JPH09189965A - 投影露光装置 - Google Patents

投影露光装置

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JPH09189965A
JPH09189965A JP8019382A JP1938296A JPH09189965A JP H09189965 A JPH09189965 A JP H09189965A JP 8019382 A JP8019382 A JP 8019382A JP 1938296 A JP1938296 A JP 1938296A JP H09189965 A JPH09189965 A JP H09189965A
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JP
Japan
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diaphragm
projection exposure
exposure apparatus
diaphragms
substrate
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Pending
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JP8019382A
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English (en)
Inventor
Shunzo Imai
俊三 今井
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Canon Inc
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Canon Inc
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Publication date
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    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70491Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
    • G03F7/70508Data handling in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. handling pattern data for addressable masks or data transfer to or from different components within the exposure apparatus
    • GPHYSICS
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    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70091Illumination 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]
    • GPHYSICS
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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常照明用の絞りと変形照明用の絞りとの切
換を外部操作によって迅速に行うことによって高スルー
プットの投影露光装置を得ること。 【解決手段】 通常照明用の絞りと変形照明用の絞りを
基板上に配置し、この基板を外部より駆動制御すること
によって絞りの交換を迅速に行うことによって高スルー
プットの投影露光装置を得たこと。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光源からの光によっ
て照明されている原画の像を結像光学系によって、被露
光体上に形成する投影露光装置、更に詳しくは半導体デ
ィバイスや撮像エレメント等の回路パターンが描かれた
マスク、レチクルの像を半導体ウエハー上に形成する投
影露光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体素子、LSI素子、超LS
I素子等のパターンの微細化、高集積化の要求により高
い解像力を有する投影露光装置が望まれている。この種
の装置を得るための手法として、いわゆる変形照明法、
若しくは斜め入射照明法と呼ばれる原画照明法が注目さ
れている。
【0003】この変形照明法の原理については日経マイ
クロディバイスの1992年4月号の第30頁〜第37
頁、又は月刊Semiconductor Worldの1992年10月
号の第36頁〜第37頁に説明されているので省略す
る。
【0004】この変形照明法を行うためにはレチクル等
の原画を照明する光源の光量分布を変形させることによ
って行なわれている。すなわち、従来の照明法が原画面
に対して垂直(正)入射であったのに対して斜入射にす
ることによって行なわれている。
【0005】このため、原画照明光学系の光路中に光源
の光量分布を変形させるための絞りを挿入することによ
って行っている。
【0006】これらの変形照明用の絞りは原画に描かれ
たパターンに最適化するための種々の開口分布の絞りが
必要となる。
【0007】図3の(B)には変形照明用の絞りの代表
的なものとして、4重極の光源光量分布が得られる2種
の絞りを示している。又、図3の(A)には通常の照明
法、すなわち垂直(正)入射用の光源光量分布が得られ
る2種の絞りが示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来、これらの絞りは
原画を交換する毎に、投影露光装置の操作者がマニュア
ルで交換していた。これ等の作業は大変煩わしく、又レ
チクルの交換時間が平均18秒かかるのに対して絞りの
交換は平均10分かかり、このため時間当りの焼付け
量、すなわちスループットを低下させるという問題が有
った。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を投影
露光装置の外部から駆動制御可能な基板上に複数種類の
絞りを設け、外部からの操作により基板を駆動制御して
所望の絞りを選定することによって解決した。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図1,2を使
用して説明する。
【0011】図1は露光装置を示す図である。この露光
装置はクリーンルーム内の空気変動の影響を排除するた
めチャンバー内に設置されている。
【0012】1は超高圧水銀灯等の光源、2は楕円鏡、
3は折り曲げミラー、4は多数個のバーレンズの集光体
より成るオプテヵルインテグレーター、3は図2で説明
する第1絞り機構、6は機構5を駆動する第1駆動系、
7は第1コンデンサーレンズ、8は4枚の可動遮光板で
所定形状の矩形開口を定めるマスキングブレード、9、
10はレンズ、11は折り曲げミラー、12はレチクル
(原画)、13はレチクル12を戴置するレチクルステ
ージ、14は投影光学系、15は第2絞り機構、16は
機構15を駆動する第2駆動系、17は被露光体すなわ
ち、レジストが塗布された半導体ウエハー、18はウエ
ハー17を戴置する可動ウエハーステージ、19は装置
本体を支持するマウント、20は第1(信号)ケーブ
ル、21はコンピューター、22は第2(信号)ケーブ
ル、23は第3(信号)ケーブル、24はキーボード、
25はキー(プッシュボタン)、90は第2コンデンサ
ーレンズ、101は照明光学系を示す。尚、キーボード
24は露光装置の外部、通常はチャンバーの外部に位置
している。
【0013】図2は第1絞り機構5を詳細にしたもの。
501は外周に不図示のギヤ歯が設けた円型基板、51
1は通常の照明方法すなわち正入射照明法に使用する絞
り、512は銀塩カメラ等に使用されているのとほぼ同
様の構成の絞り羽根、512aはアパチャ部、513は
絞り羽根を駆動するパルスモータ、514は円板501
の回転軸、この回転軸514とパルスモータ513の配
置位置は一致している。又モータ513の駆動ケーブル
は回転軸に沿って配設されている。
【0014】520は第1の変形照明用絞りで枠522
に形成されており、この枠522は円板501より挿脱
できる。520a〜520dは絞り520に設けられた
窓で光の通過する部分、521a、521bは枠522
を円板501にしっかり係合する為の部材、530は第
2の変形照明用の絞り、530a〜530dは530に
設けられた窓で光の通過する部分、540は第3の変形
照明用の絞りで540a〜540dは540に設けられ
た窓で光の通過する部分である。
【0015】さて、図1において、光源1は、楕円鏡2
の第1焦点近傍に設けられ、オプティカルインテグレー
ター4は、その光入射面が楕円鏡2の第2焦点位置とほ
ぼ一致するように設けられている。従って、光源1から
射出した光は楕円鏡2で反射−集光され、更に折り曲げ
ミラー3で反射されて光路を折り曲げられ、オプティカ
ルインテグレーター4を成すバーレンズの集合体は、そ
こに入射した光を各バーレンズ毎に分割し、各バーレン
ズを通過した多数個の光束がオプティカルインテグレー
ター4から射出する。この多数個の光束は、第1絞り機
構5の開口部を通過し、第1コンデンサーレンズ7に入
射する。第1コンデンサーレンズ7は、この多数個の光
束をマスキングブレード8に向け、その光入射面上で互
いに重ね合わせる。
【0016】マスキングブレード8の矩形開口部を通過
した光束は、レンズ9、折り曲げミラー11、レンズ1
0を介して、レチクル12を照明する。レンズ9とレン
ズ10とを備える第2コンデンサーレンズ90は、マス
キングブレード8の開口部の像をレチクル12上に形成
し、この像により、レチクル12上の照明範囲を規制し
ている。
【0017】また、オプティカルインテグレーター4と
第1コンデンサーレンズ7の作用により、マスキングブ
レード8の矩形開口部上での照度分布を均一にし、そし
て、レチクル12上の回路パターン上での照度分布を均
一にしている。
【0018】レチクル12上の回路パターンのを通過し
た光は、投影光学系14に入射し、投影光学系14が、
この光を第2絞り機構15の開口部を介してウエハー1
7上に向けて、この回路パターンの縮小像をウエハー1
7上に投影する。これによりウエハー17上のレジスト
(感光層)が、この回路パターンの縮小像に応じ露光さ
れる。ここで、駆動系16により第2絞り機構15の開
口部の径を変化させることにより、投影光学系14(縮
小投影レンズ系)のレチクルステージ13側の開口数
(NA2 )及びウエハーステージ18側の開口数(NA
2 ')を変更せしめる。尚、第2絞り機構15は縮小投影
レンズ系の所定のレンズの間に配置されている。
【0019】ウエハーステージ18は、そのウエハーチ
ャック上にウエハー17を吸着保持し、投影光学系14
の光軸方向及び光軸と直交する平面に沿った方向へウエ
ハー17を移動させることができる。
【0020】また、マスキングブレード8を構成する4
枚の遮光板は、不図示の駆動系により動かされ、これに
よってレチクル12上での照明範囲も変更できるように
している。
【0021】次に、図1,2を使って、第1絞り機構5
について詳述する。
【0022】第1絞り機構5は、オプティカルインテグ
レータ4の光射出面の直後に配置してあり、既に説明し
たように円板501の上に正入射照明用の絞り511の
3個の変形照明用絞り520、530、540とを有し
ている。
【0023】絞り511、520、530、540は駆
動系6の不図示のパルスモータ、このパルスモータに係
合している不図示のギヤと、このギヤに係合されている
円板501の外周に設けたギヤ歯の構成により円板を回
転制御することによって切換える事が出来る。即ち、オ
ペレータは外部のキーボード24によって所望の絞りを
設定することによって駆動系6を制御して、絞り51
1、520、530、540のいずれかを照明光路中に
入れる事が出来る。又正入射照明用の絞り511が選択
されたときはパルスモータ513によりその開口を任意
に変化させる事が出来る。
【0024】すなわち、駆動系6はケーブル20を介し
てコンピュータ21と接続され、又駆動系16はケーブ
ル22を介してコンピュータ21と接続されている。さ
らにキーボード24とコンピュータ21がケーブル23
で接続されており、オペレータがキーボード24のキー
25により、レチクル12の種類(レチクル番号や線巾
の値)に関する信号をケーブル23の信号線を介してコ
ンピュータ21に入力する。この信号に応じてコンピュ
ータ21が円板501のいずれかの絞りを決定し、それ
に合せて第2の絞り機構15の開口部の径を駆動部16
によって決める。第1絞り機構5の通常照明用の絞り5
11を駆動するパルスモータ513の駆動用ケーブルは
不図示の円板外に設けたPCBボードと連結している
が、パルスモータ513が円板501に取付けてある
為、円板501が回転すると捩れるという問題がある。
本実施形態ではパルスモータ513を円板501の略中
心に配置し、円板501を支えている軸部材の中心にケ
ーブルを通してPCBボードと連結し、ケーブルの捩れ
を最小限にしている。又、本発明は以上の投影露光装置
によりレチクル面上のパターンをウエハ上に投影露光し
て半導体ディバイスを製造している。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
外部からの操作により、回路パターンの行程に応じてレ
チクルを交換した時、そのレチクルに応じた最適正な照
明方法を短時間に選ぶ事が出来、スループットの向上、
及び性能の向上が計られた投影露光装置の提供を可能と
している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の露光装置の実施形態の概略図
【図2】図1の絞り機構の図
【図3】従来の露光装置に使用する絞り図
【符号の説明】
1 光源 4 オプティカルインテグレータ 5 第1の絞り機構 6 第1の絞り機構駆動部 12 レチクル 14 投影レンズ 15 第2の絞り機構 16 第2の絞り機構駆動部 17 ウエハー 21 コンピュータ 24 キーボード 501 円板(基板) 511 通常照明用の絞り 520、530、540 変形照明用の絞り 513 モータ 514 軸

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源からの光によって原画を照明し、照
    明されている原板の像を結像光学系によって被露光体上
    に形成する投影露光装置に於いて、前記光源と原板との
    光路中に原板への照明方法を変更するための複数種類の
    絞りが交換的に挿入可能になる様に、外部から駆動制御
    可能な基板上に前記複数種類の絞りを設けたことを特徴
    とする投影露光装置。
  2. 【請求項2】 前記複数種類の絞りのうち、少なくとも
    一個は垂直入射(正入射)用絞りであり、他は斜入射用
    絞りであっることを特徴とする請求項1の投影露光装
    置。
  3. 【請求項3】 前記基板上の少なくとも一個の絞りは基
    板に挿脱自在に設けられていることを特徴とする請求項
    1若しくは2の投影露光装置。
  4. 【請求項4】 前記垂直入射(正入射)用絞りの開口径
    は可変であることを特徴とする請求項2の投影露光装
    置。
  5. 【請求項5】 前記基板は円板であり、この円板の回転
    軸を中心とした同一円周上に前記複数種類の絞りは設置
    されていることを特徴とする請求項1、2、3若しくは
    4の投影露光装置。
  6. 【請求項6】 前記基板は回転円板であり、この円板の
    回転軸を中心とした同一円周上に前記複数種類の絞りは
    設置され、更に前記垂直入射(正入射)用の絞りの開口
    径はモータによって制御され、かつ該モータの回転軸は
    前記回転円板の回転軸に一致していることを特徴とする
    請求項4の投影露光装置。
  7. 【請求項7】 前記モータのモータ駆動ケーブルは前記
    回転円板の回転軸に沿って配設されていることを特徴と
    する請求項6の投影露光装置。
  8. 【請求項8】 前記結像光学系は可変口径虹彩絞りを有
    し、この可変口径虹彩絞りの口径は前記複数種類の絞り
    のうちから選定された絞りに従って定められることを特
    徴とする請求項1の投影露光装置。
  9. 【請求項9】 請求項1〜8のいずれか1項記載の投影
    露光装置を用いて半導体ディバイスを製造していること
    を特徴とする半導体ディバイスの製造方法。
JP8019382A 1996-01-10 1996-01-10 投影露光装置 Pending JPH09189965A (ja)

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JP8019382A JPH09189965A (ja) 1996-01-10 1996-01-10 投影露光装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005345498A (ja) * 2004-05-31 2005-12-15 Seiko Epson Corp 照明装置、表示装置、並びにプロジェクタ

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