JP3501065B2 - 露光装置の調整方法及び露光装置 - Google Patents
露光装置の調整方法及び露光装置Info
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- JP3501065B2 JP3501065B2 JP2000030633A JP2000030633A JP3501065B2 JP 3501065 B2 JP3501065 B2 JP 3501065B2 JP 2000030633 A JP2000030633 A JP 2000030633A JP 2000030633 A JP2000030633 A JP 2000030633A JP 3501065 B2 JP3501065 B2 JP 3501065B2
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- 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
- G03F7/70408—Interferometric lithography; Holographic lithography; Self-imaging lithography, e.g. utilizing the Talbot effect
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回折格子の溝パタ
ーンをホログラフィック露光法により作成するための光
学系を備える露光装置に関する。
ーンをホログラフィック露光法により作成するための光
学系を備える露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】回折格子を作成する方法として、いわゆ
るホログラフィック露光法とイオンビームエッチング法
との併用が知られている。この方法では、まず格子基板
の一つの面にフォトレジスト層を形成し、２束のレーザ
光を用いたホログラフィック露光によりそのフォトレジ
スト層上にレーザ光の干渉縞を発生させる。この露光に
より、フォトレジスト層内には干渉縞パターンと同一パ
ターンの潜像が形成される。こうして潜像の形成された
フォトレジスト層を所定の現像液で処理すると、潜像部
分のフォトレジストが除去され、フォトレジスト層には
上記干渉縞と同一パターンの溝が得られる。こうして溝
の形成されたフォトレジスト層に反応性イオンビームを
照射すると、フォトレジスト層の溝パターンと同一のパ
ターンで格子基板に溝が刻線される。
るホログラフィック露光法とイオンビームエッチング法
との併用が知られている。この方法では、まず格子基板
の一つの面にフォトレジスト層を形成し、２束のレーザ
光を用いたホログラフィック露光によりそのフォトレジ
スト層上にレーザ光の干渉縞を発生させる。この露光に
より、フォトレジスト層内には干渉縞パターンと同一パ
ターンの潜像が形成される。こうして潜像の形成された
フォトレジスト層を所定の現像液で処理すると、潜像部
分のフォトレジストが除去され、フォトレジスト層には
上記干渉縞と同一パターンの溝が得られる。こうして溝
の形成されたフォトレジスト層に反応性イオンビームを
照射すると、フォトレジスト層の溝パターンと同一のパ
ターンで格子基板に溝が刻線される。
【０００３】上記方法のホログラフィック露光法におい
て、フォトレジスト層に溝パターンの潜像を形成するに
は、所定位置に配置された格子基板に２束のレーザ光を
異なる方向から照射することによりそのフォトレジスト
層上に干渉縞を生成する光学系が用いられる。前記光学
系は、例えば、格子基板を保持する格子ホルダ、レーザ
光を発生する光源、光源の発したレーザ光を２束に分離
するためのビームスプリッタ、分離された各レーザ光が
ホルダに保持された格子基板の露光面に異なる方向から
照射されるように各レーザ光の光路を変更するための反
射鏡（平面鏡、球面鏡等）等の光学素子で構成される。
て、フォトレジスト層に溝パターンの潜像を形成するに
は、所定位置に配置された格子基板に２束のレーザ光を
異なる方向から照射することによりそのフォトレジスト
層上に干渉縞を生成する光学系が用いられる。前記光学
系は、例えば、格子基板を保持する格子ホルダ、レーザ
光を発生する光源、光源の発したレーザ光を２束に分離
するためのビームスプリッタ、分離された各レーザ光が
ホルダに保持された格子基板の露光面に異なる方向から
照射されるように各レーザ光の光路を変更するための反
射鏡（平面鏡、球面鏡等）等の光学素子で構成される。
【０００４】上記光学系において、フォトレジスト層上
に所望の干渉縞を生成するには、格子ホルダや光学素子
といった光学系の構成要素の配置及び向きを適切に設計
しなければならない。このような設計に関するパラメー
タは、レーザ光の波長や反射鏡の鏡面形状等に基づいて
理論的に算出することができるが、実際には、理論的に
求められる配置及び向きに構成要素を誤差無くセットす
ることは不可能である。従って、露光装置の光学系を構
成する際には、まず、理論に基づく設計に従って構成要
素の配置及び方向付けを機械的精度で行った上で、更に
何らかの方法で各構成要素の配置及び向きの調整を行う
必要がある。
に所望の干渉縞を生成するには、格子ホルダや光学素子
といった光学系の構成要素の配置及び向きを適切に設計
しなければならない。このような設計に関するパラメー
タは、レーザ光の波長や反射鏡の鏡面形状等に基づいて
理論的に算出することができるが、実際には、理論的に
求められる配置及び向きに構成要素を誤差無くセットす
ることは不可能である。従って、露光装置の光学系を構
成する際には、まず、理論に基づく設計に従って構成要
素の配置及び方向付けを機械的精度で行った上で、更に
何らかの方法で各構成要素の配置及び向きの調整を行う
必要がある。
【０００５】従来の露光装置では、例えば次のような手
順で光学系の構成要素の配置及び向きを調整していた。 （Ｓ１０１）設計通りに構成された光学系により格子面
に形成される溝の本数密度の分布パターンを表す関数
（以下、溝分布関数と呼ぶ） Ｎ（ｗ）＝ａｗ＋ｂｗ２＋ｃｗ３＋ｄｗ４ （１） の係数ａ、ｂ、ｃ、ｄを光学系の設計に関するパラメー
タから理論的に求める。ここで、ｗは格子面の中心を原
点とする格子面上の位置、Ｎは位置ｗにおける溝の本数
密度を表す。 （Ｓ１０２）フォトレジスト層を形成した格子基板をホ
ルダにセットして光源を点灯し、フォトレジスト層に溝
パターンの潜像を形成する（試し露光）。 （Ｓ１０３）潜像の形成されたフォトレジスト層を所定
の現像液で処理することにより潜像部分のフォトレジス
ト層を除去する。これにより、フォトレジスト層に溝パ
ターンが現れる（現像処理）。 （Ｓ１０４）現像処理によりフォトレジスト層に現れた
溝の本数密度を数点で測定する。 （Ｓ１０５）溝本数密度の各測定値と上記溝分布関数か
ら求められる理論値との間の誤差を求める。 （Ｓ１０６）上記誤差が所定量より大きければ、光学素
子の配置及び向きを微調整し、ステップＳ１０２以降の
作業を再度行う。一方、上記誤差が所定量より小さくな
ったら、調整を終了する。
順で光学系の構成要素の配置及び向きを調整していた。 （Ｓ１０１）設計通りに構成された光学系により格子面
に形成される溝の本数密度の分布パターンを表す関数
（以下、溝分布関数と呼ぶ） Ｎ（ｗ）＝ａｗ＋ｂｗ２＋ｃｗ３＋ｄｗ４ （１） の係数ａ、ｂ、ｃ、ｄを光学系の設計に関するパラメー
タから理論的に求める。ここで、ｗは格子面の中心を原
点とする格子面上の位置、Ｎは位置ｗにおける溝の本数
密度を表す。 （Ｓ１０２）フォトレジスト層を形成した格子基板をホ
ルダにセットして光源を点灯し、フォトレジスト層に溝
パターンの潜像を形成する（試し露光）。 （Ｓ１０３）潜像の形成されたフォトレジスト層を所定
の現像液で処理することにより潜像部分のフォトレジス
ト層を除去する。これにより、フォトレジスト層に溝パ
ターンが現れる（現像処理）。 （Ｓ１０４）現像処理によりフォトレジスト層に現れた
溝の本数密度を数点で測定する。 （Ｓ１０５）溝本数密度の各測定値と上記溝分布関数か
ら求められる理論値との間の誤差を求める。 （Ｓ１０６）上記誤差が所定量より大きければ、光学素
子の配置及び向きを微調整し、ステップＳ１０２以降の
作業を再度行う。一方、上記誤差が所定量より小さくな
ったら、調整を終了する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法では、
溝本数密度の誤差が十分に小さくなるまでに通常５〜１
０回も試し露光、現像処理及び溝本数密度の測定を繰り
返す必要があり、時間と手間がかかる。また、上記従来
の方法では、試し露光の度に別の新たな格子基板を使用
するか、又は先に使った格子基板から刻線済みのフォト
レジスト層を除去し、新たなフォトレジスト層を形成し
直さなければならず、無駄が多かった。更に、上記従来
の方法で達成される溝本数密度の精度は０．５本／ｍｍ
程度であり、それより高い精度を達成することはできな
かった。本発明はこのような課題を解決するために成さ
れたものであり、その目的とするところは、短時間で、
簡単に、しかも高精度で光学系の調整を行うことができ
るような露光装置の調整方法、及び、光学系の調整作業
を容易にするための手段を備える露光装置を提供するこ
とにある。
溝本数密度の誤差が十分に小さくなるまでに通常５〜１
０回も試し露光、現像処理及び溝本数密度の測定を繰り
返す必要があり、時間と手間がかかる。また、上記従来
の方法では、試し露光の度に別の新たな格子基板を使用
するか、又は先に使った格子基板から刻線済みのフォト
レジスト層を除去し、新たなフォトレジスト層を形成し
直さなければならず、無駄が多かった。更に、上記従来
の方法で達成される溝本数密度の精度は０．５本／ｍｍ
程度であり、それより高い精度を達成することはできな
かった。本発明はこのような課題を解決するために成さ
れたものであり、その目的とするところは、短時間で、
簡単に、しかも高精度で光学系の調整を行うことができ
るような露光装置の調整方法、及び、光学系の調整作業
を容易にするための手段を備える露光装置を提供するこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明に係る露光装置の調整方法は、２束の
光の干渉により回折格子の溝パターンを形成するための
露光装置の調整方法において、前記２束の光の干渉縞が
形成される面である露光面上に、所定の参照溝パターン
が形成された参照面を有する参照板を配置し、前記参照
面に２束の光を照射する手順、前記２束の光の干渉縞パ
ターンと前記参照溝パターンとにより形成されるモアレ
縞のパターンを観察する手順、及び前記格子面上で実際
に発生するモアレ縞のパターンが理論的に求められるパ
ターンと一致するように光学系の構成要素の配置及び向
きを調整する手順を含むことを特徴としている。
に成された本発明に係る露光装置の調整方法は、２束の
光の干渉により回折格子の溝パターンを形成するための
露光装置の調整方法において、前記２束の光の干渉縞が
形成される面である露光面上に、所定の参照溝パターン
が形成された参照面を有する参照板を配置し、前記参照
面に２束の光を照射する手順、前記２束の光の干渉縞パ
ターンと前記参照溝パターンとにより形成されるモアレ
縞のパターンを観察する手順、及び前記格子面上で実際
に発生するモアレ縞のパターンが理論的に求められるパ
ターンと一致するように光学系の構成要素の配置及び向
きを調整する手順を含むことを特徴としている。
【０００８】また、本発明に係る露光装置は、２束の光
の干渉により回折格子の溝パターンを形成するための露
光装置において、光源、該光源から２束の光を生成し、
該２束の光の干渉縞を所定の露光面上に形成するための
光学素子群、及び、格子基板の溝を刻線する面が前記露
光面上に配置されるように該格子基板を保持するための
格子ホルダを含む光学系、所定の参照溝パターンが形成
された参照面を有する参照板、及び前記光学系の各構成
要素の配置及び／又は向きを調整するための調整機構を
備えることを特徴としている。
の干渉により回折格子の溝パターンを形成するための露
光装置において、光源、該光源から２束の光を生成し、
該２束の光の干渉縞を所定の露光面上に形成するための
光学素子群、及び、格子基板の溝を刻線する面が前記露
光面上に配置されるように該格子基板を保持するための
格子ホルダを含む光学系、所定の参照溝パターンが形成
された参照面を有する参照板、及び前記光学系の各構成
要素の配置及び／又は向きを調整するための調整機構を
備えることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明に係る方法及び装置につい
て、図１及び図２を参照しながら具体的に説明する。
て、図１及び図２を参照しながら具体的に説明する。
【００１０】図１は、従来より知られている露光装置の
概略構成図である。この露光装置１では、レーザ光源
（波長４４１．６ｎｍのレーザ光を生成するＨｅ−Ｃｄ
レーザ）１１が発するレーザ光Ｌを第一の平面鏡１２で
反射した後、ビームスプリッタ１３で２方向に分離する
ことにより、２束のレーザ光Ｌ１及びＬ２を生成してい
る。第一のレーザ光Ｌ１は、第二の平面鏡１４及び第三
の反射鏡１５で反射された後、第一の空間フィルタ（対
物レンズ及びピンホールで構成されたもの）１６を通過
して球面波となり、格子ホルダ１７に保持された格子基
板１８の格子面を照明する。第二のレーザ光Ｌ２は、第
四の平面鏡１９及び第五の反射鏡２０で反射された後、
第二の空間フィルタ２１を通過して球面波となり、球面
鏡２２に入射する。球面鏡２２による反射の際、レーザ
光Ｌ２は球面波から非球面波に変化する。非球面波とな
ったレーザ光Ｌ２は格子基板１８の格子面を照明する。
概略構成図である。この露光装置１では、レーザ光源
（波長４４１．６ｎｍのレーザ光を生成するＨｅ−Ｃｄ
レーザ）１１が発するレーザ光Ｌを第一の平面鏡１２で
反射した後、ビームスプリッタ１３で２方向に分離する
ことにより、２束のレーザ光Ｌ１及びＬ２を生成してい
る。第一のレーザ光Ｌ１は、第二の平面鏡１４及び第三
の反射鏡１５で反射された後、第一の空間フィルタ（対
物レンズ及びピンホールで構成されたもの）１６を通過
して球面波となり、格子ホルダ１７に保持された格子基
板１８の格子面を照明する。第二のレーザ光Ｌ２は、第
四の平面鏡１９及び第五の反射鏡２０で反射された後、
第二の空間フィルタ２１を通過して球面波となり、球面
鏡２２に入射する。球面鏡２２による反射の際、レーザ
光Ｌ２は球面波から非球面波に変化する。非球面波とな
ったレーザ光Ｌ２は格子基板１８の格子面を照明する。
【００１１】露光装置１の光学系の設計パラメータにつ
いて図２を参照しながら説明する。図１のように構成さ
れた露光装置１において、露光面（格子基板１８の格子
面）に２束のレーザ光Ｌ１及びＬ２の干渉縞を発生させ
るために決定（調整）すべき設計パラメータは、第一の
空間フィルタ１６から露光面までのレーザ光Ｌ１の光路
長ｒＣ、第二の空間フィルタ２１から球面鏡２２までの
レーザ光Ｌ２の光路長ｐＤ、球面鏡２２から露光面まで
のレーザ光Ｌ２の光路長ｑＤ、球面鏡２２へのレーザ光
Ｌ２の入射角ηＤ、露光面への２束のレーザ光Ｌ１及び
Ｌ２の入射角γ及びδである。これらのパラメータを微
調整するため、光学系の各構成要素は、マイクロメータ
等から成る駆動機構上にマウントされている。
いて図２を参照しながら説明する。図１のように構成さ
れた露光装置１において、露光面（格子基板１８の格子
面）に２束のレーザ光Ｌ１及びＬ２の干渉縞を発生させ
るために決定（調整）すべき設計パラメータは、第一の
空間フィルタ１６から露光面までのレーザ光Ｌ１の光路
長ｒＣ、第二の空間フィルタ２１から球面鏡２２までの
レーザ光Ｌ２の光路長ｐＤ、球面鏡２２から露光面まで
のレーザ光Ｌ２の光路長ｑＤ、球面鏡２２へのレーザ光
Ｌ２の入射角ηＤ、露光面への２束のレーザ光Ｌ１及び
Ｌ２の入射角γ及びδである。これらのパラメータを微
調整するため、光学系の各構成要素は、マイクロメータ
等から成る駆動機構上にマウントされている。
【００１２】本発明に係る方法によって露光装置１の光
学系を調整する作業は、例えば次のようなステップで行
われる。
学系を調整する作業は、例えば次のようなステップで行
われる。
【００１３】（Ｓ１）露光面上に２束のレーザ光Ｌ１及
びＬ２の干渉縞を所望のパターンで発生させるための設
計パラメータの値を理論的に算出し、その設計パラメー
タに従って、光学系の構成要素を機械的精度で配置し、
各構成要素の向きを定める。 （Ｓ２）光学系が設計通りに構成された場合に格子基板
の格子面上に形成されるべき干渉縞の分布パターンを表
す関数（以下、干渉縞分布関数と呼ぶ） Ｎｆ（ｗ）＝ａ０ｗ＋ｂ０ｗ２＋ｃ０ｗ３＋ｄ０ｗ４ （２） の係数ａ０、ｂ０、ｃ０、ｄ０を、光学系の設計パラメ
ータから理論的に求める。ここで、ｗは格子ホルダ１７
にセットした格子基板１８の格子面の中心を原点とする
格子面上の位置、Ｎｆ（ｗ）は位置ｗにおける縞の本数
密度を表す。 （Ｓ３）既知の溝分布関数 Ｎｇ（ｗ）＝ａ１ｗ＋ｂ１ｗ２＋ｃ１ｗ３＋ｄ１ｗ４ （３） により表されるパターンで溝の形成された参照面を有す
る参照板１８ａを格子基板１８の代わりに格子ホルダ１
７にセットしてレーザ光源１１を点灯する。ここで、ｗ
は格子ホルダ１７にセットした参照板１８ａの参照面の
中心を原点とする該参照面上の位置、Ｎｇ（ｗ）は位置
ｗにおける縞の本数密度を表す。 （Ｓ４）光学系が設計通りに構成された場合に、２束の
光の干渉縞パターンと参照板１８ａの参照面の溝パター
ンとが重畳されることにより該参照面上で発生するモア
レ縞のパターンを表す関数Ｍ（ｗ）を次式 Ｍ（ｗ）＝Ｎｆ（ｗ）−Ｎｇ（ｗ） （４） により求める。 （Ｓ５）参照板１８ａの参照面上で実際に観察されるモ
アレ縞の分布パターンＭ'（ｗ）を調べる。 （Ｓ６）理論的に求められたモアレ縞の理論的に求めら
れたパターンＭ（ｗ）と、実際に観察されたモアレ縞の
分布パターンＭ'（ｗ）との間の誤差を求める。 （Ｓ７）上記誤差が所定量より大きければ、光学系の構
成要素の配置及び向きを微調整し、ステップＳ５以降の
作業を再度行う。一方、上記誤差が所定量より小さくな
ったら、調整を終了する。
びＬ２の干渉縞を所望のパターンで発生させるための設
計パラメータの値を理論的に算出し、その設計パラメー
タに従って、光学系の構成要素を機械的精度で配置し、
各構成要素の向きを定める。 （Ｓ２）光学系が設計通りに構成された場合に格子基板
の格子面上に形成されるべき干渉縞の分布パターンを表
す関数（以下、干渉縞分布関数と呼ぶ） Ｎｆ（ｗ）＝ａ０ｗ＋ｂ０ｗ２＋ｃ０ｗ３＋ｄ０ｗ４ （２） の係数ａ０、ｂ０、ｃ０、ｄ０を、光学系の設計パラメ
ータから理論的に求める。ここで、ｗは格子ホルダ１７
にセットした格子基板１８の格子面の中心を原点とする
格子面上の位置、Ｎｆ（ｗ）は位置ｗにおける縞の本数
密度を表す。 （Ｓ３）既知の溝分布関数 Ｎｇ（ｗ）＝ａ１ｗ＋ｂ１ｗ２＋ｃ１ｗ３＋ｄ１ｗ４ （３） により表されるパターンで溝の形成された参照面を有す
る参照板１８ａを格子基板１８の代わりに格子ホルダ１
７にセットしてレーザ光源１１を点灯する。ここで、ｗ
は格子ホルダ１７にセットした参照板１８ａの参照面の
中心を原点とする該参照面上の位置、Ｎｇ（ｗ）は位置
ｗにおける縞の本数密度を表す。 （Ｓ４）光学系が設計通りに構成された場合に、２束の
光の干渉縞パターンと参照板１８ａの参照面の溝パター
ンとが重畳されることにより該参照面上で発生するモア
レ縞のパターンを表す関数Ｍ（ｗ）を次式 Ｍ（ｗ）＝Ｎｆ（ｗ）−Ｎｇ（ｗ） （４） により求める。 （Ｓ５）参照板１８ａの参照面上で実際に観察されるモ
アレ縞の分布パターンＭ'（ｗ）を調べる。 （Ｓ６）理論的に求められたモアレ縞の理論的に求めら
れたパターンＭ（ｗ）と、実際に観察されたモアレ縞の
分布パターンＭ'（ｗ）との間の誤差を求める。 （Ｓ７）上記誤差が所定量より大きければ、光学系の構
成要素の配置及び向きを微調整し、ステップＳ５以降の
作業を再度行う。一方、上記誤差が所定量より小さくな
ったら、調整を終了する。
【００１４】本発明に係る方法において、参照板１８ａ
を、調整対象である露光装置そのものを用いて作成する
ようにしてもよい。この場合、上記ステップＳ１に続い
て、例えば次のようなステップを追加する。 （Ｓ１１）フォトレジスト層を形成した格子基板１８を
ホルダにセットして光源を点灯し、フォトレジスト層に
溝パターンの潜像を形成する（試し露光）。 （Ｓ１２）潜像の形成されたフォトレジスト層を所定の
現像液で処理することにより潜像部分のフォトレジスト
層を除去する。これにより、フォトレジスト層に溝パタ
ーンが現れる（現像処理）。こうしてフォトレジスト層
に溝の形成されが格子基板１８が参照板１８ａに相当
し、フォトレジスト層の形成された面が参照面に相当す
る。 （Ｓ１３）現像処理によりフォトレジスト層に現れた溝
の本数密度を４又はそれ以上の複数の点で測定する。 （Ｓ１４）フォトレジスト層の溝分布関数を上記式
（３）で表し、溝本数密度の測定結果を用いた最小自乗
法によりその溝分布関数の係数ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１
を求める。
を、調整対象である露光装置そのものを用いて作成する
ようにしてもよい。この場合、上記ステップＳ１に続い
て、例えば次のようなステップを追加する。 （Ｓ１１）フォトレジスト層を形成した格子基板１８を
ホルダにセットして光源を点灯し、フォトレジスト層に
溝パターンの潜像を形成する（試し露光）。 （Ｓ１２）潜像の形成されたフォトレジスト層を所定の
現像液で処理することにより潜像部分のフォトレジスト
層を除去する。これにより、フォトレジスト層に溝パタ
ーンが現れる（現像処理）。こうしてフォトレジスト層
に溝の形成されが格子基板１８が参照板１８ａに相当
し、フォトレジスト層の形成された面が参照面に相当す
る。 （Ｓ１３）現像処理によりフォトレジスト層に現れた溝
の本数密度を４又はそれ以上の複数の点で測定する。 （Ｓ１４）フォトレジスト層の溝分布関数を上記式
（３）で表し、溝本数密度の測定結果を用いた最小自乗
法によりその溝分布関数の係数ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１
を求める。
【００１５】上記ステップＳ１１〜Ｓ１４に従って作成
された参照板１８ａを用いてステップＳ２以降の作業を
行う場合、光学系の調整前においては、参照板１８ａの
参照面の溝分布関数Ｎｇ（ｗ）は光学系の干渉縞分布関
数Ｎｆ（ｗ）と同じであるから、参照面上でモアレ縞は
観察されず、その後の調整に応じて、参照面上にモアレ
縞が様々なパターンで現れる。ただし、この形態では、
