JP3331686B2 - 露光方法及び露光装置 - Google Patents
露光方法及び露光装置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
- 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
- G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
- G03F9/7023—Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
- G03F9/7026—Focusing
-
- 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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- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は露光方法及び露光装置に
関する。本発明は、例えば電子材料（半導体装置等）の
製造の際に用いる露光方法及び露光装置として利用する
ことができる。
関する。本発明は、例えば電子材料（半導体装置等）の
製造の際に用いる露光方法及び露光装置として利用する
ことができる。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の高集積化にともない、半導
体装置に形成するパターンの段差は厳しくなっている。
パターン形成のためのフォトリソグラフィ工程における
露光の際、フォーカスのマージンは実際のパターン上で
余裕を持っているわけではなく、フォーカスのわずかな
ずれによりパターンが形成されなくなることも生ずるに
至ってきた。
体装置に形成するパターンの段差は厳しくなっている。
パターン形成のためのフォトリソグラフィ工程における
露光の際、フォーカスのマージンは実際のパターン上で
余裕を持っているわけではなく、フォーカスのわずかな
ずれによりパターンが形成されなくなることも生ずるに
至ってきた。
【０００３】従来より用いられている露光機のフォーカ
ス系を、図５（ａ）に示す。この方式では、あらかじめ
設定されたベストフォーカスになるレンズ１４と被露光
材であるウェハーの露光面３０との距離ｄ1 を入力して
おく。即ち図５（ｂ）に示すように、光源１１であるＬ
ＥＤから出た光線が露光面３０で反射し、位置検出セン
サー１５に入る。その位置から露光面３０とレンズ１４
の距離を求め、ｄ1 に合わせることにより、ベストフォ
ーカス位置にステージを動かしている。
ス系を、図５（ａ）に示す。この方式では、あらかじめ
設定されたベストフォーカスになるレンズ１４と被露光
材であるウェハーの露光面３０との距離ｄ1 を入力して
おく。即ち図５（ｂ）に示すように、光源１１であるＬ
ＥＤから出た光線が露光面３０で反射し、位置検出セン
サー１５に入る。その位置から露光面３０とレンズ１４
の距離を求め、ｄ1 に合わせることにより、ベストフォ
ーカス位置にステージを動かしている。
【０００４】しかしこの方法では、光線がレンズ１４を
通っていないので、レンズ１４の状態を加味できない。
ベストフォーカスの決定は、パターンの微細化にともな
い、本来測長ＳＥＭの最適形状（図６に示すように、フ
ォトレジストＰＲの最適形状は、パターンが同じピッチ
であるようにしなければならない）から求めなくてはな
らないものであるため、結局上記の手法ではスループッ
トが悪いなどの問題が生じる。
通っていないので、レンズ１４の状態を加味できない。
ベストフォーカスの決定は、パターンの微細化にともな
い、本来測長ＳＥＭの最適形状（図６に示すように、フ
ォトレジストＰＲの最適形状は、パターンが同じピッチ
であるようにしなければならない）から求めなくてはな
らないものであるため、結局上記の手法ではスループッ
トが悪いなどの問題が生じる。
【０００５】これに対して、露光波長と同じ波長を用い
て、レンズ中に光を通しフォーカスを求める手法があ
る。これはＴＴＬと称されている。この光学系を図７に
示す。レチクル２を通った光は、レンズ１４を通り、露
光面３０で反射し、再びレンズ１４を通り、レチクル２
に光が戻ってくる。レチクル２と露光面３０は光学的に
等価な位置にあるため、フォーカスがずれていると、レ
チクル２を通過できる光量が減少する。それゆえ、光量
が最大になる位置がベストフォーカス位置になる。この
方法は、レンズ１４の中を光が通過しているために日々
