JPS6135450A - 投影露光方法及びその装置 - Google Patents
投影露光方法及びその装置Info
- Publication number
- JPS6135450A JPS6135450A JP15838284A JP15838284A JPS6135450A JP S6135450 A JPS6135450 A JP S6135450A JP 15838284 A JP15838284 A JP 15838284A JP 15838284 A JP15838284 A JP 15838284A JP S6135450 A JPS6135450 A JP S6135450A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- atmospheric pressure
- humidity
- lens
- temperature
- 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
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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
- 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
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70241—Optical aspects of refractive lens systems, i.e. comprising only refractive elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Variable Magnification In Projection-Type Copying Machines (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (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】
（産業上の利用分野）
本発明は気圧、温度、湿度等の環境条件の変化に伴う焦
点位置の変動を自動的に補正して高精度なパターン投影
ができるようにした投影露光方法及びその装置に関する
ものである。
点位置の変動を自動的に補正して高精度なパターン投影
ができるようにした投影露光方法及びその装置に関する
ものである。
（従来の技術）
ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体装置の製造工程では一般にフォ
トリングラフィ技術が使用されておシ、レチクルやフォ
トマスクのパターンを写真技術を用いてフォトマスク原
板や半導体ウエノ・表面に転写する方法が採用されてい
る。ところで半導体装置の素子パターンの微細化、高集
積化が進むにつれて転写されるパターンの寸法も益々微
小化される傾向にあシ、従ってパターン転写を行う光学
系にもレチクルの像が５分の１．１０分の１等にレンズ
で縮小されてウエノ・表面に投影される所謂縮小投影方
式の露光装置が多く用いられている。
トリングラフィ技術が使用されておシ、レチクルやフォ
トマスクのパターンを写真技術を用いてフォトマスク原
板や半導体ウエノ・表面に転写する方法が採用されてい
る。ところで半導体装置の素子パターンの微細化、高集
積化が進むにつれて転写されるパターンの寸法も益々微
小化される傾向にあシ、従ってパターン転写を行う光学
系にもレチクルの像が５分の１．１０分の１等にレンズ
で縮小されてウエノ・表面に投影される所謂縮小投影方
式の露光装置が多く用いられている。
（解決しようとする問題点）
しかし、この種の投影露光装置においては、気圧、温贋
、湿度等環境条件が変化すると、投影光学系内における
空気の密度等が変動するためパターン転写に悪影−を及
ぼすことになる。
、湿度等環境条件が変化すると、投影光学系内における
空気の密度等が変動するためパターン転写に悪影−を及
ぼすことになる。
例えば気圧が変化すると投影光学系のレンズとウェハ間
での空気の密度が変動し、これによシレンズの屈折率が
変わるため、フォーカスポイント（焦点位置）が変化す
る。また温度の変化に伴なって投影光学系の鏡筒が熱膨
張、熱収縮するためレチクルとレンズの光軸寸法が変わ
シ、倍率が変化することによシ焦点位置が変化する。
での空気の密度が変動し、これによシレンズの屈折率が
変わるため、フォーカスポイント（焦点位置）が変化す
る。また温度の変化に伴なって投影光学系の鏡筒が熱膨
張、熱収縮するためレチクルとレンズの光軸寸法が変わ
シ、倍率が変化することによシ焦点位置が変化する。
更にまた湿度の変化に伴なって投影光学系内に゛ お
ける空気の水分密度が変わるため、レンズの屈折率が変
化しこれによシ焦点位置が変化するものである。これら
環境条件の変化に起因する焦点位置の変動はさほど大き
くはないが、ＩＣが高品質化すると僅かの変動でも問題
となる。
ける空気の水分密度が変わるため、レンズの屈折率が変
化しこれによシ焦点位置が変化するものである。これら
環境条件の変化に起因する焦点位置の変動はさほど大き
くはないが、ＩＣが高品質化すると僅かの変動でも問題
となる。
第１図及び第２図のグラフはとの種のれ若しくはし 縮
小投影、露光装置２台における気圧と焦点位置の関係を
測定した結果を夫々示すものである。焦点位置の変動が
図の実線に従った場合、とれらの縮小レンズの焦点深度
は±１．５μｍ程であるので、気圧の変動が±ｌ１ｍ！
ａを越えると解像不良が生ずる。従って常に最良の状態
で感光を行うためには図の実線に沿ったオートフォーカ
スの自動補正機構が必要であることが判明した。
小投影、露光装置２台における気圧と焦点位置の関係を
測定した結果を夫々示すものである。焦点位置の変動が
図の実線に従った場合、とれらの縮小レンズの焦点深度
は±１．５μｍ程であるので、気圧の変動が±ｌ１ｍ！
ａを越えると解像不良が生ずる。従って常に最良の状態
で感光を行うためには図の実線に沿ったオートフォーカ
スの自動補正機構が必要であることが判明した。
（問題点を解決するだめの手段）
そこで本発明は、投影露光装置における気圧、温度、湿
度等の環境条件の少なくとも１つの変動を検出し、該変
動に対応せしめてウェハ表面と投影光学系のレンズとの
間隔を調整すべくオートフォーカスの制御部若しくは調
節機構を制御し、ウェハを常時適正焦点位置に保持させ
ることによシ、高精度なパターン転写を得ることができ
る投影露光方法及びその装置を提供しようとするもので
ある。
度等の環境条件の少なくとも１つの変動を検出し、該変
動に対応せしめてウェハ表面と投影光学系のレンズとの
間隔を調整すべくオートフォーカスの制御部若しくは調
節機構を制御し、ウェハを常時適正焦点位置に保持させ
ることによシ、高精度なパターン転写を得ることができ
る投影露光方法及びその装置を提供しようとするもので
ある。
（実施例）
第３図及び第４図は本発明に係る投影露光装置の一実施
例を示すものであって、Ａは投影露光装置本体であシ、
この露光装置本体Ａは光源１、コンデンサレンズ２を有
する照明光学系３と、この照明光学系３によシ照明され
るレチクル４等の転写パターンと、これを投影結像する
レンズ５を有する投影光学系６を装備している。
例を示すものであって、Ａは投影露光装置本体であシ、
この露光装置本体Ａは光源１、コンデンサレンズ２を有
する照明光学系３と、この照明光学系３によシ照明され
るレチクル４等の転写パターンと、これを投影結像する
レンズ５を有する投影光学系６を装備している。
上記投影光学系６はレンズ５を内装した鏡筒７とレチク
ル４を載置するプラテン８とを一体に形成したものであ
って、上下２枚の平行板バネ９．９′を介して支持体１
０に上下動自在に支持されている。なお上記鏡筒７は図
示外のバネにより中立の位置即ち板バネ９，９′が略々
水平を保持する位置に弾持されている。１１は上記露光
装置本体Ａの下方に配設されたＸＹテーブルで、とのＸ
Ｙテーブル１１はＸＹテーブル制御系（図示せず）によ
り高精度で前後又は左右方向に水平移動して位置制御が
なされるようになってオリ、その上面にはレチクル４の
パターンを縮小して投影する半導体ウェハ１２が載置さ
れている。
ル４を載置するプラテン８とを一体に形成したものであ
って、上下２枚の平行板バネ９．９′を介して支持体１
０に上下動自在に支持されている。なお上記鏡筒７は図
示外のバネにより中立の位置即ち板バネ９，９′が略々
水平を保持する位置に弾持されている。１１は上記露光
装置本体Ａの下方に配設されたＸＹテーブルで、とのＸ
Ｙテーブル１１はＸＹテーブル制御系（図示せず）によ
り高精度で前後又は左右方向に水平移動して位置制御が
なされるようになってオリ、その上面にはレチクル４の
パターンを縮小して投影する半導体ウェハ１２が載置さ
れている。
１３はオートフォーカス（自動焦点）機構で、このオー
トフォーカス機構１３は投光部１４、ミラー１５，１５
ａ１受光部１６、制御部１７及び駆動部１８によシ構成
されており、投光部からの光はミラー１５を介してウェ
ハ１２表面を反射し、その反射光は更にミラー１５ａを
介して受光部１６で受光された後該受光部で電気信号に
変換され、この信号に基づいて制御部１７が働き駆動部
１８を作動せしめて鏡筒７を上下方向に移動させ、これ
によりウェハ１２表面とレンズ５との間隔を常に所定値
に保持するようになっている。なおとの所定値は調節機
構１９によシ適宜調節できるようになっている。その調
節手段は手動でも或はコンピュータコントロール等によ
る自動でもよい。
トフォーカス機構１３は投光部１４、ミラー１５，１５
ａ１受光部１６、制御部１７及び駆動部１８によシ構成
されており、投光部からの光はミラー１５を介してウェ
ハ１２表面を反射し、その反射光は更にミラー１５ａを
介して受光部１６で受光された後該受光部で電気信号に
変換され、この信号に基づいて制御部１７が働き駆動部
１８を作動せしめて鏡筒７を上下方向に移動させ、これ
によりウェハ１２表面とレンズ５との間隔を常に所定値
に保持するようになっている。なおとの所定値は調節機
構１９によシ適宜調節できるようになっている。その調
節手段は手動でも或はコンピュータコントロール等によ
る自動でもよい。
２０は気圧を検出する検出器、２１は温度を検出する検
出器、２２は湿度を検出する検出器であって、これらの
検出器２０．２１．２２は夫々制御部１７に接続されて
おシ、制御部１７は上記各検出器２０．２１．２２から
送られてくる検出信号に基づいて駆動部１８を制御する
ようになっている。
出器、２２は湿度を検出する検出器であって、これらの
検出器２０．２１．２２は夫々制御部１７に接続されて
おシ、制御部１７は上記各検出器２０．２１．２２から
送られてくる検出信号に基づいて駆動部１８を制御する
ようになっている。
なお、各検出器２０，２１．２２からの検出信号による
制御部１７の出力信号を前記調節機構１９に入力せしめ
てこの調節機構１９を制御するように構成してもよい。
制御部１７の出力信号を前記調節機構１９に入力せしめ
てこの調節機構１９を制御するように構成してもよい。
（作 用）
以上の構成によシ、照明光学系３によりレチクル４を照
明すれば、投影光学系６によりレチクルパターンを縮小
してウェハ１２上に投影結像される。
明すれば、投影光学系６によりレチクルパターンを縮小
してウェハ１２上に投影結像される。
ところで、投影露光装置本体人における環境条件となる
気圧、温度、湿度は夫々検出器２０゜２１．２２によシ
個別的に検出され、その検出信号は夫々オートフォーカ
ス機構１３の制御部１７に入力される。そして制御部１
７はリアルタイムで気圧、温度、湿度の要素を加味し、
それらの変動に対応してウェハ１２表面と投影光学系６
のレンズ５との間隔を補正すべく駆動部１８に出力信号
を送出す。これによシ駆動部１８が作動して鏡筒７が上
下方向に移動せしめられることとなり、この結果、ウェ
ハ１２は気圧、温度、湿度等の環境条件の変動にかかわ
りなく常時適正焦点位置に保持されるため、常に高精度
々パターン転写が可能となる。なお上記本実施例では気
圧検出用、温度検出用及び湿度検出用の３個の検出器を
設けたものについて説明したが、必ずしも３個に限定さ
れるものではなく少なくとも１個以上であればよい。
気圧、温度、湿度は夫々検出器２０゜２１．２２によシ
個別的に検出され、その検出信号は夫々オートフォーカ
ス機構１３の制御部１７に入力される。そして制御部１
７はリアルタイムで気圧、温度、湿度の要素を加味し、
それらの変動に対応してウェハ１２表面と投影光学系６
のレンズ５との間隔を補正すべく駆動部１８に出力信号
を送出す。これによシ駆動部１８が作動して鏡筒７が上
下方向に移動せしめられることとなり、この結果、ウェ
ハ１２は気圧、温度、湿度等の環境条件の変動にかかわ
りなく常時適正焦点位置に保持されるため、常に高精度
々パターン転写が可能となる。なお上記本実施例では気
圧検出用、温度検出用及び湿度検出用の３個の検出器を
設けたものについて説明したが、必ずしも３個に限定さ
れるものではなく少なくとも１個以上であればよい。
また、上記実施例では、レンズ５とウェハ１２間の距離
を変化させるのに、鏡筒７（レンズ側）を上下動させて
いるが、ウェハ１２側をレンズ５に対して上下動すべく
構成してもよいことは勿論である。
を変化させるのに、鏡筒７（レンズ側）を上下動させて
いるが、ウェハ１２側をレンズ５に対して上下動すべく
構成してもよいことは勿論である。
更に、実施例で示した光学式のオートフォーカス機構１
３に変えて、空気圧検知等のオートフォーカス機構を採
用してもよい。
３に変えて、空気圧検知等のオートフォーカス機構を採
用してもよい。
（効 果）
上記したように本発明は、投影露光装置における気圧、
温度、湿度等の環境条件の少々くとも１つの変動を検出
し、該変動に対応せしめてウェハ表面と投影光学系のレ
ンズとの間隔を調整すべくオートフォーカス機構の制御
部若しくは調節機構を制御し、ウェハを常時適正焦点位
置に保持させるようにしたから、環境条件の変化による
焦点位置の変動をリアルタイムで自動的に補正すること
ができ、常に高精度のパターン転写が可能となるうえ、
オートフォーカス機構の制御部又は調節機構に気圧、温
度、湿度等の検出器を接続するのみでよいので既存の投
影露光装置を殊更改造することなく、容易且つ低コスト
に採用することができる。また本発明は半導体製造技術
以外の分野における投影露光技術、特に超微細加工技術
にも偉力を発揮し得るものである。
温度、湿度等の環境条件の少々くとも１つの変動を検出
し、該変動に対応せしめてウェハ表面と投影光学系のレ
ンズとの間隔を調整すべくオートフォーカス機構の制御
部若しくは調節機構を制御し、ウェハを常時適正焦点位
置に保持させるようにしたから、環境条件の変化による
焦点位置の変動をリアルタイムで自動的に補正すること
ができ、常に高精度のパターン転写が可能となるうえ、
オートフォーカス機構の制御部又は調節機構に気圧、温
度、湿度等の検出器を接続するのみでよいので既存の投
影露光装置を殊更改造することなく、容易且つ低コスト
に採用することができる。また本発明は半導体製造技術
以外の分野における投影露光技術、特に超微細加工技術
にも偉力を発揮し得るものである。
第１図及び第２図は気圧と焦点位置の関係を示すグラフ
、第３図は本発明の一実施例を示す側面図、第４図は同
じくその正面図である。 図中、５はレンズ、６は投影光学系、１２はウェハ、１
３はオートフォーカスｉｉ、１７１ｄ制御部、１８は駆
動部、１９は調節機構、２０゜２１．２２は検出器。 出願人 住友ジ−シーニー株式会社 第３図 第４図
、第３図は本発明の一実施例を示す側面図、第４図は同
じくその正面図である。 図中、５はレンズ、６は投影光学系、１２はウェハ、１
３はオートフォーカスｉｉ、１７１ｄ制御部、１８は駆
動部、１９は調節機構、２０゜２１．２２は検出器。 出願人 住友ジ−シーニー株式会社 第３図 第４図
Claims (2)
- （１）投影露光装置における気圧、温度、湿度等の環境
条件の少なくとも１つの変動を検出し、該変動に対応せ
しめてウェハ表面と投影光学系のレンズとの間隔を調整
すべくオートフォーカス機構の制御部若しくは調節機構
を制御し、ウェハを常時適正焦点位置に保持させること
を特徴とする投影露光方法。 - （２）投影露光装置本体に設けた投影光学系のレンズと
ウェハ間の間隔を広狭自在に調整するオートフォーカス
機構の駆動部及び調節機構と、気圧、温度、湿度等の環
境条件の少なくとも１つを検出する検出器と、該検出器
の出力により上記駆動部若しくは調節機構を制御してウ
ェハを常時適正焦点位置に保持する制御部とを装備した
ことを特徴とする投影露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15838284A JPS6135450A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 投影露光方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15838284A JPS6135450A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 投影露光方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6135450A true JPS6135450A (ja) | 1986-02-19 |
Family
ID=15670490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15838284A Pending JPS6135450A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 投影露光方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6135450A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6313331A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-20 | Hitachi Ltd | 縮小投影露光装置 |
| JPH0434116U (ja) * | 1990-07-20 | 1992-03-19 | ||
| JP2020046581A (ja) * | 2018-09-20 | 2020-03-26 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 描画装置および描画方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60122952A (ja) * | 1983-12-08 | 1985-07-01 | Canon Inc | 露光装置 |
| JPS60262421A (ja) * | 1984-06-11 | 1985-12-25 | Hitachi Ltd | 投影露光方法およびその装置 |
-
1984
- 1984-07-27 JP JP15838284A patent/JPS6135450A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60122952A (ja) * | 1983-12-08 | 1985-07-01 | Canon Inc | 露光装置 |
| JPS60262421A (ja) * | 1984-06-11 | 1985-12-25 | Hitachi Ltd | 投影露光方法およびその装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6313331A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-20 | Hitachi Ltd | 縮小投影露光装置 |
| JPH0434116U (ja) * | 1990-07-20 | 1992-03-19 | ||
| JP2020046581A (ja) * | 2018-09-20 | 2020-03-26 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 描画装置および描画方法 |
| CN110928144A (zh) * | 2018-09-20 | 2020-03-27 | 株式会社斯库林集团 | 描画装置和描画方法 |
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