KR100257576B1 - 프로젝션 얼라이너, 수차 추정 마스크 패턴, 수차량 추정 방법, 수차 제거 필터 및 반도체 제조 방법 - Google Patents

프로젝션 얼라이너, 수차 추정 마스크 패턴, 수차량 추정 방법, 수차 제거 필터 및 반도체 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100257576B1
KR100257576B1 KR1019960033680A KR19960033680A KR100257576B1 KR 100257576 B1 KR100257576 B1 KR 100257576B1 KR 1019960033680 A KR1019960033680 A KR 1019960033680A KR 19960033680 A KR19960033680 A KR 19960033680A KR 100257576 B1 KR100257576 B1 KR 100257576B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aberration
multilayer film
patterns
pattern
transparent
Prior art date
Application number
KR1019960033680A
Other languages
English (en)
Inventor
가즈야 가몬
Original Assignee
다니구찌 이찌로오
미쓰비시 덴키 가부시키가이샤
기타오카 다카시
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 다니구찌 이찌로오, 미쓰비시 덴키 가부시키가이샤, 기타오카 다카시 filed Critical 다니구찌 이찌로오
Application granted granted Critical
Publication of KR100257576B1 publication Critical patent/KR100257576B1/ko

Links

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
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70091—Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0025—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration
    • 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
    • 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
    • G03F7/70591—Testing optical components
    • G03F7/706—Aberration measurement

Abstract

대규모 집적 회로 제조시 사용되는 프로젝션 얼라이너를 제공한다. 램프 하우징에서 나온 자외선은 플라이-아이(fly-eye) 렌즈에 의해 서로 독립인 다수의 점광원으로 분할된다. 이 프로젝션 얼라이너에서, 광은 2차 광원면이 형성되도록 개구에 의해 형성된다. 또한, 블라인드에 의해 노출 영역이 확립된 후에 포토마스크가 조명된다. 그후, 광원의 상이 포토마스크에 의해 회절된 광에서 투사 광학계의 동공면에 형성된다. 또한, 파두 수차는 프로젝션 얼라이너의 광학계의 동공면 상에 위치한 수차 제거 필터에 의해 보상된다. 그후, 회로 패턴의 상이 웨이퍼에 형성된다. 이것에 의해, 광학계의 수차 영향이 제거된다. 따라서, 패턴의 고정밀도 전사를 달성할 수 있다.

Description

프로젝션 얼라이너, 수차 추정 마스크 패턴, 수차량 추정 방법, 수차 제거 필터 및 반도체 제조 방법
제1도는 본 발명을 실시하는 프로젝션 얼라이너, 즉 본 발명의 실시예 1의 구성을 도시한 도면.
제2도는 본 발명을 실시하는 투사 노출 방법, 즉 본 발명의 실시예 2를 설명하는 도면.
제3(a)도는 본 발명을 실시하는 수차 추정 마스크 패턴, 즉 본 발명의 실시예 3의 평면도.
제3(b)도는 제3(a)도의 마스크 패턴을 노출시킬 때 얻어지는 전사 패턴을 도시한 도면.
제4(a)도 및 제4(b)도는 본 발명을 실시하는 구면 수차 추정 방법, 즉 본 발명의 실시예 4에 따라 각각 얻어지는 마이크로 패턴의 최상의 초점 위치 및 더 큰 패턴의 최상의 초점 위치를 도시한 도면.
제5(a)도 및 제5(b)도는 본 발명을 실시하는 비점 수차 추정 방법, 즉 본 발명의 실시예 5에 따라 각각 얻어지는 횡방향 패턴 소자(즉, 횡방향 패턴측)의 최상의 초점 위치 및 종방향 패턴 소자(즉, 종방향 패턴측)의 최상의 초점 위치를 도시한 도면.
제6(a)도 및 제6(b)도는 본 발명을 실시하는 지면 굴곡 추정 방법, 즉 본 발명의 실시예 6에 따라 각각 얻어지는 마이크로 패턴의 최상의 초점 위치 및 더 큰 패턴의 최상의 초점 위치를 도시한 도면.
제7도는 본 발명을 실시하는 코마(수차) 추정 방법, 즉 본 발영의 실시예 7을 설명하는 전사 패턴을 도시한 도면.
제8도는 본 발명을 실시하는 뒤틀림 수차 추정 방법, 즉 본 발명의 실시예 8을 설명하는 전사 패턴을 도시한 도면.
제9(a)도 및 제9(b)도는 본 발명을 실시하는 수차 제거 필터, 즉 정의 구면 수차를 보상하는 본 발명의 실시예 10의 단면도 및 사시도.
제10(a)도 및 제10(b)도는 본 발명을 실시하는 수차 제거 필터, 즉 부의 구면 수차를 보상하는 본 발명의 실시예 11의 단면도 및 사시도.
제11(a)도 및 제11(b)도는 본 발명을 실시하는 수차 제거 필터, 즉 정의 비점 수차를 보상하는 본 발명의 실시예 12의 단면도 및 사시도.
제12(a)도 및 제12(b)도는 본 발명을 실시하는 수차 제거 필터, 즉 부의 비점 수차를 보상하는 본 발명의 실시예 13의 단면도 및 사시도.
제13(a)도 및 제13(b)도는 본 발명을 실시하는 수차 제거 필터, 즉 정의 지면 굴곡을 보상하는 본 발명의 실시예 14의 단면도 및 사시도.
제14(a)도 및 제14(b)도는 본 발명을 실시하는 수차 제거 필터, 즉 부의 지면 굴곡을 보상하는 본 발명의 실시예 15의 단면도 및 사시도.
제15(a)도 및 제15(b)도는 본 발명을 실시하는 수차 제거 필터, 즉 왜곡 수차를 보상하는 본 발명의 실시예 16의 단면도 및 사시도.
제16(a)도 및 제16(b)도는 본 발명을 실시하는 수차 제거 필터, 즉 코마 수차를 보상하는 본 발명의 실시예 17의 단면도 및 사시도.
제17(a)도 및 제17(b)도는 본 발명을 실시하는 수차 제거 필터, 즉 본 발명의 실시예 18의 단면도 및 사시도.
제18도는 본 발명의 실시예 19에서 여러 가지 종류의 수차가 합성되는 경우의 파두의 쉬프트를 도시한 사시도.
제19도는 종래 프로젝션 얼라이너의 구성을 도시한 도면.
제20(a)도 내지 제20(e)도는 동공 상의 구면 수차, 비점 수차, 지면 굴곡, 왜곡 수차 및 코마 수차를 각각 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 램프 하우징 2, 8 : 미러
3 : 플라이-아이- 렌즈 4 : 개구
5, 7, 9 : 집광 렌즈 6 : 블라인드
10 : 포토마스크 11 : 투사 광학계
12 : 웨이퍼 13 : 수차 제거 필터
32 : 더 큰 패턴 33 : 마이크로 패턴
41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 : 투명 기판
51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58 : 투명 다층막
[발명의 상세한 설명]
가. 발명의 목적
(1) 발명이 속하는 기술 분야 및 그 분야의 종래 기술
본 발명은 대규모 집적 회로(LSI) 제조 공정에 사용되는 프로젝션 얼라이너(projection aligner)에 관한 것으로, 특히 프로젝션 얼라이너의 광학계에 포함된 수차를 추정하는 수차 추정(또는 평가) 마스크 패턴, 수차량(즉, 수창의 양) 추정 방법, 및 수차를 제거하는 수차 제거 필터에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 수차를 제거하면서 회로 패턴을 전사함으로써 반도체 장치를 제조하는 반도체 제조 방법에 관한 것이다.
마스크 상에 형성된 반도체 장치의 회로 패턴을 웨이퍼상으로 투사하는 프로젝션 얼라이너는 마이크로 또는 미세 패턴의 전사가 달성되도록 높은 분해능을 갖는 것이 요구된다. 일반적으로, 투사 렌즈의 개구수(NA)의 증가에 비례하여 또는 노출광의 파장 감소에 비례하여, 분해능은 향상된다. 그러나, 투사 렌즈의 NA 증가 방법은 패턴 전사의 초점 깊이(즉, 초점의 깊이)가 저감된다. 따라서, 분해능의 향상에는 한계가 있다. 한편, 단파장을 갖는 노출광의 사용은 전사 공정의 광범위한 수정을 필요로 한다. 따라서, 노출광의 파장을 감소시키는 방법은 실용적이지 못하다.
따라서, 일본국 특허 공개공보 소4-251914호 및 4-179213호에는 각각 NA를 증가시켜 분해능을 향상시키고 있지만, 그와 동시에 본 출원의 출원인에 의해 초점 깊이를 확대할 수 있는 프로젝션 얼라이너가 제안되고 있다. 제19도에 도시한 바와 같이, 상기 프로젝션 얼라이너에 있어서, 플라이-아이 렌즈(fly-eye lens)(3)가 램프 하우스 또는 램프 하우징(1)의 정면에 미러(2)를 사이에 두고 비스듬히 위치한다. 또한, 또한, 개구(4)가 플라이-아이 렌즈(3)의 정면 상에 위치한다. 또한, 블라인드(6)가 개구(4)의 정면에 집광용 렌즈 또는 집광 렌즈(5)를 사이에 두고 위치한다. 또한, 원하는 회로 패턴이 형성된 포토마스크(10)가 블라인드(6)의 정면에 집광 렌즈(7), 미러(8) 및 집광 렌즈(9)를 사이에 두고 비스듬히 위치한다. 또한, 웨이퍼(12)가 포토마스크(10)의 정면에 투사 광학계 또는 투사용 렌즈계(11)를 사이에 두고 위치한다. 디코퍼시 화상의 콘트라스트는 투사 광학계(11)의 동공면(pupillary surface) 또는 동공 평면(pupil plane)상에서 투광 구역 또는 영역의 중심부를 통과하는 광과 그의 주변 영역을 통과하는 광 사이에서 위상차를 발생시키도록 동작하는 위상 시프트 부재를 놓으므로써 향상된다. 따라서, 초점 깊이가 효과적으로 증가된다.
그러나, 상술한 종래 프로젝션 얼라이너의 경우에는 광학계의 수차를 고려하지 않는다. 일반적으로, 실제의 광학계는 다양한 수차를 갖는다. 대표적인 수차는 구면 수차(spherical aberration), 비점 수차(astigmatism aberration), 지면 굴곡(field curvature) 및 코마 수차(coma aberration)이다. 이들 수차를 파두 수차(wavefront aberration)로 각각 변환함으로써 제20(a)도 내지 제20(e)도에 도시한 바와같이 나타낼 수 있다. 이들 도면에 있어서, φ는 파두의 시프트양 또는 거리, ρ는 동공면(즉, η ζ-면)의 반경, θ는 축 η에 대한 회전각, y0는 웨이퍼상의 좌표, B는 F 상수를 나타낸다. 이들 수차의 상세한 내용은 다양한 문헌, 예를 들면, “Principle of Optics I 내지 III”(published by Tokai University Press.)에 기술되어 있다.
종래 프로젝션 얼라이너의 광학계는 그러한 수차를 가지므로, 종래 프로젝션 얼라이너는 화질이 열화하고 회로 패턴의 전사 정밀도가 떨어진다는 문제점을 갖는다.
본 발명은 그러한 프로젝션 얼라이너의 문제를 해소하도록 달성된다.
(2) 발명이 이루고자 하는 기술적 과제
본 발명의 하나의 목적은 프로젝션 얼라이너의 광학계의 수차 영향을 제거할 수 있고, (회로) 패턴의 고정밀도 전사를 달성할 수 있는 프로젝션 얼라이너를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 프로젝션 얼라이너의 광학계의 수차를 추정하는 수차 추정 마스크 패턴을 제공하고 또한 이 수차 추정 마스크 패턴을 사용하여 수차량을 추정하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 프로젝션 얼라이너의 광학계의 수차를 보상하는 수차 제거 필터를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 프로젝션 얼라이너의 광학계의 수차 영향을 제거하면서 회로 패턴을 전사하여 반도체 장치를 제조하는 반도체 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 하나의 특징에 따르면, 광원, 조명광을 성형하여 2차 광원면을 형성하는 개구, 노출 영역을 설정하는 개구부를 가즌 블라인드, 회로 패턴을 갖고 2차 광원면에서 나온 광으로 조명되는 포토마스크, 포토마스크에 의해 회절된 회절광에서 노출된 기판에 상을 형성하여 포토마스크의 회로패턴을 투사하는 투사 광학계, 및 프로젝션 광학계의 동공면 상에 위치하여 수차를 제거하는 수차 제거 팰터를 포함하는 프로젝션 얼라이너가 제공된다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 투명 기판, 투명 기판 상에 선택적으로 형성된 다수의 마이크로 패턴, 및 투명 기판 상에 선택적으로 형성된 다수의 더 큰 패턴을 포함하는 수차 추정 마스크 패턴이 제공된다. 또한, 이 수차 추정 마스크 패턴에서, 마이크로 패턴의 각각 및 더 큰 패턴의 대응하는 패턴이 서로 조합된다. 또한, 마이크로 패턴과 더 큰 패턴의 다수의 그러한 조합(또는 세트)이 투명 기판 상에 위치한다.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 수차 추정 마스크 패턴을 노출하는 단계, 다수의 완성된(또는 얻어진) 패턴을 관찰하는 단계, 패턴의 각각의 최상의 초점 위치 또는 완성 위치를 갖는 단계, 및 패턴의 각각의 최상의 초점 위치 또는 완성 위치의 변화량으로부터 수차량을 추정하는 단계를 포함하는 수차량(즉, 수차의 양) 추정 방법이 제공된다.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 수차를 제거하도록 투사 광학계의 동공면(즉, 동공 평면) 상에 위치하는 필터인 수차 제거 필터가 제공된다. 이 필터에는 적어도 하나의 주면에 형성된 파두 조정(또는 조절) 투명 다층막 및 투명 기판이 마련되어 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 광원에서 나오는 조명광을 성형하여 2차 광원을 형성하는 단계, 노출 영역을 확립하는 단계, 2차 광원면에서 나오는 조명광으로 포토마스크를 조명하는 단계, 마스크에 의해 회절된 광에서 동공면에 광원의 상을 형성하는 단계, 투사 광학계의 동공면에 파두 수차를 보상하는 단계, 및 웨이퍼상으로 회로 패턴을 투사하여 반도체 장치를 제조하는 단계를 포함하는 반도체 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 상기 및 그밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
나. 발명의 구성 및 작용
이하, 첨부 도면에 따라 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
[실시예 1]
제1도는 본 발명을 실시하는 즉, 본 발명의 실시예 1의 프로젝션 얼라이너의 구조를 도시한 도면이다. 이 도면에 도시한 바와 같이, 이 프로젝션 얼라이너에서, 플라이-아이 렌즈(3)가 램프 하우징 또는 하우스(1)의 정면에 미러(2)를 사이에 두고 비스듬히 위치한다. 또한, 개수(4)가 플라이-아이 렌즈(3)의 정면 상에 위치한다. 또한, 블라인드(6)가 개구(4)의 정면에 집광 렌즈(5)를 사이에 두고 위치한다. 또한, 원하는 회로 패턴이 형성된 포토마스크(10)가 블라인드(6)의 정면에 집광 렌즈(7), 미러(8) 및 집광 렌즈(9)를 사이에 두고 비스듬히 위치한다. 또한, 노출 패턴이 얻어지는 웨이퍼(12)가 포토마스크(10)의 정면에 투사 광학계(11)를 사이에 두고 비스듬히 위치한다. 또한 투사 광학계(11)의 수차를 보상하는 수차 제거 필터(13)가 투사 광학계의 동공면 상에 위치한다. 또한, 수은 램프 또는 엑시머 레이저 등과 같은 자외선을 방출하는 광원이 램프 하우징(1)에 사용된다.
다음에, 이 프로젝션 얼라이너를 사용하는 반도체 제조 방법을 설명한다. 램프 하우징(1)에서 방사된 자외선은 미러(2)를 거쳐 플라이-아이 렌즈(3)에 도달한다. 그러면, 자외선은 서로 독립적인 다수의 점 광원(즉, 광 빔)으로 분할된다. 그후, 이들 점 광원에서 나온 광선이 개구(4)에 의해 성형되어 2차 광원면이 형성된다. 그후, 블라인드(6)에 의해 노출 영역이 설정된다. 또한, 집광 렌즈(5,7 및 9)를 거쳐 포토마스크(10)가 조명된다. 따라서, 광원의 상이 포토마스크(10)에 의해 회절된 광으로부터 투사 광학계(11)의 동공면 상에 위치하고 있다. 따라서, 파두 수차가 동공면에서 보상된다. 따라서, 회로 패턴의 상이 수차가 보상된 회절 광으로부터 웨이퍼(12) 상에 형성된다. 이때, 수차 제거 필터(13)에 의해 투사 광학계의 동공면 상에서 수차가 보상된다. 따라서, 수차에 의한 나쁜 효과를 제거할 수 있다. 이것에 의해, 양호한 화상 특성을 얻을 수 있다.
이와 같이, 회로 패턴은 웨이퍼(12)의 표면 상에 전사된다. 또한, 박막 침적 처리, 에칭 처리 및 불순물 확산 처리 등 다양하게 처리된 후, 반도체 장치가 제조된다.
[실시예 2]
제2도는 본 발명을 실시하는, 즉 본 발명의 실시예 2의 투사 노출 방법을 흐름도로 도시한 것이다. 먼저, 단계 S1에서, 광학계의 수차를 추정 또는 평가하기 위해 수차 추정 패턴이 광에 노출된다. 다음에, 단계 S2에서, 노출에 의해 얻어진 후-노출 패턴 또는 현상 패턴을 SEM(Scanning Electron Microscope)를 통해 관찰한다. 이 관찰의 결과, 어떤 종류 또는 부류의 수차가 서로 결합(즉, 내포 또는 포함)되어 광학계에서 발생하는 가를 결정한다. 또한, 단계 S4에서 투사 광학계의 수차 간 또는 그들 중에서 어떤 수차가 큰 지를 결정한다. 다음 단계 S5에서, 큰 수차를 보상하는 수차 제거 필터를 선택한다. 그후, 단계 S6에서, 이와 같이 선택된 수차 제거 필터를 투사 광학계의 동공면에 삽입한다(즉, 놓는다). 이어서, 단계 S7에서 회로 패턴을 광에 노출시킨다.
따라서, 이와 같은 노출 방법을 채용함으로써 투사 광학계에서 큰 수차를 선택적으로 제거하여 우수한 화상 특성을 얻을 수 있다.
[실시예 3]
제3(a)도에 실시예 2의 노출 방법에 사용된 수차 추정 마스크를 도시한다. 이 도면에 도시한 바와 같이, 5행 5열로 배치된 모두 25개의 직사각형 더 큰 패턴이 투명 기판(21)에 형성되어 있다. 또한, 더 큰 패턴(22)의 각각에는 3행 3열로 배치된 모두 9개의 마이크로 패턴(23)이 형성되어 있다. 더 큰 패턴(22)의 각각은 노출 파장의 3배의 치수를 갖는다. 즉, 이곳에 배열된 마이크로 패턴(23)과 더 큰 패턴(22)의 각각의 25개 조합이 투명 기판(21) 상에 위치한다.
이 수차 추정 마스크 패턴이 구면 수차가 없는 렌즈를 거쳐 광에 노출될 때, 더 큰 패턴의 각각의 모서리는 회절에 의해 둥그스름하게 되다. 따라서, 제3도(b)에 도시한 바와 같이, 더 큰 패턴(32) 및 마이크로 패턴(33)을 포함하는 전사 패턴이 얻어진다. 일반적으로, 마이크로 패턴은 수차에 민감한 반면, 더 큰 패턴은 수차에 둔감하다. 따라서, 전사 패턴에 포함된 더 큰 패턴(32) 및 마이크로 패턴(33)을 관찰함으로써 렌즈 수차를 5종류로 용이하고 명확하게 분류할 수 있다.
[실시예 4]
이하, 제3(a)도의 수차 추정 마스크 패턴을 사용하여 구면 수차를 추정하는 방법을 설명한다. 먼저, 수차 추정 마스크 패턴을 광에 초점 조건을 변경하여 노출시킨다. 그후, 완성된 25개 전사 패턴을 SEM 등으로 관찰한다. 이것에 의해, 제4도(a)에 도시한 바와 같이, 마이크로 패턴(33)의 최상의 초점 위치가 25개 점에서 얻어진다. 또한, 제4도(b)에 도시한 바와 같이, 더 큰 패턴(32)의 최상의 초점 위치가 25개 점에서 얻어진다.
이때, 최상의 초점 위치가 마이크로 패턴(33) 및 더 컨 패턴(32) 간에 쉬프트된 것이 관찰되면, 노출 광학계의 구면 수차가 내부에 존재하는 것으로 판명된다. 또한, 마이크로 패턴(33) 및 더 큰 패턴(33) 사이에서 최상의 초점 위치의 쉬프트 양으로부터 구면 수차의 양을 추정할 수 있다.
[실시예 5]
이하, 제3(a)도의 수차 추정 마스크 패턴을 사용하여 비점 수차를 추정하는 방법을 설명한다. 먼저, 수차 추정 마스크 패턴을 광에 초점 조건을 변경하여 노출시킨다. 그후, 25개 완성된 전사 패턴을 SEM 등으로 관찰한다. 이것에 의해, 각 패턴의 횡방향 패턴 성분(또는 측)의 최상의 초점 위치가 제5(a)도에 도시한 바와 같이 25개 점의 각각에서 얻어진다. 또한, 각 패턴의 종방향 패턴 성분(즉, 측)의 최상의 초점 위치가 제5(b)도에 도시한 바와 같이 25개 점에서 각각에서 얻어진다.
이때, 횡방향 패턴 성분과 종방향 패턴 성분 간의 최상의 초점 위치가 쉬프트된 것이 관찰되면, 노출 광학계의 비점 수차가 내부에 존재하는 것으로 판명된다. 또한, 횡방향 패턴 성분과 종방향 패턴 성분 간에 최상의 초점 위치의 쉬프트(또는 변동) 양으로부터 비점 수차의 양을 추정할 수 있다.
[실시예 6]
이하, 제3(a)도의 수차 추정 마스크 패턴을 사용하여 지면 굴곡을 추정하는 방법을 설명한다. 먼저, 수차 추정 마스크 패턴을 초점 조건을 변경하여 광에 노출시킨다. 그후, 25개 완성된 전사 패턴을 SEM 등으로 관찰한다. 이것에 의해, 제6(a)도에 도시한 바와 같이, 마이크로 패턴(23)의 최상의 초점 위치가 25개 점에서 각각 얻어진다. 또한, 제6(b)도에 도시한 바와 같이, 더 큰 패턴(22)의 최상의 초점 위치가 25개 점에서 각각 얻어진다.
이때, 마이크로 패턴(33)의 최상의 초점 위치가 대응하는 더 큰 패턴(32)의 최상의 초점 위치와 25개 점의 각각에서 일치하지만 최상의 초점 위치가 노출 위치에 따라 변하는, 즉 25개 점 상에 위치한 더 큰 패턴(32) 중에서 변하는 것이 관찰되면, 노출 광학계의 지면 굴곡이 내부에 존재하는 것으로 판명된다. 또한, 더 큰 패턴(32) 중의 최상의 초점 위치의 편차량으로부터 지면 굴곡량을 추정할 수 있다.
[실시예 7]
이하, 제3(a)도의 수차 추정 마스크 패턴을 사용하여 코마 수차를 추정하는 방법을 설명한다. 먼저, 수차 추정 마스크 패턴을 초점 조건을 변경하여 광에 노출시킨다. 그후, 제7도에 도시한 바와 같이 완성된 25개 전사 패턴을 SEM 등으로 관찰하다. 이것에 의해, 마이크로 패턴(33)의 최종 위치가 25개 점에서 각각 얻어진다.
이때, 마이크로 패턴(33)의 최종 위치가 제7도에 도시한 바와 같이 대응되는 더 큰 패턴(32)의 최종 위치에 대하여 가변하는 것이 관찰되면, 노출 광학계의 코마 수차가 내부에 존재하는 것으로 판명된다. 또한 더 큰 패턴들중 하나의 최종 위치와 더 큰 패턴들(32)중 하나와 결합된 대응하는 마이크로 패턴들(33)중 하나의 최종 위치 간의 상대적 쉬프트 량 또는 거리로부터 코마 수차량을 추정할 수 있다.
[실시예 8]
이하, 제3(a)도의 수차 추정 마스크 패턴을 사용하여 왜곡 수차를 추정하는 방법을 설명한다. 먼저, 수차 추정 마스크 패턴을 초점 조건을 변경하여 광에 노출시킨다. 그후, 제8도에 도시한 바와 같이, 완성된 25개 전사 패턴을 SEM 등으로 관찰한다. 따라서, 마이크로 패턴(33)의 최종 위치가 25개 점에서 각각 얻어진다.
이때, 대응하는 마이크로 패턴(33)의 각각의 최종 위치에 대하여 더 큰 패턴(32)의 각각의 상대적 최종 위치가 유지(또는 불변)되더라도, 예를 들면, 더 큰 패턴(32)의 최종 위치가 제8도에 도시한 바와 같이 25개 점에 각각 대응하는 패턴(32) 중에서 노출 위치에 따라 변하는 것이 관찰되면, 노출 광학계의 왜곡 수차가 내부에 존재하는 것으로 판명된다. 또한, 왜곡 수차의 양은 더 큰 패턴(32)의 최종 위치의 쉬프트 거리량으로부터 추정할 수 있다.
[실시예 9]
파두를 조절하는 투명 다층막이 형성된 적어도 하나의 주면을 갖는 투명 기판을 실시예 1의 프로젝션 얼라이너, 상술한 본 발명의 반도체 제조 방법 또는 실시예 2의 투사 노출 방법에 사용된 수차 제거 필터(13)로서 사용할 수 있다. 투명 다층막은 막 두께 분포를 갖고, 이것에 의해 투사 광학계의 수차로 인해 발생하는 파두 쉬프트를 보상할 수 있다.
[실시예 10]
제9(a)도 및 제9(b)도는 실시예 9의 수차 제거 필터의 실제예로서 정의 구면 수차를 보상하는 수차 제거 필터를 도시한 것이다. 이들 도면에 도시한 바와 같이, 이 수차 제거 필터의 경우, 투명 기판(41)의 표면에 투명 다층막(51)이 형성된다. 제20(a)도에 도시한 바와 같이, 구면 수차를 동공면의 파두수차로 변환하면, 파두의 쉬프트량 φ는 식 φ=-Bρ4/4로 표현 또는 주어질 수 있다. 따라서, 정의 구면 수차를 보상하는 투명 다층막(51)은 절구형이고(즉, 콘 형상), 제9(b)도에 도시한 바와 같이 동심의 링형상 층을 가지며, 또한 절구의 단면과 형상이 같고 제9(a)도에 도시한 바와 같은 정의 4차 함수로 표현되는 종방향 단면을 갖는다. 정의 구면 수차는 이 수차 제거 필터를 투사 광학계의 동공면에 놓으므로써 제거할 수 있다. 따라서, 화질을 향상시킬 수 있다.
[실시예 11]
실시예 9의 수차 제거 필터의 실제예로서, 부의 구면 수차를 보상하는 수차 제거 필터를 제10(a)도 및 제10(b)도에 도시한다. 이들 도면에 도시한 바와 같이, 이 수차 제거 필터의 경우, 투명 다층막(52)이 투명 기판(42)의 표면에 형성된다. 제20(a)도에 도시한 바와 같이, 구면 수차를 동공면의 파두 수차로 변환하면, 파두의 쉬프트량 φ는 식 φ=-Bρ4/4에 의해 표현 또는 얻어진다. 따라서, 부의 구면 수차를 보상하는 투명 다층막(52)은 돔 형상이고, 제10(b)도에 도시한 바와 같이 동심원 형상층을 가지며, 또한 돔의 단면과 형상이 같고 제10(a)도에 도시한 바와 같은 부의 4차 함수로 표현되는 종방향 단면을 갖는다. 부의 구면 수차는 이 수차 제거 필터를 투사 광학계의 동공면에 놓으므로서 제거할 수 있다. 따라서, 화질을 향상시킬 수 있다.
[실시예 12]
실시예 9의 수차 제거 필터의 실제예로서, 정의 비점 수차를 보상하는 수차 제거 필터를 제11(a)도 및 제11(b)도에 도시한다. 이들 도면에 도시한 바와 같이, 이 수차 제거 필터의 경우, 투명 다층막(53)은 투명 기판(43)의 표면에 형성된다. 제20(b)도에 도시한 바와 같이, 비점 수차를 동공면의 파두 수차로 변환하면, 파두의 쉬프트량 φ는 식 φ=-Cy0ρ2cos2θ에 의해 표현된다. 따라서, 정의 비점 수차를 보상하는 투명 다층막(53)은 한쪽 방향에서만 절구와 같이 파여진 형상을 갖고, 즉 제20(b)도에 도시한 바와 같은 안장과 같은 형상이고, 또한 한쪽 방향에서만 절구의 단면과 형상이 같고 제11(a)도에 도시한 바와 같은 정의 4차 함수로 표현되는 종방향 단면을 갖는다. 정의 비점 수차는 이 수차 제거 필터를 투사 광학계의 동공면에 놓으므로써 제거할 수 있다. 따라서, 화질을 향상시킬 수 있다.
[실시예 13]
실시예 9의 수차 제거 필터의 실제예로서, 부의 비점 수차를 보상하는 수차 제거 필터를 제12(a)도 및 제12(b)도에 도시한다. 이들 도면에 도시한 바와 같이, 이 수차 제거 필터의 경우, 투명 다층막(54)은 투명 기판(44)의 표면에 형성된다. 제20(b)도에 도시한 바와 같이, φ는 식 φ=-Cy0ρ2cos2θ에 의해 표현된다. 따라서, 부의 비점 수차를 보상하는 투명 다층막(54)은 제20(b)도에 도시한 바와 같은 한쪽 방향에서만 돔과 같이올라온 형상을 갖고, 또한 한쪽 방향에서만 돔의 단면과 형상이 같고 제12(a)도에 도시한 바와 같은 부의 4차 함수로 표현되는 종방향 단면을 갖는다. 부의 비점 수차는 이 수차 제거 필터를 투사 광학계의 동공면에 놓으므로써 제거할 수 있다. 따라서, 화질을 향상시킬 수 있다.
[실시예 14]
실시예 9의 수차 제거 필터의 실제예로서, 정의 지면 굴곡을 보상하는 수차 제거 필터를 제13(a)도 및 제13(b)도에 도시한다. 이들 도면에 도시한 바와 같이, 이 수차 제거 필터의 경우, 투명 다층막(55)은 투명기판(45)의 표면에 형성된다. 제20(c)도에 도시한 바와 같이, 지면 굴곡을 동공면의 파두 수차로 변환하면, 파두의 쉬프트량 φ는 식 φ=-Dy0 2ρ2/2에 의해 표현된다. 따라서, 정의 지면 굴곡을 보상하는 투명 다층막(55)은 제13(b)도에 도시한 바와 같이 절구와 같은 형상이고 동심의 링형상 층을 가지며, 또한 절구의 단면과 형상이 같고 제13(a)도에 도시한 바와 같은 정의 4차 함수로 표현되는 종방향 단면을 갖는다. 정의 지면 굴곡은 이 수차 제거 필터를 투사 광학계의 동공면에 놓으므로써 제거할 수 있다. 따라서, 화질을 향상시킬 수 있다.
[실시예 15]
실시예 9의 수차 제거 필터의 실제예로서, 부의 지면 굴곡을 보상하는 수차 제거 필터를 제14(a)도 및 제14(b)도에 도시한다. 이들 도면에 도시한 바와 같이, 이 수차 제거 필터의 경우, 투명 다층막(56)은 투명기판(46)의 표면에 형성된다. 제20(c)도에 도시한 바와 같이, 지면 굴곡을 동공면의 파두 수차로 변환하면, 파두의 쉬프트량 φ는 식 φ=-Dy0 2ρ2/2에 의해 표현된다. 따라서, 부의 지면 굴곡을 보상하는 투명 다층막(55)은 제14(b)도에 도시한 바와 같이 돔과 같은 형상이고 동심원 형상층을 가지며, 또한 돔의 단면과 형상이 같고 제14(a)도에 도시한 바와 같은 부의 4차 함수로 표현되는 종방향 단면을 갖는다. 부의 지면 굴곡은 이 수차 제거 필터를 투사 광학계의 동공면에 놓으므로써 제거할 수 있다. 따라서, 화질을 향상시킬 수 있다.
[실시예 16]
실시예 9의 수차 제거 필터의 실제예로서, 왜곡 수차를 보상하는 수차 제거 필터를 제15(a)도 및 제15(b)도에 도시한다. 이들 도면에 도시한 바와 같이, 이 수차 제거 필터의 경우, 투명 다층막(57)은 투명 기판(47)의 표면에 형성된다. 제20(d)도에 도시한 바와 같이, 왜곡 수차를 동공면의 파두 수차로 변환하면, 파두의 쉬프트량 φ는 식 φ=-Ey0 3ρ2cosθ에 의해 표현된다. 따라서, 왜곡 수차를 보상하는 투명 다층막(57)은 제15(b)도에 도시한 바와 같이 한쪽 방향으로만 기울어진 평면과 같은 형상층 갖고, 또한 제15(a)도에 도시한 바와 같은 부의 선형 함수에 의해 표현되는 경사면의 단면과 같은 형상이 같은 종방향 단면을 갖는다. 왜곡 수차는 이 수차 제거 필터를 투사 광학계의 동공면에 놓으므로써 제거할 수 있다. 따라서, 화질을 향상시킬 수 있다.
[실시예 17]
실시예 9의 수차 제거 필터의 실제예로서, 코마 수차를 보상하는 수차 제거 필터를 제16(a)도 및 제16(b)도에 도시한다. 이들 도면에 도시한 바와 같이, 이 수차 제거 필터의 경우, 투명 다층막(58)은 투명 기판(48)의 표면에 형성된다. 제20(e)도에 도시한 바와 같이, 코마 수차를 동공면의 파두 수차로 변환하면, 파두의 쉬프트량 φ는 식 φ=-Fy0ρ3에 의해 표현된다. 따라서, 코마 수차를 보상하는 투명 다층막(57)은 제16(b)도에 도시한 바와 같이 한쪽 방향으로만 기울어진 경사면과 같은 형상이고, 또한 제16(a)도에 도시한 바와 같은 3차 함수로 표현되는 경사면과 형상이 같은 종방향 단면을 갖는다. 코마 수차는 이 수차 제거 필터를 투사 광학계의 동공면에 놓으므로써 제거할 수 있다. 따라서, 화질을 향상시킬 수 있다.
[실시예 18]
여러 가지 종류의 수차가 공존하는 경우, 실시예 10 내지 실시예 17로서 상술한 수차 제거 필터의 일부의 적당한 조합을 사용할 수 있다. 예를 들면, 제17(a)도 및 제17(b)도에 도시한 바와 같이, 부의 지면 굴곡을 보상하는 실시예 15에 사용된 수차 제거 필터를 코마 수차를 보상하는 실시예 17에 사용된 수차 제거 필터와 조합하면, 부의 지면 굴곡과 코마 수차를 동시에 보상할 수 있다. 일반적으로, 실제 광학계에서는 다양한 종류의 수차가 공존한다. 따라서, 실시예 10 내지 실시예 17로서 상술한 수차 제거 필터를 서로 적당히 조합하여 모든 다양한 종류의 수차를 제거할 수 있다. 따라서, 화질을 향상시킬 수 있다.
[실시예 19]
본 발명에 따르면, 수차의 양을 합성함으로써 얻어지는 파두의 쉬프트, 즉 제18도에 도시한 바와 같이 실시예 4 내지 실시예 8중 하나의 방법에 의해 추정된 파두의 쉬프트를 보상하는 특성을 갖는 복합 수차 제거 필터를 만들 수 있다. 예를 들면, 그러한 수차 제거 필터는 제18도에 도시한 바와 같이 파두의 합성 쉬프트에 대응하는 단면 형상을 갖는 투명 다층막을 투명 기판에 형성하므로써 만들 수 있다.
다. 발명의 효과
모든 다양한 종류의 수차는 이 복합 수차 제거 필터를 프로젝션 얼라이너에 도입함으로써 제거된다. 화질을 향상시킬 수 있다.

Claims (41)

  1. 프로젝션 얼라이너(projection aligner)에 있어서, 광원; 조명광을 성형(shaping)하여 2차 광원면을 형성하기 위한 개구; 상기 개구를 가지며, 노출 영역을 설정하기 위한 블라인드; 회로 패턴을 가지며, 상기 2차 광원면에서 나오는 조명광이 조명되는 포토마스크; 광축에 대해 대칭이며 파두(wavefront)의 일부의 쉬프트를 발생시키는 적어도 하나의 수차를 가지고, 상기 포토마스크레 의해 회절된 광으로부터 노출된 기판상에 상(image)을 형성함으로써 상기 포토마스크의 상기 회로 패턴을 투사하여 상기 포토마스크에 의해 회절된 상기 광내에 적어도 하나의 수차를 도입하기 위한 투사 광학계; 및 상기 대칭 수차를 갖는 상기 투사 광학계의 동공면 상에 위치하고, 상기 파두의 일부의 쉬프트를 보상하기 위한 수차 제거 필터를 포함하는 프로젝션 얼라이너(projection aligner).
  2. 제1항에 있어서, 상기 투사 광학계는 구면 수차를 갖는 프로젝션 얼라이너.
  3. 제1항에 있어서, 상기 투사 광학계는 필드 곡률(field curvature)을 갖는 프로젝션 얼라이너.
  4. 수차 추정 마스크 패턴에 있어서, 투명 기판; 상기 투명 기판 상에 선택적으로 형성되는 다수의 마이크로 패턴; 및 상기 투명 기판 상에 선택적으로 형성되는 다수의 더 큰 패턴을 포함하되, 상기 마이크로 패턴의 각각과 상기 더 큰 패턴들 중의 대응하는 패턴은 서로 조합되고, 상기 마이크로 패턴과 상기 더 큰 패턴과의 다수의 조합이 상기 투명 기판상에 배치되는 것을 특징으로 하는 수차 추정 마스크 패턴.
  5. 제4항에 있어서, 상기 마이크로 패턴의 각각은 노출 파장과 거의 유사한 치수를 가지며, 상기 더 큰 패턴은 노출 파장의 3배 이상의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 수차 추정 마스크 패턴.
  6. 수차량 추정 방법에 있어서, 투명 기판, 상기 투명 기판 상에 선택적으로 형성되는 다수의 마이크로 패턴, 및 상기 투명 기판 상에 선택적으로 형성되는 다수의 더 큰 패턴을 갖는 수차 추정 마스크 패턴을 노출시키는 단계; 다수의 완성된 패턴을 관찰하는 단계; 상기 패턴들 각각의 최상의 초점 위치를 구하는 단계; 및 상기 패턴들 각각의 최상의 초점 위치에서의 편차량으로부터 수차량을 추정하는 단계를 포함하고, 상기 마이크로 패턴의 각각과 상기 더 큰 패턴들 중의 대응하는 패턴은 서로 조합되고, 상기 마이크로 패턴과 상기 대응하는 더 큰 패턴과의 다수의 조합이 상기 투명 기판 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 수차량 추정 방법.
  7. 제6항에 있어서, 조합을 이루는 마이크로 패턴과 대응하는 더 큰 패턴 간의 최상의 초점 위치에서의 편차량으로부터 구면 수차량을 추정하는 것을 특징으로 하는 수차량 추정 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 패턴들 각각의 종방향 패턴 성분과 횡방향 패턴 성분간의 최상의 초점 위치에서의 편차량으로부터 비점 수차량을 추정하는 것을 특징으로 하는 수차량 추정 방법.
  9. 제6항에 있어서, 다수의 더 큰 패턴들중에서 최상의 초점 위치에서의 편차량으로부터 필드 곡률량을 추정하는 것을 특징으로 하는 수차량 추정 방법.
  10. 수차량 추정 방법에 있어서, 투명 기판, 상기 투명 기판 상에 선택적으로 형성되는 다수의 마이크로 패턴, 및 상기 투명 기판 상에 선택적으로 형성되는 다수의 더 큰 패턴을 갖는 수차 추정 마스크 패턴을 노출시키는 단계; 다수의 완성된 패턴을 관찰하는 단계; 상기 패턴들 각각의 최종 위치를 구하는 단계; 및 상기 패턴들 각각의 최종 위치에서의 편차량으로부터 수차량을 추정하는 단계를 포함하고, 상기 마이크로 패턴들의 각각과 상기 더 큰 패턴들 중 대응하는 더 큰 패턴은 서로 조합되고, 상기 마이크로 패턴과 상기 대응하는 더 큰 패턴과의 다수의 조합이 상기 투명 기판 상에 배치 되는 것을 특징으로 하는 수차량 추정 방법.
  11. 제10항에 있어서, 서로 조합을 이루는 마이크로 패턴과 더 큰 패턴 간의 최종 위치에서의 상대적 편차로부터 코마 수차량을 추정하는 것을 특징으로 하는 수차량 추정 방법.
  12. 제10항에 있어서, 다수의 더 큰 패턴 간의 최종 위치에서의 편차량으로부터 왜곡 수차량을 추정하는 것을 특징으로 하는 수차량 추정 방법.
  13. 투사 광학계의 동공면 상에 위치하고, 수차를 제거하기 위한 수차 제거 필터에 있어서, 투명 기판; 및 적어도 하나의 주면에 형성된 파 조정(wave regulating) 투명 다층막을 포함하는 것을 특징으로 하는 수차 제거 필터.
  14. 제13항에 있어서, 상기 투명 다층막은 동심의 링형상 층을 가지며, 또한 정의 4차 함수로 표현되고 절구의 단면 형상과 유사한 단면을 가지며, 상기 투명 다층막은 정의 구면 수차를 제거하는 것을 특징으로 하는 수차 제거 필터.
  15. 제13항에 있어서, 상기 투명 다층막은 동심원 형상 층을 갖고, 또한 부의 4차 함수로 표현되고 돔의 단면 형상과 유사한 단면을 가지며, 상기 투명 다층막은 부의 구면 수차를 제거하는 것을 특징으로 하는 수차 제거 필터.
  16. 제13항에 있어서, 상기 투명 다층막은 정의 4차 함수로 표현되고 한쪽 방향에서만 절구의 단면 형상과 유사한 단면을 가지며, 상기 투명 다층막은 정의 비점 수차를 제거하는 것을 특징으로 하는 수차 제거 필터.
  17. 제13항에 있어서, 상기 투명 다층막은 부의 4차 함수로 표현되고 한쪽 방향에서만 돔의 단면 형상과 유사한 단면을 가지며, 상기 투명 다층막은 부의 비점 수차를 제거하는 것을 특징으로 하는 수차 제거 필터.
  18. 제13항에 있어서, 상기 투명 다층막은 동심의 링형상 층을 갖고, 또한 정의 4차 함수로 표현되고 절구의 단면 형상과 유사한 단면을 가지며, 상기 투명 다층막은 정의 필드 곡률을 제거하는 것을 특징으로 하는 수차 제거 필터.
  19. 제13항에 있어서, 상기 투명 다층막은 동심의 링형상 층을 갖고, 또한 부의 4차 함수로 표현되고 돔의 단면 형상과 유사한 단면을 가지며, 상기 투명 다층막은 부의 필드 곡률을 제거하는 것을 특징으로 하는 수차 제거 필터.
  20. 제13항에 있어서, 상기 투명 다층막은 한쪽 방향에서의 형상이 선형 함수로 표현되는 단면을 갖고, 상기 투명 다층막은 왜곡 수차를 제거하는 것을 특징으로 하는 수차 제거 필터.
  21. 제13항에 있어서, 상기 투명 다층막은 한쪽 방향에서의 형상이 3차 함수로 표현되는 단면을 갖고, 상기 투명 다층막은 코마 수차를 제거하는 것을 특징으로 하는 수차 제거 필터.
  22. 제13항에 있어서, 상기 투명 다층막은 수차량 추정 방법에 의해 추정된 수차로 인해 발생하는 파두 쉬프트를 합성하여 얻어진 양을 보상하는 두께 분포를 가지며, 상기 수차량 추정 방법은 투명 기판, 상기 투명 기판 상에 선택적으로 형성되는 다수의 마이크로 패턴, 및 상기 투명 기판 상에 선택적으로 형성되는 다수의 더 큰 패턴을 갖는 수차 추정 마스크 패턴을 노출시키는 단계; 다수의 완성된 패턴을 관찰하는 단계; 상기 패턴들 각각의 최상의 초점 위치를 구하는 단계; 및 상기 패턴들 각각의 최상의 초점 위치에서의 편차량으로부터 수차량을 추정하는 단계를 포함하고, 상기 마이크로 패턴들 각각과 상기 더 큰 패턴들 중의 대응하는 패턴을 서로 조합되고, 상기 마이크로 패턴과 상기 대응하는 더 큰 패턴과의 다수의 조합이 상기 투명 기판 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 수차 제거 필터.
  23. 제13항에 있어서, 상기 투명 다층막은 수차량 추정 방법에 의해 추정된 추가로 인해 발생하는 파두 쉬프트를 합성하여 얻어진 양을 보상하는 두께 분포를 가지며, 상기 수차량 추정 방법은 투명 기판, 상기 투명 기판 상에 선택적으로 형성되는 다수의 마이크로 패턴, 및 상기 투명 기판 상에 선택적으로 형성되는 다수의 더 큰 패턴을 갖는 수차 추정 마스크 패턴을 노출시키는 단계; 다수의 완성된 패턴을 관찰하는 단계; 상기 패턴들 각각의 최종 위치를 구하는 단계; 및 상기 패턴들 각각의 최종 위치에서의 편차량으로부터 수차량을 추정하는 단계를 포함하고, 상기 마이크로 패턴들 각각과 상기 더 큰 패턴 중의 대응하는 패턴은 서로 조합되고, 상기 마이크로 패턴과 상기 대응하는 더 큰 패턴과의 다수의 조합이 상기 투명 기판 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 수차 제거 필터.
  24. 반도체 제조 방법에 있어서, 광원에서 나오는 조명광을 성형하여 2차 광원면을 형성하는 단계; 노출 영역을 설정하는 단계; 2차 광원면에서 나온 조명광을 포토마스크에 조명하는 단계; 상기 마스크에 의해 회절된 광으로부터 동공면 상에 광원의 상을 형성하는 단계; 투사 광학계의 동공면 상의 파두 수차를 보상하는 단계; 및 웨이퍼 상에 회로 패턴을 투사하여 반도체 장치를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 방법.
  25. 제24항에 있어서, 투명 기판, 및 상기 투명 기판의 적어도 하나의 주면(principal plane) 상에 형성되어 파두를 조정하기 위한 투명 다층막을 포함하는 적어도 하나의 수차 제거 필터를 사용하여, 상기 투사 광학계의 동공 상의 상기 파두 수차를 보상하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 방법.
  26. 제1항에 있어서, 상기 수차 제거 필터는 투명 기판; 및 상기 투명 기판의 적어도 하나의 주면(principal plane) 상에 형성되어, 상기 투사 광학계의 수차로 인해 발생되는 파두의 쉬프트를 보상하는 막 두께 분포를 갖는 투명 다층막을 구비하는 프로젝션 얼라이너.
  27. 제26항에 있어서, 상기 투명 다층막은 동심원 링형 층을 갖고, 그 형태가 절구의 단면 형상과 유사하고 정(positive)의 4차 함수로 표현되는 단면을 더 가지며, 상기 투명 다층막은 정의 구면 수차를 제거하는 프로젝션 얼라이너.
  28. 제26항에 있어서, 상기 투명 다층막은 동심원 링형 층을 가지며, 그 형태가 돔(dome)의 단면 형상과 유사하고 부(negative)의 4차 함수로 표현되는 단면을 더 가지며, 상기 투명 다층막은 부의 구면 수차를 제거하는 프로젝션 얼라이너.
  29. 제26항에 있어서, 상기 투명 다층막은 동심원 링형 층을 가지며, 그 형태가 절구의 단면 형상과 유사하고 정의 4차 함수로 표현되는 단면을 더 가지며, 상기 투명 다층막은 정의 필드 곡률(positive field curvature)을 제거하는 프로젝션 얼라이너.
  30. 제26항에 있어서, 상기 투명 다층막은 동심원 링형 층을 가지며, 그 형태가 돔의 단면 형상과 유사하고 부의 4차 함수로 표현되는 단면을 더 가지며, 상기 투명 다층막은 부의 필드 곡률을 제거하는 프로젝션 얼라이너.
  31. 제26항에 있어서, 상기 투명 다층막은 수차량 추정 방법에 의해 추정되는 수차로 인해 발생하는 파두 쉬프트를 합성해서 얻어지는 양을 보상하는 두께 분포를 가지며, 상기 수차량 추정 방법은 투명 기판, 상기 투명 기판 상에 선택적으로 형성되는 복수의 마이크로 패턴들 및 상기 투명 기판 상에 선택적으로 형성되는 복수의 보다 큰 패턴들을 갖는 수차 추정 마스크 패턴을 노출시키는 단계; 복수의 완성된 패턴들을 관찰하는 단계; 상기 패턴들 각각의 최적의 초점 위치를 구하는 단계; 및 상기 패턴들 각각의 상기 최적의 초점 위치의 변화량으로부터 수차량을 추정하는 단계를 포함하고, 상기 마이크로 패턴들의 각각과 상기 보다 큰 패턴들중의 대응하는 패턴은 서로 조합되며, 상기 마이크로 패턴들과 상기 대응하는 보다 큰 패턴과의 복수개의 조합이 상기 투명 기판 상에 배치되는 프로젝션 얼라이너.
  32. 제26항에 있어서, 상기 투명 다층막은 수차량 추정 방법에 의해 추정되는 수차로 인해 발생하는 파두 쉬프트를 합성함으로써 얻어지는 양을 보상하는 두께 분포를 가지며, 상기 수차량 추정 방법은 투명 기판, 상기 투명 기판 상에 선택적으로 형성되는 복수의 마이크로 패턴들 및 상기 투명 기판 상에 선택적으로 형성되는 복수개의 보다큰 패턴들을 갖는 수차 추정 마스크 패턴을 노출시키는 단계; 복수의 완성된 패턴들을 관찰하는 단계; 상기 패턴들 각각의 최종 위치를 구하는 단계; 및 상기 패턴들 각각의 상기 최종 위치의 변화량으로부터 수차량을 추정하는 단계를 포함하고, 상기 마이크로 패턴들의 각각과 상기 보다큰 패턴들의 대응하는 패턴은 서로 조합되며, 상기 마이크로 패턴들과 상기 대응하는 보다 큰 패턴과의 복수개의 조합이 상기 투명 기판 상에 배치되는 프로젝션 얼라이너.
  33. 프로젝션 얼라이너에 있어서, 광원; 조명광을 성형하여 2차 광원면을 형성하기 위한 개구; 상기 개구를 가지며,노출 영역을 설정하기 위한 블라인드; 회로 패턴을 가지며, 상기 2차 광원면에서 나오는 조명광이조명되는 포토마스크; 광축에 비해 비대칭이며 파두의 일부의 쉬프트를 발생시키는 적어도 하나의 수차를 가지고, 상기 포토마스크에 의해 회절된 광으로부터 노출된 기판 상에 상을 형성함으로써 상기 포토마스크의 상기 회로 패턴을 투사하여 상기 포토마스크에 의해 회절된 상기 광내에 적어도 하나의 수차를 도입하기 위한 투사 광학계; 및 상기 비대칭 수차를 갖는 상기 투사 광학계의 동공면 상에 위치하고, 상기 파두의 일부의 쉬프트를 보상하기 위한 수차 제거 필터를 포함하는 프로젝션 얼라이너.
  34. 제33항에 있어서, 상기 투사 광학계는 비점 수차를 갖는 프로젝션 얼라이너.
  35. 제33항에 있어서, 상기 투사 광학계는 왜곡 수차를 갖는 프로젝션 얼라이너.
  36. 제33항에 있어서, 상기 투사 광학계는 코마 수차를 갖는 프로젝션 얼라이너.
  37. 제33항에 있어서, 상기 수차 제거 필터는 투명 기판; 및 상기 투명 기판의 적어도 하나의 주면 상에 형성되어, 상기 투사 광학계의 수차로 인해 발생하는 파두의 쉬프트를 보상하는 막 두께 분포를 갖는 투명 다층막을 갖는 프로젝션 얼라이너.
  38. 제37항에 있어서, 상기 투명 다층막은 그 형상이 한 방향으로만 절구의 단면 형상과 유사하고 정의 4차 함수로 표현되는 단면을 가지며, 상기 투명 다층막은 정의 비점 수차를 제거하는 프로젝션 얼라이너.
  39. 제37항에 있어서, 상기 투명 다층막은 그 형상이 한 방향으로만 돔의 단면 형상과 유사하고 부의 4차 함수로 표현되는 단면을 가지며, 상기 투명 다층막은 부의 비점 수차를 제거하는 프로젝션 얼라이너.
  40. 제37항에 있어서, 상기 투명 다층막은 한 방향에서의 형상이 선형 함수로 표현되는 단면을 가지며, 상기 투명 다층막은 왜곡 수차를 제거하는 프로젝션 얼라이너.
  41. 제37항에 있어서, 상기 투명 다층막은 한 방향에서의 형상이 3차 함수로 표현되는 단면을 가지며, 상기 투명 다층막은 코마 수차를 제거하는 프로젝션 얼라이너.
KR1019960033680A 1995-12-14 1996-08-14 프로젝션 얼라이너, 수차 추정 마스크 패턴, 수차량 추정 방법, 수차 제거 필터 및 반도체 제조 방법 KR100257576B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP95-325988 1995-12-14
JP32598895A JPH09167731A (ja) 1995-12-14 1995-12-14 投影露光装置、収差評価用マスクパタン、収差量評価方法、収差除去フィルター及び半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100257576B1 true KR100257576B1 (ko) 2000-06-01

Family

ID=18182847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960033680A KR100257576B1 (ko) 1995-12-14 1996-08-14 프로젝션 얼라이너, 수차 추정 마스크 패턴, 수차량 추정 방법, 수차 제거 필터 및 반도체 제조 방법

Country Status (4)

Country Link
US (4) US6245470B1 (ko)
JP (1) JPH09167731A (ko)
KR (1) KR100257576B1 (ko)
TW (2) TW409282B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190056895A (ko) * 2017-11-17 2019-05-27 주식회사 필옵틱스 미세 패턴 정밀 가공 장치

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09167731A (ja) * 1995-12-14 1997-06-24 Mitsubishi Electric Corp 投影露光装置、収差評価用マスクパタン、収差量評価方法、収差除去フィルター及び半導体装置の製造方法
US6628370B1 (en) * 1996-11-25 2003-09-30 Mccullough Andrew W. Illumination system with spatially controllable partial coherence compensating for line width variances in a photolithographic system
US6522386B1 (en) * 1997-07-24 2003-02-18 Nikon Corporation Exposure apparatus having projection optical system with aberration correction element
KR100309905B1 (ko) * 1998-09-23 2001-11-15 박종섭 렌즈의 코마수차 측정방법
JP4671473B2 (ja) * 2000-07-14 2011-04-20 ルネサスエレクトロニクス株式会社 マスクデータ補正装置、転写用マスクの製造方法、および、パターン構造を有する装置の製造方法
JP2002134396A (ja) * 2000-10-25 2002-05-10 Sony Corp 半導体装置の製造方法および半導体パターン自動調節装置
JP2002162566A (ja) * 2000-11-27 2002-06-07 Nikon Corp 光学系の設計方法，光学系および投影露光装置
JP2002184667A (ja) * 2000-12-14 2002-06-28 Nikon Corp 補正部材の製造方法、投影光学系の製造方法および露光装置の調整方法
JP2002202220A (ja) * 2000-12-27 2002-07-19 Nikon Corp 位置検出方法、位置検出装置、光学特性測定方法、光学特性測定装置、露光装置、及びデバイス製造方法
KR100893516B1 (ko) * 2000-12-28 2009-04-16 가부시키가이샤 니콘 결상특성 계측방법, 결상특성 조정방법, 노광방법 및노광장치, 프로그램 및 기록매체, 그리고 디바이스 제조방법
TWI220999B (en) * 2001-02-13 2004-09-11 Nikon Corp Measuring method of image formation characteristic, exposure method, exposure apparatus and its adjustment method, manufacture method of device, and recording medium
US20060285100A1 (en) * 2001-02-13 2006-12-21 Nikon Corporation Exposure apparatus and exposure method, and device manufacturing method
JP4558240B2 (ja) * 2001-06-18 2010-10-06 株式会社アドバンテスト 電子ビーム露光装置
JP4923370B2 (ja) * 2001-09-18 2012-04-25 株式会社ニコン 照明光学系、露光装置、及びマイクロデバイスの製造方法
TWI223132B (en) * 2002-01-29 2004-11-01 Nikon Corp Image formation state adjustment system, exposing method and exposing device and data recording medium
WO2003075328A1 (fr) * 2002-03-01 2003-09-12 Nikon Corporation Procede de reglage d'un systeme optique de projection, procede de prediction, procede d'evaluation, procede de reglage, procede d'exposition, dispositif d'exposition, programme et procede de fabrication dudit dispositif
DE10225265A1 (de) * 2002-06-07 2003-12-18 Zeiss Carl Smt Ag Objektiv, insbesondere Projektionsobjektiv für die Mikrolithographie
DE10329793A1 (de) * 2003-07-01 2005-01-27 Carl Zeiss Smt Ag Projektionsobjektiv für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage
US7198873B2 (en) * 2003-11-18 2007-04-03 Asml Netherlands B.V. Lithographic processing optimization based on hypersampled correlations
US7242475B2 (en) * 2004-03-25 2007-07-10 Asml Netherlands B.V. Method of determining aberration of a projection system of a lithographic apparatus
US7277231B2 (en) 2004-04-02 2007-10-02 Carl Zeiss Smt Ag Projection objective of a microlithographic exposure apparatus
JP4455129B2 (ja) * 2004-04-06 2010-04-21 キヤノン株式会社 収差計測方法及びそれを用いた投影露光装置
JP4912205B2 (ja) * 2007-04-18 2012-04-11 キヤノン株式会社 露光装置及びデバイス製造方法
US7817250B2 (en) 2007-07-18 2010-10-19 Carl Zeiss Smt Ag Microlithographic projection exposure apparatus
US7633684B1 (en) * 2009-04-08 2009-12-15 Lomak Industrial Company Ltd Lens for light emitting diodes mounted on a heat sink
NL2003806A (en) 2008-12-15 2010-06-16 Asml Netherlands Bv Method for a lithographic apparatus.
DE102011084152A1 (de) * 2011-10-07 2013-04-11 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zur Einstellung der Intensitätsverteilung in einem optischen System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, sowie optisches System
US20150036116A1 (en) * 2013-08-02 2015-02-05 United Microelectronics Corp. Aperture for photolithography
TWI576540B (zh) * 2014-02-17 2017-04-01 Lighting device
TWI570358B (zh) * 2014-02-17 2017-02-11 A lighting device that emits light in a diffractive manner
US9736442B1 (en) * 2016-08-29 2017-08-15 Christie Digital Systems Usa, Inc. Device, system and method for content-adaptive resolution-enhancement
EP3639166A4 (en) * 2017-06-06 2021-02-24 KLA-Tencor Corporation RETICLE OPTIMIZATION AND OPTIMAL TARGET DRAWING ALGORITHMS
US10529534B2 (en) * 2018-01-05 2020-01-07 Kla-Tencor Corporation Compensating for scanning electron microscope beam distortion-induced metrology error using design
US11067899B1 (en) * 2020-02-03 2021-07-20 Vathys, Inc. Scattering lithography

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5161059A (en) * 1987-09-21 1992-11-03 Massachusetts Institute Of Technology High-efficiency, multilevel, diffractive optical elements
US5136413A (en) * 1990-11-05 1992-08-04 Litel Instruments Imaging and illumination system with aspherization and aberration correction by phase steps
US5144362A (en) * 1990-11-14 1992-09-01 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Projection aligner
US5719704A (en) * 1991-09-11 1998-02-17 Nikon Corporation Projection exposure apparatus
EP0502679B1 (en) * 1991-03-04 2001-03-07 AT&T Corp. Semiconductor integrated circuit fabrication utilizing latent imagery
US5348837A (en) * 1991-09-24 1994-09-20 Hitachi, Ltd. Projection exposure apparatus and pattern forming method for use therewith
KR950004968B1 (ko) * 1991-10-15 1995-05-16 가부시키가이샤 도시바 투영노광 장치
JPH0684746A (ja) * 1992-03-09 1994-03-25 Hitachi Ltd 投影露光装置及びパタン形成方法
DE4323971C2 (de) * 1992-07-16 2002-11-07 Asahi Optical Co Ltd Schreib-/Lesegerät für eine optische Speicherplatte
JPH06333803A (ja) * 1992-09-18 1994-12-02 Sharp Corp 投影型露光装置用フィルター
US5444572A (en) * 1992-11-27 1995-08-22 Lockheed Missiles & Space Company, Inc. Wavefront corrector for scanning microlens arrays
JP3265668B2 (ja) * 1993-01-13 2002-03-11 株式会社ニコン ベストフォーカス位置の算出方法
JP3303436B2 (ja) * 1993-05-14 2002-07-22 キヤノン株式会社 投影露光装置及び半導体素子の製造方法
JP3463335B2 (ja) * 1994-02-17 2003-11-05 株式会社ニコン 投影露光装置
JP3291849B2 (ja) * 1993-07-15 2002-06-17 株式会社ニコン 露光方法、デバイス形成方法、及び露光装置
JPH0757993A (ja) * 1993-08-13 1995-03-03 Nikon Corp 投影露光装置
JP3395798B2 (ja) * 1993-12-22 2003-04-14 株式会社ニコン 位置検出方法及び装置、並びに露光方法及び装置
JPH0817719A (ja) * 1994-06-30 1996-01-19 Nikon Corp 投影露光装置
JP3254916B2 (ja) * 1994-07-06 2002-02-12 キヤノン株式会社 投影光学系のコマ収差を検出する方法
US5636004A (en) * 1994-08-19 1997-06-03 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Projection exposure method and apparatus
JP3513842B2 (ja) * 1994-12-15 2004-03-31 株式会社ニコン 投影露光装置
US5907436A (en) * 1995-09-29 1999-05-25 The Regents Of The University Of California Multilayer dielectric diffraction gratings
JPH09167731A (ja) * 1995-12-14 1997-06-24 Mitsubishi Electric Corp 投影露光装置、収差評価用マスクパタン、収差量評価方法、収差除去フィルター及び半導体装置の製造方法
JP3784136B2 (ja) * 1997-06-02 2006-06-07 株式会社ルネサステクノロジ 投影露光装置および投影露光方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190056895A (ko) * 2017-11-17 2019-05-27 주식회사 필옵틱스 미세 패턴 정밀 가공 장치
KR102035020B1 (ko) 2017-11-17 2019-10-22 주식회사 필옵틱스 미세 패턴 정밀 가공 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US7170682B2 (en) 2007-01-30
TW409282B (en) 2000-10-21
US6517983B2 (en) 2003-02-11
US20030123038A1 (en) 2003-07-03
TW336331B (en) 1998-07-11
US6970291B2 (en) 2005-11-29
US20010010886A1 (en) 2001-08-02
JPH09167731A (ja) 1997-06-24
US6245470B1 (en) 2001-06-12
US20060023309A1 (en) 2006-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100257576B1 (ko) 프로젝션 얼라이너, 수차 추정 마스크 패턴, 수차량 추정 방법, 수차 제거 필터 및 반도체 제조 방법
US7214453B2 (en) Mask and its manufacturing method, exposure, and device fabrication method
KR100613461B1 (ko) 이중노광기술을 이용한 이중노광방법과 이를 위한포토마스크
US20060176461A1 (en) Projection optical system and exposure apparatus having the same
US5367404A (en) Image projection method and semiconductor device manufacturing method using the same
KR20030017431A (ko) 조명 광학 장치, 노광 장치, 노광 방법 및 마이크로장치의 제조 방법
US6061188A (en) Projecting printing apparatus, projection printing method, mask pattern for estimating amplitude aberrations, method of estimating the quantity of amplitude aberration, and amplitude-aberration estimating filter
US20060286460A1 (en) Photomask, method of making a photomask and photolithography method and system using the same
JPH05217840A (ja) 半導体デバイスの製造方法及びそれを用いた投影露光装置
US7910266B2 (en) Pattern forming method and mask
KR100276797B1 (ko) 조명장치, 노광장치 및 디바이스제조방법
US6493143B2 (en) Diffractive optical element and optical system incorporating the same
JPH10233361A (ja) 露光方法と露光用マスク
US20070148558A1 (en) Double metal collimated photo masks, diffraction gratings, optics system, and method related thereto
EP0589103B1 (en) Image projection method and semiconductor device manufacturing method using the same
KR100518586B1 (ko) 회절 광학 소자와 이를 포함하는 조명계 및 이를 이용한반도체 소자 제조방법
CN112526834B (zh) 一种高分辨率无掩模光刻系统以及曝光方法
JPH0547626A (ja) 像投影方法及びそれを用いた半導体デバイスの製造方法
JP2003068607A (ja) 露光装置および露光方法
JP2002278079A (ja) レジストパターン形成方法とそれを用いた露光装置およびそれにより作製したレジストパターンとマイクロレンズ
WO2021044756A1 (ja) 露光装置及び物品の製造方法
JP2006203217A (ja) 振幅収差測定方法および振幅収差除去フィルタ
KR100558191B1 (ko) 투영 노광 장치
JPH0697029A (ja) 投影露光方法及びそれに用いるレチクルまたはマスク
JPH045814A (ja) 半導体製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20090225

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee