JPS63313819A - 露光装置 - Google Patents
露光装置Info
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- JPS63313819A JPS63313819A JP62148960A JP14896087A JPS63313819A JP S63313819 A JPS63313819 A JP S63313819A JP 62148960 A JP62148960 A JP 62148960A JP 14896087 A JP14896087 A JP 14896087A JP S63313819 A JPS63313819 A JP S63313819A
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Classifications
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- 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
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
-
- 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
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70191—Optical correction elements, filters or phase plates for controlling intensity, wavelength, polarisation, phase or the like
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〕
本発明は半導体等の基板上にレジストバ・ターンを形成
するための露光装置に関するものである。
するための露光装置に関するものである。
特に相反則不軌のレジストを露光する上で好適な露光装
置に関する。
置に関する。
周知のように、集積回路等の作成のためには半導体等の
基板上に微細パターンを形成する必要がある。パターン
形成は以下のようにして行なわれる。被加工膜上にエツ
チング耐性を有するレジストを塗布し、レジストに露光
装置を用いて所望のパターンを焼きつけ、その後現像を
行なってレジストパターンを形成し、さらにそのレジス
トパターンをマスクに被加工膜をエツチングしてパター
ンを形成する。
基板上に微細パターンを形成する必要がある。パターン
形成は以下のようにして行なわれる。被加工膜上にエツ
チング耐性を有するレジストを塗布し、レジストに露光
装置を用いて所望のパターンを焼きつけ、その後現像を
行なってレジストパターンを形成し、さらにそのレジス
トパターンをマスクに被加工膜をエツチングしてパター
ンを形成する。
従来の露光装置は露光量制御機構を有していた。
露光強度が変化した場合もあらかじめ設定した光量にな
るように露光時間等を自動的に変えて露光し、所望の寸
法のレジストパターンを得ていた。
るように露光時間等を自動的に変えて露光し、所望の寸
法のレジストパターンを得ていた。
なお、従来の露光装置に関する報告としては、例えばセ
ミコンダクタワールド１９８３年６月号３５頁から５３
頁（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｗｏｒｌｄ ）があ
る。
ミコンダクタワールド１９８３年６月号３５頁から５３
頁（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｗｏｒｌｄ ）があ
る。
上記従来の露光装置はスループットを高くするために露
光強度は高ければ高いほどよいとし、露光量をコントロ
ールして所望のパターン寸法を得る機構となっていた。
光強度は高ければ高いほどよいとし、露光量をコントロ
ールして所望のパターン寸法を得る機構となっていた。
しかし、この方式では相反則性が成り立たないレジスト
およびレジストプロセスでは所望のパターンが得られな
いという問題があった。
およびレジストプロセスでは所望のパターンが得られな
いという問題があった。
相反則性が成り立たないレジストとしては例えばＫ Ｔ
Ｆ Ｒ（ｋｏｄａｋ社商品名）のような環化ゴム系レ
ジストおよびＰＭＭＡなどがある。
Ｆ Ｒ（ｋｏｄａｋ社商品名）のような環化ゴム系レ
ジストおよびＰＭＭＡなどがある。
なお、照明系のパワーをコントロールして光強度を一定
に保つ機構を有する露光装置もすでにあるがこの方式で
は制御できる光強度範囲が狭いという問題があり、相反
則の成り立たないレジストを露光するのには不都合であ
った。この理由は強度の安定した光を発するランプのパ
ワーバンドが限られていることと、強度変化にともない
発光分布が変化し、露光面内に強度分布が生ずるためで
ある。
に保つ機構を有する露光装置もすでにあるがこの方式で
は制御できる光強度範囲が狭いという問題があり、相反
則の成り立たないレジストを露光するのには不都合であ
った。この理由は強度の安定した光を発するランプのパ
ワーバンドが限られていることと、強度変化にともない
発光分布が変化し、露光面内に強度分布が生ずるためで
ある。
本発明の目的は上記問題点を解決することにある。
上記目的は露光量制御機構に加え、露光強度制御機構を
露光装置に付加することにより達成される。
露光装置に付加することにより達成される。
露光強度制御は２組以上の偏光子を組み合わせ、お互い
の偏向角を変える機構、あるいは印加電圧により透過率
が変わる液晶素子によって行なう。
の偏向角を変える機構、あるいは印加電圧により透過率
が変わる液晶素子によって行なう。
露光量制御はシャッタ開放時間によって行なう。
露光光がパルス光の場合はパルス数をカウントし、パル
ス数と光強度から露光量を算出し、その結果に基づいて
照射を停止する、あるいはシャッタを開閉することによ
り露光量を制御する。
ス数と光強度から露光量を算出し、その結果に基づいて
照射を停止する、あるいはシャッタを開閉することによ
り露光量を制御する。
相反則不規は露光量のみでレジストの感光特性が決まる
のではなく、露光強度と露光量の両方によって感光特性
が決まる現象である。本装置では偏光素子、あるいは液
晶素子により露光強度を制御し、シャッタ開閉により露
光量を制御するため、この両者を制御でき、相反則不軌
のレジストにおいてもバラツキの少ない潜像を形成でき
る。このため、所望の寸法のレジストパターンを安定し
て得ることができる。露光面内の光強度分布を変えずに
透過率のみを変える一種のフィルタを用いるため、本方
式は露光面内強度分布劣化がない。またフィルタの透過
率可変範囲は広いため、光強度制御範囲も広く露光強度
を所望の値に設定できる。
のではなく、露光強度と露光量の両方によって感光特性
が決まる現象である。本装置では偏光素子、あるいは液
晶素子により露光強度を制御し、シャッタ開閉により露
光量を制御するため、この両者を制御でき、相反則不軌
のレジストにおいてもバラツキの少ない潜像を形成でき
る。このため、所望の寸法のレジストパターンを安定し
て得ることができる。露光面内の光強度分布を変えずに
透過率のみを変える一種のフィルタを用いるため、本方
式は露光面内強度分布劣化がない。またフィルタの透過
率可変範囲は広いため、光強度制御範囲も広く露光強度
を所望の値に設定できる。
以下実施例を用いて本発明を説明する。
実施例１
第１図に示すように本発明の装置は照明光学系１、コン
デンサレンズ２．プレシャッタ３．液晶フィルタ４．メ
インシャッタ８．マスク９．投影レンズ１０．基板をの
せるステージ１３．液晶フィルタ４の透過率を変えるた
めに液晶フィルタに所望の電圧を印加する電圧印加装置
５．光強度測定装置７．光量測定装置１２．光強度測定
装置や光量測定装置に露光々の１部を導く光ファイバ６
゜１１、および光強度測定装置７と光量測定装置１２か
らの信号データをもとにプレシャッタ３゜メインシャッ
タ８および液晶フィルタ電圧印加装置５を制御するＣＰ
Ｕ１４から構成されている。
デンサレンズ２．プレシャッタ３．液晶フィルタ４．メ
インシャッタ８．マスク９．投影レンズ１０．基板をの
せるステージ１３．液晶フィルタ４の透過率を変えるた
めに液晶フィルタに所望の電圧を印加する電圧印加装置
５．光強度測定装置７．光量測定装置１２．光強度測定
装置や光量測定装置に露光々の１部を導く光ファイバ６
゜１１、および光強度測定装置７と光量測定装置１２か
らの信号データをもとにプレシャッタ３゜メインシャッ
タ８および液晶フィルタ電圧印加装置５を制御するＣＰ
Ｕ１４から構成されている。
照明光学系１から発した露光光はコンデンサレンズ２に
より集光され、プレシャッタ３．液晶フィルタ４．メイ
ンシャッタ８．マスク９．投影レンズ１０を介してステ
ージ１３上に置かれた基板へ入射する。プレシャッタ３
は液晶フィルタ４の保護が目的であり、露光中および露
光直前の準備期間を除いて閉じている。なお、液晶フィ
ルタ４の光照射下での劣化が少ない場合や、露光中のみ
光る光源の場合は省くことができる。
より集光され、プレシャッタ３．液晶フィルタ４．メイ
ンシャッタ８．マスク９．投影レンズ１０を介してステ
ージ１３上に置かれた基板へ入射する。プレシャッタ３
は液晶フィルタ４の保護が目的であり、露光中および露
光直前の準備期間を除いて閉じている。なお、液晶フィ
ルタ４の光照射下での劣化が少ない場合や、露光中のみ
光る光源の場合は省くことができる。
メインシャッタ８を閉じた状態でプレシャッタ３を開き
、光強度を光強度測定装置７を用いて測定する。光強度
が所望の値になるようにＣＰＵ１４を介して液晶フィル
タ電圧印加装置５へ信号を送り、必要な電圧を液晶フィ
ルタ４に印加する。
、光強度を光強度測定装置７を用いて測定する。光強度
が所望の値になるようにＣＰＵ１４を介して液晶フィル
タ電圧印加装置５へ信号を送り、必要な電圧を液晶フィ
ルタ４に印加する。
液晶フィルタは電圧に応じて分子の配向が変わるのでこ
のフィルタの透過率は変わる。照明光の照度が変動した
場合もこの電圧を変化させ、液晶フィルタ４を透過した
光の強度を所望の値に設定する。その後メインシャッタ
８を開いてマスク９上のパターンを投影レンズ１０を介
して基板に焼きつける。このときの露光量は光量測定装
置１２でモニタし、所望の光量に達するとメインシャッ
タ８を閉じ、露光を終える。
のフィルタの透過率は変わる。照明光の照度が変動した
場合もこの電圧を変化させ、液晶フィルタ４を透過した
光の強度を所望の値に設定する。その後メインシャッタ
８を開いてマスク９上のパターンを投影レンズ１０を介
して基板に焼きつける。このときの露光量は光量測定装
置１２でモニタし、所望の光量に達するとメインシャッ
タ８を閉じ、露光を終える。
本装置を用いて露光を行なった。レジストとしてはＫ
Ｔ Ｆ Ｒ（ｋｏｄａｋ社商品名）を用いた。 このレ
ジストは相反則が成り立たない。
Ｔ Ｆ Ｒ（ｋｏｄａｋ社商品名）を用いた。 このレ
ジストは相反則が成り立たない。
まず、露光強度を１０ｍＷ／ｃＪに設定し、ランプ経時
変化によるパターン寸法の変化を測定した。
変化によるパターン寸法の変化を測定した。
この場合、ランプの保証期間である４００時間経過時の
寸法変化は約２％であった。パターン寸法の面内分布は
ランプ交換時で約３％のバラツキ。
寸法変化は約２％であった。パターン寸法の面内分布は
ランプ交換時で約３％のバラツキ。
４００時間経過時で約５％のバラツキであった。
一方、液晶フィルタがない従来の露光装置の場合はラン
プ点灯４００時間経過時の寸法変化は約５％。寸法の面
分布は点灯１０時間後で約５％。
プ点灯４００時間経過時の寸法変化は約５％。寸法の面
分布は点灯１０時間後で約５％。
４００時間後で約７％であった。
次に露光強度を２ ｍ Ｗ ／ ｃｘｌに下げて露光強
度マージンを調べた。２０％強度変化に対する寸法の変
化はこの場合、約５％であった。露光強度１０ｍ Ｗ
／ ｃＪに設定したときの２０％強度変化に対する寸法
の変化は約３０％であった。したがって２ｍ Ｗ ／
ｃｘＫに露光強度を下げて露光を行なうとプロセスマー
ジンが増える。本装置ではこの領域まで露光強度を下げ
ることは容易であるが、従来の装置ではランプを交換し
なければならず、ランプの照度分布も微妙に異なるので
露光強度の面内分布も悪化した。好適な露光強度はレジ
スト材料によって変わる。このため露光強度を自由に選
択できる本装置はプレキシビリティに豊み有効であった
。
度マージンを調べた。２０％強度変化に対する寸法の変
化はこの場合、約５％であった。露光強度１０ｍ Ｗ
／ ｃＪに設定したときの２０％強度変化に対する寸法
の変化は約３０％であった。したがって２ｍ Ｗ ／
ｃｘＫに露光強度を下げて露光を行なうとプロセスマー
ジンが増える。本装置ではこの領域まで露光強度を下げ
ることは容易であるが、従来の装置ではランプを交換し
なければならず、ランプの照度分布も微妙に異なるので
露光強度の面内分布も悪化した。好適な露光強度はレジ
スト材料によって変わる。このため露光強度を自由に選
択できる本装置はプレキシビリティに豊み有効であった
。
なお、本実施例では投影露光法の場合を示したが密着露
光法でも同様に効果がある。また本実施例ではメインシ
ャッタ３がある場合を示したが、液晶フィルタ４で代用
することもできる。光源としてパルス光を用いることも
できる。特にフォトレジストＰＭＭＡをエキシマレーザ
−光で露光する場合、本露光装置は有効である。
光法でも同様に効果がある。また本実施例ではメインシ
ャッタ３がある場合を示したが、液晶フィルタ４で代用
することもできる。光源としてパルス光を用いることも
できる。特にフォトレジストＰＭＭＡをエキシマレーザ
−光で露光する場合、本露光装置は有効である。
ＣＥＬ法（Ｃｏｎｔｒａｓｔ旦ｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ
Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）ではレジストとの感度マツチ
ングがとれないと十分な効果がない。感度マツチングを
とる必要から相反則が成り立たないレジストを用いると
使用可能な露光強度が限定される。本装置は露光強度を
自由に設定でき有効であった。
Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）ではレジストとの感度マツチ
ングがとれないと十分な効果がない。感度マツチングを
とる必要から相反則が成り立たないレジストを用いると
使用可能な露光強度が限定される。本装置は露光強度を
自由に設定でき有効であった。
本実施例では液晶フィルタを用いた場合について示した
が、液晶フィルタの代わりに透過率を段階的に変えたＮ
Ｄフィルタなどの光学フィルタを並べ、適当な透過率の
フィルタを選択する機構を用いても効果があった。また
圧電セラミックを用いた電子フィルタを用いても効果が
あった。
が、液晶フィルタの代わりに透過率を段階的に変えたＮ
Ｄフィルタなどの光学フィルタを並べ、適当な透過率の
フィルタを選択する機構を用いても効果があった。また
圧電セラミックを用いた電子フィルタを用いても効果が
あった。
実施例２
実施例１の示した露光装置において液晶フィルタ４の代
わりに２枚の偏光子からなりうち１枚の偏光面が変えら
れる偏光素子を用いた。偏光面を変えることにより透過
率を変え露光強度を制御した。偏光子は光照射による劣
化が少なく、２枚の偏向子の偏向面を互いに直角にする
ことによりほとんど光を透過させないようにできること
から露光強度制御範囲も広がり有効であった。偏向子を
２枚用いた本装置では透過率を約２％から５０％まで変
化させることができた。偏光子の枚数を増やすとより透
過率の低い領域から用いることが可能であり、メインシ
ャッタの代わりとしても用いることができる。なお、直
線偏向光を発するレーザー光など光源の光が偏向してい
る場合は、偏向面が変えられる偏向子１枚でもよい。
わりに２枚の偏光子からなりうち１枚の偏光面が変えら
れる偏光素子を用いた。偏光面を変えることにより透過
率を変え露光強度を制御した。偏光子は光照射による劣
化が少なく、２枚の偏向子の偏向面を互いに直角にする
ことによりほとんど光を透過させないようにできること
から露光強度制御範囲も広がり有効であった。偏向子を
２枚用いた本装置では透過率を約２％から５０％まで変
化させることができた。偏光子の枚数を増やすとより透
過率の低い領域から用いることが可能であり、メインシ
ャッタの代わりとしても用いることができる。なお、直
線偏向光を発するレーザー光など光源の光が偏向してい
る場合は、偏向面が変えられる偏向子１枚でもよい。
なお、液晶フィルタあるいは偏向子素子と照明系電力コ
ントロール機構を組み合わせるとより露光強度の安定化
が可能となり有効であった。また、コンデンサレンズの
前にフライアイレンズを設けると光強度分布はより一様
になり有効であった。
ントロール機構を組み合わせるとより露光強度の安定化
が可能となり有効であった。また、コンデンサレンズの
前にフライアイレンズを設けると光強度分布はより一様
になり有効であった。
本発明によれば相反則不軌のレジストおよびレジストプ
ロセスに適合する露光装置を提供することができ、ショ
ット間寸法バラツキの少ないパターンを形成できる。ま
た露光強度の制御範囲が広いので露光強度を自由に設定
できる。
ロセスに適合する露光装置を提供することができ、ショ
ット間寸法バラツキの少ないパターンを形成できる。ま
た露光強度の制御範囲が広いので露光強度を自由に設定
できる。
第１図は本発明の装置の概要を示す構成図である。
１・・・照明系、２・・・コンデンサレンズ、３・・・
プレシャッタ、４・・・液晶フィルタ、５・・・液晶フ
ィルタ電圧印加装置、６・・・光ファイバ、７・・・光
強度測定袋置、８・・・メインシャッタ、９・・・マス
ク、１ｏ・・・投影レンズ、１１・・・光ファイバ、１
２川光量測定装置、１３ ・：Ｘテーツ、１４−ＣＰ
Ｕ。
プレシャッタ、４・・・液晶フィルタ、５・・・液晶フ
ィルタ電圧印加装置、６・・・光ファイバ、７・・・光
強度測定袋置、８・・・メインシャッタ、９・・・マス
ク、１ｏ・・・投影レンズ、１１・・・光ファイバ、１
２川光量測定装置、１３ ・：Ｘテーツ、１４−ＣＰ
Ｕ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、所望のパターンを転写する露光装置において、露光
強度制御機構と露光量制御機構をもとに具備することを
特徴とする露光装置。 ２、液晶フィルタを用いて上記露光強度制御を行なうこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の露光装置。 ３、上記露光強度制御機構が２つ以上の偏向素子により
構成されている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 (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62148960A JPS63313819A (ja) | 1987-06-17 | 1987-06-17 | 露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62148960A JPS63313819A (ja) | 1987-06-17 | 1987-06-17 | 露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63313819A true JPS63313819A (ja) | 1988-12-21 |
Family
ID=15464510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62148960A Pending JPS63313819A (ja) | 1987-06-17 | 1987-06-17 | 露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63313819A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01158727A (ja) * | 1987-12-16 | 1989-06-21 | Nec Kyushu Ltd | 縮小投影型露光装置 |
| JPH02244707A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-09-28 | Hitachi Ltd | 投影露光の被露光面照度分布測定法、被露光面照度分布補正法及び投影露光装置 |
| JPH07307281A (ja) * | 1994-05-12 | 1995-11-21 | Nec Corp | 半導体装置の露光装置および露光方法 |
| JP2007298990A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Envisiontec Gmbh | マスク露光により三次元物体を作製する装置及び方法 |
-
1987
- 1987-06-17 JP JP62148960A patent/JPS63313819A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01158727A (ja) * | 1987-12-16 | 1989-06-21 | Nec Kyushu Ltd | 縮小投影型露光装置 |
| JPH02244707A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-09-28 | Hitachi Ltd | 投影露光の被露光面照度分布測定法、被露光面照度分布補正法及び投影露光装置 |
| JPH07307281A (ja) * | 1994-05-12 | 1995-11-21 | Nec Corp | 半導体装置の露光装置および露光方法 |
| JP2007298990A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Envisiontec Gmbh | マスク露光により三次元物体を作製する装置及び方法 |
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