JPH10340854A - 可変スリット装置および線幅の可変方法 - Google Patents

可変スリット装置および線幅の可変方法

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JPH10340854A JP10086490A JP8649098A JPH10340854A JP H10340854 A JPH10340854 A JP H10340854A JP 10086490 A JP10086490 A JP 10086490A JP 8649098 A JP8649098 A JP 8649098A JP H10340854 A JPH10340854 A JP H10340854A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リソグラフィーにおける矩形照明フィールド
の均一性を向上させる。 【解決手段】 矩形照明フィールドないしスリットを調
節してスキャニングリソグラフィーにおける照明フィー
ルドの均一性を高める装置において、複数のブレードが
結合されて照明フィールドの長さ方向に可動なエッジが
形成され、該ブレードはピボットピンにより固定又は可
撓性のリンクに結合される。該リンクはピボットピンに
よりプッシュロッドに接続され、該プッシュロッドを独
立して調節することによりブレードが制御可能に矩形照
明フィールド内に出し入れされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は概して半導体デバイ
ス製造において使用されるリソグラフィー用レチクルの
照明に関し、より詳細には照明フィールドを調整して均
一又は所望の露光を得、かつ線幅の変動を低減すること
に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造プロセスにおいて、典型的に
はリソグラフィー又はフォトリソグラフィーにより光が
レチクルに投射され、感光性レジストの塗布されたシリ
コンウェーハの特定の領域が露光されることにより、回
路素子が描かれる。例えば照明システムは、ＳＶＧリソ
グラフィーシステムズ社によりＭＩＣＲＡＳＣＡＮの商
標で販売されているステップアンドリピートフォトリソ
グラフィー装置において使用される。このフォトリソグ
ラフィー装置では、レチクルとウェーハは異なる速度で
移動し、この異なる速度の比率は投影レンズの倍率に等
しい。照明装置により画定される矩形又はスリット状の
フィールドがレチクル上およびウェーハ上でスキャンさ
れる。垂直フィールド画定器により垂直フィールド高さ
が規定され、水平規定ブレードにより水平フィールド幅
が規定される。露光フィールドは出来るだけ均一である
のが望ましい。照明レベルはスキャン方向におけるウェ
ーハ上の照明の積分である。照明の均一性が十分でない
ことがしばしば起こる。矩形露光フィールドの上から下
へと長手方向にわたって均一な露光すなわち一定レベル
の照明を得るために、可調節スリットが多くの場合必要
となる。照明ビームと直交する一連のネイル又は突起物
を使用した可調節スリットが公知である。この公知の手
段では、個々のネイル又は突起物を照明ビーム内に押し
入れることにより照明レベルないしエネルギーの均一性
が高められる。また、照明ビームに対してある角度で配
設された金属帯をロッドにより曲げるないし反らせるこ
とにより、照明レベルないしエネルギーが調整され、よ
り均一にされる。可撓性部材ないし可調節スリットの一
例がＬｉｕらに対する米国特許第４５１６８５２号「光
源内の強度変動を測定する装置および方法」に記載され
ている。該米国特許に記載の円弧状スリットは可変形バ
ンドで調節できる。これら公知の可調節スリット装置は
照明フィールドの均一性を高めるために有用であった
が、半導体デバイスの加工寸法微細化および歩留まり向
上の要求が一層高まるにつれ、より均一性の高い照明フ
ィールドが必要とされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は矩形照
明フィールドの均一性を高めることである。
【０００４】本発明の別の課題は、矩形照明フィールド
の長手方向において一定の照明光束を得ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題は以下の構成
を有する装置および方法により解決される。すなわち本
発明の装置によれば、矩形照明フィールド又はスリット
を調整することにより、スキャニングリソグラフィーで
使用される照明フィールドが均一化される。複数のブレ
ードを結合することにより矩形照明フィールドの長手方
向に沿って移動可能なエッジが形成される。それぞれの
ブレードの端部はピボットピンによりリンクに取り付け
られている。リンクは別のピボットピンによりプッシュ
ロッドに取り付けられている。リンクは固定リンク、可
撓リンクのいずれでも良い。プッシュロッドは独立して
調節可能であり、ブレードを矩形照明フィールドに対し
て出し入れ制御できる。各ブレードのエッジの隅は、ピ
ボットピンからブレードエッジ間の距離に等しいアール
が付けられている。本発明の方法によれば、転写しよう
とするパターン形状の線幅に応じて照明フィールドの長
手方向にわたって所定の露光量が得られる。
【０００６】本発明によれば矩形照明フィールドをスム
ースに連続的に調節することが可能となる。
【０００７】本発明によれば矩形照明フィールドの調節
を容易に行うことができる。
【０００８】本発明によれば、線幅対露光量比を一定に
保つことによりシステム性能が改善される。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１には、図示しない照明装置に
より形成された照明プロファイル１０が示されている。
該照明装置はレチクルの照明用であれば何でもよく、例
えば米国特許出願第０８／４４９３０１号「フォトリソ
グラフィー用ハイブリッド照明装置」明細書に記載され
た照明装置が使用可能である。矩形照明フィールドない
しスリット１２が形成される。照明フィールド１２はＹ
軸方向に長さを、Ｘ軸方向に幅を有する。波形１４は矩
形照明フィールド１２の幅すなわちＸ方向に沿った強度
分布を示す。照明プロファイル１０は場合により不均一
部分を有し、波形１６により不均一部分が表されてい
る。この不均一部分により、ウェーハ等感光性レジスト
で覆われた基板の露光が不均一となると、品質が低下し
たり歩留まりが悪化する。本発明はおおまかに可調節ス
リット装置２０として図示されている。可調節スリット
装置２０は複数の可調節ブレードを有し、該ブレードは
選択的に、矩形照明フィールドないしスリット１２の長
さ方向に沿って照明プロファイル１０に挿入される。こ
うして矩形照明フィールドの照明エネルギないし光束を
調整することにより、矩形照明フィールドの長さ方向に
沿った照明エネルギないし光束が補正され均一性が高め
られる。よって、矩形照明フィールド１２をＸ方向に矢
印１８で示すようにスキャンする際、所望の均一性の高
い露光が得られる。
【００１０】図２には本発明により得られる、均一性の
改善された照明エネルギないし光束が示されている。図
２の波形２２はＹ軸すなわち長手方向において、図１の
矩形照明フィールドの幅方向に沿った補正前の照明エネ
ルギないし光束の合計すなわち積分を示している。波形
２２の一部２６は、図１に示された不均一部分１６の結
果生じた照明エネルギないし光束の低下を表す。他方、
波形２４は、図１の可調節スリット装置２０のブレード
を選択的に照明プロファイル１０に挿入した結果得られ
た、より均一な照明エネルギないし光束を表している。
これにより、図１の矩形照明フィールドないしスリット
１２のＹ方向すなわち長さ方向に沿ったエネルギレベル
ないし光束がより一定すなわち均一になっているのが分
かる。このため、感光性レジストで覆われた基板をより
均一に露光することが可能となる。
【００１１】図３には本発明の１実施例が示されてい
る。フレーム２８は上部支持体３０と下部支持体３２を
有する。上部支持体３０は上部孔３６を内部に有する。
下部支持体３２は内部に下部孔３８を有する。それぞれ
の孔３６、３８内にはプッシュロッド３４が配設されて
いる。孔３６と３８は、内部でプッシュロッド３４を摺
動可能な直径を有する。個々のプッシュロッド３４の一
端はねじ切りされ、フレーム２８のフレーム孔４０内を
貫通する。下部支持体３２とフレーム２８の一部間には
ナット３９が配置され、該ナットはプッシュロッド３４
のネジ切り部３５に螺装されている。プッシュロッド３
４の他端はリンクピボットピン４２により結合リンク４
４に取り付けられている。結合リンク４４の他端はブレ
ードピボットピン４６によりブレード４８の一端に取り
付けられている。よって、終端のブレード５０以外は、
ブレード４８それぞれの一端にプッシュロッド４４が１
つ結合されている。終端ブレード５０は一端がプッシュ
ロッド４４に結合され、他端は終端ピボットピン５１に
よりフレーム２８に結合されている。終端ブレード５０
には内部にスロット５３を設けることができる。ブレー
ド４８は概して矩形であるが、２隅にアールが付けられ
ている。このアールは実質的にピボットピン４６とブレ
ード４８のエッジ間の距離に等しい。延長支持体５２は
フレーム２８の側面に沿って摺動するように取り付けら
れている。延長支持体５２は図示しない固定支持体に取
り付けることもできる。セットねじ５４は摺動延長支持
体５２を固定するのに使用される。延長支持体５２は、
ブレード４８の列を含むフレーム２８全体を一斉に、す
なわち全て同時に移動ないし持ち上げるために使用され
る。これにより、ブレード４８を個別に移動することな
くブレード４８の列を所定の位置に上げたり下げたりで
きる。これは最初の位置合わせ時や、大きな調節量が必
要な場合にブレードを素早く移動させるために行われ
る。
【００１２】図４には可調整スリット装置の一部がより
詳細に図示されており、いくつかのブレード４８とその
動きが示されている。ブレード４８の隅のアール５６に
より、隣接するブレード４８間の移行部がスムーズに形
成されている。２つのブレード４８の交差部５８には鋸
歯状の形が形成され得る。さらに、個々のブレード４８
の一端にはスロット６０を設けることもできる。スロッ
ト６０はブレードピボットピン４６の１つおきに配設す
ることもでる。
【００１３】装置の動作を図３及び図４を参照して説明
する。照明エネルギの制御はプッシュロッド３４を動か
して、ブレード４８を選択的に照明エネルギないし光束
内に動かすことにより行われる。プッシュロッド３４は
ナット３９を回転させることにより各々独立して調節で
きる。プッシュロッド３４を上部および下部支持体３
０、３２内で上又は下に移動することにより、個々のブ
レードが動かされる。ブレード４８にとりつけられたリ
ンク４４により、横方向の柔軟性が得られる。この柔軟
性は、複数のブレード４８が直線を崩すように動かされ
た際に、プッシュロッド３４間の間隔が変化するため必
要となる。この横方向移動柔軟性が無いと、プッシュロ
ッド３４又はブレード４８に不必要な応力ないし歪みが
加わってしまう。ブレード４８内のスロット６０により
さらに、ブレード４８の移動による応力ないし歪みが低
減される。スロット５３は終端部５０にも設けることが
できる。また、ピボットピン４２の代わりに可撓性部材
でリンク４４を取り付けることにより柔軟性を得ること
もできる。また、固定リンク４４の代わりに可撓性部材
を利用して横方法柔軟性を得ることもできる。摩擦力だ
けではしっかりとブレード４８を定位置に留めることが
出来ない場合は、一連のブレードの一端にばねを設け
て、所定の張力ないしバイアスをブレード４８にかける
こともできる。
【００１４】上記の説明ではプッシュロッド３４はねじ
切り部分とナットにより移動されたが、その他の手段又
は装置、例えば当業者には周知の機械的又は電気機械的
手段等によりプッシュロッド３４を移動させることも可
能である。また、上記以外のねじ式のプッシュロッド
も、本発明の実施におけるブレード４８の移動のために
容易に適用することができる。可調整スリット装置の精
細度は用いるブレード４８の数のみに依存するが、わず
か約１５個のブレード４８を用いて十分な効果が得ら
る。
【００１５】図５（１）と（２）は本発明の別の実施例
の部分断面図である。図５の（１）と（２）は、本発明
の実施において使用できるプッシュロッドの別の構造を
示している。ここで留意すべきことは、図５（１）、
（２）は図１および図３に示されたのと類似の多く又は
複数のブレードを有する多く又は複数のプッシュロッド
のうちの１つを示しているに過ぎない。図５（１）と
（２）では、ブレード１４８はブレードピボットピン１
４６により互いに回動自在に結合されている。ピボット
ピン１４６はプッシュロッドねじ切り延長部１３７を貫
通する。プッシュロッド延長部１３７は二又になってお
り、該二又部にブレード１４８が挿入される。プッシュ
ロッド延長部１３７は軸方向孔と雌ねじ１３９を内部に
有する。プッシュロッド１３４表面には雄ねじ１３５が
切られている。プッシュロッド１３４はまた小径部１３
１を有し、該小径部には支持体１３０が配設される。小
径部１３１はプッシュロッド１３４が軸方向に移動する
ことを防止する。プッシュロッド１３０の下半分を囲う
ように螺旋スプリング１６２が配設されている。螺旋ス
プリング１６２は一端が支持体１３０により、他端はプ
ッシュロッド１３４に取り付けられたばね止め１６４に
より制限される。プッシュロッド１３４の一端にはノブ
１６６を設けることもできる。プッシュロッドねじ付き
延長部１３７の軸方向孔１４１の内部には可撓性リンク
１４４が少なくとも１つ配設されている。可撓性リンク
１４４はプッシュロッド延長部１３７にピン１４６によ
り取り付けられ、該ピンはブレード１４８内のスロット
１６０を貫通している。スロット１６０はブレード１４
８内に設けられた長形の孔である。すべてのブレード１
４８にこの長形孔すなわちスロット１６０を設ける必要
はない。可撓性リンク１４４の他端はピン１４２により
プッシュロッドねじ切り延長部１３７に取り付けられて
いる。可撓性リンク１４４がもたらす柔軟性結合により
ブレード１４８の横方向の移動が可能になる。このよう
に、ブレード１４８は、プッシュロッド１３４に螺合さ
れたプッシュロッドねじ切り延長部１３７に可撓的に結
合されている。図５（２）は、図５（１）から約９０度
回転されたプッシュロッドねじ切り延長部１３７の部分
断面図である。図５（２）では、可撓性リンク１４４が
より明確に示されている。この図では可撓性リンクが２
個あり、ブレード１４８のそれぞれの面に１つ配設され
ている。ただし、実施の態様によっては２個が好適な場
合もあるが、１つでも十分である。可撓性リンク１４４
の断面を矩形として、ブレード列の横方向移動は可能で
あるが、ブレード列の面から逸脱する動きは可撓性リン
ク１４４ののより大きい矩形断面長さにより制限される
よう構成することもできる。
【００１６】図５（１）と（２）に示された実施例の動
作は以下の通りである。ノブ１６６を回すとプッシュロ
ッド１３４が矢印１６８で示すようにいずれかの方向に
回転し、プッシュロッドねじ込み延長部１３７が矢印１
７０で示すように上又は下に移動する。つまり、ブレー
ド１４８の端部が上下に動く。したがって、ブレード１
４８は図１において概して参照番号１０で示された照明
内に出し入れされる。ばね１６２により雄ねじ１３５と
雌ねじ１３９にはわずかに張力が加えられるため、遊び
が無くなると同時に不要な回転が防止される。複数のブ
レード１４８が結合されたシステムにおいてプッシュロ
ッドを複数使用すると、プッシュロッド１３４の上下移
動によりブレード１４８が上下し、ブレード１４８を結
合しているピン１４６に横方向の力が加わる。この横方
向応力のほとんどは可撓性リンク１４４の水平移動によ
り補償される。したがって、図５（１）と（２）に示し
た実施例は図３と４の実施例と類似しているが、図３と
４の固定リンク４４の代わりに可撓性リンク１４４が使
用されている点で異なる。図３、４のリンク４４と、図
５（１）、（２）の可撓性リンク１４４は、いずれもブ
レード４８、１４８をプッシュロッド３４、１３４に結
合して同様の機能、即ち図１の照明内に複数のブレード
４８、１４８を出し入れする際の水平移動をもたらすと
いう機能を果たすリンクである。
【００１７】図６は本発明の組立済みすなわちリソグラ
フィー装置内に搭載可能な状態を示す斜視図である。フ
レーム２２８はマウント２７４に取り付けられている。
複数（本実施例では１５本）のプッシュロッド２３４が
フレーム２２８により所定位置に固定されている。複数
のプッシュロッド２３４の一端には複数のプッシュロッ
ドねじ込み延長部２３７が螺合している。プッシュロッ
ド延長部２３４はそれぞれブレードピボットピン２４６
により２枚のブレード２４８に結合されている。ブレー
ドピボットピン２４６によりまた、図示しないリンクの
一端がプッシュロッドねじ込み延長部２３７とブレード
２４８に結合する。このリンクは固定リンクでも可撓性
部材による可撓性リンクでも良い。リンクピボットピン
２４８は該図示しないリンクの他端をプッシュロッドね
じ込み延長部材２４６に取り付ける。その構造は図５
（１）と（２）に示したのと非常に似ている。結合され
たブレード２４８の列端はそれぞれ延長支持体２５２に
取り付けられている。延長支持体２５２はフレーム２２
８内で摺動可能で、固定ネジ２５４により所定の位置に
固定される。延長支持体２５２により、結合されたブレ
ード２４８の列をまとめて同時に持ち上げることができ
る。これにより、結合されたブレード２４８の列の初期
位置合わせが可能となる。それぞれのプッシュロッド３
４にはスプリング２６２が配設される。プッシュロッド
２３４の他端にはノブ２６６が設けられる。ノブ２６６
はプッシュロッド２３４を個別に回転させて個々のブレ
ード２４８を上下、すなわち矩形照明フィールド（図示
しない）内に出し入れするために使用される。固定シー
ルド２７２はブレード２４８の列の近くに配設される。
【００１８】実施の態様によっては感光性レジストの塗
布された基板ないしウェーハに対し、所定の不均一な露
光を行うことが望まれる場合がある。これば例えば、感
光性レジストで覆われた基板に転写する形状の線幅が単
一でない場合である。このような異なる線幅は照明フィ
ールドの長手方向に沿った様々な場所にあるかもしれな
い。通常は矩形照明フィールドの長手方向にわたる均一
性を一定にすることが望ましい。しかし、様々な線幅を
転写する必要がある場合には、露光量を線幅の関数とし
て変化させることが有利である。一定の線幅対露光量比
を維持することにより、転写及びシステム能力を向上さ
せることができる。つまり、線幅が比較的大きい時には
照明フィールド内の対応する長手方向位置における露光
量を増大し、線幅が比較的小さい時には照明フィールド
内の対応する長手方向位置において露光量を減少させる
のである。選択ないし補正された露光量は、例えば線が
垂直または水平に方向付けられているといった形状の方
向付けとは無関係である。照明フィールドの長手方向に
沿っての露光量の増大ないし減少は本発明の装置により
容易に達成できる。シミュレーションの結果、このよう
な方法はシステムの線形応答範囲において形状寸法及び
種類に依存しないことが分かっている。さらに、グルー
プ形状と個別形状間のバイアスも影響されない。
【００１９】図７のブロック図は本発明の方法を示して
いる。ブロック３１０は複数の結合されたプッシュロッ
ドを照明フィールドに挿入するステップである。結合さ
れたプッシュロッドは図３ないし６に示された構成を有
することができる。ブロック３１２は転写形状の線幅の
関数として所望の露光量を決定するステップである。所
望の露光量は周知の技術により計算でき、その際レジス
トタイプ、基板材料、照明エネルギ、照明波長スキャニ
ング速度等を考慮することができる。この計算はコンピ
ュータ、又は線幅の関数としての露光量のルックアップ
テーブルから得ることもできる。或いは又、所望の露光
量は、実際の実験結果すなわち一連のテスト露光により
得ることもできる。ブロック３１４は個別の結合プッシ
ュロッドを調整して所定の電磁放射光量を阻止するため
のステップである。これにより照明フィールドの長手方
向に沿った所定の位置において所定の露光量を得ること
ができる。ブロック３１８は基板上で照明フィールドを
スキャニングすることにより感光性レジストで覆われた
基板を露光するステップである。本発明の方法の実施に
おいて、照明フィールドの長手方向に沿って露光量が、
レチクル上の対応場所でのパターン線幅の関数として調
節される。レチクル上の線幅の変化に従って、照明フィ
ールド沿いの対応する位置が調節されて、所望すなわち
最適化された露光量が得られる。この露光量調節は、結
合されたプッシュロッドに取り付けたモータにより自動
的に行うよう構成してもよい。照明フィールドの露光量
調節は使用するレチクル毎に行うが、その調節は容易で
ある。
【００２０】本発明の別の実施例では、様々な形状のパ
ターンを個別に転写することにより、感光性レジストす
なわちフォトレジストの塗布されたウェーハ等の感光性
基板上における像形成が最適化される。図８の（１）と
（２）には様々なタイプの形状を有したレチクルが示さ
れている。図示の垂直レチクル４１０は垂直形状タイプ
４１２を有している。水平レチクル４１２は水平形状タ
イプ４１６を有する。垂直レチクル４１０上に示されて
いる垂直形状タイプ４１２は例示のため単純化されてい
る。実際には垂直レチクル４１０は、感光性基板すなわ
ちフォトレジストの塗布された基板に転写するための多
数の素子から構成されていることに注意されたい。ただ
し、垂直レチクル４１２がその上部に有する形状タイプ
は大多数が、垂直に方向付けられた線等の垂直形状タイ
プである。同様に、図８（２）には水平形状タイプ４１
６を有した水平レチクル４１４が示されている。垂直レ
チクル４１０と同様、水平レチクル４１４が上部に有す
る形状タイプは比較的多数の水平形状タイプ４１６、す
なわち主として水平方向に方向付けされた線であり、垂
直形状タイプ４１２は水平形状タイプ４１６に直交して
いる。水平および垂直という用語はここでは相対的に用
いられており、単に利便性のためである。形状タイプの
水平及び垂直方向性は図９の（１）と（２）に示したよ
うに、レチクルに対して回転させることができる。図９
（１）では、第１レチクル４１８は上部に第１形状タイ
プ４２０を有している。図９（２）では、第２レチクル
４２２が上部に第２形状タイプ４２４を有している。第
１と第２形状タイプ４２０、４２４はレチクルの方向に
対して異なった角度で配置することもできるが、互いに
直交させるのが望ましい。
【００２１】図１０にはリソグラフィー技術により製造
された半導体デバイスの一部の断面図が示されている。
基板４２６の上には第１の線４２８と第２の線４３０が
配設されている。図１０には一層しか示されてないが、
典型的には製造される半導体デバイスの種類に応じて様
々な層が付加される。第１線４２８は水平幅Ｗと隣接す
る線間の間隔を有する。ただし、線幅という用語は隣接
する線４２８、４３０間の間隔を指す場合もある。
【００２２】図１１は、図１０の基板４２６上に形成さ
れた第１線４２８の平面図である。第１線４２８は第１
エッジ４３２と第２エッジ４３４を有する。エッジ４３
２と４３４は直線として線幅を均一にするのが一般的に
は望ましい。既存の技術では２０ナノメートル程度の微
細な線幅の場合、均一な線幅、よって真っ直ぐなエッジ
を得るのが非常に難しい。従って、線の途中の幅が図示
の幅Ｗ’のように狭くなったり、幅Ｗ”のように広くな
ったりすることがある。本発明の本実施例によれば、形
状タイプに関わらず線幅の変動が低減される。
【００２３】図１２は本発明による照明フィールド、従
って露光を調節することにより様々な選択された形状タ
イプが使用された線幅をより均一にするための実施例を
ブロック図で表したものである。ブロック４３６は例え
ば垂直又は水平方向性の形状等、最適化する形状タイプ
を１つ選択するステップである。ブロック４３８は最適
化するために選択された形状タイプのレチクルを使用す
るステップである。ブロック４４８は、照明フィールド
を調節して露光を最適化し、変動の少ない、より均一な
線幅を得るためのステップである。照明フィールドを調
節するステップは本発明の可調節スリットを使用して行
うのが好適である。例えば、線幅が比較的狭い場合、可
調節スリットを線幅の狭い部分の場所において照明フィ
ールドに挿入することにより電磁放射照明を阻止し、露
光を低減して、処理後に得られる線幅を増大させる。線
幅が比較的広い場合、可調節スリットを調節して該線幅
の広い部分における電磁放射光を増大することにより露
光量を増やし、該幅広部分の線幅を低減する。ブロック
４４２は調節された照明フィールドから得られる露光量
で感光性基板を露光するステップである。結果として、
線幅均一性が大幅に改善される。図１２に示した方法は
所望の形状タイプの数だけ繰り返すが、直交した２つだ
けの選択形状タイプを選択するのが好適である。該２個
の選択された形状タイプは好適には垂直および水平方向
性で互いに直交しているのが好ましいが、どのような角
度方向性を有していても構わない。本発明の実施によ
り、２０ナノメートル程度の線幅の微小素子ないし形状
を、線幅の５０％にもわたって調節できる。
【００２４】本発明は特に遠紫外線ステップアンドスキ
ャン式リソグラフィーシステムに好適である。スキャニ
ングシステムにおいては、様々な変数や要素によりリソ
グラフィー装置が特有のシグナチュアを有するようにな
ることがある。このシグナチュアにより、線幅の転写な
いしプリントが変動することがある。本発明は照明フィ
ールド又はスロットを調節してリソグラフィー装置のシ
グナチュアを補償するが、線幅を最適化するためには異
なる形状タイプに応じて様々な調節が必要である。照明
フィールドないしスロットに沿った位置の関数としての
線幅変動は様々な形状タイプ方向性に依存して変化す
る。つまり、形状の方向性に依存して焦点面シフトが異
なることを意味する。一般に、この差は同相焦点面シフ
トと異相焦点面シフトの組み合わせとして表される。同
相焦点面シフトでは、水平と垂直の両方の形状タイプが
共通に同様に影響すなわち調節される。異相モード焦点
面シフトでは水平と垂直それぞれの形状タイプが別個に
影響される。同相焦点面シフトは光学的フィールドアパ
ーチャ、レチクル／ステージ平面度及びその他の変数か
ら生じる。異相モード焦点面シフトは非点収差と水平垂
直バイアスから生ずる。様々な形状タイプを有する様々
なレチクルの使用により処理時間が増大することもある
が、そのような付加的な処理時間は、実際にはデバイス
の製造に必要な層全体のわずかな部分から成る臨界的に
重要な層のみに必要である。よって、処理時間の増大は
比較的小さく抑えられる。本発明の本実施例の方法を実
施する際には、線幅補正を要する形状タイプの１つ１つ
について、照明フィールド即ちスロットの長手方向に沿
った場所において線幅変動を測定する。これはまず最初
に測定値の取られたテストパターン等の公知の方法で行
うことができる。測定された線幅変動補正の必要量は、
それぞれの形状タイプ用の必要露光量プロファイルに変
換される。この露光量プロファイルに基づいて、それぞ
れの形状タイプの線幅に必要とされる可調節スリットの
設定値が決定される。本発明のこの実施例の方法におい
ては、既述の可調節スリットかそれと同等ないし類似の
構造を利用して、照明フィールドすなわちスロットに沿
った照明エネルギを変化させることができる。多重露光
技術により感光性基板を複数回露光するが、その際露光
の度毎に、１つの形状タイプを有した異なるレチクルが
使用される。個々の露光中、照明フィールドが、それぞ
れの形状タイプ用に測定ないし計算された線幅変動補正
量に従って可調節スリットにより調節される。一般的に
は２個のレチクルが使用されて２回の異なる露光が行わ
れる。それぞれのレチクルが特定の形状タイプのみを有
し、水平および垂直バイアスが補正される。レチクルの
デザイン内に特別な線終端形状を挿入して、互いに異な
る方向性の形状を突き合わせる必要のある場所での良好
な綴じ合わせを得ることができる。
【００２５】可調節スリットは異なる形状タイプを異な
るレチクルで露光する度毎に手動で交換することができ
る。可調節スリットはさらに、適当な周知のモータ、セ
ンサ、及び可調節スリットの様々な位置を設定するため
のソフトウェア操作により容易に自動化できる。よっ
て、可調節スリットを素早く正確に設定することがで
き、スリット並びに照明フィールドエネルギを調節する
ための時間を大幅に縮小できる。レチクル交換時間を低
減するために、水平と垂直の２種類の形状タイプを有す
るレチクルを１つの基板に配設することもできる。これ
は通常のレチクルでフィールドサイズを失うことなく可
能である。
【００２６】したがって、本発明の本実施例によればス
キャニングリソグラフィー装置におけるシステム性能が
大幅に改善され、微細な形状寸法ないし線幅の製造制御
が可能となる。
【００２７】また、本発明によれば、矩形照明フィール
ドないしスリットの調節が非常に容易になり、特にスキ
ャニングリソグラフィーシステムにおいて有用な均一性
の改善された照明が得られる。結合されたブレードの組
により滑らかな移行が得られるため、照明エネルギの調
節機能が大幅に向上し、その結果半導体ウェーハ等、感
光性レジストの塗布された基板の露光が均一化される。
さらに、本発明の実施例による照明フィールドの調節方
法によれば、比較的形状寸法の小さい素子の線幅の制御
が大幅に容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明矩形照明フィールドの照明プロ
ファイルと本発明の適用を示す図である。
【図２】図２は、照明エネルギを示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施例を示す図である。
【図４】図４は、本発明によるブレードの移動を示す図
である。
【図５】図５は、本発明の実施例の一部の断面図であ
る。
【図６】図６は、本発明の斜視図である。
【図７】図７は、本発明の方法のステップを示すブロッ
ク図である。
【図８】図８は、垂直および水平形状を有するレチクル
の図である。
【図９】図９は、第１および第２の形状を有するレチク
ルの図である。
【図１０】図１０は、基板上にリソグラフィーにより形
成されたラインの断面図である。
【図１１】図１１は、リソグラフィーにより形成された
ラインの一部の平面図である。
【図１２】図１２は、本発明の別の実施例の方法ステッ
プを示すブロック図である。
【符号の説明】
１０ 照明プロファイル １２ 矩形照明フィールドないしスリット ２０ 可調節スリット装置 ２８、２２８ フレーム ３０、１３０ 上部支持体 ３２ 下部支持体 ３４、１３４、２３４ プッシュロッド ４４ リンク １４４ 可撓性リンク ４６、１４６、２４６ ピボットピン ４８、１４８、２４８ ブレード ５０ 終端ブレード ５２、２５２ 延長支持体 ６０、１６０ スロット １６６、２６６ ノブ

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のブレードと、複数のプッシュロッ
    ドを具備した、リソグラフィー用照明フィールド内の照
    明エネルギを調節する装置において、 前記複数のブレードはそれぞれ端部において枢動自在に
    結合されており、 前記複数のプッシュロッドはそれぞれ前記複数のブレー
    ドの２個の結合された端部に接続されており、 前記複数のプッシュロッドを選択的に移動することによ
    り前記複数のブレードにより照明フィールドの照明エネ
    ルギが変化され、その結果照明フィールドには実質的に
    均一な照明エネルギが得られ、感光性レジストで覆われ
    た基板の露光が均一化されるよう構成された、リソグラ
    フィー用照明フィールド内の照明エネルギを調節する装
    置。
  2. 【請求項２】 前記複数のブレードのそれぞれと、前記
    複数のプッシュロッドのそれぞれとの間にリンクが配設
    されている、請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記リンクが剛性リンクである、請求項
    ２記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記リンクが可撓性リンクである、請求
    項２記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記複数のプッシュロッドが少なくとも
    ８個のプッシュロッドで構成されており、該プッシュロ
    ッドは照明条件を満たすのに十分な数を含む、請求項１
    記載の装置。
  6. 【請求項６】 フレームと、該フレームに取り付けられ
    た延長支持体を具備し、 前記フレームにより前記複数のプッシュロッドが保持さ
    れ、 前記延長支持体はフレームの摺動を可能とし、該摺動に
    より複数のブレードを一度にまとめて移動させることが
    できるよう構成された、請求項１記載の装置。
  7. 【請求項７】 複数のブレードと、複数のリンクと、複
    数のプッシュロッドとを具備した、リソグラフィーで使
    用される照明フィールド内のエネルギを調節する装置に
    おいて、 前記複数のブレードのそれぞれは第１と第２の端部を有
    し、該第１と第２の端部において互いに枢動自在に結合
    されており、 前記複数のリンクはそれぞれ前記複数のブレードの２つ
    に取り付けられており、 前記複数のプッシュロッドのそれぞれは前記複数のリン
    クのそれぞれに接続されており、 前記複数のプッシュロッドが移動されると、前記複数の
    ブレードのそれぞれが移動して照明フィールド内の照明
    エネルギを調節するよう構成された、照明フィールド内
    の照明エネルギを調節する装置。
  8. 【請求項８】 前記複数のリンクが剛性リンクである、
    請求項７記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記複数のリンクが可撓性リンクであ
    る、請求項７記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記複数のプッシュロッドのそれぞれ
    の一端にねじが切られている、請求項７記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記複数のブレードのそれぞれが、互
    いに枢動自在に結合されている一端においてスロットを
    有する、請求項１記載の装置。
  12. 【請求項１２】 複数の実質的に矩形のブレードと、複
    数のプッシュロッドアセンブリとを具備した、リソグラ
    フィーで使用される矩形照明フィールド内の照明エネル
    ギを調節する装置において、 前記複数の矩形ブレードにより照明エネルギに隣接して
    配置されるエッジが形成され、 前記複数のプッシュロッドアセンブリは前記矩形ブレー
    ドに取り付けられ、それぞれプッシュロッド延長部材
    と、可撓性部材と、第１ピンと、第２ピンと、プッシュ
    ロッドを有し、 前記プッシュロッド延長部材は軸方向の孔を有し、 前記可撓性部材は前記プッシュロッド延長部の軸方向孔
    内に配設された第１と第２の端部を有しており、 前記第１ピンはプッシュロッド延長部内に延在して、複
    数のブレードの２枚と前記可撓性部材の第１端を枢動自
    在に結合し、 前記第２ピンはプッシュロッド延長部内に延在して、可
    撓性部材の第２端に取り付けられ、 前記プッシュロッドはプッシュロッド延長部にねじ込ま
    れており、 プッシュロッドを回転させて前記複数の実質的に矩形の
    ブレードの２枚を照明エネルギ内に所定の態様で出し入
    れすることにより、照明フィールドの照明エネルギが調
    節できるよう構成された、リソグラフィーで使用される
    矩形照明フィールド内の照明エネルギを調節する装置。
  13. 【請求項１３】 前記プッシュロッドを保持する支持体
    を具備した、請求項１２記載の装置。
  14. 【請求項１４】 プッシュロッド上に配設されたばね止
    めと、前記支持体とばね止めの間に配設されたばねを具
    備した、請求項１３記載の装置。
  15. 【請求項１５】 前記プッシュロッドの一端にノブが設
    けられている、請求項１４記載の装置。
  16. 【請求項１６】 前記複数の実質的に矩形のブレードの
    それぞれの２隅にアールが付けられ、丸形エッジに形成
    されている、請求項１２記載の装置。
  17. 【請求項１７】 前記アールが、該丸形エッジと第１ピ
    ン間の距離に等しい、請求項１６記載の装置。
  18. 【請求項１８】 長形の照明フィールドを調節して所定
    の露光量の電磁放射光を感光性レジストで覆われた基板
    に照射するための方法であり、該方法は以下のステップ
    すなわちレチクルの長さに沿った複数の異なる線幅の場
    所と幅を決定し、 レチクルの長さに沿った対応する場所における複数の様
    々な線幅の関数として露光量を決定し、 対応する場所の照明フィールドを前記露光量に調節す
    る、ステップを有し、 複数の異なる線幅の場所と線幅の関数として所定露光量
    を得ることにより全体露光量が最適化され、システム性
    能を高めることのできる方法。
  19. 【請求項１９】 所定の露光量の電磁放射光を得るため
    に照明フィールドを調節する方法において、以下のステ
    ップ結合された複数のプッシュロッドを照明フィールド
    内に挿入し、 照明フィールドの長手方向に沿った所望の露光量を、転
    写しようとする形状の線幅の関数として決定し、 前記複数の結合されたプッシュロッドを個々に調節して
    所定量の電磁放射光を阻止することにより、所定の露光
    量を照明フィールドの長手方向に沿って得、 照明フィールドを基板上でスキャンすることにより、感
    光性レジストで覆われた基板を露光するステップを有
    し、 形状の転写が改善されることによりシステム性能を向上
    することができる方法。
  20. 【請求項２０】 照明フィールドが矩形である、請求項
    １９記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記複数の結合されたプッシュロッド
    のそれぞれを調節するステップにより、照明フィールド
    の長手方向に沿って実質的に一定の線幅対露光量比が得
    られる、請求項１９記載の方法。
  22. 【請求項２２】 フォトリソグラフィーで使用される像
    転写方法であり、以下のステップすなわち、 制御すべき形状タイプを選択し、 選択された形状タイプのパターンを有するレチクルを使
    用し、 感光性基板の露光が最適化されるよう、該選択された形
    状タイプに基づいて照明フィールドを調節し、 感光性基板をレチクルの像で露光するステップを有した
    ことにより、パターンの線幅変動が制御される、像転写
    方法。
  23. 【請求項２３】 前記使用、調節、露光ステップを、別
    の選択された形状タイプで繰り返す、請求項２２記載の
    方法。
  24. 【請求項２４】 選択された形状タイプと、別の選択さ
    れた形状タイプが互いに直交する方向性を有している、
    請求項２３記載の方法。
  25. 【請求項２５】 選択された形状タイプと、別の選択さ
    れた形状タイプが、レチクルに対してそれぞれ水平及び
    垂直な方向性を有している、請求項２４記載の方法。
  26. 【請求項２６】 選択された形状タイプと、別の選択さ
    れた形状タイプが、レチクルに対して非対称の方向性を
    有している、請求項２４記載の方法。
  27. 【請求項２７】 選択された形状タイプと、別の選択さ
    れた形状タイプが、レチクルに対して４５度の傾斜を有
    する、請求項２６記載の方法。
  28. 【請求項２８】 照明フィールドを調節するステップに
    おいて、電磁放射光の一部が照明フィールドの１つのエ
    ッジに沿って制御可能に阻止される、請求項２２記載の
    方法。
  29. 【請求項２９】 フォトリソグラフィーにおいて転写像
    の線幅を制御するための方法であり、以下のステップす
    なわち、 制御すべき第１の形状タイプを選択し、 主として第１形状タイプから構成された第１パターンを
    有した第１レチクルを使用し、 照明フィールドを調節して照明フィールドの様々な場所
    に照射される電磁放射光を制御し変化させ、第１レチク
    ルの第１パターンの第１形状タイプに基づいて、感光性
    基板に転写される際の線幅の変動を低減し、 感光性基板を第１レチクルの像で露光し、 制御すべき第２の形状タイプを選択し、該第２の形状タ
    イプは第１の形状タイプと直交する方向性を有し、 主として第２形状タイプから構成された第２パターンを
    有する第２レチクルを使用し、 照明フィールドを調節して照明フィールドの様々な場所
    に照射される電磁放射光を制御し変化させることによ
    り、感光性基板に転写する際の第２レチクルの第２パタ
    ーンの第２形状タイプに基づいて線幅変動を低減し、 感光性基板を第２レチクルの像で露光するステップを有
    し、 感光性基板上に再生された像の線幅変動が垂直および水
    平方向性の両面において低減される、フォトリソグラフ
    ィーにおいて転写像の線幅を制御するための方法。
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