JPS60219744A - 投影露光装置 - Google Patents
投影露光装置Info
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- JPS60219744A JPS60219744A JP59075806A JP7580684A JPS60219744A JP S60219744 A JPS60219744 A JP S60219744A JP 59075806 A JP59075806 A JP 59075806A JP 7580684 A JP7580684 A JP 7580684A JP S60219744 A JPS60219744 A JP S60219744A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 33
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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
- G03F9/7065—Production of alignment light, e.g. light source, control of coherence, polarization, pulse length, wavelength
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
- G01B9/02001—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties
- G01B9/02002—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties using two or more frequencies
-
- 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
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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】
（発明の分野）
本発明は、投影露光装置に関し、特に半導体製造工程に
おいてウェハ上に繰返し露光を行なうのに好適な投影露
光装置に関する。
おいてウェハ上に繰返し露光を行なうのに好適な投影露
光装置に関する。
（発明の背景）
従来、この種の装置では、第１図に示すように第１の物
体すなわちマスク１を本体５あるいは投影レンズ４に固
定された基準３に整合させて固定し、第２の物体すなわ
ちウェハ６を固定した第２のステージすなわらウェハス
テージ７の投影レンズ４に対する相対位置を干渉式測長
シス６テム例えばレーザ干渉計システムを用いて計測し
ていた。
体すなわちマスク１を本体５あるいは投影レンズ４に固
定された基準３に整合させて固定し、第２の物体すなわ
ちウェハ６を固定した第２のステージすなわらウェハス
テージ７の投影レンズ４に対する相対位置を干渉式測長
シス６テム例えばレーザ干渉計システムを用いて計測し
ていた。
すなわち、この投影露光装置においては、ウェハステー
ジ７にミラー１０を含む第１の光学系を固定するととも
に、投影レンズ４にミラー１１およびビームベンダー（
ミラー）２０を含む第２の光学系を固定し、さらに、こ
れらの２つの光学系にレーザ光源２１、ディテクタ２２
および架台１２に固設された干渉計本体２３等で構成さ
れるレーザ干渉計を結合する。そして、レーザ光源２１
からレーザ光を出射し、干渉計本体２３で２方向に分割
された光線がそれぞれ第１および第２の光学系を往復す
る際の光路長差すなわち位相ずれ等をディテクタ２２で
検出して測長を行なう。
ジ７にミラー１０を含む第１の光学系を固定するととも
に、投影レンズ４にミラー１１およびビームベンダー（
ミラー）２０を含む第２の光学系を固定し、さらに、こ
れらの２つの光学系にレーザ光源２１、ディテクタ２２
および架台１２に固設された干渉計本体２３等で構成さ
れるレーザ干渉計を結合する。そして、レーザ光源２１
からレーザ光を出射し、干渉計本体２３で２方向に分割
された光線がそれぞれ第１および第２の光学系を往復す
る際の光路長差すなわち位相ずれ等をディテクタ２２で
検出して測長を行なう。
ところで、このような投影露光装置においては、マスク
１を基準３に整合させるための第１のステージすなわち
マスクステージ２が動いたり、基準３が振動、熱変形等
によって動いた場合に、ウェハステージ側の測長系（第
１の光学系および第２の光学系を含んだ系）では検知で
きないという欠点があった。この欠点を除去するために
は第２図のようにマスクステージ２側にも測長系（ウェ
ハステージ側と共通の部材はダッシュを付した同一番号
で示す）を設置する方法が考えられるが、参照基準とな
る投影レンズ４自体が変形したり、本体５が変形した場
合には有効な手段とはなっていないばかりか、コスト的
にも不利である。
１を基準３に整合させるための第１のステージすなわち
マスクステージ２が動いたり、基準３が振動、熱変形等
によって動いた場合に、ウェハステージ側の測長系（第
１の光学系および第２の光学系を含んだ系）では検知で
きないという欠点があった。この欠点を除去するために
は第２図のようにマスクステージ２側にも測長系（ウェ
ハステージ側と共通の部材はダッシュを付した同一番号
で示す）を設置する方法が考えられるが、参照基準とな
る投影レンズ４自体が変形したり、本体５が変形した場
合には有効な手段とはなっていないばかりか、コスト的
にも不利である。
（発明の目的）
本発明は、上述の従来形における問題点に鑑み、投影露
光装置例えば半導体焼付は用の投影露光装置において、
マスクステージとウェハステージの相対位置を単一の測
長により検出するという構想に基づき、マスクステージ
およびウェハステージのいずれを移動させても高精度の
相対位置合せを可能とづることを目的とする。
光装置例えば半導体焼付は用の投影露光装置において、
マスクステージとウェハステージの相対位置を単一の測
長により検出するという構想に基づき、マスクステージ
およびウェハステージのいずれを移動させても高精度の
相対位置合せを可能とづることを目的とする。
（発明の構成）
上記目的を達成するため本発明では、第１の物体を保持
する移動可能な第１のステージと第２の物体を保持する
移動可能な第２のステージとを有し、投影光学系を介し
て第１の物体像を第２の物体上の所定の位置に結像させ
転写する投影露光装置において、第１のステージおよび
第２のステージの相対位置を測長する手段として干渉計
を設けるとともに、第１のステージおよび第２のステー
ジのそれぞれに上記干渉計へ入射させるための可干渉信
号を出射する光学系を配設し固定したことを特徴とする
。
する移動可能な第１のステージと第２の物体を保持する
移動可能な第２のステージとを有し、投影光学系を介し
て第１の物体像を第２の物体上の所定の位置に結像させ
転写する投影露光装置において、第１のステージおよび
第２のステージの相対位置を測長する手段として干渉計
を設けるとともに、第１のステージおよび第２のステー
ジのそれぞれに上記干渉計へ入射させるための可干渉信
号を出射する光学系を配設し固定したことを特徴とする
。
（実施例の説明）
以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
なお、従来例と共通または対応する部分については同一
の符号で表わす。
の符号で表わす。
第３図は、本発明の１実施例に係る投影露光装置の構成
を示す。同図において、１はマスク、２はマスク１を保
持する移動可能な第１のステージ（マスクステージ）、
３はマスク１を所定の位置にセットするための基準、４
は投影レンズ、５は露光装置本体、６はウェハ、７はウ
ェハ６を保持する移動可能な第２のステージ（ウェハス
テージ）、８は本体基礎定盤、９は照明光学系、１０は
第１の光学系と組合せてレーザ干渉計となるところのミ
ラー、１１は第２の光学系と組合せてレーザ干渉３１と
なるところの第１の光学系、１３は第１の光学系および
第２の光学系を結合する構造材であり光学素子としても
使用する石英材の第３の光学系、１４は第１〜３の光学
系を本体５に固定するための低膨張金１４Ｊ料（インバ
ー）の固定具である。
を示す。同図において、１はマスク、２はマスク１を保
持する移動可能な第１のステージ（マスクステージ）、
３はマスク１を所定の位置にセットするための基準、４
は投影レンズ、５は露光装置本体、６はウェハ、７はウ
ェハ６を保持する移動可能な第２のステージ（ウェハス
テージ）、８は本体基礎定盤、９は照明光学系、１０は
第１の光学系と組合せてレーザ干渉計となるところのミ
ラー、１１は第２の光学系と組合せてレーザ干渉３１と
なるところの第１の光学系、１３は第１の光学系および
第２の光学系を結合する構造材であり光学素子としても
使用する石英材の第３の光学系、１４は第１〜３の光学
系を本体５に固定するための低膨張金１４Ｊ料（インバ
ー）の固定具である。
次に、この投影露光装置にお番プる測長動作を説明プる
。レーザ光１２１から出射したわずかに波長が異なり位
相が９０°ずれて偏光された２つのレーザ光は干渉計本
体２３内のハーフミラ−で積面上で上方向と左り向の２
本の光線に分割される。そして紙面上方向の光線は第３
の光学系たる石英材１３を通過して第２の光学系に入射
し、斜設反射面を具えたビームベンダー２０で直角に曲
げられて左方向に進んでミラー１１に入射する。このミ
ラー１１からの反射光は上述と逆の経路で、ビームベン
ダー、石英材および干渉３１本体２３のハーフミラ−を
介し７てディテクタに入射する。一方、レーザ光源２１
から出射し干渉ｉ！１本体２３を透過した左方向の光は
９０゛偏光される光学素子を介してミラー１１に入射す
るとどもにこのミラー１１からの反射光は今度は逆方向
からさらに９０°偏光され干渉計に入射する。
。レーザ光１２１から出射したわずかに波長が異なり位
相が９０°ずれて偏光された２つのレーザ光は干渉計本
体２３内のハーフミラ−で積面上で上方向と左り向の２
本の光線に分割される。そして紙面上方向の光線は第３
の光学系たる石英材１３を通過して第２の光学系に入射
し、斜設反射面を具えたビームベンダー２０で直角に曲
げられて左方向に進んでミラー１１に入射する。このミ
ラー１１からの反射光は上述と逆の経路で、ビームベン
ダー、石英材および干渉３１本体２３のハーフミラ−を
介し７てディテクタに入射する。一方、レーザ光源２１
から出射し干渉ｉ！１本体２３を透過した左方向の光は
９０゛偏光される光学素子を介してミラー１１に入射す
るとどもにこのミラー１１からの反射光は今度は逆方向
からさらに９０°偏光され干渉計に入射する。
この入射したレーザ光は再び干渉計内のミラーで反射さ
れ、９０°偏光された後にミラー１１に入射する。そし
てこのミラー１１からの反射光は、再び９０゛偏光され
て干渉計に入射する。したがって、この２往復の光路中
でレーザ光は、３６０°偏光されたことになり、干渉計
内のハーフミラ−を透過してディテクタに入射する。デ
ィテクタにおいてはこれらのミラー１０および１１から
の反射光の干渉信号を取り出すことにより干渉計本体２
３からミラー１０および１１までの距離差を測長し、こ
れによってミラー１０および１１の相対位置すなわちマ
スクステージ２とウェハステージ７との相対位置を検出
