JPH08255748A - 投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 - Google Patents
投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法Info
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- JPH08255748A JPH08255748A JP7350915A JP35091595A JPH08255748A JP H08255748 A JPH08255748 A JP H08255748A JP 7350915 A JP7350915 A JP 7350915A JP 35091595 A JP35091595 A JP 35091595A JP H08255748 A JPH08255748 A JP H08255748A
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- G02B27/0068—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration having means for controlling the degree of correction, e.g. using phase modulators, movable elements
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レチクル面上のパターンをウエハ面上に投影
する投影光学系の投影倍率誤差及び歪曲収差を補正し、
高集積度の半導体デバイスが得られる投影露光装置及び
それを用いたデバイスの製造方法を得ること。 【解決手段】 パターンを投影光学系を介して基板上に
転写する投影露光装置において、前記投影光学系を構成
する少なくとも２つのレンズ群を、光軸方向に別個に移
動させることにより前記基板上に投影されるパターンの
投影倍率及び歪曲収差を調整すること。
する投影光学系の投影倍率誤差及び歪曲収差を補正し、
高集積度の半導体デバイスが得られる投影露光装置及び
それを用いたデバイスの製造方法を得ること。 【解決手段】 パターンを投影光学系を介して基板上に
転写する投影露光装置において、前記投影光学系を構成
する少なくとも２つのレンズ群を、光軸方向に別個に移
動させることにより前記基板上に投影されるパターンの
投影倍率及び歪曲収差を調整すること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は投影露光装置及びそ
れを用いたデバイスの製造方法に関し、具体的にはデバ
イスの製造装置である所謂ステッパーにおいて、レチク
ル面上の電子回路パターンをウエハー面上に投影光学系
により投影するときの投影倍率誤差および歪曲誤差を良
好に補正し、高精度な投影パターンを得て高集積度のデ
バイスを得る際に好適なものである。
れを用いたデバイスの製造方法に関し、具体的にはデバ
イスの製造装置である所謂ステッパーにおいて、レチク
ル面上の電子回路パターンをウエハー面上に投影光学系
により投影するときの投影倍率誤差および歪曲誤差を良
好に補正し、高精度な投影パターンを得て高集積度のデ
バイスを得る際に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より IC, LSI等の半導体素子（デバ
イス）製造用の焼付装置( アライナー) においては、非
常に高い組立精度と光学性能が要求されている。
イス）製造用の焼付装置( アライナー) においては、非
常に高い組立精度と光学性能が要求されている。
【０００３】このうち電子回路パターンが形成されてい
るレチクルとウエハを重ね合わせる際のマッチング精度
は特に重要である。レチクルに用いられるパターン寸法
は年々微細化されており、それに伴いマッチング精度
も、ますます高精度なものが要求されている。このマッ
チング精度に最も影響を与える要素に、投影光学系の投
影倍率誤差と歪曲誤差がある。
るレチクルとウエハを重ね合わせる際のマッチング精度
は特に重要である。レチクルに用いられるパターン寸法
は年々微細化されており、それに伴いマッチング精度
も、ますます高精度なものが要求されている。このマッ
チング精度に最も影響を与える要素に、投影光学系の投
影倍率誤差と歪曲誤差がある。
【０００４】投影倍率誤差は投影光学系の投影倍率（横
倍率）の設定値からのずれであり、歪曲誤差は投影光学
系の歪曲収差(distortion)の基準値からのずれである。
この投影倍率誤差及び歪曲誤差はどちらも、所望の格子
点と投影パターンの格子点との差として現れてくる。こ
の為、投影光学系の投影倍率誤差及び歪曲誤差を常にで
きるだけ小さくすることが望まれている。
倍率）の設定値からのずれであり、歪曲誤差は投影光学
系の歪曲収差(distortion)の基準値からのずれである。
この投影倍率誤差及び歪曲誤差はどちらも、所望の格子
点と投影パターンの格子点との差として現れてくる。こ
の為、投影光学系の投影倍率誤差及び歪曲誤差を常にで
きるだけ小さくすることが望まれている。
【０００５】投影光学系の投影倍率誤差及び歪曲誤差
は、投影光学系の製造工程上の調整及び装置の設置時の
調整により補正されているが、設置後も周囲の環境、特
に気圧や温度によって変化する。また、投影光学系はウ
エハの露光時に露光エネルギーを吸収し、系の温度が上
がることにより光学要素（例えば屈折率、形状）が変化
し、これによっても投影倍率誤差と歪曲誤差が変化して
くる。
は、投影光学系の製造工程上の調整及び装置の設置時の
調整により補正されているが、設置後も周囲の環境、特
に気圧や温度によって変化する。また、投影光学系はウ
エハの露光時に露光エネルギーを吸収し、系の温度が上
がることにより光学要素（例えば屈折率、形状）が変化
し、これによっても投影倍率誤差と歪曲誤差が変化して
くる。
【０００６】本出願人は特開平 2-81019号公報におい
て、レチクル（物体面）と投影光学系との間隔及び投影
光学系を構成する各レンズ群のレンズ群間隔の双方を変
化させることにより投影倍率誤差及び歪曲誤差を補正し
た投影露光装置を提案している。
て、レチクル（物体面）と投影光学系との間隔及び投影
光学系を構成する各レンズ群のレンズ群間隔の双方を変
化させることにより投影倍率誤差及び歪曲誤差を補正し
た投影露光装置を提案している。
【０００７】また、特開平 4-30411号公報においては、
波長可変手段により光源から照射される光の波長を変化
させ、それと同時にレチクルまたはレンズ群を移動させ
ることにより、さらに特開平 4-30412号公報において
は、波長可変手段により光源から照射される光の波長を
変化させ、同時にレンズ群間の気圧または気体成分を調
整することにより、投影倍率誤差と対称歪曲誤差の双方
を補正するアライナーを提案している。
波長可変手段により光源から照射される光の波長を変化
させ、それと同時にレチクルまたはレンズ群を移動させ
ることにより、さらに特開平 4-30412号公報において
は、波長可変手段により光源から照射される光の波長を
変化させ、同時にレンズ群間の気圧または気体成分を調
整することにより、投影倍率誤差と対称歪曲誤差の双方
を補正するアライナーを提案している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】投影露光装置を構成す
る一部のレンズ群を光軸上移動させたり、又使用光束の
波長を変えて投影倍率誤差及び歪曲誤差を補正する方法
においては、投影倍率誤差及び歪曲誤差以外の他の諸収
差が悪化しないようにすることが重要である。
る一部のレンズ群を光軸上移動させたり、又使用光束の
波長を変えて投影倍率誤差及び歪曲誤差を補正する方法
においては、投影倍率誤差及び歪曲誤差以外の他の諸収
差が悪化しないようにすることが重要である。
【０００９】本発明は、レチクル面上のパターンを投影
光学系によりウエハ面上に投影する際、該投影光学系を
構成する複数のレンズ群を光軸上適切に移動させること
により、投影倍率誤差と歪曲誤差の双方を良好に補正
し、特に気圧や温度変化等の投影光学系の周囲の環境変
化による投影倍率誤差と歪曲誤差と、露光時の光吸収に
よる投影倍率誤差と歪曲誤差とを良好に補正し、しかも
投影倍率誤差と歪曲誤差以外の諸収差の悪化を効果的に
抑え、高い光学性能が容易に得られ、i 線，g 線，KrF
線など、どんな波長の光を使用したアライナーにも適用
でき、高集積度のデバイスが容易に製造することのでき
る投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法の
提供を目的とする。
光学系によりウエハ面上に投影する際、該投影光学系を
構成する複数のレンズ群を光軸上適切に移動させること
により、投影倍率誤差と歪曲誤差の双方を良好に補正
し、特に気圧や温度変化等の投影光学系の周囲の環境変
化による投影倍率誤差と歪曲誤差と、露光時の光吸収に
よる投影倍率誤差と歪曲誤差とを良好に補正し、しかも
投影倍率誤差と歪曲誤差以外の諸収差の悪化を効果的に
抑え、高い光学性能が容易に得られ、i 線，g 線，KrF
線など、どんな波長の光を使用したアライナーにも適用
でき、高集積度のデバイスが容易に製造することのでき
る投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法の
提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の投影露光装置
は、投影光学系を構成する少なくとも２つのレンズ群
を、光軸方向に別個に移動させることにより前記基板上
に投影されるパターンの投影倍率及び歪曲収差を調整す
ることを特徴としている。
は、投影光学系を構成する少なくとも２つのレンズ群
を、光軸方向に別個に移動させることにより前記基板上
に投影されるパターンの投影倍率及び歪曲収差を調整す
ることを特徴としている。
【００１１】本発明の投影露光装置において、前記少な
くとも２つのレンズ群は、光軸方向に移動させた際、前
記投影倍率及び歪曲収差以外の前記投影光学系の光学性
能の変化が少ないレンズ群であることが好ましい。
くとも２つのレンズ群は、光軸方向に移動させた際、前
記投影倍率及び歪曲収差以外の前記投影光学系の光学性
能の変化が少ないレンズ群であることが好ましい。
【００１２】本発明の投影露光装置において、前記少な
くとも２つのレンズ群は、各々を光軸方向に移動させた
際、各レンズ群の歪曲収差の変化による像高の変化量と
投影倍率の変化による像高の変化量との比の絶対値の差
が大きい組み合わせであることが好ましい。
くとも２つのレンズ群は、各々を光軸方向に移動させた
際、各レンズ群の歪曲収差の変化による像高の変化量と
投影倍率の変化による像高の変化量との比の絶対値の差
が大きい組み合わせであることが好ましい。
【００１３】本発明の投影露光装置において、投影倍率
及び歪曲収差を検出する検出手段を有することが好まし
い。
及び歪曲収差を検出する検出手段を有することが好まし
い。
【００１４】本発明の投影露光装置において、検出手段
は、前記基板上のパターンの像を解析することにより投
影倍率及び歪曲収差を検出する形態がある。
は、前記基板上のパターンの像を解析することにより投
影倍率及び歪曲収差を検出する形態がある。
【００１５】本発明の投影露光装置において、検出手段
は、前記投影光学系の周囲の気圧の変動に基づいて投影
倍率及び歪曲収差を検出する形態がある。
は、前記投影光学系の周囲の気圧の変動に基づいて投影
倍率及び歪曲収差を検出する形態がある。
【００１６】本発明の投影露光装置において、検出手段
は、露光時間及び非露光時間等の露光履歴に基づいて投
影倍率及び歪曲収差を検出する形態がある。
は、露光時間及び非露光時間等の露光履歴に基づいて投
影倍率及び歪曲収差を検出する形態がある。
【００１７】本発明の投影露光装置において、検出手段
の検出結果に基づいて、前記投影倍率及び歪曲収差を調
整する補正手段を有することが好ましい。
の検出結果に基づいて、前記投影倍率及び歪曲収差を調
整する補正手段を有することが好ましい。
【００１８】本発明の投影露光装置において、前記投影
倍率及び歪曲収差のうち一方を一定の値に維持しつつ、
他方を調整する形態がある。
倍率及び歪曲収差のうち一方を一定の値に維持しつつ、
他方を調整する形態がある。
【００１９】本発明の投影露光装置により、ＩＣ、ＬＳ
Ｉ等の半導体デバイス、液晶デバイス、ＣＣＤ等の撮像
デバイス、磁気ヘッド等のデバイスが正確に製造でき
る。
Ｉ等の半導体デバイス、液晶デバイス、ＣＣＤ等の撮像
デバイス、磁気ヘッド等のデバイスが正確に製造でき
る。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の投影露光装置の要
部概略図である。図中１は光源で、例えば超高圧水銀ラ
ンプである。２は照明系であり、コリメーターレンズ、
オプティカルインテグレータ、コンデンサーレンズ等を
有している。照明系２はミラー３を介してレチクル４面
上を均一に照明すると共に、ウエハ６面上での光の照度
分布が均一になるようにしている。反射鏡（ミラー）３
は照明系２からの光をレチクル４及び投影光学系５の方
向に反射させている。レチクル４にはIC，LSI 等の微細
な電子回路パターンが形成されている。投影光学系５は
レチクル４面上のパターンをウエハ６面上に所定の縮小
倍率で投影している。７は検出手段であり、ウエハ６の
位置に例えば２次元撮像素子からなる光電変換手段を配
設して格子状のパターンを設けたテストレチクルのパタ
ーン像の結像状態をモニタすることにより、投影光学系
５の投影倍率誤差と対称歪曲誤差等を光電的に検出して
いる。８は補正手段であり、検出手段７からの誤差に応
じた出力信号に基づいて投影光学系５を構成する各レン
ズ群のうちの所定の複数、例えば２つのレンズ群を光軸
上移動させている。
部概略図である。図中１は光源で、例えば超高圧水銀ラ
ンプである。２は照明系であり、コリメーターレンズ、
オプティカルインテグレータ、コンデンサーレンズ等を
有している。照明系２はミラー３を介してレチクル４面
上を均一に照明すると共に、ウエハ６面上での光の照度
分布が均一になるようにしている。反射鏡（ミラー）３
は照明系２からの光をレチクル４及び投影光学系５の方
向に反射させている。レチクル４にはIC，LSI 等の微細
な電子回路パターンが形成されている。投影光学系５は
レチクル４面上のパターンをウエハ６面上に所定の縮小
倍率で投影している。７は検出手段であり、ウエハ６の
位置に例えば２次元撮像素子からなる光電変換手段を配
設して格子状のパターンを設けたテストレチクルのパタ
ーン像の結像状態をモニタすることにより、投影光学系
５の投影倍率誤差と対称歪曲誤差等を光電的に検出して
いる。８は補正手段であり、検出手段７からの誤差に応
じた出力信号に基づいて投影光学系５を構成する各レン
ズ群のうちの所定の複数、例えば２つのレンズ群を光軸
上移動させている。
【００２１】本実施形態では以上のような構成により投
影光学系中のレンズ群のうちの適切な２つのレンズ群の
光軸上の位置を調整することにより、他の諸収差の悪化
を防止しつつ、投影光学系の投影倍率と歪曲を調整して
いる。特に、投影光学系の投影倍率誤差と歪曲誤差を良
好に補正している。
影光学系中のレンズ群のうちの適切な２つのレンズ群の
光軸上の位置を調整することにより、他の諸収差の悪化
を防止しつつ、投影光学系の投影倍率と歪曲を調整して
いる。特に、投影光学系の投影倍率誤差と歪曲誤差を良
好に補正している。
【００２２】本実施形態における補正手段８はレンズ駆
動手段から成っており、レンズ駆動手段により投影光学
系５の中の所定のレンズ群をその光軸方向に移動させて
いる。 レンズ駆動手段としては、例えばレンズ群を保
持する移動鏡筒をエアベアリングガイドで案内して駆動
圧源の圧力によって光軸方向に移動させる方法やピエゾ
素子に適当な電圧を印加して移動鏡筒を移動させる方法
等が適用可能である。
動手段から成っており、レンズ駆動手段により投影光学
系５の中の所定のレンズ群をその光軸方向に移動させて
いる。 レンズ駆動手段としては、例えばレンズ群を保
持する移動鏡筒をエアベアリングガイドで案内して駆動
圧源の圧力によって光軸方向に移動させる方法やピエゾ
素子に適当な電圧を印加して移動鏡筒を移動させる方法
等が適用可能である。
【００２３】本実施の形態では検出手段７でテストレチ
クルのパターン像の画像処理を行うことにより、パター
ン像を解析し、それに基づいて投影倍率誤差と歪曲誤差
を求めている。この他に投影倍率誤差と歪曲誤差を求め
る方法としては、 ａ．投影光学系の周囲の気圧、温度、湿度等の変動をセ
ンサーで検出し、これらの変動値に基づいて求める方法 ｂ．実際にウエハに焼き付けたパターンを電子顕微鏡等
で解析して求める方法 ｃ．投影光学系固有の時定数に加え、レチクルのパター
ンを通過する光の総光量と露光に要した時間と露光と露
光の間の時間等をパラメータとした計算式を用いて求め
る方法 ｄ．これらを複数組み合わせて求める方法 などが考えられる。
クルのパターン像の画像処理を行うことにより、パター
ン像を解析し、それに基づいて投影倍率誤差と歪曲誤差
を求めている。この他に投影倍率誤差と歪曲誤差を求め
る方法としては、 ａ．投影光学系の周囲の気圧、温度、湿度等の変動をセ
ンサーで検出し、これらの変動値に基づいて求める方法 ｂ．実際にウエハに焼き付けたパターンを電子顕微鏡等
で解析して求める方法 ｃ．投影光学系固有の時定数に加え、レチクルのパター
ンを通過する光の総光量と露光に要した時間と露光と露
光の間の時間等をパラメータとした計算式を用いて求め
る方法 ｄ．これらを複数組み合わせて求める方法 などが考えられる。
【００２４】ａの方法においては、センサー及び変動値
から投影倍率誤差及び歪曲誤差を求める演算手段が、投
影倍率誤差及び歪曲誤差の検出手段となる。ｃの方法に
おいては、光量計測手段、時間計測手段、そしてこれら
の計測手段によって計測されたパラメータから投影倍率
誤差及び歪曲誤差を求める演算手段等が、投影倍率誤差
及び歪曲誤差の検出手段となる。
から投影倍率誤差及び歪曲誤差を求める演算手段が、投
影倍率誤差及び歪曲誤差の検出手段となる。ｃの方法に
おいては、光量計測手段、時間計測手段、そしてこれら
の計測手段によって計測されたパラメータから投影倍率
誤差及び歪曲誤差を求める演算手段等が、投影倍率誤差
及び歪曲誤差の検出手段となる。
【００２５】図２は本実施形態の投影光学系５のレンズ
断面図である。本実施形態では露光光としてi 線（波長
365nm）に対し収差補正をしている。
断面図である。本実施形態では露光光としてi 線（波長
365nm）に対し収差補正をしている。
【００２６】同図においてR は電子回路パターンが形成
されているレチクル、G1〜 G14は投影光学系を構成する
レンズ群である。また、W はウエハであり、投影光学系
の最良像面に配置されている。S1はレチクルR と投影光
学系の第１レンズ面との距離、Skは投影光学系の最終レ
ンズ面とウエハW との距離を示している。
されているレチクル、G1〜 G14は投影光学系を構成する
レンズ群である。また、W はウエハであり、投影光学系
の最良像面に配置されている。S1はレチクルR と投影光
学系の第１レンズ面との距離、Skは投影光学系の最終レ
ンズ面とウエハW との距離を示している。
【００２７】本実施形態における投影光学系の数値デー
タを表1 に示す。数値データにおいてRiは物体側より順
に第i 番目のレンズ面の曲率半径(mm)、Diは物体側より
順に第i 番目のレンズ面と第i+1 番目のレンズ面との間
隔(mm)、Niは物体側より順に第i 番目のレンズ面と第i+
1 番目のレンズ面の間の媒質の屈折率である。
タを表1 に示す。数値データにおいてRiは物体側より順
に第i 番目のレンズ面の曲率半径(mm)、Diは物体側より
順に第i 番目のレンズ面と第i+1 番目のレンズ面との間
隔(mm)、Niは物体側より順に第i 番目のレンズ面と第i+
1 番目のレンズ面の間の媒質の屈折率である。
【００２８】また、表2 には、表1 のレンズデータを有
する投影光学系において、各レンズ群(G1 〜 G14) を個
別に光軸方向に1mm 移動させた場合の、球面収差の変化
量（δＳＡ）、コマ収差の変化量（δＣＭ）、非点収差
の変化量（δＡｓ）、歪曲収差の変化による像高の変化
量（δＤ）、投影倍率の変化による像高の変化量（δ
β）、及び、δＤとδβの比（δＤ／δβ）を示す。た
だし、コマ収差、非点収差、歪曲収差の変化量は、ウエ
ハ面上での像高10mmの位置における値である。
する投影光学系において、各レンズ群(G1 〜 G14) を個
別に光軸方向に1mm 移動させた場合の、球面収差の変化
量（δＳＡ）、コマ収差の変化量（δＣＭ）、非点収差
の変化量（δＡｓ）、歪曲収差の変化による像高の変化
量（δＤ）、投影倍率の変化による像高の変化量（δ
β）、及び、δＤとδβの比（δＤ／δβ）を示す。た
だし、コマ収差、非点収差、歪曲収差の変化量は、ウエ
ハ面上での像高10mmの位置における値である。
【００２９】投影倍率誤差や歪曲誤差以外の諸収差が極
力悪化しないように投影倍率誤差及び歪曲誤差を補正す
るためには、δＤやδβの変化量に対してδＳＡ，δＣ
Ｍ及びδＡｓの変化量の少ないレンズ群を選んで動かす
必要がある。そのためには、表2 の数値から、
力悪化しないように投影倍率誤差及び歪曲誤差を補正す
るためには、δＤやδβの変化量に対してδＳＡ，δＣ
Ｍ及びδＡｓの変化量の少ないレンズ群を選んで動かす
必要がある。そのためには、表2 の数値から、
