JP3211424B2 - 走査型露光装置と該装置を用いる回路製造方法 - Google Patents

走査型露光装置と該装置を用いる回路製造方法

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    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レチクル上のパターン
をウェハ等の基板に転写する投影露光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、所定のパターンを有する投影原板
としてのマスクやレチクル(以下レチクルと称する)に
対して円弧状に照明する照明光学系を備えた投影露光装
置として、特開昭60-232552 号公報に開示されているも
のが知られている。この特開昭60-232552 号公報のもの
は、図5(A) に示す如く、超高圧水銀灯51からの光束を
楕円鏡52によってオプティカルインテグレーター53の入
射面上に集光している。そして、このオプティカルイン
テグレーター53は、図5(B) に示す如く、焦点距離f1
のシリンドリカルレンズの集合体(53a,53d) と、焦点距
離f2 のシリンドリカルレンズの集合体(53b,53c) とを
2枚ずつ組み合わせられて構成されており、これより直
交方向において異なる開口数の光束を形成している。こ
のオプティカルインテグレーター53を介した光束は、コ
ンデンサーレンズ54により集光されて、図5(C) に示す
如き円弧状の開口部55a を有するスリット板55を照明
し、この開口部55a を通過した光束により、集光光学系
56を介して被照明面であるレチクル57を円弧状で均一に
照明する。そして、レチクル57とウェハ59とは図示の如
く相対的に移動して、円弧状に照明されたレチクル57上
のパターンが投影光学系58によりウェハ59上に転写され
る。
【0003】また、例えば図6(a) に示すように、1枚
のレチクルに複数の回路パターンを設けて、レチクルを
交換することなく、ウェハ上に転写される回路パターン
を切り替えることも従来から行われている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の投影
露光装置において、図6(a) に示す如くレチクルR に2
つの回路パターンA,Bが設けられている場合、図6
(b) に示すように回路パターンA,B間の走査方向の間
隔Dが円弧状の照明領域の走査方向の長さLよりも短い
ときには、回路パターンAを露光する際に回路パターン
Bの一部をウェハ上に転写してしまうといった問題点が
ある。そこで、従来のものでは、図6(c) に示すように
回路パターン間の間隔Dを円弧上の照明領域の走査方
向の長さLよりも長くなるように複数の回路パターンを
配置していたが、回路パターンの間隔を十分とる必要が
あるので、レチクル上の回路パターンの配置に制約が生
じるという問題点がある。
【0005】そこで、本発明は、レチクル上の回路パタ
ーン配置に制約がない投影露光装置を提供することを目
的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1による走査型露光装置は、以下の構成を有
している。例えば、図1に示す如く、露光光に対して第
1物体(R)を移動するとともに、該第1物体(R)の
移動に同期して第2物体(W)を移動することにより第
2物体(W)を走査露光する走査型露光装置において、
走査露光の方向に関して露光光の照射領域を規定する規
定部材(6)と、第1物体(R)と光学的にほぼ共役に
配置され、第1物体(R)と第2物体(W)の同期移動
に関連して移動するとともに、走査露光の方向に関して
露光光の照射を制限する制限部材(8)とを備えてい
る。
【0007】
【作用】上述の如く、請求項1の発明による走査型露光
装置は、走査露光の方向に関して露光光の照射領域を規
定する規定部材(6)と、第1物体(R)と光学的にほ
ぼ共役に配置され、第1物体(R)と第2物体(W)の
同期移動に関連して移動するとともに、走査露光の方向
に関して露光光の照射を制限する制限部材(8)とを備
えているので、第1物体(R)と第2物体(W)とを同
期移動させつつ、露光光の照射の制限を正確に行うこと
ができ、第1物体(R)上の回路パターンの配置の制約
も少なくなる。
【0008】
【実施例】以下、図1を参照して本発明による実施例を
説明する。図1は、本発明による投影露光装置を模式的
に示す図である。図1において、本実施例による投影露
光装置は、所定の回路パターンを有するレチクルR に対
して均一な円弧照明を行う照明光学系1 〜7 と、円弧照
明されたレチクルR の回路パターンをウェハW 上に転写
する投影光学系10とで構成されている。
【0009】そして、光源1 からの照明光は、楕円鏡2
により集光され、コリメータレンズ3 により平行光束と
なってフライアイレンズ4 に達する。このフライアイレ
ンズ4 の射出面には、多数の2次光源が形成され、この
射出面からの照明光は、コンデンサーレンズ5によって
集光され、視野絞り6 に達する。視野絞り6 は、円弧形
状の開口部を持ち、この視野絞り6 を通過した光束は、
円弧状の光束断面の光束となり、視野絞り6 とレチクル
R の回路パターン面とを共役にするリレーレンズ系7 の
瞳面(入射瞳)に光源像を形成する。そして、このリレ
ーレンズ系7 により、レチクルR 上に円弧状の照明領域
が形成される。なお、照明光学系の光源としては、エキ
シマ光(ArF:193nm,KrF:249nm等) を供給するレーザ光源
であっても良いことは言うまでもない。
【0010】ここで、レチクルR はレチクルステージRS
に載置され、ウェハW はウェハステージWSに載置されて
おり、これらは、レチクルステージ駆動部RSD とウェハ
ステージ駆動部WSD とによって駆動される。そして、こ
れらのレチクルR とウェハWとの間には、投影光学系10
が設けられており、円弧状に照明されたレチクルR の回
路パターンは、ウェハW 上の円弧状の領域に像を形成す
る。
【0011】このとき、レチクルR とウェハW とは、夫
々レチクルステージ駆動部RSD 、及びウェハステージ駆
動部WSD によって駆動されることで、図中矢印方向(走
査方向)に移動する。これにより、ウェハW 上にはレチ
クルR の回路パターンが逐次転写される。さて、本実施
例による投影露光装置においては、レチクルR 上の複数
の回路パターンのうちの1つを照明するときに、他の回
路パターンを照明することがないように、レチクルR の
近傍にレチクルブラインド8 を設けている。
【0012】このレチクルブラインド8 は、例えば図2
(a) に示すように、板状の4枚の遮光部材8A,8B,8C,8D
で構成され、この4枚の遮光部材8A,8B,8C,8D は、矩形
状の開口部を形成するように配置される。そして、レチ
クルブラインド8 は、ブラインド駆動部9 により駆動さ
れる。具体的には、図2(a) に示す如く、遮光部材8A,8
B,8C,8D は、内部にモータ等が内蔵されたブラインド駆
動部9A,9B,9C,9D によりそれぞれ図中矢印方向に移動す
る。
【0013】なお、本実施例においては、レチクルブラ
インド8 は、4枚の遮光部材にて構成されているが、例
えば図2(b) に示すようにL字形状の遮光板8E,8F で構
成されても良く、この場合には、ブラインド駆動部9E,9
F によってレチクルブラインド8E,8F を駆動する。ま
た、原理的には、他の回路パターンに円弧状の照明領域
が照射されなければ良いので、例えばレチクルR 上に2
つの回路パターンが設けられている場合には、1枚の遮
光板でレチクルブラインドを構成することもできる。な
お、本実施例では、レチクルブラインド8 をレチクルR
の近傍に配置しているが、このレチクルブラインド8 を
レチクルR と実質的に共役な位置に配置することも可能
である。
【0014】さて、図1に戻って、本実施例による投影
露光装置には、レチクルR 上の回路パターンの領域に関
する情報を入力する入力部30と、この入力部30の入力情
報を記憶するメモリー部21と、この入力情報に基づいて
ブラインド駆動部9 を駆動してレチクルブラインド8 が
形成する開口部を所定の形状にするための制御部20とが
設けられている。
【0015】以下、露光時における制御部20によるレチ
クルブラインド8 の制御について図1、図3、及び図4
(a) 〜(d) を参照して説明する。ここで、レチクルR 上
には、図3に示す如く2つの回路パターンA, Bが形成
されているとする。まず、図1に示される入力部30に回
路パターンA, Bの領域に関する情報を入力する。この
入力情報は、メモリー部21に記憶される。
【0016】そして、回路パターンAを投影光学系10を
介してウェハW 上に転写する場合には、制御部20は、メ
モリー部21に記憶された入力情報のうち、回路パターン
Aに関する情報を読み出し、この情報に基づいて、ブラ
インド駆動部9 を駆動する。このとき、レチクルブライ
ンド8 は、図4(a) に示すように回路パターンAの部分
のみ照明光による照射領域40が形成されるように配置さ
れる。
【0017】次に、露光時においては、制御部20は、図
4(b) に示すように、レチクルステージ駆動部RSD を駆
動して回路パターンAの領域外に照射領域40が位置する
ように、レチクルステージ駆動部RSD を駆動してレチク
ルR を移動させる。このとき、ウェハステージ駆動部WS
D を駆動してウェハW を移動させる。また、レチクルブ
ラインド8 の開口部の領域が常に回路パターンAの領域
と重なるように、ブラインド駆動部9 を駆動してレチク
ルブラインド8 を移動させる。これにより、常に回路パ
ターンAの領域のみに照明光が照射され、ウェハW 上に
は、回路パターンAが転写される。
【0018】さて、ウェハW 上に回路パターンBを転写
する場合には、制御部20は、メモリー部21に記憶された
入力情報のうち回路パターンBに関する情報を読み出
し、この情報に基づいて、図4(c) に示す如く矩形絞り
板4 の開口部と回路パターンBとが重なるように、ブラ
インド駆動部9 を駆動してレチクルブラインド8 を移動
させる。これにより、回路パターンBの領域にのみ照明
光が照射されることになる。
【0019】そして、露光時には、制御部20は、レチク
ルステージ駆動部RSD を駆動して図4(d) に示す如く回
路パターンBの領域外に照射領域40が位置するようにレ
チクルR を移動させる。次に、制御部20は、レチクルス
テージ駆動部RSD とウェハステージ駆動部WSD とを駆動
させてレチクルR とウェハW とを相対的に移動させると
共に、ブラインド駆動部9 を駆動させレチクルブライン
ド8 の開口部の領域が常に回路パターンBの領域と重な
るようにレチクルブラインド8 を移動させる。これによ
り、ウェハW 上には、回路パターンBが走査露光され
る。
【0020】このように、本発明による投影露光装置に
よれば、遮光手段としてのレチクルブラインド8 によっ
て露光すべき回路パターン以外の領域を遮光しているの
で、レチクルR に設けられる複数の回路パターン間の配
置に何ら制約がなくなるといった効果を有する。なお、
本実施例においては、レチクルR に設けられた回路パタ
ーンが2つである場合を示しているが、本実施例による
投影露光装置では、レチクルR に2つ以上の回路パター
ンが設けられている場合にも対応できる。
【0021】また、本実施例においては、レチクルR の
移動に伴ってレチクルブラインド8が移動する構成とな
っているが、レチクルブラインド8 の開口部が常に露光
すべき回路パターンの領域と一致するように移動する構
成であれば良い。例えばレチクルR とウェハW とが固定
されており、レチクルR に対して円弧状の照射領域を移
動させつつ走査する場合においては、レチクルブライン
ド8 を移動させる必要がない。
【0022】
【発明の効果】以上のように、第1物体(R)と第2物
体(W)とを同期移動させつつ、露光光の照射の制限を
正確に行うことができ、第1物体(R)上の回路パター
ンの配置の制約も少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による実施例を模式的に示す図。
【図2】絞り手段としてのレチクルブラインドを示す平
面図。
【図3】レチクル上に配置された回路パターンの一例を
示す図。
【図4】レチクルブラインドの動作の一例を示す図。
【図5】従来の投影露光装置を示す模式図。
【図6】従来の投影露光装置の問題点を説明する図。
【符号の説明】
6 … 視野絞り、 8 … レチクルブラインド、 9 … ブラインド駆動部、 20 … 制御部、 21 … メモリー部、 30 … 入力部、

Claims (20)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】露光光に対して第1物体を移動するととも
    に、該第1物体の移動に同期して第2物体を移動するこ
    とにより、前記第2物体を走査露光する走査型露光装置
    において、前記走査露光の方向に関して 前記露光光の照射領域を規
    定する規定部材と、 前記第1物体と光学的にほぼ共役に配置され、前記第1
    物体と前記第2物体の同期移動に関連して移動するとと
    もに、前記走査露光の方向に関して前記露光光の照射を
    制限する制限部材とを備えたことを特徴とする走査型露
    光装置。
  2. 【請求項2】前記規定部材は、前記第1物体とオプティ
    カルインテグレータとの間に配置されることを特徴とす
    る請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】前記規定部材は、前記露光光の照射領域を
    スリット状に規定することを特徴とする請求項2に記載
    の装置。
  4. 【請求項4】前記制限部材は、前記第1物体とオプティ
    カルインテグレーターとの間に配置されることを特徴と
    する請求項1から3のいずれか一項に記載の装置
  5. 【請求項5】前記制限部材は、前記第1物体の同期移動
    の方向に関して前記露光光の照射を制限する複数の可動
    部材を有することを特徴とする請求項1から4のいずれ
    か一項に記載の装置。
  6. 【請求項6】前記複数の可動部材は、前記第1物体の同
    期移動の方向と交差する方向に関して前記露光光の照射
    も制限することを特徴とする請求項5に記載の装置。
  7. 【請求項7】前記制限部材は、前記第1物体の同期移動
    の方向に関して前記露光光の照射を制限する複数の可動
    部材とは別に、前記第1物体の同期移動の方向と交差す
    る方向に関して前記露光光の照射を制限する複数の可動
    部材を有することを特徴とする請求項5に記載の装置。
  8. 【請求項8】前記複数の可動部材を各々独立に駆動する
    駆動機構をさらに備えたことを特徴とする請求項5から
    7のいずれか一項に記載の装置。
  9. 【請求項9】露光光に対して第1物体を所定の走査方向
    に移動するのに同期して第2物体を所定の走査方向に移
    動することにより、前記第2物体を走査露光する走査型
    露光装置において、前記走査方向に関して前記露光光の照射領域を規定する
    規定部材と、 前記走査方向に並設された複数のパターン領域のうち走
    査露光に用いられないパターン領域に露光光が照射され
    ないように、前記第1物体と前記第2物体の同期移動と
    関連して移動するとともに、前記走査方向に関して前記
    露光光の照射を制限する制限部材を備えたことを特徴
    とする走査型露光装置。
  10. 【請求項10】前記制限部材は、前記第1物体の近傍に
    配置されることを特徴とする請求項9に記載の装置。
  11. 【請求項11】前記制限部材は、前記第1物体とほぼ共
    役な位置に配置されることを特徴とする請求項9に記載
    の装置。
  12. 【請求項12】前記制限部材は、前記第1物体とオプテ
    ィカルインテグレータとの間に配置されることを特徴と
    する請求項9から11のいずれか一項に記載の装置。
  13. 【請求項13】前記規定部材は、前記第1物体とオプテ
    ィカルインテグレータとの間に配置されることを特徴と
    する請求項9から12のいずれか一項に記載の装置。
  14. 【請求項14】前記規定部材は、前記露光光の照射領域
    をスリット状に規定することを特徴とする請求項9から
    13のいずれか一項に記載の装置。
  15. 【請求項15】前記制限部材は、前記走査方向に関して
    前記露光光の照射を制限する複数の可動部材を有するこ
    とを特徴とする請求項9から14のいずれか一項に記載
    の装置。
  16. 【請求項16】前記複数の可動部材は、前記走査方向と
    交差する方向に関して前記露光光の照射も制限すること
    を特徴とする請求項15に記載の装置。
  17. 【請求項17】前記制限部材は、前記走査方向に関して
    前記露光光の照射を制限する複数の可動部材とは別に、
    前記走査方向と交差する方向に関して前記露光光の照射
    を制限する複数の可動部材を有することを特徴とする請
    求項15に記載の装置。
  18. 【請求項18】前記複数の可動部材を各々独立に駆動す
    る駆動機構をさらに備えたことを特徴とする請求項15
    から17のいずれか一項に記載の装置。
  19. 【請求項19】前記第1物体上のパターンに関する情報
    を入力する入力手段をさらに備えたことを特徴とする請
    求項9から18のいずれか一項に記載の装置。
  20. 【請求項20】請求項1から19のいずれか一項に記載
    の装置を用いる回路製造方法。
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