JPH11238666A - Ｘ線投影露光装置 - Google Patents
Ｘ線投影露光装置Info
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- JPH11238666A JPH11238666A JP10037617A JP3761798A JPH11238666A JP H11238666 A JPH11238666 A JP H11238666A JP 10037617 A JP10037617 A JP 10037617A JP 3761798 A JP3761798 A JP 3761798A JP H11238666 A JPH11238666 A JP H11238666A
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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
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
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- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ウエハと反射鏡の間隔を大きくすることは、結
像光学系の光学性能を低下させるため、極めて困難であ
った。 【解決手段】少なくとも、Ｘ線源１と、該Ｘ線源１から
発生するＸ線を所定のパターンを有するマスク４上に照
射する照明光学系２と、該マスク４からのＸ線を受けて
前記パターンの像を基板６上に投影結像する投影結像光
学系３と、前記基板６を保持する基板ステージ７と、該
基板６の前記投影結像光学系４の光軸方向の位置を光学
的に検出する位置検出装置８とを有するＸ線投影露光装
置であって、前記投影結像光学系をＸ線を反射する複数
の反射鏡３１〜３４で構成し、該複数の反射鏡３１〜３
４の間に、前記位置検出装置８の少なくとも一部を配置
することを特徴とするＸ線投影露光装置。
像光学系の光学性能を低下させるため、極めて困難であ
った。 【解決手段】少なくとも、Ｘ線源１と、該Ｘ線源１から
発生するＸ線を所定のパターンを有するマスク４上に照
射する照明光学系２と、該マスク４からのＸ線を受けて
前記パターンの像を基板６上に投影結像する投影結像光
学系３と、前記基板６を保持する基板ステージ７と、該
基板６の前記投影結像光学系４の光軸方向の位置を光学
的に検出する位置検出装置８とを有するＸ線投影露光装
置であって、前記投影結像光学系をＸ線を反射する複数
の反射鏡３１〜３４で構成し、該複数の反射鏡３１〜３
４の間に、前記位置検出装置８の少なくとも一部を配置
することを特徴とするＸ線投影露光装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばＸ線光学系
等のミラープロジェクション方式によりマスク（または
レチクルとも言う）上の回路パターンを反射型の結像光
学系を介してウエハ等の基板上に転写する際に好適なＸ
線投影露光装置に関するものである。
等のミラープロジェクション方式によりマスク（または
レチクルとも言う）上の回路パターンを反射型の結像光
学系を介してウエハ等の基板上に転写する際に好適なＸ
線投影露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体製造用の露光装置は、物体
面としてのマスク（フォトマスク）上に形成された回路
パターンを結像光学系を介してウエハ等の感応基板上に
投影転写する。感応基板にはレジストが塗布されてお
り、露光することによってレジストが感光し、レジスト
パターンが得られる。
面としてのマスク（フォトマスク）上に形成された回路
パターンを結像光学系を介してウエハ等の感応基板上に
投影転写する。感応基板にはレジストが塗布されてお
り、露光することによってレジストが感光し、レジスト
パターンが得られる。
【０００３】露光装置の解像力Wは、主に露光波長λと
結像光学系の開口数NAで決まり、次式で表される。
結像光学系の開口数NAで決まり、次式で表される。
【０００４】
【数１】Ｗ＝ｋ１λ／ＮＡ （ｋ１:定数） 従って、解像力を向上させるためには、波長を短くする
かあるいは開口数を大きくすることが必要となる。現
在、半導体の製造に用いられている露光装置は主に波長
365nmのｉ線を使用しており、開口数約0.5で0.5μｍの
解像力が得られている。開口数を大きくすることは、光
学設計上困難であることから、今後露光光の短波長化が
必要となる。ｉ線より短波長の露光光としては、例えば
エキシマレーザーが挙げられ、その波長はKrFで248nm、
ArFで193nmであり、KrFでは0.25μｍ、ArFでは0.18μｍ
の解像力が得られる。そして、露光光としてさらに波長
の短いＸ線を用いると、例えば波長13nmで0.1μｍ以下
の解像力が得られる。
かあるいは開口数を大きくすることが必要となる。現
在、半導体の製造に用いられている露光装置は主に波長
365nmのｉ線を使用しており、開口数約0.5で0.5μｍの
解像力が得られている。開口数を大きくすることは、光
学設計上困難であることから、今後露光光の短波長化が
必要となる。ｉ線より短波長の露光光としては、例えば
エキシマレーザーが挙げられ、その波長はKrFで248nm、
ArFで193nmであり、KrFでは0.25μｍ、ArFでは0.18μｍ
の解像力が得られる。そして、露光光としてさらに波長
の短いＸ線を用いると、例えば波長13nmで0.1μｍ以下
の解像力が得られる。
【０００５】従来の露光装置は、主に光源と照明光学系
と投影結像光学系で構成される。投影結像光学系は複数
のレンズあるいは反射鏡等で構成され、マスク上のパタ
ーンをウエハ上に結像するようになっている。露光装置
が所望の解像力を有するためには、少なくとも結像光学
系が無収差あるいは無収差に近い光学系である必要があ
る。仮に、結像光学系に収差があると、レジストパター
ンの断面形状が劣化し、露光後のプロセスに悪影響を及
ぼすほか、像が歪んでしまうといった問題が生じる。
と投影結像光学系で構成される。投影結像光学系は複数
のレンズあるいは反射鏡等で構成され、マスク上のパタ
ーンをウエハ上に結像するようになっている。露光装置
が所望の解像力を有するためには、少なくとも結像光学
系が無収差あるいは無収差に近い光学系である必要があ
る。仮に、結像光学系に収差があると、レジストパター
ンの断面形状が劣化し、露光後のプロセスに悪影響を及
ぼすほか、像が歪んでしまうといった問題が生じる。
【０００６】また、従来の半導体露光装置は投影結像光
学系の焦点位置近傍で高い解像力を得ることが出来る。
従って、ウエハは、その露光する表面位置を投影結像光
学系の焦点位置近傍に配置しなければならない。投影結
像光学系が高い解像力を示す範囲（光軸方向の長さ）を
焦点深度と称する。焦点深度DOFは主に露光波長λと結
像光学系の開口数NAで決まり、次式で表される。
学系の焦点位置近傍で高い解像力を得ることが出来る。
従って、ウエハは、その露光する表面位置を投影結像光
学系の焦点位置近傍に配置しなければならない。投影結
像光学系が高い解像力を示す範囲（光軸方向の長さ）を
焦点深度と称する。焦点深度DOFは主に露光波長λと結
像光学系の開口数NAで決まり、次式で表される。
【０００７】
【数２】DOF＝ｋ２λ／ＮＡ2 k2:定数 例えば波長365nmで開口数を0.5、定数を1とすると、DOF
は1.5μｍとなる。ウエハ表面を焦点深度の範囲に配置
して露光するために、露光装置にはウエハ表面の投影結
像光学系の光軸方向の位置を検出する装置（以下、焦点
検出装置と称する）が設けられている。これによりウエ
ハの光軸方向の位置を検出し、ウエハステージによりウ
エハの光軸方向の位置を調整する。
は1.5μｍとなる。ウエハ表面を焦点深度の範囲に配置
して露光するために、露光装置にはウエハ表面の投影結
像光学系の光軸方向の位置を検出する装置（以下、焦点
検出装置と称する）が設けられている。これによりウエ
ハの光軸方向の位置を検出し、ウエハステージによりウ
エハの光軸方向の位置を調整する。
【０００８】焦点検出装置は、例えば図３に示すような
光学的な検出装置がある。これは一般的に三角測量法と
呼ばれるものであり、ウエハ６上に斜入射で照明光８１
を照射して、その反射光８２を光検出器８６で検出する
ものである。ウエハ位置が変わると、反射光束の光路が
変わり、反射光の検出器への入射位置が変化する。検出
器には、1次元あるいは2次元の位置検出センサを用い
る。
光学的な検出装置がある。これは一般的に三角測量法と
呼ばれるものであり、ウエハ６上に斜入射で照明光８１
を照射して、その反射光８２を光検出器８６で検出する
ものである。ウエハ位置が変わると、反射光束の光路が
変わり、反射光の検出器への入射位置が変化する。検出
器には、1次元あるいは2次元の位置検出センサを用い
る。
【０００９】このような焦点検出装置は、ウエハ上の検
出位置（つまり、検出光の照射される位置）をパターン
を露光する位置およびその近傍に設定できるため好まし
い。従来の露光装置の場合、焦点検出装置は、結像光学
系とウエハの間に配置されていた。従来のｉ線を用いた
露光装置の一部の概念図を図４に示す。この装置は、主
に光線源および照明光学系（不図示）とマスク１４のス
テージ１５、投影結像光学系１３、ウエハ１６のステー
ジ１７、焦点検出装置１８で構成される。マスク１４に
は描画するパターンの等倍あるいは拡大パターンが形成
されている。投影結像光学系１３は複数のレンズで構成
され、マスク１４上のパターンをウエハ１６上に結像す
るようになっている。結像光学系は直径約２０mmの視野
を有し、マスクのパターンを、ウエハ１６上に一括転写
する。ウエハ表面の投影結像光学系の光軸方向の位置
は、焦点検出装置１８で検出する。
出位置（つまり、検出光の照射される位置）をパターン
を露光する位置およびその近傍に設定できるため好まし
い。従来の露光装置の場合、焦点検出装置は、結像光学
系とウエハの間に配置されていた。従来のｉ線を用いた
露光装置の一部の概念図を図４に示す。この装置は、主
に光線源および照明光学系（不図示）とマスク１４のス
テージ１５、投影結像光学系１３、ウエハ１６のステー
ジ１７、焦点検出装置１８で構成される。マスク１４に
は描画するパターンの等倍あるいは拡大パターンが形成
されている。投影結像光学系１３は複数のレンズで構成
され、マスク１４上のパターンをウエハ１６上に結像す
るようになっている。結像光学系は直径約２０mmの視野
を有し、マスクのパターンを、ウエハ１６上に一括転写
する。ウエハ表面の投影結像光学系の光軸方向の位置
は、焦点検出装置１８で検出する。
【００１０】従来のｉ線等を用いた露光装置において
は、投影結像光学系をレンズで構成することが出来るた
め、20mm角以上の視野を有する光学系の設計が可能であ
り、所望の領域（例えば、半導体チップ2チップ分の領
域）を一括で露光することができた。一方、Ｘ線投影露
光装置の場合、投影結像光学系を全て反射鏡で構成しな
ければならないため、視野の広い光学系を設計すること
は困難であった。高い解像度を得るために、Ｘ線用の結
像光学系を設計しようとすると、視野が小さくなってし
まい、所望の領域を一括で露光できなくなってしまう
が、投影結像光学系の露光視野を輪帯状にすると、高い
解像度を得ることが出来る。露光の際には、マスクとウ
エハを走査することにより、小さな視野の結像光学系で
20mm角以上の半導体チップを露光することができる。こ
の様にすることで、Ｘ線投影露光装置でも、所望の露光
領域を露光することができる。
は、投影結像光学系をレンズで構成することが出来るた
め、20mm角以上の視野を有する光学系の設計が可能であ
り、所望の領域（例えば、半導体チップ2チップ分の領
域）を一括で露光することができた。一方、Ｘ線投影露
光装置の場合、投影結像光学系を全て反射鏡で構成しな
ければならないため、視野の広い光学系を設計すること
は困難であった。高い解像度を得るために、Ｘ線用の結
像光学系を設計しようとすると、視野が小さくなってし
まい、所望の領域を一括で露光できなくなってしまう
が、投影結像光学系の露光視野を輪帯状にすると、高い
解像度を得ることが出来る。露光の際には、マスクとウ
エハを走査することにより、小さな視野の結像光学系で
20mm角以上の半導体チップを露光することができる。こ
の様にすることで、Ｘ線投影露光装置でも、所望の露光
領域を露光することができる。
【００１１】Ｘ線投影露光装置の一部の概念図を図５に
示す。装置は、主にＸ線源および照明光学系（不図示）
とマスク２４のステージ２５、投影結像光学系２３、ウ
エハ２６のステージ２７で構成される。マスク２４には
描画するパターンの等倍あるいは拡大パターンが形成さ
れている。投影結像光学系２３は複数の反射鏡等で構成
され、マスク２４上のパターンをウエハ２６上に結像す
るようになっている。結像光学系は輪帯状の視野を有
し、マスク２４の一部の輪帯状の領域のパターンを、ウ
エハ２６上に転写する。露光の際は、マスクとウエハを
一定速度で同期走査させることで、所望の領域（例え
ば、半導体チップ１個分の領域）を露光するようになっ
ている。ところで、Ｘ線露光装置においては未だ実用機
が無いため上述の焦点検出装置の配置は具体的には考え
られていなかった。
示す。装置は、主にＸ線源および照明光学系（不図示）
とマスク２４のステージ２５、投影結像光学系２３、ウ
エハ２６のステージ２７で構成される。マスク２４には
描画するパターンの等倍あるいは拡大パターンが形成さ
れている。投影結像光学系２３は複数の反射鏡等で構成
され、マスク２４上のパターンをウエハ２６上に結像す
るようになっている。結像光学系は輪帯状の視野を有
し、マスク２４の一部の輪帯状の領域のパターンを、ウ
エハ２６上に転写する。露光の際は、マスクとウエハを
一定速度で同期走査させることで、所望の領域（例え
ば、半導体チップ１個分の領域）を露光するようになっ
ている。ところで、Ｘ線露光装置においては未だ実用機
が無いため上述の焦点検出装置の配置は具体的には考え
られていなかった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実用的
なＸ線投影露光装置を考えた場合に、光学設計の制約か
ら結像光学系を構成する反射鏡の一部とウエハが近接し
て配置されることが多い。従って、結像光学系とウエハ
の間に焦点検出装置を配置することが困難となる。何故
なら、ウエハと反射鏡の間隔を大きくするために、結
像光学系を構成する反射鏡の内ウエハに最も近い反射鏡
の位置をウエハから離すと、結像光学系の結像性能が低
下し、所望のパターンが投影できなくなり、結像光学
系を構成する反射鏡の内ウエハに最も近い反射鏡を薄く
すると、ミラーの剛性が低下して、高精度なミラーを作
製することが困難になるからである。このように、ウエ
ハと反射鏡の間隔を大きくすることは、結像光学系の光
学性能を低下させるため、極めて困難であった。
なＸ線投影露光装置を考えた場合に、光学設計の制約か
ら結像光学系を構成する反射鏡の一部とウエハが近接し
て配置されることが多い。従って、結像光学系とウエハ
の間に焦点検出装置を配置することが困難となる。何故
なら、ウエハと反射鏡の間隔を大きくするために、結
像光学系を構成する反射鏡の内ウエハに最も近い反射鏡
の位置をウエハから離すと、結像光学系の結像性能が低
下し、所望のパターンが投影できなくなり、結像光学
系を構成する反射鏡の内ウエハに最も近い反射鏡を薄く
すると、ミラーの剛性が低下して、高精度なミラーを作
製することが困難になるからである。このように、ウエ
ハと反射鏡の間隔を大きくすることは、結像光学系の光
学性能を低下させるため、極めて困難であった。
【００１３】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、結像光学系の光学性能を低下させることな
く、焦点検出が出来るＸ線投影露光装置を提供すること
を目的としている。
ものであり、結像光学系の光学性能を低下させることな
く、焦点検出が出来るＸ線投影露光装置を提供すること
を目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】そのため、本発明は第一
に「少なくとも、Ｘ線源と、該Ｘ線源から発生するＸ線
を所定のパターンを有するマスク上に照射する照明光学
系と、該マスクからのＸ線を受けて前記パターンの像を
基板上に投影結像する投影結像光学系と、前記基板を保
持する基板ステージと、該基板の前記投影結像光学系の
光軸方向の位置を光学的に検出する位置検出装置とを有
するＸ線投影露光装置であって、前記投影結像光学系を
Ｘ線を反射する複数の反射鏡で構成し、該複数の反射鏡
の間に、前記位置検出装置の少なくとも一部を配置する
ことを特徴とするＸ線投影露光装置。（請求項１）」を
提供する。
に「少なくとも、Ｘ線源と、該Ｘ線源から発生するＸ線
を所定のパターンを有するマスク上に照射する照明光学
系と、該マスクからのＸ線を受けて前記パターンの像を
基板上に投影結像する投影結像光学系と、前記基板を保
持する基板ステージと、該基板の前記投影結像光学系の
光軸方向の位置を光学的に検出する位置検出装置とを有
するＸ線投影露光装置であって、前記投影結像光学系を
Ｘ線を反射する複数の反射鏡で構成し、該複数の反射鏡
の間に、前記位置検出装置の少なくとも一部を配置する
ことを特徴とするＸ線投影露光装置。（請求項１）」を
提供する。
【００１５】また、本発明は第二に「前記位置検出装置
の少なくとも一部は、前記投影結像光学系を構成する複
数の反射鏡の内、基板に最も近い反射鏡と、2番目に近
い反射鏡の間に配置することを特徴とする請求項１に記
載のＸ線投影露光装置。（請求項２）」を提供する。ま
た、本発明は第三に「前記基板に最も近い反射鏡に貫通
穴を設け、該貫通穴に位置検出を行うための光が通過す
ることを特徴とする請求項１〜２に記載のＸ線投影露光
装置。（請求項３）」を提供する。
の少なくとも一部は、前記投影結像光学系を構成する複
数の反射鏡の内、基板に最も近い反射鏡と、2番目に近
い反射鏡の間に配置することを特徴とする請求項１に記
載のＸ線投影露光装置。（請求項２）」を提供する。ま
た、本発明は第三に「前記基板に最も近い反射鏡に貫通
穴を設け、該貫通穴に位置検出を行うための光が通過す
ることを特徴とする請求項１〜２に記載のＸ線投影露光
装置。（請求項３）」を提供する。
【００１６】また、本発明は第四に「前記位置検出装置
に移動機構を設けたことを特徴とする請求項１〜３に記
載のＸ線投影露光装置。（請求項４）」を提供する。ま
た、本発明は第五に「前記位置検出装置に温度調整機構
を設けたことを特徴とする請求項１〜４に記載のＸ線投
影露光装置。（請求項５）」を提供する。
に移動機構を設けたことを特徴とする請求項１〜３に記
載のＸ線投影露光装置。（請求項４）」を提供する。ま
た、本発明は第五に「前記位置検出装置に温度調整機構
を設けたことを特徴とする請求項１〜４に記載のＸ線投
影露光装置。（請求項５）」を提供する。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態によるＸ線投
影露光装置の概略図を図１に示す。本装置は主に、Ｘ線
源１、照明光学系２、投影結像光学系３、マスク４を保
持するステージ５、ウエハ６を保持するウエハステージ
７と焦点検出装置８で構成される。
影露光装置の概略図を図１に示す。本装置は主に、Ｘ線
源１、照明光学系２、投影結像光学系３、マスク４を保
持するステージ５、ウエハ６を保持するウエハステージ
７と焦点検出装置８で構成される。
【００１８】マスク４には描画するパターンの等倍ある
いは拡大パターンが形成されている。投影結像光学系３
は複数の反射鏡等で構成され、マスク４上のパターンを
ウエハ６上に結像するようになっている。投影結像光学
系３は輪帯状等の視野を有し、マスク４の一部の領域の
パターンを、ウエハ６上に転写する。露光の際は、マス
クとウエハを一定速度で同期走査させることで、所望の
領域を露光するようになっている。本実施の形態では、
例えば、Ｘ線源としてレーザプラズマＸ線源を用い、露
光波長は１３ｎｍとし、マスク４は反射型のマスクを用
い、転写倍率を１／４とした。転写倍率が１／４である
ため、ウエハステージの速度はマスクステージの速度の
１／４としている。投影結像光学系３はＸ線を反射する
複数の反射鏡３１〜３４で構成される。反射鏡にはＸ線
の反射率を向上させるために、表面に多層膜をコートす
るのが好ましい。
いは拡大パターンが形成されている。投影結像光学系３
は複数の反射鏡等で構成され、マスク４上のパターンを
ウエハ６上に結像するようになっている。投影結像光学
系３は輪帯状等の視野を有し、マスク４の一部の領域の
パターンを、ウエハ６上に転写する。露光の際は、マス
クとウエハを一定速度で同期走査させることで、所望の
領域を露光するようになっている。本実施の形態では、
例えば、Ｘ線源としてレーザプラズマＸ線源を用い、露
光波長は１３ｎｍとし、マスク４は反射型のマスクを用
い、転写倍率を１／４とした。転写倍率が１／４である
ため、ウエハステージの速度はマスクステージの速度の
１／４としている。投影結像光学系３はＸ線を反射する
複数の反射鏡３１〜３４で構成される。反射鏡にはＸ線
の反射率を向上させるために、表面に多層膜をコートす
るのが好ましい。
【００１９】図１の露光装置で用いた焦点検出装置８
は、光学的にウエハの表面位置を検出するものであり、
照明光８１をウエハ６の表面に斜めに照射し、その反射
光８２を光検出器で検出する構成の三角測量法を用いた
方式の装置を用いたが、他の方式の焦点検出装置を用い
ても構わない。焦点検出装置８は少なくともその一部
が、前記複数の反射鏡３１〜３４のうちの２枚の間（つ
まり、Ｘ線投影結像光学系３の中）に配置されることに
より、ウエハ６と投影結像光学系を構成する反射鏡のう
ちウエハに最も近い反射鏡３１との間の空間を広げるこ
となく、焦点検出装置８を配置できるため、結像光学系
の光学性能を低下させることなく焦点検出を行うことが
できる。このとき、焦点検出装置８は露光Ｘ線９の光路
を遮らないように配置するのが好ましい。焦点検出装置
８は装置全体を投影結像光学系３の内部に配置してもよ
いし、露光Ｘ線９を遮らないようにするためには、焦点
検出装置８の一部を投影結像光学系３の外側に配置する
のが好ましい。本実施の形態では焦点検出装置８を投影
結像光学系３を構成する複数の反射鏡３１〜３４の内、
ウエハ６に最も近い反射鏡３１と、2番目に近い反射鏡
３３の間に配置した。このようにすると、露光Ｘ線９を
遮ることなく焦点検出装置８を配置することが容易にな
るため好ましい。
は、光学的にウエハの表面位置を検出するものであり、
照明光８１をウエハ６の表面に斜めに照射し、その反射
光８２を光検出器で検出する構成の三角測量法を用いた
方式の装置を用いたが、他の方式の焦点検出装置を用い
ても構わない。焦点検出装置８は少なくともその一部
が、前記複数の反射鏡３１〜３４のうちの２枚の間（つ
まり、Ｘ線投影結像光学系３の中）に配置されることに
より、ウエハ６と投影結像光学系を構成する反射鏡のう
ちウエハに最も近い反射鏡３１との間の空間を広げるこ
となく、焦点検出装置８を配置できるため、結像光学系
の光学性能を低下させることなく焦点検出を行うことが
できる。このとき、焦点検出装置８は露光Ｘ線９の光路
を遮らないように配置するのが好ましい。焦点検出装置
８は装置全体を投影結像光学系３の内部に配置してもよ
いし、露光Ｘ線９を遮らないようにするためには、焦点
検出装置８の一部を投影結像光学系３の外側に配置する
のが好ましい。本実施の形態では焦点検出装置８を投影
結像光学系３を構成する複数の反射鏡３１〜３４の内、
ウエハ６に最も近い反射鏡３１と、2番目に近い反射鏡
３３の間に配置した。このようにすると、露光Ｘ線９を
遮ることなく焦点検出装置８を配置することが容易にな
るため好ましい。
【００２０】図２は本発明の第２の実施の形態によるＸ
線投影露光装置を示す概略図である。図２の装置は図１
の装置と比べて、反射鏡３１、３４を貫通穴３５、３６
の空いた反射鏡で構成した点が異なり、他の構成は図１
の装置と同様であるため詳細な説明は省略する。この貫
通穴３５，３６は、反射鏡３１、３４が露光Ｘ線を遮ら
ないように設けてある。このような場合、焦点検出装置
８を光路８１および８２がウエハに最も近い反射鏡３１
の貫通穴３５を通過するように配置する。このとき、貫
通穴３５は入射光８１および反射光８２が遮られないよ
うな大きさおよび形状であることが好ましい。また、反
射鏡３１にはＸ線が透過する貫通穴３５とは別に焦点検
出装置８の光路が透過するための貫通穴を設けてもよ
い。尚、焦点検出の方式にもよるが、本実施の形態のよ
うにウエハに対して光を斜入射させる方式の場合は図２
の入射角θの大きさによっては反射鏡３１を保持するホ
ルダー９０にも、焦点検出用の光束が通過可能なように
貫通穴を設けることが好ましい。
線投影露光装置を示す概略図である。図２の装置は図１
の装置と比べて、反射鏡３１、３４を貫通穴３５、３６
の空いた反射鏡で構成した点が異なり、他の構成は図１
の装置と同様であるため詳細な説明は省略する。この貫
通穴３５，３６は、反射鏡３１、３４が露光Ｘ線を遮ら
ないように設けてある。このような場合、焦点検出装置
８を光路８１および８２がウエハに最も近い反射鏡３１
の貫通穴３５を通過するように配置する。このとき、貫
通穴３５は入射光８１および反射光８２が遮られないよ
うな大きさおよび形状であることが好ましい。また、反
射鏡３１にはＸ線が透過する貫通穴３５とは別に焦点検
出装置８の光路が透過するための貫通穴を設けてもよ
い。尚、焦点検出の方式にもよるが、本実施の形態のよ
うにウエハに対して光を斜入射させる方式の場合は図２
の入射角θの大きさによっては反射鏡３１を保持するホ
ルダー９０にも、焦点検出用の光束が通過可能なように
貫通穴を設けることが好ましい。
【００２１】焦点検出装置８に移動機構８３を設ける
と、ウエハ上の複数点が検出できるので好ましい。この
移動機構はメカ的に行うことができる。このとき、焦点
検出装置８を投影結像光学系３の光軸に垂直な面内で平
行移動させることが好ましい。これにより、ウエハ表面
の傾きも検出することが出来る。また、焦点検出装置を
複数設けてウエハ上の複数点を検出してもよい。焦点検
出装置８には温度調整機構８４を設けることが好まし
い。温度調整は、例えば、水冷、冷媒、ペルチェ素子等
を用いて行うことができる。これにより、焦点検出装置
で発生する熱を抑制することができるので、投影結像光
学系の熱変形を抑制することが出来、投影結像光学系の
所望の収差を維持することが容易になる。その際、焦点
検出装置の温度制御は±0.1℃以下で行うと良好であ
る。
と、ウエハ上の複数点が検出できるので好ましい。この
移動機構はメカ的に行うことができる。このとき、焦点
検出装置８を投影結像光学系３の光軸に垂直な面内で平
行移動させることが好ましい。これにより、ウエハ表面
の傾きも検出することが出来る。また、焦点検出装置を
複数設けてウエハ上の複数点を検出してもよい。焦点検
出装置８には温度調整機構８４を設けることが好まし
い。温度調整は、例えば、水冷、冷媒、ペルチェ素子等
を用いて行うことができる。これにより、焦点検出装置
で発生する熱を抑制することができるので、投影結像光
学系の熱変形を抑制することが出来、投影結像光学系の
所望の収差を維持することが容易になる。その際、焦点
検出装置の温度制御は±0.1℃以下で行うと良好であ
る。
【００２２】尚、温度制御機構８４や移動機構８３は図
１の装置に備えても良い。図１に示す装置は焦点検出装
置の配置スペースを大きくとれるため好ましいが、反射
鏡が軸非対称になると計測が行いにくくなったり、組立
調整（特に偏心の調整）が困難になる場合がある。従っ
て、上述の問題が発生する場合には図２に示す装置を用
いると高性能な投影結像光学系が作りやすくなるため好
ましい。
１の装置に備えても良い。図１に示す装置は焦点検出装
置の配置スペースを大きくとれるため好ましいが、反射
鏡が軸非対称になると計測が行いにくくなったり、組立
調整（特に偏心の調整）が困難になる場合がある。従っ
て、上述の問題が発生する場合には図２に示す装置を用
いると高性能な投影結像光学系が作りやすくなるため好
ましい。
【００２３】以上の装置で露光すると、ウエハの焦点検
出を高精度に行うことが出来る。その結果、最小サイズ
0.1μｍのレジストパターンが、所望の領域であるウエ
ハ上の半導体チップ１個分の領域全面に、所望の形状で
得ることができる。一方、従来のＸ線投影露光装置の場
合は、露光領域の一部で所望の形状のレジストパターン
が得られなかった。
出を高精度に行うことが出来る。その結果、最小サイズ
0.1μｍのレジストパターンが、所望の領域であるウエ
ハ上の半導体チップ１個分の領域全面に、所望の形状で
得ることができる。一方、従来のＸ線投影露光装置の場
合は、露光領域の一部で所望の形状のレジストパターン
が得られなかった。
【００２４】
【発明の効果】以上の如く、本発明のＸ線投影露光装置
によれば、投影結像光学系の収差を所望の値にしつつ、
焦点検出装置を配置することが出来る。さらに、移動機
構を設けることで、ウエハ上の複数点を検出することが
出来る。その結果、ウエハの表面位置を投影結像光学系
の焦点深度の範囲に調整することが出来、所望の領域に
所望の形状のレジストパターンを形成することが出来
る。
によれば、投影結像光学系の収差を所望の値にしつつ、
焦点検出装置を配置することが出来る。さらに、移動機
構を設けることで、ウエハ上の複数点を検出することが
出来る。その結果、ウエハの表面位置を投影結像光学系
の焦点深度の範囲に調整することが出来、所望の領域に
所望の形状のレジストパターンを形成することが出来
る。
【図1】本発明の実施の形態によるＸ線投影露光装置を
示す概略図である。
示す概略図である。
【図2】本発明の実施の形態によるＸ線投影露光装置を
示す概略図である。
示す概略図である。
【図3】焦点検出装置を示す概略図である。
【図4】従来のｉ線を用いた投影露光装置の概略図であ
る。
る。
【図5】従来のＸ線投影露光装置の概略図である。
１．．．Ｘ線源 ２．．．照明光学系 ３、１３、２３．．．投影結像光学系 ４、１４、２４．．．マスク ５、１５、２５．．．マスクステージ ６、１６、２６．．．ウエハ ７、１７、２７．．．ウエハステージ ８、１８．．．焦点検出装置 ９、２９．．．Ｘ線 １９・・・ｉ線 ３１〜３４・・・Ｘ線用反射鏡 ３５、３６・・・貫通穴 ８１・・・入射光 ８２・・・反射光 ８３・・・移動機構 ８４・・・温度調整機構 ８５・・・反射鏡 ８６・・・検出器 ８７・・・光源
Claims (5)
- 【請求項１】少なくとも、Ｘ線源と、該Ｘ線源から発生
するＸ線を所定のパターンを有するマスク上に照射する
照明光学系と、該マスクからのＸ線を受けて前記パター
ンの像を基板上に投影結像する投影結像光学系と、前記
基板を保持する基板ステージと、該基板の前記投影結像
光学系の光軸方向の位置を光学的に検出する位置検出装
置とを有するＸ線投影露光装置であって、 前記投影結像光学系をＸ線を反射する複数の反射鏡で構
成し、該複数の反射鏡の間に、前記位置検出装置の少な
くとも一部を配置することを特徴とするＸ線投影露光装
置。 - 【請求項２】前記位置検出装置の少なくとも一部は、前
記投影結像光学系を構成する複数の反射鏡の内、基板に
最も近い反射鏡と、2番目に近い反射鏡の間に配置する
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線投影露光装置。 - 【請求項３】前記基板に最も近い反射鏡に貫通穴を設
け、該貫通穴に位置検出を行うための光が通過すること
を特徴とする請求項１〜２に記載のＸ線投影露光装置。 - 【請求項４】前記位置検出装置に移動機構を設けたこと
を特徴とする請求項１〜３に記載のＸ線投影露光装置。 - 【請求項５】前記位置検出装置に温度調整機構を設けた
ことを特徴とする請求項１〜４に記載のＸ線投影露光装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10037617A JPH11238666A (ja) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | Ｘ線投影露光装置 |
| US09/249,780 US6240158B1 (en) | 1998-02-17 | 1999-02-16 | X-ray projection exposure apparatus with a position detection optical system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10037617A JPH11238666A (ja) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | Ｘ線投影露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11238666A true JPH11238666A (ja) | 1999-08-31 |
Family
ID=12502594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10037617A Pending JPH11238666A (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-19 | Ｘ線投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11238666A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005311198A (ja) * | 2004-04-23 | 2005-11-04 | Canon Inc | 露光装置、合焦位置検出装置及びそれらの方法、並びにデバイス製造方法 |
| JP2008258365A (ja) * | 2007-04-04 | 2008-10-23 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 位置検出装置、パターン描画装置および位置検出方法 |
| JP2010016243A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Canon Inc | 結像光学系、露光装置、及びデバイス製造方法 |
| KR20100125476A (ko) * | 2008-04-04 | 2010-11-30 | 칼 짜이스 에스엠테 아게 | 마이크로리소그래픽 투영 노광을 위한 장치 및 기판의 표면을 검사하기 위한 장치 |
| CN102754009A (zh) * | 2009-12-14 | 2012-10-24 | 卡尔蔡司Smt有限责任公司 | 成像光学部件 |
| JP2013540350A (ja) * | 2010-09-29 | 2013-10-31 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | Ｅｕｖ投影露光系のためのミラー、光学系、及び構成要素を生成する方法 |
| JP2014517533A (ja) * | 2011-06-08 | 2014-07-17 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 測定システム |
-
1998
- 1998-02-19 JP JP10037617A patent/JPH11238666A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005311198A (ja) * | 2004-04-23 | 2005-11-04 | Canon Inc | 露光装置、合焦位置検出装置及びそれらの方法、並びにデバイス製造方法 |
| JP2008258365A (ja) * | 2007-04-04 | 2008-10-23 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 位置検出装置、パターン描画装置および位置検出方法 |
| US8953173B2 (en) | 2008-04-04 | 2015-02-10 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Apparatus for microlithographic projection exposure and apparatus for inspecting a surface of a substrate |
| KR20100125476A (ko) * | 2008-04-04 | 2010-11-30 | 칼 짜이스 에스엠테 아게 | 마이크로리소그래픽 투영 노광을 위한 장치 및 기판의 표면을 검사하기 위한 장치 |
| JP2011517074A (ja) * | 2008-04-04 | 2011-05-26 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | マイクロリソグラフィ投影露光用の装置および基板の表面を検査するための装置 |
| JP2012089852A (ja) * | 2008-04-04 | 2012-05-10 | Carl Zeiss Smt Gmbh | マイクロリソグラフィ投影露光用の装置および基板の表面を検査するための装置 |
| US8345267B2 (en) | 2008-04-04 | 2013-01-01 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Apparatus for microlithographic projection exposure and apparatus for inspecting a surface of a substrate |
| JP2010016243A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Canon Inc | 結像光学系、露光装置、及びデバイス製造方法 |
| CN102754009A (zh) * | 2009-12-14 | 2012-10-24 | 卡尔蔡司Smt有限责任公司 | 成像光学部件 |
| JP2013513957A (ja) * | 2009-12-14 | 2013-04-22 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 結像光学系 |
| JP2013540350A (ja) * | 2010-09-29 | 2013-10-31 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | Ｅｕｖ投影露光系のためのミラー、光学系、及び構成要素を生成する方法 |
| US10274649B2 (en) | 2010-09-29 | 2019-04-30 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Mirror and related EUV systems and methods |
| JP2014517533A (ja) * | 2011-06-08 | 2014-07-17 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 測定システム |
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