JPH0521330B2 - - Google Patents
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- JPH0521330B2 JPH0521330B2 JP60108160A JP10816085A JPH0521330B2 JP H0521330 B2 JPH0521330 B2 JP H0521330B2 JP 60108160 A JP60108160 A JP 60108160A JP 10816085 A JP10816085 A JP 10816085A JP H0521330 B2 JPH0521330 B2 JP H0521330B2
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- JP
- Japan
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- mask
- wafer
- gap
- pattern
- ray exposure
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 17
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 8
- 101100269850 Caenorhabditis elegans mask-1 gene Proteins 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement 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
- G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
- G03F9/7023—Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
- G03F9/7026—Focusing
-
- 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
-
- 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
- G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
- G03F9/7023—Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
- G03F9/703—Gap setting, e.g. in proximity printer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table 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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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- 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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、マスクと試料Ｘ線用マスクとウエハ
との間隙を所定な値に設定して露光するＸ線露光
装置に関するものである。
との間隙を所定な値に設定して露光するＸ線露光
装置に関するものである。
Ｘ線用の露光マスクとウエハとの間隙を検出す
る従来の方法として、特開昭57−7931号公報に示
されるように、マスクの上部に非接触センサを配
置し、マスクのパターンが形成されているところ
と用いマスクの位置を検出し、又マスクパターン
の形成されていない部分でマスクを介してウエハ
の位置を検出することにより、マスクとウエハの
間隙を測定する方法がある。
る従来の方法として、特開昭57−7931号公報に示
されるように、マスクの上部に非接触センサを配
置し、マスクのパターンが形成されているところ
と用いマスクの位置を検出し、又マスクパターン
の形成されていない部分でマスクを介してウエハ
の位置を検出することにより、マスクとウエハの
間隙を測定する方法がある。
この方法は、マスクの上部に非接触センサを配
置し、センサ又はマスクのどちらかを水平方向に
移動するだけでマスクとウエハの間隙を容易な構
成で測定でき、実験装置など非量産機において用
いるには好適な方法がある。しかし欠点としては
センサを測定後退避しなければならない点であ
る。量産機においては、この退避時間がスループ
ツト低下の一因となり大きな問題となる。
置し、センサ又はマスクのどちらかを水平方向に
移動するだけでマスクとウエハの間隙を容易な構
成で測定でき、実験装置など非量産機において用
いるには好適な方法がある。しかし欠点としては
センサを測定後退避しなければならない点であ
る。量産機においては、この退避時間がスループ
ツト低下の一因となり大きな問題となる。
このセンサ退避は上部からのＸ線をマスクを通
してウエハに照射するためであり、Ｘ線吸収体で
あるセンサは退避する必要があるからである。
してウエハに照射するためであり、Ｘ線吸収体で
あるセンサは退避する必要があるからである。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、マスクと試料の間隙を装置の
スループツトを大巾に低下させることなく正確に
設定でき、高精度でもつてＸ線露光できるように
したＸ線露光装置を提供するにある。
スループツトを大巾に低下させることなく正確に
設定でき、高精度でもつてＸ線露光できるように
したＸ線露光装置を提供するにある。
本発明は、上記目的を達成するために、Ｘ線露
光装置において、マスクの横方向からマスクのパ
ターンの実像とウエハ上に移るマスクパターンの
虚像をマスクの斜め上方に配置した光学的検出系
により両者に焦点が合つた状態でもつてマスクと
ウエハの間隙を所定の値に設定しうるように構成
したものである。
光装置において、マスクの横方向からマスクのパ
ターンの実像とウエハ上に移るマスクパターンの
虚像をマスクの斜め上方に配置した光学的検出系
により両者に焦点が合つた状態でもつてマスクと
ウエハの間隙を所定の値に設定しうるように構成
したものである。
以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明
する。マスクとウエハの間隙を光学系を用いて検
出する方法をＸ線露光装置に適用する場合につい
て、第１図から第３図を用いて説明する。
する。マスクとウエハの間隙を光学系を用いて検
出する方法をＸ線露光装置に適用する場合につい
て、第１図から第３図を用いて説明する。
第１図に示すのは、マスク１の下にウエハ２を
セツトした図でマスク１の下のウエハ２はウエハ
チヤツク３に吸着され、ウエハチヤツク上下機構
４によりウエハ２をマスク１に対し一定の間隙に
なるようセツトする。１５はＸ線を発生するＸ線
源である。その時の間隙を検出するのは、照明系
５によつて照明されたパターンを取り込む検出系
６である。この検出の原理を第２図を用いて説明
する。
セツトした図でマスク１の下のウエハ２はウエハ
チヤツク３に吸着され、ウエハチヤツク上下機構
４によりウエハ２をマスク１に対し一定の間隙に
なるようセツトする。１５はＸ線を発生するＸ線
源である。その時の間隙を検出するのは、照明系
５によつて照明されたパターンを取り込む検出系
６である。この検出の原理を第２図を用いて説明
する。
第２図に示すマスク１に形成されているマスク
のパターン７ａ，７ｂ以外は透明で光を透す。マ
スクパターン７ａ，７ｂへ下にウエハ２の鏡面部
分が配置される様にパターンの設計を行つてお
く。このように設定されたマスク１とウエハ２の
間ではウエハの鏡面によりマスクパターンの虚像
７a′と７b′が出来る。そこでウエハ２に対しθの
方向に検出部６を置くと、マスクパターン７ａ
と、虚像７b′を結ぶ面が焦点面１６となりそれと
平行の面に結像面１７が出来る。この場合結像面
１７と焦点面１６との距離l0となる所に焦点を合
せるとl1、l2にあるパターン７ｂ、虚像７a′には
焦点が合わない。このようにして２点の焦点が合
うようにウエハ２を上下すれば光学系の分解能と
上下機構４の送り精度により決まる精度で正確か
つすみやかに間隙が設定できる。
のパターン７ａ，７ｂ以外は透明で光を透す。マ
スクパターン７ａ，７ｂへ下にウエハ２の鏡面部
分が配置される様にパターンの設計を行つてお
く。このように設定されたマスク１とウエハ２の
間ではウエハの鏡面によりマスクパターンの虚像
７a′と７b′が出来る。そこでウエハ２に対しθの
方向に検出部６を置くと、マスクパターン７ａ
と、虚像７b′を結ぶ面が焦点面１６となりそれと
平行の面に結像面１７が出来る。この場合結像面
１７と焦点面１６との距離l0となる所に焦点を合
せるとl1、l2にあるパターン７ｂ、虚像７a′には
焦点が合わない。このようにして２点の焦点が合
うようにウエハ２を上下すれば光学系の分解能と
上下機構４の送り精度により決まる精度で正確か
つすみやかに間隙が設定できる。
