JPH09213618A - 投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 - Google Patents
投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法Info
- Publication number
- JPH09213618A JPH09213618A JP8037426A JP3742696A JPH09213618A JP H09213618 A JPH09213618 A JP H09213618A JP 8037426 A JP8037426 A JP 8037426A JP 3742696 A JP3742696 A JP 3742696A JP H09213618 A JPH09213618 A JP H09213618A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- illumination
- optical system
- light
- projection
- shading
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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
- 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
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70225—Optical aspects of catadioptric systems, i.e. comprising reflective and refractive elements
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)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 レチクル面上の回路パターンをウエハ面上に
高い精度で投影露光することのできる投影露光装置及び
それを用いたデバイスの製造方法を得ること。 【解決手段】 照明系からの照明光束で照明したマスク
面上のパターンを投影光学系で感光基板面上に投影露光
する際、該照明系は該照明光束の照明中央部分を遮光す
る遮光手段を有し、該投影光学系は露光光束の露光中央
部分を結像に寄与しないように該露光中央部分に遮光部
又は／及び開口部を設けた光学部材を含む反射光学系を
有し、該光学部材は該投影光学系の瞳面に位置し、該光
学部材と該遮光手段とは光学的に共役関係となるように
設定していること。
高い精度で投影露光することのできる投影露光装置及び
それを用いたデバイスの製造方法を得ること。 【解決手段】 照明系からの照明光束で照明したマスク
面上のパターンを投影光学系で感光基板面上に投影露光
する際、該照明系は該照明光束の照明中央部分を遮光す
る遮光手段を有し、該投影光学系は露光光束の露光中央
部分を結像に寄与しないように該露光中央部分に遮光部
又は／及び開口部を設けた光学部材を含む反射光学系を
有し、該光学部材は該投影光学系の瞳面に位置し、該光
学部材と該遮光手段とは光学的に共役関係となるように
設定していること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は投影露光装置及びそ
れを用いたデバイスの製造方法に関し、例えばＩＣ，Ｌ
ＳＩ，ＣＣＤ，液晶パネル，磁気ヘッド等の各種のデバ
イスの製造装置である所謂ステッパーにおいて、光源手
段からの露光光で照明したフォトマスクやレチクル等の
原板（以下「マスク」という。）上の回路パターンを感
光剤を塗布したウエハ面上に投影転写し、デバイスを製
造する際に好適なものである。
れを用いたデバイスの製造方法に関し、例えばＩＣ，Ｌ
ＳＩ，ＣＣＤ，液晶パネル，磁気ヘッド等の各種のデバ
イスの製造装置である所謂ステッパーにおいて、光源手
段からの露光光で照明したフォトマスクやレチクル等の
原板（以下「マスク」という。）上の回路パターンを感
光剤を塗布したウエハ面上に投影転写し、デバイスを製
造する際に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】最近の半導体デバイスの製造技術におい
ては、露光波長をｇ線からｉ線（波長３６５ｎｍ）に変
えて超高圧水銀灯を用いた露光法により解像力を向上さ
せる試みが種々と行われている。
ては、露光波長をｇ線からｉ線（波長３６５ｎｍ）に変
えて超高圧水銀灯を用いた露光法により解像力を向上さ
せる試みが種々と行われている。
【０００３】又ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎ
ｍ）やＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）等のエ
キシマレーザからの短い波長のパルス光を用いることに
より解像力の向上を図る方法も種々と提案されている。
ｍ）やＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）等のエ
キシマレーザからの短い波長のパルス光を用いることに
より解像力の向上を図る方法も種々と提案されている。
【０００４】又円弧状の露光域を持つ等倍のミラー光学
系によりマスクと感光基板を走査しながら一括して露光
する等倍露光装置（ミラープロジェクションアライナ）
や、マスクのパターン像を屈折光学系により感光基板上
に形成し、感光基板をステップアンドリピート方式で露
光する縮小投影露光装置（ステッパー）等が種々と提案
されている。
系によりマスクと感光基板を走査しながら一括して露光
する等倍露光装置（ミラープロジェクションアライナ）
や、マスクのパターン像を屈折光学系により感光基板上
に形成し、感光基板をステップアンドリピート方式で露
光する縮小投影露光装置（ステッパー）等が種々と提案
されている。
【０００５】又ステッパーとして最近では高解像力が得
られ、かつ画面サイズを拡大できるステップアンドスキ
ャン方式のステッパーが提案されている。このステップ
アンドスキャン方式の走査露光装置は、例えば「０ ｐ
ｌｕｓ Ｅ」（1993年２月号，９６頁〜９９頁）に詳し
く紹介されている。
られ、かつ画面サイズを拡大できるステップアンドスキ
ャン方式のステッパーが提案されている。このステップ
アンドスキャン方式の走査露光装置は、例えば「０ ｐ
ｌｕｓ Ｅ」（1993年２月号，９６頁〜９９頁）に詳し
く紹介されている。
【０００６】この走査露光装置はスリット状の露光領域
を有し、ショットの露光はスリットが走査することによ
り行っている。１つのショットの走査露光が終了する
と、ウエハは次のショットにステップし、次のショット
の露光が開始される。これを繰り返してウエハ全体の露
光を行っている。
を有し、ショットの露光はスリットが走査することによ
り行っている。１つのショットの走査露光が終了する
と、ウエハは次のショットにステップし、次のショット
の露光が開始される。これを繰り返してウエハ全体の露
光を行っている。
【０００７】この他、マスク面上への照明方法を変える
ことにより、即ちそれに応じて投影光学系の瞳面上に形
成される光強度分布（有効光源分布）を種々と変えるこ
とにより、より解像力を高めた露光方法及びそれを用い
た投影露光装置が、例えば特開平６−３０２５０２号公
報や、特開平７−７８７５３号公報等で提案されてい
る。
ことにより、即ちそれに応じて投影光学系の瞳面上に形
成される光強度分布（有効光源分布）を種々と変えるこ
とにより、より解像力を高めた露光方法及びそれを用い
た投影露光装置が、例えば特開平６−３０２５０２号公
報や、特開平７−７８７５３号公報等で提案されてい
る。
【０００８】一方、屈折系（レンズ）と反射系（ミラ
ー）を組み合わせたカタディオプトリック系と呼ばれる
投影光学系も数多く提案されている。カタディオプトリ
ック投影光学系はミラーの特長を生かしてレンズだけで
構成した投影光学系に比べて色収差の発生が少ないとい
う特長がある。
ー）を組み合わせたカタディオプトリック系と呼ばれる
投影光学系も数多く提案されている。カタディオプトリ
ック投影光学系はミラーの特長を生かしてレンズだけで
構成した投影光学系に比べて色収差の発生が少ないとい
う特長がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】エキシマレーザ光は波
長が非常に短い為、通常の多くの光学ガラスは透過率が
低くなり、投影レンズ系の材料として使用することがで
きない。エキシマレーザ光を用いたときに使える光学ガ
ラスとして透過率の点では現在のところ石英（ＳｉＯ
2 ）と蛍石（ＣａＦ2 ）がある。しかしながら蛍石は材
質が柔らかく加工しにくいという問題がある。この為、
実用上使用できるレンズの材料は現在のところ石英に限
られている。この為、エキシマレーザを光源とする投影
露光装置用の投影レンズ系は石英のみ、即ち単一の硝材
のみで構成する必要がある。
長が非常に短い為、通常の多くの光学ガラスは透過率が
低くなり、投影レンズ系の材料として使用することがで
きない。エキシマレーザ光を用いたときに使える光学ガ
ラスとして透過率の点では現在のところ石英（ＳｉＯ
2 ）と蛍石（ＣａＦ2 ）がある。しかしながら蛍石は材
質が柔らかく加工しにくいという問題がある。この為、
実用上使用できるレンズの材料は現在のところ石英に限
られている。この為、エキシマレーザを光源とする投影
露光装置用の投影レンズ系は石英のみ、即ち単一の硝材
のみで構成する必要がある。
【００１０】一般に単一の硝材しか使用できないことは
レンズ設計上、色収差を補正することが難しくなる。従
って、所望の解像力を確保する為には、色収差を補正す
る必要がない程度までエキシマレーザ光源の発する光の
波長帯域を狭帯域化する必要がある。しかしながらエキ
シマレーザはその原理上、狭帯域化することによりレー
ザの出力が低下し、かつ安定的に発振させることが、よ
り難しくなる。またコストも著しく増大してくる。
レンズ設計上、色収差を補正することが難しくなる。従
って、所望の解像力を確保する為には、色収差を補正す
る必要がない程度までエキシマレーザ光源の発する光の
波長帯域を狭帯域化する必要がある。しかしながらエキ
シマレーザはその原理上、狭帯域化することによりレー
ザの出力が低下し、かつ安定的に発振させることが、よ
り難しくなる。またコストも著しく増大してくる。
【００１１】投影露光装置において光源の出力が低下す
ると、スループットが低下する為、エキシマレーザを使
用する場合には狭帯域化はなるべく避けなければなら
ず、色収差の問題との間に矛盾が生じている。
ると、スループットが低下する為、エキシマレーザを使
用する場合には狭帯域化はなるべく避けなければなら
ず、色収差の問題との間に矛盾が生じている。
【００１２】本発明は、マスク面のパターンを投影光学
系を介して感光基板面上に投影露光する際、照明系や投
影光学系の構成を適切に設定することにより投影光学系
として使用できる硝材が限られている場合にも、エキシ
マレーザを狭帯域化することなしに色収差を良好に補正
することができ、マスク面上のパターンをウエハ面上に
高い解像力で容易に露光転写することができる投影露光
装置及びそれを用いたデバイスの製造方法の提供を目的
とする。
系を介して感光基板面上に投影露光する際、照明系や投
影光学系の構成を適切に設定することにより投影光学系
として使用できる硝材が限られている場合にも、エキシ
マレーザを狭帯域化することなしに色収差を良好に補正
することができ、マスク面上のパターンをウエハ面上に
高い解像力で容易に露光転写することができる投影露光
装置及びそれを用いたデバイスの製造方法の提供を目的
とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の投影露光装置
は、 （１−１）照明系からの照明光束で照明したマスク面上
のパターンを投影光学系で感光基板面上に投影露光する
際、該照明系は該照明光束の照明中央部分を遮光する遮
光手段を有し、該投影光学系は露光光束の露光中央部分
を結像に寄与しないように該露光中央部分に遮光部又は
／及び開口部を設けた光学部材を含む反射光学系を有
し、該光学部材は該投影光学系の瞳面に位置し、該光学
部材と該遮光手段とは光学的に共役関係となるように設
定していることを特徴としている。
は、 （１−１）照明系からの照明光束で照明したマスク面上
のパターンを投影光学系で感光基板面上に投影露光する
際、該照明系は該照明光束の照明中央部分を遮光する遮
光手段を有し、該投影光学系は露光光束の露光中央部分
を結像に寄与しないように該露光中央部分に遮光部又は
／及び開口部を設けた光学部材を含む反射光学系を有
し、該光学部材は該投影光学系の瞳面に位置し、該光学
部材と該遮光手段とは光学的に共役関係となるように設
定していることを特徴としている。
【００１４】特に、 （１−１−１）前記照明中央部分と前記露光中央部分は
光学的に共役関係にあること。
光学的に共役関係にあること。
【００１５】（１−１−２）前記反射光学系は露光中央
部分に開口部を設けた凹部反射部材を有し、前記光学部
材は露光中央部分に反射遮光部を設けており、前記照明
系からの光束を順に該光学部材の周辺部を透過させ、該
凹面反射部材で反射させ、該光学部材の反射遮光部で反
射させた後に該凹面反射部材の開口部より出射させてい
ること。
部分に開口部を設けた凹部反射部材を有し、前記光学部
材は露光中央部分に反射遮光部を設けており、前記照明
系からの光束を順に該光学部材の周辺部を透過させ、該
凹面反射部材で反射させ、該光学部材の反射遮光部で反
射させた後に該凹面反射部材の開口部より出射させてい
ること。
【００１６】（１−１−３）前記反射光学系は凹面反射
部材を有し、前記光学部材は露光中央部分に開口部を設
け周辺部に反射面を設けており、前記照明系からの光束
を順に該光学部材の反射面で反射させ、該凹面反射部材
で反射させた後に該光学部材の開口部より出射させてい
ること。
部材を有し、前記光学部材は露光中央部分に開口部を設
け周辺部に反射面を設けており、前記照明系からの光束
を順に該光学部材の反射面で反射させ、該凹面反射部材
で反射させた後に該光学部材の開口部より出射させてい
ること。
【００１７】（１−１−４）前記マスク又は／及び感光
基板を前記投影光学系の光軸と垂直方向に走査して該マ
スク面上のパターンを該感光基板上に走査露光するよう
にしていること。
基板を前記投影光学系の光軸と垂直方向に走査して該マ
スク面上のパターンを該感光基板上に走査露光するよう
にしていること。
【００１８】（１−１−５）前記マスクと前記感光基板
を前記投影光学系の光軸と垂直方向に該投影光学系の投
影倍率に対応させた速度比で同期させて走査して、該マ
スク面上のパターンを該感光基板上に走査露光するよう
にしていること。等、を特徴としている。
を前記投影光学系の光軸と垂直方向に該投影光学系の投
影倍率に対応させた速度比で同期させて走査して、該マ
スク面上のパターンを該感光基板上に走査露光するよう
にしていること。等、を特徴としている。
【００１９】本発明のデバイスの製造方法は、構成要件
（１−１）の投影露光装置を用いてデバイスを製造して
いることを特徴としている。
（１−１）の投影露光装置を用いてデバイスを製造して
いることを特徴としている。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態１の要部
概略図である。同図において１は水銀ランプやエキシマ
レーザ等の光源である。２はビームコンプレッサ等を含
んだ照明光学系であり、光源１からの光束を所定のビー
ム形状に整形してホモジナイザ（オプティカルインテグ
レータ）３の光入射面３ａへ入射させている。
概略図である。同図において１は水銀ランプやエキシマ
レーザ等の光源である。２はビームコンプレッサ等を含
んだ照明光学系であり、光源１からの光束を所定のビー
ム形状に整形してホモジナイザ（オプティカルインテグ
レータ）３の光入射面３ａへ入射させている。
【００２１】ホモジナイザ３は複数の微小レンズを２次
元的に配列して構成しており、その光射出面３ｂの近傍
に複数の２次光源を形成している。４は遮光板（遮光手
段）であり、その中央部分（照明中央部分）にはホモジ
ナイザ３の光射出面３ｂ近傍に形成した２次光源を輪帯
照明や４重極照明等の変形照明とする為の開口部４ａが
設けられている。
元的に配列して構成しており、その光射出面３ｂの近傍
に複数の２次光源を形成している。４は遮光板（遮光手
段）であり、その中央部分（照明中央部分）にはホモジ
ナイザ３の光射出面３ｂ近傍に形成した２次光源を輪帯
照明や４重極照明等の変形照明とする為の開口部４ａが
設けられている。
【００２２】５はコンデンサレンズであり、遮光板４の
開口部４ａを通過した光束を集光し、マスク（レチク
ル）６を照明している。マスク（第１物体）６はその上
に回路パターンが形成されており、マスクステージ７に
保持されている。８はレンズ系、９は反射光学系であ
り、２つの反射部材（光学部材）９ａ，９ｂを有してい
る。反射部材９ａは周辺部９ａ１が平面又は屈折力のあ
る透過面より成り、中央部（露光中央部分）が平面又は
屈折力のある反射面（反射遮光部）９ａ２より成ってい
る。反射部材９ｂは周辺部が凹面鏡（球面又は非球面）
より成り、中央部は光束が通過する為の開口部より成っ
ている。１０，１１は各々レンズ系である。
開口部４ａを通過した光束を集光し、マスク（レチク
ル）６を照明している。マスク（第１物体）６はその上
に回路パターンが形成されており、マスクステージ７に
保持されている。８はレンズ系、９は反射光学系であ
り、２つの反射部材（光学部材）９ａ，９ｂを有してい
る。反射部材９ａは周辺部９ａ１が平面又は屈折力のあ
る透過面より成り、中央部（露光中央部分）が平面又は
屈折力のある反射面（反射遮光部）９ａ２より成ってい
る。反射部材９ｂは周辺部が凹面鏡（球面又は非球面）
より成り、中央部は光束が通過する為の開口部より成っ
ている。１０，１１は各々レンズ系である。
【００２３】本実施形態において照明光学系２，ホモジ
ナイザ３，遮光板４そしてコンデンサレンズ５は照明系
の一要素を構成している。又本実施形態において各要素
８，９，１０，１１は投影光学系の一要素を構成してお
り、マスク６面上の回路パターンを後述する感光基板１
２面上に所定の倍率で投影している。１２はウエハ等の
感光基板であり、その面上にはレジストが塗布されてい
る。１３は感光基板ステージであり、感光基板１２を保
持し、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に駆動している。
ナイザ３，遮光板４そしてコンデンサレンズ５は照明系
の一要素を構成している。又本実施形態において各要素
８，９，１０，１１は投影光学系の一要素を構成してお
り、マスク６面上の回路パターンを後述する感光基板１
２面上に所定の倍率で投影している。１２はウエハ等の
感光基板であり、その面上にはレジストが塗布されてい
る。１３は感光基板ステージであり、感光基板１２を保
持し、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に駆動している。
【００２４】本実施形態ではマスク６を照明する２次光
源を遮光板６を用いて輪帯照明等の中央遮光型の変形照
明とし、投影光学系に少なくとも１つの中央遮光型の反
射部材９ａを設け、この遮光部分９ａ２と変形照明系等
の遮光部分４ｂとを共役関係とすることで、中央遮光部
に光束が当たらない構成としている。これによって投影
光学系の色収差の補正と解像力の向上を同時に達成して
いる。
源を遮光板６を用いて輪帯照明等の中央遮光型の変形照
明とし、投影光学系に少なくとも１つの中央遮光型の反
射部材９ａを設け、この遮光部分９ａ２と変形照明系等
の遮光部分４ｂとを共役関係とすることで、中央遮光部
に光束が当たらない構成としている。これによって投影
光学系の色収差の補正と解像力の向上を同時に達成して
いる。
【００２５】次に本実施形態における各要素の特徴につ
いて説明する。図１において光源１からの光束を照明光
学系２により、露光に最適な光束に変換している。この
光束は一度、ホモジナイザ３の手前に集光してホモジナ
イザ３を通過させることにより強度分布を均一にしてい
る。このホモジナイザ３の射出面３ｂは均一な強度分布
で遮光板４の開口部４ａで決まる有限の大きさを持つ２
次光源とみなすことができるようにしている。
いて説明する。図１において光源１からの光束を照明光
学系２により、露光に最適な光束に変換している。この
光束は一度、ホモジナイザ３の手前に集光してホモジナ
イザ３を通過させることにより強度分布を均一にしてい
る。このホモジナイザ３の射出面３ｂは均一な強度分布
で遮光板４の開口部４ａで決まる有限の大きさを持つ２
次光源とみなすことができるようにしている。
【００２６】遮光板４は、例えば図２に示すような輪帯
状の開口部４ａを有し、該開口部４ａを光が通過するよ
うに、ガラス基板等の透過基板に金属蒸着等で遮光部４
ｂ，４ｃを設けた構成となっている。中央遮光部分４ｂ
の半径Ｒ１及び輪帯状の透過部４ａの半径Ｒ２は所望の
解像度を得る為に原画パターン線幅に応じて最適な値を
選定している。
状の開口部４ａを有し、該開口部４ａを光が通過するよ
うに、ガラス基板等の透過基板に金属蒸着等で遮光部４
ｂ，４ｃを設けた構成となっている。中央遮光部分４ｂ
の半径Ｒ１及び輪帯状の透過部４ａの半径Ｒ２は所望の
解像度を得る為に原画パターン線幅に応じて最適な値を
選定している。
【００２７】尚、本実施形態において遮光部４はこの
他、例えば図３に示すように光軸（中心軸）４ｄを中心
として１，２，３，４象限に各々開口部４ｅ１，４ｅ
２，４ｅ３，４ｅ４を設けた所謂４重極状の照明ができ
るように構成してもよい。
他、例えば図３に示すように光軸（中心軸）４ｄを中心
として１，２，３，４象限に各々開口部４ｅ１，４ｅ
２，４ｅ３，４ｅ４を設けた所謂４重極状の照明ができ
るように構成してもよい。
【００２８】図３に示す遮光板４において半径Ｒ１，Ｒ
２及び中央の帯状遮光部Ｓ１，Ｓ２の大きさも所望の解
像度を得る為に原画パターン線幅に応じて最適な値を選
定している。
２及び中央の帯状遮光部Ｓ１，Ｓ２の大きさも所望の解
像度を得る為に原画パターン線幅に応じて最適な値を選
定している。
【００２９】図１に戻り遮光板４の開口部４ａを通過す
る部分を２次光源として、この任意の点から発した光は
コンデンサレンズ５により平行光となり、真空吸着等で
マスクステージ７に固定された原画パターン情報を持つ
マスク６を照明し、レンズ系８を介して光学部材９ａが
位置している有効光源位置Ｑ上で結像する。
る部分を２次光源として、この任意の点から発した光は
コンデンサレンズ５により平行光となり、真空吸着等で
マスクステージ７に固定された原画パターン情報を持つ
マスク６を照明し、レンズ系８を介して光学部材９ａが
位置している有効光源位置Ｑ上で結像する。
【００３０】この有効光源位置Ｑは投影光学系の瞳面位
置と略一致している。このとき、照明系の遮光板４の位
置Ｐと有効光源位置Ｑは互いに共役関係となり、遮光板
４の中心遮光部分４ｂが反射光学系９による光学部材９
ａの中央遮光部分９ａ２と共役関係になるように各要素
を設定している。
置と略一致している。このとき、照明系の遮光板４の位
置Ｐと有効光源位置Ｑは互いに共役関係となり、遮光板
４の中心遮光部分４ｂが反射光学系９による光学部材９
ａの中央遮光部分９ａ２と共役関係になるように各要素
を設定している。
【００３１】有効光源位置Ｑを通過したマスク６の原画
パターン情報を持つ光束は反射部材９ｂと反射遮光部９
ａ２で反射した後に収束して反射部材９ｂの開口部より
出射した後、レンズ系１０，１１を介して感光基板ステ
ージ１３に真空吸着された感光基板１２上に結像してい
る。これによりマスク６面上のパターンを感光基板１２
上に転写露光している。
パターン情報を持つ光束は反射部材９ｂと反射遮光部９
ａ２で反射した後に収束して反射部材９ｂの開口部より
出射した後、レンズ系１０，１１を介して感光基板ステ
ージ１３に真空吸着された感光基板１２上に結像してい
る。これによりマスク６面上のパターンを感光基板１２
上に転写露光している。
【００３２】本実施形態では投影光学系の一部に凹面反
射部材９ｂを含む反射光学系９を用いて光束を収束させ
ている。反射光学系は原理的に色収差が発生しないこと
から、投影光学系の一部の比較的パワーが大きい部分に
反射光学系を用いて光束を収束させ、これにより色収差
を効率よく補正することを可能としている。
射部材９ｂを含む反射光学系９を用いて光束を収束させ
ている。反射光学系は原理的に色収差が発生しないこと
から、投影光学系の一部の比較的パワーが大きい部分に
反射光学系を用いて光束を収束させ、これにより色収差
を効率よく補正することを可能としている。
【００３３】又上記のような構成とすることで、反射光
学系９により中央が遮光されていても、変形照明効果に
より高解像度でマスク６の原画パターンを感光基板１２
に結像することを可能としている。
学系９により中央が遮光されていても、変形照明効果に
より高解像度でマスク６の原画パターンを感光基板１２
に結像することを可能としている。
【００３４】尚本実施形態においてはマスクステージ７
及び感光基板ステージ１３を露光転写毎に移動すること
で感光基板１２全面を露光する構成であるが、露光中に
マスクステージ７及び感光基板ステージ１３を投影光学
系９の光軸と垂直な面内で相対的に移動させる走査露光
の構成としてもよい。又露光中にマスクステージ７及び
感光基板ステージ１３を紙面に平行及び垂直方向に走査
し、２次元走査露光する構成としてもよい。
及び感光基板ステージ１３を露光転写毎に移動すること
で感光基板１２全面を露光する構成であるが、露光中に
マスクステージ７及び感光基板ステージ１３を投影光学
系９の光軸と垂直な面内で相対的に移動させる走査露光
の構成としてもよい。又露光中にマスクステージ７及び
感光基板ステージ１３を紙面に平行及び垂直方向に走査
し、２次元走査露光する構成としてもよい。
【００３５】図４は本発明の実施形態２の要部概略図で
ある。本実施形態は図１の実施形態１に比べて投影光学
系を構成する光学部材が一部異なっているだけであり、
その他の要素は同じである。
ある。本実施形態は図１の実施形態１に比べて投影光学
系を構成する光学部材が一部異なっているだけであり、
その他の要素は同じである。
【００３６】次に本実施形態の構成を図１の実施形態１
と異なっている部分を中心に説明する。図４において４
１，４３は各々レンズ系、４２はミラー、４４は中央部
分（露光中央部分）に穴４４ａが空いたミラー（光学部
材）、４５は凹面鏡より成る反射部材である。
と異なっている部分を中心に説明する。図４において４
１，４３は各々レンズ系、４２はミラー、４４は中央部
分（露光中央部分）に穴４４ａが空いたミラー（光学部
材）、４５は凹面鏡より成る反射部材である。
【００３７】本実施形態では光源１からの光束を照明光
学系２により露光に最適な光束に変換してホモジナイザ
３の手前に集光している。このホモジナイザ３の射出面
３ｂは均一な強度分布となり遮光板４の開口部分４ａで
決まる有限の大きさを持つ２次光源とみなすことができ
るようにしている。
学系２により露光に最適な光束に変換してホモジナイザ
３の手前に集光している。このホモジナイザ３の射出面
３ｂは均一な強度分布となり遮光板４の開口部分４ａで
決まる有限の大きさを持つ２次光源とみなすことができ
るようにしている。
【００３８】この遮光板４は輪帯状の開口部４ａを有
し、該開口部４ａを通過する部分が２次光源となるよう
にしている。２次光源の任意の点から発した光はコンデ
ンサレンズ５により平行光となり、マスクステージ７に
固定されたマスク６を照明する。
し、該開口部４ａを通過する部分が２次光源となるよう
にしている。２次光源の任意の点から発した光はコンデ
ンサレンズ５により平行光となり、マスクステージ７に
固定されたマスク６を照明する。
【００３９】このマスク６の原画パターン情報を持つ光
束は、レンズ系４１，ミラー４２，レンズ系４３及び穴
空きミラー（光学部材）４４を介して凹面反射部材４５
に導光している。
束は、レンズ系４１，ミラー４２，レンズ系４３及び穴
空きミラー（光学部材）４４を介して凹面反射部材４５
に導光している。
【００４０】そしてこの凹面反射部材４５により収束さ
れた光束は、更にレンズ系１０，１１を介して感光基板
ステージ１３に真空吸着された感光基板１２上に結像
し、これにより転写露光を行っている。このとき遮光板
４の中央遮光部分４ｂが穴空きミラー４４の中央開口部
分４４ａと略共役関係となるように中央遮光部分４ｂと
中央開口部４４ａの大きさＲや４４Ｄを選定している。
れた光束は、更にレンズ系１０，１１を介して感光基板
ステージ１３に真空吸着された感光基板１２上に結像
し、これにより転写露光を行っている。このとき遮光板
４の中央遮光部分４ｂが穴空きミラー４４の中央開口部
分４４ａと略共役関係となるように中央遮光部分４ｂと
中央開口部４４ａの大きさＲや４４Ｄを選定している。
【００４１】実施形態１では中央部を遮光した構成であ
ったが、本実施形態ではミラー４４の中央部分を開口部
４４ａとして光束を逃がすことで結果的に遮光と等価な
効果を得ている。
ったが、本実施形態ではミラー４４の中央部分を開口部
４４ａとして光束を逃がすことで結果的に遮光と等価な
効果を得ている。
【００４２】本実施形態では図１の実施形態１と同様に
凹面反射部材４５に大きなパワー（屈折力）を持たせる
ことで、色収差を効果的に補正し、輪帯照明等の変形照
明と組み合わせることでマスク６上の回路パターンを高
解像度で感光基板１２上に結像している。
凹面反射部材４５に大きなパワー（屈折力）を持たせる
ことで、色収差を効果的に補正し、輪帯照明等の変形照
明と組み合わせることでマスク６上の回路パターンを高
解像度で感光基板１２上に結像している。
【００４３】尚本実施形態においてミラー４２とレンズ
系４３を省略して、レンズ系４１からの光束を穴空きミ
ラー４４に導光するようにしてもよい。
系４３を省略して、レンズ系４１からの光束を穴空きミ
ラー４４に導光するようにしてもよい。
【００４４】次に上記説明した露光装置を利用したデバ
イスの製造方法の実施例を説明する。
イスの製造方法の実施例を説明する。
【００４５】図５は半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の
半導体チップ、或は液晶パネルやＣＣＤ等）の製造のフ
ローを示す。ステップ１（回路設計）では半導体デバイ
スの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では設
計した回路パターンを形成したマスクを製作する。
半導体チップ、或は液晶パネルやＣＣＤ等）の製造のフ
ローを示す。ステップ１（回路設計）では半導体デバイ
スの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では設
計した回路パターンを形成したマスクを製作する。
【００４６】一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリ
コン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４
（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマ
スクとウエハを用いてリソグラフィ技術によってウエハ
上に実際の回路を形成する。
コン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４
（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマ
スクとウエハを用いてリソグラフィ技術によってウエハ
上に実際の回路を形成する。
【００４７】次のステップ５（組立）は後工程と呼ば
れ、ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導
体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシ
ング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封
入）等の工程を含む。
れ、ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導
体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシ
ング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封
入）等の工程を含む。
【００４８】ステップ６（検査）ではステップ５で作製
された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト
等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイス
が完成し、これが出荷（ステップ７）される。
された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト
等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイス
が完成し、これが出荷（ステップ７）される。
【００４９】図６は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。
【００５０】ステップ１３（電極形成）ではウエハ上に
電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打
込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。
電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打
込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。
【００５１】ステップ１７（現像）では露光したウエハ
を現像する。ステップ１８（エッチング）では現像した
レジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジ
スト剥離）ではエッチングがすんで不要となったレジス
トを取り除く。これらのステップを繰り返し行なうこと
によってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
を現像する。ステップ１８（エッチング）では現像した
レジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジ
スト剥離）ではエッチングがすんで不要となったレジス
トを取り除く。これらのステップを繰り返し行なうこと
によってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【００５２】本実施例の製造方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度のデバイスを製造することがで
きる。
造が難しかった高集積度のデバイスを製造することがで
きる。
【００５３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、マスク面
のパターンを投影光学系を介して感光基板面上に投影露
光する際、照明系や投影光学系の構成を適切に設定する
ことにより投影光学系として使用できる硝材が限られて
いる場合にも、エキシマレーザを狭帯域化することなし
に色収差を良好に補正することができ、マスク面上のパ
ターンをウエハ面上に高い解像力で容易に露光転写する
ことができる投影露光装置及びそれを用いたデバイスの
製造方法を達成することができる。
のパターンを投影光学系を介して感光基板面上に投影露
光する際、照明系や投影光学系の構成を適切に設定する
ことにより投影光学系として使用できる硝材が限られて
いる場合にも、エキシマレーザを狭帯域化することなし
に色収差を良好に補正することができ、マスク面上のパ
ターンをウエハ面上に高い解像力で容易に露光転写する
ことができる投影露光装置及びそれを用いたデバイスの
製造方法を達成することができる。
【図１】本発明の実施形態１の要部概略図
【図２】図１の遮光板の説明図
【図３】図１の遮光板の説明図
【図４】本発明の実施形態２の要部概略図
【図５】本発明のデバイスの製造方法のフローチャート
【図６】本発明のデバイスの製造方法のフローチャート
１ 光源 ２ 照明光学系 ３ ホモジナイザ ４ 遮光板 ５ コンデンサーレンズ ６ マスク（レチクル） ７ マスクステージ ８，１０，１１ レンズ系 ９ 反射光学系 ９ａ，９ｂ 反射光学部材 １２ 感光基板 １３ 感光基板ステージ
Claims (7)
- 【請求項１】 照明系からの照明光束で照明したマスク
面上のパターンを投影光学系で感光基板面上に投影露光
する際、該照明系は該照明光束の照明中央部分を遮光す
る遮光手段を有し、該投影光学系は露光光束の露光中央
部分を結像に寄与しないように該露光中央部分に遮光部
又は／及び開口部を設けた光学部材を含む反射光学系を
有し、該光学部材は該投影光学系の瞳面に位置し、該光
学部材と該遮光手段とは光学的に共役関係となるように
設定していることを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項２】 前記照明中央部分と前記露光中央部分は
光学的に共役関係にあることを特徴とする請求項１の投
影露光装置。 - 【請求項３】 前記反射光学系は露光中央部分に開口部
を設けた凹部反射部材を有し、前記光学部材は露光中央
部分に反射遮光部を設けており、前記照明系からの光束
を順に該光学部材の周辺部を透過させ、該凹面反射部材
で反射させ、該光学部材の反射遮光部で反射させた後に
該凹面反射部材の開口部より出射させていることを特徴
とする請求項１又は２の投影露光装置。 - 【請求項４】 前記反射光学系は凹面反射部材を有し、
前記光学部材は露光中央部分に開口部を設け周辺部に反
射面を設けており、前記照明系からの光束を順に該光学
部材の反射面で反射させ、該凹面反射部材で反射させた
後に該光学部材の開口部より出射させていることを特徴
とする請求項１又は２の投影露光装置。 - 【請求項５】 前記マスク又は／及び感光基板を前記投
影光学系の光軸と垂直方向に走査して該マスク面上のパ
ターンを該感光基板上に走査露光するようにしているこ
とを特徴とする請求項１，２，３又は４の投影露光装
置。 - 【請求項６】 前記マスクと前記感光基板を前記投影光
学系の光軸と垂直方向に該投影光学系の投影倍率に対応
させた速度比で同期させて走査して、該マスク面上のパ
ターンを該感光基板上に走査露光するようにしているこ
とを特徴とする請求項１，２，３又は４の投影露光装
置。 - 【請求項７】 請求項１から６のいずれか１項記載の投
影露光装置を用いてデバイスを製造していることを特徴
とするデバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8037426A JPH09213618A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8037426A JPH09213618A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09213618A true JPH09213618A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=12497200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8037426A Pending JPH09213618A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09213618A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006041524A (ja) * | 2004-07-23 | 2006-02-09 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 |
| US7265814B2 (en) | 2003-05-14 | 2007-09-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Mirror holding method and optical apparatus |
| WO2009052932A1 (en) * | 2007-10-26 | 2009-04-30 | Carl Zeiss Smt Ag | Imaging optical system and projection exposure installation for micro-lithography with an imaging optical system of this type |
| US8605255B2 (en) | 2007-10-26 | 2013-12-10 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Imaging optical system and projection exposure system including the same |
| US8717538B2 (en) | 2007-10-26 | 2014-05-06 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Catoptric imaging optical system with an arc-shaped object field |
-
1996
- 1996-01-31 JP JP8037426A patent/JPH09213618A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7265814B2 (en) | 2003-05-14 | 2007-09-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Mirror holding method and optical apparatus |
| JP2006041524A (ja) * | 2004-07-23 | 2006-02-09 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 |
| WO2009052932A1 (en) * | 2007-10-26 | 2009-04-30 | Carl Zeiss Smt Ag | Imaging optical system and projection exposure installation for micro-lithography with an imaging optical system of this type |
| US8576376B2 (en) | 2007-10-26 | 2013-11-05 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Imaging optical system and projection exposure system for microlithography |
| US8605255B2 (en) | 2007-10-26 | 2013-12-10 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Imaging optical system and projection exposure system including the same |
| US8717538B2 (en) | 2007-10-26 | 2014-05-06 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Catoptric imaging optical system with an arc-shaped object field |
| US9152056B2 (en) | 2007-10-26 | 2015-10-06 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Imaging optical system and projection exposure system for microlithography |
| US9285515B2 (en) | 2007-10-26 | 2016-03-15 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Imaging optical system and projection exposure system including the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4545874B2 (ja) | 照明光学系、および該照明光学系を備えた露光装置と該露光装置によるデバイスの製造方法 | |
| JP3057998B2 (ja) | 照明装置及びそれを用いた投影露光装置 | |
| US5926257A (en) | Illumination optical system and exposure apparatus having the same | |
| US20030053217A1 (en) | Illumination apparatus, exposure apparatus using the same, and device fabricating method | |
| JP3413160B2 (ja) | 照明装置及びそれを用いた走査型露光装置 | |
| JP3548464B2 (ja) | 露光方法及び走査型露光装置 | |
| JP3599629B2 (ja) | 照明光学系及び前記照明光学系を用いた露光装置 | |
| JPH11312639A (ja) | 照明光学装置及び投影露光装置 | |
| JP4659223B2 (ja) | 照明装置及びこれに用いる投影露光装置並びにデバイスの製造方法 | |
| US6738129B2 (en) | Illumination apparatus, exposure apparatus, and device fabricating method using the same | |
| JP2000021712A (ja) | 照明光学系及びそれを有する露光装置 | |
| WO1999036832A1 (fr) | Dispositif d'eclairement et appareil de sensibilisation | |
| JP3796294B2 (ja) | 照明光学系及び露光装置 | |
| JPH11121358A (ja) | 照明装置及びそれを用いた投影露光装置 | |
| JPH1070070A (ja) | 照明装置及びそれを用いた投影露光装置 | |
| JP3008744B2 (ja) | 投影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法 | |
| JP3392034B2 (ja) | 照明装置及びそれを用いた投影露光装置 | |
| JPH09213618A (ja) | 投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 | |
| JP2000277413A (ja) | 露光量制御方法、露光装置およびデバイス製造方法 | |
| JP4235410B2 (ja) | 露光方法 | |
| JP2001332489A (ja) | 照明光学系、投影露光装置、及びデバイス製造方法 | |
| JP2005310942A (ja) | 露光装置、露光方法、及びそれを用いたデバイス製造方法 | |
| JP2000021761A (ja) | 露光方法及び露光装置 | |
| JP3571945B2 (ja) | 照明装置及びそれを用いた投影露光装置 | |
| JP3563888B2 (ja) | 照明装置及びそれを用いた投影露光装置 |