JP3295860B2 - Projection exposure method and apparatus therefor - Google Patents
Projection exposure method and apparatus thereforInfo
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Description
【０００１】本発明は、半導体集積回路装置等の製造工
程におけるフォトリソグラフィー技術で用いる投影露光
方法とその装置に関する。近年、半導体集積回路の高機
能化、高集積化、大型化されるに伴い、１つの回路を形
成する半導体基板領域が大面積化し、この大面積の半導
体基板領域全体の平坦性を維持することが困難になり、
この半導体基板領域を投影露光するする場合、被露光面
の平坦性のずれ等によって生じる光路差のために、被露
光面全体を鮮明に露光することが困難になっている。The present invention relates to a projection exposure method used in photolithography in a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device and the like, and an apparatus therefor. 2. Description of the Related Art In recent years, as semiconductor integrated circuits have become more sophisticated, more integrated, and larger, the area of a semiconductor substrate forming one circuit has become larger, and the flatness of the entire semiconductor substrate area having a larger area has to be maintained. Becomes difficult,
When projecting and exposing the semiconductor substrate region, it is difficult to clearly expose the entire surface to be exposed due to an optical path difference caused by deviation in flatness of the surface to be exposed.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の半導体装置等の製造工程において
用いられる投影露光装置の光学系はレンズまたは反射鏡
のみで構成されており、光源から放出され、マスクを透
過して被露光面に至る光路差を小さくして焦点ぼけを低
減するためには、光源から被露光面にいたる光学系に高
精度に加工された光学部品を用いて組み立てるか、また
は、この光学系の屈折率に影響を与える気圧、湿度等の
動作環境を精細に制御することによって対処していた。
そして、半導体基板の被露光面の光軸に対する傾斜を自
動的に制御するチップレベリングや、回路パターンを半
導体基板の被露光面に自動的に焦点合わせして投影する
オートフォーカスが提案されている。2. Description of the Related Art An optical system of a projection exposure apparatus used in a conventional manufacturing process of a semiconductor device or the like comprises only a lens or a reflecting mirror, and is an optical path emitted from a light source, transmitted through a mask and reaching a surface to be exposed. In order to reduce the difference and reduce the defocus, it is necessary to assemble the optical system from the light source to the surface to be exposed using high precision machined optical components, or to affect the refractive index of this optical system. This problem has been dealt with by precisely controlling the operating environment such as atmospheric pressure and humidity.
Then, chip leveling for automatically controlling the inclination of the exposed surface of the semiconductor substrate with respect to the optical axis, and autofocus for automatically focusing and projecting the circuit pattern on the exposed surface of the semiconductor substrate have been proposed.
【０００３】図４は、従来の投影露光装置のチップレベ
リング装置の説明図である。この図において、１１はレ
ベリングステージ、１１1 は固定点、１１2 ，１１3 は
駆動点、１２はウェーハ、１２1 はレベリング検出面、
１３は測定用光源、１４はコリメートレンズ、１５は集
光レンズ、１６は位置検出器である。FIG. 4 is an explanatory view of a chip leveling device of a conventional projection exposure apparatus. In this figure, 11 is a leveling stage, 11 1 is a fixed point, 11 2 and 11 3 are driving points, 12 is a wafer , 12 1 is a leveling detection surface,
13 is a light source for measurement, 14 is a collimator lens, 15 is a condenser lens, and 16 is a position detector.
【０００４】この図は、投影露光装置の回路パターンを
投影露光しようとするレベリング検出面１２1 の傾斜を
補正する装置を示しており、ウェーハ１２の上に位置し
ている投影露光系は省略されている。FIG. 1 shows an apparatus for correcting an inclination of a leveling detection surface 121 for projecting and exposing a circuit pattern of a projection exposure apparatus, and a projection exposure system located on a wafer 12 is omitted. ing.
【０００５】この従来の投影露光装置のチップレベリン
グ装置においては、固定点１１1 と駆動点１１2 ，１１
3 によって支持されたレベリングステージ１１の上にセ
ットされた表面に感光性レジスト膜を有するウェーハ１
２の、投影露光系によって回路パターンを露光しようと
するレベリング検出面１２1 に、測定用光源１３から放
出され、コリメートレンズ１４によって平行光にされた
検査光を入射し、レベリング検出面１２1 によって反射
された検査光を集光レンズ１５によって集光し、位置検
出器１６によって受光して、レベリング検出面１２1 の
傾斜角を検査し、この検査信号によってレベリングステ
ージ１１の駆動点１１2 ，１１3 の支持装置を駆動する
ことによって、レベリング検出面１２1 を水平にする。In this conventional chip leveling apparatus of a projection exposure apparatus, a fixed point 11 1 and driving points 11 2 , 11
Wafer 1 having a photosensitive resist film on the surface set on leveling stage 11 supported by 3
2, the leveling-detecting surface 12 1 to be exposed to the circuit pattern by the projection exposure system, emitted from the measurement light source 13 enters the inspection light that is collimated by the collimator lens 14, the leveling-detecting surface 12 1 the reflected test light is condensed by the condenser lens 15, and received by the position detector 16 checks the inclination angle of the leveling-detecting surface 12 1, the driving point 11 and second leveling stage 11 by the test signal, 11 By driving the support device of No. 3 , the leveling detection surface 121 is made horizontal.
【０００６】図５は、従来の投影露光装置のオートフォ
ーカス装置の説明図である。この図において、２１はＸ
Ｙステージ、２２はウェーハ、２３は検査用光源、２４
1 はコンデンサレンズ、２４2 は投影レンズ、２４3 は
受光レンズ、２５1は投影スリット、２５2 は受光スリ
ット、２６は振動子、２７はディテクタ、２８は縮小投
影レンズ系である。FIG. 5 is an explanatory view of an autofocus device of a conventional projection exposure apparatus. In this figure, 21 is X
Y stage, 22 a wafer , 23 a light source for inspection, 24
1 condenser lens, 24 2 projection lens 24 third light receiving lens, 25 1 projecting slit, 25 2 receiving slit, 26 vibrator, 27 detector, 28 is a reduction projection lens system.
【０００７】この従来の投影露光装置のオートフォーカ
ス装置においては、ＸＹステージ２１にセットされた表
面に感光性レジスト膜を有するウェーハ２２の縮小投影
レンズ系２８によって投影露光しようとする面に、検査
用光源２３から放出され、コンデンサレンズ２４1 によ
っ集光され、投影スリット２５1 によって絞られた検査
光を、投影レンズ２４2 によって集光して照射し、この
ウェーハ２２によって反射された光を受光レンズ２４3
によって集光し、反射鏡である振動子２６によって反射
し、受光スリット２５2 を通してディテクタ２７によっ
て検出し、振動子２６の回転角とディテクタ２７の検出
信号によって、ウェーハ２２の投影露光しようとする表
面の設計値からのずれを検出し、ＸＹステージ２１を上
下に駆動して所定の位置に移動し、結果的に焦点を合わ
せる。In the conventional auto-focusing apparatus of the projection exposure apparatus, an inspection-use surface of a wafer 22 having a photosensitive resist film on the surface set on an XY stage 21 is projected onto a surface to be projected and exposed by a reduction projection lens system 28. The inspection light emitted from the light source 23, condensed by the condenser lens 24 1 , and narrowed by the projection slit 25 1 is condensed by the projection lens 24 2 and irradiated.
The light reflected by the wafer 22 is received by the light receiving lens 24 3.
The condensed, reflected by the transducer 26 is a reflecting mirror, detected by the detector 27 through the receiving slit 25 2, a detection signal of the rotation angle and the detector 27 of the oscillator 26, attempts to projection exposure of the wafer 22 surface Is detected, the XY stage 21 is driven up and down to move to a predetermined position, and as a result focus is achieved.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】この従来の投影露光装
置のチップレベリング装置においては、ウェーハの投影
露光しようとする領域の反りや歪み等による傾斜を検出
し、その領域が水平になるように制御することができ、
従来の投影露光装置のチップレベリング装置において
は、ウェーハの投影露光しようとする領域の反りや歪み
等による設計値からのずれを補正することができるが、
共に、ウェーハの投影露光しようとする領域の平均値を
対象にして傾斜や焦点を補正することができるだけで、
ウェーハの投影露光しようとする領域内の各点の傾斜や
焦点を補正することはできない。In the chip leveling apparatus of the conventional projection exposure apparatus, the inclination of the area of the wafer to be projected and exposed due to warpage or distortion is detected and controlled so that the area becomes horizontal. Can be
In a chip leveling device of a conventional projection exposure apparatus, it is possible to correct a deviation from a design value due to a warp or distortion of a region to be projected and exposed on a wafer ,
In both cases, tilt and focus can only be corrected for the average value of the area to be projected and exposed on the wafer ,
It is not possible to correct the inclination or the focus of each point in the region of the wafer to be projected and exposed.
【０００９】本発明は、投影露光装置の光学系に被露光
面の平坦性のずれに起因する光路差を補正する機能をも
たせることによって、投影露光領域内の回路パターンの
焦点ぼけを無くして、投影露光面積の大型化を実現する
手段を提供することを目的とする。The present invention eliminates defocus of a circuit pattern in a projection exposure area by providing an optical system of a projection exposure apparatus with a function of correcting an optical path difference caused by a deviation in flatness of a surface to be exposed. It is an object of the present invention to provide means for realizing a large projection exposure area.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明に依る投影露光方
法及び投影露光装置に於いては、方法の発明として、 （１） 光源から放射された露光光をマスクに入射し、
該マスクを透過した露光光を反射鏡に入射し、該反射鏡
による反射光を被露光面に投影する投影露光方法であっ
て、該反射鏡の反射面の形状を被露光面の平坦性のずれ
等によって生じる光路差を補償するように制御すること
を特徴とするか、或いは、 （２） 前記（１）に於いて、被露光面の平坦性のずれ
等によって生じる光路差をレーザー干渉計によって測定
し、その測定結果によって反射鏡の反射面の形状を制御
することを特徴とし、物の発明として、 （３） 光源と、光源から放射された露光光を透過する
マスクと、該マスクを透過した露光光を反射して被露光
面の平坦性のずれ等によって生じる光路差を補償する制
御装置を具えることを特徴とするか、或いは、 （４） 前記（３）に於いて、被露光面の平坦性のずれ
等によって生じる光路差を測定するレーザー干渉計と、
その測定結果によって反射鏡の反射面の形状を変化する
制御装置を具えることを特徴とする。 A projection exposure method according to the present invention.
In the method and the projection exposure apparatus, the invention of the method includes: (1) exposing light emitted from a light source to a mask,
Exposure light transmitted through the mask is incident on a reflecting mirror, and the reflecting mirror
A projection exposure method for projecting the light reflected by the
To adjust the shape of the reflecting surface of the reflecting mirror to the flatness of the exposed surface.
Control to compensate for optical path differences caused by
Or (2) In the above (1), the deviation of the flatness of the surface to be exposed.
Optical path difference caused by laser interferometry
And control the shape of the reflecting surface of the reflecting mirror based on the measurement results
And (3) transmitting the light source and the exposure light emitted from the light source.
A mask, and exposure light reflected by the exposure light transmitted through the mask.
A system that compensates for optical path differences caused by deviations in surface flatness, etc.
Or characterized in that it comprises a control device, or, (4) In the above (3), the deviation of the flatness of the surface to be exposed
A laser interferometer that measures the optical path difference caused by
Change the shape of the reflecting surface of the reflector according to the measurement result
A control device is provided.
【００１１】[0011]
【００１２】[0012]
【００１３】[0013]
【００１４】[0014]
【００１５】[0015]
【００１６】[0016]
【作用】光が伝播する媒質の不均一性に起因する位相歪
みを実時間で測定して閉ループで補償する適応光学系
（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓ）が、宇宙観測やレ
ーザ通信等の技術分野において開発されている。この適
応光学系には、波面の位相の乱れを検出する位相検出部
と、波面の位相の乱れを補償する波面補償部と、位相検
出部と波面補償部をつなぐ演算処理部とから成り立って
いる（野田健一監修「応用光エレクトロニクスハンドブ
ック」１９８９年４月１０日昭晃堂発行第７８１〜９８
８頁、雑誌「日経サイエンス」１９９２年１月号第１０
０頁参照）。本発明は、この適応光学系を投影露光装置
に適用するものである。The adaptive optics, which measures the phase distortion due to the non-uniformity of the medium in which light propagates in real time and compensates in a closed loop, has been developed in the technical fields such as space observation and laser communication. I have. The adaptive optical system includes a phase detection unit that detects disturbance of the phase of the wavefront, a wavefront compensation unit that compensates for the disturbance of the phase of the wavefront, and an arithmetic processing unit that connects the phase detection unit and the wavefront compensation unit. (Applied Optics Electronics Handbook, supervised by Kenichi Noda, No. 781-98, published by Shokodo on April 10, 1989)
8 pages, Nikkei Science, January 1992, No. 10,
See page 0). The present invention applies this adaptive optical system to a projection exposure apparatus.
【００１７】図１は、本発明の投影露光方法の原理説明
図である。この図において、１はレーザ干渉計、２1 は
半透明平面鏡、２2 は平面鏡、３はアクチュエータ、３
1 ，３2 ，３3 はアクチュエータ素子、４は光路差補正
用可変形鏡、５は投影露光用光学系、６は露光対象、７
は制御装置、８は投影露光用光源、９はマスクである。
この説明図によって本発明の原理を説明する。FIG. 1 is a view for explaining the principle of the projection exposure method of the present invention. In this figure, 1 is a laser interferometer, 2 1 is a translucent plane mirror, 2 is a plane mirror, 3 is an actuator, 3
1 , 3 2 , 3 3 are actuator elements, 4 is a deformable mirror for optical path difference correction, 5 is an optical system for projection exposure, 6 is an exposure target, 7
Denotes a control device, 8 denotes a light source for projection exposure, and 9 denotes a mask.
The principle of the present invention will be described with reference to this explanatory diagram.
【００１８】本発明の投影露光方法においては、レーザ
干渉計１から放出される可干渉光を半透明平面鏡２1 に
よって反射し、半透明平面鏡２1 によって反射された可
干渉光を平面鏡２2 によって反射し、平面鏡２2 によっ
て反射された可干渉光を光路差補正用可変形鏡４によっ
て反射し、光路差補正用可変形鏡４によって反射された
可干渉光を投影露光用光学系５によって集光して露光対
象６の表面に入射するようになっている。[0018] In the projection exposure method of the present invention, the coherent light emitted from the laser interferometer 1 is reflected by the semi-transparent plane mirror 2 1, by the plane mirror 2 2 coherent light reflected by the semi-transparent plane mirror 2 1 reflected, it reflects the coherent light reflected by the plane mirror 2 2 by the optical path difference compensation deformable mirror 4, condensed by the projection exposure optical system 5 the coherent light reflected by the optical path difference compensation deformable mirror 4 The light is incident on the surface of the exposure target 6.
【００１９】また、上記のように露光対象６の表面に入
射し、その表面で反射された可干渉光は、前記の光路を
逆行してレーザ干渉計１に帰還され、レーザ干渉計１に
よってその径路の光路長が測定される。そして、このレ
ーザ干渉計１から放出される可干渉光は、マスク上の座
標の原点（０，０）から最終的（ｍ，ｎ）までの各点
（ｉ，ｊ）（０≦ｉ≦ｍ，０≦ｊ≦ｎ）を走査し、この
各点を通る光路の光路長ｄ00，ｄij，ｄmnを順次測定
し、測定結果は制御装置７に入力されて、ここで、露光
対象６の平坦性のずれ等によって生じる光路差Δｄijが
演算される。The coherent light incident on the surface of the exposure object 6 and reflected on the surface as described above is returned to the laser interferometer 1 by traveling back through the above-mentioned optical path, and is reflected by the laser interferometer 1. The optical path length of the path is measured. The coherent light emitted from the laser interferometer 1 is applied to each point (i, j) (0 ≦ i ≦ m) from the origin (0, 0) of the coordinates on the mask to the final point (m, n). , 0 ≦ j ≦ n), and sequentially measures the optical path lengths d 00 , d ij , and d mn of the optical path passing through these points, and the measurement result is input to the control device 7 where the exposure target 6 The optical path difference Δd ij caused by the deviation of the flatness of the optical path is calculated.
【００２０】そして、さらに、制御装置７によって、こ
の光路差を補償するための光路差補正用可変形鏡４の各
点での最適位置が演算され、その値に対応する距離だけ
アクチュエータ３の圧電素子からなるアクチュエータ素
子３1 ，３2 ，３3 を伸長または縮小し、光路差補正用
可変形鏡４の各点の位置を調整して露光対象６の平坦性
のずれによって生じた光路差を補償する。Further, an optimum position at each point of the optical path difference correcting deformable mirror 4 for compensating for the optical path difference is calculated by the control device 7, and the piezoelectric element of the actuator 3 is moved by a distance corresponding to the calculated value. The actuator elements 3 1 , 3 2 , 3 3 are extended or contracted to adjust the position of each point of the optical path difference correcting deformable mirror 4 to reduce the optical path difference caused by the deviation of the flatness of the exposure target 6. Compensate.
【００２１】上記のレーザ干渉計１が適応光学系の「波
面の位相の乱れを検出する位相検出部」に相当し、アク
チュエータ３が「波面の位相の乱れを補償する波面補償
部」に相当し、制御装置７が「位相検出部と波面補償部
をつなぐ演算処理部」に相当する。The above-mentioned laser interferometer 1 corresponds to a “phase detector for detecting the disturbance of the phase of the wavefront” of the adaptive optical system, and the actuator 3 corresponds to “a wavefront compensator for compensating the disturbance of the phase of the wavefront”. And the control device 7 correspond to an “operation processing unit that connects the phase detection unit and the wavefront compensation unit”.
【００２２】この図に模式的に示した光路差補正用可変
形鏡４とアクチュエータ素子３1 ，３2 ，３3 を有する
アクチュエータ３においては、マスク上の座標の（ｉ，
ｊ）における光路長が基本光路長より短かったため、そ
の点に対応する光路差補正用可変形鏡４のアクチュエー
タ素子３2 を短縮して、光路差補正用可変形鏡４の反射
面のその部分を凹上にして光路差を補償している。[0022] In the actuator 3 having this figure schematically shows the optical path difference compensation deformable mirror 4 and the actuator element 3 1, 3 2, 3 3, the coordinates on the mask (i,
Since the optical path length is shorter than the basic optical path length in j), and in shortening the actuator element 3 and second optical path difference compensation deformable mirror 4 that corresponds to that point, that portion of the reflecting surface of the optical path difference compensation deformable mirror 4 Are made concave to compensate for the optical path difference.
【００２３】このように、光路差補正用可変形鏡４の各
点の位置を調整してマスクの仮想位置と露光対象の間の
光路差を補償した後に、マスク９を光軸上に移動し、投
影露光用光源８から露光光を放射させて、マスク９に形
成された回路パターンを露光対象６の全表面に鮮明に露
光する。After the position of each point of the deformable mirror 4 for optical path difference correction is adjusted to compensate for the optical path difference between the virtual position of the mask and the object to be exposed, the mask 9 is moved on the optical axis. Exposure light is emitted from the projection exposure light source 8 to clearly expose the entire surface of the exposure target 6 with the circuit pattern formed on the mask 9.
【００２４】光路長を測定するマスク上の座標の（ｉ，
ｊ）点と光路差補正用可変形鏡４のアクチュエータ素子
３1 ，３2 ，３3 ・・・の可動端の位置を一致させる
と、アクチュエータ素子３1 ，３2 ，３3 ・・・によっ
て移動する光路差補正用可変形鏡４の座標（ｉｊ）の補
正量は光路差Δｄijに対応することになる。なお、この
光路差Δｄijは点（ｉｊ）における、レンズの屈折率、
雰囲気の屈折率、露光対象であるウェーハの反り等によ
って発生する。The coordinates (i,
j) When the positions of the movable ends of the actuator elements 3 1 , 3 2 , 3 3, ... of the optical path difference correcting deformable mirror 4 coincide with each other, the actuator elements 3 1 , 3 2 , 3 3 ,. The correction amount of the coordinates (ij) of the moving optical path difference correcting deformable mirror 4 corresponds to the optical path difference Δd ij . Note that this optical path difference Δd ij is the refractive index of the lens at the point (ij),
This is caused by the refractive index of the atmosphere, the warpage of the wafer to be exposed, and the like.
【００２５】[0025]
【実施例】以下、本発明の投影露光方法および投影露光
装置の実施例を説明する。図２、図３は、一実施例の投
影露光方法とその装置の説明図である。この図におい
て、１はレーザ干渉計、２1 は半透明平面鏡、２2 は平
面鏡、３はアクチュエータ、４は光路差補正用可変形
鏡、５は投影露光用光学系、６は露光対象、７は制御装
置、８は投影露光用光源、９はマスクである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the projection exposure method and the projection exposure apparatus according to the present invention will be described below. 2 and 3 are explanatory views of a projection exposure method and an apparatus according to one embodiment. In this figure, 1 is a laser interferometer, 2 1 is a translucent plane mirror, 2 2 is a plane mirror, 3 is an actuator, 4 is a deformable mirror for correcting an optical path difference, 5 is a projection exposure optical system, 6 is an exposure object, 7 Denotes a control device, 8 denotes a light source for projection exposure, and 9 denotes a mask.
【００２６】この図２と図３を用いて本発明の投影露光
装置およびこの投影露光装置を用いて投影露光する方法
を説明する。第１段階（図２参照）〔この段階では、被
露光面に回路パターンを投影するに先立って、この投影
露光装置の光学系の露光領域内の各点の光路長を測定し
て光路差を補償する。〕すなわち、Ａｒイオンレーザ
（発振波長３６４ｎｍ）を用いたレーザ干渉計１から放
射される可干渉光を半透明平面鏡２1 によって反射さ
せ、半透明平面鏡２1 によって反射された可干渉光を平
面鏡２2 によって反射させ、平面鏡２2 によって反射さ
れた可干渉光を２００ｍｍ角内に１０ｍｍピッチで２１
×２１点に配置されたピエゾ素子からなるアクチュエー
タ３によって反射面の形状を変化することができ、合成
石英の表面にｉ線の反射率が１００％になるように誘電
体多層膜が形成された光路差補正用可変形鏡４によって
反射させ、光路差補正用可変形鏡４によって反射された
可干渉光を投影露光用光学系５を透過させ、感光性レジ
スト膜を有する半導体ウェーハ等の露光対象６の表面に
入射させる。そして、露光対象６の表面によって反射さ
れた可干渉光は上記の経路を逆に辿ってレーザ干渉計１
に帰還して、その光路長が測定される。A projection exposure apparatus according to the present invention and a method for performing projection exposure using the projection exposure apparatus will be described with reference to FIGS. First stage (see FIG. 2) [In this stage, before projecting the circuit pattern on the surface to be exposed, the optical path length of each point in the exposure area of the optical system of the projection exposure apparatus is measured to determine the optical path difference. Compensate. ] That, Ar ion laser is reflected coherent light emitted from the laser interferometer 1 using (oscillation wavelength 364 nm) by a semi-transparent plane mirror 2 1, the semi-transparent plane mirror 2 1 plane mirror coherent light reflected by the 2 2 is reflected by at 10mm pitch coherent light reflected by the plane mirror 2 2 within 200mm angle 21
The shape of the reflecting surface can be changed by the actuators 3 composed of piezo elements arranged at × 21 points, and a dielectric multilayer film is formed on the surface of the synthetic quartz so that the i-line reflectance becomes 100%. The coherent light reflected by the optical path difference correcting deformable mirror 4 and the coherent light reflected by the optical path difference correcting deformable mirror 4 are transmitted through the projection exposure optical system 5 to be exposed on a semiconductor wafer or the like having a photosensitive resist film. 6 is incident on the surface. Then, the coherent light reflected by the surface of the exposure object 6 reverses the above-described path and travels through the laser interferometer 1.
