JPS61232616A - 露光装置 - Google Patents
露光装置Info
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- JPS61232616A JPS61232616A JP60075112A JP7511285A JPS61232616A JP S61232616 A JPS61232616 A JP S61232616A JP 60075112 A JP60075112 A JP 60075112A JP 7511285 A JP7511285 A JP 7511285A JP S61232616 A JPS61232616 A JP S61232616A
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- Japan
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- reticle
- scanning
- optical system
- opening
- projection optical
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70075—Homogenization of illumination intensity in the mask plane by using an integrator, e.g. fly's eye lens, facet mirror or glass rod, by using a diffusing optical element or by beam deflection
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/703—Non-planar pattern areas or non-planar masks, e.g. curved masks or substrates
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
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- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
- G03F7/70366—Rotary scanning
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は露光装置に関し、特にＩＯ，ＬＳＩ等の集積回
路の製作において、マスク若しくけレチクル面上のパタ
ーンを投影光学系によりウェハ面上に投影露光する際に
好適な露光装置に閃するものである。
路の製作において、マスク若しくけレチクル面上のパタ
ーンを投影光学系によりウェハ面上に投影露光する際に
好適な露光装置に閃するものである。
（従来の技術）
従来より集積回路の製作において、レチクル面上のパタ
ーンをウェハ面上に転写し露光する方式としては大別し
て２方式が用いられている。
ーンをウェハ面上に転写し露光する方式としては大別し
て２方式が用いられている。
一つは、ステップアンドリピート方式と呼ばれるもので
あり、ウェハ面を複数に分割し、分割したウェハ面に順
次レチクル面上のパターンを投影し露光していく方式で
ある。この方式（Ｊ１１ショット・露光が終了したらウ
ェハを所定量移動させて再度投影露光を行うという動作
を繰り返すことによりウェハ全面の露光を行うもので、
所謂静的な露光とウェハ載置用のステージの動的な駆動
とを組み合わせた方式である。
あり、ウェハ面を複数に分割し、分割したウェハ面に順
次レチクル面上のパターンを投影し露光していく方式で
ある。この方式（Ｊ１１ショット・露光が終了したらウ
ェハを所定量移動させて再度投影露光を行うという動作
を繰り返すことによりウェハ全面の露光を行うもので、
所謂静的な露光とウェハ載置用のステージの動的な駆動
とを組み合わせた方式である。
他の一つは、特開昭５２−５５４４号公報等で提案され
ているスキャン方式と呼ばれるものである。この方式は
、投影光学系の収差が特に良好に補正された特定領域（
リング状となる。）のみを用いて、被写体面゛と結像面
に各々対応するマスクとウエノ飄を各々同時に走査して
投影露光する方式である。
ているスキャン方式と呼ばれるものである。この方式は
、投影光学系の収差が特に良好に補正された特定領域（
リング状となる。）のみを用いて、被写体面゛と結像面
に各々対応するマスクとウエノ飄を各々同時に走査して
投影露光する方式である。
最近は、集積゛回路の微細化に伴い高解像力が比較的容
易に得られるステップアンドリピート方式が注目されて
いる。この方式では、１回の露光で露光できる面積、即
ち画面寸法は投影光学系の性能に依存してくる。一般に
、投影光学系の結像性能の高解像力化を図ろうとすれば
する程画面寸法は小さくなってくる。即ち、投影光学系
には、という経験則がある。この事は換言すれば、投影
光学系を１つの情報伝送手段とすれば送り得る情報量は
一定であるという事に対応する。集積回路のパターンが
より高密度化している現在では投影光学系の情報伝送量
を増大させ、将来のデバイスに対応できるシステムを構
築することが重要となってきている。
易に得られるステップアンドリピート方式が注目されて
いる。この方式では、１回の露光で露光できる面積、即
ち画面寸法は投影光学系の性能に依存してくる。一般に
、投影光学系の結像性能の高解像力化を図ろうとすれば
する程画面寸法は小さくなってくる。即ち、投影光学系
には、という経験則がある。この事は換言すれば、投影
光学系を１つの情報伝送手段とすれば送り得る情報量は
一定であるという事に対応する。集積回路のパターンが
より高密度化している現在では投影光学系の情報伝送量
を増大させ、将来のデバイスに対応できるシステムを構
築することが重要となってきている。
現在、高密度の集積回路の製作において、光学設計上画
面寸法が限定されている最も重要な要素の１つに、投影
光学系の諸収差である歪曲収差等から生じる投影倍率誤
差と像面彎曲がある。一般に像面彎曲を少なくし像面の
平担化を図り投影解像力を向上させようとするとハロー
と呼ばれる高次の軸外球面収差が増大し、このハローに
より投影解像力が低下してくる。又、歪曲収差等から生
じる投影倍率誤差は、画面寸法の拡大を図るについて増
大してくる。この為、これらの諸収差を良好に補正し投
影光学系の画面寸法の拡大を図ることは設計上及び製作
上大変難しくなっている。
面寸法が限定されている最も重要な要素の１つに、投影
光学系の諸収差である歪曲収差等から生じる投影倍率誤
差と像面彎曲がある。一般に像面彎曲を少なくし像面の
平担化を図り投影解像力を向上させようとするとハロー
と呼ばれる高次の軸外球面収差が増大し、このハローに
より投影解像力が低下してくる。又、歪曲収差等から生
じる投影倍率誤差は、画面寸法の拡大を図るについて増
大してくる。この為、これらの諸収差を良好に補正し投
影光学系の画面寸法の拡大を図ることは設計上及び製作
上大変難しくなっている。
（本発明の目的）
本発明は、新しい露光方式を採用することにより画面全
体にわたり高解像力を有しつつ、かつ投影倍率誤差のｉ
減を図りつつ実質的に投影光学系の画面寸法の拡大を図
った露光装置の提供を目的とする。
体にわたり高解像力を有しつつ、かつ投影倍率誤差のｉ
減を図りつつ実質的に投影光学系の画面寸法の拡大を図
った露光装置の提供を目的とする。
（本発明の主たる特徴）
平面状の第１物体を平面状の第２物体面上へ投影光学系
を介して投影転写する際、第１物体を部分的に走査しな
がら照明すると共に、走査に同期させて第１物体若しく
は第２物体のうち一方を投影光学系の結像性能に応じて
投影光学系の光軸方向と光軸の直交方向に移動させたこ
とである。
を介して投影転写する際、第１物体を部分的に走査しな
がら照明すると共に、走査に同期させて第１物体若しく
は第２物体のうち一方を投影光学系の結像性能に応じて
投影光学系の光軸方向と光軸の直交方向に移動させたこ
とである。
この他の本発明の特徴は、実施例において記載されてい
る。
る。
（実施例）
第１図は、本発明の一実施例の概略図である。
図中、１は騰円鏡、２は島円鏡１の第１焦点近傍に配置
されている水銀灯やレーザー等の光源で、光源２からの
光束は桟円鏡１により集光されて第１照明系６１に導光
され、本実施例に従う露光の基本単位となる走査用の開
口４を所定の角度分布を有しつつ照明している。開口４
を通過した光束は反射鏡２０で反射し、走査用の２つの
振動鏡５゜６で各々反射した後、第２照明系３２により
第１物体であるレチクル８面上を照明する。本実施例で
は、互いに直交方向に振動する２つの振動鏡５゜６のフ
レの影響を光学的に同一にする為、２つの振動鏡５．６
との間にレンズ系７を配置している。
されている水銀灯やレーザー等の光源で、光源２からの
光束は桟円鏡１により集光されて第１照明系６１に導光
され、本実施例に従う露光の基本単位となる走査用の開
口４を所定の角度分布を有しつつ照明している。開口４
を通過した光束は反射鏡２０で反射し、走査用の２つの
振動鏡５゜６で各々反射した後、第２照明系３２により
第１物体であるレチクル８面上を照明する。本実施例で
は、互いに直交方向に振動する２つの振動鏡５゜６のフ
レの影響を光学的に同一にする為、２つの振動鏡５．６
との間にレンズ系７を配置している。
尚、走査用の開口４は均一照明するように第２照明系３
２により略レチクル８面上に結像されている。振動鏡５
，６で反射した開口４を通過した光束は、振動鏡５．６
の振動に合わせてレチクル８面上を走査しながら照明す
る。第２図は、このときの走査照明の様子を示す一実施
例の説明図である。同図において、４１は開口４の第２
照明系６２によるレチクル８面上に形成された開口像で
ある。
２により略レチクル８面上に結像されている。振動鏡５
，６で反射した開口４を通過した光束は、振動鏡５．６
の振動に合わせてレチクル８面上を走査しながら照明す
る。第２図は、このときの走査照明の様子を示す一実施
例の説明図である。同図において、４１は開口４の第２
照明系６２によるレチクル８面上に形成された開口像で
ある。
この開口像４１は同図に示す矢印の如く、レチクル８面
上を螺旋状に走査することによりレチクル８全面の露光
を行っている。
上を螺旋状に走査することによりレチクル８全面の露光
を行っている。
再び第１図において、９は投影光学系でレチクル８面上
のパターンを第２物体であるウエノ・面上に投影してい
る。本実施例において、投影光学系の投影倍率は縮小若
しくは等倍で構成されている。
のパターンを第２物体であるウエノ・面上に投影してい
る。本実施例において、投影光学系の投影倍率は縮小若
しくは等倍で構成されている。
１０はウェハでステージ１１上に載置されている。
ステージ１１はｘ、ｙ、ｚ方向の駆動装置１２゜１３．
１４により各々の方向に、又、不図示の駆動装置により
θ方向に駆動可能となっている。１５は振動鏡５，６の
振動に同期させて２方向の駆動装置１４及びＸ、Ｙ方向
の駆動装置１２．１３を駆動させる為の駆動制御装置で
ある。
１４により各々の方向に、又、不図示の駆動装置により
θ方向に駆動可能となっている。１５は振動鏡５，６の
振動に同期させて２方向の駆動装置１４及びＸ、Ｙ方向
の駆動装置１２．１３を駆動させる為の駆動制御装置で
ある。
本実施例の特徴は、レチクル８全面を一度ではなく開口
像４１で走査照明して露光することにある。
像４１で走査照明して露光することにある。
又、本実施例では、１回の露光において開口像４１のレ
チクル８面上の走査位置に対応させて駆動量Ｎ１４によ
りステージ１１を２軸方向、即ち投影光学系９の光軸Ｓ
方向へ駆動させていることである。このときの２軸方向
の駆動量は、予め求めておいた投影光学系９の像面彎曲
特性に合致するように駆動制御装置１５により振動鏡５
，６と同期させて制御している。
チクル８面上の走査位置に対応させて駆動量Ｎ１４によ
りステージ１１を２軸方向、即ち投影光学系９の光軸Ｓ
方向へ駆動させていることである。このときの２軸方向
の駆動量は、予め求めておいた投影光学系９の像面彎曲
特性に合致するように駆動制御装置１５により振動鏡５
，６と同期させて制御している。
例えば、投影光学系９の像面彎曲が第６図に示す曲線Ｐ
１の如く形成されており、開口像４１がウェハ面１０面
上光軸Ｓから距離ａの位置に投影されているとする。こ
のとき本実施例では、ステージ１１を光軸Ｓ中心を露光
したときに比べ距離すだけ投影光学系９側へ駆動させて
いる。これにより、従来では光学性能上使用することの
できない領域、即ち光軸からの距ｌａの領域でも光軸Ｓ
の位置と略同様に高解像力のパターン像を得ることを可
能としている。そして更に、光軸方向への駆動と同時に
投影光学系９の固有の歪曲収差やセツティングの倍率誤
差等からくる投影系の誤差を補正する為に、走査と同期
させてＸ、Ｙ方向の駆動装置１２．’ｌによりＸ、Ｙ方
向へステージ１１を駆動させなからウェハ面への露光を
行っている。
１の如く形成されており、開口像４１がウェハ面１０面
上光軸Ｓから距離ａの位置に投影されているとする。こ
のとき本実施例では、ステージ１１を光軸Ｓ中心を露光
したときに比べ距離すだけ投影光学系９側へ駆動させて
いる。これにより、従来では光学性能上使用することの
できない領域、即ち光軸からの距ｌａの領域でも光軸Ｓ
の位置と略同様に高解像力のパターン像を得ることを可
能としている。そして更に、光軸方向への駆動と同時に
投影光学系９の固有の歪曲収差やセツティングの倍率誤
差等からくる投影系の誤差を補正する為に、走査と同期
させてＸ、Ｙ方向の駆動装置１２．’ｌによりＸ、Ｙ方
向へステージ１１を駆動させなからウェハ面への露光を
行っている。
本実施例では、このような露光方式を採用することによ
り従来では使用不可能であった領域を使用可能とし、実
質的に画面寸法の拡大を図った投影光学系を達成してい
る。
り従来では使用不可能であった領域を使用可能とし、実
質的に画面寸法の拡大を図った投影光学系を達成してい
る。
尚、本実施例において、ウェハ１０の載置用のステージ
１１を走査と同期させて駆動させる代わりに、レチクル
８を走査と同期させて駆動さぜるようにしても良い。
１１を走査と同期させて駆動させる代わりに、レチクル
８を走査と同期させて駆動さぜるようにしても良い。
又、本実施例において、走査は連続的に行っても又、不
連続的に行っても良い。
連続的に行っても良い。
本実施例では、開口像４１をレチクル８面上で螺旋形と
なるように走査した場合を示したが、走査方式はどのよ
うな方式を用いても良い。
なるように走査した場合を示したが、走査方式はどのよ
うな方式を用いても良い。
第４図は、本実施例に適用可能な走査方式の一実施例の
説明図である。同図（Ａ）はラスター走査方式、同図（
Ｂ）は往復走査方式、同図（０）は正方形型走査方式で
ある。いずれの走査方式でも走査用の開口像４１のレチ
クル面若しくはウェハ面上の位置と投影光学系の相対関
係さえわかれば、レチクル若しくはウェハの駆動量を予
め求めることができるので容易に露光時の制御をするこ
とができる。
説明図である。同図（Ａ）はラスター走査方式、同図（
Ｂ）は往復走査方式、同図（０）は正方形型走査方式で
ある。いずれの走査方式でも走査用の開口像４１のレチ
クル面若しくはウェハ面上の位置と投影光学系の相対関
係さえわかれば、レチクル若しくはウェハの駆動量を予
め求めることができるので容易に露光時の制御をするこ
とができる。
又、開口４の形状は円形に限らず正方形、長方形等で構
成しても良い。
成しても良い。
（本発明の効果）
レチクル面上を部分的に開口により走査照明し、このと
きの走査に同期させてレチクル若しくはウェハを投影光
学系の光軸方向及び光軸と直交する方向へ移動させるこ
とにより、投影光学系の像面彎曲や軸外の高次の球面収
差によるハローを効率良く改善し、更に歪曲収差１倍率
誤差等から生じる投影系の誤差を補正することにより光
学設計上の制約を克服し、実質的に画面寸法の拡大を図
った露光装置を達成することができ、今後増々高密度化
していく集積回路の製作に好適な露光装置の構築が可能
となる。
きの走査に同期させてレチクル若しくはウェハを投影光
学系の光軸方向及び光軸と直交する方向へ移動させるこ
とにより、投影光学系の像面彎曲や軸外の高次の球面収
差によるハローを効率良く改善し、更に歪曲収差１倍率
誤差等から生じる投影系の誤差を補正することにより光
学設計上の制約を克服し、実質的に画面寸法の拡大を図
った露光装置を達成することができ、今後増々高密度化
していく集積回路の製作に好適な露光装置の構築が可能
となる。
第１図は本発明の一実施例の概略図、第２図。
第４図は各々本発明に係る走査方式の説明図、第６図は
本発明に係る投影光学系の像面彎曲の説明図である。 図中、１は賄円鏡、２は光源、６１は第１照明系、４は
走査用の開口、５，６は各々振動鏡、３２０」第２照明
系、８はレチクル、９は投影光学系、１０はウェハ、１
１はステージ、１２，１３．１４は各々駆動装置、１５
は駆動制御装置である。
本発明に係る投影光学系の像面彎曲の説明図である。 図中、１は賄円鏡、２は光源、６１は第１照明系、４は
走査用の開口、５，６は各々振動鏡、３２０」第２照明
系、８はレチクル、９は投影光学系、１０はウェハ、１
１はステージ、１２，１３．１４は各々駆動装置、１５
は駆動制御装置である。
Claims (2)
- （１）平面状の第１物体を平面状の第２物体面上へ投影
光学系を介して投影転写する際、前記第１物体を部分的
に走査しながら照明すると共に該走査に同期させて前記
第１物体若しくは前記第２物体のうち一方を前記投影光
学系の結像性能に応じて前記投影光学系の光軸方向及び
該光軸と直交方向に駆動させたことを特徴とする露光装
置。 - （２）前記第１物体若しくは前記第２物体を前記投影光
学系の像面彎曲、投影倍率、歪曲収差等を考慮して駆動
させたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の露
光装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60075112A JPS61232616A (ja) | 1985-04-09 | 1985-04-09 | 露光装置 |
| US06/827,015 US4688932A (en) | 1985-02-12 | 1986-02-07 | Exposure apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60075112A JPS61232616A (ja) | 1985-04-09 | 1985-04-09 | 露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61232616A true JPS61232616A (ja) | 1986-10-16 |
| JPH0548611B2 JPH0548611B2 (ja) | 1993-07-22 |
Family
ID=13566763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60075112A Granted JPS61232616A (ja) | 1985-02-12 | 1985-04-09 | 露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61232616A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5238870A (en) * | 1990-12-14 | 1993-08-24 | Fujitsu Limited | Exposure process for writing a pattern on an object |
-
1985
- 1985-04-09 JP JP60075112A patent/JPS61232616A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5238870A (en) * | 1990-12-14 | 1993-08-24 | Fujitsu Limited | Exposure process for writing a pattern on an object |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0548611B2 (ja) | 1993-07-22 |
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