JP2000031028A - Exposure method and exposure apparatus - Google Patents
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- 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
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、露光方法および露
光装置に関し、特に微細な回路パターンを被露光基板上
に露光する露光方法および露光装置に関する。このよう
な露光方法および露光装置は、例えば、ICやLSI等
の半導体チップ、液晶パネル等の表示素子、磁気ヘッド
等の検出素子、およびCCD等の撮像素子といった各種
デバイスの製造に用いられる。The present invention relates to an exposure method and an exposure apparatus, and more particularly to an exposure method and an exposure apparatus for exposing a fine circuit pattern onto a substrate to be exposed. Such an exposure method and an exposure apparatus are used, for example, in the manufacture of various devices such as semiconductor chips such as ICs and LSIs, display elements such as liquid crystal panels, detection elements such as magnetic heads, and imaging elements such as CCDs.
【0002】[0002]
【従来の技術】ICやLSIおよび液晶パネル等のデバ
イスをフォトリソグラフィ技術を用いて製造する際用い
られる投影露光装置は、現在、エキシマレーザを光源と
するものが主流となっている。しかしながら、このエキ
シマレーザを光源とする投影露光装置では、線幅0.1
5μm以下の微細パターンを形成することは困難であ
る。2. Description of the Related Art At present, the mainstream of a projection exposure apparatus used for manufacturing devices such as ICs, LSIs and liquid crystal panels by using a photolithography technique uses an excimer laser as a light source. However, in a projection exposure apparatus using this excimer laser as a light source, a line width of 0.1
It is difficult to form a fine pattern of 5 μm or less.
【0003】解像度を上げるには、理論上では、投影光
学系のNA(開口数)を大きくしたり、露光光の波長を
小さくすれば良いのであるが、現実には、NAを大きく
したり、露光光の波長を小さくすることは容易ではな
い。すなわち、投影光学系の焦点深度はNAの自乗に反
比例し、波長λに比例するため、特に投影光学系のNA
を大きくすると焦点深度が小さくなり、焦点合わせが困
難になって生産性が低下する。また、殆どの硝材の透過
率は、遠紫外領域では極端に低く、例えば、λ=248
nm(KrFエキシマレーザ)で用いられる熔融石英で
さえ、λ=193nm以下では殆ど0まで低下する。現
在、通常露光による線幅0.15μm以下の微細パター
ンに対応する露光波長λ=150nm以下の領域で実用
可能な硝材は実現していない。In order to increase the resolution, it is theoretically necessary to increase the NA (numerical aperture) of the projection optical system or to reduce the wavelength of the exposure light. It is not easy to reduce the wavelength of the exposure light. That is, the depth of focus of the projection optical system is inversely proportional to the square of NA and proportional to the wavelength λ.
Is increased, the depth of focus becomes smaller, focusing becomes difficult, and productivity decreases. Also, the transmittance of most glass materials is extremely low in the far ultraviolet region, for example, λ = 248
Even fused silica used in nm (KrF excimer laser) drops to almost zero below λ = 193 nm. At present, a glass material that can be used practically in a region of an exposure wavelength λ = 150 nm or less corresponding to a fine pattern having a line width of 0.15 μm or less by ordinary exposure has not been realized.
【0004】そこで、被露光基板に対して、2光束干渉
露光と通常の露光との二重露光を行ない、かつその時に
被露光基板に多値的な露光量分布を与えることによっ
て、より高解像度の露光を行なう方法が本出願人により
特願平9−304232号「露光方法及び露光装置」
(以下、先願という)として出願されている。この方法
によれば、露光波長λが248nm(KrFエキシマレ
ーザ)、投影光学系の像側NAが0.6の投影露光装置
を用いて、最小線幅0.10μmのパターンを形成する
ことができる。Therefore, by performing double exposure of two-beam interference exposure and normal exposure on the substrate to be exposed, and by giving a multi-level exposure amount distribution to the substrate to be exposed at that time, higher resolution is achieved. Is disclosed in Japanese Patent Application No. 9-304232, "Exposure method and exposure apparatus".
(Hereinafter referred to as the prior application). According to this method, a pattern having a minimum line width of 0.10 μm can be formed using a projection exposure apparatus in which the exposure wavelength λ is 248 nm (KrF excimer laser) and the image side NA of the projection optical system is 0.6. .
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、先願の実施
例では2光束干渉露光は線幅0.1μmL&S(ライン
アンドスペース)の位相シフトマスク(またはレチク
ル)を用いて所謂コヒーレント照明で露光し、その後、
最小線幅0.1μmの実素子パターンを形成されたマス
ク(またはレチクル)を用いて通常の露光(例えば部分
コヒーレント照明による露光)を行なっている。このよ
うに二重露光方式では1つのパターンを形成するために
各ショットごとに露光情報の異なる2回の露光工程を必
要とする。このため、スループットが遅くなってしまう
という問題があった。In the embodiment of the prior application, the two-beam interference exposure is performed by so-called coherent illumination using a phase shift mask (or reticle) having a line width of 0.1 μmL & S (line and space). afterwards,
Normal exposure (for example, exposure by partial coherent illumination) is performed using a mask (or reticle) on which an actual element pattern having a minimum line width of 0.1 μm is formed. As described above, in the double exposure method, two exposure steps with different exposure information are required for each shot in order to form one pattern. For this reason, there is a problem that the throughput becomes slow.
【0006】本発明は、複数種類のパターンを被露光基
板上の同一ショットに重ね焼きして1種類のパターンを
形成する多重露光方式のスループットを向上させること
を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to improve the throughput of a multiple exposure method in which a plurality of types of patterns are overprinted on the same shot on a substrate to be exposed to form one type of pattern.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、原版のパターン像の一部をスリット状
に照明して被露光基板上に投影しながら原版と被露光基
板を同期して前記スリット状照明と相対的に走査するこ
とにより該被露光基板上に原版のパターン像を露光する
際、1枚の原版に複数のパターンを形成し、この原版を
用いて走査露光を行なう場合の走査方向ごとの処理時間
を求めて処理時間が最短の走査方向を判別し、該走査方
向に原版および被露光基板を設定して走査露光を実行す
るようにしている。In order to achieve the above object, according to the present invention, a part of a pattern image of an original is illuminated in a slit shape and projected onto the substrate to be exposed while synchronizing the original with the substrate. When exposing a pattern image of an original on the substrate to be exposed by scanning relative to the slit-shaped illumination, a plurality of patterns are formed on one original, and scanning exposure is performed using the original. In such a case, the processing time for each scanning direction is obtained, the scanning direction in which the processing time is the shortest is determined, and an original and a substrate to be exposed are set in the scanning direction to perform scanning exposure.
【0008】[0008]
【作用】本発明者らは、複数種類のパターンを被露光基
板上の同一ショットに重ね焼きして1種類のパターンを
形成する多重露光方式のスループットを向上させるため
に、これら複数種類のパターンを1枚のマスク(または
レチクル)上に形成することにより、マスク(またはレ
チクル)の交換時間の短縮を図ってみた。In order to improve the throughput of a multiple exposure system in which a plurality of types of patterns are overprinted on the same shot on a substrate to be exposed to form one type of pattern, the present inventors use these types of patterns. By forming the mask on one mask (or reticle), the replacement time of the mask (or reticle) was shortened.
【0009】図2は、上記位相シフトマスクのようなパ
ターン(以下、Fパターンという)21と、実素子パタ
ーンのようなパターン(以下、Rパターンという)22
とを1枚のレチクル上に形成した様子を示す。これらの
FパターンとRパターンとでは、σや露光量などの照明
条件が異なる。例えば、前記Fパターン21が0.1μ
mL&Sの所謂レベンソンパターンであり、Rパターン
22が最小線幅0.1μmの実素子パターンである場
合、例えばFパターン21露光時の最適なσは0.3〜
0.2であり、Rパターン22露光時の最適なσは0.
