JP2005093720A - Aligner and exposure method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、露光装置及び露光方法に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus and an exposure method.
従来より用いられている露光装置では、光学系の性能の限界から、基板(ウェーハ)上に形成されたフォトレジストに転写されるパターンの線幅を細くすることが困難であった。
このような露光装置において、光学系の性能の限界を超えるような細さの線幅を得ようとする場合は、例えば、光源の波長を短くする方法や、NA(レンズの開口数)の大きな光学系にする方法等を用いなければならなかった。すなわち、光学系の性能をさらに強化する必要があった。
In an exposure apparatus that has been used conventionally, it has been difficult to reduce the line width of a pattern transferred to a photoresist formed on a substrate (wafer) due to the limit of the performance of an optical system.
In such an exposure apparatus, when trying to obtain a thin line width that exceeds the performance limit of the optical system, for example, a method of shortening the wavelength of the light source or a large NA (lens numerical aperture). It was necessary to use an optical system. That is, it is necessary to further enhance the performance of the optical system.
一方、基板上に形成されるフォトレジストとして、例えば、ポジ型のフォトレジストを用いることを前提とする場合においては、例えば2回の露光工程を行うことで、光が照射されない範囲を狭くして、最終的にウェーハ上に得られるパターンの線幅を、光学系の性能の限界を超えるような細さにする方法も知られている(非特許文献1参照)。 On the other hand, when it is assumed that a positive type photoresist is used as the photoresist formed on the substrate, for example, by performing the exposure process twice, the range not irradiated with light is narrowed. A method is also known in which the line width of a pattern finally obtained on a wafer is narrowed so as to exceed the performance limit of the optical system (see Non-Patent Document 1).
具体的には、先ず、1回目の露光工程が行われるチャンバー内において、図7Aに示すように、フォトレジスト42が塗布されたウェーハ41上に、所定のパターンのマスク43を設けた後、図7Bに示すように、このマスク43の全面を露光して、1回目の露光による所定のパターンをフォトレジスト42に転写する。
なお、フォトレジスト42において、白抜き部分44は、1回目の露光により光が照射された部分を示している。
Specifically, first, as shown in FIG. 7A, a
In the
次に、図示しない搬送系により、1回目の露光による所定パターンが転写されたウェーハ41を、マスク43が1回目とはずれた位置に設けられている2回目の露光工程が行われるチャンバーへと搬送し、再度全面を露光することにより、図7Cに示すように、2回目の露光による所定のパターンをフォトレジスト42に転写する。
なお、フォトレジスト42において、斜線で示す部分45は、2回目の露光により光が照射された部分を示している。
Next, the
In the
これにより、フォトレジスト42においては、1回目の露光工程で露光された部分44と2回目の露光工程で感光された部分45とにより、露光された範囲が広がり、露光されない範囲46が狭くなる。
As a result, in the
したがって、この後、ウェーハ41を現像液に浸すことで、1回目の露光工程で露光された部分44と2回目の露光工程で露光された部分45とが除去されると、図7Dに示すように、ウェーハ41上に、線幅の細いパターンのフォトレジスト47を形成することができる。
Therefore, after that, the
このように、マスク43をずらして2回の露光工程を行うことにより、光学系の性能の限界を超えるような細さの線幅をも形成できるようにしている。
しかしながら、このような2回の露光工程を行う方法を用いた場合(上記非特許文献1参照)、例えば、1回目の露光工程を行ったチャンバーから2回目の露光工程を行うチャンバーまでのウェーハ41の搬送時間や、各露光工程において、マスクとウェーハとの位置合わせに要する時間等が発生してしまうので、スループット(単位時間当たりの処理量)を上げることができず、生産性を低下させてしまう。
However, when such a method of performing the exposure process twice is used (see Non-Patent
そこで、このような2回の露光工程を行う方法以外で、光学系の性能の限界を超えるような細い線幅のパターンでも、生産性を低下させずに形成できるようにすることが求められていた。 Therefore, in addition to such a method of performing the exposure process twice, it is required that a pattern with a thin line width exceeding the limit of the performance of the optical system can be formed without reducing the productivity. It was.
また、一般的な露光装置の場合において、その厚さが変化するパターン(例えばレンズ形状)を形成するような場合では、マスクをずらして、それぞれの時間を変えて何回も露光しなければならず、上述した2回の露光工程を行う方法の場合と同様に、スループットを上げることができず、生産性を低下させてしまう。 Further, in the case of a general exposure apparatus, in the case of forming a pattern whose thickness changes (for example, a lens shape), it is necessary to perform exposure several times by shifting the mask and changing each time. However, as in the case of the method of performing the above-described two exposure steps, the throughput cannot be increased and the productivity is lowered.
本発明は、上述した点に鑑み、光学系の限界を越えるような細い線幅のパターンでも、生産性を低下させずに形成することが可能な露光装置及び露光方法を提供するものである。 In view of the above, the present invention provides an exposure apparatus and an exposure method that can form a pattern with a thin line width that exceeds the limit of an optical system without reducing productivity.
本発明は、光源より発生した光を、所定のパターンの開口が形成されたマスクを介して、被加工物に照射し、被加工物に所定のパターンを転写させる露光装置において、マスクを移動させる手段が設けられている構成とする。 The present invention moves a mask in an exposure apparatus that irradiates a workpiece with light generated from a light source through a mask in which a predetermined pattern of openings is formed, and transfers the predetermined pattern to the workpiece. A means is provided.
上述した、本発明に係る露光装置によれば、マスクを移動させる手段が設けられているので、露光を行うときに、このマスクを移動させる手段を駆動させることによって、マスクを移動させることができる。
そして、マスクを移動させることにより、露光される領域を動かすことができるため、例えば、1回の露光工程で、露光されない領域を狭めることや、場所により露光光量を変化させること等が可能になる。
According to the exposure apparatus according to the present invention described above, since the means for moving the mask is provided, when performing exposure, the mask can be moved by driving the means for moving the mask. .
Since the exposed area can be moved by moving the mask, for example, it is possible to narrow the non-exposed area in one exposure step, change the amount of exposure light depending on the location, and the like. .
本発明に係る露光方法は、所定のパターンの開口が形成されたマスクを介して、被加工物に光を照射して、被加工物に所定のパターンを転写させる際に、マスクを移動させるようにする。 The exposure method according to the present invention moves a mask when a predetermined pattern is transferred to the workpiece by irradiating the workpiece with light through a mask in which openings of a predetermined pattern are formed. To.
上述した、本発明に係る露光方法によれば、所定のパターンの開口が形成されたマスクを介して、被加工物に光を照射して、被加工物に所定のパターンを転写させる際に、マスクを移動させるようにしたので、マスクの移動に応じて、露光される領域を動かすことができる。これにより、例えば、1回の露光工程で、露光される領域を狭めることや、場所により露光光量を変化させること等が可能になる。 According to the exposure method according to the present invention described above, when a predetermined pattern is transferred to a workpiece by irradiating the workpiece with light through a mask in which openings of the predetermined pattern are formed, Since the mask is moved, the exposed area can be moved according to the movement of the mask. Thereby, for example, it is possible to narrow the exposed area in one exposure step, change the amount of exposure light depending on the location, and the like.
本発明の露光装置によれば、光学系の性能の限界を超えるような細い線幅のパターンを形成する場合でも、スループットを低下させずに行うことが可能になるので、高性能で、生産性の高い露光装置を提供することができる。 According to the exposure apparatus of the present invention, even when a pattern with a thin line width exceeding the limit of the performance of the optical system can be formed without lowering the throughput, it is possible to perform with high performance and productivity. A high exposure apparatus can be provided.
本発明の露光方法によれば、光学系の性能を超えるような細い線幅のパターンを形成する場合でも、スループットを低下させずに形成することができるので、半導体装置等の素子の微細化や生産性の向上を図ることができる。 According to the exposure method of the present invention, even when a pattern with a thin line width exceeding the performance of the optical system is formed, it can be formed without reducing the throughput. Productivity can be improved.
以下、図面と共に、本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
先ず、本発明の露光装置の一実施の形態を、図1を用いて説明する。
なお、本実施の形態の露光装置は、光縮小投影型の露光装置の場合を示している。
この露光装置1は、所定の波長の光を出射する光源(例えば水銀ランプ)2と、この光源2から出射された光を集光して平行光線に変換するレンズ(コンデンサレンズ)3と、所定のパターンの開口が形成されたマスク(ガラスマスク)4と、マスク4を透過した光を所定の倍率で縮小する投影レンズ5と、この投影レンズ5と対応するように設けられた、被加工物、すなわち基板(ウェーハ)6を載置するステージ7等から構成されている。ステージ7には、このステージ7を動かすローダー(図示せず)等が設けられている。
なお、マスク4に形成された所定パターンの開口の寸法は実際の寸法の例えば2倍〜10倍とされ、投影レンズ5により1/2〜1/10倍に縮小されるように構成されている。
First, an embodiment of an exposure apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
The exposure apparatus of the present embodiment is a light reduction projection type exposure apparatus.
The
The size of the opening of the predetermined pattern formed in the mask 4 is, for example, 2 to 10 times the actual size, and is configured to be reduced to 1/2 to 1/10 times by the projection lens 5. .
このような構成の露光装置1では、光源2から出射された光は、コンデンサレンズ3により平行に変換されてマスク4を照射し、マスク4で遮断されず透過した光のみが、投影レンズ5で縮小されて、ステージ7上に載置されたウェーハ6上を照射する。なお、8は、投影レンズ5を透過した光がウェーハ6上を照射した際のショット部を示している。
In the
そして、本実施の形態の露光装置1においては、特に、マスク4に、このマスク4を移動させる手段9を設けるようにする。
本実施の形態では、このマスク4を移動させる手段9は、振動を発生させる例えばアクチュエータ10と、このアクチュエータ10で発生した振動をマスク4に伝える駆動軸11等から構成され、マスク4が振動されるように構成されている。
In the
In the present embodiment, the means 9 for moving the mask 4 includes, for example, an
具体的には、図1Bに示すように、マスク4がセットされるマスクホルダー23の両端に駆動軸11がそれぞれ接続され、一方の駆動軸11の一端にはアクチュエータ10が、他方の駆動軸の一端には軸押さえ24が設けられた構成となっている。なお、図示せざるも、アクチュエータ10内にも軸押さえが設けられている。また、マスクホルダー23は、得ようとするパターンに応じて、マスク4を交換できるようにするために、マスク4を出し入れできる構成となっている。
Specifically, as shown in FIG. 1B, the drive shaft 11 is connected to both ends of a
ここで、軸押さえ24は、マスク4(マスクホルダー23)を振動させた際に、ガタツキが発生しないように、図示せざるも、精度の良いベアリングを用いた構成とする。
Here, the
また、マスク4とマスクホルダー23とは、ガタツキが無いように固定されている必要がある。すなわち、マスク4とマスクホルダー23との間でガタツキがある場合、得られるパターンの形状が歪んでしまう虞がある。このような問題を解決するには、マスク4がマスクホルダー23にセットされた後、マスク4を機械的に固定する手段を、マスクホルダー23に備えるようにすることが望ましい。このような手段としては、例えば、従来の露光装置の場合と同じような手段を用いても構わないが、振動に耐えられることが必要条件となる。
Further, the mask 4 and the
また、マスクホルダー23と駆動軸11とも、ガタツキが無いように固定されている必要がある。すなわち、振動時の機械的なストレスにより、マスクホルダー23と駆動軸11との間にズレが生じないように、マスクホルダー23と駆動軸11とを、機械的に固定する必要がある。この場合、例えばネジを用いて固定する方法や、マスクホルダー23と駆動軸11とが一体となるように構成することもできる。
Further, both the
このような構成としたことで、図示しない駆動機構を作動させることにより、アクチュエータ10を振動させた場合、この振動が駆動軸11を伝ってマスクホルダー23へと伝わり、マスクホルダー23が振動する。そして、このマスクホルダー23の振動に合わせて、マスクホルダー23にセットされたマスク4も振動する。
この際、駆動軸11は軸押さえ24により片方が固定されているため、アクチュエータ10を駆動した際のブレ等が生じることはない。
With this configuration, when the
At this time, since one side of the drive shaft 11 is fixed by the
振動方向は、得ようとするパターンの向きによって変化させる。例えば、パターンが縦長形状である場合は、横方向に振動させ、パターンが横長形状である場合は、縦方向に振動させる。 The vibration direction is changed depending on the direction of the pattern to be obtained. For example, if the pattern has a vertically long shape, it vibrates in the horizontal direction, and if the pattern has a horizontally long shape, it vibrates in the vertical direction.
これにより、例えば、光源2から光(露光光)を照射させた際にマスク4を合わせて振動させるようにすれば、マスク4の振動に応じて、ウェーハ6上のフォトレジスト(図示せず)に転写されるパターンを変化させることができる。つまり、マスク4の振動の動きに応じて、露光される領域を動かすことができる。
Thereby, for example, if the mask 4 is caused to vibrate when irradiated with light (exposure light) from the light source 2, a photoresist (not shown) on the
このように、本実施の形態の露光装置1によれば、マスク4を振動させる手段9を設けたので、この手段9を構成するアクチュエータ10を振動させることにより、マスク4を振動させることができる。
これにより、光(露光光)を照射させる際にマスク4を合わせて振動させれば、マスク4の振動の動きに応じて、露光される領域を動かすことができる。そして、マスク4の振動の動きを制御することにより、例えば、1回の露光工程で、露光される領域を動かして、露光されない領域を狭くすることも可能になる。
Thus, according to the
Accordingly, if the mask 4 is combined and vibrated when irradiating light (exposure light), the region to be exposed can be moved according to the vibration of the mask 4. Then, by controlling the movement of the vibration of the mask 4, for example, it is possible to move the exposed area and narrow the unexposed area in one exposure process.
したがって、このような露光装置1において、例えば、光学系の性能の限界を超えるような細い線幅のパターンを得ようとする場合は、1回目及び2回目と、それぞれマスクをずらして2回の露光工程(図7参照)を行わなくとも、1回の露光工程で、露光される領域を動かして、露光されない領域を狭くすることが可能になる。
この場合、2回の露光工程を行った場合に生じていた、例えば、1回目の露光を行った場所から2回目の露光を行う場所までのウェーハの搬送時間や、2回目の露光工程が行われる分の、マスクとウェーハとの位置合わせに要する時間等を削減させることができるので、スループットを低下させずに、細い線幅のパターンを得ることができる。
Therefore, in such an
In this case, for example, the wafer transport time from the place where the first exposure is performed to the place where the second exposure is performed or the second exposure process occurs when the exposure process is performed twice. Since the time required for aligning the mask and the wafer can be reduced, a pattern with a narrow line width can be obtained without reducing the throughput.
次に、このような露光装置1を用いた本発明に係る露光方法の一実施の形態を、図面を用いて説明する。
Next, an embodiment of an exposure method according to the present invention using such an
先ず、図示しないキャリアからローディングされたウェーハ6が、図示しない搬送系を
介して、上述した構成の露光装置1が設けられたチャンバー内に搬送され、露光装置1のステージ7上に載置される。この際、既に、所定パターンの開口が形成されたマスク4が所定の位置にセットされており、図示しない制御部が駆動することにより、マスク4とウェーハ6とが位置合わせされる。
First, a
そして、このように、ステージ7上にウェーハ6が載置されて、光源2から光(露光光)が照射された際に、本実施の形態においては、図示しない駆動機構を作動させて、マスク4を移動させる手段9を駆動させるようにする。すなわち、アクチュエータ10を振動させることにより、振動を駆動軸11よりマスク4へと伝えて、マスク4を振動させるようにする。
In this embodiment, when the
ここで、どのようにマスク4を振動させるかを、図2を用いて説明する。
なお、図2Aは、最終的にウェーハ6上に得ようとするパターンの形状を示し、図2Bは、このような形状を得ようとするための、マスク4の振動量と振動時間との関係を示している。また、図2B中、点Xは、振動の中心位置を示している。また、図1と対応する部分には同一符号を付している。
例えば、図2Aに示すように、断面が四角形状のパターン15をウェーハ6上に得ようとする場合は、図2Bに示すように、マスク4を例えば水平方向に所定の振動量Wで振動させ、このような振動を所定時間Hの間繰り返すようにする。
なお、振動量Wは、例えば、得ようとするパターンの形状から、あらかじめ算出される。
Here, how the mask 4 is vibrated will be described with reference to FIG.
2A shows the shape of the pattern to be finally obtained on the
For example, as shown in FIG. 2A, when a
The vibration amount W is calculated in advance from the shape of the pattern to be obtained, for example.
以下、このようにマスク4を振動させた場合の具体的な動作を、図3を用いて説明する。
なお、露光された領域は白塗りで示している。
最初は、図3Aに示すように、マスク4が一端(例えば左端)にあり、所定の振動量+Wとなっている。ここで、一定時間の間露光が行われる。この際、フォトレジスト16において、マスク4に覆われてない領域17が露光される。
Hereinafter, a specific operation when the mask 4 is vibrated in this way will be described with reference to FIG.
The exposed area is shown in white.
Initially, as shown in FIG. 3A, the mask 4 is at one end (for example, the left end), and has a predetermined vibration amount + W. Here, exposure is performed for a certain period of time. At this time, a
そして、一定時間が過ぎると、図3Bに示すように、マスク4が他端(例えば右端)に振動し(移動し)、所定の振動量−Wに達した時点で、図3Cに示すように、マスク4の振動が再び停止して、一定時間の間露光工程が行われる。この際、フォトレジスト16において、マスク4に覆われていない領域18が露光される。
Then, after a certain period of time, as shown in FIG. 3B, the mask 4 vibrates (moves) to the other end (for example, the right end) and reaches a predetermined vibration amount −W as shown in FIG. 3C. Then, the vibration of the mask 4 is stopped again, and the exposure process is performed for a predetermined time. At this time, a
この後は、再びマスク4が左端へ所定の振動量+Wに達するまで振動し、このような左端及び右端への振動が、所定時間Hの間繰り返される。 Thereafter, the mask 4 vibrates again to the left end until reaching a predetermined vibration amount + W, and such vibration to the left end and right end is repeated for a predetermined time H.
このようにして、ウェーハ6上には、マスク4を左端に振動させた際に露光された領域17と、マスク4を右端に振動させた際に露光された領域18とにより、線幅の細い露光されない領域19を形成することができる。
In this manner, the line width is narrow on the
この後は、図示しない搬送系により、ウェーハ6が、現像処理が行われるチャンバーへと搬送されて現像処理が行われる。そして、現像処理において、上述したマスク4を左端に振動させた際に露光された領域17と、マスク4を右端に振動させた際に露光された領域18とが除去されることで、図2A及び図3Dに示すように、ウェーハ6上のフォトレジスト16に、線幅の細い四角形状のパターン15を形成することができる。
Thereafter, the
なお、上述したように、振動量(振幅)は、最終的に得ようとするパターンの線幅によって異なるが(例えば、パターンの線幅が太い場合は小さく、細い場合は大きい)、振動の振幅が大きくなり過ぎると、ウェーハ6上の全面が露光されてしまう。
このような場合、最終的にウェーハ6上のフォトレジスト16に形成されるパターンの形状が歪んでしまう虞があるので、振動の振動量(振幅)はウェーハ6上で、例えば数十nm程度で行うことが望ましい。
As described above, the vibration amount (amplitude) varies depending on the line width of the pattern to be finally obtained (for example, small when the line width of the pattern is thick and large when the line width is thin), but the amplitude of vibration. If becomes too large, the entire surface of the
In such a case, the shape of the pattern finally formed on the
また、振動数が大きいと、光学系全体を揺らしてしまうことになり、このような場合においても、最終的にウェーハ6上のフォトレジスト16に形成されるパターンの形状が歪んでしまう虞があるので、振動数はできる限り小さくすることが望ましい。
具体的には、光源2からの光の照射時間内に1回以上の振動があればよく、例えば、光の照射時間を2秒とした場合は、周波数は0.5Hz以上となるようにする。
In addition, if the frequency is large, the entire optical system is shaken. Even in such a case, there is a possibility that the shape of the pattern finally formed on the
Specifically, it is sufficient that there is at least one vibration within the light irradiation time from the light source 2. For example, when the light irradiation time is 2 seconds, the frequency is 0.5 Hz or more. .
また、振動回数が少ないと、例えば、図2A及び図5Aに示すようなパターン(15,20)を形成する場合において、振動の立ち上がり部分及び立ち下がり部分で、鈍った短形波状の振動(動き)となってしまう。
このような場合、フォトレジスト16において、充分に光が照射されない部分等が形成されてしまい、現像処理を行った後に、ウェーハ6上のフォトレジスト16に形成されるパターンの下部にフォトレジスト16が残存してしまうことになる。
このような問題を回避するには、例えば、振動の立ち上がり部分及び立ち下がり部分において、光が照射される時間を充分に長くするようにしたり、マスク4が動いている間は光源2からの光の照射を停止するようにする。また、振動回数を増やすようにすることもできる。
Further, when the number of vibrations is small, for example, in the case of forming the patterns (15, 20) as shown in FIGS. 2A and 5A, the dull short-wave vibration (motion) at the rising and falling portions of the vibration. ).
In such a case, a portion of the
In order to avoid such a problem, for example, at a rising part and a falling part of the vibration, the light is irradiated for a sufficiently long time, or the light from the light source 2 is moved while the mask 4 is moving. Stop the irradiation. Further, the number of vibrations can be increased.
また、振動の途中の位置で、光源2からの光の照射を終わらせてしまうと、最終的にウェーハ6上に形成されるパターンの形状が歪んできてしまう虞がある。このような問題を回避するためには、光の照射時間内に、整数回の振動を行うようにすればよい、例えば、上述したように、光の照射時間が2秒の場合は、0.5Hz以上の整数倍の周波数で光の照射を行えばよい。
Further, if the irradiation of light from the light source 2 is terminated at a position in the middle of vibration, there is a possibility that the shape of the pattern finally formed on the
また、光の照射時間は、ウェーハ6上のフォトレジスト16において、得ようとするパターン以外のフォトレジスト16が完全に照射される時間とする。これは、それよりも照射時間が短いと、現像処理を行った後に、ウェーハ6上に必要のないフォトレジスト16が残存してしまう虞があるからである。
The light irradiation time is a time during which the
このように、本実施の形態の露光方法によれば、マスク4に描かれた所定パターンを、ウェーハ6上のフォトレジスト16に転写させる際に、マスク4を振動させるようにしたので、マスク4の振動の動きに応じて、露光される領域を動かすことができる。
これにより、1回の露光工程で、露光される領域を動かして、露光されない領域を狭くすることができる。
As described above, according to the exposure method of the present embodiment, the mask 4 is vibrated when the predetermined pattern drawn on the mask 4 is transferred to the
Thereby, the area | region to be exposed can be moved by one exposure process, and the area | region which is not exposed can be narrowed.
したがって、このような露光装置1において、例えば、光学系の性能の限界を超えるような細い線幅のパターンを得ようとする場合は、1回目及び2回目と、それぞれマスクをずらして2回の露光工程(図7参照)を行わなくとも、1回の露光工程で、露光される領域を動かして、露光されない領域を狭くすることが可能になる。
Therefore, in such an
この場合、例えば、2回の露光工程を行う方法のように、1回目の露光を行った場所から2回目の露光を行う場所までのウェーハの搬送時間や、2回目の露光工程を行うことによる、マスクとウェーハとの位置合わせに要する時間等を削減することができるので、スループットを低下させずに、光学系の性能の限界を超えるような細い線幅のパターンをも形成することができる。 In this case, for example, as in the method of performing the second exposure process, the wafer transport time from the place where the first exposure is performed to the place where the second exposure is performed, or by performing the second exposure process. Since the time required for alignment between the mask and the wafer can be reduced, it is possible to form a pattern with a thin line width exceeding the limit of the performance of the optical system without reducing the throughput.
本実施の形態では、図2Aに示すように、最終的に得ようとするパターンとして、断面形状が四角形状のパターン15を挙げて説明を行ったが、図4Aに示すように、この四角形状の線幅がさらに細い形状のパターン20の場合は、以下に示すようにマスク4を振動させる。
すなわち、図4Bに示すように、マスク4を例えば水平方向に所定の振動量(振幅)Wで振動させ、このような振動を所定時間Hの間繰り返すようにする。そして、この際、振動量(振幅)Wを、図2Bに示す場合に比べて大きくする。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2A, as a pattern to be finally obtained, a
That is, as shown in FIG. 4B, the mask 4 is vibrated with a predetermined vibration amount (amplitude) W in the horizontal direction, for example, and such vibration is repeated for a predetermined time H. At this time, the vibration amount (amplitude) W is increased as compared with the case shown in FIG. 2B.
このように、図2Bに示す場合よりも振動量Wを大きくすることで、露光されない領域をさらに狭くすることができ、現像処理により、露光された部分が除去された場合に、より細い線幅のパターンを形成することが可能になる。 As described above, by increasing the vibration amount W as compared with the case shown in FIG. 2B, the unexposed area can be further narrowed, and a thinner line width can be obtained when the exposed part is removed by the development process. It becomes possible to form the pattern.
また、図2A及び図4Aに示す形状とは異なり、図5A及び図6Aに示すように、厚さが変形するパターンを形成する場合は、以下に示すようにマスク4を振動させる。
例えば、図5Aに示すように、上部が平らで両側が丸く膨らんだ断面形状のパターン21を形成する場合は、図5Bに示すように、マスク4を所定の振動量Wで振動させ、このような振動を所定時間Hの間繰り返すようにする。そして、この際、一定の速度でマスク4を振動させるようにする。
Further, unlike the shape shown in FIGS. 2A and 4A, when forming a pattern whose thickness changes as shown in FIGS. 5A and 6A, the mask 4 is vibrated as shown below.
For example, as shown in FIG. 5A, when forming a pattern 21 having a cross-sectional shape in which the upper part is flat and both sides are rounded, the mask 4 is vibrated with a predetermined vibration amount W as shown in FIG. 5B. Repeat the vibration for a predetermined time H. At this time, the mask 4 is vibrated at a constant speed.
具体的には、振動量+Wから振動量−Wに達する状態まで、一定の速度でマスクを振動させ、所定の振動量−Wに達して、反対の方向にマスク4の振動が始まってから再び所定の振動量+Wに達する状態まで、一定の速度でマスク4を振動させるようにする。
そして、このような振動の動きを所定時間Hの間繰り返すようにする。
Specifically, the mask is vibrated at a constant speed until it reaches the vibration amount −W from the vibration amount + W, reaches the predetermined vibration amount −W, and again starts to vibrate in the opposite direction. The mask 4 is vibrated at a constant speed until the predetermined vibration amount + W is reached.
Then, such vibration movement is repeated for a predetermined time H.
また、図6Aに示すように、台形の断面形状のパターン22の場合においても、図6Bに示すように、マスク4を所定の振動量Wで振動させ、このような振動を所定時間Hの間繰り返すようにする。そして、この際、振動の速度を変化させてマスク4を振動させるようにする。
6A, even in the case of the trapezoidal
具体的には、振動量+Wから振動量−Wに達する状態まで、マスク4の振動の速度を除々に速くし、中央の位置を通過してから、所定の振動量−Wに達する前で、マスク4の振動の速度を除々に遅くする。
次に、所定の振動量−Wに達して、反対の方向にマスク4の振動が始まってから再び所定の振動量+Wに達する状態まで、マスク4の振動の速度を除々に速くし、中央の位置を通過してから、所定の振動量+Wに達する前で、マスク4の振動の速度を除々に遅くする。
そして、このような振動の動きを所定時間Hの間繰り返すようにする。
Specifically, the vibration speed of the mask 4 is gradually increased from the vibration amount + W to the state where the vibration amount −W is reached, and after passing through the center position, before reaching the predetermined vibration amount −W, The vibration speed of the mask 4 is gradually decreased.
Next, the vibration speed of the mask 4 is gradually increased until the predetermined vibration amount −W is reached and the vibration of the mask 4 starts in the opposite direction and then reaches the predetermined vibration amount + W again. After passing the position, before the predetermined vibration amount + W is reached, the vibration speed of the mask 4 is gradually decreased.
Then, such vibration movement is repeated for a predetermined time H.
なお、このように、最終的にウェーハ6上に得られるパターンの厚さを変形させる場合は、その形状によってマスク4の振動量(振幅)は異なるが、例えば数十nm〜数μm程度でマスク4を振動させるようにすることが望ましい。
When the thickness of the pattern finally obtained on the
このように、得ようとするパターンの厚さが変化する場合であっても、マスク4の振動の動きを可変させることで、従来のように、マスクをずらして、それぞれの光の照射時間を可変させて何回も露光工程を行わずに、1回の露光工程で形成することが可能になる。
この場合、複数の露光工程を行う場合に生じていた、例えばウェーハの搬送時間や、マスクとウェーハとの位置合わせに要する時間等を削減させることができ、スループットを低下させずに、厚さが変形されたパターン形状を形成することができる。
In this way, even when the thickness of the pattern to be obtained changes, by changing the vibration movement of the mask 4, the mask can be shifted as in the prior art, and the irradiation time of each light can be reduced. It is possible to form the film in a single exposure process without changing the exposure process many times.
In this case, it is possible to reduce, for example, the wafer transfer time, the time required for alignment between the mask and the wafer, etc., which has occurred when performing a plurality of exposure steps, and the thickness can be reduced without reducing the throughput. A deformed pattern shape can be formed.
上述した実施の形態では、マスク4の移動は、マスク4を振動させることで行われるようにしたが、マスク4を振動せずに、単にマスク4を移動するだけでも、マスク4を振動させた場合と同様に、1回の露光工程で露光される領域を狭くする作用を得ることができる。 In the embodiment described above, the mask 4 is moved by vibrating the mask 4, but the mask 4 is vibrated simply by moving the mask 4 without vibrating the mask 4. As in the case, it is possible to obtain an effect of narrowing the region exposed in one exposure step.
このように、マスク4を移動する場合は、図3Aに示す工程から図3Cに示す工程を1回だけ行うようにする。すなわち、マスク4が、左端の所定の振動量+Wとなっている状態から、右端の所定の振動量−Wに達するまで単に移動させるようにする。
この際、フォトレジスト16は、例えば、所定の振動量+Wとなっている状態と、所定の振動量−Wに達した状態で露光されることになる。これにより、ウェーハ6上には、移動前に露光された領域171と、移動後に露光された領域181とにより、線幅の細い露光されない領域191を形成することができる。
As described above, when the mask 4 is moved, the process shown in FIG. 3A to the process shown in FIG. 3C are performed only once. That is, the mask 4 is simply moved from the state where the left end predetermined vibration amount + W is reached until the right end predetermined vibration amount −W is reached.
At this time, for example, the
したがって、マスク4を振動させた場合と同様に、1回の露光工程で、露光される領域を動かして、露光されない領域を狭くすることができるので、スループットを低下させずに、光学系の性能の限界を超えるような細い線幅のパターンを形成することができる。 Accordingly, as in the case where the mask 4 is vibrated, the exposed area can be moved and the unexposed area can be narrowed in a single exposure step, so that the performance of the optical system can be reduced without reducing the throughput. It is possible to form a pattern having a thin line width exceeding the limit of the above.
また、上述した実施の形態では、露光装置1として、例えば、マスク4に形成された所定パターンの開口の寸法が実際の寸法の2倍〜10倍とされ、投影レンズ5により1/2〜1/10倍に縮小するようにした構成の光縮小投影型の露光装置1の場合を挙げて説明したが、露光装置1においてはこのような構成に限定されず、例えば、マスク4に形成された所定のパターンの開口の寸法が実際の寸法とされ、投影レンズ5がない構成の露光装置においても適用することができる。
In the above-described embodiment, as the
また、上述した実施の形態の露光装置1では、マスク4を、水平方向のみに振動させる構成を示したが、得ようとするパターンの形状が複雑なパターンの場合には、マスク4に対してウェーハ6の向きを変えるように構成することもできる。
In the
すなわち、得ようとするパターンが、例えば縦長形状と横長形状とを有しているような場合は、縦長形状のパターンの部分は、そのままマスク4を水平方向に振動させることで形成し、横長形状の部分は、ウェーハ6を、マスク4に対して例えば90度水平方向に回転させることで向きを変えてから、マスク4を水平方向に振動させることで形成するようにする。
That is, when the pattern to be obtained has, for example, a vertically long shape and a horizontally long shape, the portion of the vertically long pattern is formed by vibrating the mask 4 in the horizontal direction as it is. This portion is formed by rotating the
このように、マスク4に対してウェーハ6の向きを変えるように構成することにより、得ようとするパターンが複雑なパターンであっても、1回の露光工程で、露光されない領域を狭くすることが可能になる。
これにより、マスク4を水平方向のみに振動させる構成の場合と同様に、スループットを低下させずに、光学系の性能の限界を越えるような細い線幅のパターンを形成することができる。
In this way, by configuring the direction of the
As a result, as in the case of the configuration in which the mask 4 is vibrated only in the horizontal direction, it is possible to form a pattern with a thin line width that exceeds the limit of the performance of the optical system without reducing the throughput.
なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取り得る。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various other configurations can be taken without departing from the gist of the present invention.
1・・・露光装置、2・・・光源、3・・・コンデンサレンズ、4・・・マスク、5・・・投影レンズ、6・・・ウェーハ、7・・・ステージ、9・・・マスクを移動させる手段、10・・・アクチュエータ、11・・・駆動軸、23・・・マスクホルダー、24・・・軸押さえ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記マスクを移動させる手段が設けられている
ことを特徴とする露光装置。 In an exposure apparatus that irradiates a workpiece with light generated from a light source through a mask in which openings of a predetermined pattern are formed, and transfers the predetermined pattern to the workpiece.
An exposure apparatus comprising means for moving the mask.
前記マスクを移動させる
ことを特徴とする露光方法。 When the workpiece is irradiated with light through a mask in which openings of a predetermined pattern are formed, and the predetermined pattern is transferred to the workpiece,
An exposure method, wherein the mask is moved.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003325006A JP2005093720A (en) | 2003-09-17 | 2003-09-17 | Aligner and exposure method |
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ID=34455585
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JP (1) | JP2005093720A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010010676A (en) * | 2008-06-16 | 2010-01-14 | Applied Materials Inc | Double exposure patterning with carbonaceous hardmask |
-
2003
- 2003-09-17 JP JP2003325006A patent/JP2005093720A/en active Pending
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