JPH1032159A - 露光装置、反射マスク、およびデバイスの製造方法 - Google Patents
露光装置、反射マスク、およびデバイスの製造方法Info
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- JPH1032159A JPH1032159A JP8187310A JP18731096A JPH1032159A JP H1032159 A JPH1032159 A JP H1032159A JP 8187310 A JP8187310 A JP 8187310A JP 18731096 A JP18731096 A JP 18731096A JP H1032159 A JPH1032159 A JP H1032159A
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- optical system
- mask
- basic pattern
- exposure apparatus
- exposure
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- 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
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- 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】 製造コストが安価で設計変更も容易にでき、
且つ露光面積の拡大を可能とする露光装置を提供する。 【解決手段】 露光に適した波長の光を適当な時間幅で
パルス照射可能な光源部11と、光源部11の真下に配
置された照明光学系12と、照明光学系12の真下に配
置された、複数の基本パターン図形が描かれた透過型マ
スク13と、透過型マスク13の透過光を結像するため
の結像光学系14と、結像光学系14を通してマスクパ
ターンが転写される感光基板としてのウエハ15を移動
保持可能なウエハウテージ18とを備える。また、照明
光学系12は、透過型マスク上の所望の基本パターン図
形の位置のみを照明可能にするものであり、かつその照
明可能位置が照明光学系制御装置17によって制御され
る。
且つ露光面積の拡大を可能とする露光装置を提供する。 【解決手段】 露光に適した波長の光を適当な時間幅で
パルス照射可能な光源部11と、光源部11の真下に配
置された照明光学系12と、照明光学系12の真下に配
置された、複数の基本パターン図形が描かれた透過型マ
スク13と、透過型マスク13の透過光を結像するため
の結像光学系14と、結像光学系14を通してマスクパ
ターンが転写される感光基板としてのウエハ15を移動
保持可能なウエハウテージ18とを備える。また、照明
光学系12は、透過型マスク上の所望の基本パターン図
形の位置のみを照明可能にするものであり、かつその照
明可能位置が照明光学系制御装置17によって制御され
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスや
マイクロデバイスなどのデバイスを製造する際の露光装
置、反射マスク及びデバイス製造方法に関する。
マイクロデバイスなどのデバイスを製造する際の露光装
置、反射マスク及びデバイス製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図18は従来の露光装置及びそれを用い
た製造方法を示す概略図である。この図に示される従来
の露光装置は、光源部101と、光源部101の真下に
配置された結像光学系103と、結像光学系103の物
***置に配置可能な、回路などが描いてあるマスク10
2と、結像光学系103の像面位置に配置可能なウエハ
104とを備える。さらに、この装置は光源部101
と、ウエハ104の搬送系107と、多数のマスクを保
持するマスクライブラリ108から前記光源部101及
び結像光学系103の間の位置にマスク102を搬送す
るためのマスク搬送系106とを制御するコントローラ
105を備える。
た製造方法を示す概略図である。この図に示される従来
の露光装置は、光源部101と、光源部101の真下に
配置された結像光学系103と、結像光学系103の物
***置に配置可能な、回路などが描いてあるマスク10
2と、結像光学系103の像面位置に配置可能なウエハ
104とを備える。さらに、この装置は光源部101
と、ウエハ104の搬送系107と、多数のマスクを保
持するマスクライブラリ108から前記光源部101及
び結像光学系103の間の位置にマスク102を搬送す
るためのマスク搬送系106とを制御するコントローラ
105を備える。
【0003】このような従来の露光装置では、まずレジ
ストを塗布したウエハ104をウエハ搬送系107がウ
エハステージ110に搬送し、ウエハステージ10が結
像光学系3の像面位置に移動されて露光位置が位置決め
される。次に、所望の回路が描いてあるマスク102が
結像光学系103の物***置に、マスクライブラリ10
8より選び出されて搬送系107により搬送される。光
源部101からの光でマスク102が照明されて、マス
ク102に描いてある回路がウエハ104上に結像す
る。符号109はこのウエハ104上に投影されたマス
ク投影像を表している。ウエハ104の1箇所が露光さ
れた後、ウエハステージ110によりウエハが1露光面
積分移動され、位置決め後に再度露光が行なわれる。こ
れを繰り返してウエハ全面に同じ回路が多数露光された
後、ウエハ搬送系107が次のウエハを搬送する。
ストを塗布したウエハ104をウエハ搬送系107がウ
エハステージ110に搬送し、ウエハステージ10が結
像光学系3の像面位置に移動されて露光位置が位置決め
される。次に、所望の回路が描いてあるマスク102が
結像光学系103の物***置に、マスクライブラリ10
8より選び出されて搬送系107により搬送される。光
源部101からの光でマスク102が照明されて、マス
ク102に描いてある回路がウエハ104上に結像す
る。符号109はこのウエハ104上に投影されたマス
ク投影像を表している。ウエハ104の1箇所が露光さ
れた後、ウエハステージ110によりウエハが1露光面
積分移動され、位置決め後に再度露光が行なわれる。こ
れを繰り返してウエハ全面に同じ回路が多数露光された
後、ウエハ搬送系107が次のウエハを搬送する。
【0004】全面に回路が転写されたウエハは、露光装
置から他のプロセス装置に受け渡され、現像工程などを
経る。1つのICを製造する際には多数の回路パターン
を重ね合わせるため、上記のウエハはさまざまな工程を
経た後、再びレジストを塗布され、露光装置に受け渡さ
れる。
置から他のプロセス装置に受け渡され、現像工程などを
経る。1つのICを製造する際には多数の回路パターン
を重ね合わせるため、上記のウエハはさまざまな工程を
経た後、再びレジストを塗布され、露光装置に受け渡さ
れる。
【0005】露光装置内では、その都度その層に必要な
回路パターンが描画されたマスクがマスクライブラリよ
り選び出されて、ウエハに露光されたことになる。
回路パターンが描画されたマスクがマスクライブラリよ
り選び出されて、ウエハに露光されたことになる。
【0006】図19は従来の露光装置及びマスクを用い
て露光されたウエハを示す。符号511はマスクで、符
号512はウエハ、符号513は露光されたデバイスパ
ターンを指している。このように従来の露光装置及びマ
スクを用いて露光した場合、一つのマスクは同じパター
ンしか露光できない。
て露光されたウエハを示す。符号511はマスクで、符
号512はウエハ、符号513は露光されたデバイスパ
ターンを指している。このように従来の露光装置及びマ
スクを用いて露光した場合、一つのマスクは同じパター
ンしか露光できない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
露光装置では回路原版であるマスクの製作が高価であ
り、且つ1つのICを製造するのに多数のマスクを必要
とするため、同じICを多数量産する一部の量産メーカ
ーしかICを製造できず、少数の特種ICやデバイスを
製作するのは困難であった。また同様にマスクが高価な
ため、設計変更が容易にできないなどの問題もあった。
露光装置では回路原版であるマスクの製作が高価であ
り、且つ1つのICを製造するのに多数のマスクを必要
とするため、同じICを多数量産する一部の量産メーカ
ーしかICを製造できず、少数の特種ICやデバイスを
製作するのは困難であった。また同様にマスクが高価な
ため、設計変更が容易にできないなどの問題もあった。
【0008】また、マスクを交換するごとにマスクの保
持精度を高度に管理しなければならず、高度な位置合わ
せを繰り返し行うため、スループットの低下を招いてし
まう。
持精度を高度に管理しなければならず、高度な位置合わ
せを繰り返し行うため、スループットの低下を招いてし
まう。
【0009】さらに、マスクの交換の際に微細なゴミや
塵等が発生しやすいという問題もある。
塵等が発生しやすいという問題もある。
【0010】そこで本発明は、上記従来技術の問題点に
鑑み、製造コストが安価で設計変更も容易にでき、且つ
露光面積の拡大を可能とする露光装置、反射マスク及び
デバイス製造方法を提供することにある。すなわち、基
本パターン図形を有するマスクで多数の異なる回路パタ
ーンを露光することができる露光装置、反射マスク及び
デバイス製造方法を提供することにある。
鑑み、製造コストが安価で設計変更も容易にでき、且つ
露光面積の拡大を可能とする露光装置、反射マスク及び
デバイス製造方法を提供することにある。すなわち、基
本パターン図形を有するマスクで多数の異なる回路パタ
ーンを露光することができる露光装置、反射マスク及び
デバイス製造方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第1発明は、照明光学系と、該照明光学系に対向配置
された結像光学系と、該結像光学系の物***置に配置さ
れ複数の基本パターン図形が描かれた透過型マスクと、
前記結像光学系の像面位置に感光基板を固定保持し前記
結像光学系の光軸に対して垂直な第1の方向に移動する
ステージと、を有し、前記照明光学系は前記透過型マス
ク上の所望の基本パターン図形の位置のみを照明可能に
するように構成された露光装置である。より好ましく
は、前記ステージによって前記結像光学系の像面位置の
感光基板を前記第1の方向に移動し、前記感光基板上
の、所望の基本パターン図形を転写したい位置が、当該
所望の基本パターン図形の結像位置と一致したときに、
前記照明光学系は前記所望の基本パターン図形の位置の
みを照明可能にするように構成された露光装置である。
に第1発明は、照明光学系と、該照明光学系に対向配置
された結像光学系と、該結像光学系の物***置に配置さ
れ複数の基本パターン図形が描かれた透過型マスクと、
前記結像光学系の像面位置に感光基板を固定保持し前記
結像光学系の光軸に対して垂直な第1の方向に移動する
ステージと、を有し、前記照明光学系は前記透過型マス
ク上の所望の基本パターン図形の位置のみを照明可能に
するように構成された露光装置である。より好ましく
は、前記ステージによって前記結像光学系の像面位置の
感光基板を前記第1の方向に移動し、前記感光基板上
の、所望の基本パターン図形を転写したい位置が、当該
所望の基本パターン図形の結像位置と一致したときに、
前記照明光学系は前記所望の基本パターン図形の位置の
みを照明可能にするように構成された露光装置である。
【0012】この第1発明に係る露光装置においては、
前記透過型マスクは同じ基本パターン図形を複数有し、
当該同じ基本パターン図形は、前記透過型マスクを前記
結像光学系で結像したときの結像面で前記第1の方向と
は直交する第2の方向に並ぶように前記透過型マスク上
に配列されていることを特徴とする。
前記透過型マスクは同じ基本パターン図形を複数有し、
当該同じ基本パターン図形は、前記透過型マスクを前記
結像光学系で結像したときの結像面で前記第1の方向と
は直交する第2の方向に並ぶように前記透過型マスク上
に配列されていることを特徴とする。
【0013】また、上記目的を達成するための第2発明
は、照明光学系と、該照明光学系に対向配置され複数の
基本パターン図形が描かれた透過型マスクと、前記透過
型マスクに近接対向して感光基板を固定保持し該感光基
板の基板面に平行な第1の方向に移動するステージと、
を有し、前記照明光学系は前記透過型マスク上の所望の
基本パターン図形の位置を照明可能にするように構成さ
れた露光装置である。より好ましくは、前記ステージに
よって前記感光基板を前記第1の方向に移動し、前記感
光基板上の、所望の基本パターン図形を転写したい位置
が、当該所望の基本パターン図形の結像位置と一致した
ときに、前記照明光学系は前記所望の基本パターン図形
の位置のみを照明可能にするように構成された露光装置
である。
は、照明光学系と、該照明光学系に対向配置され複数の
基本パターン図形が描かれた透過型マスクと、前記透過
型マスクに近接対向して感光基板を固定保持し該感光基
板の基板面に平行な第1の方向に移動するステージと、
を有し、前記照明光学系は前記透過型マスク上の所望の
基本パターン図形の位置を照明可能にするように構成さ
れた露光装置である。より好ましくは、前記ステージに
よって前記感光基板を前記第1の方向に移動し、前記感
光基板上の、所望の基本パターン図形を転写したい位置
が、当該所望の基本パターン図形の結像位置と一致した
ときに、前記照明光学系は前記所望の基本パターン図形
の位置のみを照明可能にするように構成された露光装置
である。
【0014】この第2発明に係る露光装置においても、
前記透過型マスクは同じ基本パターン図形を複数有し、
当該同じ基本パターン図形は、前記第1の方向とは直交
する第2の方向に並ぶように前記透過型マスク上に配列
されていることを特徴とする。
前記透過型マスクは同じ基本パターン図形を複数有し、
当該同じ基本パターン図形は、前記第1の方向とは直交
する第2の方向に並ぶように前記透過型マスク上に配列
されていることを特徴とする。
【0015】また、以上の第1及び第2発明の露光装置
は、前記光源はパルス発光するものや、また、前記光源
が連続発光するものであって、該照明光学系は、前記透
過型マスク上の所望の基本パターン図形の位置を照明可
能にする状態がパルス的に制御されるものであることを
特徴とする。
は、前記光源はパルス発光するものや、また、前記光源
が連続発光するものであって、該照明光学系は、前記透
過型マスク上の所望の基本パターン図形の位置を照明可
能にする状態がパルス的に制御されるものであることを
特徴とする。
【0016】さらに、前記透過型マスクは交換可能であ
ることを特徴とする。
ることを特徴とする。
【0017】また、上記目的を達成するための第3発明
は、変位制御可能な微小光偏向面がアレイ状に配設さ
れ、該偏向面にはデバイス露光の基本パターン図形が形
成された反射マスクである。
は、変位制御可能な微小光偏向面がアレイ状に配設さ
れ、該偏向面にはデバイス露光の基本パターン図形が形
成された反射マスクである。
【0018】この反射マスクにおいて、前記微小光偏向
面は光反射体で形成されて、前記基本パターン図形は光
吸収体によって形成されたものや、前記微小光偏向面は
光吸収体で形成されて、前記基本パターン図形は光反射
体によって形成されたものが考えられる。
面は光反射体で形成されて、前記基本パターン図形は光
吸収体によって形成されたものや、前記微小光偏向面は
光吸収体で形成されて、前記基本パターン図形は光反射
体によって形成されたものが考えられる。
【0019】また、前記反射マスクは同じ基本パターン
図形を有する微小光偏向面を2つ以上有し、該同じパタ
ーンの基本パターン図形を有する微小光偏向面が前記反
射マスク上の第1の方向に並ぶように配列されているも
のであり、前記第1の方向に配列された第1の微小光偏
向面の列における微小光偏向面どうしの間隙の位置に対
応するように、第2の微小光偏向面の列が配列されてい
ることも特徴とする。
図形を有する微小光偏向面を2つ以上有し、該同じパタ
ーンの基本パターン図形を有する微小光偏向面が前記反
射マスク上の第1の方向に並ぶように配列されているも
のであり、前記第1の方向に配列された第1の微小光偏
向面の列における微小光偏向面どうしの間隙の位置に対
応するように、第2の微小光偏向面の列が配列されてい
ることも特徴とする。
【0020】さらに、上記目的を達成するために第4発
明は、光源部と、該光源部により照明される上記の構成
の反射マスクと、該反射マスクに対向配置された結像光
学系と、前記結像光学系の像面位置に感光基板を固定保
持し、前記結像光学系の光軸に対して垂直で且つ前記第
1の方向と直交する第2の方向に移動するステージと、
を有し、前記反射マスクは当該マスク上の所望の微小光
偏向面のみを露光状態にするように構成された露光装置
である。より好ましくは、前記ステージによって前記結
像光学系の像面位置の感光基板を前記第2の方向に移動
し、前記感光基板上の、所望の基本パターン図形を転写
したい位置が、当該所望の基本パターン図形の結像位置
と一致したときに、前記反射マスクは前記所望の基本パ
ターン図形が形成された微小光偏向面のみを露光状態に
するように構成された露光装置である。
明は、光源部と、該光源部により照明される上記の構成
の反射マスクと、該反射マスクに対向配置された結像光
学系と、前記結像光学系の像面位置に感光基板を固定保
持し、前記結像光学系の光軸に対して垂直で且つ前記第
1の方向と直交する第2の方向に移動するステージと、
を有し、前記反射マスクは当該マスク上の所望の微小光
偏向面のみを露光状態にするように構成された露光装置
である。より好ましくは、前記ステージによって前記結
像光学系の像面位置の感光基板を前記第2の方向に移動
し、前記感光基板上の、所望の基本パターン図形を転写
したい位置が、当該所望の基本パターン図形の結像位置
と一致したときに、前記反射マスクは前記所望の基本パ
ターン図形が形成された微小光偏向面のみを露光状態に
するように構成された露光装置である。
【0021】このような第4の発明に係る露光装置は、
前記光源はパルス発光するするものであり、前記反射マ
スクが交換可能であるものも含む。
前記光源はパルス発光するするものであり、前記反射マ
スクが交換可能であるものも含む。
【0022】そして、以上の構成の露光装置を用いてデ
バイスを製造するデバイスの製造方法も本発明に含まれ
る。
バイスを製造するデバイスの製造方法も本発明に含まれ
る。
【0023】(作用)上記のとおりに構成された発明で
は、基本パターン図形を配列したマスクを用い、マスク
と対向する感光基板を移動し、その感光基板上の、所望
の基本パターン図形を転写したい位置がその所望の基本
パターン図形の露光位置と一致したときに、その所望の
基本パターン図形を配したマスク上の位置のみが照明可
能又は露光状態になるように制御され、光源よりマスク
に向けて光を発することにより、感光基板上の所望に位
置に所望の基本パターン図形が次々と露光される。この
場合、マスクの一方向に同じ基本パターン図形を配列
し、マスクと感光基板を相対的に同パターンの配列方向
と垂直な方向に面内移動させながら露光することによ
り、露光面積の拡大も可能になる。
は、基本パターン図形を配列したマスクを用い、マスク
と対向する感光基板を移動し、その感光基板上の、所望
の基本パターン図形を転写したい位置がその所望の基本
パターン図形の露光位置と一致したときに、その所望の
基本パターン図形を配したマスク上の位置のみが照明可
能又は露光状態になるように制御され、光源よりマスク
に向けて光を発することにより、感光基板上の所望に位
置に所望の基本パターン図形が次々と露光される。この
場合、マスクの一方向に同じ基本パターン図形を配列
し、マスクと感光基板を相対的に同パターンの配列方向
と垂直な方向に面内移動させながら露光することによ
り、露光面積の拡大も可能になる。
【0024】このように、基本パターン図形を組み合せ
て複数の異なる回路パターンが露光できるので、高価な
マスクを多数必要とせず、且つ容易に設計変更が可能で
あり、露光面積を結像光学系の収差補正範囲に束縛され
ることなく拡大することが可能な露光装置を提供するこ
とができる。
て複数の異なる回路パターンが露光できるので、高価な
マスクを多数必要とせず、且つ容易に設計変更が可能で
あり、露光面積を結像光学系の収差補正範囲に束縛され
ることなく拡大することが可能な露光装置を提供するこ
とができる。
【0025】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明するが、本発明の技術的範囲を逸
脱しない限り、以下に挙げる実施の形態には限定されな
い。
て図面を参照して説明するが、本発明の技術的範囲を逸
脱しない限り、以下に挙げる実施の形態には限定されな
い。
【0026】(第1の実施形態)図1は本発明の露光装
置の第1の実施形態の全体構成を示す模式図である。
置の第1の実施形態の全体構成を示す模式図である。
【0027】本形態の露光装置は図1に示すように、露
光に適した波長の光を適当な時間幅でパルス照射可能な
光源部11と、光源部11の真下に配置された照明光学
系12と、照明光学系12の真下に配置され複数の基本
パターン図形が描かれた透過型マスク13(図3(b)
参照)と、透過型マスク13の透過光を結像するための
結像光学系14と、結像光学系14を通してマスクパタ
ーンが転写される感光基板としてのウエハ15を移動保
持可能なウエハウテージ18と、を備える。透過型マス
ク13は結像光学系14の物***置に設定され、ウエハ
15は結像光学系15の像面位置に設定される。また、
照明光学系12は、透過型マスク上の所望の基本パター
ン図形の位置のみを照明可能にするものであり、かつそ
の照明可能位置が照明光学系制御装置17によって制御
される。さらに、このような露光装置は、光源部11、
ウエハステージ18および照明光学系制御装置17にそ
れぞれ所望の動作命令を与えるコントローラ16を有す
る。
光に適した波長の光を適当な時間幅でパルス照射可能な
光源部11と、光源部11の真下に配置された照明光学
系12と、照明光学系12の真下に配置され複数の基本
パターン図形が描かれた透過型マスク13(図3(b)
参照)と、透過型マスク13の透過光を結像するための
結像光学系14と、結像光学系14を通してマスクパタ
ーンが転写される感光基板としてのウエハ15を移動保
持可能なウエハウテージ18と、を備える。透過型マス
ク13は結像光学系14の物***置に設定され、ウエハ
15は結像光学系15の像面位置に設定される。また、
照明光学系12は、透過型マスク上の所望の基本パター
ン図形の位置のみを照明可能にするものであり、かつそ
の照明可能位置が照明光学系制御装置17によって制御
される。さらに、このような露光装置は、光源部11、
ウエハステージ18および照明光学系制御装置17にそ
れぞれ所望の動作命令を与えるコントローラ16を有す
る。
【0028】上記の装置の動作について以下に説明する
と、まず、レジストを塗布したウエハ15が不図示のウ
エハ搬送系によりウエハステージ18上に載置された
後、ウエハステージ18によりウエハ15が結像光学系
14の像面位置に移動されて露光開始位置に位置決めさ
れる。
と、まず、レジストを塗布したウエハ15が不図示のウ
エハ搬送系によりウエハステージ18上に載置された
後、ウエハステージ18によりウエハ15が結像光学系
14の像面位置に移動されて露光開始位置に位置決めさ
れる。
【0029】コントローラ16によりウエハステージ1
8の等速移動が開始される。ウエハ15が移動し、コン
トローラ16からの命令により照明光学系制御装置17
が、現在のウエハ位置に対応した、透過型マスク13上
の所望の位置のみを照明できるように照明光学系12を
制御する。同じくコントローラ16の命令により光源部
11がパルス光を発し、透過型マスク13上の照明され
た位置にある基本パターン図形のみが結像光学系14で
ウエハ15上に結像され、回路パターンの一部としてウ
エハ15上に転写される。ウエハ15の等速移動がその
まま続けられ、ウエハ15上の、所望の基本パターンを
転写したい位置が、その所望の基本パターンの結像位置
と一致しているときに、照明光学系制御装置17によっ
てその所望の基本パターンの位置のみを照明できるよう
に照明光学系12が制御され、光源部11がパルス光を
発すると、結像光学系14によって前記所望の基本パタ
ーンが結像される。
8の等速移動が開始される。ウエハ15が移動し、コン
トローラ16からの命令により照明光学系制御装置17
が、現在のウエハ位置に対応した、透過型マスク13上
の所望の位置のみを照明できるように照明光学系12を
制御する。同じくコントローラ16の命令により光源部
11がパルス光を発し、透過型マスク13上の照明され
た位置にある基本パターン図形のみが結像光学系14で
ウエハ15上に結像され、回路パターンの一部としてウ
エハ15上に転写される。ウエハ15の等速移動がその
まま続けられ、ウエハ15上の、所望の基本パターンを
転写したい位置が、その所望の基本パターンの結像位置
と一致しているときに、照明光学系制御装置17によっ
てその所望の基本パターンの位置のみを照明できるよう
に照明光学系12が制御され、光源部11がパルス光を
発すると、結像光学系14によって前記所望の基本パタ
ーンが結像される。
【0030】この操作を繰り返すと、透過型マスクの結
像領域をウエハが通過し終わるとウエハ上には基本パタ
ーンによって構成されたパターンが露光され、1つの露
光が終了となる。
像領域をウエハが通過し終わるとウエハ上には基本パタ
ーンによって構成されたパターンが露光され、1つの露
光が終了となる。
【0031】光源部11は、制御されたパルス発振する
光源からなるものでも、連続発振する光源の前にシャッ
ターを設置して所定の時間間隔で発振を制御するもので
も構わない。また上記の装置ではウエハステージ18が
等速移動するとしたが、ステップ移動でも、加速を含む
移動でも可能である。
光源からなるものでも、連続発振する光源の前にシャッ
ターを設置して所定の時間間隔で発振を制御するもので
も構わない。また上記の装置ではウエハステージ18が
等速移動するとしたが、ステップ移動でも、加速を含む
移動でも可能である。
【0032】また本発明の目的を実現するためには結像
光学系は屈折光学系でも反射光学系でも反射屈折光学系
でも構わない。
光学系は屈折光学系でも反射光学系でも反射屈折光学系
でも構わない。
【0033】次に、上述の照明光学系12の構成につい
て詳しく説明する。
て詳しく説明する。
【0034】図2は本発明の第1の実施形態で用いる照
明光学系を示す。この図に示すように照明光学系12
は、光源部11から透過型マスク13までの間にホモジ
ナイザー22、リレーレンズ23、透過型シャッター2
4、リレーレンズ25およびリレーレンズ26をこの順
に組み合せた構成である。
明光学系を示す。この図に示すように照明光学系12
は、光源部11から透過型マスク13までの間にホモジ
ナイザー22、リレーレンズ23、透過型シャッター2
4、リレーレンズ25およびリレーレンズ26をこの順
に組み合せた構成である。
【0035】透過型シャッター24はリレーレンズ2
3,25の瞳によって制限される光束の範囲で、リレー
レンズ25,26によって透過型マスク13と共役な位
置に配置してあり、例えば液晶シャッターのように光を
通す部分と通さない部分を2次元的に制御できるもので
ある。
3,25の瞳によって制限される光束の範囲で、リレー
レンズ25,26によって透過型マスク13と共役な位
置に配置してあり、例えば液晶シャッターのように光を
通す部分と通さない部分を2次元的に制御できるもので
ある。
【0036】光源11からの光はホモジナイザー22で
無数の点光源となって、リレーレンズ23を始めとする
レンズ群に入射する。この無数の点光源はリレーレンズ
23、25により矢印aの位置で結像される。リレーレ
ンズ26は、その結像された各点光源から均一に透過型
マスク13に対して照射する効果を持つ。また、リレー
レンズ25、26で透過型シャッター24の透過光が透
過型マスク13に結像されるので、シャッター24で遮
光された光は透過型マスク13に到達せず、透過型マス
ク13には、透過型シャッター24で透過される形状の
光束が露光される。従って、透過型マスク13の任意の
基本パターンを照射することが可能である。
無数の点光源となって、リレーレンズ23を始めとする
レンズ群に入射する。この無数の点光源はリレーレンズ
23、25により矢印aの位置で結像される。リレーレ
ンズ26は、その結像された各点光源から均一に透過型
マスク13に対して照射する効果を持つ。また、リレー
レンズ25、26で透過型シャッター24の透過光が透
過型マスク13に結像されるので、シャッター24で遮
光された光は透過型マスク13に到達せず、透過型マス
ク13には、透過型シャッター24で透過される形状の
光束が露光される。従って、透過型マスク13の任意の
基本パターンを照射することが可能である。
【0037】ここでは透過型シャッターを示したが2次
元的に制御可能であれば、反射型シャッターも可能であ
る。
元的に制御可能であれば、反射型シャッターも可能であ
る。
【0038】次に、上述の露光装置で使用する透過型マ
スク13について説明する。図3は本発明の第1の実施
形態で使用する透過型マスクの概要図である。この図3
の(a)は1つの回路構成要素となる基本パターン図形
のサイズを表したもので、露光する回路によって数mm
角から数十μm角の大きさが可能である。図3の(b)
は9×6個の基本パターン図形からなる透過型マスク
で、符号31〜36に示すようなデバイスの基本パター
ンとなる図形が枡目状に配置されている。また図3の
(b)で横方向には同じ基本パターンを複数並べてあ
る。ここでは図面に表す便宜上、枡目の数、即ち基本パ
ターン図形は9×6個しかないが、実際には基本パター
ンのサイズによって透過型マスク上に数千×数千個の基
本パターン図形を描画することが可能である。図3の
(c)は符号31〜37の基本パターン図形によって構
成されている回路である。
スク13について説明する。図3は本発明の第1の実施
形態で使用する透過型マスクの概要図である。この図3
の(a)は1つの回路構成要素となる基本パターン図形
のサイズを表したもので、露光する回路によって数mm
角から数十μm角の大きさが可能である。図3の(b)
は9×6個の基本パターン図形からなる透過型マスク
で、符号31〜36に示すようなデバイスの基本パター
ンとなる図形が枡目状に配置されている。また図3の
(b)で横方向には同じ基本パターンを複数並べてあ
る。ここでは図面に表す便宜上、枡目の数、即ち基本パ
ターン図形は9×6個しかないが、実際には基本パター
ンのサイズによって透過型マスク上に数千×数千個の基
本パターン図形を描画することが可能である。図3の
(c)は符号31〜37の基本パターン図形によって構
成されている回路である。
【0039】次に、図4及び図5を参照し、上述の露光
装置による露光の手順を詳細に説明する。
装置による露光の手順を詳細に説明する。
【0040】図4は上述の結像光学系14の像面位置を
示す図である。この図において、符号41は透過型マス
ク全体を露光したときの結像光学系14の像面位置での
露光領域と露光パターンを示す。透過型マスク上には長
手方向に同じ基本パターンが並べてあるので、矢印46
に示すとおり、露光領域の長手方向に同じ基本パターン
の結像位置が並ぶ。符号42はこれから露光するウエハ
の領域を示し、符号43は露光が終了した領域であっ
て、回路を示す。ウエハは矢印44、45の方向に露光
領域41を通るようにしてウエハステージで移動する。
示す図である。この図において、符号41は透過型マス
ク全体を露光したときの結像光学系14の像面位置での
露光領域と露光パターンを示す。透過型マスク上には長
手方向に同じ基本パターンが並べてあるので、矢印46
に示すとおり、露光領域の長手方向に同じ基本パターン
の結像位置が並ぶ。符号42はこれから露光するウエハ
の領域を示し、符号43は露光が終了した領域であっ
て、回路を示す。ウエハは矢印44、45の方向に露光
領域41を通るようにしてウエハステージで移動する。
【0041】図5は、露光により図3(c)及び図4で
示した回路を構成する様子を示したものである。この図
面左端の(イ)から右端の(リ)まで図の下方向に移動
する9ステップで露光が終了する。黒塗りのパターンは
すでに露光されたパターンを示し、点々のパターンはそ
のステップで露光しているパターンを示す。符号47,
48,49,410,411,412は各ステップで露
光される基本パターンを示し、2点鎖線は各基本パター
ンが露光される領域を示す。
示した回路を構成する様子を示したものである。この図
面左端の(イ)から右端の(リ)まで図の下方向に移動
する9ステップで露光が終了する。黒塗りのパターンは
すでに露光されたパターンを示し、点々のパターンはそ
のステップで露光しているパターンを示す。符号47,
48,49,410,411,412は各ステップで露
光される基本パターンを示し、2点鎖線は各基本パター
ンが露光される領域を示す。
【0042】まず、ウエハが図中(イ)の位置まで進む
と、ウエハ上に基本パターン47を転写したい位置があ
るので、透過型マスク上の基本パターン47を有する枡
目のうち所望の横位置にある枡目のみを照射しそれ以外
の枡目は照射しないように照明光学系12が制御され、
光源部がパルス発光する。これにより、パターンの一部
413が露光される。
と、ウエハ上に基本パターン47を転写したい位置があ
るので、透過型マスク上の基本パターン47を有する枡
目のうち所望の横位置にある枡目のみを照射しそれ以外
の枡目は照射しないように照明光学系12が制御され、
光源部がパルス発光する。これにより、パターンの一部
413が露光される。
【0043】さらに、ウエハが図中(ロ)の位置まで進
むと、再び基本パターン47を転写したい位置があるの
で、透過型マスク上の所望の枡目が照射状態になるよう
制御され、光源部のパルス発光によりパターンの一部4
14が露光される。
むと、再び基本パターン47を転写したい位置があるの
で、透過型マスク上の所望の枡目が照射状態になるよう
制御され、光源部のパルス発光によりパターンの一部4
14が露光される。
【0044】次に、ウエハが図中(ハ)の位置まで進む
と、基本パターンの結像位置に、基本パターンを転写し
たい位置がないため、透過型マスクが全く照射されない
ように照明光学系12が制御される。
と、基本パターンの結像位置に、基本パターンを転写し
たい位置がないため、透過型マスクが全く照射されない
ように照明光学系12が制御される。
【0045】さらにウエハが進み、図中(ニ)の位置で
は基本パターン48,49の結像位置と、それぞれの基
本パターン48,49を転写したい位置とが一致するの
で、透過型マスク上の所望の枡目が照射状態になるよう
制御され、光源のパルス発光によりパターンの一部41
5,416が露光される。
は基本パターン48,49の結像位置と、それぞれの基
本パターン48,49を転写したい位置とが一致するの
で、透過型マスク上の所望の枡目が照射状態になるよう
制御され、光源のパルス発光によりパターンの一部41
5,416が露光される。
【0046】このように、ウエハを逐次進めると、ウエ
ハがすべての基本パターンの露光領域を通過するので、
図4に示した露光領域41を通過し終わった時は、図中
(リ)のように回路の露光が完了する。
ハがすべての基本パターンの露光領域を通過するので、
図4に示した露光領域41を通過し終わった時は、図中
(リ)のように回路の露光が完了する。
【0047】光源の発光パルスの時間幅はウエハが等速
または等加速度移動中に露光する場合、露光パターンの
微細さにより決まる、ウエハが時間的にほぼ静止してい
ると見なせる時間幅をパルス幅とする。ステップ移動で
露光する場合はウエハをステップし、静止している時間
より短い時間幅をパルス幅とする。
または等加速度移動中に露光する場合、露光パターンの
微細さにより決まる、ウエハが時間的にほぼ静止してい
ると見なせる時間幅をパルス幅とする。ステップ移動で
露光する場合はウエハをステップし、静止している時間
より短い時間幅をパルス幅とする。
【0048】同じ回路の量産を目的として本形態の露光
装置を使用する場合は、1つの回路露光後、次の露光位
置までウエハステージによってウエハを移動、位置決め
の後、同じ回路が転写される。
装置を使用する場合は、1つの回路露光後、次の露光位
置までウエハステージによってウエハを移動、位置決め
の後、同じ回路が転写される。
【0049】同じ回路の量産を目的とせず、例えば異な
る回路を多数製造したい場合は、次の露光位置までウエ
ハステージによってウエハを移動、位置決めの後、コン
トローラが照明光学系制御装置に命令を送り、別の回路
パターンに合わせた照明光学系の制御を行う。こうして
1番目とは異なる回路が2番目の露光位置に転写され
る。このように繰り返し、異なる回路をウエハに転写す
ることで、1枚のウエハ上に異なる回路が多数転写され
る。
る回路を多数製造したい場合は、次の露光位置までウエ
ハステージによってウエハを移動、位置決めの後、コン
トローラが照明光学系制御装置に命令を送り、別の回路
パターンに合わせた照明光学系の制御を行う。こうして
1番目とは異なる回路が2番目の露光位置に転写され
る。このように繰り返し、異なる回路をウエハに転写す
ることで、1枚のウエハ上に異なる回路が多数転写され
る。
【0050】また本方式はマスクによる露光面積の制約
がないため、1チップのサイズに関わらず、マスクの幅
と結像光学系の倍率とで決定される露光幅で、ウエハの
続く限り一方向に走査露光が可能である。
がないため、1チップのサイズに関わらず、マスクの幅
と結像光学系の倍率とで決定される露光幅で、ウエハの
続く限り一方向に走査露光が可能である。
【0051】同一回路量産の場合も異種回路多種生産の
場合も、1ウエハ露光後は、ウエハ搬送系によりその露
光済みのウエハが次のプロセス装置へ受け渡され、新し
いウエハがウエハステージに運ばれる。
場合も、1ウエハ露光後は、ウエハ搬送系によりその露
光済みのウエハが次のプロセス装置へ受け渡され、新し
いウエハがウエハステージに運ばれる。
【0052】一般的には1つのICを製造するためには
多数の回路原版を用いて何層も露光を行うが、本形態に
よれば、その都度照明光学系の制御ルーチンを変えるだ
けで多数の層の露光にも対応できる。
多数の回路原版を用いて何層も露光を行うが、本形態に
よれば、その都度照明光学系の制御ルーチンを変えるだ
けで多数の層の露光にも対応できる。
【0053】(第2の実施形態)図6は本発明の露光装
置の第2の実施形態の全体構成を示す模式図である。
置の第2の実施形態の全体構成を示す模式図である。
【0054】本形態の露光装置は図6に示すように、露
光に適した波長の光を適当な時間幅でパルス照射可能な
光源部51と、光源部51の真下に配置された照明光学
系52と、照明光学系52の真下に配置され複数の基本
パターン図形を有する透過型マスク53(図3(b)参
照)と、感光基板としてのウエハ55を移動保持すると
共に、透過型マスク53に対してウエハ55を数十μm
の間隔を置いて配置可能なウエハウテージ58と、を備
えた、プロキシミティ露光に適用できるものである。ま
た、前記の照明光学系52は、透過型マスク上の所望の
基本パターン図形の位置のみを照明可能にするものであ
り、かつその照明可能位置が照明光学系制御装置57に
よって制御される。さらに、このような露光装置は、光
源部51、ウエハステージ58および照明光学系制御装
置57にそれぞれ所望の動作命令を与えるコントローラ
16を有する。
光に適した波長の光を適当な時間幅でパルス照射可能な
光源部51と、光源部51の真下に配置された照明光学
系52と、照明光学系52の真下に配置され複数の基本
パターン図形を有する透過型マスク53(図3(b)参
照)と、感光基板としてのウエハ55を移動保持すると
共に、透過型マスク53に対してウエハ55を数十μm
の間隔を置いて配置可能なウエハウテージ58と、を備
えた、プロキシミティ露光に適用できるものである。ま
た、前記の照明光学系52は、透過型マスク上の所望の
基本パターン図形の位置のみを照明可能にするものであ
り、かつその照明可能位置が照明光学系制御装置57に
よって制御される。さらに、このような露光装置は、光
源部51、ウエハステージ58および照明光学系制御装
置57にそれぞれ所望の動作命令を与えるコントローラ
16を有する。
【0055】上記の装置の動作について以下に説明する
と、まず、レジストを塗布したウエハ55が、不図示の
ウエハ搬送系によりウエハステージ58上に載置された
後、ウエハステージ58により透過型マスク53に対し
て近接した位置に移動されて、露光開始位置に位置決め
される。
と、まず、レジストを塗布したウエハ55が、不図示の
ウエハ搬送系によりウエハステージ58上に載置された
後、ウエハステージ58により透過型マスク53に対し
て近接した位置に移動されて、露光開始位置に位置決め
される。
【0056】コントローラ56によりウエハステージ5
8の等速移動が開始される。ウエハ55が移動し、コン
トローラ56からの命令により照明光学系制御装置57
が、現在のウエハ位置に対応した、透過型マスク上の所
望の位置のみを照明できるように照明光学系52を制御
する。同じくコントローラ56の命令により光源部51
がパルス光を発し、透過型マスク55上の照明された位
置にある基本パターン図形のみが結像光学系54によっ
てウエハ上に結像され、回路パターンの一部としてウエ
ハ上に転写される。ウエハ55の等速移動がそのまま続
けられ、ウエハ55上の、所望の基本パターンを転写し
たい位置が、その所望の基本パターンの結像位置と一致
しているときに、照明光学系制御装置57によってその
所望の基本パターンの位置のみを照明できるように照明
光学系52が制御され、光源部51がパルス光を発する
と、前記所望の基本パターンが結像される。
8の等速移動が開始される。ウエハ55が移動し、コン
トローラ56からの命令により照明光学系制御装置57
が、現在のウエハ位置に対応した、透過型マスク上の所
望の位置のみを照明できるように照明光学系52を制御
する。同じくコントローラ56の命令により光源部51
がパルス光を発し、透過型マスク55上の照明された位
置にある基本パターン図形のみが結像光学系54によっ
てウエハ上に結像され、回路パターンの一部としてウエ
ハ上に転写される。ウエハ55の等速移動がそのまま続
けられ、ウエハ55上の、所望の基本パターンを転写し
たい位置が、その所望の基本パターンの結像位置と一致
しているときに、照明光学系制御装置57によってその
所望の基本パターンの位置のみを照明できるように照明
光学系52が制御され、光源部51がパルス光を発する
と、前記所望の基本パターンが結像される。
【0057】この操作を繰り返すと、透過型マスクの結
像領域をウエハが通過し終わるとウエハ上には基本パタ
ーンによって構成されたパターンが露光され、1つの露
光が終了となる。
像領域をウエハが通過し終わるとウエハ上には基本パタ
ーンによって構成されたパターンが露光され、1つの露
光が終了となる。
【0058】光源部51は、制御されたパルス発振する
光源からなるものでも、連続発振する光源の前にシャッ
ターを設置して所定の時間間隔で発振を制御するもので
も構わない。また上記の装置ではウエハステージ58が
等速移動するとしたが、ステップ移動でも、加速を含む
移動でも可能である。
光源からなるものでも、連続発振する光源の前にシャッ
ターを設置して所定の時間間隔で発振を制御するもので
も構わない。また上記の装置ではウエハステージ58が
等速移動するとしたが、ステップ移動でも、加速を含む
移動でも可能である。
【0059】以上のような形態の露光装置における照明
光学系52は第1の実施形態で図2を参照して説明した
ものと同じである。また、上記の透過型マスク53とし
て図3に示した透過型マスクを用いて、本形態の露光装
置により露光する場合の手順についても、第1の実施形
態で図4及び図5を参照して説明した場合と同じであ
る。
光学系52は第1の実施形態で図2を参照して説明した
ものと同じである。また、上記の透過型マスク53とし
て図3に示した透過型マスクを用いて、本形態の露光装
置により露光する場合の手順についても、第1の実施形
態で図4及び図5を参照して説明した場合と同じであ
る。
【0060】また本形態では光を用いたが感光性のレジ
スト材料を感光できればX線や電子線等の電磁波を用い
ることも可能である。
スト材料を感光できればX線や電子線等の電磁波を用い
ることも可能である。
【0061】(第3の実施形態)この形態の露光装置
は、第1及び第2の実施形態で説明したようなパルス発
振の光源部に替えて、連続発光光源を用い、照明光学系
のパルス制御で露光を行うものである。このような装置
では、透過型マスク上の所望の基本パターンの結像位置
と、ウエハ上の、前記所望の基本パターンを転写したい
位置とが一致した時に、前記所望の基本パターンのみを
ある時間幅の間でパルス的に照射できるように照明光学
系を制御することでその基本パターン図形の露光が可能
となる。透過型マスク上の所望の基本パターンの結像位
置と、ウエハ上の、前記所望の基本パターンを転写した
い位置とが一致していない時は、照明光学系のシャッタ
ー全体を遮光状態に保っている。
は、第1及び第2の実施形態で説明したようなパルス発
振の光源部に替えて、連続発光光源を用い、照明光学系
のパルス制御で露光を行うものである。このような装置
では、透過型マスク上の所望の基本パターンの結像位置
と、ウエハ上の、前記所望の基本パターンを転写したい
位置とが一致した時に、前記所望の基本パターンのみを
ある時間幅の間でパルス的に照射できるように照明光学
系を制御することでその基本パターン図形の露光が可能
となる。透過型マスク上の所望の基本パターンの結像位
置と、ウエハ上の、前記所望の基本パターンを転写した
い位置とが一致していない時は、照明光学系のシャッタ
ー全体を遮光状態に保っている。
【0062】照明光学系制御のパルス時間は、ウエハが
等速または等加速度移動中に露光する場合、露光パター
ンの微細さから決まる、ウエハが時間的にほぼ静止して
いると見なせる時間幅をパルス幅とする。ステップ移動
で露光する場合はステップ間のウエハ静止時間より短い
時間幅をパルス幅とする。
等速または等加速度移動中に露光する場合、露光パター
ンの微細さから決まる、ウエハが時間的にほぼ静止して
いると見なせる時間幅をパルス幅とする。ステップ移動
で露光する場合はステップ間のウエハ静止時間より短い
時間幅をパルス幅とする。
【0063】本形態の露光装置により露光する場合の手
順についても、第1の実施形態で図4及び図5を参照し
て説明した場合と同じである。
順についても、第1の実施形態で図4及び図5を参照し
て説明した場合と同じである。
【0064】(第4の実施形態)上述の第1乃至3の実
施形態においては、複数の基本パターンを有するマスク
で多数の異なる回路パターンを露光することができる露
光装置を示したが、本発明の露光装置は多種のマスクを
交換可能とするものであってもよい。このような露光装
置にすれば、ICの製造プロセスの段階に応じて異なる
基本パターンを使用するように基本パターンを交換可能
にすることで、更に多数の異なるICに対応することが
できる。
施形態においては、複数の基本パターンを有するマスク
で多数の異なる回路パターンを露光することができる露
光装置を示したが、本発明の露光装置は多種のマスクを
交換可能とするものであってもよい。このような露光装
置にすれば、ICの製造プロセスの段階に応じて異なる
基本パターンを使用するように基本パターンを交換可能
にすることで、更に多数の異なるICに対応することが
できる。
【0065】(第5の実施形態)図7は本発明の露光装
置の第5の実施形態の全体構成を示す模式図である。
置の第5の実施形態の全体構成を示す模式図である。
【0066】本形態の露光装置は図7に示すように、露
光に適した波長の光を適当な時間幅で照射可能な光源部
61と、変位制御可能な微小光偏向面が多数配設され
た、光源部61から照射される反射マスク62(図8参
照)と、反射マスク62の反射光を結像するための結像
光学系63と、結像光学系63を通してマスクパターン
が転写される感光基板としてのウエハ64を移動保持可
能なウエハステージ69と、ウエハステージ69上にウ
エハを搬送するためのウエハ搬送系67とを備える。前
記反射マスク62は、反射マスク制御装置66によって
反射マスクの微小光偏向面(図8参照)の変位が制御さ
れるものである。そして、この装置は、光源部61、ウ
エハステージ69、ウエハ搬送系67および反射マスク
制御装置66にそれぞれ所望の動作命令を与えるコント
ローラ65を有する。
光に適した波長の光を適当な時間幅で照射可能な光源部
61と、変位制御可能な微小光偏向面が多数配設され
た、光源部61から照射される反射マスク62(図8参
照)と、反射マスク62の反射光を結像するための結像
光学系63と、結像光学系63を通してマスクパターン
が転写される感光基板としてのウエハ64を移動保持可
能なウエハステージ69と、ウエハステージ69上にウ
エハを搬送するためのウエハ搬送系67とを備える。前
記反射マスク62は、反射マスク制御装置66によって
反射マスクの微小光偏向面(図8参照)の変位が制御さ
れるものである。そして、この装置は、光源部61、ウ
エハステージ69、ウエハ搬送系67および反射マスク
制御装置66にそれぞれ所望の動作命令を与えるコント
ローラ65を有する。
【0067】上記の装置の動作について以下に説明する
と、まず、レジストを塗布したウエハ64が不図示のウ
エハ搬送系によりウエハステージ69上に載置された
後、ウエハステージ69によりウエハ64が結像光学系
63の像面位置に移動されて露光開始位置に位置決めさ
れる。
と、まず、レジストを塗布したウエハ64が不図示のウ
エハ搬送系によりウエハステージ69上に載置された
後、ウエハステージ69によりウエハ64が結像光学系
63の像面位置に移動されて露光開始位置に位置決めさ
れる。
【0068】コントローラ65によりウエハステージ6
9の等速移動が開始される。ウエハ64が移動し、コン
トローラ65からの命令により光源部61がパルス光を
発し、反射マスクの露光状態の微小光偏向面によって反
射された基本パターン図面が結像光学系63で結像さ
れ、回路パターンの一部としてウエハ上に転写される。
ウエハ64の等速移動がそのまま続けられ、ウエハ64
上の、所望の微小光偏向面の基本パターンを転写したい
位置が、その所望の微小光偏向面の基本パターンの結像
位置と一致しているときに、反射マスク制御装置66に
よってその所望の微小光偏向面のみが露光状態に制御さ
れ、光源部61がパルス光を発すると、結像光学系63
によって前記所望の微小光偏向面の基本パターンが結像
される。
9の等速移動が開始される。ウエハ64が移動し、コン
トローラ65からの命令により光源部61がパルス光を
発し、反射マスクの露光状態の微小光偏向面によって反
射された基本パターン図面が結像光学系63で結像さ
れ、回路パターンの一部としてウエハ上に転写される。
ウエハ64の等速移動がそのまま続けられ、ウエハ64
上の、所望の微小光偏向面の基本パターンを転写したい
位置が、その所望の微小光偏向面の基本パターンの結像
位置と一致しているときに、反射マスク制御装置66に
よってその所望の微小光偏向面のみが露光状態に制御さ
れ、光源部61がパルス光を発すると、結像光学系63
によって前記所望の微小光偏向面の基本パターンが結像
される。
【0069】この操作を繰り返すと、反射マスクの結像
領域をウエハが通過し終わるとウエハ上には基本パター
ンによって構成されたパターンが露光され、1つの露光
が終了となる。
領域をウエハが通過し終わるとウエハ上には基本パター
ンによって構成されたパターンが露光され、1つの露光
が終了となる。
【0070】光源部61は、制御されたパルス発振する
光源からなるものでも、連続発振する光源の前にシャッ
ターを設置して所定の時間間隔で発振を制御するもので
も構わない。また上記の装置ではウエハステージ69が
等速移動するとしたが、ステップ移動でも、加速を含む
移動でも可能である。
光源からなるものでも、連続発振する光源の前にシャッ
ターを設置して所定の時間間隔で発振を制御するもので
も構わない。また上記の装置ではウエハステージ69が
等速移動するとしたが、ステップ移動でも、加速を含む
移動でも可能である。
【0071】また本発明の目的を実現するためには結像
光学系63は屈折光学系でも反射光学系でも反射屈折光
学系でも構わない。
光学系63は屈折光学系でも反射光学系でも反射屈折光
学系でも構わない。
【0072】次に、上述の反射マスク62の構成につい
て詳しく説明する。
て詳しく説明する。
【0073】図8は上述した露光装置に使用した反射マ
スク62の一部分を表す斜視図である。この図に示され
るように反射マスク62は、デバイス露光の基本パター
ン図形からなる複数個の微小光偏向面72を複数列に配
設した基板であり、各列ごとに、同じパターンを持つ微
小光偏向面72が図中矢印73の方向に配設されてい
る。
スク62の一部分を表す斜視図である。この図に示され
るように反射マスク62は、デバイス露光の基本パター
ン図形からなる複数個の微小光偏向面72を複数列に配
設した基板であり、各列ごとに、同じパターンを持つ微
小光偏向面72が図中矢印73の方向に配設されてい
る。
【0074】図9は反射マスク62の、1つの微小光偏
向面72を拡大した斜視図である。この図に示されるよ
うに微小光偏向面72は、その中心を通るようにして捩
じれ棒74により支持されている。そして、微小光偏向
面72の下には電極(不図示)が設置されており、この
偏向面72の片側が電極の側に静電的に引きつけられる
と、偏向面72は捩じれ棒74を中心軸として微小角度
で回転する。この偏向面72を変位制御することによ
り、偏向面72が光源部からの光に対して露光状態、又
は非露光状態になる。このような微小光偏向機構は、例
えば特開平2−8812号等に詳しく解説されている。
向面72を拡大した斜視図である。この図に示されるよ
うに微小光偏向面72は、その中心を通るようにして捩
じれ棒74により支持されている。そして、微小光偏向
面72の下には電極(不図示)が設置されており、この
偏向面72の片側が電極の側に静電的に引きつけられる
と、偏向面72は捩じれ棒74を中心軸として微小角度
で回転する。この偏向面72を変位制御することによ
り、偏向面72が光源部からの光に対して露光状態、又
は非露光状態になる。このような微小光偏向機構は、例
えば特開平2−8812号等に詳しく解説されている。
【0075】図10及び図11は、上述の微小光偏向面
72における構成部材の例を説明するための断面図であ
る。これらの図において、符号81は微小光偏向面の偏
向層を示し、この偏向層81は捩じれ棒や片持ち梁で基
板につながっており、電極の静電力で傾いたり変位する
部分である。また、偏向層81の下の電極層、変位のた
めのスペーサー層は省略してある。
72における構成部材の例を説明するための断面図であ
る。これらの図において、符号81は微小光偏向面の偏
向層を示し、この偏向層81は捩じれ棒や片持ち梁で基
板につながっており、電極の静電力で傾いたり変位する
部分である。また、偏向層81の下の電極層、変位のた
めのスペーサー層は省略してある。
【0076】図10に示す微小光偏向面では、偏向層8
1の上に露光時に使用する波長を反射する反射部材によ
る反射層82が形成される。反射部材としては波長に応
じて偏向層81の部材そのものや、金属、誘電体多層膜
等を用いる。この反射層82の上に露光時に使用する波
長を吸収する吸収部材による吸収層83が形成される。
この吸収層83としては波長に応じて、金属や、誘電体
多層膜等を用いる。基本パターンは、吸収層83に光リ
ソグラフィなどで所望の基本パターンを形成するように
パターニングして下の反射層82を露出させることで、
形成されている。このように露出された反射部84によ
って基本パターン図形が構成される。また、図11に示
す微小光偏向面では、偏向層81の上に露光時に使用す
る波長を吸収する吸収部材による吸収層85が形成され
る。この吸収部材としては波長に応じて偏向層81の部
材そのものや、金属、誘電体多層膜等を用いる。この吸
収層85の上に露光時に使用する波長を反射する反射部
材による反射層86が形成される。この反射層86とし
ては波長に応じて、金属や、誘電体多層膜等を用いる。
基本パターンは、反射層86に光リソグラフィなどで所
望の基本パターンを形成するようにパターニングして下
の吸収層85を露出させることで、形成されている。こ
のように露出された吸収部87によって基本パターン図
形が構成される。
1の上に露光時に使用する波長を反射する反射部材によ
る反射層82が形成される。反射部材としては波長に応
じて偏向層81の部材そのものや、金属、誘電体多層膜
等を用いる。この反射層82の上に露光時に使用する波
長を吸収する吸収部材による吸収層83が形成される。
この吸収層83としては波長に応じて、金属や、誘電体
多層膜等を用いる。基本パターンは、吸収層83に光リ
ソグラフィなどで所望の基本パターンを形成するように
パターニングして下の反射層82を露出させることで、
形成されている。このように露出された反射部84によ
って基本パターン図形が構成される。また、図11に示
す微小光偏向面では、偏向層81の上に露光時に使用す
る波長を吸収する吸収部材による吸収層85が形成され
る。この吸収部材としては波長に応じて偏向層81の部
材そのものや、金属、誘電体多層膜等を用いる。この吸
収層85の上に露光時に使用する波長を反射する反射部
材による反射層86が形成される。この反射層86とし
ては波長に応じて、金属や、誘電体多層膜等を用いる。
基本パターンは、反射層86に光リソグラフィなどで所
望の基本パターンを形成するようにパターニングして下
の吸収層85を露出させることで、形成されている。こ
のように露出された吸収部87によって基本パターン図
形が構成される。
【0077】図12(a)は反射マスク61を上方から
みた図を示し、図12(b)は露光されるパターンの例
を示す。図12(a)において、A列には縦縞の基本パ
ターンが形成されている。微小光偏向面の製作上、隣り
合う微小光偏向面72aと72bの間には間隙がある。
B列には同じく縦縞の基本パターンが形成されており、
ちょうどA列の間隙に対応する位置に配置される。この
ように配置することで、同パターン配列方向73に直交
する方向にマスクとウエハを相対的に移動しながらA列
とB列の微小光偏向面を時間をずらして露光状態に制御
すると、図12(b)に示すように間隙のない縦縞パタ
ーンが露光される。
みた図を示し、図12(b)は露光されるパターンの例
を示す。図12(a)において、A列には縦縞の基本パ
ターンが形成されている。微小光偏向面の製作上、隣り
合う微小光偏向面72aと72bの間には間隙がある。
B列には同じく縦縞の基本パターンが形成されており、
ちょうどA列の間隙に対応する位置に配置される。この
ように配置することで、同パターン配列方向73に直交
する方向にマスクとウエハを相対的に移動しながらA列
とB列の微小光偏向面を時間をずらして露光状態に制御
すると、図12(b)に示すように間隙のない縦縞パタ
ーンが露光される。
【0078】この実施形態では図9に示したように捩じ
れ棒型の微小光偏向面を用いたが、微小光偏向面を上述
のように配列し、微小光偏向面に基本パターンを形成す
れば、微小光偏向面の構成としては片持ち梁型、膜変形
型などの、他の形状も可能である。
れ棒型の微小光偏向面を用いたが、微小光偏向面を上述
のように配列し、微小光偏向面に基本パターンを形成す
れば、微小光偏向面の構成としては片持ち梁型、膜変形
型などの、他の形状も可能である。
【0079】次に、図13及び図14を参照し、上述の
露光装置による露光の手順を詳細に説明する。
露光装置による露光の手順を詳細に説明する。
【0080】図13は上述の結像光学系63の像面位置
を示す図である。この図において、符号311は反射マ
スク全体を露光状態にときの結像光学系63の像面位置
での露光領域と露光パターンを示す。反射マスク上には
長手方向に同じ基本パターンが並べてあるので、矢印7
3に示すとおり、露光領域の長手方向に同じ基本パター
ンの結像位置が並ぶ。符号310はこれから露光するウ
エハの領域を示し、符号312は露光が終了した領域で
あって、回路を示す。点線315と316は露光を行な
う幅を示している。ウエハは矢印313、314で示す
方向に露光領域311を通るようにしてウエハステージ
で移動する。
を示す図である。この図において、符号311は反射マ
スク全体を露光状態にときの結像光学系63の像面位置
での露光領域と露光パターンを示す。反射マスク上には
長手方向に同じ基本パターンが並べてあるので、矢印7
3に示すとおり、露光領域の長手方向に同じ基本パター
ンの結像位置が並ぶ。符号310はこれから露光するウ
エハの領域を示し、符号312は露光が終了した領域で
あって、回路を示す。点線315と316は露光を行な
う幅を示している。ウエハは矢印313、314で示す
方向に露光領域311を通るようにしてウエハステージ
で移動する。
【0081】図14は、露光により図13で示した回路
を構成する様子を示したものである。この図面左端の
(イ)から右端の(ヘ)まで図の下方向に移動する6ス
テップで露光が終了する。黒塗りのパターンはすでに露
光されたパターンを示し、点々のパターンはそのステッ
プで露光しているパターンを示す。1点鎖線は基本パタ
ーンが露光される領域を示す。
を構成する様子を示したものである。この図面左端の
(イ)から右端の(ヘ)まで図の下方向に移動する6ス
テップで露光が終了する。黒塗りのパターンはすでに露
光されたパターンを示し、点々のパターンはそのステッ
プで露光しているパターンを示す。1点鎖線は基本パタ
ーンが露光される領域を示す。
【0082】まず、ウエハが図中(イ)の位置まで進む
と、ウエハ上に縦縞基本パターンを転写したい位置があ
るので、反射マスク上の基本パターンを有する微小光偏
向面のうち所望の横位置にある微小光偏向面のみが露光
状態で、それ以外の微小光偏向面は露光状態にならない
ように反射マスクが制御され、光源部がパルス発光す
る。これにより、パターンの一部315、316、31
7がウエハに露光される。
と、ウエハ上に縦縞基本パターンを転写したい位置があ
るので、反射マスク上の基本パターンを有する微小光偏
向面のうち所望の横位置にある微小光偏向面のみが露光
状態で、それ以外の微小光偏向面は露光状態にならない
ように反射マスクが制御され、光源部がパルス発光す
る。これにより、パターンの一部315、316、31
7がウエハに露光される。
【0083】さらに、ウエハが図中(ロ)の位置まで進
むと、縦縞基本パターンを転写したい位置、即ち(イ)
の位置では露光できなかった隙間の部分が、2列目の微
小光偏向面の縦縞基本パターンの結像位置と一致するの
で、その縦縞基本パターンが形成された微小光偏向面が
露光状態になるように反射マスクが制御され、光源部の
パルス発光によりパターンの一部318、319が露光
される。
むと、縦縞基本パターンを転写したい位置、即ち(イ)
の位置では露光できなかった隙間の部分が、2列目の微
小光偏向面の縦縞基本パターンの結像位置と一致するの
で、その縦縞基本パターンが形成された微小光偏向面が
露光状態になるように反射マスクが制御され、光源部の
パルス発光によりパターンの一部318、319が露光
される。
【0084】次に、ウエハが図中(ハ)の位置まで進む
と、基本パターンの結像位置に、その基本パターンを転
写したい部分がないため、全ての微小光偏向面が非露光
状態になるように反射マスクが制御される。
と、基本パターンの結像位置に、その基本パターンを転
写したい部分がないため、全ての微小光偏向面が非露光
状態になるように反射マスクが制御される。
【0085】さらにウエハが進み、図中(ニ)の位置で
は、縦縞基本パターンおよび横縞基本パターンを転写し
たい位置が、それぞれの基本パターンの結像位置と一致
するので、それぞれの基本パターンが形成された微小光
偏向面が露光状態になるように反射マスクが制御され、
光源部のパルス発光によりパターンの一部320、32
1が露光される。
は、縦縞基本パターンおよび横縞基本パターンを転写し
たい位置が、それぞれの基本パターンの結像位置と一致
するので、それぞれの基本パターンが形成された微小光
偏向面が露光状態になるように反射マスクが制御され、
光源部のパルス発光によりパターンの一部320、32
1が露光される。
【0086】このように、ウエハを逐次進めると、ウエ
ハがすべての基本パターンの露光領域を通過するので、
図13に示した露光領域311を通過し終わった時は、
図中(ヘ)のように回路の露光が完了する。
ハがすべての基本パターンの露光領域を通過するので、
図13に示した露光領域311を通過し終わった時は、
図中(ヘ)のように回路の露光が完了する。
【0087】同じ回路の量産を目的として本形態の露光
装置を使用する場合は、1つの回路露光後、次の露光位
置までウエハステージによってウエハを移動、位置決め
の後、同じ反射マスク制御によって同じ回路が転写され
る。
装置を使用する場合は、1つの回路露光後、次の露光位
置までウエハステージによってウエハを移動、位置決め
の後、同じ反射マスク制御によって同じ回路が転写され
る。
【0088】同じ回路の量産を目的とせず、例えば異な
る回路を多数製造したい場合は、次の露光位置までウエ
ハステージによってウエハを移動、位置決めの後、コン
トローラが反射マスク制御装置に命令を送り、別の回路
パターンに合わせた反射マスクの制御を行う。こうして
1番目とは異なる回路が2番目の露光位置に転写され
る。このように繰り返し、異なる回路をウエハに転写す
ることで、1枚のウエハ上に異なる回路が多数転写され
る。
る回路を多数製造したい場合は、次の露光位置までウエ
ハステージによってウエハを移動、位置決めの後、コン
トローラが反射マスク制御装置に命令を送り、別の回路
パターンに合わせた反射マスクの制御を行う。こうして
1番目とは異なる回路が2番目の露光位置に転写され
る。このように繰り返し、異なる回路をウエハに転写す
ることで、1枚のウエハ上に異なる回路が多数転写され
る。
【0089】また本方式はマスクによる露光面積の制約
がないため、1チップのサイズに関わらず、マスクの幅
と結像光学系の倍率とで決定される露光幅で、ウエハの
続く限り一方向に走査露光が可能である。
がないため、1チップのサイズに関わらず、マスクの幅
と結像光学系の倍率とで決定される露光幅で、ウエハの
続く限り一方向に走査露光が可能である。
【0090】同一回路量産の場合も異種回路多種生産の
場合も、1ウエハ露光後は、ウエハ搬送系によりその露
光済みのウエハが次のプロセス装置へ受け渡され、新し
いウエハがウエハステージに運ばれる。
場合も、1ウエハ露光後は、ウエハ搬送系によりその露
光済みのウエハが次のプロセス装置へ受け渡され、新し
いウエハがウエハステージに運ばれる。
【0091】一般的には1つのICを製造するためには
多数の回路原版を用いて何層も露光を行うが、本形態に
よれば、その都度反射マスクの制御ルーチンを変えるだ
けで多数の層の露光にも対応できる。
多数の回路原版を用いて何層も露光を行うが、本形態に
よれば、その都度反射マスクの制御ルーチンを変えるだ
けで多数の層の露光にも対応できる。
【0092】(第6の実施形態)次に、上記説明した各
例のマスクの別の形態を説明する。図15において、符
号151は基本パターンを形成する微小ミラーデバイス
部、符号152は配線等の周辺部、符号153はデバイ
ス幅、符号154はデバイスとデバイスの間隙、符号1
55は全露光幅、符号156は同パターン配列方向、符
号157は露光走査の方向である。本実施形態は反射マ
スクであるミラーデバイスを用いると共に、露光面積を
更に拡大することを特徴とするものである。微小変形ミ
ラーデバイスは約10mm角の大きさであり、デバイス
幅153が約10mmである。これを縮小結像した露光
領域は更に小さいものとなるが、本実施形態では微小変
形デバイスを複数個並べ、露光領域を拡大したものであ
る。実際の微小変形ミラーデバイスは多数の微小ミラー
の制御を行う配線等が周りを囲んでいるため、デバイス
を複数並べてもデバイス間隔154ができる。本実施形
態では第5の実施形態と同じ微小変形ミラーデバイスを
同パターン配列方向に複数個並べ、更に露光走査方向に
2列以上並べ、デバイス間の隙間を埋めるよう隣り合う
列に対して微小変形ミラーデバイスをその配列方向にず
らして並べたものである。デバイス間隔154がデバイ
ス幅153より広い場合は3列以上並べ、列ごとに順に
デバイス幅分ずらして配列して露光幅155の範囲のす
べてをデバイスが占めているように配列する。
例のマスクの別の形態を説明する。図15において、符
号151は基本パターンを形成する微小ミラーデバイス
部、符号152は配線等の周辺部、符号153はデバイ
ス幅、符号154はデバイスとデバイスの間隙、符号1
55は全露光幅、符号156は同パターン配列方向、符
号157は露光走査の方向である。本実施形態は反射マ
スクであるミラーデバイスを用いると共に、露光面積を
更に拡大することを特徴とするものである。微小変形ミ
ラーデバイスは約10mm角の大きさであり、デバイス
幅153が約10mmである。これを縮小結像した露光
領域は更に小さいものとなるが、本実施形態では微小変
形デバイスを複数個並べ、露光領域を拡大したものであ
る。実際の微小変形ミラーデバイスは多数の微小ミラー
の制御を行う配線等が周りを囲んでいるため、デバイス
を複数並べてもデバイス間隔154ができる。本実施形
態では第5の実施形態と同じ微小変形ミラーデバイスを
同パターン配列方向に複数個並べ、更に露光走査方向に
2列以上並べ、デバイス間の隙間を埋めるよう隣り合う
列に対して微小変形ミラーデバイスをその配列方向にず
らして並べたものである。デバイス間隔154がデバイ
ス幅153より広い場合は3列以上並べ、列ごとに順に
デバイス幅分ずらして配列して露光幅155の範囲のす
べてをデバイスが占めているように配列する。
【0093】露光の手順は上記説明した実施形態とほぼ
同じである。像面位置ではウエハを露光走査の方向に走
査し、ウエハ上の所望の位置が所望の基本パターンの露
光位置に到達したときに所望のデバイスの所望の微小ミ
ラーを露光状態に制御する。複数の微小変形ミラーデバ
イスが露光幅全域を占めているので同じ基本パターンが
露光幅全域に並んでおり、何れかの列のデバイスに存在
することになる。但し、同じ基本パターンを露光する際
に露光幅方向の位置によってデバイスの列が異なる。
同じである。像面位置ではウエハを露光走査の方向に走
査し、ウエハ上の所望の位置が所望の基本パターンの露
光位置に到達したときに所望のデバイスの所望の微小ミ
ラーを露光状態に制御する。複数の微小変形ミラーデバ
イスが露光幅全域を占めているので同じ基本パターンが
露光幅全域に並んでおり、何れかの列のデバイスに存在
することになる。但し、同じ基本パターンを露光する際
に露光幅方向の位置によってデバイスの列が異なる。
【0094】なお、別の変形例として、連続発光光源を
用い、微小ミラーのパルス制御で露光を行うようにして
も良い。この場合、ウエハ上に露光したい基本パターン
と、微小変形ミラーの所望の基本パターンの結像位置が
一致した時に所望の微小ミラーをある時間幅の間のみパ
ルス的にオン状態に制御することでその基本パターン図
形の露光が可能となる。露光状態にある微小ミラー以外
は常時オフ状態を保っている。
用い、微小ミラーのパルス制御で露光を行うようにして
も良い。この場合、ウエハ上に露光したい基本パターン
と、微小変形ミラーの所望の基本パターンの結像位置が
一致した時に所望の微小ミラーをある時間幅の間のみパ
ルス的にオン状態に制御することでその基本パターン図
形の露光が可能となる。露光状態にある微小ミラー以外
は常時オフ状態を保っている。
【0095】微小ミラー制御のパルス時間は、ウエハが
等速または等加速度移動中に露光する場合、露光パター
ンの微細さから決まる、ウエハが時間的にほぼ静止して
いると見なせる時間幅をパルス幅とする。ステップ移動
で露光する場合はステップし、静止している時間より短
い時間幅をパルス幅とする。
等速または等加速度移動中に露光する場合、露光パター
ンの微細さから決まる、ウエハが時間的にほぼ静止して
いると見なせる時間幅をパルス幅とする。ステップ移動
で露光する場合はステップし、静止している時間より短
い時間幅をパルス幅とする。
【0096】(第7の実施形態)次に、上記第1乃至第
6の実施形態で説明したマスクや露光装置を利用したデ
バイスの製造方法について説明する。
6の実施形態で説明したマスクや露光装置を利用したデ
バイスの製造方法について説明する。
【0097】図16は微小デバイス(ICやLSI等の
半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、
マイクロマシン等)の製造工程を示すフローチャートで
ある。この図において、ステップS71(回路設計)で
は半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップS72
(マスク製作)では、上述したような複数の基本パター
ン図形を持つマスクを製作する。このマスクは透過型マ
スクまたは反射マスクであって、上述したような特徴を
有する。一方、ステップS73(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S7
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。次のステップS75
(組み立て)は後工程と呼ばれ、ステップS74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。ステップS76(検査)ではステップS75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S77)される。
半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、
マイクロマシン等)の製造工程を示すフローチャートで
ある。この図において、ステップS71(回路設計)で
は半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップS72
(マスク製作)では、上述したような複数の基本パター
ン図形を持つマスクを製作する。このマスクは透過型マ
スクまたは反射マスクであって、上述したような特徴を
有する。一方、ステップS73(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S7
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。次のステップS75
(組み立て)は後工程と呼ばれ、ステップS74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。ステップS76(検査)ではステップS75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S77)される。
【0098】図17は上記ウエハプロセスの詳細な工程
を示すフローチャートである。ステップS81(酸化)
ではウエハの表面を酸化させる。ステップS82(CV
D)ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップS8
3(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S84(イオン打込み)ではウエハにイ
オンを打ち込む。ステップS85(レジスト処理)では
ウエハに感光剤を塗布する。ステップS86(露光)で
は上記説明したマスクと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。ステップS87(現
像)では露光したウエハを現像する。ステップS88
(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S89(レジスト剥離)ではエッチ
ングが済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。このような製造方法を
用いれば、従来は製造が難しかった高集積回路の半導体
デバイスを製造することができる。
を示すフローチャートである。ステップS81(酸化)
ではウエハの表面を酸化させる。ステップS82(CV
D)ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップS8
3(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S84(イオン打込み)ではウエハにイ
オンを打ち込む。ステップS85(レジスト処理)では
ウエハに感光剤を塗布する。ステップS86(露光)で
は上記説明したマスクと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。ステップS87(現
像)では露光したウエハを現像する。ステップS88
(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S89(レジスト剥離)ではエッチ
ングが済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。このような製造方法を
用いれば、従来は製造が難しかった高集積回路の半導体
デバイスを製造することができる。
【0099】
【発明の効果】以上説明した本発明は、基本パターン図
形を配列したマスクを用い、マスクと対向する感光基板
を移動し、その感光基板上の、所望の基本パターン図形
を転写したい位置がその所望の基本パターン図形の露光
位置と一致したときに、その所望の基本パターン図形を
配したマスク上の位置のみが照明可能又は露光状態にな
るように制御する構成の露光装置とした事により、複数
のマスクを必要とせず、多数の異なる回路パターンを転
写することが可能となる。即ち設計変更が容易で多種少
数生産も可能となる。また、マスク上の一方向に同じ基
本パターンを配列し、ウエハを同パターン配列方向と垂
直な方向に面内移動しながら露光することで露光面積の
拡大も可能となる。
形を配列したマスクを用い、マスクと対向する感光基板
を移動し、その感光基板上の、所望の基本パターン図形
を転写したい位置がその所望の基本パターン図形の露光
位置と一致したときに、その所望の基本パターン図形を
配したマスク上の位置のみが照明可能又は露光状態にな
るように制御する構成の露光装置とした事により、複数
のマスクを必要とせず、多数の異なる回路パターンを転
写することが可能となる。即ち設計変更が容易で多種少
数生産も可能となる。また、マスク上の一方向に同じ基
本パターンを配列し、ウエハを同パターン配列方向と垂
直な方向に面内移動しながら露光することで露光面積の
拡大も可能となる。
【0100】また、本発明に係る反射マスク及びこれを
用いた露光装置は、一つの微小光変更面に1つの基本パ
ターンを形成することで、1つの微小光偏向面に含まれ
る情報量が多くなり、面内の情報集積率は高まる。ブロ
ック露光にすることでスループットも高まることにな
る。さらに、第1の方向に配列された微小光偏向面の第
1の方向の間隙の位置に第2の列の微小光偏向面を配列
することで切れ目のないパターンを露光できる。
用いた露光装置は、一つの微小光変更面に1つの基本パ
ターンを形成することで、1つの微小光偏向面に含まれ
る情報量が多くなり、面内の情報集積率は高まる。ブロ
ック露光にすることでスループットも高まることにな
る。さらに、第1の方向に配列された微小光偏向面の第
1の方向の間隙の位置に第2の列の微小光偏向面を配列
することで切れ目のないパターンを露光できる。
【図1】本発明の露光装置の第1の実施形態の全体構成
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図2】本発明の露光装置の第1の実施形態で用いる照
明光学系を示す図である。
明光学系を示す図である。
【図3】本発明の露光装置の第1の実施形態で使用する
マスクの概要図である。
マスクの概要図である。
【図4】本発明の露光装置の第1の実施形態における結
像光学系の像面位置を示す図である。
像光学系の像面位置を示す図である。
【図5】本発明の露光装置の第1の実施形態によって図
3(c)及び図4で示した回路を構成する様子を示した
図である。
3(c)及び図4で示した回路を構成する様子を示した
図である。
【図6】本発明の露光装置の第2の実施形態の全体構成
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図7】本発明の露光装置の第5の実施形態の全体構成
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図8】本発明の露光装置の第5の実施形態に使用した
反射マスクの一部分を表す斜視図である。
反射マスクの一部分を表す斜視図である。
【図9】図8に示した反射マスクの、1つの微小光偏向
面を拡大した斜視図である。
面を拡大した斜視図である。
【図10】図9に示した微小光偏向面における構成部材
の例を説明するための断面図である。
の例を説明するための断面図である。
【図11】図9に示した微小光偏向面における構成部材
の例を説明するための断面図である。
の例を説明するための断面図である。
【図12】図8に示した反射マスクを上方からみた図
と、その反射マスクで露光されるパターンの例を示した
図である。
と、その反射マスクで露光されるパターンの例を示した
図である。
【図13】本発明の露光装置の第5の実施形態における
結像光学系の像面位置を示す図である。
結像光学系の像面位置を示す図である。
【図14】本発明の露光装置の第5の実施形態によって
図13で示した回路を構成する様子を示した図である。
図13で示した回路を構成する様子を示した図である。
【図15】本発明の露光装置の第6の実施形態の反射マ
スクの構造を示した図である。
スクの構造を示した図である。
【図16】本発明の露光装置を用いた微小デバイスの製
造工程の一例を示すフローチャートである。
造工程の一例を示すフローチャートである。
【図17】本発明の露光装置を用いたウエハプロセスの
詳細な工程の一例を示すフローチャートである。
詳細な工程の一例を示すフローチャートである。
【図18】従来の露光装置及びそれを用いた製造方法を
示す概略図である。
示す概略図である。
【図19】従来の露光装置及びマスクを用いて露光され
たウエハを示す図である。
たウエハを示す図である。
11、51、61 光源部 12、52 照明光学系 13、53 透過型マスク 14、63 結像光学系 15、55、64 ウエハ 16、56、65 コントローラ 17、57 照明光学系制御装置 18、58、69 ウエハステージ 19、59、157 露光走査の方向 22 ホモジナイザー 23、25、26 リレーレンズ 24 透過型シャッター 31〜36 基本パターン図形 41、311 露光領域 42、310 これから露光する領域 43、312 露光終了後の領域 44、45、313、314 ウエハ搬送方向 46、73、156 同パターン配列方向 47、48、49、410、411、412 基本パ
ターン図形 315〜321、413〜416 露光中の基本パタ
ーン 62 反射マスク 66 反射マスク制御装置 67 ウエハ搬送系 72、72a、72b 微小光偏向面 74 捩じれ棒 81 偏向層 82、86 反射層 83、85 吸収層 84 露出された反射部 87 露出された吸収部 315、316 露光を行なう幅を示す線 151 微小ミラーデバイス部 152 配線等の周辺部 153 デバイス幅 154 デバイス間隙 155 露光幅
ターン図形 315〜321、413〜416 露光中の基本パタ
ーン 62 反射マスク 66 反射マスク制御装置 67 ウエハ搬送系 72、72a、72b 微小光偏向面 74 捩じれ棒 81 偏向層 82、86 反射層 83、85 吸収層 84 露出された反射部 87 露出された吸収部 315、316 露光を行なう幅を示す線 151 微小ミラーデバイス部 152 配線等の周辺部 153 デバイス幅 154 デバイス間隙 155 露光幅
Claims (20)
- 【請求項1】 照明光学系と、該照明光学系に対向配置
された結像光学系と、該結像光学系の物***置に配置さ
れ複数の基本パターン図形が描かれた透過型マスクと、
前記結像光学系の像面位置に感光基板を固定保持し前記
結像光学系の光軸に対して垂直な第1の方向に移動する
ステージと、を有し、 前記照明光学系は前記透過型マスク上の所望の基本パタ
ーン図形の位置を照明可能にするように構成された露光
装置。 - 【請求項2】 照明光学系と、該照明光学系に対向配置
された結像光学系と、該結像光学系の物***置に配置さ
れ複数の基本パターン図形が描かれた透過型マスクと、
前記結像光学系の像面位置に感光基板を固定保持し前記
結像光学系の光軸に対して垂直な第1の方向に移動する
ステージと、を有し、 前記ステージによって前記結像光学系の像面位置の感光
基板を前記第1の方向に移動し、前記感光基板上の、所
望の基本パターン図形を転写したい位置が、当該所望の
基本パターン図形の結像位置と一致したときに、前記照
明光学系は前記所望の基本パターン図形の位置のみを照
明可能にするように構成された露光装置。 - 【請求項3】 前記透過型マスクは同じ基本パターン図
形を複数有し、当該同じ基本パターン図形は、前記透過
型マスクを前記結像光学系で結像したときの結像面で前
記第1の方向とは直交する第2の方向に並ぶように前記
透過型マスク上に配列されていることを特徴とする請求
項1又は請求項2に記載の露光装置。 - 【請求項4】 照明光学系と、該照明光学系に対向配置
され複数の基本パターン図形が描かれた透過型マスク
と、前記透過型マスクに近接対向して感光基板を固定保
持し該感光基板の基板面に平行な第1の方向に移動する
ステージと、を有し、 前記照明光学系は前記透過型マスク上の所望の基本パタ
ーン図形の位置を照明可能にするように構成された露光
装置。 - 【請求項5】 照明光学系と、該照明光学系に対向配置
され複数の基本パターン図形が描かれた透過型マスク
と、該透過型マスクに近接対向して感光基板を固定保持
し該感光基板の基板面に平行な第1の方向に移動するス
テージと、を有し、 前記ステージによって前記感光基板を前記第1の方向に
移動し、前記感光基板上の、所望の基本パターン図形を
転写したい位置が、当該所望の基本パターン図形の結像
位置と一致したときに、前記照明光学系は前記所望の基
本パターン図形の位置のみを照明可能にするように構成
された露光装置。 - 【請求項6】 前記透過型マスクは同じ基本パターン図
形を複数有し、当該同じ基本パターン図形は、前記第1
の方向とは直交する第2の方向に並ぶように前記透過型
マスク上に配列されていることを特徴とする請求項4又
は請求項5に記載の露光装置。 - 【請求項7】 前記光源はパルス発光することを特徴と
する請求項1乃至6のいずれか1項に記載の露光装置。 - 【請求項8】 前記光源は連続発光するものであり、該
照明光学系は、前記透過型マスク上の所望の基本パター
ン図形の位置を照明可能にする状態がパルス的に制御さ
れるものであることを特徴とする請求項1乃至6のいず
れか1項に記載の露光装置。 - 【請求項9】 前記透過型マスクは交換可能であること
を特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の露
光装置。 - 【請求項10】 変位制御可能な微小光偏向面がアレイ
状に配設され、該偏向面にはデバイス露光の基本パター
ン図形が形成された反射マスク。 - 【請求項11】 前記微小光偏向面は光反射体で形成さ
れており、前記基本パターン図形は光吸収体によって形
成された請求項10に記載の反射マスク。 - 【請求項12】 前記微小光偏向面は光吸収体で形成さ
れており、前記基本パターン図形は光反射体によって形
成された請求項10に記載の反射マスク。 - 【請求項13】 前記反射マスクは同じ基本パターン図
形を有する微小光偏向面を2つ以上有し、該同じパター
ンの基本パターン図形を有する微小光偏向面が前記反射
マスク上の第1の方向に並ぶように配列されている請求
項10乃至12のいずれか1項に記載の反射マスク。 - 【請求項14】 前記第1の方向に配列された第1の微
小光偏向面の列における微小光偏向面どうしの間隙の位
置に対応するように、第2の微小光偏向面の列が配列さ
れている請求項10乃至13のいずれか1項に記載の反
射マスク。 - 【請求項15】 光源部と、該光源部により照明され
る請求項10乃至14のいずれか1項に記載の反射マス
クと、該反射マスクに対向配置された結像光学系と、前
記結像光学系の像面位置に感光基板を固定保持し、前記
結像光学系の光軸に対して垂直で且つ前記第1の方向と
直交する第2の方向に移動するステージと、を有し、 前記反射マスクは当該マスク上の所望の微小光偏向面の
みを露光状態にするように構成された露光装置。 - 【請求項16】 光源部と、該光源部により照明され
る請求項10乃至14のいずれか1項に記載の反射マス
クと、該反射マスクに対向配置された結像光学系と、前
記結像光学系の像面位置に感光基板を固定保持し、前記
結像光学系の光軸に対して垂直でかつ前記第1の方向と
直交する第2の方向に移動するステージと、を有し、 前記ステージによって前記結像光学系の像面位置の感光
基板を前記第2の方向に移動し、前記感光基板上の、所
望の基本パターン図形を転写したい位置が、当該所望の
基本パターン図形の結像位置と一致したときに、前記反
射マスクは前記所望の基本パターン図形が形成された微
小光偏向面のみを露光状態にするように構成された露光
装置。 - 【請求項17】 前記光源はパルス発光するものである
請求項15又は請求項16に記載の露光装置。 - 【請求項18】 前記光源は連続発光するものであり、
前記反射マスクの微小光偏向面がパルス的に制御される
ものである請求項15又は請求項16に記載の露光装
置。 - 【請求項19】 前記反射マスクは交換可能である請求
項15乃至18のいずれか1項に記載の露光装置。 - 【請求項20】 請求項1乃至10、請求項15乃至1
9のいずれか1項に記載の露光装置を用いてデバイスを
製造する、デバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8187310A JPH1032159A (ja) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | 露光装置、反射マスク、およびデバイスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8187310A JPH1032159A (ja) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | 露光装置、反射マスク、およびデバイスの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1032159A true JPH1032159A (ja) | 1998-02-03 |
Family
ID=16203766
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8187310A Pending JPH1032159A (ja) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | 露光装置、反射マスク、およびデバイスの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1032159A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6780748B2 (en) | 2001-12-07 | 2004-08-24 | Hitachi, Ltd. | Method of fabricating a wafer level chip size package utilizing a maskless exposure |
-
1996
- 1996-07-17 JP JP8187310A patent/JPH1032159A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6780748B2 (en) | 2001-12-07 | 2004-08-24 | Hitachi, Ltd. | Method of fabricating a wafer level chip size package utilizing a maskless exposure |
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