JP3265031B2 - Surface shape detection method and projection exposure apparatus - Google Patents
Surface shape detection method and projection exposure apparatusInfo
- Publication number
- JP3265031B2 JP3265031B2 JP02806493A JP2806493A JP3265031B2 JP 3265031 B2 JP3265031 B2 JP 3265031B2 JP 02806493 A JP02806493 A JP 02806493A JP 2806493 A JP2806493 A JP 2806493A JP 3265031 B2 JP3265031 B2 JP 3265031B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- substrate
- lens
- sample surface
- wafer
- 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 - Fee Related
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
- 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
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハのような
平坦な基板の表面形状を検出する方法ならびに投影露光
装置に関し、とくに、ＦＦＴにより光学的干渉縞情報か
らレジストの表面形状を算出して表面の傾きや高さ等を
求める表面形状検出方法と、この方法により焦点合わせ
を行う投影露光装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting the surface shape of a flat substrate such as a semiconductor wafer and a projection exposure apparatus, and more particularly to a method for calculating the surface shape of a resist from optical interference fringe information by FFT. The present invention relates to a surface shape detection method for obtaining a surface inclination, a height, and the like, and a projection exposure apparatus that performs focusing by the method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】微細化された半導体集積回路や液晶ディ
スプレイ等のパタ−ン露光工程では、ウエハや基板表面
の傾きや高さを精度よく検出して露光面の位置合わせを
正確に行う必要がある。例えば半導体集積回路にて水銀
ランプのｉ線を用いて線幅０．５μｍのパタ−ンを露光
する場合には、ウエハのそり、表面の凹凸を考慮して焦
点深度を±１μｍ以下とし、ウエハの傾きを約１０μra
d、ウエハ面の高さを０．１μｍの以下にする必要があ
る。2. Description of the Related Art In a pattern exposure process for a miniaturized semiconductor integrated circuit or a liquid crystal display, etc., it is necessary to accurately detect the inclination and height of the surface of a wafer or a substrate and accurately align the exposure surface. is there. For example, when exposing a pattern with a line width of 0.5 μm using a mercury lamp i-line in a semiconductor integrated circuit, the depth of focus is set to ± 1 μm or less in consideration of the warpage of the wafer and the unevenness of the surface. About 10μra
d. The height of the wafer surface needs to be 0.1 μm or less.
【０００３】特願平１−１０００２６号公報には、レ−
ザ光のＳ偏光をウエハ表面に斜め入射してその反射光を
参照光と干渉させて得られる干渉縞よりレジスト表面の
高さ、傾き等を検出する方法が開示されている。すなわ
ち、干渉縞のピッチよりウエハ表面の傾きを求め、干渉
縞の位相よりウエハ面の高さを求めるようにしていた。[0003] Japanese Patent Application No. Hei.
A method is disclosed in which the height, inclination, and the like of the resist surface are detected from interference fringes obtained by obliquely incident the S-polarized light on the wafer surface and causing the reflected light to interfere with the reference light. That is, the inclination of the wafer surface is obtained from the pitch of the interference fringes, and the height of the wafer surface is obtained from the phase of the interference fringes.
【０００４】この方法ではレ−ザ光のビ−ムサイズを極
めて細くできるので集束角を大きくする必要がなく、ま
た、干渉縞を用いるので、集光レンズを用いたことによ
るセンサ上のスポット径の広がりも発生しないので、入
射光の入射角を８５°以上、例えば８８°等に設定して
フォトレジスト内への侵入光量を低減することができ
た。In this method, the beam size of the laser beam can be made extremely small, so that it is not necessary to increase the convergence angle. Further, since interference fringes are used, the spot diameter on the sensor due to the use of a condensing lens is reduced. Since no spread occurs, the incident angle of the incident light is set to 85 ° or more, for example, 88 °, etc., so that the amount of light entering the photoresist can be reduced.
【０００５】また、ウエハからの反射光をミラ−により
反射してウエハ面に再入射するようにして反射光と参照
光間の位相差を拡大しするようにして干渉縞の強度分布
を精度良く検出できるようにしていた。Further, the reflected light from the wafer is reflected by a mirror and re-enters the wafer surface so as to enlarge the phase difference between the reflected light and the reference light so that the intensity distribution of the interference fringes can be accurately determined. It was made possible to detect.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特願平１
−１０００２６号公報に開示の方法ではウエハ面と干渉
縞検出位置とを共役な位置関係に保つ必要があるもの
の、２度目の入射においてはミラ−が干渉縞検出位置と
共役な位置関係になるのでウエハ面と干渉縞検出位置と
を共役な位置関係に保てないことが問題であった。この
ため、２度目の入射光がウェハ表面でデフォ−カスして
オフセットが発生し、このオフセットを測定の都度補正
する必要があった。However, Japanese Patent Application No. Hei.
In the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. -100026, it is necessary to maintain a conjugate positional relationship between the wafer surface and the interference fringe detection position. However, at the second incidence, the mirror has a conjugate positional relationship with the interference fringe detection position. There has been a problem that the wafer surface and the interference fringe detection position cannot be maintained in a conjugate positional relationship. For this reason, the second incident light defocuses on the wafer surface to generate an offset, and it is necessary to correct this offset each time measurement is performed.
【００７】図８は上記従来の干渉縞検出方法を説明する
図である。図８（ａ）はウエハ面にて入射光を１回反射
させた場合、同図（ｂ）は２回反射させた場合である。
基準面４０に対してウエハ表面４１が図示のような突起
部を持っている場合を想定する。可干渉性のレ−ザ光を
２分してその一方を検出照明光１６としてウエハ表面４
１に照射し、他方を参照光１７にする。FIG. 8 is a diagram for explaining the conventional interference fringe detecting method. FIG. 8A shows the case where the incident light is reflected once on the wafer surface, and FIG. 8B shows the case where the incident light is reflected twice.
It is assumed that the wafer surface 41 has a projection as shown with respect to the reference surface 40. The coherent laser light is divided into two parts, and one of them is used as detection illumination light 16 for the wafer surface 4.
1 and the other is used as reference light 17.
【０００８】図８（ａ）において、検出照明光１６はウ
エハ表面４１で反射し、反射光４６は面ｘ上で参照光１
７と重なって同図（ｃ）の実線で示すような干渉縞を発
生する。これにたいして突起部がない場合には、検出照
明光１６は点線で示したようにウエハ表面４１で反射す
るので、上記ｘからずれた位置で参照光１７と重なり同
図（ｃ）の点線で示すような干渉縞を発生する。In FIG. 8A, the detection illumination light 16 is reflected by the wafer surface 41, and the reflected light 46 is reflected by the reference light 1 on the surface x.
7, interference fringes are generated as shown by the solid line in FIG. On the other hand, when there is no protrusion, the detection illumination light 16 is reflected by the wafer surface 41 as shown by a dotted line, and therefore overlaps with the reference light 17 at a position deviated from the above x and is shown by a dotted line in FIG. Such interference fringes are generated.
【０００９】同図（ｃ）の実線と点線間の位相差φは式
（１）のように導かれるので、基準面４０よりの干渉縞
とウエハ面からの干渉縞の位相差φを計測することによ
りウエハ面４１の突起部の高さｚ（ｙ）を求めることが
できる。 φ＝４πｍ・cosθ・ｚ（ｙ）／λ （１） なお、ｍは反射の回数で同図（ａ）の場合は１である。
θは検出照明光１６の入射角度、λは同波長である。Since the phase difference φ between the solid line and the dotted line in FIG. 1C is derived as shown in equation (1), the phase difference φ between the interference fringe from the reference surface 40 and the interference fringe from the wafer surface is measured. Thus, the height z (y) of the protrusion on the wafer surface 41 can be obtained. φ = 4πm · cos θ · z (y) / λ (1) where m is the number of reflections and is 1 in the case of FIG.
θ is the incident angle of the detection illumination light 16 and λ is the same wavelength.
【００１０】また、ｍが１では位相差φが小さ過ぎて計
測精度が低いので、同図（ｂ）に示すように反射光４６
をミラ−４０によりほぼ元の光路に折り返してウエハ面
で再度反射させ、この２回目の反射光を面ｘ上で参照光
１７と重ねて干渉縞を発生するようにすると、式（１）
のｍが２となり上記位相差φを２倍に増大することがで
きるので、計測精度を２倍に高めることができる。When m is 1, the phase difference φ is too small and the measurement accuracy is low, so that as shown in FIG.
Is returned to the original optical path by the mirror 40 and is reflected again on the wafer surface, and the second reflected light is superimposed on the reference light 17 on the surface x to generate an interference fringe.
M becomes 2 and the phase difference φ can be doubled, so that the measurement accuracy can be doubled.
【００１１】しかし、ウエハ面４１の反射面位置と面ｘ
が共役になるように光学系を構成できれば上記干渉縞情
報よりウエハの各反射面位置の高さを対応づけ、ウエハ
の傾き等も正確に検出できるものの、上記２度目の入射
においてはミラ−が干渉縞検出位置と共役な位置関係に
なるのでウエハ面と面ｘとは共役な位置関係から外れ、
これにより反射面位置の高さを正確に検出できないこと
が問題であった。However, the position of the reflection surface of the wafer surface 41 and the surface x
If the optical system can be configured to be conjugate, the height of each reflecting surface position of the wafer can be associated with the interference fringe information, and the tilt of the wafer can be detected accurately. Since the conjugate positional relationship with the interference fringe detection position is obtained, the wafer surface and the surface x deviate from the conjugate positional relationship,
Thus, there has been a problem that the height of the reflection surface position cannot be accurately detected.
【００１２】すなわち図９に示すように、上記干渉縞強
度の位相は同図（ａ）に示すウエハ面の高さの急激な変
化に対応して上記干渉縞強度の位相が同図（ｂ）に示す
ように急激に変化すべきところ、上記共役関係のずれに
より同図（ｃ）のように位相変化がなだらかになるの
で、これから算出されるウエハ面の高さは同図（ｄ）の
ようになだらかななものとなっていた。本発明の目的は
上記の問題を解消することのできるウェハの表面形状の
検出方法とこの情報に基づいて露光装置の高さ及び傾き
を制御することのできる投影露光装置を提供することに
ある。That is, as shown in FIG. 9, the phase of the interference fringe intensity corresponds to the rapid change in the height of the wafer surface shown in FIG. (C), the phase change becomes gradual due to the shift of the conjugate relationship as shown in FIG. 7 (c), and the height of the wafer surface calculated from this is as shown in FIG. It was a gentle thing. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for detecting the surface shape of a wafer which can solve the above-mentioned problem, and a projection exposure apparatus which can control the height and inclination of the exposure apparatus based on this information.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、所定の形状に整形した可干渉性単色光源の光ビ−ム
を２分割し、その一方の光ビ−ム（物体光）を試料面に
照射して得られる反射光と上記他方の光ビ−ム（参照
光）とを重畳させて得られる干渉縞情報より上記試料面
の傾き、高さ等を検出する表面形状検出方法において、
上記試料面からの反射光を上記試料面と共役の位置にて
結像させ、この結像光を再度上記試料面に照射してその
反射光を上記試料に対して共役な位置に設けた光検出器
に導き、上記光検出器上で上記参照光と重畳して得られ
る干渉縞情報より上記試料面の傾き、高さ等を検出する
ようにする。In order to solve the above problem, an optical beam of a coherent monochromatic light source shaped into a predetermined shape is divided into two, and one of the optical beams (object light) is separated. A surface shape detection method for detecting the inclination, height, etc. of the sample surface from interference fringe information obtained by superimposing the reflected light obtained by irradiating the sample surface with the other light beam (reference light). ,
The reflected light from the sample surface is imaged at a position conjugate with the sample surface, and the imaged light is again irradiated on the sample surface, and the reflected light is provided at a position conjugate with the sample. The light is guided to a detector, and the inclination, height, and the like of the sample surface are detected from interference fringe information obtained by being superimposed on the reference light on the photodetector.
【００１４】このため、上記試料面からの反射光を上記
試料面と共役の位置にて結像させる結像光学系と、上記
結像光学系の結像光を上記試料面に再照射する反射手段
と、上記再照射光の上記試料面における反射光を上記試
料とは共役な位置に設けた光検出器に導く検出光学系
と、上記参照光を上記光検出器面に導かれた反射光に重
畳させる参照光学系と、上記光検出器が検出する干渉縞
情報より上記試料面の傾き、高さ等を検出する信号処理
回路とを設け、上記信号処理回路の出力により上記試料
面の傾き、高さ等を制御する手段により試料面の位置を
適正に補正するようにする。Therefore, an image forming optical system for forming an image of the reflected light from the sample surface at a position conjugate with the sample surface, and a reflection for re-irradiating the image forming light of the image forming optical system onto the sample surface. Means, a detection optical system for guiding reflected light of the re-irradiated light on the sample surface to a photodetector provided at a position conjugate with the sample, and reflected light for guiding the reference light to the photodetector surface And a signal processing circuit for detecting the inclination, height, etc. of the sample surface from the interference fringe information detected by the photodetector, and the inclination of the sample surface is determined by the output of the signal processing circuit. The position of the sample surface is appropriately corrected by means for controlling the height and the like.
【００１５】また、上記結像光学系を少なくとも焦点距
離がそれぞれｆ1とｆ2である第１および第２のレンズに
より構成し、第１のレンズを試料面から距離ｆ1だけ離
して配置し、第２のレンズを第１のレンズから距離（ｆ
1＋ｆ2）だけ離して配置し、さらに上記反射手段を第２
のレンズから距離ｆ2だけ離して配置するようにする。
また、上記結像光学系を少なくとも焦点距離がｆ1であ
るレンズにより構成し、上記レンズを試料面から距離ｆ
1だけ離して配置し、上記反射手段を上記レンズから距
離ｆ1だけ離して配置するようにする。また、上記光検
出器上における上記物体光と参照光の交叉角を調整する
手段を設けるようにする。Further, the imaging optical system comprises at least first and second lenses having a focal length of f 1 and f 2 , respectively, and the first lens is arranged at a distance f 1 from the sample surface. , The distance of the second lens from the first lens (f
1 + f 2 ), and the reflecting means is connected to the second
To be arranged away from the lens by a distance f 2.
Further, at least a focal length of the imaging optical system is constituted by a lens is f 1, a distance the lens from the sample surface f
Only 1 apart place, the reflecting means so as to spaced apart by a distance f 1 from the lens. Further, means for adjusting a crossing angle between the object light and the reference light on the photodetector is provided.
【００１６】[0016]
【作用】上記試料面からの反射光は上記試料面と共役の
位置にて結像した後、試料面に再照射されその反射光は
試料に対して共役な位置にある光検出器に導かれて参照
光と重畳され、位相誤差のない干渉縞パタ−ンを形成す
る。光検出器はこの干渉縞パタ−ンを検出し、信号処理
回路は光検出器の出力信号より試料面の傾き、高さ等を
算出し、試料面の傾き、高さ等を補正する。また、上記
結像光学系のレンズ系は試料面からの反射光を試料面に
対して共役の位置に結像し、上記反射手段はこの結像を
反射し上記レンズ系を介して上記試料面に結像させる。The reflected light from the sample surface forms an image at a position conjugate with the sample surface, and then is re-irradiated on the sample surface. The reflected light is guided to a photodetector located at a position conjugate to the sample. To form an interference fringe pattern having no phase error. The photodetector detects this interference fringe pattern, and the signal processing circuit calculates the inclination, height, etc. of the sample surface from the output signal of the photodetector, and corrects the inclination, height, etc. of the sample surface. Also, the lens system of the imaging optical system forms an image of the reflected light from the sample surface at a position conjugate to the sample surface, and the reflecting means reflects the image and reflects the image through the lens system. Image.
【００１７】[0017]
【実施例】図１は本発明による縮小投影露光装置実施例
の構成図である。露光照明系８１によりレチクル９を照
明してその回路パタ−ンを縮小レンズ８によりステージ
７上のウエハ（被検物）４面に結像し、表面検出系２は
ウェハの表面形状情報を検出して処理する。本発明では
例えば上記ウエハ４上の回路パタ−ンの線幅が０．３５
μｍのときには、ウエハ上の焦点深度を±１μｍ以下と
してウエハ４の傾きと高さをそれぞれ５μrad、０．０
５μｍに制御する。なお、図１にはウェハの傾き検出の
１軸分のみを示したが、実際には紙面に垂直方向のウェ
ハの傾きを検出する系が存在する。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a reduction projection exposure apparatus according to the present invention. The reticle 9 is illuminated by the exposure illumination system 81, and its circuit pattern is imaged on the surface of the wafer (test object) 4 on the stage 7 by the reduction lens 8, and the surface detection system 2 detects the surface shape information of the wafer. And process. In the present invention, for example, the line width of the circuit pattern on the wafer 4 is 0.35.
In the case of μm, the depth of focus on the wafer is set to ± 1 μm or less, and the inclination and height of the wafer 4 are set to 5 μrad and 0.0 μm, respectively.
Control to 5 μm. Although FIG. 1 shows only one axis of wafer tilt detection, there is actually a system for detecting a wafer tilt in a direction perpendicular to the paper surface.
【００１８】レ−ザ（可干渉光源）１の出射光はシャッ
タ５を通過し、そのｓ偏光（直線偏光）成分が偏光ビ−
ムスプリッタ６により抽出され、レンズ１０，１２によ
りビ−ム径を拡大され、プリズム１３により二つの平行
ビ−ムに分離される。また、開口１１はウェハ４の反射
面と共役な位置にありその形状がウェハ面のスポット形
状を決定する。プリズム１５は上記二つの平行ビ−ムに
それぞれ所定の角度を与える。このプリズム１５からの
出射光の一方は物体光１６としてウエハ４に照射され、
他方は参照光１７となる。Light emitted from a laser (coherent light source) 1 passes through a shutter 5, and its s-polarized (linearly polarized) component is polarized beam.
The beam is extracted by the beam splitter 6, the beam diameter is expanded by the lenses 10 and 12, and the beam is separated by the prism 13 into two parallel beams. The opening 11 is located at a position conjugate with the reflection surface of the wafer 4 and its shape determines the spot shape on the wafer surface. The prism 15 gives a predetermined angle to each of the two parallel beams. One of the light beams emitted from the prism 15 is irradiated on the wafer 4 as object light 16,
The other becomes the reference light 17.
【００１９】物体光１６は入射角８８°（ウエハ４に立
てた垂線に対して８８°）でウェハ４に照射され、その
反射光と参照光１７はミラ−１９で反射され、レンズ２
０，２１を介してミラ−２２で再反射されて元の光路を
逆進し、ビ−ムスプリッタ１４によりプリズム２３，２
３’方向に反射される。プリズム２３および同２３’は
上記ビ−ムの間隔を広げ、同時に所定の角度を与えてレ
ンズ２４に入射する。レンズ２４を出射した二つのビ−
ムはウェハ４の反射面と共役な位置Ａで交わりそこで干
渉する。The object light 16 irradiates the wafer 4 at an incident angle of 88 ° (88 ° with respect to the perpendicular to the wafer 4), and the reflected light and reference light 17 are reflected by the mirror 19 and
The light is re-reflected by the mirror 22 via the optical path 0, 21 and travels backward in the original optical path.
It is reflected in the 3 'direction. The prisms 23 and 23 'extend the distance between the beams and simultaneously enter the lens 24 at a predetermined angle. Two beams emitted from the lens 24
The beam intersects with the reflection surface of the wafer 4 at a conjugate position A and interferes there.
【００２０】また、上記位置Ａには絞り２５が設けら
れ、その通過光はレンズ２６を介してシリンドリカルレ
ンズ２７により一方向に圧縮され、ＣＣＤセンサ２８面
に干渉縞を形成する。従来装置においては、レンズ２
０、２１とミラ−２２等が省略され、ウェハ４からの反
射光は原理的に取付角を変えたミラ−１９により反射さ
れてウェハ４に再入射され、その反射光が同様に他の角
度から入射される参照光と干渉するように構成されてい
た。しかし、本発明ではウェハ４の像をミラ−２２上に
結像して反射するようにするので、ミラ−２２をウエハ
４の反射面に対して共役な位置に設定することができ
る。A stop 25 is provided at the position A, and the light passing therethrough is compressed in one direction by a cylindrical lens 27 via a lens 26 to form interference fringes on the surface of the CCD sensor 28. In the conventional device, the lens 2
0, 21 and the mirror 22 are omitted, and the reflected light from the wafer 4 is reflected by the mirror 19 whose mounting angle is changed in principle and re-enters the wafer 4, and the reflected light is similarly reflected at another angle. It is configured to interfere with the reference light incident from the. However, in the present invention, since the image of the wafer 4 is formed on the mirror 22 and reflected, the mirror 22 can be set at a position conjugate to the reflection surface of the wafer 4.
【００２１】図２は上記ウェハ４とレンズ２０，２１、
及びミラ−２２の位置関係を表わす図である。図２
（ａ）に示すように、レンズ２０、２１の焦点距離をそ
れぞれｆ1，ｆ2とし、ウェハ４とレンズ２０までの距離
をｆ1、レンズ２０とレンズ２１までの距離を（ｆ1＋ｆ
2）、レンズ２１とミラ−２２間の距離をｆ2に設定す
る。FIG. 2 shows the wafer 4 and lenses 20, 21;
FIG. 7 is a diagram showing a positional relationship between the mirror 22 and the mirror 22. FIG.
As shown in (a), the focal lengths of the lenses 20 and 21 are respectively f 1 and f 2 , the distance between the wafer 4 and the lens 20 is f 1 , and the distance between the lens 20 and the lens 21 is (f 1 + f
2) setting the distance between the lens 21 and the mirror -22 to f 2.
【００２２】同図（ｂ）はウェハ４が角度ψだけ傾斜し
た場合を示している。物体光１６はウエハ４で（ａ）の
場合に比べて角度が２ψだけ傾斜して反射する。この反
射光１６２はレンズ２０により（ａ）の場合の反射光１
６１と平行となりレンズ２１によりミラ−２２の（ａ）
の場合と同一の場所に集光され、その反射光１６３は光
１６１に平行となり、レンズ２０によりウェハ４上の反
射光１６２と同一の反射位置にて反射する。この結果、
２度目の反射光１６４に対してウエハ４の反射位置を共
役の位置とすることができる。FIG. 2B shows a case where the wafer 4 is inclined by an angle ψ. The object light 16 is reflected by the wafer 4 at an angle of 2 ° as compared with the case of FIG. The reflected light 162 is reflected by the lens 20 as the reflected light 1 in the case of FIG.
(A) of the mirror 22 becomes parallel to the lens 61 and the lens 21.
The reflected light 163 becomes parallel to the light 161 and is reflected by the lens 20 at the same reflection position as the reflected light 162 on the wafer 4. As a result,
The reflection position of the wafer 4 with respect to the second reflected light 164 can be a conjugate position.
【００２３】また、反射光１６４は入射光１６に対して
角度が４ψだけ傾斜するので参照光１７との交叉角も４
ψだけ変化する。干渉縞の周期変化よりこの交叉角の変
化を求め、これよりウエハ４の傾き角ψを算出ることが
できる。図２（ｃ）はウェハ４の高さがｄだけ変化した
場合である。物体光１６に対する反射光１６５は図
（ａ）の反射光１６１と平行に進んでレンズ２０からｆ
１の離れた位置に集光し、レンズ２１により反射光１６
１と再び平行になりミラ−２１にて反射される。この反
射光は１６５と同一の光路を逆進してウェハ４で反射す
るので、２度目の反射光１６６は物体光１６と同じ光路
を逆進することになる。The reflected light 164 is inclined at an angle of 4 ° with respect to the incident light 16, so that the crossing angle with the reference light 17 is also 4 °.
Only ψ changes. The change in the cross angle is obtained from the change in the period of the interference fringes, and the inclination angle ψ of the wafer 4 can be calculated from the change in the cross angle. FIG. 2C shows a case where the height of the wafer 4 changes by d. The reflected light 165 for the object light 16 travels in parallel with the reflected light 161 in FIG.
1 and is reflected by the lens 21 so that the reflected light 16
1 again becomes parallel and is reflected by mirror-21. This reflected light travels backward on the same optical path as 165 and is reflected by the wafer 4. Therefore, the second reflected light 166 travels backward on the same optical path as the object light 16.
【００２４】また、高さの変化ｄによる光路差は４ｄｓ
ｉｎθとなり、これに応じて干渉縞の位相が変化するの
でこれより高さの変化ｄを算出してウエハの断面プロフ
ァイルを算出することができる。なお、高さの変化ｄの
他に上記傾き角が存在する場合には、まず、傾き角ψの
補正を行った後に高さの変化ｄを導くようにする。図２
（ｄ）は上記（ａ）〜（ｃ）における結像関係の展開図
である。右側のウェハ像はレンズ２０，２１によりミラ
−２２上で反転するので等価的には左側のウェハ像とし
て結像する。The optical path difference due to the height change d is 4 ds.
in θ, and the phase of the interference fringes changes accordingly, so that the change in height d can be calculated to calculate the cross-sectional profile of the wafer. If the inclination angle exists in addition to the height change d, the height change d is first derived after correcting the inclination angle 変 化. FIG.
(D) is a development view of the imaging relationship in (a) to (c) above. Since the right wafer image is inverted on the mirror 22 by the lenses 20 and 21, it is equivalently formed as a left wafer image.
【００２５】さらに、ミラ−２２で反射された上記左側
のウェハ像はレンズ２１，２０によりウェハ４上の同一
位置で反転するのでこの２度目の反射像は一度目の反射
像と同一になる。したがって、この２度目の反射像を検
出すればウエハ像を検出することができる。Further, the left wafer image reflected by the mirror 22 is inverted at the same position on the wafer 4 by the lenses 21 and 20, so that the second reflected image becomes the same as the first reflected image. Therefore, the wafer image can be detected by detecting the second reflection image.
【００２６】図１においては、上記図２に示した２度目
の反射光に参照光１７が当てられて干渉縞が形成され、
その波形をＣＣＤセンサ２８が検出し、信号処理回路３
でＡ／Ｄ変換されてデジタル信号化され、この表面形状
情報より高さ／傾き制御部５０がチップの高さ、傾き等
を算出してステ−ジ７を制御し、ウエハ４の高さ傾きが
焦点面に一致するようにする。また、ウエハ面における
物体光１６の形状は開口１１により与えられる。In FIG. 1, the reference light 17 is applied to the second reflected light shown in FIG. 2 to form interference fringes.
