JPH0729811A - 走査型露光装置 - Google Patents
走査型露光装置Info
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- JPH0729811A JPH0729811A JP5175504A JP17550493A JPH0729811A JP H0729811 A JPH0729811 A JP H0729811A JP 5175504 A JP5175504 A JP 5175504A JP 17550493 A JP17550493 A JP 17550493A JP H0729811 A JPH0729811 A JP H0729811A
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- 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
- G03F7/70066—Size and form of the illuminated area in the mask plane, e.g. reticle masking blades or blinds
-
- 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
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70091—Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
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- G03F7/70191—Optical correction elements, filters or phase plates for controlling intensity, wavelength, polarisation, phase or the like
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- 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
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 露光むらを小さくする。
【構成】 光源５からのパルス光でマスク１とウェハー
３とをＸ方向に走査し、マスク１のデバイスパターンを
ウェハー３上に投影する際に、複数個のパルス光により
ウェハー３上の各点が露光されるようにし、且つ、ＮＤ
フィルター８、アパチャー２等によりパルス光の走査方
向に関する断面強度分布をガウシアン分布にする。
３とをＸ方向に走査し、マスク１のデバイスパターンを
ウェハー３上に投影する際に、複数個のパルス光により
ウェハー３上の各点が露光されるようにし、且つ、ＮＤ
フィルター８、アパチャー２等によりパルス光の走査方
向に関する断面強度分布をガウシアン分布にする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は走査型露光装置、特にＩ
Ｃ、ＬＳＩ、液晶パネル、磁気ヘッド、ＣＣＤ等の各種
デバイスを製造する際に用いられる走査型露光装置に関
する。
Ｃ、ＬＳＩ、液晶パネル、磁気ヘッド、ＣＣＤ等の各種
デバイスを製造する際に用いられる走査型露光装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】パルス光に対してマスクとウェハーを一
体的に移動させ、当該パルス光でマスクとウェハーを走
査することによりマスクのデバイスパターンをウェハー
上に順次投影する走査型露光装置が提案されている。
体的に移動させ、当該パルス光でマスクとウェハーを走
査することによりマスクのデバイスパターンをウェハー
上に順次投影する走査型露光装置が提案されている。
【０００３】この種の走査型露光装置では、パルス光の
発光間隔（タイミング）とマスクとウェハーの走査速度
の同期がずれると、例えば図１０（Ａ）、（Ｂ）に示す
ように、相前後するパルス光同志の重なりが生じた位置
の露光量が他の位置の露光量の倍の値となるので、問題
である。
発光間隔（タイミング）とマスクとウェハーの走査速度
の同期がずれると、例えば図１０（Ａ）、（Ｂ）に示す
ように、相前後するパルス光同志の重なりが生じた位置
の露光量が他の位置の露光量の倍の値となるので、問題
である。
【０００４】この問題を解決するためには、パルス光の
断面強度分布を等脚台形分布とし、マスクの走査速度を
Ｖ、パルス光による光照射領域の幅をＬ、パルス光の単
位時間当りの繰り返し数をＮとしてＶ＝Ｌ・Ｎとなるよ
うパルス光の発光タイミングとマスクとウェハーの走査
速度の同期をとるとよい。
断面強度分布を等脚台形分布とし、マスクの走査速度を
Ｖ、パルス光による光照射領域の幅をＬ、パルス光の単
位時間当りの繰り返し数をＮとしてＶ＝Ｌ・Ｎとなるよ
うパルス光の発光タイミングとマスクとウェハーの走査
速度の同期をとるとよい。
【０００５】しかし、Ｎが数百程度と高い値になると、
同期をとるのが容易ではない。図１０（Ｃ）は等脚台形
形状の断面強度分布をもつパルス光で走査露光を行なう
場合に、発光タイミングと走査速度の同期を±５％の範
囲でランダムにずらした時のパルス光強度を示してお
り、このような同期ずれがある場合、露光むらは、図１
０（Ｄ）に示す通り±１０％以上になる。
同期をとるのが容易ではない。図１０（Ｃ）は等脚台形
形状の断面強度分布をもつパルス光で走査露光を行なう
場合に、発光タイミングと走査速度の同期を±５％の範
囲でランダムにずらした時のパルス光強度を示してお
り、このような同期ずれがある場合、露光むらは、図１
０（Ｄ）に示す通り±１０％以上になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような問題は、パ
ルス光の光束径を広げて１つのパルス光による照射領域
の幅Ｌに比してマスクとウェハーの移動距離を十分小さ
くすることにより軽減できる。しかし、光束径を拡大す
ると、１回の走査中にマスク上の１点が、複数のパルス
光による照射を受けることになり、照射領域の端部での
パルス光の受光欠けによる露光むらが生じる。この露光
むらについて説明する。
ルス光の光束径を広げて１つのパルス光による照射領域
の幅Ｌに比してマスクとウェハーの移動距離を十分小さ
くすることにより軽減できる。しかし、光束径を拡大す
ると、１回の走査中にマスク上の１点が、複数のパルス
光による照射を受けることになり、照射領域の端部での
パルス光の受光欠けによる露光むらが生じる。この露光
むらについて説明する。
【０００７】パルス光の到達時刻とアパーチャ２とマス
ク１の位置関係を図２に示す。図２において、アパーチ
ャ２によって規制される照射領域は、走査方向（Ｘ方
向）に短く、それと直交する方向（紙面に垂直方向）に
細長い矩形型をしている。
ク１の位置関係を図２に示す。図２において、アパーチ
ャ２によって規制される照射領域は、走査方向（Ｘ方
向）に短く、それと直交する方向（紙面に垂直方向）に
細長い矩形型をしている。
【０００８】マスクは、順次左から右に送られるものと
し、図２（Ａ）がパルスＰ１が到達した時刻を、図２
（Ｂ）がパルスＰ２が到達した時刻を示すものとする。
図２（Ａ）〜図に（Ｃ）から分かるように、マスク上の
点１と２に照射されるパルス数はそれぞれ３回、２回と
なる。したがって、マスク上の点によって露光量に差が
生じることになる。
し、図２（Ａ）がパルスＰ１が到達した時刻を、図２
（Ｂ）がパルスＰ２が到達した時刻を示すものとする。
図２（Ａ）〜図に（Ｃ）から分かるように、マスク上の
点１と２に照射されるパルス数はそれぞれ３回、２回と
なる。したがって、マスク上の点によって露光量に差が
生じることになる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、露光む
らを小さくすることができる走査型露光装置を提供する
ことにある。
らを小さくすることができる走査型露光装置を提供する
ことにある。
【００１０】この目的を達成するために、本発明の走査
型露光装置は、パルス光でマスクと被露光基板を走査す
ることにより前記マスクのパターンを前記被露光基板上
に順次投影する走査型露光装置において、複数個のパル
ス光で前記被露光基板上の各点を露光するよう設定し、
前記パルス光が前記マスク上に形成する照射領域の前記
走査の方向に関する両端部の光強度を実質的に零にして
いる。また前記照射領域の前記走査の方向に関する幅Ｗ
ｍ以下を満たすよう設定する、好ましい形態がある。
型露光装置は、パルス光でマスクと被露光基板を走査す
ることにより前記マスクのパターンを前記被露光基板上
に順次投影する走査型露光装置において、複数個のパル
ス光で前記被露光基板上の各点を露光するよう設定し、
前記パルス光が前記マスク上に形成する照射領域の前記
走査の方向に関する両端部の光強度を実質的に零にして
いる。また前記照射領域の前記走査の方向に関する幅Ｗ
ｍ以下を満たすよう設定する、好ましい形態がある。
【００１１】Ｖ×｛Ｔ×（Ｎ−１）＋ｄＴ｝＜Ｗｍ＜Ｖ
×｛Ｔ×Ｎ−ｄＴ｝ ここで、Ｖは前記マスクの前記走査の方向の移動速度、
Ｔは前記パルス光の設定発光間隔時間、ｄＴは前記パル
ス光の発光間隔の最大のずれ時間、Ｎは２以上の正数で
ある。
×｛Ｔ×Ｎ−ｄＴ｝ ここで、Ｖは前記マスクの前記走査の方向の移動速度、
Ｔは前記パルス光の設定発光間隔時間、ｄＴは前記パル
ス光の発光間隔の最大のずれ時間、Ｎは２以上の正数で
ある。
【００１２】本発明の好ましい形態によれば、前記照射
領域の前記走査の方向に関する光強度分布がガウシアン
分布や等脚台形形状分布に設定される。
領域の前記走査の方向に関する光強度分布がガウシアン
分布や等脚台形形状分布に設定される。
【００１３】本発明の走査型露光装置を用いることによ
り、ＩＣ，ＬＳＩ，液晶パネル，磁気ヘッド，ＣＣＤ等
の各種デバイスを正確に製造することができる。
り、ＩＣ，ＬＳＩ，液晶パネル，磁気ヘッド，ＣＣＤ等
の各種デバイスを正確に製造することができる。
【００１４】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す図で、ＩＣ，
ＬＳＩ，液晶パネル，磁気ヘッド等のデバイスを製造す
るために用いられる走査型露光装置を示す。レーザー光
源５より発せられたパルス光はレンズ６ａ，６ｂによっ
て、拡大された後、フィルター８およびアパーチャ２、
そしてレンズ７ｂ，７ｂを介してマスク１に照射され、
縮小投影光学系４を通して、マスク１のパターンは感光
材の塗布されたウェハ３に投影される。
ＬＳＩ，液晶パネル，磁気ヘッド等のデバイスを製造す
るために用いられる走査型露光装置を示す。レーザー光
源５より発せられたパルス光はレンズ６ａ，６ｂによっ
て、拡大された後、フィルター８およびアパーチャ２、
そしてレンズ７ｂ，７ｂを介してマスク１に照射され、
縮小投影光学系４を通して、マスク１のパターンは感光
材の塗布されたウェハ３に投影される。
【００１５】その際、不図示の駆動装置で、光学系４の
縮小率（倍率）に応じた速度比でマスク１とウエハ３は
同期して矢印方向に走査される。ここで、フィルター８
は、マクス１上に照射される光束の強度分布がマスク１
の走査方向の両端において、実質上０に近ずくような、
透過率分布を備え、例えば、マスク１上の強度分布が図
４（Ａ）に示すようなガウシアン分布となる様な透過率
分布を備える。
縮小率（倍率）に応じた速度比でマスク１とウエハ３は
同期して矢印方向に走査される。ここで、フィルター８
は、マクス１上に照射される光束の強度分布がマスク１
の走査方向の両端において、実質上０に近ずくような、
透過率分布を備え、例えば、マスク１上の強度分布が図
４（Ａ）に示すようなガウシアン分布となる様な透過率
分布を備える。
【００１６】σ＝Ｗｍ／１０ となるように、アパーチャ２の幅Ｗおよびσを設定した
時に、マスク１の各点に照射されるパルス光の照射量む
らは図４（Ｂ）に示すとおりで、露光後のウエハ３の露
光量むらは０．２％以下となり、均一な露光が行われ
る。
時に、マスク１の各点に照射されるパルス光の照射量む
らは図４（Ｂ）に示すとおりで、露光後のウエハ３の露
光量むらは０．２％以下となり、均一な露光が行われ
る。
【００１７】本実施例は、マスク１とウエハ３を走査し
たが、パルス光と投影光学系とを走査する方式でもい
い。また、投影光学系はレンズ光学系やミラー光学系よ
り成る。
たが、パルス光と投影光学系とを走査する方式でもい
い。また、投影光学系はレンズ光学系やミラー光学系よ
り成る。
【００１８】上述の本実施例による作用効果を以下に詳
しく説明する。
しく説明する。
【００１９】照射光束の幅をＷｍ、マスク１の移動速度
をＶ、パルス光の時間間隔をＴ、照射光束内の座標Ｘを
透過する光強度をＩ（Ｘ）とし、マスク１上の点１にお
ける露光後の照射量Ｄ（１）は以下のようになる。
をＶ、パルス光の時間間隔をＴ、照射光束内の座標Ｘを
透過する光強度をＩ（Ｘ）とし、マスク１上の点１にお
ける露光後の照射量Ｄ（１）は以下のようになる。
【００２０】
【外１】 ここで、ｄＴはパルス光の時間の間隔のずれとし、Ｉ
（Ｘ）は、Ｘの原点をアパーチャ２の中心にとり、アパ
ーチャ２の外側に対しても Ｉ（Ｘ）＝０ （｜Ｘ｜≧Ｗｍ／２） …（２） と定義しておく。１式は、１に関しＶ＊Ｔの周期関数で
ある。
（Ｘ）は、Ｘの原点をアパーチャ２の中心にとり、アパ
ーチャ２の外側に対しても Ｉ（Ｘ）＝０ （｜Ｘ｜≧Ｗｍ／２） …（２） と定義しておく。１式は、１に関しＶ＊Ｔの周期関数で
ある。
【００２１】照射光束内の強度が一定の場合 Ｉ（Ｘ）＝０ （｜Ｘ｜≧Ｗｍ／２） ＝Ｉ０ （｜Ｘ｜＜Ｗｍ／２） …（３） となる。式（１）から分かるように、Ｗｍ／（Ｖ＊Ｔ）
を越えない最大の整数をＮＭＡＸとすると１によって、
ＤはＮＭＡＸ＊Ｉ０，（ＮＭＡＸ±１）＊Ｉ０の３値が
存在する。
を越えない最大の整数をＮＭＡＸとすると１によって、
ＤはＮＭＡＸ＊Ｉ０，（ＮＭＡＸ±１）＊Ｉ０の３値が
存在する。
【００２２】実際、Ｗｍ＝５．００ｍｍ、パルス時間間
隔Ｔ＝０．００２（ＳＥＣ）、マスク１の走査速度Ｖ＝
５０（ｍｍ／ＳＥＣ）、パルス間隔の時間のずれｄＴを
０．０００１ ＳＥＣでランダムに発生するとして計算
する。図３（Ａ）は、照射光束内の光強度分布Ｉ（Ｘ）
を示し、図３（Ｂ）は、マスク１上の露光後の照射量Ｄ
を示す。ただし、いずれの図もピーク量で規格化してあ
る。図３（Ｂ）から分かるように、この図から平均照射
量からの誤差として照射量むらを示すと図３（Ｃ）のよ
うになり、±２％近いむらが発生することが分かる。
隔Ｔ＝０．００２（ＳＥＣ）、マスク１の走査速度Ｖ＝
５０（ｍｍ／ＳＥＣ）、パルス間隔の時間のずれｄＴを
０．０００１ ＳＥＣでランダムに発生するとして計算
する。図３（Ａ）は、照射光束内の光強度分布Ｉ（Ｘ）
を示し、図３（Ｂ）は、マスク１上の露光後の照射量Ｄ
を示す。ただし、いずれの図もピーク量で規格化してあ
る。図３（Ｂ）から分かるように、この図から平均照射
量からの誤差として照射量むらを示すと図３（Ｃ）のよ
うになり、±２％近いむらが発生することが分かる。
【００２３】アパーチャ２を通過する光束に照射領域の
走査方向の両端で強度が０になるような強度分布をつけ
て同様に計算する。計算は、従来例と同様に、Ｖ＊Ｔ＝
１ｍｍ、Ｗｍ＝５．００ｍｍとし、光強度分布をガウス
分布となるように、即ち Ｉ（Ｘ）＝０ （｜Ｘ｜≧Ｗｍ／２） ＝ＥＸＰ（−（Ｘ／σ）＊＊２／２）（｜Ｘ｜＜Ｗｍ／２） …（４） として求めた。ただし、σ＝Ｗｍ／１０とした。Ｉ
（Ｘ）を図４（Ａ）に、照射量むらを図４（Ｂ）に示
す。図４（Ｂ）から分かるように、照射量むらは、０．
２％以下になり、ほぼ均一な照射量分布が得られる。
走査方向の両端で強度が０になるような強度分布をつけ
て同様に計算する。計算は、従来例と同様に、Ｖ＊Ｔ＝
１ｍｍ、Ｗｍ＝５．００ｍｍとし、光強度分布をガウス
分布となるように、即ち Ｉ（Ｘ）＝０ （｜Ｘ｜≧Ｗｍ／２） ＝ＥＸＰ（−（Ｘ／σ）＊＊２／２）（｜Ｘ｜＜Ｗｍ／２） …（４） として求めた。ただし、σ＝Ｗｍ／１０とした。Ｉ
（Ｘ）を図４（Ａ）に、照射量むらを図４（Ｂ）に示
す。図４（Ｂ）から分かるように、照射量むらは、０．
２％以下になり、ほぼ均一な照射量分布が得られる。
【００２４】図５にマスク１に照射されるガウシアン分
布形状とそのときの発生する照射むらを示す。横軸に、
照射領域Ｗｍにはいるガウシアン分布のσの値、即ちＷ
ｍ／σをとり縦軸に照射むらを示した。曲線１は、パル
ス間隔Ｔと送り速度Ｖの同期をとりＷｍ／Ｖ＝ｎＴ（ｎ
は整数）とした場合、曲線２は、Ｗｍ／Ｖ＝（ｎ＋０．
５）＊Ｔ（ｎは整数）とした場合である。曲線２の場
合、パルス間隔Ｔと送り速度をずらした場合で、このず
らす時刻は十分広く実質上、非同期型と呼べる。
布形状とそのときの発生する照射むらを示す。横軸に、
照射領域Ｗｍにはいるガウシアン分布のσの値、即ちＷ
ｍ／σをとり縦軸に照射むらを示した。曲線１は、パル
ス間隔Ｔと送り速度Ｖの同期をとりＷｍ／Ｖ＝ｎＴ（ｎ
は整数）とした場合、曲線２は、Ｗｍ／Ｖ＝（ｎ＋０．
５）＊Ｔ（ｎは整数）とした場合である。曲線２の場
合、パルス間隔Ｔと送り速度をずらした場合で、このず
らす時刻は十分広く実質上、非同期型と呼べる。
【００２５】どちらもＷｍ＞５＊σで０．２％程度の照
射むらになっている。従って、Ｗｍ＞５＊σにとれば、
同期型でも非同期型でも十分な均一な照射が可能とな
る。
射むらになっている。従って、Ｗｍ＞５＊σにとれば、
同期型でも非同期型でも十分な均一な照射が可能とな
る。
【００２６】一般に、照射領域の端部でパルス光の受光
欠けによる露光むらＥＲＲは、ｎを平均的な受光パルス
数とすると、（１）より同期型では、
欠けによる露光むらＥＲＲは、ｎを平均的な受光パルス
数とすると、（１）より同期型では、
【００２７】
【外２】 非同期型では、
【００２８】
【外３】 となる。従って、露光むらをｅｒｒ０、ピーク強度で規
格化した強度分布をＩｐ（ｘ）とすると、マスク１上の
照射領域の端部の強度Ｉｐ（−Ｗｍ／２）は、ｅｒｒ０
＞ｅｒｒ２から
格化した強度分布をＩｐ（ｘ）とすると、マスク１上の
照射領域の端部の強度Ｉｐ（−Ｗｍ／２）は、ｅｒｒ０
＞ｅｒｒ２から
【００２９】
【外４】 であればよいことになる。
【００３０】
【外５】 なので、照射領域の端部強度Ｉｐ（−Ｗｍ／２）が Ｉｐ（−Ｗｍ／２）＜ｅｒｒ０×ｎ を満たしていることが必要条件となる。
【００３１】例えば、露光むらｅｒｒ０を０．００３
（＝−０．３％）以下とすると照射強度の端部の照射強
度をピーク値で規格化した値Ｉｐが Ｉｐ／ｎ＜０．００３ を充たしている必要があり、ｎ＝５０のときＩｐ＜０．
１５である。ガウシアン分布でその全半値幅Γが２．３
５σとするときアパーチャの大きさＷｍがＷｍ＝３．９
σであればよくそのときのアパーチャ内を透過する光量
は全光量の９５％である。
（＝−０．３％）以下とすると照射強度の端部の照射強
度をピーク値で規格化した値Ｉｐが Ｉｐ／ｎ＜０．００３ を充たしている必要があり、ｎ＝５０のときＩｐ＜０．
１５である。ガウシアン分布でその全半値幅Γが２．３
５σとするときアパーチャの大きさＷｍがＷｍ＝３．９
σであればよくそのときのアパーチャ内を透過する光量
は全光量の９５％である。
【００３２】マスク１上の強度分布をフィルター８で作
らず、レンズ６ａ，６ｂによってマスク１上にガウシア
ン分布の光強度分布をもつ光照射領域をつくろうとする
ことができる。
らず、レンズ６ａ，６ｂによってマスク１上にガウシア
ン分布の光強度分布をもつ光照射領域をつくろうとする
ことができる。
【００３３】光源５から発せられた光束が、ガウシアン
分布を持つ場合、レンズ６ａ，６ｂによりこの光束を走
査方向に適当なシグマ値σのガウシアン分布を持った強
度分布となるように拡大し、走査方向と垂直な方向には
ほぼ均一な強度を持った光束に変換する。前述のよう
に、このガウシアン分布はアパーチャの周囲で強度がほ
ぼ０になっている必要がある。例えばマスク１上に照射
される光束の幅Ｗｍが σ＝Ｗｍ／１０ となるように、アパーチャ２の幅Ｗおよびσをとれば、
実施例１と同様に、露光後のウエハ３の露光量むらも
０．２％以下となり、均一な露光が行われる。
分布を持つ場合、レンズ６ａ，６ｂによりこの光束を走
査方向に適当なシグマ値σのガウシアン分布を持った強
度分布となるように拡大し、走査方向と垂直な方向には
ほぼ均一な強度を持った光束に変換する。前述のよう
に、このガウシアン分布はアパーチャの周囲で強度がほ
ぼ０になっている必要がある。例えばマスク１上に照射
される光束の幅Ｗｍが σ＝Ｗｍ／１０ となるように、アパーチャ２の幅Ｗおよびσをとれば、
実施例１と同様に、露光後のウエハ３の露光量むらも
０．２％以下となり、均一な露光が行われる。
【００３４】この方法では、フィルター８によって強度
が減衰することがないので、露光時間も長くならず有効
である。
が減衰することがないので、露光時間も長くならず有効
である。
【００３５】シリンドリカルレンズ６ａ，６ｂでアパー
チャ２を通過する光束の形状がσ＝Ｗ／１０となるよう
にレーザー光を成形したうえで、マスク上に照射される
ビーム幅をＷｍ、パルス間隔の最大のずれ時間をｄＴ、
Ｎを１以上の整数とするとき、 Ｖ×｛Ｔ×（Ｎ−１）＋ｄＴ｝＜Ｗｍ＜Ｖ×｛Ｔ×Ｎ−
ｄＴ｝ となるように、アパーチャ幅Ｗを決定しておくと、マス
ク上の１点で見たとき、１回のスキャンによって、受け
るパルス数は、Ｎ、Ｎ＋１回の２値になる。この状態で
走査露光を行なう形態をとるのもいい。
チャ２を通過する光束の形状がσ＝Ｗ／１０となるよう
にレーザー光を成形したうえで、マスク上に照射される
ビーム幅をＷｍ、パルス間隔の最大のずれ時間をｄＴ、
Ｎを１以上の整数とするとき、 Ｖ×｛Ｔ×（Ｎ−１）＋ｄＴ｝＜Ｗｍ＜Ｖ×｛Ｔ×Ｎ−
ｄＴ｝ となるように、アパーチャ幅Ｗを決定しておくと、マス
ク上の１点で見たとき、１回のスキャンによって、受け
るパルス数は、Ｎ、Ｎ＋１回の２値になる。この状態で
走査露光を行なう形態をとるのもいい。
【００３６】レンズ６ａ，６ｂは走査方向にはガウス分
布状の強度をもち走査方向と垂直な方向には均一な強度
を持った光束に変換するが、走査方向と垂直な方向の強
度分布に不均一性が残ってしまうことがある。そこで、
図１のＮＤフィルター８に走査方向に垂直な方向に強度
均一化する機能をもたせても良い。
布状の強度をもち走査方向と垂直な方向には均一な強度
を持った光束に変換するが、走査方向と垂直な方向の強
度分布に不均一性が残ってしまうことがある。そこで、
図１のＮＤフィルター８に走査方向に垂直な方向に強度
均一化する機能をもたせても良い。
【００３７】例えば、走査方向と垂直な方向に図６
（Ａ）のような強度分布が残存する場合、図６（Ｂ）に
示す様な透過率分布になるようにガラス基板にＣｒ等を
蒸着しＮＤフィルター８を作成すれば良い。
（Ａ）のような強度分布が残存する場合、図６（Ｂ）に
示す様な透過率分布になるようにガラス基板にＣｒ等を
蒸着しＮＤフィルター８を作成すれば良い。
【００３８】本発明のマスク上の照射領域の周囲の強度
が０に近づけばよいのであるから、照射領域での光強度
分布は必ずしもガウシアン分布である必要はなく、中央
が均一な強度分布をもち、周囲がガウシアン分布となっ
ている式（５）で示される形状や Ｉ（Ｘ）＝０ （｜Ｘ｜≧Ｗｍ／２） ＝ＥＸＰ（−（（Ｘ＋Ｗｍ／４）／σ）＊＊２／２）（−Ｗｍ／２ ＜Ｘ＜−Ｗｍ／４） ＝１ （｜Ｘ｜≦Ｗｍ／４） ＝ＥＸＰ（−（（Ｘ−Ｗｍ／４）／σ）＊＊２／２）（Ｗｍ／４＜ Ｘ＜Ｗｍ／２） …（５） 式（６）で示される等脚台形状の光強度分布を、レンズ
等で作り出してもよい。
が０に近づけばよいのであるから、照射領域での光強度
分布は必ずしもガウシアン分布である必要はなく、中央
が均一な強度分布をもち、周囲がガウシアン分布となっ
ている式（５）で示される形状や Ｉ（Ｘ）＝０ （｜Ｘ｜≧Ｗｍ／２） ＝ＥＸＰ（−（（Ｘ＋Ｗｍ／４）／σ）＊＊２／２）（−Ｗｍ／２ ＜Ｘ＜−Ｗｍ／４） ＝１ （｜Ｘ｜≦Ｗｍ／４） ＝ＥＸＰ（−（（Ｘ−Ｗｍ／４）／σ）＊＊２／２）（Ｗｍ／４＜ Ｘ＜Ｗｍ／２） …（５） 式（６）で示される等脚台形状の光強度分布を、レンズ
等で作り出してもよい。
【００３９】 Ｉ（Ｘ）＝０ （｜Ｘ｜≧Ｗｍ／２） ＝（Ｘ＋Ｗｍ／２）×４／Ｗｍ （−Ｗｍ／２＜Ｘ＜−Ｗｍ／４ ） ＝１ （｜Ｘ｜≦Ｗｍ／４） ＝（−Ｘ＋Ｗｍ／２）×４／Ｗｍ （Ｗｍ／４＜Ｘ＜Ｗｍ／２） …（６） この光強度分布をもつ場合の露光むらは、式（５）、式
（６）は、それぞれ、図７の実線、破線で示されるが、
いずれも０．２％以下を達成している。
（６）は、それぞれ、図７の実線、破線で示されるが、
いずれも０．２％以下を達成している。
【００４０】式（５）、式（６）の様な台形状分布の場
合、照射強度が傾斜している領域に、少なくとも１個の
パルス光が入ればよいのであるから、この傾斜領域の幅
をｌ、マスクの走査速度をＶ、パルス光同志の間隔時間
をＴとすると、ｌ＞Ｖ＊Ｔである。
合、照射強度が傾斜している領域に、少なくとも１個の
パルス光が入ればよいのであるから、この傾斜領域の幅
をｌ、マスクの走査速度をＶ、パルス光同志の間隔時間
をＴとすると、ｌ＞Ｖ＊Ｔである。
【００４１】次に上記説明した走査型露光装置を利用し
たデバイスの製造方法の実施例を説明する。図８は半導
体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、あるいは
液晶パネルやＣＣＤ等）の製造のフローを示す。ステッ
プ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行な
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を製作する。一方、ステップ３（ウ
エハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造
する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ば
れ、上記用意したマスクとウエハを用いて、ソリグラフ
ィ技術によってウエハ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
によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する
工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディ
ング）、パッケージ工程（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で作製された半
導体デバイスの動作確認テスト、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デバイスが完成
し、これが出荷（ステップ７）される。
たデバイスの製造方法の実施例を説明する。図８は半導
体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、あるいは
液晶パネルやＣＣＤ等）の製造のフローを示す。ステッ
プ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行な
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を製作する。一方、ステップ３（ウ
エハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造
する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ば
れ、上記用意したマスクとウエハを用いて、ソリグラフ
ィ技術によってウエハ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
によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する
工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディ
ング）、パッケージ工程（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で作製された半
導体デバイスの動作確認テスト、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デバイスが完成
し、これが出荷（ステップ７）される。
【００４２】図９は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
幕を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パータンをウエハに焼付露光する。ステップ
１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ
１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分
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
のステップを振り返し行なうことによって、ウエハ上に
多重に回路パターンが形成される。
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
幕を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パータンをウエハに焼付露光する。ステップ
１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ
１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分
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
のステップを振り返し行なうことによって、ウエハ上に
多重に回路パターンが形成される。
【００４３】本実施例の製造方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度の半導体デバイスを製造するこ
とができる。
造が難しかった高集積度の半導体デバイスを製造するこ
とができる。
【００４４】
【発明の効果】以上、本発明では、露光むらを小さくす
ることができる。
ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す図である。
【図２】走査露光の様子を示す説明図である。
【図３】露光むらの一例を示す説明図である。
【図４】図２の装置における照明領域の光強度分布と露
光むらを示す説明図である。
光むらを示す説明図である。
【図５】照射領域の光強度分布形状と露光むらの関係を
示す図である。
示す図である。
【図６】ＮＤフィルターの透過率分布を示す図である。
【図７】露光むらを示す図である。
【図８】半導体デバイスの製造フローを示す図である。
【図９】図８のウエハプロセスを示す図である。
【図１０】従来技術を示す説明図である。
１ マスク ２ アパーチャー ３ ウェハー ４ 縮小投影光学系 ５ レーザ光源 ６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ レンズ ８ ＮＤフィルター ９ ミラー
Claims (5)
- 【請求項１】 パルス光でマスクと被露光基板を走査す
ることにより前記マスクのパターンを前記被露光基板上
に順次投影する走査型露光装置において、複数個のパル
ス光で前記被露光基板上の各点を露光するよう設定し、
前記パルス光が前記マスク上に形成する照射領域の前記
走査の方向に関する両端部の光強度を実質的に零にする
ことを特徴とする走査型露光装置。 - 【請求項２】 前記照射領域の前記走査の方向に関する
幅Ｗｍ以下を満たすよう設定することを特徴とする請求
項１の走査型露光装置。 Ｖ×｛Ｔ×（Ｎ−１）＋ｄＴ｝＜Ｗｍ＜Ｖ×｛Ｔ×Ｎ−
ｄＴ｝ ここで、Ｖは前記マスクの前記走査の方向の移動速度、 Ｔは前記パルス光の設定発光間隔時間、 ｄＴは前記パルス光の発光間隔の最大のずれ時間、 Ｎは２以上の正数である。 - 【請求項３】 前記照射領域の前記走査の方向に関する
光強度分布がガウシアン分布に設定されることを特徴と
する請求項１の走査型露光装置。 - 【請求項４】 前記照射領域の前記走査の方向に関する
光強度分布が等脚台形分布に設定されることを特徴とす
る請求項１の走査型露光装置。 - 【請求項５】 請求項１乃至請求項４の走査型露光装置
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
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17550493A JP3244877B2 (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | 走査型露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17550493A JP3244877B2 (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | 走査型露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0729811A true JPH0729811A (ja) | 1995-01-31 |
| JP3244877B2 JP3244877B2 (ja) | 2002-01-07 |
Family
ID=15997206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17550493A Expired - Fee Related JP3244877B2 (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | 走査型露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3244877B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002162750A (ja) * | 2000-11-27 | 2002-06-07 | Mitsutoyo Corp | 露光装置 |
| JP2006128690A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ機器、デバイスの製作方法、及びそれによって製作されたデバイス |
| US7662937B2 (en) | 2005-04-08 | 2010-02-16 | Menicon Co., Ltd. | Polymerizable dye and ophthalmic lens containing the same |
| JP2018510386A (ja) * | 2015-03-31 | 2018-04-12 | 東京エレクトロン株式会社 | 回転、並進、および可変の加工条件による露光線量の均一化 |
-
1993
- 1993-07-15 JP JP17550493A patent/JP3244877B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002162750A (ja) * | 2000-11-27 | 2002-06-07 | Mitsutoyo Corp | 露光装置 |
| JP2006128690A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ機器、デバイスの製作方法、及びそれによって製作されたデバイス |
| US7662937B2 (en) | 2005-04-08 | 2010-02-16 | Menicon Co., Ltd. | Polymerizable dye and ophthalmic lens containing the same |
| JP2018510386A (ja) * | 2015-03-31 | 2018-04-12 | 東京エレクトロン株式会社 | 回転、並進、および可変の加工条件による露光線量の均一化 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3244877B2 (ja) | 2002-01-07 |
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