JPH03135009A - Alignment system with wide detection angle of field and high accuracy - Google Patents
Alignment system with wide detection angle of field and high accuracyInfo
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は、超精密位置検出装置、特にX線ステッパー
露光装置におけるマスクとウェハーを0.01μmオー
ダーで位置検出可能な位置検出装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an ultra-precision position detection device, and particularly to a position detection device capable of detecting the position of a mask and a wafer in an X-ray stepper exposure device on the order of 0.01 μm.
[技術的背景]
本件発明者は、超精密位置検出装置として、色収差2重
焦点装置(特願昭62−196174号)および扇形フ
レネルゾーンプレートによる相対位置検出装置(特願昭
63−202857号)を出願している。[Technical Background] The inventor of the present invention has developed a chromatic aberration double focus device (Japanese Patent Application No. 196174/1988) and a relative position detection device using a fan-shaped Fresnel zone plate (Japanese Patent Application No. 202857/1989) as ultra-precision position detection devices. has been applied for.
以下、これらの先願の発明を図面を参照して簡単に説明
する。The inventions of these earlier applications will be briefly explained below with reference to the drawings.
前者の「色収差2重焦点検出装置」は、細土色収差を有
する対物レンズを使用して、マスクとウェハー(40μ
m離れている)を落射照明し、マスクはg線の光による
結像を、ウェハーはe線の光による結像を同一平面上で
得ることにより、マスクとウェハーを同時に高いレンズ
分解能で検出することで、両者の位置を高精度に求める
ようにしたものである。The former "chromatic aberration bifocal detection device" uses an objective lens with Hosochi chromatic aberration to detect a mask and a wafer (40 μm).
The mask and wafer are simultaneously detected with high lens resolution by epi-illuminating the mask (separated by m) and imaging the mask using G-line light and the wafer using E-line light on the same plane. This allows the positions of both to be determined with high precision.
−Mに、対物レンズは波長の異なる光線に対し色収差を
有し、例えばg線(ん=435nm) 、 e線(ん=
546 nm)の2種の光線に対し異なる焦点距離を
もっている。したがって、同一物点上にあるマークをg
線の光を使用して結像させた像点とe線の光を使用した
ときに生ずる像点は異なることになる。例えば、開ロ数
NA=0.4.倍率n=10倍の対物レンズの焦点距離
はe線1g線の光に対しそれぞれFe=12.5mm、
Fg=12.741mmとなり、物点距離S′を13゜
75mmとしたときに生ずる像点距離S″はそれぞれS
″g=137.5mm、S″e=137.615mmと
なる。-M, the objective lens has chromatic aberration for light rays with different wavelengths, for example, g-line (n = 435 nm), e-line (n =
It has different focal lengths for the two types of light beams (546 nm). Therefore, if the mark on the same object point is g
The image point formed using line light is different from the image point formed when e-line light is used. For example, opening number NA=0.4. The focal length of the objective lens with magnification n = 10x is Fe = 12.5 mm for e-line and 1g-line light, respectively.
Fg=12.741mm, and the image point distance S'' that occurs when the object point distance S' is 13°75mm is S
″g=137.5mm, S″e=137.615mm.
このような対物レンズを使用して微小間隔Sだけ離れた
物点、例えばマスクとウェハーが第7図に示すようにそ
れぞれM、M′に位置するとすると、実線で示すg線お
よび点線で示すeLJの光の焦点距離Fg、Feが異な
るため、二つの光線によるマスク上のマークの像はり、
B点にそれぞれに生じ、ウェハー上のマークの像はB、
C点にそれぞれ生じることになる。つまり対物レンズ系
の軸上色収差によってB点にはマスク上のマークとウェ
ハー上のマークの像が同一位置に生じることになる。た
だし、マスク上のマークはg線の光により形成された像
であり、ウェハー上のマークはe線の光により形成され
た像である。今、B点に例えばテレビカメラ等の検出系
を置いて観察したとすると、マスク上のマークとウェハ
ー上のマークを同時に観察することができるが、色収差
のためにそれぞれにじみの像を伴って観察される。この
にじみの像をg線の光をカットしてe線の光を透過する
フィルターおよび逆にg線の光を透過してe線の光をカ
ットするフィルターを組み合せたパターンバリアフィル
ターを使用することにより、それぞれの色収差のにじみ
を除去することによって同一のB点においてそれぞれ異
なった位置にあるマスクとウェハー上のアライメントマ
ークの像を同時に観察することが可能となる。前者の発
明で使用する対物レンズは、このように軸上色収差を積
極的に生じさせ、かつ諸収差をよく補正した色収差対物
レンズである。Using such an objective lens, if the object points separated by a minute distance S, for example, the mask and the wafer, are located at M and M', respectively, as shown in FIG. Since the focal lengths Fg and Fe of the lights are different, the image of the mark on the mask by the two light beams is
The images of the marks on the wafer are B,
This will occur at point C, respectively. In other words, due to the axial chromatic aberration of the objective lens system, the images of the mark on the mask and the mark on the wafer are formed at the same position at point B. However, the mark on the mask is an image formed by g-line light, and the mark on the wafer is an image formed by e-line light. Now, if we place a detection system such as a television camera at point B and observe it, we can observe the mark on the mask and the mark on the wafer at the same time, but due to chromatic aberration, each mark is observed with a blurred image. be done. A pattern barrier filter that combines a filter that cuts G-line light and transmits E-line light and a filter that transmits G-line light and cuts E-line light is used to capture this blur image. By removing the blurring caused by each chromatic aberration, it becomes possible to simultaneously observe the images of the alignment mark on the mask and the alignment mark on the wafer, which are located at different positions at the same point B. The objective lens used in the former invention is a chromatic aberration objective lens that actively generates axial chromatic aberration in this way and has well corrected various aberrations.
上記の発明では、パターンバリアフィルタを必要とする
ため、検出装置が高価で調整に手間が掛かる等の問題点
があった。このため、パターンバリアフィルターを必要
としない改良した検出系を本願の発明者は特願昭63−
261379号として出願している。In the above invention, since a pattern barrier filter is required, there are problems that the detection device is expensive and adjustment is time-consuming. For this reason, the inventor of the present application has developed an improved detection system that does not require a pattern barrier filter.
It has been filed as No. 261379.
一方、後者の「セクターフレネルゾーンプレートによる
相対位置検出装置」は、微小距離だけ離間して配設され
たマスクとウェハー上に扇形フレネルゾーンプレート(
以下、SFZPという。)からなるアライメントマーク
をそれぞれ設け、これらのSFZPを同一方向から同時
に複数の波長の光で照明するように照明装置を構成し、
これらのマスクマークとウェハーマークのSFZPを異
なる波長の光で照明し、これらのSFZ、Pからの回折
焦点面が少なくとも一つの波長において一致するように
各SFZPを構成し、色収差を有する対物レンズによっ
て同一結像面上に上記各SFZPの回折焦点像を重ねて
結像するようにし、マスクマークとウェハーマークの像
をリニアセンサーで一次元走査を行なってその相対位置
の検出をするようにしたものである。なお、このような
特殊な色収差対物レンズを使うことなく、殻の顕微鏡対
物レンズで十分001μmオーダーの精度を有する改善
した検出系を本願の発明者は特願平1−125267号
として出願している。On the other hand, the latter "relative position detection device using a sector Fresnel zone plate" uses a sector-shaped Fresnel zone plate (
Hereinafter, it will be referred to as SFZP. ), and an illumination device is configured to simultaneously illuminate these SFZPs from the same direction with light of multiple wavelengths,
The SFZPs of these mask marks and wafer marks are illuminated with light of different wavelengths, each SFZP is configured so that the diffraction focal planes from these SFZs and P coincide at least in one wavelength, and an objective lens having chromatic aberration is used to illuminate the SFZPs of the mask mark and wafer mark. The diffraction focal images of each of the SFZPs mentioned above are superimposed on the same imaging plane, and the images of the mask mark and wafer mark are one-dimensionally scanned by a linear sensor to detect their relative positions. It is. Incidentally, the inventor of the present application has filed an application as Japanese Patent Application No. 1-125267 for an improved detection system that has sufficient accuracy on the order of 001 μm using a shell microscope objective lens without using such a special chromatic aberration objective lens. .
