JP2805239B2 - Ｓｏｒ―ｘ線露光装置 - Google Patents
Ｓｏｒ―ｘ線露光装置Info
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- JP2805239B2 JP2805239B2 JP2059905A JP5990590A JP2805239B2 JP 2805239 B2 JP2805239 B2 JP 2805239B2 JP 2059905 A JP2059905 A JP 2059905A JP 5990590 A JP5990590 A JP 5990590A JP 2805239 B2 JP2805239 B2 JP 2805239B2
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- exposure apparatus
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- 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
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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
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、SOR−Ｘ線を用いて、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。
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。
［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SOR−Ｘ線露
光装置を、先に特願昭63−71040号として出願した。
光装置を、先に特願昭63−71040号として出願した。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、SOR−Ｘ線露光装置においては、露光用照
明光の光源であるSOR装置とマスクおよびウエハがセッ
トされる露光装置本体とが分離しているため、露光装置
本体の姿勢変動やSOR装置の発光点の変動等に起因し
て、露光領域（マスクおよびウエハ）とSOR−Ｘ線束（S
ORビーム）との相対位置変動（姿勢変動）が、光源を本
体内部に有する従来の露光装置より大きく生じる。前記
先願のSOR−Ｘ線露光装置において、このような姿勢変
動は、転写精度の劣化の要因となる。
明光の光源であるSOR装置とマスクおよびウエハがセッ
トされる露光装置本体とが分離しているため、露光装置
本体の姿勢変動やSOR装置の発光点の変動等に起因し
て、露光領域（マスクおよびウエハ）とSOR−Ｘ線束（S
ORビーム）との相対位置変動（姿勢変動）が、光源を本
体内部に有する従来の露光装置より大きく生じる。前記
先願のSOR−Ｘ線露光装置において、このような姿勢変
動は、転写精度の劣化の要因となる。
すなわち、プロキシミティ露光方式においては、照明
光の露光領域への入射角が変動すると、重ね合わせ精度
が劣化する。例えば、マスクとウエハとのプロキシミテ
ィギャップＧを50μｍとして、入射角変動による重ね合
わせ誤差Δδをパターン線幅の1/100、すなわち0.002μ
ｍ以下とするためには、入射角変動Δθを Δθ＝Δδ/G ＜0.002/50＝４×10-5rad すなわち４×10-5rad以下にしなければならない。
光の露光領域への入射角が変動すると、重ね合わせ精度
が劣化する。例えば、マスクとウエハとのプロキシミテ
ィギャップＧを50μｍとして、入射角変動による重ね合
わせ誤差Δδをパターン線幅の1/100、すなわち0.002μ
ｍ以下とするためには、入射角変動Δθを Δθ＝Δδ/G ＜0.002/50＝４×10-5rad すなわち４×10-5rad以下にしなければならない。
また、前記先願のSOR−Ｘ線露光装置においては、露
光用照明光であるSORビームが発散角を持つので、マス
クおよびウエハと照明光との相対位置変動Δｙに伴ない
照明光のマスクおよびウエハ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（例えば、発散用
凸面ミラーへのＸ線入射位置）と露光面との間隔を5mと
すると、 となる。そして、この入射角変動Δθにより、上述の重
ね合わせ誤差Δδが発生する。この場合の重ね合わせ誤
差Δδはウエハ面各部に異なる転写倍率が分布するラン
アウト誤差となって現われる。相対位置変動Δｙは、上
式より、0.2mm以下としなげればならない。
光用照明光であるSORビームが発散角を持つので、マス
クおよびウエハと照明光との相対位置変動Δｙに伴ない
照明光のマスクおよびウエハ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（例えば、発散用
凸面ミラーへのＸ線入射位置）と露光面との間隔を5mと
すると、 となる。そして、この入射角変動Δθにより、上述の重
ね合わせ誤差Δδが発生する。この場合の重ね合わせ誤
差Δδはウエハ面各部に異なる転写倍率が分布するラン
アウト誤差となって現われる。相対位置変動Δｙは、上
式より、0.2mm以下としなげればならない。
また、前記先願のSOR−Ｘ線露光装置においては、照
明光であるSORビームが、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）には中央で強度が高くそこから上または下に離れる
に従って低くなるという一次元の強度分布（プロフィー
ル）を有している。前記先願においては、この一次元方
向に照明光のプロフィールに対応した露光時間分布を設
定することにより露光領域内での露光量の均一化を図っ
ている。しかし、例えば、プロフィール曲線とこのプロ
フィールに対応する露光時間分布曲線とがΔｙずれる
と、位置ｙにおけるＸ線強度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で、前記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、SORビームの露光領域に対する相対位置変動Δｙを4
0μｍ以下にしなければならないことになる。
明光であるSORビームが、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）には中央で強度が高くそこから上または下に離れる
に従って低くなるという一次元の強度分布（プロフィー
ル）を有している。前記先願においては、この一次元方
向に照明光のプロフィールに対応した露光時間分布を設
定することにより露光領域内での露光量の均一化を図っ
ている。しかし、例えば、プロフィール曲線とこのプロ
フィールに対応する露光時間分布曲線とがΔｙずれる
と、位置ｙにおけるＸ線強度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で、前記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、SORビームの露光領域に対する相対位置変動Δｙを4
0μｍ以下にしなければならないことになる。
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。
以上のように、前記先願のSOR−Ｘ線露光装置におい
ては、露光用照明光であるSORビームとマスクおよびウ
エハとの姿勢が変動すると、転写精度が劣化する。した
がって、SORビームとマスクおよびウエハとの姿勢が一
定となるように制御する必要がある。そして、このよう
な姿勢制御のためには、マスクおよびウエハに対するSO
Rビームの姿勢を検出する検出系が必要である。
ては、露光用照明光であるSORビームとマスクおよびウ
エハとの姿勢が変動すると、転写精度が劣化する。した
がって、SORビームとマスクおよびウエハとの姿勢が一
定となるように制御する必要がある。そして、このよう
な姿勢制御のためには、マスクおよびウエハに対するSO
Rビームの姿勢を検出する検出系が必要である。
SORビームの検出系としては、SOR光の光路の途中にタ
ングステン等の金属ワイヤを挿入し、該金属ワイヤから
放出される光電子をマイクロチャネルプレート（MCP）
等で検出するもの（Pysical Review‘82 B vol.26.P411
2参照）、あるいは半導体の光起電力効果を利用したフ
ォトダイオード等が知られている。
ングステン等の金属ワイヤを挿入し、該金属ワイヤから
放出される光電子をマイクロチャネルプレート（MCP）
等で検出するもの（Pysical Review‘82 B vol.26.P411
2参照）、あるいは半導体の光起電力効果を利用したフ
ォトダイオード等が知られている。
しかし、これらの検出系は、SOR−Ｘ線露光装置に適
用するとき、SORビームとマスク・ウエハの姿勢変動を
検出することができないという不都合があった。また、
これらの検出系は、Ｘ線の強度変動のみを検出する場合
においても以下のような欠点があった。すなわち、 金属ワイヤを用いる系は、高真空中でしか測定ができ
ない。つまり、大気圧ないし数百torrの露光雰囲気中で
は測定できない。したがって、 超高真空中に金属ワイヤおよびMCPを配置しこのMCPの
高電圧を印加しなければならないため機構が複雑とな
る。
用するとき、SORビームとマスク・ウエハの姿勢変動を
検出することができないという不都合があった。また、
これらの検出系は、Ｘ線の強度変動のみを検出する場合
においても以下のような欠点があった。すなわち、 金属ワイヤを用いる系は、高真空中でしか測定ができ
ない。つまり、大気圧ないし数百torrの露光雰囲気中で
は測定できない。したがって、 超高真空中に金属ワイヤおよびMCPを配置しこのMCPの
高電圧を印加しなければならないため機構が複雑とな
る。
測定点からウエハ面上までは、Ｘ線が、減衰の主要因
であるベリリウム窓を透過しなければならないので測定
精度が悪い。
であるベリリウム窓を透過しなければならないので測定
精度が悪い。
フォトダイオードを用いる系は、フォトダイオードを
超高真空側に配置すると上記金属ワイヤ系と同様の問題
がある他、露光雰囲気中に配置する場合、 前記プロフィールを計測するときと同様に、フォトダ
イオードを非露光時に露光領域まで移動させ、露光時は
露光領域外に退避させるようにすると、リアルタイム計
測ができない。
超高真空側に配置すると上記金属ワイヤ系と同様の問題
がある他、露光雰囲気中に配置する場合、 前記プロフィールを計測するときと同様に、フォトダ
イオードを非露光時に露光領域まで移動させ、露光時は
露光領域外に退避させるようにすると、リアルタイム計
測ができない。
リアルタイム計測するためには、ベリリウム窓を大き
くして露光領域以外の測定領域にもSOR−Ｘ線が入射す
るようにしなければならない。しかし、ベリリウム窓の
直径と厚さは耐圧を一定とすると比例関係にあるので、
リアルタイム計測するためにベリリウム窓を大きくする
とベリリウム窓の厚さを大きくしなければならず、Ｘ線
の減衰が大きくなって露光時間が長くなり、スループッ
トが低下する。
くして露光領域以外の測定領域にもSOR−Ｘ線が入射す
るようにしなければならない。しかし、ベリリウム窓の
直径と厚さは耐圧を一定とすると比例関係にあるので、
リアルタイム計測するためにベリリウム窓を大きくする
とベリリウム窓の厚さを大きくしなければならず、Ｘ線
の減衰が大きくなって露光時間が長くなり、スループッ
トが低下する。
等の問題があった。
なお、本出願人は、特願昭63−252761号において、SO
Rビームとマスク・ウエハの姿勢を、露光装置本体の架
台や設置床面等所定の基準に対する姿勢により検出する
系を開示している。しかし、この検出系は、SORビーム
自体を測定対象とするものではないため、精度的に問題
があり、かつ、検出方向も水平でSORビームの光軸（Ｚ
軸）に垂直な方向（Ｘ方向）のずれおよびＹ軸回りの回
転（ωＹ）ずれには不感である。
Rビームとマスク・ウエハの姿勢を、露光装置本体の架
台や設置床面等所定の基準に対する姿勢により検出する
系を開示している。しかし、この検出系は、SORビーム
自体を測定対象とするものではないため、精度的に問題
があり、かつ、検出方向も水平でSORビームの光軸（Ｚ
軸）に垂直な方向（Ｘ方向）のずれおよびＹ軸回りの回
転（ωＹ）ずれには不感である。
この発明は、SORビーム自体をリアルタイムで計測可
能とし、これにより転写精度の向上を図り得るようにし
た露光装置を提供することを目的とする。
能とし、これにより転写精度の向上を図り得るようにし
た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、SORX線露光装
置において、SORビームの導入口である超高真空SORビー
ムポートと露光雰囲気との真空隔壁であるベリリウム窓
の支持枠に、SORビーム中の可視光以上の長波長部を透
過するとともに該可視光の平行光成分を集光して前記露
光雰囲気側に焦点を結ばせる耐放射線性の光学系を設
け、かつ該露光雰囲気中に該可視光を検出するための光
学検出素子を設けたことを特徴としている。
置において、SORビームの導入口である超高真空SORビー
ムポートと露光雰囲気との真空隔壁であるベリリウム窓
の支持枠に、SORビーム中の可視光以上の長波長部を透
過するとともに該可視光の平行光成分を集光して前記露
光雰囲気側に焦点を結ばせる耐放射線性の光学系を設
け、かつ該露光雰囲気中に該可視光を検出するための光
学検出素子を設けたことを特徴としている。
光学検出素子としては、２次元エリアセンサ、または
光量の積分値を出力電圧に変換するフォトダイオード等
の素子を用いることができる。特に、２次元エリアセン
サは、露光原版および被露光基板に対して相対的に位置
ずれのない位置で、かつ光学系の焦点面に設けると、SO
R−Ｘ線の入射角ずれの検出が可能となる。
光量の積分値を出力電圧に変換するフォトダイオード等
の素子を用いることができる。特に、２次元エリアセン
サは、露光原版および被露光基板に対して相対的に位置
ずれのない位置で、かつ光学系の焦点面に設けると、SO
R−Ｘ線の入射角ずれの検出が可能となる。
本発明の１つの態様においては、前記光学検出素子
が、露光原版および被露光基板に対して相対的に位置ず
れのない位置で、かつ光学系の焦点面に設けられた２次
元エリアセンサであり、さらに該２次元エリアセンサの
出力に基づいてSORビームと前記原版および被露光基板
との並進および回転方向ずれを検知する手段と、その偏
差信号を処理する演算装置と、前記ずれを補正するアク
チュエータおよびそのドライバとが設けられている。
が、露光原版および被露光基板に対して相対的に位置ず
れのない位置で、かつ光学系の焦点面に設けられた２次
元エリアセンサであり、さらに該２次元エリアセンサの
出力に基づいてSORビームと前記原版および被露光基板
との並進および回転方向ずれを検知する手段と、その偏
差信号を処理する演算装置と、前記ずれを補正するアク
チュエータおよびそのドライバとが設けられている。
［作用］ SORビームの波長分布は、軟Ｘ線から可視光まで広い
範囲に渡っている。
範囲に渡っている。
上記構成によれば、SORビームを露光用のＸ線ととも
に併存する可視光により検出している。SORビームの入
射方角については、Ｘ線も可視光も同じ発光点から出射
するため、極めて高い精度で検出することができる。ま
た、SORビームは強度が変動した場合の波長分布、すな
わちＸ線強度と可視光強度との比率の変動も僅少であ
る。したがって、可視光強度を検出することにより、Ｘ
線強度を精度良く検出することができる。
に併存する可視光により検出している。SORビームの入
射方角については、Ｘ線も可視光も同じ発光点から出射
するため、極めて高い精度で検出することができる。ま
た、SORビームは強度が変動した場合の波長分布、すな
わちＸ線強度と可視光強度との比率の変動も僅少であ
る。したがって、可視光強度を検出することにより、Ｘ
線強度を精度良く検出することができる。
また、光学検出素子として露光原版そよび被露光基板
に対して相対的に位置ずれのない位置で、かつ光学系の
焦点面に設けられた２次元エリアセンサを用い、この２
次元エリアセンサの出力に基づいてSORビームの原版お
よび被露光基板との並進および回転方向ずれを検知する
手段と、その偏差信号を処理する演算装置と、前記ずれ
を補正するアクチュエータと、このアクチュエータを駆
動するドライバとを設けることによって、SORビームと
原版および被露光基板との姿勢をリアルタイムで高精度
に制御することができ、露光精度を向上させることがで
きる。
に対して相対的に位置ずれのない位置で、かつ光学系の
焦点面に設けられた２次元エリアセンサを用い、この２
次元エリアセンサの出力に基づいてSORビームの原版お
よび被露光基板との並進および回転方向ずれを検知する
手段と、その偏差信号を処理する演算装置と、前記ずれ
を補正するアクチュエータと、このアクチュエータを駆
動するドライバとを設けることによって、SORビームと
原版および被露光基板との姿勢をリアルタイムで高精度
に制御することができ、露光精度を向上させることがで
きる。
［効果］ 以上のように、この発明によると、スループットを低
下されることなくSORビームを姿勢または強度をリアル
タイムで検出でき、転写精度のより高いSOR−Ｘ線露光
装置を実現することができる。
下されることなくSORビームを姿勢または強度をリアル
タイムで検出でき、転写精度のより高いSOR−Ｘ線露光
装置を実現することができる。
［実施例］ 第１図は、この発明の一実施例に係るSOR−Ｘ線露光
装置の全体の概略構成を示し、第２図は、除振機構の姿
勢制御用空圧および電気回路の１系統（同一構成のもの
が３系統ある）を示す。
装置の全体の概略構成を示し、第２図は、除振機構の姿
勢制御用空圧および電気回路の１系統（同一構成のもの
が３系統ある）を示す。
第１図において、10はSOR装置であり、11は不図示の
加速器から注入された電子を蓄積する蓄積リング、12は
ベンディング・マグネット、13はSOR架台、14は軌道放
射光（SOR光）である。15はSOR光14を露光画角まで成形
するシリンドリカルＸ線反射ミラー、16は超高真空ミラ
ーチャンバ、17はＸ線ミラー架台、18は超高真空ビーム
ライン中を走る成形露光ビームである。また、20は露光
装置本体であり、21は微細パターンが描画されたＸ線マ
スク、22はＸ線マスク21とウエハの位置合せを行なうア
ライメントユニット、23はアライメント光学系、24は不
図示の露光ステージを支えるメインフレーム、25は露光
雰囲気を減圧ヘリウム雰囲気に保つ減圧チャンバ、26は
照明系の輝度分布補正ユニットおよび超高真空ビームラ
インと減圧チャンバ25の隔壁であるベリリウム窓で構成
される真空チャンバ、27は空気バネ、28は減圧チャンバ
25を除振ユニット27に載せるための吊り下げプレート、
29は除振架台、31は露光装置本体20全体の高さ調整を行
なうΔｙアジャスト用シリンダ、32は架台30の除振ベー
ス28との相対変位Δｙを測距する測距センサ、33は給排
気系、24は制御信号系、35は装置搬送用のエアフライヤ
である。36は露光装置本体20全体をＹ軸回りに微小回転
させるωＹアクチュエート用空気バネ、37は支持板、38
はωＹアクチュエート用ロッドである。
加速器から注入された電子を蓄積する蓄積リング、12は
ベンディング・マグネット、13はSOR架台、14は軌道放
射光（SOR光）である。15はSOR光14を露光画角まで成形
するシリンドリカルＸ線反射ミラー、16は超高真空ミラ
ーチャンバ、17はＸ線ミラー架台、18は超高真空ビーム
ライン中を走る成形露光ビームである。また、20は露光
装置本体であり、21は微細パターンが描画されたＸ線マ
スク、22はＸ線マスク21とウエハの位置合せを行なうア
ライメントユニット、23はアライメント光学系、24は不
図示の露光ステージを支えるメインフレーム、25は露光
雰囲気を減圧ヘリウム雰囲気に保つ減圧チャンバ、26は
照明系の輝度分布補正ユニットおよび超高真空ビームラ
インと減圧チャンバ25の隔壁であるベリリウム窓で構成
される真空チャンバ、27は空気バネ、28は減圧チャンバ
25を除振ユニット27に載せるための吊り下げプレート、
29は除振架台、31は露光装置本体20全体の高さ調整を行
なうΔｙアジャスト用シリンダ、32は架台30の除振ベー
ス28との相対変位Δｙを測距する測距センサ、33は給排
気系、24は制御信号系、35は装置搬送用のエアフライヤ
である。36は露光装置本体20全体をＹ軸回りに微小回転
させるωＹアクチュエート用空気バネ、37は支持板、38
はωＹアクチュエート用ロッドである。
第２図において、50は装置設置床、51はエア源、52は
エアフィルタ、53はレギュレータ、54は給気用ソレノイ
ドバルブ、55は排気用ソレノイドバルブ、56は電空比例
弁、57は圧力変動を無くすためのサージタンク、58は給
気用スピードコントローラ、59は排気用スピードコント
ローラ、60は制御回路、61は駆動回路である。
エアフィルタ、53はレギュレータ、54は給気用ソレノイ
ドバルブ、55は排気用ソレノイドバルブ、56は電空比例
弁、57は圧力変動を無くすためのサージタンク、58は給
気用スピードコントローラ、59は排気用スピードコント
ローラ、60は制御回路、61は駆動回路である。
第３図は、第１図における露光装置本体20の構成を示
す側断面図、第４図は、アライメントユニット22および
メインフレーム24を含む部分の斜視図である。図におい
て、301はビームポートで、ここに露光用面光源である
Ｘ線ミラー15で発散されたSORビーム18が導入される。3
02はビームポート301側の超高真空と減圧チャンバ25側
の減圧ヘリウム雰囲気とを絶縁するベリリウム窓、303
はベリリウム窓302の支持枠、304はSORビーム18中の可
視光以上の長波長部を透過する耐Ｘ線ガラスフィルタ、
305はガラスフィルタ304を透過した可視光の平行光を集
光して焦点を結ぶ可視光光学系、306は可視光光学系305
により集光された可視光を検出するための光学検出素子
である２次元エリアセンサである。２次元エリアセンサ
306は、マスク307およびウエハ308に対し相対的に位置
ずれのない位置でかつ可視光光学系305の焦点面、具体
的にはアライメントフレーム309上に配置されている。
ガラスフィルタ304、可視光光学系305および２次元エリ
アセンサ306は、第４図に示すように、Ｘ方向検出用と
Ｙ方向検出用との２系統が設けられている。310a,310b
はセンサ306の出力に基づいてSORビーム18のマスク307
およびウエハ308に対する並進ずれΔｘおよびΔｙなら
びにＸ軸回りおよびＹ軸回りの回転ずれΔωＸおよびΔ
ωＹを検出する演算装置、311a,311bは前記の各ずれを
補正するためアクチュエータ27,31,36を駆動するアクチ
ュエータドライバである。
す側断面図、第４図は、アライメントユニット22および
メインフレーム24を含む部分の斜視図である。図におい
て、301はビームポートで、ここに露光用面光源である
Ｘ線ミラー15で発散されたSORビーム18が導入される。3
02はビームポート301側の超高真空と減圧チャンバ25側
の減圧ヘリウム雰囲気とを絶縁するベリリウム窓、303
はベリリウム窓302の支持枠、304はSORビーム18中の可
視光以上の長波長部を透過する耐Ｘ線ガラスフィルタ、
305はガラスフィルタ304を透過した可視光の平行光を集
光して焦点を結ぶ可視光光学系、306は可視光光学系305
により集光された可視光を検出するための光学検出素子
である２次元エリアセンサである。２次元エリアセンサ
306は、マスク307およびウエハ308に対し相対的に位置
ずれのない位置でかつ可視光光学系305の焦点面、具体
的にはアライメントフレーム309上に配置されている。
ガラスフィルタ304、可視光光学系305および２次元エリ
アセンサ306は、第４図に示すように、Ｘ方向検出用と
Ｙ方向検出用との２系統が設けられている。310a,310b
はセンサ306の出力に基づいてSORビーム18のマスク307
およびウエハ308に対する並進ずれΔｘおよびΔｙなら
びにＸ軸回りおよびＹ軸回りの回転ずれΔωＸおよびΔ
ωＹを検出する演算装置、311a,311bは前記の各ずれを
補正するためアクチュエータ27,31,36を駆動するアクチ
ュエータドライバである。
上記構成において、SORビーム18のマスク307およびウ
エハ308に対する入射角が第５図に示す18′のように変
化すると、レンズ305により集光される光点の位置が501
から501′へ移動する。演算装置310は、２次元エリアセ
ンサ306からの光点位置信号または偏差信号に基づいて
入射角ずれΔωX,ΔωＹを算出し、各アクチュエータ2
7,31,36の駆動量を示す信号をアクチュエータドライバ3
11へ送出する。これにより、各アクチュエータ27,31,36
が駆動され、前記入射角ずれΔωX,ΔωＹを零とすべく
露光装置本体20の姿勢が制御される。
エハ308に対する入射角が第５図に示す18′のように変
化すると、レンズ305により集光される光点の位置が501
から501′へ移動する。演算装置310は、２次元エリアセ
ンサ306からの光点位置信号または偏差信号に基づいて
入射角ずれΔωX,ΔωＹを算出し、各アクチュエータ2
7,31,36の駆動量を示す信号をアクチュエータドライバ3
11へ送出する。これにより、各アクチュエータ27,31,36
が駆動され、前記入射角ずれΔωX,ΔωＹを零とすべく
露光装置本体20の姿勢が制御される。
第６図は、光学検出素子306として第４図の２次元エ
リアセンサ306a,306bの代わりにラインセンサを用いた
例を示す。この場合、ラインセンサ306aによりＸ方向の
並進ずれΔｘとＹ軸回りの回転ずれΔωＹを、ラインセ
ンサ306bによりＹ方向の並進ずれΔｙとＸ軸回りの回転
ずれΔωＸを検出することができる。
リアセンサ306a,306bの代わりにラインセンサを用いた
例を示す。この場合、ラインセンサ306aによりＸ方向の
並進ずれΔｘとＹ軸回りの回転ずれΔωＹを、ラインセ
ンサ306bによりＹ方向の並進ずれΔｙとＸ軸回りの回転
ずれΔωＸを検出することができる。
第７図は、第３図の可視光光学系305がビームポート3
01側に固定されていたのに対し、アライメントフレーム
309側に固定した例を示す。第8A図は、第７図の光学検
出素子306としてラインセンサ306a,306bを用いたもので
ある。このように可視光光学系305をアライメントフレ
ーム309側に固定した場合にも、第８図Ｂに示すよう
に、SORビーム18のマスク307およびウエハ308に対する
Ｘ軸回りおよびＹ軸回りの回転ずれΔωＸおよびΔωＹ
をＸ方向およびＹ方向の並進ずれ成分ΔｘおよびΔｙに
変換して検出することができる。
01側に固定されていたのに対し、アライメントフレーム
309側に固定した例を示す。第8A図は、第７図の光学検
出素子306としてラインセンサ306a,306bを用いたもので
ある。このように可視光光学系305をアライメントフレ
ーム309側に固定した場合にも、第８図Ｂに示すよう
に、SORビーム18のマスク307およびウエハ308に対する
Ｘ軸回りおよびＹ軸回りの回転ずれΔωＸおよびΔωＹ
をＸ方向およびＹ方向の並進ずれ成分ΔｘおよびΔｙに
変換して検出することができる。
第９図は、SOR−Ｘ線の強度変動を検出する場合の構
成を示す。第３図の光学検出素子306として光量の積分
値が出力電圧に変換される素子、例えばフォトダイオー
ドを用いる。この場合、光点の位置は検出しないので、
フォトダイオード306の検出面は可視光学系305の焦点面
に配置する必要はない。また、可視光学系305を省略す
ることもできる。
成を示す。第３図の光学検出素子306として光量の積分
値が出力電圧に変換される素子、例えばフォトダイオー
ドを用いる。この場合、光点の位置は検出しないので、
フォトダイオード306の検出面は可視光学系305の焦点面
に配置する必要はない。また、可視光学系305を省略す
ることもできる。
第１図は、この発明の一実施例に係るＸ線露光装置の全
体構成の説明図、 第２図は、第１図の露光装置における制御系の構成説明
図、 第３図は、第１図の露光装置における露光装置本体部分
の構成を示す側断面図、 第４図は、第３図の要部の構成を示す斜視説明図、 第５図（Ａ）、（Ｂ）は、第３図の構成における姿勢検
出の説明図、そして 第６図〜第９図は、それぞれ第３図の装置に対する変形
例を示す説明図である。 10:SOR装置 18:SOR−ビーム 20:露光装置本体 27,31,36:アクチュエータ 301:ビームポート 302:ベリリウム窓 303:ベリリウム窓支持枠 304:ガラスフィルタ 305:可視光光学系 306:光学検出素子 307:マスク 308:ウエハ 310a,310b:演算装置 311a,311b:アクチュエータドライバ
体構成の説明図、 第２図は、第１図の露光装置における制御系の構成説明
図、 第３図は、第１図の露光装置における露光装置本体部分
の構成を示す側断面図、 第４図は、第３図の要部の構成を示す斜視説明図、 第５図（Ａ）、（Ｂ）は、第３図の構成における姿勢検
出の説明図、そして 第６図〜第９図は、それぞれ第３図の装置に対する変形
例を示す説明図である。 10:SOR装置 18:SOR−ビーム 20:露光装置本体 27,31,36:アクチュエータ 301:ビームポート 302:ベリリウム窓 303:ベリリウム窓支持枠 304:ガラスフィルタ 305:可視光光学系 306:光学検出素子 307:マスク 308:ウエハ 310a,310b:演算装置 311a,311b:アクチュエータドライバ
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１−198022（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−282817（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−72611（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 7/20 H05H 13/04
Claims (4)
- 【請求項１】SORビームの導入口である超高真空SORビー
ムポートと、 該ビームポート側の超高真空と露光雰囲気との真空隔壁
であるベリリウム窓と、 該ベリリウム窓の支持枠に入射口を有し、該入射口に超
高真空側から入射される前記SORビーム中の可視光以上
の長波長成分を透過するとともに該可視光の平行光成分
を集光して前記露光雰囲気側に焦点を結ばせる耐放射線
性の光学系と、 該可視光を検出するために露光雰囲気中に設けられた光
学検出素子と を具備することを特徴とするSOR−Ｘ線露光装置。 - 【請求項２】前記光学検出素子が、露光原版および被露
光基板に対して相対的に位置ずれのない位置で、かつ光
学系の焦点面に設けられた２次元エリアセンサである請
求項１のSOR−Ｘ線露光装置。 - 【請求項３】前記２次元エリアセンサの出力に基づいて
SORビームと前記原版および被露光基板との並進および
回転方向ずれを検知する手段と、その偏差信号を処理す
る演算装置と、前記ずれを補正するアクチュエータおよ
びそのドライバとをさらに有する請求項２のSOR−Ｘ線
露光装置。 - 【請求項４】前記光学検出素子が、光量の積分値を出力
電圧に変換する素子である請求項１のSOR−Ｘ線露光装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2059905A JP2805239B2 (ja) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | Ｓｏｒ―ｘ線露光装置 |
| US07/668,238 US5168512A (en) | 1990-03-13 | 1991-03-12 | Method of manufacture of semiconductor devices |
| EP91302047A EP0447175B1 (en) | 1990-03-13 | 1991-03-12 | Synchrotron Radiation Exposure Apparatus |
| DE69128207T DE69128207T2 (de) | 1990-03-13 | 1991-03-12 | Belichtungsanordnung mittels Synchrotronstrahlung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2059905A JP2805239B2 (ja) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | Ｓｏｒ―ｘ線露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03262114A JPH03262114A (ja) | 1991-11-21 |
| JP2805239B2 true JP2805239B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=13126607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2059905A Expired - Fee Related JP2805239B2 (ja) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | Ｓｏｒ―ｘ線露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2805239B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0748080B2 (ja) * | 1990-06-11 | 1995-05-24 | 株式会社ソルテック | 放射光透過窓 |
| US7113261B2 (en) * | 2004-06-08 | 2006-09-26 | Asml Netherlands B.V. | Radiation system, lithographic apparatus, device manufacturing method and device manufactured thereby |
-
1990
- 1990-03-13 JP JP2059905A patent/JP2805239B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03262114A (ja) | 1991-11-21 |
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Legal Events
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