JP3200244B2 - 走査型露光装置 - Google Patents
走査型露光装置Info
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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
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
Landscapes
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は走査型露光装置、特にＩ
ＣやＬＳＩ等の半導体デバイスやＣＣＤ等の撮像デバイ
スや液晶パネル等の表示デバイスや磁気ヘッド等の各種
デバイスを製造するために使用される、走査型露光装置
に関する。
ＣやＬＳＩ等の半導体デバイスやＣＣＤ等の撮像デバイ
スや液晶パネル等の表示デバイスや磁気ヘッド等の各種
デバイスを製造するために使用される、走査型露光装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの高集積化、微細パタ−
ン化が進むに従い製造工程のわずかな条件変化が不良率
の上昇による歩留まりの低下を招くようになった。
ン化が進むに従い製造工程のわずかな条件変化が不良率
の上昇による歩留まりの低下を招くようになった。
【０００３】特に、スリット状の光束に対してマスクと
ウエハとを相対的に走査することによってマスク上のパ
タ−ンをウエハ−上に投影する走査型露光装置において
は、スリットの長さ方向（スリット状光束の走査方向と
垂直な方向）の露光むらが半導体デバイスを製造する際
の不良率を上げている。
ウエハとを相対的に走査することによってマスク上のパ
タ−ンをウエハ−上に投影する走査型露光装置において
は、スリットの長さ方向（スリット状光束の走査方向と
垂直な方向）の露光むらが半導体デバイスを製造する際
の不良率を上げている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図１０（Ａ）はウエハ
ー１４内に複数の素子パターンを順次走査露光してゆく
様子を示しており、図中の斜線部はある時間での露光領
域である。この露光領域が矢印で示すようにスキャンと
ステップを繰り返すことにより素子パターンが露光され
てゆく。このような露光方法においては、図１０（Ｂ）
に拡大して示す１ショット１４ａ（１回のスキャンによ
り露光される範囲）内の露光むらは図８（Ｃ）に示す通
りｘ方向（走査方向と平行な方向）では大体均一である
が、ｙ方向（走査方向と垂直な方向）では、スリット状
光束自体の光強度分布のむらやスリットの幅の場所によ
る違いによる露光量のむらが生じてしまう。
ー１４内に複数の素子パターンを順次走査露光してゆく
様子を示しており、図中の斜線部はある時間での露光領
域である。この露光領域が矢印で示すようにスキャンと
ステップを繰り返すことにより素子パターンが露光され
てゆく。このような露光方法においては、図１０（Ｂ）
に拡大して示す１ショット１４ａ（１回のスキャンによ
り露光される範囲）内の露光むらは図８（Ｃ）に示す通
りｘ方向（走査方向と平行な方向）では大体均一である
が、ｙ方向（走査方向と垂直な方向）では、スリット状
光束自体の光強度分布のむらやスリットの幅の場所によ
る違いによる露光量のむらが生じてしまう。
【０００５】走査露光時のウエハ−上での露光むらの補
正には、特開昭６２−１９３１２５号公報に開示されて
いるように、スリットの幅を部分的に変化させて各部分
の露光量を調整する方法がある。図１１は、リング状の
光束で走査露光を行なう走査型露光装置におけるスリッ
ト幅可変のスリットの一例を示している。スリットを多
数の遮光部材により構成し、多数の遮光部材を各々独立
に動かして位置を調整することによりスリットの幅を部
分的に変化させている。この方法においては、露光むら
を小さく抑えるためには非常に多数の可動の遮光部材が
必要であり、複雑な機構になってしまう。
正には、特開昭６２−１９３１２５号公報に開示されて
いるように、スリットの幅を部分的に変化させて各部分
の露光量を調整する方法がある。図１１は、リング状の
光束で走査露光を行なう走査型露光装置におけるスリッ
ト幅可変のスリットの一例を示している。スリットを多
数の遮光部材により構成し、多数の遮光部材を各々独立
に動かして位置を調整することによりスリットの幅を部
分的に変化させている。この方法においては、露光むら
を小さく抑えるためには非常に多数の可動の遮光部材が
必要であり、複雑な機構になってしまう。
【０００６】一方、特開昭６１−２６７７２２号公報に
開示されているように、照明光学系内の複数のレンズを
光軸方向に動かすことにより、照度分布を変える方法も
ある。図１２、図１３に、このような複数のレンズと、
これらの光軸方向への移動による照度分布の変化を示
す。図１３において横軸は被照射面上での位置（光軸か
らの距離）を示し、縦軸は光軸上（中心）の照度を１と
したときの各位置（軸外）での照度を示している。図１
２（Ａ）に示すレンズ位置の場合は図１３のグラフ内の
（ａ）のような照度分布となり、図１２（Ｂ）に示すレ
ンズ位置の場合は図１３のグラフ内の（ｂ）のような照
度分布となる。この例においては、図１３の照度分布
（ａ），（ｂ）を両極端の分布とし、レンズ位置により
照度分布が図１３の斜線の範囲内で、連続的に変化させ
ることができる。
開示されているように、照明光学系内の複数のレンズを
光軸方向に動かすことにより、照度分布を変える方法も
ある。図１２、図１３に、このような複数のレンズと、
これらの光軸方向への移動による照度分布の変化を示
す。図１３において横軸は被照射面上での位置（光軸か
らの距離）を示し、縦軸は光軸上（中心）の照度を１と
したときの各位置（軸外）での照度を示している。図１
２（Ａ）に示すレンズ位置の場合は図１３のグラフ内の
（ａ）のような照度分布となり、図１２（Ｂ）に示すレ
ンズ位置の場合は図１３のグラフ内の（ｂ）のような照
度分布となる。この例においては、図１３の照度分布
（ａ），（ｂ）を両極端の分布とし、レンズ位置により
照度分布が図１３の斜線の範囲内で、連続的に変化させ
ることができる。
【０００７】しかしながら、この照度分布の変化は、図
１４のａ〜ｅに示すように基準に対して２次曲線もしく
は２次曲線に近い曲線で変化するものであり、ある像高
で照度の補正量を決めてしまうと、他の像高の照度の補
正量も一意的に決まる。例えば、レンズを移動して図１
５（Ａ）に示す照度分布を図１５（Ｂ）に示す分布の如
く均一に補正できても、図１５（Ｃ）に示す照度分布は
図１５（Ｄ）程度にしか補正できない場合もある。
１４のａ〜ｅに示すように基準に対して２次曲線もしく
は２次曲線に近い曲線で変化するものであり、ある像高
で照度の補正量を決めてしまうと、他の像高の照度の補
正量も一意的に決まる。例えば、レンズを移動して図１
５（Ａ）に示す照度分布を図１５（Ｂ）に示す分布の如
く均一に補正できても、図１５（Ｃ）に示す照度分布は
図１５（Ｄ）程度にしか補正できない場合もある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点に鑑
みて成されたものであり、露光むらを正確に補正するこ
とができる走査型露光装置を提供することを目的として
いる。
みて成されたものであり、露光むらを正確に補正するこ
とができる走査型露光装置を提供することを目的として
いる。
【０００９】本発明の走査型露光装置は、上記目的を達
成すべく、マスクと被露光基板を第１方向に延びた断面
形状を有する露光ビームで該第１方向と交差する第２の
方向に走査することにより前記マスクのパターンを前記
被露光基板上に投影する装置において、前記第１方向に
延びる開口によって前記露光ビームの前記断面形状を定
める絞り手段と、前記露光ビームの前記マスクと被露光
基板上での前記第１方向に関する強度分布を変化せしめ
る強度分布変更手段とを有し、前記絞り手段は、前記露
光ビームの前記断面形状の前記第１方向に関する両端の
エッジを定める少なくとも２枚の遮光部材と、前記露光
ビームの前記断面形状の前記第２方向に関する一方の側
のエッジを定める少なくとも１枚の遮光部材と、前記露
光ビームの前記断面形状の前記第２方向に関する他方の
側のエッジを定める少なくとも２枚の遮光部材と、該少
なくとも２枚の遮光部材の各々の前記第２方向に対する
角度を変える手段とを有する。
成すべく、マスクと被露光基板を第１方向に延びた断面
形状を有する露光ビームで該第１方向と交差する第２の
方向に走査することにより前記マスクのパターンを前記
被露光基板上に投影する装置において、前記第１方向に
延びる開口によって前記露光ビームの前記断面形状を定
める絞り手段と、前記露光ビームの前記マスクと被露光
基板上での前記第１方向に関する強度分布を変化せしめ
る強度分布変更手段とを有し、前記絞り手段は、前記露
光ビームの前記断面形状の前記第１方向に関する両端の
エッジを定める少なくとも２枚の遮光部材と、前記露光
ビームの前記断面形状の前記第２方向に関する一方の側
のエッジを定める少なくとも１枚の遮光部材と、前記露
光ビームの前記断面形状の前記第２方向に関する他方の
側のエッジを定める少なくとも２枚の遮光部材と、該少
なくとも２枚の遮光部材の各々の前記第２方向に対する
角度を変える手段とを有する。
【００１０】本発明の走査型露光装置の好ましい形態で
は、前記第１方向に沿って動く、スリット状の開口を備
える光検出器等を備えた、前記露光ビ−ムの前記第１方
向に関する強度分布を検出する手段を備える。
は、前記第１方向に沿って動く、スリット状の開口を備
える光検出器等を備えた、前記露光ビ−ムの前記第１方
向に関する強度分布を検出する手段を備える。
【００１１】
【００１２】本発明の走査型露光装置のある形態は、前
記強度分布変更手段が光軸方向に移動可能な複数のレン
ズを備える。
記強度分布変更手段が光軸方向に移動可能な複数のレン
ズを備える。
【００１３】本発明の走査型露光装置のある形態は、前
記強度分布変更手段が光線の入射角度によって透過率の
異なるコ−ティングを施した光学素子の透過率特性の異
なるものを複数個備え、該複数個の光学素子の内の所望
の光学素子を系の瞳面近傍に配置することより前記露光
ビ−ムの強度分布を変えるものであったり、また、これ
と共に前記光軸方向に移動可能な複数のレンズを備え
る。
記強度分布変更手段が光線の入射角度によって透過率の
異なるコ−ティングを施した光学素子の透過率特性の異
なるものを複数個備え、該複数個の光学素子の内の所望
の光学素子を系の瞳面近傍に配置することより前記露光
ビ−ムの強度分布を変えるものであったり、また、これ
と共に前記光軸方向に移動可能な複数のレンズを備え
る。
【００１４】本発明の走査型露光装置を用いることによ
り、ＩＣやＬＳＩ等の半導体デバイスやＣＣＤ等の撮像
デバイスや液晶パネル等の表示デバイスや磁気ヘッド等
の各種デバイスを歩留良く正確に製造することが可能に
なる。
り、ＩＣやＬＳＩ等の半導体デバイスやＣＣＤ等の撮像
デバイスや液晶パネル等の表示デバイスや磁気ヘッド等
の各種デバイスを歩留良く正確に製造することが可能に
なる。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す概略図であ
り、ＩＣやＬＳＩ等の半導体デバイスやＣＣＤ等の撮像
デバイスや液晶パネル等の表示デバイスや磁気ヘッド等
の各種デバイスを製造するための走査型投影露光装置を
示している。１は超高圧水銀ランプ等の紫外線を発する
光源であり、１ａは光源１の発光部である。２は楕円ミ
ラーであり、楕円ミラー２の第１焦点近傍に光源１の発
光部１ａが配置され、発光部１ａから射出された光束は
楕円ミラー２の第２焦点３に集光され、第２焦点３に発
光部像１ｂを形成する。第２焦点３の発光部像１ｂから
の光は、コンデンサーレンズ４、ミラー５を介してオプ
ティカルインテグレータであるハエノ目レンズ６の光入
射面に集光せしめられ、ハエノ面レンズ６の光射出面６
ａ近傍に複数の２次光源を形成する。７はレチクル１２
上での照度分布を変える機能を備えたコンデンサーレン
ズ（照度分布可変レンズ）であり、レンズ７はハエノ面
レンズ６の光射出面６ａに形成された複数の２次光源か
らの光束を開口幅を変え得る可変スリット９に指向し、
可変スリット９をケーラー照明する。可変スリット９と
レチクル１２は結像レンズとミラー１１とを介して光学
的に共役な位置に配置されており、可変スリット９の開
口がレチクル１２のデバイスパターン形成面に結像す
る。従って、可変スリット９の開口の寸法／形状により
レチクル１２における照明領域９０の寸法／形状が決ま
る。１３は屈折光学系や反射屈折光学系等で構成された
投影光学系であり、レチクル１２のデバイスパターンを
ウエハー１４上に投影する。１５はウエハーチャック、
１６はウエハーステージである。レチクル１２とウエハ
ー１４は、夫々、不図示の対応する駆動装置により前記
投影光学系１３の倍率に応じた速度比で同期して所定の
走査方向に移動せしめられ、この時、レチクル１２のデ
バイスパターンが照明領域９０を横切っていくことによ
りレチクル１２のデバイスパターンがウエハー１４上に
転写される。
り、ＩＣやＬＳＩ等の半導体デバイスやＣＣＤ等の撮像
デバイスや液晶パネル等の表示デバイスや磁気ヘッド等
の各種デバイスを製造するための走査型投影露光装置を
示している。１は超高圧水銀ランプ等の紫外線を発する
光源であり、１ａは光源１の発光部である。２は楕円ミ
ラーであり、楕円ミラー２の第１焦点近傍に光源１の発
光部１ａが配置され、発光部１ａから射出された光束は
楕円ミラー２の第２焦点３に集光され、第２焦点３に発
光部像１ｂを形成する。第２焦点３の発光部像１ｂから
の光は、コンデンサーレンズ４、ミラー５を介してオプ
ティカルインテグレータであるハエノ目レンズ６の光入
射面に集光せしめられ、ハエノ面レンズ６の光射出面６
ａ近傍に複数の２次光源を形成する。７はレチクル１２
上での照度分布を変える機能を備えたコンデンサーレン
ズ（照度分布可変レンズ）であり、レンズ７はハエノ面
レンズ６の光射出面６ａに形成された複数の２次光源か
らの光束を開口幅を変え得る可変スリット９に指向し、
可変スリット９をケーラー照明する。可変スリット９と
レチクル１２は結像レンズとミラー１１とを介して光学
的に共役な位置に配置されており、可変スリット９の開
口がレチクル１２のデバイスパターン形成面に結像す
る。従って、可変スリット９の開口の寸法／形状により
レチクル１２における照明領域９０の寸法／形状が決ま
る。１３は屈折光学系や反射屈折光学系等で構成された
投影光学系であり、レチクル１２のデバイスパターンを
ウエハー１４上に投影する。１５はウエハーチャック、
１６はウエハーステージである。レチクル１２とウエハ
ー１４は、夫々、不図示の対応する駆動装置により前記
投影光学系１３の倍率に応じた速度比で同期して所定の
走査方向に移動せしめられ、この時、レチクル１２のデ
バイスパターンが照明領域９０を横切っていくことによ
りレチクル１２のデバイスパターンがウエハー１４上に
転写される。
【００１６】１８は光量検出器であり、ハ−フミラ−８
により照明領域９０を定める露光光の一部を受光して強
度を検出する。露光むら検出回路１９は光量検出器１８
による検出結果に基づきランプ１に入力する電力を制御
し、レチクル１２の照明領域９０（全体）の照度を一定
の値に維持している。１７は２番目の光量検出器であ
り、ウエハ−ステ−ジ１６上に載置される（別のステ−
ジに載置される場合もある）。光量検出器１７は、ウエ
ハ−ステ−ジ１６を移動させることにより照明領域１０
０（領域９０の像）内で走査せしめられ、照明領域１０
０内の照度分布を検出する。露光むら検出回路１９は光
量検出器１７による検出結果に基づきウエハ−１４を露
光する時に生じるであろう露光むらを検出する。露光む
ら検出回路１９からの出力が露光むら補正回路２０を介
して照度分布可変レンズ７と可変スリット９による照明
領域１００の露光むらを最小限に抑える動作を行なわせ
る。
により照明領域９０を定める露光光の一部を受光して強
度を検出する。露光むら検出回路１９は光量検出器１８
による検出結果に基づきランプ１に入力する電力を制御
し、レチクル１２の照明領域９０（全体）の照度を一定
の値に維持している。１７は２番目の光量検出器であ
り、ウエハ−ステ−ジ１６上に載置される（別のステ−
ジに載置される場合もある）。光量検出器１７は、ウエ
ハ−ステ−ジ１６を移動させることにより照明領域１０
０（領域９０の像）内で走査せしめられ、照明領域１０
０内の照度分布を検出する。露光むら検出回路１９は光
量検出器１７による検出結果に基づきウエハ−１４を露
光する時に生じるであろう露光むらを検出する。露光む
ら検出回路１９からの出力が露光むら補正回路２０を介
して照度分布可変レンズ７と可変スリット９による照明
領域１００の露光むらを最小限に抑える動作を行なわせ
る。
【００１７】以下に、図１の装置における露光むら検出
方法と露光むらの補正方法を詳しく説明する。
方法と露光むらの補正方法を詳しく説明する。
【００１８】露光むらの検出は前述した通りウエハ−ス
テ−ジ１６上に載置した光量検出器１７を用いて行な
う。ウエハ−１４のショット上の照明領域１００の照度
分布の内、走査方向の照度分布のむらは露光むらに対し
て影響が小さい。従って、ここでは、走査方向と直交す
る方向（スリット９の開口の長手方向に相当する）に関
する、走査方向の照度分布の積算値の分布を測定するこ
とにより露光むらを得ている。まず走査方向の照度（光
強度）分布の積算値を計測するために、光量検出器１７
に入射する光を、図５のスリット３０の如き走査方向に
関し照明領域１０より長い絞りにより制限し、この絞り
を介して光量検出器１７に入る光束（もしくは絞りを通
過後ＮＤフィルタ−等により減光した光束）を光電的に
検出するようにし、走査方向と直交する方向にこのスリ
ット状の絞り付きの光量検出器１７を動かして検出を繰
り返し、当該直交する方向に沿った各位置での照度分布
積算値を検出する。スリット状絞りを走査方向と直交す
る方向に走査して露光むらを検出する代わりに、ピンホ
−ルを走査方向及び走査方向と直交する方向とに走査し
て走査方向と直交する方向（スリット９の開口の長手方
向に相当する）に関する、走査方向の照度分布の積算値
の分布を測定することにより露光むらを検出してもい
い。
テ−ジ１６上に載置した光量検出器１７を用いて行な
う。ウエハ−１４のショット上の照明領域１００の照度
分布の内、走査方向の照度分布のむらは露光むらに対し
て影響が小さい。従って、ここでは、走査方向と直交す
る方向（スリット９の開口の長手方向に相当する）に関
する、走査方向の照度分布の積算値の分布を測定するこ
とにより露光むらを得ている。まず走査方向の照度（光
強度）分布の積算値を計測するために、光量検出器１７
に入射する光を、図５のスリット３０の如き走査方向に
関し照明領域１０より長い絞りにより制限し、この絞り
を介して光量検出器１７に入る光束（もしくは絞りを通
過後ＮＤフィルタ−等により減光した光束）を光電的に
検出するようにし、走査方向と直交する方向にこのスリ
ット状の絞り付きの光量検出器１７を動かして検出を繰
り返し、当該直交する方向に沿った各位置での照度分布
積算値を検出する。スリット状絞りを走査方向と直交す
る方向に走査して露光むらを検出する代わりに、ピンホ
−ルを走査方向及び走査方向と直交する方向とに走査し
て走査方向と直交する方向（スリット９の開口の長手方
向に相当する）に関する、走査方向の照度分布の積算値
の分布を測定することにより露光むらを検出してもい
い。
【００１９】露光むらの補正には照度分布可変レンズ７
と可変スリット９とを用いている。図１の可変スリット
９は図２に示す通り５枚のブレード（遮光板）９ａ〜９
ｅを備えており、図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すよ
うに可動ブレード９ａ，９ｂのエッジの走査方向に対す
る角度を変えることにより、走査方向と直交する方向に
沿った各位置でのスリット幅を線形的に変えている。例
えば、ブレード９ａ，９ｂの走査方向に対する角度θ1
，θ2 が図２（Ａ）に示すようにθ1 ＝θ2 ＝９０。
の時には走査方向と直交する方向の露光量分布が図３の
（ａ）で示す如く均一になり、角度θ1 ，θ2 が図２
（Ｂ）に示すようにθ1 ＝θ2 ＜９０。の時には走査方
向と直交する方向の露光量分布が図３の（ｂ）で示す如
き分布になり、角度θ1 ，θ2 が図２（Ｃ）に示すよう
にθ1 ＝θ2 ＞９０。の時には走査方向と直交する方向
の露光量分布が図３の（ｃ）の如き分布になる。このよ
うに可変スリット９のブレ-ド９ａ，９ｂのエッジの走
査方向に対する角度を変えることにより、図３に示す通
り、走査方向と直交する方向の露光量分布を変える。照
度分布可変レンズ７は、例えば特開昭６１−２６７７２
２号公報に開示されたレンズ系より成り、図１３で示し
たように照明領域９０、１００の照度分布を変えること
ができるので、走査方向と直交する方向の露光量分布を
変えることができる。
と可変スリット９とを用いている。図１の可変スリット
９は図２に示す通り５枚のブレード（遮光板）９ａ〜９
ｅを備えており、図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すよ
うに可動ブレード９ａ，９ｂのエッジの走査方向に対す
る角度を変えることにより、走査方向と直交する方向に
沿った各位置でのスリット幅を線形的に変えている。例
えば、ブレード９ａ，９ｂの走査方向に対する角度θ1
，θ2 が図２（Ａ）に示すようにθ1 ＝θ2 ＝９０。
の時には走査方向と直交する方向の露光量分布が図３の
（ａ）で示す如く均一になり、角度θ1 ，θ2 が図２
（Ｂ）に示すようにθ1 ＝θ2 ＜９０。の時には走査方
向と直交する方向の露光量分布が図３の（ｂ）で示す如
き分布になり、角度θ1 ，θ2 が図２（Ｃ）に示すよう
にθ1 ＝θ2 ＞９０。の時には走査方向と直交する方向
の露光量分布が図３の（ｃ）の如き分布になる。このよ
うに可変スリット９のブレ-ド９ａ，９ｂのエッジの走
査方向に対する角度を変えることにより、図３に示す通
り、走査方向と直交する方向の露光量分布を変える。照
度分布可変レンズ７は、例えば特開昭６１−２６７７２
２号公報に開示されたレンズ系より成り、図１３で示し
たように照明領域９０、１００の照度分布を変えること
ができるので、走査方向と直交する方向の露光量分布を
変えることができる。
【００２０】図４は照度分布可変レンズ７と可変スリッ
ト９により露光むらを補正する方法を示す説明図であ
り、図４（Ａ）に示す走査方向と直交するｙ方向の露光
むらを補正する様子を示したものである。図４（Ｂ）は
照度分布可変レンズ７により図４（Ａ）の曲線状の非均
一な露光量分布を直線状の分布に変化させる様子を示
し、図４（Ｃ）は可変スリット９により図４（Ｂ）の直
線状の非均一な露光量分布を均一な露光量分布に変換す
る様子を示す。
ト９により露光むらを補正する方法を示す説明図であ
り、図４（Ａ）に示す走査方向と直交するｙ方向の露光
むらを補正する様子を示したものである。図４（Ｂ）は
照度分布可変レンズ７により図４（Ａ）の曲線状の非均
一な露光量分布を直線状の分布に変化させる様子を示
し、図４（Ｃ）は可変スリット９により図４（Ｂ）の直
線状の非均一な露光量分布を均一な露光量分布に変換す
る様子を示す。
【００２１】このように２つの露光むら補正手段を用い
ることにより走査方向と直交する方向の露光むらを最小
限に抑えることができる。この補正を行なう時の照度分
布可変レンズ７の可動レンズの光軸方向への移動量や可
変スリット９の可動ブレ−ドの傾き角は、露光むらに合
わせて予め計算により一意的に決めておいてもいいし、
光量検出器１７等と照度分布可変レンズ７と可変スリッ
ト９を用いて露光むらの検出と補正を繰り返すことによ
り露光量分布の最適化をしてもいい。
ることにより走査方向と直交する方向の露光むらを最小
限に抑えることができる。この補正を行なう時の照度分
布可変レンズ７の可動レンズの光軸方向への移動量や可
変スリット９の可動ブレ−ドの傾き角は、露光むらに合
わせて予め計算により一意的に決めておいてもいいし、
光量検出器１７等と照度分布可変レンズ７と可変スリッ
ト９を用いて露光むらの検出と補正を繰り返すことによ
り露光量分布の最適化をしてもいい。
【００２２】図６は露光むらを補正する手段の他の実施
例を示す。本実施例では、照明光学系内のハエノ目レン
ズ６の光射出面６ａ近傍に、光線の入射角度によって透
過率の異なるコ−ティングを透明平行平面板に施した光
学素子３０ａを配置するようにし、特性の違う複数枚の
前記光学素子（３０ａ，３０ｂ，…）の中から所望の光
学素子を選択的に光射出面６ａ近傍に配置することによ
りウエハ−１４上での照度分布を変える。図７に相異な
る光学素子を選択的に光射出面６ａ近傍に配置した時の
露光量分布を示す。この光学素子は可変スリット９、照
度分布可変レンズ７と併用しても良いし、可変スリット
９とのみ併用してもいい。
例を示す。本実施例では、照明光学系内のハエノ目レン
ズ６の光射出面６ａ近傍に、光線の入射角度によって透
過率の異なるコ−ティングを透明平行平面板に施した光
学素子３０ａを配置するようにし、特性の違う複数枚の
前記光学素子（３０ａ，３０ｂ，…）の中から所望の光
学素子を選択的に光射出面６ａ近傍に配置することによ
りウエハ−１４上での照度分布を変える。図７に相異な
る光学素子を選択的に光射出面６ａ近傍に配置した時の
露光量分布を示す。この光学素子は可変スリット９、照
度分布可変レンズ７と併用しても良いし、可変スリット
９とのみ併用してもいい。
【００２３】また、上記実施例においては可変スリット
９のブレ−ド９ａ，９ｂの角度θ1，θ2 をθ1 ＝θ2
としているが、必ずしもその必要は無く、例えば、ウエ
ハ−１４の走査方向と直交する方向に非対称な露光むら
がある場合、θ1 ≠θ2 のように設定しても構わない。
また、可変スリット９の可動のブレ−ドは図２に示すよ
うにブレ−ド９ａ，９ｂの２枚に限定されるものではな
く、例えば３枚や４枚の可動のブレ−ドを供給し、それ
ぞれ独立に角度を設定しても良い。
９のブレ−ド９ａ，９ｂの角度θ1，θ2 をθ1 ＝θ2
としているが、必ずしもその必要は無く、例えば、ウエ
ハ−１４の走査方向と直交する方向に非対称な露光むら
がある場合、θ1 ≠θ2 のように設定しても構わない。
また、可変スリット９の可動のブレ−ドは図２に示すよ
うにブレ−ド９ａ，９ｂの２枚に限定されるものではな
く、例えば３枚や４枚の可動のブレ−ドを供給し、それ
ぞれ独立に角度を設定しても良い。
【００２４】また上記実施例では光源として超高圧水銀
ランプを用いているが、光源として例えばエキシマレ−
ザ−等のレ−ザ−を用いることもできる。
ランプを用いているが、光源として例えばエキシマレ−
ザ−等のレ−ザ−を用いることもできる。
【００２５】次に図１の走査型投影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８は
半導体装置（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネ
ルやＣＣＤ）の製造フロ−を示す。ステップ１（回路設
計）では半導体装置の回路設計を行なう。ステップ２
（マスク製作）では設計した回路パタ−ンを形成したマ
スク（レチクル３０４）を製作する。一方、ステップ３
（ウエハ−製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハ
−（ウエハ−３０６）を製造する。ステップ４（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−とを用いて、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５（組み
立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４よって作成された
ウエハ−を用いてチップ化する工程であり、アッセンブ
リ工程（ダイシング、ボンデイ ング）、パッケ−ジング
工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検
査）ではステップ５で作成された半導体装置の動作確認
テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程
を経て半導体装置が完成し、これが出荷（ステップ７）
される。
半導体デバイスの製造方法の実施例を説明する。図８は
半導体装置（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネ
ルやＣＣＤ）の製造フロ−を示す。ステップ１（回路設
計）では半導体装置の回路設計を行なう。ステップ２
（マスク製作）では設計した回路パタ−ンを形成したマ
スク（レチクル３０４）を製作する。一方、ステップ３
（ウエハ−製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハ
−（ウエハ−３０６）を製造する。ステップ４（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−とを用いて、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５（組み
立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４よって作成された
ウエハ−を用いてチップ化する工程であり、アッセンブ
リ工程（ダイシング、ボンデイ ング）、パッケ−ジング
工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検
査）ではステップ５で作成された半導体装置の動作確認
テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程
を経て半導体装置が完成し、これが出荷（ステップ７）
される。
【００２６】図９は上記ウエハ−プロセスの詳細なフロ
−を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハ−（ウエハ
−３０６）の表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶ
Ｄ）ではウエハ−の表面に絶縁膜を形成する。ステップ
１３（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１４（イオン打ち込み）ではウエハ
−にイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）
ではウエハ−にレジスト（感材）を塗布する。ステップ
１６（露光）では上記投影露光装置によってマスク（レ
チクル３０４）の回路パタ−ンの像でウエハ−を露光す
る。ステップ１７（現像）では露光したウエハ−を現像
する。ステップ１８（エッチング）では現像したレジス
ト以外の部分を削り取る。ステップ１９（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。これらステップを繰り返し行なうことによりウ
エハ−上に回路パタ−ンが形成される。
−を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハ−（ウエハ
−３０６）の表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶ
Ｄ）ではウエハ−の表面に絶縁膜を形成する。ステップ
１３（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１４（イオン打ち込み）ではウエハ
−にイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）
ではウエハ−にレジスト（感材）を塗布する。ステップ
１６（露光）では上記投影露光装置によってマスク（レ
チクル３０４）の回路パタ−ンの像でウエハ−を露光す
る。ステップ１７（現像）では露光したウエハ−を現像
する。ステップ１８（エッチング）では現像したレジス
ト以外の部分を削り取る。ステップ１９（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。これらステップを繰り返し行なうことによりウ
エハ−上に回路パタ−ンが形成される。
【００２７】本実施例の製造方法を用いれば、従来は難
しかった高集積度の半導体素子を製造することが可能に
なる。
しかった高集積度の半導体素子を製造することが可能に
なる。
【００２８】
【発明の効果】以上、本発明によれば、露光むらを正確
に補正することができる。
に補正することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す概略図である。
【図２】図１の可変スリットの構成、機能を示す説明図
である。
である。
【図３】図１の可変スリットによる露光量分布の変化の
様子を示す図である。
様子を示す図である。
【図４】図１の照度分布可変レンズと可変スリットとを
用いて露光むらを補正する様子を示す説明図である。
用いて露光むらを補正する様子を示す説明図である。
【図５】露光量分布を検出する方法を説明するための説
明図である。
明図である。
【図６】露光むらを補正する手段の他の実施例を示す図
である。
である。
【図７】図６の補正手段による露光量分布の変化の様子
を示す図である。
を示す図である。
【図８】半導体デバイスの製造フロ−を示す図である。
【図９】図８のウエハプロセスを示す図である。
【図１０】走査露光の様子を示す説明図である。
【図１１】可変スリットの一例を示す図である。
【図１２】照度分布可変レンズの構成の一例を示す図で
ある。
ある。
【図１３】照度分布可変レンズによる照度分布の変化を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図１４】照度分布可変レンズによる照度分布の変化を
示す他の説明図である。
示す他の説明図である。
【図１５】照度分布可変レンズによる照度むらの補正を
示す説明図である。
示す説明図である。
１ 水銀灯 ２ 楕円ミラ− ４ コンデンサ−レンズ ６ ハエノ目レンズ ７ 照度分布可変レンズ ９ 可変スリット ９ａ，９ｂ 可動ブレ−ド １０ 結像レンズ １２ レチクル １３ 投影光学系 １４ ウエハ− １５ ウエハ−チャック １６ ウエハ−ステ−ジ １７、１８ 光量検出器 １９ 露光むら検出回路 ２０ 露光むら補正回路 ３０ａ，３０ｂ 照度分布可変素子
Claims (7)
- 【請求項１】 マスクと被露光基板を第１方向に延びた
断面形状を有する露光ビームで該第１方向と交差する第
２の方向に走査することにより前記マスクのパターンを
前記被露光基板上に投影する走査型露光装置において、
前記第１方向に延びる開口によって前記露光ビームの前
記断面形状を定める絞り手段と、前記露光ビ-ムの前記
マスクと被露光基板上での前記第１方向に関する強度分
布を変化せしめる強度分布変更手段とを有し、前記絞り
手段は、前記露光ビームの前記断面形状の前記第１方向
に関する両端のエッジを定める少なくとも２枚の遮光部
材と、前記露光ビームの前記断面形状の前記第２方向に
関する一方の側のエッジを定める少なくとも１枚の遮光
部材と、前記露光ビームの前記断面形状の前記第２方向
に関する他方の側のエッジを定める少なくとも２枚の遮
光部材と、該少なくとも２枚の遮光部材の各々の前記第
２方向に対する角度を変える手段とを有することを特徴
とする走査型露光装置。 - 【請求項２】 前記露光ビームの前記第１方向に関する
強度分布を検出する手段を備えることを特徴とする請求
項１に記載の走査型露光装置。 - 【請求項３】 前記強度分布変更手段は、光軸方向に移
動可能な複数のレンズを備えることを特徴とする請求項
１または請求項２に記載の走査型露光装置。 - 【請求項４】 前記強度分布変更手段は、光線の入射角
度によって透過率の異なるコーティングを施した光学素
子の透過率特性の異なるものを複数個備え、該複数個の
光学素子の内の所望の光学素子を系の瞳面近傍に配置す
ることより前記露光ビームの強度分布を変えることを特
徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載の走査型露
光装置。 - 【請求項５】 前記強度分布検出手段は、前記第１方向
に沿って動く、スリット状の開口を備える光検出器を有
することを特徴とする請求項２に記載の走査型露光装
置。 - 【請求項６】 前記強度分布変更手段が、前記露光ビー
ムの前記第２方向に関する強度分布を変化させることを
特徴とする請求項１に記載の走査型露光装置。 - 【請求項７】 請求項１乃至請求項６のいずれか1項に
記載の走査型露光装 置を用いてマスクのデバイスパター
ンを被露光基板上に転写する段階を含むことを特徴とす
るデバイス製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17678193A JP3200244B2 (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | 走査型露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17678193A JP3200244B2 (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | 走査型露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0737774A JPH0737774A (ja) | 1995-02-07 |
| JP3200244B2 true JP3200244B2 (ja) | 2001-08-20 |
Family
ID=16019734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17678193A Expired - Fee Related JP3200244B2 (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | 走査型露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3200244B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH10209019A (ja) * | 1997-01-27 | 1998-08-07 | Sony Corp | 露光パターン投影デバイス及び露光装置 |
| US5966202A (en) * | 1997-03-31 | 1999-10-12 | Svg Lithography Systems, Inc. | Adjustable slit |
| JP3101613B2 (ja) | 1998-01-30 | 2000-10-23 | キヤノン株式会社 | 照明光学装置及び投影露光装置 |
| JP3817365B2 (ja) | 1998-04-30 | 2006-09-06 | キヤノン株式会社 | 投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 |
| JP3762102B2 (ja) | 1998-06-04 | 2006-04-05 | キヤノン株式会社 | 走査型投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 |
| DE19963588C2 (de) * | 1999-12-29 | 2002-01-10 | Zeiss Carl | Optische Anordnung |
| JP2005012169A (ja) | 2003-05-22 | 2005-01-13 | Canon Inc | 露光装置及びデバイス製造方法 |
| TWI387855B (zh) * | 2003-11-13 | 2013-03-01 | 尼康股份有限公司 | A variable slit device, a lighting device, an exposure device, an exposure method, and an element manufacturing method |
| JP2006134932A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-05-25 | Nikon Corp | 可変スリット装置、照明光学装置、露光装置、及び露光方法 |
| US7177010B2 (en) * | 2004-11-03 | 2007-02-13 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| JP4765313B2 (ja) * | 2004-12-27 | 2011-09-07 | 株式会社ニコン | 露光装置 |
| NL1036162A1 (nl) | 2007-11-28 | 2009-06-02 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus and method. |
| JP2018010105A (ja) * | 2016-07-13 | 2018-01-18 | キヤノン株式会社 | 露光装置、露光方法、および物品製造方法 |
-
1993
- 1993-07-16 JP JP17678193A patent/JP3200244B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH0737774A (ja) | 1995-02-07 |
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