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JPH04133414A - 縮小投影露光装置 - Google Patents

縮小投影露光装置

Info

Publication number
JPH04133414A
JPH04133414A JP2255686A JP25568690A JPH04133414A JP H04133414 A JPH04133414 A JP H04133414A JP 2255686 A JP2255686 A JP 2255686A JP 25568690 A JP25568690 A JP 25568690A JP H04133414 A JPH04133414 A JP H04133414A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roof prism
reticle
optical system
semiconductor substrate
mark
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2255686A
Other languages
English (en)
Inventor
Hidemi Amai
秀美 天井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Yamaguchi Ltd
Original Assignee
NEC Yamaguchi Ltd
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 NEC Yamaguchi Ltd filed Critical NEC Yamaguchi Ltd
Priority to JP2255686A priority Critical patent/JPH04133414A/ja
Publication of JPH04133414A publication Critical patent/JPH04133414A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7088Alignment mark detection, e.g. TTR, TTL, off-axis detection, array detector, video detection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体製造工程の一環であるフォトリソグラフ
ィ工程における縮小投影露光装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来の縮小投影露光装置の概略を第4図の構成図により
説明すると、露光照明光を発する高圧水銀ランプ2とそ
の照明光を所望の方向へ集光する楕円ミラー1とその集
光された光束より所望の波長を選択反射するフィルター
ミラー3とより構成される露光照明照射光学系と、照射
された光束を集光、輪講する複数のリレーレンズ4と光
束路を開閉するシャッター5と光束内照度を均一化する
複数のリレーレンズ及びプライアイレンズ6と露光照明
光の照射範囲を決定する遮光板7とより構成される露光
照明光束整形光学系と1.整形照射された光束を所望の
方向へ変換する反射ミラー8と所望する露光処理パター
ンを備えたレチクル11上へ露光照明光束を集光するコ
ンデンサーレンズつとより構成される集光光学系と、レ
チクル11を透過した露光照明光束をx−y移動機能を
備えたステージ14上に搭載された半導体基板13表面
へ縮小投影する縮小投影レンズ12と、レチクル11上
の基準マークと半導体基板13上の合わせマークとの合
致を検出するアライメント光学系10とにより全体主要
部が構成されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
前述した従来の縮小投影露光装置は、レチクル上のマー
クと半導体基板上のマークとをアライメント光学系によ
り検出し、その合致を行うために半導体基板を搭載した
ステージが、アライメント光学系の検出からの帰還(フ
ィードバック制御〉により微動し、マークの合致を検出
することにより露光処理を実行している。
従って、半導体基板を搭載しているステージの微動量お
よび収束精度は、レチクル上のマークと半導体基板上の
マークとを合致させる精度と比率的に等価であり、高精
度なものが要求される。
近年、半導体素子が高性能化するに従ってパターンは微
細化され、又、パターンの合致精度もより一層高精度な
ものが要求されている。しかしながら、ステージの機械
的な精度および微動量の検出精度共に、現状技術の限界
に近いものであり、より以上の精度向上は困難なものと
なっている。
上述した従来の縮小投影露光装置に対し、本発明の縮小
投影露光装置は、半導体基板搭載ステージの機械的精度
および検出精度向上に依存することなく、レチクル上の
マークと半導体基板上のマークとの合致精度を向上させ
るものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の縮小投影露光装置は、第2図で説明した従来の
縮小投影露光装置に対し、レチクルを透過した露光照明
光束を、アライメント光学系からの帰還に応じ微小量平
行移動させるべく、前記露光照明光束が透過する材質の
平行平板型ダハプリズムにより構成される機構を有した
ものである。
〔実施例〕
次に本発明の縮小投影露光装置の一実施例を第1図の概
略構成図により説明すると、第2図で説明した従来の縮
小投影露光装置に対し、縮小投影レンズ12と所望する
露光処理パターンを備えたレチクル11との間に、アラ
イメント光学系10からの帰還(フィードバック制御)
に応じて半導体基板搭載ステージ14の駆動面に対し微
動回転(傾斜)する機能を備えると共に、露光照明光束
が透過する材質の平行平板により構成されるダハプリズ
ム15を備えたものである。
このダハプリズム15の微動回転機構について説明する
と、例えば、第2図の斜視図に示すように、平行平板の
ダハプリズム15を3点支持し、内1点を固定点とし、
他の2点を各々モータ16の駆動による可動点とし、上
記フィードバック制御により所望方向へ回転(傾斜)さ
せる。又、ダハプリズム15の材質は、露光照明光波長
に対し透過率の高い材質ならば基本的には何でもよく、
例えば光学ガラス、合成石英等が適している。
このように、ダハプリズム15が半導体基板搭載ステー
ジ14の駆動面に対し微動回転(傾斜)することにより
、第3図の光路図に示すように、その回転角度iと屈折
率nと厚さtに準じ、ダハプリズム15からの透過光束
光軸は、その入射光束光軸に対し光軸シフト量Sだけ微
小量平行移動されたものとなる。
これらの関係を数式で下記に示す。
ダハプリズムの屈折率をn、プリズム厚をt、プリズム
回転角(傾斜角)をi、光軸シフト量をSとすると、 n= 5in7/ 5ini =      I=t、
 (tani −しan7)、   3=fflcos
i、の関係からs =t (5ini −cosi  
(5in7/ cos7 ) )t  5ini (1
−n (cosi / cos7 ) )=’t  5
ini (1−ncosi  (1−(n 5jni 
)2) −”2)が得られる。
従って、半導体基板13上へ縮小投影されるパターンが
微小量平行移動することになり、ステージ14が微動す
ることと相対的に同じ結果が得られる。
〔発明の効果〕 以上説明したように本発明を採用することにより、半導
体基板を搭載しているステージが高精度に微動すること
と相対的に同様な効果を、縮小投影光学系が持つ縮小率
の逆数である拡大率と、本発明により付加した機構であ
るダハプリズムによる光軸移動量に対するダハプリズム
回転動作量の拡大率を乗じた拡大操作で実現することが
でき、半導体基板に対するレチクルパターンの合致をよ
り高精度なものにすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の、概略構成図、第2図は一
実施例におけるダハプリズムの微動回転機構を示す斜視
図、第3図は一実施例におけるダハプリズムの光路図、
第4図は従来の縮小投影露光装置の概略構成図である。 1・・・楕円ミラー、2・・・高圧水銀ランプ、3・・
・フィルターミラー、4・・・リレーレンズ、5・・・
シャッター、6・・・リレーレンズ及びフライアイレン
ズ、7・−・遮光板、8・・・反射ミラー、9・・・コ
ンデンサーレンズ、10・・・アライメント光学系、1
1−・・レチクル、12・・・縮小投影レンズ、 13
・・・半導体基板、14・・・ステージ、15・・・ダ
ハプリズム、16・・・モータ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  半導体製造工程のフォトリソグラフィ工程に使用する
    縮小投影露光装置において、露光光学系内の所望の露光
    処理パターンを備えたレチクルと縮小投影光学系との間
    に露光光束を透過する材質の平行平板よりなるダハプリ
    ズムを設け、前記レチクル上のマークと半導体基板上の
    マークとを合致させるべく前記ダハプリズムを所望方向
    へ微動傾斜させる帰還機能及びその駆動機構を備えたこ
    とを特徴とする縮小投影露光装置。
JP2255686A 1990-09-26 1990-09-26 縮小投影露光装置 Pending JPH04133414A (ja)

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