JP3813634B2 - 走査スリット露出装置 - Google Patents
走査スリット露出装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3813634B2 JP3813634B2 JP53508197A JP53508197A JP3813634B2 JP 3813634 B2 JP3813634 B2 JP 3813634B2 JP 53508197 A JP53508197 A JP 53508197A JP 53508197 A JP53508197 A JP 53508197A JP 3813634 B2 JP3813634 B2 JP 3813634B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scanning
- exit window
- radiation
- imaging system
- scattering element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- 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
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
-
- 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
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70125—Use of illumination settings tailored to particular mask patterns
-
- 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
-
- 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
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
光学的な走査リソグラフシステムにおいて、露出線量制御は、走査方向沿いの露出一様制御に間接的に関連する。エキシマレーザのようなパルス放射源は、パルス間の変動がない場合でも、露出中にいわゆるバンディングタイプ(banding type)の非一様性が容易に生じるおそれがある。例えば出射窓の形態の鋭く結像したスリット形状の瞬時の領域中断の際に、非一様性は、各レーザパルスに対するスリットエッジの位置で露出が不連続な形態となる。
1998年に刊行されたProceedings of the SPIE,Volume 922の437〜443頁D.H.Tracy及びF.Y.Wuによる論文‘Exposure Dose Control Techniques for Excimer laser’は、露出の不連続を減少させる冒頭で説明したような走査スリット露出装置を開示している。この既知の装置は、連続的な領域中断として通常のスリットの焦点をぼかした像を用いている。結果的に得られる焦点をぼかしたぼけにより、鋭く結像したスリットによく起こる高空間周波数を回避するとともに、バンディングに対する露出装置の感度を減少させる。既知の装置の欠点は、誘導される焦点のぼかしの量が出射窓の放射分布に依存することである。したがって、調整可能な放射分布を有する装置は、調整可能な焦点のぼかしを有する必要もある。
本発明の目的は、出射窓の放射分布上の誘導されるぼけの依存が少ない走査スリット露出装置を提供することである。
この目的は、冒頭の装置が前記放射パルスの経路に散乱素子を配置し、その散乱素子により出射窓像にぼけを生じさせるようにしたことを特徴とする走査スリット露出装置のときに達成される。散乱素子を用いることにより、ぼけが出射窓の放射分布に依存しにくくなる。これは、高開口数の投影レンズの領域の深さの増大に対して軸外又は可変コヒーレンスの照明を用いるときに特に好適である。
既知の装置の焦点のぼかしにより、走査方向だけでなくそれに直交する方向にも放射エネルギーが広がる。その直交方向の露出の非一様性は、一連の順次の放射パルスの影響を集約することによって除去されない。さらに、その方向の広がりは、バンディングタイプの非一様性に対して有用でない。既知の装置の放射エネルギーの結果的に得られる損失により、表面上に要求される放射線量を蓄積するのに必要な時間、したがってこの装置によって製造される集積化の製造時間が増大する。したがって、前記散乱素子により、前記出射窓像のぼけを前記走査方向のみに生じさせるようにする。走査方向の瞬時の領域中断のスメアの影響により、バンディングタイプの非一様性が減少する。散乱素子により走査方向に直交する方向にぼけが生じないので、露出すべき表面上のスリットの像はその方向では鋭いままである。
好適には、表面上のエネルギー分布の出射窓の放射の角度分布及び散乱素子の放射の入射角への依存を更に減少させるために、前記散乱素子を、前記結像系の瞳孔にほぼ配置する。これは、上記軸外れ又は可変コヒーレンス照明を用いるときに好適である。瞳孔を、結像系の入射瞳孔又は出射瞳孔とすることができる。
好適には、前記散乱素子は、ある入射角に沿って素子に入射する放射を出射角全体に亘って分布して、前記出射角全体に亘る放射のエネルギーがほぼガウス分布を有する。結像系は、出射窓像のコンボリューションによる出射角全体に亘る放射のガウス分布を、領域中断のエラー関数の形状の強度分布に変換し、これにより、バンドタイプの露出の非一様性を非常に有効に抑制する。
本発明による装置の好適な実施の形態において、前記散乱素子は、溝パターンを有する透明プレートを具える。溝パターンは、要求される放射の入射角を一方向のみに広げる一連の並列溝を具える。このような透明プレートを、例えば複製技術又は回折格子製造の分野から既知の他の技術によって比較的廉価に製造することができる。
本発明による露出装置を、パターンを有するマスクの表面に照射する放射パルスを発する出射窓を有する放射源と、前記表面上に出射窓を結像する第1結像系と、前記出射窓の像と前記マスクの表面とを走査方向に互いに走査する走査手段と、放射感知層を設けた基板と、前記放射感知層上にパターンを結像する投影レンズ系とを具えるリソグラフ走査投影装置に好適に用いることができる。本発明によるこのような投影装置は、前記出射窓とマスクとの間の放射パルスの経路に散乱素子を配置し、その散乱素子により出射窓像のぼけを生じさせるようにしたことを特徴とするものである。
本発明のこれら及び他の態様を、以下説明する実施の形態を参照して詳細に説明する。
図面中、
図1は、本発明によるリソグラフ走査投影装置の実施の形態を示す。
図2は、散乱素子の後方の放射の角度分布及び出射窓の像のエッジ強度を示す。
図3は、散乱素子の一例を示す。
図1は、例えば半導体装置、液晶装置又は磁気ヘッドのようなマイクロデバイスを製造するための本発明によるリソグラフ走査投影装置を線図的に示す。この装置は放射源1、例えばエキシマレーザを具え、放射源1は、出射窓2から放射パルスを発する。この出射窓を、例えば、出射窓全体に亘って一様な強度分布を形成する光インテグレータ、例えば水晶棒の出射面とすることができる。出射窓は、好適には細長形状を有する。三つのレンズ3’,3”及び3’’’を具える図示したような結像系3は、パターンを有するマスク又はレチクル5の表面4上に出射窓2を結像する。結像系3を望遠系とすることができる。走査手段6、例えば線形アクチュエータは、表面4上に設けられた全パターンが照射されるようにマスク5を走査する。マスク5を静止させるとともに出射窓2を走査することもできる。マスク上の出射窓の像の長手方向は、走査方向、すなわち走査手段6がパルス放射に対する露出中にマスク5を偏位する方向に直交する。1〜6を付した素子は、走査スリット露出装置を形成する。
図において単一要素で線形的に示した投影レンズ系7は、マスク5の照射部分を、基板9上に配置された放射感知層8上に結像する。基板を半導体ウェファとすることができる。投影レンズ系7は、好適には1/4の倍率を有する。基板9を、マスク5に同調して第2走査手段10によって走査し、マスク5の表面4上に設けられたパターンの一連の隣接像を、基板上に形成する。あり得る走査シーケンスは、1986年5月に刊行された雑誌“Semiconductor International”の137〜142頁のD.A.Markleによる論文“Sub-micron 1:1 Optical Lithography”に記載されている。装置の光路を、露出装置のミラー11を用いることによって折り曲げることができる。
本発明によれば、散乱素子12を、出射窓2とマスク5との間の放射パルスの経路、好適には結像系3の入射又は出射瞳孔に配置する。散乱素子は、マスクの露出中のバンディングタイプの非一様性を減少させる。散乱素子12により、走査方向のみに出射窓の像のぼけが生じる。マスク5の走査方向を図面平面にとると、散乱素子12により、図面平面にもぼけが生じる。走査素子を、走査素子上のパターンが表面4上に結像されない瞳孔のうち一つに十分近接させる必要がある。散乱素子と瞳孔の位置との間の距離を、出射窓2と表面4との間の距離の2%未満として、表面4上の強度分布が散乱素子への放射の入射角にほとんど依存しないようにする。
図2は、散乱素子12の直後の角度の関数として走査素子に入射された視準ビームによって生じる走査方向の放射の強度分布(曲線a)のグラフを示す。放射の正常状態の強度Inを、グラフの垂直軸に沿ってプロットし、レンズ3”及び3’’’の焦点距離fと散乱面に対する入射角及び出射角間の差αとの積を横軸にプロットする。その分布は任意の規則的な形状を有することができるが、好適にはガウス形状を有する。ガウス角分布により、分散素子を用いないときの象の鋭いエッジに対して、表面4上の出射窓の像のエッジ強度はエラー関数の形状を有するようにする。放射感知層8上の出射窓像に対するエッジ強度を、図2の曲線bに示す。この曲線に対して、水平軸は、散乱素子がない場合の像のエッジの位置から測定された走査方向の位置xを表す。像のエラー関数形状のエッジにより、層8の露出のバンィングタイプの非一様性が良好に抑制される。適切に抑制するに当たり、強度分布のエッジの幅は、ぼけがない状態で走査方向の出射窓像の幅の15%より大きくする必要がある。図2に図示した曲線bのエラー関数の幅は、0.001〜0.999の関数値から取り出される。曲線bのエッジ強度を、8mmの幅を有する出射窓の像に対して用いることができる。
散乱素子12は、放射の波長より大きい周期及び数μmの深さのエッチングされた又は切り欠いた溝を有する透明又は反射基板を具える。散乱素子12の周期的な溝構造により、角度範囲に亘って分布すべき光は溝に垂直な平面のみに生じる。図3は、散乱素子12の一例を示す。この素子は、シリンドリカルレンズ16の形態の溝のアレイを設けた例えばガラス又は水晶から形成された透明基板15を具える。レンズの周期Pを、好適には製造を容易にするために0.1mm〜0.5mmの範囲とする。シリンドリカルレンズの断面の好適な形状を、レンズの半周期に対して高さfを与える以下の式によって設ける。
ここで、xを溝方向に垂直な散乱素子の面の距離とし、Aを、レンズの山谷高さの半分とし、Pを溝構造の周期とする。高さAを1.3μmとし、周期Pを0.2mmとすることにより、約2度の半最大強度の幅を有する放射の角度分布となる。結果的に得られる角度全体に亘る強度の分布はほぼガウス分布となる。
Claims (5)
- 表面に照射するために放射パルスを発する出射窓を有する放射源と、前記表面上に出射窓を結像する結像系と、前記出射窓の像及び表面を走査方向に互いに走査する走査手段とを具える走査スリット露出装置において、
前記結像系が、更に、該結像系の瞳孔面内に実質的に配置された、像にぼけを生じさせるための散乱素子を含むことを特徴とする走査スリット露出装置。 - 前記散乱素子は放射の入射ビームの角度強度分布の幅を増大するように構成され且つ配置されていることを特徴とする請求項1に記載の走査スリット露出装置。
- 前記散乱素子はある入射角に実質的に制限されている角度強度分布を、実質的にガウスの出射角度強度分布に変えるように構成され且つ配置されていることを特徴とする請求項2に記載の走査スリット露出装置。
- 前記散乱素子は透明プレートを含み、該透明プレートは、この透明プレートの表面に亘って備えられた均質な形状の溝パターンを有することを特徴とする請求項1、2又は3に記載の走査スリット露出装置。
- パターンを有するマスクの表面に照射する放射パルスを発する出射窓を有する放射源と、前記表面上に出射窓を結像する結像系と、前記出射窓の像と前記マスクの表面とを走査方向に互いに走査する走査手段と、放射感知層を設けた基板と、前記放射感知層上にパターンを結像する投影レンズ系とを具えるリソグラフ走査投影装置において、
前記結像系が、更に、該結像系の瞳孔面内に実質的に配置された、像にぼけを生じさせるための散乱素子を含むことを特徴とするリソグラフ走査投影装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP96200882 | 1996-04-01 | ||
NL96200882.7 | 1996-04-01 | ||
PCT/IB1997/000296 WO1997037282A1 (en) | 1996-04-01 | 1997-03-25 | Scanning-slit exposure device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11507145A JPH11507145A (ja) | 1999-06-22 |
JP3813634B2 true JP3813634B2 (ja) | 2006-08-23 |
Family
ID=8223837
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP53508197A Expired - Fee Related JP3813634B2 (ja) | 1996-04-01 | 1997-03-25 | 走査スリット露出装置 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5889580A (ja) |
EP (1) | EP0829035B1 (ja) |
JP (1) | JP3813634B2 (ja) |
KR (1) | KR100500771B1 (ja) |
DE (1) | DE69708560T2 (ja) |
TW (1) | TW449052U (ja) |
WO (1) | WO1997037282A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19724903A1 (de) * | 1997-06-12 | 1998-12-17 | Zeiss Carl Fa | Lichtintensitätsmeßanordnung |
KR100673152B1 (ko) * | 2000-04-10 | 2007-01-22 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 패턴 형성 방법 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4822975A (en) * | 1984-01-30 | 1989-04-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for scanning exposure |
JP3200894B2 (ja) * | 1991-03-05 | 2001-08-20 | 株式会社日立製作所 | 露光方法及びその装置 |
JP3141471B2 (ja) * | 1991-12-25 | 2001-03-05 | 株式会社ニコン | ディスク媒体の製造方法、及び製造装置、並びに露光方法及び露光装置 |
US6249335B1 (en) * | 1992-01-17 | 2001-06-19 | Nikon Corporation | Photo-mask and method of exposing and projection-exposing apparatus |
JPH06333803A (ja) * | 1992-09-18 | 1994-12-02 | Sharp Corp | 投影型露光装置用フィルター |
US5291240A (en) * | 1992-10-27 | 1994-03-01 | Anvik Corporation | Nonlinearity-compensated large-area patterning system |
EP0720056B1 (en) * | 1994-12-28 | 1999-10-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Illumination system and scan type exposure apparatus |
US5724122A (en) * | 1995-05-24 | 1998-03-03 | Svg Lithography Systems, Inc. | Illumination system having spatially separate vertical and horizontal image planes for use in photolithography |
JP3617558B2 (ja) * | 1995-11-17 | 2005-02-09 | 株式会社ニコン | 露光量制御方法、露光装置、及び素子製造方法 |
-
1997
- 1997-03-25 JP JP53508197A patent/JP3813634B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-03-25 DE DE69708560T patent/DE69708560T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-03-25 WO PCT/IB1997/000296 patent/WO1997037282A1/en active IP Right Grant
- 1997-03-25 EP EP97906326A patent/EP0829035B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-03-25 KR KR1019970708591A patent/KR100500771B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-03-27 US US08/824,624 patent/US5889580A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-04-12 TW TW089215003U patent/TW449052U/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0829035A1 (en) | 1998-03-18 |
US5889580A (en) | 1999-03-30 |
WO1997037282A1 (en) | 1997-10-09 |
EP0829035B1 (en) | 2001-11-28 |
KR100500771B1 (ko) | 2005-12-30 |
DE69708560D1 (de) | 2002-01-10 |
JPH11507145A (ja) | 1999-06-22 |
DE69708560T2 (de) | 2002-07-18 |
KR19990022112A (ko) | 1999-03-25 |
TW449052U (en) | 2001-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7551263B2 (en) | Device for adjusting the illumination dose on a photosensitive layer | |
US8004656B2 (en) | Illumination system for a microlithographic projection exposure apparatus | |
KR101644660B1 (ko) | 조명 광학 장치 및 노광 장치 | |
KR100311431B1 (ko) | 주사형 노광장치, 주사노광방법 및 소자제조방법 | |
US4822975A (en) | Method and apparatus for scanning exposure | |
EP0265917B1 (en) | Illumination apparatus for exposure | |
JP2006128732A (ja) | リソグラフィ走査露光投影装置 | |
US6268906B1 (en) | Exposure apparatus and exposure method | |
US5847812A (en) | Projection exposure system and method | |
JP2007179039A (ja) | 照明光学システム | |
JP3057998B2 (ja) | 照明装置及びそれを用いた投影露光装置 | |
US20160341969A1 (en) | Beam propagation camera and method for light beam analysis | |
TW200949456A (en) | Exposure apparatus and electronic device manufacturing method | |
US20200218164A1 (en) | Optical system for a projection exposure apparatus | |
JP2009237321A (ja) | 画像露光装置 | |
JP3813634B2 (ja) | 走査スリット露出装置 | |
KR0177861B1 (ko) | 조명계 및 주사형노광장치 | |
US20060268251A1 (en) | Illumination system for a microlithographic projection exposure apparatus | |
TW200937134A (en) | Scanning exposure apparatus and method of manufacturing device | |
JP5453804B2 (ja) | 照明光学系、露光装置及びデバイスの製造方法 | |
JP2009516367A (ja) | 微細構造化部品を製造するためのマイクロリソグラフィ投影露光装置及び方法 | |
JPH0624180B2 (ja) | 投影露光方法及びその装置 | |
JP2979472B2 (ja) | 露光方法、半導体素子製造方法及び露光装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20031126 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20040119 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040225 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040824 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20041124 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20050117 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050222 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051011 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060120 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20060302 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060523 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060601 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090609 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100609 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |