JP2649543B2 - 露光装置 - Google Patents
露光装置Info
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- JP2649543B2 JP2649543B2 JP63135616A JP13561688A JP2649543B2 JP 2649543 B2 JP2649543 B2 JP 2649543B2 JP 63135616 A JP63135616 A JP 63135616A JP 13561688 A JP13561688 A JP 13561688A JP 2649543 B2 JP2649543 B2 JP 2649543B2
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- 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、マスク上に描かれた回路パターンをウエハ
等の基板上に投影露光する露光方法に関し、詳しくは照
射光の照度を所定のフィルタを通して測定した結果に基
づいて、最適の条件で露光制御ができるようにした露光
方法に関する。
等の基板上に投影露光する露光方法に関し、詳しくは照
射光の照度を所定のフィルタを通して測定した結果に基
づいて、最適の条件で露光制御ができるようにした露光
方法に関する。
［従来の技術］ 従来、この種の露光方法においても、波長分散のある
光あるいはＸ線の強度を測定する場合があり、このよう
な場合にはセンサの感度波長領域の積分強度のみを得て
いた。そして、フィルタは光あるいはＸ線の波長制限あ
るいは強度制限の目的でのみ使用されていた。
光あるいはＸ線の強度を測定する場合があり、このよう
な場合にはセンサの感度波長領域の積分強度のみを得て
いた。そして、フィルタは光あるいはＸ線の波長制限あ
るいは強度制限の目的でのみ使用されていた。
［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら、上記従来例ではセンサにより測定され
た照度と実際のレジスト面上での照度とは光あるいはＸ
線の波長によって違いが出てしまう。そのため、レジス
トを感光するために必要な波長の照度が得られない場合
や、逆に必要以上の照射量が与えられてしまう等の欠点
があった。
た照度と実際のレジスト面上での照度とは光あるいはＸ
線の波長によって違いが出てしまう。そのため、レジス
トを感光するために必要な波長の照度が得られない場合
や、逆に必要以上の照射量が与えられてしまう等の欠点
があった。
本発明は、上述の従来形における問題点に鑑み、実際
にレジスト面に達する照度と同一あるいは比例関係にあ
る照度をモニタできるようにし、その結果に基づいて、
最適な露光時間の設定およびマスクやウエハの最適な温
度制御を行なうことができる露光方法を提供することを
目的とする。
にレジスト面に達する照度と同一あるいは比例関係にあ
る照度をモニタできるようにし、その結果に基づいて、
最適な露光時間の設定およびマスクやウエハの最適な温
度制御を行なうことができる露光方法を提供することを
目的とする。
［課題を解決するための手段および作用］ 上記の目的を達成するため、本発明に係る露光方法
は、マスク基板上に形成されたマスクパターンをレジス
トが塗布されたウエハ上に露光転写する露光方法におい
て、レジスト材を有するフィルタ手段を介して照射光を
検出する段階を有することを特徴とする。その測定結果
を露光時間の制御にフィードバックすることとすれば、
最適な露光時間となるように制御することができる。ま
た、測定した結果を比較演算し、マスクやウエハ等の基
板での発熱量を推定し、温度制御にフィードバックする
こととすれば、マスクやウエハの最適な温度制御を行な
うことができる ［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
は、マスク基板上に形成されたマスクパターンをレジス
トが塗布されたウエハ上に露光転写する露光方法におい
て、レジスト材を有するフィルタ手段を介して照射光を
検出する段階を有することを特徴とする。その測定結果
を露光時間の制御にフィードバックすることとすれば、
最適な露光時間となるように制御することができる。ま
た、測定した結果を比較演算し、マスクやウエハ等の基
板での発熱量を推定し、温度制御にフィードバックする
こととすれば、マスクやウエハの最適な温度制御を行な
うことができる ［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
第１図は、本発明の一実施例に係る露光装置のフィル
タ部の構造を示す斜視図である。第２図は、本実施例に
係る露光装置の概略ブロック構成図である。また第３〜
５図は、本実施例の露光装置に用いた各フィルタの構造
を示す断面図である。
タ部の構造を示す斜視図である。第２図は、本実施例に
係る露光装置の概略ブロック構成図である。また第３〜
５図は、本実施例の露光装置に用いた各フィルタの構造
を示す断面図である。
第１〜５図を参照して、本実施例の装置の構成を詳細
に説明する。第１図において、201は各フィルタを支持
しさらにそれが横方向に移動可能な支持体、202はフィ
ルタのない穴である。203は第３図に示すフィルタ（以
下フィルタＡと称する）、204は第４図に示すフィルタ
（以下フィルタＢと称する）、205は第５図に示すフィ
ルタ（以下フィルタＣと称する）、206はセンサであ
る。
に説明する。第１図において、201は各フィルタを支持
しさらにそれが横方向に移動可能な支持体、202はフィ
ルタのない穴である。203は第３図に示すフィルタ（以
下フィルタＡと称する）、204は第４図に示すフィルタ
（以下フィルタＢと称する）、205は第５図に示すフィ
ルタ（以下フィルタＣと称する）、206はセンサであ
る。
第３図に示すフィルタＡはマスク基板材101のみで構
成され、第４図に示すフィルタＢはマスク基板材101と
マスク吸収材102（マスクパターンと同じ材料）から構
成され、第５図に示すフィルタＣはマスク基板材101と
レジスト材103から構成される。
成され、第４図に示すフィルタＢはマスク基板材101と
マスク吸収材102（マスクパターンと同じ材料）から構
成され、第５図に示すフィルタＣはマスク基板材101と
レジスト材103から構成される。
第２図は、本実施例に係る露光装置の測定系を示す概
略ブロック構成図である。同図において、301は露光時
間を制御するシャッタ、201は第１図で示した各フィル
タを備えた支持体、206はセンサ、302はシャッタ301を
開閉する駆動部、304は駆動部302を制御する制御部、30
3はフィルタ支持体201を移動させる駆動部、305は駆動
部303を制御する制御部、308はマスクやウエハの温度コ
ントローラ、306は温度コントローラ308を制御する制御
部、307はセンサ206からの各情報を処理し、各制御部に
命令を行なうCPUである。
略ブロック構成図である。同図において、301は露光時
間を制御するシャッタ、201は第１図で示した各フィル
タを備えた支持体、206はセンサ、302はシャッタ301を
開閉する駆動部、304は駆動部302を制御する制御部、30
3はフィルタ支持体201を移動させる駆動部、305は駆動
部303を制御する制御部、308はマスクやウエハの温度コ
ントローラ、306は温度コントローラ308を制御する制御
部、307はセンサ206からの各情報を処理し、各制御部に
命令を行なうCPUである。
次に、第１〜５図に示した構成の本実施例の露光装置
の動作を説明する。なおここでは、露光光源としてシン
クロトロン放射（SOR）Ｘ線を、マスク基板材101（第３
〜５図）として厚さ２μｍのSi3N4を、マスク吸収材102
として金Auを、レジスト材103（第４図）としてPMMA
（ポリメチルメタクリエート）を、それぞれ用いるもの
とする。
の動作を説明する。なおここでは、露光光源としてシン
クロトロン放射（SOR）Ｘ線を、マスク基板材101（第３
〜５図）として厚さ２μｍのSi3N4を、マスク吸収材102
として金Auを、レジスト材103（第４図）としてPMMA
（ポリメチルメタクリエート）を、それぞれ用いるもの
とする。
本実施例の露光装置では、支持体201を移動して、穴2
02、フィルタＡ、フィルタＢまたはフィルタＣを適宜透
過させて露光光（Ｘ線）の照度をセンサ206により測定
し、その結果に基づいて最適な露光時間の設定およびマ
スクやウエハの温度制御を行なう。
02、フィルタＡ、フィルタＢまたはフィルタＣを適宜透
過させて露光光（Ｘ線）の照度をセンサ206により測定
し、その結果に基づいて最適な露光時間の設定およびマ
スクやウエハの温度制御を行なう。
先ず、動作を詳細に説明する前に本実施例の露光装置
で測定することができる各種の照度データ等につき説明
する。
で測定することができる各種の照度データ等につき説明
する。
第６図および第７図は、Ｘ線の波長（横軸）と強度
（縦軸）との関係を示すグラフである。縦軸の強度は、
シンクロトロン放射Ｘ線の最大強度を１とした場合の相
対強度を示している。601はシンクロトロン放射Ｘ線の
強度分布、602はマスク基板材を透過したＸ線の強度分
布を示す。これらの分布については、第１〜５図に示す
本実施例の装置において、穴202を通した照度の測定値
から強度分布601の積分値を得、またはフィルタＡ（マ
スク基板材101）を通した照度の測定値から強度分布602
の積分値を得ることができる。この２つの分布の積分値
の差を求める演算により、斜線部603に相当するマスク
基板材101でのＸ線吸収量が分る。そして、強度分布602
の積分値よりレジスト面上の照度が求められ、この照度
値を露光時間に反映させることができる。また、斜線部
603で求めたＸ線吸収量によりマスク基板材101での発熱
量が推定でき、これからマスクやウエハの温度制御をす
ることができる。
（縦軸）との関係を示すグラフである。縦軸の強度は、
シンクロトロン放射Ｘ線の最大強度を１とした場合の相
対強度を示している。601はシンクロトロン放射Ｘ線の
強度分布、602はマスク基板材を透過したＸ線の強度分
布を示す。これらの分布については、第１〜５図に示す
本実施例の装置において、穴202を通した照度の測定値
から強度分布601の積分値を得、またはフィルタＡ（マ
