JPH02153517A - 半導体装置の製造装置 - Google Patents
半導体装置の製造装置Info
- Publication number
- JPH02153517A JPH02153517A JP63308099A JP30809988A JPH02153517A JP H02153517 A JPH02153517 A JP H02153517A JP 63308099 A JP63308099 A JP 63308099A JP 30809988 A JP30809988 A JP 30809988A JP H02153517 A JPH02153517 A JP H02153517A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exposure
- pattern
- optical density
- wafer
- reticle
- 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
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、フォトレジスト
するための最適露光量を現像処理することなしにウェハ
毎，もしくはチップ毎に管理する露光量管理システムを
備えた半導体装置の製造装置に関するものである。
毎，もしくはチップ毎に管理する露光量管理システムを
備えた半導体装置の製造装置に関するものである。
第２図（ａ）〜（Ｃ）は従来のステッパによる露光装置
および露光量管理システムを示す図であり、第２図（ａ
）はステッパによる露光装置の概略構成を示す図、第２
図（ｂ）は、第２図（ａ）の露光装置に使用するフォト
マスク（以下、レチクルと呼ぶ）を示す図、第２図（ｃ
）は露光量管理システムを示す図で、積算計による露光
量管理の方法を示すものである。
および露光量管理システムを示す図であり、第２図（ａ
）はステッパによる露光装置の概略構成を示す図、第２
図（ｂ）は、第２図（ａ）の露光装置に使用するフォト
マスク（以下、レチクルと呼ぶ）を示す図、第２図（ｃ
）は露光量管理システムを示す図で、積算計による露光
量管理の方法を示すものである。
まず、第２図（ａ）の露光装置について説明する。この
図で、１はフォトレジスト ための照明系、２はレチクルの露光不要部分を隠すため
のレチクルブラインド、３はレチクルで、第２図＜ｂ＞
にその詳細を拡大して示すように、外枠１２が形成され
、中央部にパターン形成に必要なレチクルパターン１３
が形成されている。４は前記レチクルパターン１３を規
定の大きさに縮小するためのレンズ系である縮小レンズ
、５は前記縮小レンズ４を通過し縮小されたレチクルパ
タン１３によるパターンを形成するためのウェハ、６は
縮小された前記レチクルパターン１３をウェハ５の所定
の位置に移動するためのステージ系である。７はセンサ
で、照明系１の劣化などの照度の変動を計測するための
もので、出力は積算計に入力されたシャツタ開閉時間に
フィードバックをかけるシステムとなっている。
図で、１はフォトレジスト ための照明系、２はレチクルの露光不要部分を隠すため
のレチクルブラインド、３はレチクルで、第２図＜ｂ＞
にその詳細を拡大して示すように、外枠１２が形成され
、中央部にパターン形成に必要なレチクルパターン１３
が形成されている。４は前記レチクルパターン１３を規
定の大きさに縮小するためのレンズ系である縮小レンズ
、５は前記縮小レンズ４を通過し縮小されたレチクルパ
タン１３によるパターンを形成するためのウェハ、６は
縮小された前記レチクルパターン１３をウェハ５の所定
の位置に移動するためのステージ系である。７はセンサ
で、照明系１の劣化などの照度の変動を計測するための
もので、出力は積算計に入力されたシャツタ開閉時間に
フィードバックをかけるシステムとなっている。
第２図（ｅ）はセンサ７の信号の計算方法およびフィー
ドバックの様子を示したものである。
ドバックの様子を示したものである。
次に動作について説明する。
照明系１より発せられた光は、その一部がセンサ７に入
射される。センサ７は、入射光を照度に変換し、第２図
（Ｃ）の積算計へ入力する。積算計は次の式にて現在の
照度に対するシャツタ開閉時間を割り出す。すなわち、 シャツタ開閉時間 −Ｍ ×設定露光時間 基準 照度：あらかじめ積算計に記憶させである値で常
に一定値 センサの照度：センサ入射光を照度に変換した値 設定露光時間：それぞれの工程のウェハを処理する時に
入力する露光時間 で、処理中は常に一定値であ る。
射される。センサ７は、入射光を照度に変換し、第２図
（Ｃ）の積算計へ入力する。積算計は次の式にて現在の
照度に対するシャツタ開閉時間を割り出す。すなわち、 シャツタ開閉時間 −Ｍ ×設定露光時間 基準 照度：あらかじめ積算計に記憶させである値で常
に一定値 センサの照度：センサ入射光を照度に変換した値 設定露光時間：それぞれの工程のウェハを処理する時に
入力する露光時間 で、処理中は常に一定値であ る。
上記のように、レヤッタ開閉時間が決定されるとレチク
ル３に露光光が入射される。その時、レチクル３上の必
要なパターン以外（外枠、アライメントマーク等）はレ
チクルブラインド２により隠す。レチクルパターン１３
を通過した露光光は規定の大きさに縮小するための縮小
レンズ４に入射される。ここで、規定の大きさに縮小さ
れた露光光は、ステージ系６により所定の所まで移動さ
れた位置で入射され、ウェハ５上のフォトＬ・シストを
感光する。
ル３に露光光が入射される。その時、レチクル３上の必
要なパターン以外（外枠、アライメントマーク等）はレ
チクルブラインド２により隠す。レチクルパターン１３
を通過した露光光は規定の大きさに縮小するための縮小
レンズ４に入射される。ここで、規定の大きさに縮小さ
れた露光光は、ステージ系６により所定の所まで移動さ
れた位置で入射され、ウェハ５上のフォトＬ・シストを
感光する。
従来の半導体装置の製造装置は、以上のように構成され
ているので、工程間、ロッＩ−間、ウェハ間でのバラツ
キに関しても、最適露光時間は一律になり、それぞれの
バラツキをカバーできない場合は規格外となっていた。
ているので、工程間、ロッＩ−間、ウェハ間でのバラツ
キに関しても、最適露光時間は一律になり、それぞれの
バラツキをカバーできない場合は規格外となっていた。
しかも、これらをチヱックする場合は必ず現像処理を行
う必要があるなどの問題点があった。
う必要があるなどの問題点があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、工程間、ロット間、ウェハ間でのバラツキ
を露光するだけで検出することができるとともに、検出
結果をシャツタ開閉時間にフィードバックをかけ、それ
ぞれの間でのバラツキを最小限に抑えることのできる半
導体装置の製造装置を得ることを目的とする。
れたもので、工程間、ロット間、ウェハ間でのバラツキ
を露光するだけで検出することができるとともに、検出
結果をシャツタ開閉時間にフィードバックをかけ、それ
ぞれの間でのバラツキを最小限に抑えることのできる半
導体装置の製造装置を得ることを目的とする。
乙の発明に係る半導体装置の製造装置は、レチクルに形
成された光学濃度を変化させたパターンをウェハに転写
し、このウェハに検出光を照射し、光学濃度を変化させ
たパターンからの反射強度を検出して露光量のしきい値
を検出し、さらにこの検出されたしきい値から最適露光
時間を算出し、この算出値を露光系にフィードバックを
かけるフィードバック系システムを備えたものである。
成された光学濃度を変化させたパターンをウェハに転写
し、このウェハに検出光を照射し、光学濃度を変化させ
たパターンからの反射強度を検出して露光量のしきい値
を検出し、さらにこの検出されたしきい値から最適露光
時間を算出し、この算出値を露光系にフィードバックを
かけるフィードバック系システムを備えたものである。
この発明においては、検出系によりフォトレジスト
のしきい値から最適露光時間が算出され、この算出値を
露光系にフィードバックすることにより、その都度現像
をすることなしに工程間，ロット間。
露光系にフィードバックすることにより、その都度現像
をすることなしに工程間，ロット間。
ウェハ間でのバラツキに対する露光時間がｆ５Ｎに設定
される。
される。
以下、この発明の一実施例を第１図について説明する。
第１図（ａ）〜（ｅ）はこの発明の一実施例を示す図で
、第１図（ａ）は露光装置の概略構成を示す図、第１図
（ｂ）はレチクルの詳細を拡大して示した平面図、第１
図（Ｑ）は光学濃度とパターン位置との関係を示す図、
第１図（ｄ）は反射強度とパターン位置を示す図、第１
図（ｅ）は露光しきい値検出系のシステムを示す図であ
る。
、第１図（ａ）は露光装置の概略構成を示す図、第１図
（ｂ）はレチクルの詳細を拡大して示した平面図、第１
図（Ｑ）は光学濃度とパターン位置との関係を示す図、
