JPH022103A - 露光装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ この発明は半導体ウェハにフォトマスクのノ＼ターンを
転写する露光装置に関するものである。

［従来の技術］ 第６図は従来の露光装置を示す模式図で、図において、
（１）は照明光学系、（２）は露光光束、（３）はフォ
トマスク、（６）は半導体ウエノ＼、（８）は露光装置
の制御系である。また、第７図はフォトマスク（３）の
詳細図で、図中、（１４）はフォトマスク（３）上に描
画された転写用パターンである。また、第５図＜ａ＞　
において、（１５）は半導ウェハ（６）ヒのフォトレジ
ストパターンである。

）。

次に動作について説明する。゛鵠写すべきパターンを仔
−づ−るフォトマスク（：（）かまず露光装置上に国定
され、次にフォトレジストを塗布したｔ４体ウェハ（ｆ
ｉｌかセットされる。然る後に、照明光パト１（１）よ
り露光光束（２）が照射され、この光束は前記フォトマ
スク（：ｌ）　、’ｉ：ｉ’−光学系（５）を通して’
ｌ’−４体ウェハ（ｔｉ）　　ｌ−に転写用パターン（
１４）の像を髪ｉぶ。この時、フォトレジストパターン
（１５）の１法は転″！ｊ′用パター：／（１１）の寸
法に依存する。

［発明か解決しようとする課題］ 従来の露光装置：ｉ以上の様に構成されていたのて、次
の様な間’ｒｉ点かあった。

フォトマスクはある定められた製造、、！匙差内に管理
されて作製されている１、つまり、同一規格によって、
トＸＪ−のパターンをイ丁するべくイ乍製された２枚の
フォトマスクにおいても、厳密に言えば什１ニかった転
写用パターンの寸法は等しくない。

今、この２枚のフォトマスクをフォトマスク（八）・フ
ォトマスク（１））とすると、露光ドーズ砒とフォトレ
ジスト・を法の関係は第５図（ａｌの曲線図に示−４−
ようになる。この２枚のフォトマスク（八）（Ｂ）に対
し同一露光ドーズ（■（（ア）で露光を行うと、第５図
（ａ）・（ｂ）に示すようにフォトレジストパターン（
１５）の寸法は一致しない。

２枚のフォトマスク（Ａｌｌ）に対するフォトレジスト
パターン寸法を一致させるためには第５図（ａ）・（Ｃ
）に示すようにフォトマスク（八）に対する露光ドーズ
ｈ１を（イ）に変更せねばならない。

しかし、通常ウェハ製造ラインにおいてはフォトマスク
ドのパターン寸法を知る丁法を持たず、またそれを知っ
たにせよ、多晴のフォトマスクに対しこのような管理を
実施することは極めて困難である。

従って、同一規格で作成したフォトマスつてあっても、
フォトマスク（Ａ）とフォトマスク（１１）を用いて作
製された半導体ウェハ上のパターン寸法は周なるとの問
題点か生ずるのである。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、フォトマスク上の転写用パターンの製造３Ｍ
にかかわらず、半導体ウェハ」ニに一定の・１−法のフ
ォトレジストパターンを形成できる露光装置を１１＃る
ことをＬｌ的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る露光装置はフォトマスクドの転写用パタ
ーンの寸法をｄｊｌｌ定する機構を備えると共にその測
定機構と照明光学系を接続したものである。

「作用」 この発明における露光装置はセットされたフォトマスク
にの転写用パターンの手法を測定し、その値に応して露
光ドーズ：辻を自動的に変更する。

［実施例］ 以ド、この発明の一実施例を図について説明する１、第
１図において、（４）は手法測定機構部で、この＝Ｉ−
法測定機構部は装置制御系（８）に接続されている。第
２図は寸法測定機構部（４）の詳細拡大図で、図におい
て、（９）は手法測定用光源、（１０）は測定用光束、
（ＩＩ）はフォトマスク（３）トに設けられた寸法測定
用パターン、（１２）はレンズ、（１３）は受光部であ
る。また　第３図はこの発明による露光装置の一実施例
に用いるフォトマスクにｊ）の詳細図である。

次に動作について説明する。転写すべきパターンを有す
るフォトマスク（３）がまず露光装置上に国定される。

この時、フォトマスク（３）上の寸法測定用マーク（１
１）と寸法測定機構部との位置関係は第２図の通りであ
る。次に、測定用光源（９）から測定用光束（Ｉｎ）が
照射され、これは、フォトマスク（３）、レンズ（１２
）を通して受光部（１３）に信る。この受光部（１３）
に到達する光の照度分布は第４図のようになり、これを
あるしきい値で切ると寸法測定用パターン（ｌ　１）の
手法を知ることができる。この実施例においては、第３
図に示すように、寸法測定用パターン（１１）をフォト
マスク（３）トに４つ配置し、その弔均値を出す。

次に、この１法測定データは制御系（８）に送られる。

制御系（８）には、あらかじめ第５図（ａ）にボされる
ような露光ドーズ１正−フォトレジスト寸法の関係か、
ある基準となるフォトマスクについて記憶されており、
今回測定されたフォトマスク（３）の場な、露光ドーズ
（Ｉｋをどれだけ調整すれば、゛（導体ウェハ（６）上
のフォトレジストパターン（１５）の手法か」、ｃ準値
と一致するかを計算し、照明光学＋ｆｌｌ）に対し指示
を出す。

従って、第５図に示したように、２枚のフォトマスク、
フォトマスク（八）と（Ｂ）の間に製造誤差か存在して
も、両フォトマスクを用いて製造した半導体ウェハ（６
）のパターン寸法は同一となる。

なお、上記実施例ではフォトマスク（：ｌ）Ｊ：の寸法
測定用パターン（１１）を外周部に４ケ所設けた場合を
示したか、これは当然フォトマスク（３）　ｌの任意の
場所に任意の数を配置しても良い。また、寸法測定機構
部（４）を透過式とした場合を示したか、＋Ｅ反射式、
散乱式等、他の原理によってＮ１−法測定を行っても同
様の効果を得られることは言うまでもない。

［発明の効果］ 以上の様にこの発明によれば、露光装置にフォトマスク
の寸法測定機能を付加し、その測定結果によって露光ド
ーズ量を変化させるように構成したのて、フォトマスク
の製造誤差にかかわらず、半導体ウニ八Ｅのパターン寸
法を一定にすることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による露光装置を示す正面
図、第２図は第１図の・を法測定機構部の詳細を示す拡
大断面図、第３図（ａ）　（ｂ）はフォトマスクの詳細
図、第４図（ａ）　（ｂ）は、第２図に示す寸法測定機
構部の測定原理図、第５図（ａ）〜（ｃ）は露光ドーズ
ｈｌとフォトレジスト寸法の関係を示す曲線図および説
明図、第６図は従来の露光装置を示す正面図、第７図（
ａ）　（ｂ）は従来のフォトマスクの詳細図である。 図中、（１）は照光光学系、に））はフォトマスク、（
４）は寸法測定機構部、（６）はｔ導体ウェハ、（８）
は制御系、（１１）は寸法測定用パターン、（目）は転
写用パターン、（１５）はフォトレジストパターンであ
る。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分をンバ　ず
　。 代理人　　大　　岩　　増　　雄 第３図 第４図 第１図 第２図 第５図 （Ｑ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体ウェハ製造用の露光装置上にセットされる半導体
   パターン転写用フォトマスクの寸法を測定する機能を備
   えたことを特徴とする露光装置。