JP2700416B2 - 露光装置 - Google Patents
露光装置Info
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- JP2700416B2 JP2700416B2 JP1257075A JP25707589A JP2700416B2 JP 2700416 B2 JP2700416 B2 JP 2700416B2 JP 1257075 A JP1257075 A JP 1257075A JP 25707589 A JP25707589 A JP 25707589A JP 2700416 B2 JP2700416 B2 JP 2700416B2
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- Japan
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- exposure
- light
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- control means
- ray
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Classifications
-
- 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
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/702—Reflective illumination, i.e. reflective optical elements other than folding mirrors, e.g. extreme ultraviolet [EUV] illumination systems
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)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、マスク等の原版の像を半導体ウエハ等の
被露光基板上に高精度に焼付転写する露光装置に関す
る。
被露光基板上に高精度に焼付転写する露光装置に関す
る。
［従来の技術］ 半導体集積回路は、近年、ますます高集積化が進めら
れており、それを製造するための露光装置（アライナ）
も転写精度のより高いものが要求されている。例えば、
100メガビットDRAMクラスの集積回路では、線幅0.25ミ
クロン程度のパターンを焼付を可能にする露光装置が必
要となる。
れており、それを製造するための露光装置（アライナ）
も転写精度のより高いものが要求されている。例えば、
100メガビットDRAMクラスの集積回路では、線幅0.25ミ
クロン程度のパターンを焼付を可能にする露光装置が必
要となる。
このような超微細パターン焼付用の露光装置として軌
道放射光（SOR−Ｘ線）を利用していわゆるプロキシミ
ティ露光を行なうものが提案されている。
道放射光（SOR−Ｘ線）を利用していわゆるプロキシミ
ティ露光を行なうものが提案されている。
この軌道放射光は、水平方向に均一なシートビーム状
であるため、面を露光するために、 マスクとウエハとを鉛直方向に移動して水平方向のシ
ートビーム状Ｘ線で面走査するスキャン露光方式、 シートビーム状Ｘ線を揺動ミラーで反射してマスクと
ウエハ上を鉛直方向に走査するスキャンミラー露光方
式、および 反射面が凸状に加工されたＸ線ミラーによって水平方
向のシートビーム状Ｘ線を鉛直方向に発散させて露光領
域全体に同時に照射する一括露光方式 等が提案されている。
であるため、面を露光するために、 マスクとウエハとを鉛直方向に移動して水平方向のシ
ートビーム状Ｘ線で面走査するスキャン露光方式、 シートビーム状Ｘ線を揺動ミラーで反射してマスクと
ウエハ上を鉛直方向に走査するスキャンミラー露光方
式、および 反射面が凸状に加工されたＸ線ミラーによって水平方
向のシートビーム状Ｘ線を鉛直方向に発散させて露光領
域全体に同時に照射する一括露光方式 等が提案されている。
本発明者等は、この一括露光方式に係るＸ線露光装置
を発案し、先に特願昭63−71040号として出願した。
を発案し、先に特願昭63−71040号として出願した。
この先願のＸ線露光装置において、露光光としてのＸ
線は、強度（照度）が水平方向（以下、Ｘ方向という）
には均一であるが、鉛直方向（以下、Ｙ方向という）に
は、例えば第6A図の照度分布曲線で示されるように、中
央で高くそこから上下に離れるに従って低くなるという
強度むらを有している。前記先願においては、それぞれ
長方形の開口を有する２枚の遮蔽板を用い、それらのＹ
方向への移動速度を第6B図に示すように独立に制御する
ことによって、第6C図に示すように、露光領域の各部に
おける露光量を制御している。すなわち、Ｙ方向の各部
分について、遅れて進む側の遮蔽板の開口の先縁1aが通
過して露光光（Ｘ線）が透過し始めてから先行する側の
遮蔽板の開口の後縁1bが通過して露光光を遮蔽するまで
の時間を制御し、露光領域全体を適正かつ均一に露光し
ようとしている。この場合、露光量制御は、露光領域内
で計測された第6A図のようなＹ方向のＸ線強度分布（以
下、プロファイルという）曲線に基づいて行なわれる。
線は、強度（照度）が水平方向（以下、Ｘ方向という）
には均一であるが、鉛直方向（以下、Ｙ方向という）に
は、例えば第6A図の照度分布曲線で示されるように、中
央で高くそこから上下に離れるに従って低くなるという
強度むらを有している。前記先願においては、それぞれ
長方形の開口を有する２枚の遮蔽板を用い、それらのＹ
方向への移動速度を第6B図に示すように独立に制御する
ことによって、第6C図に示すように、露光領域の各部に
おける露光量を制御している。すなわち、Ｙ方向の各部
分について、遅れて進む側の遮蔽板の開口の先縁1aが通
過して露光光（Ｘ線）が透過し始めてから先行する側の
遮蔽板の開口の後縁1bが通過して露光光を遮蔽するまで
の時間を制御し、露光領域全体を適正かつ均一に露光し
ようとしている。この場合、露光量制御は、露光領域内
で計測された第6A図のようなＹ方向のＸ線強度分布（以
下、プロファイルという）曲線に基づいて行なわれる。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明者等は、前記先願のＸ線露光装置について、さ
らに転写精度の向上を図るべく検討を進めた結果、露光
領域とＸ線束との相対位置変動が転写精度に与える影響
を無視し得ないことを見出した。また、露光量の変動が
転写精度に与える影響を無視し得ないことは周知である
が、上述のように露光領域内でプロファイル計測を行な
う場合にはリアルタイムで計測することができず、ま
た、スループットを確保するためには計測の頻度を上げ
ることができない等の理由により、露光量の変動への対
策も前記先願装置においては不充分であった。
らに転写精度の向上を図るべく検討を進めた結果、露光
領域とＸ線束との相対位置変動が転写精度に与える影響
を無視し得ないことを見出した。また、露光量の変動が
転写精度に与える影響を無視し得ないことは周知である
が、上述のように露光領域内でプロファイル計測を行な
う場合にはリアルタイムで計測することができず、ま
た、スループットを確保するためには計測の頻度を上げ
ることができない等の理由により、露光量の変動への対
策も前記先願装置においては不充分であった。
例えば、Ｘ線束がΔｙ変動して、プロファイルが第6A
図の実線の位置から点線の位置へΔｙ変動すると、位置
ｙにおけるＸ線の強度Ｉは、 変動する。したがって、強度Ｉの変動を例えば0.1％以
下とするためには としなければならない。具体的には、露光領域のＹ方向
画角寸法が30mm、第6A図実線に示すようなプロファイル
が中心線に対して上下対称の２次関数で表わされ、かつ
最低強度は最高強度の80％であるとすると、 となり、Ｘ線の強度むらを0.1％以下に抑えるために
は、Ｘ線束の露光領域に対する相対位置変動Δｙを40μ
ｍ以下にしなければならないことになる。
図の実線の位置から点線の位置へΔｙ変動すると、位置
ｙにおけるＸ線の強度Ｉは、 変動する。したがって、強度Ｉの変動を例えば0.1％以
下とするためには としなければならない。具体的には、露光領域のＹ方向
画角寸法が30mm、第6A図実線に示すようなプロファイル
が中心線に対して上下対称の２次関数で表わされ、かつ
最低強度は最高強度の80％であるとすると、 となり、Ｘ線の強度むらを0.1％以下に抑えるために
は、Ｘ線束の露光領域に対する相対位置変動Δｙを40μ
ｍ以下にしなければならないことになる。
また、前記先願装置では、発散光を用いているため、
前記相対位置変動Δｙに伴ないＸ線の露光領域に対する
入射角が変動する。この入射角変動量Δθは、発散点
（発散用凸面ミラーへのＸ線入射位置）と露光領域との
間隔を5mとすると、 となる。そして、この入射角変動Δθにより、マスクと
ウエハとの重ね合わせ誤差（ランアウト誤差）Δδ Δδ＝Δθ・Ｇ が発生する。Ｇはマスクとウエハとのプロキシミティギ
ャップ寸法である。したがって、ギャップ寸法Ｇを50μ
ｍとして、この重ね合わせ誤差Δδを例えば0.002μｍ
以下とするためには、 Δθ＜0.002/50＝４×10-5rad すなわち、 Δｙ＝5000・Δθ＜0.2mm としなければならない。
前記相対位置変動Δｙに伴ないＸ線の露光領域に対する
入射角が変動する。この入射角変動量Δθは、発散点
（発散用凸面ミラーへのＸ線入射位置）と露光領域との
間隔を5mとすると、 となる。そして、この入射角変動Δθにより、マスクと
ウエハとの重ね合わせ誤差（ランアウト誤差）Δδ Δδ＝Δθ・Ｇ が発生する。Ｇはマスクとウエハとのプロキシミティギ
ャップ寸法である。したがって、ギャップ寸法Ｇを50μ
ｍとして、この重ね合わせ誤差Δδを例えば0.002μｍ
以下とするためには、 Δθ＜0.002/50＝４×10-5rad すなわち、 Δｙ＝5000・Δθ＜0.2mm としなければならない。
なお、前記Δｙの変動要因としては、ウエハステージ
の移動に伴なう露光装置の姿勢変動に起因するもの200
μｍ程度、温度変動に伴なう相対変位分10μｍ程度、お
よび床の振動に伴なう相対変位分２μｍ程度等が推測さ
れる。
の移動に伴なう露光装置の姿勢変動に起因するもの200
μｍ程度、温度変動に伴なう相対変位分10μｍ程度、お
よび床の振動に伴なう相対変位分２μｍ程度等が推測さ
れる。
この発明は、露光領域と露光光束との相対位置変動お
よび露光光の強度変動をリアルタイムまたはそれに近い
状態で検知することができ、転写精度をさらに向上させ
ることが可能な露光装置を提供することを目的とする。
よび露光光の強度変動をリアルタイムまたはそれに近い
状態で検知することができ、転写精度をさらに向上させ
ることが可能な露光装置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］ 上記目的を達成するためこの発明では、露光装置本体
に設定された露光領域を含む範囲へ向けて強度分布が一
様でない露光用光束を照射して露光を行なう露光装置に
おいて、露光領域外の少なくとも２点に照度検出器を設
置し、これらの照度検出器の出力に基づいて露光光の強
度変動および露光用光束と露光装置本体との相対位置の
変動を検知するようにしている。
に設定された露光領域を含む範囲へ向けて強度分布が一
様でない露光用光束を照射して露光を行なう露光装置に
おいて、露光領域外の少なくとも２点に照度検出器を設
置し、これらの照度検出器の出力に基づいて露光光の強
度変動および露光用光束と露光装置本体との相対位置の
変動を検知するようにしている。
そして、前記の相対位置の変動の検知出力は、例えば
シャッタ遮光板の駆動状態を記憶する遮光板駆動テーブ
ルをシフトして露光領域各部における露光量を均一化す
るため、シャッタユニットの姿勢を調整するため、もし
くは露光装置本体の姿勢を調整するため、または露光光
がSOR−Ｘ線であればＸ線ミラーの姿勢を調整するた
め、もしくは露光用光源としてのSOR装置における電子
軌道を調整するため等に利用される。
シャッタ遮光板の駆動状態を記憶する遮光板駆動テーブ
ルをシフトして露光領域各部における露光量を均一化す
るため、シャッタユニットの姿勢を調整するため、もし
くは露光装置本体の姿勢を調整するため、または露光光
がSOR−Ｘ線であればＸ線ミラーの姿勢を調整するた
め、もしくは露光用光源としてのSOR装置における電子
軌道を調整するため等に利用される。
［作用］ 上記構成によれば、照度検出器を強度むらを有する露
光用光束中の少なくとも２点に設置している。このた
め、露光光の強度変動は各検出器について同一割合の照
度変動成分として検出されるが、露光用光束と露光領域
との相対位置変動は各検出器について異なる割合の照度
変動成分として検出される。したがって、これらの成分
を分別することにより、露光光の強度変動および露光用
光束と露光領域との相対位置変動を検知することができ
る。
光用光束中の少なくとも２点に設置している。このた
め、露光光の強度変動は各検出器について同一割合の照
度変動成分として検出されるが、露光用光束と露光領域
との相対位置変動は各検出器について異なる割合の照度
変動成分として検出される。したがって、これらの成分
を分別することにより、露光光の強度変動および露光用
光束と露光領域との相対位置変動を検知することができ
る。
また、各検出器を露光領域外に設置したため、露光動
作の妨げとなることなく、任意の時期に、あるいはリア
ルタイムで、露光光の強度変動および露光用光束と露光
領域との相対位置変動を検知することができる。
作の妨げとなることなく、任意の時期に、あるいはリア
ルタイムで、露光光の強度変動および露光用光束と露光
領域との相対位置変動を検知することができる。
具体例を挙げて説明する。第３図に示すプロファイル
の露光用光源に対して照度検出器をＡおよびＢ点に配置
し、時刻ｔ＝０における検出器Ａの出力をIAO、検出器
Ｂの出力IBOとする。プロファイルがΔｙ、露光光の強
度がｆ（ｔ）変動（減衰）した後の時刻ｔ＝ｔにおける
検出器Ａの出力をIA、検出器Ｂの出力をIBとし、Δｙに
関し一次近似すると、 IA＝（IAO＋kAΔｙ）ｆ（ｔ） ……（１） IB＝（IBO＋kBΔｙ）ｆ（ｔ） ……（２） が成立する。ここで、 である。
の露光用光源に対して照度検出器をＡおよびＢ点に配置
し、時刻ｔ＝０における検出器Ａの出力をIAO、検出器
Ｂの出力IBOとする。プロファイルがΔｙ、露光光の強
度がｆ（ｔ）変動（減衰）した後の時刻ｔ＝ｔにおける
検出器Ａの出力をIA、検出器Ｂの出力をIBとし、Δｙに
関し一次近似すると、 IA＝（IAO＋kAΔｙ）ｆ（ｔ） ……（１） IB＝（IBO＋kBΔｙ）ｆ（ｔ） ……（２） が成立する。ここで、 である。
（１）（２）式を解くと、 但し、Ｄ＝IAOkB−IBOkA となる。なお、Ｄ＝０のときは、ｆ（ｔ）およびΔｙの
いずれも不定となる。
いずれも不定となる。
上記の解を別の表現で表わすと、 となり、露光光束の時間による減衰ｆ（ｔ）は加重平均
で、露光光束と露光領域の相対位置変動Δｙは差として
求まることが分かる。
で、露光光束と露光領域の相対位置変動Δｙは差として
求まることが分かる。
［効果］ 以上のように、この発明によると、任意の時間におけ
る露光光の強度変動および露光用光束と露光領域との相
対位置変動を検知することができる。
る露光光の強度変動および露光用光束と露光領域との相
対位置変動を検知することができる。
したがって、露光光の強度変動に応じて露光時間を調
整することにより露光量をリアルタイムで制御すること
ができ、露光光の強度変動により露光量が変動した際の
転写精度劣化を防止することができる。
整することにより露光量をリアルタイムで制御すること
ができ、露光光の強度変動により露光量が変動した際の
転写精度劣化を防止することができる。
また、露光用光束と露光領域との相対位置変動の検知
出力を利用して、シャッタ遮光板の駆動状態を記憶する
遮光板駆動テーブルをシフトさせ、シャッタユニットの
姿勢を調整し、露光装置本体の姿勢を調整し、Ｘ線ミラ
ーの姿勢を調整し、あるいはSOR装置における電子軌道
を調整する等し、露光領域内における露光状態を補正制
御するようにすれば、露光状態を常時最適の状態に保持
することができ、結果として転写精度を向上させること
ができる。
出力を利用して、シャッタ遮光板の駆動状態を記憶する
遮光板駆動テーブルをシフトさせ、シャッタユニットの
姿勢を調整し、露光装置本体の姿勢を調整し、Ｘ線ミラ
ーの姿勢を調整し、あるいはSOR装置における電子軌道
を調整する等し、露光領域内における露光状態を補正制
御するようにすれば、露光状態を常時最適の状態に保持
することができ、結果として転写精度を向上させること
ができる。
さらに、露光領域内におけるプロファィル計測の頻度
を下げてスループットの向上を図ることも可能である。
を下げてスループットの向上を図ることも可能である。
［実施例］ 第１図は、この発明の一実施例に係るＸ線アライナの
構成を示す。同図において、11はSOR装置で、SOR装置台
12上に載置されており、発光点13よりＸ線14を放射す
る。21はＸ（水平）方向に細長いシートビーム状のSOR
−Ｘ線14をＹ（鉛直）方向に拡大するためその反射面を
凸状に加工された第１ミラー、22は第１ミラー21で発散
されたＸ線束15をその中心軸が水平となるように反射す
る第２ミラーである。第２ミラー22で反射されたＸ線束
は露光用の照明光16としてアライナ本体40に入射され
る。23は第１ミラー21および第２ミラー22の周囲を所望
の真空雰囲気とするためのミラーチャンバ、24は第１ミ
ラー21の姿勢を調節するために用いられる第１ミラー駆
動装置、25は第２ミラー22の姿勢を調節するために用い
られる第２ミラー駆動装置、26はミラー架台である。
構成を示す。同図において、11はSOR装置で、SOR装置台
12上に載置されており、発光点13よりＸ線14を放射す
る。21はＸ（水平）方向に細長いシートビーム状のSOR
−Ｘ線14をＹ（鉛直）方向に拡大するためその反射面を
凸状に加工された第１ミラー、22は第１ミラー21で発散
されたＸ線束15をその中心軸が水平となるように反射す
る第２ミラーである。第２ミラー22で反射されたＸ線束
は露光用の照明光16としてアライナ本体40に入射され
る。23は第１ミラー21および第２ミラー22の周囲を所望
の真空雰囲気とするためのミラーチャンバ、24は第１ミ
ラー21の姿勢を調節するために用いられる第１ミラー駆
動装置、25は第２ミラー22の姿勢を調節するために用い
られる第２ミラー駆動装置、26はミラー架台である。
30はシャッタユニットで、シャッタステー31、シャッ
タステー31に取付けられたシャッタ軸32および33ならび
に各シャッタ軸32,32間および33,33間に張架されたシャ
ッタ膜34および35により構成されている。シャッタ膜34
および35はそれぞれ各辺が露光領域の寸法より長い長方
形の開口（不図示）を有するエンドレススチールベルト
により構成されている。
タステー31に取付けられたシャッタ軸32および33ならび
に各シャッタ軸32,32間および33,33間に張架されたシャ
ッタ膜34および35により構成されている。シャッタ膜34
および35はそれぞれ各辺が露光領域の寸法より長い長方
形の開口（不図示）を有するエンドレススチールベルト
により構成されている。
41は金等のＸ線不透過材料により転写パターンが形成
されたマスク、42はマスク41を搭載して移動可能なマス
クステージ、43はマスク41をマスクステージ42上に固定
するためのマスクチャック、44はマスク41の像を転写し
ようとするウエハ、45はウエハ44を搭載して移動可能な
ウエハステージ、46はウエハ44をウエハステージ45上に
固定するためのウエハチャック、47はマスクステージ42
およびウエハステージ45等を取付けるためのアライナフ
レーム、48はアライナフレーム47が載置されるアライナ
ベース、49はアライナベース48を床１上に支持するため
のエアバネである。アライナベース48は少なくとも３つ
のエアバネ49により３箇所で支持されている。
されたマスク、42はマスク41を搭載して移動可能なマス
クステージ、43はマスク41をマスクステージ42上に固定
するためのマスクチャック、44はマスク41の像を転写し
ようとするウエハ、45はウエハ44を搭載して移動可能な
ウエハステージ、46はウエハ44をウエハステージ45上に
固定するためのウエハチャック、47はマスクステージ42
およびウエハステージ45等を取付けるためのアライナフ
レーム、48はアライナフレーム47が載置されるアライナ
ベース、49はアライナベース48を床１上に支持するため
のエアバネである。アライナベース48は少なくとも３つ
のエアバネ49により３箇所で支持されている。
50はシャッタユニット30、マスクステージ42上のマス
ク41およびウエハステージ45上のウエハ44の周囲を所望
のヘリウム雰囲気とするためのヘリウムチャンバであ
る。また、51,52はミラーチャンバ23とヘリウムチャン
バ50、すなわちアライナ本体40とをそれぞれの雰囲気を
保って接続するための配管スプール、53はミラーチャン
バ23とアライナ本体40とを柔軟に接続するためのベロー
ズ、54は照明光16を透過してかつミラーチャンバ23内の
真空雰囲気とヘリウムチャンバ50内のヘリウム雰囲気と
を絶縁するベリリウム窓である。ベリリウム窓54のミラ
ーチャンバ23側には露光領域への照明光16を遮らないよ
うに照明光16の上下に照明光検出用のＸ線強度検出器61
が設置されている。
ク41およびウエハステージ45上のウエハ44の周囲を所望
のヘリウム雰囲気とするためのヘリウムチャンバであ
る。また、51,52はミラーチャンバ23とヘリウムチャン
バ50、すなわちアライナ本体40とをそれぞれの雰囲気を
保って接続するための配管スプール、53はミラーチャン
バ23とアライナ本体40とを柔軟に接続するためのベロー
ズ、54は照明光16を透過してかつミラーチャンバ23内の
真空雰囲気とヘリウムチャンバ50内のヘリウム雰囲気と
を絶縁するベリリウム窓である。ベリリウム窓54のミラ
ーチャンバ23側には露光領域への照明光16を遮らないよ
うに照明光16の上下に照明光検出用のＸ線強度検出器61
が設置されている。
第２図は、第１図のアライナにおける照明光16と露光
領域およびＸ線強度検出器61設置位置等との関係を示
す。第２図において、201は露光領域、202はＸ線検出領
域である。照明光16は露光領域201とＸ線検出領域202と
を含む領域を照明している。露光領域201外、Ｘ線検出
領域202内の４隅には１個ずつ計４個のＸ線強度検出器6
1（61a,61b,61c,61d）が設置されている。
領域およびＸ線強度検出器61設置位置等との関係を示
す。第２図において、201は露光領域、202はＸ線検出領
域である。照明光16は露光領域201とＸ線検出領域202と
を含む領域を照明している。露光領域201外、Ｘ線検出
領域202内の４隅には１個ずつ計４個のＸ線強度検出器6
1（61a,61b,61c,61d）が設置されている。
第１図に戻って、62は４個のＸ線強度検出器61出力よ
りＸ線強度情報を作成するＸ線強度検出回路部、63はＸ
線強度検出回路部62の出力に基づいて前記の式（３）ま
たは（５）の演算を行ない、Ｘ線強度の減衰量ｆ（ｔ）
を算出するＸ線強度減衰算出部、64はＸ線強度減衰量ｆ
（ｔ）に基づいてシャッタ駆動テーブルを補正するシャ
ッタ駆動テーブル補正部、65はシャッタ駆動テーブルに
基づいて各時点におけるシャッタ開口の位置または移動
速度を制御するシャッタコントロール部である。
りＸ線強度情報を作成するＸ線強度検出回路部、63はＸ
線強度検出回路部62の出力に基づいて前記の式（３）ま
たは（５）の演算を行ない、Ｘ線強度の減衰量ｆ（ｔ）
を算出するＸ線強度減衰算出部、64はＸ線強度減衰量ｆ
（ｔ）に基づいてシャッタ駆動テーブルを補正するシャ
ッタ駆動テーブル補正部、65はシャッタ駆動テーブルに
基づいて各時点におけるシャッタ開口の位置または移動
速度を制御するシャッタコントロール部である。
66はＸ線強度検出回路部62の出力に基づいて前記の式
（４）または（６）等の演算を行ない、照明光16のアラ
イナ本体40（すなわち露光領域）に対する相対的位置変
動量Δｙを算出する照明光相対的位置変動算出部、67は
照明光相対的位置変動量Δｙに基づいて各エアバネへの
空気供給量を調節し、変動量Δｙを最小にすべくアライ
ナ本体40の姿勢を制御するアライナ位置コントロール
部、68はエアバネ空気量調節機構である。
（４）または（６）等の演算を行ない、照明光16のアラ
イナ本体40（すなわち露光領域）に対する相対的位置変
動量Δｙを算出する照明光相対的位置変動算出部、67は
照明光相対的位置変動量Δｙに基づいて各エアバネへの
空気供給量を調節し、変動量Δｙを最小にすべくアライ
ナ本体40の姿勢を制御するアライナ位置コントロール
部、68はエアバネ空気量調節機構である。
第１図のアライナにおいては、まず、キャリッジ（不
図示）に搭載したＸ線照度計（不図示）をを露光領域20
2内でＹ方向に走査して第３図に示すようなプロファィ
ルを作成する。このプロファィル作成時、Ｘ線強度検出
部62は各Ｘ線強度検出器61a,61b,61c,61dの検出出力を
取り込み、各検出出力に対応する情報を出力する。Ｘ線
強度減衰算出部63および照明光相対的位置変動算出部66
は、それぞれＸ線強度検出器61aと61cの検出出力平均値
を前記IAOとして、また、検出器61bと61dの検出出力平
均値を前記IBOとして記憶する。なお、Ｘ線強度検出器6
1aと61cの出力、および検出器61bと61dの出力は、アラ
イナ本体40の姿勢が標準状態に設定されてときそれぞれ
等しくなるように予め較正されているものとする。
図示）に搭載したＸ線照度計（不図示）をを露光領域20
2内でＹ方向に走査して第３図に示すようなプロファィ
ルを作成する。このプロファィル作成時、Ｘ線強度検出
部62は各Ｘ線強度検出器61a,61b,61c,61dの検出出力を
取り込み、各検出出力に対応する情報を出力する。Ｘ線
強度減衰算出部63および照明光相対的位置変動算出部66
は、それぞれＸ線強度検出器61aと61cの検出出力平均値
を前記IAOとして、また、検出器61bと61dの検出出力平
均値を前記IBOとして記憶する。なお、Ｘ線強度検出器6
1aと61cの出力、および検出器61bと61dの出力は、アラ
イナ本体40の姿勢が標準状態に設定されてときそれぞれ
等しくなるように予め較正されているものとする。
露光工程中は、Ｘ線強度検出部62が１ウエハの第１シ
ョット露光の直前等、必要に応じてＸ線強度検出器61a,
61b,61c,61dの出力を取り込み、Ｘ線強度減衰算出部63
および照明光相対的位置変動算出部66がこれらの検出情
報および前記IAOとIBOに基づいて、前記の減衰量ｆ
（ｔ）および相対的位置変動量Δｙを算出する。また、
照明光16と露光位置201とがＺ軸（照明光16の光軸）回
りの回転を起こしている場合には、第４図に示すよう
に、Ｘ線強度検出器61aと61cの出力および検出器61bと6
1dの出力に差が生じる。照明光相対的位置変動算出部66
は、Ｘ線強度検出器61aおよび61bの検出出力平均値と検
出器61cおよびと61dの検出出力平均値との差に基づい
て、Ｚ軸回りの回転ずれ量ΔωＺも算出する。
ョット露光の直前等、必要に応じてＸ線強度検出器61a,
61b,61c,61dの出力を取り込み、Ｘ線強度減衰算出部63
および照明光相対的位置変動算出部66がこれらの検出情
報および前記IAOとIBOに基づいて、前記の減衰量ｆ
（ｔ）および相対的位置変動量Δｙを算出する。また、
照明光16と露光位置201とがＺ軸（照明光16の光軸）回
りの回転を起こしている場合には、第４図に示すよう
に、Ｘ線強度検出器61aと61cの出力および検出器61bと6
1dの出力に差が生じる。照明光相対的位置変動算出部66
は、Ｘ線強度検出器61aおよび61bの検出出力平均値と検
出器61cおよびと61dの検出出力平均値との差に基づい
て、Ｚ軸回りの回転ずれ量ΔωＺも算出する。
シャッタ駆動テーブル補正部64はＸ線強度減衰量ｆ
（ｔ）に基づいてシャッタ駆動テーブルを補正し、シャ
ッタコントロール部65はシャッタ駆動テーブルに基づい
て露光時間を制御する。これにより、Ｘ線強度が減衰等
に変動しても露光量を適切に補正することができる。ま
た、アライナ位置コントロール部67は照明光相対的位置
変動量ΔｙおよびΔωＺに基づいて各エアバネへの空気
供給量を調節し、アライナ本体40の姿勢を制御する。こ
れにより、照明光16とアライナ本体40、したがって露光
領域との相対的位置を一定に保ち、ウエハ44の露光状態
を、常時、転写誤差が最小となる状態に維持するように
している。
（ｔ）に基づいてシャッタ駆動テーブルを補正し、シャ
ッタコントロール部65はシャッタ駆動テーブルに基づい
て露光時間を制御する。これにより、Ｘ線強度が減衰等
に変動しても露光量を適切に補正することができる。ま
た、アライナ位置コントロール部67は照明光相対的位置
変動量ΔｙおよびΔωＺに基づいて各エアバネへの空気
供給量を調節し、アライナ本体40の姿勢を制御する。こ
れにより、照明光16とアライナ本体40、したがって露光
領域との相対的位置を一定に保ち、ウエハ44の露光状態
を、常時、転写誤差が最小となる状態に維持するように
している。
第５図は、この発明の第２の実施例に係るＸ線アライ
ナの構成を示す。同図のアライナは、照明光相対的位置
変動量Δｙをシャッタ膜34および35の位置基準をシフト
して露光領域201における露光量の均一化を図るもので
ある。すなわち、第6A図に示すように相対位置がΔｙ変
動することによる現プロファィル2iの基準プロファィル
1iに対するずれΔｙを、シャッタ膜34および35の位置基
準を第6B図に示すようにシフトすることによりシャッタ
開口の先縁1aを2aに、後縁1bを2bにΔｙシフトしてい
る。これにより、シャッタ開口の先縁2aが通過してから
後縁2bが通過するまでの時間が、第6C図に示すようにプ
ロファィル2iのシフト量に応じてシフトされ、露光領域
201全域における露光量の均一化が図られる。第５図の
アライナは、シャッタ駆動テーブル64をＸ線強度減衰算
出部63および照明光相対的位置変動算出部66の双方に基
づいて補正するように構成しただけであるため、第１図
のものに対し、Δｙの補正にアライナ位置コントロール
部67およびエアバネ空気量調節機構68を必要とせず、該
機構をもともと用いないアライナにおいては構成を簡略
化することができる。但し、第５図のアライナにおいて
は、前記のランアウト誤差は補正されない。
ナの構成を示す。同図のアライナは、照明光相対的位置
変動量Δｙをシャッタ膜34および35の位置基準をシフト
して露光領域201における露光量の均一化を図るもので
ある。すなわち、第6A図に示すように相対位置がΔｙ変
動することによる現プロファィル2iの基準プロファィル
1iに対するずれΔｙを、シャッタ膜34および35の位置基
準を第6B図に示すようにシフトすることによりシャッタ
開口の先縁1aを2aに、後縁1bを2bにΔｙシフトしてい
る。これにより、シャッタ開口の先縁2aが通過してから
後縁2bが通過するまでの時間が、第6C図に示すようにプ
ロファィル2iのシフト量に応じてシフトされ、露光領域
201全域における露光量の均一化が図られる。第５図の
アライナは、シャッタ駆動テーブル64をＸ線強度減衰算
出部63および照明光相対的位置変動算出部66の双方に基
づいて補正するように構成しただけであるため、第１図
のものに対し、Δｙの補正にアライナ位置コントロール
部67およびエアバネ空気量調節機構68を必要とせず、該
機構をもともと用いないアライナにおいては構成を簡略
化することができる。但し、第５図のアライナにおいて
は、前記のランアウト誤差は補正されない。
第７図は、この発明の第３の実施例の構成を示す。同
図のアライナは、照明光相対的位置変動量ΔｙおよびΔ
ωＺを第２ミラー22を姿勢制御して露光領域201におけ
る露光量の均一化を図るもので、第１図のアライナ位置
コントロール部67の代わりに、第２ミラー駆動装置25を
制御するミラー姿勢コントロール部768を設けてある。
この場合も、構成を簡略化できる可能性があるが、前記
のランアウト誤差は補正されない。
図のアライナは、照明光相対的位置変動量ΔｙおよびΔ
ωＺを第２ミラー22を姿勢制御して露光領域201におけ
る露光量の均一化を図るもので、第１図のアライナ位置
コントロール部67の代わりに、第２ミラー駆動装置25を
制御するミラー姿勢コントロール部768を設けてある。
この場合も、構成を簡略化できる可能性があるが、前記
のランアウト誤差は補正されない。
第８図は、この発明の第４の実施例を示す。同図のア
ライナは、Ｘ線強度検出器61がベリリウム窓54のアライ
ナ本体40側に設置されていることを除けば、第１図のア
ライナと全く同様に構成されている。第１図のアライナ
は、Ｘ線強度検出器61を超高真空内に設置するため、Ｘ
線強度検出器61の寿命向上を期待することができる。一
方、第８図のアライナは、可視光をベリリウム窓54でカ
ットするため、Ｘ線強度検出器61の検出精度の向上を期
待することができる。
ライナは、Ｘ線強度検出器61がベリリウム窓54のアライ
ナ本体40側に設置されていることを除けば、第１図のア
ライナと全く同様に構成されている。第１図のアライナ
は、Ｘ線強度検出器61を超高真空内に設置するため、Ｘ
線強度検出器61の寿命向上を期待することができる。一
方、第８図のアライナは、可視光をベリリウム窓54でカ
ットするため、Ｘ線強度検出器61の検出精度の向上を期
待することができる。
第５図および第７図のアライナにおいても、第８図の
ものと同様、Ｘ線強度検出器61をベリリウム窓54のアラ
イナ本体40側に設置することが可能である。
ものと同様、Ｘ線強度検出器61をベリリウム窓54のアラ
イナ本体40側に設置することが可能である。
第９図は、この発明の第５の実施例を示す。同図のア
ライナは、シャッタユニット30をシャッタ姿勢制御装置
931を介してシャッタステー31に取付け、Ｘ線強度検出
器61をシャッタユニット30上に設置し、さらに第７図の
ミラー姿勢コントロール部768の代わりに、照明光相対
的位置変動算出部66の照明光相対的位置変動量Δｙおよ
びΔθ（ΔωＺ）に基づいてシャッタ姿勢制御装置831
を駆動するシャッタ姿勢制御部969を設けたものであ
る。第９図のアライナにおいては、相対的位置変動量Δ
ｙおよびΔθに基づいてシャッタ姿勢制御装置931がシ
ャッタユニット30を光軸（Ｚ軸）回りに回転したり垂直
（Ｙ軸）方向に上下する。これにより、第５図および第
７図のアライナと同様に露光領域201における露光量の
均一化が図られる。
ライナは、シャッタユニット30をシャッタ姿勢制御装置
931を介してシャッタステー31に取付け、Ｘ線強度検出
器61をシャッタユニット30上に設置し、さらに第７図の
ミラー姿勢コントロール部768の代わりに、照明光相対
的位置変動算出部66の照明光相対的位置変動量Δｙおよ
びΔθ（ΔωＺ）に基づいてシャッタ姿勢制御装置831
を駆動するシャッタ姿勢制御部969を設けたものであ
る。第９図のアライナにおいては、相対的位置変動量Δ
ｙおよびΔθに基づいてシャッタ姿勢制御装置931がシ
ャッタユニット30を光軸（Ｚ軸）回りに回転したり垂直
（Ｙ軸）方向に上下する。これにより、第５図および第
７図のアライナと同様に露光領域201における露光量の
均一化が図られる。
第10図は、この発明の第６の実施例を示す。同図のア
ライナは、第９図のものに対し、第１図と同様のアライ
ナ本体コントロール部67およびエアバネ空気量調節機構
を設け、変動量Δｙはアライナ本体40を上下することに
より、Δθはシャッタユニット30を光軸回りの回転する
ことにより補正するようにしたものである。第10図のア
ライナにおいては、第１図のものと同様に、露光量の均
一化とランアウト誤差防止の双方を図ることができる。
ライナは、第９図のものに対し、第１図と同様のアライ
ナ本体コントロール部67およびエアバネ空気量調節機構
を設け、変動量Δｙはアライナ本体40を上下することに
より、Δθはシャッタユニット30を光軸回りの回転する
ことにより補正するようにしたものである。第10図のア
ライナにおいては、第１図のものと同様に、露光量の均
一化とランアウト誤差防止の双方を図ることができる。
第11図は、この発明の第６の実施例を示す。同図のア
ライナは、第10図のものに対し、アライナ本体コントロ
ール部67およびエアバネ空気量調節機構を除去し、変動
量Δｙの補正は、第５図のアライナと同様に、シャッタ
膜34および35の位置基準をシフトして行なうようにした
ものである。第11図のアライナの第10図のアライナに対
する得失は、第５図のアライナの第１図のアライナに対
するそれと同様である。
ライナは、第10図のものに対し、アライナ本体コントロ
ール部67およびエアバネ空気量調節機構を除去し、変動
量Δｙの補正は、第５図のアライナと同様に、シャッタ
膜34および35の位置基準をシフトして行なうようにした
ものである。第11図のアライナの第10図のアライナに対
する得失は、第５図のアライナの第１図のアライナに対
するそれと同様である。
第１図は、この発明の一実施例に係るＸ線アライナの構
成図、 第２図は、第１図のアライナにおける照明光と露光領域
およびＸ線強度検出器設置位置等との関係を示す説明
図、 第３図は、Ｘ線プロファィルの一例を示す図、 第４図は、照明光と露光領域との光軸回りのずれ検出方
式の説明図、 第５図は、この発明の第２の実施例に係るＸ線アライナ
の構成図、 第6A〜6C図は、第５図アライナの動作説明のためのそれ
ぞれの照明強度分布（プロファィル）図、シャッタ駆動
曲線、および露光時間分布図、そして 第７〜11図は、それぞれこの発明の第３〜６の実施例に
係るＸ線アライナの構成図である。 11:SOR装置 13:SOR発光点 14:SOR−Ｘ線 16:照明光 21:第１ミラー 22:第２ミラー 24:第１ミラー駆動装置 25:第２ミラー駆動装置 30:シャッタユニット 34,35:シャッタ膜 40:アライナ本体 41:マスク 44:ウエハ 61（61a〜61d）:X線強度検出器 62:X線強度検出回路部 63:X線強度減衰算出部 64:シャッタ駆動テーブル補正部 65:シャッタコントロール部 66:照明光相対的位置変動算出部 67:アライナ位置コントロール部 68:エアバネ空気量調節機構 201:露光領域 202:X線検出領域 768:ミラー姿勢コントロール部 931:シャッタ姿勢制御装置 969:シャッタ姿勢制御部
成図、 第２図は、第１図のアライナにおける照明光と露光領域
およびＸ線強度検出器設置位置等との関係を示す説明
図、 第３図は、Ｘ線プロファィルの一例を示す図、 第４図は、照明光と露光領域との光軸回りのずれ検出方
式の説明図、 第５図は、この発明の第２の実施例に係るＸ線アライナ
の構成図、 第6A〜6C図は、第５図アライナの動作説明のためのそれ
ぞれの照明強度分布（プロファィル）図、シャッタ駆動
曲線、および露光時間分布図、そして 第７〜11図は、それぞれこの発明の第３〜６の実施例に
係るＸ線アライナの構成図である。 11:SOR装置 13:SOR発光点 14:SOR−Ｘ線 16:照明光 21:第１ミラー 22:第２ミラー 24:第１ミラー駆動装置 25:第２ミラー駆動装置 30:シャッタユニット 34,35:シャッタ膜 40:アライナ本体 41:マスク 44:ウエハ 61（61a〜61d）:X線強度検出器 62:X線強度検出回路部 63:X線強度減衰算出部 64:シャッタ駆動テーブル補正部 65:シャッタコントロール部 66:照明光相対的位置変動算出部 67:アライナ位置コントロール部 68:エアバネ空気量調節機構 201:露光領域 202:X線検出領域 768:ミラー姿勢コントロール部 931:シャッタ姿勢制御装置 969:シャッタ姿勢制御部
フロントページの続き (72)発明者 鵜澤 俊一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−197000（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−68929（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−202010（ＪＰ，Ａ)
Claims (8)
- 【請求項１】露光装置本体に設定された露光領域を含む
範囲へ向けて強度分布が一様でない露光用光束を照射す
る露光用光源と、 前記露光用光束中ではあるが前記露光領域外となる点の
うち少なくとも２点に設置された照度検出器と、 これら２点の照度に基づいて露光光の強度変動および前
記露光領域と前記露光用光束との相対位置の変動を検知
する検知手段と を具備することを特徴とする露光装置。 - 【請求項２】前記露光領域内における露光状態を制御す
る露光制御手段をさらに備えた請求項１の露光装置。 - 【請求項３】前記露光制御手段は、遮光板と、この遮光
板の位置または移動速度を記憶する遮光板駆動テーブル
と、このテーブルに基づいて前記遮光板を駆動するシャ
ッタ駆動手段と、前記検知手段からの相対位置変動出力
に基づいて前記テーブルをシフトする制御手段とを有
し、前記露光領域内における遮光板の移動速度を前記露
光用光束の強度分布に応じて制御することにより該露光
領域内における露光量を均一化するシャッタ手段を含む
請求項２の露光装置。 - 【請求項４】前記露光制御手段は、前記露光光を透過お
よび遮光するシャッタユニットの姿勢を前記検知手段か
らの相対位置変動出力に基づいて調整し前記露光状態を
補正する姿勢制御手段を含む請求項２の露光装置。 - 【請求項５】前記露光制御手段は、前記検知手段からの
相対位置変動出力に基づいて前記露光装置本体の姿勢を
調整し前記露光状態を補正する姿勢制御手段を含む請求
項２の露光装置。 - 【請求項６】前記露光用光源はSOR装置から放射される
水平方向に細長いシートビーム状のＸ線を垂直方向に拡
散するＸ線ミラーを備え、前記露光制御手段は前記検知
手段からの相対位置変動出力に基づいてこのＸ線ミラー
の姿勢を調整し前記露光状態を補正する姿勢制御手段を
備える請求項２の露光装置。 - 【請求項７】前記露光用光源はSOR装置を備え、前記露
光制御手段は前記検知手段からの相対位置変動出力に基
づいてこのSOR装置の電子軌道を調整し前記露光状態を
補正する電子軌道調整手段を備える請求項２の露光装
置。 - 【請求項８】前記照度検出器は、前記露光領域外上下の
２点に設置されたＸ線強度検出器である請求項６または
７の露光装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1257075A JP2700416B2 (ja) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | 露光装置 |
| EP90310798A EP0421746B1 (en) | 1989-10-03 | 1990-10-03 | Exposure apparatus |
| DE1990630348 DE69030348T2 (de) | 1989-10-03 | 1990-10-03 | Belichtungsvorrichtung |
| US07/974,307 US5285488A (en) | 1989-09-21 | 1992-11-10 | Exposure apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1257075A JP2700416B2 (ja) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | 露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03119716A JPH03119716A (ja) | 1991-05-22 |
| JP2700416B2 true JP2700416B2 (ja) | 1998-01-21 |
Family
ID=17301397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1257075A Expired - Lifetime JP2700416B2 (ja) | 1989-09-21 | 1989-10-03 | 露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2700416B2 (ja) |
-
1989
- 1989-10-03 JP JP1257075A patent/JP2700416B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03119716A (ja) | 1991-05-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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