JP2003031467A - 投影露光装置、投影露光方法および半導体の製造方法 - Google Patents
投影露光装置、投影露光方法および半導体の製造方法Info
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- JP2003031467A JP2003031467A JP2001214303A JP2001214303A JP2003031467A JP 2003031467 A JP2003031467 A JP 2003031467A JP 2001214303 A JP2001214303 A JP 2001214303A JP 2001214303 A JP2001214303 A JP 2001214303A JP 2003031467 A JP2003031467 A JP 2003031467A
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- energy
- rays
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (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】 Ｘ線等の短波長域の光線、エネルギー線の投
影露光光の計測が可能な投影露光装置を提供する。 【解決手段】 エネルギー線３を投影してパターンを焼
きつける為の投影露光装置に於て、エネルギー線３が投
影される露光ステージ４の表面の一部に設けられたピン
ホール５と、該ピンホール５を通して通過したエネルギ
ー線３’を長波長の蛍光光線８に変換する蛍光体６と、
変換された蛍光光線８を測光する検知器９を具備する投
影露光装置。
影露光光の計測が可能な投影露光装置を提供する。 【解決手段】 エネルギー線３を投影してパターンを焼
きつける為の投影露光装置に於て、エネルギー線３が投
影される露光ステージ４の表面の一部に設けられたピン
ホール５と、該ピンホール５を通して通過したエネルギ
ー線３’を長波長の蛍光光線８に変換する蛍光体６と、
変換された蛍光光線８を測光する検知器９を具備する投
影露光装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、投影露光装置、投
影露光方法および半導体の製造方法に関し、詳しくはリ
ソグラフィーに使用する半導体製造用露光焼付け装置、
投影露光方法および半導体の製造方法に関するものであ
る。特に、本発明は、高精度の回路パターン焼付が期待
出来き、結果として半導体の製造に於て、生産性の向上
を提供するものである。
影露光方法および半導体の製造方法に関し、詳しくはリ
ソグラフィーに使用する半導体製造用露光焼付け装置、
投影露光方法および半導体の製造方法に関するものであ
る。特に、本発明は、高精度の回路パターン焼付が期待
出来き、結果として半導体の製造に於て、生産性の向上
を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体製造用の露光焼付け装置
（通称ステッパー）等の焼付けの装置の露光量の測定
は、光量計を用いて予め露光ステージ上の必要なポイン
トの光量を測定する方法、ステージ上に投影されたパタ
ーン光の反射光を測定する方法、ステージ上に光量計を
組み込んだもの等があり使用されている。
（通称ステッパー）等の焼付けの装置の露光量の測定
は、光量計を用いて予め露光ステージ上の必要なポイン
トの光量を測定する方法、ステージ上に投影されたパタ
ーン光の反射光を測定する方法、ステージ上に光量計を
組み込んだもの等があり使用されている。
【０００３】従来は使用される光源は水銀灯の輝線であ
るｇ線、ｉ線等の可視光線、近紫外線を使用していたの
で可視光線用の光量計を使用、流用して十分対応が可能
であった。
るｇ線、ｉ線等の可視光線、近紫外線を使用していたの
で可視光線用の光量計を使用、流用して十分対応が可能
であった。
【０００４】しかしながら、昨今の半導体の動向とし
て、より微細な加工が必要とされ使用する光線はＫｒ
Ｆ、ＡｒＦ等のレーザー光線、更に短い波長の真空紫外
光線、Ｘ線も候補に上がってきている。しかしながら、
これらの使用する光線の光量、エネルギー量の測定に関
しては、従来の光量計の流用では対応出来なくなり、低
感度でノイズの多い、低精度の測定結果となっている。
て、より微細な加工が必要とされ使用する光線はＫｒ
Ｆ、ＡｒＦ等のレーザー光線、更に短い波長の真空紫外
光線、Ｘ線も候補に上がってきている。しかしながら、
これらの使用する光線の光量、エネルギー量の測定に関
しては、従来の光量計の流用では対応出来なくなり、低
感度でノイズの多い、低精度の測定結果となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】露光焼付け装置に真空
紫外線、Ｘ線を利用することになると、従来の測光方
式、測定器ではとうてい対応出来ないことは明らかであ
る。その理由は、即ち、測光用計測器、受光器の波長選
択性、窓材の分光吸収特性、雰囲気ガスの光吸収等とし
て説明することが出来る。その結果として、それらに起
因される低感度の測定、ノイズの多い測定となり、焼付
け精度の低下、歩留の低下と云う要因として生産性の低
下につながる。
紫外線、Ｘ線を利用することになると、従来の測光方
式、測定器ではとうてい対応出来ないことは明らかであ
る。その理由は、即ち、測光用計測器、受光器の波長選
択性、窓材の分光吸収特性、雰囲気ガスの光吸収等とし
て説明することが出来る。その結果として、それらに起
因される低感度の測定、ノイズの多い測定となり、焼付
け精度の低下、歩留の低下と云う要因として生産性の低
下につながる。
【０００６】本発明者らは、これまでに上記問題点すな
わち半導体製造用露光焼付け装置（通称ステッパー）の
露光ステージに於ける露光量の計測精度の向上を計るた
めの方策を鋭意検討してきた。しかしながら、近年の露
光焼付けに用いられる光源の変換、即ち露光波長の短波
長化の傾向は留まることを知らずＸ線の領域にまで達し
ようとしている。
わち半導体製造用露光焼付け装置（通称ステッパー）の
露光ステージに於ける露光量の計測精度の向上を計るた
めの方策を鋭意検討してきた。しかしながら、近年の露
光焼付けに用いられる光源の変換、即ち露光波長の短波
長化の傾向は留まることを知らずＸ線の領域にまで達し
ようとしている。
【０００７】世の中に、直接露光波長に対応可能な光量
計、受光器が存在すれば問題は無いのであるが、現実は
従来の可視光線、近紫外線に適したものしか存在してい
ない。大袈裟な仕様の装置としては、露光波長の短波長
のものを測定可能なものも無きにしも有らずではあるが
半導体製造用露光焼付け装置の露光ステージに組み込む
ことは到底考えられない。
計、受光器が存在すれば問題は無いのであるが、現実は
従来の可視光線、近紫外線に適したものしか存在してい
ない。大袈裟な仕様の装置としては、露光波長の短波長
のものを測定可能なものも無きにしも有らずではあるが
半導体製造用露光焼付け装置の露光ステージに組み込む
ことは到底考えられない。
【０００８】本発明は、特に半導体製造用の露光焼付け
装置に関するもので、なかでも露光ステージの投影露光
光の測光に関するものである。本発明の目的としては、
露光精度の向上、今後新たに適用が期待出来る、より短
波長域の光線、エネルギー線の投影露光光の計測が可能
な、特にリソグラフィーに使用する投影露光装置、半導
体製造用露光焼付け装置、投影露光方法および半導体の
製造方法を提供することにある。
装置に関するもので、なかでも露光ステージの投影露光
光の測光に関するものである。本発明の目的としては、
露光精度の向上、今後新たに適用が期待出来る、より短
波長域の光線、エネルギー線の投影露光光の計測が可能
な、特にリソグラフィーに使用する投影露光装置、半導
体製造用露光焼付け装置、投影露光方法および半導体の
製造方法を提供することにある。
【０００９】また、本発明は、高精度の回路パターン焼
付を可能にし、半導体の製造方法に於て、生産性の向上
を計った方法を提供するものである。
付を可能にし、半導体の製造方法に於て、生産性の向上
を計った方法を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、エネル
ギー線を投影してパターンを焼きつける為の投影露光装
置に於て、エネルギー線が投影される露光ステージの表
面の一部に設けられたピンホールと、該ピンホールを通
して通過したエネルギー線を長波長の蛍光光線に変換す
る蛍光体と、変換された蛍光光線を測光する検知器を具
備することを特徴とする投影露光装置である。
ギー線を投影してパターンを焼きつける為の投影露光装
置に於て、エネルギー線が投影される露光ステージの表
面の一部に設けられたピンホールと、該ピンホールを通
して通過したエネルギー線を長波長の蛍光光線に変換す
る蛍光体と、変換された蛍光光線を測光する検知器を具
備することを特徴とする投影露光装置である。
【００１１】また、本発明は、上記の投影露光装置を用
いた半導体用露光焼付け装置である。また、本発明は、
エネルギー線を投影してパターンを焼きつける為の投影
露光方法に於て、エネルギー線を露光ステージの表面の
一部に設けられたピンホールに投影する工程、該ピンホ
ールを通して通過したエネルギー線を蛍光体により長波
長の蛍光光線に変換する工程、該変換された蛍光光線を
検知器で測光する工程を有することを特徴とする投影露
光方法である。
いた半導体用露光焼付け装置である。また、本発明は、
エネルギー線を投影してパターンを焼きつける為の投影
露光方法に於て、エネルギー線を露光ステージの表面の
一部に設けられたピンホールに投影する工程、該ピンホ
ールを通して通過したエネルギー線を蛍光体により長波
長の蛍光光線に変換する工程、該変換された蛍光光線を
検知器で測光する工程を有することを特徴とする投影露
光方法である。
【００１２】また、本発明は、エネルギー線を投影して
パターンを焼きつけて半導体を製造する方法に於て、エ
ネルギー線を露光ステージの表面の一部に設けられたピ
ンホールに投影する工程、該ピンホールを通して通過し
たエネルギー線を蛍光体により長波長の蛍光光線に変換
する工程、該変換された蛍光光線を検知器で測光する工
程、測光された計測値によりエネルギー線を制御して投
影してパターンを形成する工程を有することを特徴とす
る半導体の製造方法である。
パターンを焼きつけて半導体を製造する方法に於て、エ
ネルギー線を露光ステージの表面の一部に設けられたピ
ンホールに投影する工程、該ピンホールを通して通過し
たエネルギー線を蛍光体により長波長の蛍光光線に変換
する工程、該変換された蛍光光線を検知器で測光する工
程、測光された計測値によりエネルギー線を制御して投
影してパターンを形成する工程を有することを特徴とす
る半導体の製造方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明者らは、羅る問題を解決すべく鋭意検討を続けた
結果、投影露光装置に今後使用されると予想出来るＸ
線、軟Ｘ線、真空紫外線および遠紫外線に対応可能な新
規な方策を提案するものである。
本発明者らは、羅る問題を解決すべく鋭意検討を続けた
結果、投影露光装置に今後使用されると予想出来るＸ
線、軟Ｘ線、真空紫外線および遠紫外線に対応可能な新
規な方策を提案するものである。
【００１４】本発明は、かかる問題を改善、解決して精
度の高い測定評価と露光技術の進展を図る為に、投影露
光に用いられる露光ステージ面に波長及びエネルギー変
換の為の蛍光体を設置することを特徴とする。
度の高い測定評価と露光技術の進展を図る為に、投影露
光に用いられる露光ステージ面に波長及びエネルギー変
換の為の蛍光体を設置することを特徴とする。
【００１５】すなわち、本発明の投影露光装置は、エネ
ルギー線を投影してパターンを焼きつける為の投影露光
装置に於て、エネルギー線が投影される露光ステージの
表面の一部に設けられたピンホールと、該ピンホールを
通して通過したエネルギー線を長波長の蛍光光線に変換
する蛍光体と、変換された蛍光光線を測光する検知器を
具備することを特徴とする。
ルギー線を投影してパターンを焼きつける為の投影露光
装置に於て、エネルギー線が投影される露光ステージの
表面の一部に設けられたピンホールと、該ピンホールを
通して通過したエネルギー線を長波長の蛍光光線に変換
する蛍光体と、変換された蛍光光線を測光する検知器を
具備することを特徴とする。
【００１６】図１は本発明の投影露光装置の代表的な例
として半導体製造用露光焼付け装置を示す摸式図であ
る。同図１において、光源１及び光学系２を介して露光
（照射）されたパターン化されたエネルギー線３は、露
光ステージ４の表面に設けられたピンホール５を通って
蛍光体６を設けた基板７上に照射される。ピンホール５
を通過したエネルギー線３’によって刺激を受けた蛍光
体６から発せられる蛍光光線８は蛍光体の表面からある
分布を持って発光、発散される。発散された蛍光光線８
の一部は検知器（蛍光光線測定器）９であるフォトダイ
オードに取り込まれ検出される。１０はステージ上にセ
ットされたレジストを塗工したＳｉウエハー等を示す。
として半導体製造用露光焼付け装置を示す摸式図であ
る。同図１において、光源１及び光学系２を介して露光
（照射）されたパターン化されたエネルギー線３は、露
光ステージ４の表面に設けられたピンホール５を通って
蛍光体６を設けた基板７上に照射される。ピンホール５
を通過したエネルギー線３’によって刺激を受けた蛍光
体６から発せられる蛍光光線８は蛍光体の表面からある
分布を持って発光、発散される。発散された蛍光光線８
の一部は検知器（蛍光光線測定器）９であるフォトダイ
オードに取り込まれ検出される。１０はステージ上にセ
ットされたレジストを塗工したＳｉウエハー等を示す。
【００１７】投影されるエネルギー線は波長がｌÅから
２６０ｎｍであるのが好ましく、例えばＸ線、軟Ｘ線、
真空紫外線または遠紫外線が挙げられる。蛍光体６に
は、長波長の波長域に発光する蛍光体を用いることがで
きる。検知器の光量計には従来の近視外及び可視光線用
のものが使用可能である。
２６０ｎｍであるのが好ましく、例えばＸ線、軟Ｘ線、
真空紫外線または遠紫外線が挙げられる。蛍光体６に
は、長波長の波長域に発光する蛍光体を用いることがで
きる。検知器の光量計には従来の近視外及び可視光線用
のものが使用可能である。
【００１８】蛍光体を設置するには、光反射性の金属基
板上に、蛍光体をバインダー樹脂に分散して塗工、また
は蒸着法を用いた堆積等によることができる。この蛍光
体により、露光ステージ面に設けられたピンホールを通
してエネルギー線の照射により発光した蛍光光線を受
光、測定を行う。ピンホールはあらゆる光、エネルギー
線が損失無く通過させる為に有効であるものが好まし
い。また窓材として適当なものがあれ勿論使用が可能で
ある。
板上に、蛍光体をバインダー樹脂に分散して塗工、また
は蒸着法を用いた堆積等によることができる。この蛍光
体により、露光ステージ面に設けられたピンホールを通
してエネルギー線の照射により発光した蛍光光線を受
光、測定を行う。ピンホールはあらゆる光、エネルギー
線が損失無く通過させる為に有効であるものが好まし
い。また窓材として適当なものがあれ勿論使用が可能で
ある。
【００１９】蛍光体が基板上に設置されているのが好ま
しく、基板上に設置される蛍光体が無機の蛍光体であ
り、表面で発光、発散された蛍光光線が検知器で計測さ
れるのが好ましい。また、基板が透光性基板であり、設
置された蛍光体が無機及び有機の蛍光体で、発光した蛍
光光線が基板を透して裏面から検知、測光されるのが好
ましい。
しく、基板上に設置される蛍光体が無機の蛍光体であ
り、表面で発光、発散された蛍光光線が検知器で計測さ
れるのが好ましい。また、基板が透光性基板であり、設
置された蛍光体が無機及び有機の蛍光体で、発光した蛍
光光線が基板を透して裏面から検知、測光されるのが好
ましい。
【００２０】蛍光体の種類は使用するエネルギー線によ
って選択される。特に限定する必要は無いが、一例を上
げれば無機の蛍光体としては、ＢａＭｇ2 Ａｌ16Ｏ27：
Ｅｕ、（ＳｒＣａＢａ）5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ、Ｂ
ａＳｉ2 Ｏ5 ：Ｐｂ、ＹＰＯ 4 ：Ｃｅ、Ｓｒ2 Ｐ2 Ｏ
7 ：Ｓｎ、ＺｎＳ：ＣｕＡｌ、ＣａＷＯ4 ，ＢａＦＢ
ｒ：Ｅｕ、ＣａＦ2 ：Ｅｕ、ＢａＳＯ4 ：Ｐｂ等が挙げ
られる。
って選択される。特に限定する必要は無いが、一例を上
げれば無機の蛍光体としては、ＢａＭｇ2 Ａｌ16Ｏ27：
Ｅｕ、（ＳｒＣａＢａ）5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ、Ｂ
ａＳｉ2 Ｏ5 ：Ｐｂ、ＹＰＯ 4 ：Ｃｅ、Ｓｒ2 Ｐ2 Ｏ
7 ：Ｓｎ、ＺｎＳ：ＣｕＡｌ、ＣａＷＯ4 ，ＢａＦＢ
ｒ：Ｅｕ、ＣａＦ2 ：Ｅｕ、ＢａＳＯ4 ：Ｐｂ等が挙げ
られる。
【００２１】有機の蛍光体としては、サリチル酸ナトリ
ウム、コローネン、リュモゲン等が挙げられる。無機の
蛍光体は一般に白色の粉末であるので、膜体にするには
バインダー樹脂が必要となる。バインダー樹脂として
は、ポリビニルアルコール、セルローズ等が適用出来
る。また場合によっては、真空蒸着法が適用可能であ
る。特に有機の蛍光体の成膜法として有効である。
ウム、コローネン、リュモゲン等が挙げられる。無機の
蛍光体は一般に白色の粉末であるので、膜体にするには
バインダー樹脂が必要となる。バインダー樹脂として
は、ポリビニルアルコール、セルローズ等が適用出来
る。また場合によっては、真空蒸着法が適用可能であ
る。特に有機の蛍光体の成膜法として有効である。
【００２２】蛍光光線の測定に検知器として光電管が使
用できるが、露光ステージに使用するには出来るだけ小
型化出来るものが望ましくフォトダイオードが実用上使
用される。
用できるが、露光ステージに使用するには出来るだけ小
型化出来るものが望ましくフォトダイオードが実用上使
用される。
【００２３】前記ピンホールを通して通過したエネルギ
ー線が蛍光体によって変換された長波長の蛍光光線の波
長は２５０ｎｍから６００ｎｍであるのが好ましい。蛍
光体の発光スベクトルによって、長波長の蛍光光線が６
００ｎｍ程度ならＳｉフォトダオオード、５００ｎｍ程
度ならＧａＡｓＰフォトダイオード、４００ｎｍ程度な
らＧａＰフォトダイオードが適している。
ー線が蛍光体によって変換された長波長の蛍光光線の波
長は２５０ｎｍから６００ｎｍであるのが好ましい。蛍
光体の発光スベクトルによって、長波長の蛍光光線が６
００ｎｍ程度ならＳｉフォトダオオード、５００ｎｍ程
度ならＧａＡｓＰフォトダイオード、４００ｎｍ程度な
らＧａＰフォトダイオードが適している。
【００２４】また、本発明の半導体の製造方法は、エネ
ルギー線を投影してパターンを焼きつけて半導体を製造
する方法に於て、エネルギー線を露光ステージの表面の
一部に設けられたピンホールに投影する工程、該ピンホ
ールを通して通過したエネルギー線を蛍光体により長波
長の蛍光光線に変換する工程、該変換された蛍光光線を
検知器で測光する工程、測光された計測値によりエネル
ギー線を制御して投影してパターンを形成する工程を有
することを特徴とする。
ルギー線を投影してパターンを焼きつけて半導体を製造
する方法に於て、エネルギー線を露光ステージの表面の
一部に設けられたピンホールに投影する工程、該ピンホ
ールを通して通過したエネルギー線を蛍光体により長波
長の蛍光光線に変換する工程、該変換された蛍光光線を
検知器で測光する工程、測光された計測値によりエネル
ギー線を制御して投影してパターンを形成する工程を有
することを特徴とする。
【００２５】次に、本発明の蛍光体によるエネルギー線
変換方式と検知器を備えた露光ステージからなるＡｒＦ
エキシマレーザーステッパーを使用した半導体デバイス
の製造法について説明する。
変換方式と検知器を備えた露光ステージからなるＡｒＦ
エキシマレーザーステッパーを使用した半導体デバイス
の製造法について説明する。
【００２６】図４は、半導体デバイスの製造フローを示
す工程図である。半導体デバイスとしては、例えばＩＣ
やＬＳＩ等の半導体チップ、あるいは液晶バネルやＣＣ
Ｄ等が挙げられる。
す工程図である。半導体デバイスとしては、例えばＩＣ
やＬＳＩ等の半導体チップ、あるいは液晶バネルやＣＣ
Ｄ等が挙げられる。
【００２７】ステップ１（回路設計）では半導体デバイ
スの回路設計を行なう。ステップ２（レチクル作成）で
は設計した回路パターンをＥＢ描画装置を用いてクロム
マスク板上に描画を行い作成する。一方、ステップ３
（ウエハー製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハ
ーを製造する。ステップ４（ウエハープロセス）は前工
程と呼ばれ、上記で用意したレチクルとウエハーを用い
て、リソグラフィー技術によってウエハー上に実際の回
路を形成する。次のステッブ５（組立て）は後工程と呼
ばれ、ステップ４によって製造されたウエハーを用いて
半導体チップ化する工程であり、アッセンブリエ程（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で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、
耐久テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導
デバイスが完成し、これがステップ７（出荷）で出荷さ
れる。
スの回路設計を行なう。ステップ２（レチクル作成）で
は設計した回路パターンをＥＢ描画装置を用いてクロム
マスク板上に描画を行い作成する。一方、ステップ３
（ウエハー製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハ
ーを製造する。ステップ４（ウエハープロセス）は前工
程と呼ばれ、上記で用意したレチクルとウエハーを用い
て、リソグラフィー技術によってウエハー上に実際の回
路を形成する。次のステッブ５（組立て）は後工程と呼
ばれ、ステップ４によって製造されたウエハーを用いて
半導体チップ化する工程であり、アッセンブリエ程（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で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、
耐久テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導
デバイスが完成し、これがステップ７（出荷）で出荷さ
れる。
【００２８】図５は、上記の図４のウエハープロセス
（ステップ４）の詳細なフローを示す工程図である。ス
テップ１１（酸化）ではウエハーの表面を酸化させる。
ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハー表面に絶縁膜を形
成する。ステップ１４（イオン打込み）ではウエハーに
イオンを打込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウ
エハー上に化学増幅型レジストを塗工する。ステップ１
６（露光）では上記説明したＡｒＦエキシマレーザース
テッパーのステップおよびリビート露光によってレチク
ルの回路パターンをウエハー上のレジスト膜上に焼付け
る。ステップ１７（現像）では露光したウエハー上のレ
ジストを現像する。この工程では予め化学増幅型レジス
トに特有なＰＥＢ（Ｐｏｓｔ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａ
ｋｅ）工程を含む。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、ウエハー上に多重に回路パターンが形
成される。
（ステップ４）の詳細なフローを示す工程図である。ス
テップ１１（酸化）ではウエハーの表面を酸化させる。
ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハー表面に絶縁膜を形
成する。ステップ１４（イオン打込み）ではウエハーに
イオンを打込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウ
エハー上に化学増幅型レジストを塗工する。ステップ１
６（露光）では上記説明したＡｒＦエキシマレーザース
テッパーのステップおよびリビート露光によってレチク
ルの回路パターンをウエハー上のレジスト膜上に焼付け
る。ステップ１７（現像）では露光したウエハー上のレ
ジストを現像する。この工程では予め化学増幅型レジス
トに特有なＰＥＢ（Ｐｏｓｔ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａ
ｋｅ）工程を含む。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、ウエハー上に多重に回路パターンが形
成される。
【００２９】本発明の製造方法を用いれば、従来製造が
難しかった高集積度の半導体デバイスを高生産性で製造
することが出来る。
難しかった高集積度の半導体デバイスを高生産性で製造
することが出来る。
【００３０】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。
する。
【００３１】実施例１
図１に示す半導体製造用露光焼付け装置を用いて、エネ
ルギー線を投影してパターンを焼きつけ、エネルギー線
を蛍光光線に変換し、変換された蛍光光線を検知器によ
り測光した。
ルギー線を投影してパターンを焼きつけ、エネルギー線
を蛍光光線に変換し、変換された蛍光光線を検知器によ
り測光した。
【００３２】光源１にＡｒＦのレーザー（λ＝１９３ｎ
ｍ）を使用した。露光ステージにはｌｍｍΦの大きさの
ピンホールを備えた薄板をセットした。蛍光体６として
はＢａＭｇ2 Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕを用いた。基板７にはア
ルミニウムの１０ｍｍ角の板を使用し、基板上にポリビ
ニルアルコールを溶解した水溶液（２％）に分散した蛍
光体粒子を刷毛を用いて塗工した。
ｍ）を使用した。露光ステージにはｌｍｍΦの大きさの
ピンホールを備えた薄板をセットした。蛍光体６として
はＢａＭｇ2 Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕを用いた。基板７にはア
ルミニウムの１０ｍｍ角の板を使用し、基板上にポリビ
ニルアルコールを溶解した水溶液（２％）に分散した蛍
光体粒子を刷毛を用いて塗工した。
【００３３】計測はＧａＰフォトダイオードを用いて４
５度の角度から行った。その結果、ＡｒＦレーザー光は
充分な蛍光線に変換され、安定した測定結果を得ること
が出来た。
５度の角度から行った。その結果、ＡｒＦレーザー光は
充分な蛍光線に変換され、安定した測定結果を得ること
が出来た。
【００３４】実施例２
図２に示す半導体製造用露光焼付け装置を用いて、エネ
ルギー線を投影してパターンを焼きつけ、エネルギー線
を蛍光光線に変換し、変換された蛍光光線を検知器によ
り測光した。光源１にＫｒＦのレーザー（λ＝２４８ｎ
ｍ）を使用した。
ルギー線を投影してパターンを焼きつけ、エネルギー線
を蛍光光線に変換し、変換された蛍光光線を検知器によ
り測光した。光源１にＫｒＦのレーザー（λ＝２４８ｎ
ｍ）を使用した。
【００３５】露光ステージには２ｍｍΦの大きさのピン
ホールを備えた薄板をセットした。蛍光体６としてはＳ
ｒ2 Ｐ2 Ｏ7 ：Ｓｎを用いた。基板７にはアルミの１０
ｍｍ角の基板を使用し、基板上にはポリビニルアルコー
ルを溶解した水溶液（２％）に分散した蛍光体粒子を刷
毛を用いて塗工した。
ホールを備えた薄板をセットした。蛍光体６としてはＳ
ｒ2 Ｐ2 Ｏ7 ：Ｓｎを用いた。基板７にはアルミの１０
ｍｍ角の基板を使用し、基板上にはポリビニルアルコー
ルを溶解した水溶液（２％）に分散した蛍光体粒子を刷
毛を用いて塗工した。
【００３６】計測は検知器にＧａＡｓＰフォトダイオー
ドを用いた。基板は４５度傾けてセット、蛍光光の測定
は基板に対して４５度の角度から行った。その結果、安
定した測定値が得られ而して高精度の位置合わせ、重ね
あわせ焼付を行うことが出来た。
ドを用いた。基板は４５度傾けてセット、蛍光光の測定
は基板に対して４５度の角度から行った。その結果、安
定した測定値が得られ而して高精度の位置合わせ、重ね
あわせ焼付を行うことが出来た。
【００３７】実施例３
図３に示す半導体製造用露光焼付け装置を用いて、エネ
ルギー線を投影してパターンを焼きつけ、エネルギー線
を蛍光光線に変換し、変換された蛍光光線を検知器によ
り測光した。光源１にＦ2 のレーザー（λ＝１５７ｎ
ｍ）を使用した。
ルギー線を投影してパターンを焼きつけ、エネルギー線
を蛍光光線に変換し、変換された蛍光光線を検知器によ
り測光した。光源１にＦ2 のレーザー（λ＝１５７ｎ
ｍ）を使用した。
【００３８】露光ステージにはｌｍｍΦの大きさのピン
ホールを備えた薄板をセットした。蛍光体６としてはＺ
ｎＳ：ＣｕＡｌを用いた。基板７にはガラス板（パイレ
ックス（登録商標））の２０ｍｍΦを使用し、基板上に
ポリビニルアルコールを溶解した水溶液（２％）に分散
した蛍光体粒子を刷毛を用いて塗工した。
ホールを備えた薄板をセットした。蛍光体６としてはＺ
ｎＳ：ＣｕＡｌを用いた。基板７にはガラス板（パイレ
ックス（登録商標））の２０ｍｍΦを使用し、基板上に
ポリビニルアルコールを溶解した水溶液（２％）に分散
した蛍光体粒子を刷毛を用いて塗工した。
【００３９】計測は検知器にＳｉフォトダイオードを用
いた。蛍光体を表面に設けた透明基板をステージと平行
にセットし、基板を透して通過した蛍光光線を測定し
た。その結果、同様に高精度の安定した測定結果を得る
ことが出来た。
いた。蛍光体を表面に設けた透明基板をステージと平行
にセットし、基板を透して通過した蛍光光線を測定し
た。その結果、同様に高精度の安定した測定結果を得る
ことが出来た。
【００４０】実施例４
図１に示す半導体製造用露光焼付け装置に於て、本方式
をＸ線用のステッパーのステージに適用した。光源１に
ＳＯＲ（シンクロトロン放射光）を使用し、ベリリウム
（Ｂｅ）の窓を通過して来るＸ線光の波長は５〜１２Å
である。蛍光体にはＣａＷＯ4 を使用した。
をＸ線用のステッパーのステージに適用した。光源１に
ＳＯＲ（シンクロトロン放射光）を使用し、ベリリウム
（Ｂｅ）の窓を通過して来るＸ線光の波長は５〜１２Å
である。蛍光体にはＣａＷＯ4 を使用した。
【００４１】蛍光光線の測定の為の検知器にはＧａＡｓ
Ｐ系のフォトダイオードを用いた。減圧ヘリウム中の雰
囲気中での測定であったが、蛍光体の発光スベクトルと
のマッチングも良く高感度、高精度の測定が出来た。
Ｐ系のフォトダイオードを用いた。減圧ヘリウム中の雰
囲気中での測定であったが、蛍光体の発光スベクトルと
のマッチングも良く高感度、高精度の測定が出来た。
【００４２】実施例５
実施例３の図３に示す半導体製造用露光焼付け装置に於
て、蛍光体に有機の蛍光体を採用した。リュモゲンイエ
ローをガラス板上に真空蒸着法を用いて堆積した。窒素
雰囲気中で光源にＦ２レーザー、測定の為の計測器には
Ｓｉフォトダイオードを使用した。露光ステージに設け
たピンホールを通して照射され発光した蛍光光線はガラ
ス基板を透して測定に供した。その結果、充分とはいえ
ないが許容できる測定結果であった。
て、蛍光体に有機の蛍光体を採用した。リュモゲンイエ
ローをガラス板上に真空蒸着法を用いて堆積した。窒素
雰囲気中で光源にＦ２レーザー、測定の為の計測器には
Ｓｉフォトダイオードを使用した。露光ステージに設け
たピンホールを通して照射され発光した蛍光光線はガラ
ス基板を透して測定に供した。その結果、充分とはいえ
ないが許容できる測定結果であった。
【００４３】実施例６
図４および図５に示す半導体デバイスの製造フローによ
り、ＣＭＯＳの半導体デバイスを作成した。ステップ４
ウエハープロセスに於て、本発明の計測機能を設けたス
テッパー（ＡｒＦレーザー光使用）により露光焼付を行
った。高精度の安定した測定精度と重ね合わせ、焼付精
度は結果として歩留まりの向上、生産性の向上に貢献し
ている。
り、ＣＭＯＳの半導体デバイスを作成した。ステップ４
ウエハープロセスに於て、本発明の計測機能を設けたス
テッパー（ＡｒＦレーザー光使用）により露光焼付を行
った。高精度の安定した測定精度と重ね合わせ、焼付精
度は結果として歩留まりの向上、生産性の向上に貢献し
ている。
【００４４】本発明の製造方法を用いれば、従来製造が
難しかった高集積度の半導体デバイスを高生産性で製造
することが出来た。
難しかった高集積度の半導体デバイスを高生産性で製造
することが出来た。
【００４５】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明の投影露光装
置、半導体製造用露光焼付け装置および投影露光方法に
よれば、より短波長域の光線、エネルギー線の投影露光
光の計測が可能で、露光精度を向上した測光を行なうこ
とができる効果が得られる。また、本発明の半導体の製
造方法は、高精度の回路パターン焼付を可能にし、生産
性の向上を計った方法を提供することができる。
置、半導体製造用露光焼付け装置および投影露光方法に
よれば、より短波長域の光線、エネルギー線の投影露光
光の計測が可能で、露光精度を向上した測光を行なうこ
とができる効果が得られる。また、本発明の半導体の製
造方法は、高精度の回路パターン焼付を可能にし、生産
性の向上を計った方法を提供することができる。
【図１】本発明の投影露光装置の代表的な例として半導
体製造用露光焼付け装置を示す摸式図である。
体製造用露光焼付け装置を示す摸式図である。
【図２】実施例２の半導体製造用露光焼付け装置を示す
摸式図である。
摸式図である。
【図３】実施例３の半導体製造用露光焼付け装置を示す
摸式図である。
摸式図である。
【図４】半導体デバイスの製造フローを示す工程図であ
る。
る。
【図５】図４のウエハープロセスの詳細なフローを示す
工程図である。
工程図である。
１ 光源
２ 光学系
３ エネルギー線
３’ エネルギー線
４ 露光ステージ
５ ピンホール
６ 蛍光体
７ 基板
７’ 透光性基板
８ 蛍光光線．
９ 検知器（蛍光光線測定器）
１０ Ｓｉウエハー
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2G065 AA07 AB04 AB05 AB09 AB11
BA09 BA28 BB22 DA05 DA20
5F046 CC01 CC08 DA02 DB01 DC11
DC12
Claims (10)
- 【請求項１】 エネルギー線を投影してパターンを焼き
つける為の投影露光装置に於て、エネルギー線が投影さ
れる露光ステージの表面の一部に設けられたピンホール
と、該ピンホールを通して通過したエネルギー線を長波
長の蛍光光線に変換する蛍光体と、変換された蛍光光線
を測光する検知器を具備することを特徴とする投影露光
装置。 - 【請求項２】 前記投影されるエネルギー線の波長がｌ
Åから２６０ｎｍである請求項１記載の投影露光装置。 - 【請求項３】 前記投影されるエネルギー線がＸ線、軟
Ｘ線、真空紫外線または遠紫外線である請求項１または
２記載の投影露光装置。 - 【請求項４】 前記エネルギー線が蛍光体によって変換
された蛍光光線の波長が２５０ｎｍから６００ｎｍであ
る請求項１記載の投影露光装置。 - 【請求項５】 前記蛍光体が基板上に設置されている請
求項１記載の投影露光装置。 - 【請求項６】 前記基板上に設置される蛍光体が無機の
蛍光体であり、該蛍光体の表面で発光、発散された蛍光
光線が検知器で計測される請求項１または５記載の投影
露光装置。 - 【請求項７】 前記基板が透光性基板であり、設置され
た蛍光体が無機及び有機の蛍光体であり、発光した蛍光
光線が基板を透して裏面から検知、測光される請求項１
または５記載の投影露光装置。 - 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれかの投影露光装
置を用いた半導体用露光焼付け装置。 - 【請求項９】 エネルギー線を投影してパターンを焼き
つける為の投影露光方法に於て、エネルギー線を露光ス
テージの表面の一部に設けられたピンホールに投影する
工程、該ピンホールを通して通過したエネルギー線を蛍
光体により長波長の蛍光光線に変換する工程、該変換さ
れた蛍光光線を検知器で測光する工程を有することを特
徴とする投影露光方法。 - 【請求項１０】 エネルギー線を投影してパターンを焼
きつけて半導体を製造する方法に於て、エネルギー線を
露光ステージの表面の一部に設けられたピンホールに投
影する工程、該ピンホールを通して通過したエネルギー
線を蛍光体により長波長の蛍光光線に変換する工程、該
変換された蛍光光線を検知器で測光する工程、測光され
た計測値によりエネルギー線を制御して投影してパター
ンを形成する工程を有することを特徴とする半導体の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001214303A JP2003031467A (ja) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | 投影露光装置、投影露光方法および半導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001214303A JP2003031467A (ja) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | 投影露光装置、投影露光方法および半導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003031467A true JP2003031467A (ja) | 2003-01-31 |
Family
ID=19049146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001214303A Pending JP2003031467A (ja) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | 投影露光装置、投影露光方法および半導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003031467A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008519263A (ja) * | 2004-10-28 | 2008-06-05 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 集光ビームを測定する為の方法および装置 |
| US7768625B2 (en) | 2005-06-02 | 2010-08-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Photo detector unit and exposure apparatus having the same |
| JP2013535104A (ja) * | 2010-06-18 | 2013-09-09 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | リソグラフィマスクを使用して生成された放射分布の局所解像測定用装置および方法 |
| JP2017515151A (ja) * | 2014-05-07 | 2017-06-08 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | リソグラフィ装置用のダイヤモンドベースの監視装置、およびダイヤモンドベースの監視装置を備えるリソグラフィ装置 |
-
2001
- 2001-07-13 JP JP2001214303A patent/JP2003031467A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008519263A (ja) * | 2004-10-28 | 2008-06-05 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 集光ビームを測定する為の方法および装置 |
| JP4777995B2 (ja) * | 2004-10-28 | 2011-09-21 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 集光ビームを測定する為の方法および装置 |
| US7768625B2 (en) | 2005-06-02 | 2010-08-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Photo detector unit and exposure apparatus having the same |
| JP2013535104A (ja) * | 2010-06-18 | 2013-09-09 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | リソグラフィマスクを使用して生成された放射分布の局所解像測定用装置および方法 |
| JP2017515151A (ja) * | 2014-05-07 | 2017-06-08 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | リソグラフィ装置用のダイヤモンドベースの監視装置、およびダイヤモンドベースの監視装置を備えるリソグラフィ装置 |
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