JPH11168264A - 露光方法および露光装置ならびに半導体集積回路装置の製造方法 - Google Patents
露光方法および露光装置ならびに半導体集積回路装置の製造方法Info
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- JPH11168264A JPH11168264A JP9333790A JP33379097A JPH11168264A JP H11168264 A JPH11168264 A JP H11168264A JP 9333790 A JP9333790 A JP 9333790A JP 33379097 A JP33379097 A JP 33379097A JP H11168264 A JPH11168264 A JP H11168264A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＡｒＦよりも短波長の露光光源を用いたリソ
グラフィ技術を提供する。 【解決手段】 露光装置の露光光源１００は、Ａｒガス
が陽極１０２中に封入されており、陰極１０３ａ、１０
３ｂ、１０３ｃから電子ビームが内側に放射されてＡｒ
ガスに衝突し、Ａｒエキシマが発生する。このＡｒエキ
シマは、約１２６ｎｍの自然放出光を発生し、これが強
められて増幅された自然放出光（ＡＳＥ）１０５とな
り、窓１０６ｂから取り出されて露光光となる。
グラフィ技術を提供する。 【解決手段】 露光装置の露光光源１００は、Ａｒガス
が陽極１０２中に封入されており、陰極１０３ａ、１０
３ｂ、１０３ｃから電子ビームが内側に放射されてＡｒ
ガスに衝突し、Ａｒエキシマが発生する。このＡｒエキ
シマは、約１２６ｎｍの自然放出光を発生し、これが強
められて増幅された自然放出光（ＡＳＥ）１０５とな
り、窓１０６ｂから取り出されて露光光となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、露光技術に関し、
特に、希ガスエキシマから放出される増幅された自然放
出光を露光光源に用いた露光技術に関するものである。
特に、希ガスエキシマから放出される増幅された自然放
出光を露光光源に用いた露光技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光リソグラフィ技術として露光装置（ス
テッパと呼ばれることもある）に要求される性能として
は、解像度、アライメント精度、処理能力（一般にスル
ープットと呼ばれる）、装置寿命など種々のものが存在
する。その中でも、パターンの微細化に直接つながる解
像度Ｒは、Ｒ＝ｋ・λ／ＮＡ（ｋ：定数、λ：露光波
長、ＮＡ：投影レンズの開口数）によって表される。従
って、良好な解像度を得るためには、露光波長λという
光学パラメータが重要なファクターになる。
テッパと呼ばれることもある）に要求される性能として
は、解像度、アライメント精度、処理能力（一般にスル
ープットと呼ばれる）、装置寿命など種々のものが存在
する。その中でも、パターンの微細化に直接つながる解
像度Ｒは、Ｒ＝ｋ・λ／ＮＡ（ｋ：定数、λ：露光波
長、ＮＡ：投影レンズの開口数）によって表される。従
って、良好な解像度を得るためには、露光波長λという
光学パラメータが重要なファクターになる。
【０００３】従来のステッパは、主として水銀ランプの
ｇ線（波長：４３６ｎｍ）やｉ線（波長：３６５ｎｍ）
が露光光源として利用されてきたが、より微細な加工線
幅を実現するための一層の短波長な露光光源として、波
長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザが利用されるよう
になってきた。また、ＫｒＦエキシマレーザを用いた露
光よりもさらに微細な加工を行うための露光光源とし
て、波長１９３ｎｍのＡr Ｆエキシマレーザの利用が一
般に検討されている。
ｇ線（波長：４３６ｎｍ）やｉ線（波長：３６５ｎｍ）
が露光光源として利用されてきたが、より微細な加工線
幅を実現するための一層の短波長な露光光源として、波
長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザが利用されるよう
になってきた。また、ＫｒＦエキシマレーザを用いた露
光よりもさらに微細な加工を行うための露光光源とし
て、波長１９３ｎｍのＡr Ｆエキシマレーザの利用が一
般に検討されている。
【０００４】しかしレーザとしては、例えば「レーザー
研究、第１８巻、第１０号、８１４頁〜８２２頁、（平
成２年１０月）」において説明されているように、Ａｒ
Ｆエキシマレーザよりもさらに短波長なレーザであるＡ
ｒエキシマレーザ（発振波長１２６ｎｍ）やＫｒエキシ
マレーザ（発振波長１４６ｎｍ）といった希ガスエキシ
マレーザも実現されている。
研究、第１８巻、第１０号、８１４頁〜８２２頁、（平
成２年１０月）」において説明されているように、Ａｒ
Ｆエキシマレーザよりもさらに短波長なレーザであるＡ
ｒエキシマレーザ（発振波長１２６ｎｍ）やＫｒエキシ
マレーザ（発振波長１４６ｎｍ）といった希ガスエキシ
マレーザも実現されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＡｒＦを用いた露光よ
りもさらに微細な加工を行うためには、電子ビーム（Ｅ
Ｂ）を用いたパターンの直接描画による露光か、あるい
はＸ線を用いたＸ線露光のどちらかが利用され、光によ
るリソグラフィはＡｒＦが最後になると一般に考えられ
ている。その理由として、ＡｒＦよりも短波長のレーザ
には、フッ素レーザ（Ｆ２レーザと呼ばれることもあ
る）や希ガスエキシマレーザなどがあるが、これらの短
波長のレーザでは動作寿命が極めて短く、昼夜連続運転
される露光装置の光源としては適さないからである。
りもさらに微細な加工を行うためには、電子ビーム（Ｅ
Ｂ）を用いたパターンの直接描画による露光か、あるい
はＸ線を用いたＸ線露光のどちらかが利用され、光によ
るリソグラフィはＡｒＦが最後になると一般に考えられ
ている。その理由として、ＡｒＦよりも短波長のレーザ
には、フッ素レーザ（Ｆ２レーザと呼ばれることもあ
る）や希ガスエキシマレーザなどがあるが、これらの短
波長のレーザでは動作寿命が極めて短く、昼夜連続運転
される露光装置の光源としては適さないからである。
【０００６】例えば希ガスエキシマレーザにおける短波
長なレーザであるＡｒエキシマレーザ（発振波長１２６
ｎｍ）やＫｒエキシマレーザ（発振波長１４６ｎｍ）
は、波長が短いためにレーザ光のフォトンエネルギーが
大きく、その結果、数ショット程度レーザ発振させるだ
けで、レーザ共振器を構成する反射鏡にダメージが生じ
ることがあり、長時間動作や高出力化が困難であった。
特に、適当な反射率を有する出力鏡は、ＭｇＦ2 の基板
にアルミアルミニウムなどを蒸着したものが利用される
ことが多いが、その蒸着膜がダメージを生じやすいこと
が問題であった。
長なレーザであるＡｒエキシマレーザ（発振波長１２６
ｎｍ）やＫｒエキシマレーザ（発振波長１４６ｎｍ）
は、波長が短いためにレーザ光のフォトンエネルギーが
大きく、その結果、数ショット程度レーザ発振させるだ
けで、レーザ共振器を構成する反射鏡にダメージが生じ
ることがあり、長時間動作や高出力化が困難であった。
特に、適当な反射率を有する出力鏡は、ＭｇＦ2 の基板
にアルミアルミニウムなどを蒸着したものが利用される
ことが多いが、その蒸着膜がダメージを生じやすいこと
が問題であった。
【０００７】本発明の目的は、ＡｒＦよりも短波長の露
光光源を用いたリソグラフィ技術を提供することにあ
る。
光光源を用いたリソグラフィ技術を提供することにあ
る。
【０００８】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
【００１０】本発明の露光方法は、希ガスエキシマから
放出される増幅された自然放出光を露光光とするもので
ある。以下、この増幅された自然放出光をＡＳＥ(Ampli
fiedSpontaneous Emission)という。
放出される増幅された自然放出光を露光光とするもので
ある。以下、この増幅された自然放出光をＡＳＥ(Ampli
fiedSpontaneous Emission)という。
【００１１】上記した手段によれば、希ガスエキシマか
ら放出されるＡＳＥを取り出す際には、従来の希ガスエ
キシマレーザとは異なり、共振器を構成する必要がな
い。従って、ダメージが生じやすい反射鏡が不要にな
る。
ら放出されるＡＳＥを取り出す際には、従来の希ガスエ
キシマレーザとは異なり、共振器を構成する必要がな
い。従って、ダメージが生じやすい反射鏡が不要にな
る。
【００１２】また、ＡＳＥはレーザ光とは異なり、拡が
り角が大きいため、少し進むだけで、そのビーム径がか
なり大きくなることから、反射鏡や出力鏡におけるＡＳ
Ｅのビーム面積を大きくすることができる。その結果、
反射鏡や出力鏡におけるＡＳＥの光強度を下げられる。
り角が大きいため、少し進むだけで、そのビーム径がか
なり大きくなることから、反射鏡や出力鏡におけるＡＳ
Ｅのビーム面積を大きくすることができる。その結果、
反射鏡や出力鏡におけるＡＳＥの光強度を下げられる。
【００１３】なお、ＡＳＥはレーザ光とは異なり、拡が
り角が大きいため、レーザ光に比べて集光性が悪い。と
ころがリソグラフィでは露光光を回路パターンを有する
マスク（一般にレチクルと呼ばれる）に照射するため、
集光する必要がないことから、露光光としてＡＳＥを利
用できる。
り角が大きいため、レーザ光に比べて集光性が悪い。と
ころがリソグラフィでは露光光を回路パターンを有する
マスク（一般にレチクルと呼ばれる）に照射するため、
集光する必要がないことから、露光光としてＡＳＥを利
用できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
に基づいて詳細に説明する。
【００１５】（実施の形態１）図１は、本実施の形態の
露光装置に備えられた露光光源の構成図である。この露
光光源１００の容器１０１内に設けられた円筒状の陽極
１０２中には、希ガスの一種であるＡｒガスが封入され
ている。陽極１０２を包含する円筒状の陰極１０３ａ、
１０３ｂ、１０３ｃからは電子ビームが内側に放射さ
れ、陽極１０２である金属薄膜を通過してＡｒガスに衝
突することにより、Ａｒエキシマが発生する。なお、符
号１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃは電子を導くための電
極棒である。
露光装置に備えられた露光光源の構成図である。この露
光光源１００の容器１０１内に設けられた円筒状の陽極
１０２中には、希ガスの一種であるＡｒガスが封入され
ている。陽極１０２を包含する円筒状の陰極１０３ａ、
１０３ｂ、１０３ｃからは電子ビームが内側に放射さ
れ、陽極１０２である金属薄膜を通過してＡｒガスに衝
突することにより、Ａｒエキシマが発生する。なお、符
号１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃは電子を導くための電
極棒である。
【００１６】陽極１０２中で発生した上記Ａｒエキシマ
は、波長約１２６ｎｍの紫外光を放射して消滅する。す
なわち、基底状態のＡｒ原子に戻る。この紫外光は、自
然放出光であるため、放射する方向はあらゆる方向にな
る。ところが、図１に示したように、この露光光源１０
０では、電子ビームが放射される陰極１０３ａ、１０３
ｂ、１０３ｃが直列に並んでいるため、生成したＡｒエ
キシマは細長い形状になる。その結果、この細長い方向
に進む自然放出光が強められたＡＳＥ１０５が生成す
る。このＡＳＥ１０５は、ＭｇＦ2 の窓１０６ｂを通り
抜けて容器１０１の外部へ取り出され、露光光として用
いられる。
は、波長約１２６ｎｍの紫外光を放射して消滅する。す
なわち、基底状態のＡｒ原子に戻る。この紫外光は、自
然放出光であるため、放射する方向はあらゆる方向にな
る。ところが、図１に示したように、この露光光源１０
０では、電子ビームが放射される陰極１０３ａ、１０３
ｂ、１０３ｃが直列に並んでいるため、生成したＡｒエ
キシマは細長い形状になる。その結果、この細長い方向
に進む自然放出光が強められたＡＳＥ１０５が生成す
る。このＡＳＥ１０５は、ＭｇＦ2 の窓１０６ｂを通り
抜けて容器１０１の外部へ取り出され、露光光として用
いられる。
【００１７】なお、ＡＳＥ１０５は図１の左右両方向に
発生するが、左方向に発生したものは窓１０６ａを通過
後、凹面鏡１０７で反射し、再び容器１０１の中を進ん
で強められ、右側の窓１０６ｂから取り出される。ま
た、露光光源１００における陰極１０３ａ、１０３ｂ、
１０３ｃから放出される電子ビームの発生量は全て等し
く設定すればよいが、次第に増えるように設定してもよ
い。
発生するが、左方向に発生したものは窓１０６ａを通過
後、凹面鏡１０７で反射し、再び容器１０１の中を進ん
で強められ、右側の窓１０６ｂから取り出される。ま
た、露光光源１００における陰極１０３ａ、１０３ｂ、
１０３ｃから放出される電子ビームの発生量は全て等し
く設定すればよいが、次第に増えるように設定してもよ
い。
【００１８】このように、上記露光光源１００で発生し
たＡＳＥ１０５は、レーザ光に比べてビームの拡がり角
が桁違いに大きく、発生したＡＳＥ１０５が通過する窓
１０６ａ、１０６ｂと凹面鏡１０７におけるＡＳＥ１０
５のビーム径は、陽極１０２中のＡＳＥ１０５に比べて
かなり大きくなっていることから、そこでの光強度が低
く、これらにダメージが生じることはない。従って、動
作寿命が長く、昼夜連続運転する露光装置の光源に用い
て好適なものである。
たＡＳＥ１０５は、レーザ光に比べてビームの拡がり角
が桁違いに大きく、発生したＡＳＥ１０５が通過する窓
１０６ａ、１０６ｂと凹面鏡１０７におけるＡＳＥ１０
５のビーム径は、陽極１０２中のＡＳＥ１０５に比べて
かなり大きくなっていることから、そこでの光強度が低
く、これらにダメージが生じることはない。従って、動
作寿命が長く、昼夜連続運転する露光装置の光源に用い
て好適なものである。
【００１９】次に、上記露光光源１００を用いた露光シ
ステム２００の構成を図２を用いて説明する。
ステム２００の構成を図２を用いて説明する。
【００２０】この露光システム２００では、２台の露光
装置２０１が用いられている（図には一方の露光装置２
０１のみを示す）。これらの露光装置２０１の共通の光
源として上記露光光源１００が用いられ、この露光光源
１００で発生したＡＳＥ１０５を２台の露光装置２０１
へ導いて露光に利用するようになっている。２台の露光
装置２０１は、クリーンルーム内の床上フロア２０２に
設置されており、露光光源１００は、クリーンルーム内
の床下フロア２０３に設置されている。
装置２０１が用いられている（図には一方の露光装置２
０１のみを示す）。これらの露光装置２０１の共通の光
源として上記露光光源１００が用いられ、この露光光源
１００で発生したＡＳＥ１０５を２台の露光装置２０１
へ導いて露光に利用するようになっている。２台の露光
装置２０１は、クリーンルーム内の床上フロア２０２に
設置されており、露光光源１００は、クリーンルーム内
の床下フロア２０３に設置されている。
【００２１】露光光源１００で発生したＡＳＥ１０５
は、反射鏡２０４ａ、２０４ｂを経て、露光装置２０１
内に進む。ＡＳＥ１０５は、反射鏡２０４ｃで反射して
からコンデンサレンズ２０５を通り、ビーム径を縮小し
ながら、レチクル２０６に照射される。レチクル２０６
を透過したＡＳＥは、露光レンズ２０７に入射すること
で、レチクル２０６の像がウエハ２０８上に転写され
る。ウエハ２０８は移動テーブル２０９上に載せられて
いる。なお、図には示されていないが、ＡＳＥ１０５が
露光装置２０１まで伝搬する部分を真空排気すると、伝
搬中での減衰率を減らすことができる。
は、反射鏡２０４ａ、２０４ｂを経て、露光装置２０１
内に進む。ＡＳＥ１０５は、反射鏡２０４ｃで反射して
からコンデンサレンズ２０５を通り、ビーム径を縮小し
ながら、レチクル２０６に照射される。レチクル２０６
を透過したＡＳＥは、露光レンズ２０７に入射すること
で、レチクル２０６の像がウエハ２０８上に転写され
る。ウエハ２０８は移動テーブル２０９上に載せられて
いる。なお、図には示されていないが、ＡＳＥ１０５が
露光装置２０１まで伝搬する部分を真空排気すると、伝
搬中での減衰率を減らすことができる。
【００２２】本実施の形態で示したように、露光光であ
るＡＳＥ１０５が露光装置２０１内のレチクル２０６に
照射されることになるが、ＡＳＥ１０５はレーザ光とは
異なり、発振モードが無いために均一な強度分布をして
いるので、ウエハ２０８に対して均一な強度の露光光を
照射することができる。
るＡＳＥ１０５が露光装置２０１内のレチクル２０６に
照射されることになるが、ＡＳＥ１０５はレーザ光とは
異なり、発振モードが無いために均一な強度分布をして
いるので、ウエハ２０８に対して均一な強度の露光光を
照射することができる。
【００２３】なお、本実施例では、露光装置２０１に露
光レンズ２０７が用いられているが、これの代りに反射
屈折光学系（あるいはカタディオプトリク型と呼ばれ
る）を用いても良い。
光レンズ２０７が用いられているが、これの代りに反射
屈折光学系（あるいはカタディオプトリク型と呼ばれ
る）を用いても良い。
【００２４】これによると、露光光の波長幅を広くとれ
るので、本発明のようにＡＳＥを利用するのに有利とな
る。
るので、本発明のようにＡＳＥを利用するのに有利とな
る。
【００２５】（実施の形態２）図３は、本実施の形態の
露光装置に備えられた露光光源の構成図である。この露
光光源３００は、希ガスエキシマを発生させるための電
子ビームの励起方法として、電子ビームを供給するため
の陰極３０１ａ、３０１ｂを希ガスが封入された容器３
０２の横に配置する、横打ち込み型と呼ばれる方式を採
用している。すなわち、この露光光源３００では、容器
３０２が広い平面状になっているが、電子ビームは、陽
極である金属薄膜３０３ａ（なお、図には示されていな
いが、反対側にも金属薄膜がある。）の横から照射さ
れ、ここを通過して容器３０２内で図のＺ方向に延びる
細長い形状の希ガスエキシマが発生する。
露光装置に備えられた露光光源の構成図である。この露
光光源３００は、希ガスエキシマを発生させるための電
子ビームの励起方法として、電子ビームを供給するため
の陰極３０１ａ、３０１ｂを希ガスが封入された容器３
０２の横に配置する、横打ち込み型と呼ばれる方式を採
用している。すなわち、この露光光源３００では、容器
３０２が広い平面状になっているが、電子ビームは、陽
極である金属薄膜３０３ａ（なお、図には示されていな
いが、反対側にも金属薄膜がある。）の横から照射さ
れ、ここを通過して容器３０２内で図のＺ方向に延びる
細長い形状の希ガスエキシマが発生する。
【００２６】また、上記露光光源３００では、ＭｇＦ2
の窓３０４が容器３０２の右側に取り付けられているた
め、ＡＳＥ３０５は、右側から取り出される。一方、容
器３０２の左側には、ＭｇＦ2 のプリズム３０６が取り
付けられており、ここを出射した左方向に進むＡＳＥ３
０６は、反射鏡３０７で反射して再び容器３０２内を通
過する。従って、この露光光源３００では、ＡＳＥ３０
５は一方からのみ取り出されて露光に利用される。
の窓３０４が容器３０２の右側に取り付けられているた
め、ＡＳＥ３０５は、右側から取り出される。一方、容
器３０２の左側には、ＭｇＦ2 のプリズム３０６が取り
付けられており、ここを出射した左方向に進むＡＳＥ３
０６は、反射鏡３０７で反射して再び容器３０２内を通
過する。従って、この露光光源３００では、ＡＳＥ３０
５は一方からのみ取り出されて露光に利用される。
【００２７】このように、上記露光光源３００では、ダ
メージが発生しやすい反射鏡３０７を利用しているが、
この反射鏡３０７を動作中に図のＸ方向に往復運動する
構造になっており、これにより一ヶ所でダメージが生じ
にくくなっている。なお、反射鏡３０７を露光中に移動
しても、露光光源３００は従来のレーザとは異なり、２
枚の反射鏡を組み合わせたものではないため、発生する
ＡＳＥ３０５の強度が変動することはない。すなわち、
もしも一般のレーザ共振器において、向かい合った２枚
の反射鏡のどちらかを移動させると、微妙に共振が狂う
ことがあり、発生するレーザ光の強度やモードが変化す
ることになる。これに対して、上記露光光源３００では
共振を利用せずにＡＳＥ３０５を取り出すだけであるか
ら、反射鏡３０７を移動することが可能になり、これに
より、反射鏡３０７の寿命を大幅に延ばすことができ
る。
メージが発生しやすい反射鏡３０７を利用しているが、
この反射鏡３０７を動作中に図のＸ方向に往復運動する
構造になっており、これにより一ヶ所でダメージが生じ
にくくなっている。なお、反射鏡３０７を露光中に移動
しても、露光光源３００は従来のレーザとは異なり、２
枚の反射鏡を組み合わせたものではないため、発生する
ＡＳＥ３０５の強度が変動することはない。すなわち、
もしも一般のレーザ共振器において、向かい合った２枚
の反射鏡のどちらかを移動させると、微妙に共振が狂う
ことがあり、発生するレーザ光の強度やモードが変化す
ることになる。これに対して、上記露光光源３００では
共振を利用せずにＡＳＥ３０５を取り出すだけであるか
ら、反射鏡３０７を移動することが可能になり、これに
より、反射鏡３０７の寿命を大幅に延ばすことができ
る。
【００２８】また、上記露光光源３００では、大きな容
器３０２自体も、動作中に図のＸ方向に往復運動させる
ようになっている。その結果、電子ビームの通過によっ
て加熱される陽極である金属薄膜３０３ａも往復運動す
ることから、加熱される部分が常に移動するようにな
り、これにより、金属薄膜３０３ａ、３０３ｂの寿命も
延ばすことができる。
器３０２自体も、動作中に図のＸ方向に往復運動させる
ようになっている。その結果、電子ビームの通過によっ
て加熱される陽極である金属薄膜３０３ａも往復運動す
ることから、加熱される部分が常に移動するようにな
り、これにより、金属薄膜３０３ａ、３０３ｂの寿命も
延ばすことができる。
【００２９】なお、本実施の形態では、通常の希ガスエ
キシマレーザに比べて陽極の寿命が長くなったが、陽極
の寿命が短いことも、希ガスエキシマレーザの問題点で
あり、希ガスエキシマレーザを露光光源として利用しに
くい第２の理由であった。
キシマレーザに比べて陽極の寿命が長くなったが、陽極
の寿命が短いことも、希ガスエキシマレーザの問題点で
あり、希ガスエキシマレーザを露光光源として利用しに
くい第２の理由であった。
【００３０】また、以上の実施の形態１、２では、ＡＳ
Ｅの発生に電子ビームを用いた、いわゆる電子ビーム励
起方式を示したが、これ以外の、例えば放電励起などの
励起方式でも、ＡＳＥを発生できるものは利用すること
ができる。
Ｅの発生に電子ビームを用いた、いわゆる電子ビーム励
起方式を示したが、これ以外の、例えば放電励起などの
励起方式でも、ＡＳＥを発生できるものは利用すること
ができる。
【００３１】（実施の形態３）次に、前記実施の形態１
の露光装置を用いて半導体集積回路装置を製造する場合
の一実施の形態を図４を用いて説明する。図４では、光
リソグラフィによる加工を施す工程の一例として、シリ
コン基板１００１の表面に堆積（デポジション）した酸
化シリコン膜１００２に微細なコンタクトホールを形成
する場合を簡単に示してある。
の露光装置を用いて半導体集積回路装置を製造する場合
の一実施の形態を図４を用いて説明する。図４では、光
リソグラフィによる加工を施す工程の一例として、シリ
コン基板１００１の表面に堆積（デポジション）した酸
化シリコン膜１００２に微細なコンタクトホールを形成
する場合を簡単に示してある。
【００３２】本実施の形態の光リソグラフィ加工では、
まず図４（ａ）に示したように、シリコン基板１００１
の上に堆積した酸化シリコン膜１００２の表面にレジス
ト１００３を塗布する。
まず図４（ａ）に示したように、シリコン基板１００１
の上に堆積した酸化シリコン膜１００２の表面にレジス
ト１００３を塗布する。
【００３３】次に、同図（ｂ）に示したように前記実施
の形態１の露光光源１００で発生したＡＳＥ１０５によ
る露光が行われる。すなわちレチクル（図では省略）の
パターンの露光光（ＡＳＥ１０５）がレジスト１００３
に照射される。ここでは直径ΔＷのコンタクトホールに
相当する領域には露光光は照射されない。なお、本実施
の形態では、レジスト１００３はネガ型レジストと呼ば
れるものであり、露光後に現像すると、同図（ｃ）に示
したように露光光が照射されなかった領域のみが現像液
に溶けて除去される。
の形態１の露光光源１００で発生したＡＳＥ１０５によ
る露光が行われる。すなわちレチクル（図では省略）の
パターンの露光光（ＡＳＥ１０５）がレジスト１００３
に照射される。ここでは直径ΔＷのコンタクトホールに
相当する領域には露光光は照射されない。なお、本実施
の形態では、レジスト１００３はネガ型レジストと呼ば
れるものであり、露光後に現像すると、同図（ｃ）に示
したように露光光が照射されなかった領域のみが現像液
に溶けて除去される。
【００３４】そこで同図（ｄ）に示したように、レジス
ト１００３をマスクにしてエッチングを施すと、レジス
ト１００３が除去された領域の酸化シリコン膜１００２
がエッチングにより除去されてコンタクトホール１００
４が形成される。
ト１００３をマスクにしてエッチングを施すと、レジス
ト１００３が除去された領域の酸化シリコン膜１００２
がエッチングにより除去されてコンタクトホール１００
４が形成される。
【００３５】最後に同図（ｅ）に示したようにアッシン
グなどによりレジスト１００３を除去することで、直径
ΔＷのコンタクトホール１００４を有する酸化シリコン
膜１００２が基板１００１上に残ることになる。
グなどによりレジスト１００３を除去することで、直径
ΔＷのコンタクトホール１００４を有する酸化シリコン
膜１００２が基板１００１上に残ることになる。
【００３６】本実施の形態では、露光光（Ａｒエキシ
マ）の波長が約１２６ｎｍとなっているため、通常の露
光によっても最小約0.１３μｍの直径のコンタクトホー
ルや、幅0.１３μｍの配線加工を施すことができる。さ
らに位相シフトなどの超高解像技術を併用することによ
り、露光波長の約半分（波長0.０７μｍ）の直径のコン
タクトホールや配線加工を施すことができる。
マ）の波長が約１２６ｎｍとなっているため、通常の露
光によっても最小約0.１３μｍの直径のコンタクトホー
ルや、幅0.１３μｍの配線加工を施すことができる。さ
らに位相シフトなどの超高解像技術を併用することによ
り、露光波長の約半分（波長0.０７μｍ）の直径のコン
タクトホールや配線加工を施すことができる。
【００３７】なお、本実施の形態では通常の露光法を示
したが、表面イメージング法などを用いると、解像度が
さらに向上する。
したが、表面イメージング法などを用いると、解像度が
さらに向上する。
【００３８】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言う
までもない。
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言う
までもない。
【００３９】前記実施の形態では、希ガスとしてＡｒを
使用した場合について説明したが、Ｋｒを使用する場合
にも適用することができる。
使用した場合について説明したが、Ｋｒを使用する場合
にも適用することができる。
【００４０】
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
【００４１】本発明によれば、希ガスエキシマレーザを
使用した場合に最もダメージが生じやすい反射鏡や出力
鏡にダメージが発生しにくくなるため、同レーザと同等
の波長の紫外光を長期間安定に取り出すことができ、Ａ
ｒＦを用いる場合よりも微細な加工を行うことができ
る。
使用した場合に最もダメージが生じやすい反射鏡や出力
鏡にダメージが発生しにくくなるため、同レーザと同等
の波長の紫外光を長期間安定に取り出すことができ、Ａ
ｒＦを用いる場合よりも微細な加工を行うことができ
る。
【００４２】また、本発明による露光光はＡＳＥであ
り、レーザ光とは異なり、モードによるパターンのむら
や干渉縞が発生しない。従って、ビーム強度分布を均一
化する光学系などを用いずとも均一な露光ができる。
り、レーザ光とは異なり、モードによるパターンのむら
や干渉縞が発生しない。従って、ビーム強度分布を均一
化する光学系などを用いずとも均一な露光ができる。
【００４３】すなわち、本発明は、４〜１６ＧＤＲＡＭ
を製造する際の、コンタクトホール加工やゲート加工な
どを行う場合に有効である。
を製造する際の、コンタクトホール加工やゲート加工な
どを行う場合に有効である。
【図１】本発明の実施の形態１である露光装置の露光光
源を示す構成図である。
源を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１である露光装置の構成図
である。
である。
【図３】本発明の実施の形態２である露光装置の露光光
源を示す構成図である。
源を示す構成図である。
【図４】本発明の実施の形態３である半導体集積回路装
置の製造方法を示すシリコン基板の要部断面図である。
置の製造方法を示すシリコン基板の要部断面図である。
１００ 露光光源 １０１ 容器 １０２ 陽極 １０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ 陰極 １０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ 電極棒 １０５ ＡＳＥ（増幅された自然放出光） １０６ａ、１０６ｂ 窓 １０７ 凹面鏡 ２００ 露光システム ２０１ 露光装置 ２０２ 床上フロア ２０３ 床下フロア ２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃ 反射鏡 ２０５ コンデンサレンズ ２０６ レチクル ２０７ 露光レンズ ２０８ ウエハ ２０９ 移動テーブル ３００ 露光光源 ３０１ａ、３０１ｂ 陰極 ３０２ 容器 ３０３ａ 金属薄膜（陽極） ３０４ 窓 ３０５ ＡＳＥ ３０６ プリズム ３０７ 反射鏡 １００１ シリコン基板 １００２ 酸化シリコン膜 １００３ レジスト １００４ コンタクトホール
Claims (8)
- 【請求項１】 希ガスエキシマから放出される増幅され
た自然放出光を露光光に用いることを特徴とする露光方
法。 - 【請求項２】 請求項１記載の露光方法であって、前記
希ガスがＡｒまたはＫｒであることを特徴とする露光方
法。 - 【請求項３】 希ガスエキシマが放出する増幅された自
然放出光を生成する露光光源を備えたことを特徴とする
露光装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の露光装置であって、細長
い形状の希ガスエキシマから増幅された前記自然放出光
を２方向から取り出し、２つの露光部で露光光として用
いることを特徴とする露光装置。 - 【請求項５】 請求項３記載の露光装置であって、細長
い形状の希ガスエキシマから増幅された前記自然放出光
を２方向から取り出し、一方の前記自然放出光を反射鏡
で反射させて再び前記細長い形状の希ガスエキシマ中を
通過させることを特徴とする露光装置。 - 【請求項６】 請求項５記載の露光装置であって、露光
光の発生中に前記反射鏡を移動可能にしたことを特徴と
する露光装置。 - 【請求項７】 請求項３記載の露光装置であって、陰極
を希ガスが封入された容器の横に配置すると共に、陽極
を移動可能にしたことを特徴とする露光装置。 - 【請求項８】 半導体基板上に形成したレジスト膜に所
定のパターンを転写するリソグラフィ工程で請求項１記
載の露光方法を用いることを特徴とする半導体集積回路
装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9333790A JPH11168264A (ja) | 1997-12-04 | 1997-12-04 | 露光方法および露光装置ならびに半導体集積回路装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9333790A JPH11168264A (ja) | 1997-12-04 | 1997-12-04 | 露光方法および露光装置ならびに半導体集積回路装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11168264A true JPH11168264A (ja) | 1999-06-22 |
Family
ID=18269993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9333790A Pending JPH11168264A (ja) | 1997-12-04 | 1997-12-04 | 露光方法および露光装置ならびに半導体集積回路装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11168264A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1060939A2 (en) | 1999-06-15 | 2000-12-20 | Nissan Motor Company, Limited | Preceding vehicle follow-up control system using target deceleration |
-
1997
- 1997-12-04 JP JP9333790A patent/JPH11168264A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1060939A2 (en) | 1999-06-15 | 2000-12-20 | Nissan Motor Company, Limited | Preceding vehicle follow-up control system using target deceleration |
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