JP2000012429A - 露光装置および露光方法 - Google Patents

露光装置および露光方法

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JP2000012429A
JP2000012429A JP10173728A JP17372898A JP2000012429A JP 2000012429 A JP2000012429 A JP 2000012429A JP 10173728 A JP10173728 A JP 10173728A JP 17372898 A JP17372898 A JP 17372898A JP 2000012429 A JP2000012429 A JP 2000012429A
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reticle
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Hirosuke Morinaka
啓輔 森中
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    • 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
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70091Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
    • G03F7/701Off-axis setting using an aperture

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  • 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】 【課題】 露光装置のサイズを増大させることなく、複
数の絞りを使用可能とする。 【解決手段】 所定の絞り25を装着する場合には、制
御部60がスライド部52およびハンド54を制御し、
ストッカ40に格納されている複数の絞りから所望の絞
り25を取得し、固定部材26に挿入して固定させる。
絞り25の選択が終了すると、光源20から射出された
光が楕円鏡21、反射鏡22によって反射され、シャッ
タ23およびインプットレンズ24を介して絞り25に
入射される。絞り25は、入射光を所定のパターンに応
じて透過させ、コンデンサレンズ27に入射する。コン
デンサレンズ27において集光された光は、反射鏡28
を介してレチクル29に入射される。レチクル29に形
成された所定のパターンに応じて透過された光は、縮小
投影レンズ30により、ステージ32上に載置されたウ
エハ31の所定の領域に収束される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、露光装置および露
光方法に関し、特に、光源から射出された光を絞り部材
を介してレチクルに照射し、レチクルに形成された透過
パターンをウエハ上のレジストに投影露光してレジスト
パターンを形成する露光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】LSI(Large Scale Integrated Circu
it)などに代表される半導体装置の製造工程のうち、所
望の回路パターンを半導体基板(以下、ウエハと適宜呼
ぶ)に形成するリソグラフィ工程では、レチクルに形成
されているパターンを露光装置によって半導体基板上の
レジストに転写する方法が一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年では、半
導体装置の微細化が著しく進んできたため、露光装置を
その解像度限界付近で使用せざるを得なくなってきた。
【0004】そのような使用状況においては、レチクル
に形成されているパターンやウエハの形状に応じて、光
源からの光の強度を調節することが望ましい。そこで、
従来においては、光源から射出された光に、所定の形状
を有する絞りを挿入し、レチクルに形成されているパタ
ーンやウエハの形状に応じて、手作業で絞りを適宜交換
するように構成されていた。
【0005】しかしながら、このような構成では、絞り
を交換する作業が煩雑になるという問題点があった。そ
こで、図8に示すように、複数の絞り2b〜2gをレボ
ルバ2に搭載し、必要に応じてこのレボルバ2を回転さ
せ、所望の絞りを選択する方法が提案されている。
【0006】即ち、この例では、円板状のレボルバ2の
同心円上に絞り2b〜2gが搭載されており、中心孔2
aを中心にして適宜回転され、絞り2b〜2gの何れか
が光源1からの光路中に挿入される。
【0007】しかしながら、このような方法では、レボ
ルバ2の大きさによって搭載可能な絞りの数が限定され
るという問題点があった。そこで、多数の絞りを搭載す
るためにレボルバ2のサイズを大きくすると、それに応
じて装置全体のサイズが増大するという問題点があっ
た。
【0008】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、装置のサイズを増大することなく、複数の絞
りを搭載可能な露光装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、装置のサイズを増大することなく、複
数の絞りを使用可能な露光方法を提供することを目的と
する。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、光源から射出された光を絞り部材を介し
てレチクルに照射し、前記レチクルに形成されたパター
ンをウエハ上のレジストに投影露光してレジストパター
ンを形成する露光装置において、前記光源から射出され
た光を部分的に遮光または減光する複数の前記絞り部材
を格納する格納手段と、前記格納手段に格納されている
前記複数の絞り部材の中から、所望の絞り部材を選択す
る選択手段と、前記選択手段によって選択された絞り部
材を、前記光源と前記レチクルの間の所定の位置に挿入
する挿入手段と、不要となった絞り部材を前記格納手段
に返還する返還手段と、を有することを特徴とする露光
装置が提供される。
【0010】ここで、格納手段は、光源から射出された
光を部分的に遮光または減光する複数の絞り部材を格納
する。選択手段は、格納手段に格納されている複数の絞
り部材の中から、所望の絞り部材を選択する。挿入手段
は、選択手段によって選択された絞り部材を、光源とレ
チクルの間の所定の位置に挿入する。返還手段は、不要
となった絞り部材を格納手段に返還する。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は、本発明の実施の形態の構
成例である。この図において、光源20は、例えば、高
圧水銀ランプなどによって構成されている。
【0012】楕円鏡21は、光源20からの光を集光し
て、反射鏡22に入射する。反射鏡22は、楕円鏡21
からの光を略直角方向に折り曲げて、シャッタ23に入
射する。
【0013】シャッタ23は、制御部60の制御に応じ
て、反射鏡22からの光の通過光量を制限する。インプ
ットレンズ24は、シャッタ23を透過した光を平行光
線に変換して出力する。
【0014】絞り25は、インプットレンズ24から出
射された光の一部を透過する。図2は、絞り25の一例
を示している。この例では、絞り25の中央部に円形の
透過部25aが形成されており、入射光の一部がこの部
分を透過して、コンデンサレンズ27に射出される。
【0015】図3は、絞り25の他の一例を示してい
る。この例では、絞り25の中央部は、遮光部25bと
されており、その周辺部に輪帯状の透過部25cが形成
されている。入射光の一部は、輪帯状の透過部25cを
透過して、コンデンサレンズ27に射出される。
【0016】保持手段としての固定部材26は、絞り2
5を光路中の所定の位置に固定する。図4は、固定部材
26の詳細な構成例を示す図である。図4(A)に示す
ように、固定部材26は、半リング状の部材の内側に溝
が形成されており、この溝に沿って絞り25が挿入され
る。図4(B)は、絞り25が完全に挿入された状態を
示している。このとき、絞り25の中心と光軸とは一致
するように構成されている。
【0017】コンデンサレンズ27は、絞り25を透過
した光を集光して、反射鏡28に出射する。反射鏡28
は、コンデンサレンズ27から出射された光を略直角方
向に折り曲げてレチクル29に入射する。
【0018】レチクル29は、投影露光しようとする回
路パターンに対応した透過/遮断パターンが形成されて
おり、反射鏡28から入射された光を、このパターンに
応じて透過させ、縮小投影レンズ30に入射する。
【0019】縮小投影レンズ30は、レチクル29を透
過した光を所定の倍率で縮小して、ウエハ31の所定の
領域に投影する。ウエハ31は、例えば、シリコンなど
の半導体基板である。
【0020】ステージ32は、制御部60の制御に応じ
て、ウエハ31と縮小投影レンズ30の相対的な位置関
係を補正する。格納手段としてのストッカ40は、複数
の絞り25を格納している。なお、このストッカ40に
格納されている絞り25には、それぞれID(Identifi
cation)が付与されており、制御部60はこのIDによ
って絞り25を管理する。
【0021】図5は、ストッカ40の詳細な構成を示す
図である。なお、この図は、ストッカ40を絞り25が
挿抜される方向から眺めた図である。ストッカ40の内
部には、凸部40a,40bが形成されており、絞り2
5はこれらの凸部40a,40bに沿って、ストッカ4
0の奥まで挿入される。
【0022】これらの凸部40a,40bは、後述する
ハンド54によって絞り25を取得する動作がスムーズ
に行えるように、絞り25を所定の間隔をあけて配置す
る役割も有している。
【0023】また、絞り25がそれぞれ平行になるよう
に近接した状態で格納するようにしてあるので、格納ス
ペースを狭くすることができる。図1に戻って、支柱5
1は、ストッカ40の絞り25が並べられている方向と
平行になるように設置されており、この支柱51を軸と
してスライド部52が移動または回転する。
【0024】スライド部52は、支柱51に沿って図の
左右方向に移動するとともに、支柱51を軸として任意
の方向に回転することが可能とされている。アーム53
は、スライド部52の側面に固定されており、ハンド5
4とスライド部52を連結する。また、その内部には信
号線が内蔵されており、ハンド54に制御部60からの
制御信号を供給する。
【0025】なお、以下では、支柱51、スライド部5
2、アーム53、および、ハンド54をまとめて搬送部
(選択手段、挿入手段、および、返還手段)50と呼
ぶ。選択手段としての制御部60は、所定のプログラム
に従って、光源20、シャッタ23、ステージ32、ス
ライド部52、および、ハンド54を制御する。
【0026】次に、図6を参照して、搬送部50の詳細
な構成例について説明する。スライド部52は、支柱5
1方向へ平行移動するための平行移動用モータ(図示せ
ず)と、支柱51を中心軸として回転するための回転用
モータ(図示せず)とを内蔵しており、制御部60から
の制御信号に応じてこれらが駆動されることにより、所
望の方向へ移動または回転する。
【0027】アーム53の先端には、ハンド54が具備
されている。このハンド54は、右ハンド54a、左ハ
ンド54b、および、連接部54cによって構成されて
いる。
【0028】右ハンド54aおよび左ハンド54bの先
端部の内側には、例えば、ゴム板などの摩擦係数が高い
部材が接着されており、絞り25が滑って脱落すること
を防ぐ。
【0029】連接部54cには、例えば、電磁石などが
内蔵されており、制御部60からの制御信号に応じて、
右ハンド54aおよび左ハンド54bを電磁力によって
開閉し、絞り25を挟持または解放する。
【0030】なお、電磁石ではなく、例えば、高圧の空
気によって右ハンド54aおよび左ハンド54bを駆動
するようにしてもよい。また、挟持するかわりに、例え
ば、空気圧によって絞り25を吸着するようにしてもよ
い。
【0031】次に、以上の実施の形態の動作について説
明する。図7は、本発明の実施の形態において実行され
る処理の一例を説明するフローチャートである。
【0032】いま、レチクル29が装着され、ステージ
32上にウエハ31が搭載されると、以下の処理が実行
される。 [S1]制御部60は、使用する絞り25のIDの入力
を受ける。
【0033】即ち、制御部60は、レチクル29のパタ
ーンやウエハ31の形状に応じた絞り25のIDを図示
せぬ入力装置から入力する。 [S2]制御部60は、搬送部50を制御し、現在装着
されている絞り25をストッカ40の格納されていた場
所に返還する。 [S3]制御部60は、ステップS1において入力され
たIDに対応する絞り25をストッカ40から選択して
搬送し、固定部材26に固定する。 [S4]制御部60は、縮小投影レンズ30から出射さ
れるパターンが、ウエハ31の所定の領域に投影される
ように、ステージ32を所定の位置まで移動させる。 [S5]制御部60は、ステージ32の移動が終了した
か否かを判定し、終了した場合にはステップS6に進
み、それ以外の場合にはステップS5に戻る。 [S6]制御部60は、シャッタ23を制御して、光源
20からの光をインプットレンズ24に入射させる。そ
の結果、露光が開始される。 [S7]制御部60は、露光が開始されてから所定の時
間が経過したか否かを判定する。その結果、所定の時間
が経過した場合にはステップS8に進み、それ以外の場
合にはステップS7に戻る。
【0034】なお、ウエハ31に照射される光の積算エ
ネルギによって、露光の終了を判定するようにしてもよ
い。 [S8]制御部60は、シャッタ23を制御して露光を
終了する。
【0035】以上に述べたように、本実施の形態によれ
ば、ストッカ40を設けて複数の絞り25を格納してお
き、搬送部50によって所望の絞りを選択して装着する
ようにしたので、装置のサイズを大型化することなく、
多数の絞りを使用することが可能となる。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように本発明の露光装置で
は、光源から射出された光を部分的に遮光または減光す
る複数の絞り部材を格納手段に格納し、格納手段に格納
されている複数の絞り部材の中から、所望の絞り部材を
選択手段によって選択し、選択手段によって選択された
絞り部材を、光源とレチクルの間の所定の位置に挿入手
段によって挿入し、挿入手段によって挿入された絞り部
材を保持手段によって保持し、不要となった絞り部材を
格納手段に返還手段が返還するようにしたので、装置の
サイズを拡大することなく、多数の絞りを使用可能とな
る。
【0037】また、本発明の露光方法では、光源から射
出された光を部分的に遮光または減光する複数の絞り部
材を格納し、格納されている複数の絞り部材の中から、
所望の絞り部材を選択し、選択された絞り部材を、光源
とレチクルの間の所定の位置に挿入し、挿入された絞り
部材を保持し、不要となった絞り部材を返還するように
したので、装置のサイズを拡大することなく、多数の絞
りを使用可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の構成例である。
【図2】図1に示す絞りの構成例を示す図である。
【図3】図1に示す絞りの他の構成例を示す図である。
【図4】図1に示す固定部材の詳細な構成例を示す図で
ある。(A)は図1に示す固定部材の斜視図であり、
(B)は図1に示す固定部材の断面図である。
【図5】図1に示すストッカの詳細な構成例を示す図で
ある。
【図6】図1に示す搬送部の詳細な構成例を示す図であ
る。
【図7】図1に示す実施の形態において実行される処理
の一例を説明するフローチャートである。
【図8】従来における、絞りを保持するレボルバの一例
を示す図である。
【符号の説明】
20……光源,21……楕円鏡,22……反射鏡,23
……シャッタ,24……インプットレンズ,25……絞
り,26……固定部材,27……コンデンサレンズ,2
8……反射鏡,29……レチクル,30……縮小投影レ
ンズ,31……ウエハ,32……ステージ,40……ス
トッカ,51……支柱,52……スライド部,53……
アーム,54……ハンド,60……制御部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源から射出された光を絞り部材を介し
    てレチクルに照射し、前記レチクルに形成されたパター
    ンをウエハ上のレジストに投影露光してレジストパター
    ンを形成する露光装置において、 前記光源から射出された光を部分的に遮光または減光す
    る複数の前記絞り部材を格納する格納手段と、 前記格納手段に格納されている前記複数の絞り部材の中
    から、所望の絞り部材を選択する選択手段と、 前記選択手段によって選択された絞り部材を、前記光源
    と前記レチクルの間の所定の位置に挿入する挿入手段
    と、 前記挿入手段によって挿入された前記絞り部材を保持す
    る保持手段と、 不要となった絞り部材を前記格納手段に返還する返還手
    段と、 を有することを特徴とする露光装置。
  2. 【請求項2】 前記格納手段は、前記絞り部材のそれぞ
    れが平行になるように近接した状態で格納することを特
    徴とする請求項1記載の露光装置。
  3. 【請求項3】 前記保持手段は、前記絞り部材を挿抜可
    能な状態で保持することを特徴とする請求項1記載の露
    光装置。
  4. 【請求項4】 前記選択手段は、前記レチクルに形成さ
    れたパターンまたはウエハの形状に応じて絞り部材を選
    択することを特徴とする請求項1記載の露光装置。
  5. 【請求項5】 光源から射出された光を絞り部材を介し
    てレチクルに照射し、前記レチクルに形成されたパター
    ンをウエハ上のレジストに投影露光してレジストパター
    ンを形成する露光方法において、 前記照明系から射出された光を部分的に遮光または減光
    する複数の前記絞り部材を格納し、 格納されている前記複数の絞り部材の中から、所望の絞
    り部材を選択し、 選択された絞り部材を、前記光源と前記レチクルとの間
    の所定の位置に挿入し、 不要となった絞り部材を返還する、 ことを特徴とする露光方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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