-
Die Erfindung betrifit ein Verfahren zur Projektionsbelichtung gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 angewandt auf Photolithographie zur Herstellung von
Halbleiterbauelementen. Insbesondere betrifft sie ein Verfahren zur Belichtungsprojektion, welches eine
gleichförmige Auflösung über eine ganze Waferoberfläche ermöglicht.
-
In dem Feld der integrierten Halbleiterschaltkreise ist die Prozessierung mit Dimensionen
im Submikronbereich in Massenfertigungsstätten bereits realisiert worden, während derzeit
Forschungen hinsichtlich der Prozessierung mit Dimensionen im Halbmikronbereich und
sogar im Viertelmikronbereich durchgeführt werden, von welchem angenommen wird, daß
er für DRAMs im 64 Mbit-Bereich unentbehrlich ist.
-
Die Technologie, welche bei dem Fortschritt der ultrafeinen Prozessierung eine
Schlüsselrolle gespielt hat, ist die Photolithographie. Der bislang erreichte Fortschritt in der
ultrafeinen Prozessierung ist in starkem Maße der Reduktion in den Bestrahlungswellenlängen des
Bestrahlungslichts und einem Anstieg in der numerischen Apertur (NA) der optischen
Linsen eines Steppers zu verdanken. Die Reduktion in den Bestrahlungs-Lichtwellenlängen
und in der numerischen Apertur sind jedoch aus der Sicht des Anstiegs der Schärfentiefe
nicht wqnschenswert, da die Schärfentiefe der Wellenlänge des Bestrahlungslichts
proportional und umgekehrt proportional der zweiten Potenz der numerischen Apertur ist.
-
Andererseits hat sich kürlich gezeigt, daß die Oberflächenstufendifferenz dazu tendiert,
mit einem Anstieg in der Dichte der integrierten Halbleiterschaltkreise anzusteigen. Der
Grund hierfllr ist, daß wegen der Aufrechterhaltung der Schaltkreisleistung und der
Verläßlichkeit bei der ständigen Tendenz in Richtung auf eine dreidimensionale
Bauelementkonstruktion die Reduktion in der dreidimensionalen Designregel nicht so allmählich
voranschreitet wie die in der zweidimensionalen Designregel. Falls die größere
Stufendifferenzen aulweisende Oberfläche eines Halbleiterwafers mit einem Photoresistmaterial
beschichtet wird, um eine Photoresistschicht zu bilden, werden größere Stufendifferenzen
oder Fluktuationen in den Filmdicken in ähnlicher Weise in der solchermaßen gebildeten
Photoresistschicht erzeugt. Hinsichtlich der über feineren Strukturen erzeugten
Stufendifferenzen wurde die Waferoberfläche durch ein Vielfachschicht-Resistverfahren geglättet.
-
Eine über einem breiteren Gebiet, wie einer zwischen Speicherzellen und peripheren
Schaltkreisen erzeugten Stufendifferenz, kann jedoch mit dem Vielfachschicht-
Resistverfahren nicht kompensiert werden. Falls ein solcher Wafer mit Licht bestrahlt
werden soll, kann die Position einer Bildebene nicht anders als auf eine Mittenposition
zwischen Hochs und Tiefs der Stufendifferenz gewählt werden. Zusätzlich kann die Bildebene
aufgrund der Störung der Bildebene einer Projektionsimse keine vollständig flache Ebene
sein, während die Waferoberfläche nicht vollständig normal zu einer optischen Achse des
projizierenden optischen Systems sein kann.
-
Unter diesen Umständen und ebenso als Resultat der gestiegenen Lichtabsorption des
Photoresistmaterials verursacht durch die Verwendung kürzerer Wellenlängen, treten
Schwierigkeiten bei der Erreichung gleichfisrmiger Auflösung auf der ganzen
Waferoberfläche auf
-
Somit sind die Anforderungen flir die Auflösung und solche fllr die Schärfentiefe im
wesentlichen einander entgegengesetzt. Um mit diesem Problem fertigzuwerden, werden
Forschungsarbeiten durchgeführt zur Entwicklung von Techniken zur Erzielung hohen
Kontrasts und somit hoher Auflösung durch spezielle Tricks und Veffahren zur Verwendung
einer Belichtungsvorrichtung unter der Voraussetzung, daß die numerische Apertur auf
einen vorbestimmten Pegel unterdrückt wird und ein praktisch verwendbarer Pegel der
Schärfentiefe aufrechterhalten wird.
-
Unter diesen Techniken ist das sogenannte FLEX-Verfahren, gemäß dem, wie offenbart in
der Veröffentlichung Nr.58/17446 (1983) des JP-Patents KOKAI (ungeprtift), eine Anzahl
von Lichtbestrahlungsvorgangen durchgeführt wird, während die Bildebene durch dieselbe
Photomaske verschoben wird, um den optischen Bildkonstrast erstreckt entlang der
optischen Achse aufrechtzuerhalten. Um die Bildebene zu verschieben, wird mindestens eines
der Elemente Photomaske, Halbleiterwafer oder projizierendes optisches System entlang
der optischen Achse gewobbelt, wie offenbart in der oben erwähnten Publikation, oder
stufenweise oder kontinuierlich jedesmal verschoben, wenn eine Lichtbestrahlung
durchgeführt wird, wie offenbart in der Veröffentlichung Nr.63/64037 (1988) des JP-Patents
(KOKAI).
-
Das einfachste FLEX-Verfahren ist ein zweistufiges Verfahren mit zwei verschiedenen
Punkten auf der optischen Achse als Positionen flir die Bildebene. Bezugnehmend auf
-
Fig. 1 wird nachfolgend ein Beispiel erläutert, in welchem die Bildebene entlang der
optischen Achse (Z-Achse) durch vertikales Antreiben einer Waferverstellungs-Z-Plattform
verschoben wird.
-
In dieser Figur ist die Position der Plattform (in µm) entlang der Z-Achse auf der
horizontalen Achse aufgetragen. Diese Plattform-Position wird definiert als Versetznng oder
Offset (fokaler Offset) von einem Referenzpunkt, welcher die Position der Bildebene bei
einer mittleren Höhenposition zwischen den Höhen und Tiefen der Stufendifferenz des
Wafers (mittlere fokale Position) als Ursprungspukkt ist. Die Richtung fortschreitend in
Richtung auf die Lichtquelle und die weg von der Lichtquelle werden jeweils als die
Minus(-)-Richtung und die (+)-Richtung definiert, während die Position der Bildebene, in
welche der Wafer in die (-)-Richtung und die, in welche der Wafer in die (+)-Position
verschoben werden, jeweils als fokale Minus(-)-Position und fokale Plus(+)-Position definiert
werden. Der Kontrast in den Lichtintensitäten ist auf der vertikalen Achse aufgetragen.
Zwei durchgezogene Linien e und f repräsentieren die Kontraste in den Lichtintensitäten,
wenn die Projektions-Lichtbestrahlung bei gleichbleibender Menge an Lichtbestrahlung
durchgefhhrt wurde, wobei die Bildebene um jeweils -1.0 µm und +1.0 µm von dem
Ursprungspunkt verschoben wurde. Eine durchbrochene Linie q repräsentiert die Kontraste
der Lichtintensitäten, die durch Synthetisieren der Kurven e und f erhalten werden. Obwohl
der Lichtintensitätskontrast strenggenommen mit der Menge der Lichtbestrahlung nicht
linear korreliert ist, wird hierin aus Gründen der Zweckmäßigkeit angenommen, daß er der
Menge der Lichtbestrahlung ananähernd entspricht.
-
Um die Strktur zufriedenstellend auf der ganzen Oberfläche des Wafers aufzulösen, muß
ein Lichtintensitätskontrast höher als der vorbestimmte Pegel innerhalb eines
vorbestimmten Bereiches entlang der optischen Achse, wie bestimmt durch die Stufendifferenz einer
Waferobertläche, die Störung einer bildgebenden Oberfläche einer projizierenden Linse,
die Verdrehung des Wafers oder dergleichen, aufrechterhalten werden. Falls angenommen
wird, daß ein geeigneter Bereich des Lichtintensitätskontrasts entsprechend einer
praktikabel ausreichenden Auflösung 0.5 bis 0.8 ist, und der Bereich entlang der Z-Achse, mit
welchem ein solcher Bereich des Lichtintensitätskontrasts erzielt wird, als ein fokaler
Spielraum definiert wird, ist der fokale Spielraum wie ersichtlich an dem synthetisierten
Lichtintensitätskontrast dargestellt durch die unterbrochene Linie q annähernd 1.2 µm entlang
der (-)- und (+)-Richtungen oder 2.4 µm in der Summe wie dargestellt durch die Bereiche
B&sub1; und B&sub2;. Der synthetisierte Lichtintensitätskontrast wird jedoch niedriger als 0.5 in der
Nähe
der mittleren fokalen Position, so daß eine stabile Auflösung nicht erzielt werden
kann. Das Resultat ist, daß Unannehmlichkeiten wie beispielsweise Fluktuationen in
Kontaktlochdurchmessern erzeugt werden.
-
Andererseits wurde ebenso ein dreistufiges Verfahren vorgeschlagen, bei welchem eine
Lichtbestrahlung bei einer mittleren fokalen Position zusätzlich in dem oben erwähnten
zweistufigen Verfahren durchgeflihrt wird. Dieses alternative Verfahren wird nachfolgend
unter Bezugnahme auf Fig.2 erläutert.
-
In einem in Fig.2 dargestellten Beispiel wird die Lichtbestrahlung nicht nur bei den fokalen
Offsets bei ±1.0 µm durchgefhhrt, sondern ebenso bei der mittleren fokalen Position. Somit
repräsentieren drei durchgezogene Linien h, i und j Lichtintensitäts-Kontrastkurven, wenn
die Projektions-Lichtbestrahlung mit gleichbleibender Menge der Lichtbestrahlung mit den
fokalen Offsets von jeweils -1.0 µm, 0 µm und +1.0 µm durchgeführt wird. Eine
durchbrochene Linie k repräsentiert eine Lichtintensitäts-Kontrastkurve, die durch Synthese der
drei Kurven h, i und j erhalten wurde. Es wird festgestellt, daß, da die Gesamtmenge der
Lichtbestrahlung dieselbe ist wie mit dem oben erwähnten zweistufigen Verfahren, die
Menge der Lichtbestrahlung für einen Lichtbestrahlungsvorgang geringer ist als in dem
Fall des zweistufigen Verfahrens.
-
Mit dieser Technik wird der fokale Spielraum, wie ersichtlich aus der durch die
durchbrochene Linie k dargestellten synthetisierten Lichtintensitäts-Kontrastkurve, im Gegensatz zu
dem zweistufigen Verfahren als ein kontinuierlicher Bereich erhalten, welche, wie
dargestellt durch einen Bereich C in Fig.2, bedeutet, daß die Instabilität in der Nähe der mittleren
fokalen Position nun eliminiert wurde.
-
Der fokale Spielraum bei dem oben erwähnten dreistufigen Verfahren beträgt jedoch 2.2
µm, wie dargestellt in Fig.2, was weniger ist als der mit dem in Fig. 1 dargestellten
zweistufigen Verfahren erhaltene. Somit kann nicht behauptet werden, daß der Vorzug des
dreistufigen Verfahrens in zufriedenstellender Weise zum Tragen kommt.
-
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Projektionsbelichtungs-
Verfahren anzugeben, das das Einstellen der Bildebene in drei oder mehr Stufen bei der
Durchführung der Lichtbestrahlung umfaßt, wobei nicht nur der fokale Spielraum
vergroßert werden kann, sondern auch der Durchsatz verbessert werden kann.
-
Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 angegebene Verfahren gelöst. Die
abhängigen Ansprüche beschreiben spezielle Ausführungsformen der Erfindung.
-
Der Grund dafür, daß der fokale Spielraum bei dem konventionellen dreistufigen Verfahren
verglichen mit dem zweistufigen Verfahren zurückgeht, liegt darin, daß als ein Resultat der
Teilung der Gesamtmenge der Lichtbestrahlung in drei gleiche Teile der
Lichtintensitätskontrast in seiner Gesamtheit abnimmt und vor allem, daß er sehr stark an beiden Enden
des Bereiches der Verschiebung der Bildebene abnimmt. Der Erfinder in der vorliegenden
Anmeldung hat die Aufmerksamkeit auf die Tatsache gerichtet, daß der
Lichtintensitätskontrast in der Nähe der mittleren fokalen Position verbessert ist in dem Fall der Kurve für
den synthetisierten Lichtintensitätskontrast, dargestellt durch die unterbrochene Linie k in
Fig.2, und er kam bei der Feststellung an, daß, falls die Menge der Lichtbestrahlung in
dieser Region partiell auf die fokale Minus- und die fokale Plusseite verteilt wird, der fokale
Spielraum in seiner Gesamtheit vergrößert werden könnte, obwohl das Profil der Kurve auf
einen Mindestwert nahe der mittleren fokalen Position abnehmen sollte. Auf der Basis
dieses Konzeptes wird bei der Durchführung der Lichtbestrahlung durch Einstellung von drei
oder mehr Positionen flir die Bildebene mit der vorliegenden Erfindung die Menge der
Lichtbestrahlung relativ reduziert in der Nähe des Zentrums des Einstellungsbereiches der
Bildebene.
-
Mit der sequentiellen Lichtbestrahlung, bei welcher es notwendig ist, Plattform-Bewegung
und -Stopp, Unterbrecher-Öffnen und -Schließen und Steigerung und Absenkung der
Lichtbestrahlungsleistung durchzuführen, kann jedoch der Durchsatz nicht über einen
gewissen Schwellwert hinaus erhöht werden. Aus dieser Überlegung heraus schlägt die
Erfindung ferner ein Verfahren vor, welches die Bewegung von mindestens einem der
Elemente projizierendes optisches System, Photomaske und Wafer entlang der optischen
Achse umfaßt mit einer Geschwindigkeitsverteilung abhängig von der Position der Bildebene
entlang der optischen Achse. Mit diesem vorgeschlagenen Verfahren wird die Menge der
Lichtbestrahlung abgesenkt und erhöht in Regionen jeweils höherer und niedrigerer
Geschwindigkeiten auch wenn die Menge der Lichtbestrahlung konstant ist und der
Unterbrecher andauernd in der geöffneten Stellung ist. Falls es gewünscht ist, die Menge der
Lichtbestrahlung in der Nähe der mittleren fokalen Position abzusenken, reicht es aus, die
Geschwindigkeit von einem der Elemente optisches System, Photomaske und Wafer in der
Nähe der mittleren fokalen Position zu erhöhen. Als Resultat wird die zu kontrollierende
Anzahl von Parametern erniedrigt und der Durchsatz wird bedeutend verbessert verglichen
mit solchen Eigenschaften bei dem konventionellen
Vielfachstufen-Lichtbestrahlungssystems.
-
Aus dem obigen wird ersichtlich, daß gemäß der vorliegenden Erfindung der fokale
Spielraum durch relatives Verringern der Menge der Lichtbestrahlung in der Nähe der mittleren
fokalen Position vergrößert werden kann. Andererseits kann ebenso der Durchsatz durch
einen ingeniösen Trick der Abstufung der Geschwindigkeiten der Bewegung entlang der Z-
Achse verbessert werden durch die Einheit(en), die der Bewegung der Bildebene fähig ist
(sind).
-
Somit hat die Erfindung einen signifikanten praktischen Vorzug unter der Situation der
verringerten Schärfentiefe als Konsequenz der Verwendung kürzerer Wellenlängen des
Bestrahlungslichts und der höheren numerischen Apertur.
-
In den Zeichnungen ist
-
Fig. 1 ein Graph zur Darstellung von Lichtintensitäts-Kontrastkrven mit dem
konventionellen zweistufigen Verfahren.
-
Fig.2 ein Graph zur Darstellung von Lichtintensitäts-Kontrastkurven mit dem
konventionellen dreistufigen Verfahren.
-
Fig.3 eine schematische Ansicht zur Darstellung eines Beispiels der Konstruktion einer
Projektionslicht-Belichtungsvorrichtung, eingesetzt zur Ausführung der Erfindung.
-
Fig.4a bis 4c schematische Querschnittsansichten zur Darstellung eines Beispiels der
Positionseinstellung einer Bildebene in dem Fall, daß die vorliegende Erfindung auf ein
dreistufiges Verfahren angewandt wird, wobei Fig.4a die fokale Minus-Position darstellt, Fig.4b
die mittlere fokale Position darstellt und Fig.4c die fokale Plus-Position darstellt.
-
Fig.5 ein Graph zur Darstellung von Lichtintensitäts-Kontrastkurven, die bei der
Anwendung der vorliegenden Erfindung auf ein dreistufiges Verfahren erhalten wurden.
-
Fig.6 ein Graph zur Darstellung der Abstufüng der Geschwindigkeit der Bewegung der Z-
Plattform bei der Anwendung der vorliegenden Erfindung.
-
Bezugnehmend auf die Zeichnungen, werden gewisse bevorzugte Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung im Detail erläutert.
Beispiel 1
-
In dem vorliegenden Beispiel wird die vorliegende Erfindung auf ein dreistufiges
Verfahren angewandt und die Bildebene wird durch Anheben und Absenken des Wafers bewegt.
-
Fig.3 zeigt einen schematischen Aufbau eines optischen Projektionssystems und eines
Steuersystems einer in dem vorliegenden Beispiel eingesetzten
Projektions-Belichtungsvorrichtung.
-
Mit dem optischen Projektionssystem wird das von einer Lichtquelle 1 abgestrahlte Licht
reflektiert und durch einen reflektiven Spiegel 2 reflektiert und konvergiert, um durch eine
Apertur 3 auf eine Kollimatorlinse 4 zu fallen, wodurch es kollimiert wird und dann durch
eine Photomaske 5 transmittiert wird, um solchermaßen durch eine Abbildungslinse 6 auf
einen auf einer Wafer-Plattform 7 plazierten Wafer 10 abgebildet zu werden. Die Wafer-
Plattform 7 ist zusanunengesetzt aus emer XY-Plattform 8 zum Verschieben des Wafers 10
in der Richtung seiner Ebene oder in XY-Richtung und einer Z-Plattform 9 zum
Verschieben des Wafers entlang der optischen Achse oder Z-Achse. Der Wafer 10 kann
dreidimensional durch die Kombination der Bewegungen der Plattformen 8 und 9 an eine
bezeichnete Position bewegt werden.
-
Das Steuersystem ist aufgebaut aus einem Unterbrecher-Steuersystem 17 zur Steuerung der
Zeitgebung der Lichtbestrahlung, einem XY-Steuersystem 14 zum Antrieb der XY-
Plattform 8 an eine bezeichnete Position, einem XY-Sensor 11 zum Detektieren der
relativen Position des Wafers 10 in der XY-Ebene, einem Z-Steuersystem 13 zum Antrieb der
Z-Plattform 9 an ihre bezeichnete Position, einem Z-Sensor 12 zum Detektieren der
relativen Position des Wafers 10 in der Z-Achsenrichtung, einem Computer 16 zur gesamten
Steuerung der Lichtbestrahlungsvorrichtung in ihrer Gesamtheit und einer Busleitung für
die Zwischenverbindung der Steuersysteme 13, 14 und 17 mit dem Computer 16. In diesem
Computer sind die Lichtbestrahlungsposition in der XY-Ebene auf dem Wafer 10, die
Anzahl
der für die jeweiligen Lichtbestrahlungspositionen in der XY-Ebene gesetzten
Bildebenen, der Betrag der Bewegung der Z-Plattform 9 und die Menge der Lichtbestrahlung flir
die Bildebene in jeder der Lichtbestrahlungspositionen etc. im voraus gespeichert. Die
Steuersysteme 13, 14 und 17 empfangen vielfältige Signale, die auf der Basis der in dem
Computer 16 gespeicherten Informationen generiert wurden, über die Busleitung 15, um
die vorgeschriebenen Steueroperationen durchzuführen.
-
In Fig.4a bis 4c ist die Art, in welcher die Bildebene flir die Lichtbestrahlung gemäß dem
dreistufigen Verfahren bewegt wird, schematisch dargestellt.
-
In diesen Figuren wird die Lichtbestrahlung durchgefrhrt, während die Bildebene innerhalb
eines Bereiches von ±1 µm in bezug auf den Wafer 10 bewegt wird, der eine auf einem
Substrat 20, gebildet aus einer vorbestimmten Materialschicht, geformte Photoresistschicht
21 aufweist. Es wird festgestellt, daß eine Verbiegung des Wafers 10, Oberflächen-
Stufendifferenzen auf der Photoresistschicht 21 oder Störungen der Bildebene, die durch
Aberrationen des optischen Systems verursacht werden, die in einer nicht dargestellten
Region erzeugt werden, im wesentlichen innerhalb dieses Bereiches der Bewegung von 2
µm enthalten sind. Die in die Figuren eingegebenen Koordinatensystemdaten sind dazu
ausersehen, zum Verständnis der Bewegung der Bildebene entlang der z-Achse (fokales
Versetzen) beizutragen. Somit bezeichnet der Ursprung 0 einen Mittelpunkt des Bereiches
der Bewegung, die Minus(-)-Richtung ist die Richtung der Annäherung an die
Abbildungslinse 6 und die Plus(+)-Richtung bezeichnet die Richtung der Bewegung weg von der
Abbildungslinse 6. Fig.4a zeigt die fokale Minusposition mit dem fokalen Offset von -1.
µm, Fig.4b zeigt die mittlere fokale Position mit dem fokalen Offset von 0 µm und Fig.4c
zeigt die fokale Plusposition mit dem fokalen Offset von +1.0 µm.
-
Das Folgende ist die Reihenfolge der Durchführung der Lichtbestrahlung,durch das
dreistufige Verfahren unter Verwendung der oben beschriebenen
Projektionslicht-Bestrahlungsvorrichtung.
-
Das nachfolgend beschriebene Verfahren ist ein Verfahren zur Lichtbestrahlung, das als
Repetierverfahren bekannt ist. Nachdem das XY-Steuersystem 14 die XY-Plattform 8 an
eine vorbestimmte Position unter den Kommandobefehlen seitens des Computers 16
bewegt hat, steuert das Z-Steuersystem 13 die Z-Plattform 9 an, um den Wafer 10 zu einer
Position entsprechend -1.0 µm fokalen Offset anzuheben, wie dargestellt in Fig.4a. Die
relative Position
des Wafers 10 wird zu dem XY-Steuersystem 14 und dem Z-Steuersystem
13 vermittels des XY-Sensors 11 und des Z-Sensors 12 rückgeflihrt, um, falls notwendig,
automatisch korrigiert werden zu können. Ein nicht dargestellter Unterbrecher wird unter
den Kommandobefehlen des Unterbrecher-Steuersystems 17 geöffnet, um die
Lichtbestralllung mit einer vorbestimmten Bestrahlungslichtmenge zu bewirken. Nach dem Ende
der Lichtbestrahlung wird der Unterbrecher geschlossen und die Z-Plattform 9 wird
angesteuert, um den Wafer 10 zu der in Fig.4b gezeigten mittleren Position abzusenken, wo die
Lichtbestrahlung erneut durch dieselbe Abfolge von Operationen wie oben beschrieben
durchgeflihrt wird. Nach dem Ende der zweiten Lichtbestrahlung wird der Wafer 10 weiter
abgesenkt zu einer Position entsprechend dem fokalen Offset +1.0 µm, wie dargestellt in
Fig.4c, wo die Lichtbestrahlung erneut durch dieselbe Abfolge von Operationen
durchgefürt wird.
-
Es wird festgestellt, daß zu der Zeit der Lichtbestrahlung nahe der mittleren fokalen
Position, unter den oben beschriebenen drei Lichtbestrahlungsoperationen, die
Bestrahlungslichtmenge vermindert wird verglichen mit der zu der Zeit der Lichtbestrahlung bei den
fokalen Plus- und Minus-Offsetpositionen. Dies ist durch die Lichtintensitäts-
Kontrastkurven in Fig.5 dargestellt, in welchen drei durchgezogene Linien a, b und c die
Lichtintensitäts-Kontrastkurven jeweils entsprechend den fokalen Offsets von -1.0 µm, 0
µm und +1.0 µm darstellen. Es wird festgestellt, daß die Menge der Lichtbestrahlung bei
den fokalen Offsets von ±1.0 µm derart gewählt wird, daß sie geringfügig kleiner ist als die
bei dem in Fig. 1 dargestellten zweistufigen Verfahren, wobei die verringerte Menge des
Bestrahlungslichts verteilt und hinugeftigt wird der Bestrahlungslichtmenge bei der
mittleren fokalen Position. Eine durch eine unterbrochene Linie d dargestellte Lichtintensitäts-
Kontrastkurve wird durch Synthetisieren dieser drei Kurven zusammen erhalten.
-
Durch eine solche Lichtbestrahlung wird ein durchgängiger fokaler Spielraum erreicht, der
sich,über etwa 2.8 µm erstreckt, wie durch einen Bereich A in Fig.5 dargestellt, aufgrund
der Tatsache, daß der Abfall des Lichtintensitätskontrasts in der Nähe beider Enden des
Bereichs der Bewegung der Z-Plattform, wie dargestellt in Fig.2, unterdrückt wird,
während der in der Nähe der mittleren fokalen Position, wie dargestellt in Fig. 1, reduziert wird.
-
Es wird fesgestellt, daß, obwohl die dreistufige Lichtbestrahlung in der obigen Erläuterung
von der fokalen Minusseite gestartet wird, sie ebenso von der fokalen Plusseite ohne jede
Unannehmlichkeit gestartet werden kann.
-
Es wird ebenso festgestellt, daß, obwohl die Bildebene in der obigen Ausführungsform auf
drei vorgeschriebene Positionen auf der XY-Ebene gesetzt werden kann, die vorliegende
Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist, sondern auf Fälle angewandt
werden kann, in denen die Bildebene auf vier oder mehr Positionen gesetzt wird. In diesen
Fällen wird es notwendig, die Verteilung der Bestrahlungslichtmenge abhangig von der
Anzahl der Setzpositionen der Bildebene zu optimieren. Schließlich reicht es aus, die
Bestrahlungslichtmenge an der mittleren fokalen Position relativ zu ungeradzahligen
Setzpositionen für die Bildebene und mindestens zwei Positionen auf beiden Seiten der mittleren
fokalen Position für geradzahlige Setzpositionen für die Bildebene zu verringern.
Beispiel 2
-
In dem vorliegenden Beispiel wird die Effizienz der Lichtbestrahlungsoperation weiter
verbessert verglichen mit der mit dem vorstehenden Beispiel 1 erreichten.
-
Die Konstruktion des Wafers 10 und der in dem vorliegenden Beispiel 2 eingesetzten
Projektionslicht-Bestrahlungsvorrichtung sowie der Bereich der Bewegung der Bildebene sind
dieselben wie die in dem Beispiel 1 beschriebenen. Der Vorgang der Lichtbestrahlung wird
hierbei jedoch nicht durch das oben erwähnte Repetiersystem durchgeführt, sondern,
während der Unterbrecher in dem andauernd geöffneten Zustand ist, wird die Geschwindigkeit
der Bewegung der Z-Plattform entsprechend einer Struktur oder einem Muster geändert,
wie zum Beispiel in Fig.6 dargestellt. Die Geschwindigkeit der Bewegung der Z-Plattform
wurde also so gesetzt, daß sie eher klein ist in der Nähe der ±1.0 µm-Offsets und erhöht
wird sowie die Z-Plattform sich der mittleren fokalen Position annähert und ein Maximum
an der mittleren fokalen Position annimmt. In diesem Fall muß die oben erwähnte Strukr
der Geschwindigkeitsänderung oder -abstufung in dem Computer 16 anstelle der Anzahl
der Setzpositionen der Bildebene gespeichert werden.
-
Unter einer solchen Einstellung, falls die Bestrahlungslichtleistung konstant ist, ist die
Menge der Lichtbestrahlung proportional der Plattform-Verschiebungsgeschwindigkeit.
Somit wird die Menge der Lichtbestrahlung jeweils maximal und minimal in der Nähe der
Offset-Positionen ±1.0 µm und der mittleren fokalen Position, so daß eine Struktur der
Änderungen oder Abstufungen der Bestrahlungslichtmenge annähernd ähnlich der von
Fig.5 erreicht wird. Die Änderungen oder Abstufungen der Bestrahlungslichtmenge können
natürlich in jeder gewünschten Weise mit solchen der Verschiebungsgeschwindigkeit der
Z-Plattform 9 kombiniert werden.
-
Mit dem vorliegenden Verfahren kann die Bildebene kontinuierlich ohne Zwischenhalten
bewegt werden, wahrend nur eine Lichtbestrahlungsoperation an einer der
Lichtbestrahlungspositionen auf der XY-Ebene ausreicht. Das Resultat ist, daß die in der Bewegung
und dem Anhalten der Z-Plattform 9 oder dem Öffnen und Schließen des Unterbrechers
verbrauchte Zeit eingespart werden kann, so daß der Durchsatz signifikant verbessert
werden kann.