And the optical path length is measured.
【００２７】この際、上記のレーザ干渉計１から放射さ
れる可干渉光を露光領域内で走査することによって、露
光領域内の各点の光路長を測定することができる。露光
領域の各点の光路長の測定結果は制御装置７に入力さ
れ、ここで露光領域内における各点の光軸からの距離
と、その点における光路長から、露光対象６の平坦性の
ずれや光学系中の雰囲気等の環境によって生じる光路差
を演算し、その光路差に相当する信号を反射面の形状を
変化するアクチュエータ３に印加することによって、光
路差補正用可変形鏡４の反射面の形状を変化して光路差
を最小化する。At this time, by scanning the coherent light emitted from the laser interferometer 1 in the exposure area, the optical path length of each point in the exposure area can be measured. The measurement result of the optical path length of each point in the exposure area is input to the control device 7, where the deviation of the flatness of the exposure target 6 from the distance from the optical axis of each point in the exposure area and the optical path length at that point. The optical path difference caused by the environment such as the atmosphere in the optical system or the like is calculated, and a signal corresponding to the optical path difference is applied to the actuator 3 that changes the shape of the reflecting surface, thereby the reflection of the deformable mirror 4 for correcting the optical path difference. The shape of the surface is changed to minimize the optical path difference.
【００２８】第２段階（図３参照） 〔この段階では、第１段階によって光路差を補償した光
路差補正用可変形鏡４を用いてマスクの回路パターンを
被露光面を露光する。〕すなわち、平面鏡２2 と半透明
平面鏡２1 の間にレチクル等のマスク９を挿入し、この
マスク９にその光軸上に配置されている水銀のｉ線を用
いた投影露光用光源８の露光光を半透明平面鏡２1 を通
して入射し、マスク９を透過した露光光を、平面鏡
２2 、光路差補正用可変形鏡４によって反射し、投影露
光用光学系５を通して露光対象６に縮小投影して、露光
対象の表面に形成されている感光性レジスト膜を露光す
る。Second Step (See FIG. 3) [In this step, the circuit pattern of the mask is exposed on the surface to be exposed using the optical path difference correcting deformable mirror 4 in which the optical path difference is compensated in the first step. ] In other words, the plane mirror 2 2 Insert the mask 9 of the reticle or the like between the semi-transparent plane mirror 2 1, of the mask 9 to the projection exposure light source 8 using the i-line of mercury is placed on its optical axis the exposure light incident through the semi-transparent plane mirror 2 1, the exposure light transmitted through the mask 9, the plane mirror 2 2, reflected by the optical path difference compensation deformable mirror 4, reduction projection exposure object 6 through the projection exposure optical system 5 Then, the photosensitive resist film formed on the surface of the exposure target is exposed.
【００２９】この実施例の投影露光装置を用いると、適
応光学系を使用しない従来の投影露光装置を用いた場合
に比べて、従来と同程度の鮮明なパターンが得られる面
積を約２０％拡大することができ、回路チップを大型化
することかできる。When the projection exposure apparatus of this embodiment is used, the area where a clear pattern comparable to the conventional one can be obtained is increased by about 20% as compared with the case where a conventional projection exposure apparatus which does not use an adaptive optical system is used. The size of the circuit chip can be increased.
【００３０】[0030]
【００３１】[0031]
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上説明したように、本発明による投影
露光方法あるいは投影露光装置によると、被露光面に平
坦性のずれに起因する光路差による焦点ぼけを最小限度
に抑えることができ、そのため、鮮明なパターンを得る
ことができる投影露光面積を拡大することができ、大型
の半導体集積回路装置等の製造技術分野において寄与す
るところが大きい。As described above, according to the projection exposure method or the projection exposure apparatus according to the present invention, defocusing due to an optical path difference due to a deviation in flatness of a surface to be exposed can be minimized. It is possible to increase the projection exposure area where a clear pattern can be obtained, which greatly contributes to the field of manufacturing technology for large semiconductor integrated circuit devices and the like.
【図１】本発明の投影露光方法とその装置の原理説明図
である。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of a projection exposure method and an apparatus according to the present invention.
【図２】一実施例の投影露光方法とその装置の説明図
（１）である。FIG. 2 is an explanatory view (1) of a projection exposure method and an apparatus according to an embodiment.
【図３】一実施例の投影露光方法とその装置の説明図
（２）である。FIG. 3 is an explanatory view (2) of a projection exposure method and an apparatus according to an embodiment.
【図４】従来の投影露光装置のチップレベリング装置の
説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a chip leveling device of a conventional projection exposure apparatus.
【図５】従来の投影露光装置のオートフォーカス装置の
説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of an autofocus device of a conventional projection exposure apparatus.
１ レーザ干渉計 ２1 半透明平面鏡 ２2 平面鏡 ３ アクチュエータ ３1 ，３2 ，３3 アクチュエータ素子 ４ 光路差補正用可変形鏡 ５ 投影露光用光学系 ６ 露光対象 ７ 制御装置 ８ 投影露光用光源 ９ マスクDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser interferometer 2 1 Translucent plane mirror 2 2 Plane mirror 3 Actuator 3 1 , 3 2 , 3 3 Actuator element 4 Optical path difference correction deformable mirror 5 Projection exposure optical system 6 Exposure target 7 Control device 8 Projection exposure light source 9 mask
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 7/20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/027 G03F 7/20
Claims (4)
射し、該マスクを透過した露光光を反射鏡に入射し、該
反射鏡による反射光を被露光面に投影する投影露光方法
であって、該反射鏡の反射面の形状を被露光面の平坦性
のずれ等によって生じる光路差を補償するように制御す
ることを特徴とする投影露光方法。An exposure light emitted from a light source is incident on a mask, and the exposure light transmitted through the mask is incident on a reflecting mirror.
Projection exposure method for projecting light reflected by a reflector onto a surface to be exposed
Wherein a shape of a reflecting surface of the reflecting mirror is controlled so as to compensate for an optical path difference caused by a deviation in flatness of a surface to be exposed or the like.
る光路差をレーザー干渉計によって測定し、その測定結
果によって反射鏡の反射面の形状を制御することを特徴
とする請求項１記載の投影露光方法。2. The method according to claim 1, which is caused by a deviation in flatness of a surface to be exposed.
Optical path difference is measured by a laser interferometer and the
The shape of the reflecting surface of the reflecting mirror is controlled by the result
The projection exposure method according to claim 1, wherein
過するマスクと、該マスクを透過した露光光を反射して
被露光面の平坦性のずれ等によって生じる光路差を補償
する制御装置を具えることを特徴とする投影露光装置。 3. A light source and exposure light emitted from the light source.
Passing through the mask and reflecting the exposure light transmitted through the mask
Compensates for optical path differences caused by deviations in flatness of the surface to be exposed
A projection exposure apparatus, comprising:
る光路差を測定するレーザー干渉計と、その測定結果に
よって反射鏡の反射面の形状を変化する制御装置を具え
ることを特徴とする請求項３記載の投影露光装置。4. It is caused by deviation of flatness of a surface to be exposed.
Laser interferometer that measures the optical path difference
Therefore, a control device for changing the shape of the reflecting surface of the reflecting mirror is provided.
4. The projection exposure apparatus according to claim 3, wherein:
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| JP06027393A JP3295860B2 (en) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | Projection exposure method and apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (1)
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