JP3894979B2 - Exposure equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハに塗布されたレジストに所定のパターンを転写するために使用される露光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、レチクルに形成されたマスクパターンを半導体ウエハの表面に塗布したレジストに転写するために露光装置が使用されている。
この露光装置は、図2に示すように、紫外線光源1と、シャッター2と、マスクパターン3が形成されたレチクル4と、縮小投影レンズ5と、X−Yステージ6とで構成されている。このX−Yステージ6上にはパターン転写の対象物である、レジストが塗布された半導体ウエハ7が搭載されている。
【0003】
この装置を使用して半導体ウエハ7にパターンを転写するには、まず紫外線光源1からシャッター2を介してマスクパターン3が形成されたレチクル4に紫外線を照射する。このとき、レチクル4に照射された紫外線はマスクパターン3の遮光部により遮光されることになる。マスクパターン3の遮光領域以外の領域を透過した紫外線は縮小投影レンズ5によりX−Yステージ6上の半導体ウエハ7の表面に塗布したレジストに縮小投影され、露光される。
【0004】
この露光により半導体ウエハ7の表面に塗布したレジストに硬化又は軟化領域が形成され、次工程の現像プロセスでレジストの一部が除去される。その結果、マスクパターン3がレジストに転写されることになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、転写するパターンを変更するには、マスクパターン3がレチクル4に形成されている関係からの、レチクル4と一体に交換しなければならなかった。
そのためレチクル4の交換作業が必要であり、しかも交換後にはレチクル4の位置合わせを正確に行わなければならず、転写するパターンを変更する場合、レチクル4の交換から露光までに時間と手間を要していた。
【0006】
また、レチクル4は石英基板上に金属薄膜、例えばクロムメッキでマスクパターン3を形成したもので製作費用が高く、特に転写するパターンの種類が多くなった現在では、そのコストと保管場所が問題になっている。
本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、露光工程における作業効率の改善と、費用の削減が可能な露光装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために次のような構成をとる。すなわち、本発明の露光装置は、半導体ウエハ上に塗布された感光性材料に照射しマスクパターンを転写する露光装置において、紫外線光源と、前記紫外線光源から発生される光が照射される、駆動信号に応じて任意のマスクパターンを形成できる複数の透過型画像表示装置と前記透過型画像表示装置を透過した光を伝送する光ファイバーと、前記光ファイバーが伝送した光を受ける縮小投影レンズとを備え、前記光ファイバーは透過型表示装置のセル単位毎に設けられ、縮小投影レンズ側の断面積を透過型画像表示装置側の断面積より小さくしたことを特徴とするものである。
以上
【0008】
また本発明の露光装置は、透過型画像表示装置が液晶表示装置であることを特徴とするものである。
本発明の露光装置によれば、半導体ウエハに塗布した感光性材料に転写するマスクパターンを、駆動信号により光を透過または遮蔽する領域を形成できる透過型画像表示装置で実現することで、任意のマスクパターンを自由に形成できるので、レチクルの交換や保管が不要になる。
【0009】
また、透過型画像表示装置を複数台使用し、各透過型画像表示装置のセル毎に光ファイバーを設置し、これを束ねて一つのマスクパターンを構成することで、光ファイバーの縮小投影レンズ側の断面積を透過型画像表示装置側の断面積より小さくすることができるので、より高密度なマスクパターンの形成が可能になる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ具体的に説明する。尚、従来と同一部分や相当部分には同一の符号を付している。
本発明の露光装置は、図1に示すように、紫外線光源1と、シャッター2と、縮小投影レンズ5と、X−Yステージ6とを有しており、従来のレチクルに代わって制御装置9が配線11で接続された複数台の透過型表示装置8が設置されている。この制御装置9からの駆動信号により透過型表示装置8上に光を透過または遮蔽する領域が形成され、任意のマスクパターン3を実現することができる。
【0011】
また、各透過型表示装置8にはセル単位毎に光ファイバー10が設けられており、これが縮小投影レンズ5上方で寄り集められて光ファイバー10の束を構成している。この光ファイバー10の束により各透過型表示装置8で表示されたマスクパターン3が一つのマスクパターンとして形成される。
本発明の露光装置を使用して半導体ウエハ7に塗布されたレジストにパターンを転写するには次の手順で行われる。まず、半導体ウエハ7上に有機高分子感光性材料であるレジストを滴下させた後、半導体ウエハ7を高速回転(数千rpm)させて、遠心力によりレジストを厚さ約1μm程度に塗布し、X−Yステージ6上の所定の位置に半導体ウエハ7をセットする。
【0012】
次いで、フロッピーディスク等の記憶媒体に保存されているマスクパターンデータ(画像データ)を制御装置9に読み込み、複数のマスクパターンデータから任意のマスクパターンを選択する。制御装置9では、選択されたマスクパターンデータに応じて、透過型表示装置8をセル単位で制御できる駆動信号が発生される。
【0013】
透過型表示装置8は液晶表示装置から成り、互いに直交する透明電極が形成された透明基板間に液晶が注入がされており、マトリクス状のセルを形成している。制御装置9で発生された駆動信号は配線11を介して透過型表示装置8に送られ、この駆動信号に応じてセル単位で分子の配向が変わり、光の透過パターンが変化する。光の透過パターンを変化させることで、透過型表示装置8上に光を透過または遮蔽する領域を形成でき、任意のマスクパターン3を実現することができる。
【0014】
そして、紫外線光源1から発光される紫外線はシャッター2を介してマスクパターン3が形成された透過型表示装置8に照射される。このときシャッター2は露光時間の制御のために使用される。例えば、紫外線光源1は電源をONしてから一定時間経過するまで波長が不安定になるので、その間はシャッター2を閉じておき、波長が安定してからシャッター2を開く。以後は紫外線光源1の電源をOFFすることなくシャッター2の開閉で露光時間を調整する。
【0015】
透過型表示装置8に照射された紫外線はマスクパターン3により部分的に遮光されることになり、マスクパターン3の遮光領域以外に照射された紫外線は透過型表示装置8を透過し光ファイバー10に導かれる。光ファイバー10は透過型表示装置8のセル単位毎に設けられているので、マスクパターン3により透過または遮蔽された光が忠実に光ファイバー10に導かれことになる。
【0016】
複数台の透過型表示装置8に設けられた光ファイバー10は縮小投影レンズ5の上方で一つに束ねられ、複数の透過型表示装置8を透過した紫外線はここで一つのマスクパターンとして縮小投影レンズ5に導かれる。
縮小投影レンズ5に導かれた紫外線は縮小投影され、X−Yステージ6上の半導体ウエハ7の表面に塗布したレジストに縮小投影され、露光される。半導体ウエハ7はX−Yステージ6に搭載されているので平行移動させることにより、半導体ウエハ7の任意の位置を露光することができる。この露光により半導体ウエハ7の表面に塗布したレジストにより硬化又は軟化領域が形成され、次工程の現像プロセスでレジストの一部が除去され、結果、マスクパターン3がレジストに転写されることになる。
【0017】
本発明の露光装置では、特に、光ファイバー10で縮小投影レンズ5に紫外線を導くことで、光ファイバー10の縮小投影レンズ5側の断面積を透過型画像表示装置6側の断面積より小さくすることができ、より高密度なマスクパターンの形成が可能になる。
【0018】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明による露光装置によれば、半導体ウエハに塗布した感光性材料に転写するマスクパターンを、駆動信号により光を透過または遮蔽する領域を形成できる透過型画像表示装置で実現することで、任意のマスクパターンを自由に形成できるので、レチクルの交換や保管が不要になる。
【0019】
また、透過型画像表示装置を複数台使用し、各透過型画像表示装置に対応するように光ファイバーを設置し、これを束ねて一つのマスクパターンを構成することで、光ファイバーの縮小投影レンズ側の断面積を透過型画像表示装置側の断面積より小さくすることができるので、より高密度なマスクパターンの形成が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の露光装置を示す説明図。
【図2】従来の露光装置を示す説明図。
【符号の説明】
1 紫外線光源
2 シャッター
3 マスクパターン
5 縮小投影レンズ
6 X−Yテーブル
7 半導体ウエハ
8 透過型表示装置
9 制御装置
10 光ファイバー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exposure apparatus used for transferring a predetermined pattern to a resist applied to a semiconductor wafer.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an exposure apparatus has been used to transfer a mask pattern formed on a reticle onto a resist coated on the surface of a semiconductor wafer.
As shown in FIG. 2, the exposure apparatus includes an ultraviolet light source 1, a
[0003]
In order to transfer the pattern onto the
[0004]
By this exposure, a hardened or softened region is formed in the resist applied to the surface of the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in order to change the pattern to be transferred, the
Therefore, the
[0006]
The
In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide an exposure apparatus capable of improving work efficiency in an exposure process and reducing costs.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration. That is, the exposure apparatus of the present invention is an exposure apparatus that irradiates a photosensitive material coated on a semiconductor wafer to transfer a mask pattern, and which is irradiated with an ultraviolet light source and light generated from the ultraviolet light source. A plurality of transmissive image display devices capable of forming an arbitrary mask pattern according to the optical fiber for transmitting the light transmitted through the transmissive image display device, and a reduction projection lens for receiving the light transmitted by the optical fiber, An optical fiber is provided for each cell unit of the transmissive display device, and is characterized in that the sectional area on the reduction projection lens side is smaller than the sectional area on the transmissive image display device side .
[0008]
The exposure apparatus of the present invention is characterized in that the transmissive image display device is a liquid crystal display device.
According to the exposure apparatus of the present invention, a mask pattern to be transferred to a photosensitive material applied to a semiconductor wafer is realized by a transmission type image display apparatus that can form a region that transmits or blocks light by a drive signal. Since the mask pattern can be freely formed, it is not necessary to replace or store the reticle.
[0009]
In addition, a plurality of transmissive image display devices are used, and an optical fiber is installed in each cell of each transmissive image display device, and these are bundled to form one mask pattern. Since the area can be made smaller than the cross-sectional area on the transmissive image display device side, a higher-density mask pattern can be formed.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the past, or an equivalent part.
As shown in FIG. 1, the exposure apparatus of the present invention includes an ultraviolet light source 1, a
[0011]
Each transmissive display device 8 is provided with an
In order to transfer the pattern to the resist applied to the
[0012]
Next, mask pattern data (image data) stored in a storage medium such as a floppy disk is read into the control device 9, and an arbitrary mask pattern is selected from the plurality of mask pattern data. The control device 9 generates a drive signal that can control the transmissive display device 8 in units of cells in accordance with the selected mask pattern data.
[0013]
The transmissive display device 8 is composed of a liquid crystal display device, in which liquid crystal is injected between transparent substrates on which transparent electrodes orthogonal to each other are formed, thereby forming a matrix cell. The drive signal generated by the control device 9 is sent to the transmissive display device 8 via the
[0014]
Then, the ultraviolet light emitted from the ultraviolet light source 1 is applied to the transmissive display device 8 on which the
[0015]
The ultraviolet light irradiated on the transmissive display device 8 is partially shielded by the
[0016]
The
The ultraviolet rays guided to the reduction projection lens 5 are reduced and projected, reduced and projected onto a resist coated on the surface of the
[0017]
In the exposure apparatus of the present invention, in particular, by guiding the ultraviolet rays to the reduction projection lens 5 with the
[0018]
【The invention's effect】
As described above, according to the exposure apparatus of the present invention, the mask pattern to be transferred to the photosensitive material coated on the semiconductor wafer is realized by the transmission type image display apparatus capable of forming a light transmitting or shielding area by the driving signal. By doing so, an arbitrary mask pattern can be freely formed, so that reticle replacement and storage are not required.
[0019]
In addition, by using a plurality of transmissive image display devices, installing optical fibers so as to correspond to the respective transmissive image display devices, and bundling them to form one mask pattern, the optical fiber on the reduction projection lens side Since the cross-sectional area can be made smaller than the cross-sectional area on the transmissive image display device side, a higher-density mask pattern can be formed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing an exposure apparatus of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing a conventional exposure apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultraviolet
Claims (2)
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