JP2926581B1 - 縮小投影露光装置 - Google Patents
縮小投影露光装置Info
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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
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- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
Abstract
【要約】
【課題】 短時間で露光面内でのフォーカス位置のばら
つきを精度良く補正することが可能な縮小投影露光装置
を提供する。 【解決手段】 露光光を出射する光源と、計測パターン
を有するレチクルと、露光光を集束させる縮小投影レン
ズと、ウェハを載置するウェハステージと、該ウェハス
テージ上に設けられ、露光光が透過可能なスリットを有
するパターン板と、該スリットを透過した露光光を受光
する受光素子とを備え、前記レチクルが露光光を透過さ
せる複数の計測パターンを有し、前記パターン板が前記
複数の計測パターンの位置の縮小投影レンズによる縮小
倍率分から算出された各位置にスリットをそれぞれ有
し、各スリットの下方に前記受光素子をそれぞれ備えて
いる縮小投影露光装置。
つきを精度良く補正することが可能な縮小投影露光装置
を提供する。 【解決手段】 露光光を出射する光源と、計測パターン
を有するレチクルと、露光光を集束させる縮小投影レン
ズと、ウェハを載置するウェハステージと、該ウェハス
テージ上に設けられ、露光光が透過可能なスリットを有
するパターン板と、該スリットを透過した露光光を受光
する受光素子とを備え、前記レチクルが露光光を透過さ
せる複数の計測パターンを有し、前記パターン板が前記
複数の計測パターンの位置の縮小投影レンズによる縮小
倍率分から算出された各位置にスリットをそれぞれ有
し、各スリットの下方に前記受光素子をそれぞれ備えて
いる縮小投影露光装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路の
製造工程において用いられる縮小投影露光装置に関する
ものである。
製造工程において用いられる縮小投影露光装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路の製造工程において、レ
クチルなどに形成された回路パターンを半導体ウェハ上
に露光して転写する装置として縮小投影露光装置が知ら
れている。縮小投影露光装置でウェハを露光する場合、
特に縮小投影レンズの歪みに起因する像面湾曲やレチク
ル像がウェハ上に結像される時の露光面内での焦点深度
の傾きである像面傾斜の悪化が製品不良要因となるた
め、これらに関して定期的な計測確認が必要である。
クチルなどに形成された回路パターンを半導体ウェハ上
に露光して転写する装置として縮小投影露光装置が知ら
れている。縮小投影露光装置でウェハを露光する場合、
特に縮小投影レンズの歪みに起因する像面湾曲やレチク
ル像がウェハ上に結像される時の露光面内での焦点深度
の傾きである像面傾斜の悪化が製品不良要因となるた
め、これらに関して定期的な計測確認が必要である。
【０００３】従来の像面傾斜量及び像面湾曲量の代表的
な計測方法の一つを図７のフローチャートに示す。ま
ず、例えば、中央と４隅を含む複数の計測パターンを備
えたレチクルを用いて、ウェハステージをＺ方向に一定
量ずつ変化させながらレジストが塗布されたウェハに露
光する。そのウェハを現像処理後、パターンニングされ
たパターン長を計測することにより各点のベストフォー
カス位置を求める。このベストフォーカス位置をもと
に、４隅のうち対角位置でのベストフォーカス位置の差
である像面傾斜量、及び４隅と中央のベストフォーカス
位置差である像面湾曲量が算出できる。
な計測方法の一つを図７のフローチャートに示す。ま
ず、例えば、中央と４隅を含む複数の計測パターンを備
えたレチクルを用いて、ウェハステージをＺ方向に一定
量ずつ変化させながらレジストが塗布されたウェハに露
光する。そのウェハを現像処理後、パターンニングされ
たパターン長を計測することにより各点のベストフォー
カス位置を求める。このベストフォーカス位置をもと
に、４隅のうち対角位置でのベストフォーカス位置の差
である像面傾斜量、及び４隅と中央のベストフォーカス
位置差である像面湾曲量が算出できる。
