JP2000021751A - 露光方法および露光装置 - Google Patents
露光方法および露光装置Info
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数種類のパターンを被露光基板上の同一シ
ョットに重ね焼きして１種類のパターンを形成する多重
露光方式のスループットを向上させる。 【解決手段】 原版のパターン像の一部をスリット状に
照明して被露光基板上に投影しながら原版と被露光基板
を同期して前記スリット状光束と相対的に走査すること
により該被露光基板上に原版のパターン像を露光する
際、予め前記原版に複数のパターンを走査方向に配列し
て形成しておき、走査露光中にこれらのパターンの間で
照明条件およびフォーカス目標値を切り換える。
ョットに重ね焼きして１種類のパターンを形成する多重
露光方式のスループットを向上させる。 【解決手段】 原版のパターン像の一部をスリット状に
照明して被露光基板上に投影しながら原版と被露光基板
を同期して前記スリット状光束と相対的に走査すること
により該被露光基板上に原版のパターン像を露光する
際、予め前記原版に複数のパターンを走査方向に配列し
て形成しておき、走査露光中にこれらのパターンの間で
照明条件およびフォーカス目標値を切り換える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、露光方法および露
光装置に関し、特に微細な回路パターンを被露光基板上
に露光する露光方法および露光装置に関する。このよう
な露光方法および露光装置は、例えば、ＩＣやＬＳＩ等
の半導体チップ、液晶パネル等の表示素子、磁気ヘッド
等の検出素子、およびＣＣＤ等の撮像素子といった各種
デバイスの製造に用いられる。
光装置に関し、特に微細な回路パターンを被露光基板上
に露光する露光方法および露光装置に関する。このよう
な露光方法および露光装置は、例えば、ＩＣやＬＳＩ等
の半導体チップ、液晶パネル等の表示素子、磁気ヘッド
等の検出素子、およびＣＣＤ等の撮像素子といった各種
デバイスの製造に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣやＬＳＩおよび液晶パネル等のデバ
イスをフォトリソグラフィ技術を用いて製造する際用い
られる投影露光装置は、現在、エキシマレーザを光源と
するものが主流となっている。しかしながら、このエキ
シマレーザを光源とする投影露光装置では、線幅０．１
５μｍ以下の微細パターンを形成することは困難であ
る。
イスをフォトリソグラフィ技術を用いて製造する際用い
られる投影露光装置は、現在、エキシマレーザを光源と
するものが主流となっている。しかしながら、このエキ
シマレーザを光源とする投影露光装置では、線幅０．１
５μｍ以下の微細パターンを形成することは困難であ
る。
【０００３】解像度を上げるには、理論上では、投影光
学系のＮＡ（開口数）を大きくしたり、露光光の波長を
小さくすれば良いのであるが、現実には、ＮＡを大きく
したり、露光光の波長を小さくすることは容易ではな
い。すなわち、投影光学系の焦点深度はＮＡの自乗に反
比例し、波長λに比例するため、特に投影光学系のＮＡ
を大きくすると焦点深度が小さくなり、焦点合わせが困
難になって生産性が低下する。また、殆どの硝材の透過
率は、遠紫外領域では極端に低く、例えば、λ＝２４８
ｎｍ（ＫｒＦエキシマレーザ）で用いられる熔融石英で
さえ、λ＝１９３ｎｍ以下では殆ど０まで低下する。現
在、通常露光による線幅０．１５μｍ以下の微細パター
ンに対応する露光波長λ＝１５０ｎｍ以下の領域で実用
可能な硝材は実現していない。
学系のＮＡ（開口数）を大きくしたり、露光光の波長を
小さくすれば良いのであるが、現実には、ＮＡを大きく
したり、露光光の波長を小さくすることは容易ではな
い。すなわち、投影光学系の焦点深度はＮＡの自乗に反
比例し、波長λに比例するため、特に投影光学系のＮＡ
を大きくすると焦点深度が小さくなり、焦点合わせが困
難になって生産性が低下する。また、殆どの硝材の透過
率は、遠紫外領域では極端に低く、例えば、λ＝２４８
ｎｍ（ＫｒＦエキシマレーザ）で用いられる熔融石英で
さえ、λ＝１９３ｎｍ以下では殆ど０まで低下する。現
在、通常露光による線幅０．１５μｍ以下の微細パター
ンに対応する露光波長λ＝１５０ｎｍ以下の領域で実用
可能な硝材は実現していない。
【０００４】そこで、被露光基板に対して、２光束干渉
露光と通常の露光との二重露光を行ない、かつその時に
被露光基板に多値的な露光量分布を与えることによっ
て、より高解像度の露光を行なう方法が本出願人により
特願平９−３０４２３２号「露光方法及び露光装置」
（以下、先願という）として出願されている。この方法
によれば、露光波長λが２４８ｎｍ（ＫｒＦエキシマレ
ーザ）、投影光学系の像側ＮＡが０．６の投影露光装置
を用いて、最小線幅０．１０μｍのパターンを形成する
ことができる。
露光と通常の露光との二重露光を行ない、かつその時に
被露光基板に多値的な露光量分布を与えることによっ
て、より高解像度の露光を行なう方法が本出願人により
特願平９−３０４２３２号「露光方法及び露光装置」
（以下、先願という）として出願されている。この方法
によれば、露光波長λが２４８ｎｍ（ＫｒＦエキシマレ
ーザ）、投影光学系の像側ＮＡが０．６の投影露光装置
を用いて、最小線幅０．１０μｍのパターンを形成する
ことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、先願の実施
例では２光束干渉露光は線幅０．１μｍＬ＆Ｓ（ライン
アンドスペース）の位相シフトマスク（またはレチク
ル）を用いて所謂コヒーレント照明で露光し、その後、
最小線幅０．１μｍの実素子パターンを形成されたマス
ク（またはレチクル）を用いて通常の露光（例えば部分
コヒーレント照明による露光）を行なっている。このよ
うに二重露光方式では１つのパターンを形成するために
各ショットごとに露光情報の異なる２回の露光工程を必
要とする。このため、スループットが遅くなってしまう
という問題があった。
例では２光束干渉露光は線幅０．１μｍＬ＆Ｓ（ライン
アンドスペース）の位相シフトマスク（またはレチク
ル）を用いて所謂コヒーレント照明で露光し、その後、
最小線幅０．１μｍの実素子パターンを形成されたマス
ク（またはレチクル）を用いて通常の露光（例えば部分
コヒーレント照明による露光）を行なっている。このよ
うに二重露光方式では１つのパターンを形成するために
各ショットごとに露光情報の異なる２回の露光工程を必
要とする。このため、スループットが遅くなってしまう
という問題があった。
【０００６】本発明は、複数種類のパターンを被露光基
板上の同一ショットに重ね焼きして１種類のパターンを
形成する多重露光方式のスループットを向上させること
を目的とする。
板上の同一ショットに重ね焼きして１種類のパターンを
形成する多重露光方式のスループットを向上させること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、原版のパターン像の一部をスリット状
に照明して被露光基板上に投影しながら原版と被露光基
板を同期して前記スリット状光束と相対的に走査するこ
とにより該被露光基板上に原版のパターン像を露光する
際、予め前記原版に複数のパターンを走査方向に配列し
て形成しておき、走査露光中にこれらのパターン間の空
隙部で照明条件およびフォーカス目標値を切り換えるよ
うにしている。
め、本発明では、原版のパターン像の一部をスリット状
に照明して被露光基板上に投影しながら原版と被露光基
板を同期して前記スリット状光束と相対的に走査するこ
とにより該被露光基板上に原版のパターン像を露光する
際、予め前記原版に複数のパターンを走査方向に配列し
て形成しておき、走査露光中にこれらのパターン間の空
隙部で照明条件およびフォーカス目標値を切り換えるよ
うにしている。
【０００８】
【作用】本発明によれば、複数種類のパターンを１枚の
原版上に形成し、これら複数種類のパターンをその配列
方向への一走査で被露光基板上に露光するため、スルー
プットが速くなる。また、パターン間の空隙で露光条件
を切り換えるため、露光性能も向上する。
原版上に形成し、これら複数種類のパターンをその配列
方向への一走査で被露光基板上に露光するため、スルー
プットが速くなる。また、パターン間の空隙で露光条件
を切り換えるため、露光性能も向上する。
【０００９】本発明の好ましい実施例では、前記フォー
カス目標値に対応して露光光の波長および前記パターン
像の投影倍率を変更する。また、前記原版上のパターン
間の空隙部を通常のスクライブラインより広くして、切
り換えのための時間的余裕を設けている。さらに、前記
走査露光の範囲を一部重複して露光を繰り返すことによ
り前記複数のパターンを被露光基板上の同一の露光位置
に重ねて露光する。
カス目標値に対応して露光光の波長および前記パターン
像の投影倍率を変更する。また、前記原版上のパターン
間の空隙部を通常のスクライブラインより広くして、切
り換えのための時間的余裕を設けている。さらに、前記
走査露光の範囲を一部重複して露光を繰り返すことによ
り前記複数のパターンを被露光基板上の同一の露光位置
に重ねて露光する。
【００１０】また、前記照明条件を切り換えは、単一の
露光光源から出射された光束を分割した各光束をそれぞ
れ所望の照明条件に設定する複数の照明系を設けてお
き、この照明系で各パターンを照明することにより行な
う。すなわち、スリット照明されるパターンが切り換わ
れば、照明条件も自動的に切り換わることになる。これ
により、照明系の照明条件をパターンに応じて切り換え
ることに起因するスループットの遅れを防止し、スルー
プットの向上を図ることができる。
露光光源から出射された光束を分割した各光束をそれぞ
れ所望の照明条件に設定する複数の照明系を設けてお
き、この照明系で各パターンを照明することにより行な
う。すなわち、スリット照明されるパターンが切り換わ
れば、照明条件も自動的に切り換わることになる。これ
により、照明系の照明条件をパターンに応じて切り換え
ることに起因するスループットの遅れを防止し、スルー
プットの向上を図ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】複数種類のパターンを被露光基板
上の同一ショットに重ね焼きして１種類のパターンを形
成する多重露光時にスループットを上げるためには、複
数パターンの同時焼き付け手法が望ましい。そのとき、
レチクルアライメント回数の少ない、前記複数パターン
を１枚で持ったレチクルを使用した焼き付け技術が必要
になる。
上の同一ショットに重ね焼きして１種類のパターンを形
成する多重露光時にスループットを上げるためには、複
数パターンの同時焼き付け手法が望ましい。そのとき、
レチクルアライメント回数の少ない、前記複数パターン
を１枚で持ったレチクルを使用した焼き付け技術が必要
になる。
【００１２】しかしながら、例えば、上記位相シフトマ
スクのようなパターン（以下、Ｆパターンという）と、
実素子パターンのようなパターン（以下、Ｒパターンと
いう）とを１枚のマスク（またはレチクル）に形成し露
光する場合、これらのＦパターンとＲパターンとでは、
σや露光量などの照明条件が異なる。また、位相シフト
マスク（Ｆパターン）の露光は投影レンズの周辺部を通
る光を用いて行なうため、収差の影響によりＲパターン
の露光とはフォーカスやチルトがずれる。
スクのようなパターン（以下、Ｆパターンという）と、
実素子パターンのようなパターン（以下、Ｒパターンと
いう）とを１枚のマスク（またはレチクル）に形成し露
光する場合、これらのＦパターンとＲパターンとでは、
σや露光量などの照明条件が異なる。また、位相シフト
マスク（Ｆパターン）の露光は投影レンズの周辺部を通
る光を用いて行なうため、収差の影響によりＲパターン
の露光とはフォーカスやチルトがずれる。
【００１３】また、例えば線幅０．１μｍＬ＆Ｓ（ライ
ンアンドスペース）のレベンソンパターン（Ｆパター
ン）と最小線幅０．１μｍの実素子パターン（Ｒパター
ン）を二重露光して最小線幅が０．１μｍの微細パター
ンをウエハに転写する場合、Ｆパターンの照明条件は最
適なσが０．３〜０．２であり、Ｒパターンの照明条件
は最適なσが０．６〜０．８、最適露光量がＦパターン
の最適露光量の２〜３倍であることが本発明者らの実験
により確認されている。
ンアンドスペース）のレベンソンパターン（Ｆパター
ン）と最小線幅０．１μｍの実素子パターン（Ｒパター
ン）を二重露光して最小線幅が０．１μｍの微細パター
ンをウエハに転写する場合、Ｆパターンの照明条件は最
適なσが０．３〜０．２であり、Ｒパターンの照明条件
は最適なσが０．６〜０．８、最適露光量がＦパターン
の最適露光量の２〜３倍であることが本発明者らの実験
により確認されている。
【００１４】このようにパターンが異なればフォーカス
や露光条件も異なるため、単一レチクルにＦとＲパター
ンを持ったレチクルを使用して、フォーカス、露光量目
標が１つである通常の走査露光を行なうと、パターンの
違いによるフォーカス差や露光量差のため、べストの露
光性能を出せない。
や露光条件も異なるため、単一レチクルにＦとＲパター
ンを持ったレチクルを使用して、フォーカス、露光量目
標が１つである通常の走査露光を行なうと、パターンの
違いによるフォーカス差や露光量差のため、べストの露
光性能を出せない。
【００１５】そこで、本発明の好ましい実施の形態で
は、単一光源と、単一もしくは複数の照明系とレチク
ル、投影レンズとからなり、一枚のレチクルにＦとＲの
パターンが載ったレチクルを使用して、多重走査露光を
行なう。ＦとＲ領域の間で、光源波長の切り換え、また
はｚ（フォーカスおよびチルト）目標値の変更により、
レチクル差によるフォーカス差の影響をなくし、さらに
光源照度、照明系を切り換えて光量差をなくする。
は、単一光源と、単一もしくは複数の照明系とレチク
ル、投影レンズとからなり、一枚のレチクルにＦとＲの
パターンが載ったレチクルを使用して、多重走査露光を
行なう。ＦとＲ領域の間で、光源波長の切り換え、また
はｚ（フォーカスおよびチルト）目標値の変更により、
レチクル差によるフォーカス差の影響をなくし、さらに
光源照度、照明系を切り換えて光量差をなくする。
【００１６】このように一枚のレチクルでＦとＲの２種
類のパターンを持ったレチクルを使用して多重露光をす
る場合に、ＦとＲのフォーカス、露光目標値の変化を考
慮することで、多重露光精度を向上することができる。
類のパターンを持ったレチクルを使用して多重露光をす
る場合に、ＦとＲのフォーカス、露光目標値の変化を考
慮することで、多重露光精度を向上することができる。
【００１７】より具体的には、上記レチクルをレチクル
ステージに載せて走り方向の補正をした後、ＦとＲのパ
ターン内（もしくは、パターン近接部分）に設けられた
Ｆ−Ｒ間のパターン差検出マークから、Ｆ−Ｒ間のパタ
ーン誤差、ｘ方向、ｙ方向、Θ成分を計測、記憶してお
く。
ステージに載せて走り方向の補正をした後、ＦとＲのパ
ターン内（もしくは、パターン近接部分）に設けられた
Ｆ−Ｒ間のパターン差検出マークから、Ｆ−Ｒ間のパタ
ーン誤差、ｘ方向、ｙ方向、Θ成分を計測、記憶してお
く。
【００１８】通常の焼きにおいては、まずレチクルの共
通部分に設けられたマークによりレチクルとレチクルス
テージの相対関係を補償した後、焼きを行なう。焼きで
は、Ｆ部分とＲ部分を一回の走査で焼く。焼き付けの際
には、Ｆ部分とＲ部分がちょうど重なるように、ステッ
プしＦ部分とＲ部分を重ねて焼いてゆく。Ｆ部分とＲ部
分ではパターンが違っており、その時の最適露光量と最
適フォーカス値が違っている。そのため、Ｆ部分とＲ部
分別々に最適露光量と最適フォーカス量を持たせ、Ｆ部
分とＲ部分の境目で目標値を切り換える。さらに、Ｆ部
分とＲ部分のパターンずれを目標走査条件に反映させ、
Ｆ−Ｒ間のオーバーレイ精度を保証する。
通部分に設けられたマークによりレチクルとレチクルス
テージの相対関係を補償した後、焼きを行なう。焼きで
は、Ｆ部分とＲ部分を一回の走査で焼く。焼き付けの際
には、Ｆ部分とＲ部分がちょうど重なるように、ステッ
プしＦ部分とＲ部分を重ねて焼いてゆく。Ｆ部分とＲ部
分ではパターンが違っており、その時の最適露光量と最
適フォーカス値が違っている。そのため、Ｆ部分とＲ部
分別々に最適露光量と最適フォーカス量を持たせ、Ｆ部
分とＲ部分の境目で目標値を切り換える。さらに、Ｆ部
分とＲ部分のパターンずれを目標走査条件に反映させ、
Ｆ−Ｒ間のオーバーレイ精度を保証する。
【００１９】フォーカス目標値は、ウエハｚステージ目
標値をＦ−Ｒ空隙部分で切り換える方法と、光源の波長
を切り換える方法の２つがある。波長を切り換えた場合
は、ウエハ面での倍率が変化するので、投影レンズの倍
率を適切にあわせることもする必要がある。
標値をＦ−Ｒ空隙部分で切り換える方法と、光源の波長
を切り換える方法の２つがある。波長を切り換えた場合
は、ウエハ面での倍率が変化するので、投影レンズの倍
率を適切にあわせることもする必要がある。
【００２０】露光量の目標値は、図５のフローを用いて
それぞれの領域での露光条件を決定しておき、Ｆ−Ｒ空
隙部分で発振周波数を切り換える。２照明系使用時には
空隙部分で露光光を入射する照明系を切り換える。１照
明系の場合は、照明系自身を切り換える。
それぞれの領域での露光条件を決定しておき、Ｆ−Ｒ空
隙部分で発振周波数を切り換える。２照明系使用時には
空隙部分で露光光を入射する照明系を切り換える。１照
明系の場合は、照明系自身を切り換える。
【００２１】照明系切り換えのタイミングは、ステージ
がメインＣＰＵに対してタイミングを渡し、メインＣＰ
Ｕは、照明系駆動部、光源、ステージに対して、照明系
切り換え指示、波長切り換え指示、フォーカス目標切り
換え指示を与える。
がメインＣＰＵに対してタイミングを渡し、メインＣＰ
Ｕは、照明系駆動部、光源、ステージに対して、照明系
切り換え指示、波長切り換え指示、フォーカス目標切り
換え指示を与える。
【００２２】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の一実施例に係る走査型多重露光装置
の構成を示す。同図において、１は露光光源であり、こ
こではＫｒＦエキシマレーザのようなパルス光源であ
る。２はハーフミラー、３，４は減光フィルタ、５，７
はハーフミラー、６，８は光量センサ、９，１０は照明
光学系、１１はハーフミラー、１２はビームスプリッ
タ、１３はレチクル、１４は投影レンズ、１５はウエハ
である。
る。図１は本発明の一実施例に係る走査型多重露光装置
の構成を示す。同図において、１は露光光源であり、こ
こではＫｒＦエキシマレーザのようなパルス光源であ
る。２はハーフミラー、３，４は減光フィルタ、５，７
はハーフミラー、６，８は光量センサ、９，１０は照明
光学系、１１はハーフミラー、１２はビームスプリッ
タ、１３はレチクル、１４は投影レンズ、１５はウエハ
である。
【００２３】図２は図１の露光装置を用いて最小線幅が
０．１μｍの微細パターンをウエハに転写する場合のレ
チクル１３の構成を示す。図２において、２２は所謂レ
ベンソン型等の位相シフトパターン（回折格子）（Ｆパ
ターン）、２４は最小線幅が０．１μｍと狭いことを除
き従来のものと同様の実素子パターン（Ｒパターン）で
ある。２３および２５はそれぞれＦパターン２２および
Ｒパターン２４をアライメントするためのレチクルマー
クであり、走査露光の際にパターン差を検出するパター
ン差マークでもある。Ｆパターン２２およびＲパターン
２４との間には空隙部２６が設けられている。なお、３
０はスリット光束を模式的に示したものである。
０．１μｍの微細パターンをウエハに転写する場合のレ
チクル１３の構成を示す。図２において、２２は所謂レ
ベンソン型等の位相シフトパターン（回折格子）（Ｆパ
ターン）、２４は最小線幅が０．１μｍと狭いことを除
き従来のものと同様の実素子パターン（Ｒパターン）で
ある。２３および２５はそれぞれＦパターン２２および
Ｒパターン２４をアライメントするためのレチクルマー
クであり、走査露光の際にパターン差を検出するパター
ン差マークでもある。Ｆパターン２２およびＲパターン
２４との間には空隙部２６が設けられている。なお、３
０はスリット光束を模式的に示したものである。
【００２４】図１に戻って、ハーフミラー２は、レーザ
光源１から出射された光束を、２つの光束に分割する。
ハーフミラーで反射された光は、減光フィルタ３および
ハーフミラー５を介して照明系９に入射され、その照明
系９で照明条件（σおよび露光量など）を制御された
後、ビームスプリッタ１２を透過してレチクル１３上を
照明する。一方、ハーフミラーを透過した光は減光フィ
ルタ４およびハーフミラー７を介して照明系１０に入射
され、その照明系１０で照明条件（σおよび露光量な
ど）を制御された後、ビームスプリッタ１２で反射され
てレチクル１３上を照明する。この場合、照明系９によ
る照明領域と照明系１０による照明領域とを走査方向に
ずらすことにより、第１パターン（例えば図２のＲパタ
ーン２４）と第２パターン（例えば図２のＦパターン２
２）の間にスクライブラインより広い空隙部２６を有す
るレチクル１３を用いてウエハ１５上にスクライブライ
ン幅の隙間をおいて隣接する２つのショット領域に１走
査で第１パターン２４と第２パターン２２を露光するこ
とができる。
光源１から出射された光束を、２つの光束に分割する。
ハーフミラーで反射された光は、減光フィルタ３および
ハーフミラー５を介して照明系９に入射され、その照明
系９で照明条件（σおよび露光量など）を制御された
後、ビームスプリッタ１２を透過してレチクル１３上を
照明する。一方、ハーフミラーを透過した光は減光フィ
ルタ４およびハーフミラー７を介して照明系１０に入射
され、その照明系１０で照明条件（σおよび露光量な
ど）を制御された後、ビームスプリッタ１２で反射され
てレチクル１３上を照明する。この場合、照明系９によ
る照明領域と照明系１０による照明領域とを走査方向に
ずらすことにより、第１パターン（例えば図２のＲパタ
ーン２４）と第２パターン（例えば図２のＦパターン２
２）の間にスクライブラインより広い空隙部２６を有す
るレチクル１３を用いてウエハ１５上にスクライブライ
ン幅の隙間をおいて隣接する２つのショット領域に１走
査で第１パターン２４と第２パターン２２を露光するこ
とができる。
【００２５】照明系９には、レチクル１３上の第１パタ
ーン２４をスリット状に照明するためのスリット材およ
び該第１パターン２４が露光フィールドに達する前およ
び露光フィールドを通過した後は上記スリット状の照明
を遮光するためのシャッタまたは可動ブレードが設けら
れている。照明系１０にも同様に、レチクル１３上の第
２パターン２２をスリット状に照明するためのスリット
材および該第２パターン２２が露光フィールドに達する
前および露光フィールドを通過した後は上記スリット状
の照明を遮光するためのシャッタまたは可動ブレードが
設けられている。照明系９，１０には、さらに、σを設
定するための絞り機構が設けられている。減光フィルタ
３および５は、それぞれ第１パターン２４および第２パ
ターン２２の露光量を設定するためのものであり、例え
ば透過率可変のＮＤフィルタからなる。
ーン２４をスリット状に照明するためのスリット材およ
び該第１パターン２４が露光フィールドに達する前およ
び露光フィールドを通過した後は上記スリット状の照明
を遮光するためのシャッタまたは可動ブレードが設けら
れている。照明系１０にも同様に、レチクル１３上の第
２パターン２２をスリット状に照明するためのスリット
材および該第２パターン２２が露光フィールドに達する
前および露光フィールドを通過した後は上記スリット状
の照明を遮光するためのシャッタまたは可動ブレードが
設けられている。照明系９，１０には、さらに、σを設
定するための絞り機構が設けられている。減光フィルタ
３および５は、それぞれ第１パターン２４および第２パ
ターン２２の露光量を設定するためのものであり、例え
ば透過率可変のＮＤフィルタからなる。
【００２６】図３は、図１の露光装置の制御系を示す。
同図において、４１は図４および図５のフローチャート
に示されるような動作を制御するためのメインコントロ
ーラであり、例えば、露光量センサ６，８の出力に基づ
き照明系駆動部４４を介して減光フィルタ３，５を駆動
したり光源１のレーザ発振周波数を制御して上記露光量
の設定を行なう。また、上記の絞り機構を駆動して上記
σの設定を行なう。さらに、ステージ駆動装置４５を介
してレチクルステージおよびウエハステージを駆動し、
１つの露光位置から他の露光位置へのステップ移動、そ
の露光位置でのＸＹθ方向への位置決めおよびチルト−
フォーカス制御ならびに露光のための走査を行なわせ
る。図１の装置においては、レチクル１３をレチクルス
テージに、ウエハ１５をウエハステージにそれぞれ搭載
し、レチクル（すなわちレチクルステージ）１３とウエ
ハ（すなわちウエハステージ）１５を投影レンズ１４の
倍率に相当する速度比で投影レンズ１４の物面と像面を
互いに逆方向に同期して走査させることにより、レチク
ル１３のパターン像がウエハ１５上に露光される。
同図において、４１は図４および図５のフローチャート
に示されるような動作を制御するためのメインコントロ
ーラであり、例えば、露光量センサ６，８の出力に基づ
き照明系駆動部４４を介して減光フィルタ３，５を駆動
したり光源１のレーザ発振周波数を制御して上記露光量
の設定を行なう。また、上記の絞り機構を駆動して上記
σの設定を行なう。さらに、ステージ駆動装置４５を介
してレチクルステージおよびウエハステージを駆動し、
１つの露光位置から他の露光位置へのステップ移動、そ
の露光位置でのＸＹθ方向への位置決めおよびチルト−
フォーカス制御ならびに露光のための走査を行なわせ
る。図１の装置においては、レチクル１３をレチクルス
テージに、ウエハ１５をウエハステージにそれぞれ搭載
し、レチクル（すなわちレチクルステージ）１３とウエ
ハ（すなわちウエハステージ）１５を投影レンズ１４の
倍率に相当する速度比で投影レンズ１４の物面と像面を
互いに逆方向に同期して走査させることにより、レチク
ル１３のパターン像がウエハ１５上に露光される。
【００２７】次に、図４および図５を参照しながら、図
１の露光装置の動作を説明する。図１の露光装置におい
ては、予め露光配置、露光領域、ＮＡ、σ、露光量およ
びレチクル透過率などの露光条件、ならびにアライメン
ト照明モード、アライメント位置およびアライメントマ
ークなどのアライメント条件をハードディスクなど不図
示の記憶装置から読み出して、この露光装置の動作を制
御するメインコントローラ４１の記憶手段（例えばＲＡ
Ｍ）に記憶させておく。また、露光原版であるレチクル
１３をレチクルステージにセットし、レチクルの走り方
向の補正をした後、第１パターン２４のレチクルマーク
２５と第２パターン２２のレチクルマーク２３から、レ
チクルオフセット（第１パターン２４−第２パターン２
２間のパターン誤差、ｘ方向、ｙ方向、Θ成分など）を
計測し上記の記憶手段に記憶しておく。さらに、被露光
基板であるウエハ１５がロードされたとき、第１パター
ン２４のレチクルマーク２５とウエハ１５上に形成され
た不図示のウエハマークとを用いて自動でグローバルア
ライメント計測を行ない、第２パターン２２のレチクル
マーク２３と上記ウエハマークとを用いて同様に自動で
グローバルアライメント計測を行なうとともに、不図示
のフォーカス計測手段を用いてフォーカス計測を行な
う。これらの計測結果より、フォーカスオフセット、レ
ベリングオフセット、アライメントオフセット（ウエハ
シフト、ウエハローテーション、ウエハ倍率、チップシ
フト、チップローテーション、チップ倍率）などのオフ
セットを算出し、これらのオフセットも上記の制御装置
の記憶手段に記憶させておく。この時点までに、σ、ス
リット形状および露光パターンを区画するためのブレー
ド位置など各照明系９および１０に設定すべき露光情報
は設定しておく。またレチクル１３上の両パターンに共
通の露光情報も設定する。
１の露光装置の動作を説明する。図１の露光装置におい
ては、予め露光配置、露光領域、ＮＡ、σ、露光量およ
びレチクル透過率などの露光条件、ならびにアライメン
ト照明モード、アライメント位置およびアライメントマ
ークなどのアライメント条件をハードディスクなど不図
示の記憶装置から読み出して、この露光装置の動作を制
御するメインコントローラ４１の記憶手段（例えばＲＡ
Ｍ）に記憶させておく。また、露光原版であるレチクル
１３をレチクルステージにセットし、レチクルの走り方
向の補正をした後、第１パターン２４のレチクルマーク
２５と第２パターン２２のレチクルマーク２３から、レ
チクルオフセット（第１パターン２４−第２パターン２
２間のパターン誤差、ｘ方向、ｙ方向、Θ成分など）を
計測し上記の記憶手段に記憶しておく。さらに、被露光
基板であるウエハ１５がロードされたとき、第１パター
ン２４のレチクルマーク２５とウエハ１５上に形成され
た不図示のウエハマークとを用いて自動でグローバルア
ライメント計測を行ない、第２パターン２２のレチクル
マーク２３と上記ウエハマークとを用いて同様に自動で
グローバルアライメント計測を行なうとともに、不図示
のフォーカス計測手段を用いてフォーカス計測を行な
う。これらの計測結果より、フォーカスオフセット、レ
ベリングオフセット、アライメントオフセット（ウエハ
シフト、ウエハローテーション、ウエハ倍率、チップシ
フト、チップローテーション、チップ倍率）などのオフ
セットを算出し、これらのオフセットも上記の制御装置
の記憶手段に記憶させておく。この時点までに、σ、ス
リット形状および露光パターンを区画するためのブレー
ド位置など各照明系９および１０に設定すべき露光情報
は設定しておく。またレチクル１３上の両パターンに共
通の露光情報も設定する。
【００２８】そして、所望のショット領域にステップ移
動してそのショット領域と隣接するショット領域に対す
る露光処理を開始する。図４を参照して、まずレチクル
１３上の第１パターン２４に関するフォーカスオフセッ
ト、アライメントオフセットおよび露光量を上記記憶手
段より読み出し、フォーカス変動量が所定の規定値以上
であれば不図示のｚステージを駆動してウエハ１５を合
焦させる。一方、フォーカス変動量が上記規定値未満で
あればウエハ１５を合焦させるための露光波長を計算し
て光源１の波長をその計算値に設定し、さらに、波長が
変わったことによる倍率を補償する。次に走査露光条件
を決定する。
動してそのショット領域と隣接するショット領域に対す
る露光処理を開始する。図４を参照して、まずレチクル
１３上の第１パターン２４に関するフォーカスオフセッ
ト、アライメントオフセットおよび露光量を上記記憶手
段より読み出し、フォーカス変動量が所定の規定値以上
であれば不図示のｚステージを駆動してウエハ１５を合
焦させる。一方、フォーカス変動量が上記規定値未満で
あればウエハ１５を合焦させるための露光波長を計算し
て光源１の波長をその計算値に設定し、さらに、波長が
変わったことによる倍率を補償する。次に走査露光条件
を決定する。
【００２９】図５はこの走査露光条件を決定する露光条
件計算処理の詳細を示す。ここでは、減光フィルタ３，
４として透過率が離散的に切り換わる離散型減光手段を
用いた場合について説明する。このような離散型減光手
段として、ここでは、透過率が互いに異なる複数個のＮ
Ｄフィルタを円盤上に配置し、この円盤を回転すること
により、照明光路中に位置させるＮＤフィルタを順次切
り換えるように構成したものを用いている。また、これ
らの処理を実行する前に、各照明系のＮＤフィルタ無し
（またはＮＤフィルタの透過率１００％）、ノミナルな
発振周波数ＦＮｏｍおよびノミナルなスキャンスピード
ＳｐｅｅｄＮｏｍの条件下での露光量（ノミナルな露光
量ＤｏｓｅＮｏｍ）を計測しておく。
件計算処理の詳細を示す。ここでは、減光フィルタ３，
４として透過率が離散的に切り換わる離散型減光手段を
用いた場合について説明する。このような離散型減光手
段として、ここでは、透過率が互いに異なる複数個のＮ
Ｄフィルタを円盤上に配置し、この円盤を回転すること
により、照明光路中に位置させるＮＤフィルタを順次切
り換えるように構成したものを用いている。また、これ
らの処理を実行する前に、各照明系のＮＤフィルタ無し
（またはＮＤフィルタの透過率１００％）、ノミナルな
発振周波数ＦＮｏｍおよびノミナルなスキャンスピード
ＳｐｅｅｄＮｏｍの条件下での露光量（ノミナルな露光
量ＤｏｓｅＮｏｍ）を計測しておく。
【００３０】パルス光源を用いた走査露光では、走査速
度Ｓｐｅｅｄとパルス光源のパルス１発あたりの光量が
一定であると仮定すると、発振周波数と量は比例関係に
ある。さらに、減光手段（ＮＤフィルタ等）によりパル
ス光源の出力を離散的に変化させると、発振周波数と露
光量の関係は図６に示すようになる。図６では、横軸が
露光量（Ｄｏｓｅ）、縦軸がパルス光源の発振周波数
（Ｆｒｅｑ）で、比例関係にある。パルス光源の発振周
波数を減少させると、それに比例して露光量が減少す
る。発振周波数には、発光最大周波数による上限値Ｆ
MAX が光源装置の定格値として定められており、また、
発光むらを考慮した発光最低周波数ＦMIN が設計上定ま
る。そのため、露光量が変化して発振周波数を変更して
いくと最大周波数ＦMAX または最低周波数ＦMIN のリミ
ットに引っかかる。その場合には、減光手段の透過率を
切り換えてパルス１発あたりの光量を減少または増加さ
せ、隣の比例直線に変更する。
度Ｓｐｅｅｄとパルス光源のパルス１発あたりの光量が
一定であると仮定すると、発振周波数と量は比例関係に
ある。さらに、減光手段（ＮＤフィルタ等）によりパル
ス光源の出力を離散的に変化させると、発振周波数と露
光量の関係は図６に示すようになる。図６では、横軸が
露光量（Ｄｏｓｅ）、縦軸がパルス光源の発振周波数
（Ｆｒｅｑ）で、比例関係にある。パルス光源の発振周
波数を減少させると、それに比例して露光量が減少す
る。発振周波数には、発光最大周波数による上限値Ｆ
MAX が光源装置の定格値として定められており、また、
発光むらを考慮した発光最低周波数ＦMIN が設計上定ま
る。そのため、露光量が変化して発振周波数を変更して
いくと最大周波数ＦMAX または最低周波数ＦMIN のリミ
ットに引っかかる。その場合には、減光手段の透過率を
切り換えてパルス１発あたりの光量を減少または増加さ
せ、隣の比例直線に変更する。
【００３１】そこで、図５の露光条件計算処理において
は、まず第１の照明系９について、透過率Ｎｄ［ｉ］の
ＮＤフィルタを用いて最適露光を行なうための発振周波
数ＦＴｅｍｐ＝（Ｄｏｓｅ×Ｓｐｅｅｄ×ＦＮｏｍ）／
（ＤｏｓｅＮｏｍ×ＳｐｅｅｄＮｏｍ×Ｎｄ［ｉ］）を
算出する。ここで、Ｄｏｓｅは露光量、Ｓｐｅｅｄはス
キャンスピード、ＦＮｏｍはノミナル発振周波数、Ｄｏ
ｓｅＮｏｍはノミナル露光量、ＳｐｅｅｄＮｏｍはノミ
ナルスキャンスピード、Ｎｄ［ｉ］はｉ番目のＮＤフィ
ルタの透過率である。露光条件の計算は１番目のＮＤフ
ィルタから順に行なう。算出されたＦＴｅｍｐが最小発
振周波数ＦMIN 以上かつ最大発振周波数ＦMAX 以下であ
れば、このＦＴｅｍｐを第１の照明系の発振周波数の算
出値（Ｆｒｅｑ１）として決定し、その照明系で用いる
ＮＤフィルタの番号Ｎｄ１もそのときの番号ｉに決定し
て、この露光条件計算処理を終了する。図６の白丸は、
決定されたＦｒｅｑ１とＮｄ１の値の一例を示す。も
し、ＦＴｅｍｐが最小発振周波数ＦMIN より小さいか、
または最大発振周波数ＦMAX より大きければ、ｉをイン
クリメントして次のＮＤフィルタで減光した場合の発振
周波数ＦＴｅｍｐの算出ならびに算出値ＦＴｅｍｐとＦ
MAX およびＦMIN との比較を繰り返す。最後（ｉ＝ＮＤ
MAX ）のＮＤフィルタについても、算出値ＦＴｅｍｐが
最小発振周波数ＦMIN 以上かつ最大発振周波数ＦMAX 以
下の範囲に入らなければ、適切な発振周波数はないので
あるから「解無し（ＮＧ）」と判定して、この露光条件
計算処理を終了する。
は、まず第１の照明系９について、透過率Ｎｄ［ｉ］の
ＮＤフィルタを用いて最適露光を行なうための発振周波
数ＦＴｅｍｐ＝（Ｄｏｓｅ×Ｓｐｅｅｄ×ＦＮｏｍ）／
（ＤｏｓｅＮｏｍ×ＳｐｅｅｄＮｏｍ×Ｎｄ［ｉ］）を
算出する。ここで、Ｄｏｓｅは露光量、Ｓｐｅｅｄはス
キャンスピード、ＦＮｏｍはノミナル発振周波数、Ｄｏ
ｓｅＮｏｍはノミナル露光量、ＳｐｅｅｄＮｏｍはノミ
ナルスキャンスピード、Ｎｄ［ｉ］はｉ番目のＮＤフィ
ルタの透過率である。露光条件の計算は１番目のＮＤフ
ィルタから順に行なう。算出されたＦＴｅｍｐが最小発
振周波数ＦMIN 以上かつ最大発振周波数ＦMAX 以下であ
れば、このＦＴｅｍｐを第１の照明系の発振周波数の算
出値（Ｆｒｅｑ１）として決定し、その照明系で用いる
ＮＤフィルタの番号Ｎｄ１もそのときの番号ｉに決定し
て、この露光条件計算処理を終了する。図６の白丸は、
決定されたＦｒｅｑ１とＮｄ１の値の一例を示す。も
し、ＦＴｅｍｐが最小発振周波数ＦMIN より小さいか、
または最大発振周波数ＦMAX より大きければ、ｉをイン
クリメントして次のＮＤフィルタで減光した場合の発振
周波数ＦＴｅｍｐの算出ならびに算出値ＦＴｅｍｐとＦ
MAX およびＦMIN との比較を繰り返す。最後（ｉ＝ＮＤ
MAX ）のＮＤフィルタについても、算出値ＦＴｅｍｐが
最小発振周波数ＦMIN 以上かつ最大発振周波数ＦMAX 以
下の範囲に入らなければ、適切な発振周波数はないので
あるから「解無し（ＮＧ）」と判定して、この露光条件
計算処理を終了する。
【００３２】図４を参照して、上記の露光条件計算の結
果、もし、照明系９の発振周波数算出結果が「ＮＧ」で
あれば、警報を鳴らすなど解無しエラー処理を実行して
この露光条件設定処理を終了する。照明系９の発振周波
数Ｆｒｅｑ１およびＮＤフィルタ番号Ｎｄ１が算出され
ていれば、次に照明系駆動部４４を介して照明系９の減
光フィルタ３を番号Ｎｄ１のＮＤフィルタに設定しパル
ス光源１の発振周波数をＦｒｅｑ１に設定する。さら
に、ステージ４５を駆動してアライメント補償を行なっ
た後、走査露光を行なう。
果、もし、照明系９の発振周波数算出結果が「ＮＧ」で
あれば、警報を鳴らすなど解無しエラー処理を実行して
この露光条件設定処理を終了する。照明系９の発振周波
数Ｆｒｅｑ１およびＮＤフィルタ番号Ｎｄ１が算出され
ていれば、次に照明系駆動部４４を介して照明系９の減
光フィルタ３を番号Ｎｄ１のＮＤフィルタに設定しパル
ス光源１の発振周波数をＦｒｅｑ１に設定する。さら
に、ステージ４５を駆動してアライメント補償を行なっ
た後、走査露光を行なう。
【００３３】この走査露光中は、レチクル１３のレチク
ルマーク位置を監視し、レチクルマーク２５がスリット
３０を通過すると第１パターン２４の露光が終了して走
査位置がパターン間の空隙部２６に達したものと判断
し、今度はレチクル１３上の第２パターン２２に関する
フォーカスオフセット、アライメントオフセットおよび
露光量を読み出し、上記第１パターン２４の場合と同様
にしてフォーカス補正、露光条件の決定および設定、ア
ライメント補償ならびに第２パターン２２の走査露光を
実行する。
ルマーク位置を監視し、レチクルマーク２５がスリット
３０を通過すると第１パターン２４の露光が終了して走
査位置がパターン間の空隙部２６に達したものと判断
し、今度はレチクル１３上の第２パターン２２に関する
フォーカスオフセット、アライメントオフセットおよび
露光量を読み出し、上記第１パターン２４の場合と同様
にしてフォーカス補正、露光条件の決定および設定、ア
ライメント補償ならびに第２パターン２２の走査露光を
実行する。
【００３４】これにより、１回の走査で、ウエハ１５上
の隣接する２つのショット領域の一方に第１パターン２
４が、他方に第２パターン２２が転写される。したがっ
て、図７に示すように、１回走査するごとに走査方向に
ショット領域１つ分だけステップ移動させながら、ショ
ット領域数と同じ回数走査することにより、ウエハ１５
の走査方向の両端部のショット領域を除くショット領域
に第２パターン２２と第１パターン２４を二重に露光す
ることができる。図７はＡからＢに向かって走査する場
合の例を示している。
の隣接する２つのショット領域の一方に第１パターン２
４が、他方に第２パターン２２が転写される。したがっ
て、図７に示すように、１回走査するごとに走査方向に
ショット領域１つ分だけステップ移動させながら、ショ
ット領域数と同じ回数走査することにより、ウエハ１５
の走査方向の両端部のショット領域を除くショット領域
に第２パターン２２と第１パターン２４を二重に露光す
ることができる。図７はＡからＢに向かって走査する場
合の例を示している。
【００３５】このように本実施例によれば、違うパター
ンを焼き付ける際に、フォーカス差および露光量差など
を考慮して目標値を変えて焼き付けを行ない、その際、
複数照明系を用いて同時に複数のパターンを焼き付ける
ことにより露光性能とスループットを向上させることが
できる。
ンを焼き付ける際に、フォーカス差および露光量差など
を考慮して目標値を変えて焼き付けを行ない、その際、
複数照明系を用いて同時に複数のパターンを焼き付ける
ことにより露光性能とスループットを向上させることが
できる。
【００３６】なお、本実施例は、第１パターン２４と第
２パターン２２の露光条件が異なる場合に特に有効であ
るが、第１パターン２４と第２パターン２２が同一であ
る場合、例えば同じパターンを露光する場合に適用して
もスループットの向上に役立つものである。同じパター
ンを露光する場合には、１回走査するごとに走査方向に
ショット領域２つ分だけステップ移動させながら走査す
れば、ショット領域数の約１／２の走査回数で全ショッ
ト領域にレチクルのパターンを露光することができる。
２パターン２２の露光条件が異なる場合に特に有効であ
るが、第１パターン２４と第２パターン２２が同一であ
る場合、例えば同じパターンを露光する場合に適用して
もスループットの向上に役立つものである。同じパター
ンを露光する場合には、１回走査するごとに走査方向に
ショット領域２つ分だけステップ移動させながら走査す
れば、ショット領域数の約１／２の走査回数で全ショッ
ト領域にレチクルのパターンを露光することができる。
【００３７】
【デバイス生産方法の実施例】次に上記説明した投影露
光装置または方法を利用したデバイスの生産方法の実施
例を説明する。図８は微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の
半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、
マイクロマシン等）の製造のフローを示す。ステップ１
（回路設計）ではデバイスのパターン設計を行なう。ス
テップ２（マスク製作）では設計したパターンを形成し
たマスクを製作する。一方、ステップ３（ウエハ製造）
ではシリコンやガラス等の材料を用いてウエハを製造す
る。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、
上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技
術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステ
ップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によ
って作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程
であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディン
グ）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含
む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半
導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査
を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成
し、これが出荷（ステップ７）される。
光装置または方法を利用したデバイスの生産方法の実施
例を説明する。図８は微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の
半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、
マイクロマシン等）の製造のフローを示す。ステップ１
（回路設計）ではデバイスのパターン設計を行なう。ス
テップ２（マスク製作）では設計したパターンを形成し
たマスクを製作する。一方、ステップ３（ウエハ製造）
ではシリコンやガラス等の材料を用いてウエハを製造す
る。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、
上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技
術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステ
ップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によ
って作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程
であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディン
グ）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含
む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半
導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査
を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成
し、これが出荷（ステップ７）される。
【００３８】図９は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明した露光装置または方法
によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光す
る。ステップ１７（現像）では露光したウエハを現像す
る。ステップ１８（エッチング）では現像したレジスト
像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥
離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取
り除く。これらのステップを繰り返し行なうことによっ
て、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明した露光装置または方法
によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光す
る。ステップ１７（現像）では露光したウエハを現像す
る。ステップ１８（エッチング）では現像したレジスト
像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥
離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取
り除く。これらのステップを繰り返し行なうことによっ
て、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【００３９】本実施例の生産方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度のデバイスを低コストに製造す
ることができる。
造が難しかった高集積度のデバイスを低コストに製造す
ることができる。
【００４０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、１枚の原
版上に走査方向に複数のパターンを配置し、各パターン
ごとにフォーカスや露光条件を設定するようにしたた
め、スループットおよび露光性能を向上させることがで
きる。
版上に走査方向に複数のパターンを配置し、各パターン
ごとにフォーカスや露光条件を設定するようにしたた
め、スループットおよび露光性能を向上させることがで
きる。
【図１】 本発明の一実施例に係る走査型多重露光装置
の構成図である。
の構成図である。
【図２】 図１の装置で用いられるレチクルの説明図で
ある。
ある。
【図３】 図１の装置における制御系のブロック構成図
である。
である。
【図４】 図１の装置における露光量設定処理を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図５】 図２の処理における露光条件計算処理の詳細
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図６】 図５の処理で算出される露光条件の一例を示
すグラフである。
すグラフである。
【図７】 図１の装置によるウエハの露光状態を示す図
である。
である。
【図８】 微小デバイスの製造の流れを示す図である。
【図９】 図８におけるウエハプロセスの詳細な流れを
示す図である。
示す図である。
１：パルス光源、２，５，７，１１：ハーフミラー、
３，４：減光フィルタ、６，８：光量センサ、９，１
０：照明光学系、１２：ビームスプリッタ、１３：レチ
クル、１４：投影レンズ、１５：ウエハ、２２：Ｒパタ
ーン、２３，２５：レチクルマーク、２４：Ｆパター
ン，４１：メインコントローラ，４４：照明系駆動部、
４５：ステージ駆動装置。
３，４：減光フィルタ、６，８：光量センサ、９，１
０：照明光学系、１２：ビームスプリッタ、１３：レチ
クル、１４：投影レンズ、１５：ウエハ、２２：Ｒパタ
ーン、２３，２５：レチクルマーク、２４：Ｆパター
ン，４１：メインコントローラ，４４：照明系駆動部、
４５：ステージ駆動装置。
Claims (12)
- 【請求項１】 原版のパターン像の一部をスリット状に
照明して被露光基板上に投影しながら原版と被露光基板
を同期して前記スリット状照明と相対的に走査すること
により該被露光基板上に原版のパターン像を露光する方
法において、１枚の原版に複数種類のパターンを走査方
向に配列して形成し、走査露光中にパターン間の空隙部
で照明条件およびフォーカス目標値を切り換えることを
特徴とする露光方法。 - 【請求項２】 前記フォーカス目標値に対応して露光光
の波長および前記パターン像の投影倍率を変更すること
を特徴とする請求項１記載の露光方法。 - 【請求項３】 単一の露光光源から出射された光束を分
割した各光束をそれぞれ所望の照明条件に設定する複数
の照明系で各パターンを照明しておくことによりスリッ
ト照明されるパターンの切り換わりに応じて前記照明条
件を自動的に切り換えることを特徴とする請求項１また
は２記載の露光方法。 - 【請求項４】 前記原版上のパターン間の空隙部を通常
のスクライブラインより広くすることを特徴とする請求
項１〜３のいずれかに記載の露光方法。 - 【請求項５】 前記走査露光範囲を一部重複して露光を
繰り返すことにより前記複数のパターンを被露光基板上
の同一の露光位置に重ねて露光することを特徴とする請
求項１〜４のいずれかに記載の露光方法。 - 【請求項６】 原版のパターン像の一部を投影光学系を
介してスリット状に被露光基板上に投影しながら原版と
被露光基板を同期して前記投影光学系と相対的に走査す
ることにより該被露光基板上に原版のパターン像を露光
する走査型投影露光装置であって、前記原版として走査
方向に配列して形成された複数種類のパターンを有する
ものを用いること、および、走査露光中にパターン間の
空隙部で照明条件およびフォーカス目標値を切り換える
手段とを具備することを特徴とする露光装置。 - 【請求項７】 原版のパターン像の一部を投影光学系を
介してスリット状に被露光基板上に投影しながら原版と
被露光基板を同期して前記投影光学系と相対的に走査す
ることにより該被露光基板上に原版のパターン像を露光
する走査型投影露光装置であって、前記原版として走査
方向に配列して形成された複数種類のパターンを有する
ものを用いること、および、単一の露光光源と、この露
光光源から出射される光束を分割する手段と、分割され
た各光束をそれぞれ所望の照明条件に設定してそれぞれ
のパターンを照明する複数の照明系と、走査露光中にパ
ターン間の空隙部でフォーカス目標値を切り換える手段
とを具備することを特徴とする露光装置。 - 【請求項８】 前記切り換え手段は、前記フォーカス目
標値に対応して露光光の波長および前記投影光学系の投
影倍率を変更する手段を備えることを特徴とする請求項
６または７記載の露光装置。 - 【請求項９】 前記原版上のパターン間の空隙部が通常
のスクライブラインより広く設けられていることを特徴
とする請求項６〜８のいずれかに記載の露光装置。 - 【請求項１０】 前記走査露光範囲を一部重複して露光
を繰り返すことにより前記複数のパターンを被露光基板
上の同一の露光位置に重ねて露光することを特徴とする
請求項６〜９のいずれかに記載の露光装置。 - 【請求項１１】 請求項１〜５のいずれかに記載の露光
方法または請求項６〜１０のいずれかに記載の露光装置
を用いてデバイスを製造することを特徴とするデバイス
製造方法。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載のデバイス製造方法
により製造されたことを特徴とするデバイス。
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1999
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