JP2556074B2 - 投影露光装置、投影露光方法及び水平位置検出装置 - Google Patents
投影露光装置、投影露光方法及び水平位置検出装置Info
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は投影露光装置、特に半導体集積回路製造用の
投影露光装置に関するものである。
投影露光装置に関するものである。
［従来の技術］ 集積回路の製造に用いられる縮小投影露光装置におい
ては、一般に大きな開口数（N.A.）を有する投影対物レ
ンズが用いられる。このような投影対物レンズは許容焦
点範囲が非常に小さいので、露光領域全体にわたって鮮
明なパターンの露光を行うためには、被加工片たるウェ
ハの露光領域面を投影対物レンズの光軸に対して垂直な
関係すなわち水平位置に維持する必要がある。また、ウ
ェハの大型化や、シリコンに代るガリウム・ヒ素等の新
材料が使用されるに伴って、ウェハ自体の平面性の不安
定性が増すとともに、複数回の露光及び化学処理によっ
てさらにウェハの変形が増大されるので、特にウェハの
部分的な水平位置の検出も必要となっている。
ては、一般に大きな開口数（N.A.）を有する投影対物レ
ンズが用いられる。このような投影対物レンズは許容焦
点範囲が非常に小さいので、露光領域全体にわたって鮮
明なパターンの露光を行うためには、被加工片たるウェ
ハの露光領域面を投影対物レンズの光軸に対して垂直な
関係すなわち水平位置に維持する必要がある。また、ウ
ェハの大型化や、シリコンに代るガリウム・ヒ素等の新
材料が使用されるに伴って、ウェハ自体の平面性の不安
定性が増すとともに、複数回の露光及び化学処理によっ
てさらにウェハの変形が増大されるので、特にウェハの
部分的な水平位置の検出も必要となっている。
このように、露光領域の正確な水平位置を検出するこ
とが不可欠となっているが、かかる露光領域の水平位置
を検出するための装置としては、例えばコリメータ型の
水平位置検出装置がある。この水平位置検出装置は、主
対物レンズに関して所定の共役関係となる領域に設けら
れ、微小開口から発する平行光束を該主対物レンズの光
軸に対して斜め方向より供給する照射光学系と、該照射
光学系から供給され前記共役領域で反射した光束を受光
素子上に集光する集光光学系とからなり、該両光学系の
光軸を前記主体物レンズの光軸に関して対称に配置し、
受光素子の出力から露光領域が主対物レンズの光軸に垂
直であるか否かを判別することによって露光領域の水平
位置を検出するものである。
とが不可欠となっているが、かかる露光領域の水平位置
を検出するための装置としては、例えばコリメータ型の
水平位置検出装置がある。この水平位置検出装置は、主
対物レンズに関して所定の共役関係となる領域に設けら
れ、微小開口から発する平行光束を該主対物レンズの光
軸に対して斜め方向より供給する照射光学系と、該照射
光学系から供給され前記共役領域で反射した光束を受光
素子上に集光する集光光学系とからなり、該両光学系の
光軸を前記主体物レンズの光軸に関して対称に配置し、
受光素子の出力から露光領域が主対物レンズの光軸に垂
直であるか否かを判別することによって露光領域の水平
位置を検出するものである。
このような水平位置検出装置においては、加工片上の
検出領域の形状は固定されており、その形状は一般に露
光領域に内接あるいは外接する円領域である場合が多
い。詳しくは特開昭58−113706号公報に記載されてい
る。
検出領域の形状は固定されており、その形状は一般に露
光領域に内接あるいは外接する円領域である場合が多
い。詳しくは特開昭58−113706号公報に記載されてい
る。
［発明が解決しようとする問題点］ 上記のように、検出領域が固定された水平位置検出装
置を搭載した従来の投影露光装置では、これを用いて、
例えば一つの露光領域内において複数個のICパターン領
域を同時に投影露光する場合には、ウェハの外縁部分を
露光する際には露光領域がウェハからはみ出てしまい、
一部が欠けたICパターン領域を含む領域の水平位置を検
出することになる。ところが、このようなウェハ外縁部
分は面が外側に傾斜していることが多いので、その影響
により、完全にウェハ上に投影されるICパターン領域の
水平位置の設定精度が悪化してしまうという問題点があ
った。
置を搭載した従来の投影露光装置では、これを用いて、
例えば一つの露光領域内において複数個のICパターン領
域を同時に投影露光する場合には、ウェハの外縁部分を
露光する際には露光領域がウェハからはみ出てしまい、
一部が欠けたICパターン領域を含む領域の水平位置を検
出することになる。ところが、このようなウェハ外縁部
分は面が外側に傾斜していることが多いので、その影響
により、完全にウェハ上に投影されるICパターン領域の
水平位置の設定精度が悪化してしまうという問題点があ
った。
また、上記のような従来の投影露光装置においては、
水平位置の検出領域が実際に露光が行われる領域よりも
大きいので、検出結果が実際には露光されない領域の検
出値も含んでしまうという問題点があった。
水平位置の検出領域が実際に露光が行われる領域よりも
大きいので、検出結果が実際には露光されない領域の検
出値も含んでしまうという問題点があった。
本発明はこの様な従来の問題点に鑑みてなされたもの
で、上述のように露光領域がウェハ外縁からはみ出て、
一部が欠けたICパターン領域を含む場合、あるいは、露
光可能領域の一部について露光を行う場合でも、完全に
全体が形成されるICパターン領域あるいは実際に露光を
行うICパターン領域の水平位置を精度よく設定すること
ができる投影露光装置を提供することを目的とするもの
である。
で、上述のように露光領域がウェハ外縁からはみ出て、
一部が欠けたICパターン領域を含む場合、あるいは、露
光可能領域の一部について露光を行う場合でも、完全に
全体が形成されるICパターン領域あるいは実際に露光を
行うICパターン領域の水平位置を精度よく設定すること
ができる投影露光装置を提供することを目的とするもの
である。
［問題点を解決する為の手段］ 本発明の特許請求の範囲第１項に記載した投影露光装
置は、所定のパターンが形成される基板の被検査面に対
して光束を照射する照射手段と、前記被検査面で反射さ
れた前記光束を受光する受光光学系と、前記受光光学系
を通過した光束を光電変換する光電変換素子とを有し、
投影光学系の光軸に対してほぼ垂直に配置される前記基
板の水平位置を検出する水平位置検出装置を備え、該水
平位置検出装置によって前記基板を所定の傾きに制御し
た後、前記基板上の予め定められた領域を前記投影光学
系を介して露光する投影露光装置において、 前記水平位置検出装置の検出領域の形状及び大きさを
変更するための領域可変手段を設けたことを特徴とする
ものである。
置は、所定のパターンが形成される基板の被検査面に対
して光束を照射する照射手段と、前記被検査面で反射さ
れた前記光束を受光する受光光学系と、前記受光光学系
を通過した光束を光電変換する光電変換素子とを有し、
投影光学系の光軸に対してほぼ垂直に配置される前記基
板の水平位置を検出する水平位置検出装置を備え、該水
平位置検出装置によって前記基板を所定の傾きに制御し
た後、前記基板上の予め定められた領域を前記投影光学
系を介して露光する投影露光装置において、 前記水平位置検出装置の検出領域の形状及び大きさを
変更するための領域可変手段を設けたことを特徴とする
ものである。
特許請求の範囲第２項に記載した発明に係る投影露光
装置は、特許請求の範囲第１項に記載した投影露光装置
であり、前記領域可変手段は、前記検出領域と光学的に
ほぼ共役な位置に設けられていることを特徴とするもの
である。
装置は、特許請求の範囲第１項に記載した投影露光装置
であり、前記領域可変手段は、前記検出領域と光学的に
ほぼ共役な位置に設けられていることを特徴とするもの
である。
特許請求の範囲第３項に記載した発明に係る投影露光
装置は、特許請求の範囲第１項または第２項に記載した
投影露光装置であり、前記領域可変手段は、形状及び大
きさの異なる複数の絞りからなり、任意の駆動手段によ
り必要な形状及び大きさの絞りを移動変換することを特
徴とするものである。
装置は、特許請求の範囲第１項または第２項に記載した
投影露光装置であり、前記領域可変手段は、形状及び大
きさの異なる複数の絞りからなり、任意の駆動手段によ
り必要な形状及び大きさの絞りを移動変換することを特
徴とするものである。
特許請求の範囲第４項に記載した発明に係る投影露光
装置は、特許請求の範囲第１項または第２項に記載した
投影露光装置であり、前記領域可変手段は、任意の形状
及び大きさに変更可能な可変絞りであることを特徴とす
るものである。
装置は、特許請求の範囲第１項または第２項に記載した
投影露光装置であり、前記領域可変手段は、任意の形状
及び大きさに変更可能な可変絞りであることを特徴とす
るものである。
特許請求の範囲第５項に記載した発明に係る投影露光
方法は、所定のパターンが形成される基板の被検査面に
対して光束を照射する照射手段と、前記被検査面で反射
された前記光束を受光する受光光学系と、前記受光光学
系を通過した光束を光電変換する光電変換素子とを有
し、投影光学系の光軸に対してほぼ垂直に配置される前
記基板の水平位置を検出する水平位置検出装置によって
前記基板を所定の傾きに制御した後、前記基板上の予め
定められた領域を前記投影光学系を介して露光する投影
露光方法において、 前記水平位置検出装置の検出領域の形状及び大きさを
変更する工程と、 該変更された検出領域により前記基板の水平位置を検
出する工程とを有することを特徴とするものである。
方法は、所定のパターンが形成される基板の被検査面に
対して光束を照射する照射手段と、前記被検査面で反射
された前記光束を受光する受光光学系と、前記受光光学
系を通過した光束を光電変換する光電変換素子とを有
し、投影光学系の光軸に対してほぼ垂直に配置される前
記基板の水平位置を検出する水平位置検出装置によって
前記基板を所定の傾きに制御した後、前記基板上の予め
定められた領域を前記投影光学系を介して露光する投影
露光方法において、 前記水平位置検出装置の検出領域の形状及び大きさを
変更する工程と、 該変更された検出領域により前記基板の水平位置を検
出する工程とを有することを特徴とするものである。
特許請求の範囲第６項に記載した発明に係る水平位置
検出装置は、基板の被検査面の水平位置を検出する水平
位置検出装置において、照射光学系を含み前記被検査面
に対して光束を照射する照射手段と、前記被検査面で反
射された前記光束を受光する受光光学系と、該受光光学
系を通過した光束を光電変換する光電変換素子と、前記
被検査面上の検出領域を可変とする領域可変手段を有す
ることを特徴とするものである。
検出装置は、基板の被検査面の水平位置を検出する水平
位置検出装置において、照射光学系を含み前記被検査面
に対して光束を照射する照射手段と、前記被検査面で反
射された前記光束を受光する受光光学系と、該受光光学
系を通過した光束を光電変換する光電変換素子と、前記
被検査面上の検出領域を可変とする領域可変手段を有す
ることを特徴とするものである。
特許請求の範囲第７項に記載した発明に係る水平位置
検出装置は、特許請求の範囲第６項に記載した水平位置
検出装置であり、前記領域可変手段は、前記検出領域と
光学的にほぼ共役な位置に設けられていることを特徴と
するものである。
検出装置は、特許請求の範囲第６項に記載した水平位置
検出装置であり、前記領域可変手段は、前記検出領域と
光学的にほぼ共役な位置に設けられていることを特徴と
するものである。
特許請求の範囲第８項に記載した発明に係る水平位置
検出装置は、特許請求の範囲第７項に記載した水平位置
検出装置であり、前記領域可変手段は、前記照射光学系
の光路中に設けられていることを特徴とするものであ
る。
検出装置は、特許請求の範囲第７項に記載した水平位置
検出装置であり、前記領域可変手段は、前記照射光学系
の光路中に設けられていることを特徴とするものであ
る。
特許請求の範囲第９項に記載した発明に係る水平位置
検出装置は、特許請求の範囲第６項または第７項に記載
した水平位置検出装置であり、前記領域可変手段は、形
状及び大きさが互いに異なる開口部が各々設けられた複
数の絞りからなり、任意の駆動手段により必要な形状及
び大きさの絞りを移動変換することを特徴とするもので
ある。
検出装置は、特許請求の範囲第６項または第７項に記載
した水平位置検出装置であり、前記領域可変手段は、形
状及び大きさが互いに異なる開口部が各々設けられた複
数の絞りからなり、任意の駆動手段により必要な形状及
び大きさの絞りを移動変換することを特徴とするもので
ある。
特許請求の範囲第10項に記載した発明に係る水平位置
検出装置は、特許請求の範囲第６項または第７項に記載
した水平位置検出装置であり、前記領域可変手段は、前
記検出領域を任意の形状及び大きさに変更可能な可変絞
りであることを特徴とするものである。
検出装置は、特許請求の範囲第６項または第７項に記載
した水平位置検出装置であり、前記領域可変手段は、前
記検出領域を任意の形状及び大きさに変更可能な可変絞
りであることを特徴とするものである。
特許請求の範囲第11項に記載した発明に係る水平位置
検出装置は、特許請求の範囲第10項に記載した水平位置
検出装置であり、前記可変絞りは、透明、不透明を選択
制御可能な光学素子であることを特徴とするものであ
る。
検出装置は、特許請求の範囲第10項に記載した水平位置
検出装置であり、前記可変絞りは、透明、不透明を選択
制御可能な光学素子であることを特徴とするものであ
る。
特許請求の範囲第12項に記載した発明に係る水平位置
検出装置は、特許請求の範囲第11項に記載した水平位置
検出装置であり、前記光学素子は、液晶を含む電気光学
素子であることを特徴とするものである。
検出装置は、特許請求の範囲第11項に記載した水平位置
検出装置であり、前記光学素子は、液晶を含む電気光学
素子であることを特徴とするものである。
特許請求の範囲第13項に記載した発明に係る水平位置
検出装置は、特許請求の範囲第８項に記載した水平位置
検出装置であり、前記照射手段は、前記被検査面に対し
て斜めに前記光束を照射することを特徴とするものであ
る。
検出装置は、特許請求の範囲第８項に記載した水平位置
検出装置であり、前記照射手段は、前記被検査面に対し
て斜めに前記光束を照射することを特徴とするものであ
る。
［作用］ 本発明においては、水平位置検出装置の検出領域の形
状を変更するための視野絞りを設けたことにより、検出
領域の形状を適宜変更することができるので、ウェハ外
縁部の露光を行う際に露光領域が一部が欠けるICパター
ン領域を含む場合でも、完全に全体が形成されるICパタ
ーン領域のみを含む領域の形状の水平位置検出領域を設
定することにより、一部が欠けるICパターン領域部分を
検出領域から除外することができる。また、露光可能領
域の一部のみについて実際に露光を行う場合には、実際
に露光を行う領域のみに水平位置検出領域を設定するこ
とにより、実際には露光を行わない領域を検出領域から
除外することができる。すなわち、水平位置の検出領域
を、露光領域全体に設定することも、あるいは露光領域
内の一部である一個ないし複数個のICパターン領域に設
定することも可能となるので、完全に全体が形成される
ICパターン領域の水平位置検出精度が向上する。
状を変更するための視野絞りを設けたことにより、検出
領域の形状を適宜変更することができるので、ウェハ外
縁部の露光を行う際に露光領域が一部が欠けるICパター
ン領域を含む場合でも、完全に全体が形成されるICパタ
ーン領域のみを含む領域の形状の水平位置検出領域を設
定することにより、一部が欠けるICパターン領域部分を
検出領域から除外することができる。また、露光可能領
域の一部のみについて実際に露光を行う場合には、実際
に露光を行う領域のみに水平位置検出領域を設定するこ
とにより、実際には露光を行わない領域を検出領域から
除外することができる。すなわち、水平位置の検出領域
を、露光領域全体に設定することも、あるいは露光領域
内の一部である一個ないし複数個のICパターン領域に設
定することも可能となるので、完全に全体が形成される
ICパターン領域の水平位置検出精度が向上する。
さらに具体的には、例えばウェハ中央部を露光する場
合のように露光領域が完全にウェハ上にある場合には、
検出領域を露光領域全体に設定し、ウェハ外縁部を露光
する場合のように露光領域の一部がウェハ外縁からはみ
出てしまう場合には、完全にウェハ上にあるICパターン
投影領域に対応する形状の検出領域を設定することによ
り、ウェハ外縁近辺の完全に全体が形成されるICパター