【０００４】一方、短時間でベストフォーカス位置を計
測する方法として、ウェハステージ上に設けたパターン
板のスリットを入射する光量が最大となるウェハステー
ジのＺ方向位置を計測する方法がある。これを図８を参
照しながら説明する。ウェハステージ６に設けられたス
リット１２ａを有するパターン板５ａ（図９参照）の下
方から、光ファイバー１７で導かれた光源１からの測定
用照明光（露光光）２ａを縮小投影レンズ４に照射させ
る。レチクル３ａは予めウェハステージ６の基準位置に
対してアライメントされており、縮小投影レンズ４を通
過した測定用照明光２ａのレチクル３ａの表面での反射
光は再度縮小投影レンズ４を通過してパターン板５ａに
入射する。この入射光量をパターン板５ａの下方に備え
た受光素子８により計測し、その入射光量が最大となる
ウェハステージ６のＺ方向位置を露光面内中央でのベス
トフォーカス位置とする。
測する方法として、ウェハステージ上に設けたパターン
板のスリットを入射する光量が最大となるウェハステー
ジのＺ方向位置を計測する方法がある。これを図８を参
照しながら説明する。ウェハステージ６に設けられたス
リット１２ａを有するパターン板５ａ（図９参照）の下
方から、光ファイバー１７で導かれた光源１からの測定
用照明光（露光光）２ａを縮小投影レンズ４に照射させ
る。レチクル３ａは予めウェハステージ６の基準位置に
対してアライメントされており、縮小投影レンズ４を通
過した測定用照明光２ａのレチクル３ａの表面での反射
光は再度縮小投影レンズ４を通過してパターン板５ａに
入射する。この入射光量をパターン板５ａの下方に備え
た受光素子８により計測し、その入射光量が最大となる
ウェハステージ６のＺ方向位置を露光面内中央でのベス
トフォーカス位置とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のレジ
ストパターンを計測する方法では、露光した後現像処理
してからレジストパターンの計測が必要なため、精度よ
く算出するまでには多大な時間を費やしていた。また、
同計測方法では、レジスト塗布されたウェハを使用し、
また、現像処理という工程を含むことから、レジストの
膜厚均一性やウェハの平坦度及び現像レート等の外的誤
差が算出されたベストフォーカス位置に反映されてしま
うという欠点があった。
ストパターンを計測する方法では、露光した後現像処理
してからレジストパターンの計測が必要なため、精度よ
く算出するまでには多大な時間を費やしていた。また、
同計測方法では、レジスト塗布されたウェハを使用し、
また、現像処理という工程を含むことから、レジストの
膜厚均一性やウェハの平坦度及び現像レート等の外的誤
差が算出されたベストフォーカス位置に反映されてしま
うという欠点があった。
【０００６】一方、上述のウェハステージ上に設けたパ
ターン板のスリットを入射する光量が最大となるウェハ
ステージのＺ方向位置を計測する方法では、像面傾斜量
や像面湾曲量は計測されない。また、仮にこの方法を応
用して、複数スリットを設けたパターン板を使用し、各
スリットに入射した光量を各スリットの下方に備えた受
光素子で計測する構成にすれば、各スリット位置におけ
るベストフォーカス位置を計測でき、それらをもとに像
面傾斜量および像面湾曲量を算出することができる。し
かしながら、この場合、照明光は縮小投影レンズを２回
通過することになるので各スリット位置での受光量には
縮小投影レンズの収差に起因した誤差がかなり含まれる
ことになるという不都合がある。
ターン板のスリットを入射する光量が最大となるウェハ
ステージのＺ方向位置を計測する方法では、像面傾斜量
や像面湾曲量は計測されない。また、仮にこの方法を応
用して、複数スリットを設けたパターン板を使用し、各
スリットに入射した光量を各スリットの下方に備えた受
光素子で計測する構成にすれば、各スリット位置におけ
るベストフォーカス位置を計測でき、それらをもとに像
面傾斜量および像面湾曲量を算出することができる。し
かしながら、この場合、照明光は縮小投影レンズを２回
通過することになるので各スリット位置での受光量には
縮小投影レンズの収差に起因した誤差がかなり含まれる
ことになるという不都合がある。
【０００７】本発明は上述した事情に鑑みてなされたも
ので、短時間で露光面内でのフォーカス位置のばらつき
を精度良く補正することが可能な縮小投影露光装置を提
供することにある。
ので、短時間で露光面内でのフォーカス位置のばらつき
を精度良く補正することが可能な縮小投影露光装置を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る縮小投影露光装置は、露光光を出射する
光源と、計測パターンを有するレチクルと、露光光を集
束させる縮小投影レンズと、ウェハを載置するウェハス
テージと、該ウェハステージ上に設けられ、露光光が透
過可能なスリットを有するパターン板と、該スリットを
透過した露光光を受光する受光素子とを備え、前記レチ
クルが露光光を透過させる複数の計測パターンを有し、
前記パターン板が前記複数の計測パターンの位置の縮小
投影レンズによる縮小倍率分から算出された各位置にス
リットをそれぞれ有し、各スリットの下方に前記受光素
子をそれぞれ備えていることを特徴とする。
の本発明に係る縮小投影露光装置は、露光光を出射する
光源と、計測パターンを有するレチクルと、露光光を集
束させる縮小投影レンズと、ウェハを載置するウェハス
テージと、該ウェハステージ上に設けられ、露光光が透
過可能なスリットを有するパターン板と、該スリットを
透過した露光光を受光する受光素子とを備え、前記レチ
クルが露光光を透過させる複数の計測パターンを有し、
前記パターン板が前記複数の計測パターンの位置の縮小
投影レンズによる縮小倍率分から算出された各位置にス
リットをそれぞれ有し、各スリットの下方に前記受光素
子をそれぞれ備えていることを特徴とする。
【０００９】この場合、パターン板のスリットに入射す
る光量が最大となるウェハステージのＺ方向位置をベス
トフォーカス位置として、各スリットにおけるベストフ
ォーカス位置を同時に計測することが可能なので、ベス
トフォーカス位置の計測の時間が短縮される。レジスト
塗布されたウェハや現像処理が不要となるのでそれらに
起因した誤差がベストフォーカス位置の計測値に反映す
ることがなくなったこと、さらにまた、縮小投影レンズ
を一度しか通過しない露光光を測定していることによっ
て縮小投影レンズの収差の影響のは小さくなっているこ
とから、ベストフォーカス位置の計測値としての信頼性
が向上する。その結果、計測値を像面傾斜量及び像面湾
曲量の算出に適用できる。
る光量が最大となるウェハステージのＺ方向位置をベス
トフォーカス位置として、各スリットにおけるベストフ
ォーカス位置を同時に計測することが可能なので、ベス
トフォーカス位置の計測の時間が短縮される。レジスト
塗布されたウェハや現像処理が不要となるのでそれらに
起因した誤差がベストフォーカス位置の計測値に反映す
ることがなくなったこと、さらにまた、縮小投影レンズ
を一度しか通過しない露光光を測定していることによっ
て縮小投影レンズの収差の影響のは小さくなっているこ
とから、ベストフォーカス位置の計測値としての信頼性
が向上する。その結果、計測値を像面傾斜量及び像面湾
曲量の算出に適用できる。
【００１０】前記受光素子の各々が受光した光量が最大
となる前記ウェハステージ位置を前記スリットの各位置
におけるベストフォーカス位置として記憶し、該ベスト
フォーカス位置の差から像面傾斜量及び像面湾曲量を算
出する演算部と、前記ウェハステージを傾斜するステー
ジ傾斜機構部と、前記演算部で算出された像面傾斜量を
取り出し、該像面傾斜量を相殺して補正するように前記
ステージ傾斜機構部を介して前記ウェハステージの傾斜
量を制御するステージ傾斜制御部とを備える構成にする
ことができる。
となる前記ウェハステージ位置を前記スリットの各位置
におけるベストフォーカス位置として記憶し、該ベスト
フォーカス位置の差から像面傾斜量及び像面湾曲量を算
出する演算部と、前記ウェハステージを傾斜するステー
ジ傾斜機構部と、前記演算部で算出された像面傾斜量を
取り出し、該像面傾斜量を相殺して補正するように前記
ステージ傾斜機構部を介して前記ウェハステージの傾斜
量を制御するステージ傾斜制御部とを備える構成にする
ことができる。
【００１１】この場合、ベストフォーカス位置の計測を
実施する毎に、ステージ傾斜制御部及びステージ傾斜機
構部により像面傾斜量の自動補正が可能になるので、露
光面内でのフォーカス位置のばらつきを精度良く補正す
ることが可能になる。
実施する毎に、ステージ傾斜制御部及びステージ傾斜機
構部により像面傾斜量の自動補正が可能になるので、露
光面内でのフォーカス位置のばらつきを精度良く補正す
ることが可能になる。
【００１２】前記受光素子の各々が受光した光量が最大
となる前記ウェハステージ位置を前記スリットの各位置
