JPH0513370B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0513370B2 JPH0513370B2 JP60098473A JP9847385A JPH0513370B2 JP H0513370 B2 JPH0513370 B2 JP H0513370B2 JP 60098473 A JP60098473 A JP 60098473A JP 9847385 A JP9847385 A JP 9847385A JP H0513370 B2 JPH0513370 B2 JP H0513370B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exposure
- reduction projection
- semiconductor substrate
- alignment
- stage
- 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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Classifications
-
- 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
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70241—Optical aspects of refractive lens systems, i.e. comprising only refractive elements
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P95/00—Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (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〕
本発明は縮小投影露光装置に関し、特に倍率
や、各露光範囲ごとの像の歪み（以下、デイスト
ーシヨンという）の変動を自動的に補正すること
のできる縮小投影露光装置に関する。
や、各露光範囲ごとの像の歪み（以下、デイスト
ーシヨンという）の変動を自動的に補正すること
のできる縮小投影露光装置に関する。
従来、半導体デバイスの製造工程では複数台の
縮小投影露光装置が使われており、また処理枚数
（スループツト）の有利さから工程によつて反射
型一括露光装置（ミラープロジエクシヨンアライ
ナー）や、密着露光装置（コンタクトアライナ
ー）と縮小投影装置との混用も行なわれている。
縮小投影露光装置が使われており、また処理枚数
（スループツト）の有利さから工程によつて反射
型一括露光装置（ミラープロジエクシヨンアライ
ナー）や、密着露光装置（コンタクトアライナ
ー）と縮小投影装置との混用も行なわれている。
上述した従来の方法では、
(1) 複数台の縮小投影露光装置を用いる場合、
個々の装置の持つレンズ特性の違いによるデイ
ストーシヨンの違いがあり、また経時的に倍率
が変動してしまう場合もある。
個々の装置の持つレンズ特性の違いによるデイ
ストーシヨンの違いがあり、また経時的に倍率
が変動してしまう場合もある。
(2) 反射型一括露光装置や、密着露光装置と縮小
投影露光装置との混用では、露光方式が異なる
ことから、素子の配列精度や像の歪み方が違う
ので、位置合わせを精度よく行なつても、像の
重ね合わせが良くない（第３図ａ）という欠点
があつた。
投影露光装置との混用では、露光方式が異なる
ことから、素子の配列精度や像の歪み方が違う
ので、位置合わせを精度よく行なつても、像の
重ね合わせが良くない（第３図ａ）という欠点
があつた。
本発明は前記問題点を解消した装置を提供する
ものである。
ものである。
上記目的を達成するため、本発明による縮小投
影露光装置においては、位置測定機構と、位置合
せ機構と、距離調整機構と、制御部とを有し、露
光マスクを通過させた光を縮小投影レンズで集光
し、これを半導体基板上のホトレジストに照射し
て露光を行う縮小投影露光装置であつて、 半導体基板は、露光領域の隅に位置合せマーク
を付設したものであり、ステージ上に搭載され、 位置測定機構は、半導体基板を搭載したステー
ジの移動変位を検知し、その検知信号を制御部に
出力するものであり、 位置合せ機構は、ステージ上の半導体基板に付
されたマークを光学的に検知して位置合せに必要
な補正信号を制御部に出力するものであり、 距離調整機構は、露光マスクと縮小投影レンズ
との相対距離を調整するものであり、 制御部は、位置合せ機構の補正信号及び位置測
定機構の検知信号を入力とし、第１回露光、第２
回露光の間に生じた相対的なデイストレーシヨン
を記憶、演算し、相対的デイストレーシヨンをな
くすように距離調整機構に制御信号を出力するも
のである。
影露光装置においては、位置測定機構と、位置合
せ機構と、距離調整機構と、制御部とを有し、露
光マスクを通過させた光を縮小投影レンズで集光
し、これを半導体基板上のホトレジストに照射し
て露光を行う縮小投影露光装置であつて、 半導体基板は、露光領域の隅に位置合せマーク
を付設したものであり、ステージ上に搭載され、 位置測定機構は、半導体基板を搭載したステー
ジの移動変位を検知し、その検知信号を制御部に
出力するものであり、 位置合せ機構は、ステージ上の半導体基板に付
されたマークを光学的に検知して位置合せに必要
な補正信号を制御部に出力するものであり、 距離調整機構は、露光マスクと縮小投影レンズ
との相対距離を調整するものであり、 制御部は、位置合せ機構の補正信号及び位置測
定機構の検知信号を入力とし、第１回露光、第２
回露光の間に生じた相対的なデイストレーシヨン
を記憶、演算し、相対的デイストレーシヨンをな
くすように距離調整機構に制御信号を出力するも
のである。
以下、本発明の一実施例を図によつて説明す
る。
る。
第１図において、露光マスク１はマスク保持機
構４に保持されている。マスク保持機構４にはピ
エゾ素子５が装備されており、ピエゾ素子（距離
調整機構）５は制御部９からの指令を受けてマス
ク保持機構４を上下方向に移動させ、マスク１と
縮小投影レンズ３との相対距離を変化させること
により、倍率やデイストーシヨンを補正する。縮
小投影レンズ３の真下には、XY方向に移動する
ステージ８が設置され、ステージ８の位置は、ス
テージ移動量をカウントするレーザー干渉計等の
ステージ位置測定機構８ａにて測定される。半導
体基板２としては第２図に示すように露光領域の
四隅の位置合せマーク１０を付設したものを用い
る。半導体基板２の位置合せは、レーザー管６か
らのレーザー光をマーク１０に照射しその反射信
号を受光素子７で受け、制御部９からの指令によ
りステージ８を移動させて行う位置合せ機構８ｂ
にて行なわれる。
構４に保持されている。マスク保持機構４にはピ
エゾ素子５が装備されており、ピエゾ素子（距離
調整機構）５は制御部９からの指令を受けてマス
ク保持機構４を上下方向に移動させ、マスク１と
縮小投影レンズ３との相対距離を変化させること
により、倍率やデイストーシヨンを補正する。縮
小投影レンズ３の真下には、XY方向に移動する
ステージ８が設置され、ステージ８の位置は、ス
テージ移動量をカウントするレーザー干渉計等の
ステージ位置測定機構８ａにて測定される。半導
体基板２としては第２図に示すように露光領域の
四隅の位置合せマーク１０を付設したものを用い
る。半導体基板２の位置合せは、レーザー管６か
らのレーザー光をマーク１０に照射しその反射信
号を受光素子７で受け、制御部９からの指令によ
りステージ８を移動させて行う位置合せ機構８ｂ
にて行なわれる。
実施例において、フアースト露光を反射型一括
露光装置で行なう時、セカンド露光を施こす縮小
投影露光装置の露光領域ごとの、四隅にX.Y方向
とも位置合わせマーク１０のついている第２図の
ような露光マスクを用いてフアースト露光を行な
う。次に露光領域の四隅にＸ、Ｙ方向とも位置合
わせマークのついた露光マスクを用いて縮小投影
露光装置で１枚セカンド露光を行なうと、半導体
基板上には第３図ｂのような重ね合わせの像がで
きる。この半導体基板を現像して再び本発明の縮
小投影露光装置にセツトする。
露光装置で行なう時、セカンド露光を施こす縮小
投影露光装置の露光領域ごとの、四隅にX.Y方向
とも位置合わせマーク１０のついている第２図の
ような露光マスクを用いてフアースト露光を行な
う。次に露光領域の四隅にＸ、Ｙ方向とも位置合
わせマークのついた露光マスクを用いて縮小投影
露光装置で１枚セカンド露光を行なうと、半導体
基板上には第３図ｂのような重ね合わせの像がで
きる。この半導体基板を現像して再び本発明の縮
小投影露光装置にセツトする。
第１図のようにＸ、Ｙ移動ステージ８を移動さ
せてレーザーを用いて位置合わせマークから出る
信号を受光素子７で検出する位置合わせ機構８ｂ
とステージ移動量を精度よくカウントするレーザ
ー干渉計等の機構８ａにより、各露光領域の四隅
にあるフアースト露光とセカンド露光それぞれの
位置合わせマーク１０の信号を検出した位置を精
度よく計測する。フアースト露光とセカンド露光
のデイストーシヨンや倍率は、第３図ａのように
各露光領域ごとに異なる。それぞれの露光領域の
フアースト露光に対するセカンド露光の位置合わ
せマークのズレ量が相対的なデイストーシヨンで
あるから、各露光領域ごとに計測し、制御部９に
相対的なデイストーシヨンを記憶させる。
せてレーザーを用いて位置合わせマークから出る
信号を受光素子７で検出する位置合わせ機構８ｂ
とステージ移動量を精度よくカウントするレーザ
ー干渉計等の機構８ａにより、各露光領域の四隅
にあるフアースト露光とセカンド露光それぞれの
位置合わせマーク１０の信号を検出した位置を精
度よく計測する。フアースト露光とセカンド露光
のデイストーシヨンや倍率は、第３図ａのように
各露光領域ごとに異なる。それぞれの露光領域の
フアースト露光に対するセカンド露光の位置合わ
せマークのズレ量が相対的なデイストーシヨンで
あるから、各露光領域ごとに計測し、制御部９に
相対的なデイストーシヨンを記憶させる。
次に倍率やデイストーシヨンは縮小投影レンズ
３と露光マスク１の距離によつて変動する。１枚
目の半導体基板によつて得られた各露光領域の相
対的なデイストーシヨンのデータをもとに制御部
９は実験的に得られた関数によつて、露光マスク
１と縮小投影レンズ３との距離を露光マスク保持
機構４の四隅にもうけたピエゾ素子５で変化さ
せ、相対的デイストーシヨンをなくすように、２
枚目以降露光する。
３と露光マスク１の距離によつて変動する。１枚
目の半導体基板によつて得られた各露光領域の相
対的なデイストーシヨンのデータをもとに制御部
９は実験的に得られた関数によつて、露光マスク
１と縮小投影レンズ３との距離を露光マスク保持
機構４の四隅にもうけたピエゾ素子５で変化さ
せ、相対的デイストーシヨンをなくすように、２
枚目以降露光する。
また、縮小投影露光装置のもつ像の歪みは、露
光領域が狭いので、ほとんどないと考えれば、セ
カンド露光して現像するということをせずに、フ
アースト露光のデイストーシヨンを計測すること
で対応できる。
光領域が狭いので、ほとんどないと考えれば、セ
カンド露光して現像するということをせずに、フ
アースト露光のデイストーシヨンを計測すること
で対応できる。
以上説明したように本発明は、各露光範囲ごと
の相対的なデイストーシヨンを測定し、その値を
もとに相対的なデイストーシヨンをなくすように
露光マスクと投影レンズの距離をチツプごとに変
動させる手段を有することにより、反射型一括露
光装置やＸ線露光装置など転写像の歪、配列等の
異なる他機種の露光装置との混用を精度よく行う
ことができ、また同機種の縮小投影装置間でも経
時的に倍率が変動してしまつた場合も自動的に補
正できる。また、露光マスクと露光マスク保持機
構の間にゴミが入つてしまつた場合、あたかもデ
イストーシヨンが起つたように見えるが、この場
合でも自動的に補正でき、デイストーシヨンや倍
率ずれによる重ね合わせ露光の不良がなくなり、
歩留りが飛躍的に向上できる効果を有するもので
ある。
の相対的なデイストーシヨンを測定し、その値を
もとに相対的なデイストーシヨンをなくすように
露光マスクと投影レンズの距離をチツプごとに変
動させる手段を有することにより、反射型一括露
光装置やＸ線露光装置など転写像の歪、配列等の
異なる他機種の露光装置との混用を精度よく行う
ことができ、また同機種の縮小投影装置間でも経
時的に倍率が変動してしまつた場合も自動的に補
正できる。また、露光マスクと露光マスク保持機
構の間にゴミが入つてしまつた場合、あたかもデ
イストーシヨンが起つたように見えるが、この場
合でも自動的に補正でき、デイストーシヨンや倍
率ずれによる重ね合わせ露光の不良がなくなり、
歩留りが飛躍的に向上できる効果を有するもので
ある。
第１図は本発明の一実施例の構成を示す構成
図、第２図は一括露光装置に用いる露光マスクの
説明図、第３図ａは従来の方法で重ね合わせて露
光を行なつた時の説明図、第３図ｂは本発明を用
いて重ね合わせ露光を行なつた時の説明図であ
る。 １……露光マスク、２……半導体基板、３……
縮小投影レンズ、４……露光マスク保持機構、５
……ピエゾ素子、６……レーザー管、７……受光
素子、８……Ｘ−Ｙ移動ステージ、８ａ……ステ
ージ位置測定機構、８ｂ……位置合せ機構、９…
…制御部、１０……位置合わせマーク。
図、第２図は一括露光装置に用いる露光マスクの
説明図、第３図ａは従来の方法で重ね合わせて露
光を行なつた時の説明図、第３図ｂは本発明を用
いて重ね合わせ露光を行なつた時の説明図であ
る。 １……露光マスク、２……半導体基板、３……
縮小投影レンズ、４……露光マスク保持機構、５
……ピエゾ素子、６……レーザー管、７……受光
素子、８……Ｘ−Ｙ移動ステージ、８ａ……ステ
ージ位置測定機構、８ｂ……位置合せ機構、９…
…制御部、１０……位置合わせマーク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 位置測定機構と、位置合せ機構と、距離調整
機構と、制御部とを有し、露光マスクを通過させ
た光を縮小投影レンズで集光し、これを半導体基
板上のホトレジストに照射して露光を行う縮小投
影露光装置であつて、 半導体基板は、露光領域の隅に位置合せマーク
を付設したものであり、ステージ上に搭載され、 位置測定機構は、半導体基板を搭載したステー
ジの移動変位を検知し、その検知信号を制御部に
出力するものであり、 位置合せ機構は、ステージ上の半導体基板に付
されたマークを光学的に検知して位置合せに必要
な補正信号を制御部に出力するものであり、 距離調整機構は、露光マスクと縮小投影レンズ
との相対距離を調整するものであり、 制御部は、位置合せ機構の補正信号及び位置測
定機構の検知信号を入力とし、第１回露光、第２
回露光の間に生じた相対的なデイストレーシヨン
を記憶、演算し、相対的デイストレーシヨンをな
くすように距離調整機構に制御信号を出力するも
のであることを特徴とする縮小投影露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60098473A JPS61256636A (ja) | 1985-05-09 | 1985-05-09 | 縮小投影露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60098473A JPS61256636A (ja) | 1985-05-09 | 1985-05-09 | 縮小投影露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61256636A JPS61256636A (ja) | 1986-11-14 |
| JPH0513370B2 true JPH0513370B2 (ja) | 1993-02-22 |
Family
ID=14220630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60098473A Granted JPS61256636A (ja) | 1985-05-09 | 1985-05-09 | 縮小投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61256636A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0715878B2 (ja) * | 1985-07-24 | 1995-02-22 | 株式会社ニコン | 露光方法及びフォトリソグラフィ装置 |
| JPS6313331A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-20 | Hitachi Ltd | 縮小投影露光装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2388300A1 (fr) * | 1977-04-20 | 1978-11-17 | Thomson Csf | Dispositif optique de projection de motifs comportant un asservissement de focalisation a grandissement constant |
| JPS58110040A (ja) * | 1981-12-23 | 1983-06-30 | Fujitsu Ltd | パタ−ン形成方法 |
-
1985
- 1985-05-09 JP JP60098473A patent/JPS61256636A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61256636A (ja) | 1986-11-14 |
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