JPH08339954A - 照明方法及び照明装置及びそれらを用いた露光装置 - Google Patents
照明方法及び照明装置及びそれらを用いた露光装置Info
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- JPH08339954A JPH08339954A JP7146238A JP14623895A JPH08339954A JP H08339954 A JPH08339954 A JP H08339954A JP 7146238 A JP7146238 A JP 7146238A JP 14623895 A JP14623895 A JP 14623895A JP H08339954 A JPH08339954 A JP H08339954A
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- 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
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
- G03F7/70558—Dose control, i.e. achievement of a desired dose
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- 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
- G03F7/70358—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 And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 コヒーレント光を露光光として用いる走査型
露光装置において、均一な照明を可能にする照明方法を
提供する。 【構成】 照明領域の強度分布を測定する強度分布測定
手段１７の測定結果の変化に応じて、基板１６の走査速
度及び／または光源１が発するパルス光の発振周波数を
変え、照明領域の基板１６に対する変位量を調整し、基
板１６を均一に照明する。
露光装置において、均一な照明を可能にする照明方法を
提供する。 【構成】 照明領域の強度分布を測定する強度分布測定
手段１７の測定結果の変化に応じて、基板１６の走査速
度及び／または光源１が発するパルス光の発振周波数を
変え、照明領域の基板１６に対する変位量を調整し、基
板１６を均一に照明する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コヒーレンスの異方性
を有するパルス光の照明領域を被照明物体に対して相対
的に走査することにより、１パルスのパルス光の照明領
域よりも広い領域を照明する照明方法に関するものであ
り、特に、矩形又は円弧状等の照明領域に対しマスク及
び感光基板を同期して走査することでマスク上のパター
ンを基板上に露光転写する走査型露光装置に適用される
照明方法に関するものである。
を有するパルス光の照明領域を被照明物体に対して相対
的に走査することにより、１パルスのパルス光の照明領
域よりも広い領域を照明する照明方法に関するものであ
り、特に、矩形又は円弧状等の照明領域に対しマスク及
び感光基板を同期して走査することでマスク上のパター
ンを基板上に露光転写する走査型露光装置に適用される
照明方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体技術はチップパターンの大
型化、及び転写パターンの高集積化、微細化が従来以上
に求められてきている。
型化、及び転写パターンの高集積化、微細化が従来以上
に求められてきている。
【０００３】前者のチップパターンの大型化について
は、例えば矩形、円弧状等の照明領域に対してマスク及
び感光基板を同期して走査することにより、照明領域よ
り広い面積のパターンを感光基板上に露光する走査型の
露光装置が開発されている。
は、例えば矩形、円弧状等の照明領域に対してマスク及
び感光基板を同期して走査することにより、照明領域よ
り広い面積のパターンを感光基板上に露光する走査型の
露光装置が開発されている。
【０００４】また後者の高集積化、微細化については、
露光光の短波長化によってなされ、遠紫外領域の光を発
するエキシマレーザーの様なパルスレーザーが光源とし
て露光装置に使用されている。
露光光の短波長化によってなされ、遠紫外領域の光を発
するエキシマレーザーの様なパルスレーザーが光源とし
て露光装置に使用されている。
【０００５】エキシマレーザーが発するパルス光はコヒ
ーレント光であるため、マスクやレチクル等の回路パタ
ーンを照明する場合には、干渉縞を原因とする照明領域
の強度分布の不均一性といった問題が生ずる。従来のエ
キシマレーザーを光源とした走査型露光装置では、この
干渉縞を原因とした強度分布の不均一性を解消するため
に、照明領域の強度分布に応じて露光ムラの生じない各
パルス光による照明領域の変位量を決め、この変位量で
走査露光を行っていた。
ーレント光であるため、マスクやレチクル等の回路パタ
ーンを照明する場合には、干渉縞を原因とする照明領域
の強度分布の不均一性といった問題が生ずる。従来のエ
キシマレーザーを光源とした走査型露光装置では、この
干渉縞を原因とした強度分布の不均一性を解消するため
に、照明領域の強度分布に応じて露光ムラの生じない各
パルス光による照明領域の変位量を決め、この変位量で
走査露光を行っていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た照明領域の強度分布は、レーザーや光学系の経時変
化、光学系内に侵入した異物等によって変わるため、あ
る時には均一に露光できても、同条件で次に露光を行っ
た時に露光ムラが生じることがある。
た照明領域の強度分布は、レーザーや光学系の経時変
化、光学系内に侵入した異物等によって変わるため、あ
る時には均一に露光できても、同条件で次に露光を行っ
た時に露光ムラが生じることがある。
【０００７】本発明は、上述した問題を解決するため、
いかなる場合においてもマスク及び基板を均一に照明す
ることのできる照明方法を提供することを目的とする。
いかなる場合においてもマスク及び基板を均一に照明す
ることのできる照明方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するため、本願第１発明は、複数のパルス光が順次形
成する照明領域を物体に対して走査することにより、前
記照明領域を相対的に変位させながら重ね合わせ、前記
照明領域よりも広い領域を照明する照明方法において、
前記照明領域の強度分布を検出し、検出した変化後の強
度分布に基づいて、前記物体がほぼ均一に照明されるよ
うに各パルス光による照明領域の相対的な変位量を制御
することを特徴とする。
成するため、本願第１発明は、複数のパルス光が順次形
成する照明領域を物体に対して走査することにより、前
記照明領域を相対的に変位させながら重ね合わせ、前記
照明領域よりも広い領域を照明する照明方法において、
前記照明領域の強度分布を検出し、検出した変化後の強
度分布に基づいて、前記物体がほぼ均一に照明されるよ
うに各パルス光による照明領域の相対的な変位量を制御
することを特徴とする。
【０００９】本願第２発明は、パルス光を発振する光源
と、複数の前記パルス光が順次形成する照明領域を物体
に対して相対的に走査させる走査手段とを有し、前記照
明領域を相対的に変位させながら重ね合わせ、前記照明
領域よりも広い領域を照明する照明装置において、前記
照明領域の強度分布を検出する強度分布検出手段と、該
強度分布検出手段で検出した変化後の強度分布に基づい
て、前記物体がほぼ均一に照明されるように、各パルス
光による照明領域の相対的な変位量を制御する制御手段
とを有することを特徴とする。
と、複数の前記パルス光が順次形成する照明領域を物体
に対して相対的に走査させる走査手段とを有し、前記照
明領域を相対的に変位させながら重ね合わせ、前記照明
領域よりも広い領域を照明する照明装置において、前記
照明領域の強度分布を検出する強度分布検出手段と、該
強度分布検出手段で検出した変化後の強度分布に基づい
て、前記物体がほぼ均一に照明されるように、各パルス
光による照明領域の相対的な変位量を制御する制御手段
とを有することを特徴とする。
【００１０】本願第１、第２発明において、パルス光が
コヒーレンスの異方性を有する場合は、前記照明領域の
コヒーレンスの高い方向と相対的な走査方向とをほぼ等
しくすることが好ましい。
コヒーレンスの異方性を有する場合は、前記照明領域の
コヒーレンスの高い方向と相対的な走査方向とをほぼ等
しくすることが好ましい。
【００１１】更に、前記相対的な走査方向以外の方向に
おいても、前記相対的な走査方向とほぼ等しく均一に照
明されるよう前記パルス光の照明領域の強度分布を変化
させることが好ましい。
おいても、前記相対的な走査方向とほぼ等しく均一に照
明されるよう前記パルス光の照明領域の強度分布を変化
させることが好ましい。
【００１２】更に好ましくは、前記照明領域の前記相対
的な走査方向の強度分布が周期的な強弱をもつ時、前記
照明領域の相対的な変位量を、前記強度分布の強弱の周
期の整数倍とならないようにする。
的な走査方向の強度分布が周期的な強弱をもつ時、前記
照明領域の相対的な変位量を、前記強度分布の強弱の周
期の整数倍とならないようにする。
【００１３】本願第１、第２発明の照明方法及び照明装
置を用いることにより、物体を均一に照明することがで
きる。
置を用いることにより、物体を均一に照明することがで
きる。
【００１４】本願第３発明は、本願第１、第２発明の照
明方法、または照明装置を用いて露光を行うことを特徴
とする露光装置である。
明方法、または照明装置を用いて露光を行うことを特徴
とする露光装置である。
【００１５】本願第４発明は、パルス光を発振する光源
と、複数の前記パルス光が順次形成する照明領域をマス
ク及び基板に対して相対的に走査させる走査手段とを有
し、前記照明領域を相対的に変位させながら重ね合わ
せ、前記照明領域よりも広い領域を照明し、前記マスク
に形成された転写パターンを前記基板に露光転写する露
光装置において、前記照明領域の強度分布を検出する強
度分布検出手段と、該強度分布検出手段で検出した変化
後の強度分布に基づいて、前記マスク及び基板がほぼ均
一に照明されるように、各パルス光による照明領域の相
対的な変位量を制御する制御手段とを有することを特徴
とする。
と、複数の前記パルス光が順次形成する照明領域をマス
ク及び基板に対して相対的に走査させる走査手段とを有
し、前記照明領域を相対的に変位させながら重ね合わ
せ、前記照明領域よりも広い領域を照明し、前記マスク
に形成された転写パターンを前記基板に露光転写する露
光装置において、前記照明領域の強度分布を検出する強
度分布検出手段と、該強度分布検出手段で検出した変化
後の強度分布に基づいて、前記マスク及び基板がほぼ均
一に照明されるように、各パルス光による照明領域の相
対的な変位量を制御する制御手段とを有することを特徴
とする。
【００１６】本願第５発明は、本願第３、第４発明の露
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
バイスの製造方法である。
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
バイスの製造方法である。
【００１７】本願第３乃至第５発明の露光装置及びデバ
イス製造方法を用いることにより、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正確に製造することがで
きる。
イス製造方法を用いることにより、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正確に製造することがで
きる。
【００１８】
【実施例】図１は、本発明を適用した露光装置の第１実
施例の要部概略図である。
施例の要部概略図である。
【００１９】エキシマレーザー等の光源１を出射した光
束は、ビーム整形光学系２で所望の光束形状に変形さ
れ、光量を所望の光量に調整する光量調整手段３を経
て、照度を一様にするハエノ目レンズ等の一様化手段５
を通過する。さらに光学系６、照明領域の幅（スリット
幅）を調整する可変絞り８、光学系９を経た後、部分透
過ミラー１０で反射され、マスク１３、投影光学系１４
を経て、基板１６を照射する。このような構成によりマ
スク１３上のパターンが基板１６上に露光転写される。
束は、ビーム整形光学系２で所望の光束形状に変形さ
れ、光量を所望の光量に調整する光量調整手段３を経
て、照度を一様にするハエノ目レンズ等の一様化手段５
を通過する。さらに光学系６、照明領域の幅（スリット
幅）を調整する可変絞り８、光学系９を経た後、部分透
過ミラー１０で反射され、マスク１３、投影光学系１４
を経て、基板１６を照射する。このような構成によりマ
スク１３上のパターンが基板１６上に露光転写される。
【００２０】また、７は可変絞り８の駆動手段、１１は
部分透過ミラー１０を透過した光束の光量を検出する受
光素子等で構成される光量検出手段、１２はマスク１３
の駆動手段、１５は基板１６と後述する強度分布測定手
段１７の駆動手段、１７は基板１６と同じ高さに設置さ
れた受光素子等で構成される照明領域の強度分布を測定
するための強度分布測定手段であり、装置全体は４の主
制御装置により統括制御されている。
部分透過ミラー１０を透過した光束の光量を検出する受
光素子等で構成される光量検出手段、１２はマスク１３
の駆動手段、１５は基板１６と後述する強度分布測定手
段１７の駆動手段、１７は基板１６と同じ高さに設置さ
れた受光素子等で構成される照明領域の強度分布を測定
するための強度分布測定手段であり、装置全体は４の主
制御装置により統括制御されている。
【００２１】パルス毎のエネルギーは光量検出手段１１
で検出され、基板１６を所望の誤差範囲で露光するよう
光量調整手段３を調整する。
で検出され、基板１６を所望の誤差範囲で露光するよう
光量調整手段３を調整する。
【００２２】また、強度分布測定手段１７を駆動手段１
５で走査し、照明領域の強度分布を測定する。図２に強
度分布測定手段１７の走査経路の一例を示す。ところで
エキシマレーザーの発光時間は非常に短いため、一回の
発光では一部の微小領域しか測定できない。そのため複
数のパルス光によって測定を繰り返し行い、照明領域全
域の強度分布を求めることになる。この時、各パルス発
光毎に出力誤差が生じるため、測定結果をそのまま強度
分布の値として用いるわけにはいかない。しかし光量検
出手段１１で各パルス光のエネルギー値を検出していれ
ば、その結果を用いて誤差を補正した正確な強度分布を
求めることができる。
５で走査し、照明領域の強度分布を測定する。図２に強
度分布測定手段１７の走査経路の一例を示す。ところで
エキシマレーザーの発光時間は非常に短いため、一回の
発光では一部の微小領域しか測定できない。そのため複
数のパルス光によって測定を繰り返し行い、照明領域全
域の強度分布を求めることになる。この時、各パルス発
光毎に出力誤差が生じるため、測定結果をそのまま強度
分布の値として用いるわけにはいかない。しかし光量検
出手段１１で各パルス光のエネルギー値を検出していれ
ば、その結果を用いて誤差を補正した正確な強度分布を
求めることができる。
【００２３】なお、本実施例では強度分布測定手段１７
の位置を基板１６と同じ高さの位置にしたが、マスク１
３と同じ高さの位置にしてもよい。
の位置を基板１６と同じ高さの位置にしたが、マスク１
３と同じ高さの位置にしてもよい。
【００２４】次に複数のパルス光の重畳によってマスク
１３が照明される具体例を図３〜図５の概略図を用いて
説明する。これらの例ではパルス光の発振周波数は一定
であるとする。
１３が照明される具体例を図３〜図５の概略図を用いて
説明する。これらの例ではパルス光の発振周波数は一定
であるとする。
【００２５】基板１６の感度をＳ、基板１６上での１パ
ルスあたりのエネルギーをｐ、基板１６上の１点を露光
するのに必要なパルス数をＮexp 、パルスの発振周波数
をｆ、照明領域の走査方向の幅をＤ、基板１６の走査速
度をｕとすると、それらの関係は以下の式で表される。
ルスあたりのエネルギーをｐ、基板１６上の１点を露光
するのに必要なパルス数をＮexp 、パルスの発振周波数
をｆ、照明領域の走査方向の幅をＤ、基板１６の走査速
度をｕとすると、それらの関係は以下の式で表される。
【００２６】Ｎexp ＝Ｓ／ｐ＝Ｄｆ／ｕ ・・・（１） 従ってＳ、Ｄ、ｆが固定ならば、ｐとｕは比例関係にあ
ることが分かる。
ることが分かる。
【００２７】また、基板１６の走査速度と同期するマス
ク１３の走査速度は投影光学系１４の結像倍率によって
異なる。例えば、結像倍率が１／４倍であれば、マスク
１３の走査速度は基板１６の走査速度ｕの４倍となる。
ク１３の走査速度は投影光学系１４の結像倍率によって
異なる。例えば、結像倍率が１／４倍であれば、マスク
１３の走査速度は基板１６の走査速度ｕの４倍となる。
【００２８】図３に、基板１６の走査速度がｕ0 、１パ
ルスあたりのエネルギーがｐ0 であり、３パルスで基板
１６の露光を完了する場合を示す。この条件の下でｆは
（１）式より ｆ＝３ｕ0 ／Ｄ ・・・（２） であることが分かる。
ルスあたりのエネルギーがｐ0 であり、３パルスで基板
１６の露光を完了する場合を示す。この条件の下でｆは
（１）式より ｆ＝３ｕ0 ／Ｄ ・・・（２） であることが分かる。
【００２９】図中、照明領域中の干渉縞などによる強度
分布の状態を、第１〜第４パルスの各パルス光毎に示し
ている。この強度分布の分布パターン（干渉縞の周期）
は図４、図５でも等しいが、１パルスあたりのエネルギ
ーｐは（１）式の関係に従ってそれぞれの図において異
なる。
分布の状態を、第１〜第４パルスの各パルス光毎に示し
ている。この強度分布の分布パターン（干渉縞の周期）
は図４、図５でも等しいが、１パルスあたりのエネルギ
ーｐは（１）式の関係に従ってそれぞれの図において異
なる。
【００３０】マスク１３及び基板１６の走査中にパルス
発光がなされるので、各パルス光で照明される基板１６
上の照明領域は刻々と変位する。それら複数のパルス光
の重ね合わせで照明され、露光を完了するに足るパルス
光の照射を受けた基板１６上の領域を照射完了領域を呼
ぶこととする。
発光がなされるので、各パルス光で照明される基板１６
上の照明領域は刻々と変位する。それら複数のパルス光
の重ね合わせで照明され、露光を完了するに足るパルス
光の照射を受けた基板１６上の領域を照射完了領域を呼
ぶこととする。
【００３１】図３の場合、各パルス発光間の基板１６の
変位量が照明領域の強度分布の周期と一致しており、あ
るパルス光の強度の高い点に次のパルス光の強度の高い
点が重なることになるので、照射完了領域においては照
明領域の強度分布のパターンが強調され、却って露光ム
ラが大きくなってしまう。
変位量が照明領域の強度分布の周期と一致しており、あ
るパルス光の強度の高い点に次のパルス光の強度の高い
点が重なることになるので、照射完了領域においては照
明領域の強度分布のパターンが強調され、却って露光ム
ラが大きくなってしまう。
【００３２】このような現象は、各パルス発光間の基板
１６の変位量が照明領域中の強度分布の周期の整数倍の
場合に常に起こるので、そうならないように走査速度を
設定する必要がある。
１６の変位量が照明領域中の強度分布の周期の整数倍の
場合に常に起こるので、そうならないように走査速度を
設定する必要がある。
【００３３】図４は、基板１６の走査速度が３／２ｕ0
の場合である。Ｓ、Ｄ、ｆが固定であるという条件の下
で、（１）式の関係より、１パルスあたりのエネルギー
は３／２ｐ0 となり、基板１６の露光に必要なパルス数
は２となる。
の場合である。Ｓ、Ｄ、ｆが固定であるという条件の下
で、（１）式の関係より、１パルスあたりのエネルギー
は３／２ｐ0 となり、基板１６の露光に必要なパルス数
は２となる。
【００３４】この場合は、各パルス光の強度の高い点が
互いの中間に入ることで、図３の場合に比して均一性の
よい露光状態となっている。
互いの中間に入ることで、図３の場合に比して均一性の
よい露光状態となっている。
【００３５】図５は、基板１６の走査速度が３／４ｕ0
の場合である。同様にして、１パルスあたりのエネルギ
ーは３／４ｐ0 となり、基板１６の露光に必要なパルス
数は４となる。
の場合である。同様にして、１パルスあたりのエネルギ
ーは３／４ｐ0 となり、基板１６の露光に必要なパルス
数は４となる。
【００３６】この場合は、図４よりも更に均一性のよい
露光状態となっている。
露光状態となっている。
【００３７】これらの例で示したように、照明領域の走
査方向の強度分布が変化した時には、照明領域の強度分
布の周期に応じて基板１６の走査速度を調整することに
より、各パルス光による照明領域の変量を制御し、露光
状態の均一性を調整することができる。
査方向の強度分布が変化した時には、照明領域の強度分
布の周期に応じて基板１６の走査速度を調整することに
より、各パルス光による照明領域の変量を制御し、露光
状態の均一性を調整することができる。
【００３８】次に、基板１６の走査速度を不変とし、パ
ルス光の発振周波数を調整する場合についてであるが、
(1) 式よりｕを３／２倍することとｆを２／３倍にする
ことは等価であることがわかる。すなわち、図４は基板
１６の走査速度をｕ0 に固定し、パルス光の発振周波数
を２／３倍にした場合をも表している。
ルス光の発振周波数を調整する場合についてであるが、
(1) 式よりｕを３／２倍することとｆを２／３倍にする
ことは等価であることがわかる。すなわち、図４は基板
１６の走査速度をｕ0 に固定し、パルス光の発振周波数
を２／３倍にした場合をも表している。
【００３９】また、図５も同様に基板１６の走査速度を
ｕ0 に固定し、パルス光の発振周波数を４／３倍にした
場合をも表している。
ｕ0 に固定し、パルス光の発振周波数を４／３倍にした
場合をも表している。
【００４０】従ってパルス光の発振周波数を調整するこ
とで基板１６を照明する均一性を調整することができ
る。
とで基板１６を照明する均一性を調整することができ
る。
【００４１】また、走査速度とパルス光の発振周波数の
両方を調整しても等しい結果を得ることができるが説明
は省く。
両方を調整しても等しい結果を得ることができるが説明
は省く。
【００４２】ところで、エキシマレーザー等のようにコ
ヒーレンスの高いパルス光束は、一般にその進行方向に
垂直な断面においてコヒーレンスの異方性を有してい
る。従って、前述の照明領域においてもコヒーレンスの
異方性が存在しやすく、コヒーレンスの高い方向と垂直
な方向に平行な干渉縞が発生しやすい。そこで、照明領
域のコヒーレンスの高い方向を、基板１６の走査方向と
をほぼ一致させてやれば、上述の基板１６の走査速度と
パルス光の発振周波数の少なくとも一方を調整すること
のみにより照明の均一化がなし遂げられる。
ヒーレンスの高いパルス光束は、一般にその進行方向に
垂直な断面においてコヒーレンスの異方性を有してい
る。従って、前述の照明領域においてもコヒーレンスの
異方性が存在しやすく、コヒーレンスの高い方向と垂直
な方向に平行な干渉縞が発生しやすい。そこで、照明領
域のコヒーレンスの高い方向を、基板１６の走査方向と
をほぼ一致させてやれば、上述の基板１６の走査速度と
パルス光の発振周波数の少なくとも一方を調整すること
のみにより照明の均一化がなし遂げられる。
【００４３】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。
る。
【００４４】第１実施例により照明領域の均一化は、ほ
ぼなし遂げられるが、照明領域の強度分布によっては基
板１６の走査、あるいはパルス光の発振周波数の変更だ
けでは十分な均一化がなされない場合もある。また、走
査方向と垂直な方向について、干渉縞等による周期的な
強度分布が残る場合も同様に十分な均一化がなされな
い。この場合は、光源１とマスク１３の間に補正手段を
設けることで更なる均一化を達成することができる。
ぼなし遂げられるが、照明領域の強度分布によっては基
板１６の走査、あるいはパルス光の発振周波数の変更だ
けでは十分な均一化がなされない場合もある。また、走
査方向と垂直な方向について、干渉縞等による周期的な
強度分布が残る場合も同様に十分な均一化がなされな
い。この場合は、光源１とマスク１３の間に補正手段を
設けることで更なる均一化を達成することができる。
【００４５】図６は本発明を適用した露光装置の第２実
施例の要部概略図である。
施例の要部概略図である。
【００４６】本実施例中の第１の実施例と同じ機能を有
する部材については、同じ番号を付しており説明は省
く。照明領域の走査方向の強度分布が変化した時の走査
方向の照明均一化については、第１実施例と同様に走査
速度と発振周波数の少なくとも一方を変更することによ
り達成される。
する部材については、同じ番号を付しており説明は省
く。照明領域の走査方向の強度分布が変化した時の走査
方向の照明均一化については、第１実施例と同様に走査
速度と発振周波数の少なくとも一方を変更することによ
り達成される。
【００４７】第１の実施例との違いは補正手段２５の存
在である。
在である。
【００４８】補正手段２５は一様化手段５と、光束に垂
直な面内で前記一様化手段を任意の方向に振動させる加
振手段２０を内包する。
直な面内で前記一様化手段を任意の方向に振動させる加
振手段２０を内包する。
【００４９】補正手段２５中の一様化手段５を非走査方
向に微小に移動させることで、マスク１３上に照射され
る照明領域中の干渉縞等を自在に移動させることが可能
になる。パルス光のパルス発振に同期して一様化手段５
の移動方向及び位置をコントロールすれば、非走査方向
においてもほぼ均一な照明が可能となり、高解像度な露
光転移が可能となる。
向に微小に移動させることで、マスク１３上に照射され
る照明領域中の干渉縞等を自在に移動させることが可能
になる。パルス光のパルス発振に同期して一様化手段５
の移動方向及び位置をコントロールすれば、非走査方向
においてもほぼ均一な照明が可能となり、高解像度な露
光転移が可能となる。
【００５０】次に本発明の第３の実施例について説明す
る。
る。
【００５１】本実施例においても、第１、第２実施例と
同様に走査方向については、走査速度と発振周波数の少
なくとも一方を変更することによって照明均一化がなさ
れる。
同様に走査方向については、走査速度と発振周波数の少
なくとも一方を変更することによって照明均一化がなさ
れる。
【００５２】図７は本発明を適用した露光装置の第３実
施例の要部概略図である。
施例の要部概略図である。
【００５３】本実施例中の第１、第２実施例と同じ機能
を有する部材については同じ番号を付しており説明は省
く。
を有する部材については同じ番号を付しており説明は省
く。
【００５４】第２の実施例との違いは補正手段２５内の
構成にある。
構成にある。
【００５５】光量調整手段３を出射したビームは固定ミ
ラー３０と可動ミラー３１及びその可動手段３２を少な
くとも含む補正手段２５を通過する。
ラー３０と可動ミラー３１及びその可動手段３２を少な
くとも含む補正手段２５を通過する。
【００５６】可動ミラー３１とその可動手段３２により
ビームの偏向手段となり、一様化手段５に入射するビー
ムを少なくとも一次元に偏向する構成となっている。
ビームの偏向手段となり、一様化手段５に入射するビー
ムを少なくとも一次元に偏向する構成となっている。
【００５７】偏向手段でビームを所定の方向に偏向走査
させて一様化手段５に入射させることで、照明領域中の
干渉縞などを自在に移動させることができるので、パル
ス光のパルス発振に同期して可動ミラー３１の角度をコ
ントロールすることで、マスク１３上の走査方向と非走
査方向でバランス良い照明が可能となり、高解像度な露
光転移が可能となる。
させて一様化手段５に入射させることで、照明領域中の
干渉縞などを自在に移動させることができるので、パル
ス光のパルス発振に同期して可動ミラー３１の角度をコ
ントロールすることで、マスク１３上の走査方向と非走
査方向でバランス良い照明が可能となり、高解像度な露
光転移が可能となる。
【００５８】図７に示した例では偏向手段を含んだ補正
手段２５は一様化手段５の前に配置しているが、一様化
手段５の後に配置しても構わない。
手段２５は一様化手段５の前に配置しているが、一様化
手段５の後に配置しても構わない。
【００５９】次に図１の走査型露光装置を利用した半導
体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、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）では半導体デバイスの回路設計を行う。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（マスク１３）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（基板
１６）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とを用い
て、リソグラフィー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によって作成されたウエハを用いてチ
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デバイスの動作確認テスト、耐久
性テスト等の検査を行う。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。
体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、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）では半導体デバイスの回路設計を行う。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（マスク１３）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（基板
１６）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とを用い
て、リソグラフィー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によって作成されたウエハを用いてチ
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デバイスの動作確認テスト、耐久
性テスト等の検査を行う。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。
【００６０】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（基板１６）
の表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエ
ハ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）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）ではウエハにレジス
ト（感材）を塗布する。ステップ１６（露光）では上記
走査型露光装置によってマスク（マスク１３）の回路パ
ターンの像でウエハを露光する。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
返し行うことによりウエハ上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（基板１６）
の表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエ
ハ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）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）ではウエハにレジス
ト（感材）を塗布する。ステップ１６（露光）では上記
走査型露光装置によってマスク（マスク１３）の回路パ
ターンの像でウエハを露光する。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
返し行うことによりウエハ上に回路パターンが形成され
る。
【００６１】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半導体デバイスを製造することが可
能になる。
【００６２】
【発明の効果】以上のように、本発明の照明方法を走査
型露光装置に適用すれば、照明領域が周期的な強度分布
を有しており、この強度分布が変化してもマスク及び基
板に対する各パルス毎の照明領域の変位量を調整するこ
とで、マスク及び基板を均一に照明し、高解像度の露光
転写が可能となる。また、照明領域の変位量の調整のみ
で均一化が不十分の場合でも、パルス光の発振に同期し
て補正手段を作動させることにより、露光領域全域にお
いて均一な照明が可能となり、高解像度の露光転写が可
能である。
型露光装置に適用すれば、照明領域が周期的な強度分布
を有しており、この強度分布が変化してもマスク及び基
板に対する各パルス毎の照明領域の変位量を調整するこ
とで、マスク及び基板を均一に照明し、高解像度の露光
転写が可能となる。また、照明領域の変位量の調整のみ
で均一化が不十分の場合でも、パルス光の発振に同期し
て補正手段を作動させることにより、露光領域全域にお
いて均一な照明が可能となり、高解像度の露光転写が可
能である。
【図１】本発明の第１実施例における要部構成を表すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】照明領域の強度分布の測定方法を示した図であ
る。
る。
【図３】マスクの走査速度の変化によるマスクの照射完
了領域の露光分布を表した図である。
了領域の露光分布を表した図である。
【図４】マスクの走査速度の変化によるマスクの照射完
了領域の露光分布を表した図である。
了領域の露光分布を表した図である。
【図５】マスクの走査速度の変化によるマスクの照射完
了領域の露光分布を表した図である。
了領域の露光分布を表した図である。
【図６】本発明の第２実施例における要部構成を表すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図７】本発明の第３実施例における要部構成を表すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図８】半導体デバイスの製造工程を示す図である。
【図９】図８の工程中のウエハプロセスの詳細を示す図
である。
である。
１ 光源 ２ ビーム整形光学系 ３ 光量調整手段 ４ 主制御装置 ５ 一様化手段 ６、９ 光学系 ７、１２、１５ 駆動手段 ８ 可変絞り １０ 部分透過ミラー １１ 光量検出手段 １３ マスク １４ 投影光学系 １６ 基板 １７ 強度分布測定手段 ２０ 加振手段 ２５ 補正手段 ３０ 固定ミラー ３１ 可動ミラー ３２ 可動手段
Claims (13)
- 【請求項１】 複数のパルス光が順次形成する照明領域
を物体に対して走査することにより、前記照明領域を相
対的に変位させながら重ね合わせ、前記照明領域よりも
広い領域を照明する照明方法において、前記照明領域の
強度分布を検出し、検出した変化後の強度分布に基づい
て、前記物体がほぼ均一に照明されるように各パルス光
による照明領域の相対的な変位量を制御することを特徴
とする照明方法。 - 【請求項２】 前記パルス光がコヒーレンスの異方性を
有し、前記照明領域のコヒーレンスの高い方向と相対的
な走査方向とをほぼ等しくすることを特徴とする請求項
１記載の照明方法。 - 【請求項３】 前記相対的な走査方向以外の方向におい
ても、前記相対的な走査方向とほぼ等しく均一に照明さ
れるよう前記パルス光の照明領域の強度分布を変化させ
ることを特徴とする請求項１、２記載の照明方法。 - 【請求項４】 前記照明領域の前記走査方向の強度分布
が周期的な強弱をもつ時、前記照明領域の変位量が、前
記強度分布の強弱の周期の整数倍とならないようにする
ことを特徴とする請求項１乃至３記載の照明方法。 - 【請求項５】 パルス光を発振する光源と、複数の前記
パルス光が順次形成する照明領域を物体に対して相対的
に走査させる走査手段とを有し、前記照明領域を相対的
に変位させながら重ね合わせ、前記照明領域よりも広い
領域を照明する照明装置において、前記照明領域の強度
分布を検出する強度分布検出手段と、該強度分布検出手
段で検出した変化後の強度分布に基づいて、前記物体が
ほぼ均一に照明されるように、各パルス光による照明領
域の相対的な変位量を制御する制御手段とを有すること
を特徴とする照明装置。 - 【請求項６】 前記パルス光がコヒーレンスの異方性を
有し、前記照明領域のコヒーレンスの高い方向と相対的
な走査方向とをほぼ等しくすることを特徴とする請求項
５記載の照明装置。 - 【請求項７】 前記相対的な走査方向以外の方向におい
ても、前記相対的な走査方向とほぼ等しく均一に照明さ
れるよう前記パルス光の照明領域の強度分布を変化させ
る強度分布可変手段を有することを特徴とする請求項
５、６記載の照明装置。 - 【請求項８】 前記強度分布可変手段は、前記光源より
発せられた光束から複数の２次光源を形成する２次光源
形成手段と、該２次光源形成手段を少なくとも一次元に
振動させる加振手段とで構成されることを特徴とする請
求項７記載の照明装置。 - 【請求項９】 前記強度分布可変手段は、前記光源より
発せられた光束から複数の２次光源を形成する２次光源
形成手段と、該２次光源形成手段の入射側又は射出側の
少なくとも一方に光束を少なくとも一次元に偏向させる
偏向手段とで構成されることを特徴とする請求項７記載
の照明装置。 - 【請求項１０】 前記照明領域の前記相対的な走査方向
の強度分布が周期的な強弱をもつ時、前記演算手段は、
前記照明領域の相対的な変位量を前記強度分布の強弱の
周期の整数倍とならないようにすることを特徴とする請
求項５乃至９記載の照明装置。 - 【請求項１１】 請求項１乃至１０記載の照明方法、ま
たは照明装置を用いて露光を行うことを特徴とする露光
装置。 - 【請求項１２】 パルス光を発振する光源と、複数の前
記パルス光が順次形成する照明領域をマスク及び基板に
対して相対的に走査させる走査手段とを有し、前記照明
領域を相対的に変位させながら重ね合わせ、前記照明領
域よりも広い領域を照明し、前記マスクに形成された転
写パターンを前記基板に露光転写する露光装置におい
て、前記照明領域の強度分布を検出する強度分布検出手
段と、該強度分布検出手段で検出した変化後の強度分布
に基づいて、前記マスク及び基板がほぼ均一に照明され
るように、各パルス光による照明領域の相対的な変位量
を制御する制御手段とを有することを特徴とする露光装
置。 - 【請求項１３】 請求項１１、１２記載の露光装置を用
いてデバイスを製造することを特徴とするデバイスの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7146238A JPH08339954A (ja) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | 照明方法及び照明装置及びそれらを用いた露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7146238A JPH08339954A (ja) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | 照明方法及び照明装置及びそれらを用いた露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08339954A true JPH08339954A (ja) | 1996-12-24 |
Family
ID=15403230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7146238A Withdrawn JPH08339954A (ja) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | 照明方法及び照明装置及びそれらを用いた露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08339954A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10189444A (ja) * | 1996-11-25 | 1998-07-21 | Svg Lithography Syst Inc | 走査式ホトリソグラフィ装置において使用するための照明系 |
| JPH10270345A (ja) * | 1997-03-24 | 1998-10-09 | Nikon Corp | 走査露光方法及び走査型露光装置 |
| WO1999028956A1 (fr) * | 1997-11-28 | 1999-06-10 | Nikon Corporation | Procede de commande de rayonnement et dispositif de commande de rayonnement pour source de lumiere pulsee, utilise dans un aligneur |
| JP2007536598A (ja) * | 2004-05-05 | 2007-12-13 | サイン−トロニツク・アクチエンゲゼルシヤフト | 実質的に等しい量のエネルギーの伝送を可能にする方法 |
| JP2008160109A (ja) * | 2006-12-21 | 2008-07-10 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置および方法 |
| JP2014123600A (ja) * | 2012-12-20 | 2014-07-03 | Nikon Corp | オプティカルインテグレータ、照明ユニット、伝送光学系、照明光学系、露光装置、およびデバイス製造方法 |
| JP2014127485A (ja) * | 2012-12-25 | 2014-07-07 | Nikon Corp | オプティカルインテグレータ、照明ユニット、伝送光学系、照明光学系、露光装置、およびデバイス製造方法 |
-
1995
- 1995-06-13 JP JP7146238A patent/JPH08339954A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10189444A (ja) * | 1996-11-25 | 1998-07-21 | Svg Lithography Syst Inc | 走査式ホトリソグラフィ装置において使用するための照明系 |
| JPH10270345A (ja) * | 1997-03-24 | 1998-10-09 | Nikon Corp | 走査露光方法及び走査型露光装置 |
| WO1999028956A1 (fr) * | 1997-11-28 | 1999-06-10 | Nikon Corporation | Procede de commande de rayonnement et dispositif de commande de rayonnement pour source de lumiere pulsee, utilise dans un aligneur |
| US6603533B2 (en) | 1997-11-28 | 2003-08-05 | Nikon Corporation | Irradiation control method and apparatus for pulsed light source used in exposure apparatus |
| JP2007536598A (ja) * | 2004-05-05 | 2007-12-13 | サイン−トロニツク・アクチエンゲゼルシヤフト | 実質的に等しい量のエネルギーの伝送を可能にする方法 |
| JP2008160109A (ja) * | 2006-12-21 | 2008-07-10 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置および方法 |
| JP2014123600A (ja) * | 2012-12-20 | 2014-07-03 | Nikon Corp | オプティカルインテグレータ、照明ユニット、伝送光学系、照明光学系、露光装置、およびデバイス製造方法 |
| JP2014127485A (ja) * | 2012-12-25 | 2014-07-07 | Nikon Corp | オプティカルインテグレータ、照明ユニット、伝送光学系、照明光学系、露光装置、およびデバイス製造方法 |
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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: 20020903 |