The waveform is detected by the CCD sensor 28 and the signal processing circuit 3
A / D conversion is performed, and the digital signal is converted into a digital signal. The height / tilt control unit 50 calculates the height, tilt, and the like of the chip based on the surface shape information, controls the stage 7, and controls the height tilt of the wafer 4. Should match the focal plane. The shape of the object light 16 on the wafer surface is given by the opening 11.
【００２７】図３は上記ウエハ面における物体光１６の
形状例を示している。開口１１の形状が円形の場合には
斜め照射によりウェハ４上では同図(ａ)に示すように照
明方向に伸びる楕円光３２となる。ウェハ４上のチップ
３３、および露光領域３４を図示のようにすると、楕円
光３２はチップ３３の対角方向に照射される。この場合
は小さな円形ビ-ムであるため光学系の調整が容易にな
る。FIG. 3 shows an example of the shape of the object light 16 on the wafer surface. When the shape of the opening 11 is circular, oblique irradiation results in elliptical light 32 extending on the wafer 4 in the illumination direction on the wafer 4 as shown in FIG. When the chip 33 and the exposure area 34 on the wafer 4 are as shown in the figure, the elliptical light 32 is irradiated in a diagonal direction of the chip 33. In this case, the adjustment of the optical system becomes easy because of the small circular beam.
【００２８】図３（ｂ）は開口１１が細長い矩形の場合
である。ウエハ４には照明方向と直角の方向に伸びた矩
形光３５が照明される。この場合には焦点深度を小さく
できるため表面形状の横方向分解能を高めることができ
る。図３（ｃ）は開口１１が矩形の場合である。この光
はウェハ４上で広がった矩形光３６となるので露光領域
３４の全面に照射することができるので２次元のＣＣＤ
センサ２８によりチップ３３の表面形状を検出すること
ができる。FIG. 3B shows a case in which the opening 11 is an elongated rectangle. The wafer 4 is illuminated with rectangular light 35 extending in a direction perpendicular to the illumination direction. In this case, since the depth of focus can be reduced, the lateral resolution of the surface shape can be increased. FIG. 3C shows a case where the opening 11 is rectangular. This light becomes rectangular light 36 spread on the wafer 4 and can be applied to the entire surface of the exposure area 34.
The surface shape of the chip 33 can be detected by the sensor 28.
【００２９】図４は本発明による他の投影露光装置実施
例の構成図である。図４では図１に示したレンズ２０，
２１、ミラ−２２等をレンズ２９、コ−ナ−キュ−ブ３
０、ミラ−３１に置き換えている。ウェハ４で反射した
物体光１６はミラ−１９で反射し、レンズ２９を介して
ウェハ４の反射面と共役の位置にあるコ−ナ−キュ−ブ
３０の反射面上にウェハ像を結像する。コ−ナ−キュ−
ブ３０からの反射光は上記光路上を折り返してウェハの
上記ウエハの反射位置に再び結像して再反射する。な
お、参照光１７は折り返しミラ−３１で反射して元の光
路を逆進する。FIG. 4 is a block diagram of another embodiment of the projection exposure apparatus according to the present invention. 4, the lens 20 shown in FIG.
21, mirror 22 and the like, lens 29, corner cube 3
0, replaced by Mira-31. The object light 16 reflected by the wafer 4 is reflected by the mirror 19 and forms a wafer image on the reflection surface of the corner cube 30 at a position conjugate with the reflection surface of the wafer 4 via the lens 29. I do. Corner cut
The reflected light from the probe 30 turns back on the optical path, forms an image again on the reflection position of the wafer on the wafer, and is reflected again. The reference light 17 is reflected by the return mirror 31 and travels backward in the original optical path.
【００３０】図５は図４におけるウェハ４とレンズ２
９，コ−ナ−キュ−ブ３０、ミラ−３１の位置関係を表
わす図である。これらは図５（ａ）に示すように、レン
ズ２９に対するウェハ４の反射面およびプリズム３０ま
での距離を共にレンズ２９の焦点距離ｆ1に設定する。
図５（ｂ）はウェハ４の角度がψだけ傾斜した場合であ
る。ウエハ４で反射した光１６２はレンズ２９により
（ａ）図の反射光１６１と平行して進む光１６２となっ
てコ−ナ−キュ−ブ３１により反射される。この反射光
１６３も光１６１と平行して進みレンズ２９によりウェ
ハ４上の物体光１６と同一の反射位置にて反射する。こ
の結果、２度目の反射光１６４に対してウエハ４の反射
位置を共役の位置とすることができる。FIG. 5 shows the wafer 4 and the lens 2 in FIG.
9 is a diagram showing a positional relationship between a corner cube 30 and a mirror 31. FIG. They set the focal length f 1 of FIG. 5 (a), the both lens 29 a distance to the reflecting surface and the prism 30 of the wafer 4 to the lens 29.
FIG. 5B shows a case where the angle of the wafer 4 is inclined by ψ. The light 162 reflected by the wafer 4 is converted by the lens 29 into light 162 that travels in parallel with the reflected light 161 in the drawing (a), and is reflected by the corner cube 31. The reflected light 163 also travels in parallel with the light 161 and is reflected by the lens 29 at the same reflection position as the object light 16 on the wafer 4. As a result, the reflection position of the wafer 4 with respect to the second reflected light 164 can be set as a conjugate position.
【００３１】また、反射光１６４は入射光１６に対して
角度が４ψだけ傾斜するので参照光１７との交叉角も４
ψだけ変化する。干渉縞の周期変化よりこの交叉角の変
化を求め、これよりウエハ４の傾き角ψを算出ることが
できる。図５（ｃ）はウェハ４の高さがｄだけ変化した
場合である。物体光１６に対する反射光１６５は図
（ａ）における反射光１６１と平行に進んでコ−ナ−キ
ュ−ブ３１上に結像され、その反射光１６６は元の光路
上を逆進する。Since the angle of the reflected light 164 is inclined by 4 ° with respect to the incident light 16, the crossing angle with the reference light 17 is also 4 °.
Only ψ changes. The change in the crossing angle is obtained from the change in the period of the interference fringes, and the inclination angle の of the wafer 4 can be calculated from the change. FIG. 5C shows a case where the height of the wafer 4 changes by d. The reflected light 165 for the object light 16 travels in parallel with the reflected light 161 in FIG. 9A and is imaged on the corner cube 31, and the reflected light 166 travels back on the original optical path.
【００３２】このとき高さの変化ｄによって生じる光路
差は４ｄｓｉｎθとなるのでこれに応じて干渉縞の位相
が変化する。これより高さの変化ｄを算出してウエハの
断面プロファイルを算出することができる。なお、高さ
の変化ｄの他に上記傾き角が存在する場合には、まず、
傾き角ψの補正を行った後に高さの変化ｄを導くように
する。At this time, the optical path difference caused by the height change d is 4 dsin θ, and the phase of the interference fringe changes accordingly. From this, the cross-sectional profile of the wafer can be calculated by calculating the height change d. When the inclination angle exists in addition to the height change d, first,
After the correction of the inclination angle ψ, the height change d is derived.
【００３３】図５（ｄ）は上記（ａ）〜（ｃ）における
結像関係の展開図である。右側のウェハ像はレンズ２９
によりコ−ナ−キュ−ブ３１上で反転するので等価的に
は左側のウェハ像として結像する。さらに、上記左側の
ウェハ像はレンズ２９によりウェハ４上の同一位置で反
射するのでこの２度目の反射像は一度目の反射像と同一
になる。したがって、この２度目の反射像を検出すれば
ウエハ像を検出することができる。FIG. 5D is a developed view of the imaging relationship in the above (a) to (c). The wafer image on the right is lens 29
Is inverted on the corner cube 31 to form an equivalently left wafer image. Further, since the left wafer image is reflected at the same position on the wafer 4 by the lens 29, the second reflection image becomes the same as the first reflection image. Therefore, the wafer image can be detected by detecting the second reflection image.
【００３４】図６は上記ウエハの表面形状を算出するア
ルゴリズムの説明図である。（ａ）に示す干渉縞波形を
高速フ−リェ変換（ＦＦＴ）して（ｂ）に示すスペクト
ルを得る。このとき、周波数ｆ＝０付近のスペクトルが
干渉縞波形のＤＣ成分ｂ（ｘ）に対応し、ｆ0と−ｆ0の
位置のスペクトルが干渉縞の位相の揺らぎφ（ｘ）と振
幅ａ（ｘ）に対応する。FIG. 6 is an explanatory diagram of an algorithm for calculating the surface shape of the wafer. The interference fringe waveform shown in (a) is subjected to a fast Fourier transform (FFT) to obtain a spectrum shown in (b). At this time, the spectrum near the frequency f = 0 corresponds to the DC component b (x) of the interference fringe waveform, and the spectrum at the positions f 0 and −f 0 indicates the phase fluctuation φ (x) and the amplitude a ( x).
【００３５】（ｃ）に示すように上記ｆ0に対応するス
ペクトルを周波数原点に移動させた後、逆ＦＦＴをかけ
ると（ｄ）の波形が得られる。このｐ（ｘ）の絶対値が
干渉縞の振幅ａ（ｘ）、位相が干渉縞の位相の揺らぎφ
（ｘ）を表す。なお、この位相にはπ単位の不確定性が
あり、さらに（ｆ0−ｆ1）に対応するだけ傾きオフセッ
トがあるので、まずこの位相をｘに沿って追跡して位相
を接続する。As shown in (c), after the spectrum corresponding to the above f 0 is moved to the frequency origin, and the inverse FFT is applied, the waveform of (d) is obtained. The absolute value of p (x) is the amplitude a (x) of the interference fringe, and the phase is the fluctuation of the phase of the interference fringe φ
(X). Since this phase has an uncertainty of π unit and further has a tilt offset corresponding to (f 0 −f 1 ), this phase is first tracked along x and the phase is connected.
【００３６】ついで、上記ｆ0は反射光と参照光１７と
の交差角により定まるので、傾きオフセットを補正し
（ｆ）に示す位相の揺らぎφ（ｘ）を得る。このφ
（ｘ）を式（１）に代入して式（２）に示すようにウエ
ハ４の断面プロファイルｚ（ｙ）を求めることができ
る。 ｚ（ｙ）＝λφ（ｘ）／４πｍ cosθ （２） なお、ＣＣＤ２８上の座標ｘはウェハ上の座標ｙに対応
する。Next, since the above f 0 is determined by the intersection angle between the reflected light and the reference light 17, the tilt offset is corrected to obtain the phase fluctuation φ (x) shown in (f). This φ
By substituting (x) into equation (1), the sectional profile z (y) of the wafer 4 can be obtained as shown in equation (2). z (y) = λφ (x) / 4πm cosθ (2) The coordinates x on the CCD 28 correspond to the coordinates y on the wafer.
【００３７】また、光学系の波面収差により生じる干渉
縞位相の揺らぎは、予め光学的に平面度な参照試料のφ
（ｘ）データを記憶しておき、これを上記ウェハのφ
（ｘ）から引いて補正するようにする。これにより波面
収差測定時とウェハ面測定時の傾き補正量が同一である
ため、上記図６の（ｅ）と（ｆ）で行った傾き補正処理
を省略することができる。また図７に示すように、干渉
波形ｓ（ｘ）の１周期分のデ−タを正弦波（ａ0＋ａ1 s
inω0ｔ＋ａ2 cosω0ｔ）と最小二乗法によりマッチン
グさせて上記φ（ｘ）を算出することもできる。以上の
ようにして算出した表面形状データよりウエハ面の傾き
と高さを求め、ウエハ面を焦点面に一致させるようにス
テージ機構７を制御する。また、表面形状情報の取捨選
択により焦点合わせを精度良く、機能的に行うことがで
きる。The fluctuation of the interference fringe phase caused by the wavefront aberration of the optical system is caused by the φ
(X) Data is stored, and this is stored in the φ
Correction is made by subtracting from (x). Thus, the inclination correction amounts at the time of wavefront aberration measurement and wafer surface measurement are the same, so that the inclination correction processing performed in FIGS. 6E and 6F can be omitted. As shown in FIG. 7, data for one cycle of the interference waveform s (x) is converted into a sine wave (a 0 + a 1 s).
The above φ (x) can also be calculated by matching with inω 0 t + a 2 cosω 0 t) by the least square method. The inclination and height of the wafer surface are obtained from the surface shape data calculated as described above, and the stage mechanism 7 is controlled so that the wafer surface coincides with the focal plane. Further, focusing can be performed accurately and functionally by selecting the surface shape information.
【００３８】[0038]
【発明の効果】本発明により、投影露光装置における半
導体ウエハ表面の傾き、凹凸等の検出精度を高めること
ができる。この結果、ウエハステ−ジを制御してウエハ
面を投影レンズの焦点マージン内に正確に収めることが
できるので、今後のパタ−ンの微細化によりウエハ面に
照射する光ビ−ムの焦点深度が浅くなることに対応する
ことができる。また、設計データやレチクルのパターン
密度を参照して露光するパターンの細かい領域に焦点を
合わせたり、表面形状の検出値が不安定な領域を除外し
て、その周辺部の情報よりウエハの傾き、高さ等を求
め、補正することができる。According to the present invention, the accuracy of detecting the inclination, unevenness, etc. of the surface of a semiconductor wafer in a projection exposure apparatus can be improved. As a result, the wafer stage can be controlled to accurately fit the wafer surface within the focus margin of the projection lens, and the depth of focus of the light beam irradiating the wafer surface will be reduced due to future miniaturization of the pattern. It can cope with becoming shallow. Also, referring to the design data and the pattern density of the reticle, it focuses on the fine area of the pattern to be exposed, and excludes the area where the detected value of the surface shape is unstable. The height and the like can be obtained and corrected.
【図１】本発明による投影露光装置実施例の構成図であ
る。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a projection exposure apparatus according to the present invention.
【図２】図１における光学系の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an optical system in FIG.
【図３】ウェハに照射する物体光のビ−ム形状とウエハ
上のスポット形状との関係を説明する図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a relationship between a beam shape of object light irradiated on a wafer and a spot shape on the wafer.
【図４】本発明による他の投影露光装置実施例の構成図
である。FIG. 4 is a configuration diagram of another embodiment of a projection exposure apparatus according to the present invention.
【図５】図４における光学系の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of the optical system in FIG. 4;
【図６、７】本発明における表面形状算出方法の説明図
である。6 and 7 are explanatory diagrams of a surface shape calculation method according to the present invention.
【図８】従来装置における干渉縞検出方法の説明図であ
る。FIG. 8 is an explanatory diagram of an interference fringe detection method in a conventional device.
【図９】従来装置が検出する干渉縞の問題点を説明する
波形図である。FIG. 9 is a waveform diagram illustrating a problem of interference fringes detected by a conventional device.
１…レ−ザ、２…表面検出系、３…信号処理回路、４…
ウエハ、５…シャッタ、６…偏向ビ−ムスプリッタ、７
…ステ−ジ、８…縮小レンズ、９…レチクル、…１１…
開口、１３、１５、２３…プリズム、１４…ビ−ムスプ
リッタ、１６…物体光、１７…参照光、１８、１９、２
２、３１、４０…ミラ−、２０、２１、２９…レンズ、
２５…絞り、２７…シリンドリカルレンズ、２８…ＣＣ
Ｄセンサ、３０…コ−ナキュ−ブ、４０…基準面、４１
…ウエハ面、５０…高さ／傾き制御部。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser, 2 ... Surface detection system, 3 ... Signal processing circuit, 4 ...
Wafer, 5 ... shutter, 6 ... deflection beam splitter, 7
... Stage, 8 ... Reduction lens, 9 ... Reticle, ... 11 ...
Apertures 13, 15, 23 ... Prism, 14 ... Beam splitter, 16 ... Object light, 17 ... Reference light, 18, 19,2
2, 31, 40 ... mirror, 20, 21, 29 ... lens,
25 ... stop, 27 ... cylindrical lens, 28 ... CC
D sensor, 30: corner cube, 40: reference plane, 41
... wafer surface, 50 ... height / tilt control unit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 実 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所 生産技術研究所内 (72)発明者 藤井 憲 茨木県勝田市大字市毛882番地 株式会 社日立製作所計測器事業部内 (56)参考文献 特開 平５−259031（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−40417（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−255902（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 7/207 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Minoru Yoshida 292, Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Production Technology Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-5-259031 (JP, A) JP-A-3-40417 (JP, A) JP-A-3-255902 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/027 G03F 7/207
Claims (7)
の光ビ−ムを２分割し、その一方の光ビ−ム（物体光）
を試料面に照射して得られる反射光と上記他方の光ビ−
ム（参照光）とを重畳させて得られる干渉縞情報より上
記試料面の傾き、高さ等を検出する表面形状検出方法に
おいて、上記試料面からの反射光を上記試料面と共役の
位置にて結像させ、この結像光を再度上記試料面に照射
してその反射光を上記試料に対して共役な位置に設けた
光検出器に導き、上記光検出器上にて上記参照光と重畳
して得られる干渉縞情報より上記試料面の傾き、高さ等
を検出するようにしたことを特徴とする表面形状検出方
法。1. An optical beam of a coherent monochromatic light source shaped into a predetermined shape is divided into two, and one of them is an optical beam (object light).
The reflected light obtained by irradiating the sample surface with
In the surface shape detection method for detecting the inclination, height, and the like of the sample surface from interference fringe information obtained by superimposing a beam (reference light), reflected light from the sample surface is positioned at a position conjugate with the sample surface. To form an image, irradiate the image forming light again to the sample surface, guide the reflected light to a photodetector provided at a position conjugate to the sample, and, on the photodetector, the reference light and the reference light. A method for detecting a surface shape, wherein the inclination, height, and the like of the sample surface are detected from interference fringe information obtained by superimposition.
の光ビ−ムを２分割し、その一方の光ビ−ム（物体光）
を試料面に照射して得られる反射光と上記他方の光ビ−
ム（参照光）とを重畳させて得られる干渉縞情報より上
記試料面の傾き、高さ等を検出して上記試料の傾きと高
さを補正するようにした投影露光装置において、上記試
料面からの反射光を上記試料面と共役の位置にて結像さ
せる結像光学系と、上記結像光学系の結像光を上記試料
面に再照射する反射手段と、上記再照射光の上記試料面
における反射光を上記試料とは共役な位置に設けた光検
出器に導く検出光学系と、上記参照光を上記光検出器面
に導かれた反射光に重畳させる参照光学系と、上記光検
出器が検出する干渉縞情報より上記試料面の傾き、高さ
等を検出する信号処理回路と、上記信号処理回路の出力
により上記試料面の傾き、高さ等を制御する手段を備え
たことを特徴とする投影露光装置。2. A light beam of a coherent monochromatic light source shaped into a predetermined shape is divided into two, and one of the light beams (object light) is divided.
The reflected light obtained by irradiating the sample surface with
In the projection exposure apparatus, the inclination and height of the sample surface are detected from interference fringe information obtained by superimposing the sample surface (reference light) to correct the inclination and height of the sample. An imaging optical system that forms an image of the reflected light from the sample surface at a position conjugate with the sample surface, a reflection unit that re-irradiates the image-forming light of the imaging optical system onto the sample surface, A detection optical system that guides the reflected light on the sample surface to the photodetector provided at a position conjugate with the sample, a reference optical system that superimposes the reference light on the reflected light guided to the photodetector surface, A signal processing circuit for detecting the inclination, height, etc. of the sample surface from the interference fringe information detected by the photodetector; and a means for controlling the inclination, height, etc., of the sample surface by the output of the signal processing circuit. A projection exposure apparatus characterized by the above-mentioned.
なくとも焦点距離がそれぞれｆ1とｆ2である第１および
第２のレンズにより構成し、第１のレンズを試料面から
距離ｆ1だけ離して配置し、第２のレンズを第１のレン
ズから距離（ｆ1＋ｆ2）だけ離して配置し、さらに上記
反射手段を第２のレンズから距離ｆ2だけ離して配置す
るようにしたことを特徴とする投影露光装置。3. The imaging optical system according to claim 2, wherein the imaging optical system comprises at least first and second lenses having a focal length of f 1 and f 2 , respectively, and the first lens has a distance f 1 from the sample surface. , The second lens is arranged at a distance (f 1 + f 2 ) from the first lens, and the reflecting means is arranged at a distance f 2 from the second lens. A projection exposure apparatus characterized by the above-mentioned.
なくとも焦点距離がｆ1であるレンズにより構成し、上
記レンズを試料面から距離ｆ1だけ離して配置し、上記
反射手段を上記レンズから距離ｆ1だけ離して配置する
ようにしたことを特徴とする投影露光装置。4. The method of claim 2, said image formation at least the focal length of the optical system is constituted by a lens is f 1, a lens was spaced apart by a distance f 1 from the specimen surface, the lens said reflecting means projection exposure apparatus being characterized in that so as to spaced apart by a distance f 1 from.
ける上記物体光と参照光の交叉角を調整する手段を設け
たことを特徴とする投影露光装置。5. The projection exposure apparatus according to claim 2, further comprising means for adjusting an intersection angle between the object light and the reference light on the photodetector.
影レンズにより基板上に投影露光する投影露光装置にお
いて、投影レンズと基板との間の側方よりほぼ平行なる
ビ−ムを上記基板上に所望の形状で照射する照射手段
と、該照射手段で照射された基板上からの反射物体光を
上記基板表面と共役の位置に結像させる結像光学系と、
該結像光学系で結像された光像を受光して信号に変換す
る検出器と、該検出器から検出される信号に基づいて基
板の表面形状を検出して基板の傾き若しくは高さを制御
して基板の表面を投影レンズの結像面にほぼ合せる制御
手段とを備えたことを特徴とする投影露光装置。6. A projection exposure apparatus for projecting and exposing a circuit pattern formed on a mask onto a substrate by a projection lens, wherein a beam substantially parallel to a side between the projection lens and the substrate is formed on the substrate. Irradiating means for irradiating the substrate with a desired shape, and an imaging optical system for imaging the reflected object light from the substrate irradiated by the irradiating means at a position conjugate with the substrate surface,
A detector that receives the light image formed by the imaging optical system and converts the light image into a signal, and detects a surface shape of the substrate based on a signal detected from the detector to determine the inclination or height of the substrate. Control means for controlling the surface of the substrate to substantially match the image forming plane of the projection lens.
影レンズにより基板上に投影露光する投影露光装置にお
いて、投影レンズと基板との間の側方よりほぼ平行なる
ビ−ムを上記基板上に所望の形状で照射し、該照射され
た基板上からの反射物体光を上記基板表面と共役の位置
に結像させ、該結像された光像を検出器で受光して信号
に変換し、該信号に基づいて基板の表面形状を検出して
基板の傾き若しくは高さを制御して基板の表面を投影レ
ンズの結像面にほぼ合せることを特徴とする表面形状検
出方法。7. A projection exposure apparatus for projecting and exposing a circuit pattern formed on a mask onto a substrate by a projection lens, wherein a beam substantially parallel to a side between the projection lens and the substrate is formed on the substrate. Irradiates the object light in a desired shape on the substrate, forms an image of the reflected object light from the irradiated substrate at a position conjugate with the substrate surface, receives the formed light image with a detector, and converts it into a signal. And detecting the surface shape of the substrate based on the signal and controlling the inclination or height of the substrate to substantially match the surface of the substrate with the image plane of the projection lens.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02806493A JP3265031B2 (en) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | Surface shape detection method and projection exposure apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02806493A JP3265031B2 (en) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | Surface shape detection method and projection exposure apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06244081A JPH06244081A (en) | 1994-09-02 |
| JP3265031B2 true JP3265031B2 (en) | 2002-03-11 |
Family
ID=12238341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02806493A Expired - Fee Related JP3265031B2 (en) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | Surface shape detection method and projection exposure apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3265031B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009099629A (en) * | 2007-10-12 | 2009-05-07 | Nikon Corp | Illumination optical device, exposure method and apparatus, and method of manufacturing electronic device |
| JP5084558B2 (en) * | 2008-02-28 | 2012-11-28 | キヤノン株式会社 | Surface shape measuring apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method |
| EP2693167A3 (en) * | 2012-08-02 | 2014-04-09 | Cornelius Hahlweg | Optical device and method for measuring microscopic structures |
| CN111913187A (en) * | 2020-08-11 | 2020-11-10 | 生物岛实验室 | Distance measuring method and microscopic distance measuring device |
-
1993
- 1993-02-17 JP JP02806493A patent/JP3265031B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06244081A (en) | 1994-09-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5004348A (en) | Alignment device | |
| US5048967A (en) | Detection optical system for detecting a pattern on an object | |
| US6057908A (en) | Exposure condition measurement method | |
| JP3128827B2 (en) | Projection exposure apparatus, projection exposure method, device manufacturing method using the projection exposure method, and device manufactured by the device manufacturing method | |
| US5347356A (en) | Substrate aligning device using interference light generated by two beams irradiating diffraction grating | |
| US6198527B1 (en) | Projection exposure apparatus and exposure method | |
| US6108089A (en) | Position detecting apparatus and method for projection exposure apparatus | |
| WO1998057362A1 (en) | Sensor and method for sensing the position of the surface of object, aligner provided with the sensor and method of manufacturing the aligner, and method of manufacturing devices by using the aligner | |
| US4626103A (en) | Focus tracking system | |
| US5757505A (en) | Exposure apparatus | |
| JP3265031B2 (en) | Surface shape detection method and projection exposure apparatus | |
| JP2650396B2 (en) | Position detecting device and position detecting method | |
| JPH08219718A (en) | Plane position detector | |
| JP2814538B2 (en) | Alignment device and alignment method | |
| JP2993419B2 (en) | Exposure method and exposure apparatus | |
| JP2815010B2 (en) | Projection optical device and imaging characteristic adjustment method | |
| JP3003646B2 (en) | Projection exposure equipment | |
| JP2796347B2 (en) | Projection exposure method and apparatus | |
| JPH06120116A (en) | Best focus measuring method | |
| JP2996211B2 (en) | Position detecting device and method | |
| JP3351051B2 (en) | Horizontal detector and exposure apparatus using the same | |
| JPH06267824A (en) | Exposure | |
| JP2786270B2 (en) | Interferometric tilt or height detecting device, reduction projection type exposure device and method thereof | |
| JPH0744138B2 (en) | Alignment device | |
| JPH0612753B2 (en) | Pattern detection method and apparatus thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071228 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081228 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081228 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091228 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101228 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |