JPS6358930A - Exposing apparatus - Google Patents

Exposing apparatus

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JPS6358930A
JPS6358930A JP61203431A JP20343186A JPS6358930A JP S6358930 A JPS6358930 A JP S6358930A JP 61203431 A JP61203431 A JP 61203431A JP 20343186 A JP20343186 A JP 20343186A JP S6358930 A JPS6358930 A JP S6358930A
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JP
Japan
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pattern
original
exposure
light beam
original plate
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JP61203431A
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Japanese (ja)
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Shoichi Tanimoto
昭一 谷元
Masahiro Nei
正洋 根井
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70066Size and form of the illuminated area in the mask plane, e.g. reticle masking blades or blinds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70358Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To largely reduce the number of steps during the production of an original plate by selecting a necessary pattern for an exposure from original plate patterns, and irradiating only selected pattern with an optical beam by scanning means to form a circuit pattern on a photosensitive material. CONSTITUTION:An opening controller 12 receives a control signal corresponding to the size and shape of a pattern selected from a central processing unit 11 to drive a variable opening mechanism 2 and controls the opening, i.e., the size and shape of an optical beam to be adapted for the selected pattern. A scan controller 13 receives a control signal responsive to the position of the selected pattern from the unit 11, controls to drive a scanning mechanism 5, and irradiates the selected pattern with the beam to project only the pattern on a wafer 9. Thus, a plurality of original plate patterns having high universality are formed on an original plate 7, necessary pattern is selected from the original plate patterns to form a circuit pattern on a photosensitive material 9. Accordingly, the number of steps can be largely reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カスタムIC等の半導体製造に用いる露光装
置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an exposure apparatus used for manufacturing semiconductors such as custom ICs.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、ゲートアレイ等のカスタムIC製造工程において
は、製造コストを抑え製造期間を短縮するために、各I
Cで共通の回路は共通の原版で作成し、IC毎で異なる
回路パターン部分のみを重ね露光の方法で作成していた
Conventionally, in the manufacturing process of custom ICs such as gate arrays, each I
Common circuits in C were created using a common original plate, and only the circuit pattern portions that differed from IC to IC were created using an overlapping exposure method.

一つは、光露光装置を用いた方法であり、Ic毎で異な
る回路パターンに対応して、原版をその種類の数だけ用
意し、共通の原版で露光されたウェハに重ね露光を行う
ことにより対応していた。
One is a method using a light exposure device, in which the number of original plates corresponding to the different circuit patterns for each type of IC is prepared, and the wafer exposed with the common original plate is overlaid and exposed. It was compatible.

もう一つは電子ビーム露光装置を用いた方法で、IC毎
で異なる回路パターンに応じて、電子ビームの方向を制
御し、回路を面構で作成するものである。
The other is a method using an electron beam exposure device, in which the direction of the electron beam is controlled according to the circuit pattern that differs from IC to IC, and the circuit is created with a surface structure.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

前記第1の技術においては、原版の種類が多数に及ぶた
め、その作成に大きな費用と時間がかかり、IC1個当
たりの製造コストが高くなるという問題点があった。
The first technique has the problem that since there are many types of originals, it takes a lot of money and time to create them, and the manufacturing cost per IC increases.

第2の技術においては、製造装置の価格が高く、またス
ルーブツトが低いという問題点があった。
The second technique has problems in that the manufacturing equipment is expensive and the throughput is low.

本発明の目的は、このような従来の問題点に名みてなさ
れたもので、光露光を用い、原版の作成回数を極力少な
くし、製造コストを下げると共にスループットを向上さ
せた露光装置を提供することにある。
The purpose of the present invention was made in view of these conventional problems, and is to provide an exposure apparatus that uses light exposure, minimizes the number of times an original is created, reduces manufacturing costs, and improves throughput. There is a particular thing.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この目的を達成するために本発明の露光装置は、以下の
各構成要素(i)〜(iv)を有するものである。
In order to achieve this object, the exposure apparatus of the present invention has the following components (i) to (iv).

(i)複数の原版パターンが形成された原版(ii)該
各原版パターンに順次光ビームを照射可能な走査手段(
5) <1ii)il各原版パターンからい(つかを選択し、
該選択した原版パターンに前記光ビームを順次照射する
べく前記走査手段(5)を制御する制御手段(11,1
3) (iv)Is光ビームによって照明された原版パターン
を感光材(9)に投影する投影手段(8)〔作用〕 本発明の露光装置は、原版(7)に汎用性の高い原版パ
ターンを複数形成し、この原版パターンの中から露光に
必要なものパターンをτt、ll ?11手段(11,
13)により選択し、走査手段(5)によりその選択さ
れたパターンのみに光ビームを照射して、感光材(9)
上に回路パターンを形成していくものである。
(i) An original plate on which a plurality of original patterns are formed (ii) A scanning means capable of sequentially irradiating each original pattern with a light beam (
5) <1ii) Select one from each original pattern,
control means (11, 1) for controlling the scanning means (5) to sequentially irradiate the selected original pattern with the light beam;
3) (iv) Projection means (8) for projecting the original pattern illuminated by the Is light beam onto the photosensitive material (9) [Operation] The exposure apparatus of the present invention projects a highly versatile original pattern on the original (7). A plurality of patterns are formed, and from among these original patterns, the one required for exposure is selected as τt,ll? 11 means (11,
13), and the scanning means (5) irradiates a light beam only onto the selected pattern, thereby exposing the photosensitive material (9).
A circuit pattern is formed on top.

従って、1枚の原版を多種類のICの露光に利用するこ
とができ、原版作成に伴う工数を大幅に削減することが
できる。
Therefore, one original plate can be used for exposing many types of ICs, and the number of man-hours involved in preparing the original plate can be significantly reduced.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の露光装置の実施例を示す概略構成図で
ある。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of an exposure apparatus of the present invention.

同図において、レーザ等の光源1から射出された光ビー
ムは、可変開口機構2を通った後、レンズ3、反射ミラ
ー4を通り、光ビーム走査機構5に入射する。光ビーム
走査機構5は、入射して来る光ビームを偏向するための
偏向手段を備えている。この偏向手段の例としては、ガ
ルバノミラ−、ポリゴンミラー、音響光学偏向器等が挙
げられる。
In the figure, a light beam emitted from a light source 1 such as a laser passes through a variable aperture mechanism 2, passes through a lens 3, a reflection mirror 4, and enters a light beam scanning mechanism 5. The light beam scanning mechanism 5 includes deflection means for deflecting the incident light beam. Examples of this deflection means include a galvanometer mirror, a polygon mirror, an acousto-optic deflector, and the like.

この走査機構5で偏倚された光ビームは、反射ミラー6
で反射され、原版7に入射する。
The light beam deflected by this scanning mechanism 5 is reflected by a reflecting mirror 6.
It is reflected by the beam and enters the original plate 7.

この原版7は、入射した光が透過する部分と透過しない
部分とからなり、この光透過部分により後述する回路パ
ターン形成用の複数の原版パターンが形成されている。
This original plate 7 consists of a portion through which incident light passes and a portion through which it does not pass, and the light-transmitting portions form a plurality of original patterns for forming circuit patterns, which will be described later.

可変開口2とこの原版7とはレンズ3に関して共役の関
係にあり、可変開口2の開口の大きさと形状とを変化さ
せることにより、原版7の1つのパターンにのみ、光ビ
ームが入射するようにすることができる。また走査機構
5は、光ビームを原版7上で2次元的に偏倚させること
により、原版7上のどのパターンにでも光ビームを照射
させることができる。
The variable aperture 2 and this original 7 have a conjugate relationship with respect to the lens 3, and by changing the size and shape of the aperture of the variable aperture 2, the light beam can be made to enter only one pattern on the original 7. can do. Further, the scanning mechanism 5 can irradiate any pattern on the original 7 with the light beam by two-dimensionally biasing the light beam on the original 7.

原版7のパターンを透過した光は縮小投影レンズ8を通
過後、感光材としてのフォトレジストが塗布されたウェ
ハ9上に結像される。ウェハ9は3次元的に可動なステ
ージ10上に載置されている。
The light that has passed through the pattern on the original plate 7 passes through a reduction projection lens 8 and then forms an image on a wafer 9 coated with photoresist as a photosensitive material. The wafer 9 is placed on a three-dimensionally movable stage 10.

中央処理装置11は、開口制御装置12、走査制御π装
置13、原版制御袋W14、ステージ制御装置15、を
介して本露光装置の動作を統括制御する。
The central processing unit 11 centrally controls the operation of the exposure apparatus via the aperture control device 12, the scanning control π device 13, the original control bag W14, and the stage control device 15.

開口制御装置12は、中央処理装置11から選択された
パターンの大きさ、形状に対応した制御信号を受けて可
変開口機構2を駆動し、選択されたパターンに適応する
よう開口すなわち光ビームの大きさ、形状を制御する。
The aperture control device 12 drives the variable aperture mechanism 2 in response to a control signal corresponding to the size and shape of the pattern selected from the central processing unit 11, and adjusts the aperture, that is, the size of the light beam, to adapt to the selected pattern. control the shape.

走査制御装置13は、中央処理装置11から選択された
パターンの位置に対応した制御信号を受けて走査機構5
を駆動制御シ、選択されたパターンに光ビームを照射し
、このパターンのみがウェハ9上に投影されるようにす
る。
The scanning control device 13 receives a control signal corresponding to the position of the selected pattern from the central processing unit 11 and controls the scanning mechanism 5.
is driven and controlled to irradiate the selected pattern with a light beam so that only this pattern is projected onto the wafer 9.

原版制御装置14は、中央処理装置11からの指令を受
けて原版7を2次元的に変位させる。
The original control device 14 receives a command from the central processing unit 11 and displaces the original 7 two-dimensionally.

ステージ制御装置15は、中央処理装置11からの指令
を受けてステージ10を駆動し、ウェハ9を2次元的に
変位させる。
The stage control device 15 receives a command from the central processing unit 11, drives the stage 10, and displaces the wafer 9 two-dimensionally.

次に本実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

第2図(a)は、ウェハ8表面の一部である被露光フィ
ールド91 (原版7のを効?Ir4域全体を投影した
ウェハ9の領域)を示す図であり、本実施例の露光装置
による処理を行う前の状態を示している。ウェハ9の被
露光領域全体は、この被露光フィールド91が複数集ま
って構成される。被露光領域91内には、右下がりのハ
ツチングで示した12個のコンタクトホール91a〜9
11が予め形成されている。実際には、はるかに多くの
コンタクトホールが形成されているのであるが、便宜上
12個として説明する。
FIG. 2(a) is a diagram showing an exposed field 91 (a region of the wafer 9 where the entire Ir4 region of the original 7 is projected) which is a part of the surface of the wafer 8, and shows the exposure field 91 of the wafer 8. This shows the state before processing. The entire exposed area of the wafer 9 is made up of a plurality of exposed fields 91. In the exposed region 91, there are 12 contact holes 91a to 9 indicated by hatching downward to the right.
11 is formed in advance. In reality, far more contact holes are formed, but for the sake of convenience, 12 will be described.

同図(b)は、被露光フィールドS1に対応する原版7
の有効領域71を示しており、この有効領域71内には
入射した光ビームを透過させる6個の回路パターン71
3〜71fが形成されている。この原版パターンは、汎
用性が高く、各種ICの回路パターンに採用されるもの
である。
The figure (b) shows the original plate 7 corresponding to the exposed field S1.
In this effective area 71, there are six circuit patterns 71 that transmit the incident light beam.
3 to 71f are formed. This original pattern is highly versatile and can be used as circuit patterns for various ICs.

同図(C)は、被露光フィールドS1に対して原版7の
有効領域71を用いて露光処理を施した後の状態を示し
ている。
FIG. 4C shows a state after exposure processing is performed on the exposed field S1 using the effective area 71 of the original 7. FIG.

以下この露光処理動作につき詳述する。This exposure processing operation will be explained in detail below.

まず中央処理装置11は、原版制御装置14とステージ
制御装置15とに制in信号を送り、原版7とウェハ9
との位置合わせを行う0本実施例は、縮小投影光装置で
あり、いわゆるステップ・アンド・リピート動作により
原版7のを動領域71のパターンがウェハ9上に繰り返
し複数形成されるので、この位置合わせでウェハ9の最
初に露光されるべき被露光フィールド91が原版7に対
向される。この位置合わせの技術については、特開昭6
0−130742号公報等で公知である。
First, the central processing unit 11 sends a control signal to the original control device 14 and the stage control device 15, and sends a control signal to the original 7 and the wafer 9.
This embodiment is a reduction projection optical device, and a plurality of patterns of moving areas 71 of the original 7 are repeatedly formed on the wafer 9 by a so-called step-and-repeat operation. At the same time, an exposed field 91 of the wafer 9 to be exposed first is opposed to the original plate 7. Regarding this positioning technology,
It is publicly known from JP 0-130742 and the like.

この位置合わせが完了すると中央処理装置11は、内蔵
の記憶装置に予め格納されているデータに基づき、開口
制御装置12、走査制御装置13を介して、可変開口2
、走査機構5を駆動し、光ビームの大きさ・形状、照射
位置を制御する。この制御完了後中央処理装置11は、
光rA1による送光を開始させる。これにより光ビーム
は、第2図(b)に示す有効領域71における原版パタ
ーンの一つ、例えばパターン71aのみを包含するよう
照射される。同図(b)においてこの光ビームが形成す
る照射領域1aは、右上がりのハツチングを付して示し
である。このように、光ビームにより原版7上に形成さ
れる照射領域は、断面強度分布が平坦な照射領域の中央
部分を原版7上のパターンから透過させる必要と、ビー
ムの位置決め誤差を見込む必要とから、該パターンの大
きさよりかなり大きく設定されている。
When this positioning is completed, the central processing unit 11 controls the variable aperture 2 via the aperture control device 12 and the scanning control device 13 based on the data previously stored in the built-in storage device.
, drives the scanning mechanism 5 to control the size, shape, and irradiation position of the light beam. After completing this control, the central processing unit 11
Light transmission by light rA1 is started. Thereby, the light beam is irradiated so as to cover only one of the original patterns, for example, pattern 71a, in the effective area 71 shown in FIG. 2(b). In FIG. 2B, the irradiation area 1a formed by this light beam is indicated by hatching upward to the right. In this way, the irradiation area formed on the original plate 7 by the light beam is determined by the need to transmit the central part of the irradiation area with a flat cross-sectional intensity distribution from the pattern on the original plate 7, and the need to allow for beam positioning errors. , is set considerably larger than the size of the pattern.

第2図(C)に示すように、光ビームが照射された原版
パターン71aは、投影レンズ8によりコンタクトホー
ル91aと91dとに跨る像91mとして投影される。
As shown in FIG. 2C, the original pattern 71a irradiated with the light beam is projected by the projection lens 8 as an image 91m spanning contact holes 91a and 91d.

現像等の処理後、潜像91mは、両コンタクトホール9
1 a、91 dを導通させることになる。
After processing such as development, the latent image 91m is formed in both contact holes 9.
1a and 91d are brought into conduction.

このパターン71bの投影露光が完了すると、中央処理
装置11は、光源1の送光を不図示の遮光装置を用いて
停止させる。その後、走査制御Il装置13により走査
機構5を再び駆動して、光ビームの照射位置を変更し、
光B1の送光を再開させる。これにより光ビームは、第
2図(b)に示す原版パターン71Cのみを包含する照
射領域1bを、領域71上に形成する。パターン7ic
の大きさ・形状は、前回光ビームが照射されたパターン
7iaと同一であるので、開口制御T1装置12による
可変開口2の大きさ・形状の変更は不要である。
When the projection exposure of the pattern 71b is completed, the central processing unit 11 stops the light transmission of the light source 1 using a light shielding device (not shown). After that, the scanning mechanism 5 is driven again by the scanning control Il device 13 to change the irradiation position of the light beam,
Light transmission of light B1 is restarted. As a result, the light beam forms an irradiation area 1b on the area 71 that includes only the original pattern 71C shown in FIG. 2(b). pattern 7ic
Since the size and shape of the variable aperture 2 are the same as the pattern 7ia to which the light beam was irradiated last time, there is no need to change the size and shape of the variable aperture 2 by the aperture control T1 device 12.

このパターン71Cの投影露光が完了すると、中央処理
装置11は、光源1の送光を停止させ、走査制御装置1
3により走査機構5を再び駆動して、光ビームの照射位
置を変更し、光源1の送光を再開させる。これにより光
ビームは、第2U!J(b)に示す有効領域71におけ
る原版パターン71eのみを包含する照射領域1Cを形
成する。
When the projection exposure of this pattern 71C is completed, the central processing unit 11 stops the light transmission of the light source 1, and the scanning control device 1
3, the scanning mechanism 5 is driven again to change the irradiation position of the light beam, and the light source 1 resumes light transmission. This causes the light beam to move to the 2nd U! An irradiation area 1C is formed that includes only the original pattern 71e in the effective area 71 shown in J(b).

パターン71eの大きさ・形状も、前回に光ビームが照
射されたパターン71Cと同一であるので、開口制御装
置12による可変開口2の大きさ・形状の変更は行われ
ない。
Since the size and shape of the pattern 71e are also the same as the pattern 71C that was irradiated with the light beam last time, the size and shape of the variable aperture 2 are not changed by the aperture control device 12.

原版パターン71c、71eの投影露光の結果、現像等
の処理後、被露光領域91のコンタクトホール91Cと
91fとがパターン71Cの投影1191nにより、コ
ンタクトホール91hと91にとがパターン71eの投
影像910によって、それぞれ導通状態とされる。
As a result of the projection exposure of the original patterns 71c and 71e, after processing such as development, the contact holes 91C and 91f in the exposed area 91 are projected by the projection 1191n of the pattern 71C, and the contact holes 91h and 91 are projected as a projected image 910 of the pattern 71e. , respectively, to conduction.

以上のようにして、有効領域71上の選択された原版パ
ターンが全てウェハ9上に転写されると、中央処理装置
11は、ステージ制御装置15を介してステージ10を
駆動し、ウェハ9の次に露光するべき被露光フィールド
を原版7の有効領域71に対向させる。そして、前述の
動作を繰り返し、ウェハ9全面の露光を行う。
When all of the selected original patterns on the effective area 71 are transferred onto the wafer 9 in the above manner, the central processing unit 11 drives the stage 10 via the stage control device 15 to The exposed field to be exposed to light is made to face the effective area 71 of the original plate 7. Then, the above-described operation is repeated to expose the entire surface of the wafer 9.

この露光処理例のように、投影されるパターンが同一で
あり、可変間口2の大きさ・形状を変更する必要がない
場合は、可変開口2に代えて固定開口を採用することが
できる。
As in this example of exposure processing, when the pattern to be projected is the same and there is no need to change the size and shape of the variable aperture 2, a fixed aperture can be used instead of the variable aperture 2.

第3図<a>、(b)、(C)は、別の露光処理の説明
に用いる図である。この露光処理は、ウェハ9の同一フ
ィールド内の露光を複数回に分けて行うと共に、この露
光と露光の合間に、原版7とウェハ9とを相対的に変位
させることにより、ウェハS上でのパターン間隔をより
小さくできるものである。
FIGS. 3A, 3B, and 3C are diagrams used to explain another exposure process. This exposure process is performed by dividing the exposure of the same field of the wafer 9 into multiple times and by relatively displacing the original 7 and the wafer 9 between the exposures. This allows the pattern spacing to be made smaller.

第3図(a)において、原版7の有効領域72には4個
の原版パターン722〜72dが形成されている。前例
と同様の走査により、光ビームはこれら4つのパターン
を包含する大きさ・形状の照射領域1d〜1gを原版7
上に順次形成する。
In FIG. 3(a), four original patterns 722 to 72d are formed in the effective area 72 of the original 7. As shown in FIG. By scanning in the same manner as in the previous example, the light beam illuminates the original plate 7 with irradiation areas 1d to 1g having a size and shape that include these four patterns.
Form on top one after another.

その結果、第3図(b)に示すようにウェハSの被露光
フィールド92には、各パターン72a〜72dに対応
する回路パターンの潜像922〜32dが形成される。
As a result, latent images 922-32d of circuit patterns corresponding to the respective patterns 72a-72d are formed in the exposed field 92 of the wafer S, as shown in FIG. 3(b).

これをウェハ9の全被露光フィールド92にわたって行
い第1回目の露光処理が完了する。
This is performed over the entire exposed field 92 of the wafer 9 to complete the first exposure process.

続いて中央処理装置11は、原版制御装置13とステー
ジ制御装置15のどちらか少なくとも一方に制御信号を
送り、原版7とウェハ9との相対位置を、第3図(C)
に示すように第1回目の露光処理時の位置から一方向に
微小ldだけ変位させる。
Next, the central processing unit 11 sends a control signal to at least one of the original control device 13 and the stage control device 15, and changes the relative position between the original 7 and the wafer 9 as shown in FIG. 3(C).
As shown in FIG. 2, the position at the time of the first exposure process is displaced by a small amount ld in one direction.

ウェハ9に対し相対的に変位した原版7上で光ビームを
走査することにより、4個の原版パターン72a〜72
dに対して照射領域1h〜1kを順次形成し、被露光フ
ィールド92を露光する。
By scanning the light beam on the original 7 that is displaced relative to the wafer 9, four original patterns 72a to 72 are created.
The irradiation areas 1h to 1k are sequentially formed for the area d, and the exposed field 92 is exposed.

これをウェハ9の全被露光フィールド92にわたって行
い第2回目の露光処理が完了する。
This is carried out over the entire exposed field 92 of the wafer 9 to complete the second exposure process.

その結果、第3図(d)に示すようにウェハ8の被露光
フィールド92には、距離dだけ変位した各原版パター
ン723〜72dに対応する回路パターンの潜像92e
〜92hが形成される。潜像92eは第1回目の露光に
より形成された潜像92aと92bとの間に形成され、
潜像92fは潜像92bの右側に、潜像92gは潜像9
2cと92dとの間に、潜像92hは潜像92dの右側
にそれぞれ形成される。すなわち第1回目に露光された
被露光フィールドと同一のフィールド内で第2回目の露
光が行われる。
As a result, as shown in FIG. 3(d), a latent image 92e of a circuit pattern corresponding to each of the original patterns 723 to 72d displaced by a distance d appears on the exposed field 92 of the wafer 8.
~92h is formed. A latent image 92e is formed between latent images 92a and 92b formed by the first exposure,
The latent image 92f is on the right side of the latent image 92b, and the latent image 92g is on the right side of the latent image 92b.
2c and 92d, a latent image 92h is formed on the right side of the latent image 92d. That is, the second exposure is performed within the same field as the first exposure field.

原版7における光ビームの照射領域の大きさは、前述し
た理由により規定されるため、原版7における原版パタ
ーンの間隔は、照射領域の大きさより小さくすることは
できないという制限を受ける。
Since the size of the light beam irradiation area on the original plate 7 is defined by the above-mentioned reason, the interval between the original patterns on the original plate 7 is restricted to not be smaller than the size of the irradiation area.

しかし以上の露光処理の方法をとれば、この制限を受け
ることなく、ウェハ9上での潜像パターンの間隔を小さ
くすることができる。
However, by using the above exposure processing method, the interval between the latent image patterns on the wafer 9 can be reduced without being subject to this restriction.

第4図(a)〜(d)は、さらに別の露光処理に対する
説明図である。この露光処理は、ウェハ9の同一フィー
ルド内の露光を複数種の原版パターンを用いて行うもの
である。
FIGS. 4(a) to 4(d) are explanatory diagrams for yet another exposure process. In this exposure process, the same field of the wafer 9 is exposed using a plurality of types of original patterns.

本実施例で用いる原版7は、3つの有効領域を含み、各
有効領域にはそれぞれ形状・大きさの異なる3種類の原
版パターンが形成されている。
The original plate 7 used in this embodiment includes three effective areas, and three types of original plate patterns having different shapes and sizes are formed in each effective area.

第4図(a)は第1種の原版パターン733〜73hが
形成された第1有効領域73を、同図(b)は第2種の
原版パターン743〜74hが形成された第2有効領域
74を、同図(c)は第3種の原版パターン7Sa〜7
5Cが形成された第3存効領域75を、それぞれ示して
いる。同図(d)は、これら原版7の有効領域に対応す
るウェハ9の被露光フィールド93を示している。
FIG. 4(a) shows the first effective area 73 where the first type original patterns 733 to 73h are formed, and FIG. 4(b) shows the second effective area 73 where the second type original patterns 743 to 74h are formed. 74, and the figure (c) shows the third type of original pattern 7Sa~7.
The third effective area 75 in which 5C is formed is shown. FIG. 4D shows the exposed field 93 of the wafer 9 corresponding to the effective areas of the original plate 7. FIG.

まず、前例と同様の位置合わせ動作により原版7の第1
有効領域73とウェハ9の被露光フィールド領域93と
が対向させられると共に、可変開口2が第1の原版パタ
ーン73b、73d、73e、73gに合わせて調整さ
れる。そして、前例と同様の走査により、光ビームが第
1有効領域73上の第1の原版パターン73b、73d
、73e、73gに順次照射される。
First, the first position of original plate 7 is
The effective area 73 and the exposed field area 93 of the wafer 9 are made to face each other, and the variable aperture 2 is adjusted to match the first original patterns 73b, 73d, 73e, and 73g. Then, by the same scanning as in the previous example, the light beam is applied to the first original patterns 73b and 73d on the first effective area 73.
, 73e, and 73g are sequentially irradiated.

ウェハSの全被露光フィールド93にわたって第1原版
パターンの転写が完了すると、再び位置合わせ動作が実
行されて第2有効領域74と被露光フィールド93とが
対向させられると共に、可変開口2が第2の原版パター
ン74b、74d、74e、74gに合わせて調整され
る。光ビームの走査により、光ビームが第2有効領域7
4上の第2の原版パターン74b、74d、74e、7
4gに順次照射される。
When the transfer of the first original pattern is completed over the entire exposed field 93 of the wafer S, the alignment operation is performed again to make the second effective area 74 and the exposed field 93 face each other, and the variable aperture 2 is moved to the second The images are adjusted according to the original patterns 74b, 74d, 74e, and 74g. By scanning the light beam, the light beam is directed to the second effective area 7.
Second original pattern 74b, 74d, 74e, 7 on 4
4g is sequentially irradiated.

ウェハ9の全被露光フィールド93にわたって第2原版
パターンの転写が完了すると、再度位置合わせ動作が行
なわれ第3有効領域75、と被露光フィールド93とが
対向させられ、同時に可変開口2が第3の原版パターン
75a、75Cに合わせて調整される0次に光ビームの
走査により、光ビームが第3有効領域75上の第3のパ
ターン75a、75Cに順次照射される。この原版パタ
ーンの露光もウェハ9の全被露光フィールド93にわた
って行われる。
When the transfer of the second master pattern is completed over the entire exposed field 93 of the wafer 9, the positioning operation is performed again to make the third effective area 75 and the exposed field 93 face each other, and at the same time, the variable aperture 2 is moved to the third The third patterns 75a and 75C on the third effective area 75 are sequentially irradiated with the light beam by scanning the zero-order light beam adjusted according to the original patterns 75a and 75C. Exposure of this original pattern is also performed over the entire exposed field 93 of the wafer 9.

以上の露光処理の結果、第4図(d)に示すように、ウ
ェハ9の被露光領域93には、各パターン73b、73
d、73e、73g、74b、74d、74e、74g
、7Sa、 7scにそれぞれに対応する回路パターン
の潜像932〜93jが形成される。
As a result of the above exposure process, as shown in FIG. 4(d), each pattern 73b, 73
d, 73e, 73g, 74b, 74d, 74e, 74g
, 7Sa, and 7sc, latent images 932 to 93j of circuit patterns are formed, respectively.

このように、1枚の原版7に形成された複数種の原版パ
ターンを選択的に利用することにより、多種多様の配線
パターンを形成することができる。
In this way, by selectively using a plurality of types of original patterns formed on one original plate 7, a wide variety of wiring patterns can be formed.

各種原版パターンは、−枚の原版7に形成するだけでな
く、複数枚の原版に分けて形成することもできる。この
場合は、各原版を露光処理完了の度に交換すれば良い。
Various original plate patterns can be formed not only on one original plate 7 but also on a plurality of original plates. In this case, each original plate may be replaced every time the exposure process is completed.

この交換は、特開昭57=64928号公報に開示され
た技術を採用することにより、自動化することができる
This exchange can be automated by employing the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-64928.

第5図は、本発明の別の実施例を示している。FIG. 5 shows another embodiment of the invention.

同実施例では、ウェハ9の被露光フィールド全体に原版
7の有効領域中のパターン全部を一括露光するための露
光用光源16と、該光tA17が発生する光を均一化す
るオプチカル・インテグレータ17と、原版交換装置1
9とが第1図の実施例の構成に加えられ、第1図の実施
例の反射ミラー6がハーフミラ−18に入れ換えられて
いる。
In this embodiment, an exposure light source 16 is used to simultaneously expose the entire pattern in the effective area of the master 7 to the entire exposed field of the wafer 9, and an optical integrator 17 is used to uniformize the light tA17 generated. , original plate exchange device 1
9 is added to the configuration of the embodiment of FIG. 1, and the reflecting mirror 6 of the embodiment of FIG. 1 is replaced with a half mirror 18.

本実施例では、1台の露光装置で、原版の一括露光と、
先に説明した光源1からの光ビームを走査することによ
り行う走査露光とを)頃次行うことができる。
In this example, one exposure device can perform the batch exposure of the original,
The above-described scanning exposure performed by scanning the light beam from the light source 1 can be performed one after the other.

第6図は、本実施例による一括露光処理に用いる原版7
の有効領域76を示す図である。この領域76には、第
2図(a)に示したコンタクト・ホール91a〜912
を形成するための原版パターン763〜76!が形成さ
れている。
FIG. 6 shows the original plate 7 used in the batch exposure process according to this embodiment.
7 is a diagram showing an effective area 76 of FIG. In this region 76, contact holes 91a to 912 shown in FIG. 2(a) are formed.
Original pattern 763-76 for forming! is formed.

以下本実施例の動作例を説明する。An example of the operation of this embodiment will be described below.

中央処理装置11は、最初に原版交換装置19を作動さ
せて、有効領域76を有する一括露光用原版7をハーフ
ミラ−18と投影レンズ8との間に挿入させ、原版制御
装置14、ステージ制御装置15を介して、この原版7
とウェハ9との位置合わせを行う。
The central processing unit 11 first operates the master changing device 19 to insert the batch exposure master 7 having the effective area 76 between the half mirror 18 and the projection lens 8, and then operates the master control device 14 and the stage control device. 15 through this original version 7
and the wafer 9 are aligned.

尚、原版交換装置19としては、例えば特開昭57−6
4928号に開示された装置が挙げられる。
In addition, as the original plate exchange device 19, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-6
The device disclosed in No. 4928 is mentioned.

続いて中央処理装置11は、−括露光用光′fL16か
らの光をインテグレータ17、ハーフミラ−18を介し
て一括露光用原版7に照射させる。第6図に右下がりの
ハツチングで示すようにこの光は、原版7の有効領域7
6全体に均一な強度で照射される。この−括露光の結果
、ウェハ9の被露光フィールドには、第2図(a)に示
した被露光フィールド91と同様のコンタクト・ホール
913〜91’の潜像が形成される。以上の一括露光を
ステップ・アンド・リピート動作により繰り返して、ウ
ェハ9の全被露光フィールドを露光する。
Subsequently, the central processing unit 11 causes the batch exposure original 7 to be irradiated with light from the batch exposure light 'fL16 via the integrator 17 and the half mirror 18. As shown by the downward-sloping hatching in FIG.
6 is irradiated with uniform intensity. As a result of this blanket exposure, latent images of contact holes 913 to 91' similar to the exposed field 91 shown in FIG. 2(a) are formed in the exposed field of the wafer 9. The above batch exposure is repeated by a step-and-repeat operation to expose the entire exposed field of the wafer 9.

−括露光によりウェハ9全体が露光されると、中央処理
装置11は、原版交換装置19を作動させて、領域76
を有する一括露光用原版7をハーフミラ−18と投影レ
ンズ8との間から退出させ、代わって例えば第2図(b
)に示す有効領域71を有する走査露光用原版7をハー
フミラ−18と投影レンズ8との間に挿入し、走査露光
用原版7とウェハ9との位置合わせを行う。
- When the entire wafer 9 has been exposed by the blanket exposure, the central processing unit 11 operates the master changing device 19 to
The batch exposure original 7 having a
) is inserted between the half mirror 18 and the projection lens 8, and the scanning exposure original 7 and the wafer 9 are aligned.

続いて中央処理装置11は、開口制御装置12を介して
、光ビームの大きさ・形状を第2図(b)の各原版パタ
ーン713〜71fに合わせて調整すると共に、走査制
御装置13を介しての光ビームの照射位置調整と、光源
1による送光とを交互に繰り返して、選択された原版パ
ターン71a、7ic、71eの潜像をウェハ9の被露
光フィールドに形成していく、これを全被露光フィール
ドに対して行う。
Next, the central processing unit 11 adjusts the size and shape of the light beam through the aperture control device 12 to match each of the original patterns 713 to 71f in FIG. By alternately repeating the adjustment of the irradiation position of each light beam and the transmission of light by the light source 1, latent images of the selected original patterns 71a, 7ic, and 71e are formed on the exposed field of the wafer 9. Perform this on the entire exposed field.

以上の露光処理結果は、第2図(c)に示すものと同様
である。
The above exposure processing results are similar to those shown in FIG. 2(c).

尚、本実施例では、走査露光用光源1と一括露光用光源
1Bとの波長を同一あるいは近似したものとして収差の
少ない像を得ている。
In this embodiment, the scanning exposure light source 1 and the batch exposure light source 1B have the same or similar wavelengths to obtain an image with little aberration.

尚、上記各実施例の走査露光処理においては、スループ
7トをあげるために単位面積当たりの露光パワー密度を
挙げて、露光時間を短縮することが有効である。そのた
めには光l1111からの光が透過する原版パターンの
開口面積を小さくした方が良い。そのためには、露光の
必要な部分の面積が少な(て済むフォトレジストを選択
すれば良い。
In the scanning exposure processing of each of the above embodiments, it is effective to increase the exposure power density per unit area and shorten the exposure time in order to increase the throughput. For this purpose, it is better to reduce the opening area of the original pattern through which the light from the light l1111 passes. To this end, it is sufficient to select a photoresist that requires only a small area of exposure.

例えば、レジストを残す部分の面積が小さいのであれば
、その部分に露光を行うための原版パターンを用意し、
このパターンをネガレジストに転写すれば良いし、また
レジストを除去する部分の面積が小さいのであれば、そ
の部分に露光を行うための原版パターンを用意し、この
パターンをポジレジストに転写すれば良い。
For example, if the area where the resist is to be left is small, prepare an original pattern for exposing that area.
You can transfer this pattern to a negative resist, or if the area from which the resist is to be removed is small, you can prepare an original pattern for exposing that area and transfer this pattern to a positive resist. .

尚、以上の各実施例において、原版7には原版パターン
の部分のみに光が透過する透過型のものを採用したが、
本発明はこれに限らず、原版パターンの部分のみが光を
反射する反射型のものを採用しても良い。
In each of the above embodiments, the original plate 7 is of a transmissive type that allows light to pass through only the part of the original pattern.
The present invention is not limited to this, and a reflective type in which only the original pattern portion reflects light may be adopted.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、本発明の露光装置によれば、原版(7)
に汎用性の高い原版パターンを複数形成し、この原版パ
ターンの中から露光に必要なものパターンを制御手段(
11,13)により選択し、走査手段(5)によりその
選択されたパターンのみに光ビームを照射して、感光材
(9)上に回路パターンを形成していくものであるから
、1枚の原版を多種類の半導体製造に利用することがで
き、原版作成に伴う工数を大幅に削減することができる
As described above, according to the exposure apparatus of the present invention, the original plate (7)
A plurality of highly versatile original patterns are formed on the original plate, and the control means (
11, 13), and the scanning means (5) irradiates a light beam only on the selected pattern to form a circuit pattern on the photosensitive material (9). The master plate can be used to manufacture many types of semiconductors, and the number of man-hours involved in creating the master plate can be significantly reduced.

また、原版(7)を介して露光を行うので、感光材(9
)上に露光されるパターンの位置精度は、原版パターン
の位置精度により決まり、走査手段(5)の位置決め精
度に依らない。従って、走査手段(5)の位置決め精度
を甘くすることができ、その分走査を高速化でき、スル
ープットの高いパターン形成が実現できる。
In addition, since exposure is performed through the original plate (7), the photosensitive material (9
) The positional accuracy of the pattern exposed on the original pattern is determined by the positional accuracy of the original pattern and does not depend on the positioning accuracy of the scanning means (5). Therefore, the positioning accuracy of the scanning means (5) can be reduced, the scanning speed can be increased accordingly, and pattern formation with high throughput can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の露光装置の実施例を示す概略構成図、
第2図(a)〜(e)は同実施例による露光処理の工程
を説明するための図、第3図は同実施例による別の露光
処理の工程を説明するための図、第4図は同実施例によ
るさらに別の露光処理工程を説明するための図、第5図
は本発明の別の実施例を示す概略構成図、第6図は同実
施例による露光処理工程を説明するための図である。 〔主要部分の符号の説明〕 7・・・・・・・・・・原版
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an exposure apparatus of the present invention;
2(a) to 2(e) are diagrams for explaining the steps of exposure processing according to the same embodiment, FIG. 3 is a diagram for explaining the steps of another exposure processing according to the same embodiment, and FIG. is a diagram for explaining still another exposure process according to the same embodiment, FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram for explaining an exposure process according to the same embodiment. This is a diagram. [Explanation of symbols of main parts] 7・・・・・・・・・Original version

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)複数の回路パターンが形成された原版と、該各回
路パターンに順次光ビームを照射可能な走査手段と、 該各回路パターンからいくつかを選択し、該選択した回
路パターンに前記光ビームを順次照射するべく前記走査
手段を制御する制御手段と、該光ビームによって照明さ
れた回路パターンを感光材に投影する投影手段とを有す
ることを特徴とする走査型露光装置。
(1) An original plate on which a plurality of circuit patterns are formed, a scanning means capable of sequentially irradiating each of the circuit patterns with a light beam, and selecting some of the circuit patterns and applying the light beam to the selected circuit patterns. A scanning exposure apparatus comprising: a control means for controlling the scanning means to sequentially irradiate the light beam; and a projection means for projecting a circuit pattern illuminated by the light beam onto a photosensitive material.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03198319A (en) * 1989-12-27 1991-08-29 Toshiba Corp Exposure device
USRE37391E1 (en) 1991-03-06 2001-09-25 Nikon Corporation Exposure method and projection exposure apparatus

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