JPH06291013A - 投影露光装置 - Google Patents
投影露光装置Info
- Publication number
- JPH06291013A JPH06291013A JP5075586A JP7558693A JPH06291013A JP H06291013 A JPH06291013 A JP H06291013A JP 5075586 A JP5075586 A JP 5075586A JP 7558693 A JP7558693 A JP 7558693A JP H06291013 A JPH06291013 A JP H06291013A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnification
- projection
- projection magnification
- mask
- measurement
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- Pending
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Projection-Type Copiers In General (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 投影露光装置の投影倍率を、簡易的にかつ高
精度に維持する。 【構成】 マスク２の投影露光領域内に複数の光透過型
の投影倍率計測用マークを設けると共に、マスク２やウ
ェハ５の位置決め時等の基準となる基準マーク６上に光
反射型の投影倍率計測用マーク９を設け、かつマスク２
の上方に投影倍率計測用光学顕微鏡８を設け、マスク２
上の投影倍率計測用マーク７と、ウェハステージ４上の
投影倍率計測マーク９を、光学系３を介して見ることが
でき、その画像を信号処理し、投影倍率計測マーク７と
投影倍率計測マーク９との座標のずれ量を算出するよう
にし、そのずれ量に基づいて光学系３の投影倍率を常に
設定された投影倍率に近い倍率に維持する。
精度に維持する。 【構成】 マスク２の投影露光領域内に複数の光透過型
の投影倍率計測用マークを設けると共に、マスク２やウ
ェハ５の位置決め時等の基準となる基準マーク６上に光
反射型の投影倍率計測用マーク９を設け、かつマスク２
の上方に投影倍率計測用光学顕微鏡８を設け、マスク２
上の投影倍率計測用マーク７と、ウェハステージ４上の
投影倍率計測マーク９を、光学系３を介して見ることが
でき、その画像を信号処理し、投影倍率計測マーク７と
投影倍率計測マーク９との座標のずれ量を算出するよう
にし、そのずれ量に基づいて光学系３の投影倍率を常に
設定された投影倍率に近い倍率に維持する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、投影露光装置に関す
るもので、特に、ＩＣやＬＳＩ等の製造過程において半
導体ウェハ上にマスク上の回路パターンを投影露光する
際に投影倍率を制御するのに好適ならしめるものであ
る。
るもので、特に、ＩＣやＬＳＩ等の製造過程において半
導体ウェハ上にマスク上の回路パターンを投影露光する
際に投影倍率を制御するのに好適ならしめるものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来の投影露光装置を示す図であ
る。１は光源、２は投影倍率を計測のためのマスクで、
計測用パターンが形成されている。３は光学系で、マス
ク２上のパターンを倍率変換してウェハ５上へ投影する
ようになされ、また、この光学系３には投影倍率を一定
に維持するためのレンズ室空圧制御系が組み込まれてい
る。
る。１は光源、２は投影倍率を計測のためのマスクで、
計測用パターンが形成されている。３は光学系で、マス
ク２上のパターンを倍率変換してウェハ５上へ投影する
ようになされ、また、この光学系３には投影倍率を一定
に維持するためのレンズ室空圧制御系が組み込まれてい
る。
【０００３】４はウェハステージで、座標計測系を有
し、任意の座標に駆動することができる。５は上記ウエ
ハステージ上に載置されるウェハで、光源１からの光に
よってマスク２上のパターンが投影露光される。６は座
標計測用の基準マークで、マスク２やウェハ５の位置決
め時等の基準となる。
し、任意の座標に駆動することができる。５は上記ウエ
ハステージ上に載置されるウェハで、光源１からの光に
よってマスク２上のパターンが投影露光される。６は座
標計測用の基準マークで、マスク２やウェハ５の位置決
め時等の基準となる。
【０００４】ここで、上記マスク２は、図７の正面図に
示されるように、投影露光される領域内の決められた座
標に投影倍率計測用パターンが配置されている。また、
上記ウエハ５は、図８の正面図に示されるように、マス
クパターンを投影露光した後、現像することにより投影
倍率計測用パターンが形成されるようになされている。
示されるように、投影露光される領域内の決められた座
標に投影倍率計測用パターンが配置されている。また、
上記ウエハ５は、図８の正面図に示されるように、マス
クパターンを投影露光した後、現像することにより投影
倍率計測用パターンが形成されるようになされている。
【０００５】次に、上記構成に係る動作について説明す
る。投影倍率計測時に、マスク２を投影露光装置にセッ
トし、光源１からの光によってマスク２上の投影倍率計
測用パターンを光学系３を介し倍率変換して、ウェハ５
に投影露光する。投影露光後のウェハ５は、投影倍率計
測用パターンを形成させるため現像装置により現像す
る。そして、現像後のウェハ５の倍率計測用パターンの
座標を、座標計測装置等により計測する。各投影倍率計
測用パターンの座標をもとに相対座標を導くことによ
り、ウェハ５上への投影露光の投影倍率が導かれる。
る。投影倍率計測時に、マスク２を投影露光装置にセッ
トし、光源１からの光によってマスク２上の投影倍率計
測用パターンを光学系３を介し倍率変換して、ウェハ５
に投影露光する。投影露光後のウェハ５は、投影倍率計
測用パターンを形成させるため現像装置により現像す
る。そして、現像後のウェハ５の倍率計測用パターンの
座標を、座標計測装置等により計測する。各投影倍率計
測用パターンの座標をもとに相対座標を導くことによ
り、ウェハ５上への投影露光の投影倍率が導かれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の投影露光装置は
以上のような構成となっているので、投影倍率計測は、
マスク２による投影倍率計測用パターンのウェハ５への
投影露光、投影露光後のウェハ５の現像、及び現像後の
ウェハ５の座標計測装置等による座標計測が必要であ
り、工程数が多く、また、投影倍率計測後の半導体製造
時の投影倍率の変動の有無も分からないという問題点が
あった。
以上のような構成となっているので、投影倍率計測は、
マスク２による投影倍率計測用パターンのウェハ５への
投影露光、投影露光後のウェハ５の現像、及び現像後の
ウェハ５の座標計測装置等による座標計測が必要であ
り、工程数が多く、また、投影倍率計測後の半導体製造
時の投影倍率の変動の有無も分からないという問題点が
あった。
【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、半導体製造時の投影倍率を、ウ
ェハへの投影露光なしに任意のタイミングで装置自身に
より自動計測し、その計測結果を基に任意の投影倍率に
自動補正して、常に設定した投影倍率でマスクパターン
をウェハ上へ投影露光することができる投影露光装置を
得ることを目的とする。
ためになされたもので、半導体製造時の投影倍率を、ウ
ェハへの投影露光なしに任意のタイミングで装置自身に
より自動計測し、その計測結果を基に任意の投影倍率に
自動補正して、常に設定した投影倍率でマスクパターン
をウェハ上へ投影露光することができる投影露光装置を
得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る投影露光
装置は、光源からの光によってマスク上の投影倍率計測
用パターンを投影倍率が制御可能な光学系を介して倍率
変換してウェハまたは座標計測用基準マーク上に投影露
光することにより投影倍率を計測するようにした投影露
光装置において、上記マスクの投影露光領域内に光透過
型の投影倍率計測用マークを設けると共に、上記基準マ
ーク上に光反射型の投影倍率計測用マークを設け、かつ
上記マスクの上方に、上記マスク上の投影倍率計測用マ
ークと上記光学系を介した上記基準マーク上の投影倍率
計測マークの投影画像とを信号処理してそれら計測マー
クの座標のずれ量から投影倍率のずれ量を算出する演算
系を有する投影倍率計測用光学顕微鏡を設け、上記投影
倍率の設定倍率に対する誤差に基づいて上記光学系の投
影倍率を変更補正する構成としたことを特徴とするもの
である。
装置は、光源からの光によってマスク上の投影倍率計測
用パターンを投影倍率が制御可能な光学系を介して倍率
変換してウェハまたは座標計測用基準マーク上に投影露
光することにより投影倍率を計測するようにした投影露
光装置において、上記マスクの投影露光領域内に光透過
型の投影倍率計測用マークを設けると共に、上記基準マ
ーク上に光反射型の投影倍率計測用マークを設け、かつ
上記マスクの上方に、上記マスク上の投影倍率計測用マ
ークと上記光学系を介した上記基準マーク上の投影倍率
計測マークの投影画像とを信号処理してそれら計測マー
クの座標のずれ量から投影倍率のずれ量を算出する演算
系を有する投影倍率計測用光学顕微鏡を設け、上記投影
倍率の設定倍率に対する誤差に基づいて上記光学系の投
影倍率を変更補正する構成としたことを特徴とするもの
である。
【０００９】
【作用】この発明における投影露光装置は、マスクの投
影露光領域内に光透過型の投影倍率計測用マークを設け
ると共に、基準マーク上に光反射型の投影倍率計測用マ
ークを設け、かつ上記マスクの上方に投影倍率計測用光
学顕微鏡を設けることにより、該投影倍率計測用光学顕
微鏡によって、上記マスク上の投影倍率計測用マークと
光学系を介した上記基準マーク上の投影倍率計測マーク
の投影画像とを信号処理してそれら計測マークの座標の
ずれ量から投影倍率のずれ量が算出され、その投影倍率
の設定倍率に対する誤差に基づいて上記光学系の投影倍
率を変更補正することを可能にする。
影露光領域内に光透過型の投影倍率計測用マークを設け
ると共に、基準マーク上に光反射型の投影倍率計測用マ
ークを設け、かつ上記マスクの上方に投影倍率計測用光
学顕微鏡を設けることにより、該投影倍率計測用光学顕
微鏡によって、上記マスク上の投影倍率計測用マークと
光学系を介した上記基準マーク上の投影倍率計測マーク
の投影画像とを信号処理してそれら計測マークの座標の
ずれ量から投影倍率のずれ量が算出され、その投影倍率
の設定倍率に対する誤差に基づいて上記光学系の投影倍
率を変更補正することを可能にする。
【００１０】
【実施例】 実施例１．以下、この発明の実施例１を図について説明
する。図１は実施例１に係る投影露光装置の構成図を示
す。図において、１は光源、２はマスクで、半導体製造
用マスクも含む。そして、このマスク２の投影露光領域
内に、図２に示すように、複数の投影倍率計測用マーク
７を設ける。投影倍率計測用マーク７は、図３に示すよ
うに、Ｘ及びＹ方向用を設けると共に、光学的にこの投
影倍率計測用マーク７を通してウェハステージ４上の座
標計測用基準マーク６を見ることができるよう光透過型
のマークとする。
する。図１は実施例１に係る投影露光装置の構成図を示
す。図において、１は光源、２はマスクで、半導体製造
用マスクも含む。そして、このマスク２の投影露光領域
内に、図２に示すように、複数の投影倍率計測用マーク
７を設ける。投影倍率計測用マーク７は、図３に示すよ
うに、Ｘ及びＹ方向用を設けると共に、光学的にこの投
影倍率計測用マーク７を通してウェハステージ４上の座
標計測用基準マーク６を見ることができるよう光透過型
のマークとする。
【００１１】３は光学系で、マスク２のパターンを、倍
率変換してウェハ５あるいは座標計測用基準マーク６上
へ投影するようになされ、この光学系３は、複数の光学
レンズ及び空圧制御室で構成されており、空圧制御によ
り投影倍率を補正及び制御する。４はウェハステージ
で、座標計測系を有し、任意の座標に駆動することがで
きる。
率変換してウェハ５あるいは座標計測用基準マーク６上
へ投影するようになされ、この光学系３は、複数の光学
レンズ及び空圧制御室で構成されており、空圧制御によ
り投影倍率を補正及び制御する。４はウェハステージ
で、座標計測系を有し、任意の座標に駆動することがで
きる。
【００１２】５はウェハ、６はウェハステージ５上に設
けられた座標計測用の基準マークで、マスク２やウェハ
５の位置決め時等の基準となる。そして、この基準マー
ク６上には、図４に示すように、Ｘ及びＹ方向用の投影
倍率計測用マーク９を設け、該計測用マーク９は、光学
的にマスク２上の投影倍率計測用マーク７を通して見る
ことができるよう光反射型のマークとする。
けられた座標計測用の基準マークで、マスク２やウェハ
５の位置決め時等の基準となる。そして、この基準マー
ク６上には、図４に示すように、Ｘ及びＹ方向用の投影
倍率計測用マーク９を設け、該計測用マーク９は、光学
的にマスク２上の投影倍率計測用マーク７を通して見る
ことができるよう光反射型のマークとする。
【００１３】８はマスク２の上方に設けられる投影倍率
計測用光学顕微鏡で、マスク２上の投影倍率計測用マー
ク７と、ウェハステージ４上の投影倍率計測マーク９
を、光学系３を介して見ることができ、その画像を信号
処理し、投影倍率計測マーク７と投影倍率計測マーク９
との座標のずれ量を算出する演算系を有する。なお、こ
の投影倍率計測用光学顕微鏡８は、マスク２の複数の投
影倍率計測用マーク７に対応するよう複数設けられる。
また、半導体製造時等の投影露光時は投影露光領域外へ
退避できるよう可動式とする。
計測用光学顕微鏡で、マスク２上の投影倍率計測用マー
ク７と、ウェハステージ４上の投影倍率計測マーク９
を、光学系３を介して見ることができ、その画像を信号
処理し、投影倍率計測マーク７と投影倍率計測マーク９
との座標のずれ量を算出する演算系を有する。なお、こ
の投影倍率計測用光学顕微鏡８は、マスク２の複数の投
影倍率計測用マーク７に対応するよう複数設けられる。
また、半導体製造時等の投影露光時は投影露光領域外へ
退避できるよう可動式とする。
【００１４】次に動作について説明する。マスク２は、
ウェハステージ４上の基準マーク６を用い、光学系３を
通して位置決めする。マスク２上の各計測用マーク７の
位置は、マスク２との相対座標が分かっているから、マ
スク２の位置が決まることにより決まる。マスク２の位
置決め後は、各計測用マーク７の光学系３を通しての理
論投影位置を、設定された投影倍率をもとに演算系にて
算出する。算出した各計測用マーク７の理論投影位置に
ウェハステージ４上の基準マーク６の計測用マーク９を
駆動し、位置決めする。
ウェハステージ４上の基準マーク６を用い、光学系３を
通して位置決めする。マスク２上の各計測用マーク７の
位置は、マスク２との相対座標が分かっているから、マ
スク２の位置が決まることにより決まる。マスク２の位
置決め後は、各計測用マーク７の光学系３を通しての理
論投影位置を、設定された投影倍率をもとに演算系にて
算出する。算出した各計測用マーク７の理論投影位置に
ウェハステージ４上の基準マーク６の計測用マーク９を
駆動し、位置決めする。
【００１５】計測用マーク９の位置決め後、投影倍率計
測用光学顕微鏡８により、マスク２上の計測用マーク７
と、光学系３を介したウェハステージ４上の基準マーク
６の計測用マーク９との両方を同時に見る。この時の顕
微鏡８の視野は、図５に示すように、Ｘ及びＹ方向用の
計測用マーク７と９の相対的な位置関係を見ることがで
きる。この顕微鏡視野を画像処理し、計測用マーク７と
９との座標のずれ量を演算系にて算出する。マスク２上
に設けられた全ての計測用マーク７について同様のこと
を行う。
測用光学顕微鏡８により、マスク２上の計測用マーク７
と、光学系３を介したウェハステージ４上の基準マーク
６の計測用マーク９との両方を同時に見る。この時の顕
微鏡８の視野は、図５に示すように、Ｘ及びＹ方向用の
計測用マーク７と９の相対的な位置関係を見ることがで
きる。この顕微鏡視野を画像処理し、計測用マーク７と
９との座標のずれ量を演算系にて算出する。マスク２上
に設けられた全ての計測用マーク７について同様のこと
を行う。
【００１６】計測用マーク７と９の座標のずれ量が投影
倍率のずれ量であるから、全ての計測用マーク７と９と
のずれ量をもとに、投影倍率の設定倍率に対する誤差を
演算系にて近似的に算出する。算出の結果、投影倍率の
設定倍率に対する誤差が存在する場合は、その誤差を補
正すべく光学系３の空圧制御室の空圧を変更し、補正す
る。上記の動作を任意のタイミングで装置自身に自動実
行させることにより、常に、投影倍率を設定倍率に近い
倍率に維持できる。
倍率のずれ量であるから、全ての計測用マーク７と９と
のずれ量をもとに、投影倍率の設定倍率に対する誤差を
演算系にて近似的に算出する。算出の結果、投影倍率の
設定倍率に対する誤差が存在する場合は、その誤差を補
正すべく光学系３の空圧制御室の空圧を変更し、補正す
る。上記の動作を任意のタイミングで装置自身に自動実
行させることにより、常に、投影倍率を設定倍率に近い
倍率に維持できる。
【００１７】実施例２．上記実施例１は、投影倍率を設
定倍率により近い倍率に維持するために、ウェハステー
ジ４上の基準マーク６上に計測用マーク９を設けたが、
ウェハ５上に既に形成されている前工程パターン内に計
測用マークを設けておくことにより、ウェハ５上の前工
程パターンの倍率を計測し、投影倍率をそのウェハ５上
の前工程パターンの倍率にして投影露光することもで
き、より高精度にウェハ上前工程パターンとマスクパタ
ーンとを重ね合わせられる。
定倍率により近い倍率に維持するために、ウェハステー
ジ４上の基準マーク６上に計測用マーク９を設けたが、
ウェハ５上に既に形成されている前工程パターン内に計
測用マークを設けておくことにより、ウェハ５上の前工
程パターンの倍率を計測し、投影倍率をそのウェハ５上
の前工程パターンの倍率にして投影露光することもで
き、より高精度にウェハ上前工程パターンとマスクパタ
ーンとを重ね合わせられる。
【００１８】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、マス
クの投影露光領域内に光透過型の投影倍率計測用マーク
を設けると共に、基準マーク上に光反射型の投影倍率計
測用マークを設け、かつ上記マスクの上方に、上記マス
ク上の投影倍率計測用マークと光学系を介した上記基準
マーク上の投影倍率計測マークの投影画像とを信号処理
してそれら計測マークの座標のずれ量から投影倍率のず
れ量を算出する演算系を有する投影倍率計測用光学顕微
鏡を設け、上記投影倍率の設定倍率に対する誤差に基づ
いて上記光学系の投影倍率を変更補正する構成としたの
で、投影倍率の計測及び補正がウェハへの投影露光なし
に、任意のタイミングで装置の自動実行により行い得
て、常に投影倍率を高精度に維持することができるとい
う効果を奏する。
クの投影露光領域内に光透過型の投影倍率計測用マーク
を設けると共に、基準マーク上に光反射型の投影倍率計
測用マークを設け、かつ上記マスクの上方に、上記マス
ク上の投影倍率計測用マークと光学系を介した上記基準
マーク上の投影倍率計測マークの投影画像とを信号処理
してそれら計測マークの座標のずれ量から投影倍率のず
れ量を算出する演算系を有する投影倍率計測用光学顕微
鏡を設け、上記投影倍率の設定倍率に対する誤差に基づ
いて上記光学系の投影倍率を変更補正する構成としたの
で、投影倍率の計測及び補正がウェハへの投影露光なし
に、任意のタイミングで装置の自動実行により行い得
て、常に投影倍率を高精度に維持することができるとい
う効果を奏する。
【図１】この発明の一実施例による投影露光装置を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】この発明の一実施例によるマスクの正面図であ
る。
る。
【図３】この発明の一実施例によるマスク上の投影倍率
計測用マークの正面図である。
計測用マークの正面図である。
【図４】この発明の一実施例によるウェハステージ上の
基準マーク上の投影倍率計測用マークの正面図である。
基準マーク上の投影倍率計測用マークの正面図である。
【図５】この発明の一実施例によるマスク上の投影倍率
計測用マークとウェハステージ上の基準マーク上の投影
倍率計測用マークとを見た投影倍率計測用光学顕微鏡視
野の正面図である。
計測用マークとウェハステージ上の基準マーク上の投影
倍率計測用マークとを見た投影倍率計測用光学顕微鏡視
野の正面図である。
【図６】従来の投影露光装置を示す断面図である。
【図７】従来の投影倍率計測用の専用マスクの正面図で
ある。
ある。
【図８】従来の投影倍率計測用パターンを形成させたウ
ェハの正面図である。
ェハの正面図である。
１ 光源 ２ マスク ３ 光学系 ４ ウェハステージ ５ ウェハ ６ 基準マーク ７ マスク上の投影倍率計測用マーク ８ 投影倍率計測用光学顕微鏡 ９ 基準マーク上の投影倍率計測用マーク
【手続補正書】
【提出日】平成５年６月１６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
───────────────────────────────────────────────────── 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 7316−2Ｈ
Claims (1)
- 【請求項１】 光源からの光によってマスク上の投影倍
率計測用パターンを投影倍率が制御可能な光学系を介し
て倍率変換してウェハまたは座標計測用基準マーク上に
投影露光することにより投影倍率を計測するようにした
投影露光装置において、上記マスクの投影露光領域内に
光透過型の投影倍率計測用マークを設けると共に、上記
基準マーク上に光反射型の投影倍率計測用マークを設
け、かつ上記マスクの上方に、上記マスク上の投影倍率
計測用マークと上記光学系を介した上記基準マーク上の
投影倍率計測マークの投影画像とを信号処理してそれら
計測マークの座標のずれ量から投影倍率のずれ量を算出
する演算系を有する投影倍率計測用光学顕微鏡を設け、
上記投影倍率の設定倍率に対する誤差に基づいて上記光
学系の投影倍率を変更補正する構成としたことを特徴と
する投影露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5075586A JPH06291013A (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 投影露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5075586A JPH06291013A (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 投影露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06291013A true JPH06291013A (ja) | 1994-10-18 |
Family
ID=13580458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5075586A Pending JPH06291013A (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06291013A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7068426B2 (en) | 2002-06-06 | 2006-06-27 | Leica Microsystems (Schweiz) Ag | Method of calibrating a stereomicroscope and a stereomicroscope capable of being calibrated |
-
1993
- 1993-04-01 JP JP5075586A patent/JPH06291013A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7068426B2 (en) | 2002-06-06 | 2006-06-27 | Leica Microsystems (Schweiz) Ag | Method of calibrating a stereomicroscope and a stereomicroscope capable of being calibrated |
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