JP2004047517A - 放射線生成装置、放射線生成方法、露光装置並びに露光方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の異なる露光波長を発生させ、転写パターンに応じて露光波長を選択若しくは組み合わせることにより解像度の低下を抑える。
【解決手段】ポイントソース光源を用いたプロキシミティーＸ線露光装置において、Ｘ線光源ユニット内部に配置された円盤形ターゲット１４に、レーザー２１が集光、照射され、プラズマを生成し、Ｘ線１７を発生させる。円盤形ターゲット１４は、その半径方向に等間隔で４分割された互いに異なる材質の４種類の第１波長発光部１４ａ、第２波長発光部１４ｂ、第３波長発光部１４ｃ、第４波長発光部１４ｄを有する。ターゲット１４は、回転駆動機構によりパルス発光に同期して回転制御され、レーザー２１の発光に合わせて回転角度を制御することで、ターゲット１４の材質（種類）が第１波長発光部１４ａ、第２波長発光部１４ｂ、第３波長発光部１４ｃ、第４波長発光部１４ｄから選択可能となっている。
【選択図】　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の異なる波長の放射線を生成する装置及び方法に関する。また、例えば、ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル等の表示素子、磁気ヘッド等の検出素子、およびＣＣＤ等の撮像素子等の各種デバイスの製造に用いられる露光装置及び露光方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体集積回路の高密度、高速化に伴い、集積回路のパターン線幅が縮小され、半導体製造方法にもいっそうの高性能化が求められている。このため、半導体製造工程中のリソグラフィー工程のうち、レジストパターンの形成に用いる露光装置にも、ＫｒＦレーザー（２４８ｎｍ）、ＡｒＦレーザー（１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザー（１５７ｎｍ）などの極紫外線やＸ線（０．２〜１．５ｎｍ）などの短い露光波長を利用した露光装置が開発されている。
【０００３】
このうち、Ｘ線を用いた露光では、所望のパターンが形成されたＸ線マスクを、レジストを塗布したウエハに近接させ、Ｘ線マスクの上からＸ線を照射し、マスクパターンがウエハ上に転写するプロキシミティー露光方式が開発されている。
【０００４】
また、高強度のＸ線を得るために、シンクロトロン放射光を用いて露光する方法が提案され、１００ｎｍ以下にパターンを転写できるまで技術が進歩してきた。このシンクロトロン放射光の光源は、大掛かりな設備を必要とするため、１つの光源に対して１０台以上の露光装置を接続し、デバイスの製造を行わなくては採算が取れないという困難性がある。そのため、シンクロトロン放射光源を用いた露光装置は、半導体メモリ等の需要が大きなデバイスへの適用に向いたシステムである。
【０００５】
近年、通信用デバイスとしてＧａＡｓを用いたデバイスが実用化されており、急激な線幅の微細化が要求されてきている。通信用デバイスは、半導体メモリに比べて生産量は少なく、多種少量生産されるものであり、シンクロトロン放射光を光源としたＸ線露光システムを通信デバイスの製造に導入した場合、採算が合わないことが予想される。そこで、小型で強力なＸ線を発生させるＸ線源を使用した露光装置が実際の通信デバイスの生産に使用されている。光源としては、レーザープラズマ線源光源と言われる、レーザーをターゲットに照射し、プラズマを発生させプラズマから発生するＸ線を使用するものや、ガス中でピンチプラズマを発生させてＸ線を発生させるものがあり、これらの光源はポイントソースと呼ばれる。また、ポイントソース１機に対して、マスクとウエハの位置合わせをしてパターンを転写する露光装置が１機接続される構成が一般的である。
【０００６】
この従来のポイントソースを用いたＸ線露光装置の概略を図６に示す。
【０００７】
図中、１０１はＸ線を発生するＸ線光源ユニットであり、ターゲット１１１にレーザー１２１を集光、照射し、プラズマを発生させることにより、Ｘ線１１７を発生する。Ｘ線１１７は、発光点１１２からグローバルに発散し、その一部は、Ｘ線取り出し窓１１３を通して、減圧Ｈｅチャンバ１４１内へ導かれる。
【０００８】
マスク１３１には転写パターンが形成されており、メンブレンと１０μｍ程度の微少間隔で離間した位置に感光剤を塗布したウエハ１３３が、不図示のアライメント装置によって位置決めされた後、発光点１１２から出射したＸ線１１７を照射し、パターンが転写される。ウエハ１３３は、ウエハステージ１３２によって、順次ステップ移動し、逐次露光される。発光点１１２とマスク１３１との間のＸ線光路途中に、コリメータが設置され、Ｘ線を集光、平行化する場合もある。
【０００９】
以下では、上記従来の露光装置の構成について更に詳細に説明する。
【００１０】
従来の露光装置は、主としてＸ線光源ユニット（以下、光源ユニットとも言う）１０１と本体１０２により構成される。光源ユニット１０１は、本体１０２の上部に設置される。光源ユニット１０１内部には、ターゲット１１１が配置され、レーザー１２１が照射され、プラズマを発生させ、Ｘ線１１７を発生させる。レーザー１２１は、別途床に設定されたレーザー発生装置１２２より不図示のレーザー光学系を通って、ターゲット１１１に集光、照射される。
【００１１】
光源ユニット１０１内部は真空状態に保持され、本体１０２は減圧Ｈｅチャンバ１４１により減圧Ｈｅ雰囲気中に設置されており、光源ユニット１０１と本体１０２とは、Ｂｅ製の厚さ数μｍのＸ線取り出し窓１１３により隔離され、真空雰囲気が破壊されないように構成されている。Ｂｅは、Ｘ線の透過率が高く、Ｈｅは透過しない特性を持つのでＸ線の取り出し窓として利用される。また、光源ユニット１０１と減圧Ｈｅチャンバ１４１との間には、ベローズＡ（符号１１６）が設置されており、外部とは隔離されている。
【００１２】
次に、光源部分の詳細構成を図７に示す。
【００１３】
Ｘ線を発生するターゲット１１１はテープ状に構成され、テープロール１１９に巻かれた状態で保持されており、テープロール１１９から送り出されたテープ状のターゲット１１１は、巻き取り部１２０に巻き取られる構造となっている。そして、テープロール１１９と巻き取り部１２０との間に張設されたターゲット１１１に、集光されたレーザー１２１がパルス発光で照射され、パルス毎に発光点１１２からＸ線１１７が放射状に発生する。ターゲット１１１は、レーザーパルスが照射される度に徐々に送り出されて巻き取り部１２０に巻き取られる。ターゲット１１１の材質は、Ｃｕなどで構成されている。
【００１４】
本体１０２は、減圧Ｈｅチャンバ１４１内に設置され、不図示のＨｅ雰囲気作成装置によって、全体が減圧Ｈｅ雰囲気に保たれている。露光光であるＸ線の通過する雰囲気を減圧Ｈｅにすることによって、Ｘ線の減衰を小さく抑えることができ、かつ熱伝達効率を保つことができる。本体１０２は、マスク１３１を保持、位置決めするマスクステージ（不図示）、ウエハ１３２を保持、位置決め、及びステップ駆動するウエハステージ１３２、マスク１３１、ウエハ１３３を搬送する搬送系（不図示）、マスク１３１とウエハ１３３との相対位置を計測する計測系（不図示）から構成され、全体が徐振装置１３６を介して床に設置される。ステージ定盤１３４は、徐振装置１３６上に設置され、ウエハステージ１３２がその上を移動し、逐次露光を行う。ステージ定盤１３４には、本体フレーム１３７が設置され、マスクステージ（不図示）、マスク１３１などを支持している。徐振装置１３６は、精密な位置決めが要求されるマスクとウエハの位置決め精度が床からの振動によって低下するのを防ぎ、本体１０２の姿勢を一定に保つものである。
【００１５】
本体１０２の姿勢が変化しても減圧Ｈｅ雰囲気が破壊されないように、ベローズＢ（符号１４２）が減圧Ｈｅチャンバ１４１と本体１０２の間に設置されている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の装置構成において、光源ユニット１０１は、Ｘ線発生源として一種類のターゲット１１１を使用している。出射されるＸ線の分光強度は、ターゲット１１１の種類に依存している。従来の露光装置を用いてラインアンドスペース（Ｌｉｎｅ＆Ｓｐａｃｅ）パターンを露光した場合のウエハ面上での転写パターン強度分布の例を図８（ａ）に示した。この例は、マスク−ウエハ間の微小間隔距離（露光ギャップ）が１０μｍの場合である。
【００１７】
露光装置としては、図８（ｂ）に示すように、パターンに依存することなく解像することが理想的である。像の強度分布を決定する要因は、マスクの材質、厚さにもある。図８（ａ）に示すように、１００ｎｍのパターンの場合は、マスクパターンに忠実に強度像が形成されているが、７０ｎｍのＬｉｎｅ＆Ｓｐａｃｅパターンは、像が崩れてコントラストが低下し、解像しない。つまり、従来のＸ線発生源では、露光波長が特定の波長のため、マスクパターンによっては、回折の影響が顕著となり、解像できない場合が存在していた。この例では、パターンが崩れてコントラストが低下してしまう場合を示したが、パターンによっては、位置ずれを生じてしまう場合もある。
【００１８】
この問題は、露光ギャップを適切な量に設定することで回避可能な場合があるが、露光ギャップが変化すると、露光光が広がりを持っているため、ギャップが変化すると転写されるパターンの位置ずれが大きくなってしまい、重ね合わせのエラーが生じてしまうという欠点があり、実用に供することはできない。
【００１９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされ、その目的は、複数の異なる露光波長（スペクトル）を発生させ、転写パターンに応じて露光波長を選択若しくは組み合わせることにより解像度の低下を抑えることができる放射線生成装置、放射線生成方法、露光装置並びに露光方法を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明の放射線生成装置及び放射線生成方法は、複数の異なる波長の放射線を発生させる放射線発生手段（工程）と、前記放射線発生部で発生させる放射線の波長を選択する波長選択手段（工程）とを具備する。
【００２１】
また、好ましくは、前記放射線発生手段（工程）は、プラズマ励起手段（工程）と、当該プラズマ励起手段によりプラズマ励起される異なる種類の複数の発光部（ターゲット）を有し、前記波長選択手段は、当該発光部を選択し、切り換える手段を備える。
【００２２】
また、好ましくは、前記プラズマ励起手段は、レーザー励起手段である。
【００２３】
また、好ましくは、前記複数の発光部は、円盤の半径方向に複数に分割して配置されており、前記波長選択手段は、前記円盤を回転駆動する駆動部を備えている。
【００２４】
また、好ましくは、前記プラズマ励起手段がプラズマを励起する時期と、前記波長選択手段が前記発光部を選択、切り換える時期とを同期させる同期制御部（工程）を更に備える。
【００２５】
また、好ましくは、前記プラズマ励起手段がプラズマを励起する時期と、前記駆動部の回転角度位置とを同期させる同期制御部を更に備える。
【００２６】
具体的には、前記放射線はＸ線である。
【００２７】
また、好ましくは、上記放射線生成装置又は方法は、放射線露光により原版上のパターンを被露光物体上の表面に投影転写する露光装置や露光方法に適用される。
【００２８】
上記露光装置では、前記波長選択部は、前記原版上のパターンに関する情報を取得し、当該情報に含まれる波長情報又は波長分布情報に基づいて波長を選択する。
【００２９】
また、好ましくは、前記波長選択部は、前記波長情報から複数の異なる波長の組み合わせを選択する。
【００３０】
