JPH0774092A - 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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- JPH0774092A JPH0774092A JP6119971A JP11997194A JPH0774092A JP H0774092 A JPH0774092 A JP H0774092A JP 6119971 A JP6119971 A JP 6119971A JP 11997194 A JP11997194 A JP 11997194A JP H0774092 A JPH0774092 A JP H0774092A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 露光量むらを小さくする。
【構成】 エキシマレーザー１からの複数個のパルス光
を走査中のレチクル９を介して走査中の基板１１に照射
することにより基板を走査露光する露光装置において、
制御系１０３により、露光量検出器１０２で検出した前
回のパルス光による露光量に基づいて、適正露光量にな
るようレーザー１の今回のパルス光の発振時刻を制御す
る。
を走査中のレチクル９を介して走査中の基板１１に照射
することにより基板を走査露光する露光装置において、
制御系１０３により、露光量検出器１０２で検出した前
回のパルス光による露光量に基づいて、適正露光量にな
るようレーザー１の今回のパルス光の発振時刻を制御す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は露光装置に関し、特にＩ
Ｃ，ＬＳＩ等の半導体デバイス、液晶デバイス、ＣＣＤ
等の撮像デバイス、磁気ヘッド等のデバイスを製造する
際に用いる、複数個のパルス光を露光に使用する露光装
置に関するものである。
Ｃ，ＬＳＩ等の半導体デバイス、液晶デバイス、ＣＣＤ
等の撮像デバイス、磁気ヘッド等のデバイスを製造する
際に用いる、複数個のパルス光を露光に使用する露光装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１３は走査型露光装置一例を示す図で
ある。図１３において、２０１は水銀ランプ等紫外線を
放射する光源であり、楕円ミラー２０２の第１焦点近傍
に配置された光源２０１の発光部からの光束は楕円ミラ
ー２０２により第２焦点２０３に集光される。第２焦点
２０３に集光した光はコンデンサーレンズ２０４とミラ
ー２０５を介してハエノ目レンズ等のオプティカルイン
テグレーター２０６の光入射面に再び集光される。ハエ
ノ目レンズは複数の微小なレンズの集まりからなるもの
であり、その光射出面近傍に複数の２次光源が形成され
る。２０７はコンデンサーレンズであり２次光源からの
光束によりマスキングブレード２０９をケーラー照明し
ている。マスキングブレード２０９とレチクル２１２は
結像レンズ２１０とミラー２１１により共役な位置に配
置されており、マスキングブレード２０９の開口形状に
よりレチクル２１２における照明領域の形と寸法とが規
定される。通常レチクル２１２における照明領域は、レ
チクル２１２の走査方向が該走査方向に直交する方向よ
りも短い長方形のスリット状である。２１３は投影光学
系であり、レチクル２１２に描かれた回路パターンを半
導体基板（ウエハー）２１４に縮小投影している。２１
６はレチクル２１２と半導体基板２１４を、不図示の駆
動装置により、投影光学系２１３の倍率と同じ比率で正
確に一定速度で移動させるための制御系である。２１５
は光量検出器であり、ハーフミラー２０８により分割さ
れた一部の光束をモニターすることにより、間接的に半
導体基板２１４における露光量をモニターしている。制
御系２１８は、半導体基板２１４における露光量を常に
一定に保つように光量演算器２１７からの露光量値に応
じて水銀ランプに入力する電力を制御している。
ある。図１３において、２０１は水銀ランプ等紫外線を
放射する光源であり、楕円ミラー２０２の第１焦点近傍
に配置された光源２０１の発光部からの光束は楕円ミラ
ー２０２により第２焦点２０３に集光される。第２焦点
２０３に集光した光はコンデンサーレンズ２０４とミラ
ー２０５を介してハエノ目レンズ等のオプティカルイン
テグレーター２０６の光入射面に再び集光される。ハエ
ノ目レンズは複数の微小なレンズの集まりからなるもの
であり、その光射出面近傍に複数の２次光源が形成され
る。２０７はコンデンサーレンズであり２次光源からの
光束によりマスキングブレード２０９をケーラー照明し
ている。マスキングブレード２０９とレチクル２１２は
結像レンズ２１０とミラー２１１により共役な位置に配
置されており、マスキングブレード２０９の開口形状に
よりレチクル２１２における照明領域の形と寸法とが規
定される。通常レチクル２１２における照明領域は、レ
チクル２１２の走査方向が該走査方向に直交する方向よ
りも短い長方形のスリット状である。２１３は投影光学
系であり、レチクル２１２に描かれた回路パターンを半
導体基板（ウエハー）２１４に縮小投影している。２１
６はレチクル２１２と半導体基板２１４を、不図示の駆
動装置により、投影光学系２１３の倍率と同じ比率で正
確に一定速度で移動させるための制御系である。２１５
は光量検出器であり、ハーフミラー２０８により分割さ
れた一部の光束をモニターすることにより、間接的に半
導体基板２１４における露光量をモニターしている。制
御系２１８は、半導体基板２１４における露光量を常に
一定に保つように光量演算器２１７からの露光量値に応
じて水銀ランプに入力する電力を制御している。
【０００３】以上のようにレチクル２１２および半導体
基板２１４の走査速度を常に一定保ちつつ露光量を一定
に保つことにより、半導体基板上における露光量むらを
最小限に抑えている。
基板２１４の走査速度を常に一定保ちつつ露光量を一定
に保つことにより、半導体基板上における露光量むらを
最小限に抑えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の露光装置で、スループットを向上もしくは解像度の向
上のために光源としてエキシマレーザー等のパルス光を
放射するものを用いた場合、パルス毎に射出光量にバラ
ツキがあり、半導体基板上における無視できない露光量
むらが生じてしまう。
の露光装置で、スループットを向上もしくは解像度の向
上のために光源としてエキシマレーザー等のパルス光を
放射するものを用いた場合、パルス毎に射出光量にバラ
ツキがあり、半導体基板上における無視できない露光量
むらが生じてしまう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は露光量む
らが小さい露光装置を提供することにある。
らが小さい露光装置を提供することにある。
【０００６】本発明の露光装置は、順次供給される複数
個のパルス光により基板を露光する露光装置において、
前の少なくとも１つのパルス光の露光量に応じて今回の
パルス光による露光の時刻を制御する手段を備えること
を特徴とする。
個のパルス光により基板を露光する露光装置において、
前の少なくとも１つのパルス光の露光量に応じて今回の
パルス光による露光の時刻を制御する手段を備えること
を特徴とする。
【０００７】本発明では、例えば、レチクル（マスク）
と半導体基板（ウエハー）の走査速度を常に一定に保ち
つつ各パルス光による露光量をモニターし、ある所定の
パルス光（１パルスまたは複数パルス）による露光量が
所望の露光量よりも大きかった場合には、次のパルス光
を供給するタイミングを遅らせ、また、前記所定のパル
ス光による露光量が所望の露光量よりも小さかった場合
には次のパルス光を供給するタイミングを早めることに
より、パルス光毎の光量のバラツキに依らず半導体基板
上における各点の露光量むらを小さくすることができ
る。また、露光に必要なパルス光のパルス数が少ない時
にも、パルス数によるデジタル誤差をなくすために、レ
チクルの走査方向の強度（照度）分布を完全に一様にせ
ずに、分布の端部を緩やかに変化させる。この緩やかな
強度分布の端部の幅を調整する手段を備えていると好ま
しい。
と半導体基板（ウエハー）の走査速度を常に一定に保ち
つつ各パルス光による露光量をモニターし、ある所定の
パルス光（１パルスまたは複数パルス）による露光量が
所望の露光量よりも大きかった場合には、次のパルス光
を供給するタイミングを遅らせ、また、前記所定のパル
ス光による露光量が所望の露光量よりも小さかった場合
には次のパルス光を供給するタイミングを早めることに
より、パルス光毎の光量のバラツキに依らず半導体基板
上における各点の露光量むらを小さくすることができ
る。また、露光に必要なパルス光のパルス数が少ない時
にも、パルス数によるデジタル誤差をなくすために、レ
チクルの走査方向の強度（照度）分布を完全に一様にせ
ずに、分布の端部を緩やかに変化させる。この緩やかな
強度分布の端部の幅を調整する手段を備えていると好ま
しい。
【０００８】本発明の露光装置を用いることにより、Ｉ
Ｃ，ＬＳＩ等の半導体デバイス、液晶デバイス、ＣＣＤ
等の撮像デバイス、磁気ヘッド等のデバイスを正確に製
造することができる。
Ｃ，ＬＳＩ等の半導体デバイス、液晶デバイス、ＣＣＤ
等の撮像デバイス、磁気ヘッド等のデバイスを正確に製
造することができる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す概略図であ
り、ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体デバイス、液晶デバイス、
ＣＣＤ等の撮像デバイス、磁気ヘッド等のデバイスを製
造する際に用いる走査型投影露光装置を示す。
り、ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体デバイス、液晶デバイス、
ＣＣＤ等の撮像デバイス、磁気ヘッド等のデバイスを製
造する際に用いる走査型投影露光装置を示す。
【００１０】図１において、エキシマレーザー等のパル
ス光を放射する光源１からの光束はビーム整形光学系２
により所望の形状に整形され、ハエノ目レンズ等のオプ
ティカルインテグレーター３の光入射面に指向される。
ハエノ目レンズは複数の微小なレンズの集まりからなる
ものであり、その光射出面近傍に複数の２次光源が形成
される。４はコンデンサーレンズであり、コンデンサー
レンズ４はオプティカルインテグレーター３の２次光源
からの光束でマスキングブレード６をケーラー照明して
いる。マスキングブレード６とレチクル９は結像レンズ
７とミラー８により共役な関係に配置されており、マス
キングブレード６の開口の形状を定めることによりレチ
クル９におけるパルス光の照明領域の形と寸法が規定さ
れる。通常レチクル９における照明領域は、レチクル９
の走査方向に短手方向を設定した長方形のスリット状で
ある。１０は投影光学系であり、レチクル９に描かれた
回路パターンを半導体基板１１に縮小投影している。１
０１はレチクル９と半導体基板１１を不図示の駆動装置
により、投影光学系１０の投影倍率と同じ比率で、正確
に、一定速度で、移動させるための移動制御系である。
１２は光量検出器であり、ハーフミラー５により分割さ
れたパルス光の一部の光束をモニターすることにより、
間接的に半導体基板１１における各パルスの露光量をモ
ニターしている。制御系１０３は、光量演算器１０２か
らの露光量値に応じてパルスレーザー１を発振させるタ
イミングを制御している。
ス光を放射する光源１からの光束はビーム整形光学系２
により所望の形状に整形され、ハエノ目レンズ等のオプ
ティカルインテグレーター３の光入射面に指向される。
ハエノ目レンズは複数の微小なレンズの集まりからなる
ものであり、その光射出面近傍に複数の２次光源が形成
される。４はコンデンサーレンズであり、コンデンサー
レンズ４はオプティカルインテグレーター３の２次光源
からの光束でマスキングブレード６をケーラー照明して
いる。マスキングブレード６とレチクル９は結像レンズ
７とミラー８により共役な関係に配置されており、マス
キングブレード６の開口の形状を定めることによりレチ
クル９におけるパルス光の照明領域の形と寸法が規定さ
れる。通常レチクル９における照明領域は、レチクル９
の走査方向に短手方向を設定した長方形のスリット状で
ある。１０は投影光学系であり、レチクル９に描かれた
回路パターンを半導体基板１１に縮小投影している。１
０１はレチクル９と半導体基板１１を不図示の駆動装置
により、投影光学系１０の投影倍率と同じ比率で、正確
に、一定速度で、移動させるための移動制御系である。
１２は光量検出器であり、ハーフミラー５により分割さ
れたパルス光の一部の光束をモニターすることにより、
間接的に半導体基板１１における各パルスの露光量をモ
ニターしている。制御系１０３は、光量演算器１０２か
らの露光量値に応じてパルスレーザー１を発振させるタ
イミングを制御している。
【００１１】図２は露光時にレチクル９が照明光束１０
４の光路と垂直な矢印で示す方向に移動してゆく状態を
示したものである。レチクル９が図２の矢印の方向に動
く時、スリット状の光１０４による照明域１０５がレチ
クル９を走査／露光することになる。図３は図２のレチ
クル９を照明方向（真上）から見た図であり、レチクル
９上のある点ａがレチクル９の移動と共に照明域１０５
を横切ってゆく（ａ→ａ1 →ａ2 ）様子を示したもので
ある。点ａがａ1 の位置に来た時に点ａの露光が開始さ
れ、点ａがａ2 の位置に来た時に点ａの露光が終了す
る。
４の光路と垂直な矢印で示す方向に移動してゆく状態を
示したものである。レチクル９が図２の矢印の方向に動
く時、スリット状の光１０４による照明域１０５がレチ
クル９を走査／露光することになる。図３は図２のレチ
クル９を照明方向（真上）から見た図であり、レチクル
９上のある点ａがレチクル９の移動と共に照明域１０５
を横切ってゆく（ａ→ａ1 →ａ2 ）様子を示したもので
ある。点ａがａ1 の位置に来た時に点ａの露光が開始さ
れ、点ａがａ2 の位置に来た時に点ａの露光が終了す
る。
【００１２】図４〜図７はレチクル９上のある点（ここ
では点ａ）においてレチクル９の移動と共に積算露光量
が増えてゆく状態を表わしている。ここでＥ0 は積算露
光量の目標値である。Ｔ1 は点ａがａ1 の位置にきた時
（照明域に入った時＝露光開始）、Ｔ2 は点ａがａ2 の
位置にきた時（照明域を出た時＝露光終了）を表わして
いる。水銀ランプ等の連続発光光源を露光光源として使
用した場合、図４に示す様に露光開始から露光終了まで
連続的に露光量が増えてゆくので、あらかじめレチクル
と基板の速度と単位時間当たりのエネルギー照射量及び
照射スリット巾を決めておき、それらを一定に保って露
光してゆけば露光むらも起きず正確な露光量制御が出来
る。また、本発明のようにパルス光を露光光として使用
した場合でも、１パルス当たりの照射エネルギーが常に
一定であれば、図５に示した様に連続発光光源と同様に
露光むらも起きず正確な露光量制御が可能である。しか
しながら、エキシマレーザーなどのパルス光源は発振周
波数を一定にすることはできても、各パルス光のエネル
ギーを正確に一定にすることはできない。したがって、
１パルス当たりの平均エネルギー照射量から算出した条
件（エネルギー設定、照射スリット巾設定、レチクルと
基板のスキャンスピード設定、発振周波数設定）により
露光を行うと、各パルス光のエネルギーのバラツキや偏
りにより、図６に示す様に正確な露光量制御が出来ない
（図６の場合は露光過剰）。これは、走査型露光装置の
場合など露光時間が実質的に一定に決められている場
合、半導体基板上の露光量むらを引き起こすことにな
る。
では点ａ）においてレチクル９の移動と共に積算露光量
が増えてゆく状態を表わしている。ここでＥ0 は積算露
光量の目標値である。Ｔ1 は点ａがａ1 の位置にきた時
（照明域に入った時＝露光開始）、Ｔ2 は点ａがａ2 の
位置にきた時（照明域を出た時＝露光終了）を表わして
いる。水銀ランプ等の連続発光光源を露光光源として使
用した場合、図４に示す様に露光開始から露光終了まで
連続的に露光量が増えてゆくので、あらかじめレチクル
と基板の速度と単位時間当たりのエネルギー照射量及び
照射スリット巾を決めておき、それらを一定に保って露
光してゆけば露光むらも起きず正確な露光量制御が出来
る。また、本発明のようにパルス光を露光光として使用
した場合でも、１パルス当たりの照射エネルギーが常に
一定であれば、図５に示した様に連続発光光源と同様に
露光むらも起きず正確な露光量制御が可能である。しか
しながら、エキシマレーザーなどのパルス光源は発振周
波数を一定にすることはできても、各パルス光のエネル
ギーを正確に一定にすることはできない。したがって、
１パルス当たりの平均エネルギー照射量から算出した条
件（エネルギー設定、照射スリット巾設定、レチクルと
基板のスキャンスピード設定、発振周波数設定）により
露光を行うと、各パルス光のエネルギーのバラツキや偏
りにより、図６に示す様に正確な露光量制御が出来ない
（図６の場合は露光過剰）。これは、走査型露光装置の
場合など露光時間が実質的に一定に決められている場
合、半導体基板上の露光量むらを引き起こすことにな
る。
【００１３】図７は本実施例における露光量制御を示す
図である。本実施例においてはレチクルおよび半導体基
板の走査速度を常に一定保ちつつ走査露光を行っている
間に、順次供給される各パルス光による露光量をモニタ
ーしている。そして所定のあるパルス（１パルス光もし
くは複数パルス光）による露光量が所望の露光量よりも
大きかった場合には、次のパルス光を発振するタイミン
グを遅らせ、また所定のあるパルス（１パルス光もしく
は複数パルス光）による露光量が所望の露光量よりも小
さかった場合には次のパルスを発振するタイミングを早
めることにより、パルス光毎の光量のバラツキが生じて
も半導体基板上における各点の露光量むらを小さくする
ことができる。
図である。本実施例においてはレチクルおよび半導体基
板の走査速度を常に一定保ちつつ走査露光を行っている
間に、順次供給される各パルス光による露光量をモニタ
ーしている。そして所定のあるパルス（１パルス光もし
くは複数パルス光）による露光量が所望の露光量よりも
大きかった場合には、次のパルス光を発振するタイミン
グを遅らせ、また所定のあるパルス（１パルス光もしく
は複数パルス光）による露光量が所望の露光量よりも小
さかった場合には次のパルスを発振するタイミングを早
めることにより、パルス光毎の光量のバラツキが生じて
も半導体基板上における各点の露光量むらを小さくする
ことができる。
【００１４】図１２に本実施例における露光量制御のフ
ローを示す。ステップ１０１ではテストウエハー等の露
光により基板上のレジストを露光するのに必要な露光量
を決定する。ステップ１０２ではステップ１０１で決定
された必要露光量に基づいてエキシマレーザー１の設定
エネルギー、レーザー発振周波数、ブレード６のスリッ
トの幅、レチクルステージ及びウエハーステージの移動
速度が決定される。なお、これらのパラメーターは、露
光量むらを小さくするために必要な最低露光パルス数や
発振周波数が可変なこと、ステージ移動速度が可変なこ
とが考慮され、かつスループットができるだけ高くなる
ように設定される。必要な場合はＮＤフィルターなどに
より光量を調節してもよい。ステップ１０３では露光開
始前の所定の位置ウエハー及びレチクルが設定され、ウ
エハーとレチクルの相対位置が合わせられる。位置合わ
せが完了した後、レチクルステージ及びウエハーステー
ジの移動及びレーザー１の発振が開始される（ステップ
１０４、１０５）。レチクル９の露光領域が照明光束の
照射エリアにに入る前にレーザー１を発振させる場合に
は、レチクル９に遮光領域を設けたりレーザーのシャッ
ターを閉じておくなどしてウエハー上に露光光が届かな
いようにしておくことが望ましい。ステップ１０６では
露光に使われたパルス光のエネルギーＥi が検出され
る。ここで、設定されているパルス露光エネルギーＥ0
と実際に検出されたパルス露光エネルギーＥi により次
回のパルス光の発振時刻を決定する（ステップ１０
７）。そして１ショットの露光（１回のスキャン）が終
わってない場合は次のパルス光を計算された時刻に発振
する。
ローを示す。ステップ１０１ではテストウエハー等の露
光により基板上のレジストを露光するのに必要な露光量
を決定する。ステップ１０２ではステップ１０１で決定
された必要露光量に基づいてエキシマレーザー１の設定
エネルギー、レーザー発振周波数、ブレード６のスリッ
トの幅、レチクルステージ及びウエハーステージの移動
速度が決定される。なお、これらのパラメーターは、露
光量むらを小さくするために必要な最低露光パルス数や
発振周波数が可変なこと、ステージ移動速度が可変なこ
とが考慮され、かつスループットができるだけ高くなる
ように設定される。必要な場合はＮＤフィルターなどに
より光量を調節してもよい。ステップ１０３では露光開
始前の所定の位置ウエハー及びレチクルが設定され、ウ
エハーとレチクルの相対位置が合わせられる。位置合わ
せが完了した後、レチクルステージ及びウエハーステー
ジの移動及びレーザー１の発振が開始される（ステップ
１０４、１０５）。レチクル９の露光領域が照明光束の
照射エリアにに入る前にレーザー１を発振させる場合に
は、レチクル９に遮光領域を設けたりレーザーのシャッ
ターを閉じておくなどしてウエハー上に露光光が届かな
いようにしておくことが望ましい。ステップ１０６では
露光に使われたパルス光のエネルギーＥi が検出され
る。ここで、設定されているパルス露光エネルギーＥ0
と実際に検出されたパルス露光エネルギーＥi により次
回のパルス光の発振時刻を決定する（ステップ１０
７）。そして１ショットの露光（１回のスキャン）が終
わってない場合は次のパルス光を計算された時刻に発振
する。
【００１５】なおレーザー１の設定エネルギーは露光装
置側の露光量検出系と校正がとれていることが望まし
く、レーザー１の設定エネルギーに対する平均露光量を
前もって計測しておくとよい。
置側の露光量検出系と校正がとれていることが望まし
く、レーザー１の設定エネルギーに対する平均露光量を
前もって計測しておくとよい。
【００１６】上記の実施例においてはｐ1 ，ｐ2 ，ｐ
3 ，ｐ4 ，・・・と順にパルス光による露光を行ってい
き、ｐi のパルス光を発振する時刻を直前のパルス光ｐ
i-1 の露光量に基づいて制御しているが、たとえばｐ
i-2 、ｐi-3 等直前ではないパルス光の露光量に基づい
て制御しても構わない。ただし、できるだけ直前に近い
パルス光による制御が望ましい。また、ｐi のパルス光
を発振する時刻を直前に近い複数の露光量（例えばｐ
i-1 とｐi-2 の合計の露光量）に基づいて制御しても構
わない。
3 ，ｐ4 ，・・・と順にパルス光による露光を行ってい
き、ｐi のパルス光を発振する時刻を直前のパルス光ｐ
i-1 の露光量に基づいて制御しているが、たとえばｐ
i-2 、ｐi-3 等直前ではないパルス光の露光量に基づい
て制御しても構わない。ただし、できるだけ直前に近い
パルス光による制御が望ましい。また、ｐi のパルス光
を発振する時刻を直前に近い複数の露光量（例えばｐ
i-1 とｐi-2 の合計の露光量）に基づいて制御しても構
わない。
【００１７】以上説明してきた実施例では、検出した前
のパルス光の露光量に対して次のパルス光との時間間隔
を計算して次のパルス光の発振時刻を制御するものであ
るが、検出露光量に対して次回露光すべきレチクル及び
ウエハーの位置を計算しその位置にレチクル及びウエハ
ーが移動してきたときにパルス発振を行うよう発振時刻
を制御しても良い。とくにレチクル９およびウエハー１
１の移動速度に若干の変動がある場合は後者の制御が有
効である。この場合にはレチクル９及びウエハー１１の
位置情報を、レーザ干渉計等を用いて常に正確に検出し
ておくことが望ましい。
のパルス光の露光量に対して次のパルス光との時間間隔
を計算して次のパルス光の発振時刻を制御するものであ
るが、検出露光量に対して次回露光すべきレチクル及び
ウエハーの位置を計算しその位置にレチクル及びウエハ
ーが移動してきたときにパルス発振を行うよう発振時刻
を制御しても良い。とくにレチクル９およびウエハー１
１の移動速度に若干の変動がある場合は後者の制御が有
効である。この場合にはレチクル９及びウエハー１１の
位置情報を、レーザ干渉計等を用いて常に正確に検出し
ておくことが望ましい。
【００１８】露光に用いるパルス光の数が多い（例えば
数百パルス以上）場合には、レチクル９の走査方向のレ
チクル９上での照度分布を特に意識する必要はなく、例
えば図９に示すように完全に一様な分布にしてもよい
が、露光に用いるパルス光の数が少ない時には、パルス
数によるデジタル誤差をなくすために、図８に示すよう
に境界領域の分布を緩やかに変化させた状態で照明を行
うと、より正確な露光量制御が可能となる。
数百パルス以上）場合には、レチクル９の走査方向のレ
チクル９上での照度分布を特に意識する必要はなく、例
えば図９に示すように完全に一様な分布にしてもよい
が、露光に用いるパルス光の数が少ない時には、パルス
数によるデジタル誤差をなくすために、図８に示すよう
に境界領域の分布を緩やかに変化させた状態で照明を行
うと、より正確な露光量制御が可能となる。
【００１９】レチクル９の走査方向の照度分布（断面強
度分布）の境界領域（図８でのΔｘ）はΔｘ＝Ｍ×（１
パルス当たりのレチクル平均移動距離） （Ｍは自然
数）を満たし且つ図８のように左右対称な台形が望まし
いが、ある程度これに近い形なら良く、たとえば均一な
照度分布を作った後、図１のマスキングブレード６の少
なくとも１つのブレードを光軸方向に動かしレチクル９
上でその像を多少デフォーカスさせて、レチクル９の照
明域をボケさせる程度でも良い。
度分布）の境界領域（図８でのΔｘ）はΔｘ＝Ｍ×（１
パルス当たりのレチクル平均移動距離） （Ｍは自然
数）を満たし且つ図８のように左右対称な台形が望まし
いが、ある程度これに近い形なら良く、たとえば均一な
照度分布を作った後、図１のマスキングブレード６の少
なくとも１つのブレードを光軸方向に動かしレチクル９
上でその像を多少デフォーカスさせて、レチクル９の照
明域をボケさせる程度でも良い。
【００２０】本実施例においては、２つの直交する可変
スリットからなるマスキングブレードのうち走査方向の
照明域の巾を決定する方向の可変スリットの像をデフォ
ーカス可能にしてΔｘの量を自由に設定出来るようにし
ている。
スリットからなるマスキングブレードのうち走査方向の
照明域の巾を決定する方向の可変スリットの像をデフォ
ーカス可能にしてΔｘの量を自由に設定出来るようにし
ている。
【００２１】本実施例においては、結像レンズ７を介し
てマスキングブレード６の開口の像をレチクル９のパタ
ーン面に投影しているが、結像レンズ７はかならずしも
必要ではなく、例えばレチクル９の直前にマスキングブ
レード６を配置しても良い。
てマスキングブレード６の開口の像をレチクル９のパタ
ーン面に投影しているが、結像レンズ７はかならずしも
必要ではなく、例えばレチクル９の直前にマスキングブ
レード６を配置しても良い。
【００２２】なお、発振周波数の初期設定は、パルス光
源の最高周波数に対して、各パルスのエネルギーバラツ
キを考慮した値以下にすることが望ましい。例えば、パ
ルスエネルギーのバラツキが±５％で最高発振周波数が
５００Ｈｚのレーザーを使用し、直前の１パルスにより
発振時刻を制御する場合、発振周波数は５％程度変動す
ることが予想されるのでの初期設定周波数４７５Ｈｚ以
下に設定することが望ましい。
源の最高周波数に対して、各パルスのエネルギーバラツ
キを考慮した値以下にすることが望ましい。例えば、パ
ルスエネルギーのバラツキが±５％で最高発振周波数が
５００Ｈｚのレーザーを使用し、直前の１パルスにより
発振時刻を制御する場合、発振周波数は５％程度変動す
ることが予想されるのでの初期設定周波数４７５Ｈｚ以
下に設定することが望ましい。
【００２３】次に図１の投影露光装置を利用した半導体
素子の製造方法の実施例を説明する。図１１は半導体素
子（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネルやＣＣ
Ｄ）の製造フローを示す。ステップ１（回路設計）では
半導体素子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）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
に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、ボンディン
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
導体素子の動作確認テスト、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素子が完成し、これが
出荷（ステップ７）される。
素子の製造方法の実施例を説明する。図１１は半導体素
子（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネルやＣＣ
Ｄ）の製造フローを示す。ステップ１（回路設計）では
半導体素子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）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
に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、ボンディン
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
導体素子の動作確認テスト、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素子が完成し、これが
出荷（ステップ７）される。
【００２４】図１２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）ではウエハーの表面
を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）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（感光剤）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）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。
ローを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハーの表面
を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）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（感光剤）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）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。
【００２５】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半導体素子を製造することが可能と
なる。
しかった高集積度の半導体素子を製造することが可能と
なる。
【００２６】
【発明の効果】以上、本発明によれば、露光量むらを最
小限に抑えることが出来る。
小限に抑えることが出来る。
【図１】本発明の一実施例を示す概略図である。
【図２】照明域とレチクルを示す図である。
【図３】照明域をレチクル上の点が移動していく状態を
表わす図である。
表わす図である。
【図４】水銀灯などの連続光を光源とした装置で露光量
が積算されていく状態を示す図である。
が積算されていく状態を示す図である。
【図５】光量が一定のパルス光により露光量が積算され
ていく状態を示す図である。
ていく状態を示す図である。
【図６】光量にバラツキがあるパルス光により露光量が
積算されていく状態示す図である。
積算されていく状態示す図である。
【図７】図１の装置で露光量が積算されていく状態を示
す図である。
す図である。
【図８】照明域のスリットの幅方向の照度分布を示す図
である。
である。
【図９】照明域のスリットの幅方向の照度分布を示す図
である。
である。
【図１０】半導体素子の製造工程を示すフローチャート
図である。
図である。
【図１１】図１１の工程中のウエハープロセスの詳細を
示すフローチャート図である。
示すフローチャート図である。
【図１２】図１の装置によるの露光量制御の一例を示す
フローチャート図である。
フローチャート図である。
【図１３】走査型露光装置の一例を示す概略構成図であ
る。
る。
１ パルス光源 ２ ビーム整形光学系 ３ オプティカルインテグレーター ４ コンデンサーレンズ ５ ハーフミラー ６ マスキングブレード ７ 結像レンズ ９ レチクル １０ 投影レンズ １１ 半導体基板 １２ 露光量検出器 １０１ ステージ駆動制御系 １０２ 露光量演算器 １０３ レーザー制御系
Claims (8)
- 【請求項１】 順次供給される複数個のパルス光により
基板を露光する露光装置において、前の少なくとも１つ
のパルス光の露光量に応じて今回のパルス光による露光
の時刻を制御する手段を有することを特徴とする露光装
置。 - 【請求項２】 前記制御手段は一つ前のパルス光の露光
量に関する情報を用いて前記露光時刻の制御を行なうこ
とを特徴とする請求項１の露光装置。 - 【請求項３】 前記制御手段は前の２つ以上のパルス光
の露光量に関する情報を用いて前記露光時刻の制御を行
なうことを特徴とする請求項１の露光装置。 - 【請求項４】 前記前のパルス光の露光量が所定の量よ
り大きい時には前記今回のパルス光の露光時刻を遅ら
せ、前記前のパルス光の露光量が前記所定の量より小さ
い時には前記今回のパルス光の露光時刻を早めることを
特徴とする請求項１の露光装置。 - 【請求項５】 前記パルス光に対してマスクと前記基板
とを走査することにより、前記マスクを介して前記基板
を走査露光することを特徴とする請求項１〜４のいずれ
かの露光装置。 - 【請求項６】 前記パルス光の前記走査の方向の断面強
度分布をその端部で緩やかに変化する分布に設定するこ
とを特徴とする請求項５の露光装置。 - 【請求項７】 前記パルス光による照射領域を定めるた
めの複数個のブレードより成る遮光手段と前記複数個の
ブレードの少なくとも１つの光軸方向の位置を変更する
手段とを有することを特徴とする請求項６の露光装置。 - 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかの露光装置を用
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 (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6119971A JP2862477B2 (ja) | 1993-06-29 | 1994-06-01 | 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 |
| EP94304413A EP0632331B1 (en) | 1993-06-29 | 1994-06-17 | Exposure apparatus and microdevice manufacturing method using the same |
| DE69412548T DE69412548T2 (de) | 1993-06-29 | 1994-06-17 | Belichtungsapparat und Verfahren zur Herstellung einer Mikrovorrichtung unter Verwendung desselben |
| US08/265,140 US5491534A (en) | 1993-06-29 | 1994-06-24 | Exposure apparatus and microdevice manufacturing method using the same |
| KR1019940014700A KR0163972B1 (ko) | 1993-06-29 | 1994-06-25 | 노광장치 및 이를 이용한 마이크로디바이스 제조방법 |
| US08/582,895 US5699148A (en) | 1993-06-29 | 1996-01-04 | Exposure apparatus and microdevice manufacturing method using the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15905493 | 1993-06-29 | ||
| JP5-159054 | 1993-06-29 | ||
| JP6119971A JP2862477B2 (ja) | 1993-06-29 | 1994-06-01 | 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 (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0774092A true JPH0774092A (ja) | 1995-03-17 |
| JP2862477B2 JP2862477B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=26457617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6119971A Expired - Fee Related JP2862477B2 (ja) | 1993-06-29 | 1994-06-01 | 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 (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5491534A (ja) |
| EP (1) | EP0632331B1 (ja) |
| JP (1) | JP2862477B2 (ja) |
| KR (1) | KR0163972B1 (ja) |
| DE (1) | DE69412548T2 (ja) |
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