調整しようとする露光装置そのものを用いて参照板１８
ａを作成しているため、理論的に求められるモアレ縞の
パターンは人間が視認可能な程度の本数の縞から成る比
較的単純なものとなる。従って、露光装置の調整に不慣
れな使用者であっても、光学系の構成要素の配置及び向
きを容易に最適化できる。
された参照板１８ａを用いてステップＳ２以降の作業を
行う場合、光学系の調整前においては、参照板１８ａの
参照面の溝分布関数Ｎｇ（ｗ）は光学系の干渉縞分布関
数Ｎｆ（ｗ）と同じであるから、参照面上でモアレ縞は
観察されず、その後の調整に応じて、参照面上にモアレ
縞が様々なパターンで現れる。ただし、この形態では、
調整しようとする露光装置そのものを用いて参照板１８
ａを作成しているため、理論的に求められるモアレ縞の
パターンは人間が視認可能な程度の本数の縞から成る比
較的単純なものとなる。従って、露光装置の調整に不慣
れな使用者であっても、光学系の構成要素の配置及び向
きを容易に最適化できる。
【００１６】なお、図１の露光装置は、球面波レーザ光
（Ｌ１）と非球面波レーザ光（Ｌ２）の干渉により不等
間隔溝パターンを形成するものであったが、これ以外の
形式のの露光装置、例えば、球面波レーザ光同士又は非
球面波レーザ光同士の干渉により不等間隔溝パターンを
形成する形式の露光装置であっても、本発明に係る方法
で光学系を調整できることは言うまでもない。
（Ｌ１）と非球面波レーザ光（Ｌ２）の干渉により不等
間隔溝パターンを形成するものであったが、これ以外の
形式のの露光装置、例えば、球面波レーザ光同士又は非
球面波レーザ光同士の干渉により不等間隔溝パターンを
形成する形式の露光装置であっても、本発明に係る方法
で光学系を調整できることは言うまでもない。
【００１７】
【実施例】図１に示したような構成を有する露光装置を
対象として、式（２）で表される干渉縞分布関数の係数
が ａ０＝１０００ ｂ０＝−９．９９２３５×１０−２ ｃ０＝９．９７７００×１０−６ ｄ０＝−４．７２４２５×１０−８ となるように調整する実験を行った。参照板としては、
幅１２０ｍｍ、高さ５０ｍｍの格子基板に、調整対象の
露光装置を用いて上記ステップＳ１１〜Ｓ１４の手順で
溝を刻線し、溝本数を測定したものを使用した。この参
照板の参照面を図３に示す。図３の格子面３１におい
て、軸３２を中心とする略矩形状の領域３３には、軸３
２に平行な溝が多数刻線されている（図示せず）。この
多数の溝が成す縞模様のパターンと、上記係数を有する
干渉縞分布関数により表される干渉縞パターンとが互い
に重畳されたときに領域３３に発生すべきモアレ縞を理
論的に求めると、図３の符号３４で示したような５本の
縞が、軸３２より右側に３本、左側に２本現れるはずで
あることがわかった。そこで、光学系の各構成要素の配
置及び向きを、図３に描いたようなモアレ縞が実際に格
子面３１上で観察されるまで適宜調整した。このような
調整後、露光装置を用いて新たに回折格子を作成し、そ
の溝本数を数点で求め測定したところ、測定誤差は０．
１本／ｍｍという、従来よりもはるかに小さい値となっ
た。
対象として、式（２）で表される干渉縞分布関数の係数
が ａ０＝１０００ ｂ０＝−９．９９２３５×１０−２ ｃ０＝９．９７７００×１０−６ ｄ０＝−４．７２４２５×１０−８ となるように調整する実験を行った。参照板としては、
幅１２０ｍｍ、高さ５０ｍｍの格子基板に、調整対象の
露光装置を用いて上記ステップＳ１１〜Ｓ１４の手順で
溝を刻線し、溝本数を測定したものを使用した。この参
照板の参照面を図３に示す。図３の格子面３１におい
て、軸３２を中心とする略矩形状の領域３３には、軸３
２に平行な溝が多数刻線されている（図示せず）。この
多数の溝が成す縞模様のパターンと、上記係数を有する
干渉縞分布関数により表される干渉縞パターンとが互い
に重畳されたときに領域３３に発生すべきモアレ縞を理
論的に求めると、図３の符号３４で示したような５本の
縞が、軸３２より右側に３本、左側に２本現れるはずで
あることがわかった。そこで、光学系の各構成要素の配
置及び向きを、図３に描いたようなモアレ縞が実際に格
子面３１上で観察されるまで適宜調整した。このような
調整後、露光装置を用いて新たに回折格子を作成し、そ
の溝本数を数点で求め測定したところ、測定誤差は０．
１本／ｍｍという、従来よりもはるかに小さい値となっ
た。
【００１８】なお、上記実験では、格子面３１のモアレ
縞を目視観察しながら調整作業を行ったが、例えば、図
１の破線２３で示した位置に撮像カメラを設置し、その
カメラと接続された表示装置（図示せず）の画面上に表
示されたモアレ縞を観察しながら作業を行ってもよい。
また、上記のようなカメラを用いる場合、例えばパーソ
ナルコンピュータを利用して、設計パラメータに基づい
てモアレ縞の理論像を生成し、その理論像とカメラによ
り撮影したモアレ縞の実像とを表示装置の画面上で重畳
させるようなモニタ装置を構成すれば、調整作業がより
容易になる。
縞を目視観察しながら調整作業を行ったが、例えば、図
１の破線２３で示した位置に撮像カメラを設置し、その
カメラと接続された表示装置（図示せず）の画面上に表
示されたモアレ縞を観察しながら作業を行ってもよい。
また、上記のようなカメラを用いる場合、例えばパーソ
ナルコンピュータを利用して、設計パラメータに基づい
てモアレ縞の理論像を生成し、その理論像とカメラによ
り撮影したモアレ縞の実像とを表示装置の画面上で重畳
させるようなモニタ装置を構成すれば、調整作業がより
容易になる。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る方法は、参
照板を格子ホルダにセットしたまま露光装置の光学系の
調整を行うものであるため、従来のように格子基板を次
々と取り替えながら何度も試し露光や溝本数の測定を繰
り返す必要がなく、短時間で簡単に光学系を調整するこ
とができる。また、本願発明者の実験から明らかになっ
たように、本発明の方法によれば０．１本／ｍｍ程度と
いう、従来は達成し得なかったような高い精度で溝を形
成することができる。
照板を格子ホルダにセットしたまま露光装置の光学系の
調整を行うものであるため、従来のように格子基板を次
々と取り替えながら何度も試し露光や溝本数の測定を繰
り返す必要がなく、短時間で簡単に光学系を調整するこ
とができる。また、本願発明者の実験から明らかになっ
たように、本発明の方法によれば０．１本／ｍｍ程度と
いう、従来は達成し得なかったような高い精度で溝を形
成することができる。
【図１】 露光装置の概略構成図。
【図２】 露光装置の光学系の設計パラメータを示す
図。
図。
【図３】 参照板の参照面に形成されるモアレ縞の例を
示す図。
示す図。
１…露光装置
１１…レーザ光源
１２、１４、１５、１９、２０…反射鏡
１３…ビームスプリッタ
１６、２１…空間フィルタ
１７…格子ホルダ
１８…格子基板
１８ａ…参照板
２２…球面鏡
Ｌ、Ｌ１、Ｌ２…レーザ光
─────────────────────────────────────────────────────
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
G02B 5/18
G03F 7/20 501
G03F 7/20 505
Claims (2)
- 【請求項１】 ２束の光の干渉により回折格子の溝パタ
ーンを形成するための露光装置の調整方法において、 前記２束の光の干渉縞が形成される面である露光面上
に、所定の参照溝パターンが形成された参照面を有する
参照板を配置し、前記参照面に２束の光を照射する手
順、 前記２束の光の干渉縞パターンと前記参照溝パターンと
により形成されるモアレ縞のパターンを観察する手順、
及び前記格子面上で実際に発生するモアレ縞のパターン
が理論的に求められるパターンと一致するように光学系
の構成要素の配置及び向きを調整する手順を含むことを
特徴とする露光装置の調整方法。 - 【請求項２】 ２束の光の干渉により回折格子の溝パタ
ーンを形成するための露光装置において、 光源、該光源から２束の光を生成し、該２束の光の干渉
縞を所定の露光面上に形成するための光学素子群、及
び、格子基板の溝を刻線する面が前記露光面上に配置さ
れるように該格子基板を保持するための格子ホルダを含
む光学系、 所定の参照溝パターンが形成された参照面を有する参照
板、及び前記光学系の各構成要素の配置及び／又は向き
を調整するための調整機構を備えることを特徴とする露
光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000030633A JP3501065B2 (ja) | 2000-02-08 | 2000-02-08 | 露光装置の調整方法及び露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000030633A JP3501065B2 (ja) | 2000-02-08 | 2000-02-08 | 露光装置の調整方法及び露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001223149A JP2001223149A (ja) | 2001-08-17 |
| JP3501065B2 true JP3501065B2 (ja) | 2004-02-23 |
Family
ID=18555620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000030633A Expired - Lifetime JP3501065B2 (ja) | 2000-02-08 | 2000-02-08 | 露光装置の調整方法及び露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3501065B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7242464B2 (en) | 1999-06-24 | 2007-07-10 | Asml Holdings N.V. | Method for characterizing optical systems using holographic reticles |
| US6934038B2 (en) | 2000-02-15 | 2005-08-23 | Asml Holding N.V. | Method for optical system coherence testing |
| US7751030B2 (en) | 2005-02-01 | 2010-07-06 | Asml Holding N.V. | Interferometric lithographic projection apparatus |
| US7440078B2 (en) | 2005-12-20 | 2008-10-21 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method using interferometric and maskless exposure units |
| US7561252B2 (en) | 2005-12-29 | 2009-07-14 | Asml Holding N.V. | Interferometric lithography system and method used to generate equal path lengths of interfering beams |
| US8264667B2 (en) | 2006-05-04 | 2012-09-11 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method using interferometric and other exposure |
| US7952803B2 (en) | 2006-05-15 | 2011-05-31 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| US8934084B2 (en) | 2006-05-31 | 2015-01-13 | Asml Holding N.V. | System and method for printing interference patterns having a pitch in a lithography system |
| US7443514B2 (en) | 2006-10-02 | 2008-10-28 | Asml Holding N.V. | Diffractive null corrector employing a spatial light modulator |
| US7684014B2 (en) | 2006-12-01 | 2010-03-23 | Asml Holding B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| CN116430496B (zh) * | 2023-06-08 | 2023-08-22 | 北京至格科技有限公司 | 一种曝光光路复现、光栅复现方法 |
-
2000
- 2000-02-08 JP JP2000030633A patent/JP3501065B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001223149A (ja) | 2001-08-17 |
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