JP2805238B2 - 露光装置 - Google Patents
露光装置Info
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- JP2805238B2 JP2805238B2 JP2059904A JP5990490A JP2805238B2 JP 2805238 B2 JP2805238 B2 JP 2805238B2 JP 2059904 A JP2059904 A JP 2059904A JP 5990490 A JP5990490 A JP 5990490A JP 2805238 B2 JP2805238 B2 JP 2805238B2
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- edge
- shutter
- illuminance distribution
- coordinate system
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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
- G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
-
- 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、
256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の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、
256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の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、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3A図の照度分布曲線1iで示されているように、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照
度むらを有している。前記先願においては、長方形の開
口（シャッタアパーチャ）有する遮蔽板を用い、前記開
口を形成する４つのエッジのうち水平方向の２つのエッ
ジの通過時刻とＹ方向位置の関係を、第3B図に示すよう
に、独立に制御することによって、第3C図に1Tで示すよ
うに、露光領域の各部における露光時間を制御してい
る。すなわち、Ｙ方向の各部分について、前記２つのエ
ッジのうち遮蔽板の進行方向前方に位置する先エッジ1a
が通過して露光光（Ｘ線）が透過し始めてから遮蔽板の
開口の進行方向後方に位置する後エッジ1bが通過して露
光光を遮蔽するまでの時間を制御し、露光領域を全体を
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3A図のようなＹ方
向のＸ線照度分布曲線（以下、プロフィールという）に
基づいて行なわれる。
線は、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3A図の照度分布曲線1iで示されているように、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照
度むらを有している。前記先願においては、長方形の開
口（シャッタアパーチャ）有する遮蔽板を用い、前記開
口を形成する４つのエッジのうち水平方向の２つのエッ
ジの通過時刻とＹ方向位置の関係を、第3B図に示すよう
に、独立に制御することによって、第3C図に1Tで示すよ
うに、露光領域の各部における露光時間を制御してい
る。すなわち、Ｙ方向の各部分について、前記２つのエ
ッジのうち遮蔽板の進行方向前方に位置する先エッジ1a
が通過して露光光（Ｘ線）が透過し始めてから遮蔽板の
開口の進行方向後方に位置する後エッジ1bが通過して露
光光を遮蔽するまでの時間を制御し、露光領域を全体を
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3A図のようなＹ方
向のＸ線照度分布曲線（以下、プロフィールという）に
基づいて行なわれる。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記出願のＸ線露光装置においては、
前記プロフィールとエッジ駆動曲線のずれが転写精度に
与える影響を無視し得ない。
前記プロフィールとエッジ駆動曲線のずれが転写精度に
与える影響を無視し得ない。
例えば、第3A図の実線1iのプロフィールに対応する第
