JPH0429142A - 露光方法およびそれに使用されるマスク - Google Patents

露光方法およびそれに使用されるマスク

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JPH0429142A
JPH0429142A JP2133834A JP13383490A JPH0429142A JP H0429142 A JPH0429142 A JP H0429142A JP 2133834 A JP2133834 A JP 2133834A JP 13383490 A JP13383490 A JP 13383490A JP H0429142 A JPH0429142 A JP H0429142A
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JP
Japan
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mask
magnification
pattern
lens
reduction
Prior art date
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JP2133834A
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English (en)
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Toshikazu Arai
寿和 新井
Nobuyuki Goto
後藤 展行
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Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Microcomputer Engineering Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Microcomputer Engineering Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH0429142A publication Critical patent/JPH0429142A/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、露光技術、特に、マスクに描画されたパター
ンを被転写物上のレジストに露光する技術に関し、例え
ば、半導体装置の製造工程において、ホトマスク(以下
、マスクという、)に描画された回路パターン(以下、
パターンという。)を半導体ウェハ(以下、ウェハとい
う。)上のレジストに露光するのに利用して有効なもの
に関する。
〔従来の技術〕
半導体装置の製造工程において、マスクに描画された回
路パターンをウェハ上のレジストに縮小投影露光する場
合、露光光源からの光線をマスクに照射し、マスクを透
過した光線を縮小投影レンズを介してウェハに照射し、
この光線によりウェハのレジストを露光し、マスクのパ
ターンをウェハ上に縮小投影露光することが、実施され
ている。
なお、露光技術を述べである例としては、特開昭64−
67914号公報、および、株式会社工業調査会発行「
電子材料1981年11月号別冊」昭和56年11月1
0日発行 P103〜P109、がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
前記のような露光方法においては、ウェハに転写される
パターンの倍率は、使用される縮小投影露光装置の倍率
により一義的に決定されてしまうため、ウェハに転写さ
れるパターンの倍率を、量的に定まる倍率に対して若干
増減したい場合であっても、マスクを作り直すか、縮小
投影露光装置の縮小レンズを変更する必要がある。
本発明の目的は、ウェハに転写されるパターンの倍率等
を、一義的に定まる倍率等に対して若干増減することを
容易に実現することができる露光技術を提供することに
ある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
(課題を解決するための手段〕 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、次の通りである。
すなわち、マスク自体に光学的な補正を実行する光学系
が付設され、このマスクが使用されてマスクのパターン
がレジスト膜に露光されることを特徴とする。
〔作用〕
前記した手段によれば、補正用光学系を透過した光束が
、例えば、収束されると、縮小投影露光装置により一義
的に定まる倍率は、当該光束が収束された分だけ、さら
に縮小されることになる。
したがって、マスクを作り直したり、縮小投影露光装置
における縮小レンズの倍率を変更したすせずに、転写さ
れるパターンの倍率を一義的に定まる倍率に対して変更
することができる。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例である縮小投影露光方法を示
す模式図である。
本実施例において、本発明に係る露光方法は、拡大ホト
マスク(以下、マスクという。)3に描画されたパター
ン4をウェハ1に形成されたレジスト膜2に縮小投影露
光する方法として使用されており、その露光方法には第
1図に示されている縮小投影露光装置11が使用されて
いる。
この縮小投影露光装置11は光源装置12を備えており
、光源装置12はI綜またはG線等のような所定波長の
露光用光線を照射するように構成されている。光源装置
!12の光軸13上にはコンデンサレンズ14が配設さ
れており、このレンズ14は光f112からの光線が安
定した収束光束になるように構成されている。光軸13
上におけるレンズ14の光学的後方位置にはマスクホル
ダ15が設備されており、このマスクホルダ15はマス
ク3を保持するとともに、後記するウェハホルダと協働
して、マスク3とウェハ1との位置合わせ確保するよう
に構成されている。このマスクホルダ15のさらに光学
的後方位置には縮小レンズ16が光軸と光軸13と合致
されて配設されており、このレンズ16はマスク15を
透過した光束を収束し、その収束光束によりパターン像
をウェハ1上に、予め設定された倍率に縮小して結ばせ
るように構成されている。
縮小レンズ16の略結像位置にはウェハホルダ17が設
備されており、このウェハホルダ17は被転写物として
のウェハ1を保持するように構成されている。ウェハホ
ルダ】7はマスクホルダ15と協働して位置合わせを確
保するように構成されているとともに、縮小レンズ16
と協働して焦点合わせを確保するように構成されている
本実施例において、マスク3は石英ガラス等が用いられ
て平板形状に形成されているマスクブランク5を備えて
おり、このブランク5の一主面にパターン4がクローム
等が用いられて、リソグラフィー等のような適当な手段
により形成されている。マスクブランク5のパターン4
が形成された主面と反対側の主面には、倍率補正用のレ
