JPH0636993A - 露光装置及び半導体素子の製造方法 - Google Patents
露光装置及び半導体素子の製造方法Info
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- JPH0636993A JPH0636993A JP6103493A JP6103493A JPH0636993A JP H0636993 A JPH0636993 A JP H0636993A JP 6103493 A JP6103493 A JP 6103493A JP 6103493 A JP6103493 A JP 6103493A JP H0636993 A JPH0636993 A JP H0636993A
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- 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
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
- G03F7/70866—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of mask or workpiece
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- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
- G03F1/30—Alternating PSM, e.g. Levenson-Shibuya PSM; Preparation thereof
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- G03F1/62—Pellicles, e.g. pellicle assemblies, e.g. having membrane on support frame; Preparation thereof
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 位相シフト法を適用した位相シフトマスク
（レチクル）を用いてウエハ面上にパターンを露光する
際に、環境条件を良好に維持し、所定の位相差が付与出
来るようにし、高解像力のパターン像が得られる露光装
置及び半導体素子の製造方法を得ること。 【構成】 透明部と不透明部とを有したパターンのうち
該透明部の一部に通過光束に対して所定の位相差を付与
する位相シフト膜２２を施した位相シフトマスク２を被
露光物体６に露光する露光装置において、該位相シフト
マスクの雰囲気中の環境条件を制御する制御手段８を設
けたこと。
（レチクル）を用いてウエハ面上にパターンを露光する
際に、環境条件を良好に維持し、所定の位相差が付与出
来るようにし、高解像力のパターン像が得られる露光装
置及び半導体素子の製造方法を得ること。 【構成】 透明部と不透明部とを有したパターンのうち
該透明部の一部に通過光束に対して所定の位相差を付与
する位相シフト膜２２を施した位相シフトマスク２を被
露光物体６に露光する露光装置において、該位相シフト
マスクの雰囲気中の環境条件を制御する制御手段８を設
けたこと。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は露光装置及び半導体素子
の製造方法に関し、特に所謂位相シフト法を適用してレ
チクル面（マスク面）上に形成した電子回路パターンを
投影レンズを介してウエハ面上に投影露光するようにし
た又は直接ウエハ面上に転写露光するようにして半導体
素子を製造する際に好適なものである。
の製造方法に関し、特に所謂位相シフト法を適用してレ
チクル面（マスク面）上に形成した電子回路パターンを
投影レンズを介してウエハ面上に投影露光するようにし
た又は直接ウエハ面上に転写露光するようにして半導体
素子を製造する際に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より半導体素子製造用の露光装置の
うち所謂ステッパーにおいては電子回路パターンを形成
したレチクル（ホトマスク）を照明系で照明し、該レチ
クルを投影レンズによりウエハ面上に投影し露光してい
る。
うち所謂ステッパーにおいては電子回路パターンを形成
したレチクル（ホトマスク）を照明系で照明し、該レチ
クルを投影レンズによりウエハ面上に投影し露光してい
る。
【０００３】この露光装置では最近の半導体素子の高集
積化に伴い投影転写可能なパターン像の微細化（高解像
力化）と共に焦点深度が深いことが要望されている。
積化に伴い投影転写可能なパターン像の微細化（高解像
力化）と共に焦点深度が深いことが要望されている。
【０００４】投影パターン像の微細化及び投影レンズの
焦点深度の向上を図る一手法として所謂位相シフト法を
用いる方法が例えば特公昭６２−５０８１１号公報やＩ
ＥＥＥ、Ｔｒａｎｓ．ｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｄｅｖ
ｉｃｅ、ｖｏｌ ＥＤ−２９、Ｎｏ．１２（１９８
２）、Ｐ１２８２等で提案されている。
焦点深度の向上を図る一手法として所謂位相シフト法を
用いる方法が例えば特公昭６２−５０８１１号公報やＩ
ＥＥＥ、Ｔｒａｎｓ．ｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｄｅｖ
ｉｃｅ、ｖｏｌ ＥＤ−２９、Ｎｏ．１２（１９８
２）、Ｐ１２８２等で提案されている。
【０００５】この位相シフト法においては電子回路パタ
ーンを形成する透明部と不透明部のうち透明部の一部に
通過光束に一定の位相差（例えば１８０度）を付与する
ことができる位相シフト膜を施した位相シフトマスクを
用い、これによりパターン像の解像力やコントラストを
向上させている。
ーンを形成する透明部と不透明部のうち透明部の一部に
通過光束に一定の位相差（例えば１８０度）を付与する
ことができる位相シフト膜を施した位相シフトマスクを
用い、これによりパターン像の解像力やコントラストを
向上させている。
【０００６】この位相シフトマスクを用いれば投影光学
系の開口数（ＮＡ）及び露光波長が一定であっても周期
的なパターン像の解像力の向上及び焦点深度を深くさせ
ることができるという特長がある。
系の開口数（ＮＡ）及び露光波長が一定であっても周期
的なパターン像の解像力の向上及び焦点深度を深くさせ
ることができるという特長がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】一般に位相シフト膜を
用いて透明部に所定の位相差、例えば１８０度の位相差
を付与して高解像力及び焦点深度を良好に維持する為に
は位相差付与誤差を約±１０度以内にする必要がある。
位相差付与誤差が±１０度以上になると焦点位置を変え
たときにパターン寸法が変わり焦点深度の改善の効果が
少なくなってくる。
用いて透明部に所定の位相差、例えば１８０度の位相差
を付与して高解像力及び焦点深度を良好に維持する為に
は位相差付与誤差を約±１０度以内にする必要がある。
位相差付与誤差が±１０度以上になると焦点位置を変え
たときにパターン寸法が変わり焦点深度の改善の効果が
少なくなってくる。
【０００８】通常、位相差を付与する場合には、透明部
の一部に雰囲気（外気）と異なる屈折率を有する透明膜
（位相シフト膜）を形成して行っている。このときの位
相差Δ（度）は透明膜の屈折率をｎf 、透明膜の厚さを
ｄ、露光光の波長をλとすると
の一部に雰囲気（外気）と異なる屈折率を有する透明膜
（位相シフト膜）を形成して行っている。このときの位
相差Δ（度）は透明膜の屈折率をｎf 、透明膜の厚さを
ｄ、露光光の波長をλとすると
【０００９】
【数１】 となる。位相差の付与誤差は（１）式から明かのように
露光光の波長λは一定であるから、透明膜の厚さｄと屈
折率ｎf により変化している。透明膜の厚さｄは成膜時
に決定されるので厚さｄは成膜工程中の膜厚管理を良好
に行なえば良い。
露光光の波長λは一定であるから、透明膜の厚さｄと屈
折率ｎf により変化している。透明膜の厚さｄは成膜時
に決定されるので厚さｄは成膜工程中の膜厚管理を良好
に行なえば良い。
【００１０】一方透明膜の屈折率ｎf はその雰囲気（外
気）の温度、湿度、気圧等の環境条件によって変化す
る。特に、透明膜の屈折率ｎf は外気の湿度の変化によ
って他の温度や気圧等に比べて大きく変化する。この為
露光装置ではこの湿度を適切な値に維持することが重要
となっている。
気）の温度、湿度、気圧等の環境条件によって変化す
る。特に、透明膜の屈折率ｎf は外気の湿度の変化によ
って他の温度や気圧等に比べて大きく変化する。この為
露光装置ではこの湿度を適切な値に維持することが重要
となっている。
【００１１】本発明はパターンを形成する透明部のうち
一定の透明部に位相差を生じさせる位相シフト膜を形成
したレチクル（以下「位相シフトマスク」ともいう。）
を用いたとき、雰囲気（外気）の環境条件、例えば湿度
を良好に制御し、安定して、所望の位相差を付与するこ
とができ、高解像力で、しかも深い焦点深度が容易に得
られる露光装置及び半導体素子の製造方法の提供を目的
とする。
一定の透明部に位相差を生じさせる位相シフト膜を形成
したレチクル（以下「位相シフトマスク」ともいう。）
を用いたとき、雰囲気（外気）の環境条件、例えば湿度
を良好に制御し、安定して、所望の位相差を付与するこ
とができ、高解像力で、しかも深い焦点深度が容易に得
られる露光装置及び半導体素子の製造方法の提供を目的
とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の露光装置は、 （１−１）透明部と不透明部とを有したパターンのうち
該透明部の一部に通過光束に対して所定の位相差を付与
する位相シフト膜を施した位相シフトマスクを被露光物
体に露光する露光装置において、該位相シフトマスクの
雰囲気中の環境条件を制御する制御手段を設けたことを
特徴としている。
該透明部の一部に通過光束に対して所定の位相差を付与
する位相シフト膜を施した位相シフトマスクを被露光物
体に露光する露光装置において、該位相シフトマスクの
雰囲気中の環境条件を制御する制御手段を設けたことを
特徴としている。
【００１３】（１−２）透明部と不透明部とを有したパ
ターンのうち該透明部の一部に通過光束に対して所定の
位相差を付与する位相シフト膜を施した位相シフトマス
クを被露光物体に露光する露光装置において、該位相シ
フトマスクに照射される露光エネルギー履歴に応じて該
位相シフトマスクの雰囲気中の環境条件を制御する制御
手段を設けたことを特徴としている。
ターンのうち該透明部の一部に通過光束に対して所定の
位相差を付与する位相シフト膜を施した位相シフトマス
クを被露光物体に露光する露光装置において、該位相シ
フトマスクに照射される露光エネルギー履歴に応じて該
位相シフトマスクの雰囲気中の環境条件を制御する制御
手段を設けたことを特徴としている。
【００１４】特に本発明では、前記（１−１），（１−
２）において前記制御手段は前記位相シフトマスクの位
相シフト膜側の密閉された空間内の湿度を制御している
ことを特徴としている。
２）において前記制御手段は前記位相シフトマスクの位
相シフト膜側の密閉された空間内の湿度を制御している
ことを特徴としている。
【００１５】又半導体素子の製造方法としては、 （１−３）透明部と不透明部とを有したパターンのうち
該透明部の一部に通過光束に対して所定の位相差を付与
する位相シフト膜を施した位相シフトマスクを該位相シ
フトマスクの雰囲気中の環境条件を制御する制御手段を
利用してウエハ面上に露光して半導体素子を製造するよ
うにしたことを特徴としている。
該透明部の一部に通過光束に対して所定の位相差を付与
する位相シフト膜を施した位相シフトマスクを該位相シ
フトマスクの雰囲気中の環境条件を制御する制御手段を
利用してウエハ面上に露光して半導体素子を製造するよ
うにしたことを特徴としている。
【００１６】（１−４）透明部と不透明部とを有したパ
ターンのうち該透明部の一部に通過光束に対して所定の
位相差を付与する位相シフト膜を施した位相シフトマス
クを該位相シフトマスクに照射される露光エネルギー履
歴に応じて該位相シフトマスクの雰囲気中の環境条件を
制御する制御手段を利用してウエハ面上に露光して半導
体素子を製造するようにしたことを特徴としている。
ターンのうち該透明部の一部に通過光束に対して所定の
位相差を付与する位相シフト膜を施した位相シフトマス
クを該位相シフトマスクに照射される露光エネルギー履
歴に応じて該位相シフトマスクの雰囲気中の環境条件を
制御する制御手段を利用してウエハ面上に露光して半導
体素子を製造するようにしたことを特徴としている。
【００１７】
【実施例】図１は本発明の実施例１の要部概略図であ
る。
る。
【００１８】図中１は照明系であり、後述するように位
相シフト法を適用してパターンを形成したレチクル２を
露光光で照明している。
相シフト法を適用してパターンを形成したレチクル２を
露光光で照明している。
【００１９】又、照明系１には図示はしていないがレチ
クル２に投入される照射エネルギーを検知する手段が設
けられていて、その結果を後述の湿度制御手段８に入力
している。
クル２に投入される照射エネルギーを検知する手段が設
けられていて、その結果を後述の湿度制御手段８に入力
している。
【００２０】レチクル２には透明基板面上に、例えばク
ロム（Ｃｒ）等から成る電子回路パターンが形成されて
いる。電子回路パターンは照明系１からの露光光を透過
する透明部とクロム等の遮光膜を施した不透明部とから
成っている。そして透明部の一部には通過光束に例えば
１８０度の位相差を付与する位相シフト膜２２を施して
いる。これにより位相シフトマスクを構成している。
ロム（Ｃｒ）等から成る電子回路パターンが形成されて
いる。電子回路パターンは照明系１からの露光光を透過
する透明部とクロム等の遮光膜を施した不透明部とから
成っている。そして透明部の一部には通過光束に例えば
１８０度の位相差を付与する位相シフト膜２２を施して
いる。これにより位相シフトマスクを構成している。
【００２１】３はレチクルステージであり、レチクル２
を載置している。レチクルステージ３の一部には通気孔
３ａが設けられており、接続部３ｂを介して制御手段８
に接続している。
を載置している。レチクルステージ３の一部には通気孔
３ａが設けられており、接続部３ｂを介して制御手段８
に接続している。
【００２２】本実施例では位相シフト膜の屈折率ｎf が
雰囲気中の温度、気圧、そして湿度のうち湿度に最も強
く影響される為に制御手段８として湿度制御手段を用い
た場合を示している。レチクルステージ３のレチクル２
を載置する面と反対側の面にはシールガラス４を設けて
いる。これによりレチクル２の電子回路パターンを形成
した面、即ち位相シフト膜を施した面側の空間１０を密
閉し、外気から遮断している。
雰囲気中の温度、気圧、そして湿度のうち湿度に最も強
く影響される為に制御手段８として湿度制御手段を用い
た場合を示している。レチクルステージ３のレチクル２
を載置する面と反対側の面にはシールガラス４を設けて
いる。これによりレチクル２の電子回路パターンを形成
した面、即ち位相シフト膜を施した面側の空間１０を密
閉し、外気から遮断している。
【００２３】９は湿度検出器であり、位相シフト膜２２
の面した空間１０内の湿度を検出し、その結果を湿度制
御手段８に入力している。湿度制御手段８は湿度検出器
９からの信号と照明系１からの位相シフトマスクに投入
される露光エネルギー履歴の情報に基づいて、該空間１
０内に乾燥空気を送出したり又は蒸気を送出したりし
て、該空間１０内の湿度を制御している。
の面した空間１０内の湿度を検出し、その結果を湿度制
御手段８に入力している。湿度制御手段８は湿度検出器
９からの信号と照明系１からの位相シフトマスクに投入
される露光エネルギー履歴の情報に基づいて、該空間１
０内に乾燥空気を送出したり又は蒸気を送出したりし
て、該空間１０内の湿度を制御している。
【００２４】５は投影レンズでありレチクル２面上の電
子回路パターンをウエハ６面上に縮少投影している。ウ
エハ６はその面上にホトレジストを塗布しており、Ｘ，
Ｙ，Ｚ，θ方向に駆動可能なウエハステージ７に載置し
ている。ウエハステージ７はウエハ６面上の所定領域に
順次レチクル２面上の電子回路パターンが投影レンズ５
により結像するようにステップ的に駆動している。
子回路パターンをウエハ６面上に縮少投影している。ウ
エハ６はその面上にホトレジストを塗布しており、Ｘ，
Ｙ，Ｚ，θ方向に駆動可能なウエハステージ７に載置し
ている。ウエハステージ７はウエハ６面上の所定領域に
順次レチクル２面上の電子回路パターンが投影レンズ５
により結像するようにステップ的に駆動している。
【００２５】次に本実施例において位相シフト膜を施し
た空間内の湿度を制御し、通過光束に所定の位相差を付
与することができることを説明する。
た空間内の湿度を制御し、通過光束に所定の位相差を付
与することができることを説明する。
【００２６】図２は図１のレチクル２の位相シフト膜２
２が施されている面の一部分の拡大断面図である。
２が施されている面の一部分の拡大断面図である。
【００２７】同図において２０は透明なガラス基板、２
３ａ，２３ｂは透明部である。２１は不透明部（遮光
膜）であり、基板２０面上に形成しており、これにより
電子回路パターンを構成している。透明部２３ｂには通
過光束に約１８０度の位相差を付与する位相シフト膜２
２を施している。これにより位相シフトマスクを構成し
ている。
３ａ，２３ｂは透明部である。２１は不透明部（遮光
膜）であり、基板２０面上に形成しており、これにより
電子回路パターンを構成している。透明部２３ｂには通
過光束に約１８０度の位相差を付与する位相シフト膜２
２を施している。これにより位相シフトマスクを構成し
ている。
【００２８】透明部２３ａと２３ｂを通過する光束間に
は前述の（１）式より得られる位相差が生じる。位相シ
フト膜２２は通常、蒸着膜より成り膜実質部（バルクと
同様）と空隙から成っている。位相シフト膜２２の屈折
率ｎf は ｎf ＝ｎ0 ｐ＋ｎ（１−ｐ）・・・・・・・・（２） で表わされる。ここでｎ0 は膜実質部の屈折率、ｎは空
隙に充された雰囲気中の屈折率（真空、乾燥空気中でｎ
＝１．０、飽和水蒸気中でｎ＝１．３３）、ｐは位相シ
フト膜の充填率で空隙を含む全膜の体積中の膜実質部の
占める割合として定義されるものであり、一般にｐ＝
０．８〜０．９である。空隙に充された雰囲気中の屈折
率ｎは湿度の値によって１．０から１．３３と大きく変
化する。この為（２）式より明らかのように位相シフト
膜の屈折率ｎf は湿度の変化に伴って同様に大きく変化
する。
は前述の（１）式より得られる位相差が生じる。位相シ
フト膜２２は通常、蒸着膜より成り膜実質部（バルクと
同様）と空隙から成っている。位相シフト膜２２の屈折
率ｎf は ｎf ＝ｎ0 ｐ＋ｎ（１−ｐ）・・・・・・・・（２） で表わされる。ここでｎ0 は膜実質部の屈折率、ｎは空
隙に充された雰囲気中の屈折率（真空、乾燥空気中でｎ
＝１．０、飽和水蒸気中でｎ＝１．３３）、ｐは位相シ
フト膜の充填率で空隙を含む全膜の体積中の膜実質部の
占める割合として定義されるものであり、一般にｐ＝
０．８〜０．９である。空隙に充された雰囲気中の屈折
率ｎは湿度の値によって１．０から１．３３と大きく変
化する。この為（２）式より明らかのように位相シフト
膜の屈折率ｎf は湿度の変化に伴って同様に大きく変化
する。
【００２９】例えば図２において透明部２３ａを通過す
る光Ｌａと透明部２３ｂを通過する光Ｌｂとの位相差の
変化は雰囲気中の湿度の値により次のように変化する。
る光Ｌａと透明部２３ｂを通過する光Ｌｂとの位相差の
変化は雰囲気中の湿度の値により次のように変化する。
【００３０】今、光の波長λをλ＝３６５ｎｍ、屈折率
ｎ0 をｎ0 ＝１．５、充填率ｐをｐ＝０．８とし、空間
１０を乾燥空気としｎ＝１．０、位相シフト膜による位
相差ΔがΔ＝１８０度の位相シフトマスクを用いた場
合、位相シフト膜の屈折率ｎfは（２）式より ｎf ＝１．５×０．８＋１×（１−０．８）＝１．４ 又、（１）式より、位相シフト膜の厚さｄは
ｎ0 をｎ0 ＝１．５、充填率ｐをｐ＝０．８とし、空間
１０を乾燥空気としｎ＝１．０、位相シフト膜による位
相差ΔがΔ＝１８０度の位相シフトマスクを用いた場
合、位相シフト膜の屈折率ｎfは（２）式より ｎf ＝１．５×０．８＋１×（１−０．８）＝１．４ 又、（１）式より、位相シフト膜の厚さｄは
【００３１】
【数２】 となる。この位相シフトマスクを飽和水蒸気（ｎ＝１．
３３）の雰囲気中に配置すると屈折率ｎf は（２）式よ
り ｎf ＝１．４６６ となる。光Ｌａと光Ｌｂとの位相差Δは（１）式より
３３）の雰囲気中に配置すると屈折率ｎf は（２）式よ
り ｎf ＝１．４６６ となる。光Ｌａと光Ｌｂとの位相差Δは（１）式より
【００３２】
【数３】 となる。このような環境変化があると所望の位相差１８
０度から約３０度もずれてしまう。従って位相シフトマ
スクを使用する際の雰囲気、特に湿度を予め設定し、露
光装置においては、このときの湿度を維持することが重
要となってくる。
０度から約３０度もずれてしまう。従って位相シフトマ
スクを使用する際の雰囲気、特に湿度を予め設定し、露
光装置においては、このときの湿度を維持することが重
要となってくる。
【００３３】本質的には膜空隙内の湿度を制御すること
がより重要である。なぜなら、位相シフトマスクの位相
シフト膜は完全な透明膜ではなく若干の吸収がある為、
位相シフトマスクに露光光が入射すると位相シフト膜内
に局所的熱が発生し、雰囲気の湿度変化と異なる膜空隙
内の湿度変化が起こるからである。そしてその湿度変化
は位相シフトマスクに投入される単位時間あたりの露光
エネルギーや投入時間等の露光履歴と関係を持つ。
がより重要である。なぜなら、位相シフトマスクの位相
シフト膜は完全な透明膜ではなく若干の吸収がある為、
位相シフトマスクに露光光が入射すると位相シフト膜内
に局所的熱が発生し、雰囲気の湿度変化と異なる膜空隙
内の湿度変化が起こるからである。そしてその湿度変化
は位相シフトマスクに投入される単位時間あたりの露光
エネルギーや投入時間等の露光履歴と関係を持つ。
【００３４】本実施例では図１で示したように位相シフ
ト膜２２の面した空間１０内の湿度を湿度検出器９と湿
度制御手段８とにより予め設定した値となるように維持
し、周囲の湿度がいくら変化しても、通過光Ｌａと通過
光Ｌｂとの間に適切なる位相差を付与することができる
ようにしている。
ト膜２２の面した空間１０内の湿度を湿度検出器９と湿
度制御手段８とにより予め設定した値となるように維持
し、周囲の湿度がいくら変化しても、通過光Ｌａと通過
光Ｌｂとの間に適切なる位相差を付与することができる
ようにしている。
【００３５】この他本実施例では図１で示したように湿
度制御手段８は湿度検出器９からの信号と照明系１から
の位相シフトマスクに投入される露光エネルギー履歴の
情報に基づいて位相シフト膜２２の面した空間１０内の
湿度を制御して実質的には膜空隙内の湿度を制御してい
る。
度制御手段８は湿度検出器９からの信号と照明系１から
の位相シフトマスクに投入される露光エネルギー履歴の
情報に基づいて位相シフト膜２２の面した空間１０内の
湿度を制御して実質的には膜空隙内の湿度を制御してい
る。
【００３６】もちろんこの場合、膜空隙内の湿度が所望
の値であっても雰囲気の湿度と異なる場合がある。
の値であっても雰囲気の湿度と異なる場合がある。
【００３７】本実施例では以上のような構成によりパタ
ーン像の高解像力化及び焦点深度の向上を図っている。
ーン像の高解像力化及び焦点深度の向上を図っている。
【００３８】尚、本実施例では位相シフト膜が面した空
間内の湿度を制御した場合を示したが露光装置全体を囲
むチャンバーの湿度を制御するようにしても良い。
間内の湿度を制御した場合を示したが露光装置全体を囲
むチャンバーの湿度を制御するようにしても良い。
【００３９】又、本実施例では雰囲気中の温度、気圧、
湿度のうち位相差変動に最も影響を与える湿度を例にと
り制御する場合を示したが、温度、気圧の制御について
も同様に取り扱うことができる。
湿度のうち位相差変動に最も影響を与える湿度を例にと
り制御する場合を示したが、温度、気圧の制御について
も同様に取り扱うことができる。
【００４０】本発明は位相シフトマスクとウエハとを僅
かの間隔を隔てて露光転写するプロキシミティ型の露光
装置や密着して露光転写するコンタクト型の露光装置に
おいても同様に適用可能である。
かの間隔を隔てて露光転写するプロキシミティ型の露光
装置や密着して露光転写するコンタクト型の露光装置に
おいても同様に適用可能である。
【００４１】次に前述した露光装置を利用した半導体デ
バイス（半導体素子）の製造方法の実施例を説明する。
バイス（半導体素子）の製造方法の実施例を説明する。
【００４２】図３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
ローチャートである。
半導体チップ、或は液晶パネルやＣＣＤ等）の製造のフ
ローチャートである。
【００４３】本実施例においてステップ１（回路設計）
では半導体デバイスの回路設計を行なう。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。
では半導体デバイスの回路設計を行なう。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。
【００４４】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）は前工程と呼ばれ前記用意したマス
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）は前工程と呼ばれ前記用意したマス
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。
【００４５】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）、パーケージング工程（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）、パーケージング工程（チップ封
入）等の工程を含む。
【００４６】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。
【００４７】図４は上記ステップ４のウエハプロセスの
詳細なフローチャートである。まずステップ１１（酸
化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（Ｃ
ＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。
詳細なフローチャートである。まずステップ１１（酸
化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（Ｃ
ＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。
【００４８】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）では前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）では前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。
【００４９】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。
【００５０】尚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半導体デバイスを容易に製
造することができる。
製造が難しかった高集積度の半導体デバイスを容易に製
造することができる。
【００５１】
【発明の効果】本発明において位相シフト法を用いた位
相シフトマスクを用いてウエハ面上にパターンを露光す
る際、位相シフト膜の雰囲気中の環境条件、特に湿度を
前述の如く制御することにより、レチクル製作時の位相
差を露光装置上でも同様に達成し、長期的に安定した位
相差を付与することができ、高解像力のパターン像が容
易に得られる露光装置及び半導体素子の製造方法を達成
することができる。
相シフトマスクを用いてウエハ面上にパターンを露光す
る際、位相シフト膜の雰囲気中の環境条件、特に湿度を
前述の如く制御することにより、レチクル製作時の位相
差を露光装置上でも同様に達成し、長期的に安定した位
相差を付与することができ、高解像力のパターン像が容
易に得られる露光装置及び半導体素子の製造方法を達成
することができる。
【００５２】又、レチクル製作時の位相シフト膜の膜厚
誤差による位相差のずれも湿度と位相シフト膜の屈折率
との関係を予め求めておけば、露光装置上で湿度を制御
することにより膜厚誤差による位相差のずれを良好に補
正することができ、レチクル製作時の膜厚制御の精度を
緩和することができ、レチクル製作の歩溜りが向上する
等の特長を有した露光装置及び半導体素子の製造方法を
達成することができる。
誤差による位相差のずれも湿度と位相シフト膜の屈折率
との関係を予め求めておけば、露光装置上で湿度を制御
することにより膜厚誤差による位相差のずれを良好に補
正することができ、レチクル製作時の膜厚制御の精度を
緩和することができ、レチクル製作の歩溜りが向上する
等の特長を有した露光装置及び半導体素子の製造方法を
達成することができる。
【００５３】又、本発明において位相シフトマスクを用
いてウエハ面上にパターンを露光する際、位相シフト膜
の雰囲気中の環境条件、特に湿度を前述の如く制御する
ことにより、露光装置上で所望の位相差を付与すること
ができ、特に露光中においても可能となり、高解像力の
パターン像が容易に得られる露光装置が達成することが
できる。
いてウエハ面上にパターンを露光する際、位相シフト膜
の雰囲気中の環境条件、特に湿度を前述の如く制御する
ことにより、露光装置上で所望の位相差を付与すること
ができ、特に露光中においても可能となり、高解像力の
パターン像が容易に得られる露光装置が達成することが
できる。
【図１】 本発明の実施例１の要部概略図
【図２】 図１の位相シフト膜を施したレチクルの一
部分の拡大断面図
部分の拡大断面図
【図３】 本発明の半導体素子の製造方法に係るフロ
ーチャート
ーチャート
【図４】 本発明の半導体素子の製造方法に係るフロ
ーチャート
ーチャート
１ 照明系 ２ レチクル ３ レチクルステージ ４ シールガラス ５ 投影レンズ ６ ウエハ ７ ウエハステージ ８ 湿度制御手段 ９ 湿度検出器 １０ 空間 ２２ 位相シフト膜 ２１ 不透明部 ２３ 透明部
Claims (5)
- 【請求項１】 透明部と不透明部とを有したパターンの
うち該透明部の一部に通過光束に対して所定の位相差を
付与する位相シフト膜を施した位相シフトマスクを被露
光物体に露光する露光装置において、該位相シフトマス
クの雰囲気中の環境条件を制御する制御手段を設けたこ
とを特徴とする露光装置。 - 【請求項２】 透明部と不透明部とを有したパターンの
うち該透明部の一部に通過光束に対して所定の位相差を
付与する位相シフト膜を施した位相シフトマスクを被露
光物体に露光する露光装置において、該位相シフトマス
クに照射される露光エネルギー履歴に応じて該位相シフ
トマスクの雰囲気中の環境条件を制御する制御手段を設
けたことを特徴とする露光装置。 - 【請求項３】 前記制御手段は前記位相シフトマスクの
位相シフト膜側の密閉された空間内の湿度を制御してい
ることを特徴とする請求項１又は２の露光装置。 - 【請求項４】 透明部と不透明部とを有したパターンの
うち該透明部の一部に通過光束に対して所定の位相差を
付与する位相シフト膜を施した位相シフトマスクを該位
相シフトマスクの雰囲気中の環境条件を制御する制御手
段を利用してウエハ面上に露光して半導体素子を製造す
るようにしたことを特徴とする半導体素子の製造方法。 - 【請求項５】 透明部と不透明部とを有したパターンの
うち該透明部の一部に通過光束に対して所定の位相差を
付与する位相シフト膜を施した位相シフトマスクを該位
相シフトマスクに照射される露光エネルギー履歴に応じ
て該位相シフトマスクの雰囲気中の環境条件を制御する
制御手段を利用してウエハ面上に露光して半導体素子を
製造するようにしたことを特徴とする半導体素子の製造
方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6103493A JPH0636993A (ja) | 1992-05-21 | 1993-02-24 | 露光装置及び半導体素子の製造方法 |
| US08/449,918 US5499076A (en) | 1992-05-21 | 1995-05-25 | Exposure method and apparatus |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15450092 | 1992-05-21 | ||
| JP4-154500 | 1992-05-21 | ||
| JP6103493A JPH0636993A (ja) | 1992-05-21 | 1993-02-24 | 露光装置及び半導体素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0636993A true JPH0636993A (ja) | 1994-02-10 |
Family
ID=26402091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6103493A Pending JPH0636993A (ja) | 1992-05-21 | 1993-02-24 | 露光装置及び半導体素子の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5499076A (ja) |
| JP (1) | JPH0636993A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011233573A (ja) * | 2010-04-23 | 2011-11-17 | Canon Inc | 露光装置、それを用いたデバイスの製造方法、並びに気体供給装置 |
| KR20210091788A (ko) | 2019-03-29 | 2021-07-22 | 닛테츠 스테인레스 가부시키가이샤 | 클래드 강판 및 그 제조 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5670280A (en) * | 1996-05-30 | 1997-09-23 | Brown University Research Foundation | Optically controlled imaging phase mask element |
| JPH10214779A (ja) * | 1997-01-31 | 1998-08-11 | Canon Inc | 電子ビーム露光方法及び該方法を用いたデバイス製造方法 |
| JPH11224839A (ja) * | 1998-02-04 | 1999-08-17 | Canon Inc | 露光装置とデバイス製造方法、ならびに該露光装置の光学素子クリーニング方法 |
| JP3832984B2 (ja) * | 1998-10-27 | 2006-10-11 | キヤノン株式会社 | 露光装置およびデバイス製造方法 |
| JP2001117213A (ja) * | 1999-08-10 | 2001-04-27 | Nikon Corp | フォトマスク、該フォトマスクの製造方法、該フォトマスクを扱う投影露光装置、及び投影露光方法 |
| JP2001358056A (ja) * | 2000-06-15 | 2001-12-26 | Canon Inc | 露光装置 |
| US20020171047A1 (en) * | 2001-03-28 | 2002-11-21 | Chan Kin Foeng | Integrated laser diode array and applications |
| JP2004158510A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-06-03 | Canon Inc | デバイス製造装置 |
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| US8568959B2 (en) * | 2008-10-03 | 2013-10-29 | International Business Machines Corporation | Techniques for reducing degradation and/or modifying feature size of photomasks |
Family Cites Families (19)
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| DD160756A3 (de) * | 1981-04-24 | 1984-02-29 | Gudrun Dietz | Anordnung zur verbesserung fotochemischer umsetzungsprozesse in fotoresistschichten |
| JPS57192929A (en) * | 1981-05-25 | 1982-11-27 | Hitachi Ltd | Projector provided with automatic focusing function |
| JPS58179834A (ja) * | 1982-04-14 | 1983-10-21 | Canon Inc | 投影露光装置及び方法 |
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| JPS61160934A (ja) * | 1985-01-10 | 1986-07-21 | Canon Inc | 投影光学装置 |
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-
1993
- 1993-02-24 JP JP6103493A patent/JPH0636993A/ja active Pending
-
1995
- 1995-05-25 US US08/449,918 patent/US5499076A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5499076A (en) | 1996-03-12 |
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