におけるベストフォーカス位置として記憶し、該ベスト
フォーカス位置の差から像面傾斜量及び像面湾曲量を算
出する演算部と、前記縮小投影レンズを構成するレンズ
群を傾斜あるいは上下させるレンズ修正機構部と、前記
演算部で算出された像面傾斜量及び像面湾曲量を取り出
し、該像面傾斜量及び像面湾曲量を相殺して補正するよ
うに前記レンズ修正機構部を介して前記縮小投影レンズ
のレンズ群の傾斜量及び上下位置を制御するレンズ制御
部を備える構成にすることができる。
となる前記ウェハステージ位置を前記スリットの各位置
におけるベストフォーカス位置として記憶し、該ベスト
フォーカス位置の差から像面傾斜量及び像面湾曲量を算
出する演算部と、前記縮小投影レンズを構成するレンズ
群を傾斜あるいは上下させるレンズ修正機構部と、前記
演算部で算出された像面傾斜量及び像面湾曲量を取り出
し、該像面傾斜量及び像面湾曲量を相殺して補正するよ
うに前記レンズ修正機構部を介して前記縮小投影レンズ
のレンズ群の傾斜量及び上下位置を制御するレンズ制御
部を備える構成にすることができる。
【００１３】この場合、ベストフォーカス位置の計測を
実施毎に、レンズ制御部及びレンズ修正機構部により像
面傾斜量だけでなく像面湾曲量の自動補正が可能になる
ので、露光面内でのフォーカス位置のばらつきを精度良
く補正することが可能になる。
実施毎に、レンズ制御部及びレンズ修正機構部により像
面傾斜量だけでなく像面湾曲量の自動補正が可能になる
ので、露光面内でのフォーカス位置のばらつきを精度良
く補正することが可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明に係る縮小投影露光装置の
第一の実施形態について図１〜図３を参照して説明す
る。この図１において、符号１は光源、２は測定用照明
光（露光光）、３はレクチル、４は縮小投影レンズ、５
はパターン板、６はウェハステージ、７はウェハ、８は
受光素子、９は演算部、１４はステージ傾斜機構部、１
６はレンズ修正機構部である。レチクル３は、図２にお
いて示されているように、表面を遮光体１０で覆われた
石英ガラス板で、ある規則的パターンをエッチングした
計測パターン１１が、中央、４隅及び面内均等に同時計
測点数（例として図においては５点）設けられている。
パターン板５は、被露光対象であるウェハ７を真空吸着
しているウェハステージ６上に固定されており、表面が
遮光体で覆われた石英ガラス板である。さらに、図３に
おいて示されているように、レチクル３上の計測パター
ン１１の位置と縮小投影レンズ４の性能である縮小倍率
分から算出された位置（レチクル３の計測パターン１１
を透過した光線が、照射されるであろう予測位置）に、
エッチングしてスリット１２を形成している。パターン
板５の下方に設置してある受光素子８は、スリット１２
を通過した照明光を受光して電圧変換し、その信号を演
算部９へ送信する。演算部９では、各点において最大光
量となるウェハステージ６のベストフォーカス位置の算
出と、４隅の対角差である像面傾斜量、４隅と中央差で
ある像面湾曲量の算出を実施する。
第一の実施形態について図１〜図３を参照して説明す
る。この図１において、符号１は光源、２は測定用照明
光（露光光）、３はレクチル、４は縮小投影レンズ、５
はパターン板、６はウェハステージ、７はウェハ、８は
受光素子、９は演算部、１４はステージ傾斜機構部、１
６はレンズ修正機構部である。レチクル３は、図２にお
いて示されているように、表面を遮光体１０で覆われた
石英ガラス板で、ある規則的パターンをエッチングした
計測パターン１１が、中央、４隅及び面内均等に同時計
測点数（例として図においては５点）設けられている。
パターン板５は、被露光対象であるウェハ７を真空吸着
しているウェハステージ６上に固定されており、表面が
遮光体で覆われた石英ガラス板である。さらに、図３に
おいて示されているように、レチクル３上の計測パター
ン１１の位置と縮小投影レンズ４の性能である縮小倍率
分から算出された位置（レチクル３の計測パターン１１
を透過した光線が、照射されるであろう予測位置）に、
エッチングしてスリット１２を形成している。パターン
板５の下方に設置してある受光素子８は、スリット１２
を通過した照明光を受光して電圧変換し、その信号を演
算部９へ送信する。演算部９では、各点において最大光
量となるウェハステージ６のベストフォーカス位置の算
出と、４隅の対角差である像面傾斜量、４隅と中央差で