第１図（ｄ）は反射強度とパターン位置を示す図、第１
図（ｅ）は露光しきい値検出系のシステムを示す図であ
る。
第１図（ａ）において、８は、検出光１１を反射ミラー
９に導くためのグイクロイックミラーで、これより反射
した検出光１１が反射ミラー９を介しウェハ５上に転写
された光学濃度を変化させたパターン１４〔第１図（ｂ
）〕に入射させる。入射光はフォトレジスト に達し反射して縮小レンズ４→反射ミラー９→ダイクロ
イックミラー８−反射光検出用のフォトマル１ｏで構成
される検出系を介して検出される。
９に導くためのグイクロイックミラーで、これより反射
した検出光１１が反射ミラー９を介しウェハ５上に転写
された光学濃度を変化させたパターン１４〔第１図（ｂ
）〕に入射させる。入射光はフォトレジスト に達し反射して縮小レンズ４→反射ミラー９→ダイクロ
イックミラー８−反射光検出用のフォトマル１ｏで構成
される検出系を介して検出される。
他の動作については従来と同様である。
第１図（ｂ）は光学濃度を変化させたパターンを持つレ
チクルを示したもので、１２．１３は従来例と同じもの
であり、１４は光学濃度を変化させたパターンである。
チクルを示したもので、１２．１３は従来例と同じもの
であり、１４は光学濃度を変化させたパターンである。
第１図（Ｃ）はこの発明で使用した光学濃度の一例をパ
ターン位置側に示した図である。
ターン位置側に示した図である。
第１図（ｄ）ば光学濃度を変化させたパターン１４を実
際にフォトレジスト （ａ）に示した検出系で検出したパターン位置に対する
反射強度を示したもので、ベアーＳ１ウエハの反射強度
を１００％としたものである。
際にフォトレジスト （ａ）に示した検出系で検出したパターン位置に対する
反射強度を示したもので、ベアーＳ１ウエハの反射強度
を１００％としたものである。
第１図（ｅ））（ｆ）は露光量のしきい値を検出後の適
正露光量算出およびレヤッタ開閉時間決定のフィードバ
ック系システムを示す図である。
正露光量算出およびレヤッタ開閉時間決定のフィードバ
ック系システムを示す図である。
次に動作について説明する。
ステッパ本来の動作は、従来と同様なので、この項では
省略する。ここでは検出系，露光量のしきい値検出用パ
ターンの形成方法，フィードバック系の順で説明する。
省略する。ここでは検出系，露光量のしきい値検出用パ
ターンの形成方法，フィードバック系の順で説明する。
まず、検出系は、検出光１１であるｇ綿を７第１・レジ
ストに入射させた時の反射強度をフォトマル１０で検出
するものである。
ストに入射させた時の反射強度をフォトマル１０で検出
するものである。
ここで、フォトレジスト
強度を第１図（ｄ）に示す。第１図（ｄ）の横軸はパタ
ーン位置を示しているが、これは光学濃度を変化させた
バター７１４を露光したものであるから実質露光量を変
化させたものと同等である。
ーン位置を示しているが、これは光学濃度を変化させた
バター７１４を露光したものであるから実質露光量を変
化させたものと同等である。
すなわち、第１図（ｄ）に示すように露光量に比例し、
反射強度も大きくなる性質を持つ（ポジレジストの場合
）。しかし、これはパターン位置■〜■までで、さらに
露光量を大きくすると（パターン位置■〜■）それ以上
反射強度が大きくならず頭うちとなる。この頭うちにな
った点、すなわちパターン位置■を露光量のしきい値と
決定する。
反射強度も大きくなる性質を持つ（ポジレジストの場合
）。しかし、これはパターン位置■〜■までで、さらに
露光量を大きくすると（パターン位置■〜■）それ以上
反射強度が大きくならず頭うちとなる。この頭うちにな
った点、すなわちパターン位置■を露光量のしきい値と
決定する。
パターン位置■〜■への移動はステージ系６により行う
。
。
次に露光量しきい値検出用パターンの形成方法について
説明する。
説明する。
露光量しきい値検出用パターンは、第１図（ｂ）に示す
光学濃度を変化させたパターン１４をウェハ５の一部に
露光し形成する。この時、Ｌ−チクルブラインド１２を
用い、光学濃度を変化させたパターン１４以外を隠して
行う。なお、光学濃度は第１図（Ｃ）のように変化させ
たものを用いた。
光学濃度を変化させたパターン１４をウェハ５の一部に
露光し形成する。この時、Ｌ−チクルブラインド１２を
用い、光学濃度を変化させたパターン１４以外を隠して
行う。なお、光学濃度は第１図（Ｃ）のように変化させ
たものを用いた。
次にフィードバック系について説明する。
従来のステッパの場合、照明系１の変動のみをセンサ７
と積算計を用いたフィードバック系にて一定に保つよう
に管理されていたが、この発明では、検出系により決定
された露光量しきい値（以後Ｅ＋ｈと呼ぶ）を用い、ウ
ェハ間，ロット間，工程間でのレジストプロセスの変動
をも含めて次の計算により管理する。すなわち、 ジャック開閉時間 −（ｒ蒼↑暑％■×設定時間）× （露光量しきい値を決定した場所の光学票度Ｘｒ）露光
量しきい値を決定した場所の光学 濃度・第１図（ｅ）の状態をあらかじ めフィードバック系にイングツ１−シておき照合させ、
Ｅｅｌ、相当の場所の光学濃度をアウトプット ｒ それぞれの工程に対応した定数 なお、上記実施例では、ステッパに組み込みシステム化
したが、検出系のみであってもよい。また、この発明の
しきい値検出用パターンを８段階の光学濃度にしたが何
種類，何段階であってもよい。また、検出光として用い
た波長はｇ線であったが、特に使用波長は限定しない。
と積算計を用いたフィードバック系にて一定に保つよう
に管理されていたが、この発明では、検出系により決定
された露光量しきい値（以後Ｅ＋ｈと呼ぶ）を用い、ウ
ェハ間，ロット間，工程間でのレジストプロセスの変動
をも含めて次の計算により管理する。すなわち、 ジャック開閉時間 −（ｒ蒼↑暑％■×設定時間）× （露光量しきい値を決定した場所の光学票度Ｘｒ）露光
量しきい値を決定した場所の光学 濃度・第１図（ｅ）の状態をあらかじ めフィードバック系にイングツ１−シておき照合させ、
Ｅｅｌ、相当の場所の光学濃度をアウトプット ｒ それぞれの工程に対応した定数 なお、上記実施例では、ステッパに組み込みシステム化
したが、検出系のみであってもよい。また、この発明の
しきい値検出用パターンを８段階の光学濃度にしたが何
種類，何段階であってもよい。また、検出光として用い
た波長はｇ線であったが、特に使用波長は限定しない。
さらに露光量しきい値検出用パターンは、レチクルパタ
ーン１３のどこの位置にあってもよい。
ーン１３のどこの位置にあってもよい。
また、上記実施例では露光量しきい値検出用バターンは
下地にパターンもなにもないものを使用したが、下地に
アライメン）・パターンなどのパターンを持つものにア
ライメントを行った時に発せられる反射光の反射強度を
とる場きも同等の効果を秦する。
下地にパターンもなにもないものを使用したが、下地に
アライメン）・パターンなどのパターンを持つものにア
ライメントを行った時に発せられる反射光の反射強度を
とる場きも同等の効果を秦する。
また、この発明の反射光は明光であったが、暗視野光で
も同等である。
も同等である。
以上説明したようにこの発明は、レチクルに形成された
光学濃度を変化させたパターンをウェハに転写して露光
量しきい値検出用パターンを形成し、前記ウェハに検出
光を照射し、前記露光量しきい値検出用パターンからの
反射強度を検出して露光量のしきい値を検出し、さらに
この検出されたしきい値から最適露光時間を算出し、こ
の算出値を露光系にフィードバックをかける露光量管理
システムを備えたので、それぞれの露光処理ウェハの寸
法精度などが非常に高いものとなる効果がある。
光学濃度を変化させたパターンをウェハに転写して露光
量しきい値検出用パターンを形成し、前記ウェハに検出
光を照射し、前記露光量しきい値検出用パターンからの
反射強度を検出して露光量のしきい値を検出し、さらに
この検出されたしきい値から最適露光時間を算出し、こ
の算出値を露光系にフィードバックをかける露光量管理
システムを備えたので、それぞれの露光処理ウェハの寸
法精度などが非常に高いものとなる効果がある。
第１図（ａ）〜（ｆ）はこの発明の一実施例を示す図で
、第１図（ａ）は露光装置の概略構成を示す図、第１図
（ｂ）はレチクルの詳細を拡大して示した平面図、第１
図（ｅ）は光学濃度とパターン位置との関係を示す図、
第１図（ｄ）は反射強度とパターン位置を示す図、第１
図（ｅｊ、（ｎは露光しきい値検出系のシステムを示す
図、第２図（ａ）、（ｂ）は従来の露光装置およびレチ
クルの詳細を示す図であり、第２図（ｃ）はセンサの信
号の計算方法およびフィードバックの様子を示した図で
ある。 図において、１は照明系、２はレチクルブラインド、３
はレチクル、４は縮小レンズ、５はウェハ、６はステー
ジ系、７はセンサ、８はグイクロックミラー、９は反射
ミラー、１０はフォトマル、１１は検出光、１２は外枠
、１３はレチクルパターン、１４は光学濃度を変化させ
たパターンである。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 （ａ） 第１ 図その１ 第１図その２ （ｅ） （ｄ） 露光後の光学濃度変化パターン 第 図 そ の （ｅ） （ｆ） 積算計 露光量閾値検出系 第 図 （ａ）
、第１図（ａ）は露光装置の概略構成を示す図、第１図
（ｂ）はレチクルの詳細を拡大して示した平面図、第１
図（ｅ）は光学濃度とパターン位置との関係を示す図、
第１図（ｄ）は反射強度とパターン位置を示す図、第１
図（ｅｊ、（ｎは露光しきい値検出系のシステムを示す
図、第２図（ａ）、（ｂ）は従来の露光装置およびレチ
クルの詳細を示す図であり、第２図（ｃ）はセンサの信
号の計算方法およびフィードバックの様子を示した図で
ある。 図において、１は照明系、２はレチクルブラインド、３
はレチクル、４は縮小レンズ、５はウェハ、６はステー
ジ系、７はセンサ、８はグイクロックミラー、９は反射
ミラー、１０はフォトマル、１１は検出光、１２は外枠
、１３はレチクルパターン、１４は光学濃度を変化させ
たパターンである。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 （ａ） 第１ 図その１ 第１図その２ （ｅ） （ｄ） 露光後の光学濃度変化パターン 第 図 そ の （ｅ） （ｆ） 積算計 露光量閾値検出系 第 図 （ａ）
Claims (1)
- フォトレジストにパターンを転写する露光装置において
、レチクルに形成された光学濃度を変化させたパターン
をウェハに転写して露光量しきい値検出用パターンを形
成し、前記ウェハに検出光を照射し、前記露光量しきい
値検出用パターンからの反射強度を検出して露光量のし
きい値を検出し、さらにこの検出されたしきい値から最
適露光時間を算出し、この算出値を露光系にフィードバ
ックをかける露光量管理システムを備えたことを特徴と
する半導体装置の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63308099A JPH02153517A (ja) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | 半導体装置の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63308099A JPH02153517A (ja) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | 半導体装置の製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02153517A true JPH02153517A (ja) | 1990-06-13 |
Family
ID=17976853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63308099A Pending JPH02153517A (ja) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | 半導体装置の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02153517A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5068066A (ja) * | 1973-10-17 | 1975-06-07 | ||
| JPS63155614A (ja) * | 1986-12-18 | 1988-06-28 | Sanyo Electric Co Ltd | 露光量の最適値検知方法 |
-
1988
- 1988-12-05 JP JP63308099A patent/JPH02153517A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5068066A (ja) * | 1973-10-17 | 1975-06-07 | ||
| JPS63155614A (ja) * | 1986-12-18 | 1988-06-28 | Sanyo Electric Co Ltd | 露光量の最適値検知方法 |
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