JPH0443408B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0443408B2 JPH0443408B2 JP59195271A JP19527184A JPH0443408B2 JP H0443408 B2 JPH0443408 B2 JP H0443408B2 JP 59195271 A JP59195271 A JP 59195271A JP 19527184 A JP19527184 A JP 19527184A JP H0443408 B2 JPH0443408 B2 JP H0443408B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- shot
- exposed
- exposure
- stepper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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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
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Variable Magnification In Projection-Type Copying Machines (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はステツパ（Stepper；投影露光装置）
に係り、特に自動焦点合わせ（オートフオーカ
ス）機能を改善したステツパに関する。
に係り、特に自動焦点合わせ（オートフオーカ
ス）機能を改善したステツパに関する。
従来、ICなど半導体装置を製造する際、フオ
トプロセスでは、フオトマスクを半導体ウエハー
（以下、ウエハーと呼ぶ）に密着して露光する露
光法が用いられていたが、半導体の目覚ましい発
展と共にウエハーが大型化し、また、光学技術も
進歩してきた関係から、５：１あるいは10：１に
縮小して、レチクリよりウエハー面に直接パター
ンを転写する縮小露光法が重用されるようになつ
てきた。
トプロセスでは、フオトマスクを半導体ウエハー
（以下、ウエハーと呼ぶ）に密着して露光する露
光法が用いられていたが、半導体の目覚ましい発
展と共にウエハーが大型化し、また、光学技術も
進歩してきた関係から、５：１あるいは10：１に
縮小して、レチクリよりウエハー面に直接パター
ンを転写する縮小露光法が重用されるようになつ
てきた。
また、縮小投影のみならず、等倍露光にも投影
露光法が採用されており、それは、大型ウエハー
に対して大きなマスクを作成することが不要にな
り、又、密着露光による弊害（マスク傷の発生に
よる歩留・品質の低下など）をなくすることがで
きる利点があるからである。
露光法が採用されており、それは、大型ウエハー
に対して大きなマスクを作成することが不要にな
り、又、密着露光による弊害（マスク傷の発生に
よる歩留・品質の低下など）をなくすることがで
きる利点があるからである。
他方、リソグラフイ技術も光から電子線、Ｘ線
を用いた新しい方式が研究開発されているが、量
産的に未だ十分ではなく、依然として光方式がフ
オトプロセスの主流となつている。
を用いた新しい方式が研究開発されているが、量
産的に未だ十分ではなく、依然として光方式がフ
オトプロセスの主流となつている。
従つて、上記した投影露光法は、半導体製造に
は極めて重要で、その投影露光装置、即ち、ステ
ツパは微細パターンが高精度に、しかも歩留良く
得られることが要望されている。
は極めて重要で、その投影露光装置、即ち、ステ
ツパは微細パターンが高精度に、しかも歩留良く
得られることが要望されている。
［従来の技術］
ところで、ステツパはその名の示すごとく、ウ
エハー面に同一パターンを繰り換えし焼付け（露
光）する露光装置であるから、通常、ウエハーを
載せたステージを１シヨツトずつ自動的に移動さ
せる駆動系、自動位置合せ（オートアライメン
ト）機能、自動焦点合せ（オートフオーカス）機
能を備えており、これらはすべて計算制御系によ
つて制御されている。
エハー面に同一パターンを繰り換えし焼付け（露
光）する露光装置であるから、通常、ウエハーを
載せたステージを１シヨツトずつ自動的に移動さ
せる駆動系、自動位置合せ（オートアライメン
ト）機能、自動焦点合せ（オートフオーカス）機
能を備えており、これらはすべて計算制御系によ
つて制御されている。
第３図はステツパの概略図を示しており、１は
ウエハー、２はステージ、３は投影レンズ、４は
レチクル、５はコンデンサレンズ、６は光源で、
投影レンズ３の周囲にフオーカスセンサ７やアラ
イメントセンサ８が設けられている。又、９はス
テージ２を移動する駆動系、１０は全体を制御し
ている計算制御系である。
ウエハー、２はステージ、３は投影レンズ、４は
レチクル、５はコンデンサレンズ、６は光源で、
投影レンズ３の周囲にフオーカスセンサ７やアラ
イメントセンサ８が設けられている。又、９はス
テージ２を移動する駆動系、１０は全体を制御し
ている計算制御系である。
かくして、ステージの移動、焦点合わせ、アラ
イメント、露光が自動的に順次に繰り返されて、
ウエハー面が１シヨツトずつ露光処理されるが、
ステージの移動並びにアライメントは、例えばレ
ーザ干渉計で検出制御されており、焦点合せはエ
アプローブや光ビームで計測され、自動的に制御
される。且つ、制御はすべて計算制御計によつて
極めて正確に行なわれ、１シヨツトずつ精度良く
アライメント処理される。
イメント、露光が自動的に順次に繰り返されて、
ウエハー面が１シヨツトずつ露光処理されるが、
ステージの移動並びにアライメントは、例えばレ
ーザ干渉計で検出制御されており、焦点合せはエ
アプローブや光ビームで計測され、自動的に制御
される。且つ、制御はすべて計算制御計によつて
極めて正確に行なわれ、１シヨツトずつ精度良く
アライメント処理される。
尚、ここに１シヨツトとは１回に照射する露光
部分を意味しており、１つのチツプ領域と同一面
積となる場合も多いが、必ずしも一致してはいな
い。
部分を意味しており、１つのチツプ領域と同一面
積となる場合も多いが、必ずしも一致してはいな
い。
［発明が解決しようとする問題点］
このようなステツパにおいて、ウエハーから得
られるチツプの収率（歩留）は決して満足なもの
ではなく、それはオートフオーカス機能にも大き
な原因があるものである。
られるチツプの収率（歩留）は決して満足なもの
ではなく、それはオートフオーカス機能にも大き
な原因があるものである。
即ち、自動焦点合せを行なうためのセンサ７は
投影レンズ３の周囲に設けられているから、シヨ
ツト領域が完全にウエハー面内にあつても、ウエ
ハーの最側端に達した場合には、センサ７の一部
あるいは全部が、ウエハーからはみ出して、検出
不能になることがある。
投影レンズ３の周囲に設けられているから、シヨ
ツト領域が完全にウエハー面内にあつても、ウエ
ハーの最側端に達した場合には、センサ７の一部
あるいは全部が、ウエハーからはみ出して、検出
不能になることがある。
第４図はそれを説明するための図を示してお
り、同図ａはウエハーの部分平面図、同図ｂはそ
のＡ，A′断面図である。図において、シヨツト
領域ａでは３つのエアプローブ１７はウエハー１
１面上にあるが、シヨツト領域ｂでは３つのエア
プローブ１７ｘ，１７ｙ，１７ｚのうち、プロー
ブ１７ｚがウエハー１１上からはみ出している。
り、同図ａはウエハーの部分平面図、同図ｂはそ
のＡ，A′断面図である。図において、シヨツト
領域ａでは３つのエアプローブ１７はウエハー１
１面上にあるが、シヨツト領域ｂでは３つのエア
プローブ１７ｘ，１７ｙ，１７ｚのうち、プロー
ブ１７ｚがウエハー１１上からはみ出している。
そうすると、そのはみ出したエアプローブ１７
ｚに表れるエア圧は著しく低下する。エア圧が一
定値より低下すると、計測不能になり、その場
合、そのシヨツト領域の露光を中止して、次のス
テツプに移動するようになつており、そうすれ
ば、そのシヨツト領域は未露光のまま放置され、
その領域にはチツプが作成されなくなる。従つ
て、ウエハー歩留の低下を来たすわけである。
ｚに表れるエア圧は著しく低下する。エア圧が一
定値より低下すると、計測不能になり、その場
合、そのシヨツト領域の露光を中止して、次のス
テツプに移動するようになつており、そうすれ
ば、そのシヨツト領域は未露光のまま放置され、
その領域にはチツプが作成されなくなる。従つ
て、ウエハー歩留の低下を来たすわけである。
このような問題は、最近、高集積化・高密度化
されて、チツプ面積が広くなつてきたために、そ
の影響が益々大きくなつてきており、例えば、直
径６インチのウエハー面に、15mm×10mm角の大き
さのチツプを作成する場合、露光が中止になるシ
ヨツト数に原因擦るチツプ歩留の低下は約10％に
も及んでいる。
されて、チツプ面積が広くなつてきたために、そ
の影響が益々大きくなつてきており、例えば、直
径６インチのウエハー面に、15mm×10mm角の大き
さのチツプを作成する場合、露光が中止になるシ
ヨツト数に原因擦るチツプ歩留の低下は約10％に
も及んでいる。
本発明はこのような問題点を解消させ、ウエハ
ー面から得られるチツプの歩留を向上させるため
のステツパを提案するものである。
ー面から得られるチツプの歩留を向上させるため
のステツパを提案するものである。
［問題点を解決するための手段］
その目的は、自動焦点合せ機能を備え、１シヨ
ツトずつ移動して露光を繰り返えすステツパにお
いて、露光をしようとするシヨツト領域に自動焦
点合せをおこなつた際、複数のフオーカスセンサ
の一部もしくは全部が計測不能になつた場合に、
隣接する既露光シヨツト領域における、複数のフ
オーカスセンサの計測値から、前記露光しようと
するシヨツト領域の補正値を求めて、自動焦点合
せをおこなうようにしたステツパによつて達成で
きる。
ツトずつ移動して露光を繰り返えすステツパにお
いて、露光をしようとするシヨツト領域に自動焦
点合せをおこなつた際、複数のフオーカスセンサ
の一部もしくは全部が計測不能になつた場合に、
隣接する既露光シヨツト領域における、複数のフ
オーカスセンサの計測値から、前記露光しようと
するシヨツト領域の補正値を求めて、自動焦点合
せをおこなうようにしたステツパによつて達成で
きる。
［作用］
即ち、露光予定シヨツト領域でフオーカスセン
サが計測不能になつた場合、それはウエハーの最
外端にあるシヨツトであるから、その前に計測し
た近傍の既露光シヨツト計測値から、ウエハーの
傾き（傾斜度）を比例的に計算し、その補正値に
よつて自動焦点合せを行なうものである。
サが計測不能になつた場合、それはウエハーの最
外端にあるシヨツトであるから、その前に計測し
た近傍の既露光シヨツト計測値から、ウエハーの
傾き（傾斜度）を比例的に計算し、その補正値に
よつて自動焦点合せを行なうものである。
そうすれば、ウエハー周囲に、未露光のまま残
るシヨツト領域がなくなつて、ウエハーのチツプ
歩留を向上することができる。
るシヨツト領域がなくなつて、ウエハーのチツプ
歩留を向上することができる。
［実施例］
以下、図面を参照して実施例によつて詳細に説
明する。
明する。
第１図はウエハーの平面図を例示しており、ウ
エハー２１の面上の多数のシヨツト領域を図示し
ている。今、シヨツト領域ｋ，１，ｍと順次に露
光処理してきた後、次いでシヨツト領域ｎを露光
するために、ステージ移動して、更にオートフオ
ーカス機能によつて、３つのエアプローブセンサ
で計測したとする。
エハー２１の面上の多数のシヨツト領域を図示し
ている。今、シヨツト領域ｋ，１，ｍと順次に露
光処理してきた後、次いでシヨツト領域ｎを露光
するために、ステージ移動して、更にオートフオ
ーカス機能によつて、３つのエアプローブセンサ
で計測したとする。
そうすると、３つのエアプローブのうち、１つ
のプローブ１７ｚがウエハー１１上からはみ出し
て、エア圧が著しく低下し、計測不能となつたと
する。
のプローブ１７ｚがウエハー１１上からはみ出し
て、エア圧が著しく低下し、計測不能となつたと
する。
その場合、既露光シヨツト領域ｋ，１，ｍの計
測値から、そのシヨツト領域におけるウエハー面
の傾斜を計算制御系に記憶させておいて、その傾
斜から露光しようとするシヨツト領域ｎの傾斜を
比例的に計算する。
測値から、そのシヨツト領域におけるウエハー面
の傾斜を計算制御系に記憶させておいて、その傾
斜から露光しようとするシヨツト領域ｎの傾斜を
比例的に計算する。
即ち、３つのエアプローブ１７ｘ，１７ｙ，１
７ｚによつて各シヨツト領域ｋ，１，ｍで測つた
測定値から、そのシヨツト領域の傾斜度θk，θ1，
θmを求めて計算制御系に記憶させておく。第２
図はウエハーの部分断面図を示し、その傾斜度
θk，θ1，θmを図示している。
７ｚによつて各シヨツト領域ｋ，１，ｍで測つた
測定値から、そのシヨツト領域の傾斜度θk，θ1，
θmを求めて計算制御系に記憶させておく。第２
図はウエハーの部分断面図を示し、その傾斜度
θk，θ1，θmを図示している。
そうすれば、この傾斜度から次のようにしてシ
ヨツト領域ｎの傾斜度θnが計算される。
ヨツト領域ｎの傾斜度θnが計算される。
θ1＝θk＋a1
θm＝θ1＋a2
θn＝θm＋a3
θm−θe／θe−θk＝a2／a1＝ｒ
とすると、
θn＝θm＋r2a1
この値から、シヨツト領域ｎの焦点合せをおこ
なつて、露光処理する。尚、このように計算処理
した場合、次は隣接した部分にはステージを移動
させずに、他方向に移動する。それは、従来と同
様であり、本発明はエアプローブ（フオーカスセ
ンサ）が計測しようとして、計測不能になつた時
のみ、上記計算によつて焦点合せをおこなつて、
露光処理するものである。
なつて、露光処理する。尚、このように計算処理
した場合、次は隣接した部分にはステージを移動
させずに、他方向に移動する。それは、従来と同
様であり、本発明はエアプローブ（フオーカスセ
ンサ）が計測しようとして、計測不能になつた時
のみ、上記計算によつて焦点合せをおこなつて、
露光処理するものである。
かようにすれば、ウエハー周囲に広い未露光領
域を残存させることがなくなつて、チツプ歩留を
上げることができる。
域を残存させることがなくなつて、チツプ歩留を
上げることができる。
且つ、これらの計算はステツパに付属した計算
制御系１０内でおこなわれ、そのため傾斜度を記
憶する専用メモリが制御系に設けられる。
制御系１０内でおこなわれ、そのため傾斜度を記
憶する専用メモリが制御系に設けられる。
［発明の効果］
以上の実施例の説明から明らかなように、本発
明にかかるステツパによれば、未露光シヨツト領
域をなくすることができて、ウエハーでのチツプ
歩留を著しく向上させることができる。
明にかかるステツパによれば、未露光シヨツト領
域をなくすることができて、ウエハーでのチツプ
歩留を著しく向上させることができる。
従つて、本発明にかかるステツパは、ICなど
半導体装置のコストダウンに大きく寄与するもの
である。
半導体装置のコストダウンに大きく寄与するもの
である。
第１図は本発明を説明するためのウエハー平面
図、第２図はそのウエハーのＡ，A′断面図、第
３図はステツパの概要図、第４図ａおよびｂは従
来の問題点を説明するためのウエハーの部分平面
図とその断面図である。 図において、１，１１，２１はウエハー、２は
ステージ、３は投影レンズ、７はフオーカスセン
サ、８はアライメントセンサ、９はステージ駆動
系、１０は計算制御系、１７ｘ，１７ｙ，１７ｚ
はエアプローブ、ａ，ｂ，ｋ，１，ｍ，ｎはシヨ
ツト領域、θk，θ1，θm，θnはシヨツト領域の傾
斜度、を示している。
図、第２図はそのウエハーのＡ，A′断面図、第
３図はステツパの概要図、第４図ａおよびｂは従
来の問題点を説明するためのウエハーの部分平面
図とその断面図である。 図において、１，１１，２１はウエハー、２は
ステージ、３は投影レンズ、７はフオーカスセン
サ、８はアライメントセンサ、９はステージ駆動
系、１０は計算制御系、１７ｘ，１７ｙ，１７ｚ
はエアプローブ、ａ，ｂ，ｋ，１，ｍ，ｎはシヨ
ツト領域、θk，θ1，θm，θnはシヨツト領域の傾
斜度、を示している。
Claims (1)
- １ 自動焦点合せ機能を備え、１シヨツトずつ移
動して露光を繰り返えすステツパにおいて、露光
しようとするシヨツト領域に自動焦点合せをおこ
なつた際、複数のフオーカスセンサの一部もしく
は全部が計測不能になつた場合に、隣接する既露
光シヨツト領域における、複数のフオーカスセン
サの計測値から、前記露光しようとするシヨツト
領域の補正値を求めて、自動焦点合せをおこなう
ようにしたことを特徴とするステツパ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59195271A JPS6172253A (ja) | 1984-09-17 | 1984-09-17 | ステツパ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59195271A JPS6172253A (ja) | 1984-09-17 | 1984-09-17 | ステツパ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6172253A JPS6172253A (ja) | 1986-04-14 |
| JPH0443408B2 true JPH0443408B2 (ja) | 1992-07-16 |
Family
ID=16338377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59195271A Granted JPS6172253A (ja) | 1984-09-17 | 1984-09-17 | ステツパ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6172253A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63228719A (ja) * | 1987-03-18 | 1988-09-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 縮小露光装置 |
| JPH0774089A (ja) * | 1994-03-14 | 1995-03-17 | Nikon Corp | 投影露光装置 |
| JP3610834B2 (ja) * | 1999-08-17 | 2005-01-19 | 松下電器産業株式会社 | 面位置検出方法 |
| US20050134865A1 (en) * | 2003-12-17 | 2005-06-23 | Asml Netherlands B.V. | Method for determining a map, device manufacturing method, and lithographic apparatus |
-
1984
- 1984-09-17 JP JP59195271A patent/JPS6172253A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6172253A (ja) | 1986-04-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |