JPH11184069A - 半導体露光方法及び装置とそれに用いるレクチル - Google Patents
半導体露光方法及び装置とそれに用いるレクチルInfo
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- JPH11184069A JPH11184069A JP36571497A JP36571497A JPH11184069A JP H11184069 A JPH11184069 A JP H11184069A JP 36571497 A JP36571497 A JP 36571497A JP 36571497 A JP36571497 A JP 36571497A JP H11184069 A JPH11184069 A JP H11184069A
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コマ収差が存在する投影光学系を使用した露
光装置においても十分な高解像力を可能とする。 【解決手段】 レチクル３には石英ガラス基盤４の所定
位置に所定高さＨのクロム層５が形成しておき、クロム
層５の高さＨは露光のための中心波長λに対して、Ｈ＝
Ｎ・λ（Ｎは正の整数）条件を満たす近傍の値とする。
光装置においても十分な高解像力を可能とする。 【解決手段】 レチクル３には石英ガラス基盤４の所定
位置に所定高さＨのクロム層５が形成しておき、クロム
層５の高さＨは露光のための中心波長λに対して、Ｈ＝
Ｎ・λ（Ｎは正の整数）条件を満たす近傍の値とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レチクル面上に形
成されているＩＣ、ＬＳＩ、ＶＬＳＩ等の微細な電子回
路パターンをウエハ上に転写する光リソグラフィによる
半導体露光方法及び装置とそれに用いるレチクルに関す
るものである。
成されているＩＣ、ＬＳＩ、ＶＬＳＩ等の微細な電子回
路パターンをウエハ上に転写する光リソグラフィによる
半導体露光方法及び装置とそれに用いるレチクルに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から半導体製造用の投影露光装置に
おいては、集積回路の高密度化に伴い、レチクル面上の
回路パターンをウエハ上に高い解像力で投影露光できる
ことが要求される。回路パターンの投影解像力を向上さ
せる方式としては、例えば露光光の波長を固定にして投
影光学系のレンズの開口数を大きくする方式や、露光光
を例えばｇ線よりもｉ線、ｉ線よりもエキシマレーザー
発振波長のように短波長化する方式が採用されている。
おいては、集積回路の高密度化に伴い、レチクル面上の
回路パターンをウエハ上に高い解像力で投影露光できる
ことが要求される。回路パターンの投影解像力を向上さ
せる方式としては、例えば露光光の波長を固定にして投
影光学系のレンズの開口数を大きくする方式や、露光光
を例えばｇ線よりもｉ線、ｉ線よりもエキシマレーザー
発振波長のように短波長化する方式が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来例の半導体露光装置において、より高い解像力で撮
影露光するためには、レチクルのパターンをウエハ上に
投影する際の投影光学系の収差の量をより少なくするこ
とが必要となる。非対称性収差である所謂コマ収差が大
きい場合には、コマ収差の非対称性と投影光学系の非対
称性が強め合って急激に像性能が劣化するので、投影光
学系には高い均一性が要求され、また投影光学系のレン
ズの開口数を大きくするために、設計値や製造誤差の面
からも残存収差をより少なくする必要がある。
従来例の半導体露光装置において、より高い解像力で撮
影露光するためには、レチクルのパターンをウエハ上に
投影する際の投影光学系の収差の量をより少なくするこ
とが必要となる。非対称性収差である所謂コマ収差が大
きい場合には、コマ収差の非対称性と投影光学系の非対
称性が強め合って急激に像性能が劣化するので、投影光
学系には高い均一性が要求され、また投影光学系のレン
ズの開口数を大きくするために、設計値や製造誤差の面
からも残存収差をより少なくする必要がある。
【０００４】このために、投影光学系はレンズ枚数が多
くなって複雑化かつ大型化し、また製造誤差を少なくす
るために製造に長時間を要し、高コスト化するという問
題が発生する。
くなって複雑化かつ大型化し、また製造誤差を少なくす
るために製造に長時間を要し、高コスト化するという問
題が発生する。
【０００５】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
コマ収差が存在する投影光学系を使用した場合でも、十
分な高解像力が得られる半導体露光方法を提出すること
にある。
コマ収差が存在する投影光学系を使用した場合でも、十
分な高解像力が得られる半導体露光方法を提出すること
にある。
【０００６】本発明の他の目的は、コマ収差が存在する
投影光学系を使用した場合でも、十分な高解像力が得ら
れる半導体露光装置を提出することにある。
投影光学系を使用した場合でも、十分な高解像力が得ら
れる半導体露光装置を提出することにある。
【０００７】本発明の更に他の目的は、半導体露光方法
又は装置に好適に用いられる半導体露光用レチクルを提
供することにある。
又は装置に好適に用いられる半導体露光用レチクルを提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る半導体露光方法は、中心波長λによりレ
チクルパターンを投影光学系を介してウエハ上に転写す
る光リソグラフィによる半導体露光方法において、使用
するレチクルのクロムパターンの高さをＮ・λ（Ｎは正
の整数）の近傍とすることを特徴とする。
の本発明に係る半導体露光方法は、中心波長λによりレ
チクルパターンを投影光学系を介してウエハ上に転写す
る光リソグラフィによる半導体露光方法において、使用
するレチクルのクロムパターンの高さをＮ・λ（Ｎは正
の整数）の近傍とすることを特徴とする。
【０００９】また、本発明に係る半導体露光方法は、複
数の異なる露光波長λ1 、λ2 、・・・によりレチクル
パターンを投影光学系を介してウエハ上に転写する光リ
ソグラフィによる半導体露光方法において、使用するレ
チクルのクロムパターンの高さを前記異なる波長λ1 、
λ2 、・・・の整数倍（N1・λ1 、N2・λ2 、・・・）
（N1、N2、・・・は正の整数）の近傍とする。
数の異なる露光波長λ1 、λ2 、・・・によりレチクル
パターンを投影光学系を介してウエハ上に転写する光リ
ソグラフィによる半導体露光方法において、使用するレ
チクルのクロムパターンの高さを前記異なる波長λ1 、
λ2 、・・・の整数倍（N1・λ1 、N2・λ2 、・・・）
（N1、N2、・・・は正の整数）の近傍とする。
【００１０】本発明に係る半導体露光装置は、中心波長
λによりレチクルパターンを投影光学系を介してウエハ
上に転写する光リソグラフィによる半導体露光装置にお
いて、使用するレチクルのクロムパターンの高さはＮ・
λ（Ｎは正の整数）の近傍としたことを特徴とする。
λによりレチクルパターンを投影光学系を介してウエハ
上に転写する光リソグラフィによる半導体露光装置にお
いて、使用するレチクルのクロムパターンの高さはＮ・
λ（Ｎは正の整数）の近傍としたことを特徴とする。
【００１１】本発明に係る半導体露光装置は、複数の異
なる露光波長λ1 、λ2 、・・・によりレチクルパター
ンを投影光学系を介してウエハ上に転写する光リソグラ
フィによる半導体露光装置において、使用するレチクル
のクロムパターンの高さは前記異なる波長λ1 、λ2 、
・・・の整数倍（N1・λ1 、N2・λ2 、・・・）（N1、
N2、・・・は正の整数）の近傍としたことを特徴とす
る。
なる露光波長λ1 、λ2 、・・・によりレチクルパター
ンを投影光学系を介してウエハ上に転写する光リソグラ
フィによる半導体露光装置において、使用するレチクル
のクロムパターンの高さは前記異なる波長λ1 、λ2 、
・・・の整数倍（N1・λ1 、N2・λ2 、・・・）（N1、
N2、・・・は正の整数）の近傍としたことを特徴とす
る。
【００１２】本発明に係る半導体露光用レチクルは、中
心波長λの光でのパターン転写に使用されるレクチルで
あって、クロムパターンの高さをＮ・λ（Ｎは正の整
数）の近傍としたことを特徴とする。
心波長λの光でのパターン転写に使用されるレクチルで
あって、クロムパターンの高さをＮ・λ（Ｎは正の整
数）の近傍としたことを特徴とする。
【００１３】本発明に係る半導体露光用レチクルは、複
数の異なる露光波長λ1 、λ2 、・・・でのパターン転
写に使用されるレチクルであって、クロムパターンの高
さを前記異なる波長λ1 、λ2 、・・・の整数倍（N1・
λ1 、N2・λ2 、・・・）（N1、N2、・・・は正の整
数）の近傍としたことを特徴とする。
数の異なる露光波長λ1 、λ2 、・・・でのパターン転
写に使用されるレチクルであって、クロムパターンの高
さを前記異なる波長λ1 、λ2 、・・・の整数倍（N1・
λ1 、N2・λ2 、・・・）（N1、N2、・・・は正の整
数）の近傍としたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明を図示の実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は露光装置の側面図を示し、ステ
ージ基台１上にウエハＷが載置され、その上方に投影光
学系２が配置され、投影光学系２の上方にレチクル３が
設けられている。図２は第１の実施例のレチクルの側面
図を示し、レチクル３は石英ガラス基盤４の所定位置に
所定高さＨのクロム層５が形成されてある。
詳細に説明する。図１は露光装置の側面図を示し、ステ
ージ基台１上にウエハＷが載置され、その上方に投影光
学系２が配置され、投影光学系２の上方にレチクル３が
設けられている。図２は第１の実施例のレチクルの側面
図を示し、レチクル３は石英ガラス基盤４の所定位置に
所定高さＨのクロム層５が形成されてある。
【００１５】ここで、所定高さＨは露光のための中心波
長λに対して、次の条件を満たす近傍の値である。
長λに対して、次の条件を満たす近傍の値である。
【００１６】Ｈ＝Ｎ・λ（Ｎは正の整数）
【００１７】クロム層５の高さＨは中心露光波長により
異なり、中心露光波長がｉ線ステッパ（３６５ｎｍ）、
ＫｒＦステッパ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦステッパ（１９
３ｎｍ）のときのＮ＝１と２におけるクロム層５の高さ
Ｈを次の表１に示す。
異なり、中心露光波長がｉ線ステッパ（３６５ｎｍ）、
ＫｒＦステッパ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦステッパ（１９
３ｎｍ）のときのＮ＝１と２におけるクロム層５の高さ
Ｈを次の表１に示す。
【００１８】
【００１９】図２において、SL1 はクロム層５の左側下
部での散乱光、SL2 はクロム層５の左側上部での左方向
への散乱光、SL3 はクロム層５の左側上部での右方向へ
の散乱光、SL4 はクロム層５の右側上部での左方向への
散乱光、SL5 はクロム層５の右側上部での右方向への散
乱光、SL6 はクロム層５の右側下部での散乱光を示して
いる。
部での散乱光、SL2 はクロム層５の左側上部での左方向
への散乱光、SL3 はクロム層５の左側上部での右方向へ
の散乱光、SL4 はクロム層５の右側上部での左方向への
散乱光、SL5 はクロム層５の右側上部での右方向への散
乱光、SL6 はクロム層５の右側下部での散乱光を示して
いる。
【００２０】レチクル３上のパターンは投影光学系２に
よりウエハＷの表面に露光される。投影光学系２により
クロム層５のエッジで散乱した散乱光SL1 、SL2 、SL3
、SL4 、SL5 、SL6 はウエハＷの上に結像するので、
そのときの光強度を求めてみる。ここで、散乱光SL1 を
基準にして、クロム層５の上部での散乱光SL2 、SL3 、
SL4 、SL5 は、クロム層５の高さＨ分だけ位相が遅れ、
更に投影光学系２に残存するコマ収差を考慮して、右方
向に向いた散乱光SL3 、SL5 、SL6 はコマ収差分だけ位
相が遅れるものとすると、散乱光SL1 、SL2 、SL3 、SL
4 、SL5 、SL6 の位相は次のように表現できる。
よりウエハＷの表面に露光される。投影光学系２により
クロム層５のエッジで散乱した散乱光SL1 、SL2 、SL3
、SL4 、SL5 、SL6 はウエハＷの上に結像するので、
そのときの光強度を求めてみる。ここで、散乱光SL1 を
基準にして、クロム層５の上部での散乱光SL2 、SL3 、
SL4 、SL5 は、クロム層５の高さＨ分だけ位相が遅れ、
更に投影光学系２に残存するコマ収差を考慮して、右方
向に向いた散乱光SL3 、SL5 、SL6 はコマ収差分だけ位
相が遅れるものとすると、散乱光SL1 、SL2 、SL3 、SL
4 、SL5 、SL6 の位相は次のように表現できる。
【００２１】 SL1 の位相P1：EXP(ｊωｔ） SL2 の位相P2：EXP(ｊ( ωｔ＋Ｈ）） SL3 の位相P3：EXP(ｊ（ωｔ＋Ｈ＋Ｃ）） SL4 の位相P4：EXP(ｊ（ωｔ＋Ｈ）） SL5 の位相P5：EXP(ｊ（ωｔ＋Ｈ＋Ｃ）） SL6 の位相P6：EXP(ｊ（ωｔ＋Ｃ））
【００２２】次に、投影光学系２のコマ収差の影響によ
る結像性能を位相P1〜P6を使用して表現すると、先ず投
影光学系２のコマ収差の影響を考える場合には、ウエハ
Ｗ上でのクロム層５での左側で散乱する散乱光SL1 、SL
2 、SL3 の強度ILと、右側で散乱する散乱光SL4 、SL5
、SL6 の強度IRとの差Idefに着目する。
る結像性能を位相P1〜P6を使用して表現すると、先ず投
影光学系２のコマ収差の影響を考える場合には、ウエハ
Ｗ上でのクロム層５での左側で散乱する散乱光SL1 、SL
2 、SL3 の強度ILと、右側で散乱する散乱光SL4 、SL5
、SL6 の強度IRとの差Idefに着目する。
【００２３】強度IL、IRは各位相PL、PRの二乗を時間積
分した次式で表すことができる。
分した次式で表すことができる。
【００２４】
【式１】
【００２５】ただし、 PL＝P1＋P2＋P3 PR＝P4＋P5＋P6
【００２６】従って、強度差Idefは強度IL、IRの差分な
のでIdef＝IL−IRとなる。また、位相PL、PRの実部は次
のようになる。
のでIdef＝IL−IRとなる。また、位相PL、PRの実部は次
のようになる。
【００２７】Re（PL）＝cos(ωｔ）＋cos(ωｔ＋Ｈ）＋
cos(ωｔ＋Ｈ＋Ｃ） Re（PR）＝cos(ωｔ＋Ｈ）＋cos(ωｔ＋Ｈ＋Ｃ）＋cos
(ωｔ＋Ｃ）
cos(ωｔ＋Ｈ＋Ｃ） Re（PR）＝cos(ωｔ＋Ｈ）＋cos(ωｔ＋Ｈ＋Ｃ）＋cos
(ωｔ＋Ｃ）
【００２８】これらの式を使用して、強度差Idefの実部
のみの数値積分を行い、強度差Idefとクロム層５の高さ
Ｈとの関係を求めると、図３に示すようなグラフ図にな
る。このグラフ図は縦軸を強度差Idef、横軸をクロム層
５の高さＨとし、投影光学系２のコマ収差の量をλ／１
０として計算したグラフC1と、λ／２０として計算した
グラフC2である。これらのグラフC1、C2では、横軸のク
ロム層５の高さＨを中心露光波長λで正規化して表現し
てあるので、中心露光波長λを限定する必要はない。
のみの数値積分を行い、強度差Idefとクロム層５の高さ
Ｈとの関係を求めると、図３に示すようなグラフ図にな
る。このグラフ図は縦軸を強度差Idef、横軸をクロム層
５の高さＨとし、投影光学系２のコマ収差の量をλ／１
０として計算したグラフC1と、λ／２０として計算した
グラフC2である。これらのグラフC1、C2では、横軸のク
ロム層５の高さＨを中心露光波長λで正規化して表現し
てあるので、中心露光波長λを限定する必要はない。
【００２９】従って、これら２つの曲線から、強度差Id
efは振幅がコマ収差に比例し周期がλのサイン関数的に
変化することが分かる。また、強度差Idefが０となるク
ロム層５の高さＨはコマ収差によらず、次の関係を満足
するλ／２、λ、３λ／２、・・であることが分かる。
efは振幅がコマ収差に比例し周期がλのサイン関数的に
変化することが分かる。また、強度差Idefが０となるク
ロム層５の高さＨはコマ収差によらず、次の関係を満足
するλ／２、λ、３λ／２、・・であることが分かる。
【００３０】Ｈ＝ｍ・λ／２（ｍは正の整数）
【００３１】ここまで述べてきた条件つまり波長の半分
の整数倍は、照明σが大きい場合についてであり、照明
σが小さくなった場合には更に限定が必要となる。
の整数倍は、照明σが大きい場合についてであり、照明
σが小さくなった場合には更に限定が必要となる。
【００３２】図４は照明σが大きい場合の光学像の光電
変換したグラフ図を示し、図５は照明σが小さい場合の
光学像の光電変換したグラフ図を示している。図４の左
右の出力差は、前述のように実質的なクロム層５の高さ
Ｈが、波長の半分の整数倍のときに対称性があるのは前
述の通りである。また、図５の場合のａ−ｂについても
同様である。
変換したグラフ図を示し、図５は照明σが小さい場合の
光学像の光電変換したグラフ図を示している。図４の左
右の出力差は、前述のように実質的なクロム層５の高さ
Ｈが、波長の半分の整数倍のときに対称性があるのは前
述の通りである。また、図５の場合のａ−ｂについても
同様である。
【００３３】一方、照明σが小さくなると図５にはｃ、
ｄで示すサブピークが発生し、その差分（ｃ−ｄ）は前
述のａ−ｂの挙動とは異なることが、実験やシミュレー
ションで判明している。図６はこの実質的なクロム層に
対する像の対称性ａ−ｂ、ｃ−ｄの関係を示している。
図６において、ａ−ｂは周期がλとなる正弦波であり、
ｃ−ｄは周期λではあるが、sin(λ／２）の二乗の関数
であることが分かる。参考までに、内側のサブピークの
対称性ｅ−ｆは、ｃ−ｄと正負が反対で周期λではある
が、sin(λ／２）の二乗の関数である。
ｄで示すサブピークが発生し、その差分（ｃ−ｄ）は前
述のａ−ｂの挙動とは異なることが、実験やシミュレー
ションで判明している。図６はこの実質的なクロム層に
対する像の対称性ａ−ｂ、ｃ−ｄの関係を示している。
図６において、ａ−ｂは周期がλとなる正弦波であり、
ｃ−ｄは周期λではあるが、sin(λ／２）の二乗の関数
であることが分かる。参考までに、内側のサブピークの
対称性ｅ−ｆは、ｃ−ｄと正負が反対で周期λではある
が、sin(λ／２）の二乗の関数である。
【００３４】このように、ａ−ｂの像の対称性は波長の
半分の整数倍で良好となるが、ｃ−ｄの像の対称性は波
長の整数倍でしか良好とならない。そこで、ａ−ｂもｃ
−ｄも良好な対称性とするには、波長の整数倍とする必
要があることが分かる。
半分の整数倍で良好となるが、ｃ−ｄの像の対称性は波
長の整数倍でしか良好とならない。そこで、ａ−ｂもｃ
−ｄも良好な対称性とするには、波長の整数倍とする必
要があることが分かる。
【００３５】次に、本発明を使用して現行での問題点を
解消する具体的な場合について述べて、本発明の効果を
証明する。例えば、現行で照明σを小さくして使用する
条件には、ハーフトーンレチクルを使用してコンタクト
ホールを形成するために露光することがある。このと
き、ハーフトーンの材質の屈折率をＮ、厚さをＴとする
と、ハーフトーンレチクルの働きをすべき位相を１８０
度ずらす条件は、 （Ｎ−１）Ｔ＝ｎλ／２ （ｎは奇数の整数） である。現在、ハーフトーンレチクルに使用されている
多くの材質の屈折率は、ほぼ２に近いものが殆どであ
り、上記式の整数ｎは１である。この条件を入れると、
上記式から、（２−１）Ｔ＝１・λ／２より、 Ｔ＝λ／２ となる。これは波長の半分の整数倍なので、ａ−ｂの像
の対称性は良好な条件となる。一方、ｃ−ｄの像の対称
性にとっては最悪な条件となる。換言すれば、現行のハ
ーフトーンレチクルの条件は、照明σを小さくしたとき
の最悪な像の対称性を発生する条件であるとも云える。
解消する具体的な場合について述べて、本発明の効果を
証明する。例えば、現行で照明σを小さくして使用する
条件には、ハーフトーンレチクルを使用してコンタクト
ホールを形成するために露光することがある。このと
き、ハーフトーンの材質の屈折率をＮ、厚さをＴとする
と、ハーフトーンレチクルの働きをすべき位相を１８０
度ずらす条件は、 （Ｎ−１）Ｔ＝ｎλ／２ （ｎは奇数の整数） である。現在、ハーフトーンレチクルに使用されている
多くの材質の屈折率は、ほぼ２に近いものが殆どであ
り、上記式の整数ｎは１である。この条件を入れると、
上記式から、（２−１）Ｔ＝１・λ／２より、 Ｔ＝λ／２ となる。これは波長の半分の整数倍なので、ａ−ｂの像
の対称性は良好な条件となる。一方、ｃ−ｄの像の対称
性にとっては最悪な条件となる。換言すれば、現行のハ
ーフトーンレチクルの条件は、照明σを小さくしたとき
の最悪な像の対称性を発生する条件であるとも云える。
【００３６】そこで、本発明を考慮すると、次のハーフ
トーンレチクルの条件、 （Ｎ−１）Ｔ＝ｎλ／２ （ｎは奇数の整数） Ｔ＝ｍλ （ｍは整数） からａ−ｂとｃ−ｄの像の対称性の両方にとって、良好
な条件となるようにすればよい。
トーンレチクルの条件、 （Ｎ−１）Ｔ＝ｎλ／２ （ｎは奇数の整数） Ｔ＝ｍλ （ｍは整数） からａ−ｂとｃ−ｄの像の対称性の両方にとって、良好
な条件となるようにすればよい。
【００３７】これを満足する条件の１つには、ｎ＝５、
ｍ＝２より、 Ｎ＝２．２５ であることが、上記の２つの式から求めることができ
る。
ｍ＝２より、 Ｎ＝２．２５ であることが、上記の２つの式から求めることができ
る。
【００３８】実際の光リソグラフィでは、強度差Idefの
許容値は０とならずに有限の値となるので、クロム層５
の高さＨも上述の式を満足する近傍の高さでよいことに
なる。なお、ここではIL、IRの実部で計算を行ったが、
虚部の場合は上述の２つの式の cosを sinとすればよい
ので、数値積分した結果は全く同様となる。
許容値は０とならずに有限の値となるので、クロム層５
の高さＨも上述の式を満足する近傍の高さでよいことに
なる。なお、ここではIL、IRの実部で計算を行ったが、
虚部の場合は上述の２つの式の cosを sinとすればよい
ので、数値積分した結果は全く同様となる。
【００３９】また、クロム層５の上部と下部での散乱光
の強度が等しいとして計算したが、強度が異なる場合に
は、上部の散乱光の強度が下部の散乱光の強度の半分と
して計算すると、左右での位相PL2 、PR2 は、P1〜P6を
使用して次の式のようになる。
の強度が等しいとして計算したが、強度が異なる場合に
は、上部の散乱光の強度が下部の散乱光の強度の半分と
して計算すると、左右での位相PL2 、PR2 は、P1〜P6を
使用して次の式のようになる。
【００４０】PL2 ＝P1 ＋P2／2 ＋P3／2 PR2 ＝P4／2 ＋P5／2 ＋P6
【００４１】従って、このときの強度差Idefの数値積分
の結果は、図７に示すように振幅が図３の半分の同じ特
性を有するグラフC3、C4となる。
の結果は、図７に示すように振幅が図３の半分の同じ特
性を有するグラフC3、C4となる。
【００４２】また、複数の異なる露光波長λ1 、λ2 、
・・・を同一露光装置又はそれぞれ異なる露光装置に使
用し、これら異なる波長λ1 、λ2 、・・・によりレチ
クルパターンを投影光学系２を介してウェハＷ上に転写
する際に、使用するレチクル３のクロム層５の高さＨ
を、それぞれ異なる波長λ1 、λ2 、・・・の値の整数
倍の近傍とすることにより、更に高解像力を達成する露
光方式が可能となる。
・・・を同一露光装置又はそれぞれ異なる露光装置に使
用し、これら異なる波長λ1 、λ2 、・・・によりレチ
クルパターンを投影光学系２を介してウェハＷ上に転写
する際に、使用するレチクル３のクロム層５の高さＨ
を、それぞれ異なる波長λ1 、λ2 、・・・の値の整数
倍の近傍とすることにより、更に高解像力を達成する露
光方式が可能となる。
【００４３】図８は第２の実施例の２層クロムレチクル
の側面図を示し、石英ガラス基盤４にクロム層５と酸化
クロム層１０が積層されており、クロム層５の厚みが本
実施例のクロム層５の高さＨとなる。この高さＨの中心
露光波長に対する量は表１と同じである。
の側面図を示し、石英ガラス基盤４にクロム層５と酸化
クロム層１０が積層されており、クロム層５の厚みが本
実施例のクロム層５の高さＨとなる。この高さＨの中心
露光波長に対する量は表１と同じである。
【００４４】図９は第３の実施例の３層クロムレチクル
の側面図を示し、石英ガラス基盤４は酸化クロム層１
１、クロム層５、酸化クロム層１０が積層されており、
屈折率差が大きい２つの境界面において反射光及び散乱
光が発生するので、クロム層５の厚みが本実施例のクロ
ム層５の高さＨとなる。この高さＨの中心露光波長に対
する量は表１と同じである。
の側面図を示し、石英ガラス基盤４は酸化クロム層１
１、クロム層５、酸化クロム層１０が積層されており、
屈折率差が大きい２つの境界面において反射光及び散乱
光が発生するので、クロム層５の厚みが本実施例のクロ
ム層５の高さＨとなる。この高さＨの中心露光波長に対
する量は表１と同じである。
【００４５】図１０は第４の実施例のハーフトーンレチ
クルの側面図を示し、例えば光量を８％透過し、位相を
１８０°ずらす部材から成る遮光帯１２が使用され、そ
の高さが高さＨとなる。この高さＨの中心露光波長に対
する量は先の表１と同じである。
クルの側面図を示し、例えば光量を８％透過し、位相を
１８０°ずらす部材から成る遮光帯１２が使用され、そ
の高さが高さＨとなる。この高さＨの中心露光波長に対
する量は先の表１と同じである。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る半導体
露光方法及び装置は、中心波長λによるレチクルパター
ンを使用してクロムパターンの高さをＮ・λの近傍とす
ることにより、投影光学系のコマ収差の残存量に影響さ
れずに、コマ収差が無い場合と同様の良好な解像性能を
得ることが可能となり、投影光学系のコマ収差の要求性
能を軽減することができるので、軽量、小型、簡素化及
びコストダウンが可能である。
露光方法及び装置は、中心波長λによるレチクルパター
ンを使用してクロムパターンの高さをＮ・λの近傍とす
ることにより、投影光学系のコマ収差の残存量に影響さ
れずに、コマ収差が無い場合と同様の良好な解像性能を
得ることが可能となり、投影光学系のコマ収差の要求性
能を軽減することができるので、軽量、小型、簡素化及
びコストダウンが可能である。
【００４７】また、本発明に係る半導体露光方法及び装
置は、複数の異なる露光波長λ1 、λ2 、・・・に対応
するレチクルパターンを使用し、各レチクルパターンの
クロムパターンの高さをレチクルパターンに対応する露
光波長λ1 、λ2 、・・・の整数倍（N1・λ、N2・λ、
・・・）の近傍とすることにより、投影光学系のコマ収
差の残存量に影響されずに、コマ収差が無い場合と同様
の良好な解像性能を得ることが可能となり、投影光学系
のコマ収差の要求性能を軽減することができるので、軽
量、小型、簡素化及びコストダウンが可能である。
置は、複数の異なる露光波長λ1 、λ2 、・・・に対応
するレチクルパターンを使用し、各レチクルパターンの
クロムパターンの高さをレチクルパターンに対応する露
光波長λ1 、λ2 、・・・の整数倍（N1・λ、N2・λ、
・・・）の近傍とすることにより、投影光学系のコマ収
差の残存量に影響されずに、コマ収差が無い場合と同様
の良好な解像性能を得ることが可能となり、投影光学系
のコマ収差の要求性能を軽減することができるので、軽
量、小型、簡素化及びコストダウンが可能である。
【００４８】本発明に係る半導体露光用レチクルは、ク
ロムパターンの高さをＮ・λ（Ｎは正の整数）の近傍と
し、半導体露光方法や装置に好適に用いることができ
る。
ロムパターンの高さをＮ・λ（Ｎは正の整数）の近傍と
し、半導体露光方法や装置に好適に用いることができ
る。
【００４９】本発明に係る半導体露光用レチクルは、ク
ロムパターンの高さを異なる波長λ1 、λ2 、・・・の
整数倍（N1・λ1 、N2・λ2 、・・・）（N1、N2、・・
・は正の整数）の近傍とし、半導体露光方法や装置に好
適に用いることができる。
ロムパターンの高さを異なる波長λ1 、λ2 、・・・の
整数倍（N1・λ1 、N2・λ2 、・・・）（N1、N2、・・
・は正の整数）の近傍とし、半導体露光方法や装置に好
適に用いることができる。
【図１】半導体露光装置の側面図である。
【図２】第１の実施例のレチクルの側面図である。
【図３】強度差とクロム層高さの関係のグラフ図であ
る。
る。
【図４】照明σが大きい場合の像のグラフ図である。
【図５】照明σが小さい場合の像のグラフ図である。
【図６】図５の像の対称性とクロム層の高さＴとの関係
のグラフ図である。
のグラフ図である。
【図７】強度差とクロム層高さの関係のグラフ図であ
る。
る。
【図８】第２の実施例の２層クロムレチクルの側面図で
ある。
ある。
【図９】第３の実施例の３層クロムレチクルの側面図で
ある。
ある。
【図１０】第４の実施例のハーフトーンレチクルの側面
図である。
図である。
２ 撮影光学系 ３ レチクル ４ 石英ガラス基盤 ５ クロム層 １０、１１ 酸化クロム層 １２ 遮光帯
Claims (12)
- 【請求項１】 中心波長λによりレチクルパターンを投
影光学系を介してウエハ上に転写する光リソグラフィに
よる半導体露光方法において、使用するレチクルのクロ
ムパターンの高さをＮ・λ（Ｎは正の整数）の近傍とす
ることを特徴とする半導体露光方法。 - 【請求項２】 複数の異なる露光波長λ1 、λ2 、・・
・によりレチクルパターンを投影光学系を介してウエハ
上に転写する光リソグラフィによる半導体露光方法にお
いて、使用するレチクルのクロムパターンの高さを前記
異なる波長λ1 、λ2 、・・・の整数倍（N1・λ1 、N2
・λ2 、・・・）（N1、N2、・・・は正の整数）の近傍
とすることを特徴とする半導体露光方法。 - 【請求項３】 前記異なる波長λ1 、λ2 、・・・を同
一の露光装置で使用する請求項２に記載の半導体露光方
法。 - 【請求項４】 前記異なる波長λ1 、λ2 、・・・を異
なる露光装置で使用する請求項２に記載の半導体露光方
法。 - 【請求項５】 前記クロムパターンは光透過特性を有す
るものとした請求項１又は２に記載の半導体露光方法。 - 【請求項６】 前記クロムパターンは酸化クロム層と共
に積層した請求項１又は２に記載の半導体露光方法。 - 【請求項７】 中心波長λによりレチクルパターンを投
影光学系を介してウエハ上に転写する光リソグラフィに
よる半導体露光装置において、使用するレチクルのクロ
ムパターンの高さはＮ・λ（Ｎは正の整数）の近傍とし
たことを特徴とする半導体露光装置。 - 【請求項８】 複数の異なる露光波長λ1 、λ2 、・・
・によりレチクルパターンを投影光学系を介してウエハ
上に転写する光リソグラフィによる半導体露光装置にお
いて、使用するレチクルのクロムパターンの高さは前記
異なる波長λ1 、λ2 、・・・の整数倍（N1・λ1 、N2
・λ2 、・・・）（N1、N2、・・・は正の整数）の近傍
としたことを特徴とする半導体露光装置。 - 【請求項９】 中心波長λの光でのパターン転写に使用
されるレクチルであって、クロムパターンの高さをＮ・
λ（Ｎは正の整数）の近傍としたことを特徴とする半導
体露光用レチクル。 - 【請求項１０】 複数の異なる露光波長λ1 、λ2 、・
・・でのパターン転写に使用されるレチクルであって、
クロムパターンの高さを前記異なる波長λ1、λ2 、・
・・の整数倍（N1・λ1 、N2・λ2 、・・・）（N1、N
2、・・・は正の整数）の近傍としたことを特徴とする
半導体露光用レチクル。 - 【請求項１１】 前記クロムパターンは光透過特性を有
するものとした請求項９又は１０に記載の半導体露光用
レチクル。 - 【請求項１２】 前記クロムパターンは酸化クロム層と
共に積層した請求項９又は１０に記載の半導体露光用レ
チクル。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36571497A JP4143156B2 (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 半導体露光方法及び装置とそれに用いるレチクル |
| US09/066,839 US6080512A (en) | 1997-12-22 | 1998-04-28 | Semiconductor exposure method and apparatus, and a reticle therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36571497A JP4143156B2 (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 半導体露光方法及び装置とそれに用いるレチクル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11184069A true JPH11184069A (ja) | 1999-07-09 |
| JP4143156B2 JP4143156B2 (ja) | 2008-09-03 |
Family
ID=18484933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36571497A Expired - Fee Related JP4143156B2 (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 半導体露光方法及び装置とそれに用いるレチクル |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6080512A (ja) |
| JP (1) | JP4143156B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000182951A (ja) * | 1998-12-17 | 2000-06-30 | Canon Inc | 半導体露光方法及び装置とそれに用いる反射型マスク |
| JP2000181050A (ja) * | 1998-12-17 | 2000-06-30 | Canon Inc | レチクル、及び露光方法、及び半導体露光装置 |
| KR100557629B1 (ko) * | 1999-12-31 | 2006-03-10 | 주식회사 하이닉스반도체 | 렌즈의 코마에러 측정방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7524593B2 (en) * | 2005-08-12 | 2009-04-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Exposure mask |
Citations (8)
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|---|---|---|---|---|
| JPS63177124A (ja) * | 1987-01-19 | 1988-07-21 | Hitachi Ltd | 投影露光装置 |
| JPH03163547A (ja) * | 1989-11-22 | 1991-07-15 | Hitachi Ltd | マスク及びこれを用いたパタン形成方法及び半導体装置 |
| JPH04216552A (ja) * | 1990-12-17 | 1992-08-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 露光マスク及び露光方法 |
| JPH06342205A (ja) * | 1993-04-09 | 1994-12-13 | Dainippon Printing Co Ltd | 位相シフトフォトマスク、位相シフトフォトマスク用ブランクス及びそれらの製造方法 |
| JPH08306615A (ja) * | 1995-05-10 | 1996-11-22 | Oki Electric Ind Co Ltd | ハーフトーンマスク及びそれを用いたパターン形成方法 |
| JPH09167738A (ja) * | 1995-10-13 | 1997-06-24 | Canon Inc | 位置検出方法及びそれを用いた位置検出装置 |
| JPH09283428A (ja) * | 1996-04-11 | 1997-10-31 | Canon Inc | 位置検出装置及びそれに用いる位置検出用物体 |
| JPH1010703A (ja) * | 1996-06-21 | 1998-01-16 | Canon Inc | 半導体露光装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0451307B1 (de) * | 1990-04-09 | 1996-10-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Phasenmaske für die Projektionsphotolithographie und Verfahren zu deren Herstellung |
-
1997
- 1997-12-22 JP JP36571497A patent/JP4143156B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-04-28 US US09/066,839 patent/US6080512A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63177124A (ja) * | 1987-01-19 | 1988-07-21 | Hitachi Ltd | 投影露光装置 |
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| JPH04216552A (ja) * | 1990-12-17 | 1992-08-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 露光マスク及び露光方法 |
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| JPH08306615A (ja) * | 1995-05-10 | 1996-11-22 | Oki Electric Ind Co Ltd | ハーフトーンマスク及びそれを用いたパターン形成方法 |
| JPH09167738A (ja) * | 1995-10-13 | 1997-06-24 | Canon Inc | 位置検出方法及びそれを用いた位置検出装置 |
| JPH09283428A (ja) * | 1996-04-11 | 1997-10-31 | Canon Inc | 位置検出装置及びそれに用いる位置検出用物体 |
| JPH1010703A (ja) * | 1996-06-21 | 1998-01-16 | Canon Inc | 半導体露光装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000182951A (ja) * | 1998-12-17 | 2000-06-30 | Canon Inc | 半導体露光方法及び装置とそれに用いる反射型マスク |
| JP2000181050A (ja) * | 1998-12-17 | 2000-06-30 | Canon Inc | レチクル、及び露光方法、及び半導体露光装置 |
| KR100557629B1 (ko) * | 1999-12-31 | 2006-03-10 | 주식회사 하이닉스반도체 | 렌즈의 코마에러 측정방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4143156B2 (ja) | 2008-09-03 |
| US6080512A (en) | 2000-06-27 |
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