更に、望ましくは、上記露光装置を含む各種プロセス用の製造装置群を半導体製造工場に設置する工程と、該製造装置群を用いて複数のプロセスによって半導体デバイスを製造する工程とを有する半導体デバイス製造方法にも適用される。
【００３１】
また、好ましくは、上記半導体デバイス製造方法では、前記製造装置群をローカルエリアネットワークで接続する工程と、前記ローカルエリアネットワークと前記半導体製造工場外の外部ネットワークとの間で、前記製造装置群の少なくとも１台に関する情報をデータ通信する工程とをさらに有する。
【００３２】
また、好ましくは、前記露光装置のベンダ若しくはユーザが提供するデータベースに前記外部ネットワークを介してアクセスしてデータ通信によって前記製造装置の保守情報を得る、若しくは前記半導体製造工場とは別の半導体製造工場との間で前記外部ネットワークを介してデータ通信して生産管理を行う。
【００３３】
更に、上記露光装置を含む各種プロセス用の製造装置群と、該製造装置群を接続するローカルエリアネットワークと、該ローカルエリアネットワークから工場外の外部ネットワークにアクセス可能にするゲートウェイを有し、前記製造装置群の少なくとも１台に関する情報をデータ通信することを可能にする半導体製造工場にも適用される。
【００３４】
また、半導体製造工場に設置された上記露光装置の保守方法であって、前記露光装置のベンダ若しくはユーザが、半導体製造工場の外部ネットワークに接続された保守データベースを提供する工程と、前記半導体製造工場内から前記外部ネットワークを介して前記保守データベースへのアクセスを許可する工程と、前記保守データベースに蓄積される保守情報を前記外部ネットワークを介して半導体製造工場側に送信する工程とを有する露光装置の保守方法にも適用される。
【００３５】
また、好ましくは、上記露光装置は、ディスプレイと、ネットワークインタフェースと、ネットワーク用ソフトウェアを実行するコンピュータとをさらに有し、露光装置の保守情報をコンピュータネットワークを介してデータ通信することを可能にする。
【００３６】
また、好ましくは、前記ネットワーク用ソフトウェアは、前記露光装置が設置された工場の外部ネットワークに接続され前記露光装置のベンダ若しくはユーザが提供する保守データベースにアクセスするためのユーザインタフェースを前記ディスプレイ上に提供し、前記外部ネットワークを介して該データベースから情報を得ることを可能にする。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００３８】
［露光装置の概略構成］
本発明を適用した第１の実施形態を図１を参照して説明する。
【００３９】
尚、第１の実施形態は、本発明をポイントソース光源を用いたプロキシミティーＸ線露光装置に適用した例である。
【００４０】
図１において、本実施形態の露光装置は、主に光源ユニット１と本体２により構成される。Ｘ線光源ユニット１は、本体２の上部に設置される。Ｘ線光源ユニット１内部には、円盤形ターゲット１４が配置され、レーザー２１が集光、照射され、プラズマを生成し、Ｘ線１７を発生させる。レーザー２１は、別途床に設定されたレーザー発生装置２２より不図示のレーザー光学系を通って、円盤形ターゲット１４に照射される。
【００４１】
光源ユニット１内部は真空状態に保持され、本体２内部は減圧Ｈｅチャンバ４１により減圧Ｈｅ雰囲気にされており、光源ユニット１と本体２とは、Ｂｅ製の厚さ数μｍのＸ線取り出し窓１３により隔離されており、真空雰囲気が壊されることはない。Ｂｅは、Ｘ線の透過率が高く、Ｈｅは透過しない特性を持つので、Ｘ線の取り出し窓として利用される。また、Ｘ線光源ユニット１と減圧Ｈｅチャンバ４１との間には、ベローズＡ（符号１６）が設置されており、外部とは隔離されている。
【００４２】
次に、光源部分の詳細構成を図２に示す。
【００４３】
Ｘ線を発生する円盤形ターゲット１４は、その半径方向に等間隔（例えば、９０度間隔）で４分割された互いに異なる材質の４種類の第１波長発光部１４ａ、第２波長発光部１４ｂ、第３波長発光部１４ｃ、第４波長発光部１４ｄを有する。
【００４４】
レーザー２１はレーザー発生装置２２をパルス信号で制御することにより発光（パルス発光）され、円盤形ターゲット１４へ集光される。Ｘ線１７は、パルス発光毎にターゲット１４から放射状に発生する。ターゲット１４は、回転駆動機構１５によりパルス発光に同期して回転制御され、レーザー２１の発光に合わせて回転角度を制御することで、ターゲット１４の材質（種類）が第１波長発光部１４ａ、第２波長発光部１４ｂ、第３波長発光部１４ｃ、第４波長発光部１４ｄから選択可能となっている。ターゲットの材質は、例えば、Ｃｕ，Ｗ，Ｆｅなどの金属材料が適用される。
【００４５】
本体２は、マスク３１を保持、位置決めするマスクステージ（不図示）、ウエハ３２を保持、位置決め、及びステップ駆動するウエハステージ３２、マスク３１、ウエハ３３を搬送する搬送系（不図示）、マスク３１とウエハ３３との相対位置を計測する計測系（不図示）を備え、減圧Ｈｅチャンバ４１内に設置され、不図示のＨｅ雰囲気作成装置によって、内部全体が減圧Ｈｅ雰囲気に保たれている。このように、露光光であるＸ線の通過する雰囲気を減圧Ｈｅにすることによって、Ｘ線の減衰を小さく抑えることができ、かつ熱伝達効率を保つことができる。
【００４６】
本体２は、徐振装置３６を介して床に設置される。ステージ定盤３４は、徐振装置３６上に設置されており、その上をウエハ３１を保持したウエハステージ３２が逐次移動しながら露光を行い、マスク３１上に形成された回路パターンをウエハ３１面上に転写を行う。ステージ定盤３４には、本体フレーム３７が設置され、マスクステージ（不図示）、マスク３１などを支持している。
【００４７】
徐振装置３６は、精密な位置決めが要求されるマスクとウエハの位置決め精度が床からの振動によって低下するのを防ぎ、本体２の姿勢を一定に保つものである。本体２の姿勢が変化しても減圧Ｈｅ雰囲気が破壊されないように、ベローズＢ（符号４２）が減圧Ｈｅチャンバ４１と本体２との間に設置されている。
【００４８】
次に、本実施形態の露光光の波長選択方法について説明する。
【００４９】
上述したように、ターゲット１４で発生するＸ線の波長は、レーザー２１が照射されるターゲットの材質により決定され、本実施形態のターゲット１４は、その材質の違いにより第１波長発光部１４ａから波長Ｔ１、第２波長発光部１４ｂから波長Ｔ２、第３波長発光部１４ｃから波長Ｔ３、第４波長発光部１４ｄから波長Ｔ４のそれぞれ４種類の異なる波長を発生する。
【００５０】
図３（ａ）〜（ｃ）は、円盤形ターゲット１４における第１波長発光部１４ａ、第２波長発光部１４ｂ、第３波長発光部１４ｃ、第４波長発光部１４ｄのいずれかにレーザーを照射する波長選択制御において、回転駆動機構１５の回転角度位置とパルス発光時期とのタイミングを例示している。
【００５１】
尚、レーザー２１は、プラズマを励起するため高エネルギーが必要であり、連続的に発光できないため、ｎｓｅｃオーダーの短い時間集中してパルス的に発光される。
【００５２】
図３（ａ）は、第１波長発光部１４ａにレーザー２１を照射して、波長Ｔ１のＸ線１７を発生させる制御例を示し、円盤形ターゲット１４の回転角度位置とパルス発光周期とを同期させ、第１波長発光部１４ａに対応した回転角度（０−９０°）毎にパルス発光する（又は、パルス発光に同期させてターゲット１４を回転して第１波長発光部１４ａにレーザーを照射する）ことにより、第１波長発光部１４ａに照射されたレーザー２１により、プラズマが励起されて、第１波長発光部１４ａから波長Ｔ１のＸ線が発生する。
【００５３】
尚、上記パルス発光タイミングとターゲット１４の回転角度位置との関係は、回転駆動機構１５内に設置された角度センサと発光パルスのトリガとのタイミングを中央制御装置１８により制御して同期させる。
【００５４】
また、第２波長発光部１４ｂから波長Ｔ２のＸ線を発生させる場合には、図３（ｂ）に示すように、第２波長発光部１４ｂに対応した回転角度（９０−１８０°）毎にパルス発光する（又は、パルス発光に同期させてターゲット１４を回転して第２波長発光部１４ｂにレーザーを照射する）ことにより、第２波長発光部１４ｂに照射されたレーザー２１により、プラズマが励起されて、第２波長発光部１４ｂから波長Ｔ２のＸ線が発生する。
【００５５】
尚、上記のように、単一の波長発光部からＸ線を発生させる場合（単一の波長のＸ線を発生させる場合）には、円盤形ターゲット１４の回転角度位置とパルス発光タイミングとを同期させて制御する必要はなく、ターゲット１４の回転角度位置を固定することによっても実現できる。
【００５６】
次に、複数の異なる波長のＸ線を発生させる場合の波長選択制御について説明する。
【００５７】
図３（ｃ）は、第１波長発光部１４ａで発生する波長Ｔ１のＸ線と第３波長発光部１４ｃで発生する波長Ｔ３のＸ線とを同じ比率で発生させる場合のターゲット１４の回転角度位置とパルス発光タイミングとの関係を例示しており、例えば、パルス発光周期を遅らせることなく維持すると共に、ターゲット１４の回転速度を上記図３（ａ），（ｂ）の１／２に設定することで、波長Ｔ１と波長Ｔ３のＸ線が１：１の割合で発生する。これにより、露光に供されるＸ線のスペクトル分布がよりブロードとなり、特定のパターンの露光に対して、最適な波長分布を得ることができる。尚、他の制御態様として、回転駆動機構１５を非線形に回転駆動することで、任意の比率でターゲットを選択することもできる。
【００５８】
上記制御例では、パルス発光周期と回転駆動機構による回転角度位置との同期制御を中央制御装置１８により実行する構成を示したが、パルス発光周期に合わせて、回転駆動機構１５により円盤形ターゲットの回転角度を制御してもよい。
【００５９】
更に、上記実施形態では、中央制御装置１８は、マスク３１に格納されたマスクデータに基づいて露光を行うマスクに関する各種データを取得し、このマスクデータに含まれる露光波長や波長分特性に従って露光波長を自動的に選択して露光を実行する。これにより、マスクパターンにあわせてオペレータが波長を選択する場合に比べて、入力漏れや入力ミスを低減することができる。
【００６０】
ところで、パルス発光の間隔（周期）は、レーザー光源の性能に依存し、露光装置に適用する場合には、パルス発光の間隔が短いほど単位時間当たりの露光光強度が増し、１ショット毎の露光時間が短縮され、装置のスループットが向上する。一方で、ターゲットの種類を選択するために時間を要すると、無駄な時間が発生することになり、装置のスループットが低下してしまう。
【００６１】
従って、本実施形態では、レーザーのパルス発光周期は、常にレーザー光源が許容する最高周期で行い、ターゲットの選択は、ターゲット側の位置（角度）を変更することによって制御を行う。
【００６２】
尚、上記の例では、ターゲット１４の各波長発光部を異なる材質で４分割して構成した場合を示したが、４分割以外でもなんら効果に影響はないことは言うまでもない。また、ターゲット１４の駆動態様として回転駆動のみの場合を説明したが、ターゲット１４を平行移動させる駆動部を設けて、パルス発光によるレーザーの照射位置を移動軌跡方向に可変とすることによって、ターゲット１４に対するレーザー照射位置を可変として、ターゲット１４の寿命を長くすることも可能である。
【００６３】
［第２の実施形態］
図４は第２の実施形態のターゲットの詳細構成を例示する図であり、第１の実施形態と同様にＸ線露光装置に適用される。露光装置の概略構成は、第１の実施形態と同一であるため、詳細な説明は省略する。
【００６４】
また、第１の実施形態とは、光源ユニット１のターゲットの形状のみ異なるため、光源ユニット１の波長選択部としてのターゲットのみ説明する。
【００６５】
図４において、ターゲット１１は、異なる材質の第５波長発光部２３ａ（波長Ｔ５）、第６波長発光部２３ｂ（波長Ｔ６）、第７波長発光部２３ｃ（波長Ｔ７）がテープ状に形成され、夫々を幅方向に３列に並べた構成を有する。ターゲット１１の各波長発光部２３ａ〜２３ｃは、テープロール１９に巻かれた状態で保持されており、テープロール１９から送り出されたテープ状のターゲット１１は、反対側の巻き取り部２０に巻き取られる構造となっている。そして、テープロール１９と巻き取り部２０との間に張設されたターゲット１１に、集光されたレーザー２１がパルス発光で照射され、パルス毎に発光点１２からＸ線１７が放射状に発生する。ターゲット１１は、レーザーパルスが照射される度に徐々に送り出されてターゲット面が新規となって巻き取り部２０に巻き取られる。
【００６６】
また、ターゲットユニット全体は、上下（幅）方向に駆動する駆動ユニット（不図示）に搭載されており、パルス毎にターゲット１１を上下させ、レーザーパルス２１が照射されるターゲット１１を各波長発光部２３ａ〜２３ｃから選択できる。図４の例は、第５波長発光部２３ａと第２波長発光部２３ｂとの比率が１：１でレーザーを照射し、Ｘ線を発生させる場合である。第５波長発光部２３ａと第６波長発光部２３ｂからのＸ線が１パルスごとに照射されることになる。
【００６７】
上記実施形態によれば、必要なＸ線波長に合わせて、ターゲットを選択することにより、所望のＸ線波長を得ることができ、マスクパターンに最適な露光波長を使用できる。よって、単一のターゲットでは、解像しないパターンの一台の露光装置で解像可能となる。マスクデータに露光波長データを有することは、第１の実施形態と同様である。
【００６８】
［第３の実施形態］
図５は第３の実施形態のターゲットの構成を示し、第１の実施形態と同様にプロキシミティーＸ線露光装置に適用した例である。
【００６９】
尚、露光装置全体の構成は、第１の実施形態と同一であるため詳細な説明は省略し、第１の実施形態と異なる特徴部分である光源ユニットの構成についてのみ説明する。
【００７０】
第３の実施形態の光源ユニットによるＸ線の発生原理は、液化したガス（ターゲット）を噴射し、そこにレーザー光２１を照射してプラズマ状態に励起させて、Ｘ線を発生させるものである。光源ユニットは第１の実施形態と同様に真空チャンバー内に設置される。ターゲットに相当する物体は液化したガスで、第１ノズル２３、第２ノズル２４、第３ノズル２５から夫々噴射される。ターゲットとしてのガス（ターゲットガス）には、Ｘｅ、Ｎｅなどの不活性ガスが適用され、ノズルから噴射された時に急激に断熱膨張する。このときに、潜熱が奪われることにより噴射されたターゲットガスの一部が液化する。この液化されるタイミングと同期させてターゲットガスにレーザーを集光・照射させてプラズマ状態に励起し、選択されたノズルから噴射されるターゲットガスの種類（物性）に依存したＸ線を発生する。
【００７１】
Ｘ線を発生した後のターゲットは、瞬時に気化し、不図示の排気系によって速やかにチャンバー外部に排出され、チャンバー内部は、一定の真空度に保たれる。
【００７２】
このように、所望のＸ線波長に合わせてターゲットガスを選択、噴射することにより、所望のＸ線波長を得ることができ、マスクパターンに最適な露光波長のＸ線が使用できる。よって、単一の波長の露光光では十分な解像度が得られないマスクパターンでも一台の露光装置で解像度を向上させることが可能となる。
【００７３】
尚、上記ノズルの選択は、第１の実施形態と同様に、マスク３１に格納されたマスクデータに含まれる露光波長や波長分特性に従って自動的に選択して露光を実行する。
【００７４】
［半導体生産システム］
次に、上記露光装置を利用した半導体等のデバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の生産システムの例を説明する。これは、半導体製造工場に設置された製造装置のトラブル対応や定期メンテナンス、若しくはソフトウェア提供等の保守サービスを、製造工場外のコンピュータネットワーク等を利用して行うものである。
【００７５】
図９は、全体システムをある角度から切り出して表現したものである。図中、１１０１は半導体デバイスの製造装置を提供するベンダ（装置供給メーカ）の事業所である。製造装置の実例として、半導体製造工場で使用する各種プロセス用の半導体製造装置、例えば、前工程用機器（露光装置、レジスト処理装置、エッチング装置等のリソグラフィ装置、熱処理装置、成膜装置、平坦化装置等）や後工程用機器（組立て装置、検査装置等）を想定している。事業所１１０１内には、製造装置の保守データベースを提供するホスト管理システム１１０８、複数の操作端末コンピュータ１１１０、これらを結んでイントラネット等を構築するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１１０９を備える。ホスト管理システム１１０８は、ＬＡＮ１１０９を事業所の外部ネットワークであるインターネット１１０５に接続するためのゲートウェイと、外部からのアクセスを制限するセキュリティ機能を備える。
【００７６】
一方、１１０２〜１１０４は、製造装置のユーザとしての半導体製造メーカの製造工場である。製造工場１１０２〜１１０４は、互いに異なるメーカに属する工場であってもよいし、同一のメーカに属する工場（例えば、前工程用の工場、後工程用の工場等）であってもよい。各工場１１０２〜１１０４内には、夫々、複数の製造装置１１０６と、それらを結んでイントラネット等を構築するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１１１１と、各製造装置１１０６の稼動状況を監視する監視装置としてホスト管理システム１１０７とが設けられている。各工場１１０２〜１１０４に設けられたホスト管理システム１１０７は、各工場内のＬＡＮ１１１１を工場の外部ネットワークであるインターネット１１０５に接続するためのゲートウェイを備える。これにより各工場のＬＡＮ１１１１からインターネット１１０５を介してベンダ１１０１側のホスト管理システム１１０８にアクセスが可能となり、ホスト管理システム１１０８のセキュリティ機能によって限られたユーザだけがアクセスが許可となっている。具体的には、インターネット１１０５を介して、各製造装置１１０６の稼動状況を示すステータス情報（例えば、トラブルが発生した製造装置の症状）を工場側からベンダ側に通知する他、その通知に対応する応答情報（例えば、トラブルに対する対処方法を指示する情報、対処用のソフトウェアやデータ）や、最新のソフトウェア、ヘルプ情報等の保守情報をベンダ側から受け取ることができる。各工場１１０２〜１１０４とベンダ１１０１との間のデータ通信及び各工場内のＬＡＮ１１１１でのデータ通信には、インターネットで一般的に使用されている通信プロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）が使用される。なお、工場外の外部ネットワークとしてインターネットを利用する代わりに、第三者からのアクセスができずにセキュリティの高い専用線ネットワーク（ＩＳＤＮ等）を利用することもできる。また、ホスト管理システムはベンダが提供するものに限らずユーザがデータベースを構築して外部ネットワーク上に置き、ユーザの複数の工場から該データベースへのアクセスを許可するようにしてもよい。
【００７７】
さて、図１０は、本実施形態の全体システムを図９とは別の角度から切り出して表現した概念図である。先の例では、それぞれが製造装置を備えた複数のユーザ工場と、該製造装置のベンダの管理システムとを外部ネットワークで接続して、該外部ネットワークを介して各工場の生産管理や少なくとも１台の製造装置の情報をデータ通信するものであった。これに対し本例は、複数のベンダの製造装置を備えた工場と、該複数の製造装置のそれぞれのベンダの管理システムとを工場外の外部ネットワークで接続して、各製造装置の保守情報をデータ通信するものである。図中、１２０１は製造装置ユーザ（半導体デバイス製造メーカ）の製造工場であり、工場の製造ラインには各種プロセスを行う製造装置、ここでは例として露光装置１２０２、レジスト処理装置１２０３、成膜処理装置１２０４が導入されている。なお、図１０では、製造工場１２０１は１つだけ描いているが、実際は複数の工場が同様にネットワーク化されている。工場内の各装置はＬＡＮ１２０６で接続されてイントラネット等を構成し、ホスト管理システム１２０５で製造ラインの稼動管理がされている。一方、露光装置メーカ１２１０、レジスト処理装置メーカ１２２０、成膜装置メーカ１２３０等、ベンダ（装置供給メーカ）の各事業所には、それぞれ供給した機器の遠隔保守を行うためのホスト管理システム１２１１，１２２１，１２３１を備え、これらは上述したように保守データベースと外部ネットワークのゲートウェイを備える。ユーザの製造工場内の各装置を管理するホスト管理システム１２０５と、各装置のベンダの管理システム１２１１，１２２１，１２３１とは、外部ネットワーク１２００であるインターネット若しくは専用線ネットワークによって接続されている。このシステムにおいて、製造ラインの一連の製造機器の中のどれかにトラブルが起きると、製造ラインの稼動が休止してしまうが、トラブルが起きた機器のベンダからインターネット１２００を介した遠隔保守を受けることで迅速な対応が可能で、製造ラインの休止を最小限に抑えることができる。
【００７８】
半導体製造工場に設置された各製造装置はそれぞれ、ディスプレイと、ネットワークインタフェースと、記憶装置にストアされたネットワークアクセス用ソフトウェアならびに装置動作用のソフトウェアを実行するコンピュータを備える。記憶装置としては内蔵メモリやハードディスク、若しくはネットワークファイルサーバ等である。上記ネットワークアクセス用ソフトウェアは、専用又は汎用のウェブブラウザを含み、例えば図１１に一例を示す様な画面のユーザインタフェースをディスプレイ上に提供する。各工場で製造装置を管理するオペレータは、画面を参照しながら、製造装置の機種１４０１、シリアルナンバー１４０２、トラブルの件名１４０３、発生日１４０４、緊急度１４０５、症状１４０６、対処法１４０７、経過１４０８等の情報を画面上の入力項目に入力する。入力された情報はインターネットを介して保守データベースに送信され、その結果の適切な保守情報が保守データベースから返信されディスプレイ上に提示される。また、ウェブブラウザが提供するユーザインタフェースは、さらに図示の如くハイパーリンク機能１４１０，１４１１，１４１２を実現し、オペレータは各項目の更に詳細な情報にアクセスしたり、ベンダが提供するソフトウェアライブラリから製造装置に使用する最新バージョンのソフトウェアを引出したり、工場のオペレータの参考に供する操作ガイド（ヘルプ情報）を引出したりすることができる。ここで、保守データベースが提供する保守情報には、上記説明した本発明に関する情報も含まれ、また前記ソフトウェアライブラリは本発明を実現するための最新のソフトウェアも提供する。
【００７９】
次に、上記説明した生産システムを利用した半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図１２は、半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す。ステップＳ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップＳ２（マスク製作）では設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップＳ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップＳ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップＳ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップＳ４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組立て工程を含む。ステップＳ６（検査）ではステップＳ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これを出荷（ステップＳ７）する。前工程と後工程はそれぞれ専用の別の工場で行い、これらの工場毎に上記説明した遠隔保守システムによって保守がなされる。また、前工程工場と後工程工場との間でも、インターネットまたは専用線ネットワークを介して生産管理や装置保守のための情報がデータ通信される。
【００８０】
図１３は、上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。ステップＳ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップＳ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を成膜する。ステップＳ１３（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ１４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップＳ１５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップＳ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップＳ１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップＳ１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップＳ１９（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。各工程で使用する製造機器は上記説明した遠隔保守システムによって保守がなされているので、トラブルを未然に防ぐと共に、もしトラブルが発生しても迅速な復旧が可能で、従来に比べて半導体デバイスの生産性を向上させることができる。
【００８１】
【他の実施形態】
本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム（本発明の波長選択方法や露光方法）を、システム或いは装置に直接或いは遠隔から供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。その場合、プログラムの機能を有していれば、形態は、プログラムである必要はない。
【００８２】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明のクレームでは、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【００８３】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。
【００８４】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などがある。
【００８５】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、該ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明のクレームに含まれるものである。
【００８６】
また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。
【００８７】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
【００８８】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。
【００８９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の異なる波長から所望の波長若しくは組み合わせを選択できるため、例えば、露光時におけるマスクパターンに依存した回折の影響を減らして解像度の向上を図り、より精度のよい転写パターンを得ることができ、より微細（高性能）な半導体デバイスの製造が可能となる。
【００９０】
また、マスクパターンに関する情報に含まれる波長情報（スペクトルデータ）を用いることにより、露光光の波長を容易に選択でき、オペレーションミスを低減することができ、歩留まりの低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施形態の露光装置を示す概略図。
【図２】本発明に係る第１の実施形態のターゲットの詳細構成を示す図。
【図３】本発明に係る第１の実施形態の波長選択制御を説明するタイムチャート。
【図４】本発明に係る第２の実施形態のターゲットの詳細構成を示す図。
【図５】本発明に係る第３の実施形態のターゲットの詳細構成を示す図。
【図６】従来の露光装置を示す概略図。
【図７】従来のターゲットの詳細構成を示す図。
【図８】従来技術の問題点を説明する図。
【図９】本発明の一実施形態に係る露光装置を含む半導体デバイスの生産システムをある角度から見た概念図。
【図１０】本発明の一実施形態に係る露光装置を含む半導体デバイスの生産システムを別の角度から見た概念図。
【図１１】本発明の一実施形態に係る露光装置を含む半導体デバイスの生産システムにおけるユーザインタフェースの具体例を示す図。
【図１２】本発明の一実施形態に係る露光装置によるデバイスの製造プロセスの流れを説明するフローチャート。
【図１３】本発明の一実施形態に係る露光装置によるウエハプロセスを説明する図。
【符号の説明】
１　Ｘ線光源ユニット
２　本体
１２　発光点
１３　Ｘ線取り出し窓
１４　円盤形ターゲット
１４ａ　第１波長発光部
１４ｂ　第２波長発光部
１４ｃ　第３波長発光部
１４ｄ　第４波長発光部
１５　回転駆動機構
１６　ベローズＡ
１７　Ｘ線
１８　中央制御装置
２１　レーザー
２２　レーザー発生装置
２３ａ　第５波長発光部
２３ｂ　第６波長発光部
２３ｃ　第７波長発光部
３１　マスク
３２　ウエハステージ
３３　ウエハ
３４　ステージ定盤
３６　除振装置
３７　本体フレーム
４１　Ｈｅ減圧チャンバー
４２　ベローズＢ

Claims (19)

1. 複数の異なる波長の放射線を発生させる放射線発生手段と、
   前記放射線発生部で発生させる放射線の波長を選択する波長選択手段とを具備することを特徴とする放射線生成装置。
2. 前記放射線発生手段は、プラズマ励起手段と、当該プラズマ励起手段によりプラズマ励起される異なる種類の複数の発光部を有し、前記波長選択手段は、該発光部を選択する、若しくは切り換える手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の放射線生成装置。
3. 前記プラズマ励起手段は、レーザー励起手段であることを特徴とする請求項２に記載の放射線生成装置。
4. 前記複数の発光部は、円盤の半径方向に複数に分割して配置されており、前記波長選択手段は、前記円盤を回転駆動する駆動部を備えていることを特徴とする請求項２または３に記載の放射線生成装置。
5. 前記プラズマ励起手段がプラズマを励起する時期と、前記波長選択手段が前記発光部を選択する、若しくは切り換える時期とを同期させる同期制御部を更に備えることを特徴とする請求項３又は４に記載の放射線生成装置。
6. 前記プラズマ励起手段がプラズマを励起する時期と、前記駆動部の回転角度位置とを同期させる同期制御部を更に備えることを特徴とする請求項３又は４に記載の放射線生成装置。
7. 前記放射線はＸ線であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の放射線生成装置。
8. 複数の異なる波長の放射線を発生させる放射線発生工程と、
   前記放射線発生工程で発生させる放射線の波長を選択する波長選択工程とを備えることを特徴とする放射線生成方法。
9. 放射線露光により原版上のパターンを被露光物体上の表面に投影転写する露光装置であって、
   複数の異なる波長の放射線を発生させる放射線発生部と、
   前記放射線発生部で発生させる放射線の波長を選択する波長選択部とを具備することを特徴とする露光装置。
10. 前記波長選択部は、前記原版上のパターンに関する情報を取得し、当該情報に含まれる波長情報又は波長分布情報に基づいて波長を選択することを特徴とする請求項９に記載の露光装置。
11. 前記波長選択部は、前記波長情報から複数の異なる波長の組み合わせを選択することを特徴とする請求項１０に記載の露光装置。
12. 放射線露光により原版上のパターンを被露光物体上の表面に投影転写する露光方法であって、
    複数の異なる波長の放射線を発生させる放射線発生工程と、
    前記放射線発生部で発生させる放射線の波長を選択する波長選択工程とを備えることを特徴とする露光方法。
13. 請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の露光装置を含む各種プロセス用の製造装置群を半導体製造工場に設置する工程と、該製造装置群を用いて複数のプロセスによって半導体デバイスを製造する工程とを有することを特徴とする半導体デバイス製造方法。
14. 前記製造装置群をローカルエリアネットワークで接続する工程と、前記ローカルエリアネットワークと前記半導体製造工場外の外部ネットワークとの間で、前記製造装置群の少なくとも１台に関する情報をデータ通信する工程とをさらに有することを特徴とする請求項１３に記載の半導体デバイス製造方法。
15. 前記露光装置のベンダ若しくはユーザが提供するデータベースに前記外部ネットワークを介してアクセスしてデータ通信によって前記製造装置の保守情報を得る、若しくは前記半導体製造工場とは別の半導体製造工場との間で前記外部ネットワークを介してデータ通信して生産管理を行うことを特徴とする請求項１４に記載の半導体デバイス製造方法。
16. 請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の露光装置を含む各種プロセス用の製造装置群と、該製造装置群を接続するローカルエリアネットワークと、該ローカルエリアネットワークから工場外の外部ネットワークにアクセス可能にするゲートウェイを有し、前記製造装置群の少なくとも１台に関する情報をデータ通信することを可能にすることを特徴とする半導体製造工場。
17. 半導体製造工場に設置された請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の露光装置の保守方法であって、前記露光装置のベンダ若しくはユーザが、半導体製造工場の外部ネットワークに接続された保守データベースを提供する工程と、前記半導体製造工場内から前記外部ネットワークを介して前記保守データベースへのアクセスを許可する工程と、前記保守データベースに蓄積される保守情報を前記外部ネットワークを介して半導体製造工場側に送信する工程とを有することを特徴とする露光装置の保守方法。
18. 請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の露光装置において、ディスプレイと、ネットワークインタフェースと、ネットワーク用ソフトウェアを実行するコンピュータとをさらに有し、露光装置の保守情報をコンピュータネットワークを介してデータ通信することを可能にすることを特徴とする露光装置。
19. 前記ネットワーク用ソフトウェアは、前記露光装置が設置された工場の外部ネットワークに接続され前記露光装置のベンダ若しくはユーザが提供する保守データベースにアクセスするためのユーザインタフェースを前記ディスプレイ上に提供し、前記外部ネットワークを介して該データベースから情報を得ることを可能にすることを特徴とする請求項１８に記載の露光装置。

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