JPS6370522A - 紫外線露光方法 - Google Patents
紫外線露光方法Info
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- JPS6370522A JPS6370522A JP61214124A JP21412486A JPS6370522A JP S6370522 A JPS6370522 A JP S6370522A JP 61214124 A JP61214124 A JP 61214124A JP 21412486 A JP21412486 A JP 21412486A JP S6370522 A JPS6370522 A JP S6370522A
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- JP
- Japan
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- chip
- expansion
- wavelength
- etalon
- wafer
- Prior art date
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- Pending
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-
- 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
- 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
- G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
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- 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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、半導体集積回路などのパタン形成に用いら
れる紫外線露光方法に関するものである。
れる紫外線露光方法に関するものである。
一般に、半導体集積回路を製造するとき、レーザを光源
とする紫外線露光装置が用いられている。
とする紫外線露光装置が用いられている。
これは例えば、マイクロサーキット・エンジニアリング
８３ （Ｍｉｃｒｏｃｉｒｃｕｉｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ
ｉｎｇ８３）、 ７３〜７８頁（著者Ｇ、Ｍ、 Ｄｕｂ
ｒｏｅｕｃｑ。
８３ （Ｍｉｃｒｏｃｉｒｃｕｉｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ
ｉｎｇ８３）、 ７３〜７８頁（著者Ｇ、Ｍ、 Ｄｕｂ
ｒｏｅｕｃｑ。
Ｄ 、 Ｚａｈｏｒｓｋｙ ） ｉで開示されているよ
うに、エキシマレーザを光源とし、そこから発生した光
を拡散させた後、照明レンズを介して物面であるレチク
ルにその拡散光を照射し、レチクルを透過した光を投影
レンズによって試料であるクエ・・面に集束させるもの
である。この場合、紫外線としてりｌｓ（波長４３５
ｎｍ ）や１線（波長３６５ｎｍ）のものを使用すると
、最小線幅０．５μｍ８反のバタン形成が可能となる。
うに、エキシマレーザを光源とし、そこから発生した光
を拡散させた後、照明レンズを介して物面であるレチク
ルにその拡散光を照射し、レチクルを透過した光を投影
レンズによって試料であるクエ・・面に集束させるもの
である。この場合、紫外線としてりｌｓ（波長４３５
ｎｍ ）や１線（波長３６５ｎｍ）のものを使用すると
、最小線幅０．５μｍ８反のバタン形成が可能となる。
しかしながら半導体集積回路の製造時、各種のプロセス
を経ることによってウェハに伸縮が発生するので、パタ
ンの重ね合わせを行なうとき、ウェハ伸縮の前後におけ
るパタンの重ね合わせ精度を確保するのが困難であると
いう問題を有していた。
を経ることによってウェハに伸縮が発生するので、パタ
ンの重ね合わせを行なうとき、ウェハ伸縮の前後におけ
るパタンの重ね合わせ精度を確保するのが困難であると
いう問題を有していた。
このような問題を解決するためにこの発明は、試料の伸
重量を検出して、その検出結果にもとづいて光源の波長
を制御するようにしたものである。
重量を検出して、その検出結果にもとづいて光源の波長
を制御するようにしたものである。
波長が制御されることによってパタンの拡大率が制御さ
れる。
れる。
第１図はこの発明を適用して構成した露光装置の一実施
例を示す構成図である。同図において、１はエキシマレ
ーザ、１ａ、１ｂは共振器、１ｃはエタロン、１ｄはエ
タロン１ｃの保持枠、１ｅは回転ステージ、１ｆは放電
管、１Ｆ、１ｈは窓、２は反射焼、３は拡散板、４ａ、
４ｂは照明レンズ、５は絞シ、６はレチクル、Ｔは投影
レンズ、８はウェハ、９はｘＹｚステージである。共振
器１８〜窓１ｈハエキシマレーザ１を構成している。ま
たエタロン１ｃは回転ステージ１ｅによって回転するよ
うになっておシ、このことによって後述するように、エ
キシマレーザ１から発生する光の波長を２４８．９４〜
２４９．０６ｎｍ程度の範囲で変化できるようにしてい
る。投影レンズγは石英ガラスで構成し、焦点距離は８
０ ｍｆ？１ ％ レチクル６の面と投影レンズ７の後
主面との距離ａは４８０ ｍｍ ｓ波長が２４９ｎｍの
場合、投影レンズ７の前主面と像面となるウェハ８の面
との距離すは９６ ｍｍ 。
例を示す構成図である。同図において、１はエキシマレ
ーザ、１ａ、１ｂは共振器、１ｃはエタロン、１ｄはエ
タロン１ｃの保持枠、１ｅは回転ステージ、１ｆは放電
管、１Ｆ、１ｈは窓、２は反射焼、３は拡散板、４ａ、
４ｂは照明レンズ、５は絞シ、６はレチクル、Ｔは投影
レンズ、８はウェハ、９はｘＹｚステージである。共振
器１８〜窓１ｈハエキシマレーザ１を構成している。ま
たエタロン１ｃは回転ステージ１ｅによって回転するよ
うになっておシ、このことによって後述するように、エ
キシマレーザ１から発生する光の波長を２４８．９４〜
２４９．０６ｎｍ程度の範囲で変化できるようにしてい
る。投影レンズγは石英ガラスで構成し、焦点距離は８
０ ｍｆ？１ ％ レチクル６の面と投影レンズ７の後
主面との距離ａは４８０ ｍｍ ｓ波長が２４９ｎｍの
場合、投影レンズ７の前主面と像面となるウェハ８の面
との距離すは９６ ｍｍ 。
倍率すなわちｂ／ａは１１５である。
投影レンズ７は石英ガラスを用いているため焦点距離の
波長依存性が大きく、第２図に示すよりに、波長を２４
８．５ ｎｍから２４９．５ａｍ に変化させると、焦
点距離は７９．９８５ ｍｍから８０．０１５ｍｍＫ変
化する。また、波長が変化すると距離すが第３図に示す
ように変化し、したがって結像位置が変化する。距離す
が変化するとｂ／＆ で表わされる倍率が変化するが
、波長による投影レンズ７の倍率変化を第４図に示す。
波長依存性が大きく、第２図に示すよりに、波長を２４
８．５ ｎｍから２４９．５ａｍ に変化させると、焦
点距離は７９．９８５ ｍｍから８０．０１５ｍｍＫ変
化する。また、波長が変化すると距離すが第３図に示す
ように変化し、したがって結像位置が変化する。距離す
が変化するとｂ／＆ で表わされる倍率が変化するが
、波長による投影レンズ７の倍率変化を第４図に示す。
半導体集積回路などの製造プロセスにおけるウェハの伸
縮量は１０ｍｍスパンで±０．１４μｍ程度である。そ
して、第４図に示すように、像面上の１０ｍｍスパンに
対する伸縮量±０．１４μｍを発生させるには、波長を
２４８．９７ｎｍから２４９．Ｏ３ｎｍまで変化させれ
ば良いことがわかるので、ウェハの伸縮に対してはこの
範囲で波長全変化させれば良いことになる。
縮量は１０ｍｍスパンで±０．１４μｍ程度である。そ
して、第４図に示すように、像面上の１０ｍｍスパンに
対する伸縮量±０．１４μｍを発生させるには、波長を
２４８．９７ｎｍから２４９．Ｏ３ｎｍまで変化させれ
ば良いことがわかるので、ウェハの伸縮に対してはこの
範囲で波長全変化させれば良いことになる。
次にエキシマレーザ１の波長はエタロン１ｃの回転角を
変化させることによシ制御される。エタロン１ｃの反射
面の間隔をｄ、光軸と直交する面に対する反射面の傾き
角をθ、空気の屈折率をｎとすると、エタロン１ｃを通
過する光の中心波長λ０は次のように表わされる。
変化させることによシ制御される。エタロン１ｃの反射
面の間隔をｄ、光軸と直交する面に対する反射面の傾き
角をθ、空気の屈折率をｎとすると、エタロン１ｃを通
過する光の中心波長λ０は次のように表わされる。
ｎｄ
λ０＝−μｓθ ・・拳・（１）
ここでｍは整数であシ、（２ｎｄ／ｍ）は定数になるの
で、波長λ０は―θの値にしたがって変化する。エタロ
ン１ｃの傾き角θと中心波長λ０の関係を第５図に示す
。
で、波長λ０は―θの値にしたがって変化する。エタロ
ン１ｃの傾き角θと中心波長λ０の関係を第５図に示す
。
像面上の１０ｍｍスパンに対して±０．１４μｍの伸縮
量を補正するには０．０２μｍ程度の単位で補正が行な
われれば十分であるから、０．０２μｍの補正を行なう
には第４図よシ中心波長を０．００４ ｎｍ単位で変化
すれば良いことになる。中心波長を０．００４ ｎｍ変
化させるために必要なエタロン１ｃの回転角は第５図よ
Ｆ） １ ｍｒａｄ となり、そのときの結像位置の
変化は第３図より０，２μｍとなる。
量を補正するには０．０２μｍ程度の単位で補正が行な
われれば十分であるから、０．０２μｍの補正を行なう
には第４図よシ中心波長を０．００４ ｎｍ単位で変化
すれば良いことになる。中心波長を０．００４ ｎｍ変
化させるために必要なエタロン１ｃの回転角は第５図よ
Ｆ） １ ｍｒａｄ となり、そのときの結像位置の
変化は第３図より０，２μｍとなる。
１ｍｒａｃｉＬｖ回転角制御シよび０．２μｍの２方向
の位置制御精度は周知技術により十分実現できる。
の位置制御精度は周知技術により十分実現できる。
第６図はこの実施例における制御装置系を示し、２０は
ＣＰＵ、２１は回転ステージ制御回路、２２は後述する
ウェハ上に付された伸縮量検出用のマークを検出するマ
ーク検出装置、２３はマーク検出信号処理回路、２４は
ＸＹｚステージ制御回路、２５はＸＹ制御部、２６はｘ
ｙ方向移動機構、２１は２制御部、２８は２方向移動機
構である。第７図はウェハ８の詳細を示し、３０は半導
体集積回路などのチップ、３１．３２はウェハマーク、
３３．３４はテップマークである。
ＣＰＵ、２１は回転ステージ制御回路、２２は後述する
ウェハ上に付された伸縮量検出用のマークを検出するマ
ーク検出装置、２３はマーク検出信号処理回路、２４は
ＸＹｚステージ制御回路、２５はＸＹ制御部、２６はｘ
ｙ方向移動機構、２１は２制御部、２８は２方向移動機
構である。第７図はウェハ８の詳細を示し、３０は半導
体集積回路などのチップ、３１．３２はウェハマーク、
３３．３４はテップマークである。
Ｎ８図はこのようなり工へＫｇ光するときの露光手順を
示す。先ずステップＳ１ に示すようにテップマーク３
３．３４の位置を検出し、この検出結果からチップの寸
法を求める。このチップ寸法からステップＳ２に示すよ
うにチップの伸縮量を算出したうぇでステップｓ３ に
示すように投影レンズの倍率を算出し、この伸Ｗ３量を
補正するためステップＳ４ に示すようにレーザの中心
波長を算出し、ステップＳ５に示す：うに結像位置の設
定を行ない、ステップＳ６に示すようにＸＹｚステ−ジ
によるウェハの高さｖＩ＆整を行なう。一方、ステップ
Ｓ４においてレーザの中心波長が求められるとステップ
ｓ７においてエタロンの回転角が設定され、ステップＳ
８に示すように回転ステージによるエタロンの回転が行
なわれる。ここで全ての準備が整ったので、ステップＳ
９においてチップにバタンか露光される。
示す。先ずステップＳ１ に示すようにテップマーク３
３．３４の位置を検出し、この検出結果からチップの寸
法を求める。このチップ寸法からステップＳ２に示すよ
うにチップの伸縮量を算出したうぇでステップｓ３ に
示すように投影レンズの倍率を算出し、この伸Ｗ３量を
補正するためステップＳ４ に示すようにレーザの中心
波長を算出し、ステップＳ５に示す：うに結像位置の設
定を行ない、ステップＳ６に示すようにＸＹｚステ−ジ
によるウェハの高さｖＩ＆整を行なう。一方、ステップ
Ｓ４においてレーザの中心波長が求められるとステップ
ｓ７においてエタロンの回転角が設定され、ステップＳ
８に示すように回転ステージによるエタロンの回転が行
なわれる。ここで全ての準備が整ったので、ステップＳ
９においてチップにバタンか露光される。
以上の実施例は光の中心波長を変化させるのにエタロン
の角度を制御しているが、実用新案登碌第９８２２２２
に示されているように、エタロンを密閉容器の中に入れ
、この密閉容器内の圧力を変化させるようにしてもよい
。とれは弐〇）よシ屈折率ｎの変化によシ中心波長λ０
を変化させていることになる。第１Ｏ図は密閉容器内の
圧力を７６０〜１５２０ｍｍＨＰの範囲内で変化させた
ときの中心波長の変化を示している。そして、エタロン
の密閉容器内の圧力を自動的に調整するようにしておけ
ば、実施例で示した回転ステージ付きのエタロンの代わ
シに密閉容器に入れたエタロンを用いることができる。
の角度を制御しているが、実用新案登碌第９８２２２２
に示されているように、エタロンを密閉容器の中に入れ
、この密閉容器内の圧力を変化させるようにしてもよい
。とれは弐〇）よシ屈折率ｎの変化によシ中心波長λ０
を変化させていることになる。第１Ｏ図は密閉容器内の
圧力を７６０〜１５２０ｍｍＨＰの範囲内で変化させた
ときの中心波長の変化を示している。そして、エタロン
の密閉容器内の圧力を自動的に調整するようにしておけ
ば、実施例で示した回転ステージ付きのエタロンの代わ
シに密閉容器に入れたエタロンを用いることができる。
また以上の説明は波長２４９ ｎｍのエキシマレーザを
光源とする場合について示したが、その他の波長の光を
発生するレーザを光源とする露光装置にも実施でき、エ
タロンをレーザの共振器の外側に設置し、レーザから発
生した光がエタロンを通るようにして投影レンズに入射
するレーザ光の波長を調整するようにしても良い。
光源とする場合について示したが、その他の波長の光を
発生するレーザを光源とする露光装置にも実施でき、エ
タロンをレーザの共振器の外側に設置し、レーザから発
生した光がエタロンを通るようにして投影レンズに入射
するレーザ光の波長を調整するようにしても良い。
以上説明したようにこの発明は、ウェハの伸縮量にもと
づいて光源の波長を制御しているので、ウェハが伸縮し
た場合にも高精度にパタンを重ね合わせ、各チップに露
光することができるという効果を有する。
づいて光源の波長を制御しているので、ウェハが伸縮し
た場合にも高精度にパタンを重ね合わせ、各チップに露
光することができるという効果を有する。
第１図はこの発明の一実施例を示す構成国、第２図、第
３図、第４図は投影レンズの波長対焦点距離特性、波長
対結像位置特性、波長対倍率特性を示すグラフ、第５図
はエタロンの回転角対中心波長特性を示すグラフ、第６
図は制御系のブロック図、Ｗ、７図はウェハの平面図、
第８図は露光手順を示すフローチャート、第９図は密閉
容器内にエタロンを封入したときの封入空気圧力に対す
るそこを通過したレーザ光の中心波長の関係を示すグラ
フである。 １争・争・エキシマレーザ、１ｃ ・・・・エタロン、
１６ｅ拳・・回転ステージ、６拳・・・レナクル、ＴΦ
・・−投影レンズ、８・・・・ウェハ、９ ｅ ＊ ＠
＊ ＸＹＺ ステ１ジ。
３図、第４図は投影レンズの波長対焦点距離特性、波長
対結像位置特性、波長対倍率特性を示すグラフ、第５図
はエタロンの回転角対中心波長特性を示すグラフ、第６
図は制御系のブロック図、Ｗ、７図はウェハの平面図、
第８図は露光手順を示すフローチャート、第９図は密閉
容器内にエタロンを封入したときの封入空気圧力に対す
るそこを通過したレーザ光の中心波長の関係を示すグラ
フである。 １争・争・エキシマレーザ、１ｃ ・・・・エタロン、
１６ｅ拳・・回転ステージ、６拳・・・レナクル、ＴΦ
・・−投影レンズ、８・・・・ウェハ、９ ｅ ＊ ＠
＊ ＸＹＺ ステ１ジ。
Claims (1)
- レーザを光源として試料に露光を行なう紫外線露光方
法において、試料の伸縮量を検出し、この検出結果にも
とづいて光源から発生する光の波長を制御することを特
徴とする紫外線露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61214124A JPS6370522A (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 紫外線露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61214124A JPS6370522A (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 紫外線露光方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6370522A true JPS6370522A (ja) | 1988-03-30 |
Family
ID=16650618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61214124A Pending JPS6370522A (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 紫外線露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6370522A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09237953A (ja) * | 1996-12-20 | 1997-09-09 | Nikon Corp | 回路パターンの製造方法 |
| JP2006114914A (ja) * | 2004-10-15 | 2006-04-27 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ・システム、リソグラフィ・システム内の光路の透過特性を調整するための方法、半導体デバイス、リソグラフィ・システムに使用するための反射エレメントを製造する方法、およびそれによって製造される反射エレメント |
| US10656538B2 (en) * | 2003-07-16 | 2020-05-19 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
-
1986
- 1986-09-12 JP JP61214124A patent/JPS6370522A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09237953A (ja) * | 1996-12-20 | 1997-09-09 | Nikon Corp | 回路パターンの製造方法 |
| US10656538B2 (en) * | 2003-07-16 | 2020-05-19 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| JP2006114914A (ja) * | 2004-10-15 | 2006-04-27 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ・システム、リソグラフィ・システム内の光路の透過特性を調整するための方法、半導体デバイス、リソグラフィ・システムに使用するための反射エレメントを製造する方法、およびそれによって製造される反射エレメント |
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