JPH01270225A - Exposure method ad aligner - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明は、露光方法及び露光装置に関し、特に、縮小投
影露光装置による露光に適用して好適なものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an exposure method and an exposure apparatus, and is particularly suitable for application to exposure using a reduction projection exposure apparatus.
本発明の露光方法は、半導体ウェハの同一部分に露光を
間欠的に複数回繰り返し行うことにより上記同一部分に
必要な露光を行うようにすることによって、露光による
レンズの温度上昇により露光装置の光学系に悪影響が生
じるのを防止することができるようにしたものである。The exposure method of the present invention intermittently repeats exposure on the same portion of a semiconductor wafer a plurality of times to perform the necessary exposure on the same portion. This is to prevent any adverse effects on the system.
また、本発明の露光装置は、ウェハステージを固定した
状態で半導体ウェハの同一部分に露光を間欠的に複数回
繰り返し行うことにより上記同一部分に必要な露光を行
うための光照射手段と、上記同一部分に上記複数回の露
光を行った後、上記ウェハステージ、を上記光照射手段
に対して相対的に移動させるための移動手段とを有し、
これによって露光によるレンズの温度上昇により光学系
に悪影響が生じるのを防止することができる露光装置を
提供することができる。Further, the exposure apparatus of the present invention includes a light irradiation means for intermittently repeatedly exposing the same portion of the semiconductor wafer multiple times with the wafer stage fixed, thereby exposing the same portion to the necessary light; and a moving means for moving the wafer stage relative to the light irradiation means after performing the plurality of exposures on the same portion,
As a result, it is possible to provide an exposure apparatus that can prevent an adverse effect on the optical system due to a rise in temperature of the lens due to exposure.
〔従来の技術］
近年、高集積の半導体集積回路の製造工程においては、
縮小投影露光装置が多く用いられている。[Prior art] In recent years, in the manufacturing process of highly integrated semiconductor integrated circuits,
Reduction projection exposure apparatuses are often used.
この縮小投影露光装置においては、レティクル上に形成
されたパターンを縮小レンズにより縮小し、Ｘ、Ｙ方向
に移動可能なウェハステージ上に載せられた半導体ウェ
ハ上に結像する。そして、ウェハステージにより半導体
ウェハを移動させながらステップアンドリピートで１チ
ツプまたは数チップ毎に露光を行う。In this reduction projection exposure apparatus, a pattern formed on a reticle is reduced by a reduction lens, and an image is formed on a semiconductor wafer placed on a wafer stage movable in the X and Y directions. Then, while the semiconductor wafer is moved by a wafer stage, exposure is performed for each chip or several chips in a step-and-repeat manner.
なお、縮小投影露光装置による露光技術については例え
ば月刊Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｗｏｒｌｄ １
９８７．５＋第７７頁〜第８４頁において論じられてい
る。Regarding exposure technology using a reduction projection exposure apparatus, for example, see Monthly Sem1conductor World 1.
987.5+ pages 77-84.
上述の縮小投影露光装置を用いてフォトレジストの露光
を行う場合、この縮小投影露光装置の光。When exposing a photoresist using the above-mentioned reduction projection exposure apparatus, the light of this reduction projection exposure apparatus.
学系を構成する縮小レンズ等のレンズに照射される光の
一部はこのレンズに吸収されて熱に変わり、その結果こ
のレンズの温度上昇が生じる。A portion of the light irradiated onto lenses such as reduction lenses that make up the optical system is absorbed by the lenses and converted into heat, resulting in an increase in the temperature of the lenses.
今、半導体ウェハのあるチップから次のチップまでこの
半導体ウェハを移動させるのに要する時間が０．５秒で
あるとする。また、フォトレジストの露光時間が標準的
に０．５秒であるとする。Assume now that the time required to move the semiconductor wafer from one chip to the next chip is 0.5 seconds. It is also assumed that the standard exposure time of photoresist is 0.5 seconds.
このときの露光のシーケンスは第４図に示すようになる
。この場合、レンズの温度は露光時には上昇し、露光が
行われない間は下降するが、露光を繰り返し行うとレン
ズの温度は第５図に示すように徐々に上昇し、最終的に
ある温度でほぼ一定となる。この程度の温度上昇であれ
ば実用上問題は生じないと言ってよい。The exposure sequence at this time is as shown in FIG. In this case, the temperature of the lens increases during exposure and decreases while no exposure is performed, but as exposure is repeated, the temperature of the lens gradually increases as shown in Figure 5, and finally reaches a certain temperature. It remains almost constant. It can be said that a temperature rise of this extent does not cause any practical problems.
ところが、低感度のフォトレジスト、言い換えれば多く
の露光量を必要とするフォトレジストの露光を行う場合
、この露光時間は例えば２秒程度の長い時間が必要であ
るので、多量の光がレンズに照射される。この場合の露
光のシーケンスは第６図に示すようになる。露光を繰り
返し行った場合のレンズの温度上昇は第７図に示すよう
に急であり、最終的なレンズの温度はかなり高くなる。However, when exposing a low-sensitivity photoresist, in other words a photoresist that requires a large amount of exposure, a long exposure time of about 2 seconds is required, so a large amount of light is irradiated onto the lens. be done. The exposure sequence in this case is as shown in FIG. As shown in FIG. 7, the temperature of the lens increases rapidly when exposure is repeated, and the final temperature of the lens becomes considerably high.
この温度上昇によりレンズの変形が生じ、その結果、像
面湾曲が生じたり、倍率、焦点位置等が変動してしまう
等、光学系に悪影響が生じてしまう。This temperature rise causes deformation of the lens, which results in adverse effects on the optical system, such as curvature of field and fluctuations in magnification, focal position, etc.
このため、縮小投影露光装置本来の高解像度が損なわれ
、微細なフォトレジストパターンの形成に支障を来すと
いう問題があった。For this reason, there is a problem in that the high resolution inherent to the reduction projection exposure apparatus is impaired and the formation of fine photoresist patterns is hindered.
従って本発明の目的は、露光によるレンズの温度上昇に
より露光装置の光学系に悪影響が生じるのを防止するこ
とができる露光方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an exposure method that can prevent an adverse effect on the optical system of an exposure apparatus due to a rise in temperature of a lens due to exposure.
本発明の他の目的は、露光によるレンズの温度上昇によ
り光学系に悪影響が生じるのを防止することができる露
光装置を提供することにある。Another object of the present invention is to provide an exposure apparatus that can prevent an adverse effect on an optical system due to a rise in temperature of a lens due to exposure.
上記課題を解決するため、本発明の露光方法は、半導体
ウェハの同一部分に露光を間欠的に複数回操り返し行う
ことにより同一部分に必要な露光を行うようにしている
。In order to solve the above problems, the exposure method of the present invention performs necessary exposure on the same portion of a semiconductor wafer by intermittently repeatedly exposing the same portion of the semiconductor wafer a plurality of times.
また、本発明の露光装置は、ウェハステージを固定した
状態で半導体ウェハの同一部分に露光を間欠的に複数回
繰り返し行うことにより同一部分に必要な露光を行うた
めの光照射手段と、同一部分に複数回の露光を行った後
、ウェハステージを光照射手段に対して相対的に移動さ
せるための移動手段とを有する。The exposure apparatus of the present invention also includes a light irradiation means for exposing the same part of the semiconductor wafer to necessary exposure by repeatedly exposing the same part of the semiconductor wafer multiple times intermittently with the wafer stage fixed; and a moving means for moving the wafer stage relative to the light irradiation means after performing multiple exposures.
上記した手段によれば、露光を間欠的に複数回繰り返し
行うことにより必要な露光を行うようにしているので、
各露光の時間は短くなり、従って各露光による露光装置
のレンズの温度上昇は小さい。しかも露光を間欠的に行
っているので、各露光の間ではレンズの温度は下降する
。この結果、露光を繰り返し行ってもレンズの温度上昇
を抑えることができる。これによって、露光によるレン
ズの温度上昇により露光装置の光学系に悪影響が生じる
のを防止することができる。According to the above-mentioned means, the necessary exposure is performed by repeatedly performing the exposure multiple times intermittently.
The duration of each exposure is short, and therefore the temperature increase in the lens of the exposure device due to each exposure is small. Moreover, since exposure is performed intermittently, the temperature of the lens decreases between each exposure. As a result, the temperature rise of the lens can be suppressed even if exposure is repeated. This can prevent an adverse effect on the optical system of the exposure apparatus due to a rise in temperature of the lens due to exposure.
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。この実施例は本発明を縮小投影露光装置による
露光に適用した実施例である。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment is an embodiment in which the present invention is applied to exposure using a reduction projection exposure apparatus.
本実施例においては、第３図に示すような縮小投影露光
装置を用いる。第３図に示すように、この縮小投影露光
装置においては、例えば超高圧水銀灯のような光源１か
ら放射される光２をコンデンサーレンズ３により集束し
、この光を所定のパターンが形成されたレティクル４に
照射する。このレティクル４を透過した光は縮小レンズ
５により半導体ウェハ６上に結像する。これによって、
レティクル４上のパターンがこの半導体ウェハ６上に縮
小投影され、露光が行われる。この半導体ウェハ６はＸ
、Ｙ方向に移動可能なウェハステージ７上に載せられて
おり、チップの露光はこのウェハステージ７をＸ、Ｙ方
向に移動させながらステップアンドリピートで行われる
。In this embodiment, a reduction projection exposure apparatus as shown in FIG. 3 is used. As shown in FIG. 3, in this reduction projection exposure apparatus, light 2 emitted from a light source 1 such as an ultra-high pressure mercury lamp is focused by a condenser lens 3, and this light is directed to a reticle on which a predetermined pattern is formed. Irradiate to 4. The light transmitted through this reticle 4 forms an image on a semiconductor wafer 6 by a reduction lens 5. by this,
The pattern on the reticle 4 is reduced and projected onto the semiconductor wafer 6, and exposure is performed. This semiconductor wafer 6 is
The wafer stage 7 is placed on a wafer stage 7 movable in the X and Y directions, and exposure of the chips is performed step-and-repeat while moving the wafer stage 7 in the X and Y directions.
今、−例として低感度のフォトレジストの露光を行う場
合を考える。この低感度フォトレジストの露光に必要な
時間は例えば２秒であるとする。Now, as an example, consider a case where a low-sensitivity photoresist is exposed. Assume that the time required for exposing this low-sensitivity photoresist is, for example, 2 seconds.
また、チップ間の移動に要する時間は例えば０゜５秒で
あるとする。Further, it is assumed that the time required to move between chips is, for example, 0.5 seconds.
第１図は本実施例による露光のシーケンスを示す。第１
図に示すように、本実施例においては、ｔ、＝０．５秒
の露光をｔｚ＝０． ５秒の露光中断時間をおいて合計
４回繰り返し行うことにより、必要な２秒の露光を行う
。本実施例による縮小投影露光装置は、これらの４回の
露光を行う間、ウェハステージ７が固定された状態にあ
るように構成されている。上述のようにして必要な露光
を行った後、ウェハステージ７により半導体ウェハ６を
例えば１チップ分だけ移動させて次のチップの露光を行
う。上述のように、この移動に要する時間はｔｚ＝０．
５秒である。以後、同様にして露光を繰り返し行い、半
導体ウェハ６の全チップの露光を行う。FIG. 1 shows the exposure sequence according to this embodiment. 1st
As shown in the figure, in this example, the exposure time is t = 0.5 seconds and the exposure time is tz = 0.5 seconds. By repeating this a total of four times with an exposure interruption time of 5 seconds, the necessary 2 seconds of exposure is achieved. The reduction projection exposure apparatus according to this embodiment is configured so that the wafer stage 7 remains fixed during these four exposures. After performing the necessary exposure as described above, the semiconductor wafer 6 is moved by, for example, one chip by the wafer stage 7, and the next chip is exposed. As mentioned above, the time required for this movement is tz=0.
It is 5 seconds. Thereafter, exposure is repeated in the same manner to expose all the chips on the semiconductor wafer 6.
第２図は以上のようにして露光を行った場合の縮小投影
露光装置のレンズの温度上昇を示す。第２図に示すよう
に、レンズの温度上昇は第５図と同様であり、レンズの
温度上昇は抑えられていることがわかる。FIG. 2 shows the temperature rise of the lens of the reduction projection exposure apparatus when exposure is performed as described above. As shown in FIG. 2, the temperature rise of the lens is similar to that shown in FIG. 5, and it can be seen that the temperature rise of the lens is suppressed.
このように、本実施例によれば、０．５秒の露光を０．
５秒の中断時間をおいて間欠的に４回、繰り返し行うこ
とにより必要な２秒の露光を行っているので、露光によ
るレンズの温度上昇を抑えることができる。このため、
レンズの変形により像面湾曲が生じたり、倍率、焦点位
置等が変動したりするのを効果的に防止することができ
る。これによって、縮小投影露光装置の光学系に悪影響
が生じるのを防止することができるので、高解像度の露
光を行うことができ、従って微細なフォトレジストパタ
ーンを形成することができる。In this way, according to this embodiment, the exposure time is 0.5 seconds.
Since the required 2 second exposure is achieved by repeating the process four times intermittently with a 5 second interruption, it is possible to suppress the temperature rise of the lens due to exposure. For this reason,
It is possible to effectively prevent curvature of field from occurring due to lens deformation, and fluctuations in magnification, focal position, etc. As a result, it is possible to prevent an adverse effect on the optical system of the reduction projection exposure apparatus, so that high-resolution exposure can be performed, and therefore, a fine photoresist pattern can be formed.
また、本実施例によれば、露光によるレンズの温度上昇
により光学系に悪影響が生じるのを防止することができ
る縮小投影露光装置を提供することができる。Further, according to this embodiment, it is possible to provide a reduction projection exposure apparatus that can prevent an adverse effect on the optical system due to a rise in temperature of the lens due to exposure.
以上、本発明の実施例につき具体的に説明したが、本発
明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明
の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.
例えば、必要な露光を何回に分けて行うかは必要に応じ
て決めることが可能である。また、各露光時間１１及び
露光の中断時間ｔ２は上述の実施例で用いた数値に限定
されるものではなく、必要に応じて変更可能である。さ
らに、これらの露光時間ｔ、及び露光の中断時間ｔ２は
必ずしも同じにする必要はない。また、上述の実施例に
おいては、１チツプ毎に露光を行っているが、数チップ
をまとめて露光することも可能であることは言うまでも
ない。For example, it is possible to decide how many times the necessary exposure is to be performed as necessary. Further, each exposure time 11 and the exposure interruption time t2 are not limited to the values used in the above-mentioned embodiments, and can be changed as necessary. Furthermore, the exposure time t and the exposure interruption time t2 do not necessarily have to be the same. Further, in the above-described embodiment, exposure is performed for each chip, but it goes without saying that it is also possible to expose several chips at once.
なお、例えば低感度のフォトレジストの露光を行う場合
に、例えば２秒間連続的に露光を行った後、例えば２秒
間露光を中断してレンズを冷却することによりこのレン
ズの温度上昇を抑える方法も考えられるが、この方法で
はレンズの温度がかなり上昇した後に冷却が行われるこ
とになるので、レンズの温度上昇を抑えることは難しい
。For example, when exposing a low-sensitivity photoresist, there is also a method of suppressing the temperature rise of the lens by continuously exposing it for 2 seconds and then interrupting the exposure for 2 seconds to cool the lens. This is possible, but in this method, cooling is performed after the temperature of the lens has risen considerably, so it is difficult to suppress the rise in temperature of the lens.
以上説明したように、本発明の露光方法によれば、半導
体ウェハの同一部分に露光を間欠的に複数回繰り返し行
うことにより上記同一部分に必要な露光を行うようにし
ているので、露光によるレンズの温度上界を抑えること
ができ、これによってこのレンズの温度上昇により露光
装置の光学系に悪影響が生じるのを防止することができ
る。As explained above, according to the exposure method of the present invention, the same portion of the semiconductor wafer is intermittently repeatedly exposed to light multiple times to perform the necessary exposure to the same portion. This makes it possible to suppress the upper limit of the temperature of the lens, thereby preventing an adverse effect on the optical system of the exposure apparatus due to the temperature rise of this lens.
また、本発明の露光装置によれば、ウェハステージを固
定した状態で半導体ウェハの同一部分に露光を間欠的に
複数回繰り返し行うことにより上記同一部分に必要な露
光を行うための光照射手段を有するので、露光によるレ
ンズの温度上昇を抑えることができ、これによってこの
レンズの温度上昇により光学系に悪影響が生じるのを防
止することができる露光装置を提供することができる。Further, according to the exposure apparatus of the present invention, the light irradiation means is provided to perform necessary exposure on the same portion of the semiconductor wafer by intermittently repeatedly exposing the same portion of the semiconductor wafer multiple times with the wafer stage fixed. Therefore, it is possible to provide an exposure apparatus that can suppress the temperature rise of the lens due to exposure and thereby prevent the optical system from being adversely affected by the temperature rise of the lens.
第１図は本発明の一実施例による露光方法を説明するた
めの説明図、第２図は第１図に示す露光方法により露光
を行った場合の縮小投影露光装置のレンズの温度上昇を
示すグラフ、第３図は本発明の一実施例による縮小投影
露光装置の概略構成を示す図、第４図は従来の露光方法
を説明するための説明図、第５図は第４図に示す露光方
法により露光を行った場合の縮小投影露光装置のレンズ
の温度上昇を示すグラフ、第６図は低感度のフォトレジ
ストの露光を行う場合の従来の露光方法を説明するため
の説明図、第７図は第６図に示す露光方法により露光を
行った場合の縮小投影露光装置のレンズの温度上昇を示
すグラフである。
図面における主要な符号の説明
１：光源、 ４ニレテイクル、 ５：縮小レンズ、６：
半導体ウェハ、 ７：ウェハステージ。
代理人 弁理士 杉 浦 正 知
ａｙｔ、ａ 覧 覧 梵
スデーシ゛吟動 ステージ特朽づし米の賜
荒力法
第４図
〕量産上界１ｌｂｎ。
亀 九
スデーヅ詩動
ルし来のｌｌＩ尤力汰
第６図
湿崖ｈａｓ線FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the exposure method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows the temperature rise of the lens of the reduction projection exposure apparatus when exposure is performed by the exposure method shown in FIG. 1. Graph, FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a reduction projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a conventional exposure method, and FIG. 5 is a diagram showing the exposure method shown in FIG. 4. 6 is an explanatory diagram for explaining the conventional exposure method when exposing a low-sensitivity photoresist; FIG. This figure is a graph showing the temperature rise of the lens of the reduction projection exposure apparatus when exposure is performed by the exposure method shown in FIG. Explanation of main symbols in the drawings 1: Light source, 4 Niretake, 5: Reducing lens, 6:
Semiconductor wafer, 7: Wafer stage. Agent: Tadashi Sugiura, Patent Attorney, A List of Sanskrit Sudeshi Gindo Stage Tokugoku Susushi Rice Gifts and Rikiho Figure 4] Mass Production Upper Limit 1lb. Tortoise Nine Sudezu poetry movement of the past llI force selection Figure 6 Wet cliff has line
Claims (2)
繰り返し行うことにより上記同一部分に必要な露光を行
うようにしたことを特徴とする露光方法。(1) An exposure method characterized in that the same portion of a semiconductor wafer is repeatedly exposed to light multiple times intermittently so that the same portion is exposed to the necessary light.
同一部分に露光を間欠的に複数回繰り返し行うことによ
り上記同一部分に必要な露光を行うための光照射手段と
、 上記同一部分に上記複数回の露光を行った後、上記ウェ
ハステージを上記光照射手段に対して相対的に移動させ
るための移動手段とを有することを特徴とする露光装置
。(2) a light irradiation means for intermittently repeatedly exposing the same portion of the semiconductor wafer multiple times while the wafer stage is fixed; and an exposure apparatus comprising a moving means for moving the wafer stage relative to the light irradiation means after performing the exposure.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63098809A JP2844600B2 (en) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | Exposure method and exposure apparatus |
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|---|---|---|---|
| JP63098809A JP2844600B2 (en) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | Exposure method and exposure apparatus |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH01270225A true JPH01270225A (en) | 1989-10-27 |
| JP2844600B2 JP2844600B2 (en) | 1999-01-06 |
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ID=14229663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
| JP (1) | JP2844600B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007069480A1 (en) * | 2005-12-17 | 2007-06-21 | Sharp Kabushiki Kaisha | Aligner and aligning method |
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| JPS6063531A (en) * | 1983-09-17 | 1985-04-11 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Exposing device |
| JPS61162051A (en) * | 1985-01-12 | 1986-07-22 | Canon Inc | Exposing method |
-
1988
- 1988-04-21 JP JP63098809A patent/JP2844600B2/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JP2844600B2 (en) | 1999-01-06 |
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