JP2590478B2 - 投影露光装置及び投影露光方法 - Google Patents
投影露光装置及び投影露光方法Info
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- JP2590478B2 JP2590478B2 JP62148626A JP14862687A JP2590478B2 JP 2590478 B2 JP2590478 B2 JP 2590478B2 JP 62148626 A JP62148626 A JP 62148626A JP 14862687 A JP14862687 A JP 14862687A JP 2590478 B2 JP2590478 B2 JP 2590478B2
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- wafer
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、投影露光装置、特に画面を合成してより大
きな露光領域を得ることのできる投影露光装置に関す
る。
きな露光領域を得ることのできる投影露光装置に関す
る。
今日、超LSI等の高集積度半導体素子の製造にあたっ
ては、投影型露光装置は不可欠の装置となっている。そ
して、最近の一層の高集積化に対応して、より微細なパ
ターンをより広い領域にわたって正確に投影露光する要
請が高まってきている。
ては、投影型露光装置は不可欠の装置となっている。そ
して、最近の一層の高集積化に対応して、より微細なパ
ターンをより広い領域にわたって正確に投影露光する要
請が高まってきている。
しかしながら、一般に投影露光装置に搭載される投影
レンズの性能は、露光波長、開口数（N.A.）及び露光領
域により決定され、高い解像力を得るために短波長化、
高N.A.化しながら、同時に広い領域を確保することは極
めて困難なことである。そこで、比較的狭い露光領域で
はあるが高い解像力を有する投影レンズを用い、被露光
物体としてのウエハを所定量だけ移動させて複数の露光
を繰り返して画面を合成することが提案されている。即
ち、大きなパターンを複数に分割してそれぞれ順に露光
して感光体基板上で露光画面をつなぐことによって大き
なパターンを合成するのである。これによって、高い解
像力を維持しつつ、より広い露光領域を得ることが可能
となる。
レンズの性能は、露光波長、開口数（N.A.）及び露光領
域により決定され、高い解像力を得るために短波長化、
高N.A.化しながら、同時に広い領域を確保することは極
めて困難なことである。そこで、比較的狭い露光領域で
はあるが高い解像力を有する投影レンズを用い、被露光
物体としてのウエハを所定量だけ移動させて複数の露光
を繰り返して画面を合成することが提案されている。即
ち、大きなパターンを複数に分割してそれぞれ順に露光
して感光体基板上で露光画面をつなぐことによって大き
なパターンを合成するのである。これによって、高い解
像力を維持しつつ、より広い露光領域を得ることが可能
となる。
ところが、優れた結像性能を有する投影光学系といえ
ども、歪曲収差が少なからず残存しているため、画面合
成の際、隣接して接続される露光パターンごとの境界に
おいてパターンのズレを生ずる恐れがあった。このた
め、各露光の境界領域において形成されるパターン形状
に不整合が生じ、境界領域のパターンの接続が不良とな
り、回路素子等の機能が所望の特性にならないという問
題が生じ易かった。
ども、歪曲収差が少なからず残存しているため、画面合
成の際、隣接して接続される露光パターンごとの境界に
おいてパターンのズレを生ずる恐れがあった。このた
め、各露光の境界領域において形成されるパターン形状
に不整合が生じ、境界領域のパターンの接続が不良とな
り、回路素子等の機能が所望の特性にならないという問
題が生じ易かった。
本発明の目的は、微細パターンの投影露光を繰り返し
てより大きな画面を合成するに際し、画面の境界領域に
おけるパターンの接続を良好に維持し、以て高い解像力
を有しつつより広い領域の投影露光を行い、大きな画面
の構成を可能とする投影露光装置及び投影露光方法を提
供することにある。
てより大きな画面を合成するに際し、画面の境界領域に
おけるパターンの接続を良好に維持し、以て高い解像力
を有しつつより広い領域の投影露光を行い、大きな画面
の構成を可能とする投影露光装置及び投影露光方法を提
供することにある。
本発明は、レチクルのパターン像をウエハ上に投影す
るための投影光学系と、前記ウエハと前記レチクルとの
位置を相対的に移動するためのステージとを有する投影
露光装置において、投影光学系によるレチクルのパター
ン像をウエハ上の第１の領域に投影露光する第１露光を
行い、次に、ステージを所定量移動させることによって
前記ウエハ上の第１領域に隣接する第２領域にレチクル
のパターン像を投影露光する第２露光とを行い、同一又
は異なるレチクルのパターン像を同一ウエハ上の異なる
領域に投影露光して画面合成を行い得る投影露光装置及
び投影露光方法を基本とするものである。
るための投影光学系と、前記ウエハと前記レチクルとの
位置を相対的に移動するためのステージとを有する投影
露光装置において、投影光学系によるレチクルのパター
ン像をウエハ上の第１の領域に投影露光する第１露光を
行い、次に、ステージを所定量移動させることによって
前記ウエハ上の第１領域に隣接する第２領域にレチクル
のパターン像を投影露光する第２露光とを行い、同一又
は異なるレチクルのパターン像を同一ウエハ上の異なる
領域に投影露光して画面合成を行い得る投影露光装置及
び投影露光方法を基本とするものである。
そして、前記ステージは、前記第１露光の際のレチク
ルのパターン像と前記第２露光の際のレチクルのパター
ン像との前記ウエハ上での重複領域が、前記第１及び第
２露光における各レチクルパターン像の光軸位置から互
いにほぼ等しい距離となるように、前記レチクルとウエ
ハとを相対的に移動するものである。
ルのパターン像と前記第２露光の際のレチクルのパター
ン像との前記ウエハ上での重複領域が、前記第１及び第
２露光における各レチクルパターン像の光軸位置から互
いにほぼ等しい距離となるように、前記レチクルとウエ
ハとを相対的に移動するものである。
上記の如き本発明の構成によれば、接続される２つの
パターンの重複領域が光軸位置から等しい距離にあるた
め重複領域における各パターン像の歪曲収差による変形
が等しくなるため、残存歪曲収差の状態に限らず、常に
良好なパターンの接続が可能となる。従って、分割露光
されたパターンの境界が滑らかに接続され、良好な画面
合成を行うことが可能となる。
パターンの重複領域が光軸位置から等しい距離にあるた
め重複領域における各パターン像の歪曲収差による変形
が等しくなるため、残存歪曲収差の状態に限らず、常に
良好なパターンの接続が可能となる。従って、分割露光
されたパターンの境界が滑らかに接続され、良好な画面
合成を行うことが可能となる。
本発明を以下に図示した実施例に基づいて説明する。
第１図は本発明の投影露光装置の例を示す概略構成図で
ある。水銀ランプ等の光源１から供給される露光光束
を、楕円鏡２及び反射鏡３によって所定位置に集光し、
コリメーターレンズ４によって平行光束に変換した後、
オプティカルインテグレータ５によってその射出面の近
傍に実質的面光源を形成する。そして反射鏡６及びコン
デンサーレンズ系７によって、レチクルＲを均一に照明
する。レチクルＲ上の所定のパターンは、投影レンズＬ
によってウエハＷ上に投影され、ウエハ上に塗布された
レジストにレチクルＲ上のパターン像が露光される。１
回の露光が終了すると、ウエハＷを載置するステージ８
が移動して、ウエハＷを次の露光位置にまで所定量移動
させて次の露光が行われる。このような複数の露光を同
一ウエハ上に繰り返して行なった後、ウエハを現像、エ
ッチングすることによってウエハ上にレチクルパターン
に応じた所望のパターンを転写することができる。
第１図は本発明の投影露光装置の例を示す概略構成図で
ある。水銀ランプ等の光源１から供給される露光光束
を、楕円鏡２及び反射鏡３によって所定位置に集光し、
コリメーターレンズ４によって平行光束に変換した後、
オプティカルインテグレータ５によってその射出面の近
傍に実質的面光源を形成する。そして反射鏡６及びコン
デンサーレンズ系７によって、レチクルＲを均一に照明
する。レチクルＲ上の所定のパターンは、投影レンズＬ
によってウエハＷ上に投影され、ウエハ上に塗布された
レジストにレチクルＲ上のパターン像が露光される。１
回の露光が終了すると、ウエハＷを載置するステージ８
が移動して、ウエハＷを次の露光位置にまで所定量移動
させて次の露光が行われる。このような複数の露光を同
一ウエハ上に繰り返して行なった後、ウエハを現像、エ
ッチングすることによってウエハ上にレチクルパターン
に応じた所望のパターンを転写することができる。
そして、同一ウエハ上にレチクルパターンの露光を繰
り返して、大きな画面の合成を行うために必要なウエハ
の移動量即ち、ステージ８の移動量を演算する演算手段
10と、演算手段10からの信号によってステージ移動量を
制御する駆動制御手段11及びステージ８を駆動するステ
ージ駆動手段12が設けられている。さらに、第１露光領
域における光軸中心から境界領域までの距離と、この第
１露光領域の横或いは縦に隣接する第２露光領域におけ
る光軸中心から境界領域までの距離が一定になるように
ステージを駆動するために、あらかじめ第１露光領域の
横或いは縦方向における光軸中心から境界領域までの距
離を設定しておく入力手段13が設けられている。この入
力手段13においては、画面合成のために最適な各露光パ
ターンの重複量Δを演算するための情報も入力され、入
力手段13から入力される露光波長λ、投影レンズＬの開
口数（N.A.）、照明条件としてのδ値から、第１露光と
第２露光との各投影パターンの重複量Δの適切な値を求
め、演算手段10によりこのために必要なステージ８の移
動量が算出される。
り返して、大きな画面の合成を行うために必要なウエハ
の移動量即ち、ステージ８の移動量を演算する演算手段
10と、演算手段10からの信号によってステージ移動量を
制御する駆動制御手段11及びステージ８を駆動するステ
ージ駆動手段12が設けられている。さらに、第１露光領
域における光軸中心から境界領域までの距離と、この第
１露光領域の横或いは縦に隣接する第２露光領域におけ
る光軸中心から境界領域までの距離が一定になるように
ステージを駆動するために、あらかじめ第１露光領域の
横或いは縦方向における光軸中心から境界領域までの距
離を設定しておく入力手段13が設けられている。この入
力手段13においては、画面合成のために最適な各露光パ
ターンの重複量Δを演算するための情報も入力され、入
力手段13から入力される露光波長λ、投影レンズＬの開
口数（N.A.）、照明条件としてのδ値から、第１露光と
第２露光との各投影パターンの重複量Δの適切な値を求
め、演算手段10によりこのために必要なステージ８の移
動量が算出される。
第２図に、投影光学系の持つ典型的な歪曲収差曲線を
示す。横軸は像面上での光軸からの距離（像高）を表
し、単位は一般にはmmである。一方、縦軸は歪曲収差の
収差量DSであり、単位は一般には0.01μｍ又は0.1μｍ
である。尚、ここで言う歪曲収差量DSとは、実際の像点
と歪曲収差の無い場合の像点との像高差である。
示す。横軸は像面上での光軸からの距離（像高）を表
し、単位は一般にはmmである。一方、縦軸は歪曲収差の
収差量DSであり、単位は一般には0.01μｍ又は0.1μｍ
である。尚、ここで言う歪曲収差量DSとは、実際の像点
と歪曲収差の無い場合の像点との像高差である。
さて、第２図に例示したような歪曲収差特性を持つ投
影光学系を用いて、上述した本願発明による画面合成を
行うと、歪曲収差の状態がどのようなものであっても、
像高の等しい点における歪曲収差量が等しいので、境界
領域におけるパターンは互いにほぼ完全に重複すること
となり、パターンの接続が良好になされる。第3A図は第
１露光領域Ａとこれに隣接する第２露光領域Ｂとのウエ
ハ面上での像の概要を示す平面図であり、第3B図は第１
露光領域に対して第２露光領域を所定の重複量Δだけ重
複させて接続させて接続したときの様子を示している。
両図において、点CA,CBは、第１露光及び第２露光によ
るレチクルパターン像の光軸中心位置をそれぞれ示して
いる。第１露光領域の光軸中心CAから境界領域までの距
離xAは、第２露光領域の光軸中心CBから境界領域までの
距離xBと等しく、第１露光領域への露光の後にステージ
８に必要な移動量Ｖは、 Ｖ＝xA＋xB−Δ と与えられ、xA＝xBであるから、 Ｖ＝2xA−Δ となる。
影光学系を用いて、上述した本願発明による画面合成を
行うと、歪曲収差の状態がどのようなものであっても、
像高の等しい点における歪曲収差量が等しいので、境界
領域におけるパターンは互いにほぼ完全に重複すること
となり、パターンの接続が良好になされる。第3A図は第
１露光領域Ａとこれに隣接する第２露光領域Ｂとのウエ
ハ面上での像の概要を示す平面図であり、第3B図は第１
露光領域に対して第２露光領域を所定の重複量Δだけ重
複させて接続させて接続したときの様子を示している。
両図において、点CA,CBは、第１露光及び第２露光によ
るレチクルパターン像の光軸中心位置をそれぞれ示して
いる。第１露光領域の光軸中心CAから境界領域までの距
離xAは、第２露光領域の光軸中心CBから境界領域までの
距離xBと等しく、第１露光領域への露光の後にステージ
８に必要な移動量Ｖは、 Ｖ＝xA＋xB−Δ と与えられ、xA＝xBであるから、 Ｖ＝2xA−Δ となる。
この場合、レチクル上で等間隔である配線パターンの
像は、歪曲収差によって間隔、幅が異なった配線パター
ンとして形成されるが、その差異は通常数％以下に過ぎ
ないため、実質的に接続領域での回路上の障害を生ずる
恐れはない。
像は、歪曲収差によって間隔、幅が異なった配線パター
ンとして形成されるが、その差異は通常数％以下に過ぎ
ないため、実質的に接続領域での回路上の障害を生ずる
恐れはない。
一方、第４図は像高の異なる点同志で露光パターンの
接続を行った場合の模式図である。この場合、xA≠x
B（xA＞xB）であり、第１露光によるレチクルパターン
像の接続領域に対して、第２露光によるレチクルパター
ン像の接続領域が光軸に近い位置にあるため、歪曲収差
量に差があり、接続領域における配線パターンが一部で
ズレを生じ、実質的に接続されるパターン幅の差が大き
くなり、回路上の支障を来すことになる。
接続を行った場合の模式図である。この場合、xA≠x
B（xA＞xB）であり、第１露光によるレチクルパターン
像の接続領域に対して、第２露光によるレチクルパター
ン像の接続領域が光軸に近い位置にあるため、歪曲収差
量に差があり、接続領域における配線パターンが一部で
ズレを生じ、実質的に接続されるパターン幅の差が大き
くなり、回路上の支障を来すことになる。
尚、上記第３図及び第４図においては、各パターン像
の接続領域における歪曲収差による歪のうち、継ぎ誤差
に影響する方向、即ちパターン像の境界線に平行な方向
のみを強調して示し、継ぎ誤差に直接影響のないこれと
直交する方向については表現を省略した。
の接続領域における歪曲収差による歪のうち、継ぎ誤差
に影響する方向、即ちパターン像の境界線に平行な方向
のみを強調して示し、継ぎ誤差に直接影響のないこれと
直交する方向については表現を省略した。
以上の本発明による実施例においては、歪曲収差の特
性として、同一の投影光学系を用いるものとし、その光
学系においても歪曲収差の特性が第２図に示す特性が回
転対称であることを前提としたが、実際の投影光学系で
は、製造上の僅かな差によりレンズ単体ごと、或いは１
つのレンズでも光軸からの方向により歪曲収差の特性が
異なる場合もある。しかしながら、上記のような場合に
おいても、本発明の如く、光軸からの距離（像高）の等
しい領域においてパターン像を接続することとすれば、
歪曲収差によるパターン像の歪に起因する接続誤差を最
小限に留めることが可能となる。
性として、同一の投影光学系を用いるものとし、その光
学系においても歪曲収差の特性が第２図に示す特性が回
転対称であることを前提としたが、実際の投影光学系で
は、製造上の僅かな差によりレンズ単体ごと、或いは１
つのレンズでも光軸からの方向により歪曲収差の特性が
異なる場合もある。しかしながら、上記のような場合に
おいても、本発明の如く、光軸からの距離（像高）の等
しい領域においてパターン像を接続することとすれば、
歪曲収差によるパターン像の歪に起因する接続誤差を最
小限に留めることが可能となる。
ところで、本発明においては、第5A図に示す如く、第
１露光のパターンP1とこれに接続されるべき第２露光の
パターンP2とが、所定の幅Δだけ重複されるため、第5B
図の如く、各パターンの重複部分の中心に対応する境界
線上での合成光強度I2は、レジストの露光に必要な閾値
I0より大きくすることができる。従って、この境界領域
においては露光不足になることはなく、所定のパターン
形成に必要な露光により良好なパターンの接続が可能に
なる。第１露光のパターンP1と第２露光のパターンP2と
の境界領域においては、両者の露光時の光が加算される
ため、各露光時に必要な境界線ｌ上における光強度は、
所定のレジスト閾値の２分の１以上であることが必要で
ある。従って、物理光学的に必要な両パターンの重複量
Δは、一方の露光パターンの像強度分布がレジスト閾値
の２分の１になる位置と幾何光学的境界線（パターンの
末端）ｌとの距離δの２倍の値として求められる。
１露光のパターンP1とこれに接続されるべき第２露光の
パターンP2とが、所定の幅Δだけ重複されるため、第5B
図の如く、各パターンの重複部分の中心に対応する境界
線上での合成光強度I2は、レジストの露光に必要な閾値
I0より大きくすることができる。従って、この境界領域
においては露光不足になることはなく、所定のパターン
形成に必要な露光により良好なパターンの接続が可能に
なる。第１露光のパターンP1と第２露光のパターンP2と
の境界領域においては、両者の露光時の光が加算される
ため、各露光時に必要な境界線ｌ上における光強度は、
所定のレジスト閾値の２分の１以上であることが必要で
ある。従って、物理光学的に必要な両パターンの重複量
Δは、一方の露光パターンの像強度分布がレジスト閾値
の２分の１になる位置と幾何光学的境界線（パターンの
末端）ｌとの距離δの２倍の値として求められる。
このように、第１露光と第２露光との各投影パターン
の重複領域がそれぞれの露光領域における光軸中心から
等しい距離にあると共に、境界領域における合成の光強
度が、レジストの閾値以上になるように、各レチクルパ
ターンの投影像を重複するように構成することが必要で
あるが、実際の装置においては、レチクルとウエハとの
アライメントの誤差が存在するため、少なくとも上記の
物理光学的重複量Δを安定して実現するために、各投影
パターンの重複量としては、物理光学的重複量Δにその
投影露光装置としてのアライメント精度によって決まる
アライメント誤差量を加味することが望ましい。
の重複領域がそれぞれの露光領域における光軸中心から
等しい距離にあると共に、境界領域における合成の光強
度が、レジストの閾値以上になるように、各レチクルパ
ターンの投影像を重複するように構成することが必要で
あるが、実際の装置においては、レチクルとウエハとの
アライメントの誤差が存在するため、少なくとも上記の
物理光学的重複量Δを安定して実現するために、各投影
パターンの重複量としては、物理光学的重複量Δにその
投影露光装置としてのアライメント精度によって決まる
アライメント誤差量を加味することが望ましい。
第6A図は所定の露光パターンを有するレチクルＲを平
面図であり、このレチクルＲは画面合成するために隣接
する前後の露光パターンとの接続用に形成された周辺部
の接続部分Q1と中心部分Q2とを有している。このレチク
ルＲの像が前記した露光装置の投影レンズによってウエ
ハＷ上に投影され、ステージ８を所定量移動させること
によって、第6B図の如く、第１領域S1に対する第１露光
とこれの右側に隣接する第２領域S2への第２露光、さら
に下側に隣接する第３領域S3への第３露光、そしてその
左側に隣接する第４領域S4への第４露光が順次行われれ
る。このような露光を繰り返すことによって、４つの隣
接領域全体にわたる露光を可能とし、全体で１つの大き
なパターンを形成することができる。ここに示した画面
合成の場合には、レチクルパターン領域が図示のように
正方形であるため、ステージ８の横方向及び縦方向に必
要な移動量Ｖは、共に前述のとおり、 Ｖ＝2xA−Δ＝ｄ−Δ である。ここでｄは露光領域の一辺の長さであり、レチ
クルの有効露光領域の一辺の長さをＤ、投影光学系の倍
率のβとするとき、ｄ＝D/βであるから、 Ｖ＝D/β−Δ となる。
面図であり、このレチクルＲは画面合成するために隣接
する前後の露光パターンとの接続用に形成された周辺部
の接続部分Q1と中心部分Q2とを有している。このレチク
ルＲの像が前記した露光装置の投影レンズによってウエ
ハＷ上に投影され、ステージ８を所定量移動させること
によって、第6B図の如く、第１領域S1に対する第１露光
とこれの右側に隣接する第２領域S2への第２露光、さら
に下側に隣接する第３領域S3への第３露光、そしてその
左側に隣接する第４領域S4への第４露光が順次行われれ
る。このような露光を繰り返すことによって、４つの隣
接領域全体にわたる露光を可能とし、全体で１つの大き
なパターンを形成することができる。ここに示した画面
合成の場合には、レチクルパターン領域が図示のように
正方形であるため、ステージ８の横方向及び縦方向に必
要な移動量Ｖは、共に前述のとおり、 Ｖ＝2xA−Δ＝ｄ−Δ である。ここでｄは露光領域の一辺の長さであり、レチ
クルの有効露光領域の一辺の長さをＤ、投影光学系の倍
率のβとするとき、ｄ＝D/βであるから、 Ｖ＝D/β−Δ となる。
レチクル上のパターン領域が長方形である場合には、
左右方向と上下方向とで必要なステージ移動量が異なる
ことはいうまでもない。但し、互いに接続される２つの
レチクルパターン像の光軸中心位置から重複領域（境界
領域）までの距離は、互いに接続されるレチクルパター
ン像において常に等しく配列される。
左右方向と上下方向とで必要なステージ移動量が異なる
ことはいうまでもない。但し、互いに接続される２つの
レチクルパターン像の光軸中心位置から重複領域（境界
領域）までの距離は、互いに接続されるレチクルパター
ン像において常に等しく配列される。
第１露光と第２露光とで各露光領域の大きさが異なる
場合には、各露光領域において重複領域と投影光学系の
光軸との距離が等しくなるように、レチクル上でのパタ
ーン位置を調整しておくか、投影光学系の光軸に対して
レチクルを移動するようにすれば、常に歪曲収差が等し
い位置にてパターンの接続が可能となり、異なる大きさ
の露光領域を組み合わせることによっても良好な画面合
成が可能となる。
場合には、各露光領域において重複領域と投影光学系の
光軸との距離が等しくなるように、レチクル上でのパタ
ーン位置を調整しておくか、投影光学系の光軸に対して
レチクルを移動するようにすれば、常に歪曲収差が等し
い位置にてパターンの接続が可能となり、異なる大きさ
の露光領域を組み合わせることによっても良好な画面合
成が可能となる。
ところで、上記のシミュレーションにおいては、パタ
ーンの横ズレ量Δｙは無いものと仮定したが、実際には
上記の如く投影露光装置としてのアライメント精度によ
って決まるアライメント誤差が存在するため、この値の
範囲でのズレは避けられない。このため、パターンの接
続を良好に維持するために、接続パターンの境界線に対
して平行な方向でのパターン幅をこのアライメント誤差
量だけ大きく形成しておくことが望ましい。即ち、第７
図に示す如く、レチクル上のパターンのうち接続部分Q1
内のパターンの重複領域Δにおいて、パターン幅をアラ
イメント誤差分だけ大きくしておくのである。この場
合、第８図に示す如く、ウエハ上での投影パターンは、
例えば第１露光によるパターン像P1の幅がY0であるとす
ると、少なくとも重複領域Δにおいてはアライメント誤
差量に対応するΔY1＋ΔY2だけ、幅が大きくなってい
る。このような構成にすれば、第１露光パターン像P1に
対して、第２露光パターン像P2は必ず第１露光パターン
像P1と重複することになり、境界領域におけるアライメ
ント誤差に起因する横ズレに対しても良好なパターンの
接続を行うことが可能である 従って、ウエハ上での前記レチクルパターン像の重複
領域内に位置するパターンに対応するレチクル上のパタ
ーンは、第１露光領域と第２露光領域との境界線に対す
る平行方向において、該重複領域以外のパターンよりは
少なくともアライメント誤差量分だけ大きな幅を有する
構成とすればよい。この場合、重複される第１と第２の
露光パターンの一方にて幅を大きくしておけば十分であ
るが、両方の幅を大きくしておくことも可能である。
ーンの横ズレ量Δｙは無いものと仮定したが、実際には
上記の如く投影露光装置としてのアライメント精度によ
って決まるアライメント誤差が存在するため、この値の
範囲でのズレは避けられない。このため、パターンの接
続を良好に維持するために、接続パターンの境界線に対
して平行な方向でのパターン幅をこのアライメント誤差
量だけ大きく形成しておくことが望ましい。即ち、第７
図に示す如く、レチクル上のパターンのうち接続部分Q1
内のパターンの重複領域Δにおいて、パターン幅をアラ
イメント誤差分だけ大きくしておくのである。この場
合、第８図に示す如く、ウエハ上での投影パターンは、
例えば第１露光によるパターン像P1の幅がY0であるとす
ると、少なくとも重複領域Δにおいてはアライメント誤
差量に対応するΔY1＋ΔY2だけ、幅が大きくなってい
る。このような構成にすれば、第１露光パターン像P1に
対して、第２露光パターン像P2は必ず第１露光パターン
像P1と重複することになり、境界領域におけるアライメ
ント誤差に起因する横ズレに対しても良好なパターンの
接続を行うことが可能である 従って、ウエハ上での前記レチクルパターン像の重複
領域内に位置するパターンに対応するレチクル上のパタ
ーンは、第１露光領域と第２露光領域との境界線に対す
る平行方向において、該重複領域以外のパターンよりは
少なくともアライメント誤差量分だけ大きな幅を有する
構成とすればよい。この場合、重複される第１と第２の
露光パターンの一方にて幅を大きくしておけば十分であ
るが、両方の幅を大きくしておくことも可能である。
尚、上記の実施例においては、同一レチクルのパター
ンをウエハ上の隣接する領域に投影する場合について説
明したが、異なるレチクルのパターンを組み合わせて大
きな画面を構成することも可能である。また、レチクル
上に複数の異なるパターンを形成しておき、ウエハ上の
隣接領域に対してレチクル上の異なるパターンを投影し
て、一つの大きな画面を合成することも可能であること
は言うまでもない。また、ウエハ上の第１露光を行った
領域に対して隣接する領域に第２露光を行うに当たって
は、ウエハのステージを移動させる場合に限らず、レチ
クルのステージを移動してレチクルをウエハに対して移
動するように構成することも可能である。
ンをウエハ上の隣接する領域に投影する場合について説
明したが、異なるレチクルのパターンを組み合わせて大
きな画面を構成することも可能である。また、レチクル
上に複数の異なるパターンを形成しておき、ウエハ上の
隣接領域に対してレチクル上の異なるパターンを投影し
て、一つの大きな画面を合成することも可能であること
は言うまでもない。また、ウエハ上の第１露光を行った
領域に対して隣接する領域に第２露光を行うに当たって
は、ウエハのステージを移動させる場合に限らず、レチ
クルのステージを移動してレチクルをウエハに対して移
動するように構成することも可能である。
以上の如く本発明の投影露光装置及び投影露光方法に
よれば、微細パターンの投影露光を繰り返してより大き
な画面を合成するに際し、投影光学系の残存歪曲収差に
もかかわらず、画面の境界領域におけるパターンの接続
を良好に維持することが可能となる。従って、比較的狭
い領域において極めて高い解像力を有する投影光学系に
よって、より広い領域の投影露光を行い大きなパターン
の形成を可能とし、超微細化と大画面化との相反する要
求を十分に満たし得るものである。
よれば、微細パターンの投影露光を繰り返してより大き
な画面を合成するに際し、投影光学系の残存歪曲収差に
もかかわらず、画面の境界領域におけるパターンの接続
を良好に維持することが可能となる。従って、比較的狭
い領域において極めて高い解像力を有する投影光学系に
よって、より広い領域の投影露光を行い大きなパターン
の形成を可能とし、超微細化と大画面化との相反する要
求を十分に満たし得るものである。
第１図は本発明の投影露光装置の全体構成を示す概略構
成図、第２図は投影光学系の持つ典型的な歪曲収差量を
示す特性図、第3A図は第１露光領域Ａとこれに隣接する
第２露光領域Ｂとのウエハ面上での像の様子を示す平面
図であり、第3B図は第１露光領域に対して第２露光領域
を所定の重複量Δだけ重複させて接続したときの様子を
示す平面図、第４図は像高の異なる点同志で露光パター
ンの接続を行った場合の模式図、第5A図はステップパタ
ーンの第１露光に対して、第２露光をΔだけ重複して行
う場合の説明図、第5B図はその場合の光強度分布特性
図、第6A図は実施例に用いるレチクルの平面図、第6B図
はそのレチクルにより露光されたウエハの露光領域を説
明する平面図、第７図はレチクル上の境界部分のパター
ンの例を示す平面図、第８図は第１露光と第２露光との
間の横ズレがある場合の各露光パターン像の関係を示す
平面図である。 〔主要部分の符号の説明〕 Ｒ……レチクル、Ｌ……投影光学系 Ｗ……ウエハ、８……ステージ
成図、第２図は投影光学系の持つ典型的な歪曲収差量を
示す特性図、第3A図は第１露光領域Ａとこれに隣接する
第２露光領域Ｂとのウエハ面上での像の様子を示す平面
図であり、第3B図は第１露光領域に対して第２露光領域
を所定の重複量Δだけ重複させて接続したときの様子を
示す平面図、第４図は像高の異なる点同志で露光パター
ンの接続を行った場合の模式図、第5A図はステップパタ
ーンの第１露光に対して、第２露光をΔだけ重複して行
う場合の説明図、第5B図はその場合の光強度分布特性
図、第6A図は実施例に用いるレチクルの平面図、第6B図
はそのレチクルにより露光されたウエハの露光領域を説
明する平面図、第７図はレチクル上の境界部分のパター
ンの例を示す平面図、第８図は第１露光と第２露光との
間の横ズレがある場合の各露光パターン像の関係を示す
平面図である。 〔主要部分の符号の説明〕 Ｒ……レチクル、Ｌ……投影光学系 Ｗ……ウエハ、８……ステージ
Claims (2)
- 【請求項１】レチクル上のパターンをウエハ上に投影す
るための投影光学系と、前記ウエハと前記レチクルとの
位置を相対的に移動するためのステージとを有し、前記
投影光学系による前記レチクルのパターン像をウエハ上
の第１の領域に投影露光する第１露光と、前記ステージ
を所定量移動させることによって前記ウエハ上の第１領
域に隣接する第２領域に前記と同一又は異なるレチクル
のパターン像を投影露光する第２露光とを行うことので
きる投影露光装置において、 前記ステージは、前記第１露光の際のレチクルのパター
ン像と前記第２露光の際のレチクルのパターン像とがウ
エハ上で所定量だけ重複して接続されると共に、前記ウ
エハ上での重複領域が、前記第１及び第２露光における
各レチクルパターン像の光軸位置から互いにほぼ等しい
距離となるように、前記レチクルとウエハとを相対的に
移動することを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項２】投影光学系によりレチクルのパターン像を
ウエハ上の第１の領域に投影露光する第１露光ステップ
と、前記ウエハとレチクルとを相対的に移動するステッ
プと、前記ウエハ上の第１領域に隣接する第２領域に前
記と同一又は異なるレチクルのパターン像を投影露光す
る第２露光ステップとを有する投影露光方法において、 前記ウエハとレチクルとを相対的に移動するステップ
は、前記第１露光ステップの際のレチクルのパターン像
と前記第２露光ステップの際のレチクルのパターン像と
がウエハ上で所定量だけ重複して接続されると共に、前
記ウエハ上での重複領域が、前記第１及び第２露光ステ
ップにおける各レチクルパターン像の光軸位置から互い
にほぼ等しい距離となるように、前記レチクルとウエハ
とを相対的に移動するステップを有することを特徴とす
る投影露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62148626A JP2590478B2 (ja) | 1987-06-15 | 1987-06-15 | 投影露光装置及び投影露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62148626A JP2590478B2 (ja) | 1987-06-15 | 1987-06-15 | 投影露光装置及び投影露光方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63312636A JPS63312636A (ja) | 1988-12-21 |
| JP2590478B2 true JP2590478B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=15456992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62148626A Expired - Fee Related JP2590478B2 (ja) | 1987-06-15 | 1987-06-15 | 投影露光装置及び投影露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2590478B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01154519A (ja) * | 1987-12-11 | 1989-06-16 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| AU4167199A (en) | 1998-06-17 | 2000-01-05 | Nikon Corporation | Method for producing mask |
| JP2001154371A (ja) | 1999-11-30 | 2001-06-08 | Nikon Corp | 回路デバイスや表示デバイスの製造方法、及び大型ディスプレー装置 |
| JP2007072345A (ja) * | 2005-09-09 | 2007-03-22 | Seiko Epson Corp | 露光装置および配線基板の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61251034A (ja) * | 1985-04-27 | 1986-11-08 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | ステツプアンドリピ−ト露光方法 |
-
1987
- 1987-06-15 JP JP62148626A patent/JP2590478B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63312636A (ja) | 1988-12-21 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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