ある像面湾曲量の算出を実施する。
【００１５】次に、像面傾斜量及び像面湾曲量の計測方
法について図１を参照して説明する。縮小投影レンズ４
の一次側（上面）にレチクル３をセットして光源１から
の測定用照明光２を照射させる。そしてレチクル３をウ
ェハステージ６の基準位置に対してアライメントする。
ウェハステージ６の基準位置からパターン板５の固定位
置までの距離は予め設定されており、ウェハステージ６
を移動させてレチクル３に対してのパターン板５の位置
をアライメントする。光源１より照射された測定用照明
光２は、平行光線としてレチクル３の計測パターン１１
を通過し、縮小投影レンズ４によって、ある焦点距離を
持った屈折光線となってパターン板５に入射する。そし
て、ウェハステージ６をＺ方向に上下駆動させると、ス
リット１２を通過して受光素子８が受光する光量が最大
となるベストフォーカス位置としてのウェハステージの
Ｚ方向位置が求められる。パターン板５上の各点におけ
るベストフォーカス位置が求まれば、４隅のベストフォ
ーカス位置の対角差である像面傾斜量及び４隅と中央の
ベストフォーカス位置差である像面湾曲量が算出でき
る。フォーカスの補正は、こうして得られた像面傾斜量
をもとにステージ傾斜機構部１４によりステージ傾斜量
を変えたり、あるいは、像面傾斜量及び像面傾斜量をも
とにレンズ修正機構部１６により縮小投影レンズ４内を
構成している各種レンズ群を上下または傾斜させること
で行うことができる。
法について図１を参照して説明する。縮小投影レンズ４
の一次側（上面）にレチクル３をセットして光源１から
の測定用照明光２を照射させる。そしてレチクル３をウ
ェハステージ６の基準位置に対してアライメントする。
ウェハステージ６の基準位置からパターン板５の固定位
置までの距離は予め設定されており、ウェハステージ６
を移動させてレチクル３に対してのパターン板５の位置
をアライメントする。光源１より照射された測定用照明
光２は、平行光線としてレチクル３の計測パターン１１
を通過し、縮小投影レンズ４によって、ある焦点距離を
持った屈折光線となってパターン板５に入射する。そし
て、ウェハステージ６をＺ方向に上下駆動させると、ス
リット１２を通過して受光素子８が受光する光量が最大
となるベストフォーカス位置としてのウェハステージの
Ｚ方向位置が求められる。パターン板５上の各点におけ
るベストフォーカス位置が求まれば、４隅のベストフォ
ーカス位置の対角差である像面傾斜量及び４隅と中央の
ベストフォーカス位置差である像面湾曲量が算出でき
る。フォーカスの補正は、こうして得られた像面傾斜量
をもとにステージ傾斜機構部１４によりステージ傾斜量
を変えたり、あるいは、像面傾斜量及び像面傾斜量をも
とにレンズ修正機構部１６により縮小投影レンズ４内を
構成している各種レンズ群を上下または傾斜させること
で行うことができる。
【００１６】本発明に係る縮小投影露光装置の第二の実
施形態について図４を参照して説明する。なお、上記第
一の実施形態において既に説明した構成要素には同一の
符号を付してその説明を省略する。一般に、縮小投影露
光装置には像面傾斜量が相殺される様にウェハ７が吸着
されたウェハステージ６を傾斜させるためのステージ傾
斜機構部１４が装備されているが、その傾斜量は予め設
定されており縮小投影レンズ４の像面傾斜量が変化して
も設定変更しない限りステージ傾斜量は変わらない。本
実施形態では、像面傾斜量が演算部９により算出される
毎にその像面傾斜量がステージ傾斜制御部１３に送ら
れ、ステージ傾斜機構部１４を介してステージ傾斜量を
自動補正する機能が追加されている。像面傾斜量及び像
面湾曲量の計測が実行されると、像面傾斜量の算出結果
が最小となり、且つ像面湾曲量がある許容値内に収束す
るまで計測とステージ傾斜量の補正を繰り返す。その結
果、計測実施毎に縮小投影レンズ４の像面傾斜量がステ
ージ傾斜機構部１４により補正される為、露光面内のフ
ォーカス差がより小さくなり寸法均一性が向上する。
施形態について図４を参照して説明する。なお、上記第
一の実施形態において既に説明した構成要素には同一の
符号を付してその説明を省略する。一般に、縮小投影露
光装置には像面傾斜量が相殺される様にウェハ７が吸着
されたウェハステージ６を傾斜させるためのステージ傾
斜機構部１４が装備されているが、その傾斜量は予め設
定されており縮小投影レンズ４の像面傾斜量が変化して
も設定変更しない限りステージ傾斜量は変わらない。本
実施形態では、像面傾斜量が演算部９により算出される
毎にその像面傾斜量がステージ傾斜制御部１３に送ら
れ、ステージ傾斜機構部１４を介してステージ傾斜量を
自動補正する機能が追加されている。像面傾斜量及び像
面湾曲量の計測が実行されると、像面傾斜量の算出結果
が最小となり、且つ像面湾曲量がある許容値内に収束す
るまで計測とステージ傾斜量の補正を繰り返す。その結
果、計測実施毎に縮小投影レンズ４の像面傾斜量がステ
ージ傾斜機構部１４により補正される為、露光面内のフ
ォーカス差がより小さくなり寸法均一性が向上する。
【００１７】本発明に係る縮小投影露光装置の第三の実
施形態について図５を参照して説明する。なお、上記第
一の実施形態において既に説明した構成要素には同一の
符号を付してその説明を省略する。本実施形態では、像
面傾斜量及び像面湾曲量が演算部９により算出される毎
にレンズ制御部１５にその像面傾斜量及び像面湾曲量が
フィードバックされ、レンズ修正機構部１６によって縮
小投影レンズ４を構成している各種レンズ群を自動で上
下または傾斜させて補正する機能が追加されている。
施形態について図５を参照して説明する。なお、上記第
一の実施形態において既に説明した構成要素には同一の
符号を付してその説明を省略する。本実施形態では、像
面傾斜量及び像面湾曲量が演算部９により算出される毎
にレンズ制御部１５にその像面傾斜量及び像面湾曲量が
フィードバックされ、レンズ修正機構部１６によって縮
小投影レンズ４を構成している各種レンズ群を自動で上
下または傾斜させて補正する機能が追加されている。
【００１８】また、上記の第二及び第三の実施形態にお
いては、計測された像面傾斜量及び像面湾曲量からステ
ージ傾斜機構部あるいはレンズ修正機構部のいずれか一
方を自動で補正する場合を示したが、この双方とも自動
で補正するようにすればフォーカスの補正をより短時間
で行うことができる。
いては、計測された像面傾斜量及び像面湾曲量からステ
ージ傾斜機構部あるいはレンズ修正機構部のいずれか一
方を自動で補正する場合を示したが、この双方とも自動
で補正するようにすればフォーカスの補正をより短時間
で行うことができる。
【００１９】上記の実施形態においては、像面傾斜量及
び像面湾曲量を算出するために、同時に露光面内５点の
ベストフォーカス位置を計測する方法を示したが、同時
計測点を増やすことにより、より緻密な像面傾斜量及び
像面湾曲量の補正が可能となる。図５を参照してこれを
説明する。図６（ａ）および図６（ｂ）は、それぞれ同
時５点計測、同時９点計測の場合である。破線２０は像
面傾斜量、像面湾曲量が共に０である理想露光面、実線
２１は現実露光面である。各点に示されている数字は、
現実露光面２１の理想露光面２０からのずれである。図
６（ａ）に示されているように、ベストフォーカス位置
の同時計測点が５点あれば、像面傾斜量、像面湾曲量が
共に０である理想露光面２０に対する現実露光面２１は
算出可能で、レンズ修正と計測を繰り返しながら補正可
能であるが、図６（ｂ）に示されているように、同時計
測点を増やした場合（例として９点）には、露光面内の
ベストフォーカス位置差で生じる起伏状態をより詳細に
認識できる。
び像面湾曲量を算出するために、同時に露光面内５点の
ベストフォーカス位置を計測する方法を示したが、同時
計測点を増やすことにより、より緻密な像面傾斜量及び
像面湾曲量の補正が可能となる。図５を参照してこれを
説明する。図６（ａ）および図６（ｂ）は、それぞれ同
時５点計測、同時９点計測の場合である。破線２０は像
面傾斜量、像面湾曲量が共に０である理想露光面、実線
２１は現実露光面である。各点に示されている数字は、
現実露光面２１の理想露光面２０からのずれである。図
６（ａ）に示されているように、ベストフォーカス位置
の同時計測点が５点あれば、像面傾斜量、像面湾曲量が
共に０である理想露光面２０に対する現実露光面２１は
算出可能で、レンズ修正と計測を繰り返しながら補正可
能であるが、図６（ｂ）に示されているように、同時計
測点を増やした場合（例として９点）には、露光面内の
ベストフォーカス位置差で生じる起伏状態をより詳細に
認識できる。
【００２０】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る縮小投影露光装置によれば、以下に記載されるような
効果を奏する。
る縮小投影露光装置によれば、以下に記載されるような
効果を奏する。
【００２１】請求項１に記載の縮小投影露光装置によれ
ば、パターン板のスリットに入射する光量が最大となる
ウェハステージのＺ方向位置をベストフォーカス位置と
して、各スリットにおけるベストフォーカス位置を同時
に計測することが可能なので、ベストフォーカス位置の
計測の時間が短縮される。また、レジスト塗布されたウ
ェハや現像処理が不要となるのでそれらに起因した誤差
がベストフォーカス位置の計測値に反映することがなく
なったこと、さらにまた、縮小投影レンズを一度しか通
過しない露光光を測定していることによって縮小投影レ
ンズの収差の影響のは小さくなっていることから、ベス
トフォーカス位置の計測値としての信頼性が向上する。
ば、パターン板のスリットに入射する光量が最大となる
ウェハステージのＺ方向位置をベストフォーカス位置と
して、各スリットにおけるベストフォーカス位置を同時
に計測することが可能なので、ベストフォーカス位置の
計測の時間が短縮される。また、レジスト塗布されたウ
ェハや現像処理が不要となるのでそれらに起因した誤差
がベストフォーカス位置の計測値に反映することがなく
なったこと、さらにまた、縮小投影レンズを一度しか通
過しない露光光を測定していることによって縮小投影レ
ンズの収差の影響のは小さくなっていることから、ベス
トフォーカス位置の計測値としての信頼性が向上する。
【００２２】請求項２に記載の縮小投影露光装置によれ
ば、ベストフォーカス位置の計測を実施する毎に、像面
傾斜量を補正することができるので、露光面内でのフォ
ーカス位置のばらつきを精度良く補正することが可能に
なる。
ば、ベストフォーカス位置の計測を実施する毎に、像面
傾斜量を補正することができるので、露光面内でのフォ
ーカス位置のばらつきを精度良く補正することが可能に
なる。
【００２３】請求項３に記載の縮小投影露光装置によれ
ば、ベストフォーカス位置の計測を実施毎に、像面傾斜
量だけでなく像面湾曲量を補正することが可能になるの
で、露光面内でのフォーカス位置のばらつきを精度良く
補正することが可能になる。
ば、ベストフォーカス位置の計測を実施毎に、像面傾斜
量だけでなく像面湾曲量を補正することが可能になるの
で、露光面内でのフォーカス位置のばらつきを精度良く
補正することが可能になる。
【図１】 本発明の第一の実施形態の縮小投影露光装置
の構成を示す斜視図である。
の構成を示す斜視図である。
【図２】 本発明の縮小投影露光装置で使用するレチク
ルの平面図である。
ルの平面図である。
【図３】 本発明の縮小投影露光装置が備えるパターン
板及び受光素子近傍の拡大図である。
板及び受光素子近傍の拡大図である。
【図４】 本発明の第二の実施形態の縮小投影露光装置
の構成を示す斜視図である。
の構成を示す斜視図である。
【図５】 本発明の第三の実施形態の縮小投影露光装置
の構成を示す斜視図である。
の構成を示す斜視図である。
【図６】 複数スリットでのベストフォーカス位置の同
時計測から算出される像面湾曲量を説明する図である。
（ａ）同時５点計測の場合、（ｂ）同時９点計測の場合
である。
時計測から算出される像面湾曲量を説明する図である。
（ａ）同時５点計測の場合、（ｂ）同時９点計測の場合
である。
【図７】 従来のベストフォーカス位置の計測方法のフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図８】 従来の縮小投影露光装置の構成を示す斜視図
である。
である。
【図９】 従来のパターン板を示す図である。
１ 光源 ２、２ａ 測定用照明光（露光光） ３、３ａ レチクル ４ 縮小投影レンズ ５、５ａ パターン板 ６ ウェハステージ ７ ウェハ ８ 受光素子 ９ 演算部 １０ 遮光体 １１ 計測パターン １２、１２ａ スリット １３ ステージ傾斜制御部 １４ ステージ傾斜機構部 １５ レンズ制御部 １６ レンズ修正機構部
Claims (3)
- 【請求項１】 露光光を出射する光源と、計測パターン
を有するレチクルと、露光光を集束させる縮小投影レン
ズと、ウェハを載置するウェハステージと、該ウェハス
テージ上に設けられ、露光光が透過可能なスリットを有
するパターン板と、該スリットを透過した露光光を受光
する受光素子とを備え、 前記レチクルが露光光を透過させる複数の計測パターン
を有し、 前記パターン板が前記複数の計測パターンの位置の縮小
投影レンズによる縮小倍率分から算出された各位置にス
リットをそれぞれ有し、 各スリットの下方に前記受光素子をそれぞれ備えている
ことを特徴とする縮小投影露光装置。 - 【請求項２】 前記受光素子の各々が受光した光量が最
大となる前記ウェハステージ位置を前記スリットの各位
置におけるベストフォーカス位置として記憶し、該ベス
トフォーカス位置の差から像面傾斜量及び像面湾曲量を
算出する演算部と、 前記ウェハステージを傾斜するステージ傾斜機構部と、 前記演算部で算出された像面傾斜量を取り出し、該像面
傾斜量を相殺して補正するように前記ステージ傾斜機構
部を介して前記ウェハステージの傾斜量を制御するステ
ージ傾斜制御部とを備えていることを特徴とする請求項
１に記載の縮小投影露光装置。 - 【請求項３】 前記受光素子の各々が受光した光量が最
大となる前記ウェハステージ位置を前記スリットの各位
置におけるベストフォーカス位置として記憶し、該ベス
トフォーカス位置の差から像面傾斜量及び像面湾曲量を
算出する演算部と、 前記縮小投影レンズを構成するレンズ群を傾斜あるいは
上下させるレンズ修正機構部と、 前記演算部で算出された像面傾斜量及び像面湾曲量を取
り出し、該像面傾斜量及び像面湾曲量を相殺して補正す
るように前記レンズ修正機構部を介して前記縮小投影レ
ンズのレンズ群の傾斜量及び上下位置を制御するレンズ
制御部を備えていることを特徴とする請求項１あるいは
請求項２に記載の縮小投影露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10186656A JP2926581B1 (ja) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | 縮小投影露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10186656A JP2926581B1 (ja) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | 縮小投影露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2926581B1 true JP2926581B1 (ja) | 1999-07-28 |
| JP2000021730A JP2000021730A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16192397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10186656A Expired - Fee Related JP2926581B1 (ja) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | 縮小投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2926581B1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7277188B2 (en) * | 2003-04-29 | 2007-10-02 | Cymer, Inc. | Systems and methods for implementing an interaction between a laser shaped as a line beam and a film deposited on a substrate |
| TWI295380B (en) * | 2005-05-26 | 2008-04-01 | Cymer Inc | Systems and methods for implementing an interaction between a laser shaped as a line beam and a film deposited on a substrate |
| JP2009071103A (ja) * | 2007-09-14 | 2009-04-02 | Panasonic Corp | 露光システムおよび半導体装置の製造方法 |
-
1998
- 1998-07-01 JP JP10186656A patent/JP2926581B1/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000021730A (ja) | 2000-01-21 |
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