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JP2000305276A - 露光方法および装置 - Google Patents

露光方法および装置

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Publication number
JP2000305276A
JP2000305276A JP11115428A JP11542899A JP2000305276A JP 2000305276 A JP2000305276 A JP 2000305276A JP 11115428 A JP11115428 A JP 11115428A JP 11542899 A JP11542899 A JP 11542899A JP 2000305276 A JP2000305276 A JP 2000305276A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exposure
optical system
projection optical
substrate
resolution
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
Application number
JP11115428A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisao Suwa
久男 諏訪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP11115428A priority Critical patent/JP2000305276A/ja
Publication of JP2000305276A publication Critical patent/JP2000305276A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70358Scanning 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】 【課題】 投影光学系の限界分解能以下の微細パターン
を解像する。 【解決手段】 投影光学系の解像度より高い分解能を持
った基板吸着ステージを用いるとともに、1工程内の露
光を複数回に分け、各露光毎の露光量の積算が最適露光
量となるように露光し、かつ各露光毎に基板上への投影
像を前記投影光学系の限界分解能の範囲内でずらして露
光する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フォトマスク上の
パターンを吸着ステージ上の基板に露光転写するための
露光方法および装置に関するものであり、特にパターン
密度が低く尚かつ微細パターンを露光転写する必要のあ
る液晶表示素子などの露光に適用して好適な露光方法お
よび装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の露光方法としては投影光学系に関
係せずフォトレジスト(感光剤)を塗布された基板を機
械的に基板吸着ステージに位置決めし真空吸着し、予め
マスク吸着ステージに吸着保持されたマスク上のアライ
メントマークと基板上のアライメントマークを位置合わ
せし1回の露光で適正露光量を与えていた。或いは基板
上にアライメントマークが無い第一工程ではアライメン
トマークによる位置合わせは行わずに1回の露光で適正
露光量を与えていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では基板上に転写できる解像度はフォトマスク上の
パターンを基板に投影する光学系の性能に大きく依存し
てしまう。従って、より微細なパターンを転写しようと
すると少なくともより高解像度の投影光学系を装備しな
ければならない。また、液晶表示素子は年々大型化して
いる。それに伴い露光面積の拡張も迫られている。投影
光学系の大型化と高解像度とを両立させることは極めて
困難である。
【0004】本発明は、上述の従来例における問題点に
鑑みてなされたもので、投影光学系の解像度以上の、す
なわち投影光学系の限界分解能(解像限界)以下の微細
パターンを解像し得る露光方法を提供することを目的と
する。
【0005】
【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、投影光学系の解像度より高い分解能を持
った基板吸着ステージを用いるとともに、1工程内の露
光を複数回に分け、各露光毎の露光量の積算が最適露光
量となるように露光し、かつ各露光毎に基板上への投影
像を前記投影光学系の限界分解能の範囲内でずらして露
光することを特徴とする。
【0006】
【作用】通常、より微細なパターンを露光転写するには
投影光学系の分解能付近の線幅パターンが限界である。
本発明はこの投影光学系の限界分解能以下の線幅のパタ
ーンを露光転写させるための露光方法を提供するもので
ある。
【0007】従来は1回の露光で基板上にフォトマスク
のパターンを転写露光していた。従って投影光学系の分
解能以上に線幅の狭い(すなわち投影光学系の限界分解
能以下の線幅の)パターンを転写露光することは出来な
かった。フォトマスク上のアライメントマークと基板吸
着ステージ上の基板のアライメントマークを位置合わせ
し、フォトマスク上のパターンを基板上に投影し転写露
光する露光装置は、基板吸着ステージの駆動分解能はア
ライメントマークの高い位置合わせ精度を実現するため
投影光学系の分解能以上の性能を持っている。本発明の
露光方法では従来の1回の露光転写を2回以上に分け、
尚かつ各露光ではマスクと基板を僅かだけ故意にずらし
各露光で重なり合った部分の積算露光量が適正になるよ
うに露光する。このときに故意にずらす量は投影光学系
の限界分解能以内とすることで投影光学系の限界線幅以
下の線幅のみ適正露光量を与える。この基板を現像処理
することで適正露光量を与えられた部分のみ選択的に感
光剤が残り(ポジレジストの場合で、ネガレジストの場
合は選択的に感光剤が剥離される)、投影光学系の限界
分解能以下の線幅を得ることが可能となる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい第1の実施の形
態では、投影光学系の解像度以上の分解能を持った基板
吸着ステージを具備し、露光領域を走査しながら投影露
光する走査型液晶用露光装置で、1工程内の露光を2回
の露光で各露光毎の露光量の積算が最適露光量となるよ
うに露光し、往路のl回目露光と復路の2回目露光とで
フォトマスクと感光剤を塗布された基板とを投影光学系
の限界分解能以下の寸法ずらして露光する。
【0009】上記の露光方法で露光された基板を現像す
ることによって大幅にスループットを損なうことなく投
影光学の限界分解能以下のパターンを形成する。
【0010】また、本発明の好ましい第2の実施の形態
では、1工程内の露光を2回に分けて行い、第2回目の
露光で使用するフォトマスクは第1回目のフォトマスク
の基準位置に対し投影光学系の限界分解能以下の配置ず
れを持たせる。2回の露光で重なり合った部分が最適露
光量が得られ、現像することによって投影光学系の限界
分解能以下のパターンを形成することができる。
【0011】幸いに液晶表示素子は微細加工を必要とす
るが加工密度は半導体素子に比べれば極めて低い。従っ
て本発明の露光方法は液晶表示素子のようなパターンを
描画するには最適であり、より高解像度の投影光学系に
変更することなく既存の投影光学系の解像度以上のパタ
ーンを転写露光するための露光方法を提供出来る。
【0012】以下、図面を用いて本発明の実施の形態を
説明する。 (第1の実施の形態)前述の手段に従い2回の露光で投
影光学系の限界分解能以下の線幅を得る場合について述
べる。露光装置(例えば1対1の走査型投影光学)の投
影光学系の限界分解能(例えば3.5μm)付近の線幅
(例えば4μm)を持ったフォトマスクをマスクステー
ジに吸着固定する。感光剤(ポジレジスト)を塗布され
た基板を基板吸着ステージに吸着固定し、第2工程以降
であればフォトマスク上のアライメントマークと基板上
のアライメントマークを高精度に位置合わせを行う。次
に適正露光量の1/2の露光量を与えるようにフォトマ
スク上のパターンを基板に露光転写する(往路の露光転
写)。走査型投影光学系の露光装置ではこのときの走査
速度は適正露光時の2倍となる。図1はこの露光で往路
の第1回目の露光が完了した際のパターンと断面の露光
量分布である。往路の走査露光方向に対して逆方向であ
る復路の第2回目の露光を行う前に投影光学系の分解能
よりも高い分解能を持った基板吸着ステージをXまたは
Y方向にそれぞれ故意に2μm駆動し適正露光量の1/
2の露光量を与えるようにフォトマスク上のパターンを
基板に露光転写する。復路の走査速度も適正露光時の2
倍となる。図2は往路の第1回目の露光とこの復路の第
2回目の露光で転写されたパターンとそのA−A’断面
の露光量分布である。適正露光量が得られたのは投影光
学系の限界分解能(例えば3.5μm)以下の所望のパ
ターン線幅の部分(2μm)である。ここで選択的に適
正露光された基板を露光装置より搬出し次に感光剤の現
像処理を実施する。
【0013】現像された基板は適正露光量を与えられた
部分(2μm)のみが選択的に感光剤が残り、適正露光
量以下の部分は感光剤が剥離される。図3は現像後の感
光剤のパターンを示す。
【0014】このようにして投影光学系の分解能より高
い分解能を持った基板吸着ステージを具備する走査型露
光装置を使用し、往路と復路の2回の露光で適正露光量
が得られるように、尚かつ往路と復路でマスクと基板を
ずらして露光することによって投影光学系の限界分解能
以下の線幅パターンを得ることが出来る。また、1工程
の露光に要する時間は2回の走査露光時間は適正露光時
と同一であり、復路露光する直前の基板吸着ステージを
XまたはY方向に2μm駆動する時間が余分に要する時
間である。従って大幅なスループット低下を防ぐことも
可能である。
【0015】(第2の実施の形態)第1の実施の形態で
は第2回目の露光前に基板吸着ステージを駆動しフォト
マスク上のパターンをずらして基板に露光転写したが、
第2回目用にパターン形成されたフォトマスクを用意す
ることも可能である。前述第1の実施の形態のように4
μmのフォトマスク上パターンで基板上に2μmの線幅
を形成する場合について述べる。第1回目の露光用フォ
トマスクのパターンに対し、第2回目の露光用フォトマ
スクパターンは基本的には第1回目用と同様に4μmの
パターンで形成しておく。但し、アライメントマークに
対してはXおよびY方向に対し2μmだけ予めずらして
配置しておく。また、2回の露光で重なり合った部分形
状を修正するようなパターンにしておくと良い(図4参
照)。
【0016】露光装置のマスクステージに第1回目の露
光用フォトマスクをマスクステージに吸着固定してお
く。感光剤を塗布された基板を基板吸着ステージに吸着
固定し、フォトマスク上のアライメントマークと基板上
のアライメントマークを高精度に位置合わせを行う。次
に適正露光量の1/2の露光量を与えるようにフォトマ
スク上のパターンを基板に露光転写する。第2回目の露
光を行う前にマスクステージ上の第1回目用フォトマス
クを取り外し(Unloadし)、第2回目用フォトマ
スクをマスクステージ上に装着(load)し吸着固定
する。第2回目用フォトマスク上のアライメントマーク
と基板吸着ステージ上の基板上のアライメントマークを
高精度に位置合わせを行う。適正露光量の1/2の露光
量を与えるようにフォトマスク上のパターンを基板に露
光転写する。図5は第1回目の露光とこの第2回目の露
光で転写されたパターンとその断面の露光量分布であ
る。適正露光量が得られたのは2回の露光で重なり合っ
た部分のみで、この部分は投影光学系の限界分解能以下
の所望のパターン線幅の部分(2μm)である。ここで
選択的に適正露光された基板を露光装置より搬出し次に
感光剤の現像処理を実施する。後は第1の実施の形態と
同様に適正露光量を与えられた分のみが感光剤が残る。
図6は現像後の残された感光剤のパターンを示す。
【0017】このようにして投影光学系の分解能より小
さなズレを持たせた2枚のフォトマスクを2回の露光で
適正露光量が得られるように露光することによって投影
光学系の限界分解能以下の線幅パターンを得ることが出
来る。
【0018】(第3の実施の形態)図7は第1回目用の
パターンと第2回目用のパターンの形状を異ならせた例
を示す。この場合も2回の露光で重なり合った部分のみ
が現像され、図8に示すような、投影光学系の限界分解
能以下の線幅パターンを得ることができる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば既
存の露光装置の投影光学系の限界分解能以下の線幅を形
成することが可能になる。特に第1の実施の形態のよう
に往路、復路の間でずらすことによって大幅なスループ
ット低下にならない。これによって高価な露光装置を準
備することなく、また新たに投影光学系を作ることなく
より微細なパターンを形成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1の実施の形態での第1回目(往路)の露
光の状態を示す図である。
【図2】 第1の実施の形態での第2回目(復路)の露
光の状態を示す図である。
【図3】 第1の実施の形態での現像後の状態を示す図
である。
【図4】 第2の実施の形態の第1回目のフォトマスク
パターンと第2回目のフォトマスクパターンを示す図で
ある。
【図5】 第2の実施の形態の第1回目および第2回目
の露光後の状態を示す図である。
【図6】 第2の実施の形態での現像後の状態を示す図
である。
【図7】 第3の実施の形態の第1回目および第2回目
の露光後の状態を示す図である。
【図8】 第3の実施の形態での現像後の状態を示す図
である。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 投影光学系と該投影光学系の解像度より
    高い分解能を持った基板吸着ステージとを具備する露光
    装置における露光方法であって、 1工程内の露光を複数回に分け、各露光毎にフォトマス
    クと感光剤を塗布された基板との相対位置を前記投影光
    学系の限界分解能の範囲内でずらし、前記各露光毎の露
    光量の積算が最適露光量となるように露光することを特
    徴とする露光方法。
  2. 【請求項2】 投影光学系と該投影光学系の解像度以上
    の分解能を持った基板吸着ステージを具備し、露光領域
    を走査しながら投影露光する走査型露光装置を用い、1
    工程内の露光を2回の露光で各露光毎の露光量の積算が
    最適露光量となるように露光し、往路のl回目露光と復
    路の2回目露光とでフォトマスクと感光剤を塗布された
    基板とを前記投影光学系の限界分解能以下の寸法ずら
    し、往復2回の露光で二重に露光された部分を現像する
    ことを特徴とする露光方法。
  3. 【請求項3】 投影光学系と該投影光学系の解像度より
    高い分解能を持った基板吸着ステージとを具備する露光
    装置における露光方法であって、 1工程内の露光を複数回に分け、各露光毎にパターンの
    位置が前記投影光学系の限界分解能以下の寸法ずらした
    フォトマスクを用い、前記各露光毎の露光量の積算が最
    適露光量となるように露光することを特徴とする露光方
    法。
  4. 【請求項4】 投影光学系と該投影光学系の解像度以上
    の分解能を持った基板吸着ステージを具備し、露光領域
    を走査しながら投影露光する走査型露光装置を用い、1
    工程内の露光を2回に分けて行い、第2回目の露光で使
    用するフォトマスクは第1回目のフォトマスクの基準位
    置に対し投影光学系の限界分解能以下の配置ずれを持た
    せたものであることを特徴とする露光方法。
  5. 【請求項5】 投影光学系の解像度以上の分解能を持っ
    た基板吸着ステージを具備し、露光領域を走査しながら
    投影露光する走査型露光装置であって、 1工程内の露光を2回の露光で各露光毎の露光量の積算
    が最適露光量となるように露光する露光量制御手段と、 同一露光領域を往復2回、往路のl回目露光と復路の2
    回目露光とでフォトマスクと感光剤を塗布された基板と
    を前記投影光学系の限界分解能以内の所定寸法だけずら
    して走査させるステージ制御手段とを具備することを特
    徴とする露光装置。
JP11115428A 1999-04-22 1999-04-22 露光方法および装置 Pending JP2000305276A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002236371A (ja) * 2000-12-05 2002-08-23 Dainippon Printing Co Ltd 凹凸パターン層の製造方法、およびこの方法を用いて製造される液晶ディスプレイおよびカラーフィルタ
JP2010145785A (ja) * 2008-12-19 2010-07-01 Dainippon Printing Co Ltd パターン形成方法及びインプリント用モールドの製造方法
JP2010224569A (ja) * 2000-12-05 2010-10-07 Dainippon Printing Co Ltd 凹凸パターン層の製造方法、およびこの方法を用いて製造される液晶ディスプレイおよびカラーフィルタ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002236371A (ja) * 2000-12-05 2002-08-23 Dainippon Printing Co Ltd 凹凸パターン層の製造方法、およびこの方法を用いて製造される液晶ディスプレイおよびカラーフィルタ
JP2010224569A (ja) * 2000-12-05 2010-10-07 Dainippon Printing Co Ltd 凹凸パターン層の製造方法、およびこの方法を用いて製造される液晶ディスプレイおよびカラーフィルタ
JP4633858B2 (ja) * 2000-12-05 2011-02-16 大日本印刷株式会社 凹凸パターン層の製造方法、およびこの方法を用いて製造される液晶ディスプレイおよびカラーフィルタ
JP4633297B2 (ja) * 2000-12-05 2011-02-16 大日本印刷株式会社 凹凸パターン層の製造方法、およびこの方法を用いて製造される液晶ディスプレイおよびカラーフィルタ
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