JPS61193449A - 照明光学装置 - Google Patents
照明光学装置Info
- Publication number
- JPS61193449A JPS61193449A JP60033280A JP3328085A JPS61193449A JP S61193449 A JPS61193449 A JP S61193449A JP 60033280 A JP60033280 A JP 60033280A JP 3328085 A JP3328085 A JP 3328085A JP S61193449 A JPS61193449 A JP S61193449A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alignment
- beam splitter
- light
- excimer laser
- wafer
- 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
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Classifications
-
- 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
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は照明光学装置に関し、特に微細パターンを焼き
つける半導体露光装置における露光更には位置合わせに
エキシマレーザを用いた照明光学装置に関する。
つける半導体露光装置における露光更には位置合わせに
エキシマレーザを用いた照明光学装置に関する。
集積回路の高集積化に伴い、回路パターンの最小寸法の
微細化が要求されているが、それに対しては半導体露光
装置の焼付波長を短波長化することによって対応出来る
。例えばプロキシミテイニ露光の場合は波長の平方根に
比例して解像線幅が小さくなり、プロジェクション露光
の場合は波長に比例して解像線幅が小さくなる。このた
め焼付用の高輝度光源として、エキシマレーザを用いる
ことが提案されている。
微細化が要求されているが、それに対しては半導体露光
装置の焼付波長を短波長化することによって対応出来る
。例えばプロキシミテイニ露光の場合は波長の平方根に
比例して解像線幅が小さくなり、プロジェクション露光
の場合は波長に比例して解像線幅が小さくなる。このた
め焼付用の高輝度光源として、エキシマレーザを用いる
ことが提案されている。
しかしながらエキシマレーザ光は不可視光であるため発
光の確認ができない。
光の確認ができない。
本発明は一ヒ記従来例の問題点を除去し、照明用の光源
として遠紫外域光を発するエキシマレーザを用い該エキ
シマレーザ光の発光の確認を容易に行なえる照明光学装
置、更には該□エキシマレーザの光軸合わせが行なえる
照明光学装置を提供することを目的とする。
として遠紫外域光を発するエキシマレーザを用い該エキ
シマレーザ光の発光の確認を容易に行なえる照明光学装
置、更には該□エキシマレーザの光軸合わせが行なえる
照明光学装置を提供することを目的とする。
第１図は本発明の一実施例で、いわゆるステンパーとい
われる縮小結像型の半導体露光装置に適用した図を示す
。
われる縮小結像型の半導体露光装置に適用した図を示す
。
この実施例では光源８がアライメンｉ・用のみならず、
焼（−Ｊ用にも兼用されるエキシマレーザである。なお
焼付時にはアライメント用のアライメント顕微鏡７が図
の位置から外れ、不図示の焼付用照明系に置き換わる。
焼（−Ｊ用にも兼用されるエキシマレーザである。なお
焼付時にはアライメント用のアライメント顕微鏡７が図
の位置から外れ、不図示の焼付用照明系に置き換わる。
１５はマスク５のパターンをウェハ６Ｆに縮小結像する
レンズであり、１６は光軸に垂直な面内を移動可能なウ
ェハ載置台である。
レンズであり、１６は光軸に垂直な面内を移動可能なウ
ェハ載置台である。
本実施例で光源８はアライメント用及び焼付用に兼用さ
れるため、別々に光源を設ける場合に比ベコスト的、ス
ペース的に有利となることは勿論、アライメント光と焼
付光が同一波長となるためレンズ１５の色収差を考慮す
る必要がない。
れるため、別々に光源を設ける場合に比ベコスト的、ス
ペース的に有利となることは勿論、アライメント光と焼
付光が同一波長となるためレンズ１５の色収差を考慮す
る必要がない。
なおエキシマレーザは極めて短い間、発光するパルスレ
ーザであるため、ウェハ載置台１６はステップ・リピー
ト焼付に際し、各チップ４ηに停止にさせることなく、
連続送りすることが可能となる。
ーザであるため、ウェハ載置台１６はステップ・リピー
ト焼付に際し、各チップ４ηに停止にさせることなく、
連続送りすることが可能となる。
さて焼伺前のアライメントについては第２図（Ａ）（Ｂ
）に示される如きアライメントマークを有するマスク５
とウェハ６をアライメント顕微鏡７を用いてアライメ刈
・する。
）に示される如きアライメントマークを有するマスク５
とウェハ６をアライメント顕微鏡７を用いてアライメ刈
・する。
アライメント顕微鏡７内において、光源８の光路に沿っ
てビームスプリッタ９が配設され、ビームスプリッタ９
で反射きれる光路に沿って紫外線用の対物レンズ１０が
配置されている。
てビームスプリッタ９が配設され、ビームスプリッタ９
で反射きれる光路に沿って紫外線用の対物レンズ１０が
配置されている。
きてマスク５及びウェハ６で反則される光路に沿って前
述の対物レンズ１０．ビームスプリッタ９が配置され、
ビームスプリッタ９を透過した光路に沿って、螢光板１
１、ビームスプリッタ１２が配置されている。螢光板１
１はアライメン１：顕４１ａ 鐙７の対物レンズ１０の
拡大像面に配置されている。ビームスプリッタ１２で反
射した光は目視観察系１３に送られ、他方透過した光は
テレビカメラ１４に送られる。
述の対物レンズ１０．ビームスプリッタ９が配置され、
ビームスプリッタ９を透過した光路に沿って、螢光板１
１、ビームスプリッタ１２が配置されている。螢光板１
１はアライメン１：顕４１ａ 鐙７の対物レンズ１０の
拡大像面に配置されている。ビームスプリッタ１２で反
射した光は目視観察系１３に送られ、他方透過した光は
テレビカメラ１４に送られる。
尚マスク５及びウェハ６には、第２図（Ａ ）（Ｂ ）
に示される如く回転方向の位置ずれを検出するためにア
ライメントマークが対を成して設けられているので、こ
のマーク対を検出するためにアライメント顕微鏡７のビ
ームスプリッタ９、対物レンズ１０、螢光板１１、ビー
ムスプリッタ１２、目視観察系１３、テレビカメラ１４
は、例えば図面と直交方向に対を成して構成される。こ
の場合、光源８の光は分割プリズム等で２分割されて、
ビームスプリッタ９に入射する。
に示される如く回転方向の位置ずれを検出するためにア
ライメントマークが対を成して設けられているので、こ
のマーク対を検出するためにアライメント顕微鏡７のビ
ームスプリッタ９、対物レンズ１０、螢光板１１、ビー
ムスプリッタ１２、目視観察系１３、テレビカメラ１４
は、例えば図面と直交方向に対を成して構成される。こ
の場合、光源８の光は分割プリズム等で２分割されて、
ビームスプリッタ９に入射する。
なおテレビカメラ１４を」二連した如く２台設けずに対
を成す２つのアライメントマークの観察野を合成して１
台のテレビカメラで観察することも可能である。
を成す２つのアライメントマークの観察野を合成して１
台のテレビカメラで観察することも可能である。
」二記構成において、光源８を射出したアライメント用
ビームはビームスプリッタ９で反射し、対物レンズ１０
を通り、それぞれマスク５とウェハ６のアライメントマ
ークを照明する。
ビームはビームスプリッタ９で反射し、対物レンズ１０
を通り、それぞれマスク５とウェハ６のアライメントマ
ークを照明する。
第２図（Ａ ）（Ｂ ）に示される如き目視可能なアラ
イメントマークに光源８を射出したアライメント用ビー
ムが入射すると各アライメントマークツ黒縁部で反射、
黒線部以外で透過して、マスク５゜ウェハ６と光学的に
共役位置に設けられる螢光板１１４二にはマスク５及び
ウェハ６から反射されるアライメン）・マーク像が対物
レンズＩＯにより拡大して結像される。
イメントマークに光源８を射出したアライメント用ビー
ムが入射すると各アライメントマークツ黒縁部で反射、
黒線部以外で透過して、マスク５゜ウェハ６と光学的に
共役位置に設けられる螢光板１１４二にはマスク５及び
ウェハ６から反射されるアライメン）・マーク像が対物
レンズＩＯにより拡大して結像される。
光源８の紫外領域の像は螢光板１１により可視光に変換
され、ビームスプリッタ１２を介して、それぞれ目視観
察系１３及びテレビカメラ１４に送られる。１］視観察
系１３により観察される像は手動位置合わせ（マニュア
ルアライメント）に用いられる。
され、ビームスプリッタ１２を介して、それぞれ目視観
察系１３及びテレビカメラ１４に送られる。１］視観察
系１３により観察される像は手動位置合わせ（マニュア
ルアライメント）に用いられる。
ここで位置合わせに関し説明すると、第２図（Ａ）でマ
スク５には水平方向に４５°傾いたｌいに平行な２木の
黒縁より成るマーク５ａ１ 。
スク５には水平方向に４５°傾いたｌいに平行な２木の
黒縁より成るマーク５ａ１ 。
５ｂ頁が、またマーク５ａ、、５ｂＩとは直交する方向
で互いに平行な２木の黒線より成るマーク５ａ、、５ｂ
２が設けられマーク５ａ、と５ａ２で一方のアライメン
トマークを構成し、又マーク５ｂ、と５ｂ２で他方のア
ライメントマークを構成する。
で互いに平行な２木の黒線より成るマーク５ａ、、５ｂ
２が設けられマーク５ａ、と５ａ２で一方のアライメン
トマークを構成し、又マーク５ｂ、と５ｂ２で他方のア
ライメントマークを構成する。
又ウェハ６にはマスク５の各マーク５ａｌ 。
５ａ２ ．５ｂｌ 、５ｂ２に対応Ｌ コレラニ８
々平行な一木の黒線より成るアライメントマーク６ａｌ
、６ａ２ ．６ｂＩ 、６ｂ２が毛えられる。
々平行な一木の黒線より成るアライメントマーク６ａｌ
、６ａ２ ．６ｂＩ 、６ｂ２が毛えられる。
そして目視観察系１３によりマニュアルアライメントに
おいては、ウェハ６のアライメントマーク６ａ、、６ａ
２ 、ｅｂ、、６ｂ２を各々マスク５のアライメントマ
ーク５ａ１．５ａ２ ．５ｂｌ 。
おいては、ウェハ６のアライメントマーク６ａ、、６ａ
２ 、ｅｂ、、６ｂ２を各々マスク５のアライメントマ
ーク５ａ１．５ａ２ ．５ｂｌ 。
５ｂ２の略中間に平行に位置するようにマスク５とウェ
ハ６を相対的に変位させる。
ハ６を相対的に変位させる。
一方、テレビカメラ１４を用いたオートアライメントに
おいては、マニュアルアライメントにより示される如く
テレビ走査線ｓ 、 ｓ’で電気的に走査し、各黒線の
間を走査する時間１．．１２ 。
おいては、マニュアルアライメントにより示される如く
テレビ走査線ｓ 、 ｓ’で電気的に走査し、各黒線の
間を走査する時間１．．１２ 。
ｔ３ ・ｔ４ ・ｔ′ｌ ・ｔ′２゛・ｔ′３ ・
ｔ′４を検出し、これらが全て等しくない場合そのずれ
に応じて位置補正信号を出すようにし、最終的に走査時
間ｊｌ ＋Ｌ２ ＋ｔ３ ＋’４ ＋ｔ′Ｉ ＋
ｊ’２ ＋ｔ′３ ＋ｔ′４を全て等しくさせる。
ｔ′４を検出し、これらが全て等しくない場合そのずれ
に応じて位置補正信号を出すようにし、最終的に走査時
間ｊｌ ＋Ｌ２ ＋ｔ３ ＋’４ ＋ｔ′Ｉ ＋
ｊ’２ ＋ｔ′３ ＋ｔ′４を全て等しくさせる。
ごて第１図で遮光板１７はエキシマレーザ光がマスク５
．ウェハ６のアライメントマーク部にのみ照射するよう
にアライメントマーク部に対応する位置に開口を備える
ものである。
．ウェハ６のアライメントマーク部にのみ照射するよう
にアライメントマーク部に対応する位置に開口を備える
ものである。
ここで１８はエキシマレーザの発光確認及び光軸合わせ
用の螢光板であり、ビームスプリッタ９を透過するエキ
シマレーザ光の光路中、任意の位置に設けられる。エキ
シマレーザ光は不可視光であるが螢光板１８にエキシマ
レーザ光が照射すると可視化きれ発光が確認できる。又
、光源８の対物レンズ１０．レンズ１５の光軸に対する
光軸合わせは、例えば光源８の射出口の前にピンホール
板を固定し、該ピンホール板のピンホールを通過するエ
キシマレーザ光が螢光板１８の表面に描かれている指標
としての十字線の交点たる中心点に合致させるように行
なう。
用の螢光板であり、ビームスプリッタ９を透過するエキ
シマレーザ光の光路中、任意の位置に設けられる。エキ
シマレーザ光は不可視光であるが螢光板１８にエキシマ
レーザ光が照射すると可視化きれ発光が確認できる。又
、光源８の対物レンズ１０．レンズ１５の光軸に対する
光軸合わせは、例えば光源８の射出口の前にピンホール
板を固定し、該ピンホール板のピンホールを通過するエ
キシマレーザ光が螢光板１８の表面に描かれている指標
としての十字線の交点たる中心点に合致させるように行
なう。
なお便宜」−１第１図では光源８がアライメントに用い
られたときに螢光板１８が可視化のために用いられるこ
とが図示Ｓれているが、光源８が焼付用に用いられたと
きにも螢光板１８が可視化のために用いられることは言
うまでもない。
られたときに螢光板１８が可視化のために用いられるこ
とが図示Ｓれているが、光源８が焼付用に用いられたと
きにも螢光板１８が可視化のために用いられることは言
うまでもない。
その場合、焼付時にはアライメント顕微鏡７が第１図の
位置から外れ、不図示の焼付用照明系に置き換わるが、
焼付用の照明光路を分岐するように第１図のビームスプ
リッタ９に相当するビームスプリッタを焼付時にも設は
該ビームスプリッタで分岐された光路に第１図の螢光板
１８を設ける。
位置から外れ、不図示の焼付用照明系に置き換わるが、
焼付用の照明光路を分岐するように第１図のビームスプ
リッタ９に相当するビームスプリッタを焼付時にも設は
該ビームスプリッタで分岐された光路に第１図の螢光板
１８を設ける。
なお図では螢光板１８を設けるのに必要な光路分岐用の
ビームスプリッタを照明光路折り曲げに用いられるビー
ムスプリッタ９で兼用しているがこれに限らず、例えば
光源８とビームスプリッタ９の間に更にビームスプリッ
タを設け、該ビームスプリッタで反射する光路に螢光板
１８を設けても良い。
ビームスプリッタを照明光路折り曲げに用いられるビー
ムスプリッタ９で兼用しているがこれに限らず、例えば
光源８とビームスプリッタ９の間に更にビームスプリッ
タを設け、該ビームスプリッタで反射する光路に螢光板
１８を設けても良い。
なお本発明は図で示したプロジェクション型の半導体露
光装置に限らず、いわゆるコンタクト、プロキシミティ
型の半導体露光装置にも適用できる。
光装置に限らず、いわゆるコンタクト、プロキシミティ
型の半導体露光装置にも適用できる。
以上、本発明によれば、照明用光源としてエキシマレー
ザを用いる際の発光確認更には光軸合わせを容易にでき
る。
ザを用いる際の発光確認更には光軸合わせを容易にでき
る。
そしてエキシマレーザが半導体露光装置の露光用に用い
られれば回路パターンの解像線幅が小さくなり、又アラ
イメント用に用いられれば各次数の回折光の回折角度が
短波長化に伴って小さくなり、一定の開口数（ＮＡ）の
アライメン］・光学系にとりこむ回折光をより多くして
すなわち、より高次の回折光をとりこんでアライメント
信号出力を高めアライメント精度を１−げることかでき
る。
られれば回路パターンの解像線幅が小さくなり、又アラ
イメント用に用いられれば各次数の回折光の回折角度が
短波長化に伴って小さくなり、一定の開口数（ＮＡ）の
アライメン］・光学系にとりこむ回折光をより多くして
すなわち、より高次の回折光をとりこんでアライメント
信号出力を高めアライメント精度を１−げることかでき
る。
第２図（Ａ ）（Ｂ ）（Ｃ）□口γ与はマスクとウェ
ハのアライメントの説明図、 図中、５はマスク、６はウェハ、７はアライメント顕微
鏡、８は光源（エキシマレーザ）、９はビームスプリッ
タ、ｌＯは対物レンズ、１１゜１８は螢光板、である。
ハのアライメントの説明図、 図中、５はマスク、６はウェハ、７はアライメント顕微
鏡、８は光源（エキシマレーザ）、９はビームスプリッ
タ、ｌＯは対物レンズ、１１゜１８は螢光板、である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、物体を照明するためのエキシマレーザと、照明光路
と分岐した光路を形成するためのビームスプリッタと、
該ビームスプリッタにより分岐された光路に設けられ、
前記エキシマレーザの不可視光を可視化する螢光板を有
することを特徴とする照明光学装置。 ２、前記螢光板には前記エキシマレーザの光軸合わせの
ための指標が設けられる特許請求の範囲第１項記載の照
明光学装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60033280A JPS61193449A (ja) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | 照明光学装置 |
| US06/708,784 US4667109A (en) | 1984-03-09 | 1985-03-06 | Alignment device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60033280A JPS61193449A (ja) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | 照明光学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61193449A true JPS61193449A (ja) | 1986-08-27 |
| JPH0513371B2 JPH0513371B2 (ja) | 1993-02-22 |
Family
ID=12382112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60033280A Granted JPS61193449A (ja) | 1984-03-09 | 1985-02-21 | 照明光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61193449A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63296339A (ja) * | 1987-05-28 | 1988-12-02 | Nikon Corp | 位置合わせ方法及び装置 |
| JPH05243122A (ja) * | 1992-07-23 | 1993-09-21 | Nec Corp | 干渉露光装置 |
-
1985
- 1985-02-21 JP JP60033280A patent/JPS61193449A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63296339A (ja) * | 1987-05-28 | 1988-12-02 | Nikon Corp | 位置合わせ方法及び装置 |
| JPH05243122A (ja) * | 1992-07-23 | 1993-09-21 | Nec Corp | 干渉露光装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0513371B2 (ja) | 1993-02-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |