JPH0362011B2 - - Google Patents
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- JPH0362011B2 JPH0362011B2 JP58140567A JP14056783A JPH0362011B2 JP H0362011 B2 JPH0362011 B2 JP H0362011B2 JP 58140567 A JP58140567 A JP 58140567A JP 14056783 A JP14056783 A JP 14056783A JP H0362011 B2 JPH0362011 B2 JP H0362011B2
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- JP
- Japan
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- vibration
- photoreceptor
- holder
- original plate
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- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 claims description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 1
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
- G03F7/709—Vibration, e.g. vibration detection, compensation, suppression or isolation
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Public Health (AREA)
- 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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、パターン像を感光体に転写するため
の露光装置に関する。
の露光装置に関する。
マスク或いはレチクルに形成された微細パター
ンを、近接して又は投影光学系を用いて、感光体
であるウエハ上に転写する露光装置、電子ビーム
を走査して微細パターンをウエハ上に描画する露
光装置、またレーザビームを走査して感光体に微
細な像を形成するレーザビームプリンタなどにお
いては、マスクとウエハを密着して転写を行う、
所謂コンタクト方式の露光装置と異なり、投影像
を空間を通して感光体に露光するので、装置自体
の、或いは外乱による振動により、投影像と感光
体との位置ずれが問題となる。
ンを、近接して又は投影光学系を用いて、感光体
であるウエハ上に転写する露光装置、電子ビーム
を走査して微細パターンをウエハ上に描画する露
光装置、またレーザビームを走査して感光体に微
細な像を形成するレーザビームプリンタなどにお
いては、マスクとウエハを密着して転写を行う、
所謂コンタクト方式の露光装置と異なり、投影像
を空間を通して感光体に露光するので、装置自体
の、或いは外乱による振動により、投影像と感光
体との位置ずれが問題となる。
従来この種の装置は、振動による像ぶれを検知
する手段は具備しておらず、設置した場所の床か
らの振動は防振台で吸収させ、装置に伝わりにく
いようにし、装置自体が発生する振動に対して
は、これを極力小さくおさえるために、装置の可
動部の慣性質量を小さくしたり、あるいは動作速
度を低くおさえるなどの処置をして、投影像が感
光体上の所定の位置に露光され得るようにしてい
る。また、可動部の移動等により発生する振動
は、動作後、一定時間経過すれば減衰して相対振
幅が小さくなるので、この減衰時間を実験的に求
めて許容時間を設定し、可動部が移動した後にこ
の許容時間をおいて、その後に次の動作、たとえ
ば露光にうつるようにしている。しかしながら、
このような従来の装置では、可動部が大きく移動
した場合、一般に速度も大きくなるために、減衰
時間は長くなるので上記の許容時間は安全をみて
長くとられる。従つて、移動量が小さい場合に
は、長い許容時間はむだな時間となり、スループ
ツトが小さくなるという欠点があつた。更に、地
震等の外乱により、許容時間以上の振動が発生し
た場合には、投影像と感光体との位置ズレが生じ
たまま露光されるという不都合があつた。
する手段は具備しておらず、設置した場所の床か
らの振動は防振台で吸収させ、装置に伝わりにく
いようにし、装置自体が発生する振動に対して
は、これを極力小さくおさえるために、装置の可
