JPH03255902A - 干渉光学系及びそれを備えた露光装置 - Google Patents
干渉光学系及びそれを備えた露光装置Info
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- JPH03255902A JPH03255902A JP2053596A JP5359690A JPH03255902A JP H03255902 A JPH03255902 A JP H03255902A JP 2053596 A JP2053596 A JP 2053596A JP 5359690 A JP5359690 A JP 5359690A JP H03255902 A JPH03255902 A JP H03255902A
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- Japan
- Prior art keywords
- optical path
- interference
- measurement
- glass
- optical system
- Prior art date
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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
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (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〕
本発明は干渉計測において、大気のゆらぎの影響を低減
した干渉光学系に関する。
した干渉光学系に関する。
光の干渉現象を応用した計測は、高精度非接触測定が可
能なことから多くの分野の精密計測に利用されている。
能なことから多くの分野の精密計測に利用されている。
しかし、実際に高精度測定な実現するためには、光学系
の振動、熱変形、大気のゆらぎ等による穐々の誤差要因
を低減しなければならない、これらの誤差要因のうち、
大気のゆらぎの影響Ｋ１１１Ｉｌシて＊ Ｏｐｌｕｓ
ＦｉＮ１９１ （１９８７）第９９負から第１０５頁お
よびＯｐｌｕｓ Ｅ ８１９６（１９８７）第１０７頁
から第１１３頁に詳しく論じられており、その対策の一
つとして参照光路および測定光路を風よけカバーで覆う
方法がある。
の振動、熱変形、大気のゆらぎ等による穐々の誤差要因
を低減しなければならない、これらの誤差要因のうち、
大気のゆらぎの影響Ｋ１１１Ｉｌシて＊ Ｏｐｌｕｓ
ＦｉＮ１９１ （１９８７）第９９負から第１０５頁お
よびＯｐｌｕｓ Ｅ ８１９６（１９８７）第１０７頁
から第１１３頁に詳しく論じられており、その対策の一
つとして参照光路および測定光路を風よけカバーで覆う
方法がある。
しかし、上記従来技術にカバー内空気の経時的な温度安
定化の点、および、大気の圧力変動や湿度変動により屈
折率が変化する点について考慮されておらず、参照光と
測定光の光路長が長時間の周期で変動し、測定誤差を生
じるという問題があった。
定化の点、および、大気の圧力変動や湿度変動により屈
折率が変化する点について考慮されておらず、参照光と
測定光の光路長が長時間の周期で変動し、測定誤差を生
じるという問題があった。
本発明の目的は干渉計測において参照光路と測定光路に
温度の異なる空気の塊、即ち、大気のゆらぎが、直接あ
九らないようにし、更に大気の圧力変動や湿度変動によ
って光路媒質の屈折率が変動しない干渉光学系を提供す
ることにある。
温度の異なる空気の塊、即ち、大気のゆらぎが、直接あ
九らないようにし、更に大気の圧力変動や湿度変動によ
って光路媒質の屈折率が変動しない干渉光学系を提供す
ることにある。
上記目的を達成するために、本発明は干渉光学系の参照
光路と１ＩＩｌ］定光路中に使用波長に対して透明な固
体物質を挿入したものである。
光路と１ＩＩｌ］定光路中に使用波長に対して透明な固
体物質を挿入したものである。
さらに１光路媒質の温度変化による測定誤差をより小さ
くする九めに参照光路と測定光路に挿入する透明な固体
物質として、温度変化に対する光路長の変化がほとんど
ないアサーマルガラス（Ａｔｈｅｒｍａｌｇｌａｓｇ
）を用いたものである。
くする九めに参照光路と測定光路に挿入する透明な固体
物質として、温度変化に対する光路長の変化がほとんど
ないアサーマルガラス（Ａｔｈｅｒｍａｌｇｌａｓｇ
）を用いたものである。
干渉光学系の参照光路と測定光路中に使用波長に対して
透明な固体物質を挿入し、参照光と測定光を固体物質の
内部を透過させることにより、光路に直接温度の異なる
空気の塊があ九るのを防止し、空気のゆらぎが測定精度
に及ぼす影響を除去できる。また、参照光と測定光が透
過する媒質が固体物質であるため、圧力変動や湿度変動
の影響を受けず、固体物質の温度が一定であれば光路長
が変化せず測定誤差は生じない。
透明な固体物質を挿入し、参照光と測定光を固体物質の
内部を透過させることにより、光路に直接温度の異なる
空気の塊があ九るのを防止し、空気のゆらぎが測定精度
に及ぼす影響を除去できる。また、参照光と測定光が透
過する媒質が固体物質であるため、圧力変動や湿度変動
の影響を受けず、固体物質の温度が一定であれば光路長
が変化せず測定誤差は生じない。
また、固体物質の温度を一定に保持できない場合は、参
照光路と測定光路に挿入する透明な固体物質として、温
度変化に対する光路長の変化がほとんどないアサーマル
ガラス（ＡｔｈｅｒｌＩＩａｌ ｇｌａｓｓ ）を用い
ることにより、測定誤差の発生を最小限におさえること
ができる。
照光路と測定光路に挿入する透明な固体物質として、温
度変化に対する光路長の変化がほとんどないアサーマル
ガラス（ＡｔｈｅｒｌＩＩａｌ ｇｌａｓｓ ）を用い
ることにより、測定誤差の発生を最小限におさえること
ができる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図に露光！１１において、ウェノ１のチップ毎の高さと
傾きを干渉計を用いて計測する装置である。レーザ源１
％ハーフミラ−２、反射ミラー６、キューブビームスプ
リッタ７、参照ミラー５、レンズ８、リニアセ／す９、
ガラス／（−１ａ、１１から成り、露光時、ウェハ１６
のチップ毎の高さと傾きを検出する。５は参照ビーム、
４は測定ビームを示し、１３は縮小レンズ、１４はチル
トステージ、１５ｉＸＹＺステージである。この構成に
おいてレーザ光の分割と合成は以下のように行なう、す
なわちレーザ源１を出射した平行ビームはハーフミラ−
２により参照光３と測定光４の２不のビームに分割する
。参照光５は反射ミラー６で反射した後、キューブノ・
−７ミラー７、ガラスパー１０を透過し、参ｆｔ＠ミラ
ー５に垂直に入射する。一方、測定ビーム４は、キュー
ブハーフミラ−７、ガラスパー１０を透過した後、ウェ
ノ・１６０表面で反射し、参照ミラー５に垂直に入射す
る。
図に露光！１１において、ウェノ１のチップ毎の高さと
傾きを干渉計を用いて計測する装置である。レーザ源１
％ハーフミラ−２、反射ミラー６、キューブビームスプ
リッタ７、参照ミラー５、レンズ８、リニアセ／す９、
ガラス／（−１ａ、１１から成り、露光時、ウェハ１６
のチップ毎の高さと傾きを検出する。５は参照ビーム、
４は測定ビームを示し、１３は縮小レンズ、１４はチル
トステージ、１５ｉＸＹＺステージである。この構成に
おいてレーザ光の分割と合成は以下のように行なう、す
なわちレーザ源１を出射した平行ビームはハーフミラ−
２により参照光３と測定光４の２不のビームに分割する
。参照光５は反射ミラー６で反射した後、キューブノ・
−７ミラー７、ガラスパー１０を透過し、参ｆｔ＠ミラ
ー５に垂直に入射する。一方、測定ビーム４は、キュー
ブハーフミラ−７、ガラスパー１０を透過した後、ウェ
ノ・１６０表面で反射し、参照ミラー５に垂直に入射す
る。
参照ミラー５で反射した参照ビーム３と測定ビーム４に
、再び、元の光路な逆戻りし、キューブハーフばラー７
で反射後、レンズ８、ガラスパー１１を透過し、＋７
ニアセンサ９上で重なり合い、干渉縞を発生する。ここ
で参照ビーム３ｋにウニ／Ｓ１６の高さと傾き情報が含
まれている。従って、リニアセンナ９上の干渉縞のピッ
チと位相変化を検出することによって、ウェハ１６の傾
きと高さを知ることが可能となる。即ち、ウェノ・１６
が上、下に移動した場合は、干渉縞の位相が変化し、ウ
ェハ１６が傾いた時は干渉縞のピッチが変化する。
、再び、元の光路な逆戻りし、キューブハーフばラー７
で反射後、レンズ８、ガラスパー１１を透過し、＋７
ニアセンサ９上で重なり合い、干渉縞を発生する。ここ
で参照ビーム３ｋにウニ／Ｓ１６の高さと傾き情報が含
まれている。従って、リニアセンナ９上の干渉縞のピッ
チと位相変化を検出することによって、ウェハ１６の傾
きと高さを知ることが可能となる。即ち、ウェノ・１６
が上、下に移動した場合は、干渉縞の位相が変化し、ウ
ェハ１６が傾いた時は干渉縞のピッチが変化する。
本実施例のような干渉計測では、干渉光路で空気のゆら
ぎ、即ち、温度、圧力、湿度のむらが生じると空気の屈
折率が変化し、干渉縞のピッチ、および、位相に影響を
及ぼし計測誤差となる。従来、これらを防止する方法と
して干渉光路をカバーで覆うという方法があった。しか
し、カバーで覆った場合、干渉ビームの入出射端を開放
とし定場合には、圧力やａｆｆ化に対応できず、ま九、
カバーの両肩をガラス等でふさいだ場合に内部の空気の
熱交換が十分できず、経時的な温度安定化が図れないと
いう問題があった。第１図におけるガラスパー１０およ
び１１は、従来技術の問題を琳決するためく干渉光路中
く挿入したものである。
ぎ、即ち、温度、圧力、湿度のむらが生じると空気の屈
折率が変化し、干渉縞のピッチ、および、位相に影響を
及ぼし計測誤差となる。従来、これらを防止する方法と
して干渉光路をカバーで覆うという方法があった。しか
し、カバーで覆った場合、干渉ビームの入出射端を開放
とし定場合には、圧力やａｆｆ化に対応できず、ま九、
カバーの両肩をガラス等でふさいだ場合に内部の空気の
熱交換が十分できず、経時的な温度安定化が図れないと
いう問題があった。第１図におけるガラスパー１０およ
び１１は、従来技術の問題を琳決するためく干渉光路中
く挿入したものである。
ガラスパー１０．１１の挿入により空気の温度や圧力、
湿度変化が、直接、干渉光路に作用せず、空気のゆらぎ
の影響を除去できる。ガラスパー１０゜１１の材質とし
ては、温度変化の少ない環境で使用する場合は一般的な
光学ガラス、例えば、ＢＫ７等で十分効果があるが、温
度変化が比較的大きい環境で使用する場合は、温ｆｆ化
に対する光路長の変化がほとんどないアサーマルガラス
（Ａｔｈｓｒ−ｍａｌ ｇｌａｓｓ ）、例えば、ＨＯ
ＹＡ社のＡＴＣＩ 、Ａ’！’Ｆ２ 。
湿度変化が、直接、干渉光路に作用せず、空気のゆらぎ
の影響を除去できる。ガラスパー１０゜１１の材質とし
ては、温度変化の少ない環境で使用する場合は一般的な
光学ガラス、例えば、ＢＫ７等で十分効果があるが、温
度変化が比較的大きい環境で使用する場合は、温ｆｆ化
に対する光路長の変化がほとんどないアサーマルガラス
（Ａｔｈｓｒ−ｍａｌ ｇｌａｓｓ ）、例えば、ＨＯ
ＹＡ社のＡＴＣＩ 、Ａ’！’Ｆ２ 。
Ａ’！’ＦＡ等を使用すればよい。
第２図は、本発明の他の実施例を示し丸もので干渉を利
用したレーザ測長装置を示す。レーザ測長の原理μ、レ
ーザ源１を出射し之平行ビームをキューブビームスプリ
ッタ２により参照光５と測定光４に分割し、参照光３は
固定の参照ミラー５で、測定光４は移動ステージ６に取
付けた反射ミ２−７で反射させた後、元の干渉光路を逆
戻りさせ光電変換素子９でステージ６の移動に伴う干渉
強度の変化を検出する６本実施例の場合も干渉光路に空
気のゆらぎが作用すると計測誤差が生じるが、ガラスパ
ー１０．１１の挿入により計測誤差が低減できる。
用したレーザ測長装置を示す。レーザ測長の原理μ、レ
ーザ源１を出射し之平行ビームをキューブビームスプリ
ッタ２により参照光５と測定光４に分割し、参照光３は
固定の参照ミラー５で、測定光４は移動ステージ６に取
付けた反射ミ２−７で反射させた後、元の干渉光路を逆
戻りさせ光電変換素子９でステージ６の移動に伴う干渉
強度の変化を検出する６本実施例の場合も干渉光路に空
気のゆらぎが作用すると計測誤差が生じるが、ガラスパ
ー１０．１１の挿入により計測誤差が低減できる。
第３図は本発明をホログラフィ−装置に適用した実施例
である。ホログラフィ−装置は物体７の形状を参照光３
と測定光４の合成によって生じる干渉縞として乾板６に
記録し、参照光３を乾板６に照射することによって物体
７の立体像を外戚する装置である。レーザ源１を出射し
九平行ビームは、キューブビームスプリッタ２により参
照光５と測定光４に分割する。参照光３は参照ミラー５
で反射した後、レンズ１４を介して乾板６を照射する。
である。ホログラフィ−装置は物体７の形状を参照光３
と測定光４の合成によって生じる干渉縞として乾板６に
記録し、参照光３を乾板６に照射することによって物体
７の立体像を外戚する装置である。レーザ源１を出射し
九平行ビームは、キューブビームスプリッタ２により参
照光５と測定光４に分割する。参照光３は参照ミラー５
で反射した後、レンズ１４を介して乾板６を照射する。
一方、測定光４は反射ミラー８で反射した後、レンズ１
５を介して物体７を照射し、物体７からの反射光が乾板
６上で参照光５と重ね合わされ干渉縞が生じる０本実施
例の場合も、干渉を利用しているため干渉光路に空気の
ゆらぎが作用すると物体像に歪が生じ、正確な記録が不
可能となる。これを防止するため、干渉光路にガラスパ
ー１０．１１．１２を挿入した。ガラスパー１０．１１
．１２を挿入した。ガラスパー１０．１１．１２の挿入
により空気の温度や圧力、湿度変化が、直接、干渉光路
に作用するのを防止し、歪のない物体像の記録、外戚が
可能となる。
５を介して物体７を照射し、物体７からの反射光が乾板
６上で参照光５と重ね合わされ干渉縞が生じる０本実施
例の場合も、干渉を利用しているため干渉光路に空気の
ゆらぎが作用すると物体像に歪が生じ、正確な記録が不
可能となる。これを防止するため、干渉光路にガラスパ
ー１０．１１．１２を挿入した。ガラスパー１０．１１
．１２を挿入した。ガラスパー１０．１１．１２の挿入
により空気の温度や圧力、湿度変化が、直接、干渉光路
に作用するのを防止し、歪のない物体像の記録、外戚が
可能となる。
本発明は、干渉光路中に使用波長く対して透明な固体物
質を挿入したので、空気の温度や圧力。
質を挿入したので、空気の温度や圧力。
湿度変化が直接、干渉光路に作用せず、高精度な干渉計
測が可能となった。また温度変化が比較的大きい環境で
の干渉計測では、温度変化に対して光路長変化がほとん
どないアサーマルガラスを干渉光路中に挿入したので、
温度的に悪い環境でも高精度な干渉計−１が可能となっ
た。
測が可能となった。また温度変化が比較的大きい環境で
の干渉計測では、温度変化に対して光路長変化がほとん
どないアサーマルガラスを干渉光路中に挿入したので、
温度的に悪い環境でも高精度な干渉計−１が可能となっ
た。
第１図は本発明の一実ＷＡガで露光製置においてウェハ
のチップ毎の高さと傾きを干渉を用いて計測する装置の
説明図、第２図はレーザ測長装ｆｆ１Ｋ本発明を適用し
た例の説明図、第５図はホログラフィｆ７ｆｃ＃に本発
ａＡを適用した例の説明図である。 １・・・レーザ源 ５・・・参照光 ４・・・測定光 ９．１０．１１・・・ガラスパー 第 １１１￥１
のチップ毎の高さと傾きを干渉を用いて計測する装置の
説明図、第２図はレーザ測長装ｆｆ１Ｋ本発明を適用し
た例の説明図、第５図はホログラフィｆ７ｆｃ＃に本発
ａＡを適用した例の説明図である。 １・・・レーザ源 ５・・・参照光 ４・・・測定光 ９．１０．１１・・・ガラスパー 第 １１１￥１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、干渉計測装置の参照光路および測定光路中に使用波
長に対して透明な固体物質を挿入したことを特徴とする
干渉光学系。 ２、透明な固体物質として温度変化に対する光路長の変
化がほとんどないアサーマルガラス （Ａｔｈｅｒｍａｌｇｌａｓｓ）を用いた請求項１に記
載の干渉光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2053596A JP2810194B2 (ja) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | 干渉光学系及びそれを備えた露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2053596A JP2810194B2 (ja) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | 干渉光学系及びそれを備えた露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03255902A true JPH03255902A (ja) | 1991-11-14 |
| JP2810194B2 JP2810194B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=12947263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2053596A Expired - Fee Related JP2810194B2 (ja) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | 干渉光学系及びそれを備えた露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2810194B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57173704A (en) * | 1981-04-20 | 1982-10-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Highly stable interferometer |
| JPS6281505A (ja) * | 1985-10-07 | 1987-04-15 | Omron Tateisi Electronics Co | 導波型光変位センサ |
-
1990
- 1990-03-07 JP JP2053596A patent/JP2810194B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57173704A (en) * | 1981-04-20 | 1982-10-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Highly stable interferometer |
| JPS6281505A (ja) * | 1985-10-07 | 1987-04-15 | Omron Tateisi Electronics Co | 導波型光変位センサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2810194B2 (ja) | 1998-10-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |