JPS61181128A - 投影露光装置及び投影露光方法 - Google Patents

投影露光装置及び投影露光方法

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JPS61181128A
JPS61181128A JP60021373A JP2137385A JPS61181128A JP S61181128 A JPS61181128 A JP S61181128A JP 60021373 A JP60021373 A JP 60021373A JP 2137385 A JP2137385 A JP 2137385A JP S61181128 A JPS61181128 A JP S61181128A
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mask
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imaging magnification
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    • 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
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70575Wavelength control, e.g. control of bandwidth, multiple wavelength, selection of wavelength or matching of optical components to wavelength
    • 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
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    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70241Optical aspects of refractive lens systems, i.e. comprising only refractive elements

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は投影露光装置に関し、特にIC。
LSI等の電子回路の微細パターンを投影系によりウェ
ハ等へ投影露光する為の投影露光装置に関する。
(従来、の技術) 投影露光装置くより IC、LSI等の電子回路の微細
パターンを投影系によタウエノ・等へ投影露光する際に
は、そのパターン像が所定の結像倍率で所定形状のウェ
ハに即ち正規のms倍率及び結像状態で投影されるとと
ノ5孟要求される。
しかしながら投影系の存在する気温、気圧、湿度や熱等
の環境状態の変化や投影系の組立誤差等によって常に正
規の結像状態でノくターンatウェ八面上に形成するの
は大変難しい。特にクエハハエッチングや温度処理等の
プロセス処理を繰り返し受けるので形状や寸法が変化し
7tffする。又マスクは製作時の環境条件とiスフ使
用時の環境条件とに差異があると形状や寸法に誤差が生
じる場合がある。この為例えば投影系が理想的に製作さ
れていたとしてもマスクとつエバを常に一定の関係で整
合させることが離しくなってくる。このことは電子回路
がより超密度化されてくる程困難になってくる。
(本発明の目的) 本発明はマスクパターン等の原画tウェハ面上に該ウェ
ハの既に記録されている原画像と所定の結像関係を有す
るように投影露光することのできる投影露光装置の提供
を目的とする。
(本発明の上次る特徴) 照明系によシ照明され九マスクパターン等の原画を投影
系によシ既に回路パターン又は(及び)アライメントマ
ークが記録されているウェハ等に投影露光する投影露光
装置に波長可変手段を設け、該波長可変手段により前記
照明系の照明波長若しくは発振波長幅を変化させること
により前記原画のウェハ面上での原画像と前記ウェハ面
に記録されている回路パターン又は(及び)アライメン
トマークとの相対的関係を可変としたことである。
これにより例えばマスクの製作時と使用時の環境変化に
よる形状寸法の誤差や複数のプロセス処理によるウェハ
の形状変化等によるマスクパターン像とウェハとの整合
調整を容易にしている。
その他の本発明の特徴は実施例において記載されている
(実施例) 第1図は本発明の投影露光装置の一実施例のブロック図
である。本実施例はマスクの製作時と使用時の気温、気
圧、湿度等の環境状態の変化やウェハの複数のプロセス
処理によプマスクパターン偉が例えば正規の結像倍率よ
り外れてウェハ面上に投影された場合の調整の一例であ
る。
図中1はインジエクションロッヤングした工午シマレー
ザー等の光源、2は反射鏡、3はIC、LSI等の微細
ハターンのマスク4の照明系、5は投影系、6嬬ウエハ
で投影系5によるマスク4の結像面である。7はマスク
4の結像倍率を検出する結像倍率検出手段である。8は
結像倍率検出手段7からの出力信号に基づいて光源1の
発振波長を可変とする波長可変手段、9は結像倍率検出
手段7からの出力信号に基づいてウェハ位置を調整する
ウニ^位置調整手段である。
本実施例においてはエキシマレーザ−をインジェクショ
ンロッキング手法によff 又フ9ズム、エタロン等の
波長可変手段により微調整を行うことによってビーム拡
り角を小さくし非常に狭い波長幅で発振波長を可変とし
ている。そしてプリズム等の微調整によりて略連続的に
発振波長を変化させている。結像倍率検出手段7は例え
ばマスク4のアライメントマークトウエバ6のアライメ
ントマークとの間隔を測定し、結像倍率を算出する走査
型光電顕微鏡等を使用している。そして結像倍率検出手
段7によって算出した値に基づいて波長可変手段8を微
少調整するととくよりエキシマレーザ−1からの発振波
長をウェハの感光領域内で変化させている。
尚結像倍率検出手段7は例えばウェハ6がまだ何も記録
されていないときはウェハ面上でのマスク4のパターン
儂が所定の結像倍率で投影されているか否か検出し、所
定の結像倍率が得られるようにマスク4及びウェハ6の
位置を調整すると共に波長可変手段8により照明系の照
明波長を変化させている。そして所定の結像倍率が得ら
れた後に各種の処理プロセスを行うようにしている。
そして処理プロセスが施されマスク4の原画像の一部が
記録されたウェハを再度前回と同じ位置に配置しウェハ
面上に前回とは異ったマスクパターン像を所定の結像倍
率で投影するようにしている。このとき新たなマスクが
マスク面上に記録されているパターン儂と新たなマスク
面上の例えばアライメントマークの投影儂が所定の結像
関係を有するように照明系の発振波長を変化させて調整
している。
このような方法によシマスフ中つェハの形状誤差t−調
整し所定の結像関係を有するマスクパターン像をウェハ
面上に形成させている。尚−定の結像関係のマスクパタ
ーン像が得られた際、ピント位置の調整を行う場合はウ
ェハ位置調整手段9によってウェハ6を投影系5の光軸
方向へ移動させて行っている。
このように本実施例ではマスク中ウェハの環境変化によ
る形状寸法の誤差やウェハの各種のプロセス処理によっ
て生じる形状誤差等によるiスフパターンとウェハとの
正規の結像状態からの逸脱を照明系の照明波長を変化さ
せることによって整合調整することを可能としている。
この他本実施例によれば投影系の結像倍率の誤差による
影響、例えば投影系の組立上の誤差による場合や、投影
系及び装置全体の配置される環境変化により光学性能が
変化する場合や投影系を構成するレンズ系のガラス材料
の設計値からの誤差等の原因によ)変化するマスクパタ
ーン像のウニ八面上での結像関係を整合調整することも
可能である。
尚本実施例において波長可変手段8′f:光源1の内部
に備え一体化して構成しても良い。
又ウェハ位置調整手段9は必ずしも設けておく必要はな
い。
本実施例では投影系によるマスクパターン像のウェー面
上でO結像倍率の検出を実時間で行っている場合を示し
九がウニ^にマスクパターン像を記録し、現像処理等の
プロセス処理を行った後、マスクパターン像の結像倍率
tm定し、その測定結果に基づきエキシマレーザ−から
の発振波長を変化させるようにしても良い。これによれ
ば各種のプロセス処理毎によるウェハの歪等を補正する
ことが出来好ましい。
尚実時間で行う場合、単に投影系の結儂倍率管検出しな
がら発振波長’k II &シフトし所定の結像倍率が
得られた発振波長で焼付けを行うようにしても良い。
次に本実施例の投影型露光装置に用いる投影系の数値実
施例を示す〇 数値実施例においてR1は物体側より順に第1番目のレ
ンズ面の自車半径、Dlは物体側よ31711に第1番
目のレンズ厚及び空気間隔、5102は溶融石英、CA
F2はフッ化カルシウムである。
又表IK数値笑施例で用いたガラスのdlllK対する
屈折率n、とdoll基準の分散νdを示す@数値実施
例は結像倍率が1倍で画面範囲20X加■、F・−10
のときである0数値実施例のレンズ断面図t−第2図に
1基準波長24&5 amとしたときの諸収差図を第3
図に示す。
数値実施例 R1−1182,83D 1−110   5IO2R
2−109,68D 2−1675 R3−164L81     D  3−2λ5   
 5I02R4−−10287D4虐Q、2 R5−15417D 5−140    CAF2R6
−−35a76   D 6−106R7−9&47 
  D 7−14.5    CAF2R8−32)6
508−194 R9−6LO5D  fil−2)5CAF2RIO陶
 39λ58   DIG−15,o    5IO2
R11−3LS8    Dll−17,06R12−
−15(L94    012−2!LO2gIo2R
13−15a94   013−17.06R14−−
3158014−1&Q   SIO,2R15−−3
9158015−2L5   CAF’2R16−−6
LO5Dl6−L94 R17−−32)65017−1450AF2)1g−
−9147Dlg−LO15 R19−35&76  019−140   CAF2
R20−−154,17D20−0.2R2)−102
,87D2)−2)5  8IO2R22−−161L
81    D22−1&75R23−−109,88
0!3−110   SIO2R24−−118183 表1 数値実施例で用いたガラス材料の屈折率例えば本
数値実施例において波長t” 24&5 nWLよシ波
長25L5 nmへと変化させtときの結像倍率の変化
を儂高145mで算出するとα14 It@ となる◇
即ち波長を±3 mm変化させることにより本実施例の
投影型露光装置においては±O,ZaJrILの倍率調
整が可能となる。
(本発明の効果) 本発明によれば照明系の照明波長を変化させることによ
)−fスフやクエハの形状寸法誤差によるマスクパター
ン像のウニ八面上での結像状態の変化Yr!!l整し、
常に一定の関係を維持してマスクパターン像をウェー面
上へ投影することができる。更に投影系の結像倍率の設
計値からの誤差によるマスクパターン像のウニ八面上で
の調整も良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図、第a
riAは各々第1図に示した投影系の数値実施例のレン
ズ断面図と諸収差図である。図中1は光源、2は反射鏡
、3は照明系、4はiスフ、5は投影系、6はウエノ・
、7は結像倍率検出手段、8は波長可変手段、9はウェ
ハ位置調整手段、収差図においてSはサジタル像面、M
はメリデイオナル像面である。 特許出原人 キャノン株式会社 第3凹

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)照明系により照明されたマスクパターン等の原画
    を投影系により既に回路パターン又は(及び)アライメ
    ントマークが記録されているウェハ等に投影露光する投
    影露光装置に波長可変手段を設け、該波長可変手段によ
    り前記照明系の照明波長を変化させることにより前記原
    画のウェハ面上での原画像と前記ウェハ面に記録されて
    いる回路パターン又は(及び)アライメントマークとの
    相対的関係を可変としたことを特徴とする投影露光装置
  2. (2)前記照明系の光源にエキシマレーザーを用い前記
    波長可変手段により前記エキシマレーザーからの発振波
    長を変化させたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の投影露光装置。
JP60021373A 1984-02-27 1985-02-06 投影露光装置及び投影露光方法 Granted JPS61181128A (ja)

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US07/212,145 US4811055A (en) 1984-02-27 1988-06-24 Projection exposure apparatus

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JPS61181128A true JPS61181128A (ja) 1986-08-13
JPH0550849B2 JPH0550849B2 (ja) 1993-07-30

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JPH0550849B2 (ja) 1993-07-30

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