JPH02226713A

JPH02226713A - 露光装置

Info

Publication number: JPH02226713A
Application number: JP1047208A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Kamiya; 神谷　聖志
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-02-28
Filing date: 1989-02-28
Publication date: 1990-09-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、例えば半導体製造に使用される露光装置に関
する。

（従来の技術）第３図は露光装置の構成図である。ＸＹテーブル１には
被処理体としてのウェハ２が載置されるとともに、この
ウェハ２の上方にはレチクル３が配置されている。そし
て、これらウェハ１とレチクル３との間には投影レンズ
４が配置され、又レチクル３の上方にはコンデンサレン
ズ５及び露光光源６が配置されている。一方、ウェハ１
及びレチクル３はそれぞれ投影レンズ４を介して結像関
係となる位置にアライメントされており、７はかかるア
ライメント用の光源であり、８．９はそれぞれＩＴＶ　
（工業用テレぐジョン）カメラである。

このような構成の装置でウェハ２とレチクル３とがそれ
ぞれアライメントされると、露光用光源６から露光用の
光が出力される。この露光用の光はコンデンサレンズ５
．レチクル３さらに投影レンズ４を通ってウェハ１に照
射される。そして、この露光時間が所定の時間となると
露光が停止され、この結果レチクル３に形成されたパタ
ーンがウェハ１に転写される。なお、このパターンの転
写はウェハ１における各１チツプごとに行われる。

ところで、半導体装置のうち、例えば超ＬＳＩは非常に
密度が高く、今後１６−５１４Ｍに高密度化されること
が予想される。そして、この場合、ウェハ１に転写する
パターン幅は０．５μｍとなりサブミクロンオーダとな
る。しかるに、かかる高密度化されたパータンを転写す
る際にそのパターンの解像度を決める要因としては、投
影レンズ４やコンデンサレンズ５の光学系、露光光源６
の特性の他にＸＹ子テーブルやレチクル３を保持するテ
ーブルの振動がある。すなわち、露光中に例えばＸＹ子
テーブルが振動すると、この振動によりウェハ２がアラ
イメント位置に対して微小にずれることになる。そうす
ると、このずれによりパターン幅が変化してパターンの
解像度が低下することになる。

（発明が解決しようとする課題）以上のようにウェハ２を載置するＸＹ子テーブル等の振
動によりパターンの解像度を高くすることが困難であっ
た。

そこで本発明は、テーブルが振動していてもこの振動の
影響を受けずにパターンの解像度を高くできる露光装置
を提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、露光光源からの光をレチクル及び投影レンズ
を有する光学系を通して被処理体に照射してレチクルに
形成されたパターンを被処理体に転写する露光装置にお
いて、被処理体を載置する移動テーブルの振動を検出す
る振動検出手段と、この振動検出手段により検出された
振動により移動テーブルの位置がアライメント位置に対
して許容ずれ範囲内になったときに露光光源から光を出
力させる露光タイミング手段とを備えて上記目的を達成
しようとする露光装置である。

（作用）このような手段を備えたことにより、被処理体を載置す
る移動テーブルの振動が振動検出手段により検出され、
この振動により移動テーブルの位置がアライメント位置
に対して許容ずれ範囲内になったときに露光タイミング
手段により露光光源から光が出力される。しかるに、露
光は被処理体がアライメント位置から許容ずれ範囲内に
あるときに行われる。

（実施例）以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は露光装置の構成図である。ＸＹ力方向第１移動
テーブル１０上には同ＸＹ方向の第１移動テーブル１１
が設けられ、この第２移動テーブル１１上にウェハ１２
が載置されている。なお、１２ａはウェハアライメント
マークであって、回折格子から成っている。そして、第
２移動テーブル１１にはＸＹ方向ミラー１３が設けられ
ている。

一方、１４はパルスレーザ発振器であって、例えばエキ
シマレーザが用いられ、光源電源１５からの電力の供給
を受けて２４８ｒｖの短波長のパルスレーザ光ｐを出力
するものとなっている。そして、このパルスレーザ発振
器１４から出力されたパルスレーザ光ｐは各ミラー１６
．１７．１８でそれぞれ反射されてコンデンサレンズ１
９に送られるようになっている。このコンデンサレンズ
１９はウェハ１２の上方に配置されており、これらウェ
ハ１２とコンデンサレンズ１９との間にはレチクル２０
がレチクルテーブル２１により支持されて・配置されて
いる。なお、２０ａはレチクルアライメントマークであ
って回折格子からなっている。

そして、ウェハ１２とレチクル２０との間に投影レンズ
２２が配置されている。さらに、アライメント検出器２
３はレーザ光をミラー２４を介してレチクルアライメン
トマーク２０ａに照射するとともにこのマーク２０ａか
ら投影レンズ２２を通してウェハアライメントマーク１
２ａに照射し、さらにこのウェハアライメントマーク１
２ａへの照射の経路を戻ってきたレーザ光を受光してウ
ェハ１２とレチクル２０との位置ずれ量を検出する機能
を有するものである。そして、このアライメント検出器
２３から出力さた位置ずれ検出信号は信号処理回路２５
を通って主制御部２６へ送られるようになっている。

ところで、２７．２８はレーザ測長器であって、それぞ
れＸＹ方向ミラー１３に対して対向配置されている。つ
まり、レーザ測長器２７はＸ方向に、又レーザ測長器２
８はＹ方向に配置されている。

なお、第１図においてはレーザ測長器２８は第１移動テ
ーブル１１に対して上下方向に配置されているが、これ
は図示する関係上上下方向に示しである。そして、これ
らレーザ測長器２７．２８から出力された各測長信号は
それぞれ振動検出部２９に送られるようになっている。

