JPH06267827A - Sr露光装置 - Google Patents

Sr露光装置

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JPH06267827A
JPH06267827A JP5055461A JP5546193A JPH06267827A JP H06267827 A JPH06267827 A JP H06267827A JP 5055461 A JP5055461 A JP 5055461A JP 5546193 A JP5546193 A JP 5546193A JP H06267827 A JPH06267827 A JP H06267827A
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JP
Japan
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mirror
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light
mask
slit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5055461A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumiaki Sato
佐藤  文昭
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.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP5055461A priority Critical patent/JPH06267827A/ja
Publication of JPH06267827A publication Critical patent/JPH06267827A/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography

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  • 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)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 歩留まりの悪化、及び露光精度の低下を招く
こと無く、SR光とアライメント装置との干渉を除去で
きるSR露光装置を提供する。 【構成】 反射ミラーを含む反射ミラー部11と、反射
ミラーで反射されたSR光の幅を制限するスリットを含
むスキャニングスリット部12と、アライメントミラー
を有する色収差2重焦点光学系を利用したアライメント
部13と、反射ミラーを振動させる振動ミラー制御部1
4と、スリットを振動させるスキャニングスリット制御
部15と、アライメントミラーをSR光の走査領域から
退避させるアライメントミラー制御部16と、振動ミラ
ーの振動にスリットの振動及びアライメントミラーの退
避を同期させるタイミングコントロール部17とを備え
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、SR露光装置に関し、
特にマスクの位置検出を行うアライメント装置として色
収差2重焦点光学系を備えたSR露光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体ウエハ上に塗布されたレジストに
マスクのパターンを転写する装置として、シンクロトロ
ン放射光(SR光)を露光媒体とするSR露光装置があ
る。SR光は、その強度分布が、水平方向に均一で広
く、垂直方法には狭いガウス分布となる。すなわち、S
R光は水平方向に伸びる帯状の光である。そこで、SR
露光装置では、露光領域を広げるために、SR光をミラ
ーに対して斜めに入射させ、ミラーを振動させてSR光
を垂直方向に走査する。
【0003】ミラーで反射されたSR光は、マスクを通
してウエハ上に照射される。ここで、マスクの位置は、
ウエハに対する所定の位置に位置しなければならない。
この位置合わせには、アライメント装置が使用される。
SR光を用いた露光では、マスクの位置合わせに極めて
高い精度を必要とする。例えば、256MBから1GB
の高集積度メモリーを製造する場合は、マスクとウエハ
の位置誤差を0.02〜0.05×10-6m以下にしな
ければならない。これを実現する方法として、特公平5
−4601号公報に記載された「軸上色収差を利用した
2重焦点を有する位置検出装置」の色収差2重焦点光学
系を利用したアライメント装置がある。
【0004】図7(a)に色収差2重焦点光学系を利用
したアライメント装置の概略図を示す。このアライメン
ト装置は、先端にミラー71を配置した色収差2重焦点
光学系72をアライメント光学系として複数(図では2
個)有している。このアライメント光学系は、マスク7
3を保持する可動台(図示せず)に固定されており、マ
スク73と一体的にウエハ74の上方で移動する。図7
(b)に示すように、ウエハ74表面には、露光領域7
5が所定の間隔で配列されており、露光領域75の間の
領域(スクライブライン;幅約100×10-6m)にマ
ーク76が形成されている。アライメント光学系は、こ
のマーク76を検出してマスク位置を決定する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の色収差2重焦点
光学系を用いたアライメント光学系は、SR光との干渉
を防ぐために、SR光に対して傾きを有するように配置
されている。しかしながら、その先端に取り付けられた
ミラーは、SR光の照射領域(走査領域)に突き出し、
または、非常に接近して設けられており、SR光と干渉
するという問題点がある。
【0006】上記問題点は、照射領域からミラーを遠ざ
けることにより解決できる。しかしながら、ミラーを照
射領域から遠ざけた場合は、ウエハ上のマークも露光領
域から遠ざけなければならない。すなわち、スクライブ
ラインの幅を広げなければならない。しかも、ミラーの
影響を完全に除去するには、スクライブラインの幅を1
〜1.5mmにしなければならなず、ウエハ切断の際に
必要とされるスクライブラインの幅(100×10-6
度)の104 倍以上になる。したがって、このような方
法で上記問題を解決しようとすると歩留まりの悪化を招
いてしまう。また、他の工程で使用される装置(例え
ば、光ステッパ)の位置合わせ装置も変更を加えなけれ
ばならなる。
【0007】また、上記問題点を解決する方法として露
光中はアライメント装置を退避させる方法が考えられる
が、長い露光時間(1〜30sec )中にマスクとウエハ
の相対位置ズレが生じた場合に対応できず、露光精度の
低下を招いてしまう。
【0008】本発明は、歩留まりの悪化、及び露光精度
の低下を招くこと無く、SR光とアライメント装置との
干渉を除去できるSR露光装置を提供することを目的と
する。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、帯状の
SR光を反射する反射ミラーと、該反射ミラーを所定の
回転軸を回転の中心として回転振動させ前記SR光を走
査させる振動手段と、前記SR光の走査領域にマスクを
位置させるアライメント手段とを有するSR露光装置で
あって、前記アライメント手段が前記走査領域内に突き
出すアライメントミラーを含む色収差2重焦点光学系を
有するSR露光装置において、前記アライメントミラー
を揺動させる揺動手段と、前記ミラーの振動に同期して
前記揺動手段を揺動させるタイミング制御手段とを設
け、前記SR光の走査に対応して前記アライメントミラ
ーを前記走査領域から退避させるようにしたことを特徴
とするSR露光装置が得られる。
【0010】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1に本発明の一実施例のSR露光装置を示す。
本実施例のSR露光装置は、SR光(シンクロトロン放
射光)を反射する振動ミラー部11と、SR光の幅を制
限するスキャニングスリット部12と、マスクの位置検
出を行うアライメント部13と、振動ミラー部を制御す
る振動ミラー制御部14と、スキャニングスリット部を
制御するスキャニングスリット制御部15と、アライメ
ント部13を制御するアライメントミラー制御部13
と、振動ミラー制御部14、スキャニングミラー制御部
15、及びアライメントミラー制御部16の動作タイミ
ングを制御するタイミングコントロール部17とを有し
ている。このSR露光装置では、光源であるSRリング
(図示せず)からのSR光は、振動ミラー部11及びス
キャニングスリット部12を介してマスク18に照射さ
れ、マスク18を通過したSR光が、ウエハ19の表面
に照射される。
【0011】以下、図1及び図2乃至図5を参照して、
このSR露光装置の詳細及び動作を説明する。まず、図
1及び図2を参照して振動ミラー部11について説明す
る。振動ミラー部11は、図2に示すように、振動ミラ
ーボックス21の内部に固定された、振動ミラー22、
ボイスコイルモータ23、及び静電容量位置センサー2
4を有している。振動ミラー22は、Ptコートされた
ガラス製ミラーで、その一端が、回転ヒンジ25を介し
て振動ミラーボックス21に固定されている。また、振
動ミラー22の背面には、ボイスコイルモータ23の振
動部26の先端が回転ヒンジ27を介して接続されてい
る。
【0012】ボイスコイルモータ23の振動部26は、
振動ミラー制御部14の振動ミラー駆動アンプ28の駆
動信号に応じて、矢印Aで示す方向(鉛直方向)に振動
する。この振動は、回転ヒンジ26を介して振動ミラー
22に与えられ、振動ミラー22は、回転ヒンジ25を
回転軸として回転振動する。従って、振動ミラー22で
反射されたSR光は、鉛直方向に走査される(矢印B方
向に振られる)。走査速度及び走査パターンは、ウエハ
19上の露光領域でSR光強度分布が一様となるように
制御される。こうして、鉛直方向の幅が数mm(2mm程
度)、水平方向の幅が数十mmの光源からのSR光を用い
て、20〜40mm四方の領域を露光することが可能とな
る。ここで、振動ミラー22の位置は、静電容量位置セ
ンサー24によって、検出されており、振動ミラー制御
部14は、タイミングコントロール部17からのミラー
位置指令信号と静電容量位置センサー24からの検出信
号とに基づいて上記駆動信号を出力する。
【0013】次に、図1及び図3を参照してスキャニン
グスリット部12について説明する。なお、図3に示す
スキャニングスリット部12は、図1のスキャニングス
リット部を左方から見た図である。
【0014】スキャニングスリット部12は、リニアガ
イド31に、摺動可能に取り付けられたステージ32
と、ステージ32に取り付けられ、ステージ32に設け
られた透過窓33の鉛直方向の幅を調整するスリットブ
レード34と、ステージ32を鉛直方向に振動させるボ
イスコイルモータ35と、ステージの位置を検出するリ
ニアポテンショメータ36を有している。
【0015】スキャニングスリット制御部15は、タイ
ミングコントロール部17からのスリット位置指令信号
とリニアポテンショメータ36からのスリット位置検出
信号とに基づいて、スリット駆動信号をボイスコイルモ
ータ35に供給する。タイミングコントロール部17か
らのスリット位置指令信号は、振動ミラー位置指令信号
と同期しており、これにより、ステージ32は、振動ミ
ラー22の振動に同期して鉛直方向(矢印C方向)に摺
動する。従って、振動ミラー22で反射されたSR光
は、走査を妨げられること無く、その鉛直方向の幅が制
限される。
【0016】次に、図1、図4、及び図5を参照して、
アライメント部13について説明する。アライメント部
13は、中央に開口部を有するアライメント台41と、
アライメント台41の開口部に配設されたマスクホルダ
42と、開口部に対して傾きを有するようにアライメン
ト台41に固定された複数のアライメント光学系43と
を有している。
【0017】アライメント光学系43は、その先端に、
アライメント用光をマスクに垂直に入射させるためのア
ライメントミラー44を有している。このアライメント
ミラー44は、弾性ヒンジ拡大機構45を介してアライ
メント光学系43に固定されている。また、アライメン
トミラーは、位置検出用光線がマスクに対して垂直に入
射するようにその角度が調整されている。
【0018】弾性ヒンジ拡大機構45は、その駆動部と
してPZT素子46を有している。この弾性ヒンジ拡大
機構45の拡大図を図5に示す。PZT素子46に電圧
を印加すると、PZT素子46は、矢印a方向に伸び
る。PZT素子46に接続されたアーム51は、矢印b
方向に押され、弾性ヒンジ52を支点に傾く。アーム5
1に連続しているアーム52は、アーム51に傾きに従
って、その先端が矢印c方向に移動する。アーム53
は、アーム52に図の左方に引っ張られる。従って、ア
ーム53は、弾性ヒンジ54を支点として矢印d方向に
傾く。アライメントミラー44が配設されたアーム55
は、アーム33によって、図の左方に引っ張られ、弾性
ヒンジ56を支点として矢印e方向に傾く。この様にし
て、アライメントミラー44は、SR光走査領域から退
避する。
【0019】アライメントミラー44の位置は、図示し
ない静電容量センサーによって検出され、アライメント
ミラー制御部16にフィードバックされる。アライメン
ト制御部16は、タイミングコントロール部17からの
アライメントミラー位置指令信号と、静電容量センサー
からの検出信号に従って、アライメントミラー44をS
R光走査領域から退避させる。タイミングコントロール
部17からのアライメントミラー位置指令信号は、振動
ミラー位置指令信号と同期して出力され、退避は、SR
光の走査に同期して行われる。すなわち、アライメント
部13は、アライメントミラー44がSR光と干渉する
場合にはミラー44を退避させて、マスクの位置検出を
中断するが、干渉しない場合には、マスクの位置検出を
行う。従って、露光中であってもマスク18とウエハ1
9の位置ずれを検出することができる。
【0020】なお、上述したタイミングコントロール部
17は、露光時間、振動ミラー22の振動速度、及び振
動パターン、及び振動数、アライメント部13の配置、
及び露光領域のサイズに応じて、決定されたタイミング
で、ミラー位置指令信号、スリット位置指令信号、及び
アライメントミラー一指令信号を出力する。
【0021】また、上記実施例では、スキャニングスリ
ット部12によって、SR光の幅を制限する例に付いて
説明したが、図6に示すように、振動ミラー部11の前
段にスリット61を設けるようにしても良い。この場合
は、スリット61を摺動させる必要がないので、スキャ
ニングスリット制御部を設ける必要がなく、構成が単純
になる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、色収差2重焦点光学系
を利用したアライメント部のアライメントミラーを揺動
させて、アライメントミラーをSR光の走査領域から退
避させるようにしたことで、SR光とアライメント部の
干渉を防ぐことができる。
【0023】また、アライメントミラーの退避を、振動
ミラーの振動に同期させて行うようにしたことで、露光
中であってもマスクとウエハの位置ずれを検出でき、露
光精度を向上させることができる。
【0024】さらに、スクライブラインの幅を広げる必
要がないので、生産性の低下を招くこともなく、他の装
置とのミックスアンドマッチを損なうこともない。
【0025】さらにまた、スリットを用いて、SR光の
幅を制限するようにしたことで、SR光の光強度分布が
均一になり、露光精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の概略図である。
【図2】図1のSR露光装置に使用される振動ミラー部
の詳細を示す図である。
【図3】図1のSR露光装置に使用されるスキャニング
スリット部の詳細を示す図である。
【図4】図1のSR露光装置に使用されるアライメント
部の詳細を示す図である。
【図5】図4のアライメント部に使用される弾性ヒンジ
拡大機構の拡大図である。
【図6】本発明の他の実施例の概略図である。
【図7】従来のアライメント装置を説明するための、
(a)アライメント装置の概略図、及び(b)ウエハ平
面図である。
【符号の説明】
11 振動ミラー部 12 スキャニングスリット部 13 アライメント部 14 振動ミラー制御部 15 スキャニングスリット制御部 16 アライメントミラー制御部 17 タイミングコントロール部 18 マスク 19 ウエハ 21 振動ミラーボックス 22 振動ミラー 23 ボイスコイルモータ 24 静電容量位置センサー 25 回転ヒンジ 26 振動部 27 回転ヒンジ 28 振動ミラー駆動アンプ 31 リニアガイド 32 ステージ 33 透過窓 34 スリットブレード 35 ボイスコイルモータ 36 リニアポテンショメータ 41 アライメント台 42 マスクホルダ 43 アライメント光学系 44 アライメントミラー 45 弾性ヒンジ拡大機構 46 PZT素子 71 ミラー 72 色収差2重焦点光学系 73 マスク 74 ウエハ 75 露光領域 76 マーク

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 帯状のSR光を反射する反射ミラーと、
    該反射ミラーを所定の回転軸を回転の中心として回転振
    動させ前記SR光を走査させる振動手段と、前記SR光
    の走査領域にマスクを位置させるアライメント手段とを
    有するSR露光装置であって、前記アライメント手段が
    前記走査領域内に突き出すアライメントミラーを含む色
    収差2重焦点光学系を有するSR露光装置において、前
    記アライメントミラーを揺動させる揺動手段と、前記ミ
    ラーの振動に同期して前記揺動手段を揺動させるタイミ
    ング制御手段とを設け、前記SR光の走査に対応して前
    記アライメントミラーを前記走査領域から退避させるよ
    うにしたことを特徴とするSR露光装置。
  2. 【請求項2】 前記SR光の光路上であって、前記ミラ
    ーの下流かつ前記マスクの上流に、前記SR光の幅を規
    定するスリットを設けるとともに、該スリットを所定方
    向に摺動させる摺動手段と、該摺動手段を前記ミラーに
    同期させて制御するスリット制御手段とを設けたことを
    特徴とする請求項1のSR露光装置。
  3. 【請求項3】 前記SR光の光路上であって、前記ミラ
    ーの上流に前記SR光の幅を規定するスリットを設けた
    ことを特徴とする請求項1のSR露光装置。
JP5055461A 1993-03-16 1993-03-16 Sr露光装置 Withdrawn JPH06267827A (ja)

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JP5055461A JPH06267827A (ja) 1993-03-16 1993-03-16 Sr露光装置

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JP5055461A JPH06267827A (ja) 1993-03-16 1993-03-16 Sr露光装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7061580B2 (en) 2003-04-15 2006-06-13 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus and device fabrication method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7061580B2 (en) 2003-04-15 2006-06-13 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus and device fabrication method
US7253878B2 (en) 2003-04-15 2007-08-07 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus and device fabrication method

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