JPS6237529B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6237529B2 JPS6237529B2 JP60261110A JP26111085A JPS6237529B2 JP S6237529 B2 JPS6237529 B2 JP S6237529B2 JP 60261110 A JP60261110 A JP 60261110A JP 26111085 A JP26111085 A JP 26111085A JP S6237529 B2 JPS6237529 B2 JP S6237529B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reticle
- wafer
- pattern
- mirror
- reference pattern
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P95/00—Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass
Landscapes
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、半導体製造工程の中で、IC、LSI等
の半導体集積回路等のパターンをウエーハ上に直
接形成する製造工程に使用する縮小投影露光装置
の改良に関するものである。
の半導体集積回路等のパターンをウエーハ上に直
接形成する製造工程に使用する縮小投影露光装置
の改良に関するものである。
従来の縮小投影露光装置においては、第１図に
示す光学系の構成により、ホトマスク１および縮
小レンズ２を介して、ウエーハ３の位置の相対検
出を行なつていた（特開昭57−142612号公報参
照）。通常、縮小投影露光装置ではホトマスク１
はレテイクルと呼ばれるので、以下本文中ではレ
テイクルと呼ぶ。すなわち、第１図に示す装置で
はライトガイド４により、ハーフミラー５、集光
レンズ６、ミラー７、レテイクル１、縮小レンズ
２を介してウエーハ３の局部照明を行なつてい
る。ウエーハ３からの反射光は縮小レンズ２を介
して、レテイクル１上の位置合せ基準パターン８
上に逆投影される。一方、もう１つのライトガイ
ド９により、ミラー１０、集光レンズ１１、ミラ
ー１２を介してレテイクル１上の基準パターン８
の照明を行なう。そして、ウエーハ３の表面から
の反射光とレテイクル１の表面からの反射光とが
合成され、ミラー７、集光レンズ６、ハーフミラ
ー５を介して、検出器１６に入射される。
示す光学系の構成により、ホトマスク１および縮
小レンズ２を介して、ウエーハ３の位置の相対検
出を行なつていた（特開昭57−142612号公報参
照）。通常、縮小投影露光装置ではホトマスク１
はレテイクルと呼ばれるので、以下本文中ではレ
テイクルと呼ぶ。すなわち、第１図に示す装置で
はライトガイド４により、ハーフミラー５、集光
レンズ６、ミラー７、レテイクル１、縮小レンズ
２を介してウエーハ３の局部照明を行なつてい
る。ウエーハ３からの反射光は縮小レンズ２を介
して、レテイクル１上の位置合せ基準パターン８
上に逆投影される。一方、もう１つのライトガイ
ド９により、ミラー１０、集光レンズ１１、ミラ
ー１２を介してレテイクル１上の基準パターン８
の照明を行なう。そして、ウエーハ３の表面から
の反射光とレテイクル１の表面からの反射光とが
合成され、ミラー７、集光レンズ６、ハーフミラ
ー５を介して、検出器１６に入射される。
しかしながら、本方式では第１図に示すように
多数の光学部品が必要となるだけでなく、装置構
成上、ライトガイド４による照明光は、ハーフミ
ラー５を介して集光レンズ６に集光させねばなら
ない。その結果、照明光の減衰は著しく大きくな
り、ウエーハ３上に到達する照度は、ライトガイ
ド４の出口の1/10程度となつていた。また、集光
レンズ６は検出器１６の対物レンズを兼用してい
るが、装置構成上、作動距離の長いレンズを使用
しなければならない。その結果、ウエーハ３から
の反射光（ウエーハ３上のパターンによる反射光
２０およびレテイクル上の位置合せ基準パターン
８のウエーハ３による反射光２１）は、第３図ａ
に示すプロフアイルを有するが、このときウエー
ハによつては基準パターン８の反射光２１の強度
が低下し、第３図ｂに示すようになり、基準パタ
ーン８が検出されなくなる。すなわち、検出パタ
ーンのコントラストが低下して、レテイクル上の
基準パターン８の検出ができなくなるという欠点
がある。
多数の光学部品が必要となるだけでなく、装置構
成上、ライトガイド４による照明光は、ハーフミ
ラー５を介して集光レンズ６に集光させねばなら
ない。その結果、照明光の減衰は著しく大きくな
り、ウエーハ３上に到達する照度は、ライトガイ
ド４の出口の1/10程度となつていた。また、集光
レンズ６は検出器１６の対物レンズを兼用してい
るが、装置構成上、作動距離の長いレンズを使用
しなければならない。その結果、ウエーハ３から
の反射光（ウエーハ３上のパターンによる反射光
２０およびレテイクル上の位置合せ基準パターン
８のウエーハ３による反射光２１）は、第３図ａ
に示すプロフアイルを有するが、このときウエー
ハによつては基準パターン８の反射光２１の強度
が低下し、第３図ｂに示すようになり、基準パタ
ーン８が検出されなくなる。すなわち、検出パタ
ーンのコントラストが低下して、レテイクル上の
基準パターン８の検出ができなくなるという欠点
がある。
〔発明の目的〕
したがつて、本発明の目的は、縮小レンズを介
しなおかつコントラストの良いパターン検出光学
系を有し、ウエーハ位置の高精度の位置検出を可
能にした縮小投影露光装置を提供することにあ
る。
しなおかつコントラストの良いパターン検出光学
系を有し、ウエーハ位置の高精度の位置検出を可
能にした縮小投影露光装置を提供することにあ
る。
上記の目的を達成するために、本発明ではレテ
イクル上の位置合せの基準となるパターンと、縮
小レンズの入射瞳とを結ぶ光軸上であつて、レテ
イクルと縮小レンズとの間に検出光を分岐するた
めのハーフミラーを設けて縮小投影露光装置を構
成したことを特徴としている。さらに、本発明で
はウエーハ上のパターンを照明する集光レンズ
と、ウエーハ上のパターンを検出する対物レンズ
とを各々別々に設けてコントラストの良いパター
ン検出光学系を実現し、高精度パターン検出を可
能としたことを特徴としている。
イクル上の位置合せの基準となるパターンと、縮
小レンズの入射瞳とを結ぶ光軸上であつて、レテ
イクルと縮小レンズとの間に検出光を分岐するた
めのハーフミラーを設けて縮小投影露光装置を構
成したことを特徴としている。さらに、本発明で
はウエーハ上のパターンを照明する集光レンズ
と、ウエーハ上のパターンを検出する対物レンズ
とを各々別々に設けてコントラストの良いパター
ン検出光学系を実現し、高精度パターン検出を可
能としたことを特徴としている。
以下、本発明による縮小投影露光装置の一実施
例を第２図による説明する。同図において、レテ
イクル１の上部にはライトガイド４、集光レンズ
６、ミラー７のみを設け、レテイクル１と縮小レ
ンズ２との間にハーフミラー５を設ける。また、
ウエーハ３からの反射光がハーフミラー５により
分岐される光軸上に、対物レンズ１３、パターン
検出器１６を設ける。さらに、ライトガイド４に
よるレテイクル１上の基準パターン８の透過光が
ハーフミラー５により分岐した光軸上に投影レン
ズ１４、ミラー１５を設ける。
例を第２図による説明する。同図において、レテ
イクル１の上部にはライトガイド４、集光レンズ
６、ミラー７のみを設け、レテイクル１と縮小レ
ンズ２との間にハーフミラー５を設ける。また、
ウエーハ３からの反射光がハーフミラー５により
分岐される光軸上に、対物レンズ１３、パターン
検出器１６を設ける。さらに、ライトガイド４に
よるレテイクル１上の基準パターン８の透過光が
ハーフミラー５により分岐した光軸上に投影レン
ズ１４、ミラー１５を設ける。
このように、かかる簡単な構成でウエーハ３お
よびレテイクル１上の位置合せパターン８を検出
することができる。すなわち、本実施例によれ
ば、ウエーハ３上のパターンが縮小レンズ２およ
びハーフミラー５により、対物レンズ１３の焦点
位置に結像する。一方、同じ焦点位置にレテイク
ル１上の基準パターン８が、ハーフミラー５、投
影レンズ１４、ミラー１５により、投影結像され
る。このとき、レテイクル上の位置合せ基準パタ
ーン８の投影像の一部はハーフミラー５およびミ
ラー１５で反射されてウエーハによる反射を要さ
ずに、対物レンズ１３によりパターン検出器１６
に投影されるので、その検出パターンのコントラ
スは第３図ｃの反射光２２に示すように良い。し
たがつて、ウエーハ３上のパターンによる反射光
２０との合成像も第３図ｄに示すように良好なコ
ントラストを有する。この合成像は、対物レンズ
１３により拡大され、パターン検出器１６にとり
込まれる。このとき、本発明によれば、作動距離
の短い、N.A.の大きな対物レンズを使用するこ
とができるので、解像力が良く、コントラストの
良い検出光学系を実現できる。さらに、ウエーハ
３を照明するライドガイド４、集光レンズ６から
成る照明光学系も、第２図に示すごとく、ライト
ガイド４の直後に集光レンズ６を設けることが可
能となり、ウエーハ３面での照度は従来構成に比
べ非常に明るくなり、ライトガイド４の1/2程度
の照度を有する照明光学系を容易に得ることがで
きる。
よびレテイクル１上の位置合せパターン８を検出
することができる。すなわち、本実施例によれ
ば、ウエーハ３上のパターンが縮小レンズ２およ
びハーフミラー５により、対物レンズ１３の焦点
位置に結像する。一方、同じ焦点位置にレテイク
ル１上の基準パターン８が、ハーフミラー５、投
影レンズ１４、ミラー１５により、投影結像され
る。このとき、レテイクル上の位置合せ基準パタ
ーン８の投影像の一部はハーフミラー５およびミ
ラー１５で反射されてウエーハによる反射を要さ
ずに、対物レンズ１３によりパターン検出器１６
に投影されるので、その検出パターンのコントラ
スは第３図ｃの反射光２２に示すように良い。し
たがつて、ウエーハ３上のパターンによる反射光
２０との合成像も第３図ｄに示すように良好なコ
ントラストを有する。この合成像は、対物レンズ
１３により拡大され、パターン検出器１６にとり
込まれる。このとき、本発明によれば、作動距離
の短い、N.A.の大きな対物レンズを使用するこ
とができるので、解像力が良く、コントラストの
良い検出光学系を実現できる。さらに、ウエーハ
３を照明するライドガイド４、集光レンズ６から
成る照明光学系も、第２図に示すごとく、ライト
ガイド４の直後に集光レンズ６を設けることが可
能となり、ウエーハ３面での照度は従来構成に比
べ非常に明るくなり、ライトガイド４の1/2程度
の照度を有する照明光学系を容易に得ることがで
きる。
第１図は、従来のパターン検出光学系を含む縮
小投影露光装置の概念図、第２図は、本発明によ
るパターン検出光学系を含む縮小投影露光装置の
概念図、および第３図は従来技術と本願技術の効
果の差を説明するための図である。 １……レテイクル、２……縮小レンズ、３……
ウエーハ、４，９……ライトガイド、５……ハー
フミラー、６，１１……集光レンズ、７，１０，
１２，１５……ミラー、８……レテイクル上の基
準パターン、１３……対物レンズ、１４……投影
レンズ、１６……パターン検出器、２０……ウエ
ーハからの反射光パターン、２１……レテイクル
上の基準パターンのウエハによる反射光パター
ン、２２……レテイクル上の基準パターンのミラ
ーによる反射光と反射光２１を重ね合わせたも
の。
小投影露光装置の概念図、第２図は、本発明によ
るパターン検出光学系を含む縮小投影露光装置の
概念図、および第３図は従来技術と本願技術の効
果の差を説明するための図である。 １……レテイクル、２……縮小レンズ、３……
ウエーハ、４，９……ライトガイド、５……ハー
フミラー、６，１１……集光レンズ、７，１０，
１２，１５……ミラー、８……レテイクル上の基
準パターン、１３……対物レンズ、１４……投影
レンズ、１６……パターン検出器、２０……ウエ
ーハからの反射光パターン、２１……レテイクル
上の基準パターンのウエハによる反射光パター
ン、２２……レテイクル上の基準パターンのミラ
ーによる反射光と反射光２１を重ね合わせたも
の。
Claims (1)
- １ レテイクルおよびウエハを照明する照明光源
と該ウエハの間にレテイクルを有し、該レテイク
ルと該ウエハの間に、該レテイクル上のパターン
の光像を縮小して該ウエハ上に投影する光学系を
有し、さらに該レテイクル上の位置合わせ基準パ
ターンの光像およびウエハ上の位置合わせパター
ンの光像を検出する光検出器を有する縮小投影露
光装置において、上記レテイクル上の位置合わせ
基準パターンが、該レテイクル上の位置合わせ基
準パターンの位置と上記ウエハ上の位置合わせパ
ターンの位置を、上記光学系を介して結ぶ光軸上
であつて、かつ、上記レテイクルと該ウエハの間
に、上記照明光による上記レテイクル上の基準パ
ターンの光像の一部を、上記光軸の方向（以下、
第１の方向と記す）以外の方向（以下、第２の方
向と記す）に反射せしめるハーフミラーと、該ハ
ーフミラーの第２の方向の位置にあつて、該第２
の方向の光を該第２の方向へ反射させるように設
けられたミラーを有し、かつ、該第２の方向であ
つて、上記ハーフミラーに対して上記ミラーと反
対の位置に、該ミラーにより反射された上記レテ
イクル上の基準パターンの光像、および該ハーフ
ミラーによつて該第２の方向へ反射された上記ウ
エハ上の位置合わせパターンの光像を検知する光
検知器を有することを特徴とする縮小投影露光装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60261110A JPS61166027A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 縮小投影露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60261110A JPS61166027A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 縮小投影露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61166027A JPS61166027A (ja) | 1986-07-26 |
| JPS6237529B2 true JPS6237529B2 (ja) | 1987-08-13 |
Family
ID=17357223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60261110A Granted JPS61166027A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 縮小投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61166027A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04136716U (ja) * | 1991-06-12 | 1992-12-18 | 三菱農機株式会社 | 作業用走行車におけるアクセル機構の無人操作装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2845603C2 (de) * | 1978-10-19 | 1982-12-09 | Censor Patent- und Versuchs-Anstalt, 9490 Vaduz | Verfahren und Einrichtung zum Projektionskopieren |
| JPS56110234A (en) * | 1980-02-06 | 1981-09-01 | Canon Inc | Projection printing device |
-
1985
- 1985-11-22 JP JP60261110A patent/JPS61166027A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04136716U (ja) * | 1991-06-12 | 1992-12-18 | 三菱農機株式会社 | 作業用走行車におけるアクセル機構の無人操作装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61166027A (ja) | 1986-07-26 |
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