JP3225722B2 - Method of forming photosensitive layer for pattern exposure and method of forming pattern - Google Patents

Method of forming photosensitive layer for pattern exposure and method of forming pattern

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JP3225722B2 JP33459793A JP33459793A JP3225722B2 JP 3225722 B2 JP3225722 B2 JP 3225722B2 JP 33459793 A JP33459793 A JP 33459793A JP 33459793 A JP33459793 A JP 33459793A JP 3225722 B2 JP3225722 B2 JP 3225722B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体回路、特にパタ−
ン線幅がサブハ−フミクロン以下の半導体回路に関する
ものであり、特にパタ−ン段差が比較的大きな半導体回
路を製作するに必要なパタ−ン露光用感光層形成方法と
この感光層形成方法を用いたパターンの形成方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor circuit, and
The present invention relates to a semiconductor circuit having a line width of sub-half micron or less, and particularly to a method for forming a photosensitive layer for pattern exposure necessary for manufacturing a semiconductor circuit having a relatively large pattern step, and a method for forming the photosensitive layer. And a method of forming a mixed pattern.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の0.35μm線幅パタ−ンの半導
体ウエハへの露光ではウエハにスピンコ−タを用いてレ
ジストを塗布していた。この塗布により回転するウエハ
の中心に流動性のあるレジスト液を滴下し、遠心力で中
心から周辺に向けレジストを流すことで、ウエハ表面に
沿って可能なかぎり、一様な厚さのレジストを得てい
る。このようにしてレジストが塗布されたウエハにi線
縮小投影露光装置を用いて、レチクル上の回路パタ−ン
の原画をウエハに投影露光して行き、回路パタ−ンを形
成していた。
2. Description of the Related Art In the conventional exposure of a semiconductor wafer having a line width of 0.35 μm, a resist is applied to the wafer by using a spin coater. By applying a resist solution with fluidity to the center of the rotating wafer by this coating, and flowing the resist from the center to the periphery by centrifugal force, a resist of uniform thickness is possible along the wafer surface as much as possible. It has gained. An original image of a circuit pattern on a reticle is projected and exposed on the wafer coated with the resist by using an i-line reduction projection exposure apparatus to form a circuit pattern.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】図7に示すように、上
述の方法で塗布されたレジスト1の表面の形状211、
221を見ると、既にウエハ上に形成された下地のパタ
−ンの表面には、凹凸があるため、最小回路パタ−ンの
寸法に近い微小な凹凸のある下地のパタ−ンの部分に塗
布されているレジストの表面211及び221は、下地
パタ−ンの凹凸の段差h"に比べ小さな段差Δhの凹凸
になっているのに対して、例えばメモリ回路の場合、メ
モリセル部と周辺回路部のように、比較的広い範囲に渡
って段差hの凹凸が生じているため、この段差とまった
く等しい段差hが、ここに塗布されたレジスト表面21
1と221との間にも生じてしまう。
As shown in FIG. 7, the surface 211 of the resist 1 applied by the above-described method is used.
As shown in FIG. 221, since the surface of the underlying pattern already formed on the wafer has irregularities, it is applied to the portion of the underlying pattern having minute irregularities close to the size of the minimum circuit pattern. On the other hand, the resist surfaces 211 and 221 have irregularities with a step Δh smaller than the irregularities h ″ of the irregularities of the underlying pattern, whereas, for example, in the case of a memory circuit, the memory cell section and the peripheral circuit section Since the unevenness of the step h occurs over a relatively wide range as shown in FIG. 2, the step h exactly equal to the step h is applied to the resist surface 21 applied here.
It also occurs between 1 and 221.

【0004】このような段差は、1つの半導体回路を製
作する工程の中で、レチクルを変えて行う複数の露光の
中でも終わりの方の工程のウエハで大きくなる。しか
し、従来の様に、回路パタ−ン線幅が波長に比べ大きい
場合には、このような大きな段差があったとしても、段
差の上と下で回路パタ−ンが十分解像していたので、露
光工程においては、特に問題を生じていなかった。
[0004] Such a step increases in a wafer at the end of a plurality of exposures performed by changing the reticle in a process of manufacturing one semiconductor circuit. However, when the line width of the circuit pattern is larger than the wavelength as in the related art, the circuit pattern is sufficiently resolved above and below the step, even if there is such a large step. No particular problem occurred in the exposure step.

【0005】しかし、半導体回路の微細化が進み、回路
の最小パタ−ン線幅wは、パタ−ン露光に用いる波長λ
と同程度になってきた。その結果、パタ−ンが解像する
範囲、即ち焦点深度DFは、上記のレジストの段差dと
同程度或いはそれ以下に成ってしまった。この結果、例
えばメモリセル部に焦点を合わせると、周辺回路部は解
像しなくなる現象が発生し、露光工程の歩留まりが大幅
に低下することに成った。
However, as the miniaturization of the semiconductor circuit progresses, the minimum pattern line width w of the circuit becomes smaller than the wavelength λ used for pattern exposure.
It has become about the same. As a result, the range in which the pattern was resolved, that is, the depth of focus DF, was about the same as or less than the step d of the resist. As a result, for example, when focusing on the memory cell section, a phenomenon occurs in which the peripheral circuit section is not resolved, and the yield of the exposure process is greatly reduced.

【0006】このような現象は、将来、クォ−タミクロ
ンより細い線幅パタ−ンのデバイスを作る際には、或い
は、段差dが大きなデバイスを作る際には、実質上生産
不可能になってしまうという問題を生ずる。
Such a phenomenon becomes practically impossible to produce in the future when a device having a line width pattern smaller than quarter microns or a device having a large step d is formed. The problem arises.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、以下に説明する手段を施している。即
ち、半導体回路パタ−ンを形成するウエハ等披露光物体
の上に、レジスト等の感光性媒体からなる感光層を形成
する際に、この被露光物体上の被露光面と、この被露光
面に対向した平坦な面を有する基準物体を、所望の間隔
で配置し、この対向する2面の間に感光性媒体が充填さ
れることにより、パタ−ン露光用感光層が形成されるよ
うにした。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides the following means. That is, when a photosensitive layer made of a photosensitive medium such as a resist is formed on an exposed object such as a wafer for forming a semiconductor circuit pattern, an exposed surface on the exposed object and an exposed surface Reference objects having flat surfaces facing each other are arranged at desired intervals, and a photosensitive medium is filled between the two facing surfaces so that a photosensitive layer for pattern exposure is formed. did.

【0008】また、いわゆる多層レジストのように、感
光層が最上面に形成されているものの場合には、この最
上層の下の平坦化のためのレジストのように、エッチン
グ耐性の高い媒体から成る平坦化層を形成するために、
このエッチング耐性の高い媒体が対向する2面の間に充
填されることにより、パタ−ン露光用感光層が形成され
るようにした。この場合には、通常このように形成され
たエッチング耐性の高い媒体の上に、最上層の感光層が
後に形成される。
In the case where the photosensitive layer is formed on the uppermost surface, such as a so-called multilayer resist, a medium having a high etching resistance, such as a resist for flattening under the uppermost layer, is used. To form a planarization layer,
The medium having high etching resistance is filled between two opposing surfaces to form a photosensitive layer for pattern exposure. In this case, the uppermost photosensitive layer is usually formed later on the thus formed medium having a high etching resistance.

【0009】上記の感光性媒体もしくは上記エッチング
耐性の高い媒体を充填するには、内部の気体の圧力を制
御可能なクリ−ンな密封容器内に、上記基準物体と上記
の被露光物体を配置し、上記の対向する2面の間の充填
を行う。この媒体の充填の具体的手段は、以下に示す通
りである。上記対向する2面間に、この媒体を含みかつ
この2面が対向するごとく配置し、かつ上記感光性媒体
もしくは上記エッチング耐性の高い媒体に、当該両面が
共に接触する状態にいたる前の上記密封容器内の気体の
圧力P1は、当該両面が共に接触状態の時の上記密封容
器内の気体の圧力P2に対し、P1<P2であるごとく上
記充填がなされる。またこのような上記充填状態にいた
る前の、上記感光性媒体もしくは上記エッチング耐性の
高い媒体は、通常流動性状態である。
In order to fill the above-mentioned photosensitive medium or the above-mentioned medium having high etching resistance, the above-mentioned reference object and the above-mentioned object to be exposed are arranged in a clean hermetically sealed container capable of controlling the pressure of the gas inside. Then, the filling between the two opposing surfaces is performed. The specific means for filling the medium is as follows. The sealing before including the medium and placing the two surfaces in opposition to each other, including the medium, and contacting the photosensitive medium or the medium having high etching resistance. The gas pressure P 1 in the container is filled as described above so that P 1 <P 2 with respect to the gas pressure P 2 in the sealed container when both surfaces are in contact with each other. In addition, the photosensitive medium or the medium having high etching resistance before reaching the filling state is usually in a fluid state.

【0010】上記充填状態にいたった後に、上記感光性
媒体もしくは上記エッチング耐性の高い媒体を、硬化せ
しめる。この硬化の方法には幾種のものがあるが、一方
法として、上記基準物体を所望の波長の光に対し透明と
し、かつ上記充填状態に至った後にこの所望の波長の光
を照射し、感光性媒体もしくは上記エッチング耐性の高
い媒体を硬化させる。このように感光性媒体を硬化させ
た後、さらに上記感光性媒体もしくは上記エッチング耐
性の高い媒体と上記基準物体を剥離する。
After the above-mentioned filling state, the photosensitive medium or the medium having high etching resistance is cured. There are various types of curing methods.One method is to make the reference object transparent to light of a desired wavelength, and to irradiate the light of the desired wavelength after reaching the filling state, The photosensitive medium or the medium having high etching resistance is cured. After the photosensitive medium is cured in this way, the photosensitive medium or the medium having high etching resistance is separated from the reference object.

【0011】上述の媒体の充填を行った後、必要に応じ
て良好な剥離を行うためには、感光性媒体もしくは上記
エッチング耐性の高い媒体には、ウエハへの付着力があ
る程度強く、適度の粘性や硬化性能があるものを選ぶ必
要があるが、このような基準で選択された上記媒体材料
を用い、通常本発明では以下に示す手段を施す。
After the above-mentioned medium is filled, in order to perform good peeling if necessary, a photosensitive medium or a medium having a high etching resistance has an adhesive force to the wafer to some extent, Although it is necessary to select a material having viscosity and curing performance, the following means is usually applied in the present invention using the above-mentioned medium material selected based on such criteria.

【0012】先ず、上記基準物体として、所望の原子も
しくは分子を通過せしめる媒体を用いる。上記基準物体
の上記媒体と接している部分と、当該部分以外の所望の
第二の部分以外の上記基準物体の表面は、上記所望の原
子もしくは分子に対し密封性のある表面処理を施す。さ
らに、上記第二の部分には上記所望の原子もしくは分子
を、上記基準物体に供給もしくは、上記基準物体から排
気する給排気手段を接続する。
First, a medium that allows desired atoms or molecules to pass therethrough is used as the reference object. The surface of the reference object other than the portion of the reference object that is in contact with the medium and the desired second portion other than the portion is subjected to a surface treatment for hermetically sealing the desired atoms or molecules. Further, a supply / exhaust means for supplying the desired atom or molecule to the reference object or exhausting the reference atom from the reference object is connected to the second portion.

【0013】このような構造にしておき、上記基準物体
と上記感光媒体の接触状態から剥離もしくは分離する際
に、上記給排気手段から上記所望の原子もしくは分子を
供給する。さらに上記の所望の原子もしくは分子の供給
ガス圧P3は、上記剥離もしくは分離する際の上記密封
容器内の気体の圧力P2’に対し、P3>P2’となるよ
うにする。また、この剥離もしくは分離する際の上記密
封容器内の気体の圧力P2’は、上記充填状態にいたら
しめた時の上記密封容器内の気体の圧力P2に対し、
2’<P2を満たすようにする。この剥離もしくは分離
する際の上記所望の原子もしくは分子は、He等稀ガス
もしくはH2等分子径の小さいガスにし、上記所望の原
子もしくは分子を通過せしめる媒体は、例えば純度の高
い石英ガラスからなるようにする。
With such a structure, the desired atoms or molecules are supplied from the supply / exhaust means when the reference object and the photosensitive medium are separated or separated from the contact state. Further, the supply gas pressure P 3 of the desired atom or molecule is set such that P 3 > P 2 ′ with respect to the pressure P 2 ′ of the gas in the sealed container at the time of the separation or separation. Further, the pressure P 2 ′ of the gas in the sealed container at the time of peeling or separation is smaller than the pressure P 2 of the gas in the sealed container at the time of assuming the filled state.
P 2 ′ <P 2 is satisfied. The desired atoms or molecules at the time of separation or separation are rare gases such as He or gases having a small molecular diameter such as H 2 , and the medium through which the desired atoms or molecules pass is made of, for example, quartz glass having high purity. To do.

【0014】以上説明した方法により形成された露光用
感光層を表面に持つ被露光物体に、光を含む粒子線を照
射することにより半導体回路が作製される。このように
作製された半導体回路は、波長λの光を含む電磁波を照
射することにより作製されたにもかかわらず、パタ−ン
最小線幅がwであり、当該最小線幅のパタ−ンが形成さ
れている2面間の段差が最大hであり、h≧1.4w2
/λを満たしている。しかもこのような構造を満たす半
導体回路が1枚のマスクもしくはレチクルを用いて実効
的に1回の露光により形成される。
A semiconductor circuit is manufactured by irradiating an object to be exposed having a photosensitive layer for exposure formed by the method described above on the surface with a particle beam containing light. Although the semiconductor circuit thus manufactured is manufactured by irradiating an electromagnetic wave including light having a wavelength of λ, the pattern has a minimum line width of w, and the pattern of the minimum line width is w. The step between the two formed surfaces is a maximum h, and h ≧ 1.4 w 2
/ Λ is satisfied. In addition, a semiconductor circuit satisfying such a structure is effectively formed by one exposure using one mask or reticle.

【0015】また、本発明のパタ−ン露光用感光層形成
方法では、上記平坦な面を有する基準物体の被露光物体
に面した面に、半導体回路パタ−ンを描画したものを用
いれば、感光性媒体の充填後投影光学系を用いずに、単
に露光光を照射するだけで、所望のパタ−ンを感光性媒
体に露光形成することができる。
Further, in the method for forming a photosensitive layer for pattern exposure according to the present invention, if a semiconductor circuit pattern is drawn on the surface of the reference object having the flat surface facing the object to be exposed, After filling the photosensitive medium, a desired pattern can be formed on the photosensitive medium by exposure simply by irradiating exposure light without using a projection optical system.

【0016】また、本発明のパタ−ン露光用感光層形成
方法では、上記平坦な面を有する基準物体の被露光物体
に面した面の形状を、露光に用いる投影光学系の結像の
像面の形状に一致するようにしておけば、例え投影光学
系の像面湾曲が大きくても、感光性媒体の表面にベスト
フォ−カス状態で結像露光することが可能になる。
Further, in the method for forming a photosensitive layer for pattern exposure according to the present invention, the shape of the surface of the reference object having the flat surface facing the object to be exposed is changed to an image of an image formed by a projection optical system used for exposure. If the surface shape is matched, even if the curvature of field of the projection optical system is large, it is possible to form and expose the surface of the photosensitive medium in the best focus state.

【0017】[0017]

【作用】対向する2面の間に、感光性媒体あるいはエッ
チング耐性の高い媒体が充填されることにより、ウエハ
等被露光物体の表面の凹凸に依存せず、ウエハ等被露光
物体の表面上の感光性媒体あるいはエッチング耐性の高
い媒体の最上面、即ちウエハ等被露光物体の表面に接し
ていない面は、基準物体の表面に倣うため、平坦にな
る。この結果、この平坦面に回路パタ−ンを結像投影或
いは投射すれば、前記の焦点深度DFが下地パタ−ンの
段差dよりも如何程に小さくても、感光層表面に回路パ
タ−ンを形成することが可能と成る。
A photosensitive medium or a medium having high etching resistance is filled between two opposing surfaces, so that the surface on the surface of the object to be exposed, such as a wafer, does not depend on the unevenness of the surface of the object to be exposed, such as a wafer. The uppermost surface of the photosensitive medium or the medium having high etching resistance, that is, the surface not in contact with the surface of the object to be exposed such as a wafer, is flat because it follows the surface of the reference object. As a result, if a circuit pattern is image-formed or projected on this flat surface, the circuit pattern can be formed on the photosensitive layer surface even if the depth of focus DF is smaller than the step d of the underlying pattern. Can be formed.

【0018】このような、平坦な最上面を有する感光層
の形成を、上述の圧力条件下の方法で行うことにより、
上記感光性媒体もしくは上記エッチング耐性の高い媒体
を、いわゆる泡の発生を伴わずに、被露光物体の表面と
の密着性が良く、かつ基準面表面の平坦性に倣った最上
面形状を形成することが、可能になる。
By forming such a photosensitive layer having a flat top surface by the method under the above-mentioned pressure conditions,
The photosensitive medium or the medium having a high etching resistance has good adhesion to the surface of the object to be exposed without forming so-called bubbles, and forms an uppermost surface shape following the flatness of the reference surface. It becomes possible.

【0019】即ち、2面間への充填の直前の密封容器内
の気体の圧力P1が十分低く、例えば真空に近い状態で
あれば、充填後に泡が発生することはない。また、例え
真空でなくても、充填媒体に溶剤が含まれているような
場合でも、充填の直前の密封容器内の気体の圧力P
1が、この溶剤の分圧にほとんど等しい程度に溶剤以外
の分子の気体がほとんどなければ、充填後に泡が発生す
ることはない。この充填の直前の圧力P1が、充填後接
触状態の時の圧力P2に比べ小さいことが必要であり、
小さいほど泡の発生を押さえる。
That is, if the pressure P 1 of the gas in the sealed container immediately before filling between the two surfaces is sufficiently low, for example, a state close to a vacuum, no bubbles are generated after filling. Further, even if it is not a vacuum, even if the filling medium contains a solvent, the gas pressure P
If there is almost no gas of molecules other than the solvent to the extent that 1 is almost equal to the partial pressure of the solvent, no bubbles will be generated after filling. It is necessary that the pressure P 1 immediately before the filling is smaller than the pressure P 2 in the contact state after the filling,
The smaller the size, the less bubbles are generated.

【0020】上記充填状態にいたった後に、上記感光性
媒体もしくは上記エッチング耐性の高い媒体を硬化せし
める。この硬化の方法には幾種のものがあるが、一方法
として、上記基準物体を所望の波長の光に対し透明と
し、かつ上記充填状態に至った後にこの所望の波長の光
を照射し、感光性媒体もしくは上記エッチング耐性の高
い媒体を硬化させる。このように硬化させることによ
り、パタ−ン形成後にパタ−ンがロ−カルに歪むような
ことはない。
After the filling state, the photosensitive medium or the medium having high etching resistance is hardened. There are various types of curing methods.One method is to make the reference object transparent to light of a desired wavelength, and to irradiate the light of the desired wavelength after reaching the filling state, The photosensitive medium or the medium having high etching resistance is cured. By curing as described above, the pattern is not locally distorted after the pattern is formed.

【0021】このように感光性媒体を硬化させた後に
は、上記基準物体に回路パタ−ンが描画されているもの
を用いる場合には、この回路パタ−ンが描画された基準
物体を剥離せずに、上記感光性媒体を充填した状態で露
光光を照射すれば、基準物体に描画された回路パタ−ン
を、高い解像度で感光性媒体に露光することができる。
After the photosensitive medium is cured as described above, when a circuit pattern is drawn on the reference object, the reference object on which the circuit pattern is drawn is peeled off. If the exposure light is irradiated while the photosensitive medium is filled, the circuit pattern drawn on the reference object can be exposed on the photosensitive medium with high resolution.

【0022】また、上記基準物体に回路パタ−ンが描画
されていない場合には、一般には、上記感光性媒体もし
くは上記エッチング耐性の高い媒体と上記基準物体を剥
離する。剥離された後の感光性媒体あるいはエッチング
耐性の高い媒体の最上面は、基準物体面に倣った形状を
確保しているので、例えウエハ表面の段差が大きくて
も、光を含む電磁波で結像光学系を用いて微細なパタ−
ンを高い解像度で露光することが可能となる。
When a circuit pattern is not drawn on the reference object, the photosensitive object or the medium having high etching resistance is generally separated from the reference object. The top surface of a photosensitive medium or a medium with high etching resistance after peeling has a shape following the reference object surface, so even if there is a large step on the wafer surface, images are formed with electromagnetic waves including light. Fine pattern using optical system
Can be exposed at a high resolution.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to embodiments.

【0024】図1は、本発明のパタ−ン露光用感光層形
成方法を示した図であり、1は感光性媒体、1’はエッ
チング耐性の高い媒体を表している。当初流動的な感光
性媒体、あるいはエッチング耐性の高い媒体1または
1’を披露光物体2の上の被露光面に供給し、この被露
光面に対向し、平坦な面を有する基準物体3の面との間
隔が所望の間隔に成るように感光性媒体がこの2面間で
充填される様にする。
FIG. 1 is a view showing a method of forming a photosensitive layer for pattern exposure according to the present invention, wherein 1 is a photosensitive medium and 1 'is a medium having high etching resistance. An initially fluid photosensitive medium or a medium 1 or 1 'having high etching resistance is supplied to the surface to be exposed on the object to be exposed 2, and the reference object 3 having a flat surface opposed to the surface to be exposed is provided. The photosensitive medium is filled between the two surfaces so that the space between the two surfaces is a desired distance.

【0025】充填された感光性媒体1、またはエッチン
グ耐性の高い媒体1’と基準物体3を、後述する方法に
より剥離(離型)すると、図1(b)に示すように、表
面が凹凸の被露光物体の上に、最上面が平坦な感光性媒
体1、またはエッチング耐性の高い媒体1’が形成され
る。エッチング耐性の高い媒体1’を用いる場合には、
この媒体の上に、図1(c)に示すように、感光層11
を塗布、蒸着或いはスパッタ法で形成する。このように
感光層が形成されたウエハは、縮小露光装置(図示せ
ず)等の露光装置に搬入され、マスクもしくはレチクル
のパタ−ンが、感光層に重ね露光される。
When the filled photosensitive medium 1 or the medium 1 ′ having high etching resistance and the reference object 3 are separated (released) by a method described later, as shown in FIG. A photosensitive medium 1 having a flat top surface or a medium 1 'having high etching resistance is formed on the object to be exposed. When using a medium 1 'having high etching resistance,
On this medium, as shown in FIG.
Is formed by coating, vapor deposition or sputtering. The wafer on which the photosensitive layer is formed is carried into an exposure apparatus such as a reduction exposure apparatus (not shown), and a pattern of a mask or a reticle is overlaid on the photosensitive layer and exposed.

【0026】図2は、本発明のパタ−ン露光用感光層形
成方法と、これを用いた半導体回路の実施例を示してい
る。基準物体3’は、凹凸のあるウエハ2に向いた面上
に回路パタ−ン31が描画されている。図1の実施例で
示したように、ウエハ2の上面に供給したレジストが、
この回路パタ−ン面31とウエハのパタ−ン面を所望の
間隔にした状態で、この所望の間隔の中に充填されるよ
うにした後、露光光5’を照射する。この露光の前又は
後で、充填したレジストを、レジストが感光しない光ま
たは熱を加えて、硬化させる。
FIG. 2 shows an embodiment of a method for forming a photosensitive layer for pattern exposure according to the present invention and a semiconductor circuit using the same. In the reference object 3 ′, a circuit pattern 31 is drawn on a surface facing the wafer 2 having unevenness. As shown in the embodiment of FIG. 1, the resist supplied on the upper surface of the wafer 2 is
With the circuit pattern surface 31 and the pattern surface of the wafer kept at a desired distance, the space is filled within the desired distance, and then the exposure light 5 'is irradiated. Before or after this exposure, the filled resist is cured by applying light or heat to which the resist is not exposed.

【0027】露光と硬化が終了した後、基準物体を剥離
すると、図2(b)の点線で示すように、ウエハ上のレ
ジストの表面は、平坦で、しかも、既に回路パタ−ンが
露光されているので、現像することにより、図2(c)
に示すように、21と22の部分で段差があっても、レ
ジストの回路パタ−ンがシャ−プに形成され、この後行
われるエッチングにより、解像度の高いパタ−ンが形成
できる。
After the exposure and curing are completed, when the reference object is peeled off, as shown by a dotted line in FIG. 2B, the surface of the resist on the wafer is flat and the circuit pattern has already been exposed. 2 (c) by developing.
As shown in (1), even if there is a step at the portions 21 and 22, a circuit pattern of the resist is formed in a sharp form, and a pattern having a high resolution can be formed by etching performed thereafter.

【0028】図1或いは図2で説明したパタ−ン露光用
感光層形成方法と、この方法で作製された半導体回路の
断面構造を、図2(d)に示す。例えば、半導体メモリ
回路を例に採れば、メモリ部のパタ−ン211は周辺回
路部のパタ−ン221よりベ−ス部はh高くなってお
り、実効的には、周辺回路部のベ−スに対してメモリセ
ル部の最も高い部分では、h’高くなっている。
FIG. 2D shows a method of forming a photosensitive layer for pattern exposure described with reference to FIG. 1 or FIG. 2 and a cross-sectional structure of a semiconductor circuit manufactured by this method. For example, in the case of a semiconductor memory circuit, the pattern 211 of the memory section is higher than the pattern 221 of the peripheral circuit section by h, so that the base pattern of the peripheral circuit section is practically effective. H ′ is higher in the highest part of the memory cell portion than the memory cell.

【0029】従来のレジスト塗布方法を用いる場合、レ
ジスト表面の高さの差はh’〜hになる。このようなウ
エハに、従来の半導体露光装置を用いて露光しても、露
光波長λ、露光パタ−ンの最小寸法をwとすると、露光
光学系の焦点深度DFは数式1で与えられ、以下の条件
では、パタ−ンが形成できない。
When a conventional resist coating method is used, the difference in the height of the resist surface is h 'to h. Even when such a wafer is exposed using a conventional semiconductor exposure apparatus, assuming that the exposure wavelength is λ and the minimum dimension of the exposure pattern is w, the depth of focus DF of the exposure optical system is given by Expression 1. Under the condition (1), a pattern cannot be formed.

【0030】[0030]

【数1】 (Equation 1)

【0031】条件1:位相シフトレチクルを用いずに露
光する場合 この場合には数式1が成り立ち、ピントの合う幅は2D
Fと成るが、露光装置の焦点検出・制御精度L、ウエハ
の露光領域内の平坦度F、及び投影光学系の結像面の湾
曲C等を考慮すると、許容されるh又はh’の値は数式
2に成る。
Condition 1: Exposure without using a phase shift reticle In this case, Equation 1 is established, and the width of focus is 2D.
Where F is an allowable value of h or h ′ in consideration of the focus detection / control accuracy L of the exposure apparatus, the flatness F in the exposure area of the wafer, the curvature C of the image forming surface of the projection optical system, and the like. Is given by Equation 2.

【0032】[0032]

【数2】 (Equation 2)

【0033】露光波長をi線(λ=0.365nm)と
し、パタ−ン幅w=0.5μm、とすると、DF=±
0.95μmとなり、L=±0.1μm、F=0.4μ
m、及びC=0.4μmとすると、数式2よりh≦0.
9μmとなる。露光波長がKrFエキシマレ−ザ(λ=
0.248nm)の場合、パタ−ン幅がw=0.35μ
m、とすると、DF=±0.69μmとなり、数式2よ
りh≦0.4μmとなる。
If the exposure wavelength is i-line (λ = 0.365 nm) and the pattern width w is 0.5 μm, DF = ±
0.95 μm, L = ± 0.1 μm, F = 0.4 μm
Assuming that m and C = 0.4 μm, h ≦ 0.
9 μm. When the exposure wavelength is KrF excimer laser (λ =
0.248 nm), the pattern width is w = 0.35 μm.
If m, DF = ± 0.69 μm, and from Expression 2, h ≦ 0.4 μm.

【0034】条件2:位相シフトレチクルを用いて露光
する場合
Condition 2: Exposure using a phase shift reticle

【0035】[0035]

【数3】 (Equation 3)

【0036】この場合は焦点深度DF’の式は上記の数
式3と成る。露光波長をi線(λ=0.365nm)、
パタ−ン幅をw=0.35μm、とすると、DF=±
0.75μmとなり、L=±0.1μm、F=0.4μ
m、及びC=0.4μmとすると、数式3よりh≦0.
5μmとなる。露光波長がKrFエキシマレ−ザ(λ=
0.248nm)の場合で、パタ−ン幅がw=0.25
μmとすると、DF=±0.53μmとなり、(数式
2)より、h≦0.1μmとなる。
In this case, the equation of the depth of focus DF 'is the above-mentioned equation (3). The exposure wavelength is i-line (λ = 0.365 nm),
Assuming that the pattern width is w = 0.35 μm, DF = ±
0.75 μm, L = ± 0.1 μm, F = 0.4 μm
Assuming that m and C = 0.4 μm, h ≦ 0.
5 μm. When the exposure wavelength is KrF excimer laser (λ =
0.248 nm) and the pattern width is w = 0.25
Assuming μm, DF = ± 0.53 μm, and from Expression 2, h ≦ 0.1 μm.

【0037】以上の例からも分かるように、サブハ−フ
ミクロン(0.5μmより微細)パタ−ンを露光しよう
とすると、h≦1.4w2/λを満たさなければ、回路
パタ−ンを露光することができなくなる。即ち、逆に云
えば、本発明のパタ−ン露光用感光層形成方法を用いる
ことにより、初めてウエハのパタ−ン段差h(或いは実
効的パタ−ン段差h’)がh≧1.4w2/λを満たす
半導体回路を形成することが可能になる。
As can be seen from the above example, when a sub-half micron (finer than 0.5 μm) pattern is to be exposed, the circuit pattern is exposed if h ≦ 1.4 w 2 / λ is not satisfied. You can't do that. In other words, conversely, by using the method for forming a photosensitive layer for pattern exposure according to the present invention, the pattern step h of the wafer (or the effective pattern step h ′) is h ≧ 1.4 w 2 for the first time. A semiconductor circuit satisfying / λ can be formed.

【0038】図3は、本発明のパタ−ン露光用感光層形
成方法とこの方法により、パタ−ン露光用感光層に縮小
レンズを用いて回路パタ−ンを露光する実施例である。
図3(b)に強調して示すように、縮小レンズの像面は
平面ではなく、湾曲している。従ってウエハ面が露光シ
ョットエリア内で仮に平坦であっても、ベストフォ−カ
ス面が湾曲していれば、先の実施例でも述べたように、
実効的に焦点深度を落すことになる。そこで本実施例で
は、ウエハに面した基準物体3”の表面32の形状13
2を、露光装置の像面湾曲の形状632に合わせてお
く。
FIG. 3 shows an embodiment of a method for forming a photosensitive layer for pattern exposure according to the present invention and a method for exposing a circuit pattern on the photosensitive layer for pattern exposure using a reducing lens by this method.
As emphasized in FIG. 3B, the image plane of the reduction lens is curved, not flat. Therefore, even if the wafer surface is flat in the exposure shot area, if the best focus surface is curved, as described in the previous embodiment,
This effectively lowers the depth of focus. Therefore, in this embodiment, the shape 13 of the surface 32 of the reference object 3 ″ facing the wafer
2 is adjusted to the shape 632 of the field curvature of the exposure apparatus.

【0039】このようにすれば、例え像面湾曲があって
も、通常に用いる平坦なレチクル4のパタ−ンを縮小レ
ンズ6により投影露光しても、その結像面632は、レ
ジスト表面132の形状と等しくなり、原理的に露光領
域の全面において、ベストフォ−カスの状態で露光する
ことが可能になる。
In this way, even if there is a field curvature, even if the pattern of the normally used flat reticle 4 is projected and exposed by the reduction lens 6, the image forming surface 632 remains on the resist surface 132. In principle, exposure can be performed in the best focus state over the entire exposure area.

【0040】図4は、本発明の実施例で、パタ−ン露光
用感光層形成の更に具体的な方法を示す。70はクリ−
ンな密封容器(チャンバ)であり、容器内部の空間71
の気体の圧力Pは圧力計74で計測され、圧力制御系7
2と弁721によりコントロ−ルされる。またこの密封
容器内部に所望の気体分子84を所望の分圧で満たすた
め導入口841から導入する。この密封容器にはウエハ
を搬入、搬出するための通路73がゲ−トバルブ731
を介して設置されている。密封容器外からゲ−トバルブ
を通りこの容器内に搬入されたウエハはレジスト供給機
83によりウエハの表面にある程度ウエハの表面凹凸形
状に応じた所望の量のレジストを供給する。供給された
レジストは粘性が低く流動性に富んでいるためウエハ駆
動機構82の助けも借りて、概略ウエハ上に一様にかつ
最終的なレジスト厚さに近い程度に展開される。
FIG. 4 shows a more specific method of forming a photosensitive layer for pattern exposure in an embodiment of the present invention. 70 is clear
Is a simple sealed container (chamber), and a space 71 inside the container.
Is measured by the pressure gauge 74, and the pressure control system 7
2 and the valve 721 are controlled. Further, desired gas molecules 84 are introduced into the sealed container through an inlet 841 in order to fill the gas molecules 84 with a desired partial pressure. A passage 73 for loading and unloading wafers into and from this sealed container is provided with a gate valve 731.
Is installed through. The wafer supplied from the outside of the sealed container into the container through the gate valve supplies a desired amount of resist to the surface of the wafer to a certain extent by the resist supply device 83 in accordance with the surface unevenness of the wafer. Since the supplied resist is low in viscosity and rich in fluidity, the resist is uniformly spread on the wafer and almost to the final resist thickness with the help of the wafer driving mechanism 82.

【0041】図6のフロ−チャ−トに示すように、密封
容器内の圧力Pはこの時真空に近いP1にしておく。但
しこの圧力はレジスト内に溶けている溶媒の揮発性を考
慮して決められ、また必要に応じてこの揮発を制御する
ため溶媒の気体を所望の分圧P1’になるように導入口
841から供給する。基準物体3は基準物体保持駆動機
構81により図6のフロ−チャ−トに示すようにウエハ
保持機構85の上に保持されたウエハに間隔が0に成る
程度に近づけ、若干の圧力を加えて、レジストの厚さが
所望の厚さΔGになり、レジストが両面間で充填される
ようにする。この段階で密封容器の内部の圧力Pを前記
の圧力P1より大きなP2にする。
The flow of FIG. 6 - Cha - as shown in bets, the pressure P in the sealed container is left in the P 1 closer to the vacuum at this time. However, this pressure is determined in consideration of the volatility of the solvent dissolved in the resist, and if necessary, the gas of the solvent is introduced into the inlet 841 so as to have a desired partial pressure P 1 ′ in order to control the volatilization. Supplied from As shown in the flowchart of FIG. 6, the reference object 3 is brought close to the wafer held on the wafer holding mechanism 85 by the reference object holding drive mechanism 81 so that the interval becomes zero, and a slight pressure is applied. The thickness of the resist becomes a desired thickness ΔG, and the resist is filled between both surfaces. The internal pressure P of the sealed container at this stage to larger P 2 than the pressure P 1 of the.

【0042】この後基準物体の上からレジスト硬化のた
めの光を照射し、レジストを硬化させ、その後基準物体
保持駆動機構81を用いて基準物体をウエハ上のレジス
トから剥離する。この剥離を容易にするために基準物体
のレジストと接触する面をレジストに対し付着力が小さ
くなるような離型剤を表面に薄くコ−ティング処理して
おくと良い。更に基準物体として図8に示すような構造
のものを用いると更に容易に剥離することができる。
Thereafter, light for curing the resist is irradiated from above the reference object to cure the resist, and thereafter the reference object is separated from the resist on the wafer by using the reference object holding / driving mechanism 81. In order to facilitate the peeling, it is preferable to coat the surface of the reference object in contact with the resist with a release agent having a small adhesive force on the resist. Further, if a reference object having a structure as shown in FIG. 8 is used, it can be more easily peeled off.

【0043】図8で、基準物体3を純度の高い石英にす
る。純度の高い石英は分子の径が小さいHeガスやH2
ガスを良く通す。この石英の表面のウエハと接触する部
分はこの石英のままになっているが、この部分以外は第
二の部分303を除き、これら分子の径が小さなガスを
通さないように表面を処理しておく。このようにして3
03の部分にこれら分子の径が小さなガスを供給するパ
イプ304に接続する。このようにしておき基準物体を
ウエハ上のレジストから剥離するときに、パイプ304
からHeもしくはH2ガスを供給する。この供給ガス圧
3は剥離時の密封容器内の圧力P2’より十分高い圧力
にしておく。
In FIG. 8, the reference object 3 is made of high purity quartz. Quartz of high purity can be obtained by using He gas or H 2 gas with a small molecular diameter.
Pass gas well. The portion of the quartz surface that is in contact with the wafer remains the quartz, except for this portion, except for the second portion 303, where the surface is treated so as to prevent the passage of gas having a small diameter of these molecules. deep. In this way 3
A portion 304 is connected to a pipe 304 for supplying a gas having a small diameter of these molecules. When the reference object is stripped from the resist on the wafer in this manner, the pipe 304
Or He or H 2 gas. The supply gas pressure P 3 is set to a pressure sufficiently higher than the pressure P 2 ′ in the sealed container at the time of peeling.

【0044】このような圧力関係と、基準物体の自重力
以外の力が無視できる程度にしておくことにより、密着
しているレジストと基準物体の間にガスが滲み出し、容
易に剥離することが可能になる。図8のガス供給可能な
基準物体は全体が石英で構成されているが、このような
構造では石英部分を通過する経路が長くなり、十分なガ
ス供給が短時間のうちにできない。
By setting such a pressure relationship and a force other than the gravity of the reference object other than its own gravity to be negligible, the gas can seep out between the closely adhered resist and the reference object and easily peel off. Will be possible. Although the reference object capable of supplying gas shown in FIG. 8 is entirely made of quartz, a path passing through the quartz portion is long in such a structure, and sufficient gas cannot be supplied in a short time.

【0045】図9は本発明の実施例であり、剛性の高い
平坦なベ−ス310に高さが揃って先端が切断され、こ
の切断面と底面が平行な円錐状のスペ−サ312が複数
並んで接着されており、このスペ−サの下に平行度の高
い基準物体が接着されている。スペ−サのある空間はチ
ュ−ブ304に接続されている。ウエハ上にエッチング
耐性の高い媒体1’が充填された状態で、オプチカルフ
ァイバ5”を用いて、透明な側壁311を通して紫外線
を照射し、このエッチング耐性の高い媒体1’を硬化さ
せる。紫外線の照射が有効に行われるようにするため、
剛性の高い平坦なベ−ス310のスペ−サ側の面は紫外
線が乱反射するように加工されている。
FIG. 9 shows an embodiment of the present invention, in which a flat base 310 having a high rigidity is cut at the same height and the tip is cut, and a conical spacer 312 whose bottom surface is parallel to the cut surface is provided. A plurality of reference objects having a high degree of parallelism are adhered below the spacer. The space with the spacer is connected to the tube 304. In a state where the medium 1 ′ having high etching resistance is filled on the wafer, ultraviolet light is irradiated through the transparent side wall 311 using the optical fiber 5 ″ to cure the medium 1 ′ having high etching resistance. To make sure that
The surface on the spacer side of the flat base 310 having high rigidity is processed so that ultraviolet rays are irregularly reflected.

【0046】また、図9には1本のファイバしか図示さ
れていないが、周辺にファイバ端が配置されており、一
様な紫外線照射が成される。このようにして硬化された
エッチング耐性の高い媒体1’を基準物体から剥離する
ためにチュ−ブ304からHeガスが供給される。He
を良く通す石英からなる基準物体が薄いため、短時間の
うちにウエハを基準物体から剥離することが可能とな
る。剥離された平坦な表面を持つエッチング耐性の高い
媒体1’の上に感光性物質を塗布するため、例えばスピ
ンコ−タ等を用いて感光層を形成する。
Although only one fiber is shown in FIG. 9, a fiber end is arranged around the fiber, and uniform ultraviolet irradiation is performed. He gas is supplied from the tube 304 in order to peel the hardened medium 1 ′ having high etching resistance from the reference object. He
Since the reference object made of quartz that allows the light to pass therethrough is thin, the wafer can be separated from the reference object in a short time. In order to apply a photosensitive substance on the exfoliated flat medium 1 ′ having high etching resistance, a photosensitive layer is formed by using, for example, a spin coater.

【0047】図10は本発明の実施例であり、通気性が
高くかつ剛性の高い材料、例えば焼結金属320を用い
る。この材料の下面は平坦にし、この平坦な面に通気性
を持つ基準物体を通気性が保ように部分接着する。この
接着面以外の面は密封性の高い材料301で覆っておく
図8や図9同様にチュ−ブ304を接続しておき、分子
径の小さなガスを供給することにより、レジストを基準
物体から剥離する。
FIG. 10 shows an embodiment of the present invention, in which a material having high permeability and high rigidity, for example, a sintered metal 320 is used. The lower surface of the material is flat, and a reference object having air permeability is partially bonded to the flat surface so as to maintain air permeability. The surface other than the adhesive surface is covered with a material 301 having a high sealing property. A tube 304 is connected in the same manner as in FIGS. 8 and 9, and a gas having a small molecular diameter is supplied to remove the resist from the reference object. Peel off.

【0048】図11は本発明の実施例である。本実施例
は感光層またはエッチング耐性の高い媒体を充填及び剥
離する方法として基準物体の歪を利用している。図11
(a)はこの方法を実現する機構図である。剛性の高い
基準物体保持機構330に基準物体3がその周辺で固定
されている。この基準物体の裏面にはピエゾ素子331
が複数個ほぼ等間隔で配置されている。このピエゾ素子
は一端が基準物体保持機構330に固定されており、多
端は基準物体の裏面を押す形で接触している。このピエ
ゾ素子を駆動する電線が基準物体保持機構330の内部
から外部に配線され、駆動制御回路333につながって
いる。各ピエゾ素子は基準物体3が所望の形状になるよ
うに駆動制御回路333により駆動される。
FIG. 11 shows an embodiment of the present invention. In this embodiment, the strain of the reference object is used as a method for filling and peeling the photosensitive layer or the medium having high etching resistance. FIG.
(A) is a mechanism diagram for realizing this method. The reference object 3 is fixed to the reference object holding mechanism 330 having high rigidity around the reference object 3. A piezo element 331 is provided on the back of this reference object.
Are arranged at substantially equal intervals. One end of the piezo element is fixed to the reference object holding mechanism 330, and the other ends of the piezo element are in contact with each other by pressing the back surface of the reference object. An electric wire for driving the piezo element is wired from inside the reference object holding mechanism 330 to the outside, and is connected to the drive control circuit 333. Each piezo element is driven by the drive control circuit 333 so that the reference object 3 has a desired shape.

【0049】この際正確に感光層またはエッチング耐性
の高い媒体1と基準物体3が接触していき、最終的に、
両物体間に充填される感光層またはエッチング耐性の高
い媒体の厚さが全体的に所望の値になるようにするた
め、以下に示す計測を行いながら、この計測情報を駆動
制御回路333に電送し、この情報を用いてピエゾ素子
331の駆動と、ウエハ保持機構85の上下(z)方向
の駆動を行う。
At this time, the photosensitive layer or the medium 1 having high etching resistance accurately comes into contact with the reference object 3, and finally,
This measurement information is transmitted to the drive control circuit 333 while performing the following measurement so that the thickness of the photosensitive layer or the medium having high etching resistance filled between the two objects becomes a desired value as a whole. Then, the driving of the piezo element 331 and the driving of the wafer holding mechanism 85 in the vertical (z) direction are performed using this information.

【0050】この計測は基準物体の形状の計測と、基準
物体3の少なくとも一個所の面とウエハまたはウエハ保
持機構の保持面のz方向の間隔の計測から成る。後者の
ギャップ計測機334には広く用いられているレ−ザ干
渉測長機の外、光学的なギャップセンサ、エアマイクロ
センサ、静電容量センサ等が用いられる。このギャップ
計測機はウエハの周辺3か所に設けるのが好ましいが、
基準物体形状計測機の形状情報を用いれば、必ずしも複
数の計測が必要では無く、一個所でも良い。
This measurement includes measurement of the shape of the reference object and measurement of the distance in the z direction between at least one surface of the reference object 3 and the wafer or the holding surface of the wafer holding mechanism. As the latter gap measuring device 334, an optical gap sensor, an air micro sensor, a capacitance sensor, or the like is used in addition to a widely used laser interferometer. Although it is preferable to provide this gap measuring device at three places around the wafer,
If the shape information of the reference object shape measuring device is used, a plurality of measurements are not necessarily required, and only one location may be used.

【0051】次に、前者の計測を、図11(b)(c)
を用いて説明する。この計測法は特開平3−40417
等にその詳細が示されている方法で、レ−ザの干渉を用
いて表面の傾きと高さを求めるものである。この形状計
測機は2か所設けられ、337は基準物体の下面を、3
47は基準物体の上面を計測する。337或いは347
にはレ−ザ光源(図示せず)があり、レ−ザ光はビ−ム
エキスパンダ(図示せず)により、所望のビ−ム径にさ
れる。このビ−ムはビ−ムスプリッタにより2分され形
状計測機337または347より基準物体保持機構33
0の側面の窓(同時に基準物体の側面を保持している部
分でもある)から基準物体内に2分された2つのビ−ム
を入射させる。
Next, the former measurement is shown in FIGS.
This will be described with reference to FIG. This measuring method is disclosed in
In this method, the inclination and height of the surface are obtained by using the interference of a laser in a method whose details are shown in FIG. The shape measuring machine is provided at two places, and 337 is the lower surface of the reference object.
47 measures the upper surface of the reference object. 337 or 347
Has a laser light source (not shown), and the laser beam is made to have a desired beam diameter by a beam expander (not shown). This beam is divided into two parts by a beam splitter and a reference object holding mechanism 33 is provided by a shape measuring machine 337 or 347.
The two beams split into the reference object are made to enter the reference object from the window on the side of 0 (also a part holding the side surface of the reference object).

【0052】形状計測機337より出射する光はx方向
に、形状計測機347より出射する光はy方向に進む。
形状計測機337より出射する2分された2つのビ−ム
は、図11に示すy方向に広く、その幅はwyであり、
z方向には狭く、幅はwzである。wyはほぼウエハの直
径Dwと等しく、wzは基準物体面の下面への入射角をθ
とすると、wz=Dw/cosθとなる。
The light emitted from the shape measuring device 337 advances in the x direction, and the light emitted from the shape measuring device 347 advances in the y direction.
Shape measurement device 337 2 minutes have been 2 Tsunobi emitted from - beam is wider in the y direction shown in FIG. 11, the width is w y,
narrow in the z direction and the width is w z. w y is approximately equal to the wafer diameter D w , w z is the angle of incidence on the lower surface of the reference object plane θ
Then, w z = D w / cos θ.

【0053】この干渉を用いる計測法を、図12を用い
て説明する。2分された光の一方は、被計測物(図12
ではO、図11では基準物体3の下面もしくは上面)に
照射される物体光(あるいは計測光)338または34
8として用いられ、他方の光は、干渉の参照光339ま
たは349として用いられる。物体光は、被計測物Oで
反射した後、反射ミラ−M、または3371または34
71に垂直に入射し、正反射した光はもと来た道を逆に
戻る。
A measurement method using this interference will be described with reference to FIG. One of the two divided lights is the object to be measured (FIG. 12).
O, the object light (or measurement light) 338 or 34 applied to the lower or upper surface of the reference object 3 in FIG.
8 and the other light is used as interference reference light 339 or 349. After the object light is reflected by the measured object O, the reflected mirror M or 3371 or 34
The light that is perpendicularly incident on 71 and is specularly reflected returns to its original path.

【0054】図12(a)に示すΣの面で両光は重な
り、干渉縞が発生している。この干渉縞を結像レンズ3
36でCCD撮像装置3377上に結像すれば、図12
(b)のような干渉信号が得られる。この干渉信号のA
とBの部分は被計測物OのAとBの部分にほぼ対応して
いる。またこの干渉縞の位相は、被計測物の高さを表し
ているため、図12(b)の干渉縞の情報から図12
(c)の被計測物の表面の形状を求めることができる。
図12では一つの干渉信号しか示していないが、CCD
3377(又は3477)は2次元撮像可能であるか
ら、この干渉縞信号は基準物体全面で得られる。得られ
た信号を高さ計測処理回路300で処理し、基準物体全
面の高さの計測、即ち表面形状の計測を行う。
The two lights are superimposed on the surface indicated by Σ shown in FIG. 12A, and interference fringes are generated. This interference fringe is formed by the imaging lens 3
When an image is formed on the CCD image pickup device 3377 at 36, FIG.
An interference signal as shown in (b) is obtained. A of this interference signal
And B substantially correspond to the A and B portions of the object O. Since the phase of this interference fringe indicates the height of the object to be measured, the phase of the interference fringe shown in FIG.
The shape of the surface of the object to be measured in (c) can be obtained.
Although only one interference signal is shown in FIG.
Since 3377 (or 3377) can perform two-dimensional imaging, this interference fringe signal is obtained over the entire reference object. The obtained signal is processed by the height measurement processing circuit 300 to measure the height of the entire reference object, that is, the surface shape.

【0055】図11の(b)及び(c)に示すように、
基準物体の下面と上面を別々に独立に計測している。下
面の形状を計測するのが目的であるが、基準物体がウエ
ハ上の感光物体もしくはエッチング耐性のある媒体と接
触すると、基準物体表面での反射がほとんど無くなり、
ウエハの凹凸表面からの反射が主になる。このため接触
後は図11(c)の347により計測した基準物体の上
面の形状情報を用いて、少なくとも図11(b)の33
7では計測不可能な接触部分の計測を補っている。ま
た、これら計測情報を元にピエゾ331を駆動し、基準
物体とレジストまたはエッチング耐性の高い媒体との非
接触状態から接触状態に移る瞬間を形状計測機337で
検出することができる。
As shown in FIGS. 11B and 11C,
The lower and upper surfaces of the reference object are measured separately and independently. The purpose is to measure the shape of the lower surface, but when the reference object comes into contact with a photosensitive object on the wafer or an etching-resistant medium, there is almost no reflection on the surface of the reference object,
Reflection from the uneven surface of the wafer is mainly involved. Therefore, after the contact, the shape information of the upper surface of the reference object measured by 347 in FIG.
7 supplements the measurement of the contact portion that cannot be measured. Further, the piezo 331 is driven based on the measurement information, and the shape measuring device 337 can detect the moment when the reference object and the resist or the medium having high etching resistance change from the non-contact state to the contact state.

【0056】即ち、図14(a)に示すように、非接触
状態では基準物体3の下面で全反射するため、検出光の
12断面では、図14(b)に示すように一様な(ガ
ウス分布の一部)分布と成っているが、図14(c)に
示すように接触した状態では、接触部B1’B2’の間で
は基準物体3を透過し、ウエハ表面の凹凸に光が照射し
てここで散乱するため、この領域に相当する部分で図1
4(d)に示すように検出個が弱くなり、この部分で接
触していることが分かる。
In other words, as shown in FIG. 14A, in the non-contact state, the light is totally reflected on the lower surface of the reference object 3, so that the cross section of the detection light A 1 A 2 as shown in FIG. 14 (c), but in a state of contact as shown in FIG. 14 (c), the light passes through the reference object 3 between the contact portions B 1 'B 2 ' and the wafer surface Since the light is irradiated on the unevenness and is scattered here, a portion corresponding to this region corresponds to FIG.
As shown in FIG. 4 (d), the number of detected pieces becomes weak, and it can be seen that the detected pieces are in contact with each other.

【0057】以上説明した検出光量のみならず、形状測
定結果も急激に変化することになるため、検出光量また
は形状測定結果の変化する瞬間を捕らえ、この時の基準
物体の形状情報と基準物体とウエハ又はウエハ保持機構
との間隔の情報を用いることにより、以後のピエゾ33
1とウエハ保持機構85の上下駆動をより正確に行い、
充填物の膜厚を所望の一定の値に成るようにコントロ−
ルすることが可能となる。
Since not only the detected light amount but also the shape measurement result rapidly changes, the moment when the detected light amount or the shape measurement result changes is captured, and the shape information of the reference object and the reference object at this time are captured. By using the information on the distance between the wafer and the wafer holding mechanism, the piezo 33
1 and the vertical movement of the wafer holding mechanism 85 is performed more accurately.
Control the film thickness of the filler to a desired constant value.
It becomes possible to do.

【0058】このようにして、充填が終了すれば紫外線
を基準物体を通して上方から照射し、充填物質を硬化さ
せる。硬化が終了したなら、非接触の状態から接触状態
にもっていったのとちょうど逆の工程をたどり、接触状
態から、剥離(離型)する。
When the filling is completed in this manner, ultraviolet rays are irradiated from above through the reference object to cure the filling material. When the curing is completed, the process is exactly the reverse of that from the non-contact state to the contact state, and the contact state is released (release).

【0059】図13は本発明の実施例である。通常ウエ
ハは薄いため変形が容易であることを用いて、基準物体
への接触及び剥離を行う方法を示している。本実施例で
は基準物体3又はパタ−ンが描画された基準物体3’は
十分厚く、剛性がある。この平坦な下面にウエハ上に塗
布された粘性の低い流動的な感光物体もしくはエッチン
グ耐性のある媒体を接触させる。この際ウエハの変形チ
ャック20の形状をコントロ−ルさせながら接触させて
いく。この際図13(a)に示すように、接触の状態を
モニタしながら変形チャックのコントロ−ルとウエハ保
持機構85の上下コントロ−ルを行う。
FIG. 13 shows an embodiment of the present invention. A method of performing contact and separation with a reference object using the fact that a wafer is usually thin and easily deformable is shown. In this embodiment, the reference object 3 or the reference object 3 'on which the pattern is drawn is sufficiently thick and rigid. The flat lower surface is contacted with a low-viscosity fluid photosensitive object or an etching-resistant medium applied on the wafer. At this time, the wafer is brought into contact while controlling the shape of the deformed chuck 20. At this time, as shown in FIG. 13A, the control of the deformation chuck and the vertical control of the wafer holding mechanism 85 are performed while monitoring the state of contact.

【0060】先ず、図13(a)に示すように、変形チ
ャックが上に凸の状態になるよう各ピエゾ331’をコ
ントロ−ルする。上に凸の状態で、各ピエゾの伸びを、
歪ゲ−ジ3311’等の手段で測定しておく。
First, as shown in FIG. 13 (a), each piezo 331 'is controlled so that the deformed chuck is in a convex state. In the state of being convex upward, the extension of each piezo,
It is measured by a means such as a strain gauge 3311 '.

【0061】次に、ウエハ保持機構を徐々に上げてい
き、この移動量を測長機(図示せず)で計測しておく。
また接触状態検出系35で接触面を常時モニタ−してお
く。接触状態検出系35では、照明系352から指向性
の高い光が、基準物体の側面を通し接触領域に照射さ
れ、反射光を同じく基準物体の側面を通し取り出し、結
像レンズ350により、撮像装置351の撮像面に接触
領域の像を結像させている。接触領域への照明光の入射
角θは臨界角θcより大きいため、非接触状態では全反
射し、撮像装置351には一様な照明光の強度分布とま
ったく同じ強度分布になっている。感光性物体またはエ
ッチング耐性の高い媒体と接触すると、その部分では全
反射しなくなるため、その部分の強度は弱くなり、接触
している部分を容易に検出することができる。
Next, the wafer holding mechanism is gradually raised, and the amount of movement is measured by a length measuring machine (not shown).
Further, the contact surface is constantly monitored by the contact state detection system 35. In the contact state detection system 35, light having high directivity is radiated from the illumination system 352 to the contact area through the side surface of the reference object, and the reflected light is extracted through the side surface of the reference object similarly. The image of the contact area is formed on the imaging surface 351. Because larger the critical angle theta c incident angle theta of the illumination light to the contact area, the totally reflected by the non-contact state, has exactly the same intensity distribution as the intensity distribution of the uniform illumination light to the imaging device 351. When a photosensitive object or a medium having high etching resistance comes into contact with the photosensitive member, total reflection does not occur at that portion, so that the intensity of the portion is weakened and the contacting portion can be easily detected.

【0062】この接触している部分の高さが変わらない
ようにしながら、即ち、常時接触状態を検出し、この検
出情報をもとに制御系333’によりウエハ保持機構を
わずかに上に移動させ、この移動量に相当する量だけ、
接触部分のピエゾを縮めて行く。このようにして、図1
3(b)に示す様に完全に接触し、感光性物体又はエッ
チング耐性の高い媒体が一様に充填されたならば、回路
パタ−ンが描画された基準物体3’の場合には露光光
5’を照射し、露光する。エッチング耐性の高い媒体
1’を用い、透明な基準物体3の場合には紫外線5の照
射を行い、媒体を硬化させる。この後接触に至った工程
とは逆の工程を辿ってウエハを基準物体から離す。
While keeping the height of the contacting portion unchanged, that is, constantly detecting the contact state, the control system 333 'moves the wafer holding mechanism slightly upward based on the detected information. , The amount corresponding to this movement amount,
Reduce the piezo in the contact area. Thus, FIG.
If the photosensitive object or the medium having high etching resistance is completely filled as shown in FIG. Irradiate 5 ′ and expose. The medium 1 ′ having high etching resistance is used, and in the case of the transparent reference object 3, the medium is cured by irradiating ultraviolet rays 5. Thereafter, the wafer is separated from the reference object by following a process opposite to the process that has reached the contact.

【0063】図11及び図13で説明した充填法及び剥
離法では、接触物の変形のみを用いているが、図8から
図10に示したガスを用いた剥離を組み合わせることに
より更に、容易にかつ表面の変形を起こさずに離型する
ことが可能になる。
In the filling method and the peeling method described with reference to FIGS. 11 and 13, only the deformation of the contact object is used. However, by combining the peeling using the gas shown in FIGS. In addition, the mold can be released without causing surface deformation.

【0064】図15は、本発明の実施例を示し、エッチ
ング耐性の高い媒体を充填し、パタ−ン露光用感光層を
形成する方法を示す。先ず、紫外線に対して硬化性があ
り、エッチング耐性の高い媒体、例えば1,6ヘキサン
ジオ−ルジメタクリレ−ト、1,10デカンジオ−ルジ
メタクリレ−ト、ジシクロペタンジアクリレ−ト等々に
ベンゾフェノン、ベンゾインイソプロピルエ−テルある
いはミヒラ−ズケトン等の光重合開始剤を加えたものを
スピンコ−タ100で塗布する。
FIG. 15 shows an embodiment of the present invention and shows a method of forming a photosensitive layer for pattern exposure by filling a medium having high etching resistance. First, benzophenone, benzoin isopropyl, and the like, which are curable with respect to ultraviolet light and have high etching resistance, such as 1,6 hexanediol dimethacrylate, 1,10 decanediol dimethacrylate, dicyclopentane diacrylate, and the like. A solution to which a photopolymerization initiator such as ether or Michler's ketone is added is applied by a spin coater 100.

【0065】このように、まだ流動性の状態にあるエッ
チング耐性の高い媒体が乗ったウエハは、ゲイトバルブ
731を通して、クリ−ンな容器70に搬入され、ウエ
ハ上下駆動機構851上のウエハ変形チャック20に搭
載される。ウエハ変形チャック20は、まず変形のない
状態に保持され、図12でその検出原理を説明した形状
計測機357を用いて表面形状を測定しながら、図15
に示すように上に凸の形状に変形し、この変形した形状
を測定しておく。
As described above, the wafer on which the medium having high etching resistance, which is still in a fluid state, is loaded into the clean container 70 through the gate valve 731, and the wafer deformation chuck on the wafer vertical drive mechanism 851. 20. The wafer deformation chuck 20 is first held in an undeformed state, and while measuring the surface shape using the shape measuring device 357 whose detection principle has been described with reference to FIG.
As shown in (1), it is deformed into an upwardly convex shape, and this deformed shape is measured.

【0066】この測定により、ウエハ上の凹凸、特に凹
んでいる部分も分かるので、この部分にスピンコ−タ1
00で塗布したのと同じエッチンブ耐性の高い媒体を微
少量供給機83の位置を変化させ選択的に微少量をコン
トロ−ルしながら供給していく。またこの凹んだ部分は
上記の形状測定によらずに設計デ−タからも分かるの
で、このデ−タを基にエッチンブ耐性の高い媒体を微少
量供給機83の位置を変化させ選択的に微少量をコント
ロ−ルしながら供給してもよい。
By this measurement, the unevenness on the wafer, especially the concave portion, can be determined.
By changing the position of the minute amount feeder 83, the medium having the same high etching resistance as that applied in 00 is selectively supplied while controlling the minute amount. Further, since the recessed portion can be known from the design data without using the above-described shape measurement, the position of the small-volume feeder 83 is selectively changed based on the data by changing the position of the very small amount of medium having high etching resistance. A small amount may be supplied under control.

【0067】このようにすることにより、凹んだ部分を
埋める程度に供給されるので、この段階でウエハ上下駆
動機構851を駆動し基準物体に接触するまでウエハを
上方に移動する。この際、図13の実施例で説明した接
触状態検出系35を用いて基準物体3とエッチング耐性
の高い媒体1’との接触状態を検出しておく。
In this manner, the wafer is supplied to such an extent that the recessed portion is filled. At this stage, the wafer up / down driving mechanism 851 is driven to move the wafer upward until it comes into contact with the reference object. At this time, the contact state between the reference object 3 and the medium 1 'having high etching resistance is detected using the contact state detection system 35 described in the embodiment of FIG.

【0068】最初に接触状態を検出したら、接触状態検
出系35を用いて接触状態を常時モニタしながら、ウエ
ハ上下駆動機構851の駆動量と、変形チャックの変形
量をコントロ−ルし、エッチング耐性の高い媒体1’が
一様な厚さで充填されるようにする。この過程ではでき
る限り、クリ−ンな容器70の圧力を小さくしておく。
When the contact state is detected first, the drive amount of the wafer up-down drive mechanism 851 and the deformation amount of the deformation chuck are controlled while constantly monitoring the contact state using the contact state detection system 35, and the etching resistance is controlled. Is filled with a uniform thickness. In this process, the pressure of the clean container 70 is reduced as much as possible.

【0069】上記方法で媒体1’が充填されたら、硬化
用紫外線光源50からウインド19’、19”を通して
紫外線を照射し、この媒体1’を硬化させる。硬化が終
了したなら、ウエハ上下駆動機構851の駆動量と、変
形チャックの変形を制御しながら、ウエハの周辺から剥
離していく。この剥離と平行してクリ−ンな容器70の
圧力を圧力制御系72’より大きくしていき、剥離が終
ったなら、ウエハを再びスピンコ−タ100に戻し、感
光性物体をエッチング耐性の高い媒体上に塗布する。以
上の工程を制御回路355でコントロ−ルする。
When the medium 1 'is filled by the above-described method, ultraviolet rays are irradiated from the curing ultraviolet light source 50 through the windows 19' and 19 "to cure the medium 1 '. When the curing is completed, the wafer vertical drive mechanism The wafer is peeled from the periphery of the wafer while controlling the driving amount of the wafer 851 and the deformation of the deformable chuck. When the peeling is completed, the wafer is returned to the spin coater 100, and the photosensitive object is coated on a medium having high etching resistance, and the above steps are controlled by the control circuit 355.

【0070】なお、エッチング耐性の高い媒体1’を基
準物体に接触させた後に、基準物体から歪無く、容易に
剥離するため、基準物体表面に離型剤をコ−ティングし
ている。例えばCF2=CF2、オクタフルオロシクロブタ
ンをモノマとしてプラズマ重合で数百Åの膜をコ−ティ
ングしたり、シリコン系ポリマ−を適当な溶剤に溶かし
てスピンコ−トする。
After the medium 1 'having high etching resistance is brought into contact with the reference object, a release agent is coated on the surface of the reference object in order to easily peel off the reference object without distortion. For example, CF 2 = CF 2 , octafluorocyclobutane as a monomer is used to coat several hundred 膜 of a film by plasma polymerization, or a silicon-based polymer is dissolved in an appropriate solvent and spin-coated.

【0071】このようにすることにより基準物体から綺
麗に剥離することができる。しかし、非常に低い確率で
はあるが、剥離がうまく行かず、基準物体上にエッチン
グ耐性の高い媒体が微少量残ることがある。そこで図1
5のクリ−ンな容器内の異物モニタ36がこれを検出す
る。この検出は充填前と剥離後に行うのが望ましいが、
剥離後でも十分である。
By doing so, it is possible to cleanly separate from the reference object. However, with very low probability, stripping may not be successful and a very small amount of medium with high etch resistance may remain on the reference object. So Figure 1
The foreign substance monitor 36 in the clean container 5 detects this. It is desirable to perform this detection before filling and after peeling,
It is enough even after peeling.

【0072】[0072]

【発明の効果】本発明のパタ−ン露光用感光層形成方法
を用いればパタ−ン段差の大きなウエハに対してもこの
上に形成される感光層の最上面がウエハ上で平坦にな
り、例えばメモリ回路のメモリセル部と周辺回路部で生
じる大きなパタ−ン段差が有り、これが露光系の焦点深
度を超えていても、十分な焦点マ−ジンをもって露光す
ることが可能となった。
According to the method of forming a photosensitive layer for pattern exposure according to the present invention, the uppermost surface of the photosensitive layer formed thereon becomes flat even on a wafer having a large pattern step, For example, there is a large pattern step generated in the memory cell portion and the peripheral circuit portion of the memory circuit, and even if the difference exceeds the depth of focus of the exposure system, it is possible to perform exposure with a sufficient focus margin.

【0073】この結果0.5μmより細い線幅の回路を
高い歩留まりで生産することが可能になった。特に光を
用いて更に細い線幅のパタ−ンを形成しようとする時、
従来はパタ−ン段差が1.4w2/λより大きな回路は
できなかったが、このような段差の制限が実質無くな
り、パタ−ン設計、製作上非常に有利に成った。
As a result, a circuit having a line width smaller than 0.5 μm can be produced at a high yield. Especially when trying to form a pattern with a narrower line width using light.
In the past, a circuit having a pattern step larger than 1.4 w 2 / λ could not be formed. However, such a restriction of the step was substantially eliminated, and it became very advantageous in pattern design and manufacturing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例図で、パタ−ン露光用感光層形
成方法を示す。
FIG. 1 is a view showing an embodiment of the present invention, showing a method of forming a photosensitive layer for pattern exposure.

【図2】本発明の実施例で、パタ−ンが描画された基準
物体を用いた方法と、これにより形成されたパタ−ンを
示す。
FIG. 2 illustrates a method using a reference object on which a pattern is drawn and a pattern formed by the method according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例で、像面湾曲を有する縮小レン
ズに適用したもの。
FIG. 3 is an embodiment of the present invention applied to a reduction lens having a field curvature.

【図4】本発明の実施例図で、圧力制御可能なクリ−ン
な容器内でのパタ−ン露光用感光層形成方法を示す。
FIG. 4 shows an embodiment of the present invention, showing a method for forming a photosensitive layer for pattern exposure in a clean container capable of controlling pressure.

【図5】本発明の実施例図で、クリ−ン容器内での層形
成方法を示す。
FIG. 5 is a view showing an embodiment of the present invention, showing a method of forming a layer in a clean container.

【図6】図4の実施例の方法のフロ−を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a flow of the method of the embodiment of FIG. 4;

【図7】ウエハの表面形状と、従来の方法で形成された
感光層の形状を示す。
FIG. 7 shows the surface shape of a wafer and the shape of a photosensitive layer formed by a conventional method.

【図8】本発明の実施例で、分子径の小さなカスを持ち
いて剥離する方法。
FIG. 8 shows a method of peeling by holding a scum having a small molecular diameter in the embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施例で、分子径の小さなカスを持ち
いて剥離する方法。
FIG. 9 shows a method of peeling off a scum having a small molecular diameter in an embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例で、分子径の小さなカスを持
ちいて剥離する方法。
FIG. 10 shows a method of peeling by holding a scum having a small molecular diameter in the embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施例で、基準物体の歪を用いた方
法。
FIG. 11 illustrates a method using distortion of a reference object according to an embodiment of the present invention.

【図12】図11の面形状測定法を説明する図。FIG. 12 is a view for explaining the surface shape measuring method of FIG. 11;

【図13】本発明の実施例で、被露光物体の歪を用いた
方法。
FIG. 13 shows a method using distortion of an object to be exposed in an embodiment of the present invention.

【図14】基準物体との接触を検出する方法の説明図FIG. 14 is an explanatory diagram of a method for detecting contact with a reference object.

【図15】本発明の実施例で、エッチング耐性野ある媒
体の塗布から感光層形成までの方法を示す図
FIG. 15 is a diagram showing a method from application of a medium having etching resistance to formation of a photosensitive layer in an example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1はレジスト等感光性物体、1’はエッチング耐性の高
い物体、2はウエハ、20はウエハの変形チャック、2
1はメモリセル部、22は周辺回路部、3は基準物体、
3’はパタ−ンが描画された基準物体、4はレチクル、
5’、51は露光光、6は縮小レンズ、632は像面で
ある。7はクリ−ンな密封容器、72は圧力制御系、8
1は基準物体保持駆動機構、82はウエハ駆動機構、8
3はレジスト供給機、84は所望の気体の流れを表す。
300は高さ計測処理回路、331、331’はピエゾ
素子、333は駆動制御回路、337、347は形状計
測機、355は制御回路、334はギャップ計測機、3
04はガス供給パイプ、320ハ通気性剛性材、331
1’は歪ゲ−ジである。100はエッチング耐性の高い
媒体及び感光層を塗布する装置である。
1 is a photosensitive object such as a resist, 1 'is an object having high etching resistance, 2 is a wafer, 20 is a wafer deformation chuck, 2
1 is a memory cell part, 22 is a peripheral circuit part, 3 is a reference object,
3 'is a reference object on which a pattern is drawn, 4 is a reticle,
5 'and 51 are exposure light, 6 is a reduction lens, and 632 is an image plane. 7 is a clean sealed container, 72 is a pressure control system, 8
1 is a reference object holding drive mechanism, 82 is a wafer drive mechanism, 8
Reference numeral 3 denotes a resist feeder, and reference numeral 84 denotes a desired gas flow.
300 is a height measurement processing circuit, 331 and 331 'are piezo elements, 333 is a drive control circuit, 337 and 347 are shape measurement machines, 355 is a control circuit, 334 is a gap measurement machine,
04 is a gas supply pipe, 320 permeable rigid material, 331
1 'is a strain gauge. Reference numeral 100 denotes an apparatus for applying a medium and a photosensitive layer having high etching resistance.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 正浩 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 中山 保彦 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 吉井 正樹 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 平6−275519(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 G03F 7/20 521 H01L 21/3065 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masahiro Watanabe 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Hitachi, Ltd.Production Technology Laboratory (72) Inventor Yasuhiko Nakayama 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa (72) Inventor: Masaki Yoshii 292, Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture In-house Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-6-275519 (JP, A (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/027 G03F 7/20 521 H01L 21/3065

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】披露光物体のパタ−ン露光用感光層の表面
露光に用いる投影露光光学系の結像の像面の形状と一
致する平坦な面を有する基準物体の該平坦な面を押着し
て前記感光層を硬化させることにより、前記感光層の表
面を平坦に形成することを特徴とするパタ−ン露光用感
光層形成方法。
1. A method of forming an image plane of an image formed by a projection exposure optical system used for exposing a surface of a photosensitive layer for pattern exposure of an object to be exposed.
A photosensitive layer for pattern exposure, wherein a flat surface of the photosensitive layer is formed by pressing the flat surface of a reference object having a flat surface that fits and curing the photosensitive layer. Forming method.
【請求項2】披露光物体の被露光面上に感光性媒体を供
給し、露光に用いる投影露光光学系の結像の像面の形状
と一致する平坦な面を有する基準物体を該平坦な面が前
記感光性媒体を挾んで前記被露光面と所望の間隔で対向
するように配置して該挾まれた前記感光性媒体を前記被
露光面と前記平坦な面との間に充填させ、該充填した感
光性媒体を硬化させ、該感光性媒体の硬化後、前記基準
物体を前記被露光面上から除去することによりパタ−ン
露光用感光層を形成することを特徴とするパタ−ン露光
用感光層形成方法。
2. A shape of an image plane of an image formed by a projection exposure optical system used for exposure by supplying a photosensitive medium onto an exposed surface of an object to be exposed.
A reference object having a flat surface coinciding with the photosensitive medium is disposed such that the flat surface faces the exposed surface at a desired interval with the photosensitive medium interposed therebetween. A pattern exposure is performed by filling between the exposed surface and the flat surface, curing the filled photosensitive medium, and after curing the photosensitive medium, removing the reference object from the surface to be exposed. Forming a photosensitive layer for pattern exposure, comprising forming a photosensitive layer for pattern exposure.
【請求項3】上記基準物体は露光光に対し透過性であ
り、その一方の面に露光すべき回路パタ−ンが描画さ
れ、当該描画面と被露光物体上の被露光面が対向するよ
うに配置し、当該対向する2面の間に感光性媒体が充填
されることによりパタ−ン露光用感光層が形成されるこ
とを特徴とする請求項2記載のパタ−ン露光用感光層形
成方法。
3. The reference object is transparent to exposure light, and a circuit pattern to be exposed is drawn on one surface of the reference object so that the drawing surface and the surface to be exposed on the object to be exposed face each other. The photosensitive layer for pattern exposure is formed by filling a photosensitive medium between the two opposing surfaces to form a photosensitive layer for pattern exposure. Method.
【請求項4】披露光物体上にエッチング耐性の高い媒体
から成る平坦化層を形成した後、当該平坦化層の上に感
光層を形成するパタ−ン露光用感光層形成方法におい
て、該被露光物体上の被露光面と当該被露光面に対向し
露光に用いる投影露光光学系の結像の像面の形状と一
致する平坦な面を有する基準物体を所望の間隔で配置し
た状態で当該対向する2面の間に上記エッチング耐性の
高い媒体が充填されることによりパタ−ン露光用感光層
が形成されることを特徴とするパタ−ン露光用感光層形
成方法。
4. A method for forming a photosensitive layer for pattern exposure, comprising: forming a planarizing layer made of a medium having high etching resistance on an exposed object; and forming a photosensitive layer on the planarizing layer. The shape of the image plane of the image formed by the projection exposure optical system used for the exposure on the surface to be exposed on the object to be exposed and the surface to be exposed
A pattern exposure photosensitive layer is formed by filling the medium having high etching resistance between the two opposing surfaces with reference objects having flat surfaces that match each other arranged at a desired interval. A method for forming a photosensitive layer for pattern exposure.
【請求項5】 上記基準物体は所望の原子もしくは分子を
通過せしめる媒体からなることを特徴とする請求項1乃
至4の何れかに記載のパタ−ン露光用感光層形成方法。
5. The method according to claim 1, wherein the reference object is made of a medium through which desired atoms or molecules can pass.
【請求項6】 上記基準物体の上記感光性媒体もしくは上
記エッチング耐性の高い媒体と接している部分と、当該
部分以外の所望の第二の部分以外の上記基準物体の表面
は上記所望の原子もしくは分子に対し密封性のある表面
処理を施したことを特徴とする請求項記載のパタ−ン
露光用感光層形成方法。
6. The surface of the reference object other than the portion of the reference object that is in contact with the photosensitive medium or the medium having high etching resistance and the desired second portion other than the portion is the desired atom or the desired atom. 6. The method for forming a photosensitive layer for pattern exposure according to claim 5 , wherein a surface treatment having a sealing property is applied to the molecules.
【請求項7】 上記第二の部分には上記所望の原子もしく
は分子を、上記基準物体に供給もしくは、上記基準物体
から排気する給排気手段を接続したことを特徴とする請
求項記載のパタ−ン露光用感光層形成方法。
7. the desired atomic or molecular in the second portion, provided to the reference object or pattern according to claim 6, wherein the connecting the supply and exhaust means for exhausting from said reference object -A method for forming a photosensitive layer for exposure.
【請求項8】 上記基準物体と上記感光媒体の接触状態か
ら剥離もしくは分離する際に、上記給排気手段から上記
所望の原子もしくは分子を供給することを特徴とする請
求項記載のパタ−ン露光用感光層形成方法。
8. A pattern according to claim 7, wherein said desired atoms or molecules are supplied from said air supply / exhaust means when said reference object and said photosensitive medium are separated or separated from the contact state. A method for forming a photosensitive layer for exposure.
【請求項9】 上記剥離もしくは分離する際の上記所望の
原子もしくは分子の供給ガス圧P3は上記剥離もしくは
分離する際の上記密封容器内の気体の圧力P2’に対
し、P3>P2’となることを特徴とする請求項記載の
パタ−ン露光用感光層形成方法。
9. The supply gas pressure P3 of the desired atom or molecule at the time of peeling or separating is P3> P2 'with respect to the gas pressure P2' of the gas inside the sealed container at the time of peeling or separating. 9. The method for forming a photosensitive layer for pattern exposure according to claim 8, wherein
【請求項10】 上記剥離もしくは分離する際の上記密封
容器内の気体の圧力P2’は上記充填状態にいたらしめ
た時の上記密封容器内の気体の圧力P2に対し、P2’<
P2を満たすことを特徴とする請求項記載のパタ−ン
露光用感光層形成方法。
10. The pressure P2 'of the gas in the sealed container at the time of peeling or separating is smaller than the pressure P2 of the gas in the sealed container at the time of the filling state by P2'<
10. The method for forming a photosensitive layer for pattern exposure according to claim 9 , wherein P2 is satisfied.
【請求項11】 上記剥離もしくは分離する際の上記所望
の原子もしくは分子はHe等稀ガスもしくはH2等分子
径の小さいガスであることを特徴とする請求項記載の
パタ−ン露光用感光層形成方法。
11. The photosensitive layer for pattern exposure according to claim 5 , wherein said desired atoms or molecules for said separation or separation are rare gases such as He or gases having a small molecular diameter such as H2. Forming method.
【請求項12】 上記所望の原子もしくは分子を通過せし
める媒体は石英ガラスからなることを特徴とする請求項
記載のパタ−ン露光用感光層形成方法。
12. A medium for passing the desired atoms or molecules is made of quartz glass.
5. The method for forming a photosensitive layer for pattern exposure according to item 5 .
【請求項13】披露光物体の被露光面上に感光性媒体を
供給し、平坦な面を有して露光光を透過し遮光パターン
が描画された基準物体を該平坦な面が前記感光性媒体を
挾んで前記被露光面と所望の間隔で対向するように配置
して該挾まれた前記感光性媒体を前記被露光面と前記平
坦な面との間に充填させ、該充填させた感光性媒体に前
記遮光パターンが描画された基準物体の側から露光光を
照射して硬化させ、該感光性媒体が硬化した状態で前記
基準物体を前記被露光面上から剥離し、該基準物体を剥
離した感光性媒体を現像して前記遮光パターンに対応す
る感光性媒体のパターンを形成し、該感光性媒体のパタ
ーンを形成した披露光物体をエッチング処理することに
よりて披露光物体上に回路パターンを形成することを特
徴とするパターン形成方法。
13. A photosensitive medium is supplied onto an exposed surface of an object to be exposed, and a reference object having a flat surface, transmitting exposure light and drawing a light-shielding pattern is used as the reference surface. The photosensitive medium sandwiched between the flat surface and the exposed surface is disposed so as to face the surface to be exposed at a desired interval with the medium therebetween, and the filled photosensitive medium is filled. Exposure light is irradiated from the side of the reference object on which the light-shielding pattern is drawn on the photosensitive medium and cured, and the reference object is peeled off from the surface to be exposed while the photosensitive medium is cured, and the reference object is removed. The peeled photosensitive medium is developed to form a pattern on the photosensitive medium corresponding to the light-shielding pattern, and the exposed object on which the pattern of the photosensitive medium is formed is subjected to an etching process to form a circuit pattern on the exposed object. Forming a pattern Forming method.
【請求項14】披露光物体の被露光面上に感光性媒体を
供給し、露光に用いる投影露光光学系の結像の像面の形
状と一致する平坦な面を有する基準物体を該平坦な面が
前記感光性媒体を挾んで前記被露光面と所望の間隔で対
向するように配置して該挾まれた前記感光性媒体を前記
被露光面と前記平坦な面との間に充填させ、該充填させ
た感光性媒体に前記遮光パターンが描画された基準物体
の側から露光光を照射して硬化させ、該感光性媒体が硬
化した状態で前記基準物体を前記被露光面上から剥離
し、該基準物体を剥離した感光性媒体を現像して前記遮
光パターンに対応する感光性媒体のパターンを形成し
該感光性媒体のパターンを形成した披露光物体をエッチ
ング処理することによりて披露光物体上に回路パターン
を形成することを特徴とするパターン形成方法。
14. A photosensitive medium is provided on an exposed surface of an object to be exposed.
The shape of the image plane of the image formed by the projection exposure optical system used for supplying and exposing
A reference object having a flat surface corresponding to the shape
The photosensitive medium is sandwiched at a desired distance from the surface to be exposed across the photosensitive medium.
The photosensitive medium sandwiched between the
Filling between the exposed surface and the flat surface;
Reference object on which the light-shielding pattern is drawn on the exposed photosensitive medium
The photosensitive medium is cured by irradiating it with exposure light from the side of
The reference object is peeled off from the surface to be exposed in the
Then, the photosensitive medium from which the reference object has been peeled off is developed, and
Forming a pattern on the photosensitive medium corresponding to the light pattern ,
Etching the exposed object formed with the pattern of the photosensitive medium
Circuit pattern on the exposed object
Forming a pattern.
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