JPH04158364A

JPH04158364A - 投影露光装置

Info

Publication number: JPH04158364A
Application number: JP2285330A
Authority: JP
Inventors: Masanori Onodera; 正則小野寺; Norihiko Miyazaki; 則彦宮崎; Yoichi Usui; 洋一臼井
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-10-23
Filing date: 1990-10-23
Publication date: 1992-06-01

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕レチクルを用いて基板上に所定のパターンを形成する投
影露光装置に関し、レチクルに反りかあったとしても精度の高いパターン転
写を行うことを目的とし、原画パターンか形成されたレチクルに光源から光を照射
し、該レチクルを透過した光を基板に投光して該原画パ
ターンを該基板に投影する投影露光装置において、該レ
チクルに加重を掛けることにより、該レチクルに発生し
た反りを補正する反り補正機構を設けた構成とする。

また、原画パターンか形成されたレチクルに光源から光
を照射し、該レチクルを透過した光を基板に投光して該
原画パターンを該基板に投影する投影露光装置において
、該レチクルに発生している反りを検出する反り検出手
段と、該レチクルに加重を掛けることにより、該レチク
ルに発生した反りを補正する反り補正機構とを設け、該
反り検出手段により検出される該レチクルの反りの程度
に応じて、該レチクルに印加する加重の強さを制御する
構成とした。

〔産業上の利用分野〕

本発明は投影露光装置に係り、特にレチクルを用いて基
板上に所定のパターンを形成する投影露光装置に関する
。

投影露光装置の一つとして半導体装置の製造に用いられ
る縮小投影露光装置か知られている。この縮小投影露光
装置は、レチクルに形成された所定の原画パターンを光
学的に縮小して基板（ウェハ）上に投影するこにより、
上記所定の原画パターンをウェハ上に転写する構成の装
置である。

近年、半導体装置は高密度化、高集積化が図られており
、これに伴い微細パターンを高精度に形成しうる投影露
光装置か望まれている。

〔従来の技術〕

第５図は従来における縮小投影露光装置ｌの要部構成図
である。同図において、２は例えは水銀ランプ等の光源
であり、光源２から照射された光はレチクル３．縮小レ
ンズ４を介してウェハ５に照射される。

レチクル３にはウェハ５に転写する所定のパターンか大
きなパターンで形成されている。また、レチクル３は吸
着機構に吸着されることに・よりレチクルプラテン上に
固定される構成となっている（尚、第５図では吸着機構
及びレチクルプラテンの図示を省略している）。

このレチクル３を透過した光は縮小レンズ４に入射し、
この縮小レンズ４によりレチクル３に形成されているパ
ターンは縮小されてウェハ５に照射される。これにより
微細なパターンをウェハ５上に形成することかできる。

従来、レチクル３を縮小投影露光装置ｌに装着する構造
は、上記のようにプラテンにレチクル３を吸着により固
定するのみの構造とされていた。

〔発明か解決しようとする課題〕

レチクル３は、石英板上に例えばクロム等の光を遮断す
る遮光材料を所定のパターンで形成した構成を有する。

また、石英板と遮光材料は熱膨張係数か異なるため、レ
チクル製造時にレチクル３に反りか発生する場合かある
。

このように反りが発生したレチクル３を用いて縮小投影
露光を行った場合、レチクル３に形成された原画パター
ンをウェハ５上に精度良くパターン転写することがてき
ないという課題かあった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、レチク
ルに反りかあったとしても精度の高いパターン転写を行
いうる投影露光装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本発明では、原画パターン
が形成されたレチクルに光源から光を照射し、レチクル
を透過した光を基板に投光して前記原画パターンを上記
基板に投影する投影露光装置において、上記レチクルに加重を掛けることにより、レチクルに発
生した反りを補正する反り補正機構を設けたことを特徴
とするものである。

また、原画パターンが形成されたレチクルに光源から光
を照射し、レチクルを透過した光を基板に投光して前記
原画パターンを上記基板に投影する投影露光装置におい
て、上記レチクルに発生している反りを検出する反り検出手
段と、レチクルに加重を掛けることにより、レチクルに発生し
た反りを補正する反り補正機構とを設け、上記反り検出
手段により検出されるレチクルの反りの程度に応じて、
レチクルに印加する加重の強さを制御する構成としたこ
とを特徴とするものである。

〔作用〕

上記構成とされた投影露光装置よれは、レチクルに反り
が発生していたとしても、反り補正機構によりレチクル
に加重を掛けることにより反りを補正することかできる
。よって、基板に投影される転写パターンを原画パター
ンに高精度に対応させることかできる。

また、反り検出手段によりレチクルに発生している反り
を検出する構成とすることにより、反りの程度によりレ
チクルに印加する加重の程度を可変することができるた
め、レチクルの平面度の精度をより高めることかできる
。これにより、更に転写パターンの精度を高めることか
できる。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について図面と共に説明する。第１
図は本発明の一実施例である投影露光装置１０（本実施
例では縮小投影露光装置を例に挙げ説明する）を示す全
体構成図であり、また第２図は縮小投影露光装置ｌＯの
レチクル装着位置を拡大して示す要部構成図である。

同図中、１１は水銀ランプ等の光源であり、光源１１か
ら照射された光は露光照明系１２て露光に適した光が選
択され、この光かレチクル１３に照射されるレチクル１３は、前記したように石英板上にクロム等の
光を遮断する遮光材料を所定のパターンで形成した構成
を有している。また、石英板と遮光材料は熱膨張係数か
異なるため、レチクル製造時にレチクル３に反りか発生
する場合かある。具体的には、遮光材料としてクロムを
用いた場合には、クロムは石英板に対して熱膨張係数か
小さいく、また遮光材料は通常石英板の背面側に配設さ
れるため、レチクル１３の反りは上に凸となる状態て発
生する（第２図に反った状態のレチクル１３を示す）。

また、この反りによるレチクル１３の突出量は約７μｍ
程度である。

上記レチクル１３はレチクルプラテン１４に装着される
。レチクルプラテン１４は、第２図に示すようにレチク
ル１３の外周部分と当接すると共に、中央開口部を図示
しない吸引機構により吸引することによりレチクル１３
を保持するものである。このレチクルプラテン１４は、
微調整機構１５．１６により図中Ｘ、Ｙ方向に移動しう
る構成となっている。

また、図中１７はレチクルアライメント機構であり、１
８はパターン検出器である。周知のようにレチクル１３
及びウェハ１９の所定位置にはパターン形成位置を位置
決めするためのアライメントマークか形成されている。

レチクルアライメント機構１７及びパターン検出器１８
は、レチクル１３とウェハ１９に形成されたアライメン
トマークを一致させるための機構である。

更に、レチクルプラテン１４の近傍位置には、本発明の
要部となる反り補正機構２０．２１及び反り検出手段と
なるレーザ変位計（レーザ発射装置２２とレーザ受光装
置２３とより構成される）が配設されている。尚、反り
補正機構２０．２１及びレーザ変位計については説明の
便宜上、後に詳述する。

レチクル１３を透過した光は縮小レンズ２４に入射し、
この縮小レンズ２４によりレチクル１３に形成された原
画パターンは所定の縮小率に縮小されてウェハ１９に照
射され、これにより原画パターンに対応した微細なパタ
ーンをウェハ１９上に形成する構成とされている。

ウェハ１９はＸ−Ｙステージ２５上に載置されており、
この駆動装置２６．２７により図中矢印Ｘ、　Ｙて示す
方向に移動しつる構成となっている。

駆動機構２６．２７によりＸ−Ｙステージ２５を移動さ
せることにより、ウェハ１９には縮小された原画パター
ンか複数個形成される。尚、２８はＸ−Ｙステージ２５
の位置検出を行うためのレーサ測長系である。

続いて本発明の要部となる反り補正機構２０゜２１及び
レーザ変位計について以下説明する。

反り補正機構２０．２１はアクチュエータ２９゜３０と
把持部３１，３２とにより構成されており、アクチュエ
ータ２９．３０の動作により、把持部３１．３２はレチ
クル１３の面方向（第２図中矢印へ方向）と、このレチ
クル１３の面方向に対し垂直な方向（同図中、矢印Ｂ方
向）に移動しうる構成となっている。また、把持部３１
．３２は、レチクル１３の対角線上のエツジ部を把持す
る構成となっている。

一方、レーザ変位計は前記のようにレーザ発射装置２２
とレーザ受光装置２３とより構成されるされており、レ
チクル１３を挟んだ両側位置に対向した状態で配設され
ている。レーザ発射装置２２はレチクル１３上にレーザ
光を照射し、その反射光をレーザ受光装置２３が受光す
るこにより、レチクル１３の反り（変位）を検出する構
成となっている。

第３図は反り補正機構２０．２１及びレーザ変位計を平
面的に見た図である。尚、同図てはレチクル１３の変位
計測の精度を向上させるため、４台のレーザ変位計を設
けた態様を示しており、またレチクル１３の反りの補正
制御を行う制御回路３３も合わせて示している。

レーザ変位計を構成する４台のレーザ発射装置２２ａ〜
２２ｄは、レチクル１３の所定位置に向はレーザ光を照
射し、レーザ受光装置２３ａ〜２３ｂはレチクル１３て
反射されたレーザ光を受光し、その計測結果を制御回路
３３に供給する。

制御回路３３は、レーザ受光装置２３ａ〜２３ｂから供
給された計測結果信号に基すきレチクル１３の反りの発
生状態を求める。続いて制御回路３３は、レチクル１３
に発生している反りを補正するのに適した反り補正機構
２０．２１の動作を演算し、この演算結果に基すき各反
り補正機構２０゜２１を駆動する。

前記したようにアクチュエータ２９．３０は、矢印入方
向及び同図において紙面に垂直方向に把持部３１．３２
を移動しうる構成となっており、上記制御回路３３に制
御されることにより各反り補正機構２０．２１はレチク
ル１３に加重を掛け、これによりレチクルＩ３に発生し
ている反りは補正される。

このようにレチクル１３の反りは反り補正機構２０．２
１により補正されるか、加重印加によるレチクル１３の
変位はレーザ変位計により計測され、その計測結果は再
び制御回路３３に供給され反り補正制御に反映される。

このようなフィードバック系の制御機構により制御され
るため、レチクル１３が所定の平面度となるまで反りの
補正制御は実行される。

上記のように、縮小投影露光装置ＩＯは反り補正機構２
０．２１及びレーザ変位計を設けることにより、レチク
ル１３の反りを補正することかでるため、レチクル１３
に形成されている原画パターンを高精度にニウムＩ９に
パターン転写することができ、高密度、高集積な半導体
装置の製造に対応することかできる。

第４図は本実施例の変形例である縮小投影露光装置のレ
チクル装着位置近傍を拡大して示す要部構成図である。

尚、第１図で示した構成と同一構成については同一符号
を付してその説明を省略する。

同図に示す縮小投影露光装置は、レチクルＩ３を保持す
る機構として、レチクルプラテンに代えて反り補正機構
２０．２１を用いたことを特徴とするものである。この
ため、微調整機構３４゜３５は反り補正機構２０．２１
を微調整移動しうる構成となっている。

反り補正機構２０，２］は前記したように把持部３１．
３２によりレチクル１３を把持しており、反り補正機構
２０．２１によりレチクル１３を保持することができる
。この構成とすることにより、形状の比較的大きなレチ
クルプラテン及び吸引機構は不要となり、縮小投影露光
装置の構造の簡単化及び小型化を図ることができる。

尚、上記した実施例ではレチクル１３に発生する反りの
程度を検出するために、レーザ変位計を設けた構成をし
めしたか、レチクル１３の反りを検出する機構はこれに
限るものではなく、他の構成の反り検出手段を用いても
よい。また、反りの発生が定常的であり、かつ発生する
反りの程度も定常的であるような場合においては、反り
検出手段及び制御回路を除いた構成とすることも可能で
ある。また、本発明は縮小投影に限定されるものではな
く、拡大投影等にも適用することは可能である。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明によれは、レチクルに発生する反り
を補正することかできるため、基板に投影される転写パ
ターンを原画パターンに高精度に対応させることかでき
る等の特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である縮小投影露光装置の全
体構成図、第２図はレチクル装着位置を拡大して示す要部側面図、第３図はレチクル装着位置を拡大して示す要部平面図、第４図は第１図に示す投影露光装置の変形例のレチクル
装着位置を拡大して示す要部側面図、第５図は従来の縮
小投影露光装置の一例を示す要部構成図である。図において、ＩＯは縮小投影露光装置、１１は光源、１３はレチクル、１４はレチクルプラテン、１９はウェハ、２０．２１は反り補正機構、２２．２２ａ　〜２２ｄはレーザ発射装置、２３．２３
ａ　〜２３ｄはレーザ受光装置、２９．３０はアクチュ
エータ、３１．３２は把持部、３３は制御回路を示す。ｍ縮小投影露光装置本発明の一実施例である投影露光装置の全体構成図第１
図レチクル装着位置を拡大して示す要部平面図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）原画パターンが形成されたレチクル（１３）に光
源（１１）から光を照射し、該レチクル（１３）を透過
した光を基板（１９）に投光して該原画パターンを該基
板（１９）に投影する投影露光装置において、該レチクル（１３）に加重を掛けることにより、該レチ
クル（１３）に発生した反りを補正する反り補正機構（
２０、２１）を設けてなることを特徴とする投影露光装
置。
（２）原画パターンが形成されたレチクル（１３）に光
源（１１）から光を照射し、該レチクル（１３）を透過
した光を基板（１９）に投光して該原画パターンを該基
板（１９）に投影する投影露光装置において、該レチクル（１３）に発生している反りを検出する反り
検出手段（２２、２２ａ〜２２ｄ、２３、２３ａ〜２３
ｄ）と、該レチクル（１３）に加重を掛けることにより、該レチ
クル（１３）に発生した反りを補正する反り補正機構（
２０、２１）とを設け、該反り検出手段（２２、２２ａ〜２２ｄ、２３、２３ａ
〜２３ｄ）により検出される該レチクル（１３）の反り
の程度に応じて、該レチクル（１３）に印加する加重の
強さを制御する構成としたことを特徴とする投影露光装
置。
（３）該反り補正機構（２０、２１）は、該レチクル（１３）のエッジ部を把持する把持部（３１
、３２）と、該把持部（３１、３２）を該レチクル（１３）の面方向
と、前記レチクル（１３）の面方向に対し垂直な方向に
駆動する駆動機構（２９、３０）とにより構成されるこ
とを特徴とする請求項１または２記載の投影露光装置。
（４）該反り補正機構（２０、２１）は、該レチクル（
１３）の反りを補正した状態て、該レチクル（１３）を
所定投影位置に位置決めし保持することを特徴とする請
求項１または２記載の投影露光装置。