JPS613407A - 光学的露光装置 - Google Patents

光学的露光装置

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JPS613407A
JPS613407A JP59123725A JP12372584A JPS613407A JP S613407 A JPS613407 A JP S613407A JP 59123725 A JP59123725 A JP 59123725A JP 12372584 A JP12372584 A JP 12372584A JP S613407 A JPS613407 A JP S613407A
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JP
Japan
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exposed
semiconductor wafer
gas
exposed surface
axis direction
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Pending
Application number
JP59123725A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideji Sugiyama
秀司 杉山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP59123725A priority Critical patent/JPS613407A/ja
Publication of JPS613407A publication Critical patent/JPS613407A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70241Optical aspects of refractive lens systems, i.e. comprising only refractive elements

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は光学的露光装置、特に半導体ウエノ・表面のよ
うな被露光表面に予め定められたパターンを光学的に形
成するのに適した光学的露光装置に関する。
〔発明の背景〕
光学的露光装置はパターンを光照射する手段、パターン
の像を被露光表面に形成するようにパターンから得られ
る光を被露光表面に指向する手段、並びに被露光表面の
被露光位置を変えるように被露光表面を移動する手段を
含んでいる。
被露光表面へのパターンの像の形成を高精度をもって行
うためにはパターンの像が被露光表面に正確に生ずるよ
うに焦点合せを行う必要がある。
焦点合せを行う装置は被露光表面と光指向手段との間隔
の、予め定められた基準からのずれを検出する手段およ
びそのずれを補償するように被露光表面を夢動する手段
を含む。、ずれ検出手段は、多くの場合、被露光表面に
向けて気体が放出される気体放出孔を有し、更に前記ず
れにもとづく気体放出孔からの放出気体流量の変化を検
出する手段を有する。しかし、気体放出孔は一般に被露
光表面に向けられる光の光軸と一致した軸をもっている
。したがって、気体放出孔は少なくとも光軸を通る光を
妨害しない程度の大きさをもっていなければならないこ
とから、被露光表面と光指向手段との間隔の、予め定め
られた基準からのずれにもとづく気体放出孔からの放出
気体流量の変化を検出するためには、その検出のために
必要な被露光表面領域が必然的に広くならざるを得ない
。これは、被露光表面の周縁部に、露光の用に供され得
ない、広いむだ領域が必要になることを意味する。
〔発明の目的〕
本発明の目的は被露光表面の周縁部に、露光の用に供さ
れ得ない広いむだな領域が生ずるのを防止し、かつ高ス
ループツトを得るのに適した光学的露光装置を提供する
ことにある。
〔発明の概要〕
本発明によれば、パターンは光照射され、それによって
パターンから得られる光はパターンの像に指向される。
被露光表面はその被露光位置が変えられるように移動さ
れる。
被露光表面と光指向手段との間の、予め定められた基準
からのずれを検出手段およびそのずれを補償するように
被露光表面を移動する手段が備えられている。検出手段
はそれぞれ被露光表面の互いに異なる位置に向けて気体
が放出される複数個の気体放出孔を被露光表面に向けら
れる光の光軸の周シに配置する手段と、被露光表面の互
いに異なる位置の各々と光指向手段との間隔の予め定め
られた基準からのずれにもとづく複数個の気体放出孔の
各々からの放出気体流量の変化を検出する手段とを含ん
でいる。
〔発明の実施例〕
第1図を参照するに、水銀ランプのような光源1から放
出される光はコンデンサー2に集光され、レチクル又は
マスクと呼ばれる透明板3に形成されたパターンを照射
する。透明板3を透過した光はパターンの縮小像又は等
倍像が被露光表面である半導体クエハ4の表面に形成さ
れるように投影レンズ5によって半導体ウェハ4に向け
られる。
半導体ウェハ4はウェハホルダー6によって保持され、
該ホルダーは移動台7によって支持されている。移動台
7は移動台8によって支持され、そしてその移動台上で
駆動装置9によってX軸方向に移動され得る。移動台8
は移動台10によって支持され、そしてその移動台上で
駆動装置11によってX軸と直交するY軸方向に移動さ
れ得る。
移動台10と固定台12の間には移動台13が介在され
、この移動台は、駆動装置14によってX軸方向に移動
されたとき、移動台10をX軸およびY軸と直角をなす
Z軸方向、すなわち半導体ウェハ4に向けられる光の光
軸方向に移動され得る。
移動台7の駆動装置9によるX軸方向への移動および移
動台8の駆動装置11によるY軸方向へ、  の移動、
したがって半導体ウェハ4のX軸方向およびY軸方向へ
の2次元移動はコンピユー・夕15(第2図)が駆動装
置9および1.1を制御することKよってステップ状に
行われる。レーザー光を利用する位置測定装置16は半
導体フェノ・4上の、露光位置すなわち光軸位置に移動
された被露光領域のX軸およびY軸方向の位置を測定す
る。その測定された位置がコンピュータ15による設定
位置と一致しているかどうかはコンピュータ15によっ
て判断され、もし設定位置と測定された位置との間に差
があればコンピュータ15はその差を補償するように駆
動装置9および11f:制御する。
第2図を参照するに、投影レンズ4はレンズホルダー1
6′によって保持され、該ホルダーはその下端において
光通過孔を有し、該光通過孔の軸は光軸と一致している
。ホルダー16′は更ニソの下端において光軸の周シに
配置された4つの互        (いに独立した気
体放出部178〜17dを有する。
第3図から理解されるように、気体放出部17aおよび
17CはX軸上に、気体放出部17bおよび17dはY
軸上にそれぞれ配置されている。
気体放出部178〜17dは気体導入室18a〜1”8
dおよびこれらに通じる気体放出孔19a〜19dを有
する。気体導入源20内の空気又は窒素ガスのような一
定圧力の気体は気体導入室−18a 〜18dを介して
気体放出孔19a〜19dから半導体ウェハ4の表面に
向けて放出される。
4つの気体放出部17a〜17dにそれぞれ対応する差
圧変換器218〜21d(21bおよび21dは図示省
略)およびニードルバルブ22a〜22d (22bお
よび22dは図示省略)が備えられ、差圧変換器21a
〜21dは気体導入源20からの気体をニードルパルプ
22a〜22dを通して大気に放出することによって得
られる一定の基準圧力と、気体放出孔19a−19a全
通してそれらと対向する半導体ウェハ4の表面部分に気
体を放出したときのその背圧との差、すなわち差圧に対
する電気信号をそれぞれ発生する。これらの電気信号は
差圧変換器218〜21dの特性のちがいを補正するた
めの利得調整回路23a〜23dを介してコンピュータ
15に与えられる。
コンピュータ15は利得調整回路238〜23dの出力
のうちの一つを選択し、端子24に出力する。端子24
に出力された電気信号は移動台10をZ軸方向に移動す
るように駆動装置14にフィードバックされる。
一例として、気体放出孔19aと対向する半導体ウェハ
4の表面部分の投影レンズ5に対する間隔が予め定めら
れた基準値からずれているとすれば、そのずれに応じて
気体放出孔19から放出される気体の流量が変化し、こ
の流量変化はその背圧変化として差圧変換器21aによ
って検出される。差圧変換器21aからは背圧変化に対
応する電気信号が引出され、利得調整回路23aを介し
てコンピュータ15によシ端子24に出力される。
この端子に出力された電気信号は駆動装置14に与えら
れ、この駆動装置は前記背圧変化、したがってずれを補
償するように半導体ウニ・・4をZ軸方向に移動する。
焦点合せおよび露光の手順を第4図を参照しながら説明
しよう。理解を容易にするために、半導体ウェハ4に向
けられる光の光軸の座標位置すなわち露光位置をX−Y
座標系の原点(O,O)とスル。また、コンピュータ1
5は半導体ウェハ4を予め定められた方向に1ステツプ
ずつ順次移動するように駆動装置9および10を制御す
るものものとする。更に、半導体ウェハ4上の、現在露
光位置くある被露光領域の露光に次いで露光される領域
、すなわち次の被露光領域の座標位置を(xl 、y、
)とする。
ステップA コンピュータ15は座標位置(” + Yl  )にあ
る次の露光′須域の表面が予め定められた基準位置から
光軸方間にどの程度ずれているかを測定ないしは検出す
るために気体放出部17a〜17dのうちのいずれを用
いるかを決定する。このためには、後述するステップD
、Fにおける半導体ウェハ4の移動量を可能な限り少な
くし、それによシスループツトを向上させる点から、第
3図を参照するに、yI≧xIでかつy1≧−X!のと
きは気体放出部17bを、yI、>xlでかっyI〉−
X、のときは気体放出部17Cを、yI≦X!でかつy
1≦−X、のときは気体放出部17dを、そしてYI>
X+でかつYI<Xtのときけ気体放出部17aを使用
するという基準を用いるとよい。なお、ここでの気体放
出部178〜17dの選択は利得制御回路23a〜23
dの選択にはがならない。
ステップB 選択された気体放出部の座標位置を(Xo、Yo)(固
定)とすると、コンピュータ15は選択された座標位置
(xo、yo)と次の被露光位置(x、。
Yt )とのずれ、すなわちX、−xo==ΔX、yI
Yo=Δyを計算する。
ステップC コンピュータ15はΔX、Δyが零であるかどうかを判
断する。
ステップD ステップCにおいてΔX、Δyのいずれが零でない場合
は、コンピュータ15は次の露光位置(xt 、YI)
が選択された気体放出部の座標位置(Xo l Yo 
)と一致するまで半導体ウェハ4を移動するように駆動
装置9および/または11を制御する。
ステップE ステップCにおいてΔx=0.Δy−0と判断された場
合、またはステップDに2いて半導体ウェハ4を移動す
ることによってΔx=0.Δy=0となった場合は、座
標位置(xo r yo  )において、この位置にあ
る次の被露光領域表面の予め定められた位置からの光軸
方向におけるずれΔHが選択された(Xo 、 3’o
  )座標位置にある気体放出部、それに対応する差圧
検出器およびそれに接続された利得制御回路によって測
定され、コンピュータ15に取込まれる。
ステップF コンピュータ15は(xo + yo )座標位置にあ
る次の被露光位置を原点(o、o)に一致させるべく半
導体クエハ4をXo + Yoだけ移動させるように駆
動装置9,11を制御する。
ステップG コンピュータ15は原点に移動された次の被露光領域を
ΔHだけZ軸方向に移動させるように駆動装置14を制
御する。これによって、次の被露ステップH このようにして焦点合せが完了した次の被露光領域の露
光が行われる。
なお、ステップEまで(但し、ステップDが必要な場合
はステップCまで)は当初原点にあった被露光領域の露
光が行われ続けてもよい。
ここまでに述べた実施例によってもたらされる利点は要
約すると次の通りである。
(1)気体放出孔は光軸と一致する軸をもっておらず、
光軸の周ルに配置されている。したがって、気体放出孔
の大きさは光軸を通る光の制限を受けることなしに望み
通シに小さくされ得る。これは、焦点合せのために必要
な被露光表面領域の面積が小さくされ得ること、したが
って被露光表面の周縁部に生ずる、露光の用に供され得
ないむだな領域の面積が小さくされ得ることを意味する
(2)  光軸と一致しない気体放出孔およびそれから
放出される気体の放出流量変化検出手段はそれぞれ複数
個備えられているため、これらを、焦点合せに際しての
半導体ウェハのX軸およびY軸方向の移動量をできるだ
け小さくするように選択して使用することができる。こ
の点で、既述した実施例は高スループツトを得るのに適
したものであると言うことができる。
既述した実施例において、コンピュータ15は利得制御
回路23a〜23dの出力信号を平均化し、その平均値
を利用して焦点合せを行うべく駆動装置14を制御する
ようにしても、よい。これらの基本になる考え方は光軸
と一致している半導体ウェハの被露光領域の、予め定め
られた位置からの光軸方向におけるずれがその光軸の周
シにある気体放出孔198〜19dにそれぞれ対向する
半導体ウェハ表面部分の、予め定められた位置からの光
軸方向におけるずれの平均値に等しいとみなしているこ
とである。
半導体ウェハの周縁部の露光の場合は、気体放出孔17
8〜17dのうちの1個または複数のものは半導体ウェ
ハからはみ出して焦点合せの用に供せられ得ない場合が
あシ、この場合はそのはみ出した気体放出孔に関する電
気信号は平均化の対象から除外される。気体放出孔が半
導体ウェハからはみ出した場合とそうでない場合とでは
得られる電気信号の大きさに極端な差が生ずるから、は
  −み出しの有無をそれぞれの気体放出孔に関する電
気信号が予め定められたレベル以上であるかないかとい
う点からコンピュータ15に判断させ、そして、はみ出
しのないときに得られる予め定められたレベル以上の電
気信号のみの平均化をコンピュータ15に行わせる。コ
ンピュータ15は予め定められたレベル以上の電気信号
のみの平均化を行うべく、次の第1表に示されるように
16通夛の判断を行う。表中、Lは利得制御回路238
〜23dの出力が予め定められたレベル以上であること
を、Sは以下であることを示す。
第1表 〔発明の効果〕 本発明によれば、被露光表面の周縁部に露光の用に供さ
れ得ない広いむだな領域が生ずるのを防止し、かつ高ス
ループツトを得るのに適した光学的露光装置が提供され
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にもとづく一実施例を示す光学的露光装
置の概略斜視図、第2図は焦点合せ手段の概略図、第3
図は第2図のレンズホルダーの下面図、第4図は露光の
手順を示すフローを示す図である。 1・・・光源、3・・・透明板、5・・・投影レンズ、
6・・・ウェハホルダー、7.8.10・・・移動台、
15・・・コンピュータ、16・・・位置測定装置、1
7・・・気体放出部、21・・・差圧変換器、23・・
・利得調整回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、パターンを光照射する手段;前記パターンの像を被
    露光面に形成するように前記パターンから得られる光を
    前記被露光表面に指向する手段;前記被露光表面の被露
    光位置を変えるように前記被露光表面を移動する手段;
    前記被露光表面と前記光指向手段との間隔の、予め定め
    られた基準からのずれを検出する手段;並びに前記ずれ
    を補償するように前記被露光表面を移動する手段を有し
    、前記検出手段はそれぞれ前記被露光表面の互いに異な
    る位置に向けて気体が放出される複数個の気体放出孔を
    前記被露光表面に向けられる光の光軸の周りに配置する
    手段および前記被露光表面の互いに異なる位置の各々と
    前記光指向手段との間隔の前記予め定められた基準から
    のずれにもとづく前記複数個の気体放出孔の各々からの
    放出気体流量の変化を検出する手段を有する光学的露光
    装置。
JP59123725A 1984-06-18 1984-06-18 光学的露光装置 Pending JPS613407A (ja)

Priority Applications (1)

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JP59123725A JPS613407A (ja) 1984-06-18 1984-06-18 光学的露光装置

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JP59123725A JPS613407A (ja) 1984-06-18 1984-06-18 光学的露光装置

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JPS613407A true JPS613407A (ja) 1986-01-09

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ID=14867815

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JP (1) JPS613407A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5944382A (en) * 1996-10-09 1999-08-31 Center For Design Research And Development N.V. Adjustable seating

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5944382A (en) * 1996-10-09 1999-08-31 Center For Design Research And Development N.V. Adjustable seating

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