(57)【要約】【課題】レンズ劣化による露光光の回り込みの影響を効率的に低減する露光装置及び半導体装置を提供する。【解決手段】露光装置１０は、照明系１１が併設された恒温チャンバー１２内に、フォトマスクとしてのレチクル１３を保持して位置決めするレチクルステージ１４、レチクルステージ１４上方にレチクル１３に近接するブラインド１５１が配備されたブラインドユニット１５、投影光学系１６、半導体ウェハＷａｆを載置するウェハステージ１７が配備されている。ここで、ブラインド１５１はそのエッジ部分がレチクル１３の遮光帯１３１上部に近接して配されている。照明系１１からの露光光ＥＸＬは、内部のブラインド機構１１１を介し、かつブラインドユニット１５におけるブラインド１５１を経てレチクル１３のパターン領域へ均一に分布される。【選択図】　　図１
2004079803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトマスクのパターンをレンズで縮小して半導体ウェハに投影する露光装置において、
前記フォトマスクの遮光帯の上部に近接し、遮光帯部分にそのエッジが配されるブラインドが設けられていることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記ブラインドはユニット化したブラインドユニットであり、このブラインドユニットは前記フォトマスクへの露光光を制御する照明系内部に配備されたブラインド機構と同期して露光光を制御するよう駆動されることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記ブラインドはユニット化したブラインドユニットであり、このブラインドユニットはフォトマスクのロード／アンロード時に妨げにならないように移動可能な制御機構が含まれていることを特徴とする請求項１または２記載の露光装置。
【請求項４】
前記ブラインドはユニット化したブラインドユニットであり、このブラインドユニットはフォトマスクのロード／アンロード時に妨げにならないように移動可能な第１制御機構が含まれ、かつ、フォトマスクのパターンサイズに合わせて開口サイズが可変となる第２制御機構が含まれていることを特徴とする請求項１または２記載の露光装置。
【請求項５】
前記ブラインドはユニット化したブラインドユニットであり、このブラインドユニットはフォトマスクのロード／アンロード時に妨げにならないように移動可能な第１制御機構が含まれ、かつ、フォトマスクのパターンサイズに合わせて開口サイズが可変となる第２制御機構が含まれており、
前記第２制御機構は、開口を構成する辺の相互で一辺の端部が隣接する辺に沿って接触しながらスライドする機構であることを特徴とする請求項１または２記載の露光装置。
【請求項６】
上記請求項１〜５いずれかに記載の露光装置を用いて製造されることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置製造に係り、特に半導体ウェハへの集積回路のパターンを順次重ねて縮小投影露光していく露光装置及び半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＳＩ製造に必要な回路パターンは、複数のフォトマスク（レチクル）パターンによって半導体ウェハに順次露光される。例えば、所定のレチクルがセットされた縮小投影露光装置（図示せず）は、ウェハ上の被投影領域を次々とずらしながら繰り返しパターンを投影露光する（ステップ・アンド・リピート方式）。または、レチクルとウェハを投影光学系に対して同期走査し、繰り返しパターンを投影露光する（ステップ・アンド・スキャン方式）。これにより、半導体ウェハ内に所定個数分の集積回路チップ領域を取得する。
【０００３】
図４は、従来の露光装置の構成を示す概略図である。照明系４１が併設された恒温チャンバー４２内に、レチクル４３を保持して位置決めするレチクルステージ４４、投影光学系４５、ウェハＷａｆを載置するウェハステージ４６が配備されている。
【０００４】
レチクル４３において、マスクパターン外周辺には数十ミリの遮光帯４３１があり、遮光帯４３１の外側の領域にマスクネーム等の印字パターン、アライメントマークなどのパターンを複数保有する。通常、照明系４１内にブラインド機構４１１が配備され、露光光はブラインド機構４１１を介してマスクパターン領域への均一な照明分布となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
遮光帯４３１への光の漏れはブラインド機構４１１を介した照明により、ほとんど影響のない状態となるはずである。しかしながら、実際には露光装置の使用時間が累積すると、化学反応でレンズにくもりが生じるなど光学系に劣化が起こる。これにより、遮光帯４３１を越えてくる光の漏れが大きくなる場合があり、不要なパターンが転写されてしまう懸念がある。
【０００６】
本発明は、上記のような事情を考慮してなされたもので、レンズ劣化による露光光の回り込みの影響を効率的に低減する露光装置及び半導体装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の［請求項１］に係る露光装置は、
フォトマスクのパターンをレンズで縮小して半導体ウェハに投影する露光装置において、
前記フォトマスクの遮光帯の上部に近接し、遮光帯部分にそのエッジが配されるブラインドが設けられていることを特徴とする。
【０００８】
上記本発明に係る露光装置によれば、ブラインドのエッジが遮光帯部分の直上に設けられる。これにより、フォトマスクの遮光帯を越える光漏れがあった場合、このブラインドが効果的に遮光する。
【０００９】
本発明の［請求項２］に係る露光装置は、［請求項１］に従属し、
前記ブラインドはユニット化したブラインドユニットであり、このブラインドユニットは前記フォトマスクへの露光光を制御する照明系内部に配備されたブラインド機構と同期して露光光を制御するよう駆動されることを特徴とする。すなわち、照明系内部のブラインド機構を経た露光光に対して、ブラインドユニットが遮光帯外への光漏れを確実に防止するように機能する。これにより、露光環境の精度は向上する。
【００１０】
本発明の［請求項３］に係る露光装置は、［請求項１］または［請求項２］に係り、
前記ブラインドはユニット化したブラインドユニットであり、このブラインドユニットはフォトマスクのロード／アンロード時に妨げにならないように移動可能な制御機構が含まれていることを特徴とする。ブラインドユニットはフォトマスクに近接させることにより機能させる。よって、フォトマスクのロード／アンロード時には移動させ、フォトマスクのスムーズな着脱に寄与する。
【００１１】
本発明の［請求項４］に係る露光装置は、［請求項１］または［請求項２］に係り、
前記ブラインドはユニット化したブラインドユニットであり、このブラインドユニットはフォトマスクのロード／アンロード時に妨げにならないように移動可能な第１制御機構が含まれ、かつ、フォトマスクのパターンサイズに合わせて開口サイズが可変となる第２制御機構が含まれていることを特徴とする。フォトマスクのパターンサイズの変更に対処でき、汎用性に寄与する。
【００１２】
本発明の［請求項５］に係る露光装置は、［請求項１］または［請求項２］に係り、
前記ブラインドはユニット化したブラインドユニットであり、このブラインドユニットはフォトマスクのロード／アンロード時に妨げにならないように移動可能な第１制御機構が含まれ、かつ、フォトマスクのパターンサイズに合わせて開口サイズが可変となる第２制御機構が含まれており、
前記第２制御機構は、開口を構成する辺の相互で一辺の端部が隣接する辺に沿って接触しながらスライドする機構であることを特徴とする。フォトマスクのパターンサイズの変更に対処するため、開口を構成する辺をスライドさせて長さ変更する。
【００１３】
本発明の［請求項６］に係る半導体装置は、上記の［請求項１］〜［請求項５］いずれかに記載の露光装置を用いて製造されることを特徴とする。露光環境の精度は向上し、パターンの誤転写が防止される。これにより、歩留りのよい高信頼性の半導体装置の製造に寄与する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の基本的実施形態に係る露光装置の要部構成を示す概略図である。露光装置１０は、照明系１１が併設された恒温チャンバー１２内に、フォトマスクとしてのレチクル１３を保持して位置決めするレチクルステージ１４、レチクルステージ１４上方にレチクル１３に近接するブラインド１５１が配備されたブラインドユニット１５、投影光学系１６、半導体ウェハＷａｆを載置するウェハステージ１７が配備されている。ここで、ブラインド１５１はそのエッジ部分がレチクル１３の遮光帯１３１上部に近接して配されている。
【００１５】
照明系１１からの露光光ＥＸＬは、内部のブラインド機構１１１を介し、かつブラインドユニット１５におけるブラインド１５１を経てレチクル１３のパターン領域へ均一に分布される。ブラインド１５１はブラインド機構１１１の制御に同期して遮光帯１３１上方の領域内で移動し露光光を制御するようにしてもよい（破線Ｓ）。または、ブラインド１５１は常に遮光帯１３１上方の領域内の決まった所に位置するようにしてもよい。
【００１６】
例えば、レチクル１３のセット時にレチクル１３上に予めブラインドユニット１５が嵌め込み載置される構成も考えられる。この構成によれば、レチクル１３のロード／アンロード時に妨げにならない。その他、ブラインドユニット１５の移動制御機構が配備されることも考えられる。すなわち、レチクル１３のロード／アンロード時には妨げにならない上方向へ移動制御されるようにする。これにより、レチクル１３のロード／アンロード時に妨げにならない。
【００１７】
このような構成により、たとえ照明系１１の光学系が劣化して露光光ＥＸＬに遮光帯１３１を越えるような乱れがあったとしても、最終的にブラインド１５１によって光の回り込みが遮断される。これにより、レチクル１３のパターン領域へのみ均一な露光光ＥＸＬが与えられる。
【００１８】
上記構成によれば、ブラインドユニット１５におけるブラインド１５１のエッジがレチクル１３の遮光帯１３１の部分上方に近接して設けられる。これにより、レチクル１３の遮光帯を越える光漏れがあった場合、このブラインドが効果的に遮光する。なお、露光装置１０の構成によっては、照明系１１内部に別段ブラインド機構１１１を設けないことも考えられ、その場合、ブラインドユニット１５におけるブラインド１５１の遮光機能によって効果的に光漏れを防止する。また、ブラインド１５１の遮光機能によって露光環境の精度は向上し、パターンの誤転写が防止される。これにより、歩留りのよい高信頼性の半導体装置の製造に寄与する。
【００１９】
図２は、本発明の一実施形態に係る露光装置の要部構成を示す概略図である。図１と同様の箇所には同一の符合を付す。露光装置２０は、照明系１１が併設された恒温チャンバー１２内に、レチクル１３を保持して位置決めするレチクルステージ１４、レチクルステージ１４上方にレチクル１３に近接するブラインド２５１が配備されたブラインドユニット２５、投影光学系１６、半導体ウェハＷａｆを載置するウェハステージ１７が配備されている。照明系１１からの露光光ＥＸＬは、内部のブラインド機構１１１を介し、かつブラインドユニット２５におけるブラインド２５１を経てレチクル１３のパターン領域へ均一に分布される。
【００２０】
ブラインドユニット２５は、レチクル１３の遮光帯１３１上方にブラインド２５１が近接する関係上、レチクル１３のロード／アンロード時に妨げにならないよう上方へ所定距離（数ｃｍ）移動制御機構２６が配備されている。さらに、ブラインドユニット２５は、レチクル１３のパターンサイズに合わせて開口サイズが可変制御されるサイズ可変機構２７が含まれている。
【００２１】
図３は、上記ブラインドユニット２５の構成例を示す概略図である。サイズ可変機構２７は、モーターＭ１，Ｍ２を有する駆動制御により、例えば先端にベアリング等を有するネジ部３１を駆動させガイドレール部３２に沿って各辺を構成するブラインド２５１がＸ，Ｙ方向に移動制御される。すなわち、開口を構成する辺の相互で一辺の端部が隣接する辺に沿って接触しながらスライドし、開口を構成する辺が長さ変更される。これにより、レチクル１３のパターンサイズあるいはマスク領域が変更になっても開口サイズが可変制御され、汎用性が増す。ブラインド２５１はブラインド機構１１１の制御に同期して露光光を制御するようにしてもよい（図２の破線Ｓ）。
【００２２】
上記実施形態の構成によれば、ブラインドユニット２５におけるブラインド２５１のエッジがレチクル１３の遮光帯１３１の部分上方に近接して設けられる。これにより、レチクル１３の遮光帯を越える光漏れがあった場合、このブラインドが効果的に遮光する。また、開口サイズ可変機構２７が設けられることによって、レチクル１３のパターンサイズの変更、あるいはマスク領域調整などでも開口サイズが可変制御され、効果的に光漏れを防止できる。これにより、露光環境の精度は向上し、パターンの誤転写が防止される。これにより、歩留りのよい高信頼性の半導体装置の製造に寄与する。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ブラインドのエッジが遮光帯部分の直上に設けられる。これにより、フォトマスク（レチクル）の遮光帯を越える光漏れがあった場合、このブラインドが効果的に遮光する。また、ブラインドユニットとして開口サイズが可変できれば、フォトマスクのパターンサイズの変更、あるいはマスク領域調整などにも高信頼性の対処が可能である。よって、半導体装置の製造に関し歩留りのよい高信頼性の半導体装置の製造に寄与する。この結果、レンズ劣化による露光光の回り込みの影響を効率的に低減する露光装置及び半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本的実施形態に係る露光装置の要部構成を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る露光装置の要部構成を示す概略図である。
【図３】図２に示すブラインドユニットの構成例を示す概略図である。
【図４】従来の露光装置の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
１０，２０…露光装置
１１，４１…照明系
１１１，４１１…ブラインド機構
１２，４２…恒温チャンバー
１３，４３…レチクル
１３１，４３１…遮光帯
１４，４４…レチクルステージ
１５，２５…ブラインドユニット
１５１，２５１…ブラインド
１６，４５…投影光学系
１７，４６…ウェハステージ
２６…移動制御機構
２７…サイズ可変機構
３１…ネジ部
３２…ガイドレール部
ＥＸＬ…露光光
Ｗａｆ…半導体ウェハ
【図１】
2004079803.tif 000003
【図２】
2004079803.tif 000004
【図３】
2004079803.tif 000005
【図４】
2004079803.tif 000006