JPH06236838A - 半導体露光装置 - Google Patents
半導体露光装置Info
- Publication number
- JPH06236838A JPH06236838A JP5041694A JP4169493A JPH06236838A JP H06236838 A JPH06236838 A JP H06236838A JP 5041694 A JP5041694 A JP 5041694A JP 4169493 A JP4169493 A JP 4169493A JP H06236838 A JPH06236838 A JP H06236838A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- reticle
- plate
- exposure apparatus
- semiconductor exposure
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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】
【目的】 レチクルの透過率を短時間で測定できるよう
にする。 【構成】 レチクルのパターンを移動ステージ上に配置
した半導体ウエハ上に投影し露光転写する半導体露光装
置において、前記移動ステージ上に配置され露光光によ
り像を形成し得る表面を有するプレートと、このプレー
ト上に露光光により形成された前記レチクルパターンの
転写像の画像データを撮像手段を介して得る画像取込み
手段と、これによて得られた画像データに基き前記レチ
クルの透過率を求めるデータ処理手段とを具備する。
にする。 【構成】 レチクルのパターンを移動ステージ上に配置
した半導体ウエハ上に投影し露光転写する半導体露光装
置において、前記移動ステージ上に配置され露光光によ
り像を形成し得る表面を有するプレートと、このプレー
ト上に露光光により形成された前記レチクルパターンの
転写像の画像データを撮像手段を介して得る画像取込み
手段と、これによて得られた画像データに基き前記レチ
クルの透過率を求めるデータ処理手段とを具備する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レチクルの透過率を自
動的に測定する機能を有する半導体露光装置に関するも
のである。
動的に測定する機能を有する半導体露光装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体露光装置、特にステッパに
おいては、レチクルの透過率を測定する場合、例えば、
図３に示すように、レチクル２のパターンを投影レンズ
３を介して、移動ステージ４上に投影し、この投影像の
光量を、移動ステージ４上に設けられたフォトディテク
タ１１によって、移動ステージ４を微小移動しながら測
定するという方法が用いられている。このフォトディテ
クタ１１には、一般に装置の照度むらを測定するための
ディテクタが用いられ、その構成は、例えば図４に示す
ように、ディテクタ４１の上方に、０．３ｍｍφ程度の
ピンホール４３を配置したものである。
おいては、レチクルの透過率を測定する場合、例えば、
図３に示すように、レチクル２のパターンを投影レンズ
３を介して、移動ステージ４上に投影し、この投影像の
光量を、移動ステージ４上に設けられたフォトディテク
タ１１によって、移動ステージ４を微小移動しながら測
定するという方法が用いられている。このフォトディテ
クタ１１には、一般に装置の照度むらを測定するための
ディテクタが用いられ、その構成は、例えば図４に示す
ように、ディテクタ４１の上方に、０．３ｍｍφ程度の
ピンホール４３を配置したものである。
【０００３】上記構成において、例えばレチクル２の１
００ｍｍ□のエリアの透過率を測定する場合、図５に示
すように、例えばＸ、Ｙ方向各々０．２ｍｍのピッチで
移動ステージ４を移動しながら、Ｐ１点、Ｐ２点、Ｐ３
点…といった順に最後のＰｎ点まで各点の光量を測定
し、そしてこれら測定点の合計とレチクル２がない場合
の光量とを比較することによりレチクルの透過率が測定
される。
００ｍｍ□のエリアの透過率を測定する場合、図５に示