6〜0.8、露光量はFパターンの2〜3倍である。FIG. 2 shows a pattern (hereinafter referred to as an F pattern) 21 such as the phase shift mask and a pattern (hereinafter referred to as an R pattern) 22 such as an actual element pattern.
Are formed on a single reticle. The illumination conditions such as σ and the exposure amount are different between the F pattern and the R pattern. For example, when the F pattern 21 is 0.1 μm
When the R pattern 22 is a real element pattern having a minimum line width of 0.1 μm, for example, the optimum σ at the time of exposure of the F pattern 21 is 0.3 to
0.2, and the optimum σ at the time of exposure of the R pattern 22 is 0.1.
The exposure amount is 6 to 0.8, and the exposure amount is 2 to 3 times that of the F pattern.
【0010】このように1つのレチクル内に異なった照
明条件の領域がある場合、1つの照明系しかない走査露
光装置では、通常、レチクルの照明条件が同一の領域ご
とに照明領域をマスキングブレードで制限してまず被露
光基板上の全ショットにFパターン21を露光して次に
照明条件および照明領域を切り換えてRパターン22を
露光する。この場合、原版上の各パターンの寸法やパタ
ーン間隔、被露光基板上のショット配列や露光順序、お
よび露光条件などを考慮すると、走査方向によって、全
体の露光時間に差がある場合がある。When a single reticle has regions with different illumination conditions, a scanning exposure apparatus having only one illumination system usually uses a masking blade to illuminate an illumination region for each region where the reticle illumination conditions are the same. First, the F pattern 21 is exposed to all shots on the substrate to be exposed, and then the R pattern 22 is exposed by switching the illumination conditions and the illumination area. In this case, considering the dimensions and pattern intervals of each pattern on the original plate, the shot arrangement and exposure sequence on the substrate to be exposed, exposure conditions, and the like, there may be a difference in the overall exposure time depending on the scanning direction.
【0011】そこで、本発明では、走査方向を複数種類
(例えばx方向とy方向)設定し、各走査方向を採用し
た時のトータルの露光時間を実験、シミュレーションま
たは計算などにより求め、これらの内、露光時間が最短
の走査方向を選択する。これにより、多重露光のスルー
プットを向上させることができる。Therefore, in the present invention, a plurality of types of scanning directions (for example, the x direction and the y direction) are set, and the total exposure time when each scanning direction is adopted is obtained by an experiment, simulation, calculation, or the like. And the scanning direction in which the exposure time is the shortest. Thereby, the throughput of multiple exposure can be improved.
【0012】[0012]
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図1は本発明の一実施例に係る走査型多重露光装置
の構成を示す。同図において、1は露光光源であり、こ
こではKrFエキシマレーザのようなパルス光源であ
る。2はハーフミラー、3,4は減光フィルタ、5,7
はハーフミラー、6,8は光量センサ、9,10は照明
光学系、11はハーフミラー、12はビームスプリッ
タ、13はレチクル、14は投影レンズ、15はウエハ
である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of a scanning multiple exposure apparatus according to one embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an exposure light source, here a pulse light source such as a KrF excimer laser. 2 is a half mirror, 3 and 4 are dimming filters, 5, 7
Is a half mirror, 6 and 8 are light quantity sensors, 9 and 10 are illumination optical systems, 11 is a half mirror, 12 is a beam splitter, 13 is a reticle, 14 is a projection lens, and 15 is a wafer.
【0013】図2は図1の露光装置を用いて最小線幅が
0.1μmの微細パターンをウエハに転写する場合のレ
チクル13の構成を示す。図2において、22は所謂レ
ベンソン型等の位相シフトパターン(回折格子)(Fパ
ターン)、24は最小線幅が0.1μmと狭いことを除
き従来のものと同様の実素子パターン(Rパターン)で
ある。FIG. 2 shows the configuration of the reticle 13 when a fine pattern having a minimum line width of 0.1 μm is transferred onto a wafer using the exposure apparatus shown in FIG. In FIG. 2, reference numeral 22 denotes a so-called Levenson type phase shift pattern (diffraction grating) (F pattern), and reference numeral 24 denotes an actual element pattern (R pattern) similar to the conventional element except that the minimum line width is as narrow as 0.1 μm. It is.
【0014】図1に戻って、ハーフミラー2は、レーザ
光源1から出射された光束を、2つの光束に分割する。
ハーフミラーで反射された光は、減光フィルタ3および
ハーフミラー5を介して照明系9に入射され、その照明
系9で照明条件(σおよび露光量など)を制御された
後、ビームスプリッタ12を透過してレチクル13上を
照明する。一方、ハーフミラーを透過した光は減光フィ
ルタ4およびハーフミラー7を介して照明系10に入射
され、その照明系10で照明条件(σおよび露光量な
ど)を制御された後、ビームスプリッタ12で反射され
てレチクル13上を照明する。この場合、照明系9によ
る照明領域と照明系10による照明領域とを走査方向に
ずらすことにより、被露光基板であるウエハ上に投影さ
れるFパターン22とRパターン24の間隔をレチクル
13上の間隔とは異ならせることができる。Returning to FIG. 1, the half mirror 2 divides the light beam emitted from the laser light source 1 into two light beams.
The light reflected by the half mirror enters the illumination system 9 via the neutral density filter 3 and the half mirror 5, and after the illumination system 9 controls illumination conditions (such as σ and the amount of exposure), the beam splitter 12 To illuminate the reticle 13. On the other hand, the light transmitted through the half mirror enters the illumination system 10 via the neutral density filter 4 and the half mirror 7, and after the illumination system 10 controls illumination conditions (such as σ and the amount of exposure), the beam splitter 12 And illuminates the reticle 13. In this case, by shifting the illumination area of the illumination system 9 and the illumination area of the illumination system 10 in the scanning direction, the distance between the F pattern 22 and the R pattern 24 projected on the wafer as the substrate to be exposed is adjusted on the reticle 13. The interval can be different.
【0015】照明系9には、レチクル13上の第1パタ
ーン24をスリット状に照明するためのスリット材およ
び該第1パターン24が露光フィールドに達する前およ
び露光フィールドを通過した後は上記スリット状の照明
を遮光するためのシャッタまたは可動ブレードが設けら
れている。照明系10にも同様に、レチクル13上の第
2パターン22をスリット状に照明するためのスリット
材および該第2パターン22が露光フィールドに達する
前および露光フィールドを通過した後は上記スリット状
の照明を遮光するためのシャッタまたは可動ブレードが
設けられている。照明系9,10には、さらに、σを設
定するための絞り機構が設けられている。減光フィルタ
3および5は、それぞれ第1パターン24および第2パ
ターン22の露光量を設定するためのものであり、例え
ば透過率可変のNDフィルタからなる。The illumination system 9 includes a slit material for illuminating the first pattern 24 on the reticle 13 in a slit shape, and the slit material before the first pattern 24 reaches the exposure field and after passing through the exposure field. Shutters or movable blades for blocking the illumination of the illumination. Similarly, the illumination system 10 has a slit material for illuminating the second pattern 22 on the reticle 13 in a slit shape, and the slit material before the second pattern 22 reaches the exposure field and after passing through the exposure field. A shutter or a movable blade for shielding the illumination is provided. The illumination systems 9 and 10 are further provided with a diaphragm mechanism for setting σ. The neutral density filters 3 and 5 are for setting the exposure amounts of the first pattern 24 and the second pattern 22, respectively, and include, for example, ND filters with variable transmittance.
【0016】図1の露光装置においては、予め被露光基
板であるウエハ上のショット配列や露光順序、および原
版であるレチクル上のパターン配列や寸法やパターンご
との照明条件などをハードディスクなど不図示の記憶装
置から読み出して、この露光装置の動作を制御する不図
示の制御装置の記憶手段(例えばRAM)に記憶させて
おく。そして、これらの情報に基づいて図2(a)のy
およびx方向へそれぞれ走査露光する場合のウエハ1枚
あたりの処理時間t1 およびt2 を下記の式から求め
る。In the exposure apparatus shown in FIG. 1, a shot arrangement and an exposure order on a wafer as a substrate to be exposed, a pattern arrangement and dimensions on a reticle as an original, illumination conditions for each pattern, etc. The data is read from the storage device and stored in a storage unit (for example, a RAM) of a control device (not shown) that controls the operation of the exposure apparatus. Then, based on these information, y in FIG.
And the processing times t 1 and t 2 per wafer for scanning exposure in the x-direction, respectively, are determined from the following equations.
【0017】[0017]
【数7】 (Equation 7)
【0018】ここで、h1 はパターン22および24そ
れぞれの幅、h2 はパターン22および24それぞれの
長さ、h3 はパターン22と24との間隔、f(h1)は
Fパターン22をxの方向に定速走査する時間、r
1(h1)はRパターン24をxの方向に定速走査する時
間、j1(h1)はf1(h1)とr1(h1)の遅い方、j
2(v2)はj1(h1)がf1(h1)の場合f2(v1)、
j1(h1)がr1(h1)の場合r2(v2)である。Here, h 1 is the width of each of the patterns 22 and 24, h 2 is the length of each of the patterns 22 and 24, h 3 is the distance between the patterns 22 and 24, and f (h 1 ) is the F pattern 22. Time for scanning at a constant speed in the direction of x, r
1 (h 1 ) is the time for scanning the R pattern 24 in the x direction at a constant speed, j 1 (h 1 ) is the slower of f 1 (h 1 ) and r 1 (h 1 ), j
2 (v 2) is j 1 if (h 1) is f 1 (h 1) f 2 (v 1),
r 2 (v 2 ) when j 1 (h 1 ) is r 1 (h 1 ).
【0019】さらに、上記式で算出された処理時間t1
とt2 を比較して小さい方の走査方向をレチクル13を
用いて露光する場合の走査方向として決定する。Further, the processing time t 1 calculated by the above equation
Is compared with t 2 , and the smaller scanning direction is determined as the scanning direction when exposure is performed using the reticle 13.
【0020】走査露光に際しては、露光原版であるレチ
クル13を決定された走査方向に対応する向きで前記レ
チクルステージにセットする。さらに、被露光基板であ
るウエハ15を同様に決定された走査方向に対応する向
きでロードして走査露光を実行する。本実施例において
は、照明系を2系統用意し、Fパターン22とRパター
ン24を独立に照明するため、Fパターン22を走査す
る速度とRパターン24を走査する速度が同一になるよ
うに各照明系9,10の照明条件を設定すれば、xおよ
びy方向のいずれ走査方向でも、ウエハ15上の1つの
ショットとそれに隣接するショットにそれぞれFパター
ン22とRパターン24を同時に(一走査で)走査露光
することができる。また、x方向に走査する場合には、
Fパターン22とRパターン24の走査速度に差がある
ように照明系9,10の照明条件を設定することも可能
である。但し、この場合、Fパターン22とRパターン
24の間の空隙部を走査中に定速走査の速度に加減速で
きる範囲の差にする必要がある。走査速度に差があって
もよいことで、照明系9,10の照明条件の自由度が増
し、また、スループットをさらに上げるような速度設定
も可能になる。At the time of scanning exposure, the reticle 13 as an exposure original is set on the reticle stage in a direction corresponding to the determined scanning direction. Further, the scanning exposure is executed by loading the wafer 15 as the substrate to be exposed in the direction corresponding to the scanning direction determined similarly. In the present embodiment, two illumination systems are prepared, and the F pattern 22 and the R pattern 24 are independently illuminated. If the illumination conditions of the illumination systems 9 and 10 are set, the F pattern 22 and the R pattern 24 are simultaneously (one scan) on one shot on the wafer 15 and the shot adjacent thereto in any of the x and y directions. ) Scanning exposure is possible. When scanning in the x direction,
It is also possible to set the illumination conditions of the illumination systems 9 and 10 so that there is a difference in the scanning speed between the F pattern 22 and the R pattern 24. However, in this case, the gap between the F pattern 22 and the R pattern 24 needs to have a difference in a range that can be accelerated or decelerated to a constant scanning speed during scanning. Since there may be a difference in the scanning speed, the degree of freedom of the illumination conditions of the illumination systems 9 and 10 is increased, and the speed can be set to further increase the throughput.
【0021】なお、上述の実施例では、照明系を複数設
けて、複数のレチクルパターンを同時に独立の照明条件
で照明しているが、本発明は照明系が1つしかない従来
の走査型露光装置にも適用することができる。その場合
には、Fパターン22とRパターン24を同時に(一走
査で)露光することはできず、前述のように別々に露光
することになるが、x,y各走査方向に対する処理時間
は、例えば下記式により求めれば良い。In the above-described embodiment, a plurality of illumination systems are provided to simultaneously illuminate a plurality of reticle patterns under independent illumination conditions. However, the present invention employs a conventional scanning type exposure system having only one illumination system. It can also be applied to devices. In this case, the F pattern 22 and the R pattern 24 cannot be exposed simultaneously (in one scan), and are exposed separately as described above. However, the processing time for each of the x and y scanning directions is as follows. For example, it may be obtained by the following equation.
【0022】[0022]
【数8】 但し、Fパターン22とRパターン24の隙間で走査速
度を偏向できる場合は、Fパターン22とRパターン2
4の配列方向には一走査で露光することができる。その
場合は下記式により求めれば良い。(Equation 8) However, if the scanning speed can be deflected in the gap between the F pattern 22 and the R pattern 24, the F pattern 22 and the R pattern 2
In the arrangement direction of No. 4, exposure can be performed by one scan. In that case, it may be obtained by the following equation.
【0023】[0023]
【数9】 (Equation 9)
【0024】また、上述においては、レチクルの設定時
およびウエハのロード時にそれらを前記決定された走査
方向に合わせた向きに載せるようにしているが、ウエハ
ステージおよびレチクルステージに90°回転機構を設
け、設定およびロード時の向きは一定にして、載せた
後、必要に応じて90°回転するようにしてもよい。Further, in the above description, when setting the reticle and loading the wafer, the reticle is placed in a direction corresponding to the determined scanning direction. However, a 90 ° rotating mechanism is provided on the wafer stage and the reticle stage. After setting, the orientation at the time of setting and loading may be fixed, and then rotated by 90 ° as needed.
【0025】[0025]
【デバイス生産方法の実施例】次に上記説明した投影露
光装置または方法を利用したデバイスの生産方法の実施
例を説明する。図3は微小デバイス(ICやLSI等の
半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、
マイクロマシン等)の製造のフローを示す。ステップ1
(回路設計)ではデバイスのパターン設計を行なう。ス
テップ2(マスク製作)では設計したパターンを形成し
たマスクを製作する。一方、ステップ3(ウエハ製造)
ではシリコンやガラス等の材料を用いてウエハを製造す
る。ステップ4(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、
上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技
術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステ
ップ5(組み立て)は後工程と呼ばれ、ステップ4によ
って作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程
であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディン
グ)、パッケージング工程(チップ封入)等の工程を含
む。ステップ6(検査)ではステップ5で作製された半
導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査
を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成
し、これが出荷(ステップ7)される。[Embodiment of Device Production Method] Next, an embodiment of a device production method using the above-described projection exposure apparatus or method will be described. FIG. 3 shows a micro device (a semiconductor chip such as an IC or an LSI, a liquid crystal panel, a CCD, a thin film magnetic head,
2 shows a flow of manufacturing a micromachine or the like. Step 1
In (Circuit Design), a device pattern is designed. Step 2 is a process for making a mask on the basis of the designed pattern. Step 3 (wafer manufacturing)
Then, a wafer is manufactured using a material such as silicon or glass. Step 4 (wafer process) is called a pre-process,
An actual circuit is formed on the wafer by lithography using the prepared mask and wafer. The next step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip using the wafer prepared in step 4, and includes processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). including. In step 6 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device manufactured in step 5 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7).
【0026】図4は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ11(酸化)ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ12(CVD)ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ13(電極形成)ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ14(イオン
打込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ15
(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ16(露光)では上記説明した露光装置または方法
によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光す
る。ステップ17(現像)では露光したウエハを現像す
る。ステップ18(エッチング)では現像したレジスト
像以外の部分を削り取る。ステップ19(レジスト剥
離)ではエッチングが済んで不要となったレジストを取
り除く。これらのステップを繰り返し行なうことによっ
て、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。FIG. 4 shows a detailed flow of the wafer process. Step 11 (oxidation) oxidizes the wafer's surface. Step 12 (CVD) forms an insulating film on the wafer surface. Step 13 (electrode formation) forms electrodes on the wafer by vapor deposition. In step 14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer. Step 15
In (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer. In step 16 (exposure), the circuit pattern of the mask is printed on the wafer by exposure using the above-described exposure apparatus or method. Step 17 (development) develops the exposed wafer. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), unnecessary resist after etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.
【0027】本実施例の生産方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度のデバイスを低コストに製造す
ることができる。By using the production method of this embodiment, it is possible to manufacture a highly integrated device, which was conventionally difficult to manufacture, at low cost.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、1枚の原
版上に走査方向に複数のパターンを配置し、各パターン
ごとにフォーカスや露光条件を設定するようにしたた
め、スループットおよび露光性能を向上させることがで
きる。As described above, according to the present invention, a plurality of patterns are arranged in a scanning direction on one original plate, and focus and exposure conditions are set for each pattern. Can be improved.
【図1】 本発明の一実施例に係る走査型多重露光装置
の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a scanning multiple exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】 図1の装置で用いられるレチクルの説明図で
ある。FIG. 2 is an explanatory diagram of a reticle used in the apparatus of FIG.
【図3】 微小デバイスの製造の流れを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a flow of manufacturing a micro device.
【図4】 図3におけるウエハプロセスの詳細な流れを
示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a detailed flow of a wafer process in FIG. 3;
1:パルス光源、2,5,7,11:ハーフミラー、
3,4:減光フィルタ、6,8:光量センサ、9,1
0:照明光学系、12:ビームスプリッタ、13:レチ
クル、14:投影レンズ、15:ウエハ、22:Fパタ
ーン、24:Rパターン。1: pulse light source, 2, 5, 7, 11: half mirror,
3,4: neutral density filter, 6,8: light intensity sensor, 9.1
0: illumination optical system, 12: beam splitter, 13: reticle, 14: projection lens, 15: wafer, 22: F pattern, 24: R pattern.
Claims (6)
照明して被露光基板上に投影しながら原版と被露光基板
を同期して前記スリット状照明と相対的に走査すること
により該被露光基板上に原版のパターン像を露光する方
法において、1枚の原版に複数のパターンを形成し、こ
の原版を用いて走査露光を行なう場合の走査方向ごとの
処理時間を求めて処理時間が最短の走査方向を判別し、
判別された走査方向に原版および被露光基板の向きを設
定することを特徴とする露光方法。1. A method according to claim 1, wherein a part of the pattern image of the original is illuminated in a slit shape and projected onto the substrate to be exposed while the original and the substrate to be exposed are synchronously scanned and relatively scanned with the slit illumination. In the method of exposing a pattern image of an original on an exposure substrate, a plurality of patterns are formed on one original, and the processing time for each scanning direction when performing scanning exposure using this original is determined to minimize the processing time. Determine the scanning direction of
An exposure method, comprising: setting the directions of an original plate and a substrate to be exposed in the determined scanning direction.
ターンが形成されている場合、前記2つのパターンの配
列方向(図2のx方向)に走査したときの処理時間t1
とそれに直交する方向に走査したときの処理時間t2 と
を、前記2つのパターンの配列方向の寸法をh1 ,h
1 、間隔をh3 とし、前記配列方向に直交する方向の寸
法をh2 として、下記の式 【数1】 または 【数2】 または 【数3】 に基づいて算出し、これらを比較して前記処理時間が最
短の走査方向を判定することを特徴とする請求項1記載
の露光方法。2. In a case where the first and second two patterns are formed on one original, a processing time t 1 when scanning in the arrangement direction of the two patterns (x direction in FIG. 2).
And the processing time t 2 when scanning is performed in a direction orthogonal thereto, and the dimensions in the arrangement direction of the two patterns are h 1 and h
1 , the interval is h 3, and the dimension in the direction orthogonal to the arrangement direction is h 2 , Or Or 2. The exposure method according to claim 1, wherein the calculation is performed based on the following formula, and these are compared to determine a scanning direction in which the processing time is shortest.
介してスリット状に被露光基板上に投影しながら原版と
被露光基板を同期して前記投影光学系と相対的に走査す
ることにより該被露光基板上に原版のパターン像を露光
する走査型投影露光装置であって、1枚の原版に複数の
パターンを形成し、この原版を用いて走査露光を行なう
場合、その走査方向ごとの処理時間を算出する手段と、
算出された処理時間が最短の走査方向を判別する手段
と、判別された走査方向に原版および被露光基板の向き
を設定する手段とを具備することを特徴とする露光装
置。3. An original and a substrate to be exposed are synchronously scanned relative to the projection optical system while projecting a part of the pattern image of the original onto a substrate to be exposed through a projection optical system in a slit shape. Scanning exposure apparatus for exposing a pattern image of an original onto the substrate to be exposed, wherein a plurality of patterns are formed on one original, and when scanning exposure is performed using the original, Means for calculating the processing time of
An exposure apparatus comprising: means for determining the scanning direction in which the calculated processing time is the shortest; and means for setting the directions of the original and the substrate to be exposed in the determined scanning direction.
および第2の2つのパターンを有するものである場合、
前記2つのパターンの配列方向(図2のx方向)に走査
したときの処理時間t1 とそれに直交する方向に走査し
たときの処理時間t2 とを、前記2つのパターンの配列
方向の寸法をh1 ,h1 、間隔をh3とし、前記配列方
向に直交する方向の寸法をh2 として、下記の式 【数4】 または 【数5】 または 【数6】 に基づいて算出することを特徴とする請求項3記載の露
光装置。4. The calculating means according to claim 1, wherein said one original is a first original.
And the second two patterns,
The processing time t 1 when scanning in the direction in which the two patterns are arranged (the x direction in FIG. 2) and the processing time t 2 when scanning in a direction orthogonal thereto are determined by the dimension in the direction in which the two patterns are arranged. h 1 , h 1 , the interval is h 3, and the dimension in the direction orthogonal to the arrangement direction is h 2 , the following expression: Or Or 4. The exposure apparatus according to claim 3, wherein the calculation is performed based on:
は請求項3または4に記載の露光装置を用いてデバイス
を製造することを特徴とするデバイス製造方法。5. A device manufacturing method, wherein a device is manufactured using the exposure method according to claim 1 or 2 or the exposure apparatus according to claim 3 or 4.
り製造されたことを特徴とするデバイス。6. A device manufactured by the device manufacturing method according to claim 5.
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- 1998-07-07 JP JP10205797A patent/JP2000031028A/en active Pending
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