JP2007299918A - 露光装置及び方法、露光用マスク、並びにデバイス製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】露光装置EXは、被露光体としてのウェハWに転写すべきパターンを有する回転可能なレチクルRと、ウェハWを保持してXY面内で移動可能なウェハステージWSTとを備えている。レチクルRは、例えば円筒形状又は円柱形状等の筒形状であり、その周上にウェハWに転写すべきパターンが形成されている。照明光学系ILSによってレチクルR上の異なる照明領域にそれぞれ露光光ELを照射し、照明領域の各々を介した露光光を投影光学系PLでウェハW上に導くことにより、ウェハW上には異なるパターンが同時に二重露光される。
【選択図】図1
Description
上記課題を解決するために、本発明の露光装置は、第1露光光(EL1)と第2露光光(EL2)とで被露光体(W)を多重露光する露光装置(EX)において、前記被露光体に転写すべきパターン(P1,P2)が形成されたマスク(R)上の第1領域(IA1)に前記第1露光光を照射するとともに、前記マスク上で前記第1領域と異なる第2領域(IA2)に第2露光光を照射する照明光学系(ILS)と、前記マスク上の前記第1領域を介した第1露光光と、前記第2領域を介した第2露光光とを前記被露光体へ導く投影光学系(PL)とを備えることを特徴としている。
この発明によると、マスク上の第1領域に第1露光光が照射されるとともに、第1領域とは異なる第2領域に第2露光光が照射され、第1領域を介した第1露光光及び第2領域を介した第2露光光が投影光学系により被露光体に導かれる。
本発明の露光方法は、上記の露光装置を用いて基板(W)上にパターンを露光することを特徴としている。
本発明の露光用マスクは、被露光体(W)に転写されるパターン(P1,P2)が形成される露光用マスク(R)であって、筒形状をなし、その側面上に、前記被露光体上で少なくとも一部が互いに重複するように転写される第1マスクパターン(P1)と第2マスクパターン(P2)とが一体的に形成されたことを特徴としている。
本発明のデバイス製造方法は、上記の露光装置を用いて基板上にデバイスパターンを露光する工程を含み、或いは、上記の露光用マスクを用いデバイスパターンを基板上に転写する工程を含むことを特徴としている。
図1は、本発明の第1実施形態による露光装置の概略構成を示す正面図である。図1に示す通り、本実施形態の露光装置EXは、マスクとしてのレチクルRを駆動するレチクル駆動機構RM、被露光体としてのウェハWを保持するウェハステージWST、レチクルRを露光光ELで照明する照明光学系ILS、露光光ELで照明されたレチクルRのパターン像をウェハステージWSTに保持されているウェハW上に投影する投影光学系PL、及び露光装置EX全体の動作を統括制御する主制御系MCを含んで構成される。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態の露光装置の全体構成は、図1に示す第1実施形態の露光装置EXとほぼ同様の構成であるが、使用するレチクルR、照明光学系ILSの反射光学系、及びレチクル個別光学系の構成が異なる。図8は、本発明の第2実施形態による露光装置EXが備える照明光学系ILS及びレチクルRを介した露光光ELを投影するレチクル個別光学系を示す斜視図である。図8に示す通り、照明光学系ILSは、露光用光源(図示省略)からの露光光ELを用いてレチクルRを反射照明する反射光学系50を備えている。また、レチクルRを介した露光光EL(レチクルRで反射された露光光EL)を投影光学系PLに導くレチクル個別光学系51が設けられている。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態の露光装置の全体構成は、図1に示す第1実施形態の露光装置EXとほぼ同様の構成であるが、使用するレチクルR及び露光光ELをレチクルRに照射する照明光学系ILSの構成が異なる。本実施形態で用いられるレチクルRは、図4に示す第1実施形態で用いられるレチクルRと同様に、中心軸CXの周りで回転可能な筒形状のものであって、その周方向に沿って複数のパターン形成領域PAが設けられている。但し、図4に示すものとは周方向に形成されるパターンP1,P2の配列が異なるとともに、筒形状の本体部分が露光光ELを透過する光透過材料で形成されている点が異なる。図11は、本発明の第3実施形態で用いられるレチクルRに形成されるパターンの一例を示す展開図である。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態の露光装置の全体構成は、図1に示す第1実施形態の露光装置EXとほぼ同様の構成であり、また、本実施形態の露光装置に設けられる照明光学系ILSは、図10に示す第3実施形態の照明光学系ILSと同様の透過光学系60を備える。但し、本実施形態は、使用するレチクルRが第1〜第3実施形態で使用されるものとは異なる。図12は、本発明の第4実施形態による露光装置で用いられるレチクルR及びレチクルRに露光光ELを照射する透過光学系を示す側面図である。
次に、本発明の第5実施形態について説明する。以上説明した第1〜第4実施形態では、レチクルRを一方向に回転させつつウェハWをY方向に移動させながら走査方向(Y方向)に配列された1列分のショット領域を連続して露光し、その1列分のショット領域を終えると、レチクルRの回転方向を反転するとともにウェハWの移動方向を反転させて次の列を露光する動作を繰り返し行っていた。これに対し、本実施形態の露光装置は、ウェハWの移動方向に拘わらず、レチクルRを一方向のみに回転させて露光処理を行うものである。かかる露光処理を実現するために、本実施形態の露光装置は、ウェハWの移動方向に応じて、投影光学系PLによりウェハW上へ倒立像を投影するか、又は正立像を投影するかを切り換えている。倒立像、正立像の切り換えを実現する手法は種々のものが考えられるが、以下の説明では、露光光ELの偏光状態を利用した切り換えを行う例について説明する。
次に、本発明の第6実施形態について説明する。本実施形態の露光装置の全体構成は、図1に示す第1実施形態の露光装置EXとほぼ同様の構成であるが、照明光学系ILSがレチクルRを内部から照射する内部照明光学系90を備える点が異なる。図14は、筒形状のレチクルRに露光光ELを照射する内部照明光学系90を示す斜視図である。図14に示す通り、内部照明光学系90は、筒形状のレチクルRの内部に配置されており、反射ミラー91、ビームエキスパンダ92a,92b、及びシリンドリカルレンズ93a,93bを備える。
以上説明した第1〜第6実施形態では、何れもレチクルR上の異なる2つの照明領域に露光光ELを照射していたが、レチクルR上の露光光ELを照射する照明領域は2つ以上であっても良い。照明領域を2つよりも多くすることで、三重露光、四重露光等の多重露光を同時に実現することができ、これによりスループットを更に向上させることができる。多重露光を実現するには、第1に前述した第1〜第6実施形態の各々で照明領域を増加させる方法、第2に第1〜第6実施形態を組み合わせる方法、第3に使用するレチクルRの数を増加させる方法が考えられる。
)の各画素に設けられている蛍光物質を取り除くと、紫外域の光を発光する自発光型画像表示素子となる。
64 結像光学系
EA,EA1,EA2 露光領域
EL,EL1,EL2 露光光
EX 露光装置
IA1〜IA6 照明領域
ILS 照明光学系
P1,P2 パターン
PL 投影光学系
R レチクル
RM レチクル駆動機構
SA,SA1〜SAn ショット領域
W ウェハ
Claims (23)
- 第1露光光と第2露光光とで被露光体を多重露光する露光装置において、
前記被露光体に転写すべきパターンが形成されたマスク上の第1領域に前記第1露光光を照射するとともに、前記マスク上で前記第1領域と異なる第2領域に第2露光光を照射する照明光学系と、
前記マスク上の前記第1領域を介した第1露光光と、前記第2領域を介した第2露光光とを前記被露光体へ導く投影光学系と
を備えることを特徴とする露光装置。 - 前記マスク上には互いに異なる第1マスクパターンと第2マスクパターンとが形成されており、
前記照明光学系は、前記第1領域を前記第1マスクパターンが形成された領域中に形成し、前記第2領域を前記第2マスクパターンが形成された領域中に形成する
ことを特徴とする請求項1記載の露光装置。 - 前記マスク上のパターンを前記被露光体上で隣接した複数領域に連続して転写する際に、前記隣接する複数領域に前記パターンを転写する期間中は、前記被露光体の移動方向を反転することなく、前記被露光体を一定方向に移動させる被露光体駆動装置を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の露光装置。
- 前記被露光体と前記マスク上のパターンとを同期して移動しつつ前記パターンを前記被露光体上の隣接した複数領域に連続して転写する際に、前記隣接する複数領域に前記マスク上のパターンを転写する期間中は、前記マスク上のパターンの移動方向を反転することなく、前記パターンを一定方向に移動させるパターン駆動装置を備えることを特徴とする請求項3記載の露光装置。
- 前記マスクは筒形状をなし、前記パターンが前記筒形状の側面上に形成され、
前記パターン駆動装置は、前記側面上に形成されたパターンを、前記筒形状の側面に沿う一定方向へ移動させることで前記パターンの一定方向への移動を可能とし、
前記照明光学系は、前記筒形状の側面の前記第1領域に前記第1露光光を照射するとともに、前記筒形状の側面で前記第1領域と異なる第2領域に前記第2露光光を照射する
ことを特徴とする請求項4記載の露光装置。 - 前記マスクがなす筒形状は、円筒形状又は円柱形状であり、
前記パターン駆動装置は、前記円筒形状又は円柱形状のマスクをその中心軸周りに一定方向に回転させることで前記パターンの一定方向への移動を可能とすることを特徴とする請求項5記載の露光装置。 - 前記パターンが可撓性のシート上に形成され、前記筒形状は前記シートの2端部を結合して形成され、
前記パターン駆動装置は、前記可撓性のシートを架橋しつつ前記シート上に形成されたパターンを一定方向へ移動させる
ことを特徴とする請求項5記載の露光装置。 - 前記照明光学系は、前記第1領域の像を前記第2領域上に結像させる光学素子を含み、
前記投影光学系は、前記第2領域の像と前記第2領域上に結像した前記第1領域の像とを前記被露光体上に結像させることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の露光装置。 - 前記パターンは、光透過材料で形成された筒体の側面上に形成され、
前記照明光学系の光学素子は、前記筒体の内側に配置され、前記側面上の前記第1領域の像を前記側面上で前記第1領域と対向する前記側面上の第2領域上に結像させる
ことを特徴とする請求項8記載の露光装置。 - 前記マスク上には互いに異なる第1マスクパターンと第2マスクパターンとが形成されており、前記被露光体と前記マスク上のパターンとを同期して移動しつつ前記パターンを前記被露光体上に転写する際に、前記第1マスクパターンと前記第2マスクパターンとが移動方向に沿って配置されることを特徴とする請求項1記載の露光装置。
- 前記マスク上には互いに異なる第1マスクパターンと第2マスクパターンとが形成されており、前記被露光体と前記マスク上のパターンとを同期して移動しつつ前記パターンを前記被露光体上に転写する際に、前記第1マスクパターンと前記第2マスクパターンとが移動方向と交差する方向に沿って配置されることを特徴とする請求項1記載の露光装置。
- 前記マスクは円筒形状又は円柱形状であって、前記第2マスクパターンは前記第1マスクパターンに対して180°回転したパターンであり、
前記被露光体上の露光ショット列毎に前記投影光学系の倒立像と正立像の切り換えに合わせて前記第1マスクパターンと前記第2マスクパターンとを切り換えて使用することにより、前記マスクの回転方向を反転することなしに前記被露光体の全面を露光する
ことを特徴とする請求項11記載の露光装置。 - 前記マスク上の第1領域に対応する被露光体上での第1領域の全て又は一部が、前記マスク上の前記第2領域に対応する前記被露光体上での第2露光領域と重複することを特徴とする請求項1から請求項12の何れか一項に記載の露光装置。
- 請求項1から請求項13の何れか一項に記載の露光装置を用いて基板上にパターンを露光することを特徴とする露光方法。
- 請求項1から請求項13の何れか一項に記載の露光装置を用いて基板上にデバイスパターンを露光する工程を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
- 被露光体に転写されるパターンが形成される露光用マスクであって、
筒形状をなし、その側面上に、前記被露光体上で少なくとも一部が互いに重複するように転写される第1マスクパターンと第2マスクパターンとが一体的に形成されたことを特徴とする露光用マスク。 - 前記筒形状が光透過材料で形成され、前記筒形状の内部に光学素子を配置可能なスペースを有することを特徴とする請求項16記載の露光用マスク。
- 前記筒形状は、円筒形状又は円柱形状であることを特徴とする請求項16又は請求項17記載の露光用マスク。
- 前記筒形状は、その上に前記第1、第2マスクパターンが形成された可撓性のシートの2の端部を結合して形成されることを特徴とする請求項16又は請求項17記載の露光用マスク。
- 前記被露光体と前記第1、第2マスクパターンとを同期して移動しつつ前記第1、第2マスクパターンが前記被露光体上に転写される場合に、前記第1マスクパターンと前記第2マスクパターンとが、前記第1、第2マスクパターンの移動方向に沿って並べて配置されることを特徴とする請求項16から請求項19の何れか一項に記載の露光用マスク。
- 前記第1マスクパターンと前記第2マスクパターンとは、前記筒形状の2つの底面を通る軸に関して対をなすことを特徴とする請求項20記載の露光用マスク。
- 前記被露光体と前記第1、第2マスクパターンとを同期して移動しつつ前記第1、第2マスクパターンが前記被露光体上に転写される場合に、前記第1マスクパターンと前記第2マスクパターンとが、前記第1、第2マスクパターンの移動方向と交差する方向に沿って並べて配置されることを特徴とする請求項16から請求項19の何れか一項に記載の露光用マスク。
- 請求項16から請求項22の何れか一項に記載の露光用マスクを用いデバイスパターンを基板上に転写する工程を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
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