JPH1123821A - 回折光学素子及びその製造方法及び製造装置 - Google Patents
回折光学素子及びその製造方法及び製造装置Info
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- JPH1123821A JPH1123821A JP9187376A JP18737697A JPH1123821A JP H1123821 A JPH1123821 A JP H1123821A JP 9187376 A JP9187376 A JP 9187376A JP 18737697 A JP18737697 A JP 18737697A JP H1123821 A JPH1123821 A JP H1123821A
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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
- G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 少ないレチクルパターンを使って効率的に露
光を行う。 【解決手段】 回転光学素子の回転対称性を考慮して、
基板Ｗを中心から半径方向に３つの部分に分割し、円周
方向にはそれぞれ４分割、１２分割、１８分割して、露
光領域２１ａ、２１ｂ、２１ｃを形成する。基板Ｗの外
側周縁部には、基板Ｗの回転角度に対応するアライメン
トマークＭを形成しておき、このアライメントマークＭ
を使ってアライメントを行い、所定の露光位置におい
て、基板Ｗを回転しながら順次に露光を繰り返すことに
より、最低限のレチクルパターンでパターニングをする
ことができる。
光を行う。 【解決手段】 回転光学素子の回転対称性を考慮して、
基板Ｗを中心から半径方向に３つの部分に分割し、円周
方向にはそれぞれ４分割、１２分割、１８分割して、露
光領域２１ａ、２１ｂ、２１ｃを形成する。基板Ｗの外
側周縁部には、基板Ｗの回転角度に対応するアライメン
トマークＭを形成しておき、このアライメントマークＭ
を使ってアライメントを行い、所定の露光位置におい
て、基板Ｗを回転しながら順次に露光を繰り返すことに
より、最低限のレチクルパターンでパターニングをする
ことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体露光
装置やカメラ、望遠鏡、顕微鏡等の光学系を有する装置
に使用する回折光学素子及びその製造方法及び製造装置
に関するものである。
装置やカメラ、望遠鏡、顕微鏡等の光学系を有する装置
に使用する回折光学素子及びその製造方法及び製造装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】バイナリオプティカルエレメント（ＢＯ
Ｅ）と呼ばれる階段状の格子断面形状を有した回折光学
素子は、半導体素子の製造プロセスと同様に、リソグラ
フィ技術を利用して製造される。
Ｅ）と呼ばれる階段状の格子断面形状を有した回折光学
素子は、半導体素子の製造プロセスと同様に、リソグラ
フィ技術を利用して製造される。
【０００３】このリソフについては、基板上に複数個用
意したアライメントマークを用いて、基板上に位置決め
を行って所望のパターニングを行う技術が、特開平６−
２５２０２７号公報に開示されている。
意したアライメントマークを用いて、基板上に位置決め
を行って所望のパターニングを行う技術が、特開平６−
２５２０２７号公報に開示されている。
【０００４】また、特開昭６４−７２１０１号公報には
図８に示す技術が開示されており、基板を載置するステ
ージ１にはロータリエンコーダ２が連結され、ステージ
１の上方にはエネルギビーム照射手段３が配置されてい
る。全体の制御を行う制御手段４の出力はステージ１の
直線駆動手段５及び回転駆動手段６に接続され、回転駆
動手段６の出力はロータリエンコーダ２に接続されてい
る。また、制御手段４の出力及びロータリエンコーダ２
の出力が、角度一致判別手段７及び回転数一致判別手段
８に接続されており、角度一致判別手段７及び回転数一
致判別手段８の出力はブランキング信号出力手段９を介
してエネルギビーム照射手段３に接続されている。
図８に示す技術が開示されており、基板を載置するステ
ージ１にはロータリエンコーダ２が連結され、ステージ
１の上方にはエネルギビーム照射手段３が配置されてい
る。全体の制御を行う制御手段４の出力はステージ１の
直線駆動手段５及び回転駆動手段６に接続され、回転駆
動手段６の出力はロータリエンコーダ２に接続されてい
る。また、制御手段４の出力及びロータリエンコーダ２
の出力が、角度一致判別手段７及び回転数一致判別手段
８に接続されており、角度一致判別手段７及び回転数一
致判別手段８の出力はブランキング信号出力手段９を介
してエネルギビーム照射手段３に接続されている。
【０００５】ステージ１を回転しながら基板にエネルギ
ビームを照射して１本の輪帯パターンを露光する。回転
に対し直径方向に相対的にステージ１を直線移動し、基
板Ｗの回転に同期してエネルギビームを点滅して露光す
ることにより、基板Ｗ上に同心円状のパターンを形成す
る。
ビームを照射して１本の輪帯パターンを露光する。回転
に対し直径方向に相対的にステージ１を直線移動し、基
板Ｗの回転に同期してエネルギビームを点滅して露光す
ることにより、基板Ｗ上に同心円状のパターンを形成す
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例において、回折光学素子は性能向上のためにはより
細かいパターンニングを行う必要があるが、０．３５μ
ｍや０．２５μｍのパターニングを行うことができる露
光装置の画角は２０ｍｍ角程度であり、これ以上大きな
回折光学素子のパターニングを行うためには、露光領域
を並べて順次に露光しなければならない。
来例において、回折光学素子は性能向上のためにはより
細かいパターンニングを行う必要があるが、０．３５μ
ｍや０．２５μｍのパターニングを行うことができる露
光装置の画角は２０ｍｍ角程度であり、これ以上大きな
回折光学素子のパターニングを行うためには、露光領域
を並べて順次に露光しなければならない。
【０００７】また、特開昭６４−７２１０１号公報の技
術においては、同心円のパターンを１本ずつパターニン
グしてゆくために、同心円パターンが多くなると基板の
回転速度を上げたり、感光材料の感度を上げるか、露光
光の強度を上げるなどの対策が必要となる。従って、こ
の方式では制御に対する要求精度が非常に厳しくなるた
めに、技術的な障壁が発生するという問題点がある。
術においては、同心円のパターンを１本ずつパターニン
グしてゆくために、同心円パターンが多くなると基板の
回転速度を上げたり、感光材料の感度を上げるか、露光
光の強度を上げるなどの対策が必要となる。従って、こ
の方式では制御に対する要求精度が非常に厳しくなるた
めに、技術的な障壁が発生するという問題点がある。
【０００８】また、従来用いられてきた露光装置におい
ては、露光される基板を回転させるために、一度基板を
オリフラ検出系に搬送し、オリフラを基準に所望の角度
だけ基板を回転する必要がある。従って、所定の搬送時
間が必要、搬送毎にオリフラ検出系の回転軸と基板の中
心を一致させる作業が必要等の課題があり、作業効率が
著しく低下するという問題がある。
ては、露光される基板を回転させるために、一度基板を
オリフラ検出系に搬送し、オリフラを基準に所望の角度
だけ基板を回転する必要がある。従って、所定の搬送時
間が必要、搬送毎にオリフラ検出系の回転軸と基板の中
心を一致させる作業が必要等の課題があり、作業効率が
著しく低下するという問題がある。
【０００９】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
複数の画角に跨がるパターンをより少ないレチクルで効
率的に露光する回折光学素子を提供することにある。
複数の画角に跨がるパターンをより少ないレチクルで効
率的に露光する回折光学素子を提供することにある。
【００１０】本発明の他の目的は、露光領域の境界にお
いてパターンの連続性を確保した回折光学素子を提供す
ることにある。
いてパターンの連続性を確保した回折光学素子を提供す
ることにある。
【００１１】本発明の更に他の目的は、所望のパターン
中にアライメント用のマークを配置することなく、本来
のアライメント精度を確保する回折光学素子を提供する
ことにある。
中にアライメント用のマークを配置することなく、本来
のアライメント精度を確保する回折光学素子を提供する
ことにある。
【００１２】本発明の更に他の目的は、露光領域の境界
がレジスト抜きパターンに位置してもアライメント誤差
を発生しない回折光学素子を提供することにある。
がレジスト抜きパターンに位置してもアライメント誤差
を発生しない回折光学素子を提供することにある。
【００１３】本発明の更に他の目的は、パターン生成の
ためのマスクやこれに変わる機構を簡略化して高精度な
位置決めを行う回折光学素子の製造方法を提供すること
にある。
ためのマスクやこれに変わる機構を簡略化して高精度な
位置決めを行う回折光学素子の製造方法を提供すること
にある。
【００１４】本発明の更に他の目的は、水平方向の他に
回転の自由度を与えることにより高精度の位置決めを行
う回折光学素子の製造装置を提供することにある。
回転の自由度を与えることにより高精度の位置決めを行
う回折光学素子の製造装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る回折光学素子は、リソグラフィ技術を用
いて複数の露光領域にパターニングを行って同心円状の
パターンを形成する位相型の回折光学素子であって、半
径方向に前記露光領域を分割し、円周方向には同じレチ
クルパターンを用いて基板を順次に回転して露光するこ
とを特徴とする。
の本発明に係る回折光学素子は、リソグラフィ技術を用
いて複数の露光領域にパターニングを行って同心円状の
パターンを形成する位相型の回折光学素子であって、半
径方向に前記露光領域を分割し、円周方向には同じレチ
クルパターンを用いて基板を順次に回転して露光するこ
とを特徴とする。
【００１６】本発明に係る回折光学素子の製造方法は、
円周方向に所望の頂角を有する扇形、又は第１の扇形か
ら、前記扇形よりも小さくかつ同じ頂角を有する第２の
扇形を除いた領域で切り出される代表パターンを用い
て、基板を位置合わせして露光し、次に前記扇形の頂角
の角度分だけ基板を回転した後に、再び位置合わせをし
て露光する手順を、前記基板の１回転分繰り返して順次
に前記代表パターンを露光することを特徴とする。
円周方向に所望の頂角を有する扇形、又は第１の扇形か
ら、前記扇形よりも小さくかつ同じ頂角を有する第２の
扇形を除いた領域で切り出される代表パターンを用い
て、基板を位置合わせして露光し、次に前記扇形の頂角
の角度分だけ基板を回転した後に、再び位置合わせをし
て露光する手順を、前記基板の１回転分繰り返して順次
に前記代表パターンを露光することを特徴とする。
【００１７】本発明に係る回折光学素子の製造装置は、
リソグラフィ技術を用いてパターニングを行う同心円上
のパターンを有する位相型の回折光学素子に関し、平面
内位置決め手段と、回転機構と、回転角度検出手段と、
所定の回転角度量の判別手段とを用いて、所望の角度分
の回転及び位置決めを行って露光することを特徴とす
る。
リソグラフィ技術を用いてパターニングを行う同心円上
のパターンを有する位相型の回折光学素子に関し、平面
内位置決め手段と、回転機構と、回転角度検出手段と、
所定の回転角度量の判別手段とを用いて、所望の角度分
の回転及び位置決めを行って露光することを特徴とす
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明を図１〜図７に図示の実施
例に基づいて詳細に説明する。図１は第１の実施例の基
板の平面図を示し、回折光学素子の回転対称性を考慮し
て、基板Ｗを回折光学素子のパターンに平行な円によ
り、中心から半径方向に円形又は円環形に３分割し、そ
の最外側周縁部にはアライメントマークを形成する領域
が設けられている。これらの３つの円形又は円環形の領
域は、基板Ｗの中心を通る直線により円周方向にそれぞ
れ４分割、１２分割、１８分割されて、露光領域２１
ａ、２１ｂ、２１ｃが形成され、これによって基板Ｗを
円周方向に回転しながら、順次に同一パターンを所定の
露光領域２１ａ〜２１ｃに露光することができるように
なっている。
例に基づいて詳細に説明する。図１は第１の実施例の基
板の平面図を示し、回折光学素子の回転対称性を考慮し
て、基板Ｗを回折光学素子のパターンに平行な円によ
り、中心から半径方向に円形又は円環形に３分割し、そ
の最外側周縁部にはアライメントマークを形成する領域
が設けられている。これらの３つの円形又は円環形の領
域は、基板Ｗの中心を通る直線により円周方向にそれぞ
れ４分割、１２分割、１８分割されて、露光領域２１
ａ、２１ｂ、２１ｃが形成され、これによって基板Ｗを
円周方向に回転しながら、順次に同一パターンを所定の
露光領域２１ａ〜２１ｃに露光することができるように
なっている。
【００１９】そして、外側周縁部の領域には、良好なア
ライメントを実施するために、基板Ｗを回転したときに
所定の向きとなるアライメントマークＭが形成されてお
り、図１では、０度用、２０度用、３０度用のアライメ
ントマークM00 、M20 、M30を代表として表示してお
り、模式的な表示のために一部のマーク同士が重なって
描かれている。
ライメントを実施するために、基板Ｗを回転したときに
所定の向きとなるアライメントマークＭが形成されてお
り、図１では、０度用、２０度用、３０度用のアライメ
ントマークM00 、M20 、M30を代表として表示してお
り、模式的な表示のために一部のマーク同士が重なって
描かれている。
【００２０】なお、３つの露光領域２１ａ〜２１ｃの境
界が回折光学素子のレジスト抜きパターン上に位置する
と、アライメント誤差が発生することがあるので、各露
光領域２１ａ〜２１ｃ間には、アライメント精度よりも
大きな量である１００ｎｍ以下のオーバラップ部分が設
けられている。
界が回折光学素子のレジスト抜きパターン上に位置する
と、アライメント誤差が発生することがあるので、各露
光領域２１ａ〜２１ｃ間には、アライメント精度よりも
大きな量である１００ｎｍ以下のオーバラップ部分が設
けられている。
【００２１】図２はリソグラフィ技術による露光装置の
構成図を示し、基板Ｗを載置するステージ２２の上方に
は、撮影光学系２３、レクチル保持台２４に保持された
レチクル２５、光源２６が順次に配置されている。ま
た、図３はレチクル２５の平面図を示し、０層として基
板回転角に応じて反時計方向に回転したアライメントマ
ークM00 〜M340が用意されている。
構成図を示し、基板Ｗを載置するステージ２２の上方に
は、撮影光学系２３、レクチル保持台２４に保持された
レチクル２５、光源２６が順次に配置されている。ま
た、図３はレチクル２５の平面図を示し、０層として基
板回転角に応じて反時計方向に回転したアライメントマ
ークM00 〜M340が用意されている。
【００２２】例えば、直径１２０ｍｍの回折光学素子を
一辺が２２ｍｍの四角形を単位として露光する場合に
は、１つの層をパターニングするために半径方向に沿っ
て３つの領域２１ａ〜２１ｃが必要となる。ここで、レ
チクル２５は基板Ｗを上から見たときに図１の中心より
右上の太線で囲んだ部分に形成されており、この位置で
基板Ｗを時計方向に回転しながら順次に露光を行う。こ
のとき、パターニングを行う基板Ｗの回転角度は、中心
から露光領域２１ａ〜２１ｃの順にそれぞれ９０度、３
０度、２０度である。
一辺が２２ｍｍの四角形を単位として露光する場合に
は、１つの層をパターニングするために半径方向に沿っ
て３つの領域２１ａ〜２１ｃが必要となる。ここで、レ
チクル２５は基板Ｗを上から見たときに図１の中心より
右上の太線で囲んだ部分に形成されており、この位置で
基板Ｗを時計方向に回転しながら順次に露光を行う。こ
のとき、パターニングを行う基板Ｗの回転角度は、中心
から露光領域２１ａ〜２１ｃの順にそれぞれ９０度、３
０度、２０度である。
【００２３】先ず、アライメントマークの作成を行う。
レチクル２５を用いて各回転角度成分のアライメントマ
ークを、基板Ｗの周縁部領域に１つの回転角度に対して
各８個露光してゆく。なお、アライメントマークの形状
によっては対称性が認められるものもあるので、異なる
回転角度でアライメントマークを共用することも可能で
ある。露光すべき角度のアライメントマークは、ブレー
ドにより選択して所定の位置に露光してゆき、その後に
加工プロセスを経て所望のアライメントマークとして形
成される。
レチクル２５を用いて各回転角度成分のアライメントマ
ークを、基板Ｗの周縁部領域に１つの回転角度に対して
各８個露光してゆく。なお、アライメントマークの形状
によっては対称性が認められるものもあるので、異なる
回転角度でアライメントマークを共用することも可能で
ある。露光すべき角度のアライメントマークは、ブレー
ドにより選択して所定の位置に露光してゆき、その後に
加工プロセスを経て所望のアライメントマークとして形
成される。
【００２４】次に、各露光領域２１ａ〜２１ｃに対応す
る３種類の回折光学素子のパターンを使って露光作業を
行う。図４に示すように中心から２番目に近い位置Ｔに
レチクルパターンを露光する作業を説明すると、本実施
例のレチクル２５は半径にして約２２〜４１ｍｍまでの
パターンを露光することが可能である。既に、基板Ｗの
回転角が０度用のアライメントマークM00 が基板Ｗの円
周上に８個形成されているので、先ずこの８個のアライ
メントマークM00 により全体的なアライメントを行い、
その後に上から見て基板Ｗの右上の図４の太線に囲まれ
た位置Ｐに、露光領域２１ｂのレチクルパターンを使っ
て露光を行う。
る３種類の回折光学素子のパターンを使って露光作業を
行う。図４に示すように中心から２番目に近い位置Ｔに
レチクルパターンを露光する作業を説明すると、本実施
例のレチクル２５は半径にして約２２〜４１ｍｍまでの
パターンを露光することが可能である。既に、基板Ｗの
回転角が０度用のアライメントマークM00 が基板Ｗの円
周上に８個形成されているので、先ずこの８個のアライ
メントマークM00 により全体的なアライメントを行い、
その後に上から見て基板Ｗの右上の図４の太線に囲まれ
た位置Ｐに、露光領域２１ｂのレチクルパターンを使っ
て露光を行う。
【００２５】次に、基板Ｗを時計方向に３０度回転する
と、今度は基板Ｗの周縁部領域に形成された３０度反時
計方向に回転したアライメントマークM30 が、基板Ｗの
回転に伴って所望の向きとなり、この向きのアライメン
トマークM30 を用いてアライメント行った後に、再び上
面から見て基板Ｗの右上の位置Ｔに、露光領域２１ｂの
レチクルパターンで露光を行う。更に、基板Ｗを３０度
合計６０度時計方向に回転して、６０度反射時計方向に
回転したアライメントマークM60 を用いてアライメント
を行い、位置Ｔに同様に露光を行う。
と、今度は基板Ｗの周縁部領域に形成された３０度反時
計方向に回転したアライメントマークM30 が、基板Ｗの
回転に伴って所望の向きとなり、この向きのアライメン
トマークM30 を用いてアライメント行った後に、再び上
面から見て基板Ｗの右上の位置Ｔに、露光領域２１ｂの
レチクルパターンで露光を行う。更に、基板Ｗを３０度
合計６０度時計方向に回転して、６０度反射時計方向に
回転したアライメントマークM60 を用いてアライメント
を行い、位置Ｔに同様に露光を行う。
【００２６】このようにして、順次に基板Ｗを時計方向
に３０度ずつ回転すると、その度に反時計方向に基板Ｗ
の回転角に応じた角度だけ予め回転したアライメントマ
ークが所望の向き／位置となるので、これを用いて順次
にアライメントを行い、図４の所定位置Ｔにパターンの
露光を繰り返してゆく。この結果、中心から２番目の半
径にして２２〜４１ｍｍの範囲の露光領域２１ｂは、１
周に渡って合計１２回でパターン露光が完了する。
に３０度ずつ回転すると、その度に反時計方向に基板Ｗ
の回転角に応じた角度だけ予め回転したアライメントマ
ークが所望の向き／位置となるので、これを用いて順次
にアライメントを行い、図４の所定位置Ｔにパターンの
露光を繰り返してゆく。この結果、中心から２番目の半
径にして２２〜４１ｍｍの範囲の露光領域２１ｂは、１
周に渡って合計１２回でパターン露光が完了する。
【００２７】次に、中心に最も近いパターンを露光する
には、一辺が２２ｍｍの画角で露光できる範囲は９０度
なので、このレチクル２５で約２２ｍｍまでの領域を露
光する。即ち、９０度ステップで基板Ｗを回転し、対応
する角度のアライメントマークM00 、M90 、M180、M270
を使用してアライメントし露光を行う。これにより、４
回で約２２ｍｍの領域の露光が完了する。最後に最外周
パターンは、角度にして２０度の範囲が露光可能であ
り、回転は２０度をステップとして、アライメントマー
クM00 、M20 、M40 、・・・、M340を使ってアライメン
トし露光を行うことにより、最外周部は１８回の露光で
作業が完了する。
には、一辺が２２ｍｍの画角で露光できる範囲は９０度
なので、このレチクル２５で約２２ｍｍまでの領域を露
光する。即ち、９０度ステップで基板Ｗを回転し、対応
する角度のアライメントマークM00 、M90 、M180、M270
を使用してアライメントし露光を行う。これにより、４
回で約２２ｍｍの領域の露光が完了する。最後に最外周
パターンは、角度にして２０度の範囲が露光可能であ
り、回転は２０度をステップとして、アライメントマー
クM00 、M20 、M40 、・・・、M340を使ってアライメン
トし露光を行うことにより、最外周部は１８回の露光で
作業が完了する。
【００２８】なお、多段構造で回折光学素子を作成する
場合には、上述したように各層に対して基板Ｗを回転さ
せながら、次の加工プロセス用のパターンを順次に露光
するようにすればよい。
場合には、上述したように各層に対して基板Ｗを回転さ
せながら、次の加工プロセス用のパターンを順次に露光
するようにすればよい。
【００２９】また、パターニングが完了した後の行程に
おいて、アライメントマークが存在する外周部はカット
し、素子部のみを使う場合もある。
おいて、アライメントマークが存在する外周部はカット
し、素子部のみを使う場合もある。
【００３０】このように、回転露光する際の露光領域２
１ａ〜２１ｃの好適な分割形状を設定して、基板Ｗの各
回転角度に応じたアライメントマークを予めパターン外
部に用意しておくことにより、複数の露光領域２１ａ〜
２１ｃに渡る回転対称パターンを、最少限のレチクルパ
ターンでパターニングすることができる。また、回折光
学素子中にアライメントマークを配置する必要がないの
で、アライメント精度を犠牲にすることがなく、回折光
学素子の機能を損うこともなく、更に露光時にアライメ
ントエラーが発生しても、各露光領域２１ａ〜２１ｃの
境界において不要なレジストパターンを発生することが
ない。
１ａ〜２１ｃの好適な分割形状を設定して、基板Ｗの各
回転角度に応じたアライメントマークを予めパターン外
部に用意しておくことにより、複数の露光領域２１ａ〜
２１ｃに渡る回転対称パターンを、最少限のレチクルパ
ターンでパターニングすることができる。また、回折光
学素子中にアライメントマークを配置する必要がないの
で、アライメント精度を犠牲にすることがなく、回折光
学素子の機能を損うこともなく、更に露光時にアライメ
ントエラーが発生しても、各露光領域２１ａ〜２１ｃの
境界において不要なレジストパターンを発生することが
ない。
【００３１】このようにして形成された回折光学素子
は、通常のレンズと異なって非常に高い屈折率を有する
レンズと等価な機能を有するので、諸収差の補正上極め
て有効である。特に、屈折レンズと回折光学素子との組
み合わせによる色収差補正を行う際には、回折光学素子
のピッチや形状を変更するだけで非球面効果等を持たせ
ることも可能である。
は、通常のレンズと異なって非常に高い屈折率を有する
レンズと等価な機能を有するので、諸収差の補正上極め
て有効である。特に、屈折レンズと回折光学素子との組
み合わせによる色収差補正を行う際には、回折光学素子
のピッチや形状を変更するだけで非球面効果等を持たせ
ることも可能である。
【００３２】回折光学素子は微細加工を必要とするの
で、リソグラフィ技術を用いて製造されるが、リソグラ
フィ工程で１度に露光できる領域は、最も細かいパター
ンが露光できる装置でも約２０ｍｍ前後である。一方、
投影光学系の回折光学素子の有効径は１００〜２００ｍ
ｍであり、特に高い解像力が要求される高開口（ＮＡ）
の投影光学系に回折光学素子の特性を利用するために
は、回折光学素子の広い領域に渡って微細なパターンを
パターニングする必要がある。従って、広い領域を分割
して回折光学素子の微細なパターンを形成すれば、高開
口で解像力の高い大口径回折光学素子を搭載した投影光
学系を実用化することが可能となる。
で、リソグラフィ技術を用いて製造されるが、リソグラ
フィ工程で１度に露光できる領域は、最も細かいパター
ンが露光できる装置でも約２０ｍｍ前後である。一方、
投影光学系の回折光学素子の有効径は１００〜２００ｍ
ｍであり、特に高い解像力が要求される高開口（ＮＡ）
の投影光学系に回折光学素子の特性を利用するために
は、回折光学素子の広い領域に渡って微細なパターンを
パターニングする必要がある。従って、広い領域を分割
して回折光学素子の微細なパターンを形成すれば、高開
口で解像力の高い大口径回折光学素子を搭載した投影光
学系を実用化することが可能となる。
【００３３】図５は第２の実施例の露光装置の構成図を
示し、光源３１の下方にはマスク３２、投影光学系３
３、回転機構３４、基板Ｗを載置したＸＹステージ３
５、３６が配置されている。図６は回転機構３４の側面
図を示し、ＸＹステージ３５、３６上の回転機構３４に
は、固定チャック３４ａが取り付けられており、基板Ｗ
は固定チャック３４ａにより、回転機構３４上に保持さ
れるようになっている。また、回転機構３４にはロータ
リエンコーダ３７及び回転制御手段３８が連結されてい
る。
示し、光源３１の下方にはマスク３２、投影光学系３
３、回転機構３４、基板Ｗを載置したＸＹステージ３
５、３６が配置されている。図６は回転機構３４の側面
図を示し、ＸＹステージ３５、３６上の回転機構３４に
は、固定チャック３４ａが取り付けられており、基板Ｗ
は固定チャック３４ａにより、回転機構３４上に保持さ
れるようになっている。また、回転機構３４にはロータ
リエンコーダ３７及び回転制御手段３８が連結されてい
る。
【００３４】先ず、ＸＹステージ３５、３６を駆動して
基板Ｗの位置調整が行われ、マスク３２を露光する位置
に基板Ｗが配置される。位置調整が完了した時点で、光
源３１の波長に感光する材料を用いて、基板Ｗ上にパタ
ーニングが行われる。パターニングが終了すると、マス
ク３２の扇形の代表パターンの頂角に相当する角度分だ
け回転機構３４により基板Ｗが回転される。その後に、
再度露光する所望位置にＸＹステージ３５、３６によっ
て位置調整が行われ、位置調整が終了した後に露光が行
われる。露光後は再び基板Ｗの回転の作業手順に戻って
順次に露光を繰り返す。これによって、例えば代表パタ
ーンの頂角が９０度であれば４回の作業を繰り返して、
同心円状のパターンを得ることができる。
基板Ｗの位置調整が行われ、マスク３２を露光する位置
に基板Ｗが配置される。位置調整が完了した時点で、光
源３１の波長に感光する材料を用いて、基板Ｗ上にパタ
ーニングが行われる。パターニングが終了すると、マス
ク３２の扇形の代表パターンの頂角に相当する角度分だ
け回転機構３４により基板Ｗが回転される。その後に、
再度露光する所望位置にＸＹステージ３５、３６によっ
て位置調整が行われ、位置調整が終了した後に露光が行
われる。露光後は再び基板Ｗの回転の作業手順に戻って
順次に露光を繰り返す。これによって、例えば代表パタ
ーンの頂角が９０度であれば４回の作業を繰り返して、
同心円状のパターンを得ることができる。
【００３５】基板Ｗは固定チャック３４ａに保持された
状態で、回転機構３４により任意の角度に調整すること
ができ、このときの回転の角度はロータリエンコーダ３
７によってモニタされ、露光パターンの扇形の頂角に合
わせて、回転制御手段３８により両者の一致が判断され
て回転が制御される。
状態で、回転機構３４により任意の角度に調整すること
ができ、このときの回転の角度はロータリエンコーダ３
７によってモニタされ、露光パターンの扇形の頂角に合
わせて、回転制御手段３８により両者の一致が判断され
て回転が制御される。
【００３６】また、本実施例の装置はパターニングにお
けるＸＹ直交座標系を任意の角度で回転可能なので、例
えば図７に示すように、分割露光するパターンＰの中心
が基板Ｗを載置した回転機構３４のステージの中心に一
致していない場合でも露光が可能である。
けるＸＹ直交座標系を任意の角度で回転可能なので、例
えば図７に示すように、分割露光するパターンＰの中心
が基板Ｗを載置した回転機構３４のステージの中心に一
致していない場合でも露光が可能である。
【００３７】この場合は、先ず単一の座標系において以
後の作業で必要なアライメントマークＭのパターニング
を行う。既知の座標を有するアライメントマークＭを用
いて、基板Ｗ上の位置を求めて領域Ａにパターニングを
行う。次に、アライメントマークＭの座標系と所定角度
だけ回転した座標系で、既知の座標を有するアライメン
トマークＮを用いて基板Ｗ上の位置を求めて領域Ｂにパ
ターニングを行う。以下、図では省略しているが、領域
Ｃ、Ｄに対応する座標系でのアライメントマークＭを用
意しておき、領域Ｃ、Ｄについてもパターニングを行
う。また、同様の手順で半径方向に連続する例えば領域
Ｅもパターニングを行う。
後の作業で必要なアライメントマークＭのパターニング
を行う。既知の座標を有するアライメントマークＭを用
いて、基板Ｗ上の位置を求めて領域Ａにパターニングを
行う。次に、アライメントマークＭの座標系と所定角度
だけ回転した座標系で、既知の座標を有するアライメン
トマークＮを用いて基板Ｗ上の位置を求めて領域Ｂにパ
ターニングを行う。以下、図では省略しているが、領域
Ｃ、Ｄに対応する座標系でのアライメントマークＭを用
意しておき、領域Ｃ、Ｄについてもパターニングを行
う。また、同様の手順で半径方向に連続する例えば領域
Ｅもパターニングを行う。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る回折光
学素子は、同じレチクルパターンを用いて基板を回転し
ながら順次に露光することにより、パターンの連続性に
優れ高精度に位置決めされた素子とすることができる。
学素子は、同じレチクルパターンを用いて基板を回転し
ながら順次に露光することにより、パターンの連続性に
優れ高精度に位置決めされた素子とすることができる。
【００３９】本発明に係る回折光学素子の製造方法は、
広い面積を１度に露光する場合に、回転対称性を利用し
て一部の露光領域のパターンでレチクルを作製し、基板
を回転して順次に露光することにより、１枚のレチクル
で半径方向に分割した円環領域を露光することができる
ので、少ないレチクルで効率的に広範囲のパターニング
を行うことができる。
広い面積を１度に露光する場合に、回転対称性を利用し
て一部の露光領域のパターンでレチクルを作製し、基板
を回転して順次に露光することにより、１枚のレチクル
で半径方向に分割した円環領域を露光することができる
ので、少ないレチクルで効率的に広範囲のパターニング
を行うことができる。
【００４０】本発明に係る投影光学系は、高精度の回折
光学素子を搭載することにより、高性能の光学特性を発
揮することができる。
光学素子を搭載することにより、高性能の光学特性を発
揮することができる。
【００４１】また、本発明に係る回折光学素子は、同心
円のパターンを効率的に露光することができ、特に１度
に露光できる領域サイズを越える半径を有する同心円パ
ターンを露光する際も、代表パターンを決定して露光す
ることができるので、高精度に位置決めされた大型素子
とすることができる。
円のパターンを効率的に露光することができ、特に１度
に露光できる領域サイズを越える半径を有する同心円パ
ターンを露光する際も、代表パターンを決定して露光す
ることができるので、高精度に位置決めされた大型素子
とすることができる。
【００４２】本発明に係る回折光学素子の製造装置は、
一括で一定の面積を露光しながら、任意の角度ステップ
で順次に基板を回転しながら露光できるので、作業効率
を最大限に高めることができ、かつ位置調整は静的であ
るために高精度を確保することができる。
一括で一定の面積を露光しながら、任意の角度ステップ
で順次に基板を回転しながら露光できるので、作業効率
を最大限に高めることができ、かつ位置調整は静的であ
るために高精度を確保することができる。
【図１】第１の実施例の基板の平面図である。
【図２】露光装置の構成図である。
【図３】レチクルの平面図である。
【図４】露光領域の説明図である。
【図５】第２の実施例の構成図である。
【図６】回転機構の構成図である。
【図７】パターン中心と回転中心が一致しない分割露光
の説明図である。
の説明図である。
【図８】従来例の構成図である。
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ 露光領域 ２２、３５、３６ ステージ ２３、３３ 投影光学系 ２４ レチクル保持台 ２５ レチクル ２６、３１ 光源 ３２ マスク ３４ 回転機構 ３７ ロータリエンコーダ ３８ 回転制御手段
Claims (8)
- 【請求項１】 リソグラフィ技術を用いて複数の露光領
域にパターニングを行って同心円状のパターンを形成す
る位相型の回折光学素子であって、半径方向に前記露光
領域を分割し、円周方向には同じレチクルパターンを用
いて基板を順次に回転して露光することを特徴とする回
折光学素子。 - 【請求項２】 前記露光領域の境界は、前記素子の中心
を通る直線とパターンに平行な曲線とから成る請求項１
に記載の回折光学素子。 - 【請求項３】 前記基板の周縁部には、回転する角度ス
テップに対応する角度分だけ前記基板の回転と反対方向
に回転したアライメントマークを設けた請求項１に記載
の回折光学素子。 - 【請求項４】 前記半径方向に分割した露光領域を少な
くともアライメント精度よりも大きな量だけオーバラッ
プさせる請求項１に記載の回折光学素子。 - 【請求項５】 請求項１〜４の何れか１つの請求項に記
載する回折光学素子を製造する回折光学素子の製造方
法。 - 【請求項６】 請求項１〜４の何れか１つの請求項に記
載の回折光学素子を搭載する投影光学系。 - 【請求項７】 円周方向に所望の頂角を有する扇形、又
は第１の扇形から、前記扇形よりも小さくかつ同じ頂角
を有する第２の扇形を除いた領域で切り出される代表パ
ターンを用いて、基板を位置合わせして露光し、次に前
記扇形の頂角の角度分だけ基板を回転した後に、再び位
置合わせをして露光する手順を、前記基板の１回転分繰
り返して順次に前記代表パターンを露光することを特徴
とする回折光学素子の製造方法。 - 【請求項８】 リソグラフィ技術を用いてパターニング
を行う同心円上のパターンを有する位相型の回折光学素
子に関し、平面内位置決め手段と、回転機構と、回転角
度検出手段と、所定の回転角度量の判別手段とを用い
て、所望の角度分の回転及び位置決めを行って露光する
ことを特徴とする回折光学素子の製造装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18737697A JP3950518B2 (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 回折光学素子の製造方法 |
| EP98305051A EP0887709A3 (en) | 1997-06-27 | 1998-06-26 | Method and appartus for manufacturing a device using a photolithograpic mask |
| US09/105,047 US6083650A (en) | 1997-06-27 | 1998-06-26 | Device manufacturing method utilizing concentric fan-shaped pattern mask |
| US09/570,936 US6221541B1 (en) | 1997-06-27 | 2000-05-15 | Device manufacturing method and apparatus utilizing concentric fan-shaped pattern mask |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18737697A JP3950518B2 (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 回折光学素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1123821A true JPH1123821A (ja) | 1999-01-29 |
| JP3950518B2 JP3950518B2 (ja) | 2007-08-01 |
Family
ID=16204936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18737697A Expired - Fee Related JP3950518B2 (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 回折光学素子の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6083650A (ja) |
| EP (1) | EP0887709A3 (ja) |
| JP (1) | JP3950518B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100770525B1 (ko) * | 2005-03-04 | 2007-10-25 | 산요덴키가부시키가이샤 | 촬상 장치 및 그 구동 방법 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6456099B1 (en) * | 1998-12-31 | 2002-09-24 | Formfactor, Inc. | Special contact points for accessing internal circuitry of an integrated circuit |
| JP2001022049A (ja) * | 1999-07-09 | 2001-01-26 | Fujitsu Ltd | マスク製作方法及びマスクパターンデータ作成装置並びに記録媒体 |
| US6569579B2 (en) * | 2001-03-13 | 2003-05-27 | Chartered Semiconductor Manufacturing, Ltd. | Semiconductor mask alignment system utilizing pellicle with zero layer image placement indicator |
| US6602641B1 (en) | 2001-04-19 | 2003-08-05 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Wafer's zero-layer and alignment mark print without mask when using scanner |
| US7268360B2 (en) * | 2001-09-20 | 2007-09-11 | Litel Instruments | Method and apparatus for self-referenced dynamic step and scan intra-field scanning distortion |
| US7084413B2 (en) * | 2002-08-08 | 2006-08-01 | Micron Technology, Inc. | Photolithographic techniques for producing angled lines |
| US20220308460A1 (en) * | 2021-03-24 | 2022-09-29 | Applied Materials, Inc. | Method to fabricate large scale flat optics lenses |
| CN115248488A (zh) * | 2021-04-25 | 2022-10-28 | 苏州大学 | 一种全息透镜的拼接加工方法及装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3181419A (en) * | 1961-09-15 | 1965-05-04 | Gen Motors Corp | Method and apparatus for producing dials |
| DE2307158A1 (de) * | 1973-02-14 | 1974-08-22 | Agfa Gevaert Ag | Verfahren und vorrichtung zur herstellung rotationssymmetrischer asphaerischer beugungsoptischer elemente |
| US4613981A (en) * | 1984-01-24 | 1986-09-23 | Varian Associates, Inc. | Method and apparatus for lithographic rotate and repeat processing |
| JPS6472101A (en) | 1987-09-11 | 1989-03-17 | Omron Tateisi Electronics Co | Drawing device for concentric pattern |
| US4895790A (en) * | 1987-09-21 | 1990-01-23 | Massachusetts Institute Of Technology | High-efficiency, multilevel, diffractive optical elements |
| US5156943A (en) * | 1987-10-25 | 1992-10-20 | Whitney Theodore R | High resolution imagery systems and methods |
| JP3141471B2 (ja) * | 1991-12-25 | 2001-03-05 | 株式会社ニコン | ディスク媒体の製造方法、及び製造装置、並びに露光方法及び露光装置 |
| JP3002351B2 (ja) * | 1993-02-25 | 2000-01-24 | キヤノン株式会社 | 位置合わせ方法および装置 |
| JPH06265708A (ja) * | 1993-03-10 | 1994-09-22 | Nikon Corp | ゾーンプレートの製造方法 |
| JP3219349B2 (ja) * | 1993-06-30 | 2001-10-15 | キヤノン株式会社 | 波長コンペンセータ、該波長コンペンセータを用いたレーザ干渉測定装置、該レーザ干渉測定装置を有するステージ装置、該ステージ装置を有する露光システム、および該露光システムを用いたデバイスの製造方法 |
-
1997
- 1997-06-27 JP JP18737697A patent/JP3950518B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-06-26 US US09/105,047 patent/US6083650A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-26 EP EP98305051A patent/EP0887709A3/en not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-05-15 US US09/570,936 patent/US6221541B1/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100770525B1 (ko) * | 2005-03-04 | 2007-10-25 | 산요덴키가부시키가이샤 | 촬상 장치 및 그 구동 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0887709A3 (en) | 2000-11-22 |
| JP3950518B2 (ja) | 2007-08-01 |
| US6083650A (en) | 2000-07-04 |
| EP0887709A2 (en) | 1998-12-30 |
| US6221541B1 (en) | 2001-04-24 |
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