JPH0276212A - 多重露光方法 - Google Patents

多重露光方法

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JPH0276212A
JPH0276212A JP63227387A JP22738788A JPH0276212A JP H0276212 A JPH0276212 A JP H0276212A JP 63227387 A JP63227387 A JP 63227387A JP 22738788 A JP22738788 A JP 22738788A JP H0276212 A JPH0276212 A JP H0276212A
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wafer
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mask
time
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JP63227387A
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Makiko Kobayashi
真起子 小林
Kunitaka Ozawa
小澤　邦貴
Koji Uda
宇田　幸二
Eiji Sakamoto
英治 坂本
Isamu Shimoda
下田　勇
Shunichi Uzawa
鵜澤　俊一
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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    • 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
    • G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/70866—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of mask or workpiece
    • G—PHYSICS
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体素子製造用の露光方法に関し、特にＸ
線光源等を用いかつマスクとウェハとの精密な位置合わ
せを行なう露光方法に関する。
［従来の技術］ 近年、ＩＣやＬＳＩ等の半導体素子は急速に微細化およ
び高集積化が進み、現在でもさらに微細な加工技術が求
められている。露光線幅を微細化する手段の一つとして
露光用の光の短波長化が進み、Ｘ線を用いた露光方式が
提案されている。
［発明が解決しようとする課題〕 ところが、Ｘ線はエネルギーが高く、レジストを感光さ
せるための必要露光量に達するまでに、マスクやウェハ
にエネルギーが蓄積され、温度上昇を引き起こす。温度
が上昇することによってマスクやウェハは熱膨張等によ
る歪を生じ、結果的に露光精度の劣化を招くという欠点
があった。
本発明の目的は、Ｘ線を用いた露光方法において、マス
クやウェハの温度上昇を抑え、これらを適性温度に保っ
たまま微細かつ高精度の焼付が実現できる多重露光方法
を提供することにある。
［問題点を解決するための手段および作用］上記の目的
を達成するため、本発明に係る多重露光方法は、マスク
とウェハを対向させて前記マスクのパターンをＸ線によ
ってウェハに転写するＸ線露光装置等において、１シヨ
ツトの露光を行なう際マスクあるいはウェハの温度が焼
付線幅等により規制される露光可能温度範囲を越えない
様に、温度監視機構を設けたりあるいは予め露光時間と
温度変化の関係を知っておくなどの方法で得たタイミン
グでＸ線を遮断するシャッタを駆動したりあるいはＸ線
源を点滅させる等の制御を行なう。このようにして露光
途中に露光休止時間を設け、マスクやウェハに蓄積され
た熱を放出し、放熱後再び露光を続けることによりウェ
ハへのパターン焼付精度を向上させるものである。
［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す１シヨツト分のフロー
チャートであり、第２図は本発明の一実施例に関わるＸ
線露光装置の概略図である。
第２図において、１はマスク、２はウェハ、３はマスク
を保持するマスクステージ、４はウェハを保持するウェ
ハステージ、５．６は温度センサ、７は光源であるＸ線
源、８は光源からの光を遮断する手段であるシャッタ、
９は光源からの光束、１１は制御回路、１２はシャッタ
駆動装置である。
マスクステージ３にマスク１をチャッキングし、ウェハ
ステージ４にウェハ２をチャッキングし、マスク１とウ
ェハ２を位置合わせした状態から、第１図に示すフロー
チャートに従って１シヨツトの露光を行なう。まず、第
１図のステップ２１で露光時間の累計を計るタイマをリ
セットする。そして、ステップ２２でシャッタ駆動装置
１２を用いてシャッタ８を開き、同時にタイマをスター
トさせる。
露光中のマスク１やウェハ２の温度は露光時間に伴い第
３図（ａ）に示すグラフの様に上昇する。そこで、本実
施例では第１図のステップ２３で、マスクステージ３お
よびウェハステージ４に設けられた温度センサ５．６を
監視し、第３図（ｂ）のグラフに示す様にマスク１ある
いはウェハ２の温度が露光可能温度範囲を越えないよう
にしている。すなわち、まずステップ２３でマスク１あ
るいはウェハ２の温度が露光を継続して良い温度範囲内
か否かを判別する。そうでない場合は、ステップ２４に
分岐し、シャッタ駆動装置１２を用いてシャッタ８を閉
じて露光を中断し、タイマを止める。そして第３図（ｂ
）に示す露光休止に入る。露光休止中にマスク１やウェ
ハ２に蓄積された熱は放出され温度が下がる。
次に、第１図のステップ２５で温度センサ５゜６を監視
して温度がある程度下がったら、または収束し始めたら
ステップ２２に戻る。露光中はステップ２３で温度を監
視しながらステップ２６でタイマを用いて露光時間の累
計も監視しているので、上記手順を繰り返しながら露光
時間の累計が１シヨツトに必要な時間になったらステッ
プ２７でシャッタ８を閉じて！ショット露光を終了する
。
この方法を用いると、そのときの温度上昇に応じて露光
回数が異なり、１回の露光で終了する場合もあるし１．
多数回の露光を必要とする場合もある。
ステップ及リピート方式の露光方式を用いる場合には、
１枚のウェハでも各ショット毎に多重露光の回数が異な
るものである。
第４図は、本発明の他の実施例に係るＸ線露光装置の概
略構成図である。第２図で用いた温度センサ５．６の代
わりにマスク１とウェハ２のアライメント光学系３１を
用いる。露光シーケンスは第１図と同様であるが、前記
第１の実施例と異なるのは温度変化の検知方法である。
すなわち第４図の装置においては、露光中にアライメン
ト光学系３１で、アライメント光３２を用いてマスク１
とウェハ２との位置ずれ量を検出し、ずれ量によって温
度変化を監視する。一定量以上のずれが生じたら温度が
上昇したと判断し、シャッタ駆動装置１２を用いてシャ
ッタ８を閉じて露光を中断する。そして、やはりずれ量
によって温度が下がったことを確認してから露光を再開
する。
なお、露光中に温度監視を行わずに露光時間と温度変化
の関係、露光休止時間と温度変化の関係から予め１回の
露光時間および露光休止時間を設定し、露光中はタイマ
制御でシャッタ８の開閉を行なうこととしてもよい。こ
の方法によると単位時間当たりの光量が一定ならば同一
光量を必要とするショットの多重露光回数は等しくなる
。
さらに、露光休止を行う手段としてシャッタを用いずに
光源自身を点滅させる方法を用いることもできる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明による多重露光方法を用い
れば、マスクおよびウェハの温度を適性温度範囲に保っ
たまま長時間のＸ線露光が可能となるため、Ｘ線の短波
長性を生かした微細かつ高精度な焼付が実現できる。ま
た、長時間高精度の露光が可能となることからレジスト
の選択範囲も拡がる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の詳細な説明するための概略フローチ
ャート、 第２図は、本発明の一実施例に係る露光装置の概略構成
図、 第３図は、露光および休止時間と温度との関係を示すグ
ラフ、 第４図は、本発明の第２の実施例に関わる露光装置の概
略構成図である。 １・・・マスク、 ２・・・ウェハ、 ３・・・マスクステージ、 ４・・・ウェハステージ、 ５．６・・・ン昌度センサ、 ７・・・Ｘ線源、 ８・・・シャッタ、 ９・・・光束、 １１・・・制御回路、 １２・・・シャッタ駆動装置、 ３１・・・アライメント光学系、 ３２・・・アライメント光。 特許出願人　　　キャノン株式会社 代理人　弁理士　　　伊　東　哲　也 代理人　弁理士　　　伊　東　辰　雄

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）マスク上に描かれたパターンをウェハに転写する
    露光方法において、前記マスクまたは前記ウェハの温度
    が、焼付線幅等に基づいて規制される露光可能温度範囲
    を越えない様に露光途中に露光休止時間を設けて前記マ
    スクおよび前記ウェハに蓄積された熱を放出し、放熱後
    再び露光を続けることを特徴とする多重露光方法。
  2. （２）前記マスクまたはウェハの温度が露光可能温度範
    囲を越えないように露光時間および露光休止時間を制御
    する温度監視機構を具備することを特徴とする請求項１
    に記載の多重露光方法。
  3. （３）前記露光可能温度範囲を越えない様な露光時間お
    よび露光休止時間を予め設定できる機構を持つ露光装置
    を用いて、予め設定された前記露光時間および露光休止
    時間に基いて露光を行なうことを特徴とする請求項１に
    記載の多重露光方法。
  4. （４）露光光源からの照射エネルギーを遮断し、または
    露光光源をオフすることにより、前記露光休止時間にお
    ける放熱を行なうことを特徴とする請求項１、２または
    ３に記載の多重露光方法。
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