JPH1116822A - 露光方法及び露光装置 - Google Patents
露光方法及び露光装置Info
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- JPH1116822A JPH1116822A JP9172322A JP17232297A JPH1116822A JP H1116822 A JPH1116822 A JP H1116822A JP 9172322 A JP9172322 A JP 9172322A JP 17232297 A JP17232297 A JP 17232297A JP H1116822 A JPH1116822 A JP H1116822A
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- 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
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- 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 被露光基板に露光を行う際にレベリング等の
位置制御を行う場合に、位置制御の基になる高さ検出結
果が、被検出面における下地状況で誤ることを防止して
正しい高さ測定を行い、正確なレベリング等の位置制御
を実現できる露光方法及び露光装置を提供する。 【解決手段】 被露光基板３０に露光を行う露光方法及
び露光装置において、共焦点方式により被露光面の複数
の位置の高さを検出して、これに基づいてレベリング等
の被露光基板の位置調整を行う。
位置制御を行う場合に、位置制御の基になる高さ検出結
果が、被検出面における下地状況で誤ることを防止して
正しい高さ測定を行い、正確なレベリング等の位置制御
を実現できる露光方法及び露光装置を提供する。 【解決手段】 被露光基板３０に露光を行う露光方法及
び露光装置において、共焦点方式により被露光面の複数
の位置の高さを検出して、これに基づいてレベリング等
の被露光基板の位置調整を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、露光方法及び露光
装置に関する。特に、被露光基板を適正位置に位置制御
する手段、たとえば被露光基板を適正傾斜にレベリング
したり適正フォーカスを得る位置に制御する手段を改良
した露光方法及び露光装置に関するものである。本発明
は、半導体基板の露光に代表される、被露光基板につい
て適正なレベリング等を行うことを要する各種露光技術
に利用することができる。
装置に関する。特に、被露光基板を適正位置に位置制御
する手段、たとえば被露光基板を適正傾斜にレベリング
したり適正フォーカスを得る位置に制御する手段を改良
した露光方法及び露光装置に関するものである。本発明
は、半導体基板の露光に代表される、被露光基板につい
て適正なレベリング等を行うことを要する各種露光技術
に利用することができる。
【０００２】
【従来の技術】露光技術において、被露光基板を適正傾
斜にレベリングすることは重要である（露光装置におけ
る位置検出や位置制御については、たとえば特開平５−
２５９０３１号、特開平８−８８１７０号、特開昭６３
−１９９４２０号の各公報参照）。たとえば従来より、
半導体装置製造工程におけるフォトリソグラフィプロセ
スにおいて、各種パターン等を被露光体である基板等の
たとえばレジスト層に露光転写する場合、転写像の焦点
を基板表面に適正に結像させるため、露光に先立ち、被
露光体である基板等を適正傾斜位置（通常、露光光に対
して垂直である、水平位置）に保つレベリング制御が行
われている。従来技術のレベリング制御の構成につい
て、図４を参照して説明する。
斜にレベリングすることは重要である（露光装置におけ
る位置検出や位置制御については、たとえば特開平５−
２５９０３１号、特開平８−８８１７０号、特開昭６３
−１９９４２０号の各公報参照）。たとえば従来より、
半導体装置製造工程におけるフォトリソグラフィプロセ
スにおいて、各種パターン等を被露光体である基板等の
たとえばレジスト層に露光転写する場合、転写像の焦点
を基板表面に適正に結像させるため、露光に先立ち、被
露光体である基板等を適正傾斜位置（通常、露光光に対
して垂直である、水平位置）に保つレベリング制御が行
われている。従来技術のレベリング制御の構成につい
て、図４を参照して説明する。
【０００３】従来の技術、たとえば従来の一般的なステ
ッパー（縮小投影露光装置）におけるレベリング制御の
機構は、次のとおりである。光源１であるたとえばＬＥ
Ｄからの光２を、光学手段３であるコリメートレンズを
用いて平行ビーム４とし、これを被露光体５である半導
体ウェハのレベリング検出面６に入射する。レベリング
検出面６で反射した反射光７を、光学手段３である集光
レンズにより集光させ、これを位置検出器９（たとえば
４分割検知器）にて受光し、レベリング検出面６の高さ
を検出する。この検出結果に基づいて、レベリング制御
を行う。ここで、符号１０は、被露光体５である半導体
ウェハを載置してレベリングを行うレベリングステージ
であり、図示レベリングステージ１０は、２点を駆動点
１１ａ，１１ｂとし、１点を固定点１２とする。すなわ
ち、固定点１２に対し、上記高さ検出結果に基づいて駆
動点１１ａ及び／又は駆動点１１ｂを駆動してレベリン
グステージ１０の傾きを制御することにより、被露光体
５である半導体ウェハのレベリングを行う。
ッパー（縮小投影露光装置）におけるレベリング制御の
機構は、次のとおりである。光源１であるたとえばＬＥ
Ｄからの光２を、光学手段３であるコリメートレンズを
用いて平行ビーム４とし、これを被露光体５である半導
体ウェハのレベリング検出面６に入射する。レベリング
検出面６で反射した反射光７を、光学手段３である集光
レンズにより集光させ、これを位置検出器９（たとえば
４分割検知器）にて受光し、レベリング検出面６の高さ
を検出する。この検出結果に基づいて、レベリング制御
を行う。ここで、符号１０は、被露光体５である半導体
ウェハを載置してレベリングを行うレベリングステージ
であり、図示レベリングステージ１０は、２点を駆動点
１１ａ，１１ｂとし、１点を固定点１２とする。すなわ
ち、固定点１２に対し、上記高さ検出結果に基づいて駆
動点１１ａ及び／又は駆動点１１ｂを駆動してレベリン
グステージ１０の傾きを制御することにより、被露光体
５である半導体ウェハのレベリングを行う。
【０００４】上記従来技術においては、被露光基板の被
検出面によっては、レベリングの基になる高さ検出結果
がだまされることがある。たとえば被検出面の下地構造
によって、高さ検出結果がだまされることがある。代表
的には、センサーの光束照射サイズ依存性によって、か
かる検出結果のだまされが生じる。つまり、従来技術で
は、露光したいチップ領域がたとえば２２ｍｍ角領域と
すると、それに対して、図４に示す一般的なレベリング
用の光学系では、コリメートレンズ３を通じて照射され
る光束は、それが被測定物であるウェーハ５に照射され
たのちに反射されて位置検出器９に入るが、この反射光
の強度として十分な信号対ノイズ比を得るには、およそ
５ｍｍ径が必要である。この場合、チップ全体の高さを
代表する領域に必ずしも照射がなされているとは限ら
ず、光束の径のなかでの平均的な高さとして検出され
る。このため、必要とされる領域の高さからオフセット
が入った形で、基板（ウェーハ）高さを計測してしまう
現象が生じるのである。このように、代表的には、チッ
プ領域内で高さを計測したい部分に適正にレベリングセ
ンサーを照射することができないことにより、検出結果
がだまされることが生じた。このため、かかるだまされ
た検出結果を元に補正したレベリングすなわち基板の傾
斜は、現実には所望の適正な平坦状態には補正できない
という問題点を有していた。
検出面によっては、レベリングの基になる高さ検出結果
がだまされることがある。たとえば被検出面の下地構造
によって、高さ検出結果がだまされることがある。代表
的には、センサーの光束照射サイズ依存性によって、か
かる検出結果のだまされが生じる。つまり、従来技術で
は、露光したいチップ領域がたとえば２２ｍｍ角領域と
すると、それに対して、図４に示す一般的なレベリング
用の光学系では、コリメートレンズ３を通じて照射され
る光束は、それが被測定物であるウェーハ５に照射され
たのちに反射されて位置検出器９に入るが、この反射光
の強度として十分な信号対ノイズ比を得るには、およそ
５ｍｍ径が必要である。この場合、チップ全体の高さを
代表する領域に必ずしも照射がなされているとは限ら
ず、光束の径のなかでの平均的な高さとして検出され
る。このため、必要とされる領域の高さからオフセット
が入った形で、基板（ウェーハ）高さを計測してしまう
現象が生じるのである。このように、代表的には、チッ
プ領域内で高さを計測したい部分に適正にレベリングセ
ンサーを照射することができないことにより、検出結果
がだまされることが生じた。このため、かかるだまされ
た検出結果を元に補正したレベリングすなわち基板の傾
斜は、現実には所望の適正な平坦状態には補正できない
という問題点を有していた。
【０００５】同様に、フォーカス制御についても、下地
構造によってフォーカシングのための高さ検出がだまさ
れる結果、フォーカスを合わせたい高さに適正に設定す
ることができないという問題点があった。
構造によってフォーカシングのための高さ検出がだまさ
れる結果、フォーカスを合わせたい高さに適正に設定す
ることができないという問題点があった。
【０００６】なお、上記のような検出高さのだまされが
生じるような場合、すなわち、必要とされる領域の高さ
からオフセットが入った形で高さを計測してしまう現象
が生じる場合、オフセットをかける手法をとることがで
きる。上記のように検出高さのだまされが生じる場合に
は、センサーが検出するレベリング値（いまこれを
（０，０）と定義する）及び＋，−所定のピッチ（レベ
リングではたとえば０．１μｍピッチで５段階）につい
て、すなわち図４を用いた場合、たとえば駆動点１１ａ
に対して−０．２、−０．１、０、＋０．１、＋０．２
μｍ、また、駆動点１１ｂに対して−０．２、−０．
１、０、＋０．１、＋０．２μｍの５段階のピッチで、
最適なレベリング（ないしはフォーカス）を与えるオフ
セット値Ｙを持った条件出し露光を行う。たとえばここ
では、次の２５条件から、設定値を抽出する。
生じるような場合、すなわち、必要とされる領域の高さ
からオフセットが入った形で高さを計測してしまう現象
が生じる場合、オフセットをかける手法をとることがで
きる。上記のように検出高さのだまされが生じる場合に
は、センサーが検出するレベリング値（いまこれを
（０，０）と定義する）及び＋，−所定のピッチ（レベ
リングではたとえば０．１μｍピッチで５段階）につい
て、すなわち図４を用いた場合、たとえば駆動点１１ａ
に対して−０．２、−０．１、０、＋０．１、＋０．２
μｍ、また、駆動点１１ｂに対して−０．２、−０．
１、０、＋０．１、＋０．２μｍの５段階のピッチで、
最適なレベリング（ないしはフォーカス）を与えるオフ
セット値Ｙを持った条件出し露光を行う。たとえばここ
では、次の２５条件から、設定値を抽出する。
【０００７】
【数１】（１１ａ設定値，１１ｂ設定値）＝（−０．
２，−０．２），（−０．２，−０．１），・・・，
（−０．２，＋０．２） （−０．１，−０．２），（−０．１，−０．１），・
・・，（−０．１，＋０．２） （０，−０．２），（０，−０．１），・・・，（０，
＋０．２） （＋０．１，−０．２），（＋０．１，−０．１），・
・・，（＋０．１，＋０ ．２）（＋０．２，−０．２），（＋０．２，−０．
１），・・・，（＋０．２，＋０．２）
２，−０．２），（−０．２，−０．１），・・・，
（−０．２，＋０．２） （−０．１，−０．２），（−０．１，−０．１），・
・・，（−０．１，＋０．２） （０，−０．２），（０，−０．１），・・・，（０，
＋０．２） （＋０．１，−０．２），（＋０．１，−０．１），・
・・，（＋０．１，＋０ ．２）（＋０．２，−０．２），（＋０．２，−０．
１），・・・，（＋０．２，＋０．２）
【０００８】上記の２５条件から、実チップ上で必要と
される領域のパターンを所望の線幅に形成する条件、た
とえば０．２５μｍ孤立ラインを±０．０１μｍの範囲
に納めるレベリング設定値を抽出する。このオフセット
値を露光装置側の露光パラメータに設定し、実際の（本
番の）ウェーハ群の露光を実施する。この手法は、本発
明を実施する場合にも併用することが可能である。
される領域のパターンを所望の線幅に形成する条件、た
とえば０．２５μｍ孤立ラインを±０．０１μｍの範囲
に納めるレベリング設定値を抽出する。このオフセット
値を露光装置側の露光パラメータに設定し、実際の（本
番の）ウェーハ群の露光を実施する。この手法は、本発
明を実施する場合にも併用することが可能である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来技
術にあっては、被検出面の下地の状況により、検出高さ
がだまされることがあるという問題点があった。本発明
はこの問題点を解決して、被露光基板に露光を行う際に
レベリング等の位置制御を行う場合に、位置制御の基に
なる高さ検出結果が、被検出面における下地構造によっ
て誤った結果となることを防止して、正しい高さ測定を
行うことができ、よって正確なレベリング及びフォーカ
シング等を実現でき、適正な露光を達成できる露光方法
及び露光装置を提供することを目的とする。
術にあっては、被検出面の下地の状況により、検出高さ
がだまされることがあるという問題点があった。本発明
はこの問題点を解決して、被露光基板に露光を行う際に
レベリング等の位置制御を行う場合に、位置制御の基に
なる高さ検出結果が、被検出面における下地構造によっ
て誤った結果となることを防止して、正しい高さ測定を
行うことができ、よって正確なレベリング及びフォーカ
シング等を実現でき、適正な露光を達成できる露光方法
及び露光装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の露光方法は、被
露光基板に露光を行う露光方法において、共焦点方式に
より被露光面の複数の位置の高さを検出して、これに基
づいて上記被露光基板の位置調整（たとえばレベリン
グ）を行うことを特徴とするものである。
露光基板に露光を行う露光方法において、共焦点方式に
より被露光面の複数の位置の高さを検出して、これに基
づいて上記被露光基板の位置調整（たとえばレベリン
グ）を行うことを特徴とするものである。
【００１１】本発明の露光装置は、被露光基板に露光を
行う露光装置において、共焦点方式により被露光面の複
数の位置の高さを検出して、これに基づいて上記被露光
基板の位置調整（たとえばレベリング）を行うことを特
徴とするものである。
行う露光装置において、共焦点方式により被露光面の複
数の位置の高さを検出して、これに基づいて上記被露光
基板の位置調整（たとえばレベリング）を行うことを特
徴とするものである。
【００１２】本発明によれば、被露光基板をたとえばレ
ベリングする場合に、共焦点方式により被露光面の高さ
を検出して、これに基づいて被露光基板のレベリングを
行う構成としたので、精密な共焦点方式による高さ検出
を行うことにより、正確な高さの検出が可能であり、よ
って適正なレベリングを達成できる。フォーカシングに
ついても、同様に、正確なフォーカス位置を設定でき
る。（なお、共焦点顕微鏡光学系により露光装置におい
てアライメントマークを検出する提案が特開平５−３２
６３７４号公報に示されているが、これは被露光基板の
位置制御を行う技術ではなく、本発明とは構成上の著差
がある。）
ベリングする場合に、共焦点方式により被露光面の高さ
を検出して、これに基づいて被露光基板のレベリングを
行う構成としたので、精密な共焦点方式による高さ検出
を行うことにより、正確な高さの検出が可能であり、よ
って適正なレベリングを達成できる。フォーカシングに
ついても、同様に、正確なフォーカス位置を設定でき
る。（なお、共焦点顕微鏡光学系により露光装置におい
てアライメントマークを検出する提案が特開平５−３２
６３７４号公報に示されているが、これは被露光基板の
位置制御を行う技術ではなく、本発明とは構成上の著差
がある。）
【００１３】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態例につい
て、図面を参照して、具体的に説明する。ただし、当然
のことではあるが、本発明は、以下の実施の形態例によ
り限定を受けるものではない。
て、図面を参照して、具体的に説明する。ただし、当然
のことではあるが、本発明は、以下の実施の形態例によ
り限定を受けるものではない。
【００１４】実施の形態例１ 以下に説明する本実施の形態例は、半導体装置製造工程
に用いるフォトリソグラフィプロセスにおいて、回路パ
ターンを基板上のレジスト層に露光転写する場合に対し
て、本発明を適用したものである。
に用いるフォトリソグラフィプロセスにおいて、回路パ
ターンを基板上のレジスト層に露光転写する場合に対し
て、本発明を適用したものである。
【００１５】図１を参照して、本発明の第１の実施の形
態例について、説明する。図１は、本実施の形態例にお
いて用いる共焦点光学系、特に共焦点顕微光学系の説明
である。照射光２２として白色光を用い、これをハーフ
ミラー２７で反射してピンホール２３に導いてここを通
し（このピンホール２３が共焦点位置となる）、対物レ
ンズ２５を介して被露光体３０である半導体ウェーハに
照射させる。被露光体３０（半導体ウェーハ）からの反
射光を、再度対物レンズ２５及びピンホール２３を通
し、ハーフミラー２７を透過させて検出レンズ２１を経
て受光素子２０に入射させる。図１中、符号２４でデフ
ォーカス光を示し、２６ａでフォーカス面を示し、２６
ｂでデフォーカス面を示す。
態例について、説明する。図１は、本実施の形態例にお
いて用いる共焦点光学系、特に共焦点顕微光学系の説明
である。照射光２２として白色光を用い、これをハーフ
ミラー２７で反射してピンホール２３に導いてここを通
し（このピンホール２３が共焦点位置となる）、対物レ
ンズ２５を介して被露光体３０である半導体ウェーハに
照射させる。被露光体３０（半導体ウェーハ）からの反
射光を、再度対物レンズ２５及びピンホール２３を通
し、ハーフミラー２７を透過させて検出レンズ２１を経
て受光素子２０に入射させる。図１中、符号２４でデフ
ォーカス光を示し、２６ａでフォーカス面を示し、２６
ｂでデフォーカス面を示す。
【００１６】被露光体３０（半導体ウェーハ）は、位置
制御可能なウェーハステージ（たとえば図４に示したよ
うな構造のレベリングステージ）に載置されている。上
記共焦点光学系により、被検出面の高さを検出すべく、
このステージを、被露光体３０である半導体ウェーハ内
のあらかじめ指定した座標に移動させる。その位置にお
いて、あらかじめ指定してある下地パターンレイアウト
から指定したパターンを、画像認識させる。
制御可能なウェーハステージ（たとえば図４に示したよ
うな構造のレベリングステージ）に載置されている。上
記共焦点光学系により、被検出面の高さを検出すべく、
このステージを、被露光体３０である半導体ウェーハ内
のあらかじめ指定した座標に移動させる。その位置にお
いて、あらかじめ指定してある下地パターンレイアウト
から指定したパターンを、画像認識させる。
【００１７】ここで、本実施の形態例においては、フォ
ーカス面に所望のパターンがない場合ピエゾ駆動により
被露光体３０（半導体ウェーハ）の面を上下させ、所望
のパターンがあるフォーカス面を捜し出す。
ーカス面に所望のパターンがない場合ピエゾ駆動により
被露光体３０（半導体ウェーハ）の面を上下させ、所望
のパターンがあるフォーカス面を捜し出す。
【００１８】これを露光フィールド内の複数カ所で繰り
返し、高さを検出する。この検出された高さを元に、露
光フィールドのレベリングを行う。レベリングのための
駆動制御は従来技術と同様に行うことができ、たとえば
図４に示したような構造のレベリングステージを用いた
レベリング制御を行うことができる。
返し、高さを検出する。この検出された高さを元に、露
光フィールドのレベリングを行う。レベリングのための
駆動制御は従来技術と同様に行うことができ、たとえば
図４に示したような構造のレベリングステージを用いた
レベリング制御を行うことができる。
【００１９】共焦点方式によるフォーカス合わせ精度
は、一般に±０．３μｍの精度を有している。したがっ
て、極めて高精度のレベリングを実現できる。
は、一般に±０．３μｍの精度を有している。したがっ
て、極めて高精度のレベリングを実現できる。
【００２０】なお、被露光体３０（半導体ウェーハ）に
形成してあるレジストが感光しないように、検査用の照
射光２２である白色光については、感光波長をフィルタ
リングをかけておく。このようにすれば、実リソグラフ
ィプロセスにおいての実施について、全く問題ない。
形成してあるレジストが感光しないように、検査用の照
射光２２である白色光については、感光波長をフィルタ
リングをかけておく。このようにすれば、実リソグラフ
ィプロセスにおいての実施について、全く問題ない。
【００２１】本例によれば、フォーカス面として設定し
たいパターンに高さを合わせる位置制御を精密に行うこ
とができる。
たいパターンに高さを合わせる位置制御を精密に行うこ
とができる。
【００２２】また、共焦点顕微光学系は、フォーカス位
置であるか否かによって、反射光量が急峻に変化すると
いう特徴を有している。図２は、被露光位置（Ｚ軸座
標）に対する反射率の変化を示すグラフであるが、これ
に示すように、フォーカス位置での反射率を１とする
と、デフォーカス位置では反射率が顕著に落ちる。よっ
てこの相関を利用して、上述した特定パターンの抽出さ
えなされていれば、反射光強度のみによる高さ検出も可
能である。すなわち、高さに応じて反射率が顕著に変化
する特徴を利用して、反射光強度による高さ検出を行う
ことができるのである。
置であるか否かによって、反射光量が急峻に変化すると
いう特徴を有している。図２は、被露光位置（Ｚ軸座
標）に対する反射率の変化を示すグラフであるが、これ
に示すように、フォーカス位置での反射率を１とする
と、デフォーカス位置では反射率が顕著に落ちる。よっ
てこの相関を利用して、上述した特定パターンの抽出さ
えなされていれば、反射光強度のみによる高さ検出も可
能である。すなわち、高さに応じて反射率が顕著に変化
する特徴を利用して、反射光強度による高さ検出を行う
ことができるのである。
【００２３】この手法によれば、後記するようにパター
ン認識を用いる構成にでき、精度の高い測定が可能とな
る。
ン認識を用いる構成にでき、精度の高い測定が可能とな
る。
【００２４】本実施の形態例によれば、たとえばニコン
製ステッパーＮＳＲ２００５ＥＸ１０Ｂ（商品の品番）
により従来は、０．２μｍ程度のレベリング設定誤差を
有していたものが、０．０５μｍに改善できた。フォー
カス設定についても、同様の精度が得られる。
製ステッパーＮＳＲ２００５ＥＸ１０Ｂ（商品の品番）
により従来は、０．２μｍ程度のレベリング設定誤差を
有していたものが、０．０５μｍに改善できた。フォー
カス設定についても、同様の精度が得られる。
【００２５】本実施の形態例の手法を用いると、下地構
造についてたとえば基板段差があるような基板に対して
も、レベリングを高精度に、下地の状況によるだまされ
なく、実施できる。レベリングのみならず、フォーカス
についても、同様に高精度に位置設定できる。
造についてたとえば基板段差があるような基板に対して
も、レベリングを高精度に、下地の状況によるだまされ
なく、実施できる。レベリングのみならず、フォーカス
についても、同様に高精度に位置設定できる。
【００２６】実施の形態例２ 図３を参照して、本発明の第２の実施の形態例を説明す
る。この実施の形態例は、共焦点光学系では、被露光体
（半導体基板等）からの反射光波長は、被露光体の高さ
に応じて変化するという特徴を利用するものである。共
焦点光学系としては、基本的には実施の形態例と同じく
図１に示した共焦点顕微光学系を用いるものとし、図３
の各構成部分には、対応した符号を付す。
る。この実施の形態例は、共焦点光学系では、被露光体
（半導体基板等）からの反射光波長は、被露光体の高さ
に応じて変化するという特徴を利用するものである。共
焦点光学系としては、基本的には実施の形態例と同じく
図１に示した共焦点顕微光学系を用いるものとし、図３
の各構成部分には、対応した符号を付す。
【００２７】本実施の形態例では、用いる検出系におい
て、被検出面の高さと反射光波長との相関をあらかじめ
求めておいて、それにより高さを知るようにする。ここ
では具体的には、０．５μｍずつの高さの差によって、
反射光が赤、緑、青と変化するという相関を利用する。
て、被検出面の高さと反射光波長との相関をあらかじめ
求めておいて、それにより高さを知るようにする。ここ
では具体的には、０．５μｍずつの高さの差によって、
反射光が赤、緑、青と変化するという相関を利用する。
【００２８】図３を参照する。被露光体３０（半導体ウ
ェーハ）に段差がある場合、段差により異なる高さ位置
３１，３２，３３において、反射がなされる。いま、段
差による各高さ位置３１，３２，３３は、０．５μｍず
つその高さを異にするものとする。各高さ位置３１，３
２，３３から反射され、共焦点をなすピンホール２３を
通って、受光素子２０に入射する光１０１，１０２，１
０３の波長は、各々赤、緑、青である。
ェーハ）に段差がある場合、段差により異なる高さ位置
３１，３２，３３において、反射がなされる。いま、段
差による各高さ位置３１，３２，３３は、０．５μｍず
つその高さを異にするものとする。各高さ位置３１，３
２，３３から反射され、共焦点をなすピンホール２３を
通って、受光素子２０に入射する光１０１，１０２，１
０３の波長は、各々赤、緑、青である。
【００２９】よって本例の手法では、被露光体３０（半
導体ウェーハ）の露光面の高さは、反射光の波長のみに
よって識別できる。
導体ウェーハ）の露光面の高さは、反射光の波長のみに
よって識別できる。
【００３０】特に本例では、受光素子２０として撮像素
子を用い、特に画素数の多いカラーＣＣＤ（ここでは４
２万画素）を用いて受光素子２０とした。よって本例で
は、所望のパターンをパターン認識させ、その後、この
受光素子２０（カラーＣＣＤ）の出力からそのパターン
の色を判別する。この色の判別により、被露光体３０で
ある半導体ウェーハの着目する特定パターンの高さ面を
検出することができた。
子を用い、特に画素数の多いカラーＣＣＤ（ここでは４
２万画素）を用いて受光素子２０とした。よって本例で
は、所望のパターンをパターン認識させ、その後、この
受光素子２０（カラーＣＣＤ）の出力からそのパターン
の色を判別する。この色の判別により、被露光体３０で
ある半導体ウェーハの着目する特定パターンの高さ面を
検出することができた。
【００３１】本実施の形態例により、たとえばニコン製
ステッパーＮＳＲ２００５ＥＸ１０Ｂを露光機としてこ
れに上記した検出光学系を搭載し、０．２５μｍデバイ
スの配線レイヤー（配線層）のパターン認識及びレベリ
ングを上述したようにして実施したところ、高さ位置３
１，３２，３３により１．４μｍの段差がある構造であ
るにもかかわらず、所望の配線層（実施したのはアルミ
ニウム配線層）に絞って、レベリング及びフォーカスの
合わせこみを実現でき、レベリング及びフォーカスの精
度的にも、±０．０３μｍの精度が得られた。
ステッパーＮＳＲ２００５ＥＸ１０Ｂを露光機としてこ
れに上記した検出光学系を搭載し、０．２５μｍデバイ
スの配線レイヤー（配線層）のパターン認識及びレベリ
ングを上述したようにして実施したところ、高さ位置３
１，３２，３３により１．４μｍの段差がある構造であ
るにもかかわらず、所望の配線層（実施したのはアルミ
ニウム配線層）に絞って、レベリング及びフォーカスの
合わせこみを実現でき、レベリング及びフォーカスの精
度的にも、±０．０３μｍの精度が得られた。
【００３２】本実施の形態例によれば、実施の形態例１
の効果に加え、被露光体（半導体ウェーハ）の高さをピ
エゾ駆動等によって上下させる必要なく、基板の被露光
体の高さを精度良く検出でき、これに基づいた適正なレ
ベリング、フォーカス補正を実施できる。
の効果に加え、被露光体（半導体ウェーハ）の高さをピ
エゾ駆動等によって上下させる必要なく、基板の被露光
体の高さを精度良く検出でき、これに基づいた適正なレ
ベリング、フォーカス補正を実施できる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る露光
方法及び露光装置によれば、被露光基板に露光を行う際
にレベリング等の位置制御を行う場合に、位置制御の基
になる高さ検出結果が、被検出面における状況によって
誤った結果となることが防されて、正しい高さ測定を行
うことができ、よって正確なレベリング及びフォーカシ
ング等を実現でき、適正な露光を達成できるという効果
を有する。
方法及び露光装置によれば、被露光基板に露光を行う際
にレベリング等の位置制御を行う場合に、位置制御の基
になる高さ検出結果が、被検出面における状況によって
誤った結果となることが防されて、正しい高さ測定を行
うことができ、よって正確なレベリング及びフォーカシ
ング等を実現でき、適正な露光を達成できるという効果
を有する。
【図１】 本発明の実施の形態例１の構成を示す図であ
り、特に該例で用いる共焦点光学系の構成を示す図であ
る。
り、特に該例で用いる共焦点光学系の構成を示す図であ
る。
【図２】 本発明の実施の形態例１を説明する図であ
り、デフォーカス量と光量との関係を示す図である。
り、デフォーカス量と光量との関係を示す図である。
【図３】 本発明の実施の形態例２の構成を示す図であ
り、特に該例の各段差で反射して受光素子に入射する光
に関する構成を示す図である。
り、特に該例の各段差で反射して受光素子に入射する光
に関する構成を示す図である。
【図４】 従来技術、特に従来のレベリング制御の構成
を示す図である。
を示す図である。
２０・・・受光素子、２１・・・検出レンズ、２２・・
・照射光、２３・・・ピンホール（共焦点）、２４・・
・デフォーカス光、２５・・・対物レンズ、２６ａ・・
・フォーカス、２６ｂ・・・デフォーカス面、３０・・
・被露光基板（半導体ウェーハ）、３１，３２，３３・
・・（段差により異なる）高さ位置、１０１，１０２，
１０３・・・各高さ位置からの反射光。
・照射光、２３・・・ピンホール（共焦点）、２４・・
・デフォーカス光、２５・・・対物レンズ、２６ａ・・
・フォーカス、２６ｂ・・・デフォーカス面、３０・・
・被露光基板（半導体ウェーハ）、３１，３２，３３・
・・（段差により異なる）高さ位置、１０１，１０２，
１０３・・・各高さ位置からの反射光。
Claims (13)
- 【請求項１】 被露光基板に露光を行う露光方法におい
て、 共焦点方式により被露光面の複数の位置の高さを検出し
て、これに基づいて上記被露光基板の位置調整を行うこ
とを特徴とする露光方法。 - 【請求項２】 被露光基板をレベリングする場合に、 共焦点方式により被露光面の複数の位置の高さを検出し
て、これに基づいて上記被露光基板のレベリングを行う
ことを特徴とする請求項１に記載の露光方法。 - 【請求項３】 共焦点方式のフォーカス合わせによりフ
ォーカス面を捜し出す操作を被露光面の複数の位置にお
いて行い、 上記操作により被露光面の高さを検出することを特徴と
する請求項１に記載の露光方法。 - 【請求項４】 高さを検出すべき被露光面について、あ
らかじめ定めてあるパターンを画像認識させ、該あらか
じめ定めてあるパターンがあるフォーカス面を捜し出す
ことにより、高さを検出することを特徴とする請求項１
に記載の露光方法。 - 【請求項５】 高さを検出すべき被露光面からの反射光
を上記共焦点光学系の受光部で受光し、該反射光の波長
により高さを検出することを特徴とする請求項１に記載
の露光方法。 - 【請求項６】 被露光基板に露光を行う露光装置におい
て、 共焦点方式により被露光面の複数の位置の高さを検出し
て、これに基づいて上記被露光基板の位置調整を行うこ
とを特徴とする露光装置。 - 【請求項７】 被露光基板をレベリングする場合に、 共焦点光学系を備え、該共焦点光学系により被露光面の
複数の高さを検出して、これに基づいて上記被露光基板
のレベリングを行うことを特徴とする請求項６に記載の
露光装置。 - 【請求項８】 上記共焦点光学系が、共焦点顕微光学系
であることを特徴とする請求項６に記載の露光装置。 - 【請求項９】 共焦点方式のフォーカス合わせによりフ
ォーカス面を捜し出す操作を被露光面の複数の位置にお
いて行い、 上記操作により被露光面の高さを検出することを特徴と
する請求項６に記載の露光装置。 - 【請求項１０】 高さを検出すべき被露光面について、
あらかじめ定めてあるパターンを画像認識させ、該あら
かじめ定めてあるパターンがあるフォーカス面を捜し出
すことにより、高さを検出することを特徴とする請求項
６に記載の露光装置。 - 【請求項１１】 高さを検出すべき被露光面からの反射
光を上記共焦点光学系の受光部で受光し、該反射光の波
長により高さを検出することを特徴とする請求項６に記
載の露光装置。 - 【請求項１２】 上記受光部を、撮像素子により構成す
ることを特徴とする請求項１０に記載の露光装置。 - 【請求項１３】 上記撮像素子が、静電結合素子である
ことを特徴とする請求項１０に記載の露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9172322A JPH1116822A (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 露光方法及び露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9172322A JPH1116822A (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 露光方法及び露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1116822A true JPH1116822A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=15939770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9172322A Pending JPH1116822A (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 露光方法及び露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1116822A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002184840A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-06-28 | Sunx Ltd | ウエハ検出装置 |
| JP2009070920A (ja) * | 2007-09-11 | 2009-04-02 | Disco Abrasive Syst Ltd | チャックテーブルに保持された被加工物の高さ位置検出装置 |
| JP2010048715A (ja) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Disco Abrasive Syst Ltd | 高さ位置検出装置および高さ位置検出方法 |
| JP2016039359A (ja) * | 2014-08-07 | 2016-03-22 | 株式会社東芝 | フォーカス補正装置、フォーカス補正方法およびプログラム |
-
1997
- 1997-06-27 JP JP9172322A patent/JPH1116822A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002184840A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-06-28 | Sunx Ltd | ウエハ検出装置 |
| JP2009070920A (ja) * | 2007-09-11 | 2009-04-02 | Disco Abrasive Syst Ltd | チャックテーブルに保持された被加工物の高さ位置検出装置 |
| TWI383854B (zh) * | 2007-09-11 | 2013-02-01 | Disco Corp | A height position detecting means (b) of the workpiece to be held at the chuck |
| JP2010048715A (ja) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Disco Abrasive Syst Ltd | 高さ位置検出装置および高さ位置検出方法 |
| JP2016039359A (ja) * | 2014-08-07 | 2016-03-22 | 株式会社東芝 | フォーカス補正装置、フォーカス補正方法およびプログラム |
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