JPS62193125A - 露光むら補正装置 - Google Patents

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】 ［発明の属する技術分野］ 未発明は　゛咋導体用パターン焼付装置の露光むら補正
に関するものである。

［従来技術］ ゛ト導体装置の高集積化、微細パターン化が進むに従い
半導体製造工程の微小な撃性変化が装置の性能を大きく
悪化させ、不良率の上昇によ特にスリット状光束を走査
させる事によってマスク上のパターンをウェハ上に転写
するスリット光投影露光装置において、スリットの長さ
方向の照度差による露光むらは均一性能の半導体装置を
製造する上で不良率の大きな原因となっていた。

スリット光投影露光装置の半導体ウェハ上での露光むら
の補正にはイルミネーションスリットのスリット幅を部
分的に変化させて各部の露光４を調整する方法がある。

従来行なわれてきたのは、半導体ウェハ上の各点の照度
を測定し、その照度が一定になるようスリット幅を作業
員が手で調節する方法であった。手動によるスリット隙
間：Ａ節は作業者の感に頼っていたので、露光むらを測
定してから調整するという作業を何回か繰り返さなけれ
ばならずｙＪ整作業の効率が悪く最終的に微小な露光む
らが生じる可能性もあった。又どうしても作業者ごとの
調整のバラツキ、同じ作業者でも毎ｙＡ整時のバラツキ
は避けられなかった。更にこの作業を１露光毎に行なう
と多大の時間を消費するのでスルーブツトの低下につな
がり、この為この作業はある時間を決めて定期的に行わ
ざるを得す、この間に露光むらが発生してもそのまま露
光されるので不良率が大きかった。

［発明の目的］ 本発明の目的は上述従来例の欠点を除去し、簡単かつ迅
速、更に正確にスリット幅の微調整ができる露光むら補
正装置を提供することにある。

［実施例］ 以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の１実施例の原理を示す構成図、第２図
は同実施例の作動フローチャートである。図中１は露光
用光源、２はスリット。

２ａ、２ｂはスリットプレート、２　ｃは駆動装置、２
ｄはスリット穴、３は反射投影露光ユニット４はマスク
面位置、５はウェハ面位置、６は露光ムラ測定ユニット
、６ａはフォトディテクタ、６ｂはフォトディテクタ移
動装置、７は露光ムラ検出回路、８はスリット幅補正回
路である。

光源ｌより出射された光はスリット２のスリット穴２ｄ
を通って円弧状光束となり、反射投影露光ユニット３中
のマスク面位置４及び投影光学系を経由してウェハ面位
置５へ入射する。

露光ムラ測定ユニット６はウェハ面位置５へ設置可能で
あり、設置された時フォトディテクタ６ａは移動装置６
ｂにより円弧状光束の投影部の円弧形状をたどるように
移動可能である。ここでは円弧の中心にあたる点に回転
中心をおきそこからアームを伸ばして先端部にフォトデ
ィテクタ６ａを設置し、アームを中心点を支点にして回
転させることでフォトディテクタに円弧形状をたどらせ
ている。このようにする事で投影光の円弧方向の露光分
布を検出できる。この時のフォトディテクタ６ａの露光
量計測位置即ち移動装置６ｂの作動の制御は露光ムラ検
出回路７で行われる。露光ムラ検出回路７は同時にフォ
トディテクタ６ａの位置及びその時のｌ定時間の露光量
のデータを円弧の全範囲分取り込み、更にそのデータか
ら平均照度と円弧方向の露光分布即ち露光むらを算出す
る。算出されたデータはスリット幅補正回路８に送られ
、そこで、スリット２のスリット穴２ｄの幅を円弧方向
の各部分でどれだけにすれば露光むらがなくなるかその
値を計算しそれに基づいて指令信号を出力する。スリッ
ト２上ではスリットプレート２ａ、２ｂがそれぞれスリ
ット穴２ｄの幅方向両端部にわかれて設けられている。

２ｂはスリット穴２ｄの求められる曲率に合わせて形状
調整されスリット２上に固定されている。２ａには円弧
方向に等間隔に複数の差動ネジが取りつけられており、
この差動ネジをまわす事によってスリットプレー１・２
ａを夕１性変形させてスリット幅を部分的に変化させる
１１ができるようになっている。この差動ネジは駆動装
置２ｃによって機械的にまわされる。駆動装置η２ｃは
前述の指令信号により、各部分のスリット幅が前述の笹
出値にな不上う複動の２Ｇ−ａｈ未パ多ル１つずつ駆動
する。その際駆動装；ｊ１２ｃはその位置を変えて対象
とする差動ネジを順次選ぶことができる。この調整が終
わった後再び前述の要領で露光むらの４１１１定を行な
い全体の露光むらが許容範囲内であれば補正を完了する
。以上の補正動作を第２図にフローチャートで表わす。

フォトディテクタによる露光むら測定の測定位置はスリ
ット２の差動ネジが取り付けである間隔と同じ間隔ごと
でよい。むろん測定間隔はそれより短くてもかまわない
。又スリットプレート２ａはりｉ性変形させず第３図の
ように複数にして、それぞれ全体をスリットの幅方向に
動かすことでスリット幅の部分調整を行なうようにして
もよく、このプレート２ａを駆動する機構を１つにつき
１つ設けるようにしてもかまわない。第３図の実施例で
はプレー）２ａの駆動源としてピエゾ素子９を用い、ピ
エゾ素子に送る電気をスリット幅補正回路８によって変
化させる”Ｂでスリット幅制御を行なっている。ピエゾ
素子は電気的変位を機械的変位にすることができるが、
機械的変位砒はスリット幅の変化へ４に比べるとかなり
小さいため、ここでは、てこ機構１０を利用して変位量
を拡大し、スリットプレー）２ａを充分な量動かすこと
ができるようにしている。これによりスリット幅の調整
範囲を充分広くできる。

第４図〜８図に本発明の他の実施例を示す。

図中１１は照明光にはイルミネーションスリット、１３
〜１９はミラー、２０は光センサ−２１はマスク、２２
は半導体ウェハ、２３はスリット光束源ユニツ）、１２
ａは非液晶部の空間によって構成されるスリット部、１
２ｂは液晶パネル、１２ｃは支持台である。

第４図は本実施例の全体の構成図である。照明光１１は
イルミネーションスリット１２のスリット部１２ａを通
過し、１３〜１６のミラーで反射されマスク２１を通過
してミラー１７〜１９で反射され再びミラー１７で反射
されて、平導体ウェハ２２に到達する。マスク２１には
ウェハ２２に焼付けるパターンが印刷されており、その
パターンはウニ／＼２２に投影されることになる。スリ
ット光束源ユニット２３がスキャン方向に移動するとマ
スク２１に当たっている照明光はマスク上をスキャンし
、マスクの全体パターンがウェハ２１にすべて投影され
ることになる。一方ミラー１３で反射された照明光の一
部はミラー１４を通過するようにしてあり、光センサ−
２０に到達する。

第５図にイルミネーションスリット１２の構成図を示す
、イルミネーションスリット１２のスリット部１２ａを
長手方向に細分し、その細分したブロックをｓｐｌ、ｓ
ｐ２．−−−−５Ｐｎ−一−−とし、ブロックＳＰｎの
スキャン方向のスリット幅をＷｎとし、ＳＰｎを通過し
た光が第４図の光センサ−２０に到達した時の照度をＳ
ｎとすると、第４図のウェハー２２上での照度Ｘｎは Ｘ　ｎ　＝　ｋφＳｎ となる、ここでｋは光の減衰場を示し、スリットのすべ
ての点でほぼ一定と考えられる。

ここでスキャン方向への移動速度をνとするとＳＰｎを
通過した光のウェハ２２上での露光量Ｑｎは、 Ｑ　＝　Ｘ　ｎ　Ｘ　（Ｗ　ｎ　／　ｐ　）＝　ｋＸＳ
　ｎＸ　（ｗｎ／ｙ） となる。スリット上の各ブロックでの照度Ｓｎにむらか
あり露光むらが発生した場合、この式に基づいてＷｎを
照度Ｓｎに従って変えてやることによりウェハ上の各点
で露光量を一定にすることができる。このＷｎの値を液
晶パネル１２ｂの液晶パターンを変化させる事で変更す
る。

イルミネーションスリットは第６図に示すようターンを
描くことによってスリットを構成させている。液晶のド
ツトは長方形であるのでスリットパターンの円弧状のエ
ツジ部分は階段状になるが、この為に生じる程度の露光
むらは通常の半導体露光において特に支障ない。

第７図は本システムの処理系の全体図である。センサー
スキャナ一部はマイクロコンピュータの指示によって光
センサーをスリットの長手方向に順次スキャンさせるも
ので、マイクロコンピュータは光センサーがスリット上
のサンプリング地点に達した時に照度計から照度データ
を入力し、順次スリット上の各点の照度を測定する。そ
してその結果をもとに露光量を一定にするのに最適なス
リットパターンをＬＣＤドライバーを通じて液晶上に表
示する。

第８図にマイクロコンピュータの処理のフローチャート
を示す、マイクロコンピュータは初めにセンサーをスリ
ットの端の初期位置に移動させその照度データを入力す
る。スリットとのすべての照度データが入力されていな
ければセンサーを次の位置に移動し、そこの照度データ
を入力する。この動作をくり返し全データが入力される
と、そのデータをもとに露光むらを計算し、むらがなけ
ればそこで処理を終了するが、露光むらがあるときには
、スリット各点のスリット幅を計算し、液晶に表示して
フローの最初にもどす。この処理を繰り返し行なうこと
により最適なスリットパターンが求められ露光むらを解
消できる。

［発明の効果］ 以」二本発明により簡単、迅速、正確なスリット幅の微
調整ができる露光むら補正装置かり能になった。また本
発明により露光毎ないし常時、自動的に露光むらを補正
する事ができ常に一定の露光分布で半導体焼付を行う事
が可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の原理を示す構成図、第２図
は同実施例の作動フローチャート、第３図は本発明の別
実施例のスリット部分図、第４図は本発明の更に別実施
例の全体構成図、第５図は同実施例のイルミネーション
スリットの構成図、第６図は同断面図、第７図は同実施
例の処理系全体の原理図、第８図は同実施例のマイクロ
コンピュータの処理フローチャートである。 図中； ２　　　　　　：　　スリット ２ａ、２ｂ　　　：　　　スリットプレート２Ｃ：　ス
リットプレート駆動装置 ２ｄ　　　　：　スリット穴 ６　　　　　　：　露光ムラΔ１１定ユニット６ａ　　
　　　：　フォトディテクタ ６ｂ　　　　＝　フォトディテクタ移動装置７　　　　
　　：　露光ムラ検出回路 ８　　　　　：　スリット幅補正回路 ９　　　　　　：　ピエゾ素子 １０　　　　　　：　てこ機構 １２　　　　　　：　イルミネーションスリット１２ａ
　　　　：　スリット部 １２ｂ　　　　　、　液晶パネル ２０　　　　　　：　光センサ− ２１；　マイクロコンピュータ である。 ２ｄ 第４図 、２３ ＬＣＥ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）スリット通過光束の照度状態を検出し、その検出
   出力に応じてスリットの幅を変更する手段を有する事を
   特徴とする露光むら補正装置。
2. （２）前記スリットは液晶パネルより形成され、前記ス
   リット幅変更は前記液晶パネル上の液晶パターン変更で
   ある事を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の露光
   むら補正装置。