JPS5968929A - 電子−光投影露光装置 - Google Patents
電子−光投影露光装置Info
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- JPS5968929A JPS5968929A JP57178324A JP17832482A JPS5968929A JP S5968929 A JPS5968929 A JP S5968929A JP 57178324 A JP57178324 A JP 57178324A JP 17832482 A JP17832482 A JP 17832482A JP S5968929 A JPS5968929 A JP S5968929A
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- JP
- Japan
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- fluorescent
- exposure
- atmosphere
- electron beam
- optical system
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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
-
- 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
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2037—Exposure with X-ray radiation or corpuscular radiation, through a mask with a pattern opaque to that radiation
-
- 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
- G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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】
本発明は露光装置に係り、特に、大気中描画に好適な電
子−光投影露光装置に関する。
子−光投影露光装置に関する。
従来、光学的描画装置（パターンゼネレータ）の低描画
速度、低分解能を向上させるため電子線描画装置が開発
され、レティクル（マスク）描画は天川化し半導体ウェ
ハに対する直接描画も可能となったが、これ等は真空中
で露光せざるを得ないと云う欠点があった。
速度、低分解能を向上させるため電子線描画装置が開発
され、レティクル（マスク）描画は天川化し半導体ウェ
ハに対する直接描画も可能となったが、これ等は真空中
で露光せざるを得ないと云う欠点があった。
試料ウェハを真空容器内に導入し、露光後外へ取出す作
菜が８袂な電子線直接描画は、取扱いが繁雑であシ、予
備排気、高真空排気などの準備時間が必要なため、量産
工程には不向きであった。
菜が８袂な電子線直接描画は、取扱いが繁雑であシ、予
備排気、高真空排気などの準備時間が必要なため、量産
工程には不向きであった。
一方、光学的手段と電子線露光とを組合せた例として、
「光−電子露光法」特開昭５０−１０３２８０が公知で
あるか、真空中で露光する必要があることは電子線描画
法と同じである。
「光−電子露光法」特開昭５０−１０３２８０が公知で
あるか、真空中で露光する必要があることは電子線描画
法と同じである。
又、電子−Ｘａ露光装置に関する文献も種々見うけられ
るが、Ｘ線は光線とは本質的に異なシ、通常のレンズ系
が使用できないため投影赫光法は具体化できず、本発明
とは別の１範ちゅうに属するものである。
るが、Ｘ線は光線とは本質的に異なシ、通常のレンズ系
が使用できないため投影赫光法は具体化できず、本発明
とは別の１範ちゅうに属するものである。
本発明の目的は、大気中において露光することのできる
電子−光投影露光装置を提供することにある。
電子−光投影露光装置を提供することにある。
本発明は、蛍光物質に電子線が照射されると蛍光を発す
るのを露光装置に応用したもので、露光せんとするパタ
ーンを電子線で蛍光面に描画し、この蛍光像を投影光学
系により大気中に置かれた試料面のフォトレジスト層に
結像露光させることによシ大気中において露光させよう
というものである。
るのを露光装置に応用したもので、露光せんとするパタ
ーンを電子線で蛍光面に描画し、この蛍光像を投影光学
系により大気中に置かれた試料面のフォトレジスト層に
結像露光させることによシ大気中において露光させよう
というものである。
以下、本発明の実施例について説明する。
第１図には、本発明の原理図が示されている。
図において、真空容器５０内に収納された電子光学系１
０と、蛍光面６０と、大気中に１１りかれた投影光学系
２０と試料３０を載置した移動台４０とからなり、電子
光学系１０で偏向走査された電子線１９は蛍光面６０に
蛍光点２１の連続を描画し、投影光学系２０は蛍光点２
１の像を移動台４０上に載置された試料３０の表面に結
像２９する。第２図は試料３０の断面図で、半導体ウェ
ハなどの基板３２の表面にフォトレジスト層３１が一様
に塗布されている。今試料３０としてＷＪａ図に示す如
き半導体ウェハとし、−回の露光で履う範囲内を一つの
チップ３５とすると、例えば７回目の露光を点３７で行
えば点３８迄移動し次（第８回目）の露光を行う。第４
図はその１回の露光が行われる様子を示すもので、投影
光線２９が、点Ａから点Ｂと走査される途中で露光すべ
きパターンに相当する点２２を蛍発光させ、チップ３５
を形成する。又、点ＡとＸｐだけ離れた点Ａ′は電子光
学的には全く同位置（同位相）であるが、−チップ分の
露光が終了する毎に繰返される移動台４０（第１図）の
ステップ移動により、ウエパ３０（第３図）上の次のチ
ップ位置が投影光学系の下の所定位置に設定される。
０と、蛍光面６０と、大気中に１１りかれた投影光学系
２０と試料３０を載置した移動台４０とからなり、電子
光学系１０で偏向走査された電子線１９は蛍光面６０に
蛍光点２１の連続を描画し、投影光学系２０は蛍光点２
１の像を移動台４０上に載置された試料３０の表面に結
像２９する。第２図は試料３０の断面図で、半導体ウェ
ハなどの基板３２の表面にフォトレジスト層３１が一様
に塗布されている。今試料３０としてＷＪａ図に示す如
き半導体ウェハとし、−回の露光で履う範囲内を一つの
チップ３５とすると、例えば７回目の露光を点３７で行
えば点３８迄移動し次（第８回目）の露光を行う。第４
図はその１回の露光が行われる様子を示すもので、投影
光線２９が、点Ａから点Ｂと走査される途中で露光すべ
きパターンに相当する点２２を蛍発光させ、チップ３５
を形成する。又、点ＡとＸｐだけ離れた点Ａ′は電子光
学的には全く同位置（同位相）であるが、−チップ分の
露光が終了する毎に繰返される移動台４０（第１図）の
ステップ移動により、ウエパ３０（第３図）上の次のチ
ップ位置が投影光学系の下の所定位置に設定される。
第５図は本発明の一災施例を示すもので、真空容器５０
内は電子銃１１、絞シ１３、電子コンデンサレンズ１４
、第２の絞！ｌｌ】３′、Ｘ偏向コイル１５、電子対物
レンズｉ６、ｘｓ向ココイル１フらなる電子光学系１０
と、真空容器５０の一端にある透明端面６５の内面に形
成された蛍光面６０から構成されている。大気中には投
影光学系２０と移動台４０があシ、Ｘ移動台４０は駆動
モータ４３によ＃）Ｙ移動台４５に対し可動的に構成さ
れている。このＸ方向の移動量は側長鏡４８を含む干渉
沖ｉ定計９０により、レーザ発振器９１を出た単色光が
受光器９２で検出され、カウンタ９３で干渉線が計数さ
れて、入力インタフェース７１を介して演算処理装置７
０に入力する。同様にＹ軸に関しても図示せぬ駆動モー
タ、固定台、干渉測長針などにより常時、演算処理装置
７０に入力する事は云う迄もない。
内は電子銃１１、絞シ１３、電子コンデンサレンズ１４
、第２の絞！ｌｌ】３′、Ｘ偏向コイル１５、電子対物
レンズｉ６、ｘｓ向ココイル１フらなる電子光学系１０
と、真空容器５０の一端にある透明端面６５の内面に形
成された蛍光面６０から構成されている。大気中には投
影光学系２０と移動台４０があシ、Ｘ移動台４０は駆動
モータ４３によ＃）Ｙ移動台４５に対し可動的に構成さ
れている。このＸ方向の移動量は側長鏡４８を含む干渉
沖ｉ定計９０により、レーザ発振器９１を出た単色光が
受光器９２で検出され、カウンタ９３で干渉線が計数さ
れて、入力インタフェース７１を介して演算処理装置７
０に入力する。同様にＹ軸に関しても図示せぬ駆動モー
タ、固定台、干渉測長針などにより常時、演算処理装置
７０に入力する事は云う迄もない。
一方、露光せんとするパターンデータを記憶する外部記
憶装置８５は、高速記憶装置８０に連結し、データの内
容を高速記憶装置に一時的に記憶している。これ等のパ
ターンデータは、いわゆるＣ Ａ Ｄ （Ｃｏｍｐｕｔ
ｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ ）で作られた露光
位置情報で、例えばデータの一要素によ如露光すべき点
のＸＹ座標を与える様になっている。
憶装置８５は、高速記憶装置８０に連結し、データの内
容を高速記憶装置に一時的に記憶している。これ等のパ
ターンデータは、いわゆるＣ Ａ Ｄ （Ｃｏｍｐｕｔ
ｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ ）で作られた露光
位置情報で、例えばデータの一要素によ如露光すべき点
のＸＹ座標を与える様になっている。
そして一連のパターンは多数の要素からなシ、これ等は
データを次々に解読して行く事によシ形成される。勿論
、これ等の符号化方式等は効率良く最適化されているが
、本発明に係わシないので省略する。
データを次々に解読して行く事によシ形成される。勿論
、これ等の符号化方式等は効率良く最適化されているが
、本発明に係わシないので省略する。
更に本実施例においては、目標マーク３３からの反射光
（正確には散乱光）を補える検知光学系９８と、受光器
９９が備わシ、増幅器７５を介して前記入力インタフェ
ース７１に入力する。−刃出力インタフェース７２の出
力はＤ／Ａコンバーり７３、偏向駆動回路７４を経て、
Ｙ及びＸ偏向コイル１５．１７に接続している。
（正確には散乱光）を補える検知光学系９８と、受光器
９９が備わシ、増幅器７５を介して前記入力インタフェ
ース７１に入力する。−刃出力インタフェース７２の出
力はＤ／Ａコンバーり７３、偏向駆動回路７４を経て、
Ｙ及びＸ偏向コイル１５．１７に接続している。
高速記憶装置８０から読み出された露光点のＸＹ座標は
、演算処理装置７ｏからインタフェース７２を経て、Ｄ
／Ａ変換器７３で電圧などのアナログ量となシ、偏向駆
動回路７４を経て、Ｘ偏向コイル１７と、Ｘ偏向コイル
１５に電流を与え、電子線１９は蛍光面６ｏ上を偏向し
て指定された蛍光点２１を発光させる。投影光学系２ｏ
は、この蛍光点２１をウェハ３ｏの表面に投影結像２９
するが、この際１対Ｎに縮小するのが望ましい。
、演算処理装置７ｏからインタフェース７２を経て、Ｄ
／Ａ変換器７３で電圧などのアナログ量となシ、偏向駆
動回路７４を経て、Ｘ偏向コイル１７と、Ｘ偏向コイル
１５に電流を与え、電子線１９は蛍光面６ｏ上を偏向し
て指定された蛍光点２１を発光させる。投影光学系２ｏ
は、この蛍光点２１をウェハ３ｏの表面に投影結像２９
するが、この際１対Ｎに縮小するのが望ましい。
縮小すれば描画速度は低下するが、分解能と露光照度は
向上する。電子線の偏向走査にょシチップ露光が終了す
れば繰返し移動を行うことは既に第３．４図で説明した
通シである。
向上する。電子線の偏向走査にょシチップ露光が終了す
れば繰返し移動を行うことは既に第３．４図で説明した
通シである。
半導体ウェハは露光に先じて目合せが必要である。これ
は前回迄の露光を含めた工程で形成されたパターンに対
し正しい位置に露光を行わねばならないが、この目的に
、目標マークが使用される。
は前回迄の露光を含めた工程で形成されたパターンに対
し正しい位置に露光を行わねばならないが、この目的に
、目標マークが使用される。
本実施例は、この目標マークを検出するのに、移動台を
動かすことなく、巨像マークの存在する部分に対応する
蛍光面を電子線描画し、目標マークからの反射光を用い
ている。第５図はその反射光が、目イηシマーク３３か
らの散乱光２８であることを示し、第６図はＬ字形の目
標マーク：１３’（２図）を検出するのに、Ｘ軸に平行
な走査２１′と、Ｙ軸に平行な走゛査２１〃とを行う例
（ｂ図）と、ＸＹ軸に４５°の走査例（０図）を示して
いる。
動かすことなく、巨像マークの存在する部分に対応する
蛍光面を電子線描画し、目標マークからの反射光を用い
ている。第５図はその反射光が、目イηシマーク３３か
らの散乱光２８であることを示し、第６図はＬ字形の目
標マーク：１３’（２図）を検出するのに、Ｘ軸に平行
な走査２１′と、Ｙ軸に平行な走゛査２１〃とを行う例
（ｂ図）と、ＸＹ軸に４５°の走査例（０図）を示して
いる。
この時の反射検出信号は第９図のμ口くで、偏向走査の
中心からずれておれば（ａ）図の如く、中心に一致すれ
ば（ｂ）図の如くになる。従って、目４！’＋マーク；
３３のチップ３５内位置を指定して置けば、その指定位
置付近を描画し、反射光信号が（１））であればそのま
ま、（ａ）であれげΦ）になる迄偏向中心を移動させ、
その時の偏向中心が目標マークの中心位置である事が検
知できる。第８図はこの様にして、［［マーク３３の位
置を検出し、これを基準にパターン３６を描画露光する
状況を示している。
中心からずれておれば（ａ）図の如く、中心に一致すれ
ば（ｂ）図の如くになる。従って、目４！’＋マーク；
３３のチップ３５内位置を指定して置けば、その指定位
置付近を描画し、反射光信号が（１））であればそのま
ま、（ａ）であれげΦ）になる迄偏向中心を移動させ、
その時の偏向中心が目標マークの中心位置である事が検
知できる。第８図はこの様にして、［［マーク３３の位
置を検出し、これを基準にパターン３６を描画露光する
状況を示している。
第７図は検出光学系の変形例で１２反射光２８は、投影
光学系２０を通して、半透鏡２５により検出レンズ９７
に向い、受光器９９にて検知される。
光学系２０を通して、半透鏡２５により検出レンズ９７
に向い、受光器９９にて検知される。
半透鏡２５はパターン露光に際しては光路中から外れ、
光量損失を除去することが可能で、この際半透鏡２５の
位置再現性は受光器９９に位置決め機能が備わっていな
いため、厳密である必要はない。
光量損失を除去することが可能で、この際半透鏡２５の
位置再現性は受光器９９に位置決め機能が備わっていな
いため、厳密である必要はない。
したがって、本実施例によれば、電子線描画の柔軟性を
保存した甘ま大気中で試料に対する露光が行える。従っ
て試料交換の度に行う予備排気、高真空り「気などの繁
雑且つ無駄な非作秦時間が不要となる。
保存した甘ま大気中で試料に対する露光が行える。従っ
て試料交換の度に行う予備排気、高真空り「気などの繁
雑且つ無駄な非作秦時間が不要となる。
また、本実施例によれば、移動台を動かすことなく、目
標マークに対応する蛍光面部分の描画により、目標マー
クからの反射光を検知して純電子的に行える。又、４５
°走査によればＸＹ同時に検知できる。捷だ検知結果は
直ちにパターン露光のための位置データに組入れて描画
できるので、目合せ時間が極めて短かく、特に１チツプ
毎に目合せを行って露光する１チツプ毎のアライメント
に威力を発揮できる。又、反射光の検出光学系を、投影
光学系を通して行う事により、目標マークによる散乱損
失を検知する事ができ、この場合は試料と、投影光学系
との間の狭い空間に第２の光学系を置く必要がなく、着
脱方式の半透鏡を使用すれば、主露光に際しての光学的
損失も生じない。
標マークに対応する蛍光面部分の描画により、目標マー
クからの反射光を検知して純電子的に行える。又、４５
°走査によればＸＹ同時に検知できる。捷だ検知結果は
直ちにパターン露光のための位置データに組入れて描画
できるので、目合せ時間が極めて短かく、特に１チツプ
毎に目合せを行って露光する１チツプ毎のアライメント
に威力を発揮できる。又、反射光の検出光学系を、投影
光学系を通して行う事により、目標マークによる散乱損
失を検知する事ができ、この場合は試料と、投影光学系
との間の狭い空間に第２の光学系を置く必要がなく、着
脱方式の半透鏡を使用すれば、主露光に際しての光学的
損失も生じない。
以上説明したように、本発明によれば、大気中において
露光することができる。
露光することができる。
第１図は本発明の原理図、第２図は試料の断面図、第３
，４図はステップ露光、チップ内露光の説明図で、第５
図は本発明の一実施例の構成図、第６図は目合せの説明
図、第７図は検出光学系の変形例の構成図で、第８図は
実際の目合せ露光状況の説明図、第９図は反射検出信号
を示す図であるわ ｌＯ・・・電子光学系、１９・・・電子線、２０・・・
投影光、学系、２１・・・蛍光点、２２・・・露光点、
２９・・・投影光線、３０・・・試料、３１・・・フォ
トレジスト層、３２・・・基板、３５・・・チップ、４
０・・・移動台、６０・・・蛍光面。 １３３ 第 ｌＩ２１ 慄３図 範４１２１ 第５図
，４図はステップ露光、チップ内露光の説明図で、第５
図は本発明の一実施例の構成図、第６図は目合せの説明
図、第７図は検出光学系の変形例の構成図で、第８図は
実際の目合せ露光状況の説明図、第９図は反射検出信号
を示す図であるわ ｌＯ・・・電子光学系、１９・・・電子線、２０・・・
投影光、学系、２１・・・蛍光点、２２・・・露光点、
２９・・・投影光線、３０・・・試料、３１・・・フォ
トレジスト層、３２・・・基板、３５・・・チップ、４
０・・・移動台、６０・・・蛍光面。 １３３ 第 ｌＩ２１ 慄３図 範４１２１ 第５図
Claims (1)
- ■、電子光学系と蛍光面と投影光学系と移動台とからな
る露光装置において、上記移動台上に載置された試料表
面の目標マークからの反射光を検出する光学系と検知手
段とを有し、前記目標マーク部に対応する蛍光面部分を
電子線描画するようにしたことを特徴とする電子−光投
影霧光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57178324A JPS5968929A (ja) | 1982-10-13 | 1982-10-13 | 電子−光投影露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57178324A JPS5968929A (ja) | 1982-10-13 | 1982-10-13 | 電子−光投影露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5968929A true JPS5968929A (ja) | 1984-04-19 |
Family
ID=16046488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57178324A Pending JPS5968929A (ja) | 1982-10-13 | 1982-10-13 | 電子−光投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5968929A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63296339A (ja) * | 1987-05-28 | 1988-12-02 | Nikon Corp | 位置合わせ方法及び装置 |
| WO2006002859A2 (de) * | 2004-07-01 | 2006-01-12 | Carl Zeiss Smt Ag | Beleuchtungsquelle, wellenfrontvermessungsvorrichtung und mikrolithografie-projektionsbelichtungsanlage |
-
1982
- 1982-10-13 JP JP57178324A patent/JPS5968929A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63296339A (ja) * | 1987-05-28 | 1988-12-02 | Nikon Corp | 位置合わせ方法及び装置 |
| WO2006002859A2 (de) * | 2004-07-01 | 2006-01-12 | Carl Zeiss Smt Ag | Beleuchtungsquelle, wellenfrontvermessungsvorrichtung und mikrolithografie-projektionsbelichtungsanlage |
| WO2006002859A3 (de) * | 2004-07-01 | 2006-06-22 | Zeiss Carl Smt Ag | Beleuchtungsquelle, wellenfrontvermessungsvorrichtung und mikrolithografie-projektionsbelichtungsanlage |
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