JPH065662B2 - 露光装置 - Google Patents
露光装置Info
- Publication number
- JPH065662B2 JPH065662B2 JP62135019A JP13501987A JPH065662B2 JP H065662 B2 JPH065662 B2 JP H065662B2 JP 62135019 A JP62135019 A JP 62135019A JP 13501987 A JP13501987 A JP 13501987A JP H065662 B2 JPH065662 B2 JP H065662B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alignment
- mask
- optical system
- light
- grating
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、微細パターンを持つ装置の製造に用いる高精
度位置合わせを備えた反射型の露光装置に関するもので
ある。
度位置合わせを備えた反射型の露光装置に関するもので
ある。
従来の技術 従来の反射ミラー型露光装置におけるマスクと基板との
位置合わせはミラー系を通して行われており、ミラー系
の解像度に応じて位置合わせ信号の劣化が生じ、高精度
な位置合わせができなかった。また、位置合わせにレチ
クル上の像を基板上に一度結像し、この像の反射した光
束を反射光学系を通過後再度結像させ、この像の光強度
を読み取って位置合わせを行っている。
位置合わせはミラー系を通して行われており、ミラー系
の解像度に応じて位置合わせ信号の劣化が生じ、高精度
な位置合わせができなかった。また、位置合わせにレチ
クル上の像を基板上に一度結像し、この像の反射した光
束を反射光学系を通過後再度結像させ、この像の光強度
を読み取って位置合わせを行っている。
発明が解決しようとする問題点 しかし、この結像性能，たとえば非点収差等が位置合わ
せ信号に直接影響を及ぼし、オフナー型およびその改良
型の反射ミラー系プロジェクションアライナーでは（特
開昭４８−12039号公報）、円弧上のサジタル像面とメ
リディオナル像面の非点収差のほぼ等しい円弧上面での
み結像性が良好であるので、この場合の位置合わせの可
能な場所がこの円弧上の部分のみに限定されていたの
で、回転方向の位置合わせ精度に問題があった。
せ信号に直接影響を及ぼし、オフナー型およびその改良
型の反射ミラー系プロジェクションアライナーでは（特
開昭４８−12039号公報）、円弧上のサジタル像面とメ
リディオナル像面の非点収差のほぼ等しい円弧上面での
み結像性が良好であるので、この場合の位置合わせの可
能な場所がこの円弧上の部分のみに限定されていたの
で、回転方向の位置合わせ精度に問題があった。
本発明はこのような従来からの問題点に鑑み、ＬＳＩの
製造等のプロセスにおけるマスクと基板との正確かつ容
易な位置合わせ光学系を持つ露光装置を提供するもので
ある。
製造等のプロセスにおけるマスクと基板との正確かつ容
易な位置合わせ光学系を持つ露光装置を提供するもので
ある。
問題点を解決するための手段 本発明は、反射型光学系を持つ露光装置において高精度
な位置合わせを行うために、マスク上に形成した回折格
子によって回折した可干渉な光束のうちの共役な２光束
のみを空間フィルターによって通過させ、この２光束を
基板上に投影して二光束を基板近傍で干渉させ、この干
渉稿と基板上に設けた格子とを位置合わせする際に、該
格子から回折される前記２光束の回折光同志のモアレ干
渉を用いて、前記干渉稿と基板上の格子との相対位置合
わせを行う。また、位置合わせ精度をさらに向上するた
めに、回転量を測定するため、前記位置合わせ系を３つ
設け同時に３ケ所の位置測定を可能にし、高い精度の位
置合わせを行うものである。
な位置合わせを行うために、マスク上に形成した回折格
子によって回折した可干渉な光束のうちの共役な２光束
のみを空間フィルターによって通過させ、この２光束を
基板上に投影して二光束を基板近傍で干渉させ、この干
渉稿と基板上に設けた格子とを位置合わせする際に、該
格子から回折される前記２光束の回折光同志のモアレ干
渉を用いて、前記干渉稿と基板上の格子との相対位置合
わせを行う。また、位置合わせ精度をさらに向上するた
めに、回転量を測定するため、前記位置合わせ系を３つ
設け同時に３ケ所の位置測定を可能にし、高い精度の位
置合わせを行うものである。
作 用 本発明による光学系の構成によって、位置合わせに用い
る光学系の解像性能とは直接関与せずに高精度な位置合
わせを行うことができる。さらに、オフナー型およびそ
の変形型の反射型露光光学系の円弧上の部分だけではな
く（２ケ所のみ），３ケ所位置合わせ光学系を設けるこ
とができるので、回転ずれによる位置合わせ誤差を高精
度に補正でき、より高い位置合わせを行うことができ
る。
る光学系の解像性能とは直接関与せずに高精度な位置合
