JP2581845B2 - 投影露光装置 - Google Patents
投影露光装置Info
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- JP2581845B2 JP2581845B2 JP3011540A JP1154091A JP2581845B2 JP 2581845 B2 JP2581845 B2 JP 2581845B2 JP 3011540 A JP3011540 A JP 3011540A JP 1154091 A JP1154091 A JP 1154091A JP 2581845 B2 JP2581845 B2 JP 2581845B2
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- Japan
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- aperture
- phase shift
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
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)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＬＳＩ製造工程で使
用される投影露光装置に関する。
用される投影露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１２に従来の投影露光装置の光学系を
示す。ランプハウス(１)の前方にミラー(２)を介してフ
ライアイレンズ(３)が配置されている。フライアイレン
ズ(３)の前方にはアパーチャー(４)が位置し、さらに集
光レンズ(５)、(６)及びミラー(７)を介して所望の回路
パターンが形成された露光用マスク(８)が配置されてい
る。マスク(８)の前方には投影レンズ系(９)を介してウ
エハ(１０)が位置している。アパーチャー(４)は、図１
３及び図１４に示すように、中央部に円形の開口部(４
ａ)が形成された円板形状を有している。ランプハウス
(１)から発した光は、ミラー(２)を介してフライアイレ
ンズ(３)に至り、フライアイレンズ(３)を構成する個々
のレンズ(３ａ)の領域に分割される。各レンズ(３ａ)を
通過した光は、アパーチャー(４)の開口部(４ａ)、集光
レンズ(５)、ミラー(７)及び集光レンズ(６)を介してそ
れぞれマスク(８)の露光領域の全面を照射する。このた
め、マスク(８)面上では、フライアイレンズ(３)の個々
のレンズ(３ａ)からの光が重なり合い、均一な照明がな
される。このようにしてマスク(８)を通過した光は投影
レンズ系(９)を介してウエハ(１０)に至り、これにより
ウエハ(１０)表面への回路パターンの焼き付けが行われ
る。このような投影露光装置における最小解像度Ｒは、
使用波長をλ、光学系の開口数をＮＡとして、λ／ＮＡ
に比例することが知られている。従って、従来は開口数
ＮＡが大きくなるように光学系を設計して投影露光装置
の解像度を向上させ、これにより近年のＬＳＩの高集積
化に対応していた。
示す。ランプハウス(１)の前方にミラー(２)を介してフ
ライアイレンズ(３)が配置されている。フライアイレン
ズ(３)の前方にはアパーチャー(４)が位置し、さらに集
光レンズ(５)、(６)及びミラー(７)を介して所望の回路
パターンが形成された露光用マスク(８)が配置されてい
る。マスク(８)の前方には投影レンズ系(９)を介してウ
エハ(１０)が位置している。アパーチャー(４)は、図１
３及び図１４に示すように、中央部に円形の開口部(４
ａ)が形成された円板形状を有している。ランプハウス
(１)から発した光は、ミラー(２)を介してフライアイレ
ンズ(３)に至り、フライアイレンズ(３)を構成する個々
のレンズ(３ａ)の領域に分割される。各レンズ(３ａ)を
通過した光は、アパーチャー(４)の開口部(４ａ)、集光
レンズ(５)、ミラー(７)及び集光レンズ(６)を介してそ
れぞれマスク(８)の露光領域の全面を照射する。このた
め、マスク(８)面上では、フライアイレンズ(３)の個々
のレンズ(３ａ)からの光が重なり合い、均一な照明がな
される。このようにしてマスク(８)を通過した光は投影
レンズ系(９)を介してウエハ(１０)に至り、これにより
ウエハ(１０)表面への回路パターンの焼き付けが行われ
る。このような投影露光装置における最小解像度Ｒは、
使用波長をλ、光学系の開口数をＮＡとして、λ／ＮＡ
に比例することが知られている。従って、従来は開口数
ＮＡが大きくなるように光学系を設計して投影露光装置
の解像度を向上させ、これにより近年のＬＳＩの高集積
化に対応していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光学系
の開口数ＮＡを大きくすると、最小解像度Ｒは小さくな
るものの、それ以上に投影露光装置の焦点深度ＤＯＦが
小さくなることが知られている。この焦点深度ＤＯＦは
λ／ＮＡ２に比例する。このため、従来の投影露光装置
では、解像度を向上させようとすると、焦点深度が小さ
くなって転写精度が劣化するという問題点があった。こ
の発明はこのような問題点を解消するためになされたも
ので、解像度の向上と焦点深度の拡大を同時に図ること
のできる投影露光装置を提供することを目的とする。
の開口数ＮＡを大きくすると、最小解像度Ｒは小さくな
るものの、それ以上に投影露光装置の焦点深度ＤＯＦが
小さくなることが知られている。この焦点深度ＤＯＦは
λ／ＮＡ２に比例する。このため、従来の投影露光装置
では、解像度を向上させようとすると、焦点深度が小さ
くなって転写精度が劣化するという問題点があった。こ
の発明はこのような問題点を解消するためになされたも
ので、解像度の向上と焦点深度の拡大を同時に図ること
のできる投影露光装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明に係る投影露光
装置は、光源と、光源から発した光を回路パターンが形
成されたマスク上に照射させる集光レンズ系と、マスク
を通過した光をウエハ表面に集光させる投影レンズ系
と、光源と集光レンズ系との間に配置されたアパーチャ
ーとを備え、アパーチャーは光源から発した光を成形す
るための透過領域を有すると共に透過領域内の中央部と
周辺部とを隔てる遮光部材と透過領域内の中央部を透過
する光と周辺部を透過する光との間に所定の位相差を生
じさせる位相シフト部材とを有するものである。
装置は、光源と、光源から発した光を回路パターンが形
成されたマスク上に照射させる集光レンズ系と、マスク
を通過した光をウエハ表面に集光させる投影レンズ系
と、光源と集光レンズ系との間に配置されたアパーチャ
ーとを備え、アパーチャーは光源から発した光を成形す
るための透過領域を有すると共に透過領域内の中央部と
周辺部とを隔てる遮光部材と透過領域内の中央部を透過
する光と周辺部を透過する光との間に所定の位相差を生
じさせる位相シフト部材とを有するものである。
【０００５】
【作用】この発明においては、光源と集光レンズ系との
間に配置されたアパーチャーの位相シフト部材が、互い
に遮光部材により隔てられた透過領域内の中央部と周辺
部をそれぞれ透過する光の間に所定の位相差を生じさせ
る。
間に配置されたアパーチャーの位相シフト部材が、互い
に遮光部材により隔てられた透過領域内の中央部と周辺
部をそれぞれ透過する光の間に所定の位相差を生じさせ
る。
【０００６】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１はこの発明の一実施例に係る投影露光
装置の光学系を示す図である。波長λの光を発するラン
プハウス(１１)の前方にミラー(１２)を介してフライア
イレンズ(１３)が配置されている。フライアイレンズ
(１３)の前方にはアパーチャー(２１)が位置し、さらに
集光レンズ(１５)、(１６)及びミラー(１７)を介して所
望の回路パターンが形成された露光用マスク(１８)が配
置されている。マスク(１８)の前方には投影レンズ系
(１９)を介してウエハ(２０)が位置している。ランプハ
ウス(１１)、ミラー(１２)及びフライアイレンズ(１３)
により光源が形成され、集光レンズ(１５)、(１６)及び
ミラー(１７)により集光レンズ系が形成されている。
て説明する。図１はこの発明の一実施例に係る投影露光
装置の光学系を示す図である。波長λの光を発するラン
プハウス(１１)の前方にミラー(１２)を介してフライア
イレンズ(１３)が配置されている。フライアイレンズ
(１３)の前方にはアパーチャー(２１)が位置し、さらに
集光レンズ(１５)、(１６)及びミラー(１７)を介して所
望の回路パターンが形成された露光用マスク(１８)が配
置されている。マスク(１８)の前方には投影レンズ系
(１９)を介してウエハ(２０)が位置している。ランプハ
ウス(１１)、ミラー(１２)及びフライアイレンズ(１３)
により光源が形成され、集光レンズ(１５)、(１６)及び
ミラー(１７)により集光レンズ系が形成されている。
【０００７】アパーチャー(２１)は、図２及び図３に示
すように、中央部に半径Ａの円形の開口部(２２ａ)が形
成された円板形状の外枠(２２)と、外枠(２２)の開口部
(２２ａ)の周縁部に沿って幅Ｗ１で環状に形成された位
相シフト部材(２３)と、位相シフト部材(２３)の内側に
沿って幅Ｗ２で環状に形成された遮光部材(２４)とを有
している。外枠(２２)の開口部(２２ａ)がランプハウス
(１１)からの光を透過する透過領域Ｄを構成しており、
この透過領域Ｄの中央部と周辺部とが遮光部材(２４)に
よって隔てられている。位相シフト部材(２３)は透過領
域Ｄの周辺部に設けられ、位相シフト部材(２３)が存在
しない透過領域Ｄの中央部を通過する光とこの位相シフ
ト部材(２３)を透過する光との間に半波長λ／２の位相
差が生じるような厚さに形成されている。外枠(２２)及
び遮光部材(２４)は金属等の遮光材料から形成され、位
相シフト部材(２３)は例えばＳｉＯ２から形成されてい
る。
すように、中央部に半径Ａの円形の開口部(２２ａ)が形
成された円板形状の外枠(２２)と、外枠(２２)の開口部
(２２ａ)の周縁部に沿って幅Ｗ１で環状に形成された位
相シフト部材(２３)と、位相シフト部材(２３)の内側に
沿って幅Ｗ２で環状に形成された遮光部材(２４)とを有
している。外枠(２２)の開口部(２２ａ)がランプハウス
(１１)からの光を透過する透過領域Ｄを構成しており、
この透過領域Ｄの中央部と周辺部とが遮光部材(２４)に
よって隔てられている。位相シフト部材(２３)は透過領
域Ｄの周辺部に設けられ、位相シフト部材(２３)が存在
しない透過領域Ｄの中央部を通過する光とこの位相シフ
ト部材(２３)を透過する光との間に半波長λ／２の位相
差が生じるような厚さに形成されている。外枠(２２)及
び遮光部材(２４)は金属等の遮光材料から形成され、位
相シフト部材(２３)は例えばＳｉＯ２から形成されてい
る。
【０００８】次に、この実施例の動作について説明す
る。まず、ランプハウス(１１)から発した光は、ミラー
(１２)を介してフライアイレンズ(１３)に至り、フライ
アイレンズ(１３)を構成する個々のレンズ(１３ａ)の領
域に分割される。各レンズ(１３ａ)を通過した光は、ア
パーチャー(２１)の透過領域Ｄ、集光レンズ(１５)、ミ
ラー(１７)及び集光レンズ(１６)を介してそれぞれマス
ク(１８)の露光領域の全面を照射する。このため、マス
ク(１８)面上では、フライアイレンズ(１３)の個々のレ
ンズ(１３ａ)からの光が重なり合い、均一な照明がなさ
れる。このようにしてマスク(１８)を通過した光は投影
レンズ系(１９)を介してウエハ(２０)に至り、これによ
りウエハ(２０)表面への回路パターンの焼き付けが行わ
れる。
る。まず、ランプハウス(１１)から発した光は、ミラー
(１２)を介してフライアイレンズ(１３)に至り、フライ
アイレンズ(１３)を構成する個々のレンズ(１３ａ)の領
域に分割される。各レンズ(１３ａ)を通過した光は、ア
パーチャー(２１)の透過領域Ｄ、集光レンズ(１５)、ミ
ラー(１７)及び集光レンズ(１６)を介してそれぞれマス
ク(１８)の露光領域の全面を照射する。このため、マス
ク(１８)面上では、フライアイレンズ(１３)の個々のレ
ンズ(１３ａ)からの光が重なり合い、均一な照明がなさ
れる。このようにしてマスク(１８)を通過した光は投影
レンズ系(１９)を介してウエハ(２０)に至り、これによ
りウエハ(２０)表面への回路パターンの焼き付けが行わ
れる。
【０００９】ここで、アパーチャー(２１)の透過領域Ｄ
の周辺部に位相シフト部材(２３)が形成されているの
で、図１においてアパーチャー(２１)の位相シフト部材
(２３)を透過した光Ｌ２及びＬ３は透過領域Ｄの中央部
を通過した光Ｌ１に対して位相が反転している。従っ
て、これらの光Ｌ１〜Ｌ３がウエハ(２０)の表面で集光
したとき、位相が反転している光Ｌ２及びＬ３は光Ｌ１
と干渉して打ち消し合う。
の周辺部に位相シフト部材(２３)が形成されているの
で、図１においてアパーチャー(２１)の位相シフト部材
(２３)を透過した光Ｌ２及びＬ３は透過領域Ｄの中央部
を通過した光Ｌ１に対して位相が反転している。従っ
て、これらの光Ｌ１〜Ｌ３がウエハ(２０)の表面で集光
したとき、位相が反転している光Ｌ２及びＬ３は光Ｌ１
と干渉して打ち消し合う。
【００１０】図４にベストフォーカス時のウエハ(２０)
の表面における光強度分布(２５)を示す。アパーチャー
(２１)が位相シフト部材(２３)を備えていなければ破線
で示す分布(２６)になるところが、この実施例ではアパ
ーチャー(２１)が位相シフト部材(２３)を有するために
位相シフト部材(２３)を透過した光Ｌ２及びＬ３の反転
成分(２７)により打ち消されて実線で示される分布(２
５)となる。このようにベストフォーカス時には、位相
シフト部材(２３)を設けたために光強度が全体的に減少
するが、光強度分布の形状はほとんど劣化しないことが
わかる。
の表面における光強度分布(２５)を示す。アパーチャー
(２１)が位相シフト部材(２３)を備えていなければ破線
で示す分布(２６)になるところが、この実施例ではアパ
ーチャー(２１)が位相シフト部材(２３)を有するために
位相シフト部材(２３)を透過した光Ｌ２及びＬ３の反転
成分(２７)により打ち消されて実線で示される分布(２
５)となる。このようにベストフォーカス時には、位相
シフト部材(２３)を設けたために光強度が全体的に減少
するが、光強度分布の形状はほとんど劣化しないことが
わかる。
【００１１】一方、図６に示すようなデフォーカス時に
は、ウエハ(２０)表面において光Ｌ１〜Ｌ３が一点に収
束しない。従って、図５に一点鎖線で示すように位相シ
フト部材(２３)を透過した光Ｌ２及びＬ３の反転成分
(３０)及び(３１)は光Ｌ１の強度分布の中心から離れた
周辺部にのみ分布することとなる。特に、アパーチャー
(２１)に遮光部材(２４)が形成されているために、光Ｌ
２及びＬ３の反転成分(３０)及び(３１)の中心は光Ｌ１
の成分のうち最も外側に位置する成分(３２)の中心から
所定の距離Ｗ３だけ離れている。このため、アパーチャ
ー(２１)が位相シフト部材(２３)を備えていない場合の
分布(２９)の周辺部のみが光Ｌ２及びＬ３の反転成分
(３０)及び(３１)によって打ち消され、実際には実線で
示す光強度分布(２８)となる。このため、図６のように
ウエハ(２０)表面において光Ｌ１〜Ｌ３が一点に収束し
ないデフォーカス時には、ボケた像の周辺部の光強度の
み減少され、像のコントラストが大幅に改善されてベス
トフォーカス時のコントラストに近くなる。すなわち、
光軸方向の広い範囲にわたって高いコントラストの像が
得られ、実効的に焦点深度ＤＯＦの拡大がなされる。以
上のように、図１の投影露光装置では、開口数ＮＡを大
きくして解像度を向上させながらも焦点深度ＤＯＦの拡
大を図ることができる。
は、ウエハ(２０)表面において光Ｌ１〜Ｌ３が一点に収
束しない。従って、図５に一点鎖線で示すように位相シ
フト部材(２３)を透過した光Ｌ２及びＬ３の反転成分
(３０)及び(３１)は光Ｌ１の強度分布の中心から離れた
周辺部にのみ分布することとなる。特に、アパーチャー
(２１)に遮光部材(２４)が形成されているために、光Ｌ
２及びＬ３の反転成分(３０)及び(３１)の中心は光Ｌ１
の成分のうち最も外側に位置する成分(３２)の中心から
所定の距離Ｗ３だけ離れている。このため、アパーチャ
ー(２１)が位相シフト部材(２３)を備えていない場合の
分布(２９)の周辺部のみが光Ｌ２及びＬ３の反転成分
(３０)及び(３１)によって打ち消され、実際には実線で
示す光強度分布(２８)となる。このため、図６のように
ウエハ(２０)表面において光Ｌ１〜Ｌ３が一点に収束し
ないデフォーカス時には、ボケた像の周辺部の光強度の
み減少され、像のコントラストが大幅に改善されてベス
トフォーカス時のコントラストに近くなる。すなわち、
光軸方向の広い範囲にわたって高いコントラストの像が
得られ、実効的に焦点深度ＤＯＦの拡大がなされる。以
上のように、図１の投影露光装置では、開口数ＮＡを大
きくして解像度を向上させながらも焦点深度ＤＯＦの拡
大を図ることができる。
【００１２】アパーチャー(２１)の透過領域Ｄの半径Ａ
に対する位相シフト部材(２３)の幅Ｗ１の比率Ｗ１／Ａ
を変化させてウエハ(２０)表面における光学像のコント
ラストをシミュレートしたところ、図７に示すような結
果が得られた。図７の横軸はフォーカスの度合いを示
し、図の右方へ向かうほどデフォーカスとなる。また、
縦軸は図４に示すように光学像の最大強度Ｉｐの２５
％、すなわち強度Ｉｐ／４の分布の幅Ｂを示している。
また、図７においてＢ０は回路パターンの転写を行う際
の光学像の幅の許容値の一例を示し、正確な転写を行う
ためにはこの許容値Ｂ０以下の幅Ｂの光学像を用いる必
要がある。Ｗ１／Ａ＝０、すなわち位相シフト部材(２
３)を設けない場合には、破線(３３)で示されるように
デフォーカスになるに従って光学像の幅Ｂは急激に大き
くなりコントラストが低下する。Ｗ１／Ａ＝５％の場合
には、実線(３４)で示されるようにある程度デフォーカ
スになっても光学像はベストフォーカス時の幅Ｂとほと
んど変わらず一定の値を示し、その後大きくなって許容
値Ｂ０を越える。また、Ｗ１／Ａ＝１０％の場合には、
一点鎖線(３５)で示されるようにデフォーカスになるに
従って光学像の幅Ｂは一旦小さくなり、その後許容値Ｂ
０を越えて大きくなる。このシミュレーション結果か
ら、デフォーカスに対しても高精度で且つ安定した転写
を行うためには、Ｗ１／Ａ＝５％程度のアパーチャー
(２１)を用いることが効果的であることがわかる。
に対する位相シフト部材(２３)の幅Ｗ１の比率Ｗ１／Ａ
を変化させてウエハ(２０)表面における光学像のコント
ラストをシミュレートしたところ、図７に示すような結
果が得られた。図７の横軸はフォーカスの度合いを示
し、図の右方へ向かうほどデフォーカスとなる。また、
縦軸は図４に示すように光学像の最大強度Ｉｐの２５
％、すなわち強度Ｉｐ／４の分布の幅Ｂを示している。
また、図７においてＢ０は回路パターンの転写を行う際
の光学像の幅の許容値の一例を示し、正確な転写を行う
ためにはこの許容値Ｂ０以下の幅Ｂの光学像を用いる必
要がある。Ｗ１／Ａ＝０、すなわち位相シフト部材(２
３)を設けない場合には、破線(３３)で示されるように
デフォーカスになるに従って光学像の幅Ｂは急激に大き
くなりコントラストが低下する。Ｗ１／Ａ＝５％の場合
には、実線(３４)で示されるようにある程度デフォーカ
スになっても光学像はベストフォーカス時の幅Ｂとほと
んど変わらず一定の値を示し、その後大きくなって許容
値Ｂ０を越える。また、Ｗ１／Ａ＝１０％の場合には、
一点鎖線(３５)で示されるようにデフォーカスになるに
従って光学像の幅Ｂは一旦小さくなり、その後許容値Ｂ
０を越えて大きくなる。このシミュレーション結果か
ら、デフォーカスに対しても高精度で且つ安定した転写
を行うためには、Ｗ１／Ａ＝５％程度のアパーチャー
(２１)を用いることが効果的であることがわかる。
【００１３】また、遮光部材(２４)の幅Ｗ２について
は、円形のコンタクトホールのパターン露光を行ったと
ころ、透過領域Ｄの半径Ａに対する遮光部材(２４)の幅
Ｗ２の比率Ｗ２／Ａが３％程度の場合にデフォーカスに
対して最も安定した転写が可能となることがわかった。
尚、位相シフト部材(２３)が透過領域Ｄの中央部を透過
する光と周辺部を透過する光との間に生じさせる位相差
は半波長に限るものではないが、上記実施例のように半
波長の場合が焦点深度ＤＯＦの拡大には最も効果的であ
る。
は、円形のコンタクトホールのパターン露光を行ったと
ころ、透過領域Ｄの半径Ａに対する遮光部材(２４)の幅
Ｗ２の比率Ｗ２／Ａが３％程度の場合にデフォーカスに
対して最も安定した転写が可能となることがわかった。
尚、位相シフト部材(２３)が透過領域Ｄの中央部を透過
する光と周辺部を透過する光との間に生じさせる位相差
は半波長に限るものではないが、上記実施例のように半
波長の場合が焦点深度ＤＯＦの拡大には最も効果的であ
る。
【００１４】また、図８に示されるように、外枠(４
２)、位相シフト部材(４３)及び遮光部材(４４)が一つ
の石英基板(４５)上に形成されたアパーチャー(４１)を
用いてもよい。この場合、石英基板(４５)上にＳｉＯ２
及び金属を蒸着することにより位相シフト部材(４３)及
び遮光部材(４４)をそれぞれ容易に形成することができ
る。 さらに、図９及び図１０に示されるアパーチャー
(５１)のように、外枠(５２)に形成された円形の開口部
(５２ａ)の中央部に円形の位相シフト部材(５３)を形成
し、位相シフト部材(５３)の外周部に遮光部材(５４)を
形成してもよい。位相シフト部材(５３)及び遮光部材
(５４)は石英基板(５５)上に形成される。このアパーチ
ャー(５１)では、図２及び図３に示したアパーチャー
(２１)とは逆に、透過領域Ｄの中央部を透過した光が周
辺部を透過した光に対して位相反転されるが、その効果
は同様である。
２)、位相シフト部材(４３)及び遮光部材(４４)が一つ
の石英基板(４５)上に形成されたアパーチャー(４１)を
用いてもよい。この場合、石英基板(４５)上にＳｉＯ２
及び金属を蒸着することにより位相シフト部材(４３)及
び遮光部材(４４)をそれぞれ容易に形成することができ
る。 さらに、図９及び図１０に示されるアパーチャー
(５１)のように、外枠(５２)に形成された円形の開口部
(５２ａ)の中央部に円形の位相シフト部材(５３)を形成
し、位相シフト部材(５３)の外周部に遮光部材(５４)を
形成してもよい。位相シフト部材(５３)及び遮光部材
(５４)は石英基板(５５)上に形成される。このアパーチ
ャー(５１)では、図２及び図３に示したアパーチャー
(２１)とは逆に、透過領域Ｄの中央部を透過した光が周
辺部を透過した光に対して位相反転されるが、その効果
は同様である。
【００１５】図１１に示されるアパーチャー(６１)のよ
うに、透過領域Ｄの表面及び裏面にそれぞれ反射防止膜
(６６)及び(６７)を形成すれば、迷光を低減することが
できる。その結果、像のコントラストがさらに改善さ
れ、解像度の向上がなされる。このアパーチャー(６１)
では、石英基板(６５)上に外枠(６２)、位相シフト部材
(６３)及び遮光部材(６４)を形成した後、外部に露出し
ている位相シフト部材(６３)、遮光部材(６４)及び石英
基板(６５)の上に例えばＭｇＦ２からなる反射防止膜
(６６)及び(６７)が形成される。反射防止膜は透過領域
の表面及び裏面のいずれか一方にのみ形成してもよい。
また、図１１では図８に示した構造のアパーチャーに反
射防止膜を設けたが、上述したいずれの構造のアパーチ
ャーに設けても同様の効果を奏する。
うに、透過領域Ｄの表面及び裏面にそれぞれ反射防止膜
(６６)及び(６７)を形成すれば、迷光を低減することが
できる。その結果、像のコントラストがさらに改善さ
れ、解像度の向上がなされる。このアパーチャー(６１)
では、石英基板(６５)上に外枠(６２)、位相シフト部材
(６３)及び遮光部材(６４)を形成した後、外部に露出し
ている位相シフト部材(６３)、遮光部材(６４)及び石英
基板(６５)の上に例えばＭｇＦ２からなる反射防止膜
(６６)及び(６７)が形成される。反射防止膜は透過領域
の表面及び裏面のいずれか一方にのみ形成してもよい。
また、図１１では図８に示した構造のアパーチャーに反
射防止膜を設けたが、上述したいずれの構造のアパーチ
ャーに設けても同様の効果を奏する。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る投
影露光装置は、光源と、光源から発した光を回路パター
ンが形成されたマスク上に照射させる集光レンズ系と、
マスクを通過した光をウエハ表面に集光させる投影レン
ズ系と、光源と集光レンズ系との間に配置されたアパー
チャーとを備え、アパーチャーは光源から発した光を成
形するための透過領域を有すると共に透過領域内の中央
部と周辺部とを隔てる遮光部材と透過領域内の中央部を
透過する光と周辺部を透過する光との間に所定の位相差
を生じさせる位相シフト部材とを有しているので、解像
度を向上させつつ焦点深度の拡大を図ることができる。
影露光装置は、光源と、光源から発した光を回路パター
ンが形成されたマスク上に照射させる集光レンズ系と、
マスクを通過した光をウエハ表面に集光させる投影レン
ズ系と、光源と集光レンズ系との間に配置されたアパー
チャーとを備え、アパーチャーは光源から発した光を成
形するための透過領域を有すると共に透過領域内の中央
部と周辺部とを隔てる遮光部材と透過領域内の中央部を
透過する光と周辺部を透過する光との間に所定の位相差
を生じさせる位相シフト部材とを有しているので、解像
度を向上させつつ焦点深度の拡大を図ることができる。
【図１】この発明の第１の実施例に係る投影露光装置の
光学系を示す図である。
光学系を示す図である。
【図２】第１の実施例で用いられたアパーチャーを示す
平面図である。
平面図である。
【図３】第１の実施例で用いられたアパーチャーを示す
断面図である。
断面図である。
【図４】ベストフォーカス時のウエハ表面における光強
度分布を示す図である。
度分布を示す図である。
【図５】デフォーカス時のウエハ表面における光強度分
布を示す図である。
布を示す図である。
【図６】デフォーカス時のウエハ表面を示す拡大図であ
る。
る。
【図７】アパーチャーの位相シフト部材の幅を変化させ
たときのウエハ表面における光学像のコントラストをシ
ミュレートした結果を示す図である。
たときのウエハ表面における光学像のコントラストをシ
ミュレートした結果を示す図である。
【図８】第２の実施例で用いられるアパーチャーを示す
断面図である。
断面図である。
【図９】第３の実施例で用いられるアパーチャーを示す
平面図である。
平面図である。
【図１０】第３の実施例で用いられるアパーチャーを示
す断面図である。
す断面図である。
【図１１】第４の実施例で用いられるアパーチャーを示
す断面図である。
す断面図である。
【図１２】従来の投影露光装置の光学系を示す図であ
る。
る。
【図１３】図１２の装置で用いられたアパーチャーを示
す平面図である。
す平面図である。
【図１４】図１２の装置で用いられたアパーチャーを示
す断面図である。
す断面図である。
１１ ランプハウス １２ ミラー １３ フライアイレンズ １５ 集光レンズ １６ 集光レンズ １７ ミラー １８ マスク １９ 投影レンズ系 ２０ ウエハ ２１ アパーチャー ２３ 位相シフト部材 ２４ 遮光部材 ４１ アパーチャー ４３ 位相シフト部材 ４４ 遮光部材 ５１ アパーチャー ５３ 位相シフト部材 ５４ 遮光部材 ６１ アパーチャー ６３ 位相シフト部材 ６４ 遮光部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野口 淑恵 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社生産技術研究所内 (72)発明者 田中 正明 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 平４−179958（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−38032（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−177014（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−315226（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−27515（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−27516（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−45023（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−91662（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−189468（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−67514（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−155843（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−217852（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−2152（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−335209（ＪＰ，Ａ) 久保田広ほか編「光学技術ハンドブッ ク」株式会社朝倉書店昭和43年10月25日 発行第175−176頁 ＤＩＧＥＳＴ ＯＦ ＰＡＰＥＲＳ 1991 ４ＴＨ ＭＩＣＲＯ ＰＲＯＣＥ ＳＳ ＣＯＮＦＥＲＲＥＮＣＥ ＰＰ. 70−71 応用物理ＶＯＬ 31，ＮＯ．９ Ｐ Ｐ．709−715
Claims (1)
- 【請求項１】 光源と、前記光源から発した光を回路パ
ターンが形成されたマスク上に照射させる集光レンズ系
と、前記マスクを通過した光をウエハ表面に集光させる
投影レンズ系と、前記光源と前記集光レンズ系との間に
配置されたアパーチャーとを備え、前記アパーチャーは
前記光源から発した光を成形するための透過領域を有す
ると共に前記透過領域内の中央部と周辺部とを隔てる遮
光部材と前記透過領域内の中央部を透過する光と周辺部
を透過する光との間に所定の位相差を生じさせる位相シ
フト部材とを有することを特徴とする投影露光装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3011540A JP2581845B2 (ja) | 1991-01-08 | 1991-01-08 | 投影露光装置 |
| US07/788,235 US5253040A (en) | 1990-11-09 | 1991-11-05 | Projection aligner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3011540A JP2581845B2 (ja) | 1991-01-08 | 1991-01-08 | 投影露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04251913A JPH04251913A (ja) | 1992-09-08 |
| JP2581845B2 true JP2581845B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
ID=11780800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3011540A Expired - Fee Related JP2581845B2 (ja) | 1990-11-09 | 1991-01-08 | 投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2581845B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5320918A (en) * | 1992-12-31 | 1994-06-14 | At&T Bell Laboratories | Optical lithographical imaging system including optical transmission diffraction devices |
| US5642183A (en) * | 1993-08-27 | 1997-06-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Spatial filter used in a reduction-type projection printing apparatus |
-
1991
- 1991-01-08 JP JP3011540A patent/JP2581845B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| ＤＩＧＥＳＴ ＯＦ ＰＡＰＥＲＳ １９９１ ４ＴＨ ＭＩＣＲＯ ＰＲＯＣＥＳＳ ＣＯＮＦＥＲＲＥＮＣＥ ＰＰ．７０−７１ |
| 久保田広ほか編「光学技術ハンドブック」株式会社朝倉書店昭和４３年１０月２５日発行第１７５−１７６頁 |
| 応用物理ＶＯＬ ３１，ＮＯ．９ ＰＰ．７０９−７１５ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04251913A (ja) | 1992-09-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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|
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