JP3679782B2 - 露光装置及びそれを用いた半導体チップの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は露光装置及びそれを用いた半導体チップの製造方法に関し、特にレチクル（マスク）面上に形成されているＩＣ，ＬＳＩ等の微細な電子回路パターンを投影レンズ系（投影光学系）によりウエハ面上に投影し露光すると共に、この露光の為の光とは波長が異なる光で投影レンズ系を介してウエハ面上の状態を観察する機能を有する露光装置及びそれを用いた半導体チップの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造用の微少投影型の露光装置では、第１物体としてのレチクルの回路パターンを投影レンズ系により第２物体としてのウエハ上に投影し露光するが、この投影露光に先立って観察装置（検出手段）を用いてウエハ面を観察することによりウエハ上のアライメントマークを検出し、この検出結果に基づいてレチクルとウエハとの位置整合、所謂アライメントを行っている。
【０００３】
このときのアライメント精度は観察装置の光学性能に大きく依存している。この為、観察装置の性能は露光装置において重要な要素となっている。
【０００４】
従来より、露光装置において、ウエハ面に形成したアライメントマークを観察顕微鏡系によって観察し、投影された画像信号を用いてアライメントマークの位置を検出し、ウエハの位置情報を得ることが良く行われている。
【０００５】
特に近年、主に次の２つの理由から非露光光で比較的波長幅の広い光が観察用照明光として用いられるようになってきた。
【０００６】
第一の理由は、ウエハ面に形成したアライメントマークを観察する際、多くの場合、ウエハ面上には電子回路パターンを転写される感光材（レジスト）が塗布されている。レジストは通常、露光波長で吸収が多いため、露光波長ではウエハ上のアライメントマークをレジスト膜を通して検出することが困難になってきたり、さらに、露光光でアライメントマークを観察しようとすると、露光光によりレジストが感光してアライメントマークの検出が不安定になったり、検出できなくなったりするという問題点があり、非露光光による検出方式が望まれている。
【０００７】
第二の理由は、非露光光の観察用の照明光として、例えばハロゲンランプによる比較的波長幅の広い光を用いると、Ｈｅ−Ｎｅレーザのような単色光源を用いてウエハ上のＡＡマークを観察した時に発生しがちな、レジスト膜や半導体プロセスに用いる種々の機能膜の膜厚ムラによる干渉縞を低減することができ、より良好なアライメントが行なえるというものである。
【０００８】
このような理由から、アライメントマークの観察顕微鏡系としては、非露光光で比較的波長幅の広い観察用照明光に対して各種収差を補正して、良好なアライメントマークの検出が行なえるようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなアライメントマークの検出を行っているものとして、特開平４−２２３３２６号公報の位置あわせ装置が挙げられる。ここでは、ある波長帯域を持つアライメント光でアライメントマークを観察するアライメント光学系が開示されており、このアライメント光学系においては、３枚のプリズムを貼り合せた光学素子をコリメータレンズによる平行光束中に配置することによって、アライメント光が波長帯域を持つことによって発生する倍率色収差を補正している。しかしながら、平行光束中にこのようなプリズムを配置すると、平行光束を集光するための後段の結像レンズに対して、光束が偏心した状態で入射するためコマ収差が発生し、その結果アライメント精度が著しく低下してしまうという問題点が生じてくる。 観察用の照明光として波長幅の広い光を用いると、図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように観察顕微鏡系の各要素の加工誤差あるいは組立て誤差などの誤差、具体的にはプリズムのくさび成分や光軸に対する傾き、レンズの偏心誤差などにより検出面上に投影された画像信号の位置が色によって異なった位置に投影されるという問題点が生じてくる。図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれプリズム９１のくさび成分、プリズム９１の光軸に対する傾き、レンズの偏心誤差により投影画面上で色ずれが発生する様子を示している。
【００１０】
その結果、ウエハ面上に塗布したレジストの膜厚や半導体プロセスに用いる種々の機能膜の膜厚、ウエハ面上に形成したアライメントマークの膜厚などが変化した場合、例えば図１０に示すようにウエハ面に形成したアライメントマーク検出信号の分光特性の変化に伴って、検出面上に投影される画像信号の位置が変化してアライメント誤差となり、アライメント精度を劣化させるという問題点が生じてくる。
【００１１】
本発明は露光光と波長が異なる検出光（アライメント光）で投影レンズ系を介してマークの検出を行なう場合にマーク像の位置を高精度に検出することが可能な、改良されたマーク検出機能を有する露光装置及びそれを用いた半導体チップの製造方法の提供を目的とする。
【００１２】
請求項１の発明の露光装置は、露光光で第１物体のパターンを第２物体上に投影する投影光学系と、前記第１物体と前記第２物体との相対的位置合わせを行うために、複数の波長を有する検出光で前記第２物体を照明し、前記第２物体上のマーク情報を検出する検出手段とを有する露光装置であって、
前記検出手段は検出面上で発生する、前記複数の波長間のマーク像のずれを補正する分散の異なる材質より成る２つのレンズを、前記検出面上で結像する光束が収斂状態にある位置に偏心可能に設けていることを特徴としている。
【００１３】
請求項２の発明は請求項１の発明において、前記検出光とは前記露光光と波長が異なる光であることを特徴としている。
請求項３の発明は請求項１の発明において、前記検出光とは前記第２物体を感光させない光であることを特徴としている。
請求項４の発明は請求項１,２又は３の発明において、前記検出光の光源がハロゲンランプであることを特徴としている。
請求項５の発明は請求項１の発明において、前記分散の異なる材質より成る２つのレンズは互いに接合されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項６の発明の半導体チップの製造方法は、請求項１乃至５いずれか１項記載の露光装置を用いて、前記第１物体の回路パターンを照明することにより投影光学系を介して前記回路パターンの像を前記第２物体上に投影して転写することを特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を半導体素子製造用の露光装置に適用したときの参考例１の光学系の要部概略図である。
【００１９】
同図において８は第１物体としてのレチクルでレチクルステージ１０に載置されている。３は第２物体としてのウエハであり、その面上にはアライメント用のマーク（ＡＡマーク）４が設けられている。５は投影光学系で投影レンズ系よりなり、レチクル（マスク）８面上の回路パターン等をウエハ３面上に投影している。投影レンズ系５はレチクル８側とウエハ３側で共にテレセントリック系となっている。
【００２０】
９は照明系であり、露光光でレチクル８を照明している。２はθ，Ｚステージでウエハ３を載置しており、ウエハ３のθ回転及びフォーカス調整、即ちＺ方向の調整を行っている。θ，Ｚステージ２はステップ動作を高精度に行う為のＸＹステージ１上に載置されている。ＸＹステージ１にはステージ位置計測の基準となる光学スクウェアー（バーミラー）６が置かれており、この光学スクウェアー６をレーザ干渉計７でモニターしている。
【００２１】
本参考例におけるレチクル８とウエハ３との位置合わせ（アライメント）は予め位置関係が求められている後述する基準マーク１７に対して各々位置合わせを行うことにより間接的に行なっている。又は実際レジスト像パターン等をアライメントを行なって露光を行ない、その誤差（オフセット）を測定し、それ以後のその値を考慮してオフセット処理している。
【００２２】
次にウエハ３面のマーク４の位置検出を行なう検出手段１０１の各要素について説明する。
【００２３】
１１は観察顕微鏡であり、非露光光でウエハ３面上のＡＡマーク４を観察している。
【００２４】
本参考例では投影レンズ５を介さないでアライメントを行なうオフアクシス方式を用いている。
【００２５】
１４はＡＡマーク４の検出用の光源で、露光光の波長とは異なる波長の光束（非露光光）を発するハロゲンランプから成っている。１５はレンズであり、光源１４からの光束（検出光）を集光して照明用のビームスプリッター１６に入射させている。１２は対物レンズである。
【００２６】
１３は光学要素としてのレンズ群であり、観察顕微鏡１１で発生したコマ収差を補正する為に光軸Ｓから偏心可能となるように構成している。
【００２７】
尚、本参考例においてレンズ群１３は分散の異なる材質の正レンズと負レンズの２つのレンズより成り、色収差も補正するようにしている。
【００２８】
ビームスプリッター１６で反射したレンズ１５からの検出光はミラーＭ１で反射させ、レンズ群１３と対物レンズ１２を介してウエハ３面上のＡＡマーク４に導光して照明している。
【００２９】
１９は基準マーク１７の照明用の光源でＬＥＤ等から成っている。１８はレンズである。光源１９からの光束はレンズ１８で集光し、基準マーク１７に導光し、照明している。２０は基準マーク用のビームスプリッターであり、基準マーク１７からの光束を反射させてミラーＭ２を介してエレクターレンズ２１に入射している。エレクターレンズ２１は基準マーク１７及びウエハ３面上のＡＡマーク４を各々ＣＣＤカメラ２２の撮像面に結像している。本参考例における検出手段１０１は以上の各要素を有している。
【００３０】
本参考例において光源１４から出射した非露光光（検出光）は順にレンズ１５、ビームスプリッター１６、ミラーＭ１、レンズ群１３、対物レンズ１２を経て、ウエハ３上のＡＡマーク４を照明する。ウエハ３上のＡＡマーク４の観察像情報は、順にレンズ群１３、対物レンズ１２、ミラーＭ１、ビームスプリッター１６、ビームスプリッター２０、ミラーＭ２、エレクターレンズ２１を経てＣＣＤカメラ２２上に結像する。
【００３１】
本参考例においては観察顕微鏡１１で発生したコマ収差を後述するように光軸Ｓから偏心可能に設けたレンズ群１３で補正している。これにより良好なＡＡマーク４の観察像がＣＣＤカメラ２２上に形成されるようにしている。
【００３２】
一方、基準マーク１７は基準マーク照明用のＬＥＤより成る光源１９から出射した光をレンズ１８により集光して照明され、ビームスプリッター２０、ミラーＭ２を介しエレクターレンズ２１を経てＣＣＤカメラ２２上に結像する。
【００３３】
このＣＣＤカメラ２２上に結像したウエハ３上のＡＡマーク４の観察像のＣＣＤカメラ２２上の位置を不図示の信号処理装置で計測し、同じく信号処理装置で計測したＣＣＤカメラ２２上に結像し、常に固定されている基準マーク１７の投影像の位置とを比較することによって正確なＸＹステージ１の位置情報を得て、これにより高精度のアライメントを行っている。
【００３４】
次に本参考例のコマ収差調整用のレンズ群１３の光学的作用について図２を用いて説明する。
【００３５】
本参考例のレンズ群１３は分散の異なる２つのレンズを接合してレンズ群１３で発生する色収差を補正した接合色補正レンズを光軸から偏心させるように構成して、検出面２２上に色による像ずれを発生させないで観察顕微鏡１１全体で発生しているコマ収差を補正できるようにしている。
【００３６】
図２（Ａ）は顕微鏡用結像レンズにより検出面上に像を形成している様子を示したもので、図２（Ｂ）は１枚のレンズ１３を光軸から偏心させたときに、いわゆるプリズム効果による色ずれが発生している様子を示している。
【００３７】
図２（Ｃ）は分散の異なる２つのレンズを接合して色収差を補正した接合色補正レンズ１３により検出面上に像を形成している様子を示している。
【００３８】
図２（Ｄ）は図２（Ｃ）の接合色補正レンズ１３を光軸から偏心させたときに、検出面上に色による像ずれが発生しないことを示している。
【００３９】
本参考例では以上のようにレンズ群１３を構成することにより、観察顕微鏡１１全体で発生するコマ収差を補正し、検出面（ＣＣＤカメラ２２の撮像面）に良好なるＡＡマーク４の像を形成している。
【００４０】
又、本参考例では非露光光としてハロゲンランプによる露光光の波長より中心波長が異なり、かつ比較的波長幅の広い光源（例えば６３３±３０ｎｍ）を用い、Ｈｅ−Ｎｅレーザのような単色光源を用いてウエハ上のＡＡマークを観察するときに発生しがちなレジスト膜による干渉縞を低減し、これにより良好なアライメントを行っている。
【００４１】
図３は本発明を半導体素子製造用の露光装置に適用したときの参考例２の光学系の要部概略図である。図３において図１で示した部材と同じ部材には同一符番を付している。
【００４２】
本参考例は図１の参考例１に比べて、ウエハ３上のＡＡマーク４を投影レンズ５を介した光を用いて観察している点が異っており、即ちＴＴＬ方式でアライメントを行っている点と光学系２４を用いた点が異っており、その他の構成は略同じである。
【００４３】
図３において光学系２４は投影レンズ５で発生した収差（例えば非点収差）を補正する為の平行平面板より成っている。
【００４４】
本参考例においてハロゲンランプ１４から出射した非露光光は順にレンズ１５、ビームスプリッター１６、レンズ群１３、対物レンズ１２、光学系２４、ミラー２３、投影レンズ系５を経てウエハ３上のＡＡマーク４を照明する。
【００４５】
ウエハ３上のＡＡマーク４の観察像情報は順に投影レンズ５、ミラー２３、光学系２４、対物レンズ１２、レンズ群１３、ビームスプリッター１６、ビームスプリッター２０、エレクターレンズ２１を経てＣＣＤカメラ２２上に結像する。このとき、投影レンズ系５はレチクル８上に描かれた電子回路パターンをウエハ３上に投影する為に露光光に対して良好に収差補正されている。この為、非露光光が投影レンズ５を通過した際、収差が発生する。
【００４６】
本参考例においては投影レンズ系５で発生した球面収差と軸上色収差等を対物レンズ１２で補正し、同じくコマ収差を光軸から偏心可能に設けたレンズ群１３で補正するように構成し、良好なＡＡマーク４の観察像がＣＣＤカメラ２２上に形成されるようにしている。
【００４７】
一方、基準マーク１７は基準マーク照明用のＬＥＤ光源１９から出射した光をレンズ１８により集光して照明され、ビームスプリッター２０、対物エレクターレンズ２１を経てＣＣＤカメラ２２上に結像する。
【００４８】
このＣＣＤカメラ２２上に結像したウエハ３上のＡＡマーク４の観察像のＣＣＤカメラ２２上の位置を不図示の信号処理装置で計測し、同じく信号処理装置で計測したＣＣＤカメラ２２上に結像し、常に固定されている基準マーク１７の投影像の位置とを比較することによって正確なステージの位置情報を得て、これにより高精度のアライメントを行っている。
【００４９】
以上のように参考例１，２においてはウエハ上のＡＡマークを非露光光で観察してアライメントを行う際、観察顕微鏡全体で発生しているコマ収差を補正するための光学系要素を色収差の補正された光学系要素で構成することで、観察顕微鏡全体で発生しているコマ収差を補正した際、検出面上に色による像ずれを防止している。
【００５０】
これによりウエハ面上に塗布したレジストの膜厚や半導体プロセスに用いる種々の機能膜の膜厚、ウエハ面上に形成したアライメントマークの膜厚などが変化した場合、ウエハ面に形成したアライメントマーク検出信号の分光特性の変化に伴って、検出面上に投影される画像信号の位置が変化したときのアライメント誤差を少なくし、アライメント精度の向上を図っている。
【００５１】
図４は本発明を半導体素子製造用の露光装置に適用したときの実施例１の光学系の要部概略図である。図４において図１で示した部材と同じ部材には同一符番を付している。
【００５２】
本実施例は図１の参考例１に比べて、ＣＣＤカメラ２２の前方に後述するように少なくとも２つの透明な楔形プリズムより成る光学部材４１を配置し、観察顕微鏡１１の各光学要素の誤差等により発生した色によるＡＡマーク像のＣＣＤカメラ２２面上での位置ずれを補正していること、そしてコマ収差補正のレンズ群１３を省略していることが異っており、その他の構成は略同じである。
【００５３】
次に本実施例の構成について図１の説明と一部重複するが順次説明する。
【００５４】
本実施例においてハロゲンランプ１４から出射した非露光光は順にレンズ１５、ビームスプリッタ１６、ミラーＭ１、対物レンズ１２を経てウエハ３上のＡＡマーク４を照明する。
【００５５】
ウエハ３上のＡＡマーク４の観察像情報は順に対物レンズ１２、ミラーＭ１、ビームスプリッター１６、ビームスプリッター２０、ミラーＭ２、エレクターレンズ２１、光学部材４１を経てＣＣＤカメラ２２上に結像する。
【００５６】
一方、基準マーク１７は基準マーク照明用のＬＥＤ光源１９から出射した光をレンズ１８により集光して照明され、ビームスプリッター２０、ミラーＭ２、対物エレクターレンズ２１を経てＣＣＤカメラ２２上に結像する。
【００５７】
このＣＣＤカメラ２２上に結像したウエハ３上のＡＡマーク４の観察像のＣＣＤカメラ２２上の位置を不図示の信号処理装置で計測し、同じく信号処理装置で計測したＣＣＤカメラ２２上に結像し、常に固定されている基準マーク１７の投影像の位置とを比較することによって正確なステージの位置情報を得て、これにより高精度のアライメントを行っている。
【００５８】
本実施例では参考例１と同様に非露光光としてハロゲンランプによる露光光の波長より中心波長が異なり、かつ比較的波長幅の広い光源（例えば６３３±３０ｎｍ）を用い、Ｈｅ−Ｎｅレーザのような単色光源を用いてウエハ上のＡＡマークを観察するときに発生しがちなレジスト膜による干渉縞を低減し、これにより良好なアライメントを行っている。
【００５９】
次に本実施例の光学部材４１の光学的作用について図５を用いて説明する。
【００６０】
本実施例において光学部材４１は２枚のくさび板４１ａ，４１ｂを用いて観察顕微鏡系１１の光学系要素の誤差等によって発生した色による投影像の位置ずれを補正している。
【００６１】
図５（Ａ）は１枚のくさび板５１のいわゆるプリズム効果により色ずれが発生している様子を示している。
【００６２】
図５（Ｂ）は観察顕微鏡系１１の光学系要素の誤差等によって発生した色による投影像の位置ずれの様子を示している。
【００６３】
図５（Ｃ）は２枚のくさび板４１ａ，４１ｂを用いて図５（Ｂ）に示した投影像の位置ずれを図５（Ｃ）の光線λ１、λ２で明示するように、撮像面（ＣＣＤカメラ２２）上で一点に集光する光線が収斂しつつある位置に配置して補正したもので、２枚のくさび板４１ａ，４１ｂの設定角度を調整して、任意の方向と大きさに発生している色による投影像の位置ずれを補正可能としている。
【００６４】
図６，図７は本発明の実施例２、３の一部分の光学部材４１に関する説明図である。
【００６５】
実施例２、３では図４の実施例１に比べて光学部材４１の構成が異っているだけで、その他の構成は同じである。
【００６６】
図６の実施例２では光学部材４１として分散の異なる２つのくさび板４１ａ１，４１ａ２（４１ｂ１，４１ｂ２）を接合した２つの平行平面板４１ａ，４１ｂを用いて、図４で示す観察顕微鏡１１の光学系要素の誤差等によって発生した色による投影像（ＡＡマーク像）の位置ずれを補正している。
【００６７】
本実施例では２組のくさび板の設定角度を調整して、任意の方向と大きさに発生している色による投影像の位置ずれを補正可能としている。特に本実施例において、分散の異なる２枚のくさび板４１ａ１，４１ａ２（４１ｂ１，４１ｂ２）を構成する硝材をアライメントに用いる照明波長のうちある一波長（例えば中心波長λ０）において屈折率が同じで分散が異なるものにすれば、この２枚のくさび板は波長λ０に対して屈折力を持たないので、色による投影像の位置ずれを補正するために光路中にくさび板を挿入した際に、ＣＣＤカメラ２２上に結像した観察像の光軸が変化しないという特長がある。
【００６８】
図７の実施例３では光学部材４１として、分散の異なる材質より成る２つのレンズ４１ｃ，４１ｄを接合した、全体として平行平面板となるようにしたものを用いており、これにより図４で示した観察顕微鏡系１１の光学系要素の誤差等によって発生した色による投影像の位置ずれを補正するようにしている。
【００６９】
本実施例ではレンズの偏心方向と偏心量を調整して、任意の方向と大きさに発生している色による投影像の位置ずれを補正可能としている。
【００７０】
特に本実施例において、分散の異なる材質より成る２枚のレンズ４１ｃ，４１ｄを構成する硝材を、アライメントに用いる照明波長のうちある一波長（例えば中心波長λ０）において屈折率が同じで分散が異なるものにすれば、この２枚のレンズ波長λ０に対して屈折力を持たないので、色による投影像の位置ずれを補正するために光路中にレンズを挿入した際に、ＣＣＤカメラ２２上に結像した観察像の光軸が変化しないという特長がある。
【００７１】
図８は本発明を半導体素子製造用の露光装置に適用したときの実施例４の光学系の要部概略図である。図８において図４に示した部材と同じ部材に同一符番を付している。
【００７２】
本実施例は図４の実施例１に比べて、ウエハ３上のＡＡマーク４を投影レンズ５を介した光を用いて観察している点が異っており、即ちＴＴＬ方式でアライメントを行っている点が異っており、その他の構成は略同じである。
【００７３】
本実施例においてハロゲンランプ１４から出射した非露光光は順にレンズ１５、ビームスプリッタ１６、対物レンズ１２、ミラーＭ１、投影レンズ系５を経てウエハ３上のＡＡマーク４を照明する。
【００７４】
ウエハ３上のＡＡマーク４の観察像情報は順に投影レンズ５、ミラーＭ１、対物レンズ１２、ビームスプリッター１６、ビームスプリッター２０、エレクターレンズ２１、光学部材４１を経てＣＣＤカメラ２２上に結像する。
【００７５】
一方、基準マーク１７は基準マーク照明用のＬＥＤ光源１９から出射した光をレンズ１８により集光して照明され、ビームスプリッター２０、対物エレクターレンズ２１、光学部材４１を経てＣＣＤカメラ２２上に結像する。
【００７６】
このＣＣＤカメラ２２上に結像したウエハ３上のＡＡマーク４の観察像のＣＣＤカメラ２２上の位置を不図示の信号処理装置で計測し、同じく信号処理装置で計測したＣＣＤカメラ２２上に結像し、常に固定されている基準マーク１７の投影像の位置とを比較することによって正確なステージの位置情報を得て、これにより高精度のアライメントを行っている。
【００７７】
以上のように実施例１〜４ではウエハ面上のＡＡマークを非露光光で観察してアライメントを行う際、検出面上に発生した色による像ずれを補正する光学部材を有することで、ウエハ面上に塗布したレジストや半導体プロセスに用いる種々の機能膜やウエハ面上に形成したアライメントマークの膜厚などが変化した場合、ウエハ面に形成したアライメントマーク検出信号の分光特性の変化に伴って、検出面上に投影される画像信号の位置が変化したときのアライメント誤差を少なくし、アライメント精度の向上を図っている。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によれば以上のように各要素を設定することにより、露光光と波長が異なる検出光（アライメント光）で投影レンズ系を介してマークの検出を行なう場合にマーク像の位置を高精度に検出することが可能な、改良されたマーク検出機能を有する露光装置及びそれを用いた半導体チップの製造方法を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の露光装置の参考例１の光学系の要部概略図
【図２】 図１の観察顕微鏡のコマ収差を補正する一実施例の説明図
【図３】 本発明の露光装置の参考例２の光学系の要部概略図
【図４】 本発明の露光装置の実施例１の光学系の要部概略図
【図５】 図４の色によるＡＡマーク像の位置ずれの補正を示す説明図
【図６】 図４の色によるＡＡマーク像の位置ずれの補正を示す説明図
【図７】 図４の色によるＡＡマーク像の位置ずれの補正を示す説明図
【図８】 本発明の露光装置の実施例４の光学系の要部概略図
【図９】 従来の装置における色によるＡＡマーク像の位置ずれの説明図
【図１０】 膜厚による分光反射率変化を示す説明図
【符号の説明】
１ ＸＹステージ
２ θステージ
３ ウエハ
４ ウエハ上にあるアライメントマーク（ＡＡマーク）
５ 投影レンズ
６ バーミラー
７ ＸＹステージの位置を計測するレーザ干渉計
８ レチクル
９ 露光用照明系
１０ レチクルのステージ
１１ 色による投影像の位置ずれを補正する光学系
１２ 対物レンズ
１３ 非露光光によるウエハ上のＡＡマークを観察する観察光学系
１４ 照明用のハロゲンランプ光源
１５ 照明用レンズ
１６ 照明用のビームスプリッタ
１７ 基準マーク
１８ 基準マーク照明用のレンズ
１９ 基準マーク照明用のＬＥＤ光源
２０ 基準マーク用のビームスプリッタ
２１ エレクターレンズ
２２ ＣＣＤカメラ
【発明の属する技術分野】
本発明は露光装置及びそれを用いた半導体チップの製造方法に関し、特にレチクル（マスク）面上に形成されているＩＣ，ＬＳＩ等の微細な電子回路パターンを投影レンズ系（投影光学系）によりウエハ面上に投影し露光すると共に、この露光の為の光とは波長が異なる光で投影レンズ系を介してウエハ面上の状態を観察する機能を有する露光装置及びそれを用いた半導体チップの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造用の微少投影型の露光装置では、第１物体としてのレチクルの回路パターンを投影レンズ系により第２物体としてのウエハ上に投影し露光するが、この投影露光に先立って観察装置（検出手段）を用いてウエハ面を観察することによりウエハ上のアライメントマークを検出し、この検出結果に基づいてレチクルとウエハとの位置整合、所謂アライメントを行っている。
【０００３】
このときのアライメント精度は観察装置の光学性能に大きく依存している。この為、観察装置の性能は露光装置において重要な要素となっている。
【０００４】
従来より、露光装置において、ウエハ面に形成したアライメントマークを観察顕微鏡系によって観察し、投影された画像信号を用いてアライメントマークの位置を検出し、ウエハの位置情報を得ることが良く行われている。
【０００５】
特に近年、主に次の２つの理由から非露光光で比較的波長幅の広い光が観察用照明光として用いられるようになってきた。
【０００６】
第一の理由は、ウエハ面に形成したアライメントマークを観察する際、多くの場合、ウエハ面上には電子回路パターンを転写される感光材（レジスト）が塗布されている。レジストは通常、露光波長で吸収が多いため、露光波長ではウエハ上のアライメントマークをレジスト膜を通して検出することが困難になってきたり、さらに、露光光でアライメントマークを観察しようとすると、露光光によりレジストが感光してアライメントマークの検出が不安定になったり、検出できなくなったりするという問題点があり、非露光光による検出方式が望まれている。
【０００７】
第二の理由は、非露光光の観察用の照明光として、例えばハロゲンランプによる比較的波長幅の広い光を用いると、Ｈｅ−Ｎｅレーザのような単色光源を用いてウエハ上のＡＡマークを観察した時に発生しがちな、レジスト膜や半導体プロセスに用いる種々の機能膜の膜厚ムラによる干渉縞を低減することができ、より良好なアライメントが行なえるというものである。
【０００８】
このような理由から、アライメントマークの観察顕微鏡系としては、非露光光で比較的波長幅の広い観察用照明光に対して各種収差を補正して、良好なアライメントマークの検出が行なえるようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなアライメントマークの検出を行っているものとして、特開平４−２２３３２６号公報の位置あわせ装置が挙げられる。ここでは、ある波長帯域を持つアライメント光でアライメントマークを観察するアライメント光学系が開示されており、このアライメント光学系においては、３枚のプリズムを貼り合せた光学素子をコリメータレンズによる平行光束中に配置することによって、アライメント光が波長帯域を持つことによって発生する倍率色収差を補正している。しかしながら、平行光束中にこのようなプリズムを配置すると、平行光束を集光するための後段の結像レンズに対して、光束が偏心した状態で入射するためコマ収差が発生し、その結果アライメント精度が著しく低下してしまうという問題点が生じてくる。 観察用の照明光として波長幅の広い光を用いると、図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように観察顕微鏡系の各要素の加工誤差あるいは組立て誤差などの誤差、具体的にはプリズムのくさび成分や光軸に対する傾き、レンズの偏心誤差などにより検出面上に投影された画像信号の位置が色によって異なった位置に投影されるという問題点が生じてくる。図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれプリズム９１のくさび成分、プリズム９１の光軸に対する傾き、レンズの偏心誤差により投影画面上で色ずれが発生する様子を示している。
【００１０】
その結果、ウエハ面上に塗布したレジストの膜厚や半導体プロセスに用いる種々の機能膜の膜厚、ウエハ面上に形成したアライメントマークの膜厚などが変化した場合、例えば図１０に示すようにウエハ面に形成したアライメントマーク検出信号の分光特性の変化に伴って、検出面上に投影される画像信号の位置が変化してアライメント誤差となり、アライメント精度を劣化させるという問題点が生じてくる。
【００１１】
本発明は露光光と波長が異なる検出光（アライメント光）で投影レンズ系を介してマークの検出を行なう場合にマーク像の位置を高精度に検出することが可能な、改良されたマーク検出機能を有する露光装置及びそれを用いた半導体チップの製造方法の提供を目的とする。
【００１２】
請求項１の発明の露光装置は、露光光で第１物体のパターンを第２物体上に投影する投影光学系と、前記第１物体と前記第２物体との相対的位置合わせを行うために、複数の波長を有する検出光で前記第２物体を照明し、前記第２物体上のマーク情報を検出する検出手段とを有する露光装置であって、
前記検出手段は検出面上で発生する、前記複数の波長間のマーク像のずれを補正する分散の異なる材質より成る２つのレンズを、前記検出面上で結像する光束が収斂状態にある位置に偏心可能に設けていることを特徴としている。
【００１３】
請求項２の発明は請求項１の発明において、前記検出光とは前記露光光と波長が異なる光であることを特徴としている。
請求項３の発明は請求項１の発明において、前記検出光とは前記第２物体を感光させない光であることを特徴としている。
請求項４の発明は請求項１,２又は３の発明において、前記検出光の光源がハロゲンランプであることを特徴としている。
請求項５の発明は請求項１の発明において、前記分散の異なる材質より成る２つのレンズは互いに接合されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項６の発明の半導体チップの製造方法は、請求項１乃至５いずれか１項記載の露光装置を用いて、前記第１物体の回路パターンを照明することにより投影光学系を介して前記回路パターンの像を前記第２物体上に投影して転写することを特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を半導体素子製造用の露光装置に適用したときの参考例１の光学系の要部概略図である。
【００１９】
同図において８は第１物体としてのレチクルでレチクルステージ１０に載置されている。３は第２物体としてのウエハであり、その面上にはアライメント用のマーク（ＡＡマーク）４が設けられている。５は投影光学系で投影レンズ系よりなり、レチクル（マスク）８面上の回路パターン等をウエハ３面上に投影している。投影レンズ系５はレチクル８側とウエハ３側で共にテレセントリック系となっている。
【００２０】
９は照明系であり、露光光でレチクル８を照明している。２はθ，Ｚステージでウエハ３を載置しており、ウエハ３のθ回転及びフォーカス調整、即ちＺ方向の調整を行っている。θ，Ｚステージ２はステップ動作を高精度に行う為のＸＹステージ１上に載置されている。ＸＹステージ１にはステージ位置計測の基準となる光学スクウェアー（バーミラー）６が置かれており、この光学スクウェアー６をレーザ干渉計７でモニターしている。
【００２１】
本参考例におけるレチクル８とウエハ３との位置合わせ（アライメント）は予め位置関係が求められている後述する基準マーク１７に対して各々位置合わせを行うことにより間接的に行なっている。又は実際レジスト像パターン等をアライメントを行なって露光を行ない、その誤差（オフセット）を測定し、それ以後のその値を考慮してオフセット処理している。
【００２２】
次にウエハ３面のマーク４の位置検出を行なう検出手段１０１の各要素について説明する。
【００２３】
１１は観察顕微鏡であり、非露光光でウエハ３面上のＡＡマーク４を観察している。
【００２４】
本参考例では投影レンズ５を介さないでアライメントを行なうオフアクシス方式を用いている。
【００２５】
１４はＡＡマーク４の検出用の光源で、露光光の波長とは異なる波長の光束（非露光光）を発するハロゲンランプから成っている。１５はレンズであり、光源１４からの光束（検出光）を集光して照明用のビームスプリッター１６に入射させている。１２は対物レンズである。
【００２６】
１３は光学要素としてのレンズ群であり、観察顕微鏡１１で発生したコマ収差を補正する為に光軸Ｓから偏心可能となるように構成している。
【００２７】
尚、本参考例においてレンズ群１３は分散の異なる材質の正レンズと負レンズの２つのレンズより成り、色収差も補正するようにしている。
【００２８】
ビームスプリッター１６で反射したレンズ１５からの検出光はミラーＭ１で反射させ、レンズ群１３と対物レンズ１２を介してウエハ３面上のＡＡマーク４に導光して照明している。
【００２９】
１９は基準マーク１７の照明用の光源でＬＥＤ等から成っている。１８はレンズである。光源１９からの光束はレンズ１８で集光し、基準マーク１７に導光し、照明している。２０は基準マーク用のビームスプリッターであり、基準マーク１７からの光束を反射させてミラーＭ２を介してエレクターレンズ２１に入射している。エレクターレンズ２１は基準マーク１７及びウエハ３面上のＡＡマーク４を各々ＣＣＤカメラ２２の撮像面に結像している。本参考例における検出手段１０１は以上の各要素を有している。
【００３０】
本参考例において光源１４から出射した非露光光（検出光）は順にレンズ１５、ビームスプリッター１６、ミラーＭ１、レンズ群１３、対物レンズ１２を経て、ウエハ３上のＡＡマーク４を照明する。ウエハ３上のＡＡマーク４の観察像情報は、順にレンズ群１３、対物レンズ１２、ミラーＭ１、ビームスプリッター１６、ビームスプリッター２０、ミラーＭ２、エレクターレンズ２１を経てＣＣＤカメラ２２上に結像する。
【００３１】
本参考例においては観察顕微鏡１１で発生したコマ収差を後述するように光軸Ｓから偏心可能に設けたレンズ群１３で補正している。これにより良好なＡＡマーク４の観察像がＣＣＤカメラ２２上に形成されるようにしている。
【００３２】
一方、基準マーク１７は基準マーク照明用のＬＥＤより成る光源１９から出射した光をレンズ１８により集光して照明され、ビームスプリッター２０、ミラーＭ２を介しエレクターレンズ２１を経てＣＣＤカメラ２２上に結像する。
【００３３】
このＣＣＤカメラ２２上に結像したウエハ３上のＡＡマーク４の観察像のＣＣＤカメラ２２上の位置を不図示の信号処理装置で計測し、同じく信号処理装置で計測したＣＣＤカメラ２２上に結像し、常に固定されている基準マーク１７の投影像の位置とを比較することによって正確なＸＹステージ１の位置情報を得て、これにより高精度のアライメントを行っている。
【００３４】
次に本参考例のコマ収差調整用のレンズ群１３の光学的作用について図２を用いて説明する。
【００３５】
本参考例のレンズ群１３は分散の異なる２つのレンズを接合してレンズ群１３で発生する色収差を補正した接合色補正レンズを光軸から偏心させるように構成して、検出面２２上に色による像ずれを発生させないで観察顕微鏡１１全体で発生しているコマ収差を補正できるようにしている。
【００３６】
図２（Ａ）は顕微鏡用結像レンズにより検出面上に像を形成している様子を示したもので、図２（Ｂ）は１枚のレンズ１３を光軸から偏心させたときに、いわゆるプリズム効果による色ずれが発生している様子を示している。
【００３７】
図２（Ｃ）は分散の異なる２つのレンズを接合して色収差を補正した接合色補正レンズ１３により検出面上に像を形成している様子を示している。
【００３８】
図２（Ｄ）は図２（Ｃ）の接合色補正レンズ１３を光軸から偏心させたときに、検出面上に色による像ずれが発生しないことを示している。
【００３９】
本参考例では以上のようにレンズ群１３を構成することにより、観察顕微鏡１１全体で発生するコマ収差を補正し、検出面（ＣＣＤカメラ２２の撮像面）に良好なるＡＡマーク４の像を形成している。
【００４０】
又、本参考例では非露光光としてハロゲンランプによる露光光の波長より中心波長が異なり、かつ比較的波長幅の広い光源（例えば６３３±３０ｎｍ）を用い、Ｈｅ−Ｎｅレーザのような単色光源を用いてウエハ上のＡＡマークを観察するときに発生しがちなレジスト膜による干渉縞を低減し、これにより良好なアライメントを行っている。
【００４１】
図３は本発明を半導体素子製造用の露光装置に適用したときの参考例２の光学系の要部概略図である。図３において図１で示した部材と同じ部材には同一符番を付している。
【００４２】
本参考例は図１の参考例１に比べて、ウエハ３上のＡＡマーク４を投影レンズ５を介した光を用いて観察している点が異っており、即ちＴＴＬ方式でアライメントを行っている点と光学系２４を用いた点が異っており、その他の構成は略同じである。
【００４３】
図３において光学系２４は投影レンズ５で発生した収差（例えば非点収差）を補正する為の平行平面板より成っている。
【００４４】
本参考例においてハロゲンランプ１４から出射した非露光光は順にレンズ１５、ビームスプリッター１６、レンズ群１３、対物レンズ１２、光学系２４、ミラー２３、投影レンズ系５を経てウエハ３上のＡＡマーク４を照明する。
【００４５】
ウエハ３上のＡＡマーク４の観察像情報は順に投影レンズ５、ミラー２３、光学系２４、対物レンズ１２、レンズ群１３、ビームスプリッター１６、ビームスプリッター２０、エレクターレンズ２１を経てＣＣＤカメラ２２上に結像する。このとき、投影レンズ系５はレチクル８上に描かれた電子回路パターンをウエハ３上に投影する為に露光光に対して良好に収差補正されている。この為、非露光光が投影レンズ５を通過した際、収差が発生する。
【００４６】
本参考例においては投影レンズ系５で発生した球面収差と軸上色収差等を対物レンズ１２で補正し、同じくコマ収差を光軸から偏心可能に設けたレンズ群１３で補正するように構成し、良好なＡＡマーク４の観察像がＣＣＤカメラ２２上に形成されるようにしている。
【００４７】
一方、基準マーク１７は基準マーク照明用のＬＥＤ光源１９から出射した光をレンズ１８により集光して照明され、ビームスプリッター２０、対物エレクターレンズ２１を経てＣＣＤカメラ２２上に結像する。
【００４８】
このＣＣＤカメラ２２上に結像したウエハ３上のＡＡマーク４の観察像のＣＣＤカメラ２２上の位置を不図示の信号処理装置で計測し、同じく信号処理装置で計測したＣＣＤカメラ２２上に結像し、常に固定されている基準マーク１７の投影像の位置とを比較することによって正確なステージの位置情報を得て、これにより高精度のアライメントを行っている。
【００４９】
以上のように参考例１，２においてはウエハ上のＡＡマークを非露光光で観察してアライメントを行う際、観察顕微鏡全体で発生しているコマ収差を補正するための光学系要素を色収差の補正された光学系要素で構成することで、観察顕微鏡全体で発生しているコマ収差を補正した際、検出面上に色による像ずれを防止している。
【００５０】
これによりウエハ面上に塗布したレジストの膜厚や半導体プロセスに用いる種々の機能膜の膜厚、ウエハ面上に形成したアライメントマークの膜厚などが変化した場合、ウエハ面に形成したアライメントマーク検出信号の分光特性の変化に伴って、検出面上に投影される画像信号の位置が変化したときのアライメント誤差を少なくし、アライメント精度の向上を図っている。
【００５１】
図４は本発明を半導体素子製造用の露光装置に適用したときの実施例１の光学系の要部概略図である。図４において図１で示した部材と同じ部材には同一符番を付している。
【００５２】
本実施例は図１の参考例１に比べて、ＣＣＤカメラ２２の前方に後述するように少なくとも２つの透明な楔形プリズムより成る光学部材４１を配置し、観察顕微鏡１１の各光学要素の誤差等により発生した色によるＡＡマーク像のＣＣＤカメラ２２面上での位置ずれを補正していること、そしてコマ収差補正のレンズ群１３を省略していることが異っており、その他の構成は略同じである。
【００５３】
次に本実施例の構成について図１の説明と一部重複するが順次説明する。
【００５４】
本実施例においてハロゲンランプ１４から出射した非露光光は順にレンズ１５、ビームスプリッタ１６、ミラーＭ１、対物レンズ１２を経てウエハ３上のＡＡマーク４を照明する。
【００５５】
ウエハ３上のＡＡマーク４の観察像情報は順に対物レンズ１２、ミラーＭ１、ビームスプリッター１６、ビームスプリッター２０、ミラーＭ２、エレクターレンズ２１、光学部材４１を経てＣＣＤカメラ２２上に結像する。
【００５６】
一方、基準マーク１７は基準マーク照明用のＬＥＤ光源１９から出射した光をレンズ１８により集光して照明され、ビームスプリッター２０、ミラーＭ２、対物エレクターレンズ２１を経てＣＣＤカメラ２２上に結像する。
【００５７】
このＣＣＤカメラ２２上に結像したウエハ３上のＡＡマーク４の観察像のＣＣＤカメラ２２上の位置を不図示の信号処理装置で計測し、同じく信号処理装置で計測したＣＣＤカメラ２２上に結像し、常に固定されている基準マーク１７の投影像の位置とを比較することによって正確なステージの位置情報を得て、これにより高精度のアライメントを行っている。
【００５８】
本実施例では参考例１と同様に非露光光としてハロゲンランプによる露光光の波長より中心波長が異なり、かつ比較的波長幅の広い光源（例えば６３３±３０ｎｍ）を用い、Ｈｅ−Ｎｅレーザのような単色光源を用いてウエハ上のＡＡマークを観察するときに発生しがちなレジスト膜による干渉縞を低減し、これにより良好なアライメントを行っている。
【００５９】
次に本実施例の光学部材４１の光学的作用について図５を用いて説明する。
【００６０】
本実施例において光学部材４１は２枚のくさび板４１ａ，４１ｂを用いて観察顕微鏡系１１の光学系要素の誤差等によって発生した色による投影像の位置ずれを補正している。
【００６１】
図５（Ａ）は１枚のくさび板５１のいわゆるプリズム効果により色ずれが発生している様子を示している。
【００６２】
図５（Ｂ）は観察顕微鏡系１１の光学系要素の誤差等によって発生した色による投影像の位置ずれの様子を示している。
【００６３】
図５（Ｃ）は２枚のくさび板４１ａ，４１ｂを用いて図５（Ｂ）に示した投影像の位置ずれを図５（Ｃ）の光線λ１、λ２で明示するように、撮像面（ＣＣＤカメラ２２）上で一点に集光する光線が収斂しつつある位置に配置して補正したもので、２枚のくさび板４１ａ，４１ｂの設定角度を調整して、任意の方向と大きさに発生している色による投影像の位置ずれを補正可能としている。
【００６４】
図６，図７は本発明の実施例２、３の一部分の光学部材４１に関する説明図である。
【００６５】
実施例２、３では図４の実施例１に比べて光学部材４１の構成が異っているだけで、その他の構成は同じである。
【００６６】
図６の実施例２では光学部材４１として分散の異なる２つのくさび板４１ａ１，４１ａ２（４１ｂ１，４１ｂ２）を接合した２つの平行平面板４１ａ，４１ｂを用いて、図４で示す観察顕微鏡１１の光学系要素の誤差等によって発生した色による投影像（ＡＡマーク像）の位置ずれを補正している。
【００６７】
本実施例では２組のくさび板の設定角度を調整して、任意の方向と大きさに発生している色による投影像の位置ずれを補正可能としている。特に本実施例において、分散の異なる２枚のくさび板４１ａ１，４１ａ２（４１ｂ１，４１ｂ２）を構成する硝材をアライメントに用いる照明波長のうちある一波長（例えば中心波長λ０）において屈折率が同じで分散が異なるものにすれば、この２枚のくさび板は波長λ０に対して屈折力を持たないので、色による投影像の位置ずれを補正するために光路中にくさび板を挿入した際に、ＣＣＤカメラ２２上に結像した観察像の光軸が変化しないという特長がある。
【００６８】
図７の実施例３では光学部材４１として、分散の異なる材質より成る２つのレンズ４１ｃ，４１ｄを接合した、全体として平行平面板となるようにしたものを用いており、これにより図４で示した観察顕微鏡系１１の光学系要素の誤差等によって発生した色による投影像の位置ずれを補正するようにしている。
【００６９】
本実施例ではレンズの偏心方向と偏心量を調整して、任意の方向と大きさに発生している色による投影像の位置ずれを補正可能としている。
【００７０】
特に本実施例において、分散の異なる材質より成る２枚のレンズ４１ｃ，４１ｄを構成する硝材を、アライメントに用いる照明波長のうちある一波長（例えば中心波長λ０）において屈折率が同じで分散が異なるものにすれば、この２枚のレンズ波長λ０に対して屈折力を持たないので、色による投影像の位置ずれを補正するために光路中にレンズを挿入した際に、ＣＣＤカメラ２２上に結像した観察像の光軸が変化しないという特長がある。
【００７１】
図８は本発明を半導体素子製造用の露光装置に適用したときの実施例４の光学系の要部概略図である。図８において図４に示した部材と同じ部材に同一符番を付している。
【００７２】
本実施例は図４の実施例１に比べて、ウエハ３上のＡＡマーク４を投影レンズ５を介した光を用いて観察している点が異っており、即ちＴＴＬ方式でアライメントを行っている点が異っており、その他の構成は略同じである。
【００７３】
本実施例においてハロゲンランプ１４から出射した非露光光は順にレンズ１５、ビームスプリッタ１６、対物レンズ１２、ミラーＭ１、投影レンズ系５を経てウエハ３上のＡＡマーク４を照明する。
【００７４】
ウエハ３上のＡＡマーク４の観察像情報は順に投影レンズ５、ミラーＭ１、対物レンズ１２、ビームスプリッター１６、ビームスプリッター２０、エレクターレンズ２１、光学部材４１を経てＣＣＤカメラ２２上に結像する。
【００７５】
一方、基準マーク１７は基準マーク照明用のＬＥＤ光源１９から出射した光をレンズ１８により集光して照明され、ビームスプリッター２０、対物エレクターレンズ２１、光学部材４１を経てＣＣＤカメラ２２上に結像する。
【００７６】
このＣＣＤカメラ２２上に結像したウエハ３上のＡＡマーク４の観察像のＣＣＤカメラ２２上の位置を不図示の信号処理装置で計測し、同じく信号処理装置で計測したＣＣＤカメラ２２上に結像し、常に固定されている基準マーク１７の投影像の位置とを比較することによって正確なステージの位置情報を得て、これにより高精度のアライメントを行っている。
【００７７】
以上のように実施例１〜４ではウエハ面上のＡＡマークを非露光光で観察してアライメントを行う際、検出面上に発生した色による像ずれを補正する光学部材を有することで、ウエハ面上に塗布したレジストや半導体プロセスに用いる種々の機能膜やウエハ面上に形成したアライメントマークの膜厚などが変化した場合、ウエハ面に形成したアライメントマーク検出信号の分光特性の変化に伴って、検出面上に投影される画像信号の位置が変化したときのアライメント誤差を少なくし、アライメント精度の向上を図っている。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によれば以上のように各要素を設定することにより、露光光と波長が異なる検出光（アライメント光）で投影レンズ系を介してマークの検出を行なう場合にマーク像の位置を高精度に検出することが可能な、改良されたマーク検出機能を有する露光装置及びそれを用いた半導体チップの製造方法を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の露光装置の参考例１の光学系の要部概略図
【図２】 図１の観察顕微鏡のコマ収差を補正する一実施例の説明図
【図３】 本発明の露光装置の参考例２の光学系の要部概略図
【図４】 本発明の露光装置の実施例１の光学系の要部概略図
【図５】 図４の色によるＡＡマーク像の位置ずれの補正を示す説明図
【図６】 図４の色によるＡＡマーク像の位置ずれの補正を示す説明図
【図７】 図４の色によるＡＡマーク像の位置ずれの補正を示す説明図
【図８】 本発明の露光装置の実施例４の光学系の要部概略図
【図９】 従来の装置における色によるＡＡマーク像の位置ずれの説明図
【図１０】 膜厚による分光反射率変化を示す説明図
【符号の説明】
１ ＸＹステージ
２ θステージ
３ ウエハ
４ ウエハ上にあるアライメントマーク（ＡＡマーク）
５ 投影レンズ
６ バーミラー
７ ＸＹステージの位置を計測するレーザ干渉計
８ レチクル
９ 露光用照明系
１０ レチクルのステージ
１１ 色による投影像の位置ずれを補正する光学系
１２ 対物レンズ
１３ 非露光光によるウエハ上のＡＡマークを観察する観察光学系
１４ 照明用のハロゲンランプ光源
１５ 照明用レンズ
１６ 照明用のビームスプリッタ
１７ 基準マーク
１８ 基準マーク照明用のレンズ
１９ 基準マーク照明用のＬＥＤ光源
２０ 基準マーク用のビームスプリッタ
２１ エレクターレンズ
２２ ＣＣＤカメラ
Claims (6)
- 露光光で第１物体のパターンを第２物体上に投影する投影光学系と、前記第１物体と前記第２物体との相対的位置合わせを行うために、複数の波長を有する検出光で前記第２物体を照明し、前記第２物体上のマーク情報を検出する検出手段とを有する露光装置であって、
前記検出手段は検出面上で発生する、前記複数の波長間のマーク像のずれを補正する分散の異なる材質より成る２つのレンズを、前記検出面上で結像する光束が収斂状態にある位置に偏心可能に設けていることを特徴とする露光装置。 - 前記検出光とは前記露光光と波長が異なる光であることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
- 前記検出光とは前記第２物体を感光させない光であることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
- 前記検出光の光源がハロゲンランプであることを特徴とする請求項１ , ２又は３に記載の露光装置。
- 前記分散の異なる材質より成る２つのレンズは互いに接合されていることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
- 請求項１乃至５いずれか１項記載の露光装置を用いて、前記第１物体の回路パターンを照明することにより投影光学系を介して前記回路パターンの像を前記第２物体上に投影して転写することを特徴とする半導体チップの製造方法。
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