【００３０】
【数１】 といった量を計算し、これらの値が全て小さくなるよう
なレンズ群を、投影倍率誤差と歪曲誤差補正のために移
動させるレンズ群として選んでいる。
なレンズ群を、投影倍率誤差と歪曲誤差補正のために移
動させるレンズ群として選んでいる。
【００３１】また、投影倍率誤差及び歪曲誤差以外の諸
収差が極力悪化しないようにするためには、補正のため
に移動させる２つのレンズ群の移動量がなるべく小さい
方がよい。そのためには、移動させる２つのレンズ群と
して、｜δＤ／δβ｜の値の差が大きい組合せを選んで
いる。
収差が極力悪化しないようにするためには、補正のため
に移動させる２つのレンズ群の移動量がなるべく小さい
方がよい。そのためには、移動させる２つのレンズ群と
して、｜δＤ／δβ｜の値の差が大きい組合せを選んで
いる。
【００３２】さらに、移動に対して投影倍率誤差や歪曲
収差が敏感に反応しすぎる群は、制御が難しいという点
からあまり好ましくない。すなわち、δＤやδβの値が
大きすぎるレンズ群は移動すべきでない。
収差が敏感に反応しすぎる群は、制御が難しいという点
からあまり好ましくない。すなわち、δＤやδβの値が
大きすぎるレンズ群は移動すべきでない。
【００３３】以上のような理由から、本実施形態ではレ
ンズ群G1とレンズ群G3の双方を調整して、投影倍率誤差
と歪曲誤差を良好に補正している。
ンズ群G1とレンズ群G3の双方を調整して、投影倍率誤差
と歪曲誤差を良好に補正している。
【００３４】今、レンズ群G1の移動量をδG1，レンズ群
G3の移動量をδG3とすると表2 のデータより歪曲収差の
変化による像高の変化量δＤと、投影倍率の変化による
像高の変化量δβは、各々次式となる。
G3の移動量をδG3とすると表2 のデータより歪曲収差の
変化による像高の変化量δＤと、投影倍率の変化による
像高の変化量δβは、各々次式となる。
【００３５】
【数２】 従って歪曲収差と投影倍率の各々の修正目標値が与えら
れるとδG1, δG3は次式で与えられる。
れるとδG1, δG3は次式で与えられる。
【００３６】
【数３】 以上の値を利用して、本実施形態では気圧，温度等の環
境の変化等による誤差の中で最も影響の大きい投影倍率
誤差及び歪曲誤差の双方を良好に補正している。特に、
移動させるレンズ群を決定する際に、対称歪曲以外の収
差の変化が少ないレンズ群を選ぶことにより、全ての光
学性能を良好に維持している。
境の変化等による誤差の中で最も影響の大きい投影倍率
誤差及び歪曲誤差の双方を良好に補正している。特に、
移動させるレンズ群を決定する際に、対称歪曲以外の収
差の変化が少ないレンズ群を選ぶことにより、全ての光
学性能を良好に維持している。
【００３７】また、本発明の投影露光装置によれば、あ
るレンズ群（例えばＧ１）を移動させたことによる歪曲
収差の変化を打ち消す形で他のレンズ群（例えばＧ３）
を移動させることにより、歪曲収差を一定の値に維持し
つつ、ウエハの伸び縮みに起因する投影倍率誤差のみを
補正すること、或いはその逆に投影倍率を一定の値に維
持しつつ、歪曲誤差のみを補正することもできる。
るレンズ群（例えばＧ１）を移動させたことによる歪曲
収差の変化を打ち消す形で他のレンズ群（例えばＧ３）
を移動させることにより、歪曲収差を一定の値に維持し
つつ、ウエハの伸び縮みに起因する投影倍率誤差のみを
補正すること、或いはその逆に投影倍率を一定の値に維
持しつつ、歪曲誤差のみを補正することもできる。
【００３８】本実施形態においては２つのレンズ群を移
動させているが３つ以上のレンズ群を移動させても良
い。
動させているが３つ以上のレンズ群を移動させても良
い。
【００３９】
【表１】 次に上記説明した投影露光装置を利用した半導体デバイ
スの製造方法の実施形態を説明する。
スの製造方法の実施形態を説明する。
【００４０】図３は半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の
半導体チップ、或は液晶パネルやＣＣＤ等）の製造のフ
ローを示す。ステップ１（回路設計）では半導体デバイ
スの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では設
計した回路パターンを形成したマスクを製作する。
半導体チップ、或は液晶パネルやＣＣＤ等）の製造のフ
ローを示す。ステップ１（回路設計）では半導体デバイ
スの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では設
計した回路パターンを形成したマスクを製作する。
【００４１】一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリ
コン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４
（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマ
スクとウエハを用いてリソグラフィ技術によってウエハ
上に実際の回路を形成する。
コン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４
（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマ
スクとウエハを用いてリソグラフィ技術によってウエハ
上に実際の回路を形成する。
【００４２】次のステップ５（組立）は後工程と呼ば
れ、ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導
体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシ
ング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封
入）等の工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ
５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久
性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体
デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
れ、ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導
体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシ
ング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封
入）等の工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ
５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久
性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体
デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
【００４３】図４は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。
【００４４】ステップ１７（現像）では露光したウエハ
を現像する。ステップ１８（エッチング）では現像した
レジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジ
スト剥離）ではエッチングがすんで不要となったレジス
トを取り除く。これらのステップを繰り返し行なうこと
によってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
を現像する。ステップ１８（エッチング）では現像した
レジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジ
スト剥離）ではエッチングがすんで不要となったレジス
トを取り除く。これらのステップを繰り返し行なうこと
によってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【００４５】本実施形態の製造方法を用いれば、従来は
製造が難しかった高集積度のデバイスを製造することが
できる。
製造が難しかった高集積度のデバイスを製造することが
できる。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、レチクル
面上のパターンを投影光学系によりウエハ面上に投影す
る際、該投影光学系を構成する複数のレンズ群を光軸上
適切に移動させることにより、投影倍率誤差と歪曲誤差
の双方を良好に補正し、特に気圧や温度変化等の投影光
学系の周囲の環境変化による投影倍率誤差と歪曲誤差
と、露光時の光吸収による投影倍率誤差と歪曲誤差とを
良好に補正し、しかも投影倍率誤差と歪曲誤差以外の諸
収差の悪化を効果的に抑え、高い光学性能が容易に得ら
れ、i 線，g 線，KrF 線など、どんな波長の光を使用し
たアライナーにも適用でき、高集積度のデバイスが容易
に製造することのできる投影露光装置及びそれを用いた
デバイスの製造方法を達成することができる。
面上のパターンを投影光学系によりウエハ面上に投影す
る際、該投影光学系を構成する複数のレンズ群を光軸上
適切に移動させることにより、投影倍率誤差と歪曲誤差
の双方を良好に補正し、特に気圧や温度変化等の投影光
学系の周囲の環境変化による投影倍率誤差と歪曲誤差
と、露光時の光吸収による投影倍率誤差と歪曲誤差とを
良好に補正し、しかも投影倍率誤差と歪曲誤差以外の諸
収差の悪化を効果的に抑え、高い光学性能が容易に得ら
れ、i 線，g 線，KrF 線など、どんな波長の光を使用し
たアライナーにも適用でき、高集積度のデバイスが容易
に製造することのできる投影露光装置及びそれを用いた
デバイスの製造方法を達成することができる。
【図１】本発明の投影露光装置の要部概略図
【図２】図１の投影光学系のレンズ断面図
【図３】本発明のデバイスの製造方法のフローチャート
【図４】本発明のデバイスの製造方法のフローチャート
１ 光源 ２ 照明系 ３ ミラー ４，Ｒ レチクル（第１物体） ５ 投影光学系 ６，Ｗ ウエハ（第２物体） ７ 検出手段 ８ 補正手段 Ｇｉ（ｉ＝１〜１４） レンズ群
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５２７
Claims (11)
- 【請求項１】 パターンを投影光学系を介して基板上に
転写する投影露光装置において、 前記投影光学系を構成する少なくとも２つのレンズ群
を、光軸方向に別個に移動させることにより前記基板上
に投影されるパターンの投影倍率及び歪曲収差を調整す
ることを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項２】 前記少なくとも２つのレンズ群は、光軸
方向に移動させた際、前記投影倍率及び歪曲収差以外の
前記投影光学系の光学性能の変化が少ないレンズ群であ
ることを特徴とする請求項１記載の投影露光装置。 - 【請求項３】 前記少なくとも２つのレンズ群は、各々
を光軸方向に移動させた際、各レンズ群の歪曲収差の変
化による像高の変化量と投影倍率の変化による像高の変
化量との比の絶対値の差が大きい組み合わせであること
を特徴とする請求項１、２記載の投影露光装置。 - 【請求項４】 投影倍率及び歪曲収差を検出する検出手
段を有することを特徴とする請求項１乃至３記載の投影
露光装置。 - 【請求項５】 前記検出手段は、前記基板上のパターン
の像を解析することにより投影倍率及び歪曲収差を検出
することを特徴とする請求項４記載の投影露光装置。 - 【請求項６】 前記検出手段は、前記投影光学系の周囲
の気圧の変動に基づいて投影倍率及び歪曲収差を検出す
ることを特徴とする請求項４記載の投影露光装置。 - 【請求項７】 前記検出手段は、露光履歴に基づいて投
影倍率及び歪曲収差を検出することを特徴とする請求項
４記載の投影露光装置。 - 【請求項８】 前記露光履歴は、露光時間及び非露光時
間を含むことを特徴とする請求項７記載の投影露光装
置。 - 【請求項９】 前記検出手段の検出結果に基づいて、前
記投影倍率及び歪曲収差を調整する補正手段を有するこ
とを特徴とする請求項４乃至７記載の投影露光装置。 - 【請求項１０】 前記投影倍率及び歪曲収差のうち一方
を一定の値に維持しつつ、他方を調整することを特徴と
する請求項１乃至８記載の投影露光装置。 - 【請求項１１】 請求項１乃至９記載のいずれかの投影
露光装置を用いてデバイスを製造することを特徴とする
デバイスの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35091595A JP3445045B2 (ja) | 1994-12-29 | 1995-12-25 | 投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 |
| US08/579,583 US6014455A (en) | 1994-12-29 | 1995-12-28 | Projection exposure apparatus and device manufacturing method |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34007094 | 1994-12-29 | ||
| JP6-340070 | 1994-12-29 | ||
| JP35091595A JP3445045B2 (ja) | 1994-12-29 | 1995-12-25 | 投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08255748A true JPH08255748A (ja) | 1996-10-01 |
| JP3445045B2 JP3445045B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=26576618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35091595A Expired - Fee Related JP3445045B2 (ja) | 1994-12-29 | 1995-12-25 | 投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6014455A (ja) |
| JP (1) | JP3445045B2 (ja) |
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| KR20010058688A (ko) * | 1999-12-30 | 2001-07-06 | 황인길 | 스테퍼의 렌즈 배율 자동 조정 장치 |
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| WO2012043130A1 (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | 株式会社ニコン | 投影光学系、投影光学系の調整方法、露光装置、露光方法、およびデバイス製造方法 |
| JP2016081005A (ja) * | 2014-10-22 | 2016-05-16 | キヤノン株式会社 | 光学系、撮像装置、および光学機器 |
| US11573410B2 (en) | 2019-04-26 | 2023-02-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Lens apparatus, image pickup apparatus, method of correcting change in focal position, and storage medium |
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| JP2002072439A (ja) * | 2000-08-28 | 2002-03-12 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法、フォトマスクおよび半導体装置の製造装置 |
| JP2002287023A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Nikon Corp | 投影光学系、該投影光学系を備えた投影露光装置及び投影露光方法 |
| DE10121346A1 (de) * | 2001-05-02 | 2002-11-07 | Zeiss Carl | Objektiv, insbesondere Projektionsobjektiv für die Halbleiter-Lithographie |
| DE10143385C2 (de) * | 2001-09-05 | 2003-07-17 | Zeiss Carl | Projektionsbelichtungsanlage |
| JP3787123B2 (ja) * | 2003-02-13 | 2006-06-21 | 株式会社東芝 | 検査方法、プロセッサ及び半導体装置の製造方法 |
| DE60322338D1 (de) * | 2003-04-07 | 2008-09-04 | St Microelectronics Srl | Verschlüsselungsverfahren unter Verwendung von chaotischen Abbildungen und digitale Unterschriftsverfahren |
| US8208198B2 (en) | 2004-01-14 | 2012-06-26 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Catadioptric projection objective |
| US20080151365A1 (en) | 2004-01-14 | 2008-06-26 | Carl Zeiss Smt Ag | Catadioptric projection objective |
| DE102004035595B4 (de) * | 2004-04-09 | 2008-02-07 | Carl Zeiss Smt Ag | Verfahren zur Justage eines Projektionsobjektives |
| DE602005003665T2 (de) | 2004-05-17 | 2008-11-20 | Carl Zeiss Smt Ag | Katadioptrisches projektionsobjektiv mit zwischenbildern |
| US7403264B2 (en) * | 2004-07-08 | 2008-07-22 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic projection apparatus and a device manufacturing method using such lithographic projection apparatus |
| JP2007248086A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Hitachi High-Technologies Corp | 欠陥検査装置 |
| JP5988569B2 (ja) | 2011-12-07 | 2016-09-07 | キヤノン株式会社 | 決定方法、決定装置およびプログラム |
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| US4669842A (en) * | 1983-12-08 | 1987-06-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Projection optical device |
| JPS60261137A (ja) * | 1984-06-08 | 1985-12-24 | Hitachi Ltd | 投影露光方法及びその装置 |
| JP2516194B2 (ja) * | 1984-06-11 | 1996-07-10 | 株式会社日立製作所 | 投影露光方法 |
| JPS61160934A (ja) * | 1985-01-10 | 1986-07-21 | Canon Inc | 投影光学装置 |
| JPH0610694B2 (ja) * | 1985-04-12 | 1994-02-09 | 株式会社日立製作所 | 自動焦点合せ方法及び装置 |
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-
1995
- 1995-12-25 JP JP35091595A patent/JP3445045B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1995-12-28 US US08/579,583 patent/US6014455A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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