KR19980018960A - 투영 노광 장치(Projection exposure apparatus) - Google Patents

투영 노광 장치(Projection exposure apparatus) Download PDF

Info

Publication number
KR19980018960A
KR19980018960A KR1019970040511A KR19970040511A KR19980018960A KR 19980018960 A KR19980018960 A KR 19980018960A KR 1019970040511 A KR1019970040511 A KR 1019970040511A KR 19970040511 A KR19970040511 A KR 19970040511A KR 19980018960 A KR19980018960 A KR 19980018960A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
alignment
mask
laser
mark
Prior art date
Application number
KR1019970040511A
Other languages
English (en)
Inventor
마사히로 모리타
Original Assignee
요시다 쇼이치로
니콘 주식회사
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 요시다 쇼이치로, 니콘 주식회사 filed Critical 요시다 쇼이치로
Publication of KR19980018960A publication Critical patent/KR19980018960A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • 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
    • G03F9/7069—Alignment mark illumination, e.g. darkfield, dual focus

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

얼라인먼트광에 레이저 광을 사용하는 얼라인먼트계의 정밀도의 저하를 방지한다.
얼라인먼트계에 레이저광의 코히어런스 길이를 가변하는 수단을 설치하고 얼라인먼트광으로서 코히어런스 길이가 짧은 예를들면 멀티모드의 레이저광을 사용하므로써, 마스크나 감응기판에서의 불필요한 간섭을 억제하고, 또한 레이저 광원이 받는 온도변화나 경시변화, 리턴광에 의한 영향 등을 경감해서 얼라인먼트계의 검출신호를 안정화한다. 레이저 광원이 반도체레이저 LD인 경우에는 반도체 레이저 구동회로에 레이저 발진을 고속으로 온·오프하는 고속 스위칭 회로(53)를 설치하여 멀티모드 발진시킨다.

Description

투영 노광 장치
본 발명은 마스크에 형성된 패턴을 감응기판에 노광전사하는 투영노광장치에 관한 것이다.
반도체 소자나 액정표시소자의 제조공정에 있어서, 포토마스크나 레티클(이하, 마스크라함)에 형성된 패턴을 포토레지스트 등의 감광제가 도포된 반도체 웨이퍼나 유리플레이트 등의 감응기판에 투영노광하기 위해 투영노광장치가 사용된다.
투영노광장치로서 현재 많이 사용되고 있는 것은 감응기판을 2차원적으로 이동이 자유로운 기판스테이지위에 얹어 놓고, 기판스테이지에 의해 감응기판을 스텝핑 이동시켜서 마스크의 패턴상을 감응기판 위에 배열된 숏트영역에 차례로 노광하는 동작을 반복하는 스텝·앤드·리피트방식의 투영노광장치이다. 투영노광장치에 이밖에도 마스크와 감응기판을 동기해서 주사하면서 마스크의 패턴상을 감응기판 위에 차츰 노광하는 주사형의 투영노광장치가 있다. 주사형의 투영노광장치에는 숏트영역간의 이동을 스텝적으로 행하는 스텝·앤드·스캔방식의 것이나 대형의 마스크의 패턴을 1장의 감응기판의 전체 면에 주사노광하는 타이프의 것 등이 알려져 있다.
어느 투영노광장치에 있어서도 마스크에 형성된 패턴을 감응기판 위에 이미 형성되어 있는 패턴에 대해서 고정밀도로 위치맞춤(얼라인먼트)해서 노광하는 것이 구해진다. 이 얼라인먼트는 마스크 및/또는 감응기판 위에 설치된 얼라인먼트 마크를 투영노광장치의 얼라인먼트계에서 검출하므로써 행해진다. 얼라인먼트계로서 예를들자면 1989년 10월 6일자로 출원된 미국 특허출원 제 418260호에 기재되어 있는 바와 같이, 레이저광을 돗트열상의 얼라인먼트 마크에 조사하고, 그것의 마크에 의해 회절 또는 산란된 광을 사용해서 마크의 위치를 검출하는 LSA(Laser Step Alignment)계, 할로겐램프를 광원으로 하는 파장 대역폭이 넓은 광으로 조사해서 촬상한 얼라인먼트 마크의 화상데이타를 화상처리하여 계측하는 FlA(Field Image Alignment)계, 혹은 회절격자상의 얼라이먼트마크에 레이저광을 2방향에서 조사하고, 얼라인먼트 마크에서 발생한 회절광의 간섭신호로 부터 얼라인먼트 마크의 위치를 검출하는 LIA(Laser Interferometric Alignment)계 등이 있다. LIA계에는 예를 들자면, 미국 특허공보 제 4,636,077호에 기재되어 있는 것과 같은 2방향에서 조사하는 레이저광의 주파수가 같은 호모다인 방식과, 미국 특허공보 제 4,669,301호에 기재된 것과 같은 2방향에서 조사하는 레이저광의 주파수가 약간 다른 헤테로다 인방식이 있다.
또한, 얼라인먼트방식은 투영광학계를 거쳐서 감응기판의 위치를 측정하는 TTL(스루·더·렌즈)방식, 투영광학계 및 마스크로서의 레티클을 거쳐서 레티클과 감응기판의 위치관계를 측정하는 TTR(스루·더·레티클)방식 및 투영광학계를 거치지 아니하고 직접 감응기판의 위치를 측정하는 오프·액시스 방식으로 나누어진다.
예를들자면, LIA계는 마스크의 패턴영역주변에 설치된 얼라인먼트 마크와, 감응기판 위의 1개의 숏트영역주변에 설치된 얼라인먼트 마크를 마스크의 위편에 설치한 얼라인먼트계에 의해서 동시에 검출하고, 양 마크의 어긋남을 직접 계측하므로써 마스크 또는 감응기판을 그것의 어긋난량이 영으로 되도록 미동시켜서 위치 맞춤시키는 방식이다.
이 방식에서는 레지스트층에 대해 비감광인 파장영역의 조명광, 예를들자면 도 9에 도시하는 바와 같이, 자동출력제어(APC)회로(52)를 포함하는 구동회로에 의해 일정한 광출력으로 되도록 구동되어 있는 반도체 레이저 LD의 파장 690nm의 조명광을 얼라인먼트광으로 하여 사용한다. 마스크 위편에 설치된 얼라인먼트계는 마스크면에 투광하는 얼라인먼트광과, 감응기판면에 투광하는 얼라인먼트광을 반도체 레이저에서 얼라인먼트계의 대물렌즈에 이르기까지 동축으로 유도한다. 대물렌즈에서 사출한 얼라인먼트광은 마스크위에 형성된 회절격자상의 얼라인먼트마크(이하, 레티클 마크라함)와 감응기판위에 형성된 회절격자상의 얼라인먼트 마크(이하, 기판마크라함)에 조사된다. 그래서, 2개의 얼라인먼트광의 동축성을 이용해서 레티클마크로 부터의 광정보와 기판마크로 부터의 광정보를 동시에 광전검출한다.
도 10은 마스크(1)에 형성된 레티클마크(RM)와 얼라인먼트광의 관계를 도시하는 도면이다. 통상 마스크(1)에 형성되는 레티클마크(RM)는 얼라인먼트광의 입사쪽의 면(lA)과는 반대쪽의 하면(lB)에 형성되어 있다. 또한 얼라인먼트광은 레티클마크(RM)에 대해서 2방향에서 광속 f1 및 f2로서 조사되어 있다. 광속 fl(광속 f2는 반대의 관계로 된다)는 마스크(1)의 하면(1B)에 형성된 레티클마크(RM)로 반사회절후, 0차광은 정규의 방향으로 되돌아가나, 0차 회절광의 일부는 마스크(1)의 상면 1A에서 내면 반사하고, 그것이 레티클마크(RM)에서 다시 반사회절하고 다중반사회절광으로 되어 0차 회절광과 같은 방향으로 되돌아간다(도 10에서는 마스크(1)의 하면(1B)을 투과하는 광에 대해서는 도시하지 아니함). 다시 마스크(1)의 상면(lA)에는 광속 f1의 정반사광이 있고, 이것이 상기한 다중반사 회절광과도 0차회절광과도 간섭하고, 레티클마크(RM)에서 생기는 검출신호는 항상 서로 간섭해서 광전 검출기에 이른다.
그런데 얼라인먼트광으로서 사용되는 레이저광은 매우 간섭성이 높고 또한 사용하는 반로체 레이저의 종류에 따라서는 사출광은 모드 호프 현상에 의해 파장이 변동하고, 간섭조건이 변화하는 불합리함이 있었다. 그 때문에 레티클 마크로부터의 검출신호가 흐트러지고 얼라인먼트의 정밀도(재현성)를 악화시키고 있었다.
반도체 레이저의 모드 호프 현상은 온도변화나 경시변화, 광학계를 구성하는 광학소자의 광축에 수직인 평면에서의 반사광이 레이저광원으로 되돌아가는 리턴광등의 영향에 의해 생긴다하고, 도 11에 도시하는 바와 같이, 싱글모드발진에 의한 단일파장(λ1,λ2,λ3,···)이 중심파장(λ0)의 전후에 1개 내지 수개 랜덤하게 출현하고 그들의 다른 파장이 0차 회절광과 정반사광 및 다중반사광과의 상호 간섭상태를 불안정하게 하는 불합리함이 있었다. 그 결과, 마스크와 감응기판과의 겹침이 부정확하게 되는 경우가 생기고, 반도체소자 등의 제조에 있어서 생산성의 저하를 초래하고 있었다.
모드 호프를 방지하는 방법에 관해서는, 예를 들자면 온도제어 즉 반도체 레이저의 온도를 모드안정 영역에 고정하는 방법이고, 단기적으로 보면 모드를 안정시킬 수가 있으나 장기적으로는 온도가 일정해도 시간적 모드 호프가 생긴다. 또한 리턴광의 상태에 따라서는 온도에 의하지 아니하고 항상 모드가 불안정해지는 일도 있고 온도제어는 근본적인 대책으로는 될 수 없다.
여기에서는 마스크의 상하면과 레티클 마크간에서 발생하는 정반사광, 다중반사회절광, 0차 회절광의 영향에 대해서 설명을 하였으나 감응기판에 있어서도 같은 문제가 있다. 감응기판에서 마스크의 상하면에 해당하는 것은 감응기판 표면에 형성된 패턴층 흑은 레지스트층의 상하면이다. 또한, 여기에서는 LIA계를 예로 해서 설명을 하였으나, LIA계에 한정하지 아니하고 LSA계등 얼라인먼트 마크에 의해 산란 또는 회절된 레이저광을 이용하는 얼라인먼트계는 모두 이와 같은 문제를 안고 있다.
본 발명은 이와 같은 종래기술의 문제점에 감안하여 이루어진 것이고, 얼라인먼트광으로서 레이저광을 사용하는 얼라인먼트계를 채용해도 얼라인먼트 정밀도를 저하시키는 일이 없는 투영노광장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 있어서는 얼라인먼트계에 레이저광의 코히어런스 길이를 가변하는 수단을 설치하고 얼라인먼트광으로서 코히어런스 길이의 짧은 예를 들자면 멀티모드의 레이저광을 사용하므로써 불필요한 간섭을 억제하며, 또한 레이저 광원이 받는 온도변화나 경시변화, 리턴광에 의한 영향 등을 경감해서 얼라인먼트계의 검출신호를 안정화하므로써 상기한 목적을 달성한다.
본 발명은 마스크에 형성된 패턴을 감응기판에 투영하는 투영광학계와, 마스크와 감응기판을 위치맞춤하기 위한 얼라인먼트계를 포함하는 투영노광장치에 있어서 얼라인먼트계는 레이저광을 발생하는 레이저광원과, 레이저광의 코히어런스 (coherence) 길이를 가변하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명은 레이저 광원이 반도체 레이저인 경우에 특히 유효하고 반도체 레이저에 대해서는 레이저광의 코히어런스 길이를 가변하는 수단은 반도체 레이저의 발진을 고속으로 온·오프하는 고속 스위칭회로로 할 수가 있다.
본 발명은 레이저 광원과 레이저 광원에서 발생된 제 1 및 제 2의 레이저광을 마스크 및/또는 감응기판에 설치된 격자상 얼라인먼트 마크와 다른 2방향에서 조사하는 조사수단과, 격자상 얼라인먼트 마크에 의해 발생된 제 1의 레이저광의 회절광과 제 2의 레이저광의 회절광의 간섭신호를 검출하는 검출수단을 구비하는 얼라인먼트계에 대해서 특히 유효하다.
유도방출에 의한 레이저광은 코히어런트광으로 간섭성이 있고, 위상이 정렬된 파형이 시간적 및 공간적으로 충분히 오래 보존되고 있는 광이다. 자연방출에 의한 통상의 광, 예를 들자면 백열전구의 광은 코히어런트광은 아니고 간섭하기 어려운 광이다. 이 간섭의 정도를 나타내는 것에 코히어런스 길이(가간섭거리)가 있다. 코히어런스 길이는 중심파장의 2승에 비례하고 파장폭에 반비례한다. 코히어런스 길이를 길게하면 간섭하기 쉬워지고, 길게 하려면 파장이 일정하면 파장폭이 좁은 단일 파장의 싱글모드 l개로 하면 좋다. 또한 코히어런스 길이를 짧게 하면 간섭은 어려워진다. 짧게 하려면 발진파장에 퍼지는 멀티모드를 하면 좋다. 멀티모드 발진으로 하면 모드 호프 현상에 의해 발진파장이 불안정하게 되는 일도 없다.
반도체 레이저의 구동전류를 증가시켜가면, 도 6과 같이 어떤 전류(Is)의 곳에서 레이저 발진이 개시되어 광출력이 나온다. 이 레이저발진 개시전류(Is)를 넘은 영역에서는 광출력은 반도체 레이저의 여기전류에 비례한다. 한편, 반도체 레이저의 발진모드는 광출력에 대한 의존성이 높고, 도 7과 같이 광출력의 변화에 의해 발진모드가 변화한다. 도 7의 예에서는, 광출력이 1mW까지는 반도체 레이저는 멀티모드 발진이나 5mW 동작시에는 싱글모드 발진으로 되어있다. 이와 같이 반도체 레이저는 통상은 싱글모드 발진으로, 또한 레이저 발진파장이 시간적으로 불규칙하게 진동하는 성질 말하자면 모드 호프 현상이 있다.
그런데, 반도체 레이저는 일반적으로 레이저 발진개시로부터 수 나노초간은 멀티모드 발진으로 된다. 그때 반도체 레이저의 구동회로에 고속스위칭 회로를 부가하여 구동전류를 고속으로 ON/OFF 하므로써 도 8에 도시하는 바와 같은 멀티모드의 발진모드를 얻을 수가 있다. 멀티모드발진은 각 모드간의 주파수의 차가 같고, 일정한 위상관계를 갖는 것으로 얼라인먼트 마크를 조명하는 반도체 레이저의 광출력이 안정화됨과 동시에, 다중반사회절광과 0차회절광등과의 간섭성을 좌우하는 코히어런스 길이가 짧아져서 불필요한 간섭은 경감되고 얼라인먼트계의 검출신호가 불안정하게 되는 불합리함을 해소할 수가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 투영광학계의 한 예를 설명하는 개략도.
도 2는 반도체 레이저 구동회로의 모식도.
도 3은 얼라인먼트계의 구성을 설명하는 도면.
도 4(a) 및 4(b)는 레티클마크와 기판마크의 한 예를 도시하는 평면도.
도 4(c)는 얼라인먼트계내의 개구판의 구조를 도시하는 평면도.
도 5는 레티클마크로부터의 회절광 발생의 모양을 도시하는 도면.
도 6은 반도체 레이저의 광출력-전류특성을 도시하는 도면.
도 7은 반도체 레이저의 발진모드의 광출력 의존성을 도시하는 도면.
도 8은 반도체 레이저의 발진모드인 멀티모드를 도시하는 도면.
도 9는 종래의 반도체 레이저 구동회로의 블록도.
도 10은 마스크에 형성된 레티클마크와 얼라인먼트광의 관계를 도시하는 도면.
도 11은 반도체 레이저의 발진모드인 싱글모드와 모드호프를 도시하는 도면.
* 도면의 중요부분에 대한 부호의 설명
l : 마스크 3 : 투영광학계
4 : 감응기판 10 : 반도체 레이저
11 : 레이디얼·그레이팅 15 : 공간 필터
17A,17B : 동공릴레이계 18 : 기준격자
19,25 : 광전검출기 21 : 2초점광학계
22 : 다이클로익 미러 30 : 노광용광원
40 : 위상검출계 52 : APC회로
53 : 고속 스위칭 회로 RM : 레티클마크
WM : 기판마크
다음에 도면을 참조해서 본 발명의 실시형태를 설명한다.
도 1은 LIA헤테로다인 방식의 얼라인먼트계를 구비하는 본 발명에 의한 투영 노광장치의 한 예를 도시하는 개략도이다.
소정의 패턴과 회절격자상의 얼라인먼트 마크(레티클마크)가 형성된 마스크(1)는 2차원 이동이 가능한 마스크 스테이지(2)에 보존되어 있다. 마스크(1)위의 패턴은 양쪽 텔레센트릭한 투영노광학계(3)에 의해 노광광하에서 감응기판(4)위에 결상된다. 투영광학계(3)는 노광광에 관해서 색수차 보정되어 있고, 마스크(1)와 감응기판(4)은 노광광에 관해서 서로 쌍으로 되도록 설치되어 있다. 감응기판(4)위에도 마스크(1)에 형성된 회절격자마크와 같은 회절격자 형상의 얼라인먼트마크(기판마크)가 형성되어 있다.
감응기판(4)은 스텝·앤드·리피트방식으로 2차원 이동하는 기판스테이지(5)위에 보존되고, 감응기판(4)의 1개의 숏트영역에 대한 마스크 패턴의 노광이 종료되면 다음의 숏트위치까지 스렙핑된다. 마스크 스테이지(2)에는 마스크(1)의 수평면 내에서의 x방향, y방향 및 회전(θ)방향의 위치를 검출하기 위한 레이저간섭계(43)의 레이저빔을 반사하는 이동거울(6)이 고정되어 있다. 한편, 기판스테이지(5)에는 감응기판(4)의 수평면 내에서의 x방향, y방향의 위치를 검출하기 위한 레이저간섭계(45)로부터의 레이저빔을 반사하는 이동거울(7)이 고정되어 있다. 마스크 스데이지(2)의 x방향, y방향,θ방향의 이동은 구동모터(42)에서 행해지고, 기판스테이지(5)의 2차원 이동은 구동모터(46)로 행해진다.
노광용의 조명계는 수은램프(30), 타원거울(31), 집광렌즈나 간섭필터 등을 포함하는 입력렌즈군(32), 옵티컬인티그레이터(33), 미러(34), 메인 콘덴서렌즈(35) 및 이색성미러(dichroic mirror : 22) 등에 의해 구성된다. 이색성미러(22)는 마스크(1)의 상방에 45°의 각도로 설치되고, 콘텐서렌즈(35)로 부터의 노광광을 수직하방으로 반사하고, 마스크(l)를 균일하게 조사한다. 이 이색성미러(22)는 노광광의 파장에 대해서는 90%이상의 반사율을 갖추고 얼라인먼트광에 대해서는 50%이상의 투과율을 갖는다.
다음으로 얼라인먼트계에 대해서 설명한다. 얼라인먼트용의 조명광은 반도체 레이저 광원(l0)에서 사출되고, 투과형의 기준회절격자를 방사상으로 형성한 레이디얼·그레이팅(11)을 통과하고 퓨리에 변환렌즈(13)를 거쳐서 퓨리에면에 설치된 공간필터(15)에 도달한다.
도 2는 반도체 레이저(10)의 구동회로의 모식도이다. 도 2에 있어서, 슬로우 스타터(slow starter)(51)는 직류전원의 서지(스위치를 넣었을 때에 순간적으로 가해지는 전류)로부터 반도체 레이저(LD)를 보호하는 회로, APC회로(52)는 반도체레이저(LD)의 광출력이 주위온도의 변화에 관계없이 일정출력이 얻어지도록 포토다이오드(PD)에 의해 반도체 레이저(LD)의 광출력을 모니터하고, 구동전류에 피드백을 거는 회로이다. 고속 스위칭회로(53)는 반도체 레이저에 흐르는 전류를 스위칭용 트랜지스터로 촙(chop)해서 설정한 광출력을 고속(예를 들자면, 수백 MHz)으로 ON/OFF 하는 기능을 갖춘 회로이다. 이와 같은 회로구성에 있어서, 반도체 레이저(LD)에 모드동기(강제 모드동기)를 걸어주므로써, 즉 고속 스위칭회로(53)에 의해 모드 간격에 근접한 주파수로 구동전류를 스위칭하므로써 도 8에 도시하는 바와 같은 멀티모드 발진을 얻을 수가 있다.
레이디얼·그레이팅(11)은 모터(12)에 의해 거의 일정한 속도로 회전이 가능하게 되어 있다. 레이디얼·그레이팅(11)에 입사한 레이저광은 0차광, ±1차광, ±2차광···과 같이 회절하고 각각 다른 회절각으로 넓혀져 간다. 도 l에서는 0차광(LBo), +1차광(+LBl) 및 -1차광(-LBl)만을 표시한다. 이들 0차광, ±1차광은 렌즈계(13)의 작용으로 함께 주광선이 평행하게 됨과 동시에 퓨리에 면에 설치된 공간필터(l5)위에 분리해서 분포하고, 0차광은 차단되고, ±1차광은 투과한다. 공간필터(15)를 통과한 ±1차광은 빔스프릿터(14)에서 반사된 후, 동공릴레이계(17A)를 통과하여 빔스프릿터(20)를 투과해서 2초점 광학계(21)에 입사한다.
2초점 광학계(21)는 얼라인먼트계의 동공, 즉 투영광학계(3)의 동공(EP)과 쌍으로 설치된 복굴절물질(21b)과 텔레센트릭한 대물렌즈(21a)를 일체로 조합시킨 것으로 구성되고, 레이저광의 ±1차광의 편광성분(P편광과 S편광)에 의해 다른 파워를 부여하는 것이다. 여기에서, 반도체 레이저(10)는 직교직선편광의 레이저광으로 발진하는 것으로 한다. 이 때문에, 2초점 광학계(21)를 사출한 한 편의 편광(예를들자면 P편광)은 마스크(1)의 상방 공간의 초점(26a)에 결상하고, 다른 편의 편광(예를들자면 S편광)은 마스크(1)의 하면의 패턴면과 일치한 초점(27a)에 결상한다. 또한, 2초점광학계의 다른 편 초점, 즉 레이저광원(10) 쪽에서 초점(26a,27a)과 각각 쌍인 면은 레이디얼·그레이팅(11)과 일치하고 있다.
2초점 광학계(21)의 2개의 초점(26a,27a)의 광축방향의 간격은 얼라인먼트용의 레이저광의 파장에 있어서 투영광학계(3)의 마스크(1)쪽에서의 색수차량에 대응하고 있다. 이 공간중의 초점면(26a)은 투영광학계(3)에 의해 감응기판(4)의 표면과 일치한 결상면(26b)과 쌍으로 되고, 초점면(27a)(마스크 패턴면)은 투영광학계(3)에 의해 감응기판(4)의 표면에서 공간적으로 하방으로 떨어진 결상면(27b)과 쌍으로 된다. 결상면(26b와 27b)의 간격은 투영광학계(3)의 감응기판(4)쪽에서의 색수차량에 대응하고 있다. 여기에서, 결상면(26b와 27b)의 간격거리를 Dw, 초점면(26a와 27a)의 간격거리를 Dr, 투영광학계(3)의 투영배율을 1/M으로 하면 일반적으로 Dr=M2·Dw의 관계가 있다.
얼라인먼트용의 레이저광의 ±1차광 LB1(S편광)은 초점면(27a)에서 마스크(1)의 레티클 마크부분에 +1차광(+LBl)과 -1차광(-LBl)과의 이루는 각도로 2방향에서 입사하여 결상한다. 그래서 마스크(1)의 레티클 마크로 부터의 반사회절광은 이색성미러(22), 2초점광학계(21)를 거쳐서 빔스플릿터(20)에서 반사된 후, 동공릴레이계(17B)를 통과해서 동공쌍면(퓨리에면)에 설치된 공간필터(23)로 축상을 진행하는 회절광만이 필터링되고, 다시 집광렌즈(24)를 통과해서 광전검출기(25)에 이른다.
또한, 감응기판(4)의 기판마크로 부터의 반사회절광은 투영광학계(3)를 거쳐서 원래의 광로로 되돌아가고, 마스크(1)의 투영부를 투과해서 이색성미러(22), 2초점광학계(21), 빔스플릿터(20), 동공릴레이계(17B), 공간필터(23) 및 집광렌즈(24)를 통과해서 광전검출기(25)에 이른다. 공간필터(23)는 얼라인먼트광학계의 동공면과 쌍인 위치, 즉 투영광학계(3)의 출사동공과 실질적으로 쌍인 위치에 설치되고, 마스크(1) 또는 감응기판(4)으로 부터의 정반사광을 차단하고, 마스크(1) 또 감응기판(4)의 기판마크에 수직(면의 접선방향)으로 회절되는 광만을 통과시키도록 정해져 있다. 그래서, 광전검출기(25)의 앞에는 2초점검출계(21), 동공릴레이계(17B) 및 렌즈(24)를 거쳐서 마스크(1), 감응기판(4)의 각각과 쌍으로 설치된 개구판(25')이 설치되어 있다.
광전검출기(25)에서 얻어지는 광전신호는 마스크(1) 또는 감응기판(4)을 2방향에서 조사하는 ±1차광(LBl)에 의해 만들어진 간섭호가 각 회절격자 마크상에서 피치 방향으로 흐르도록 조사되게 되므로 레이디얼·그레이팅(11)의 회전속도에 의한 주파수의 정현파상의 교류신호로 된다.
그런데, 레이디얼·그레이팅(11)으로부터의 ±1차광은 빔스플릿터(14)를 투과하고, 동공(퓨리에면)을 상면으로 변환하는 역퓨리에 변환렌즈(16)에 의해 조명용 회절격자(18)위에 결상한다. 참조용 회절격자(18)는 장치위에서 고정되어 있는 것이고, 광전검출기(19)는 참조용 회절격자(18)를 투과한 회절광(또는 간섭광)을 수광해서 정현파상의 광전신호를 출력한다. 이 광전신호는 레이디얼·그레이팅(11)의 회전속도에 비례한 주파수로 되고 기준비트신호로 된다.
위상검출계(40)는 광전검출기(25)로 부터의 광전신호와 광전검출기(19)로 부터의 광전신호를 입력하고, 양 신호의 위상차를 검출한다. 검출된 위상차는 마스크(l), 감응기판(4)의 각각에 형성된 얼라인먼트 마크의 격자피치의 1/2내의 상대위치의 어긋난량에 근본적으로 대응하고 있다. 제어계(41)는 검출된 위상차의 정보, 서보시스템(44)을 거쳐서 얻어지는 레이저 간섭계(43,45)로 부터의 위상정보에 의거해서 구동모터(42,46)를 제어하고, 마스크(1)와 감응기판(4)의 상대위치맞춤(얼라인먼트)를 행한다. 또한, 도 1에서는 2개의 광속 +LBl,-LB1은 지면내에서 교차하도록 도시하였으나, 실제로는 투영광학계(3)의 광측 AX을 포함하는 지면과 수직인 면 내에서 서로 기울어져 있다.
이 구성에 의하면, 마스크(1)의 상방에 경사설치한 이색성미러(22)에 의해 노광광과 얼라인먼트광을 분리하였기 때문에, 노광동작 중이라도 얼라인먼트 마크검출이 가능하다. 이것은 노광중에 어떠한 외란으로 마스크(1)와 감응기판(4)의 얼라인먼트 상태가 그릇된 경우도 그 시점에서 곧바로 검출될 수 있는 것을 의미한다. 또한, 위상검출계(40)로 부터의 위상차정보에 의거해서 노광동작 중이라도 마스크 스테이지(2)와 기판스테지(5)의 위치결정서보를 클로즈드·루프로 실행할 수 있다.
다음에, 도 3을 사용해서 얼라인먼트계만의 상세한 구성 및 얼라인먼트의 원리를 모식적으로 설명한다. 도 3에 있어서, 도 1에 도시한 다이클로익미러(22), 공간필터(15), 빔스플럿터(14), 동공릴레이계(17A)는 설명을 간단히 하기 위해 생략하고, 도 1의 것과 동일한 부재에는 같은 부호를 붙이고 있다.
레이디얼·그레이팅(주파수 시프터)(11)에는 반도체 레이저(10)에서 발생된 레이저 광속(거의 평행광속)(LB)이 입사된다. 이 레이저광속(LB)의 편광방향은 2초점 광학계(21)에 의해 P편광과 S편광으로 분리되어서 초점(26a,27a)에 집광할때, P편광과 S편광을 그것의 광강도(광량)가 소정의 비로 되도록 조정되어 있다. 통상, 감응기판(4)에 도달하는 광쪽이 손실이 많으므로 감응기판(4)으로의 광량을 증가시키도록 한다. 그를 위해서는, 2초점 광학소자를 광축의 주위에 회전시키거나 레이저광원(10)과 레이디얼·그레이팅(11)사이에 λ/2판을 삽입하고, 그것을 광축의 주위에 회전시키는 구조를 채용하면 된다.
레이디얼·그레이팅(11)으로부터의 ±1차광(LBl)(평행광속)은 렌즈계(13)의 작용으로 텔레센트릭한 2초점광학계(21)의 동공면, 즉 복굴절물질(21b)내에서 스폿트로서 집광하도록 입사하고, +1차광(+LBl)은 복굴절물질(21b)의 곳에서 편광성분에 의해 P편광의 +LB1P와 S편광의 +LBls로 분리되고, 2초점광학계(21)의 광축에 대해서 회절각으로 결정되는 각도 만큼 경사진 평행광속으로 되어 마스크(1)에 도달한다.
마찬가지로, -l차광(-LBl)도 P편광의 -LB1P와 S편광의 -LBls로 분리되고, 대물렌즈(21a)의 광축을 끼고 +1차광(+LBlP, +LBlS)과 대칭적인 각도의 평행광속으로 되어 마스크에 도달한다. P편광에 관해서는 초점(27a)과 레이디얼·그레이팅(11)이 쌍이기 때문에 P편광의 1차광(+LBlP,-LBlP)은 레티클마크(RM)의 곳에서 거의 평행광속으로 되어 교차(결상)한다. 도 3에 있어서 레티클마크(RM)의 격자배열방향은 지면내의 좌우방향이고, 1차광(+LBlP,-LBlP)의 각각의 광축으로 부터의 경사방향도 도3의 지면내에 정해진다.
마스크(1)에는 도 4(a)에 도시하는 바와 같이, 레티클마크(RM)와 투명한 창부(Po)가 형성되어 있고, 1차광(+LBlP,-LBlP)은 모두 레티클마크(RM)와 창부(Po)를 카버하는 크기로 마스크(1)를 조사한다. 도 4(a)에 도시하는 레티클마크(RM)는 x방향(격자배열방향)의 위치검출에 사용되는 것이고, 감응기판(4)위의 기판마크(WM)도 도 4(b)에 도시하는 바와 같이, 이것과 대응하고 있다. 기판마크(WM)는 얼라인 먼트시(또는 노광시)에 마스크(1)의 창부(Po)의 위치에 정렬하도록 정해져 있다.
2초점광학계(21)를 사출한 거의 평행한 S편광의 1차광(+LBlS,-LBlS)은 공간위의 초점(26a)에서 1회 결상(교차)한 후, 마스크(1)의 창부(Po)를 투과하고, 투영광학계(3)의 동공(EP)에서 1회 스폿광으로서 집광한 후, 감응기판(4)의 기판마크(WM)에 서로 다른 2방향에서 입사하도록 결상된다. 이것은 S편광에 관해서는 초점(26a)(감응기판면)과 레이디얼·그레이팅(11)이 쌍이기 때문이다.
투영광학계(3)에서 사출된 거의 평행한 S편광의 1차광(+LBlS,-LBlS)의 각각은 기판마크(WM)의 격자배열방향에 관해서 대칭적으로 기울어져 입사한다. 감응기판(4)에 도달한 S편광의 1차광(+LBlS,-LBlS)이 이루는 각도는 크게한다 하더라도 투영광학계(3)의 사출(감응기판)쪽의 개구수를 넘는 일은 엾다. 또한, 레이디얼·그레이팅(11)에 대해서 마스크(l)와 감응기판(4)은 각각 쌍으로 설치되기 때문에, 레이저광속(LB)이 평행광속이라면 각 광속(+LBlP,-LBlP, +LBlS,-LBlS)도 평행광속으로 된다.
여기에서, P편광의 1차광(+LBlP,-LBlP)의 마스크(1)의 레티클마크(RM)에 대한 행동을 도 5를 써서 상세히 설명한다. 도 5는 마스크(1)의 레티클마크(RM)를 모식적으로 나타낸 것으로, P편광의 1차광(+LB1P)이 각도 θ로 레티클마크(RM)에 입사하고 있는 것으로 한다. 이때의 1차광(+LB1P)의 마스크(1)에서의 정반사광(DlP)도 각도 θ로 반사하게 된다. 광속(+LB1P)이 각도 θ로 입사하는 것은 광속 -LB1P에 대해서도 각도 θ로 정반사광(D1P)과 역방향으로 마스크(1)에 입사하는 것을 의미한다. 거기에서 레티클마크(RM)의 격자 피치를 P, 레이저광속 LB의 파장을 λ, 그래서 n을 정수로 하여 아래의 수학식 1을 만족시키도록 피치 P와 각도 θ를 정한다.
[수학식 1]
sinθ =(λ/P)·n
이 수학식 1을 만족시키면, 1차광(+LBlP,-LBlP)의 조사에 의해 레티클마크(RM)로 부터 발생하는 특정차수의 회절광(104)은 마스크(1)와 수직인 방향, 즉 2초 점광학계(21)의 광축에 따른 방향으로 진행한다. 물론 그밖에 회절광(103)도 발생하나 이것은 회절광(104)과는 다른 방향으로 진행한다.
그런데, 마스크(l)의 레티클마크 RM에는 2방향에서 광속(+LBlP,-LBlP)이 교차하도록 조사되고, 그것의 양 광속이 동일한 레이저광원(10)에서 조사된 동일편광의 것으로서 레티클마크(RM)위에는 2개의 광속 +LBlP과 -LBlP과의 간섭에 의해 명암의 1차원의 소위, 간섭무늬가 생긴다. 반대로, 레이디얼·그레이팅(11)이 정지하고 있는 것으로 하면, 이 간섭 무늬는 레티클마크(RM)의 격자 배열방향으로 소정의 피치로 배열된다. 레이디얼·그레이팅(11)이 회전하고 있는 경우는, 그것의 간섭 무늬는 레티클마크(RM)의 격자 배열방향으로 이동하게(흐르게)된다. 이것은 레이디얼·그레이팅(11)의 l차광(+LBl,-LB1)에 의한 암시야상이 레티클마크(RM)상에 결상하고 있는 것에 따른다. 이 때문에 레티클마크(RM)위를 간섭무늬가 주사하므로써 회절광(104)은 명암의 변화를 주기적으로 반복하게 된다. 따라서, 광전 검출기(25)로 부터의 신호는 그것의 명암변화의 주기에 따른 정현파상의 교류신호로 된다.
이상의 것은 감응기판(4) 상의 기판마크(WM)와 S편광의 광속(+LBlS,-LBlS)과의 관계에 있어서도 마찬가지이며, 기판마크(WM)로 부터는 회절광(105)이 발생하고, 이것은 투영광학계(3)의 주광선에 따라 진행하고, 마스크(1)의 창부(Po)를 거쳐서 광전검출기(25)에 이른다. 2초점광학계(21)를 사출한 S편광의 광속(+LBlS,-LBlS)은 초점(26a)에서는 교차하도록 결상하나, 마스크(1)의 레티클마크(RM), 창부(Po)에 있어서는 크게 디포오커스해 버린다.
그런데, 광전 검출기(25)는 2초점광학계(21)를 거쳐서 레티클마크(RM)와 기판마크(WM)의 각각과 쌍으로 설치되는 것으로 하였으나, 실제로는 도 3에 도시하는 바와 같이 마크RM, WM의 각각과 쌍인 위치에 도 4(c)에 도시하는 바와 같은 개구판(25')을 설치하고, 이 마스크부재(25')의 개구(AP, AS)를 투과한 회절광(104,105)과 광전검출하도록 구성된다. 여기에서, 개구AP는 예를들자면 레티클마크(RM)로 부터의 회절광(104)에 의한 회절상을 끌어내는 것이고 개구 AS는 기판마크(WM)로 부터의 회절광(105)에 의한 회절상을 끌어내는 것이다. 따라서, 광전검출기(25)의 수광면을 각 개구 AP, AS의 뒤에 별개로 설치하므로써 레티클마크(RM)에 의한 마스크(1)의 위치검출과 기판마크(WM)에 의한 감응기판(4)의 위치검출이 독립적으로 가능해진다.
또한, 개구 AP에는 P편광의 광속(+LBlP,-LBlP)에 의해 조사된 레티클마크(RM)의 상이 되나 동시에 S편광의 광속(+LBlS,-LB1S)의 반사회절광도 백 그라운드 노이즈로서 들어온다. 이 때문에 개구 AP에는 P편광을 통과하는 편광판을 설치하고 개구 SS에는 S편광을 통과하는 편광판을 설치하면 된다. 이와 같이 하면, 2개의 광전검출기(25)의 각각에서 감응기판으로 부터의 광과 마스크로 부터의 광이 혼재해 버리는 혼신은 충분히 저감된다.
여기에서, 레이디얼·그레이팅(11)이 정지하고 있는 경우에 개구 AP를 거쳐서 얻어지는 회절광(104)의 광전신호에 대해서 해석해 본다. 앞서 수학식 1에서 n=±1로 하면, 격자피치 P는 레이디얼·그레이팅(11)의 기준격자의 피치와 렌즈계(13), 동공릴레이계(17A), 2초점광학계(21)를 통과한 결상배율의 관계에 있다. 마찬가지로 하여 기판마크(WM)의 격자피치도 레티클마크(RM)의 격자피치 P와 투영광학계(3)의 결상배율에 관련하고 있다. 레티클마크(RM)에 입사하는 광속 +LBlP에 의해 생기는 회절광의 진폭 VR+은 수학식 2에서 주어지고, 광속 -LB1P에 의해 생기는 회절광의 진폭 VR-은 수학식 3에서 부여된다.
[수학식 2]
VR+ = a·sin(√ + 2πx/P)
[수학식 3]
VR- = a'·sin(- 2πx/P)
여기에서, P는 레티클마크(RM)의 격자피치이고, x는 레티클마크(RM)의 격자 배열방향의 변위위치이다. 이들 2개의 회절광(VR+, VR-)이 서로 간섭한 것이 광전 검출되는것으로 부터 광전신호의 번화(회절광(104)의 진폭)은 수학식 4와 같이 나타내어진다.·
[수학식 4]
여기에서, a2+ a'2는 신호의 바이어스(직류성분)이고, 2a·a'가 신호변화의 진폭성분이다. 이 수학식 4로부터 명백해진 바와 같이, 광전신호는 레이디얼·그레이팅(1l)과 레티클마크(RM)와의 격자 배열방향으로 상대적으로 변위하면 정현파상으로 변화한다. 그 상대변위량 x가, x = P/2(격자피치의 반)으로 될 때마다 신호진폭은 1주기만큼 번화한다. 한편, 기판마크(WM)로 부터의 회절광(105)에 대해서도 꼭같아서 수학식 4와 같이 나타내어진다.
거기에서 이 2개의 광전신호의 위상관계를 합치시키도록, 마스크(1) 또는 감응기판(4)을 이동시키므로써 얼라인먼트가 완료한다. 단, 수학식 4에서도 알 수 있는 바와 같이 각 신호는 정현파상이고, 검출되는 위상차도 ±180°의 범위내이기 때문에 마스크(1)와 감응기판(4)은 미리 마크(RM,WM)의 격자피치 P의 1/2이하의 정밀도로 프리얼라인먼트 되어 있을 필요가 있다. 이와 같이, 레이디얼·그레이팅(11)이 정지되어 있는 경우는 얻어지는 광전신호의 진폭레벨은 마스크(1) 또는 감응기판(4)을 이동시키므로써 비로서 정현파상으로 변화한다.
그런데, 레이디얼·그레이팅(11)이 회전하고 있으면 회절광(104,105)은 주기적(정현파상)인 명암정보로 되고, 얻어지는 광전신호는 마스크 ψ(1) 또는 감응기판(l4)이 정지하고 있었다 하더라도 정현파상의 교류신호로 된다. 따라서, 이 경우, 도 1 중에 도시한 광전검출기(19)로 부터의 광전신호(정현파교류신호)를 기준신호로 하여 레티클마크(RM)로 부터의 회절광(104)의 광전신호(정현파교류신호)와의 위상차 ψr를 위상검출계(40)로 검출한다. 마찬가지로하여, 기판마크(WM)로 부터의 회절광(105)의 광전신호와 기준신호와의 위상차 ψw를 검출한다. 그래서, 위상차 ψr와 ψw의 차를 구하면 마스크(1)와 감응기판(4)의 x방향의 어긋난량을 알 수 있다.
이 검출방식은 마스크(1)와 감응기판(4)이 격자피치 P의 1/2의 위치오차범위내 이면 정지상태라도 고분해능으로 위치의 어긋남 검출이 되기 때문에, 마스크(1)의 패턴을 감응기판(4)의 레지스트로 노광하고 있는 사이에 미소한 위치의 어긋남이 생기지 아니하도록 클로즈드·루프의 위치써보를 거는데에 적합하다. 이 검출방식에서는 ψr-ψw이 영(또는 소정치)으로 되도록 마스크(1) 또는 감응기판(4)을 이동시켜서 얼라인먼트를 완료시킨 후, 계속해서 그것의 얼라인먼트 위치에서 마스크(1)와 감응기판(4)이 상대이동하지 아니하도록 서보·록을 걸 수가 있다.
또한, 이 예에서는 스텝·앤드·리피트방식의 노광때, 감응기판(4)위의 각숏트영역으로의 기판 스테이지(5)의 이동은 간섭계(45)의 계측치에 의거해서 행하고, 2개의 광속(+LBlS,-LBlS)의 조사영역내에 기판마크(WM)가 ±1/2피치의 정밀도로 위치결정되면 위상검출계(40)로 부터의 정보에만 의거해서 마스크스테이지(2) 또는 기판스테이지(5)를 서보제어할 수가 있다. 이 때, 마스크스테이지(2)나 기판스테이지(5)의 구동을 DC모터로 행하고, 위상차 ψr-ψW에 대응하는 아나로그 전압을 D/A컨버터 등으로 만들어내고, 이 아나로그 전압을 DC모터의 셔보회로에 편차전압으로서 직접 부가할 수도 있다. 이 써보는 그것의 숏트영역의 노광종료시까지 행해진다.
여기에서 광검출기(19,25)로 부터의 각 광전신호의 주파수는 레이디얼·그레이팅(11)의 회전속도에 비례하고 있고, 위상차검출의 분해능, 광전검출기(19,25)의 응답성으로 부터 1KHz ∼ 10KHz 정도가 바람직하다. 물론, 광전검출기(19,25)에 고속응답 타입의 것을 사용하면, 더욱 신호주파수를 높일 수 있으므로 위상차검출에 의한 마크위치 검출을 보다 고분해능으로 할 수가 있다.
그런데, 상술한 실시형태에 있어서 레이디얼 그레이팅을 사용하므로써 레이저광으로 부터 회절광을 발생시키는 방법을 설명하였으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고 음향광학소자(AOM)를 사용할 수도 있다. 다음에 음향광학소자를사용한 다른 양태에 대해서 간단히 설명한다.
음향광학소자(AOM)는 유리의 한 끝에 전왜소자를 설치하고 고주파의 진동을 부여하므로써 유리중에 소밀파를 주행시키는 것이다. 이 음향광학소자(AOM)에 입사한 레이저광은 유리의 소밀에 의해 굴절율이 다르기 때문에, 상술한 레이디얼 그레이팅과 같이 회절한다. 도 12는 레이저광이 음향광학소자에 입사해서 회절하는 모양을 간략하게 도시한 도면이다.
음향광학소자에 입사하는 광의 주파수를 fo, 드라이브 주파수를 fd라 하면, 도플러 효과에 의해 +1차 회절광의 주파수는 fo+fd로, -1차 회절광은 fo-fd로 변조된다. 상기한 LIA계에 있어서는, 2개의 음향광학소자를 다른 주파수(예를들자면 80MHz와 79.975MHz)로 구동하고, 각각의 +1차 회절광을 사용하므로써 주파수차 25KHz의 신호를 얻고 있다.
이 실시형태에 의하면, 얼라인먼트광으로서 코히어런스 길이가 짧은 레이저광을 사용하므로써, 종래 피할 수 없었던 마스크나 감응기판에서의 다중반사회절광등에 의한 불필요한 간섭을 경감하고, LIA 헤테로다인 방식의 비트신호를 안정화할수 있다. 또한, 코히어런스 길이의 짧은 멀티모드발진의 레이저광을 사용하므로써 반도체 레이저의 싱글모드발진시의 온도변화, 경시변화 및 리턴 광에 의한 발진모드의 점프 즉 모드호프가 회피되기 때문에, 레티클마크나 기판마크로 부터의 회절광의 간섭조건이 일정해지고 안정한 얼라인먼트신호를 얻을 수가 있고 얼라인먼트 정밀도를 향상시킬 수가 있다.
여기에서는, LIA 헤테로다인 방식의 얼라인먼트계를 구비하는 투영노광장치에 대해서 설명을 하였으나, 본 발명은 얼라인먼트광에 레이저광을 사용하여 얼라인먼트마크로 부터의 반사광, 산란광, 회절광을 사용해서 얼라인먼트를 행하는 외의 다른 타입의 얼라인먼트계 예를 들자면 LIA 호모다인 방식의 얼라인먼트계, LSA방식의 얼라인먼트계 등을 구비하는 투영노광장치에 대해서도 꼭같이 적용된다.
본 발명에 의하면, 마스크 혹은 감응기판에서 발생하는 다중반사 회절광 등에 의한 불필요한 간섭을 경감하고, 또한 반도체 레이저의 모드호프를 회피해서 안정한 얼라인먼트 신호를 얻으므로써 얼라인먼트 정밀도를 높일 수가 있다.

Claims (4)

  1. 마스크에 형성된 패턴을 감응기판에 투영하는 투영광학계와, 상기 마스크와 상기 감응기판을 위치 맞춤하기 위해 얼라인먼트계를 포함하는 투영노광장치에 있어서,상기 얼라인먼트계는 레이저광을 발생하는 레이저광원과, 상기 레이저광의 코히어런스 길이를 가변하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 레이저광원은 반도체 레이저인 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 레이저광의 코히어런스 길이를 가변하는 수단은 상기 반도체 레이저의 발진을 고속으로 온·오프하는 고속 스위칭회로로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  4. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 얼라인먼트계는 레이저광원과, 상기 레이저광원으로 부터 발생된 제1 및 제2의 레이저광을 마스크 또는 상기 감응기판에 설치된 격자상 얼라인먼트 마크와는 다른 2방향에서 조사하는 조사수단과, 상기 격자상 얼라인먼트 마크에 의해 발생된 상기 제1의 레이저광의 회절광과 상기 제2의 레이저광의 회절광과의 간섭신호를 검출하는 검출수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
KR1019970040511A 1996-08-27 1997-08-25 투영 노광 장치(Projection exposure apparatus) KR19980018960A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP96-225268 1996-08-27
JP8225268A JPH1070064A (ja) 1996-08-27 1996-08-27 投影露光装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR19980018960A true KR19980018960A (ko) 1998-06-05

Family

ID=16826668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970040511A KR19980018960A (ko) 1996-08-27 1997-08-25 투영 노광 장치(Projection exposure apparatus)

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6339471B1 (ko)
JP (1) JPH1070064A (ko)
KR (1) KR19980018960A (ko)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001009927A1 (en) * 1999-07-28 2001-02-08 Infineon Technologies North America Corp. Semiconductor structures and manufacturing methods
JP3868286B2 (ja) 2001-12-21 2007-01-17 シャープ株式会社 フォトマスクおよび半導体レーザ素子の製造方法
US6829081B2 (en) * 2002-02-08 2004-12-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Image transistor with laminar flow water cooling system
DE10220324A1 (de) * 2002-04-29 2003-11-13 Zeiss Carl Smt Ag Projektionsverfahren mit Pupillenfilterung und Projektionsobjektiv hierfür
US6923558B1 (en) 2002-05-28 2005-08-02 Nextengine, Inc. Filament alignment mechanism for high accuracy lamps
JP4332460B2 (ja) * 2004-04-02 2009-09-16 キヤノン株式会社 照明光学系及び当該照明光学系を有する露光装置
US7642037B2 (en) * 2004-08-27 2010-01-05 Searete, Llc Integrated circuit lithography
US7583834B2 (en) * 2005-03-04 2009-09-01 Eastman Kodak Company Laser etched fiducials in roll-roll display
JP5224667B2 (ja) * 2005-09-29 2013-07-03 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置の製造方法
CN1949087B (zh) * 2006-11-03 2010-05-12 上海微电子装备有限公司 一种光刻装置的对准***以及该对准***的级结合***
JP2009094512A (ja) * 2007-10-09 2009-04-30 Asml Netherlands Bv 位置合わせ方法及び装置、リソグラフィ装置、計測装置、及びデバイス製造方法
CN103134446B (zh) * 2008-02-26 2017-03-01 株式会社高永科技 三维形状测量装置及测量方法
US8836931B2 (en) * 2008-10-28 2014-09-16 National Center For Nanoscience And Technology, China Detection system and method for acquiring resonance angle of surface plasmon
US8145149B2 (en) * 2010-06-17 2012-03-27 R2 Semiconductor, Inc Operating a voltage regulator at a switching frequency selected to reduce spurious signals
US9400246B2 (en) * 2011-10-11 2016-07-26 Kla-Tencor Corporation Optical metrology tool equipped with modulated illumination sources
CN110007551B (zh) * 2015-07-28 2021-05-18 海信集团有限公司 一种dlp投影***
EP3751229A1 (en) * 2019-06-11 2020-12-16 ASML Netherlands B.V. Interferometer system, method of determining a mode hop of a laser source of an interferometer system, method of determining a position of a movable object, and lithographic apparatus
EP3983750A1 (en) 2019-06-11 2022-04-20 ASML Netherlands B.V. Interferometer system, method of determining a mode hop of a laser source of an interferometer system, method of determining a position of a movable object, and lithographic apparatus
JP2021193429A (ja) * 2020-06-08 2021-12-23 株式会社ブイ・テクノロジー 露光用の光源装置、照明装置、露光装置、及び露光方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03120816A (ja) * 1989-10-04 1991-05-23 Toshiba Corp パターン露光装置およびこれを用いたパターンの形成方法
JPH07122469A (ja) * 1993-10-20 1995-05-12 Nikon Corp 投影露光装置
JPH07130648A (ja) * 1993-11-08 1995-05-19 Sony Corp 半導体露光装置及び露光方法
JPH07192990A (ja) * 1993-12-27 1995-07-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 露光装置
JPH07245251A (ja) * 1994-03-02 1995-09-19 Nikon Corp 投影露光装置
JPH07283114A (ja) * 1994-04-08 1995-10-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 露光装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4272193A (en) * 1979-04-13 1981-06-09 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method and apparatus for timing of laser beams in a multiple laser beam fusion system
JPS63110722A (ja) 1986-10-29 1988-05-16 Hitachi Ltd 露光照明装置
JPS63193130A (ja) 1987-02-05 1988-08-10 Canon Inc 光量制御装置
US5734478A (en) * 1988-10-12 1998-03-31 Nikon Corporation Projection exposure apparatus
US5689339A (en) * 1991-10-23 1997-11-18 Nikon Corporation Alignment apparatus
JP3484732B2 (ja) * 1993-09-29 2004-01-06 ソニー株式会社 レンズの特性評価装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03120816A (ja) * 1989-10-04 1991-05-23 Toshiba Corp パターン露光装置およびこれを用いたパターンの形成方法
JPH07122469A (ja) * 1993-10-20 1995-05-12 Nikon Corp 投影露光装置
JPH07130648A (ja) * 1993-11-08 1995-05-19 Sony Corp 半導体露光装置及び露光方法
JPH07192990A (ja) * 1993-12-27 1995-07-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 露光装置
JPH07245251A (ja) * 1994-03-02 1995-09-19 Nikon Corp 投影露光装置
JPH07283114A (ja) * 1994-04-08 1995-10-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 露光装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH1070064A (ja) 1998-03-10
US6339471B1 (en) 2002-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2658051B2 (ja) 位置合わせ装置，該装置を用いた投影露光装置及び投影露光方法
US5347356A (en) Substrate aligning device using interference light generated by two beams irradiating diffraction grating
US4710026A (en) Position detection apparatus
US6153886A (en) Alignment apparatus in projection exposure apparatus
KR19980018960A (ko) 투영 노광 장치(Projection exposure apparatus)
JP2913755B2 (ja) 位置合わせ方法及び装置
US5182455A (en) Method of detecting relative positional deviation between two objects
JPH0685387B2 (ja) 位置合わせ方法
US5568257A (en) Adjusting device for an alignment apparatus
US5757505A (en) Exposure apparatus
JPS61215905A (ja) 位置検出装置
USRE34010E (en) Position detection apparatus
JP2808619B2 (ja) 位置合わせ装置，露光装置及び素子製造方法
JP2803667B2 (ja) 露光方法
JP2808595B2 (ja) 位置検出装置及び該装置を用いた投影露光装置
JP2787303B2 (ja) 位置合わせ装置、露光装置及び露光方法
JP2786270B2 (ja) 干渉式傾きもしくは高さ検出装置並びに縮小投影式露光装置及びその方法
JP3305058B2 (ja) 露光方法及び装置
JPH10122815A (ja) 位置検出装置及び方法
JPH10270347A (ja) 位置ずれ検出方法及びその装置
JPH05226224A (ja) 露光装置の位置合わせ装置
JP2787698B2 (ja) アライメント装置および位置検出装置
JP2837532B2 (ja) 微小変位測定方法およびその装置
JPH08321452A (ja) アライメント結果評価方法及び該方法を使用するアライメント装置
JP2996212B2 (ja) 位置検出装置及びマーク検出方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application