JPS5947731A - 投影露光装置におけるオ−トフオ−カス機構 - Google Patents
投影露光装置におけるオ−トフオ−カス機構Info
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- JPS5947731A JPS5947731A JP57156654A JP15665482A JPS5947731A JP S5947731 A JPS5947731 A JP S5947731A JP 57156654 A JP57156654 A JP 57156654A JP 15665482 A JP15665482 A JP 15665482A JP S5947731 A JPS5947731 A JP S5947731A
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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
- 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
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は投影露光装置、特に縮小投影露光装置における
オートフォーカス機構に関する。
オートフォーカス機構に関する。
半導体装置の製造１椙の一つＶこ、ウェハと呼ぶ半導体
薄板の主面にレジストからなるマスクパターンケ形成し
た後、このマスクパターンを利用して露出する領域に不
純物を拡散させたり、エッチングケ行った９する工程が
ある。
薄板の主面にレジストからなるマスクパターンケ形成し
た後、このマスクパターンを利用して露出する領域に不
純物を拡散させたり、エッチングケ行った９する工程が
ある。
前記マスクパターンは、ウユノ・主面全ν、！ニレジス
ト（ホトレジスト）全塗布し７た後、部分感うＹ、芒せ
、感らに現像処理することによって形成（）℃いる。レ
ジストの部分感光の装置の一つとし２で、第１図に示す
ように、レチクル１の１／ＩＯのパターンｆつ°Ｃ学系
２をブｒしてウェハ３主而に塗布ネオまたレジスト４の
感光面（上面）σル一部に結像さゼー、この状態で露光
処理盆行ない、その後、ウエノ・３葡載置するステージ
５ケ順次１ステップラ゛つ移動させ、順次露光エリアの
感光〒静り返し、一枚のウェハ全域の部分感−＞’ｔ、
’ｃ行々う縮小投影露光装置か知られて因る。
ト（ホトレジスト）全塗布し７た後、部分感うＹ、芒せ
、感らに現像処理することによって形成（）℃いる。レ
ジストの部分感光の装置の一つとし２で、第１図に示す
ように、レチクル１の１／ＩＯのパターンｆつ°Ｃ学系
２をブｒしてウェハ３主而に塗布ネオまたレジスト４の
感光面（上面）σル一部に結像さゼー、この状態で露光
処理盆行ない、その後、ウエノ・３葡載置するステージ
５ケ順次１ステップラ゛つ移動させ、順次露光エリアの
感光〒静り返し、一枚のウェハ全域の部分感−＞’ｔ、
’ｃ行々う縮小投影露光装置か知られて因る。
ところで、このような縮小投影露力′、装置ｒ（おける
焦点合せは、−回の露光４行うたとえは１０ ｍ ’−
’の単一露光エリア全域ケエアーマイクロメータ孕用い
て自動的に焦点ｒ合一ビる機構、単一露光エリアの中央
部Ｐｃ発元ダイオードから発する光？ｆ １１＜ｉ射し
その反射光全受光してウェハの感光面の位ｉｆ！（’ｉ
′検出しながら自動的に焦点ｒ合ゼる機構が一般に知ら
れている。
焦点合せは、−回の露光４行うたとえは１０ ｍ ’−
’の単一露光エリア全域ケエアーマイクロメータ孕用い
て自動的に焦点ｒ合一ビる機構、単一露光エリアの中央
部Ｐｃ発元ダイオードから発する光？ｆ １１＜ｉ射し
その反射光全受光してウェハの感光面の位ｉｆ！（’ｉ
′検出しながら自動的に焦点ｒ合ゼる機構が一般に知ら
れている。
一方、マスクパターン幅は半導体装置の高集積化、小型
化に伴って芒らに微細化する傾向にあり、バタ７％”Ａ
ｆ）’ １ ｐｍあるいはサブミクロンとなると、露光
光学系の焦点深度はたとえば±１１１ｍ前後となる。こ
のため、ウェハの反り、レジストの埋みの不治−等から
前記のような自動焦点合せ（オートフォーカス）機構で
は単一の露光エリア全域に亘って丁べて焦点が合うとは
限らなくなる。
化に伴って芒らに微細化する傾向にあり、バタ７％”Ａ
ｆ）’ １ ｐｍあるいはサブミクロンとなると、露光
光学系の焦点深度はたとえば±１１１ｍ前後となる。こ
のため、ウェハの反り、レジストの埋みの不治−等から
前記のような自動焦点合せ（オートフォーカス）機構で
は単一の露光エリア全域に亘って丁べて焦点が合うとは
限らなくなる。
丁なわち、前者のエアーマイクロメータ機構でに、露光
エリアがウェハの周縁部に近くなると、エアーが洩れ検
出が不正確となる。′ｆ、た、エアーの感光面への吹き
付けはエアーに含’Ｅｆｌている水分紮レジストに供給
することになる結果、レジストが化学反応等によって変
化し、感光パターンか変化してしまうとｂう好１しくな
り現象が生じることもわかった。また、後者の光検出機
構では、１０削口の露光エリアの中央ｍｋ縦横の長さが
それぞれ３１１１１１１．１００μｍとなるスポット光
で検出するため、この領域および近接領域では焦点が合
うが、このスポット光照射領域から遠く外れた領域では
必ずしも焦点番−ま合わなくなる。
エリアがウェハの周縁部に近くなると、エアーが洩れ検
出が不正確となる。′ｆ、た、エアーの感光面への吹き
付けはエアーに含’Ｅｆｌている水分紮レジストに供給
することになる結果、レジストが化学反応等によって変
化し、感光パターンか変化してしまうとｂう好１しくな
り現象が生じることもわかった。また、後者の光検出機
構では、１０削口の露光エリアの中央ｍｋ縦横の長さが
それぞれ３１１１１１１．１００μｍとなるスポット光
で検出するため、この領域および近接領域では焦点が合
うが、このスポット光照射領域から遠く外れた領域では
必ずしも焦点番−ま合わなくなる。
これらの焦点の合わない領域は、ウェハの反り返りやレ
ジストのｊｗさの不均一性によるが、露−）Ｙ：エリア
の而の特性によっては、前記８−トフ飼−カスによる修
正位置刀Ｓら士の方向にわずかにずらすことによって、
逆に鮪光エリア全域酊露９し光学系の焦点深度内に入れ
ることも可能と考えることができる。
ジストのｊｗさの不均一性によるが、露−）Ｙ：エリア
の而の特性によっては、前記８−トフ飼−カスによる修
正位置刀Ｓら士の方向にわずかにずらすことによって、
逆に鮪光エリア全域酊露９し光学系の焦点深度内に入れ
ることも可能と考えることができる。
したがって、本発明の目的ｔ」、ｌ、ｐｍあるいｔよ田
フミクロンオーダーの露光パターンの露ブ（：、におい
ても自動焦点合せが可能となる縮小投影露光装置におけ
るオートフォーカスなＱ４７’ｔを提供することＶこあ
る。
フミクロンオーダーの露光パターンの露ブ（：、におい
ても自動焦点合せが可能となる縮小投影露光装置におけ
るオートフォーカスなＱ４７’ｔを提供することＶこあ
る。
このような目的を達成するＲめに本発明は、レティクル
パターンを光学系を弁して物品の感光面に結像さ＋ｄ：
ｆＣ後露光する投影霧光装置にふ〜けるオートフォーカ
ス機構において、前記物品感光面における露光エリアの
周辺部お・よび中央部等Ｖ！敞箇所の位置全光および超
音波の発４辰、受・１ぎにょっ−こ検出し、こｎら各情
報に基いてｌｆｔ１鐸部で演３″＃処理して相対的な物
品の位置を修正するように構成し７てなるものであって
、以下、実施例により本発明を説明する。
パターンを光学系を弁して物品の感光面に結像さ＋ｄ：
ｆＣ後露光する投影霧光装置にふ〜けるオートフォーカ
ス機構において、前記物品感光面における露光エリアの
周辺部お・よび中央部等Ｖ！敞箇所の位置全光および超
音波の発４辰、受・１ぎにょっ−こ検出し、こｎら各情
報に基いてｌｆｔ１鐸部で演３″＃処理して相対的な物
品の位置を修正するように構成し７てなるものであって
、以下、実施例により本発明を説明する。
第２図は本発明の一実施例による縮小投影Ｎ光装置ｔに
おけるオートフォーカス機構を示す概略図、第３図は同
じく感光面を有するウェハの平面図である。レジスト４
を主面に塗布したウェハ３は、第２（９）に示すように
、縮小投影露光装置のステージ５上に取り付けられる。
おけるオートフォーカス機構を示す概略図、第３図は同
じく感光面を有するウェハの平面図である。レジスト４
を主面に塗布したウェハ３は、第２（９）に示すように
、縮小投影露光装置のステージ５上に取り付けられる。
ステージ５上には光学系２が配役さｎ１装填されるレチ
クル１のパターンを１７１０Ｋｇ！小させてウェハ３の
レジスト上面である感光面に結像葛せるようになってい
る。前記ステージ５は駆動部６によって水平面ＸＹ方向
および昇降動作するようになっている。この駆動部６の
動作制御はマイクロコンピュータ等からなる制御部７で
行なわれる。
クル１のパターンを１７１０Ｋｇ！小させてウェハ３の
レジスト上面である感光面に結像葛せるようになってい
る。前記ステージ５は駆動部６によって水平面ＸＹ方向
および昇降動作するようになっている。この駆動部６の
動作制御はマイクロコンピュータ等からなる制御部７で
行なわれる。
一方、この装置には露光エリアの各部の位置を検出する
光検出機構８か配設されている。光学系２によってウェ
ハ３の感光面にレチクルパターンを照射する単−露光エ
リア９はその一つを第３図（７） ／Ｓラッチング施し
て示すように、ウェハ３の一部である。たとえば、ｌ／
１０縮ｌ」・投影露光性Ｕりでは単一露光エリア！）の
−辺の長さａ ｒａｔ １ （ｌ開となる正方形の領域
である。そこで、前組元検出機惜８ては、第３図で示す
ように、１ｐ−−一露光エリア９の中心の中心領域１０
および４隅の内領域ＩＩの感光面高甥（位＠）を検出１
−る。すなわち、元検出機ｆｆｆ ８←ｊ２投光部１２
と受光）部１３と刀）らなり、投光部１２では５つの投
光器Ｉ４がらスポット光１５を発光してそれぞれ単一露
光エリア９の中７１ノ領域１０によび４箇Ｄｒの隅佃域
１１にスポット光１５を照射する。受光部１３には投光
部１２の投光器１４に対応して５つの受光器１６が配設
置ｆｔ、、。
光検出機構８か配設されている。光学系２によってウェ
ハ３の感光面にレチクルパターンを照射する単−露光エ
リア９はその一つを第３図（７） ／Ｓラッチング施し
て示すように、ウェハ３の一部である。たとえば、ｌ／
１０縮ｌ」・投影露光性Ｕりでは単一露光エリア！）の
−辺の長さａ ｒａｔ １ （ｌ開となる正方形の領域
である。そこで、前組元検出機惜８ては、第３図で示す
ように、１ｐ−−一露光エリア９の中心の中心領域１０
および４隅の内領域ＩＩの感光面高甥（位＠）を検出１
−る。すなわち、元検出機ｆｆｆ ８←ｊ２投光部１２
と受光）部１３と刀）らなり、投光部１２では５つの投
光器Ｉ４がらスポット光１５を発光してそれぞれ単一露
光エリア９の中７１ノ領域１０によび４箇Ｄｒの隅佃域
１１にスポット光１５を照射する。受光部１３には投光
部１２の投光器１４に対応して５つの受光器１６が配設
置ｆｔ、、。
前記単一露光エリア９の中心／、ｉｕ域ｉｏおよび内領
域１−１で反射しで来たスボッｌづｃ１５を受光する。
域１−１で反射しで来たスボッｌづｃ１５を受光する。
感光面の高６の違いは受光器１６における受光位置の違
いによって現ノ１．る。そこで、受光部１３←Ｌ各受光
器１６の位置ｆＷ報を制【１１１台Ｂ ？ ＆と一部る
。
いによって現ノ１．る。そこで、受光部１３←Ｌ各受光
器１６の位置ｆＷ報を制【１１１台Ｂ ？ ＆と一部る
。
制御＃部７では送られできたこれらの位置１■報および
ろらかじめ制御部７に入力しでνいた各種の情報ならび
に演算ルーチン等によって演羽、シ、単一露光エリア９
における５箇所の位置がそｎぞれ光学系２の焦点深度内
に位置するステージ高さを求め、駆動部６を弁してステ
ージ５を所望位置に修正する。この結果、露光を開始す
る単一露光エリア９の全域はすべて露光用光学系２の焦
点深度内に入るため、鮮明にレチクルパターンを露光さ
せることができる。また、ウェハ３の移動によって、単
一露光エリアの一部がウニ・・３の感光面から外れる場
合には、制御部７にあらかじめ入力しておいたウェハサ
イズの情報等によって、感光面から外れた位置の位置情
報は自動的にカッ）ｌれて残りの位置悄暢に基すてステ
ージの高さ決定が行なわれるようになっている。
ろらかじめ制御部７に入力しでνいた各種の情報ならび
に演算ルーチン等によって演羽、シ、単一露光エリア９
における５箇所の位置がそｎぞれ光学系２の焦点深度内
に位置するステージ高さを求め、駆動部６を弁してステ
ージ５を所望位置に修正する。この結果、露光を開始す
る単一露光エリア９の全域はすべて露光用光学系２の焦
点深度内に入るため、鮮明にレチクルパターンを露光さ
せることができる。また、ウェハ３の移動によって、単
一露光エリアの一部がウニ・・３の感光面から外れる場
合には、制御部７にあらかじめ入力しておいたウェハサ
イズの情報等によって、感光面から外れた位置の位置情
報は自動的にカッ）ｌれて残りの位置悄暢に基すてステ
ージの高さ決定が行なわれるようになっている。
なお、この実施例装置では、パターン寸法や変更使用す
る光学系群の焦点深度等多種類の情報はあらかじめ制（
財）部に入力しておくようになっていて、これらの作業
情報の選択は露光作業に先立って操作盤の各種スイッチ
等の切換え等によって行なうようになっている。
る光学系群の焦点深度等多種類の情報はあらかじめ制（
財）部に入力しておくようになっていて、これらの作業
情報の選択は露光作業に先立って操作盤の各種スイッチ
等の切換え等によって行なうようになっている。
このようなオートフォーカス機構によｔ］ば、露光パタ
ーンが微細と在っても常に千−露光エリア全域を露光光
学系の焦点深度内に入１１．ることができる。この結果
、感光歩留も向上する。
ーンが微細と在っても常に千−露光エリア全域を露光光
学系の焦点深度内に入１１．ることができる。この結果
、感光歩留も向上する。
なお、本発明は前記実施例に限定烙ｔ１．かい。たとえ
ば、位置測定は光の代ｆ）Ｋ超音波の発信および受信に
よって行なってもよく、前Ｂピ同様のズｈ果を得ること
ができる。
ば、位置測定は光の代ｆ）Ｋ超音波の発信および受信に
よって行なってもよく、前Ｂピ同様のズｈ果を得ること
ができる。
以上のように、本発明に↓１１．ば１７１ｍあるいＱ」
、サブミクロンオーダーの露光パターンの露光において
も、単一露光エリア全域を光学系の焦点内に自動的に入
れることができる縮小投影露光装置におけるオートフォ
ーカス機構ケ提供することができる。
、サブミクロンオーダーの露光パターンの露光において
も、単一露光エリア全域を光学系の焦点内に自動的に入
れることができる縮小投影露光装置におけるオートフォ
ーカス機構ケ提供することができる。
第１図は露光装置の概要を示す説明図、第２図は本発明
の一実施例による投影露光装置−におけるオートフォー
カス機構を示す概略図、第３図は同じく検出位置奮示す
ウエノ・の平面図である。 １・・・レチクル、２・・・光学系、３・・・ウェハ、
４・・・レジスト、５・・・ステージ、６・・・駆動部
、７・・・制御部、８・・・光検出機構、９・・・単一
露光エリア、１２・・・投光部、１３・・・受光部、１
５・・・スポット光。
の一実施例による投影露光装置−におけるオートフォー
カス機構を示す概略図、第３図は同じく検出位置奮示す
ウエノ・の平面図である。 １・・・レチクル、２・・・光学系、３・・・ウェハ、
４・・・レジスト、５・・・ステージ、６・・・駆動部
、７・・・制御部、８・・・光検出機構、９・・・単一
露光エリア、１２・・・投光部、１３・・・受光部、１
５・・・スポット光。
Claims (1)
- ■、 レティクルパターン音光学系？弁して物品の感光
面に結像式ぜて露光する投影露光装置におけるオートフ
ォーカス機構１（おいて、＠記物品感光面における露光
エリアの周辺部および中央部等複数箇所の位置全検出し
、・七の俣出に基いて制御部で演算処理して相対的な物
品の位ｎｋ修正するように構成してなること奮特徴とす
る投影力に光装置におけるオートフォーカス機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57156654A JPS5947731A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 投影露光装置におけるオ−トフオ−カス機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57156654A JPS5947731A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 投影露光装置におけるオ−トフオ−カス機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5947731A true JPS5947731A (ja) | 1984-03-17 |
Family
ID=15632373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57156654A Pending JPS5947731A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 投影露光装置におけるオ−トフオ−カス機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5947731A (ja) |
Cited By (14)
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-
1982
- 1982-09-10 JP JP57156654A patent/JPS5947731A/ja active Pending
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