JPH06324472A - Exposure master plate and projection exposure apparatus using the same - Google Patents

Exposure master plate and projection exposure apparatus using the same

Info

Publication number
JPH06324472A
JPH06324472A JP13688293A JP13688293A JPH06324472A JP H06324472 A JPH06324472 A JP H06324472A JP 13688293 A JP13688293 A JP 13688293A JP 13688293 A JP13688293 A JP 13688293A JP H06324472 A JPH06324472 A JP H06324472A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
exposure
reticle
alignment mark
alignment
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.)
Granted
Application number
JP13688293A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3327627B2 (en
Inventor
Makoto Torigoe
真 鳥越
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP13688293A priority Critical patent/JP3327627B2/en
Publication of JPH06324472A publication Critical patent/JPH06324472A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3327627B2 publication Critical patent/JP3327627B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Projection-Type Copiers In General (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a projection pattern having high resolution by forming a pattern for exposure constituted of a phase member and another pattern constituted of a material reflecting or scattering a luminous flux having a specified wavelength on a transparent substrate. CONSTITUTION:The pattern 3 for exposure formed of the transparent phase member and a reticle alignment mark 4 are provided on a reticle 2, and the pattern 3 for exposure is projected and transferred on the surface of a wafer 6 on which resist is applied by a reduction type projecting lens 9. A reference mark 20 o a reference plate 19 arranged proximately to the lower part of the alignment mark 4 is constituted of a light shielding pattern made of Cr, and transmissively illuminated by the luminous flux having the same wavelength as the luminous flux exposure from a fiber 18 with the alignment mark 4 through a collimator lens 21. Thus, an edge can be clearly observed in the case of observing the alignment mark 4, positional deviation between the alignment mark 4 and the reference mark 20 is detected based on the deviation of the images of the detected alignment mark 4 and the reference mark 20 on an image-pickup surface 25, so that the reticle 2 can be aligned.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は露光用原板及びそれを用
いた投影露光装置に関し、特に所謂位相シフト法を適用
してレチクル面(マスク面)上に形成した電子回路パタ
ーン(露光用パターン)を投影レンズを介してウエハ面
上に投影露光するようにした又は直接ウエハ面上に転写
露光するようにして半導体素子を製造する際に好適なも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure master plate and a projection exposure apparatus using the same, and more particularly to an electronic circuit pattern (exposure pattern) formed on a reticle surface (mask surface) by applying a so-called phase shift method. Is suitable for manufacturing a semiconductor device by projecting and exposing the wafer on a wafer surface via a projection lens or directly transferring and exposing the wafer on the wafer surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より半導体素子製造用の露光装置の
うち所謂ステッパーにおいては電子回路パターンを形成
したレチクル(ホトマスク)を照明系で照明し、該レチ
クルを投影レンズによりウエハ面上に投影し露光してい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a so-called stepper of an exposure apparatus for manufacturing semiconductor devices, a reticle (photomask) on which an electronic circuit pattern is formed is illuminated by an illumination system, and the reticle is projected onto a wafer surface by a projection lens for exposure. is doing.

【0003】この露光装置では最近の半導体素子の高集
積化に伴い投影転写可能なパターン像の微細化(高解像
力化)と共に焦点深度が深いことが要望されている。
With the recent higher integration of semiconductor elements, this exposure apparatus is required to have a deep depth of focus as well as a finer pattern image (higher resolution) capable of being projected and transferred.

【0004】投影パターン像の微細化及び投影レンズの
焦点深度の向上を図る一手法として所謂位相シフト法を
用いる方法が、例えば特公昭62−50811号公報や
IEEE、Trans.on Electric Device,vol ED-29、No.12(198
2)、P1282等で提案されている。
A method using a so-called phase shift method as one method for making the projected pattern image finer and improving the depth of focus of the projection lens is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 62-50811.
IEEE, Trans.on Electric Device, vol ED-29, No.12 (198
2), P1282, etc.

【0005】この位相シフト法においては電子回路パタ
ーンを形成する透明部と不透明部のうち透明部の一部に
通過光束に一定の位相差(例えば180度)を付与する
ことができる位相シフト膜を施した位相シフトマスクを
用い、これによりパターン像の解像力やコントラストを
向上させている。
In this phase shift method, a phase shift film capable of imparting a constant phase difference (for example, 180 degrees) to a passing light beam is provided on a part of a transparent portion of a transparent portion and an opaque portion forming an electronic circuit pattern. The applied phase shift mask is used to improve the resolution and contrast of the pattern image.

