JPH0548612B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0548612B2 JPH0548612B2 JP59079085A JP7908584A JPH0548612B2 JP H0548612 B2 JPH0548612 B2 JP H0548612B2 JP 59079085 A JP59079085 A JP 59079085A JP 7908584 A JP7908584 A JP 7908584A JP H0548612 B2 JPH0548612 B2 JP H0548612B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical system
- wavelength
- mask pattern
- chromatic aberration
- projection optical
- 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
Links
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
- 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)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はIC、LSI等の微細構造のマスクパター
ンをウエハー面上に投影結像させる投影光学系と
マスクパターンとウエハーとの相対的位置関係を
調整するアライメント光学系を有する露光装置に
関し、特にマスクパターンを照明する照明用光学
系に発振波長幅を制御することのできる光源S1を
用いると共にアライメント光学系に光源S1と異な
る波長を発振する光源を用いた露光装置に関する
ものである。
ンをウエハー面上に投影結像させる投影光学系と
マスクパターンとウエハーとの相対的位置関係を
調整するアライメント光学系を有する露光装置に
関し、特にマスクパターンを照明する照明用光学
系に発振波長幅を制御することのできる光源S1を
用いると共にアライメント光学系に光源S1と異な
る波長を発振する光源を用いた露光装置に関する
ものである。
従来より露光装置に用いられているIC、LSI等
の微細なパターンをウエハー面上に投影し焼付け
る、主に微細加工を目的とした投影光学系には非
常に高い解像力が要求されている。
の微細なパターンをウエハー面上に投影し焼付け
る、主に微細加工を目的とした投影光学系には非
常に高い解像力が要求されている。
一般に投影光学系による投影像の解像力は、使
用する波長が短かくなればなる程良くなる為に、
マスクパターンの照明用光源にはなるべく短い波
長を発振する光源が用いられている。例えば現在
波長436nｍ又は波長365nｍの光を主に発振する
超高圧水銀灯が多用されている。
用する波長が短かくなればなる程良くなる為に、
マスクパターンの照明用光源にはなるべく短い波
長を発振する光源が用いられている。例えば現在
波長436nｍ又は波長365nｍの光を主に発振する
超高圧水銀灯が多用されている。
又露光装置にはマスクパターンをウエハー面に
焼付ける際に、焼付け毎のマスクパターンとウエ
ハーとの相対的位置関係を検知する為のいわゆる
アライメント光学系が用いられている。
焼付ける際に、焼付け毎のマスクパターンとウエ
ハーとの相対的位置関係を検知する為のいわゆる
アライメント光学系が用いられている。
アライメント光学系には装置の簡素化を図る為
に投影用光学系の一部若しくは全部を利用したい
わゆるTTL方式が多用されている。そしてマス
クパターンを照明する為の光源とアライメント光
学系で用いる光源は多くの場合異つた光源を用い
ている。これは前述の如く照明用光学系はなるべ
く短波長を発振する光源を用い、アライメント光
学系には観察する為容易に視覚で認識することの
出来る波長域を発振する光源を用いる必要がある
為である。例えばアライメント光学系には波長
632.8nｍを発振するHe−Neレーザー等が用いら
れている。
に投影用光学系の一部若しくは全部を利用したい
わゆるTTL方式が多用されている。そしてマス
クパターンを照明する為の光源とアライメント光
学系で用いる光源は多くの場合異つた光源を用い
ている。これは前述の如く照明用光学系はなるべ
く短波長を発振する光源を用い、アライメント光
学系には観察する為容易に視覚で認識することの
出来る波長域を発振する光源を用いる必要がある
為である。例えばアライメント光学系には波長
632.8nｍを発振するHe−Neレーザー等が用いら
れている。
一般に投影光学系において投影光学系とアライ
メント光学系の双方の使用波長において色収差補
正を行なえば各々の光学系を共通化することがで
きる。
メント光学系の双方の使用波長において色収差補
正を行なえば各々の光学系を共通化することがで
きる。
しかしながら投影光学系で使用する波長λ1を例
えば436nｍとし、アライメント光学系で使用す
る波長λ2を例えば632.8nｍとし２波長で色収差補
正を行うと色収差補正状態は多くの場合第１図に
示すようになる。
えば436nｍとし、アライメント光学系で使用す
る波長λ2を例えば632.8nｍとし２波長で色収差補
正を行うと色収差補正状態は多くの場合第１図に
示すようになる。
実際の光源は発振波長にある波長幅を有してお
り、例えば同図の波長幅Δλの如くの波長幅を有
している。従つて波長λ1では色収差は完全に補正
されるが、波長λ1前後の波長幅Δλに相当する波
長においては色収差は大きく、この色収差量は微
細加工を目的とする投影光学系の解像力を大きく
低下させる原因となつてくる。
り、例えば同図の波長幅Δλの如くの波長幅を有
している。従つて波長λ1では色収差は完全に補正
されるが、波長λ1前後の波長幅Δλに相当する波
長においては色収差は大きく、この色収差量は微
細加工を目的とする投影光学系の解像力を大きく
低下させる原因となつてくる。
例えば超高圧水銀灯の主たる発振波長が436n
ｍのとき波長幅は約±5nｍであるので波長域10μ
の範囲で色収差を略完全に補正しないと高解像力
が得られない。
ｍのとき波長幅は約±5nｍであるので波長域10μ
の範囲で色収差を略完全に補正しないと高解像力
が得られない。
そこで従来は第２図に示すような曲線となる色
収差補正を行い、波長λ1近傍での波長域Δλの全
範囲にわたり色収差を小さくするようにしてい
た。このような補正をすることにより照明用光源
にある程度の波長幅があつても高い解像力を得る
ことができた。
収差補正を行い、波長λ1近傍での波長域Δλの全
範囲にわたり色収差を小さくするようにしてい
た。このような補正をすることにより照明用光源
にある程度の波長幅があつても高い解像力を得る
ことができた。
しかしながら第２図より明らかのようにアライ
メント光学系用の波長λ2の色収差は完全に補正出
来ず色収差量はかなり残存してしまう。例えば波
長λ1−432.8nｍ、波長λ2−632.8nｍとすると波長
λ2の軸上色収差量は1.3mm程度にもなる場合があ
る。
メント光学系用の波長λ2の色収差は完全に補正出
来ず色収差量はかなり残存してしまう。例えば波
長λ1−432.8nｍ、波長λ2−632.8nｍとすると波長
λ2の軸上色収差量は1.3mm程度にもなる場合があ
る。
そこで従来はアライメントの際投影光学系の一
部に補助光学系を挿入して波長λ1と波長λ2の色収
差を補正していた。この為従来の露光装置は装置
全体が複雑化し又補助光学系と投影光学系との相
対精度がきびしく要求され、わずかのズレがアラ
イメント精度を低下させる原因となつていた。
部に補助光学系を挿入して波長λ1と波長λ2の色収
差を補正していた。この為従来の露光装置は装置
全体が複雑化し又補助光学系と投影光学系との相
対精度がきびしく要求され、わずかのズレがアラ
イメント精度を低下させる原因となつていた。
本発明は従来の補助光学系を用いず装置全体の
簡素化を図り、アライメント精度を高めた露光装
置の提供を目的とする。
簡素化を図り、アライメント精度を高めた露光装
置の提供を目的とする。
本発明の目的を達成する為の露光装置の主たる
特徴はマスクパターンを照明し、該マスクパター
ンを介して被露光基板を露光する投影露光装置に
おいて、前記マスクパターンを前記被露光基板上
に結像せしめる、波長λ1と該波長1とは異なる波
長λ2に関して軸上色収差を補正した投影光学系
と、前記波長λ1のレーザー光で前記マスクパター
ンを照明する手段と、前記波長λ2の光で前記投影
光学系を用いて前記マスクパターンと前記被露光
基板の位置関係を検出する位置合わせ光学系と、
前記レーザー光の波長幅を狭める手段とを有する
ことである。
特徴はマスクパターンを照明し、該マスクパター
ンを介して被露光基板を露光する投影露光装置に
おいて、前記マスクパターンを前記被露光基板上
に結像せしめる、波長λ1と該波長1とは異なる波
長λ2に関して軸上色収差を補正した投影光学系
と、前記波長λ1のレーザー光で前記マスクパター
ンを照明する手段と、前記波長λ2の光で前記投影
光学系を用いて前記マスクパターンと前記被露光
基板の位置関係を検出する位置合わせ光学系と、