ン領域の水平位置を精度よく検出することが可能とな
る。
合のように露光領域が完全にウェハ上にある場合には、
検出領域を露光領域全体に設定し、ウェハ外縁部を露光
する場合のように露光領域の一部がウェハ外縁からはみ
出てしまう場合には、完全にウェハ上にあるICパターン
投影領域に対応する形状の検出領域を設定することによ
り、ウェハ外縁近辺の完全に全体が形成されるICパター
ン領域の水平位置を精度よく検出することが可能とな
る。
［実施例］ 以下、本発明の実施例について、添付図面を参照しな
がら詳細に説明する。
がら詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図である。図に
おいて、レティクル（２）とウェハ（３）はそれぞれ投
影対物レンズ（１）に関して共役な位置に維持されてお
り、レティクル（２）上のパターンが図示しない照明光
学系によって照明され、ウェハ（３）上に縮小投影され
る。このようなウェハの焼付露光はステップ・アンド・
リピート方式と呼ばれ、ウエハを所定量だけ移動させて
繰り返し露光を行うものである。
おいて、レティクル（２）とウェハ（３）はそれぞれ投
影対物レンズ（１）に関して共役な位置に維持されてお
り、レティクル（２）上のパターンが図示しない照明光
学系によって照明され、ウェハ（３）上に縮小投影され
る。このようなウェハの焼付露光はステップ・アンド・
リピート方式と呼ばれ、ウエハを所定量だけ移動させて
繰り返し露光を行うものである。
（10）は照射光学系、（20）は集光光学系であり、こ
れら両光学系からコリメータ型の水平位置検出装置が構
成される。
れら両光学系からコリメータ型の水平位置検出装置が構
成される。
照射光学系（10）は、光源（11），コンデンサーレン
ズ（12），微小円形開口を有する絞り（13），ミラー
（14），第１リレーレンズ（15），検出範囲を制限する
視野絞り（16），第２リレーレンズ（17）及び照射対物
レンズ（18）とからなる。
ズ（12），微小円形開口を有する絞り（13），ミラー
（14），第１リレーレンズ（15），検出範囲を制限する
視野絞り（16），第２リレーレンズ（17）及び照射対物
レンズ（18）とからなる。
この照射光学系（10）において、光源（11）の像はコ
ンデンサーレンズ（12）によって絞り（13）上に形成さ
れ、さらに、絞り（13）上に焦点を有する第１リレーレ
ンズ（15）によって平行光束が視野絞り（16）に供給さ
れる。なお、ミラー（14）は、光路方向を変更する役割
を果たし、光学系の横方向の大きさを小さくするために
設けられたものである。
ンデンサーレンズ（12）によって絞り（13）上に形成さ
れ、さらに、絞り（13）上に焦点を有する第１リレーレ
ンズ（15）によって平行光束が視野絞り（16）に供給さ
れる。なお、ミラー（14）は、光路方向を変更する役割
を果たし、光学系の横方向の大きさを小さくするために
設けられたものである。
第２リレーレンズ（17）と照射対物レンズ（18）は、
前者の後側焦点と後者の前側焦点とが一致するような位
置にそれぞれ配置され、ウェハ（３）上にも平行光束が
供給されるようになっている。
前者の後側焦点と後者の前側焦点とが一致するような位
置にそれぞれ配置され、ウェハ（３）上にも平行光束が
供給されるようになっている。
なお、レティクル（２）の高さ位置は固定されてお
り、従って、投影レンズ（１）によるレティクル（２）
の結像面（19）も固定されている。
り、従って、投影レンズ（１）によるレティクル（２）
の結像面（19）も固定されている。
視野絞り（16）と前記結像面（19）とは共役な位置に
ある。具体的には、視野絞り（16）は第２リレーレンズ
（17）の前側焦点位置に配置されるとともに、照射対物
レンズ（18）はその後側焦点位置が前記結像面（19）と
一致するように配置される。この場合、第２リレーレン
ズ（17）及び照射対物レンズ（18）を同一焦点距離のも
のとすると、視野絞り（16）の像は前記結像面（19）上
に1:1で結像されることになる。
ある。具体的には、視野絞り（16）は第２リレーレンズ
（17）の前側焦点位置に配置されるとともに、照射対物
レンズ（18）はその後側焦点位置が前記結像面（19）と
一致するように配置される。この場合、第２リレーレン
ズ（17）及び照射対物レンズ（18）を同一焦点距離のも
のとすると、視野絞り（16）の像は前記結像面（19）上
に1:1で結像されることになる。
なお、照射光学系（10）から供給される光は、ウェハ
（３）上のレジストを感光させないために、露光光とは
異なる波長分布の光である。
（３）上のレジストを感光させないために、露光光とは
異なる波長分布の光である。
次に、集光光学系（20）は、受光対物レンズ（21）及
び４分割受光素子（22）とからなる。
び４分割受光素子（22）とからなる。
照射光学系（10）から供給された光束は、ウェハ
（３）で反射され、受光対物レンズ（21）によって該受
光対物レンズ（21）の焦点面上に設けられた４分割受光
素子（22）上に集光される。
（３）で反射され、受光対物レンズ（21）によって該受
光対物レンズ（21）の焦点面上に設けられた４分割受光
素子（22）上に集光される。
照射光学系（10）の光軸と集光光学系（20）の光軸と
は投影対物レンズ（１）の光軸に関して対称となってお
り、４分割受光素子（22）は、前記レティクル（３）の
結像面（19）の傾きとウェハ（３）の上面の傾きが一致
したときに照射光学系（10）からの光束が該４分割受光
素子（22）の中心位置に集光されるような位置に予め設
定されている。
は投影対物レンズ（１）の光軸に関して対称となってお
り、４分割受光素子（22）は、前記レティクル（３）の
結像面（19）の傾きとウェハ（３）の上面の傾きが一致
したときに照射光学系（10）からの光束が該４分割受光
素子（22）の中心位置に集光されるような位置に予め設
定されている。
次に、上記構成による水平位置の制御動作について説
明する。例えば、ウェハ（３）の露光領域が前記結像面
（19）に対してθだけ傾いているならば、ウェハ（３）
で反射される照射光学系（10）からの平行光束は、初め
に設定されたときの平行光束に対して２θだけ傾くの
で、４分割受光素子（22）上において中心から外れた位
置に集光される。該４分割受光素子（22）上の集光点の
変位方向及び変位量の情報は制御手段（31）に出力され
る。
明する。例えば、ウェハ（３）の露光領域が前記結像面
（19）に対してθだけ傾いているならば、ウェハ（３）
で反射される照射光学系（10）からの平行光束は、初め
に設定されたときの平行光束に対して２θだけ傾くの
で、４分割受光素子（22）上において中心から外れた位
置に集光される。該４分割受光素子（22）上の集光点の
変位方向及び変位量の情報は制御手段（31）に出力され
る。
制御手段（31）は、前記４分割受光素子（22）上の集
光点の変位方向及び変位量に対応する制御信号を発生
し、駆動手段（32）に出力する。
光点の変位方向及び変位量に対応する制御信号を発生
し、駆動手段（32）に出力する。
駆動手段（32）は、該制御信号に基づいてティルティ
ングステージ（33）を移動させ、ウェハ（３）が載置さ
れた支持装置（34）がウェハ（３）上の露光領域表面の
傾きを補正するように移動される。
ングステージ（33）を移動させ、ウェハ（３）が載置さ
れた支持装置（34）がウェハ（３）上の露光領域表面の
傾きを補正するように移動される。
なお、ウェハ（３），ウェハ支持装置（34）及びティ
ルティングステージ（33）は、図では１方向のみ示した
が、X,Y2軸方向に移動可能なステージ（５）の上に設置
されており、このステージ（５）をX,Y方向に適宜移動
させることにより、ステップ・アンド・リピート方式に
よる露光を実現している。
ルティングステージ（33）は、図では１方向のみ示した
が、X,Y2軸方向に移動可能なステージ（５）の上に設置
されており、このステージ（５）をX,Y方向に適宜移動
させることにより、ステップ・アンド・リピート方式に
よる露光を実現している。
次に、視野絞り（16）の選択動作について説明する。
前記ステージ（５）の位置は干渉計（41）によって計測
されており、その座標値が中央演算処理装置（42）に送
られる。
前記ステージ（５）の位置は干渉計（41）によって計測
されており、その座標値が中央演算処理装置（42）に送
られる。
中央演算処理装置（42）には、ウェハ（３）の径、ウ
ェハ（３）上の焼付け領域の配列マップ等の必要なデー
タが予め設定されており、該中央演算処理装置（42）は
露光焼付けする領域のウェハ（３）上での位置等から、
後述の如く視野絞り板（４）に設けられた形状の異なる
複数の視野絞り（16）の中から適当な絞りを選択し、そ
の情報を制御装置（43）に出力する。
ェハ（３）上の焼付け領域の配列マップ等の必要なデー
タが予め設定されており、該中央演算処理装置（42）は
露光焼付けする領域のウェハ（３）上での位置等から、
後述の如く視野絞り板（４）に設けられた形状の異なる
複数の視野絞り（16）の中から適当な絞りを選択し、そ
の情報を制御装置（43）に出力する。
制御装置（43）は、前記情報に基づいて駆動手段（4
4）に制御信号を出力し、該制御信号に基づいて該駆動
手段（44）が視野絞り板（４）を回転させ、選択した視
野絞り（16）を絞り位置に回転位置決めする。
4）に制御信号を出力し、該制御信号に基づいて該駆動
手段（44）が視野絞り板（４）を回転させ、選択した視
野絞り（16）を絞り位置に回転位置決めする。
次に、この視野絞り切換えの動作をさらに第２図、第
３図を様いて詳細に説明する。
３図を様いて詳細に説明する。
第２図はウェハ（３）上の露光領域の配置の一例を示
す模式図である。図において、（S1）〜（S8）は露光領
域を示す。各露光領域内には、第2A図に示すように、例
えば４つのIC素子（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）が形
成されるものとする。また、第３図は視野絞り板（４）
を示し、形状の異なる複数の視野絞り（16）を備えてい
る。
す模式図である。図において、（S1）〜（S8）は露光領
域を示す。各露光領域内には、第2A図に示すように、例
えば４つのIC素子（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）が形
成されるものとする。また、第３図は視野絞り板（４）
を示し、形状の異なる複数の視野絞り（16）を備えてい
る。
上記の場合において、例えば露光領域が第２図に示す
（S8）のように完全にウェハ（３）上に位置していると
きには、水平位置検出装置の検出領域を斜視部分で示す
ように露光領域全体に一致するような正方形に設定すれ
ばよい。この場合には、第３図に示した視野絞り板
（４）に設けられた異なる形状の複数の視野絞り（16）
のうち、絞り（A1）を選択する。
（S8）のように完全にウェハ（３）上に位置していると
きには、水平位置検出装置の検出領域を斜視部分で示す
ように露光領域全体に一致するような正方形に設定すれ
ばよい。この場合には、第３図に示した視野絞り板
（４）に設けられた異なる形状の複数の視野絞り（16）
のうち、絞り（A1）を選択する。
次に、露光領域がウェハ（３）の外縁にかかり、露光
領域の一部がウェハ（３）をはみ出る場合、すなわち例
えば露光領域が第２図の（S1）又は（S2）の位置にある
場合には、完全に全体が形成されるIC素子は斜線部分の
領域内、すなわち第2A図の（ｂ），（ｃ）に相当するも
のだけなので、検出領域もこの斜線部分に一致する形状
に設定すればよい。この場合には、第３図の視野絞り板
（４）の視野絞り（16）のうち、絞り（A5）を選択す
る。
領域の一部がウェハ（３）をはみ出る場合、すなわち例
えば露光領域が第２図の（S1）又は（S2）の位置にある
場合には、完全に全体が形成されるIC素子は斜線部分の
領域内、すなわち第2A図の（ｂ），（ｃ）に相当するも
のだけなので、検出領域もこの斜線部分に一致する形状
に設定すればよい。この場合には、第３図の視野絞り板
（４）の視野絞り（16）のうち、絞り（A5）を選択す
る。
同様にして、露光領域が（S4）又は（S5）の位置の場
合には、第３図の視野絞り板（４）の絞り（A2）を選択
する。
合には、第３図の視野絞り板（４）の絞り（A2）を選択
する。
なお、露光領域が（S3），（S6），（S7）の位置にあ
る場合には、完全に形成されるICがないので、水平位置
の制御を行う必要がなく、従って水平位置検出操作は省
略される。
る場合には、完全に形成されるICがないので、水平位置
の制御を行う必要がなく、従って水平位置検出操作は省
略される。
次に、第４図を参照しながら本発明の第二実施例につ
いて説明する。第４図においては、第１図の構成要素に
加え、レティクル（２）の照明光学系（60）についても
図示している。この照明光学系（60）以外の構成は第１
図の構成と同一であり、それぞれ同一符号は同一部分を
示している。
いて説明する。第４図においては、第１図の構成要素に
加え、レティクル（２）の照明光学系（60）についても
図示している。この照明光学系（60）以外の構成は第１
図の構成と同一であり、それぞれ同一符号は同一部分を
示している。
照明光源（61）から出力された光は、光学系（62）を
介して一旦ブラインド（６）を照明し、さらにリレーレ
ンズ（64）及びコンデンサーレンズ（65）を介してレテ
ィクル（２）を証明する。なお、光学系（62）には、照
明を均一化するためのフライアイレンズ，コンデンサー
レンズ等が含まれている。
介して一旦ブラインド（６）を照明し、さらにリレーレ
ンズ（64）及びコンデンサーレンズ（65）を介してレテ
ィクル（２）を証明する。なお、光学系（62）には、照
明を均一化するためのフライアイレンズ，コンデンサー
レンズ等が含まれている。
ブラインド（６）は、レティクル（２）のパターン面
と、リレーレンズ（64）及びコンデンサーレンズ（65）
からなる光学系に関して共役な位置に配置されている。
このブラインド（６）は、例えば４枚の矩形の可動羽根
によって任意の矩形開口を形成することが可能なように
構成されており、露光領域を任意の矩形領域に設定する
ことができるようになっている。
と、リレーレンズ（64）及びコンデンサーレンズ（65）
からなる光学系に関して共役な位置に配置されている。
このブラインド（６）は、例えば４枚の矩形の可動羽根
によって任意の矩形開口を形成することが可能なように
構成されており、露光領域を任意の矩形領域に設定する
ことができるようになっている。
上記構成の第二実施例においては、中央演算処理装置
（42）から出力された指令に基づいて、制御装置（66）
がブラインド（６）を制御し、露光領域を前記指令に基
づいた矩形領域に設定する。
（42）から出力された指令に基づいて、制御装置（66）
がブラインド（６）を制御し、露光領域を前記指令に基
づいた矩形領域に設定する。
一方、中央演算処理装置（42）は上記設定した露光領
域に対応する指令を視野絞り（16）の制御装置（43）に
出力し、該指令に基づいて該制御装置（43）は駆動手段
（44）介して視野絞り板（４）を回転させ、露光領域の
設定に合せて視野絞り（16）を選択し、水平位置検出領
域を設定する。
域に対応する指令を視野絞り（16）の制御装置（43）に
出力し、該指令に基づいて該制御装置（43）は駆動手段
（44）介して視野絞り板（４）を回転させ、露光領域の
設定に合せて視野絞り（16）を選択し、水平位置検出領
域を設定する。
上記構成の装置を用いて露光を行えば、ウエハ表面の
凹凸や曲りに対して要求される水平位置設定精度が高い
場合でも、ブラインド（６）を用いて１枚のレチクルＲ
上の一部分のパターンに照明領域を絞り、IC素子一つご
とに露光領域を設定するとともに、水平位置検出領域を
露光領域と同一範囲に設定し、IC素子一つごとに露光を
行うことによって水平位置設定精度を向上させることが
できるので、歩留りをさらに向上させることができる。
凹凸や曲りに対して要求される水平位置設定精度が高い
場合でも、ブラインド（６）を用いて１枚のレチクルＲ
上の一部分のパターンに照明領域を絞り、IC素子一つご
とに露光領域を設定するとともに、水平位置検出領域を
露光領域と同一範囲に設定し、IC素子一つごとに露光を
行うことによって水平位置設定精度を向上させることが
できるので、歩留りをさらに向上させることができる。
なお、上記各実施例においては、視野絞りは照射光学
系におけるレテイクル結像面と共役な位置に設けた例を
示したが、該視野絞りを集光光学系におけるレティクル
結像面と共役な位置に設けても、全く同様の効果を有す
るものである。
系におけるレテイクル結像面と共役な位置に設けた例を
示したが、該視野絞りを集光光学系におけるレティクル
結像面と共役な位置に設けても、全く同様の効果を有す
るものである。
また、視野絞りの構成は、上記実施例に示したものに
は限られず、例えば液晶シャッターの原理を応用した可
変絞り等であってもよい。この場合、２次元的に画素化
された液晶のドットを透明、不透明に選択制御すること
によって、いろいろな形状及び大きさの視野絞りを作る
ことができる。
は限られず、例えば液晶シャッターの原理を応用した可
変絞り等であってもよい。この場合、２次元的に画素化
された液晶のドットを透明、不透明に選択制御すること
によって、いろいろな形状及び大きさの視野絞りを作る
ことができる。
なお、コリメータ型の水平位置検出装置としては、特
開昭58−113706号公報に開示されているように、一つの
検出光学系と４分割センサーによって加工片の水平位置
を検出するものに限られず、２つの直交する軸方向の加
工片の傾き角を別々に、別個の検出光学系と２分割セン
サー、又はPSDによって検出する方式であってもよい。
すなわち、レベリング検出用の照明光が第１図中の紙面
と垂直な方向からウェハ面に照射する系を追加してもよ
い。
開昭58−113706号公報に開示されているように、一つの
検出光学系と４分割センサーによって加工片の水平位置
を検出するものに限られず、２つの直交する軸方向の加
工片の傾き角を別々に、別個の検出光学系と２分割セン
サー、又はPSDによって検出する方式であってもよい。
すなわち、レベリング検出用の照明光が第１図中の紙面
と垂直な方向からウェハ面に照射する系を追加してもよ
い。
［発明の効果］ 以上の様に本発明によれば、そりや傾斜の比較的大き
いウェハ外縁部を露光する際に露光領域の一部がウェハ
外にはみ出てしまう場合でも、視野絞りを用いることに
より、完全に形成されるIC素子領域のみに対応する形状
の検出領域とすることができるので、IC素子領域におけ
る水平位置検出精度が向上するという効果がある。
いウェハ外縁部を露光する際に露光領域の一部がウェハ
外にはみ出てしまう場合でも、視野絞りを用いることに
より、完全に形成されるIC素子領域のみに対応する形状
の検出領域とすることができるので、IC素子領域におけ
る水平位置検出精度が向上するという効果がある。
また、実際に露光する範囲に対応して水平位置検出領
域を設定することができるので、実際の露光範囲が露光
可能範囲（有効露光範囲）よりも小さい場合には、該露
光範囲と同一の検出領域とすることにより、同様に水平
位置検出精度が向上するという効果がある。
域を設定することができるので、実際の露光範囲が露光
可能範囲（有効露光範囲）よりも小さい場合には、該露
光範囲と同一の検出領域とすることにより、同様に水平
位置検出精度が向上するという効果がある。
第１図は本発明の第一実施例を示す構成図、第２図はウ
ェハと露光領域の配置の一例を示す模式図、第2A図は１
つの露光領域におけるICの領域を示す説明図、第３図は
視野絞り板を示す平面図、第４図は本発明の第二実施例
を示す構成図である。 ［主要部分の符号の説明］ ４……視野絞り板、６……ブラインド、10……照射光学
系、11……光源、12……コンデンサーレンズ、13……絞
り、14……ミラー、15……第１リレーレンズ、16……視
野絞り、17……第２リレーレンズ、18……照射対物レン
ズ、20……集光光学系、21……受光対物レンズ、22……
４分割受光素子、A1〜A16……絞り。
ェハと露光領域の配置の一例を示す模式図、第2A図は１
つの露光領域におけるICの領域を示す説明図、第３図は
視野絞り板を示す平面図、第４図は本発明の第二実施例
を示す構成図である。 ［主要部分の符号の説明］ ４……視野絞り板、６……ブラインド、10……照射光学
系、11……光源、12……コンデンサーレンズ、13……絞
り、14……ミラー、15……第１リレーレンズ、16……視
野絞り、17……第２リレーレンズ、18……照射対物レン
ズ、20……集光光学系、21……受光対物レンズ、22……
４分割受光素子、A1〜A16……絞り。
Claims (13)
- 【請求項１】所定のパターンが形成される基板の被検査
面に対して光束を照射する照射手段と、前記被検査面で
反射された前記光束を受光する受光光学系と、前記受光
光学系を通過した光束を光電変換する光電変換素子とを
有し、投影光学系の光軸に対してほぼ垂直に配置される
前記基板の水平位置を検出する水平位置検出装置を備
え、該水平位置検出装置によって前記基板を所定の傾き
に制御した後、前記基板上の予め定められた領域を前記
投影光学系を介して露光する投影露光装置において、 前記水平位置検出装置の検出領域の形状及び大きさを変
更するための領域可変手段を設けたことを特徴とする投
影露光装置。 - 【請求項２】前記領域可変手段は、前記検出領域と光学
的にほぼ共役な位置に設けられていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の投影露光装置。 - 【請求項３】前記領域可変手段は、形状及び大きさの異
なる複数の絞りからなり、任意の駆動手段により必要な
形状及び大きさの絞りを移動変換することを特徴とする
特許請求の範囲第１項または第２項に記載した投影露光
装置 - 【請求項４】前記領域可変手段は、任意の形状及び大き
さに変更可能な可変絞りであることを特徴とする特許請