第３図に本発明で用いるウエハの鏡面部の配置
を表わす。すなわち回路パターン９の周辺３箇所
に鏡面部８を設置し、この３点を用いて間隙設定
をすることによりマスク１とウエハ２の平行も出
すことになる。
を表わす。すなわち回路パターン９の周辺３箇所
に鏡面部８を設置し、この３点を用いて間隙設定
をすることによりマスク１とウエハ２の平行も出
すことになる。
以上のようにマスク１とウエハ２の間隙検出の
機構をＸ線源１５から照射するＸ線の光路から外
したことにより退避時間を皆無するばかりでな
く、光学的に精度の高い間隙検出が出きる。
機構をＸ線源１５から照射するＸ線の光路から外
したことにより退避時間を皆無するばかりでな
く、光学的に精度の高い間隙検出が出きる。
次に本発明を装置に適用した一例を第４図及び
第５図を用いて説明する。
第５図を用いて説明する。
まずマスクのパターンに焦点を合せる為にモー
タ１０を動かし、対物レンズ１８を前後させる。
これにより第２図に示すマスクパターン７ａに焦
点が合う。次にピエゾドライバ１３によりウエハ
チヤツク上下機構４のピエゾを駆動し、ウエハ面
を上下する。そして、第２図に示すマスクパター
ンの虚像７b′に焦点が合つた所で上下動を止め
る。この様にして各軸とも焦点を合せれば、マス
クに対し一定の間隙設定が出来る。尚この間隙の
値は、マスクパターンピツチと検出光学系６の傾
け角θによつて決まる。
タ１０を動かし、対物レンズ１８を前後させる。
これにより第２図に示すマスクパターン７ａに焦
点が合う。次にピエゾドライバ１３によりウエハ
チヤツク上下機構４のピエゾを駆動し、ウエハ面
を上下する。そして、第２図に示すマスクパター
ンの虚像７b′に焦点が合つた所で上下動を止め
る。この様にして各軸とも焦点を合せれば、マス
クに対し一定の間隙設定が出来る。尚この間隙の
値は、マスクパターンピツチと検出光学系６の傾
け角θによつて決まる。
上記説明において焦点を合せるための検出方法
について述べる。これは第５図ａ，ｂ，ｃに示す
ように取り込んだ検出波形の波高値もしくは、波
形の傾きにより合焦点を検出する方式を用いる。
即ち第５図ａは焦点ずれの場合、第５図ｂは合焦
点位置の場合、第５図ｃは焦点ずれの場合を示
す。
について述べる。これは第５図ａ，ｂ，ｃに示す
ように取り込んだ検出波形の波高値もしくは、波
形の傾きにより合焦点を検出する方式を用いる。
即ち第５図ａは焦点ずれの場合、第５図ｂは合焦
点位置の場合、第５図ｃは焦点ずれの場合を示
す。
上記一連の動作を自動的に行うには、検出系６
で取込んだ画像信号を画像処理回路１１で二値化
しCPU１４で、ピーク値又は傾斜を記憶する。
続いてモータ駆動部１２に指令を出し、モータ１
０を駆動して対物レンズ１８を移動する。さらに
前回と同様に画像信号を取り込み、ピーク値又は
傾斜を記憶したものと比較する。このようにして
ピーク値が最大となる所へ又は傾斜が最大となる
ところへ対物レンズを移動し止める。ウエハ面を
移動する場合も上記と同様にピエゾドライバ９に
指令を与え、信号のピーク値又は傾斜を見ながら
ウエハ面によつてできる虚像に焦点を合せる。
で取込んだ画像信号を画像処理回路１１で二値化
しCPU１４で、ピーク値又は傾斜を記憶する。
続いてモータ駆動部１２に指令を出し、モータ１
０を駆動して対物レンズ１８を移動する。さらに
前回と同様に画像信号を取り込み、ピーク値又は
傾斜を記憶したものと比較する。このようにして
ピーク値が最大となる所へ又は傾斜が最大となる
ところへ対物レンズを移動し止める。ウエハ面を
移動する場合も上記と同様にピエゾドライバ９に
指令を与え、信号のピーク値又は傾斜を見ながら
ウエハ面によつてできる虚像に焦点を合せる。
それら一連制御に関する指令及び処理はCPU
１４に格納するプログラムによつて容易に作成で
きる。
１４に格納するプログラムによつて容易に作成で
きる。
Ｘ線露光装置の場合、点光源である故、放射状
にマスクとウエハの間隙を一定な値にする必要が
ある。また、Ｘ線露光装置の場合、Ｘ線の減衰を
防ぐため、Heチヤンバーの下端にマスク１が取
付けられる。またＸ線露光装置の場合、特に振動
をきらう関係で、検出機構を固定できれば、優れ
た効果を奏する。
にマスクとウエハの間隙を一定な値にする必要が
ある。また、Ｘ線露光装置の場合、Ｘ線の減衰を
防ぐため、Heチヤンバーの下端にマスク１が取
付けられる。またＸ線露光装置の場合、特に振動
をきらう関係で、検出機構を固定できれば、優れ
た効果を奏する。
またＸ線露光装置の場合について説明したが、
その他マスクとウエハとが所定の間隙を設けて対
向するプロキシミテイ露光装置等にも適用できる
ことは明らかである。
その他マスクとウエハとが所定の間隙を設けて対
向するプロキシミテイ露光装置等にも適用できる
ことは明らかである。
以上説明したように本発明によれば、間隙検出
の機構をＸ線の光路から外したことにより、退避
時間を皆無にし、装置のスループツト向上を計る
と共に、光学的に検出することにより高精度の検
出が出来、製造装置の歩留り向上に効果がある。
の機構をＸ線の光路から外したことにより、退避
時間を皆無にし、装置のスループツト向上を計る
と共に、光学的に検出することにより高精度の検
出が出来、製造装置の歩留り向上に効果がある。
第１図は本発明に係るＸ線露光装置における間
隙検出の構成を説明するための図、第２図は第１
図に示す間隙検出の原理図、第３図はウエハ上の
鏡面部の配置を示す図、第４図は本発明をＸ線露
光装置に適用した場合の具体的説明図、第５図は
合焦点検出を行う時の検出方法を説明するための
図である。 １……マスク、２……ウエハ、３……ウエハチ
ヤツク、４……ウエハチヤツク上下機構、５……
照明系、６……検出系、７ａ……マスクパター
ン、７ｂ……マスクパターン、７a′……７ａの虚
像、７b′……７ｂの虚像、８……ウエハ上鏡面
部、９……ウエハ上回路パターン部、１０……モ
ータ、１１……画像処理回路、１２……モータ駆
動部、１３……ピエゾライバ、１４……CPU。
隙検出の構成を説明するための図、第２図は第１
図に示す間隙検出の原理図、第３図はウエハ上の
鏡面部の配置を示す図、第４図は本発明をＸ線露
光装置に適用した場合の具体的説明図、第５図は
合焦点検出を行う時の検出方法を説明するための
図である。 １……マスク、２……ウエハ、３……ウエハチ
ヤツク、４……ウエハチヤツク上下機構、５……
照明系、６……検出系、７ａ……マスクパター
ン、７ｂ……マスクパターン、７a′……７ａの虚
像、７b′……７ｂの虚像、８……ウエハ上鏡面
部、９……ウエハ上回路パターン部、１０……モ
ータ、１１……画像処理回路、１２……モータ駆
動部、１３……ピエゾライバ、１４……CPU。
Claims (1)
- １ Ｘ線露光装置において、露光用マスクの斜め
上方に配置した光学的検出系によりマスクにある
パターンの実像と、マスク下の鏡面ウエハ部によ
つて作り出されたマスクパターンの虚像を検出
し、両者に焦点が合つた状態でもつて、マスクと
ウエハの間隙を所定の値に設定するように構成し
たことを特徴とするＸ線露光装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60108160A JPS61267321A (ja) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | Ｘ線露光装置 |
| KR1019860003573A KR900001655B1 (ko) | 1985-05-09 | 1986-05-08 | 광 노출 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60108160A JPS61267321A (ja) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | Ｘ線露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61267321A JPS61267321A (ja) | 1986-11-26 |
| JPH0521330B2 true JPH0521330B2 (ja) | 1993-03-24 |
Family
ID=14477479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60108160A Granted JPS61267321A (ja) | 1985-05-09 | 1985-05-22 | Ｘ線露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61267321A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2542589B2 (ja) * | 1986-12-02 | 1996-10-09 | 株式会社東芝 | 露光装置 |
-
1985
- 1985-05-22 JP JP60108160A patent/JPS61267321A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61267321A (ja) | 1986-11-26 |
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