3B図の実線1a,1bのエッジ駆動曲線が第3A図の破線2iの
プロフィールに対応する第3B図の破線2a,2bの位置へΔ
ｙずれると、位置ｙにおけるＸ線の照度Ｉは、 変化する。したがって、照度Ｉの変化を例えば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で、第3A図実線1iに示すようなプロフィ
ールが中心線に対して上下対称の２次関数で表わされ、
かつ最低照度は最高照度の80％であるとすると、 となり、Ｘ線の照度むらを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。
3B図の実線1a,1bのエッジ駆動曲線が第3A図の破線2iの
プロフィールに対応する第3B図の破線2a,2bの位置へΔ
ｙずれると、位置ｙにおけるＸ線の照度Ｉは、 変化する。したがって、照度Ｉの変化を例えば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で、第3A図実線1iに示すようなプロフィ
ールが中心線に対して上下対称の２次関数で表わされ、
かつ最低照度は最高照度の80％であるとすると、 となり、Ｘ線の照度むらを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。
前記エッジ駆動曲線またはプロフィールのずれは、SO
R装置と露光装置本体との相対的な姿勢変化によるもの
や、ウエハステージとエッジ駆動系の座標軸のずれによ
るものが推測される。
R装置と露光装置本体との相対的な姿勢変化によるもの
や、ウエハステージとエッジ駆動系の座標軸のずれによ
るものが推測される。
この発明は、前記エッジ駆動曲線とプロフィールとの
相対的なずれΔｙに起因する露光量誤差ΔＩを低減し、
もって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。
相対的なずれΔｙに起因する露光量誤差ΔＩを低減し、
もって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、所定の露光領
域内において概略一次元の照度分布むらを有する光源に
対して該露光領域内の照度分布を計測する手段と、この
計測データに基づき該露光領域内への露光を開始させる
ための先エッジと該露光を終了させるための後エッジを
有するシャッタ手段と、前記照度分布に対応する先エッ
ジと後エッジの駆動曲線を記憶する駆動テーブルと、該
駆動テーブルに従い前記先エッジと後エッジを前記露光
領域内を前記一次元方向へ駆動するシャッタ駆動手段と
を具備する露光装置において、前記照度分布計測手段を
用いて、前記一次元方向に異なる２点のそれぞれにおけ
る前記いずれかのエッジの位置に対応する影の位置を検
出し、該エッジ位置検出結果に基づいて、前記照度分布
計測時に前記照度検出器を位置決めする座標系を、前記
エッジ位置を制御する駆動テーブルの座標系に変換する
ようにしたことを特徴としている。
域内において概略一次元の照度分布むらを有する光源に
対して該露光領域内の照度分布を計測する手段と、この
計測データに基づき該露光領域内への露光を開始させる
ための先エッジと該露光を終了させるための後エッジを
有するシャッタ手段と、前記照度分布に対応する先エッ
ジと後エッジの駆動曲線を記憶する駆動テーブルと、該
駆動テーブルに従い前記先エッジと後エッジを前記露光
領域内を前記一次元方向へ駆動するシャッタ駆動手段と
を具備する露光装置において、前記照度分布計測手段を
用いて、前記一次元方向に異なる２点のそれぞれにおけ
る前記いずれかのエッジの位置に対応する影の位置を検
出し、該エッジ位置検出結果に基づいて、前記照度分布
計測時に前記照度検出器を位置決めする座標系を、前記
エッジ位置を制御する駆動テーブルの座標系に変換する
ようにしたことを特徴としている。
［作用および効果］ 上記構成によれば、記照度分布方向に異なる少なくと
も２点において、前記照度分布計測手段によって検出さ
れるエッジの影の位置は、駆動テーブルの座標系で指定
されるエッジの位置を、前記照度分布を計測したときの
座標系に投影した位置である。
も２点において、前記照度分布計測手段によって検出さ
れるエッジの影の位置は、駆動テーブルの座標系で指定
されるエッジの位置を、前記照度分布を計測したときの
座標系に投影した位置である。
したがって、駆動テーブルの座標系と照度分布計測時
の座標系との関係を求めることができ、照度分布計測時
の座標系を駆動テーブルの座標系に変換することによっ
て、照度分布計測時の座標系を駆動テーブルの座標系と
のずれが補正され、このようなずれに起因する露光むら
（露光量誤差）ΔＩが低減される。
の座標系との関係を求めることができ、照度分布計測時
の座標系を駆動テーブルの座標系に変換することによっ
て、照度分布計測時の座標系を駆動テーブルの座標系と
のずれが補正され、このようなずれに起因する露光むら
（露光量誤差）ΔＩが低減される。
［実施例］ 第１図は、この発明の一実施例に係るＸ線露光装置の
構成を示す、同図において、101はシンクロトン放射光
（SOR−Ｘ線）、102はＸ（水平）方向に細長いシートビ
ーム状のSOR−Ｘ線101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露光ミラーである。露光
ミラー102でＹ方向に拡散されたＸ線束は露光用の照射
光（露光ビーム）103として露光装置本体100に入射され
る。
構成を示す、同図において、101はシンクロトン放射光
（SOR−Ｘ線）、102はＸ（水平）方向に細長いシートビ
ーム状のSOR−Ｘ線101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露光ミラーである。露光
ミラー102でＹ方向に拡散されたＸ線束は露光用の照射
光（露光ビーム）103として露光装置本体100に入射され
る。
露光装置本体100において、104は高真空の露光用Ｘ線
束入射路とチャンバ105内のヘリウム雰囲気とを絶縁す
るベリリウム窓である。106は開口部を有するエンドレ
スのスチール（SUS）ベルトを用いて構成された補助シ
ャッタ（可動アパーチャ）ユニットであり、同様に構成
された主シャッタユニット107とともに露光シャッタ装
置を構成している。108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である。109はウエハ
チャックであり、マスク108の像を転写しようとするウ
エハ110をＸステージ121およびＹステージ122等からな
るウエハステージに固定するためのものである。ウエハ
110にはＸ線に感光し得るレジストが塗布されている。1
11はマスク108とウエハ110との相対位置関係を計測する
ためのアライメント光学ユニット、123はＸステージ121
を駆動するためのＸステージモータ、124はＹステージ1
22を駆動するためのＹステージモータ、125および126は
それぞれＸステージモータ123およびＹステージモータ1
24用のモータドライバ、127はモータドライバ125と126
の動作を制御するステージアクチュエータ制御ユニッ
ト、128はウエハステージの位置を計測するためのレー
ザ測長器、129はレーザ測長用のミラー、130は測長系制
御ユニットである。131はCPUであり、共通バス190を介
してメインコントローラ191と通信しステージアクチュ
エータ制御ユニット127および測長系制御ユニット130を
管理する。
束入射路とチャンバ105内のヘリウム雰囲気とを絶縁す
るベリリウム窓である。106は開口部を有するエンドレ
スのスチール（SUS）ベルトを用いて構成された補助シ
ャッタ（可動アパーチャ）ユニットであり、同様に構成
された主シャッタユニット107とともに露光シャッタ装
置を構成している。108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である。109はウエハ
チャックであり、マスク108の像を転写しようとするウ
エハ110をＸステージ121およびＹステージ122等からな
るウエハステージに固定するためのものである。ウエハ
110にはＸ線に感光し得るレジストが塗布されている。1
11はマスク108とウエハ110との相対位置関係を計測する
ためのアライメント光学ユニット、123はＸステージ121
を駆動するためのＸステージモータ、124はＹステージ1
22を駆動するためのＹステージモータ、125および126は
それぞれＸステージモータ123およびＹステージモータ1
24用のモータドライバ、127はモータドライバ125と126
の動作を制御するステージアクチュエータ制御ユニッ
ト、128はウエハステージの位置を計測するためのレー
ザ測長器、129はレーザ測長用のミラー、130は測長系制
御ユニットである。131はCPUであり、共通バス190を介
してメインコントローラ191と通信しステージアクチュ
エータ制御ユニット127および測長系制御ユニット130を
管理する。
さらに、151は補助シャッタユニット106を駆動するた
めの補助シャッタ用モータ、152は主シャッタユニット1
07を駆動するための主シャッタ用モータである。153お
よび154はモータドライバであり、それぞれパルスジェ
ネレータ155および156から出力されるパルス数に応じて
モータ151および152を駆動する。157はサブCPUであり、
共通バス190を介してメインコントローラ191と通信する
とともに、ローカルバス158を介してパルスジェネレー
タ155および156の動作を制御する。161はＸ線ディテク
タ、162はディテクタ信号処理ユニットである。
めの補助シャッタ用モータ、152は主シャッタユニット1
07を駆動するための主シャッタ用モータである。153お
よび154はモータドライバであり、それぞれパルスジェ
ネレータ155および156から出力されるパルス数に応じて
モータ151および152を駆動する。157はサブCPUであり、
共通バス190を介してメインコントローラ191と通信する
とともに、ローカルバス158を介してパルスジェネレー
タ155および156の動作を制御する。161はＸ線ディテク
タ、162はディテクタ信号処理ユニットである。
171はＹステージ122を案内するガイドバーであり、メ
インフレーム172に固定されている。メインフレーム172
は上側支持体173および下側支持体174を介してチャンバ
105に固定されている。175は架台であり、前記チャンバ
105はチャンバ上部の前側と後側左右の３箇所に設けら
れたアクチュエータ176〜178によって支持され、かつ姿
勢を制御される。各アクチュエータ176〜178の近傍には
３個の距離センサ179〜181が設けらてれおり、各センサ
179〜181の取付箇所における架台175までの距離を測定
することによって、チャンバ105の姿勢が検出される。1
82は各アクチュエータ176〜178を駆動するドライバであ
る。183は本体姿勢制御ユニットであり、センサ179〜18
1の出力に基づいてチャンバ105の姿勢を検出し、ドライ
バ182を駆動してチャンバ105の姿勢を制御する。
インフレーム172に固定されている。メインフレーム172
は上側支持体173および下側支持体174を介してチャンバ
105に固定されている。175は架台であり、前記チャンバ
105はチャンバ上部の前側と後側左右の３箇所に設けら
れたアクチュエータ176〜178によって支持され、かつ姿
勢を制御される。各アクチュエータ176〜178の近傍には
３個の距離センサ179〜181が設けらてれおり、各センサ
179〜181の取付箇所における架台175までの距離を測定
することによって、チャンバ105の姿勢が検出される。1
82は各アクチュエータ176〜178を駆動するドライバであ
る。183は本体姿勢制御ユニットであり、センサ179〜18
1の出力に基づいてチャンバ105の姿勢を検出し、ドライ
バ182を駆動してチャンバ105の姿勢を制御する。
191はメインコントローラであり、メモリ192の記憶内
容に従い、共通バス190を介したこの露光装置全体の動
作を制御する。
容に従い、共通バス190を介したこの露光装置全体の動
作を制御する。
第２図は、第１図における補助シャッタユニット106
と主シャッタユニット107からなる露光シャッタ装置お
よびその機能を説明する上で必要となる要素を斜視図に
より模式図に示したものである。露光ビーム103は、非
露光時には、第２図に示されるように補助シャッタユニ
ット106において、ステンレス製のスチールベルトであ
る補助シャッタベルト201により遮光されているが、露
光時には補助シャッタベルト201に開けられた前方開口
部202と概略これに対向する位置に移動する後方開口部2
03を通過して、背後に設けられている。主シャッタユニ
ット107の主シャッタベルト221に到達する。主シャッタ
ベルト221にも、補助シャッタユニット106の補助シャッ
タベルト201と同様に、２つの開口部すなわち前方開口
部222と後方開口部（不図示）が設けられている。前記
の露光領域のＹ方向各所におけるローカルな露光時間を
制御する機能はＹ方向の各所において、その箇所を主シ
ャッタベルト221の前方開口部222の先エッジ223が通過
してから、後エッジ（不図示）が通過するまでの時間が
Ｘ線の照度に反比例するように、すなわちウエハに塗布
されているレジストへのエネルギー吸収量がＹ方向の各
所において一定かつ適正量であるように制御することに
よって達成される。
と主シャッタユニット107からなる露光シャッタ装置お
よびその機能を説明する上で必要となる要素を斜視図に
より模式図に示したものである。露光ビーム103は、非
露光時には、第２図に示されるように補助シャッタユニ
ット106において、ステンレス製のスチールベルトであ
る補助シャッタベルト201により遮光されているが、露
光時には補助シャッタベルト201に開けられた前方開口
部202と概略これに対向する位置に移動する後方開口部2
03を通過して、背後に設けられている。主シャッタユニ
ット107の主シャッタベルト221に到達する。主シャッタ
ベルト221にも、補助シャッタユニット106の補助シャッ
タベルト201と同様に、２つの開口部すなわち前方開口
部222と後方開口部（不図示）が設けられている。前記
の露光領域のＹ方向各所におけるローカルな露光時間を
制御する機能はＹ方向の各所において、その箇所を主シ
ャッタベルト221の前方開口部222の先エッジ223が通過
してから、後エッジ（不図示）が通過するまでの時間が
Ｘ線の照度に反比例するように、すなわちウエハに塗布
されているレジストへのエネルギー吸収量がＹ方向の各
所において一定かつ適正量であるように制御することに
よって達成される。
補助シャッタベルト201は、補助シャッタモータ151に
よって駆動される補助シャッタ駆動ドラム204と補助シ
ャッタアイドラドラム205とによって張設され、シャッ
タベルト201の内面と駆動ドラム204の表面の摩擦によっ
て駆動される。駆動ドラム204には、シャッタベルト201
を蛇行無く安定駆動するために、ドラムの幅方向中央部
の径を端部に比べ50μｍ〜100μｍ程度太くする。いわ
ゆるクラウニングを施している。シャッタベルト201の
左右の端部近傍に設けられた小さな長方形のスリット20
8および211は位置検出およびタイミング検出用のもの
で、それぞれフォトインタラプタ209および反射センサ2
10と協働し、予め定められた駆動パターンで補助シャッ
タモータ151を駆動する際のスタート信号を発生した
り、露光ビーム103が通過している状態か、遮光されて
いる状態かを検出するのに使われる。
よって駆動される補助シャッタ駆動ドラム204と補助シ
ャッタアイドラドラム205とによって張設され、シャッ
タベルト201の内面と駆動ドラム204の表面の摩擦によっ
て駆動される。駆動ドラム204には、シャッタベルト201
を蛇行無く安定駆動するために、ドラムの幅方向中央部
の径を端部に比べ50μｍ〜100μｍ程度太くする。いわ
ゆるクラウニングを施している。シャッタベルト201の
左右の端部近傍に設けられた小さな長方形のスリット20
8および211は位置検出およびタイミング検出用のもの
で、それぞれフォトインタラプタ209および反射センサ2
10と協働し、予め定められた駆動パターンで補助シャッ
タモータ151を駆動する際のスタート信号を発生した
り、露光ビーム103が通過している状態か、遮光されて
いる状態かを検出するのに使われる。
主シャッタ側の機械構成は、上述した補助シャッタ側
と同様である。
と同様である。
231はピンホールであり、Ｘステージ121（第１図参
照）に貼り付けられたＸ線ディテクタ161の検出部前面
に設けられている。
照）に貼り付けられたＸ線ディテクタ161の検出部前面
に設けられている。
前述の２つのシャッタユニット106および107を開放状
態にしてＹステージ122（第１図参照）を駆動し、Ｘ線
ディテクタ161を露光画角（露光領域）内でＹ方向に走
査すれば第3A図に示すようなＸ線強度プロフィールを計
測することができる。この計測データをもとに、第3B図
に示すような先エッジ223と後エッジ207それぞれの駆動
テーブルが作成され、第3C図に示すような露光領域でレ
ジストのエネルギー吸収量が一定となるような補正駆動
が行なわれる。
態にしてＹステージ122（第１図参照）を駆動し、Ｘ線
ディテクタ161を露光画角（露光領域）内でＹ方向に走
査すれば第3A図に示すようなＸ線強度プロフィールを計
測することができる。この計測データをもとに、第3B図
に示すような先エッジ223と後エッジ207それぞれの駆動
テーブルが作成され、第3C図に示すような露光領域でレ
ジストのエネルギー吸収量が一定となるような補正駆動
が行なわれる。
この場合、前記Ｘ線強度プロフィール計測はＸ線ディ
テクタ161の座標系（ウエハステージの座標系）に基づ
いて行なわれ、前記シャッタの補正駆動はシャッタ駆動
座標系（駆動テーブルの座標系）に基づいて行なわれ
る。このため、これらの座標系にずれがあると、適正な
駆動補正が行なわれない。そこで、この実施例において
は、前記プロフィール計測データにもとづいてウエハス
テージ座標系におけるエッジの位置Ｙ対通過時刻ｔを示
す駆動テーブルを作成した後、さらにウエハステージ座
標系とシャッタ駆動座標系との相対関数を検出し、エッ
ジの位置座標をウエハステージ座標系の座標値Ｙからシ
ャッタ駆動座標系の座標値ｙへ変換している。これによ
り、駆動テーブルはシャッタ駆動座標系におけるエッジ
の対置ｙ対通過時刻ｔを示すテーブルに変換され、より
正確な露光量補正が可能となる。
テクタ161の座標系（ウエハステージの座標系）に基づ
いて行なわれ、前記シャッタの補正駆動はシャッタ駆動
座標系（駆動テーブルの座標系）に基づいて行なわれ
る。このため、これらの座標系にずれがあると、適正な
駆動補正が行なわれない。そこで、この実施例において
は、前記プロフィール計測データにもとづいてウエハス
テージ座標系におけるエッジの位置Ｙ対通過時刻ｔを示
す駆動テーブルを作成した後、さらにウエハステージ座
標系とシャッタ駆動座標系との相対関数を検出し、エッ
ジの位置座標をウエハステージ座標系の座標値Ｙからシ
ャッタ駆動座標系の座標値ｙへ変換している。これによ
り、駆動テーブルはシャッタ駆動座標系におけるエッジ
の対置ｙ対通過時刻ｔを示すテーブルに変換され、より
正確な露光量補正が可能となる。
以下、この露光装置における座標系変換動作を説明す
る。この座標系変換は、前記プロフィール計測ととも
に、露光装置の組立時、設置時および保守時等に保守モ
ードとして実行されるものである。
る。この座標系変換は、前記プロフィール計測ととも
に、露光装置の組立時、設置時および保守時等に保守モ
ードとして実行されるものである。
第４図のフローチャートを参照して、先ず、ステップ
401では、第５図に示すように、主シャッタベルト221の
開口222の先エッジ223が露光画角の一部を遮る位置で主
シャッタベルト221を停止する。このときのシャッタ駆
動座標をyNとする。第５図において、601は露光画角に
対応する照度検出面、502は主シャッタユニット107（第
１図参照）側の高精度反射形センサ、503は高精度反射
形センサ502と協働してエッジ223の位置を示す座標系の
原点出しに使用されるスリット、504はエッジの影であ
る。第４図のステップ402ではウエハステージを駆動し
てＸ線ディテクタ161をＹ方向に走査し、エッジの影504
（第５図）のウエハステージ座標（照度分布計測座標系
における位置）YNを検出する。
401では、第５図に示すように、主シャッタベルト221の
開口222の先エッジ223が露光画角の一部を遮る位置で主
シャッタベルト221を停止する。このときのシャッタ駆
動座標をyNとする。第５図において、601は露光画角に
対応する照度検出面、502は主シャッタユニット107（第
１図参照）側の高精度反射形センサ、503は高精度反射
形センサ502と協働してエッジ223の位置を示す座標系の
原点出しに使用されるスリット、504はエッジの影であ
る。第４図のステップ402ではウエハステージを駆動し
てＸ線ディテクタ161をＹ方向に走査し、エッジの影504
（第５図）のウエハステージ座標（照度分布計測座標系
における位置）YNを検出する。
第６図は、Ｘ線ディテクタ161のピンホール231のＹ方
向位置とＸ線ディテクタ161の出力との関係を示す。同
図において、YNはエッジの影の位置、点線は露光ビーム
をシャッターによって遮られた領域のシャッタ開放時の
露光プロフィールである。第６図のYN近傍をＹ方向に拡
大すると、Ｘ線ディテクタ161の前面のピンホール231と
エッジの影YNとの関係による出力の変化は第７図のよう
なっている。第７図において、POはピンホール231がエ
ッジの影から完全に抜け出た瞬間、PNはピンホール231
の中心にエッジの影がある状態、そしてPSはピンホール
231が完全にエッジの影に入った瞬間、それぞれのピン
ホール231を示す。第７図から分るように、正確なエッ
ジの影の位置YNは、状態POに対応する座標YOと状態PSに
対応する座標YSの中点である（ΔY1＝ΔY2）。そこで、
本実施例では、Ｘ線ディテクタ161の出力の立ち上がり
座標YSと飽和点の座標YOの中間点をエッジの影の縁に対
応する座標（エッジ位置）YNとしている。
向位置とＸ線ディテクタ161の出力との関係を示す。同
図において、YNはエッジの影の位置、点線は露光ビーム
をシャッターによって遮られた領域のシャッタ開放時の
露光プロフィールである。第６図のYN近傍をＹ方向に拡
大すると、Ｘ線ディテクタ161の前面のピンホール231と
エッジの影YNとの関係による出力の変化は第７図のよう
なっている。第７図において、POはピンホール231がエ
ッジの影から完全に抜け出た瞬間、PNはピンホール231
の中心にエッジの影がある状態、そしてPSはピンホール
231が完全にエッジの影に入った瞬間、それぞれのピン
ホール231を示す。第７図から分るように、正確なエッ
ジの影の位置YNは、状態POに対応する座標YOと状態PSに
対応する座標YSの中点である（ΔY1＝ΔY2）。そこで、
本実施例では、Ｘ線ディテクタ161の出力の立ち上がり
座標YSと飽和点の座標YOの中間点をエッジの影の縁に対
応する座標（エッジ位置）YNとしている。
なお、ピンホール231がPNにあるときのＸ線ディテク
タ161の出力は、必ずしもピンホール231がPOにあるとき
の出力の1/2とはならない（E1≠E2）。これはエッジ位
置による出力成分と照度分布（プロフィール）による成
分との区別がつかないからである。
タ161の出力は、必ずしもピンホール231がPOにあるとき
の出力の1/2とはならない（E1≠E2）。これはエッジ位
置による出力成分と照度分布（プロフィール）による成
分との区別がつかないからである。
第４図に戻って、ステップ403では先エッジ223を、該
エッジが露光画角の他の一部を遮る位置、すなわちシャ
ッタ駆動座標yMの位置へ移動する。そして、ステップ40
4ではステップ402と同様にしてエッジの影のウエハステ
ージ座標YMを検出する。
エッジが露光画角の他の一部を遮る位置、すなわちシャ
ッタ駆動座標yMの位置へ移動する。そして、ステップ40
4ではステップ402と同様にしてエッジの影のウエハステ
ージ座標YMを検出する。
以上のようにして、露光画角501内のＹ方向の異なる
２点のシャッタ駆動座標yNおよびyMに対応するウエハス
テージ座標YNおよびYMを検出すると、ステップ405にて
先にプロフィール計測データより算出された、ウエハス
テージ座標系におけるエッジ位置Ｙ対通過時刻ｔの駆動
テーブルにおけるエッジ位置の座標を、次式 を用いてウエハステージ座標系における座標Ｙからシャ
ッタ駆動座標系における座標ｙに変換する。これによ
り、駆動テーブルがシャッタ駆動座標系におけるエッジ
の位置ｙ対通過時刻ｔを示すものに変換される。
２点のシャッタ駆動座標yNおよびyMに対応するウエハス
テージ座標YNおよびYMを検出すると、ステップ405にて
先にプロフィール計測データより算出された、ウエハス
テージ座標系におけるエッジ位置Ｙ対通過時刻ｔの駆動
テーブルにおけるエッジ位置の座標を、次式 を用いてウエハステージ座標系における座標Ｙからシャ
ッタ駆動座標系における座標ｙに変換する。これによ
り、駆動テーブルがシャッタ駆動座標系におけるエッジ
の位置ｙ対通過時刻ｔを示すものに変換される。
なお、上述においては、先エッジ223の影を検出して
照度分布検出器の座標系をエッジ駆動テーブルの座標系
に変換する例を示したが、主シャッタベルト221の開口2
22の先エッジ223の影を検出する代わりに、後エッジの
影を検出して前記座標系変換を行なうようにしてもよ
い。
照度分布検出器の座標系をエッジ駆動テーブルの座標系
に変換する例を示したが、主シャッタベルト221の開口2
22の先エッジ223の影を検出する代わりに、後エッジの
影を検出して前記座標系変換を行なうようにしてもよ
い。
以上説明したように、本発明によれば、露光量制御手
段であるところのシャッタのエッジを使用して、Ｘ線強
度プロフィール計測座標系とエッジの位置を制御するシ
ャッタ駆動座標系を関係づけるように構成したので、計
測データに忠実なシャッタ制御が可能となり、露光むら
の無い、均一線幅のレジストパターンを得ることができ
る。
段であるところのシャッタのエッジを使用して、Ｘ線強
度プロフィール計測座標系とエッジの位置を制御するシ
ャッタ駆動座標系を関係づけるように構成したので、計
測データに忠実なシャッタ制御が可能となり、露光むら
の無い、均一線幅のレジストパターンを得ることができ
る。
第１図は、この発明の一実施例に係るＸ線露光装置の構
成図、 第２図は、第１図における露光シャッタ装置部分のより
詳細な説明図、 第3A〜3C図は、第１図の露光装置の動作説明のためのそ
れぞれ照明光照度分布（プロフィール）図、シャッタ駆
動曲線、および露光時間分布図、 第４図は、第１図の露光装置における座標系変換動作説
明のためのフローチャート、 第５図は、第１図の露光装置におけるエッジ検出の説明
図、そして 第６図および第７図は、第１図の露光装置のエッジ検出
におけるＸ線ディテクタの動作説明図である。 103:露光ビーム 106,107:シャッタユニット 121:Xステージ 122:Yステージ 157:サブCPU 161:X線ディテクタ 191:メインコントローラ 176〜178:アクチュエータ 201,221:シャッタベルト 203,222:開口部 207,223:エッジ 501:露光画角 504:エッジの影
成図、 第２図は、第１図における露光シャッタ装置部分のより
詳細な説明図、 第3A〜3C図は、第１図の露光装置の動作説明のためのそ
れぞれ照明光照度分布（プロフィール）図、シャッタ駆
動曲線、および露光時間分布図、 第４図は、第１図の露光装置における座標系変換動作説
明のためのフローチャート、 第５図は、第１図の露光装置におけるエッジ検出の説明
図、そして 第６図および第７図は、第１図の露光装置のエッジ検出
におけるＸ線ディテクタの動作説明図である。 103:露光ビーム 106,107:シャッタユニット 121:Xステージ 122:Yステージ 157:サブCPU 161:X線ディテクタ 191:メインコントローラ 176〜178:アクチュエータ 201,221:シャッタベルト 203,222:開口部 207,223:エッジ 501:露光画角 504:エッジの影
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇田 幸二 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 (72)発明者 刈谷 卓夫 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 (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１−243519（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−259508（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 7/20
Claims (1)
- 【請求項１】所定の露光領域内において概略一次元の照
度分布むらを有する光源と、 該露光領域内およびその近傍における前記一次元方向の
照度分布を計測する照度分布計測手段と、 該露光領域内への露光を開始させるための先エッジと該
露光を終了させるための後エッジを有するシャッタ手段
と 前記照度分布に対応する先エッジと後エッジのを駆動曲
線を記憶する駆動テーブルと、 該駆動テーブルに従い前記先エッジと後エッジを独立し
て前記露光領域内を前記一次元方向へ駆動するシャッタ
駆動手段と、 前記照度分布計測手段の照度検出器を用い、前記一次元
方向に異なる２点のそれぞれにおける前記いずれかのエ
ッジの位置に対応する影の位置を検出するエッジ位置検
出手段と、 該エッジ位置検出結果に基づいて、前記照度分布計測時
に前記照度検出器を位置決めする座標系を、前記エッジ
位置を制御する駆動テーブルの座標系に変換する座標変
換手段と を具備することを特徴とする露光装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2059904A JP2805238B2 (ja) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | 露光装置 |
| US07/666,649 US5172402A (en) | 1990-03-09 | 1991-03-08 | Exposure apparatus |
| EP91301974A EP0446076B1 (en) | 1990-03-09 | 1991-03-08 | Exposure apparatus |
| DE69126719T DE69126719T2 (de) | 1990-03-09 | 1991-03-08 | Belichtungsvorrichtung |
| US08/203,498 US5377251A (en) | 1990-03-09 | 1994-02-28 | Exposure apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2059904A JP2805238B2 (ja) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | 露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03262113A JPH03262113A (ja) | 1991-11-21 |
| JP2805238B2 true JP2805238B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=13126579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2059904A Expired - Fee Related JP2805238B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-13 | 露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2805238B2 (ja) |
-
1990
- 1990-03-13 JP JP2059904A patent/JP2805238B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03262113A (ja) | 1991-11-21 |
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