JPH0316113A - 露光装置 - Google Patents
露光装置Info
- Publication number
- JPH0316113A JPH0316113A JP2155131A JP15513190A JPH0316113A JP H0316113 A JPH0316113 A JP H0316113A JP 2155131 A JP2155131 A JP 2155131A JP 15513190 A JP15513190 A JP 15513190A JP H0316113 A JPH0316113 A JP H0316113A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- detecting
- projection object
- projection
- pattern
- Prior art date
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- 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】
本発明は露光装置に関する。
半導体製造工程におけるホトリソグラフィ工程では、半
導体ウェーハにマスクパターンを焼付ける投影式露光装
置が使用される。この種の装置としては、１／２．ｌ／
４．１１５．１／１０縮小アライナ、ホトマスク用リピ
ータ、１：１プロジエクシヨンアライナ等が挙げられる
が、いずれのものも所定のパターンを結像面としてのウ
ェーハ表面（場合によってはマスク表面）に結像させる
方式を採用している。したがって、忠実度の高いパター
ン形成を行なうためには、マスクとウェーハとの平行度
不良に伴なう歪やパターンの平面位置ずれ等を測定かつ
認定し、これらの歪や位置ずれのない露光を行なう必要
がある。
導体ウェーハにマスクパターンを焼付ける投影式露光装
置が使用される。この種の装置としては、１／２．ｌ／
４．１１５．１／１０縮小アライナ、ホトマスク用リピ
ータ、１：１プロジエクシヨンアライナ等が挙げられる
が、いずれのものも所定のパターンを結像面としてのウ
ェーハ表面（場合によってはマスク表面）に結像させる
方式を採用している。したがって、忠実度の高いパター
ン形成を行なうためには、マスクとウェーハとの平行度
不良に伴なう歪やパターンの平面位置ずれ等を測定かつ
認定し、これらの歪や位置ずれのない露光を行なう必要
がある。
このため、従来ではマスクとウェーハとの平行度や平面
位置を微少に変化させて多数枚の感光材料を塗布したウ
ェーハに露光を行ない、これを顕像化させた上でパター
ンを目視にて認別し、歪に１．光源と、マスクパターン
が形成された被投影体と、前記投影体を透過した前記光
を結像面に結像するための光学系と、前記光学系を透過
した光を受光する受光手段と、前記受光手段で受光した
前記光の光強度を検出するための光強度検出手段と、前
記被投影体の一平面と前記受光手段の受光面とを略平行
状態に保持しつつ前記被投影体と前記スリットとを相対
移動させるための移動手段と、前記相対移動に基づく前
記光強度の変化を検出するための第一の検出手段と、前
記光強度の第一および第二の極値を検出するための第二
の検出手段と、前記第一および第二の極値の検出値に基
づいて前記被投影体と前記受光面との相対的な移動量を
検出するための第三の検出手段と、前記被投影体と前記
受光面との間隔を変動させる間隔変動手段と、前記変動
に基づく前記極値の値の変動を検出し、前記極値の値の
絶対値が略最大値となるまで前記間隔を変動させる制御
手段を有することを（ 特徴とする露光装置。
位置を微少に変化させて多数枚の感光材料を塗布したウ
ェーハに露光を行ない、これを顕像化させた上でパター
ンを目視にて認別し、歪に１．光源と、マスクパターン
が形成された被投影体と、前記投影体を透過した前記光
を結像面に結像するための光学系と、前記光学系を透過
した光を受光する受光手段と、前記受光手段で受光した
前記光の光強度を検出するための光強度検出手段と、前
記被投影体の一平面と前記受光手段の受光面とを略平行
状態に保持しつつ前記被投影体と前記スリットとを相対
移動させるための移動手段と、前記相対移動に基づく前
記光強度の変化を検出するための第一の検出手段と、前
記光強度の第一および第二の極値を検出するための第二
の検出手段と、前記第一および第二の極値の検出値に基
づいて前記被投影体と前記受光面との相対的な移動量を
検出するための第三の検出手段と、前記被投影体と前記
受光面との間隔を変動させる間隔変動手段と、前記変動
に基づく前記極値の値の変動を検出し、前記極値の値の
絶対値が略最大値となるまで前記間隔を変動させる制御
手段を有することを（ 特徴とする露光装置。
３．発明の詳細な説明
本発明は露光装置に関する。
半導体製造工程におけるホトリソグラフィ工程では、半
導体ウエーハにマスクパターンを焼付ける投影式露光装
置が使用される。この種の装置としては、１／２，ｌ／
４．１／５．１／１０縮小アライナ、ホトマスク用リピ
ータ、１：１プ口ジェクションアライナ等が挙げられる
が、いずれのものち所定のパターンを結像面としてのウ
ェーハ表面（場合によってはマスク表面）に結像させる
方式を採用している。したがって、忠実度の高いパター
ン形戒を行なうためには、マスクとウェーハとの平行度
不良に伴なう歪やパターンの平面位置ずれ等を測定かつ
認定し、これらの歪や位置ずれのない露光を行なう必要
がある。
導体ウエーハにマスクパターンを焼付ける投影式露光装
置が使用される。この種の装置としては、１／２，ｌ／
４．１／５．１／１０縮小アライナ、ホトマスク用リピ
ータ、１：１プ口ジェクションアライナ等が挙げられる
が、いずれのものち所定のパターンを結像面としてのウ
ェーハ表面（場合によってはマスク表面）に結像させる
方式を採用している。したがって、忠実度の高いパター
ン形戒を行なうためには、マスクとウェーハとの平行度
不良に伴なう歪やパターンの平面位置ずれ等を測定かつ
認定し、これらの歪や位置ずれのない露光を行なう必要
がある。
このため、従来ではマスクとウェーハとの平行度や平面
位置を微少に変化させて多数枚の感光材料を塗布したウ
エーハに露光を行ない、これを顕像化させた上でパター
ンを目視にて認別し、歪については統計処理を行なって
これを検出し、位置ずれについては最適パターンを求め
てずれ量を検出する方法が採用されている。しかしなが
ら、この方法では多数枚のウエーハを露光、現像処理す
ることから検出時間が長くなるとともに、目視による認
別であることから検出精度に高いものが得られないとい
う問題がある。
位置を微少に変化させて多数枚の感光材料を塗布したウ
エーハに露光を行ない、これを顕像化させた上でパター
ンを目視にて認別し、歪については統計処理を行なって
これを検出し、位置ずれについては最適パターンを求め
てずれ量を検出する方法が採用されている。しかしなが
ら、この方法では多数枚のウエーハを露光、現像処理す
ることから検出時間が長くなるとともに、目視による認
別であることから検出精度に高いものが得られないとい
う問題がある。
また、この種の露光装置では鮮鋭なパターンを得るため
に所謂焦点合わせを行なう必要ちあり、従来ではこの焦
点合わせち多数枚のウエーハに実際に露光を行なって目
視により認定しており、この作業も含めるとウエーハ露
光全体の作業効率が極めて悪いという問題もある。
に所謂焦点合わせを行なう必要ちあり、従来ではこの焦
点合わせち多数枚のウエーハに実際に露光を行なって目
視により認定しており、この作業も含めるとウエーハ露
光全体の作業効率が極めて悪いという問題もある。
したがって本発明の目的はマスク等の被投影体側に適宜
間隔おいた少なくとも一対の基準信号を発生させるよう
構成し、ウエーハ等の露光体面上に結像された前記基＄
信号の間隔寸法を測定してこれを被投影体における寸法
や位置と比較することにより歪やずれ量を求めることが
でき、また基準信号の像のピーク特性を検出することに
より焦点合わせをも同じに行なうことができる投影式露
光方浩およびその装置を提供することにある。
間隔おいた少なくとも一対の基準信号を発生させるよう
構成し、ウエーハ等の露光体面上に結像された前記基＄
信号の間隔寸法を測定してこれを被投影体における寸法
や位置と比較することにより歪やずれ量を求めることが
でき、また基準信号の像のピーク特性を検出することに
より焦点合わせをも同じに行なうことができる投影式露
光方浩およびその装置を提供することにある。
以下、本発明を図面の実施例に基づいて説明する。
第１図１１本発明装置の全体構成図であり、１は所要の
パターンを形成したマスク等からなる被投影体である。
パターンを形成したマスク等からなる被投影体である。
この被投影体１は歪、位置検査時には略全面を遮光した
不透明板状のものを用いており、その一部には平面方向
に適宜間隔おいた少なくとち一対の光透過部２ａ，２ｂ
を形成している。
不透明板状のものを用いており、その一部には平面方向
に適宜間隔おいた少なくとち一対の光透過部２ａ，２ｂ
を形成している。
この光透過部２ａ，２ｂは基準信号を発生させ得るもの
であってスリットあるいはビンホール等の開口からなり
、第２図（Ａ）に示すように被投影体１の四隅部に各辺
に沿ってスリット２Ａを対向配置した構成や同図（Ｂ）
に示すように、十字形に形成したスリッ１・２Ｂを桝目
状に配置した構成としている。特に同図（Ｂ）の場合に
は任意のスリットを選択することにより間隔寸法の異な
るものを得ることができる。
であってスリットあるいはビンホール等の開口からなり
、第２図（Ａ）に示すように被投影体１の四隅部に各辺
に沿ってスリット２Ａを対向配置した構成や同図（Ｂ）
に示すように、十字形に形成したスリッ１・２Ｂを桝目
状に配置した構成としている。特に同図（Ｂ）の場合に
は任意のスリットを選択することにより間隔寸法の異な
るものを得ることができる。
一方、前記被投影体１の下方位置にはＸＹテープル３を
設置し、その上には光電変換素子４とスリット５とを有
する受光器６を載置している。この受光器６のスリット
５位置はウエーハ等の露光体（７）の表面位置（結像面
）と一致するように構成しており、前記被投影体ｌの上
下に配置した光源８と結像レンズ９の作用により前記光
透過部２ａ，２ｂがこの結像面７位置（厳密に言えば面
の近傍）に結像されるようにしている。そして、この受
光器６はＸＹテーブル３の作戦に伴なって前記結像面上
をＸ，Ｙ方向に移動され、前記光透過部２ａ，２ｂの像
２ａ’ ，２ｂ’の光量を険出する。また、前記ＸＹテ
ーブル３の一側にはＸＹテーブルの移動量を検出するレ
ーザ測長機１０を配置するとともに、信号処理部１１を
介して前記受光器６に接続している。この信号処理部１
１内には前記被投影体１の光透過部２ａ，２ｂの正確な
間隔寸法等が記憶され、また図示しない処理結果の出力
（表示）手段を付設している。
設置し、その上には光電変換素子４とスリット５とを有
する受光器６を載置している。この受光器６のスリット
５位置はウエーハ等の露光体（７）の表面位置（結像面
）と一致するように構成しており、前記被投影体ｌの上
下に配置した光源８と結像レンズ９の作用により前記光
透過部２ａ，２ｂがこの結像面７位置（厳密に言えば面
の近傍）に結像されるようにしている。そして、この受
光器６はＸＹテーブル３の作戦に伴なって前記結像面上
をＸ，Ｙ方向に移動され、前記光透過部２ａ，２ｂの像
２ａ’ ，２ｂ’の光量を険出する。また、前記ＸＹテ
ーブル３の一側にはＸＹテーブルの移動量を検出するレ
ーザ測長機１０を配置するとともに、信号処理部１１を
介して前記受光器６に接続している。この信号処理部１
１内には前記被投影体１の光透過部２ａ，２ｂの正確な
間隔寸法等が記憶され、また図示しない処理結果の出力
（表示）手段を付設している。
次に以上の構成の実施例装置の作用ととちに本発明方法
を説明する。光源８により被投影体１を照射すること光
透過部２ａ，２ｂを透過した光はレンズ９により前記結
像面７上に結像される。そこで、ＸＹテーブル３を作動
して受光器６をＸ，Ｙ方向に移動させると、光電変換素
子４にはスリット５を通した光のみが入射されてこれを
測光し、信号処理部１１に出力する。同時に信号処理部
１１にはそのときのＸＹテーブル３の位置がレーザ測長
機１０から入力され、この結果、同部では第３図に示す
ような光量（光度）一距離の光特性を得ることができる
。
を説明する。光源８により被投影体１を照射すること光
透過部２ａ，２ｂを透過した光はレンズ９により前記結
像面７上に結像される。そこで、ＸＹテーブル３を作動
して受光器６をＸ，Ｙ方向に移動させると、光電変換素
子４にはスリット５を通した光のみが入射されてこれを
測光し、信号処理部１１に出力する。同時に信号処理部
１１にはそのときのＸＹテーブル３の位置がレーザ測長
機１０から入力され、この結果、同部では第３図に示す
ような光量（光度）一距離の光特性を得ることができる
。
したがって、この光特性から最大光量２ ａ ’２ｂ’
の平面位置およびその間隔寸広を算出し、これを予め記
憶されている被投影体１の対応位置、寸法と比較するこ
とにより、結像位置における像の位置ずれや歪を検出す
ることができる。ちっとも、位置ずれは一対の光透過部
のみで検出可能であるが、歪の検出にはＸ，Ｙ方向の位
置や寸法の険出を行なう必要があり、複数対（個）の光
透過部が要求される。
の平面位置およびその間隔寸広を算出し、これを予め記
憶されている被投影体１の対応位置、寸法と比較するこ
とにより、結像位置における像の位置ずれや歪を検出す
ることができる。ちっとも、位置ずれは一対の光透過部
のみで検出可能であるが、歪の検出にはＸ，Ｙ方向の位
置や寸法の険出を行なう必要があり、複数対（個）の光
透過部が要求される。
一方、受光器６を光軸方向に微少変位できるようにして
おけば、受光器上下変位に伴なって第３図の光特性は同
図の一点鎖線や二点鎖線のように変化する。したがって
、光特性に最ちシャープなピークが得られたときが光透
過部の像ち鮮鋭になったときであり、この光軸位置を所
謂焦点が合わされた位置として検出することができるの
である。
おけば、受光器上下変位に伴なって第３図の光特性は同
図の一点鎖線や二点鎖線のように変化する。したがって
、光特性に最ちシャープなピークが得られたときが光透
