JPH0281019A - 歪曲誤差補正手段を有する投影装置 - Google Patents
歪曲誤差補正手段を有する投影装置Info
- Publication number
- JPH0281019A JPH0281019A JP63234096A JP23409688A JPH0281019A JP H0281019 A JPH0281019 A JP H0281019A JP 63234096 A JP63234096 A JP 63234096A JP 23409688 A JP23409688 A JP 23409688A JP H0281019 A JPH0281019 A JP H0281019A
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- Japan
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- optical system
- reticle
- projection optical
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- Lenses (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）
未発明は歪曲誤差補正手段を有する投影装とに関し、特
にＩＣ，ＬＳＩ″ｔＦの半導体素子を製造する際にレチ
クル面りの電子回路パターンをウニ凸面りに投影光学系
により投影するときの歪曲誤差を良好に補正し、高ネ＾
度な投影パターンか得られるφ曲譜差補正ｒ−段を有し
た投影装置に閏するものである。
にＩＣ，ＬＳＩ″ｔＦの半導体素子を製造する際にレチ
クル面りの電子回路パターンをウニ凸面りに投影光学系
により投影するときの歪曲誤差を良好に補正し、高ネ＾
度な投影パターンか得られるφ曲譜差補正ｒ−段を有し
た投影装置に閏するものである。
（従来の技術）
従来よりＩＣ，ＬＳＩ等の半導体妻子１造用の焼付装ａ
（アライナ−）においては非常に高い銅ケ結度と光学性
を駈がｔ求されている。
（アライナ−）においては非常に高い銅ケ結度と光学性
を駈がｔ求されている。
このうち電子回路パターンが形成されているレチクルと
クエへとを小ね合わせる際のマツチング１４度は特にＩ
ｆｆになっている。このマツチング精１■に最も影響を
与える一要素に投影光学系の歪曲誤差かある。
クエへとを小ね合わせる際のマツチング１４度は特にＩ
ｆｆになっている。このマツチング精１■に最も影響を
与える一要素に投影光学系の歪曲誤差かある。
歪曲誤差には投影倍ＪＲ差や対称歪曲誤差等の誤差か含
まれており、この歪曲誤差は所申の格ｆ点と投影パター
ンの格子点との差として現われる。
まれており、この歪曲誤差は所申の格ｆ点と投影パター
ンの格子点との差として現われる。
アライナ−に用いられるパターン寸法は年々微劇化され
ており、それに伴いマツチング精度もより高精度なもの
がｐ求されてきている。
ており、それに伴いマツチング精度もより高精度なもの
がｐ求されてきている。
この為投影光学系の歪曲誤差を僅少にすることが安情さ
れている。
れている。
現在の投影光学系の歪曲誤差は投影光学系の製ｌ２ＩＦ
程玉の調整及び装置の設を時の調整により補正されてい
る。
程玉の調整及び装置の設を時の調整により補正されてい
る。
しかしながら投影光学系の歪曲誤差は周囲の環境、特に
気圧や温度によって変化する。又、投影光学系はウェハ
のＡ光時にＡ光エネルギーを吸収し、光学要素（例えば
屈折率、形状）か変化しこれによっても歪曲誤差か変化
してくる。
気圧や温度によって変化する。又、投影光学系はウェハ
のＡ光時にＡ光エネルギーを吸収し、光学要素（例えば
屈折率、形状）か変化しこれによっても歪曲誤差か変化
してくる。
この全曲、！！！差の補正に関しては、従来は単に倍率
誤差のみを補正している。この為、気圧や温度変化、光
吸収等による夕４称歪曲誤差が残留していたり、倍率ｘ
ｉ差を補正する際に対称歪曲誤差か発生したりして、歪
曲誤差を完全に補正する！杯ができなかった。
誤差のみを補正している。この為、気圧や温度変化、光
吸収等による夕４称歪曲誤差が残留していたり、倍率ｘ
ｉ差を補正する際に対称歪曲誤差か発生したりして、歪
曲誤差を完全に補正する！杯ができなかった。
（発明か解決しようとする問題点）
未発ＩＪ′＋はレチクル面ヒのパターンを投影光学系に
よりウニ凸面トに投影する際、投影倍率ａ差と対称歪曲
ａ差の双方を補正し、特に気圧や温度変化等の投影光学
系の周囲の環境変化による歪曲誤差及びＡ光時の光吸収
による歪曲誤差を良ｉｆに補正し、高い光学性ｆＩ：か
容易に得られる歪曲誤差補＋Ｅ １段を有する投影装置
の提供を目的とする。
よりウニ凸面トに投影する際、投影倍率ａ差と対称歪曲
ａ差の双方を補正し、特に気圧や温度変化等の投影光学
系の周囲の環境変化による歪曲誤差及びＡ光時の光吸収
による歪曲誤差を良ｉｆに補正し、高い光学性ｆＩ：か
容易に得られる歪曲誤差補＋Ｅ １段を有する投影装置
の提供を目的とする。
（問題点を解決する為の１段）
第１物体面りのパターンを投影光学系により第２物体面
１に投影する際、該第１物体と該投影光学系との間隔、
及び該投影光学系を構成する各レンズのレンズ間隔のう
ちのすくなくとも１つの間隔を変化させることにより該
第２物体面上に投影されるパターンの歪曲誤差を補正し
たことである。
１に投影する際、該第１物体と該投影光学系との間隔、
及び該投影光学系を構成する各レンズのレンズ間隔のう
ちのすくなくとも１つの間隔を変化させることにより該
第２物体面上に投影されるパターンの歪曲誤差を補正し
たことである。
（実施例）
第１図は本発明を半導体素子製造用の投影露光！Ａとに
適用したときの一実施例のブロック図である。
適用したときの一実施例のブロック図である。
ＣＡ 中１は光源で例えばインジエクシミ１ンロ・ノキ
ングしたエキシマレーザ−等である。
ングしたエキシマレーザ−等である。
２は反射鏡で光源ｌからの光を照明系３方向に反射させ
ている。！！＠明系３は反射鏡２からの光を受けてＩＣ
，ＬＳＩ等の微細な電子回路パターンか形成されている
レチクル４を照明している。５は投影光学系であり、レ
チクル４面上のパターンをウェハ６面トに所定の縮少倍
率で投影している。
ている。！！＠明系３は反射鏡２からの光を受けてＩＣ
，ＬＳＩ等の微細な電子回路パターンか形成されている
レチクル４を照明している。５は投影光学系であり、レ
チクル４面上のパターンをウェハ６面トに所定の縮少倍
率で投影している。
７は検出手段でありウェハ６の位置に１例えば２次元１
Ｍ骨素ｔから成る光電変換−を段を配置してレチクル４
のパターン像の結像状７ｆｆｉをモニタすることにより
、投影光学系の、投影倍率と対称歪曲収差を含む歪曲誤
差を充電的に検出している。
Ｍ骨素ｔから成る光電変換−を段を配置してレチクル４
のパターン像の結像状７ｆｆｉをモニタすることにより
、投影光学系の、投影倍率と対称歪曲収差を含む歪曲誤
差を充電的に検出している。
８は補正手段であり、検出手段７からの出力信号に基づ
いてレチクル４と投影光学系４との距離（間隔）Ｓｌ、
及び投影光学系５を構成する各レンズのレンズ間隔のう
ちの少なくとも１つの間隔を変化させている。
いてレチクル４と投影光学系４との距離（間隔）Ｓｌ、
及び投影光学系５を構成する各レンズのレンズ間隔のう
ちの少なくとも１つの間隔を変化させている。
本実施例では以ヒのような構成により間隔Ｓ！、及び投
影光学系中のレンズ間隔のうち少なくとも１つの間隔を
ｍ整することにより、他の諸収差の悪化を防止しつつ、
投影光学系の歪曲誤差を良好に補正している。
影光学系中のレンズ間隔のうち少なくとも１つの間隔を
ｍ整することにより、他の諸収差の悪化を防止しつつ、
投影光学系の歪曲誤差を良好に補正している。
本実施例における補正手段８はレチクル駆動装置とレン
ズ駆動装置とを有しており、レチクル駆動装置によりレ
チクル４を投影光学系５の光軸方向に移動させることか
でき、レンズ駆動装置により投影光学系５の中の所定の
レンズをその先軸方向に移動させることかできる。この
種の駆動装置に関しては５本出願人による特開昭６２−
３２６１３号公報、又は、特開昭６０−２６１１３７号
公報に示されており、ここでは詳細な説明はしない。
ズ駆動装置とを有しており、レチクル駆動装置によりレ
チクル４を投影光学系５の光軸方向に移動させることか
でき、レンズ駆動装置により投影光学系５の中の所定の
レンズをその先軸方向に移動させることかできる。この
種の駆動装置に関しては５本出願人による特開昭６２−
３２６１３号公報、又は、特開昭６０−２６１１３７号
公報に示されており、ここでは詳細な説明はしない。
又、本実施例は、検出手段７によりパターン像の画像処
理を行なうことで、補正手段８にレチクル４及びレンズ
の駆動量に対応する信号を人力するものであるが、他の
方法として、Ｌ記公開公報に記畿されている様に、投影
光学系の周囲の駄１ハ、気圧、湿度等の変動を各種セン
サーて検出してやり、これらの変動イ１に基づいて補正
手段８によりレチクル４及びレンズを駆動してもよい。
理を行なうことで、補正手段８にレチクル４及びレンズ
の駆動量に対応する信号を人力するものであるが、他の
方法として、Ｌ記公開公報に記畿されている様に、投影
光学系の周囲の駄１ハ、気圧、湿度等の変動を各種セン
サーて検出してやり、これらの変動イ１に基づいて補正
手段８によりレチクル４及びレンズを駆動してもよい。
次に本実施例における投影光学系の具体的なレンズ構成
について説明する。
について説明する。
第２【Ａは本発明に係る投影光学系のレンズ断面ＩＡで
ある。
ある。
回ｐ４においてＲは電子回路パターンが形成されている
レチクル、Ｇ１−Ｇ１４は投影光学系を構成するレンズ
、Ｗはウェハであり、投影光学系の最良像面に配置され
ている。ＳｔはレチクルＲと投影光学系との距離、Ｓｋ
は投影光学系と該投影光学系の最良像面との距離を示し
ている。
レチクル、Ｇ１−Ｇ１４は投影光学系を構成するレンズ
、Ｗはウェハであり、投影光学系の最良像面に配置され
ている。ＳｔはレチクルＲと投影光学系との距離、Ｓｋ
は投影光学系と該投影光学系の最良像面との距離を示し
ている。
本実施例における投影光学系の数値実施例を表−１に示
す。
す。
数値実施例においてＲｉは物体側より順に第１、％［Ｊ
のレンズ面の曲率半径、Ｄｌは物体側より第１番１１の
レンズ厚及び空気間隔、Ｎ１は物体側より順に第１番１
］のレンズのガラスの屈折率である。
のレンズ面の曲率半径、Ｄｌは物体側より第１番１１の
レンズ厚及び空気間隔、Ｎ１は物体側より順に第１番１
］のレンズのガラスの屈折率である。
表−２に表−１のレンズデータを有する投影光学系にお
いて、レチクルＲと投影光学系の距離Ｓｌ及び昏レンズ
間の空気間隔（文、〜文、、）を（ｆｌ別に１ｍｒｒｔ
化させた場合のウニ凸面Ｊ二での像高１０ｍｍの位置に
おける対称歪曲の変化ｂｋ（ΔＳＤ）と投影倍率の変化
殖（Δβ））ｋＵ両者の比（ΔＳＤ／Δβ）を示す。
いて、レチクルＲと投影光学系の距離Ｓｌ及び昏レンズ
間の空気間隔（文、〜文、、）を（ｆｌ別に１ｍｒｒｔ
化させた場合のウニ凸面Ｊ二での像高１０ｍｍの位置に
おける対称歪曲の変化ｂｋ（ΔＳＤ）と投影倍率の変化
殖（Δβ））ｋＵ両者の比（ΔＳＤ／Δβ）を示す。
１１．２２２
表−２
Ｓ、 −２５９，８＋９
本実施例では間隔Ｓｔと間隔交、の双方を調整して１、
に投影倍・ドｚ１差と対称歪曲、ｉ！１差を良好に補１
１シている。
に投影倍・ドｚ１差と対称歪曲、ｉ！１差を良好に補１
１シている。
今１間隔Ｓ１の変化ｊ正をΔＳｌ１間＃、４１ 、の変
化線をΔ交、とすると表−２のデータより対称歪曲と投
影倍＋の変化線ΔＳＤ、Δβは各１７次式となる。
化線をΔ交、とすると表−２のデータより対称歪曲と投
影倍＋の変化線ΔＳＤ、Δβは各１７次式となる。
従って対称歪曲と投影倍（孟の各１７のｎ ＋Ｅ ＩＩ
標伯かＩｊえられるとΔＱ１．ΔＳ、は次式でＩｊ太ら
れる。
標伯かＩｊえられるとΔＱ１．ΔＳ、は次式でＩｊ太ら
れる。
１１ｔＬ ｋ −（１２７７，８）−１以１．の領
を利用して１本実施例では気圧、結電等の環境の変化等
による歪曲誤差の中で最とも影警の多い投影恰−１４誤
差及び対称歪曲誤差の双方を良好に補ｄＥ している。
を利用して１本実施例では気圧、結電等の環境の変化等
による歪曲誤差の中で最とも影警の多い投影恰−１４誤
差及び対称歪曲誤差の双方を良好に補ｄＥ している。
又１間隔Ｓ１．Ｉ！ＩＩち投影光学系と物体面（レチク
ル）の距離の変化による収差の変化は投影イ５率１ピン
ト（Ｑ置等の近軸睦の変化に比べて通常少なく、投影光
学系内のレンズ間の空気間隔と比較しても収差縁の変化
線と近軸臂の変化線の比、即ち 収１仁１９」【北」１ 近軸睦の変化μ か小さい、これは投影光学系内での光線の傾きか物体面
と投影光学系の間の光線の傾きに比べて通常大きく、空
気間隔か変化した場合には屈折面ての光線の入射高差が
大きくなるのて収差変化か大きくなる為である。この為
本実施例では投影倍率の補正をレチクルＲ（４）を動か
すことにより１日に間隔Ｓ１で行い、対称歪曲誤差の補
正を投影光学系内のレンズＧｌを釣かすことにより行な
うようにし、これにより投影倍率ｒ４差と対称歪曲誤差
を同時に良好に補正している。特に対称歪曲以外の収差
の変化が少ない空気間隔を選ぶ事により、全ての光学性
能を良好に維持している。
ル）の距離の変化による収差の変化は投影イ５率１ピン
ト（Ｑ置等の近軸睦の変化に比べて通常少なく、投影光
学系内のレンズ間の空気間隔と比較しても収差縁の変化
線と近軸臂の変化線の比、即ち 収１仁１９」【北」１ 近軸睦の変化μ か小さい、これは投影光学系内での光線の傾きか物体面
と投影光学系の間の光線の傾きに比べて通常大きく、空
気間隔か変化した場合には屈折面ての光線の入射高差が
大きくなるのて収差変化か大きくなる為である。この為
本実施例では投影倍率の補正をレチクルＲ（４）を動か
すことにより１日に間隔Ｓ１で行い、対称歪曲誤差の補
正を投影光学系内のレンズＧｌを釣かすことにより行な
うようにし、これにより投影倍率ｒ４差と対称歪曲誤差
を同時に良好に補正している。特に対称歪曲以外の収差
の変化が少ない空気間隔を選ぶ事により、全ての光学性
能を良好に維持している。
（発明の効果）
本発明によれば前述の如く、少なくとも２つの間隔を変
化させることにより、レチクル面トのパターンをウニ凸
面りに投影する際め主にＩｌｌｌｌ比変化い発生する投
影倍ＪＢ差と対称歪曲誤差の双方を他の諸収差を何んら
悪化させることなく良好に補正することがてきる高オ＾
度な光学性僚か容易に得られる歪曲誤差補正手段を有し
た投影光学系をＬ！成することかできる。
化させることにより、レチクル面トのパターンをウニ凸
面りに投影する際め主にＩｌｌｌｌ比変化い発生する投
影倍ＪＢ差と対称歪曲誤差の双方を他の諸収差を何んら
悪化させることなく良好に補正することがてきる高オ＾
度な光学性僚か容易に得られる歪曲誤差補正手段を有し
た投影光学系をＬ！成することかできる。
第１図は本発明を半導体素子製造用の焼付型δに適用し
たときの一実施例のブロック１２．１＋２図は本発明に
係る投影光学系の一実施例のレンズ断面図である。 図中１は光源、２は反射鏡、３は照明系、４凡はレチク
ル、５は投影光学系 ６．Ｗはウェハ、７は検出手段、
８は補正子役である。
たときの一実施例のブロック１２．１＋２図は本発明に
係る投影光学系の一実施例のレンズ断面図である。 図中１は光源、２は反射鏡、３は照明系、４凡はレチク
ル、５は投影光学系 ６．Ｗはウェハ、７は検出手段、
８は補正子役である。
Claims (1)
- （１）第１物体面上のパターンを投影光学系により第２
物体面上に投影する投影装置において、該第１物体と該
投影光学系との間隔、及び該投影光学系を構成する各レ
ンズのレンズ間隔のうちの少なくとも１つの間隔を変化
させることにより該第２物体面上に投影されるパターン
の歪曲誤差を補正したことを特徴とする歪曲誤差補正手
段を有する投影装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63234096A JP2956903B2 (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 投影装置 |
| US07/728,317 US5105075A (en) | 1988-09-19 | 1991-07-08 | Projection exposure apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63234096A JP2956903B2 (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 投影装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0281019A true JPH0281019A (ja) | 1990-03-22 |
| JP2956903B2 JP2956903B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=16965559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63234096A Expired - Lifetime JP2956903B2 (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 投影装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2956903B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6256086B1 (en) | 1998-10-06 | 2001-07-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Projection exposure apparatus, and device manufacturing method |
| US6646713B2 (en) | 1998-02-12 | 2003-11-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Projection exposure apparatus and device manufacturing method |
| WO2012043130A1 (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | 株式会社ニコン | 投影光学系、投影光学系の調整方法、露光装置、露光方法、およびデバイス製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62241329A (ja) * | 1986-04-11 | 1987-10-22 | Nec Kyushu Ltd | 縮小投影型露光装置 |
-
1988
- 1988-09-19 JP JP63234096A patent/JP2956903B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62241329A (ja) * | 1986-04-11 | 1987-10-22 | Nec Kyushu Ltd | 縮小投影型露光装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6646713B2 (en) | 1998-02-12 | 2003-11-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Projection exposure apparatus and device manufacturing method |
| US6256086B1 (en) | 1998-10-06 | 2001-07-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Projection exposure apparatus, and device manufacturing method |
| WO2012043130A1 (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | 株式会社ニコン | 投影光学系、投影光学系の調整方法、露光装置、露光方法、およびデバイス製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2956903B2 (ja) | 1999-10-04 |
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