JP2817779B2 - 投影露光装置 - Google Patents

投影露光装置

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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
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、投影露光装置に関
し、特に変形照明法によりコヒーレンシーσが変化する
投影露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の投影露光装置を図２に示す。
【０００３】この従来の投影露光装置は、ウェハステー
ジ１と、投影レンズ２と、レンズ圧及び温度制御ユニッ
ト３と、コンピュータ４と、レチクル５と、アパーチャ
付レボルバー６と、水銀ランプ７と、フライアイレンズ
１０を備え、ウェハステージ１上での投影レンズ２によ
る転写倍率は、各変形照明用アパーチャ毎に補正パラメ
ータがコンピュータ４に登録されており、これにより修
正される。
【０００４】この各変形照明用アパーチャ毎の倍率補正
値は、実際にウェハ上にパターンを転写し、倍率を確認
しながら決定される。
【０００５】これにより決定された各変形照明用アパー
チャ毎の補正値は、コンピュータ４により管理され、各
変形照明用アパーチャ使用時にレンズ圧及び温度制御ユ
ニット３に適正制御値をフィードバックする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した倍率補正をす
る従来の投影露光装置では、変形照明に対応した各変形
照明用アパーチャ毎に補正値が必要である。各変形照明
用アパーチャによって倍率が変わる理由は、各変形照明
用アパーチャによって光学的に光路差が生じる（レンズ
の収差による）ことと、特定のアパーチャを継続して使
用した場合にその状態でレンズがヒートアップされる
が、その後、アパーチャを変更すると照明光のレンズへ
の照射量が変わり、レンズ室内の温度・圧力が変化する
からである。
【０００７】そのため、従来の投影露光装置では、各ア
パーチャ変換ごとに、コンピュータ４に登録したパラメ
ーターを読み出している。また、従来の投影露光装置に
おける問題は、大気圧の変動及びレンズの熱影響による
補正をウェハ毎に追い込むことができないことである。
【０００８】本発明の目的は、変形照明等のアパーチャ
交換によって生じるコヒーレンシーの違いが、投影レン
ズからの転写倍率に影響を与えないようにした、照明系
のσ値及びウェハ露光毎による環境の影響を抑え常に一
定の倍率で縮小投影できる投影露光装置を提供すること
にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、解像
力、フォーカスマージンといったプロセス条件を向上さ
せるため、変形照明用アパーチャーを必要に応じレボル
バー方式で切り換え、マスクパターンをウェハ上に転写
する投影露光装置において、前記変形照明用アパーチャ
ーからくるコヒーレンシーσの違いによる転写倍率を、
直接ステージ上に設置したディテクターシステムで自動
測定し、該測定結果のデータから自動的にレンズの補正
係数を算出し、常に一定な倍率になるよう制御すること
を特徴とする投影露光装置が得られる。
【００１０】即ち、本発明の投影露光装置では、変形照
明システムのアパーチャにより、変動する倍率を倍率制
御ユニットを用いることによりその補正が可能となる。
この倍率補正量はレチクル上に定められた２つのマーク
（レチクルの両端に１つづつ）からの信号を、ディテク
タを備えたフィデュシャルマークを左右にスキャニング
することにより得る。２つのマークから得られる信号の
間隔（距離）は、変形照明の各アパーチャによる倍率変
動量に対応している。
【００１１】これにより得られた倍率変化量は、コンピ
ュータにより計算され、倍率補正値として倍率制御ユニ
ットにフィードバックされる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例に係る投
影露光装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】本実施例の投影露光装置は、図１に示すよ
うに、ウェハステージ１と、投影レンズ２と、倍率制御
ユニット３´と、コンピュータ４と、レチクル５と、ア
パーチャ付レボルバー６と、水銀ランプ７と、フィデュ
シャルマーク８と、ディテクタ９と、フライアイレンズ
１０を備え、この投影露光装置は、各アパーチャ毎の倍
率変動量を測定でき、この値を自動的に倍率制御ユニッ
ト３´にフィードバックするシステムである。照明系の
セッティングは、アパーチャがセットされているアパー
チャ付レボルバー６により交換が行われる。
【００１４】次に、レチクル５の左右両端にはマークが
あり、照射光によるマークからの信号を投影レンズ２を
通してウェハステージ１上で検出する。ウェハステージ
１上のフィデュシャルマーク８（基準マーク）にはスリ
ットが設けられており、その真下に、ディテクタ９が設
置されている。このディテクタ９により、レチクル５上
のマークからの信号を検出する。レチクル５上のマーク
に照射をしている間、ウェハステージ１は、ステージ両
端を左から右、もしくは右から左へスキャンし、レチク
ル５上の２つのマークからの信号をディテクタ９により
検出すると、図２に示すようなマーク部分と出力との関
係が得られる。
【００１５】アパーチャを交換するごとに、レチクル５
上の２つのマークから得られる信号の間隔が変わり、そ
の変化量を倍率補正値としてコンピュータ４へ送る。こ
のとき、変形照明等を用いないコンベンショナルな状態
を標準値とし、倍率補正値を換算する。
【００１６】以上、各アパーチャごとに求められた倍率
補正値を、倍率制御ユニット３に指示し、投影レンズ２
の圧力を制御し倍率変動を修正するものである。
【００１７】また、同一アパーチャでもウェハ毎に同一
測定を行い、倍率補正を行うことができる。
【００１８】以上のように、本実施例の投影露光装置
は、ウェハステージ１上のフィデュシャルマーク８にス
リットを設け、その真下にディテクタ９を配置する。こ
のディテクタ９によりレチクル５上の２つのマーク位置
を検出し、その２点間の位置データを登録するコンピュ
ータ４を有する。コンピュータ４では上記情報を基に倍
率補正値を算出し、倍率制御ユニット３に指示を出す。
これにより、照明系によってはコヒーレンシーσによっ
て変わる転写倍率の違いは修正される。
【００１９】このように、変形照明等のアパーチャによ
って、コヒーレンシーσが変るが、本実施例の投影露光
装置は、そのときに生じる転写倍率の変動を補正し、常
に一定の状態にするものである。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、変形照
明等のアパーチャ交換によって生じるコヒーレンシーσ
の違いが、投影レンズからの転写倍率に影響を与えない
ようにするものであり、照明系のσ値及びウェハ露光毎
による環境の影響を抑え、常に一定の倍率で縮小投影で
きる投影露光装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る投影露光装置の構成を
示す図である。
【図２】ディテクタで得られるレチクルマーク信号を示
す図である。
【図３】従来の投影露光装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ ウェハステージ ２ 投影レンズ ３ レンズ圧及び温度制御ユニット ３´ 倍率制御ユニット ４ コンピュータ ５ レチクル ６ アパーチャ付レボルバー ７ 水銀ランプ ８ フィデュシャルマーク ９ ディテクタ １０ フライアイレンズ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 解像力、フォーカスマージンといったプ
    ロセス条件を向上させるため、変形照明用アパーチャを
    必要に応じレボルバー方式で切り換え、マスクパターン
    をウェハ上に転写する投影露光装置において、前記変形
    照明用アパーチャからくるコヒーレンシーσの違いによ
    る転写倍率を、直接ウェハステージ上に設置したディテ
    クタシステムで自動測定し、該測定結果のデータから自
    動的にレンズの補正係数を算出し、常に一定な倍率にな
    るよう制御することを特徴とする投影露光装置。
  2. 【請求項２】 ウェハステージと、該ウェハステージ上
    に設けられたフィデュシャルマークと、倍率制御ユニッ
    トと、該倍率制御ユニットに接続されたコンピュータ
    と、レチクルと、ディテクタとを備え、前記フィデュシ
    ャルマークにスリットを設け、該スリットの真下に前記
    ディテクタを配置し、前記ディテクタにより前記レチク
    ル上の２つのマーク位置を検出し、該２点間の位置デー
    タを基に前記コンピュータが倍率補正値を算出し、該倍
    率補正値に従って前記倍率制御ユニットが転写倍率の制
    御を行うことを特徴とする投影露光装置。
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