変化するレンズの状態を加味することができる。またス
ループットが良いという利点がある。
て、レンズ中に光を通しフォーカスを求める手法があ
る。これはＴＴＬと称されている。この光学系を図７に
示す。レチクル２を通った光は、レンズ１４を通り、露
光面３０で反射し、再びレンズ１４を通り、レチクル２
に光が戻ってくる。レチクル２と露光面３０は光学的に
等価な位置にあるため、フォーカスがずれていると、レ
チクル２を通過できる光量が減少する。それゆえ、光量
が最大になる位置がベストフォーカス位置になる。この
方法は、レンズ１４の中を光が通過しているために日々
変化するレンズの状態を加味することができる。またス
ループットが良いという利点がある。
【０００６】しかしこの方法は、露光波長と、同じ波長
の光を用いているため、実ウェハー上ではパターンが露
光されてしまうので用いにくい。また、実際には露光面
として、ミラー１２Ａ，１２Ｂを用いて反射させている
ため、実際の被露光材であるウェハー上の状態（パター
ン、レジスト、下地等の状態）が反映しない。更に測長
ＳＥＭを用いた時には、要求される適性露光量が求めら
れないという問題がある。
の光を用いているため、実ウェハー上ではパターンが露
光されてしまうので用いにくい。また、実際には露光面
として、ミラー１２Ａ，１２Ｂを用いて反射させている
ため、実際の被露光材であるウェハー上の状態（パター
ン、レジスト、下地等の状態）が反映しない。更に測長
ＳＥＭを用いた時には、要求される適性露光量が求めら
れないという問題がある。
【０００７】
【発明の目的】本発明は上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたもので、本発明は、実際の被露光材（実ウェハ
ー等）上の状態を加味したフォーカス決定を可能にし
て、フォーカス精度の向上を図り、また、被露光材（ウ
ェハー）の状態から露光の際の適性露光量も求める構成
にすることをも可能にできる露光方法及び露光装置を提
供することを目的とする。
なされたもので、本発明は、実際の被露光材（実ウェハ
ー等）上の状態を加味したフォーカス決定を可能にし
て、フォーカス精度の向上を図り、また、被露光材（ウ
ェハー）の状態から露光の際の適性露光量も求める構成
にすることをも可能にできる露光方法及び露光装置を提
供することを目的とする。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、レチ
クル上に配置したフォーカスマーク部分に光を通し、こ
れにより露光波長と同じ波長の光を光学系を通して被露
光材に照射してその反射光の光量により定めたフォーカ
ス位置と、形状から決定したフォーカス位置との差を予
め求めておき、該予め求めておいた差によって、レチク
ル上に配置したフォーカスマーク部分に光を通し、これ
により露光波長と同じ波長の光を光学系を通して被露光
材に照射してその反射光の光量により定めたフォーカス
位置を補正することにより、適正フォーカス位置を決定
する構成とした露光方法であって、これにより上記目的
を達成したものである。
クル上に配置したフォーカスマーク部分に光を通し、こ
れにより露光波長と同じ波長の光を光学系を通して被露
光材に照射してその反射光の光量により定めたフォーカ
ス位置と、形状から決定したフォーカス位置との差を予
め求めておき、該予め求めておいた差によって、レチク
ル上に配置したフォーカスマーク部分に光を通し、これ
により露光波長と同じ波長の光を光学系を通して被露光
材に照射してその反射光の光量により定めたフォーカス
位置を補正することにより、適正フォーカス位置を決定
する構成とした露光方法であって、これにより上記目的
を達成したものである。
【００１１】請求項２の発明は、レチクル上に配置した
フォーカスマーク部分のみに光が通る構成で光学系にブ
ラインドを配置し、これにより露光波長と同じ波長の光
を光学系を通して被露光材に照射してその反射光により
フォーカス位置のデータを求めるとともに、レチクル上
に配置したフォーカスマーク部分に光を通し、これによ
り露光波長と同じ波長の光を光学系を通して被露光材に
照射してその反射光により定めたフォーカス位置と、形
状から決定したフォーカス位置との差を予め求めてお
き、前記データと該差とから適正フォーカス位置を決定
する構成とした請求項１に記載の露光方法であって、こ
れにより上記目的を達成したものである。
フォーカスマーク部分のみに光が通る構成で光学系にブ
ラインドを配置し、これにより露光波長と同じ波長の光
を光学系を通して被露光材に照射してその反射光により
フォーカス位置のデータを求めるとともに、レチクル上
に配置したフォーカスマーク部分に光を通し、これによ
り露光波長と同じ波長の光を光学系を通して被露光材に
照射してその反射光により定めたフォーカス位置と、形
状から決定したフォーカス位置との差を予め求めてお
き、前記データと該差とから適正フォーカス位置を決定
する構成とした請求項１に記載の露光方法であって、こ
れにより上記目的を達成したものである。
【００１２】請求項３の発明は、レチクル上に配置した
フォーカスマーク部分のみに光が通る構成で光学系にブ
ラインドを配置し、これにより露光波長と同じ波長の光
を光学系を通して被露光材に照射してその反射光を光検
出器を通し、該光検出器により下地での反射率を求め、
これと下地への透過量から基板に吸収される光量を求
め、この光量とレジストの種類を含む基板状態からパタ
ーン形成に最適な露光量を求めることを特徴とする露光
方法であって、これにより上記目的を達成したものであ
る。
フォーカスマーク部分のみに光が通る構成で光学系にブ
ラインドを配置し、これにより露光波長と同じ波長の光
を光学系を通して被露光材に照射してその反射光を光検
出器を通し、該光検出器により下地での反射率を求め、
これと下地への透過量から基板に吸収される光量を求
め、この光量とレジストの種類を含む基板状態からパタ
ーン形成に最適な露光量を求めることを特徴とする露光
方法であって、これにより上記目的を達成したものであ
る。
【００１３】請求項４の発明は、レチクル上に配置した
フォーカスマーク部分のみに光が通る構成で光学系にブ
ラインドを配置し、これにより露光波長と同じ波長の光
を光学系を通して被露光材に照射してその反射光の光量
によりフォーカス位置を決定するとともに、該反射光は
光検出器を通し、該光検出器により下地での反射率を求
め、これと下地への透過量からレジストを含む基板内に
吸収される光量を求め、この光量とレジストの種類を含
む基板の状態からパターン形成に最適な露光量を求める
ことを特徴とする露光方法であって、これにより上記目
的を達成したものである。
フォーカスマーク部分のみに光が通る構成で光学系にブ
ラインドを配置し、これにより露光波長と同じ波長の光
を光学系を通して被露光材に照射してその反射光の光量
によりフォーカス位置を決定するとともに、該反射光は
光検出器を通し、該光検出器により下地での反射率を求
め、これと下地への透過量からレジストを含む基板内に
吸収される光量を求め、この光量とレジストの種類を含
む基板の状態からパターン形成に最適な露光量を求める
ことを特徴とする露光方法であって、これにより上記目
的を達成したものである。
【００１４】請求項５の発明は、レチクル上に配置した
フォーカスマーク部分のみに光が通る構成で光学系にブ
ラインドを配置し、これにより露光波長と同じ波長の光
を光学系を通して被露光材に照射してその反射光の光量
を求め、該光量が最大になる位置を求めることによりフ
ォーカス位置を決定し、その後前記ブラインドを開いて
本露光を行うことを可能ならしめた露光装置であって、
これにより上記目的を達成したものである。
フォーカスマーク部分のみに光が通る構成で光学系にブ
ラインドを配置し、これにより露光波長と同じ波長の光
を光学系を通して被露光材に照射してその反射光の光量
を求め、該光量が最大になる位置を求めることによりフ
ォーカス位置を決定し、その後前記ブラインドを開いて
本露光を行うことを可能ならしめた露光装置であって、
これにより上記目的を達成したものである。
【００１５】請求項６の発明は、複数回の露光を行う場
合に、1露光毎に前記ブラインドを用いたフォーカス位
置の決定を行って露光する構成とした請求項５に記載の
露光装置であって、これにより上記目的を達成したもの
である。
合に、1露光毎に前記ブラインドを用いたフォーカス位
置の決定を行って露光する構成とした請求項５に記載の
露光装置であって、これにより上記目的を達成したもの
である。
【００１６】本発明は、露光波長と同じ波長の光をレン
ズを通過させてベストフォーカスを決定する際、レチク
ル上に配置したフォーカスマーク部分のみに露光光が通
るようにレチクルの前または後の光学系にブラインドを
配置し、これにより実ウェハー等実際の被露光材上での
反射光を用いてフォーカスを決定する露光方法及び露光
装置として具体化できる。
ズを通過させてベストフォーカスを決定する際、レチク
ル上に配置したフォーカスマーク部分のみに露光光が通
るようにレチクルの前または後の光学系にブラインドを
配置し、これにより実ウェハー等実際の被露光材上での
反射光を用いてフォーカスを決定する露光方法及び露光
装置として具体化できる。
【００１７】また、光学系中に位相を変えずに光量を増
加（反射光を増幅）させる素子・装置を設けるか、また
は、光量の増加させた光源を配置して光強度を増加させ
る態様で実施することができる。
加（反射光を増幅）させる素子・装置を設けるか、また
は、光量の増加させた光源を配置して光強度を増加させ
る態様で実施することができる。
【００１８】また、上記のようにして決定したフォーカ
スと、形状から決定したベストフォーカスとのオフセッ
ト量を入力することにより、ベストフォーカスで露光す
る構成で実施することができる。
スと、形状から決定したベストフォーカスとのオフセッ
ト量を入力することにより、ベストフォーカスで露光す
る構成で実施することができる。
【００１９】また、光学系に光検知器（光増幅器が光検
知器を兼ねることもできる）を設け、これにより下地で
の反射率を求め、これと下地への透過量から基板に吸収
される光量（主にレジスト内に吸収される光量と考えら
れる）を求め、この光量とレジスト等の種類から、パタ
ーン形成に最適な露光量を求める構成で実施することが
できる。
知器を兼ねることもできる）を設け、これにより下地で
の反射率を求め、これと下地への透過量から基板に吸収
される光量（主にレジスト内に吸収される光量と考えら
れる）を求め、この光量とレジスト等の種類から、パタ
ーン形成に最適な露光量を求める構成で実施することが
できる。
【００２０】
【作 用】本発明においては、露光波長と同じ波長の光
をレンズを通した後実際の被露光材（実ウェハー等）上
で反射させることにより、実ウェハー等実際の露光面上
の状態を加味させてフォーカスを決定でき、よってフォ
ーカス精度が向上する。また、被露光面（ウェハー等）
の反射率から、露光の際の適性露光量を求めることがで
きる。
をレンズを通した後実際の被露光材（実ウェハー等）上
で反射させることにより、実ウェハー等実際の露光面上
の状態を加味させてフォーカスを決定でき、よってフォ
ーカス精度が向上する。また、被露光面（ウェハー等）
の反射率から、露光の際の適性露光量を求めることがで
きる。
【００２１】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。但し本発明は、以下の実施例により限定さ
れるものではない。
て説明する。但し本発明は、以下の実施例により限定さ
れるものではない。
【００２２】実施例１ この実施例は、本発明を、微細化・集積化した半導体装
置の製造プロセスにおけるレジスト露光の際の露光技術
として具体化したものである。
置の製造プロセスにおけるレジスト露光の際の露光技術
として具体化したものである。
【００２３】本実施例の構成を、図１に示す。また本実
施例に用いるレチクル２ａ，２ｂには、図８に示すよう
に、フォーカス用のマークＭ1 ，Ｍ2 を配置する。この
とき、露光波長と同じ波長を用いるため、マークＭ1 ，
Ｍ2 の位置を、レチクル２ａ，２ｂごとに変えて配置す
る。その位置の座標に応じて、図１に示したブラインド
１ａ，１ｂ（ブラインドは、レチクル２前の１ａかレチ
クル２後の１ｂか、いずれか一方の位置にあればよい）
がフォーカスマークＭの対応部分だけ開くようにしてお
く。この状態でフォーカス測定を行う。
施例に用いるレチクル２ａ，２ｂには、図８に示すよう
に、フォーカス用のマークＭ1 ，Ｍ2 を配置する。この
とき、露光波長と同じ波長を用いるため、マークＭ1 ，
Ｍ2 の位置を、レチクル２ａ，２ｂごとに変えて配置す
る。その位置の座標に応じて、図１に示したブラインド
１ａ，１ｂ（ブラインドは、レチクル２前の１ａかレチ
クル２後の１ｂか、いずれか一方の位置にあればよい）
がフォーカスマークＭの対応部分だけ開くようにしてお
く。この状態でフォーカス測定を行う。
【００２４】図１を参照する。まず図示の如くフォーカ
スマークの部分Ｍだけを光線が通る。光はレンズ１４を
通り、被露光材３である実ウェハーで反射され、またレ
ンズ１４を通り、レチクル２に戻る。実際に露光に用い
る被露光材３（ウェハー）で反射させるために、レジス
ト、下地などの被露光面（ウェハー面）の情報も含んで
いる。また、ブラインド１ａまたは１ｂにより他の部分
は覆われているために、実パターン部分には露光されな
い。下地の情報を含んだ反射光は、ベストフォーカス時
はレチクル２と被露光材３（ウェハー）が光学的に等価
な位置になるため、ベストフォーカス時にレチクル２を
通過できる量が最大になる。その位置を求め、それがベ
ストフォーカス位置となる。
スマークの部分Ｍだけを光線が通る。光はレンズ１４を
通り、被露光材３である実ウェハーで反射され、またレ
ンズ１４を通り、レチクル２に戻る。実際に露光に用い
る被露光材３（ウェハー）で反射させるために、レジス
ト、下地などの被露光面（ウェハー面）の情報も含んで
いる。また、ブラインド１ａまたは１ｂにより他の部分
は覆われているために、実パターン部分には露光されな
い。下地の情報を含んだ反射光は、ベストフォーカス時
はレチクル２と被露光材３（ウェハー）が光学的に等価
な位置になるため、ベストフォーカス時にレチクル２を
通過できる量が最大になる。その位置を求め、それがベ
ストフォーカス位置となる。
【００２５】本実施例では、反射光は、ミラーを用いて
反射するとき（図７のＴＴＬ参照）よりも、実際の被露
光材３（実ウェハー）での反射の場合であるから、表面
の凹凸などにより反射光が減衰すると考えられる。そこ
で、反射光の光量を確保するために、強度の強いランプ
を別途使用する構成にすることができる。即ち、図１
（ｂ）に示す如く、本露光用の光源１１ａと、これより
強度の大きいフォーカス決定用高出力光源１１ｂを設け
て、両者を切換えられるように構成できる。また、反射
光がレチクル２に到達する前に反射光の強度を電気的に
増幅させる素子・装置である光増幅器１３を設置するの
が良い。但し、この際、反射光の位相は変化させない。
反射するとき（図７のＴＴＬ参照）よりも、実際の被露
光材３（実ウェハー）での反射の場合であるから、表面
の凹凸などにより反射光が減衰すると考えられる。そこ
で、反射光の光量を確保するために、強度の強いランプ
を別途使用する構成にすることができる。即ち、図１
（ｂ）に示す如く、本露光用の光源１１ａと、これより
強度の大きいフォーカス決定用高出力光源１１ｂを設け
て、両者を切換えられるように構成できる。また、反射
光がレチクル２に到達する前に反射光の強度を電気的に
増幅させる素子・装置である光増幅器１３を設置するの
が良い。但し、この際、反射光の位相は変化させない。
【００２６】ベストフォーカス決定後、ブラインド１ａ
または１ｂを全面開き、本露光を行う。
または１ｂを全面開き、本露光を行う。
【００２７】このフォーカスは、最初１回だけブライン
ドの開閉を行うことで、被露光材３（ウェハー）内の一
点だけで行うことができる。
ドの開閉を行うことで、被露光材３（ウェハー）内の一
点だけで行うことができる。
【００２８】また、１ショット（１回の露光）ごとにブ
ラインドの開閉を行うことで、ショットごとにベストフ
ォーカスを求めるより精度を高めることができる。
ラインドの開閉を行うことで、ショットごとにベストフ
ォーカスを求めるより精度を高めることができる。
【００２９】本実施例によれば、従来より高スループッ
トで精度良くベストフォーカスが求められる。
トで精度良くベストフォーカスが求められる。
【００３０】即ち、実ウェハー等実際の被露光材上での
反射光を用いるために、下地のフォーカスに与える影響
を加味でき、フォーカス精度が向上する。また、実際の
被露光材（実ウェハー）上での反射光を用いるため、鏡
面で反射させた時より形状から求めたフォーカスとのオ
フセット量がばらつかなくなり、フォーカス精度が向上
する。かつ１ショットごとのベストフォーカスを決定で
きるので、厳しい条件の時は１ショットごとにベストフ
ォーカスを決定するようにするのがよい。通常は、１ウ
ェハーについてフォーカスを定めて実施することができ
る。また本実施例によれば、フォーカス決定までのスル
ープットが向上する。
反射光を用いるために、下地のフォーカスに与える影響
を加味でき、フォーカス精度が向上する。また、実際の
被露光材（実ウェハー）上での反射光を用いるため、鏡
面で反射させた時より形状から求めたフォーカスとのオ
フセット量がばらつかなくなり、フォーカス精度が向上
する。かつ１ショットごとのベストフォーカスを決定で
きるので、厳しい条件の時は１ショットごとにベストフ
ォーカスを決定するようにするのがよい。通常は、１ウ
ェハーについてフォーカスを定めて実施することができ
る。また本実施例によれば、フォーカス決定までのスル
ープットが向上する。
【００３１】実施例２ 本発明者の知見によれば、鏡で光を反射させることによ
り求めたＴＴＬ（図７参照）のベストフォーカスと、測
長ＳＥＭなどで形状から求めたベストフォーカスには、
ある一定のオフセットがある。この実施例は、この知見
に基づくものである。
り求めたＴＴＬ（図７参照）のベストフォーカスと、測
長ＳＥＭなどで形状から求めたベストフォーカスには、
ある一定のオフセットがある。この実施例は、この知見
に基づくものである。
【００３２】鏡で光を反射させることにより求めたＴＴ
Ｌのベストフォーカスと測長ＳＥＭなどで形状から求め
たベストフォーカスとのオフセットを示すのが、図２で
ある。また、下記表１にこのようなデータを示す。表１
のデータは、ノボラック系レジストを用いた場合のもの
である。
Ｌのベストフォーカスと測長ＳＥＭなどで形状から求め
たベストフォーカスとのオフセットを示すのが、図２で
ある。また、下記表１にこのようなデータを示す。表１
のデータは、ノボラック系レジストを用いた場合のもの
である。
【００３３】
【表１】
【００３４】図２は約１ケ月にわたり、Ｓｉ上にレジス
トを塗布してＴＴＬから求めたベストフォーカスと、測
長ＳＥＭから求めたフォーカスとをプロットしたもので
ある。一定のオフセットを持っていることがわかる。そ
のオフセットの結果が表１で、他の２種類のレジストと
のオフセットを示している。
トを塗布してＴＴＬから求めたベストフォーカスと、測
長ＳＥＭから求めたフォーカスとをプロットしたもので
ある。一定のオフセットを持っていることがわかる。そ
のオフセットの結果が表１で、他の２種類のレジストと
のオフセットを示している。
【００３５】本実施例において、実施例１と同様の手法
を用いることにより実際の被露光材（実ウェハー）上で
の反射を用いてフォーカスを決定できる。それゆえ、被
露光材（ウェハー）と鏡との段差を考慮する必要がなく
なり、ばらつきの小さいオフセット量が測定でき、短い
期間でのオフセット量の決定が可能になる。
を用いることにより実際の被露光材（実ウェハー）上で
の反射を用いてフォーカスを決定できる。それゆえ、被
露光材（ウェハー）と鏡との段差を考慮する必要がなく
なり、ばらつきの小さいオフセット量が測定でき、短い
期間でのオフセット量の決定が可能になる。
【００３６】そのオフセット量を入力することにより、
実施例１のフォーカスをソフトを用いて自動的にオフセ
ットを加味したフォーカスにすることができ、更にフォ
ーカス精度を向上させることができた。
実施例１のフォーカスをソフトを用いて自動的にオフセ
ットを加味したフォーカスにすることができ、更にフォ
ーカス精度を向上させることができた。
【００３７】実施例３ 本実施例の構成を、図４にフロー図で示す。この実施例
は、本発明者による以下の知見に基づくものである。
は、本発明者による以下の知見に基づくものである。
【００３８】レジストのパターン形成には、レジスト内
に吸収される光量が関与している（レジスト以外の表面
の状態もある程度関与していると考えられる）。このレ
ジストＰＲにおける光吸収と、入射光、反射光、透過光
の関係を図３に示す。
に吸収される光量が関与している（レジスト以外の表面
の状態もある程度関与していると考えられる）。このレ
ジストＰＲにおける光吸収と、入射光、反射光、透過光
の関係を図３に示す。
【００３９】本実施例においては、図３に示す原理に基
づき、あらかじめ下地とレジストを変化させ最適パター
ンが形成される露光量からレジスト内に吸収されるのに
最適な光量を求めておく。
づき、あらかじめ下地とレジストを変化させ最適パター
ンが形成される露光量からレジスト内に吸収されるのに
最適な光量を求めておく。
【００４０】本実施例では、実施例１と同様の光学系を
用い、この光学系を光が通過する際、光増幅器１３（図
１参照）を光強度検知器として兼用して、この中を通る
入射光と反射光の量も同時に求める。ま下地を決定する
ことにより、レジストから下地への透過した光量がわか
る。入射光、反射光、透過光の量がわかるため、レジス
ト内に吸収される光量がわかり、入射光のうち何％がレ
ジストに吸収されるかという光量の割合がわかる。
用い、この光学系を光が通過する際、光増幅器１３（図
１参照）を光強度検知器として兼用して、この中を通る
入射光と反射光の量も同時に求める。ま下地を決定する
ことにより、レジストから下地への透過した光量がわか
る。入射光、反射光、透過光の量がわかるため、レジス
ト内に吸収される光量がわかり、入射光のうち何％がレ
ジストに吸収されるかという光量の割合がわかる。
【００４１】露光量と吸収の割合から、あらかじめ下地
ごとに求めておいた吸収量になるまで露光することによ
り、最適パターンを形成する最適露光量を求めることが
できる。
ごとに求めておいた吸収量になるまで露光することによ
り、最適パターンを形成する最適露光量を求めることが
できる。
【００４２】こき方法により高スループットで最適露光
量を求めることができる。この方法をフロー図で示した
のが、図４である。即ち、図４に示す如く、本実施例で
は、レジストごとにパターン形成に最適な光吸収量を求
めてデータ化しておき（３１ａ）、一方、下地の光透過
率を測定して、データベース化しておく（３１ｂ）。
量を求めることができる。この方法をフロー図で示した
のが、図４である。即ち、図４に示す如く、本実施例で
は、レジストごとにパターン形成に最適な光吸収量を求
めてデータ化しておき（３１ａ）、一方、下地の光透過
率を測定して、データベース化しておく（３１ｂ）。
【００４３】実施例１の光学系により、光検知器（光増
幅素子器が兼ねていてよい）より入射光と、反射光との
測定を汚行（３２）。この測定結果と、上記データベー
ス化した（３１ｂ）情報とにより、レジスト内に吸収さ
れる光量が入射光に対してわかる（３３）。また、入射
光に対する吸収量の割合がわかる（３４）。また、露光
量に対する吸収量の割合がわかる（３５）。上記と、予
めデータ化（３１ａ）してあった情報とから、最適露光
量が被露光材（ウェハー）ごとに決定できるのである
（３６）。
幅素子器が兼ねていてよい）より入射光と、反射光との
測定を汚行（３２）。この測定結果と、上記データベー
ス化した（３１ｂ）情報とにより、レジスト内に吸収さ
れる光量が入射光に対してわかる（３３）。また、入射
光に対する吸収量の割合がわかる（３４）。また、露光
量に対する吸収量の割合がわかる（３５）。上記と、予
めデータ化（３１ａ）してあった情報とから、最適露光
量が被露光材（ウェハー）ごとに決定できるのである
（３６）。
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば、実際の被露光材（実ウ
ェハー等）上の状態を加味したフォーカス決定を可能に
して、フォーカス精度の向上を図り、また、被露光材
（ウェハー）の状態から露光の際の適性露光量も求める
構成にすることをも可能にした露光方法及び露光装置を
提供することができた。
ェハー等）上の状態を加味したフォーカス決定を可能に
して、フォーカス精度の向上を図り、また、被露光材
（ウェハー）の状態から露光の際の適性露光量も求める
構成にすることをも可能にした露光方法及び露光装置を
提供することができた。
【図１】実施例１の構成を示す図である。
【図２】実施例２を説明するための図である。
【図３】実施例３を説明するための図である。
【図４】実施例３を示すフロー図である。
【図５】従来技術を示す図である。
【図６】レジスト最適形状の説明図である。
【図７】従来のＴＴＬオートフォーカス系の説明図であ
る。
る。
【図８】レチクルのフォーカスマーク配線例を示す図で
ある。
ある。
１１，１１ａ，１１ｂ 光源 １ａ，１ｂ ブラインド ２ レチクル ３ 被露光材（実ウェハー） Ｍ，Ｍ1 ，Ｍ2 フォーカスマーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−155913（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−168112（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−137421（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−77744（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−139715（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−47926（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−260391（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−55430（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 9/00
Claims (6)
- 【請求項１】レチクル上に配置したフォーカスマーク部
分に光を通し、これにより露光波長と同じ波長の光を光
学系を通して被露光材に照射してその反射光の光量によ
り定めたフォーカス位置と、形状から決定したフォーカ
ス位置との差を予め求めておき、該予め求めておいた差
によって、レチクル上に配置したフォーカスマーク部分
に光を通し、これにより露光波長と同じ波長の光を光学
系を通して被露光材に照射してその反射光の光量により
定めたフォーカス位置を補正することにより、適正フォ
ーカス位置を決定する構成とした露光方法。 - 【請求項２】レチクル上に配置したフォーカスマーク部
分のみに光が通る構成で光学系にブラインドを配置し、
これにより露光波長と同じ波長の光を光学系を通して被
露光材に照射してその反射光によりフォーカス位置のデ
ータを求めるとともに、 レチクル上に配置したフォーカスマーク部分に光を通
し、これにより露光波長と同じ波長の光を光学系を通し
て被露光材に照射してその反射光により定めたフォーカ
ス位置と、形状から決定したフォーカス位置との差を予
め求めておき、 前記データと該差とから適正フォーカス位置を決定する
構成とした請求項１に記載の露光方法。 - 【請求項３】レチクル上に配置したフォーカスマーク部
分のみに光が通る構成で光学系にブラインドを配置し、
これにより露光波長と同じ波長の光を光学系を通して被
露光材に照射してその反射光を光検出器を通し、該光検
出器により下地での反射率を求め、これと下地への透過
量から基板に吸収される光量を求め、この光量とレジス
トの種類を含む基板状態からパターン形成に最適な露光
量を求めることを特徴とする露光方法。 - 【請求項４】レチクル上に配置したフォーカスマーク部
分のみに光が通る構成で光学系にブラインドを配置し、
これにより露光波長と同じ波長の光を光学系を通して被
露光材に照射してその反射光の光量によりフォーカス位
置を決定するとともに、該反射光は光検出器を通し、該
光検出器により下地での反射率を求め、これと下地への
透過量からレジストを含む基板内に吸収される光量を求
め、この光量とレジストの種類を含む基板の状態からパ
ターン形成に最適な露光量を求めることを特徴とする露
光方法。 - 【請求項５】レチクル上に配置したフォーカスマーク部
分のみに光が通る構成で光学系にブラインドを配置し、
これにより露光波長と同じ波長の光を光学系を通して被
露光材に照射してその反射光の光量を求め、該光量が最
大になる位置を求めることによりフォーカス位置を決定
し、その後前記ブラインドを開いて本露光を行うことを
可能ならしめた露光装置。 - 【請求項６】複数回の露光を行う場合に、1露光毎に前
記ブラインドを用いたフォーカス位置の決定を行って露
光する構成とした請求項５に記載の露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18901493A JP3331686B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 露光方法及び露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18901493A JP3331686B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 露光方法及び露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07226355A JPH07226355A (ja) | 1995-08-22 |
| JP3331686B2 true JP3331686B2 (ja) | 2002-10-07 |
Family
ID=16233862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18901493A Expired - Fee Related JP3331686B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 露光方法及び露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3331686B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100781297B1 (ko) | 2005-11-09 | 2007-11-30 | 삼성전자주식회사 | 기판 노광 공정에서의 베스트 포커스 결정 방법 및 이의수행이 가능한 기판 노광 장치 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP18901493A patent/JP3331686B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07226355A (ja) | 1995-08-22 |
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