求の範囲第１項または第２項に記載した投影露光装置。 - 【請求項５】所定のパターンが形成される基板の被検査
面に対して光束を照射する照射手段と、前記被検査面で
反射された前記光束を受光する受光光学系と、前記受光
光学系を通過した光束を光電変換する光電変換素子とを
有し、投影光学系の光軸に対してほぼ垂直に配置される
前記基板の水平位置を検出する水平位置検出装置によっ
て前記基板を所定の傾きに制御した後、前記基板上の予
め定められた領域を前記投影光学系を介して露光する投
影露光方法において、 前記水平位置検出装置の検出領域の形状及び大きさを変
更する工程と、 該変更された検出領域により前記基板の水平位置を検出
する工程とを有することを特徴とする投影露光方法。 - 【請求項６】基板の被検査面の水平位置を検出する水平
位置検出装置において、 照射光学系を含み前記被検査面に対して光束を照射する
照射手段と、 前記被検査面で反射された前記光束を受光する受光光学
系と、 該受光光学系を通過した光束を光電変換する光電変換素
子と、 前記被検査面上の検出領域を可変とする領域可変手段と
を有することを特徴とする水平位置検出装置。 - 【請求項７】前記領域可変手段は、前記検出領域と光学
的にほぼ共役な位置に設けられていることを特徴とする
特許請求の範囲第６項に記載した水平位置検出装置。 - 【請求項８】前記領域可変手段は、前記照射光学系の光
路中に設けられていることを特徴とする特許請求の範囲
第７項に記載した水平位置検出装置。 - 【請求項９】前記領域可変手段は、形状及び大きさが互
いに異なる開口部が各々設けられた複数の絞りからな
り、任意の駆動手段により必要な形状及び大きさの絞り
を移動変換することを特徴とする特許請求の範囲第６項
または第７項に記載した水平位置検出装置。 - 【請求項１０】前記領域可変手段は、前記検出領域を任
意の形状及び大きさに変更可能な可変絞りであることを
特徴とする特許請求の範囲第６項または第７項に記載し
た水平位置検出装置。 - 【請求項１１】前記可変絞りは、透明、不透明を選択制
御可能な光学素子であることを特徴とする特許請求の範
囲第10項に記載した水平位置検出装置。 - 【請求項１２】前記光学素子は、液晶を含む電気光学素
子であることを特徴とする特許請求の範囲第11項に記載
した水平位置検出装置。 - 【請求項１３】前記照射手段は、前記被検査面に対して
斜めに前記光束を照射することを特徴とする特許請求の
範囲第８項に記載した水平位置検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62321585A JP2556074B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 投影露光装置、投影露光方法及び水平位置検出装置 |
| US07/284,659 US4902900A (en) | 1987-12-21 | 1988-12-15 | Device for detecting the levelling of the surface of an object |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62321585A JP2556074B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 投影露光装置、投影露光方法及び水平位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01164033A JPH01164033A (ja) | 1989-06-28 |
| JP2556074B2 true JP2556074B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=18134195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62321585A Expired - Fee Related JP2556074B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 投影露光装置、投影露光方法及び水平位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2556074B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01303721A (ja) * | 1988-05-31 | 1989-12-07 | Canon Inc | 面傾き検出装置 |
| JP2671784B2 (ja) * | 1993-12-01 | 1997-10-29 | 日本電気株式会社 | 投影露光装置 |
| JP2000082651A (ja) | 1998-09-04 | 2000-03-21 | Nec Corp | 走査露光装置及び走査露光方法 |
| KR100689841B1 (ko) * | 2006-02-13 | 2007-03-08 | 삼성전자주식회사 | 반도체 제조장치용 레벨링 알고리듬 및 관련된 장치 |
-
1987
- 1987-12-21 JP JP62321585A patent/JP2556074B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01164033A (ja) | 1989-06-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |