JPH0473926A - 縮小投影露光装置 - Google Patents
縮小投影露光装置Info
- Publication number
- JPH0473926A JPH0473926A JP2187431A JP18743190A JPH0473926A JP H0473926 A JPH0473926 A JP H0473926A JP 2187431 A JP2187431 A JP 2187431A JP 18743190 A JP18743190 A JP 18743190A JP H0473926 A JPH0473926 A JP H0473926A
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- Japan
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- excimer laser
- synthetic
- laser oscillation
- oscillation source
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- Pending
Links
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 32
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
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- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Lasers (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
エキシマレーザを光源とする縮小投影露光装置に関し、
実効的な照度の向上とフォーカスマージンの向上を目的
とし、 エキシマレーザを光源とする縮小投影露光装置において
、互いに中心波長が異なる複数のエキシマレーザ光を時
系列的に、かつ、巡回的に合成してなる合成エキシマレ
ーザ光を出射する合成エキシマレーザ発振源と、該合成
エキシマレーザ発振源よりの合成エキシマレーザ光を、
試料の深さ方向に複数の結像面を持たせて該試料に縮小
投影するステッパとを有するよう構成する。
とし、 エキシマレーザを光源とする縮小投影露光装置において
、互いに中心波長が異なる複数のエキシマレーザ光を時
系列的に、かつ、巡回的に合成してなる合成エキシマレ
ーザ光を出射する合成エキシマレーザ発振源と、該合成
エキシマレーザ発振源よりの合成エキシマレーザ光を、
試料の深さ方向に複数の結像面を持たせて該試料に縮小
投影するステッパとを有するよう構成する。
本発明は縮小投影露光装置に係り、特にエキシマレーザ
を光源とする縮小投影露光装置に関する。
を光源とする縮小投影露光装置に関する。
近年、半導体集積回路は益々微細化の傾向にあり、この
ため半導体集積回路の製造工程で用いられる縮小投影露
光装置の光源には一般的に使用されている紫外光に比べ
より短波長のものが要求されている。しかし、短波長の
光源は焦点深度が小さくなってしまうため、デイフォー
カスに対するプロセスマージンが小さくなってしまう。
ため半導体集積回路の製造工程で用いられる縮小投影露
光装置の光源には一般的に使用されている紫外光に比べ
より短波長のものが要求されている。しかし、短波長の
光源は焦点深度が小さくなってしまうため、デイフォー
カスに対するプロセスマージンが小さくなってしまう。
従って、短波長の光源を使用した縮小投影露光装置では
フォーカスマージンの向上が必要とされ、また実効的な
照度の向上も望まれている。
フォーカスマージンの向上が必要とされ、また実効的な
照度の向上も望まれている。
従来より、短波長の光源を用いた縮小投影露光装置とし
て、励起状態でのみ安定な化合物(エキシマ:例えばK
rF、 XeCI!など)の分解(こ伴う発光を利用し
た紫外レーザであるエキシマレーザを光源とする縮小投
影露光装置が知られてし)る。一般にレーザは干渉を起
こすので、微細なノくターン描画には使用できないか、
エキシマレーザの場合(ま多数のモードの発振が同時に
起こるので、露光用光源として利用できる。
て、励起状態でのみ安定な化合物(エキシマ:例えばK
rF、 XeCI!など)の分解(こ伴う発光を利用し
た紫外レーザであるエキシマレーザを光源とする縮小投
影露光装置が知られてし)る。一般にレーザは干渉を起
こすので、微細なノくターン描画には使用できないか、
エキシマレーザの場合(ま多数のモードの発振が同時に
起こるので、露光用光源として利用できる。
ただし、短波長なので焦点深度が小さくなってしまうた
め、光源にエキシマレーザを利用した従来の縮小投影露
光装置では、照射光の結像面(1つしかない)に対して
ステージを上下させてステージ上の試料の深さ方向に対
して、結像面を見掛は上複数もたせ、見掛は上の焦点深
度を向上させるようにしている。
め、光源にエキシマレーザを利用した従来の縮小投影露
光装置では、照射光の結像面(1つしかない)に対して
ステージを上下させてステージ上の試料の深さ方向に対
して、結像面を見掛は上複数もたせ、見掛は上の焦点深
度を向上させるようにしている。
しかるに、上記の従来の縮小投影露光装置で(ま、焦点
深度の見掛けの向上のため、■ショット毎にステージを
上下させなくてはならず、この移動時間によりスルーブ
ツトが低下するという問題がある。また、エキシマレー
ザは光源から試料までの光伝達効率等が悪く、実効的な
照度が低いため、露光に長時間かかり、更にスルーブツ
トが低下する。
深度の見掛けの向上のため、■ショット毎にステージを
上下させなくてはならず、この移動時間によりスルーブ
ツトが低下するという問題がある。また、エキシマレー
ザは光源から試料までの光伝達効率等が悪く、実効的な
照度が低いため、露光に長時間かかり、更にスルーブツ
トが低下する。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、実効的な照度
の向上とフォーカスマージンの向上ができる縮小投影露
光装置を提供することを目的とする。
の向上とフォーカスマージンの向上ができる縮小投影露
光装置を提供することを目的とする。
第1図は本発明の原理構成図を示す。同図中、11は合
成エキシマレーザ発振源で、互いに中心波長が異なる複
数のエキシマレーザ光を出射する。
成エキシマレーザ発振源で、互いに中心波長が異なる複
数のエキシマレーザ光を出射する。
12はステッパで、上記合成エキシマレーザ光を、試料
の深さ方向に複数の結像面を持たせて試料に縮小投影す
る。
の深さ方向に複数の結像面を持たせて試料に縮小投影す
る。
合成エキシマレーザ発振源11からの合成エキシマレー
ザ光は、互いに中心波長が異なる複数のエキシマレーザ
光が合成されたものであるから、試料面上での結像面を
各中心波長対応に複数存在させることができる。
ザ光は、互いに中心波長が異なる複数のエキシマレーザ
光が合成されたものであるから、試料面上での結像面を
各中心波長対応に複数存在させることができる。
また、合成エキシマレーザ発振源11を上記複数のエキ
シマレーザ光が時間的に同時に多重された合成エキシマ
レーザ光を生成する構成とした場合には、上記の複数の
エキシマレーザ光の各照度を加算した合成エキシマレー
ザ光を用いることかできる。
シマレーザ光が時間的に同時に多重された合成エキシマ
レーザ光を生成する構成とした場合には、上記の複数の
エキシマレーザ光の各照度を加算した合成エキシマレー
ザ光を用いることかできる。
第2図は本発明の一実施例の構成図を示す。同図中、第
1図と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省
略する。第2図において、レーザ発振源21+〜213
及び合成手段22は前記合成エキシマレーザ発振源11
を構成している。レーザ発振源21+、21を及び21
sは夫々中心波長(λ−△λ)、λ及び(λ十△λ)の
エキシマレーザ光を出射するレーザ発振源で、各々から
出射されたエキシマレーザ光はプリズム等からなる合成
手段22により合成された後、ステッパ12へ入射され
る。従って、本実施例では合成エキシマレーザ光の照度
は単一のエキシマレーザ光に比して向上する。
1図と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省
略する。第2図において、レーザ発振源21+〜213
及び合成手段22は前記合成エキシマレーザ発振源11
を構成している。レーザ発振源21+、21を及び21
sは夫々中心波長(λ−△λ)、λ及び(λ十△λ)の
エキシマレーザ光を出射するレーザ発振源で、各々から
出射されたエキシマレーザ光はプリズム等からなる合成
手段22により合成された後、ステッパ12へ入射され
る。従って、本実施例では合成エキシマレーザ光の照度
は単一のエキシマレーザ光に比して向上する。
ステッパ12は公知の構成であり、例えば防霧台上のス
テージと、ステージ上の試料(例えばウェーハ)と、試
料上のレジストにエキシマレーザ光をレチクルを通して
照射する光学系などから構成されている。従って、本実
施例では、3つの中心波長をもつエキシマレーザ光によ
り上記のレジストには第3図にa、b及びCて示す如く
3つの結像面(点)が形成されることになる。
テージと、ステージ上の試料(例えばウェーハ)と、試
料上のレジストにエキシマレーザ光をレチクルを通して
照射する光学系などから構成されている。従って、本実
施例では、3つの中心波長をもつエキシマレーザ光によ
り上記のレジストには第3図にa、b及びCて示す如く
3つの結像面(点)が形成されることになる。
ここで、仮に単一の中心波長λのエキシマレーザ光を第
3図のレジスト31に照射したとき、結像点a1又はC
で結像したときは、そのレジスト31をその後現像処理
すると第4図に41a。
3図のレジスト31に照射したとき、結像点a1又はC
で結像したときは、そのレジスト31をその後現像処理
すると第4図に41a。
41cで示す如く溝の代りに凹部しか形成できず、結像
点すて結像したときのみ第4図に41bで示す如く、所
望の溝を形成できる。
点すて結像したときのみ第4図に41bで示す如く、所
望の溝を形成できる。
これに対し、本実施例によれば、中心波長が(λ−△λ
)、λ及び(λ+△λ)の3種類の混合エキシマレーザ
光がレジスト31に照射され、同時に3つの結像点か形
成されるため、そのうち中心波長λのエキシマレーザ光
が第3図の結像点a、b及びCのいずれに結像したとし
ても、第4図に42a、42b及び42cで示す如く、
レジスト31に所望の溝を形成することができる。すな
わち、本実施例によれば、デイフォーカスに対するマー
ジンが向上する。
)、λ及び(λ+△λ)の3種類の混合エキシマレーザ
光がレジスト31に照射され、同時に3つの結像点か形
成されるため、そのうち中心波長λのエキシマレーザ光
が第3図の結像点a、b及びCのいずれに結像したとし
ても、第4図に42a、42b及び42cで示す如く、
レジスト31に所望の溝を形成することができる。すな
わち、本実施例によれば、デイフォーカスに対するマー
ジンが向上する。
因みに、KrFエキシマレーザ光の場合、中心波長の変
動±lpmに対しその結像面がモ0.16μmシフトす
る(+はレンズから遠ざかる方向)。
動±lpmに対しその結像面がモ0.16μmシフトす
る(+はレンズから遠ざかる方向)。
この場合、例えばエキシマレーザ光の上記中心波長(λ
−△λ)を248. OOOnm、λを248.002
nm。
−△λ)を248. OOOnm、λを248.002
nm。
(λ+△λ)を248.004nmとすると、その焦点
深度は中心波長を248.002nmの単一どした場合
の焦点深度を±Xμmとすると、±(x+0.16x2
)μmとなり、レンジで0.64μmデイフォーカスに
対するマージンが向上する。これにより、本実施例によ
れば、スルーブツトを向上できる。
深度は中心波長を248.002nmの単一どした場合
の焦点深度を±Xμmとすると、±(x+0.16x2
)μmとなり、レンジで0.64μmデイフォーカスに
対するマージンが向上する。これにより、本実施例によ
れば、スルーブツトを向上できる。
なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、例えば合成エキシマレーザ発振源11を単一のエキシ
マレーザ発振源と、この単一エキシマレーザ発振源から
出射されるエキシマレーザ光の中心波長を所定時間毎に
少しずつずらす制御手段とより構成することもできる。
、例えば合成エキシマレーザ発振源11を単一のエキシ
マレーザ発振源と、この単一エキシマレーザ発振源から
出射されるエキシマレーザ光の中心波長を所定時間毎に
少しずつずらす制御手段とより構成することもできる。
この場合は、単一エキシマレーザ発振源から中心波長が
少しずつずれた複数のエキシマレーザ光の時系列合成レ
ーザ光が取り出されることになるから、実効的な照度の
向上は望めないが、少なくともデイフォーカスに対する
マージン向上は実現できる。
少しずつずれた複数のエキシマレーザ光の時系列合成レ
ーザ光が取り出されることになるから、実効的な照度の
向上は望めないが、少なくともデイフォーカスに対する
マージン向上は実現できる。
上述の如く、本発明によれば、中心波長が異なる複数の
エキシマレーザ光の合成レーザ光を試料面に照射して結
像面を複数存在させるようにしたため、デイフォーカス
に対するマージンを向上でき、実効的な焦点深度を向上
できるためにステージを上下動させる必要がなくスルー
ブツトを向上でき、また複数のエキシマレーザ光を時間
的に同時に合成した場合は合成エキシマレーザ光の照度
を従来に比べて向上できるため、更にスループットを向
上でき、デバイス製造プロセスのマージン向上により歩
留りも向上できる等の特長を有するものである。
エキシマレーザ光の合成レーザ光を試料面に照射して結
像面を複数存在させるようにしたため、デイフォーカス
に対するマージンを向上でき、実効的な焦点深度を向上
できるためにステージを上下動させる必要がなくスルー
ブツトを向上でき、また複数のエキシマレーザ光を時間
的に同時に合成した場合は合成エキシマレーザ光の照度
を従来に比べて向上できるため、更にスループットを向
上でき、デバイス製造プロセスのマージン向上により歩
留りも向上できる等の特長を有するものである。
第1図は本発明の原理構成図、
第2図は本発明の一実施例の構成図、
第3図は本発明の一実施例による結像面の説明図、
第4図は中心波長が単一のときと複数のときとで試料面
に形成される溝形状を対比して示す図である。 図において、 11は合成エキシマレーザ発振源、 2はステッパ、 〜21゜ はレーザ発振源、 22は合成手段 を示す。
に形成される溝形状を対比して示す図である。 図において、 11は合成エキシマレーザ発振源、 2はステッパ、 〜21゜ はレーザ発振源、 22は合成手段 を示す。
Claims (3)
- (1)エキシマレーザを光源とする縮小投影露光装置に
おいて、互いに中心波長が異なる複数のエキシマレーザ
光を合成してなるエキシマレーザ光を出射する合成エキ
シマレーザ発振源(11)と、該合成エキシマレーザ発
振源(11)よりの合成エキシマレーザ光を、試料の深
さ方向に複数の結像面を持たせて該試料に縮小投影する
ステッパ(12) を有することを特徴とする縮小投影露光装置。 - (2)前記合成エキシマレーザ発振源(11)は、複数
のレーザ発振源(21_1〜21_3)と、該複数のレ
ーザ発振源(11)からの各エキシマレーザ光を多重す
る合成手段(22)とよりなることを特徴とする請求項
1記載の縮小投影露光装置。 - (3)前記合成エキシマレーザ発振源(11)は、中心
波長が外部制御信号により可変制御せしめられるエキシ
マレーザ光を出射する単一のレーザ発振源と、該単一の
レーザ発振源から出射されるエキシマレーザ光の中心波
長を周期的に少しずつ変化させ、等価的に複数の中心波
長を持つエキシマレーザ光を時系列的に合成して出射さ
せる制御手段と、よりなることを特徴とする請求項1記
載の縮小投影露光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2187431A JPH0473926A (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | 縮小投影露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2187431A JPH0473926A (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | 縮小投影露光装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0473926A true JPH0473926A (ja) | 1992-03-09 |
Family
ID=16205942
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2187431A Pending JPH0473926A (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | 縮小投影露光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0473926A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11204894A (ja) * | 1998-01-13 | 1999-07-30 | Matsushita Electron Corp | エキシマレーザ発振装置、及びそれを用いた縮小投影露光装置、ならびにその露光装置を用いたパターン形成方法 |
JP2004510177A (ja) * | 2000-07-25 | 2004-04-02 | クボタ リサーチ アソシエーツ、インク. | 記録媒体用の露光システム |
JP2004537176A (ja) * | 2001-07-27 | 2004-12-09 | サイマー インコーポレイテッド | リソグラフィ処理のためのレーザスペクトルエンジニアリング |
-
1990
- 1990-07-16 JP JP2187431A patent/JPH0473926A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11204894A (ja) * | 1998-01-13 | 1999-07-30 | Matsushita Electron Corp | エキシマレーザ発振装置、及びそれを用いた縮小投影露光装置、ならびにその露光装置を用いたパターン形成方法 |
JP2004510177A (ja) * | 2000-07-25 | 2004-04-02 | クボタ リサーチ アソシエーツ、インク. | 記録媒体用の露光システム |
JP2004537176A (ja) * | 2001-07-27 | 2004-12-09 | サイマー インコーポレイテッド | リソグラフィ処理のためのレーザスペクトルエンジニアリング |
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