JPH0272611A - 露光装置 - Google Patents
露光装置Info
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- JPH0272611A JPH0272611A JP63223482A JP22348288A JPH0272611A JP H0272611 A JPH0272611 A JP H0272611A JP 63223482 A JP63223482 A JP 63223482A JP 22348288 A JP22348288 A JP 22348288A JP H0272611 A JPH0272611 A JP H0272611A
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- Japan
- Prior art keywords
- exposure apparatus
- mask
- illumination flux
- optical system
- pattern
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- 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】
［産業上の利用分野コ
本発明は放射光を光源とする露光装置に関し、詳しくは
、放射光の入射角度を高精度で検出できるようにして高
精度な露光転写を実現した露光装置に関する。
、放射光の入射角度を高精度で検出できるようにして高
精度な露光転写を実現した露光装置に関する。
［従来の技術］。
一般に、マスクのパターンをウェハ上に転写する露光装
置は、マスク上のパターンとウェハ上のパターンとの位
置合せを行なうアライメント手段を備えている。このア
ライメント手段としては、従来、光による光学的なパタ
ーン位置ずれの検出系（以下、アライメント光学系とい
う）が利用されている。そしてこのアライメント手段に
よって位置決めされたマスク上のパターンとウェハ上の
パターンとが、精度良く重なって転写されるためには、
アライメント光学系と、転写に供する露光光学系とが所
定の精度で安定して構成されていなければならない。
置は、マスク上のパターンとウェハ上のパターンとの位
置合せを行なうアライメント手段を備えている。このア
ライメント手段としては、従来、光による光学的なパタ
ーン位置ずれの検出系（以下、アライメント光学系とい
う）が利用されている。そしてこのアライメント手段に
よって位置決めされたマスク上のパターンとウェハ上の
パターンとが、精度良く重なって転写されるためには、
アライメント光学系と、転写に供する露光光学系とが所
定の精度で安定して構成されていなければならない。
例えば、マスクとウェハを近接させた状態で照明光を照
射してマスクのパターンを転写する露光装置においては
、マスクのパターンとウェハ上のパターンとの位置ずれ
を観察する光学系は、露光光学系に対してそれぞれの光
軸が平行になるように機械的に堅固に固定されている。
射してマスクのパターンを転写する露光装置においては
、マスクのパターンとウェハ上のパターンとの位置ずれ
を観察する光学系は、露光光学系に対してそれぞれの光
軸が平行になるように機械的に堅固に固定されている。
方、近来の半導体集積回路の微細孔に伴い、露光装置に
要求される分解能もますます高くなってきている。そし
て、これに対応して、Ｘ線を露光光源とするプロキシミ
ティ露光装置が提案されている。
要求される分解能もますます高くなってきている。そし
て、これに対応して、Ｘ線を露光光源とするプロキシミ
ティ露光装置が提案されている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、このような高精度の露光装置では、露光
光学系とアライメント光学系との光軸合せもさらに高い
精度で行なうことが要求される。
光学系とアライメント光学系との光軸合せもさらに高い
精度で行なうことが要求される。
この問題を解決する１つの方策として、露光光そのもの
をアライメント光学系の光源として利用することが特開
昭５５−４３９００．ｆｉｇ−５５６２４，６１−４２
！１１５等で提案されているものの、露光光学系とは別
個にアライメント光学系を設けた露光装置においては、
それぞれの光学系を所定の基準に対し高精度に調整する
ことに関する技術的な問題が残されている。
をアライメント光学系の光源として利用することが特開
昭５５−４３９００．ｆｉｇ−５５６２４，６１−４２
！１１５等で提案されているものの、露光光学系とは別
個にアライメント光学系を設けた露光装置においては、
それぞれの光学系を所定の基準に対し高精度に調整する
ことに関する技術的な問題が残されている。
本発明の目的は、この技術的課題に鑑み、露光用光学系
とは別個にアライメント光学系を有する露光装置におい
て、双方の光軸の位置関係をさらに高い精度で調整でき
るようにすることにある。
とは別個にアライメント光学系を有する露光装置におい
て、双方の光軸の位置関係をさらに高い精度で調整でき
るようにすることにある。
［課題を解決するための手段および作用］上記目的を達
成するため本発明によれば、光源から放射される放射光
の露光装置本体に対する入射角度を調整する角度調整手
段を備え、該角度調整手段により入射角度が調整された
放射光により原版のパターンを基板上に露光転写する露
光装置において、アライメント光学系が精度良く固定さ
れている露光装置本体に対し所定の位置関係で取り付け
可能な２つの微細孔を有するピンホール部材と、該２つ
の微細孔を通過した放射光を検出する放射光検出手段と
を具備し、該放射光検出手段による検出結果に基づき放
射光の入射角度が検出可能となるようにしている。
成するため本発明によれば、光源から放射される放射光
の露光装置本体に対する入射角度を調整する角度調整手
段を備え、該角度調整手段により入射角度が調整された
放射光により原版のパターンを基板上に露光転写する露
光装置において、アライメント光学系が精度良く固定さ
れている露光装置本体に対し所定の位置関係で取り付け
可能な２つの微細孔を有するピンホール部材と、該２つ
の微細孔を通過した放射光を検出する放射光検出手段と
を具備し、該放射光検出手段による検出結果に基づき放
射光の入射角度が検出可能となるようにしている。
前記ピンホール部材はその２つの微細孔のうち放射光検
出手段に近い方の微細孔は微細なスリットであってもよ
い。
出手段に近い方の微細孔は微細なスリットであってもよ
い。
これによれは、２つの微細孔の位置関係または１つの微
細孔と微細スリットの位置関係は露光装置本体に対し高
い精度で所定の関係にあるように設定することができ、
したかって放射光光軸のこれら微細孔や微細スリットの
通過をもって、すなわち放射光検出手段による放射光光
軸の検出によって、高精度に露光装置本体に対する放射
光光軸の入射角度か例えば最適な入射角として、検出さ
れる。そしてこれによりその入射角を最適に維持あるい
は調整することができ、すなわちアライメント光学系の
光軸との高精度な光軸合せが可能となる。
細孔と微細スリットの位置関係は露光装置本体に対し高
い精度で所定の関係にあるように設定することができ、
したかって放射光光軸のこれら微細孔や微細スリットの
通過をもって、すなわち放射光検出手段による放射光光
軸の検出によって、高精度に露光装置本体に対する放射
光光軸の入射角度か例えば最適な入射角として、検出さ
れる。そしてこれによりその入射角を最適に維持あるい
は調整することができ、すなわちアライメント光学系の
光軸との高精度な光軸合せが可能となる。
［実施例］
以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施例に係る露光装置の概略図であ
る。
る。
同図におて、１はマスク、２はレジストが塗布されたウ
ェハ、３はウェハ２を保持して移動可能な移動台、４は
マスク１とウェハ２上に描かれたパターンの位置ずれを
検出するアライメント光学系、５はマスク１、アライメ
ント光学系４、ウェハ移動台３その他を取り付けた架台
である。６はシンクロトロン放射光等の露光に供される
照明光束の主光線の１部を示す。
ェハ、３はウェハ２を保持して移動可能な移動台、４は
マスク１とウェハ２上に描かれたパターンの位置ずれを
検出するアライメント光学系、５はマスク１、アライメ
ント光学系４、ウェハ移動台３その他を取り付けた架台
である。６はシンクロトロン放射光等の露光に供される
照明光束の主光線の１部を示す。
第２図は第１図の装置の一部の拡大図である。
同図において、１０１はマスク１上のマスクパターンで
あり、例えば、照明光源がＸ線であるとすれは、金の吸
収体で構成される。２０１はウェハ２上に既に形成され
たパターンであり、２０２はその上に塗布されたレジス
トである。マスク１上のパターン１０１とウェハ２上の
パターン２０１とが正しく重なり合うように露光される
ためには、照明光束６の方向によフて定まるマスクパタ
ーンの転写位置と、ウェハに形成されているパターンの
ずれδ２がゼロとなるように、ウェハ２とマスク１の位
置が調整されなければならない。したがって、第１図の
アライメント光学系４の計測の基準（光軸）は照明光束
６の方向と一致しているのが望ましいが、もし一致して
いなくても、次のような補正をすることによって、照明
光束６の方向によって定められるずれ量を計測すること
が可能である。
あり、例えば、照明光源がＸ線であるとすれは、金の吸
収体で構成される。２０１はウェハ２上に既に形成され
たパターンであり、２０２はその上に塗布されたレジス
トである。マスク１上のパターン１０１とウェハ２上の
パターン２０１とが正しく重なり合うように露光される
ためには、照明光束６の方向によフて定まるマスクパタ
ーンの転写位置と、ウェハに形成されているパターンの
ずれδ２がゼロとなるように、ウェハ２とマスク１の位
置が調整されなければならない。したがって、第１図の
アライメント光学系４の計測の基準（光軸）は照明光束
６の方向と一致しているのが望ましいが、もし一致して
いなくても、次のような補正をすることによって、照明
光束６の方向によって定められるずれ量を計測すること
が可能である。
すなわち、第２図に示すように、アライメント光学系の
計測の基準となるべき直線４０１と、照明光束６の方向
を示す直線６０１とがなす各をθとし、ウェハ２とマス
ク１との距離（プロキシミティギャップ）をＧとすると
、 δ ＝ θ ・ Ｇ なるδを用いて、アライメント光学系によって計測され
たずれ量δ１を補正することにより、照明光束の方向に
よって定まるずれ量δ２に換算することができる。
計測の基準となるべき直線４０１と、照明光束６の方向
を示す直線６０１とがなす各をθとし、ウェハ２とマス
ク１との距離（プロキシミティギャップ）をＧとすると
、 δ ＝ θ ・ Ｇ なるδを用いて、アライメント光学系によって計測され
たずれ量δ１を補正することにより、照明光束の方向に
よって定まるずれ量δ２に換算することができる。
δ、＋δ２＝δ
しかしながら、この場合、プロキシミティギャップＧの
値は既知でなくてはならず、このＧの見積り誤差Δｇが
ある場合は ε＝θ・Δｇ なる６は、補正できない誤差の１つとなる。
値は既知でなくてはならず、このＧの見積り誤差Δｇが
ある場合は ε＝θ・Δｇ なる６は、補正できない誤差の１つとなる。
例えばΔｇ＝２μｍの場合、６＜ ０．００２μｍとな
るためには、 θ≦１ ｍｒａｄ でなければならない。
るためには、 θ≦１ ｍｒａｄ でなければならない。
次に、このθが所定の値以下になっていることを確認す
る方法、およびこの方法を精度よく簡単に実現するため
の構成について説明する。
る方法、およびこの方法を精度よく簡単に実現するため
の構成について説明する。
第１図に戻り、５０１はアライメント光学系４が固定さ
れた基準面５０２とマスク１を取、り付けた基準面（マ
スク取付面）５０３とが表裏に形成された構造体であり
、基準面５０２および５０３間の平行度は高い精度で機
械加工されている。
れた基準面５０２とマスク１を取、り付けた基準面（マ
スク取付面）５０３とが表裏に形成された構造体であり
、基準面５０２および５０３間の平行度は高い精度で機
械加工されている。
アライメント光学系４は、その計測の基準となる直線（
光軸）が基準面５０２に対して高い精度で垂直となるよ
うに調整されている。したがって、マスク取付面５０３
に対してアライメント光学系４の計測の基準となる直線
は高い精度で垂直になっている。
光軸）が基準面５０２に対して高い精度で垂直となるよ
うに調整されている。したがって、マスク取付面５０３
に対してアライメント光学系４の計測の基準となる直線
は高い精度で垂直になっている。
さらに、以下に述べる方法によって照明光束６の方向が
マスク取付面５０３に対して垂直になるように調整する
。
マスク取付面５０３に対して垂直になるように調整する
。
第３図（ａ）は、第１図のマスク取付面５０３内の不図
示のマスクチャッキング装置に保持することが可能であ
るピンホール部材の断面図であり、同図（ｂ）はその斜
視図である。第３図に示すように、ピンホール部材１０
は、中央部に１０μｍ程度のピンホールを有する２枚の
板１０１および１０２が、１００ｍｍ程度隔てて配設さ
れており、ピンホール１０１および１０２それぞれの中
心を結ぶ直線とチャツキング面１０３とが０．１ ｍｒ
ａｄ程度の精度で垂直になるように加工されている。第
４図はこのピンホール部材１０をマスク取付面５０３に
取り付け、さらにウェハ移動台３上の放射線検出器９を
おおむねピンホール部材１０のピンホール部の位置に移
動させた様子を示したものである。放射線検出器９はそ
の受光部面積がこのピンホールの径に対して十分大きく
構成されている。
示のマスクチャッキング装置に保持することが可能であ
るピンホール部材の断面図であり、同図（ｂ）はその斜
視図である。第３図に示すように、ピンホール部材１０
は、中央部に１０μｍ程度のピンホールを有する２枚の
板１０１および１０２が、１００ｍｍ程度隔てて配設さ
れており、ピンホール１０１および１０２それぞれの中
心を結ぶ直線とチャツキング面１０３とが０．１ ｍｒ
ａｄ程度の精度で垂直になるように加工されている。第
４図はこのピンホール部材１０をマスク取付面５０３に
取り付け、さらにウェハ移動台３上の放射線検出器９を
おおむねピンホール部材１０のピンホール部の位置に移
動させた様子を示したものである。放射線検出器９はそ
の受光部面積がこのピンホールの径に対して十分大きく
構成されている。
この状態で、露光用の照明光源を除く露光装置の姿勢調
整装置１１によって照明光束６に対するマスク取付面５
０３の姿勢を調整し、照明光束６がピンホール部材１０
の２つのピンホールを通過し、放射線検出器９に入射す
るようにする。このとき、放射線検出器９が照明光束６
を検出することにより、所定の精度内で照明光束６がマ
スク取付面５０３に垂直に入射していることが確認され
る。そして、このときの露光装置の姿勢を変位センサ１
２を用いて監視することにより、ピンホール部材１０を
取り除いた後も照明光束６の入射角度を常に高精度に維
持することが可能である。
整装置１１によって照明光束６に対するマスク取付面５
０３の姿勢を調整し、照明光束６がピンホール部材１０
の２つのピンホールを通過し、放射線検出器９に入射す
るようにする。このとき、放射線検出器９が照明光束６
を検出することにより、所定の精度内で照明光束６がマ
スク取付面５０３に垂直に入射していることが確認され
る。そして、このときの露光装置の姿勢を変位センサ１
２を用いて監視することにより、ピンホール部材１０を
取り除いた後も照明光束６の入射角度を常に高精度に維
持することが可能である。
第５図はピンホール部材１０の別の例を示す。
この例においては、２つのピンホール板のうち、放射線
検出器に近い方を十字形のスリットパターンを形成した
板１０２′ としている。この板は例えば２μｍ厚程度
の有機膜に金等の放射線吸収材を成膜したもので、１０
μｍ程度の幅を有するスリット部には金等を成膜しない
ことによりスリットパターンを形成している。このよう
なスリットパターンを使用すれば、露光装置の姿勢を連
続的に検出することができ、正しい姿勢に調整すること
が容易になる。
検出器に近い方を十字形のスリットパターンを形成した
板１０２′ としている。この板は例えば２μｍ厚程度
の有機膜に金等の放射線吸収材を成膜したもので、１０
μｍ程度の幅を有するスリット部には金等を成膜しない
ことによりスリットパターンを形成している。このよう
なスリットパターンを使用すれば、露光装置の姿勢を連
続的に検出することができ、正しい姿勢に調整すること
が容易になる。
この場合、スリットパターンの十字の方向と姿勢の制御
方向とを一致させるようにすれば、調整はさらに容易で
ある。
方向とを一致させるようにすれば、調整はさらに容易で
ある。
また、姿勢監視用の変位センサ１２の代わりに、第３図
に示したようなピンホール部材と放射線検出器とからな
る照明光の光軸角度検出装置を、第４図を用いて上述し
たものとは別に、例えばシャッタ７とベリリウム窓８と
の間の非露光領域部に設け、常時照明光の光軸を直接監
視することによって、さらに高精度に照明光の入射角度
を監視することができる。この場合、照明光が垂直に入
射しているときのみしか確認ができないのて、変位セン
サ１２と併用してもよい。
に示したようなピンホール部材と放射線検出器とからな
る照明光の光軸角度検出装置を、第４図を用いて上述し
たものとは別に、例えばシャッタ７とベリリウム窓８と
の間の非露光領域部に設け、常時照明光の光軸を直接監
視することによって、さらに高精度に照明光の入射角度
を監視することができる。この場合、照明光が垂直に入
射しているときのみしか確認ができないのて、変位セン
サ１２と併用してもよい。
上述においては、シンクロトロン放射光を光源として、
照明光源を除く露光装置の姿勢を調整する場合について
説明したが、本発明は、露光光学系とアライメント光学
系とがそれぞれ独立な防振系の上に構成される場合等、
光軸間の調整が必要な露光装置に適用が可能である。ま
た、照明光の光軸の調整は例えばシンクロトロン放射光
を光源とした場合のミラー光学系のミラーの姿勢を調整
する等、照明系側の姿勢を調整することによっても可能
である。
照明光源を除く露光装置の姿勢を調整する場合について
説明したが、本発明は、露光光学系とアライメント光学
系とがそれぞれ独立な防振系の上に構成される場合等、
光軸間の調整が必要な露光装置に適用が可能である。ま
た、照明光の光軸の調整は例えばシンクロトロン放射光
を光源とした場合のミラー光学系のミラーの姿勢を調整
する等、照明系側の姿勢を調整することによっても可能
である。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば放射光の露光装置
本体に対する入射角度を所定精度で検出でき、例えばア
ライメント光学系の計測基準（光軸）に対する露光光軸
の光軸間調整を高精度に行なうことができる。したがっ
て、この先軸のずれに起因するアライメント誤差を小さ
くすることができ、原版パターンを基板に高精度で転写
することができる。
本体に対する入射角度を所定精度で検出でき、例えばア
ライメント光学系の計測基準（光軸）に対する露光光軸
の光軸間調整を高精度に行なうことができる。したがっ
て、この先軸のずれに起因するアライメント誤差を小さ
くすることができ、原版パターンを基板に高精度で転写
することができる。
第１図は、本発明の一実施例に係る露光装置の照明光源
を除く部分の概略図、 第２図は、第１図の装置における光軸ずれの説明図、 第３図（ａ）および（ｂ）は、第１図の装置で用いられ
る光軸角度検出用のピンホール部材の断面図および斜視
図、 第４図は、第３図のピンホール部材を第１図の露光装置
に装着した様子を示す概略図、そして第５図は、ピンホ
ール部材の別の実施形態を示す斜視図である。 １１ 姿勢調整装置、 １２・変位センサ、 １０２′ ・十字形スリットパターンを形成した板。
を除く部分の概略図、 第２図は、第１図の装置における光軸ずれの説明図、 第３図（ａ）および（ｂ）は、第１図の装置で用いられ
る光軸角度検出用のピンホール部材の断面図および斜視
図、 第４図は、第３図のピンホール部材を第１図の露光装置
に装着した様子を示す概略図、そして第５図は、ピンホ
ール部材の別の実施形態を示す斜視図である。 １１ 姿勢調整装置、 １２・変位センサ、 １０２′ ・十字形スリットパターンを形成した板。
Claims (2)
- （１）光源から放射される放射光の露光装置本体に対す
る入射角度を調整する角度調整手段を備え、該角度調整
手段により入射角度が調整された放射光により原版のパ
ターンを基板上に露光転写する露光装置において、露光
装置本体に対し所定の位置関係で取り付け可能な２つの
微細孔を有するピンホール部材と、該２つの微細孔を通
過した放射光を検出する放射光検出手段とを具備し、該
放射光検出手段による検出結果に基づき放射光の入射角
度が検出可能であることを特徴とする露光装置。 - （２）前記ピンホール部材の２つの微細孔のうち放射光
検出手段に近い方の微細孔は微細なスリットである、請
求項１記載の露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63223482A JP2631526B2 (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | 露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63223482A JP2631526B2 (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | 露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0272611A true JPH0272611A (ja) | 1990-03-12 |
| JP2631526B2 JP2631526B2 (ja) | 1997-07-16 |
Family
ID=16798824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63223482A Expired - Fee Related JP2631526B2 (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | 露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2631526B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5195113A (en) * | 1990-09-28 | 1993-03-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray exposure apparatus and method of positioning the same |
| JPH05109604A (ja) * | 1991-10-15 | 1993-04-30 | Nec Corp | シンクロトロン放射光の光軸と露光装置の軸の傾斜角度検出器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5875835A (ja) * | 1981-10-30 | 1983-05-07 | Hitachi Ltd | Ｘ線マスクアライナ |
| JPH01115236U (ja) * | 1988-01-29 | 1989-08-03 |
-
1988
- 1988-09-08 JP JP63223482A patent/JP2631526B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5875835A (ja) * | 1981-10-30 | 1983-05-07 | Hitachi Ltd | Ｘ線マスクアライナ |
| JPH01115236U (ja) * | 1988-01-29 | 1989-08-03 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5195113A (en) * | 1990-09-28 | 1993-03-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray exposure apparatus and method of positioning the same |
| JPH05109604A (ja) * | 1991-10-15 | 1993-04-30 | Nec Corp | シンクロトロン放射光の光軸と露光装置の軸の傾斜角度検出器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2631526B2 (ja) | 1997-07-16 |
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