JPS6090339A - 光照射装置 - Google Patents
光照射装置Info
- Publication number
- JPS6090339A JPS6090339A JP59137155A JP13715584A JPS6090339A JP S6090339 A JPS6090339 A JP S6090339A JP 59137155 A JP59137155 A JP 59137155A JP 13715584 A JP13715584 A JP 13715584A JP S6090339 A JPS6090339 A JP S6090339A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- wafer
- light source
- linear
- 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.)
- Pending
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
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70075—Homogenization of illumination intensity in the mask plane by using an integrator, e.g. fly's eye lens, facet mirror or glass rod, by using a diffusing optical element or by beam deflection
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)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は半導体ウェハなどに光を照射して所定の処理
を施す技術に関し、特にコンタクト・アライナ等に利用
して有効なもので、以下の記載では、これに例をとって
説明する。たとえば、マスクパターンを光学的に転写す
るための露光装置に関しては、特願昭４３−４９７３号
に示めされている。
を施す技術に関し、特にコンタクト・アライナ等に利用
して有効なもので、以下の記載では、これに例をとって
説明する。たとえば、マスクパターンを光学的に転写す
るための露光装置に関しては、特願昭４３−４９７３号
に示めされている。
半導体装置のウェハ段階での写真食刻処理において、ウ
ェハ表面にフォトレジスト（感光耐食性樹脂）を塗布し
、フォトマスクを通して感光することにより所要パター
ンの耐食マスクを得る技術は欠かすことができない。こ
のマスク感光は、フォトマスクをウェハに密着するコン
タクト方式、ウェハ面から離すセパレーション方式、マ
スクの像を光学的に結像させるプロジェクション方式と
があり、この発明はコンタクト方式によるアライナに関
する。従来のコンタクトアライナは第７図〜第９図を参
照しマスク面全体にわたって同時に露光する一括露光方
式であるため、例えば２５０〜３５０■程度のランプを
用い露光時間が長くなり、したがって処理能力が低かっ
た。従来装置による処理インデックス時間の内訳は、ウ
ェハの搬送、アライメントに約２０秒かかるのに対し、
露光時間は５〜１５秒かかる。アライメント時間をこれ
以上大幅に短縮することは技術的に困難であるため露光
時間の短縮によるほかインデックス時間を縮めることは
できない状況にある。
ェハ表面にフォトレジスト（感光耐食性樹脂）を塗布し
、フォトマスクを通して感光することにより所要パター
ンの耐食マスクを得る技術は欠かすことができない。こ
のマスク感光は、フォトマスクをウェハに密着するコン
タクト方式、ウェハ面から離すセパレーション方式、マ
スクの像を光学的に結像させるプロジェクション方式と
があり、この発明はコンタクト方式によるアライナに関
する。従来のコンタクトアライナは第７図〜第９図を参
照しマスク面全体にわたって同時に露光する一括露光方
式であるため、例えば２５０〜３５０■程度のランプを
用い露光時間が長くなり、したがって処理能力が低かっ
た。従来装置による処理インデックス時間の内訳は、ウ
ェハの搬送、アライメントに約２０秒かかるのに対し、
露光時間は５〜１５秒かかる。アライメント時間をこれ
以上大幅に短縮することは技術的に困難であるため露光
時間の短縮によるほかインデックス時間を縮めることは
できない状況にある。
露光プロセスは露光強度と露光時間の関数で決まるもの
であり、短時間化のためには露光強度を上げる必要があ
る。しかし、処理されるウエノ・の径が１００〜１２５
ｍ／ｍの大口径化する現状において、高い光強度で一括
露光できる光源を得ることは難しい。又強力な光源ラン
プを用いｔｓＪａ合、フォトレジストへの熱的影響が大
きいことも問題である。
であり、短時間化のためには露光強度を上げる必要があ
る。しかし、処理されるウエノ・の径が１００〜１２５
ｍ／ｍの大口径化する現状において、高い光強度で一括
露光できる光源を得ることは難しい。又強力な光源ラン
プを用いｔｓＪａ合、フォトレジストへの熱的影響が大
きいことも問題である。
ところでプロジェクション方式によるマスクアライナで
は１０００Ｗの光源を想びに集光してスキャン露光し、
０．１〜０．２秒で露光を完了させている。しかしプロ
ジェクション方式ではマスクのパターンをウェハ面に結
像しなければならないために光学系に高い精度が蚤求さ
れ、装置が複雑となり高価につ（。
は１０００Ｗの光源を想びに集光してスキャン露光し、
０．１〜０．２秒で露光を完了させている。しかしプロ
ジェクション方式ではマスクのパターンをウェハ面に結
像しなければならないために光学系に高い精度が蚤求さ
れ、装置が複雑となり高価につ（。
本発明は上記した点にかんがみてなされｋもので、その
目的は、小電力のランプを使用して短時間露光ができ、
しかも構造的に簡単であって低価格の感光装置を提供す
ることにある。
目的は、小電力のランプを使用して短時間露光ができ、
しかも構造的に簡単であって低価格の感光装置を提供す
ることにある。
上記目的を達成するためこの発明においては、ウェハ載
置台、マスクホルダ、マスク等からなるワーク系に対し
て、線状光源からの光を集光する円筒面反射鏡、垂直投
光する反射鏡からなる光学系を平行移動させて線状の光
束をウェハ上に走査させることを要旨とする。
置台、マスクホルダ、マスク等からなるワーク系に対し
て、線状光源からの光を集光する円筒面反射鏡、垂直投
光する反射鏡からなる光学系を平行移動させて線状の光
束をウェハ上に走査させることを要旨とする。
第１図及び第２図は本発明によるコンタクト・アライナ
の原理的構成を示すものである。同図において、１は半
導体ウェハ載置台でその平坦な上面に２オドレジストを
塗布したウェハ２を吸着保持するための真空吸着部など
の吸着手段を有する。
の原理的構成を示すものである。同図において、１は半
導体ウェハ載置台でその平坦な上面に２オドレジストを
塗布したウェハ２を吸着保持するための真空吸着部など
の吸着手段を有する。
３はマスクで図示されないマスクホルダによってウェハ
に密着又は極めて接近した状態で保持される。なお、図
示されないがマスクとウェハの間の相対的位置決めのた
めにマスクホルダをウエノ・載置台に対してＸ、Ｙ方向
で調整する微動調整装置が設けてあり、ウェハ載置台及
びマスクホルダからなるワーク系は外部に固定されるも
のとする。
に密着又は極めて接近した状態で保持される。なお、図
示されないがマスクとウェハの間の相対的位置決めのた
めにマスクホルダをウエノ・載置台に対してＸ、Ｙ方向
で調整する微動調整装置が設けてあり、ウェハ載置台及
びマスクホルダからなるワーク系は外部に固定されるも
のとする。
４は線（ライン）状光源、例えば棒状の水銀ランプ、５
は円筒面反射鏡で上記線状光源よりの光をウェハ面に集
光するための反射鏡である。６は第１の反射鏡で平面の
反射面を有し、水平面に平行に設置され、７は第２の反
射鏡で第１の反射鏡によりの反射光を受けてウェハ面に
対し垂直方向に投光する角度で設けられる。このような
光学系は２点破線で示される外枠体８に内蔵されて一体
として水平方向に８’、８ のように移動し、第２の反
射板よりの線状の集中光をウェハ面で走査する。
は円筒面反射鏡で上記線状光源よりの光をウェハ面に集
光するための反射鏡である。６は第１の反射鏡で平面の
反射面を有し、水平面に平行に設置され、７は第２の反
射鏡で第１の反射鏡によりの反射光を受けてウェハ面に
対し垂直方向に投光する角度で設けられる。このような
光学系は２点破線で示される外枠体８に内蔵されて一体
として水平方向に８’、８ のように移動し、第２の反
射板よりの線状の集中光をウェハ面で走査する。
９はウェハ面を観察するための対物レンズ、１０は反射
用プリズム、１１は接眼レンズである。
用プリズム、１１は接眼レンズである。
第３図及び第４図は光学系における光源よりウェハ面ま
での光の方向を示し、第３図では線状光源の線を含む平
面上で表わした状態、第４図では線状光源の横断面を含
む平面上であられした状態をそれぞれ示す。同図におい
てαは光源の全長よりのウェハ面への入射角度（α＝２
〜５）、βは有効反射角度（β＝９０）。第５図及び第
６図は第３図、第４図をさらに簡略化した形態を示す。
での光の方向を示し、第３図では線状光源の線を含む平
面上で表わした状態、第４図では線状光源の横断面を含
む平面上であられした状態をそれぞれ示す。同図におい
てαは光源の全長よりのウェハ面への入射角度（α＝２
〜５）、βは有効反射角度（β＝９０）。第５図及び第
６図は第３図、第４図をさらに簡略化した形態を示す。
なお、第８図は従来の方式による一括露出方式の光学系
の原理を本発明の走査方式光学系と対照するために示し
たものであり、光源として点光源ランプ１２を使用し、
８面の集光鏡１３により反射させた光をレンズ１４を通
してウェハ１５面に均いた従来のアライナの光学系を示
し、１６．１７は中間反射ミラーである。第７Ａ図はウ
ェハ面を平面図で示す。第９図は一括露光式光学系を簡
略化した図である。
の原理を本発明の走査方式光学系と対照するために示し
たものであり、光源として点光源ランプ１２を使用し、
８面の集光鏡１３により反射させた光をレンズ１４を通
してウェハ１５面に均いた従来のアライナの光学系を示
し、１６．１７は中間反射ミラーである。第７Ａ図はウ
ェハ面を平面図で示す。第９図は一括露光式光学系を簡
略化した図である。
上記した図面を参照して従来方式の光学系と本発明方式
の光学系とを比較対照してみると次の通りである。
の光学系とを比較対照してみると次の通りである。
（１１有効立体角の比較
従来方式によれば第９図を参照し、光源（８個）を使用
し、投光距離をＬ、ウェハの半径をＲとして光源よりの
有効立体角φ１は、 となる。同図でハツチングで示す部分１８が無効域とな
る。
し、投光距離をＬ、ウェハの半径をＲとして光源よりの
有効立体角φ１は、 となる。同図でハツチングで示す部分１８が無効域とな
る。
こ几に対し本発明方式によれば、第５図及び第６図を参
照し、線状の光源１個使用し、光源よりの有効立体角φ
２は φ、−２βに２０−４βθ となる。第５図で光源の陰の部分即ちハンチングで示す
部分１９が無効域である。
照し、線状の光源１個使用し、光源よりの有効立体角φ
２は φ、−２βに２０−４βθ となる。第５図で光源の陰の部分即ちハンチングで示す
部分１９が無効域である。
いま実施例について、Ｌ＝４００ｓｎ、 Ｒ＝５０ｓ＋
ａ。
ａ。
θ−７０°、β−９０°とすると、
２Ｅθ÷４５゜
φ、くφ２．（φ２＝２φＩ）
すなわち、本発明方式では従来方式に比しエネルギーを
２倍有効に使用したことになる。
２倍有効に使用したことになる。
（２）光強度の比較
従来方式では点光諒、例えば水銀アーク灯光源を使用し
、ウェハ全面に一括照射する。ウェハの面積Ａ、は、Ａ
＋＝−！！−ｄｚ＋８０００ｗ２となる。
、ウェハ全面に一括照射する。ウェハの面積Ａ、は、Ａ
＋＝−！！−ｄｚ＋８０００ｗ２となる。
こ４に対して本発明方式では、ランプ径３ｓｍ。
長さ１００雪鳳の細長ランプを使用する。このランプに
より集光面積Ａ２は Ａ２−３ Ｋ １００−３００１１１ となる。両者を比較すると、 であり、光の強度■は Ｉ ＝ ２５ Ｘ ２−５０倍 に向上する。
より集光面積Ａ２は Ａ２−３ Ｋ １００−３００１１１ となる。両者を比較すると、 であり、光の強度■は Ｉ ＝ ２５ Ｘ ２−５０倍 に向上する。
（３１露光エネルギーの比較
露光エネルギーＥは一般に次式で表わされる。
Ｅ−Ｉ”ｔ
（ｎは一般に１〜２とされている）
従って前記（２１で述べたように■が５０倍になったと
いうことは、従来ｔが１０秒、ｎ＝２とすると 露光時間を１／２５０秒、ｎ＝１とすると１１５秒とす
ることができると考えられる。但しこの領域でウェハ面
のフォトレジストが同様の感度を有するものとする。し
たがって直径１００Ｗｌのウエノ・では２秒以下の走査
により露光が可能とみてよい。
いうことは、従来ｔが１０秒、ｎ＝２とすると 露光時間を１／２５０秒、ｎ＝１とすると１１５秒とす
ることができると考えられる。但しこの領域でウェハ面
のフォトレジストが同様の感度を有するものとする。し
たがって直径１００Ｗｌのウエノ・では２秒以下の走査
により露光が可能とみてよい。
以上実施例で述べた本発明によれば、（１）小電力の光
源を使用できるのでウェハ面のフォトレジストに対する
熱的影響が少ない。（２１集光光束で露光するため短時
間の露光が可能である。（３）特に光源として遠紫外光
を使用する電子線レジストの場合感度が低く長時間の露
光を要し、従来方式では不可能であったが、本発明によ
るコンタクト方式では高解像度、短時間露光処理が可能
となる、（４）コンタクト方式ではワーク系にＸ−Ｙ−
Ｚ微動調整など複雑な機構が入ってくるが、本発明では
ワーク系を移動させるので簡単な機構ができ、操作も容
易である、（５比たがって感光作業の能率化が可能とな
る、（６）感光装置を低価格で提供できる等の効果が得
られ、前記した発明の目的が達成できる。
源を使用できるのでウェハ面のフォトレジストに対する
熱的影響が少ない。（２１集光光束で露光するため短時
間の露光が可能である。（３）特に光源として遠紫外光
を使用する電子線レジストの場合感度が低く長時間の露
光を要し、従来方式では不可能であったが、本発明によ
るコンタクト方式では高解像度、短時間露光処理が可能
となる、（４）コンタクト方式ではワーク系にＸ−Ｙ−
Ｚ微動調整など複雑な機構が入ってくるが、本発明では
ワーク系を移動させるので簡単な機構ができ、操作も容
易である、（５比たがって感光作業の能率化が可能とな
る、（６）感光装置を低価格で提供できる等の効果が得
られ、前記した発明の目的が達成できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による感光装置の全体構成を示す正面図
、第２図は第１図の要部の斜視図、第３元学系を説明す
るための原理図である。 １・・・ウェハ載置台、２・・・ウェハ、３・・・マス
ク、４・・・線状光源、５・・・円筒面反射鏡、６・・
・第１反射鏡、７・・・第２反射鏡、８・・・光学系（
外枠体）、９対物レンズ、１０山プリズム、１１ 用接
眼レンズ、Ｊ２・・・点光源ランプ、１３・・・８面の
集光鏡、１４・・・レンズ、１５・・・ウェハ、１６．
１７・・・中間反射ミラー、１８．１９・・・光の無効
域。 代理人 弁理士 高 橋 明 夫 １ ）
、第２図は第１図の要部の斜視図、第３元学系を説明す
るための原理図である。 １・・・ウェハ載置台、２・・・ウェハ、３・・・マス
ク、４・・・線状光源、５・・・円筒面反射鏡、６・・
・第１反射鏡、７・・・第２反射鏡、８・・・光学系（
外枠体）、９対物レンズ、１０山プリズム、１１ 用接
眼レンズ、Ｊ２・・・点光源ランプ、１３・・・８面の
集光鏡、１４・・・レンズ、１５・・・ウェハ、１６．
１７・・・中間反射ミラー、１８．１９・・・光の無効
域。 代理人 弁理士 高 橋 明 夫 １ ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、（ａ） 被処理板状物の保持手段とｆｂ） 線状ま
たは帯状の照射光を供給するための光源と （ｃ） 上記照射光の上記被処理板状物上での照射位置
を移動させて、上記被処理板状物のほぼ全面を照射する
ための平行移動手段 よりなる光照射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59137155A JPS6090339A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | 光照射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59137155A JPS6090339A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | 光照射装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11580778A Division JPS5543525A (en) | 1978-09-22 | 1978-09-22 | Photosensitive device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6090339A true JPS6090339A (ja) | 1985-05-21 |
Family
ID=15192102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59137155A Pending JPS6090339A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | 光照射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6090339A (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4935453A (ja) * | 1972-08-09 | 1974-04-02 | ||
| JPS49110350A (ja) * | 1973-02-20 | 1974-10-21 | ||
| JPS50766A (ja) * | 1973-05-02 | 1975-01-07 | ||
| JPS5215266A (en) * | 1975-07-25 | 1977-02-04 | Canon Inc | Pattern printing unit |
| JPS5331975A (en) * | 1976-09-06 | 1978-03-25 | Sharp Corp | Full face exposure apparatus |
-
1984
- 1984-07-04 JP JP59137155A patent/JPS6090339A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4935453A (ja) * | 1972-08-09 | 1974-04-02 | ||
| JPS49110350A (ja) * | 1973-02-20 | 1974-10-21 | ||
| JPS50766A (ja) * | 1973-05-02 | 1975-01-07 | ||
| JPS5215266A (en) * | 1975-07-25 | 1977-02-04 | Canon Inc | Pattern printing unit |
| JPS5331975A (en) * | 1976-09-06 | 1978-03-25 | Sharp Corp | Full face exposure apparatus |
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