JPH0548611B2 - - Google Patents
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- JPH0548611B2 JPH0548611B2 JP60075112A JP7511285A JPH0548611B2 JP H0548611 B2 JPH0548611 B2 JP H0548611B2 JP 60075112 A JP60075112 A JP 60075112A JP 7511285 A JP7511285 A JP 7511285A JP H0548611 B2 JPH0548611 B2 JP H0548611B2
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- Japan
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- optical system
- projection optical
- scanning
- mask pattern
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- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 18
- 230000004075 alteration Effects 0.000 claims description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 125000001475 halogen functional group Chemical group 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
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- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
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
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70075—Homogenization of illumination intensity in the mask plane by using an integrator, e.g. fly's eye lens, facet mirror or glass rod, by using a diffusing optical element or by beam deflection
-
- 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
- G03F7/703—Non-planar pattern areas or non-planar masks, e.g. curved masks or substrates
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- 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
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- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
- G03F7/70366—Rotary scanning
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は露光装置に関し、特にIC、LSI等の集
積回路の製作において、マスク若しくはレチクル
面上のパターンを投影光学系によりウエハ面上に
投影露光する際に好適な露光装置に関するもので
ある。
積回路の製作において、マスク若しくはレチクル
面上のパターンを投影光学系によりウエハ面上に
投影露光する際に好適な露光装置に関するもので
ある。
（従来の技術）
従来より集積回路の製作において、レチクル面
上のパターンをウエハ面上に転写し露光する方式
としては大別して２方式が用いられている。一つ
は、ステツプアンドリピート方式と呼ばれるもの
であり、ウエハ面を複雑に分割し、分割したウエ
ハ面に順次レチクル面上のパターンを投影し露光
していく方式である。この方式は、１シヨツト露
光が終了したらウエハを所定量移動させて再度投
影露光を行うという動作を繰り返すことによりウ
