JPH06112106A - オブジェクト画像焦点合わせ装置及び方法、並びにマスク画像焦点合わせ装置 - Google Patents

オブジェクト画像焦点合わせ装置及び方法、並びにマスク画像焦点合わせ装置

Info

Publication number
JPH06112106A
JPH06112106A JP5157503A JP15750393A JPH06112106A JP H06112106 A JPH06112106 A JP H06112106A JP 5157503 A JP5157503 A JP 5157503A JP 15750393 A JP15750393 A JP 15750393A JP H06112106 A JPH06112106 A JP H06112106A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aperture
radiation
image
image forming
focusing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5157503A
Other languages
English (en)
Inventor
Douglas S Goodman
シモア グッドマン ダグラス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of JPH06112106A publication Critical patent/JPH06112106A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/002—Scanning microscopes
    • G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
    • G02B21/0032—Optical details of illumination, e.g. light-sources, pinholes, beam splitters, slits, fibers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/002—Scanning microscopes
    • G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
    • G02B21/0052—Optical details of the image generation
    • G02B21/0072—Optical details of the image generation details concerning resolution or correction, including general design of CSOM objectives

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オブジェクトの画像の焦点合わせのための高
感度でありかつ較正の要らない方法及び装置を提供する
こと。 【構成】 共焦点焦点合わせ装置による反射共焦点アプ
ローチは、リソグラフィック投影システムを焦点合わせ
するために効率的に適用される。副解像度アパーチャ３
１は、マスクなどの画像形成されるオブジェクトと同じ
平面内に位置し、かつオブジェクトを画像形成するため
に用いられる周波数と同じ周波数の電磁放射線が、副解
像度アパーチャ３１を介して投射される同一レンズが共
焦点システムを「スルー・ザ・レンズ」にするオブジェ
クト及びアパーチャ３１の両方の画像を形成する。これ
によって、オブジェクトの画像平面と、副解像度アパー
チャの画像平面は、同じ平面即ち画像平面３７である。
従って、オブジェクト露光放射線は、共焦点装置と結合
した正確な焦点、即ち、画像平面３７と表面３９が一致
する位置、を決定するのでこのシステムは較正を必要と
しない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、半導体集積回
路製造に用いられる投射リソグラフィに係り、特に、集
積回路製造処理中の半導体ウェハー上のフォトレジスト
層などの感光層上へ投射されるパターン又はマスクの画
像を焦点合わせするための方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】問 題 点 半導体集積回路の製造のプロセスにおける各工程は、小
規模スケールによる正確さを必要とする。レンズ又は他
の画像形成デバイスによってウェハーの上部に位置する
フォトレジスト層へ投射されるマスクの画像の投射リソ
グラフィの間の焦点合わせは、他の工程と同様に、高度
の精度を必要とする。フォトレジスト層の表面は一般に
平面であるが、焦点合わせ問題が生じるのに十分注意す
べき変動が表面プロフィルに存在する。
【０００３】一般的に、ウェハーは、集積回路の製造が
生じる複数の位置を有する。現在のテクノロジ及びウェ
ハー上のフォトレジスト層がむらであることによって、
より多くの集積回路ロケーション（位置）がウェハー上
に存在するにもかかわらず、一度に一つか二つのチップ
サイトの露光しか可能としない。これによって、プロセ
スにおいて使用されるウェハーは、各ロケーションでフ
ォトレジスト層を露光するために通常は移動される。製
造プロセスの間のウェハーの移動、及びフォトレジスト
表面に固有のむらによって、各移動ごとにマスクの画像
をフォトレジスト表面へ再び焦点合わせすることが必要
となる。
【０００４】焦点合わせの現在の方法 マスクの投射された画像の焦点合わせは、ウェハー上の
特定のチップサイトにおけるウェハー表面に位置するフ
ォトレジスト層の上部表面を投射リソグラフイシステム
の画像平面と一致させることが必要となる。
【０００５】現在、業界はマスクの画像をウェハー上に
位置するフォトレジスト層へ焦点合わせするためにいく
つかの方法を使用する。現在使用されているシステムの
すべてが、ある形式の較正を必要とする。
【０００６】これらのシステムを較正するための必要性
は、さらなる工程を必要とし、かつ既に複雑であり困難
なプロセスを一層複雑にする。このさらなる複雑性は、
当然、エラー及び欠点の可能性を作り出す。技術的に周
知である較正技術の大部分は、一つ又はセットのダミー
サイトのテスト露光と、焦点合わせの正確さを決定する
ためにこの一つ又はセットのダミーサイトの試験とを必
要とする。
【０００７】この種のシステムにおいては、光はマスク
画像形成レンズの側から斜角でウェハー上へ投射され
る。ウェハーに当たった光は、検出器を有する光学シス
テムへ向かって斜角で反射して戻る。ウェハー表面上の
フォトレジスト層と画像形成レンズとの間の距離の変化
は、斜光技術によって投射された光が検出器に当たる位
置を変える。一旦較正されれば、斜光技術は、マスクの
画像の正確な焦点合わせを提供することができる。しか
しながら、画像形成レンズの極端な近接、及びリソグラ
フィプロセスによって必要とされるフォトレジスト層に
よって、この方法が、時々実行困難であり、かつある状
況においては使用不可能であることを証明し得る。
【０００８】焦点合わせの他の方法は空気ゲージの使用
である。このシステムによって、空気又は他の気体がウ
ェハー上へ吹きつけられ、かつフォトレジスト層と画像
形成レンズの間の距離の差によって生じた背圧において
測定された変化が焦点合わせにフィードバックを提供す
る。しかしながら、較正の必要性に加えて、このシステ
ムは、エラー又は欠点を生じ得るダスト粒子又は他のデ
ブリ（廃屑）を導入し得る。
【０００９】焦点合わせのための第３の方法は、容量性
ゲージを使用する。容量性マイクロメータは、フォトレ
ジスト表面とレンズの間の距離の変化によって生じるキ
ャパシタンスの変化を検知する。一旦較正されると、シ
ステムは、レンズと、ウェハーの上部に位置するフォト
レジスト層と、の間に好ましい焦点距離を決定すること
ができる。しかしながら、このシステムを用いた場合、
チップサイトの構造における差によるキャパシタンスの
差によって、又は一つの処理工程から次の工程への変化
によって、較正が難しくなる。
【００１０】現在使用されている焦点合わせシステムの
全ては、製造プロセスの間に環境空気圧における実質的
な変化が生じる場合、これらのシステムが動作する間は
再較正を必要とする。空気圧における変化は、画像形成
システムをデフォーカス（焦点あわせをずらす）傾向に
ある空気の屈折率において変化を生じ、それゆえ、画像
平面とフォトレジスト層が再び一致するまで、レンズと
フォトレジスト層の間の距離の調整が必要となってく
る。
【００１１】共焦点画像形成 共焦点画像形成原理はある時期は知られていたが、それ
以降は、この原理が、投射リソグラフィにおける現在の
焦点合わせ技術の限界を克服するために適用できるよう
に提議されてはいない。共焦点原理は、共焦点顕微鏡及
びプロフィルメータに関連する装置に主として使用され
ていた。これらのシステムは、一般に、試験される供試
体上の非常に小さなスポットに副解像度アパーチャから
のレーザ又は光によって生成される光のようなコヒーレ
ント平行ビーム光を焦点合わせする。供試体からの反射
画像は光学システムを介して検出器へ戻って通過し、こ
こで、供試体の拡散反射率（リフレクタンス）は、表面
の不規則性（むら）、プロフィル、線幅等の供試体の種
々の表面の特徴を調べたり、測定したりするために使用
され得る。このシステムは、通常は、一連のライン又は
スポット走査によって順次に得られる情報に基づいた画
像を組み立てる走査タイプの画像形成手順を用いる。米
国特許番号第 4,863,226号は、あるタイプの共焦点走査
顕微鏡を記述している。米国特許番号第 4,844,617号
は、ある形状のプロフィルメータを記述している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ある表面上
へ投射されるオブジェクトの画像を焦点合わせするため
の、高感度であり、かつ較正を必要としない方法及び装
置を提供する。本発明の一つの態様は、画像形成される
オブジェクトの焦点合わせに影響を与える変化、即ち環
境空気圧の変化に直接応答する「スルー・ザ・レンズ
（レンズ通過、ＴＴＬ）」焦点合わせ技術を提供する。
【００１３】本発明は、オブジェクトの画像が表面上で
焦点の合っている状態にオブジェクトの画像を保持して
表面上に投射している間、連続動作することができる焦
点合わせ装置及び方法を提供する。本発明は、ステップ
アンドリピート、走査タイプ、及びパルス放射線源を含
む種々のタイプの投射リソグラフィスキームに用いるこ
とができ、かつフォトレジストの露光過多の恐れを阻止
する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、オブジ
ェクト画像形成手段によって投射されるオブジェクトの
画像を画像形成表面で焦点合わせするための装置が提供
されている。この装置は、副解像度アパーチャを有する
電磁放射線バリヤと、前記アパーチャを介して電磁放射
線を前記画像形成表面へ向けて投射するための手段と、
前記投射された放射線から前記オブジェクト画像形成手
段の画像平面内に前記アパーチャの画像を形成するため
の共焦点画像形成手段であり、前記投射された放射線の
一部が、前記共焦点画像形成手段及び前記アパーチャを
介して、前記画像形成表面の局所化された領域から反射
して戻る手段と、前記アパーチャを介して反射して戻る
放射線のパワーを検出するための手段と、前記検出され
たパワーを最大限とするために前記オブジェクト画像形
成手段と前記画像形成表面の間の距離を調整するための
手段と、を含む。副解像度アパーチャを有する電磁放射
線バリヤは、オブジェクトと同じ平面内に位置するのが
好ましい。共焦点画像形成手段は前記オブジェクト画像
形成手段を備えているのが好ましく、かつ前記アパーチ
ャを介して投射される電磁放射線はオブジェクトの画像
を形成する放射線と同じ周波数であるのが好ましい。同
一放射エネルギ源はオブジェクト及びアパーチャを照射
するために用いられ得る。
【００１５】本発明は、ウェハー上に半導体集積回路を
製造するための投射リソグラフィに有利に用いられる。
この適用においては、オブジェクトはマスクを備え、か
つ画像形成表面はウェハー上のフォトレジスト層であ
る。画像形成表面の局所化された領域は、集積回路サイ
トの犠牲的領域即ち隣接する集積回路サイト同士の間の
切り溝を備え得る。アパーチャを介して投射される放射
線は、フォトレジスト層の露光しきい値未満のパワーを
有し得るか、或いは、この放射線は、一連の副解像度ア
パーチャを通過し、反射放射線は、フォトレジスト層の
露光過多のリスクを避けるために結合されかつ検知され
たアパーチャを通過する。
【００１６】本発明のさらなる態様においては、この装
置は、オブジェクト平面内に位置する複数の副解像度ア
パーチャと、前記各アパーチャを介して放射線を投射す
るための手段と、前記オブジェクト画像形成手段の画像
形成平面内に前記各アパーチャの画像を形成するための
共焦点画像形成手段と、前記各アパーチャを介して反射
して戻される放射線のパワーを検出するための手段と、
を備え得る。前記オブジェクト画像形成手段と前記画像
形成表面の間の距離は、全ての前記アパーチャを介して
反射して戻される放射線の検出されたパワーを最大限と
するように調整され得る。
【００１７】本発明のさらなる態様においては、前記反
射放射線検出手段が、前記アパーチャから発する反射放
射線と、例えば前記オブジェクトの画像からのような他
の放射線を区別するための手段を含み得る。前記アパー
チャを介して投射される放射線は、強度における周期的
変化を生成するためにパルス化されるか又はチョッピン
グされ、かつ前記検出手段は、放射線パルス化又はチョ
ッピング手段と同期をとる同期検出手段を備え得る。前
記オブジェクトの画像がパルス化されたソースから放出
する放射エネルギから形成されるならば、前記アパーチ
ャを介して投射される放射線は、放射エネルギ源のパル
ス速度とは異なる速度だが、放射エネルギ源のパルス速
度と同期をとる速度でパルス化され得る。これらのアプ
ローチによって、本発明の共焦点焦点合わせ装置の動作
が投射リソグラフィシステムと同時に行なわれることを
可能とする。
【００１８】本発明の他の態様では、本発明の共焦点焦
点合わせ装置は、斜焦点合わせシステム、容量性ゲージ
又は空気ゲージなどの他の非共焦点焦点合わせメカニズ
ムを較正するために使用され得る。
【００１９】本発明は、オブジェクト画像形成手段によ
って投射されるオブジェクトの画像を画像形成表面上へ
焦点合わせするための方法をさらに含む。この方法は、
前記オブジェクト画像形成手段の画像平面内に副解像度
アパーチャの画像を形成するステップと、前記画像表面
の局所化された領域を前記アパーチャの前記画像と一致
するようにするステップと、を含む。前記アパーチャの
前記画像は、共焦点画像形成手段を介して前記アパーチ
ャから電磁放射線を投射することによって形成される。
前記アパーチャを介して前記画像形成表面の局所化され
た領域から反射して戻される放射線のパワーが検出さ
れ、かつ前記オブジェクト画像形成手段と前記画像形成
表面の間の距離が前記検出されたパワーを最大限とする
ように調整される。好ましくは、前記アパーチャが前記
オブジェクト平面内に位置し、前記アパーチャの画像が
前記オブジェクト画像形成手段によって形成され、かつ
電磁放射線と同じ周波数が前記アパーチャの画像及び前
記オブジェクトの画像を形成するために使用される。最
も好ましいのは、複数の副解像度アパーチャの画像は前
記オブジェクト画像形成手段の前記画像平面内で形成さ
れる。
【００２０】本発明は、フォトリソグラフィプロセスの
間、オブジェクト画像形成手段によってフォトレジスト
層へ投射されるマスクの画像の焦点合わせを容易にす
る。この方法は、マスク露光電磁放射線を、前記マスク
の前記平面内に位置する電磁放射線バリヤ内に位置する
少なくとも一つの副解像度アパーチャを介して投射する
ステップと、前記放射線を電磁放射線画像形成デバイス
を介してフォトレジスト層へ通過させるステップであっ
て、前記画像形成デバイスが前記アパーチャの画像を前
記オブジェクト画像形成手段の画像平面内に形成するス
テップと、放射線の一部が、前記画像形成手段と前記ア
パーチャを介してその光路を後戻りするように、前記画
像形成表面を離れるように反射するステップと、前記ア
パーチャを介して反射して戻される放射線のパワーを検
出するステップと、放射線の前記検出されたパワーを最
大限とするために、前記フォトレジスト層と前記オブジ
ェクト画像形成手段の間の距離を調整するステップと、
を備える。
【００２１】
【実施例】本発明の実施例を詳細に記述する前に、共焦
点原理の顕著な特徴とそれらの本発明への適用について
の説明が本発明を理解するために役立つであろう。図１
は、透過性又は拡散共焦点システム１０を概略的に示す
図である。電磁放射線源２８からの電磁放射線はオリジ
ン２３の副解像度アパーチャ上で放射線を焦点合わせす
るためにレンズ１９を通過する。従来の技術において周
知であるように、副解像度アパーチャ２３は、アパーチ
ャ２３に面するレンズ２４の開口数によって分割される
電磁放射線の波長と比較してサイズが小さい。副解像度
アパーチャ２３は、例えば、「ピンホール」又は細長い
スリットであっても良い。光がオリジン２３の副解像度
アパーチャを通過する時、回折は、この光がほぼ均一な
パターンでレンズ２４に入射する程度に光を拡散する。
次いで、レンズ２４は、電磁放射線を、画像平面２９内
で焦点合わせするようにする。平面２９から、電磁放射
線は再び広がり、次いで画像レンズ２６に当たると、電
磁放射線は、アパーチャ２３の共役副解像度アパーチャ
２５で再度焦点合わせされる。アパーチャ２５は、アパ
ーチャ２５に対面するレンズ２６の側の開口数によって
分割された電磁放射線の波長と比較して小さい。次い
で、検出器２７は、アパーチャ２５を通過する光のパワ
ーを検出する。（「検出」という用語は、この記述にお
いては、感知、決定、測定などを含むように広く用いら
れる。）図１に示されるように、システム１０の要素が
適切に位置決めされた時、検出器２７は電磁放射線のパ
ワーの最大量を検出する。副解像度アパーチャ又はレン
ズのような共焦点システム１０のいづれの要素の移動に
よっても、焦点のロス、及び検出器２７によって検出さ
れる電磁放射線パワーの対応する減少を生じることにな
る。
【００２２】図２の（ａ）は、本発明の原理に従って、
使用されるタイプの合焦点折り返し反射共焦点システム
を示す。電磁放射線源２８は、オリジン３１の副解像度
アパーチャを介して電磁放射線を通過させるビームスプ
リッタ３２を介して、一般に単一周波数又は狭い範囲の
周波数の電磁放射線を投射する。透過された放射線は、
画像平面３７内の焦点３８で放射線を焦点合わせするレ
ンズ２９に当たる。焦点３８が表面３９上の局所化され
た領域と一致する時、このシステムの焦点が合う。表面
３９は、放射線の一部がレンズ２９を介して反射して戻
る反射の性質を有する。反射放射線は、オブジェクト平
面３５内のオリジン３１の副解像度アパーチャと一致す
る反射画像平面３３内で焦点が合う。次いで、ビームス
プリッタ３２は、アパーチャ３１を介して戻って通過す
る反射放射線を検出器３４へ向ける。システムの焦点が
合っている間は、検出器３４は、表面３９の反射の性質
及びレンズ２９の質によって最大可能反射放射線を検出
する。
【００２３】図２の（ｂ）は、表面３９及びレンズ２９
の間の距離を大きくした場合の結果を示す。副解像度ア
パーチャ３１及びレンズ２９を介して投射された放射線
によって生成される画像平面３７は、表面３９とはもは
や一致しない。これによって、放射線が表面３９から反
射し、レンズ２９を介して逆方向へ通過した後、反射さ
れた画像平面３３の位置は変化する。このように、放射
線がオブジェクト平面３５へ最終的に到達する時、放射
線は拡散し、もはや焦点は合っていない。従って、反射
放射線の一部だけがアパーチャ３１を通過する。次い
で、検出器３４は、システムの焦点が合っている時に検
出される最大パワーから光のパワーの減少を検出する。
【００２４】図２の（ｃ）は、表面３９を、画像平面３
７よりもレンズ２９に近付けるように移動させた時の結
果を示す。表面３９によってレンズ２９を介して反射し
て戻る放射線は、この場合、オブジェクト平面３５より
上に位置する反射画像平面３３上に実反射焦点位置を有
する。これによって、光のリターンビームは拡散し、こ
の光線の一部だけがオブジェクト平面３５内の副解像度
アパーチャ３１を透過する。これによって、検出器３４
は反射放射線における減少を検出する。
【００２５】従って、検出器３４が最大パワーを読み取
るまで、レンズ２９に対する表面３９の位置を調整する
ことによって、焦点３８と表面３９の局所化された領域
の正確な一致が達成され得る。本発明の原理によれば、
この反射共焦点アプローチは、リソグラフィック投射シ
ステムを焦点合わせするために有利に適用される。副解
像度アパーチャ３１は、マスクなどの画像形成されるオ
ブジェクトと同じ平面内に位置しており、かつオブジェ
クトを画像形成するために用いられる周波数と同じ周波
数の放射線が、副解像度アパーチャ３１を介して投射さ
れる。好ましい実施例においては、同一レンズが、共焦
点システムを「スルー・ザ・レンズシステム（ＴＴ
Ｌ）」にするオブジェクトとアパーチャ３１の両方を画
像形成する。従って、オブジェクトの画像平面と、副解
像度アパーチャの画像平面は、同一平面即ち画像平面３
７である。これによって、共焦点装置と結合して、オブ
ジェクト露光放射線が、正確な焦点即ち画像平面３７と
表面３９が一致する位置を決定するので、このシステム
は較正を必要としない。他の実施例は、オブジェクト及
び副解像度アパーチャを画像形成するために分離したレ
ンズによって構成され得る。
【００２６】ウェハーリソグラフィへのアプリケーショ
ン（適用） 好ましい実施例の以下の記述は、ウェハーリソグラフィ
に基づいた例を使用しているが、当業者は、このシステ
ムが投射リソグラフィのすべてのタイプと等しいアプリ
ケーションを有することを容易に理解するであろう。こ
れらの実施例は、液晶ディスプレイスクリーン、集積回
路チップパッケージ及びモジュール、並びに回路板の製
造を含むが、これらに限定されるものではない。
【００２７】図３は、ウェハーリソグラフィのために使
用される装置に組み込まれている本発明を示している。
図３に示されている共焦点システムは、この種の構造に
固有の全ての利点を有する「スルー・ザ・レンズ」構成
（コンフィギュレーション）を有する。同一レンズ２９
及び同一周波数の電磁放射線が、同一平面３５内に位置
するアパーチャ３１とマスク４９を共に画像形成するた
めに用いられるので、リソグラフィック装置のレンズ２
９とオブジェクト平面３５との間にいかなる距離が存在
しても、アパーチャ３１とマスク４９との画像は、常
に、共通の画像平面３７内に位置する。
【００２８】適切な周波数の電磁放射線がマスク４９を
介して放射線源２８から投射する時、マスクの画像はレ
ンズ２９によって画像平面３７で形成される。画像平面
３７の位置は、レンズ２９の特性、及びマスク４９とレ
ンズ２９の分離に依存する。画像平面３７と表面３９の
一致は、協働する共焦点焦点合わせ装置によって決定さ
れるシステムが適切に焦点合わせされた時に生じる。表
面３９は、フォトレジスト層などのウェハーにサポート
された感光層の頂表面を示す。（“photosensitive（感
光）”及び“photoresist （フォトレジスト）”などの
用語は、光又は他の電磁放射線に応答する物質を含蓄す
るように、本明細書中では一般的な意味に用いられてい
る。）ハウジング４３は、電磁放射線源２８を囲繞す
る。ダイアフラム又はレンズストップ（絞り）４２は、
光源２８からマスク４９への電磁放射線の通過を制御す
るために、技術上周知のシャッタータイプ機構を提供す
る。補助光学（図示されてない）は、技術上共通である
源（ソース）２８とマスク４９の間の光学パスに沿って
位置し得る。
【００２９】同一周波数の放射線が、図３に示されてい
る好ましい実施例におけるアパーチャとマスクを共に画
像形成するが、放射線源は異なっている。ソース２８
は、マスクを画像形成するために放射線を供給するが、
ソース９３はアパーチャ３１を形成するために放射線を
送る。マーキュリアークランプのように、同一周波数で
放射線を生成するウェハーリソグラフィにおいて使用さ
れる放射線源の大部分のソースは区別しにくい放射線を
生成する。ソース９３によって生成される放射線はビー
ムスプリッタ３２へ当たり、このビームスプリッタ３２
は、放射線のほぼ半分を光ファイバケーブル３６へ反射
する。次いで、光ファイバケーブル３６は、放射線をア
パーチャ３１を通過するように方向付ける。光トラップ
９４は、ビームスプリッタ３２によってケーブル３６ま
で反射されなかったソース９３からのいかなる放射線を
も吸収する。
【００３０】副解像度アパーチャ３１を含むプラテン４
４は、マスク４９を支持し、かつマスクと同一平面内に
位置する。副解像度アパーチャ３１を通過する電磁放射
線は、レンズ２９に当たり、次いで画像平面３７の焦点
３８にくる。示されているように、このシステムの「ス
ルー・ザ・レンズ」の性質によって、マスク４９の画像
及びアパーチャ３１の画像は、常に画像平面３７内に共
通に位置する。アパーチャ３１からの入射電磁放射線の
一部は、表面３９から反射して戻され、かつレンズ２９
及び副解像度アパーチャ３１を通過する。次いで、光フ
ァイバケーブル３６は、放射線を、ビームスプリッタ３
２へ戻るように方向づける。放射線のほぼ半分は、ビー
ムスプリッタ３２を介してレンズ９２へ通過し、レンズ
９２は、放射線を、アパーチャ９５を介して検出器３４
上に焦点合わせする。アパーチャ９５は、検出器３４へ
迷光が射突するのを減少させるために役立つ。上記のス
キームを使用することによって、遠隔サイトに検出器３
４を配置することが可能となる。
【００３１】システムが一旦焦点合わせを達成すると、
即ち、画像平面３７と表面３９の局所化された領域とが
一致する時、検出器３４は、表面３９から反射光の最大
パワーを受け取る。それゆえ、最大パワーが検出された
位置へ表面３９を移動することによって、較正を必要と
せずに表面３９上の画像平面３７の正確な焦点合わせが
確実となる。即ち、システムの性質は正確な焦点合わせ
を確実とする。
【００３２】記載されている好ましい実施例は、マスク
とアパーチャの両方に対して画像平面３７を生成するた
めにレンズ２９を使用する。しかしながら、技術上の当
業者は、他のタイプの屈折型又は反射画像形成デバイス
が、適切に較正されれば、同じ結果を達成することがで
きることを容易に認識するだろう。マスクを画像形成す
るために使用される電磁放射線は、光、赤外線又は紫外
線、若しくは軟Ｘ線から構成され得る。
【００３３】図３の好ましい実施例を実行する際、プラ
テン４４とレンズ２９の間の距離の設定が、技術上周知
の手段によって最初に行なわれる。マスクの投射画像に
必要な倍率及びレンズの特徴によって、プラテン４４と
レンズ２９の間の距離が決定される。実際の倍率は、マ
スクの投射によって生成される画像サイズの拡大、マス
クの投射によって生成される画像サイズの縮小、又はマ
スクと同じサイズの画像の形成よりなる。
【００３４】装置及び処理の性質によって、適切な焦点
合わせを達成するためにレンズに相対して表面３９が移
動する時、システムはより効率的に動作する。従って、
マスク及びレンズが固定された関係のままである一方
で、ウェハーにサポートされたフォトレジスト層の上部
において、表面３９が適切な焦点合わせを達成するため
に、レンズ２９との関係において、即ちレンズへ向かう
ように又はレンズから離れるように移動する。或いは、
マスク、レンズなどの画像形成装置は、フォトレジスト
層上にマスクの焦点合わせされた画像を生成するため
に、ウェハーに対して移動し得る。
【００３５】技術上の周知の適切な装置及び機器は、検
出器３４によって得られる読み取りが、当該メカニズム
によって、焦点合わせ、即ち画像平面３７及びフォトレ
ジスト層３９の局所化された領域の一致、を達成するた
めに、ウェハー及び画像形成装置の相対移動及び位置付
けを制御するメカニズムを提供することができる。
【００３６】いままで記述されてきた共焦点システム
は、単一焦点合わせポイントとフォトレジスト層の一致
による適切な焦点合わせを確実とすることを求めている
が、画像平面３７と、表面３９の局所化された領域との
完全な一致を確実とすることが所望される。これによっ
て、好ましいシステムは、マスクの平面内に位置する少
なくとも三つの副解像度アパーチャを使用する。これら
のアパーチャは、プラテン上又はマスク自体上に位置し
得る。図４は、四つの副解像度アパーチャ３１がプラテ
ン４４上に位置している、プラテン４４及びマスク４９
の一部を示す平面図である。副解像度アパーチャを介し
て反射して戻る放射線は、表面３９の局所化された領域
と画像平面３７の完全な一致を確実とするために、周知
の技術によって、放射線の全体強度を感知し、かつ表面
３９を調整する検出器によって結合される。三つ以上の
副解像度アパーチャの使用は、三つ以上のポイントが平
面を定義付ける周知の幾何学的原理によって機能する。
【００３７】本発明のシステムは環境空気圧における変
化の影響をデフォーカスすることによって悪影響を受け
ることはない。このシステムは、そのスルー・ザ・レン
ズの性質によって、空気圧における変化による屈折率の
変化を自動補正する。
【００３８】本発明の反射共焦点システムは、感度倍増
効果を有する。図２の（ａ）に関しては、画像平面３７
及び表面３９が一致する時、アパーチャ３１から画像平
面３７へ投射する光線は電磁放射線の合焦点パスを実証
する。しかしながら、図２の（ｂ）に示されているよう
に、表面３９が、画像平面３７から距離“ｄ”離れるよ
うに移動する時、アパーチャ３１の仮想画像４０が仮想
画像平面４１で形成される。図示されているように、仮
想画像位置４１は、画像平面３７の合焦点位置から距離
“２ｄ”離れた位置にある。同様に、反射画像平面３３
もオブジェクト平面３５から距離“２ｄ”離れている。
図２の（ｃ）は、表面３９がレンズ２９へ向けて焦点外
位置へ移動させる時に生じる同一効果を示している。焦
点内及び焦点外における表面移動の効果の倍増によっ
て、システムへ感度の向上を加え、これによってシステ
ムをもっと効率的にすることができる。
【００３９】本発明の他の態様が、以下に説明される。
フォトレジスト層を、マスクの画像をフォトレジスト層
へ投射するために使用される周波数と同じ周波数の電磁
放射線に対して安全に露光することはできないという一
般的な業界コンセンサスがある。主な問題は、フォトレ
ジスト層の露光過多であり、これによってリソグラフィ
ック処理によって製造されるべき構造にエラーが生じる
という明確な可能性である。しかしながら、本発明のシ
ステムによれば、フォトレジスト層の露光が、電磁放射
線の波長に対する露光を許容すると共に、フォトレジス
ト層の露光過多を阻止する。本発明を実行するために必
要とされる電磁放射線の強度は、フォトレジスト層を露
光するために必要な強度よりも低い。例えば、フォトレ
ジスト露光しきい値が、非常に高速度である約１×１０
-6Ｊ／ＣＭ2 と等しく、その時の露光波長が２４８ナノ
メータであるならば、このしきい値は４×１０7 フォト
ン／μｍ2 を必要とする。フォトレジスト層の反射率が
４％であると仮定すると、焦点検知のために入手できる
フォトンは１．６×１０6 ／μｍ2 である。それゆえ、
フォトンの１パーセントだけが検出器に到達する場合、
１００対１よりも良好なフォトン限定された信号対雑音
（ＳＮ）比を提供するので、入手できる１．６×１０4
フォトンは十分な数値である。すべてが技術上周知であ
る光電子増倍管、ソリッドステート光検出器又は同様の
デバイスが検出のための使用され得る。検出器の現在能
力により上記の本発明のシステムに付け加えられた感度
によって、フォトレジスト層の露光を生じるのに必要と
される強度より低い、焦点合わせ決定のための放射線の
強度を使用することが可能となる。
【００４０】しかしながら、現在の業界傾向は、フォト
レジスト層を放射線の低減した強度に感応させることに
ある。フォトレジスト層を露光するために必要な光の強
度を低減させることによって、製造処理を完了させるた
めの全体時間は、生産性における対応する改良によって
短縮される。フォトレジスト層の露光過多のいかなる潜
在的な問題をも解決し得る多くのエンハンスメント（改
良）が本発明に対して提供される。
【００４１】ある解決法は、ウェハー上に「犠牲的領
域」として各集積回路サイトの非常に小さな領域を提供
することを含む。本発明を実行するためには、共焦点画
像形成処理のピンポイント焦点合わせのために、表面領
域の１μ2 乃至２μ2 のみが露光されなければならな
い。ウェハー上の最大集積回路サイトの領域が１０6 μ
2乃至１０8 μ2 へ変化するという事実によって、必要
とされる実際の犠牲的領域は非常に小さく、かつこの様
な領域を使用することによって、集積回路のデバイスの
ために利用できる表面領域の目につくほどの損失は全く
生じなくなる。
【００４２】第２の可能な技術は、切り溝領域の一部を
「犠牲的領域」として用いる。図５の（ａ）は、ウェハ
ー５１、種々の集積回路又はチップサイト５３、及びそ
れらの間に配置される切り溝５７の全体図を提供してい
る。図５の（ｂ）は、当該集積回路サイトを分離させる
切り溝５７を有する三つの集積回路サイト５３を示す。
サイト５３における集積回路の製造の終了時には、互い
からの集積回路の分離が切り溝に沿って生じる。それゆ
え、焦点合わせ処理の間、放射線への切り溝の露光は集
積回路へ悪影響を及ぼすことはない。さらに、切り溝の
領域は、各集積回路サイトを好ましく囲繞している。
【００４３】フォトレジストの露光過多に対して起こり
得る問題の他の潜在的な解決法は、各アパーチャから発
光する放射線が、同一アパーチャを介してのみ戻るよう
に、程よく分離されたいくつかの近隣副解像度アパーチ
ャの使用を必要とする（以降、この種のアパーチャは
「反射分離」と呼ばれることもある）。放射線は、図６
に略示されているように、副解像度アパーチャ３１ａ乃
至３１ｃのすべてを介して同時に投射する。放射線は、
レンズ２９を通過し、次いで表面３９に当たり、かつレ
ンズ２９及びアパーチャ３１ａ乃至３１ｃを介して反射
して戻る。次いで、ビームスプリッタ３２は、各アパー
チャからの放射線を検出器４５へ分流し、この検出器４
５は、副解像度アパーチャ３１ａ乃至３１ｃの全てから
受け取られる読み取りを結合する。結合された反射放射
線は、焦点合わせのための好適な読み取りを行なうため
に十分なパワーの放射線を検出器４５へ送ると同時に、
放射線へのフォトレジスト層の実露光は、フォトレジス
ト層へ与え得るいかなる露光過多の影響をも除去するた
めに、フォトレジスト層の十分に大きな表面領域を覆っ
て拡散している。この種の処理に必要なアパーチャの数
は、一旦システムのパラメータがわかれば、全てが簡単
に決定することができる、検出器に必要とされる要求パ
ワーと、放射線の特定強度に対してフォトレジスト層の
しきい値感度に依存する。
【００４４】本発明のシステムは、共焦点原理の独特の
アプリケーションによって全く較正を必要としないの
で、このシステムは焦点合わせするために使用される他
のシステムを較正するように簡単に適用され得る。これ
らの他のシステムは非共焦点焦点合わせメカニズムであ
る。図７は、斜焦点合わせシステムを較正するための本
発明のシステムの使用について示している。この種の較
正システムにおいては、共焦点装置４６と、放射線プロ
ジェクタ５１及び検出ユニット５２を有する斜焦点合わ
せシステムとの間に固定的空間関係が設定される。表面
３９は、例えば、位置３９ｂから、共焦点システムによ
って検出される画像平面３７と一致するまで移動し、そ
の一致する位置（３９ａ）では、検出ユニット５２によ
って提供される読み取りが斜焦点合わせシステムの合焦
点位置を表わしている。それゆえ、斜焦点合わせシステ
ムの較正は、テスト露光サイトの実験を必要とせずに生
じる。同様に、同一処理は、較正及び空気マイクロメー
タシステム、又は他の非共焦点焦点合わせシステムを効
率的に較正することができる。
【００４５】本発明のシステムは、現在使用されている
多数の異なるリソグラフィック製造処理により当該シス
テムの使用を可能とする高度のフレキシビリティを有す
る。ステップアンドリピートシステムと呼ばれる一つの
この種のシステムは、マスクと画像形成投射システム
を、マスクの露光が焦点合わせ調整の開始及び終了後生
じるウェハー上の各連続チップサイトに位置合わせする
ように、ウェハーを再び位置決めする。この種の処理に
おいて、画像形成装置が、集積回路サイト上に位置合わ
せされるまで、本発明の焦点合わせシステムが起動する
のを待たずに、ウェハーが移動する間、焦点合わせシス
テムは連続的に動作する。それゆえ、焦点合わせシステ
ムは、画像形成装置が集積回路サイト上に位置決めされ
るまで連続的に動作し、これによって、より迅速な焦点
合わせを達成することができる。この種の手順は、ウェ
ハー上に集積回路を製造するために必要とされる時間を
短縮し、これによって、全体的な生産性が高まる。この
手順は、フォトレジスト層の任意の一部の焦点合わせ処
理間の露光時間も短縮し、それゆえ、露光過多の可能性
を減少する。
【００４６】あるフォトリソグラフィックツールは、走
査タイプの露光処理を使用する。この種の処理において
は、前述のステップアンドリピート処理の反対側の各サ
イト上のマスクの画像を露光している間、マスク及び画
像形成装置は移動する。マスク及び画像形成装置は、連
続的又は断続的に移動し得る。本発明の共焦点焦点合わ
せ方法は、この連続的な処理によって使用されることが
できる。
【００４７】同期検出処理は、走査又はステップアンド
リピートタイプの画像形成処理によるフォトレジストの
実露光の間、共焦点焦点合わせ処理の連続的リアルタイ
ム使用のためのある方法を提供する。図８の（ａ）は、
連続的走査焦点合わせシステムのために使用される装置
の略図を示す。モータ７４によって駆動する回転ビーム
チョッパ７３は電磁放射線の投射ビームをパルスへチョ
ップする。チョッパ７３は、一般に、交互になっている
放射線透過セクションと放射線遮断セクションを有す
る。これによって、検出器３４は、図８の（ｂ）のグラ
フに示されているような放射線出力パターンを検知す
る。検出された放射線の部分“Ａ”は、アパーチャを介
して反射するフォトレジストの露光の間、散乱放射線か
ら生じる。検出された放射線の部分“Ｂ”は、アパーチ
ャ３１を介して投射されるパルスから生じる。従来の同
期検出エレクトロニクス７５と連結している検出器３４
は、読み取りから散乱放射線の影響を容易に取り除き、
各パルスの強度に対して正確な決定を行ない、これによ
ってリソグラフィックシステムの適切な焦点合わせを確
実とする。ビームチョッピング以外の方法が放射線をパ
ルスにすることができることは当業者に容易に理解され
るであろう。
【００４８】今日、エキシマレーザの高解像度フォトリ
ソグラフィにおける使用が増加している。これらのレー
ザは一連のパルスの形で放射線を発光し、これにより焦
点検出にとってはチョッピングの標準的技術が不適当に
なる。本発明の共焦点焦点合わせ技術をこの種のシステ
ムに適用するある方法は、マスク上へ投射されるレート
とは異なるレートで、アパーチャ３１を介した放射線が
投射されることを含む。異なる周波数レートによって、
システムは、アパーチャを介して投射されるパルスに起
因する反射放射線を隔離し、これによってシステムを焦
点合わせすることができる。この様な実施例によって、
マスクへ投射される放射線のパルスを一つ置きにアパー
チャを介して放射線を投射する。図８の（ｃ）は、この
ような方法によって、検出器３４によって検知される反
射放射線パルスのグラフ図を示す。この検出器３４は、
アパーチャを介して反射して戻るマスク投射放射線に起
因する各パルス“Ｃ”部分を容易に隔離する。この検出
器及び関連するエレクトロニクスは、一パルス置きにア
パーチャを介してオリジナルに投射される反射放射線
“Ｄ”を隔離する。
【００４９】上記の好ましい実施例において、同一周波
数の電磁放射線は、オリジンのアパーチャと画像形成さ
れるオブジェクトの両方の投射画像を生成する。オブジ
ェクト及びアパーチャは共に同一平面内に位置してお
り、かつレンズなどの同一画像形成デバイスがオブジェ
クト及びアパーチャの両方を画像形成する。しかしなが
ら、システム又は方法は、異なる周波数の電磁放射線
が、オブジェクト及びアパーチャの両方を画像形成でき
るように容易に変更され得る。この種の装置において
は、同じ画像形成デバイスは、アパーチャとオブジェク
トを共に画像形成するが、しかしながら、オブジェクト
とアパーチャは、このアパーチャ及びこのオブジェクト
を画像形成するために使用される画像形成の放射線の周
波数における差異を考慮して、異なるが隣接する平面内
に位置する。重要な要因は、システム又は方法のスルー
・ザ・レンズの性質を保持するために、オブジェクトの
画像平面と、オリジンのアパーチャの画像平面との一致
を確実とすることである。しかしながら、アパーチャと
オブジェクトが、異なる周波数の電磁放射線によって画
像形成される時でも、画像形成デバイス又はレンズが、
異なる周波数の電磁放射線を、同一位置又は同一画像平
面へ焦点合わせすることができるように、当該画像形成
デバイス又はレンズが軸カラーに対して補正されるなら
ば、例え、オブジェクト及びアパーチャが、画像形成さ
れる時に共に同一平面内に位置していても正しい環境下
において、同一レンズはオブジェクトとアパーチャの両
方を同じ画像平面へ焦点合わせするとができる。全ての
反射システムは、任意数の異なる周波数を同一平面へ焦
点合わせすることができる。
【００５０】さらなるエンハンスメント（改良）とし
て、副解像度アパーチャは、画像平面に対する表面の位
置を決定するために、一般的にオブジェクト平面に垂直
の方向にあるオブジェクト平面に対して移動、即ち振動
するように作成され得る。
【００５１】
【発明の効果】本発明は、ある表面上へ投射されるオブ
ジェクトの画像を焦点合わせするための高度でありかつ
較正を必要としない方法及び装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】拡散又は透過共焦点システムを概略的に示す図
である。
【図２】（ａ）は、焦点内位置における反射共焦点焦点
合わせシステムを示す図である。（ｂ）は、焦点外位置
における反射共焦点焦点合わせシステムを示す図であ
る。（ｃ）は、他の焦点外位置における反射共焦点焦点
合わせシステムを示す図である。
【図３】本発明による投射リソグラフィックデバイスへ
反射共焦点焦点合わせシステムを適用することを示す図
である。
【図４】本発明による投射リソグラフィックデバイスへ
反射共焦点焦点合わせシステムを適用することを示す図
である。
【図５】（ａ）は、集積回路サイトが上に配置されてい
る半導体ウェハーの平面図である。（ｂ）は、切り溝に
よって分離された半導体ウェハー上の隣接する集積回路
サイトを示す図である。
【図６】複数の副解像度アパーチャを含む共焦点焦点合
わせ装置を組み込む投射リトグラフィのために構成され
たデバイスの一部を示す図である。
【図７】斜焦点メカニズムを較正するために本発明の共
焦点焦点合わせ装置を使用することを示す図である。
【図８】（ａ）は、本発明の共焦点焦点合わせ装置の同
期検出実施例を示す図である。（ｂ）は、電磁放射線が
パルスにおける共焦点画像形成システムの副解像度アパ
ーチャを介して投射する連続走査投射リソグラフィック
デバイスの動作中に、オリジンのアパーチャを介して反
射して戻る放射時間に対するパワーのグラフを示す図で
ある。（ｃ）は、エキシマレーザが画像形成のために電
磁放射線を提供する投射リソグラフィックデバイスの動
作中に、オリジンのアパーチャを介して反射して戻る放
射時間に対するパワーのグラフを示す図である。
【符号の説明】
１０ 透過共焦点システム １９、２４、２６ レンズ ２３、２５ オリジン ２７ 検出器 ２８ 放射線源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｆ 7/207 Ｈ 9122−2Ｈ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 オブジェクト画像形成手段によって画像
    形成表面へ投射されるオブジェクトの画像を焦点合わせ
    するための装置であって、前記オブジェクトがオブジェ
    クト平面内に位置しており、 副解像度アパーチャを有する電磁放射線バリヤと、 前記アパーチャを介して電磁放射線を前記画像形成表面
    へ向けて投射するための手段と、 前記投射された放射線から前記オブジェクト画像形成手
    段の画像平面内に前記アパーチャの画像を形成するため
    の共焦点画像形成手段であり、前記投射された放射線の
    一部が、前記共焦点画像形成手段及び前記アパーチャを
    介して、前記画像形成表面の局所化された領域から反射
    している手段と、 前記アパーチャを介して反射して戻された放射線のパワ
    ーを検出するための手段と、 前記検出されたパワーを最大限とするように前記オブジ
    ェクト画像形成手段と前記画像形成表面の間の距離を調
    整するための手段と、 を備えるオブジェクト画像焦点合わせ装置。
  2. 【請求項２】 非共焦点焦点合わせメカニズムを較正す
    るための手段をさらに備える請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 オブジェクト画像形成手段によって画像
    形成表面へ投射されるオブジェクトの画像を焦点合わせ
    するための装置であって、前記オブジェクトがオブジェ
    クト平面内に位置しており、 オリジンの副解像度アパーチャを有する電磁放射線バリ
    ヤと、 オリジンの前記アパーチャを介して電磁放射線を前記画
    像形成表面へ向けて投射するための手段と、 前記投射された放射線から前記オブジェクト画像形成手
    段の画像平面内に前記アパーチャの画像を形成するため
    の共焦点画像形成手段と、 前記画像形成表面に当たる投射された放射線を、オリジ
    ンの前記アパーチャの一つ及び共役副解像度アパーチャ
    へ向けるための手段と、 オリジンの前記アパーチャ及び前記共役アパーチャの少
    なくとも一方を通過して方向付けられた放射線のパワー
    を検出するための手段と、 前記検出されたパワーを最大限とするように前記オブジ
    ェクト画像形成手段と前記画像形成表面との間の距離を
    調整するための手段と、 を備えるオブジェクト画像焦点合わせ装置。
  4. 【請求項４】 オブジェクト画像形成手段によって画像
    形成表面へ投射されるオブジェクトの画像を焦点合わせ
    するための方法であって、前記オブジェクトがオブジェ
    クト平面内に位置しており、 前記オブジェクト画像形成手段の画像平面内に副解像度
    アパーチャの画像を形成するステップと、 前記画像表面の局所化された領域を前記アパーチャの前
    記画像と一致させるステップと、 を備えるオブジェクト画像焦点合わせ方法。
  5. 【請求項５】 オブジェクト画像形成手段によって画像
    形成表面へ投射されるオブジェクトの画像を焦点合わせ
    するための方法であって、前記オブジェクトがオブジェ
    クト平面内に位置しており、 オブジェクト露光電磁放射線を、前記オブジェクト平面
    内の電磁放射線バリヤ内に位置する少なくとも一つの副
    解像度アパーチャを介して投射するステップと、 前記アパーチャの画像を前記オブジェクト画像形成手段
    の画像平面内に形成し、次いで前記画像形成表面上に形
    成するために、前記オブジェクト画像形成手段を介して
    前記放射線を通過させるステップと、 放射線の一部を、前記画像形成手段と前記アパーチャを
    介してその光路を後戻りするように、前記画像形成表面
    から離れるように反射するステップと、 前記アパーチャを介して反射して戻された前記放射線の
    パワーを検出するステップと、 放射線の検出されたパワーを最大限とするように前記画
    像形成表面と前記オブジェクト画像形成手段の間の距離
    を調整するステップと、 を備えるオブジェクト画像焦点合わせ方法。
  6. 【請求項６】 前記オブジェクト平面内の複数の副解像
    度アパーチャを介して放射線を投射するステップと、 各アパーチャを介して反射して戻る放射線のパワーを検
    出するステップと、 前記画像形成表面と前記画像形成装置の間の距離を、各
    アパーチャを介して反射して戻る放射線の前記検出され
    たパワーを最大限とするように調整するステップと、 をさらに備える請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記オブジェクト平面内の複数の近接離
    間されているが反射的に分離している副解像度アパーチ
    ャを介して放射線を投射するステップと、 前記アパーチャを介して反射して戻る放射線のパワー全
    体を検出するステップと、 前記検出された放射線のパワー全体を最大限とするよう
    に、前記距離を調整するステップと、 を備える請求項５に記載の方法。
  8. 【請求項８】 フォトリソグラフィック処理の間、オブ
    ジェクト画像形成手段によって投射されるマスクの画像
    をフォトレジスト層上へ焦点合わせするための方法であ
    って、 マスク露光電磁放射線を、前記マスクの前記平面内に位
    置する電磁放射線バリヤ内に位置する少なくとも一つの
    副解像度アパーチャを介して投射するステップと、 前記放射線を電磁放射線画像形成デバイスを介してフォ
    トレジスト層へ通過させるステップであって、前記画像
    形成デバイスが前記アパーチャの画像を前記オブジェク
    ト画像形成手段の画像平面内に形成するステップと、 放射線の一部を、前記画像形成デバイスと前記アパーチ
    ャを介してその光路を後戻りするように、前記フォトレ
    ジスト層から離れるように反射するステップと、 前記アパーチャを介して反射して戻る放射線のパワーを
    検出するステップと、 放射線の前記検出されたパワーを最大限とするように、
    前記フォトレジスト層と前記オブジェクト画像形成手段
    の間の距離を調整するステップと、 を備えるマスク画像焦点合わせ方法。
JP5157503A 1992-09-01 1993-06-28 オブジェクト画像焦点合わせ装置及び方法、並びにマスク画像焦点合わせ装置 Pending JPH06112106A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/939,208 US5306902A (en) 1992-09-01 1992-09-01 Confocal method and apparatus for focusing in projection lithography
US939208 1997-09-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06112106A true JPH06112106A (ja) 1994-04-22

Family

ID=25472742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5157503A Pending JPH06112106A (ja) 1992-09-01 1993-06-28 オブジェクト画像焦点合わせ装置及び方法、並びにマスク画像焦点合わせ装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5306902A (ja)
EP (1) EP0587208A1 (ja)
JP (1) JPH06112106A (ja)

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5483055A (en) * 1994-01-18 1996-01-09 Thompson; Timothy V. Method and apparatus for performing an automatic focus operation for a microscope
US5923430A (en) 1993-06-17 1999-07-13 Ultrapointe Corporation Method for characterizing defects on semiconductor wafers
US5521374A (en) * 1994-09-07 1996-05-28 Lumonics Corporation Focused laser beam measurement system and method of beam location
IL111229A (en) * 1994-10-10 1998-06-15 Nova Measuring Instr Ltd Autofocusing microscope
US5785651A (en) * 1995-06-07 1998-07-28 Keravision, Inc. Distance measuring confocal microscope
US6175754B1 (en) 1995-06-07 2001-01-16 Keravision, Inc. Method and apparatus for measuring corneal incisions
US5713364A (en) * 1995-08-01 1998-02-03 Medispectra, Inc. Spectral volume microprobe analysis of materials
US6104945A (en) * 1995-08-01 2000-08-15 Medispectra, Inc. Spectral volume microprobe arrays
US5813987A (en) * 1995-08-01 1998-09-29 Medispectra, Inc. Spectral volume microprobe for analysis of materials
JP3634558B2 (ja) * 1996-06-13 2005-03-30 キヤノン株式会社 露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法
US6148114A (en) 1996-11-27 2000-11-14 Ultrapointe Corporation Ring dilation and erosion techniques for digital image processing
US6826422B1 (en) 1997-01-13 2004-11-30 Medispectra, Inc. Spectral volume microprobe arrays
US6847490B1 (en) * 1997-01-13 2005-01-25 Medispectra, Inc. Optical probe accessory device for use in vivo diagnostic procedures
JP3296239B2 (ja) * 1997-03-27 2002-06-24 ウシオ電機株式会社 間隙設定機構を備えたプロキシミティ露光装置
US5973316A (en) * 1997-07-08 1999-10-26 Nec Research Institute, Inc. Sub-wavelength aperture arrays with enhanced light transmission
US6040936A (en) * 1998-10-08 2000-03-21 Nec Research Institute, Inc. Optical transmission control apparatus utilizing metal films perforated with subwavelength-diameter holes
US6236033B1 (en) 1998-12-09 2001-05-22 Nec Research Institute, Inc. Enhanced optical transmission apparatus utilizing metal films having apertures and periodic surface topography
EP1161178A2 (en) 1998-12-23 2001-12-12 Medispectra Inc. Systems and methods for optical examination of samples
AU760402B2 (en) * 1998-12-23 2003-05-15 Medispectra, Inc. Optical methods and systems for cervical screening
US6285020B1 (en) 1999-11-05 2001-09-04 Nec Research Institute, Inc. Enhanced optical transmission apparatus with improved inter-surface coupling
US7260248B2 (en) * 1999-12-15 2007-08-21 Medispectra, Inc. Image processing using measures of similarity
US20020007122A1 (en) * 1999-12-15 2002-01-17 Howard Kaufman Methods of diagnosing disease
US7187810B2 (en) * 1999-12-15 2007-03-06 Medispectra, Inc. Methods and systems for correcting image misalignment
JP2001311880A (ja) * 2000-04-28 2001-11-09 Olympus Optical Co Ltd 小型共焦点光学系
DE10024685A1 (de) * 2000-05-18 2001-11-22 Zeiss Carl Jena Gmbh Anordnung zur konfokalen Autofokussierung
US6441298B1 (en) 2000-08-15 2002-08-27 Nec Research Institute, Inc Surface-plasmon enhanced photovoltaic device
US6839661B2 (en) * 2000-12-15 2005-01-04 Medispectra, Inc. System for normalizing spectra
US6649901B2 (en) 2002-03-14 2003-11-18 Nec Laboratories America, Inc. Enhanced optical transmission apparatus with improved aperture geometry
US6818903B2 (en) * 2002-07-09 2004-11-16 Medispectra, Inc. Method and apparatus for identifying spectral artifacts
US7136518B2 (en) * 2003-04-18 2006-11-14 Medispectra, Inc. Methods and apparatus for displaying diagnostic data
US6933154B2 (en) * 2002-07-09 2005-08-23 Medispectra, Inc. Optimal windows for obtaining optical data for characterization of tissue samples
US20040209237A1 (en) * 2003-04-18 2004-10-21 Medispectra, Inc. Methods and apparatus for characterization of tissue samples
US7469160B2 (en) * 2003-04-18 2008-12-23 Banks Perry S Methods and apparatus for evaluating image focus
US7459696B2 (en) 2003-04-18 2008-12-02 Schomacker Kevin T Methods and apparatus for calibrating spectral data
US7282723B2 (en) * 2002-07-09 2007-10-16 Medispectra, Inc. Methods and apparatus for processing spectral data for use in tissue characterization
US20040208390A1 (en) * 2003-04-18 2004-10-21 Medispectra, Inc. Methods and apparatus for processing image data for use in tissue characterization
US20040208385A1 (en) * 2003-04-18 2004-10-21 Medispectra, Inc. Methods and apparatus for visually enhancing images
US6768918B2 (en) * 2002-07-10 2004-07-27 Medispectra, Inc. Fluorescent fiberoptic probe for tissue health discrimination and method of use thereof
US7103401B2 (en) 2002-07-10 2006-09-05 Medispectra, Inc. Colonic polyp discrimination by tissue fluorescence and fiberoptic probe
DE10242374A1 (de) * 2002-09-12 2004-04-01 Siemens Ag Konfokaler Abstandssensor
AU2003297142A1 (en) * 2002-12-16 2004-07-29 Beltronics Inc. Method for optimizing inspection speed in low level and fluorescent light applications without sacrificing signal to noise ratio, resolution, or focus quality
KR20070012631A (ko) * 2003-12-05 2007-01-26 유니버시티 오브 피츠버그 오브 더 커먼웰쓰 시스템 오브 하이어 에듀케이션 금속성 나노-광학 렌즈 및 빔 정형 장치
EP1784678A2 (en) 2004-08-19 2007-05-16 University of Pittsburgh Chip-scale optical spectrum analyzers with enhanced resolution
NL1036683A1 (nl) * 2008-04-14 2009-10-15 Asml Netherlands Bv Focus sensor, inspection apparatus, lithographic apparatus and control system.
US9195124B2 (en) * 2013-12-20 2015-11-24 Plantronics, Inc. Automatic projector safety protocols
TW201830168A (zh) 2016-12-08 2018-08-16 美商精微超科技公司 用於重構晶圓之微影製程之對焦控制的掃描方法
DE102017223787B3 (de) 2017-12-22 2019-05-09 Leica Microsystems Cms Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Brechzahl eines Probenmediums, nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium und Mikroskop
CN114415325B (zh) * 2022-02-22 2023-11-03 北京半导体专用设备研究所（中国电子科技集团公司第四十五研究所） 调焦光学成像系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5330878A (en) * 1976-09-03 1978-03-23 Fujitsu Ltd Focus adjusting device in projection type exposure apparatus
JPS62123415A (ja) * 1985-11-25 1987-06-04 Canon Inc 自動焦点検出装置
JPH0323619A (ja) * 1989-06-21 1991-01-31 Toshiba Corp 焦点合せ方法およびその装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2222666B1 (ja) * 1973-03-19 1976-11-05 Thomson Brandt
AU552364B2 (en) * 1980-09-02 1986-05-29 Amada Company Limited Laser cutting
JPS57158826A (en) * 1981-03-27 1982-09-30 Nippon Kogaku Kk <Nikon> Automatic focusing device for stereoscopical microscope
JPS5863906A (ja) * 1981-10-14 1983-04-16 Olympus Optical Co Ltd 顕微鏡用合焦位置検出装置
US4556787A (en) * 1982-03-23 1985-12-03 Olympus Optical Co., Ltd. Photosensor for optical observing or photographing devices
US4634880A (en) * 1982-04-19 1987-01-06 Siscan Systems, Inc. Confocal optical imaging system with improved signal-to-noise ratio
EP0096570B1 (en) * 1982-06-05 1988-08-24 Olympus Optical Co., Ltd. An optical system focus-state detector
US4567362A (en) * 1982-06-25 1986-01-28 Gretag Aktiengesellschaft Process and apparatus for the focusing of a beam of light on an object
DE3339970A1 (de) * 1983-11-04 1985-05-15 Karl Süss KG, Präzisionsgeräte für Wissenschaft und Industrie GmbH & Co, 8046 Garching Einrichtung zum automatischen fokussieren von optischen geraeten
JPS60180118A (ja) * 1984-02-27 1985-09-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 回折格子による位置合せ装置
JPS6236624A (ja) * 1985-03-27 1987-02-17 Olympus Optical Co Ltd 走査型光学顕微鏡
US4689491A (en) * 1985-04-19 1987-08-25 Datasonics Corp. Semiconductor wafer scanning system
JPH0695172B2 (ja) * 1985-05-28 1994-11-24 オリンパス光学工業株式会社 走査型光学顕微鏡
DE3617421A1 (de) * 1986-04-30 1987-11-05 Leitz Ernst Gmbh Optisches bauelement und vorrichtung zu dessen verwendung
NL8603108A (nl) * 1986-12-08 1988-07-01 Philips Nv Mikroskoop.
NL8700612A (nl) * 1987-03-13 1988-10-03 Tno Confocale laserscanning microscoop.
GB8724575D0 (en) * 1987-10-20 1987-11-25 Renishaw Plc Focus detection system
US4844617A (en) * 1988-01-20 1989-07-04 Tencor Instruments Confocal measuring microscope with automatic focusing
FR2626383B1 (fr) * 1988-01-27 1991-10-25 Commissariat Energie Atomique Procede de microscopie optique confocale a balayage et en profondeur de champ etendue et dispositifs pour la mise en oeuvre du procede
CA1325537C (en) * 1988-08-01 1993-12-28 Timothy Peter Dabbs Confocal microscope
DE3828381C2 (de) * 1988-08-20 1997-09-11 Zeiss Carl Fa Verfahren und Einrichtung zur automatischen Fokussierung eines optischen Systems
US4945220A (en) * 1988-11-16 1990-07-31 Prometrix Corporation Autofocusing system for microscope having contrast detection means

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5330878A (en) * 1976-09-03 1978-03-23 Fujitsu Ltd Focus adjusting device in projection type exposure apparatus
JPS62123415A (ja) * 1985-11-25 1987-06-04 Canon Inc 自動焦点検出装置
JPH0323619A (ja) * 1989-06-21 1991-01-31 Toshiba Corp 焦点合せ方法およびその装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0587208A1 (en) 1994-03-16
US5306902A (en) 1994-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5306902A (en) Confocal method and apparatus for focusing in projection lithography
JP2933736B2 (ja) 表面状態検査装置
JP4163258B2 (ja) 光学式高さ測定器、このような高さ測定器を有する表面検査デバイス、及びこの検査デバイスを有するリソグラフィックデバイス
KR100650946B1 (ko) 방사선 시스템, 리소그래피 장치, 디바이스 제조방법, 및그에 의해 제조된 디바이스
TW391035B (en) Proximity exposure device provided with gap setting mechanism
US6376329B1 (en) Semiconductor wafer alignment using backside illumination
JPH0810124B2 (ja) 露光装置
KR20100125476A (ko) 마이크로리소그래픽 투영 노광을 위한 장치 및 기판의 표면을 검사하기 위한 장치
US4952970A (en) Autofocusing system for a projecting exposure apparatus
JPH07123103B2 (ja) 位置合わせ装置
JP2928277B2 (ja) 投影露光方法及びその装置
EP0894262B1 (en) Optical inspection device and lithographic apparatus provided with such a device
US6356616B1 (en) Apparatus and methods for detecting position of an object along an axis
JP2995238B2 (ja) 線に沿って面を光学的に走査する走査装置
JP3287014B2 (ja) 投影露光装置、及びその露光装置により製造されたデバイス
JP3013463B2 (ja) 焦点位置検出装置及び投影露光装置
JPH06188173A (ja) 表面位置検出装置
JP3143514B2 (ja) 面位置検出装置及びこれを有する露光装置
JPH104055A (ja) 自動焦点合わせ装置及びそれを用いたデバイスの製造方法
JP3381740B2 (ja) 露光方法及び投影露光装置
JPH0744138B2 (ja) 位置合わせ装置
US20050112481A1 (en) Exposure method and apparatus
JP3211246B2 (ja) 投影露光装置及び素子製造方法
JP2810400B2 (ja) 露光装置
JPH0640539B2 (ja) パタ−ン検出方法と該方法を用いた投影光学装置