JPS631030A - 露光装置 - Google Patents
露光装置Info
- Publication number
- JPS631030A JPS631030A JP61145153A JP14515386A JPS631030A JP S631030 A JPS631030 A JP S631030A JP 61145153 A JP61145153 A JP 61145153A JP 14515386 A JP14515386 A JP 14515386A JP S631030 A JPS631030 A JP S631030A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical system
- exposure apparatus
- reticle
- reduction projection
- lens
- 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
- G03F7/702—Reflective illumination, i.e. reflective optical elements other than folding mirrors, e.g. extreme ultraviolet [EUV] illumination systems
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)
- Lasers (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、露光装置特に半導体素子製造に用いるフォト
リソグラフィー技術による露光装置に関するものである
。
リソグラフィー技術による露光装置に関するものである
。
さらに詳しくは、半導体素子製造におけるフォトリソグ
ラフィー工程の超微細加工を実現するために考案された
、不連続な例えばパルス状のエネルギー線、更に詳しく
はエキシマレーザ等を用いた露光装置に関するものであ
る。
ラフィー工程の超微細加工を実現するために考案された
、不連続な例えばパルス状のエネルギー線、更に詳しく
はエキシマレーザ等を用いた露光装置に関するものであ
る。
従来の技術
従来、すでに半導体素子、特にＬＳｌ、ＶＬＳＩ等のｗ
Ｉａｌｌ加工用として超高圧水銀灯を光源として用いた
縮小投影露光装置（ステッパー）が市販されている。し
かしながら、従来のステッパーは、超高圧水銀灯のｇ線
（４３６ｎｍ）やｉ線（３６５ｎｍ）を用いているため
、解像度はｇ線で０．８μｍ。
Ｉａｌｌ加工用として超高圧水銀灯を光源として用いた
縮小投影露光装置（ステッパー）が市販されている。し
かしながら、従来のステッパーは、超高圧水銀灯のｇ線
（４３６ｎｍ）やｉ線（３６５ｎｍ）を用いているため
、解像度はｇ線で０．８μｍ。
ｉ腺で０．６μｍが限界であった。これらの波長では、
今後、４Ｍないしは１６Ｍビット製造に必要とされる０
、５μｍの解像度を得ることは不可能に近い。
今後、４Ｍないしは１６Ｍビット製造に必要とされる０
、５μｍの解像度を得ることは不可能に近い。
そこで、近年、ｇ線やｉ線に比べより波長の短いＸｅＣ
１（３０８ｎｍ）やＫｒＦ （２４９ｎｍ）やＡｒＦ（
１９３ｎｍ）等のエキシマ光源を用いた露光装置の開発
が検討されるようになってきた。
１（３０８ｎｍ）やＫｒＦ （２４９ｎｍ）やＡｒＦ（
１９３ｎｍ）等のエキシマ光源を用いた露光装置の開発
が検討されるようになってきた。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、エキシマレーザを用いた縮小投影露光に
おいては次に掲げる問題点がある。
おいては次に掲げる問題点がある。
（１） 露光波長が短波長のため、縮小投影レンズに
用いる光学材料ガラス（鞘材）の材料選択に、透過率の
関係で限定範囲が発生する。ちなみにＫｒＦ （２４９
ｎｍ）、ＡｒＦ （１９３ｎｍ）のレーザ波長では、石
英（Ｓ ｉ ０２）あるいは螢石（ＣａＦ２）の２種類
ぐらいに限定される。
用いる光学材料ガラス（鞘材）の材料選択に、透過率の
関係で限定範囲が発生する。ちなみにＫｒＦ （２４９
ｎｍ）、ＡｒＦ （１９３ｎｍ）のレーザ波長では、石
英（Ｓ ｉ ０２）あるいは螢石（ＣａＦ２）の２種類
ぐらいに限定される。
従って縮小投影レンズ設計において、レンズを構成する
ガラス材料のわずかな屈折率と分散の差を利用して、色
収差等の諸収差を波長の数分の１の単位で補正しなけれ
ばならない。しかしながら、エキシマレーザ光等の遠紫
外線では前述のように使用しえる材料が限られるため、
縮小投影レンズの設計時必然的に同一屈折率の材料の球
面の曲率半径をわずかづつ変化させる方法しか使用でき
ず、縮小投影レンズだけで、１ｍ程度と非常にレンズが
長いものとなってしまうという問題がある。
ガラス材料のわずかな屈折率と分散の差を利用して、色
収差等の諸収差を波長の数分の１の単位で補正しなけれ
ばならない。しかしながら、エキシマレーザ光等の遠紫
外線では前述のように使用しえる材料が限られるため、
縮小投影レンズの設計時必然的に同一屈折率の材料の球
面の曲率半径をわずかづつ変化させる方法しか使用でき
ず、縮小投影レンズだけで、１ｍ程度と非常にレンズが
長いものとなってしまうという問題がある。
Ｃ）−方、エキシマレーザに限らず縮小投影露光装置で
は、その占有面精あるいは装置の高さを出来るだけ小さ
く、かつ、低（する必要がある。しかしながら、縮小投
影露光の一般的な光学系に前述のレンズを用いると第２
図に示すような形態となる。エキシマレーザ７より発射
された光は、インテグレータ２．平板ミラー８により長
さｅ３が１ｍｍ弱度のレンズ１１に光を集束させて入射
させるための垂直なコンデンサレンズを用いた照明光学
系９に係わり、ここでレチクル１０を均一に照明しレン
ズ長ｅ１が１ｍ程度の長い縮小投影レンズ１１を介して
ウェハー１２に転写される。
は、その占有面精あるいは装置の高さを出来るだけ小さ
く、かつ、低（する必要がある。しかしながら、縮小投
影露光の一般的な光学系に前述のレンズを用いると第２
図に示すような形態となる。エキシマレーザ７より発射
された光は、インテグレータ２．平板ミラー８により長
さｅ３が１ｍｍ弱度のレンズ１１に光を集束させて入射
させるための垂直なコンデンサレンズを用いた照明光学
系９に係わり、ここでレチクル１０を均一に照明しレン
ズ長ｅ１が１ｍ程度の長い縮小投影レンズ１１を介して
ウェハー１２に転写される。
従って、第２図の従来の装置では照明光学系９が必要で
あり、ｅ ｌ＋ｅ ３が２ｍ程度に長（なり、装置自身
の高さが２ｍ以上と非常に高くなり、０．５μｍ程度の
パターンを形成する超高精度な露光装置では光軸ズレ等
が発生し極めて不都合となる。さらに高くなると振動等
の問題で設計上困難さを増すことなり、発振ごとに振動
音が出るエキシマ−光源７を用いるとこの高さの問題は
大きいものとなる。そして、ウェハー１２とし、レチク
ル１０との間に、アライメント系の光学系を配置するこ
とが非常に難しいという問題点がある。
あり、ｅ ｌ＋ｅ ３が２ｍ程度に長（なり、装置自身
の高さが２ｍ以上と非常に高くなり、０．５μｍ程度の
パターンを形成する超高精度な露光装置では光軸ズレ等
が発生し極めて不都合となる。さらに高くなると振動等
の問題で設計上困難さを増すことなり、発振ごとに振動
音が出るエキシマ−光源７を用いるとこの高さの問題は
大きいものとなる。そして、ウェハー１２とし、レチク
ル１０との間に、アライメント系の光学系を配置するこ
とが非常に難しいという問題点がある。
そこで本発明では、エキシマ縮小投影露光において、そ
のレーザ光源光学系更に照明光学系とレチクルとの光路
軸間に平面状の反射ミラーを配置することにより、全体
光学系、しいていえば縮小投影露光装置の高さを必要最
小限にすることを目的とする。
のレーザ光源光学系更に照明光学系とレチクルとの光路
軸間に平面状の反射ミラーを配置することにより、全体
光学系、しいていえば縮小投影露光装置の高さを必要最
小限にすることを目的とする。
問題点を解決するための手段
すなわち、光路順の構成を述べると、光発生源であるエ
キシマレーザ光学系、レーザ光の均一性とビームを整形
するためのインテグレータ系、照明光学系と平面状の反
射ミラーを、前記レチクルと照明光学系との光路間に配
置する。さらに、望ましくは平面状のミラーの反射面を
たとえば高反射率のアルミニウム膜及び誘電体膜よりな
る多層膜から構成する。
キシマレーザ光学系、レーザ光の均一性とビームを整形
するためのインテグレータ系、照明光学系と平面状の反
射ミラーを、前記レチクルと照明光学系との光路間に配
置する。さらに、望ましくは平面状のミラーの反射面を
たとえば高反射率のアルミニウム膜及び誘電体膜よりな
る多層膜から構成する。
作用
従って、本発明では前述の平面状の反射ミラーを前述の
構成つまり照明光学系とレチクルとの光路間に配置する
ことにより、装置高が低（かつ、光学系の設計に自由度
が得ることができ、さらに、防振対策上も大きな効果と
なり、超微細なパターンをウェハー上に露光形成する高
精度な装置に格別である。
構成つまり照明光学系とレチクルとの光路間に配置する
ことにより、装置高が低（かつ、光学系の設計に自由度
が得ることができ、さらに、防振対策上も大きな効果と
なり、超微細なパターンをウェハー上に露光形成する高
精度な装置に格別である。
実施例
以下、本発明の実施例を第１図を用いて説明する。すな
わち、光源部として例えばＫｒＦエキシマレーザ光源（
発振波長２４９ｎｍ）１とレーザ光源を用い、この光源
から発振励起発射された光をインテグレータ２で整形及
び均一化する。このインテグレータ２はビーム径を拡大
発射する機能をもつ。さらに、レチクル有効領域を照射
でき、かつ縮小投影レンズ５の入射瞳に入射するように
照明光学系、例えば、コンデンサレンズ３を、インテグ
レータ２の次に配置する。そして、平面状ミラー４によ
って光路を垂直にするように、配置しレンズ６を通して
レチクル５のパターンをウェハー（半導体基板）７を露
光する。本実施例においては、光軸０１と０２が垂直に
なるようにミラー３を設置したが、平面状ミラー４の角
度等変えることにより、光軸０１＋０２の長さは任意に
することができる。
わち、光源部として例えばＫｒＦエキシマレーザ光源（
発振波長２４９ｎｍ）１とレーザ光源を用い、この光源
から発振励起発射された光をインテグレータ２で整形及
び均一化する。このインテグレータ２はビーム径を拡大
発射する機能をもつ。さらに、レチクル有効領域を照射
でき、かつ縮小投影レンズ５の入射瞳に入射するように
照明光学系、例えば、コンデンサレンズ３を、インテグ
レータ２の次に配置する。そして、平面状ミラー４によ
って光路を垂直にするように、配置しレンズ６を通して
レチクル５のパターンをウェハー（半導体基板）７を露
光する。本実施例においては、光軸０１と０２が垂直に
なるようにミラー３を設置したが、平面状ミラー４の角
度等変えることにより、光軸０１＋０２の長さは任意に
することができる。
更に、平面状ミラー４の反射面は、反射率を高めるため
まず高反射率アルミニウム膜及び誘電体膜よりなる多層
膜をコートしたものを用いた。なお、この条件によると
９９％以上の反射率が（ｑられた。
まず高反射率アルミニウム膜及び誘電体膜よりなる多層
膜をコートしたものを用いた。なお、この条件によると
９９％以上の反射率が（ｑられた。
この第１図の光学系では、従来のコンデンサレンズが省
略できるため、ｅ２はｅ３に比べ相当短くでき、装置高
ｅ 、＋ｅ ２は約１．５ｍ程度に低く押えることが可
能となった。
略できるため、ｅ２はｅ３に比べ相当短くでき、装置高
ｅ 、＋ｅ ２は約１．５ｍ程度に低く押えることが可
能となった。
装置全体の高さｅＩ＋ｉ！ ２が短くなると、振動によ
る光軸０２のズレが押えられ、サブミクロンパターン形
式の露光装置としては極めて高性能なものとなる。ウェ
ハー７上に０．５μｍ程度の超微細なパターンをレジス
トに露光する場合、光軸０２は数μｍズしても解像度が
劣化する。したがって、数１０ｃｍ程度も高さを小さく
できることは光軸のズレが生じに＜＜、超微細な露光パ
ターンの形成に極めて有用である。
る光軸０２のズレが押えられ、サブミクロンパターン形
式の露光装置としては極めて高性能なものとなる。ウェ
ハー７上に０．５μｍ程度の超微細なパターンをレジス
トに露光する場合、光軸０２は数μｍズしても解像度が
劣化する。したがって、数１０ｃｍ程度も高さを小さく
できることは光軸のズレが生じに＜＜、超微細な露光パ
ターンの形成に極めて有用である。
発明の効果
エキシマレーザ露光装置において、本発明の構成、すな
わち、平面状ミラーをエキシマレーザ光学系照明光学系
とレチクル間に配置することにより、従来のコンデンサ
レンズが不要となり、装置高を低くすることが可能とな
り、コンパクトかつ高精度なエキシマ露光装置及び光学
系設計の簡易度及び自由度が拡大することになる。また
、防振対策上も効果大なるものであり、本発明は、半導
体装置等における超微細パターンの形成に極めてすぐれ
た効果を有するものである。
わち、平面状ミラーをエキシマレーザ光学系照明光学系
とレチクル間に配置することにより、従来のコンデンサ
レンズが不要となり、装置高を低くすることが可能とな
り、コンパクトかつ高精度なエキシマ露光装置及び光学
系設計の簡易度及び自由度が拡大することになる。また
、防振対策上も効果大なるものであり、本発明は、半導
体装置等における超微細パターンの形成に極めてすぐれ
た効果を有するものである。
第１図は本発明一実施例によるエキシマ露光装置の概略
構成図、第２図は従来の縮小投影露光装置の概略構成図
である。 １・・・・・・エキシマ光源、３・・・・・・凹面状ミ
ラー、４・・・・・・レチクル、５・・・・・・縮小投
影レンズ、６・・・・・・ウェハー。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ばか１名第１図
構成図、第２図は従来の縮小投影露光装置の概略構成図
である。 １・・・・・・エキシマ光源、３・・・・・・凹面状ミ
ラー、４・・・・・・レチクル、５・・・・・・縮小投
影レンズ、６・・・・・・ウェハー。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ばか１名第１図
Claims (2)
- （１）縮小投影レンズとウェハーステージとレチクルス
テージと照明光学系とエキシマレーザ光源を含む光学系
を有する露光装置において、前記レチクルステージと照
明光学系との間の光路に、平面状の反射ミラーを配置し
、前記光源からのエキシマレーザ光を前記反射ミラーで
反射させ前記レチクル、レンズを通して前記ウェハーに
照射することを特徴とした露光装置。 - （２）平面状の反射ミラーの反射面が、高反射率アルミ
ニウム膜及び誘電体膜よりなる多層膜からなることを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の露光装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61145153A JPS631030A (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | 露光装置 |
| US07/061,263 US4805002A (en) | 1986-06-13 | 1987-06-12 | Exposure apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61145153A JPS631030A (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | 露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS631030A true JPS631030A (ja) | 1988-01-06 |
Family
ID=15378646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61145153A Pending JPS631030A (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-20 | 露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS631030A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6130961A (ja) * | 1984-07-20 | 1986-02-13 | Sanyo Electric Co Ltd | スイツチング制御型電源回路 |
| JPS6142277A (ja) * | 1984-08-06 | 1986-02-28 | Sanyo Electric Co Ltd | スイツチング制御型電源回路 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60162258A (ja) * | 1984-02-01 | 1985-08-24 | Canon Inc | 露光装置 |
| JPS6267820A (ja) * | 1985-09-20 | 1987-03-27 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 投影型露光装置 |
-
1986
- 1986-06-20 JP JP61145153A patent/JPS631030A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60162258A (ja) * | 1984-02-01 | 1985-08-24 | Canon Inc | 露光装置 |
| JPS6267820A (ja) * | 1985-09-20 | 1987-03-27 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 投影型露光装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6130961A (ja) * | 1984-07-20 | 1986-02-13 | Sanyo Electric Co Ltd | スイツチング制御型電源回路 |
| JPS6142277A (ja) * | 1984-08-06 | 1986-02-28 | Sanyo Electric Co Ltd | スイツチング制御型電源回路 |
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