(57)【要約】【課題】  露光パターンを可変可能なマスクにより被露光対象物を露光する場合において、短時間化と低コスト化を図る露光装置等を提供する。【解決手段】  被露光対象物７における露光領域を特定可能な情報に基づいて、露光パターン決定手段１５が再構成可能マスク５の露光に使用される各開口部の位置、各開口部の形状及び各開口部の光の透過量を決定して露光パターンを決定し、露光装置１は決定された露光パターンに従って被露光対象物７を露光する。【選択図】  図１
2006073764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源からの光を用いて所望の露光パターンを生成するマスクとを有し、前記マスクが生成した露光パターンにより被露光対象物を露光する露光装置において、
前記マスクは、複数の開口部を有し、前記各開口部を透過する光の透過量を可変可能なマスクであって、形状の異なる開口部が用意され又は開口部の形状が可変可能なマスクであり、
前記被露光対象物における露光領域を特定可能な情報に基づいて露光に使用される各開口部の位置、各開口部の形状及び各開口部の光の透過量を決定して露光パターンを決定する露光パターン決定手段と、
各開口部の形状及び各開口部の光の透過量を特定可能な情報に基づいて前記マスクの各開口部の形状を選択又は変更し各開口部を透過する光の透過量を変更する手段と、
各開口部の位置を特定可能な情報に基づいて前記マスクと前記被露光対象物の位置決めを行う位置関係決定手段と、
前記位置関係決定手段により行われた位置決めに従って前記マスクと前記被露光対象物との位置関係を制御する制御手段と
を備えた露光装置。
【請求項２】
前記被露光対象物はビアホールを介して多層配線を接続することにより所望の回路配線路を実現可能な半導体集積回路であり、
前記露光領域を特定可能な情報は接続されるビアホールの位置を特定可能な情報である請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記マスクは、複数の開口部に代えて複数の反射部を有し、前記各反射部を反射する光の反射量の可変により露光パターンを可変可能なマスクである請求項１又は２に記載の露光パターン決定装置。
【請求項４】
複数の開口部を有し、前記各開口部を透過する光の透過量の可変により露光パターンを可変可能なマスクを用いた露光における露光パターン決定装置であって、
前記マスクは、形状の異なる開口部が用意され又は開口部の形状が可変可能なマスクであり、
露光領域を特定可能な情報に基づいて露光に使用される各開口部の形状を決定する露光パターン決定手段を有する露光パターン決定装置。
【請求項５】
前記露光パターン決定手段は、前記各開口部の形状を決定すると共に露光の回数を決定するものである請求項４に記載の露光パターン決定装置。
【請求項６】
露光される被露光対象物は半導体集積回路であり、前記露光領域を特定可能な情報は前記半導体集積回路に要求される所望の回路配線路を実現するために必要な領域を示す情報を含む請求項４又は５に記載の露光パターン決定装置。
【請求項７】
前記マスクは、複数の開口部に代えて複数の反射部を有し、前記各反射部を反射する光の反射量の可変により露光パターンを可変可能なマスクである請求項４から６のいずれかに記載の露光パターン決定装置。
【請求項８】
複数の開口部を有し、前記各開口部を透過する光の透過量の可変により露光パターンを可変可能なマスクを用いた露光における露光パターン決定方法であって、
前記マスクは、形状の異なる開口部が用意され又は開口部の形状が可変可能なマスクであり、
露光パターン決定手段が露光領域を特定可能な情報に基づいて露光に使用される各開口部の形状を決定するステップを含む露光パターン決定方法。
【請求項９】
前記マスクは、複数の開口部に代えて複数の反射部を有し、前記各反射部を反射する光の反射量の可変により露光パターンを可変可能なマスクである請求項８に記載の露光パターン決定方法。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の露光パターン決定方法をコンピュータに実行させることが可能なプログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のプログラムをコンピュータが実行することが可能にて記録した記録媒体。
【請求項１２】
形状を可変可能な開口部を有し、前記開口部を透過する光による露光パターンを可変可能なマスク。
【請求項１３】
複数の開口部を有し、前記各開口部を透過する光の透過量の可変により露光パターンを可変可能なマスクであって、
前記複数の開口部のうち少なくとも一つの開口部の形状が可変可能であるマスク。
【請求項１４】
開口部に代えて反射部を有し、前記反射部を反射する光による露光パターンを可変可能な請求項１２又は１３に記載のマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置、露光パターン決定装置、露光パターン決定方法、その露光パターン決定方法をコンピュータに実行させることが可能なプログラム、そのプログラムを記録した記録媒体、及び、マスクに関し、露光パターンを可変可能なマスクを用いて被露光対象物を露光する露光装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路等の半導体装置の作製には、ホトリソグラフィという方法が主流で用いられる。
【０００３】
その一つに、ガラス基板上に固定された金属膜によるパターンを転写することにより半導体装置を作製する手法がある。この手法では、金属膜は所望の回路パターンに対応しており、半導体装置固有の固定マスクが必要となる。
【０００４】
また、こうした固定マスクを利用して半導体装置を作製する手法に対し、固定マスクに代えて液晶技術を利用するマスクにより露光パターンを再構成可能として光学露光を行う手法がある。この液晶技術を利用する手法では、液晶の画素によりマスク上のパターンが構成される。
【０００５】
例えば非特許文献１に記載された従来技術では、透過型の液晶ディスプレイ（liquid crystal display: LCD）が用いられており、ＬＣＤ上に表示されるパターン像がウエハ上に転写される。
【０００６】
図３５から図３９は、非特許文献１に示された技術を説明する図である。
【０００７】
図３５を参照して、一つの画素５０１はＬＣＤの開口部５０３と遮光部（ブラックマトリックス）５０５の一部とから構成されるため、通常、開口部５０３は画素５０１のサイズよりも小さい。その結果、ＬＣＤ上に形成されたパターンがそのまま基板上へ転写されると、開口部５０３に対応する部分は露光部分とできるものの、遮光部５０５に対応した間隙は非露光部分となってしまう。
【０００８】
そのため、非露光部分を取り除くべく、非特許文献１では、図３６から図３９に示すようにウエハをパターン間隙に対応した量だけ上下左右に４回ずらして多重露光が行われる。具体的には、図３６では露光部分５０７が図３５の開口部５０３に一致した露光が行われ、図３７では露光部分５０７が図３５の開口部５０３に対して左にずらされた露光が行われ、図３８では露光部分５０７が図３５の開口部５０３に対して左上にずらされた露光が行われ、図３９では露光部分５０７が図３５の開口部５０３に対して上にずらされた露光が行われる。このような４回の多重露光により各画素領域が全て露光され、遮光部５０５に対応した間隙が全て取り除かれた転写パターンが形成される。
【０００９】
【非特許文献１】中田明良，外１３名著，“ＱＴＡＴを実現するレチクルフリー露光技術と超精密検査技術”，第１００回研究会資料，（独）日本学術振興会，結晶加工と評価技術第１４５委員会，熊本大学工学部百周年記念館，２００４年５月２１日，ｐ．１０−１７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の固定マスクを使用する手法では、半導体装置の作製において固定マスクの作製にコストも時間もかかるという問題があった。
【００１１】
また、従来の露光パターンを可変可能なマスクにより被露光対象物を露光する場合に液晶技術などを利用する手法においても、上記した遮光部に対応した間隙が全て取り除かれるまで多重露光するという煩雑なものであり、そのため半導体装置の作製において時間がかかり、コスト高になるという問題があった。
【００１２】
このような問題は、半導体装置を作製する場合に限らず、他の被露光対象物に対しても同様な問題である。
【００１３】
そこで、本発明は上記のような事情を考慮してなされたもので、その目的は、固定マスクにより被露光対象物を露光する場合に比べて短時間化と低コスト化を図ることに加え、露光パターンを可変可能なマスクにより被露光対象物を露光する場合において、露光回数を抑えることができるとともに、短時間化と低コスト化を図る露光装置、露光パターン決定装置、露光パターン決定方法、その露光パターン決定方法をコンピュータに実行させることが可能なプログラム、そのプログラムを記録した記録媒体、及び、マスクを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に係る発明は、光源と、前記光源からの光を用いて所望の露光パターンを生成するマスクとを有し、前記マスクが生成した露光パターンにより被露光対象物を露光する露光装置において、前記マスクは、複数の開口部を有し、前記各開口部を透過する光の透過量を可変可能なマスクであって、形状の異なる開口部が用意され又は開口部の形状が可変可能なマスクであり、前記被露光対象物における露光領域を特定可能な情報に基づいて露光に使用される各開口部の位置、各開口部の形状及び各開口部の光の透過量を決定して露光パターンを決定する露光パターン決定手段と、各開口部の形状及び各開口部の光の透過量を特定可能な情報に基づいて前記マスクの各開口部の形状を選択又は変更し各開口部を透過する光の透過量を変更する手段と、各開口部の位置を特定可能な情報に基づいて前記マスクと前記被露光対象物の位置決めを行う位置関係決定手段と、前記位置関係決定手段により行われた位置決めに従って前記マスクと前記被露光対象物との位置関係を制御する制御手段とを備える。
【００１５】
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記被露光対象物はビアホールを介して多層配線を接続することにより所望の回路配線路を実現可能な半導体集積回路であり、前記露光領域を特定可能な情報は接続されるビアホールの位置を特定可能な情報である。
【００１６】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２において、前記マスクは、複数の開口部に代えて複数の反射部を有し、前記各反射部を反射する光の反射量の可変により露光パターンを可変可能なマスクである。
【００１７】
請求項４に係る発明は、複数の開口部を有し、前記各開口部を透過する光の透過量の可変により露光パターンを可変可能なマスクを用いた露光における露光パターン決定装置であって、前記マスクは、形状の異なる開口部が用意され又は開口部の形状が可変可能なマスクであり、露光領域を特定可能な情報に基づいて露光に使用される各開口部の形状を決定する露光パターン決定手段を有する。
【００１８】
請求項５に係る発明は、請求項４において、前記露光パターン決定手段が、前記各開口部の形状を決定すると共に露光の回数を決定する。
【００１９】
請求項６に係る発明は、請求項４又は５において、露光される被露光対象物が半導体集積回路であり、前記露光領域を特定可能な情報が前記半導体集積回路に要求される所望の回路配線路を実現するために必要な領域を示す情報を含む。
【００２０】
請求項７に係る発明は、請求項４から６のいずれかにおいて、前記マスクは、複数の開口部に代えて複数の反射部を有し、前記各反射部を反射する光の反射量の可変により露光パターンを可変可能なマスクである。
【００２１】
請求項８に係る発明は、複数の開口部を有し、前記各開口部を透過する光の透過量の可変により露光パターンを可変可能なマスクを用いた露光における露光パターン決定方法であって、前記マスクは、形状の異なる開口部が用意され又は開口部の形状が可変可能なマスクであり、露光パターン決定手段が露光領域を特定可能な情報に基づいて露光に使用される各開口部の形状を決定するステップを含む。
【００２２】
請求項９に係る発明は、請求項８において、前記マスクは、複数の開口部に代えて複数の反射部を有し、前記各反射部を反射する光の反射量の可変により露光パターンを可変可能なマスクである。
【００２３】
請求項１０に係る発明は、請求項８又は９に記載の露光パターン決定方法をコンピュータに実行させることが可能なプログラムである。
【００２４】
請求項１１に係る発明は、請求項１０に記載のプログラムをコンピュータが実行することが可能にて記録した記録媒体である。
【００２５】
請求項１２に係る発明は、形状を可変可能な開口部を有し、前記開口部を透過する光による露光パターンを可変可能なマスクである。
【００２６】
請求項１３に係る発明は、複数の開口部を有し、前記各開口部を透過する光の透過量の可変により露光パターンを可変可能なマスクであって、前記複数の開口部のうち少なくとも一つの開口部の形状が可変可能なマスクである。
【００２７】
請求項１４に係る発明は、請求項１２又は１３において、開口部に代えて反射部を有し、前記反射部を反射する光による露光パターンを可変可能なマスクである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、露光パターンを可変可能なマスクを用い、被露光対象物における露光領域を特定可能な情報に基づいて露光に使用される開口部の形状を決定して露光パターンを決定し、決定された露光パターンにより被露光対象物の露光を行うので、必要な領域にのみ露光を行うことができ、露光回数を抑えて、短時間化と低コスト化が可能となる。
【００２９】
また、本発明によれば、各開口部の形状を調整して、例えば被露光対象物とマスクの目合わせ等の処理を行うことができる。
【００３０】
さらに、本発明によれば、被露光対象物がビアホールを介して多層配線を接続することにより所望の回路配線路を実現可能な半導体集積回路である場合には、接続されるビアホールの位置情報に基づいて露光パターンを生成して露光を行う。そのため、開口部の形状とビアホールの位置との関係を適切に設定することにより露光の回数を例えば１回で済ませることも可能となる。
【００３１】
さらに、本発明によれば、各開口部の形状を決定すると共に露光の回数を決定する場合には、多重露光の各回ごとに各開口部を透過する光の透過量を可変させて各開口部に対応する露光領域毎に適切な量の光を露光させることも可能なため、露光の目的や時間、費用などに応じた露光を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
図１は本発明の実施の形態に係る露光装置の概略ブロック図であり、図２は図１の露光装置の動作を説明するためのフロー図である。以下、装置の構成について図１を用いて説明し、装置の動作について図２を用いて簡単に説明する。
【００３３】
図１を参照して、露光装置１は、光源３と、光源３からの光を用いて所望の露光パターンを生成するマスク５と、露光手段としての投影レンズ６とを有する。ここでの光とは、電磁波（紫外線、Ｘ線など）や電子線等の総称として用いる。
【００３４】
露光装置１は決定部（決定装置）９と制御部１１と変更部１３とを備える。マスク５は、複数の開口部を有し、各開口部を透過する光の透過量を可変可能なマスク（再構成可能マスク）である。また、詳細は後述するが、マスク５の開口部の形状は可変可能である。
【００３５】
決定部９は露光パターン決定部１５と位置関係決定部１７とを有する。露光パターン決定部１５は、被露光対象物７における露光領域を特定可能な情報に基づいて露光に使用される各開口部の位置、各開口部の形状及び各開口部の光の透過量を決定して露光パターンを決定する（図２のステップＳＴ１）。変更部１３は、決定された露光パターンに従ってマスク５の各開口部の形状を変更し、各開口部を透過する光の透過量を変更制御する(図２のステップＳＴ２）。位置関係決定部１７は各開口部の位置を特定可能な情報に基づいてマスク５と被露光対象物７の位置決めを行う（図２のステップＳＴ３参照）。制御部１１は、その位置決めに従って被露光対象物７を載せたステージ（図示を省略）を２次元（ＸＹ平面）上にて移動させてマスク５と被露光対象物７との位置関係を制御する（図２のステップＳＴ４参照）。
【００３６】
そして、露光装置１は、マスク５により生成された露光パターンにより被露光対象物７を露光する（図２のステップＳＴ５）。これにより、必要な領域にのみ露光を行うことができ、露光回数を抑えて、短時間化と低コスト化が可能となる。
【００３７】
以下では、被露光対象物が、半導体集積回路等の半導体装置の場合について説明する。
【００３８】
半導体装置の作製では、光学露光に必要なマスク作製に加え、半導体ウエハ上に所望の機能を構成するためのプロセス工程が必要とされる。このプロセス工程では、半導体ウエハ上に実際にスイッチ動作を行う機能の構成、配線層の構成、機能と配線層をつなぐコンタクト、配線層と配線層をつなぐビアの形成のため、数百の製造工程が必要とされる。
【００３９】
こうした半導体装置の製造工程を短縮し、短い時間に所望の機能を持った半導体装置の製作手法としてマスタースライス型の半導体装置が知られている（例えば特開２００３−６００５６号公報）。
【００４０】
図３はＡＳＩＣの層構造の一例を示す断面図である。このＡＳＩＣ２１は各メタル層がそれぞれ層間膜を介して積層されたメタル三層構造を有する。第１のメタル２３は、層間膜３５に設けられたコンタクト２９を介してその下の層に接続し、層間膜３５に設けられた第１ビアコンタクト３１を介して第２のメタル２５に接続する。第２のメタル２５は、層間膜３５に設けられた第２ビアコンタクト３３を介して第３のメタル２７に接続する。
【００４１】
このようなマスタースライス型の半導体装置においては、予め一般的に使用される半導体回路を形成した半導体ウエハが準備され、この予め作製されている半導体回路を利用しながら幾つかの配線層が所望の機能に合わせて作製されることにより半導体装置が作製される。そして、マスタースライス型の半導体装置でも、所望の機能を作製するため、幾つかの配線層を形成するためのマスクを作製する必要がある。そのため、図１に示した露光装置１は、半導体装置を作製する上で適した装置といえる。
【００４２】
図４及び図５は、被露光対象物がビアホールを介して多層配線を接続することにより所望の回路配線路を実現可能な半導体集積回路という半導体装置の場合における処理を示すフロー図である。
【００４３】
図４は、全体の処理を示すフロー図である。
【００４４】
まず、所望のＡＳＩＣの仕様と機能が与えられる（図４のステップＳＴＳ１）。そして、与えられた仕様と機能をゲートに置き換えるフロントエンド設計が行われ（図４のステップＳＴＳ２）、フロントエンド設計により得られたデータを具体的なシリコンのパターンにするバックエンド設計が行われる（図４のステップＳＴＳ３）。図４のステップＳＴＳ２とステップＳＴＳ３の処理は、ＣＡＤソフト等を用いて行われることが可能な処理である。
【００４５】
バックエンド設計により得られたデータから配線情報が抽出され（図４のステップＳＴＳ４）、図５を用いて後に説明される再構成可能マスクパターン生成処理が行われる（図４のステップＳＴＳ５）。そして、生成されたマスクパターンにより被露光対象物の露光が行われる（図４のステップＳＴＳ６）。ここで、図４のステップＳＴＳ５とステップＳＴＳ６の処理が、図１の露光装置１により行われるものである。
【００４６】
図５は、図４のステップＳＴＳ５の再構成可能マスクパターン生成処理の例であるビアを接続するための露光パターンを生成する処理のフロー図である。図５の処理は、図１の露光パターン決定部１５により行われる。
【００４７】
まず、露光パターン決定部１５は、配線情報に含まれるビア位置情報に基づいて接続すべき全てのビアを把握する（図５のステップＳＴＴ１）。この時点においては、全てのビアが露光されていないビア（未露光ビア）である。
【００４８】
そして、露光パターン決定部１５は、再構成可能マスク５の実現可能な開口部形状を制約条件として、未露光ビアのうち露光されないビアの数が最小となるよう、各開口部の位置、各開口部の形状及び各開口部の光の透過量を決定して露光パターンを決定する（図５のステップＳＴＴ２）。なお、以下では、各開口部の光の透過量の決定は、光が各開口部を透過するかしないかを決定することにより行われるものとする。
【００４９】
露光パターン決定部１５は、図５のステップＳＴＴ２において決定された露光パターンにより露光をした場合に、露光されない未露光ビアを検出する（図５のステップＳＴＴ３）。
【００５０】
露光パターン決定部１５は、露光されない未露光ビアが存在するならばこれらの露光されない未露光ビアに対して図５のステップＳＴＴ２の処理を行い、存在しないならば図５のステップＳＴＴ５の処理を行う（図５のステップＳＴＴ４）。
【００５１】
露光されないビアが存在しないならば、図５のステップＳＴＴ２の実行回数を求め、これを露光回数とする（図５のステップＳＴＴ５）。
【００５２】
図６から図１７は、図１の再構成可能マスク５の一例である再構成可能マスク４１を説明する図である。
【００５３】
図６は、再構成可能マスク４１の構成を示す図である。この再構成可能マスク４１は、第１マスク４３と第２マスク４５と第３マスク４７という三枚のマスクを備える。光源からの光は、第１マスク４３と第２マスク４５と第３マスク４７を順番に透過して再構成可能マスク４１の露光パターンが生成される。
【００５４】
図７は、図６の第１マスク４３の一例を示す図である。この例では、第１マスク４３は、ＭＥＭＳ（Micro-Electro-Mechanical Systems）によるものである。ＭＥＭＳは、半導体製造技術を用いて作製された微小な機能素子である。微細加工が可能で、機械的な可動部を持ち、外部からの電気信号等によりその可動部を動かすことができる。第１マスク４３は複数の遮光バー４９を有する。遮光バー４９は光の透過を妨げるものであり、各遮光バー４９はマスクを横断するよう設けられている。各遮光バー４９は平行移動したり傾斜したりすることが可能なものである。
【００５５】
図８は、図６の第２マスク４５の一例を示す図である。この例では、第２マスク４５もＭＥＭＳによるものである。第２マスク４５も第１マスク４３と同様にマスクを横断するよう設けられた複数の遮光バー５１を有し、各遮光バー５１は平行移動したり傾斜したりすることが可能なものである。
【００５６】
図９は、図６の第３マスク４７の一例を示す図である。この例では、第３マスク４７は、液晶によるものである。第３マスク４７は、開口部５３と遮光部５５を有する。各開口部５３は光の透過量が可変可能なものである。
【００５７】
図１０から図１４は、再構成可能マスク４１により生成される露光パターンを説明する図である。
【００５８】
図１０と図１１は、それぞれ、図７の第１マスク４３の遮光バー４９と図８の第２マスク４５の遮光バー５１により光が遮光される例を示す図である。遮光バー４９と遮光バー５１のある部分では光は遮光され、その他の部分では光は透過する。
【００５９】
図１２は、図９の第３マスク４７により光が遮光される例を示す図である。まず、遮光部５５により光が遮光される。そして、開口部５３のうち光を透過しないものに対応する部分５７も光が遮光される。光が透過するのは、開口部５３のうち光を透過するものに対応する部分５９である。
【００６０】
図１３は、再構成可能マスク４１により生成される露光パターンを示す図である。再構成可能マスク４１により露光される領域は部分６１に対応する領域である。すなわち、再構成可能マスク４１により生成される露光パターンは第１マスク４３、第２マスク４５及び第３マスク４７をすべて透過する光によって生成される。
【００６１】
例えば従来技術にあるように画素全体が露光の単位として用いられるならば、露光される単位は固定的であり、かつ、遮光部に対応した間隙が全て取り除かれるまでの煩雑な多重露光を行うこととなる。また、液晶の画素は微細化することが難しいので、従来の固定マスク上に金属膜によりパターンを形成する手法に比べ、１０倍程度に大きなパターンまでしか構成することができない。ビアの形状は画素全体に対応する形状だけでなく、画素の一部のみに対応する形状である場合もある。図１３に示されるように、再構成可能マスク４１を用いることにより開口部の形状を特定して露光することが可能となる。
【００６２】
図１４は、図６の再構成可能マスク４１による露光パターンの他の例を示す図である。図７の遮光バー４９と図８の遮光バー５１は平行移動だけでなく傾斜することも可能である。そのため、再構成可能マスク４１により露光できる部分６３は、例えば長方形等に固定されない。図１４に示されるように、傾斜した遮光バーによる形状の開口部とすることも可能である。したがって、例えば配線路を形成するときに、縦横だけでなく斜めの配線路に対応する領域を露光することも可能となる。
【００６３】
なお、第１マスク４３と第２マスク４５のそれぞれの遮光バー４９と遮光バー５１の形状は棒状でなくてもよい。ＭＥＭＳは半導体微細加工であるから、任意の形状が可能である。図１５の遮光バー６５は、その一例である。この遮光バー６５のように、複数の図形が組み合わさった形状とすることが可能である。また、遮光バーはＭＥＭＳによるものであるため、任意の方向に移動することが可能であり、平行移動だけでなく、他の方向にも移動可能である。そのため、遮光バー４９や遮光バー５１の形状が、場所によらず均一でない形状である場合、第１マスク４３と第２マスク４５との組み合わせによる影の形状は方形に限定されず、方形以外のパターンも形成可能となる。
【００６４】
また、再構成可能マスク４１の露光パターンは、第１マスク４３と第２マスク４５と第３マスク４７をすべて透過する光によって生成される。そのため、第１マスク４３や第２マスク４５として、遮光バーの幅、形状等が違うものを各種用意しておき、それらを適宜組み合わせて所望の形状パターンを持つマスクを構成するようにしてもよい。図１６の遮光バー６７は図７の遮光バー４９の一例であり、図１７の遮光バー６９は図８の遮光バー５１の一例である。
【００６５】
図１８から図２２は、図１の再構成可能マスク５の他の例を説明する図である。この例では、開口部の形状が異なる複数の再構成可能マスクが用意され、露光に使用されるマスクが選択されることにより開口部の形状が変更される。以下では、再構成可能マスク７１と再構成可能マスク７３という２枚のマスクが用意される場合について説明する。
【００６６】
図１８と図１９は、それぞれ、用意されるマスク７１とマスク７３の開口部の形状を示す図である。図１８のマスク７１は、開口部の形状が方形であり、遮光部が縦横に組み合わされたものである。図１９のマスク７３は、図１８のマスク７１と比較して、開口部の形状が縦に広がり、傾斜している。
【００６７】
図２０は、ビアホール７５の配置の一例を示す図である。この例では、ビアホール７５は、図１８のマスク７１の開口部に全て対応させることができる。その場合には、図１８のマスク７１を用いて全てのビアホールが露光可能である。
【００６８】
図２１は、ビアホールの配置の他の例を示す図である。この例では、全てのビアホールが図１８のマスク７１の開口部に対応させることはできない。図１８のマスク７１の遮光部に配置されるビアホールが存在するためである。この場合には、図１８のマスク７１を用いて露光した場合には、露光可能でないビアホールが存在することとなる。
【００６９】
図２２は、図２１のビアホールの配置例の場合に、図１９のマスク７３の開口部にビアホールが全て配置できることを示す図である。図１９のマスク７３を用いて露光を行うことにより、図２１のビアホールの配置例の場合に全てのビアホールを露光可能とすることができる。
【００７０】
このように、異なる形状の複数のマスクを用意し、露光領域に応じて適切に選択して露光を行うことにより、露光の回数を例えば１回で済ませることも可能となる。
【００７１】
図２３と図２４は、図１の再構成可能マスク５の他の一例である再構成可能マスク８１を説明する図である。
【００７２】
図２３は、再構成可能マスク８１の構成を示す図である。再構成可能マスク８１は、例えばプラスチックやフィルム等のフレキシブル基板８３上に有機薄膜トランジスタ（Organic TFT）８５を形成して作製されるものである。
【００７３】
図２４にあるように、再構成可能マスク８１は、圧縮されたり伸長されたりすることにより基板自体が変形されることが可能であり、その開口部の形状が可変可能なものである。（例えば、Tatsuya  Shimoda，外１名著，“All-Polymer  Thin  Film  Transistor  Fabricated  by  High-Resolution  Ink-Jet  Printing”，2004  IEEE  International  Solid-State  Circuits  Conference  Digest  of  technical  Papers，ＩＥＥＥ，２００４，ｖｏｌ．４７，ｐ．２８６−２８７、及び、Takao  Someya，外２名著，“Cut-and-Paste  Organic  FET  Customized  Ics  for  Application  to  Artificial  Skin”，2004  IEEE  International  Solid-State  Circuits  Conference  Digest  of  Technical  Papers，ＩＥＥＥ，２００４，ｖｏｌ．４７，ｐ．２８８−２８９等参照。）
【００７４】
再構成可能マスク８１は圧縮されたり伸長されたりすることにより、例えば、図１８又は図１９の形状の開口部にすることも可能となる。そのため、再構成可能マスク８１を用いて行われる露光の自由度は、開口部の形状が固定的なマスクと比較してより大きいものとなる。
【００７５】
このように、形状の異なる開口部が用意され又は開口部の形状が可変可能な再構成可能マスクを用いて適切に設定して露光を行うことにより、必要な露光のみを行うようにすることができる。
【００７６】
なお、図１の被露光対象物７としては、ホトリソグラフィが適用できる物であれば何でもよく、例えば半導体集積回路等の半導体装置や写真などがある。
【００７７】
また、図１の被露光対象物７への光の量を変更するときには、マスク５の各開口部において光の透過量を変更してもよく、光源３からの光の量を変更してもよい。
【００７８】
さらに、露光領域を特定可能な情報としては、露光を行う領域を特定可能な情報だけでなく、例えば、露光を行わない領域（非露光領域）を特定可能な情報などでもよい。
【００７９】
さらに、マスク５と被露光対象物７との位置関係を制御するときには、マスク５を移動させて行うようにしたり、マスク５と被露光対象物７の両方を移動させて行うようにしてもよい。
【００８０】
さらに、例えば被露光対象物７とマスク５の目合わせ等の処理を、マスク５の各開口部の形状を微調整して行うようにしてもよい。
【００８１】
さらに、露光を行うためには被露光対象物上の露光を行う領域に光源からの光が届き、露光を行わない領域には光が届かなければよい。そのため、図１のマスク５は、透過型マスクではなく、反射型マスクとしてもよい。図２５は、光源３からの光をマスク５が反射し、被露光対象物を露光することを示す図である。透過型マスクでは、露光を行う領域に対応する各開口部は光の透過させ、非露光領域に対応する部分は光を吸収したり反射したりして被露光対象物に光源からの光を届かないようにする。それに対して、例えば反射型マスクでは、光の反射量を可変可能な反射部を光を反射する材料を用いて設け、露光を行う領域に対応する部分では光を反射させ、非露光領域に対応する部分は被露光対象物に光が届かないようにすれば、反射型マスクを用いても透過型マスクを用いた場合と同様の露光を行うことができる。また、例えばマスク５を反射型マスクとすれば、各開口部の制御線等を露光に使用しない面に形成することもできるようになる。
【００８２】
さらに、デジタル回路やアナログ回路、デジタルとアナログの混在する回路に関して、図４及び図５に示されたフロー図と同様に、設計し、露光を行うことができる。
【００８３】
さらに、図４のステップＳＴＳ２におけるフロントエンド設計又はステップＳＴＳ３におけるバックエンド設計を行うときに、再構成可能マスク５の実現可能な開口部形状を制約条件の一つとするようにしてもよい。
【００８４】
さらに、例えばビアの位置の露光時の干渉を考慮して露光パターン及び露光回数を決定したりするなど、図５と同様の他の方法により露光パターン及び露光回数を求めることができる。
【００８５】
さらに、露光パターン決定部１５は、例えば、露光パターン及び露光回数の候補を求め、ユーザによる選択や被露光対象物の状態、露光装置の状況などに基づいて露光パターン及び露光回数の候補から露光パターン及び露光回数を決定するようにしてもよい。
【００８６】
さらに、ユーザにより指定された露光回数に応じて各回ごとに適切な露光パターンを決定するようにしてもよい。
【００８７】
さらに、例えば配線路を形成するための露光のように、ビア形成のための露光以外の露光を行うときにも図５と同様の処理を行うことにより露光することが可能である。
【００８８】
さらに、複数の異なる開口部の形状を変更するときには、図６の再構成可能マスク４１のように複数枚のマスクを組み合わせたり、図１８のマスク７１と図１９のマスク７３という複数枚のマスクから選択するだけでなく、例えば開口部の形状がそれぞれ異なる複数の再構成可能マスクを用意して、これらから選択して組み合わせることにより行うようにしてもよい。
【００８９】
さらに、１枚のマスク上に異なる形状の開口部を複数形成し、これらの異なる形状の開口部から露光に用いられるものを選択することにより露光に用いられる各開口部の形状を変更するようにしてもよい。
【００９０】
［その他］図２６から図３０は、複数枚のマスクによる露光パターンを合成して露光する例を示すものである。
【００９１】
図２６は、複数枚のマスクによる露光パターンを合成して露光する露光装置の例を示すものである。図２６において、光源１１１からの光を用いてマスク１１３により生成された露光パターンと、光源１１５からの光を用いてマスク１１７により生成された露光パターンとをパターン合成部１１９が合成する。このパターン合成部１１９は、例えば、マスク１１３により生成された露光パターンを合成器１２５に入力させる反射器１２１と、マスク１１７により生成された露光パターンを合成器１２５に入力させる反射器１２３と、入力した露光パターンを合成する合成器１２５とを有するものである。そして、合成された露光パターンにより被露光対象物７は露光される。この合成により、マスク１１３による露光パターンとマスク１１７による露光パターンが同時に被露光対象物７に露光される。
【００９２】
マスク１１３とマスク１１７は、例えば、一方は固定マスクとし、他方は液晶技術などを利用して露光パターンを可変可能なマスクとする。ここでは、マスク１１３が固定マスクであり、マスク１１７が露光パターンを可変可能なマスクとする。マスク１１３により各チップに共通のパターンを生成し、マスク１１７によりチップごとのパターンを生成する。
【００９３】
図２７は、固定マスクであるマスク１１３により生成される露光パターンの例を示す図である。この露光パターンは、複数のチップに共通して露光が必要な部分であり、複数の配線を露光するものである。ここでは、５本の配線１２７〜１３５がある。各チップは、これらの配線を接続して作製される。
【００９４】
図２８は、露光パターンを可変可能なマスクであるマスク１１７の開口部に対応する領域の一例を示す図である。露光領域１３７は配線１２７と配線１２９を接続するものであり、露光領域１３９は配線１３１と配線１３３を接続するものであり、露光領域１４１は配線１３１と配線１３５を接続するものである。
【００９５】
図２９は、あるチップの接続例を示す図である。このチップでは、マスク１１７により露光領域１３７と露光領域１３９を露光しており、共通パターンにより生成された配線のうち、配線１２７と配線１２９を接続し、配線１３１と配線１３３を接続している。
【００９６】
図３０は、他のチップの接続例を示すものである。このチップでは、マスク１１７により露光領域１３７と露光領域１４１を露光しており、共通パターンにより生成された配線のうち、配線１２７と配線１２９を接続し、配線１３１と配線１３５を接続している。
【００９７】
このように、固定マスクによる露光パターンと露光パターンを可変可能なマスクによる露光パターンとを合成して露光を行うことにより、単に露光パターンを可変可能なマスクのみを用いて露光を行うよりも露光のプログラマビリティを高めるすることができる。
【００９８】
また、従来は、１枚のマスクのみを用いて露光を行っていた。このように、１枚のマスクのみを用いる場合には、固定マスクにより共通パターンの露光を行い、露光パターンを可変可能なマスクによりチップ毎に変更する部分の露光を行う多重露光が必要となる。しかしながら、複数枚のマスクによる露光パターンを合成して露光を行うことにより、このような多重露光は不要になる。
【００９９】
さらに、液晶の画素は微細化することが難しい。そのため、例えば微細加工が必要なパターンを固定マスクにより露光し、微細加工が必要でない部分を露光パターンを可変可能なマスクにより露光することにより、微細加工とのコンパチビリティを得ることができる。
【０１００】
さらに、露光パターンを可変可能なマスクが各開口部の形状を変更できるマスクである場合には、例えば被露光対象物やマスク間の目合わせなどの処理を、各開口部の形状を微調整して行うことができる。
【０１０１】
また、図３１から図３４は、１ウエハ上に多品種のチップを作製する例を示す図である。
【０１０２】
従来は、例えば固定マスクを用いた場合のように、１ウエハ上には１品種のみ作製されていた。図３１は、従来の１ウエハ上に１品種のみを作製することを説明する図である。（図３１の数字は品種番号。）。この場合には、例えばビア位置などは一意に決定され、全チップで共通である。
【０１０３】
再構成可能マスクを用いることにより、１ウエハ上に多品種を作製することができる。この場合には、例えばビア位置などをチップ毎に異なるようにすることができる。図３２は、チップの配置の一例を示す図である。この例では、同品種のチップが連続して配置される。図３３は、チップの配置の他の例を示す図である。この例では、チップの歩留まりを考慮して、例えば周辺部が歩留まりがよくないならば、周辺部に簡単な形状のチップを配置するように各チップの位置を決定するようにしたものである。
【０１０４】
さらに、このようなチップ配置において、露光回数を最適化し、露光パターンの決定を行うこともできる。図３４は、その処理のフロー図である。品種情報を取得し（図３４のステップＳＴＥ１）、各チップ（品種）のウエハ上への配置を行い（図３４のステップＳＴＥ２）、露光パターンを決定し（図３４のステップＳＴＥ３）、露光を行う（図３４のステップＳＴＥ４）。このようにして、チップ配置において、露光回数を最適化し、露光パターンの決定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の実施の形態に係る露光装置の概略ブロック図である。
【図２】図１の露光装置の動作を説明するためのフロー図である。
【図３】ＡＳＩＣの層構造の一例を示す断面図である。
【図４】被露光装置が半導体装置の場合における全体の処理を示すフロー図である。
【図５】図４のステップＳＴＳ５の再構成可能マスクパターン生成処理の例であるビアを接続するための露光パターンを生成する処理のフロー図である。
【図６】再構成可能マスク５の一例であるマスク４１を説明する図である。
【図７】図６の第１マスク４３を説明する図である。
【図８】図６の第２マスク４５を説明する図である。
【図９】図６の第３マスク４７を説明する図である。
【図１０】図６の第１マスク４３により遮光される一例を説明する図である。
【図１１】図６の第２マスク４５により遮光される一例を説明する図である。
【図１２】図６の第３マスク４７により遮光される一例を説明する図である。
【図１３】図１０から図１２の例の場合に、マスク４１により遮光される部分を説明する図である。
【図１４】図６のマスク４１により遮光される部分の他の例を示す図である。
【図１５】図７の第１マスク４３又は図８の第２マスク４５の遮光バーの形状の他の例を示す図である。
【図１６】図７の遮光バー４９の幅、形状等が違うものを各種用意する一例を示す図である。
【図１７】図８の遮光バー５１の幅、形状等が違うものを各種用意する一例を示す図である。
【図１８】マスク７１の遮光部の形状を示す図である。
【図１９】マスク７３の遮光部の形状を示す図である。
【図２０】図１８のマスク７１により全てのビアホールが露光される場合のビアホールの配置の一例を示す図である。
【図２１】図１８のマスク７１では露光されないビアホールが存在する場合のビアホールの配置の一例を示す図である。
【図２２】図２１にあるようにビアホールが配置された場合に図１９のマスク７３により全てのビアホールが露光されることを示す図である。
【図２３】再構成可能マスク５の一例であるマスク８１を説明する図である。
【図２４】図２３のマスク８１は基板自体が変形されることを説明する図である。
【図２５】反射型マスクを用いた露光を説明する図である。
【図２６】複数枚のマスクによる露光パターンを合成して露光することを示す図である。
【図２７】図２６の複数枚のマスクに固定マスクが含まれる場合に、固定マスクによる共通パターンの一例を示す図である。
【図２８】図２６の複数枚のマスクに露光パターンが可変可能なマスクが含まれる場合に、開口部に対応する露光領域の一例を示す図である。
【図２９】図２６の複数枚のマスクに図２７の固定マスクと図２８の再構成可能マスクが含まれる場合に、固定マスクと再構成可能マスクによる露光パターンを合成した一例を示す図である。
【図３０】図２９の場合に、固定マスクと再構成可能マスクによる露光パターンを合成した他の例を示す図である。
【図３１】１ウエハ上に１品種を作製することを示す図である。
【図３２】１ウエハ上に多品種を作製するときに、同じ品種を連続して配置する例を示す図である。
【図３３】１ウエハ上に多品種を作製するときに、チップの歩留まりを考慮して各チップの位置を決定する例を示す図である。
【図３４】１ウエハ上に多品種を作製するときに、露光回数を最適化し、露光パターンの決定を行う処理を示すフロー図である。
【図３５】従来技術のマスクの開口部と遮光部と画素の関係を説明する図である。
【図３６】図３５の従来技術における多重露光により画素内の非露光部分を取り除く手法を説明する第１の図である。
【図３７】図３５の従来技術における多重露光により画素内の非露光部分を取り除く手法を説明する第２の図である。
【図３８】図３５の従来技術における多重露光により画素内の非露光部分を取り除く手法を説明する第３の図である。
【図３９】図３５の従来技術における多重露光により画素内の非露光部分を取り除く手法を説明する第４の図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１    露光装置
３    光源
５    マスク
６    投影レンズ
７    被露光対象物
９    決定部
１１  制御部
１３  変更部
１５  露光パターン決定部
１７  位置関係決定部
【図１】
2006073764.tif 000003
【図２】
2006073764.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006073764.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
2006073764.tif 000030
【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
2006073764.tif 000034
【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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