わせを行うことができる。さらに、オフナー型およびそ
の変形型の反射型露光光学系の円弧上の部分だけではな
く（２ケ所のみ），３ケ所位置合わせ光学系を設けるこ
とができるので、回転ずれによる位置合わせ誤差を高精
度に補正でき、より高い位置合わせを行うことができ
る。
実 施 例 第１図は本発明の一実施例である。まず露光装置として
の特徴を述べる。この光学系は基本的には２枚の凹凸反
射鏡を組み合わせ、１に示した円弧状の光束を使用して
マスク２上にあるパターンをウエハ７上に露光するもの
である。光束１によって照明されたマスク２上のパター
ンから出た光は、平面ミラー３、凹面鏡４、凸面鏡、平
面ミラー３を通り、ウエハ７上に結像される。ウエハ上
も円弧状の照明スリット像６が投影され、マスク上のパ
ターンがウエハ上に一対一に転写される。マスク２とウ
エハ７は同時に移動走査され、マスク２全体の像がウエ
ハ上に転写される。
の特徴を述べる。この光学系は基本的には２枚の凹凸反
射鏡を組み合わせ、１に示した円弧状の光束を使用して
マスク２上にあるパターンをウエハ７上に露光するもの
である。光束１によって照明されたマスク２上のパター
ンから出た光は、平面ミラー３、凹面鏡４、凸面鏡、平
面ミラー３を通り、ウエハ７上に結像される。ウエハ上
も円弧状の照明スリット像６が投影され、マスク上のパ
ターンがウエハ上に一対一に転写される。マスク２とウ
エハ７は同時に移動走査され、マスク２全体の像がウエ
ハ上に転写される。
マスク上には少なくとも３ケ所（図では９，１０，１
１）の位置合わせマークが形成されており、各マークに
は可干渉なビーム８が入射されている。本発明ではマス
ク側の９，１０，１１のマークおよびウエハ側の１２，
１３，１４のマークを各々用いて位置合わせを行うた
め、xy軸方向の位置合わせと回転方向の位置合わせを行
うことができる。
１）の位置合わせマークが形成されており、各マークに
は可干渉なビーム８が入射されている。本発明ではマス
ク側の９，１０，１１のマークおよびウエハ側の１２，
１３，１４のマークを各々用いて位置合わせを行うた
め、xy軸方向の位置合わせと回転方向の位置合わせを行
うことができる。
第２図に本発明の位置合わせの原理図を示す。原理図で
は一つの位置合わせマークについてのみ示したが、三つ
あっても同様である。
は一つの位置合わせマークについてのみ示したが、三つ
あっても同様である。
まず、マスク２上にあるマークである位置合わせ格子９
にレーザビーム８を入射させる。入射光は格子によって
回折され、０１次，±１次，±２次……のスペクトル毎
に回折される。回折光は平面ミラー、凹面鏡４、凸面鏡
５、平面ミラー３の順に反射され、ウエハ７上に結像さ
れる。位置合わせの光路上に空間フィルター１５が設け
られており、この例では±１次光のみが通過するように
考慮されている。±１次光はウエハ上で交叉し、ウエハ
表面で干渉稿を生成する。ウエハ７上にはマークすなわ
ち位置合わせ格子１２が形成されており、第３図に示し
たように生成した干渉稿１８と格子１２との位置合わせ
ずれ量Ｘは、回折光１９のモアレ稿光強度で測定され
る。すなわち、図中＋で示された１次光の再回折光お
よびで示された−１次光の再回折光の重なって干渉し
たモアレ光の光強度と位置合わせずれ量が対応してお
り、高い位置精度で測定できる。第４図に示したよう
に、モアレ光強度のピッチは干渉稿のピッチに対応して
おり、Ｓ／Ｎ比が４０ｄＢあれば、モアレ光強度のピー
ク合わせで、０．０４μmの位置合わせ検出精度が得ら
れる。また、センター合わせにおいては０．０１μmの
位置合わせ検出精度が得られる。
にレーザビーム８を入射させる。入射光は格子によって
回折され、０１次，±１次，±２次……のスペクトル毎
に回折される。回折光は平面ミラー、凹面鏡４、凸面鏡
５、平面ミラー３の順に反射され、ウエハ７上に結像さ
れる。位置合わせの光路上に空間フィルター１５が設け
られており、この例では±１次光のみが通過するように
考慮されている。±１次光はウエハ上で交叉し、ウエハ
表面で干渉稿を生成する。ウエハ７上にはマークすなわ
ち位置合わせ格子１２が形成されており、第３図に示し
たように生成した干渉稿１８と格子１２との位置合わせ
ずれ量Ｘは、回折光１９のモアレ稿光強度で測定され
る。すなわち、図中＋で示された１次光の再回折光お
よびで示された−１次光の再回折光の重なって干渉し
たモアレ光の光強度と位置合わせずれ量が対応してお
り、高い位置精度で測定できる。第４図に示したよう
に、モアレ光強度のピッチは干渉稿のピッチに対応して
おり、Ｓ／Ｎ比が４０ｄＢあれば、モアレ光強度のピー
ク合わせで、０．０４μmの位置合わせ検出精度が得ら
れる。また、センター合わせにおいては０．０１μmの
位置合わせ検出精度が得られる。
本発明では、位置合わせマークを第１図に示した位置マ
ーク９，１０，１１に位置合わせ格子を設けており、位
置合わせマーク１０，１１の位置は第５図に示したよう
にスリット巾中にあるため、解像するが、合わせマーク
９の位置ではサジタル像面とメリディオナル像面の非点
収差が許容焦点ずれを越えているため、解像しないが、
位置合わせ光学系として見れば収差による波面のゆがみ
が生じるがこの量は、形像性能で必要な収差量が０．８
λであるが本発明の位置合わせ光学系では±１次光相互
の波面の相異であるため、収差量が数λでよく第５図
ａ，ｂで示した合わせマーク９の位置においても、波面
同志の干渉を得て、均一な照度を持ったモアレ稿光強度
が得られ良好な位置合わせができる。
ーク９，１０，１１に位置合わせ格子を設けており、位
置合わせマーク１０，１１の位置は第５図に示したよう
にスリット巾中にあるため、解像するが、合わせマーク
９の位置ではサジタル像面とメリディオナル像面の非点
収差が許容焦点ずれを越えているため、解像しないが、
位置合わせ光学系として見れば収差による波面のゆがみ
が生じるがこの量は、形像性能で必要な収差量が０．８
λであるが本発明の位置合わせ光学系では±１次光相互
の波面の相異であるため、収差量が数λでよく第５図
ａ，ｂで示した合わせマーク９の位置においても、波面
同志の干渉を得て、均一な照度を持ったモアレ稿光強度
が得られ良好な位置合わせができる。
また、第５図ａはオフナー型の共心凹凸面鏡を用いた光
学系で、この光学系ではサジタル像面がフラットになる
ためメリジオナル像面のみが非点収差を持つが、非点収
差の絶対量が合わせマーク位置９において少ないため、
位置合わせ精度に対する余裕がある。また、第５図ｂに
オフナー改良型の光学系を示したが、この場合は合わせ
マーク位置９での非点収差量が大きいため、位置合わせ
の許容量が小さい。
学系で、この光学系ではサジタル像面がフラットになる
ためメリジオナル像面のみが非点収差を持つが、非点収
差の絶対量が合わせマーク位置９において少ないため、
位置合わせ精度に対する余裕がある。また、第５図ｂに
オフナー改良型の光学系を示したが、この場合は合わせ
マーク位置９での非点収差量が大きいため、位置合わせ
の許容量が小さい。
また、位置合わせマークを３つ同時に合わせると回転方
向の位置合わせを格子の位置合わせとして測定できる。
向の位置合わせを格子の位置合わせとして測定できる。
第１図の１０及び１１を用いて回転方向の位置合わせを
行い、次に９，１０の格子を用いてＸ方向，Ｙ方向の位
置合わせを行う。この位置合わせが終了するとシャッタ
を開け露光用光源からの円弧状照明をマスクに照射し、
さらにマスクとウエハを同時に走査して、ウエハ全面を
露光する。
行い、次に９，１０の格子を用いてＸ方向，Ｙ方向の位
置合わせを行う。この位置合わせが終了するとシャッタ
を開け露光用光源からの円弧状照明をマスクに照射し、
さらにマスクとウエハを同時に走査して、ウエハ全面を
露光する。
発明の効果 以上のように本発明によれば、マスク上に形成した格子
のピッタの半分のピッチに対応した干渉稿に対応した位
置合わせ精度が得られる。たとえば１μｍピッチの干渉
稿に対してはピーク合わせで４０ｎｍが得られ、位置合
わせ精度は０．１μｍが得られ、高い精度の位置合わせ
を反射鏡による投影露光機に適用できる。
のピッタの半分のピッチに対応した干渉稿に対応した位
置合わせ精度が得られる。たとえば１μｍピッチの干渉
稿に対してはピーク合わせで４０ｎｍが得られ、位置合
わせ精度は０．１μｍが得られ、高い精度の位置合わせ
を反射鏡による投影露光機に適用できる。
また、マスクとウエハを３つの点において位置合わせで
きるので回転方向の位置合わせも高い精度で実現でき
る。
きるので回転方向の位置合わせも高い精度で実現でき
る。
第１図は本発明の一実施例の位置合わせ光学系をもつ露
光装置の要部斜視図、第２図は本発明による位置合わせ
光学系の原理図、第３図はウエハ上の格子と干渉稿との
間の関係を示す図、第４図は本発明による位置合わせ検
出信号の波形図、第５図は本発明に用いるオフナー型，
その改良型凹凸面鏡の非点収差の説明図である。 １……光束、２……マスク、３……平面ミラー、４……
凹面鏡、５……凸面鏡、６……スリット像、７……ウエ
ハ、８……ビーム、９，１０，１１，１２，１３，１４
……マーク。
光装置の要部斜視図、第２図は本発明による位置合わせ
光学系の原理図、第３図はウエハ上の格子と干渉稿との
間の関係を示す図、第４図は本発明による位置合わせ検
出信号の波形図、第５図は本発明に用いるオフナー型，
その改良型凹凸面鏡の非点収差の説明図である。 １……光束、２……マスク、３……平面ミラー、４……
凹面鏡、５……凸面鏡、６……スリット像、７……ウエ
ハ、８……ビーム、９，１０，１１，１２，１３，１４
……マーク。
Claims (2)
- 【請求項１】光源，照明光学系，一組の凹面鏡と凸面鏡
を共軸に構成した光学系とこの光学系の共役の位置にマ
スクと基板を設けた露光光学系と、可干渉な光源，前記
マスク上に設けた位置合わせ格子，その位置合わせ格子
と同ピッチの基板上の位置合わせ格子、前記２つの位置
合わせ格子間にあって、マスク上の位置合わせ格子から
回折された共役な２光束のみを通過させる空間フィルタ
ー，基板上の格子から回折された光束を反射するハーフ
ミラー，基板からの回折光のモアレ光強度を測定する光
検出器からなり、前記回折光のモアレ光強度からマスク
上の格子とウエハ上の格子の相対位置を読み取るように
してなる露光装置。 - 【請求項２】マスク上の位置合わせ格子が少なくとも３
つあり、それに対応したウエハ上の位置合わせ格子も３
つ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 |
|---|---|---|---|
| JP62135019A JPH065662B2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62135019A JPH065662B2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63299330A JPS63299330A (ja) | 1988-12-06 |
| JPH065662B2 true JPH065662B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=15142030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62135019A Expired - Lifetime JPH065662B2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065662B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7565030B2 (en) | 2003-06-26 | 2009-07-21 | Fotonation Vision Limited | Detecting orientation of digital images using face detection information |
| US7574016B2 (en) | 2003-06-26 | 2009-08-11 | Fotonation Vision Limited | Digital image processing using face detection information |
| US9053545B2 (en) | 2003-06-26 | 2015-06-09 | Fotonation Limited | Modification of viewing parameters for digital images using face detection information |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5729331A (en) | 1993-06-30 | 1998-03-17 | Nikon Corporation | Exposure apparatus, optical projection apparatus and a method for adjusting the optical projection apparatus |
| JP4503212B2 (ja) * | 2002-03-12 | 2010-07-14 | 奇美電子股▲ふん▼有限公司 | 露光システム、及び該露光システムを応用した液晶パネルのカラーフィルタ形成方法。 |
-
1987
- 1987-05-29 JP JP62135019A patent/JPH065662B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7565030B2 (en) | 2003-06-26 | 2009-07-21 | Fotonation Vision Limited | Detecting orientation of digital images using face detection information |
| US7574016B2 (en) | 2003-06-26 | 2009-08-11 | Fotonation Vision Limited | Digital image processing using face detection information |
| US9053545B2 (en) | 2003-06-26 | 2015-06-09 | Fotonation Limited | Modification of viewing parameters for digital images using face detection information |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63299330A (ja) | 1988-12-06 |
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