JPS60214335A - 投影露光装置及び投影露光方法 - Google Patents

投影露光装置及び投影露光方法

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JPS60214335A
JPS60214335A JP59072282A JP7228284A JPS60214335A JP S60214335 A JPS60214335 A JP S60214335A JP 59072282 A JP59072282 A JP 59072282A JP 7228284 A JP7228284 A JP 7228284A JP S60214335 A JPS60214335 A JP S60214335A
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light source
optical system
imaging magnification
wavelength
projection
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Takamasa Hirose
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  • Variable Magnification In Projection-Type Copying Machines (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はIC,LSI等の微細パターンを投影光学系を
用いて製造するときの投影型露光装置に関し、特に投影
光学系の結像倍率を所定値に設定すると共に、投影光学
系の光学性能の変化を補正する結像倍率調整手段を有し
ている投影型露光装置に関するものである。
従来より IC,LSI等の微細パターンをウニ・・−
に焼付ける微細加工を目的とした投影型露光装置には非
常に高い組立精度と光学性能が要求されている。このう
ち投影型露光装置に用いられる投影光学系には設定値に
合致した結像倍率と高解像力を有するものが要求される
。
特に投影光学系の結像倍率は設定値と厳密に一致してい
ることが要求される。
これは周知のようにIC,LSIの製造においてはマス
クパターンの焼付工程を重複して行う際にその都度アラ
イメン)1−行う為であり又製造工程に応じて使用され
る別々の投影型露光装置でアライメントヲ行う場合があ
る為に各装置毎の歪曲や結像倍率誤差等の総合的な結像
倍率を所定値に設定しておかねばならない為である。
従来より投影型露光装置において投影光学系の結像倍率
の調整の一方法としてマスクパターンと投影光学系との
間隔を調整して行ってきた。
このときの調整を投影光学系の鏡筒寸法の変更で行う場
合はマスクパターンをウェハー面上に一度焼付け、焼付
は後のウエノ・−上のマスクパターン像の倍率を測定し
、その測定結果に基づいて投影光学系を投影型露光装置
より取り外して光学調整を行っていた。
その他の投影光学系の結像倍率の調整方法としてはマス
クパターンを投影光学系の結像面(ウェハー面)に対し
て前後させて行う方法がある。しかしながらこの方法は
マスクパターンを移動させる為の高精度の移動機構例え
ば高精度のへリコイド機構が必要となってくる。
一般にこれらの機械的手段による倍率調整はある程度の
調整は可能であるが厳密に例えばマスクパターンの全面
積で0.1μ以内に調整しようとする場合にはもはや機
械的手段では、達成できなくなってくる。
本発明は投影光学系の結像倍率全厳密に所定値に設定す
ることができ、かつ結像倍率を所定値に設定したときに
生ずる光学性能の変化を良好に補正することのできる投
影型露光装置の提供を目的とする。
本発明の目的を達成する為の投影型露光装置の主たる特
徴はマスクパターンをウェハー面上に投影光学系を用い
て結像させる投影型露光装置に、前記マスクパターンを
照明する光源、前記光源の発振波長を変化させる波長可
変手段そして光学補正手段を有する結像倍率調整手段を
設け、前記投影光学系の結像倍率の調整を前記波長可変
手段により前記光源の発振波長を変えることにより行い
、更に前記光学補正手段を前記投影光学系の一部に配置
することにより前記光源の発振波長の変化により生じた
光学性能の補正を行っていることである。
投影光学系の結像倍率は使用する波長によシ多少異って
くる。従って投影光学系において使用する波長量変化さ
せることのできる光源を用いれば、結像倍率を変化させ
た使用が可能となる0 微細パターンを焼付けることを主目的とする後述する本
発明の実施例においては使用する波長を例えばL 5 
nm程度の僅かの量変化させることによって有効面積2
8園径の周辺において0.06μmの倍率調整を行うこ
とができる。
一般に本発明に係る投影光学系は諸収差が極めて良好に
補正されている。この為実際に使用する波長が僅かに変
化しても当初の光学性能よ量変化してくる。微細パター
ンを焼付けることを目的とする投影型露光装置において
は、このときの光学性能の変化を補正しておく必要があ
る。
そこで本発明ではこのときの光学性能の変化、主に球面
収差の変化を光学補正手段により補正しているのである
。
具体的には光学補正手段を厚さの異なる複数の平行平面
ガラスより構成し光源の発振波長の変化量に応じて平行
平面ガラスを投影光学系のマスクパターン側若しくはウ
ェハー側の少なくとも一方に出入れすることによシ行っ
ている。
一般に投影型露光装置においてはマスクパターン、投影
光学系そしてウェハー等の配置を高精度で行う必要があ
る。このとき各要素の配置を機械的に行うには精度的に
限界がある。そこで本発明においては各要素を機械的な
精度の許す範囲内でまず配置し、次に投影光学系の結像
倍率の微少誤差を、機械的調整のかわりにマスクパター
ンを照明する光源の発振波長を変えて精度良く調整する
ものである。
光源の発振波長の可変方法としては、例えば光源として
エキシマレーザ−を用いる場合はインジェクションロッ
キング装置のオツシレータ側のプリズム、エタロン等の
波長特性決定用素子の調整やエキシマレーザ−内の反射
ミラーを調整することによって行うことができる。本発
明において結像倍率の調整をまず投影光学系の結像倍率
をテスト装置で測定しその測定結果に基づいて行っても
良く若しくは結像倍率調整手段に結像倍率検出手段を設
は結像倍率検出手段からの出力信号に基づいて波長可変
手段によp光源の発振波長を変えるようにして行っても
良い。例えば結像倍率検出手段による場合は例えばウェ
ハー面に相当する位置に光電変換素子を設はマスクパタ
ーンの投影信金光電的に読み取って結像倍率を検出し、
波長可変手段により結像倍率の調整を行うようにしても
良い。
又結像倍率の調整を結像倍率検出手段からの出力信号に
基づいて光源の発振波長を可変とすると共にウニ・・−
位置調整手段を設はウェー−位置を調整して行うように
してもよい。
そして光源の発振波長の変化量に応じて予め設定しであ
る光学補正手段により光学性能、特に球面収差の補正を
行えば所定の結像倍率を有した高性能な投影光学系を達
成することができる。
次に本発明の、一実施例の投影型露光装置のブロック図
を第1図に示す。図中1はインジェクションロッキング
したエキシマレーザ−等の光源、2は反射鏡、3はIC
,LSI等の微細パターンのマスク4の照明系、5は投
影光学系、6バウ工バー位置で投影光学系5によるマス
ク4の結像面である。7はウェハー位置6に例えば光電
変換手段を配置し光電変換手段によりマスク4の結像倍
率全光電的に検出する結像倍率検出手段である。8は結
像倍率検出手段7からの出力信号に基づいて光源1の発
振波長を可変とする波長可変手段、9は結像倍率検出手
段7からの出力信号に基づいてウェハー位置を調整する
ウェハー位置調整手段でおる。
10は光学補正手段であり光源の発振波長の変化量に応
じて予め設定された厚さを有する平行平面板を出入れし
て光学性能を補正する為のものである。
尚波長可変手段8は光源1の内部に備え一体とする場合
もある。又ウェハー位置調整手段9は必ずしも設けてお
く必要はない。結像倍率検出手段7を設けないときは投
影光学系5の結像倍率を予め測定しておき、この測定結
果に基づいて波長可変手段8により光源1の発振波長全
制御するようにしても良い。
第2図に本発明の一実施例で光源として用いたインジェ
クションロッキングエキシマレーザ−の構成図を示す。
同図においてAはオツシレータ、Bは不安定共振型オツ
シレータ、11は安定型共振器、12はアパーチャー、
13はプリズム、14は不安定型共振器である。
次に本発明の投影型露光装置に用いる投影光学系の数値
実施例を示す。
数値実施例においてRiは物体側より l1lII K
 第1番目のレンズ面の曲率半径、Diは物体側より順
に第1番目のレンズ厚及び空気間隔、5102は溶融石
英、CAF2はフッ化カルシウムである。
表1に数値実施例で用いたガラスのd線に対する屈折率
n、とd線基準の分散ν、を示す。
数値実施例は結像倍率が1倍で画面範囲20X20wn
、Fe −3,0のときである。数値実施例のレンズ断
面図を第3図に示す。
数値実施例 R□−895,32D □−135IO2R2−106
,72D 2−15.75R−161,11D−23,
58IO□33 R4−−10215D 、−0,2 R5−156,51D 5−14 、CAF2R6−−
376.61 D 6−1.06R7−96,42D 
7−14.5 CAF2R8−301,49D s−1
,94 R−61,33D −21,5CAF29 Rlo−41a24 Dlo−158IO□R−32,
58Dll−17,06 1 R12−−150,93D□2−IZ51 5IO2R
−■ D13−12.51. SIO□3 R14−150,93D14−17.06R,5−−3
158D、、−153IO□R16−−416.24 
D、6−21.5 CAF2R17陶−61,33Dl
l−1,94R−−301,49D−14,5CAF2
18 18 R−−96,420□9−1.06 9 R2O−376,61D2o−14CAF2R2□−−
156,51D2□−0,2R2□−10λ15 D2
2−23.5 8IO□R23−−161,11D23
−15.75R24−−106,72D、−138IO
2R25−−895,32D25−15 R26−閃 D26−1O8IO□ R27″″ “ 表1 数値実施例で用いたガラス材料の屈折率第3図に
おいて31 、32 、33は各々厚さの異なる平行平
面板より成る光学補正手段でありマスクパターンを照明
する光源の発振波長の変化により生じた光学性能の補正
を投影光学系のマスクパターン側若しくはウェハー側の
少なくとも一方に出入れすることにより行うものである
。
本発明に係る投影光学系においては波長変化により球面
収差が最も多く変化する。そこで光束の収斂若しくは発
散する位置に平行平面板を出入れすることによシ球面収
差の変化を補正しているのである。
本発明の実施例で光学補正手段として平行平面板を用い
たのは平行平面板はその厚さを変えることによシ球面収
差量を制御することができる為である。従って本発明に
おける光学補正手段は必ずしも平行平面板である必要は
なく例えば屈折力の小さな負レンズであっても良い。
尚本発明の実施例では平行平面板を投影光学系の一方に
挿入した例を示したが投影光学系のマスクパターン側と
ウェハー側の各々に光学補正手段を挿入するようにして
も良い。
又本発明においては厚さの異なる2つの平行平面板を投
影光学系のマスクパターン側とウェハー側に各々挿入し
ても良い。これは特に投影光学系の結像倍率が縮少のと
き補正が容易に行えるので好ましい。
第4−に数値実施例の基準波長を24&5n?F+とし
たときの諸収差図を示す。
本発明の数値実施例において像高14.での結像倍率?
 0.06μm調整するには波長t−248,5n77
Lから250 nm に変化させればよい。
厚さ10mの平行平面板が挿入されている投影光学系に
おいて光源の波長を単に248.5nmから250nr
rLに変化させたときの球面収差を第5図に、又このと
き平行平面板の厚さidiomから6鰭に変更して補正
したときの球面収差を第6図に示す。第5図、第6図よ
り明らかのように平行平面板の厚さを変えることにより
球面収差は良好に補正されている。
以上のように本発明によれば撮影光学系の結像倍率の調
整を光源の発振波長を変えて行うことにより、従来より
機械的調整では困難であった微少調整が容易に出来、所
定の結像倍率を高精度に調整することが出来、更に光源
の波長変化によシ生じる光学性能を良好に補正すること
のできる投影型露光装置を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の〜実施例の投影型露光装置のブロック
図、第2図は従来のインジェクションロッキングエキシ
マレーザ−の構成図、第3図、第4図は本発明の投影光
学系の数値実施例のレンズ断面図と諸収差図、第5図、
第6図は各々本発明の投影光学系の数値実施例において
光学補正手段により補正した場合と補正しない場合の球
面収差図である。 図中1は光源、2は反射鏡、3は照明系、4はマスク、
5は投影光学系、6はウェハー、7は結像倍率検出手段
、8は波長可変手段、9はウェハー位置調整手段、10
は光学補正手段、△Sはサジタル像面、6Mはメリデイ
オナル像面、Y′は像高である。 特許出願人 キャノン株式会社 第2 図 第3 図 4蘭 第5 図 工紙面吹差 第6図 壬椅6仮紬。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)マスクパターン全ウェハー面上に投影光学系を用
    いて結像させる投影型露光装置に、前記マスクパターン
    全照明する光源、前記光源の発振波長全変化させる波長
    可変手段そして光学補正手段を有する結像倍率調整手段
    を設け、前記投影光学系の結像倍率の調整を前記波長可
    変手段により前記光源の発振波長を変えることにより行
    い、前記光学補正手段を前記投影光学系の一部に出入れ
    することにより前記光源の発振波長の変化により生じた
    光学性能の補正全行ったことを特徴とする投影型露光装
    置。
  2. (2)前記光学補正手段を厚さの異なる複数の平行平面
    ガラスより構成し前記光源の発掘波長の変化量に応じて
    前記平行平面ガラスを前記投影光学系のマスクパターン
    側若しくはウェハー側の少なくとも一方に出入れしたこ
    とt−特徴とする特許請求の範囲第1項記載の投影型露
    光装置。
  3. (3)前記結像倍率調整手段は前記投影光学系の結像倍
    率を検出する結像倍率検出手段を有しておシ前記波長可
    変手段は前記結像倍率検出手段からの出力信号に基づい
    て前記光源の発振波長を可変とすることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の投影型露光装置。
  4. (4)前記結像倍率調整手段は前記ウェハー位置を調整
    するウェハー位置調整手段と前記結像光学系の結像倍率
    を検出する結像倍率検出手段とを有しており、前記結像
    倍率検出手段からの出力信号に基づいて、前記波長可変
    手段によシ前記光源の発振波長全可変とすると共に前記
    ウェハー位置調整手段によりウェハー位置を変化させる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の投影型露
    光装置。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63213928A (ja) * 1987-03-03 1988-09-06 Canon Inc 露光装置
JPS6410624A (en) * 1987-07-02 1989-01-13 Nikon Corp Projection optical device
US4888614A (en) * 1986-05-30 1989-12-19 Canon Kabushiki Kaisha Observation system for a projection exposure apparatus
US5095190A (en) * 1987-03-03 1992-03-10 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus
US5701169A (en) * 1994-03-30 1997-12-23 Canon Kabushiki Kaisha Illumination system and exposure apparatus with demountable transparent protective member
US5789734A (en) * 1993-05-14 1998-08-04 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus that compensates for spherical aberration of an image forming device
US5831715A (en) * 1994-01-27 1998-11-03 Canon Kabushiki Kaisha Projection exposure apparatus with means to vary spherical aberration
JP2010087506A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Asml Holding Nv 球状色収差補正のための検査装置、リソグラフィ装置および方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4888614A (en) * 1986-05-30 1989-12-19 Canon Kabushiki Kaisha Observation system for a projection exposure apparatus
JPS63213928A (ja) * 1987-03-03 1988-09-06 Canon Inc 露光装置
US5095190A (en) * 1987-03-03 1992-03-10 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus
JPS6410624A (en) * 1987-07-02 1989-01-13 Nikon Corp Projection optical device
US5789734A (en) * 1993-05-14 1998-08-04 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus that compensates for spherical aberration of an image forming device
US5831715A (en) * 1994-01-27 1998-11-03 Canon Kabushiki Kaisha Projection exposure apparatus with means to vary spherical aberration
US5701169A (en) * 1994-03-30 1997-12-23 Canon Kabushiki Kaisha Illumination system and exposure apparatus with demountable transparent protective member
JP2010087506A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Asml Holding Nv 球状色収差補正のための検査装置、リソグラフィ装置および方法

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