JPS60257519A - 焼付装置 - Google Patents
焼付装置Info
- Publication number
- JPS60257519A JPS60257519A JP59113051A JP11305184A JPS60257519A JP S60257519 A JPS60257519 A JP S60257519A JP 59113051 A JP59113051 A JP 59113051A JP 11305184 A JP11305184 A JP 11305184A JP S60257519 A JPS60257519 A JP S60257519A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- wavelength
- image forming
- focus
- optical system
- 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
Links
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
- 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
- G03F7/70058—Mask illumination systems
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】
〔技術分野〕
本発明は、焼付装置に関し、特に光学系を介してパター
ンを焼付ける際の自動ピント調整機能所謂オートフォー
カス機能を有する焼付装置に関する。
ンを焼付ける際の自動ピント調整機能所謂オートフォー
カス機能を有する焼付装置に関する。
近年、半導体素子、ＬＳＩ素子、超ＬＳＩ素子等のパタ
ーンの微細化、高集積化、及びチップの大型化が進むに
つれて、より高速なかつより高精度な自動位置決め技術
が要求されており、この要求に答えるべくレンズやミラ
ーなどの投影光学系を用いた各種の半導体焼付装置が開
発されている。ここで集積回路の高集積化の要求により
、高い解像力を有した結像光学系が必要とされてきてい
るが、光学系の解像力を上げると光学系の焦点深度は浅
くなるという問題がある。
ーンの微細化、高集積化、及びチップの大型化が進むに
つれて、より高速なかつより高精度な自動位置決め技術
が要求されており、この要求に答えるべくレンズやミラ
ーなどの投影光学系を用いた各種の半導体焼付装置が開
発されている。ここで集積回路の高集積化の要求により
、高い解像力を有した結像光学系が必要とされてきてい
るが、光学系の解像力を上げると光学系の焦点深度は浅
くなるという問題がある。
更にウェハには平面加工技術の点から、ある程度の厚さ
のばらつきと曲りを許容しなければならない。通常ウェ
ハの曲りの矯正については、平面度１−以下に加工され
たウェハチャック上にウェハを載せ、ウェハの背面をバ
キューム吸着することにより平面矯正を行なっている。
のばらつきと曲りを許容しなければならない。通常ウェ
ハの曲りの矯正については、平面度１−以下に加工され
たウェハチャック上にウェハを載せ、ウェハの背面をバ
キューム吸着することにより平面矯正を行なっている。
しかしながら厚さのばらつきについては矯正不能である
為、投影型半導体焼付装置に於ては、ウェハ面を焦点面
に合致させる為の有効な自動焦点合わせ方法が重要なテ
ーマとなっている。
為、投影型半導体焼付装置に於ては、ウェハ面を焦点面
に合致させる為の有効な自動焦点合わせ方法が重要なテ
ーマとなっている。
加えて投影光学系の周囲温度変化、投影光学系の照射さ
れる光線による温度上昇、あるいは投影光学系を含む装
置の発熱による温度上昇などによってピント位置が移動
し、これを補正しなければならない。
れる光線による温度上昇、あるいは投影光学系を含む装
置の発熱による温度上昇などによってピント位置が移動
し、これを補正しなければならない。
従来この種の装置は、ピント位置を検出した後焼付対象
物体であるウェハの乗っているウェハステージを動かし
たり、あるいは投影レンズ自体を移動することによって
、ウェハ表面に投影レンズのピント位置が合うように調
整していた。それ故ウェハステージ、あるいは投影レン
ズ自体を移動するための高精度で大がかりな駆動系が必
要であり、装置が複雑かつ高価となる欠点があった。
物体であるウェハの乗っているウェハステージを動かし
たり、あるいは投影レンズ自体を移動することによって
、ウェハ表面に投影レンズのピント位置が合うように調
整していた。それ故ウェハステージ、あるいは投影レン
ズ自体を移動するための高精度で大がかりな駆動系が必
要であり、装置が複雑かつ高価となる欠点があった。
本発明は上記従来例の欠点に鑑み、ピント位置の調整が
簡単でありかつ安価な焼付装置を提供することを目的と
する。
簡単でありかつ安価な焼付装置を提供することを目的と
する。
本発明は、上記目的を達成するために、光源の波長を変
化させることにより結像光学系のピント、ｆ 位置を調
整することを特徴とする。
化させることにより結像光学系のピント、ｆ 位置を調
整することを特徴とする。
□
〔実施例〕
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図は
本発明の一実施例の概略構成図であり、エキシマ（［！
ＩＣｉｍｅｒ）レーザー発振装置ｌはインジェクション
ロッキングにより波長を可変にすることができる。
本発明の一実施例の概略構成図であり、エキシマ（［！
ＩＣｉｍｅｒ）レーザー発振装置ｌはインジェクション
ロッキングにより波長を可変にすることができる。
ここでインジェクションロッキングとは、発振装置１に
おいて安定共振器型のレーザと非安定共振器のレーザー
を用い、前者を発振器としてまた後者を増巾器として用
い、波長巾やビーム拡がり角等を制御する技術である。
おいて安定共振器型のレーザと非安定共振器のレーザー
を用い、前者を発振器としてまた後者を増巾器として用
い、波長巾やビーム拡がり角等を制御する技術である。
この場合波長巾は、発振器内の波長制御素子（プリズム
、グレーティング、エタロン等）の特性によるが、中心
波長はミラーグレーティングあるいはプリズム等の傾き
を変化することにより制御可能である。
、グレーティング、エタロン等）の特性によるが、中心
波長はミラーグレーティングあるいはプリズム等の傾き
を変化することにより制御可能である。
第２図は、インジェクションロッキングヲ行わない場合
のエキシマレーザ−のスペクトル８と、インジェクショ
ンロッキングを行なった場合のスペクトル分布９のグラ
フである。ここで例えばＫｒＦのエキシマレーザ−（発
振波長２４９ｎｍ）の場合、０．３ｎｍ程度の半値巾の
ものをインジェクション口・ンキングにより ０．００
３ｎｍ程度にまで波長１１１を狭くすることができ、更
にこの８で示される出カスベクトルの山内で波長を可変
にすることができる。
のエキシマレーザ−のスペクトル８と、インジェクショ
ンロッキングを行なった場合のスペクトル分布９のグラ
フである。ここで例えばＫｒＦのエキシマレーザ−（発
振波長２４９ｎｍ）の場合、０．３ｎｍ程度の半値巾の
ものをインジェクション口・ンキングにより ０．００
３ｎｍ程度にまで波長１１１を狭くすることができ、更
にこの８で示される出カスベクトルの山内で波長を可変
にすることができる。
第１図に戻り、照明光学系２は、反射ミラーあるいは遠
紫外光を透過するレンズ等で構成され、エキシマレーザ
−発振装置１から照射された光を、マスク（又はレチク
ル）３に導き一様な照明を行う。
紫外光を透過するレンズ等で構成され、エキシマレーザ
−発振装置１から照射された光を、マスク（又はレチク
ル）３に導き一様な照明を行う。
投影レンズ４は遠紫外光を透過する材料で構成される。
この投影レンズ４のピント位置は、使用できる硝材が限
られる為、第３図の１０で示すように、エキシマレーザ
−の波長域１１において大きく変化する（図では１２の
量だけ変化する）。投影レンズ４の焦点深度は、１３ａ
で示される範囲である。焼付対象物であるウェハ６上に
マスク３のパターンを転写する為には、焼付に使用する
光源の波長巾１４に対するピント位置のズレ量が、１３
ａで示される焦点深度内に入っていなければならない。
られる為、第３図の１０で示すように、エキシマレーザ
−の波長域１１において大きく変化する（図では１２の
量だけ変化する）。投影レンズ４の焦点深度は、１３ａ
で示される範囲である。焼付対象物であるウェハ６上に
マスク３のパターンを転写する為には、焼付に使用する
光源の波長巾１４に対するピント位置のズレ量が、１３
ａで示される焦点深度内に入っていなければならない。
すなわち第３図ではインジェクションロッキングを行っ
た時の光源の波長巾１４が許容焦点深度１３ａに対応す
る波長巾１５内にあるので合焦していると見なせる。な
お、例えば使用波長が長くなるとピント位置が変化し１
３ｂで示す範囲が焦点深度内となる。
た時の光源の波長巾１４が許容焦点深度１３ａに対応す
る波長巾１５内にあるので合焦していると見なせる。な
お、例えば使用波長が長くなるとピント位置が変化し１
３ｂで示す範囲が焦点深度内となる。
第１図に戻って５ａは基準面から一定距離の位置に物体
を設定する方式のピント位置検出装置を示す現在提供さ
れている一定距離方式のウェハ位置検出方法は、エア
ノズルによるもの、非接触電気マイクロメータによるも
の、光学方式によるもの等が有り、いずれの方式も±０
．３鱗程度０ウェハ位置検出精度を有する。６は焼付対
象物体であるウェハ、７はオートフォーカスのためのフ
ィードバック制御系である。
を設定する方式のピント位置検出装置を示す現在提供さ
れている一定距離方式のウェハ位置検出方法は、エア
ノズルによるもの、非接触電気マイクロメータによるも
の、光学方式によるもの等が有り、いずれの方式も±０
．３鱗程度０ウェハ位置検出精度を有する。６は焼付対
象物体であるウェハ、７はオートフォーカスのためのフ
ィードバック制御系である。
上記構成において、エキシマレーザ−発振装置１より照
射されたレーザービームは、照明光学系２を通った後、
マスク（又はレチクル）３上を照射し３のパターンを投
影レンズ４によって焼付対象物体であるウェハ６上に転
写する。この時、投影レンズ４のパックフォーカスを一
定に保って安定した焼付を行おうというのが本図の特徴
である。
射されたレーザービームは、照明光学系２を通った後、
マスク（又はレチクル）３上を照射し３のパターンを投
影レンズ４によって焼付対象物体であるウェハ６上に転
写する。この時、投影レンズ４のパックフォーカスを一
定に保って安定した焼付を行おうというのが本図の特徴
である。
この為ピント位置検出装置５ａで投影レンズ４の結像位
置を検出する。もし投影レンズ４の結像位置が焼付対象
物であるウェハ６表面上にない場合は、投影レンズ４の
結像位置に対するウェハ６表面のズレ量を検知し、オー
トフォーカスのためのフィードバック制御系７にズレ量
を伝え、フィードバック制御系７はそのズレ量に応じた
光源の波長の変化力を算出し、インジェクションロッキ
ングされてエキシマレーザ−発振装置１のレーザービー
ム波長を変化させてウェハ６表面に投影レンズ４の結像
位置がくるように調整する。
置を検出する。もし投影レンズ４の結像位置が焼付対象
物であるウェハ６表面上にない場合は、投影レンズ４の
結像位置に対するウェハ６表面のズレ量を検知し、オー
トフォーカスのためのフィードバック制御系７にズレ量
を伝え、フィードバック制御系７はそのズレ量に応じた
光源の波長の変化力を算出し、インジェクションロッキ
ングされてエキシマレーザ−発振装置１のレーザービー
ム波長を変化させてウェハ６表面に投影レンズ４の結像
位置がくるように調整する。
一方、一定距離方式に対して、熱等の要因によって起こ
る装置上の変化、例えば結像光学系を含めた、時々刻々
の周囲の温度変化に伴うピントのズレや焼付光の吸収に
よる結像系の温度変化に伴うピントのズレをも含めたピ
ント位置検出方式に対しても、本発明は適用することが
できる。
る装置上の変化、例えば結像光学系を含めた、時々刻々
の周囲の温度変化に伴うピントのズレや焼付光の吸収に
よる結像系の温度変化に伴うピントのズレをも含めたピ
ント位置検出方式に対しても、本発明は適用することが
できる。
第４図に結像光学系を介したビ′ント位置検出方式（Ｔ
ＴＬピント位置検出方式）を用いた本発明の他の実施例
の概略構成図を示す。第１図に示した実施例と異なる点
は、ピント位置検出装置５ｂが、投影レンズ４を介して
投影光学系の結像位置に対するウェハ６表面のズレ量を
検知してオートフォーカスのためのフィードバック系７
にズレ量を伝え、光源の波長を変化させ、ウェハ６表面
に投影光学系の結像位置がくるように調整する点である
。
ＴＬピント位置検出方式）を用いた本発明の他の実施例
の概略構成図を示す。第１図に示した実施例と異なる点
は、ピント位置検出装置５ｂが、投影レンズ４を介して
投影光学系の結像位置に対するウェハ６表面のズレ量を
検知してオートフォーカスのためのフィードバック系７
にズレ量を伝え、光源の波長を変化させ、ウェハ６表面
に投影光学系の結像位置がくるように調整する点である
。
以上説明したように、本発明はウェハーステージあるい
は、結像光学系自体を移動するというおおかかりで高精
度を要求される駆動系を用いる代わりに、光源の波長を
変えるための簡便な駆動系を用いるだけで結像光学系の
結像位置を変えることができるので、焼付装置の構造を
簡単にする効果があり、結像位置の調整が精度よくかつ
容易に行なうことのでき、したがって焼付装置の製造コ
ストを下げる効果がある。
は、結像光学系自体を移動するというおおかかりで高精
度を要求される駆動系を用いる代わりに、光源の波長を
変えるための簡便な駆動系を用いるだけで結像光学系の
結像位置を変えることができるので、焼付装置の構造を
簡単にする効果があり、結像位置の調整が精度よくかつ
容易に行なうことのでき、したがって焼付装置の製造コ
ストを下げる効果がある。
第１図は本発明の一実施例の概略構成図、第２図は第１
図のエキシマレーザ−発振装置においてインジェクショ
ンロッキングによる波長巾の変化を示すグラフ、第３図
は光源波長の変化による結像光学系の結像位置の変化を
示すグラフ、第４図は本発明の他の実施例の概略構成図
である。 ｌ・・・エキシマレーザ−発振装置 ２・・・照明光学系 ３・・・マスク、４・・・投影レンズ ５ａ、 ５ｂ・・・ピント位置検出装置６・・・ウェハ
、７・・・フィードバック制御系特許出願人 キャノン
株式会社 第１図 第４図
図のエキシマレーザ−発振装置においてインジェクショ
ンロッキングによる波長巾の変化を示すグラフ、第３図
は光源波長の変化による結像光学系の結像位置の変化を
示すグラフ、第４図は本発明の他の実施例の概略構成図
である。 ｌ・・・エキシマレーザ−発振装置 ２・・・照明光学系 ３・・・マスク、４・・・投影レンズ ５ａ、 ５ｂ・・・ピント位置検出装置６・・・ウェハ
、７・・・フィードバック制御系特許出願人 キャノン
株式会社 第１図 第４図
Claims (1)
- （１）照明波長を変更可能な光源と、結像光学系とを有
し、前記光源の照明波長を変化することにより前記結像
光学系のピント位置を補正することを特徴とする焼付装
置。 （２ン前記光源はエキシマレーザ−発振装置であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の焼付装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59113051A JPS60257519A (ja) | 1984-06-04 | 1984-06-04 | 焼付装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59113051A JPS60257519A (ja) | 1984-06-04 | 1984-06-04 | 焼付装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60257519A true JPS60257519A (ja) | 1985-12-19 |
| JPH0510813B2 JPH0510813B2 (ja) | 1993-02-10 |
Family
ID=14602249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59113051A Granted JPS60257519A (ja) | 1984-06-04 | 1984-06-04 | 焼付装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60257519A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6477123A (en) * | 1987-06-17 | 1989-03-23 | Hitachi Ltd | Reduction stepper and exposure process |
| JPH0194618A (ja) * | 1987-10-07 | 1989-04-13 | Hitachi Ltd | 縮小投影露光装置 |
| US5095190A (en) * | 1987-03-03 | 1992-03-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5979527A (ja) * | 1982-10-29 | 1984-05-08 | Hitachi Ltd | パタ−ン検出装置 |
-
1984
- 1984-06-04 JP JP59113051A patent/JPS60257519A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5979527A (ja) * | 1982-10-29 | 1984-05-08 | Hitachi Ltd | パタ−ン検出装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5095190A (en) * | 1987-03-03 | 1992-03-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| JPS6477123A (en) * | 1987-06-17 | 1989-03-23 | Hitachi Ltd | Reduction stepper and exposure process |
| JPH0194618A (ja) * | 1987-10-07 | 1989-04-13 | Hitachi Ltd | 縮小投影露光装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0510813B2 (ja) | 1993-02-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |