JPH07226368A - 露光装置及び該露光装置を用いてデバイスを製造する方法 - Google Patents
露光装置及び該露光装置を用いてデバイスを製造する方法Info
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- JPH07226368A JPH07226368A JP1736294A JP1736294A JPH07226368A JP H07226368 A JPH07226368 A JP H07226368A JP 1736294 A JP1736294 A JP 1736294A JP 1736294 A JP1736294 A JP 1736294A JP H07226368 A JPH07226368 A JP H07226368A
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 露光光に関する自由度が大きな露光装置を提
供すること。 【構成】 エキシマレーザー１の共振器内にレーザー光
を直線偏光にするブリュースタ窓１８と発振するレーザ
ー光を分散させるプリズム群１３ａ、１３ｂとプリズム
群１３ａ、１３ｂにより波長毎に分散せしめられたレー
ザー光を集光させるレンズ１４とレンズ１４の焦点位置
に設けたレーザー光の一部を遮光する開口の大きさが可
変なスリット１５とレーザー光をチャンバー１１内に戻
す反射ミラー１６を有し、露光条件に合せてスリット１
５の開口の大きさを変えることによりレーザー光の出力
と波長幅を変える。
供すること。 【構成】 エキシマレーザー１の共振器内にレーザー光
を直線偏光にするブリュースタ窓１８と発振するレーザ
ー光を分散させるプリズム群１３ａ、１３ｂとプリズム
群１３ａ、１３ｂにより波長毎に分散せしめられたレー
ザー光を集光させるレンズ１４とレンズ１４の焦点位置
に設けたレーザー光の一部を遮光する開口の大きさが可
変なスリット１５とレーザー光をチャンバー１１内に戻
す反射ミラー１６を有し、露光条件に合せてスリット１
５の開口の大きさを変えることによりレーザー光の出力
と波長幅を変える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は露光装置とデバイス製造
方法に関し、特にＩＣ、ＬＳＩ，ＣＣＤ，液晶パネル、
磁気ヘッドなどの各種デバイスを製造するために使用さ
れる露光装置とデバイス製造方法に関するものである。
方法に関し、特にＩＣ、ＬＳＩ，ＣＣＤ，液晶パネル、
磁気ヘッドなどの各種デバイスを製造するために使用さ
れる露光装置とデバイス製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体デバイスの高集積化に伴
い、高解像力でしかも露光面積の大きな露光装置が求め
られてており、この要求に答える装置として、マスクと
ウエハを走査しながら露光する走査型縮小投影露光装置
が注目されている。
い、高解像力でしかも露光面積の大きな露光装置が求め
られてており、この要求に答える装置として、マスクと
ウエハを走査しながら露光する走査型縮小投影露光装置
が注目されている。
【０００３】一方、解像線幅の微細化を実現するため
に、露光光としてより波長の短い光を用いることが望ま
れている。従って、走査型縮小投影露光装置に遠紫外線
領域の強い光を放射するエキシマレーザー等を利用する
ことが考えられている。
に、露光光としてより波長の短い光を用いることが望ま
れている。従って、走査型縮小投影露光装置に遠紫外線
領域の強い光を放射するエキシマレーザー等を利用する
ことが考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようしている課題】しかしながら、エキ
シマレーザーの発振スペクトルは、例えばＫｒＦエキシ
マレーザーの場合に半値全幅（ＦＷＨＭ）で約０．３ｎ
ｍあり、波長幅が十分に狭いとは言えない。
シマレーザーの発振スペクトルは、例えばＫｒＦエキシ
マレーザーの場合に半値全幅（ＦＷＨＭ）で約０．３ｎ
ｍあり、波長幅が十分に狭いとは言えない。
【０００５】この場合、レーザー光の波長幅を狭くする
狭帯域化ユニットを装備すれば良いが、このユニットを
装備すると、露光装置を一定の狭いスペクトルの露光光
でしか使用できず、装置の露光光に関する自由度が非常
に小さくなるという問題が生じる。
狭帯域化ユニットを装備すれば良いが、このユニットを
装備すると、露光装置を一定の狭いスペクトルの露光光
でしか使用できず、装置の露光光に関する自由度が非常
に小さくなるという問題が生じる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、露光光
に関する自由度が大きな露光装置を提供することにあ
る。
に関する自由度が大きな露光装置を提供することにあ
る。
【０００７】本発明は、この目的を達成するべく、レー
ザー光の波長幅を変える手段を有することを特徴として
おり、特にレーザー光を波長毎に分散させる分散素子と
分散せしめられたレーザー光を波長毎に集光するレンズ
