JPS5990929A - 投影露光装置のピント合わせ方法 - Google Patents

投影露光装置のピント合わせ方法

Info

Publication number
JPS5990929A
JPS5990929A JP57202477A JP20247782A JPS5990929A JP S5990929 A JPS5990929 A JP S5990929A JP 57202477 A JP57202477 A JP 57202477A JP 20247782 A JP20247782 A JP 20247782A JP S5990929 A JPS5990929 A JP S5990929A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical system
wavelength
alignment
projection optical
line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57202477A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Sato
宏 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP57202477A priority Critical patent/JPS5990929A/ja
Publication of JPS5990929A publication Critical patent/JPS5990929A/ja
Priority to US06/710,936 priority patent/US4561773A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • G03F9/7023Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
    • G03F9/7026Focusing
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7049Technique, e.g. interferometric
    • G03F9/7053Non-optical, e.g. mechanical, capacitive, using an electron beam, acoustic or thermal waves
    • G03F9/7057Gas flow, e.g. for focusing, leveling or gap setting

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)
  • Projection-Type Copiers In General (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明状、半導体焼付用投影露光装置のアライメント時
と露光時のピント合わせ方法に関する0 半導体素子、  IC,LSI、VLSI等のパターン
の微細化と高集積化の進歩はめざましく、パターン紗幅
は、1〜1.5μmの時代へ進みつつある。
パターンの微細化と高集積化を進めるに当って必要とさ
れるのtri、l−1,5Pの微細パターンの焼料を可
能とする焼付性能と、複数工程に渡る各パターンを焼付
線幅の数分の1の精度で正確にアライメントするアライ
メント性能を持ち、かつウェハーに欠陥を発生させるこ
との少ない側光装置の提供にある。
これらの要求に答えるべく、各種方式の縮小投影露光装
置(ステッパー)が開発されている。
ステッパーは、主性能の1つである焼付パターン線幅の
数分の1のアライメント精度を達成する為のアライメン
ト方式の違いによシ、大きく以下の2方式に分類されて
いる。
1、 0FF−AXISアライメント方式ステッパー2
.  TTL−ON−AXISアライメント方式ステッ
パー〇FF −AXI Sアライメント方式は、投影光
学系を介さずに、投影光学系の外部に固定されたアライ
メント光学系に対して、ウエノ・−パターンをアライメ
ントした後、ウェハーを正確に投影光学系の下に移動さ
せる事で、間接的にフォトマスクパターンとウェハーパ
ターンとをアライメントする方式であし、TTL −O
N −AXI Sアライメント方式は、投影光学系を介
してフォトマスクパターンとウェハーパターンを同時に
観察1〜、直接両者をアライメントする方式である。
ステッパーには、0.1〜0.2PL程度のアライメン
ト精度が必要とされるが、0FF−AXISアライメン
ト方式は、間接的にウニ/・−パターンとフォトマスク
パターンをアライメントすることに起因する誤差要因が
多く、ウエノ・−のインプレーンディストーションにも
対処できない為、アライメント精度向上の目的で直接ア
ライメントするrTL  ON  AXISアライメン
ト方式ステッパーの開発が強く要望されている。
ステッパーの投影光学系は、レンズ光学系で構成されて
おシ、光源として超晶圧水銀灯のg線、h線、i線等が
使用されている。ステッパー用の微細パターン焼付用の
投影レンズ光学系の収差補正は、2波長又は、単波長に
ついてしか補正できない。1〜1.5μmの高解像力を
達成する為にはsg線−h 純−i線等のスペクトルの
広がりが解像力の低下の原因となるという問題が有る為
、第1図に示す様に色収差補正曲線の使用波長での勾配
−αも小さな値にしなければならない。この為、現在実
用となっているステッパー用の投影光学系の露光特使用
波長は、g線単波長、h線単波長s  iM単波長(3
65nm )b 17線とhIIM2波長等となってい
る。
以上述べた様に、ステッパーは主性能の一つである、微
細パターン焼1・」の目的から投影光学系の露光特使用
波長が制限されてお、?、TTL−ON−AX I S
アライメント方式は、投影光学系を介してアライメント
する為、同様にアライメント時使用波長が制限されるこ
とになる。現在開発されているステッパーtよ、この制
限の中で、焼付波長で72イメントを行うか、又は焼付
波長以外の例えば、e線等でアライメントする為に、側
光学系を投影光学系に付加すること等で、TTL−ON
−AXISアライメントを実現している。しかしながら
、現TTL −ON −AXI Sアライメント方式ス
テッパーには、以下の問題点が有る。
1、焼付波長と同一波長でアライメントする場合には、
超高圧水釧灯の光強度が弱い為、十分な検出出力が得に
くい。
2、投影光学系の焼付波長の制限を受けない、0FF−
AXI Sアライメント方式で実施している、強力な各
種レーザー光を使用した現在実用化されているレーザー
ビームスギャン・アライメント方式等が適用できない。
3、側光学系を投影光学系に付加する場合には、側光学
系の位置再現誤差がアライメント誤差となる。
これらの問題点から、フォトマスクとウェハーを直接ア
ライメントする為に、原理的にアライメント精度が良い
とされるTTL−ON−AXISアライメント方式ステ
ッパーも、なかなかその特徴を生かし切れないのが実状
である。
′本発明は、 TTL−ON−AXISアライメント方
式ステッパーのかかる欠点を除去し、投影光学系の焼付
波長以外の波長の光で’I’TL−ON−AXISアラ
イメントを可能とし、同時にアライメント精度を向上さ
せる手段を提供することを目的とするものである。
以下本発明の具体的実施例について説明する。
第1図は、投影光学系の色収差補正曲線である。横軸は
波長(nm)、縦軸は焦点位置ずれΔXを示す。なおe
、Uは各々e#I!9g線のスペクトル分布を表わして
いる。破線は、焼付光g線とアライメント光e線の2波
長に収差補正された投影光学系、実線は5rtyJ単波
長に収差補正された投影光学系についての色収差補正曲
線である。
g′w、e11!i!の2波長補正の場合には、g線で
の曲線の傾き一〇が太きくs y線スペクトルの広が)
によるピントずれが大きく、像コントラストが低下する
為、ステッパー用の1−1.5μmの投影光学系には、
適用できない。
g線単波長の場合には、−〇が最も小さく、現在開発さ
れているステツパーの主流は、g線単波長の投影光学系
を搭載している。
第2図は、g線、h線2波長補正のもので、g線とh線
の波長が近い為勧αは十分小さく、2波長焼付によシ焼
付時のフォトレジスト中の定在波の影響が低減される為
、ウェハ一段差部での焼料性能が良く、g線、h線2波
長補正の投影光学系の方が微細パターンの焼付性能がよ
シ優れている。なお図中gthはgW t h線のスペ
クトル分布を表わしている。
第3図は、本発明を用いた投影露光装置の一実施例であ
る。本体ベース1の上にXYステージ2が搭載され、そ
の上にウエノ1−チャック3がオートフォーカス駆動用
のピエゾ4を介して取付けられている。投影光学系5は
、サドル6に支持されて取付けられておシ、上部にフォ
トマスクステージ7を介して、フォトマスク8がセット
されている。実施例では、投影光学系5は、第2図に示
されるg線、h線2波長で収差補正がされておシ、アラ
イメント光学系9のアライメント光源としてg線に波長
が近いI(e−Cdレーザー(波長441 nm )が
使用されている。第2図に示す様にri 線、h線2波
長補正投影光学系に441 nmの光を通すと約10μ
m程度のピントずれを生ずる。実施例では、このピント
ずれ量△tをまず厳密に実測しておき、又は光学設計上
、予め知っておいてコントロー、y−10に、tフセッ
ト値として記憶させておく。まずアライメントを行う場
合、ウェハー位置検出用のエアーノズル11でウェハー
12の位置検出を行い、441runでのピント位置に
ウェハー12をピエゾ4により位置決めし、アライメン
ト光学系9によシ、フォトマスクパターンとウェハーパ
ターンを検出し、TTL−ON〜AXISでアライメン
トする。アライメント終了後、照明光学系13にょる露
光に先立ってケーブル14を介してコントローラー10
によシ、△tのオフセット値だけエアーノズル11の検
出位置指令を補正し、積層構成のピエゾ4に加電するこ
とによシ、ウェハー12を露光用のg線、h線のピント
位置に位置決めし、露光を行う。この時、ウエノ・−1
2の上下動に伴うX、Y、θ方向の位置ずれが有っては
ならないが、△tは微小量である為、例えばΔt=10
μmの上下動に対してその100分の1に相当する0、
1μ?)L以下の位置ずれを保証するのは、機械的にも
容易であるし、又、上下動に伴う位置ずれを不図示の電
気センサー等でサーボ補正することも容易である。
同様に現在開発されているステツノ(−は、ステップ精
度を保証する為に、レーザー干渉計によシ投影光学系と
ウエノ・−取付部との相互位置を実測しているのが主流
であるが、この場合には、ウェハーの上下動に伴う位置
ずれ測定がすでに可能になっている。
前記実施例では、g線、h線に収差補正され九投影光学
系について説明したが、g線単波長。
h線単波長、i線単波長等で収差補正された投影光学系
についても実施可能である0又、アライメント光源とし
又は、フォトレジストに感度のないe線、He−Neレ
ーザー等の適用も可能であるO なお実施例では、ウェハーを上下動させてピント合わせ
を行っているが投影光学系、フォトマスクを上下動させ
てピント合わせを行って′も良い0 以上本発明によれは、 1、焼付波長以外の各種レーザー光等でTT、[、−0
N−AXISアライメントが可能となシ、高出力のパタ
ーン検出ができ、又すでにコンタクトアライナ−、ミラ
ーグロジエクションアライナーで確立されている、レー
ザービームスキャンオートアライメント方式等の適用も
可能となる。
2、側光学系を付加する必要がなく、高精度のアライメ
ントが可能である。
等の効果が有る。
以上本発明は、微細パターンの焼付を主眼に焼付波長に
ついて収差補正された投影光学系を介して、それ以外の
波長でTTL −ON −AXI Sアライメントを可
能ならしめる有効な手段を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、g線、e線2波長補正、g線単波長補正の投
影光学系の色収差補正曲線を示す図。 第2図は、σ線、h線2波長補正の投影光学系の色収差
補正曲線を示す図、第3図は、本発明を用いた投影露光
装置の概略図2図中 (l、echは各々yftl、j
te線、h線スペクトル、2はXYステージ、3はウェ
ハーチャック、4はピエゾ、5は投影光学系、7はフォ
トマスクステージ、8はフォトマスク、9はアライメン
ト光学系、10はコントローラー、11はエアーノズル
、12はウェハー、13は照明光学系、である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 情報パターンを有する原板と情報パターンを記録する情
    報記録担体と、情報パターンを投影する投影光学系を有
    し、前記投影光学系を介して情報パターンと記録担体と
    をアライメントして後露光する機能を具備し、投影光学
    系を介した情報パターンの像面位置が、アライメント光
    の波長と露光光の波長とで異なる像面位置を有する投影
    露光装置のピント合わせ方法に於いて1アライメント光
    の波長での投影光学系を介した情報パターンの像面位置
    に記録担体をピント合わせしてアライメントした後、露
    光光の波長での投影光学系を介した情報パターンの像面
    位置に記録担体をピント合わせする為に露光に先立って
    、原板と投影光学系と情報記録担体の相互位置を合わせ
    直すことを特徴とする投影露光装置のピント合わせ方法
JP57202477A 1982-11-17 1982-11-17 投影露光装置のピント合わせ方法 Pending JPS5990929A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57202477A JPS5990929A (ja) 1982-11-17 1982-11-17 投影露光装置のピント合わせ方法
US06/710,936 US4561773A (en) 1982-11-17 1985-03-13 Projection exposure apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57202477A JPS5990929A (ja) 1982-11-17 1982-11-17 投影露光装置のピント合わせ方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5990929A true JPS5990929A (ja) 1984-05-25

Family

ID=16458159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57202477A Pending JPS5990929A (ja) 1982-11-17 1982-11-17 投影露光装置のピント合わせ方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4561773A (ja)
JP (1) JPS5990929A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08240919A (ja) * 1995-11-06 1996-09-17 Hitachi Ltd 光露光方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61183928A (ja) * 1985-02-12 1986-08-16 Nippon Kogaku Kk <Nikon> 投影光学装置
JPH0722101B2 (ja) * 1985-08-29 1995-03-08 株式会社ニコン 投影型露光装置用遮風装置
US4805000A (en) * 1986-01-17 1989-02-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Exposure apparatus
US4869999A (en) * 1986-08-08 1989-09-26 Hitachi, Ltd. Method of forming pattern and projection aligner for carrying out the same
US5874820A (en) * 1995-04-04 1999-02-23 Nikon Corporation Window frame-guided stage mechanism
JP2994968B2 (ja) * 1994-10-06 1999-12-27 ウシオ電機株式会社 マスクとワークの位置合わせ方法および装置
JP6552312B2 (ja) * 2015-07-16 2019-07-31 キヤノン株式会社 露光装置、露光方法、およびデバイス製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3542469A (en) * 1967-09-30 1970-11-24 Telefunken Patent Photographic production of semiconductor microstructures
FR2335876A1 (fr) * 1975-12-19 1977-07-15 Thomson Csf Traceur de dessins fonctionnant par voie optique
JPS52109875A (en) * 1976-02-25 1977-09-14 Hitachi Ltd Position matching system for mask and wafer and its unit
FR2388300A1 (fr) * 1977-04-20 1978-11-17 Thomson Csf Dispositif optique de projection de motifs comportant un asservissement de focalisation a grandissement constant
FR2450470A1 (fr) * 1979-02-27 1980-09-26 Thomson Csf Systeme optique de projection en photorepetition
US4473293A (en) * 1979-04-03 1984-09-25 Optimetrix Corporation Step-and-repeat projection alignment and exposure system
JPS5658235A (en) * 1979-10-17 1981-05-21 Canon Inc Alignment device
US4422755A (en) * 1980-01-18 1983-12-27 Optimetrix Corporation Frontal illumination system for semiconductive wafers
JPS56110234A (en) * 1980-02-06 1981-09-01 Canon Inc Projection printing device
US4452526A (en) * 1980-02-29 1984-06-05 Optimetrix Corporation Step-and-repeat projection alignment and exposure system with auxiliary optical unit
US4464030A (en) * 1982-03-26 1984-08-07 Rca Corporation Dynamic accuracy X-Y positioning table for use in a high precision light-spot writing system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08240919A (ja) * 1995-11-06 1996-09-17 Hitachi Ltd 光露光方法

Also Published As

Publication number Publication date
US4561773A (en) 1985-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100583694B1 (ko) 정렬마크가 제공된 기판, 마스크 설계방법, 컴퓨터프로그램, 상기 마크를 노광하는 마스크, 디바이스제조방법 및 그 디바이스
US4901109A (en) Alignment and exposure apparatus
US5160957A (en) Alignment and exposure apparatus
JP5203675B2 (ja) 位置検出器、位置検出方法、露光装置及びデバイス製造方法
US5262822A (en) Exposure method and apparatus
JPH0223609A (ja) デバイス製造方法
US6124922A (en) Exposure device and method for producing a mask for use in the device
JPH0245324B2 (ja)
JPS5990929A (ja) 投影露光装置のピント合わせ方法
JP4392914B2 (ja) 面位置検出装置、露光装置、およびデバイス製造方法
JP3368017B2 (ja) 位置検出装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法
Wittekoek Step and repeat wafer imaging
JPH0743312A (ja) 表面状態検査装置及び該装置を備える露光装置
JPS61114529A (ja) アライメント方法
JP2005175383A (ja) 露光装置、アライメント方法、及び、デバイスの製造方法
JP2629709B2 (ja) 位置合わせ方法及び装置
JPH11233424A (ja) 投影光学装置、収差測定方法、及び投影方法、並びにデバイス製造方法
JP6226525B2 (ja) 露光装置、露光方法、それらを用いたデバイスの製造方法
JPS6147640A (ja) 投影露光装置
KR20090026082A (ko) 노광장치, 노광방법, 및 디바이스의 제조방법
JP2819592B2 (ja) 位置合わせ装置
JP2675882B2 (ja) 露光装置
JPS62262423A (ja) 露光装置
JPH11176745A (ja) 位置検出装置及びそれを用いた露光装置
JPH02126629A (ja) 投影露光装置