JP2001102277A - 濃度フィルタ、露光装置及び露光方法 - Google Patents
濃度フィルタ、露光装置及び露光方法Info
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- 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
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
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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】
【課題】透過率が直線的に変化するグラデーション部を
有する濃度フィルタを提供すること。 【解決手段】光源が発する照明光を所定のパターンが形
成された原板に投射する第１及び第２の照明光学系とを
有する露光装置の第１の照明光学系と第２の照明光学系
との間に濃度フィルタは挿入され、グラデーション部に
は、遮光パターン４０２と透光パターン４０１の繰り返
しパターンがピッチＰで配列形成され、ピッチＰは、Ｐ
≦λ／（ＮＡ1＋ＮＡ2）；（ＮＡ1：第１の照明光学系
の濃度フィルタ側の開口数、ＮＡ2：第２の照明光学系
の濃度フィルタ側の開口数、λ：照明光の波長），且つ
Δ／αＰ2＝Ｓi 2−Ｓi+1 2；（Δ：任意のｉ番目（ｉは
自然数）の透光パターンとｉ＋１番目の透光パターンの
位置に対応する原板上での光強度差、Ｓi：任意のｉ番
目の透光パターン面積，α：定数），の二つの条件を満
たす。
有する濃度フィルタを提供すること。 【解決手段】光源が発する照明光を所定のパターンが形
成された原板に投射する第１及び第２の照明光学系とを
有する露光装置の第１の照明光学系と第２の照明光学系
との間に濃度フィルタは挿入され、グラデーション部に
は、遮光パターン４０２と透光パターン４０１の繰り返
しパターンがピッチＰで配列形成され、ピッチＰは、Ｐ
≦λ／（ＮＡ1＋ＮＡ2）；（ＮＡ1：第１の照明光学系
の濃度フィルタ側の開口数、ＮＡ2：第２の照明光学系
の濃度フィルタ側の開口数、λ：照明光の波長），且つ
Δ／αＰ2＝Ｓi 2−Ｓi+1 2；（Δ：任意のｉ番目（ｉは
自然数）の透光パターンとｉ＋１番目の透光パターンの
位置に対応する原板上での光強度差、Ｓi：任意のｉ番
目の透光パターン面積，α：定数），の二つの条件を満
たす。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に一括露光でき
る画角に納まらない大面積の被露光基板に対して露光を
行う際に必要となる繋ぎ露光の為の濃度フィルタ、露光
装置および露光方法に関する。
る画角に納まらない大面積の被露光基板に対して露光を
行う際に必要となる繋ぎ露光の為の濃度フィルタ、露光
装置および露光方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩの最小寸法が光露光装置の限界解
像力に近づき、光リソグラフィにおけるプロセスマージ
ン（焦点深度、露光量余裕度）が十分に得られなくなっ
てきている。光リソグラフィ工程とは、ＬＳＩ回路パタ
ーンが描かれたガラス板であるフォトマスクに光を当
て、縮小露光装置を使ってレジストと呼ばれる感光剤が
塗布されたシリコンウェハ上にフォトマスクの影を複数
個縮小コピーし、光の当たったレジストを現像して取り
除きレジストパターンを形成する工程である。このレジ
ストパターンをフォトマスクに下地を加工するエッチン
グ工程へとつながる。上記縮小露光装置の縮小率は通常
１／４〜１／５である。
像力に近づき、光リソグラフィにおけるプロセスマージ
ン（焦点深度、露光量余裕度）が十分に得られなくなっ
てきている。光リソグラフィ工程とは、ＬＳＩ回路パタ
ーンが描かれたガラス板であるフォトマスクに光を当
て、縮小露光装置を使ってレジストと呼ばれる感光剤が
塗布されたシリコンウェハ上にフォトマスクの影を複数
個縮小コピーし、光の当たったレジストを現像して取り
除きレジストパターンを形成する工程である。このレジ
ストパターンをフォトマスクに下地を加工するエッチン
グ工程へとつながる。上記縮小露光装置の縮小率は通常
１／４〜１／５である。
【０００３】近年ＬＳＩの微細化が進行していき、ＬＳ
Ｉパターンの寸法精度が厳しくなるに従って、フォトマ
スクに要求される寸法精度が厳しくなり、フォトマスク
の倍率を大きくする必要が出てきた。それに伴い、ＬＳ
Ｉ１チップ分が１枚のフォトマスクに納まらなくなり、
複数枚のフォトマスクで１チップを形成する必要が出て
きた。
Ｉパターンの寸法精度が厳しくなるに従って、フォトマ
スクに要求される寸法精度が厳しくなり、フォトマスク
の倍率を大きくする必要が出てきた。それに伴い、ＬＳ
Ｉ１チップ分が１枚のフォトマスクに納まらなくなり、
複数枚のフォトマスクで１チップを形成する必要が出て
きた。
【０００４】図１５を用いてつなぎ露光について説明す
る。図１５（ａ）は縮小露光装置の光線図、図１５
（ｂ）は繋ぎ露光の概念図である。２０１は面光源、２
０２は露光領域を制限するブラインド、１０１，１０２
はそれぞれ第１及び第２のフォトマスク、１０３は縮小
レンズ、１０４はウェハ、２０８は光源から出た光をブ
ラインドに導く第１の照明光学系、２０９はブラインド
からフォトマスク１０１，１０２へ光を導く第２の照明
光学系である。図示のように、ウェハ１０４、フォトマ
スク１０１，１０２、ブラインド２０２は光学的に共役
な位置に配置されている。
る。図１５（ａ）は縮小露光装置の光線図、図１５
（ｂ）は繋ぎ露光の概念図である。２０１は面光源、２
０２は露光領域を制限するブラインド、１０１，１０２
はそれぞれ第１及び第２のフォトマスク、１０３は縮小
レンズ、１０４はウェハ、２０８は光源から出た光をブ
ラインドに導く第１の照明光学系、２０９はブラインド
からフォトマスク１０１，１０２へ光を導く第２の照明
光学系である。図示のように、ウェハ１０４、フォトマ
スク１０１，１０２、ブラインド２０２は光学的に共役
な位置に配置されている。
【０００５】光源２０１から出た露光光は第１の照明光
学系２０８を介してブラインド２０２で成形され、第２
の照明光学系２０９内で一旦結像した後、フォトマスク
１０１，１０２を照明し、さらに投影レンズ２０５内で
結像した後、ウェハ１０４に到達する。
学系２０８を介してブラインド２０２で成形され、第２
の照明光学系２０９内で一旦結像した後、フォトマスク
１０１，１０２を照明し、さらに投影レンズ２０５内で
結像した後、ウェハ１０４に到達する。
【０００６】図１５（ｂ）に従って、繋ぎ露光したとき
の問題点を指摘する。図示のように、まずブラインド２
０２によって成形された照明光を第１のフォトマスク１
０１に照射し、ウェハ１０４上に第１の露光を行う。引
き続き第２のフォトマスク１０２を照明し、ウェハ１０
４を位置決めして第２の露光を行う。すると、第１の露
光と第２の露光との間で微妙な位置ずれが発生し、繋ぎ
目１５０１においてパターンのずれが発生してしまう。
の問題点を指摘する。図示のように、まずブラインド２
０２によって成形された照明光を第１のフォトマスク１
０１に照射し、ウェハ１０４上に第１の露光を行う。引
き続き第２のフォトマスク１０２を照明し、ウェハ１０
４を位置決めして第２の露光を行う。すると、第１の露
光と第２の露光との間で微妙な位置ずれが発生し、繋ぎ
目１５０１においてパターンのずれが発生してしまう。
【０００７】繋ぎ目１５０１を拡大したのが図１６であ
る。図１６（ａ）はフォトマスクの位置関係を示す平面
図、図１６（ｂ）はウェハ上のレジストパターンの平面
図を示している。１５０１，１５０２はそれぞれ第１の
フォトマスクの透光部と遮光部、１５０３，１５０４は
それぞれ第２のフォトマスクの透光部と遮光部である。
また、１５０５はレジストパターン、１５０６はレジス
トの無い部分である。レジストはネガ型を想定してい
る。
る。図１６（ａ）はフォトマスクの位置関係を示す平面
図、図１６（ｂ）はウェハ上のレジストパターンの平面
図を示している。１５０１，１５０２はそれぞれ第１の
フォトマスクの透光部と遮光部、１５０３，１５０４は
それぞれ第２のフォトマスクの透光部と遮光部である。
また、１５０５はレジストパターン、１５０６はレジス
トの無い部分である。レジストはネガ型を想定してい
る。
【０００８】第１の露光と第２の露光との間で微妙な位
置ずれの方向によって、繋ぎ目において図示のように３
種類のパターン異常が発生する。第１の露光と第２の露
光がパターンに対して横にずれると、繋ぎ目において図
示のような寸法異常が発生する（横ずれ）。また第１の
露光と第２の露光が互いに乖離すると、パターンの繋ぎ
目でレジストパターンが細ってしまう（乖離）。また逆
に第１の露光と第２の露光が互いに近付きすぎると、パ
ターンの繋ぎ目でレジストパターンが太ってしまう（食
込み）。
置ずれの方向によって、繋ぎ目において図示のように３
種類のパターン異常が発生する。第１の露光と第２の露
光がパターンに対して横にずれると、繋ぎ目において図
示のような寸法異常が発生する（横ずれ）。また第１の
露光と第２の露光が互いに乖離すると、パターンの繋ぎ
目でレジストパターンが細ってしまう（乖離）。また逆
に第１の露光と第２の露光が互いに近付きすぎると、パ
ターンの繋ぎ目でレジストパターンが太ってしまう（食
込み）。
【０００９】この問題を解決する為に、ブラインド２０
２の近傍に濃度フィルタ（gradation filter）を設置す
るという提案がなされている。図１７は、濃度フィルタ
を組み込んだ縮小露光装置の概略構成を示す図である。
図１７において、図１５と同一な部位には同一符号を付
し、その説明を省略する。図１７に示すように、濃度フ
ィルタ１１００はブラインド２０２のごく近傍に設置さ
れる。
２の近傍に濃度フィルタ（gradation filter）を設置す
るという提案がなされている。図１７は、濃度フィルタ
を組み込んだ縮小露光装置の概略構成を示す図である。
図１７において、図１５と同一な部位には同一符号を付
し、その説明を省略する。図１７に示すように、濃度フ
ィルタ１１００はブラインド２０２のごく近傍に設置さ
れる。
【００１０】図１８は濃度フィルタを通過した照明光の
光強度分布を示している。図１８に示すように、濃度フ
ィルタを介して照明すると、フォトマスク上で直線的に
照明光強度が減衰するような露光量分布でフォトマスク
を照明することができる。
光強度分布を示している。図１８に示すように、濃度フ
ィルタを介して照明すると、フォトマスク上で直線的に
照明光強度が減衰するような露光量分布でフォトマスク
を照明することができる。
【００１１】図１９はこの濃度フィルタを用いて繋ぎ露
光した場合の、繋ぎ部の様子を示している。繋ぎ部にお
いては濃度フィルタによって、第１の露光では図１９
（ａ）、第２の露光では図１９（ｂ）にそれぞれ示すよ
うに、フォトマスク上で直線的に照明光の強度１９０
１，１９０２が減衰するようにする。繋ぎ部以外の露光
量を１としている。そして図１９（ｃ）に示すように第
１の露光と第２の露光において繋ぎ部分が正確に重なる
ように位置決めして露光する。図１９（ｄ）はフォトマ
スクの位置関係を示す平面図、図１９（ｅ）はウェハ上
のレジストパターンの平面図を示している。
光した場合の、繋ぎ部の様子を示している。繋ぎ部にお
いては濃度フィルタによって、第１の露光では図１９
（ａ）、第２の露光では図１９（ｂ）にそれぞれ示すよ
うに、フォトマスク上で直線的に照明光の強度１９０
１，１９０２が減衰するようにする。繋ぎ部以外の露光
量を１としている。そして図１９（ｃ）に示すように第
１の露光と第２の露光において繋ぎ部分が正確に重なる
ように位置決めして露光する。図１９（ｄ）はフォトマ
スクの位置関係を示す平面図、図１９（ｅ）はウェハ上
のレジストパターンの平面図を示している。
【００１２】１９０４は第１の露光で露光される第１の
フォトマスク、１９０５は第１のフォトマスク１９０４
の透光部、１９０６は第１のフォトマスク１９０５の遮
光部、１９０７は第２の露光で露光される第２のフォト
マスク、１９０８は第２のフォトマスク１９０７の透光
部、１９０９は第２のフォトマスク１９０７の遮光部を
示している。また、１９１０はレジストパターン、１９
１１はレジストの無い部分である。レジストはネガ型を
想定している。
フォトマスク、１９０５は第１のフォトマスク１９０４
の透光部、１９０６は第１のフォトマスク１９０５の遮
光部、１９０７は第２の露光で露光される第２のフォト
マスク、１９０８は第２のフォトマスク１９０７の透光
部、１９０９は第２のフォトマスク１９０７の遮光部を
示している。また、１９１０はレジストパターン、１９
１１はレジストの無い部分である。レジストはネガ型を
想定している。
【００１３】繋ぎ部では２重露光となるが、図１９
（ｃ）のトータル露光量１９０３のように繋ぎ部のどこ
でも２回の露光量の和が１になり、均一な照明が実現で
きる。また、２重露光でパターニングされるため、図１
９（ｅ）のように寸法変動が非常に小さくできる。しか
しながら、この特性は、濃度フィルタのグラデーション
部の透過率減衰がどの程度直線的に変化させられるかで
精度が決まる。
（ｃ）のトータル露光量１９０３のように繋ぎ部のどこ
でも２回の露光量の和が１になり、均一な照明が実現で
きる。また、２重露光でパターニングされるため、図１
９（ｅ）のように寸法変動が非常に小さくできる。しか
しながら、この特性は、濃度フィルタのグラデーション
部の透過率減衰がどの程度直線的に変化させられるかで
精度が決まる。
【００１４】図２０に示すように、もし透過率が直線的
減衰から外れると、２重露光後のトータル露光量が１か
ら外れるため、寸法変動が生じてしまう。
減衰から外れると、２重露光後のトータル露光量が１か
ら外れるため、寸法変動が生じてしまう。
【００１５】ところが、現在、透過率が直線的に変化す
る濃度フィルタが提案されていなかった。
る濃度フィルタが提案されていなかった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】透過率が直線的に変化
する濃度フィルタを用いることによってつなぎ露光にお
ける寸法変動を抑制することができるが、具体的な濃度
フィルタの構成が提案されていないという問題があった
本発明の目的は、透過率が直線的に変化し、繋ぎ部での
照明光分布の直線的減衰を実現し、結果として繋ぎ部で
の寸法精度を大幅に向上させることが可能な濃度フィル
タ、半導体露光装置、及び露光方法を提供することにあ
る。
する濃度フィルタを用いることによってつなぎ露光にお
ける寸法変動を抑制することができるが、具体的な濃度
フィルタの構成が提案されていないという問題があった
本発明の目的は、透過率が直線的に変化し、繋ぎ部での
照明光分布の直線的減衰を実現し、結果として繋ぎ部で
の寸法精度を大幅に向上させることが可能な濃度フィル
タ、半導体露光装置、及び露光方法を提供することにあ
る。
【００１７】
【課題を解決するための手段】［構成］本発明は、上記
目的を達成するために以下のように構成されている。
目的を達成するために以下のように構成されている。
【００１８】（１）本発明（請求項１）は、透光部と、
この透光部を挟んで対向して設けられたグラデーション
部と、前記透光部及びグラデーション部の周囲に形成さ
れた遮光部とを具備する濃度フィルタであって、前記濃
度フィルタは、光源と、この光源が発する露光光を所定
のパターンが形成された原板に投射する第１及び第２の
照明光学系と、前記原板に形成されたパターンを被露光
基板に投影する投影光学系とを有する露光装置の第１の
照明光学系と第２の照明光学系との間に挿入され、前記
グラデーション部には、遮光パターンと透光パターンの
繰り返しパターンがピッチＰで配列形成され、前記ピッ
チＰは、 Ｐ≦λ／（ＮＡ1＋ＮＡ2） （ＮＡ1：第１の照明光学系の前記濃度フィルタ側の開
口数、ＮＡ2：第２の照明光学系の前記濃度フィルタ側
の開口数、λ：露光光の波長），且つ、 Δ／αＰ2＝Ｓi 2−Ｓi+1 2 （Δ：任意のｉ番目（ｉは自然数）の透光パターンとｉ
＋１番目の透光パターンの位置に対応する前記原板上で
の光強度差、Ｓi，Ｓi+1：任意のｉ番目，ｉ＋１番目の
透光パターン面積，α：定数），の二つの条件を満たす
ことを特徴とする。
この透光部を挟んで対向して設けられたグラデーション
部と、前記透光部及びグラデーション部の周囲に形成さ
れた遮光部とを具備する濃度フィルタであって、前記濃
度フィルタは、光源と、この光源が発する露光光を所定
のパターンが形成された原板に投射する第１及び第２の
照明光学系と、前記原板に形成されたパターンを被露光
基板に投影する投影光学系とを有する露光装置の第１の
照明光学系と第２の照明光学系との間に挿入され、前記
グラデーション部には、遮光パターンと透光パターンの
繰り返しパターンがピッチＰで配列形成され、前記ピッ
チＰは、 Ｐ≦λ／（ＮＡ1＋ＮＡ2） （ＮＡ1：第１の照明光学系の前記濃度フィルタ側の開
口数、ＮＡ2：第２の照明光学系の前記濃度フィルタ側
の開口数、λ：露光光の波長），且つ、 Δ／αＰ2＝Ｓi 2−Ｓi+1 2 （Δ：任意のｉ番目（ｉは自然数）の透光パターンとｉ
＋１番目の透光パターンの位置に対応する前記原板上で
の光強度差、Ｓi，Ｓi+1：任意のｉ番目，ｉ＋１番目の
透光パターン面積，α：定数），の二つの条件を満たす
ことを特徴とする。
【００１９】（２）本発明（請求項２）は、透光部と、
この透光部を挟んで対向して設けられたグラデーション
部と、前記透光部及びグラデーション部の周囲に形成さ
れた遮光部とを具備する濃度フィルタであって、前記濃
度フィルタは、光源と、この光源からの光を所定のパタ
ーンが形成された原板に投射する照明光学系と、前記原
板に形成されたパターンを被露光基板に投影する投影光
学系とを有する露光装置の該照明光学系と該原板との間
に挿入され、前記グラデーション部には、遮光パターン
と透光パターンの繰り返しパターンがピッチＰで配列形
成され、前記ピッチＰは、 Ｐ≦λ／（ＮＡ3＋ＮＡ4） （ＮＡ3：前記照明光学系の前記原板側の開口数、ＮＡ
4：前記投影光学系の前記原板側の開口数、λ：露光光
の波長），且つ、 Δ／αＰ2＝Ｓi 2−Ｓi+1 2 （Δ：任意のｉ番目（ｉは自然数）の透光パターンとｉ
＋１番目の透光パターンの位置に対応する前記原板上で
の光強度差、Ｓi，Ｓi+1：任意のｉ番目，ｉ＋１番目の
透光パターン面積，α：定数），の二つの条件を満たす
ことを特徴とする。
この透光部を挟んで対向して設けられたグラデーション
部と、前記透光部及びグラデーション部の周囲に形成さ
れた遮光部とを具備する濃度フィルタであって、前記濃
度フィルタは、光源と、この光源からの光を所定のパタ
ーンが形成された原板に投射する照明光学系と、前記原
板に形成されたパターンを被露光基板に投影する投影光
学系とを有する露光装置の該照明光学系と該原板との間
に挿入され、前記グラデーション部には、遮光パターン
と透光パターンの繰り返しパターンがピッチＰで配列形
成され、前記ピッチＰは、 Ｐ≦λ／（ＮＡ3＋ＮＡ4） （ＮＡ3：前記照明光学系の前記原板側の開口数、ＮＡ
4：前記投影光学系の前記原板側の開口数、λ：露光光
の波長），且つ、 Δ／αＰ2＝Ｓi 2−Ｓi+1 2 （Δ：任意のｉ番目（ｉは自然数）の透光パターンとｉ
＋１番目の透光パターンの位置に対応する前記原板上で
の光強度差、Ｓi，Ｓi+1：任意のｉ番目，ｉ＋１番目の
透光パターン面積，α：定数），の二つの条件を満たす
ことを特徴とする。
【００２０】（３）本発明（請求項３）の露光装置は、
（１）に記載の濃度フィルタが第１の照明光学系と第２
の照明光学系との間に挿入されていることを特徴とす
る。
（１）に記載の濃度フィルタが第１の照明光学系と第２
の照明光学系との間に挿入されていることを特徴とす
る。
【００２１】（４）本発明（請求項４）の露光装置は、
（２）に記載の前記濃度フィルタが照明光学系と原板と
の間に挿入、或いは原板の照明光学系側の面に形成され
ていることを特徴とする。
（２）に記載の前記濃度フィルタが照明光学系と原板と
の間に挿入、或いは原板の照明光学系側の面に形成され
ていることを特徴とする。
【００２２】（５）本発明（請求項５）の露光方法は、
（１）に記載の濃度フィルタを用いて原板に形成された
パターンを被露光基板に転写する露光方法であって、該
原板上の複数の領域、或いは複数の原板のパターンを、
前記グラデーション部に対応して前記被露光基板上に結
像されたパターン領域が重なるように、時系列的につな
いで露光を行うことを特徴とする。
（１）に記載の濃度フィルタを用いて原板に形成された
パターンを被露光基板に転写する露光方法であって、該
原板上の複数の領域、或いは複数の原板のパターンを、
前記グラデーション部に対応して前記被露光基板上に結
像されたパターン領域が重なるように、時系列的につな
いで露光を行うことを特徴とする。
【００２３】（６）本発明（請求項５）の露光方法は、
（２）に記載の濃度フィルタを用いて原板に形成された
パターンを被露光基板に転写する露光方法であって、該
原板上の複数の領域、或いは複数の原板のパターンを、
前記グラデーション部に対応して前記被露光基板上に結
像されたパターン領域が重なるように、時系列的につな
いで露光を行うことを特徴とする。
（２）に記載の濃度フィルタを用いて原板に形成された
パターンを被露光基板に転写する露光方法であって、該
原板上の複数の領域、或いは複数の原板のパターンを、
前記グラデーション部に対応して前記被露光基板上に結
像されたパターン領域が重なるように、時系列的につな
いで露光を行うことを特徴とする。
【００２４】上記本発明に好ましい実施態様を以下に記
す。前記被露光基板が半導体基板であること。前記被露
光基板が、リソグラフィ手段によって半導体基板上に転
写する際に用いられるフォトマスクであること。
す。前記被露光基板が半導体基板であること。前記被露
光基板が、リソグラフィ手段によって半導体基板上に転
写する際に用いられるフォトマスクであること。
【００２５】［作用］本発明は、上記構成によって以下
の作用・効果を有する。
の作用・効果を有する。
【００２６】繋ぎ部での照明光分布の直線的減衰の精度
を大幅に向上させ、結果として繋ぎ部での寸法精度を大
幅に向上させることができる。
を大幅に向上させ、結果として繋ぎ部での寸法精度を大
幅に向上させることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００２８】［第１の実施形態］本実施形態では、図１
に示すように、第１のフォトマスク１０１と第２のフォ
トマスク１０２に形成されたパターンを投影光学系１０
３によりそれぞれウェハ１０４上に転写して、第１のパ
ターン１０５と第２のパターン１０６とが繋がるように
形成することにより、一つのパターン１０７を形成する
方法について説明する。
に示すように、第１のフォトマスク１０１と第２のフォ
トマスク１０２に形成されたパターンを投影光学系１０
３によりそれぞれウェハ１０４上に転写して、第１のパ
ターン１０５と第２のパターン１０６とが繋がるように
形成することにより、一つのパターン１０７を形成する
方法について説明する。
【００２９】図２，図３，図４，図５にしたがって、本
発明の第１の実施形態を詳細に説明する。
発明の第１の実施形態を詳細に説明する。
【００３０】図２は、本発明の第１の実施形態に係わる
縮小露光装置の概略構成を示す図である。図２におい
て、２０１は露光光を発する面光源、２０２は露光領域
を制限するブラインド、１０１，１０２は第１及び第２
のフォトマスク、１０３は投影光学系、１０４はウェ
ハ、２０８は面光源２０１から出た光をブラインド２０
２に導く第１の照明光学系、２０９はブラインド２０２
からフォトマスク１０１，１０２へ露光光を導く第２の
照明光学系である。
縮小露光装置の概略構成を示す図である。図２におい
て、２０１は露光光を発する面光源、２０２は露光領域
を制限するブラインド、１０１，１０２は第１及び第２
のフォトマスク、１０３は投影光学系、１０４はウェ
ハ、２０８は面光源２０１から出た光をブラインド２０
２に導く第１の照明光学系、２０９はブラインド２０２
からフォトマスク１０１，１０２へ露光光を導く第２の
照明光学系である。
【００３１】本発明の濃度フィルタ（gradation filte
r）２００は、ブラインド２０２の位置あるいはごく近
傍に配置される。図示のように、ウェハ１０４、フォト
マスク１０１，１０２、ブラインド２０２は光学的に共
役な位置である。面光源２０１から出た露光光は第１の
照明光学系２０８を介してブラインド２０２および濃度
フィルタ２００で成形され、第２の照明光学系２０９内
の瞳位置で一旦結像した後、フォトマスク１０１，１０
２を照明し、さらに投影光学系１０３内の瞳位置で結像
した後、ウェハ１０４に到達する。露光光の波長は２４
８ｎｍ、濃度フィルタ２００からフォトマスク１０１，
１０２への倍率は１倍である。フォトマスク１０１，１
０２上のパターンはウェハ１０４へ１／４に縮小投影さ
れる。
r）２００は、ブラインド２０２の位置あるいはごく近
傍に配置される。図示のように、ウェハ１０４、フォト
マスク１０１，１０２、ブラインド２０２は光学的に共
役な位置である。面光源２０１から出た露光光は第１の
照明光学系２０８を介してブラインド２０２および濃度
フィルタ２００で成形され、第２の照明光学系２０９内
の瞳位置で一旦結像した後、フォトマスク１０１，１０
２を照明し、さらに投影光学系１０３内の瞳位置で結像
した後、ウェハ１０４に到達する。露光光の波長は２４
８ｎｍ、濃度フィルタ２００からフォトマスク１０１，
１０２への倍率は１倍である。フォトマスク１０１，１
０２上のパターンはウェハ１０４へ１／４に縮小投影さ
れる。
【００３２】投影光学系１０３のウェハ１０４側の開口
数（ＮＡ）は０．６、コヒーレンスファクタは０．７５
である。したがって、投影光学系１０３のフォトマスク
１０１，１０２側のＮＡは０．１５である。また第２の
照明光学系２０９のフォトマスク１０１，１０２側のＮ
Ａは０．１５×０．７５＝０．１１２５である。第２の
照明光学系２０９の濃度フィルタ２００側のＮＡ2は
０．１１２５×１＝０．１１２５である。さらに第１の
照明光学系２０８の濃度フィルタ２００側のＮＡ 1も同
じく０．１１２５である。
数（ＮＡ）は０．６、コヒーレンスファクタは０．７５
である。したがって、投影光学系１０３のフォトマスク
１０１，１０２側のＮＡは０．１５である。また第２の
照明光学系２０９のフォトマスク１０１，１０２側のＮ
Ａは０．１５×０．７５＝０．１１２５である。第２の
照明光学系２０９の濃度フィルタ２００側のＮＡ2は
０．１１２５×１＝０．１１２５である。さらに第１の
照明光学系２０８の濃度フィルタ２００側のＮＡ 1も同
じく０．１１２５である。
【００３３】次に、濃度フィルタ２００の詳細な構成に
ついて説明する。図３は、本発明の第１の実施形態に係
わる濃度フィルタ２００の構成を示す図である。図３
（ａ）は濃度フィルタの平面図、図３（ｂ）は図３
（ａ）のＡ−Ａ’部の断面での断面図、図３（ｃ）は濃
度フィルタ２００を通過し、第２の照明光学系２０９を
介して、フォトマスク１０１，１０２上に到達した照明
光のＡ−Ａ’部に対応する光強度分布を示している。
ついて説明する。図３は、本発明の第１の実施形態に係
わる濃度フィルタ２００の構成を示す図である。図３
（ａ）は濃度フィルタの平面図、図３（ｂ）は図３
（ａ）のＡ−Ａ’部の断面での断面図、図３（ｃ）は濃
度フィルタ２００を通過し、第２の照明光学系２０９を
介して、フォトマスク１０１，１０２上に到達した照明
光のＡ−Ａ’部に対応する光強度分布を示している。
【００３４】図３において、３０１は遮光部、３０２は
直線的に透過率が減衰するようにしてあるグラデーショ
ン部、３０３は透光部である。３０４は石英基板であ
る。
直線的に透過率が減衰するようにしてあるグラデーショ
ン部、３０３は透光部である。３０４は石英基板であ
る。
【００３５】この濃度フィルタ２００を介して照明した
ところ、図３（ｃ）に示すような露光量分布でフォトマ
スクを照明することができた。透光部３０３に対応する
領域ではフラットな光強度分布、グラデーション部３０
２に対応する領域では直線的に透過率が減衰する特性が
得られた。
ところ、図３（ｃ）に示すような露光量分布でフォトマ
スクを照明することができた。透光部３０３に対応する
領域ではフラットな光強度分布、グラデーション部３０
２に対応する領域では直線的に透過率が減衰する特性が
得られた。
【００３６】図４は、図３（ａ）における領域Ｂを詳細
に示す図である。図４（ａ）は濃度フィルタ２００のグ
ラデーション部の平面図、図４（ｂ）はその断面図、図
４（ｃ）はこのグラデーション部に対応したフォトマス
ク面での照明光の光強度分布を示す図である。図４にお
いて、４０１は透光パターン、４０２はＣｒによる遮光
パターンである。グラデーション部は、ピッチＰで透光
パターン４０１と遮光パターン４０２の割合（duty rat
io）が徐々に変化したラインアンドスペース（Ｌ＆Ｓ）
パターンである。ピッチＰは１．０μｍである。ピッチ
Ｐの値は後述するように、第１の照明光学系２０８の開
口数をＮＡ1、第２の照明光学系２０９の開口数をＮ
Ａ2、露光光の波長をλとしたとき、フォトマスク上で
ラインアンドスペースが解像しない条件、 Ｐ≦λ／（ＮＡ1＋ＮＡ2） を満足している。
に示す図である。図４（ａ）は濃度フィルタ２００のグ
ラデーション部の平面図、図４（ｂ）はその断面図、図
４（ｃ）はこのグラデーション部に対応したフォトマス
ク面での照明光の光強度分布を示す図である。図４にお
いて、４０１は透光パターン、４０２はＣｒによる遮光
パターンである。グラデーション部は、ピッチＰで透光
パターン４０１と遮光パターン４０２の割合（duty rat
io）が徐々に変化したラインアンドスペース（Ｌ＆Ｓ）
パターンである。ピッチＰは１．０μｍである。ピッチ
Ｐの値は後述するように、第１の照明光学系２０８の開
口数をＮＡ1、第２の照明光学系２０９の開口数をＮ
Ａ2、露光光の波長をλとしたとき、フォトマスク上で
ラインアンドスペースが解像しない条件、 Ｐ≦λ／（ＮＡ1＋ＮＡ2） を満足している。
【００３７】また隣合う透光パターン４０１の幅ｓi、
ｓi+1に対応するフォトマスク上での照明光の強度差Δ
が、後述するように、 Δ／Ｐ2＝αＳi 2−αＳi+1 2＝αｔ2ｓi 2−αｔ2ｓi+1 2 を満たすように、透光パターン４０１の幅が変化してい
る。ただし、Ｓi，Ｓi+1は隣り合う透光パターンの面
積、ｔはライン＆スペースパターンの奥行き方向の長
さ、αは定数項である。
ｓi+1に対応するフォトマスク上での照明光の強度差Δ
が、後述するように、 Δ／Ｐ2＝αＳi 2−αＳi+1 2＝αｔ2ｓi 2−αｔ2ｓi+1 2 を満たすように、透光パターン４０１の幅が変化してい
る。ただし、Ｓi，Ｓi+1は隣り合う透光パターンの面
積、ｔはライン＆スペースパターンの奥行き方向の長
さ、αは定数項である。
【００３８】このようにして作成した濃度フィルタ２０
０を、図２に示した露光装置の所定の位置に装着して繋
ぎ露光した場合の、繋ぎ部の様子を図５に示す。図５
（ａ）は第１のフォトマスク１０１を用いた第１の露光
での照明光の光強度分布を示し、図５（ｂ）は第２のフ
ォトマスクを用いた第２の露光での照明光の光強度分布
を示し、図５（ｃ）は第１の露光と第２の露光を合わせ
た照明光の光強度分布を示し、図５（ｄ）はフォトマス
クの位置関係を示し、図５（ｅ）はウェハ上のレジスト
に形成されるパターンを示している。
０を、図２に示した露光装置の所定の位置に装着して繋
ぎ露光した場合の、繋ぎ部の様子を図５に示す。図５
（ａ）は第１のフォトマスク１０１を用いた第１の露光
での照明光の光強度分布を示し、図５（ｂ）は第２のフ
ォトマスクを用いた第２の露光での照明光の光強度分布
を示し、図５（ｃ）は第１の露光と第２の露光を合わせ
た照明光の光強度分布を示し、図５（ｄ）はフォトマス
クの位置関係を示し、図５（ｅ）はウェハ上のレジスト
に形成されるパターンを示している。
【００３９】繋ぎ部においてはグラデーション部によっ
て、第１の露光では図５（ａ）、第２の露光では図５
（ｂ）にそれぞれ示すように、フォトマスク上で直線的
に照明光の強度５０１，５０２が減衰するようにでき
た。繋ぎ部に対応しないフォトマスク上の領域での露光
量を１としている。
て、第１の露光では図５（ａ）、第２の露光では図５
（ｂ）にそれぞれ示すように、フォトマスク上で直線的
に照明光の強度５０１，５０２が減衰するようにでき
た。繋ぎ部に対応しないフォトマスク上の領域での露光
量を１としている。
【００４０】また、図５（ｃ）に示すように、第１の露
光と第２の露光において繋ぎ部分が正確に重なるように
位置決めして露光している。図５（ｄ）はフォトマスク
の位置関係を示す平面図、図５（ｅ）はウェハ上のレジ
ストパターンの平面図を示している。５０４は第１の露
光で露光される第１のフォトマスク、５０５は第１のフ
ォトマスク５０４の透光部、５０６は第１のフォトマス
ク５０５の遮光部、５０７は第２の露光で露光される第
２のフォトマスク、５０８は第２のフォトマスク５０７
の透光部、５０９は第２のフォトマスク５０７の遮光部
を示している。また、５１０はレジストパターン、５１
１はレジストの無い部分である。レジストはネガ型を想
定している。
光と第２の露光において繋ぎ部分が正確に重なるように
位置決めして露光している。図５（ｄ）はフォトマスク
の位置関係を示す平面図、図５（ｅ）はウェハ上のレジ
ストパターンの平面図を示している。５０４は第１の露
光で露光される第１のフォトマスク、５０５は第１のフ
ォトマスク５０４の透光部、５０６は第１のフォトマス
ク５０５の遮光部、５０７は第２の露光で露光される第
２のフォトマスク、５０８は第２のフォトマスク５０７
の透光部、５０９は第２のフォトマスク５０７の遮光部
を示している。また、５１０はレジストパターン、５１
１はレジストの無い部分である。レジストはネガ型を想
定している。
【００４１】繋ぎ部では２重露光となるが、図５（ｃ）
に示すように、繋ぎ部における強度分布５０３のどこで
も２回の露光量の和が１になり、均一な照明が実現でき
ている。また、２重露光でパターニングされるため、図
５（ｅ）に示すように寸法変動が非常に小さくなった。
に示すように、繋ぎ部における強度分布５０３のどこで
も２回の露光量の和が１になり、均一な照明が実現でき
ている。また、２重露光でパターニングされるため、図
５（ｅ）に示すように寸法変動が非常に小さくなった。
【００４２】図６，図７を用いて本実施形態の作用を述
べる。本発明に係わる濃度フィルタ２００のグラデーシ
ョン部は、図６に示すようなグラデーション部上のパタ
ーンが解像しない条件、及び図７に示すようなフォトマ
スク上での照明光が直線的に変化するための条件の２つ
の条件を満たす必要がある。図６は、グラデーション部
上のパターンが解像しない為の条件を示している。図６
（ａ）は面光源２０１の平面図、図６（ｂ）はグラデー
ション部の平面図、図６（ｃ）は第２の照明光学系２０
９の瞳位置での回折光分布および瞳の平面図である。
べる。本発明に係わる濃度フィルタ２００のグラデーシ
ョン部は、図６に示すようなグラデーション部上のパタ
ーンが解像しない条件、及び図７に示すようなフォトマ
スク上での照明光が直線的に変化するための条件の２つ
の条件を満たす必要がある。図６は、グラデーション部
上のパターンが解像しない為の条件を示している。図６
（ａ）は面光源２０１の平面図、図６（ｂ）はグラデー
ション部の平面図、図６（ｃ）は第２の照明光学系２０
９の瞳位置での回折光分布および瞳の平面図である。
【００４３】面光源２０１を出た露光光はグラデーショ
ン部上のパターンで回折し、第２の照明光学系２０９の
瞳位置で結像する。この時のグラデーション部上のパタ
ーンでの回折角度はグラデーション部のピッチＰと露光
光の波長λで一義的に決まる。従って、グラデーション
部上のパターンで発生する±１次回折光は第２の照明光
学系２０９の瞳位置での空間周波数座標上ではλ／Ｐの
位置に結像する。
ン部上のパターンで回折し、第２の照明光学系２０９の
瞳位置で結像する。この時のグラデーション部上のパタ
ーンでの回折角度はグラデーション部のピッチＰと露光
光の波長λで一義的に決まる。従って、グラデーション
部上のパターンで発生する±１次回折光は第２の照明光
学系２０９の瞳位置での空間周波数座標上ではλ／Ｐの
位置に結像する。
【００４４】ところが、この±１次回折光が第２の照明
光学系２０９の瞳を通過すると、像面にてグラデーショ
ン部のパターンが解像してしまう。従って、グラデーシ
ョン部のパターンが解像しないためには、±１次回折光
が第２の照明光学系２０９の瞳の外に外れるようにグラ
デーション部のパターンのピッチＰを設計する必要があ
る。
光学系２０９の瞳を通過すると、像面にてグラデーショ
ン部のパターンが解像してしまう。従って、グラデーシ
ョン部のパターンが解像しないためには、±１次回折光
が第２の照明光学系２０９の瞳の外に外れるようにグラ
デーション部のパターンのピッチＰを設計する必要があ
る。
【００４５】面光源２０１と濃度フィルタ２００の間に
ある第１の照明光学系２０８の濃度フィルタ２００側開
口数をＮＡ1、第２の照明光学系２０９の濃度フィルタ
２００側開口数をＮＡ2とすると、面光源２０１の像が
第２の照明光学系２０９の瞳の外に完全に外れる為には
図６（ｃ）に示すように、 λ／Ｐ≧（ＮＡ1＋ＮＡ2） を満たす必要がある。
ある第１の照明光学系２０８の濃度フィルタ２００側開
口数をＮＡ1、第２の照明光学系２０９の濃度フィルタ
２００側開口数をＮＡ2とすると、面光源２０１の像が
第２の照明光学系２０９の瞳の外に完全に外れる為には
図６（ｃ）に示すように、 λ／Ｐ≧（ＮＡ1＋ＮＡ2） を満たす必要がある。
【００４６】したがって、ピッチＰとしては、 Ｐ≦λ／（ＮＡ1＋ＮＡ2） （１） を満たす必要がある。
【００４７】図７は、濃度フィルタ２００のグラデーシ
ョン部３０２に対応したフォトマスク上での照明光が直
線的に変化するための条件を示している。図７（ａ）は
グラデーション部の断面および照明光、回折光の概念を
示しており、図７（ｂ）は第２の照明光学系２０９、図
７（ｃ）はフォトマスク上の照明光の光強度分布を示し
ている。
ョン部３０２に対応したフォトマスク上での照明光が直
線的に変化するための条件を示している。図７（ａ）は
グラデーション部の断面および照明光、回折光の概念を
示しており、図７（ｂ）は第２の照明光学系２０９、図
７（ｃ）はフォトマスク上の照明光の光強度分布を示し
ている。
【００４８】図７において、４０１は濃度フィルタ２０
０の遮光部、４０２は透光部である。照明光７０３がグ
ラデーション部に入射すると、主に０次回折光７０５と
±１次回折光が発生する。さらに高次の回折光も発生す
るが、図示を省略している。０次回折光は直進する光で
あり、（１）式の条件を満足する場合、図７（ｂ）に示
す第２の照明光学系２０９の瞳を０次回折光のみが通過
し、フォトマスク上に到達する。
０の遮光部、４０２は透光部である。照明光７０３がグ
ラデーション部に入射すると、主に０次回折光７０５と
±１次回折光が発生する。さらに高次の回折光も発生す
るが、図示を省略している。０次回折光は直進する光で
あり、（１）式の条件を満足する場合、図７（ｂ）に示
す第２の照明光学系２０９の瞳を０次回折光のみが通過
し、フォトマスク上に到達する。
【００４９】図示のように、ピッチＰのグラデーション
部のパターンの透光パターン幅がｓ iの場所からの０次
回折光強度Ｉi（ｉは自然数）は、 Ｉi＝αＳi 2Ｐ2＝αｔ2ｓi 2Ｐ2 で現される。
部のパターンの透光パターン幅がｓ iの場所からの０次
回折光強度Ｉi（ｉは自然数）は、 Ｉi＝αＳi 2Ｐ2＝αｔ2ｓi 2Ｐ2 で現される。
【００５０】同様にその隣の幅がｓi+1の透光パターン
からの０次回折光強度Ｉi+1は Ｉi+1＝αＳi+1 2Ｐ2＝αｔ2ｓi+1 2Ｐ2 で現される。但し、Ｓi，Ｓi+1は隣り合う透光パターン
の面積、ｔはライン＆スペースパターンの奥行き方向の
長さ、αは定数項である。
からの０次回折光強度Ｉi+1は Ｉi+1＝αＳi+1 2Ｐ2＝αｔ2ｓi+1 2Ｐ2 で現される。但し、Ｓi，Ｓi+1は隣り合う透光パターン
の面積、ｔはライン＆スペースパターンの奥行き方向の
長さ、αは定数項である。
【００５１】従って、隣合う透光パターン幅ｓi、ｓi+1
に対応するフォトマスク上での照明光の強度差Δが、任
意のｉについて一定であること、すなわち、 Δ／（αｔ2Ｐ2）＝ｓi 2−ｓi+1 2（ｉは自然数、αは定数） （２） 又は、 Δ／（αＰ2）＝Ｓi 2−Ｓi+1 2（ｉは自然数、αは定数） （２）’ を満たすように、透光パターン幅ｓiを変化させる事
が、濃度フィルタのグラデーション部に対応する領域で
照明光が直線的に変化するための条件である。
に対応するフォトマスク上での照明光の強度差Δが、任
意のｉについて一定であること、すなわち、 Δ／（αｔ2Ｐ2）＝ｓi 2−ｓi+1 2（ｉは自然数、αは定数） （２） 又は、 Δ／（αＰ2）＝Ｓi 2−Ｓi+1 2（ｉは自然数、αは定数） （２）’ を満たすように、透光パターン幅ｓiを変化させる事
が、濃度フィルタのグラデーション部に対応する領域で
照明光が直線的に変化するための条件である。
【００５２】なお、本実施形態においては、フォトマス
クの像をウェハに転写する場合を記載したが、本発明を
限定するものではなく、図２の２０３、２０４を親マス
ク、２０６をフォトマスクとした場合でも、同様の効果
が得られる。また本実施形態においては、濃度フィルタ
２００をフォトマスクおよびウェハに対して光学的に共
役な位置あるいはごく近傍に配置していた。しかしなが
ら、ある程度共役面から距離を離した位置に配置する事
によって、濃度フィルタ上の欠陥がフォトマスクおよび
ウェハに投影されにくくすることも可能である。
クの像をウェハに転写する場合を記載したが、本発明を
限定するものではなく、図２の２０３、２０４を親マス
ク、２０６をフォトマスクとした場合でも、同様の効果
が得られる。また本実施形態においては、濃度フィルタ
２００をフォトマスクおよびウェハに対して光学的に共
役な位置あるいはごく近傍に配置していた。しかしなが
ら、ある程度共役面から距離を離した位置に配置する事
によって、濃度フィルタ上の欠陥がフォトマスクおよび
ウェハに投影されにくくすることも可能である。
【００５３】［第２の実施形態］図８〜図１１に従って
本発明の第２の実施形態を詳細に説明する。第２の実施
形態においても、図２の光線図に示された光学系を有す
る縮小露光装置を使用する。また濃度フィルタの基本構
成は図３と同様であるが、グラデーション部３０２に配
置されているパターンが第１の実施形態とは異なる。ま
た第１の実施形態においては透光部３０３にはパターン
が存在しなかったが、第２の実施形態においてはパター
ンが存在するところが異なる。
本発明の第２の実施形態を詳細に説明する。第２の実施
形態においても、図２の光線図に示された光学系を有す
る縮小露光装置を使用する。また濃度フィルタの基本構
成は図３と同様であるが、グラデーション部３０２に配
置されているパターンが第１の実施形態とは異なる。ま
た第１の実施形態においては透光部３０３にはパターン
が存在しなかったが、第２の実施形態においてはパター
ンが存在するところが異なる。
【００５４】図８は第２の実施形態に係わる濃度フィル
タの構成を示しており、図３の領域Ｂに相当する領域を
詳細に示している。図８（ａ）は本実施形態に係わる濃
度フィルタ平面図、図８（ｂ）はその断面図、図８
（ｃ）は濃度フィルタを通過して第２の照明光学系を介
してフォトマスク上に到達した照明光の光強度分布を示
している。
タの構成を示しており、図３の領域Ｂに相当する領域を
詳細に示している。図８（ａ）は本実施形態に係わる濃
度フィルタ平面図、図８（ｂ）はその断面図、図８
（ｃ）は濃度フィルタを通過して第２の照明光学系を介
してフォトマスク上に到達した照明光の光強度分布を示
している。
【００５５】濃度フィルタは石英基板上に遮光膜として
Ｃｒを成膜し、その上にレジストを塗布したものに電子
ビーム描画装置を使用して描画し、現像、レジストパタ
ーンをマスクに下地のＣｒをエッチングして作成した
が、第１の実施形態で示した例では、遮光パターンおよ
び透光パターンの最小寸法が極めて小さくなる為、電子
ビーム描画装置の描画精度如何によっては濃度フィルタ
の作成が困難である。
Ｃｒを成膜し、その上にレジストを塗布したものに電子
ビーム描画装置を使用して描画し、現像、レジストパタ
ーンをマスクに下地のＣｒをエッチングして作成した
が、第１の実施形態で示した例では、遮光パターンおよ
び透光パターンの最小寸法が極めて小さくなる為、電子
ビーム描画装置の描画精度如何によっては濃度フィルタ
の作成が困難である。
【００５６】本実施形態ではこの点を改良し、容易に作
成可能とした。図８（ａ）の領域８０３では第１の実施
形態と同様に（１）式と（２）式とを同時に満足するよ
うに、ピッチおよび透光パターン幅が設計されている。
使用する光学条件は図２に示した第１の実施形態と同じ
である。すなわち図２に示すように、露光光の波長は２
４８ｎｍ、濃度フィルタ２００からフォトマスク１０
１，１０２への倍率は１倍である。
成可能とした。図８（ａ）の領域８０３では第１の実施
形態と同様に（１）式と（２）式とを同時に満足するよ
うに、ピッチおよび透光パターン幅が設計されている。
使用する光学条件は図２に示した第１の実施形態と同じ
である。すなわち図２に示すように、露光光の波長は２
４８ｎｍ、濃度フィルタ２００からフォトマスク１０
１，１０２への倍率は１倍である。
【００５７】フォトマスク１０１，１０２上のパターン
はウェハ１０４へ１／４に縮小投影される。投影光学系
１０３のウェハ側開口数（ＮＡ）は０．６、コヒーレン
スファクタは０．７５である。したがって投影光学系１
０３のフォトマスク側のＮＡは０．１５である。また第
２の照明光学系２０９のフォトマスク側ＮＡは０．１５
×０．７５＝０．１１２５である。第２の照明光学系の
濃度フィルタ側ＮＡ2は０．１１２５×１＝０．１１２
５である。さらに第１の照明光学系の濃度フィルタ側Ｎ
Ａ1も同じく０．１１２５である。
はウェハ１０４へ１／４に縮小投影される。投影光学系
１０３のウェハ側開口数（ＮＡ）は０．６、コヒーレン
スファクタは０．７５である。したがって投影光学系１
０３のフォトマスク側のＮＡは０．１５である。また第
２の照明光学系２０９のフォトマスク側ＮＡは０．１５
×０．７５＝０．１１２５である。第２の照明光学系の
濃度フィルタ側ＮＡ2は０．１１２５×１＝０．１１２
５である。さらに第１の照明光学系の濃度フィルタ側Ｎ
Ａ1も同じく０．１１２５である。
【００５８】従って、（１）式から、Ｐ＝１．０μｍと
した。また図面上では透光パターン幅は右から順に
Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3と小さくなり、遮光パターンは右から順
にＬ1，Ｌ 2，Ｌ3と大きくなるように描いたが、実際に
はもっと多くの段階に変化させた。図中のＬ1，Ｓ3はそ
れぞれ作成可能な最小ライン、最小スペースを意味して
いる。実際にはＬ1＝Ｓ3＝０．１５μｍである。
した。また図面上では透光パターン幅は右から順に
Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3と小さくなり、遮光パターンは右から順
にＬ1，Ｌ 2，Ｌ3と大きくなるように描いたが、実際に
はもっと多くの段階に変化させた。図中のＬ1，Ｓ3はそ
れぞれ作成可能な最小ライン、最小スペースを意味して
いる。実際にはＬ1＝Ｓ3＝０．１５μｍである。
【００５９】領域８０４には一様にＬ1＝０．１５μ
ｍ、Ｐ＝１．０μｍのラインアンドスペースパターンを
敷き詰めた。つまり第１の実施形態においては、遮光パ
ターンが存在しないグラデーション部以外の領域もすべ
て一様にＬ1＝０．１５μｍ、Ｐ＝１．０μｍのライン
アンドスペースパターンを敷き詰めたことが、第１の実
施形態との違いの１つである。
ｍ、Ｐ＝１．０μｍのラインアンドスペースパターンを
敷き詰めた。つまり第１の実施形態においては、遮光パ
ターンが存在しないグラデーション部以外の領域もすべ
て一様にＬ1＝０．１５μｍ、Ｐ＝１．０μｍのライン
アンドスペースパターンを敷き詰めたことが、第１の実
施形態との違いの１つである。
【００６０】また、領域８０４においても、パターンピ
ッチＰは（１）式を満足している為、フォトマスク上で
はパターンは解像しなかった。
ッチＰは（１）式を満足している為、フォトマスク上で
はパターンは解像しなかった。
【００６１】また透光パターン幅Ｓ1に応じて図８
（ｃ）に示すようにフォトマスク上の照明光の強度分布
が低下し、実質的な露光量の低下を招く。濃度フィルタ
に照射される露光量を１としたとき、領域８０４ではＳ
1＝０．８５μｍであるから、０．８５2＝０．７２２５
となってしまう。しかし、照明光が直線的に減衰するグ
ラデーション部とフラットな照明光分布を有する領域と
の境界に不連続な分布は存在せず、良好な照明光分布が
得られた。
（ｃ）に示すようにフォトマスク上の照明光の強度分布
が低下し、実質的な露光量の低下を招く。濃度フィルタ
に照射される露光量を１としたとき、領域８０４ではＳ
1＝０．８５μｍであるから、０．８５2＝０．７２２５
となってしまう。しかし、照明光が直線的に減衰するグ
ラデーション部とフラットな照明光分布を有する領域と
の境界に不連続な分布は存在せず、良好な照明光分布が
得られた。
【００６２】また、領域８０５においては、透光パター
ン幅Ｓ3を０．１５μｍに保持したまま、図面中縦方向
に分割を入れて、８０６、８０７の順に透光領域の割合
を減少させていった。分割の仕方は、やはり（１）式に
従う。また透光領域の割合の減少のさせ方は（２）式に
従う。尚、図面では８０６、８０７の２段階で透光領域
の割合を変化させている場合を描いているが、もっと多
くても良い。
ン幅Ｓ3を０．１５μｍに保持したまま、図面中縦方向
に分割を入れて、８０６、８０７の順に透光領域の割合
を減少させていった。分割の仕方は、やはり（１）式に
従う。また透光領域の割合の減少のさせ方は（２）式に
従う。尚、図面では８０６、８０７の２段階で透光領域
の割合を変化させている場合を描いているが、もっと多
くても良い。
【００６３】このようにして作成した濃度フィルタを、
図２の９００の位置に装着して繋ぎ露光した場合の、繋
ぎ部の様子を図９に示す。繋ぎ部においては濃度フィル
タによって、第１の露光では図９（ａ）、第２の露光で
は図９（ｂ）にそれぞれ示すように、フォトマスク上で
直線的に照明光の強度９０１，９０２が減衰するように
できた。
図２の９００の位置に装着して繋ぎ露光した場合の、繋
ぎ部の様子を図９に示す。繋ぎ部においては濃度フィル
タによって、第１の露光では図９（ａ）、第２の露光で
は図９（ｂ）にそれぞれ示すように、フォトマスク上で
直線的に照明光の強度９０１，９０２が減衰するように
できた。
【００６４】そして図９（ｃ）に示すように第１の露光
と第２の露光において繋ぎ部分が正確に重なるように位
置決めして露光した。
と第２の露光において繋ぎ部分が正確に重なるように位
置決めして露光した。
【００６５】図９（ｄ）はフォトマスクの位置関係を示
す平面図、図９（ｅ）はウェハ上のレジストパターンの
平面図を示している。９０４は第１の露光で露光される
第１のフォトマスク、９０５は第１のフォトマスク９０
４の透光部、９０６は第１のフォトマスク９０５の遮光
部、９０７は第２の露光で露光される第２のフォトマス
ク、９０８は第２のフォトマスク９０７の透光部、９０
９は第２のフォトマスク９０７の遮光部を示している。
また、９１０はレジストパターン、９１１はレジストの
無い部分である。レジストはネガ型を想定している。
す平面図、図９（ｅ）はウェハ上のレジストパターンの
平面図を示している。９０４は第１の露光で露光される
第１のフォトマスク、９０５は第１のフォトマスク９０
４の透光部、９０６は第１のフォトマスク９０５の遮光
部、９０７は第２の露光で露光される第２のフォトマス
ク、９０８は第２のフォトマスク９０７の透光部、９０
９は第２のフォトマスク９０７の遮光部を示している。
また、９１０はレジストパターン、９１１はレジストの
無い部分である。レジストはネガ型を想定している。
【００６６】繋ぎ部では２重露光となるが、図９（ｂ）
に示す照明光強度９０３のように繋ぎ部のどこでも２回
の露光量の和が１になり、均一な照明が実現できた。ま
た、２重露光でパターニングされるため、図９（ｅ）の
ように寸法変動が非常に小さくできた。
に示す照明光強度９０３のように繋ぎ部のどこでも２回
の露光量の和が１になり、均一な照明が実現できた。ま
た、２重露光でパターニングされるため、図９（ｅ）の
ように寸法変動が非常に小さくできた。
【００６７】図１０（ａ）は本実施形態に係わる濃度フ
ィルタの全体の平面図、図１０（ｂ）はその中央部での
フォトマスク上での照明光の強度分布の断面である。図
８の領域８０４は、ラインアンドスペースパターンを２
次元的に配置するために、図示のように正方形のライン
を幾重にも配置した。図１０において、１００１は透光
領域を示し、１００２は遮光領域を示している。
ィルタの全体の平面図、図１０（ｂ）はその中央部での
フォトマスク上での照明光の強度分布の断面である。図
８の領域８０４は、ラインアンドスペースパターンを２
次元的に配置するために、図示のように正方形のライン
を幾重にも配置した。図１０において、１００１は透光
領域を示し、１００２は遮光領域を示している。
【００６８】図１１は第２の実施形態の変形例を示して
いる。図１１（ａ）は濃度フィルタの平面図であり、図
１１（ｂ）はその中央部でのフォトマスク上での照明光
の強度分布の断面である。図８、図１０との違いは、領
域８０４のパターンである。図８、図１０ではラインア
ンドスペースパターンを使用していたが、図１１ではド
ットパターンを用いた。図面の縦方向、横方向共、パタ
ーンピッチＰが（１）式に従っていれば、この変形例の
ようなパターンでも差し支えない。
いる。図１１（ａ）は濃度フィルタの平面図であり、図
１１（ｂ）はその中央部でのフォトマスク上での照明光
の強度分布の断面である。図８、図１０との違いは、領
域８０４のパターンである。図８、図１０ではラインア
ンドスペースパターンを使用していたが、図１１ではド
ットパターンを用いた。図面の縦方向、横方向共、パタ
ーンピッチＰが（１）式に従っていれば、この変形例の
ようなパターンでも差し支えない。
【００６９】尚本実施形態においては、フォトマスクの
像をウェハに転写する場合を記載したが、本発明を限定
するものではなく、図２の２０３、２０４を親マスク、
２０６をフォトマスクとした場合でも、同様の効果が得
られた。また本実施形態においては、濃度フィルタ２０
０をフォトマスクおよびウェハに対して光学的に共役な
位置あるいはごく近傍に配置していた。しかしながら、
ある程度共役面から距離を離した位置に配置する事によ
って、濃度フィルタ上の欠陥がフォトマスクおよびウェ
ハに投影されにくくすることも可能である。
像をウェハに転写する場合を記載したが、本発明を限定
するものではなく、図２の２０３、２０４を親マスク、
２０６をフォトマスクとした場合でも、同様の効果が得
られた。また本実施形態においては、濃度フィルタ２０
０をフォトマスクおよびウェハに対して光学的に共役な
位置あるいはごく近傍に配置していた。しかしながら、
ある程度共役面から距離を離した位置に配置する事によ
って、濃度フィルタ上の欠陥がフォトマスクおよびウェ
ハに投影されにくくすることも可能である。
【００７０】［第３の実施形態］図１２，１３，１４に
従って、本発明に係わる第３の実施形態を詳細に説明す
る。図１２は本発明の第３の実施形態に係わる縮小露光
装置の概略構成を示す図である。２０１は面光源、２０
２は露光領域を制限するブラインド、１０１は第１のフ
ォトマスク、１０２は第２のフォトマスク、１０３は投
影光学系、１０４はウェハ、２０８は光源２０１から出
た光をブラインド２０２に導く第１の照明光学系、２０
９はブラインド２０２からフォトマスク１０１，１０２
へ光を導く第２の照明光学系２０９である。本発明の濃
度フィルタは１２００であり、フォトマスク１０１，１
０２の上流で極近傍に配置される。図示のように、ウェ
ハ１０４、フォトマスク１０１，１０２、ブラインド２
０２は光学的に共役な位置である。光源２０１から出た
露光光は第１の照明光学系２０８を介してブラインド２
０２で成形され、第２の照明光学系２０９内で一旦結像
した後、濃度フィルタ１２００、フォトマスク１０１，
１０２を照明し、さらに投影光学系１０３内で結像した
後、ウェハ１０４に到達する。
従って、本発明に係わる第３の実施形態を詳細に説明す
る。図１２は本発明の第３の実施形態に係わる縮小露光
装置の概略構成を示す図である。２０１は面光源、２０
２は露光領域を制限するブラインド、１０１は第１のフ
ォトマスク、１０２は第２のフォトマスク、１０３は投
影光学系、１０４はウェハ、２０８は光源２０１から出
た光をブラインド２０２に導く第１の照明光学系、２０
９はブラインド２０２からフォトマスク１０１，１０２
へ光を導く第２の照明光学系２０９である。本発明の濃
度フィルタは１２００であり、フォトマスク１０１，１
０２の上流で極近傍に配置される。図示のように、ウェ
ハ１０４、フォトマスク１０１，１０２、ブラインド２
０２は光学的に共役な位置である。光源２０１から出た
露光光は第１の照明光学系２０８を介してブラインド２
０２で成形され、第２の照明光学系２０９内で一旦結像
した後、濃度フィルタ１２００、フォトマスク１０１，
１０２を照明し、さらに投影光学系１０３内で結像した
後、ウェハ１０４に到達する。
【００７１】露光光の波長は２４８ｎｍ、フォトマスク
１０１，１０２上のパターンはウェハ１０４へ１／４に
縮小投影される。投影光学系１０３のウェハ側開口数
（ＮＡ）は０．６、コヒーレンスファクタは０．７５で
ある。したがって投影光学系１０３のフォトマスク側開
口数（ＮＡ4）は０．１５である。また第２の照明光学
系２０９のフォトマスク側開口数（ＮＡ3）は０．１５
×０．７５＝０．１１２５である。この場合も、図４、
図８、図１０、図１１に示した構成と同一の濃度フィル
タを用いた。ただし、パターンピッチＰは、露光光の波
長λ、 ＮＡ3、ＮＡ4で決定され、 Ｐ≦λ／（ＮＡ3＋ＮＡ4） （３） を満たす必要があるため、Ｐ＝０．９μｍとした。その
他の条件は第１の実施形態と同じである。
１０１，１０２上のパターンはウェハ１０４へ１／４に
縮小投影される。投影光学系１０３のウェハ側開口数
（ＮＡ）は０．６、コヒーレンスファクタは０．７５で
ある。したがって投影光学系１０３のフォトマスク側開
口数（ＮＡ4）は０．１５である。また第２の照明光学
系２０９のフォトマスク側開口数（ＮＡ3）は０．１５
×０．７５＝０．１１２５である。この場合も、図４、
図８、図１０、図１１に示した構成と同一の濃度フィル
タを用いた。ただし、パターンピッチＰは、露光光の波
長λ、 ＮＡ3、ＮＡ4で決定され、 Ｐ≦λ／（ＮＡ3＋ＮＡ4） （３） を満たす必要があるため、Ｐ＝０．９μｍとした。その
他の条件は第１の実施形態と同じである。
【００７２】このようにして作成した濃度フィルタを、
図１２の所定の位置に装着して繋ぎ露光した場合も、図
５に示した第１の実施形態の効果と同様の効果を得る事
ができた。また図１３に示すように、フォトマスクの裏
面に図４に示すグラデーション部を形成した構造でも良
い。また、図１４に示すように、フォトマスクの裏面に
図８に示すグラデーション部を形成した構造でも良い。
また、図１０および図１１に示した濃度フィルタをフォ
トマスクの裏面に形成する事によっても、同様の効果が
得られた。
図１２の所定の位置に装着して繋ぎ露光した場合も、図
５に示した第１の実施形態の効果と同様の効果を得る事
ができた。また図１３に示すように、フォトマスクの裏
面に図４に示すグラデーション部を形成した構造でも良
い。また、図１４に示すように、フォトマスクの裏面に
図８に示すグラデーション部を形成した構造でも良い。
また、図１０および図１１に示した濃度フィルタをフォ
トマスクの裏面に形成する事によっても、同様の効果が
得られた。
【００７３】尚本実施形態においては、フォトマスクの
像をウェハに転写する場合を記載したが、本発明を限定
するものではなく、図１２の２０３、２０４を親マス
ク、２０６をフォトマスクとした場合でも、同様の効果
が得られた。
像をウェハに転写する場合を記載したが、本発明を限定
するものではなく、図１２の２０３、２０４を親マス
ク、２０６をフォトマスクとした場合でも、同様の効果
が得られた。
【００７４】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変
形して実施することが可能である。
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変
形して実施することが可能である。
【００７５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、繋
ぎ部での照明光分布の直線的減衰の精度を大幅に向上さ
せ、結果として繋ぎ部での寸法精度を大幅に向上させる
ことができる。
ぎ部での照明光分布の直線的減衰の精度を大幅に向上さ
せ、結果として繋ぎ部での寸法精度を大幅に向上させる
ことができる。
【図１】第１の実施形態に係わるつなぎ露光の概略を説
明する図。
明する図。
【図２】第１の実施形態に係わる縮小露光装置の概略構
成を示す図。
成を示す図。
【図３】第１の実施形態に係わる濃度フィルタの構成を
示す図。
示す図。
【図４】図３（ａ）における領域Ｂを詳細に示す図。
【図５】図３に示す濃度フィルタを図２に示した露光装
置の所定の位置に装着して繋ぎ露光した場合の、繋ぎ部
の様子を示す図。
置の所定の位置に装着して繋ぎ露光した場合の、繋ぎ部
の様子を示す図。
【図６】グラデーション部上のパターンが解像しない条
件を説明する図。
件を説明する図。
【図７】濃度フィルタ２００のグラデーション部３０２
に対応したフォトマスク上での照明光が直線的に変化す
るための条件を説明するための図。
に対応したフォトマスク上での照明光が直線的に変化す
るための条件を説明するための図。
【図８】第２の実施形態に係わる濃度フィルタの構成を
示す図。
示す図。
【図９】図８に示す濃度フィルタを図２に示した露光装
置の所定の位置に装着して繋ぎ露光した場合の、繋ぎ部
の様子を示す図。
置の所定の位置に装着して繋ぎ露光した場合の、繋ぎ部
の様子を示す図。
【図１０】第２の実施形態に係わる濃度フィルタの構成
を示す図。
を示す図。
【図１１】第２の実施形態に係わる濃度フィルタの構成
を示す図。
を示す図。
【図１２】第３の実施形態に係わる縮小露光装置の概略
構成を示す図。
構成を示す図。
【図１３】フォトマスクと図４に示す濃度フィルタを合
体させた構造を示す図。
体させた構造を示す図。
【図１４】フォトマスクと図８に示す濃度フィルタを合
体させた構造を示す図。
体させた構造を示す図。
【図１５】つなぎ露光について説明するための図。
【図１６】つなぎ露光により発生するパターンのずれを
説明するための図。
説明するための図。
【図１７】濃度フィルタを組み込んだ縮小露光装置の概
略構成を示す図。
略構成を示す図。
【図１８】濃度フィルタを通過した照明光の光強度分布
を示す図。
を示す図。
【図１９】濃度フィルタを用いて繋ぎ露光した場合の、
繋ぎ部の様子を示す図。
繋ぎ部の様子を示す図。
【図２０】濃度フィルタのグラデーション部の透過率が
直線的減衰から外れた場合に生じる寸法変動を示す図。
直線的減衰から外れた場合に生じる寸法変動を示す図。
１０１…第１のフォトマスク １０２…第２のフォトマスク １０３…投影光学系 １０４…ウェハ １０５…第１のパターン １０６…第２のパターン ２００…濃度フィルタ ２０１…面光源 ２０２…ブラインド ２０５…投影レンズ ２０８…第１の照明光学系 ２０９…第２の照明光学系 ３０２…グラデーション部 ３０３…透光部 ４０１…透光パターン ４０２…遮光パターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 姜 帥現 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝マイクロエレクトロニクスセン ター内 Ｆターム(参考） 2H042 AA06 AA11 5F046 AA11 AA12 BA04 CB05 CB08 CB23 DA01
Claims (6)
- 【請求項１】透光部と、この透光部を挟んで対向して設
けられたグラデーション部と、前記透光部及びグラデー
ション部の周囲に形成された遮光部とを具備する濃度フ
ィルタであって、 前記濃度フィルタは、光源と、この光源が発する露光光
を所定のパターンが形成された原板に投射する第１及び
第２の照明光学系と、前記原板に形成されたパターンを
被露光基板に投影する投影光学系とを有する露光装置の
第１の照明光学系と第２の照明光学系との間に挿入さ
れ、 前記グラデーション部には、遮光パターンと透光パター
ンの繰り返しパターンがピッチＰで配列形成され、 前記ピッチＰは、 Ｐ≦λ／（ＮＡ1＋ＮＡ2） （ＮＡ1：第１の照明光学系の前記濃度フィルタ側の開
口数、ＮＡ2：第２の照明光学系の前記濃度フィルタ側
の開口数、λ：露光光の波長），且つ、 Δ／αＰ2＝Ｓi 2−Ｓi+1 2 （Δ：任意のｉ番目（ｉは自然数）の透光パターンとｉ
＋１番目の透光パターンの位置に対応する前記原板上で
の光強度差、Ｓi，Ｓi+1：任意のｉ番目，ｉ＋１番目の
透光パターン面積，α：定数），の二つの条件を満たす
ことを特徴とする濃度フィルタ。 - 【請求項２】透光部と、この透光部を挟んで対向して設
けられたグラデーション部と、前記透光部及びグラデー
ション部の周囲に形成された遮光部とを具備する濃度フ
ィルタであって、 前記濃度フィルタは、光源と、この光源からの光を所定
のパターンが形成された原板に投射する照明光学系と、
前記原板に形成されたパターンを被露光基板に投影する
投影光学系とを有する露光装置の該照明光学系と該原板
との間に挿入され、 前記グラデーション部には、遮光パターンと透光パター
ンの繰り返しパターンがピッチＰで配列形成され、 前記ピッチＰは、 Ｐ≦λ／（ＮＡ3＋ＮＡ4） （ＮＡ3：前記照明光学系の前記原板側の開口数、ＮＡ
4：前記投影光学系の前記原板側の開口数、λ：露光光
の波長），且つ、 Δ／αＰ2＝Ｓi 2−Ｓi+1 2 （Δ：任意のｉ番目（ｉは自然数）の透光パターンとｉ
＋１番目の透光パターンの位置に対応する前記原板上で
の光強度差、Ｓi，Ｓi+1：任意のｉ番目，ｉ＋１番目の
透光パターン面積，α：定数），の二つの条件を満たす
ことを特徴とする濃度フィルタ。 - 【請求項３】光源と、この光源からの露光光を所定のパ
ターンが形成された原板に投射する第１及び第２の照明
光学系と、前記原板に形成されたパターンを被露光基板
に投影する投影光学系とを具備し、 第１の照明光学系と第２の照明光学系との間に濃度フィ
ルタが挿入された露光装置であって、 前記濃度フィルタは、透光部と、この透光部を挟んで対
向して設けられたグラデーション部と、前記透光部及び
グラデーション部の周囲に形成された遮光部とを具備
し、 前記グラデーション部には、遮光パターンと透光パター
ンの繰り返しパターンがピッチＰで配列形成され、 前記ピッチＰは、 Ｐ≦λ／（ＮＡ1＋ＮＡ2） （ＮＡ1：第１の照明光学系の前記濃度フィルタ側の開
口数、ＮＡ2：第２の照明光学系の前記濃度フィルタ側
の開口数、λ：露光光の波長），且つ、 Δ／αＰ2＝Ｓi 2−Ｓi+1 2 （Δ：任意のｉ番目（ｉは自然数）の透光パターンとｉ
＋１番目の透光パターンの位置に対応する前記原板上で
の光強度差、Ｓi，Ｓi+1：任意のｉ番目，ｉ＋１番目の
透光パターン面積，α：定数），の二つの条件を満たす
ことを特徴とする露光装置。 - 【請求項４】光源と、この光源からの光を所定のパター
ンが形成された原板に投射する照明光学系と、前記原板
に形成されたパターンを被露光基板に投影する投影光学
系とを有し、 透光部と、この透光部を挟んで対向して設けられたグラ
デーション部と、前記透光部及びグラデーション部の周
囲に形成された遮光部とが形成された濃度フィルタが、
前記照明光学系と前記原板との間に挿入、或いは前記原
板の前記照明光学系側の面に形成され、 前記グラデーション部には、遮光パターンと透光パター
ンの繰り返しパターンがピッチＰで配列形成され、 前記ピッチＰは、 Ｐ≦λ／（ＮＡ3＋ＮＡ4） （ＮＡ3：前記照明光学系の前記原板側の開口数、ＮＡ
4：前記投影光学系の前記原板側の開口数、λ：露光光
の波長），且つ、 Δ／αＰ2＝Ｓi 2−Ｓi+1 2 （Δ：任意のｉ番目（ｉは自然数）の透光パターンとｉ
＋１番目の透光パターンの位置に対応する前記原板上で
の光強度差、Ｓi，Ｓi+1：任意のｉ番目，ｉ＋１番目の
透光パターン面積，α：定数），の二つの条件を満たす
ことを特徴とする露光装置。 - 【請求項５】光源と、この光源からの光を所定のパター
ンが形成された原板に投射する第１及び第２の照明光学
系と、前記原板に形成されたパターンを被露光基板に投
影する投影光学系とを有する露光装置を用い、 第１の照明光学系と第２の照明光学系との間に濃度フィ
ルタを挿入して前記原板に形成されたパターンを被露光
基板に転写する露光方法において、 前記濃度フィルタは、透光部を破産で設けられたグラデ
ーション部と、前記透光部及びグラデーション部の周囲
に形成された遮光部とを具備し、 前記グラデーション部には、遮光パターンと透光パター
ンの繰り返しパターンがピッチＰで配列形成され、 前記ピッチＰは、 Ｐ≦λ／（ＮＡ1＋ＮＡ2） （ＮＡ1：第１の照明光学系の前記濃度フィルタ側の開
口数、ＮＡ2：第２の照明光学系の前記濃度フィルタ側
の開口数、λ：露光光の波長），且つ、 Δ／αＰ2＝Ｓi 2−Ｓi+1 2 （Δ：任意のｉ番目（ｉは自然数）の透光パターンとｉ
＋１番目の透光パターンの位置に対応する前記原板上で
の光強度差、Ｓi，Ｓi+1：任意のｉ番目，ｉ＋１番目の
透光パターン面積，α：定数），の二つの条件を満た
し、 該原板上の複数の領域、或いは複数の原板のパターン
を、前記グラデーション部に対応して前記被露光基板上
に結像されたパターン領域が重なるように、時系列的に
つないで露光を行うことを特徴とする露光方法。 - 【請求項６】光源と、この光源からの光を所定のパター
ンが形成された原板に投射する照明光学系と、前記原板
に形成されたパターンを被露光基板に投影する投影光学
系とを有する露光装置を用い、 透光部と、この透光部を挟んで対向して設けられたグラ
デーション部と、前記透光部及びグラデーション部の周
囲に形成された遮光部とが形成された濃度フィルタが、
前記照明光学系と前記原板との間に挿入、或いは前記原
板の前記照明光学系側の面に形成して、前記原板に形成
されたパターンを被露光基板に転写する露光方法におい
て、 前記グラデーション部には、遮光パターンと透光パター
ンの繰り返しパターンがピッチＰで配列形成され、 前記ピッチＰは、 Ｐ≦λ／（ＮＡ3＋ＮＡ4） （ＮＡ3：前記照明光学系の前記原板側の開口数、ＮＡ
4：前記投影光学系の前記原板側の開口数、λ：露光光
の波長），且つ、 Δ／αＰ2＝Ｓi 2−Ｓi+1 2 （Δ：任意のｉ番目（ｉは自然数）の透光パターンとｉ
＋１番目の透光パターンの位置に対応する前記原板上で
の光強度差、Ｓi，Ｓi+1：任意のｉ番目，ｉ＋１番目の
透光パターン面積，α：定数），の二つの条件を満た
し、 該原板上の複数の領域、或いは複数の原板のパターン
を、前記グラデーション部に対応して前記被処理基板上
に結像されたパターン領域が重なるように、時系列的に
つないで露光を行うことを特徴とする露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27321499A JP2001102277A (ja) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | 濃度フィルタ、露光装置及び露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27321499A JP2001102277A (ja) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | 濃度フィルタ、露光装置及び露光方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001102277A true JP2001102277A (ja) | 2001-04-13 |
Family
ID=17524702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27321499A Abandoned JP2001102277A (ja) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | 濃度フィルタ、露光装置及び露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001102277A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008053881A1 (fr) * | 2006-11-01 | 2008-05-08 | Nikon Corporation | Plaque de gradateur, appareil d'exposition, procédé d'exposition et procédé de fabrication du dispositif |
| KR101019389B1 (ko) | 2003-01-23 | 2011-03-07 | 가부시키가이샤 니콘 | 노광 장치 |
| JP2011197553A (ja) * | 2010-03-23 | 2011-10-06 | Toshiba Corp | 露光用マスク、不純物層を有する半導体装置の製造方法および固体撮像装置 |
| WO2022095025A1 (zh) * | 2020-11-09 | 2022-05-12 | 南京溯远基因科技有限公司 | 一种光阑调节结构、光阑装置及基因测序设备 |
-
1999
- 1999-09-27 JP JP27321499A patent/JP2001102277A/ja not_active Abandoned
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