スク基板材101）を通した照度の測定値から強度分布602
の積分値を得ることができる。この２つの分布の積分値
の差を求める演算により、斜線部603に相当するマスク
基板材101でのＸ線吸収量が分る。そして、強度分布602
の積分値よりレジスト面上の照度が求められ、この照度
値を露光時間に反映させることができる。また、斜線部
603で求めたＸ線吸収量によりマスク基板材101での発熱
量が推定でき、これからマスクやウエハの温度制御をす
ることができる。
さらに、第７図は、マスク吸収材（フィルタＢの10
2）透過後およびレジスト材（フィルタＣの103）透過後
の強度分布を示す。同図において、602は第６図のマス
ク基板材を透過したＸ線の強度分布602と同じである。7
03はレジスト材としてPMMAを透過した後の強度分布を示
し、704はマスク吸収材としてAuを透過した後の強度分
布を示す。斜線部702はレジスト吸収量を示す。上記構
成の本実施例の露光装置では、これらの値を測定して得
ることができ、露光時間の制御およびマスクやウエハの
温度制御に反映させることができる。そして、最適な露
光時間を実現し、さらにマスクやウエハの温度制御を行
なうのである。
2）透過後およびレジスト材（フィルタＣの103）透過後
の強度分布を示す。同図において、602は第６図のマス
ク基板材を透過したＸ線の強度分布602と同じである。7
03はレジスト材としてPMMAを透過した後の強度分布を示
し、704はマスク吸収材としてAuを透過した後の強度分
布を示す。斜線部702はレジスト吸収量を示す。上記構
成の本実施例の露光装置では、これらの値を測定して得
ることができ、露光時間の制御およびマスクやウエハの
温度制御に反映させることができる。そして、最適な露
光時間を実現し、さらにマスクやウエハの温度制御を行
なうのである。
次に、第１〜５図に示した構成の本実施例の露光装置
の動作を詳細に説明する。
の動作を詳細に説明する。
先ず、支持板201を移動し、穴202をセンサ206の位置
に合せ、センサ206にて照度を測定し、CPU307に記憶す
る。このときの照度I202は次式で与えられる。
に合せ、センサ206にて照度を測定し、CPU307に記憶す
る。このときの照度I202は次式で与えられる。
I202＝∫I0（λ）ｄλ ここで、I0（λ）は露光室へ入射した単位波長当りの
Ｘ線強度すなわち第６図の強度分布曲線601である。従
って、I202は第６図の曲線601とｘ軸で囲まれる面積と
なる。
Ｘ線強度すなわち第６図の強度分布曲線601である。従
って、I202は第６図の曲線601とｘ軸で囲まれる面積と
なる。
次に、支持板201を移動してフィルタＡを通過させた
後の照度を測定し、CPU307に記憶する。このときの照度
I203は次式で与えられる。
後の照度を測定し、CPU307に記憶する。このときの照度
I203は次式で与えられる。
ここで、μＭ（λ）はマスク基板101の線吸収係数、t
Mはマスク基板101の厚さである。このI203は第６図の曲
線602とｘ軸で囲まれる面積となり、この値がレジスト
面上での照度となる。
Mはマスク基板101の厚さである。このI203は第６図の曲
線602とｘ軸で囲まれる面積となり、この値がレジスト
面上での照度となる。
この値を用いて、CPU307はシャッタ制御部304に命令
し露光時間を制御する。さらに、前述の穴202を通過し
た照度の測定結果との比較により、マスク基板材101で
のＸ線吸収量が求められる。
し露光時間を制御する。さらに、前述の穴202を通過し
た照度の測定結果との比較により、マスク基板材101で
のＸ線吸収量が求められる。
すなわち、吸収量IMは であり、これは第６図の曲線601と曲線602で囲まれる斜
線部分603の面積に対応する。これよりマスク基板材101
での発熱量が推定でき、CPU307は温度制御系306へ、マ
スク基板材を所定温度幅へ収まる様に温度コントロール
の命令を出すことができる。
線部分603の面積に対応する。これよりマスク基板材101
での発熱量が推定でき、CPU307は温度制御系306へ、マ
スク基板材を所定温度幅へ収まる様に温度コントロール
の命令を出すことができる。
次に、支持板201を移動してフィルタＢを通過させた
後の照度を測定し、CPU307に記憶する。
後の照度を測定し、CPU307に記憶する。
ここで、μａ（λ）はマスク吸収材102の線吸収係
数、taはマスク吸収材102の厚さである。I204は第７図
の曲線704とｘ軸で囲まれる面積である。
数、taはマスク吸収材102の厚さである。I204は第７図
の曲線704とｘ軸で囲まれる面積である。
この測定の結果I204と前述のフィルタＡでの測定結果
I203との比較により、露光波長に於けるマスクのコント
ラストＴが次式のように求められ、この値は露光時間制
御の情報に使える。
I203との比較により、露光波長に於けるマスクのコント
ラストＴが次式のように求められ、この値は露光時間制
御の情報に使える。
さらに、前述の穴202での測定結果との比較により、
マスク吸収材102のあるところでの光あるいはＸ線吸収
量を推定することができる。CPU307はこの値から発熱量
を推定し、温度制御系306へ温度コントロールの命令を
出す。
マスク吸収材102のあるところでの光あるいはＸ線吸収
量を推定することができる。CPU307はこの値から発熱量
を推定し、温度制御系306へ温度コントロールの命令を
出す。
次に、支持体201を移動してフィルタＣを通過させた
後の照度を測定する。このときの照度I205は次の式で与
えられる。
後の照度を測定する。このときの照度I205は次の式で与
えられる。
ここで、μＲ（λ）はレジスト材103の線吸収係数、t
Rはレジスト材103の厚さである。I205は第７図の曲線70
3とｘ軸で囲まれる面積である。この結果I205と前述フ
ィルタＡでの測定結果I203の比較により、レジスト材10
3での吸収量を推定でき、最適な露光時間を決定するこ
とができる。
Rはレジスト材103の厚さである。I205は第７図の曲線70
3とｘ軸で囲まれる面積である。この結果I205と前述フ
ィルタＡでの測定結果I203の比較により、レジスト材10
3での吸収量を推定でき、最適な露光時間を決定するこ
とができる。
例えば、レジスト材103に吸収される単位時間当りの
Ｘ線量IRは、第７図の斜線部分702に対応し、I203からI
205を減ずることによって求まる。すなわち である。レジストのＸ線吸収量の目標値をDRとすれば、
このDRと上記の単位時間当りのＸ線吸収量IRより、目標
とする最適な露光時間texpは、 と求まる。この結果をシャッタ制御部へ伝え、シャッタ
開閉時間を変えることにより最適な露光時間を得る。
Ｘ線量IRは、第７図の斜線部分702に対応し、I203からI
205を減ずることによって求まる。すなわち である。レジストのＸ線吸収量の目標値をDRとすれば、
このDRと上記の単位時間当りのＸ線吸収量IRより、目標
とする最適な露光時間texpは、 と求まる。この結果をシャッタ制御部へ伝え、シャッタ
開閉時間を変えることにより最適な露光時間を得る。
第８図は、前述の実施例の露光装置におけるフィルタ
支持体201を回転板401に変えた例である。
支持体201を回転板401に変えた例である。
第９図は、前述の実施例のフィルタ支持体201をマス
クと兼用した例である。501はマスク支持体、502はマス
ク基板材、503はマスク吸収材、504はレジスト材、505
はセンサである。
クと兼用した例である。501はマスク支持体、502はマス
ク基板材、503はマスク吸収材、504はレジスト材、505
はセンサである。
第８図および第９図に示す構成によっても、測定動作
は前述の実施例と同様であり、回転板401またはマスク
支持体501を移動させ、それぞれの通過照度を測定すれ
ば良い。
は前述の実施例と同様であり、回転板401またはマスク
支持体501を移動させ、それぞれの通過照度を測定すれ
ば良い。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、所定のフィル
タを通して照度を測定し、さらにその測定結果を露光時
間の制御およびマスクやウエハの温度制御にフィードバ
ックしているので、以下のような効果がある。
タを通して照度を測定し、さらにその測定結果を露光時
間の制御およびマスクやウエハの温度制御にフィードバ
ックしているので、以下のような効果がある。
最適な露光時間を設定できる。
温度制御装置へ適切な情報を与えることにより、マス
クやウエハの温度制御ができる。
クやウエハの温度制御ができる。
第１図は、本発明の一実施例に係る露光装置のフィルタ
部の構造を示す斜視図、 第２図は、本実施例に係る露光装置の概略ブロック構成
図、 第３図〜第５図は、本実施例の露光装置に用いた各フィ
ルタの構造を示す断面図、 第６図および第７図は、Ｘ線の波長（横軸）と強度（縦
軸）との関係を示すグラフ、 第８図は、フィルタ支持体を回転板に変えた実施例のフ
ィルタ部の構造を示す斜視図、 第９図は、フィルタ支持体をマスクと兼用した実施例の
マスク断面図である。 101:マスク基板材、 102:マスク吸収材、 103:レジスト材、 201:各フィルタを一体で支持する支持体、 202:穴、 203:第３図で示したフィルタ、 204:第４図で示したフィルタ、 205:第５図で示したフィルタ、 206:X線センサ、 301:シャッタ、 302:シャッタ駆動部、 303:フィルタ系駆動部、 304:シャッタ制御部、 305:フィルタ系制御部、 306:温度制御部、 307:CPU、 308:温度コントローラ、 401:各フィルタを一体で支持する円形支持体、 501:マスク支持体、 502:マスク基板材、 503:マスク吸収材、 504:レジスト材、 505:X線センサ、 601:SOR光強度分布、 602:マスク基板透過後強度分布、 603:マスク基板での吸収量、 702:レジスト材での吸収量、 703:レジスト材透過後強度分布、 704:吸収材透過後強度分布。
部の構造を示す斜視図、 第２図は、本実施例に係る露光装置の概略ブロック構成
図、 第３図〜第５図は、本実施例の露光装置に用いた各フィ
ルタの構造を示す断面図、 第６図および第７図は、Ｘ線の波長（横軸）と強度（縦
軸）との関係を示すグラフ、 第８図は、フィルタ支持体を回転板に変えた実施例のフ
ィルタ部の構造を示す斜視図、 第９図は、フィルタ支持体をマスクと兼用した実施例の
マスク断面図である。 101:マスク基板材、 102:マスク吸収材、 103:レジスト材、 201:各フィルタを一体で支持する支持体、 202:穴、 203:第３図で示したフィルタ、 204:第４図で示したフィルタ、 205:第５図で示したフィルタ、 206:X線センサ、 301:シャッタ、 302:シャッタ駆動部、 303:フィルタ系駆動部、 304:シャッタ制御部、 305:フィルタ系制御部、 306:温度制御部、 307:CPU、 308:温度コントローラ、 401:各フィルタを一体で支持する円形支持体、 501:マスク支持体、 502:マスク基板材、 503:マスク吸収材、 504:レジスト材、 505:X線センサ、 601:SOR光強度分布、 602:マスク基板透過後強度分布、 603:マスク基板での吸収量、 702:レジスト材での吸収量、 703:レジスト材透過後強度分布、 704:吸収材透過後強度分布。
Claims (5)
- 【請求項１】マスク基板上に形成されたマスクパターン
をレジストが塗布されたウエハ上に露光転写する露光方
法において、レジスト材を有するフィルタ手段を介して
照射光を検出する段階を有することを特徴とする露光方
法。 - 【請求項２】前記フィルタ手段はさらにマスクパターン
と同じ材料が設けられていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の露光方法。 - 【請求項３】照射光はＸ線であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の露光方法。 - 【請求項４】前記検出に基づいて露光量を制御すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の露光方法。 - 【請求項５】前記検出に基づいてマスクまたはウエハの
温度制御を行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の露光方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63135616A JP2649543B2 (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | 露光装置 |
| DE68929356T DE68929356T2 (de) | 1988-06-03 | 1989-06-05 | Verfahren und Vorrichtung zur Belichtung |
| EP89305669A EP0345097B1 (en) | 1988-06-03 | 1989-06-05 | Exposure method and apparatus |
| US07/769,493 US5131022A (en) | 1988-06-03 | 1991-10-01 | Exposure method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63135616A JP2649543B2 (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | 露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01305518A JPH01305518A (ja) | 1989-12-08 |
| JP2649543B2 true JP2649543B2 (ja) | 1997-09-03 |
Family
ID=15155973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63135616A Expired - Fee Related JP2649543B2 (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | 露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2649543B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59155842A (ja) * | 1983-02-25 | 1984-09-05 | Nippon Seiko Kk | 露光装置における温度制御方式 |
| JPS6098622A (ja) * | 1983-11-02 | 1985-06-01 | Hitachi Ltd | 露光装置 |
| JPS61216324A (ja) * | 1985-03-20 | 1986-09-26 | Nec Corp | 縮小投影式露光装置 |
-
1988
- 1988-06-03 JP JP63135616A patent/JP2649543B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01305518A (ja) | 1989-12-08 |
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