JPH0513371B2 - - Google Patents
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- JPH0513371B2 JPH0513371B2 JP60033280A JP3328085A JPH0513371B2 JP H0513371 B2 JPH0513371 B2 JP H0513371B2 JP 60033280 A JP60033280 A JP 60033280A JP 3328085 A JP3328085 A JP 3328085A JP H0513371 B2 JPH0513371 B2 JP H0513371B2
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- JP
- Japan
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- alignment
- beam splitter
- light
- excimer laser
- optical path
- Prior art date
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Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 29
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 13
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 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
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は照明光学装置に関し、特に微細パター
ンを焼きつける半導体露光装置における露光更に
は位置合わせにエキシマレーザを用いた照明光学
装置に関する。
ンを焼きつける半導体露光装置における露光更に
は位置合わせにエキシマレーザを用いた照明光学
装置に関する。
集積回路の高集積化に伴い、回路パターンの最
小寸法の微細化が要求されているが、それに対し
ては半導体露光装置の焼付波長を短波長化するこ
とによつて対応出来る。例えばプロキシミテイー
露光の場合は波長の平方根に比例して解像線幅が
小さくなり、プロジエクシヨン露光の場合は波長
に比例して解像線幅が小さくなる。このため焼付
用の高輝度光源として、エキシマレーザを用いる
ことが提案されている。
小寸法の微細化が要求されているが、それに対し
ては半導体露光装置の焼付波長を短波長化するこ
とによつて対応出来る。例えばプロキシミテイー
露光の場合は波長の平方根に比例して解像線幅が
小さくなり、プロジエクシヨン露光の場合は波長
に比例して解像線幅が小さくなる。このため焼付
用の高輝度光源として、エキシマレーザを用いる
ことが提案されている。
しかしながらエキシマレーザ光は不可視光であ
るため発光の確認ができない。
るため発光の確認ができない。
本発明は上記従来例の問題点を除去し、照明用
の光源として遠紫外域光を発するエキシマレーザ
を用い該エキシマレーザ光の発光の確認を容易に
行なえる照明光学装置、更には該エキシマレーザ
の光軸合わせが行なえる照明光学装置を提供する
ことを目的とする。
の光源として遠紫外域光を発するエキシマレーザ
を用い該エキシマレーザ光の発光の確認を容易に
行なえる照明光学装置、更には該エキシマレーザ
の光軸合わせが行なえる照明光学装置を提供する
ことを目的とする。
第１図は本発明の一実施例で、いわゆるステツ
パーといわれる縮小結像型の半導体露光装置に適
用した図を示す。
パーといわれる縮小結像型の半導体露光装置に適
用した図を示す。
この実施例では光源８がアライメント用のみな
らず、焼付用にも兼用されるエキシマレーザであ
る。なお焼付時にはアライメント用のアライメン
ト顕微鏡７が図の位置から外れ、不図示の焼付用
照明系に置き換わる。
らず、焼付用にも兼用されるエキシマレーザであ
る。なお焼付時にはアライメント用のアライメン
ト顕微鏡７が図の位置から外れ、不図示の焼付用
照明系に置き換わる。
１５はマスク５のパターンをウエハ６上に縮小
結像するレンズであり、１６は光軸に垂直な面内
を移動可能なウエハ載置台である。
結像するレンズであり、１６は光軸に垂直な面内
を移動可能なウエハ載置台である。
本実施例で光源８はアライメント用及び焼付用
に兼用されるため、別々に光源を設ける場合に比
べコスト的、スペース的に有利となることは勿
論、アライメント光と焼付光が同一波長となるた
めレンズ１５の色収差を考慮する必要がない。
に兼用されるため、別々に光源を設ける場合に比
べコスト的、スペース的に有利となることは勿
論、アライメント光と焼付光が同一波長となるた
めレンズ１５の色収差を考慮する必要がない。
なおエキシマレーザは極めて短い間、発光する
パルスレーザであるため、ウエハ載置台１６はス
テツプ・リピート焼付に際し、各チツプ毎に停止
させることなく、連続送りすることが可能とな
る。
パルスレーザであるため、ウエハ載置台１６はス
テツプ・リピート焼付に際し、各チツプ毎に停止
させることなく、連続送りすることが可能とな
る。
さて焼付前のアライメントについては第２図
Ａ，Ｂに示される如きアライメントマークを有す
るマスク５とウエハ６をアライメント顕微鏡７を
用いてアライメントする。
Ａ，Ｂに示される如きアライメントマークを有す
るマスク５とウエハ６をアライメント顕微鏡７を
用いてアライメントする。
アライメント顕微鏡７内において、光源８の光
路に沿つてビームスプリツタ９が配設され、ビー
ムスプリツタ９で反射される光路に沿つて紫外線
用の対物レンズ１０が配置されている。
路に沿つてビームスプリツタ９が配設され、ビー
ムスプリツタ９で反射される光路に沿つて紫外線
用の対物レンズ１０が配置されている。
さてマスク５及びウエハ６で反射される光路に
沿つて前述の対物レンズ１０、ビームスプリツタ
９が配置され、ビームスプリツタ９を透過した光
路に沿つて、螢光路１１、ビームスプリツタ１２
が配置されている。螢光板１１はアライメント顕
微鏡７の対物レンズ１０の拡大像面に配置されて
いる。ビームスプリツタ１２で反射した光は目視
観察系１３に送られ、他方透過した光はテレビカ
メラ１４に送られる。
沿つて前述の対物レンズ１０、ビームスプリツタ
９が配置され、ビームスプリツタ９を透過した光
路に沿つて、螢光路１１、ビームスプリツタ１２
が配置されている。螢光板１１はアライメント顕
微鏡７の対物レンズ１０の拡大像面に配置されて
いる。ビームスプリツタ１２で反射した光は目視
観察系１３に送られ、他方透過した光はテレビカ
メラ１４に送られる。
尚マスク５及びウエハ６には、第２図Ａ，Ｂに
示される如く回転方向の位置ずれを検出するため
にアライメントマークが対を成して設けられてい
るので、このマーク対を検出するためにアライメ
ント顕微鏡７のビームスプリツタ９、対物レンズ
１０、螢光板１１、ビームスプリツタ１２、目視
観察系１３、テレビカメラ１４は、例えば図面と
直交方向に対を成して構成される。この場合、光
源８の光は分割プリズム等で２分割されて、ビー
ムスプリツタ９に入射する。
示される如く回転方向の位置ずれを検出するため
にアライメントマークが対を成して設けられてい
るので、このマーク対を検出するためにアライメ
ント顕微鏡７のビームスプリツタ９、対物レンズ
１０、螢光板１１、ビームスプリツタ１２、目視
観察系１３、テレビカメラ１４は、例えば図面と
直交方向に対を成して構成される。この場合、光
源８の光は分割プリズム等で２分割されて、ビー
ムスプリツタ９に入射する。
なおテレビカメラ１４を上述した如く２台設け
ずに対を成す２つのアライメントマークの観察野
を合成して１台のテレビカメラで観察することも
可能である。
ずに対を成す２つのアライメントマークの観察野
を合成して１台のテレビカメラで観察することも
可能である。
上記構成において、光源８を射出したアライメ
ント用ビームはビームスプリツタ９で反射し、対
物レンズ１０を通り、それぞれマスク５とウエハ
６のアライメントマークを照明する。
ント用ビームはビームスプリツタ９で反射し、対
物レンズ１０を通り、それぞれマスク５とウエハ
６のアライメントマークを照明する。
第２図Ａ，Ｂに示される如き目視可能なアライ
メントマークに光源８を射出したアライメント用
ビームが入射すると各アライメントマークの黒線
部で反射、黒線部以外で透過して、マスク５、ウ
エハ６と光学的に共役位置に設けられる螢光板１
１上にはマスク５及びウエハ６から反射されるア
ライメントマーク像が対物レンズ１０により拡大
して結像される。
メントマークに光源８を射出したアライメント用
ビームが入射すると各アライメントマークの黒線
部で反射、黒線部以外で透過して、マスク５、ウ
エハ６と光学的に共役位置に設けられる螢光板１
１上にはマスク５及びウエハ６から反射されるア
ライメントマーク像が対物レンズ１０により拡大
して結像される。
光源８の紫外領域の像は螢光板１１により可視
光に変換され、ビームスプリツタ１２を介して、
それぞれ目視観察系１３及びテレビカメラ１４に
送られる。目視観察系１３により観察される像は
手動位置合わせ（マニユアルアライメント）に用
いられる。
光に変換され、ビームスプリツタ１２を介して、
それぞれ目視観察系１３及びテレビカメラ１４に
送られる。目視観察系１３により観察される像は
手動位置合わせ（マニユアルアライメント）に用
いられる。
ここで位置合わせに関し説明すると、第２図Ａ
でマスク５には水平方向に45゜傾いた互いに平行
な２本の黒線より成るマーク５a1，５b1が、また
マーク５a1，５b1とは直交する方向で互いに平行
な２本の黒線より成るマーク５a2，５b2が設けら
れマーク５a1と５a2で一方のアライメントマーク
を構成し、又マーク５b1と５b2で他方のアライメ
ントマークを構成する。
でマスク５には水平方向に45゜傾いた互いに平行
な２本の黒線より成るマーク５a1，５b1が、また
マーク５a1，５b1とは直交する方向で互いに平行
な２本の黒線より成るマーク５a2，５b2が設けら
れマーク５a1と５a2で一方のアライメントマーク
を構成し、又マーク５b1と５b2で他方のアライメ
ントマークを構成する。
又ウエハ６にはマスク５の各マーク５a1，５
a2，５b1，５b2に対応しこれらに各々平行な一本
の黒線より成るアライメントマーク６a1，６a2，
６b1，６b2が毛えられる。そして目視観察系１３
によりマニユアルアライメントにおいては、ウエ
ハ６のアライメントマーク６a1，６a2，６b1，６
b2を各々マスク５のアライメントマーク５a1，５
a2，５b1，５b2の略中間に平行に位置するように
マスク５とウエハ６を相対的に変位させる。
a2，５b1，５b2に対応しこれらに各々平行な一本
の黒線より成るアライメントマーク６a1，６a2，
６b1，６b2が毛えられる。そして目視観察系１３
によりマニユアルアライメントにおいては、ウエ
ハ６のアライメントマーク６a1，６a2，６b1，６
b2を各々マスク５のアライメントマーク５a1，５
a2，５b1，５b2の略中間に平行に位置するように
マスク５とウエハ６を相対的に変位させる。
一方、テレビカメラ１４を用いたオートアライ
メントにおいては、マニユアルアライメントによ
り粗の位置合わせが行なわれたマスク５とウエハ
６のアライメントマーク像を第２図Ｃ，Ｄに示さ
れる如くテレビ走査線ｓ，s′で電気的に走査し、
各黒線の間を走査する時間t1，t2，t3，t4，t′1，
t′2，t′3，t′4を検出し、これらが全て等しくない
場合そのずれに応じて位置補生信号を出すように
し、最終的に走査時間t1，t2，t3，t4，t′1，t′2，
t′3，t′4を全て等しくさせる。
メントにおいては、マニユアルアライメントによ
り粗の位置合わせが行なわれたマスク５とウエハ
６のアライメントマーク像を第２図Ｃ，Ｄに示さ
れる如くテレビ走査線ｓ，s′で電気的に走査し、
各黒線の間を走査する時間t1，t2，t3，t4，t′1，
t′2，t′3，t′4を検出し、これらが全て等しくない
場合そのずれに応じて位置補生信号を出すように
し、最終的に走査時間t1，t2，t3，t4，t′1，t′2，
t′3，t′4を全て等しくさせる。
さて第１図で遮光板１７はエキシマレーザ光が
マスク５、ウエハ６のアライメントマーク部にの
み照射するようにアライメントマーク部に対応す
る位置に開口を備えるものである。
マスク５、ウエハ６のアライメントマーク部にの
み照射するようにアライメントマーク部に対応す
る位置に開口を備えるものである。
ここで１８はエキシマレーザの発光確認及び光
軸合わせ用の螢光板であり、ビームスプリツタ９
を透過するエキシマレーザ光の光路中、任意の位
置に設けられる。エキシマレーザ光は不可視光で
あるが螢光板１８にエキシマレーザ光が照射する
と可視化され発光が確認できる。又、光源８の対
物レンズ１０、レンズ１５の光軸に対する光軸合
わせは、例えば光源８の射出口の前にピンホール
板を固定し、該ピンホール板のピンホールを通過
するエキシマレーザ光が螢光板１８の表面に描か
れている指標としての十字線の交点たる中心点に
合致させるように行なう。
軸合わせ用の螢光板であり、ビームスプリツタ９
を透過するエキシマレーザ光の光路中、任意の位
置に設けられる。エキシマレーザ光は不可視光で
あるが螢光板１８にエキシマレーザ光が照射する
と可視化され発光が確認できる。又、光源８の対
物レンズ１０、レンズ１５の光軸に対する光軸合
わせは、例えば光源８の射出口の前にピンホール
板を固定し、該ピンホール板のピンホールを通過
するエキシマレーザ光が螢光板１８の表面に描か
れている指標としての十字線の交点たる中心点に
合致させるように行なう。
なお便宜上、第１図では光源８がアライメント
に用いられたとき螢光板１８が可視化のために用
いられることが図示されているが、光源８が焼付
用に用いられたときにも螢光板１８が可視化のた
めに用いられることは言うまでもない。
に用いられたとき螢光板１８が可視化のために用
いられることが図示されているが、光源８が焼付
用に用いられたときにも螢光板１８が可視化のた
めに用いられることは言うまでもない。
その場合、焼付時にはアライメント顕微鏡７が
第１図の位置から外れ、不図示の焼付用照明系に
置き換わるが、焼付用の照明光路を分岐するよう
に第１図のビームスプリツタ９に相当するビーム
スプリツタを焼付時にも設け該ビームスプリツタ
で分岐された光路に第１図の螢光板１８を設け
る。なお図では螢光板１８を設けるのに必要な光
路分岐用のビームスプリツタを照明光路折り曲げ
に用いられるビームスプリツタ９で兼用している
がこれに限らず、例えば光源８とビームスプリツ
タ９の間に更にビームスプリツタを設け、該ビー
ムスプリツタで反射する光路に螢光板１８を設け
ても良い。
第１図の位置から外れ、不図示の焼付用照明系に
置き換わるが、焼付用の照明光路を分岐するよう
に第１図のビームスプリツタ９に相当するビーム
スプリツタを焼付時にも設け該ビームスプリツタ
で分岐された光路に第１図の螢光板１８を設け
る。なお図では螢光板１８を設けるのに必要な光
路分岐用のビームスプリツタを照明光路折り曲げ
に用いられるビームスプリツタ９で兼用している
がこれに限らず、例えば光源８とビームスプリツ
タ９の間に更にビームスプリツタを設け、該ビー
ムスプリツタで反射する光路に螢光板１８を設け
ても良い。
なお本発明は図で示したプロジエクシヨン型の
半導体露光装置に限らず、いわゆるコンタクト、
プロキシミテイ型の半導体露光装置にも適用でき
る。
半導体露光装置に限らず、いわゆるコンタクト、
プロキシミテイ型の半導体露光装置にも適用でき
る。
以上、本発明によれば、照明用光源としてエキ
シマレーザを用いる際の発光確認更には光軸合わ
せを容易にできる。
シマレーザを用いる際の発光確認更には光軸合わ
せを容易にできる。
そしてエキシマレーザ半導体露光装置の露光用
に用いられれば回路パターンの解像線幅が小さく
なり、又アライメント用に用いられれば各次数の
回折光の回折角度が短波長化に伴つて小さくな
り、一定の開口数（NA）のアライメント光学系
にとりこむ回折光をより多くしてすなわち、より
高次の回折光をとりこんでアライメント信号出力
を高めアライメント精度を上げることができる。
に用いられれば回路パターンの解像線幅が小さく
なり、又アライメント用に用いられれば各次数の
回折光の回折角度が短波長化に伴つて小さくな
り、一定の開口数（NA）のアライメント光学系
にとりこむ回折光をより多くしてすなわち、より
高次の回折光をとりこんでアライメント信号出力
を高めアライメント精度を上げることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはマスクとウエハのアライメント
の説明図、 図中、５はマスク、６はウエハ、７はアライメ
ント顕微鏡、８は光源（エキシマレーザ）、９は
ビームスプリツタ、１０は対物レンズ、１１，１
８は螢光板、である。
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはマスクとウエハのアライメント
の説明図、 図中、５はマスク、６はウエハ、７はアライメ
ント顕微鏡、８は光源（エキシマレーザ）、９は
ビームスプリツタ、１０は対物レンズ、１１，１
８は螢光板、である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 物体を照明するためのエキシマレーザと、照
明光路と分岐した光路を形成するためのビームス
プリツタと、該ビームスプリツタにより分岐され
た光路に設けられ、前記エキシマレーザの不可視
光を可視化する螢光板を有することを特徴とする
照明光学装置。 ２ 前記螢光板には前記エキシマレーザの光軸合
わせのための指標が設けられる特許請求の範囲第
１項記載の照明光学装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60033280A JPS61193449A (ja) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | 照明光学装置 |
| US06/708,784 US4667109A (en) | 1984-03-09 | 1985-03-06 | Alignment device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60033280A JPS61193449A (ja) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | 照明光学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61193449A JPS61193449A (ja) | 1986-08-27 |
| JPH0513371B2 true JPH0513371B2 (ja) | 1993-02-22 |
Family
ID=12382112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60033280A Granted JPS61193449A (ja) | 1984-03-09 | 1985-02-21 | 照明光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61193449A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2629709B2 (ja) * | 1987-05-28 | 1997-07-16 | 株式会社ニコン | 位置合わせ方法及び装置 |
| JPH05243122A (ja) * | 1992-07-23 | 1993-09-21 | Nec Corp | 干渉露光装置 |
-
1985
- 1985-02-21 JP JP60033280A patent/JPS61193449A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61193449A (ja) | 1986-08-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |