JPH0793252B2 - 露光装置 - Google Patents
露光装置Info
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- JPH0793252B2 JPH0793252B2 JP61253564A JP25356486A JPH0793252B2 JP H0793252 B2 JPH0793252 B2 JP H0793252B2 JP 61253564 A JP61253564 A JP 61253564A JP 25356486 A JP25356486 A JP 25356486A JP H0793252 B2 JPH0793252 B2 JP H0793252B2
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- servo
- exposure
- mask
- irradiation
- exposure apparatus
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- 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
- 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
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
- G03F7/70041—Production of exposure light, i.e. light sources by pulsed sources, e.g. multiplexing, pulse duration, interval control or intensity control
-
- 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
- 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
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
- G03F7/709—Vibration, e.g. vibration detection, compensation, suppression or isolation
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は半導体露光装置に関し、とくに光源制御とア
ライメントとの新規な組合わせによる露光方式に関する
ものである。
ライメントとの新規な組合わせによる露光方式に関する
ものである。
従来の半導体露光装置（図示は省略）においては、レー
ザ干渉計などの測長計測機を用いて、それぞれサーボ機
構を備えた２次元可動のステージ上に保持されたレチク
ル（マスクを含む）とウエハの位置検出を行い、レチク
ルあるいはウエハを所定位置に移動させてから、その位
置で上記２つのステージをともにサーボロツクして相対
的に両ステージの移動が実質上認められなくなってから
露光を行う方式が採用されていた。この場合半導体露光
装置の光源には一般的に水銀（Hg）ランプが用いられて
いる。
ザ干渉計などの測長計測機を用いて、それぞれサーボ機
構を備えた２次元可動のステージ上に保持されたレチク
ル（マスクを含む）とウエハの位置検出を行い、レチク
ルあるいはウエハを所定位置に移動させてから、その位
置で上記２つのステージをともにサーボロツクして相対
的に両ステージの移動が実質上認められなくなってから
露光を行う方式が採用されていた。この場合半導体露光
装置の光源には一般的に水銀（Hg）ランプが用いられて
いる。
上記のように水銀ランプを光源とする従来の露光装置に
おいては、水銀ランプが連続発光の光源であるため、露
光時間中はウエハステージのサーボをｘ−ｙ軸ともにか
けつづける必要がある。また、ｘ軸及びｙ軸の両方共
に、サーボがかかったのを確認後、露光のためのシヤツ
タを開ける必要があった。このため、ステージの静定を
持つ時間が必然的にスループツトの低下を招いていた。
また、ウエハステージは上記のようにサーボロツクされ
たとしてもサーボ域において、厳密にはｘ−ｙ軸ともに
ゆれていた。
おいては、水銀ランプが連続発光の光源であるため、露
光時間中はウエハステージのサーボをｘ−ｙ軸ともにか
けつづける必要がある。また、ｘ軸及びｙ軸の両方共
に、サーボがかかったのを確認後、露光のためのシヤツ
タを開ける必要があった。このため、ステージの静定を
持つ時間が必然的にスループツトの低下を招いていた。
また、ウエハステージは上記のようにサーボロツクされ
たとしてもサーボ域において、厳密にはｘ−ｙ軸ともに
ゆれていた。
例えば、この場合の露光方法の説明図を第３図に示す。
図において、第３図（ａ）はｘ軸方向のサーボ状態を表
わすグラフ、第３図（ｂ）はｙ軸方向のサーボ状態を表
わすグラフ、第３図（ｃ）は上記シヤツタによる露光の
タイミングを示すグラフであるが、上記（ａ），（ｂ）
及び（ｃ）ともに互いに関連するので、第３図全体とし
て相関する型式で示している。図において、いずれも横
軸は時間、縦軸は（ａ）はｘ軸方向の位置距離、（ｂ）
はｙ軸方向の位置距離で０目盛が所定基準位置（露光位
置）を示し、（ｃ）はシヤツタのタイミング状態を示
す。なお、T0はサーボ確認時間、T1はシヤツタ開時間で
ある。すなわち、サーボ確認をT0時間だけ行った後、T1
時間シヤツタを開いて露光を行うものである。したがっ
て、ｘ−ｙ軸方向ともにサーボされる時間がかかりすぎ
る無駄があるし、サーボ中のふらつきも第３図（ａ）及
び（ｂ）に示したように完全に除去できず、リソグラフ
ィ技術の微細化という目的に対応するには問題を残して
いた。
図において、第３図（ａ）はｘ軸方向のサーボ状態を表
わすグラフ、第３図（ｂ）はｙ軸方向のサーボ状態を表
わすグラフ、第３図（ｃ）は上記シヤツタによる露光の
タイミングを示すグラフであるが、上記（ａ），（ｂ）
及び（ｃ）ともに互いに関連するので、第３図全体とし
て相関する型式で示している。図において、いずれも横
軸は時間、縦軸は（ａ）はｘ軸方向の位置距離、（ｂ）
はｙ軸方向の位置距離で０目盛が所定基準位置（露光位
置）を示し、（ｃ）はシヤツタのタイミング状態を示
す。なお、T0はサーボ確認時間、T1はシヤツタ開時間で
ある。すなわち、サーボ確認をT0時間だけ行った後、T1
時間シヤツタを開いて露光を行うものである。したがっ
て、ｘ−ｙ軸方向ともにサーボされる時間がかかりすぎ
る無駄があるし、サーボ中のふらつきも第３図（ａ）及
び（ｂ）に示したように完全に除去できず、リソグラフ
ィ技術の微細化という目的に対応するには問題を残して
いた。
上記のほか、万一露光中にサーボ状態からはずれると、
像がぶれるという危険性があることと、機構上、ｘ−ｙ
両軸を合致するためのサーボ系も複雑になっていた。
像がぶれるという危険性があることと、機構上、ｘ−ｙ
両軸を合致するためのサーボ系も複雑になっていた。
上記の事柄をまとめると、ステージ停止までの時間ロス
や、ステージのサーボゆらきに起因するステージ停止の
安定性の不良による解像力の低下などが、従来の露光装
置の問題点である。なお、露光中の振動により解像力が
低下するという指摘は学会でも報告されている。
や、ステージのサーボゆらきに起因するステージ停止の
安定性の不良による解像力の低下などが、従来の露光装
置の問題点である。なお、露光中の振動により解像力が
低下するという指摘は学会でも報告されている。
この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、光源にはパルス光源を用いることとし、パルス光源
に適した露光装置と露光方式を提供することを目的とす
るものである。
で、光源にはパルス光源を用いることとし、パルス光源
に適した露光装置と露光方式を提供することを目的とす
るものである。
この発明に係る露光装置は、極めて短時間のパルス状光
源たとえばエキシマレーザを光源とする露光装置であっ
て、互いに直交する二方向へレチクルとウエハとを相対
移動させる移動手段、例えばｘ−ｙステージをサーボ制
御するときにサーボの片側を強くかけ他方を弱めにかけ
ることを技術的要点とするものである。
源たとえばエキシマレーザを光源とする露光装置であっ
て、互いに直交する二方向へレチクルとウエハとを相対
移動させる移動手段、例えばｘ−ｙステージをサーボ制
御するときにサーボの片側を強くかけ他方を弱めにかけ
ることを技術的要点とするものである。
この発明においては、まずパルス光源として例えばエキ
シマレーザを使用するため、発光時間が極めて短く、像
のぶれに対して全く影響されない。さらに、これを利用
して、ステージ制御方法において、ｘ−ｙステージのサ
ーボの片側を強くかけ、他方を弱めにかけるので、ステ
ージの片側に対しては位置決めの精度及び時間とも良く
なる。そして他方の軸に関する位置信号で発光のトリガ
ーをかけるのでｘ−ｙ方向とも高精度の位置決め（重ね
合わせ）が可能となる。以下、本発明を実施例によって
説明する。
シマレーザを使用するため、発光時間が極めて短く、像
のぶれに対して全く影響されない。さらに、これを利用
して、ステージ制御方法において、ｘ−ｙステージのサ
ーボの片側を強くかけ、他方を弱めにかけるので、ステ
ージの片側に対しては位置決めの精度及び時間とも良く
なる。そして他方の軸に関する位置信号で発光のトリガ
ーをかけるのでｘ−ｙ方向とも高精度の位置決め（重ね
合わせ）が可能となる。以下、本発明を実施例によって
説明する。
第１図はこの発明の一実施例を示すステツプ・アンド・
リピート方式の投影露光装置の説明図である。光源には
パルス光源としてエキシマレーザを用いている。この光
源の特徴はパルス光（発光時間は約10nsec）で波長の短
い遠紫外光（U.V）が得られることである。
リピート方式の投影露光装置の説明図である。光源には
パルス光源としてエキシマレーザを用いている。この光
源の特徴はパルス光（発光時間は約10nsec）で波長の短
い遠紫外光（U.V）が得られることである。
第１図において、主光学系は、投影レンズ１でレチクル
２のパターンの像をウエハ３に投影するものである。照
明光源としてのエキシマレーザ14から出射したレーザ光
は、２個のミラーを介してエキスパンダ15で構成される
レンズ系に入射する。エキスパンダー15は集光レンズ15
aのほかに、光量分布を均一にする光学系（オプチカル
インテグレータやスペツクル低減素子等）を内蔵してお
り、集光されたレーザビームがレチクル２を照射する。
上記エキシマレーザ14,エキスパンター15等により照明
手段を形成している。また、ウエハ３はｘ−ｙ方向に移
動するステージ４の上に載置固定されている。ステージ
４に取付けられた移動鏡５と投影レンズ１に取付けられ
た固定鏡5aとミラー及びハーフミラー６及び検出器７で
構成される干渉計で位置検出手段を形成している。この
干渉計は0.01μｍ程度の精度でステージ位置をモニタす
ることが可能である。ステージ４はサーボモータ８とネ
ジ９によってｘ方向に移動されて、サーボモータ８を用
いた移動手段が形成される。なお、ｘ方向と直角方向に
移動させるｙ方向の移動機構については図示は省略し
た。10はこの移動手段のための制御系であり、干渉計の
位置計測用のデジタルカウンタやモータ８の電源制御系
が含まれている。
２のパターンの像をウエハ３に投影するものである。照
明光源としてのエキシマレーザ14から出射したレーザ光
は、２個のミラーを介してエキスパンダ15で構成される
レンズ系に入射する。エキスパンダー15は集光レンズ15
aのほかに、光量分布を均一にする光学系（オプチカル
インテグレータやスペツクル低減素子等）を内蔵してお
り、集光されたレーザビームがレチクル２を照射する。
上記エキシマレーザ14,エキスパンター15等により照明
手段を形成している。また、ウエハ３はｘ−ｙ方向に移
動するステージ４の上に載置固定されている。ステージ
４に取付けられた移動鏡５と投影レンズ１に取付けられ
た固定鏡5aとミラー及びハーフミラー６及び検出器７で
構成される干渉計で位置検出手段を形成している。この
干渉計は0.01μｍ程度の精度でステージ位置をモニタす
ることが可能である。ステージ４はサーボモータ８とネ
ジ９によってｘ方向に移動されて、サーボモータ８を用
いた移動手段が形成される。なお、ｘ方向と直角方向に
移動させるｙ方向の移動機構については図示は省略し
た。10はこの移動手段のための制御系であり、干渉計の
位置計測用のデジタルカウンタやモータ８の電源制御系
が含まれている。
12はアライメント系で、レチクル２とウエハ３にあらか
じめ形成されているアライメントマークを検出し、その
位置ずれ量を求める系であり、アライメントマーク検出
のための光学系と位置ずれ計算用の電気系などが含まれ
ている。11はシステム制御系（CPU）で各種の命令を各
ユニツト系に与えその動作の確認を行う。なお、13はCP
U11及びアライメント系の指令によりエキシマレーザ14
に発光動作を行なわせるトリガーユニツトである。
じめ形成されているアライメントマークを検出し、その
位置ずれ量を求める系であり、アライメントマーク検出
のための光学系と位置ずれ計算用の電気系などが含まれ
ている。11はシステム制御系（CPU）で各種の命令を各
ユニツト系に与えその動作の確認を行う。なお、13はCP
U11及びアライメント系の指令によりエキシマレーザ14
に発光動作を行なわせるトリガーユニツトである。
上記のような機構と機能を有する露光装置において、前
記のような従来の水銀ランプのような連続発光の光源の
代りに、エキシマレーザをパルス光源に使用すると、発
光時間が10nsec程度と短いために、露光中にステージ４
が動いたとしても、そのためによる解像力の低下は来た
さないという特徴がある。
記のような従来の水銀ランプのような連続発光の光源の
代りに、エキシマレーザをパルス光源に使用すると、発
光時間が10nsec程度と短いために、露光中にステージ４
が動いたとしても、そのためによる解像力の低下は来た
さないという特徴がある。
そこで、上記の利点を応用して、ステージ制御方法を変
えて、例えばｘ軸にはサーボを強くかけ（例えば位置偏
差信号、速度信号等のフイードバツクゲインを多くす
る）、ｙ軸にはサーボを非常にゆるくかけることにす
る。その有様を第２図の説明図に示した。第２図（ａ）
及び（ｂ）において、横軸はサーボによる位置合せ時
間、第２図（ｃ）の横軸はトリガー13のタイミングを示
し、第２図（ａ）及び（ｂ）の時間に対応する時間であ
る。また第２図（ａ）の縦軸はｘ軸方向の偏位距離を示
し、図に示したS0はサーボ範囲であり、０位置は検出す
べき位置の基準値（露光位置）である。第２図（ｂ）の
縦軸はｙ軸方向の偏位距離を示し、第２図（ｃ）の縦軸
はエキシマレーザのパルス光の強さに対応する量であ
る。
えて、例えばｘ軸にはサーボを強くかけ（例えば位置偏
差信号、速度信号等のフイードバツクゲインを多くす
る）、ｙ軸にはサーボを非常にゆるくかけることにす
る。その有様を第２図の説明図に示した。第２図（ａ）
及び（ｂ）において、横軸はサーボによる位置合せ時
間、第２図（ｃ）の横軸はトリガー13のタイミングを示
し、第２図（ａ）及び（ｂ）の時間に対応する時間であ
る。また第２図（ａ）の縦軸はｘ軸方向の偏位距離を示
し、図に示したS0はサーボ範囲であり、０位置は検出す
べき位置の基準値（露光位置）である。第２図（ｂ）の
縦軸はｙ軸方向の偏位距離を示し、第２図（ｃ）の縦軸
はエキシマレーザのパルス光の強さに対応する量であ
る。
第２図に示したように、サーボのかけ方で、ｘ軸方向に
は、第２図（ａ）に示すように強くサーボをかけると、
急速に収束し、サーボ範囲S0からはずれない。これに対
しｙ軸方向はサーボのかけ方が弱いので、第２図（ｂ）
のようにほぼ収束状態になってもふらつくが、第２図
（ｃ）に示すように目標値（０位置）をよぎる時間例え
ばt1,t2,t3及びt4の時間位置でエキシマレーザ13のトリ
ガーをかけてやれば位置精度の良い露光を行うことがで
きる。具体的には、ｙ軸に対してはサーボ範囲S1を広く
してやり、ステージが範囲S1に突入して最初に目標値を
よぎったときからパルス露光が開始される。このように
して、露光中の振動等による解像力の問題や、サーボず
れの危険性の全くない露光を行うことができる。特にス
テツプ・アンド・リピート方式の場合、ウエハ上の１列
のシヨツトをｘ方向に露光してから、１列分だけｙ方向
にステージを送るので、このときはｙ方向のサーボは強
くかけ、ｘ方向のサーボは弱くしておくとよい（ｘ方向
のステツピング時）。
は、第２図（ａ）に示すように強くサーボをかけると、
急速に収束し、サーボ範囲S0からはずれない。これに対
しｙ軸方向はサーボのかけ方が弱いので、第２図（ｂ）
のようにほぼ収束状態になってもふらつくが、第２図
（ｃ）に示すように目標値（０位置）をよぎる時間例え
ばt1,t2,t3及びt4の時間位置でエキシマレーザ13のトリ
ガーをかけてやれば位置精度の良い露光を行うことがで
きる。具体的には、ｙ軸に対してはサーボ範囲S1を広く
してやり、ステージが範囲S1に突入して最初に目標値を
よぎったときからパルス露光が開始される。このように
して、露光中の振動等による解像力の問題や、サーボず
れの危険性の全くない露光を行うことができる。特にス
テツプ・アンド・リピート方式の場合、ウエハ上の１列
のシヨツトをｘ方向に露光してから、１列分だけｙ方向
にステージを送るので、このときはｙ方向のサーボは強
くかけ、ｘ方向のサーボは弱くしておくとよい（ｘ方向
のステツピング時）。
なお、上記実施例では、例えばｙ軸のようにゆるめる側
の位置に同期したエキシマレーザのトリガー、すなわち
ｙ軸の干渉計の値が目標値をよぎる時間的位置でかける
場合について説明を行ったが、この外にも例えばアライ
メント系のアライメント合致信号に同期してトリガーを
かける方法に従っても同様の効果をもつことはいうまで
もない。
の位置に同期したエキシマレーザのトリガー、すなわち
ｙ軸の干渉計の値が目標値をよぎる時間的位置でかける
場合について説明を行ったが、この外にも例えばアライ
メント系のアライメント合致信号に同期してトリガーを
かける方法に従っても同様の効果をもつことはいうまで
もない。
この場合も、例えばウエハステージ４のｙ軸については
サーボロツクを強くかけておき、ｘ軸についてはサーボ
ロツクを弱くしておき、ｘ方向のアライメント系12によ
りレチクル２のマークとウエハ３のマークとの位置ずれ
をモニターしつつ、両マークが所定の位置関係になった
瞬間に、エキシマレーザのトリガーを行なうようにす
る。
サーボロツクを強くかけておき、ｘ軸についてはサーボ
ロツクを弱くしておき、ｘ方向のアライメント系12によ
りレチクル２のマークとウエハ３のマークとの位置ずれ
をモニターしつつ、両マークが所定の位置関係になった
瞬間に、エキシマレーザのトリガーを行なうようにす
る。
また現在考えられているエキシマ・ステツパーでは、１
シヨツト（ウエハ上の１回の投影領域）の露光に関して
数パルス以上が必要になるものと予想されている。その
パルス数はエキシマレーザの１パルスのパワーと相関が
あるものである。第２図（ｂ）に示したように、サーボ
ロツクを弱くかけた方向に関するステージ４の位置偏差
は一般に減衰振動をともなって目標値に収束していく。
従って、ステージ４の干渉計（又はアライメント系）で
検出された位置が目標値と一致した瞬間にエキシマレー
ザのトリガーをかける場合、減衰振動の特性によって
は、全体的な露光時間が長くなることもある。そこでこ
の問題を解決する目的で、２段階の露光方式を採用す
る。この方式を第４図に基づいて説明する。第４図は第
２図（ｂ），（ｃ）に対応するものであり、横軸は時間
を表わし、第４図（ａ）の縦軸はステージ４のｙ軸方向
の位置偏差量を表わし、第４図（ｂ）の縦軸はエキシマ
レーザのパルスの光強度（レベル）を表わす。先の第２
図の場合と同様に、サーボロツクの領域S1を定め、時刻
t1,t2,t3,t4にエキシマレーザのトリガーをかける。こ
のとき、レチクルを照射するエキシマレーザの１パルス
あたりのエネルギーはほぼ最大になるように不図示の光
アツテネータ等を用いて設定しておく。そして時刻t1か
ら一定時間tcの経過後、ｙ軸方向のステージ駆動用のモ
ータに対するサーボロツク領域をS1からS2に狭くする。
すなわちサーボのかけ方を強くする。この領域S2は露光
しようとするパターンの線幅や重ね合わせ精度によって
決められるが、例えば0.8μｍの幅のパターンを露光す
る場合、重ね合わせ精度を線幅の1/10程度とすると、領
域S2は0.08μｍ、すなわち目標値に対して±0.04μｍと
なる。干渉計の分解能を0.01μｍとすると、デジタルカ
ウンタの計数値変化は±４カウント以内ということにな
る。そこで領域S2に切り替えた後、デジタルカウンタの
目標値に対する変化量が±４カウント以内の間は、第４
図の時刻t5〜t6、及びt7〜t8に示すように、エキシマレ
ーザのパルス発光を高い繰り返し周波数で連続して行な
う。時刻t6〜t7の間は±４カウント以上変化したのでパ
ルス発光が中断されている。そして本実施例では、時刻
t5〜t8にかけてのパルス光のレベルを順次小さくなるよ
うにした。これはエキシマレーザのパルス毎の光強度に
ムラが生じるため、ウエハ上で適正露光量を得るため
に、露光が終りに近づいたときの修正露光を加えること
を意味する。もちろん時刻t5〜t8の間で、最大のパワー
でエキシマレーザのパルスを照射してもよい。尚、第４
図で時刻t9は次のシヨツトのためにステージ４とステツ
ピングした時点である。またエキシマレーザのパルス毎
のレベル調整はレーザ光源自体でも可能である。
シヨツト（ウエハ上の１回の投影領域）の露光に関して
数パルス以上が必要になるものと予想されている。その
パルス数はエキシマレーザの１パルスのパワーと相関が
あるものである。第２図（ｂ）に示したように、サーボ
ロツクを弱くかけた方向に関するステージ４の位置偏差
は一般に減衰振動をともなって目標値に収束していく。
従って、ステージ４の干渉計（又はアライメント系）で
検出された位置が目標値と一致した瞬間にエキシマレー
ザのトリガーをかける場合、減衰振動の特性によって
は、全体的な露光時間が長くなることもある。そこでこ
の問題を解決する目的で、２段階の露光方式を採用す
る。この方式を第４図に基づいて説明する。第４図は第
２図（ｂ），（ｃ）に対応するものであり、横軸は時間
を表わし、第４図（ａ）の縦軸はステージ４のｙ軸方向
の位置偏差量を表わし、第４図（ｂ）の縦軸はエキシマ
レーザのパルスの光強度（レベル）を表わす。先の第２
図の場合と同様に、サーボロツクの領域S1を定め、時刻
t1,t2,t3,t4にエキシマレーザのトリガーをかける。こ
のとき、レチクルを照射するエキシマレーザの１パルス
あたりのエネルギーはほぼ最大になるように不図示の光
アツテネータ等を用いて設定しておく。そして時刻t1か
ら一定時間tcの経過後、ｙ軸方向のステージ駆動用のモ
ータに対するサーボロツク領域をS1からS2に狭くする。
すなわちサーボのかけ方を強くする。この領域S2は露光
しようとするパターンの線幅や重ね合わせ精度によって
決められるが、例えば0.8μｍの幅のパターンを露光す
る場合、重ね合わせ精度を線幅の1/10程度とすると、領
域S2は0.08μｍ、すなわち目標値に対して±0.04μｍと
なる。干渉計の分解能を0.01μｍとすると、デジタルカ
ウンタの計数値変化は±４カウント以内ということにな
る。そこで領域S2に切り替えた後、デジタルカウンタの
目標値に対する変化量が±４カウント以内の間は、第４
図の時刻t5〜t6、及びt7〜t8に示すように、エキシマレ
ーザのパルス発光を高い繰り返し周波数で連続して行な
う。時刻t6〜t7の間は±４カウント以上変化したのでパ
ルス発光が中断されている。そして本実施例では、時刻
t5〜t8にかけてのパルス光のレベルを順次小さくなるよ
うにした。これはエキシマレーザのパルス毎の光強度に
ムラが生じるため、ウエハ上で適正露光量を得るため
に、露光が終りに近づいたときの修正露光を加えること
を意味する。もちろん時刻t5〜t8の間で、最大のパワー
でエキシマレーザのパルスを照射してもよい。尚、第４
図で時刻t9は次のシヨツトのためにステージ４とステツ
ピングした時点である。またエキシマレーザのパルス毎
のレベル調整はレーザ光源自体でも可能である。
さらに本発明はパルス性のエネルギーを用いて露光を行
なう装置では同様に実施可能である。例えばプラズマＸ
線源のようなパルス性の軟Ｘ線を用いたＸ線露光装置で
も同様に実施できる。また第１図において、レチクル２
のステージ（不図示）の位置を干渉計16でモニターし、
ウエハ３とレチクル２のフアインアライメント時にレチ
クル２を微動させる方式の装置でも、その干渉計16の一
方の軸からの位置情報に基づいてエキシマレーザをトリ
ガーすることができる。
なう装置では同様に実施可能である。例えばプラズマＸ
線源のようなパルス性の軟Ｘ線を用いたＸ線露光装置で
も同様に実施できる。また第１図において、レチクル２
のステージ（不図示）の位置を干渉計16でモニターし、
ウエハ３とレチクル２のフアインアライメント時にレチ
クル２を微動させる方式の装置でも、その干渉計16の一
方の軸からの位置情報に基づいてエキシマレーザをトリ
ガーすることができる。
以上のように本発明によれば、ウエハステージのｘ−ｙ
軸のサーボモータの片側のサーボを強くかけ、他方を弱
めにかけることによって、ステージの片側における位置
決めの精度及び時間共に良くなる。また、他方の位置信
号でトリガーをかけるため、多重露光の重ね合わせ露光
においても、干渉計の最小分解能に近い精度が得られる
ことが期待できる。
軸のサーボモータの片側のサーボを強くかけ、他方を弱
めにかけることによって、ステージの片側における位置
決めの精度及び時間共に良くなる。また、他方の位置信
号でトリガーをかけるため、多重露光の重ね合わせ露光
においても、干渉計の最小分解能に近い精度が得られる
ことが期待できる。
また、エキシマレーザ等のパルス光のパルス性により、
像のぶれに対しては全く影響されることがない。その上
露光中もアライメント信号を得ることのできるアライメ
ント方式を採用すれば、露光装置外からの振動だけでな
く、内部の振動による解像力の劣化も防ぐことができる
効果がある。
像のぶれに対しては全く影響されることがない。その上
露光中もアライメント信号を得ることのできるアライメ
ント方式を採用すれば、露光装置外からの振動だけでな
く、内部の振動による解像力の劣化も防ぐことができる
効果がある。
さらに、機構的には、この方式は片軸サーボのため、電
気及び制御系もその分だけ簡略化できる効果がある。
気及び制御系もその分だけ簡略化できる効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す露光装置全体の説明
図、第２図は本発明の露光方法におけるステージの位置
とエキシマレーザへのトリガーを出すタイミングの説明
図、第３図は従来の水銀ランプを光源とする露光装置の
露光のタイミングの説明図、第４図はステージ位置とエ
キシマレーザのトリガータイミングの説明図である。 図において、１は投影レンズ、２はレチクル、３はウエ
ハ、４はウエハのｘ−ｙステージ、11はシステム制御
系、12はアライメント系、13はエキシマレーザトリガー
ユニツト、14はエキシマレーザ、16はレチクル干渉計及
びレチクル制御系である。
図、第２図は本発明の露光方法におけるステージの位置
とエキシマレーザへのトリガーを出すタイミングの説明
図、第３図は従来の水銀ランプを光源とする露光装置の
露光のタイミングの説明図、第４図はステージ位置とエ
キシマレーザのトリガータイミングの説明図である。 図において、１は投影レンズ、２はレチクル、３はウエ
ハ、４はウエハのｘ−ｙステージ、11はシステム制御
系、12はアライメント系、13はエキシマレーザトリガー
ユニツト、14はエキシマレーザ、16はレチクル干渉計及
びレチクル制御系である。
Claims (4)
- 【請求項１】マスクのパターン像で感応基板を露光する
露光装置において、 パルスエネルギーを前記マスクに照射する照射主段と、 互いに直交する二方向へ前記マスクと前記感応基板とを
相対移動させる移動手段と、 前記マスクと前記感応基板との相対位置を前記二方向に
関して独立に検出し得る位置検出手段と、 前記位置検出手段の出力に基づき、前記移動手段をサー
ボ制御して前記二方向に関する前記マスクと前記感応基
板との位置決めを行なうときに、前記二方向のうちの一
方向のサーボ範囲を他方向のサーボ範囲よりも大きく設
定する位置決め制御手段と、 該位置決め制御手段による前記移動手段のサーボ制御中
に、前記位置検出手段の出力に基づいて前記照射手段を
制御する照射制御手段と、を備えたことを特徴とする露
光装置。 - 【請求項２】前記照射制御手段は、前記二方向のうち前
記位置決め制御手段でサーボ範囲を大きく設定された方
向に関する前記位置検出手段の出力に基づいて、前記照
射手段を制御することを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の露光装置。 - 【請求項３】前記照射制御手段は、前記マスクと前記感
応基板との相対位置が目標位置と一致したときに前記照
射手段にパルスエネルギー発生の指令を出力することを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の露光装置。 - 【請求項４】前記パルスエネルギーはエキシマレーザで
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の露
光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61253564A JPH0793252B2 (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61253564A JPH0793252B2 (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63108719A JPS63108719A (ja) | 1988-05-13 |
| JPH0793252B2 true JPH0793252B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=17253121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61253564A Expired - Fee Related JPH0793252B2 (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0793252B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05136023A (ja) * | 1991-11-14 | 1993-06-01 | Nikon Corp | 投影露光装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5239364A (en) * | 1975-09-25 | 1977-03-26 | Hitachi Ltd | Apparatus for printing pattern for shadow mask on dry plate |
| FR2406236A1 (fr) * | 1976-12-10 | 1979-05-11 | Thomson Csf | Dispositif optique a source coherente pour le transfert rapide de motifs sur substrats, applique a la realisation de composants et circuits a microstructures |
-
1986
- 1986-10-27 JP JP61253564A patent/JPH0793252B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63108719A (ja) | 1988-05-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |