JPH10326742A - 露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 - Google Patents
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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- JPH10326742A JPH10326742A JP9150074A JP15007497A JPH10326742A JP H10326742 A JPH10326742 A JP H10326742A JP 9150074 A JP9150074 A JP 9150074A JP 15007497 A JP15007497 A JP 15007497A JP H10326742 A JPH10326742 A JP H10326742A
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- Japan
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- light
- exposure
- probe
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- exposure apparatus
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-
- 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
- G03F7/70375—Multiphoton lithography or multiphoton photopolymerization; Imaging systems comprising means for converting one type of radiation into another type of radiation
Abstract
(57)【要約】
【課題】 物体面上に形成されているアライメントマー
クの位置を精密に測定し、微細な電子回路パターンを逐
次作成する際に好適な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】 レジストを塗布した被露光物体面上に露
光光を照射して、その面上にパターンを形成する露光装
置において該露光光として近接場光を用いていること。
クの位置を精密に測定し、微細な電子回路パターンを逐
次作成する際に好適な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】 レジストを塗布した被露光物体面上に露
光光を照射して、その面上にパターンを形成する露光装
置において該露光光として近接場光を用いていること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は露光装置及びそれを
用いたデバイスの製造方法に関するものであり、特に半
導体ＩＣ，ＬＳＩ，ＣＣＤ，液晶パネル，磁気ヘッド等
の各種のデバイスを製造するステップアンドリピート方
式又はステップアンドスキャン方式を用いた投影露光装
置のようにマスクやウエハ等の物体に設けたアライメン
トマークの像を観察して該物体の位置情報を高精度に検
出し、該検出した位置情報に基づいて物体の位置合わせ
を行い、デバイスを製造する装置に好適なものである。
用いたデバイスの製造方法に関するものであり、特に半
導体ＩＣ，ＬＳＩ，ＣＣＤ，液晶パネル，磁気ヘッド等
の各種のデバイスを製造するステップアンドリピート方
式又はステップアンドスキャン方式を用いた投影露光装
置のようにマスクやウエハ等の物体に設けたアライメン
トマークの像を観察して該物体の位置情報を高精度に検
出し、該検出した位置情報に基づいて物体の位置合わせ
を行い、デバイスを製造する装置に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】最近のデバイス製造用の露光装置におい
ては、投影パターン像の解像力の向上に伴って、露光装
置におけるウエハとレチクルを相対位置合わせするアラ
イメントについても高精度なアライメント系が必要とさ
れている。特に露光装置には高解像度の投影パターンが
得られると同時に高精度な位置情報が得られることが要
求されている。
ては、投影パターン像の解像力の向上に伴って、露光装
置におけるウエハとレチクルを相対位置合わせするアラ
イメントについても高精度なアライメント系が必要とさ
れている。特に露光装置には高解像度の投影パターンが
得られると同時に高精度な位置情報が得られることが要
求されている。
【０００３】従来より微細加工用の露光装置として光ス
テッパーやＥＢ露光装置がある。光ステッパーでは光の
回折限界を少しでもカバーし、高解像力を得る為に補助
パターンや、変形照明等を行なったり、露光波長の短波
長化を行なっている。このとき光源としては波長２４８
ｎｍのＫｒＦエキシマレーザーから波長１９３ｎｍのＡ
ｒＦエキシマレーザー等がその候補とされている。
テッパーやＥＢ露光装置がある。光ステッパーでは光の
回折限界を少しでもカバーし、高解像力を得る為に補助
パターンや、変形照明等を行なったり、露光波長の短波
長化を行なっている。このとき光源としては波長２４８
ｎｍのＫｒＦエキシマレーザーから波長１９３ｎｍのＡ
ｒＦエキシマレーザー等がその候補とされている。
【０００４】又、ＥＢ露光装置ではスループットを向上
させる為に電流密度を上げる為の装置改良がなされてい
る。
させる為に電流密度を上げる為の装置改良がなされてい
る。
【０００５】さらに、このような微細パターンを作成す
るには高精度な位置決めが必要であり、従来より、高精
度な位置検出装置が種々と提案されている。
るには高精度な位置決めが必要であり、従来より、高精
度な位置検出装置が種々と提案されている。
【０００６】デバイス製造用の位置検出装置として、例
えば特開平４−２６７５３６号公報，特開平４−１８６
７１６号公報、特開平８−３２１４５４号公報等では物
体面上にアライメントマークを設け、該アライメントマ
ークをアライメント光で照射し、該アライメントマーク
の光学像を観察系（ＴＶカメラ等）で検出し、画像処理
を行うことによって、該物体の位置情報を検出してい
る。
えば特開平４−２６７５３６号公報，特開平４−１８６
７１６号公報、特開平８−３２１４５４号公報等では物
体面上にアライメントマークを設け、該アライメントマ
ークをアライメント光で照射し、該アライメントマーク
の光学像を観察系（ＴＶカメラ等）で検出し、画像処理
を行うことによって、該物体の位置情報を検出してい
る。
【０００７】又、特開平７−２７０１２３号公報では物
体面上に回折格子を設け、該回折格子より生じる±ｎ次
回折光を利用することによって物体の位置情報を検出し
ている。
体面上に回折格子を設け、該回折格子より生じる±ｎ次
回折光を利用することによって物体の位置情報を検出し
ている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ステ
ッパーでは、露光光の波長の半分程度が限界であり、波
長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーを用いても１０
０ｎｍのライン＆スペース以下のナノメートルオーダー
の微細パターンの露光は不可能であった。
ッパーでは、露光光の波長の半分程度が限界であり、波
長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーを用いても１０
０ｎｍのライン＆スペース以下のナノメートルオーダー
の微細パターンの露光は不可能であった。
【０００９】さらに、ナノメートルオーダーの露光に
は、ナノメートル以下の精度にパターンを位置決めして
露光することが必要であるが、従来の光ステッパーにお
ける位置検出装置では物体面上に設けたアライメントマ
ークの位置を光学的に検出して物体の位置情報を得てい
るが、アライメント光の波長による光学像の拡がり，ア
ライメント検出系の製造誤差，アライメント光学系の収
差等によって検出精度に限界があり、例えばナノメート
ル以下とするのが大変困難であった。
は、ナノメートル以下の精度にパターンを位置決めして
露光することが必要であるが、従来の光ステッパーにお
ける位置検出装置では物体面上に設けたアライメントマ
ークの位置を光学的に検出して物体の位置情報を得てい
るが、アライメント光の波長による光学像の拡がり，ア
ライメント検出系の製造誤差，アライメント光学系の収
差等によって検出精度に限界があり、例えばナノメート
ル以下とするのが大変困難であった。
【００１０】また、ＥＢ露光装置に於いてもクーロン効
果によるぼけにより、ナノメートルオーダーで微細パタ
ーンを露光するのが難しい。さらに、ナノメートルオー
ダーの露光には、ナノメートル以下の精度にパターンを
位置決めして露光することが必要であるが、従来のアラ
イメント方式では精度が足りず微細パターンを所定の位
置に形成するのが大変難しい。
果によるぼけにより、ナノメートルオーダーで微細パタ
ーンを露光するのが難しい。さらに、ナノメートルオー
ダーの露光には、ナノメートル以下の精度にパターンを
位置決めして露光することが必要であるが、従来のアラ
イメント方式では精度が足りず微細パターンを所定の位
置に形成するのが大変難しい。
【００１１】本発明は、露光及びアライメントに於いて
近接場と呼ばれる物質から波長オーダーで広がる伝搬し
ない光を用い、ナノメートル以下の微細パターンを容易
に形成することができる半導体素子等のデバイス製造用
の微細加工機として好適な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。
近接場と呼ばれる物質から波長オーダーで広がる伝搬し
ない光を用い、ナノメートル以下の微細パターンを容易
に形成することができる半導体素子等のデバイス製造用
の微細加工機として好適な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。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の露光装置は、 (1-1) レジストを塗布した被露光物体面上に露光光を照
射して、その面上にパターンを形成する露光装置におい
て該露光光として近接場光を用いていることを特徴とし
ている。
射して、その面上にパターンを形成する露光装置におい
て該露光光として近接場光を用いていることを特徴とし
ている。
【００１３】特に、 (1-1-1) 前記近接場光は微小開口を有する露光光照射用
のプローブ先端からしみ出した光であること。
のプローブ先端からしみ出した光であること。
【００１４】(1-1-2) 前記露光装置は前記被露光物体面
上に設けたアライメントマークに照明手段から励起光を
照射し、該アライメントマーク近傍に励起された近接場
光をアライメント用のプローブを利用して検出すること
によって該被露光物体の位置情報を検出するアライメン
ト系を有していること。
上に設けたアライメントマークに照明手段から励起光を
照射し、該アライメントマーク近傍に励起された近接場
光をアライメント用のプローブを利用して検出すること
によって該被露光物体の位置情報を検出するアライメン
ト系を有していること。
【００１５】(1-1-3) 前記露光光照射用のプローブと前
記アライメント用のプローブが共通のプローブを用いて
いること。
記アライメント用のプローブが共通のプローブを用いて
いること。
【００１６】(1-1-4) 前記アライメントマークの一部が
微小ドットパターンからなること。
微小ドットパターンからなること。
【００１７】(1-1-5) 前記励起光の波長が前記レジスト
のレジスト膜厚より長いこと。
のレジスト膜厚より長いこと。
【００１８】(1-1-6) 前記露光光が紫外光であること。
【００１９】(1-1-7) 前記露光光照射用のプローブを複
数持つこと。
数持つこと。
【００２０】(1-1-8) 前記被露光物体が球形状であるこ
と。
と。
【００２１】(1-1-9) 前記被露光物体がＳｉウエハであ
ること。
ること。
【００２２】(1-1-10)前記被露光物体が透明基板である
こと。等を特徴としている。
こと。等を特徴としている。
【００２３】本発明のデバイスの製造方法は、 (2-1) 構成(1-1) の露光装置を用いて回路パターンを転
写した露光基板を現像処理工程を介してデバイスを製造
していることを特徴としている。
写した露光基板を現像処理工程を介してデバイスを製造
していることを特徴としている。
【００２４】本発明のデバイスは、 (3-1) 構成(1-1) の露光装置を用いて製造したことを特
徴としている。
徴としている。
【００２５】本発明の微細構造素子は、 (4-1) 構成(1-1) の露光装置を用いて製造したことを特
徴としている。
徴としている。
【００２６】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態１の近接
場光を用いた露光の原理を示す要部概略図、図２は本発
明の実施形態１のアライメント系（ファインアライメン
ト系）の要部概略図、図３は本発明の実施形態１の全体
を示す要部概略図である。
場光を用いた露光の原理を示す要部概略図、図２は本発
明の実施形態１のアライメント系（ファインアライメン
ト系）の要部概略図、図３は本発明の実施形態１の全体
を示す要部概略図である。
【００２７】本実施形態では露光及びアライメントに於
いて、近接場光と呼ばれる波長オーダーで広がる伝搬し
ない光を用いている。本実施形態においては露光時及び
アライメント時にそれぞれ、物体上の所望の領域に近接
場を形成している。
いて、近接場光と呼ばれる波長オーダーで広がる伝搬し
ない光を用いている。本実施形態においては露光時及び
アライメント時にそれぞれ、物体上の所望の領域に近接
場を形成している。
【００２８】光照射により物体中に生じた分極の場は、
物質構造によって形成される不均質で非放射な局在電磁
場であり、近接場とよばれ、その分極間の局所的相互作
用を光として表現したものが近接場光である。
物質構造によって形成される不均質で非放射な局在電磁
場であり、近接場とよばれ、その分極間の局所的相互作
用を光として表現したものが近接場光である。
【００２９】波長よりも小さな開口に光が照射される
と、その微小開口近傍に開口とほぼ同じ大きさで、波長
オーダーの距離、離れた領域に近接場光が存在する。
と、その微小開口近傍に開口とほぼ同じ大きさで、波長
オーダーの距離、離れた領域に近接場光が存在する。
【００３０】本実施形態において露光時にはナノメート
ルオーダーの微小開口をもつ露光光照射用のプローブの
先端からしみ出る近接場光をナノメートルオーダーに被
露光物体上の感光媒体に近づけることにより露光してい
る。
ルオーダーの微小開口をもつ露光光照射用のプローブの
