JP3139023B2 - 電子線装置及び電子線装置の焦点調整方法 - Google Patents
電子線装置及び電子線装置の焦点調整方法Info
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- JP3139023B2 JP3139023B2 JP03009612A JP961291A JP3139023B2 JP 3139023 B2 JP3139023 B2 JP 3139023B2 JP 03009612 A JP03009612 A JP 03009612A JP 961291 A JP961291 A JP 961291A JP 3139023 B2 JP3139023 B2 JP 3139023B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体回路を露光する装
置の露光光学系に対し被露光物であるウエハを解像度高
く、正しく露光するためのウエハの高さを検出する方法
及び装置に係り、特にレジスト等透明な層の厚さの微妙
な変化に影響無く、正しく露光可能とする高さを検出す
る方法及びその装置並びに露光方法及びその装置に関す
る。
置の露光光学系に対し被露光物であるウエハを解像度高
く、正しく露光するためのウエハの高さを検出する方法
及び装置に係り、特にレジスト等透明な層の厚さの微妙
な変化に影響無く、正しく露光可能とする高さを検出す
る方法及びその装置並びに露光方法及びその装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来技術としては、特開平０１−１７０
０２２号公報、特開昭６３−１６３８３３号公報等が知
られている。
０２２号公報、特開昭６３−１６３８３３号公報等が知
られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】例えば、電子線露光装
置では電子線の結像の焦点深度が深いためウェハの高さ
を数μｍ程度の精度で検出し、検出された高さデータを
用い、電子線レンズの焦点合せ制御を行なっている。し
かしながらＬＳＩ回路の微細化が進むと共に、この高さ
検出精度は１μｍ以下が要求されるようになった。しか
しながら、上記従来技術においては１μｍ以下の検出精
度が得られるように考慮されていなかった。
置では電子線の結像の焦点深度が深いためウェハの高さ
を数μｍ程度の精度で検出し、検出された高さデータを
用い、電子線レンズの焦点合せ制御を行なっている。し
かしながらＬＳＩ回路の微細化が進むと共に、この高さ
検出精度は１μｍ以下が要求されるようになった。しか
しながら、上記従来技術においては１μｍ以下の検出精
度が得られるように考慮されていなかった。
【０００４】発明の目的は、上記の課題を解決すべく、
僅かなレジスト厚さの変化に対して検出誤差を最小限に
して試料の高さを１μｍ以下の高精度に検出できるよう
にした高さ検出方法及びその装置を提供することにあ
る。
僅かなレジスト厚さの変化に対して検出誤差を最小限に
して試料の高さを１μｍ以下の高精度に検出できるよう
にした高さ検出方法及びその装置を提供することにあ
る。
【０００５】本発明の他の目的は、レジストが塗布され
た基板の高さを１μｍ以下の高精度に検出して非常に微
細なパターンをシャープに、また正しい位置に露光でき
るようにした露光方法及びその装置を提供することにあ
る。
た基板の高さを１μｍ以下の高精度に検出して非常に微
細なパターンをシャープに、また正しい位置に露光でき
るようにした露光方法及びその装置を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、 電子線装置の焦点調整方法におい
て、表面に光学的に透明な膜を形成した基板に電子線を
照射し、この基板上の電子線を照射している領域に基板
の表面に対して光をブリュースタ角度の方向から照射
し、照射による電子線を照射している領域からの反射光
を検出器で検出し、検出した反射光の検出器上の位置の
情報を用いて光学的に透明な膜の表面の高さを検出し、
この検出した高さの情報と光学的に透明な膜の屈折率及
び厚さの情報とを用いて基板表面上の電子線を照射して
いる領域の高さ情報を求め、求めた電子線を照射してい
る領域の高さ情報に応じて基板表面上に照射している電
子線の焦点を調整するようにした。
に、本発明では、 電子線装置の焦点調整方法におい
て、表面に光学的に透明な膜を形成した基板に電子線を
照射し、この基板上の電子線を照射している領域に基板
の表面に対して光をブリュースタ角度の方向から照射
し、照射による電子線を照射している領域からの反射光
を検出器で検出し、検出した反射光の検出器上の位置の
情報を用いて光学的に透明な膜の表面の高さを検出し、
この検出した高さの情報と光学的に透明な膜の屈折率及
び厚さの情報とを用いて基板表面上の電子線を照射して
いる領域の高さ情報を求め、求めた電子線を照射してい
る領域の高さ情報に応じて基板表面上に照射している電
子線の焦点を調整するようにした。
【０００７】また、上記目的を達成するために、本発明
では、電子線装置を、表面に光学的に透明な膜を形成し
た試料を載置して移動可能なテーブル手段と、このテー
ブル手段に載置した試料の表面に電子線を照射する電子
線照射手段と、試料の表面の電子線を照射する領域にブ
リュースタ角度方向から光を照射する照射手段と、この
照射手段により照射されて試料から反射した光を検出す
る検出手段と、この検出手段で検出した反射光の検出手
段上の位置の情報を用いて光学的に透明な膜の表面の高
さを検出する高さ検出手段と、この高さ検出手段で検出
した高さの情報と光学的に透明な膜の屈折率及び厚さの
情報とを用いて基板表面の電子線を照射する領域の高さ
情報を１μｍ以下の精度で求める高さ情報算出手段と、
電子線照射手段で基板表面に電子線を照射しているとき
に高さ情報算出手段で求めた高さ情報に基いて電子線の
焦点を調整する焦点調整手段とを備えて構成した。
では、電子線装置を、表面に光学的に透明な膜を形成し
た試料を載置して移動可能なテーブル手段と、このテー
ブル手段に載置した試料の表面に電子線を照射する電子
線照射手段と、試料の表面の電子線を照射する領域にブ
リュースタ角度方向から光を照射する照射手段と、この
照射手段により照射されて試料から反射した光を検出す
る検出手段と、この検出手段で検出した反射光の検出手
段上の位置の情報を用いて光学的に透明な膜の表面の高
さを検出する高さ検出手段と、この高さ検出手段で検出
した高さの情報と光学的に透明な膜の屈折率及び厚さの
情報とを用いて基板表面の電子線を照射する領域の高さ
情報を１μｍ以下の精度で求める高さ情報算出手段と、
電子線照射手段で基板表面に電子線を照射しているとき
に高さ情報算出手段で求めた高さ情報に基いて電子線の
焦点を調整する焦点調整手段とを備えて構成した。
【０００８】
【作用】例えば、半導体レーザ等の光を例えば４５°の
入射角度でウエハ表面に収束入射させ、反射光をウエハ
上の照射スポットの像として位置検出センサ上に結像さ
せ、その位置検出値から高さを求めていた。このような
方法を用いるとウエハ上のレジストの厚さがウエハ上の
場所により微妙に変化すると、高さ検出値に大きな差が
発生する。図４〜図６はこの状況を示したものである。
波長が０．６３３μｍの光を４５°入射のＳ偏光（図
４）、およびＰ偏光（図５）をそれぞれレジスト厚が
０．０〜５．０μｍで下地がシリコンのウエハに照射し
た場合であり、僅か２μｍの厚さの変化に対し検出値は
２〜６μｍも変化し、大きな誤差が発生することにな
る。また多波長（例えば０．５４，０．５８，０．６２
μｍ）の光を用いても、依然として図６に示すように僅
かな厚さの変化により、大きな検出誤差変化が発生す
る。
入射角度でウエハ表面に収束入射させ、反射光をウエハ
上の照射スポットの像として位置検出センサ上に結像さ
せ、その位置検出値から高さを求めていた。このような
方法を用いるとウエハ上のレジストの厚さがウエハ上の
場所により微妙に変化すると、高さ検出値に大きな差が
発生する。図４〜図６はこの状況を示したものである。
波長が０．６３３μｍの光を４５°入射のＳ偏光（図
４）、およびＰ偏光（図５）をそれぞれレジスト厚が
０．０〜５．０μｍで下地がシリコンのウエハに照射し
た場合であり、僅か２μｍの厚さの変化に対し検出値は
２〜６μｍも変化し、大きな誤差が発生することにな
る。また多波長（例えば０．５４，０．５８，０．６２
μｍ）の光を用いても、依然として図６に示すように僅
かな厚さの変化により、大きな検出誤差変化が発生す
る。
【０００９】ところでレジストのような透明な物体に光
を照射した場合、その光の入射角と偏光の状態により入
射角に対する反射率は図２の様になる。即ちＰ偏光で入
射角がブリュースタ角になると、レジスト表面での反射
率は０％になり、１００％の光が表面を透過し、レジス
ト膜内に入射する。この結果図３（ａ）に示すごとく、
レジストの下にあるウエハの表面で反射した光も下から
上に向い再びレジスト表面に入射するが、レジスト面で
反射すること無く、やはり１００％の光がレジストを透
過し、上方に抜ける。このことはレジストの厚さに関係
無く常にレジストの下のウエハ表面を検出していること
を示している。これを上記の条件以外の場合の図３
（ｂ）と比較すると、本発明の作用効果が明瞭に成る。
即ち、もし上記条件を満たさないと、入射光１０はレジ
スト表面で反射し、検出器に向かう２０’だけでなく、
透過して、ウエハで反射した光は下からレジスト表面に
向かい、レジスト透過光は検出光２０として検出器に向
かうと共に、レジスト表面で反射して再びウエハに戻
り、これを繰り返すことにより、検出光２０、２０’、
２０’……が多重干渉し、この結果ごく僅かなレジスト
の厚さの変化により、干渉強度が大きく変化する。この
結果図４、図５に示すようにレジスト厚の僅かな変化で
検出位置に大きな違いが生じ、正確な高さ検出が不可能
と成る。図３（ａ）は本発明の方法により検出した場合
の光線の軌跡を表しており、レジスト内部での多重反射
は起こらない。このため、図５のグラフに示す様にレジ
スト厚とレジスト表面の高さに対する検出高さの差の関
係はリニアであり、図４〜図６に見られるような誤差の
変動は見られない。従ってレジストの厚さが判っていれ
ば正確にレジスト表面位置を検出することが出来る。
を照射した場合、その光の入射角と偏光の状態により入
射角に対する反射率は図２の様になる。即ちＰ偏光で入
射角がブリュースタ角になると、レジスト表面での反射
率は０％になり、１００％の光が表面を透過し、レジス
ト膜内に入射する。この結果図３（ａ）に示すごとく、
レジストの下にあるウエハの表面で反射した光も下から
上に向い再びレジスト表面に入射するが、レジスト面で
反射すること無く、やはり１００％の光がレジストを透
過し、上方に抜ける。このことはレジストの厚さに関係
無く常にレジストの下のウエハ表面を検出していること
を示している。これを上記の条件以外の場合の図３
（ｂ）と比較すると、本発明の作用効果が明瞭に成る。
即ち、もし上記条件を満たさないと、入射光１０はレジ
スト表面で反射し、検出器に向かう２０’だけでなく、
透過して、ウエハで反射した光は下からレジスト表面に
向かい、レジスト透過光は検出光２０として検出器に向
かうと共に、レジスト表面で反射して再びウエハに戻
り、これを繰り返すことにより、検出光２０、２０’、
２０’……が多重干渉し、この結果ごく僅かなレジスト
の厚さの変化により、干渉強度が大きく変化する。この
結果図４、図５に示すようにレジスト厚の僅かな変化で
検出位置に大きな違いが生じ、正確な高さ検出が不可能
と成る。図３（ａ）は本発明の方法により検出した場合
の光線の軌跡を表しており、レジスト内部での多重反射
は起こらない。このため、図５のグラフに示す様にレジ
スト厚とレジスト表面の高さに対する検出高さの差の関
係はリニアであり、図４〜図６に見られるような誤差の
変動は見られない。従ってレジストの厚さが判っていれ
ば正確にレジスト表面位置を検出することが出来る。
【００１０】以上説明したように、本発明はレジストの
厚さの微妙な変化に影響されること無く、正確にレジス
ト表面もしくはウエハ表面を検出する。
厚さの微妙な変化に影響されること無く、正確にレジス
ト表面もしくはウエハ表面を検出する。
【００１１】なお、Ｐ偏光の入射角がブリュースタ角に
対して±２°の範囲であればレジスト表面からわずか反
射されることになるが、レジスト表面位置を検出するこ
とが可能となる。
対して±２°の範囲であればレジスト表面からわずか反
射されることになるが、レジスト表面位置を検出するこ
とが可能となる。
【００１２】
【実施例】 以下本発明を、図に示す本発明の原理及び
実施例に基いて説明する。
実施例に基いて説明する。
【００１３】図１は本発明の多層物体の高さ検出の原理
を説明する図である。発光ダイオードや半導体レーザ等
の光源１１を出射した光はレンズ１２により被検出物体
であるウエハ３のパターン層３２の上に塗布されたレジ
スト３１にほぼ収束する様に照射される。この際この照
射手段１により照射される光１０が入射角がブリュース
タ角θｂとなり、偏光状態がＰ偏光（入射光の主光線と
レジスト面の法線を含む面に垂直な方向に偏光する直線
偏光）となるようにする。本実施例ではレジストの屈折
率ｎ1 が１．６５であるため、ブリュースタ角θｂは５
８．８°となる。半導体露光装置の場合、被検出物の表
面はレジストが塗布されておりその屈折率はほとんど上
記の値に等しい。被検出物の表面の屈折率が異なれば、
入射角をそれに応じたブリュースタ角θｂに変更すれば
良い。但しこの変更は必要とする精度に応じて判断すれ
ば良く、大概のレジストは上記ブリュースタ角θｂで十
分である。
を説明する図である。発光ダイオードや半導体レーザ等
の光源１１を出射した光はレンズ１２により被検出物体
であるウエハ３のパターン層３２の上に塗布されたレジ
スト３１にほぼ収束する様に照射される。この際この照
射手段１により照射される光１０が入射角がブリュース
タ角θｂとなり、偏光状態がＰ偏光（入射光の主光線と
レジスト面の法線を含む面に垂直な方向に偏光する直線
偏光）となるようにする。本実施例ではレジストの屈折
率ｎ1 が１．６５であるため、ブリュースタ角θｂは５
８．８°となる。半導体露光装置の場合、被検出物の表
面はレジストが塗布されておりその屈折率はほとんど上
記の値に等しい。被検出物の表面の屈折率が異なれば、
入射角をそれに応じたブリュースタ角θｂに変更すれば
良い。但しこの変更は必要とする精度に応じて判断すれ
ば良く、大概のレジストは上記ブリュースタ角θｂで十
分である。
【００１４】レジスト表面に照射された光は上記図２を
用いた説明のごとく、ブリュースタ角θｂの入射によ
り、１００％透過し、表面での反射は０％である。この
結果ウエハのパターン３２の表面で反射した光のみが位
置検出手段２に入射してくる。位置検出手段２は結像レ
ンズ２２と光位置検出素子２１とからなり、レジスト上
の光スポット（厳密にはウエハパターン上の光スポッ
ト）が光位置検出素子２１上に結像し、その結像位置が
電気信号として検出される。即ち、もしウエハが上方に
変化すれば結像位置は下方に変化するため、電気信号と
して高さが求まる。図７は被検出物であるウエハの表面
がＡ１及びＳｉの場合、表面に塗布されているレジスト
の厚さの変化に伴い、正確なレジスト表面高さと検出位
置の誤差の関係を示したものである。本図より、検出さ
れる高さはほぼレジストの表面からレジスト厚に比例す
る一定値を差し引いた値と成り、図４〜図６に示すよう
に、僅かなレジスト厚の変化で検出値が大きく変動する
ことが無くなり、より正確な検出が可能と成る。なお上
記一定値を正確に求める方法は後述の本発明の原理を説
明する項で詳細に説明する。
用いた説明のごとく、ブリュースタ角θｂの入射によ
り、１００％透過し、表面での反射は０％である。この
結果ウエハのパターン３２の表面で反射した光のみが位
置検出手段２に入射してくる。位置検出手段２は結像レ
ンズ２２と光位置検出素子２１とからなり、レジスト上
の光スポット（厳密にはウエハパターン上の光スポッ
ト）が光位置検出素子２１上に結像し、その結像位置が
電気信号として検出される。即ち、もしウエハが上方に
変化すれば結像位置は下方に変化するため、電気信号と
して高さが求まる。図７は被検出物であるウエハの表面
がＡ１及びＳｉの場合、表面に塗布されているレジスト
の厚さの変化に伴い、正確なレジスト表面高さと検出位
置の誤差の関係を示したものである。本図より、検出さ
れる高さはほぼレジストの表面からレジスト厚に比例す
る一定値を差し引いた値と成り、図４〜図６に示すよう
に、僅かなレジスト厚の変化で検出値が大きく変動する
ことが無くなり、より正確な検出が可能と成る。なお上
記一定値を正確に求める方法は後述の本発明の原理を説
明する項で詳細に説明する。
【００１５】図８は本発明の電子線露光装置である。電
子線源４’から放射された電子線４１は縮小及び集束レ
ンズを有するレンズ系６’を通過して、ウエハ３上に結
像される。ウエハ３上には電子線用レジストが塗布され
ており、この面に種々のＬＳＩ用回路パターンを電子線
で露光していく。一つの領域の露光が終了すると、ウエ
ハ３を固定したウエハステージ７１はステップ・アンド
・レピートにより駆動され、次ぎの露光領域に移動させ
る。その際、ウエハ３に露光される回路パターンはＣＰ
Ｕ８’からの図形データに基づき、ブランカー５２によ
る電子線のＯＮ／ＯＦＦ制御で所望形状の図形が形成さ
れる。なお、ブランキング絞り５３は電子線のブランキ
ング時（破線で示す位置）、上記電子線４１のＯＮ／Ｏ
ＦＦ用のシャッターとして用いられる。
子線源４’から放射された電子線４１は縮小及び集束レ
ンズを有するレンズ系６’を通過して、ウエハ３上に結
像される。ウエハ３上には電子線用レジストが塗布され
ており、この面に種々のＬＳＩ用回路パターンを電子線
で露光していく。一つの領域の露光が終了すると、ウエ
ハ３を固定したウエハステージ７１はステップ・アンド
・レピートにより駆動され、次ぎの露光領域に移動させ
る。その際、ウエハ３に露光される回路パターンはＣＰ
Ｕ８’からの図形データに基づき、ブランカー５２によ
る電子線のＯＮ／ＯＦＦ制御で所望形状の図形が形成さ
れる。なお、ブランキング絞り５３は電子線のブランキ
ング時（破線で示す位置）、上記電子線４１のＯＮ／Ｏ
ＦＦ用のシャッターとして用いられる。
【００１６】電子線露光装置では、０．５μｍ以下の回
路パターンを電子線で直接ウエハ３上に露光する場合、
熱処理工程による、ウエハ全体の反り、或いは局部的な
凹凸による高さの変動を補正する必要がある。この反り
量は２００μｍにも及ぶことがある。これらの理由か
ら、その高さ検出手段が図４のレンズ系６’とウエハ３
の間に設けてある。即ち、図８に示した照射手段１か
ら、電子線直下と一致するウエハ３上の露光領域の中心
部に向けてブリュースタ角θでＰ偏光の光を照射し、位
置検出手段２により反射光を検知して、図３（ａ）の説
明のごとく、レジスト表面部の高さを検出する。この時
得られた高さ位置情報は、検出回路８を通して動的焦点
補正コイル７２にフィードバックされ、上記の高さ変位
に対応して電子線の焦点を補正しながらパターンを形成
していく。
路パターンを電子線で直接ウエハ３上に露光する場合、
熱処理工程による、ウエハ全体の反り、或いは局部的な
凹凸による高さの変動を補正する必要がある。この反り
量は２００μｍにも及ぶことがある。これらの理由か
ら、その高さ検出手段が図４のレンズ系６’とウエハ３
の間に設けてある。即ち、図８に示した照射手段１か
ら、電子線直下と一致するウエハ３上の露光領域の中心
部に向けてブリュースタ角θでＰ偏光の光を照射し、位
置検出手段２により反射光を検知して、図３（ａ）の説
明のごとく、レジスト表面部の高さを検出する。この時
得られた高さ位置情報は、検出回路８を通して動的焦点
補正コイル７２にフィードバックされ、上記の高さ変位
に対応して電子線の焦点を補正しながらパターンを形成
していく。
【００１７】図９は本発明の原理を説明する図であり、
粒子線露光装置のうち紫外線光を用いた縮小投影露光装
置に本発明の原理を適用した例である。露光照明系４を
出射した紫外線（ｉ線またはエキシマレーザ光）はレチ
クル５を照明し、レチクルを透過した光は縮小レンズ６
に入射する。レチクルに描画された回路パターン５１は
縮小レンズによりウエハ３上に結像される。回路パター
ン５１の最小線幅が０．５μｍ（ウエハ上換算）以下に
なると、焦点深度は±１．０μｍ以下に成る。このた
め、ウエハ表面に塗布されたレジストの厚さが約１μｍ
であることを考慮すると、レジストの表面、あるいはレ
ジストの下面、即ちウエハパターン表面を正確に捕らえ
る必要がある。しかるに縮小露光装置においては、ウエ
ハ３をウエハステージ７を駆動し、ステップアンドレピ
ートで露光していくので、ステージ移動後のウエハの高
さが変動するため、ステージ移動ごとに正確に上記のレ
ジスト表面もしくは裏面を正確に検出する必要がある。
このため本実施例では縮小レンズとウエハの間から図１
の実施例で説明した方法により、照射手段１’により露
光領域のほぼ中心に向けてブリュースタ角でＰ偏光の光
を照射し、位置検出手段２’により反射光を検知して、
図３で説明したように、レジストのほぼ裏面の位置を検
出する。
粒子線露光装置のうち紫外線光を用いた縮小投影露光装
置に本発明の原理を適用した例である。露光照明系４を
出射した紫外線（ｉ線またはエキシマレーザ光）はレチ
クル５を照明し、レチクルを透過した光は縮小レンズ６
に入射する。レチクルに描画された回路パターン５１は
縮小レンズによりウエハ３上に結像される。回路パター
ン５１の最小線幅が０．５μｍ（ウエハ上換算）以下に
なると、焦点深度は±１．０μｍ以下に成る。このた
め、ウエハ表面に塗布されたレジストの厚さが約１μｍ
であることを考慮すると、レジストの表面、あるいはレ
ジストの下面、即ちウエハパターン表面を正確に捕らえ
る必要がある。しかるに縮小露光装置においては、ウエ
ハ３をウエハステージ７を駆動し、ステップアンドレピ
ートで露光していくので、ステージ移動後のウエハの高
さが変動するため、ステージ移動ごとに正確に上記のレ
ジスト表面もしくは裏面を正確に検出する必要がある。
このため本実施例では縮小レンズとウエハの間から図１
の実施例で説明した方法により、照射手段１’により露
光領域のほぼ中心に向けてブリュースタ角でＰ偏光の光
を照射し、位置検出手段２’により反射光を検知して、
図３で説明したように、レジストのほぼ裏面の位置を検
出する。
【００１８】図９の方法で検出されるのはレジストの裏
面即ちパターン表面とレジスト表面間の位置であるが、
表面を検出する場合には、塗布されているレジストの厚
さＴは予め判っているため、その値を入力端末、もしく
は入力端子８１から検出回路８２に入力しておけば、レ
ジスト表面の高さＨが、高さ検出値Ｈ’および入力レジ
スト厚値Ｔから下記の式に基づき求められる。
面即ちパターン表面とレジスト表面間の位置であるが、
表面を検出する場合には、塗布されているレジストの厚
さＴは予め判っているため、その値を入力端末、もしく
は入力端子８１から検出回路８２に入力しておけば、レ
ジスト表面の高さＨが、高さ検出値Ｈ’および入力レジ
スト厚値Ｔから下記の式に基づき求められる。
【００１９】
【数１】
【００２０】通常のレジストではｎ＝１．６５であるた
め、ブリュースタ角θはｔａｎ~1ｎよりθ＝５８．７８
°となり、Ｈ＝０．３６７Ｔ＋Ｈ’となる。このように
して求められたレジスト表面の高さＨと予め分かってい
る目標の高さＨ0の差△Ｈを制御回路８３で求め、ウエ
ハステージ７を制御し、精度の高い露光を実現する。
め、ブリュースタ角θはｔａｎ~1ｎよりθ＝５８．７８
°となり、Ｈ＝０．３６７Ｔ＋Ｈ’となる。このように
して求められたレジスト表面の高さＨと予め分かってい
る目標の高さＨ0の差△Ｈを制御回路８３で求め、ウエ
ハステージ７を制御し、精度の高い露光を実現する。
【００２１】