すように、例えばＸ、Ｙ方向各々０．２ｍｍのピッチで
移動ステージ４を移動しながら、Ｐ１点、Ｐ２点、Ｐ３
点…といった順に最後のＰｎ点まで各点の光量を測定
し、そしてこれら測定点の合計とレチクル２がない場合
の光量とを比較することによりレチクルの透過率が測定
される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、例えばレチクルの１００ｍｍ□（投影レンズ
の縮率が１／５の場合、ウエハ面上では２０ｍｍ□）の
エリアを、レチクル上１ｍｍピッチ（ウエハ上では０．
２ｍｍピッチ）で測定する場合、１０，０００ポイント
の測定が必要で、特にエキシマステッパの場合は、レー
ザの発振周波数を４００Ｈｚ、１ポイントの測定に１０
０パルスの露光が必要としても、１０，０００ポイント
の測定に露光のみで２，５００秒必要とする。更にステ
ージの駆動時間を１ポイント当り０．３秒とすると、レ
チクルの透過率測定全体では１００ｍｍ□を測定するの
に合計５，２００秒もかかるという問題がある。
来例では、例えばレチクルの１００ｍｍ□（投影レンズ
の縮率が１／５の場合、ウエハ面上では２０ｍｍ□）の
エリアを、レチクル上１ｍｍピッチ（ウエハ上では０．
２ｍｍピッチ）で測定する場合、１０，０００ポイント
の測定が必要で、特にエキシマステッパの場合は、レー
ザの発振周波数を４００Ｈｚ、１ポイントの測定に１０
０パルスの露光が必要としても、１０，０００ポイント
の測定に露光のみで２，５００秒必要とする。更にステ
ージの駆動時間を１ポイント当り０．３秒とすると、レ
チクルの透過率測定全体では１００ｍｍ□を測定するの
に合計５，２００秒もかかるという問題がある。
【０００５】レチクルの透過率は、マスキングブレード
の開口を変えると、測定し直す必要があり、特にＡＳＩ
Ｃのようにレチクルをひんぱんに交換する場合、従来方
法では測定時間が長すぎるという問題がある。また、経
済性の面でも、特にエキシマステッパの場合はガスの消
費が多くなり、効率の良い方法ではない。
の開口を変えると、測定し直す必要があり、特にＡＳＩ
Ｃのようにレチクルをひんぱんに交換する場合、従来方
法では測定時間が長すぎるという問題がある。また、経
済性の面でも、特にエキシマステッパの場合はガスの消
費が多くなり、効率の良い方法ではない。
【０００６】本発明の目的は、このような従来技術の問
題に鑑み、半導体露光装置においてレチクルの透過率を
短時間で測定できるようにすることにある。
題に鑑み、半導体露光装置においてレチクルの透過率を
短時間で測定できるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明では、レチクルのパターンを移動ステージ上に配
置した半導体ウエハ上に投影し露光転写する半導体露光
装置において、前記移動ステージ上に配置され露光光に
より像を形成し得る表面を有するプレートと、このプレ
ート上に露光光により形成された前記レチクルパターン
の転写像の画像データを撮像手段を介して得る画像取込
み手段と、これによて得られた画像データに基き前記レ
チクルの透過率を求めるデータ処理手段とを具備するこ
とを特徴とする。
本発明では、レチクルのパターンを移動ステージ上に配
置した半導体ウエハ上に投影し露光転写する半導体露光
装置において、前記移動ステージ上に配置され露光光に
より像を形成し得る表面を有するプレートと、このプレ
ート上に露光光により形成された前記レチクルパターン
の転写像の画像データを撮像手段を介して得る画像取込
み手段と、これによて得られた画像データに基き前記レ
チクルの透過率を求めるデータ処理手段とを具備するこ
とを特徴とする。
【０００８】前記プレートとしては、例えば、フォトク
ロミック剤を塗布したプレートや、フォトクロミック剤
を塗布したウエハを用いることができる。本装置は通
常、前記半導体ウエハをプリアライメントする際のマー
ク検出用の顕微鏡を有し、前記撮像手段はこの顕微鏡を
一部に含み、この顕微鏡を介して得られる前記転写像の
像を画像データに変換して出力するものとして構成する
ことができる。この場合、顕微鏡は倍率切換え機構を有
するようにしてもよい。前記画像取込み手段は、前記移
