JPS6012732A - 露光装置 - Google Patents
露光装置Info
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- JPS6012732A JPS6012732A JP58118300A JP11830083A JPS6012732A JP S6012732 A JPS6012732 A JP S6012732A JP 58118300 A JP58118300 A JP 58118300A JP 11830083 A JP11830083 A JP 11830083A JP S6012732 A JPS6012732 A JP S6012732A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exposure
- light
- wafer
- light source
- shutter
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- Pending
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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
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
- G03F7/70558—Dose control, i.e. achievement of a desired dose
-
- 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
-
- 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
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70605—Workpiece metrology
- G03F7/70608—Monitoring the unpatterned workpiece, e.g. measuring thickness, reflectivity or effects of immersion liquid on resist
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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】
〔技術分野〕
本発明は露光装置に関し、特にホトレジスト膜のパター
ン幅の均一化に有効な露光装置に関するものである。
ン幅の均一化に有効な露光装置に関するものである。
〔背景技術〕。
半導体装置の製造工程にホトリソグラフィ技術があり、
半導体ウェー／・の表面に形成したホトレジスト膜を写
真技術を利用して所要のパターンに形成し、かつこのバ
ターニングされたホトレジスト膜をマスクとして下地層
のバターニング等所定の処理を行なっている。（例えば
特開昭５４−５９８８３号公報）このため、下地層の処
理を高精度に行な５にはホトレジスト膜のバターニング
を正確に行なう必要がある。
半導体ウェー／・の表面に形成したホトレジスト膜を写
真技術を利用して所要のパターンに形成し、かつこのバ
ターニングされたホトレジスト膜をマスクとして下地層
のバターニング等所定の処理を行なっている。（例えば
特開昭５４−５９８８３号公報）このため、下地層の処
理を高精度に行な５にはホトレジスト膜のバターニング
を正確に行なう必要がある。
ところで、ホトレジスト膜のバターニングに際しては、
所定のパターン露光を行なった後にこれを現像して不要
パターンを除去する方法がとられているが、パターン寸
法、特にパターン幅寸法はホトレジスト膜の膜厚に影響
を受けることが知られている。即ち、均一な厚さのホト
レジスト膜に均一な露光量でパターン露光を行なえば均
一なノくターン幅を得ることができるのであるが、ホト
レジスト膜の厚さにばらつきが生じているときには所謂
スタイディングウェーブ現象によってパターン幅寸法も
変化され、同一露光量では膜厚が大きい程パターン幅が
大になる。一方、ウェーハ上へのホトレジスト膜の塗布
はスピンナ塗布法を用いているために、ホトレジストの
粘度や温度等の条件によって膜厚が左右され、均一な膜
厚を得ること番ま実際には困難である。
所定のパターン露光を行なった後にこれを現像して不要
パターンを除去する方法がとられているが、パターン寸
法、特にパターン幅寸法はホトレジスト膜の膜厚に影響
を受けることが知られている。即ち、均一な厚さのホト
レジスト膜に均一な露光量でパターン露光を行なえば均
一なノくターン幅を得ることができるのであるが、ホト
レジスト膜の厚さにばらつきが生じているときには所謂
スタイディングウェーブ現象によってパターン幅寸法も
変化され、同一露光量では膜厚が大きい程パターン幅が
大になる。一方、ウェーハ上へのホトレジスト膜の塗布
はスピンナ塗布法を用いているために、ホトレジストの
粘度や温度等の条件によって膜厚が左右され、均一な膜
厚を得ること番ま実際には困難である。
したがって、スタンディングウェーブ現象の影唇を低減
するために２〜３０波長を有する光を用いて露光を行な
ったり、或いは先行実験（試験露光−現像）を行なって
露光時間（露光量）を適宜に設定する等の対策が考えら
れる。しかしながら、前者では完全にスタンディングウ
ェーブ現象を防止するのは不可能であり、後者ではウェ
ー／・毎にホトレジスト膜厚が異なる場合には有効でな
く、結局パターン幅を高精度に管理することは困難なも
のになっていた。
するために２〜３０波長を有する光を用いて露光を行な
ったり、或いは先行実験（試験露光−現像）を行なって
露光時間（露光量）を適宜に設定する等の対策が考えら
れる。しかしながら、前者では完全にスタンディングウ
ェーブ現象を防止するのは不可能であり、後者ではウェ
ー／・毎にホトレジスト膜厚が異なる場合には有効でな
く、結局パターン幅を高精度に管理することは困難なも
のになっていた。
〔発明の目的〕
本発明の目的はホトレジスト膜の膜厚の相違Ｋかかわら
ず常に均一なパターン幅を得ることができる露光装置を
提供することにある。
ず常に均一なパターン幅を得ることができる露光装置を
提供することにある。
また、本発明の他の目的は各ウェーハ毎に好適な露光量
を晶動的、定−ｆｌｃゎ（’）ｅｌＷｔ！置を提供する
ことＫある。
を晶動的、定−ｆｌｃゎ（’）ｅｌＷｔ！置を提供する
ことＫある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面から明らかＫなるであろ
う。
本明細書の記述および添付図面から明らかＫなるであろ
う。
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、ウェーハ上のホトレジスト膜の膜厚と密接な
関係にあるウェー／・表面の反射率を検出する手段と、
この検出結果に基づいてウェーッ・への最適露光量を演
算する手段と、この演算結果により光源、シャッタ、絞
り等の露光要素を制御する手段とで露光装置を構成し、
これによりホトレジスト膜の膜厚に応じて露光量を自動
的忙コントロールし、パターン幅の均一化および露光の
自動化を達成するものである。
関係にあるウェー／・表面の反射率を検出する手段と、
この検出結果に基づいてウェーッ・への最適露光量を演
算する手段と、この演算結果により光源、シャッタ、絞
り等の露光要素を制御する手段とで露光装置を構成し、
これによりホトレジスト膜の膜厚に応じて露光量を自動
的忙コントロールし、パターン幅の均一化および露光の
自動化を達成するものである。
図は本発明の一実施例の全体構成図であり、表面にホト
レジストが塗布されてホトレジスト膜が形成されたウェ
ー・・１はＸＹステージ２上に載置される。一方、この
ウェー・・１表ｍ＜所要のノ（ターンを露光する露光装
置本体は、紫外線ランプからなる光源３と、露光時に開
くシャッタ４と、□反射ミラー５と、コンデンサレンズ
６と、光量を制限する可変絞り７と、結門用の対物レン
ズ８とを備えており、前記コンデンサレンズ６の直下に
置カレタレチクル（ホトマスク）９のノくターンをウェ
ー７・１表面に結像することができる。
レジストが塗布されてホトレジスト膜が形成されたウェ
ー・・１はＸＹステージ２上に載置される。一方、この
ウェー・・１表ｍ＜所要のノ（ターンを露光する露光装
置本体は、紫外線ランプからなる光源３と、露光時に開
くシャッタ４と、□反射ミラー５と、コンデンサレンズ
６と、光量を制限する可変絞り７と、結門用の対物レン
ズ８とを備えており、前記コンデンサレンズ６の直下に
置カレタレチクル（ホトマスク）９のノくターンをウェ
ー７・１表面に結像することができる。
一方、前記光源３かも前記ＸＹステージ２の一側上部に
わたって光ファイバ１０を延設し、光源３光の一部がこ
の光ファイノ（１０を通してＸＹステージ２上に導かれ
るように構成する。そし【、この光ファイバ１０の下端
に臨んで）・−７ミラー１１を配設すると共に、ノ・−
７ミラー１１に対向して光検出器１２を設け、ＸＹステ
ージ２側からの反射光を検出するようＫしている。更に
、前記光ファイバ１０と並んで基準となる光ファイバ１
３を並設し、この基準光ファイバ１３は一端を前記光源
３に臨ませる一方、他端は基準光検出器１４に対向位置
している。これら光７アイノ＜ｘｏ、１３と光検出器１
２，１４はウェーッ・１の表面反射率を検出する手段と
して構成され、各検出信号はＡ／Ｄ変換器１５を介して
演算手段１６に送出される。
わたって光ファイバ１０を延設し、光源３光の一部がこ
の光ファイノ（１０を通してＸＹステージ２上に導かれ
るように構成する。そし【、この光ファイバ１０の下端
に臨んで）・−７ミラー１１を配設すると共に、ノ・−
７ミラー１１に対向して光検出器１２を設け、ＸＹステ
ージ２側からの反射光を検出するようＫしている。更に
、前記光ファイバ１０と並んで基準となる光ファイバ１
３を並設し、この基準光ファイバ１３は一端を前記光源
３に臨ませる一方、他端は基準光検出器１４に対向位置
している。これら光７アイノ＜ｘｏ、１３と光検出器１
２，１４はウェーッ・１の表面反射率を検出する手段と
して構成され、各検出信号はＡ／Ｄ変換器１５を介して
演算手段１６に送出される。
演算手段１６はコンピュータを主体に構成され。
前記各検出器１２．１４の光検出量の比較からＸＹステ
ージ（後述するようにウェーッ・１０表面）の反射率を
めると共に、要求されるノくターン幅寸法やその他の予
め与えられたデータから最適な露光量を算出する。デー
タとしては１反射率と光源光度およびパターン幅等の経
験的な相関関係である。
ージ（後述するようにウェーッ・１０表面）の反射率を
めると共に、要求されるノくターン幅寸法やその他の予
め与えられたデータから最適な露光量を算出する。デー
タとしては１反射率と光源光度およびパターン幅等の経
験的な相関関係である。
％して、前記演算手段１６の出力は本例では前記シャッ
タ４の駆動部１７に送出され、算出された結果に基づい
て所領フィードバック制御により所要の時間だけシャッ
タ４を開作動させ、これにより最適な露光量に制御する
。なお、露光量の制御は、図に一点鎖線で示すように光
源の電源部１８を制御してブ０度を変化させてもよく、
二点鎖紐で示すように可変絞り駆動部１９を制御して絞
り（透過光量）を変化させるような構成としてもよい。
タ４の駆動部１７に送出され、算出された結果に基づい
て所領フィードバック制御により所要の時間だけシャッ
タ４を開作動させ、これにより最適な露光量に制御する
。なお、露光量の制御は、図に一点鎖線で示すように光
源の電源部１８を制御してブ０度を変化させてもよく、
二点鎖紐で示すように可変絞り駆動部１９を制御して絞
り（透過光量）を変化させるような構成としてもよい。
次に以上の構成の露光装置を用いた露光方法を説明する
。先ず、ＸＹステージ２上に載置したウェーハ１を露光
位置よりも右側の図示破線位置に移動設定し、ウェーハ
１の一側辺部に光ファイバ１０が対向するようにする。
。先ず、ＸＹステージ２上に載置したウェーハ１を露光
位置よりも右側の図示破線位置に移動設定し、ウェーハ
１の一側辺部に光ファイバ１０が対向するようにする。
すると、光ファイバ１０を通して光源３０光一部がウェ
ーハ１表面、つまりホトレジスト膜に当射され、その反
射光はｌ・−７ミラー１１によって側方へ反射されて光
検出器１２により検出される。このとき、ホトレジスト
膜の膜厚に応じて反射光量が変化する。一方、基準光フ
ァイバ１３を通して基準となる光源３の光が基準光検出
器１４に供給されているので、これら両党検出器１２，
１４の光を比較すればウェー７・１における反射率をめ
ることができる。そして、この反射率の計算は演算手段
１６によって行なわれる。また、この演算手段１６では
、予め経験的にめられたデータに基づいて、ウェーハ１
反射率に対する適正露光量を算出する。
ーハ１表面、つまりホトレジスト膜に当射され、その反
射光はｌ・−７ミラー１１によって側方へ反射されて光
検出器１２により検出される。このとき、ホトレジスト
膜の膜厚に応じて反射光量が変化する。一方、基準光フ
ァイバ１３を通して基準となる光源３の光が基準光検出
器１４に供給されているので、これら両党検出器１２，
１４の光を比較すればウェー７・１における反射率をめ
ることができる。そして、この反射率の計算は演算手段
１６によって行なわれる。また、この演算手段１６では
、予め経験的にめられたデータに基づいて、ウェーハ１
反射率に対する適正露光量を算出する。
このような演算が行なわれると、この信号はシャッタ駆
動部１７に送られてシャッタ４の開時間を基準に比較し
て変化する。このとき、ＸＹステージ２の左動によりウ
ェーハ１は実線の露光位置に移動されてきており＋ ｍ
１ｌｅシヤツタ４の開作動の間、露光装置本体によって
レチクル９のパターン露光が行なわれる。
動部１７に送られてシャッタ４の開時間を基準に比較し
て変化する。このとき、ＸＹステージ２の左動によりウ
ェーハ１は実線の露光位置に移動されてきており＋ ｍ
１ｌｅシヤツタ４の開作動の間、露光装置本体によって
レチクル９のパターン露光が行なわれる。
ここで、シャッタの開時間の制御ではなく、前述したよ
うに光源３の光度や可変絞り７の絞り量を夫々制御する
こと九よって露光量の制御をすることができるのは勿論
である。
うに光源３の光度や可変絞り７の絞り量を夫々制御する
こと九よって露光量の制御をすることができるのは勿論
である。
（１） ウェーハ表面におけるホトレジスト膜の反射率
を検出する手段の検出結果に基づいて、そのウェーハに
最適な露光量を算出しかつこれに基づいて露光装置本体
における露光量の設定をしているので、ホトレジスト膜
の膜厚に応じて最適な露光ｉでのパターン露光を可能と
し、これによりパターン幅の均一化を達成できる。
を検出する手段の検出結果に基づいて、そのウェーハに
最適な露光量を算出しかつこれに基づいて露光装置本体
における露光量の設定をしているので、ホトレジスト膜
の膜厚に応じて最適な露光ｉでのパターン露光を可能と
し、これによりパターン幅の均一化を達成できる。
（２）各ウェーハ毎の反射率の検出および最適露光量の
設定を所謂フィードバック制御によって行なっているの
で、人間の手による先行作業を不要にして、自動処理化
を図り、かつ作業効率の向上を達成することができる。
設定を所謂フィードバック制御によって行なっているの
で、人間の手による先行作業を不要にして、自動処理化
を図り、かつ作業効率の向上を達成することができる。
（３）既存の露光装置に反射率検出手段、演算手段。
露光量制御手段を付設すれば本発明装置を構成できるの
で、低コストに構成できる。
で、低コストに構成できる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが１本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で独々変更可
能であることはいうまでもない。たとえば、光ファイバ
の代りに通常の光学レンズ系を使用してもよく、また反
射率Ω検出には別の光源を使用してもよい。
具体的に説明したが１本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で独々変更可
能であることはいうまでもない。たとえば、光ファイバ
の代りに通常の光学レンズ系を使用してもよく、また反
射率Ω検出には別の光源を使用してもよい。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体ウェーハの露
光装置に適用した場合について説明したが、ホトマスク
の製造、印刷板や撮像素子等電子部品の製造用の光学装
置として適用することもできる。
をその背景となった利用分野である半導体ウェーハの露
光装置に適用した場合について説明したが、ホトマスク
の製造、印刷板や撮像素子等電子部品の製造用の光学装
置として適用することもできる。
図は本発明装置の一実施例の全体構成図である。
１・・・ウェーハ、２・・・ＸＹステージ、３・・・光
源、４・・・シャッタ、７・・・可変絞り、９・・・レ
チクル、１０・°°光ファイバ、１２・・・光検出器、
１３・・・基準光ファイバ、１４・・・基準光検出器、
１６・・・演算手段。 １７・・・シャッタ駆動部、１８・・・光源電源部、１
９・・・絞り駆動部。
源、４・・・シャッタ、７・・・可変絞り、９・・・レ
チクル、１０・°°光ファイバ、１２・・・光検出器、
１３・・・基準光ファイバ、１４・・・基準光検出器、
１６・・・演算手段。 １７・・・シャッタ駆動部、１８・・・光源電源部、１
９・・・絞り駆動部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、被露光体の反射率を検出する手段と、この検出結果
および予め与えられたデータに基づいて最適露光量を演
算する手段と、この演算結果により露光装置の露光量を
制御する手段とを備えることを特徴とする露光装置。 ２、反射率を検出する手段は、光源光を検出する基準光
検出−と、被露光体の反射光を検出する光検出器とを備
え、両党検出器の出力を比較し得る育成である特許請求
の範囲第１項記載の露光装置。 ３、露光装置は、光源、シャッタ、絞り、結像レンズを
備え、光源光度、シャッタ開時間、絞り量のいずれか一
つを可変できるように構成してなる特許請求の範囲第１
項または第２項記載の露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58118300A JPS6012732A (ja) | 1983-07-01 | 1983-07-01 | 露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58118300A JPS6012732A (ja) | 1983-07-01 | 1983-07-01 | 露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6012732A true JPS6012732A (ja) | 1985-01-23 |
Family
ID=14733258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58118300A Pending JPS6012732A (ja) | 1983-07-01 | 1983-07-01 | 露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6012732A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0451329A2 (en) * | 1990-04-13 | 1991-10-16 | Hitachi, Ltd. | Controlling method of forming thin film, system for said controlling method, exposure method and system for said exposure method |
| US5138293A (en) * | 1990-09-17 | 1992-08-11 | Ogura Clutch, Co., Ltd. | Terminal connection structure of electromagnetic coupling device |
-
1983
- 1983-07-01 JP JP58118300A patent/JPS6012732A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0451329A2 (en) * | 1990-04-13 | 1991-10-16 | Hitachi, Ltd. | Controlling method of forming thin film, system for said controlling method, exposure method and system for said exposure method |
| US5409538A (en) * | 1990-04-13 | 1995-04-25 | Hitachi, Ltd. | Controlling method of forming thin film, system for said controlling method, exposure method and system for said exposure method |
| US5138293A (en) * | 1990-09-17 | 1992-08-11 | Ogura Clutch, Co., Ltd. | Terminal connection structure of electromagnetic coupling device |
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