JP2915347B2 - マスク像拡大によるリソグラフシステムおよび方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マスク像拡大を利
用したリソグラフシステムおよびリソグラフ方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のリソグラフシステムにおいては、
フォトレジストの薄膜で被覆された基体表面上のパター
ンを有するマスクを通して光を照射することによって、
半導体ウエハ或いはフラットパネルディスプレイ等の基
体表面上にパターンが形成される。このようにしてフォ
トレジストがパターン化されて露光された後、現像され
て硬化されたフォトレジストのパターンの形態で基体表
面上にマスクパターンが形成される。ウエハ或いはパネ
ルはその後化学蒸気付着、イオン注入、酸化、金属付着
等の特定の所望された微細加工処理を受ける。

【０００３】半導体或いはフラットパネルディスプレイ
の製造において、非常に小さい表面区域に非常に複雑な
回路パターンを製造することが望まれている。したがっ
て、非常に小さい寸法の部分を生成することのできるリ
ソグラフシステムが強く要望されている。非常に小さい
寸法の部分を生成するために通常のリソグラフシステム
はマスクと基体表面との間に光学投影サブシステムを配
置してマスクの像を縮小させ、その縮小した像を基体表
面上投影している。マスクの像を縮小させることによっ
て、非常に小さい寸法、換言すれば非常に高い解像度を
得ることができ、したがってそのようなシステムによっ
て非常に高い回路密度を得ることが可能になる。

【０００４】回路の複雑化およびパネル寸法が増加し、
解像しなければならない像の特徴部分（以下特徴部分と
いう）の寸法は減少しているので、基体上にパターンを
生成するのに複数のマスクを使用し、各マスクが全体の
パターンの特定の単一部分のパターンを形成することが
普通に行われている。このようなシステムでは、全体の
パターンが異なった位置の異なったマスクによる一連の
別々露光工程によって形成される。すなわち第１の工程
で１つのマスクがシステム中に設置され、マスクの縮小
された像が全体のパターンの特定の関係した部分を生成
するために所望される基体上に投影され、露光が行われ
るように基体が配置される。次にマスクが全体のパター
ンの第２の部分を生成するための第２のマスクに交換さ
れる。基体はパターンの第２の部分が所望される新しい
位置に移動され、第２の露光が行われる。このようなプ
ロセスは、全体のパターンが要求された全てのマスクに
よって露光されるまで繰り返される。

【０００５】このような反復方法には幾つかの欠点があ
る。第１に、全体のパターンの個々の部分は表面に沿っ
て横方向で互いに正確に整列されなければならない。個
々の部を互いに整列する処理は通常“縫合わせ”と呼ば
れ、非常に困難んで時間がかかり、コストを増加させる
処理である。例えば導体ライン等の構造部分は非常に狭
く１０μｍ程度である。このようなラインがパターンの
２つの部分の間の境界を横切る場合、連続部分が遮断さ
れないように正確に整列させなければならない。パター
ンの部分が縫合わされるとき、構造部分の幅の１０％以
内の誤差で整列させなければならない。したがって、１
０μｍの幅のラインでは構造部分は１μｍ以内の誤差で
整列させる必要があり、このような整列を得ることは非
常に困難である。

【０００６】またたとえ、個々の特徴部分が空間的に正
確に縫合わされたとしても、別の不正確さが導入される
可能性がある。例えば通常得られるフォトレジストの感
度により特徴部分の寸法は露光時間および光源の輝度に
よって影響される。それ故、輝度および露光時間を変化
させる光源や通常のシステムの光学系のわずかな不正確
度によって特徴部分の寸法はパターンに沿って部分的に
変化する可能性がある。これもまた最終的な回路の性能
を劣化させる。

【０００７】したがって、半導体ウエハ、マルチチップ
モジユール、およびフラットパネルディスプレイのよう
な大きい基体上に複雑なパターンを形成することは非常
に時間がかかり、そのため非常に高価になることが認識
されるであろう。各ウエハまたはパネルは複数のパター
ン層を必要とし、各パターン層は複数のマスクを必要と
する。またマスクそれ自体もリソグラフ処理および微細
加工処理を使用するために非常に高価である。高い解像
度を必要とする大型のパネルおよび、または大きいウエ
ハが望まれているので、それらの費用は上昇している。

【０００８】縫合わせ方法に代る別の１つの処理方法
が、比較的大形の約25.4cm（10インチ）の対角線を有す
るフラットパネルディスプレイを製造するためのシステ
ムで使用されている。このシステムでは特別な全体寸法
のマスクが全体のパネル露光層に対するパターンを有し
て形成される。マスクはフラットパネルに近接して配置
され、サブ開口投影光学系がそれらの間に配置されてい
る。露光はラインまたは区域走査のいずれかの手順にし
たがって行われ、露光は全パターンが露光されるまで１
ラインづつ、または蛇行状にパネル全面にわたって走査
される。

【０００９】この方法もまた幾つかの欠点を有する。ま
ず、特別の大型のマスクは製造するのに非常に費用がか
かる。現在多くのマスク製造業者はそのような大型のマ
スクを製造する設備を有していないため、そのような大
型のマスクの製造には特別の費用が必要である。また走
査露光処理は非常に時間がかかり、パネルの生産効率を
低下させる。

【００１０】別のリソグラフ応用では多数の同一の小さ
いパターンが反復露光によって基体上に形成され、各露
光により１つのパターンまたは所要のパターンの小さい
サブセットが形成される。これらの応用にはトランジス
タのような小さい半導体回路およびフラットパネルディ
スプレイの画素回路が含まれる。いずれの場合にも典型
的な基体は基体の表面全体にわたって反復的なパターン
で形成された多数のそのような回路を有する。個々のパ
ターン間の縫合わせは必要ないがこのような段階的な反
復処理もまた時間がかかり、多数のパターンが一時に露
光されなければならない場合には特に高価になる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、リソグラフ
および基体処理および微細加工の分野に適用され、基体
はフラットパネルディスプレイ、半導体ウエハ、マルチ
チップモジユールその他であってよい。本発明は非常に
高い解像度を有し、したがって非常に小さい寸法の特徴
部分を生成することが可能であり、しかも比較的小型
で、好ましくは標準寸法のマスクを使用して比較的大型
のパターンを生成することのできるリソグラフシステム
およびリソグラフ方法を提供することを目的とする。本
発明はまた、基体の表面に投影されるとき、従来のよう
にマスクの像が縮小されるのではなく、拡大されるリソ
グラフシステムおよびリソグラフ方法を提供することを
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のシステムは、光
源および光源からの光によりマスクを照射する照明光学
系を具備する。投影光学系は１以上の光学素子を有し、
マスクを透過した光を受けて、マスクの拡大された像を
基体の表面に投影する。投影光学系は非円錐形状を有す
る湾曲した表面を有する少なくとも１つの光学素子を含
むことによって高い解像度その他の利点を得ることがで
きる。ここで使用される用語“非円錐形面”は楕円面、
双曲線面、放物線面および球面のような円錐面を変形し
た表面を意味するものである。

【００１３】好ましい実施形態において、投影光学系は
複数の非楕円倍率反射鏡を具備している。その反射鏡は
球面、円錐面、非球面、その他の特異な表面形状を有す
る素子の組合わせである。

【００１４】好ましい実施形態において、投影光学系は
円錐セクション形状からゼロでない表面変形を定める付
加的な項を有する円錐セクションに対する多項式によっ
て与えられる非球面形状の表面を有する少なくとも１つ
の装置を含む。その様な表面は所望される結果に応じて
回転対称または非回転対称のいずれでもよい。そのよう
な表面を有する光学装置は反射型または屈折型のいずれ
でもよく、投影光学系は１以上のそのような装置を含む
ことができる。

【００１５】別の好ましい実施形態において、投影光学
系は所望される結果に応じて回転対称または非回転対称
のいずれでもよい湾曲した特異な形状の表面を有する少
なくとも１つの装置を含む。そのような装置は反射型ま
たは屈折型のいずれでもよく、投影光学系は１以上のそ
のような装置を含むことができる。

【００１６】投影光学系はカタジオプトリックでよい。
すなわちそれらは反射型または屈折型の光学系の組合わ
せを含む。或いは屈折光学系、すなわち屈折型素子のみ
で構成されてもよい。好ましいカタジオプトリック光学
系は円錐形状からのゼロでない変形の表面を有する複数
の反射型素子および屈折型素子を有することができる。
好ましい屈折光学系は４個の反射鏡を備え、それらはい
ずれも特異な形状の表面を有している。１つの実施例で
は特異な形状の表面と非球面的に変形された円錐との組
合わせを含む。

【００１７】１実施形態において、投影光学系はマスク
に投影される像から歪みを除去するための歪み補正装置
を備えている。また投影光学系はシステムから非点収差
を除去するために非点収差補正装置を備えることができ
る。投影光学系は高いマスク拡大率および基体表面にお
ける大きなマスク像寸法を可能にする広い投影角度を有
するシステムを提供する。投影光学系はまた基体上にテ
レセントリシティな像を投影することが好ましい。テレ
セントリシティは像の歪みを除去するのを助ける。基体
と投影光学系との間の距離が変動する場合には光学系の
テレセントリシツクな性質は拡大によりラインの分離す
る歪みが導入されることを阻止する。テレセントリシテ
ィはまた視野の深さを増加させたシステムを与える。こ
れは基体と投影光学系との間の距離の変動によって焦点
から外れた像が生じる可能性を少なくする。

【００１８】本発明の投影光学系はまた非常に高い解像
度、すなわち非常に小さい特徴部分の寸法およびライン
幅を識別でき、しかもマスク像を拡大することを可能に
する。好ましい１実施形態において、システムは１０μ
ｍ以下のライン幅を得ることができる。特定の１実施例
において３μｍのライン幅を得ることができる。この解
像度は本発明を半導体の製造技術およびフラットパネル
ディスプレイの製造技術の両者に適用可能にする。

【００１９】ラップトップコンピュータ用の典型的なフ
ラットパネル能動マトリックス液晶ディスプレイ（ＬＣ
Ｄ）は約26.42cm （10.4インチ）の対角線寸法の装置で
640× 480画素の解像度を有する。現在の時点で、これ
らの画素は３つの標準的な技術の１つによってリソグラ
フ処理で露光される。第１の技術では、各パターン化さ
れた層が複数のマスクを基体に沿って一時に１つづつ特
定された予め定められた位置で露光することによって形
成され、露光された像は縫合される。典型的にそのよう
なシステムはマスクと基体の間に投影光学系を含み、所
望の特徴部分の寸法およびライン幅を得るためにマスク
像を縮小させる。

【００２０】別の技術では全体の寸法のマスクがマスク
を全体にわたって形成された全体の層のパターンを有し
て生成される。この技術ではマスクとパネルパターンと
の間には１対１の寸法の対応がある。この技術では露光
は２つの異なった処理の１つによって行われることがで
きる。その１つであるライン走査処理が使用され、レー
ザビームのような光源の光がラスター方式で左右および
上下にマスクを横切って走査される。別のシステムで
は、区域走査処理が使用され、マスクの反対側に位置す
る光源とレンズが蛇行状に同時に走査されてマスク全体
にわたって露光領域を掃引する。

【００２１】これらの１対１のシステムでは特別の大型
のマスク（約26.42cm の対角線寸法）が必要であり、そ
れは非常に高価であり、製造が困難である。１０乃至２
０のパターン層を必要とする典型的なディスプレイで
は、マスクセットのコストは禁止的な高価なものとな
る。本発明ではパネル層全体のパターンをその上に形成
されている標準的な15.24cm （ 6インチ）または17.8cm
（ 7インチ）のマスクが使用できる。マスクを透過して
パターン化された露光するための光は最終的な像を生成
するために拡大される。標準的な容易に得られるマスク
寸法が使用できるためにパネルに対するマスクセットは
従来のシステムで使用されていた特別の大型の１対１の
パネルに比較して著しく廉価である。また本発明による
像の拡大によって、露光は単一の短い露光により一回で
全て実行される。縫合わせまたは走査は必要ない。

【００２２】標準寸法のディスプレイの製造に加えて、
本発明のリソグラフシステムはまた非常に高い画素解像
度を有するフラットパネルテレビジョンスクリーンのよ
うな遥かに大型のディスプレイに使用されることができ
る。本発明は650 mm×550 mmの大きさで1125×882 の画
素の標準画素寸法を有している高精細度テレビジョン
（ＨＤＴＶ）の製造に適用することもできる。標準寸法
のマスクを使用しても、これらの画素の解像度は１０μ
ｍ以下、好ましくは約３μｍの特徴部分の寸法で得られ
ることができる。狭いライン幅はディスプレイパネルの
縁部に沿ってＬＣＤ駆動回路を製造することを可能にす
る。上記のような画素解像度は例示に過ぎないことを理
解すべきである。任意の数の画素がマスクパターンに応
じて得ることができる。

【００２３】本発明のシステムはまた高速道路または空
港用の表示板のような非常に大型で低い解像度のディス
プレイの製造に使用されることｍできる。標準寸法また
はそれより大きいマスクおよび高い拡大率を使用して、
本発明のシステムは前述の高解像度の適用について使用
されたのと類似した方法で１パターン当り単一の露光に
よりこれらの大きなディスプレイを製造することができ
る。

【００２４】ここに説明する別の発明は比較的平坦なワ
ークピースを保持し、成形するために使用される調節可
能または変形可能な基体保持装置またはチャック、およ
びそのようなワークピースを保持し、成形する方法に関
する。比較的大きいパネルまたはウエハパターン寸法に
わたって均一な高い解像度を得るために、本発明のリソ
グラフシステムはそのような調節可能または変形可能な
チャックを具備している。好ましい１実施形態におい
て、チャックは、パネルの全面がリソグラフシステムの
焦点深度以内になるようにパネルを平坦化するように選
択的に変形可能であるように制御される。

【００２５】本発明の変形可能なチャックは真空または
静電吸引力により基体が取付けられる変形可能な上部取
付け板を具備している。変形可能な取付け板は変形可能
な取付け表面の底部に沿って２次元アレイで分布された
複数の変形可能な支持部材または可変長部材により支持
されている。真空吸引保持の場合には変形可能な取付け
板は真空ポンプポートを介してアクセス可能な室を備え
ている。この室はその室内に負圧を生成するために部分
的に排気されることができる。変形可能な取付け板の上
部表面は多孔性にされるか、または機械加工により通路
が形成されている。基体がこの上部表面に置かれたとき
室内は真空に排気され、室内の負圧によって基体をこの
上部表面に吸着して保持する。

【００２６】室はその内部に区画壁で区分された複数の
領域を含むことが好ましい。壁は真空吸引保持機能を最
良にするように予め定められたパターンで領域を位置さ
せるように配置されている。例えば壁は多重同心環状領
域を形成するように配置されることができる。真空が付
勢されると室の中心の領域が最も小さい容積であるため
に最初に吸引される。中心から外側に向かって各領域が
順次真空にされる。この順序は基体と取付け板の上面と
の間の良好な接触を生じる。

【００２７】各支持体は電気信号によってその長さを変
えるように別々に操作可能であり、制御可能であり、し
たがって支持している変形可能な取付け板の所定の部分
の高さを変更させることができる。変形可能な支持体は
供給される電圧に関係して長さを変化するピエゾ電気ト
ランスデューサであってもよい。各支持体はピエゾ電気
トランスデューサと、取付け板直接またはピエゾ電気ト
ランスデューサのいずれかを支持する軸に結合された制
御可能なサーボモータとの組合わせであってもよい。サ
ーボモータを制御することによって、軸の高さを変化さ
せて取付け板を変形させるように変化されることができ
る。１実施形態ではサーボモータはピエゾ電気トランス
デューサとの組合わせにおいて粗調整に使用され、ピエ
ゾ電気トランスデューサは微調整に使用される。

【００２８】変形可能なチャックはパネル形状制御装置
の制御下で動作する。この制御装置は光学的パネル表面
センサから入力信号を受け、このセンサはこの例ではパ
ネルの平坦性を検出する。光センサは、光源と、この光
源からロンチ（Ronchi）格子を通って基体の表面に光を
導く光学系を備えていることが好ましい。基体表面から
反射された光はロンチ格子を通って戻り、モアレ干渉縞
パターンを発生する。光センサはモアレ干渉縞パターン
を解析してパネル表面の平坦性を示す。光センサはパネ
ル表面の平坦性を示す信号を発生し、その信号をパネル
形状制御装置に送る。この制御装置はセンサからの信号
を特定の支持体の長さを選択的に変化させるために使用
される制御信号に変換する。支持体の長さの変化に応じ
て、変形可能な上部表面および基体のその部分は相対的
に移動して所望されるように基体表面を平坦にする。

【００２９】本発明のシステムはまた整列システムを含
み、それは露光される基体を変形可能なチャックに整列
させ、露光パターン層間の適切な整合を確保するために
露光前に投影されたマスク像を基体と整列させる。変形
可能なチャックの上面はそこに配置され、露光パターン
の２つの対向するコーナーに位置する２個の電荷結合装
置（ＣＣＤ）を備えている。透明なガラスのフラットパ
ネルディスプレイのような基体は、パターンの対向する
コーナーに位置する透明な円形中心領域を備えた２個の
不透明な領域を有している。基体は、まず、前記不透明
な領域がＣＣＤ画素アレイをマスクするようにチャック
の上面を覆って配置される。露光前に、設置された基体
を有するチャックは投影光学系の下に配置される。フォ
トレジストが反応しない波長を有する光源からの光がマ
スクを照射し、光をマスクから基体上に投射する。マス
クは、マスクパターンが基体と整列するとき光の２個の
円形パターンがチャックのＣＣＤ画素アレイを覆って位
置する基体の透明領域内に入射するようにパターンの対
向するコーナーに位置する２個の透明な円形領域を形成
されている。ＣＣＤ画素アレイからデータを読取ってチ
ャックを適切に移動させることによって、露光パターン
は基体と整列させることができる。ＣＣＤと接触しない
ようにし、またＣＣＤ検出器の大きさを調整するため
に、ＣＣＤとパネルは再画像形成光学系によって結合さ
れてもよい。整列が完了した後、露光光源が付勢され
て、基体が露光される。

【００３０】本発明のシステムでは、パネルの露光は２
段階の処理と考えられる。まず第１段階において、変形
可能なチャックがパネルの平坦にする位置に配置され
る。標準パネルの供給装置はそのコーナーにおける不透
明領域がチャック中のＣＣＤ画素アレイと整列するよう
にチャック上にパネルを設置する。また、この最初の位
置でパネル平坦化システムは付勢されて上述のようにパ
ネルを平坦にする。パネルが平坦にされた後、チャック
は投影光学系の下の露光位置に移動される。マスクとパ
ネルの整列処理は、フォトレジストが反応しない波長の
光を放射する光源によって行われる。マスクとパネルの
整列後、マスクを通して露光するために光を照射すパネ
ルの露光によって処理は完了する。

【００３１】本発明のリソグラフシステムの好ましい実
施形態において、２個の基体またはパネルが同時に処理
されることができる。そのためにこの実施形態では、２
個の変形可能なチャックが可動スライドシステムの両端
に取付けられている。第１のパネルが第１のチャック上
で露光されている間に、第２のパネルは第２のチャック
上に取付けられ、平坦にされる。第１のパネルが露光さ
れ、第２のパネルが平坦にされた後、可動スライドシス
テムは位置を変化して第２のパネルがマスクと整列さ
れ、次いで露光される。同時に第１のパネルは第１のチ
ャックから取外され、第３のパネルが第１のチャック上
に取付けられ、平坦にされる。この同時の平坦化および
露光処理はシステムのパネル処理効率を著しく向上させ
る。

【００３２】本発明の拡大リソグラフシステムは従来の
リソグラフシステムに比較して多くの利点を有する。マ
スクの像を拡大することによって、本発明のシステム
は、標準的な容易に入手可能な寸法のマスクを使用して
大きな基体上に像パターンを生成することができる。他
の従来の１対１のシステムでは、大きなパターンは大き
なマスクから形成される。そのようなマスクは製造が困
難であり、高価であり、市販のマスク供給業者から容易
に入手することはできない。

【００３３】本発明のシステムはまた、単一露光により
基体上に大きなパターンを生成することができる利点が
ある。従来のシステムは各層に対して多重マスクを使用
して多数回露光し、その後それらのパターンを縫合わせ
ている。別のシステムは１対１のマスク対パターン関係
を有しているが、しかしながらそれらのシステムはライ
ンまたは区域走査によって露光を行っている。これは長
い時間を必要とし、また光源の輝度の変動によって像の
特徴部分の寸法に変動を誘発する。本発明のシステムは
単一の露光によって１つのマスクパターンを生成するこ
とができるために、本発明のシステムは従来のシステム
に比較してはるかに高い速度でパネルを製作することが
できる。非常に高い解像度、すなわち非常に小さい像の
特徴部分の寸法を非常に小さくできるパネルを非常に高
い生産効率で効果的に製造することができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照にして実施例
の説明により詳細に説明する。図１は本発明によるフォ
トリソグラフシステム10の概略図である。このフォトリ
ソグラフシステム10は光源12を備え、それは光14で照明
光学系16を照射する。照明光学系16は用途に応じて種々
の機能を実行する。例えば、もしも光源12がレーザ光源
であれば、照明光学系16は歪像中継光学系、ビーム拡大
装置、ビーム均等化装置、および、または均一な光ビー
ムを発生するフィールドレンズを含むことができる。光
源12が白熱灯光源であるならば、照明光学系16は均一な
出力を生成するために収束照明光学系を具備することが
できる。照明光学系16はパターン化されたマスク20上に
照明光を導く。マスク20を通過したパターン化された光
22は投影光学系24に入射する。好ましい実施形態では、
投影光学系24はマスクの拡大された像を生成し、出力光
26を基体28の表面30に照射して拡大されたマスクの像が
基体28上に形成される。

【００３５】図２はレーザ光源112 および照明光学系16
のの１実施形態を示す概略図である。照明光学系16はレ
ーザ光源112 から光114 をアナモルフィック中継光学系
32によって受ける。この光学系32は２個のレンズ40およ
び42と、２個のプレート44および46を備えている。中継
光学系32はフォトリソグラフ処理のためにレーザビーム
の断面形状を長方形から正方形に成形する。中継光学系
32からの光はビーム均等化装置34に導かれ、このビーム
均等化システム34は、光ビームを分割する４個の側面の
板状プリズム48および互いの上部で光ビームの方向を再
び変化させてレーザビームを均等化する４個のファセッ
トプリズム面を有するレンズプリズム50を備えている。

【００３６】反射鏡36は均等化された光をフィールドレ
ンズ38を通ってマスクを照射する出力光を生成する。図
２に示された均等化装置34は本出願人の米国特許出願08
/271029 号（1994年７月６日出願）明細書に記載されて
いるのと同様の形式のものでよい。しかしその他の形式
の均等化装置を使用することもできる。さらに使用され
るレーザによっては均等化装置を使用しないでもよい。

【００３７】図３は光源および照明光学系の別の実施形
態の概略図である。この実施形態では光源は白熱灯212
である。白熱灯212 からの光214 は照明光学系216 に入
り、この照明光学系216 は３個のレンズ213,215,217 を
含み、収束照明光学系216 を形成するように配置されて
いる。収束照明光学系216 はマスク20を照射するため均
一な高輝度の光218 を発生し、基体上に所望のパターン
を露光する。

【００３８】投影光学系24の構造は一般的にシステムの
要求に基づいている。その構造は要求されるシステムの
解像度、露光されるパターンの大きさ、システムのテレ
セントリ性、露光される光の波長、およびシステムの開
口数またきｆ番号のような係数に基づいて設計される。
例えば、システムの解像度Ｒは、システムによって解像
されることのできる最小の特徴寸法として定められ、シ
ステムの開口数（ＮＡ）に反比例し、システムの動作光
の波長λに比例する。したがって、使用されるフォトレ
ジストによって定められる所定の選択された波長λにお
いて解像度を改善するためには高い開口数が必要であ
る。開口数はシステムのｆ番号に反比例する。それ故、
良好な解像度を得るためには低いｆ番号が要求され、そ
の要求を満足させることは困難である。したがって投影
光学系は高い解像度、すなわち小さい特徴寸法を得るた
めに高い開口数を得ることができなければならず、しか
も高いテレセントリ性、広い視野、低い歪み、および低
い非点収差を維持することができなければならない。

【００３９】マスク拡大を行う他のフォトリソグラフシ
ステムも従来技術において提案されている。例えば特開
昭６２−１２２１２６号公報に記載されたシステムでは
１対の平面反射鏡または１対のレンズまたは単一のレン
ズが使用されて基体のマスクの拡大された像を生成する
ために使用されている。また米国特許第５００８７０２
号明細書（発明者田中氏他）には拡大のために使用され
る単一のレンズまたは１対の楕円反射鏡を使用したシス
テムが開示されている。このような簡単な拡大光学系を
有するこれらのシステムはいずれも本発明のシステムで
要求されるような条件を満足させることはできない。例
えば、そのようなシステムは本発明によって達成される
ような高い解像度、広い視野幅、高いテレセントリ性、
低い歪み、および低い非点収差をえることはできない。
平坦な、および円錐形素子を使用する前記のような従来
の簡単な２素子または単一素子のシステムでは半導体お
よびディスプレイ工業で必要とされるフォトリソグラフ
システムに対する要求を満足させることはできない。

【００４０】図４は本発明のフォトリソグラフシステム
で使用される投影光学系124 の好ましい１実施形態を示
す概略図である。この実施形態ではこれらの投影光学系
124は２倍（２×）の拡大を行うために使用される。す
なわち、投影光学系124 は基体上にマスクパターンの寸
法の２倍の像を生成する。図４の投影光学系124 におい
ては、マスクからの光122 はまず回折による歪み補正装
置102 を通過し、この回折による歪み補正装置102 はピ
ンクッション歪み、樽形歪み、およびその他の形態の歪
みを含む種々の形式の歪みを補正する。歪み補正装置10
2 の第１の表面は平面であり、第２の表面は非球面であ
る。

【００４１】歪み補正装置102 を通過して補正された光
は正の倍率の非球面の第１の反射鏡106 に入射される。
第１の反射鏡106 で反射された光は、第１のレンズ107
および第２のレンズ109 より構成された空気間隙を有す
るレンズダブレット108 に入射される。レンズダブレッ
ト108 は投影光学系124 の解像度を改善するために非点
収差補正装置として機能する。レンズダブレット108 は
４個の光学表面、すなわちレンズ107 の第１の表面107b
と第２の表面107aおよびレンズ109 の第１の表面109bと
第２の表面109aを有している。表面107aおよび表面109b
は共に球面である。表面107bおよび表面109aは共に非球
面である。

【００４２】レンズダブレット108 を通過した光は負の
倍率の非球面の第２の反射鏡110 に入射し、それは投影
光学系124 の開口停止部として機能する。それは成形さ
れた基体113 の表面に付着された反射被覆111 を備えて
いる。第２の反射鏡110 で反射された光はレンズダブレ
ット108 を通過して正の倍率の非球面の第３の反射鏡11
4 に入射し、この第３の反射鏡114 は露光される基体の
表面にマスクの拡大された像118 を形成する。

【００４３】図４の光学系の各光学表面は次の式１によ
って定められる。式１で与えられる表面はＸおよびＹ共
に左右対称であるが、回転対称である必要はない。式１
および変数、ならびに物理的な量はオプチカル・リサー
チ・アソシエーツにより出版されたコードＶユーザマニ
ュアルから得られる。コードＶはオプチカル・リサーチ
・アソシエーツから入手できる光学設計ソフトウエアパ
ッケージである。

【００４４】

【数１】 ここで、Ｚ -Ｚ軸に平行な表面の垂れ下がり(s
ag) であり、 ＣＵＸ，ＣＵＹ -それぞれＸおよびＹにおける曲率であ
り、 ＫＸ，ＫＹ -それぞれＸおよびＹにおける円錐係数
であり、ＡＳＰ表面形式に対するＫと同じ方法で偏心に
対応し、 ＡＲ，ＢＲ -円錐からの４次、６次、８次、１０次
変形のＣＲ，ＤＲ 回転対称成分であり、 ＡＰ，ＢＰ -円錐からの４次、６次、８次、１０次
変形のＣＰ，ＤＰ 非回転対称成分である。

【００４５】明細書末尾の表１乃至３は図４の光学表面
に対するコードＶにより生成されたファイルリストであ
る。それは式１における変数に対する置換値を含む示さ
れた全ての素子の全ての表面に対する完全な特性を与え
る。明細書末尾の表４および５は表１乃至３に使用され
た略語の定義を示した略語の用語集である。略語および
関連する物理的特性はまたコードＶユーザマニュアルお
よび関係する文献にも記載されている。

【００４６】図５は本発明の別の実施形態の投影光学系
150 の概略図である。前述の実施形態と同様に、この実
施形態もマスクと基体表面に形成されたパターン像との
間に２倍の拡大を行うものである。図５に示された実施
形態は、４個の反射鏡を備え、そのそれぞれは多項式で
定められた特異な、すなわち非円錐形および非球面の光
学表面を有している。特異な表面は式１によって与えら
れることのできない円錐形状から変形された表面であ
る。マスクからの光152 は第１の反射鏡154 によって第
２の反射鏡156 に反射され、この第２の反射鏡156 はま
たこの光学系150の開口停止部として機能する。第２の
反射鏡156 は光を第３の反射鏡158 に反射し、この第３
の反射鏡158 は光を第４の反射鏡160 に反射する。第４
の反射鏡160 は基体表面にマスクの拡大された像162 を
形成する。前述のように各反射鏡154,156,158,160 は多
項式で定められた特異な形状を有する。反射鏡154 およ
び158 は正の倍率の特異な形状の反射鏡であり、反射鏡
156 および160 は負の倍率の特異な形状の反射鏡であ
る。

【００４７】式２は図５の反射鏡表面のような特異な表
面を定める多項式である。

【００４８】

【数２】 式２についての詳細な説明は文献に記載されている（Pr
oc.SPIE,39:205,1973,B.TatianおよびProc.SPIE,554:13
9,1985,B.Tatian ）。

【００４９】明細書末尾の表６は図５の４個の光学表面
を定める式２の変数および係数に対する置換値のコンピ
ュータから出力されたリストである。また表７は表６に
使用された略語の定義を示した略語の用語集である。

【００５０】図４の投影光学系124 および図５の投影光
学系150 は共に0.365 μｍの露光波長で３μｍの公称解
像度を得ることができる。したがって両光学系は高密度
半導体およびフラットパネルディスプレイ用として理想
的なものである。すなわち、1.5 μｍの最小ライン幅を
有する標準の15.24 cm（ 6インチ）の正方形マスクを使
用して、図４および５の２倍に拡大する光学系は３μｍ
のライン幅を有する30.48cm （12インチ）の正方形のパ
ターン領域を有する半導体ウエハまたはフラットパネル
ディスプレイを生成することができ、それは能動マトリ
ックスＬＣＤ画素およびパネルの縁部に沿った駆動回路
を含んでいる。

【００５１】図６乃至９は本発明の投影光学系の別の４
つの実施形態の概略図である。図６は１倍の投影光学系
200 の概略図である。すなわち、基体表面に形成された
マスクの像202 はマスク自体のパターンと同じ寸法であ
る。１倍の投影光学系200 は第１の反射鏡203 を備え、
それはマスクからの光を第２のマンギン（Mangin）反射
鏡204 に反射する。この第２のマンギン反射鏡204 はガ
ラスのような屈折性の材料の背面上に反射性被覆を有し
ている。この装置は光学系の反射型開口停止部および屈
折型非点収差補正装置として同時に機能する。第２のマ
ンギン反射鏡204 からの光は第３の反射鏡205 に投影さ
れ、この第３の反射鏡205 は基体表面201 上にマスクの
像202 を形成する。

【００５２】図６に示した光学系は開口数0.05を有し、
50cm×50cmのフィールドフォーマットを得ることができ
る。この光学系は0.25μｍの露光波長で像を生成するよ
うに設計されている。光学系の回折によるボケは2.9 μ
ｍである（50％のエネルギの直径）。波頭エラーは0.3
波以下であり、50cm×50cmのフォーマットにわたる歪み
は0.0 μｍである。この光学系のテレセントリシティは
0.31度以下である。

【００５３】光学素子自体に関して、第１の反射鏡203
および第３の反射鏡205 は同一である。共に１ｍ×１ｍ
の断面で同一の形状および位置を有している。それらは
共に37μｍの非球面偏差（departure ）および0.22μｍ
／マスクの非球面偏差傾斜を有する６次の回転対称非球
面表面を有している。表面品質に関しては、歪み基準は
全フットプリントにわたってλ／70のピーク対谷比であ
り、波頭基準は0.6328μｍの波長において全フットプリ
ントにわたってλ／20のピーク対谷比である。第２のマ
ンギン反射鏡204 は背面に反射性被覆を有する溶融シリ
カ材料から作られている。それは24cmの直径とを有し、
その両面は１μｍより小さい非球面偏差および0.11μｍ
／マスクの非球面偏差傾斜を有する８次の回転対称非球
面形状を有している。表面品質は0.6328μｍの波長にお
いて全フットプリントにわたって（波頭基準）λ／20の
ピーク対谷比である。

【００５４】図７は本発明による２．５倍の投影光学系
250 の概略図である。この光学系は20cm×20cmのマスク
フォーマットから50cm×50cmのディスプレイフォーマッ
トを得ることができる。この投影光学系250 は基体にお
いてｆ／12.5であり、マスクにおいてｆ／5.0 であり、
0.248 μｍの露光波長で動作するように設計されてい
る。この光学系の歪みは0.5 ｍにわたって0.08μｍより
小さい。像平面におけるこの光学系のテレセントリシテ
ィは0.32度よりも小さく、マスク平面において4.80度よ
りも小さい。

【００５５】図７の光学系は図４に関連して説明した２
倍のものと類似している。マスクからの光251 はまず平
面・円錐面歪み補正装置252 を通過する。その後光は１
０次の回転対称非球面の正の倍率の反射鏡253 で反射さ
れて非球面・平面非点収差補正装置254 を通過し、光学
系の第２の反射鏡および開口停止部255 の反射表面に投
影される。非点収差補正装置254 の第１の表面は６次の
回転対称非球面表面を有しており、背面は平面である。
第２の反射鏡255 は円錐形状の負の倍率の反射鏡であ
る。第２の反射鏡255 で反射された光は非点収差補正装
置254 を通過して第３の反射鏡255 に入射し、それは基
体表面上にマスクの像256 を形成する。

【００５６】図８は、本発明による４倍の投影光学系30
0 の概略図である。この光学系は図５について説明した
２倍のものと類似している。この装置も４個の反射鏡表
面を具備し、拡大された像を生成する。この光学系のＲ
ＭＳ波頭エラーは0.083 より小さく、歪みは光学系の50
cm×50cmのフィールドフォーマットにわたって0.025μ
ｍである。光学系の開口数は0.0417であり、設計された
露光波長は0.250 μｍである。この光学系300 ではマス
クからの光301 は第１の反射鏡302 で反射されて第２の
反射鏡303 へ入射し、そこで反射されて第３の反射鏡30
4 へ導かれ、さらに反射されて第４の反射鏡305 へ供給
され、第４の反射鏡305 は基体表面上にマスクの像306
を形成する。第１の反射鏡302 と第４の反射鏡304 は共
に正の倍率の反射鏡であり、第２の反射鏡303 と第４の
反射鏡305 は共に負の倍率の反射鏡である。これら４個
の反射鏡はいずれも回転対称非球面表面を有している。
第１の反射鏡302 は80cm×72cmであり、1172μｍの非球
面偏差および3.6 μｍ／マスクの非球面偏差傾斜を有し
ている。第２の反射鏡303 は26ｃｍの直径の円形であ
り、1190μｍの非球面偏差および10.4μｍ／マスクの非
球面偏差傾斜を有している。第３の反射鏡304 は78cm×
75cmであり、987 μｍの非球面偏差および2.7μｍ／マ
スクの非球面偏差傾斜を有している。第４の反射鏡305
は48cm×48cmであり、116 μｍの非球面偏差および0.5
μｍ／マスクの非球面偏差傾斜を有している。

【００５７】図９は、本発明による１０倍の投影光学系
350 の概略図である。この光学系350 ではマスクからの
光351 は第１の反射鏡352 で反射されて非点収差補正装
置353 を通って第２の反射鏡354 へ投影され、それは光
学系の開口停止部として機能している。第２の反射鏡35
4 で反射された光は再び非点収差補正装置353 を通って
て第３の反射鏡355 へ投影され、そこで反射されて基体
表面上にマスクの像356 を形成する。この光学系は基体
表面においてｆ／80であり、2.0 ｍ×2.0 ｍのフィール
ドフォーマットを有している。歪みは2.0 ｍにわたって
0.01μｍより小さく、設計波長は0.248 μｍである。基
体表面におけるテレセントリシティは0.29度より小さ
く、マスク表面では13.5度より小さい。第１の反射鏡35
2 と第３の反射鏡355 は共に１０次の回転対称非球面表
面を有している。第２の反射鏡353は円錐表面を有して
おり、非点収差補正装置353 は円錐表面の前面と平坦な
背面を有している。

【００５８】図１０は本発明による拡大されたマスク像
を使用する好ましいフォトリソグラフシステム500 の概
略機能ブロック図である。このシステム500 は光源12お
よびこの光源12からの光を受けてマスクを照射するため
にマスク20上に光を導く照明光学系16を備えている。マ
スク20を透過した光は詳細に説明したような投影光学系
24に供給される。

【００５９】投影光学系24はマスク20の拡大された像を
第１の変形可能なチャック502aに取付けた第１の基体の
表面に投影する。この第１の変形可能なチャック502aは
チャック配置構造およびプロセッサ504 によって露光位
置に図示のように位置される。チャック配置構造および
プロセッサ504 はまた第２の変形可能なチャック502bを
図示のように平坦にする位置に位置させる。第２の基体
28b は第２の変形可能なチャック502b上に取付けられ
る。

【００６０】動作において、基体供給装置506 は第２の
変形可能なチャック502b上に基体28b を負荷する。シス
テムの平坦度センサ508 は基体28b の上面の平坦度を検
出する。基体28b の平坦度を示す信号はライン510 によ
りプロセッサ512 に供給される。プロセッサ512 は制御
信号を発生してそれを変形可能なチャック502bに供給す
る。制御信号は基体28b の表面を平坦にするためにチャ
ックを選択的に変形させるために使用され、続いての露
光で焦点が正確に表面上に結ばれてパターン歪みを生じ
ないことを確実にする。

【００６１】基体供給装置506 が基体28b を第２の変形
可能なチャック502b上には供給した後、チャック・基体
整列装置514 が使用されて基体28b と第２の変形可能な
チャック502bの表面との間の最初の粗整列が行われる。
基体28b がフラットパネルディスプレイ用の透明なパネ
ルである場合には基体の対向するコーナーに円形透明領
域を囲む不透明なマスク領域が形成される。チャック50
2bの表面は不透明なマスクされた領域の下で基体28b の
透明な領域内に位置されるようにチャック502b上に位置
された２個のＣＣＤ画素アレイを有している。基体供給
装置506 が基体28b を第２の変形可能なチャック502b上
には供給したとき、基体供給装置506 は調整されて基体
28b の不透明なマスクされた領域の各内側の円形透明領
域がＣＣＤ画素アレイと重なることを確実にする。

【００６２】好ましい実施形態において、平坦化位置に
おける基体28b が平坦にされているときに、露光位置に
ある基体28a は露光されることができる。しかしながら
露光前にマスクパターンがまずマスク・基体整列装置51
6 によって基体28a と整列され。基体位置の微調整は、
光源を付勢して基体28a の上面にあるフォトレジストが
飯能市内波長の光で拡大されたマスクパターンを基体28
a の上面に投影することによって行われる。これは整列
処理中にフォトレジストが露光されることを阻止する。
各マスクパターンは、マスクパターンが基体28a と正確
に整列されるとき基体28a の不透明マスク領域の円形透
明領域の下の変形可能なチャック502a上のＣＣＤ画素ア
レイが照明されるように対向するコーナーにおいて光の
円形パターンを発生するために生成される。

【００６３】チャック配置構造装置504 中のプロセッサ
は円形照明スポットが不透明マスク領域内の基体28a 上
に形成された円形透明領域中に中心が位置していること
を決定するために整列処理中にＣＣＤ画素アレイを読取
る。変形可能なチャック502aの位置は露光前に基体28a
とマスクパターンを正確に整列するために円形透明領域
内の円形照明スポットの中心に合わせるために画素デー
タにしたがって調整される。マスク基体整列プロセスは
多重露光を必要とする装置におけるパターン層と製造パ
ターン層ステップ間の適切な整合を確保するために行わ
れる。整列後マスクパターンによる基体28a の露光が実
行される。光源12はフォトレジストが反応しない波長の
出力光を放射するように付勢される。露光後、１実施形
態では基体除去装置518 が付勢されて露光された基体を
取出す。

【００６４】１実施形態において、チャック配置構造お
よびプロセッサ504 は露光位置と平坦化位置との間でチ
ャック502aと502bの切換えをするように動作可能であ
る。システム500 は１つのパネルを整列しながら平坦に
し、同時に他方のパネルを露光処理することを可能にす
る。動作において、基体が平坦化位置にある変形可能な
チャック502 上に設置される。平坦化センサ508 とチャ
ック502 はそれから付勢されて基体28を平坦にする。次
にチャック配置構造およびプロセッサ504 が付勢されて
基体28が露光位置に移動されるようにチャックの位置を
切換える。基体28は基体とマスクパターンを整列させる
ために整列パターンにより照明される。基体とマスクの
整列が完了したとき基体が露光される。

【００６５】次に１実施形態において、基体除去装置51
8 が付勢されて露光位置に位置している間にチャックか
ら基体を除去する。別の実施形態においてチャック配置
構造およびプロセッサ504 が付勢されて基体を平坦化位
置へ戻すように移動させ、そこで基体除去装置518 が基
体28を取外し、基体供給装置506 は露光する次の基体を
チャックに設置する。その代りに基体供給装置と基体除
去装置は単一の装置に結合されて基体の供給と除去の両
方を行うこともできる。

【００６６】図１１は本発明のフォトリソグラフシステ
ムで使用される変形可能なチャック502 の１実施形態の
概略図である。この実施形態において変形可能なチャッ
ク502 はベース520 を備え、その上に複数の制御可能な
アクチュエータ524 が設けられている。各アクチュエー
タ524 は可変長であり、それらは供給された電圧により
制御される。アクチュエータ524 は、ピエゾ電気トラン
スデューサ、またはピエゾ電気トランスデューサと軸に
歯車で結合されたステップモータの組合わせ、或いは単
に線形ステップモータであってもよい。いずれの場合に
もアクチュエータ524 は長さが個別に制御されることの
できるようにベース520 を介して制御装置522 によって
個別に制御可能である。制御装置522 は図１０に示され
るようにチャック整列および平坦化制御入力を受けて適
切なアクチュエータ制御信号をベース520 を介してアク
チュエータ524 に供給する。制御装置522 はアクチュエ
ータ524 にその長さを変化させるように命令することに
よって基体28の上部表面29を平坦にする。これは設置表
面526 を変形させてそれによって基体28を変形させ、表
面29を平坦にする。

【００６７】変形可能なチャック502 は反射鏡取付け板
526 を含み、その上にパターン化される基体28が設置さ
れる。基体28は静電吸引力によって取付け板526 に保持
されることができる。その場合基体28と取付け板526 は
それらが互いに吸引されるように反対極性に帯電され
る。その代りに取付け板526 内の室528 が真空ポンプポ
ート530 に接続された真空ポンプによって排気されても
よい。真空吸引保持の場合には取付け板526 の上部表面
は多孔性の金属またはセラミックで構成にされ、或いは
機械加工により通路が形成されて室528 内で発生された
負圧によって基体28をこの上部表面29に吸着して保持す
る。

【００６８】変形可能な取付け板526 中の室528 はその
内部に区画壁521 で区分された複数の区画された領域51
9 を含む。壁521 は真空吸引保持機能を最良にするよう
に予め定められたパターンで領域519 を位置させるよう
に配置されている。例えば壁519 は多重同心環状領域を
形成するように配置されることができる。真空に排気さ
れるとき室の中心の領域が最も小さい容積であるために
最初に排気され基体28を吸引する。中心から外側に向か
って各領域が順次真空にされる。この順序は基体28と取
付け板526 の上面531 との間の良好な接触を生じる。

【００６９】チャック502 は６個の足の調節可能な“ヘ
クサポッド（hexapod ）”534 によって支持構造532 に
取付けられている。ヘクサポッド534 の各足は制御装置
522からの制御信号によってその長さを変えるように別
々に操作可能であり、制御可能であり、したがって支持
している変形可能な取付け板の所定の部分の高さを変更
させることができる。制御装置522 は図１１に示されて
いる整列および平坦化入力に基づいてヘクサポッド制御
信号を発生する。６個の足のヘクサポッド534は支持構
造532 に関してチャック502 の運動の６度の自由度を与
える。上下、左右、傾斜および回転運動が所望されるよ
うに投影光学系に関して基体28の位置を定めるために行
われることができる。

【００７０】図１２のＡ乃至Ｃは基体28の平坦化を説明
するための概略図である。図１２のＡにおいて、基体28
は誇張された湾曲状態で示されている。またこの図１２
のＡにおいてはシステムの焦点深度より大きく基体が湾
曲されて問題が生じることを示している。この場合基体
28の上面29上に形成されたパターンの可成の部分が焦点
平面からずれているため焦点がぼけて、焦点の不良な、
したがって信頼性のない回路またはディスプレイおよび
不所望な低い解像度を生じる。

【００７１】図１２のＢはチャック502 上に湾曲した基
体28を取付け、取付け板526 を変形させて基体28を吸着
保持する中間段階を示している。図１２のＣは基体28変
形可能な取付け板526 によって平坦にされた上部表面29
を有する状態を示している。図示のように上部表面29は
平坦にされて全表面がシステムの焦点深度の範囲内に収
まっている。それ故上部表面29のパターンが露光される
とき焦点がこの平面からずれることがなくなる。

【００７２】図１３は本発明の基体平坦度感知システム
の概略図である。光源546 はレンズ548 によって収束さ
れ、部分的に透過性である半透明反射鏡550 上に照射さ
れる光を放射する。反射鏡550 からの光はレンズ552 を
通り反射鏡554 に入射する。反射鏡554 で反射された光
はロンチ（Ronchi）格子540 を通って変形可能なチャッ
ク502 上に取付けられた基体28の表面29上にパターンを
投影する。基体28の表面29から反射された光はロンチ格
子540 を通り、反射鏡554 によって反射され、モアレ干
渉縞パターン（以下単にモアレパターンという）を発生
する。それから再びレンズ552 を通り半透明反射鏡550
を通ってＣＣＤ検出器544 に入射する。プロセッサ512
はＣＣＤ検出器544 からの画素データを読取り、モアレ
パターンを解析する。このモアレパターンの解析に基づ
いてプロセッサ512 は平坦性を示す信号を発生し、それ
をチャックの制御装置522 に供給する。上記のように制
御装置522 はチャック502 の変形可能なアクチュエータ
524 を変形させるために使用される制御信号を発生し、
基体28の表面29を変形させる。

【００７３】図１４のＡおよびＢは平坦化処理で使用さ
れたモアレパターンの一部の２つの例を示している。図
１４のＡは平坦でない基体表面によって発生されたモア
レパターンの一部分の１例を示している。図１４のＢは
平坦化処理が完了した後の同じ表面からのモアレパター
ンの同じ部分を示している。図１３に示されたプロセッ
サ512 は検出器544 からのＣＣＤ画素を読取りモアレパ
ターンを識別する。基体が変形されるにしたがってパタ
ーンが変化するので、プロセッサ512 は監視を継続す
る。パターンが図１４のＢに示されたものに近付くとそ
れは平坦化処理が完了したことを示す。

【００７４】図１５のＡおよびＢは本発明の整列処理の
概略を示している。図１５のＡはチャック502 の上面に
位置するガラスのような透明な基体を示している。基体
は対向するコーナーに形成された２つの不透明パターン
領域560 および562 を有する。各不透明パターン領域の
中心には透明な円形領域564 および566 がある。不透明
パターン領域562 の拡大図で示されているように基体28
がチャック502 上に適切に整列されたときＣＣＤ画素ア
レイ568 は各透明領域を通して露光される。

【００７５】図１５のＢは基体28とマスクパターンの整
列した状態を示している。この図では基体28の上部表面
29上のフォトレジストと反応しない波長の光がマスクパ
ターンを通って照射されている。マスクパターンはパタ
ーンの対向するコーナーの円形部分570 および572 を投
影する。パターンが基体28上に適切に整列されたとき円
形部分570 および572 は拡大図で示されているようにそ
れぞれ透明な領域564および566 内の中央に位置されな
ければならない。ＣＣＤ画素は制御装置522 （図１１）
によって読み取られ、投影された円形部分570 および57
2 と、それらの対応する基体28上の透明な円形領域564
および566 との間の相対的位置を決定する。画素データ
に基づいて制御装置522 は整列信号を発生し、それは６
個の足のヘクサポッド534 に送られてマスクの下の適切
な位置にチャック502 および基体28を移動させる。

【００７６】領域564 および566 に対して円形以外の形
状が使用できることに注意すべきである。またＣＣＤ画
素アレイはアクチュエータＤ素子を拡大できる中継光学
系によって円形領域564 および566 に光学的に結合され
ることができる。

【００７７】以上本発明は好ましい実施形態を参照にし
て図示され、説明されたが、当業者は特許請求の範囲に
記載された本発明の技術的範囲から逸脱することなく種
々の変形、変更が可能であることを理解すべきである。

【００７８】

【表１】

【表２】

【表３】

【表４】

【表５】

【表６】

【表７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるフォトリソグラフシステムのマス
ク像の拡大を示す概略図。

【図２】本発明の照明光学系の１実施形態を示す概略
図。

【図３】本発明の照明光学系の別の実施形態を示す概略
図。

【図４】本発明の投影光学系の好ましい１実施形態を示
す概略図。

【図５】本発明の投影光学系の別の好ましい実施形態を
示す概略図。

【図６】本発明の投影光学系のさらに別の好ましい実施
形態を示す概略図。

【図７】本発明の投影光学系のさらに別の好ましい実施
形態を示す概略図。

【図８】本発明の投影光学系のさらに別の好ましい実施
形態を示す概略図。

【図９】本発明の投影光学系のさらに別の好ましい実施
形態を示す概略図。

【図１０】本発明によるフォトリソグラフシステムの概
略機能ブロック図。

【図１１】本発明の変形可能なチャックの好ましい実施
形態を示す概略図。

【図１２】本発明の基体平坦化処理の概略説明図。

【図１３】本発明のパネル平坦化およびパネルの平坦度
感知システムの概略図。

【図１４】不規則な基体表面および平坦な基体表面に対
するモアレパターンの比較図。

【図１５】本発明の基体とマスクの整列プロセスの概略
説明図。

フロントページの続き (72)発明者 ジェラルド・エム・パーロン アメリカ合衆国、マサチューセッツ州 01720、アクトン、ポール・リビアー・ ロード 26 (72)発明者 バージ・タティアン アメリカ合衆国、マサチューセッツ州 02180、ストーンハム、ノース・ストリ ート 204 審査官 町田 光信 (56)参考文献 特開 平７−94397（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−89842（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−163366（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−144116（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03F 7/20 H01L 21/30 H01J 9/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、 その光源からの光によりマスクを照射するための照明光
   学系と、 マスクを透過して送られた光を受け、基体の表面上にマ
   スクの拡大された像を投影する投影光学系とを具備し、 この投影光学系は非円錐形状の湾曲した表面を有する少
   なくとも１つの光学素子と 非点収差補正装置とを含んで
   いることを特徴とするフォトリソグラフシステム。
2. 【請求項２】 光源と、 その光源からの光によりマスクを照射するための照明光
   学系と、 マスクを透過して送られた光を受け、基体の表面上にマ
   スクの拡大された像を投影する投影光学系とを具備し、 この投影光学系は非円錐形状の湾曲した表面を有する少
   なくとも１つの光学素子を含み、且つ 基体表面において
   テレセントリックであることを特徴とするフォトリソグ
   ラフシステム。
3. 【請求項３】 光源と、 その光源からの光によりマスクを照射するための照明光
   学系と、 マスクを透過して送られた光を受け、基体の表面上にマ
   スクの拡大された像を投影する投影光学系と 、ここでこ
   の投影光学系は非円錐形状の湾曲した表面を有する少な
   くとも１つの光学素子を含み、 モアレパターンを発生する回折光学素子を具備する基体
   の表面の形状を感知するセンサと を具備していることを
   特徴とするフォトリソグラフシステム。