動ステージを移動させながら前記画像データを分割して
取り込むものであても、また一度に取り込むものであっ
てもよい。
ロミック剤を塗布したプレートや、フォトクロミック剤
を塗布したウエハを用いることができる。本装置は通
常、前記半導体ウエハをプリアライメントする際のマー
ク検出用の顕微鏡を有し、前記撮像手段はこの顕微鏡を
一部に含み、この顕微鏡を介して得られる前記転写像の
像を画像データに変換して出力するものとして構成する
ことができる。この場合、顕微鏡は倍率切換え機構を有
するようにしてもよい。前記画像取込み手段は、前記移
動ステージを移動させながら前記画像データを分割して
取り込むものであても、また一度に取り込むものであっ
てもよい。
【０００９】
【作用】この構成において、レチクルパターンの転写像
の形成は、通常の露光と同様にして、移動ステージによ
りプレートを露光位置に位置させ、プレート上にレチク
ルのパターンを投影し露光することにより行われる。形
成された転写像は、撮像手段によって画像データに変換
され、画像取込み手段のメモリ等に蓄えられる。そし
て、この画像データを処理することによってレチクルの
透過率が得られる。したがって、その間に要する時間
は、１ポイントの測定に１００パルスもの露光が必要な
従来に比べ、かなり短縮されたものとなる。
の形成は、通常の露光と同様にして、移動ステージによ
りプレートを露光位置に位置させ、プレート上にレチク
ルのパターンを投影し露光することにより行われる。形
成された転写像は、撮像手段によって画像データに変換
され、画像取込み手段のメモリ等に蓄えられる。そし
て、この画像データを処理することによってレチクルの
透過率が得られる。したがって、その間に要する時間
は、１ポイントの測定に１００パルスもの露光が必要な
従来に比べ、かなり短縮されたものとなる。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係るステッパの構
成図であり、１は露光光を発する照明装置、２はこれに
よって照明されるレチクル、３は照明されたレチクル２
のパターンをウエハ上に投影する投影レンズ、４は移動
ステージ、５は移動ステージ４上に設けられた、ウエハ
をのせるためのチャック、６は移動ステージ４上に設け
られた、フォトクロミック剤を塗布したプレート、７は
オフアクシス顕微鏡、８はオフアクシス顕微鏡７を介し
て得られる像を画像データに変換する１０２４×１０２
４のＣＣＤカメラ、９はＣＣＤカメラ８が出力する画像
データを処理して濃度データを出力する画像処理装置、
１０は画像処理装置９からの濃度データに基きレチクル
２の透過率を求めるとともに、照明装置１や移動ステー
ジ４の駆動制御を行う制御用ＣＰＵである。オフアクシ
ス顕微鏡７は、ＴＶ（ＣＣＤカメラ８）によるウエハの
プリアライメント（プリアライメントマーク計測）用の
もので、これを介して、ウエハ面上１ｍｍ□（レチクル
面上１ｍｍ□）のエリアの画像が１０００×１０００画
素の画像フレームメモリに取り込まれる。
成図であり、１は露光光を発する照明装置、２はこれに
よって照明されるレチクル、３は照明されたレチクル２
のパターンをウエハ上に投影する投影レンズ、４は移動
ステージ、５は移動ステージ４上に設けられた、ウエハ
をのせるためのチャック、６は移動ステージ４上に設け
られた、フォトクロミック剤を塗布したプレート、７は
オフアクシス顕微鏡、８はオフアクシス顕微鏡７を介し
て得られる像を画像データに変換する１０２４×１０２
４のＣＣＤカメラ、９はＣＣＤカメラ８が出力する画像
データを処理して濃度データを出力する画像処理装置、
１０は画像処理装置９からの濃度データに基きレチクル
２の透過率を求めるとともに、照明装置１や移動ステー
ジ４の駆動制御を行う制御用ＣＰＵである。オフアクシ
ス顕微鏡７は、ＴＶ（ＣＣＤカメラ８）によるウエハの
プリアライメント（プリアライメントマーク計測）用の
もので、これを介して、ウエハ面上１ｍｍ□（レチクル
面上１ｍｍ□）のエリアの画像が１０００×１０００画
素の画像フレームメモリに取り込まれる。
【００１１】上記構成において、レチクルの透過率を測
定する場合、ＣＰＵ１０はまずプレート６が投影レンズ
３の下に位置するように移動ステージ４を駆動する。プ
レート６は１００ｍｍ□（ウエハ面上２０ｍｍ□）のレ
チクルの像全体を投影するに充分なフォトクロミック剤
を塗布した面を有している。次に、不図示の通常のウエ
ハ露光時に用いるものと同じオートフォーカス機構を用
い、プレート６の面を投影レンズ３のフォーカス位置に
合わせる。そして、照明装置１をオンし、レチクルの像
をプレート６上に投影する。これにより、プレート６の
フォトクロミック剤を塗布した面上には、図２に示すよ
うに、レチクルの像２１が転写され、この像は数秒〜数
分間保持される。ここでは、フォトクロミック剤は露光
後３分程度像が残るタイプのものを用いている。次に、
移動ステージ４を駆動し、プレート６上に形成されたレ
チクル像２１のエリアａ１（１ｍｍ□）の部分の画像を
オフアクシス顕微鏡７下に位置させ、その画像データを
オフアクシス顕微鏡７およびＣＣＤカメラ８を介して画
像処理装置９に取り込む。この画像データに基き画像処
理装置９から出力されるエリアａ１の平均濃度データを
ＣＰＵ１０はメモリ（不図示）に記憶する。次に、ＣＰ
Ｕ１０は移動ステージ４を再び駆動し、エリアａ２の平
均濃度データを同様にして読み取り記憶する。以後同様
に、エリアａ３から最後のエリアａｎまで各エリアにお
ける平均濃度データを計測して記憶する。そして、ＣＰ
Ｕ１０は記憶された各エリアの濃度データから、画面全
体（この場合２０ｍｍ□）の平均濃度を求め、レチクル
２の透過率を算定する。この場合、１画素当たりの分解
能はレチクル面上５μｍ□ということになる。
定する場合、ＣＰＵ１０はまずプレート６が投影レンズ
３の下に位置するように移動ステージ４を駆動する。プ
レート６は１００ｍｍ□（ウエハ面上２０ｍｍ□）のレ
チクルの像全体を投影するに充分なフォトクロミック剤
を塗布した面を有している。次に、不図示の通常のウエ
ハ露光時に用いるものと同じオートフォーカス機構を用
い、プレート６の面を投影レンズ３のフォーカス位置に
合わせる。そして、照明装置１をオンし、レチクルの像
をプレート６上に投影する。これにより、プレート６の
フォトクロミック剤を塗布した面上には、図２に示すよ
うに、レチクルの像２１が転写され、この像は数秒〜数
分間保持される。ここでは、フォトクロミック剤は露光
後３分程度像が残るタイプのものを用いている。次に、
移動ステージ４を駆動し、プレート６上に形成されたレ
チクル像２１のエリアａ１（１ｍｍ□）の部分の画像を
オフアクシス顕微鏡７下に位置させ、その画像データを
オフアクシス顕微鏡７およびＣＣＤカメラ８を介して画
像処理装置９に取り込む。この画像データに基き画像処
理装置９から出力されるエリアａ１の平均濃度データを
ＣＰＵ１０はメモリ（不図示）に記憶する。次に、ＣＰ
Ｕ１０は移動ステージ４を再び駆動し、エリアａ２の平
均濃度データを同様にして読み取り記憶する。以後同様
に、エリアａ３から最後のエリアａｎまで各エリアにお
ける平均濃度データを計測して記憶する。そして、ＣＰ
Ｕ１０は記憶された各エリアの濃度データから、画面全
体（この場合２０ｍｍ□）の平均濃度を求め、レチクル
２の透過率を算定する。この場合、１画素当たりの分解
能はレチクル面上５μｍ□ということになる。
【００１２】これによれば、透過率を求めるまでの処理
時間は、ステージの駆動時間が０．２秒、画像を取り込
んで処理する時間が０．１秒であるとすると、１２０秒
である。
時間は、ステージの駆動時間が０．２秒、画像を取り込
んで処理する時間が０．１秒であるとすると、１２０秒
である。
【００１３】なお、前記実施例ではプレート上に形成し
た２０ｍｍ□のレチクル像を１ｍｍ□づつに分割して画
像処理装置で読み込んだが、処理時間を更に短縮するに
は、オフアクシス顕微鏡の倍率を下げていけば良い。現
状ではレチクルの透過率の測定精度は１０％程度もあれ
ば充分であるので、プレート６上に形成したレチクル像
２１の２０ｍｍ□のエリア全体を、一括して画像処理装
置で入力できるような専用の倍率への切換え機構をオフ
アクシス顕微鏡に７設けても良い。この場合、測定は一
回の露光時間と一回の画像処理時間、それに２回のステ
ージ駆動時間を要するだけで終了する。
た２０ｍｍ□のレチクル像を１ｍｍ□づつに分割して画
像処理装置で読み込んだが、処理時間を更に短縮するに
