(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハ上に塗布された感光性材料に照射しマスクパターンを転写する露光装置において、紫外線光源と、前記紫外線光源から発生される光が照射される、駆動信号に応じて任意のマスクパターンを形成できる複数の透過型画像表示装置と前記透過型画像表示装置を透過した光を伝送する光ファイバーと、前記光ファイバーが伝送した光を受ける縮小投影レンズとを備え、前記光ファイバーは透過型表示装置のセル単位毎に設けられ、縮小投影レンズ側の断面積を透過型画像表示装置側の断面積より小さくしたことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
透過型画像表示装置が液晶表示装置であることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハに塗布されたレジストに所定のパターンを転写するために使用される露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、レチクルに形成されたマスクパターンを半導体ウエハの表面に塗布したレジストに転写するために露光装置が使用されている。
この露光装置は、図２に示すように、紫外線光源１と、シャッター２と、マスクパターン３が形成されたレチクル４と、縮小投影レンズ５と、Ｘ−Ｙステージ６とで構成されている。このＸ−Ｙステージ６上にはパターン転写の対象物である、レジストが塗布された半導体ウエハ７が搭載されている。
【０００３】
この装置を使用して半導体ウエハ７にパターンを転写するには、まず紫外線光源１からシャッター２を介してマスクパターン３が形成されたレチクル４に紫外線を照射する。このとき、レチクル４に照射された紫外線はマスクパターン３の遮光部により遮光されることになる。マスクパターン３の遮光領域以外の領域を透過した紫外線は縮小投影レンズ５によりＸ−Ｙステージ６上の半導体ウエハ７の表面に塗布したレジストに縮小投影され、露光される。
【０００４】
この露光により半導体ウエハ７の表面に塗布したレジストに硬化又は軟化領域が形成され、次工程の現像プロセスでレジストの一部が除去される。その結果、マスクパターン３がレジストに転写されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、転写するパターンを変更するには、マスクパターン３がレチクル４に形成されている関係からの、レチクル４と一体に交換しなければならなかった。
そのためレチクル４の交換作業が必要であり、しかも交換後にはレチクル４の位置合わせを正確に行わなければならず、転写するパターンを変更する場合、レチクル４の交換から露光までに時間と手間を要していた。
【０００６】
また、レチクル４は石英基板上に金属薄膜、例えばクロムメッキでマスクパターン３を形成したもので製作費用が高く、特に転写するパターンの種類が多くなった現在では、そのコストと保管場所が問題になっている。
本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、露光工程における作業効率の改善と、費用の削減が可能な露光装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために次のような構成をとる。すなわち、本発明の露光装置は、半導体ウエハ上に塗布された感光性材料に照射しマスクパターンを転写する露光装置において、紫外線光源と、前記紫外線光源から発生される光が照射される、駆動信号に応じて任意のマスクパターンを形成できる複数の透過型画像表示装置と前記透過型画像表示装置を透過した光を伝送する光ファイバーと、前記光ファイバーが伝送した光を受ける縮小投影レンズとを備え、前記光ファイバーは透過型表示装置のセル単位毎に設けられ、縮小投影レンズ側の断面積を透過型画像表示装置側の断面積より小さくしたことを特徴とするものである。
以上
【０００８】
また本発明の露光装置は、透過型画像表示装置が液晶表示装置であることを特徴とするものである。
本発明の露光装置によれば、半導体ウエハに塗布した感光性材料に転写するマスクパターンを、駆動信号により光を透過または遮蔽する領域を形成できる透過型画像表示装置で実現することで、任意のマスクパターンを自由に形成できるので、レチクルの交換や保管が不要になる。
【０００９】
また、透過型画像表示装置を複数台使用し、各透過型画像表示装置のセル毎に光ファイバーを設置し、これを束ねて一つのマスクパターンを構成することで、光ファイバーの縮小投影レンズ側の断面積を透過型画像表示装置側の断面積より小さくすることができるので、より高密度なマスクパターンの形成が可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ具体的に説明する。尚、従来と同一部分や相当部分には同一の符号を付している。
本発明の露光装置は、図１に示すように、紫外線光源１と、シャッター２と、縮小投影レンズ５と、Ｘ−Ｙステージ６とを有しており、従来のレチクルに代わって制御装置９が配線１１で接続された複数台の透過型表示装置８が設置されている。この制御装置９からの駆動信号により透過型表示装置８上に光を透過または遮蔽する領域が形成され、任意のマスクパターン３を実現することができる。
【００１１】
また、各透過型表示装置８にはセル単位毎に光ファイバー１０が設けられており、これが縮小投影レンズ５上方で寄り集められて光ファイバー１０の束を構成している。この光ファイバー１０の束により各透過型表示装置８で表示されたマスクパターン３が一つのマスクパターンとして形成される。
本発明の露光装置を使用して半導体ウエハ７に塗布されたレジストにパターンを転写するには次の手順で行われる。まず、半導体ウエハ７上に有機高分子感光性材料であるレジストを滴下させた後、半導体ウエハ７を高速回転（数千ｒｐｍ）させて、遠心力によりレジストを厚さ約１μｍ程度に塗布し、Ｘ−Ｙステージ６上の所定の位置に半導体ウエハ７をセットする。
【００１２】
次いで、フロッピーディスク等の記憶媒体に保存されているマスクパターンデータ（画像データ）を制御装置９に読み込み、複数のマスクパターンデータから任意のマスクパターンを選択する。制御装置９では、選択されたマスクパターンデータに応じて、透過型表示装置８をセル単位で制御できる駆動信号が発生される。
【００１３】
透過型表示装置８は液晶表示装置から成り、互いに直交する透明電極が形成された透明基板間に液晶が注入がされており、マトリクス状のセルを形成している。制御装置９で発生された駆動信号は配線１１を介して透過型表示装置８に送られ、この駆動信号に応じてセル単位で分子の配向が変わり、光の透過パターンが変化する。光の透過パターンを変化させることで、透過型表示装置８上に光を透過または遮蔽する領域を形成でき、任意のマスクパターン３を実現することができる。
【００１４】
そして、紫外線光源１から発光される紫外線はシャッター２を介してマスクパターン３が形成された透過型表示装置８に照射される。このときシャッター２は露光時間の制御のために使用される。例えば、紫外線光源１は電源をＯＮしてから一定時間経過するまで波長が不安定になるので、その間はシャッター２を閉じておき、波長が安定してからシャッター２を開く。以後は紫外線光源１の電源をＯＦＦすることなくシャッター２の開閉で露光時間を調整する。
【００１５】
透過型表示装置８に照射された紫外線はマスクパターン３により部分的に遮光されることになり、マスクパターン３の遮光領域以外に照射された紫外線は透過型表示装置８を透過し光ファイバー１０に導かれる。光ファイバー１０は透過型表示装置８のセル単位毎に設けられているので、マスクパターン３により透過または遮蔽された光が忠実に光ファイバー１０に導かれことになる。
【００１６】
複数台の透過型表示装置８に設けられた光ファイバー１０は縮小投影レンズ５の上方で一つに束ねられ、複数の透過型表示装置８を透過した紫外線はここで一つのマスクパターンとして縮小投影レンズ５に導かれる。
縮小投影レンズ５に導かれた紫外線は縮小投影され、Ｘ−Ｙステージ６上の半導体ウエハ７の表面に塗布したレジストに縮小投影され、露光される。半導体ウエハ７はＸ−Ｙステージ６に搭載されているので平行移動させることにより、半導体ウエハ７の任意の位置を露光することができる。この露光により半導体ウエハ７の表面に塗布したレジストにより硬化又は軟化領域が形成され、次工程の現像プロセスでレジストの一部が除去され、結果、マスクパターン３がレジストに転写されることになる。
【００１７】
本発明の露光装置では、特に、光ファイバー１０で縮小投影レンズ５に紫外線を導くことで、光ファイバー１０の縮小投影レンズ５側の断面積を透過型画像表示装置６側の断面積より小さくすることができ、より高密度なマスクパターンの形成が可能になる。
【００１８】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明による露光装置によれば、半導体ウエハに塗布した感光性材料に転写するマスクパターンを、駆動信号により光を透過または遮蔽する領域を形成できる透過型画像表示装置で実現することで、任意のマスクパターンを自由に形成できるので、レチクルの交換や保管が不要になる。
【００１９】
また、透過型画像表示装置を複数台使用し、各透過型画像表示装置に対応するように光ファイバーを設置し、これを束ねて一つのマスクパターンを構成することで、光ファイバーの縮小投影レンズ側の断面積を透過型画像表示装置側の断面積より小さくすることができるので、より高密度なマスクパターンの形成が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の露光装置を示す説明図。
【図２】従来の露光装置を示す説明図。
【符号の説明】
１    紫外線光源
２    シャッター
３    マスクパターン
５    縮小投影レンズ
６    Ｘ−Ｙテーブル
７    半導体ウエハ
８    透過型表示装置
９    制御装置
１０  光ファイバー
【図１】
0003894979.tif 000002
【図２】
0003894979.tif 000003