JPS6364037A - 投影露光装置 - Google Patents
投影露光装置Info
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 49
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 43
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 description 21
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
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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
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
- G03F7/70575—Wavelength control, e.g. control of bandwidth, multiple wavelength, selection of wavelength or matching of optical components to wavelength
-
- G—PHYSICS
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-
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- G03F7/70333—Focus drilling, i.e. increase in depth of focus for exposure by modulating focus during exposure [FLEX]
-
- G—PHYSICS
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (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、半導体素子、磁気バブル素子、超電導素子等
の固体素子における微細加工に用いる投影露光装置に関
するものである。
の固体素子における微細加工に用いる投影露光装置に関
するものである。
投影露光法においては、従来、露光光学系の焦点裕度が
、投影レンズの開口数と露光波長とに強く依存していた
。投影レンズの焦点深度はその開口数の２乗に反比例し
、露光波長に比例するので、解像度の向上のためレンズ
の高開口数化と露光光の短波長化とにより、焦点深度は
減少してきている。このため、投影レンズの像面歪と基
板表面凹凸段差の増大、および基板の傾斜に対する対処
が困難になりつつある。比較的微細なパタンによる段差
については、これまで多層レジスト法により平滑化が行
われてきた。多層レジスト法については１例えばジャー
ナル・オブ・バキューム・サイエンス・アンド・テクノ
ロジー、ピー１（４）（Ｊ、 Ｖａｃ、 Ｓｃｉ、 Ｔ
ｅｃｈｎｏｌ、 Ｂ １ （４） （１９８３） ）第
１２３５頁から第１２４０頁に論じられている。
、投影レンズの開口数と露光波長とに強く依存していた
。投影レンズの焦点深度はその開口数の２乗に反比例し
、露光波長に比例するので、解像度の向上のためレンズ
の高開口数化と露光光の短波長化とにより、焦点深度は
減少してきている。このため、投影レンズの像面歪と基
板表面凹凸段差の増大、および基板の傾斜に対する対処
が困難になりつつある。比較的微細なパタンによる段差
については、これまで多層レジスト法により平滑化が行
われてきた。多層レジスト法については１例えばジャー
ナル・オブ・バキューム・サイエンス・アンド・テクノ
ロジー、ピー１（４）（Ｊ、 Ｖａｃ、 Ｓｃｉ、 Ｔ
ｅｃｈｎｏｌ、 Ｂ １ （４） （１９８３） ）第
１２３５頁から第１２４０頁に論じられている。
しかし、上記方法を用いても、大面積パタン上下に生じ
る段差を完全に平坦化することはできなかった。従来の
投影露光装置の制御系では、基板上の同一位置の露光は
結像面を光軸上の１点に固定して行われる。このため、
基板表面凹凸段差の上下でパタンを解像するには、段差
上下の平均的な位置に結像面を設定して露光を行ってい
たが、上記方法では段差高さが投影レンズの焦点深度よ
り大きくなると、段差の上または下で解像不良が生じる
という問題があった。
る段差を完全に平坦化することはできなかった。従来の
投影露光装置の制御系では、基板上の同一位置の露光は
結像面を光軸上の１点に固定して行われる。このため、
基板表面凹凸段差の上下でパタンを解像するには、段差
上下の平均的な位置に結像面を設定して露光を行ってい
たが、上記方法では段差高さが投影レンズの焦点深度よ
り大きくなると、段差の上または下で解像不良が生じる
という問題があった。
近年の半導体集積回路の高集積化に伴い、パタンの微細
化と基板表面の凹凸段差の増大への対応が要求されてい
る。パタン形成に投影露光法を用いる場合、凹凸段差の
増大に対応するために、露光光学系としてはより大きな
焦点深度が必要になる。一方、解像度を向上させるには
投影レンズの開口数を大きくするか、露光光を短波長化
する必要があるため、焦点深度は逆に減少しつつある。
化と基板表面の凹凸段差の増大への対応が要求されてい
る。パタン形成に投影露光法を用いる場合、凹凸段差の
増大に対応するために、露光光学系としてはより大きな
焦点深度が必要になる。一方、解像度を向上させるには
投影レンズの開口数を大きくするか、露光光を短波長化
する必要があるため、焦点深度は逆に減少しつつある。
さらにまた、投影レンズの像面型により結像面は完全平
面ではなく、また基板表面の傾斜があるため、露光領域
全面にわたり表面凹凸段差に対応して焦点深度を確保す
るのが困難になってきている。
面ではなく、また基板表面の傾斜があるため、露光領域
全面にわたり表面凹凸段差に対応して焦点深度を確保す
るのが困難になってきている。
上記多層レジスト法では大面積パタンの凹凸段差を完全
に平坦化することができず、また完全平坦化が達成でき
たとしても、レンズの像面型のためにマスクパタンの結
像面は基板表面と一致しないから、上記問題点に対処す
るのが困難であった。
に平坦化することができず、また完全平坦化が達成でき
たとしても、レンズの像面型のためにマスクパタンの結
像面は基板表面と一致しないから、上記問題点に対処す
るのが困難であった。
本発明の目的は、基板の平坦化に拠らず、ｊｌｌ先光学
系実効的焦点深度を増大するための新しい方法を得る装
置を得て、基板の凹凸段差の増大と傾斜、投影にレンズ
の像面型および投影レンズの高開口数化、露光光の短波
長化等に伴う焦点裕度の減少に対処することにある。
系実効的焦点深度を増大するための新しい方法を得る装
置を得て、基板の凹凸段差の増大と傾斜、投影にレンズ
の像面型および投影レンズの高開口数化、露光光の短波
長化等に伴う焦点裕度の減少に対処することにある。
露光光学系の実効的焦点深度の増大は、同一光軸上で異
なる結像点を有する複数の光を重ね合わせることにより
達成される。ここで結像点とはマスクパタンの露光光学
系に対する共役面上の点をいう、そこで、レジストを塗
布した基板上にパタンを露光する際、マスクパタンの共
役面、すなわち結像面を、光軸上におけるレジスト層に
対して相対的に異なる複数の位置に設定し、段階的に露
光するか、またはレジスト層に対して光軸方向で連続的
に変化させながら露光を行うことにより上記目的を達成
した。
なる結像点を有する複数の光を重ね合わせることにより
達成される。ここで結像点とはマスクパタンの露光光学
系に対する共役面上の点をいう、そこで、レジストを塗
布した基板上にパタンを露光する際、マスクパタンの共
役面、すなわち結像面を、光軸上におけるレジスト層に
対して相対的に異なる複数の位置に設定し、段階的に露
光するか、またはレジスト層に対して光軸方向で連続的
に変化させながら露光を行うことにより上記目的を達成
した。
第５図に光軸方向の位置と０．７−ラインアンドスペー
スの光強度コントラストの計算値の関係を、単一結像点
の場合と、互いに３−１３．５−１５−離れた２点を結
像点とする光の合成による場合とのそれぞれについて示
す、第５図において、光軸方向位置の原点は、単一結像
点およびび２つの結像点の中心点にしである０図示のよ
うに、異なる結像点を有する光の合成により、単一結像
点の場合に比べて光強度コントラストの絶対値は減少す
るものの、より広い範囲に一定水準以上のコントラスト
を維持することができる。また、２つの結像点間の距離
を適当な値とすることにより、光軸方向のある範囲内で
一定の光強度コントラストが得られる０本方法による実
効的焦点深度増加率は、使用するレジスト、現像液、コ
ントラスト・エンハンスメント・マテリアル等の材料と
プロセスが解像し得る光強度コントラストの下限界によ
って決定される。第５図によれば、上記方法を用いるこ
とによる実効的焦点深度の増加率は、２結像点間距離を
３．５１Ｍとすると、上記光強度コントラストの下限界
が０．５のとき４５％であるのに対し、上記光強度コン
トラストの下限界が０．４のときには約７０％になる。
スの光強度コントラストの計算値の関係を、単一結像点
の場合と、互いに３−１３．５−１５−離れた２点を結
像点とする光の合成による場合とのそれぞれについて示
す、第５図において、光軸方向位置の原点は、単一結像
点およびび２つの結像点の中心点にしである０図示のよ
うに、異なる結像点を有する光の合成により、単一結像
点の場合に比べて光強度コントラストの絶対値は減少す
るものの、より広い範囲に一定水準以上のコントラスト
を維持することができる。また、２つの結像点間の距離
を適当な値とすることにより、光軸方向のある範囲内で
一定の光強度コントラストが得られる０本方法による実
効的焦点深度増加率は、使用するレジスト、現像液、コ
ントラスト・エンハンスメント・マテリアル等の材料と
プロセスが解像し得る光強度コントラストの下限界によ
って決定される。第５図によれば、上記方法を用いるこ
とによる実効的焦点深度の増加率は、２結像点間距離を
３．５１Ｍとすると、上記光強度コントラストの下限界
が０．５のとき４５％であるのに対し、上記光強度コン
トラストの下限界が０．４のときには約７０％になる。
さらに上記下限界が０．３の場合は、結像面が異なる光
を３つ重ね合わせることが可能で、これにより実効的焦
点深度は約１５０％向上する。
を３つ重ね合わせることが可能で、これにより実効的焦
点深度は約１５０％向上する。
露光領域の全面にわたり、基板表面凹凸段差の上下にお
いてレジスト層にパタンか良好に解像するためには、投
影レンズの像面型、基板の平坦度、基板表面凹凸段差の
高さで決まる光軸方向のある一定範囲内において、一定
水準以上の光強度コントラストが保持されていなければ
ならない、一方、投影露光法において、レジスト層にパ
タンを形成するための光強度のコントラストが、マスク
パタンを忠実に反映するのに十分な値を有するのは。
いてレジスト層にパタンか良好に解像するためには、投
影レンズの像面型、基板の平坦度、基板表面凹凸段差の
高さで決まる光軸方向のある一定範囲内において、一定
水準以上の光強度コントラストが保持されていなければ
ならない、一方、投影露光法において、レジスト層にパ
タンを形成するための光強度のコントラストが、マスク
パタンを忠実に反映するのに十分な値を有するのは。
マスクパタンの共役面、いわゆる結像面の近傍だけであ
り、そこから遠ざかるにつれてコントトラストは急激に
低下する。
り、そこから遠ざかるにつれてコントトラストは急激に
低下する。
同一光軸上の異なる位置に結像点を有する光の合成によ
り得られる光のコントラストは、それぞれの光のコント
ラストの平均的なものになる。したがって、単一結像点
では光軸方向で光強度コントラストを必要とする範囲全
域に所望のコントラストが実現できない場合でも、上記
範囲内で異なる位置に結像点をもつ複数の光を重ね合わ
せることにより、一定水準以上のコントラストを上記範
囲の全域に維持することが可能になる。
り得られる光のコントラストは、それぞれの光のコント
ラストの平均的なものになる。したがって、単一結像点
では光軸方向で光強度コントラストを必要とする範囲全
域に所望のコントラストが実現できない場合でも、上記
範囲内で異なる位置に結像点をもつ複数の光を重ね合わ
せることにより、一定水準以上のコントラストを上記範
囲の全域に維持することが可能になる。
つぎに本発明の実施例を図面とともに説明する。
第１図は本発明による投影露光装置の一実施例を示す構
成図、第２図は上記実施例の動作シーケンスを表わす流
れ図、第３図は上記実施例の動作を示す概念図、第４図
は上記実施例の動作を表わすタイミング図、第５区は本
発明の効果を示す曲線図である。
成図、第２図は上記実施例の動作シーケンスを表わす流
れ図、第３図は上記実施例の動作を示す概念図、第４図
は上記実施例の動作を表わすタイミング図、第５区は本
発明の効果を示す曲線図である。
第１実施例
第１図に示す第１実施例における装置は、レチクル１、
投影光学系２、ＸＹステージ３とＺステージ４とよりな
る基板ステージ（以下Ｚ軸を光軸方向に、Ｘ軸、Ｙ軸を
光軸と垂直な平面内にとることにする）、各ステージの
位置を感知するＸＹセンサ５とＺセンサ６、装置全体の
制御を行う制御系、および通常の投影露光装置に必要な
各種構成要素により構成されている。上記制御系は、装
置全体を統制する計算機７および該計算機の命令により
、露光シャッターの開閉を行う露光シャッター制御系８
、ＸＹステージを指定された位置に駆動するｘＹ制御系
９．２ステージを指定された位置へ駆動する２制御系ｌ
Ｏ１さらに基板位置の光軸方向だけへの移動およびシャ
ッター制御系８への指令を行う多重結像露光制御系１１
を含む回路より構成されており、計算機７および各制御
系はパスラインを介して接続されている。
投影光学系２、ＸＹステージ３とＺステージ４とよりな
る基板ステージ（以下Ｚ軸を光軸方向に、Ｘ軸、Ｙ軸を
光軸と垂直な平面内にとることにする）、各ステージの
位置を感知するＸＹセンサ５とＺセンサ６、装置全体の
制御を行う制御系、および通常の投影露光装置に必要な
各種構成要素により構成されている。上記制御系は、装
置全体を統制する計算機７および該計算機の命令により
、露光シャッターの開閉を行う露光シャッター制御系８
、ＸＹステージを指定された位置に駆動するｘＹ制御系
９．２ステージを指定された位置へ駆動する２制御系ｌ
Ｏ１さらに基板位置の光軸方向だけへの移動およびシャ
ッター制御系８への指令を行う多重結像露光制御系１１
を含む回路より構成されており、計算機７および各制御
系はパスラインを介して接続されている。
計算機７にはあらかじめ基板上の露光位置と各露光位置
における露光モードとが記憶されている。
における露光モードとが記憶されている。
ここに、露光モードとは、基板上の同一位置の露光時に
設定する、基板に対して異なる結像面の数と、その光軸
上の位置および指定された各結像面における露光量をい
う、露光モードが指定する上記結像面の数が１の露光位
置に対しては、計算機７は通常のステップ・アンド・リ
ピート方式による露光を制御するが、上記結像面数が２
以上の露光位置に対しては、ＸＹステージ３の駆動によ
り基板上の当該位置を装置の露光領域へ移動したのち、
露光シーケンスの制御を多重結像露光制御系１１へ引渡
す、すべての露光位置の結像点数が２である場合におけ
る本装置のシーケンスを第２図に示す、以下、本装置の
動作を第２図によって説明する。多重結像露光制御系１
１は、Ｚステージ４を駆動し、結像点の基板に対する相
対位置を例えば第３図（ａ）に示したような位置に設定
する。このとき、２ステージ４の移動に伴う基板のＸＹ
方向のずれは、ＸＹセンサ５を介してｘＹ制御系９ヘフ
ィードバックされ、ＸＹステージ３の駆動により補正さ
れるので、基板位置の移動は光軸方向だけになる。基板
が正しく指定された位置へ設定されたことを確認すると
、多重結像露光制御系１１は当該結像面位置に対して指
定された時間の露光を行うように、露光シャッター制御
系８へ指令し。
設定する、基板に対して異なる結像面の数と、その光軸
上の位置および指定された各結像面における露光量をい
う、露光モードが指定する上記結像面の数が１の露光位
置に対しては、計算機７は通常のステップ・アンド・リ
ピート方式による露光を制御するが、上記結像面数が２
以上の露光位置に対しては、ＸＹステージ３の駆動によ
り基板上の当該位置を装置の露光領域へ移動したのち、
露光シーケンスの制御を多重結像露光制御系１１へ引渡
す、すべての露光位置の結像点数が２である場合におけ
る本装置のシーケンスを第２図に示す、以下、本装置の
動作を第２図によって説明する。多重結像露光制御系１
１は、Ｚステージ４を駆動し、結像点の基板に対する相
対位置を例えば第３図（ａ）に示したような位置に設定
する。このとき、２ステージ４の移動に伴う基板のＸＹ
方向のずれは、ＸＹセンサ５を介してｘＹ制御系９ヘフ
ィードバックされ、ＸＹステージ３の駆動により補正さ
れるので、基板位置の移動は光軸方向だけになる。基板
が正しく指定された位置へ設定されたことを確認すると
、多重結像露光制御系１１は当該結像面位置に対して指
定された時間の露光を行うように、露光シャッター制御
系８へ指令し。
露光１が行われる。露光１の終了を確認後、多重結像露
光制御系１１は再び基板を光軸方向へ移動し、基板表面
に対する結像面の相対位置を例えば第３図（ｂ）に示し
た位置に設定して露光２を行う。
光制御系１１は再び基板を光軸方向へ移動し、基板表面
に対する結像面の相対位置を例えば第３図（ｂ）に示し
た位置に設定して露光２を行う。
露光モードが指定する結像面数が３以上の場合も同様に
、基板に対する結像面位置の設定と露光とを、指定され
た全べての結像面に対して繰返し行う、基板上の当該同
一位置に対して、上記の動作がすべて完了したのち、は
じめて計算機７はＸＹステージ３を駆動し、基板上のつ
ぎの露光指定位置を装置の露光領域へ移動させる。第４
図（ａ）には上記のシーケンスのタイミング図を示す。
、基板に対する結像面位置の設定と露光とを、指定され
た全べての結像面に対して繰返し行う、基板上の当該同
一位置に対して、上記の動作がすべて完了したのち、は
じめて計算機７はＸＹステージ３を駆動し、基板上のつ
ぎの露光指定位置を装置の露光領域へ移動させる。第４
図（ａ）には上記のシーケンスのタイミング図を示す。
このように、多重結像露光制御系１１により、基板位置
の１回のＸＹ方向移動（露光位置の変更）に対して、複
数回数の２方向移動と露光とを行うことが可能になった
。参考のために、すべての露光位置に対する露光モード
の結像面数が１である場合のタイミング図を第４図（ｂ
）に示す、従来装置では第４図（ｂ）に示したシーケン
スでしか露光を行うことができなかった。
の１回のＸＹ方向移動（露光位置の変更）に対して、複
数回数の２方向移動と露光とを行うことが可能になった
。参考のために、すべての露光位置に対する露光モード
の結像面数が１である場合のタイミング図を第４図（ｂ
）に示す、従来装置では第４図（ｂ）に示したシーケン
スでしか露光を行うことができなかった。
なお、本実施例ではステージの光軸方向の移動と露光と
を別々のタイミングで行ったが、多重結像露光制御系１
１は上記タイミングを任意に行うことも可能である１例
えば、ステージの光軸方向への移動と露光とを同時に行
うこと、すなわち基板に対する結像面位置を光軸方向へ
移動しながら露光を行うことも可能である。
を別々のタイミングで行ったが、多重結像露光制御系１
１は上記タイミングを任意に行うことも可能である１例
えば、ステージの光軸方向への移動と露光とを同時に行
うこと、すなわち基板に対する結像面位置を光軸方向へ
移動しながら露光を行うことも可能である。
また、本実施例に示した制御系は、基板上のある露光位
置において重ね露光を行ってからっぎの露光位置に移動
したが、同一基板上のすべての指定位置に指定露光モー
ドで重ね露光が行われるならば、特に本実施例の露光シ
ーケンスに従う必要はない、すなわち、例えば基板上の
すべての露光位置に対して、通常のステップ・アンド・
リピート法により、まず基板表面から光軸方向−２−の
位置に結像させて露光を行い、その後、すべての指定位
置に対して、基板表面から光軸方向＋２−の位置に結像
させて再度露光を行うようなことも可能である。ただし
、この間を通して基板はステージに固定され続けていな
ければならない。
置において重ね露光を行ってからっぎの露光位置に移動
したが、同一基板上のすべての指定位置に指定露光モー
ドで重ね露光が行われるならば、特に本実施例の露光シ
ーケンスに従う必要はない、すなわち、例えば基板上の
すべての露光位置に対して、通常のステップ・アンド・
リピート法により、まず基板表面から光軸方向−２−の
位置に結像させて露光を行い、その後、すべての指定位
置に対して、基板表面から光軸方向＋２−の位置に結像
させて再度露光を行うようなことも可能である。ただし
、この間を通して基板はステージに固定され続けていな
ければならない。
本装置を用いて１−ピッチの格子バタンや、０．５−径
の穴バタン等を、表面に種々の高さの凹凸段差を有する
基板上に露光し現像した。従来の単一結像面による露光
では、上記の各バタンが露光領域の全面で基板表面凹凸
段差の上下において解像するためには、上記段差の高さ
が０．５．以下でなければならなかった。しかし、本装
置の多重結像露光機能により、基板に対してレジスト表
面を挟む互いに３−離れた２つの位置に結像面を設定し
て露光することにより、露光領域の全面にわたり２＃ｌ
１段差の上下で上記バタンを解像することができた。さ
らに、穴パタンに対しては、基板に対し相対的に３−離
れた３つの位置に結像面を設定し露光することにより、
解像可能な段差高さは１０ａｍまで増大した。さらに、
本装置の効果は、多層レジスト法、高コントラスト現像
液、高コントラストレジスト、コントラスト・エンハン
スメント・マテリアル等を用いることにより、−ｆｆ増
大した。なお、本実施例では、基板に対する結像面の相
互位置の変化を、基板ステージを光軸方向に移動させる
ことにより行ったが、必ずしも上記方法に限らず、他の
公知の方法を用いてもよい１例えば、レンズとレンズと
の間を密閉し、その密閉空間にガスを注入してガスの圧
力を変化させる方法や、レチクルまたはレンズを光軸方
向に移動させるなどの方法がある。
の穴バタン等を、表面に種々の高さの凹凸段差を有する
基板上に露光し現像した。従来の単一結像面による露光
では、上記の各バタンが露光領域の全面で基板表面凹凸
段差の上下において解像するためには、上記段差の高さ
が０．５．以下でなければならなかった。しかし、本装
置の多重結像露光機能により、基板に対してレジスト表
面を挟む互いに３−離れた２つの位置に結像面を設定し
て露光することにより、露光領域の全面にわたり２＃ｌ
１段差の上下で上記バタンを解像することができた。さ
らに、穴パタンに対しては、基板に対し相対的に３−離
れた３つの位置に結像面を設定し露光することにより、
解像可能な段差高さは１０ａｍまで増大した。さらに、
本装置の効果は、多層レジスト法、高コントラスト現像
液、高コントラストレジスト、コントラスト・エンハン
スメント・マテリアル等を用いることにより、−ｆｆ増
大した。なお、本実施例では、基板に対する結像面の相
互位置の変化を、基板ステージを光軸方向に移動させる
ことにより行ったが、必ずしも上記方法に限らず、他の
公知の方法を用いてもよい１例えば、レンズとレンズと
の間を密閉し、その密閉空間にガスを注入してガスの圧
力を変化させる方法や、レチクルまたはレンズを光軸方
向に移動させるなどの方法がある。
また、エキシマレーザを光源とする投影露光装置に多重
結像制御系を組合わせたところ、従来のｉ −１ｉｎｅ
、 ｇ−１ｉｎｅ等紫外線光源に対するのと同様な多重
結像露光法による実効的焦点深度増大の効果が得られ、
エキシマレーザ露光装置に特有の焦点深度の不足を克服
することができた。
結像制御系を組合わせたところ、従来のｉ −１ｉｎｅ
、 ｇ−１ｉｎｅ等紫外線光源に対するのと同様な多重
結像露光法による実効的焦点深度増大の効果が得られ、
エキシマレーザ露光装置に特有の焦点深度の不足を克服
することができた。
また、投影光学系をテレセンドリンクとすることにより
、結像面位置の変化にともなう縮小率の変動をなくすこ
とができて、チップ全面でのバタン寸法精度が向上した
。
、結像面位置の変化にともなう縮小率の変動をなくすこ
とができて、チップ全面でのバタン寸法精度が向上した
。
第２実施例
投影露光装置の露光光学系中に、任意に出し入れできて
空気と異なる屈折率を有し、露光波長に対して透明な物
質からなる平面板またはレンズを設けたものが第２実施
例である。上記平面板またはレンズは、挿入することに
よって基板近傍での結像面を光軸方向のみに所望の距離
だけ移動できるように、厚さ、屈折率ならびに光軸との
直交度等を設定または調整されている。また、厚さ、屈
折率が異なる複数枚の平面板またはレンズが挿入可能で
あって、これらの組合わせにより結像面位置を種々に設
定できるようにしである。
空気と異なる屈折率を有し、露光波長に対して透明な物
質からなる平面板またはレンズを設けたものが第２実施
例である。上記平面板またはレンズは、挿入することに
よって基板近傍での結像面を光軸方向のみに所望の距離
だけ移動できるように、厚さ、屈折率ならびに光軸との
直交度等を設定または調整されている。また、厚さ、屈
折率が異なる複数枚の平面板またはレンズが挿入可能で
あって、これらの組合わせにより結像面位置を種々に設
定できるようにしである。
上記平面板またはレンズを出し入れする制御は、第１実
施例同様の機能を有する多重結像露光制御系によって行
われ、基板上の同一位置の露光中、任意のタイミングで
露光を中断し、上記平面板またはレンズを出し入れして
、基板に対する結像面位置を変化させることができる。
施例同様の機能を有する多重結像露光制御系によって行
われ、基板上の同一位置の露光中、任意のタイミングで
露光を中断し、上記平面板またはレンズを出し入れして
、基板に対する結像面位置を変化させることができる。
上記の投影露光装置を用いて、第１実施例と同様の実験
を実施し、同様の効果を確認した。
を実施し、同様の効果を確認した。
第３実施例
投影露光装置の露光光学系全体を密閉容器内に設置し、
上記密閉容器内の気圧を速やかに変化させて任意の値に
設定できるようにした。上記機能を利用して、露光中に
露光を中断し速やかに上記密閉容器内の気圧を変化させ
たのち、再び露光を開始することにより、上記中断の前
後でマスクバタンの結像面を異なる位置に設定すること
を可能にした。また、上記露光中にゆるやかに気圧を変
化させることにより、マスクバタンの結像面を光軸方向
に走査しながら露光することも可能である。
上記密閉容器内の気圧を速やかに変化させて任意の値に
設定できるようにした。上記機能を利用して、露光中に
露光を中断し速やかに上記密閉容器内の気圧を変化させ
たのち、再び露光を開始することにより、上記中断の前
後でマスクバタンの結像面を異なる位置に設定すること
を可能にした。また、上記露光中にゆるやかに気圧を変
化させることにより、マスクバタンの結像面を光軸方向
に走査しながら露光することも可能である。
上記密閉容器内の気圧の制御は、第１実施例と同様に、
多重結像露光制御系によって行う、上記装置を用いて第
１実施例と同様の実験を行い、同様の効果を確認するこ
とができた。
多重結像露光制御系によって行う、上記装置を用いて第
１実施例と同様の実験を行い、同様の効果を確認するこ
とができた。
上記のように本発明による投影露光装置は、マスクバタ
ンを基板上に投影露光する投影露光装置において、上記
基板上の同一位置で、上記基板に対する同一光軸上にあ
らかじめ指定した少なくとも２点以上の異なる結像点を
設定し、上記結像点のそれぞれの位置で露光させる多重
結像露光制御手段を有することにより、実効的焦点深度
を増大させることができるので、投影レンズの高開口数
化、像面歪、基板表面の凹凸段差の増大に対処すること
が可能になる０本発明による焦点裕度の増加量は、使用
する材料・プロセスが解像可能な光強度コントラストの
下限界およびパタンの種類等に依存するが、高コントラ
ストプロセスを用いると、解像限界近くの格子バタンに
対して、その単一結像面による露光時の焦点裕度程度の
距離を隔てた２つの結像面を設定することにより、約７
０％、３つの結像面を設定することにより約１５０％の
焦点裕度の増大が可能である。また穴パタンに対しては
、結像面数をさらに増大することにより、焦点裕度は事
実上無制限に増大することができる。
ンを基板上に投影露光する投影露光装置において、上記
基板上の同一位置で、上記基板に対する同一光軸上にあ
らかじめ指定した少なくとも２点以上の異なる結像点を
設定し、上記結像点のそれぞれの位置で露光させる多重
結像露光制御手段を有することにより、実効的焦点深度
を増大させることができるので、投影レンズの高開口数
化、像面歪、基板表面の凹凸段差の増大に対処すること
が可能になる０本発明による焦点裕度の増加量は、使用
する材料・プロセスが解像可能な光強度コントラストの
下限界およびパタンの種類等に依存するが、高コントラ
ストプロセスを用いると、解像限界近くの格子バタンに
対して、その単一結像面による露光時の焦点裕度程度の
距離を隔てた２つの結像面を設定することにより、約７
０％、３つの結像面を設定することにより約１５０％の
焦点裕度の増大が可能である。また穴パタンに対しては
、結像面数をさらに増大することにより、焦点裕度は事
実上無制限に増大することができる。
第１図は本発明による投影露光装置の一実施例を示す構
成図、第２図は上記実施例の動作シーケンスを表わす流
れ図、第３図（ａ）および（ｂ）はそれぞれ異なる結像
点を示す上記実施例の動作慨念図、第４図（ａ）は上記
実施例の動作を表わすタイミング図、（ｂ）はすべての
露光位置に対する露光モードの結像面数が１である場合
のタイミング図、第５図は本発明の効果を示す曲線図で
ある。 ４・・・Ｚステージ ６・・・Ｚセンサ７・・・
計算機 ８・・・露光シャッタｆｇＪ′ｌ！
ｌ系１０・・・Ｚ制御系
成図、第２図は上記実施例の動作シーケンスを表わす流
れ図、第３図（ａ）および（ｂ）はそれぞれ異なる結像
点を示す上記実施例の動作慨念図、第４図（ａ）は上記
実施例の動作を表わすタイミング図、（ｂ）はすべての
露光位置に対する露光モードの結像面数が１である場合
のタイミング図、第５図は本発明の効果を示す曲線図で
ある。 ４・・・Ｚステージ ６・・・Ｚセンサ７・・・
計算機 ８・・・露光シャッタｆｇＪ′ｌ！
ｌ系１０・・・Ｚ制御系
Claims (1)
- １、マスクパタンを基板上に投影露光する投影露光装置
において、上記基板上の同一位置で、上記基板に対する
同一光軸上に、あらかじめ指定した少なくとも２点以上
の異なる結像点を設定し、上記結像点のそれぞれの位置
で露光させる多重結像露光制御手段を有することを特徴
とする投影露光装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61207835A JPH0810666B2 (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | パターン形成方法 |
| US07/083,211 US4869999A (en) | 1986-08-08 | 1987-08-10 | Method of forming pattern and projection aligner for carrying out the same |
| US07/144,065 US4904569A (en) | 1986-08-08 | 1988-01-15 | Method of forming pattern and projection aligner for carrying out the same |
| US07/307,513 US4937619A (en) | 1986-08-08 | 1989-02-08 | Projection aligner and exposure method |
| US07/369,150 US4992825A (en) | 1986-08-08 | 1989-06-21 | Method of forming pattern and projection aligner for carrying out the same |
| US08/190,580 USRE36731E (en) | 1986-08-08 | 1994-02-02 | Method of forming pattern and projection aligner for carrying out the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61207835A JPH0810666B2 (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | パターン形成方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5288329A Division JP2654418B2 (ja) | 1993-11-17 | 1993-11-17 | 投影露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6364037A true JPS6364037A (ja) | 1988-03-22 |
| JPH0810666B2 JPH0810666B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=16546307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61207835A Expired - Lifetime JPH0810666B2 (ja) | 1986-08-08 | 1986-09-05 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0810666B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02137217A (ja) * | 1988-11-17 | 1990-05-25 | Yamaha Corp | 投影露光法 |
| JPH02137216A (ja) * | 1988-11-17 | 1990-05-25 | Yamaha Corp | 投影露光法 |
| US5001038A (en) * | 1987-11-16 | 1991-03-19 | Motorola, Inc. | Process for photoimaging a three dimensional printed circuit substrate |
| US5255050A (en) * | 1990-12-06 | 1993-10-19 | Sony Corporation | Projection exposure method |
| EP0715213A1 (en) | 1994-11-28 | 1996-06-05 | Sony Corporation | Method of optical projection exposure to light |
| EP1280009A2 (en) * | 2001-07-27 | 2003-01-29 | Hewlett-Packard Company | Photolithographic structuring method |
| JP2008140911A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Toshiba Corp | フォーカスモニタ方法 |
| JP2013226688A (ja) * | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Canon Inc | 液体吐出ヘッドの製造方法及び露光方法 |
| WO2019129238A1 (en) * | 2017-12-29 | 2019-07-04 | Goldway Technology Limited | Diamond clarity measurement process and system |
| US11526082B2 (en) | 2017-10-19 | 2022-12-13 | Cymer, Llc | Forming multiple aerial images in a single lithography exposure pass |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4239790A (en) * | 1979-09-12 | 1980-12-16 | Rca Corporation | Method of defining a photoresist layer |
-
1986
- 1986-09-05 JP JP61207835A patent/JPH0810666B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4239790A (en) * | 1979-09-12 | 1980-12-16 | Rca Corporation | Method of defining a photoresist layer |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5001038A (en) * | 1987-11-16 | 1991-03-19 | Motorola, Inc. | Process for photoimaging a three dimensional printed circuit substrate |
| JPH02137217A (ja) * | 1988-11-17 | 1990-05-25 | Yamaha Corp | 投影露光法 |
| JPH02137216A (ja) * | 1988-11-17 | 1990-05-25 | Yamaha Corp | 投影露光法 |
| US5255050A (en) * | 1990-12-06 | 1993-10-19 | Sony Corporation | Projection exposure method |
| EP0715213A1 (en) | 1994-11-28 | 1996-06-05 | Sony Corporation | Method of optical projection exposure to light |
| EP1280009A3 (en) * | 2001-07-27 | 2004-04-14 | Hewlett-Packard Company | Photolithographic structuring method |
| EP1280009A2 (en) * | 2001-07-27 | 2003-01-29 | Hewlett-Packard Company | Photolithographic structuring method |
| JP2008140911A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Toshiba Corp | フォーカスモニタ方法 |
| JP2013226688A (ja) * | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Canon Inc | 液体吐出ヘッドの製造方法及び露光方法 |
| US11526082B2 (en) | 2017-10-19 | 2022-12-13 | Cymer, Llc | Forming multiple aerial images in a single lithography exposure pass |
| WO2019129238A1 (en) * | 2017-12-29 | 2019-07-04 | Goldway Technology Limited | Diamond clarity measurement process and system |
| US11016033B2 (en) | 2017-12-29 | 2021-05-25 | Goldway Technology Limited | Diamond clarity measurement process and system |
| US11835466B2 (en) | 2017-12-29 | 2023-12-05 | Goldway Technology Limited | Diamond clarity measurement process and system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0810666B2 (ja) | 1996-01-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |