JPS62188316A - 投影露光装置 - Google Patents
投影露光装置Info
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- JPS62188316A JPS62188316A JP61030358A JP3035886A JPS62188316A JP S62188316 A JPS62188316 A JP S62188316A JP 61030358 A JP61030358 A JP 61030358A JP 3035886 A JP3035886 A JP 3035886A JP S62188316 A JPS62188316 A JP S62188316A
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Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は投影露光装置に関し、特に電子回路等の微細な
回路パターンが形成されているレチクルやマスク等の原
画をウェハ面等の感光面に投影露光し半導体を製造する
際に原画と感光面との位置合わせを行う位置整合手段を
有した投影露光装置に関するものである。
回路パターンが形成されているレチクルやマスク等の原
画をウェハ面等の感光面に投影露光し半導体を製造する
際に原画と感光面との位置合わせを行う位置整合手段を
有した投影露光装置に関するものである。
(従来の技術)
従来より投影露光装置を用いIC; 、 LSI等の半
導体集積回路の回路パターンをシリコン等のウェハに焼
付ける為の投影光学系には非常に高い解像力が要求され
ている。
導体集積回路の回路パターンをシリコン等のウェハに焼
付ける為の投影光学系には非常に高い解像力が要求され
ている。
一般に投影光学系による投影像の解像力は使用する波長
が短くなればなる程良くなる為に、なるべく短波長を放
射する光源が用いられている。例えば現在水銀灯による
波長436nm又は465nmの光が投影露光装置に多
く用いられている。
が短くなればなる程良くなる為に、なるべく短波長を放
射する光源が用いられている。例えば現在水銀灯による
波長436nm又は465nmの光が投影露光装置に多
く用いられている。
一方、近年エキシマ(excimer )レーザーとい
る遠紫外領域の波長を発振する高出力の光源が各方面で
研究されてい乞。
る遠紫外領域の波長を発振する高出力の光源が各方面で
研究されてい乞。
このエキシマレーザ−はレーザー媒体として、A、F
、 K、CI、 K、F 、 Xe1lr、 XeC1
,XeF等が使用され、これらの媒体の種類によって1
50nm〜400nm間の各種の波長の光を発振する。
、 K、CI、 K、F 、 Xe1lr、 XeC1
,XeF等が使用され、これらの媒体の種類によって1
50nm〜400nm間の各種の波長の光を発振する。
このうちKrPエキシマレーザ−は248.5nm近傍
の波長を発振し、しかも出力が大きく更に大気中での吸
収も少ないので半導体製造装置には大変有効である。こ
のエキシマレーザ−を光源として用いれば解像力の向上
が見込める。
の波長を発振し、しかも出力が大きく更に大気中での吸
収も少ないので半導体製造装置には大変有効である。こ
のエキシマレーザ−を光源として用いれば解像力の向上
が見込める。
ところで通常、原画と感光面との位置整合の必要粒度は
解像線幅の1へ程度とされている。K、Fエキシマレー
ザ−を用いた場合、投影光学系のNAが0,35〜0.
4だとすると解像線幅は0.5μmとなり位置整合に必
要な精度は0.1μm以下となる。この精度を満足させ
るのは従来より種々行なわれている位置整合方法では大
変困難となってくる。
解像線幅の1へ程度とされている。K、Fエキシマレー
ザ−を用いた場合、投影光学系のNAが0,35〜0.
4だとすると解像線幅は0.5μmとなり位置整合に必
要な精度は0.1μm以下となる。この精度を満足させ
るのは従来より種々行なわれている位置整合方法では大
変困難となってくる。
(発明が解決しようとする問題点)
本発明は光源として遠紫外領域に発振波長を有する例え
ばエキシマレーザ−を用い、回路パターンが形成されて
いるレチクルやマスク等の原画をウェハ等の感光面に投
影する際に原画と感光面との位置整合を高粒度に行うこ
とのできる投影露光装置の提供を目的とする。
ばエキシマレーザ−を用い、回路パターンが形成されて
いるレチクルやマスク等の原画をウェハ等の感光面に投
影する際に原画と感光面との位置整合を高粒度に行うこ
とのできる投影露光装置の提供を目的とする。
(問題点を解決するための手段)
第1の光源により照明された電子回路等のパターンが形
成されているレチクルやマスク等の原画を投影光学系に
よりウェハ等の感光面に投影する際、前記原画と感光面
との相対的位置合わせ用として第2の光源の高調波を利
用したことである。
成されているレチクルやマスク等の原画を投影光学系に
よりウェハ等の感光面に投影する際、前記原画と感光面
との相対的位置合わせ用として第2の光源の高調波を利
用したことである。
この他、本発明の特徴は実施例において記載されている
。
。
(実施例)
第1図は本発明の投影光学系の概略図である。
同図では第1め光源である発振波長248.5r+++
+のに、Fエキシマレーザーを用い回路パターンが形成
されているレチクルやマスク等の原画を照明する為の照
明光学系は省略し、原画と感光面との位置整合を行うア
ライメント光学系のみを示している。
+のに、Fエキシマレーザーを用い回路パターンが形成
されているレチクルやマスク等の原画を照明する為の照
明光学系は省略し、原画と感光面との位置整合を行うア
ライメント光学系のみを示している。
同図において1は内部のプリズムによって496’、5
nmの直線偏光の波長を選択的に発振するようにした第
2の光源であるアルゴンイオンレーザ−である。光源1
からの光束はその波長を半分の長さにするへDP等の第
2次高調波発生素子2(5econd Harmoni
cs Generator 、以下rsHGJという。
nmの直線偏光の波長を選択的に発振するようにした第
2の光源であるアルゴンイオンレーザ−である。光源1
からの光束はその波長を半分の長さにするへDP等の第
2次高調波発生素子2(5econd Harmoni
cs Generator 、以下rsHGJという。
)に入射する。SHGは位置整合の為にリングキャビテ
ィ等の技術を併用している。SHGを通過した光束は反
射鏡30.31を介した後、回転しているポリゴンミラ
ー3で反射し、射出光束をテレセントリックとするf−
θレンズ4に入射する。
ィ等の技術を併用している。SHGを通過した光束は反
射鏡30.31を介した後、回転しているポリゴンミラ
ー3で反射し、射出光束をテレセントリックとするf−
θレンズ4に入射する。
f−θレンズ4はその入射瞳面なポリゴンミラー3の反
射面に一致させている。f−θレンズ4を通過した光束
はダハプリズム5により左右のアライメント光学系に振
り分けられる。
射面に一致させている。f−θレンズ4を通過した光束
はダハプリズム5により左右のアライメント光学系に振
り分けられる。
本実施例では左右のアライメント光学系は対称となって
いる為に以下片方のアライメント光学系について述べる
。
いる為に以下片方のアライメント光学系について述べる
。
ダハプリズム5で振り分けられた片方の光束は偏光ビー
ムスプリッタ−13−1で反射した後フィールドレンズ
32−1を通り対物レンズ6−1によりf−θレンズ4
の像面若しくはその共役面であるレチクル若しくはマス
ク等の原画7面上及び投影光学系8によるその共役面で
あるウェハ等の感光面9上をポリゴンミラー3を回転さ
せることによりテレセントリックな状態で走査する。
ムスプリッタ−13−1で反射した後フィールドレンズ
32−1を通り対物レンズ6−1によりf−θレンズ4
の像面若しくはその共役面であるレチクル若しくはマス
ク等の原画7面上及び投影光学系8によるその共役面で
あるウェハ等の感光面9上をポリゴンミラー3を回転さ
せることによりテレセントリックな状態で走査する。
尚、投影光学系8は縮少系若しくは等倍系で光源1の波
長の坏である波長248.5.、nm近傍の波長に対し
て良好に収差補正されており、入射瞳側及び射出瞳側で
共にテレセントリックになっている。
長の坏である波長248.5.、nm近傍の波長に対し
て良好に収差補正されており、入射瞳側及び射出瞳側で
共にテレセントリックになっている。
又、光路中に1/4波長板18を有している。
第1図には図示していないが原画7と感光面9上には段
差構造をした原画7と感光面9との位置整合用のアライ
メントマークが各々左右2カ所に設けられている。そし
て光束がアライメントマーク近傍を通過した場合には第
2図に示すように段差のエッヂのない部分では光束21
のように正反射し入射してきた光路を戻り、エッチの部
分では光束22のように回折や乱反射する。
差構造をした原画7と感光面9との位置整合用のアライ
メントマークが各々左右2カ所に設けられている。そし
て光束がアライメントマーク近傍を通過した場合には第
2図に示すように段差のエッヂのない部分では光束21
のように正反射し入射してきた光路を戻り、エッチの部
分では光束22のように回折や乱反射する。
これら原画7及び感光面9に入射した光束のうち正反射
光及びエッチによる回折光は入射してきた光路と同じ光
路を戻る。
光及びエッチによる回折光は入射してきた光路と同じ光
路を戻る。
このうち感光面9からの反射光及び回折光は投影光学系
8の一部に設けた1/4波長板18を通過した後、対物
レンズ6−1に入射する。対物レンズ6−1を通過した
原画7及び感光面9からの正反射光及び回折光はハーフ
ミラ−33−1で2つの分割される。このうちハーフミ
ラ−33−1で反射した光束は偏光ビームスプリッタ−
17−1で反射した後、MDシステム14−1に導光さ
れる。一方ハーフミラー33−1を通過した光束は偏光
ビームスプリッタ−13−1を通過しMWシステム10
−1に導光される。
8の一部に設けた1/4波長板18を通過した後、対物
レンズ6−1に入射する。対物レンズ6−1を通過した
原画7及び感光面9からの正反射光及び回折光はハーフ
ミラ−33−1で2つの分割される。このうちハーフミ
ラ−33−1で反射した光束は偏光ビームスプリッタ−
17−1で反射した後、MDシステム14−1に導光さ
れる。一方ハーフミラー33−1を通過した光束は偏光
ビームスプリッタ−13−1を通過しMWシステム10
−1に導光される。
本実施例では2つの偏光ビームスプリッタ−13−1,
17−1とY波長板18を利用しMDシステム14−1
には原画7からの反射光及び回折光(散乱光)のみが入
射し、MWシステムには原画7と感光面9からの反射光
及び回折光(散乱光)の双方が入射するようにしている
。
17−1とY波長板18を利用しMDシステム14−1
には原画7からの反射光及び回折光(散乱光)のみが入
射し、MWシステムには原画7と感光面9からの反射光
及び回折光(散乱光)の双方が入射するようにしている
。
又レンズ34−1.35−1は各々対物レンズ6−1の
瞳をストッパー11−1.15−1の位置に結像させて
いる。
瞳をストッパー11−1.15−1の位置に結像させて
いる。
MWシステム10−1及びMDシステム14−1に入射
した光束は対物レンズ6−1の瞳面と共役な位置に配置
された中心部が不透明のストッパー11−1及び15−
1により回折光及び乱反射光だけを通過させ、コンデン
サーレンズ38−]、 39−1により受光面12−1
及び18−1に導光している。
した光束は対物レンズ6−1の瞳面と共役な位置に配置
された中心部が不透明のストッパー11−1及び15−
1により回折光及び乱反射光だけを通過させ、コンデン
サーレンズ38−]、 39−1により受光面12−1
及び18−1に導光している。
このように本実施例ではアライメントマークの段差のエ
ッヂの位置を検出し原画と感光面とのずれ量を計測して
自動的に位置整合をしている。
ッヂの位置を検出し原画と感光面とのずれ量を計測して
自動的に位置整合をしている。
尚この位置整合に関しては本出願人の特開昭53−13
5654号公報に詳しく述べられている。
5654号公報に詳しく述べられている。
本実施例では第1の光源としてKrFエキシマレーザー
の中心波長が248.5nmの光を用い投影光学系の収
差を補正しているので第2の光源のアルゴンイオンレー
ザ−の第2次高調波の波長248.2nmを用いても収
差変動は全んどない。又、投影光学系中を位置整合用の
光束を通過させているので投影光学系の諸要素が温度や
気圧等で変化したり又、感光面のそり等があっても投影
光学系の焦点を合わせれば自動的に位置整合用のアライ
メント光学系の焦点を補正することができる。
の中心波長が248.5nmの光を用い投影光学系の収
差を補正しているので第2の光源のアルゴンイオンレー
ザ−の第2次高調波の波長248.2nmを用いても収
差変動は全んどない。又、投影光学系中を位置整合用の
光束を通過させているので投影光学系の諸要素が温度や
気圧等で変化したり又、感光面のそり等があっても投影
光学系の焦点を合わせれば自動的に位置整合用のアライ
メント光学系の焦点を補正することができる。
尚、本実施例において第1及び第2の光源としてKrF
エキシマレーザーとアルゴンイオンレーザ−の第2高調
波を用いたが、特にこれに限定されるものではなく、第
1のを源の中心波長と第2の光源0任意の高調波とが−
同じ波長となる組み合わせのものであれば、どのような
光源を用いても良い。
エキシマレーザーとアルゴンイオンレーザ−の第2高調
波を用いたが、特にこれに限定されるものではなく、第
1のを源の中心波長と第2の光源0任意の高調波とが−
同じ波長となる組み合わせのものであれば、どのような
光源を用いても良い。
又、本実施例において投影光学系を石英若しくは全方の
単一の硝材で構成し、このときKrFエキシマレーザ−
をインジェクションロッキングして発振波長のスペクト
ル幅を小さくするのか□色収差を軽減し、良好なる投影
及び位置整合をするのに好ましい。
単一の硝材で構成し、このときKrFエキシマレーザ−
をインジェクションロッキングして発振波長のスペクト
ル幅を小さくするのか□色収差を軽減し、良好なる投影
及び位置整合をするのに好ましい。
このときインジェクションロッキングする波長をレーザ
ーキャビティ内のプリズムの角度を変えて波長248.
2nIIl近傍に調整し投影用の波長と位置整合用の波
長を合致させれば本発明の目的をより良好に達成するこ
とができる。
ーキャビティ内のプリズムの角度を変えて波長248.
2nIIl近傍に調整し投影用の波長と位置整合用の波
長を合致させれば本発明の目的をより良好に達成するこ
とができる。
尚、本実施例においてアルゴンイオンレーザ−の第2高
調波を位置整合用以外に例えば自動焦点合わせ用に用い
ても良い。
調波を位置整合用以外に例えば自動焦点合わせ用に用い
ても良い。
次に表−1に参考の為、本発明に適用可能な光源用とし
てのレーザーとアライメント用のレーザーとの組み合わ
せについてを示す。尚、表−1以外にも本発明の技術的
思想に基づく組み合わせの光源を用いても良いことは言
うまでもない。
てのレーザーとアライメント用のレーザーとの組み合わ
せについてを示す。尚、表−1以外にも本発明の技術的
思想に基づく組み合わせの光源を用いても良いことは言
うまでもない。
表−1
(発明の効果)
本発明によれば第1の光源と第2の光源の高調波を利用
することにより回路パターンが形成されている原画を感
光面に投影露光する際に、原画と感光面との位置整合を
良好に行うことのできる投影露光装置を達成することが
できる。
することにより回路パターンが形成されている原画を感
光面に投影露光する際に、原画と感光面との位置整合を
良好に行うことのできる投影露光装置を達成することが
できる。
第1図は本発明の一実施例の光学系の概略図、第2図は
第1図の一部分の説明図である。図中1は光源、2は第
2高調波発生素子、4はf−θレンズ、6−1 、6−
2は対物レンズ、7は原画、8は投影光学系、9は感光
面、18は属波長板、21は正反射光、22は回折光及
び乱反射光である。
第1図の一部分の説明図である。図中1は光源、2は第
2高調波発生素子、4はf−θレンズ、6−1 、6−
2は対物レンズ、7は原画、8は投影光学系、9は感光
面、18は属波長板、21は正反射光、22は回折光及
び乱反射光である。
Claims (7)
- (1)第1の光源により照明された電子回路等のパター
ンが形成されているレチクルやマスク等の原画を投影光
学系によりウェハ等の感光面に投影する際、前記原画と
感光面との相対的位置合わせ用として第2の光源の高調
波を利用したことを特徴とする投影露光装置。 - (2)前記第1の光源としてK_rFエキシマレーザー
を用い、前記第2の光源としてアルゴンイオンレーザー
を用い、その第2次高調波を利用したことを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の投影露光装置。 - (3)前記アルゴンイオンレーザーは主に496.5n
m近傍の波長を発振、或るいは別手段により該波長を選
択し、該アルゴンイオンレーザーの第2次高調波を前記
投影光学系の一部を通過させたことを特徴とする特許請
求の範囲第2項記載の投影露光装置。 - (4)前記原画と前記感光面との位置合わせを該原画及
び感光面上に各々設けた段差構造をしたアライメントマ
ークを前記アルゴンイオンレーザーの第2次高調波で走
査することにより行ったことを特徴とする特許請求の範
囲第2項記載の投影露光装置。 - (5)前記投影光学系は前記アルゴンイオンレーザーの
第2次高調波の波長に対する1/4波長板を有している
ことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の投影露光
装置。 - (6)前記K_rFエキシマレーザーはインジェクショ
ンロッキングにより波長幅を狭くし248.2nm近傍
の波長を主に発振させたことを特徴とする特許請求の範
囲第3項記載の投影露光装置。 - (7)前記投影光学系を石英若しくは螢石の一種類の硝
材のみから構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
6項記載の投影露光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61030358A JPS62188316A (ja) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | 投影露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61030358A JPS62188316A (ja) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | 投影露光装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62188316A true JPS62188316A (ja) | 1987-08-17 |
Family
ID=12301635
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61030358A Pending JPS62188316A (ja) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | 投影露光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62188316A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6310520A (ja) * | 1986-07-02 | 1988-01-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 露光装置および露光方法 |
US4964720A (en) * | 1987-10-30 | 1990-10-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
US20130271945A1 (en) | 2004-02-06 | 2013-10-17 | Nikon Corporation | Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method |
US8854601B2 (en) | 2005-05-12 | 2014-10-07 | Nikon Corporation | Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method |
US9341954B2 (en) | 2007-10-24 | 2016-05-17 | Nikon Corporation | Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method |
US9423698B2 (en) | 2003-10-28 | 2016-08-23 | Nikon Corporation | Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus |
US9678437B2 (en) | 2003-04-09 | 2017-06-13 | Nikon Corporation | Illumination optical apparatus having distribution changing member to change light amount and polarization member to set polarization in circumference direction |
US9678332B2 (en) | 2007-11-06 | 2017-06-13 | Nikon Corporation | Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method |
US9885872B2 (en) | 2003-11-20 | 2018-02-06 | Nikon Corporation | Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical integrator and polarization member that changes polarization state of light |
US10101666B2 (en) | 2007-10-12 | 2018-10-16 | Nikon Corporation | Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method |
-
1986
- 1986-02-14 JP JP61030358A patent/JPS62188316A/ja active Pending
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