JPS61117552A - 露光装置 - Google Patents
露光装置Info
- Publication number
- JPS61117552A JPS61117552A JP59237565A JP23756584A JPS61117552A JP S61117552 A JPS61117552 A JP S61117552A JP 59237565 A JP59237565 A JP 59237565A JP 23756584 A JP23756584 A JP 23756584A JP S61117552 A JPS61117552 A JP S61117552A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photomask
- arc
- light
- mirror
- wafer
- 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
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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
- G03F7/702—Reflective illumination, i.e. reflective optical elements other than folding mirrors, e.g. extreme ultraviolet [EUV] illumination systems
-
- 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
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70233—Optical aspects of catoptric systems, i.e. comprising only reflective elements, e.g. extreme ultraviolet [EUV] projection systems
-
- 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
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
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】
〔産業上の利用分野、〕
本発明はフォトマスクを介して被照射物上を露光する装
置のうち、スキャン方式によって露光を行なう露、光装
置に関する。
置のうち、スキャン方式によって露光を行なう露、光装
置に関する。
スキャン方式による露光は種々の分野で利用されている
が、最も広く知られているのは半導体ウェハーを露光す
る場合である。以下理解を早めるため半導体ウェハーを
例にとって説明する。
が、最も広く知られているのは半導体ウェハーを露光す
る場合である。以下理解を早めるため半導体ウェハーを
例にとって説明する。
ＩＣ製造技術もＬＳＩから超ＬＳＩの領域に突入し、リ
ソグラフィ一工程もより高い分解能を要求されるように
なった。光学系を用いた時の分解能−は、次式で与えら
れる。
ソグラフィ一工程もより高い分解能を要求されるように
なった。光学系を用いた時の分解能−は、次式で与えら
れる。
α８λ （１）
””ＮＡ （μｍ）
ここでλは光の波長（μｍ）であり、ＮＡは第２図に示
す光学レンズ２３の焦点Ｆにおける屈折角を−とした時 ＮＡ−出０（２） によシ与えられる数値であり、開口数と言われる。
す光学レンズ２３の焦点Ｆにおける屈折角を−とした時 ＮＡ−出０（２） によシ与えられる数値であり、開口数と言われる。
（１）式かられかるように、分解能Ｃを上げるには開口
数ＮＡを大きくするか、波長λを小さくすればよいが、
ＮＡを大きくすれと焦点速度の問題がでてくる。すなわ
ち焦点深度Δけ で与えられるので、ＮＡを大きくすると焦点深度が浅く
なり、ウェハー表面の平面度及び凹凸により焦点外れを
おこすし、ＮＡを極端に大きくした光学レンズは設計そ
のものが困難である。
数ＮＡを大きくするか、波長λを小さくすればよいが、
ＮＡを大きくすれと焦点速度の問題がでてくる。すなわ
ち焦点深度Δけ で与えられるので、ＮＡを大きくすると焦点深度が浅く
なり、ウェハー表面の平面度及び凹凸により焦点外れを
おこすし、ＮＡを極端に大きくした光学レンズは設計そ
のものが困難である。
一方、例えば超高圧水銀ランプによって波長λを３６５
ｎｍ、 ２５４ｎｍ、 １８５ｎｍ等と順次紫外領域
にもっていくと、分解能は波長が短かくなるほど上がる
ことになるが、このような紫外線は通常の光学レンズで
は吸収されてしまい、レンズの材質が限られたものとな
ってしまう。
ｎｍ、 ２５４ｎｍ、 １８５ｎｍ等と順次紫外領域
にもっていくと、分解能は波長が短かくなるほど上がる
ことになるが、このような紫外線は通常の光学レンズで
は吸収されてしまい、レンズの材質が限られたものとな
ってしまう。
以上のような理由から、波長λを短かくしても吸収等の
問題がない反射光学系を用いたスキャン方式による露光
装置がいくつか開発されている。
問題がない反射光学系を用いたスキャン方式による露光
装置がいくつか開発されている。
すなわち反射光学系のみで円弧部分のみが、マスク像を
ウェハー上に１対１で投影されることを利用する方式（
ＵＳＰ ３，７４ａＯ１５Ａ、０ｆｆｎｅｒ） テ円弧
型の水銀ランプを用いたものと、ショートアーク型の水
銀ランプを用い、反射光学系でこの光を円弧状にもって
いき、前者と同じようにフォトマスクパターンをウェハ
ー上に１対１で投影する方式％式％： 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、前記の従来のスキャン方式による半導体
ウェハーの露光装置においては、円弧状の水銀ランプを
用いる方式の場合、円弧状ランプノアーク長に渉っての
輝度のバラツキやシビアな冷却を必要とする点等に問題
があり、ショートアーク型の水銀ランプを用い、反射光
学系で円弧状に展開させる方式の場合は、光源よりの光
が反射光学系によって捕捉される率が低く、光の利用効
率が極めて悪い等の問題点があった。
ウェハー上に１対１で投影されることを利用する方式（
ＵＳＰ ３，７４ａＯ１５Ａ、０ｆｆｎｅｒ） テ円弧
型の水銀ランプを用いたものと、ショートアーク型の水
銀ランプを用い、反射光学系でこの光を円弧状にもって
いき、前者と同じようにフォトマスクパターンをウェハ
ー上に１対１で投影する方式％式％： 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、前記の従来のスキャン方式による半導体
ウェハーの露光装置においては、円弧状の水銀ランプを
用いる方式の場合、円弧状ランプノアーク長に渉っての
輝度のバラツキやシビアな冷却を必要とする点等に問題
があり、ショートアーク型の水銀ランプを用い、反射光
学系で円弧状に展開させる方式の場合は、光源よりの光
が反射光学系によって捕捉される率が低く、光の利用効
率が極めて悪い等の問題点があった。
本発明の露光装置は、レーザ発振器と、一端が束ねられ
てその端面が該レーザ発振器よりのレーザ光を受ける位
置に配置され、他端が所定め角度の扇状に展開された複
数本の光ファイバーと、この光ファイバーにより扇状に
放射された光ビームを更に円弧状にフォトマスク上に反
射展開させる複数の球面ミラーとを含み、前記円弧状の
反射光をフォトマスクを介して被照射物に投射させると
ともに、フォトマスクと被照射物とを同時に移動させる
ことにより、フォトマスクパターンを予め指定された領
域に渉って１対１でスキャン方式により投影させること
を特徴とする。
てその端面が該レーザ発振器よりのレーザ光を受ける位
置に配置され、他端が所定め角度の扇状に展開された複
数本の光ファイバーと、この光ファイバーにより扇状に
放射された光ビームを更に円弧状にフォトマスク上に反
射展開させる複数の球面ミラーとを含み、前記円弧状の
反射光をフォトマスクを介して被照射物に投射させると
ともに、フォトマスクと被照射物とを同時に移動させる
ことにより、フォトマスクパターンを予め指定された領
域に渉って１対１でスキャン方式により投影させること
を特徴とする。
本発明においては、レーザ発振器より放出されたレーザ
光は細いビームとなり、このビームが光フアイバー束の
入射端面に入射さｈる。そして、光、ファイバー束の出
射端が所定角度の扇状をなしているので、レーザ光の全
量を扇状に展開して球面ミラーに投射できる。更に、球
面きラーは入射光を順次円弧状忙反射展開させるので光
源よりの光を効率よく被照射体に円弧状に投射でき、従
って光の利用効率が極めて高く、円弧全長にわたって輝
度のバラツキが非常に少なくなる。
光は細いビームとなり、このビームが光フアイバー束の
入射端面に入射さｈる。そして、光、ファイバー束の出
射端が所定角度の扇状をなしているので、レーザ光の全
量を扇状に展開して球面ミラーに投射できる。更に、球
面きラーは入射光を順次円弧状忙反射展開させるので光
源よりの光を効率よく被照射体に円弧状に投射でき、従
って光の利用効率が極めて高く、円弧全長にわたって輝
度のバラツキが非常に少なくなる。
本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明の一実施例においては、例えば第１図に示すよう
に、レーザ発振器１よシのレーザ光が、複数本の光ファ
イバーが束ねられた光ファイバー束３０入射端面３ａに
受光される。レーザ発振器１としては紫外線を放射する
ものであれば各種のものが使用できる。例えば、アルゴ
ンレーザは波長が４８８ｎｍや５１５ｎｍの光を、ヘリ
ウム−カド電つムレーザは４４２ｎｍや５２５ｎｍの光
を放射するが、これらは波長が長いために１ レーザ発
振器１内にＫＤＰやＡＤＰ、ＢＮＮなどの高調波変換素
子を内蔵させて、波長を１／２にして短波長に変換すれ
ばよい。あるいけプリズムを用いて分光し、短波長のも
のを利用してもよい。
に、レーザ発振器１よシのレーザ光が、複数本の光ファ
イバーが束ねられた光ファイバー束３０入射端面３ａに
受光される。レーザ発振器１としては紫外線を放射する
ものであれば各種のものが使用できる。例えば、アルゴ
ンレーザは波長が４８８ｎｍや５１５ｎｍの光を、ヘリ
ウム−カド電つムレーザは４４２ｎｍや５２５ｎｍの光
を放射するが、これらは波長が長いために１ レーザ発
振器１内にＫＤＰやＡＤＰ、ＢＮＮなどの高調波変換素
子を内蔵させて、波長を１／２にして短波長に変換すれ
ばよい。あるいけプリズムを用いて分光し、短波長のも
のを利用してもよい。
光フアイバー束３の出射端３ｂは扁平な扇状をしており
、これより放出される光はある一点より同一平面上で一
定角度で放射される光ビームを形成する。そして出射端
３ｂより放出された光ビームは、上記の一点を軸上に持
ち、かつ上記の平面がこの軸に垂直に交るような球の一
部を反射鏡とするような球面ミラー４と他の球面ミラー
５，５、及び平面鏡６．６・・・で繰り返し反射させる
うちに、球面ミラー４．５の作用により、約１〜４關幅
の円弧状スリットとなり、フォトマスク７を通過した円
弧状の光は台形ミラー８、凹面ミラー９、凸面ミラー１
０、凹面ミラー９、台形ミラー８と反射がくり返され、
被照射体であるウェハー１１上にフォトマスクパターン
が結像されるようになっている。この円弧状ビームはフ
ォトマスク７とウェハー１１を同時に平行移動させるこ
とによってフォトマスクパターンを予め指定されたウェ
ハー面上の全領域に渉って１対１でスキャン方式により
投影させることによって露光が行なわれる。
、これより放出される光はある一点より同一平面上で一
定角度で放射される光ビームを形成する。そして出射端
３ｂより放出された光ビームは、上記の一点を軸上に持
ち、かつ上記の平面がこの軸に垂直に交るような球の一
部を反射鏡とするような球面ミラー４と他の球面ミラー
５，５、及び平面鏡６．６・・・で繰り返し反射させる
うちに、球面ミラー４．５の作用により、約１〜４關幅
の円弧状スリットとなり、フォトマスク７を通過した円
弧状の光は台形ミラー８、凹面ミラー９、凸面ミラー１
０、凹面ミラー９、台形ミラー８と反射がくり返され、
被照射体であるウェハー１１上にフォトマスクパターン
が結像されるようになっている。この円弧状ビームはフ
ォトマスク７とウェハー１１を同時に平行移動させるこ
とによってフォトマスクパターンを予め指定されたウェ
ハー面上の全領域に渉って１対１でスキャン方式により
投影させることによって露光が行なわれる。
次に本発明における光の利用効率について言及すれば、
レーザ光は直進性が良く、また反射鏡での反射効率も良
いため光の利用効率がかなり高い。
レーザ光は直進性が良く、また反射鏡での反射効率も良
いため光の利用効率がかなり高い。
まだ、レーザ発振器は外表面全体から熱が一様に放散さ
れるので、レーザ光が進む光学系の方向に熱が放射され
る率が少なくて有利である。
れるので、レーザ光が進む光学系の方向に熱が放射され
る率が少なくて有利である。
以上説明した様に、本発明は、レーザ発振器より放出さ
れたレーザ光は元ファイバー束の入射端面に集光される
ので、光源の光はその全量が光フアイバー束に導かれる
。また、光ファイバーによって扇状に展開されて放出さ
れる光は、そのはｙ全量が複数の球面ミラーと平面鏡で
反射展開され、１〜４閣巾の円弧状のスリットとして集
光されるので、従来の方式に比べて電力消費量がずっと
少くなり、光の利用効率を著しく向上することができる
。
れたレーザ光は元ファイバー束の入射端面に集光される
ので、光源の光はその全量が光フアイバー束に導かれる
。また、光ファイバーによって扇状に展開されて放出さ
れる光は、そのはｙ全量が複数の球面ミラーと平面鏡で
反射展開され、１〜４閣巾の円弧状のスリットとして集
光されるので、従来の方式に比べて電力消費量がずっと
少くなり、光の利用効率を著しく向上することができる
。
なお、本発明は、前述した半導体ウェハーの露光装置に
限定されるものではなく、例えば水晶振動子、弾性波素
子等に対する露光にも適用できるものである。
限定されるものではなく、例えば水晶振動子、弾性波素
子等に対する露光にも適用できるものである。
第１図は本発明の詳細な説明図、第２図は光学系ＮＡの
定義の説明図である。 １・・・レーザ発振器 ３・・・光フアイバー束６ａ・
・・入射端面 ３ｂ・・・出射端４．５・・・球面ミラ
ー ６・・・平面ミラー７・・・フォトマスク １１・・・被照射体（ウェハー） 手続補正書（自発） 昭和６０年１０月１１日
定義の説明図である。 １・・・レーザ発振器 ３・・・光フアイバー束６ａ・
・・入射端面 ３ｂ・・・出射端４．５・・・球面ミラ
ー ６・・・平面ミラー７・・・フォトマスク １１・・・被照射体（ウェハー） 手続補正書（自発） 昭和６０年１０月１１日
Claims (1)
- レーザ発振器と、一端が束ねられてその端面が該レー
ザ発振器よりのレーザ光を受ける位置に配置され、他端
が所定の角度の扇状に展開された複数本の光ファイバー
と、この光ファイバーにより扇状に放射された光ビーム
を更に円弧状にフォトマスク上に反射展開させる複数の
球面ミラーとを含み、前記円弧状の反射光をフォトマス
クを介して被照射物に投射させるとともに、フォトマス
クと被処理物とを同時に移動させることにより、フォト
マスクパターンを予め指定された領域に渉って１対１で
スキャン方式により投影させることを特徴とする露光装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59237565A JPS61117552A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59237565A JPS61117552A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61117552A true JPS61117552A (ja) | 1986-06-04 |
Family
ID=17017193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59237565A Pending JPS61117552A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61117552A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03106730U (ja) * | 1990-02-21 | 1991-11-05 | ||
| WO2003085457A1 (en) * | 2002-04-10 | 2003-10-16 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Exposure head, exposure apparatus, and its application |
| CN103954436A (zh) * | 2014-05-09 | 2014-07-30 | 安庆师范学院 | 高精度光谱辐射定标装置 |
-
1984
- 1984-11-13 JP JP59237565A patent/JPS61117552A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03106730U (ja) * | 1990-02-21 | 1991-11-05 | ||
| WO2003085457A1 (en) * | 2002-04-10 | 2003-10-16 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Exposure head, exposure apparatus, and its application |
| US6894712B2 (en) | 2002-04-10 | 2005-05-17 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Exposure head, exposure apparatus, and application thereof |
| US7015488B2 (en) | 2002-04-10 | 2006-03-21 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Exposure head, exposure apparatus, and application thereof |
| US7048528B2 (en) | 2002-04-10 | 2006-05-23 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Exposure head, exposure apparatus, and application thereof |
| US7079169B2 (en) | 2002-04-10 | 2006-07-18 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Exposure head, exposure apparatus, and application thereof |
| US7077972B2 (en) | 2002-04-10 | 2006-07-18 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Exposure head, exposure apparatus, and application thereof |
| CN103954436A (zh) * | 2014-05-09 | 2014-07-30 | 安庆师范学院 | 高精度光谱辐射定标装置 |
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