[発明が解決しようとする問題点]
ところで、上記の検出装置をSOR光(シンクロトロン
放射光)などを線源にもつアライナ−のプロキシミティ
露光装置(以下、アライナ−という。)におけるマスク
とウェハーの相対位置検出装置(以下、アライメント装
置という。)に適用する場合、後者のSFZPによる位
置検出装置を選んだ場合には次のような問題点が発生す
る。[Problems to be Solved by the Invention] By the way, the above detection device is used as a mask and wafer in an aligner proximity exposure apparatus (hereinafter referred to as an aligner) that uses SOR light (synchrotron radiation light) as a radiation source. When applying the present invention to a relative position detection device (hereinafter referred to as an alignment device), the following problems will occur if the latter position detection device based on SFZP is selected.
即ち、前者の色収差2重焦点検出装置に比べてSFZP
からなるアライメントマークの大きさが大きいため、検
出視野が同じならば、マスクおよびウェハーSFZPよ
りの相互間の光の干渉で検出視野が数分の−に低下して
しまうことになる。That is, compared to the former chromatic aberration dual focus detection device, the SFZP
Since the size of the alignment mark consisting of is large, if the detection field of view is the same, the detection field of view will be reduced to several minutes due to mutual interference of light from the mask and wafer SFZP.
以下、図面を参照してこの点をさら;こ詳しく説明する
。This point will be explained in more detail below with reference to the drawings.
第3図(A)、(B)は、色収差2重焦点装置とSFZ
Pを利用した検出装置におけるアライメントマークの配
置の一例を示す平面図である。両者ともマスクマーク1
,1aの両側にウェハーマーク2,2aが配置されてい
る場合を例とする。そして、これらのマークを拡大光学
系によって拡大した像を例えばCCDにより右から左へ
一次元的に走査してアライメント検出信号を得るように
している。Figures 3 (A) and (B) show the chromatic aberration bifocal device and SFZ.
FIG. 3 is a plan view showing an example of the arrangement of alignment marks in a detection device using P. Both have mask mark 1
, 1a are arranged on both sides of the wafer marks 2, 2a. Then, an alignment detection signal is obtained by scanning an image of these marks enlarged by an enlarging optical system one-dimensionally from right to left using, for example, a CCD.
拡大光学系による検出視野を横A、縦Bの直方形状の領
域とし、左右のウェハーマークの間隔をW、ウェハーS
FZPの最大の横幅をH,マスクSFZPの最大の横幅
をIとしたとき、各々の検出範囲は次のようになる6
色収差2重焦点方式:2本のウェハーマーク2.2に挟
まれたマスクマーク1は容易にウェハーマーク2と区別
して検出することができるため、その検出範囲はWであ
る。また、このウェハーマーク2,2の間隔Wは検出視
野の横幅Aの範囲内では自由に広げることが可能である
。The detection field of view by the magnifying optical system is a rectangular area with width A and length B, and the distance between the left and right wafer marks is W and the wafer S.
When the maximum horizontal width of FZP is H and the maximum horizontal width of mask SFZP is I, the detection range of each is as follows.6 Chromatic aberration double focus method: Mask sandwiched between two wafer marks 2.2 Since mark 1 can be easily detected and distinguished from wafer mark 2, its detection range is W. Further, the interval W between the wafer marks 2, 2 can be freely widened within the range of the width A of the detection field of view.
SFZP方式:マスクマーク1aのSFZPと両隣にあ
るウェハーマーク2a、2aのSFZPが回折光の相互
干渉しない範囲でウェハーマーク2a、2aの間隔を設
定する必要がある。干渉する領域においては、フレネル
回折像のスポットサイズおよび強度が変化し、このため
アライメント信号波形が変化し、位置検出精度が低下し
てしまう。したがって、この場合には検出範囲をウェハ
ーマーク2a、2aの間隔をWとすることはできず、検
出範囲はマスクマーク1aのSFZPおよびウェハーマ
ーク2aのSFZPの横幅Hおよび■を利用して次の(
1)式により表わされることになる。SFZP method: It is necessary to set the interval between the wafer marks 2a, 2a in such a range that the SFZP of the mask mark 1a and the SFZPs of the wafer marks 2a, 2a on both sides do not cause mutual interference of diffracted light. In the area of interference, the spot size and intensity of the Fresnel diffraction image change, which changes the alignment signal waveform and reduces position detection accuracy. Therefore, in this case, the detection range cannot be set to the interval W between the wafer marks 2a, 2a, and the detection range is determined as follows using the width H and ■ of the SFZP of the mask mark 1a and the SFZP of the wafer mark 2a. (
1) is expressed by the following equation.
