JPH0445970B2 - - Google Patents
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- JPH0445970B2 JPH0445970B2 JP57137269A JP13726982A JPH0445970B2 JP H0445970 B2 JPH0445970 B2 JP H0445970B2 JP 57137269 A JP57137269 A JP 57137269A JP 13726982 A JP13726982 A JP 13726982A JP H0445970 B2 JPH0445970 B2 JP H0445970B2
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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
- 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
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
-
- G—PHYSICS
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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- G03F7/70066—Size and form of the illuminated area in the mask plane, e.g. reticle masking blades or blinds
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- G03F7/702—Reflective illumination, i.e. reflective optical elements other than folding mirrors, e.g. extreme ultraviolet [EUV] illumination systems
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- G03F7/70233—Optical aspects of catoptric systems, i.e. comprising only reflective elements, e.g. extreme ultraviolet [EUV] projection systems
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- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
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- G03F7/70558—Dose control, i.e. achievement of a desired dose
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- H—ELECTRICITY
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- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Projection-Type Copiers In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は照度分布の均一化を図つたプロジエク
シヨンアライナに関するものである。
シヨンアライナに関するものである。
半導体ウエーハに集積回路を形成する際には所
謂ホトリソグラフイ工程が行なわれるが、この工
程の中ではホトマスクの回路パターンをウエーハ
表面に焼き付ける装置としてプロジエクシヨンア
ライナが利用されている。このプロジエクシヨン
アライナはホトマスクの回路パターンを光学系を
利用してウエーハ表面に結像しかつ露光を行なう
ものであるため、ホトマスクとウエーハを密着さ
せて露光を行なうコンタクト方式のものに比較し
て焼き付け自由度が大きいという利点がある。し
かしながら、一方ではプロジエクシヨン方式は照
明光の照度分布のばらつきがそのまま回路パター
ン像に影響を与え易く、したがつて均一照度の回
路パターン像を得るためには照明光の照度分布を
厳格に管理することが要求されている。
謂ホトリソグラフイ工程が行なわれるが、この工
程の中ではホトマスクの回路パターンをウエーハ
表面に焼き付ける装置としてプロジエクシヨンア
ライナが利用されている。このプロジエクシヨン
アライナはホトマスクの回路パターンを光学系を
利用してウエーハ表面に結像しかつ露光を行なう
ものであるため、ホトマスクとウエーハを密着さ
せて露光を行なうコンタクト方式のものに比較し
て焼き付け自由度が大きいという利点がある。し
かしながら、一方ではプロジエクシヨン方式は照
明光の照度分布のばらつきがそのまま回路パター
ン像に影響を与え易く、したがつて均一照度の回
路パターン像を得るためには照明光の照度分布を
厳格に管理することが要求されている。
このため従来では、作業者がプロジエクシヨン
アライナのホトマスク近傍位置等における照度を
測定し、この測定結果に基づいてアライナ各部を
調整して照度の均一化を図ることがホトリソグラ
フイ工程作業の一つとして行なわれるだけである
ため、作業の途中或いは他の準備作業時に照度分
布に狂いが生じてもこれを見い出すことは困難で
あり、結局照度分布の不適切な露光が行なわれて
露光寸法が規格を越え、不良品が発生して歩留を
悪くするという問題が生じることになる。
アライナのホトマスク近傍位置等における照度を
測定し、この測定結果に基づいてアライナ各部を
調整して照度の均一化を図ることがホトリソグラ
フイ工程作業の一つとして行なわれるだけである
ため、作業の途中或いは他の準備作業時に照度分
布に狂いが生じてもこれを見い出すことは困難で
あり、結局照度分布の不適切な露光が行なわれて
露光寸法が規格を越え、不良品が発生して歩留を
悪くするという問題が生じることになる。
したがつて本発明の目的は照度分布の狂いをす
みやかに検出して不良品の発生を未然に防止する
ことのできるプロジエクシヨンアライナを提供す
ることにある。
みやかに検出して不良品の発生を未然に防止する
ことのできるプロジエクシヨンアライナを提供す
ることにある。
また、本発明の他の目的は照度分布の狂いをす
みやかに検出すると共に、この照度の不均一を直
ちに自動的に補正することのできるプロジエクシ
ヨンアライナを提供することにある。
みやかに検出すると共に、この照度の不均一を直
ちに自動的に補正することのできるプロジエクシ
ヨンアライナを提供することにある。
この目的を達成するために本発明は、照明部に
より証明されるホトマスクの回路パターンを結像
部にてウエーハ等に結蔵させるようにしたプロジ
エクシヨンアライナにおいて、前記ウエーハ等へ
の結像露光作業前記照明部の光路内で照度検出す
る複数の照度センサと、この複数の照度センサの
出力に基づいて前記照明部の照度分布を検出する
照度検出手段と、この照度検出手段の出力に基づ
いて前記照明部の照度分布を自動的に補正する補
正手段とを備え、かつ前記補正手段は、前記照明
部の光路に沿つて並設されるとともに前記光路内
への進入量が個々に変化される複数の遮光板を備
えた複数の遮光装置と、この遮光装置を作動させ
制御部とからなることを特徴とするプロジエクシ
ヨンアライナ、とするものである。
より証明されるホトマスクの回路パターンを結像
部にてウエーハ等に結蔵させるようにしたプロジ
エクシヨンアライナにおいて、前記ウエーハ等へ
の結像露光作業前記照明部の光路内で照度検出す
る複数の照度センサと、この複数の照度センサの
出力に基づいて前記照明部の照度分布を検出する
照度検出手段と、この照度検出手段の出力に基づ
いて前記照明部の照度分布を自動的に補正する補
正手段とを備え、かつ前記補正手段は、前記照明
部の光路に沿つて並設されるとともに前記光路内
への進入量が個々に変化される複数の遮光板を備
えた複数の遮光装置と、この遮光装置を作動させ
制御部とからなることを特徴とするプロジエクシ
ヨンアライナ、とするものである。
以下、本発明を図示の実施例により説明する。
第1図は本発明のプロジエクシヨンアライナの
一実施例の構成図であり、時に1:1プロジエク
シヨンアライナで例示している、図において、2
は基盤1をエアベアリング機構によつて図示の左
右に往復移動されるスキヤンテーブルであり、そ
の一端側に設けた透孔3上には所定の回路パター
ンを形成したホトマスク4を設置し、他端側の上
部には表面にホトレジストが塗布された半導体ウ
エーハ5を設置している。前記基盤1はその一端
側一部に透孔6を有し、この透孔6の下側には光
源ランプ7、反射鏡8,9、レンズ10,11,
12、凹面鏡13、スリツト14等を有する照明
部15を設けている。この照明部15は前記光源
ランプ7の光を反射鏡、レンズ、スリツトを通
し、更に透孔6を通した上で前記スリツト14の
円弧状スリツトに沿つた光形状で照明を行なうこ
とができる。一方、透孔6の上方位置には反射鏡
16,17,18、凹面鏡19、凸面鏡20を有
する結像部21を設け、ホトマスク4像を前記ウ
エーハ5表面に形成する。
一実施例の構成図であり、時に1:1プロジエク
シヨンアライナで例示している、図において、2
は基盤1をエアベアリング機構によつて図示の左
右に往復移動されるスキヤンテーブルであり、そ
の一端側に設けた透孔3上には所定の回路パター
ンを形成したホトマスク4を設置し、他端側の上
部には表面にホトレジストが塗布された半導体ウ
エーハ5を設置している。前記基盤1はその一端
側一部に透孔6を有し、この透孔6の下側には光
源ランプ7、反射鏡8,9、レンズ10,11,
12、凹面鏡13、スリツト14等を有する照明
部15を設けている。この照明部15は前記光源
ランプ7の光を反射鏡、レンズ、スリツトを通
し、更に透孔6を通した上で前記スリツト14の
円弧状スリツトに沿つた光形状で照明を行なうこ
とができる。一方、透孔6の上方位置には反射鏡
16,17,18、凹面鏡19、凸面鏡20を有
する結像部21を設け、ホトマスク4像を前記ウ
エーハ5表面に形成する。
更に、前記スキヤンテーブル2の透孔3内に
は、第2に平面状態を示すように複数個の照度セ
ンサ22を前記スリツトの形状に相対するように
円弧状に配設固定している。そして、これら各照
度センサ22はマイクロコンピユータを主体とす
る照度検出手段23に接続し、この照度検出手段
23では各照度センサ22の出力値を相互におよ
び所定の基準値と比較する。また、前記照度検出
手段23には警報器24を接続しており、照度検
出手段23からの所定の出力信号によつて作動さ
れる。
は、第2に平面状態を示すように複数個の照度セ
ンサ22を前記スリツトの形状に相対するように
円弧状に配設固定している。そして、これら各照
度センサ22はマイクロコンピユータを主体とす
る照度検出手段23に接続し、この照度検出手段
23では各照度センサ22の出力値を相互におよ
び所定の基準値と比較する。また、前記照度検出
手段23には警報器24を接続しており、照度検
出手段23からの所定の出力信号によつて作動さ
れる。
以上の構成によれば、照明部15において形成
された円弧状スリツト光は透孔6,3を通してホ
トマスク4を円弧線状に照明する。そして、この
照明された部分は結像部21によつてウエーハ5
の表面に結像される。したがつて、スキヤンテー
ブル2を例えば図の右から左へ移動すれば、前記
スリツト光はホトマスク4の全面をスキヤンする
ことになり、結果的にホトマスク全面をウエーハ
表面に露光させる。このとき、スキヤンテーブル
2をホトマスク4の寸法よりも若干大きく移動す
れば、前記スリツト光はホトマスク4の直近に設
けた複数個の照度センサ22に当射され、各照度
センサ22からはスリツト光各部の照度が出力さ
れる、したがつて、これらの出力から照度検出手
段23ではスリツト光の照度分布を検出し、照度
分布が所定の基準に対して狂つているときには警
報器24を作動させ、作業者を介して或いは自動
的にプロジエクシヨンアライナの作動を停止させ
るのである。
された円弧状スリツト光は透孔6,3を通してホ
トマスク4を円弧線状に照明する。そして、この
照明された部分は結像部21によつてウエーハ5
の表面に結像される。したがつて、スキヤンテー
ブル2を例えば図の右から左へ移動すれば、前記
スリツト光はホトマスク4の全面をスキヤンする
ことになり、結果的にホトマスク全面をウエーハ
表面に露光させる。このとき、スキヤンテーブル
2をホトマスク4の寸法よりも若干大きく移動す
れば、前記スリツト光はホトマスク4の直近に設
けた複数個の照度センサ22に当射され、各照度
センサ22からはスリツト光各部の照度が出力さ
れる、したがつて、これらの出力から照度検出手
段23ではスリツト光の照度分布を検出し、照度
分布が所定の基準に対して狂つているときには警
報器24を作動させ、作業者を介して或いは自動
的にプロジエクシヨンアライナの作動を停止させ
るのである。
これにより、このプロジエクシヨンアライナで
は、スキヤンテーブル2の1往復毎に、つまりホ
トマスクの1回露光毎に照明分布をチエツクし、
分布に狂いがあるときには直ちに露光を停止する
ので、照度の不均一が原因とされる不良品を確実
に防止でき、歩留の向上を達成できる。また、こ
れによれば1日1回準備作業で行なう照度分布チ
エツクも不要となり、準備作業時間の短縮を図る
こともできる。
は、スキヤンテーブル2の1往復毎に、つまりホ
トマスクの1回露光毎に照明分布をチエツクし、
分布に狂いがあるときには直ちに露光を停止する
ので、照度の不均一が原因とされる不良品を確実
に防止でき、歩留の向上を達成できる。また、こ
れによれば1日1回準備作業で行なう照度分布チ
エツクも不要となり、準備作業時間の短縮を図る
こともできる。
なお、照度センサ22は複数個設ける代りに、
1個の照度センサをスリツト光に沿つて円弧状に
移動させ、各移動点において照度を測るようにし
てもよい。
1個の照度センサをスリツト光に沿つて円弧状に
移動させ、各移動点において照度を測るようにし
てもよい。
第3図には前述と異なる発明のプロジエクシヨ
ンアライナの一実施例を示しており、図において
第1図と同一部分には同一符号を付して説明は省
略する。
ンアライナの一実施例を示しており、図において
第1図と同一部分には同一符号を付して説明は省
略する。
本発明にあたつては、照度分布の検出手段23
からの出力に基づいて照度分布を自動的に補正す
る補正手段25を設けた点に特徴を有する。即
ち、同図において、照明部15内に遮光装置26
を設け、この遮光装置26を前記照度検出手段2
3の出力に基づいて作動する制御部27によつて
駆動することにより照度分布を補正することがで
きる。
からの出力に基づいて照度分布を自動的に補正す
る補正手段25を設けた点に特徴を有する。即
ち、同図において、照明部15内に遮光装置26
を設け、この遮光装置26を前記照度検出手段2
3の出力に基づいて作動する制御部27によつて
駆動することにより照度分布を補正することがで
きる。
前記遮光装置26は第4図A,Bのように、光
源ランプ7の円弧状光束7Aに沿つて複数個並設
され、各装置は夫々独立して駆動される。各装置
は、フレーム28の上端に一端を支持した揺動ア
ーム29を有し、このアーム29の先端に略L字
状の遮光板30を固定している。そして、前記ア
ーム29は引張スプリング31に下方へ付勢され
る一方、その下面にはフレーム28に支持された
マイクロメータヘツド32の先端を当接させてい
る。また、このマイクロメータヘツド32はフレ
ーム28の下側に取着したパルスモータ33によ
り回転されるように連結され、その回転方向に応
じて前記した先端を上動或いは下動させる。前記
パルスモータ33は前記制御部27に接続され、
制御部27からの信号により正、逆転駆動され
る。
源ランプ7の円弧状光束7Aに沿つて複数個並設
され、各装置は夫々独立して駆動される。各装置
は、フレーム28の上端に一端を支持した揺動ア
ーム29を有し、このアーム29の先端に略L字
状の遮光板30を固定している。そして、前記ア
ーム29は引張スプリング31に下方へ付勢され
る一方、その下面にはフレーム28に支持された
マイクロメータヘツド32の先端を当接させてい
る。また、このマイクロメータヘツド32はフレ
ーム28の下側に取着したパルスモータ33によ
り回転されるように連結され、その回転方向に応
じて前記した先端を上動或いは下動させる。前記
パルスモータ33は前記制御部27に接続され、
制御部27からの信号により正、逆転駆動され
る。
以上の構成によれば、照度センサ22の出力に
より照度検出手度23が照度の不均一を検出する
と、スリツト光における高照度部位または低照度
部位を制御部27に出力し、制御部27ではこれ
に基づいて補正を必要とするスリツト光部位に相
対する遮光装置26を選択的に駆動する。即ち、
高照度部位の遮光装置は、パルスモータ23にて
マイクロメータヘツド23を右転することにより
先端を上動させ、更にアーム29を上方へ揺動さ
せる。これによりアーム29と一体の遮光板30
は拘束7A中への進入量が増大し、その部位の光
量を低減して照度を部分的に低減させる。一方、
低照度部位に対してはパルスモータ33を左転す
ることにより遮光板30を下動させ、拘束7A中に
おける遮光板の進入量を低減してその部位の光量
を増大させ、照度を部分的に増大させる。したが
つて、各遮光装置を独立して制御することなによ
り、均一な照度を自動的に行なうことができるの
である。
より照度検出手度23が照度の不均一を検出する
と、スリツト光における高照度部位または低照度
部位を制御部27に出力し、制御部27ではこれ
に基づいて補正を必要とするスリツト光部位に相
対する遮光装置26を選択的に駆動する。即ち、
高照度部位の遮光装置は、パルスモータ23にて
マイクロメータヘツド23を右転することにより
先端を上動させ、更にアーム29を上方へ揺動さ
せる。これによりアーム29と一体の遮光板30
は拘束7A中への進入量が増大し、その部位の光
量を低減して照度を部分的に低減させる。一方、
低照度部位に対してはパルスモータ33を左転す
ることにより遮光板30を下動させ、拘束7A中に
おける遮光板の進入量を低減してその部位の光量
を増大させ、照度を部分的に増大させる。したが
つて、各遮光装置を独立して制御することなによ
り、均一な照度を自動的に行なうことができるの
である。
ここで、遮光装置は他の構成であつてもよく、
要は拘束中における遮光板の進入量を部分的に調
整できるものであればよい。また、補正手段とし
ては、遮光装置を設ける代りに光源ランプの位置
を可変できる装置構造とし、ランプ位置を調整す
ることにより照度の均一化を図るようにしてもよ
い。
要は拘束中における遮光板の進入量を部分的に調
整できるものであればよい。また、補正手段とし
ては、遮光装置を設ける代りに光源ランプの位置
を可変できる装置構造とし、ランプ位置を調整す
ることにより照度の均一化を図るようにしてもよ
い。
以上のように本発明のプロジエクシヨンアライ
ナによれば、ホトマスクの露光の度に光路内に進
入位置される照度センサを設けて照度分布を検出
し、分布が不均一になつたときに警報を発し、或
いはこれを自動的に補正するようにしているの
で、照度分布を常に均一に保つて照度不均一が原
因とされる不良品の発生を未然に防止し、これに
より歩流の向上を達成することができるという効
果を奏する。
ナによれば、ホトマスクの露光の度に光路内に進
入位置される照度センサを設けて照度分布を検出
し、分布が不均一になつたときに警報を発し、或
いはこれを自動的に補正するようにしているの
で、照度分布を常に均一に保つて照度不均一が原
因とされる不良品の発生を未然に防止し、これに
より歩流の向上を達成することができるという効
果を奏する。
第1図は本発明のプロジエクシヨンアライナの
構成図、第2図は照度センサの平面配置図、第3
図は他の発明のプロジエクシヨンアライナの構成
図、第4図A,Bは遮光装置の正面図と側面図で
ある。 1……基盤、2……スキヤンテーブル、4……
ホトマスク、5……ウエーハ、7……光源、14
……スリツト、15……照明部、21……結像
部、22……照度センサ、23……照度検出手
段、24……警報器、25……補正手段、26…
…遮光装置、27……制御部。
構成図、第2図は照度センサの平面配置図、第3
図は他の発明のプロジエクシヨンアライナの構成
図、第4図A,Bは遮光装置の正面図と側面図で
ある。 1……基盤、2……スキヤンテーブル、4……
ホトマスク、5……ウエーハ、7……光源、14
……スリツト、15……照明部、21……結像
部、22……照度センサ、23……照度検出手
段、24……警報器、25……補正手段、26…
…遮光装置、27……制御部。
Claims (1)
- 1 照明部により照明されるホトマスクの回路パ
ターンを結像部にてウエーハ等に結像させるよう
にしたプロジエクシヨンアライナにおいて、前記
ウエーハ等への結像露光作業時前記照明部の光路
内で照度検出する複数の照度センサと、この複数
の照度センサの出力に基づいて前記照明部の照度
分布を検出する照度検出手段と、この照度検出手
段の出力に基づいて前記照明部の照度分布を自動
的に補正する補正手段とを備え、かつ前記補正手
段は、前記照明部の光路に沿つて並設されるとと
もに前記光路内への進入量が個々に変化される複
数の遮光板を備えた複数の遮光装置と、この遮光
装置を作動させる制御部とからなることを特徴と
するプロジエクシヨンアライナ。
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