JP3091821B2 - 露光装置およびデバイス製造方法 - Google Patents
露光装置およびデバイス製造方法Info
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- JP3091821B2 JP3091821B2 JP06177448A JP17744894A JP3091821B2 JP 3091821 B2 JP3091821 B2 JP 3091821B2 JP 06177448 A JP06177448 A JP 06177448A JP 17744894 A JP17744894 A JP 17744894A JP 3091821 B2 JP3091821 B2 JP 3091821B2
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- 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
- G03F7/70058—Mask illumination systems
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K5/00—Irradiation devices
- G21K5/04—Irradiation devices with beam-forming means
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、荷電粒子蓄積リングか
ら発生されるシンクロトロン放射光等を照明光とする露
光装置およびこれを用いたデバイス製造方法に関するも
のである。
ら発生されるシンクロトロン放射光等を照明光とする露
光装置およびこれを用いたデバイス製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体素子の微細化に伴って、１
００メガビット以上のＤＲＡＭのための最小線幅０．２
５μｍのパターンを転写、焼付けすることのできる様々
な装置の開発が進んでおり、なかでも荷電粒子蓄積リン
グから発生されるシンクロトロン放射光（以下、「ＳＲ
−Ｘ線」という。）を照明光とする露光装置は、転写、
焼付けの精度と生産性の双方にすぐれており、将来性が
大きく期待されている。
００メガビット以上のＤＲＡＭのための最小線幅０．２
５μｍのパターンを転写、焼付けすることのできる様々
な装置の開発が進んでおり、なかでも荷電粒子蓄積リン
グから発生されるシンクロトロン放射光（以下、「ＳＲ
−Ｘ線」という。）を照明光とする露光装置は、転写、
焼付けの精度と生産性の双方にすぐれており、将来性が
大きく期待されている。
【０００３】ＳＲ−Ｘ線は、荷電粒子蓄積リングの軌道
に垂直な方向（以下、「Ｙ軸方向」という。）に厚みの
小さいシート状のビームとして発光点から引出されるた
め、シリンドリカルミラー等の拡大装置によってＹ軸方
向に拡大したうえで露光室へ導入し、マスクを経てウエ
ハ等基板（以下、「基板」という。）に照射する。シリ
ンドリカルミラー等によって拡大されたＳＲ−Ｘ線は、
Ｙ軸方向にＸ線強度分布を有するため、そのままでは露
光むらを発生する。そこで、露光室内にＹ軸方向へ移動
する移動シャッタを設け、移動シャッタの移動速度を経
時的に変化させることで基板の露光時間を調節し、露光
むらを防ぐ工夫がなされている（特開平１−２４３５１
９号公報参照）。
に垂直な方向（以下、「Ｙ軸方向」という。）に厚みの
小さいシート状のビームとして発光点から引出されるた
め、シリンドリカルミラー等の拡大装置によってＹ軸方
向に拡大したうえで露光室へ導入し、マスクを経てウエ
ハ等基板（以下、「基板」という。）に照射する。シリ
ンドリカルミラー等によって拡大されたＳＲ−Ｘ線は、
Ｙ軸方向にＸ線強度分布を有するため、そのままでは露
光むらを発生する。そこで、露光室内にＹ軸方向へ移動
する移動シャッタを設け、移動シャッタの移動速度を経
時的に変化させることで基板の露光時間を調節し、露光
むらを防ぐ工夫がなされている（特開平１−２４３５１
９号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、前述のように基板の各露光領域を露光
するときに移動シャッタの移動速度を経時的に変化させ
る必要があり、このため露光中に移動シャッタの駆動モ
ータを加速、減速しなければならず、これによって発生
した振動が基板に伝わって転写ずれを起こすおそれがあ
る。その結果、微細パターンの精度が低下する。
の技術によれば、前述のように基板の各露光領域を露光
するときに移動シャッタの移動速度を経時的に変化させ
る必要があり、このため露光中に移動シャッタの駆動モ
ータを加速、減速しなければならず、これによって発生
した振動が基板に伝わって転写ずれを起こすおそれがあ
る。その結果、微細パターンの精度が低下する。
【０００５】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであり、移動シャッタ等の露光量
制御装置から発生する振動のために転写ずれを起すおそ
れのない露光装置およびこれを用いたデバイス製造方法
を提供することを目的とするものである。
に鑑みてなされたものであり、移動シャッタ等の露光量
制御装置から発生する振動のために転写ずれを起すおそ
れのない露光装置およびこれを用いたデバイス製造方法
を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の露光装置は、シートビーム状の照明光をそ
の厚さ方向に拡大するミラーと、該ミラーで拡大されて
拡大方向に強度分布を有する前記照明光の光路を横切っ
て前記拡大方向と交差する方向に走査移動する開口を持
った遮蔽手段と、これを移動させる駆動手段を有し、前
記遮蔽手段の前記開口の端縁が前記走査移動方向に突出
する突出部を有し、該突出部が、前記強度分布に基づく
形状および寸法を備えていることを特徴とする。
めに本発明の露光装置は、シートビーム状の照明光をそ
の厚さ方向に拡大するミラーと、該ミラーで拡大されて
拡大方向に強度分布を有する前記照明光の光路を横切っ
て前記拡大方向と交差する方向に走査移動する開口を持
った遮蔽手段と、これを移動させる駆動手段を有し、前
記遮蔽手段の前記開口の端縁が前記走査移動方向に突出
する突出部を有し、該突出部が、前記強度分布に基づく
形状および寸法を備えていることを特徴とする。
【０００７】また、遮蔽手段が、突出部の形状および寸
法のうちの少くとも一方を変化させることが自在である
ように構成されているとよい。
法のうちの少くとも一方を変化させることが自在である
ように構成されているとよい。
【０００８】
【作用】上記装置によれば、遮蔽手段を照明光の光路を
横切って一定の速度で走査移動させることによって、シ
リンドリカルミラー等のミラーによって拡大された照明
光によって一括露光される基板の露光量を均一にするこ
とができる。よって基板の露光中に遮蔽手段の移動速度
を変化させる必要がなく、駆動手段の加速、減速の加速
度による振動のために転写ずれを起すおそれはない。
横切って一定の速度で走査移動させることによって、シ
リンドリカルミラー等のミラーによって拡大された照明
光によって一括露光される基板の露光量を均一にするこ
とができる。よって基板の露光中に遮蔽手段の移動速度
を変化させる必要がなく、駆動手段の加速、減速の加速
度による振動のために転写ずれを起すおそれはない。
【０００９】遮蔽手段が、突出部の形状および寸法のう
ちの少くとも一方を変化させることが自在であるように
構成されていれば、照明光の強度分布が変化したとき、
突出部の形状および寸法のうちの少くとも一方を変化さ
せることで露光が不均一になるのを防ぐことができる。
ちの少くとも一方を変化させることが自在であるように
構成されていれば、照明光の強度分布が変化したとき、
突出部の形状および寸法のうちの少くとも一方を変化さ
せることで露光が不均一になるのを防ぐことができる。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１１】図１は第１実施例を示す斜視図であって、
本実施例の露光装置は、荷電粒子蓄積リングの発光点１
から発せられた照明光であるシートビーム状のＳＲ−Ｘ
線（シンクロトロン放射光）Ｌをその厚さの方向（以
下、「Ｙ軸方向」という。）に拡大するシリンドリカル
ミラー２と、ＳＲ−Ｘ線を透過させるベリリウム窓３を
有する図示しない露光室と、該露光室内に設けられた露
光量制御装置４と、図示しない保持装置によって保持さ
れたマスク５と、基板であるウエハＷを保持するウエハ
ステージ６を有する。ウエハステージ６はＳＲ−Ｘ線Ｌ
に垂直な平面内で移動可能で、ウエハＷをマスク５から
３０μｍ程度離間した位置にこれと平行に保持する。ま
た、ウエハステージ６上にＸ線ディテクタ６ｂが設けら
れており、ウエハステージ６を走査することにより露光
画角内のＸ線強度分布を測定することができる。なお、
ウエハＷは、ウエハステージ６の表面に設けられた吸着
チャック６ａに吸着される。
本実施例の露光装置は、荷電粒子蓄積リングの発光点１
から発せられた照明光であるシートビーム状のＳＲ−Ｘ
線（シンクロトロン放射光）Ｌをその厚さの方向（以
下、「Ｙ軸方向」という。）に拡大するシリンドリカル
ミラー２と、ＳＲ−Ｘ線を透過させるベリリウム窓３を
有する図示しない露光室と、該露光室内に設けられた露
光量制御装置４と、図示しない保持装置によって保持さ
れたマスク５と、基板であるウエハＷを保持するウエハ
ステージ６を有する。ウエハステージ６はＳＲ−Ｘ線Ｌ
に垂直な平面内で移動可能で、ウエハＷをマスク５から
３０μｍ程度離間した位置にこれと平行に保持する。ま
た、ウエハステージ６上にＸ線ディテクタ６ｂが設けら
れており、ウエハステージ６を走査することにより露光
画角内のＸ線強度分布を測定することができる。なお、
ウエハＷは、ウエハステージ６の表面に設けられた吸着
チャック６ａに吸着される。
【００１２】ウエハステージ６は、図示しない駆動機構
によって、ウエハＷに入射するＳＲ−Ｘ線Ｌに垂直な平
面内においてＹ軸方向とこれに直交する方向（以下、
「Ｘ軸方向」という。）に駆動され、ウエハＷの各露光
領域をＳＲ−Ｘ線Ｌの照射面にステップ移動させる。ま
た、ウエハＷの各露光領域とマスク５のパターンの間の
位置ずれはアライメント光学系８ａ〜８ｄによって検出
され、前述のウエハステージ６の駆動機構や図示しない
微動調節機構を駆動してウエハＷを最終的に位置決めす
る。
によって、ウエハＷに入射するＳＲ−Ｘ線Ｌに垂直な平
面内においてＹ軸方向とこれに直交する方向（以下、
「Ｘ軸方向」という。）に駆動され、ウエハＷの各露光
領域をＳＲ−Ｘ線Ｌの照射面にステップ移動させる。ま
た、ウエハＷの各露光領域とマスク５のパターンの間の
位置ずれはアライメント光学系８ａ〜８ｄによって検出
され、前述のウエハステージ６の駆動機構や図示しない
微動調節機構を駆動してウエハＷを最終的に位置決めす
る。
【００１３】シリンドリカルミラー２によって拡大され
たＳＲ−Ｘ線Ｌは所定の方向であるＹ軸方向に強度分布
であるＸ線強度分布を有し、ベリリウム窓３を通って露
光室へ導入されたのち、露光量制御装置４およびマスク
５を経てウエハＷに照射され、マスク５のパターンの転
写、焼付けを行なう。
たＳＲ−Ｘ線Ｌは所定の方向であるＹ軸方向に強度分布
であるＸ線強度分布を有し、ベリリウム窓３を通って露
光室へ導入されたのち、露光量制御装置４およびマスク
５を経てウエハＷに照射され、マスク５のパターンの転
写、焼付けを行なう。
【００１４】露光量制御装置４は、Ｙ軸方向に移動調節
自在なＹアパーチャステージ４ａと、Ｙアパーチャステ
ージ４ａ上をＸ軸方向に往復移動自在な遮蔽手段である
Ｘアパーチャステージ４ｂと、Ｘアパーチャステージ４
ｂをＸ軸方向に走査する図示しない駆動手段である走査
機構と、Ｘアパーチャステージ４ｂ上をＸ軸方向に移動
調節自在に支持された突出部材であるアパーチャ可動部
材４ｃと、Ｘアパーチャステージ４ｂ上にＹ軸方向に配
設された検出手段であるＸ線ディテクタアレイ４ｄを有
し、Ｘアパーチャステージ４ｂはＳＲ−Ｘ線Ｌを通過さ
せる略方形の開口９を備えており、Ｙアパーチャステー
ジ４ａはＹ軸方向のいかなる位置へ移動してもＳＲ−Ｘ
線Ｌの光路の障害にならない程度の図示しない大きな開
口を有する。アパーチャ可動部材４ｃのＸ軸方向の端縁
は、予め測定されたＳＲ−Ｘ線のＸ線強度分布Ｉ
0 （ｙ）に基づいて設定された形状で開口９に突出する
突出部４ｅを有し、開口９のＸ軸方向の開口幅Ｄ（図２
に示す）をＹ軸方向に所定のパターンで変化させる。
自在なＹアパーチャステージ４ａと、Ｙアパーチャステ
ージ４ａ上をＸ軸方向に往復移動自在な遮蔽手段である
Ｘアパーチャステージ４ｂと、Ｘアパーチャステージ４
ｂをＸ軸方向に走査する図示しない駆動手段である走査
機構と、Ｘアパーチャステージ４ｂ上をＸ軸方向に移動
調節自在に支持された突出部材であるアパーチャ可動部
材４ｃと、Ｘアパーチャステージ４ｂ上にＹ軸方向に配
設された検出手段であるＸ線ディテクタアレイ４ｄを有
し、Ｘアパーチャステージ４ｂはＳＲ−Ｘ線Ｌを通過さ
せる略方形の開口９を備えており、Ｙアパーチャステー
ジ４ａはＹ軸方向のいかなる位置へ移動してもＳＲ−Ｘ
線Ｌの光路の障害にならない程度の図示しない大きな開
口を有する。アパーチャ可動部材４ｃのＸ軸方向の端縁
は、予め測定されたＳＲ−Ｘ線のＸ線強度分布Ｉ
0 （ｙ）に基づいて設定された形状で開口９に突出する
突出部４ｅを有し、開口９のＸ軸方向の開口幅Ｄ（図２
に示す）をＹ軸方向に所定のパターンで変化させる。
【００１５】ウエハＷの各露光領域を露光するときは、
Ｘアパーチャステージ４ｂを所定の走査速度ＶでＸ軸方
向に走査させることで露光時間を調節し、ＳＲ−Ｘ線Ｌ
のＸ線強度分布Ｉ0 （ｙ）による露光むらを防ぐことが
できる。以下にその理由を説明する。ウエハＷの表面に
おいてＹ軸方向のある位置の露光量Ｅ（ｙ）とＳＲ−Ｘ
線のＸ線強度Ｉ（ｙ）および露光時間Ｔ（ｙ）との間に
は以下の関係が成立する。
Ｘアパーチャステージ４ｂを所定の走査速度ＶでＸ軸方
向に走査させることで露光時間を調節し、ＳＲ−Ｘ線Ｌ
のＸ線強度分布Ｉ0 （ｙ）による露光むらを防ぐことが
できる。以下にその理由を説明する。ウエハＷの表面に
おいてＹ軸方向のある位置の露光量Ｅ（ｙ）とＳＲ−Ｘ
線のＸ線強度Ｉ（ｙ）および露光時間Ｔ（ｙ）との間に
は以下の関係が成立する。
【００１６】 Ｅ（ｙ）＝Ｉ（ｙ）・Ｔ（ｙ）・・・・・（１） また、露光時間Ｔ（ｙ）と、Ｘアパーチャステージ４ｂ
の開口９のＸ軸方向の開口幅Ｄ（ｙ）およびＸアパーチ
ャステージ４ｂの走査速度Ｖの間には以下の関係が成立
する。
の開口９のＸ軸方向の開口幅Ｄ（ｙ）およびＸアパーチ
ャステージ４ｂの走査速度Ｖの間には以下の関係が成立
する。
【００１７】 Ｔ（ｙ）＝Ｄ（ｙ）／Ｖ・・・・・・・・（２） 式（１）、（２）より Ｅ（ｙ）＝Ｉ（ｙ）・Ｄ（ｙ）／Ｖ・・・（３） 例えば、ＳＲ−Ｘ線ＬのＹ軸方向のＸ線強度分布Ｉ0
（ｙ）が、図３に示すように、Ｙ軸方向の中央部分で最
も高く両端の最も低い値の１．１０倍の値を示す曲線Ｒ
0 であるとき、Ｘアパーチャステージ４ｂの開口９のＸ
軸方向の開口幅Ｄ（ｙ）がＹ軸方向の中央部分で最も小
さく、両端の最も大きい開口幅の０．９１倍の値を示す
曲線Ｓ0 （図４に示す）に沿って変化するようにアパー
チャ可動部材４ｃの突出部４ｅの形状および突出量を設
定し、各露光サイクルごとにＸアパーチャステージ４ｂ
を所定の走査速度Ｖで走査させれば、（式）３からウエ
ハＷの表面の露光量Ｅ（ｙ）はＹ軸方向のいかなる位置
でも一定となり、露光むらは発生しない。また、Ｘアパ
ーチャステージ４ｂの走査速度Ｖは定速度であるため、
Ｘアパーチャステージ４ｂの駆動モータを露光中に加
速、減速する必要はない。従って、従来のように駆動モ
ータの加速、減速に伴う振動のために転写ずれ等を起こ
すおそれはない。
（ｙ）が、図３に示すように、Ｙ軸方向の中央部分で最
も高く両端の最も低い値の１．１０倍の値を示す曲線Ｒ
0 であるとき、Ｘアパーチャステージ４ｂの開口９のＸ
軸方向の開口幅Ｄ（ｙ）がＹ軸方向の中央部分で最も小
さく、両端の最も大きい開口幅の０．９１倍の値を示す
曲線Ｓ0 （図４に示す）に沿って変化するようにアパー
チャ可動部材４ｃの突出部４ｅの形状および突出量を設
定し、各露光サイクルごとにＸアパーチャステージ４ｂ
を所定の走査速度Ｖで走査させれば、（式）３からウエ
ハＷの表面の露光量Ｅ（ｙ）はＹ軸方向のいかなる位置
でも一定となり、露光むらは発生しない。また、Ｘアパ
ーチャステージ４ｂの走査速度Ｖは定速度であるため、
Ｘアパーチャステージ４ｂの駆動モータを露光中に加
速、減速する必要はない。従って、従来のように駆動モ
ータの加速、減速に伴う振動のために転写ずれ等を起こ
すおそれはない。
【００１８】さらに、Ｘ線ディテクタアレイ４ｄはＸア
パーチャステージ４ｂの走査のたびにＳＲ−Ｘ線ＬのＹ
軸方向のＸ線強度分布Ｉ（ｙ）を測定するように構成さ
れており、露光サイクルを繰返す間にＳＲ−Ｘ線Ｌの光
路やＸ線強度が変化したとき、Ｘ線ディテクタアレイ４
ｄの出力に基づいて、後述するように、Ｘアパーチャス
テージ４ｂのＹ軸方向の位置、Ｘアパーチャステージ４
ｂ上のアパーチャ可動部材４ｃのＸ軸方向の位置あるい
はＸアパーチャステージ４ｂの走査速度Ｖを変化させる
ことで、ウエハＷの表面全体の露光量の変化や露光むら
の発生を自動的に防ぐことができる。
パーチャステージ４ｂの走査のたびにＳＲ−Ｘ線ＬのＹ
軸方向のＸ線強度分布Ｉ（ｙ）を測定するように構成さ
れており、露光サイクルを繰返す間にＳＲ−Ｘ線Ｌの光
路やＸ線強度が変化したとき、Ｘ線ディテクタアレイ４
ｄの出力に基づいて、後述するように、Ｘアパーチャス
テージ４ｂのＹ軸方向の位置、Ｘアパーチャステージ４
ｂ上のアパーチャ可動部材４ｃのＸ軸方向の位置あるい
はＸアパーチャステージ４ｂの走査速度Ｖを変化させる
ことで、ウエハＷの表面全体の露光量の変化や露光むら
の発生を自動的に防ぐことができる。
【００１９】また、ＳＲ−Ｘ線Ｌの強度や強度分布の変
化が露光時間に比べて極めてゆっくりとした変化なら
ば、Ｘ線ディテクタ６ｂをＹ軸方向に走査し、予めＸ線
強度分布を測定しておけばよい。その場合Ｘ線ディテク
タアレイ４ｄは省略することができる。以下に、ＳＲ−
Ｘ線Ｌの光路がずれたときやＸ線強度が変化したときに
露光量の変化を防ぐ方法を説明する。
化が露光時間に比べて極めてゆっくりとした変化なら
ば、Ｘ線ディテクタ６ｂをＹ軸方向に走査し、予めＸ線
強度分布を測定しておけばよい。その場合Ｘ線ディテク
タアレイ４ｄは省略することができる。以下に、ＳＲ−
Ｘ線Ｌの光路がずれたときやＸ線強度が変化したときに
露光量の変化を防ぐ方法を説明する。
【００２０】まず、ＳＲ−Ｘ線Ｌの光路がＹ軸方向に位
置ずれを発生したときは、Ｘ線ディテクタアレイ４ｄの
出力のピーク位置のＹ軸方向のずれΔｙ（以下、「ｙオ
フセット量」という。）を検出し、Ｙアパーチャステー
ジ４ａをΔｙだけＹ軸方向へ移動させれば、Ｘアパーチ
ャステージ４ｂの開口９も同量だけ同方向へ移動する。
置ずれを発生したときは、Ｘ線ディテクタアレイ４ｄの
出力のピーク位置のＹ軸方向のずれΔｙ（以下、「ｙオ
フセット量」という。）を検出し、Ｙアパーチャステー
ジ４ａをΔｙだけＹ軸方向へ移動させれば、Ｘアパーチ
ャステージ４ｂの開口９も同量だけ同方向へ移動する。
【００２１】次に、図５に示すように、ＳＲ−Ｘ線Ｌの
Ｘ線強度Ｉが全体的に例えば１／２に減少したときは、
Ｘアパーチャステージ４ｂの走査速度を１／２に制御す
ることで露光量の変化を防ぐことができる。
Ｘ線強度Ｉが全体的に例えば１／２に減少したときは、
Ｘアパーチャステージ４ｂの走査速度を１／２に制御す
ることで露光量の変化を防ぐことができる。
【００２２】さらに、図６に示すように、ＳＲ−Ｘ線Ｌ
のＸ線強度Ｉが全体的に１／２近く減少し、かつ、Ｘ線
強度分布Ｉ（ｙ）が局部的に変化して、例えばＹ軸方向
の中央部分の最大値が０．６０、両端の最小値が０．５
０になったときは、Ｘアパーチャステージ４ｂの走査速
度を所定の値に低減し、かつ、アパーチャ可動部材４ｃ
をＸアパーチャステージ４ｂ上でＸ軸方向に所定量だ
け、移動させることで、ウエハ表面全体の露光量の変化
を防ぎ、かつ、露光むらの発生を最小限にとどめること
ができる。Ｘアパーチャステージ４ｂ上のアパーチャ可
動部材４ｃの移動量は以下のように算出される。
のＸ線強度Ｉが全体的に１／２近く減少し、かつ、Ｘ線
強度分布Ｉ（ｙ）が局部的に変化して、例えばＹ軸方向
の中央部分の最大値が０．６０、両端の最小値が０．５
０になったときは、Ｘアパーチャステージ４ｂの走査速
度を所定の値に低減し、かつ、アパーチャ可動部材４ｃ
をＸアパーチャステージ４ｂ上でＸ軸方向に所定量だ
け、移動させることで、ウエハ表面全体の露光量の変化
を防ぎ、かつ、露光むらの発生を最小限にとどめること
ができる。Ｘアパーチャステージ４ｂ上のアパーチャ可
動部材４ｃの移動量は以下のように算出される。
【００２３】式（３）から、ウエハＷの表面に照射され
るＳＲ−Ｘ線の中央部分による露光量と両端部分による
露光量が等しくなるためには、 ０．６０・Ｄｍ＝０．５０・（Ｄｍ＋Ｄｅ）・・・・・（４） ここで、 Ｄｍ：開口９のＹ軸方向の中央部分の開口幅 Ｄｅ：アパーチャ可動部材４ｃのＹ軸方向の中央部分の
Ｘ軸方向の突出量 図４からＤｅ＝０．０９であるから、これを式（４）に
代入してＤｍを算出すると、 Ｄｍ＝０．４５ すなわち、図４の状態から、図７に示すように開口９の
Ｙ軸方向の中央部分の開口幅Ｄｍが０．４５になるまで
アパーチャ可動部材４ｃをＸ軸方向へ移動させればよ
い。なお、このときのＸアパーチャステージ４ｂの走査
速度は０．２７倍に低減される。
るＳＲ−Ｘ線の中央部分による露光量と両端部分による
露光量が等しくなるためには、 ０．６０・Ｄｍ＝０．５０・（Ｄｍ＋Ｄｅ）・・・・・（４） ここで、 Ｄｍ：開口９のＹ軸方向の中央部分の開口幅 Ｄｅ：アパーチャ可動部材４ｃのＹ軸方向の中央部分の
Ｘ軸方向の突出量 図４からＤｅ＝０．０９であるから、これを式（４）に
代入してＤｍを算出すると、 Ｄｍ＝０．４５ すなわち、図４の状態から、図７に示すように開口９の
Ｙ軸方向の中央部分の開口幅Ｄｍが０．４５になるまで
アパーチャ可動部材４ｃをＸ軸方向へ移動させればよ
い。なお、このときのＸアパーチャステージ４ｂの走査
速度は０．２７倍に低減される。
【００２４】図８は、各露光サイクルのたびにＳＲ−Ｘ
線ＬのＸ線強度分布Ｉ（ｙ）を測定し、その出力に基づ
いて露光量の調節を行なう手順を示すもので、まず、露
光開始前にＸアパーチャステージ４ｂをＸ軸方向に走査
し、Ｘ線ディテクタアレイ４ｄによってＳＲ−Ｘ線Ｌの
Ｘ線強度分布Ｉ（ｙ）を測定し（ステップ１）、予め測
定されたＸ線強度分布Ｉ0 （ｙ）と比較して両者のピー
クのＹ軸方向のずれすなわちｙオフセット量と、Ｘアパ
ーチャステージ４ｂ上におけるアパーチャ可動部材４ｃ
のＸ軸方向の移動量と、次回の露光サイクルにおけるＸ
アパーチャステージ４ｂの走査速度を算出し（ステップ
２）、算出されたｙオフセット量とアパーチャ可動部材
４ｃの移動量に基づいて、Ｙアパーチャステージ４ａと
アパーチャ可動部材４ｃをそれぞれ移動させる（ステッ
プ３）。次回の露光サイクルを開始し、Ｘアパーチャス
テージ４ｂを走査させる。このときの走査速度はステッ
プ２で算出された値に制御される（ステップ４）。Ｘア
パーチャステージ４ｂの走査とともにＸ線ディテクタア
レイ４ｄによってＳＲ−Ｘ線ＬのＸ線強度分布Ｉ（ｙ）
の変化が測定され、ステップ２〜４が繰返される。
線ＬのＸ線強度分布Ｉ（ｙ）を測定し、その出力に基づ
いて露光量の調節を行なう手順を示すもので、まず、露
光開始前にＸアパーチャステージ４ｂをＸ軸方向に走査
し、Ｘ線ディテクタアレイ４ｄによってＳＲ−Ｘ線Ｌの
Ｘ線強度分布Ｉ（ｙ）を測定し（ステップ１）、予め測
定されたＸ線強度分布Ｉ0 （ｙ）と比較して両者のピー
クのＹ軸方向のずれすなわちｙオフセット量と、Ｘアパ
ーチャステージ４ｂ上におけるアパーチャ可動部材４ｃ
のＸ軸方向の移動量と、次回の露光サイクルにおけるＸ
アパーチャステージ４ｂの走査速度を算出し（ステップ
２）、算出されたｙオフセット量とアパーチャ可動部材
４ｃの移動量に基づいて、Ｙアパーチャステージ４ａと
アパーチャ可動部材４ｃをそれぞれ移動させる（ステッ
プ３）。次回の露光サイクルを開始し、Ｘアパーチャス
テージ４ｂを走査させる。このときの走査速度はステッ
プ２で算出された値に制御される（ステップ４）。Ｘア
パーチャステージ４ｂの走査とともにＸ線ディテクタア
レイ４ｄによってＳＲ−Ｘ線ＬのＸ線強度分布Ｉ（ｙ）
の変化が測定され、ステップ２〜４が繰返される。
【００２５】なお、ＳＲ−Ｘ線ＬのＸ線強度分布Ｉ
（ｙ）が局部的に変化したとき、アパーチャ可動部材４
ｃをＸ軸方向へ移動させる替わりに、図９に示すように
所定の軸のまわりに枢動させることで露光むらの発生を
低減してもよいし、また、Ｘ軸方向に移動自在なアパー
チャ可動部材４ｃの替わりに図１０に示すように、枢着
ピン２４によって互に枢着された２枚の枢動板２５，２
６を設け、両者の回転角度をＳＲ−Ｘ線ＬのＸ線強度分
布Ｉ（ｙ）の変化に基づいて変化させてもよい。さら
に、図１１に示すように、Ｘアパーチャステージ４ｂの
替わりに、開口９と同様の開口３９を有するシート部材
である帯状のシャッタ３４を配設し、該シャッタ３４の
両端を巻付けた一対のロール３５，３６を回転させるこ
とで、シャッタ３４をＸ軸方向に走査させてもよい。シ
ャッタ３４は、図１１の（ｂ）に示すように、開口形状
の異なる第２、第３の開口４０，４１を有し、ＳＲ−Ｘ
線ＬのＸ線強度分布Ｉ（ｙ）が局部的に変化したとき
は、これらの開口４０，４１から最も好適なものを選ん
で用いることができるように構成される。
（ｙ）が局部的に変化したとき、アパーチャ可動部材４
ｃをＸ軸方向へ移動させる替わりに、図９に示すように
所定の軸のまわりに枢動させることで露光むらの発生を
低減してもよいし、また、Ｘ軸方向に移動自在なアパー
チャ可動部材４ｃの替わりに図１０に示すように、枢着
ピン２４によって互に枢着された２枚の枢動板２５，２
６を設け、両者の回転角度をＳＲ−Ｘ線ＬのＸ線強度分
布Ｉ（ｙ）の変化に基づいて変化させてもよい。さら
に、図１１に示すように、Ｘアパーチャステージ４ｂの
替わりに、開口９と同様の開口３９を有するシート部材
である帯状のシャッタ３４を配設し、該シャッタ３４の
両端を巻付けた一対のロール３５，３６を回転させるこ
とで、シャッタ３４をＸ軸方向に走査させてもよい。シ
ャッタ３４は、図１１の（ｂ）に示すように、開口形状
の異なる第２、第３の開口４０，４１を有し、ＳＲ−Ｘ
線ＬのＸ線強度分布Ｉ（ｙ）が局部的に変化したとき
は、これらの開口４０，４１から最も好適なものを選ん
で用いることができるように構成される。
【００２６】さらに、図１２に示すように、Ｘ軸方向に
移動自在なアパーチャ可動部材４ｃの替わりに、Ｘアパ
ーチャステージ４ｂの開口９のＸ軸方向の一端に突出す
る帯状の弾性部材５４と、弾性部材５４の突出量を変化
させるための複数の押し棒５６〜５８と、これらを個別
に駆動するアクチュエータ５６ａ〜５８ａと、シールド
５９を設けてもよい。ＳＲ−Ｘ線ＬのＸ線強度分布Ｉ
（ｙ）が局部的に変化したときは、各押し棒５６〜５８
によって弾性部材５４を変形させ、露光むらの発生を防
ぐことができる。
移動自在なアパーチャ可動部材４ｃの替わりに、Ｘアパ
ーチャステージ４ｂの開口９のＸ軸方向の一端に突出す
る帯状の弾性部材５４と、弾性部材５４の突出量を変化
させるための複数の押し棒５６〜５８と、これらを個別
に駆動するアクチュエータ５６ａ〜５８ａと、シールド
５９を設けてもよい。ＳＲ−Ｘ線ＬのＸ線強度分布Ｉ
（ｙ）が局部的に変化したときは、各押し棒５６〜５８
によって弾性部材５４を変形させ、露光むらの発生を防
ぐことができる。
【００２７】また図１３に示すように、弾性部材５４よ
り薄い第２の弾性部材６０を弾性部材５４に対向して配
設し、シールド６９を付加してもよい。第２の弾性部材
６０を押し棒６１〜６６及びアクチュエータ６１ａ〜６
６ａにより変形させることで、さらに精度よく露光量を
補正することができる。
り薄い第２の弾性部材６０を弾性部材５４に対向して配
設し、シールド６９を付加してもよい。第２の弾性部材
６０を押し棒６１〜６６及びアクチュエータ６１ａ〜６
６ａにより変形させることで、さらに精度よく露光量を
補正することができる。
【００２８】次に上記説明した露光装置を利用した半導
体デバイスの製造方法の実施例を説明する。図１４は半
導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、あるい
は液晶パネルやＣＣＤ等）の製造のフローを示す。ステ
ップ１１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を
行なう。ステップ１２（マスク製作）では設計した回路
パターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ
１３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエ
ハを製造する。ステップ１４（ウエハプロセス）は前工
程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リ
ソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成す
る。次のステップ１５（組立）は後工程と呼ばれ、ステ
ップ１４によって作製されたウエハを用いて半導体チッ
プ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、
ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等
の工程を含む。ステップ１６（検査）ではステップ１５
で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性
テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デ
バイスが完成し、これが出荷（ステップ１７）される。
体デバイスの製造方法の実施例を説明する。図１４は半
導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、あるい
は液晶パネルやＣＣＤ等）の製造のフローを示す。ステ
ップ１１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を
行なう。ステップ１２（マスク製作）では設計した回路
パターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ
１３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエ
ハを製造する。ステップ１４（ウエハプロセス）は前工
程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リ
ソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成す
る。次のステップ１５（組立）は後工程と呼ばれ、ステ
ップ１４によって作製されたウエハを用いて半導体チッ
プ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、
ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等
の工程を含む。ステップ１６（検査）ではステップ１５
で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性
テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デ
バイスが完成し、これが出荷（ステップ１７）される。
【００２９】図１５は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ２１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ２２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ２３（電極形成）ではウエハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ２４（イオ
ン打込み）ではウエハにイオンを打込む。ステップ２５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ２６（露光）では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ
２７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ
２８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分
を削り取る。ステップ２９（レジスト剥離）ではエッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。これら
のステップを繰返し行なうことによって、ウエハ上に多
重に回路パターンが形成される。
ーを示す。ステップ２１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ２２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ２３（電極形成）ではウエハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ２４（イオ
ン打込み）ではウエハにイオンを打込む。ステップ２５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ２６（露光）では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ
２７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ
２８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分
を削り取る。ステップ２９（レジスト剥離）ではエッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。これら
のステップを繰返し行なうことによって、ウエハ上に多
重に回路パターンが形成される。
【００３０】本実施例の製造方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度の半導体デバイスを製造するこ
とができる。
造が難しかった高集積度の半導体デバイスを製造するこ
とができる。
【００３１】
【発明の効果】本発明は、上述のように構成されている
ので、以下に記載するような効果を奏する。
ので、以下に記載するような効果を奏する。
【００３２】露光中に露光量制御装置の駆動源による大
きな振動が発生して転写ずれを起すおそれがない。その
結果、微細パターンの転写精度を向上させることが容易
である。
きな振動が発生して転写ずれを起すおそれがない。その
結果、微細パターンの転写精度を向上させることが容易
である。
【図１】一実施例を説明する説明図である。
【図２】図１の装置のＸアパーチャステージのみを示す
立面図である。
立面図である。
【図３】Ｘ線強度分布を示すグラフである。
【図４】Ｘアパーチャステージの開口の開口幅のＹ軸方
向の変化を示すグラフである。
向の変化を示すグラフである。
【図５】Ｘ線強度分布が図３に示すものから全体的に１
／２に低下したときを示すグラフである。
／２に低下したときを示すグラフである。
【図６】Ｘ線強度分布が図３に示すものから全体的およ
び局部的に変化したときを示すグラフである。
び局部的に変化したときを示すグラフである。
【図７】Ｘアパーチャステージの開口幅を図６のＸ線強
度分布に合わせて変化させた場合を示すグラフである。
度分布に合わせて変化させた場合を示すグラフである。
【図８】各露光サイクルごとに露光時間の調節を行なう
手順を示すシーケンス図である。
手順を示すシーケンス図である。
【図９】Ｘアパーチャステージのアパーチャ可動部材を
枢動させたときを示す斜視図である。
枢動させたときを示す斜視図である。
【図１０】Ｘアパーチャステージのアパーチャ可動部材
の替わりに２枚の枢動板を用いたものを示す立面図であ
る。
の替わりに２枚の枢動板を用いたものを示す立面図であ
る。
【図１１】Ｘアパーチャステージの替わりに用いられる
帯状のシャッタを示すもので、（ａ）は斜視図、（ｂ）
はシャッタの一部分を巻きもどした状態で示す部分立面
図である。
帯状のシャッタを示すもので、（ａ）は斜視図、（ｂ）
はシャッタの一部分を巻きもどした状態で示す部分立面
図である。
【図１２】Ｘアパーチャステージのアパーチャ可動部材
の替わりに弾性部材と複数の押し棒を用いたものを示す
立面図である。
の替わりに弾性部材と複数の押し棒を用いたものを示す
立面図である。
【図１３】図１２の装置の一部変更例を示す立面図であ
る。
る。
【図１４】半導体デバイスの製造工程を示すシーケンス
図である。
図である。
【図１５】ウエハプロセスを示すシーケンス図である。
１ 発光点 ２ シリンドリカルミラー ４ 露光量制御装置 ４ａ Ｙアパーチャステージ ４ｂ Ｘアパーチャステージ ４ｃ アパーチャ可動部材 ４ｄ Ｘ線ディテクタアレイ ５ マスク ６ ウエハステージ ６ａ 吸着チャック ６ｂ Ｘ線ディテクタ ９，３９，４０，４１ 開口 ２５，２６ 枢動板 ３４ シャッタ ３５，３６ ロール ５４，６０ 弾性部材 ５６〜５８，６１〜６６ 押し棒 ５６ａ〜５８ａ，６１ａ〜６６ａ アクチュエータ ５９，６９ シールド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G21K 1/06 G21K 5/02 H05H 13/04 G03F 7/20
Claims (9)
- 【請求項１】 シートビーム状の照明光をその厚さ方向
に拡大するミラーと、該ミラーで拡大されて拡大方向に
強度分布を有する前記照明光の光路を横切って前記拡大
方向と交差する方向に走査移動する開口を持った遮蔽手
段と、これを移動させる駆動手段を有し、前記遮蔽手段
の前記開口の端縁が前記走査移動方向に突出する突出部
を有し、該突出部が、前記強度分布に基づく形状および
寸法を備えていることを特徴とする露光装置。 - 【請求項２】 照明光がシンクロトロン放射光であるこ
とを特徴とする請求項１記載の露光装置。 - 【請求項３】 遮蔽手段が、突出部の形状および寸法の
うちの少くとも一方を変化させることが自在であるよう
に構成されていることを特徴とする請求項１または２記
載の露光装置。 - 【請求項４】 遮蔽手段が、照明光の強度分布を検出す
る検出手段を有し、その出力に基づいて突出部の形状お
よび寸法のうちの少くとも一方を変化させるように構成
されていることを特徴とする請求項１ないし３いずれか
１項記載の露光装置。 - 【請求項５】 遮蔽手段が、駆動手段によって移動され
る開口ステージと、該開口ステージに対して相対的に移
動自在である突出部材からなり、該突出部材を移動させ
ることで突出部の寸法が変化するように構成されている
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の
露光装置。 - 【請求項６】 開口ステージに対して相対的に移動自在
である突出部材の替わりに、所定の方向と直角に光路を
横切る方向に弾性変形自在である弾性部材を有すること
を特徴とする請求項５記載の露光装置。 - 【請求項７】 遮蔽手段が、それぞれ異なる形状を有す
る複数の開口を備えた長尺のシート部材からなることを
特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の露光装
置。 - 【請求項８】 シートビーム状の照明光をその厚さ方向
に拡大するミラーと、該ミラーで拡大されて拡大方向に
強度分布を有する前記照明光の光路を横切って前記拡大
方向と交差する方向に走査移動する開口を持った遮蔽手
段と、これを 移動させる駆動手段を有し、前記遮蔽手段
の前記開口の端縁が前記走査移動方向に突出する突出部
を有し、該突出部が、前記強度分布に基づく形状および
寸法を備えており、これらのうちの少なくとも一方を変
化させることが自在であるように構成されていることを
特徴とする露光装置。 - 【請求項９】 請求項１〜８いずれか１項記載の露光装
置によってマスクのパターンを基板に露光転写する工程
を有することを特徴とするデバイス製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06177448A JP3091821B2 (ja) | 1993-09-06 | 1994-07-06 | 露光装置およびデバイス製造方法 |
| US08/508,787 US5596618A (en) | 1993-09-06 | 1995-07-28 | Exposure apparatus and device manufacturing method using the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24593593 | 1993-09-06 | ||
| JP5-245935 | 1993-09-06 | ||
| JP06177448A JP3091821B2 (ja) | 1993-09-06 | 1994-07-06 | 露光装置およびデバイス製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07167995A JPH07167995A (ja) | 1995-07-04 |
| JP3091821B2 true JP3091821B2 (ja) | 2000-09-25 |
Family
ID=26497982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06177448A Expired - Fee Related JP3091821B2 (ja) | 1993-09-06 | 1994-07-06 | 露光装置およびデバイス製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5596618A (ja) |
| JP (1) | JP3091821B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005127817A (ja) * | 2003-10-23 | 2005-05-19 | Rigaku Corp | Ｘ線回折装置の微小部ｘ線照射装置及び微小部ｘ線照射方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6747727B2 (en) | 1999-04-26 | 2004-06-08 | Hong-Da Liu | Method for the manufacture of a liquid crystal display |
| DE102007058104A1 (de) * | 2007-12-03 | 2009-06-10 | Siemens Ag | Strahleinblendungseinheit, Strahlerzeugungseinrichtung und Tomografieeinrichtung |
| US8351022B2 (en) * | 2009-06-15 | 2013-01-08 | Asml Netherlands B.V. | Radiation beam modification apparatus and method |
| JP2014220263A (ja) * | 2013-04-30 | 2014-11-20 | キヤノン株式会社 | リソグラフィ装置、及び物品の製造方法 |
| JP7239388B2 (ja) * | 2019-05-09 | 2023-03-14 | 株式会社アドテックエンジニアリング | 直描式露光装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4754147A (en) * | 1986-04-11 | 1988-06-28 | Michigan State University | Variable radiation collimator |
| DE3616141A1 (de) * | 1986-05-14 | 1987-11-19 | Siemens Ag | Konturenkollimator fuer die strahlentherapie |
| US4868843A (en) * | 1986-09-10 | 1989-09-19 | Varian Associates, Inc. | Multileaf collimator and compensator for radiotherapy machines |
| JP2744245B2 (ja) * | 1988-03-25 | 1998-04-28 | キヤノン株式会社 | 露光装置と露光方法 |
| DE69126719T2 (de) * | 1990-03-09 | 1997-11-06 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Belichtungsvorrichtung |
| JPH04179100A (ja) * | 1990-11-13 | 1992-06-25 | Toshiba Corp | Ｘ線絞り装置 |
-
1994
- 1994-07-06 JP JP06177448A patent/JP3091821B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-07-28 US US08/508,787 patent/US5596618A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005127817A (ja) * | 2003-10-23 | 2005-05-19 | Rigaku Corp | Ｘ線回折装置の微小部ｘ線照射装置及び微小部ｘ線照射方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07167995A (ja) | 1995-07-04 |
| US5596618A (en) | 1997-01-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |