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TW508477B - Exposure apparatus, semiconductor device and photomask - Google Patents

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TW508477B
TW508477B TW089105618A TW89105618A TW508477B TW 508477 B TW508477 B TW 508477B TW 089105618 A TW089105618 A TW 089105618A TW 89105618 A TW89105618 A TW 89105618A TW 508477 B TW508477 B TW 508477B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
quartz glass
wavelength
synthetic quartz
less
exposure device
Prior art date
Application number
TW089105618A
Other languages
English (en)
Inventor
Tohru Ogawa
Hideo Hosono
Shinya Kikukawa
Yoshiaki Ikuta
Akio Masui
Original Assignee
Semiconductor Leading Edge Tec
Asahi Glass Co Ltd
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 Semiconductor Leading Edge Tec, Asahi Glass Co Ltd filed Critical Semiconductor Leading Edge Tec
Application granted granted Critical
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
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    • 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
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    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
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Description

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 508477 ΚΙ Β7_____ 五、發明說明(1 ) 【技術領域】 本發明係有關曝光裝置,半導體裝置及光罩,尤其將 氟雷射光作爲曝光光源使用製造具有線寬爲丨〇 〇 nm以 下之微細圖案之積體電路所構成之半導體裝置所用之曝光 裝置,由其曝光裝置所得到之半導體裝置,及光罩。 【背景技術】 從以往,於光刻成像(p h 〇 t ο 1 i t h 〇 g r a p h y )技術,廣泛 利用在晶圓上轉印微細電路圖案製造由積體電路所構成之 半導體裝置所用之曝光裝置。隨著積體電路之高積體化及 高機能化,於曝光裝置爲了描繪線寬更窄之微細電路圖案 ,要求以深焦點深度將高解像度之電路圖案成像於晶圓上 而推動著曝光光源之短波長化。曝光光源係從習知之g線 (波長436nm)或i線(波長365nm)進展,而 擬使用Kr F準分子雷射(波長248 nm)或A r F準 分子雷射(波長1 9 3 n m )。又,作爲需要描繪更微細 之1 0 0 n m以下線寬之下世代光源舉出以氟雷射(波長 1 57nm)爲補。在將Kr F準分子雷射或Ar F準分 子雷射作爲光源之曝光裝置之光學系,從紅外區域及至真 空紫外區域之廣範圍之波長區域,因優於透明,而熱膨脹 係數極小優於尺寸安定性,高純度等之諸項特性,使用合 成石英玻璃。但是,使用於K r F準分子雷射或A r F準 分子雷射之〇Η含量爲多之合成石英玻璃’係在波長 1 6 5 nm以下之波長區域之透過率爲低,被認爲下世代 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ϋ ϋ 91 n ϋ cl ϋ n n I Bn n ϋ n n ti n JrJi ϋ n n I- n n I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Λ 508477 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(2 ) 之光源之氟雷射爲不適用。 又,爲了提升於波長1 6 5 nm以下之波長區域之透 過率減低Ο Η含量之合成石英玻璃,係從透過光之波長 1 7 0 nm附近隨著變成短波長,其透過率會急驟減少。 因此,將氟雷射爲光源使用之曝光裝置作爲光學構件 使用合成石英玻璃時,改善其透過率成爲重要課題。 又,曝光裝置之光學系,係由多數之透鏡,稜鏡等之 光學構件組合所構成。因此,光學構件之每一片或1個之 透過率之提升,由全體光學系來累積時,將可提升大的透 過率。 但是,改善在屬於氟雷射之波長區域之波長1 6 5 n m以下之波長領域之透過率,將氟雷射作爲光源之曝光 裝置之光學構件可適用之合成石英玻璃有效率且簡便地製 造之方法尙未有人提案,在開發下世代之曝光裝置上成爲 大的課題。 本發明之目的係提供一種將氟雷射光作爲曝光光源而 製造具有線寬爲1 0 0 nm以下之微細圖案之積體電路之 半導體裝置之曝光裝置及由其曝光裝置所得到之半導體裝 置。 本發明之目的係提供一種使用於將氟雷射作爲光源之 曝光裝置,在晶圓上形成線寬1 〇 〇 nm以下之微細圖案 有用之光罩。 【發明之揭示】 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------—,--κ----^---------. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508477 A7 B7___ 五、發明說明(3 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係將氟雷射(以下,稱爲「F 2雷射」)作爲光 源使用’將構成曝光光源系,照明光學系及投影光學系之 光學構件之至少一個由光學構件用合成石英玻璃所形成而 成之曝光裝置,提供一種上述光學構件用合成石英玻璃, 爲於波長1 5 7 nm之吸收係數爲〇 · 7 0 cm·1以下之曝 光裝置。 又,本發明係將F 2雷射作爲光源使用之曝光光源系, 照明光學系,及投影光學系所構成之光學構件之至少1個 由光學構件用合成石英玻璃所形成而成之曝光裝置,而提 供一種對於上述光學構件用合成石英玻璃其Ο Η含量爲 5 0 0 p pm以下,且氫分子含量爲1 X 1 〇 "個/cm3 以上之合成石英玻璃,具有照射波長1 8 0 nm以下 之真空紫外光改善波長1 6 5 nm以下之波長區域透過率 製程之製造方法所得到之曝光裝置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明人等,係將波長1 5 7 n m之F 2雷射作爲光源 使用之曝光裝置,分別作爲構成曝光裝置之曝光光源系, 照明光源系,光罩及投影光學系所構成之光學構件,對於 F 2雷射要求具有高透過率,發現了於波長1 5 7 nm之吸 收係數在0.70cm“爲有效。尤其於波長157nm之 吸收係數爲0 · 3 0 c m 〃爲較佳。 又,發現了光學構件,係依據S i OH之伸縮振動之 紅外吸收尖峰具有約略3 6 4 0 c m “爲有效。 本發明係作爲光學構件之一,提供一種使用於波長 157nm之吸收係數爲0 · 70cm“以下,且,依據 氏張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 508477 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(4 ) S i Ο Η伸縮振動之紅外吸收尖峰具有約略3 6 4 0 c m -1 之光學構件用合成石英玻璃之光罩。 又,本發明係提供一種OH含量爲5 0 p pm以下, 且對於氫分子含量爲1 X 1 0 17/cm3以上之合成石英玻 璃,照射波長1 8 0 n m以下之真空紫外光具有改善波長 1 6 5 nm以下之波長區域之透p率之製程之製造方法所 得到之光學構件用合成石英玻璃之光罩。 【實施發明之最佳形態】 於本發明,所謂光罩係指在透明基材表面配設有對應 於形成在晶圓上之電路圖案之圖案,使用於光刻成像用曝 光裝置(例如步進機(stepper),掃描器等),也稱爲光 罩(光柵reticule)。於本發明,使用光學構件用合成石英 玻璃之所謂光罩或光柵,係指具有由光學構件用合成石英 玻璃所構成之透明基材,在表面配設有對應於形成於晶圓 上之電路圖案之圖案者。 又,本發明人等,係爲了改善將F 2雷射作爲光源之曝 光裝置之光學構件所使用之合成石英玻璃之波長1 6 5 n m以下之透過率,發現了對於控制◦ Η含量及氫分子含 量之合成石英玻璃照射處理波長1 8 0 nm以下之真空紫 外光爲有效。 於是檢討了照射處理前之合成石英玻璃(以下’稱「 照射前合成石英玻璃」)之OH含量及氫分子含量,對於 照射處理後之合成石英玻璃之波長1 6 5 nm以下之透過 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------1#?裝!|卜---訂------7!華· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508477 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明§ ) 率所發生之影響。其結果,照射前合成石英玻璃中之〇Η 含量爲對於真空紫外區域之光透過性發生影響,〇Η含量 愈高光透過率會降低,但是若5 0 p pm以下時,藉由真 空紫外光之照射就可改善波長1 6 5 nm以下之透過率, 尤其3 0 p pm以下(更低爲1 〇p pm以下)時,發現 了對於波長1 6 5 nm以下之透過率之改善爲有效。 又,照射前合成石英玻璃中之氫分子,係具有抑制由 於紫外線照射之缺陷發生之作用,倘若氨分子含量爲1 X 1 0 17個/cm3以上時,發現了對於波長1 6 5 nm以下 之透過率之改善有效。尤其若具有1 X 1 〇 18個/cm3以 上時,從作爲光學構件用合成石英玻璃所使用時之耐紫外 線性(由於紫外線照射而透過率不會顯著降低之性能)之 觀點來說爲較佳。 又,於本發明,照射前合成石英玻璃,實質上不含有 還原型缺陷較佳。於本發明,所謂還原型缺陷係指ξ S i 一 S i三,具有以波長1 6 3 n m爲中心之吸收帶。於 16 3nm之內部透過率Ti63(%/cm),係由合成石 英玻璃中之Ο Η含量C oh ( p p m )可從下式(1 )推測 〇
Ti63(%/cm)^ exp(-0.02COH〇.B5) X 100 ( 1 ) 於本發明,所謂實質上不含有還原型缺陷,係表示滿 足關於在16 3 nm之內部透過率之(式)1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) I ϋ I n i 1 mmmmmm I ϋ· n n I * n n n ϋ n n —i )11一 I a··· aw mmmi Mn mm wm mm·· I i _ -I - 1:口 (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 508477 A7 B7__ 五、發明說明P ) 但是,若有還原型缺陷時,因具有1 6 3 nm爲中心 之吸收帶,於實際波長1 6 3 n m之透過率(T 163 )將變 成爲較式(1 )之右邊値爲小。於是,實質上不含有還原 型缺陷時,於波長1 6 5 n m以下欲得到高透過率爲有效 〇 在照射前合成石英玻璃中,也可含有氟。若照射前合 成石英玻璃中含有氟時,氟將可降低照射前合成石英玻璃 中之不安定構造,對於波長1 6 5 nm以下之透過率改善 爲有效。照射前合成石英玻璃中之氟含量爲1 〇 〇〜 2000ppm較佳。更佳爲100〜600ppm之範 圍。 照射前合成石英玻璃中之鹼金屬,鹼土金屬,過渡金 屬(transit metal )等之金屬雜質,不僅是從紫外區域到真 空紫外區域之透過率,也會變成降低耐紫外線性之原因, 所以其含量儘量少較佳。具體上金屬雜質之合計量爲 lOOppb以下,尤其50ppb以下更佳。 作爲照射前合成石英玻璃之製造方法,若是〇 Η含量 及氫含量可位於前期既定之範圍之製造方法,則不特別加 以限定。例如,可舉出直接法,灰化(soot )法)( V A D法,〇V D法),電漿法等。從製造時之溫度低, 氯及可避免金屬等雜質之摻混之觀點下,灰化法尤其較佳 〇 所照射之真空紫外光之波長爲1 8 0 n m以下,較佳 爲1 7 5 nm以下。又,真空紫外光係也可以爲連續光, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) l!l····裝 i !l·!丨訂------7!. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508477 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明?) 或單色光。欲照射之真空紫外光之強度爲lm J/cm 2 以上較佳。欲在更短時間得到效果時則具5 m J / c m 2以上較佳。照射時間係依所使用之光源適當地決定。 總照射能量爲1 0 0 0 m J / c m 2以上,尤其3 0 0 0 mJ/cm2以上較佳。 照射處理之雰圍,若在雰圍中含有氧分子,水分等時 因會吸收真空紫外光,所以成爲氮雰圍或氦雰圍等較佳。 作爲真空紫外光源之具體例則可舉出將氙爲媒質之氙 準分子燈(主波長17 2 nm),將氟爲媒質2F2雷射( 主波長1 5 7 nm)等。及至廣範圍之領域需要改善波長 1 6 5 n m以下之透過率時,氙準分子燈爲較佳。又,從 生產力之觀點則F 2雷射較佳。 照射處理,係欲將合成石英玻璃成爲光學構件可在所 經過之各製程之前後任一階段進行都可以。按,所謂各製 程係指加熱製程,切斷製程,硏磨製程,或光製製程。也 可以成爲光學構件完成之後進行照射處理。又,照射處理 也可只在光透過領域(相當光線所透過光徑之領域)進行 〇 茲依據第1圖所示本發明之曝光裝置之實施態說明本 發明如下。但是,第1圖係表示本發明之曝光裝置一例之 槪略圖,其構成,配置等除非特別加以記載,並非限定本 發明者。第1圖所示曝光裝置基本上主要爲曝光光源系, 照明光源系及投影光學系之主要構成元件。 於曝光光源系,係在雷射室1內導入氟氣,由電源2 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) • ^ :----1---- 1- · I I I κ--lit---------. <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 508477 A7 B7____ 五、發明說明@ ) 之放電產生F 2雷射。所發生之F 2雷射因一般爲振盪波長 具有寬度,所以由狹頻域化單元3使其具有既定波長半値 寬被狹頻帶化,經由窗材4發射於照明光學系。此時,從 F 2雷射由半反射鏡(half miiror ) 5所分光之部分雷射光 ,係射入於光束監視器6,來監視波長及輸出。 照明光學系係由聚光透鏡7 a及7 b,及複眼微透鏡 (fly eye lens )(未圖示)等所構成之光學系。從曝光光 源系所發射之F 2雷射光,係在聚光透鏡7 a及7 b形成屬 於光源像之2次光源面8,並且形成平行光而均勻地照明 被保持於光柵對準系之光柵9。 在光柵9之射出側表面,係因應形成於晶圓上之電路 圖案以既定倍率形成光柵圖案。通過光柵9之F 2雷射光, 將射入於投影光學系。 投影光學系係由組合複數光學構件所構成之縮小投影 透鏡1 0及光圈1 1等所構成之光學系。於投影光學系, 光柵圖案之荷立葉變換像(Fourrier transformation image ) 爲形成於光圈1 1之瞳面,並且,其荷立葉變換像爲在像 面位置,由XY - 0台等之晶圓對準裝置形成於配置於既 定位置之晶圓1 2上,來曝光電路圖案。 按,第1圖係槪略地表示曝光裝置之構成者,各光學 系係組合由複數透鏡群所成之光學構件,配置於既定位置 所構成。例如,照明光學系並非限定於聚光透鏡(第1圖 所示之7 a及7 b ),而由組合複眼微.透鏡等複數透鏡所 成之光學構件所構成。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) J---------·)裝· i I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 I!華- Ί 508477 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明€ ) 又,投影光學系,也例如組合折射力爲正之透鏡群, 與折射力爲負之透鏡群如校正色像差(color aberration ) 所構成。 本發明之曝光裝置,係至少構成這些曝光光源系,照 明光源系,光柵及投影光學系之光學構件之1個由上述光 學構件用合成石英玻璃所形成者。亦即,構成曝光光源之 狹頻帶化單元(etalon校準器),半反射鏡,窗材;構成 照明光學系之聚光透鏡等之各種透鏡;構成投影光學系之 折射力爲正之透鏡群,折射力爲負之透鏡群等光學構件, 及光柵之至少1個由上述光學構件用合成石英玻璃所形成 者。 於本發明之曝光裝置,也可將所有光學構件由上述光 學構件用合成石英玻璃形成,也可以只將一部分由上述光 學構件用合成石英玻璃形成。作爲其他光學構件之材料, 例如可舉出螢石等。 尤其,於本發明之曝光裝置,在曝光光源系有狹頻帶 化單元(校準器),半鏡,窗材,於照明光學系,係透過 雷射配置於光強度爲0 · l〇mJ/cm2以下部位之透鏡 ’於投影光學系,係將透過雷射配置於光強度爲〇 . 〇 5 m J / c m 2以下部位之透鏡之光學構件,由上述之光學構 件用合成石英玻璃形成較佳。 又’若由上述光學構件用合成石英玻璃來構成光學構 件時,較使用螢石等結晶材料時相比,會增加設計之自由 度。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) •7 n n —1 ϋ n ϋ ϋ 1· ί 1 ϋ H ϋ n n ϋ 一0, · a— I ϋ I I ϋ n I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508477 Α7 Β7 五、發明說明(10 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又,若將光罩(例如,光柵)由上述光學構件用合成 石英玻璃形成時,製作光柵所需之各製造工程,因與現行 之A r F雷射,K r F雷射用光柵之製造工程約略變成相 同,所以,生產力,成本上極爲有利。 使用本發明之曝光裝置所得到之半導體裝置,係具有 線寬1 0 0 n m以下之微細圖案,例如,可構成具有1 G 位元以上之存儲單元之DRAM。 以下,依據實施例更加具體地說明本發明,但是,本 發明並非限定於這些例子。 (合成例1 ) 由公知之灰化法,將S i C 1 4在氧氫火焰中加以加熱 水解作用,將所形成之石英玻璃微粒子堆積於基材,製作 了直徑3 5 cm,長度1 0 0 cm之多孔質石英玻璃。將 所得到之多孔質石英玻璃設置於可控制雰圍之電爐,在室 溫下減壓到1 0 Τ ο I* r保持1小時後,將H e / S i F 4 =9 9/1 (體積比)之混合氣體導入直到變成常壓,於 此雰圍中藉在常壓及常溫保持數小時進行摻雜氟。接著, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在H e 1 〇 〇 %雰圍下升溫至1 4 5 0 °C,在此溫度保持 5小時,得到了含有氟之透明玻璃。 從所得到之透明石英玻璃體切出1 0 0 P X 3 0 m m .之圓盤狀塊件。將塊件在氫100%,10氣壓,500 • » °C之雰圍下保持2 5 0小時,進行摻雜氫處理,得到了照 射前合成石英玻璃。所得到之合成石英玻璃之〇Η含量及 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -Ί3- 508477
五、發明說明(11 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 氫含量分別爲 4 · 8ppm,17 · 4x10 17/cm。 又’由上述式(1)就有關評價有無還原型缺陷之結果, 確認了實質上未含有還原型缺陷。 並且’將圓盤狀之合成石英玻璃兩面進行光學硏磨之 後’於氮雰圍下,由氤準分子燈(主波長1 7 2 nm)施 加照射處理6 5 0小時(總照射能量··約1 3 0 0 0 J / c m 2)得到了光學構件用合成石英玻璃。 此時,測定了對於照射處理前後之合成石英玻璃之波 長1 5 7 n m之紫外光之吸收係數(將「對於波長1 5 7 π m之紫外光之吸收係數」,只稱「1 5 7 n m吸收係數 」),依據於照射後之合成石英玻璃之S i〇Η伸縮振動 之紅外吸收尖峰(將「依據S i Ο Η伸縮振動之紅外吸收 尖峰」只稱S i〇Η吸收尖峰)之位置(c m 〃)。 (合成例2 ) 與合成例1同樣方法,準備〇Η含量爲1 9 p pm, 氫分子含量爲10 · 3X10 17個/ cm3’實質上未含有 還原型缺陷之照射前合成石英玻璃’在氮雰圍內照射F 2雷 射得到了光學構件用合成石英玻璃。照射條件係1 〇 m J /cm2x4〇HzXl 5〇mi η。此時’測定了照射處 理前後之合成石英玻璃之1 5 7 n m吸收係數’照射後於 合成石英玻璃之Si〇Η吸收尖峰之位置(cn^1)。 (合成例3 ) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) --------裝-----^----訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 508477 A7 B7_ 五、發明說明〇2 ) 與合成例1同樣方法,準備〇Η含量爲3 1 p pm, 氫分子含量爲2 · 1 X 1 0 17個/ cm3,實質上未含有還 原型缺陷之照射前合成石英玻璃,在氮雰圍內將氙作爲媒 質之施加準分子燈照射處理6 5 0小時(合計照射能量: 約1 3 0 0 0 J/cm2),得到了光學構件用合成石英玻 璃。此時,測定了照射處理前後之合成石英玻璃之1 5 7 n m吸收係數,於照射後之合成石英玻璃之S i 〇 η吸收 尖峰之位置(cm'1)。 (評價方法) 從所得到之光學構件用合成石英玻璃塊件之中心部, 切出3 0 p X 1 0mm之評價用樣品,硏磨加工後,由以 下之方法求取氫分子含量,OH含量,S i OH吸收尖峰 ,及1 5 7 nm吸收係數。 (氫分子含量) 進行拉曼(Raman )分光測定,從雷射拉曼光譜之 4 1 3 5 c m·1之亂射尖峰所檢出之強度I 4135,與屬於矽 和氧間之基本振動之8 0 0 c m 〃之強度I 8。。之強度比( =I 4135/I 8Q。)求取氫分子含量(分子/ cm3) ( V.S .Khotimchenko et. al; Zhurnal Priklad noi Spektroskopii,46 ( 6 ) ,987〜997 ( 1986 ) ) ° (〇H含量及S i — OH吸收尖峰) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1-tf n It mmammm l I t n n I · I I IBS ϋ 1 n ·1 J 、·> am· mm I ^ 言 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 508477 A7 B7 m ia 2 年月日/補免: 五、發明說明(3 ) 一般之合成石英玻璃,係於紅外分光法之透過光譜, 若含有OH基時將在3 6 7 3 cm·1出現尖峰。從·此尖峰之 吸收率求取實質上之尖峰高度(Η ),並且,在測定時求 取紅外光所透過之合成石英玻璃之厚度(L,單位c m ) ’由下式求取OH含量。 OH含量(ppm)=95xH/L 此手法,係被稱爲OH,求取玻璃中之〇Η含量 時爲一般所用(例如,J.P.Wiiliams,et,al;Ceram,Bull;55 ( 5 ),524 ( 1976 ))。 (157nm吸收係數) 使用真空紫外分光光度計,測定於厚度l〇mm之試 料與厚度2、mm之試料之1 5 7 nm之透過率,將這些透 過率算出1 5 7 nm吸收係數。1 5 7 nm吸收係數之値 小者呈現高透過率。將於合成例3之真空紫外光照射處理 前後之分光透過率測定結果表示於第2圖。 (請先閱讀背面之注意事:填寫本頁) *裝 訂: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -1Λ. 508477 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(4 ) 表1 例 〇H含有 量(ppm) 水素分子含有 量(X 1017個 /cm3 ) 1 5 7nm吸收係數 Si〇H吸 收尖峰 (cm·1) 照射前 照射後 1 4.8 17.4 0.223 0.196 3642 2 19 10.3 0.565 0.293 3641 3 31 2.1 0.787 0.574 3643 (實施例) 使用於合成例1〜3所得到之合成石英玻璃製作了光 柵(6英吋角X 1/4英吋厚)。其次,將形成曝光圖案 之光柵,組配於第1圖槪略構成之曝光裝置。使用此曝光 裝置,作爲曝光光源使用輸出爲5W2F 2雷射光,保持於 晶圓對準器,在表面塗布抗触劑厚度〇 · 5 //m之晶圓上 ,縮小投影形成於光柵之曝光圖案進行曝光。此時,於光 柵之雷射光之能量密度係具有〇 · 〇lmJ/cm2。又, 晶圓上之能量密度爲〇·15mJ/cm2。 將所得到之完成曝光之晶圓,由公知之方法加以顯像 ,就所形成之電路圖案評價線寬,線寬之再現性時,線寬 爲1 0 0 n m以下,線寬之再現性爲良好。 【產業上之利用可能性】 本發明之曝光裝置,係可製造將F 2雷射光作爲曝光光 源使用而線寬係具有1 0 0 n m以下之微細圖案之積體電 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) l·-----------^ i ^---r I--訂--------- (請先閱讀背面之注音3事項再填寫本頁) -17- 508477 A7 B7 五、發明說明(5 ) 路所構成之半導體裝置。 本發明之半導體裝置,係具有線寬1 0 0 nm以下之 微細圖案,例如,可構成具有1 G位元以上之存儲單元之 D R A Μ 等。 本發明之光罩係使用MF 2雷射光作爲光源使用之曝光 裝置,在晶圓上形成線寬1 0 0 n m以下之微細圖案爲有 益者。 圖式之簡單說明 第1圖係表示本發明曝光裝置一例之槪略構成圖。 第2圖係表示於本發明之合成例3在照射前後之分光 透過率測定結果之圖。 主要元件對照表 1 電射室 2 電源 3 狹頻域化單元 4 窗材 5 半反射鏡 6 光束監視器 7 a,7 b 聚光透鏡 8 2次光源面 9 光柵 10 縮小投影透鏡 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) J.---:--------Φ·-裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) l·—訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -18- 508477 A7B7 ίό ΠΠ 圈 圓說光晶 明 發 1 2 、 IX IX 五 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-----:----訂----------. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公釐) -ΙΟ -

Claims (1)

  1. 508477 告 A8B8C8D8 、申請專利範圍 1 · 一種曝光裝置,其係將氟雷射作爲光源使用,將 構成曝光光源系,照明光學系,光罩及投影光學系之光學 構件之至少1個由光學構件用合成石英玻璃所形成者,上 述光學構件用合成石英玻璃爲於波長1 5 7 n m之吸收係 數爲0 · 70 cm·1以下。 2 ·如申請專利範圍第1項之曝光裝置,其中光學構 件用合成石英玻璃爲依據S i Ο Η伸縮振動之紅外吸收尖 峰具有約略3 6 4〇c m -1。 3 · —種曝光裝置,其係將氟雷射作爲光源使用之將 構成曝光光源系,照明光學系,光罩及投影光學系之光學 構件之至少1個由光學構件用合成石英玻璃所形成者,對 於上述光學構件用合成石英玻璃,〇Η含量爲5 〇 p pm 以下,並且,氫含量爲1 X 〇 η個/cm3以上之合成石 央玻璃照射波長1 8 0 nm以下由具有真空紫外光來改善 波長1 6 5 nm以下波長區域透過率之製程之製造方法所 得到者。 4 ·如申請專利範圍第3項之曝光裝置,其中波長 1 8 0 η m以下之真空紫外光爲氙準分子雷射燈(主波長 1 7 2 n m )。 5 ·如申請專利範圍第3項之曝光裝置,其中波長 1 8 0 nm以下之真空紫外光爲氟雷射(主波長1 5 7 n m )。 δ ·如申請專利範圍第3 ,第4及第5項之任 一項之曝光裝置,其中作爲照射波長1 8 〇 n m以 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂-------. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -20- 508477 A8 B8 C8 _ D8 、申請專利範圍 下之真空紫外光前之合成石英玻璃,使用實質上不含有還 原型缺陷之合成石英玻璃。 7 · —種半導體裝置,其係使用申請專利範圍第1項 〜第6項之任一項之曝光裝置所得到之半導體裝置。 8 · —種光罩,其係使用於波長1 5 7 nm之吸收係 數爲0 · 7 0 cm·1以下,並且將依據S i〇Η伸縮振動之 紅外吸收尖峰具有約略3 6 4 0 c m·1之光學構件用合成石 英玻璃。 9 ·—種光罩,其係使用OH含量爲5 0 p pm以下 ,並且對於氫分子含量爲1 X 1 0 17個/cm3以上之合成 石英玻璃,照射波長1 8 0 n m以下之真空紫外光具有改 善波長1 6 5 nm以下之波長區域透過率之製程之製造方 法所得到之光學構件用合成石英玻璃。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 -ϋ n ϋ n 一 I 1 I n i>— n ·1 .¾. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) -?1 -
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