(57)【要約】【課題】  アライメント精度を向上することができるアライメント方法及び露光方法を提供する。【解決手段】  一方面に複数のアライメントマーク１２が設けられたワーク１０の他方面１０ｂをステージ２０上に配置して、前記ワーク１０の両面に共通する基準点を前記一方面１０ａ側から測定すると共に、前記アライメントマーク１２の位置を測定して位置データを取得した後、前記ワーク１０を反転して当該ワーク１０の前記一方面１０ａを前記ステージ２０上に配置して、前記ワーク１０の他方面１０ｂ側から前記基準点の位置を測定し、前記一方面１０ａ側から測定した前記基準点の位置と、前記他方面１０ｂ側から測定した前記基準点の位置と、前記位置データとから前記アライメントマーク１２の位置を算出して、前記ワーク１０のアライメントを行う。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方面に複数のアライメントマークが設けられたワークの他方面をステージ上に配置して、前記ワークの両面に共通する基準点を前記一方面側から測定すると共に、前記アライメントマークの位置を測定して位置データを取得した後、前記ワークを反転して当該ワークの前記一方面を前記ステージ上に配置して、前記ワークの他方面側から前記基準点の位置を測定し、前記一方面側から測定した前記基準点の位置と、前記他方面側から測定した前記基準点の位置と、前記位置データとから前記アライメントマークの位置を算出して、前記ワークのアライメントを行うことを特徴とするアライメント方法。
【請求項２】
請求項１において、前記ワークがシリコンウェハからなると共に、前記基準点が前記シリコンウェハのオリフラ又はノッチであることを特徴とするアライメント方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記位置データが、前記基準点を基準とした基準方向における外周からの距離であることを特徴とするアライメント方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかのアライメント方法を用いて、前記ワークと露光マスクとの相対的な位置合わせを行うことを特徴とする露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置におけるワークとマスクとのアライメント方法及び露光方法に関し、特に、ワークの一方面に設けられたアライメントマークに対して、ワークの他方面にマスクを位置合わせするアライメント方法及び露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェハなどのワークの一方面に半導体やアクチュエータなどを形成した後、他方面の露光を一方面に設けられたアクチュエータなどに対して位置合わせして行う場合、ワークの一方面に設けられたアライメントマークを用いて行われていた。
【０００３】
詳しくは、ワークを保持するステージのアライメントマークに相対向する領域に貫通孔を設け、ワークのアライメントマークの設けられた面をステージ上に保持させて、ステージのアライメントマークに設けられた貫通孔を介してステージの底面側からアライメントマークを確認することで行っていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、ステージのアライメントマークに相対向する領域に厚さ方向に貫通した貫通孔は、その位置を変更することができないことから、ワークにアライメントマークを所望の位置に配置できず、また、数も限定されることから、アライメント精度が低下してしまうという問題がある。
【０００５】
また、アライメントマークを増やすと、アライメントマークに合わせてステージに貫通孔を増やす必要があり、複数の貫通孔によってワークに反りが生じてしまう虞がある。これによってもアライメント精度が低下してしまうという問題がある。
【０００６】
さらに、ＣＣＤカメラや顕微鏡等の光学系を用いてアライメントマークをステージの底面側から貫通孔を介して測定すると、アライメントマークと光学系との距離が遠く、また、光学系により位置を確認する際に用いられるメタルハライドランプ等の熱によって、光学系の光軸がずれてしまい、アライメントマークの測定に誤差が生じてしまうという問題がある。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−３１２２４８号公報（第３〜７頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑み、アライメント精度を向上することができるアライメント方法及び露光方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、一方面に複数のアライメントマークが設けられたワークの他方面をステージ上に配置して、前記ワークの両面に共通する基準点を前記一方面側から測定すると共に、前記アライメントマークの位置を測定して位置データを取得した後、前記ワークを反転して当該ワークの前記一方面を前記ステージ上に配置して、前記ワークの他方面側から前記基準点の位置を測定し、前記一方面側から測定した前記基準点の位置と、前記他方面側から測定した前記基準点の位置と、前記位置データとから前記アライメントマークの位置を算出して、前記ワークのアライメントを行うことを特徴とするアライメント方法にある。
かかる第１の態様では、アライメントマークを設ける位置及び数が限定されることなく、所望の場所に複数個設けることができるため、アライメント精度を向上することができる。また、アライメントマークをステージの底面側から測定するための貫通孔がステージに不要となり、ワークの反りを防止してアライメント精度を向上することができる。さらに、アライメントマークを検出する距離を短くすることができ、光学系等の誤差によるアライメント精度の低下を防止して、高精度なアライメントを行うことができる。
【００１０】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記ワークがシリコンウェハからなると共に、前記基準点が前記シリコンウェハのオリフラ又はノッチであることを特徴とするアライメント方法にある。
かかる第２の態様では、基準点をオリフラ又はノッチとすることで、ワークを反転させても両面側からオリフラ又はノッチの位置を確実に確認することができる。
【００１１】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記位置データが、前記基準点を基準とした基準方向における外周からの距離であることを特徴とするアライメント方法にある。
かかる第３の態様では、アライメントマークの位置を確実に且つ高精度に測定することができる。
【００１２】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様のアライメント方法を用いて、前記ワークと露光マスクとの相対的な位置合わせを行うことを特徴とする露光方法にある。
かかる第４の態様では、アライメント精度を向上して高精度な露光を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るアライメント方法を示す平面図であり、図２は、アライメント方法を示す断面図である。図１に示すように、ワーク１０は、円盤形状を有するシリコンウェハからなり、外周の一部には、平坦なオリフラ１１（オリエンテーションフラット）が設けられている。また、ワーク１０の一方面１０ａには、複数のアライメントマーク１２が設けられている。本実施形態では、ワーク１０の一方面１０ａにアライメントマーク１２を５つ設けた。具体的には、ワーク１０の略中心にアライメントマーク１２を１つ、ワーク１０の略外周に、略中心に設けられたアライメントマーク１２からそれぞれ等間隔の距離となるようにアライメントマーク１２を４つ設けた。
【００１４】
そして、このようなワーク１０を、図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、アライメントマーク１２が設けられた一方面１０ａとは反対側の他方面１０ｂをステージ２０上に保持させる。ワーク１０の他方面１０ｂ上には、一方面１０ａ側に設けられているようなアライメントマーク１２が設けられていない。なお、ステージ２０によるワーク１０の保持方法は、特に限定されず、例えば、真空ポンプ等による吸着保持が挙げられる。
【００１５】
次に、ワーク１０の一方面１０ａ側からワーク１０の両面１０ａ及び１０ｂに共通する基準点の位置と、アライメントマーク１２の位置とを測定する。ワーク１０の基準点は、両面に共通するものであればよく、本実施形態では、外周に設けられたオリフラ１１の中心を基準点とした。なお、基準点は、特にこれに限定されず、例えば、オリフラ１１の角部や、厚さ方向に貫通する貫通孔などであってもよい。なお、貫通孔を設ける場合には、成膜や半導体形成時に使用されない余分な領域に設けるようにすればよい。
【００１６】
また、複数箇所に設けられたアライメントマーク１２の位置は、本実施形態では、それぞれを、基準点であるオリフラ１１からの距離と、オリフラ１１の面方向を基準方向とした外周からの距離とを取得するようにした。なお、基準点及びアライメントマーク１２の測定は、センサを用いて行うことができる。
【００１７】
次に、図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示すように、ワーク１０を反転してワーク１０の他方面１０ｂをステージ２０上に保持させる。このとき、ワーク１０の基準点を、ワーク１０の一方面１０ａを測定した際の基準点の位置と同じ位置で、且つ外周が同じ位置となるように配置する。なお、ワーク１０が、外周方向に回転してしまっても、詳しくは後述するアライメントマーク１２の算出時に、基準点の誤差を考慮して算出すればよい。
【００１８】
そして、図１（ａ）及び図２（ａ）に示す状態で取得した基準点の位置と、アライメントマーク１２の位置と、図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示す状態で取得した基準点の位置とから、アライメントマーク１２の位置を算出する。すなわち、図１（ａ）及び図２（ａ）に示す状態で取得したアライメントマーク１２の位置データを反転した際の反転データとして算出する。このとき、ワーク１０を反転した際の共通の基準点の位置がずれていなかった場合には、そのまま反転データがアライメントマーク１２の位置データとして使用できる。また、ワーク１０を反転した際に共通の基準点の位置がずれてしまった場合には、反転データを基準点の位置の誤差で補正して位置データを算出することができる。
【００１９】
次に、図２（ｃ）に示すように、ワーク１０の算出したアライメントマーク１２と、露光マスク３０との相対的な位置合わせを行い、ワーク１０の他方面１０ｂを露光する。ワーク１０の算出したアライメントマーク１２と露光マスク３０との位置合わせは、実際には、アライメントマーク１２の位置データの位置に露光マスク３０に設けられたアライメントマーク（図示なし）を合わせることで行う。
【００２０】
このようなアライメント方法では、アライメントマーク１２の数及び位置が限定されることなく、アライメントマーク１２を所望の位置に複数設けることができる。このため、ワーク１０の高精度なアライメントを行うことができる。したがって、高精度なアライメントが必要な分割露光を容易に且つ確実に行うことができる。
【００２１】
また、ステージ２０に底面側からアライメントマーク１２を検出するための貫通孔を設ける必要がないため、貫通孔によるワーク１０の反りを防止することができ、ワーク１０の高精度なアライメントを行うことができる。
【００２２】
さらに、ワーク１０のアライメントマーク１２が設けられた一方面１０ａをセンサ等により測定するため、アライメントマーク１２とセンサとの距離を短くすることができ、アライメントマーク１２の測定誤差を低減することができる。これによって、アライメント精度を向上することができる。
【００２３】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態１を説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態１では、ワーク１０のアライメントマーク１２の位置を、基準点であるオリフラ１１からの距離及び外周からの距離として測定するようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、装置自体の座標系としてアライメントマーク１２の位置を測定してもよい。
【００２４】
また、このような本発明のアライメント方法は、ワーク１０の一方面１０ａに対して、他方面１０ｂを露光する露光方法だけでなく、例えば、アクチュエータ装置などの組み立て時のアライメントなどにも用いることもできる。
【００２５】
さらに、上述した実施形態１では、基準点としてオリフラ１１を用いたが、図３に示すように、ワーク１０にノッチ１１Ａが設けられている場合には、ノッチ１１Ａを基準点として、アライメントマーク１２の位置をノッチ１１Ａを基準として測定するようにすればよい。なお、図３は、他の実施形態に係るアライメント方法を示す平面図である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態１に係るアライメント方法を示す平面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るアライメント方法を示す断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係るアライメント方法を示す平面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  ワーク、  １０ａ  一方面、  １０ｂ  他方面、  １１  オリフラ、  １１Ａ  ノッチ、  １２  アライメントマーク、  ２０  ステージ、  ３０  露光マスク
【図１】
2007049048.tif 000003
【図２】
2007049048.tif 000004
【図３】
2007049048.tif 000005