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JP2569862B2 - Ｘ線露光装置およびｘ線露光方法 - Google Patents
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JP2569862B2 - Ｘ線露光装置およびｘ線露光方法 - Google Patents

Ｘ線露光装置およびｘ線露光方法

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    • G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はLSI製造プロセスにおける光リソグラフイ
工程で用いられるＸ線露光装置に関するものである。
〔従来の技術〕
第３図は従来の角度検出装置を用いたシリコンウエハ
の角度検出方法を説明する図である。同図において、30
はシリコンウエハ、31はシリコンウエハ30の回転方向、
32はシリコンウエハ30のオリエンテーシヨナルフラツ
ト、33はレーザー発振器、34はレーザ光、35は光センサ
である。
次に動作について説明する。レーザ発振器33から発射
したレーザ光34は、シリコンウエハ30の周辺部を照明す
るように配置されている。そこでレーザ光34がウエハ周
辺部を照明している状態でシリコンウエハ30を回転方向
31へ回動させると、オリエンテーシヨナルフラツト32の
部分のみにレーザ光34が通過し、光センサ35まで達する
ことができるので、光センサ35出力の信号強度のプロフ
アイルによりシリコンウエハ30の方向を決定することが
できる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、従来の角度検出装置は、シリコンウエ
ハ30の結晶軸を間接的にしか観測できないので、シリコ
ン結晶軸との一致が容易に得られないという問題があつ
た。また、角度設定後の移動回数も多いので、高い角度
設定精度が得られないなどの問題があつた。
この発明は、上述した問題を解消するためになされた
もので、その目的は、シリコンウエハの結晶軸を直接観
測できるとともにシリコン結晶軸とレチクルの方向とを
一致させることができ、さらに角度設定精度が向上でき
るＸ線露光装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
この発明は、同一線源から発し、シリコンウエハ表面
のレジスト露光用とシリコンウエハの角度検出用とに分
離されたＸ線ビームを照射するＸ線照射手段と、シリコ
ンウエハからのＸ線ビームの回折によって形成されたラ
ウエ回折光を検出するラウエテレビと、ラウエテレビが
検出したラウエ回折光のパターン状態によりシリコンウ
エハの結晶軸の向きを示す角度およびシリコンウエハの
水平の傾きを検出する角度検出手段とを有している。
また、この発明はシリコンウエハ表面のレジストにＸ
線ビームを照射し、このＸ線ビームと同一線源から発し
たＸ線ビームの照射により発生するシリコンウエハから
のＸ線ビームの回折によって形成されたラウエ回折光を
ラウエテレビで検出し、ラウエテレビが検出したラウエ
回折光のパターン状態により、シリコンウエハの結晶軸
の向きを示す角度および前記シリコンウエハの水平の傾
きを検出するようにした。
〔作用〕
本発明におけるＸ線露光装置は、Ｘ線のラウエ回折パ
ターンを観測しているので、ラウエパターンの傾きから
角度検出ができ、ラウエパターンの非対称性から、シリ
コンウエハのレベリング調整ができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明す
る。
第１図は本発明によるＸ線露光装置の一実施例による
構成を示す図である。同図において、10はシンクロトロ
ン、11はシンクロトロン10から放射された露光用のＸ
線、12は同様に角度検出用のＸ線、13,14はシリコン単
結晶板、15はラウエテレビ、16はラウエ回折光、17はオ
リエンテーシヨナルフラツトを有するシリコンウエハで
ある。
このような構成において、シンクロトロン10より放射
された光を露光用Ｘ線11と角度検出用Ｘ線12とに分け
る。オリエンテーシヨナルフラツトを用いてシリコンウ
エハ17の上下方向を決定した後、角度検出用Ｘ線12はシ
リコン単結晶板13,14によりラウエテレビ15中を通過さ
せた後、シリコンウエハ17の裏面を照射する。シリコン
ウエハ17からのラウエ回折光16はラウエテレビ15上に達
する。
第２図は第１図の部分拡大図を示し、ラウエ回折法に
ついて説明する。同図において、20〜25はラウエテレビ
15上のラウエパターンの各スポツトであり、角度検出用
Ｘ線12はシリコンウエハ17を照明し、ラウエ回折光16は
ラウエテレビ15上へ達する。このとき、ラウエスポツト
20,21を用いると、角度の検出が可能となる。また、ラ
ウエスポツト22,23,24,25の非対称性を観測すると、シ
リコンウエハ17の水平の傾きの情報が得られる。さらに
シリコンウエハ17はウエハステージ上に載置した状態で
角度補正ができるので、角度設定後のシリコンウエハ17
の移動をしないですむので、設定精度の低下がなくな
る。
なお、前述した実施例においては、光源としてシンク
ロトロン放射光を用いた場合について説明したが、他の
放射線源を用いても同様の効果が得られる。また、シリ
コンウエハの裏面へ光を導く手段として他のミラーなど
を用いても良い。さらに角度検出用光源を他の手段で発
生させても同様の効果が得られる。また、シリコンウエ
ハの裏面を用いて角度を検出したが、シリコンウエハ表
面のチツプを形成しない部分を用いても良い。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、シリコンウエハ
表面のレジストにＸ線ビームを照射し、このＸ線ビーム
と同一線源から発したＸ線ビームの照射により発生する
シリコンウエハからのＸ線ビームの回折によって形成さ
れたウエハ回折光をラウエテレビで検出し、ラウエテレ
ビが検出したラウエ回折光のパターン状態により、シリ
コンウエハの結晶軸の向きを示す角度および前記シリコ
ンウエハの水平の傾きを検出するようにしたことによ
り、シリコンウエハの結晶軸を直接的に観測し角度が測
定できるので、マスクのXY線と一致させることができ、
量子効果デバイスに対応できるとともに角度設定後のシ
リコンウエハの移動が不要となり、角度設定精度が向上
できるなどの極めて優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によるＸ線露光装置の一実施例による構
成を説明する図、第２図は角度検出方法を説明する図、
第３図は従来の角度検出方法を説明する図である。 10……シンクロトロン、11……露光用Ｘ線、12……角度
検出用Ｘ線、13,14……シリコン単結晶板、15……ラウ
エテレビ、16……ラウエ回折光、17……シリコンウエ
ハ。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】同一線源から発し、シリコンウエハ表面の
    レジスト露光用と前記シリコンウエハの角度検出用とに
    分離されたＸ線ビームを照射するＸ線照射手段と、 前記シリコンウエハからの前記Ｘ線ビームの回折によっ
    て形成されたラウエ回折光を検出するラウエテレビと、 前記ラウエテレビが検出したラウエ回折光のパターン状
    態により、前記シリコンウエハの結晶軸の向きを示す角
    度および前記シリコンウエハの水平の傾きを検出する角
    度検出手段と を備えたことを特徴とするＸ線露光装置。
  2. 【請求項２】前記Ｘ線ビームを反射して前記シリコンウ
    エハの裏面に照射する反射手段を有することを特徴とす
    る請求項１に記載のＸ線露光装置。
  3. 【請求項３】前記反射手段はシリコンから構成されてい
    ることを特徴とする請求項２に記載のＸ線露光装置。
  4. 【請求項４】前記ラウエテレビは中央部にピンホールを
    有し、前記委Ｘ線ビームは前記ピンホールを通過して前
    記シリコンウエハに照射されることを特徴とする請求項
    １〜３いずれかに記載のＸ線露光装置。
  5. 【請求項５】シリコンウエハ表面のレジストにＸ線ビー
    ムを照射し、 前記Ｘ線ビームと同一線源から発したＸ線ビームの照射
    により発生する前記シリコンウエハからの前記Ｘ線ビー
    ムの回折によって形成されたラウエ回折光をラウエテレ
    ビで検出し、 前記ラウエテレビが検出したラウエ回折光のパターン状
    態により、前記シリコンウエハの結晶軸の向きを示す角
    度および前記シリコンウエハの水平の傾きを検出する ことを特徴とするＸ線露光方法。
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