過部の像ち鮮鋭になったときであり、この光軸位置を所
謂焦点が合わされた位置として検出することができるの
である。
第４図には本発明装置の他の実施例を示す。本実施例は
電子線投影装置に適用した例であり、２０は光源として
の電子線源、２１は被投影体と等価のパターン発生部で
、このパターン発生部２１では前例の光透過部に相当す
る少なくとも一対の電子線を基準信号として適宜間隔お
いて発生することができる。また、２２はＸＹテーブル
でありその上にはスリット２３と電子線検出器２４を有
する受信器２５を配設してＸ，Ｙ方向に移動することが
できる。そして、この受信器２５は電子レンズ２６によ
り結像された前記一対の電子線像をその移動に伴なって
検出でき、またその移動量は前例と同様の測長機２７に
より険出できる。
電子線投影装置に適用した例であり、２０は光源として
の電子線源、２１は被投影体と等価のパターン発生部で
、このパターン発生部２１では前例の光透過部に相当す
る少なくとも一対の電子線を基準信号として適宜間隔お
いて発生することができる。また、２２はＸＹテーブル
でありその上にはスリット２３と電子線検出器２４を有
する受信器２５を配設してＸ，Ｙ方向に移動することが
できる。そして、この受信器２５は電子レンズ２６によ
り結像された前記一対の電子線像をその移動に伴なって
検出でき、またその移動量は前例と同様の測長機２７に
より険出できる。
２８は前例と同様の信号処理部である。
したがってこの実施例ではパターン発生部２１こより発
生された少なくとち一対の電子線の電子レンズ２６のよ
る結像を受信器２５にて検出し、画像の位置や間隔寸広
を求めてこれを測長機２７からの信号とともに信号処理
部２８において処理することにより歪や位置ずれを検出
することができるのである。電子線の強度ピークが最も
シャープになる軸位置において焦点あわせが好適なもの
こなることは前例と同じである。
生された少なくとち一対の電子線の電子レンズ２６のよ
る結像を受信器２５にて検出し、画像の位置や間隔寸広
を求めてこれを測長機２７からの信号とともに信号処理
部２８において処理することにより歪や位置ずれを検出
することができるのである。電子線の強度ピークが最も
シャープになる軸位置において焦点あわせが好適なもの
こなることは前例と同じである。
ここで、前記各実處例において受光器６や受信器２５の
分解能を高める場合には、第５図（Ａ），（Ｂ）に示す
ように再結像用の光学レンズ１２や電子レンズ２９を受
光器６、受信器２５の各スリット５、２３上に配置し、
結像した光透過部や電子線像を拡大して受光、受信する
ようにしてもよい。また本方法は同様な構成でＸ＃露光
装置にも応用可能である。
分解能を高める場合には、第５図（Ａ），（Ｂ）に示す
ように再結像用の光学レンズ１２や電子レンズ２９を受
光器６、受信器２５の各スリット５、２３上に配置し、
結像した光透過部や電子線像を拡大して受光、受信する
ようにしてもよい。また本方法は同様な構成でＸ＃露光
装置にも応用可能である。
以上のように本発明の投影露光方法およびその装置によ
れば、被投影体側に適宜間隔おいた少なくとち一対の基
準信号を発生させるよう構成し、この基準信号の露光体
位置における結像の間隔寸法や位置を険出してこれを被
投影体側における寸ｔ去と比較することにより、露光に
際しての歪や位置ずれを倹出でき、露光作業効率の向上
や検出精度の向上を達成でき、更に結像の特性を検出す
ることにより同時に最適焦点合せを位置をも険出する二
とができるという効果を奏する。
れば、被投影体側に適宜間隔おいた少なくとち一対の基
準信号を発生させるよう構成し、この基準信号の露光体
位置における結像の間隔寸法や位置を険出してこれを被
投影体側における寸ｔ去と比較することにより、露光に
際しての歪や位置ずれを倹出でき、露光作業効率の向上
や検出精度の向上を達成でき、更に結像の特性を検出す
ることにより同時に最適焦点合せを位置をも険出する二
とができるという効果を奏する。
第１図は本発明装置の構成図、第２図（Ａ），（Ｂ）は
夫々異なる光透過部を示す被投影体の平面図、第３図は
検出した光特性図、第４図は他の実施例の構成図、第５
図（Ａ），（Ｂ）は第１図および第４図の実施例の一部
の変形例を示す構成図である。 ｌ・・被投影体、２ａ，２ｂ・・光透過部（基４ｌ！信
号）、３・・ＸＹテーブル、６・・受光器、７・・・結
像面、８・・光源、９・・・レンズ、１０・・測長機、
１１・・信号処理部、２０・・・電子線源、２１ ・パ
ターン発生部、２２・・ＸＹテーブル、２５・・・受信
器、２６・・・電子レンズ、２７・測長機、２８・・信
号処理部。 第 １ 図 第 ？ 図 第 ３ 図 隷動量
夫々異なる光透過部を示す被投影体の平面図、第３図は
検出した光特性図、第４図は他の実施例の構成図、第５
図（Ａ），（Ｂ）は第１図および第４図の実施例の一部
の変形例を示す構成図である。 ｌ・・被投影体、２ａ，２ｂ・・光透過部（基４ｌ！信
号）、３・・ＸＹテーブル、６・・受光器、７・・・結
像面、８・・光源、９・・・レンズ、１０・・測長機、
１１・・信号処理部、２０・・・電子線源、２１ ・パ
ターン発生部、２２・・ＸＹテーブル、２５・・・受信
器、２６・・・電子レンズ、２７・測長機、２８・・信
号処理部。 第 １ 図 第 ？ 図 第 ３ 図 隷動量
Claims (1)
- １、光源と、マスクパターンが形成された被投影体と、
前記投影体を透過した前記光を結像面に結像するための
光学系と、前記光学系を透過した光を受光する受光手段
と、前記受光手段で受光した前記光の光強度を検出する
ための光強度検出手段と、前記被投影体の一平面と前記
受光手段の受光面とを略平行状態に保持しつつ前記被投
影体と前記スリットとを相対移動させるための移動手段
と、前記相対移動に基づく前記光強度の変化を検出する
ための第一の検出手段と、前記光強度の第一および第二
の極値を検出するための第二の検出手段と、前記第一お
よび第二の極値の検出値に基づいて前記被投影体と前記
受光面との相対的な移動量を検出するための第三の検出
手段と、前記被投影体と前記受光面との間隔を変動させ
る間隔変動手段と、前記変動に基づく前記極値の値の変
動を検出し、前記極値の値の絶対値が略最大値となるま
で前記間隔を変動させる制御手段を有することを特徴と
する露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2155131A JPH0316113A (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | 露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2155131A JPH0316113A (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | 露光装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56104455A Division JPS587136A (ja) | 1981-07-06 | 1981-07-06 | 投影式露光方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0316113A true JPH0316113A (ja) | 1991-01-24 |
Family
ID=15599233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2155131A Pending JPH0316113A (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | 露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0316113A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014053343A (ja) * | 2012-09-05 | 2014-03-20 | Toyota Motor Corp | 半導体位置決め装置、及び半導体位置決め方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51120180A (en) * | 1975-04-15 | 1976-10-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Pattern printing device |
-
1990
- 1990-06-15 JP JP2155131A patent/JPH0316113A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51120180A (en) * | 1975-04-15 | 1976-10-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Pattern printing device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014053343A (ja) * | 2012-09-05 | 2014-03-20 | Toyota Motor Corp | 半導体位置決め装置、及び半導体位置決め方法 |
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