先端からしみ出る近接場光をナノメートルオーダーに被
露光物体上の感光媒体に近づけることにより露光してい
る。
【００３１】又、アライメント時には、アライメント用
のプローブを近接場に近づけ、それより散乱光を生じさ
せ、これより物体の光学情報分布を得ることにより、分
子オーダーの分解能を持ってアライメント信号を得て、
位置決めを行なっている。
のプローブを近接場に近づけ、それより散乱光を生じさ
せ、これより物体の光学情報分布を得ることにより、分
子オーダーの分解能を持ってアライメント信号を得て、
位置決めを行なっている。
【００３２】このように、本実施形態では露光及びアラ
イメント（位置検出）において近接場光を用い、微細パ
ターンを被露光物体に露光している。
イメント（位置検出）において近接場光を用い、微細パ
ターンを被露光物体に露光している。
【００３３】近接場光を利用したファインアライメント
系の分解能は近づける微小物体（プローブ）の大きさで
決まり、光の波長によらず、波長よりはるかに小さいも
のまで分解できる。
系の分解能は近づける微小物体（プローブ）の大きさで
決まり、光の波長によらず、波長よりはるかに小さいも
のまで分解できる。
【００３４】本実施形態ではこのファインアライメント
系と、その位置検出可能な範囲内に物体を送り込むプリ
アライメント系とを利用して物体の位置情報をナノメー
トル以下の精度で検出して、これらのアライメント系を
有する位置検出装置によって物体の位置合わせを高精度
に行っている。
系と、その位置検出可能な範囲内に物体を送り込むプリ
アライメント系とを利用して物体の位置情報をナノメー
トル以下の精度で検出して、これらのアライメント系を
有する位置検出装置によって物体の位置合わせを高精度
に行っている。
【００３５】そして、これらのアライメント系で位置合
わせを行った被露光物体（ウエハ）に露光光を照射し
て、パターンを形成している。
わせを行った被露光物体（ウエハ）に露光光を照射し
て、パターンを形成している。
【００３６】次に図１に示す近接場光を用いた露光装置
の露光原理について説明する。同図において露光光源５
１より出射された露光光はファイバー５２を通り、ファ
イバーの先端をエッチングを施した露光光照明用のプロ
ーブ５５ヘと導かれ、プロープ５５の先端の微小開口か
らしみ出した近接場光５６によりレジスト３３を露光し
ている。プローブ５５とウエハ５を相対的に移動させな
がら、近接場光５６の強度を制御装置（制御手段）制御
することにより、ウエハ５上に所望のパターンを形成し
ている。その際、微小位置の駆動手段としての圧電素子
１９をプローブ５５の支持部に設けている。又プローブ
５５の位置制御にはシアフォース検出系（１７，１８）
が設けてある。シアフォース検出には上記圧電素子１９
を用い、プローブ５５を微小振動させ、シアフォース制
御用の光源１７からの検出光１７ａをプローブ５５に照
射し、プローブ５５の両端を通過した光を位置検出器１
８で検出することにより共振周波数のずれ量を検出して
いる。
の露光原理について説明する。同図において露光光源５
１より出射された露光光はファイバー５２を通り、ファ
イバーの先端をエッチングを施した露光光照明用のプロ
ーブ５５ヘと導かれ、プロープ５５の先端の微小開口か
らしみ出した近接場光５６によりレジスト３３を露光し
ている。プローブ５５とウエハ５を相対的に移動させな
がら、近接場光５６の強度を制御装置（制御手段）制御
することにより、ウエハ５上に所望のパターンを形成し
ている。その際、微小位置の駆動手段としての圧電素子
１９をプローブ５５の支持部に設けている。又プローブ
５５の位置制御にはシアフォース検出系（１７，１８）
が設けてある。シアフォース検出には上記圧電素子１９
を用い、プローブ５５を微小振動させ、シアフォース制
御用の光源１７からの検出光１７ａをプローブ５５に照
射し、プローブ５５の両端を通過した光を位置検出器１
８で検出することにより共振周波数のずれ量を検出して
いる。
【００３７】本実施形態では、プローブ５５がウエハ５
に近づくと原子間力によりプロープ振動が抑制され、共
振周波数変化が生ずることを利用している。
に近づくと原子間力によりプロープ振動が抑制され、共
振周波数変化が生ずることを利用している。
【００３８】次に図２の近接場光を利用したファインア
ライメント系の検出原理を説明する。位置検出をしたい
物体（ウエハ）５上にアライメントマーク１を設けてい
る。
ライメント系の検出原理を説明する。位置検出をしたい
物体（ウエハ）５上にアライメントマーク１を設けてい
る。
【００３９】同図におけるアライメントマーク１の周辺
領域を励起光（アライメント光）６で照射する光照射手
段（照射手段）１１，アライメント用のプローブ２，集
光レンズ（レンズ）３、そして検出器４等の各要素で構
成される近接場光学系１０でアライメントマーク１近傍
の近接場８の光分布を画像（近接場光学像）として検出
している。
領域を励起光（アライメント光）６で照射する光照射手
段（照射手段）１１，アライメント用のプローブ２，集
光レンズ（レンズ）３、そして検出器４等の各要素で構
成される近接場光学系１０でアライメントマーク１近傍
の近接場８の光分布を画像（近接場光学像）として検出
している。
【００４０】近接場光学系１０と通常の光学顕微鏡との
違いは物体５面上に設けたアライメントマーク１の上に
微小散乱体（プローブ）２が存在することである。光照
射手段１１からの光（照射光）６は物体５面上に設けた
アライメントマーク１によって回折・散乱し、あるいは
吸収される。そしてアライメントマーク１の近傍に近接
場８が形成される。プローブ２はこの近接場８と相互作
用し、近接場８を変化させ、新しい近接場を形成する。
違いは物体５面上に設けたアライメントマーク１の上に
微小散乱体（プローブ）２が存在することである。光照
射手段１１からの光（照射光）６は物体５面上に設けた
アライメントマーク１によって回折・散乱し、あるいは
吸収される。そしてアライメントマーク１の近傍に近接
場８が形成される。プローブ２はこの近接場８と相互作
用し、近接場８を変化させ、新しい近接場を形成する。
【００４１】このようにして変化した近接場により、そ
こに存在していた近接場光に基づいて散乱光９を発生さ
せて、レンズ３を通して検出器４で検出している。この
為、レンズ３はプローブ２から散乱される散乱光を集め
るだけであるので、結像機能の必要性はない。
こに存在していた近接場光に基づいて散乱光９を発生さ
せて、レンズ３を通して検出器４で検出している。この
為、レンズ３はプローブ２から散乱される散乱光を集め
るだけであるので、結像機能の必要性はない。
【００４２】分解能は通常の光学系とは異なり、プロー
ブ２の大きさや、そのアライメントマーク１からの距離
等で決まり、レンズ３の像性能にはよらない。このよう
な近接場光学系１０により求めたアライメントマーク１
に基づく画像データを制御装置（制御手段）７により処
理し、解析してアライメントマーク１の位置情報を求
め、これにより物体５の位置情報を検出している。
ブ２の大きさや、そのアライメントマーク１からの距離
等で決まり、レンズ３の像性能にはよらない。このよう
な近接場光学系１０により求めたアライメントマーク１
に基づく画像データを制御装置（制御手段）７により処
理し、解析してアライメントマーク１の位置情報を求
め、これにより物体５の位置情報を検出している。
【００４３】同図においては位置検出したい物体５はス
テージ（ウエハステージ）１２上に置かれ、ステージ駆
動系（駆動手段）１３でその位置を制御している。
テージ（ウエハステージ）１２上に置かれ、ステージ駆
動系（駆動手段）１３でその位置を制御している。
【００４４】尚、本実施形態では図２に示すファインア
ライメント系による位置検出に先立ち、ファインアライ
メント系の計測レンジ内（位置検出可能な範囲内）にア
ライメントマークが来るように不図示の従来の光学的画
像処理法を用いたプリアライメント系によりプリアライ
メントを行ない、ステージ制御系１３で送り込んでお
く。
ライメント系による位置検出に先立ち、ファインアライ
メント系の計測レンジ内（位置検出可能な範囲内）にア
ライメントマークが来るように不図示の従来の光学的画
像処理法を用いたプリアライメント系によりプリアライ
メントを行ない、ステージ制御系１３で送り込んでお
く。
【００４５】本実施形態ではこのようにして、位置決め
された被露光物体を図１に示す方法で露光することによ
り、ナノメートルオーダーの微細パターンを形成してい
る。
された被露光物体を図１に示す方法で露光することによ
り、ナノメートルオーダーの微細パターンを形成してい
る。
【００４６】次に図３の露光装置について説明する。同
図において２はアライメント用のプローブ、５５は露光
光照射用のプローブである。本実施形態では露光及びア
ライメントに各々独立のプローブを用いている。
図において２はアライメント用のプローブ、５５は露光
光照射用のプローブである。本実施形態では露光及びア
ライメントに各々独立のプローブを用いている。
【００４７】被露光物体（ウエハ）５の位置検出（アラ
イメント）方法及び露光光を照射し、パターンを形成す
る露光方法は図１，図２で示したのと同様である。
イメント）方法及び露光光を照射し、パターンを形成す
る露光方法は図１，図２で示したのと同様である。
【００４８】ステージ駆動手段１３により移動可能とな
っているウエハステージ１２上にレジスト３３を塗布し
たウエハ（被露光物体）５を載せ、先ずアライメントを
行なう。アライメント系は図２で説明した近接場光を用
いた位置検出の原理を用いている。すなわち、ウエハ５
上に設けられたアライメントマーク１を光照射手段１
１、プローブ２、そして検出器４で構成される近接場光
学系で近接場８に形成される近接場光学像を検出する。
光照射手段１１より照射された光はアライメントマーク
１によって回折・散乱しあるいは吸収される。プローブ
２はこの近接場８と相互作用し、新しい近接場を形成す
る。このようにして変化した近接場に存在している散乱
光をファイバー先端をエッチングし、尖らせ、周囲を金
で覆い、その先端部を約１０ｎｍの領域のみ金を剥い
で、微小開口を設けたプロープ２でファイバー５２内へ
導光する。プローブ２は圧電素子１９により評価位置を
２次元的にスキャンすることができるので、これによっ
てアライメントマーク１を近接場光学像として取り込ん
でいる。
っているウエハステージ１２上にレジスト３３を塗布し
たウエハ（被露光物体）５を載せ、先ずアライメントを
行なう。アライメント系は図２で説明した近接場光を用
いた位置検出の原理を用いている。すなわち、ウエハ５
上に設けられたアライメントマーク１を光照射手段１
１、プローブ２、そして検出器４で構成される近接場光
学系で近接場８に形成される近接場光学像を検出する。
光照射手段１１より照射された光はアライメントマーク
１によって回折・散乱しあるいは吸収される。プローブ
２はこの近接場８と相互作用し、新しい近接場を形成す
る。このようにして変化した近接場に存在している散乱
光をファイバー先端をエッチングし、尖らせ、周囲を金
で覆い、その先端部を約１０ｎｍの領域のみ金を剥い
で、微小開口を設けたプロープ２でファイバー５２内へ
導光する。プローブ２は圧電素子１９により評価位置を
２次元的にスキャンすることができるので、これによっ
てアライメントマーク１を近接場光学像として取り込ん
でいる。
【００４９】その際、プローブ２の位置はシアフォース
検出系（１７，１８）により制御している。シアフォー
ス検出には上記圧電素子１９を用い、プローブ２を微小
振動させ、検出光１７ａをプローブ２に照射し、プロー
ブ２の両端を通過した光を位置検出器１８で検出するこ
とにより共振周波数のずれ量を求めている。プローブ２
がウエハ５に近づくと原子間力によりプロープ振動が抑
制され、共振周波数変化が生ずることを利用している。
検出系（１７，１８）により制御している。シアフォー
ス検出には上記圧電素子１９を用い、プローブ２を微小
振動させ、検出光１７ａをプローブ２に照射し、プロー
ブ２の両端を通過した光を位置検出器１８で検出するこ
とにより共振周波数のずれ量を求めている。プローブ２
がウエハ５に近づくと原子間力によりプロープ振動が抑
制され、共振周波数変化が生ずることを利用している。
【００５０】本実施形態では波長１５５０ｎｍの照射光
（アライメント光）６を用いている。レジスト３３のレ
ジスト厚は約０．５μｍあり、レジスト３３の下のアラ
イメントマーク１からの近接場の領域がレジスト表面上
の近傍まで広がるように、レジスト厚より長波長のアラ
イメント光６を用いている。尚、シアフォース制御用の
検出光１７ａとしては波長は６３０ｎｍのＬＤ（レーザ
ーダイオード）を用い、アライメント系では不図示のア
ライメント光の波長のみを透過するフィルターを用いる
ことによりアライメント信号のへのノイズ低減をはかっ
ている。アライメント系の分解能は開口の大きさに依存
し、約１０ｎｍであるが、これによって得られる位置精
度は１ｎｍである。
（アライメント光）６を用いている。レジスト３３のレ
ジスト厚は約０．５μｍあり、レジスト３３の下のアラ
イメントマーク１からの近接場の領域がレジスト表面上
の近傍まで広がるように、レジスト厚より長波長のアラ
イメント光６を用いている。尚、シアフォース制御用の
検出光１７ａとしては波長は６３０ｎｍのＬＤ（レーザ
ーダイオード）を用い、アライメント系では不図示のア
ライメント光の波長のみを透過するフィルターを用いる
ことによりアライメント信号のへのノイズ低減をはかっ
ている。アライメント系の分解能は開口の大きさに依存
し、約１０ｎｍであるが、これによって得られる位置精
度は１ｎｍである。
【００５１】図４はこの時用いたアライメントマーク１
の説明図である。幅２μｍで２０μｍ×２０μｍ角の中
央に幅２μｍの十字マーク１ａがあり、その中央に１０
０ｎｍのドットパターン１ｂが十字状に配列されている
ものである。プリアライメントでは大きな十字パターン
１ａ部分を用い、ファインアライメントに於いては同一
マークの中央のドットパターン１ｂを用いている。尚、
図中下にこの中央のドットパターン１ｂを拡大して示
す。
の説明図である。幅２μｍで２０μｍ×２０μｍ角の中
央に幅２μｍの十字マーク１ａがあり、その中央に１０
０ｎｍのドットパターン１ｂが十字状に配列されている
ものである。プリアライメントでは大きな十字パターン
１ａ部分を用い、ファインアライメントに於いては同一
マークの中央のドットパターン１ｂを用いている。尚、
図中下にこの中央のドットパターン１ｂを拡大して示
す。
【００５２】プリアライメント部が付いているアライメ
ントマークはウエハ上の２ヵ所のみで、その他は全て、
ドットパターンからなるアライメントマークである。
ントマークはウエハ上の２ヵ所のみで、その他は全て、
ドットパターンからなるアライメントマークである。
【００５３】このようにしてプローブ２とアライメント
マーク１とのナノメートルオーダーの位置検出を行な
い、その信号をもとに、ウエハステージ１２をステージ
駆動系１３を用いて所望の位置に駆動させてウエハ５の
位置を制御している。そして図１で示した露光方法によ
り近接場光をウエハ５に照射することにより、所望のパ
ターン（微細パターン）をウエハ５面上に形成してい
る。
マーク１とのナノメートルオーダーの位置検出を行な
い、その信号をもとに、ウエハステージ１２をステージ
駆動系１３を用いて所望の位置に駆動させてウエハ５の
位置を制御している。そして図１で示した露光方法によ
り近接場光をウエハ５に照射することにより、所望のパ
ターン（微細パターン）をウエハ５面上に形成してい
る。
【００５４】すなわち、露光光源５１より出射された露
光光はファイバー５２を通り、露光光照射用のプローブ
５５ヘと導かれ、プローブ５５の先端の微小開口からし
み出した近接場光５６によりレジスト３３を露光する。
プローブ５５とウエハ５を相対的に移動させなら、近接
場光の強度を制御することにより、ウエハ上に所望のパ
ターンを形成している。
光光はファイバー５２を通り、露光光照射用のプローブ
５５ヘと導かれ、プローブ５５の先端の微小開口からし
み出した近接場光５６によりレジスト３３を露光する。
プローブ５５とウエハ５を相対的に移動させなら、近接
場光の強度を制御することにより、ウエハ上に所望のパ
ターンを形成している。
【００５５】一回の露光領域は１０μｍ×１０μｍであ
る。その際、微小位置の駆動としては圧電素子１９’を
プローブ５５の支持部に設け、プローブ５５の位置制御
にはシアフォース検出系（１７’，１９’）が設けてあ
る。シアフォース検出には圧電素子１９’を用い、プロ
ーブ５５を微小振動させ、光源１７’からの検出光１７
ｂをプローブ５５に照射し、プローブ５５の両端を通過
した光を位置検出器１８’で検出することにより共振周
波数のずれ量を検出している。プローブ５５がウエハ５
に近づくと原子間力によりプロープ振動が抑制され、共
振周波数変化が生ずることを利用している。
る。その際、微小位置の駆動としては圧電素子１９’を
プローブ５５の支持部に設け、プローブ５５の位置制御
にはシアフォース検出系（１７’，１９’）が設けてあ
る。シアフォース検出には圧電素子１９’を用い、プロ
ーブ５５を微小振動させ、光源１７’からの検出光１７
ｂをプローブ５５に照射し、プローブ５５の両端を通過
した光を位置検出器１８’で検出することにより共振周
波数のずれ量を検出している。プローブ５５がウエハ５
に近づくと原子間力によりプロープ振動が抑制され、共
振周波数変化が生ずることを利用している。
【００５６】露光光照射用のプローブ５５はアライメン
ト用のプローブ２と同様の構成である。すなわち、ファ
イバー先端をエッチングし、尖らせ、周囲を金で覆い、
その先端部を約１０ｎｍの領域のみ金を剥いで、微小開
口を設けた。露光光源としてはＫｒＦエキシマレーザー
を用い、波長は２４８ｎｍである。露光される最小線幅
はおよそ開口の大きさであり、１０ｎｍである。
ト用のプローブ２と同様の構成である。すなわち、ファ
イバー先端をエッチングし、尖らせ、周囲を金で覆い、
その先端部を約１０ｎｍの領域のみ金を剥いで、微小開
口を設けた。露光光源としてはＫｒＦエキシマレーザー
を用い、波長は２４８ｎｍである。露光される最小線幅
はおよそ開口の大きさであり、１０ｎｍである。
【００５７】所定のアライメントマークでアライメント
し、露光が完了したら、ステージ１２をステージ駆動系
１３により駆動し、次のアライメントマークを用いて位
置合わせを行った後に露光していく。このように、逐次
露光を繰り返しながら、ウエハ全体を露光する。
し、露光が完了したら、ステージ１２をステージ駆動系
１３により駆動し、次のアライメントマークを用いて位
置合わせを行った後に露光していく。このように、逐次
露光を繰り返しながら、ウエハ全体を露光する。
【００５８】図５は露光領域とアライメントマークの配
置の概略図である。図５において左端の四角の中に大き
な十字のマーク１はプリアライメント系とファインアラ
イメント系のマークである。又、図中黒い四角で示した
ものがドット状のファインアライメント系の近接場アラ
イメントマークが配置されている領域である。マトリク
ス状の四角の領域が１回の露光領域である。
置の概略図である。図５において左端の四角の中に大き
な十字のマーク１はプリアライメント系とファインアラ
イメント系のマークである。又、図中黒い四角で示した
ものがドット状のファインアライメント系の近接場アラ
イメントマークが配置されている領域である。マトリク
ス状の四角の領域が１回の露光領域である。
【００５９】図６に本実施形態の露光シーケンスを示
す。今回用いた開口は約１０ｎｍのものであり、最小線
幅は１０ｎｍであったが、開口を小さくすることによ
り、更に、１ｎｍオーダーの最小線幅の露光も可能であ
る。
す。今回用いた開口は約１０ｎｍのものであり、最小線
幅は１０ｎｍであったが、開口を小さくすることによ
り、更に、１ｎｍオーダーの最小線幅の露光も可能であ
る。
【００６０】図７は本発明の実施形態２の要部概略図で
ある。本実施形態は図３の実施形態１に比べて露光光照
明用のプローブとアライメント用のプローブを共通のプ
ローブ５５を用いて構成した点が異なっているだけであ
り、その他の構成は同じである。
ある。本実施形態は図３の実施形態１に比べて露光光照
明用のプローブとアライメント用のプローブを共通のプ
ローブ５５を用いて構成した点が異なっているだけであ
り、その他の構成は同じである。
【００６１】ウエハステージ１２上にレジスト３３を塗
布したウエハ５を載せ、先ずアライメントを行なう。ア
ライメントマーク１を検出をする為にプローブ５５を圧
電素子１９（プローブ駆動系）でアライメントマーク１
近傍に駆動配置し、ウエハ５上に設けられたアライメン
トマーク１を光照射手段１１、プローブ５５、そして検
出器４で構成される近接場光学系で近接場光学像を検出
する。
布したウエハ５を載せ、先ずアライメントを行なう。ア
ライメントマーク１を検出をする為にプローブ５５を圧
電素子１９（プローブ駆動系）でアライメントマーク１
近傍に駆動配置し、ウエハ５上に設けられたアライメン
トマーク１を光照射手段１１、プローブ５５、そして検
出器４で構成される近接場光学系で近接場光学像を検出
する。
【００６２】このようにして所定のアライメントマーク
１を用い、アライメントが完了した後、近接場光５６に
よって露光を行なう。プローブ５５を前記アライメント
結果をもとに圧電素子１９（プローブ駆動系）で所定の
露光位置へ移動し露光を行なう。
１を用い、アライメントが完了した後、近接場光５６に
よって露光を行なう。プローブ５５を前記アライメント
結果をもとに圧電素子１９（プローブ駆動系）で所定の
露光位置へ移動し露光を行なう。
【００６３】アライメント光の波長は１５５０ｎｍで露
光光の波長は２４８ｎｍを用いており、プローブ用のフ
ァイバー５５はファイバー５４とつながっており、更に
光路選択手段４９により、アライメント計測光はアライ
メント検出器５０へ、露光光は露光光源５１からの光を
ファイバー５２から光路選択手段４９を介してファイバ
ー５４へと導くようになっている。光路選択手段４９は
波長の違いを利用し、ダイクロイックミラーから構成さ
れている。
光光の波長は２４８ｎｍを用いており、プローブ用のフ
ァイバー５５はファイバー５４とつながっており、更に
光路選択手段４９により、アライメント計測光はアライ
メント検出器５０へ、露光光は露光光源５１からの光を
ファイバー５２から光路選択手段４９を介してファイバ
ー５４へと導くようになっている。光路選択手段４９は
波長の違いを利用し、ダイクロイックミラーから構成さ
れている。
【００６４】本実施形態において、露光領域にもアライ
メントで用いた照射手段１１からの光を照射しておけ
ば、露光によるレジストの潜像をアライメント系を用い
てモニターすることも可能である。
メントで用いた照射手段１１からの光を照射しておけ
ば、露光によるレジストの潜像をアライメント系を用い
てモニターすることも可能である。
【００６５】図８は本発明の実施形態３の要部概略図で
ある。本実施形態は図７の実施形態２で用いているプロ
ーブ５５を含む露光，アライメント系の各要素を縦横に
４０×４０個，マトリックス状に配置して、各領域を独
立にアライメント及び露光してスループットの向上を図
っている点が異なっているだけであり、その他の構成は
同じである。
ある。本実施形態は図７の実施形態２で用いているプロ
ーブ５５を含む露光，アライメント系の各要素を縦横に
４０×４０個，マトリックス状に配置して、各領域を独
立にアライメント及び露光してスループットの向上を図
っている点が異なっているだけであり、その他の構成は
同じである。
【００６６】本実施形態では図５で示す１回の露光領域
５００×５００個分を１つのプローブが受け持ち、ウエ
ハ５上の２００ｍｍ角に相当する領域を一度に露光する
ことが可能である。
５００×５００個分を１つのプローブが受け持ち、ウエ
ハ５上の２００ｍｍ角に相当する領域を一度に露光する
ことが可能である。
【００６７】ウエハステージ１２上にレジスト３３を塗
布したウエハ５を載せ、先ずアライメントを行なう。ア
ライメントマーク１を検出する為にプローブ５５を圧電
素子１９（プローブ駆動系）でアライメントマーク１近
傍に配置し、ウエハ５上に設けられたアライメントマー
ク１を光照射手段１１、プローブ５５そして検出器４で
構成される近接場光学系で近接場光学像を検出してい
る。
布したウエハ５を載せ、先ずアライメントを行なう。ア
ライメントマーク１を検出する為にプローブ５５を圧電
素子１９（プローブ駆動系）でアライメントマーク１近
傍に配置し、ウエハ５上に設けられたアライメントマー
ク１を光照射手段１１、プローブ５５そして検出器４で
構成される近接場光学系で近接場光学像を検出してい
る。
【００６８】このようにして所定のアライメントマーク
を用い、アライメントが完了した後、近接場光露光を行
なっている。プローブ５５を前記アライメント結果をも
とに圧電素子１９（プローブ駆動系）で所定の露光位置
へ移動し露光を行なう。これらは各プローブ毎に並行し
て行なわれる。
を用い、アライメントが完了した後、近接場光露光を行
なっている。プローブ５５を前記アライメント結果をも
とに圧電素子１９（プローブ駆動系）で所定の露光位置
へ移動し露光を行なう。これらは各プローブ毎に並行し
て行なわれる。
【００６９】アライメント光の波長は１５５０ｎｍで露
光光の波長は２４８ｎｍを用いており、プローブ用のフ
ァイバー５５はファイバー５４とつながっており、更に
光路選択手段４９により、アライメント計測光はアライ
メント検出器５０へ、露光光は露光光源５１からの光を
ファイバー５２から光路選択手段４９を介してファイバ
ー５４へと導くようになっている。光路選択手段４９は
波長の違いを利用し、ダイクロイックミラーから構成さ
れている。
光光の波長は２４８ｎｍを用いており、プローブ用のフ
ァイバー５５はファイバー５４とつながっており、更に
光路選択手段４９により、アライメント計測光はアライ
メント検出器５０へ、露光光は露光光源５１からの光を
ファイバー５２から光路選択手段４９を介してファイバ
ー５４へと導くようになっている。光路選択手段４９は
波長の違いを利用し、ダイクロイックミラーから構成さ
れている。
【００７０】露光領域にもアライメンとで用いた照射手
段からの光を照射しておけば、露光によるレジストの潜
像をアライメント系を用いてモニターすることも可能で
ある。
段からの光を照射しておけば、露光によるレジストの潜
像をアライメント系を用いてモニターすることも可能で
ある。
【００７１】本実施形態ではＳｉウエハを用いたが、透
明基板を用いてもよい。この場合、アライメント光はウ
エハ上方のみならず、透明基板の下方から照射しても良
い。また、透明基板の側面から照射しても良い。
明基板を用いてもよい。この場合、アライメント光はウ
エハ上方のみならず、透明基板の下方から照射しても良
い。また、透明基板の側面から照射しても良い。
【００７２】図９は本発明の実施形態４の要部概略図で
ある。本実施形態は図７の実施形態２に比べて被露光物
体として球形状のＳｉボール基板（基板）５ａを用いて
いる点が異なっているだけであり、その他の構成は同じ
である。
ある。本実施形態は図７の実施形態２に比べて被露光物
体として球形状のＳｉボール基板（基板）５ａを用いて
いる点が異なっているだけであり、その他の構成は同じ
である。
【００７３】球形状のＳｉボール基板（基板）５ａにレ
ジスト３３を塗布し、この基板５ａの球周囲に並べた圧
電素子５７（５７ａ〜５７ｃ）に高周波振動を加え回転
や移動を行ない、その位置制御を行なう。
ジスト３３を塗布し、この基板５ａの球周囲に並べた圧
電素子５７（５７ａ〜５７ｃ）に高周波振動を加え回転
や移動を行ない、その位置制御を行なう。
【００７４】基板５ａ上に設けられたアライメントマー
ク１を用い先ずアライメントを行なう。この時アライメ
ント検出には実施形態２で用いたと同様のアライメント
系を用いている。本実施形態ではウエハが平面から球面
に変っただけで、それぞれの各アライメント系は同様に
機能する。ステージによる平面移動が、周囲圧電素子５
７による回転移動に変ったものである。
ク１を用い先ずアライメントを行なう。この時アライメ
ント検出には実施形態２で用いたと同様のアライメント
系を用いている。本実施形態ではウエハが平面から球面
に変っただけで、それぞれの各アライメント系は同様に
機能する。ステージによる平面移動が、周囲圧電素子５
７による回転移動に変ったものである。
【００７５】このようにして所定のアライメントマーク
１を用い、アライメントが完了した後、近接場光により
露光を行なう。プローブ５５は実施形態２と同様に露光
系のプローブを兼ねている。そこで、前記アライメント
結果をもとに圧電素子１９（プローブ駆動系）で所定の
露光位置へ移動し露光を行なう。
１を用い、アライメントが完了した後、近接場光により
露光を行なう。プローブ５５は実施形態２と同様に露光
系のプローブを兼ねている。そこで、前記アライメント
結果をもとに圧電素子１９（プローブ駆動系）で所定の
露光位置へ移動し露光を行なう。
【００７６】尚、プローブと球面状の基板５ａの相対的
移動は、球周囲圧電素子５７によって行なっても良い。
移動は、球周囲圧電素子５７によって行なっても良い。
【００７７】又、プローブは前記実施形態３と同様に複
数球の周囲に設ける事により、スループット向上をはか
ってもよい。
数球の周囲に設ける事により、スループット向上をはか
ってもよい。
【００７８】アライメント光の波長は１５５０ｎｍで露
光光の波長は２４８ｎｍを用いており、プローブ用のフ
ァイバー５５はファイバー５４とつながっており、更に
光路選択手段４９により、アライメント計測光はアライ
メント検出器５０へ、露光光は露光光源５１からの光を
ファイバー５２から光路選択手段４９を介してファイバ
ー５４へと導くようになっている。光路選択手段は波長
の違いを利用し、ダイクロイックミラーから構成されて
いる。
光光の波長は２４８ｎｍを用いており、プローブ用のフ
ァイバー５５はファイバー５４とつながっており、更に
光路選択手段４９により、アライメント計測光はアライ
メント検出器５０へ、露光光は露光光源５１からの光を
ファイバー５２から光路選択手段４９を介してファイバ
ー５４へと導くようになっている。光路選択手段は波長
の違いを利用し、ダイクロイックミラーから構成されて
いる。
【００７９】本実施形態ではＳｉウエハを用いたが、透
明基板を用いてもよい。
明基板を用いてもよい。
【００８０】以上の各実施形態においてウエハはＳｉを
主素材としたものを用いたが、その他ＧａＡｓを主成分
とするウエハや、ガラスの透明基板でも良く、ウエハの
材質によらずに露光可能である。又、本発明による露光
装置によりデバイスとしてＢＯ（Ｂｉｎａｒｙ Ｏｐｔ
ｉｃｓ）素子（微細構造素子）の作成も可能である。透
明基板からなるウエハの場合は、アライメント励起光を
透明基板内からアライメントマークを全反射状態で照射
することも可能である。
主素材としたものを用いたが、その他ＧａＡｓを主成分
とするウエハや、ガラスの透明基板でも良く、ウエハの
材質によらずに露光可能である。又、本発明による露光
装置によりデバイスとしてＢＯ（Ｂｉｎａｒｙ Ｏｐｔ
ｉｃｓ）素子（微細構造素子）の作成も可能である。透
明基板からなるウエハの場合は、アライメント励起光を
透明基板内からアライメントマークを全反射状態で照射
することも可能である。
【００８１】次に上記説明した露光装置を利用した半導
体デバイスの製造方法の実施例を説明する。
体デバイスの製造方法の実施例を説明する。
【００８２】図１０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
フローチャートである。
の半導体チップ、或は液晶パネルやＣＣＤ等）の製造の
フローチャートである。
【００８３】本実施例においてステップ１（回路設計）
では半導体デバイスの回路設計を行なう。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。
では半導体デバイスの回路設計を行なう。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。
【００８４】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、前記用意したマ
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、前記用意したマ
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。
【００８５】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。
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。
【００８６】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。
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。
【００８７】図１１は上記ステップ４のウエハプロセス
の詳細なフローチャートである。まずステップ１１（酸
化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（Ｃ
ＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。
の詳細なフローチャートである。まずステップ１１（酸
化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（Ｃ
ＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。
【００８８】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）では前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。
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）では前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。
【００８９】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。
【００９０】尚本実施例の製造方法を用いれば高集積度
のデバイスを容易に製造することができる。
のデバイスを容易に製造することができる。
【００９１】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、露光時に
はナノメートルオーダーの微小開口をもつ露光光照射用
プローブの先端からしみ出る近接場光を用いることによ
り、ナノメートル以下の微細パターンを容易に形成する
ことができる半導体素子等のデバイス製造用の微細加工
機として好適な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。
はナノメートルオーダーの微小開口をもつ露光光照射用
プローブの先端からしみ出る近接場光を用いることによ
り、ナノメートル以下の微細パターンを容易に形成する
ことができる半導体素子等のデバイス製造用の微細加工
機として好適な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。
【００９２】又、本発明によれば、従来アライメントマ
ークを検出する際、波長オーダーの分解能しかなかった
画像を、近接場光学系を組むことにより波長の１００分
の１以下のナノメートルオーダーの分解能で得ることが
可能となる。又、サブナノメートルの位置検出が可能と
なり、アライメント系を露光装置に用いることによりナ
ノメートルオーダの微細加工ができる。
ークを検出する際、波長オーダーの分解能しかなかった
画像を、近接場光学系を組むことにより波長の１００分
の１以下のナノメートルオーダーの分解能で得ることが
可能となる。又、サブナノメートルの位置検出が可能と
なり、アライメント系を露光装置に用いることによりナ
ノメートルオーダの微細加工ができる。
【００９３】さらに、両者を組み合わせたことにより広
範囲の露光領域の微細加工が可能としている。また、こ
のような露光装置は基板の形状にとらわれずに、例え
ば、球の表面上の露光も可能となった。又、このような
ナノメートルオーダーの微細加工が可能となりナノメー
トルの構造で機能を発揮するデバイスを作成することが
できる。
範囲の露光領域の微細加工が可能としている。また、こ
のような露光装置は基板の形状にとらわれずに、例え
ば、球の表面上の露光も可能となった。又、このような
ナノメートルオーダーの微細加工が可能となりナノメー
トルの構造で機能を発揮するデバイスを作成することが
できる。
【図１】本発明の実施形態１の露光原理を示す要部概略
図
図
【図２】本発明の実施形態１のアライメント原理を示す
要部概略図
要部概略図
【図３】本発明の実施形態１の要部概略図
【図４】図１のアライメントマークの説明図
【図５】図１の露光領域とアライメントマークの配置の
説明図
説明図
【図６】本発明の実施形態１の露光シーケンスの説明図
【図７】本発明の実施形態２の要部概略図
【図８】本発明の実施形態３の要部概略図
【図９】本発明の実施形態４の要部概略図
【図１０】本発明のデバイスの製造方法のフローチャー
ト
ト
【図１１】本発明のデバイスの製造方法のフローチャー
ト
ト
１ アライメントマーク ２ プローブ ３ レンズ ４ 検出器 ５ 被露光物体（ウエハ） ６ 励起光 ７ 制御手段 ８ 近接場 ９ 散乱光 １０ 近接場光学系 １１ 光照射手段 １２ ステージ １３ ステージ駆動系 １７ シアフォース制御用検出光源 １８ 位置検出器 １９ 圧電素子 ３３ レジスト ４９ 光路選択手段 ５０ アライメント検出器 ５１ 露光光源 ５２，５３，５４ ファイバー ５５ プローブ ５６ 近接場光 ５７ 圧電素子
Claims (14)
- 【請求項１】 レジストを塗布した被露光物体面上に露
光光を照射して、その面上にパターンを形成する露光装
置において該露光光として近接場光を用いていることを
特徴とする露光装置。 - 【請求項２】 前記近接場光は微小開口を有する露光光
照射用のプローブ先端からしみ出した光であることを特
徴とする請求項１の露光装置。 - 【請求項３】 前記露光装置は前記被露光物体面上に設
けたアライメントマークに照明手段から励起光を照射
し、該アライメントマーク近傍に励起された近接場光を
アライメント用のプローブを利用して検出することによ
って該被露光物体の位置情報を検出するアライメント系
を有していることを特徴とする請求項１又は２の露光装
置。 - 【請求項４】 前記露光光照射用のプローブと前記アラ
イメント用のプローブが共通のプローブを用いているこ
とを特徴とする請求項３の露光装置。 - 【請求項５】 前記アライメントマークの一部が微小ド
ットパターンからなることを特徴とする請求項３の露光
装置。 - 【請求項６】 前記励起光の波長が前記レジストのレジ
スト膜厚より長いことを特徴とする請求項３の露光装
置。 - 【請求項７】 前記露光光が紫外光であることを特徴と
する請求項１の露光装置。 - 【請求項８】 前記露光光照射用のプローブを複数持つ
ことを特徴とする請求項２の露光装置。 - 【請求項９】 前記被露光物体が球形状であることを特
徴とする請求項１の露光装置。 - 【請求項１０】 前記被露光物体がＳｉウエハであるこ
とを特徴とする請求項１の露光装置。 - 【請求項１１】 前記被露光物体が透明基板であること
を特徴とする請求項１の露光装置。 - 【請求項１２】 請求項１から１１のいずれか１項記載
の露光装置を用いて回路パターンを転写した露光基板を
現像処理工程を介してデバイスを製造していることを特
徴とするデバイスの製造方法。 - 【請求項１３】 請求項１から１１のいずれか１項記載
の露光装置を用いて製造したことを特徴とするデバイ
ス。 - 【請求項１４】 請求項１から１１のいずれか１項記載
の露光装置を用いて製造したことを特徴とする微細構造
素子。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9150074A JPH10326742A (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 |
| EP98304004A EP0880078A3 (en) | 1997-05-23 | 1998-05-20 | Position detection device, apparatus using the same, exposure apparatus, and device manufacturing method using the same |
| US09/082,587 US6946666B2 (en) | 1997-05-23 | 1998-05-21 | Position detection device, apparatus using the same, exposure apparatus, and device manufacturing method using the same |
| US09/645,434 US6806477B1 (en) | 1997-05-23 | 2000-08-25 | Position detection device, apparatus using the same, exposure apparatus, and device manufacturing method using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9150074A JPH10326742A (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10326742A true JPH10326742A (ja) | 1998-12-08 |
Family
ID=15488960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9150074A Pending JPH10326742A (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10326742A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6692894B1 (en) | 1999-08-30 | 2004-02-17 | Agency Of Industrial Science And Technology | Photolithographic pattern-forming material and method for formation of fine pattern therwith |
| US8587782B2 (en) | 2009-08-28 | 2013-11-19 | Fujitsu Limited | Optical-component fabricating method and optical-component fabricating apparatus |
-
1997
- 1997-05-23 JP JP9150074A patent/JPH10326742A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6692894B1 (en) | 1999-08-30 | 2004-02-17 | Agency Of Industrial Science And Technology | Photolithographic pattern-forming material and method for formation of fine pattern therwith |
| US8587782B2 (en) | 2009-08-28 | 2013-11-19 | Fujitsu Limited | Optical-component fabricating method and optical-component fabricating apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051220 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060216 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060322 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060522 |
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