JPH11111588A - 半導体製造用露光装置およびこれを用いた半導体デバイス製造プロセス - Google Patents
半導体製造用露光装置およびこれを用いた半導体デバイス製造プロセスInfo
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- JPH11111588A JPH11111588A JP9265690A JP26569097A JPH11111588A JP H11111588 A JPH11111588 A JP H11111588A JP 9265690 A JP9265690 A JP 9265690A JP 26569097 A JP26569097 A JP 26569097A JP H11111588 A JPH11111588 A JP H11111588A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被露光基板から発生するガスにより投影光学
系が汚染される。 【解決手段】 投影光学系６からの露光光１５により半
導体基板１０を露光する半導体製造用露光装置におい
て、投影光学系と基板との間に、露光光を通過させるた
めのスリット状開口を有した光学系汚染防止用遮蔽部材
１４を設ける。
系が汚染される。 【解決手段】 投影光学系６からの露光光１５により半
導体基板１０を露光する半導体製造用露光装置におい
て、投影光学系と基板との間に、露光光を通過させるた
めのスリット状開口を有した光学系汚染防止用遮蔽部材
１４を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイス製
造プロセスにて使用される半導体製造用露光装置に関す
るものである。
造プロセスにて使用される半導体製造用露光装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体集積回路の高集積化はギガ
ビットＤＲＡＭ世代へ向けて進んでいる。そして、この
高集積化に伴い、露光装置とりわけ投影光学系に要求さ
れる性能もさらに高レベルとなってきている。
ビットＤＲＡＭ世代へ向けて進んでいる。そして、この
高集積化に伴い、露光装置とりわけ投影光学系に要求さ
れる性能もさらに高レベルとなってきている。
【０００３】ここで、露光装置の解像度は、投影光学系
の開口数（ＮＡ）を大きくすることによって高めること
ができるが、ＮＡを大きくすることによって焦点深度が
浅くなる。したがって、ある程度以上ＮＡを大きくする
ことができず、解像度を高めるためには露光波長を短波
長化することが要求されている。
の開口数（ＮＡ）を大きくすることによって高めること
ができるが、ＮＡを大きくすることによって焦点深度が
浅くなる。したがって、ある程度以上ＮＡを大きくする
ことができず、解像度を高めるためには露光波長を短波
長化することが要求されている。
【０００４】このような理由で、ギガビットＤＲＡＭ世
代の露光装置に用いられる光源として、ＫｒＦエキシマ
レーザやＡｒＦエキシマレーザが有望視されているが、
光源の短波長化に伴いレジストも解像度の高い化学増幅
型レジストへと移行する。化学増幅型レジストは、Ｋｒ
Ｆ等の光源を用いて露光することにより酸を発生させ、
露光後のペーク処理時に酸を触媒として、ポジ型では保
護基脱離反応を、ネガ型では架橋反応を起こさせるもの
であり、これによりアルカリ現像液に対する溶解速度を
変化させて現像後に高アスペクト比のパターンを得るこ
とができる。
代の露光装置に用いられる光源として、ＫｒＦエキシマ
レーザやＡｒＦエキシマレーザが有望視されているが、
光源の短波長化に伴いレジストも解像度の高い化学増幅
型レジストへと移行する。化学増幅型レジストは、Ｋｒ
Ｆ等の光源を用いて露光することにより酸を発生させ、
露光後のペーク処理時に酸を触媒として、ポジ型では保
護基脱離反応を、ネガ型では架橋反応を起こさせるもの
であり、これによりアルカリ現像液に対する溶解速度を
変化させて現像後に高アスペクト比のパターンを得るこ
とができる。
【０００５】図６には、ポジ型化学増幅レジストの反応
の概略を示している。図中（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），
（Ｄ）の順に反応は進行する。レジストは保護基６２を
有したベース樹脂６１および光酸発生剤６３から構成さ
れる（Ａ）。ＫｒＦやＡｒＦ光源からの光によって露光
されると、光酸発生剤６３が反応し、酸６４を発生する
（Ｂ）。酸６４は触媒となって保護基６２を脱離し、反
応生成物６５を作る（Ｃ）。反応生成物６５は気化し、
レジスト膜外へと出ていくため、レジストの膜厚は減少
する（Ｄ）。
の概略を示している。図中（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），
（Ｄ）の順に反応は進行する。レジストは保護基６２を
有したベース樹脂６１および光酸発生剤６３から構成さ
れる（Ａ）。ＫｒＦやＡｒＦ光源からの光によって露光
されると、光酸発生剤６３が反応し、酸６４を発生する
（Ｂ）。酸６４は触媒となって保護基６２を脱離し、反
応生成物６５を作る（Ｃ）。反応生成物６５は気化し、
レジスト膜外へと出ていくため、レジストの膜厚は減少
する（Ｄ）。
【０００６】図中（Ｃ），（Ｄ）の現象は、主に露光後
の熱処理時に起きるものであるが、実際に用いられてい
る化学増幅レジストは、露光中あるいは露光からベーク
処理までの間にも起きる。これは、露光装置のスループ
ットを上げるためにレジストの感度を向上させた結果、
保護基脱離反応が酸の存在に対して敏感に起こり、高温
にベークしなくても常温で反応が進行することが原因で
ある。なお、図７には、実際の露光後のレジスト膜厚の
変化を示している。この図から分かるように、露光量に
応じて反応速度が異なり、膜厚の減少速度に差が生じ
る。
の熱処理時に起きるものであるが、実際に用いられてい
る化学増幅レジストは、露光中あるいは露光からベーク
処理までの間にも起きる。これは、露光装置のスループ
ットを上げるためにレジストの感度を向上させた結果、
保護基脱離反応が酸の存在に対して敏感に起こり、高温
にベークしなくても常温で反応が進行することが原因で
ある。なお、図７には、実際の露光後のレジスト膜厚の
変化を示している。この図から分かるように、露光量に
応じて反応速度が異なり、膜厚の減少速度に差が生じ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、露光
中から熱処理時にかけて反応生成物が気化してガスが生
じるのであるが、このガスが露光光と反応して有機物が
生じ、投影レンズ系が汚染されるという問題がある。
中から熱処理時にかけて反応生成物が気化してガスが生
じるのであるが、このガスが露光光と反応して有機物が
生じ、投影レンズ系が汚染されるという問題がある。
【０００８】すなわち、図８に示すように、光源から照
明光学系、レチクルおよび投影光学系８６を通過して被
露光基板９０に光が照射されると、基板９０のレジスト
が反応してガス８８が発生する。発生したガス８８が光
源光に反応して有機物８７が発生し、この有機物８７が
投影光学系８６の最終段レンズ８９の表面に付着する。
明光学系、レチクルおよび投影光学系８６を通過して被
露光基板９０に光が照射されると、基板９０のレジスト
が反応してガス８８が発生する。発生したガス８８が光
源光に反応して有機物８７が発生し、この有機物８７が
投影光学系８６の最終段レンズ８９の表面に付着する。
【０００９】例えば、保護基として代表的なものである
１エトキシエトキシ基の脱離反応は、温度よりもむしろ
触媒となる酸に敏感であり、ベーク前の状態において反
応が進行する。この脱離反応（化１）において生成され
たアセトアルデヒドとエタノールは揮発性が高く、レジ
スト中に存在する残存溶媒や酸、酸発生剤、界面活性剤
等の添加剤等とともに揮発する。
１エトキシエトキシ基の脱離反応は、温度よりもむしろ
触媒となる酸に敏感であり、ベーク前の状態において反
応が進行する。この脱離反応（化１）において生成され
たアセトアルデヒドとエタノールは揮発性が高く、レジ
スト中に存在する残存溶媒や酸、酸発生剤、界面活性剤
等の添加剤等とともに揮発する。
【００１０】
【化１】
【００１１】このように反応生成ガスとともに膜外に放
出された有機物が、光照射による分解、再結合を含む複
雑な反応過程を経て、投影レンズ等の表面に付着固化す
る。そして、このように投影レンズが汚染された場合、
露光装置の解像性能が低下したり、照度むらによる画角
内の線幅のばらつきが生じたりして、製造した半導体デ
バイスの歩留まりが低下するという問題がある。
出された有機物が、光照射による分解、再結合を含む複
雑な反応過程を経て、投影レンズ等の表面に付着固化す
る。そして、このように投影レンズが汚染された場合、
露光装置の解像性能が低下したり、照度むらによる画角
内の線幅のばらつきが生じたりして、製造した半導体デ
バイスの歩留まりが低下するという問題がある。
【００１２】このような問題に対して、特開平６−１４
０３０４号公報にて提案され、本願図９に示す露光装置
では、投影光学系９６のレンズ９９と被露光基板１００
との間にフィルム１０１を設けて、レジストからの発生
ガス９８がレンズ表面に付着するのを防止している。
０３０４号公報にて提案され、本願図９に示す露光装置
では、投影光学系９６のレンズ９９と被露光基板１００
との間にフィルム１０１を設けて、レジストからの発生
ガス９８がレンズ表面に付着するのを防止している。
【００１３】しかしながら、このような露光装置では、
露光光の短波長化に対応した十分な透過率を有するフィ
ルム材料がないという問題がある。また、露光光により
フィルムがダメージを受けて透過率が変化したり、フィ
ルム面に付着した物質によってフイルム面内での透過率
の偏りが生じたりして、解像性能が劣化したり照度が変
動したりするという問題もある。
露光光の短波長化に対応した十分な透過率を有するフィ
ルム材料がないという問題がある。また、露光光により
フィルムがダメージを受けて透過率が変化したり、フィ
ルム面に付着した物質によってフイルム面内での透過率
の偏りが生じたりして、解像性能が劣化したり照度が変
動したりするという問題もある。
【００１４】また、特開平６−２６０３８５号公報にて
提案され、本願図１０に示す露光装置では、被露光基板
１１０の周辺にノズル１１３を設け、投影光学系１０６
のレンズ１０９と被露光基板１１０との間に不活性ガス
１１２を供給することにより、スループットを落とさず
に不活性ガス中での露光を可能としている。
提案され、本願図１０に示す露光装置では、被露光基板
１１０の周辺にノズル１１３を設け、投影光学系１０６
のレンズ１０９と被露光基板１１０との間に不活性ガス
１１２を供給することにより、スループットを落とさず
に不活性ガス中での露光を可能としている。
【００１５】しかしながら、このような露光装置では、
レジストからの発生ガス１０８は投影光学系に付着しに
くいものの、不活性ガスのフローによって露光雰囲気中
の屈折率がゆらぎ、被露光基板の露光むら引き起こすと
いう問題がある。
レジストからの発生ガス１０８は投影光学系に付着しに
くいものの、不活性ガスのフローによって露光雰囲気中
の屈折率がゆらぎ、被露光基板の露光むら引き起こすと
いう問題がある。
【００１６】そこで、本発明は、化学増幅レジストを用
いた際の投影光学系の汚染を防いで、長期間安定した高
精度のパターン転写が可能な半導体製造用露光装置を提
供することを目的としている。
いた際の投影光学系の汚染を防いで、長期間安定した高
精度のパターン転写が可能な半導体製造用露光装置を提
供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、投影光学系からの露光光により半導
体基板を露光する半導体製造用露光装置において、投影
光学系と基板との間に、露光光を通過させるためのスリ
ット状開口を有した光学系汚染防止用遮蔽部材を設けて
いる。
めに、本発明では、投影光学系からの露光光により半導
体基板を露光する半導体製造用露光装置において、投影
光学系と基板との間に、露光光を通過させるためのスリ
ット状開口を有した光学系汚染防止用遮蔽部材を設けて
いる。
【００１８】例えば、逐次移動型縮小投影露光装置（ス
テッパ）で８インチ基板を露光する場合、１枚の基板を
処理するのに必要な時間は６０秒程度である。この間に
露光された領域のレジストから脱ガスが生じ、投影光学
系汚染の原因となる。撮影レンズ最終面と被露光基板と
の距離は３０ｍｍ程度と近く、従来の露光装置ではその
間に何もないためレジストからの発生ガスに接触し易い
構造となっている。しかし、投影光学系と被露光基板と
を通じさせる空間は露光光路を妨げない最小の領域でよ
いはずであり、そのような領域を確保できる開口を有す
る遮蔽部材を設けることによって、レジストからの発生
ガスが投影光学系（特に、投影レンズの最終面）に接触
する確率はきわめて低くなる。
テッパ）で８インチ基板を露光する場合、１枚の基板を
処理するのに必要な時間は６０秒程度である。この間に
露光された領域のレジストから脱ガスが生じ、投影光学
系汚染の原因となる。撮影レンズ最終面と被露光基板と
の距離は３０ｍｍ程度と近く、従来の露光装置ではその
間に何もないためレジストからの発生ガスに接触し易い
構造となっている。しかし、投影光学系と被露光基板と
を通じさせる空間は露光光路を妨げない最小の領域でよ
いはずであり、そのような領域を確保できる開口を有す
る遮蔽部材を設けることによって、レジストからの発生
ガスが投影光学系（特に、投影レンズの最終面）に接触
する確率はきわめて低くなる。
【００１９】また、遮蔽部材の開口面積を投影光学系の
開口数に応じて変更できるようにすれば、露光時の遮蔽
部材の開口面積を常に光路を妨げない最小の面積とする
ことができ、光学系汚染防止効果を高めることができ
る。
開口数に応じて変更できるようにすれば、露光時の遮蔽
部材の開口面積を常に光路を妨げない最小の面積とする
ことができ、光学系汚染防止効果を高めることができ
る。
【００２０】さらに、遮蔽部材の表面に有機ガスを吸着
する物質をコーティングすることにより、ガスをより効
果的に吸着することを可能とし、光学系汚染防止効果を
一層高めるようにしてもよい。
する物質をコーティングすることにより、ガスをより効
果的に吸着することを可能とし、光学系汚染防止効果を
一層高めるようにしてもよい。
【００２１】なお、コーティング材料としては、ポリビ
ニルアルコール、ポリビニルピロドリン、セルロース等
のデンプン類、ポリエチレングリコール、ゼラチン、ポ
リアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリマレイン酸、ポ
リアクリルアミドやこれらの誘電体等の水溶性の高分子
や、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、ポリ
エーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリエス
テルやこれらの誘電体等の有機可溶性ポリマー等が挙げ
られる。また、コーティング材料中に、有機ガスを化学
吸着する物質、例えばカルシウム、ストロンチウム、バ
リウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウ
ム、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、鉄
等を含有させてもよい。
ニルアルコール、ポリビニルピロドリン、セルロース等
のデンプン類、ポリエチレングリコール、ゼラチン、ポ
リアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリマレイン酸、ポ
リアクリルアミドやこれらの誘電体等の水溶性の高分子
や、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、ポリ
エーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリエス
テルやこれらの誘電体等の有機可溶性ポリマー等が挙げ
られる。また、コーティング材料中に、有機ガスを化学
吸着する物質、例えばカルシウム、ストロンチウム、バ
リウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウ
ム、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、鉄
等を含有させてもよい。
【００２２】また、遮蔽部材を透明な材料で作り、この
遮蔽部材の表面（基板側表面）に酸化チタンをコーティ
ングして、遮蔽部材にクリーニング光を照射したときに
表面に付着した有機物が酸化チタンの光触媒反応の効果
により分解・除去されるようにするのが望ましい。この
酸化チタンのクリーン化作用により、遮蔽部材の頻繁な
交換が不要となり、生産ラインを頻繁に止めなければな
らないといった不都合を回避することが可能となる。な
お、ここにいう透明とは、クリーニング光（露光光等）
に対する透過率が少なくとも３０％以上、好ましくは８
０％以上であることを指す。
遮蔽部材の表面（基板側表面）に酸化チタンをコーティ
ングして、遮蔽部材にクリーニング光を照射したときに
表面に付着した有機物が酸化チタンの光触媒反応の効果
により分解・除去されるようにするのが望ましい。この
酸化チタンのクリーン化作用により、遮蔽部材の頻繁な
交換が不要となり、生産ラインを頻繁に止めなければな
らないといった不都合を回避することが可能となる。な
お、ここにいう透明とは、クリーニング光（露光光等）
に対する透過率が少なくとも３０％以上、好ましくは８
０％以上であることを指す。
【００２３】そして、これらの結果、露光装置の解像性
能および照度の長期安定性を向上させ、良好なレジスト
パターンを安定的に得ることが可能となる。
能および照度の長期安定性を向上させ、良好なレジスト
パターンを安定的に得ることが可能となる。
【００２４】
（第１実施形態）図１には、本発明の第１実施形態であ
るＫｒＦ逐次移動型縮小投影露光装置（ステッパ）の露
光部の構成を示している。この図中、６は投影光学系で
あり、９は最終段の投影レンズである。１０は被露光基
板であり、この基板１０と投影レンズ９との間には、ス
リット状開口を有するスリット板（遮蔽部材）１４が設
けられている。
るＫｒＦ逐次移動型縮小投影露光装置（ステッパ）の露
光部の構成を示している。この図中、６は投影光学系で
あり、９は最終段の投影レンズである。１０は被露光基
板であり、この基板１０と投影レンズ９との間には、ス
リット状開口を有するスリット板（遮蔽部材）１４が設
けられている。
【００２５】なお、スリット板１４は、その開口面積
（スリット長辺の長さ）を、露光光の光路を妨げない最
小の面積とするために、投影光学系６の開口数（ＮＡ）
に応じて変更できる構造となっている。つまり、ＮＡが
大きい場合には、スリット板１４の開口面積は大きく設
定され、ＮＡが小さい場合には、スリット板１４の開口
面積は小さく設定される。
（スリット長辺の長さ）を、露光光の光路を妨げない最
小の面積とするために、投影光学系６の開口数（ＮＡ）
に応じて変更できる構造となっている。つまり、ＮＡが
大きい場合には、スリット板１４の開口面積は大きく設
定され、ＮＡが小さい場合には、スリット板１４の開口
面積は小さく設定される。
【００２６】以上のように構成されたステッパでは、図
１（Ａ）に示すように、ＫｒＦ光源（図示せず）からの
露光光１５が、レチクル（図示せず）がセットされてい
る投影光学系６を通して被露光基板１０に照射されて露
光が行われる。
１（Ａ）に示すように、ＫｒＦ光源（図示せず）からの
露光光１５が、レチクル（図示せず）がセットされてい
る投影光学系６を通して被露光基板１０に照射されて露
光が行われる。
【００２７】露光終了後は、図１（Ｂ）に示すように、
被露光基板１０が次のショット位置に移動するが、この
とき既に露光されてレジストからガス８を発生する領域
もスリット板１４の開口の真下から移動する。このた
め、ガス８による投影レンズ９の表面の汚染を防止する
ことができる。
被露光基板１０が次のショット位置に移動するが、この
とき既に露光されてレジストからガス８を発生する領域
もスリット板１４の開口の真下から移動する。このた
め、ガス８による投影レンズ９の表面の汚染を防止する
ことができる。
【００２８】なお、このようなステッパを定常稼働によ
り６ヶ月間使用した後に、投影レンズ９を検査したとこ
ろ、投影レンズ９への付着物は極めて少なく、許容でき
る範囲内であった。
り６ヶ月間使用した後に、投影レンズ９を検査したとこ
ろ、投影レンズ９への付着物は極めて少なく、許容でき
る範囲内であった。
【００２９】（第２実施形態）図２には、本発明の第２
実施形態であるＫｒＦ走査型縮小投影露光装置（スキャ
ナ）の露光部の構成を示している。なお、本実施形態に
おいて、第１実施形態と同じ構成要素については第１実
施形態と同符号を付して説明に代える。
実施形態であるＫｒＦ走査型縮小投影露光装置（スキャ
ナ）の露光部の構成を示している。なお、本実施形態に
おいて、第１実施形態と同じ構成要素については第１実
施形態と同符号を付して説明に代える。
【００３０】本実施形態でも、被露光基板１０と投影レ
ンズ９との間にスリット板２４が設けられており、この
スリット板２４も、開口面積（スリット長辺の長さ）
を、露光光の光路を妨げない最小の面積とするために投
影光学系６の開口数（ＮＡ）に応じて変更できる構造と
なっている。但し、本実施形態のスリット板２４の基板
側表面にカルシウムを５部含んだ５００ｎｍ厚のポリメ
タクリル酸メチルフィルムでコーティングされている。
ンズ９との間にスリット板２４が設けられており、この
スリット板２４も、開口面積（スリット長辺の長さ）
を、露光光の光路を妨げない最小の面積とするために投
影光学系６の開口数（ＮＡ）に応じて変更できる構造と
なっている。但し、本実施形態のスリット板２４の基板
側表面にカルシウムを５部含んだ５００ｎｍ厚のポリメ
タクリル酸メチルフィルムでコーティングされている。
【００３１】以上のように構成されたスキャナでは、図
２（Ａ）に示すように、、ＫｒＦ光源（図示せず）から
の露光光が、レチクル（図示せず）がセットされている
投影光学系６およびスリット板３４の開口を通して被露
光基板１０に照射されて露光が行われる。
２（Ａ）に示すように、、ＫｒＦ光源（図示せず）から
の露光光が、レチクル（図示せず）がセットされている
投影光学系６およびスリット板３４の開口を通して被露
光基板１０に照射されて露光が行われる。
【００３２】露光終了後は、図３（Ｂ）に示すように、
直ちに基板１０が次のショット位置に移動するが、この
とき既に露光されてレジストからガス８を発生する領域
もスリット板２４の開口の真下から移動する。しかも、
スリット板２４の基板側表面には有機ガスを化学吸着す
る物質がコーティングされているため、レジストから発
生したガス８はスリット板２４に吸着され、スリット板
２４の開口を通して投影光学系６側に移動しない。この
ため、ガス８による投影レンズ９の表面の汚染を第１実
施形態のものよりも効果的に防止することができる。
直ちに基板１０が次のショット位置に移動するが、この
とき既に露光されてレジストからガス８を発生する領域
もスリット板２４の開口の真下から移動する。しかも、
スリット板２４の基板側表面には有機ガスを化学吸着す
る物質がコーティングされているため、レジストから発
生したガス８はスリット板２４に吸着され、スリット板
２４の開口を通して投影光学系６側に移動しない。この
ため、ガス８による投影レンズ９の表面の汚染を第１実
施形態のものよりも効果的に防止することができる。
【００３３】なお、このようなスキャナを定常稼働によ
り６ヶ月間使用した後に、投影レンズ９を検査したとこ
ろ、投影レンズ９への付着物は極めて少なく、許容でき
る範囲内であった。
り６ヶ月間使用した後に、投影レンズ９を検査したとこ
ろ、投影レンズ９への付着物は極めて少なく、許容でき
る範囲内であった。
【００３４】なお、本実施形態では、スリット板２４に
ポリメタクリル酸メチルをコーティングした場合につい
て説明したが、本発明の遮蔽部材にはこれら以外の有機
物吸着材料をコーティングしてもよい。
ポリメタクリル酸メチルをコーティングした場合につい
て説明したが、本発明の遮蔽部材にはこれら以外の有機
物吸着材料をコーティングしてもよい。
【００３５】（第３実施形態）図３には、本発明の第３
実施形態であるＫｒＦ走査型縮小投影露光装置（スキャ
ナ）の露光部の構成を示している。なお、本実施形態に
おいて、第１実施形態と同じ構成要素については第１実
施形態と同符号を付して説明に代える。
実施形態であるＫｒＦ走査型縮小投影露光装置（スキャ
ナ）の露光部の構成を示している。なお、本実施形態に
おいて、第１実施形態と同じ構成要素については第１実
施形態と同符号を付して説明に代える。
【００３６】本実施形態でも、被露光基板１０と投影レ
ンズ９との間にスリット板３４が設けられているが、こ
のスリット板３４は石英で作られており、その基板側表
面には酸化チタンが１００ｎｍの厚さでコーティングさ
れている。
ンズ９との間にスリット板３４が設けられているが、こ
のスリット板３４は石英で作られており、その基板側表
面には酸化チタンが１００ｎｍの厚さでコーティングさ
れている。
【００３７】このように構成されたスキャナにおいて
も、第２実施形態と同様に、スリット板３４によりガス
による投影レンズ９の表面の汚染を防止することができ
る。なお、本実施形態では、図３に示すように、酸化チ
タン（つまりはスリット板３４）に定期的に（定常稼働
において１週間に１回程度の割合で）、図示しないＫｒ
Ｆ光源からのクリーニング光１６を投影光学系６を通し
て照射する。クリーニング光１６の照射により酸化チタ
ンが光触媒として作用し、スリット板３４の基板側表面
に付着した有機物が分解除去される。このため、スリッ
ト板３４の頻繁な交換が不要となる。
も、第２実施形態と同様に、スリット板３４によりガス
による投影レンズ９の表面の汚染を防止することができ
る。なお、本実施形態では、図３に示すように、酸化チ
タン（つまりはスリット板３４）に定期的に（定常稼働
において１週間に１回程度の割合で）、図示しないＫｒ
Ｆ光源からのクリーニング光１６を投影光学系６を通し
て照射する。クリーニング光１６の照射により酸化チタ
ンが光触媒として作用し、スリット板３４の基板側表面
に付着した有機物が分解除去される。このため、スリッ
ト板３４の頻繁な交換が不要となる。
【００３８】なお、本実施形態では、スリット板を石英
で作った場合について説明したが、石英以外の透明材料
で作ってもよい。また、第１実施形態のスキャナのシャ
ッターを石英等の透明材料で作って酸化チタンでコーテ
ィングしてもよい。
で作った場合について説明したが、石英以外の透明材料
で作ってもよい。また、第１実施形態のスキャナのシャ
ッターを石英等の透明材料で作って酸化チタンでコーテ
ィングしてもよい。
【００３９】また、上記第１から第３実施形態では、Ｋ
ｒＦ等の光源を使用するステッパおよびスキャナについ
て説明したが、本発明はこれら以外の光源又は方式を用
いた露光装置にも適用することができる。
ｒＦ等の光源を使用するステッパおよびスキャナについ
て説明したが、本発明はこれら以外の光源又は方式を用
いた露光装置にも適用することができる。
【００４０】（第４実施形態）図４および図５には、上
記各実施形態にて説明したステッパ又はスキャナを使用
する半導体デバイスの製造プロセスを示している。この
製造プロセスは、ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶
パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシンおよ
びマイクロオプティクス等の製造に使用される。
記各実施形態にて説明したステッパ又はスキャナを使用
する半導体デバイスの製造プロセスを示している。この
製造プロセスは、ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶
パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシンおよ
びマイクロオプティクス等の製造に使用される。
【００４１】図４には、回路設計から出荷までのフロー
を示しており、まずステップ１で半導体デバイスの回路
設計が行われると、次にステップ２で、設計された回路
パターンを形成したマスク（レチクル）構造体が作られ
る。一方、ステップ３では、シリコン等の材料を用いて
ウエハが製造される。
を示しており、まずステップ１で半導体デバイスの回路
設計が行われると、次にステップ２で、設計された回路
パターンを形成したマスク（レチクル）構造体が作られ
る。一方、ステップ３では、シリコン等の材料を用いて
ウエハが製造される。
【００４２】次にステップ４では、前工程、すなわちマ
スク構造体とウエハとを用い、フォトリソグラフィ技術
によってウエハ上に実際の回路を形成する工程が行われ
る。そして、ステップ５では、後工程、すなわち回路が
形成されたウエハを半導体チップ化する工程が行われ
る。なお、この後工程では、アッセンブリ工程（ダイシ
ング、ボンディング工程）やパッケージング工程も含ま
れる。
スク構造体とウエハとを用い、フォトリソグラフィ技術
によってウエハ上に実際の回路を形成する工程が行われ
る。そして、ステップ５では、後工程、すなわち回路が
形成されたウエハを半導体チップ化する工程が行われ
る。なお、この後工程では、アッセンブリ工程（ダイシ
ング、ボンディング工程）やパッケージング工程も含ま
れる。
【００４３】こうして製造された半導体デバイスは、ス
テップ６で動作確認、耐久性等の各種検査が行われ、ス
テップ７で出荷される。
テップ６で動作確認、耐久性等の各種検査が行われ、ス
テップ７で出荷される。
【００４４】図５には、上記前工程の詳細なフローを示
している。まずステップ１１でウエハの表面が酸化さ
れ、ステップ１２でウエハ表面にＣＶＤにより絶縁膜が
形成される。次に、ステップ１３では、ウエハ上に電極
が蒸着形成され、ステップ１４では、ウエハにイオンが
打ち込まれる。
している。まずステップ１１でウエハの表面が酸化さ
れ、ステップ１２でウエハ表面にＣＶＤにより絶縁膜が
形成される。次に、ステップ１３では、ウエハ上に電極
が蒸着形成され、ステップ１４では、ウエハにイオンが
打ち込まれる。
【００４５】続いてステップ１５では、ウエハに感光剤
が塗布され、ステップ１６ではマスクの回路パターンを
ウエハ上に焼き付け露光する。このステップ１６におい
て、上記各実施形態のステッパ等が使用されることによ
り、従来難しかった高集積度の半導体デバイスの製造が
可能になる。なお、第３実施形態のスキャナを用いる場
合には、このステップ１６の実行前に、定期的にスリッ
ト板３４にクリーニング光を照射する（ステップ１
６′）。
が塗布され、ステップ１６ではマスクの回路パターンを
ウエハ上に焼き付け露光する。このステップ１６におい
て、上記各実施形態のステッパ等が使用されることによ
り、従来難しかった高集積度の半導体デバイスの製造が
可能になる。なお、第３実施形態のスキャナを用いる場
合には、このステップ１６の実行前に、定期的にスリッ
ト板３４にクリーニング光を照射する（ステップ１
６′）。
【００４６】露光後、ステップ１７でウエハ上の回路パ
ターンが現像され、ステップ１８では、エッチングによ
り現像したパターン像以外の部分が削り取られ、ステッ
プ１９では、エッチング後不要となったレジストが取り
除かれる。これらのステップが繰り返し行われること
で、ウエハ上に回路パターンが多重形成される。
ターンが現像され、ステップ１８では、エッチングによ
り現像したパターン像以外の部分が削り取られ、ステッ
プ１９では、エッチング後不要となったレジストが取り
除かれる。これらのステップが繰り返し行われること
で、ウエハ上に回路パターンが多重形成される。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
投影光学系と被露光基板との間に、露光光を通過させる
ためのスリット状開口を有した光学系汚染防止用遮蔽部
材を設けているので、基板の露光を妨げることなく、基
板レジストからの発生ガスの投影光学系側への流れを遮
蔽したりガスから生じる有機物を吸着したりすることが
でき、高い光学系汚染防止効果を得ることができる。そ
して、この結果、露光装置の解像性能および照度の長期
安定性を向上させ、良好なレジストパターンを安定的に
得ることができる。
投影光学系と被露光基板との間に、露光光を通過させる
ためのスリット状開口を有した光学系汚染防止用遮蔽部
材を設けているので、基板の露光を妨げることなく、基
板レジストからの発生ガスの投影光学系側への流れを遮
蔽したりガスから生じる有機物を吸着したりすることが
でき、高い光学系汚染防止効果を得ることができる。そ
して、この結果、露光装置の解像性能および照度の長期
安定性を向上させ、良好なレジストパターンを安定的に
得ることができる。
【００４８】なお、遮蔽部材を透明な材料で作り、この
遮蔽部材の表面（基板側表面）に酸化チタンをコーティ
ングすれば、遮蔽部材の表面に付着した有機物が酸化チ
タンの光触媒反応の効果により分解・除去することがで
きるため、遮蔽部材の頻繁な交換を不要とし、生産ライ
ンの頻繁な停止といった不都合を回避することができ
る。
遮蔽部材の表面（基板側表面）に酸化チタンをコーティ
ングすれば、遮蔽部材の表面に付着した有機物が酸化チ
タンの光触媒反応の効果により分解・除去することがで
きるため、遮蔽部材の頻繁な交換を不要とし、生産ライ
ンの頻繁な停止といった不都合を回避することができ
る。
【図１】本発明の第１実施形態であるステッパの構成を
示す概略図である。
示す概略図である。
【図２】本発明の第２実施形態であるスキャナの構成を
示す概略図である。
示す概略図である。
【図３】本発明の第３実施形態であるスキャナの構成を
示す概略図である。
示す概略図である。
【図４】上記ステッパおよびスキャナが使用される半導
体デバイスの製造プロセスを示すフローチャートであ
る。
体デバイスの製造プロセスを示すフローチャートであ
る。
【図５】上記製造プロセス中の前工程のフローチャート
である。
である。
【図６】ポジ型化学増幅レジストの反応説明図である。
【図７】露光後のレジスト膜厚の変化を示したグラフ図
である。
である。
【図８】レジストからの発生ガスによる投影レンズの汚
染構造を示す説明図である。
染構造を示す説明図である。
【図９】従来のレンズ汚染防止用フィルムを備えた露光
装置の概略図である。
装置の概略図である。
【図１０】従来のレンズ汚染防止用ノズルを備えた露光
装置の概略図である。
装置の概略図である。
６，８６，９６，１０６ 投影光学系 ８，８８，９８，１０８ ガス ９，８９，９９，１０９ 投影レンズ １０，９０，１００，１１０ 被露光基板 １４，２４，３４ スリット板 １５ 露光光 １６ クリーニング光 ６１ ベース樹脂 ６２ 保護基 ６３ 光酸発生剤 ６４ 酸 ６５ 反応生成物 １０１ フィルム １１３ ノズル １１２ 不活性ガス
Claims (7)
- 【請求項１】 投影光学系からの露光光により半導体基
板を露光する半導体製造用露光装置において、 前記投影光学系と前記基板との間に、露光光を通過させ
るためのスリット状開口を有する遮蔽部材を設けたこと
を特徴とする半導体製造用露光装置。 - 【請求項２】 前記開口の大きさを、前記投影光学系の
開口数に応じて変更可能としたことを特徴とする請求項
１に記載の半導体製造用露光装置。 - 【請求項３】 前記遮蔽部材の表面に有機ガスを吸着す
る物質がコーティングされていることを特徴とする請求
項１又は２のいずれかに記載の半導体製造用露光装置。 - 【請求項４】 前記遮蔽部材が透明な材料で作られてお
り、この遮蔽部材の表面に酸化チタンがコーティングさ
れていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに
記載の半導体製造用露光装置。 - 【請求項５】 前記遮蔽部材に前記投影光学系からクリ
ーニング光を照射することを特徴とする請求項４に記載
の半導体製造用露光装置。 - 【請求項６】 請求項１から５のいずれかに記載の半導
体製造用露光装置を用いたことを特徴とする半導体デバ
イス製造プロセス。 - 【請求項７】 請求項４又は５に記載の半導体製造用露
光装置を用い、前記遮蔽部材にクリーニング光を照射す
る工程を含むことを特徴とする請求項６に記載の半導体
デバイス製造プロセス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26569097A JP3517563B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 半導体製造用露光装置およびこれを用いた半導体デバイス製造プロセス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26569097A JP3517563B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 半導体製造用露光装置およびこれを用いた半導体デバイス製造プロセス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11111588A true JPH11111588A (ja) | 1999-04-23 |
| JP3517563B2 JP3517563B2 (ja) | 2004-04-12 |
Family
ID=17420663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26569097A Expired - Fee Related JP3517563B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 半導体製造用露光装置およびこれを用いた半導体デバイス製造プロセス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3517563B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6533952B2 (en) * | 1999-06-08 | 2003-03-18 | Euv Llc | Mitigation of radiation induced surface contamination |
| JP2014143445A (ja) * | 2005-06-02 | 2014-08-07 | Carl Zeiss Smt Gmbh | マイクロリソグラフィ投影対物レンズ |
-
1997
- 1997-09-30 JP JP26569097A patent/JP3517563B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6533952B2 (en) * | 1999-06-08 | 2003-03-18 | Euv Llc | Mitigation of radiation induced surface contamination |
| JP2014143445A (ja) * | 2005-06-02 | 2014-08-07 | Carl Zeiss Smt Gmbh | マイクロリソグラフィ投影対物レンズ |
| US9097984B2 (en) | 2005-06-02 | 2015-08-04 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Microlithography projection objective |
| US10281824B2 (en) | 2005-06-02 | 2019-05-07 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Microlithography projection objective |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3517563B2 (ja) | 2004-04-12 |
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