JP3333759B2 - マスクとウエハとの間隔の測定方法及び設置方法 - Google Patents
マスクとウエハとの間隔の測定方法及び設置方法Info
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハとマスクと
の間隔の測定方法に関し、特に斜方検出法に用いること
が可能な測定方法に関する。
の間隔の測定方法に関し、特に斜方検出法に用いること
が可能な測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】レンズ系と画像処理系とを組み合わせた
アライメント装置を用いてウエハとマスクとの位置合わ
せを行う方法として、垂直検出法と斜方検出法が知られ
ている。垂直検出法は、アライメントマークをマスク面
に垂直な方向から観測する方法であり、斜方検出法は、
斜めから観測する方法である。
アライメント装置を用いてウエハとマスクとの位置合わ
せを行う方法として、垂直検出法と斜方検出法が知られ
ている。垂直検出法は、アライメントマークをマスク面
に垂直な方向から観測する方法であり、斜方検出法は、
斜めから観測する方法である。
【０００３】垂直検出法で用いられる合焦方法として、
色収差二重焦点法が知られている。色収差二重焦点法
は、マスクに形成されたマスクマークとウエハに形成さ
れたウエハマーク（ウエハマークとマスクマークとを総
称してアライメントマークと呼ぶ。）とを異なる波長の
光で観測し、レンズ系の色収差を利用してウエハマーク
とマスクマークの像を同一平面上に結像させる方法であ
る。色収差二重焦点法は、原理的にレンズの光学的な分
解能を高く設定できるため、絶対的な位置検出精度を高
めることができる。
色収差二重焦点法が知られている。色収差二重焦点法
は、マスクに形成されたマスクマークとウエハに形成さ
れたウエハマーク（ウエハマークとマスクマークとを総
称してアライメントマークと呼ぶ。）とを異なる波長の
光で観測し、レンズ系の色収差を利用してウエハマーク
とマスクマークの像を同一平面上に結像させる方法であ
る。色収差二重焦点法は、原理的にレンズの光学的な分
解能を高く設定できるため、絶対的な位置検出精度を高
めることができる。
【０００４】一方、アライメントマークを垂直方向から
観測するために、観測のための光学系が露光領域に入り
込む。このままで露光すると、光学系が露光光を遮るこ
とになるため、露光時には光学系を露光領域から退避さ
せる必要がある。退避させるための移動時間が必要にな
るため、スループットが低下する。また、露光時にアラ
イメントマークを観測できないため位置検出ができなく
なる。これは、露光中のアライメント精度低下の原因に
なる。
観測するために、観測のための光学系が露光領域に入り
込む。このままで露光すると、光学系が露光光を遮るこ
とになるため、露光時には光学系を露光領域から退避さ
せる必要がある。退避させるための移動時間が必要にな
るため、スループットが低下する。また、露光時にアラ
イメントマークを観測できないため位置検出ができなく
なる。これは、露光中のアライメント精度低下の原因に
なる。
【０００５】斜方検出法は、光軸がマスク面に対して斜
めになるように光学系を配置するため、露光光を遮らな
いように配置することができる。このため、露光中に光
学系を退避させる必要がなく、露光中でもアライメント
マークを観測することができる。従って、スループット
を低下させることなく、かつ露光中の位置ずれを防止す
ることができる。
めになるように光学系を配置するため、露光光を遮らな
いように配置することができる。このため、露光中に光
学系を退避させる必要がなく、露光中でもアライメント
マークを観測することができる。従って、スループット
を低下させることなく、かつ露光中の位置ずれを防止す
ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】斜方検出法を用いた位
置合わせにおいて、ウエハとマスクとの間隔を測定する
技術は、未だ十分に確立されているとはいえない。
置合わせにおいて、ウエハとマスクとの間隔を測定する
技術は、未だ十分に確立されているとはいえない。
【０００７】本発明の目的は、斜方検出法に適用可能な
ウエハとマスクとの間隔測定方法を提供することであ
る。
ウエハとマスクとの間隔測定方法を提供することであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の一観点による
と、ウエハと、表面に入射光を散乱させる散乱源が形成
されたマスクとを、両者がある間隔を隔ててほぼ平行に
なるように配置する工程と、前記ウエハの表面に対して
斜めの光軸を有し、前記マスク側に配置された光学系を
用いて、前記散乱源から、前記光学系の対物レンズに向
かって散乱した散乱光による像を観測する第１の観測工
程と、前記散乱源から散乱され、前記ウエハの表面で反
射した散乱光による像を観測する第２の観測工程と、前
記第１の観測工程と第２の観測工程との観測結果に基づ
いて、前記ウエハとマスクとの間隔を求める工程とを有
する間隔の測定方法が提供される。
と、ウエハと、表面に入射光を散乱させる散乱源が形成
されたマスクとを、両者がある間隔を隔ててほぼ平行に
なるように配置する工程と、前記ウエハの表面に対して
斜めの光軸を有し、前記マスク側に配置された光学系を
用いて、前記散乱源から、前記光学系の対物レンズに向
かって散乱した散乱光による像を観測する第１の観測工
程と、前記散乱源から散乱され、前記ウエハの表面で反
射した散乱光による像を観測する第２の観測工程と、前
記第１の観測工程と第２の観測工程との観測結果に基づ
いて、前記ウエハとマスクとの間隔を求める工程とを有
する間隔の測定方法が提供される。
【０００９】マスク上の散乱源から散乱され、ウエハの
表面で反射した散乱光を利用して、ウエハとマスクとの
間隔を測定するため、ウエハ表面にマークが形成されて
いないときでも、マスクとウエハとの間隔を測定するこ
とができる。
表面で反射した散乱光を利用して、ウエハとマスクとの
間隔を測定するため、ウエハ表面にマークが形成されて
いないときでも、マスクとウエハとの間隔を測定するこ
とができる。
【００１０】本発明の他の観点によると、ウエハと、表
面に入射光を散乱させる散乱源が形成されたマスクと
を、両者がある間隔を隔ててほぼ平行になるように配置
する工程と、前記ウエハの表面に対して斜めの光軸を有
し、前記マスク側に配置された光学系を用いて、前記散
乱源から、前記光学系の対物レンズに向かって散乱した
散乱光による像を観測する第１の観測工程と、前記マス
クとウエハとの間隔を変化させながら、前記散乱源から
散乱され、前記ウエハの表面で反射した散乱光による像
を観測し、その観測結果を前記第１の観測工程の観測結
果と比較する工程とを有するマスクとウエハの設置方法
が提供される。
面に入射光を散乱させる散乱源が形成されたマスクと
を、両者がある間隔を隔ててほぼ平行になるように配置
する工程と、前記ウエハの表面に対して斜めの光軸を有
し、前記マスク側に配置された光学系を用いて、前記散
乱源から、前記光学系の対物レンズに向かって散乱した
散乱光による像を観測する第１の観測工程と、前記マス
クとウエハとの間隔を変化させながら、前記散乱源から
散乱され、前記ウエハの表面で反射した散乱光による像
を観測し、その観測結果を前記第１の観測工程の観測結
果と比較する工程とを有するマスクとウエハの設置方法
が提供される。
【００１１】マスク上の散乱源から散乱され、ウエハの
表面で反射した散乱光を利用して、ウエハとマスクとの
間隔を検出するため、ウエハ表面にマークが形成されて
いないときでも、マスクとウエハとを所望の間隔で設置
することができる。
表面で反射した散乱光を利用して、ウエハとマスクとの
間隔を検出するため、ウエハ表面にマークが形成されて
いないときでも、マスクとウエハとを所望の間隔で設置
することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を説明する前に、
実施例に関連する本願発明者の先の提案について説明す
る。
実施例に関連する本願発明者の先の提案について説明す
る。
【００１３】図１は、先の提案による位置検出装置の概
略図を示す。先の提案による位置検出装置はウエハ／マ
スク保持部１０、光学系２０、及び制御装置３０を含ん
で構成されている。
略図を示す。先の提案による位置検出装置はウエハ／マ
スク保持部１０、光学系２０、及び制御装置３０を含ん
で構成されている。
【００１４】ウエハ／マスク保持部１０は、ウエハ保持
台１５、マスク保持台１６、駆動機構１７及び１８を含
んで構成されている。位置合わせ時には、ウエハ保持台
１５の上面にウエハ１１を保持し、マスク保持台１６の
下面にマスク１２を保持する。ウエハ１１とマスク１２
とは、ウエハ１１の露光面とマスク１２のウエハ側の面
（マスク面）との間に一定の間隙が形成されるようにほ
ぼ平行に配置される。ウエハ１１の露光面には、位置合
わせ用のウエハマークが形成され、マスク１２のマスク
面には位置合わせ用のマスクマークが形成されている。
台１５、マスク保持台１６、駆動機構１７及び１８を含
んで構成されている。位置合わせ時には、ウエハ保持台
１５の上面にウエハ１１を保持し、マスク保持台１６の
下面にマスク１２を保持する。ウエハ１１とマスク１２
とは、ウエハ１１の露光面とマスク１２のウエハ側の面
（マスク面）との間に一定の間隙が形成されるようにほ
ぼ平行に配置される。ウエハ１１の露光面には、位置合
わせ用のウエハマークが形成され、マスク１２のマスク
面には位置合わせ用のマスクマークが形成されている。
【００１５】駆動機構１７は、ウエハ１１とマスク１２
との露光面内に関する相対位置が変化するように、ウエ
ハ保持台１５若しくはマスク保持台１６を移動させるこ
とができる。駆動機構１８は、ウエハ１１の露光面とマ
スク１２のマスク面との間隔が変化するように、ウエハ
保持台１５を移動させることができる。図の左から右に
ｘ軸、紙面に垂直な方向に表面から裏面に向かってｙ
軸、露光面の法線方向にｚ軸をとると、駆動機構１７
は、ウエハ１１とマスク１２の、ｘ軸方向、ｙ軸方向、
ｚ軸の回りの回転方向（θｚ方向）に関する相対位置を
調整し、駆動機構１８は、ｚ軸方向、ｘ軸及びｙ軸の回
りの回転（あおり）方向（θｘ及びθｙ方向）の相対位
置を調整する。
との露光面内に関する相対位置が変化するように、ウエ
ハ保持台１５若しくはマスク保持台１６を移動させるこ
とができる。駆動機構１８は、ウエハ１１の露光面とマ
スク１２のマスク面との間隔が変化するように、ウエハ
保持台１５を移動させることができる。図の左から右に
ｘ軸、紙面に垂直な方向に表面から裏面に向かってｙ
軸、露光面の法線方向にｚ軸をとると、駆動機構１７
は、ウエハ１１とマスク１２の、ｘ軸方向、ｙ軸方向、
ｚ軸の回りの回転方向（θｚ方向）に関する相対位置を
調整し、駆動機構１８は、ｚ軸方向、ｘ軸及びｙ軸の回
りの回転（あおり）方向（θｘ及びθｙ方向）の相対位
置を調整する。
【００１６】光学系２０は、像検出装置２１Ａ、２１
Ｂ、レンズ２２、２８、ハーフミラー２３、２６Ａ、光
ファイバ２４、ミラー２６Ｂを含んで構成される。光学
系２０の光軸２５は、ｘｚ面に平行であり、かつ露光面
に対して斜めになるように配置されている。
Ｂ、レンズ２２、２８、ハーフミラー２３、２６Ａ、光
ファイバ２４、ミラー２６Ｂを含んで構成される。光学
系２０の光軸２５は、ｘｚ面に平行であり、かつ露光面
に対して斜めになるように配置されている。
【００１７】光ファイバ２４から放射された照明光はハ
ーフミラー２３で反射して光軸２５に沿った光線束とさ
れ、レンズ２２を通して露光面に斜入射される。レンズ
２２を透過した照明光は平行光線束もしくは収束光線束
になる。
ーフミラー２３で反射して光軸２５に沿った光線束とさ
れ、レンズ２２を通して露光面に斜入射される。レンズ
２２を透過した照明光は平行光線束もしくは収束光線束
になる。
【００１８】ウエハ１１及びマスク１２に設けられたウ
エハマーク及びマスクマークがエッジ若しくは頂点を有
する場合には、エッジ若しくは頂点で照明光が散乱され
る。散乱光のうちレンズ２２に入射する光はレンズ２２
で収束され、その一部がハーフミラー２３と２６Ａを透
過して像検出装置２１Ａの受光面２９Ａ上に結像する。
受光面２９Ａ上への結像倍率は、例えば２０倍である。
散乱光のうちハーフミラー２６Ａで反射した光は、ミラ
ー２６Ｂで反射し、リレーレンズ２８で収束されて像検
出装置２１Ｂの受光面２９Ｂ上に結像する。受光面２９
Ｂ上への結像倍率は、例えば８０〜１００倍である。こ
のように、相互に倍率の異なる２つの観測光学系が配置
されている。
エハマーク及びマスクマークがエッジ若しくは頂点を有
する場合には、エッジ若しくは頂点で照明光が散乱され
る。散乱光のうちレンズ２２に入射する光はレンズ２２
で収束され、その一部がハーフミラー２３と２６Ａを透
過して像検出装置２１Ａの受光面２９Ａ上に結像する。
受光面２９Ａ上への結像倍率は、例えば２０倍である。
散乱光のうちハーフミラー２６Ａで反射した光は、ミラ
ー２６Ｂで反射し、リレーレンズ２８で収束されて像検
出装置２１Ｂの受光面２９Ｂ上に結像する。受光面２９
Ｂ上への結像倍率は、例えば８０〜１００倍である。こ
のように、相互に倍率の異なる２つの観測光学系が配置
されている。
【００１９】像検出装置２１Ａ及び２１Ｂは、それぞれ
受光面２９Ａ及び２９Ｂ上に結像したウエハ１１及びマ
スク１２からの散乱光による像を光電変換し画像信号を
得る。これらの画像信号は制御装置３０に入力される。
受光面２９Ａ及び２９Ｂ上に結像したウエハ１１及びマ
スク１２からの散乱光による像を光電変換し画像信号を
得る。これらの画像信号は制御装置３０に入力される。
【００２０】制御装置３０は、像検出装置２１Ａ及び２
１Ｂから入力された画像信号を処理して、ウエハ１１と
マスク１２との相対位置を検出する。さらに、ウエハ１
１とマスク１２が所定の相対位置関係になるように、駆
動機構１７及び１８に対して制御信号を送出する。駆動
機構１７は、この制御信号に基づいてマスク保持台１６
をｘｙ面内で平行移動させ、ｚ軸の回りに回転させる。
駆動機構１８は、この制御信号に基づいてウエハ保持台
１５をｚ軸方向に平行移動させ、ｘ軸とｙ軸の回りに微
小回転させる。
１Ｂから入力された画像信号を処理して、ウエハ１１と
マスク１２との相対位置を検出する。さらに、ウエハ１
１とマスク１２が所定の相対位置関係になるように、駆
動機構１７及び１８に対して制御信号を送出する。駆動
機構１７は、この制御信号に基づいてマスク保持台１６
をｘｙ面内で平行移動させ、ｚ軸の回りに回転させる。
駆動機構１８は、この制御信号に基づいてウエハ保持台
１５をｚ軸方向に平行移動させ、ｘ軸とｙ軸の回りに微
小回転させる。
【００２１】図２（Ａ）は、図１のウエハ１１及びマス
ク１２に形成された位置合わせ用のウエハマーク１３
Ａ、１３Ｂ、及びマスクマーク１４の相対位置関係を示
す平面図である。長方形パターンをｙ軸方向に３個、ｘ
軸方向に１４個、行列状に配列して各ウエハマーク１３
Ａ及び１３Ｂが形成されている。同様の長方形パターン
をｙ軸方向に３個、ｘ軸方向に５個、行列状に配置して
１つのマスクマーク１４が形成されている。位置合わせ
が完了した状態では、マスクマーク１４は、ｙ軸方向に
関してウエハマーク１３Ａと１３Ｂとのほぼ中央に配置
される。
ク１２に形成された位置合わせ用のウエハマーク１３
Ａ、１３Ｂ、及びマスクマーク１４の相対位置関係を示
す平面図である。長方形パターンをｙ軸方向に３個、ｘ
軸方向に１４個、行列状に配列して各ウエハマーク１３
Ａ及び１３Ｂが形成されている。同様の長方形パターン
をｙ軸方向に３個、ｘ軸方向に５個、行列状に配置して
１つのマスクマーク１４が形成されている。位置合わせ
が完了した状態では、マスクマーク１４は、ｙ軸方向に
関してウエハマーク１３Ａと１３Ｂとのほぼ中央に配置
される。
【００２２】ウエハマーク１３Ａ、１３Ｂ、及びマスク
マーク１４の各長方形パターンの長辺はｘ軸と平行にさ
れ、短辺はｙ軸と平行にされている。各長方形パターン
の長辺の長さは例えば２μｍ、短辺の長さは例えば１μ
ｍであり、各マーク内における長方形パターンのｘ軸及
びｙ軸方向の配列ピッチは４μｍである。ウエハマーク
１３Ａと１３Ｂとの中心間距離は５６μｍである。
マーク１４の各長方形パターンの長辺はｘ軸と平行にさ
れ、短辺はｙ軸と平行にされている。各長方形パターン
の長辺の長さは例えば２μｍ、短辺の長さは例えば１μ
ｍであり、各マーク内における長方形パターンのｘ軸及
びｙ軸方向の配列ピッチは４μｍである。ウエハマーク
１３Ａと１３Ｂとの中心間距離は５６μｍである。
【００２３】図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の一点鎖線Ｂ２
−Ｂ２における断面図を示す。ウエハマーク１３Ａ及び
１３Ｂは、例えば露光面上に形成したＳｉＮ膜、ポリシ
リコン膜等をパターニングして形成される。マスクマー
ク１４は、例えばＳｉＣ等からなるメンブレン１２のマ
スク面上に形成したＴａ4Ｂ膜をパターニングして形成
される。
−Ｂ２における断面図を示す。ウエハマーク１３Ａ及び
１３Ｂは、例えば露光面上に形成したＳｉＮ膜、ポリシ
リコン膜等をパターニングして形成される。マスクマー
ク１４は、例えばＳｉＣ等からなるメンブレン１２のマ
スク面上に形成したＴａ4Ｂ膜をパターニングして形成
される。
【００２４】図２（Ｃ）は、図２（Ａ）の一点鎖線Ｃ２
−Ｃ２における断面図を示す。光軸２５に沿ってウエハ
マーク１３Ａ、１３Ｂ及びマスクマーク１４に入射した
照明光は、図２（Ｃ）の各長方形パターンの短辺側のエ
ッジで散乱される。エッジ以外の領域に照射された光は
正反射し、図１のレンズ２２には入射しない。従って、
像検出装置２１Ａ及び２１Ｂでエッジからの散乱光のみ
を検出することができる。ここで、正反射とは、入射光
のうちほとんどの成分が、同一の反射方向に反射するよ
うな態様の反射をいう。
−Ｃ２における断面図を示す。光軸２５に沿ってウエハ
マーク１３Ａ、１３Ｂ及びマスクマーク１４に入射した
照明光は、図２（Ｃ）の各長方形パターンの短辺側のエ
ッジで散乱される。エッジ以外の領域に照射された光は
正反射し、図１のレンズ２２には入射しない。従って、
像検出装置２１Ａ及び２１Ｂでエッジからの散乱光のみ
を検出することができる。ここで、正反射とは、入射光
のうちほとんどの成分が、同一の反射方向に反射するよ
うな態様の反射をいう。
【００２５】図１の光学系２０の物空間において光軸２
５に垂直な１つの平面上の複数の点からの散乱光が、像
検出装置２１Ａ及び２１Ｂの受光面２９Ａ及び２９Ｂ上
に同時に結像する。受光面２９Ａ及び２９Ｂ上に結像し
ている物空間内の物点の集合した平面を「物面」と呼ぶ
こととする。
５に垂直な１つの平面上の複数の点からの散乱光が、像
検出装置２１Ａ及び２１Ｂの受光面２９Ａ及び２９Ｂ上
に同時に結像する。受光面２９Ａ及び２９Ｂ上に結像し
ている物空間内の物点の集合した平面を「物面」と呼ぶ
こととする。
【００２６】図２（Ｃ）において、ウエハマーク１３
Ａ、１３Ｂ及びマスクマーク１４の各エッジのうち、物
面２７上にあるエッジからの散乱光は受光面上に合焦す
るが、物面上にないエッジからの散乱光は合焦せず、エ
ッジの位置が物面から遠ざかるに従って当該エッジから
の散乱光による像のピントが合わなくなる。従って、各
マークのエッジのうち物面に最も近い位置にあるエッジ
からの散乱光による像が最も鮮明になり、物面から離れ
た位置にあるエッジからの散乱光による像はぼける。
Ａ、１３Ｂ及びマスクマーク１４の各エッジのうち、物
面２７上にあるエッジからの散乱光は受光面上に合焦す
るが、物面上にないエッジからの散乱光は合焦せず、エ
ッジの位置が物面から遠ざかるに従って当該エッジから
の散乱光による像のピントが合わなくなる。従って、各
マークのエッジのうち物面に最も近い位置にあるエッジ
からの散乱光による像が最も鮮明になり、物面から離れ
た位置にあるエッジからの散乱光による像はぼける。
【００２７】図３は、エッジからの散乱光による受光面
上の像のスケッチである。図３のｕ軸が図２（Ｃ）にお
ける物面２７とｘｚ面との交線方向に相当し、ｖ軸が図
２（Ｃ）におけるｙ軸に相当する。ウエハマーク１３Ａ
及び１３Ｂからの散乱光による像４０Ａ及び４０Ｂがｖ
軸方向に離れて現れ、その間にマスクマーク１４からの
散乱光による像４１が現れる。
上の像のスケッチである。図３のｕ軸が図２（Ｃ）にお
ける物面２７とｘｚ面との交線方向に相当し、ｖ軸が図
２（Ｃ）におけるｙ軸に相当する。ウエハマーク１３Ａ
及び１３Ｂからの散乱光による像４０Ａ及び４０Ｂがｖ
軸方向に離れて現れ、その間にマスクマーク１４からの
散乱光による像４１が現れる。
【００２８】各長方形パターンの前方のエッジと後方の
エッジによる散乱光が観測されるため、１つの長方形パ
ターンに対して２つの点状の像が現れる。各像におい
て、図２（Ｃ）の物面２７近傍のエッジからの散乱光に
よる像がはっきりと現れ、それからｕ軸方向に離れるに
従ってぼけた像となる。また、図２（Ｃ）に示すよう
に、観測光軸２５が露光面に対して傾いているため、ウ
エハマークからの散乱光による像４０Ａ及び４０Ｂの最
もピントの合っている位置とマスクマークからの散乱光
による像４１の最もピントの合っている位置とは、ｕ軸
方向に関して一致しない。
エッジによる散乱光が観測されるため、１つの長方形パ
ターンに対して２つの点状の像が現れる。各像におい
て、図２（Ｃ）の物面２７近傍のエッジからの散乱光に
よる像がはっきりと現れ、それからｕ軸方向に離れるに
従ってぼけた像となる。また、図２（Ｃ）に示すよう
に、観測光軸２５が露光面に対して傾いているため、ウ
エハマークからの散乱光による像４０Ａ及び４０Ｂの最
もピントの合っている位置とマスクマークからの散乱光
による像４１の最もピントの合っている位置とは、ｕ軸
方向に関して一致しない。
【００２９】マスクマークからの散乱光による像４１
が、ｖ軸方向に関して像４０Ａと４０Ｂとの中央に位置
するように、図１のウエハ保持台１５とマスク保持台１
６とを移動させることにより、ｙ軸方向、即ち物面と露
光面との交線方向に関してウエハ１１とマスク１２との
位置合わせを行うことができる。
が、ｖ軸方向に関して像４０Ａと４０Ｂとの中央に位置
するように、図１のウエハ保持台１５とマスク保持台１
６とを移動させることにより、ｙ軸方向、即ち物面と露
光面との交線方向に関してウエハ１１とマスク１２との
位置合わせを行うことができる。
【００３０】図１に示す位置検出装置では、ウエハマー
ク及びマスクマークを斜方から観測するため、光学系２
０を露光光４０の光路内に配置する必要がない。このた
め、露光時に光学系２０を露光範囲外に退避させる必要
がない。また、位置合わせ完了後にウエハを露光する場
合、露光中も常時位置検出が可能である。さらに、照明
光軸と観察光軸を同軸にしているため、軸ずれがなく常
に安定した像を得ることができる。
ク及びマスクマークを斜方から観測するため、光学系２
０を露光光４０の光路内に配置する必要がない。このた
め、露光時に光学系２０を露光範囲外に退避させる必要
がない。また、位置合わせ完了後にウエハを露光する場
合、露光中も常時位置検出が可能である。さらに、照明
光軸と観察光軸を同軸にしているため、軸ずれがなく常
に安定した像を得ることができる。
【００３１】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、像検出装置
２１により得られた画像信号を示す。横軸は図３のｖ軸
に対応し、縦軸は光強度を表す。なお、この画像信号
は、図３に示す受光面を走査して得られた画像信号のう
ち、像４０Ａ及び４０Ｂの最もピントの合っている位置
の走査線と像４１の最もピントの合っている位置の走査
線に対応する画像信号を合成したものである。
２１により得られた画像信号を示す。横軸は図３のｖ軸
に対応し、縦軸は光強度を表す。なお、この画像信号
は、図３に示す受光面を走査して得られた画像信号のう
ち、像４０Ａ及び４０Ｂの最もピントの合っている位置
の走査線と像４１の最もピントの合っている位置の走査
線に対応する画像信号を合成したものである。
【００３２】図４（Ａ）は、ウエハマークがポリシリコ
ンで形成されている場合、図４（Ｂ）はウエハマークが
ＳｉＮで形成されている場合を示す。なお、マスクマー
クは、共に、Ｔａ4Ｂで形成されている。図４（Ａ）及
び図４（Ｂ）に示すように、ほぼ中央にマスクマークに
対応する３本のピークが現れ、その両側にウエハマーク
に対応する３本のピークが現れている。
ンで形成されている場合、図４（Ｂ）はウエハマークが
ＳｉＮで形成されている場合を示す。なお、マスクマー
クは、共に、Ｔａ4Ｂで形成されている。図４（Ａ）及
び図４（Ｂ）に示すように、ほぼ中央にマスクマークに
対応する３本のピークが現れ、その両側にウエハマーク
に対応する３本のピークが現れている。
【００３３】以下、図４（Ａ）または図４（Ｂ）に示す
波形から、マスクマークとウエハマークとの相対位置を
検出する方法の一例を簡単に説明する。まず、マスクマ
ークに対応するピーク波形をｖ軸方向にずらせながら２
つのウエハマークの各々に対応するピーク波形との相関
係数を計算する。最大の相関係数を与えるずらし量が、
ウエハマークとマスクマークとの中心間距離に対応す
る。
波形から、マスクマークとウエハマークとの相対位置を
検出する方法の一例を簡単に説明する。まず、マスクマ
ークに対応するピーク波形をｖ軸方向にずらせながら２
つのウエハマークの各々に対応するピーク波形との相関
係数を計算する。最大の相関係数を与えるずらし量が、
ウエハマークとマスクマークとの中心間距離に対応す
る。
【００３４】マスクマークに対応するピーク波形とその
両側のウエハマークの各々に対応するピーク波形との間
隔が等しくなるように、ウエハとマスクとを移動するこ
とにより、図１のｙ軸方向に関して位置合わせを行うこ
とができる。
両側のウエハマークの各々に対応するピーク波形との間
隔が等しくなるように、ウエハとマスクとを移動するこ
とにより、図１のｙ軸方向に関して位置合わせを行うこ
とができる。
【００３５】なお、図３に示す２次元の画像信号を、ｕ
軸方向及びｖ軸方向に平行移動し、マスクマークの像と
ウエハマークの像との相似性パターンマッチングを行う
ことにより、ウエハとマスクとの相対位置を求めてもよ
い。２次元画像のパターンマッチングを行うことによ
り、ｕ軸方向とｖ軸方向に関する像間の距離を求めるこ
とができる。
軸方向及びｖ軸方向に平行移動し、マスクマークの像と
ウエハマークの像との相似性パターンマッチングを行う
ことにより、ウエハとマスクとの相対位置を求めてもよ
い。２次元画像のパターンマッチングを行うことによ
り、ｕ軸方向とｖ軸方向に関する像間の距離を求めるこ
とができる。
【００３６】次に、ウエハとマスクとの間隔を測定する
方法について説明する。図３において、ウエハマークか
らの散乱光による像４０Ａ、４０Ｂ内のｕ軸方向に関し
て最もピントの合っている位置ｕ０が、図２（Ｃ）にお
ける物面２７と露光面との交線Ｐ０に相当する。また、
図３において、マスクマークからの散乱光による像４１
のうち、ｕ軸方向に関して最もピントの合っている位置
ｕ1が、図２（Ｃ）における物面２７とマスク面との交
線Ｐ1に相当する。例えば、図３に示す２次元画像のパ
ターンマッチングにより位置ｕ0とｕ1間の距離を求める
ことができる。
方法について説明する。図３において、ウエハマークか
らの散乱光による像４０Ａ、４０Ｂ内のｕ軸方向に関し
て最もピントの合っている位置ｕ０が、図２（Ｃ）にお
ける物面２７と露光面との交線Ｐ０に相当する。また、
図３において、マスクマークからの散乱光による像４１
のうち、ｕ軸方向に関して最もピントの合っている位置
ｕ1が、図２（Ｃ）における物面２７とマスク面との交
線Ｐ1に相当する。例えば、図３に示す２次元画像のパ
ターンマッチングにより位置ｕ0とｕ1間の距離を求める
ことができる。
【００３７】線分Ｐ0Ｐ1の長さをＬ（Ｐ0Ｐ1）で表す
と、ウエハ１１とマスク１２との間隔δは、
と、ウエハ１１とマスク１２との間隔δは、
【００３８】
【数１】δ＝Ｌ（Ｐ0Ｐ1）×ｓｉｎ（α） と表される。ここで、αは露光面の法線方向と光軸２５
とのなす角である。従って、図３におけるｕ軸上の位置
ｕ0とｕ1間の距離Ｌ（ｕ0ｕ1）を測定して線分Ｐ 0Ｐ1の
長さを求めることにより、間隔δを知ることができる。
とのなす角である。従って、図３におけるｕ軸上の位置
ｕ0とｕ1間の距離Ｌ（ｕ0ｕ1）を測定して線分Ｐ 0Ｐ1の
長さを求めることにより、間隔δを知ることができる。
【００３９】なお、観測された像同士のパターンマッチ
ングを行うのではなく、基準となる像とのパターンマッ
チングを行ってもよい。この場合、所望の相対位置関係
を満たすようにウエハとマスクとを配置した状態におけ
る基準画像信号を、予め記憶しておく。観測されたウエ
ハマークと予め記憶されているウエハマークの像同士の
相似性パターンマッチングを行うことにより、ウエハの
基準位置からのずれ量を求める。同様にマスクの基準位
置からのずれ量を求める。このずれ量から、ウエハとマ
スクの相対位置を知ることができる。
ングを行うのではなく、基準となる像とのパターンマッ
チングを行ってもよい。この場合、所望の相対位置関係
を満たすようにウエハとマスクとを配置した状態におけ
る基準画像信号を、予め記憶しておく。観測されたウエ
ハマークと予め記憶されているウエハマークの像同士の
相似性パターンマッチングを行うことにより、ウエハの
基準位置からのずれ量を求める。同様にマスクの基準位
置からのずれ量を求める。このずれ量から、ウエハとマ
スクの相対位置を知ることができる。
【００４０】図１に示すｙ軸方向に関する位置合わせに
要求される精度は、集積回路装置の集積度向上に伴って
厳しくなっている。例えば、１６Ｇビットの記憶容量を
有するダイナミックＲＡＭの場合、１２．５ｎｍ程度の
位置合わせ精度が要求される。
要求される精度は、集積回路装置の集積度向上に伴って
厳しくなっている。例えば、１６Ｇビットの記憶容量を
有するダイナミックＲＡＭの場合、１２．５ｎｍ程度の
位置合わせ精度が要求される。
【００４１】図４に示す画像信号に基づいて位置合わせ
を行うためには、ウエハとマスクとの相対位置合わせが
ある程度の誤差範囲内に納まっていることが好ましい。
しかし、図１に示すウエハ１１をウエハ保持台１５に保
持し、マスク１２をマスク保持台１６に、この誤差範囲
内に納まる精度で保持することは困難である。このた
め、ウエハ１１とマスク１２とを保持した後、この誤差
範囲内に納まるように粗い位置合わせ（コースアライメ
ント）を行うことが好ましい。
を行うためには、ウエハとマスクとの相対位置合わせが
ある程度の誤差範囲内に納まっていることが好ましい。
しかし、図１に示すウエハ１１をウエハ保持台１５に保
持し、マスク１２をマスク保持台１６に、この誤差範囲
内に納まる精度で保持することは困難である。このた
め、ウエハ１１とマスク１２とを保持した後、この誤差
範囲内に納まるように粗い位置合わせ（コースアライメ
ント）を行うことが好ましい。
【００４２】結像倍率の低い受光面２９Ａ上の像による
画像信号に基づいて、このコースアライメントを容易に
行うことができる。コースアライメントが完了した後、
結像倍率の高い受光面２９Ｂ上の像による画像信号に基
づいて、より高精度の位置合わせ（ファインアライメン
ト）を行うことができる。ファインアライメントを行う
前にコースアライメントを行うことにより、ウエハとマ
スクとを保持する時に要求される位置合わせ精度が緩和
される。
画像信号に基づいて、このコースアライメントを容易に
行うことができる。コースアライメントが完了した後、
結像倍率の高い受光面２９Ｂ上の像による画像信号に基
づいて、より高精度の位置合わせ（ファインアライメン
ト）を行うことができる。ファインアライメントを行う
前にコースアライメントを行うことにより、ウエハとマ
スクとを保持する時に要求される位置合わせ精度が緩和
される。
【００４３】また、集積度向上に伴い、ウエハ１１とマ
スク１２との間隔も一定に保つことが要求される。この
間隔は、例えば、線幅０．１μｍのＸ線露光の場合に
は、１０〜２０μｍ程度であり、±１μｍ程度の精度が
要求される。結像倍率の低い受光面２９Ａ上の像による
画像信号に基づいて、ウエハとマスクとの間隔を検出す
る。
スク１２との間隔も一定に保つことが要求される。この
間隔は、例えば、線幅０．１μｍのＸ線露光の場合に
は、１０〜２０μｍ程度であり、±１μｍ程度の精度が
要求される。結像倍率の低い受光面２９Ａ上の像による
画像信号に基づいて、ウエハとマスクとの間隔を検出す
る。
【００４４】図１では、照明光の光軸と観測光学系の光
軸とが一致する場合について示したが、照明光の正反射
光が観測光学系２０のレンズ２２に入射しないような構
成であれば、必ずしも２つの光軸を一致させる必要はな
い。
軸とが一致する場合について示したが、照明光の正反射
光が観測光学系２０のレンズ２２に入射しないような構
成であれば、必ずしも２つの光軸を一致させる必要はな
い。
【００４５】上述の先の提案においては、マスクに形成
されたマスクマークと、ウエハに形成されたウエハマー
クとを観測して、マスクとウエハとの間隔を求めてい
る。ところが、ウエハ表面に最初のパターンを形成する
場合には、ウエハ表面に未だウエハマークが形成されて
いない。このため、上述の先の提案による方法を用いて
ウエハとマスクとの間隔を求めることはできない。
されたマスクマークと、ウエハに形成されたウエハマー
クとを観測して、マスクとウエハとの間隔を求めてい
る。ところが、ウエハ表面に最初のパターンを形成する
場合には、ウエハ表面に未だウエハマークが形成されて
いない。このため、上述の先の提案による方法を用いて
ウエハとマスクとの間隔を求めることはできない。
【００４６】次に、図５を参照して、本発明の実施例に
よるウエハとマスクとの間隔の測定方法について説明す
る。
よるウエハとマスクとの間隔の測定方法について説明す
る。
【００４７】図５の紙面は、光軸２５とウエハ１１の表
面の法線とを含む仮想平面に相当する。ウエハ１１とマ
スク１２とが、間隔δを隔てて平行に配置されている。
マスク１２のウエハ側の表面上に、マスクマーク１４が
形成されている。ウエハの法線と光軸２５とのなす角を
θとする。
面の法線とを含む仮想平面に相当する。ウエハ１１とマ
スク１２とが、間隔δを隔てて平行に配置されている。
マスク１２のウエハ側の表面上に、マスクマーク１４が
形成されている。ウエハの法線と光軸２５とのなす角を
θとする。
【００４８】対物レンズ２２と受光面２９Ａとを含む光
学系を、光軸２５の方向に移動させる。光学系が移動す
るに従って、物面も光軸２５の方向に移動する。物面２
７ａと光軸２５との交点が、マスク１２の表面に一致し
た状態の時、光軸２５とマスク１２との交点Ｐ2からの
散乱光が、対物レンズ２２ａを通して受光面２９Ａａと
光軸２５との交点Ｑ2の位置に結像する。
学系を、光軸２５の方向に移動させる。光学系が移動す
るに従って、物面も光軸２５の方向に移動する。物面２
７ａと光軸２５との交点が、マスク１２の表面に一致し
た状態の時、光軸２５とマスク１２との交点Ｐ2からの
散乱光が、対物レンズ２２ａを通して受光面２９Ａａと
光軸２５との交点Ｑ2の位置に結像する。
【００４９】さらに、光学系を光軸２５に沿ってマスク
１２に近づける。ある位置まで近づくと、マスクマーク
１４内の点Ｐ3からの散乱光が、ウエハ１１の表面で反
射し、対物レンズ２２ｂを通って、受光面２９Ａｂと光
軸２５との交点Ｑ３の位置に結像する。受光面２９Ａａ
の位置から受光面２９Ａｂの位置までの光学系の移動量
をｓとし、マスク１２とウエハ１１との間隔をδとし、
光軸２５とウエハ１１の法線とのなす角度をθとする
と、
１２に近づける。ある位置まで近づくと、マスクマーク
１４内の点Ｐ3からの散乱光が、ウエハ１１の表面で反
射し、対物レンズ２２ｂを通って、受光面２９Ａｂと光
軸２５との交点Ｑ３の位置に結像する。受光面２９Ａａ
の位置から受光面２９Ａｂの位置までの光学系の移動量
をｓとし、マスク１２とウエハ１１との間隔をδとし、
光軸２５とウエハ１１の法線とのなす角度をθとする
と、
【００５０】
【数２】δ＝（ｓ／２）ｃｏｓθ が成立する。上式からわかるように、光学系の移動量ｓ
を測定することにより、マスク１２とウエハ１１との間
隔δを求めることができる。この場合に、マスクマーク
１４のＸ軸方向の長さＬxを、
を測定することにより、マスク１２とウエハ１１との間
隔δを求めることができる。この場合に、マスクマーク
１４のＸ軸方向の長さＬxを、
【００５１】
【数３】Ｌx≧２δｔａｎθ とすることが好ましい。
【００５２】図５では、結像点Ｑ2及びＱ3が光軸２５上
に位置する場合について説明したが、実用的には、受光
面と光軸２５との交点の位置に結像させる必要はない。
受光面２９Ａａ上の結像点Ｑ4のｕ座標と、受光面２９
Ａｂ上の結像点Ｑ5のｕ座標とが一致するような点Ｑ4及
びＱ5の位置に結像させてもよい。
に位置する場合について説明したが、実用的には、受光
面と光軸２５との交点の位置に結像させる必要はない。
受光面２９Ａａ上の結像点Ｑ4のｕ座標と、受光面２９
Ａｂ上の結像点Ｑ5のｕ座標とが一致するような点Ｑ4及
びＱ5の位置に結像させてもよい。
【００５３】以下、図５を参照しながら、光学系の移動
距離ｓを決定する方法について説明する。まず、マスク
マーク１４からの散乱光により得られた画像の一部を切
り出したテンプレート画像を準備し、テンプレート画像
内の代表点を決めておく。テンプレート画像は、例え
ば、マスクマーク１４からの散乱光による像のうちピン
トの合っている点を含む長方形の領域内の画像である。
距離ｓを決定する方法について説明する。まず、マスク
マーク１４からの散乱光により得られた画像の一部を切
り出したテンプレート画像を準備し、テンプレート画像
内の代表点を決めておく。テンプレート画像は、例え
ば、マスクマーク１４からの散乱光による像のうちピン
トの合っている点を含む長方形の領域内の画像である。
【００５４】マスクマーク１４から散乱され、対物レン
ズに直接入射する散乱光により、受光面上に画像を写し
出す。写し出された画像のうち、複数の場所からテンプ
レート画像と同一面積の部分を切り出し、複数の被サー
チ画像を得る。テンプレート画像と被サーチ画像の各々
との相関値Ａを計算する。相関値Ａは、
ズに直接入射する散乱光により、受光面上に画像を写し
出す。写し出された画像のうち、複数の場所からテンプ
レート画像と同一面積の部分を切り出し、複数の被サー
チ画像を得る。テンプレート画像と被サーチ画像の各々
との相関値Ａを計算する。相関値Ａは、
【００５５】
【数４】Ａ＝σVW 2／（σV 2×σW 2）1/2 と定義される。σVは、テンプレート画像Ｖ（ｕ，ｖ）
の分散、σWは、被サーチ画像Ｗ（ｕ，ｖ）の分散、σ
VWは、テンプレート画像Ｖ（ｕ，ｖ）と被サーチ画像Ｗ
（ｕ，ｖ）との共分散である。ここで、（ｕ，ｖ）座標
は、図３に示す受光面内の（ｕ，ｖ）座標と同一であ
る。相関値Ａが最大となる被サーチ画像内の基準点Ｑ4
を記憶する。基準点Ｑ4は、テンプレート画像内の代表
点に対応する点である。
の分散、σWは、被サーチ画像Ｗ（ｕ，ｖ）の分散、σ
VWは、テンプレート画像Ｖ（ｕ，ｖ）と被サーチ画像Ｗ
（ｕ，ｖ）との共分散である。ここで、（ｕ，ｖ）座標
は、図３に示す受光面内の（ｕ，ｖ）座標と同一であ
る。相関値Ａが最大となる被サーチ画像内の基準点Ｑ4
を記憶する。基準点Ｑ4は、テンプレート画像内の代表
点に対応する点である。
【００５６】光学系を光軸方向に移動させる。マスクマ
ーク１４から散乱され、ウエハ１１の表面で反射した散
乱光による画像を、受光面上に写し出す。この画像か
ら、複数の被サーチ画像を切り出し、各被サーチ画像に
ついてテンプレート画像との相関値Ａを計算する。相関
値Ａが最大となる被サーチ画像内の比較点（ｕ1，ｖ1）
を記憶する。比較点（ｕ1，ｖ1）は、テンプレート画像
内の代表点に対応する点である。
ーク１４から散乱され、ウエハ１１の表面で反射した散
乱光による画像を、受光面上に写し出す。この画像か
ら、複数の被サーチ画像を切り出し、各被サーチ画像に
ついてテンプレート画像との相関値Ａを計算する。相関
値Ａが最大となる被サーチ画像内の比較点（ｕ1，ｖ1）
を記憶する。比較点（ｕ1，ｖ1）は、テンプレート画像
内の代表点に対応する点である。
【００５７】光学系を微少距離移動させ、各位置におい
て同様の処理を行い、比較点（ｕ1，ｖ1）を記憶する。
記憶された複数の比較点（ｕ1，ｖ1）と基準点Ｑ4とを
比較し、基準点Ｑ4に最も近い比較点Ｑ5を抽出する。基
準点Ｑ4を記憶した時の光学系の位置から、基準点Ｑ4に
最も近い比較点Ｑ5を記憶した時の光学系の位置までの
移動量が、求めるべき移動量ｓである。
て同様の処理を行い、比較点（ｕ1，ｖ1）を記憶する。
記憶された複数の比較点（ｕ1，ｖ1）と基準点Ｑ4とを
比較し、基準点Ｑ4に最も近い比較点Ｑ5を抽出する。基
準点Ｑ4を記憶した時の光学系の位置から、基準点Ｑ4に
最も近い比較点Ｑ5を記憶した時の光学系の位置までの
移動量が、求めるべき移動量ｓである。
【００５８】上記実施例では、マスクとウエハとの間隔
が固定されており、この固定された間隔を測定する場合
を説明したが、光学系の位置を所定量だけ移動させ、マ
スクとウエハとの間隔を徐々に変化させながら画像を観
察することにより、マスクとウエハとの間隔を所定の値
に設定することができる。以下、この方法について説明
する。
が固定されており、この固定された間隔を測定する場合
を説明したが、光学系の位置を所定量だけ移動させ、マ
スクとウエハとの間隔を徐々に変化させながら画像を観
察することにより、マスクとウエハとの間隔を所定の値
に設定することができる。以下、この方法について説明
する。
【００５９】受光面２９Ａａ上の点Ｑ4の位置に、マス
クマーク１４から対物レンズ２２ａに向かって散乱され
た散乱光による像を結像させる。マスク１２とウエハ１
１との所望の間隔δに対応する光学系の移動量ｓを、式
（２）を用いて計算する。この移動量ｓだけ、光学系を
光軸２５に沿ってマスク１２に近づける。光学系の受光
面が、図５の受光面２９Ａｂの位置に配置される。
クマーク１４から対物レンズ２２ａに向かって散乱され
た散乱光による像を結像させる。マスク１２とウエハ１
１との所望の間隔δに対応する光学系の移動量ｓを、式
（２）を用いて計算する。この移動量ｓだけ、光学系を
光軸２５に沿ってマスク１２に近づける。光学系の受光
面が、図５の受光面２９Ａｂの位置に配置される。
【００６０】この位置で、マスクマーク１４から散乱さ
れ、ウエハ１１の表面で反射された散乱光による像を観
測する。ウエハ１１をマスク１２に徐々に近づける。受
光面２９Ａｂ上に写し出された像のうちピントの合って
いる点の位置が、点Ｑ5と一致した時に、ウエハ１１の
移動を停止する。このようにして、マスク１２とウエハ
１１との間隔を、所望の間隔δに設定することができ
る。
れ、ウエハ１１の表面で反射された散乱光による像を観
測する。ウエハ１１をマスク１２に徐々に近づける。受
光面２９Ａｂ上に写し出された像のうちピントの合って
いる点の位置が、点Ｑ5と一致した時に、ウエハ１１の
移動を停止する。このようにして、マスク１２とウエハ
１１との間隔を、所望の間隔δに設定することができ
る。
【００６１】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
【００６２】
【図１】本発明の実施例及び先の提案による位置合わせ
装置の概略を示す断面図である。
装置の概略を示す断面図である。
【図２】ウエハマークとマスクマークの平面図及び断面
図である。
図である。
【図３】ウエハマークとマスクマークからの散乱光によ
る像をスケッチした図である。
る像をスケッチした図である。
【図４】図１に示す位置検出装置により得られた散乱光
による像の画像信号の一例を示すグラフである。
による像の画像信号の一例を示すグラフである。
【図５】実施例による位置検出方法を説明するための、
光学系とマスク及びウエハの概略図である。
光学系とマスク及びウエハの概略図である。
１０ ウエハ／マスク保持部 １１ ウエハ １２ マスク １３Ａ、１３Ｂ ウエハマーク １４ マスクマーク １５ ウエハ保持台 １６ マスク保持台 １７、１８ 駆動機構 ２０ 光学系 ２１Ａ、２１Ｂ 像検出装置 ２２ レンズ ２３、２６Ａ ハーフミラー ２４ 光ファイバ ２５ 光軸 ２６Ｂ ミラー ２７ 物面 ２８ リレーレンズ ２９Ａ、２９Ｂ 結像面 ３０ 制御装置 ４０Ａ、４０Ｂ ウエハマークからの散乱光による像 ４１ マスクマークからの散乱光による像
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/14 H01L 21/027
Claims (6)
- 【請求項１】 ウエハと、表面に入射光を散乱させる散
乱源が形成されたマスクとを、両者がある間隔を隔てて
ほぼ平行になるように配置する工程と、 前記ウエハの表面に対して斜めの光軸を有し、前記マス
ク側に配置された光学系を用いて、前記散乱源から、前
記光学系の対物レンズに向かって散乱した散乱光による
像を観測する第１の観測工程と、 前記散乱源から散乱され、前記ウエハの表面で反射した
散乱光による像を観測する第２の観測工程と、 前記第１の観測工程と第２の観測工程との観測結果に基
づいて、前記ウエハとマスクとの間隔を求める工程とを
有する間隔の測定方法。 - 【請求項２】 前記第２の観測工程が、前記光学系をそ
の光軸方向に移動させる工程を含み、 前記間隔を求める工程において、前記光学系の移動量に
基づいて前記ウエハとマスクとの間隔を求める請求項１
に記載の間隔の測定方法。 - 【請求項３】 前記光学系の光軸と前記ウエハ表面の法
線とを含む仮想平面と、該ウエハの表面との交線方向を
第１の方向とし、前記光学系の受光面内の、前記第１の
方向に対応する方向を第２の方向としたとき、 前記第２の観測工程において観測される像のうちピント
の合っている点の位置と、前記第１の観測工程において
観測される像のうちピントの合っている点の位置とが、
前記第２の方向に関して一致するまで前記光学系を光軸
方向に移動させる請求項２に記載の間隔の測定方法。 - 【請求項４】 ウエハと、表面に入射光を散乱させる散
乱源が形成されたマスクとを、両者がある間隔を隔てて
ほぼ平行になるように配置する工程と、 前記ウエハの表面に対して斜めの光軸を有し、前記マス
ク側に配置された光学系を用いて、前記散乱源から、前
記光学系の対物レンズに向かって散乱した散乱光による
像を観測する第１の観測工程と、 前記マスクとウエハとの間隔を変化させながら、前記散
乱源から散乱され、前記ウエハの表面で反射した散乱光
による像を観測し、その観測結果を前記第１の観測工程
の観測結果と比較する工程とを有するマスクとウエハの
設置方法。 - 【請求項５】 前記第１の観測工程の後、前記マスクと
ウエハとの間隔を変化させる前に、前記光学系を、その
光軸方向に平行な方向に移動させ、前記マスクに近づけ
る工程を含む請求項４に記載のマスクとウエハの設置方
法。 - 【請求項６】 前記光学系の光軸と前記ウエハ表面の法
線とを含む仮想平面と、該ウエハの表面との法線方向を
第１の方向とし、前記光学系の受光面内の、前記第１の
方向に対応する方向を第２の方向としたとき、 前記ウエハの表面で反射した散乱光による像のうちピン
トの合っている点の位置と、前記第１の観測工程におい
て観測された像のうちピントの合っている点の位置と
が、前記第２の方向に関して一致するまで、前記マスク
とウエハとの間隔を変化させる請求項５に記載のマスク
とウエハの設置方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16775299A JP3333759B2 (ja) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | マスクとウエハとの間隔の測定方法及び設置方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16775299A JP3333759B2 (ja) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | マスクとウエハとの間隔の測定方法及び設置方法 |
Publications (2)
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