JPH0862851A - 投影露光方法、これに使用される投影露光装置及びマスク - Google Patents
投影露光方法、これに使用される投影露光装置及びマスクInfo
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- JPH0862851A JPH0862851A JP19225695A JP19225695A JPH0862851A JP H0862851 A JPH0862851 A JP H0862851A JP 19225695 A JP19225695 A JP 19225695A JP 19225695 A JP19225695 A JP 19225695A JP H0862851 A JPH0862851 A JP H0862851A
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 解像度及び焦点深度を向上させうる新規な投
影露光方法及びその装置並びに前記露光装置に使用され
るマスクを提供する。 【解決手段】 集光レンズを通過した光の0次回折され
た垂直入射成分を回折マスクにより光の位相差により干
渉させて取り除き、+1/−1次に回折された光の傾斜
成分を強化した後、パターンが形成されているマスクに
前記傾斜成分を強化した光を照明して被露光物を露光す
る。前記回折マスクは前記マスクの上部に三角形を基本
パターンとして繰り返し配置され交代に位相差を有する
回折パターンを有する。これにより、64M DRAM
級のパターンを従来の投影露光装置で形成させ得る。
影露光方法及びその装置並びに前記露光装置に使用され
るマスクを提供する。 【解決手段】 集光レンズを通過した光の0次回折され
た垂直入射成分を回折マスクにより光の位相差により干
渉させて取り除き、+1/−1次に回折された光の傾斜
成分を強化した後、パターンが形成されているマスクに
前記傾斜成分を強化した光を照明して被露光物を露光す
る。前記回折マスクは前記マスクの上部に三角形を基本
パターンとして繰り返し配置され交代に位相差を有する
回折パターンを有する。これにより、64M DRAM
級のパターンを従来の投影露光装置で形成させ得る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は投影露光方法、これ
に使用される投影露光装置及びマスクに係り、特に半導
体装置のリソグラフィー工程のうち使用される変形照明
方法を用いた投影露光方法及びこれに使用される投影露
光装置及びマスクに関する。
に使用される投影露光装置及びマスクに係り、特に半導
体装置のリソグラフィー工程のうち使用される変形照明
方法を用いた投影露光方法及びこれに使用される投影露
光装置及びマスクに関する。
【0002】
【従来の技術】64M DRAM以上の集積度を有するULS
Iを製造するためには0.3μmの解像度と適当な焦点
深度(DOF;Depth-of-focus)とが必要であり、これ
によりサブハーフミクロン(Sub-half micron )パター
ンを形成するために多くの新たな技術が開発されてい
る。このような例としては、光源の波長を縮めたエクサ
イマーレーザーを利用する方法、位相反転マスクを用い
た露光方法及び斜め入射照明方法のような変形照明方法
などが挙げられる。
Iを製造するためには0.3μmの解像度と適当な焦点
深度(DOF;Depth-of-focus)とが必要であり、これ
によりサブハーフミクロン(Sub-half micron )パター
ンを形成するために多くの新たな技術が開発されてい
る。このような例としては、光源の波長を縮めたエクサ
イマーレーザーを利用する方法、位相反転マスクを用い
た露光方法及び斜め入射照明方法のような変形照明方法
などが挙げられる。
【0003】光学投影露光の解像度(R)とDOFは、
下記のレイリー式(Rayleigh′s equation)に示された
ように投影光の波長(λ)に比例しレンズの開口数(N
A)に反比例することとよく知られている。 R=k1 (λ/NA) DOR=k2 (λ/NA2 ) この際、k1 およびk2 は照明系のコヒーレンスファク
ター(σ;照明系レンズの開口数(NAc )を投影光学
系の開口数(NA0 )で割った値)である工程能力変数
であり、大体0.5〜0.8程度と知られている。コヒ
ーレンスファクターが0でない場合解像度が工程能力に
より影響を受けるのでk1 およびk2 の値を正確に知る
ことはできない。
下記のレイリー式(Rayleigh′s equation)に示された
ように投影光の波長(λ)に比例しレンズの開口数(N
A)に反比例することとよく知られている。 R=k1 (λ/NA) DOR=k2 (λ/NA2 ) この際、k1 およびk2 は照明系のコヒーレンスファク
ター(σ;照明系レンズの開口数(NAc )を投影光学
系の開口数(NA0 )で割った値)である工程能力変数
であり、大体0.5〜0.8程度と知られている。コヒ
ーレンスファクターが0でない場合解像度が工程能力に
より影響を受けるのでk1 およびk2 の値を正確に知る
ことはできない。
【0004】現在の露光方法では0.3μm以下のパタ
ーンを形成しようとする場合に、加工されたウェーハ表
面の大きい段差高さ及びその他のエラーを考慮すれば、
1.6μm以上のDOFが要求される。
ーンを形成しようとする場合に、加工されたウェーハ表
面の大きい段差高さ及びその他のエラーを考慮すれば、
1.6μm以上のDOFが要求される。
【0005】現在のステッパでi−ラインを使用して露
光する場合にλは0.365μmであり、k1 およびk
2 は約0.65および1.0なので解像度(R)および
DOFは0.47μmおよび1.46μmである。
光する場合にλは0.365μmであり、k1 およびk
2 は約0.65および1.0なので解像度(R)および
DOFは0.47μmおよび1.46μmである。
【0006】さらに高い解像度を得るためにはNAが大
きくなったり、λが短くなるべきである。NAが0.5
4である従来のKrFエクサイマーレーザー(λ=0.
248μm)ステッパを用いる場合には、解像度(R)
は0.3μmであるが、DOFは0.85μmである。
したがって、解像度は改善されるが、DOFは減ってK
rFエクサイマーレーザーを使用しても現在の露光方法
では0.3μm以下のパターンを形成することは困難で
ある。
きくなったり、λが短くなるべきである。NAが0.5
4である従来のKrFエクサイマーレーザー(λ=0.
248μm)ステッパを用いる場合には、解像度(R)
は0.3μmであるが、DOFは0.85μmである。
したがって、解像度は改善されるが、DOFは減ってK
rFエクサイマーレーザーを使用しても現在の露光方法
では0.3μm以下のパターンを形成することは困難で
ある。
【0007】また、位相反転マスクを使用する方法は位
相反転マスクの製作に高コストであり、その製造も容易
でないという短小がある。
相反転マスクの製作に高コストであり、その製造も容易
でないという短小がある。
【0008】最近は蠅の目レンズと集光レンズとの間に
フィルターを取り付けて構成された照明系を使用する斜
め入射照明方法によりレジストを露光する方法(以下、
“変形照明方法”とする)が提示された(参照文献:
“New imaging technique for64M DRAM" by N. Shirash
i, S. Hirukawa, Y.Takeuchi, and N. Magome, Proceed
ings of SPIE, vol 1674, Optical/laser microlithogr
aphy p741, 1992)。
フィルターを取り付けて構成された照明系を使用する斜
め入射照明方法によりレジストを露光する方法(以下、
“変形照明方法”とする)が提示された(参照文献:
“New imaging technique for64M DRAM" by N. Shirash
i, S. Hirukawa, Y.Takeuchi, and N. Magome, Proceed
ings of SPIE, vol 1674, Optical/laser microlithogr
aphy p741, 1992)。
【0009】図1、図2Aおよび図2Bを参照して従来
の変形照明方法を説明する。図1には従来の投影露光装
置における変形照明系の構造を示し、図2には前記図1
の照明系に装着されたフィルターの形状を示した。
の変形照明方法を説明する。図1には従来の投影露光装
置における変形照明系の構造を示し、図2には前記図1
の照明系に装着されたフィルターの形状を示した。
【0010】従来の変形照明系は図1に示したように、
光源1、伝達レンズ(図示せず)、蠅の目レンズ2及び
集光レンズ4より構成された既存の照明装置にフィルタ
ー3を取り付けて構成する。ここで、フィルターの形状
は図2A及び図2Bと同様に構成されるが、図2Aは環
状照明系、図2Bは四重照明系をそれぞれ示す。このよ
うなフィルター3により図1に示したように、入射され
る光の垂直入射成分は遮断され光の傾斜した部分(斜め
入射成分)のみがマスク5上に達するようになる。この
ような方法を斜め入射照明方法という。
光源1、伝達レンズ(図示せず)、蠅の目レンズ2及び
集光レンズ4より構成された既存の照明装置にフィルタ
ー3を取り付けて構成する。ここで、フィルターの形状
は図2A及び図2Bと同様に構成されるが、図2Aは環
状照明系、図2Bは四重照明系をそれぞれ示す。このよ
うなフィルター3により図1に示したように、入射され
る光の垂直入射成分は遮断され光の傾斜した部分(斜め
入射成分)のみがマスク5上に達するようになる。この
ような方法を斜め入射照明方法という。
【0011】前記斜め入射照明に対して図3および図4
を参照してさらに具体的に説明する。図3は従来の投影
露光方法を示す概略図であり、図4は前記斜め入射照明
方法を用いた投影露光方法を示すための概略図である。
を参照してさらに具体的に説明する。図3は従来の投影
露光方法を示す概略図であり、図4は前記斜め入射照明
方法を用いた投影露光方法を示すための概略図である。
【0012】一般に、光源から照射された光は蠅の目レ
ンズの出口の表面からフィルター3により制限され、こ
れは集光レンズを通じたマスクのフーリエ変換面と一致
する。図3に示した従来の投影露光方法によれば、フー
リエ変換面上に照明された光の分布は一つの円内に形成
され0次回折光は光軸に沿って進行し(垂直入射成
分)、+1次と−1次に回折された光は、示したように
回折角(θ)に進行して(斜め入射成分)ウェーハ上で
は0次、+1次及び−1次に回折された光がウェーハ上
で相互干渉しながら、イメージを形成するようになる。
ンズの出口の表面からフィルター3により制限され、こ
れは集光レンズを通じたマスクのフーリエ変換面と一致
する。図3に示した従来の投影露光方法によれば、フー
リエ変換面上に照明された光の分布は一つの円内に形成
され0次回折光は光軸に沿って進行し(垂直入射成
分)、+1次と−1次に回折された光は、示したように
回折角(θ)に進行して(斜め入射成分)ウェーハ上で
は0次、+1次及び−1次に回折された光がウェーハ上
で相互干渉しながら、イメージを形成するようになる。
【0013】マスクパターンが微細になるほど回折角
(θ)は大きくなり、sinθが開口数(NA)より大
きければ+1次及び−1次に回折された光は投影レンズ
を通過せず、0次に回折された光のみが通過してウェー
ハの表面に達するようになり干渉は生じない。この際、
最小の解像度(R)は下記式の通りである。 R=λ/(2NA) 一方、前記斜め入射照明では、フィルター3が光軸から
離心されているので、フィルターを通過した光は特定な
斜め入射角を有してマスクを照明するようになる。斜め
入射角αは下記式のように光軸とフィルターの透明部と
の距離x及びコンデンサレンズの焦点距離fにより定義
される。 f(sinα)=x 照光された光はマスクパターンにより回折される。0次
光は光軸に対して回折角θの角に回折され、+1次及び
−1次に回折された光の経路と光軸との角は下記式の通
りに定義される。 +1次光の角(θ1 ):sinθ1 +sinα=λ/P −1次光の角(θ2 ):sinθ2 −sinα=λ/P (式中、Pはマスク上のライン及びスペースのピッチで
ある)。
(θ)は大きくなり、sinθが開口数(NA)より大
きければ+1次及び−1次に回折された光は投影レンズ
を通過せず、0次に回折された光のみが通過してウェー
ハの表面に達するようになり干渉は生じない。この際、
最小の解像度(R)は下記式の通りである。 R=λ/(2NA) 一方、前記斜め入射照明では、フィルター3が光軸から
離心されているので、フィルターを通過した光は特定な
斜め入射角を有してマスクを照明するようになる。斜め
入射角αは下記式のように光軸とフィルターの透明部と
の距離x及びコンデンサレンズの焦点距離fにより定義
される。 f(sinα)=x 照光された光はマスクパターンにより回折される。0次
光は光軸に対して回折角θの角に回折され、+1次及び
−1次に回折された光の経路と光軸との角は下記式の通
りに定義される。 +1次光の角(θ1 ):sinθ1 +sinα=λ/P −1次光の角(θ2 ):sinθ2 −sinα=λ/P (式中、Pはマスク上のライン及びスペースのピッチで
ある)。
【0014】より高次に回折されれた光は他の経路を経
るようになる。パターンのピッチが微細であり、マスク
側の投影レンズの開口数がsinθ2 より大きいので、
−1次又は高次に回折された光は投影レンズに入らな
い。したがって、0次および1次に回折された光のみが
ウェーハ上で干渉しイメージを形成する。マスクパター
ン1:1の比を有するライン及びスペースの場合にイメ
ージのコントラストは約90%である。
るようになる。パターンのピッチが微細であり、マスク
側の投影レンズの開口数がsinθ2 より大きいので、
−1次又は高次に回折された光は投影レンズに入らな
い。したがって、0次および1次に回折された光のみが
ウェーハ上で干渉しイメージを形成する。マスクパター
ン1:1の比を有するライン及びスペースの場合にイメ
ージのコントラストは約90%である。
【0015】この際、解像度(R)は下記式のように定
義される。 R=λ/{2(NA+sinθ1 )} 5倍の投影拡大を予想し、sinθ1 がNA/2なら
ば、ウェーハ上の限界解像度は、R=λ/{2(NA+
NA/2)}=λ/(3NA) となり、通常の投影露
光方法に比して限界解像度は1.5倍に増加する。前述
した斜め入射照明方法によりDOFも向上される。
義される。 R=λ/{2(NA+sinθ1 )} 5倍の投影拡大を予想し、sinθ1 がNA/2なら
ば、ウェーハ上の限界解像度は、R=λ/{2(NA+
NA/2)}=λ/(3NA) となり、通常の投影露
光方法に比して限界解像度は1.5倍に増加する。前述
した斜め入射照明方法によりDOFも向上される。
【0016】しかしながら、前記従来の斜め入射照明方
法においては、図2Aおよび図2Bのような場合、光が
透過する部位の面積が光が遮断される面積に比してはる
かに小さい。図2Aの場合には光が透過する比率は(σ
o 2 −σi 2 )/σo 2 となるが、一般的にσi =(2
/3)σo が最も適切な値と知られており、この場合透
過比率は5/9となり、露光時間は約2倍である。
法においては、図2Aおよび図2Bのような場合、光が
透過する部位の面積が光が遮断される面積に比してはる
かに小さい。図2Aの場合には光が透過する比率は(σ
o 2 −σi 2 )/σo 2 となるが、一般的にσi =(2
/3)σo が最も適切な値と知られており、この場合透
過比率は5/9となり、露光時間は約2倍である。
【0017】図2Bのような場合、透過率は4σi 2 /
σo 2 ,σi =(1/4)σo 程度で透過率は1/4と
なり露光時間は約4倍増えて生産性が相当に減る。
σo 2 ,σi =(1/4)σo 程度で透過率は1/4と
なり露光時間は約4倍増えて生産性が相当に減る。
【0018】即ち、従来の変形照明装置は既存の照明装
置にフィルターを取り付けて照明装置に伝達された光の
一部を遮断する形態なので、変形照明時露光量が小さ過
ぎて露光時間がはるかに長くなり、露光装置の誤りが発
生して均一性が低下する問題がある。
置にフィルターを取り付けて照明装置に伝達された光の
一部を遮断する形態なので、変形照明時露光量が小さ過
ぎて露光時間がはるかに長くなり、露光装置の誤りが発
生して均一性が低下する問題がある。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は解像度及び焦点深度を向上させうる新規な投影露
光方法を提供することである。
目的は解像度及び焦点深度を向上させうる新規な投影露
光方法を提供することである。
【0020】本発明の他の目的は前記投影露光方法を施
すに適した投影露光装置を提供することである。
すに適した投影露光装置を提供することである。
【0021】本発明のさらに他の目的は前記投影露光装
置に装着されるマスクを提供することである。
置に装着されるマスクを提供することである。
【0022】
【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ための本発明は、マスクを用いた投影露光方法におい
て、光源から照射された光の垂直成分を取り除いて斜め
入射光を発生する段階と、前記斜め入射光をマスクに照
射して被露光物を露光することを特徴とする投影露光方
法である。
ための本発明は、マスクを用いた投影露光方法におい
て、光源から照射された光の垂直成分を取り除いて斜め
入射光を発生する段階と、前記斜め入射光をマスクに照
射して被露光物を露光することを特徴とする投影露光方
法である。
【0023】本発明の投影露光方法において、前記斜め
入射光を転換させる段階は、前記マスクの上部に三角形
を基本パターンとして繰り返し配置され交代に位相差を
有する回折格子パターンを形成して遂行したり、透明な
基板に三角形を基本パターンとして繰り返し配置され交
代に位相差を有する回折格子パターンが形成されている
回折格子マスクを使用して遂行する。
入射光を転換させる段階は、前記マスクの上部に三角形
を基本パターンとして繰り返し配置され交代に位相差を
有する回折格子パターンを形成して遂行したり、透明な
基板に三角形を基本パターンとして繰り返し配置され交
代に位相差を有する回折格子パターンが形成されている
回折格子マスクを使用して遂行する。
【0024】前記回折格子パターンの周期はλ/sin
(0.2×sin-1(NAi ))〜λ/sin(0.8
×sin-1(NAi ))、(式中、λ;波長、NAi ;
投影露光装置の入射側開口数)であることが望ましい。
前記斜め入射光は奇数差、即ち+/−1次回折された光
である。
(0.2×sin-1(NAi ))〜λ/sin(0.8
×sin-1(NAi ))、(式中、λ;波長、NAi ;
投影露光装置の入射側開口数)であることが望ましい。
前記斜め入射光は奇数差、即ち+/−1次回折された光
である。
【0025】前記した本発明の他の目的を達成するため
の本発明は、光源と、前記光源から光をマスクに照射す
る第1手段と、前記光源と前記マスクとの間に前記光の
垂直入射成分を取り除いて斜め入射光を生成する第2手
段とを含むことを特徴とする投影露光装置である。
の本発明は、光源と、前記光源から光をマスクに照射す
る第1手段と、前記光源と前記マスクとの間に前記光の
垂直入射成分を取り除いて斜め入射光を生成する第2手
段とを含むことを特徴とする投影露光装置である。
【0026】前記第1手段は集光レンズを含み、前記第
2手段は前記集光レンズと前記マスクとの間に備えられ
ている。
2手段は前記集光レンズと前記マスクとの間に備えられ
ている。
【0027】前記第2手段は前記マスクの上部に一定な
大きさの三角形を基本パターンとして繰り返し配置され
交代に位相差を有するように形成され、光の位相差によ
り0次回折された光が干渉されて取り除かれるようにし
た回折格子パターンが形成された位相反転無クロムマス
クである。
大きさの三角形を基本パターンとして繰り返し配置され
交代に位相差を有するように形成され、光の位相差によ
り0次回折された光が干渉されて取り除かれるようにし
た回折格子パターンが形成された位相反転無クロムマス
クである。
【0028】本発明のさらに他の目的を達成するための
本発明は、透明な基板と、前記基板に規則的に形成され
て光の位相差により干渉されて0次回折された光を干渉
させることにより光の垂直入射成分を取り除き+1/−
1次に回折された光の斜め入射成分を強化する回折格子
パターンとを含むことを特徴とするマスクである。
本発明は、透明な基板と、前記基板に規則的に形成され
て光の位相差により干渉されて0次回折された光を干渉
させることにより光の垂直入射成分を取り除き+1/−
1次に回折された光の斜め入射成分を強化する回折格子
パターンとを含むことを特徴とするマスクである。
【0029】前記回折格子パターンは三角形を基本パタ
ーンとして繰り返し配置され交代に位相差を有するよう
に形成され、前記回折格子パターンの三角形は正三角形
であり、+1/−1次に回折された光の照明形状が6個
に分けられることを特徴とするマスクであったり、前記
回折格子パターンの三角形が直四角形を対角線をもって
分けることにより三角形として形成されて+1/−1次
に回折された光の照明形状が8個に分けられることを特
徴とする。
ーンとして繰り返し配置され交代に位相差を有するよう
に形成され、前記回折格子パターンの三角形は正三角形
であり、+1/−1次に回折された光の照明形状が6個
に分けられることを特徴とするマスクであったり、前記
回折格子パターンの三角形が直四角形を対角線をもって
分けることにより三角形として形成されて+1/−1次
に回折された光の照明形状が8個に分けられることを特
徴とする。
【0030】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明を詳細に説明する。
明を詳細に説明する。
【0031】図5には本発明の変形照明方法に使用され
る照明系の構造を示した。図5に示した変形照明装置
(投影露光装置)には、ウェーハ上へのパターンの伝写
のためのパターン17が形成された通常のクロムマスク
16上にウェーハ上に解像されない規則的なパターン
(以下、“回折格子パターン”という)が形成されてい
るダミーマスク(dummy mask)である無クロム位相反転
マスク12(以下、“回折格子マスク”という)が設け
られている。回折格子マスク12は奇数次で回折された
光を生成する無クロム位相反転マスクである。このよう
に設けられた回折格子マスク12により入射される光1
1の垂直成分13は相殺され消滅し、斜め入射成分14
は増えて通常のクロムマスク16を通じてウェーハ上に
達するようになる。したがって、従来の変形照明方法で
のように光を斜め入射させるためにフィルターを取り付
けずにも、前記のように回折格子マスクを利用すること
により変形照明の効果を出すことができる。また、従来
の変形照明方式ではフィルターにより光の一部が遮断さ
れることにより露光量が減るが、前記発明では光の遮断
される部位が少なく、回折格子マスクにより斜め入射成
分を選択的に使用して露光させるので光伝達効率が向上
される。
る照明系の構造を示した。図5に示した変形照明装置
(投影露光装置)には、ウェーハ上へのパターンの伝写
のためのパターン17が形成された通常のクロムマスク
16上にウェーハ上に解像されない規則的なパターン
(以下、“回折格子パターン”という)が形成されてい
るダミーマスク(dummy mask)である無クロム位相反転
マスク12(以下、“回折格子マスク”という)が設け
られている。回折格子マスク12は奇数次で回折された
光を生成する無クロム位相反転マスクである。このよう
に設けられた回折格子マスク12により入射される光1
1の垂直成分13は相殺され消滅し、斜め入射成分14
は増えて通常のクロムマスク16を通じてウェーハ上に
達するようになる。したがって、従来の変形照明方法で
のように光を斜め入射させるためにフィルターを取り付
けずにも、前記のように回折格子マスクを利用すること
により変形照明の効果を出すことができる。また、従来
の変形照明方式ではフィルターにより光の一部が遮断さ
れることにより露光量が減るが、前記発明では光の遮断
される部位が少なく、回折格子マスクにより斜め入射成
分を選択的に使用して露光させるので光伝達効率が向上
される。
【0032】以上のような方法で前記回折格子マスクを
使用して本発明の変形照明方法によりレジストの露光工
程を遂行する場合に、0.3μm以下の解像度を得るこ
とができ、従来の斜め入射方法を利用した変形照明方法
に比して露光時間が顕著に減る。
使用して本発明の変形照明方法によりレジストの露光工
程を遂行する場合に、0.3μm以下の解像度を得るこ
とができ、従来の斜め入射方法を利用した変形照明方法
に比して露光時間が顕著に減る。
【0033】図6A乃至図6Cは本発明の変形照明方法
と従来の照明方法及び変形照明方法を比較説明するため
に投影露光装置における光の経路を示す概略図である。
図6Aは通常の照明方法を示し、図6Bは従来の変形照
明方法を示し、図6Cは本発明の変形照明方法を示す。
同図において、参照符号21は露光対象物である半導体
ウェーハ、参照符号23は投影レンズ、参照符号25は
パターンが形成されているマスク、参照符号27は回折
格子マスク、参照番号29は集光レンズ、参照番号30
は光源からの光を通過させるフィルター、参照番号31
は従来の変形照明方法に使用される図2Bに示したフィ
ルターをそれぞれ示す。図6A及び図6Bに示した照明
方法は既に前述した通りである。
と従来の照明方法及び変形照明方法を比較説明するため
に投影露光装置における光の経路を示す概略図である。
図6Aは通常の照明方法を示し、図6Bは従来の変形照
明方法を示し、図6Cは本発明の変形照明方法を示す。
同図において、参照符号21は露光対象物である半導体
ウェーハ、参照符号23は投影レンズ、参照符号25は
パターンが形成されているマスク、参照符号27は回折
格子マスク、参照番号29は集光レンズ、参照番号30
は光源からの光を通過させるフィルター、参照番号31
は従来の変形照明方法に使用される図2Bに示したフィ
ルターをそれぞれ示す。図6A及び図6Bに示した照明
方法は既に前述した通りである。
【0034】前記示した本発明の投影露光装置は光源と
前記マスクとの間に前記光の垂直入射成分を取り除くた
めに回折格子マスク27を備える。
前記マスクとの間に前記光の垂直入射成分を取り除くた
めに回折格子マスク27を備える。
【0035】前記回折格子マスク27の使用に応じて解
像度の改善される原理を説明すれば次の通りである。
像度の改善される原理を説明すれば次の通りである。
【0036】前記本発明の変形照明方法では位相反転マ
スクと類似な構造で製作された回折格子マスク27を通
過して回折された光の0次光が相互干渉されて取り除か
れるように、1次光は相互増えるように回折格子マスク
27を製造する。このようなグレイティングマスクを使
用して形成されるパターンが所望の角度の斜め入射量を
得るようにする。
スクと類似な構造で製作された回折格子マスク27を通
過して回折された光の0次光が相互干渉されて取り除か
れるように、1次光は相互増えるように回折格子マスク
27を製造する。このようなグレイティングマスクを使
用して形成されるパターンが所望の角度の斜め入射量を
得るようにする。
【0037】従来の変形照明方法の斜め入射照明方法で
のように、本発明の変形照明方法における解像度はマス
クに対する光の斜め入射角度θi の関数である。回折格
子マスク27の回折格子パターンの周期をPg とすれ
ば、光の斜め入射角度と最大解像度は次の通りである。
のように、本発明の変形照明方法における解像度はマス
クに対する光の斜め入射角度θi の関数である。回折格
子マスク27の回折格子パターンの周期をPg とすれ
ば、光の斜め入射角度と最大解像度は次の通りである。
【0038】θi =sin-1(λ/Pg ) R=λ/2NA(1+sinθi /NA)=λ/2NA
(1+α) (式中、α= sinθi /NA) 従来の変形照明方法においては、αはσ以上になれな
い。しかしながら、本発明の照明方法ではαは固定して
おらず、回折格子パターンの大きさを調整することによ
り1までに調整され得る。
(1+α) (式中、α= sinθi /NA) 従来の変形照明方法においては、αはσ以上になれな
い。しかしながら、本発明の照明方法ではαは固定して
おらず、回折格子パターンの大きさを調整することによ
り1までに調整され得る。
【0039】前記回折格子パターンの周期は次のように
定める。
定める。
【0040】露光系で受け入れる最大の角度θ=sin
-1(NAi )(ここで、NAi は入射側開口数)であ
り、優秀な解像度のためにこの角度の0.2〜0.8倍
が必要である。
-1(NAi )(ここで、NAi は入射側開口数)であ
り、優秀な解像度のためにこの角度の0.2〜0.8倍
が必要である。
【0041】したがって、回折格子パターンの周期は望
ましくは、λ/sin(0.2×sin-1(NAi ))
〜λ/sin(0.8×sin-1(NAi ))(式中、
λは波長であり、NAi は露光装置の入射側の開口数で
ある)である。
ましくは、λ/sin(0.2×sin-1(NAi ))
〜λ/sin(0.8×sin-1(NAi ))(式中、
λは波長であり、NAi は露光装置の入射側の開口数で
ある)である。
【0042】また、最大の効果を出すためには使用しよ
うとするフォトレジストの感度と解像度に応じて異なる
ので適正化が必要であるが、一般に0.5倍程度を最適
とする時、必要なマスク上の回折格子パターンの周期P
は、 P=λ/sin{0.5sin-1(NAi )}=λ/s
in(β) (式中、β=0.5sin-1(NAi )、λは波長であ
り、NAi は露光装置の入射側の開口数である)とな
る。
うとするフォトレジストの感度と解像度に応じて異なる
ので適正化が必要であるが、一般に0.5倍程度を最適
とする時、必要なマスク上の回折格子パターンの周期P
は、 P=λ/sin{0.5sin-1(NAi )}=λ/s
in(β) (式中、β=0.5sin-1(NAi )、λは波長であ
り、NAi は露光装置の入射側の開口数である)とな
る。
【0043】以下、添付した図面を参照して下記の実施
例により本発明の回折格子マスクをさらに具体的に説明
する。
例により本発明の回折格子マスクをさらに具体的に説明
する。
【0044】図7A、図7B、図9A及び図9Bは本発
明の回折格子マスクを通常のパターンが形成されたマス
クに取り付けた場合を示す断面図であり、図8A及び図
8Bは図7A及び図7Bの回折格子マスクが取り付けら
れている通常のマスクの斜視図であり、図10A及び図
10Bは図9A及び図9Bの回折格子マスクが取り付け
られている通常のマスクの斜視図である。
明の回折格子マスクを通常のパターンが形成されたマス
クに取り付けた場合を示す断面図であり、図8A及び図
8Bは図7A及び図7Bの回折格子マスクが取り付けら
れている通常のマスクの斜視図であり、図10A及び図
10Bは図9A及び図9Bの回折格子マスクが取り付け
られている通常のマスクの斜視図である。
【0045】図7A、図7B、図8A、図8B、図9
A、図9B、図10A及び図10Bで、参照符号41は
通常のマスク基板、参照符号43はクロムより構成され
ている露光領域を限定するためのパターン、参照符号4
5は回折格子マスク基板、参照符号47は回折格子パタ
ーン、参照符号49は回折格子マスク接着保持台、参照
符号51は回折格子マスクと通常のマスクを接着させる
両面接着テープを示す。前記回折格子パターン47が形
成されている回折格子マスクは石英、ソダ石灰ガラスま
たはボロシリケートグラスを基板として使用して前記基
板45に回折格子パターン47を形成させる。前記回折
格子パターンは通常のマスクパターンの形成方法で形成
させる。前記回折格子パターン47はフォトレジストを
使用して形成させたり、SOG(spin-on-glass)を使用
してパターニングしたり、石英で構成されたマスク基板
45の背面をパタニングして形成させ得る。この際、前
記回折格子パターンの厚さ(t)は使用される波長及び
マスク又はパターンを構成する材質に応じて回折格子パ
ターンを通過する光が180°の位相差を有するように
形成する。通常的な光の経路差Dは下記の式で求める。 D=2πt(n−1)/λ (式中、nは回折格子パターンの材質の屈折率であり、
λは使用される波長である)。
A、図9B、図10A及び図10Bで、参照符号41は
通常のマスク基板、参照符号43はクロムより構成され
ている露光領域を限定するためのパターン、参照符号4
5は回折格子マスク基板、参照符号47は回折格子パタ
ーン、参照符号49は回折格子マスク接着保持台、参照
符号51は回折格子マスクと通常のマスクを接着させる
両面接着テープを示す。前記回折格子パターン47が形
成されている回折格子マスクは石英、ソダ石灰ガラスま
たはボロシリケートグラスを基板として使用して前記基
板45に回折格子パターン47を形成させる。前記回折
格子パターンは通常のマスクパターンの形成方法で形成
させる。前記回折格子パターン47はフォトレジストを
使用して形成させたり、SOG(spin-on-glass)を使用
してパターニングしたり、石英で構成されたマスク基板
45の背面をパタニングして形成させ得る。この際、前
記回折格子パターンの厚さ(t)は使用される波長及び
マスク又はパターンを構成する材質に応じて回折格子パ
ターンを通過する光が180°の位相差を有するように
形成する。通常的な光の経路差Dは下記の式で求める。 D=2πt(n−1)/λ (式中、nは回折格子パターンの材質の屈折率であり、
λは使用される波長である)。
【0046】干渉をなすための光の経路差はπなので、
前記回折格子パターンの厚さ(t)は次のように求める
ことができる。 t=λ/2(n−1) 前記回折格子パターン47は前述したように、一定な周
期を有するように形成される。
前記回折格子パターンの厚さ(t)は次のように求める
ことができる。 t=λ/2(n−1) 前記回折格子パターン47は前述したように、一定な周
期を有するように形成される。
【0047】図7A及び図9Aは回折格子マスクが回折
格子パターン47が形成された面と通常マスクの背面と
接するように取り付けられていることを示す。また、図
7B及び図9Bは回折格子パターン47が形成されない
面を通常のマスクの背面と接するように取り付けられて
いることを示す。このように、本発明の回折格子マスク
45は図7Aおよび図7Bに示した方法のうち、いずれ
の方法でも通常のマスクに取付け可能である。
格子パターン47が形成された面と通常マスクの背面と
接するように取り付けられていることを示す。また、図
7B及び図9Bは回折格子パターン47が形成されない
面を通常のマスクの背面と接するように取り付けられて
いることを示す。このように、本発明の回折格子マスク
45は図7Aおよび図7Bに示した方法のうち、いずれ
の方法でも通常のマスクに取付け可能である。
【0048】回折格子マスク基板45を通常のマスク基
板41に取り付けさせる場合、エポキシ接着剤を使用し
たり、ボンド、シリコンコーキン、両面接着テープを使
用して取り付けることができる。また、前記回折格子マ
スク45と通常のマスク基板41を溶着させることもで
きる。この他にも石英、クランプを使用してクランピン
グさせ得る。
板41に取り付けさせる場合、エポキシ接着剤を使用し
たり、ボンド、シリコンコーキン、両面接着テープを使
用して取り付けることができる。また、前記回折格子マ
スク45と通常のマスク基板41を溶着させることもで
きる。この他にも石英、クランプを使用してクランピン
グさせ得る。
【0049】また、二つのマスクを接着させる時、掻か
れを防止するために前記回折格子マスク基板45と通常
のマスク基板41間の間隔を0.1μm以上置いて取り
付けることができる。この場合には、図7Bに示したよ
うに、接着テープを厚く使用したり、ペリクル(pellic
le)フレームを使用して接着保持台49を作って使用す
る。この際、前記回折格子マスク45と通常のマスク基
板41間の間隔は数十mmまにでも可能である。
れを防止するために前記回折格子マスク基板45と通常
のマスク基板41間の間隔を0.1μm以上置いて取り
付けることができる。この場合には、図7Bに示したよ
うに、接着テープを厚く使用したり、ペリクル(pellic
le)フレームを使用して接着保持台49を作って使用す
る。この際、前記回折格子マスク45と通常のマスク基
板41間の間隔は数十mmまにでも可能である。
【0050】図11A及び図11Bは本発明の回折格子
マスクを通常のマスクに取り付けた他の一例を示す斜視
図である。参照番号53を除いては図7A及び図7Bで
と同一な意味を有する。参照符号53はペリクルフレー
ムを示す。ここで、前記回折格子マスク基板45は図7
Aでのように、接着保持台49により前記通常のマスク
41に取り付けられている。図7Aの接着保持台とし
て、図11A及び図11Bではペリクルフレームを使用
した。図11Aは前記ペリクルフレーム53を使用して
前記通常のマスク基板41上に取り付けた後、前記ペリ
クルフレーム53上に前記回折格子マスク基板45を取
り付けたことを示し、図11Bのマスクは前記ペリクル
フレーム53と同一な大きさに切った後、前記回折格子
マスク基板45を前記ペリクルフレーム53に装着させ
たことを除いては図11Aに示したマスクと同一であ
る。
マスクを通常のマスクに取り付けた他の一例を示す斜視
図である。参照番号53を除いては図7A及び図7Bで
と同一な意味を有する。参照符号53はペリクルフレー
ムを示す。ここで、前記回折格子マスク基板45は図7
Aでのように、接着保持台49により前記通常のマスク
41に取り付けられている。図7Aの接着保持台とし
て、図11A及び図11Bではペリクルフレームを使用
した。図11Aは前記ペリクルフレーム53を使用して
前記通常のマスク基板41上に取り付けた後、前記ペリ
クルフレーム53上に前記回折格子マスク基板45を取
り付けたことを示し、図11Bのマスクは前記ペリクル
フレーム53と同一な大きさに切った後、前記回折格子
マスク基板45を前記ペリクルフレーム53に装着させ
たことを除いては図11Aに示したマスクと同一であ
る。
【0051】ペリクルフレーム53として使用し得るも
のは新たなペリクルの必要なしに従来から使用したもの
から、フレームを取り出して使用することもできる。こ
のように、回折格子マスク45の保持台としてペリクル
フレーム53を使用することにより、二つのマスク間の
掻かれを防止することができ、従来に使用されたペリク
ルのフレームを使用すれば廃品を活用することになって
望ましい。
のは新たなペリクルの必要なしに従来から使用したもの
から、フレームを取り出して使用することもできる。こ
のように、回折格子マスク45の保持台としてペリクル
フレーム53を使用することにより、二つのマスク間の
掻かれを防止することができ、従来に使用されたペリク
ルのフレームを使用すれば廃品を活用することになって
望ましい。
【0052】図12A及び図12Bは本発明の回折格子
マスクを通常のマスクに取り付けたさらに他の一例を示
す斜視図である。参照符号は図11A及び図11Bでの
ような同一な部材を示す。
マスクを通常のマスクに取り付けたさらに他の一例を示
す斜視図である。参照符号は図11A及び図11Bでの
ような同一な部材を示す。
【0053】図12Aに示した回折格子マスク45は図
11Aに示したものと厚さが薄いということを除いては
同一である。このように、回折格子マスク基板45の厚
さを薄くする方法としては、回折格子パターン47の形
成前に通常の基板をラッピング及びポリシングを繰り返
すことにより研削した後、回折格子パターン47を形成
たせたり、まず回折格子マスク基板45に回折格子パタ
ーン47を形成して回折格子パターン47が形成された
部分をビニルコーティングした後、その基板の背面をラ
ッピング及びポリシングで研削する方法が挙げられる。
11Aに示したものと厚さが薄いということを除いては
同一である。このように、回折格子マスク基板45の厚
さを薄くする方法としては、回折格子パターン47の形
成前に通常の基板をラッピング及びポリシングを繰り返
すことにより研削した後、回折格子パターン47を形成
たせたり、まず回折格子マスク基板45に回折格子パタ
ーン47を形成して回折格子パターン47が形成された
部分をビニルコーティングした後、その基板の背面をラ
ッピング及びポリシングで研削する方法が挙げられる。
【0054】図12Bは石英で構成された回折格子マク
ス基板45に回折格子パターンを形成した後、前記回折
格子マスク基板45を切断して前記通常のマスク基板4
1上に取り付けたことを除いては図12Aに示したマス
クと同一である。
ス基板45に回折格子パターンを形成した後、前記回折
格子マスク基板45を切断して前記通常のマスク基板4
1上に取り付けたことを除いては図12Aに示したマス
クと同一である。
【0055】図13は本発明のマスクのさらに他の例を
示す。図13に示したマスクは通常のクロムパターン4
3が形成されているマスクの背面に前記回折格子パター
ン47を形成する。前記回折格子パターン47はフォト
レジストを使用する場合には通常の写真食刻工程で形成
し得る。また、前記回折格子パターン47はSOGのよ
うな物質を使用したり、基板自体を食刻して形成する場
合には写真食刻工程でマスクエッチングを経るべきであ
る。この場合、マスクエッチングの設備が必要になる。
示す。図13に示したマスクは通常のクロムパターン4
3が形成されているマスクの背面に前記回折格子パター
ン47を形成する。前記回折格子パターン47はフォト
レジストを使用する場合には通常の写真食刻工程で形成
し得る。また、前記回折格子パターン47はSOGのよ
うな物質を使用したり、基板自体を食刻して形成する場
合には写真食刻工程でマスクエッチングを経るべきであ
る。この場合、マスクエッチングの設備が必要になる。
【0056】図14は本発明の回折格子マスクのさらに
他の一例を示す。図14に示した回折格子マスクは回折
格子マスク基板45の縁部にマスク整合用光が通る溝5
5が形成されていることを除いては図8Bに示した回折
格子マスクと同一である。
他の一例を示す。図14に示した回折格子マスクは回折
格子マスク基板45の縁部にマスク整合用光が通る溝5
5が形成されていることを除いては図8Bに示した回折
格子マスクと同一である。
【0057】本発明の図8Bでのように、回折格子マス
クと通常のマスクを重ねて露光工程を遂行すれば、マス
ク整合用光が前記回折格子マスク基板45及び通常のマ
スク基板41を通過すべきなので光量が減ったり、マス
クの界面から光が反射される恐れがある。この場合には
光を感知しなくなるのでエラーが発生する。したがっ
て、マスク整合用光が通る部位に前記回折格子マスクの
縁部を一部切断して溝55を形成させる。このような溝
は超音波切断器やダイシング器(dicing machine)で形成
させ得る。
クと通常のマスクを重ねて露光工程を遂行すれば、マス
ク整合用光が前記回折格子マスク基板45及び通常のマ
スク基板41を通過すべきなので光量が減ったり、マス
クの界面から光が反射される恐れがある。この場合には
光を感知しなくなるのでエラーが発生する。したがっ
て、マスク整合用光が通る部位に前記回折格子マスクの
縁部を一部切断して溝55を形成させる。このような溝
は超音波切断器やダイシング器(dicing machine)で形成
させ得る。
【0058】図15Aおよび図15Bは図8A、図8
B、図10A及び図10Bに示した本発明の回折格子マ
スクの平面図であり、図15C及び図15Dは前記図1
5A及び図15Bに示したマスク上における照明形状を
示す。
B、図10A及び図10Bに示した本発明の回折格子マ
スクの平面図であり、図15C及び図15Dは前記図1
5A及び図15Bに示したマスク上における照明形状を
示す。
【0059】具体的に、図15A及び図15Bに示した
回折格子パターンの形状は正方形を対角線をもって分け
た二等辺三角形より構成されたり、只の正三角形より構
成されていて、実際マスク上の照明形状は図15C及び
図15Dに示したように八点または六点照明のような形
状を示す。したがって、本発明は実際にウェーハ上にパ
ターンを実現する時、回折格子パターンと平行又は垂直
なパターンの場合のみならず、その他の方向に対しても
解像度及び焦点深度の向上が優秀である。
回折格子パターンの形状は正方形を対角線をもって分け
た二等辺三角形より構成されたり、只の正三角形より構
成されていて、実際マスク上の照明形状は図15C及び
図15Dに示したように八点または六点照明のような形
状を示す。したがって、本発明は実際にウェーハ上にパ
ターンを実現する時、回折格子パターンと平行又は垂直
なパターンの場合のみならず、その他の方向に対しても
解像度及び焦点深度の向上が優秀である。
【0060】図16は本発明の回折格子マスクのさらに
他の一例を示す。図16に示した回折格子マスクは回折
格子マスク基板45が通常のマスクの基板41より大き
いことを除いては図7Aに示した回折格子マスクと同一
である。このように、大きく形成する場合には露光装置
内で手作業時取扱が容易である。
他の一例を示す。図16に示した回折格子マスクは回折
格子マスク基板45が通常のマスクの基板41より大き
いことを除いては図7Aに示した回折格子マスクと同一
である。このように、大きく形成する場合には露光装置
内で手作業時取扱が容易である。
【0061】
【実施例】以下、本発明のマスク製造方法を下記の実施
例を以て具体的に説明する。
例を以て具体的に説明する。
【0062】実施例1 図17A乃至図17Dは本発明のマスクの製造方法の一
例を説明するための図面である。
例を説明するための図面である。
【0063】図17Aは回折格子パターン63の形成段
階を示す。6インチ直径及び0.1乃至1mm厚さの石
英ウェーハ61上にフォトレジストを0.1乃至1μm
程度の厚さに塗布してフォトレジスト層を形成した後、
ニコン社のNSR−1505i7A(商品名)を使用し
てパタニングし回折格子パターンを形成するためのフォ
トレジストパターンを形成した後、石英食刻工程および
クリーニング工程を遂行して示したような碁盤状の回折
格子パターン63を形成してから残ったフォトレジスト
パターンをストリップする。
階を示す。6インチ直径及び0.1乃至1mm厚さの石
英ウェーハ61上にフォトレジストを0.1乃至1μm
程度の厚さに塗布してフォトレジスト層を形成した後、
ニコン社のNSR−1505i7A(商品名)を使用し
てパタニングし回折格子パターンを形成するためのフォ
トレジストパターンを形成した後、石英食刻工程および
クリーニング工程を遂行して示したような碁盤状の回折
格子パターン63を形成してから残ったフォトレジスト
パターンをストリップする。
【0064】図17Bは回折格子マスクの切断段階を示
す。回折格子パターン63が形成された石英ウェーハ6
1をダイシング器やタイヤモンド刀でペリクルフレーム
の大きさに合わせて切断して回折格子パターン63が形
成された回折格子マスク基板65を得た後、クリニーン
グする。
す。回折格子パターン63が形成された石英ウェーハ6
1をダイシング器やタイヤモンド刀でペリクルフレーム
の大きさに合わせて切断して回折格子パターン63が形
成された回折格子マスク基板65を得た後、クリニーン
グする。
【0065】図17Cは前記得た回折格子マスク基板6
5をペリクルフレーム67に取り付ける段階を示す。ペ
リクルフレーム67は大きさが98mm×120mm×
4mmであるものを使用する。損なわれたペリクルから
ペリクルフレーム67を分離した後、両面接着テープを
ペリクルフレーム67の上縁部と下縁部に貼った後、清
浄室内で前記ペリクルフレーム67に前記回折格子マス
ク基板65を取り付ける。
5をペリクルフレーム67に取り付ける段階を示す。ペ
リクルフレーム67は大きさが98mm×120mm×
4mmであるものを使用する。損なわれたペリクルから
ペリクルフレーム67を分離した後、両面接着テープを
ペリクルフレーム67の上縁部と下縁部に貼った後、清
浄室内で前記ペリクルフレーム67に前記回折格子マス
ク基板65を取り付ける。
【0066】図17Dは前記回折格子マスク基板65と
通常のクロムパターン71が形成されているマスク基板
69を取り付ける段階を示す。前記ペリクルフレーム6
7の一側面に回折格子マスク基板65を取り付けた後、
連続して清浄室内で前記回折格子マスク基板65の回折
格子パターン63が形成されない面がマスク基板69の
背面に対向するように通常のマスク基板(大きさ;5イ
ンチ×5インチ×0.09インチ)を取り付けて本発明
のマスクを得る。
通常のクロムパターン71が形成されているマスク基板
69を取り付ける段階を示す。前記ペリクルフレーム6
7の一側面に回折格子マスク基板65を取り付けた後、
連続して清浄室内で前記回折格子マスク基板65の回折
格子パターン63が形成されない面がマスク基板69の
背面に対向するように通常のマスク基板(大きさ;5イ
ンチ×5インチ×0.09インチ)を取り付けて本発明
のマスクを得る。
【0067】実施例2 図18は本発明の他の実施例を示す概略図である。
【0068】回折格子パターンが形成された前記実施例
1から得た回折格子マスク上に、ニトロセルロースのよ
うなペリクル製造用物質を2乃至3μm程度の厚さに塗
布して回折格子パターン85が形成されたマスク膜83
を得た後、実施例1と同様ににペリクルフレーム87を
使用して通常のマスク基板81に取り付ける。
1から得た回折格子マスク上に、ニトロセルロースのよ
うなペリクル製造用物質を2乃至3μm程度の厚さに塗
布して回折格子パターン85が形成されたマスク膜83
を得た後、実施例1と同様ににペリクルフレーム87を
使用して通常のマスク基板81に取り付ける。
【0069】実施例3 通常のクロムパターンが形成されている石英マスク基板
の背面に、フォトレジストを0.1乃至1μm程度の厚
さに塗布してフォトレジスト層を形成した後、電子ビー
ム露光装置を使用して回折格子パターンのイメージを伝
写させる。次に、現像工程、石英食刻工程及びフォトレ
ジストパターンストリップ工程を経て、図10に示した
ような通常のクロムパターンが形成されているマスクの
背面に回折格子パターンが形成された本発明のマスクを
得る。
の背面に、フォトレジストを0.1乃至1μm程度の厚
さに塗布してフォトレジスト層を形成した後、電子ビー
ム露光装置を使用して回折格子パターンのイメージを伝
写させる。次に、現像工程、石英食刻工程及びフォトレ
ジストパターンストリップ工程を経て、図10に示した
ような通常のクロムパターンが形成されているマスクの
背面に回折格子パターンが形成された本発明のマスクを
得る。
【0070】実施例4 5インチ×5インチ×0.09インチ大きさの石英回折
格子マスク基板上に前記実施例1又は3に記載されたよ
うに回折格子パターンを形成して回折格子マスクを得た
後、前記実施例1と同様にペリクルフレームを使用して
同一な大きさの通常のマスク基板に取り付けて図9Aに
示した本発明のマスクを得る。
格子マスク基板上に前記実施例1又は3に記載されたよ
うに回折格子パターンを形成して回折格子マスクを得た
後、前記実施例1と同様にペリクルフレームを使用して
同一な大きさの通常のマスク基板に取り付けて図9Aに
示した本発明のマスクを得る。
【0071】実施例5 実施例4で、得た回折格子マスク基板をラッピング及び
ポリシングして0.09インチ厚さを0.03インチ厚
さに研削する工程が含まれたことを除いては実施例4と
同様な方法により本発明のマスクを得る。
ポリシングして0.09インチ厚さを0.03インチ厚
さに研削する工程が含まれたことを除いては実施例4と
同様な方法により本発明のマスクを得る。
【0072】
【発明の効果】以上、本発明は回折格子パターンが正三
角形または正四角形を対角線をもって分けた二等辺三角
形として形成されて+1/−1次に回折された光の照明
形状が6個または8個に分けられているので、実際にウ
ェーハ上にパターンを実現する時には回折格子パターン
と平行又は垂直なパターンの場合だけでなく、その他の
方向に対しても解像度及び焦点深度の向上が優秀であ
る。
角形または正四角形を対角線をもって分けた二等辺三角
形として形成されて+1/−1次に回折された光の照明
形状が6個または8個に分けられているので、実際にウ
ェーハ上にパターンを実現する時には回折格子パターン
と平行又は垂直なパターンの場合だけでなく、その他の
方向に対しても解像度及び焦点深度の向上が優秀であ
る。
【0073】本発明による照明方式は従来のフィルター
を設けた方式に比して光の伝達時損失が全然ないので、
光伝達の効率が200〜400%以上増えると共に従来
の方式のような斜め入射照明効果を得て生産性が向上さ
れる。
を設けた方式に比して光の伝達時損失が全然ないので、
光伝達の効率が200〜400%以上増えると共に従来
の方式のような斜め入射照明効果を得て生産性が向上さ
れる。
【0074】また、従来の方式はフィルターを設けて光
を遮断することにより均一性の低下が生じるが、本発明
はフィルターを使用しないことにより光の遮断がなくて
均一性の低下が発生しない。
を遮断することにより均一性の低下が生じるが、本発明
はフィルターを使用しないことにより光の遮断がなくて
均一性の低下が発生しない。
【0075】また、回折格子マスクを追加に設けたり、
既存マスクの背面にパターンを形成することだけで変形
照明の優秀な効果を得ることができ、位相反転マスクと
パターンの伝写のためのマスク間の整列が不要なので低
廉な費用で容易に高解像度を有するマスクを製作するこ
とができる。そして、パターン別に最適化を通じてさら
に高い解像度の実現が可能である。
既存マスクの背面にパターンを形成することだけで変形
照明の優秀な効果を得ることができ、位相反転マスクと
パターンの伝写のためのマスク間の整列が不要なので低
廉な費用で容易に高解像度を有するマスクを製作するこ
とができる。そして、パターン別に最適化を通じてさら
に高い解像度の実現が可能である。
【0076】本発明のマスクは回折格子マスクと通常の
マスクとの間に保持台としてペリクルフレームを使用し
て回折格子マスクを通常のマスクに取り付けることによ
り、掻かれを防止する。
マスクとの間に保持台としてペリクルフレームを使用し
て回折格子マスクを通常のマスクに取り付けることによ
り、掻かれを防止する。
【図1】 従来の投影露光装置における変形照明系の構
造を示す。
造を示す。
【図2】 前記図1の照明系に装着されたフィルターの
形状を示す図面である。
形状を示す図面である。
【図3】 従来の投影露光方法を示す概略図である。
【図4】 変形照明方法を用いた従来の露光方法を示す
ための概略図である。
ための概略図である。
【図5】 本発明の変形照明方法に使用される照明系の
構造を示す図面である。
構造を示す図面である。
【図6】 (A)乃至(C)は本発明の変形照明方法と
従来の照明方法及び変形照明方法を比較説明するために
投影露光装置での光の経路を示す概略図である。
従来の照明方法及び変形照明方法を比較説明するために
投影露光装置での光の経路を示す概略図である。
【図7】 (A)及び(B)は本発明の回折格子マスク
を通常のパターンが形成されたマスクに取り付けた場合
を示す断面図である。
を通常のパターンが形成されたマスクに取り付けた場合
を示す断面図である。
【図8】 (A)及び(B)は図7の(A)及び(B)
の回折格子マスクが取り付けられている通常のマスクの
斜視図である。
の回折格子マスクが取り付けられている通常のマスクの
斜視図である。
【図9】 (A)及び(B)は本発明の回折格子マスク
を通常のパターンが形成されたマスクに取り付けた場合
を示す断面図である。
を通常のパターンが形成されたマスクに取り付けた場合
を示す断面図である。
【図10】 (A)及び(B)は図9の(A)及び
(B)の回折格子マスクに取り付けられている通常のマ
スクの斜視図である。
(B)の回折格子マスクに取り付けられている通常のマ
スクの斜視図である。
【図11】 (A)及び(B)は本発明の回折格子マス
クを通常のマスクに取り付けた一例を示す。
クを通常のマスクに取り付けた一例を示す。
【図12】 (A)及び(B)は本発明の回折格子マス
クを通常のマスクに取り付けた他の一例を示す。
クを通常のマスクに取り付けた他の一例を示す。
【図13】 本発明の回折格子マスクのさらに他の一例
を示す。
を示す。
【図14】 本発明のマスクのさらに他の一例を示す。
【図15】 (A)及び(B)は図8の(A)及び
(B)、図10の(A)及び(B)に示した本発明の回
折格子マスクの平面図であり、(C)およひ(D)は前
記図15の(A)及び(B)に示したマスク上における
照明形状を示す。
(B)、図10の(A)及び(B)に示した本発明の回
折格子マスクの平面図であり、(C)およひ(D)は前
記図15の(A)及び(B)に示したマスク上における
照明形状を示す。
【図16】 本発明の回折格子マスクのさらに他の一例
を示す図面である。
を示す図面である。
【図17】 (A)乃至(D)は本発明のマスク製造方
法の一例を説明するための図面である。
法の一例を説明するための図面である。
【図18】 本発明の他の実施例を示す概略図である。
12…無クロム位相反転マスク(回折格子マスク)、1
1…光、13…垂直成分、14…斜め入射成分、16…
クロムマスク、17…パターン、21…半導体ウェー
ハ、23…投影レンズ、25…マスク、27…回折格子
マスク、29…集光レンズ、30…フィルター、41…
マスク基板、43…パターン、45…回折格子マスク基
板、47…回折格子パターン、49…回折格子マスク接
着保持台、51…両面接着テープ。
1…光、13…垂直成分、14…斜め入射成分、16…
クロムマスク、17…パターン、21…半導体ウェー
ハ、23…投影レンズ、25…マスク、27…回折格子
マスク、29…集光レンズ、30…フィルター、41…
マスク基板、43…パターン、45…回折格子マスク基
板、47…回折格子パターン、49…回折格子マスク接
着保持台、51…両面接着テープ。
Claims (9)
- 【請求項1】 マスクを用いた投影露光方法において、 光源から照射された光の垂直成分を取り除いて斜め入射
光を発生する段階と、 前記斜め入射光をマスクに照射して被露光物を露光する
ことを特徴とする投影露光方法。 - 【請求項2】 前記斜め入射光を転換させる段階は、前
記マスクの上部に三角形を基本パターンとして繰り返し
配置され交代に位相差を有する回折格子パターンを形成
して遂行することを特徴とする請求項1記載の投影露光
方法。 - 【請求項3】 前記斜め入射光に転換させる段階は、透
明な基板に三角形を基本パターンとして繰り返し配置さ
れ交代に位相差を有する回折格子パターンが形成されて
いる回折格子マスクを使用して遂行することを特徴とす
る請求項1記載の投影露光方法。 - 【請求項4】 光源と、 前記光源からの光をマスクに照射する第1手段と、 前記光源と前記マスクとの間に前記光の垂直入射成分を
取り除いて斜め入射光を生成する第2手段とを含むこと
を特徴とする透明露光装置。 - 【請求項5】 前記第2手段は前記マスクの上部に一定
な大きさの三角形を基本パターンとして繰り返し配置さ
れ交代に位相差を有するように形成されて光の位相差に
より0次回折された光が干渉されて取り除かれるように
した回折格子パターンが形成された位相反転無クロムマ
スクであることを特徴とする請求項4記載の投影露光装
置。 - 【請求項6】 透明な基板と、 前記基板に規則的に形成されて光の位相差により干渉さ
れて0次回折された光を干渉させることにより光の垂直
入射成分を取り除き+1/−1次に回折された光の斜め
入射成分を強化する回折格子パターンとを含むことを特
徴とするマスク。 - 【請求項7】 前記回折格子パターンが三角形を基本パ
ターンとして繰り返し配置され交代に位相差を有するよ
うに形成されたことを特徴とする請求項6記載のマス
ク。 - 【請求項8】 前記回折格子パターンの三角形が正三角
形として形成されて+1/−1次に回折された光の照明
形状が6個に分けられることを特徴とする請求項7記載
のマスク。 - 【請求項9】 前記回折格子パターンの三角形が直四角
形を対角線をもって分けることにより得られる三角形と
して形成されて+1/−1次に回折された光の照明形状
が8個に分けられることを特徴とする請求項7記載のマ
スク。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR94P18943 | 1994-07-30 | ||
KR1019940018943A KR960005757A (ko) | 1994-07-30 | 1994-07-30 | 투영 노광 방법, 이에 사용되는 투영 노광 장치 및 마스크 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0862851A true JPH0862851A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=19389579
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19225695A Pending JPH0862851A (ja) | 1994-07-30 | 1995-07-27 | 投影露光方法、これに使用される投影露光装置及びマスク |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0862851A (ja) |
KR (1) | KR960005757A (ja) |
DE (1) | DE19527681A1 (ja) |
TW (1) | TW295676B (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004029806A (ja) * | 2002-06-22 | 2004-01-29 | Samsung Electronics Co Ltd | 変形照明を提供する位相格子パターン設計方法及びこれを利用したフォトマスク製造方法 |
CN104459875A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-03-25 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 相位掩模板自动切换装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6376130B1 (en) | 2000-02-22 | 2002-04-23 | Micron Technology, Inc. | Chromeless alternating reticle for producing semiconductor device features |
-
1994
- 1994-07-30 KR KR1019940018943A patent/KR960005757A/ko active IP Right Grant
-
1995
- 1995-07-27 JP JP19225695A patent/JPH0862851A/ja active Pending
- 1995-07-28 DE DE19527681A patent/DE19527681A1/de not_active Withdrawn
- 1995-07-28 TW TW084107843A patent/TW295676B/zh active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004029806A (ja) * | 2002-06-22 | 2004-01-29 | Samsung Electronics Co Ltd | 変形照明を提供する位相格子パターン設計方法及びこれを利用したフォトマスク製造方法 |
CN104459875A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-03-25 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 相位掩模板自动切换装置 |
CN104459875B (zh) * | 2014-12-19 | 2017-04-05 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 相位掩模板自动切换装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR960005757A (ko) | 1996-02-23 |
TW295676B (ja) | 1997-01-11 |
DE19527681A1 (de) | 1996-02-08 |
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