【発明の効果】本発明により、透明なレジスト表面の高
さをレジストの厚さに影響されずに精度良く検出するこ
とが可能となり、パターン描画歪の小さい荷電粒子露光
が実現することにより、高精度の微細パターンの形成が
可能となった。
さをレジストの厚さに影響されずに精度良く検出するこ
とが可能となり、パターン描画歪の小さい荷電粒子露光
が実現することにより、高精度の微細パターンの形成が
可能となった。
【図１】本発明に係る多層物体の高さ検出の原理を説明
する高さ検出装置の略正面図である。
する高さ検出装置の略正面図である。
【図２】透過物体への入射角と反射率の関係を示す図で
ある。
ある。
【図３】多層物体の高さ検出の±層厚さと検出値を示す
図である。
図である。
【図４】Ｐ偏光で入射角４５°で検出したときのレジス
ト厚と検出誤差の関係を示す図である。
ト厚と検出誤差の関係を示す図である。
【図５】Ｓ偏光で入射角４５°で検出したときのレジス
ト厚と検出誤差の関係を示す図である。
ト厚と検出誤差の関係を示す図である。
【図６】Ｐ＋Ｓ偏光で入射角４５°で検出したときのレ
ジスト厚さと検出誤差の関係を示す図である。
ジスト厚さと検出誤差の関係を示す図である。
【図７】ブリュースタ角（５８．７８°）に近い入射角
５９°でＰ偏光で検出したときのレジスト厚さと検出誤
差を示す図である。
５９°でＰ偏光で検出したときのレジスト厚さと検出誤
差を示す図である。
【図８】本発明に係る電子線露光装置の略正面図であ
る。
る。
【図９】本発明の原理を説明する縮小露光装置の略正面
図である。
図である。
１．照射手段、 ２．位置検出手段、 ３．被検出物体、 ４．露光照明系、 ４’．電子線源、 ５．レチクル、 ６．縮小レンズ、 ６’．電子線レンズ、 ７，７１．ウエハステージ、 ７２．動的焦点補正コイル、 ８，８’．制御回路、 １０．照射光、 ２０．検出光。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 紀夫 茨城県勝田市大字市毛882番地株式会社 日立製作所那珂工場内 (56)参考文献 特開 昭60−79722（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−107139（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−188931（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−136311（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027
Claims (8)
- 【請求項１】 表面に光学的に透明な膜を形成した基板
に電子線を照射し、該基板上の電子線を照射している領
域に前記基板の表面に対して光をブリュースタ角度の方
向から照射し、該照射による前記電子線を照射している
領域からの反射光を検出器で検出し、該検出した反射光
の前記検出器上の位置の情報を用いて前記光学的に透明
な膜の表面の高さを検出し、該検出した高さの情報と前
記光学的に透明な膜の屈折率及び厚さの情報とを用いて
前記基板表面上の前記電子線を照射している領域の高さ
情報を求め、該求めた電子線を照射している領域の高さ
情報に応じて前記基板表面上に照射している前記電子線
の焦点を調整することを特徴とする電子線装置の焦点調
整方法。 - 【請求項２】 前記照射する光がＰ偏光光であり、該Ｐ
偏光光を前記電子線を照射している領域にブリュースタ
角度の方向から照射して該照射による前記基板表面から
の反射光を検出することにより、前記電子線を照射して
いる領域の高さ情報を１μｍ以下の精度で求めることを
特徴とする請求項１記載の電子線装置の焦点調整方法。 - 【請求項３】 前記光学的に透明な膜がレジストである
ことを特徴とする請求項１記載の電子線装置の焦点調整
方法。 - 【請求項４】 前記電子線を照射している領域からの反
射光を、結像して検出することを特徴とする請求項１乃
至３の何れかに記載の電子線装置の焦点調整方法。 - 【請求項５】 前記電子線装置が、電子線露光装置であ
ることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電
子線装置の焦点調整方法。 - 【請求項６】 表面に光学的に透明な膜を形成した試料
を載置して移動可能なテーブル手段と、該テーブル手段
に載置した試料の表面に電子線を照射する電子線照射手
段と、前記試料の表面の前記電子線を照射する領域にブ
リュースタ角度方向から光を照射する照射手段と、該照
射手段により照射されて前記試料から反射した光を検出
する検出手段と、該検出手段で検出した前記反射光の該
検出手段上の位置の情報を用いて前記光学的に透明な膜
の表面の高さを検出する高さ検出手段と、該高さ検出手
段で検出した高さの情報と前記光学的に透明な膜の屈折
率及び厚さの情報とを用いて前記基板表面の前記電子線
を照射する領域の高さ情報を１μｍ以下の精度で求める
高さ情報算出手段と、前記電子線照射手段で前記基板表
面に電子線を照射しているときに前記高さ情報算出手段
で求めた高さ情報に基いて前記電子線の焦点を調整する
焦点調整手段とを備えたことを特徴とする電子線装置。 - 【請求項７】 前記照射手段が、 前記基板の電子線を
照射する領域にブリュースタ角度方向からＰ偏光光を照
射することを特徴とする請求項６記載の電子線装置。 - 【請求項８】 前記電子線装置が、電子線露光装置であ
ることを特徴とする請求項６または７に記載の電子線装
置。
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|---|---|---|---|
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| US07/781,879 US5209813A (en) | 1990-10-24 | 1991-10-24 | Lithographic apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03009612A JP3139023B2 (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | 電子線装置及び電子線装置の焦点調整方法 |
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| JPH04254319A JPH04254319A (ja) | 1992-09-09 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| JP (1) | JP3139023B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3088957A2 (en) | 2015-04-30 | 2016-11-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Detection apparatus, measurement apparatus, lithography apparatus, and method of manufacturing article |
| TWI725827B (zh) * | 2020-04-24 | 2021-04-21 | 力晶積成電子製造股份有限公司 | 影像感測模組 |
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-
1991
- 1991-01-30 JP JP03009612A patent/JP3139023B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH04254319A (ja) | 1992-09-09 |
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