JPS60222862A - 露光装置 - Google Patents
露光装置Info
- Publication number
- JPS60222862A JPS60222862A JP59079085A JP7908584A JPS60222862A JP S60222862 A JPS60222862 A JP S60222862A JP 59079085 A JP59079085 A JP 59079085A JP 7908584 A JP7908584 A JP 7908584A JP S60222862 A JPS60222862 A JP S60222862A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical system
- wavelength
- light source
- alignment
- mask pattern
- 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.)
- Granted
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Classifications
-
- 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
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ＩＣ、ＬＳＩ等の微細構造のマスクパターンを
ウニ・・−面上に投影結像させる投影光学系トマスクパ
ターンとウェハーとの相対的位置関係を調整するアライ
メント光学系を有する露光装置に関し、特にマスクパタ
ーンを照明する照明用光学系に発振波長幅を制御するこ
とのできる光源８１ヲ用いると共にアライメント光学系
に光源Ｓ１ と異なる波長を発振する光源を用いた露光
装置に関するものである。
ウニ・・−面上に投影結像させる投影光学系トマスクパ
ターンとウェハーとの相対的位置関係を調整するアライ
メント光学系を有する露光装置に関し、特にマスクパタ
ーンを照明する照明用光学系に発振波長幅を制御するこ
とのできる光源８１ヲ用いると共にアライメント光学系
に光源Ｓ１ と異なる波長を発振する光源を用いた露光
装置に関するものである。
従来より露光装置に用いられているＩＣ。
ＬＳＩ等の微細なパターンをウェハー面上に投影し焼付
ける、主に微細加工を目的とした投影光学系には非常に
高い解像力が要求されている。
ける、主に微細加工を目的とした投影光学系には非常に
高い解像力が要求されている。
一般に投影光学系による投影像の解像力は、使用する波
長が短かくなればなる程良くなる為に、マスクパターン
の照明用光源にはなるべく短い波長を発振する光源が用
いられている。例えば現在波長４３６ｎ７Ｈ又は波長３
６５ｎ７７１の元を主に発振する超高圧水銀灯が多用さ
れている。
長が短かくなればなる程良くなる為に、マスクパターン
の照明用光源にはなるべく短い波長を発振する光源が用
いられている。例えば現在波長４３６ｎ７Ｈ又は波長３
６５ｎ７７１の元を主に発振する超高圧水銀灯が多用さ
れている。
又露光装置にはマスクパターン全ウェハー面に焼付ける
際に、焼付は毎のマスクパターンとウェハ〜との相対的
位置関係を検知する為のいわゆるアライメント光学系が
用いられている。
際に、焼付は毎のマスクパターンとウェハ〜との相対的
位置関係を検知する為のいわゆるアライメント光学系が
用いられている。
アライメント光学系には装置の簡素化を図る為に投影用
光学系の一部若しくは全部全利用したいわゆるＴＴＬ方
式が多用されている。そしてマスクパターン全照明する
為の光源とアライメント光学系で用いる光源は多くの場
合異った光源音用いている。これは前述の如く照明用光
学系はなるべく短波長を発振する光源を用い、アライメ
ント光学系には観察する為容易に視覚で認識することの
出来る波長域を発振する光源を用いる必要がある為であ
る。例えばアライメント光学系には波長６３λ８ｎｒｒ
Ｌを発振するＨｅ−Ｎｅレーザー等が用いられている。
光学系の一部若しくは全部全利用したいわゆるＴＴＬ方
式が多用されている。そしてマスクパターン全照明する
為の光源とアライメント光学系で用いる光源は多くの場
合異った光源音用いている。これは前述の如く照明用光
学系はなるべく短波長を発振する光源を用い、アライメ
ント光学系には観察する為容易に視覚で認識することの
出来る波長域を発振する光源を用いる必要がある為であ
る。例えばアライメント光学系には波長６３λ８ｎｒｒ
Ｌを発振するＨｅ−Ｎｅレーザー等が用いられている。
一般に投影光学系において投影光学系と′アライメント
光学系の双方の使用波長において色収差補正全行なえば
各々の光学系を共通化することができる。
光学系の双方の使用波長において色収差補正全行なえば
各々の光学系を共通化することができる。
しかしながら投影光学系で使用する波長 λ、を例えば
４３６ｎ＠とし、アライメント光学系で使用する波長λ
２全例えば６３Ｚ８ｎ７７１とし２彼長で色収差補正全
行うと色収差補正状態は多くの場合第１図に示すように
なる。
４３６ｎ＠とし、アライメント光学系で使用する波長λ
２全例えば６３Ｚ８ｎ７７１とし２彼長で色収差補正全
行うと色収差補正状態は多くの場合第１図に示すように
なる。
実際の光源は発振波長にある波長幅を有しており、例え
ば同図の波長幅△λの如くの波長幅を有している。従っ
て波長λ□では色収差は完全に補正されるが、波長λ□
＠後の波長幅△λに相当する波長においては色収差は大
きく、この色収差量は微細加工を目的とする投影光学系
の解像力を大きく低下させる原因となってくる。
ば同図の波長幅△λの如くの波長幅を有している。従っ
て波長λ□では色収差は完全に補正されるが、波長λ□
＠後の波長幅△λに相当する波長においては色収差は大
きく、この色収差量は微細加工を目的とする投影光学系
の解像力を大きく低下させる原因となってくる。
例えば超高圧水銀灯の主たる発振波長が４３６ｎｍ の
とき波長幅は約±５ ｎｍ あるので波長域１０μの範
囲で色収差を略完全に補正しないと高解像力が得られな
い。
とき波長幅は約±５ ｎｍ あるので波長域１０μの範
囲で色収差を略完全に補正しないと高解像力が得られな
い。
そこで従来は第２図に示すような曲線となる色収差補正
を行い、波長λ、近傍での波長域Δλの全範囲にわたり
色収差を小さくするよう圧していた。このような補正を
することにより照明用光源にある程度の波長幅があって
も高い解像力を得ることができた。
を行い、波長λ、近傍での波長域Δλの全範囲にわたり
色収差を小さくするよう圧していた。このような補正を
することにより照明用光源にある程度の波長幅があって
も高い解像力を得ることができた。
しかしながら槙２図より明らかのようにアライメント光
学系用の波長λ２の色収差は完全に補正出来ず色収差量
はかなり残存してしまう。
学系用の波長λ２の色収差は完全に補正出来ず色収差量
はかなり残存してしまう。
例えば波長λ１−４３ Ｚ ８ ｎｍ Ｔ波長λ２−６
３Ｚ８ｎｍ とすると波長λ２の軸上色収差量は１．３
朝程度にもなる場合がある。
３Ｚ８ｎｍ とすると波長λ２の軸上色収差量は１．３
朝程度にもなる場合がある。
そこで従来はアライメントの際投影光学系の一部に補助
光学基金挿入して波長λ１ と波長λ２ の色収差を補
正していた。この為従来の露光装置は装置全体が複雑化
し又補助光学系と投影光学系との相対精度がきびしく要
求され、わずかのズレが７ライメント精度を低下させる
原因となっていた。
光学基金挿入して波長λ１ と波長λ２ の色収差を補
正していた。この為従来の露光装置は装置全体が複雑化
し又補助光学系と投影光学系との相対精度がきびしく要
求され、わずかのズレが７ライメント精度を低下させる
原因となっていた。
本発明は従来の補助光学系を用いず装置全体の簡素化を
図り、アライメント精度全高め・た露光装置の提供を目
的とする。
図り、アライメント精度全高め・た露光装置の提供を目
的とする。
本発明の目的を達成する為の露光装置の主たる特徴はマ
スクパターンを照明する為の照明用光学系とマスクパタ
ーンをウェハー面上に結像させる投影光学系を有する露
光装置において、マスクパターンの照明用光学系側に光
学部材Ｌ１ を配置し、投影ブｅ学系と光学部材Ｌ１
と罠よりマスクパターンとウェハーとの相対的位置関係
の調整を行うアライメント光学系を構成し、照明用光学
系には発振波長幅を制御することのできる光源Ｓ１ヲ用
いると共にアライメント光学系には光源Ｓ工と異なる波
長を発盃する光源を用いたことである。
スクパターンを照明する為の照明用光学系とマスクパタ
ーンをウェハー面上に結像させる投影光学系を有する露
光装置において、マスクパターンの照明用光学系側に光
学部材Ｌ１ を配置し、投影ブｅ学系と光学部材Ｌ１
と罠よりマスクパターンとウェハーとの相対的位置関係
の調整を行うアライメント光学系を構成し、照明用光学
系には発振波長幅を制御することのできる光源Ｓ１ヲ用
いると共にアライメント光学系には光源Ｓ工と異なる波
長を発盃する光源を用いたことである。
このように本発明ではマスクパターンの照１シ」用に波
長幅全制御することのできる光源Ｓｌヲ用いることによ
って、波長輪金々るべく小さくして投影像の高解像力化
を図っているのである。
長幅全制御することのできる光源Ｓｌヲ用いることによ
って、波長輪金々るべく小さくして投影像の高解像力化
を図っているのである。
例えば光源としてエキシマレーザ−を用いてインジェク
ションロッキング手段によって波長幅を制御すれば良好
に本発明に適応させることができる。波長幅の制御は本
発明の如く解像線幅が１〜２μｍ程度の高解像力が要求
される投影光学系においては後述する実施列においては
波長幅ｆｔＯ，１ｎ７ｒＬ 以下とする必要がある。こ
の点エキシマレーザ−は発振波長１２４８．５ｎｍとし
た場合、容易に０．０１能程度の波長幅に制御すること
ができるので好ましい。
ションロッキング手段によって波長幅を制御すれば良好
に本発明に適応させることができる。波長幅の制御は本
発明の如く解像線幅が１〜２μｍ程度の高解像力が要求
される投影光学系においては後述する実施列においては
波長幅ｆｔＯ，１ｎ７ｒＬ 以下とする必要がある。こ
の点エキシマレーザ−は発振波長１２４８．５ｎｍとし
た場合、容易に０．０１能程度の波長幅に制御すること
ができるので好ましい。
次に本発明の露光装置の光学系の一部の概略図全第３図
に示す。同図において１は集積回路パターン金具えたマ
スク４の照明用光ｇでインジェクションロッキングされ
たエキシマレーザーの様Ｐこ発振波長幅を制御すること
ができる。
に示す。同図において１は集積回路パターン金具えたマ
スク４の照明用光ｇでインジェクションロッキングされ
たエキシマレーザーの様Ｐこ発振波長幅を制御すること
ができる。
２は照明用光学系、６は投影光学系、７は照明用光源に
感光する層を具えたウニ／ｚ−１８はウニ・・−載置台
でマスク４とウニ・・−７を位置合わせするために移動
する。３は顕微鏡対物や反射鏡等からなる光学部材、９
はウエノ・−を感光させない波長域のアライメント用ｊ
１．源で例えば可視光全発振するレーザーである。光学
部材３と投影光学系６によりアライメント光学系・を構
成し、マスク４とウニ・・−７の位置ずれは光電検出器
１０ 、１０で検出される。尚投影光学系６は感光波長
域と非感光波長域との２波長で色収差が補正されている
。
感光する層を具えたウニ／ｚ−１８はウニ・・−載置台
でマスク４とウニ・・−７を位置合わせするために移動
する。３は顕微鏡対物や反射鏡等からなる光学部材、９
はウエノ・−を感光させない波長域のアライメント用ｊ
１．源で例えば可視光全発振するレーザーである。光学
部材３と投影光学系６によりアライメント光学系・を構
成し、マスク４とウニ・・−７の位置ずれは光電検出器
１０ 、１０で検出される。尚投影光学系６は感光波長
域と非感光波長域との２波長で色収差が補正されている
。
従来の露光装置においては投影光学系とアライメント光
学系の色収差補正状態は第２図の如くになっていたので
アライメントのために投影光学系６とマスクパターン４
との間で且つパターンの投影光路の外側に補助光学系全
装着して色収差補正を行なわなければならなかった。本
発明における投影光学系６とアライメント光学系におい
ては、前述の如く投影光学系には波長幅を制御すること
のできる光源Ｓ１を用い、光源１の発振波長λ、とアラ
イメント光学系で使用する波長λ２の２つの波長の色収
差全完全に補正しであるので従来の如く補助光学系を用
いる必要は全くない。
学系の色収差補正状態は第２図の如くになっていたので
アライメントのために投影光学系６とマスクパターン４
との間で且つパターンの投影光路の外側に補助光学系全
装着して色収差補正を行なわなければならなかった。本
発明における投影光学系６とアライメント光学系におい
ては、前述の如く投影光学系には波長幅を制御すること
のできる光源Ｓ１を用い、光源１の発振波長λ、とアラ
イメント光学系で使用する波長λ２の２つの波長の色収
差全完全に補正しであるので従来の如く補助光学系を用
いる必要は全くない。
第４図に本発明に係る投影光学系の色収差補正状態の一
列を示す。同図において曲線■は従来の波長６３Ｚ８ｎ
ｍと波長４３６ｎ７７ｒの２波長全補正した色収差曲線
、曲線■は本発明に係る波長６３λ８ｎｍと波長２４８
．５ｎ７７ｉの２波長全補正した色収差曲線である。
列を示す。同図において曲線■は従来の波長６３Ｚ８ｎ
ｍと波長４３６ｎ７７ｒの２波長全補正した色収差曲線
、曲線■は本発明に係る波長６３λ８ｎｍと波長２４８
．５ｎ７７ｉの２波長全補正した色収差曲線である。
尚本発明の投影光学系は波長２４８．５１ｍという短波
長側の光を用いる為に投影光学系には短波長側での透過
率が良くしかも分散の異なる少なくとも２つ以上のガラ
ス材？＋１えば溶解石英やフッ化カルシウム等で構成す
るのが良い。
長側の光を用いる為に投影光学系には短波長側での透過
率が良くしかも分散の異なる少なくとも２つ以上のガラ
ス材？＋１えば溶解石英やフッ化カルシウム等で構成す
るのが良い。
以上のように本発明によれば投影光学系に波長幅を制御
することのできる光源音用いることによって装置全体の
簡素化を図りつつアライメン） 精ＩＪｔ−ｋ高めた露
光装置を達成することができる。
することのできる光源音用いることによって装置全体の
簡素化を図りつつアライメン） 精ＩＪｔ−ｋ高めた露
光装置を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は一般の色収差補正状態の説明図、第２図は従来
の露光装置に用いられている投影光学系の色収差補正状
態の説明図、第３図は本発明の露光装置の一実施しリの
概略図、第４図は本発明と従来の色収差補正状態の説明
図である。 図中１は照明用光源、２は照明用光学系、・３は光学部
材、４はマスクパターン、６は投影光学系、７はウェハ
ー、８はウェハー載置台、９はアライメント光学系であ
る。 第１ 置
の露光装置に用いられている投影光学系の色収差補正状
態の説明図、第３図は本発明の露光装置の一実施しリの
概略図、第４図は本発明と従来の色収差補正状態の説明
図である。 図中１は照明用光源、２は照明用光学系、・３は光学部
材、４はマスクパターン、６は投影光学系、７はウェハ
ー、８はウェハー載置台、９はアライメント光学系であ
る。 第１ 置
Claims (2)
- （１）マスクパターンを照明する為の照明用光学系ト前
記マスクパターンをウニ／・−面上に結像させる投影光
学系を有する露光装置において前記マスクパターンと前
記照明用光学系との間に光学部材Ｌ１を配置し前記投影
光学系と前記光学部材Ｌ１ により前記マスクパターン
と前記ウェハーとの相対的位置関係の検出を行うアライ
メント党学系全構成し、前記照明用光学系には発振波長
幅全制御することのできる光源ＳＬヲ用いると共に前記
アライメント光学系には前記光源Ｓ□と異なる波長全発
生する光源を用いたことを特徴とする露光装置。 - （２）前記発振波長幅を制御することのできる光源はエ
キシマレーザ−であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59079085A JPS60222862A (ja) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | 露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59079085A JPS60222862A (ja) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | 露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60222862A true JPS60222862A (ja) | 1985-11-07 |
| JPH0548612B2 JPH0548612B2 (ja) | 1993-07-22 |
Family
ID=13680042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59079085A Granted JPS60222862A (ja) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | 露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60222862A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62196825A (ja) * | 1986-02-24 | 1987-08-31 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 露光装置 |
| JPS6310520A (ja) * | 1986-07-02 | 1988-01-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 露光装置および露光方法 |
-
1984
- 1984-04-19 JP JP59079085A patent/JPS60222862A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62196825A (ja) * | 1986-02-24 | 1987-08-31 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 露光装置 |
| JPH0669014B2 (ja) * | 1986-02-24 | 1994-08-31 | 株式会社ニコン | 露光装置 |
| JPS6310520A (ja) * | 1986-07-02 | 1988-01-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 露光装置および露光方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0548612B2 (ja) | 1993-07-22 |
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