することができる。
れ、９０°偏光された後にミラー１１に入射する。そし
てこのミラー１１からの反射光は、再び９０゛偏光され
て干渉計に入射する。したがって、この２往復の光路中
でレーザ光は、３６０°偏光されたことになり、干渉計
内のハーフミラ−を透過してディテクタに入射する。デ
ィテクタにおいてはこれらのミラー１０および１１から
の反射光の干渉信号を取り出すことにより干渉計本体２
３からミラー１０および１１までの距離差を測長し、こ
れによってミラー１０および１１の相対位置すなわちマ
スクステージ２とウェハステージ７との相対位置を検出
することができる。
このようにマスクステージおよびウェハステージを単一
のレーザ測長系で構成することによって、直接マスクス
テージとウェハステージの相対位置を高精度で計測する
ことが可能となった。
のレーザ測長系で構成することによって、直接マスクス
テージとウェハステージの相対位置を高精度で計測する
ことが可能となった。
なお、前記実施例においては第１の光学系および第２の
光学系と干渉計とをそれぞれ直接または第３の光学系を
介して結合することによって雰囲気の影響を受けにくい
構成としたが、第４図に示すように第３の光学系１３を
低膨張金属の中空材１５中に設定した光路に置き換える
ことも可能である。
光学系と干渉計とをそれぞれ直接または第３の光学系を
介して結合することによって雰囲気の影響を受けにくい
構成としたが、第４図に示すように第３の光学系１３を
低膨張金属の中空材１５中に設定した光路に置き換える
ことも可能である。
（発明の効果）
以上のように本発明によると、ウェハステージおよびマ
スクステージの相対位置を単一の副長系すなわち１つの
干渉計で直接計測できるようにしたことから、相対位置
補償を他の基準、例えば本体上あるいは投影レンズ上の
基準を介さずに高精度で行なえ、ウェハステージあるい
はマスクステージのいずれか一方を上記信号を元に常時
サーボ制ｗｉることによって、突発的な外乱に対しても
安定して相対位置補償が行なえる効果がある。さらに第
１の光学系および第２の光学系の一部を結合材としての
石英で構成し、これをレーザの光路として利用している
ために、雰囲気の変化に対して生じるレーザ干渉計の測
長誤差を軽減できるという効果もある。
スクステージの相対位置を単一の副長系すなわち１つの
干渉計で直接計測できるようにしたことから、相対位置
補償を他の基準、例えば本体上あるいは投影レンズ上の
基準を介さずに高精度で行なえ、ウェハステージあるい
はマスクステージのいずれか一方を上記信号を元に常時
サーボ制ｗｉることによって、突発的な外乱に対しても
安定して相対位置補償が行なえる効果がある。さらに第
１の光学系および第２の光学系の一部を結合材としての
石英で構成し、これをレーザの光路として利用している
ために、雰囲気の変化に対して生じるレーザ干渉計の測
長誤差を軽減できるという効果もある。
なお、干渉計を第３図の石英材料１３のほぼ中間に結合
してほぼ上下対称の構造を採用するようにＪれば結合材
の熱膨張等の影響が相殺され、より温度秀の外乱の影響
を少なくすることができる。
してほぼ上下対称の構造を採用するようにＪれば結合材
の熱膨張等の影響が相殺され、より温度秀の外乱の影響
を少なくすることができる。
第１図および第２図はそれぞれ従来例にお【ブる断面図
、そして第３図および第４図は本発明の一実施例である
。 １；第１の物体（マスク） ２：第１のステージ（マスクステージ）、３；基準、
４；投影レンズ、 ５；本体、６：第２の物体（ウェハ
）、 ７；第２のステージ（ウェハステージ）、８；基礎定盤
、 ９；照明光学系、 １０；第２の光学系、 １１；第１の光学系、１２；干
渉計を固定（るための基台、 １３；第３の光学系（石英）、 １４；石英あるいはインバーのパイプ材を本体に固定す
るための低膨張金属材料（インバー）１５：低膨張金属
材料の中空材（インバーのパイプ材）。
、そして第３図および第４図は本発明の一実施例である
。 １；第１の物体（マスク） ２：第１のステージ（マスクステージ）、３；基準、
４；投影レンズ、 ５；本体、６：第２の物体（ウェハ
）、 ７；第２のステージ（ウェハステージ）、８；基礎定盤
、 ９；照明光学系、 １０；第２の光学系、 １１；第１の光学系、１２；干
渉計を固定（るための基台、 １３；第３の光学系（石英）、 １４；石英あるいはインバーのパイプ材を本体に固定す
るための低膨張金属材料（インバー）１５：低膨張金属
材料の中空材（インバーのパイプ材）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、第１の物体を保持する移動可能な第１のステージと
第２の物体を保持する移動可能な第２のステージとを有
し、投影光学系を介して第１の物体像を第２の物体上の
所定の位置に結像させ転写する投影露光装置において、
第１のステージおよび第２のステージの相対位置を測長
する手段として干渉計を設けるとともに、第１のステー
ジおよび第２のステージのそれぞれに上記干渉計へ入射
させるための可干渉信号を出射する光学系を配設し固定
したことを特徴とする投影露光装置。 ２、前記可干渉信号を出射する光学系はいずれも反射光
学系である特許請求の範囲第１項記載の投影露光装置。 ３、第１のステージおよび第２のステージの相対位置を
計測した信号により、第１のステージあるいは第２のス
テージの内一方を固定し他方を移動させ、もしくは第１
のステージおよび第２のステージを相対的に移動させて
、第１の物体像を第２の物体上の所定の位置に前記投影
光学系を介して結像させる整合装置を有する特許請求の
範囲第１項記載の投影露光装置。 ４、前記可干渉信号を出射する２つの光学系は、一方を
前記干渉計と直接達成し、他方は低膨張金属材料もしく
は低膨張非金属材料を介して達成するか、あるいは低膨
張金属材料および低膨張非金属材料を組合せて達成させ
たことを特徴とする特許請求の範囲第１または２項記載
の投影露光装置。 ５、低膨張金属材料としてインバーもしくはスーパーイ
ンバーを使用したことを特徴とする特許請求の範囲第４
項記載の投影露光装置。 ６、低膨張非金属材料として低膨張ガラス、石英ガラス
もしくは低膨張セラミックスを使用したことを特徴とす
る特許請求の範囲第４項記載の投影露光装置。 １、前記可干渉信号を出射する２つの光学系の少なくと
も一方と前記干渉計とを低膨張光学ガラスもしくは石英
を介して連成させ、同時に結合部材である低膨張ガラス
もしくは石英を上記可干渉信号を出射する光学系と上記
干渉計を結ぶ第３の光学系として使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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59075806A JPS60219744A (ja) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | 投影露光装置 |
| US06/722,136 US4659225A (en) | 1984-04-17 | 1985-04-11 | Pattern exposure apparatus with distance measuring system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59075806A JPS60219744A (ja) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | 投影露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60219744A true JPS60219744A (ja) | 1985-11-02 |
| JPH0510812B2 JPH0510812B2 (ja) | 1993-02-10 |
Family
ID=13586807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59075806A Granted JPS60219744A (ja) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | 投影露光装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4659225A (ja) |
| JP (1) | JPS60219744A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001284219A (ja) * | 2000-03-30 | 2001-10-12 | Toshiba Corp | 荷電粒子ビーム装置及び荷電粒子ビーム装置用試料室 |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4710604A (en) * | 1985-12-20 | 1987-12-01 | Nippon Kogaku K. K. | Machining apparatus with laser beam |
| US4708466A (en) * | 1986-02-07 | 1987-11-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| US4758091A (en) * | 1986-11-20 | 1988-07-19 | Ateo Corporation | Pattern generator part holder |
| US4999277A (en) * | 1988-02-22 | 1991-03-12 | Trw Inc. | Production of precision patterns on curved surfaces |
| US5329354A (en) * | 1991-04-24 | 1994-07-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Alignment apparatus for use in exposure system for optically transferring pattern onto object |
| US6023068A (en) * | 1991-05-30 | 2000-02-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor device manufacturing apparatus |
| JPH0513297A (ja) * | 1991-07-09 | 1993-01-22 | Nikon Corp | 位置合わせ装置 |
| JP3102076B2 (ja) * | 1991-08-09 | 2000-10-23 | キヤノン株式会社 | 照明装置及びそれを用いた投影露光装置 |
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| USRE38113E1 (en) * | 1993-04-02 | 2003-05-06 | Nikon Corporation | Method of driving mask stage and method of mask alignment |
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