JPH0628227B2 - 半導体露光装置 - Google Patents
半導体露光装置Info
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- JPH0628227B2 JPH0628227B2 JP62250585A JP25058587A JPH0628227B2 JP H0628227 B2 JPH0628227 B2 JP H0628227B2 JP 62250585 A JP62250585 A JP 62250585A JP 25058587 A JP25058587 A JP 25058587A JP H0628227 B2 JPH0628227 B2 JP H0628227B2
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- 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
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- G03F7/70883—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of optical system
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体露光装置に係り、とくに微細パターンの
解像に好適なエキシマレーザ露光用照明装置に関する。
解像に好適なエキシマレーザ露光用照明装置に関する。
最近の半導体デバイスにおいては、微細化の一途をたど
り、パターンの最小線幅がサブミクロンの領域に達しよ
うとしている。
り、パターンの最小線幅がサブミクロンの領域に達しよ
うとしている。
このように半導体デバイスの微細化を進めるためには、
露光光の波長をさらに短波長にする必要がある。
露光光の波長をさらに短波長にする必要がある。
そこで、現在は、水銀ランプのｇ線（436nm）およびｉ
線（365nm）が使用されているが、今後はさらに短波長
の光が得られるエキシマレーザが有望である。
線（365nm）が使用されているが、今後はさらに短波長
の光が得られるエキシマレーザが有望である。
このエキシマレーザは、発振媒体のガスを変えることに
より異なる波長のレーザ光を発振するが、安定した高い
出力の得られるガスは、塩化キセノン（XeCl）（308n
m）とフッ化クリプトン（KrF）（248nm）であり、この
うち、より波長の短かいフッ化クリプトンが有利であ
る。
より異なる波長のレーザ光を発振するが、安定した高い
出力の得られるガスは、塩化キセノン（XeCl）（308n
m）とフッ化クリプトン（KrF）（248nm）であり、この
うち、より波長の短かいフッ化クリプトンが有利であ
る。
しかるに、上記の波長域の光を透過するレンズ硝材とし
ては、合成石英またはフツ化カルシウム（CaF2）しかな
く、このうち材質の均一性および安定性の点から合成石
英単一でレンズを作成することが望ましい。
ては、合成石英またはフツ化カルシウム（CaF2）しかな
く、このうち材質の均一性および安定性の点から合成石
英単一でレンズを作成することが望ましい。
ところで、一般にエキシマ光の波長幅は0.3nm程度であ
り、十分な解像度を得るためには、色収差を補正しなけ
ればならない。
り、十分な解像度を得るためには、色収差を補正しなけ
ればならない。
しかるに、色収差を補正するためには、最低２種類以上
の硝材が必要なため、合成石英単一のレンズでは色収差
を補正できない。
の硝材が必要なため、合成石英単一のレンズでは色収差
を補正できない。
そこで、最近、レーザ発振器内にプリズムおよび回折格
子などの波長同調素子を挿入することにより、波長幅を
狭域化する方法が提案されている。この種の技術と関連
するものには、たとえば、プロシーディングス オブ
エス・ピー・アイ・イー，オプチカル マイクロソグラ
フイ（Proceedings of ＳＰＩＥ，Optical Microlithog
raphy）Ｖ（1986）および特開昭60-257519号公報などが
挙げられる。
子などの波長同調素子を挿入することにより、波長幅を
狭域化する方法が提案されている。この種の技術と関連
するものには、たとえば、プロシーディングス オブ
エス・ピー・アイ・イー，オプチカル マイクロソグラ
フイ（Proceedings of ＳＰＩＥ，Optical Microlithog
raphy）Ｖ（1986）および特開昭60-257519号公報などが
挙げられる。
前記前者の従来技術に記載されている波長同調素子は、
一般に同調波長の温度安定性が悪く、温度変化にしたが
って狭域化された波長の中心が変化し、転写パターンの
ボケおよび大きさの変化が生じる。これらは、半導体デ
バイスの歩留りを低下させる問題がある。
一般に同調波長の温度安定性が悪く、温度変化にしたが
って狭域化された波長の中心が変化し、転写パターンの
ボケおよび大きさの変化が生じる。これらは、半導体デ
バイスの歩留りを低下させる問題がある。
また前記後者の従来技術では、波長同調素子であるミラ
ーグレーディングおよびプリズムなどの傾きを変化させ
ることにより第５図に示す波長幅Ｉの範囲で光源の中心
波長を制御し、結像位置の補正を行なうものである。
ーグレーディングおよびプリズムなどの傾きを変化させ
ることにより第５図に示す波長幅Ｉの範囲で光源の中心
波長を制御し、結像位置の補正を行なうものである。
そのため、第５図に示すように、インジェクションロッ
クしない場合の波長に対する出力分布は、ゆるやかな山
形となるので、インジェクションロックした場合、得ら
れる出力は、波長Ａの場合よりも波長Ｂの方が小さい。
すなわち、波長を変えることによってレーザ光の出力が
変化して最適露光時間が変化する問題がある。
クしない場合の波長に対する出力分布は、ゆるやかな山
形となるので、インジェクションロックした場合、得ら
れる出力は、波長Ａの場合よりも波長Ｂの方が小さい。
すなわち、波長を変えることによってレーザ光の出力が
変化して最適露光時間が変化する問題がある。
さらに、通常、波長同調素子は、温度などに対する安定
性が悪く、時間的に中心波長が変動して最適ピント位置
が変化する問題がある。
性が悪く、時間的に中心波長が変動して最適ピント位置
が変化する問題がある。
本発明の目的は、たとえば温度変化があっても、倍率変
化のない安定したパターンを転写可能とする半導体露光
装置を提供することにある。
化のない安定したパターンを転写可能とする半導体露光
装置を提供することにある。
前記目的は、基本的には、波長幅が狭域化されたレーザ
光を発振するエキシマレーザ発振手段と、該レーザ発振
手段より出射されるレーザ光の波長を測定する波長測定
手段と、上記マスク、投影物体間の結像光学系の光軸上
に位置可変として位置される、透明部材からなる結像倍
率補正手段と、上記波長測定手段からの波長測定値より
求められる波長変動量にもとづき、予め記憶されている
波長変動量と倍率補正に必要とされる結像倍率補正手段
の上下移動量との関係より、倍率補正に必要とされる上
下移動量を求めた上、上記結像倍率補正手段を駆動制御
する制御手段とを具備せしめることで達成される。
光を発振するエキシマレーザ発振手段と、該レーザ発振
手段より出射されるレーザ光の波長を測定する波長測定
手段と、上記マスク、投影物体間の結像光学系の光軸上
に位置可変として位置される、透明部材からなる結像倍
率補正手段と、上記波長測定手段からの波長測定値より
求められる波長変動量にもとづき、予め記憶されている
波長変動量と倍率補正に必要とされる結像倍率補正手段
の上下移動量との関係より、倍率補正に必要とされる上
下移動量を求めた上、上記結像倍率補正手段を駆動制御
する制御手段とを具備せしめることで達成される。
マスク、投影物体間の結像光学系の光軸上に位置可変と
して、透明部材からなる結像倍率補正手段を位置せしめ
るようにしたものである。結像倍率補正手段がレーザ光
の波長変動量に応じて所定に上下動される場合には、波
長変動に伴う結像倍率の変動は所定に補正され得るもの
である。
して、透明部材からなる結像倍率補正手段を位置せしめ
るようにしたものである。結像倍率補正手段がレーザ光
の波長変動量に応じて所定に上下動される場合には、波
長変動に伴う結像倍率の変動は所定に補正され得るもの
である。
以下、本発明と密接に関連する半導体露光装置を示す第
１図について先ず説明する。
１図について先ず説明する。
第１図に示すように、波長幅を狭域化する波長同調素子
を有するエキシマレーザ１より射出したレーザ光1aは、
ビームスプリッタ２により分離され、大部分のレーザ光
１ａは照明光学系４に入射する。照明光学系４は、その
内部に反射鏡およびレンズなどを有し、上記レーザ光1a
を縮小レンズ６の壁面位置61を含む平面上に一旦集光せ
しめた上、平行光束でウエハ７に一様に照明する。この
とき、レチクル５に描かれた回路パターン（図示せず）
は縮小レンズ６を介してウエハ７上に転写される。
を有するエキシマレーザ１より射出したレーザ光1aは、
ビームスプリッタ２により分離され、大部分のレーザ光
１ａは照明光学系４に入射する。照明光学系４は、その
内部に反射鏡およびレンズなどを有し、上記レーザ光1a
を縮小レンズ６の壁面位置61を含む平面上に一旦集光せ
しめた上、平行光束でウエハ７に一様に照明する。この
とき、レチクル５に描かれた回路パターン（図示せず）
は縮小レンズ６を介してウエハ７上に転写される。
一方ビームスプリッタ２により一部取り出されたレーザ
光1aは、波長測定器３に入射して波長データを測定され
る。
光1aは、波長測定器３に入射して波長データを測定され
る。
この場合、あらかじめ第２図に示すように波長変動Δλ
に対して倍率を一定に保持するための光軸方向レチクル
補正量ΔＲおよび良好に結像するための光軸方向ウエハ
補正量ΔＷを求めておく。
に対して倍率を一定に保持するための光軸方向レチクル
補正量ΔＲおよび良好に結像するための光軸方向ウエハ
補正量ΔＷを求めておく。
また一般にウエハ７と縮小レンズ６との間の距離はエア
マイクロ光学式オートフォーカスなどの測距装置91によ
って常に設定された距離に保持されている。
マイクロ光学式オートフォーカスなどの測距装置91によ
って常に設定された距離に保持されている。
そのため、制御系８は上記波長測定器３からの波長デー
タから、波長変動値Δλを算出するとともにこの波長変
動値Δλからウエハ移動量ΔＷを算出し、算出されたウ
エハ移動量ΔＷに基づいて測距装置91の設定値を補正す
るので、ウエハステージ92は縮小レンズ６とウエハ７と
の間の距離は補正された設定値を保持するように移動調
整される。
タから、波長変動値Δλを算出するとともにこの波長変
動値Δλからウエハ移動量ΔＷを算出し、算出されたウ
エハ移動量ΔＷに基づいて測距装置91の設定値を補正す
るので、ウエハステージ92は縮小レンズ６とウエハ７と
の間の距離は補正された設定値を保持するように移動調
整される。
また上記制御系８は、波長変動値Δλよりレチクル移動
量ΔＲを算出し、その算出結果に基づいてレチクルステ
ージ93を駆動してレチクル５の位置を補正する。
量ΔＲを算出し、その算出結果に基づいてレチクルステ
ージ93を駆動してレチクル５の位置を補正する。
したがって、第１図に示す半導体露光装置においては、
狭域化されたエキシマレーザの中心波長が変動しても、
常に一定の倍率で良好に結像することができるので、半
導体露光装置の歩留りを向上することができる。
狭域化されたエキシマレーザの中心波長が変動しても、
常に一定の倍率で良好に結像することができるので、半
導体露光装置の歩留りを向上することができる。
つぎに本発明のと密接に関連する他の半導体露光装置を
第３図について説明する。
第３図について説明する。
第３図においては、波長変動に対して縮小レンズ６の倍
率を補正するため、縮小レンズ６内の気体の成分を変化
することによって気体の屈折率を制御する装置94を設け
た場合であって、上記以外は第１図と同一構成をしてい
る。
率を補正するため、縮小レンズ６内の気体の成分を変化
することによって気体の屈折率を制御する装置94を設け
た場合であって、上記以外は第１図と同一構成をしてい
る。
ところで、以上に述べた２つの半導体露光装置では、倍
率補正を行う上で必要とされる構成が、やや複雑化する
傾向にあることは否めないものとなっている。第４図は
倍率補正を簡単容易に行い得る、本発明による半導体露
光装置の構成を示したものである。
率補正を行う上で必要とされる構成が、やや複雑化する
傾向にあることは否めないものとなっている。第４図は
倍率補正を簡単容易に行い得る、本発明による半導体露
光装置の構成を示したものである。
第４図に示すように、波長変動に対し倍率補正が簡単容
易に行われるべく、レチクル５とウエハ７との間には、
光透過部分が曲面形状として形成された透明部材95が、
結像光学系の光軸方向での位置が可変として単に挿入さ
れたものとなっている。透明部材95はその光学的なパワ
ーが図に示すように小さい（光透過部材の焦点距離が長
い）ことから、微妙な倍率調整が比較的簡単な構成で実
現可とされているものである。したがって、制御系８
に、波長変動量と倍率補正に必要とされる透明部材95の
上下移動量との関係が予め記憶されている場合には、波
長測定器８からの波長測定結果より波長変動量、更に
は、その波長変動量に対する透明部材95の上下移動量が
即に求められた上、透明部材95が駆動制御されること
で、容易に結像倍率が補正され得るものである。
易に行われるべく、レチクル５とウエハ７との間には、
光透過部分が曲面形状として形成された透明部材95が、
結像光学系の光軸方向での位置が可変として単に挿入さ
れたものとなっている。透明部材95はその光学的なパワ
ーが図に示すように小さい（光透過部材の焦点距離が長
い）ことから、微妙な倍率調整が比較的簡単な構成で実
現可とされているものである。したがって、制御系８
に、波長変動量と倍率補正に必要とされる透明部材95の
上下移動量との関係が予め記憶されている場合には、波
長測定器８からの波長測定結果より波長変動量、更に
は、その波長変動量に対する透明部材95の上下移動量が
即に求められた上、透明部材95が駆動制御されること
で、容易に結像倍率が補正され得るものである。
本発明によれば、狭域化されたエキシマレーザの中心波
長が変動しても、常に一定の倍率で良好に結像すること
ができるので、半導体露光装置の歩留りを向上すること
ができる。
長が変動しても、常に一定の倍率で良好に結像すること
ができるので、半導体露光装置の歩留りを向上すること
ができる。
第１図は本発明と密接に関連する一例での半導体露光装
置の説明図、第２図は波長変動とレチクルおよびウエハ
の位置補正量との関係を示す図、第３図は本発明と密接
に関連する他の例での半導体露光装置の説明図、第４図
は本発明による半導体露光装置の説明図、第５図は従来
の半導体露光装置におけるインジェクションロックしな
い場合の波長に対する出力分布図である。 １……エキシマレーザ、２……ビームスプリッタ、３…
…波長測定器、４……照明光学系、５……レチクル、６
……縮小レンズ、７……ウエハ、８……制御系、９……
光学系補正手段。
置の説明図、第２図は波長変動とレチクルおよびウエハ
の位置補正量との関係を示す図、第３図は本発明と密接
に関連する他の例での半導体露光装置の説明図、第４図
は本発明による半導体露光装置の説明図、第５図は従来
の半導体露光装置におけるインジェクションロックしな
い場合の波長に対する出力分布図である。 １……エキシマレーザ、２……ビームスプリッタ、３…
…波長測定器、４……照明光学系、５……レチクル、６
……縮小レンズ、７……ウエハ、８……制御系、９……
光学系補正手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 7352−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 21/30 ３０１ Ｇ
Claims (2)
- 【請求項１】マスクのパターンを投影レンズを介し投影
物体に露光する露光装置において、波長幅が狭域化され
たレーザ光を発振するエキシマレーザ発振手段と、該レ
ーザ発振手段より出射されるレーザ光の波長を測定する
波長測定手段と、上記マスク、投影物体間の結像光学系
の光軸上に位置可変として位置される、透明部材からな
る結像倍率補正手段と、上記波長測定手段からの波長測
定値より求められる波長変動量にもとづき、予め記憶さ
れている波長変動量と倍率補正に必要とされる結像倍率
補正手段の上下移動量との関係より、倍率補正に必要と
される上下移動量を求めた上、上記結像倍率補正手段を
駆動制御する制御手段とを備えたことを特徴とする半導
体露光装置。 - 【請求項２】透明部材は、レーザ光が透過される部分が
曲面形状として形成されている特許請求の範囲第１項記
載の半導体露光装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62250585A JPH0628227B2 (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | 半導体露光装置 |
| US07/253,562 US4922290A (en) | 1987-10-06 | 1988-10-05 | Semiconductor exposing system having apparatus for correcting change in wavelength of light source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62250585A JPH0628227B2 (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | 半導体露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0194617A JPH0194617A (ja) | 1989-04-13 |
| JPH0628227B2 true JPH0628227B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=17210076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62250585A Expired - Fee Related JPH0628227B2 (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | 半導体露光装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4922290A (ja) |
| JP (1) | JPH0628227B2 (ja) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5321681A (en) * | 1990-11-21 | 1994-06-14 | Image Premastering Services, Ltd. | Apparatus for recording, storing and electronically accessing images |
| JP2993248B2 (ja) * | 1991-11-29 | 1999-12-20 | 新日本製鐵株式会社 | 光ヘッドの誤差検出装置 |
| JP2677731B2 (ja) * | 1991-12-17 | 1997-11-17 | 三菱電機株式会社 | 投影露光装置 |
| JP3301153B2 (ja) * | 1993-04-06 | 2002-07-15 | 株式会社ニコン | 投影露光装置、露光方法、及び素子製造方法 |
| US6333776B1 (en) * | 1994-03-29 | 2001-12-25 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus |
| JP3209641B2 (ja) * | 1994-06-02 | 2001-09-17 | 三菱電機株式会社 | 光加工装置及び方法 |
| JP2994968B2 (ja) * | 1994-10-06 | 1999-12-27 | ウシオ電機株式会社 | マスクとワークの位置合わせ方法および装置 |
| JPH10270333A (ja) * | 1997-03-27 | 1998-10-09 | Nikon Corp | 露光装置 |
| JPH10340850A (ja) * | 1997-06-05 | 1998-12-22 | Nikon Corp | 露光装置 |
| DE19735760A1 (de) * | 1997-08-18 | 1999-02-25 | Zeiss Carl Fa | Lötverfahren für optische Materialien an Metallfassungen und gefaßte Baugruppen |
| JP3278407B2 (ja) * | 1998-02-12 | 2002-04-30 | キヤノン株式会社 | 投影露光装置及びデバイス製造方法 |
| US5978070A (en) * | 1998-02-19 | 1999-11-02 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus |
| US6256086B1 (en) * | 1998-10-06 | 2001-07-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Projection exposure apparatus, and device manufacturing method |
| JP3619141B2 (ja) * | 2000-11-10 | 2005-02-09 | キヤノン株式会社 | 投影露光装置及びデバイス製造方法 |
| KR100587368B1 (ko) * | 2003-06-30 | 2006-06-08 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Ｓｌｓ 결정화 장치 |
| KR100630703B1 (ko) | 2004-10-15 | 2006-10-02 | 삼성전자주식회사 | 레이저빔의 파장 제어 시스템 및 그 제어방법 |
| US7812928B2 (en) * | 2005-07-06 | 2010-10-12 | Nikon Corporation | Exposure apparatus |
| JP2012099946A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Canon Inc | 画像処理装置、画像処理装置の制御方法及びプログラム |
| KR20120048240A (ko) * | 2010-11-05 | 2012-05-15 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 연속측면고상화(Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｌａｔｅｒａｌ Ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ:ＳＬＳ)를 이용한 결정화 장치, 결정화 방법 및 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법 |
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