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JPS58173836A - 投影整列装置 - Google Patents

投影整列装置

Info

Publication number
JPS58173836A
JPS58173836A JP58018744A JP1874483A JPS58173836A JP S58173836 A JPS58173836 A JP S58173836A JP 58018744 A JP58018744 A JP 58018744A JP 1874483 A JP1874483 A JP 1874483A JP S58173836 A JPS58173836 A JP S58173836A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
alignment
mask
patterns
comb
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58018744A
Other languages
English (en)
Inventor
ドナルド・ウエイン・ベツツ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Control Data Corp
Original Assignee
Control Data Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Control Data Corp filed Critical Control Data Corp
Publication of JPS58173836A publication Critical patent/JPS58173836A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70591Testing optical components
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70233Optical aspects of catoptric systems, i.e. comprising only reflective elements, e.g. extreme ultraviolet [EUV] projection systems
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605Workpiece metrology
    • G03F7/70616Monitoring the printed patterns
    • G03F7/70633Overlay, i.e. relative alignment between patterns printed by separate exposures in different layers, or in the same layer in multiple exposures or stitching

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Projection-Type Copiers In General (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシリコンウェーハ上に超小型回路を製造するこ
とに関する。投影整列装置あるいはプロジュクションア
ライナーは、回路パターンの光像をウェーハ上に投影す
るために用いられる。前記回路パターンは次にウェーハ
上において、フォトレジスト技術を用いて食刻される。
前記光像は、複数個の鏡からなる光学装置によってウエ
ーノ・上で焦点を合わされる。これらの鏡が正しく整列
さねていて、回路像をウェーハ上に正確に投影できるこ
とが重要である。過去においては、これらの鏡を整列さ
せるための簡単で、明確な方法がなく、あるいは完全に
整列させることは不可能であっても、不整列誤差を測定
するための方法がなかった。
従って、そのような装置やシステムが必要となっている
本発明は、光学装置の鏡を、簡単で明確な方法で整列さ
せるため、また鏡によってつくり出されたすべての不整
列度を直接的に測定するための方法と装置を提供するこ
とによって、先行技術の有する問題点を解決する。
本発明は、それぞれに協動的なアライメント用パターン
の類似した列を設けた、第1および第2の目標マスクの
対を採用する。各々のパターンは、十字形のアライメン
ト用パターンと長方形形状に配置された4つの櫛状パタ
ーンとを有する。前記第1目標マスクはマスクホルダー
に取付けられている。
前記第2目標マスクはシリコンウェーハよりも幾分大き
な寸法となっており、ウェーハ面に対して(真空によっ
て)取付けられている。第1目標マスクからのアライメ
ント用パターンは、光学装置の鏡を介して、第2目標マ
スクの対応的なアライメント用パターン上に投影される
。前記パターンの櫛状パターンは可能な限シ整列される
。前記鏡は、全ての協動的なパターンの櫛状パターン間
に完全な整列を得るために、もし必要ならば調節される
。全てのパターンを完全に整列させることが不可能な場
合には、前記櫛状パターンはバーニヤ装置を有していて
、そのバーニヤ装置からは生産仕様との比較のために不
整列度を直接的に測定することかできる。
従って、本発明の目的は、投影整列装置の光学装置の鏡
を整列させるための、改良された装置を提供することに
ある。
本発明の他の目的は、投影整列装置の鏡を整列させるた
めの、簡単で明確な装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、回路像の投影の中における全ての
不規則因子を検出するために、目標マスク領域の周囲に
列になった配置された類似的な協動アライメント用パタ
ーンによって、投影整列装置の鏡を整列させるための装
置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、投影整列装置の鏡を整列さ
せるために、協動的な櫛状パターン対を用いた装置を提
供することにあり、各々の櫛状パターン対は不整列誤差
を直接的に読み取るための、N’l−ニヤ装置を有して
いる。
本発明のさらに他の目的は、まず鏡の不整列を検出する
ために用いることができ、次に鏡の不整列を修正あるい
は測定するために用いることのできる、協動的なアライ
メント用パターンの列を提供することにある。
本発明のこれらおよびその他の目的、利点、および親規
な特徴は、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する
ことによって明らかになるであろう0 第1図は投影整列装置1に取付けられたマスク10とウ
エーノ・20とを示している。本発明が採用しようとし
ている投影整列装置の型式例はパーキン・エルマーのM
ICRALIGNモデル120である。マスク10はマ
スクホルダー12に取付けられている。ウエーノ・20
はウエーノ・チャック(図示せず)によってウエーノ\
面22に対して取付けられている。前記マスク10とウ
ェー7・20とは、複数個の鏡16からなる光学装置1
5の両側に位置している。この光学装置15は概略的に
示しであるだけで、光学関係についての詳細な説明は本
発明にとって余り重要ではない。光源5がマスク10を
通して光を投影し、光学装置15の鏡16を介して回路
のパターン像をウェーハ20へ送る。スコー7018あ
るいは19からなるヴイユー装置11が設けられていて
、ウェーハ上の回路像のオーバーレイを操作者が監視で
きるようになっている。マスク10とウエーノ・20と
の間の相対的な動きを調節することのできる装置(図示
せず)が設けられておシ、従って回路のパターン像の位
置はウェーハ20上で正しく整列させることができる。
また投影された回路像の形状、寸法、および向きを変え
るために、鏡16を調節的に位置決めするための装置(
1図示せず)も設けられている。
高品質で信頼性のある細密化された集積回路を製作する
ためには、回路のパターン像をウエーノ・20上で正確
に形状化し、焦点を合わせるために、光学装置15の鏡
16を正確に整列させることが重要である。好ましい実
施例においては、その目的はウェーハ20上にマスクパ
ター/の正確な1対1の儂を作り出すことにある。ウエ
ーノ\は2次元的なX−Y平面内に位置している。理想
的には、この儂はX−Y平面の中で、全ての回転誤差や
横倍率誤差を除去した状態で、正確に位置されている。
このような正確な儂の位置決めを行なうために1マスク
10とウェーハ20との相対位置は調節可能になってお
り、さらに、鏡本必要ならば調節することができる。し
かしながら、整列を行なわなければならないのが顕微鏡
的な水準にあるので、時にはプロジェクションアライメ
ント装置1の中に、光学装置15の鏡16を調節するこ
とによっても除去することのできない機械的な誤差の存
在することがある。過去においては、鏡の整列が狂った
時、また鏡の整列誤差が検出された時でさえも、簡単あ
るいは明確な郭定方法が存在せず、鏡を正しい整列状態
に調節したり、あるいは存在する誤差の量を測定するた
めの良好な装置もなかった。
本発明は鏡の不整列を郭定し、かつ鏡を整列調節し、あ
るいは装置内固有の誤差を郭定するだめの装置を含む。
本発明は第1目標マスク25および第2目標マスク50
として示された1対のマスクを利用する0第1目標マス
ク25はその上に描かれた第1アライメント用パターン
26の列を有している(第2図参照)。同様に、第2目
標マスク50もその上に描かれた、対応的な第2アライ
メント用パターン51の列を有している(第3図参照)
。前記第1アライメント用パターン26の詳細は第4図
に示され、また対応的な第2アライメント用パターン5
1の詳細は第5図に示されている0第6図は第2アライ
メント用パターン51上に重ねられて、整列された第1
アライメント用パターン26を示している。これらの協
動パターン26.51が、これから後述するようにして
、光学装置における整列誤差を郭定し、修正するために
利用される。
第1目標マスク25はマスクホルダー12の中に固定さ
れている。第2目標マスク50はシリコンウエーノ・よ
りも少し寸法が大きく、ウエーノ・面22に対して固定
されている。簡単に説明すると、光源5が第1目標マス
ク25を介して光を投影し、第1アライメント用パター
ン26の像を光学装置15を介して伝達し、第2目標マ
スク50の対応的な第2アライメント用パターン51の
上にぶつける。本発明によると、第1目標マスク25は
第2目標マスク50に関して(あるいはその逆関係で)
可動的に位置しており、各々の第1アライメント用パタ
ーン26をそれに対応する第2アライメント用パターン
51に整列させ、各パターンの対について、第6図に示
したような完全なアライメントを作り出すようになって
いる。もしそのような完全なアライメントが各々のパタ
ーン26とそれに対応するパターン51に関して得られ
ない場合には、鏡16を調節して、全てのパターンにつ
いて完全なアライメントが得られるようにする。
もし鏡16を調節してもそのようなアライメントが得ら
れない場合には、調節不可能な装置内の組込み誤差がそ
の協動的なパターン26.51から直接的に郭定するこ
とができ、これを製作しようとしている回路についての
要求仕様と比較して、このアライメント誤差が許容範囲
内にあるかどうかを郭定することになる。
パターン26.51についてもつと詳細に説明するため
に、第1アライメント用パターン26を詳細に示してい
る第4図を参照することに17よう。
第1アライメント用パターン26は従来的な回路マスク
製法によって第1目標マスク25上に形成される。第4
図を参照すると、第1アライメント用パターン26は4
つの櫛状部30.35,40゜45と、1つの十字線ブ
ラケット27とを含んでいる。各櫛状部30,35,4
0.45は一列に配置された複数個の歯を有し、また各
々の櫛状部はそれぞれ中心歯31.36.41.46を
有l〜ている。各々の櫛状部30.35,40.45は
水平方向あるいは垂直方向に配置された第1櫛パターン
を有している。櫛状部30と40とは水平方向に配置さ
れた第1櫛パターンであり、櫛状部35と45とは垂直
方向に配置された第1櫛パターンである。この第17ラ
イメント用パターン26は中心28を有している。水平
方向に配置された第1櫛パターン30.40は前記中心
2Bの上と下に配置されており、また垂直方向に配置さ
れた第1櫛パターン35.45は、第4図の中心28の
それぞれ右と左に配置されている。櫛状部3(l中心歯
31の左に配置された歯32a〜328と、中心歯31
の右に配置された歯33a〜33eとを有している。同
様に、歯37a〜37eは中心歯36の下に位置し、歯
388〜388は中心歯36の上に、歯42a〜42e
は中心歯41の右に、歯43a〜43eはその左に、ま
た歯47a〜47eは中心歯46の上に、歯4sa〜4
Beは歯46の下にそれぞれ位置している。
第2アライメント用パターン51は第5図に最もよく示
されている。前記パターン51は従来的な回路マスク製
法によって第2目標マスク50上に形成されている。ア
ライメント用パターン51は4つの櫛状部55,60,
65.70と、パターン51の中心53において交差す
る直角線からなる1つの十字線52とを含んでいる。各
々の櫛状部55,60,65.70は一列に配置された
複数個の歯を有し、また各々の櫛状部はそれぞれ中心歯
56.61.66.71を有している。各各の櫛状部5
5.6G、65.70ti、水平方向あるいは垂直方向
に配置された第2櫛パターンを含んでいる。櫛状部55
.65は水平方向に配置された第2櫛パターンであり、
櫛状部60.70は垂直方向に配置された第2櫛パター
ンである。
水平方向に配置された第2櫛パターン55 、65は中
心53の上と下に、また垂直方向に配置された第2櫛パ
ターン60.70はそれぞれ中心53の右と左に配置さ
れている。櫛状部55は中心歯56の左に配置された歯
57a〜578と、中心11iii56の右に配置され
た歯Saa〜seeとを有している。同様に、歯62a
〜628は歯61の下に、歯63a〜63eは歯61の
上に、fi67a〜67eは歯66の右に、歯68a〜
68eは左に、歯72a〜T2eは歯71の上に、肯7
3a〜73eは歯71の下に配置されている0第6図は
、第1アライメント用パターン26とと第2アライメン
ト用パターン51とが整列されて位置しているところを
示している。ここで注意しなければならないのは、実際
には操作者はパタ−ン51の上に重ねられたパターン2
6の像を見ている点である。従って、操作者は実際にマ
スク25のパターン26を見ているのではなく、そのパ
ターンの儂を見ているのである。しかしながら議論を簡
単にするために、パターン51の上に重ねられたパター
ン26の像を、バター/26の儂というより、単にパタ
ーン26として考えることKする。第6図に示された整
列位置においては、十字線52は十字線ブラケット27
の中の中心部に位置し、第1櫛パターンの各中心歯31
.36゜41.46は、第2櫛パターンの対応的な中心
歯56.61.66.71と整列されている。この整列
位置においては、第1櫛パターン30 、35゜40.
45の歯は、第2櫛バターy55.60゜65.70の
歯と直接接触している。第1櫛パターン30,35.4
0.45は第1の箱形状を形成し、第2の箱形状を形成
している第2櫛パターン55,60,65.70を取り
囲んでいる。中心歯の対31.56;36,61 ;4
1.86;46.71を例外として、その他の第1およ
び第2櫛パターン26.51の歯は不整列状態あるいは
オフセット状態になっている。さらKこのオフセット量
は歯の位置が中心歯から離れる程大きくなる。櫛の対4
0.65の拡大図である第7図がこのことを明確に示し
ている。図示したように、第7図、においては、中心歯
41と66だけが整列されていて、歯67aは歯42a
から0.1ミクロンだけ離れ、歯67bは歯42bから
0.2ミクロン離れ、歯67Cは歯420から0.3ミ
クロン離れ、歯67dは歯42dから0゜4ミクロン離
れ、歯67eは歯42eから0.5ミクロン離れている
これと同様な配置が、第7図の*41.66の右側にお
け、る歯43a〜43eと歯6aa〜68eについても
なされておシ、全ての歯は中心歯に関して対称的に形成
されている。第1アライメント用パターン26の歯とt
l/c2アライメント用パターン51の歯との間のこの
よく考えられたオフセットが、本発明における、不整列
誤差を測定するためのバーニヤとして用いられる。例え
ば、第7図において、中心歯41.66が整列されてお
らず、その代わりに、歯67cと42Cとが整列されて
いた場合には、操作者は第1アライメント用パターン2
6は0.6ミクロンだけ右側へ不整列状態になっている
ことを知ることになる。従ってその操作者はこの誤差を
除去、調節するために、適幽な調節を行なうであろう(
その方法は後述する。)。
もしこの誤差を調節除去することができない場合には、
との櫛歯のバーニヤは調節不可能な装置誤差を直接的に
示すことになる。本発明において、第1櫛パターンの歯
は第2櫛パターンの歯よりも0.1ミクロンだけ間隔が
広くなっているが、本発明はそのような間隔寸法に限定
されるものではなく、上述したバーニヤの効果を生み出
すために歯と歯の間をどのようにずらしてもよいであろ
う。
第1アライメ/ト用パターン26は、第2図に示したよ
うな第1目標マスク25上に゛列T6となって配置され
、第2アライメ/ト用パターン51は、第6図に示した
ような対応的な列81となって配置されている。
第2図を参照すると、前記列76は第1目標マスク25
の中心に位置した、中心配置の第1アライメント用パタ
ーン26aを含む、第1アライメント用パターンの水平
方向の列26bは中心パターン26aの左に位置し、第
1アライメント用パターンの水平方向の列260は中心
パターン26aの右に位置している。第1アライメ/ト
用パターンの垂直方向の列26dは中心パターン26a
の直上に位置し、第1アライメント用パターンの垂直方
向の列26eは中心パターン26aの直下に位置し7で
いる。また第1アライメント用パターンの45度ずれた
方向の列26f、26g、26h。
261もまた図のように設けられている。全てのこれら
のパターン26a〜261は、第4図に示した第1アラ
イメント用パターン26と同一である。
第6図を参照すると、前記パターン26a〜26iの各
々には、第2目標マスク50上に対応的な第2アライメ
ント用パターン51a〜511を有していることがわか
るであろう0各パターン518〜511は第5図に示し
たパターン51と同−である。前記パターン51a〜5
11は第3図に示したように、列81におけるチェッカ
ー盤格子80上に配置されている。第1目標マスク25
がマスクホルダー12に固定され、第2目標2スク50
がウェーハ面22の中に適正に固定されている時には、
第1アライメント用パターン268〜261の各々の儂
は第2マスク5o上の対応的な第2アライメント用パタ
ーン51a〜511上に重ねられる。
前記パターン列76.81はそれぞれ、第1マスク25
および第2マスク5oを、完全にではないが、全体的に
カバーする。第1マスク25と第2マスク50を完全に
カバーするために、パターン26.51はチェッカー盤
75.80の各々の正方形部分77.82の中に位置さ
れなければならない。しかしながら、マスク25と像面
50を完全にカバーしているそのようなパターン26.
51の列は操作者を混同させる。従って本発明は、第1
マスク25と第2マスク50を、不必要に混同すること
なく、全体的にカバーするよう罠なった列76.81を
含む。
本発明の協動マスク25.50の基本構造について説明
してきたが、光学装置15の鏡16を正しく整列させる
ために、それらは次の様にして用いられる。
前述したように、投影整列装置は、マスク10とウェー
ハ20との間に調節的な相対運動を行ない、マスク10
からウェハー20上に回路パターンの像を正しく位置づ
けるための装置を含む。また、鏡16を調節的に位置づ
けして、ウェーハ20上に投影される回路パターンの像
の形状、寸法、向きを変化させるための装置も設けられ
ている0 本発明に関して用いられる投影整列装置(パーキン・エ
ルマーのMICRALIGANモデル120)の1つに
おいては、装置1はマスク10あるいはウェーハ20の
いずれかを調節的に位置づけるように選択4ることかで
きる。ここでは、もちろん、整列手順中において、マス
ク10は第1目標マスク25に対して取換えられ、ウェ
ーハ20は第2目標マスク50に対して取換えられる。
結果として、整列手順において、前記装置1は第1目標
マスク25あるいは第2目標マスク5oを調節的に位置
づけるために選択される。
操作者がヴイユー装置17をのぞきながら、低出力で倍
率を設定し、第2目標マスク5oをウェーハ22に対し
て配置し、マスク25と50との間を粗く整列させるよ
うにウェーハ上に手で位置決めする。操作者は第2目標
マスク5oに重ねられた第1アライメント用パターンの
gI26を見る。
パターン26を対応的なパターン51と粗く整列させる
ために、第2目標マスク50をウェーハ面内において手
で位置決めすると、第2目標マスク50は真空を加えて
それを面内に固定する。操作者は次に2つの垂直方向に
間隔をおいたパターン対26e、51eと26aと51
dとを高出力倍率で選択し、装置1のスイッチを高出力
倍率に入れ、これら2つのパターン対をスプリットスク
リーン偉として同時に見る。このスプリットスクリーン
儂においては、スコープト8あるいは19の1つがパタ
ーン対26e、51eあるいは26d。
51dの1つの上に位置し、他のスコープが他のパター
ン対の上に位置する。操作者は相対駆動機構のセレクタ
ーを作動させ、第2目標マスク50を調節位置に選択す
る。この相対駆動機構が操作され、第2目標マスク50
をX−Y面の中で移動し7、またマスク50を回転させ
る。前記相対駆動機構Vi、x−y面内での移動を行な
うためのジョイスティック(図示せず)と、マスク50
0回転運動を行なうためのシータ制御回転ノブ(図示せ
ず)とを含む。ジョイスティックと、シータ制御装置と
を用いて第2目標マスク50を移動させ、操作者は各パ
ターン対26e 、51 eと26d、516における
4つの櫛の対を整列させる。
これらのパターン対26d151dと26e。
51eができるだけ最善に整列されると−、操作者は装
置1を低出力倍率に戻し、スコー7018あるいは19
の1つを中心のパターン対26a、51aの直上へ移動
させる。台架移動スイッチが入れられ、第1目標マスク
25と第2目標マスク50の両方が同時に動かされて、
スコープ18 (スコープ18が選択されたものとする
)を最も離れたパターン対26b、51bの上へ位置づ
けされる。
装置1は次に高出力倍率に選択され、操作者はパターン
対26b、51bの不整列誤差を観察する。
操作者はこの不整列誤差(もしあれば)をチェックして
、次に倍率を低出力に戻し、台架を操作し2てマスク2
5と50とを一時に動かしてスコープ18を最も離れた
パターン対26C,51Cの直上に位置づける。再び装
置1は高出力倍率にスイッチを入れられ、操作者はパタ
ーン対26C95’ICの不整列誤差を観察する0この
パターン対26c 、51 cの不整列誤差(もしあれ
ば)が、パターン対26b、51bについて述べた不整
列誤差と比較される。この比較から各種の誤差が郭定さ
れる。例えば、もしパターン26Cの櫛がある方向にず
れていて、パターン26bの櫛がその反対方向にずれて
いると、回転誤差が存在することになる。あるいは、も
し櫛パターン26Cと櫛パターン26bの両方が対応す
る櫛パターン51C951bの外側に位置されておれば
、増大誤差(即ち、列76が列81よりも大きい)が存
在することになる。その逆に、櫛パターン26b、26
cが櫛パターン51C151bから内側に向がって位置
していると、像には減衰誤差(即ち、列76が列81よ
りも小さい)が存在するととKなる。
各種の不整列および誤差を直接的に測定し、もし可能で
あわば調節を行なうために、櫛の歯のバーニヤ装置が用
いられる。もし可能ならは回転誤差はシータ制御装置に
よって最初に修正される。もしこの回転不整列がシータ
調節によって除去することができなければ、鏡16によ
って回転誤差が誘発されているので、fM16を調節し
なければならない。この目的のために、鏡16には回転
調節用のノブ(図示せず)が設けられている。増大誤差
および減衰誤差は、鏡16を調節する倍率調節ノブ(図
示せず)によって修正される。これらの誤差はこれらの
制御装置を用いてできるだけ最善に修正される。しかし
ながら、一度でも、鏡の位置を変えると、鏡16を調節
すれば今までのアライメントが全てくずれることになる
ので、パターン対26d、51dと268.51 eと
を(前述したようにして)再び整列させるために最初に
戻る必要がある。この手順は、全てのパターン26a、
〜261と51a〜511とができるだけ最善に整列さ
れるまで、順を追って゛繰返される。一旦この整列がな
されると、光学装置15の鏡16はさらにできるだけ整
列され、本装置1は製造準備に入る。前記マスク25.
50は回路マスク10と製造ウェーハ20とに置換えら
れ、超小皺回路のウェーハ製造が開始される。鏡の温度
あるいは小さな製造上の欠陥によっである種の誤差が生
じる。
これらの誤差は調節除去するとと゛はできないが、それ
らは櫛のバー二゛ヤ装置から直接的に測定することかで
゛き、従って操作者はあらゆる装置誤差を知ることによ
り、これらの装置誤差に対して適当に考察を加えること
ができる。
パターン26a〜261および51a〜511の協動的
な列76.81は、パターン対の間に十分な間隔をとっ
ており、操作者が不必要な混同をすることなしに選択さ
れた対について焦点を合わせることができるようになっ
ている。この列76゜81はまたウェーと・表面を全体
的にカバーし、従って投影された偉における全ての不規
則因子を郭定することができる。例えば、全てのパター
ン対が、最・も外側のパターン対26r、51r(たま
たまこのパターン対を選んだだけである)を除いて整列
されるどい′うことがあり得る。このようにどのパター
ン対26f、51fだけが単独に不整列状態になってい
るということは、像の中に局部化された不規則な個所を
与える鏡16の欠陥であることを示している。櫛のバー
ニヤ装置はこのような不規則因子の大きさを郭定するた
めに用いられ、操作者はその不規則因子を知如、各種装
置における計画製造工程の中で、適当に必要な考察を加
えることができる。
今までのことから、本発明は高度に発明的な方法と装置
とを含んでおり、投影整列装置1の鏡を比較的簡単かつ
効率的に整列させ、シリコンウェーハ製造において高品
質で正確な超小型回路を生産することができる。
本発明の好ましい実施例について今まで説明してきたが
、当業界によってその教示範囲の中で他の修正、変更を
行なうことが可能であり、従って、本発明は添付した特
許請求の範囲にのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
j11図は投影整列装置の概略図、第2図は第1目標マ
スクと、第1アライメント用パターンの列とを示す平面
図で、その第17ライメ/ト用パターンは簡単で、大体
の表現となっており、#I3図は第2目標マスクと、第
2アライメント用パターンの列とを示す平面図で、この
第2アライメント用パターンも簡単で、大体の表現とな
っており、第4図は第17ライメント用パターンの詳細
図、第5図は第2アライメント用パターンの詳細図、第
6図は整列された位置における第1および第2のアライ
メント用パターンの詳細図、第7図は整列された位置に
おける協動アライメント用パター/の対における、協動
的な櫛状パターン対40゜図において 1・・・投影整列、  5・・・光源、10・・・回路
マスク、12・・・マスクホルダー、15・・・光学装
置、 16・・・鏡、20・・・クエーハ、  22・
・・ウェー71面、25・・・第1目標マスク、 26・・・第1アライメント用パターン、2$a、51
a・・・マスク中心、 30.40・・・垂直パターン、 35.45・・・水平パターン、 50・・・第2目標マスク、 51・・・第2アライメント用パターン、55.65・
・・垂直パターン、 60.70・・・水平パターン、である0代理人 浅 
 村   皓 外4名

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 回路パターンを含んだ回路マスクを固定するのに適した
    回路マスクホルダーと、ウエーノ・面内にウェハを固定
    するための装置と、複数個の鏡を含んだ光学装置と、前
    記回路マスクを通して光を投影し、前記回路パターンの
    像を前記光学装置を介して伝送し、前記ウェーハの上へ
    投影するための光源と、前記光学装置の前記鏡を整列さ
    せるための装置とを有する投影整列装置において;(ハ
    )少なくとも2つの第1アライメント用パターンを有し
    た第1目標マスクであって、前記第1目標マスクは中心
    を有し、前記第1アライメント用パターンの内の少なく
    とも1つは前記マスク中心から垂直方向に配置され、前
    記第1アライメント用パターンの少なくとも1つは前記
    マスク中心から水平方向に配置され、各々の前記第1ア
    ライメント用パターンは水平方向に配置されたパターン
    と垂直方向に配置されたパターンとを有し、前記第1目
    標マスクは前記マスクホルダーに固定されている、その
    第1目標マスクと; ←)少なくとも2つの第2アライメント用パターンを有
    した第2目標マスクであって、前記第2目標マスクは中
    心を有し、前記第27ライメント用パターンの内の少な
    くとも1つは前記マスク中心から垂直方向に配置され、
    前記第2アライメント用パターンの内の少なくとも1つ
    は前記マスク中心から水平方向に配置され、各々の前記
    第2アライメント用パターンは水平方向に配置されたパ
    ターンと垂直方向に配置されたパターンとを有し、前記
    第2目標マスクは前記ウェーハ面に固定されている、そ
    の第2目標マスクと; (ハ) 前記第1目標マスクと第2目標マスクとの間で
    相対的な運動を行なわせるための装置と;に)前記光学
    装置の前記複数個の鏡を調節するための装置と; を含み、前記光源は前記第1回路マスクを介して光を投
    影し、前記第1アシイメント用パターンの像を前記光学
    装置を介[7て伝送し、前記第2回路マスクの上に重ね
    、前記第1アライメント用パターンと第2アライメント
    用パターンとは、前記第1アライメント用パターンが前
    記第2アライメント用パターンの上に重ねられて、整列
    されているような整列位置に位置し、前記垂直方向に配
    置された第1アライメント用パターンの前記水平パター
    ンと垂直パターンとは、前記整列位置においては、前記
    垂直方向に配置された第2アライメント用パターンの前
    記水平パターンと垂直パターンとに対してそれぞれ整列
    されており、前記水平方向に配置された第1アライメン
    ト用パターンの前記水平パターンと垂直パターンとは、
    前記整列位置においては前記水平方向に配置された第2
    アライメント用パターンの前記水平パターンと垂直パタ
    ーンとに対してそれぞれ整列されており、前記相対運動
    をさせるための装置は前記第1アライメント用パターン
    と前記第2アライメント用パターンとを前記整列位置に
    位置させようとするものであることを特徴とする投影整
    列装置。
JP58018744A 1982-04-05 1983-02-07 投影整列装置 Pending JPS58173836A (ja)

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US36576582A 1982-04-05 1982-04-05
US365765 1982-04-05

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ID=23440266

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JP58018744A Pending JPS58173836A (ja) 1982-04-05 1983-02-07 投影整列装置

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EP (1) EP0091199B1 (ja)
JP (1) JPS58173836A (ja)
AU (1) AU1259183A (ja)
DE (1) DE3365534D1 (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
DE3365534D1 (en) 1986-10-02
EP0091199B1 (en) 1986-08-27
AU1259183A (en) 1983-10-13
EP0091199A1 (en) 1983-10-12

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