は、オフアクシス顕微鏡の倍率を下げていけば良い。現
状ではレチクルの透過率の測定精度は１０％程度もあれ
ば充分であるので、プレート６上に形成したレチクル像
２１の２０ｍｍ□のエリア全体を、一括して画像処理装
置で入力できるような専用の倍率への切換え機構をオフ
アクシス顕微鏡に７設けても良い。この場合、測定は一
回の露光時間と一回の画像処理時間、それに２回のステ
ージ駆動時間を要するだけで終了する。
【００１４】また前記実施例では移動ステージ４上に用
いた専用のフォトクロミック剤を塗布したプレート６を
用いたが、レチクル像を投影するためのプレートはこれ
に限られず、例えば同様のフォトクロミック剤を塗布し
たウエハを用いてもよい。
いた専用のフォトクロミック剤を塗布したプレート６を
用いたが、レチクル像を投影するためのプレートはこれ
に限られず、例えば同様のフォトクロミック剤を塗布し
たウエハを用いてもよい。
【００１５】また顕微鏡７の感度を上げ、通常のレジス
トを塗布したウエハにレチクル像を露光し、その潜像を
画像処理手段によって解析し、その濃淡からレチクルの
透過率を求めることもできる。
トを塗布したウエハにレチクル像を露光し、その潜像を
画像処理手段によって解析し、その濃淡からレチクルの
透過率を求めることもできる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、レ
チクルのパターンを、ステージ上に載置されたプレート
上に転写し、このプレート上に形成されたレチクルの投
影像を画像データとして画像処理装置に取り込み、これ
に基きレチクルの透過率を算定するようにしたため、レ
チクルの透過率を高精度で且つ一回の露光で、短時間の
うちに求めることが可能となる。
チクルのパターンを、ステージ上に載置されたプレート
上に転写し、このプレート上に形成されたレチクルの投
影像を画像データとして画像処理装置に取り込み、これ
に基きレチクルの透過率を算定するようにしたため、レ
チクルの透過率を高精度で且つ一回の露光で、短時間の
うちに求めることが可能となる。
【図１】 本発明の一実施例に係るステッパの構成図で
ある。
ある。
【図２】 図１の装置において観察される、プレート上
のレチクルパターンの転写像を示す模式図である。
のレチクルパターンの転写像を示す模式図である。
【図３】 従来例に係るステッパの構成図である。
【図４】 図３の装置において透過率を測定するための
フォトディテクタを示す断面図である。
フォトディテクタを示す断面図である。
【図５】 図３の装置において透過率を測定する方法を
説明するための説明図である。
説明するための説明図である。
【符号の説明】 １：照明装置、２：レチクル、３：投影レンズ、４：移
動ステージ、５：ウエハチャック、６：フォトクロミッ
ク剤を塗布したプレート、７：オフアクシス顕微鏡、
８：ＣＣＤカメラ、９：画像処理装置、１０：ステッパ
の制御用ＣＰＵ。
動ステージ、５：ウエハチャック、６：フォトクロミッ
ク剤を塗布したプレート、７：オフアクシス顕微鏡、
８：ＣＣＤカメラ、９：画像処理装置、１０：ステッパ
の制御用ＣＰＵ。
Claims (6)
- 【請求項１】 レチクルのパターンを移動ステージ上に
配置した半導体ウエハ上に投影し露光転写する半導体露
光装置において、前記移動ステージ上に配置され露光光
により像を形成し得る表面を有するプレートと、このプ
レート上に露光光により形成された前記レチクルパター
ンの転写像の画像データを撮像手段を介して得る画像取
込み手段と、これによて得られた画像データに基き前記
レチクルの透過率を求めるデータ処理手段とを具備する
ことを特徴とする半導体露光装置。 - 【請求項２】 前記プレートはフォトクロミック剤を塗
布したプレートであることを特徴とする請求項１記載の
半導体露光装置。 - 【請求項３】 前記プレートはフォトクロミック剤を塗
布したウエハであることを特徴とする請求項１記載の半
導体露光装置。 - 【請求項４】 前記半導体ウエハをプリアライメントす
る際のマーク検出用の顕微鏡を有し、前記撮像手段はこ
の顕微鏡を一部に含み、この顕微鏡を介して得られる前
記転写像の像を画像データに変換して出力するものであ
ることを特徴とする請求項１記載の半導体露光装置。 - 【請求項５】 前記顕微鏡は倍率切換え機構を有するこ
とを特徴とする請求項４記載の半導体露光装置。 - 【請求項６】 前記画像取込み手段は、前記移動ステー
ジを移動させながら前記画像データを分割して取り込む
ものであることを特徴とする請求項１記載の半導体露光
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5041694A JPH06236838A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 半導体露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5041694A JPH06236838A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 半導体露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06236838A true JPH06236838A (ja) | 1994-08-23 |
Family
ID=12615538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5041694A Pending JPH06236838A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 半導体露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06236838A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0982628A (ja) * | 1995-09-12 | 1997-03-28 | Canon Inc | 露光方法及び該方法を用いた露光装置 |
| JP2006135325A (ja) * | 2004-11-03 | 2006-05-25 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置及びデバイス製造方法 |
| CN105511232A (zh) * | 2014-09-30 | 2016-04-20 | 精工半导体有限公司 | 中间掩模透射率测量方法、投影曝光装置及投影曝光方法 |
| JP2016072598A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 | レチクル透過率測定方法、投影露光装置および投影露光方法 |
-
1993
- 1993-02-08 JP JP5041694A patent/JPH06236838A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0982628A (ja) * | 1995-09-12 | 1997-03-28 | Canon Inc | 露光方法及び該方法を用いた露光装置 |
| JP2006135325A (ja) * | 2004-11-03 | 2006-05-25 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置及びデバイス製造方法 |
| CN105511232A (zh) * | 2014-09-30 | 2016-04-20 | 精工半导体有限公司 | 中间掩模透射率测量方法、投影曝光装置及投影曝光方法 |
| JP2016072598A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 | レチクル透過率測定方法、投影露光装置および投影露光方法 |
| CN105511232B (zh) * | 2014-09-30 | 2018-09-28 | 艾普凌科有限公司 | 中间掩模透射率测量方法、投影曝光装置及投影曝光方法 |
| JP2019091065A (ja) * | 2014-09-30 | 2019-06-13 | エイブリック株式会社 | 投影露光方法 |
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