動部の慣性質量を小さくしたり、あるいは動作速
度を低くおさえるなどの処置をして、投影像が感
光体上の所定の位置に露光され得るようにしてい
る。また、可動部の移動等により発生する振動
は、動作後、一定時間経過すれば減衰して相対振
幅が小さくなるので、この減衰時間を実験的に求
めて許容時間を設定し、可動部が移動した後にこ
の許容時間をおいて、その後に次の動作、たとえ
ば露光にうつるようにしている。しかしながら、
このような従来の装置では、可動部が大きく移動
した場合、一般に速度も大きくなるために、減衰
時間は長くなるので上記の許容時間は安全をみて
長くとられる。従つて、移動量が小さい場合に
は、長い許容時間はむだな時間となり、スループ
ツトが小さくなるという欠点があつた。更に、地
震等の外乱により、許容時間以上の振動が発生し
た場合には、投影像と感光体との位置ズレが生じ
たまま露光されるという不都合があつた。
〔発明が解決しようとしている課題〕
本発明は、このような事情に鑑みなされたもの
で、その目的は、投影像を感光体に高いスループ
ツトで、且つ高精度に転写することのできる露光
装置を提供することにある。
で、その目的は、投影像を感光体に高いスループ
ツトで、且つ高精度に転写することのできる露光
装置を提供することにある。
この目的を達成するために、本願の第１発明の
露光装置は、パターンが形成されている原板を保
持する原板ホルダと、感光体を保持する感光体ホ
ルダと、原板ホルダと一体的に移動するように設
けられ原板ホルダの振動に応じた出力を発生する
第１振動検出器と、感光体ホルダと一体的に移動
するように設けられ感光体ホルダの振動に応じた
出力を発生する第２振動検出器と、第１及び第２
振動検出器の出力に基づいて前記感光体に転写さ
れるパターンと感光体間の相対振動量を算出する
演算処理器を有し、演算処理器が算出する相対振
動量が許容値より小さくなつた後に感光体にパタ
ーンを転写するための動作を開始している。
露光装置は、パターンが形成されている原板を保
持する原板ホルダと、感光体を保持する感光体ホ
ルダと、原板ホルダと一体的に移動するように設
けられ原板ホルダの振動に応じた出力を発生する
第１振動検出器と、感光体ホルダと一体的に移動
するように設けられ感光体ホルダの振動に応じた
出力を発生する第２振動検出器と、第１及び第２
振動検出器の出力に基づいて前記感光体に転写さ
れるパターンと感光体間の相対振動量を算出する
演算処理器を有し、演算処理器が算出する相対振
動量が許容値より小さくなつた後に感光体にパタ
ーンを転写するための動作を開始している。
また、本願の第２発明の露光装置は、感光体を
保持する被露光基板ホルダと、感光体にパターン
像を転写するために用いられる投影系と、投影系
と一体的に移動するように設けられ投影系の振動
に応じた出力を発生する第１振動検出器と、感光
体ホルダと一体的に移動するように設けられ感光
体ホルダの振動に応じた出力を発生する第２振動
検出器と、第１及び第２振動検出器の出力に基づ
いてパターン像と感光体間の相対振動量を算出す
る演算処理器を有し、演算処理器が算出する相対
振動量が許容値より小さくなつた後に感光体にパ
ターン像を転写するための動作を開始している。
保持する被露光基板ホルダと、感光体にパターン
像を転写するために用いられる投影系と、投影系
と一体的に移動するように設けられ投影系の振動
に応じた出力を発生する第１振動検出器と、感光
体ホルダと一体的に移動するように設けられ感光
体ホルダの振動に応じた出力を発生する第２振動
検出器と、第１及び第２振動検出器の出力に基づ
いてパターン像と感光体間の相対振動量を算出す
る演算処理器を有し、演算処理器が算出する相対
振動量が許容値より小さくなつた後に感光体にパ
ターン像を転写するための動作を開始している。
更に、本願の第３の発明の露光装置は、パター
ンが形成されている原板を保持する原板ホルダ
と、感光体を保持する感光体ホルダと、感光体に
原板のパターンの像を投影するために用いられる
投影系と、原板ホルダと一体的に移動するように
設けられ原板ホルダの振動に応じた出力を発生す
る第１振動検出器と、投影系と一体的に移動する
ように設けられ投影系の振動に応じた出力を発生
する第２振動検出器と、感光体ホルダと一体的に
移動するように設けられ感光体ホルダの振動に応
じた出力を発生する第３振動検出器と、振動検出
器の少なくとも一つの出力に基づいてパターン像
と感光体間の相対振動量を算出する演算処理器を
有し、演算処理器が算出する相対振動量が許容値
より小さくなつた後に感光体にパターン像を転写
するための動作を開始している。
ンが形成されている原板を保持する原板ホルダ
と、感光体を保持する感光体ホルダと、感光体に
原板のパターンの像を投影するために用いられる
投影系と、原板ホルダと一体的に移動するように
設けられ原板ホルダの振動に応じた出力を発生す
る第１振動検出器と、投影系と一体的に移動する
ように設けられ投影系の振動に応じた出力を発生
する第２振動検出器と、感光体ホルダと一体的に
移動するように設けられ感光体ホルダの振動に応
じた出力を発生する第３振動検出器と、振動検出
器の少なくとも一つの出力に基づいてパターン像
と感光体間の相対振動量を算出する演算処理器を
有し、演算処理器が算出する相対振動量が許容値
より小さくなつた後に感光体にパターン像を転写
するための動作を開始している。
そして、これらの各発明に係る露光装置におい
て、より好ましくは、振動検出器が加速度計を有
するようにしている。
て、より好ましくは、振動検出器が加速度計を有
するようにしている。
従つて本発明に係る縮小投影型の半導体露光装
置では、ウエーハ面上に投影されたレチクルパタ
ーンの像と、ウエーハ上の存在しているパターン
あるいはウエーハ自体との振動による相対位置ず
れ量をリアル・タイムで計測し、相対位置ずれの
振幅が転写する像に影響しなくなつた時点で次の
動作にうつる指令を出すという方法を取ることが
できる。さらに、本発明によれば、地震等の外乱
によつて振動が発生した場合、この振動も検知可
能であることから、振動がおさまるまで装置を休
止させておくことができ、不良率の低減にも役立
つことになる。また、描画あるいは転写するパタ
ーンの精度が要求されない場合には、相対位置ず
れ量の許容値をゆるめることが可能となり、さら
にスループツトを向上させることも可能であり、
用途に応じた使い分けも可能となつた。
置では、ウエーハ面上に投影されたレチクルパタ
ーンの像と、ウエーハ上の存在しているパターン
あるいはウエーハ自体との振動による相対位置ず
れ量をリアル・タイムで計測し、相対位置ずれの
振幅が転写する像に影響しなくなつた時点で次の
動作にうつる指令を出すという方法を取ることが
できる。さらに、本発明によれば、地震等の外乱
によつて振動が発生した場合、この振動も検知可
能であることから、振動がおさまるまで装置を休
止させておくことができ、不良率の低減にも役立
つことになる。また、描画あるいは転写するパタ
ーンの精度が要求されない場合には、相対位置ず
れ量の許容値をゆるめることが可能となり、さら
にスループツトを向上させることも可能であり、
用途に応じた使い分けも可能となつた。
以下図面を参照して本発明の一実施例を説明す
る。第１図は、本発明の一実施例に係る投影露光
装置の光学系の構成図である。
る。第１図は、本発明の一実施例に係る投影露光
装置の光学系の構成図である。
照明装置１は、光源、反射ミラー、コンデンサ
レンズ等により構成され、回路パターンが形成さ
れたレチクル２を均一に照明する。レチクル２
は、レチクルホルダ３上に固定され、更にレチク
ルホルダ３上には、レチクル２の振動を検知する
ための第１の加速度計９が固定されている。レチ
クルホルダ３の下方には、露光装置の構造体５に
固定された投影レンズ４が配置されており、投影
レンズ４はレチクル３の回路パターン像をウエハ
６の面上に投影する。投影レンズ４の上方及び下
方側面にはそれぞれ第２ならびに第３の加速度計
１０，１１が固定され、加速度計１０，１１は、
投影レンズ４の振動を検知する。ウエハ６は真空
チヤツクなどでウエハチヤツク７上に固定され、
ウエハチヤツク７上には、ウエハ６の振動を検知
するための第４の加速度計１２が固定されてい
る。８は、ウエハステージであり、ウエハ６及び
ウエハチヤツク７を移動する。尚、加速度計１２
は、ウエハステージ８に設けてウエハ６の振動を
検知してもよい。また図中では、レチクル３、投
影レンズ１０の上部及び下部側面、ウエハ６の振
動を一軸方向のみ検知するために、それぞれ１つ
の加速度計９，１０，１１，１２を設けている
が、それぞれｘ方向、Ｙ方向、ｚ方向の振動を検
知するために３つの加速度計を設ければ更に振動
に対する露光装置の信頼性が向上する。この場
合、前記３つの加速度計の１つは露光装置の座標
軸と一致させることが肝要である。
レンズ等により構成され、回路パターンが形成さ
れたレチクル２を均一に照明する。レチクル２
は、レチクルホルダ３上に固定され、更にレチク
ルホルダ３上には、レチクル２の振動を検知する
ための第１の加速度計９が固定されている。レチ
クルホルダ３の下方には、露光装置の構造体５に
固定された投影レンズ４が配置されており、投影
レンズ４はレチクル３の回路パターン像をウエハ
６の面上に投影する。投影レンズ４の上方及び下
方側面にはそれぞれ第２ならびに第３の加速度計
１０，１１が固定され、加速度計１０，１１は、
投影レンズ４の振動を検知する。ウエハ６は真空
チヤツクなどでウエハチヤツク７上に固定され、
ウエハチヤツク７上には、ウエハ６の振動を検知
するための第４の加速度計１２が固定されてい
る。８は、ウエハステージであり、ウエハ６及び
ウエハチヤツク７を移動する。尚、加速度計１２
は、ウエハステージ８に設けてウエハ６の振動を
検知してもよい。また図中では、レチクル３、投
影レンズ１０の上部及び下部側面、ウエハ６の振
動を一軸方向のみ検知するために、それぞれ１つ
の加速度計９，１０，１１，１２を設けている
が、それぞれｘ方向、Ｙ方向、ｚ方向の振動を検
知するために３つの加速度計を設ければ更に振動
に対する露光装置の信頼性が向上する。この場
合、前記３つの加速度計の１つは露光装置の座標
軸と一致させることが肝要である。
第２図は、本発明の一実施例の電気系のブロツ
ク図であり、第１の演算装置１３は、加速度計
９，１０，１１からの加速度信号をそれぞれ積分
して移動変位に変換し、更にウエハ６の面上に投
影されるレチクル２のパターン像の絶対ぶれ量を
計算する。尚、加速度計９，１０，１１のそれぞ
れの出力は、露光装置内におけるレチクルホルダ
３、投影レンズ４、加速度計９，１０，１１の配
置位置や投影レンズ４の倍率などによりパターン
像の絶対的なぶれに対応しないので、実験的に各
加速度計９，１０，１１とパターン像の絶対ぶれ
量の関係を求めて、変換される変位を算出するこ
とが望ましい。この場合、演算装置１３は、加速
度計９，１０，１１からの信号により変換された
変位をそれぞれ比較して最大値を第２の演算装置
１５に出力する。
ク図であり、第１の演算装置１３は、加速度計
９，１０，１１からの加速度信号をそれぞれ積分
して移動変位に変換し、更にウエハ６の面上に投
影されるレチクル２のパターン像の絶対ぶれ量を
計算する。尚、加速度計９，１０，１１のそれぞ
れの出力は、露光装置内におけるレチクルホルダ
３、投影レンズ４、加速度計９，１０，１１の配
置位置や投影レンズ４の倍率などによりパターン
像の絶対的なぶれに対応しないので、実験的に各
加速度計９，１０，１１とパターン像の絶対ぶれ
量の関係を求めて、変換される変位を算出するこ
とが望ましい。この場合、演算装置１３は、加速
度計９，１０，１１からの信号により変換された
変位をそれぞれ比較して最大値を第２の演算装置
１５に出力する。
第３の演算装置１４は、ウエハ６の振動を検知
する加速度計１２からの信号を積分して移動変位
に変換して演算装置１５に出力する。演算装置１
５は、演算装置１３の出力と演算装置１４の出力
とを引算して、レチクル２のパターン像とウエハ
６との相対的なずれ量を演算し、その信号を比
較・指令装置１６に出力する。比較・指令装置１
６には、要求されるパターン精度に応じて許容値
が入力されており、従つてこの装置１６は、この
許容値と、演算装置１５からのパターン像とウエ
ハとの相対的ずれ量とを比較し、相対的ずれ量が
許容値より小さい場合に指令信号を発生する。こ
の指令信号は、次の動作すなわち転写を開始する
信号である。
する加速度計１２からの信号を積分して移動変位
に変換して演算装置１５に出力する。演算装置１
５は、演算装置１３の出力と演算装置１４の出力
とを引算して、レチクル２のパターン像とウエハ
６との相対的なずれ量を演算し、その信号を比
較・指令装置１６に出力する。比較・指令装置１
６には、要求されるパターン精度に応じて許容値
が入力されており、従つてこの装置１６は、この
許容値と、演算装置１５からのパターン像とウエ
ハとの相対的ずれ量とを比較し、相対的ずれ量が
許容値より小さい場合に指令信号を発生する。こ
の指令信号は、次の動作すなわち転写を開始する
信号である。
前記実施例においては、パターン像とウエハと
の相対的ずれ量を検出するために加速度計９，１
０，１１，１２を用いているが、代りに微小変位
計を使用することも可能であるし、また一般的な
露光装置において投影レンズとウエハステージの
位置合わせのために用いられているレーザ干渉計
や、定盤とウエハステージの位置合わせのために
用いられているスケールによりウエハの絶対ずれ
量を検出してもよい。
の相対的ずれ量を検出するために加速度計９，１
０，１１，１２を用いているが、代りに微小変位
計を使用することも可能であるし、また一般的な
露光装置において投影レンズとウエハステージの
位置合わせのために用いられているレーザ干渉計
や、定盤とウエハステージの位置合わせのために
用いられているスケールによりウエハの絶対ずれ
量を検出してもよい。
加えてパターン精度が余り要求されない場合に
は、投影レンズ４の加速度計１０，１１を省略し
たり、或いはレチクル２用の加速度計９も更に省
略して、ウエハ６の振動を検知するのみでもよ
い。
は、投影レンズ４の加速度計１０，１１を省略し
たり、或いはレチクル２用の加速度計９も更に省
略して、ウエハ６の振動を検知するのみでもよ
い。
このように、レチクルパターンの像とウエハと
の相対的な位置ずれの量をリアルタイムでモニタ
し、この位置ずれ量が焼付け性能に影響するか否
かを判断することができる。
の相対的な位置ずれの量をリアルタイムでモニタ
し、この位置ずれ量が焼付け性能に影響するか否
かを判断することができる。
以上説明したように、本発明によれば、露光装
置において、高いスループツトで、高精度に投影
像を感光体に転写することが可能となる。
置において、高いスループツトで、高精度に投影
像を感光体に転写することが可能となる。
第１図は、本発明の一実施例の光学系の構成
図、第２図は、本発明の一実施例の電気系のブロ
ツク図である。 ２……レチクル、６……ウエハ、９，１０，１
１，１２……加速度計、１３，１４，１５……演
算装置、１６……比較・指令装置。
図、第２図は、本発明の一実施例の電気系のブロ
ツク図である。 ２……レチクル、６……ウエハ、９，１０，１
１，１２……加速度計、１３，１４，１５……演
算装置、１６……比較・指令装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ パターンが形成されている原板を保持する原
板ホルダと、感光体を保持する感光体ホルダと、
前記原板ホルダと一体的に移動するように設けら
れ前記原板ホルダの振動に応じた出力を発生する
第１振動検出器と、前記感光体ホルダと一体的に
移動するように設けられ前記感光体ホルダの振動
に応じた出力を発生する第２振動検出器と、前記
第１及び第２振動検出器の出力に基づいて前記感
光体に転写される前記パターンと前記感光体間の
相対振動量を算出する演算処理器を有し、前記演
算処理器が算出する相対振動量が許容値より小さ
くなつた後に前記感光体に前記パターンを転写す
るための動作を開始することを特徴とする露光装
置。 ２ 前記振動検出器のそれぞれは加速度計を有す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
露光装置。 ３ 感光体を保持する被露光基板ホルダと、前記
感光体にパターン像を転写するために用いられる
投影系と、前記投影系と一体的に移動するように
設けられ前記投影系の振動に応じた出力を発生す
る第１振動検出器と、前記感光体ホルダと一体的
に移動するように設けられ前記感光体ホルダの振
動に応じた出力を発生する第２振動検出器と、前
記第１及び第２振動検出器の出力に基づいて前記
パターン像と前記感光体間の相対振動量を算出す
る演算処理器を有し、前記演算処理器が算出する
相対振動量が許容値より小さくなつた後に前記感
光体に前記パターン像を転写するための動作を開
始することを特徴とする露光装置。 ４ 前記振動検出器のそれぞれは加速度計を有す
ることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
露光装置。 ５ パターンが形成されている原板を保持する原
板ホルダと、感光体を保持する感光体ホルダと、
前記感光体に前記原板のパターンの像を投影する
ために用いられる投影系と、前記原板ホルダと一
体的に移動するように設けられ前記原板ホルダの
振動に応じた出力を発生する第１振動検出器と、
前記投影系と一体的に移動するように設けられ前
記投影系の振動に応じた出力を発生する第２振動
検出器と、前記感光体ホルダと一体的に移動する
ように設けられ前記感光体ホルダの振動に応じた
出力を発生する第３振動検出器と、前記振動検出
器の少なくとも一つの出力に基づいて前記パター
ン像と前記感光体間の相対振動量を算出する演算
処理器を有し、前記演算処理器が算出する相対振
動量が許容値より小さくなつた後に前記感光体に
前記パターン像を転写するための動作を開始する
ことを特徴とする露光装置。 ６ 前記振動検出器のそれぞれは加速度計を有す
ることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の
露光装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58140567A JPS6032050A (ja) | 1983-08-02 | 1983-08-02 | 露光装置 |
| US06/633,348 US4595282A (en) | 1983-08-02 | 1984-07-23 | Recording apparatus |
| GB08418929A GB2146133B (en) | 1983-08-02 | 1984-07-25 | Projection printing |
| DE19843428408 DE3428408A1 (de) | 1983-08-02 | 1984-08-01 | Aufzeichnungsgeraet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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