JPH09306826A - 露光装置 - Google Patents
露光装置Info
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- JPH09306826A JPH09306826A JP8140791A JP14079196A JPH09306826A JP H09306826 A JPH09306826 A JP H09306826A JP 8140791 A JP8140791 A JP 8140791A JP 14079196 A JP14079196 A JP 14079196A JP H09306826 A JPH09306826 A JP H09306826A
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract
する。 【構成】 露光光を形成する光学系101〜105、投
影レンズ111〜115、反射光学系116〜120で
構成される複数の露光用光学系を有するステッパ露光装
置である。本露光装置により基板上の複数の領域を同時
に露光することが可能となり、露光処理時間を大幅に低
減することできる。
Description
投影型ステッパ露光装置の構成に関する。特に、大面積
の大型ガラス基板を対象とした大版型ステッパ露光装置
の構成に関する。
進められており、安価なガラス基板上に駆動回路とマト
リクス回路とを集積化した集積化回路を構成する技術が
注目されている。
Iの製造工程に用いられてきた露光技術がそのまま踏襲
されている。即ち、露光装置としてはLSI製造と同じ
ものを用いることが可能である。
(近接)方式、結像方式とに大別される。また、結像方
式は、さらにミラープロジェクション方式とステッパ方
式とに区別される。
べきガラス基板に転写マスクを近接して配置して直接基
板に対して露光光を照射するものであり、特別な光学系
を必要としない特徴がある。
あり、しかもデバイス形成時のスループットが高いとい
う利点を持っている。しかし、転写マスクと基板とを非
接触で保持して露光するため露光光の回折が避けられ
ず、高い解像度を望めない。
プ)の調節が微妙であり、基板の反りやうねりの影響を
受けて解像度の均一性を維持するのも困難である。この
事実はガラス基板の大型化に伴い一層顕著な問題とな
る。
はレチクルと呼ばれる)の像を光学系を用いて結像する
方式であるため、高い解像度を有していることが最大の
特徴である。
スプレイを形成する際にはプロキシミティ方式では解像
度の面で難があり、結像方式が主流となってきている。
大型化に伴い基板面内において反りやうねりによる平坦
性の悪化が大きな問題となる。ガラス基板の平坦性が悪
化すると、解像度の均一性を確保するために光学系の焦
点深度を基板の凹凸に合わせて深く設計しなければなら
ない。
ると解像度が落ちるといった相反する特徴を持つ。その
ため、露光領域を大きくするとどうしても焦点深度を深
くしなければならず、解像度の低下を避けられない状況
にある。
合、100mm □程度の露光領域の中心でステップ毎にフォ
ーカス制御を行うことで平坦性の悪化の影響を緩和する
ことが可能である。
い大型化させる必要があるものの、露光領域はステージ
の延長により容易に拡大することが可能である。
光装置としてはガラス基板の大型化に対して容易に対応
可能であるステッパ方式の露光装置が多用されている。
また、ステッパ方式は露光領域が狭いため1枚の大型ガ
ラス基板上を複数回に分けて露光する分割露光方式を採
用することが多い。
図2を用いて説明する。なお、ステッパ露光装置の構造
は各社様々な工夫が凝らしてあるため、ここでは極一般
的なステッパ露光装置の一例を示す。
略図3に示す様な構成である。即ち、超高圧水銀灯30
1から発する強度の高い光を楕円鏡302により集光し
て反射鏡303、波長フィルタ304、フライアイレン
ズ305、レチクルブラインド306を経て均一性の高
い露光光を形成する。
露光光は反射鏡202で方向を変えられてコンデンサレ
ンズ203へと入射する。そして、コンデンサレンズ2
03で再び集光されて所望の形状の露光光が形成され
る。
大きくすることがスループットを高める上で重要である
が、やみくもに面積を稼ぐと露光光の照度が落ちるとい
った問題がある。
へと照射される。分割露光方式により露光を行う場合に
おいては、複数枚のレチクルを必要とする。そのため、
レチクル204を保持するサセプタ205は、通常レチ
クルチェンジャー(図示せず)へと連結されてレチクル
204の交換が行われる。
ルに描画されたパターン像と基板上に形成されたパター
ン像とを精密に重ね合わせるレチクルアライメント機構
が一般的には配置される。
投影レンズ206へと入射する。投影レンズ206はそ
の光学系の設計次第で等倍投影、縮小投影、拡大投影を
行うことが可能である。ステッパ露光装置の解像度はこ
の投影レンズ206の性能により決定されると言っても
過言ではない。
た露光光は投影レンズ206によって正確に被処理基板
(本明細書ではガラス基板を例にとる)207へと照射
される。こうして、レチクル204に描画されたパター
ン像が基板の第1の領域に対して転写される。
にはガラス基板207と基板保持台208とを正確に位
置設定するプレート(基板)アライメント機構(レーザ
ー干渉計など)が配置される。また、基板207の反り
やうねりに対して投影レンズの結像焦点を補正するオー
トフォーカス機構を備えている。
了したら、次は第2の領域に対してパターン像の転写を
行う。露光作業の一連の流れは上記と同様であるが、そ
の前に基板保持台208を矢印209のいずれかの方向
へ移動させて第2の露光領域を投影レンズ206の直下
へと移動させなければならない。
域とで転写するパターン像が異なる場合は、レチクル2
04の交換を行わなければならない。即ち、1回1回の
露光が終了するたびに基板207を少しづつ移動させな
ければならず、時にはレチクル204の交換も行う必要
がある。
は100mm □程度であり、大型ガラス基板の面積が550mm
×650mm 程度へと移行してきていることを踏まえると、
基板全体を露光するのに40〜50回程度の露光作業を行う
ことになる。
板に対して最も柔軟性をもって対応できる露光装置であ
る反面、スループットが悪いという欠点を併せ持ってい
ることが問題となっている。
て露光時間を短縮させたり、レチクル交換や基板保持台
の移動速度の向上させたり、投影レンズの性能を向上さ
せて露光可能領域を拡大したりするなどの試みがなされ
てきたが、現状の技術では未だにスループットの向上が
望まれている。
明は、ステッパ露光装置の露光処理時間を大幅に低減
し、スループットの高いステッパ露光装置を提供するこ
とを目的とする。
の構成は、露光光を形成する光学系と投影レンズとを少
なくとも有する露光用光学系と、露光パターン形成用の
レチクルおよび該レチクルを保持するサセプタと、被処
理基板を保持する基板保持台と、を少なくとも有する投
影型ステッパ露光装置において、前記被処理基板の露光
は同一解像度の複数の前記露光用光学系を用いて同時に
行われることを特徴とする。
る光学系と投影レンズとを少なくとも有する露光用光学
系と、露光パターン形成用のレチクルおよび該レチクル
を保持するサセプタと、被処理基板を保持する基板保持
台と、を少なくとも有する投影型ステッパ露光装置にお
いて、前記被処理基板の露光は同一解像度の複数の前記
露光用光学系を用いて同時に行われ、その露光領域の面
積は任意の一つの露光用光学系で一括露光可能な面積の
積算値で得られることを特徴とする。
る光学系と投影レンズとを少なくとも有する露光用光学
系と、露光パターン形成用のレチクルおよび該レチクル
を保持するサセプタと、被処理基板を保持する基板保持
台と、を少なくとも有する投影型ステッパ露光装置にお
いて、前記被処理基板の露光は同一解像度の複数の前記
露光用光学系を用いて同時に行われ、その露光領域は実
質的に線状を形成していることを特徴とする。
1、コンデンサレンズ203、投影レンズ206等)を
複数配置した構成を成し、基板の複数の領域を同時に露
光することで大幅にスループットを向上させることが可
能である。
下に記載する実施例でもって説明を行うこととする。
光装置の概略の一例を説明する。本実施例で示す露光装
置を使用した場合、基板を1列づつ(または1行づつ)
線状に露光していくことが可能となる。
の概略である。基本的な部品は図2、図3を用いて従来
例で説明したステッパ露光装置と同様である。
形成する光学系であり、図2で説明した照明系201コ
ンデンサレンズ203を具備している。なお、本実施例
では光源としてg線またはi線を発する超高圧水銀灯を
用いる。また、光源として代わりにエキシマレーザーを
用いることも可能である。
105から発した露光光は各々レチクル106〜110
に入射する。簡略化して記載されているが、レチクル1
06〜110は各々図示しないサセプタに固定され移動
可能となっており、レチクルチェンジャーへと連結して
いる。
示しないレチクルアライメント機構によって個別に制御
される。本発明では隣接した露光領域との繋ぎ合わせ精
度を精密に制御する必要がある。繋ぎ合わせの際の制御
は公知技術によれば良いが、本発明を実施するにあたっ
て特に精密な制御が必要となる。
所望のパターン像を含んだ露光光は、投影レンズ111
〜115を透過して反射光学系116〜120を経てガ
ラス基板121へと照射され、基板121上に対してパ
ターン像が転写される。
ズ111〜115を透過したパターン像を含んだ露光光
を正確に基板121上に結像させる機能を有した光学系
である。
レンズ、縮小投影レンズ、拡大投影レンズのいずれかを
用いれば良い。
光光を形成する光学系、投影レンズ、反射光学系を含
む)の各々には個別に図示しないオートフォーカス機構
が配置され、露光領域に対する焦点合わせは個別に行う
構成としている。
等を用いたクローズド制御により高精度の位置決めが可
能な基板保持台122に固定され、基板保持台122と
一緒に矢印123の方向に移動する。
置を用いると、各々の露光用光学系で一括露光可能な領
域を同時に露光することが可能であるため、それら領域
の積算値(積算面積値)を本装置の1回の露光処理で可
能な実質的な露光面積と考えることができる。
数並列してガラス基板121のある1列(または1行)
を一度に露光すると、1回の露光処理における露光領域
は実質的に線状を形成することになる。
数の領域を同時に露光することに本発明の意義がある。
を装備したステッパ露光装置を一例としたが、露光用光
学系の数は必要に応じて増減すれば良い。
m であって、任意の一つの露光用光学系の一括露光可能
領域が100mm □である時、少なくとも6×7で42回の
露光処理が必要となる。
光学系を装備したステッパ露光装置を使用すれば、7回
の露光処理で基板全面を露光することができるため、大
幅なスループットの向上が可能である。
なる構成のステッパ露光装置についての説明を行う。な
お、各部品や露光処理の流れは既に説明を行ったので、
ここでの説明は省略することとする。本実施例で説明す
るステッパ露光装置の概略の一例を図4に示す。
と同様の構成でなる露光光を形成する光学系である。そ
して、404〜406はレチクル、407〜409は投
影レンズである。
ンズ407〜409を透過したパターン像を含んだ露光
光は、基板保持台411に固定されたガラス基板410
に対して照射され、基板410上にパターン像が形成さ
れる。
に任意の一つの露光用光学系で露光可能な領域を1つお
きに露光していく点である。
光学系を矢印412の方向へ移動させれば、実質的に線
状の露光領域を形成することができる。また、矢印41
3の方向へ基板保持台411および基板410を移動さ
せ、複数列(または複数行)を順次露光していくことも
可能である。
を同時に使用して一括で線状の露光領域を形成していた
のに対し、本実施例ではそれを2回またはそれ以上の露
光に分けた点で異なると言える。
用いた場合、隣接する領域を同時に露光する必要がない
ため、従来と同じ程度の繋ぎ合わせ精度を確保すれば良
い点で有意である。
ることで、従来からステッパ露光装置の問題点となって
いた露光処理時間を大幅に低減することを可能とし、露
光処理のスループットを向上することができる。
Claims (3)
- 【請求項1】露光光を形成する光学系と投影レンズとを
少なくとも有する露光用光学系と、 露光パターン形成用のレチクルおよび該レチクルを保持
するサセプタと、 被処理基板を保持する基板保持台と、 を少なくとも有する投影型ステッパ露光装置において、 前記被処理基板の露光は同一解像度の複数の前記露光用
光学系を用いて同時に行われることを特徴とする露光装
置。 - 【請求項2】露光光を形成する光学系と投影レンズとを
少なくとも有する露光用光学系と、 露光パターン形成用のレチクルおよび該レチクルを保持
するサセプタと、 被処理基板を保持する基板保持台と、 を少なくとも有する投影型ステッパ露光装置において、 前記被処理基板の露光は同一解像度の複数の前記露光用
光学系を用いて同時に行われ、 その露光領域の面積は任意の一つの露光用光学系で一括
露光可能な面積の積算値で得られることを特徴とする露
光装置。 - 【請求項3】露光光を形成する光学系と投影レンズとを
少なくとも有する露光用光学系と、 露光パターン形成用のレチクルおよび該レチクルを保持
するサセプタと、 被処理基板を保持する基板保持台と、 を少なくとも有する投影型ステッパ露光装置において、 前記被処理基板の露光は同一解像度の複数の前記露光用
光学系を用いて同時に行われ、 その露光領域は実質的に線状を形成していることを特徴
とする露光装置。
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---|---|---|---|
JP14079196A JP3770959B2 (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | 投影型ステッパ露光装置およびそれを用いた露光方法 |
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- 1996-05-10 JP JP14079196A patent/JP3770959B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US11042099B2 (en) | 2017-03-15 | 2021-06-22 | Shanghai Micro Electronics Equipment (Group) Co., Ltd. | Photoetching apparatus and method |
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