JPH1068809A - 光フィルタおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大きな分解能と焦点深度とを有し、かつ欠陥
を補正することができる、マイクロリソグラフィにおけ
る光学像作成のための方法と装置を提供する。 【解決手段】 マイクロリソグラフィ像作成装置は、第
１像面と事実上整合し開口部１８５に隣接して配置され
たフィルタを有する。このフィルタは、光源１１０によ
りレチクル１６０を通して前記第１像面の上に投射され
た像に応答して作成される。この像作成装置は、前記フ
ィルタにより実行される付加的フィルタ作用により、高
い分解能および焦点深度を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には、光学
装置に関する。さらに詳細にいえば、本発明はマイクロ
リソグラフィにおける改良された光学像作成のための方
法と装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】マイクロリソグラフィ
において、感光性を有しかつエッチングに耐える部材が
用いられることはよく知られている。集積回路または他
のマイクロ電子装置の製造工程の一部分として、通常、
フォトレジストとして知られているこのような部材が、
シリコン・ウエハまたは選択的にエッチングされるべき
他の部材の上に沈着される。その後、このフォトレジス
ト層が光の像または光のパターンにより露光される。こ
の露光により、フォトレジスト層の露光された領域に化
学変化が起きる。

【０００３】もしこのフォトレジストがポジティブ・フ
ォトレジストとして知られている形式のものであるなら
ば、露光されたフォトレジストの領域を現像剤により溶
解するまたは洗い流すことができる。もしこのフォトレ
ジストがネガティブ・フォトレジストとして知られてい
る形式のものであるならば、フォトレジストの露光され
ていない領域を現像剤により除去することができる。い
ずれの場合にも、典型的には、現像剤は水溶液または有
機溶液である。けれども、乾式現像レジストとして知ら
れている一定の形式のフォトレジストの場合には、プラ
ズマ・エッチングを用いてフォトレジスト層の選定され
た部分を除去することができる。

【０００４】フォトレジスト層の一部分が除去された
後、ウエハがエッチング剤の中に浸される、またはエッ
チング剤の作用を受ける。それにより、フォトレジスト
で被覆されていないウエハの露出した領域が除去され
る。したがって、フォトレジストの表面に前もって投射
された光のパターンが、ウエハに食刻される。その後、
残っているフォトレジストを適切な溶剤を用いて除去す
ることができる。この一連のステップは、集積回路の製
造に用いられる基本的な工程の一つである。

【０００５】光の像または光のパターンをフォトレジス
ト層上に投射するために、種々の方法を用いることがで
きる。このような方法の一つは、要求されたパターンを
有するマスクをフォトレジスト層の上に直接に配置し、
そしてその後、マスクとウエハに露光を行う。この場
合、マスクの寸法は、フォトレジスト層の上に要求され
る像と同じ寸法でなければならない。

【０００６】別の方法では、レチクルとして知られてい
るマスク状の物体を通して、光源からの光を投射する。
このレチクルは、典型的には、不透明な層で部分的に被
覆された、透明な層で構成される。この不透明層のパタ
ーンは、シリコン・ウエハに食刻されるべき回路または
パターンのネガティブ像である。レチクルを透過した光
は、一連のレンズを通ってフォトレジスト層上に投射さ
れる。この方法を用いることにより、フォトレジスト層
上に投射されるべきパターンの寸法よりも数倍大きい寸
法のパターンを有するレチクルを用いることができる。
レチクルの寸法と投射されるべき像の寸法との間の典型
的な比は、通常、２，２．５，４および５である。

【０００７】典型的には、多数の同じ集積回路が１個の
シリコン・ウエハ上に作成されるから、１個，２個また
は４個の同じ集積回路のパターンを有するレチクルが、
典型的には、１個のフォトレジスト層の異なる領域の上
に一連の露光により投射される。ステッパ装置として知
られている多数の露光を実施する装置は、像が投射され
る軸に対して垂直な平面にシリコン・ウエハを保持する
とともに自動的にシリコン・ウエハの位置を定めるため
の可動ステージを有する。ステッパ装置は１つの露光と
次の露光との間にシリコン・ウエハを自動的に移動させ
る。それにより、シリコン・ウエハの表面に、像のアレ
イが順次に投射される。

【０００８】スキャナ装置として知られるまた別の形式
の露光装置は、レチクルとステッパ装置と同様な光学装
置とを用いる。けれども、ステッパ装置は分布した光源
を用いてレチクルパターン全体を同時に露光するが、ス
キャナ装置はレチクルの表面を横断して移動（「走
査」）する光の細いビームすなわちアークを用いる。こ
の光ビームの幅は小さく、レチクルの一部分のみが照射
される。したがって、レチクルの表面の全領域を露光す
るためには、光ビームはレチクルを横断して規則的に走
査されなければならない。光ビームはレチクルパターン
をウエハ上にセグメントごとに順次に投射し、それによ
り最終的に、レチクル像全体がウエハ上に投射される。

【０００９】ステッパ装置，スキャナ装置またはそれら
と同等の装置の重要な２つのパラメータは、その分解能
および焦点深度である。装置の分解能は、ウエハ上に精
密に投射することができる複数個のラインまたは構造体
の最小寸法を決定する。焦点深度は、フォトレジスト層
に対して要求される「平坦度」の程度を決定する。すな
わち、フォトレジスト層の表面での結像の精度が失われ
ない範囲内で、像投射光学装置とフォトレジスト層との
間の距離の許容し得る変動の程度を決定する。

【００１０】さらに小型である集積回路に対する要求が
常にあるために、高分解能の投射装置がますます要請さ
れている。さらに、フォトレジストの下に種々の形状の
エレメントを収容することができるために、大きな焦点
深度が要求される。けれども通常、分解能を改善すると
それは焦点深度の劣化をもたらし、また、焦点深度を改
善するとそれは分解能の劣化をもたらす。したがって、
投射装置の分解能と焦点深度との両方を同時に改善でき
る方法および／または装置が要請されている。

【００１１】ステッパ装置の像の品質を改善するために
よく知られた一つの方法は、位相変化レチクルまたは位
相変化マスクとして知られる特別の形式のレチクルを用
いる方法である。位相変化レチクルは、レチクルのその
他の透明領域とは異なった選定された透明領域を有す
る。この選定された透明領域を光が透過すると、レチク
ルの他の透明領域を透過する光に比べて、予め定められ
た量（例えば、１８０°）だけ位相が変化する。この装
置により、フォトレジスト層に到達するゼロ次の光（す
なわち、拡散した背景光）が大幅に小さくなる。その結
果、フォトレジスト層の上に投射された像は、位相変化
レチクルを用いないで投射された像よりもさらによい分
解能と焦点深度とを有し、さらに明瞭でかつ鮮鋭であ
る。マイクロリソグラフィ像作成装置の分解能と焦点深
度とをさらに改善するために、像のゼロ次の光をさらに
減少させる方法または装置が要請されている。

【００１２】さらに、レチクルは、そのパターンの中に
一定の欠陥すなわち不完全さを有することがある。もし
これらの欠陥が訂正されないままであるならば、欠陥の
あるパターンがウエハに食刻されることになる。したが
って、マイクロリソグラフィ像作成装置のレチクルの欠
陥を検出または補正することができる方法または装置が
要請される。

【００１３】

【課題を解決するための手段】これらの要請に対応し
て、これらの目的を達成するのに用いることができる光
フィルタが開示される。この光フィルタは、光源からレ
チクルを通して投射される像に応答して作成される。１
つのレチクルを用いて作成されたフィルタが、多くのレ
チクルの中の１つのレチクルの欠陥を検出するために、
別のレチクルを用いて作成された別のフィルタと共に用
いることができることが、本発明によるフィルタの１つ
の技術的利点である。

【００１４】本発明によるフィルタを製造する方法が開
示される。この方法は、光源からレチクルを通して投射
される像で感光性の板を露光するステップと、この感光
性の板が像により露光されることに応答してこの感光性
の板から光フィルタを作成するステップとを有する。本
発明による方法の一つの技術的利点は、任意のレチクル
に対応するフィルタを作成できることである。別の利点
は、従来のマイクロリソグラフィ技術を用いて、本発明
によるフィルタを容易にかつ廉価に製造できることであ
る。

【００１５】本発明により、像作成装置が開示される。
この装置は、レチクルと、第１像面に事実上平行に配置
されかつ第１像面に整合して配置されたフィルタとを備
えている。このフィルタは、光源からレチクルを通して
第１像面に投射される像に応答して作成される。本発明
による像作成装置の一つの技術的利点は、像作成装置に
対して改良された分解能と焦点深度とを得るために、フ
ィルタを変更できることである。別の利点は、レチクル
中の欠陥の補正を行うために、フィルタを変更できるこ
とである。

【００１６】

【発明の実施の形態】添付図面を参照しての下記説明に
より、本発明をさらによく理解することができるであろ
う。そしてまた、本発明のさらに別の特徴および利点を
理解することができるであろう。

【００１７】本発明の好ましい実施例およびその利点
は、図１〜図３を参照することにより最もよく理解する
ことができる。図面は異なっても同等の部品および対応
する部品には、同等な番号が付されている。

【００１８】図１は、本発明によるマイクロリソグラフ
ィ・ステッパ装置の図である。ステッパ装置１００が動
作することにより、ウエハ２００上に画像が投射され
る。ステッパ装置１００は光源１１０を有する。光源１
１０は、水銀ランプまたはそれと同等のランプであるこ
とができる。光源１１０は、垂直上方に光を投射する。
光は３個の鏡１３１，１３２，１３３により３回ほど９
０°反射される。その後、レチクル１６０に向かって下
方に投射される。光源１１０からの光の分布は、２つの
光源分布制御装置１２１，１２２により制御される。こ
れらの光源分布制御装置は、ズームレンズと同等の装置
である。開口部１４０とマスク１５１，１５２とは、レ
チクル１６０に到達する光の量を制御する。

【００１９】レチクル１６０はガラスのような透明な部
材で構成され、ウエハ２００上にエッチングされるべき
パターンの輪郭を示す黒化した領域（すなわち、不透明
な領域）を有する。レチクル１６０上の透明な領域およ
び不透明な領域のパターンの寸法は、ウエハ２００上に
エッチングされるべきであるパターンの寸法の数倍であ
る。レチクル１６０は、前述したように位相変化レチク
ルであってもよい。

【００２０】柱状体１８０が、レチクル１６０とウエハ
２００との間に配置される。柱状体１８０の中には複数
個のレンズ（図示されていない）が配置される。これら
のレンズは、ウエハ２００上にエッチングされるべきパ
ターンの寸法にまでレチクルの像を縮小して結像させる
役割を果たす。これらのレンズはまた、色収差および球
面収差のような収差を補正する役割をも果たす。柱状体
１８０はまた、虹彩絞り型の開口部１８５を有する。こ
れは、瞳孔面（ｐｕｐｉｌ ｐｌａｒｅ）として知られ
る第１像面を占める。開口部１８５を調整することによ
り、要求された光量を柱状体１８０の下部にまで透過さ
せることができる。典型的な場合、柱状体１８０の中の
開口部１８５の上または下に、いくつかのレンズが配置
される。

【００２１】柱状体１８０から出射された光は、ウエハ
２００が配置されている第２像面に投射される。このウ
エハ２００の表面は、典型的には、フォトレジストで被
覆される。ウエハ２００は可動ステージ１９０上に取り
付けられる。ステージ１９０は、第２像面の中の一連の
種々の位置にわたってウエハ２００を自動的に移動さ
せ、それにより一連の同じ像がウエハ２００上の一連の
種々の位置に投射される。

【００２２】図２は、柱状体１８０の内部を詳細に示し
た図である。柱状体１８０は、一連のレンズを組み合わ
せた第１レンズ１８２と、本発明により開示される内容
に従って構成されたフィルタ１８３と、一連のレンズを
組み合わせた第２レンズ１８４とを有する。組み合わせ
レンズ１８２，１８４のおのおのは図が複雑になるのを
避けるために２個のレンズだけが示されているけれど
も、典型的には、画像の焦点と収差との補正を行うため
に１０個ないし２０個のレンズが用いられる。

【００２３】動作の際には、光源１１０から投射された
光は、上述したようにステッパ装置１００の種々のエレ
メントにより、焦点を結び、反射され、フィルタ作用を
受け、その結果、平行光線１１１がレチクル１６０に入
射する。例えば、レチクル１６０を透過した光のパター
ンは、ブロック体文字Ｅの形状を有している。けれど
も、正規の動作では、レチクル１６０のパターンはウエ
ハ２００上にエッチングされるべきパターンである。

【００２４】また例示の目的のために、第１組合せレン
ズ１８２および第２組合せレンズ１８４のおのおのは、
近似的に、両方の組合せレンズ１８２，１８４の焦点距
離と同じ焦点距離を有する１個の凸レンズで置き換える
ことができる。レチクル１６０から組合せレンズ１８２
までの距離は、組合せレンズ１８４からフィルタ１８３
までの距離と同じであり、１焦点距離である。フィルタ
１８３は瞳孔面に配置される。同じように、フィルタ１
８３と、組合せレンズ１８４と、ウエハ２００が占めて
いる第２像面とのおのおのは、１焦点距離だけ離れてい
る。その結果、第２像面にできるレチクル１６０の像
は、この場合には反転したＥである。

【００２５】第１像面におけるレチクル１６０の像（す
なわち、この場合には、フィルタ１８３が配置されてい
る瞳孔面におけるレチクル１６０の像）は、レチクル・
パターンのフーリエ変換されたものである。フーリエ変
換されることにより、第１像平面におけるレチクル１６
０の像は、典型的には、光が最も強い中央部領域１８５
を構成する。中央部領域１８５は、フーリエ変換のゼロ
次の部分に対応する。さらに小さな寸法を有し強度がさ
らに弱い領域１８６は、フーリエ変換の高次の部分に対
応する。

【００２６】当業者にはよく知られている他の光学装置
を用いて、レチクル・パターンの寸法に対して予め定め
られた因子だけ縮小された像をウエハ２００上に生じさ
せることができる。さらに、容易に理解することができ
るように、このような装置は、組合せレンズ１８２，１
８４に対して、および瞳孔面に対して、フィルタ１８３
を種々に配置することができる。それにより、フィルタ
１８３の位置に種々の像を得ることができる。

【００２７】本発明によるフィルタ１８３の製造が、図
３（ａ）〜図３（ｅ）に示されている。この製造工程
は、典型的なレチクルまたはマスクの製造に用いられる
工程とほぼ同じである。図３（ａ）に示されているよう
に、透明なガラスまたは石英のウエハ１８３ａが，不透
明な層１８３ｂおよびフォトレジスト層１８３ｃにより
順次に被覆される。不透明層１８３ｂは、例えばクロム
または酸化クロムで作成することができる。この場合に
は、不透明層１８３ｂは、それに入射するすべての光線
を完全にまたはほぼ完全に阻止および／または反射する
であろう。または、不透明層１８３ｂは、完全に不透明
であるまたは部分的に不透明である他の部材で作成する
ことができる。もし層１８３ｂが部分的に不透明であ
る、すなわち、不透明度が中程度であるならば、この部
材は層１８３ｂを透過する光波の位相を変えるであろ
う。図３（ａ）に示された被覆されたガラスは、未現像
状態のフィルタ１８３である。

【００２８】フィルタ１８３は、第１像面内に、すなわ
ち、この場合には、柱状体１８０の中の開口部１８５に
より定められる瞳孔面内に配置される。フィルタ１８３
は、フォトレジスト層１８３ｃをレンズ１８２およびレ
チクル１６０に対向させる。光源１１０が作動される
時、図３（ｂ）に示されているように、レチクル１６０
からの像がフィルタ１８３上に投射される。前述したよ
うに、フィルタ１８３上に投射された光のパターンは、
典型的には、レチクル１６０のパターンのフーリエ変換
である。

【００２９】十分な時間の露光が行われた後、フィルタ
１８３が柱状体１８０の中から取り出され、典型的なレ
チクルまたはマスクと同じ方式で化学的に処理される。
まず、図３（ｃ）に示されているように、マイクロリソ
グラフィの技術分野でよく知られた方法を用いて、フォ
トレジスト層１８３ｃの露光された領域が除去（このフ
ィルタが「現像」）される。もしフォトレジスト層１８
３ｃがポジティブ・フォトレジストで構成されているな
らば、図３（ｃ）に示されているように、この現像ステ
ップによりフォトレジスト層１８３ｃの中に隙間または
穴が残るであろう。これらの隙間は、像からの光で露光
された領域に対応する。典型的には、このステップによ
り、図２に示されているように、レチクル・パターンの
フーリエ変換のゼロ次の部分に対応する大きな中央部領
域１８５の隙間と、フーリエ変換の高次の部分に対応す
る小さな複数個の隙間１８６とが残るであろう。

【００３０】もしフォトレジスト層１８３ｃがネガティ
ブ・フォトレジストで構成されているならば、この現像
ステップにより、フォトレジスト層１８３ｃの中に図３
（ｃ）に示されたのとは反対のパターンが得られるであ
ろう。すなわち、フォトレジスト層１８３ｃの中の露光
されていないすべての部分が現像剤により除去され、し
たがって図３（ｃ）に示された隙間に対応する領域のみ
が残るであろう。

【００３１】フォトレジスト層１８３ｃはポジティブ・
フォトレジストであることが好ましく、本発明のこの実
施例が最初に説明されるであろう。けれども、フォトレ
ジスト層１８３ｃがネガティブ・フォトレジストで構成
される本発明のまた別の実施例は、下記で説明される。

【００３２】次に、図３（ｄ）に示されているように、
フィルタ１８３にエッチング剤が作用される。このエッ
チング剤の作用により、フォトレジスト層１８３ｃによ
って被覆されていない領域のクロム層１８３ｂが除去さ
れる。このエッチング作用が行われた後、残っているフ
ォトレジスト層１８３ｃが除去される。それにより、図
３（ｅ）に示された構造体を得ることができる。しか
し、残っているフォトレジスト層１８３ｃを除去するこ
のステップは必ずしも必要ではない。この工程の最終段
階では、フィルタ１８３は、光を透過することができる
透明なガラス層１８３ａと、不透明なクロム層１８３ｂ
により光を阻止する選定された領域とを有する。

【００３３】図３（ａ）〜図３（ｅ）に示された工程は
フィルタ１８３を製造する好ましい方法であるが、クロ
ム層の代わりに他の不透明な層１８３ｂをフォトレジス
ト層１８３ｃの下に配置して用いることにより、フィル
タ１８３を製造することができる。または、フォトレジ
スト層１８３ｃをガラス層１８３ａ上に直接に沈着する
こともできる。その場合には、図３（ｂ）および図３
（ｃ）に示されているように、フォトレジスト層１８３
ｃを露光し現像することができる。このステップにおい
て、当業者には周知の処理工程を用いてフォトレジスト
を「ベーキング」することにより、フォトレジスト層１
８３ｃを不透明にすることができる、または部分的に不
透明にすることができる。その結果、図３（ｅ）に示さ
れたのと同等なフィルタが得られる。しかし、この場合
には、クロム層１８３ｂの位置に不透明なフォトレジス
ト層１８３ｃが配置される。

【００３４】上述した処理工程により、レチクル・パタ
ーンのフーリエ変換体であるフィルタ１８３が得られ
る。このようなフィルタは可能ないくつかの用途を有す
る。例えば、もし誤りまたは欠陥がないことが分かって
いるレチクルを用いてフィルタ１８３が製造されるなら
ば、その場合には、レチクル１６０と同じであると思わ
れるが不完全さまたは欠陥を有している可能性のある他
のレチクルと共に、フィルタ１８３を用いることができ
る。新しいレチクルを透過した光がフィルタ１８３によ
りまたフィルタ作用を受ける時、レチクル・パターンの
中の欠陥による像の歪みをフィルタ１８３により少なく
とも部分的に補正することができる。

【００３５】このようなフィルタの別の可能な用途は、
レチクル１６０中の欠陥の検出である。例えば、レチク
ル１６０が方形の領域中に４個の同じパターンを有して
いるならば、これらのパターンの中の１個以外をすべて
阻止することができ、それによりこれらのパターンの中
の１個のパターンだけの像が柱状体１８０の中を透過す
ることができる。このようにして、前記で概略を説明し
たステップを用いることにより、選定されたパターンだ
けのフーリエ変換体を有する特定のフィルタを作成する
ことができる。レチクル上に他の３個のパターンを順次
に選定することにより、このような一連の４個のフィル
タを作成することができる。次に、例えば１つのフィル
タの上に他のフィルタを重ねることにより、これらのフ
ィルタの特性を比較することができる。このようにし
て、フィルタの間の不一致を識別することができる。こ
れらの不一致は、１個または複数個のレチクル・パター
ン中の欠陥を示めしている。

【００３６】フィルタ１８３に対するまた別の用途は、
ステッパ装置１００の分解能と焦点深度とを改良するた
めの用途である。位相変化レチクルに関連して上述した
ように、ゼロ次光の減少（すなわち、拡散した背景光の
減少）は、投射された像の分解能と焦点深度とを大幅に
改良する。フーリエ変換の性質により、フィルタ１８３
の位置で見たレチクル１６０からのゼロ次光は、投射軸
の近傍に集中し、したがってフィルタ１８３の中央の近
傍に集中し、そこに明るい領域１８５を形成する。その
結果、フィルタ１８３の他の領域１８６を透過する光の
強度に比べてフィルタ１８３の中央部を透過する光の強
度を小さくすることにより、像の品質を増強することが
できる。

【００３７】この選択的フィルタ作用は、フィルタ１８
３の増強を要求する。適切な方法を用いてフィルタ１８
３の中央部１８５を黒化することにより、フィルタ１８
３を増強することができる。例えば、図３（ｅ）に示さ
れているように、クロム層１８３ｂ上にネガティブ・フ
ォトレジスト層（図示されていない）が沈着される。そ
の後、ステッパ装置１００の中の瞳孔面の位置に、ネガ
ティブ・フォトレジスト層がレチクル１６０に向くよう
に配置されながら、フィルタ１８３が再び挿入される。
光源１１０からレチクル１６０を透過して投射される像
により、このネガティブ・フォトレジスト層が短時間露
光される。この短時間の露光の結果、フィルタ１８３が
ステッパ装置１００から取り出され現像される時、最も
強く露光された領域（この場合には、フィルタ１８３の
中央部の近傍の領域）のネガティブ・フォトレジスト層
は最も厚いままである。次に、このフィルタにベーキン
グが行われて、このネガティブ・フォトレジスト層が少
なくとも部分的に不透明にされる。ネガティブ・フォト
レジスト層の最も不透明な部分は最も厚い領域であり、
この領域は図２に示されているように、フィルタ１８３
の中央部の近傍の領域１８５である。

【００３８】フィルタ１８３の中央部領域１８５を黒化
するために別の方法を用いることができる。上述したよ
うに、フィルタ１８３上にネガティブ・フォトレジスト
層がまず沈着される。その後、ステッパ装置１００の中
の瞳孔面の位置に、フィルタ１８３が再び挿入される。
けれども、フィルタ１８３は上側を下向きにして、すな
わち、透明な層１８３ａが組合せレンズ１８２に面する
ように挿入される。その後、光源１１０からの光でフィ
ルタ１８３の露光が行われる。

【００３９】この方法を用いる場合、フィルタ１８３の
露光の期間中、レチクル１６０はステッパ装置１００の
中にある必要はない。実際、ステッパ装置１００の複雑
な配置を用いないで、他の適切な光源を用いてこの露光
を行うことができる。「フィルタ１８３に到達する光
が、フィルタ１８３の端部の近くに到達する光に比べて
フィルタ１８３の中央部付近に到達する光がはるかに強
くなければならない」ということがこの露光段階に対し
て唯一必要なことである。

【００４０】クロム層１８３ｂが不透明であるために、
クロム層１８３ｂ上にあるネガティブ・フォトレジスト
層の領域には光は到達しない。クロム層１８３ｂが前も
って除去された領域にだけ露光が行われる。最も強く露
光されるのはフィルタ１８３の中央部の近傍の領域であ
る。その後、フィルタ１８３が取り除かれ、前述したよ
うにフォトレジスト層を不透明にするための現像が行わ
れ、そしてベーキングが行われる。ネガティブ・フォト
レジスト層が最も厚い領域（すなわち、中央部の近傍の
領域）で最も不透明になるという最終的な結果が得られ
る。

【００４１】フィルタ１８３を増強するまた別の方法
は、前述したように中央部領域１８５を黒化するよりも
（または黒化するのに加えて）中央部領域１８５の外側
の透明領域を「明るくする」、または透明領域の透明度
を増大することである。中央部領域１８５の外側の透明
領域１８６の透明度すなわち透過率は、選定された領域
１８６の透明層１８３ａの表面をエッチングすることに
よって除去することにより増大させることができる。光
が選定された領域１８６を横断して透過しなければなら
ない部材の量が減少することにより、この領域での光の
吸収が減少し、したがってフィルタ１８３を透過するフ
ーリエ変換の高次の部分の強度がゼロ次の部分の強度に
比べて増大する。

【００４２】フィルタ１８３を増強するさらに別の方法
は、中央部領域１８５の外側の透明領域１８６の周縁付
近の不透明層１８３ｂをエッチングにより除去すること
である。もしレチクル１６０とフィルタ１８３とが完全
に整合しているならば、このことにより高次の透明領域
１８６を透過する光が増大することはないであろう。け
れども、もしレチクル１６０とフィルタ１８３との整合
が故意または偶然に不完全であるならば、高次の透明領
域１８６のこの増大した寸法により正規の量の光がこれ
らの領域を透過することが起こるであろうが、ゼロ次の
中央部領域１８５を透過する光の量は不整合のために減
少するであろう。このことは再び、高次の部分の強度に
比べてゼロ次の部分の強度を小さくする。

【００４３】フィルタ１８３を製造するための上述した
方法はいずれも、フォトレジスト層１８３ｃがポジティ
ブ・フォトレジストであることが必要である。フィルタ
１８３のまた別の実施例では、フォトレジスト層１８３
ｃはネガティブ・フォトレジストで構成される。この実
施例では、フォトレジスト層１８３ｃが透明層１８３ａ
上に直接に沈着される。その後、フィルタ１８３がステ
ッパ装置１００の中の瞳孔面に挿入され、そしてレチク
ルの像に対して短時間の露光が行われる。フィルタ１８
３が現像される時、最も強く露光された領域すなわちフ
ィルタ１８３の中央部付近の領域１８５のみが、ネガテ
ィブ・フォトレジスト層１８３ｃの十分な量すなわち十
分な厚さを保持するように、露光の継続時間が選定され
る。その後、本発明の他の実施例に関して前述したよう
に、フィルタ１８３をベーキングすることにより、ネガ
ティブ・フォトレジストが不透明にされる。その結果、
フィルタ１８３は、フィルタ１８３の中央部付近の領域
１８５の中の部分的に不透明な円板と、領域１８５の外
側の完全に透明またはほぼ完全に透明な領域とを有す
る。部分的に不透明な領域１８５は、レチクルの像のフ
ーリエ変換のゼロ次の部分の透過率をこのフーリエ変換
の高次の部分の透過率に比べて小さくする役割を果た
す。

【００４４】本発明のいずれかの実施例によるフィルタ
１８３の製造が完了する時、フィルタ１８３を用いてス
テッパ装置１００の分解能と焦点深度とを改良すること
ができる。まず、柱状体１８０の中の第１像面に、この
場合には開口部１８５に隣接する瞳孔面に、フィルタ１
８３が再び挿入される。その後、光源１１０が作動さ
れ、レチクル１６０の像がウエハ２００上に投射され
る。フィルタ１８３がその対応するレチクル１６０と共
に用いられる時、フィルタ１８３はウエハ２００に到達
するゼロ次の光を高次の光に比べて小さくし、したがっ
て光源１１０からウエハ２００の上に投射される像の分
解能と焦点深度とが改良される。

【００４５】ステッパ装置１００は投射走査装置に代わ
り得ることが分かるであろう。この場合、光源１１０
は、光の細いアークをレチクル１６０上に投射するため
の可動光源機構を有する。可動光源機構１１０は、レチ
クル１６０を横断して光の投射されたアークを自動的に
掃引または走査し、それにより１回の完全な走査の後、
レチクル１６０の像の全体をウエハ２００上に投射す
る。可動光源機構１１０は、可動スリットでマスクされ
た定常的な水銀ランプで構成されることが好ましい。光
の細いアークだけをレチクル１６０の上に投射すること
ができる可動スリットは、レチクル１６０を横断して光
の細いアークを一定の速度で走査するために、自動的に
移動する。可動光源機構１１０を用いて、製造期間中の
フィルタ１８３の最初の露光と、フィルタ１８３を通し
てレチクル１６０の像をウエハ２００上に投射すること
との両方を行うことができる。

【００４６】前記の詳細な説明により、本発明が具体的
に開示された。しかし、本発明の範囲内において、種々
の他の変更実施例の可能であることは当業者にはすぐに
理解されるであろう。

【００４７】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 （１） 光源からレチクルを通して投射される像に応答
して作成される光フィルタ。 （２） 第１項記載のフィルタにおいて、透明層と、前
記透明層に隣接して配置され、かつ前記透明層の選定さ
れた部分を被覆する不透明層と、を有する、前記フィル
タ。 （３） 第１項記載の装置において、前記レチクルが第
１パターンの透明領域を有し、かつ前記フィルタが第２
パターンの透明領域を有し、かつ前記第２パターンの透
明領域が前記第１パターンの透明領域のフーリエ変換で
構成される、前記装置。 （４） 第１項記載の装置において、前記レチクルが第
１パターンの透明領域を有し、かつ前記フィルタが第２
パターンの透明領域を有し、かつ前記第２パターンの透
明領域が前記第１パターンの透明領域の選択的に変えら
れたフーリエ変換で構成される、前記装置。 （５） 光源からレチクルを通して投射される像で感光
性の板を露光する段階と、前記感光性板が前記像により
露光されるのに応答して前記感光性板から光フィルタを
作成する段階と、を有する、光フィルタを製造する方
法。 （６） 第５項記載の方法において、前記感光性板が前
記像に露光されるのに応答して前記感光性板から感光層
の領域を除去する段階を前記光フィルタを作成する段階
が有する、前記方法。 （７） 第６項記載の方法において、前記光フィルタを
作成する段階が、前記感光性板から前記感光層の付加領
域を除去することにより前記フィルタを増強する段階を
さらに有する、前記方法。 （８） 第６項記載の方法において、前記光フィルタを
作成する段階が、前記感光層を不透明にする段階をさら
に有する、前記方法。 （９） 第６項記載の方法において、前記光フィルタを
作成する段階が、前記感光性板から前記感光層により被
覆されない不透明層の領域を除去する段階をさらに有す
る、前記方法。 （１０） 第９項記載の方法において、前記光フィルタ
を作成する段階が、前記感光性板から前記不透明層の付
加領域を除去することにより前記フィルタを増強する段
階をさらに有する、前記方法。 （１１） 第６項記載の方法において、前記光フィルタ
を作成する段階が、前記感光性板から透明層の選定され
た部分を除去することにより前記フィルタを増強する段
階をさらに有する、前記方法。 （１２） 第６項記載の方法において、前記光フィルタ
を作成する段階が、前記感光性板上に第２感光層を沈着
する段階と、前記光源により投射される第２像に対し前
記第２感光層を露光する段階と、前記感光性板が前記第
２像で露光されるのに応答して前記感光性板から前記第
２感光層の領域を除去する段階と、を有する、前記方
法。 （１３） 第１２項記載の方法において、前記光フィル
タを作成する段階が、前記第２感光層を不透明にする段
階をさらに有する、前記方法。

【００４８】（１４） レチクルと、第１像面に事実上
平行でかつ前記第１像面に整合して配置され、かつ光源
により前記レチクルを通して前記第１像面の上に投射さ
れた像に応答して作成されるフィルタと、を有する像作
成装置。 （１５） 第１４項記載の装置において、前記レチクル
が第１パターンの透明領域を有し、かつ前記フィルタが
第２パターンの透明領域を有し、かつ前記第２パターン
が前記第１パターンのフーリエ変換である、前記装置。 （１６） 第１４項記載の装置において、前記レチクル
が第１パターンの透明領域を有し、かつ前記フィルタが
第２パターンの透明領域を有し、かつ前記第２パターン
が前記第１パターンの選択的に変えられたフーリエ変換
である、前記装置。 （１７） 第１４項記載の装置において、複数個のレン
ズを有し、かつ前記第１像面が前記複数個のレンズの中
の選定された２個のレンズの間に配置される、前記装
置。 （１８） 第１４項記載の装置において、前記フィルタ
が透明層および不透明層を有し、かつ前記光源により前
記レチクルを通して前記第１像面上に投射される像に応
答して前記不透明層が前記透明層の選定された部分を被
覆する、前記装置。 （１９） 第１４項記載の装置において、前記レチクル
が位相変化レチクルである、前記装置。 （２０） 第１４項記載の装置において、ウエハの位置
を定めるための可動ステージをさらに有し、かつ前記フ
ィルタが前記レチクルと前記可動ステージとの間に配置
される、前記装置。 （２１） 第１４項記載の装置において、前記レチクル
の選定された部分を通して光を投射するための可動光源
機構をさらに有する、前記装置。

【００４９】（２２） 改良されたマイクロリソグラフ
ィ像作成装置１００が開示される。前記装置は、第１像
面と事実上整合しそして開口部１８５に隣接して配置さ
れたフィルタ１８３を有する。前記フィルタは、光源１
１０によりレチクル１６０を通して前記第１像面の上に
投射された像に応答して作成される。前記改良されたマ
イクロリソグラフィ像作成装置は、前記フィルタ１８３
により実行される付加的フィルタ作用により、先行技術
の像作成装置よりも高い分解能と焦点深度とを有する。
本発明によるフィルタは、従来のマイクロリソグラフィ
技術を用いて、容易にかつ廉価に製造することができ
る。本発明によるフィルタを用いて、前記レチクル１６
０の中の欠陥を検出または補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるフィルタを備えたステッパ装置の
単純化された立体図。

【図２】本発明によるステッパ装置の一部分の分解組立
図。

【図３】本発明による製造の種々のステップにおけるフ
ィルタの横断面図であって、（ａ）は最初のステップの
図、（ｂ）は（ａ）の次のステップの図、（ｃ）は
（ｂ）の次のステップの図、（ｄ）は（ｃ）の次のステ
ップの図、（ｅ）は（ｄ）の次のステップの図。

【符号の説明】

１１０ 光源 １６０ レチクル １８０ 柱状体 １８３ フィルタ １８３ａ ガラス層 １８３ｂ 不透明層 １８３ｃ フォトレジスト層 １８５ 虹彩絞り型の開口部 １９０ 可動ステージ ２００ ウエハ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からレチクルを通して投射される像
   に応答して作成される光フィルタ。
2. 【請求項２】 光源からレチクルを通して投射される像
   で感光性の板を露光するステップと、 前記感光性板が前記像により露光されるのに応答して前
   記感光性板から光フィルタを作成するステップと、を有
   する、光フィルタを製造する方法。