ンズとしてのフレネルレンズ6が当接されて付設されて
おり、このフレネルレンズ6は入射光束を若干収束する
ように構成されている。
次に、前記構成に係る縮小投影露光装置11およびマス
ク3が使用される場合につき、本発明の一実施例である
縮小投影露光方法を説明する。
前記のように、−主面にフレネルレンズ6が付設されて
いるマスク3は、フレネルレンズ6が光源12側を、パ
ターン4がウェハホルダ17側をそれぞれ向くように配
されて、マスクホルダ15に装着される。
他方、被転写物としてのウェハ1はレジスト膜2側がマ
スクホルダ15側に向くように配されて、ウェハホルダ
17に装着される。
そして、ウェハ1とマスク3とは、複数回のパターン同
士が重ね合わせ露光されるように位置合わせされる。ま
た、縮小レンズ16とウェハホルダ17とは、縮小レン
ズ16による像がウェハホルダ17上のウェハ1におけ
るレジスト膜2において通正に結ばれるように、焦点合
わせされる。
その後、光源12から光線20が照射されると、コンデ
ンサレンズ14によりコンデンサ光束21が形成され、
この光束21がフレネルレンズ6に入射される。
フレネルレンズ6に入射した光線20は、フレネルレン
ズ6によって若干収束されることにより、倍率補正光束
22となる。
この補正光束22はフレネルレンズ6に隣接したマスク
3を透過することにより、パターン4を光学的に乗せた
情報光束23となる。そして、この情報光束23は縮小
レンズ16に入射し、このレンズ16によって予め設定
されている所定の倍率に縮小されることにより、縮小光
束24となる。
この縮小光束24はウェハ1のレジスト膜2に照射し、
これにより、ウェハlのレジスト膜2にマスクゴのパタ
ーンが縮小投影露光されることになる。
ところで、マスク3にフレネルレンズ6が付設されてい
ない従来例の場合、ウェハ1のレジスト膜2に縮小投影
露光されるマスク3のパターン4についての倍率は、縮
小レンズ16の倍率により一義的に定まる。
したがって、倍率を若干縮小したい場合であっても、パ
ターン4を縮小したマスク3を改めて作るか、倍率の異
なる縮小レンズ16を用意する必要がある。その結果、
生産性が低下するばかりでなく、新たな回路開発に多大
の時間を消費することになる。
しかし、本実施例においては、フレネルレンズ6により
倍率が若干縮小されるため、パターン4を縮小したマス
ク3を改めて作り直したり、倍率の異なる縮小レンズ1
6を用意しなくても済む。
つまり、縮小レンズ16によって一義的に定まる縮小倍
率に対して、フレネルレンズ6により倍率が縮小補正さ
れたパターン4がレジスト膜2に露光されるからである
。したがって、生産性の低下を回避することができると
ともに、回路の変更や開発時間を大幅に短縮化すること
ができる。
前記実施例によれば次の効果が得られる。
(1)  マスク自体に光学的な補正を実行する光学系
を付設するとともに、このマスクを使用してマスクのパ
ターンをレジストに露光することにより、露光装置のレ
ンズ等において一義的に定まる光学的な作用を、マスク
に付設された光学系により所望に応して補正することが
できるため、マスクや露光装置を作り直したすせずに、
露光精度や性能を高めることができる。
(2)  マスクにフレネルレンズを付設するとともに
、このマスクを使用して、マスクのパターンをウェハ上
のレジスト膜に露光することにより、補正用光学系を透
過した光束が、例えば、収束されると、縮小投影露光装
置が一義的に定まる倍率は当該光束が収束された分だけ
、さらに縮小されることになる。したがって、マスクを
作り直したり、縮小投影露光装置における縮小レンズの
倍率を変更したすせずに、転写されるパターンの倍率を
一義的に定まる倍率に対して変更することができる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない 例えば、マスク自体に付設される補正用の光学系として
は、光束を収束するフレネルレンズを使用するに限らず
、光束を拡大するフレネルレンズ、光学収差を補正する
光学系、光学歪を補正する光学系等を使用してもよい。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である縮小投影露光技術に
適用した場合について説明した力(それに限定されるも
のではなく、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投
影露光袋f(ステッパ)が使用される露光技術、1:1
反射投影露光装置が使用される露光技術等のような露光
技術全般に適用することができる。
〔発明の効果〕
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、次の通りである。
マスク自体に光学的な補正を実行する光学系を付設する
とともに、このマスクを使用してマスクのパターンをレ
ジストに露光することにより、露光装置のレンズ等にお
いて一義的に定まる光学的な作用を、マスクに付設され
た光学系により所望に応じて補正することができるため
、マスクや露光装置を作り直したすせずに、露光精度や
性能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である縮小投影露光方法を示
す模式図である。 1・・・ウェハ、2・・・レジスト膜、3・・・マスク
、4・・・パターン、5・・・マスクブランク、6・・
・フレネルレンズ(倍率補正用レンズ)、11・・・縮
小投影露光装置、12・・・光源、13・・・光軸、1
4・・・コンデンサレンズ、15・・・マスクホルダ、
16・・・縮小レンズ、17・・・ウェハホルダ、20
・・・露光光線、21・・・コンデンサ光束、22・・
・補正光束、23・・・情報光束、24・・・縮小光束
。 d)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、マスク自体に光学的な補正を実行する光学系が付設
    され、このマスクが使用されてマスクのパターンがレジ
    ストに露光されることを特徴とする露光方法。 2、前記光学系が、補正すべき事項により交換されるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の露光方法。 3、マスクブランクの露光光源側にフレネルレンズが交
    換可能に配設されていることを特徴とするマスク。 4、マスクブランクの露光光源と反対側に光学系が交換
    可能に配設されていることを特徴とするマスク。
JP2133834A 1990-05-25 1990-05-25 露光方法およびそれに使用されるマスク Pending JPH0429142A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006164978A (ja) * 2004-12-03 2006-06-22 Samsung Sdi Co Ltd レーザー照射装置,パターニング方法,およびパターニング方法を用いる有機電界発光素子の製造方法
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