検出範囲=±(W−H−I)/2 ・・・ (1)本
件発明者の実験結果を参考にして両者を比較すると、色
収差2重焦点方式の検出装置ではW=103um、SF
ZP方式の検出装置ではW=±5.5gm (幅として
はllum)となる。Detection range = ±(W-H-I)/2... (1) Comparing the two with reference to the inventor's experimental results, W = 103 um and SF for the chromatic aberration bifocal detection device.
In the ZP type detection device, W=±5.5 gm (width: llum).
したがって、色収差2重焦点方式の検出装置に比べてS
FZP方式の検出装置では検出範囲が1/10以下に低
下していることが分かる。この比較から、SFZP方式
の検出装置は色収差2重焦点装置に比べて検出範囲が極
端に狭くなっている問題点がある。Therefore, compared to a chromatic aberration bifocal detection device, S
It can be seen that the detection range of the FZP type detection device is reduced to 1/10 or less. This comparison shows that the SFZP type detection device has a problem in that the detection range is extremely narrow compared to the chromatic aberration bifocal device.
このことは、マスクとウェハーとの相対位置を検出する
場合に行なわれる第1次として行なう粗い位置検出いわ
ゆるコースアライメントの検出装置の選択の問題として
考慮しなければならない問題を有する。This has a problem that must be taken into account as a problem in selecting a detection device for the first rough position detection, so-called coarse alignment, which is performed when detecting the relative position between the mask and the wafer.
ここで、SFZP方式の検出装置を精度の高いファイン
アライメントに使用する場合のコースアライメント装置
の検討を行なう。Here, we will discuss a coarse alignment device in the case where an SFZP type detection device is used for highly accurate fine alignment.
コースアライメントとはウェハーおよびマスクの位置決
めにおいて、先ずハンドリングなどtmtffl的に例
えば400μmオーダーの粗の位置決めにより、マスク
およびウェハーを所定位置にセットした後に行なわれる
1次的に行なう最初の調整である。これには、事前に機
械的にセットされる広い視野範囲を検出することができ
、かつ、次に2次的に行なわれる精密なアライメントい
わゆるファインアライメントの検出範囲内に納める程度
の精度が要求される。−例として、色収差2重焦点検出
方式においてコースアライメント装置に要求されるスペ
ックとしては、■検出範囲≧400u m +■検出精
度≦26 am (103um/4ここで4は安全係数
)である。この2つのスペックを満足する検出装置は、
例えば開口数NA=0.1以下、検出倍率岬10倍前後
の拡大光学系で対応することができ、その信号処理も極
めて簡単なアルプリズムでン斉んでしまうことになる6
次に、SFZP方式の検出装置の場合のコースアライメ
ント装置に要求されるスペックとしては、■検出範囲≧
400μm、■検出精度≦±1.3am C5−5am
/4+ ここで4は安全係数)である。Coarse alignment is the first adjustment performed primarily after the mask and wafer are set in a predetermined position by rough positioning, for example, on the order of 400 μm, such as handling. This requires the ability to detect a wide field of view that is mechanically set in advance, and the accuracy is required to be within the detection range of the secondary precision alignment, so-called fine alignment. Ru. - As an example, the specifications required of the coarse alignment device in the chromatic aberration double focus detection method are: (1) Detection range≧400 um + (2) Detection accuracy≦26 am (103 um/4, where 4 is a safety factor). A detection device that satisfies these two specifications is
For example, a magnifying optical system with a numerical aperture of 0.1 or less and a detection magnification of around 10x can be used, and the signal processing can be done using an extremely simple Al Prism6.
Next, the specifications required for the coarse alignment device in the case of the SFZP method detection device are: ■Detection range ≧
400μm, ■Detection accuracy ≦±1.3am C5-5am
/4+ where 4 is the safety factor).
この2つを満足させる検出装置を、例えば色Uヌ差2重
焦点装置で使用するコースアライメント装置(前述の拡
大光学系)で対応した場合を考えると、明らかに検出精
度の点が問題となり、また、信号処理アルゴリズムも複
雑になってしまう。If we consider the case where a detection device that satisfies these two is, for example, a course alignment device (the above-mentioned magnifying optical system) used in a color U-difference bifocal device, detection accuracy becomes an obvious problem. Furthermore, the signal processing algorithm becomes complicated.
つまり、SFZP方式におけるコースアライメント装置
は、色収差方式と同じ検出範囲を持ちながら、かつ、1
0倍前後の精度のよいものが必要になる。また、このコ
ースアライメントの性能は、アライナ−におけるスルー
ブツトに大きな影響を与える。ここでスループットは時
間当りにアライナ−処理できるウェハー枚数を表わす。In other words, the coarse alignment device in the SFZP method has the same detection range as the chromatic aberration method, and
You will need something with a precision of around 0x. Furthermore, the performance of this coarse alignment has a great influence on the throughput in the aligner. The throughput here represents the number of wafers that can be processed by the aligner per unit of time.
アライナ−は、通常自動運転されているが、例えばコー
スアライメントで失敗した場合、つまりコースアライメ
ント精度が不十分で、次のファインアライメントの検出
範囲にマスクとウェハーの位置合せができない状態に陥
ると、直ちに自動運転が中止され、手動運転に切り換り
、人の介入を待つ状態になる。この時間は、全体のスル
ーブツトの中で極めて大きなロスタイムとなる。Aligners are normally operated automatically, but if, for example, the coarse alignment fails, that is, the coarse alignment accuracy is insufficient and the mask and wafer cannot be aligned within the detection range for the next fine alignment, Automatic operation is immediately stopped and the system switches to manual operation, waiting for human intervention. This time becomes an extremely large loss time in the overall throughput.
この発明は、このような点に鑑みてなされたもので、X
線ステッパー露光装置におけるマスクとウェハーの位置
検出が超精密に良好に行なうことが可能な広検出視野の
アライメントシステムを提供することを目的とする。This invention was made in view of the above points, and
It is an object of the present invention to provide an alignment system with a wide detection field of view that can detect the positions of a mask and a wafer in a line stepper exposure apparatus with high precision.
[課題を解決するための手段]
この発明では、プロキシミティ露光を必要とするアライ
ナ−におけるアライメント装置において、マスクとウェ
ハーの相対位置を検出する位置検出装置として、色収差
2重焦点装置とSFZP検出装置を配設し、広い検出視
野を必要とするコースアライメントにおいては上記色収
差2重焦点装置を使用し、引き続いて行なう高い検出精
度を必要とするファインアライメントでは扇形フレネル
ゾーンプレート(SFZP)検出装置を使用して、精度
良くマスクとウェハーの位置合せを行なうようにしたこ
とを特徴とする広検出視野高積度のアライメントシステ
ムである。[Means for Solving the Problems] In the present invention, in an alignment device in an aligner that requires proximity exposure, a chromatic aberration double focus device and an SFZP detection device are used as a position detection device for detecting the relative position of a mask and a wafer. The above-mentioned chromatic aberration bifocal device is used for coarse alignment that requires a wide detection field of view, and the fan-shaped Fresnel zone plate (SFZP) detection device is used for subsequent fine alignment that requires high detection accuracy. This is an alignment system with a wide detection field of view and high density, which is characterized by precisely aligning the mask and wafer.
[実 施 例]
以下、図面に基づいて、この発明の詳細な説明する。第
4図は、ファインアライメントとしてSFZP方式を使
用した場合の実験装置の側面図である。X線マスク4と
ウェハー(ウェルマーク)5は51umのギャップで上
下に相対して配置されている。x isマスク4を0.
OILLmのピッチで移動したときの相対位置を色収差
2重焦点装置6で拡大結像し、CCD7で検出するもの
である。[Example] Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the drawings. FIG. 4 is a side view of the experimental apparatus when using the SFZP method as fine alignment. The X-ray mask 4 and the wafer (well mark) 5 are arranged vertically facing each other with a gap of 51 um. x is mask 4 to 0.
The relative position when moving at a pitch of OILLm is magnified and imaged by the chromatic aberration bifocal device 6, and detected by the CCD 7.
色収差2重焦点装置6の検出倍率が140倍のときの得
られた検出精度を第5図に示す。このときの分解能(3
o)は0013μmである。FIG. 5 shows the detection accuracy obtained when the detection magnification of the chromatic aberration bifocal device 6 is 140 times. The resolution at this time (3
o) is 0013 μm.
色収差2重焦点装置6の検出倍率が52.5倍のときの
得られた検出精度を第6図に示す。このときの分解能(
3o)は0.040μmである。FIG. 6 shows the detection accuracy obtained when the detection magnification of the chromatic aberration bifocal device 6 is 52.5 times. The resolution at this time (
3o) is 0.040 μm.
これらのことから、検出倍率が1/3になることが分解
能、即ち30値が140倍の0.013umから52.
5倍の0.04amに約3倍低下していることが分かる
。From these facts, the detection magnification becomes 1/3, which means that the resolution is 52.
It can be seen that the value has decreased by about 3 times to 0.04 am, which is 5 times as much.
次に、このような実験結果から、検出範囲を400um
としたときの分解能を求めてみる。上記のように、検出
倍率と分解能は単純に線形に逆比例していると仮定する
と、検出範囲は次の第1表に示すようになる。Next, based on these experimental results, the detection range was increased to 400 um.
Let's find the resolution when Assuming that the detection magnification and resolution are simply linearly and inversely proportional as described above, the detection range will be as shown in Table 1 below.
第 1 表
この第1表から、検出倍率を30倍にすると、SFZP
方式の検出装置で十分な検出範囲である560μmX4
20tLmの検出視野が得られることになる。このとき
の分解能は0.01amであり、問題なく±1,3μm
以下の所定のコースアライメントの検出精度に位置合せ
することが可能になる。Table 1 From this table, if the detection magnification is increased to 30 times, SFZP
The detection range is 560 μm x 4, which is sufficient for this type of detection device.
A detection field of view of 20 tLm is obtained. The resolution at this time was 0.01 am, which was ±1.3 μm without any problem.
It becomes possible to perform alignment with the following predetermined coarse alignment detection accuracy.
次に、SORORテアライナのプロキシミティ露光装置
(アライナ−)に実際に搭載する場合の構成について説
明する。第1図、第2図は、ファインアライメントとし
てのSFZPIlllll検出装置およびコースアライ
メントとしての色収差2重焦点装置を搭載したアライナ
−の平面図および側面図を示している。中央のベースプ
レート13の周囲のアライメントステージlla、ll
b。Next, a configuration in which the SOROR tear aligner is actually installed in a proximity exposure apparatus (aligner) will be described. 1 and 2 show a plan view and a side view of an aligner equipped with an SFZPIllll detection device for fine alignment and a chromatic aberration bifocal device for coarse alignment. Alignment stages lla, ll around the central base plate 13
b.
11c、lidにはX、Y、 θ方向を検出する3組の
SFZP方式の検出装置15,16.17とコースアラ
イメント用の1組の2重焦点装置14が中央のX線露光
光の領域12を取り囲むように十字状にそれぞれ装着さ
れる。11c, the lid includes three sets of SFZP type detection devices 15, 16, and 17 for detecting the X, Y, and θ directions, and a set of bifocal devices 14 for course alignment, which are located in the central X-ray exposure light area 12. They are each attached in a cross shape surrounding the
そして、アライメント手順として、先ず機械的な位置決
めが終了した後、色収差2重焦点装置14によりコース
アライメントが行なわれ、所定のアライメント精度内に
マスクおよびウェハーの位置決めをする0次に、SFZ
P用検出装置15゜16.17を使用して最終的なファ
インアライメントが行なわれ、マスクおよびウェハーの
精密な相対位置決めがなされる。As an alignment procedure, first, after mechanical positioning is completed, coarse alignment is performed by the chromatic aberration bifocal device 14, and the zero-order and SFZ alignment steps are performed to position the mask and wafer within a predetermined alignment accuracy.
Final fine alignment is performed using the P detection device 15° 16.17 to provide precise relative positioning of the mask and wafer.
このようにしてマスクとウェハーの位置決めが完了する
と同時に、図示しないX線源によりX線露光光12によ
る露光が始まる。この露光中にはマスクとウェハーの相
対位置を補償するために、x、y、e方向(7)SFZ
P用検出装置15゜16.17によるアライメントが継
続して行なわれ、フィードバックを掛けるように制御が
なされている。As soon as the positioning of the mask and wafer is completed in this way, exposure with X-ray exposure light 12 starts from an X-ray source (not shown). During this exposure, in order to compensate for the relative position of the mask and wafer, the SFZ
Alignment is continuously performed by the P detection device 15°16.17, and control is performed to apply feedback.
[発明の効果]
以上説明したとおり、この発明ではコースアライメント
用として色収差二重焦点装置を、ファインアライメント
用としてSFZPを用いた検出装置を使用することによ
り、検出視野と検出精度を同時に満足させながら、高精
度の位置合せが確実に行なうことが可能になり、高スル
ーブツトを保証する信頼性の極めて高いアライメントシ
ステムが実現する。[Effects of the Invention] As explained above, in this invention, by using a chromatic aberration bifocal device for coarse alignment and a detection device using SFZP for fine alignment, it is possible to simultaneously satisfy the detection field of view and detection accuracy. This makes it possible to reliably perform high-precision alignment, creating an extremely reliable alignment system that guarantees high throughput.
第1図および第2図は、この発明の実施例の広検出視野
高精度のアライメント装置を示す平面図および側面図、
第3図(A)、(B)は、色収差2重焦点装置とSFZ
P検出装置の検出視野を説明するための線図、
第4図は、色収差2重焦点装置をコースアライメントに
適用するための実験装置を示す側面図、第5図および第
6図は、実験結果を−示すグラフ、
第7図は、色収差対物レンズを説明するための近軸領域
の光線図である。
第1図
3
11a、 llb、 llc、 lid・・・ア
ライメントステージ
12・・・X線露光光
13・・・ベースプレート
14・・・色収差2重焦点検出装置1 and 2 are a plan view and a side view showing a wide detection field of view and high precision alignment device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3(A) and 3(B) are a chromatic aberration bifocal device and an SFZ
A line diagram for explaining the detection field of the P detection device, FIG. 4 is a side view showing an experimental device for applying a chromatic aberration bifocal device to course alignment, and FIGS. 5 and 6 are experimental results. FIG. 7 is a ray diagram in the paraxial region for explaining the chromatic aberration objective lens. Fig. 1 3 11a, llb, llc, lid... Alignment stage 12... X-ray exposure light 13... Base plate 14... Chromatic aberration double focus detection device
Claims (1)
アライメント装置において、 マスクとウェハーの相対位置を検出する位置検出装置と
して、2重焦点検出装置とSFZP検出装置を配設し、
広い検出視野を必要とするコースアライメントにおいて
は上記色収差2重焦点検出装置を使用し、引き続いて行
なう高い検出精度を必要とするファインアライメントで
は扇形フレネルゾーンプレート(SFZP)検出装置を
使用して、精度良くマスクとウェハーの位置合せを行な
うようにしたことを特徴とする広検出視野高精度のアラ
イメントシステム。[Claims] In an alignment device for an aligner that requires proximity exposure, a dual focus detection device and an SFZP detection device are provided as a position detection device for detecting the relative position of a mask and a wafer,
For coarse alignment, which requires a wide detection field of view, the chromatic aberration dual focus detection device is used, and for subsequent fine alignment, which requires high detection accuracy, a fan-shaped Fresnel zone plate (SFZP) detection device is used. A wide detection field of view and high-precision alignment system that is designed to accurately align the mask and wafer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1273250A JP2676412B2 (en) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | Wide detection field High-precision alignment system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1273250A JP2676412B2 (en) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | Wide detection field High-precision alignment system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03135009A true JPH03135009A (en) | 1991-06-10 |
| JP2676412B2 JP2676412B2 (en) | 1997-11-17 |
Family
ID=17525215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1273250A Expired - Lifetime JP2676412B2 (en) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | Wide detection field High-precision alignment system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2676412B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004044966A1 (en) * | 2002-11-13 | 2004-05-27 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Aligning method and aligning device in proximity exposure |
| JP2010245105A (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Mitsubishi Electric Corp | Exposure apparatus and exposure method |
-
1989
- 1989-10-20 JP JP1273250A patent/JP2676412B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004044966A1 (en) * | 2002-11-13 | 2004-05-27 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Aligning method and aligning device in proximity exposure |
| JPWO2004044966A1 (en) * | 2002-11-13 | 2006-03-16 | 住友重機械工業株式会社 | Alignment method and alignment apparatus in proximity exposure |
| JP4497364B2 (en) * | 2002-11-13 | 2010-07-07 | 住友重機械工業株式会社 | Alignment method and alignment apparatus in proximity exposure |
| JP2010245105A (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Mitsubishi Electric Corp | Exposure apparatus and exposure method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2676412B2 (en) | 1997-11-17 |
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