JPH10209017A - スキャン型露光装置およびスキャン露光方法 - Google Patents

スキャン型露光装置およびスキャン露光方法

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JPH10209017A
JPH10209017A JP1080897A JP1080897A JPH10209017A JP H10209017 A JPH10209017 A JP H10209017A JP 1080897 A JP1080897 A JP 1080897A JP 1080897 A JP1080897 A JP 1080897A JP H10209017 A JPH10209017 A JP H10209017A
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JP
Japan
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slit
exposure
scanning
width
light
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JP1080897A
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English (en)
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Masaya Uematsu
政也 植松
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • 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
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70358Scanning 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)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スキャン露光においてパターン密度に応じて
露光量を変えること。 【解決手段】 光源からの光をスリットSを介して基板
10上に照射するにあたり、スリットSを通過する光を
走査することで所定パターンの露光を行うスキャン型露
光装置1では、このスリットSが、所定パターンの密度
に応じて、走査の方向に沿った一の幅と他の幅とを備え
ている。また、予めスリットSの走査の方向に沿った幅
として、所定パターンの密度に応じた一の幅と他の幅と
を設定しておき、光源からの光をこの一の幅と他の幅と
を備えたスリットSを介して基板10上に照射したり、
また、一の幅のスリットSを介して照射した後、所定パ
ターンの密度に応じて決められた部分に対してスリット
Sの一部を介して再照射するスキャン露光方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光源からの光をス
リットを介して基板上に走査しながら照射するスキャン
型露光装置およびスキャン露光方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体素子製造のフォトリソグラフィー
工程で使用されるスキャン型露光装置は、光源からの光
を所定幅に絞るスリットと、このスリットを介してレチ
クルに照射した光を縮小する縮小投影光学系とを備えて
おり、露光の際にはレチクルおよび基板を相反する方向
へ移動することによってスリットを介した露光範囲を基
板上で走査し、チップ領域全体への露光を行っている。
【0003】図8は従来例を説明する模式図(その
1)、図9は従来例を説明する模式図(その2)であ
る。図8に示すように、従来のスキャン型露光装置で使
用されるスリット板P’のスリットSは、走査方向
(A)に対して垂直な方向に細長い長方形状となってお
り、図9に示すように、スリットS(図8参照)の形状
に対応した露光範囲H’が走査方向に沿って移動するこ
とでロジック・ゲート形成領域G1やDRAMゲート形
成領域G2の露光を行っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、同一チ
ップ内にロジック系等のパターン密度の低いセルと、メ
モリ系等のパターン密度の高いセルとが混在する場合、
双方のレジストパターンに対してスキャン露光を行っ
て、同時に狙い通りの寸法に仕上げるのは困難である。
【0005】例えば、図10(a)に示すようなロジッ
ク・ゲート用のレチクルと(b)に示すようなDRAM
ゲート用のレチクルとが混在する場合、一方のレチクル
で露光現像する際のレジストパターンの寸法に合わせて
露光量を設定すると、この同じ条件により他方のレチク
ルで露光現像した際のレジストパターンの寸法が合わな
くなってしまう。
【0006】図11はパターン状態を説明する図であ
り、左側2つがロジック・ゲートのパターン状態、右側
2つがDRAMゲートのパターン状態である。このう
ち、上側2つはロジック・ゲート長を合わせる露光量で
露光して現像した場合、下側2つはDRAMゲート長を
合わせる露光量で露光して現像した場合である。
【0007】このように、ロジック・ゲート長を合わせ
る露光量で露光を行うとDRAMゲート長が設計よりも
太く形成されてしまい、反対にDRAMゲート長を合わ
せる露光量で露光を行うとロジック・ゲート長が設計よ
りも細く形成されてしまう。同様な問題は、メモリ系等
のパターンのようなパターン密度の高いセルと、パター
ン密度の低いその周辺回路のパターンとの間でも発生す
る。スキャン露光では大型のチップを生産性良く形成で
きることから適用されているが、大型のチップほど同一
チップ内でパターン密度の異なる部分が多く存在し、こ
のような問題が顕著に現れることになる。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために成されたスキャン型露光装置およびス
キャン露光方法である。すなわち、光源からの光をスリ
ットを介して基板上に照射するにあたり、スリットを通
過する光を走査することで所定パターンの露光を行うス
キャン型露光装置では、このスリットが、所定パターン
の密度に応じて、走査の方向に沿った一の幅と他の幅と
を備えているものである。
【0009】また、光源からの光をスリットを介して基
板上に照射するにあたり、スリットを通過する光を走査
することで所定パターンの露光を行うスキャン露光方法
においては、予めスリットの走査の方向に沿った幅とし
て、所定パターンの密度に応じた一の幅と他の幅とを設
定しておき、光源からの光をこの一の幅と他の幅とを備
えたスリットを介して基板上に照射しながら走査を行い
露光を施している。
【0010】また、先ず、光源からの光を、走査の方向
に沿った一の幅のスリットを介して基板上に照射しなが
ら走査を行う第1の露光を施し、次いで、第1の露光を
施した部分のうち、所定パターンの密度に応じて決めら
れた部分に対して、光源からの光をその部分と対応する
スリットの一部を介して基板上に再照射しながら走査を
行う第2の露光を施すスキャン露光方法でもある。
【0011】本発明のスキャン型露光装置では、スリッ
トが、所定パターンの密度に応じて走査の方向に沿った
一の幅と他の幅とを備えていることから、一つのチップ
に対して露光量の異なる露光を行うことができ、各々の
パターン密度に合った露光量での露光を一度の走査で行
うことができるようになる。
【0012】また、本発明のスキャン露光方法では、予
めスリットの幅として、所定パターンの密度に応じた一
の幅と他の幅とを設定しておき、このスリットを用いて
走査露光を行うようにすることで、各々のパターン密度
に合った露光量での露光を一度の走査で行うことができ
るようになる。
【0013】また、一の幅のスリットを用いたスキャン
露光方法では、第1の露光によって均一な露光量での露
光を行い、第2の露光によってパターン密度に応じた追
加露光を行いたい部分だけ再露光を行うことで、各々の
パターン密度に合った露光量での露光を行うことができ
るようになる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に、本発明のスキャン型露光
装置およびスキャン露光方法における実施の形態を図に
基づいて説明する。図1は本実施形態におけるスキャン
型露光装置を説明する模式構成図、図2はスリット板を
説明する模式平面図である。
【0015】すなわち、本実施形態のスキャン型露光装
置1は、光源からの光を絞り込むスリットSを備えたス
リット板Pと、このスリットSを介してレチクルRに照
射した光を縮小して基板10上に結像する縮小投影光学
系Lとを備えており、レチクルRを図中(A)方向、基
板10を図中(a)方向に移動するか、またはレチクル
Rを図中(B)方向、基板10を図中(b)方向に移動
するかによってスリットSを通過する光によって構成さ
れる基板10上の露光範囲を走査してスキャン露光を行
うようになっている。
【0016】特に、本実施形態のスキャン型露光装置1
のスリット板Pは、図2に示すように例えばP1〜P4
の4枚のプレートから構成され、各プレートP1〜P4
の配置によってスリットSの形状(大きさ)を変えられ
るようになっている。
【0017】つまり、プレートP1はx1、y1方向、
プレートP2はx2、y2方向、プレートP3はx3、
y3方向、プレートP4はx4、y4方向に各々移動で
きるようなスライド機構(図示せず)を備えており、例
えばプレートP1とプレートP2との配置関係によって
走査方向に沿ったスリットSの幅d1が設定され、例え
ば、プレートP3とプレートP4との配置関係によって
走査方向に沿ったスリットSの幅d2が設定される。
【0018】また、プレートP1、P2の組と、プレー
トP3、P4の組との配置関係によって、スリットSの
幅d1の長さや幅d2の長さが設定される。なお、プレ
ートP1〜P4が全てスライドする必要はなく、必要に
応じて少なくとも一つのプレートがスライドできるよう
になっていればよい。
【0019】次に、このようなスキャン型露光装置1を
用いた露光方法を説明する。図3は第1の露光方法を説
明する模式平面図である。なお、ここでは走査方向を図
中下方とし、図中左側略半分にパターン密度の低いロジ
ック・ゲート形成領域G1、図中左側略半分にパターン
密度の高いDRAMゲート形成領域G2がある場合を例
とする。
【0020】先ず、スリット板P(図1参照)の各プレ
ートP1〜P4(図2参照)をスライドさせて、ロジッ
ク・ゲート形成領域G1に対応するスリットSの幅d1
(図2参照)と、DRAMゲート形成領域G2に対応す
るスリットSの幅d2(図2参照)とを設定する。
【0021】図10および図11に示すように、ロジッ
ク・ゲートはDRAMゲートよりパターン密度が低いた
め、ロジック・ゲート形成領域G1に対応するスリット
Sの幅d1をDRAMゲート形成領域G2に対応するス
リットSの幅d2よりも狭く設定しておく。
【0022】次に、光源からこのスリットSに対して光
を照射し、レチクルR(図1参照)および縮小投影光学
系L(図1参照)を介して基板10(図1参照)上にス
リットSに対応した露光を行う。この露光では、スリッ
トSに対応した露光範囲Hでの走査が行われることにな
る。つまり、図2に示すスリットSの幅d1と図3に示
す露光範囲Hの幅d1’とが対応し、スリットSの幅d
2と露光範囲Hの幅d2’とが対応する状態となる。
【0023】このような2つの幅d1’、d2’をもつ
露光範囲Hでの露光を走査することにより、ロジック・
ゲート形成領域G1と対応する部分には露光範囲Hの幅
d1’の部分での露光が行われ、DRAMゲート形成領
域G2と対応する部分には露光範囲Hの幅d2’の部分
での露光が行われることになる。
【0024】つまり、幅d1’より幅d2’の方が広い
ことで、幅d1’の走査での露光量より幅d2’の走査
での露光量の方が多くなり、一回の走査でロジック・ゲ
ート形成領域G1に対する露光量より、DRAMゲート
形成領域G2に対する露光量の方を多くすることができ
るようになる。
【0025】第1の露光方法では、形成するパターンの
パターン密度に応じてスリットSの幅d1、d2を設定
することにより、パターン密度と対応した異なる露光量
を一回の走査で与えることができ、例えば1チップ内に
パターン密度の異なる領域が存在する場合であっても、
一回の走査でパターン密度に応じた露光を完了できるよ
うになる。
【0026】次に、第2の露光方法を図4〜図7に基づ
いて説明する。第2の露光方法では、先ず、図4に示す
ように、プレートP1〜P4をスライドさせて走査方向
と垂直は方向に沿って長さh1から成るスリットSを設
定する。このスリットSの長さh1は図5に示す露光範
囲h1’と対応し、ロジック・ゲート形成領域G1およ
びDRAMゲート形成領域G2を全てカバーできるよう
になっている。また、プレートP1、P2を適宜スライ
ドさせて露光量に合わせたスリットSの幅も設定してお
く。
【0027】次に、この長さh1に設定したスリットS
に光源からの光を照射し、レチクルR(図1参照)およ
び縮小投影光学系L(図1参照)を介して基板10(図
1参照)上にスリットSに対応した露光および走査を行
う。これにより、図5に示す露光範囲h1’での露光走
査が行われ、ロジック・ゲート形成領域G1およびDR
AMゲート形成領域G2に一様な露光量での露光が行わ
れる状態となる。
【0028】次いで、図6に示すように、例えばプレー
トP3をスライドさせてスリットSの長さをh2に縮め
る。このスリットSの長さh2は図7に示す露光範囲h
2’と対応し、DRAMゲート形成領域G2をカバーで
きるようになっている。
【0029】この状態で、スリットSに光源からの光を
照射し、レチクルR(図1参照)および縮小投影光学系
L(図1参照)を介して基板10(図1参照)上のDR
AMゲート形成領域G2に対応した部分だけ再度露光お
よび走査を行う。これにより、DRAMゲート形成領域
G2だけに二重の露光が行われ、この部分だけ露光量を
増加した露光を行うことができるようになる。
【0030】つまり、スリットSの長さを1回目の露光
と2回目の露光とで変えることにより、必要な部分(例
えば、DRAMゲート形成領域G2のようなパターン密
度の高い部分)だけ露光量を多くすることができ、例え
ば1チップ内にパターン密度の異なる領域が存在する場
合であっても、同じスキャン型露光装置1を用いて露光
量の異なる露光を行うことができるようになる。
【0031】なお、上記実施形態では、1チップ内にロ
ジック・ゲート形成領域G1とDRAMゲート形成領域
G2とが存在している例を示したが、本発明はこれに限
定されず、パターン密度の異なる領域に対して露光する
場合であれば適用可能である。また、いずれもスリット
Sの幅等を可変できるものを例としたが、露光するパタ
ーンの密度に応じて一の幅と他の幅とを備えた固定的な
スリットSを用いてもよい。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のスキャン
型露光装置およびスキャン露光方法によれば次のような
効果がある。すなわち、本発明では、スキャン露光を行
う場合であっても、露光するパターンの密度に応じて露
光量を調整できることから、チップ内のパターン密度の
異なるセルを同時に設計寸法通りにパターニングするこ
とが可能となる。これにより、ロジック機能とメモリー
機能とが混在した高集積・高機能の半導体デバイスを生
産性良く製造できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態におけるスキャン型露光装置を説明
する模式構成図である。
【図2】スリット板を説明する模式平面図である。
【図3】第1の露光方法を説明する模式平面図である。
【図4】第2の露光方法を説明する模式平面図(その
1)である。
【図5】第2の露光方法を説明する模式平面図(その
2)である。
【図6】第2の露光方法を説明する模式平面図(その
3)である。
【図7】第2の露光方法を説明する模式平面図(その
4)である。
【図8】従来例を説明する模式図(その1)である。
【図9】従来例を説明する模式図(その2)である。
【図10】レチクルを示す模式平面図である。
【図11】パターン状態を説明する図である。
【符号の説明】
1 スキャン型露光装置 10 基板 L 縮小投
影光学系 P スリット P1〜P4 プレート R レチク

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源からの光をスリットを介して基板上
    に照射するにあたり、該スリットを通過する光を走査す
    ることで所定パターンの露光を行うスキャン型露光装置
    において、 前記スリットは、前記所定パターンの密度に応じて、前
    記走査の方向に沿った一の幅と他の幅とを備えているこ
    とを特徴とするスキャン型露光装置。
  2. 【請求項2】 前記スリットは、複数枚のプレートと、
    該複数枚のプレートのうち少なくとも一つに設けられた
    スライド機構とを備えていることを特徴とする請求項1
    記載のスキャン型露光装置。
  3. 【請求項3】 光源からの光をスリットを介して基板上
    に照射するにあたり、該スリットを通過する光を走査す
    ることで所定パターンの露光を行うスキャン露光方法に
    おいて、 予め、前記スリットの前記走査の方向に沿った幅とし
    て、前記所定パターンの密度に応じた一の幅と他の幅と
    を設定しておき、 前記光源からの光を前記一の幅と前記他の幅とを備えた
    前記スリットを介して前記基板上に照射しながら前記走
    査を行い露光を施すことを特徴とするスキャン露光方
    法。
  4. 【請求項4】 光源からの光をスリットを介して基板上
    に照射するにあたり、該スリットを通過する光を走査す
    ることで所定パターンの露光を行うスキャン露光方法に
    おいて、 先ず、前記光源からの光を、前記走査の方向に沿った一
    の幅のスリットを介して前記基板上に照射しながら走査
    を行う第1の露光を施し、 次いで、前記第1の露光を施した部分のうち、前記所定
    パターンの密度に応じて決められた部分に対して、前記
    光源からの光を該部分と対応する前記スリットの一部を
    介して前記基板上に再照射しながら走査を行う第2の露
    光を施すことを特徴とするスキャン露光方法。
JP1080897A 1997-01-24 1997-01-24 スキャン型露光装置およびスキャン露光方法 Pending JPH10209017A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004356633A (ja) * 2003-05-28 2004-12-16 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004356633A (ja) * 2003-05-28 2004-12-16 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置
US7423730B2 (en) 2003-05-28 2008-09-09 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus
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