JPH06132192A - 投影露光装置 - Google Patents
投影露光装置Info
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- JPH06132192A JPH06132192A JP4277032A JP27703292A JPH06132192A JP H06132192 A JPH06132192 A JP H06132192A JP 4277032 A JP4277032 A JP 4277032A JP 27703292 A JP27703292 A JP 27703292A JP H06132192 A JPH06132192 A JP H06132192A
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- optical system
- light
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光源の空間コヒーレンシーを新しいパラメー
タとして捉えることにより、特に孤立パターンに対する
結像性能を向上する。 【構成】 照明光学系１の露光光で第１フォトマスク２
を照明し、第１フォトマスク２の第１結像光学系３によ
る結像光で第２フォトマスク４を照明し、この結像光の
もとで第２フォトマスク４のパターン像を第２結像光学
系５を介して感光基板６上に投影する。第１フォトマス
ク２及び第２フォトマスク４としてそれぞれ対応する孤
立パターンが形成されたフォトマスクを配置する。
タとして捉えることにより、特に孤立パターンに対する
結像性能を向上する。 【構成】 照明光学系１の露光光で第１フォトマスク２
を照明し、第１フォトマスク２の第１結像光学系３によ
る結像光で第２フォトマスク４を照明し、この結像光の
もとで第２フォトマスク４のパターン像を第２結像光学
系５を介して感光基板６上に投影する。第１フォトマス
ク２及び第２フォトマスク４としてそれぞれ対応する孤
立パターンが形成されたフォトマスクを配置する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体素子、液
晶表示素子又は薄膜磁気ヘッド等をリソグラフィ工程で
製造する際に、フォトマスクの孤立パターン等を感光基
板上に投影露光する為に使用される投影露光装置に関す
る。
晶表示素子又は薄膜磁気ヘッド等をリソグラフィ工程で
製造する際に、フォトマスクの孤立パターン等を感光基
板上に投影露光する為に使用される投影露光装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】例えばＬＳＩ等の半導体素子、液晶表示
素子又は薄膜磁気ヘッド等をリソグラフィ工程で製造す
る際に、フォトマスク又はレチクル（以下、「フォトマ
スク」と総称する）のパターンをフォトレジストを塗布
したウエハ等の感光基板上に投影露光する投影露光装置
が使用されている。
素子又は薄膜磁気ヘッド等をリソグラフィ工程で製造す
る際に、フォトマスク又はレチクル（以下、「フォトマ
スク」と総称する）のパターンをフォトレジストを塗布
したウエハ等の感光基板上に投影露光する投影露光装置
が使用されている。
【０００３】図７は従来の投影露光装置の要部を示し、
この図７において、フォトマスク１０１は、照明光学系
（図示せず）の光軸に対してほぼ直交するように水平に
保持され、照明光学系から射出された所定波長の露光光
によって透過照明されている。従来から汎用されている
フォトマスク１０１は、透明基板上にクロム等の金属か
らなる遮光パターンを形成した構造であり、透過照明さ
れることによって、パターン形状に応じた回折光が発生
する。これらの回折光は、結像光学系１０３で再度像面
に集められ、これにより像面に合致するように保持され
たウエハ１０５の露光面上にフォトマスク１０１のパタ
ーン像が転写される。
この図７において、フォトマスク１０１は、照明光学系
（図示せず）の光軸に対してほぼ直交するように水平に
保持され、照明光学系から射出された所定波長の露光光
によって透過照明されている。従来から汎用されている
フォトマスク１０１は、透明基板上にクロム等の金属か
らなる遮光パターンを形成した構造であり、透過照明さ
れることによって、パターン形状に応じた回折光が発生
する。これらの回折光は、結像光学系１０３で再度像面
に集められ、これにより像面に合致するように保持され
たウエハ１０５の露光面上にフォトマスク１０１のパタ
ーン像が転写される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の如き従来の技術
に於いては、フォトマスク１０１を露光光により均一な
照度で照明しなければならないという装置上の要請があ
るため、照明光学系の光源に空間コヒーレンシーを持た
せることができなかった。つまり、フォトマスク１０１
を照明する露光光のうち、投影光学系の光軸に対する傾
斜角である照明角の異なるもの同士が可干渉性を有して
いると、フオトマスク１０１上に干渉縞が形成されてし
まい、フォトマスク１０１を均一に照明するという要請
と相入れなくなってしまう。そのため、光源の空間コヒ
ーレンシーを投影光学系の性能向上を図るためのパラメ
ータとして採り得なかった。
に於いては、フォトマスク１０１を露光光により均一な
照度で照明しなければならないという装置上の要請があ
るため、照明光学系の光源に空間コヒーレンシーを持た
せることができなかった。つまり、フォトマスク１０１
を照明する露光光のうち、投影光学系の光軸に対する傾
斜角である照明角の異なるもの同士が可干渉性を有して
いると、フオトマスク１０１上に干渉縞が形成されてし
まい、フォトマスク１０１を均一に照明するという要請
と相入れなくなってしまう。そのため、光源の空間コヒ
ーレンシーを投影光学系の性能向上を図るためのパラメ
ータとして採り得なかった。
【０００５】また、フォトマスク上の転写用のパターン
には、一般に所定のパターンが所定ピッチで繰り返され
る周期的パターンと所謂コンタクトホールのような孤立
パターンとがあり、同一の結像光学系を使用しても周期
的パターンと孤立パターンとでは結像特性が相違してい
る。
には、一般に所定のパターンが所定ピッチで繰り返され
る周期的パターンと所謂コンタクトホールのような孤立
パターンとがあり、同一の結像光学系を使用しても周期
的パターンと孤立パターンとでは結像特性が相違してい
る。
【０００６】本発明は、斯かる点に鑑み、光源の空間コ
ヒーレンシー、つまりパターンを照明する照明光の内の
照明角の異なるもの同士の可干渉性を新しいパラメータ
として捉えることにより、特に孤立パターンに対する結
像性能を向上した投影露光装置を提供することを目的と
する。
ヒーレンシー、つまりパターンを照明する照明光の内の
照明角の異なるもの同士の可干渉性を新しいパラメータ
として捉えることにより、特に孤立パターンに対する結
像性能を向上した投影露光装置を提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による第１の投影
露光装置は、例えば図１に示す如く、露光光でフォトマ
スクを照明する照明光学系（１）と、そのフォトマスク
上のパターンを感光基板（６）上に投影する投影光学系
とを有する投影露光装置において、その投影光学系は、
照明光学系（１）からのその露光光のもとで第１のフォ
トマスク（２）のパターンの像を第２のフォトマスク
（４）上に結像する第１結像光学系（３）と、第１結像
光学系（３）による結像光のもとで第２のフォトマスク
（４）のパターンの像を感光基板（６）上に結像する第
２結像光学系（５）とを有し、第１のフォトマスク
（２）のパターン及び第２のフォトマスク（４）のパタ
ーンはそれぞれ遮光部及び光透過部より構成される互い
に相似の孤立パターンであるものである。
露光装置は、例えば図１に示す如く、露光光でフォトマ
スクを照明する照明光学系（１）と、そのフォトマスク
上のパターンを感光基板（６）上に投影する投影光学系
とを有する投影露光装置において、その投影光学系は、
照明光学系（１）からのその露光光のもとで第１のフォ
トマスク（２）のパターンの像を第２のフォトマスク
（４）上に結像する第１結像光学系（３）と、第１結像
光学系（３）による結像光のもとで第２のフォトマスク
（４）のパターンの像を感光基板（６）上に結像する第
２結像光学系（５）とを有し、第１のフォトマスク
（２）のパターン及び第２のフォトマスク（４）のパタ
ーンはそれぞれ遮光部及び光透過部より構成される互い
に相似の孤立パターンであるものである。
【０００８】また、第２の投影露光装置は、例えば図１
に示す如く、露光光でフォトマスクを照明する照明光学
系（１）と、そのフォトマスク上のパターンを感光基板
（６）上に投影する投影光学系とを有する投影露光装置
において、その投影光学系は、照明光学系（１）からの
その露光光のもとで第１のフォトマスク（２）のパター
ンの像を第２のフォトマスク（４）上に結像する第１結
像光学系（３）と、第１結像光学系（３）による結像光
のもとで第２のフォトマスク（４）のパターンの像を感
光基板（６）上に結像する第２結像光学系（５）とを有
し、第１のフォトマスク（２）のパターン及び第２のフ
ォトマスク（４）のパターンの内の一方のパターンを遮
光部及び光透過部よりなる孤立パターンより構成し、他
方のパターンをその一方のパターンに対応した位相シフ
ターよりなる孤立パターンより構成したものである。
に示す如く、露光光でフォトマスクを照明する照明光学
系（１）と、そのフォトマスク上のパターンを感光基板
（６）上に投影する投影光学系とを有する投影露光装置
において、その投影光学系は、照明光学系（１）からの
その露光光のもとで第１のフォトマスク（２）のパター
ンの像を第２のフォトマスク（４）上に結像する第１結
像光学系（３）と、第１結像光学系（３）による結像光
のもとで第２のフォトマスク（４）のパターンの像を感
光基板（６）上に結像する第２結像光学系（５）とを有
し、第１のフォトマスク（２）のパターン及び第２のフ
ォトマスク（４）のパターンの内の一方のパターンを遮
光部及び光透過部よりなる孤立パターンより構成し、他
方のパターンをその一方のパターンに対応した位相シフ
ターよりなる孤立パターンより構成したものである。
【０００９】
【作用】本発明においては、従来の投影光学系の照明光
学系（１）側に更にもう一組の結像系とフォトマスクと
を配する様にした。２枚のフォトマスクを、照明光学系
（１）側から順に第１及び第２のフォトマスク（２，
４）と呼ぶものとすれば、第１のフォトマスク（２）上
のパターンと第２のフォトマスク（４）上のパターンと
は対応しており、第１のフォトマスク（２）上のパター
ンで回折された光は第２のフォトマスク（４）上の対応
するパターン上に集束されて当該パターンを照明する。
このときに、第１のフォトマスク（２）上の特定のパタ
ーンにて回折された光同士は可干渉性を有するので、第
２のフォトマスク（４）上のパターンを照明する光は、
投影光学系（３，５）の光軸に対する傾斜角である照明
角の異なる光が互いに可干渉性を有していることにな
る。
学系（１）側に更にもう一組の結像系とフォトマスクと
を配する様にした。２枚のフォトマスクを、照明光学系
（１）側から順に第１及び第２のフォトマスク（２，
４）と呼ぶものとすれば、第１のフォトマスク（２）上
のパターンと第２のフォトマスク（４）上のパターンと
は対応しており、第１のフォトマスク（２）上のパター
ンで回折された光は第２のフォトマスク（４）上の対応
するパターン上に集束されて当該パターンを照明する。
このときに、第１のフォトマスク（２）上の特定のパタ
ーンにて回折された光同士は可干渉性を有するので、第
２のフォトマスク（４）上のパターンを照明する光は、
投影光学系（３，５）の光軸に対する傾斜角である照明
角の異なる光が互いに可干渉性を有していることにな
る。
【００１０】従って、第２のフォトマスク（４）上の照
明光は、例えば位相シフトマスク的な振幅分布特性等を
容易に実現することができ、これにより感光基板（６）
上の解像度が向上する。本発明では、この原理を利用し
て孤立パターンに対する投影光学系の性能向上を図って
いる。また、本発明の内の第１の投影露光装置は、第１
のフォトマスク（２）及び第２のフォトマスク（４）と
して、共に遮光パターン中に開口パターンが形成された
従来型のフォトマスクを使用した場合を示す。この場合
でも、第１のフォトマスク（２）からの回折光の干渉効
果により、第２のフォトマスク（４）上の照明光の振幅
の符号を、例えば孤立パターンの中央部とエッジ部とで
反転させることができる。
明光は、例えば位相シフトマスク的な振幅分布特性等を
容易に実現することができ、これにより感光基板（６）
上の解像度が向上する。本発明では、この原理を利用し
て孤立パターンに対する投影光学系の性能向上を図って
いる。また、本発明の内の第１の投影露光装置は、第１
のフォトマスク（２）及び第２のフォトマスク（４）と
して、共に遮光パターン中に開口パターンが形成された
従来型のフォトマスクを使用した場合を示す。この場合
でも、第１のフォトマスク（２）からの回折光の干渉効
果により、第２のフォトマスク（４）上の照明光の振幅
の符号を、例えば孤立パターンの中央部とエッジ部とで
反転させることができる。
【００１１】一方、第２の投影露光装置は、第１のフォ
トマスク（２）及び第２のフォトマスク（４）の一方
が、遮光パターン中に開口パターンが形成された従来型
のフォトマスクであり、他方が位相シフターよりなるフ
ォトマスクである。従って、全体として遮光パターンと
位相シフターとが混在するフォトマスクと同様の作用に
より、解像度等を向上することができる。
トマスク（２）及び第２のフォトマスク（４）の一方
が、遮光パターン中に開口パターンが形成された従来型
のフォトマスクであり、他方が位相シフターよりなるフ
ォトマスクである。従って、全体として遮光パターンと
位相シフターとが混在するフォトマスクと同様の作用に
より、解像度等を向上することができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明による投影露光装置の第１実施
例につき図１〜図３を参照して説明する。図１は、本実
施例の投影露光装置の要部を簡略化して示し、この図１
において、照明光学系１から所定の波長の露光光が射出
されている。照明光学系１から順に、第１フォトマスク
２、第１結像光学系３、第２フォトマスク４、第２結像
光学系５及び感光基板６を配置する。そして、直列的に
配置された第１結像光学系３及び第２結像光学系５より
投影光学系が構成され、第２結像光学系５に関して、感
光基板６と第２フォトマスク４とが共役であり、第１結
像光学系３に関して、第２フォトマスク４と第１フォト
マスク２とがほぼ共役である。
例につき図１〜図３を参照して説明する。図１は、本実
施例の投影露光装置の要部を簡略化して示し、この図１
において、照明光学系１から所定の波長の露光光が射出
されている。照明光学系１から順に、第１フォトマスク
２、第１結像光学系３、第２フォトマスク４、第２結像
光学系５及び感光基板６を配置する。そして、直列的に
配置された第１結像光学系３及び第２結像光学系５より
投影光学系が構成され、第２結像光学系５に関して、感
光基板６と第２フォトマスク４とが共役であり、第１結
像光学系３に関して、第２フォトマスク４と第１フォト
マスク２とがほぼ共役である。
【００１３】本例では、第１フォトマスク２は、上方に
配置された照明光学系１からの露光光７に照明され、第
１フォトマスク２上に形成されたパターンによりその露
光光７の回折光８，９が生じ、この回折光８，９が第１
結像光学系３を介して第２フォトマスク４上のパターン
を照明する。この際、各回折光８及び９は互いに可干渉
性を有している。更に、それら回折光８，９により照明
された結果、第２フォトマスク４上に形成されたパター
ンから回折光１０，１１が生じ、それらが第２結像系５
を介して感光基板５の上に像を形成する。
配置された照明光学系１からの露光光７に照明され、第
１フォトマスク２上に形成されたパターンによりその露
光光７の回折光８，９が生じ、この回折光８，９が第１
結像光学系３を介して第２フォトマスク４上のパターン
を照明する。この際、各回折光８及び９は互いに可干渉
性を有している。更に、それら回折光８，９により照明
された結果、第２フォトマスク４上に形成されたパター
ンから回折光１０，１１が生じ、それらが第２結像系５
を介して感光基板５の上に像を形成する。
【００１４】本実施例では、第１フォトマスク２及び第
２フォトマスク４上に共に孤立した開口パターンを形成
する。第１結像光学系３の投影倍率をβとすると、第２
フォトマスク４上の孤立開口パターンはほぼ第１フォト
マスク２上の孤立開口パターンのβ倍である。但し、そ
れら孤立開口パターンの実際の大きさ及び形状は、良好
な結像特性が得られるように、第１フォトマスク２上及
び第２フォトマスク４上でそれぞれ独立に調整される。
一例として、第１フォトマスク２上の孤立開口パターン
による像の第２フォトマスク４上での振幅Ｓ１の分布
は、図２（ａ）に示す様な振舞いをする。そして、図２
（ｂ）に示すように、第２フォトマスク４上の孤立開口
パターン１２の対称中心とその振幅Ｓ１の対称中心とが
ｚ軸に垂直な面内で同一位置にあるものとする。この場
合、図２（ｂ）の孤立開口パターン１２の開口内の中央
部とエッジ部とで位相が反転している。このように位相
を反転させるには、第１フォトマスク２上の開口パター
ンの口径等を調整すればよい。これにより、本例によれ
ば、エッジ強調型位相シフトマスクと同様の結像特性が
得られることが推定できる。
２フォトマスク４上に共に孤立した開口パターンを形成
する。第１結像光学系３の投影倍率をβとすると、第２
フォトマスク４上の孤立開口パターンはほぼ第１フォト
マスク２上の孤立開口パターンのβ倍である。但し、そ
れら孤立開口パターンの実際の大きさ及び形状は、良好
な結像特性が得られるように、第１フォトマスク２上及
び第２フォトマスク４上でそれぞれ独立に調整される。
一例として、第１フォトマスク２上の孤立開口パターン
による像の第２フォトマスク４上での振幅Ｓ１の分布
は、図２（ａ）に示す様な振舞いをする。そして、図２
（ｂ）に示すように、第２フォトマスク４上の孤立開口
パターン１２の対称中心とその振幅Ｓ１の対称中心とが
ｚ軸に垂直な面内で同一位置にあるものとする。この場
合、図２（ｂ）の孤立開口パターン１２の開口内の中央
部とエッジ部とで位相が反転している。このように位相
を反転させるには、第１フォトマスク２上の開口パター
ンの口径等を調整すればよい。これにより、本例によれ
ば、エッジ強調型位相シフトマスクと同様の結像特性が
得られることが推定できる。
【００１５】この様に、図２（ｂ）の孤立開口パターン
１２の開口上で位相反転部が生じるのは、第２フォトマ
スク４を照明する光の間に可干渉性があることに起因し
ている。特に、第１結像光学系３の瞳の周辺を通る光が
重要な働きをしている。これを確かめるために、図３に
示す如く、第２フォトマスク４のパターン形成面がｚ＝
０の面に合致し、振幅がψ1 の回折光９及び振幅がψ2
の回折光８よりなる波長λの２光束により第２フォトマ
スク４が照明されていると仮定する。そして、回折光９
のｘ方向及びｚ方向の方向余弦をそれぞれα及びγ、回
折光８のｘ方向及びｚ方向の方向余弦をそれぞれ−α及
びγとして、２π／λを波数ｋとすると、振幅ψ1 及び
ψ2 は定数を除いて次のように表すことができる。
１２の開口上で位相反転部が生じるのは、第２フォトマ
スク４を照明する光の間に可干渉性があることに起因し
ている。特に、第１結像光学系３の瞳の周辺を通る光が
重要な働きをしている。これを確かめるために、図３に
示す如く、第２フォトマスク４のパターン形成面がｚ＝
０の面に合致し、振幅がψ1 の回折光９及び振幅がψ2
の回折光８よりなる波長λの２光束により第２フォトマ
スク４が照明されていると仮定する。そして、回折光９
のｘ方向及びｚ方向の方向余弦をそれぞれα及びγ、回
折光８のｘ方向及びｚ方向の方向余弦をそれぞれ−α及
びγとして、２π／λを波数ｋとすると、振幅ψ1 及び
ψ2 は定数を除いて次のように表すことができる。
【数１】ψ1 ＝ｅｘｐ｛ｉｋ（αｘ＋γｚ）｝
【数２】ψ2 ＝ｅｘｐ｛ｉｋ（−αｘ＋γｚ）｝
【００１６】これら２光束は可干渉であるから振幅合成
することにより、次のような合成振幅ψT が得られる。
することにより、次のような合成振幅ψT が得られる。
【数３】 ψT ＝ψ1 ＋ψ2 ＝ｅｘｐ（ｉｋｚ）・２・ｃｏｓ（ｋαｘ） この合成振幅ψT は、２π／（ｋα）（＝λ／α）をピ
ッチとしてｘ方向に沿って位相が反転していることが分
かる。その方向余弦αは、図３における開口数ＮＡに対
応するので、第１結像光学系３の瞳の周辺を通る光の寄
与が大きいことも同時に分かる。従って、図２に基づい
て説明した実施例では、第１結像光学系３の瞳面に中心
遮蔽型の瞳フィルタを入れることで、図２（ａ）の振幅
Ｓ１を負の方向への大きくすることができ、エッジ強調
型位相シフトマスクと同等の効果を更に強調することも
できる。
ッチとしてｘ方向に沿って位相が反転していることが分
かる。その方向余弦αは、図３における開口数ＮＡに対
応するので、第１結像光学系３の瞳の周辺を通る光の寄
与が大きいことも同時に分かる。従って、図２に基づい
て説明した実施例では、第１結像光学系３の瞳面に中心
遮蔽型の瞳フィルタを入れることで、図２（ａ）の振幅
Ｓ１を負の方向への大きくすることができ、エッジ強調
型位相シフトマスクと同等の効果を更に強調することも
できる。
【００１７】尚、ここまでは、遮光部中に孤立透過部の
あるパターンを想定していたが、逆に、透過部中に孤立
遮光部のあるパターンでも良い。従来技術との比較をす
ると、実は、後者の方が、本発明による効果が大きい事
が本発者による継続的研究の結果分かってきている。但
し、孤立パターンが、孤立透過部か孤立遮光部かで、用
いるレジストのポジ／ネガのタイプを適宜選定しなけれ
ばならないのは当然である。
あるパターンを想定していたが、逆に、透過部中に孤立
遮光部のあるパターンでも良い。従来技術との比較をす
ると、実は、後者の方が、本発明による効果が大きい事
が本発者による継続的研究の結果分かってきている。但
し、孤立パターンが、孤立透過部か孤立遮光部かで、用
いるレジストのポジ／ネガのタイプを適宜選定しなけれ
ばならないのは当然である。
【００１８】次に、本発明の第２実施例について図４を
参照して説明する。本実施例では、図１の第１フォトマ
スク２として、図４（ａ）に示す様な振幅透過率分布を
有する孤立シフターが形成されたフォトマスクを配置
し、図１の第２フォトマスク４として、図４（ｃ）に示
す様な振幅透過率分布を有する孤立開口パターンが形成
されたフォトマスクを配置する。この場合、第１フォト
マスク２上のパターンの両側のエッジにより回折光が生
じ、それらが第２フォトマスク４上で振幅合成され、第
２フォトマスク４上の振幅分布は図４（ｂ）に示す様に
なる。このとき、図４（ｃ）の孤立開口パターン内で、
パターンの中央部と周辺部とで位相が反転しているの
で、第１実施例と同様にエッジ強調型位相シフトマスク
と同様の効果が得られる。
参照して説明する。本実施例では、図１の第１フォトマ
スク２として、図４（ａ）に示す様な振幅透過率分布を
有する孤立シフターが形成されたフォトマスクを配置
し、図１の第２フォトマスク４として、図４（ｃ）に示
す様な振幅透過率分布を有する孤立開口パターンが形成
されたフォトマスクを配置する。この場合、第１フォト
マスク２上のパターンの両側のエッジにより回折光が生
じ、それらが第２フォトマスク４上で振幅合成され、第
２フォトマスク４上の振幅分布は図４（ｂ）に示す様に
なる。このとき、図４（ｃ）の孤立開口パターン内で、
パターンの中央部と周辺部とで位相が反転しているの
で、第１実施例と同様にエッジ強調型位相シフトマスク
と同様の効果が得られる。
【００１９】即ち、図４の実施例は、図５（ａ）に示す
位相シフトマスクを、図５（ｂ）に示す遮光パターン１
４が形成されたフォトマスクと、図５（ｃ）に示す位相
シフター１５が形成されたフォトマスクとに分離したも
のでもある。その図５（ａ）の位相シフトマスクは、ガ
ラス基板１３上の遮光パターン１４に孤立開口パターン
を形成し、この孤立開口パターン内に位相シフター１５
を形成したものである。
位相シフトマスクを、図５（ｂ）に示す遮光パターン１
４が形成されたフォトマスクと、図５（ｃ）に示す位相
シフター１５が形成されたフォトマスクとに分離したも
のでもある。その図５（ａ）の位相シフトマスクは、ガ
ラス基板１３上の遮光パターン１４に孤立開口パターン
を形成し、この孤立開口パターン内に位相シフター１５
を形成したものである。
【００２０】また、図６（ａ）に示すように、ガラス基
板１３上の遮光パターン１４に孤立開口パターンを形成
し、この孤立開口パターンのエッジ部近傍上に位相シフ
ター１６を形成してもエッジ強調効果が得られる。これ
に本発明を適用すると、例えば図１の第２フォトマスク
４として、図６（ｂ）に示すような遮光パターン１４が
形成されたフォトマスクを配置し、図１の第１フォトマ
スク２として図６（ｃ）に示すような位相シフター１６
が形成されたフォトマスクを配置することになる。この
ような配置により、図６（ａ）の位相シフトマスクを使
用する場合と同様に解像度を向上することができる。
板１３上の遮光パターン１４に孤立開口パターンを形成
し、この孤立開口パターンのエッジ部近傍上に位相シフ
ター１６を形成してもエッジ強調効果が得られる。これ
に本発明を適用すると、例えば図１の第２フォトマスク
４として、図６（ｂ）に示すような遮光パターン１４が
形成されたフォトマスクを配置し、図１の第１フォトマ
スク２として図６（ｃ）に示すような位相シフター１６
が形成されたフォトマスクを配置することになる。この
ような配置により、図６（ａ）の位相シフトマスクを使
用する場合と同様に解像度を向上することができる。
【００２１】従って、上述の実施例は、第１フォトマス
ク２を第２フォトマスク４上に投影して、エッジ強調型
位相シフトマスクと等価なものを実現したものとも言え
る。上述の実施例での利点は、クロム等の遮光パターン
と位相シフターとが混在するフォトマスクを、クロム等
の遮光パターンのみを用いた従来型のフォトマスクと位
相シフターのみを用いたフォトマスクとに分離したこと
である。上述の実施例によれば、遮光パターンと位相シ
フターとが混在するフォトマスクと比較して、フォトマ
スクの製造時の容易さが増したと言える。なお、位相シ
フターだけのフォトマスクにおいて問題とされる広い領
域の遮光部分は、遮光パターンを用いたフォトマスク側
に形成しておけば良い。また、図１において第１フォト
マスク２と第２フォトマスク４とを入れ替えても、効果
は殆ど同様である。
ク２を第２フォトマスク４上に投影して、エッジ強調型
位相シフトマスクと等価なものを実現したものとも言え
る。上述の実施例での利点は、クロム等の遮光パターン
と位相シフターとが混在するフォトマスクを、クロム等
の遮光パターンのみを用いた従来型のフォトマスクと位
相シフターのみを用いたフォトマスクとに分離したこと
である。上述の実施例によれば、遮光パターンと位相シ
フターとが混在するフォトマスクと比較して、フォトマ
スクの製造時の容易さが増したと言える。なお、位相シ
フターだけのフォトマスクにおいて問題とされる広い領
域の遮光部分は、遮光パターンを用いたフォトマスク側
に形成しておけば良い。また、図１において第１フォト
マスク２と第２フォトマスク４とを入れ替えても、効果
は殆ど同様である。
【００２２】また、上述実施例では、第２フォトマスク
４を照明する互いに可干渉な光が、光軸に対して傾斜し
ていることが重要である。即ち、図３に示した振幅ψ1
の回折光９及び振幅ψ2 の回折光８に相当する光が重要
である。そこで、図４に基づいて述べた実施例において
は、第１フォトマスク２として、０次回折光が消えて±
１次回折光のみが射出されるような位相型の市松模様状
のパターンが形成されたフォトマスクを配置し、第２フ
ォトマスクとして、孤立開口パターンが形成されたフォ
トマスクを配置するようにしてもよい。
４を照明する互いに可干渉な光が、光軸に対して傾斜し
ていることが重要である。即ち、図３に示した振幅ψ1
の回折光９及び振幅ψ2 の回折光８に相当する光が重要
である。そこで、図４に基づいて述べた実施例において
は、第１フォトマスク２として、０次回折光が消えて±
１次回折光のみが射出されるような位相型の市松模様状
のパターンが形成されたフォトマスクを配置し、第２フ
ォトマスクとして、孤立開口パターンが形成されたフォ
トマスクを配置するようにしてもよい。
【００２３】また、以上の実施例では、目的とするパタ
ーンを２枚のフォトマスクと２つの結像光学系とを用い
て投影露光したが、同様の原理にて、３枚以上のフォト
マスクを用いて３つ以上の結像光学系によって、投影露
光する構成としても良い。更に、上記の実施例では、結
像光学系を屈折系とし、フォトマスクは透過型のものを
用いたが、本発明の適用範囲はこの例に限定されるもの
ではなく、結像光学系を反射系とした場合、或いは、反
射型のフォトマスクを用いる場合においても同様に適用
される。このように、本発明は上述実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り
得ることは勿論である。
ーンを２枚のフォトマスクと２つの結像光学系とを用い
て投影露光したが、同様の原理にて、３枚以上のフォト
マスクを用いて３つ以上の結像光学系によって、投影露
光する構成としても良い。更に、上記の実施例では、結
像光学系を屈折系とし、フォトマスクは透過型のものを
用いたが、本発明の適用範囲はこの例に限定されるもの
ではなく、結像光学系を反射系とした場合、或いは、反
射型のフォトマスクを用いる場合においても同様に適用
される。このように、本発明は上述実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り
得ることは勿論である。
【００２４】
【発明の効果】本発明の第１の投影露光装置によれば、
第１のフォトマスクからの回折光を第２のフォトマスク
の照明光として用いる構成であるため、第２のフォトマ
スクを照明する照明角の異なる光同士の可干渉性を制御
することができる。従って、例えば位相シフトマスク等
の効果をも得ることができ、これにより孤立パターンに
対する結像性能の向上を図ることができる利点がある。
第１のフォトマスクからの回折光を第２のフォトマスク
の照明光として用いる構成であるため、第２のフォトマ
スクを照明する照明角の異なる光同士の可干渉性を制御
することができる。従って、例えば位相シフトマスク等
の効果をも得ることができ、これにより孤立パターンに
対する結像性能の向上を図ることができる利点がある。
【００２５】また、第２の投影露光装置によれば、第１
のフォトマスク及び第２のフォトマスクとしてそれぞれ
従来の遮光パターンによるフォトマスクと位相シフター
のみによるフォトマスクとを分離して配置することによ
り、遮光パターンと位相シフターとが混在している位相
シフトマスクと同等の結像性能を引き出すことができ、
孤立パターンに対する結像性能を向上できる利点があ
る。更に、遮光パターンと位相シフターとが混在したフ
ォトマスクを使用する場合に比べて、フォトマスクの製
造が容易であるという利点もある。
のフォトマスク及び第２のフォトマスクとしてそれぞれ
従来の遮光パターンによるフォトマスクと位相シフター
のみによるフォトマスクとを分離して配置することによ
り、遮光パターンと位相シフターとが混在している位相
シフトマスクと同等の結像性能を引き出すことができ、
孤立パターンに対する結像性能を向上できる利点があ
る。更に、遮光パターンと位相シフターとが混在したフ
ォトマスクを使用する場合に比べて、フォトマスクの製
造が容易であるという利点もある。
【図１】本発明による投影露光装置の第１実施例の全体
を示す概略構成図である。
を示す概略構成図である。
【図２】（ａ）は第１実施例の第２フォトマスク上の照
明光の振幅分布を示す図、（ｂ）は第２フォトマスク上
の孤立開口パターンの断面に沿う端面図である。
明光の振幅分布を示す図、（ｂ）は第２フォトマスク上
の孤立開口パターンの断面に沿う端面図である。
【図３】第２フォトマスクを照明する光束を示す光路図
である。
である。
【図４】（ａ）は本発明の第２実施例における第１フォ
トマスクの振幅透過率分布を示す図、（ｂ）は第２フォ
トマスク上の照明光の振幅分布を示す図、（ｃ）は第２
フォトマスクの振幅透過率分布を示す図である。
トマスクの振幅透過率分布を示す図、（ｂ）は第２フォ
トマスク上の照明光の振幅分布を示す図、（ｃ）は第２
フォトマスクの振幅透過率分布を示す図である。
【図５】（ａ）は位相シフトマスクの一例を示す断面
図、（ｂ）はその位相シフトマスクを構成する遮光パタ
ーンを示す断面図、（ｃ）はその位相シフトマスクを構
成する位相シフターを示す断面図である。
図、（ｂ）はその位相シフトマスクを構成する遮光パタ
ーンを示す断面図、（ｃ）はその位相シフトマスクを構
成する位相シフターを示す断面図である。
【図６】（ａ）は位相シフトマスクの他の例を示す断面
図、（ｂ）はその位相シフトマスクを構成する遮光パタ
ーンを示す断面図、（ｃ）はその位相シフトマスクを構
成する位相シフターを示す断面図である。
図、（ｂ）はその位相シフトマスクを構成する遮光パタ
ーンを示す断面図、（ｃ）はその位相シフトマスクを構
成する位相シフターを示す断面図である。
【図７】従来の投影露光装置の要部を示す概略構成図で
ある。
ある。
１ 照明光学系 ２ 第１フォトマスク ３ 第１結像光学系 ４ 第２フォトマスク ５ 第２結像光学系 ６ 感光基板 １２ 孤立開口パターン １３ ガラス基板 １４ 遮光パターン １５，１６ 位相シフター
Claims (2)
- 【請求項１】 露光光でフォトマスクを照明する照明光
学系と、前記フォトマスク上のパターンを感光基板上に
投影する投影光学系とを有する投影露光装置において、 前記投影光学系は、前記照明光学系からの前記露光光の
もとで第１のフォトマスクのパターンの像を第２のフォ
トマスク上に結像する第１結像光学系と、該第１結像光
学系による結像光のもとで前記第２のフォトマスクのパ
ターンの像を前記感光基板上に結像する第２結像光学系
とを有し、 前記第１のフォトマスクのパターン及び前記第２のフォ
トマスクのパターンはそれぞれ遮光部及び光透過部より
構成される互いに相似の孤立パターンである事を特徴と
する投影露光装置。 - 【請求項２】 露光光でフォトマスクを照明する照明光
学系と、前記フォトマスク上のパターンを感光基板上に
投影する投影光学系とを有する投影露光装置において、 前記投影光学系は、前記照明光学系からの前記露光光の
もとで第１のフォトマスクのパターンの像を第２のフォ
トマスク上に結像する第１結像光学系と、該第１結像光
学系による結像光のもとで前記第２のフォトマスクのパ
ターンの像を前記感光基板上に結像する第２結像光学系
とを有し、 前記第１のフォトマスクのパターン及び前記第２のフォ
トマスクのパターンの内の一方のパターンを遮光部及び
光透過部よりなる孤立パターンより構成し、他方のパタ
ーンを前記一方のパターンに対応した位相シフターより
なる孤立パターンより構成した事を特徴とする投影露光
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4277032A JPH06132192A (ja) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | 投影露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4277032A JPH06132192A (ja) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | 投影露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06132192A true JPH06132192A (ja) | 1994-05-13 |
Family
ID=17577828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4277032A Withdrawn JPH06132192A (ja) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | 投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06132192A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012033920A (ja) * | 2010-07-29 | 2012-02-16 | Nikon Corp | 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法 |
-
1992
- 1992-10-15 JP JP4277032A patent/JPH06132192A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012033920A (ja) * | 2010-07-29 | 2012-02-16 | Nikon Corp | 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000104 |