JPH0614508B2 - ステップアンドリピート露光方法 - Google Patents
ステップアンドリピート露光方法Info
- Publication number
- JPH0614508B2 JPH0614508B2 JP60044206A JP4420685A JPH0614508B2 JP H0614508 B2 JPH0614508 B2 JP H0614508B2 JP 60044206 A JP60044206 A JP 60044206A JP 4420685 A JP4420685 A JP 4420685A JP H0614508 B2 JPH0614508 B2 JP H0614508B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- excimer laser
- light
- exposure
- repeat exposure
- 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.)
- Expired - Lifetime
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
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
- G03F7/70558—Dose control, i.e. achievement of a desired dose
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)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子回路等のパターンが形成されているマスク
パターンをウエハ面上に光源としてエキシマレーザーを
用いて転写露光する際、ウエハ面上へ常に適切なる露光
量を供給することのできるステップアンドリピート露光
方法に関するものである。
パターンをウエハ面上に光源としてエキシマレーザーを
用いて転写露光する際、ウエハ面上へ常に適切なる露光
量を供給することのできるステップアンドリピート露光
方法に関するものである。
（従来の技術） 最近の半導体製造技術には電子回路の高集積化に伴い、
高密度の回路パターンが形成可能のリソグラフイ技術が
要求されている。
高密度の回路パターンが形成可能のリソグラフイ技術が
要求されている。
一般にマスク又はレチクル面上の回路パターンを投影光
学系を介してウエハ面上に転写する場合、ウエハ面上に
転写される回路パターンの解像線幅は光源の波長に比例
してくる。またマスクとウエハとを密着あるいは数〜数
十ミクロン程度離して重ねて転写するいわゆるコンタク
ト法又はプロキシミテイ法の場合は解像力は波長の平方
根に比例する。この為波長200〜300nmの遠紫外（デイー
プＵＶ領域）の短い波長を発振する例えば高圧水銀灯や
キセノン水銀ランプ等が用いられている。しかしながら
これらの光源は低輝度で指向性もなくしかもウエハ面上
に塗布するフオトレジストの感光性も低い為露光時間が
長くなりスループツトを低下させる原因となつていた。
学系を介してウエハ面上に転写する場合、ウエハ面上に
転写される回路パターンの解像線幅は光源の波長に比例
してくる。またマスクとウエハとを密着あるいは数〜数
十ミクロン程度離して重ねて転写するいわゆるコンタク
ト法又はプロキシミテイ法の場合は解像力は波長の平方
根に比例する。この為波長200〜300nmの遠紫外（デイー
プＵＶ領域）の短い波長を発振する例えば高圧水銀灯や
キセノン水銀ランプ等が用いられている。しかしながら
これらの光源は低輝度で指向性もなくしかもウエハ面上
に塗布するフオトレジストの感光性も低い為露光時間が
長くなりスループツトを低下させる原因となつていた。
一方最近エキシマ（excimer）レーザーというデイープ
ＵＶ領域に発振波長を有する光源が開発され、その高輝
度性、単色性、指向性等の良さからリソグラフイ技術と
して有効である旨が種々報告されている。
ＵＶ領域に発振波長を有する光源が開発され、その高輝
度性、単色性、指向性等の良さからリソグラフイ技術と
して有効である旨が種々報告されている。
現在市販されている多くのエキシマレーザーはレーザー
発振用の混合ガスをガスチヤンバー内に封じ込め、循環
させて使用し、使用後は廃棄している。
発振用の混合ガスをガスチヤンバー内に封じ込め、循環
させて使用し、使用後は廃棄している。
混合ガスとしては例えばＦ２やHCl等の腐食性の強いハ
ロゲン系ガスが使用されている。この為励起時の放電の
影響も加わり、ハロゲン系ガスがレーザー放電管の内壁
や放電用の電極と反応して不純物を形成し、経時的にレ
ーザー出力を劣化させる原因となつている。このハロゲ
ン分子の反応はレーザー光を発振しない場合でも常に起
つている。この為特にレーザー発振を長時間休止した後
にレーザー光を発振させる場合には前回のレーザー出力
とは無関係の不確定な出力エネルギーで発振してくる。
ロゲン系ガスが使用されている。この為励起時の放電の
影響も加わり、ハロゲン系ガスがレーザー放電管の内壁
や放電用の電極と反応して不純物を形成し、経時的にレ
ーザー出力を劣化させる原因となつている。このハロゲ
ン分子の反応はレーザー光を発振しない場合でも常に起
つている。この為特にレーザー発振を長時間休止した後
にレーザー光を発振させる場合には前回のレーザー出力
とは無関係の不確定な出力エネルギーで発振してくる。
そこでエキシマレーザーを半導体製造用の露光装置に用
いる場合には、回路パターンの微細化に伴いウエハ面へ
の露光量の制御を厳密に行なう必要性からレーザー出力
の変化を常に掌握しておく必要がある。
いる場合には、回路パターンの微細化に伴いウエハ面へ
の露光量の制御を厳密に行なう必要性からレーザー出力
の変化を常に掌握しておく必要がある。
（本発明の目的） 本発明は半導体製造用の露光装置に光源としてエキシマ
レーザーを用いた場合、ウエハ面上へ常に適切なる露光
量を供給することのできるステップアンドリピート露光
方法の提供を目的とする。
レーザーを用いた場合、ウエハ面上へ常に適切なる露光
量を供給することのできるステップアンドリピート露光
方法の提供を目的とする。
特に本発明においては長時間エキシマレーザーを休止し
た後においてもウエハ面上へ適切なる露光量を供給し、
回路パターンの微細化を可能とするステップアンドリピ
ート露光方法の提供を目的とする。
た後においてもウエハ面上へ適切なる露光量を供給し、
回路パターンの微細化を可能とするステップアンドリピ
ート露光方法の提供を目的とする。
（本発明の主たる特徴） 本発明のステップアンドリピート露光方法は、ウエハを
載置したＸＹステージを動かしながらエキシマレーザか
らのパルス光でマスクパターンを照明することにより前
記マスクパターンを介して前記ウエハの各部分を順次露
光するステップアンドリピート露光方法において、前記
エキシマレーザからのパルス光の光路中に設けたシャッ
ターを閉じ、前記シャッターの手前でステップアンドリ
ピート露光の開始前に前記エキシマレーザからの一つ又
は複数個のパルス光の光量を検出し、前記ステップアン
ドリピート露光時に前記ウエハに適切な露光量が与えら
れるよう前記光量検出に基づいて前記エキシマレーザか
らのパルス光の光量を調整し、前記ステップアンドリピ
ート露光時には前記シャッターを開いて前記ＸＹステー
ジを停止させることなく光量調整された単一のパルス光
で前記ウエハの各部分の露光を行なうことを特徴として
いる。
載置したＸＹステージを動かしながらエキシマレーザか
らのパルス光でマスクパターンを照明することにより前
記マスクパターンを介して前記ウエハの各部分を順次露
光するステップアンドリピート露光方法において、前記
エキシマレーザからのパルス光の光路中に設けたシャッ
ターを閉じ、前記シャッターの手前でステップアンドリ
ピート露光の開始前に前記エキシマレーザからの一つ又
は複数個のパルス光の光量を検出し、前記ステップアン
ドリピート露光時に前記ウエハに適切な露光量が与えら
れるよう前記光量検出に基づいて前記エキシマレーザか
らのパルス光の光量を調整し、前記ステップアンドリピ
ート露光時には前記シャッターを開いて前記ＸＹステー
ジを停止させることなく光量調整された単一のパルス光
で前記ウエハの各部分の露光を行なうことを特徴として
いる。
その他の本発明の特徴は実施例において記載されてい
る。
る。
（実施例） 第１図は本発明のステップアンドリピート露光方法を適
用した露光装置の一実施例の概略図である。図中１は光
源としてのエキシマレーザー、２は光学濃度が数段階に
切換可能となつている切換式ＮＤフイルター、３は開口
径を任意に変化させることのできる可変開口部材、４は
反射鏡、５は光路中の一部に配置され光量を検出する検
出手段、６はシャツター、７はエキシマレーザー１から
発振された光束によりレチクルやマスク８を照明する照
明系、９はマスク８面上のマスクパターンをウエハ10面
上に投影する為の投影系、11はウエハ10を載置し、不図
示の駆動手段により駆動可能となつているＸＹステー
ジ、12は定盤、13はシヤツター６を駆動させる為のロー
タリーソレノイド、14は制御手段である。
用した露光装置の一実施例の概略図である。図中１は光
源としてのエキシマレーザー、２は光学濃度が数段階に
切換可能となつている切換式ＮＤフイルター、３は開口
径を任意に変化させることのできる可変開口部材、４は
反射鏡、５は光路中の一部に配置され光量を検出する検
出手段、６はシャツター、７はエキシマレーザー１から
発振された光束によりレチクルやマスク８を照明する照
明系、９はマスク８面上のマスクパターンをウエハ10面
上に投影する為の投影系、11はウエハ10を載置し、不図
示の駆動手段により駆動可能となつているＸＹステー
ジ、12は定盤、13はシヤツター６を駆動させる為のロー
タリーソレノイド、14は制御手段である。
尚本実施例においてはマスク８とウエハ10との相対的関
係を整合する為のアライメント光学系が設けられている
が、同図では省略してある。
係を整合する為のアライメント光学系が設けられている
が、同図では省略してある。
本実施例においてマスクパターンをウエハ面上へ投影露
光する際はまずシヤツター６を閉じておきエキシマレー
ザー１からパルス光を１つ若しくは数個発振させ、その
ときのパルス光の出力エネルギーを検出手段５で検出す
る。これによりエキシマレーザー１に封入されている混
合ガスの劣化の程度を知ることができる。そして検出手
段５からの出力信号に基づいて制御手段14によりマスク
８面上への照射光量を制御している。このときの制御は
エキシマレーザー１の放電電圧を可変とする不図示の電
圧調整手段により若しくは切換式ＮＤフイルター２によ
り光学濃度を変えるか若しくは可変開口部材３の開口径
を変えて又はこれらの各要素を重複させて行うようにし
た露光量制御手段により行つている。これにより所定量
の光量でマスク８面上を照射している。次にロータリー
ソレノイド13によりシヤツター６を開き、エキシマレー
ザー１からのパルス光でマスクパターンを照射し投影系
によりマスクパターンをウエハ10面上へ適切なる露光量
で投影露光している。
光する際はまずシヤツター６を閉じておきエキシマレー
ザー１からパルス光を１つ若しくは数個発振させ、その
ときのパルス光の出力エネルギーを検出手段５で検出す
る。これによりエキシマレーザー１に封入されている混
合ガスの劣化の程度を知ることができる。そして検出手
段５からの出力信号に基づいて制御手段14によりマスク
８面上への照射光量を制御している。このときの制御は
エキシマレーザー１の放電電圧を可変とする不図示の電
圧調整手段により若しくは切換式ＮＤフイルター２によ
り光学濃度を変えるか若しくは可変開口部材３の開口径
を変えて又はこれらの各要素を重複させて行うようにし
た露光量制御手段により行つている。これにより所定量
の光量でマスク８面上を照射している。次にロータリー
ソレノイド13によりシヤツター６を開き、エキシマレー
ザー１からのパルス光でマスクパターンを照射し投影系
によりマスクパターンをウエハ10面上へ適切なる露光量
で投影露光している。
尚本実施例において切換式ＮＤフイルター２、検出手段
５、シヤツター６等はいずれもエキシマレーザー１から
ウエハ10に至る光路中の任意の位置に配置しても本発明
の目的を達成することができる。また可変開口部材３
は、ウエハの瞳位置或いはその光学的共役面ならいずれ
の位置に配置しても本発明の目的を達成することができ
る。
５、シヤツター６等はいずれもエキシマレーザー１から
ウエハ10に至る光路中の任意の位置に配置しても本発明
の目的を達成することができる。また可変開口部材３
は、ウエハの瞳位置或いはその光学的共役面ならいずれ
の位置に配置しても本発明の目的を達成することができ
る。
本実施例のように光源としてエキシマレーザーを用い、
所謂ステツプアンドリピード方式により繰り返し露光を
行う場合エキシマレーザーの発振パルス時間が例えば10
〜20ｎSeCと短いことを利用すればＸＹステージを停止
せずに連続送りしながら転写露光をすることが可能とな
る。このような場合１回の露光を１個若しくは数個のパ
ルス光で行うようにすれば容易に高スループツト化を図
ることができ好ましい。
所謂ステツプアンドリピード方式により繰り返し露光を
行う場合エキシマレーザーの発振パルス時間が例えば10
〜20ｎSeCと短いことを利用すればＸＹステージを停止
せずに連続送りしながら転写露光をすることが可能とな
る。このような場合１回の露光を１個若しくは数個のパ
ルス光で行うようにすれば容易に高スループツト化を図
ることができ好ましい。
尚本発明をマスクとウエハを密着させるいわゆるコンタ
クト法或いはマスクとウエハを数〜数十ミクロン程度の
僅かの空間を隔てて配置し転写露光する所謂プロキシミ
テイ方法を用いた露光装置にも適用することができる。
クト法或いはマスクとウエハを数〜数十ミクロン程度の
僅かの空間を隔てて配置し転写露光する所謂プロキシミ
テイ方法を用いた露光装置にも適用することができる。
（本発明の効果） 本発明によればエキシマレーザーの出力エネルギーが経
時的に変化しても常にウエハ面上へ適切なる露光量を供
給することのできるステップアンドリピート露光方法を
達成することが出来る。特に１パルス光の出力エネルギ
ー又は複数のパルス光の平均の出力エネルギーを検出し
その検出結果に基づいて１パルスで１回の露光を行うよ
うにすれば容易に高スループツト化を図ることができ
る。
時的に変化しても常にウエハ面上へ適切なる露光量を供
給することのできるステップアンドリピート露光方法を
達成することが出来る。特に１パルス光の出力エネルギ
ー又は複数のパルス光の平均の出力エネルギーを検出し
その検出結果に基づいて１パルスで１回の露光を行うよ
うにすれば容易に高スループツト化を図ることができ
る。
第１図は本発明の一実施例の概略図である。同図におい
て１はエキシマレーザー、２は切換式ＮＤフイルター、
３は可変開口部材、５は検出手段、６はシヤツター、７
は照明系、８はマスク、９は投影系、10はウエハ、11は
ＸＹステージ、12は定盤、13はロータリーソレノイド、
14は制御手段である。
て１はエキシマレーザー、２は切換式ＮＤフイルター、
３は可変開口部材、５は検出手段、６はシヤツター、７
は照明系、８はマスク、９は投影系、10はウエハ、11は
ＸＹステージ、12は定盤、13はロータリーソレノイド、
14は制御手段である。
Claims (1)
- 【請求項１】ウエハを載置したＸＹステージを動かしな
がらエキシマレーザからのパルス光でマスクパターンを
照明することにより前記マスクパターンを介して前記ウ
エハの各部分を順次露光するステップアンドリピート露
光方法において、前記エキシマレーザからのパルス光の
光路中に設けたシャッターを閉じ、前記シャッターの手
前でステップアンドリピート露光の開始前に前記エキシ
マレーザからの一つ又は複数個のパルス光の光量を検出
し、前記ステップアンドリピート露光時に前記ウエハに
適切な露光量が与えられるよう前記光量検出に基づいて
前記エキシマレーザからのパルス光の光量を調整し、前
記ステップアンドリピート露光時には前記シャッターを
開いて前記ＸＹステージを停止させることなく光量調整
された単一のパルス光で前記ウエハの各部分の露光を行
なうことを特徴とするステップアンドリピート露光方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60044206A JPH0614508B2 (ja) | 1985-03-06 | 1985-03-06 | ステップアンドリピート露光方法 |
| US06/836,630 US4711568A (en) | 1985-03-06 | 1986-03-05 | Exposure apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60044206A JPH0614508B2 (ja) | 1985-03-06 | 1985-03-06 | ステップアンドリピート露光方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61202437A JPS61202437A (ja) | 1986-09-08 |
| JPH0614508B2 true JPH0614508B2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=12685082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60044206A Expired - Lifetime JPH0614508B2 (ja) | 1985-03-06 | 1985-03-06 | ステップアンドリピート露光方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4711568A (ja) |
| JP (1) | JPH0614508B2 (ja) |
Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4805000A (en) * | 1986-01-17 | 1989-02-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Exposure apparatus |
| JPH0782981B2 (ja) * | 1986-02-07 | 1995-09-06 | 株式会社ニコン | 投影露光方法及び装置 |
| JP2773117B2 (ja) * | 1987-06-19 | 1998-07-09 | 株式会社ニコン | 露光装置及び露光方法 |
| US4804978A (en) * | 1988-02-19 | 1989-02-14 | The Perkin-Elmer Corporation | Exposure control system for full field photolithography using pulsed sources |
| JPH02177415A (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-10 | Canon Inc | 露光装置 |
| US5475491A (en) * | 1989-02-10 | 1995-12-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| JP3175180B2 (ja) * | 1990-03-09 | 2001-06-11 | キヤノン株式会社 | 露光方法及び露光装置 |
| JP3245882B2 (ja) * | 1990-10-24 | 2002-01-15 | 株式会社日立製作所 | パターン形成方法、および投影露光装置 |
| JP2924344B2 (ja) * | 1991-08-09 | 1999-07-26 | キヤノン株式会社 | 投影露光装置 |
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| JPH06260384A (ja) * | 1993-03-08 | 1994-09-16 | Nikon Corp | 露光量制御方法 |
| JP3296448B2 (ja) * | 1993-03-15 | 2002-07-02 | 株式会社ニコン | 露光制御方法、走査露光方法、露光制御装置、及びデバイス製造方法 |
| JP3303436B2 (ja) * | 1993-05-14 | 2002-07-22 | キヤノン株式会社 | 投影露光装置及び半導体素子の製造方法 |
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| JP2862477B2 (ja) * | 1993-06-29 | 1999-03-03 | キヤノン株式会社 | 露光装置及び該露光装置を用いてデバイスを製造する方法 |
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| JPH09129550A (ja) | 1995-08-30 | 1997-05-16 | Canon Inc | 露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 |
| KR100210569B1 (ko) * | 1995-09-29 | 1999-07-15 | 미따라이 하지메 | 노광방법 및 노광장치, 그리고 이를 이용한 디바이스제조방법 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS58120155A (ja) * | 1982-01-12 | 1983-07-16 | Hitachi Ltd | レチクル異物検出装置 |
-
1985
- 1985-03-06 JP JP60044206A patent/JPH0614508B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-03-05 US US06/836,630 patent/US4711568A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4711568A (en) | 1987-12-08 |
| JPS61202437A (ja) | 1986-09-08 |
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