JP2796899B2 - 色収差2重焦点装置における帯域光および複色光照明方法 - Google Patents
色収差2重焦点装置における帯域光および複色光照明方法Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、色収差を利用した2
重焦点光学装置をX線露光装置等の位置検出装置に使用
する際の帯域光あるいは複色光照明方法の改良に関す
る。
重焦点光学装置をX線露光装置等の位置検出装置に使用
する際の帯域光あるいは複色光照明方法の改良に関す
る。
【0002】
【従来の技術】本件出願の発明者は、「色収差を利用し
た2重焦点検出装置における複色照明方法および帯域光
照明方法」(特開平2−816号公報参照)を既に提案
している。以下、この先行技術の概略を説明する。
た2重焦点検出装置における複色照明方法および帯域光
照明方法」(特開平2−816号公報参照)を既に提案
している。以下、この先行技術の概略を説明する。
【0003】X線露光装置等のステッパーにおいては、
マスクとウエハを高精度に位置合わせすることが必要で
ある。ところで、ステッパーで使用されるウエハ面上に
は、レジスト膜や透明膜等が被覆されており、これらの
膜の膜厚が均等に形成されていないため、光の干渉に基
づく定在波効果により、ウエハ上のアライメントマーク
の反射光強度が正弦波状に変化し、同マークを検出する
信号光の相対強度が変動してしまい、この結果アライメ
ント精度が著しく低下してしまうという現象が起る。
マスクとウエハを高精度に位置合わせすることが必要で
ある。ところで、ステッパーで使用されるウエハ面上に
は、レジスト膜や透明膜等が被覆されており、これらの
膜の膜厚が均等に形成されていないため、光の干渉に基
づく定在波効果により、ウエハ上のアライメントマーク
の反射光強度が正弦波状に変化し、同マークを検出する
信号光の相対強度が変動してしまい、この結果アライメ
ント精度が著しく低下してしまうという現象が起る。
【0004】このため、上記先行技術では、マスクマー
クとウエハーマークとを同時に検出するために軸上色収
差を有するレンズ系を使用した2重焦点検出装置におい
て、このレンズ系の一方の焦点面は、例えばマスクであ
る第1の物体に対応する単波長の光の結像面を使用し、
他方の焦点面は、例えばウエハである第2の物体に対応
する複数の波長の光あるいは一定の帯域を有する光によ
る結像面を使用して、第1の物体には500nm以下の
光を、第2の物体には500nm以上の2波長の光ある
いは一定の帯域光を振り分けて照明するようにして、ウ
エハ面上においてレジスト膜等の膜厚の不均一からもた
らされる光の干渉によって生じるアライメント精度の低
下を防止するようにしている。
クとウエハーマークとを同時に検出するために軸上色収
差を有するレンズ系を使用した2重焦点検出装置におい
て、このレンズ系の一方の焦点面は、例えばマスクであ
る第1の物体に対応する単波長の光の結像面を使用し、
他方の焦点面は、例えばウエハである第2の物体に対応
する複数の波長の光あるいは一定の帯域を有する光によ
る結像面を使用して、第1の物体には500nm以下の
光を、第2の物体には500nm以上の2波長の光ある
いは一定の帯域光を振り分けて照明するようにして、ウ
エハ面上においてレジスト膜等の膜厚の不均一からもた
らされる光の干渉によって生じるアライメント精度の低
下を防止するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】即ち、上記先行技術に
おいては、マスクおよびウエハをそれぞれ照明する光を
単色光と複色光あるいは一定の帯域光を500nmの境
界を挟んで選択するようにして検出するようにしてい
た。つまり、構成が単純なX線マスクには500nm以
下の単色光を照明して検出するようにし、プロセス処理
がなされるウエハには500nm以上の複色光あるいは
一定の帯域光を照明して同時に検出するようにしてい
た。この理由は、ウエハのプロセス処理に対して500
nm以上の光が適していたからである。一方、X線マス
クはメンブレムとよばれる膜厚が均一な単層の薄膜から
形成されたものであり、ウエハと比べてプロセスの影響
を全く受けないために500nm以下の光で良いとして
いたことによる。
おいては、マスクおよびウエハをそれぞれ照明する光を
単色光と複色光あるいは一定の帯域光を500nmの境
界を挟んで選択するようにして検出するようにしてい
た。つまり、構成が単純なX線マスクには500nm以
下の単色光を照明して検出するようにし、プロセス処理
がなされるウエハには500nm以上の複色光あるいは
一定の帯域光を照明して同時に検出するようにしてい
た。この理由は、ウエハのプロセス処理に対して500
nm以上の光が適していたからである。一方、X線マス
クはメンブレムとよばれる膜厚が均一な単層の薄膜から
形成されたものであり、ウエハと比べてプロセスの影響
を全く受けないために500nm以下の光で良いとして
いたことによる。
【0006】ところで、X線マスクは露光のためのX線
を透過し、かつ可視光または赤外光のアライメント光に
対する透過性のよい緊張した自己支持膜(メンブレム)
である。しかし、このメンブレムは、光の波長に依存し
た可視光透過率があり、例えば436nmのg線といっ
た単波長の光でX線マスク上のマークを検出した場合、
その透過率が低いために充分な結像コントラストが得ら
れない場合があることが本件発明者の実験により明らか
になった。図10にメンブレムとして膜厚が2μmのS
iN膜を使用したときの分光透過率を示す。
を透過し、かつ可視光または赤外光のアライメント光に
対する透過性のよい緊張した自己支持膜(メンブレム)
である。しかし、このメンブレムは、光の波長に依存し
た可視光透過率があり、例えば436nmのg線といっ
た単波長の光でX線マスク上のマークを検出した場合、
その透過率が低いために充分な結像コントラストが得ら
れない場合があることが本件発明者の実験により明らか
になった。図10にメンブレムとして膜厚が2μmのS
iN膜を使用したときの分光透過率を示す。
【0007】この図10において、上述の2つの光をX
線マスクとウエハのアライメント光に選択した場合、X
線マスクの検出に使用する短波長側の光の分光透過率は
約0.1であり、このような光を検出光として使用した
場合の結像コントラストは極めて低いものとなってしま
う。このため、X線マスクの位置検出精度が大幅に低下
してしまうため、結果としてX線マスクとウエハとの相
対位置の検出精度が格段に低下してしまうことになる。
線マスクとウエハのアライメント光に選択した場合、X
線マスクの検出に使用する短波長側の光の分光透過率は
約0.1であり、このような光を検出光として使用した
場合の結像コントラストは極めて低いものとなってしま
う。このため、X線マスクの位置検出精度が大幅に低下
してしまうため、結果としてX線マスクとウエハとの相
対位置の検出精度が格段に低下してしまうことになる。
【0008】この問題点を解決する方法としては、次の
2つの方法が考えられる。
2つの方法が考えられる。
【0009】X線マスクのアライメント光として分光
透過率が高くなる約500nm以上の光をX線マスクの
照明光に使用する。
透過率が高くなる約500nm以上の光をX線マスクの
照明光に使用する。
【0010】X線マスクのメンブレム膜厚をコントロ
ールして、分光透過率の低い500nm以下の光に対し
ても充分な結像コントラストを得るようにする。
ールして、分光透過率の低い500nm以下の光に対し
ても充分な結像コントラストを得るようにする。
【0011】上記の方法は、厚さ1μm〜6μmのS
iN等からなるメンブレム膜厚をコントロールしなけれ
ばならず、その製作上において種々の制約が必要とな
り、製造コストも高価になってしまう。従って、この発
明においては、上記の手段を利用するものであり、こ
れにより上記の方法に比べてX線マスク製作の負担を
取り除ける点でシステム全体からみて格段に優れたもの
となる。
iN等からなるメンブレム膜厚をコントロールしなけれ
ばならず、その製作上において種々の制約が必要とな
り、製造コストも高価になってしまう。従って、この発
明においては、上記の手段を利用するものであり、こ
れにより上記の方法に比べてX線マスク製作の負担を
取り除ける点でシステム全体からみて格段に優れたもの
となる。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明は、軸上色収差
を有するレンズ系を用いて光軸方向に微小距離離間した
第1の物体と第2の物体の相対位置を検出する位置検出
装置における照明方法において、上記レンズ系の一方の
焦点面は第1の物体に対応する単波長の光による結像面
を使用し、他方の焦点面は第2の物体に対応する帯域を
有する波長の光による同一の結像面を使用し、第1の物
体には500nm以上の光を、第2の物体には第1の物
体に選んだ波長の光よりも長い波長の光において一定の
帯域光を振り分けて照明するようにしたことを特徴とす
る色収差2重焦点装置における帯域光照明方法である。
を有するレンズ系を用いて光軸方向に微小距離離間した
第1の物体と第2の物体の相対位置を検出する位置検出
装置における照明方法において、上記レンズ系の一方の
焦点面は第1の物体に対応する単波長の光による結像面
を使用し、他方の焦点面は第2の物体に対応する帯域を
有する波長の光による同一の結像面を使用し、第1の物
体には500nm以上の光を、第2の物体には第1の物
体に選んだ波長の光よりも長い波長の光において一定の
帯域光を振り分けて照明するようにしたことを特徴とす
る色収差2重焦点装置における帯域光照明方法である。
【0013】また、この発明は、軸上色収差を有するレ
ンズ系を用いて光軸方向に微小距離離間した第1の物体
と第2の物体の相対位置を検出する位置検出装置におけ
る照明方法において、上記レンズ系の一方の焦点面は第
1の物体に対応する単波長の光による結像面を使用し、
他方の焦点面は第2の物体に対応する複数の波長の光に
よる同一の結像面を使用し、第1の物体には500nm
以上の光を、第2の物体には第1の物体に選んだ波長の
光よりも長い波長の光において複数の波長の光を振り分
けて照明するようにしたことを特徴とする色収差2重焦
点装置における複色光照明方法である。
ンズ系を用いて光軸方向に微小距離離間した第1の物体
と第2の物体の相対位置を検出する位置検出装置におけ
る照明方法において、上記レンズ系の一方の焦点面は第
1の物体に対応する単波長の光による結像面を使用し、
他方の焦点面は第2の物体に対応する複数の波長の光に
よる同一の結像面を使用し、第1の物体には500nm
以上の光を、第2の物体には第1の物体に選んだ波長の
光よりも長い波長の光において複数の波長の光を振り分
けて照明するようにしたことを特徴とする色収差2重焦
点装置における複色光照明方法である。
【0014】
【作用】X線マスクおよびウエハを検出する光をそれぞ
れ500nm以上の波長の単色光および帯域光あるいは
複色光を使用して照明することにより、単色光によるX
線マスクの検出に関する制約条件をなくし、かつ安定し
て高いコントラストの検出分解能が得られる第1の物体
と第2の物体の相対位置を検出するアライメント装置と
することが可能となる。
れ500nm以上の波長の単色光および帯域光あるいは
複色光を使用して照明することにより、単色光によるX
線マスクの検出に関する制約条件をなくし、かつ安定し
て高いコントラストの検出分解能が得られる第1の物体
と第2の物体の相対位置を検出するアライメント装置と
することが可能となる。
【0015】
【実施例】最初に、この発明に使用される軸上色収差に
よる2重焦点装置を簡単に説明する。図5は近軸領域に
おける対物レンズ系の結像状態を示す図で、対物レンズ
Lの前の光軸O上にSだけ離れた位置にX線マスクM
が、さらにこれと微小間隙δ離れた位置にはウエハWが
置かれているとする。ここで、2つの異なる波長α,β
の光に対して対物レンズLの軸上色収差の量をX線マス
クMとウエハWのギャップδに等しくすると、X線マス
クMの2波長α,βの光による結像は光軸O上のB,C
点に結像し、一方、ウエハWの像は光軸O上のC,D点
にそれぞれ結像することになる。つまり、光軸O上のC
点には波長αの光によるX線マスクMの像と波長βの光
によるウエハWの像が同一位置に生じることになる。従
って、同一光軸上に2つの物点面と共通の1つの像点面
をもつ光学系が実現することになる。一方、光軸O上の
B,D点に結像する光束は、必要とするC点の結像に重
畳して解像度を低下させてしまう。そこで、B,D点に
結像する光束をカットするために、C点の前に図6に示
すような特殊なパターンバリアフィルター20を設ける
ことによりC点の結像に不必要な光束を取り除くもので
ある。即ち、フィルター20は中央部を波長αの光だけ
透過するフィルターaとこの左右に設けた波長βの光だ
け透過させるフィルターbとから形成されており、ウエ
ハーマークをフィルターb領域により透過させ、X線マ
スクマークをフィルターa領域を透過させて同一位置の
光軸O上の点Cで両方のマークを同時に鮮明に検出する
ことが可能となるようにしている。
よる2重焦点装置を簡単に説明する。図5は近軸領域に
おける対物レンズ系の結像状態を示す図で、対物レンズ
Lの前の光軸O上にSだけ離れた位置にX線マスクM
が、さらにこれと微小間隙δ離れた位置にはウエハWが
置かれているとする。ここで、2つの異なる波長α,β
の光に対して対物レンズLの軸上色収差の量をX線マス
クMとウエハWのギャップδに等しくすると、X線マス
クMの2波長α,βの光による結像は光軸O上のB,C
点に結像し、一方、ウエハWの像は光軸O上のC,D点
にそれぞれ結像することになる。つまり、光軸O上のC
点には波長αの光によるX線マスクMの像と波長βの光
によるウエハWの像が同一位置に生じることになる。従
って、同一光軸上に2つの物点面と共通の1つの像点面
をもつ光学系が実現することになる。一方、光軸O上の
B,D点に結像する光束は、必要とするC点の結像に重
畳して解像度を低下させてしまう。そこで、B,D点に
結像する光束をカットするために、C点の前に図6に示
すような特殊なパターンバリアフィルター20を設ける
ことによりC点の結像に不必要な光束を取り除くもので
ある。即ち、フィルター20は中央部を波長αの光だけ
透過するフィルターaとこの左右に設けた波長βの光だ
け透過させるフィルターbとから形成されており、ウエ
ハーマークをフィルターb領域により透過させ、X線マ
スクマークをフィルターa領域を透過させて同一位置の
光軸O上の点Cで両方のマークを同時に鮮明に検出する
ことが可能となるようにしている。
【0016】次に、帯域光あるいは複色光照明の原理に
ついて説明する。対物レンズLの近軸領域における結像
状態を示す図7に示す。この図において、波長α,β,
γ(α<β<γ)の平行入射光束はそれぞれの光軸O上
の焦点E,F,Gに結像する。EとF間はX線マスクM
とウエハWと同一の間隔であるギャップδになるように
している。この図において、通常の色消しレンズと同様
な軸上色収差の補正を図8に示すように凸レンズL1 と
凹レンズL2 により行うと、波長βと波長γの光に対し
てβとγの波長の光の焦点F,Gが光軸O上のH点で一
致し、図8に示す状態になる。このとき、E点とH点と
の間隔はX線マスクMとウエハW間のギャップδと同一
間隔になるように設計されている。
ついて説明する。対物レンズLの近軸領域における結像
状態を示す図7に示す。この図において、波長α,β,
γ(α<β<γ)の平行入射光束はそれぞれの光軸O上
の焦点E,F,Gに結像する。EとF間はX線マスクM
とウエハWと同一の間隔であるギャップδになるように
している。この図において、通常の色消しレンズと同様
な軸上色収差の補正を図8に示すように凸レンズL1 と
凹レンズL2 により行うと、波長βと波長γの光に対し
てβとγの波長の光の焦点F,Gが光軸O上のH点で一
致し、図8に示す状態になる。このとき、E点とH点と
の間隔はX線マスクMとウエハW間のギャップδと同一
間隔になるように設計されている。
【0017】図8において、X線マスクMとウエハWの
結像が結像面Hにおいて一致しているので、波長βから
波長γにおける光の焦点が一致しているために、その間
の帯域光(波長β〜γ)あるいは複色光(波長β,γ)
によるX線マスクMおよびウエハWの結像が同一の結像
位置Hにおいて生じさせることが可能となる。この図に
おける波長α,β,γの光に対する色消し条件は次の式
で与えられる。
結像が結像面Hにおいて一致しているので、波長βから
波長γにおける光の焦点が一致しているために、その間
の帯域光(波長β〜γ)あるいは複色光(波長β,γ)
によるX線マスクMおよびウエハWの結像が同一の結像
位置Hにおいて生じさせることが可能となる。この図に
おける波長α,β,γの光に対する色消し条件は次の式
で与えられる。
【0018】
【外1】 ;波長βの光に対するレンズL1 の屈折率
【0019】
【外2】 ;波長γの光に対するレンズL1 の屈折率
【0020】
【外3】 ;波長βの光に対するレンズL2 の屈折率
【0021】
【外4】 ;波長γの光に対するレンズL2 の屈折率とするとき、
【0022】
【数1】
【0023】
【数2】
【0024】
【数3】
【0025】
【数4】
【0026】また、このときのレンズ系L1 ,L2 の軸
上色収差特性を図9に示す。波長β,γの複色光あるい
は波長β〜γの帯域光について良好な色消しがなされて
いる。
上色収差特性を図9に示す。波長β,γの複色光あるい
は波長β〜γの帯域光について良好な色消しがなされて
いる。
【0027】このような原理が成立する軸上色収差を有
する光学系を使用して、前述した先行技術においてはX
線マスクとウエハを照明する単色光と複色光あるいは帯
域光によるアライメント光の境界を500nmに設け、
500nm以下の単色光でX線マスクを検出し、500
nm以上の複色光あるいは一定の帯域光によりウエハを
照明して検出するようにしていた。
する光学系を使用して、前述した先行技術においてはX
線マスクとウエハを照明する単色光と複色光あるいは帯
域光によるアライメント光の境界を500nmに設け、
500nm以下の単色光でX線マスクを検出し、500
nm以上の複色光あるいは一定の帯域光によりウエハを
照明して検出するようにしていた。
【0028】従って、上記先行技術とこの発明との異な
る点は、X線マスクおよびウエハを検出するために使用
する照明光が共に500nm以上の長波長側にシフトし
た点で異なっている。
る点は、X線マスクおよびウエハを検出するために使用
する照明光が共に500nm以上の長波長側にシフトし
た点で異なっている。
【0029】以下、この発明の実施例を説明する。図1
に色収差2重焦点装置により微小間隙隔間したX線マス
クおよびウエハを検出するアライメント光学系の概略構
成をを示す。即ち、TaマークであるX線マスク9とウ
エハーマークを有するウエハ10は平行に微小間隔δを
おいて水平にそれぞれのステージ上に載置される。軸上
色収差を有する2重焦点検出装置の対物レンズ8は、上
述した図9に示すような軸上色収差特性を有するレンズ
系であり、波長αの光は例えば超高圧水銀ランプの光源
7からの光をフィルター6aを通して500nm以上の
単色光[半値幅が8nm程度の十分狭い光、α=543
nm(e線)]をハーフミラー4,対物レンズ8を介し
てX線マスク9を落射照明する。一方、ウエハ10には
光源7からの光をフィルター6bを通して波長βから波
長γまで含む帯域光あるいは波長β[β=587mm
(d線)]と波長γ(β<γ)の複色光をハーフミラー
4,対物レンズ8を介して落射照明するようになってい
る。
に色収差2重焦点装置により微小間隙隔間したX線マス
クおよびウエハを検出するアライメント光学系の概略構
成をを示す。即ち、TaマークであるX線マスク9とウ
エハーマークを有するウエハ10は平行に微小間隔δを
おいて水平にそれぞれのステージ上に載置される。軸上
色収差を有する2重焦点検出装置の対物レンズ8は、上
述した図9に示すような軸上色収差特性を有するレンズ
系であり、波長αの光は例えば超高圧水銀ランプの光源
7からの光をフィルター6aを通して500nm以上の
単色光[半値幅が8nm程度の十分狭い光、α=543
nm(e線)]をハーフミラー4,対物レンズ8を介し
てX線マスク9を落射照明する。一方、ウエハ10には
光源7からの光をフィルター6bを通して波長βから波
長γまで含む帯域光あるいは波長β[β=587mm
(d線)]と波長γ(β<γ)の複色光をハーフミラー
4,対物レンズ8を介して落射照明するようになってい
る。
【0030】この波長βから波長γにかけての帯域光あ
るいは波長β,γの複色光は、単波長αの光よりも長い
波長領域においてある一定の波長領域の帯域光あるいは
複色光である。(α<β<γ)
るいは波長β,γの複色光は、単波長αの光よりも長い
波長領域においてある一定の波長領域の帯域光あるいは
複色光である。(α<β<γ)
【0031】図2は、この色収差2重焦点装置に使用す
る場合のパターンバリアフィルター30の正面図であ
る。即ち、中央のc部分が単波長αの光だけを透過する
フィルターであり、左右のd部分は帯域光β〜γあるい
は複色光β,γだけを透過させるフィルターである。図
6に示す従来のパターンバリアフィルター20に比べ領
域c,d共に長波長側にシフトしたフィルターとなって
いる点で異なっている。
る場合のパターンバリアフィルター30の正面図であ
る。即ち、中央のc部分が単波長αの光だけを透過する
フィルターであり、左右のd部分は帯域光β〜γあるい
は複色光β,γだけを透過させるフィルターである。図
6に示す従来のパターンバリアフィルター20に比べ領
域c,d共に長波長側にシフトしたフィルターとなって
いる点で異なっている。
【0032】次に、図1に戻ってX線マスク9およびウ
エハ10はそれぞれ波長αの単色光および波長β〜γの
帯域光あるいは波長β,γの複色光により照明され、色
収差対物レンズ8により同一位置に結像する。この結像
位置あるいはこの近傍に上記パターンバリアフィルター
30を設置し、X線マスク9およびウエハ10の像をリ
レーレンズ11を介して例えばTVカメラ12で同時に
検出するのである。
エハ10はそれぞれ波長αの単色光および波長β〜γの
帯域光あるいは波長β,γの複色光により照明され、色
収差対物レンズ8により同一位置に結像する。この結像
位置あるいはこの近傍に上記パターンバリアフィルター
30を設置し、X線マスク9およびウエハ10の像をリ
レーレンズ11を介して例えばTVカメラ12で同時に
検出するのである。
【0033】次に、この発明によりX線マスクの負担が
大幅に低減していることが、X線露光において極めて重
要である点を説明する。
大幅に低減していることが、X線露光において極めて重
要である点を説明する。
【0034】X線リソグラフィは、クォータサブマイク
ロンのパターンを転写できる能力をもち、次世代の露光
システムとして有望視されており、その実用化に向けて
SRリング,SRステッパー,X線マスクおよびレジス
トの開発が進められている。クォータサブマイクロンの
パターンを等倍で転写するX線リソグラフィにおいて
は、X線マスクの製作精度が極めて高い数値が要求され
る。
ロンのパターンを転写できる能力をもち、次世代の露光
システムとして有望視されており、その実用化に向けて
SRリング,SRステッパー,X線マスクおよびレジス
トの開発が進められている。クォータサブマイクロンの
パターンを等倍で転写するX線リソグラフィにおいて
は、X線マスクの製作精度が極めて高い数値が要求され
る。
【0035】通常、露光線幅の1/4が重ね合わせ精度
と定義されており、露光線幅が0.25μmに対しては
0.06μmの精度が要求される。ここで、重ね合わせ
精度とは、X線マスクの製作精度やX/Yステージの位
置決め精度等が含まれている。従って、重ね合わせ精度
を向上させるためには、これらの各要素の精度を高める
ことが必須の条件となる。
と定義されており、露光線幅が0.25μmに対しては
0.06μmの精度が要求される。ここで、重ね合わせ
精度とは、X線マスクの製作精度やX/Yステージの位
置決め精度等が含まれている。従って、重ね合わせ精度
を向上させるためには、これらの各要素の精度を高める
ことが必須の条件となる。
【0036】ところで、X線マスクの製作精度は最近発
表されているレベルにおいて0.05μm〜0.1μm
であり、さらなる向上が望まれ、そのため様々な工夫が
凝らされようとしている。このような状況の中で、X線
マスクに対してその負担を増大させることは望ましいこ
とではないことは明らかである。
表されているレベルにおいて0.05μm〜0.1μm
であり、さらなる向上が望まれ、そのため様々な工夫が
凝らされようとしている。このような状況の中で、X線
マスクに対してその負担を増大させることは望ましいこ
とではないことは明らかである。
【0037】アライメント装置で吸収できる問題は、ア
ライメント装置側で解決すべきであり、X線マスクの製
作に制限条件を設けてX線マスクの精度向上を妨げるこ
とは、X線リソグラフィ全体にとっても大きなマイナス
要因となってしまう。このような点から、この発明の単
色光と帯域光あるいは複色光の長波長側へのシフトは極
めて重要な意義をもつことになる。
ライメント装置側で解決すべきであり、X線マスクの製
作に制限条件を設けてX線マスクの精度向上を妨げるこ
とは、X線リソグラフィ全体にとっても大きなマイナス
要因となってしまう。このような点から、この発明の単
色光と帯域光あるいは複色光の長波長側へのシフトは極
めて重要な意義をもつことになる。
【0038】図1において、対物レンズ8の開口数
(N.A.)=0.37,作動距離(W.D.)=28
mm,フィールドサイズ=0.3mmφ,X線マスク9
とウエハ10間のギャップδ=27μm,倍率=100
倍にして、X線マスク9側にはe線の単色光を照明し、
ウエハ10側には630nm〜750nmの帯域光を照
明した本件実施例の場合と、X線マスク9側にはg線の
単色光を照明した先行技術の場合のTVカメラ12によ
る信号波形を図3および図4に示す。
(N.A.)=0.37,作動距離(W.D.)=28
mm,フィールドサイズ=0.3mmφ,X線マスク9
とウエハ10間のギャップδ=27μm,倍率=100
倍にして、X線マスク9側にはe線の単色光を照明し、
ウエハ10側には630nm〜750nmの帯域光を照
明した本件実施例の場合と、X線マスク9側にはg線の
単色光を照明した先行技術の場合のTVカメラ12によ
る信号波形を図3および図4に示す。
【0039】g線照明におけるX線マスク信号の信号強
度が0.155Vに対し、帯域光照明における信号強度
は1.015Vであり、1.015÷0.155=6.
55倍に信号強度が向上したことになる。また、コント
ラストを比較してみると
度が0.155Vに対し、帯域光照明における信号強度
は1.015Vであり、1.015÷0.155=6.
55倍に信号強度が向上したことになる。また、コント
ラストを比較してみると
【0040】
【数5】
【0041】
【数6】
【0042】であり、0.435÷0.066=6.5
9倍となり、約6.6倍と大幅に向上している。本件発
明者の実験よりコントラストが0.2以上であれば、
0.01μmの検出分解能が得られることを確認してお
り、e線を含む帯域光照明のマスクコントラスト=0.
435は全く問題ないレベルに到達していることにな
る。一方、g線照明のマスクコントラスト=0.066
は、目標コントラスト0.2の1/3であり、この場合
は0.01μmの検出分解能は望めない。本件発明者の
実験によればこのg線照明における検出分解能は0.0
4μmより劣る検出分解能であった。
9倍となり、約6.6倍と大幅に向上している。本件発
明者の実験よりコントラストが0.2以上であれば、
0.01μmの検出分解能が得られることを確認してお
り、e線を含む帯域光照明のマスクコントラスト=0.
435は全く問題ないレベルに到達していることにな
る。一方、g線照明のマスクコントラスト=0.066
は、目標コントラスト0.2の1/3であり、この場合
は0.01μmの検出分解能は望めない。本件発明者の
実験によればこのg線照明における検出分解能は0.0
4μmより劣る検出分解能であった。
【0043】上記実施例の説明は、帯域光照明の場合で
あるが、これは複色光照明の場合であってもほぼ同様で
ある。また、X線露光装置におけるアライメント装置の
照明方法の場合について説明したが、これに限らずプロ
キシミティ(近接)露光あるいは計測、検査、検出が必
要とされるこの種の装置において、広く適用可能なこと
は勿論である。
あるが、これは複色光照明の場合であってもほぼ同様で
ある。また、X線露光装置におけるアライメント装置の
照明方法の場合について説明したが、これに限らずプロ
キシミティ(近接)露光あるいは計測、検査、検出が必
要とされるこの種の装置において、広く適用可能なこと
は勿論である。
【0044】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の色収差
2重焦点装置における帯域光あるいは複色光照明方法に
よれば、現在製造されているどのようなX線マスクにお
いても検出のための制約条件が一切無く、十分高いX線
マスクのマスクマークの結像コントラストが得られるこ
とになり、常に安定した0.01μmオーダの検出分解
能が得られることになる。
2重焦点装置における帯域光あるいは複色光照明方法に
よれば、現在製造されているどのようなX線マスクにお
いても検出のための制約条件が一切無く、十分高いX線
マスクのマスクマークの結像コントラストが得られるこ
とになり、常に安定した0.01μmオーダの検出分解
能が得られることになる。
【0045】また、現在製造されているどのようなX線
マスクにおいても十分高い結像コントラストが得られる
ため、X線マスクの製造メーカーはアライメント装置か
らの制約条件を一切受けることなく、自由にX線マスク
を製造することが可能となる。そして、アライメント装
置からの制約条件がないため、X線マスクの製作精度を
高めることができ、そのコストも安価にできる。
マスクにおいても十分高い結像コントラストが得られる
ため、X線マスクの製造メーカーはアライメント装置か
らの制約条件を一切受けることなく、自由にX線マスク
を製造することが可能となる。そして、アライメント装
置からの制約条件がないため、X線マスクの製作精度を
高めることができ、そのコストも安価にできる。
【0046】さらに、この発明によれば、どのようなX
線マスクも高いコントラストで安定して検出することが
できるため、X線露光装置としての信頼性およびスルー
プット等の生産性を大幅に向上させることが可能とな
る。
線マスクも高いコントラストで安定して検出することが
できるため、X線露光装置としての信頼性およびスルー
プット等の生産性を大幅に向上させることが可能とな
る。
【図1】本発明が適用される色収差2重焦点装置の概略
構成図である。
構成図である。
【図2】「図1」に使用されるパターンバリアフィルタ
ーの正面図である。
ーの正面図である。
【図3】e線を含む帯域光照明の場合の信号波形図であ
る。
る。
【図4】g線照明の場合の信号波形図である。
【図5】軸上色収差を説明するための近軸領域における
対物レンズの結像状態を示す光路図である。
対物レンズの結像状態を示す光路図である。
【図6】従来のパターンバリアフィルターの正面図であ
る。
る。
【図7】軸上色収差を説明するための近軸領域における
対物レンズの結像状態を示す光路図である。
対物レンズの結像状態を示す光路図である。
【図8】色消し対物レンズの結像状態を示す光路図であ
る。
る。
【図9】軸上色収差の特性を示すグラフである。
【図10】SiN膜の分光透過率曲線図である。
6 フィルター 7 光源 8 色収差対物レンズ 9 X線マスク(第1の物体) 10 ウエハ(第2の物体) 11 リレーレンズ 12 TVカメラ 30 パターンバリアフィルター
Claims (2)
- 【請求項1】 軸上色収差を有するレンズ系を用いて光
軸方向に微小距離離間した第1の物体と第2の物体の相
対位置を検出する位置検出装置における照明方法におい
て、上記レンズ系の一方の焦点面は第1の物体に対応す
る単波長の光による結像面を使用し、他方の焦点面は第
2の物体に対応する帯域を有する波長の光による同一の
結像面を使用し、第1の物体には500nm以上の光
を、第2の物体には第1の物体に選んだ波長の光よりも
長い波長の光において一定の帯域光を振り分けて照明す
るようにしたことを特徴とする色収差2重焦点装置にお
ける帯域光照明方法。 - 【請求項2】 軸上色収差を有するレンズ系を用いて光
軸方向に微小距離離間した第1の物体と第2の物体の相
対位置を検出する位置検出装置における照明方法におい
て、上記レンズ系の一方の焦点面は第1の物体に対応す
る単波長の光による結像面を使用し、他方の焦点面は第
2の物体に対応する複数の波長の光による同一の結像面
を使用し、第1の物体には500nm以上の光を、第2
の物体には第1の物体に選んだ波長の光よりも長い波長
の光において複数の波長の光を振り分けて照明するよう
にしたことを特徴とする色収差2重焦点装置における複
色光照明方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3042461A JP2796899B2 (ja) | 1991-02-16 | 1991-02-16 | 色収差2重焦点装置における帯域光および複色光照明方法 |
US07/832,372 US5218193A (en) | 1991-02-16 | 1992-02-07 | Double-focus measurement apparatus utilizing chromatic aberration by having first and second bodies illuminated respectively by a single wavelength ray and a ray having a plurality of wavelengths |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3042461A JP2796899B2 (ja) | 1991-02-16 | 1991-02-16 | 色収差2重焦点装置における帯域光および複色光照明方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04261545A JPH04261545A (ja) | 1992-09-17 |
JP2796899B2 true JP2796899B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=12636714
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3042461A Expired - Fee Related JP2796899B2 (ja) | 1991-02-16 | 1991-02-16 | 色収差2重焦点装置における帯域光および複色光照明方法 |
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Country | Link |
---|---|
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---|---|---|---|---|
JP2833908B2 (ja) * | 1992-03-04 | 1998-12-09 | 山形日本電気株式会社 | 露光装置における位置決め装置 |
DE19858591A1 (de) * | 1998-12-18 | 2000-06-21 | Mannesmann Vdo Ag | Projektionseinheit |
JP3544892B2 (ja) * | 1999-05-12 | 2004-07-21 | 株式会社東京精密 | 外観検査方法及び装置 |
AU2001273491A1 (en) * | 2000-07-16 | 2002-02-05 | Board Of Regents, The University Of Texas System | High-resolution overlay alignment methods and systems for imprint lithography |
CN1262883C (zh) | 2000-07-17 | 2006-07-05 | 得克萨斯州大学系统董事会 | 影印用于平版印刷工艺中的自动化液体分配的方法和系统 |
KR20030040378A (ko) | 2000-08-01 | 2003-05-22 | 보드 오브 리전츠, 더 유니버시티 오브 텍사스 시스템 | 임프린트 리소그래피를 위한 투명한 템플릿과 기판사이의고정확성 갭 및 방향설정 감지 방법 |
US6650422B2 (en) * | 2001-03-26 | 2003-11-18 | Advanced Micro Devices, Inc. | Scatterometry techniques to ascertain asymmetry profile of features and generate a feedback or feedforward process control data associated therewith |
US20050064344A1 (en) * | 2003-09-18 | 2005-03-24 | University Of Texas System Board Of Regents | Imprint lithography templates having alignment marks |
JP2005505929A (ja) * | 2001-10-10 | 2005-02-24 | アクセント オプティカル テクノロジーズ,インク. | 断面解析による焦点中心の決定 |
US7077992B2 (en) | 2002-07-11 | 2006-07-18 | Molecular Imprints, Inc. | Step and repeat imprint lithography processes |
US7027156B2 (en) | 2002-08-01 | 2006-04-11 | Molecular Imprints, Inc. | Scatterometry alignment for imprint lithography |
US6916584B2 (en) * | 2002-08-01 | 2005-07-12 | Molecular Imprints, Inc. | Alignment methods for imprint lithography |
US8349241B2 (en) | 2002-10-04 | 2013-01-08 | Molecular Imprints, Inc. | Method to arrange features on a substrate to replicate features having minimal dimensional variability |
US6929762B2 (en) | 2002-11-13 | 2005-08-16 | Molecular Imprints, Inc. | Method of reducing pattern distortions during imprint lithography processes |
US6871558B2 (en) | 2002-12-12 | 2005-03-29 | Molecular Imprints, Inc. | Method for determining characteristics of substrate employing fluid geometries |
US7122079B2 (en) | 2004-02-27 | 2006-10-17 | Molecular Imprints, Inc. | Composition for an etching mask comprising a silicon-containing material |
US7136150B2 (en) | 2003-09-25 | 2006-11-14 | Molecular Imprints, Inc. | Imprint lithography template having opaque alignment marks |
US20060115999A1 (en) * | 2004-12-01 | 2006-06-01 | Molecular Imprints, Inc. | Methods of exposure for the purpose of thermal management for imprint lithography processes |
US7906180B2 (en) * | 2004-02-27 | 2011-03-15 | Molecular Imprints, Inc. | Composition for an etching mask comprising a silicon-containing material |
US7768624B2 (en) * | 2004-06-03 | 2010-08-03 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Method for obtaining force combinations for template deformation using nullspace and methods optimization techniques |
KR101175108B1 (ko) * | 2004-06-03 | 2012-08-21 | 더 보드 오브 리전츠 오브 더 유니버시티 오브 텍사스 시스템 | 마이크로리소그래피를 위한 정렬 및 오버레이의 개선을 위한 시스템 및 방법 |
US7785526B2 (en) * | 2004-07-20 | 2010-08-31 | Molecular Imprints, Inc. | Imprint alignment method, system, and template |
US7630067B2 (en) * | 2004-11-30 | 2009-12-08 | Molecular Imprints, Inc. | Interferometric analysis method for the manufacture of nano-scale devices |
US20070231421A1 (en) * | 2006-04-03 | 2007-10-04 | Molecular Imprints, Inc. | Enhanced Multi Channel Alignment |
US7292326B2 (en) * | 2004-11-30 | 2007-11-06 | Molecular Imprints, Inc. | Interferometric analysis for the manufacture of nano-scale devices |
US20070228608A1 (en) * | 2006-04-03 | 2007-10-04 | Molecular Imprints, Inc. | Preserving Filled Features when Vacuum Wiping |
JP5306989B2 (ja) | 2006-04-03 | 2013-10-02 | モレキュラー・インプリンツ・インコーポレーテッド | 複数のフィールド及びアライメント・マークを有する基板を同時にパターニングする方法 |
JP5027468B2 (ja) * | 2006-09-15 | 2012-09-19 | 日本ミクロコーティング株式会社 | プローブクリーニング用又はプローブ加工用シート、及びプローブ加工方法 |
TWI490444B (zh) * | 2009-01-23 | 2015-07-01 | Univ Nat Taipei Technology | 線型多波長共焦顯微方法與系統 |
KR102428750B1 (ko) | 2017-10-19 | 2022-08-02 | 사이머 엘엘씨 | 단일의 리소그래피 노광 패스로 복수의 에어리얼 이미지를 형성하는 방법 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2658051B2 (ja) * | 1987-05-15 | 1997-09-30 | 株式会社ニコン | 位置合わせ装置,該装置を用いた投影露光装置及び投影露光方法 |
DE69013790T2 (de) * | 1989-08-04 | 1995-05-04 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Verfahren und Vorrichtung zur Positionsbestimmung. |
-
1991
- 1991-02-16 JP JP3042461A patent/JP2796899B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-02-07 US US07/832,372 patent/US5218193A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04261545A (ja) | 1992-09-17 |
US5218193A (en) | 1993-06-08 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |