JP2003257811A - 露光方法 - Google Patents

露光方法

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JP2003257811A
JP2003257811A JP2002051671A JP2002051671A JP2003257811A JP 2003257811 A JP2003257811 A JP 2003257811A JP 2002051671 A JP2002051671 A JP 2002051671A JP 2002051671 A JP2002051671 A JP 2002051671A JP 2003257811 A JP2003257811 A JP 2003257811A
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JP
Japan
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projection optical
exposure
projection
scanning
substrate
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JP2002051671A
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English (en)
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Eiichi Miyake
栄一 三宅
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San Ei Giken Inc
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San Ei Giken Inc
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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】 光エネルギロスが少なく、感光層の感光度が
均一化された走査露光方法を提供する。 【解決手段】 基板上の投影8は円形であるが、投影8
が重なる領域の位置に、長円形の減光域3aを設け、部
分的に照度を変化させることにより、基板表面に形成さ
れた感光層の感光度の均一化を可能としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、フォトマスクに
描かれたパターンを複数の投影光学系を用いて基板に転
写する走査型の露光方法に関する。
【0002】
【従来の技術】比較的面積の大きな基板にフォトマスク
に描かれたパターンを、投影光学系を用いて基板に転写
する方法として適している走査型の露光方法は、一般的
に複数の等倍正立像の投影光学系が走査方向と直交する
方向に所定の間隔で互いに千鳥状に複数列設けられて走
査露光されるか、または、上記複数の投影光学系を走査
方向と直交する方向に所定の間隔で1列に並べて、一回
目の走査露光を行ない、上記複数の投影光学系を走査方
向と直交する方向に上記所定の間隔の1/2の距離を移
動させて二回目の走査露光を行なうかの何れかである
が、いずれの場合でも、基板面上の隣り合う各投影光学
系による投影領域は、フォトマスクに描かれたパターン
を基板面上に隙間無く転写するために、互いに部分的に
重なるように配置されている。このように配置された個
々の投影光学系は通常円形のレンズを用いているので、
基板面上の投影形状も円形となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、投影形
状を円形として互いに部分的に重ねて走査露光を行なう
と、重ねられた部分の光量が異常に増大するため露光に
は適さなかった。このため、投影形状を円形以外の形状
にして光量の均一化を図る方法が考えられるが、光量の
均一化と、露光において究極的に求められる基板表面に
形成された感光層の感光度の均一化とは、必ずしも同一
ではない。
【0004】すなわち、前述のように投影領域が重なら
ない部分は一回の露光であり、投影領域が重なる部分
は、時間をおいて二回露光されることになる。この場
合、光量の均一化として考えれば、二回露光は一回露光
の光量の1/2となるが、二回露光では、基板表面に形
成された感光層の光合成が二回に分けて行なわれるた
め、感光層の感光度が一回露光とは異なる。このため、
光量の均一化だけでは、フォトマスクに描かれたパター
ンを基板面上に忠実に転写することができない問題があ
った。
【0005】したがって、この発明は上記問題を改善
し、少なくとも投影領域が重ならない部分と、投影領域
が重なる部分とで光量を変えて、感光層の感光度を均一
化することが可能な、露光方法を提供することを目的と
する。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明においては、フォトマスクと感光層が表面に
形成された基板とを平行で、かつ、間隔を空けて対向す
る位置に配置し、上記フォトマスクと上記基板との間に
複数の投影光学系を設け、複数の上記投影光学系に対し
て、上記フォトマスクと上記基板とが予め位置合せされ
た状態を保持して、一定方向に所定速度で相対移動させ
ながら、上記フォトマスクの基板側と反対側から投影光
学系に向かって光を照射することによって上記フォトマ
スクに描かれたパターンを上記基板に投影して転写する
走査露光を行なう露光方法であって、上記走査露光で、
上記基板表面に形成された上記感光層の感光度を均一化
するために、上記各投影光学系の投影領域内の全域、ま
たは、部分的領域の光量を変化させて走査露光を行なう
ことを特徴とする。
【0007】この露光方法によれば、投影領域が重なら
ない部分と、投影領域が重なる部分とにおいて、各投影
光学系の投影領域内の全域、または、部分的領域の光量
を変えて走査露光を行ない、基板上に設けられた感光層
の感光度の均一化を図るように走査露光を行なってい
る。その結果、フォトマスクに描かれたパターンを基板
面上に忠実に転写することを可能としている。
【0008】なお、上記露光方法においてさらに好まし
い作用効果を得るために、以下に示す方法の採用も可能
である。好ましくは、上記走査露光で、上記基板表面に
形成された上記感光層の感光度を均一化するために、上
記投影領域を円形以外の形状として走査露光を行なう。
【0009】また、好ましくは、上記フォトマスクの基
板側と反対側から前記投影光学系に向かって光を照射す
る光の光源を含む投影光学系に、減光板または減光ミラ
ーを設けて、前記各投影光学系の投影領域内の全域、ま
たは、部分的領域の照度を変化させる。
【0010】また、好ましくは、上記複数の投影光学系
を、走査方向と直交する方向に所定の間隔で互いに千鳥
状に2列設ける。
【0011】また、好ましくは、上記複数の投影光学系
を走査方向と直交する方向に所定の間隔で互いに千鳥状
に2列設けた内、いずれか一列の上記各投影領域内の光
量を変化させて走査露光を行なう。
【0012】また、好ましくは、上記複数の投影光学系
を、走査方向と直交する方向に所定間隔で1列に並べ
て、1回目の走査露光を行ない、上記複数の投影光学系
を走査方向と直交する方向に上記所定間隔の1/2の距
離を移動させて2回目の走査露光を行なう。
【0013】また、好ましくは、上記1回目の走査露光
および上記2回目の走査露光のいずれか一方の走査露光
においては、上記各投影領域の光量を変化させずに走査
露光を行ない、いずれか他方の走査露光においては、上
記各投影領域の光量を変化させて走査露光を行なう。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、この発明に基づいた走査型
の露光方法について、図1および図2を参照しながら説
明する。なお、図1は、本実施の形態における走査露光
方法の一例を示す平面模式図であり、図2はその側面模
式図である。
【0015】この走査型露光方法においては、両図を参
照して、照射光7、減光板3を含む複数の投影光学系4
は、走査方向Xと直交するY方向に所定の間隔で1列に
並べられて固定されている。フォトマスク1と感光層が
表面に形成された基板2とは、上記投影光学系4を間に
挟んだ状態で、走査露光に十分な距離を、X方向に移動
可能とし、かつ、Y方向にも移動可能としている。
【0016】フォトマスク1と基板2とは平行で、か
つ、間隔を空けて対向する位置に配置され、フォトマス
ク1の位置合せマーク5と、基板2の位置合せマーク6
とによって、両者は予め位置合せされている。
【0017】まず、フォトマスク1と基板2とが位置合
せされた状態を保持して、両者を−X方向(図1中左方
向)に一定速度で移動させて投影光学系3を通過させ、
1回目の走査露光を行なう。次に、フォトマスク1と基
板2とを投影光学系間隔(L)の1/2の距離(L/
2)を−Y方向に移動させた後、X方向に一定速度で移
動させて投影光学系3を通過させ、2回目の走査露光を
行なう。
【0018】この走査露光においては、減光板3を使用
することによって、投影領域内の全域、または、部分的
領域の照度を変化させることにより、基板2の表面に形
成された感光層の感光度の均一化を可能とする結果、光
エネルギロスの少ない走査露光を実現し、2回の走査露
光によってフォトマスク1に描かれたパターンを、基板
2の所定全域にわたり転写することが可能となる。
【0019】次に、図3(A),(B),(C)に、走
査方向(図中の矢印方向)と直交する方向に所定の間隔
で互いに千鳥状に2列設けた複数の投影光学系4による
基板2上の投影8と光量の関係を示す図である。図3
(A)は、基板上の投影8が円形であり、走査露光する
と重なった領域の光量が相当大きくなっている(領域
A)。図3(B)は、基板上の投影8は円形であるが、
投影8が重なる投影領域の一部分に、長円形の減光域3
aを設け、部分的に照度を減じさせた場合を示してい
る。図3(C)は、上記(B)の場合と同様に、長円形
の減光域3aを設けた場合の光量分布を示しているが、
減光域3aの面積または減光率を変えることにより、上
記(B)の場合よりも、投影8が重なる投影領域の照度
を部分的に増加(上記(A)の場合よりも小さい)させ
た場合を示している。
【0020】また、図3(B),(C)に示すように、
図3(A)の場合と比較して、投影8が重なる領域で光
量をコントロールできることが示されている。
【0021】次に、図4(A),(B),(C)は、図
1に示した減光板3の光量分布を変化させるための減光
域3aの形状を示す例である。図3(A)で示したよう
に、円形投影領域が部分的に重なる領域において光量が
大きくなるが、この部分を主に減光することによって、
一度露光と二度露光とによっても、感光層の感光度の均
一化を可能としている。なお、減光域3aの減光率は、
いずれも30〜60%が望ましい。
【0022】図4(A)に示す減光域3aは、図3
(B)に示す減光域3aの形状と同じ長円形を示し、図
4(B)に示す減光域3aは、円を重ねた形状を示し、
図4(C)に示す減光域3aは、減光域3aを設けると
ともに、投影8を円形以外の形状にした例を示す。この
ように、本実施の形態においては、投影領域の光量を変
化させて、基板2の表面に形成された感光層の感光度の
均一化を図っている。なお、投影領域を円形以外の形状
として走査露光してもよい。
【0023】また、投影領域内の照度を変化させる方法
として、フォトマスクの基板側と反対側から投影光学系
に向かって光を照射する光の光源を含む投影光学系に、
減光板または減光ミラーを設けてもよい。さらに、投影
領域内の減光される部分の減光率を変えてもよい。
【0024】また、複数の投影光学系を走査方向と直交
する方向に所定の間隔で互いに千鳥状に2列設けて、走
査露光を1回とすることも可能であり、図1に示したよ
うに、複数の投影光学系を走査方向と直交する方向に所
定の間隔で1列に並べ、フォトマスクと基板とを投影光
学系に対して走査させて1回目の走査露光を行ない、次
に、フォトマスクと基板とを複数の投影光学系に対して
走査方向と直交する方向に所定間隔の1/2の距離を移
動させて同様に2回目の走査露光を行なってもよい。ま
た、複数の投影光学系を走査方向と直交する方向に所定
の間隔で互いに千鳥状に2列設けた内、いずれか一列の
各投影領域内の光量を変化させて走査露光を行なうこと
も可能である。
【0025】さらに、上記複数の投影光学系を、走査方
向と直交する方向に所定の間隔で1列に並べ、各投影領
域の光量を変化させずにフォトマスクと基板とを投影光
学系に対して走査させて1回目の走査露光を行ない、フ
ォトマスクと基板とを複数の投影光学系に対して走査方
向と直交する方向に上記所定間隔の1/2の距離を移動
させ、各投影領域の光量を変化させて同様に2回目の走
査露光を行なうことも可能である。なお、1回目の走査
露光において各投影領域の光量を変化させ、2回目の走
査露光において、各投影領域の光量を変化させない走査
露光の採用も可能である。
【0026】(作用・効果)以上、本実施の形態によれ
ば、少なくとも投影領域が重ならない部分と、投影領域
が重なる部分とにおいて、各投影光学系の投影領域内の
全域、または、部分的領域の光量を変えて走査露光を行
なうことで、基板上に設けられた感光層の感光度の均一
化を図ることを可能としている。その結果、フォトマス
クに描かれたパターンを基板面上に忠実に転写すること
を可能とし、光エネルギロスが少なく、高精度の走査型
の露光を実現することが可能となる。
【0027】なお、今回開示された実施の形態はすべて
の点で例示であって制限的なものではないと考えられる
べきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特
許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の
意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意
図される。
【0028】
【発明の効果】この発明に基づいた露光方法によれば、
走査型の露光方法において、光エネルギロスが少なく、
感光層の感光度の均一化が図られ、高精度の走査型の露
光を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施の形態における走査露光方法の一例を
示す平面模式図である。
【図2】 本実施の形態における走査露光方法の一例を
示す側面模式図である。
【図3】 (A),(B),(C)は、走査方向と直交
する方向に所定の間隔で互いに千鳥状に2列設けた複数
の投影光学系4による基板2上の投影8と光量の関係を
示す図である。
【図4】 (A),(B),(C)は、図1に示した減
光板3の減光域3aの形状を示す平面図である。
【符号の説明】
1 フォトマスク、2 基板、3 減光板、3a 減光
域、4 投影光学系、5,6 位置合せマーク、7 照
射光。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フォトマスクと感光層が表面に形成され
    た基板とを平行で、かつ、間隔を空けて対向する位置に
    配置し、前記フォトマスクと前記基板との間に複数の投
    影光学系を設け、複数の前記投影光学系に対して、前記
    フォトマスクと前記基板とが予め位置合せされた状態を
    保持して、一定方向に所定速度で相対移動させながら、
    前記フォトマスクの基板側と反対側から投影光学系に向
    かって光を照射することによって前記フォトマスクに描
    かれたパターンを前記基板に投影して転写する走査露光
    を行なう露光方法であって、 前記走査露光で、前記基板表面に形成された前記感光層
    の感光度を均一化するために、前記各投影光学系の投影
    領域内の全域、または、部分的領域の光量を変化させて
    走査露光を行なうことを特徴とする、露光方法。
  2. 【請求項2】 前記走査露光で、前記基板表面に形成さ
    れた前記感光層の感光度を均一化するために、前記投影
    領域を円形以外の形状として走査露光を行なうことを特
    徴とする、請求項1に記載の露光方法。
  3. 【請求項3】 前記フォトマスクの基板側と反対側から
    前記投影光学系に向かって光を照射する光の光源を含む
    投影光学系に、減光板または減光ミラーを設けて、前記
    各投影光学系の投影領域内の全域、または、部分的領域
    の照度を変化させることを特徴とする、請求項1または
    2に記載の露光方法。
  4. 【請求項4】 前記複数の投影光学系を、走査方向と直
    交する方向に所定の間隔で互いに千鳥状に2列設けたこ
    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。
  5. 【請求項5】 前記複数の投影光学系を走査方向と直交
    する方向に所定の間隔で互いに千鳥状に2列設けた内、
    いずれか一列の前記各投影領域内の光量を変化させて走
    査露光を行なう、請求項4に記載の露光方法。
  6. 【請求項6】 前記複数の投影光学系を、走査方向と直
    交する方向に所定間隔で1列に並べて、1回目の走査露
    光を行ない、前記複数の投影光学系を走査方向と直交す
    る方向に前記所定間隔の1/2の距離を移動させて2回
    目の走査露光を行なう、請求項1〜3のいずれかに記載
    の露光方法。
  7. 【請求項7】 前記1回目の走査露光および前記2回目
    の走査露光のいずれか一方の走査露光においては、前記
    各投影領域の光量を変化させずに走査露光を行ない、い
    ずれか他方の走査露光においては、前記各投影領域の光
    量を変化させて走査露光を行なう、請求項6に記載の露
    光方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008256810A (ja) * 2007-04-03 2008-10-23 Nsk Ltd 露光方法及び露光装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008256810A (ja) * 2007-04-03 2008-10-23 Nsk Ltd 露光方法及び露光装置

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Legal Events

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Effective date: 20050510