と集光せしめられたレーザー光を遮光する部分を変える
ことにより当該レーザー光の波長幅を変える波長選択手
段とを有しており、露光光のスペクトルを可変にし、露
光光に関する自由度を大きくした。この為、各種ウエハ
ープロセスに応じて最適な露光が行える。
ザー光の波長幅を変える手段を有することを特徴として
おり、特にレーザー光を波長毎に分散させる分散素子と
分散せしめられたレーザー光を波長毎に集光するレンズ
と集光せしめられたレーザー光を遮光する部分を変える
ことにより当該レーザー光の波長幅を変える波長選択手
段とを有しており、露光光のスペクトルを可変にし、露
光光に関する自由度を大きくした。この為、各種ウエハ
ープロセスに応じて最適な露光が行える。
【０００８】前記分散素子とレンズと波長選択手段とを
共振器内に設けることにより、狭帯域化ユニットを装備
してもレーザー光の強度を低下させないようにすること
ができる。
共振器内に設けることにより、狭帯域化ユニットを装備
してもレーザー光の強度を低下させないようにすること
ができる。
【０００９】前記共振器内にレーザ光を直線偏光光にす
るブリュースタ窓とレーザー光をチャンバー内に戻す反
射鏡を有する形態がある。
るブリュースタ窓とレーザー光をチャンバー内に戻す反
射鏡を有する形態がある。
【００１０】前記分散素子はプリズムや回折格子を備え
る。また、前記レーザーはエキシマレーザーを備える。
る。また、前記レーザーはエキシマレーザーを備える。
【００１１】本発明の好ましい形態は、レーザー光のス
ペクトル幅を自然発振スペクトルよりも小さくできる第
１ユニットとレーザー光のスペクトル幅を自然発振スペ
クトルに設定する第２ユニットを備え、前記第１、第２
ユニットを切り替ることを特徴としており、露光光に関
する自由度がより大きくなる。
ペクトル幅を自然発振スペクトルよりも小さくできる第
１ユニットとレーザー光のスペクトル幅を自然発振スペ
クトルに設定する第２ユニットを備え、前記第１、第２
ユニットを切り替ることを特徴としており、露光光に関
する自由度がより大きくなる。
【００１２】本発明の好ましい形態では前記波長選択手
段が開口の幅が可変なスリットを備える。
段が開口の幅が可変なスリットを備える。
【００１３】本発明の好ましい形態ではレーザー光のス
ペクトル幅を自然発振スペクトルに設定する第２ユニッ
トが全反射鏡を備え、この鏡を共振器内のチャンバーと
前記分散素子とレンズと波長選択手段の組の間に挿入す
るよう構成される。
ペクトル幅を自然発振スペクトルに設定する第２ユニッ
トが全反射鏡を備え、この鏡を共振器内のチャンバーと
前記分散素子とレンズと波長選択手段の組の間に挿入す
るよう構成される。
【００１４】本発明によれば、波長選択手段からのレー
ザー光に対してマスクと基板を走査し、前記マスクのパ
ターンを前記基板上に投影することを特徴とする高い解
像力を備える走査型露光装置が提供できる。
ザー光に対してマスクと基板を走査し、前記マスクのパ
ターンを前記基板上に投影することを特徴とする高い解
像力を備える走査型露光装置が提供できる。
【００１５】また本発明によれば、大面積且つ高集積度
のデバイスを製造することが可能なデバイス製造方法も
提供できる。
のデバイスを製造することが可能なデバイス製造方法も
提供できる。
【００１６】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例で、ＩＣ、ＬＳ
Ｉ，ＣＣＤ，液晶パネル、磁気ヘッドなどの各種デバイ
スを製造するために使用される走査型縮小投影露光装置
を示す。
Ｉ，ＣＣＤ，液晶パネル、磁気ヘッドなどの各種デバイ
スを製造するために使用される走査型縮小投影露光装置
を示す。
【００１７】図１において、１はＫｒＦエキシマレーザ
ーで、パルス化されたレーザ光を発するパルスレーザー
光源である。この光源１は約２４８ｎｍの遠紫外領域の
波長の光を発光する。
ーで、パルス化されたレーザ光を発するパルスレーザー
光源である。この光源１は約２４８ｎｍの遠紫外領域の
波長の光を発光する。
【００１８】図１において、２は光源１から放射された
パルス光、３は引き回し光学系、４は照明光学系、５は
転写すべきデバイスパターンを備えるマスクが置かれる
マスクステージ、６はマスクのパターンをウエハー８上
に投影する投影光学系、７はウエハー８が搭載されるウ
エハーステージ、９はウエハーに照射する露光光の（プ
ロセス）条件を制御、設定するコントローラ、１０はコ
ントローラ９で設定された条件に基づいてレーザー１を
制御するレーザーコントローラである。照明光学系４と
投影光学系６に対してマスクステージ５とウエハーステ
ージ７とが矢印方向に走査せしめられ、ウエハー８の走
査露光が行われる。
パルス光、３は引き回し光学系、４は照明光学系、５は
転写すべきデバイスパターンを備えるマスクが置かれる
マスクステージ、６はマスクのパターンをウエハー８上
に投影する投影光学系、７はウエハー８が搭載されるウ
エハーステージ、９はウエハーに照射する露光光の（プ
ロセス）条件を制御、設定するコントローラ、１０はコ
ントローラ９で設定された条件に基づいてレーザー１を
制御するレーザーコントローラである。照明光学系４と
投影光学系６に対してマスクステージ５とウエハーステ
ージ７とが矢印方向に走査せしめられ、ウエハー８の走
査露光が行われる。
【００１９】条件を設定する時、オペレーターは、必要
な解像度、レジスト感度等から計算されるパルス光２の
パルスエネルギーとパルス数とをコントローラ９入力す
る。コントローラー９は入力された条件に基ずいて最適
あるいは必要なレーザーの発振条件を決定する。ここで
いう発振条件とはレーザー１の１パルス当たりのエネル
ギー、発振周波数、スペクトル幅などである。
な解像度、レジスト感度等から計算されるパルス光２の
パルスエネルギーとパルス数とをコントローラ９入力す
る。コントローラー９は入力された条件に基ずいて最適
あるいは必要なレーザーの発振条件を決定する。ここで
いう発振条件とはレーザー１の１パルス当たりのエネル
ギー、発振周波数、スペクトル幅などである。
【００２０】図２は決められた発振条件に基ずいてレー
ザー１のスペクトル幅、１パルス当たりのエネルギを変
更する方法を示す説明図で、レーザー１の構造を示して
いる。
ザー１のスペクトル幅、１パルス当たりのエネルギを変
更する方法を示す説明図で、レーザー１の構造を示して
いる。
【００２１】図２において、１１はレーザー１のレーザ
ーチャンバ、２はパルスレーザー光、１３ａ、１３ｂは
分散素子であるプリズム、１４は凸レンズ、１５は凸レ
ンズ１４の焦点位置に配置された開口の幅が可変な可変
スリット、１６は可変スリット１５の極近傍に配置され
た全反射ミラー、１７は可変スリット１５を駆動してそ
の開口の幅を変えるスリット幅調整器、１８はレーザー
光に所定の偏光状態を与えるブリュースタ窓、１９はレ
ーザー光の一部分を共振器から取り出す出力ミラー、２
０は引き回し光学系３に入射するレーザー光のエネルギ
（出力）を検出する光検出器を示す。
ーチャンバ、２はパルスレーザー光、１３ａ、１３ｂは
分散素子であるプリズム、１４は凸レンズ、１５は凸レ
ンズ１４の焦点位置に配置された開口の幅が可変な可変
スリット、１６は可変スリット１５の極近傍に配置され
た全反射ミラー、１７は可変スリット１５を駆動してそ
の開口の幅を変えるスリット幅調整器、１８はレーザー
光に所定の偏光状態を与えるブリュースタ窓、１９はレ
ーザー光の一部分を共振器から取り出す出力ミラー、２
０は引き回し光学系３に入射するレーザー光のエネルギ
（出力）を検出する光検出器を示す。
【００２２】本実施例の露光装置では、例えばスペクト
ル幅0.1nm 程度のパルスレーザ光２を得るために以下の
ように調整を行う。
ル幅0.1nm 程度のパルスレーザ光２を得るために以下の
ように調整を行う。
【００２３】レーザーチャンバ１１は、ＫｒＦレーザの
場合には基本発振波長幅約0.3nm のレーザ光を放出す
る。レーザーチャンバ１１より放出したレーザー光はプ
リズム１３ａ、１３ｂにより波長毎に分散せしめられ
る。
場合には基本発振波長幅約0.3nm のレーザ光を放出す
る。レーザーチャンバ１１より放出したレーザー光はプ
リズム１３ａ、１３ｂにより波長毎に分散せしめられ
る。
【００２４】プリズム１３ａ、１３ｂの各面での角分散
は次式で与えられる。
は次式で与えられる。
【００２５】d θ/dλ ＝ （d θ/dｎ）（d ｎ/dλ） ここで、λはレーザ光の波長、θは入射角、ｎは波長λ
の光に対するプリズム１３ａ，１３ｂの屈折率である。
の光に対するプリズム１３ａ，１３ｂの屈折率である。
【００２６】プリズム１３ａ、１３ｂの硝材を合成石
英、エキシマレーザーをＫｒＦエキシマレーザー、プリ
ズムの頂角を82°とし最小偏角で使用すれば、 λ ＝ 248nm ｎ ＝ 1.5084 d ｎ/dλ ＝ -5.6×10-4/nm d θ/dｎ ＝ （1/ｎ）ｔａｎθ ＝ ４．５６ｒａｄ であるから、 ｄ θ/dλ ＝ -2.55mrad/nm となる。
英、エキシマレーザーをＫｒＦエキシマレーザー、プリ
ズムの頂角を82°とし最小偏角で使用すれば、 λ ＝ 248nm ｎ ＝ 1.5084 d ｎ/dλ ＝ -5.6×10-4/nm d θ/dｎ ＝ （1/ｎ）ｔａｎθ ＝ ４．５６ｒａｄ であるから、 ｄ θ/dλ ＝ -2.55mrad/nm となる。
【００２７】本実施例のように分散用にプリズムを２個
使用する場合は屈折面は４面あるので、凸レンズ１４の
焦点距離をｆ、スリット１５の開口の幅をＬとすれば、
スリット１５を通過する波長幅Δλは、 Δλ ＝ Ｌ・（ｆ・４d θ/dλ） となる。
使用する場合は屈折面は４面あるので、凸レンズ１４の
焦点距離をｆ、スリット１５の開口の幅をＬとすれば、
スリット１５を通過する波長幅Δλは、 Δλ ＝ Ｌ・（ｆ・４d θ/dλ） となる。
【００２８】従って波長幅Δλの光を得るためにはスリ
ット１５の開口の幅Ｌを、 Ｌ ＝ ｆ・４d θ/dλ・Δλ とする。
ット１５の開口の幅Ｌを、 Ｌ ＝ ｆ・４d θ/dλ・Δλ とする。
【００２９】例えば、凸レンズの焦点距離をｆ ＝ 10
0mm とし、スリット１５通過後のレーザー光の波長幅を
0.1nm にするには、スリット幅調整器１７を用いて、ス
リット１５の開口の幅Ｌを約0.10mmとする。
0mm とし、スリット１５通過後のレーザー光の波長幅を
0.1nm にするには、スリット幅調整器１７を用いて、ス
リット１５の開口の幅Ｌを約0.10mmとする。
【００３０】またスリット１５通過後のレーザー光の波
長幅を 0.3nm程度にしたい場合には、スリット幅調整器
１７を用いて、スリット１５の開口の幅Ｌを0.30mm以上
とすればよい。
長幅を 0.3nm程度にしたい場合には、スリット幅調整器
１７を用いて、スリット１５の開口の幅Ｌを0.30mm以上
とすればよい。
【００３１】レーザー光２の１パルス当たりのエネルギ
は、スリット１５の開口の幅を変えることにより変化す
る。例えば約 0.3nmのスペクトル幅を得る場合に１パル
ス当たり20mJの発振エネルギを得られるレーザチャンバ
１１を使用した場合には、スリット幅を調整することに
より約１０ｍＪから２０ｍＪの範囲で変化させることが
できる。
は、スリット１５の開口の幅を変えることにより変化す
る。例えば約 0.3nmのスペクトル幅を得る場合に１パル
ス当たり20mJの発振エネルギを得られるレーザチャンバ
１１を使用した場合には、スリット幅を調整することに
より約１０ｍＪから２０ｍＪの範囲で変化させることが
できる。
【００３２】従って、解像度が必要な場合はスリット１
５の開口の幅を狭くしてスペクトル幅を約 0.1nmとすれ
ば良いし、スループットが重要で、レーザー１の出力を
できるだけ大きくしたい場合には、スリット１５の開口
の幅を開くように調整して、スペクトル幅を約 0.3nmと
すれば良い。その際光検出器２０を用いてレーザの出力
が所定の値になるように調整する。
５の開口の幅を狭くしてスペクトル幅を約 0.1nmとすれ
ば良いし、スループットが重要で、レーザー１の出力を
できるだけ大きくしたい場合には、スリット１５の開口
の幅を開くように調整して、スペクトル幅を約 0.3nmと
すれば良い。その際光検出器２０を用いてレーザの出力
が所定の値になるように調整する。
【００３３】波長幅を狭くした場合の中心波長はスリッ
ト１５の中心位置に依存するため、光検出器２０内部に
（あるいは、外部に別個に）波長検出器を設けて、パル
スレーザー光の波長を検出しながらスリット１５の位置
および幅を調整すると良く、パルスレーザー光の中心波
長を安定させたい場合には波長検出器の出力を用いてス
リット１５を制御することも可能である。
ト１５の中心位置に依存するため、光検出器２０内部に
（あるいは、外部に別個に）波長検出器を設けて、パル
スレーザー光の波長を検出しながらスリット１５の位置
および幅を調整すると良く、パルスレーザー光の中心波
長を安定させたい場合には波長検出器の出力を用いてス
リット１５を制御することも可能である。
【００３４】本実施例の露光装置は、レーザー光を波長
毎に分散させる分散素子（プリズム）と分散せしめられ
たレーザー光を波長毎に集光するレンズと集光せしめら
れたレーザー光を遮光する部分を変えることにより当該
レーザー光の波長幅を変える波長選択手段（可変スリッ
ト）を共振器内に設けているが、このユニットを共振器
の外に置いても良い。
毎に分散させる分散素子（プリズム）と分散せしめられ
たレーザー光を波長毎に集光するレンズと集光せしめら
れたレーザー光を遮光する部分を変えることにより当該
レーザー光の波長幅を変える波長選択手段（可変スリッ
ト）を共振器内に設けているが、このユニットを共振器
の外に置いても良い。
【００３５】図３は決められた発振条件に基ずいてレー
ザー１のスペクトル幅、１パルス当たりのエネルギを変
更する他の方法を示す説明図であり、レーザー１の別の
構造を示している。
ザー１のスペクトル幅、１パルス当たりのエネルギを変
更する他の方法を示す説明図であり、レーザー１の別の
構造を示している。
【００３６】図３において、１１はレーザー１のレーザ
チャンバ、２はレーザー１から放射されたパルスレーザ
ー光２、２１は分散素子であるグレーティング（回折格
子）、１４は凸レンズ、１５は凸レンズ１４の焦点位置
に配置された開口の幅が可変な可変スリット、１６は可
変スリット１５の極近傍に配置された全反射ミラー、１
７は可変スリット１５を駆動してその開口の幅を変える
スリット幅調整器、１８はレーザー光に所定の偏光状態
を与えるブリュースタ窓、１９はレーザー光の一部分を
共振器から取り出す出力ミラー、２０は引き回し光学系
３に入射するレーザー光のエネルギ（出力）を検出する
光検出器を示す。
チャンバ、２はレーザー１から放射されたパルスレーザ
ー光２、２１は分散素子であるグレーティング（回折格
子）、１４は凸レンズ、１５は凸レンズ１４の焦点位置
に配置された開口の幅が可変な可変スリット、１６は可
変スリット１５の極近傍に配置された全反射ミラー、１
７は可変スリット１５を駆動してその開口の幅を変える
スリット幅調整器、１８はレーザー光に所定の偏光状態
を与えるブリュースタ窓、１９はレーザー光の一部分を
共振器から取り出す出力ミラー、２０は引き回し光学系
３に入射するレーザー光のエネルギ（出力）を検出する
光検出器を示す。
【００３７】本実施例の露光装置においても、例えば、
凸レンズの焦点距離をｆ ＝ 100mm とし、スリット１
５通過後のレーザー光の波長幅を0.1nm にするには、ス
リット幅調整器１７を用いて、スリット１５の開口の幅
Ｌを約0.10mmとする。
凸レンズの焦点距離をｆ ＝ 100mm とし、スリット１
５通過後のレーザー光の波長幅を0.1nm にするには、ス
リット幅調整器１７を用いて、スリット１５の開口の幅
Ｌを約0.10mmとする。
【００３８】またスリット１５通過後のレーザー光の波
長幅を 0.3nm程度にしたい場合には、スリット幅調整器
１７を用いて、スリット１５の開口の幅Ｌを0.30mm以上
とすればよい。
長幅を 0.3nm程度にしたい場合には、スリット幅調整器
１７を用いて、スリット１５の開口の幅Ｌを0.30mm以上
とすればよい。
【００３９】レーザー光２の１パルス当たりのエネルギ
は、スリット１５の開口の幅を変えることにより変化す
る。例えば約 0.3nmのスペクトル幅を得る場合に１パル
ス当たり20mJの発振エネルギを得られるレーザチャンバ
１１を使用した場合には、スリット幅を調整することに
より約１０ｍＪから２０ｍＪの範囲で変化させることが
できる。
は、スリット１５の開口の幅を変えることにより変化す
る。例えば約 0.3nmのスペクトル幅を得る場合に１パル
ス当たり20mJの発振エネルギを得られるレーザチャンバ
１１を使用した場合には、スリット幅を調整することに
より約１０ｍＪから２０ｍＪの範囲で変化させることが
できる。
【００４０】従って、解像度が必要な場合はスリット１
５の開口の幅を狭くしてスペクトル幅を約 0.1nmとすれ
ば良いし、スループットが重要で、レーザー１の出力を
できるだけ大きくしたい場合には、スリット１５の開口
の幅を開くように調整して、スペクトル幅を約 0.3nmと
すれば良い。その際光検出器２０を用いてレーザの出力
が所定の値になるように調整する。
５の開口の幅を狭くしてスペクトル幅を約 0.1nmとすれ
ば良いし、スループットが重要で、レーザー１の出力を
できるだけ大きくしたい場合には、スリット１５の開口
の幅を開くように調整して、スペクトル幅を約 0.3nmと
すれば良い。その際光検出器２０を用いてレーザの出力
が所定の値になるように調整する。
【００４１】波長幅を狭くした場合の中心波長はスリッ
ト１５の中心位置に依存するため、光検出器２０内部に
（あるいは、外部に別個に）波長検出器を設けて、パル
スレーザー光の波長を検出しながらスリット１５の位置
および幅を調整すると良く、パルスレーザー光の中心波
長を安定させたい場合には波長検出器の出力を用いてス
リット１５を制御することも可能である。
ト１５の中心位置に依存するため、光検出器２０内部に
（あるいは、外部に別個に）波長検出器を設けて、パル
スレーザー光の波長を検出しながらスリット１５の位置
および幅を調整すると良く、パルスレーザー光の中心波
長を安定させたい場合には波長検出器の出力を用いてス
リット１５を制御することも可能である。
【００４２】本実施例の露光装置は、レーザー光を波長
毎に分散させる分散素子（グレーティング）と分散せし
められたレーザー光を波長毎に集光するレンズと集光せ
しめられたレーザー光を遮光する部分を変えることによ
り当該レーザー光の波長幅を変える波長選択手段（可変
スリット）を共振器内に設けているが、このユニットを
共振器の外に置いても良い。
毎に分散させる分散素子（グレーティング）と分散せし
められたレーザー光を波長毎に集光するレンズと集光せ
しめられたレーザー光を遮光する部分を変えることによ
り当該レーザー光の波長幅を変える波長選択手段（可変
スリット）を共振器内に設けているが、このユニットを
共振器の外に置いても良い。
【００４３】図４は決められた発振条件に基ずいてレー
ザー１のスペクトル幅、１パルス当たりのエネルギを変
更する別の方法を示す説明図で、レーザー１の更に別の
構造を示している。
ザー１のスペクトル幅、１パルス当たりのエネルギを変
更する別の方法を示す説明図で、レーザー１の更に別の
構造を示している。
【００４４】図４において、１１はレーザー１のレーザ
ーチャンバ、２はパルスレーザー光、１３ａ、１３ｂは
分散素子であるプリズム、１４は凸レンズ、１５は凸レ
ンズ１４の焦点位置に配置された開口の幅が可変な可変
スリット、１６は可変スリット１５の極近傍に配置され
た全反射ミラー、１７は可変スリット１５を駆動してそ
の開口の幅を変えるスリット幅調整器、１８はレーザー
光に所定の偏光状態を与えるブリュースタ窓、１９はレ
ーザー光の一部分を共振器から取り出す出力ミラー、２
０は引き回し光学系３に入射するレーザー光のエネルギ
（出力）を検出する光検出器、２１は出力ミラー１９と
共に（自然発振（非狭帯域化））レーザー共振器を構成
する全反射ミラー、２５は全反射ミラーを光路中に出し
入れする全反射ミラー駆動コントローラを示す。
ーチャンバ、２はパルスレーザー光、１３ａ、１３ｂは
分散素子であるプリズム、１４は凸レンズ、１５は凸レ
ンズ１４の焦点位置に配置された開口の幅が可変な可変
スリット、１６は可変スリット１５の極近傍に配置され
た全反射ミラー、１７は可変スリット１５を駆動してそ
の開口の幅を変えるスリット幅調整器、１８はレーザー
光に所定の偏光状態を与えるブリュースタ窓、１９はレ
ーザー光の一部分を共振器から取り出す出力ミラー、２
０は引き回し光学系３に入射するレーザー光のエネルギ
（出力）を検出する光検出器、２１は出力ミラー１９と
共に（自然発振（非狭帯域化））レーザー共振器を構成
する全反射ミラー、２５は全反射ミラーを光路中に出し
入れする全反射ミラー駆動コントローラを示す。
【００４５】レーザー光の波長幅を0.3nm より小さくす
るには、全反射ミラー駆動コントローラ２５を用いて全
反射ミラー２１を光路から逃がし、レーザー光の波長幅
を 0.3nm程度にしたい場合は、全反射ミラー駆動コント
ローラ２５を用いて全反射ミラーを２１光路中に挿入す
る。このように共振器をレーザー光のスペクトル幅を自
然発振スペクトルよりも小さくできる第１ユニットとレ
ーザー光のスペクトル幅を自然発振スペクトルに設定す
る第２ユニットの間で切り替えることにより、プロセス
条件に応じて最適のレーザ発振条件を得ることができ
る。
るには、全反射ミラー駆動コントローラ２５を用いて全
反射ミラー２１を光路から逃がし、レーザー光の波長幅
を 0.3nm程度にしたい場合は、全反射ミラー駆動コント
ローラ２５を用いて全反射ミラーを２１光路中に挿入す
る。このように共振器をレーザー光のスペクトル幅を自
然発振スペクトルよりも小さくできる第１ユニットとレ
ーザー光のスペクトル幅を自然発振スペクトルに設定す
る第２ユニットの間で切り替えることにより、プロセス
条件に応じて最適のレーザ発振条件を得ることができ
る。
【００４６】図１〜図４の露光装置を用いたデバイスの
製造方法の実施例を説明する。
製造方法の実施例を説明する。
【００４７】図５は半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の
半導体チップ、液晶パネルやＣＣＤ）の製造フローを示
す。ステップ１（回路設計）では半導体装置の回路設計
を行なう。ステップ２（マスク製作）では設計した回路
パターンを形成したマスク（レチクル３０４）を製作す
る。一方、ステップ３（ウエハー製造）ではシリコン等
の材料を用いてウエハー（ウエハー３０６）を製造す
る。ステップ４（ウエハープロセス）は前工程と呼ば
れ、上記用意したマスクとウエハーとを用いて、リソグ
ラフィー技術によってウエハー上に実際の回路を形成す
る。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ス
テップ４よって作成されたウエハーを用いてチップ化す
る工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンデ
イ ング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程
を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作成され
た半導体装置の動作確認テスト、耐久性テスト等の検査
を行なう。こうした工程を経て半導体装置が完成し、こ
れが出荷（ステップ７）される。
半導体チップ、液晶パネルやＣＣＤ）の製造フローを示
す。ステップ１（回路設計）では半導体装置の回路設計
を行なう。ステップ２（マスク製作）では設計した回路
パターンを形成したマスク（レチクル３０４）を製作す
る。一方、ステップ３（ウエハー製造）ではシリコン等
の材料を用いてウエハー（ウエハー３０６）を製造す
る。ステップ４（ウエハープロセス）は前工程と呼ば
れ、上記用意したマスクとウエハーとを用いて、リソグ
ラフィー技術によってウエハー上に実際の回路を形成す
る。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ス
テップ４よって作成されたウエハーを用いてチップ化す
る工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンデ
イ ング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程
を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作成され
た半導体装置の動作確認テスト、耐久性テスト等の検査
を行なう。こうした工程を経て半導体装置が完成し、こ
れが出荷（ステップ７）される。
【００４８】図６は上記ウエハープロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハー（ウエハ
ー３０６）の表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶ
Ｄ）ではウエハーの表面に絶縁膜を形成する。ステップ
１３（電極形成）ではウエハー上に電極を蒸着によって
形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）ではウエハ
ーにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）
ではウエハーにレジスト（感材）を塗布する。ステップ
１６（露光）では上記投影露光装置によってマスク（レ
チクル３０４）の回路パターンの像でウエハーを露光す
る。ステップ１７（現像）では露光したウエハーを現像
する。ステップ１８（エッチング）では現像したレジス
ト以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥
離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取
り除く。これらステップを繰り返し行なうことによりウ
エハー上に回路パターンが形成される。
ーを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハー（ウエハ
ー３０６）の表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶ
Ｄ）ではウエハーの表面に絶縁膜を形成する。ステップ
１３（電極形成）ではウエハー上に電極を蒸着によって
形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）ではウエハ
ーにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）
ではウエハーにレジスト（感材）を塗布する。ステップ
１６（露光）では上記投影露光装置によってマスク（レ
チクル３０４）の回路パターンの像でウエハーを露光す
る。ステップ１７（現像）では露光したウエハーを現像
する。ステップ１８（エッチング）では現像したレジス
ト以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥
離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取
り除く。これらステップを繰り返し行なうことによりウ
エハー上に回路パターンが形成される。
【００４９】本実施例の製造方法を用いれば、従来は難
しかった高集積度のデバイスを製造することが可能にな
る。
しかった高集積度のデバイスを製造することが可能にな
る。
【００５０】
【発明の効果】以上、本発明はレーザー光の波長幅を変
える手段を有しているので、プロセス条件に応じて最適
のレーザー発振条件を得ることができるため、ＩＣ、Ｌ
ＳＩ，ＣＣＤ，液晶パネル、磁気ヘッドなどの各種デバ
イスを効率良く、正確に製造できる。
える手段を有しているので、プロセス条件に応じて最適
のレーザー発振条件を得ることができるため、ＩＣ、Ｌ
ＳＩ，ＣＣＤ，液晶パネル、磁気ヘッドなどの各種デバ
イスを効率良く、正確に製造できる。
【００５１】特に本発明では、レーザー光を波長毎に分
散させる分散素子と分散せしめられたレーザー光を波長
毎に集光するレンズと集光せしめられたレーザー光を遮
光する部分を変えることにより当該レーザー光の波長幅
を変える波長選択手段とを有することにより、露光光の
スペクトルを可変にし、露光光に関する自由度を大きく
し、各種ウエハープロセスに応じて最適な露光が行え
る。
散させる分散素子と分散せしめられたレーザー光を波長
毎に集光するレンズと集光せしめられたレーザー光を遮
光する部分を変えることにより当該レーザー光の波長幅
を変える波長選択手段とを有することにより、露光光の
スペクトルを可変にし、露光光に関する自由度を大きく
し、各種ウエハープロセスに応じて最適な露光が行え
る。
【００５２】更に、前記分散素子とレンズと波長選択手
段とを共振器内に設けることにより、狭帯域化ユニット
を装備してもレーザー光の強度を低下させないようにす
ることができる。
段とを共振器内に設けることにより、狭帯域化ユニット
を装備してもレーザー光の強度を低下させないようにす
ることができる。
【００５３】また本発明の好ましい形態では、レーザー
光のスペクトル幅を自然発振スペクトルよりも小さくで
きる第１ユニットとレーザー光のスペクトル幅を自然発
振スペクトルに設定する第２ユニットを備え、前記第
１、第２ユニットを切り替ることを特徴としており、露
光光に関する自由度がより大きくなる。
光のスペクトル幅を自然発振スペクトルよりも小さくで
きる第１ユニットとレーザー光のスペクトル幅を自然発
振スペクトルに設定する第２ユニットを備え、前記第
１、第２ユニットを切り替ることを特徴としており、露
光光に関する自由度がより大きくなる。
【図１】本発明の第１実施例を示す概略図である。
【図２】図１のレーザー１の構造を示す図である。
【図３】図１のレーザー１の別の構造を示す図である。
【図４】図１のレーザー１の更に別の構造を示す図であ
る。
る。
【図５】デバイスの製造フローを示す図である。
【図６】ウエハープロセスを示す図である。
９ コントローラー １０ レーザーコントローラー １１ レーザーチャンバー １３ａ，１３ｂ プリズム １４ レンズ １５ 可変スリット １６ 全反射ミラー １７ スリット幅調整器 １８ ブリュースター窓 １９ 出力ミラー
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｓ 3/106 7352−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５２５ Ｍ
Claims (7)
- 【請求項１】 レーザー光を波長毎に分散させる分散素
子と分散せしめられたレーザー光を波長毎に集光するレ
ンズと集光せしめられたレーザー光を遮光する部分を変
えることによりレーザー光の波長幅を変える波長選択手
段とを有することを特徴とする露光装置。 - 【請求項２】 前記分散素子とレンズと波長選択手段と
を共振器内に設けたことを特徴とする請求項１の露光装
置。 - 【請求項３】 前記共振器内にレーザ光を直線偏光光に
するブリュースタ窓とレーザー光をチャンバー内に戻す
反射鏡を有することを特徴とする請求項２の露光装置。 - 【請求項４】 前記分散素子がプリズム、回折格子の少
なくとも一方を備えることを特徴とする請求項１〜３の
露光装置。 - 【請求項５】 レーザー光の波長幅を変える手段を有す
ることを特徴とする露光装置。 - 【請求項６】レーザー光のスペクトル幅を自然発振スペ
クトルよりも小さくできる第１ユニットとレーザー光の
スペクトル幅を自然発振スペクトルに設定する第２ユニ
ットを備え、前記第１、第２ユニットを切り替ることを
特徴とする請求項１〜５の露光装置。 - 【請求項７】 第１項〜第６項の露光装置を用いてデバ
イスを製造することを特徴とするデバイス製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1736294A JPH07226368A (ja) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | 露光装置及び該露光装置を用いてデバイスを製造する方法 |
| US08/991,442 US20010046088A1 (en) | 1994-02-14 | 1997-12-16 | Exposure apparatus and device manufacturing method using the same |
| US08/991,442 US6322220B1 (en) | 1994-02-14 | 1997-12-16 | Exposure apparatus and device manufacturing method using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1736294A JPH07226368A (ja) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | 露光装置及び該露光装置を用いてデバイスを製造する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07226368A true JPH07226368A (ja) | 1995-08-22 |
Family
ID=11941930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1736294A Withdrawn JPH07226368A (ja) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | 露光装置及び該露光装置を用いてデバイスを製造する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07226368A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004311766A (ja) * | 2003-04-08 | 2004-11-04 | Ushio Inc | 露光用２ステージレーザ装置 |
| JP2013247240A (ja) * | 2012-05-25 | 2013-12-09 | Gigaphoton Inc | レーザ装置 |
-
1994
- 1994-02-14 JP JP1736294A patent/JPH07226368A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004311766A (ja) * | 2003-04-08 | 2004-11-04 | Ushio Inc | 露光用２ステージレーザ装置 |
| JP2013247240A (ja) * | 2012-05-25 | 2013-12-09 | Gigaphoton Inc | レーザ装置 |
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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: 20010508 |