JP7145620B2 - 投影露光装置 - Google Patents
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遮光板がレチクル共役位置から遠ざかるほど、遮光板の投影像のエッジ部にボケが生じ、現像した時にボケの部分でフォトレジスト断面が斜めの形状となる。
レチクルの像をウエハに投影する投影光学系と、
照明光均一化手段の光束が通過する開口を有し、照明光均一化手段の出口面の近傍において照明光均一化手段の光軸を中心として回転し、光軸と垂直の取り付け面を有する回転体と、
中心部に照明光均一化手段が配置され、回転体を回転させる回転駆動部と、
ウエハの外周から所定の幅だけ内側の境界線に重なる円弧状のエッジを有し、境界線より外側の領域に対して光が入射しないように光を遮る遮光板と、
取り付け面に対して取り付けられ、遮光板のエッジを光軸に接近又は離間させる直動機構と、
取り付け面の光軸を挟んで遮光板と対向する位置に設けられ、遮光板の位置を検出する位置検出センサとを備え、
位置検出センサの出力を使用して遮光板の位置を制御するようにした投影露光装置である。
<1.一実施の形態>
<2.変形例>
以下に説明する実施の形態等は本発明の好適な具体例であり、本発明の内容がこれらの実施形態等に限定されるものではない。
「装置構成」
図1は本発明の投影露光装置の一実施の形態の概略構成図である。投影露光装置は、光源1と、光源1の出射光を均一な照度の照明光とする照明光学系4を有する。照明光学系4からの照明光がパターンの原版であるレチクル(フォトマスク)8に照射される。レチクル8の像が投影光学系12によってウエハ13に投影される。
一実施の形態では、照明光学系4のウエハ13の共役面に遮光板17が設置されている。また、遮光板17はロッドレンズ5の出口部に位置する。具体的には、遮光板17に近接した位置にロッドレンズ5の出口面が位置するようになされる。このように、ロッドレンズ5の出口面から僅かに離間した位置までをロッドレンズ5の出口部と称する。離間距離は、例えば遮光板17に対して3mmの間隔でロッドレンズ5の出口面が位置する。なお、3mm以外の間隔でもよいが、なるべく狭い間隔が望ましい。また、ロッドレンズ5の出口面を共役面と一致させてもよい。図2はウエハ13の周辺非露光領域に沿って光を遮光するための遮光板17の一例の正面図、平面図及び側面図を示し、図3は、遮光機構11を拡大して示し、図4は、出射面から見た遮光機構11を示す。
遮光板17は、遮光板移動機構によってその位置が変位される。遮光板移動機構は、直動機構23と第1θ軸機構と第2θ軸機構とを備えている。そして、遮光板17及び遮光板移動機構によって可変遮光手段が構成されている。図4に示すように、遮光板17の内側の円弧状切欠きR0又はリング状ホルダ19の内側の円弧が円弧切替モータ20の回転軸に取り付けられている。円弧切替モータ20がベースプレート21に対して固定されている。ベースプレート21が着脱用ネジ22a及び22bによって直動機構23に対して装着される。すなわち、遮光板17及び円弧切替モータ20が予め取り付けられているベースプレート21が直動機構23に対して着脱自在とされている。したがって、円弧切替モータ20及びベースプレート21と一体に遮光板17が交換される。なお、円弧切替モータ20によって遮光板17を回転させるための機構を第2θ軸機構と称する。
図5はウエハ13に対するステップアンドリピート露光動作を示す図である。図5の例では、41回の露光を行う。1回の露光範囲(以下ショットと適宜称する)を矩形で示しており、十字はショットの中心(光軸の位置)を示している。1回のショットの矩形は、基本的にはレチクル8によって定められる。ショットを規定するためのブラインド等を設置してもよい。
図6に示すように、二つの曲率R5及びR6のエッジを有し、内側に円弧状切欠きR0を有する遮光板17'を使用してもよい。すなわち、遮光板は、2以上の異なる曲率のエッジを持つことが必要である。
図7A及び図7Bのフローチャートを参照して、制御部の制御によってなされる投影露光装置の動作について説明する。図7A及び図7Bは、図面の作図スペースの制約上、一連の処理の流れを二つの図面に分割して示すものである。また、図7A及び図7Bに向かって左側に示す処理の流れは、露光ステージ14及びウエハ搬送装置の動作を示しており、右側に示す処理の流れは、遮光機構の動作を示す。さらに、図7A及び図7Bにおいては、作図スペースの制約上、各構成要素に関する参照符号を省略している。
ステップS1:露光ステージ14をウエハ搬送位置に移動する。
ステップS2:搬送アームが所定方向からウエハ13を露光ステージ14まで搬送する。
ステップS3:露光ステージ14がウエハ13を吸着する。
ステップS4:露光ステージ14をアライメント位置に移動する。
ステップS5:アライメントカメラ10がウエハ13のアライメントマークを検出し、ウエハ13の位置を検出する。
ステップS6:露光ステージ14を最初の露光位置に移動する。
ステップS101:第1θ軸機構と直動機構23が遮光板17を原点に移動させる。
ステップS102:第1θ軸機構と直動機構がショット開始位置まで遮光板17を移動させる。
ステップS7:ウエハ13のショット中心に対して遮光板17がレシピ通りの位置に止まっているかどうかの判定がなされる。
ステップS8:ステップS7の判定結果が肯定の場合、露光シャッタを動作させ、露光がなされる。
ステップS103:ステップS7の判定結果が否定の場合、遮光板17の位置調整を行い、ステップS7の判定が再度なされる。ステップS7の判定結果に応じてステップS8又はS103がなされる。
ステップS9:露光ステージ14が次のショットエリアに移動する。
ステップS104:ステップS9の処理と並行して第1θ軸機構と直動機構23が次ショットの遮光位置まで遮光板17を移動する。
ステップS10:ウエハ13のショット中心に対して遮光板17がレシピ通りの位置に止まっているかどうかの判定がなされる。
ステップS11:ステップS10の判定結果が肯定の場合、露光シャッタを動作させ,露光がなされる。
ステップS105:ステップS10の判定結果が否定の場合、遮光板17の位置調整を行い、ステップS10の判定が再度なされる。ステップS10の判定結果に応じてステップS11又はS105がなされる。
ステップS12:以下、繰り返してステップS9,S10,S11,S105の処理がなされる。
ステップS14:露光ステージ14をウエハ13搬送位置に移動する。
ステップS15:露光ステージ14のウエハ13吸着を解除する。
ステップS16:搬送アームで露光ステージ14からウエハ13を搬送する。
ステップS106:遮光板17を原点位置に移動させる。
ステップS17:処理が終了する。
図8に示すように、直動機構の軸(変位方向)を光軸と垂直に交わらないように、直動機構を斜めに配置してもよい。上述した直動機構を示す図4と同様の参照符号を付して示す。このような配置によって遮光板移動機構の高さを低くすることができる。
図9に示すように、アーム30の一端側に遮光板17、リング状ホルダ19及び円弧切替モータ20を取り付け、アーム30の他端側を直動機構31に取り付ける。アーム30の延長方向と直動機構31の軸方向(変位方向)が直交するようになされる。かかる構成によって直動機構及び第2θ軸機構の形状を小型化することができる。
以上、本技術の一実施の形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の一実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。また、上述の実施形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料及び数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料及び数値などを用いてもよい。
6・・・ロッドレンズ支持部、8・・・レチクル、10・・・アライメントカメラ、
11・・・遮光機構、12・・・投影光学系、13・・・ウエハ、
14・・・露光ステージ、15・・・ステージ移動機構、17・・・遮光板、
19・・・リング状ホルダ、20・・・円弧切替モータ、23・・・直動機構、
24・・・中空モータ、25・・・中空シャフト、28・・・回転ステージ
Claims (4)
- 光源の出射光を照明光均一化手段に入射し、前記照明光均一化手段の出射光がレチクルを照明する照明光学系と、
前記レチクルの像をウエハに投影する投影光学系と、
前記照明光均一化手段の光束が通過する開口を有し、前記照明光均一化手段の出口面の近傍において前記照明光均一化手段の光軸を中心として回転し、前記光軸と垂直の取り付け面を有する回転体と、
中心部に前記照明光均一化手段が配置され、前記回転体を回転させる回転駆動部と、
前記ウエハの外周から所定の幅だけ内側の境界線に重なる円弧状のエッジを有し、前記境界線より外側の領域に対して光が入射しないように光を遮る遮光板と、
前記取り付け面に対して取り付けられ、前記遮光板のエッジを前記光軸に接近又は離間させる直動機構と、
前記取り付け面の前記光軸を挟んで前記遮光板と対向する位置に設けられ、前記遮光板の位置を検出する位置検出センサとを備え、
前記位置検出センサの出力を使用して前記遮光板の位置を制御するようにした投影露光装置。 - 前記レチクルと共役位置又は該共役位置の近傍に前記出口面及び前記遮光板が配置されるようにした請求項1に記載の投影露光装置。
- 前記照明光均一化手段がロッドレンズによって構成され、
前記ロッドレンズの長手方向が前記回転駆動部の中心部を貫通し、
前記回転体が前記回転駆動部によって前記ロッドレンズを通る光軸を中心として回転する請求項1又は2に記載の投影露光装置。 - 前記遮光板は、異なる曲率を有する複数の遮光部を有し、
前記直動機構に対して設けられた回動部によって前記遮光板を回転可能に取り付けるようにした請求項1に記載の投影露光装置。
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