JPS6380530A - 露光装置 - Google Patents
露光装置Info
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- JPS6380530A JPS6380530A JP61223659A JP22365986A JPS6380530A JP S6380530 A JPS6380530 A JP S6380530A JP 61223659 A JP61223659 A JP 61223659A JP 22365986 A JP22365986 A JP 22365986A JP S6380530 A JPS6380530 A JP S6380530A
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- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 32
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
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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
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
- G03F9/7023—Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
- G03F9/7026—Focusing
-
- 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
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】
［産業上の利用分野］
本発明は、ＩＣおよびＬＳＩ等の半導体装置の製造工程
の内、ホトリソグラフィ工程において使用される露光装
置に関する。
の内、ホトリソグラフィ工程において使用される露光装
置に関する。
具体例としては、投影光学系を用いてレチクル上のパタ
ーンを半導体基板（ウェハ）上に投影露光する装置であ
って、レチクル上のパターンと半導体基板上のパターン
との位晋整合のためのアライメント光学系と、投影光学
系を含む装置全体とをマツチングさせた露光装置に関す
る。
ーンを半導体基板（ウェハ）上に投影露光する装置であ
って、レチクル上のパターンと半導体基板上のパターン
との位晋整合のためのアライメント光学系と、投影光学
系を含む装置全体とをマツチングさせた露光装置に関す
る。
［従来技術］
従来、この種の、レーザを用いてウェハとレチクルを投
影レンズを介して重ね合せた状態で相対位置決めする装
置においては、レチクルとウェハからの信号光同士の干
渉を防止するために投影レンズ内にλ／４板を入れ、レ
チクル信号とウェハ信号を偏光方向で分離して観察して
いた。
影レンズを介して重ね合せた状態で相対位置決めする装
置においては、レチクルとウェハからの信号光同士の干
渉を防止するために投影レンズ内にλ／４板を入れ、レ
チクル信号とウェハ信号を偏光方向で分離して観察して
いた。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、このような従来技術によれば、レチクル
系（以下ＭＤ系と称す）とウェハ系（以下ＭＷ系と称す
）の２系統の信号光処理光学系をそれぞれ左右２眼ずつ
もたなければならなかった。
系（以下ＭＤ系と称す）とウェハ系（以下ＭＷ系と称す
）の２系統の信号光処理光学系をそれぞれ左右２眼ずつ
もたなければならなかった。
また、従来の方法ではレチクルの厚みは観察光学系の設
計パラメータになっているので、レチクルの厚みが変わ
るとそれに対応して観察光学系を適正な位置（レチクル
と観察光学系間の最適距雛）に合せなければならず、レ
チクル厚の標準厚との違いが露光装置の仕様を特注化し
ていた。
計パラメータになっているので、レチクルの厚みが変わ
るとそれに対応して観察光学系を適正な位置（レチクル
と観察光学系間の最適距雛）に合せなければならず、レ
チクル厚の標準厚との違いが露光装置の仕様を特注化し
ていた。
本発明は、上述従来例にあるＭＤ系およびＭＷ系の各別
個の信号処理系を必要とせずすなわち各信号を分離する
必要がなく、従って投影レンズ内のλ／４板を取り去る
ことができ、より簡素でローコストなアライメント系お
よび投影レンズを有する露光装置を提供することを目的
とする。
個の信号処理系を必要とせずすなわち各信号を分離する
必要がなく、従って投影レンズ内のλ／４板を取り去る
ことができ、より簡素でローコストなアライメント系お
よび投影レンズを有する露光装置を提供することを目的
とする。
［問題点を解決するための手段および作用］上記目的を
達成するため本発明では、第１の物体上のパターンと第
２の物体上のパターンとを投影レンズを介して相対位置
合せし、しかる後に第１の物体上のパターンを第２の物
体上に投影露光する露光装置において、該第１および第
２の物体上を所定の波長の光で照明し、上記投影レンズ
透過後の該第２の物体からの反射光と該第１の物体から
の該投影レンズ側への反射光とを合成して観察するよう
にしている。
達成するため本発明では、第１の物体上のパターンと第
２の物体上のパターンとを投影レンズを介して相対位置
合せし、しかる後に第１の物体上のパターンを第２の物
体上に投影露光する露光装置において、該第１および第
２の物体上を所定の波長の光で照明し、上記投影レンズ
透過後の該第２の物体からの反射光と該第１の物体から
の該投影レンズ側への反射光とを合成して観察するよう
にしている。
［実施例］
以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第１図〜第３図は本発明の一実施例を示す。第１図を参
照して、１はレチクル、２は投影レンズ、３はウェハ、
４は可動ミラー、５ａ、５ｂはミラー、６は対物レンズ
、７は照明レンズ、８は光ファイバ、９ａ、９ｂはハー
フプリズム、１０はリレーレンズ、１１はエレクタ、１
２は空間フィルタ、１３はＣＣＤカメラである。第３図
に示す１５はアスコマ補正光学系である。第２，３図の
１６はウェハ側スクライプ線上のアライメントマークに
合せる従来のレチクル側合せマーク相当位置、１７．１
７ａは本実施例におけるレチクル側合せマーク位置であ
る。
照して、１はレチクル、２は投影レンズ、３はウェハ、
４は可動ミラー、５ａ、５ｂはミラー、６は対物レンズ
、７は照明レンズ、８は光ファイバ、９ａ、９ｂはハー
フプリズム、１０はリレーレンズ、１１はエレクタ、１
２は空間フィルタ、１３はＣＣＤカメラである。第３図
に示す１５はアスコマ補正光学系である。第２，３図の
１６はウェハ側スクライプ線上のアライメントマークに
合せる従来のレチクル側合せマーク相当位置、１７．１
７ａは本実施例におけるレチクル側合せマーク位置であ
る。
第１図の１９はＸＹステージである。
第１図の概念図を用いて本実施例の光路および信号光の
経路について簡単に説明する。
経路について簡単に説明する。
図中ファイバ８を光源とする露光光と同一波長の照明光
は、照明レンズ７、ハーフプリズム９ａ、ミラー５ａお
よび対物レンズ６を経てハーフプリズム９ｂに入射し、
ここで反射光と透過光とに分岐される。反射光は、ミラ
ー５ｂを通り可動ミラー４に入射し可功ミラー４で折り
曲げられた後、投影レンズ２を介してレンズ像面側（ウ
ェハ）に到達する。このようにして到達した光はウェハ
側のマークを照射し、その結果得られるウェハ側観察信
号光は前述の光路を逆にたどり可カミラー４、ミラー
５ｂ、ハーフプリズム９ｂ、対物レンズ６およびミラー
５ａを経てハーフプリズム９ａを透過し、リレーレンズ
ｌＯ、エレクタ１１および空間フィルタ１２を経てＣＣ
Ｄカメラ１３に入る。
は、照明レンズ７、ハーフプリズム９ａ、ミラー５ａお
よび対物レンズ６を経てハーフプリズム９ｂに入射し、
ここで反射光と透過光とに分岐される。反射光は、ミラ
ー５ｂを通り可動ミラー４に入射し可功ミラー４で折り
曲げられた後、投影レンズ２を介してレンズ像面側（ウ
ェハ）に到達する。このようにして到達した光はウェハ
側のマークを照射し、その結果得られるウェハ側観察信
号光は前述の光路を逆にたどり可カミラー４、ミラー
５ｂ、ハーフプリズム９ｂ、対物レンズ６およびミラー
５ａを経てハーフプリズム９ａを透過し、リレーレンズ
ｌＯ、エレクタ１１および空間フィルタ１２を経てＣＣ
Ｄカメラ１３に入る。
一方、ハーフプリズム９ｂを透過した照明光はそのまま
レチクルのパターン面側を照射し、その観察信号光は同
じくハーフプリズム９ｂを透過し、対物レンズ６および
ミラー５ａを経てハーフプリズム９ａを透過し、リレー
レンズ１０．エレクタ１１および空間フィルタ１２を経
てＣＣＤカメラ１３に入る。
レチクルのパターン面側を照射し、その観察信号光は同
じくハーフプリズム９ｂを透過し、対物レンズ６および
ミラー５ａを経てハーフプリズム９ａを透過し、リレー
レンズ１０．エレクタ１１および空間フィルタ１２を経
てＣＣＤカメラ１３に入る。
図示しない画像処理装置においては、このＣＣＤカメラ
１３から出力される映像信号を受信しウェハ３とレチク
ル１の相対合せ状況を調べるための画像処理を行なう。
１３から出力される映像信号を受信しウェハ３とレチク
ル１の相対合せ状況を調べるための画像処理を行なう。
つまり、本実施例では、ウェハ観察のための光束とレチ
クル観察のための光束を分離し、相互の信号の干渉を防
止している。
クル観察のための光束を分離し、相互の信号の干渉を防
止している。
第２図は、第１図に示す本実施例のレチクル１の周辺に
ついて展開している説明図である。同図では、説明の都
合上可動ミラー４とハーフプリズム９ｂの間のミラー５
ｂを外し、横方向に展開している。また、可動ミラー４
は露光光束内に投入されている状態を図示しであるが、
相対位置合せ終了後は露光光束をさえぎらないように破
線４ｂの位置まで退避する。
ついて展開している説明図である。同図では、説明の都
合上可動ミラー４とハーフプリズム９ｂの間のミラー５
ｂを外し、横方向に展開している。また、可動ミラー４
は露光光束内に投入されている状態を図示しであるが、
相対位置合せ終了後は露光光束をさえぎらないように破
線４ｂの位置まで退避する。
第２図の状態で、露光光束内に投入された可動ミラー４
によりできる光路を第１の分岐光路とし、その第１の分
岐光路上に配置されたハーフプリズム９ｂによりできる
光路を第２の分岐光路と称す。
によりできる光路を第１の分岐光路とし、その第１の分
岐光路上に配置されたハーフプリズム９ｂによりできる
光路を第２の分岐光路と称す。
前述のように、対物レンズ６を通って入射した照明光は
ハーフプリズム９ｂのハーフミラ−面により２つに分け
られる。そのうちの一方のハーフミラ−面により折り曲
げられた部分け第１の分岐光路上を進み、その光路上の
対物レンズ６の焦点位置で結像する。また、可動ミラー
４の露光光束内への投入により、結像面から投影レンズ
２の物体面側（レチクル側）へ来た光束の一部は可動ミ
ラー４により折り曲げられ第１の分岐光路上を進み、投
影レンズ２の物体面側焦点位置に相当する位置で結像す
る。この両結像点を合致させることでウェハ上のマーク
を照明し観察することができる。
ハーフプリズム９ｂのハーフミラ−面により２つに分け
られる。そのうちの一方のハーフミラ−面により折り曲
げられた部分け第１の分岐光路上を進み、その光路上の
対物レンズ６の焦点位置で結像する。また、可動ミラー
４の露光光束内への投入により、結像面から投影レンズ
２の物体面側（レチクル側）へ来た光束の一部は可動ミ
ラー４により折り曲げられ第１の分岐光路上を進み、投
影レンズ２の物体面側焦点位置に相当する位置で結像す
る。この両結像点を合致させることでウェハ上のマーク
を照明し観察することができる。
また、ハーフプリズム９ｂのハーフミラ−面をそのまま
透過した部分け、前記第２の分岐光路上を進む。ここで
、この光路上の対物レンズ６の焦点をレチクル１のパタ
ーン面側に合わせることにより、レチクル側位置合せマ
ークを照明し観察することができる。
透過した部分け、前記第２の分岐光路上を進む。ここで
、この光路上の対物レンズ６の焦点をレチクル１のパタ
ーン面側に合わせることにより、レチクル側位置合せマ
ークを照明し観察することができる。
すなわち、本実施例では、ハーフプリズム９ｂはキュー
ブ形状であるので、第２図のように可動ミラー４の光束
中心からレチクル１のパターン面までの距離をＬｌとす
ると、可動ミラー４の光束中心から可動ミラー４により
折り曲げられた投影レンズ２から来た光束の結像点まで
の距高江、ハーフプリズム９ｂ内光束中心から第１の分
岐光路上の対物レンズ６の焦点までの距離およびハーフ
プリズム９ｂ内の光束中心から第２の分岐光路上の対物
レンズ６の焦点までの距離（つまり、ハーフプリズム９
ｂからレチクル１のパターン面までの距離）は全てＬｌ
に等しく、また、そうなるようにそれぞれの位置を合せ
ている。
ブ形状であるので、第２図のように可動ミラー４の光束
中心からレチクル１のパターン面までの距離をＬｌとす
ると、可動ミラー４の光束中心から可動ミラー４により
折り曲げられた投影レンズ２から来た光束の結像点まで
の距高江、ハーフプリズム９ｂ内光束中心から第１の分
岐光路上の対物レンズ６の焦点までの距離およびハーフ
プリズム９ｂ内の光束中心から第２の分岐光路上の対物
レンズ６の焦点までの距離（つまり、ハーフプリズム９
ｂからレチクル１のパターン面までの距離）は全てＬｌ
に等しく、また、そうなるようにそれぞれの位置を合せ
ている。
［実施例の変形例コ
上述の実施例では露光波長光を観察光として用いた観察
光学系について示したが、本発明は第３図に示すように
露光光と異った波長の光を用いた観察方式にも容易に適
応できる。この場合、前記第１の分岐光路内の可動ミラ
ー４からハーフプリズム９ｂまでの間に、観察に使用す
る波長の光と投影レンズ２の関係から発生する非点結像
やコマ収差を補正するための光学系１５を加える。また
、観察光と投影レンズ２の関係から発生するもう１つの
収差である軸上色収差ΔＬは、同図に示すように第１の
分岐光路内で吸収するように各部を配置すれば良い。こ
の変形例のように観察光を非露光波長光にすればウェハ
側のマーク保存は完全てあり、またｇ線吸収レジスト等
を使用する場合等のプロセスがらみの条件に対しても対
応できる。
光学系について示したが、本発明は第３図に示すように
露光光と異った波長の光を用いた観察方式にも容易に適
応できる。この場合、前記第１の分岐光路内の可動ミラ
ー４からハーフプリズム９ｂまでの間に、観察に使用す
る波長の光と投影レンズ２の関係から発生する非点結像
やコマ収差を補正するための光学系１５を加える。また
、観察光と投影レンズ２の関係から発生するもう１つの
収差である軸上色収差ΔＬは、同図に示すように第１の
分岐光路内で吸収するように各部を配置すれば良い。こ
の変形例のように観察光を非露光波長光にすればウェハ
側のマーク保存は完全てあり、またｇ線吸収レジスト等
を使用する場合等のプロセスがらみの条件に対しても対
応できる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、投影レンズと第
１の物体との間に投入退避可能な可動ミラーを設け、さ
らに、投入された可動ミラーによって折り曲げられた光
束の光路中にハーフプリズムを設けて、第１の物体上の
像をパターン面側から観察する光束と第２の物体上の像
を投影レンズを介して観察する光束とを分離し、かつ、
この両信号光を同一の対物レンズで観察光学系内に送る
ことで第１の物体上の像からの信号光と第２の物体上か
らの信号光の相互の干渉を防止できるので、ＭＤ系およ
びＭＷ系の信号光分離を必要とせず投影レンズ内のλ／
４板を取り去ることができ、かつ第１の物体の厚みによ
っては装置仕様に影習を受けないより簡素でローコスト
なアライメント系および投影レンズを有する露光装置を
提供することができる。
１の物体との間に投入退避可能な可動ミラーを設け、さ
らに、投入された可動ミラーによって折り曲げられた光
束の光路中にハーフプリズムを設けて、第１の物体上の
像をパターン面側から観察する光束と第２の物体上の像
を投影レンズを介して観察する光束とを分離し、かつ、
この両信号光を同一の対物レンズで観察光学系内に送る
ことで第１の物体上の像からの信号光と第２の物体上か
らの信号光の相互の干渉を防止できるので、ＭＤ系およ
びＭＷ系の信号光分離を必要とせず投影レンズ内のλ／
４板を取り去ることができ、かつ第１の物体の厚みによ
っては装置仕様に影習を受けないより簡素でローコスト
なアライメント系および投影レンズを有する露光装置を
提供することができる。
第１図は、本発明の一実施例に係る概念区、第２図は、
第１図の実施例の説明図、 第３図は、第２図の部分の変形例である。 １ニレチクル、２：投影レンズ、３：ウェハ、４：可動
ミラー、５ａ、５ｂ ：ミラー、６：対物レンズ、７
：照明レンズ、 ８：光ファイバ、９ａ、９ｂ ：ハーフプリズム、ｌ
Ｏ：リレーレンズ、１１：エレクタ、１２：空間フィル
タ、１３：ＣＣＤカメラ、１６：従来のレチクル側合せ
マーク位置、ビ、 １７ａ ：本発明によるレチクル側
合せマーク位置。 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 小 筒 ２ 図 ？ざ ３ 図
第１図の実施例の説明図、 第３図は、第２図の部分の変形例である。 １ニレチクル、２：投影レンズ、３：ウェハ、４：可動
ミラー、５ａ、５ｂ ：ミラー、６：対物レンズ、７
：照明レンズ、 ８：光ファイバ、９ａ、９ｂ ：ハーフプリズム、ｌ
Ｏ：リレーレンズ、１１：エレクタ、１２：空間フィル
タ、１３：ＣＣＤカメラ、１６：従来のレチクル側合せ
マーク位置、ビ、 １７ａ ：本発明によるレチクル側
合せマーク位置。 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 小 筒 ２ 図 ？ざ ３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、第１の物体の像を第２の物体上に投影する投影レン
ズと、 第１の物体の像を第２の物体上に転写させる露光光源と
、 第１の物体上の第１の領域および第２の物体上の第２の
領域を所定の同一波長の光で照明する照明系と、 第１の物体と上記投影レンズとの間の露光光束中に投入
・退避可能に配置され、投入時該投影レンズを介して入
射する第２の領域からの反射光を露光光束外の分岐光路
に導出する可動ミラーと、該分岐光路上の第２の領域か
らの反射光と第１の領域からの該分岐光路側へ反射する
反射光とを合成し対物レンズを介して観察する手段と を具備することを特徴とする露光装置。 ２、前記反射光を合成する手段がハーフミラーであり、
前記対物レンズが作る光束を該ハーフミラーで２つに分
け一方の光束は前記分岐光路上の第２の領域の像を捕え
るように、他方の光束はその焦点位置が第１の領域に合
うように上記ハーフミラーを配置した特許請求の範囲第
１項記載の露光装置。 ３、前記照明系が照射する光が露光波長光である特許請
求の範囲第１項記載の露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61223659A JPH0746680B2 (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61223659A JPH0746680B2 (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6380530A true JPS6380530A (ja) | 1988-04-11 |
| JPH0746680B2 JPH0746680B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=16801640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61223659A Expired - Fee Related JPH0746680B2 (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0746680B2 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5694744A (en) * | 1979-12-18 | 1981-07-31 | Thomson Csf | Optical positioning system |
| JPS5972728A (ja) * | 1982-10-20 | 1984-04-24 | Canon Inc | 自動整合装置 |
| JPS6018917A (ja) * | 1983-07-13 | 1985-01-31 | Hitachi Ltd | 投影露光装置 |
| JPS60178628A (ja) * | 1984-02-24 | 1985-09-12 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 露光用マスク |
-
1986
- 1986-09-24 JP JP61223659A patent/JPH0746680B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5694744A (en) * | 1979-12-18 | 1981-07-31 | Thomson Csf | Optical positioning system |
| JPS5972728A (ja) * | 1982-10-20 | 1984-04-24 | Canon Inc | 自動整合装置 |
| JPS6018917A (ja) * | 1983-07-13 | 1985-01-31 | Hitachi Ltd | 投影露光装置 |
| JPS60178628A (ja) * | 1984-02-24 | 1985-09-12 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 露光用マスク |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0746680B2 (ja) | 1995-05-17 |
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