JPH07201713A - Exposure apparatus and exposure method - Google Patents
Exposure apparatus and exposure methodInfo
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- JPH07201713A JPH07201713A JP35095193A JP35095193A JPH07201713A JP H07201713 A JPH07201713 A JP H07201713A JP 35095193 A JP35095193 A JP 35095193A JP 35095193 A JP35095193 A JP 35095193A JP H07201713 A JPH07201713 A JP H07201713A
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 露光面の全ての位置で焦点深度を確保するこ
とができる露光装置及び露光方法を提供することを目的
とする。
【構成】 露光光2を照射する照明光学系11と、露光
光2の光路に順に配置されるレチクルステージ12,縮
小レンズ13及び試料台14と、レチクルステージ12
に配置したレチクル5の投影面5aの傾きを検出する第
1の検出手段15と、試料台14に載置した試料4の露
光面4aの傾きを検出する第2の検出手段16と、第1
の検出手段15と第2の検出手段16とから入力した露
光面4aの傾きと投影面5aの傾きとから投影面5aの
傾きに対する露光面4aの傾きを補正するように試料台
14を駆動する補正手段17を備えた露光装置であり、
レチクルの配置状態によって変動する結像面の傾きに合
わせて試料の露光面の傾きが補正される。
(57) [Summary] [Object] An object of the present invention is to provide an exposure apparatus and an exposure method capable of ensuring the depth of focus at all positions on the exposure surface. [Arrangement] An illumination optical system 11 for irradiating the exposure light 2, a reticle stage 12, a reduction lens 13, and a sample stage 14 which are sequentially arranged in the optical path of the exposure light 2, and a reticle stage 12
The first detecting means 15 for detecting the inclination of the projection surface 5a of the reticle 5 arranged on the sample table, the second detecting means 16 for detecting the inclination of the exposure surface 4a of the sample 4 placed on the sample table 14, and the first detecting means 15.
The sample table 14 is driven so as to correct the inclination of the exposure surface 4a with respect to the inclination of the projection surface 5a based on the inclinations of the exposure surface 4a and the projection surface 5a input from the detection means 15 and the second detection means 16. An exposure apparatus including a correction unit 17,
The tilt of the exposure surface of the sample is corrected in accordance with the tilt of the image forming surface that varies depending on the arrangement state of the reticle.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、露光装置及び露光方法
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus and an exposure method.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体装置の製造工程において基板上に
塗布したレジストをリソグラフィーによってパターン化
する際には、例えばステップアンドリピート式の縮小投
影露光装置を用いた露光を行っている。上記露光装置
は、例えば図3に示すように、露光光2を照射する照明
光学系31が設けられている。そして露光光2の光路上
には、レチクルステージ32,縮小レンズ33及び試料
台34が順に配置されている。また、縮小レンズ33と
試料台34との間には検出手段35が配置され、試料台
34には補正手段36が接続されている。2. Description of the Related Art When a resist coated on a substrate is patterned by lithography in a semiconductor device manufacturing process, exposure is performed using, for example, a step-and-repeat type reduction projection exposure apparatus. The exposure apparatus is provided with an illumination optical system 31 for irradiating the exposure light 2 as shown in FIG. 3, for example. A reticle stage 32, a reduction lens 33, and a sample stage 34 are sequentially arranged on the optical path of the exposure light 2. A detecting means 35 is arranged between the reduction lens 33 and the sample table 34, and a correcting means 36 is connected to the sample table 34.
【0003】上記の照明光学系31,レチクルステージ
32及び縮小レンズ33は、照明光学系31から照射さ
れ縮小レンズ33で縮小された露光光2が水平面で結像
するように配置されている。また、検出手段35は、試
料台34に載置した試料4の露光面4a側に配置され、
試料台34に載置した試料4の露光面4aの傾きを検出
するものである。そして、補正手段36は、検出手段3
5で検出した露光面4aの傾きをもとに露光光2が結像
する高さ位置で当該露光面4aが水平になるように試料
台34を動かすと共に、試料4の露光位置を移動させる
ものである。The illumination optical system 31, the reticle stage 32 and the reduction lens 33 are arranged so that the exposure light 2 emitted from the illumination optical system 31 and reduced by the reduction lens 33 forms an image on a horizontal plane. The detecting means 35 is arranged on the exposure surface 4a side of the sample 4 placed on the sample table 34,
The tilt of the exposure surface 4a of the sample 4 placed on the sample table 34 is detected. Then, the correction unit 36 is the detection unit 3
Based on the inclination of the exposure surface 4a detected in 5, the sample stage 34 is moved so that the exposure surface 4a becomes horizontal at the height position where the exposure light 2 forms an image, and the exposure position of the sample 4 is moved. Is.
【0004】上記の露光装置3を用いた試料表面の露光
方法は、例えば図4に示す様に、レチクルをレチクルス
テージ上にロードすると共に、試料になるウエハを試料
台上にロードしてウエハの露光位置のアライメントを行
う。そして、当該露光面の傾きを上記検出手段で検出
し、この傾きを基にして補正手段で試料台の傾きを調節
してウエハの露光面を水平に補正する。その後、照明光
学系からの露光光の照射によってウェハの露光を行う。In the method of exposing the sample surface using the exposure apparatus 3 described above, for example, as shown in FIG. 4, the reticle is loaded on the reticle stage, and the wafer to be the sample is loaded on the sample table to expose the wafer. Align the exposure position. Then, the inclination of the exposure surface is detected by the detection means, and the inclination of the sample stage is adjusted by the correction means based on this inclination to horizontally correct the exposure surface of the wafer. After that, the wafer is exposed by irradiating the exposure light from the illumination optical system.
【0005】上記露光方法では、露光位置を移動する毎
に試料の露光面4aの傾き補正し、これによって各露光
位置において試料の露光面と露光光の結像面とを一致さ
せて露光を行うようにしている。In the above-mentioned exposure method, the inclination of the exposure surface 4a of the sample is corrected each time the exposure position is moved, so that the exposure surface of the sample and the image plane of the exposure light are aligned at each exposure position for exposure. I am trying.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記の露光装置は、照
明光学系から照射された露光光が水平面で結像するよう
にレチクルステージと照明光学系と縮小レンズとが配置
されている。しかし、レチクルステージに配置されるレ
チクルは、露光パターンを変えた露光を行う場合には交
換されるものであるため、例えばレチクルを交換する際
にレチクルステージとレチクルとの間に異物が挟まれた
場合には、レチクルが傾いた状態で露光装置に配置され
る。そして、照明光学系から照射された露光光はレチク
ルの傾きに合わせて傾いた面で結像する。これに対し
て、試料の露光面は水平に保たれるため、露光光の結像
面と試料の露光面とがずれた状態で露光が行われる。し
たがって、試料の露光面において焦点深度を確保するこ
とが困難になる。そして、上記露光方法では、露光装置
に配置されたレチクルの傾きを検出する工程が行われて
いないので、上記と同様に試料の露光面において焦点深
度を確保することが困難になる。In the above exposure apparatus, the reticle stage, the illumination optical system, and the reduction lens are arranged so that the exposure light emitted from the illumination optical system forms an image on the horizontal plane. However, since the reticle arranged on the reticle stage is exchanged when performing exposure with a different exposure pattern, for example, a foreign substance was caught between the reticle stage and the reticle when exchanging the reticle. In this case, the reticle is placed in the exposure apparatus in a tilted state. Then, the exposure light emitted from the illumination optical system forms an image on a surface inclined in accordance with the inclination of the reticle. On the other hand, since the exposure surface of the sample is kept horizontal, the exposure is performed with the image forming surface of the exposure light and the exposure surface of the sample deviated from each other. Therefore, it becomes difficult to secure the depth of focus on the exposed surface of the sample. Further, in the above-described exposure method, since the step of detecting the inclination of the reticle arranged in the exposure apparatus is not performed, it becomes difficult to secure the depth of focus on the exposed surface of the sample as in the above.
【0007】近年、半導体装置の高集積化と高機能化に
伴い、デバイス構造の微細化と多層化が進展している。
このため、半導体装置の製造工程では表面段差が拡大し
たウエハ上に寸法精度の高いレジストパターンを形成す
ることが要求されている。したがって、上記のような焦
点深度の低下はデバイス構造の微細化を妨げる要因にな
る。In recent years, with the higher integration and higher functionality of semiconductor devices, miniaturization and multi-layering of device structures have been progressing.
Therefore, in the manufacturing process of a semiconductor device, it is required to form a resist pattern with high dimensional accuracy on a wafer having an enlarged surface step. Therefore, the decrease in the depth of focus as described above becomes a factor that hinders the miniaturization of the device structure.
【0008】そこで、本発明は露光面の全ての位置で焦
点深度を確保することができる露光装置及び露光方法を
提供することを目的とし、特に半導体装置においてはデ
バイス構造の微細化を図ることを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide an exposure apparatus and an exposure method capable of ensuring the depth of focus at all positions on the exposure surface, and particularly to miniaturize the device structure in a semiconductor device. To aim.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の露光装置は、レチクルを保持するレチクルス
テージ,当該レチクルステージに保持したレチクルに露
光光を照射する照明光学系,上記レチクルを通過した上
記露光光によって露光を行う試料を載置する試料台,レ
チクルステージに配置したレチクルの投影面の傾きを検
出する第1の検出手段,上記試料台に載置した試料の露
光面の傾きを検出する第2の検出手段、及び上記第1の
検出手段と第2の検出手段とから入力した上記露光面の
傾きと上記投影面の傾きとから当該投影面の傾きに対す
る上記露光面の傾きを補正するように上記試料台を駆動
する補正手段を備えている。An exposure apparatus of the present invention for achieving the above object comprises a reticle stage for holding a reticle, an illumination optical system for irradiating a reticle held on the reticle stage with exposure light, and the reticle. A sample table on which a sample to be exposed by the passing exposure light is placed, a first detecting means for detecting an inclination of a projection surface of a reticle arranged on a reticle stage, and an inclination of an exposure surface of a sample placed on the sample table. From the tilt of the exposure surface and the tilt of the projection surface input from the first detection means and the second detection means, the tilt of the exposure surface with respect to the tilt of the projection surface. Correction means for driving the sample table so as to correct
【0010】そして、本発明の露光方法は、露光装置を
用いた露光方法であり以下の手順にしたがって行う。先
ず、投影露光装置のレチクルステージにレチクルを配置
し、当該レチクルの投影面の傾きを検出する。また、投
影露光装置の試料ステージに試料を配置してアライメン
トを行う。次いで、当該試料の露光面の傾きを検出した
後、露光面の傾きと上記投影面の傾きとから当該投影面
の傾きに対する上記露光面の傾きを補正する。その後、
レチクルに露光光を照射し、当該レチクルの投影面を通
過した露光光によって当該レチクルに形成されたパター
ンを上記試料の露光面に投影する。The exposure method of the present invention is an exposure method using an exposure apparatus and is performed according to the following procedure. First, the reticle is placed on the reticle stage of the projection exposure apparatus, and the inclination of the projection surface of the reticle is detected. Further, the sample is placed on the sample stage of the projection exposure apparatus to perform alignment. Next, after detecting the inclination of the exposure surface of the sample, the inclination of the exposure surface with respect to the inclination of the projection surface is corrected from the inclination of the exposure surface and the inclination of the projection surface. afterwards,
The exposure light is applied to the reticle, and the pattern formed on the reticle is projected onto the exposure surface of the sample by the exposure light that has passed through the projection surface of the reticle.
【0011】[0011]
【作用】上記露光装置の補正手段による試料台の駆動
は、レチクルの投影面の傾きに対する試料の露光面の傾
きを補正するように行われる。したがって、レチクルが
傾いた状態でレチクルステージに配置された場合には、
試料の露光面はレチクルの傾きに合わせて補正される。
そして、上記露光方法では、レチクルの傾きに対する試
料の露光面の傾きを補正した後に露光が行われる。した
がって、レチクルの配置状態によって変動する結像面の
傾きに合わせて試料の露光面の傾きを補正して露光が行
われる。The driving of the sample table by the correction means of the exposure apparatus is performed so as to correct the inclination of the exposure surface of the sample with respect to the inclination of the projection surface of the reticle. Therefore, if the reticle is placed on the reticle stage while tilted,
The exposed surface of the sample is corrected according to the tilt of the reticle.
In the exposure method described above, the exposure is performed after correcting the inclination of the exposure surface of the sample with respect to the inclination of the reticle. Therefore, the exposure is performed by correcting the inclination of the exposure surface of the sample in accordance with the inclination of the imaging surface that changes depending on the arrangement state of the reticle.
【0012】[0012]
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。先ず、図
1の構成図に基づいて、露光装置1の構成の一例を説明
する。露光装置1には、露光光2を照射する照明光学系
11が設けられている。上記照明光学系11から照射さ
れた露光光2の光路上には、レチクルステージ12,縮
小レンズ13及び試料台14が順に配置されている。そ
して、照明光学系11,レチクルステージ12及び縮小
レンズ13は、当該照明光学系11から照射され縮小レ
ンズ13を通過した露光光2が水平面で結像するように
構成されている。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. First, an example of the configuration of the exposure apparatus 1 will be described based on the configuration diagram of FIG. The exposure apparatus 1 is provided with an illumination optical system 11 that irradiates the exposure light 2. A reticle stage 12, a reduction lens 13 and a sample stage 14 are sequentially arranged on the optical path of the exposure light 2 emitted from the illumination optical system 11. The illumination optical system 11, the reticle stage 12, and the reduction lens 13 are configured so that the exposure light 2 emitted from the illumination optical system 11 and passed through the reduction lens 13 forms an image on a horizontal plane.
【0013】また、照明光学系11とレチクルステージ
12との間には第1の検出手段15が配置され、縮小レ
ンズ13と試料台14との間には第2の検出手段16が
配置されている。そして、試料台14には補正手段17
が接続されている。A first detecting means 15 is arranged between the illumination optical system 11 and the reticle stage 12, and a second detecting means 16 is arranged between the reduction lens 13 and the sample table 14. There is. Then, the correction means 17 is provided on the sample table 14.
Are connected.
【0014】上記レチクルステージ12は、レチクル5
を保持するものであり、例えばマスクパターンが形成さ
れたレチクル5の投影面5aを水平に保つように形成さ
れている。縮小レンズ13は照明光学系11から照射さ
れレチクル5の投影面5aを通過した露光光2を縮小す
るものである。また、試料台14は、露光を行う試料4
を載置するものである。The reticle stage 12 includes a reticle 5
The projection surface 5a of the reticle 5 on which the mask pattern is formed is kept horizontal. The reduction lens 13 reduces the exposure light 2 emitted from the illumination optical system 11 and passing through the projection surface 5a of the reticle 5. The sample table 14 is used for the sample 4 to be exposed.
Is to be placed.
【0015】そして、第1の検出手段15は、例えば検
出部151と反射鏡152と演算部153とを備えたも
のであり、レチクルステージ12に載置したレチクル5
の投影面5aの傾きを検出するものである。上記検出部
151は、反射鏡152で反射させた露光光2を検出す
るものである。上記反射鏡152は、当該反射鏡152
の一方の面から入射した露光光2を透過し、対する面か
ら入射した露光光2を反射するものである。この反射鏡
152は、照明光学系11とレチクルステージ12に配
置されたレチクル5との間で照明光学系11から照射さ
れた露光光2の光路に配置される。そして、照明光学系
11から照射された露光光2が当該露光光2を透過させ
る入射面に入射し、試料4の露光面4aで反射した露光
光2が当該露光光2を反射させる入射面に入射するよう
に配置される。上記第1の検出部151及び反射鏡15
2は、投影面5aに対して3か所以上でかつそれぞれが
直線上に位置しない状態で配置されるように構成され
る。また、上記演算部153は、各検出部151に接続
され、検出部151で検出された露光光2の強度のデー
タと、次に説明する第2の検出部16で検出した試料4
の露光面4aの高さ位置とから投影面5aの水平面に対
する傾きを算出するものである。The first detecting means 15 is provided with, for example, a detecting section 151, a reflecting mirror 152, and a calculating section 153, and the reticle 5 mounted on the reticle stage 12 is used.
The inclination of the projection surface 5a of is detected. The detection unit 151 detects the exposure light 2 reflected by the reflecting mirror 152. The reflecting mirror 152 is the reflecting mirror 152.
The exposure light 2 incident from one surface is transmitted and the exposure light 2 incident from the opposite surface is reflected. The reflecting mirror 152 is arranged in the optical path of the exposure light 2 emitted from the illumination optical system 11 between the illumination optical system 11 and the reticle 5 arranged on the reticle stage 12. Then, the exposure light 2 emitted from the illumination optical system 11 is incident on the incident surface that transmits the exposure light 2, and the exposure light 2 reflected by the exposure surface 4a of the sample 4 is incident on the incident surface that reflects the exposure light 2. It is arranged to be incident. The first detector 151 and the reflecting mirror 15
2 is configured so as to be arranged at three or more positions with respect to the projection surface 5a, and in a state where they are not located on a straight line. Further, the calculation unit 153 is connected to each detection unit 151, and the intensity data of the exposure light 2 detected by the detection unit 151 and the sample 4 detected by the second detection unit 16 described below.
The inclination of the projection surface 5a with respect to the horizontal plane is calculated from the height position of the exposure surface 4a.
【0016】そして、第2の検出手段16は、発光部1
61と受光部162とを備えたものであり、試料台15
に載置した試料4の露光面4aの傾きを検出するもので
ある。上記発光部161は、所定の角度及び高さ位置か
ら露光面4aに向かって測定光6を発光するものであ
る。また、上記受光部162は、試料4の露光面4aで
反射された測定光6を所定の角度及び高さ位置で受光す
るものである。上記第2の検出手段16は、露光面4a
に対して3か所以上でかつそれぞれが直線状に位置しな
い状態で配置されるように構成されている。そして、露
光光2の光路を妨げない位置に配置される。Then, the second detecting means 16 includes the light emitting section 1
61 and the light receiving section 162, and the sample table 15
The inclination of the exposure surface 4a of the sample 4 placed on the substrate is detected. The light emitting unit 161 emits the measurement light 6 from a predetermined angle and height position toward the exposure surface 4a. The light receiving section 162 receives the measurement light 6 reflected by the exposure surface 4a of the sample 4 at a predetermined angle and height position. The second detecting means 16 includes the exposure surface 4a.
In contrast, it is configured to be arranged in three or more places and not in a linear position. Then, it is arranged at a position that does not obstruct the optical path of the exposure light 2.
【0017】また、補正手段17は、駆動部171と制
御部172とを備えている。駆動部171は、試料台1
4と制御部172とに接続し、制御部172の制御によ
って試料台14の傾斜と水平方向の位置とを動かすもの
である。制御部172は、第1の検出手段15の演算部
153と第2の検出手段16の受光部162とに接続さ
れている。そして、この制御部172は、第2の検出手
段16で検出された露光面4aの各点の高さ位置から露
光面4aの水平面に対する傾きを求めると共に、ここで
求めた傾きと上記演算部153から入力したレチクル5
の投影面5aの傾きとから露光光2の焦点範囲内で当該
露光面4aが投影面5aと平行になるように試料台14
の傾きを制御する。Further, the correction means 17 comprises a drive unit 171 and a control unit 172. The drive unit 171 is the sample table 1
4 and the control unit 172, and the tilt and the horizontal position of the sample table 14 are moved under the control of the control unit 172. The control unit 172 is connected to the calculation unit 153 of the first detecting unit 15 and the light receiving unit 162 of the second detecting unit 16. Then, the control unit 172 obtains the inclination of the exposure surface 4a with respect to the horizontal plane from the height position of each point of the exposure surface 4a detected by the second detection means 16, and the inclination obtained here and the calculation unit 153. Reticle 5 entered from
The inclination of the projection surface 5a of the sample table 14 so that the exposure surface 4a is parallel to the projection surface 5a within the focus range of the exposure light 2.
Control the tilt of.
【0018】上記構成の露光装置1では、レチクルステ
ージ12にレチクル5を配置し、試料台14に露光面4
aを上に向けた状態で試料4を載置する。その後、照明
光学系11から露光光2を照射することによって、レチ
クル5の投影面5aに形成されているマスクパターン
(図示せず)が試料4の露光面4aに縮小された状態で
投影される。In the exposure apparatus 1 having the above structure, the reticle 5 is arranged on the reticle stage 12, and the exposure surface 4 is placed on the sample table 14.
The sample 4 is placed with a facing upward. Then, by irradiating the exposure light 2 from the illumination optical system 11, the mask pattern (not shown) formed on the projection surface 5a of the reticle 5 is projected on the exposure surface 4a of the sample 4 in a reduced size. .
【0019】また、上記露光装置1において、レチクル
ステージ12に配置した状態のレチクル5の投影面5a
の傾きを検出する場合には、以下のようにする。先ず、
検査用のマスクパターンが3か所以上に形成されたレチ
クル5を用意する。上記検査パターンは、投影面の傾き
の検出精度を向上させるために、できるだけそれぞれの
間隔を広く取って配置する。そして、上記のように形成
されたレチクル5をレチクルステージ12に配置する。
次いで、試料台14に試料4として反射鏡を載置し、照
明光学系11から露光光2を照射する。そして、試料4
の露光面4aにおいてレチクル5の検査用のマスクパタ
ーンが投影された部分で反射した露光光2の強度をそれ
ぞれの検出部151でモニターする。その際、試料台1
4の高さ位置を変化させながら行う。そして、上記でモ
ニターした各検査箇所において露光光2の反射強度が一
番強い露光面の高さ位置を、各検査箇所での焦点高さと
する。そして、それぞれの焦点高さと検査箇所とから結
像面を求める。そして、平面に対する結像面のずれから
レチクル5の投影面5aの傾きを算出する。尚、4か所
以上の検査箇所で焦点高さを測定するように第1の検出
手段15を構成した場合には、最小二乗近似法のような
近似法を用いて最良の結像面を求め、これに対応させて
レチクル5の投影面5aの傾きを決定する。In the exposure apparatus 1, the projection surface 5a of the reticle 5 placed on the reticle stage 12 is also shown.
When detecting the inclination of, the following is done. First,
A reticle 5 having mask patterns for inspection formed at three or more places is prepared. In order to improve the detection accuracy of the inclination of the projection surface, the inspection patterns are arranged with the respective intervals as wide as possible. Then, the reticle 5 formed as described above is placed on the reticle stage 12.
Next, a reflecting mirror is mounted as the sample 4 on the sample table 14, and the exposure light 2 is emitted from the illumination optical system 11. And sample 4
The intensity of the exposure light 2 reflected by the portion of the exposure surface 4a of the reticle 5 onto which the inspection mask pattern is projected is monitored by each detection unit 151. At that time, the sample table 1
This is done while changing the height position of 4. Then, the height position of the exposure surface where the reflection intensity of the exposure light 2 is the strongest at each inspection location monitored above is set as the focal height at each inspection location. Then, the image plane is obtained from the respective focal heights and inspection points. Then, the inclination of the projection surface 5a of the reticle 5 is calculated from the shift of the image plane with respect to the plane. When the first detecting means 15 is configured to measure the focal height at four or more inspection points, the best image plane is obtained by using an approximation method such as the least square approximation method. Then, the inclination of the projection surface 5a of the reticle 5 is determined correspondingly.
【0020】上記露光装置1は、レチクル5が水平に配
置された状態で結像面が水平になるように構成されてい
る。そして、補正手段17は、レチクル5の投影面5a
と試料4の露光面4aとが平行になるよう構成されてい
る。したがって、レチクル5が傾いた状態でレチクルス
テージ12に配置された場合において試料4の露光面4
aを補正した状態では、上記露光面4aは結像面と一致
した状態になっている。The above-mentioned exposure apparatus 1 is constructed so that the image plane becomes horizontal with the reticle 5 arranged horizontally. Then, the correction means 17 causes the projection surface 5a of the reticle 5 to be projected.
And the exposure surface 4a of the sample 4 are parallel to each other. Therefore, when the reticle 5 is placed on the reticle stage 12 in a tilted state, the exposure surface 4 of the sample 4 is
In the state in which a is corrected, the exposure surface 4a is in a state of being coincident with the image plane.
【0021】次に、上記露光装置3を用いた露光方法
を、上記図1と図2に示すフローチャートに基づいて説
明する。露光を行う試料4としてはウエハを用いること
とする。先ず、第1の工程中のステップ1(S201)
では、レチクルロードとしてレチクル5をレチクルステ
ージ12に配置する。ここで用いるレチクル5は、露光
を行うマスクパターンと共に四隅に検査用のマスクパタ
ーンが形成されたものを用いる。そして、ステップ2
(S202)では、上記で示したようにして第1の検出
手段15によってレチクルステージ12に配置したレチ
クル5の投影面5aの水平面に対する傾きを検出する。Next, an exposure method using the exposure apparatus 3 will be described with reference to the flow charts shown in FIGS. 1 and 2. A wafer is used as the sample 4 to be exposed. First, step 1 in the first step (S201)
Then, the reticle 5 is arranged on the reticle stage 12 as a reticle load. The reticle 5 used here has a mask pattern for exposure and a mask pattern for inspection formed at four corners. And step 2
In (S202), the inclination of the projection surface 5a of the reticle 5 placed on the reticle stage 12 with respect to the horizontal plane is detected by the first detection means 15 as described above.
【0022】また、第2の工程中のステップ3(S20
3)では、ウエハロードとして露光を行うウエハを試料
4として試料台14に載置する。そして、ステップ4
(S204)では、ウエハの露光位置のアライメントを
行う。ここでは、例えば、ウエハの露光面内の数カ所を
サンプリングし、この複数の露光位置についてアライメ
ントを行う。Further, step 3 in the second process (S20
In 3), the wafer to be exposed as the wafer load is placed on the sample table 14 as the sample 4. And step 4
In (S204), alignment of the exposure position of the wafer is performed. Here, for example, several positions on the exposure surface of the wafer are sampled and alignment is performed at the plurality of exposure positions.
【0023】次いで、第3の工程としてステップ5(S
205)では、第1の検出手段15によって露光位置に
おけるウエハの露光面4aの傾きを検出する。Next, as a third step, step 5 (S
In 205), the first detection means 15 detects the tilt of the exposure surface 4a of the wafer at the exposure position.
【0024】そして、第4の工程としてステップ6(S
206)では、補正手段17で試料台14の傾きを調節
することによって、露光面4aがレチクル5の投影面5
aと平行になるように露光面4aを補正する。露光面4
aの補正は、露光の焦点高さの範囲で行う。Then, as a fourth step, step 6 (S
In 206), the exposure surface 4a is adjusted to the projection surface 5 of the reticle 5 by adjusting the inclination of the sample table 14 by the correction means 17.
The exposure surface 4a is corrected so as to be parallel to a. Exposure surface 4
The correction of a is performed within the range of the focus height of exposure.
【0025】その後、第5の工程としてステップ7(S
207)で、照明光学系11からレチクル5に露光光2
を照射し、レチクル5を通過した露光光2によってウエ
ハの露光面に対して露光を行う。After that, as a fifth step, step 7 (S
207), the exposure light 2 is emitted from the illumination optical system 11 to the reticle 5.
The exposure surface of the wafer is exposed by the exposure light 2 that has passed through the reticle 5.
【0026】上記露光方法では、レチクルが水平に配置
された状態で結像面が水平になるよ1に構成された露光
装置1を用いた露光において、レチクル5の投影面5a
と試料4の露光面4aとが平行になるように露光面を補
正した後に露光が行われる。したがって、レチクル5が
傾いた状態でレチクルステージ12に配置されることに
よる結像面の傾きに合わせるように試料4であるウエハ
の露光面4aの傾きが補正された状態で露光が行われ
る。In the above-mentioned exposure method, the projection surface 5a of the reticle 5 is exposed in the exposure using the exposure apparatus 1 in which the image plane becomes horizontal while the reticle is horizontally arranged.
After the exposure surface is corrected so that the exposure surface 4a of the sample 4 and the exposure surface 4a of the sample 4 are parallel to each other, the exposure is performed. Therefore, the exposure is performed in a state in which the tilt of the exposure surface 4a of the wafer, which is the sample 4, is corrected so as to match the tilt of the imaging surface due to the reticle 5 being tilted and arranged on the reticle stage 12.
【0027】尚、一枚のウエハの露光面に複数の露光シ
ョットを形成するように露光を行う場合には、次のステ
ップ8(S208)で、露光位置を移動して同様の露光
を行うか否かの判断を行う。そして、行うと判断した場
合には、予めアライメントを行った情報に基づいて、こ
こでは図示しないステップにおいて露光位置を移動した
後、ステップ5(S205)に戻っててその位置でのウ
エハの露光面の傾きを検出し、以降の工程を繰り返す。
る。ただし、露光位置を移動する毎にウエハのアライメ
ントを行う場合には、ここでは図示しないステップにお
いて露光位置を移動した後、ステップ4(S204)に
戻ってアライメントを行い、以降の工程を繰り返す。When performing the exposure so as to form a plurality of exposure shots on the exposure surface of one wafer, in the next step 8 (S208), the exposure position is moved to perform the same exposure. Determine whether or not. Then, if it is determined to be performed, the exposure position is moved in a step not shown here based on the information of the alignment performed in advance, and then the process returns to step 5 (S205) to return the exposure surface of the wafer at that position. Is detected, and the subsequent steps are repeated.
It However, when the wafer is aligned every time the exposure position is moved, the exposure position is moved in a step not shown here, and then the process returns to step 4 (S204) to perform the alignment, and the subsequent steps are repeated.
【0028】また、上記実施例で示した露光装置では、
複数の検査箇所での焦点高さを求めることによって結像
面を検出し、これによってレチクルの投影面の傾きを算
出する検出手段を用いた。しかし本発明はこれに限るも
のではなく、例えば、露光面4aの傾きを検出する検出
手段と同様に、測定光をレチクルの投影面で反射させて
レチクルの投影面の傾きを直接算出する手法を用いた検
出手段でも良い。さらに、第1の検出手段の演算部は、
補正手段の制御部に組み入れることが可能である。Further, in the exposure apparatus shown in the above embodiment,
The detection means is used which detects the image plane by obtaining the focal heights at a plurality of inspection points and thereby calculates the inclination of the projection plane of the reticle. However, the present invention is not limited to this, and for example, a method of directly calculating the inclination of the projection surface of the reticle by reflecting the measurement light on the projection surface of the reticle, as in the case of the detection unit that detects the inclination of the exposure surface 4a, is used. The detection means used may be used. Further, the calculation unit of the first detection means is
It can be incorporated in the control unit of the correction means.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上、説明したように本発明の露光装置
によれば、レチクルの投影面の傾きを考慮して試料の露
光面の傾きを補正することができるため、レチクルの投
影面の傾きによって傾いた結像面に試料の露光面を合わ
せる状態で配置することが可能になる。したがって、露
光の際には露光面における焦点深度を確保することが可
能になる。そして、上記露光方法によれば、レチクルの
傾きに対して試料の露光面の傾きを補正した後に露光を
行うことによって、結像面と露光面とのずれを防止した
露光を行うことができる。このため、露光の際に露光面
で焦点深度を確保することができ、半導体装置の製造工
程においては段差形状の上面に寸法精度の高いレジスト
パターンを形成することが可能になる。したがって、デ
バイス構造の微細化を図ることができる。As described above, according to the exposure apparatus of the present invention, the tilt of the exposure surface of the sample can be corrected in consideration of the tilt of the projection surface of the reticle, so that the tilt of the projection surface of the reticle is corrected. This makes it possible to arrange the sample so that the exposure surface of the sample is aligned with the tilted imaging surface. Therefore, at the time of exposure, it becomes possible to secure the depth of focus on the exposure surface. Further, according to the above-mentioned exposure method, the exposure is performed after the inclination of the exposure surface of the sample is corrected with respect to the inclination of the reticle, so that the exposure in which the deviation between the image plane and the exposure surface is prevented can be performed. Therefore, the depth of focus can be secured on the exposure surface during exposure, and a resist pattern with high dimensional accuracy can be formed on the upper surface of the step shape in the manufacturing process of the semiconductor device. Therefore, the device structure can be miniaturized.
【図1】実施例の露光装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an exposure apparatus according to an embodiment.
【図2】実施例の露光方法を示すフローチャートであ
る。FIG. 2 is a flowchart showing an exposure method of the embodiment.
【図3】従来の露光装置の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional exposure apparatus.
【図4】従来の露光方法を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a conventional exposure method.
1 露光装置 2 露光光 4 試料 4a 露光面 5 レチクル 5a 投影面 11 照明光学系 12 レチクルステージ 14 試料台 15 第1の検出手段 16 第2の検出手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 exposure apparatus 2 exposure light 4 sample 4a exposure surface 5 reticle 5a projection surface 11 illumination optical system 12 reticle stage 14 sample stage 15 first detection means 16 second detection means
Claims (2)
と、 当該レチクルステージに保持したレチクルに露光光を照
射する照明光学系と、 前記レチクルを通過した前記露光光によって露光を行う
試料を載置する試料台と、 前記レチクルステージに配置したレチクルにおける投影
面の傾きを検出する第1の検出手段と、 前記試料台に載置した試料の露光面の傾きを検出する第
2の検出手段と、 前記試料台に接続するものであって、前記第1の検出手
段と前記第2の検出手段とから入力した前記露光面の傾
きと前記投影面の傾きとから当該投影面の傾きに対する
前記露光面の傾きを補正するように当該試料台を駆動す
る補正手段とを備えたことを特徴とする露光装置。1. A reticle stage holding a reticle, an illumination optical system for irradiating the reticle held on the reticle stage with exposure light, and a sample table for mounting a sample to be exposed by the exposure light passing through the reticle. A first detecting means for detecting an inclination of a projection surface of a reticle arranged on the reticle stage; a second detecting means for detecting an inclination of an exposure surface of a sample placed on the sample table; The inclination of the exposure surface with respect to the inclination of the projection surface is calculated from the inclination of the exposure surface and the inclination of the projection surface which are input from the first detection means and the second detection means. An exposure apparatus comprising: a correction unit that drives the sample stage to perform correction.
当該レチクルの投影面の傾きを検出する第1の工程と、 前記投影露光装置の試料ステージに試料を配置してアラ
イメントを行う第2の工程と、 前記試料の露光面の傾きを検出する第3の工程と、 前記露光面の傾きと前記投影面の傾きとから、当該投影
面の傾きに対する前記露光面の傾きを補正する第4の工
程と、 前記レチクルに露光光を照射し、当該レチクルの投影面
を通過した露光光によって当該レチクルに形成されたパ
ターンを前記試料の露光面に投影する第5の工程とを行
う工程とを行うことを特徴とする露光方法。2. An exposure method using an exposure apparatus, wherein a reticle is arranged on a reticle stage of a projection exposure apparatus,
A first step of detecting the inclination of the projection surface of the reticle, a second step of arranging the sample on the sample stage of the projection exposure apparatus for alignment, and a third step of detecting the inclination of the exposure surface of the sample. And a fourth step of correcting the inclination of the exposure surface with respect to the inclination of the projection surface from the inclination of the exposure surface and the inclination of the projection surface, and irradiating the reticle with exposure light to expose the reticle. And a step of projecting a pattern formed on the reticle onto the exposure surface of the sample by the exposure light that has passed through the projection surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35095193A JPH07201713A (en) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | Exposure apparatus and exposure method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35095193A JPH07201713A (en) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | Exposure apparatus and exposure method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07201713A true JPH07201713A (en) | 1995-08-04 |
Family
ID=18414023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35095193A Pending JPH07201713A (en) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | Exposure apparatus and exposure method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07201713A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11186154A (en) * | 1997-12-19 | 1999-07-09 | Canon Inc | Projection exposure apparatus and method |
| JP2004111995A (en) * | 2003-12-17 | 2004-04-08 | Canon Inc | Projection exposure apparatus and method |
| KR100641504B1 (en) * | 2002-04-18 | 2006-10-31 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | Leveling device of the reticle stage |
| JP2009043865A (en) * | 2007-08-08 | 2009-02-26 | Nec Electronics Corp | Exposure equipment, exposure method, and manufacturing method of semiconductor device |
| CN103913953A (en) * | 2012-12-31 | 2014-07-09 | 上海微电子装备有限公司 | Apparatus for detecting focusing and leveling |
| CN104977809A (en) * | 2014-04-08 | 2015-10-14 | 上海微电子装备有限公司 | Method for calibrating vertical control parameters of lithography |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP35095193A patent/JPH07201713A/en active Pending
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