この振動検出部２９は、各測長信号を受けて第２移動テ
ーブル１１のＸＹ力方向各位置を求め、これら位置が共
に予め設定された許容ずれ範囲内に入ったときにこの旨
を主制御部２６に送る機能を有するものである。主制御
部２６は、アライメント検出器２３からの位置ずれ検出
信号を受けて、この位置ずれ量に応じた移動制御信号を
移動テーブルドライバ回路３０に送出して第１移動テー
ブル１０を移動制御する機能と、振動検出部２９から送
られてくる１１２移動テーブル１１の位置が許容ずれ範
囲ε０内になった旨を受けたときに光源電源１５に対し
て電源供給指令を送出する機能とを有している。

なお、投影レンズ２２にはフォーカスレンズ３１が設け
られている。

次に上記の如く構成された装置の作用について説明する
。第２移動テーブル１１上にウェハ１２が載置されると
、アライメント検出器２３はレーザ・光を出力してウェ
ハアライメントマーク１２ａからの反射レーザ光を受光
してウェハ１２とレチクル２０との間の位置ずれ検出信
号を出力する。

この位置ずれ検出信号は信号処理部２５を通して主制御
部２６に送ちれ、この主制御部２６は位置ずれ検出信号
を受けてウェハ１２とレチクル２０との間の位置ずれ量
に応じた移動制御信号を移動テーブルドライバ回路３０
に送出する。これにより、移動テーブルドライバ回路３
０は受取った移動制御信号に応じて第１移動テーブル１
０を移動させる。

このようにしてウェハ１２とレチクル２０とのアライメ
ントが行われると、各レーザ測長器２７゜２８はそれぞ
れ第２移動テーブル１２に設けられたＸＹ方向ミラー１
３にレーザ光を送出してその反射レーザ光を受光し、レ
ーザ測長器２７は第２移動テーブル１１のＸ方向の位置
を求め、又レーザ測長器２８は第２移動テーブル１１の
Ｙ方向の位置を求める。そして、これらレーザ測長器２
７゜２８の各測長信号は振動検出部２９に送られる。

ここで、振動検出部２９は各測長信号を受けて第２移動
テーブル１１のＸ方向及びＹ方向の各位置を求めて許容
ずれ範囲ε。と比較する。そして、この比較の結果、第
２移動テーブル１１のＸ方向及びＹ方向の各位置が共に
許容ずれ範囲ε０内にあれば、この旨を主制御部２６に
送出する。この旨を受けて主制御部２６は光源電源１５
に対して電源供給の指令を送出する。かくして、パルス
レーザ発振器１４に電力が供給され、パルスレーザ発振
３１４はパルスレーザ光を出力する。このパルスレーザ
光は各ミラー１６，１７．１８でそれぞれ反射してコン
デンサレンズ１９に送られ、さらにレチクル、投影レン
ズ２２を通ってウェハ１２に照射される。ここで、第２
移動テーブル１１は第２図に示すように固有振動成分に
従ってサインカーブで振動していることが判明している
。

従って、第２移動テーブル１１のＸ方向及びＹ方向の位
置が共に許容ずれ範囲ε０内になった期間、例えば期間
ｔｌ、　ｔ２・・・にパルスレーザ光ｐが出力される。

そうして、パルスレーザ光ｐの出力によりウェハ１２に
対して露光が行われ、この露光の積算時間が所定の時間
に達すると、１チツプに対する露光が終了する。

このように上記一実施例においては、ウェハ１２を載置
する第２移動テーブル１１の振動を検出し、この振動に
より第１移動テーブル１１の位置がアライメント位置に
対して許容ずれ範囲ε０内になったときにパルスレーザ
発振器１４からパルスレーザ光ｐを出力するようにした
ので、露光はウェハ１２がアライメント位置に対して高
精度にアライメントされている状態に行えることになっ
てパターンの解像度を高くできる。そのうえ、移動テー
ブル１１の振動はおよそ１００〜１５０Ｈｚであり、又
エキシマレーザ光のパルス幅はｌＯ〜５０ｎｓｅｃであ
るので、パルスレーザ光ｐの立ち上がりが速（確実にパ
ターンの解像度を高（できる。

従って、第１及び第２移動テーブル１０．１１を０．０
１μｍ程度に高精度化する必要もなくなり、精度の低い
移動テーブルでも使用できる。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。

［発明の効果］以上詳記したように本発明によれば、テーブルが振動し
ていてもこの振動の影響を受けずにパターンの解像度を
高くできる露光装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び策２図は本発明に係わる露光装置の一実施例
を説明するための図であって、第１図は構成図、第２図
は露光タイミングを示す図、第３図は従来装置の構成図
である。１０・・・第１移動テーブル、１１・・・第２移動テー
ブル、１２・・・ウェハ、１３・・・ＸＹ方向ミラー１
４・・・パルスレーザ発振器、１５・・・光源電源、１
６．１７．１８・・・ミラー　１９　・・・コンデンサ
レンズ、２０・・・レチクル、２１・・・レチクルテー
ブル、２２・・・投影レンズ、２３・・・アライメント
検出器、２５・・・信号処理部、２６・・・主＄１ｍ＋
＊、２７゜コ２８・・・レーザ測長器、３０・・・移動テーブルドラ
イバ回路。

Claims

【特許請求の範囲】

露光光源からの光をレチクル及び投影レンズを有する光
学系を通して被処理体に照射して前記レチクルに形成さ
れたパターンを前記被処理体に転写する露光装置におい
て、前記被処理体を載置する移動テーブルの振動を検出
する振動検出手段と、この振動検出手段により検出され
た振動により前記移動テーブルの位置がアライメント位
置に対して許容ずれ範囲内になったときに前記露光光源
から光を出力させる露光タイミング手段とを具備したこ
とを特徴とする露光装置。