JPS6370418A - 半導体露光装置 - Google Patents

半導体露光装置

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JPS6370418A
JPS6370418A JP61212748A JP21274886A JPS6370418A JP S6370418 A JPS6370418 A JP S6370418A JP 61212748 A JP61212748 A JP 61212748A JP 21274886 A JP21274886 A JP 21274886A JP S6370418 A JPS6370418 A JP S6370418A
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pattern
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optical system
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真 吉田
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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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、IC,LSI、超LSI等の半導体回路素子
製造用の投影形露光装置に関する。
[従来の技術] 投影形の半導体露光装置において、集積度の増加に伴い
投影光学系のディストーションが問題となり、投影像の
中心部に対する周辺部での像の歪曲の程度を計測する有
効な手法が要望されている。
そのようなディストーションの計測の一手法として、投
影光学系の有効露光範囲全域を使用して焼付けた任意の
レチクルパターンの上に、同一露光装置の一回のウェハ
作成工程において同一の投影光学系で、露光範囲中央部
のみに限定した同一パターンの中央部区画をステップア
ンドリピート方式で配列状に重ね焼きし、焼付はパター
ンの周辺部での重ね焼きパターンの重なり具合をディス
トーション測定器で光学測定することが考えられたが、
従来の露光装置では一回のウニ八作成工程でウェハの8
動様式と露光範囲を変えることができないので、前記の
ような重ね焼きパターンによる投影光学系のディストー
ション測定を実現することができなかった。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明の課題は、前述の従来技術に鑑みて、−回のウニ
八作成工程において同一の投影光学系で同一レチクルパ
ターンについて異なる露光範囲の重ね焼きが可能な、投
影光学系のディストーション測定用テストウェハ作成機
能を備えた半導体露光装置を提供することである。
[問題点の解決手段] 本発明の半導体露光装置は、前述の課題を達成するため
に、照明されたレチクルの任意のパターンを投影光学系
を介してクエへ表面上に焼付けるものにおいて、ウェハ
を焼付は平面内で8勤させる手段と、前記パターンの焼
付は範囲を制御する手段と、前記ウニへのび勤様式と前
記パターンの焼付は範囲とを制御するためのパラメータ
群を複数種類記憶する手段と、投影光学系のディストー
ションの測定のために前記記憶されたパラメータ群の情
報に従って同一パターンについて焼付は範囲とウニへ穆
動様式を切り換えて重ね焼付けするように前記ウェハ移
動手段と前記焼付は範囲制御手段を制御する手段とを備
えている。
本発明において、好ましい実施態様では前記焼付は範囲
制御手段がレチクルの前記パターンに対する照明範囲を
変化させる手段を含み、その具体的な例においては、前
記照明範囲変化手段は、前記パターンをその周辺部を含
め゛て広く照明する状態とパターン中央部の限定された
部分を狭く照明する状態とに変化可能に構成されたマス
キング装置を含んでいる。
[作用コ 本発明の半導体露光装置では、前記ウェハ移動手段は前
記記憶手段に記憶された制御パラメータに従って前記制
御手段によりそのg!I11様式を切り換え制御され、
また前記焼付は範囲制御手段も前記記憶手段に記憶され
た制御パラメータに従って前記制御手段によりその焼付
は範囲を切り換え制御される。
例えば成る制御パラメータに従ってウェハ上に焼付けら
れたレチクルのパターン全体像の上に、別の制御パラメ
ータに従って前記パターン中央部の限定範囲のパターン
像が前記パターン全体像を前記限定範囲で連なって区画
するように基盤目配列状に重ねて焼付けられる。この場
合、前記別の制御パラメータは、前記焼付は範囲制御手
段に対して前記パターンの焼付は範囲を前記パターン中
央部の限定範囲に切り換えさせるための指令情報を含み
、且つ前記ウェハ移動手段に対してその8勤様式を前記
限定範囲に対応したストロークのステップアンドリピー
トモードに切り換えさせるための指令情報を含んでいる
。これらの情報を含む制御パラメータは予め前記記憶手
段に記憶されており、前記制御手段は所定のプログラム
に従ってこれらのパラメータを読み出して各装置を制御
する。
本発明の半導体露光装置によってウェハ上には一回のウ
ニ八作成工程にて同一の投影レンズで同一レチクルパタ
ーンについて異なる露光範囲の重ね焼きが形成され、か
くて投影レンズのディストーション測定用テストウェハ
を作成することが可能となるものである。
本発明の好ましい実施例について図面と共に説明すれば
以下の通りである。
[実施例コ 第1図に本発明の実施例に係る半導体露光装置の概略の
構成を示す。
第1図において、この露光装置は、光跡とシャッタとを
含む照明装置1と、照明装置1による照明範囲の広さを
制御するマスキングブレード2と、回路パターン5の描
かれたレチクル4を載せるためのレチクルステージ3と
、焼付は用の投影光学系となる結像レンズ6と、焼付は
対象のウエ八8を載せて焼付は平面内でX、Y直交二方
向に移動させるXYステージ7と、マスキングブレード
駆動用パルスモータ9と、XYステージ駆動用パルスモ
ータ10と、CPU等の制御ユニットと記憶装置が格納
されたコントロールボックス11と、モニタディスプレ
イ12およびキーボード13かうなるコンソールとを備
えている。
第2図にはこの半導体露光装置の動作シーケンスがフロ
ーチャートで示されている。
第2図(a)は全体動作の流れ、第2図(b)はその内
の一度目のパターン焼付は工程(以下これをJOBIで
表す)の流れ、第2図(e)は同じく二度目のパターン
焼付は工程(以下これをJOB2で表す)の流れを各々
示す。
シーケンスの開始後、第2図(a)に示すステップS1
で、iti′IJgIJに必要な各パラメータをコンソ
ールのキーボード13から人力する。ここではJOBl
およびJOB2に必要な二種類のパラメータ群を入力し
てコントロールボックス11内の図示しない記憶装置に
格納しておく。
即ち、先ず、JOB 1におけるディストーション計測
用の任意の焼付はショットレイアウト(以下これをパラ
メータSLIで表す)を例えば第3図のように指定する
。尚、この第3図では、ウニ八8上に5箇所のショット
領域SAIを指定している。次にJOB2における任意
のショットレイアウト(以下これをパラメータSL2で
表す)を例えば第4図のように指定する。つまり第4図
に示した5つのJOBIにおけるショット領域SA1の
うちの中央のものに図示したように、このパラメータS
L2ではJOBIのショット領域SAl内においてJO
B2のショットをどのように行うかを指定するものであ
り、ここではSAI内を基盤目状にJOB2のショット
小領域SA2で区画するようにしている。さらにその後
、JOBIおよびJOB2におけるマスキングブレード
2の位置(以下これを各々パラメータMPI、MP2で
表す)を前記ショット領域SAI、SA2に対応して指
定する。ここで例えばレチクル4のマスキングパターン
5が第5図に示すように一辺15mmの正方形の中に1
0X 10個の特定小区画パターン(説明の便宜上中央
のものを符号Bで、その他のものを符号Aで示す)が形
成されているものであるとすると、前記MPIは一辺1
5+nmの正方形の範囲で露光が行なわれるように指定
し、前記MP2は中央の小区画Bのみが露光されるよう
に指定する。
次にステップS2においてコンソールよりシーケンスを
スタートさせる。
ステップS3ではレチクル4をレチクルステージ3にセ
ットするが、この場合、セットされるレチクルは、第5
図に示したようなA、B二fit 順の形状をもつ小パ
ターンのマークが、中心部に一個のマークB1その周辺
部に残りのマークAとなるように基盤目状に配列された
投影レンズディストーション計測用の特殊なテストパタ
ーンを有するものである。
ステップS4では、ウェハ8をXYステージ7上に搬入
する。
次にステップS5に進み、JOBIにおけるシーケンス
を第2図(b)に従って実行する。ここで前述の如く一
度目のパターン焼付けが行なわれる。
ステップ51で、予め第5図の15mm四方のパターン
全体の範囲で露光が行われるようにセットされたパラメ
ータM P 1に従い、マスキングブレード2の位置を
パルスモータ9を介してセットする。
ステップ52では、パラメータSLIに従った位置にX
Yステージ7を8動する。
次にステップ53で露光を行い、ステップ54で、パラ
メータSLIで指定された全部の焼付けが終了している
かをチェックし、もし終了していなけわばステップ52
へ戻り、新たな焼付けを行う。全部終了後、JOBIは
終了してステップ6へ入る。尚、この時点では第3図に
示した5箇所の領域SAIの総てに第5図のパターンが
焼付けられていることになる。
さてステップ6ではJOBIからJOB2への切り換え
が行われる。ここでJOBl用のパラメータMPI、S
LIをJOB2用のパラメータMp2.SL2へ切り換
える。ただし、JOB2の実行に際しても、JOB 1
でどこにパターン焼付けを行ったのかについての情報が
必要なので、パラメータSLIについての情報は別に保
持させておく。
次にJOB2におけるシーケンスを実行する。
前述の通り、ここで2度目のパターン焼付けを行う。J
OB2のシーケンスの流れは第2図(C)に示されてお
り、先ずステップ71でパラメータMP2に従ってマス
キングブレード2の位置を第5図の中央のマークBの小
区画のみが露光できるような位置にセットする。
次いでステップ72で、パラメータSLI、SL2の二
つの情報から、前述のようにマスキングブレード2で限
定照明されたマークBの小区画の投影像が前記JOBI
ですでにウェハ上に焼付けられている5つのパターンの
うちの第3図最上部の領域SAIのパターン内に形成さ
れるように、ステージ8を移動させ位置決めする。
次にステップ73では、前記マークBの小区画投影像が
前記最上部の領域内の左上隅、つまり第5刃で左上隅の
小区画のマークAと重なるように、パラメータSL2に
従ってステージ7をセットする。ここで前記マークBの
小区画の投影像のショット領域は第4図の小領域SA2
に対応している。
次いでステップ74でマークBのみの限定区画の露光を
行う。
ステップ75では、この限定区画の露光がJOBlにお
ける1ショット分、つまり第5図のマーク配列例ではI
OX 10= 100回だけ行われたかどうかをチェッ
クし、もし終了していなければステップ73に戻り、マ
ークBの限定区画の新たな焼付けを前回の焼付は小領域
の次の小領域に行うようステージを移動させ、ステップ
74で焼付けを繰り返す。尚、第6図はこの過程の途中
の焼付はパターンを示しているが、第6図で最上部の列
の右から4番目までの小領域にはマークAとマークBと
が前述のJOBI、JOB2によって重ねて焼付けられ
ている。
このようにしてJOBlの一つのショット領域SA1に
ついてマークBの限定区画の重ね焼きが終了すると、ス
テップ76でJOBIのショット数総てについてこの重
ね焼きが終了したかどうかがチェックされ、もし終了し
ていなければ、ステップ72に戻り、JOBIにおける
次のショット位置にXYステージを移動し、再びマーク
Bの重ね焼きを行う。全数終了後、JOB2が終了する
とステップ8に移り、ウェハの搬出が行われてシーケン
スが終了する。
以上の露光シーケンスにより、第6図で総ての小区画に
ついてマークの重ね焼きが施されたパターンがウェハ上
に形成される。この場合、パターン周辺部においてマー
クAは投影レンズ6の周辺部で焼付けられたものである
が、そこに重ねて焼付けられたマークBは同一投影レン
ズの中央部により焼付けられたものである。つまりマー
クAは投影レンズの庄標に対応して焼付けられたパター
ンであるが、マークBはレンズ中心部に対応したパター
ンであり、従って投影レンズの中心部を基準とすれば、
重ね焼きされたマークAとBとの位置ずれを各小区画に
おいて計測することにより、当該投影レンズの中心部を
基準としたディストーションを計測することが可能であ
る。
[発明の効果] 以上に述べたように、本発明によれば、1回のウニ八作
成工程においてウェハのび動様式と露光範囲とを変更切
り換えできるようにしたので、装置の投影光学系のディ
ストーションを計測するためのテストウェハの作成が可
能となるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係る半導体露光装はの概要を
示す斜視図、第2図(a)  (b)  (c)は本発
明の実施例装置の露光動作シーケンスを示す流れ図、第
3図は1度目のパターン焼付は工程におけるショット傾
城のウェハ上の配置例を示す平面図、第4図は2度目の
パターン焼付は工程におけるショット小領域のウェハ上
の配置例を示す平面図、第5図はレチクル上のパターン
の例を示す説明図、第6図は2度目のパターン焼付は工
程中における焼付はパターンの途中経過の様子を示す説
明図である。 1:照明装置、2:マスキングブレード、3ニレチクル
ステージ、4ニレチクル、5:マスキングパターン、6
:投影レンズ、7:XYステージ、8:ウニハ、9,1
0:パルスモータ、11:コントロールボックス、12
:モニタディスプレイ、13:キーボード。 特許出願人   キャノン株式会社 代理人 弁理士   伊 東 辰 雄 代理人 弁理士   伊 東 哲 也 (O) 第2図 (C’) 第 4 図 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、照明されたレチクルの任意のパターンをウェハ表面
    上に投影する光学系と、ウェハを焼付け平面内で移動さ
    せる手段と、前記パターンの焼付け範囲を制御する手段
    と、前記ウェハの移動様式と前記パターンの焼付け範囲
    とを制御するためのパラメータ群を複数種類記憶する手
    段と、投影光学系のディストーションの測定のために前
    記記憶されたパラメータ群の情報に従って同一パターン
    について焼付け範囲とウェハ移動様式を切り換えて重ね
    焼付けするように前記ウェハ移動手段と前記焼付け範囲
    制御手段を制御する手段とを備えたことを特徴とする半
    導体露光装置。 2、前記焼付け範囲制御手段がレチクルの前記パターン
    に対する照明範囲を変化させる手段を含む特許請求の範
    囲第1項に記載の半導体露光装置。 3、前記照明範囲変化手段が、前記パターンをその周辺
    部を含めて広く照明する状態とパターン中央部の限定さ
    れた部分を狭く照明する状態とに変化可能に構成された
    マスキング装置を含む特許請求の範囲第2項に記載の半
    導体露光装置。
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