エハ全面の露光を行なうもので、所謂静的な露光
とウエハ載置用のステージの動的な駆動とを組み
合わせた方式である。
上のパターンをウエハ面上に転写し露光する方式
としては大別して２方式が用いられている。一つ
は、ステツプアンドリピート方式と呼ばれるもの
であり、ウエハ面を複雑に分割し、分割したウエ
ハ面に順次レチクル面上のパターンを投影し露光
していく方式である。この方式は、１シヨツト露
光が終了したらウエハを所定量移動させて再度投
影露光を行うという動作を繰り返すことによりウ
エハ全面の露光を行なうもので、所謂静的な露光
とウエハ載置用のステージの動的な駆動とを組み
合わせた方式である。
他の一つは、特開昭52−5544号公報等で提案さ
れているスキヤン方式と呼ばれるものである。こ
の方式は、投影化学系の収差が特に良好に補正さ
れた特定領域（リンダ状となる。）のみを用いて、
被写体面と結像面に各々対応するマスクとウエハ
を各々同時に走査して投影露光する方式である。
最近は、集積回路の微細化に伴い高解像力が比較
的容易に得られるステツプアンドリピート方式が
注目されている。この方式では、１回の露光で露
光できる面積、即ち画面寸法は投影光学系の性能
に依存してくる。一般に、投影光学系の結像性能
の高解像力化を図ろうとすればする程画面寸法は
小さくなつてくる。即ち、投影光学系には、 画面寸法／最小解像線幅一定 という経験則がある。この事は換言すれば、投影
光学系を１つの情報伝送手段とすれば送り得る情
報量は一定であるという事に対応する。集積回路
のパターンがより高密度化している現在では投影
光学系の情報伝送量を増大させ、将来のデバイス
に対応できるシステムを構築することが重要とな
つてきている。
れているスキヤン方式と呼ばれるものである。こ
の方式は、投影化学系の収差が特に良好に補正さ
れた特定領域（リンダ状となる。）のみを用いて、
被写体面と結像面に各々対応するマスクとウエハ
を各々同時に走査して投影露光する方式である。
最近は、集積回路の微細化に伴い高解像力が比較
的容易に得られるステツプアンドリピート方式が
注目されている。この方式では、１回の露光で露
光できる面積、即ち画面寸法は投影光学系の性能
に依存してくる。一般に、投影光学系の結像性能
の高解像力化を図ろうとすればする程画面寸法は
小さくなつてくる。即ち、投影光学系には、 画面寸法／最小解像線幅一定 という経験則がある。この事は換言すれば、投影
光学系を１つの情報伝送手段とすれば送り得る情
報量は一定であるという事に対応する。集積回路
のパターンがより高密度化している現在では投影
光学系の情報伝送量を増大させ、将来のデバイス
に対応できるシステムを構築することが重要とな
つてきている。
現在、高密度の集積回路の製作において、光学
設計上画面寸法が限定されている最も重要な要素
の１つに、投影光学系の諸収差である歪曲収差等
から生じる投影倍率誤差と像面彎曲がある。一般
に像面彎曲を少なくし像面の平坦化を図り投影解
像力を向上させようとするとハローと呼ばれる高
次の軸外球面収差が増大し、このハローにより投
影解像力が低下してくる。又、歪曲収差等から生
じる投影倍率誤差は、画面寸法の拡大を図るにつ
いて増大してくる。この為、これらの諸収差を良
好に補正し投影光学系の画面寸法の拡大を図るこ
とは説明上及び製作上大変難しくなつている。
設計上画面寸法が限定されている最も重要な要素
の１つに、投影光学系の諸収差である歪曲収差等
から生じる投影倍率誤差と像面彎曲がある。一般
に像面彎曲を少なくし像面の平坦化を図り投影解
像力を向上させようとするとハローと呼ばれる高
次の軸外球面収差が増大し、このハローにより投
影解像力が低下してくる。又、歪曲収差等から生
じる投影倍率誤差は、画面寸法の拡大を図るにつ
いて増大してくる。この為、これらの諸収差を良
好に補正し投影光学系の画面寸法の拡大を図るこ
とは説明上及び製作上大変難しくなつている。
（発明の目的）
本発明は、新しい露光方式を採用することによ
り画面全体にわたり高解像力を有しつつ、かつ投
影倍率誤差の軽減を図りつつ実質的に投影光学系
の画面寸法の拡大を図つた露光装置の提供を目的
とする。
り画面全体にわたり高解像力を有しつつ、かつ投
影倍率誤差の軽減を図りつつ実質的に投影光学系
の画面寸法の拡大を図つた露光装置の提供を目的
とする。
（本発明の主たる特徴）
上記目的を達成する為に、本発明では、照明光
によりマスクパターンを照明し、該マスクパター
ンを介して被露光基板を露光する投影露光装置に
おいて、前記マスクパターンを前記被露光基板上
に結像せしめる投影光学系と、前記マスクパター
ンの各部分が順次前記被露光基板上に結像するよ
う前記照明光で前記マスクパターンと投影光学系
を走査する手段と、前記照明光の走査と同期させ
且つ前記投影光学系の歪曲収差に応じて、前記投
影光学系の光軸方向に直交する方向に前記マスク
パターンまたは前記被露光基板を動かす駆動手段
とを有している。
によりマスクパターンを照明し、該マスクパター
ンを介して被露光基板を露光する投影露光装置に
おいて、前記マスクパターンを前記被露光基板上
に結像せしめる投影光学系と、前記マスクパター
ンの各部分が順次前記被露光基板上に結像するよ
う前記照明光で前記マスクパターンと投影光学系
を走査する手段と、前記照明光の走査と同期させ
且つ前記投影光学系の歪曲収差に応じて、前記投
影光学系の光軸方向に直交する方向に前記マスク
パターンまたは前記被露光基板を動かす駆動手段
とを有している。
上記走査手段は、例えば、前記投影光学系の歪
曲収差に応じて、スポツト状照明光、スリツト状
照明光により、夫々、スパイラル方向、一次元方
向に走査照明する。
曲収差に応じて、スポツト状照明光、スリツト状
照明光により、夫々、スパイラル方向、一次元方
向に走査照明する。
（実施例）
第１図は、本発明の一実施例の概略図である。
図中、１は楕円鏡、２は楕円鏡１の第１焦点近傍
に配置されている水銀灯やレーザー等の光源で、
光源２からの光束は楕円鏡１により集光されて第
１照明系３１に導光され、本実施例に従う露光の
基本単位となる走査用の開口４を所定の角度分布
を有しつつ照明している。開口４を通過した光束
は反射鏡２０で反射し、走査用の２つの振動鏡
５，６で各々反射した後、第２照明系３２により
第１物体であるレチクル８面上を照明する。本実
施例では、互いに直交方向に振動する２つの振動
鏡５，６のフレの影響を光学的に同一にする為、
２つの振動鏡５，６との間にレンズ系７を配置し
ている。尚、走査用の開口４は均一照明するよう
に第２照明系３２により略レチクル８面上に結像
されている。振動鏡５，６で反射した開口４を通
過した光束は、振動鏡５，６の振動に合わせてレ
チクル８面上を走査しながら照明する。第２図
は、このときの走査照明の様子を示す一実施例の
説明図である。同図において、４１は開口４の第
２照明系３２によるレチクル８面上に形成された
開口像である。この開口像４１は同図に示す矢印
の如く、レチクル８面上を螺旋状に走査すること
によりレチクル８全面の露光を行つている。
図中、１は楕円鏡、２は楕円鏡１の第１焦点近傍
に配置されている水銀灯やレーザー等の光源で、
光源２からの光束は楕円鏡１により集光されて第
１照明系３１に導光され、本実施例に従う露光の
基本単位となる走査用の開口４を所定の角度分布
を有しつつ照明している。開口４を通過した光束
は反射鏡２０で反射し、走査用の２つの振動鏡
５，６で各々反射した後、第２照明系３２により
第１物体であるレチクル８面上を照明する。本実
施例では、互いに直交方向に振動する２つの振動
鏡５，６のフレの影響を光学的に同一にする為、
２つの振動鏡５，６との間にレンズ系７を配置し
ている。尚、走査用の開口４は均一照明するよう
に第２照明系３２により略レチクル８面上に結像
されている。振動鏡５，６で反射した開口４を通
過した光束は、振動鏡５，６の振動に合わせてレ
チクル８面上を走査しながら照明する。第２図
は、このときの走査照明の様子を示す一実施例の
説明図である。同図において、４１は開口４の第
２照明系３２によるレチクル８面上に形成された
開口像である。この開口像４１は同図に示す矢印
の如く、レチクル８面上を螺旋状に走査すること
によりレチクル８全面の露光を行つている。
再び第１図において、９は投影光学系でレチク
ル８面上のパターンを第２物体であるウエハ面上
に投影している。本実施例において、投影光学系
の投影倍率は縮小若しくは等倍で構成されてい
る。１０はウエハでステージ１１上で載置されて
いる。ステージ１１はＸ，Ｙ，Ｚ方向の駆動装置
１２，１３，１４により各々の方向に、又、不図
示の駆動装置によりθ方向に駆動可能となつてい
る。１５は振動鏡５，６の振動に同期させてＺ方
向の駆動装置１４及びＸ，Ｙ方向の駆動装置１
２，１３を駆動させる為の駆動制御装置である。
ル８面上のパターンを第２物体であるウエハ面上
に投影している。本実施例において、投影光学系
の投影倍率は縮小若しくは等倍で構成されてい
る。１０はウエハでステージ１１上で載置されて
いる。ステージ１１はＸ，Ｙ，Ｚ方向の駆動装置
１２，１３，１４により各々の方向に、又、不図
示の駆動装置によりθ方向に駆動可能となつてい
る。１５は振動鏡５，６の振動に同期させてＺ方
向の駆動装置１４及びＸ，Ｙ方向の駆動装置１
２，１３を駆動させる為の駆動制御装置である。
本発明例の特徴は、レチクル８全面を一度では
なく開口像４１で走査照明して露光することにあ
る。又、本実施例では、１回の露光において開口
像４１のレチクル８面上の走査位置に対応させて
駆動装置１４によりステージ１１はＺ軸方向、即
ち投影光学系９の光軸Ｓ方向へ駆動させているこ
とである。このときのＺ軸方向の駆動量は、予め
求めておいた投影光学系９の像面彎曲特性に合致
するように駆動制御装置１５により振動鏡５，６
と同期させて制御している。
なく開口像４１で走査照明して露光することにあ
る。又、本実施例では、１回の露光において開口
像４１のレチクル８面上の走査位置に対応させて
駆動装置１４によりステージ１１はＺ軸方向、即
ち投影光学系９の光軸Ｓ方向へ駆動させているこ
とである。このときのＺ軸方向の駆動量は、予め
求めておいた投影光学系９の像面彎曲特性に合致
するように駆動制御装置１５により振動鏡５，６
と同期させて制御している。
例えば、投影光学系９の像面彎曲が第３図に示
す曲線Ｐ１の如く形成されており、開口像４１が
ウエハ面１０面上光軸Ｓから距離ａの位置に投影
されているとする。このとき本実施例では、ステ
ージ１１を光軸Ｓ中心を露光したときに比べ距離
ｂだけ投影光学系９側へ駆動させている。これに
より、従来では光学性能上使用することのできな
い領域、即ち光軸からの距離ａの領域でも光軸Ｓ
の位置と略同様に高解像力のパターン像を得るこ
とを可能としている。そして更に、光軸方向への
駆動と同時に投影光学系９の固有の歪曲収差やセ
ツテイングの倍率誤差等からくる投影系の誤差を
補正する為に、走査と同期させてＸ，Ｙ方向の駆
動装置１２，１３によりＸ，Ｙ方向へステージ１
１を駆動させながらウエハ面への露光を行つてい
る。本実施例では、このような露光方式を採用す
ることにより従来では使用不可能であつた領域を
使用可能とし、実質的に画面寸法の拡大を図つた
投影光学系を達成している。
す曲線Ｐ１の如く形成されており、開口像４１が
ウエハ面１０面上光軸Ｓから距離ａの位置に投影
されているとする。このとき本実施例では、ステ
ージ１１を光軸Ｓ中心を露光したときに比べ距離
ｂだけ投影光学系９側へ駆動させている。これに
より、従来では光学性能上使用することのできな
い領域、即ち光軸からの距離ａの領域でも光軸Ｓ
の位置と略同様に高解像力のパターン像を得るこ
とを可能としている。そして更に、光軸方向への
駆動と同時に投影光学系９の固有の歪曲収差やセ
ツテイングの倍率誤差等からくる投影系の誤差を
補正する為に、走査と同期させてＸ，Ｙ方向の駆
動装置１２，１３によりＸ，Ｙ方向へステージ１
１を駆動させながらウエハ面への露光を行つてい
る。本実施例では、このような露光方式を採用す
ることにより従来では使用不可能であつた領域を
使用可能とし、実質的に画面寸法の拡大を図つた
投影光学系を達成している。
尚、本実施例において、ウエハ１０の載置用の
ステージ１１を走査を同期させて駆動させる代わ
りに、レチクル８を走査と同期させて駆動させる
ようにしても良い。
ステージ１１を走査を同期させて駆動させる代わ
りに、レチクル８を走査と同期させて駆動させる
ようにしても良い。
又、本発明において、走査は連続的に行つても
又、不連続的に行つても良い。
又、不連続的に行つても良い。
本実施例では、開口像４１をレチクル８面上で
螺旋形となるように走査した場合を示したが、走
査方式はどのような方式を用いても良い。
螺旋形となるように走査した場合を示したが、走
査方式はどのような方式を用いても良い。
第４図は、本実施例に適用可能な走査方式の一
実施例の説明図である。同図Ａはラスター走査方
式、同図Ｂは往復走査方式、同図Ｃは正方形型走
査方式である。いずれの走査方式でも走査用の開
口像４１のレチクル面若しくはウエハ面上の位置
と投影光学系の相対関係さえわかれば、レチクル
若しくはウエハの駆動量を予め求めることができ
るので容易に露光時の制御をすることができる。
実施例の説明図である。同図Ａはラスター走査方
式、同図Ｂは往復走査方式、同図Ｃは正方形型走
査方式である。いずれの走査方式でも走査用の開
口像４１のレチクル面若しくはウエハ面上の位置
と投影光学系の相対関係さえわかれば、レチクル
若しくはウエハの駆動量を予め求めることができ
るので容易に露光時の制御をすることができる。
又、開口４の形状は円形に限らず正方形、長方
形等で構成しても良い。
形等で構成しても良い。
（本発明の効果）
レチクル面上を部分的に開口により走査照明
し、このときの走査に同期させてレチクル若しく
はウエハを投影光学系の光軸方向及び光軸と直交
する方向へ移動させることにより、投影光学系の
像面彎曲の軸外の高次の球面収差によるハローを
効率よく改善し、更に歪曲収差、倍率誤差等から
生じる投影系の誤差を補正することにより光学設
計上の制約を克服し、実質的に画面寸法の拡大を
図つた露光装置を達成することができ、今後増々
高密度化していく集積回路の製作に好適な露光装
置の構築が可能となる。
し、このときの走査に同期させてレチクル若しく
はウエハを投影光学系の光軸方向及び光軸と直交
する方向へ移動させることにより、投影光学系の
像面彎曲の軸外の高次の球面収差によるハローを
効率よく改善し、更に歪曲収差、倍率誤差等から
生じる投影系の誤差を補正することにより光学設
計上の制約を克服し、実質的に画面寸法の拡大を
図つた露光装置を達成することができ、今後増々
高密度化していく集積回路の製作に好適な露光装
置の構築が可能となる。
第１図は本発明の一実施例の概略図、第２図、
第４図は各々本発明に係る走査方式の説明図、第
３図は本発明に係る投影光学系の像面彎曲の説明
図である。 図中、１は楕円鏡、２は光源、３１は第１照明
系、４は走査用の開口、５，６は各々振動鏡、３
２は第２照明系、８はレチクル、９は投影光学
系、１０はウエハ、１１はステージ、１２，１
３，１４は各々駆動装置、１５は駆動制御装置で
ある。
第４図は各々本発明に係る走査方式の説明図、第
３図は本発明に係る投影光学系の像面彎曲の説明
図である。 図中、１は楕円鏡、２は光源、３１は第１照明
系、４は走査用の開口、５，６は各々振動鏡、３
２は第２照明系、８はレチクル、９は投影光学
系、１０はウエハ、１１はステージ、１２，１
３，１４は各々駆動装置、１５は駆動制御装置で
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 照明光によりマスクパターンを照明し、該マ
スクパターンを介して被露光基板を露光する投影
露光装置において、前記マスクパターンを前記被
露光基板上に結像せしめる投影光学系と、前記マ
スクパターンの各部分が順次前記被露光基板上に
結像するよう前記照明光で前記マスクパターンと
投影光学系を走査する手段と、前記照明光の走査
と同期させ且つ前記投影光学系の歪曲収差に応じ
て、前記投影光学系の光軸方向に直交する方向に
前記マスクパターンまたは前記被露光基板を動か
す駆動手段とを有することを特徴とする露光装
置。 ２ 前記駆動手段は、前記照明光の走査と同期さ
せ且つ前記投影光学系の像面弯曲に応じて、前記
投影光学系の光軸方向に前記マスクパターンまた
は前記被露光基板を動かすことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の露光装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60075112A JPS61232616A (ja) | 1985-04-09 | 1985-04-09 | 露光装置 |
| US06/827,015 US4688932A (en) | 1985-02-12 | 1986-02-07 | Exposure apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60075112A JPS61232616A (ja) | 1985-04-09 | 1985-04-09 | 露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61232616A JPS61232616A (ja) | 1986-10-16 |
| JPH0548611B2 true JPH0548611B2 (ja) | 1993-07-22 |
Family
ID=13566763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60075112A Granted JPS61232616A (ja) | 1985-02-12 | 1985-04-09 | 露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61232616A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04215417A (ja) * | 1990-12-14 | 1992-08-06 | Fujitsu Ltd | 露光方法 |
-
1985
- 1985-04-09 JP JP60075112A patent/JPS61232616A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61232616A (ja) | 1986-10-16 |
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