【0006】この他、位相シフトマスクとしてCr等の
遮光パターンを設けずに位相膜パターンのみでパターン
像の形成を行う「非減衰タイプ」の位相シフトマスクが
ある。
In addition, as a phase shift mask, there is a "non-attenuation type" phase shift mask which forms a pattern image only with a phase film pattern without providing a light shielding pattern such as Cr.

【0007】この非減衰タイプの位相シフトマスクは遮
光パターンと位相膜パターンとの位置合わせが不要であ
るという利点がある。
This non-attenuation type phase shift mask has an advantage that the light shielding pattern and the phase film pattern need not be aligned with each other.

【0008】一般に、位相シフトマスクを用いれば投影
光学系の開口数(NA)及び露光波長が一定であっても
周期的なパターン像の解像力の向上及び焦点深度を深く
させることができるという特長がある。
In general, the use of a phase shift mask is characterized in that the resolution of a periodic pattern image can be improved and the depth of focus can be increased even if the numerical aperture (NA) and exposure wavelength of the projection optical system are constant. is there.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】半導体素子製造用の投
影露光装置ではレチクルとウエハとの相対的な位置検出
(アライメント)を行っている。
In a projection exposure apparatus for manufacturing a semiconductor device, relative position detection (alignment) between a reticle and a wafer is performed.

【0010】このときのアライメントはレチクル面上の
アライメントマークをアライメント系(観察系)で観察
して行っている。
The alignment at this time is performed by observing the alignment mark on the reticle surface with an alignment system (observation system).

【0011】しかしながらレチクルとして前述の遮光パ
ターンの無い非減衰タイプの位相シフトマスクより成る
アライメントマークを用いたときには従来のアライメン
ト系ではアライメントマークを観察することができな
い。
However, when the alignment mark composed of the non-attenuating type phase shift mask without the light-shielding pattern is used as the reticle, the alignment mark cannot be observed by the conventional alignment system.

【0012】この他、投影露光装置では多くの場合投影
光学系のベストフォーカス位置を検出する方法として、
投影光学系を介した光束を用いてフォーカス位置を検出
する所謂TTL(Through the lens) Auto Focus(以下
「TTL、AF」という。)機能を設けている。
In addition, in many cases, in the projection exposure apparatus, as a method for detecting the best focus position of the projection optical system,
A so-called TTL (Through the lens) Auto Focus (hereinafter referred to as "TTL, AF") function of detecting a focus position by using a light beam that has passed through a projection optical system is provided.

【0013】この方法は、例えばスリット像を投影レン
ズを介してウエハ面上に投影し、スリットを介して光量
検出器で受光し、その受光光量の特性からベストフォー
カス位置を決定するものである。
According to this method, for example, a slit image is projected on a wafer surface through a projection lens, received by a light amount detector through the slit, and the best focus position is determined from the characteristic of the received light amount.

【0014】レチクルの回路パターン以外の部分にTT
Lオートフォーカス用マーク(オートフォーカスマー
ク)を形成し、レチクルをステージに装着した状態で、
照明手段からの露光光と同一の波長を有する光をレチク
ルのTTLオートフォーカス用マークに指向し、レチク
ルを通過した光を投影光学系を介してウエハステージ上
に向け、スリットを介して光量検出器で受光する。
TT is applied to the portion other than the circuit pattern of the reticle.
With the L autofocus mark (autofocus mark) formed and the reticle mounted on the stage,
Light having the same wavelength as the exposure light from the illumination means is directed to the TTL autofocus mark of the reticle, the light passing through the reticle is directed onto the wafer stage via the projection optical system, and the light amount detector is passed through the slit. To receive light.

【0015】ウエハステージを投影光学系の光軸方向に
上下動させて光量検出器の位置を変化させ、この時の受
光素子からの出力信号の重心を示す受光面を検出するこ
とにより、この位置を投影光学系の最適フォーカス位置
(最良像面位置)として検出している。
By moving the wafer stage up and down in the direction of the optical axis of the projection optical system to change the position of the light amount detector, and by detecting the light receiving surface indicating the center of gravity of the output signal from the light receiving element at this time, this position is detected. Is detected as the optimum focus position (best image plane position) of the projection optical system.

【0016】このようなTTL、AF方式を採用する場
合にも前述の非減衰タイプの位相シフトマスクより成る
マークを用いたときには遮光パターンがないのでフォー
カス位置の検出が出来なくなってくる。
Even when such a TTL or AF method is adopted, when the mark composed of the non-attenuation type phase shift mask is used, there is no light-shielding pattern, so that the focus position cannot be detected.

【0017】又、TTL、AFと同様にレチクルアライ
メント、ウエハアライメントのベースラインの補正も出
来なくなってくる。
Further, as with TTL and AF, it becomes impossible to correct the baseline of reticle alignment and wafer alignment.

【0018】本発明は非減衰タイプの位相シフト膜を用
いたレチクルアライメントマークを介してアライメント
信号を検出する際、アライメント系(観察系)を適切に
構成することにより、レチクル面上の位相シフトの位相
膜の付いた領域と付いていない領域とを効果的に区別す
ることによりレチクルとウエハとの相対的位置合わせを
高精度に行い、高解像度の投影パターンが得られる露光
用原板及びそれを用いた投影露光装置の提供を目的とす
る。
According to the present invention, when an alignment signal is detected through a reticle alignment mark using a non-attenuating type phase shift film, the alignment system (observation system) is appropriately configured so that the phase shift on the reticle surface can be controlled. Effectively distinguishing the area with and without the phase film, the relative positioning of the reticle and the wafer is performed with high accuracy, and the exposure master plate and the exposure master plate that can obtain a high-resolution projection pattern are used. The purpose of the present invention is to provide a projection exposure apparatus.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明の露光用原板は、 (1−1)透明基板上に位相部材より成る露光用パター
ンと所定の波長の光束を反射又は散乱させる材料より成
る別パターンとを形成したことを特徴としている。
The exposure original plate of the present invention comprises: (1-1) an exposure pattern made of a phase member on a transparent substrate and another pattern made of a material that reflects or scatters a light beam of a predetermined wavelength. Is formed.

【0020】特に前記別パターンはアライメントパター
ン又はフォーカスパターンであること、前記別パターン
はCr材料より形成されていること等を特徴としてい
る。
In particular, the different pattern is an alignment pattern or a focus pattern, and the different pattern is made of a Cr material.

【0021】(1−2)透明基板上に位相部材で露光用
パターンを形成した露光用原板のパターンを撮影系を介
して被露光物体に露光転写する際、該透明基板上に該撮
影系の解像限界以下のピッチのフォーカス用のパターン
を設けたことを特徴としている。
(1-2) When the pattern of the exposure original plate on which the exposure pattern is formed on the transparent substrate by the phase member is transferred onto the object to be exposed through the photographing system, the photographing system of the photographing system is formed on the transparent substrate. It is characterized in that a focus pattern having a pitch below the resolution limit is provided.

【0022】又、本発明の投影露光装置は、 (1−3)透明基板上に位相部材でパターンを形成した
露光用原板を照明系からの光束で照明し、該露光用原板
を投影光学系によって感光剤が塗布された被露光物体面
上に投影露光する際、該露光用原板のパターンを透過光
束で観察するようにした観察系を設けたことを特徴とし
ている。
Further, the projection exposure apparatus of the present invention is (1-3) illuminating an exposure original plate having a pattern formed on a transparent substrate by a phase member with a light beam from an illumination system, and projecting the exposure original plate into a projection optical system. It is characterized in that an observation system is provided for observing the pattern of the exposure original plate with a transmitted light flux when performing projection exposure on the exposed object surface coated with the photosensitizer.

【0023】[0023]

【実施例】図1は本発明の実施例1の要部概略図であ
る。
Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 1 of the present invention.

【0024】図中、露光用照明系1より放射した露光用
光束により、露光用原板としてのレチクル2を照明して
いる。レチクル2には透明な位相部材で形成した露光用
パターン(電子回路パターン)3と同じく透明な位相部
材で形成したレチクルアライメントマーク4とを設けて
いる。
In the figure, a reticle 2 as an exposure original plate is illuminated by an exposure light flux emitted from an exposure illumination system 1. The reticle 2 is provided with an exposure pattern (electronic circuit pattern) 3 formed of a transparent phase member and a reticle alignment mark 4 formed of a transparent phase member.

【0025】そして縮少型の投影レンズ5によってレチ
クル2面の露光用パターン3をレジストが塗布されたウ
エハ6面上に投影転写している。
Then, the exposure pattern 3 on the surface of the reticle 2 is projected and transferred onto the surface of the wafer 6 coated with the resist by the reduction type projection lens 5.

【0026】ウエハ6はウエハチャック7に吸着固定さ
れ、ウエハチャック7はXYステージ8上に載置され、
更にXYステージ8は定盤9上に載置されている。
The wafer 6 is adsorbed and fixed to the wafer chuck 7, and the wafer chuck 7 is placed on the XY stage 8.
Further, the XY stage 8 is placed on the surface plate 9.

【0027】XYステージ8は投影レンズ5の光軸に垂
直な面内で2次元的に移動可能に構成している。このと
きの移動量はレーザー測長器11からのビームをXYス
テージ8上に設けたミラー10に入射し、該ミラー10
で反射したビームをレーザー測長器11で検出すること
によりモニターしている。
The XY stage 8 is two-dimensionally movable in a plane perpendicular to the optical axis of the projection lens 5. The amount of movement at this time is such that the beam from the laser length measuring instrument 11 is incident on the mirror 10 provided on the XY stage 8 and
The beam reflected by is detected by the laser length measuring device 11 for monitoring.

【0028】12はXYステージ8面上に設けた基準面
である。
Reference numeral 12 is a reference surface provided on the surface of the XY stage 8.

【0029】基準面12上にはステージ基準マーク13
が設けられており、ファイバー14で導光された露光用
光束と同じ波長の光束でミラー15、コリメーターレン
ズ16を介して照明している。
A stage reference mark 13 is provided on the reference surface 12.
Are provided and illuminate through the mirror 15 and the collimator lens 16 with the light flux of the same wavelength as the exposure light flux guided by the fiber 14.

【0030】ウエハ6のアライメントはオフアクシスア
ライメントスコープ17で行っている。
The alignment of the wafer 6 is performed by the off-axis alignment scope 17.

【0031】101は観察系であり、レチクル2面上の
アライメントマーク4及び基準プレート19に設けた基
準マーク20を撮像素子25の撮像面25aに形成して
観察している。観察系101はミラー22、対物レンズ
23、そしてリレーレンズ24を有している。
Reference numeral 101 denotes an observation system, which forms the alignment mark 4 on the surface of the reticle 2 and the reference mark 20 provided on the reference plate 19 on the image pickup surface 25a of the image pickup device 25 for observation. The observation system 101 has a mirror 22, an objective lens 23, and a relay lens 24.

【0032】基準プレート19はアライメントマーク4
の下方にステッパー本体に固着され基準マーク20が観
察系101の焦点深度内に入るようにアライメントマー
ク4に近接して配置している。
The reference plate 19 has the alignment mark 4
The reference mark 20 is fixed to the stepper main body below and is arranged close to the alignment mark 4 so that the reference mark 20 is within the depth of focus of the observation system 101.

【0033】基準プレート19の基準マーク20はCr
等の遮光パターンより成り、ファイバー18で導光され
た露光用光束と同じ波長の光束でコリメーターレンズ2
1を介してアライメントマーク4と共に透過照明されて
いる。
The reference mark 20 of the reference plate 19 is Cr
And a light beam of the same wavelength as the exposure light beam guided by the fiber 18, and the collimator lens 2
It is transmitted and illuminated together with the alignment mark 4 via 1.

【0034】ファイバー18、コリメーターレンズ21
は照明系102の一要素を構成している。透過照明され
た基準マーク20とアライメントマーク4は観察系10
1によって撮像素子25の撮像面25a上に結像してい
る。
Fiber 18, collimator lens 21
Constitutes one element of the illumination system 102. The reference mark 20 and the alignment mark 4 which are transmitted and illuminated are observed by the observation system 10.
The image is formed on the image pickup surface 25a of the image pickup device 25 by the image pickup device 1.

【0035】本実施例では位相部材(位相シフト膜)よ
り成る露光用パターン3が露光用光束の波長に対して膜
厚及び屈折率等が最適化されてウエハ6面上に結像する
ようになっている。従ってこれと同一のプロセスで作製
したアライメントマーク4も透過照明により露光用パタ
ーン3と同様にして撮像面25a上に結像させている。
In this embodiment, the exposure pattern 3 composed of the phase member (phase shift film) is formed on the surface of the wafer 6 with the film thickness, the refractive index and the like being optimized with respect to the wavelength of the exposure light beam. Has become. Therefore, the alignment mark 4 produced by the same process as this is also imaged on the imaging surface 25a by the transmission illumination in the same manner as the exposure pattern 3.

【0036】本実施例ではアライメントマーク4の観察
の際に露光用光束の波長と同じ波長の光束を用いてい
る。これにより位相部材より成るアライメントマーク4
のエッジを明瞭に観察できるようにしている。
In this embodiment, when observing the alignment mark 4, a light beam having the same wavelength as the exposure light beam is used. As a result, the alignment mark 4 composed of the phase member
The edge of is clearly visible.

【0037】この為、基準プレート19の基準マーク2
0の透過部は位相部材のエッジをとらえられる様な形状
をしている。
Therefore, the reference mark 2 of the reference plate 19
The transmission part of 0 has a shape capable of catching the edge of the phase member.

【0038】本実施例で以上のようにして検出したアラ
イメントマーク4と基準マーク20の撮像面25上の像
のずれ量から、双方の位置ずれを検出し、レチクル2の
位置合わせを行っている。
In the present embodiment, the reticle 2 is aligned by detecting the positional deviation between the alignment mark 4 and the reference mark 20 detected as described above based on the amount of deviation between the images on the imaging surface 25. .

【0039】本実施例において観察系101の対物レン
ズ23とリレーレンズ24との間はアフォーカルに結合
されている。
In this embodiment, the objective lens 23 and the relay lens 24 of the observation system 101 are afocal coupled.

【0040】即ち、対物レンズ23の焦点位置にレチク
ル2のパターン面(アライメントマーク4)が位置し、
リレーレンズ24の焦点位置に撮像素子25の撮像面2
5aが位置するようにしている。そしてレチクル2のパ
ターン面と撮像面25aとが結像関係を維持するように
して対物レンズ23とミラー22とを一体的に、レチク
ル2に平行な面内で移動可能に構成している。尚、前述
の各要素4,18〜25は投影レンズ5の光軸に対して
対称に複数設けている。
That is, the pattern surface (alignment mark 4) of the reticle 2 is located at the focal position of the objective lens 23,
The image pickup surface 2 of the image pickup device 25 is located at the focal position of the relay lens 24.
5a is located. The objective lens 23 and the mirror 22 are integrally configured to be movable in a plane parallel to the reticle 2 so that the pattern surface of the reticle 2 and the imaging surface 25a maintain the imaging relationship. It should be noted that a plurality of the above-mentioned elements 4, 18 to 25 are provided symmetrically with respect to the optical axis of the projection lens 5.

【0041】次に本実施例において、オフアクシスアラ
イメントスコープ17でウエハのアライメントを行う際
に必須である、投影レンズ5の光軸からオフアクシスア
ライメントスコープ17の光軸までベクトルb、いわゆ
るベースラインを計測する方法について説明する。
Next, in this embodiment, a vector b, a so-called baseline, from the optical axis of the projection lens 5 to the optical axis of the off-axis alignment scope 17, which is indispensable when the wafer is aligned by the off-axis alignment scope 17, is set. A measuring method will be described.

【0042】まず、XYステージ8を移動させて基準面
12のステージ基準マーク13が投影レンズ5を通し
て、レチクルアライメントマーク4とは別のレチクル中
心からのベクトルαの位置にあるアライメントマーク4
aと共に観察系101によって検出できる位置までもっ
てくる。そしてステージ基準マーク13に対するアライ
メントマーク4aとのずれ量をベクトルβとして検出す
る。
First, the XY stage 8 is moved so that the stage reference mark 13 on the reference surface 12 passes through the projection lens 5 and the alignment mark 4 located at a position of the vector α from the reticle center different from the reticle alignment mark 4.
It comes to a position that can be detected by the observation system 101 together with a. Then, the amount of deviation from the alignment mark 4a with respect to the stage reference mark 13 is detected as a vector β.

【0043】この場合も位相部材より成るレチクルアラ
イメントマーク4のエッジは透過照明の為に明瞭に観察
される。この為ステージ基準マーク13の形状もレチク
ル2面上のアライメントマークのアライメントに用いる
エッジ部を照明する様な形に決定される。
Also in this case, the edge of the reticle alignment mark 4 composed of the phase member is clearly observed due to the transmitted illumination. Therefore, the shape of the stage reference mark 13 is also determined to illuminate the edge portion used for alignment of the alignment mark on the surface of the reticle 2.

【0044】次に、再びXYステージ8を移動して、ス
テージ基準マーク13がオフアクシスアライメントスコ
ープ17によって検出できる位置までもってくる。そし
てオフアクシスアライメントスコープ17内の基準位置
とのずれ量(ベクトル)γを検出する。この間のXYス
テージの移動量(ベクトル)δはレーザー測長器11に
よって正確に測定されている。以上の各ベクトル量から
ベクトルb、即ちベースラインを投影レンズ5の縮小倍
率をMとしたとき b=−α/M−β−γ+δ より求めている。
Next, the XY stage 8 is moved again to bring the stage reference mark 13 to a position where it can be detected by the off-axis alignment scope 17. Then, the shift amount (vector) γ from the reference position in the off-axis alignment scope 17 is detected. The movement amount (vector) δ of the XY stage during this period is accurately measured by the laser length measuring device 11. From each of the above vector amounts, the vector b, that is, the baseline is calculated by b = −α / M−β−γ + δ where M is the reduction ratio of the projection lens 5.

【0045】図2は本発明の実施例2の観察系101近
傍の要部概略図である。
FIG. 2 is a schematic view of the main part in the vicinity of the observation system 101 according to the second embodiment of the present invention.

【0046】本実施例では図1の実施例1に比べて照明
系102の一部にリング開口絞り26を設け、又観察系
101の一部に位相板27(例えばλ/4板)を設け
て、位相差顕微鏡の機能を持たせている。これにより撮
像素子25の撮像面25a上に結像されるパターン像を
より鮮明にしている点が異っており、その他の構成は同
じである。
In this embodiment, a ring aperture stop 26 is provided in a part of the illumination system 102 and a phase plate 27 (for example, λ / 4 plate) is provided in a part of the observation system 101 as compared with the first embodiment in FIG. And has the function of a phase contrast microscope. This is different in that the pattern image formed on the image pickup surface 25a of the image pickup device 25 is made clearer, and the other configurations are the same.

【0047】図3は図2のリング開口絞り26を光軸方
向から見たときの概略図である。
FIG. 3 is a schematic view of the ring aperture stop 26 shown in FIG. 2 as viewed from the optical axis direction.

【0048】この他本発明においては実施例3として照
明系102と観察系101とで暗視野顕微鏡と同様の構
成としても良い。
In addition, in the present invention, as the third embodiment, the illumination system 102 and the observation system 101 may have the same structure as the dark field microscope.

【0049】これによれば透明位相部材より成るパター
ンでもエッジの散乱光を検出することによってパターン
像を撮像素子25でとらえることができる。
According to this, even in the pattern made of the transparent phase member, the pattern image can be captured by the image pickup device 25 by detecting the scattered light at the edge.

【0050】以上の実施例2,3の2つの構成は実施例
1のように必ずしもアライメントマーク4を透過照明に
する必要がなく、落射照明でも良い。この為構成上の制
約がなく、又光学要素の数も少なくなり、装置全体が簡
素化されるといった特長がある。
In the above two configurations of the second and third embodiments, the alignment mark 4 does not necessarily have to be the transillumination as in the first embodiment, and epi-illumination may be used. Therefore, there is no restriction on the structure, the number of optical elements is reduced, and the entire apparatus is simplified.

【0051】尚、以上の各実施例において光量の関係よ
り照明系のσを大きくせざるを得ず、その為に位相膜の
エッジ像が不鮮明となって所望のアライメント検出がで
きない場合、又は必要な精度が得られない場合には図4
に示すようにレチクル2の透明位相部材より成る露光用
パターン3以外にCr等の遮光性の部材でパターニング
したアライメントマーク28を付けることにより従来の
方法でアライメントをしても良い。
In each of the above embodiments, σ of the illumination system must be increased due to the relation of the amount of light, and thus the edge image of the phase film becomes unclear and desired alignment detection is not possible, or necessary. If you cannot obtain accurate accuracy,
In addition to the exposure pattern 3 made of the transparent phase member of the reticle 2, an alignment mark 28 patterned with a light-shielding member such as Cr may be provided for alignment by a conventional method as shown in FIG.

【0052】このアライメントマーク28の位置と露光
用パターン3との相対位置合わせはオフセット処理が可
能な為ハード的には必ずしも精度を要しない為、位相パ
ターンと遮光パターンとの位置合わせが不要であるとい
う非減衰タイプの位相シフトマスクの利点を損なうこと
は無い。但し、オフセットとなる相対位置関係を正確に
測定しておくことは必要である。
Since the relative alignment between the position of the alignment mark 28 and the exposure pattern 3 can be offset, it does not necessarily require precision in terms of hardware, and thus the alignment between the phase pattern and the light shielding pattern is unnecessary. The advantage of the non-attenuation type phase shift mask is not impaired. However, it is necessary to accurately measure the relative positional relationship that is an offset.

【0053】さらに、この方法で前述したTTL、AF
用のマークも形成することができる。
Further, in this method, the TTL and AF described above are used.
Marks for can also be formed.

【0054】またCrパターン無しで、TTL、AFを
行いたい場合は、投影レンズ5の解像限界以下のパター
ンにする。すなわち、そのパターンによって生成される
回折光の飛ぶ角度が投影レンズ5のNA(開口数)以上
になるようなパターンサイズにする。この条件を式で表
わすと、 d<λ・NA (d:パターンのピッチ、λ:波長、NA:投影レンズ
の開口数)となる。このようなサイズのパターンにする
ことにより、回折光が投影レンズ5で捕捉できなくなる
ために光量減少が起こり、遮光パターンを配置したのと
同様の効果が得られる。
When it is desired to perform TTL and AF without a Cr pattern, the pattern is set to be below the resolution limit of the projection lens 5. That is, the pattern size is set such that the flying angle of the diffracted light generated by the pattern is equal to or larger than the NA (numerical aperture) of the projection lens 5. If this condition is expressed by an equation, d <λ · NA (d: pattern pitch, λ: wavelength, NA: projection lens numerical aperture). With the pattern having such a size, the diffracted light cannot be captured by the projection lens 5, so that the light amount is reduced, and the same effect as the arrangement of the light shielding pattern is obtained.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明によれば以上のように、非減衰タ
イプの位相シフト膜を用いたレチクルアライメントマー
クを介してアライメント信号を検出する際、アライメン
ト系(観察系)を適切に構成することにより、レチクル
面上の位相シフトの位相膜の付いた領域と付いていない
領域とを効果的に区別することによりレチクルとウエハ
との相対的位置合わせを高精度に行い、高解像度の投影
パターンが得られる露光用原板及びそれを用いた投影露
光装置を達成することができる。
As described above, according to the present invention, when the alignment signal is detected through the reticle alignment mark using the non-attenuation type phase shift film, the alignment system (observation system) is appropriately configured. The effective alignment of the phase shift film on the reticle surface with and without the phase film makes it possible to perform relative alignment between the reticle and the wafer with high accuracy and to obtain a high resolution projection pattern. The obtained exposure master plate and the projection exposure apparatus using the same can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例1の要部概略図FIG. 1 is a schematic view of a main part of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例2の一部分の要部概略図FIG. 2 is a schematic view of a main part of a second embodiment of the present invention.

【図3】図2の一部分の説明図FIG. 3 is an explanatory diagram of a part of FIG.

【図4】本発明に係るレチクルパターンの説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of a reticle pattern according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 レチクル 3 露光用パターン 4 アライメントマーク 5 投影レンズ 6 ウエハ 13 基準マーク 17 オフアクシスアライメントスコープ 26 リング開口絞り 27 位相板 101 観察系 102 照明系 2 Reticle 3 Exposure pattern 4 Alignment mark 5 Projection lens 6 Wafer 13 Reference mark 17 Off-axis alignment scope 26 Ring aperture stop 27 Phase plate 101 Observation system 102 Illumination system

───────────────────────────────────────────────────── 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 H01L 21/027 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location H01L 21/027

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明基板上に位相部材より成る露光用パ
ターンと所定の波長の光束を反射又は散乱させる材料よ
り成る別パターンとを形成したことを特徴とする露光用
原板。
1. An exposure master plate, which comprises an exposure pattern made of a phase member and another pattern made of a material that reflects or scatters a light flux having a predetermined wavelength on a transparent substrate.
【請求項2】 前記別パターンはアライメントパターン
又はフォーカスパターンであることを特徴とする請求項
1の露光用原板。
2. The original plate for exposure according to claim 1, wherein the different pattern is an alignment pattern or a focus pattern.
【請求項3】 前記別パターンはCr材料より形成され
ていることを特徴とする請求項1の露光用原板。
3. The exposure master plate according to claim 1, wherein the different pattern is made of a Cr material.
【請求項4】 透明基板上に位相部材で露光用パターン
を形成した露光用原板の該露光用パターンを撮影系を介
して被露光物体に露光転写する際、該透明基板上に該撮
影系の解像限界以下のピッチのフォーカスパターンを設
けたことを特徴とするる露光用原板。
4. When the exposure pattern of an exposure master plate on which an exposure pattern is formed on a transparent substrate by a phase member is transferred to an object to be exposed through a photographing system, the photographing system of the photographing system is transferred onto the transparent substrate. An exposure original plate, which is provided with a focus pattern having a pitch equal to or less than the resolution limit.
【請求項5】 透明基板上に位相部材でパターンを形成
した露光用原板を照明系からの光束で照明し、該露光用
原板を投影光学系によって感光剤が塗布された被露光物
体面上に投影露光する際、該露光用原板のパターンを透
過光束で観察するようにした観察系を設けたことを特徴
とする投影露光装置。
5. An exposure original plate having a pattern formed on a transparent substrate with a phase member is illuminated with a light beam from an illumination system, and the exposure original plate is placed on an exposed object surface coated with a photosensitizer by a projection optical system. A projection exposure apparatus comprising an observation system for observing a pattern of the exposure original plate with a transmitted light flux during projection exposure.
【請求項6】 前記観察系は位相差顕微鏡又は暗視野顕
微鏡を有していることを特徴とする請求項5の投影露光
装置。
6. The projection exposure apparatus according to claim 5, wherein the observation system has a phase contrast microscope or a dark field microscope.
JP13688293A 1993-05-14 1993-05-14 Original exposure plate and projection exposure apparatus using the same Expired - Fee Related JP3327627B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13688293A JP3327627B2 (en) 1993-05-14 1993-05-14 Original exposure plate and projection exposure apparatus using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13688293A JP3327627B2 (en) 1993-05-14 1993-05-14 Original exposure plate and projection exposure apparatus using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06324472A true JPH06324472A (en) 1994-11-25
JP3327627B2 JP3327627B2 (en) 2002-09-24

Family

ID=15185755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13688293A Expired - Fee Related JP3327627B2 (en) 1993-05-14 1993-05-14 Original exposure plate and projection exposure apparatus using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3327627B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10135119A (en) * 1996-10-30 1998-05-22 Canon Inc Projection exposure equipment
US6992780B2 (en) * 2001-05-22 2006-01-31 Canon Kabushiki Kaisha Position detecting method and apparatus, exposure apparatus and device manufacturing method
US8625074B2 (en) 2008-10-14 2014-01-07 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus and device fabrication method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10135119A (en) * 1996-10-30 1998-05-22 Canon Inc Projection exposure equipment
US6992780B2 (en) * 2001-05-22 2006-01-31 Canon Kabushiki Kaisha Position detecting method and apparatus, exposure apparatus and device manufacturing method
US7148973B2 (en) 2001-05-22 2006-12-12 Canon Kabushiki Kaisha Position detecting method and apparatus, exposure apparatus and device manufacturing method
US8625074B2 (en) 2008-10-14 2014-01-07 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus and device fabrication method

Also Published As

Publication number Publication date
JP3327627B2 (en) 2002-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3610175B2 (en) Projection exposure apparatus and semiconductor device manufacturing method using the same
US7327449B2 (en) Exposure apparatus inspection method and exposure apparatus
JP3605064B2 (en) Focus monitor photomask, focus monitor method, focus monitor device and device manufacturing method
JPS593791B2 (en) Object image recognition method
US6278514B1 (en) Exposure apparatus
US6797443B2 (en) Focus monitoring method, focus monitoring apparatus, and method of manufacturing semiconductor device
US20050190378A1 (en) Exposure apparatus mounted with measuring apparatus
US6344896B1 (en) Method and apparatus for measuring positional shift/distortion by aberration
JP2003057800A (en) Focus monitor method, focus monitor device, and semiconductor device manufacturing method
KR20000071810A (en) Method and apparatus for measuring positional shift/distortion by aberration
JP3428705B2 (en) Position detecting device and method of manufacturing semiconductor device using the same
JPH09189520A (en) Position detection device
JP3327627B2 (en) Original exposure plate and projection exposure apparatus using the same
JP3117095B2 (en) Inspection method of projection optical system
JP3448673B2 (en) Projection exposure equipment
JP3600920B2 (en) Position detecting apparatus, exposure apparatus using the same, and element manufacturing method using the exposure apparatus.
JPH06120116A (en) Best focus measurement method
JP2005266622A (en) Mask defect inspection system
JP3336622B2 (en) Imaging characteristic measuring method and apparatus, and exposure apparatus
JP2003149411A (en) Method for manufacturing optical element, optical element, inspection apparatus equipped with the element, exposure apparatus equipped with the inspection apparatus, and point diffraction interferometer measurement apparatus
JPH06325994A (en) Pattern forming method, pattern forming device and mask
JPS63153821A (en) Alignment device
JP3584298B2 (en) Alignment device
JP3584299B2 (en) Alignment device
JPH0697038A (en) Projection exposure device

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080712

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080712

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090712

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090712

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100712

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100712

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110712

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120712

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees