JPS622443A - フオトリソグラフイ - Google Patents
フオトリソグラフイInfo
- Publication number
- JPS622443A JPS622443A JP60140245A JP14024585A JPS622443A JP S622443 A JPS622443 A JP S622443A JP 60140245 A JP60140245 A JP 60140245A JP 14024585 A JP14024585 A JP 14024585A JP S622443 A JPS622443 A JP S622443A
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- ultraviolet rays
- wavelength
- spectrum
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- 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
- G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
- G03F7/70016—Production of exposure light, i.e. light sources by discharge lamps
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (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】
本発明は、半導体装置の製造工程で利用されるフォトリ
ソグラフィに関する。
ソグラフィに関する。
フォトリソグラフィに使用される光の波長は、昭和４０
年前後などの初期の頃は、丸形超高圧水銀灯〔■オーム
社書店、昭和５７年８月２０日第２版発行、「高圧水銀
灯とその取扱」第６１頁〕から放射される波長４５６ｎ
ｍの紫外線であったが、昭和４０年後半から５０年代に
入り、ＩＣの高集積化が著しく進み、最近ではデザイン
ルールで１Ｊｍ以下のものが求められるようになり、こ
のため、フォトリソグラフィに利用される紫外線は、波
長２００ｎｍ乃至２５０ｎｍＫなるに至った（ＫＩＲＡ
−ＰＡＴＥＮＴ、ＵＳＦ４，１９０，７８６や特開昭５
４−１０８４７８ ’）。
年前後などの初期の頃は、丸形超高圧水銀灯〔■オーム
社書店、昭和５７年８月２０日第２版発行、「高圧水銀
灯とその取扱」第６１頁〕から放射される波長４５６ｎ
ｍの紫外線であったが、昭和４０年後半から５０年代に
入り、ＩＣの高集積化が著しく進み、最近ではデザイン
ルールで１Ｊｍ以下のものが求められるようになり、こ
のため、フォトリソグラフィに利用される紫外線は、波
長２００ｎｍ乃至２５０ｎｍＫなるに至った（ＫＩＲＡ
−ＰＡＴＥＮＴ、ＵＳＦ４，１９０，７８６や特開昭５
４−１０８４７８ ’）。
ところで、使用する紫外線が短波長になればなる程、光
学系として利用できる光学材料としては制約が大きくな
り、装置が高価格となることが知られている。そのため
、デザインルールでは、１μｍ以下は望めないもの＼、
波長４００ｎｍ〜４５０ｎｍの紫外線によるフォトリソ
グラフィは依然として利用されている。しかしながら、
従来の丸形超高圧水銀灯では、スペクトルの有効半値巾
が小さくできないとか破損しやすい欠点等が指摘されて
いる。
学系として利用できる光学材料としては制約が大きくな
り、装置が高価格となることが知られている。そのため
、デザインルールでは、１μｍ以下は望めないもの＼、
波長４００ｎｍ〜４５０ｎｍの紫外線によるフォトリソ
グラフィは依然として利用されている。しかしながら、
従来の丸形超高圧水銀灯では、スペクトルの有効半値巾
が小さくできないとか破損しやすい欠点等が指摘されて
いる。
本発明は、上記の種々の観点を考慮して研究された成果
であって、その目的とするところは、スペクトルの有効
半値巾が小さく、かつ破損の危険の少々い、新規なフォ
トリソグラフィを提供することにあり、その特徴とする
ところは、閉鎖された放電用空所に、一対の電極を１５
−以下の極間距離で対向配置し、 該空所に、放電用発光成分として放電点灯中のガス圧が
０．４乃至５気圧になる水銀を封有せしめ、放電電流が
１０Ａ以上に制御して該一対の電極間に放電を形成せし
め、 該放電から放射される波長４０５ｎｍおよび／ｉたは４
３６ｎｍの紫外線を、フォトマスクもしくはレチクルと
該紫外線を透過する食請キーレンズとを通して半導体ウ
ェハー上のフォトンシスト面に照射することにある。
であって、その目的とするところは、スペクトルの有効
半値巾が小さく、かつ破損の危険の少々い、新規なフォ
トリソグラフィを提供することにあり、その特徴とする
ところは、閉鎖された放電用空所に、一対の電極を１５
−以下の極間距離で対向配置し、 該空所に、放電用発光成分として放電点灯中のガス圧が
０．４乃至５気圧になる水銀を封有せしめ、放電電流が
１０Ａ以上に制御して該一対の電極間に放電を形成せし
め、 該放電から放射される波長４０５ｎｍおよび／ｉたは４
３６ｎｍの紫外線を、フォトマスクもしくはレチクルと
該紫外線を透過する食請キーレンズとを通して半導体ウ
ェハー上のフォトンシスト面に照射することにある。
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明
する。
する。
第１図は、本発明のフォトリソグラフィに使用する光学
系の一例の説明図であって、１は、放電点灯中のガス圧
が０．４乃至５気圧になる水銀と０．１乃至１０気圧に
なる稀ガスとを封有せしめた丸形超高圧水銀灯であって
、その駆動ｔ＃９によって、放電電流は１０Ａ以上に制
御される。この放電は、交流点灯にＬる放電でも良いし
直流点灯による放電でもよいが、この他既知であるとこ
ろの低電流定常直流点灯に瞬間大を流を重畳させる、い
わゆる重畳点灯による駆動制御の場合は、時間当りの平
均電流値で評価してＩＯＡ以上であれば良い。
系の一例の説明図であって、１は、放電点灯中のガス圧
が０．４乃至５気圧になる水銀と０．１乃至１０気圧に
なる稀ガスとを封有せしめた丸形超高圧水銀灯であって
、その駆動ｔ＃９によって、放電電流は１０Ａ以上に制
御される。この放電は、交流点灯にＬる放電でも良いし
直流点灯による放電でもよいが、この他既知であるとこ
ろの低電流定常直流点灯に瞬間大を流を重畳させる、い
わゆる重畳点灯による駆動制御の場合は、時間当りの平
均電流値で評価してＩＯＡ以上であれば良い。
２は集光鏡、５は第１平面鏡、ｎｅｔシャッター、５ｆ
′ｉインチグレーターレンズ、６Ｆｉ第２平面鏡、７は
、コンデンサーレンズ詳である。集光鏡２からコンデン
サーレンズ詳７までの光路中の適当な位置には、必要に
応じて光干渉薄膜からなるバンドフィルターを挿入する
ことがある。８け、フォトマスクもしくはレチクルと呼
ばれる原画であり、この原画８が縮小レンズ１２によっ
て縮小されて、半導体ウェハー１１の上のフォトレジス
ト層１０に投影される。つまり、原画８を通して、前記
丸形超高圧水銀灯１からの放射光がフォトレジスト層１
０に照射される。フォトレジストとしては、従来から使
用されているもので良い。
′ｉインチグレーターレンズ、６Ｆｉ第２平面鏡、７は
、コンデンサーレンズ詳である。集光鏡２からコンデン
サーレンズ詳７までの光路中の適当な位置には、必要に
応じて光干渉薄膜からなるバンドフィルターを挿入する
ことがある。８け、フォトマスクもしくはレチクルと呼
ばれる原画であり、この原画８が縮小レンズ１２によっ
て縮小されて、半導体ウェハー１１の上のフォトレジス
ト層１０に投影される。つまり、原画８を通して、前記
丸形超高圧水銀灯１からの放射光がフォトレジスト層１
０に照射される。フォトレジストとしては、従来から使
用されているもので良い。
ところで、水銀の放電からの、例えば代表的な条件によ
る放射波長は、前記書籍「高圧水銀灯とその取扱」第１
３頁に記載された通りであるが、前記の通り、従来の丸
形超高圧水銀灯から放射される波長４０５ｎｍおよび／
を念は４３６ｎｍの紫外線はスペクトルの半値巾が広い
。これを第２図を用いて説明すると、第２図は、よこ軸
が波長（ｎｍ）、たて軸が相対強度を示し、例えば波長
４０５ｎｍで説明すると、曲線ａが、バンドフィルター
の透過波長区域、曲線すが従来の丸形超高圧水銀灯から
の放射波長で、区域２．と２．とが連続スペクトル部、
したがって、有効半値巾は区域χ、で、例えばその巾は
Ａｎｍである。これに対し、放電点灯中のガス圧が０．
４乃至５気圧になる水銀と０．１乃至１０気圧による稀
ガスとを放電電流１０Ａ以上で制御点灯させて、放射強
度を従来よシアまり低下させることなく、波長４０５ｎ
ｍと４５６ｎｍの紫外線を効率良く放射させると、第６
図のように、連続スペクトル区域２．と２．が、相対的
に、ピーク値より小さくなり、４０５ｎｍ自体のスペク
トル巾も狭くなることとあいまって、半値巾２．が１．
５ｎｍまで小さくできる。したがって、色消しレンズの
設計が容易になるとともに、ガス圧の低下によって、破
損の危険も低減する。
る放射波長は、前記書籍「高圧水銀灯とその取扱」第１
３頁に記載された通りであるが、前記の通り、従来の丸
形超高圧水銀灯から放射される波長４０５ｎｍおよび／
を念は４３６ｎｍの紫外線はスペクトルの半値巾が広い
。これを第２図を用いて説明すると、第２図は、よこ軸
が波長（ｎｍ）、たて軸が相対強度を示し、例えば波長
４０５ｎｍで説明すると、曲線ａが、バンドフィルター
の透過波長区域、曲線すが従来の丸形超高圧水銀灯から
の放射波長で、区域２．と２．とが連続スペクトル部、
したがって、有効半値巾は区域χ、で、例えばその巾は
Ａｎｍである。これに対し、放電点灯中のガス圧が０．
４乃至５気圧になる水銀と０．１乃至１０気圧による稀
ガスとを放電電流１０Ａ以上で制御点灯させて、放射強
度を従来よシアまり低下させることなく、波長４０５ｎ
ｍと４５６ｎｍの紫外線を効率良く放射させると、第６
図のように、連続スペクトル区域２．と２．が、相対的
に、ピーク値より小さくなり、４０５ｎｍ自体のスペク
トル巾も狭くなることとあいまって、半値巾２．が１．
５ｎｍまで小さくできる。したがって、色消しレンズの
設計が容易になるとともに、ガス圧の低下によって、破
損の危険も低減する。
波長４０５ｎｍもしくけ４５６ｎｍの放射強度は、放ｔ
ｔ流値に対し、第４図に示す如く変化し、よこ軸に放電
電流（単位Ａ）、たて軸に単位電流当りの波長４０５ｎ
ｍもしく１２４５６ｎｍの強度（単位ｍｗ／Ａ）を採っ
たもので、この図より、放電電流が１ＯＡ以上のところ
で放電させるとフォトリソグラフィに実用可能な強度が
得られることが分る。
ｔ流値に対し、第４図に示す如く変化し、よこ軸に放電
電流（単位Ａ）、たて軸に単位電流当りの波長４０５ｎ
ｍもしく１２４５６ｎｍの強度（単位ｍｗ／Ａ）を採っ
たもので、この図より、放電電流が１ＯＡ以上のところ
で放電させるとフォトリソグラフィに実用可能な強度が
得られることが分る。
尚、同図のたて軸の強度の測定は、水銀灯を垂直に点灯
し、それより水平方向に１ｍ離れ次ところでの面積１−
の受けるエネルギーを測定した。そして、水銀の放電中
の圧力については、第５図に示すように、よこ軸に水銀
の点灯中の圧力、九て軸に波長４５６ｎｍの放射強度の
相対値を採ると、１．６気圧のところに放射強度のピー
クがあるので、その値を１として、相対的に表示した圧
力と放射強度の説明図である。この曲線の形状は、波長
４０５ｎｍについてもはソ同じ形状をしているが、相対
的な強ｆ、は、０．４気圧乃至５気圧にまたがって波長
４５６ｎｍの方が波長４０５ｎｍより大体１．５倍程強
い。このグラフにおいてピーク値のユのところに対応す
る点灯中のガス圧が０．４気圧から５気圧であれば充分
な実用性を有する。
し、それより水平方向に１ｍ離れ次ところでの面積１−
の受けるエネルギーを測定した。そして、水銀の放電中
の圧力については、第５図に示すように、よこ軸に水銀
の点灯中の圧力、九て軸に波長４５６ｎｍの放射強度の
相対値を採ると、１．６気圧のところに放射強度のピー
クがあるので、その値を１として、相対的に表示した圧
力と放射強度の説明図である。この曲線の形状は、波長
４０５ｎｍについてもはソ同じ形状をしているが、相対
的な強ｆ、は、０．４気圧乃至５気圧にまたがって波長
４５６ｎｍの方が波長４０５ｎｍより大体１．５倍程強
い。このグラフにおいてピーク値のユのところに対応す
る点灯中のガス圧が０．４気圧から５気圧であれば充分
な実用性を有する。
この場合１通常封入するアルゴンやキセノン等の稀ガス
の圧は、０．０１〜１０気圧であるが、これは、あまり
高い圧力であると、スペクトルの巾が広がり、また水銀
灯の破損の原因にもなるので、低い方が良い。その意味
で、稀ガスの封入圧力は、点灯中の圧力で１０気圧以下
が良く、かつ、１０気圧以下の範囲内では、第５図の曲
線の形状は、稀ガスの種類と圧力にあまり大きな影響を
受けないので都合が良い。また、電極間距離は、「点光
源」と言う性格を維持するために、１５Ｗ以下が良い。
の圧は、０．０１〜１０気圧であるが、これは、あまり
高い圧力であると、スペクトルの巾が広がり、また水銀
灯の破損の原因にもなるので、低い方が良い。その意味
で、稀ガスの封入圧力は、点灯中の圧力で１０気圧以下
が良く、かつ、１０気圧以下の範囲内では、第５図の曲
線の形状は、稀ガスの種類と圧力にあまり大きな影響を
受けないので都合が良い。また、電極間距離は、「点光
源」と言う性格を維持するために、１５Ｗ以下が良い。
以上の通りに制御された放電によるによるフォトリソグ
ラフィを実行すると、例えば、縮小レンズの開口数を０
．４０とし波長４０５ｎｍの光を用いた場合、デザイン
ルールで１．０μｍまで可能であり、露光時間も０．２
秒でよく、充分な実用的生産性を有する。
ラフィを実行すると、例えば、縮小レンズの開口数を０
．４０とし波長４０５ｎｍの光を用いた場合、デザイン
ルールで１．０μｍまで可能であり、露光時間も０．２
秒でよく、充分な実用的生産性を有する。
本発明は、以上説明したように、水銀放電を、放電状態
で０．４気圧乃至５気圧に保ち、放電電流を１０Ａ以上
とすることによって、該放電から効率良く波長４０５ｎ
ｍおよび／または４５６ｎｍを放射させ、それを、レン
ズ全通して、フォトマスクやレチクルの原画を、フォト
レジストｄＢＫ照射するものであって、デザインルール
で１μｍ程度までのＬＳＩを安全性が高く、かつ生産性
も高く供給できる利益を有する。
で０．４気圧乃至５気圧に保ち、放電電流を１０Ａ以上
とすることによって、該放電から効率良く波長４０５ｎ
ｍおよび／または４５６ｎｍを放射させ、それを、レン
ズ全通して、フォトマスクやレチクルの原画を、フォト
レジストｄＢＫ照射するものであって、デザインルール
で１μｍ程度までのＬＳＩを安全性が高く、かつ生産性
も高く供給できる利益を有する。
第１図は、本発明のフォトリソグラフィに使用する光学
系の一例の説明図、第２図と第６図は、半値巾の説明図
、第４図は放射波長の強度と放電電流との関係説明図、
第５図は、点灯中の水銀の圧力と放射波長の相対強度と
の関係説明図である。 １・・・ランプ ２・・・集光鏡 ３・・・第１平面鏡
４・・・シャッター ５・・・インチグレーター６・・
・第２平面鏡 ７・・・コンデンサーレンズ群８・・・
原画 ９・・・駆動電源 １０・・・半導体ウェハー １１・・・フォトレジスト
層１２・・・縮小レンズ
系の一例の説明図、第２図と第６図は、半値巾の説明図
、第４図は放射波長の強度と放電電流との関係説明図、
第５図は、点灯中の水銀の圧力と放射波長の相対強度と
の関係説明図である。 １・・・ランプ ２・・・集光鏡 ３・・・第１平面鏡
４・・・シャッター ５・・・インチグレーター６・・
・第２平面鏡 ７・・・コンデンサーレンズ群８・・・
原画 ９・・・駆動電源 １０・・・半導体ウェハー １１・・・フォトレジスト
層１２・・・縮小レンズ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 閉鎖された放電用空所に、一対の電極を１５ｍｍ以下の
極間距離で対向配置し、 該空所に、放電用発光成分として放電点灯中のガス圧が
０．４乃至５気圧になる水銀を封有せしめ、放電電流が
１０Ａ以上に制御して該一対の電極間に放電を形成せし
め、 該放電から放射される波長４０５ｎｍおよび／または４
３６ｎｍの紫外線を、フォトマスクもしくはレチクルと
該紫外線を透過するレンズとを通して半導体ウェハー上
のフォトレジスト面に照射することを特徴とするフォト
リソグラフィ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60140245A JPS622443A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | フオトリソグラフイ |
| US06/868,690 US4704346A (en) | 1985-06-28 | 1986-05-30 | Process for the exposure of semiconductor wafer |
| DE19863621527 DE3621527A1 (de) | 1985-06-28 | 1986-06-27 | Verfahren zum belichten von halbleiterplaettchen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60140245A JPS622443A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | フオトリソグラフイ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS622443A true JPS622443A (ja) | 1987-01-08 |
Family
ID=15264288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60140245A Pending JPS622443A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | フオトリソグラフイ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4704346A (ja) |
| JP (1) | JPS622443A (ja) |
| DE (1) | DE3621527A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020016845A (ja) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | アルバック成膜株式会社 | フォトマスクおよびその製造方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0302130A1 (de) * | 1987-08-05 | 1989-02-08 | Mercotrust Aktiengesellschaft | Belichtungseinrichtung |
| JP3020397B2 (ja) * | 1992-11-20 | 2000-03-15 | ウシオ電機株式会社 | ショートアーク型カドミウム希ガス放電ランプおよびこれを搭載した投影露光装置 |
| JP2775694B2 (ja) * | 1993-05-07 | 1998-07-16 | ウシオ電機株式会社 | 放電ランプ |
| JP2915362B2 (ja) * | 1996-09-27 | 1999-07-05 | ウシオ電機株式会社 | ショートアーク型水銀ランプ |
| JP2000188085A (ja) * | 1998-12-22 | 2000-07-04 | Ushio Inc | ショートアーク型水銀ランプおよび紫外線発光装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2707247A (en) * | 1951-06-05 | 1955-04-26 | Hanovia Chemical & Mfg Co | Vapor electric discharge lamp |
| US2821647A (en) * | 1951-08-09 | 1958-01-28 | Gen Electric | High pressure metal vapor lamp |
| US4215935A (en) * | 1979-05-24 | 1980-08-05 | Loebach Ernst W | Method and device for the projection printing of a mask onto a semiconductor substrate |
| JPS6120326A (ja) * | 1984-07-07 | 1986-01-29 | Ushio Inc | 水銀灯による半導体ウエハ−材料の露光方法 |
-
1985
- 1985-06-28 JP JP60140245A patent/JPS622443A/ja active Pending
-
1986
- 1986-05-30 US US06/868,690 patent/US4704346A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-06-27 DE DE19863621527 patent/DE3621527A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020016845A (ja) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | アルバック成膜株式会社 | フォトマスクおよびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4704346A (en) | 1987-11-03 |
| DE3621527A1 (de) | 1987-01-08 |
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