前記レーザー光の波長幅を狭める手段とを有する
ことである。
このように本発明ではマスクパターンの照明用
に波長幅を制御することのできる光源S1を用いる
ことによつて、波長幅をなるべく小さくして投影
像の高解像力化を図つているのである。例えば光
源としてエキシマレーザーを用いてインジエクシ
ヨンロツキング手段によつて波長幅を制御すれば
良好に本発明に適応させることができる。波長幅
の制御は本発明の如く解像線幅が１〜2μｍ程度
の高解像力が要求される投影光学系においては後
述する実施例においては波長幅を0.1nｍ以下とす
る必要がある。この点エキシマレーザーは発振波
長を248.5nｍとした場合、容易に0.01mm程度の波
長幅に制御することができるので好ましい。
に波長幅を制御することのできる光源S1を用いる
ことによつて、波長幅をなるべく小さくして投影
像の高解像力化を図つているのである。例えば光
源としてエキシマレーザーを用いてインジエクシ
ヨンロツキング手段によつて波長幅を制御すれば
良好に本発明に適応させることができる。波長幅
の制御は本発明の如く解像線幅が１〜2μｍ程度
の高解像力が要求される投影光学系においては後
述する実施例においては波長幅を0.1nｍ以下とす
る必要がある。この点エキシマレーザーは発振波
長を248.5nｍとした場合、容易に0.01mm程度の波
長幅に制御することができるので好ましい。
次に本発明の露光装置の光学系の一部の概略図
を第３図に示す。同図において１は集積回路パタ
ーンを具えたマスク４の照明用光源でインジエク
シヨンロツキングされたエキシマレーザーの様に
発振波長幅を制御することができる。２は照明用
光学系、６は投影光学系、７は照明用光源に感光
する層を具えたウエハー、８はウエハー載置台で
マスク４とウエハー７を位置合わせするために移
動する。３は顕微鏡対物や反射鏡等からなる光学
部材、９はウエハーを感光させない波長域のアラ
イメント用光源で例えば可視光を発振するレーザ
ーである。光学部材３と投影光学系６によりアラ
イメント光学系を構成し、マスク４とウエハー７
の位置ずれは光電検出器１０，１０で検出され
る。尚投影光学系６は感光波長域と非感光波長域
との２波長で色収差が補正されている。
を第３図に示す。同図において１は集積回路パタ
ーンを具えたマスク４の照明用光源でインジエク
シヨンロツキングされたエキシマレーザーの様に
発振波長幅を制御することができる。２は照明用
光学系、６は投影光学系、７は照明用光源に感光
する層を具えたウエハー、８はウエハー載置台で
マスク４とウエハー７を位置合わせするために移
動する。３は顕微鏡対物や反射鏡等からなる光学
部材、９はウエハーを感光させない波長域のアラ
イメント用光源で例えば可視光を発振するレーザ
ーである。光学部材３と投影光学系６によりアラ
イメント光学系を構成し、マスク４とウエハー７
の位置ずれは光電検出器１０，１０で検出され
る。尚投影光学系６は感光波長域と非感光波長域
との２波長で色収差が補正されている。
従来の露光装置においては投影光学系とアライ
メント光学系の色収差補正状態は第２図の如くな
つていたのでアライメントのために投影光学系６
とマスクパターン４との間で且つパターンの投影
光路の外側に補助光学系を装着して色収差補正を
行なわなければならなかつた。本発明における投
影光学系６とアライメント光学系においては、前
述の如く投影光学系には波長幅を制御することの
できる光源S1を用い、光源１の発振波長λ1とアラ
イメント光学系で使用する波長λ2の２つの波長の
色収差を完全に補正してあるので従来の如く補助
光学系を用いる必要は全くない。
メント光学系の色収差補正状態は第２図の如くな
つていたのでアライメントのために投影光学系６
とマスクパターン４との間で且つパターンの投影
光路の外側に補助光学系を装着して色収差補正を
行なわなければならなかつた。本発明における投
影光学系６とアライメント光学系においては、前
述の如く投影光学系には波長幅を制御することの
できる光源S1を用い、光源１の発振波長λ1とアラ
イメント光学系で使用する波長λ2の２つの波長の
色収差を完全に補正してあるので従来の如く補助
光学系を用いる必要は全くない。
第４図に本発明に係る投影光学系の色収差補正
状態の一例を示す。同図において曲線は従来の
波長632.8nｍと波長436nｍの２波長を補正した色
収差曲線、曲線は本発明に係る波長632.8nｍと
波長248.5nｍの２波長を補正した色収差曲線であ
る。
状態の一例を示す。同図において曲線は従来の
波長632.8nｍと波長436nｍの２波長を補正した色
収差曲線、曲線は本発明に係る波長632.8nｍと
波長248.5nｍの２波長を補正した色収差曲線であ
る。
尚本発明の投影光学系は波長248.5nｍという短
波長側の光を用いる為に投影光学系には短波長側
での透過率が良くしかも分散の異なる少なくとも
２つ以上のガラス材例えば溶解石英やフツ化カル
シウム等で構成するのが良い。
波長側の光を用いる為に投影光学系には短波長側
での透過率が良くしかも分散の異なる少なくとも
２つ以上のガラス材例えば溶解石英やフツ化カル
シウム等で構成するのが良い。
以上のように本発明によれば投影光学系に波長
幅を制御することのできる光源を用いることによ
つて装置全体の簡素化を図りつつアライメント精
度を高めた露光装置を達成することができる。
幅を制御することのできる光源を用いることによ
つて装置全体の簡素化を図りつつアライメント精
度を高めた露光装置を達成することができる。
第１図は一般の色収差補正状態の説明図、第２
図は従来の露光装置に用いられている投影光学系
の色収差補正状態の説明図、第３図は本発明の露
光装置の一実施例の概略図、第４図は本発明と従
来の色収差補正状態の説明図である。 図中１は照明用光源、２は照明用光学系、３は
光学部材、４はマスクパターン、６は投影光学
系、７はウエハー、８はウエハー載置台、９はア
ライメント光学系である。
図は従来の露光装置に用いられている投影光学系
の色収差補正状態の説明図、第３図は本発明の露
光装置の一実施例の概略図、第４図は本発明と従
来の色収差補正状態の説明図である。 図中１は照明用光源、２は照明用光学系、３は
光学部材、４はマスクパターン、６は投影光学
系、７はウエハー、８はウエハー載置台、９はア
ライメント光学系である。
Claims (1)
- １ マスクパターンを照明し、該マスクパターン
を介して被露光基板を露光する投影露光装置にお
いて、前記マスクパターンを前記被露光基板上に
結像せしめる、波長λ1と該波長λ1とは異なる波長
λ2に関して軸上色収差を補正した投影光学系と、
前記波長λ1のレーザー光で前記マスクパターンを
照明する手段と、前記波長λ2の光で前記投影光学
系を用いて前記マスクパターンと前記被露光基板
の位置関係を検出する位置合わせ光学系と、前記
レーザー光の波長幅を狭める手段とを有すること
を特徴とする露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59079085A JPS60222862A (ja) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | 露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59079085A JPS60222862A (ja) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | 露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60222862A JPS60222862A (ja) | 1985-11-07 |
| JPH0548612B2 true JPH0548612B2 (ja) | 1993-07-22 |
Family
ID=13680042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59079085A Granted JPS60222862A (ja) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | 露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60222862A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0669014B2 (ja) * | 1986-02-24 | 1994-08-31 | 株式会社ニコン | 露光装置 |
| JP2650895B2 (ja) * | 1986-07-02 | 1997-09-10 | 松下電器産業株式会社 | 露光装置および露光方法 |
-
1984
- 1984-04-19 JP JP59079085A patent/JPS60222862A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60222862A (ja) | 1985-11-07 |
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