JP2004207709A - Exposure method and device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般には、IC、LSIなどの半導体チップ、液晶パネルなどの表示素子、磁気ヘッドなどの検出素子、CCDなどの撮像素子といった各種デバイス、マイクロメカニクスで用いる微細パターンの製造に用いられる露光方法及び装置に係り、特に、投影光学系の最終面と被露光体の表面を液体に浸漬して当該液体を介して被露光体を露光するいわゆる液侵型の露光方法及び装置に関する。 The present invention generally relates to various devices such as semiconductor chips such as ICs and LSIs, display devices such as liquid crystal panels, detection devices such as magnetic heads, imaging devices such as CCDs, and exposure devices used for manufacturing micropatterns used in micromechanics. More particularly, the present invention relates to a so-called immersion type exposure method and apparatus for immersing a final surface of a projection optical system and a surface of an object to be exposed in a liquid and exposing the object to be exposed through the liquid.
フォトリソグラフィー(焼き付け)技術を用いて半導体メモリや論理回路などの微細な半導体素子又は液晶表示素子を製造する際に、レチクル又はマスク(本出願ではこれらの用語を交換可能に使用する。)に描画された回路パターンを投影光学系によってウェハ等に投影して回路パターンを転写する縮小投影露光装置が従来から使用されている。 When a fine semiconductor element such as a semiconductor memory or a logic circuit or a liquid crystal display element is manufactured using a photolithography (burning) technique, drawing is performed on a reticle or a mask (the terms are used interchangeably in this application). Conventionally, a reduced projection exposure apparatus that projects a circuit pattern formed on a wafer or the like by a projection optical system to transfer the circuit pattern has been used.
縮小投影露光装置で転写できる最小の寸法(解像度)は、露光に用いる光の波長に比例し、投影光学系の開口数(NA)に反比例する。従って、波長を短くすればするほど、及び、NAを上げれば上げるほど、解像度はよくなる。近年では、半導体素子の微細化への要請に伴い、解像度はより小さい値を要求されている。従って露光光の短波長化とともに、投影光学系の高NA化により解像度の向上を見込んでいる。現在、投影光学系のNAは加速度的に進み、NA=0.9を超える光学系の開発が視野に入っている。 The minimum dimension (resolution) that can be transferred by the reduction projection exposure apparatus is proportional to the wavelength of light used for exposure and inversely proportional to the numerical aperture (NA) of the projection optical system. Therefore, the shorter the wavelength and the higher the NA, the better the resolution. In recent years, with a demand for miniaturization of a semiconductor element, a smaller value is required for the resolution. Therefore, it is expected that the resolution will be improved by shortening the wavelength of the exposure light and increasing the NA of the projection optical system. At present, the NA of the projection optical system is accelerating, and the development of an optical system exceeding NA = 0.9 is in view.
一方、露光装置の光源は短波長化に伴いKrFレーザ(波長248nm)からArFレーザ(波長193nm)へと変化してきた。現在は次の光源としてF2レーザ(波長157nm)、あるいはEUV(13.5nm)の実現にむけて開発が進められている。 On the other hand, the light source of the exposure apparatus has changed from a KrF laser (wavelength: 248 nm) to an ArF laser (wavelength: 193 nm) as the wavelength becomes shorter. Currently, development is under way to realize an F2 laser (wavelength 157 nm) or EUV (13.5 nm) as the next light source.
このような中で、ArFレーザ(波長193nm)やF2レーザ(波長157nm)の光源を用いながら、更に解像度をあげる方法として、液浸露光が着目されている(例えば、特許文献1参照)。液浸露光は、投影光学系のウェハ側の媒質を液体にすることによって高NA化をさらに進めるものである。つまり投影光学系のNAは媒質の屈折率をnとすると、NA=n・sinθであるので、空気の屈折率よりも高い屈折率(n>1)の媒質を満たすことでNAはnまで大きくすることができる。
しかし、高NA化が進むにつれ、結像性能への光の偏光の影響が無視できなくなる。光のウエハへの入射角が大きいほど、光の偏光方向による結像性能に差を生じてしまうためである。 However, as the NA increases, the influence of the polarization of light on the imaging performance cannot be ignored. This is because the larger the angle of incidence of light on the wafer, the more the imaging performance differs depending on the polarization direction of the light.
光の偏光による結像性能への影響は、3光束干渉より2光束干渉への方がはるかに大きい。なぜなら、0次回折光と±1次回折光の計3つの光が干渉することによって結像する3光束干渉は、結像の基本周波数を形成する0次光と1次回折光、及び0次項と−1次回折光の角度が90°には達しないため偏光の影響が大きく現れないのに対し、2光束干渉による結像は、位相シフトマスクのような2つの1次回折光が干渉する場合や、斜入射照明のような0次回折光と±1次のうちどちらか1つの回折光が干渉する場合があるが、基本周波数を形成する2光束の角度が大きくなるため偏光による結像性能への影響が大きく現れるからである。 The effect of the polarization of light on the imaging performance is much greater for two-beam interference than for three-beam interference. This is because the three-beam interference that forms an image by interference of a total of three lights of the 0th-order diffracted light and ± 1st-order diffracted light is caused by the 0th-order light and the 1st-order diffracted light that form the fundamental frequency of the image, and the 0th-order term and −1 Since the angle of the second-order diffracted light does not reach 90 °, the influence of polarized light does not appear significantly. On the other hand, imaging by two-beam interference is difficult when two first-order diffracted lights interfere with each other, such as a phase shift mask, or oblique incidence. In some cases, 0th order diffracted light such as illumination and ± 1st order diffracted light interfere with each other. However, since the angle of the two light beams forming the fundamental frequency increases, the polarization has a large effect on the imaging performance. Because it appears.
更に、媒質が液体になると、光の偏光方向によってまったく結像しなくなる条件が存在するという大きな問題が生じる。これは従来の非液浸光学系では起こらなかった現象である。これは、図16(a)に示すように、紙面内で交わる2光束結像を考えた時、偏光方向が紙面内にあるP偏光は2光束のなす角が90°であると干渉しないため、結像に寄与しなくなるという問題である。2光束のなす角が90°である場合は入射角は45°であるから、その正弦はsin45°=0.7となる。 Further, when the medium becomes liquid, there is a large problem that there is a condition that no image is formed depending on the polarization direction of light. This is a phenomenon that has not occurred in the conventional non-immersion optical system. This is because, as shown in FIG. 16A, when two light flux images intersecting in the paper surface are considered, the P-polarized light whose polarization direction is in the paper surface does not interfere if the angle between the two light beams is 90 °. This is a problem in that it does not contribute to imaging. When the angle between the two light beams is 90 °, the incident angle is 45 °, and the sine of the two light beams is sin45 ° = 0.7.
一方、図16(b)に示すように、偏光方向が紙面と直交する方向にあるS偏光の2光束は、偏光方向が一致するためコントラストのよい結像を行う。以下、本出願では、コントラストのよい結像を行う偏光方向をS偏光成分と定義する。S偏光とは、ここで述べたように、紙面内で交わる光束に対し、紙面に直交する偏光方向を持つ。偏光方向は、パターンが形成される方向と密接に関係しており、2光束で形成される干渉縞の方向を考えると、干渉縞の一本一本の長手方向とS偏光の方向が一致している。従って、X方向に伸びる微細構造をもつ干渉パターンを作る際のS偏光の方向はX方向、Y方向に伸びる微細構造をもつ干渉パターンを作る際のS偏光の方向はY方向となる。 On the other hand, as shown in FIG. 16B, the two luminous fluxes of S-polarized light whose polarization direction is perpendicular to the plane of the paper perform imaging with good contrast because their polarization directions match. Hereinafter, in the present application, a polarization direction that forms an image with good contrast is defined as an S-polarized component. As described herein, the S-polarized light has a polarization direction orthogonal to the paper surface with respect to a light beam intersecting in the paper surface. The polarization direction is closely related to the direction in which the pattern is formed. Considering the direction of the interference fringes formed by two light beams, the longitudinal direction of each interference fringe and the direction of the S-polarized light match. ing. Therefore, the direction of S-polarized light when forming an interference pattern having a fine structure extending in the X direction is the X direction, and the direction of S-polarized light when forming an interference pattern having a fine structure extending in the Y direction is the Y direction.
ここで、投影光学系とウェハとの間の媒質の屈折率をno、媒質中での角度をθo、ウェハに形成されたレジストの屈折率をnrとし、レジストの入射角が±θrの2光束が干渉して像を形成する2光束干渉について考える。Snellの法則より、以下の数式1が成立する。 Here, the refractive index of the medium between the projection optical system and the wafer n o, the angle in the medium theta o, a refractive index of the resist formed on the wafer and n r, the incident angle of the resist ± theta Consider two-beam interference in which two light beams of r interfere to form an image. From Snell's law, the following equation 1 holds.
媒質が空気の場合は、no=1、sinθo<1であるから、以下の数式2が成立する。 Medium For air, n o = 1, because it is sinθ o <1, the following Equation 2 is satisfied.
ArFエキシマレーザーの場合、典型的なレジスト屈折率はnr=1.7であるから、数式2より、sinθr<0.59となる。このように、媒質が空気の場合、レジスト中での角度θrがsinθr=0.7となることはない。 In the case of an ArF excimer laser, the typical refractive index of the resist is nr = 1.7, so that from Equation 2, sin θ r <0.59. As described above, when the medium is air, the angle θr in the resist does not become sin θ r = 0.7.
一方、媒質が液体である液浸について考える。媒質の屈折率をno=1.47とすると、以下の数式3が成立する。 On the other hand, consider immersion in which the medium is a liquid. When the refractive index of the medium and n o = 1.47, the following equation 3 is established.
レジスト屈折率は通常、nr=1.7であるからsinθr<0.86となる。従って、媒質が液体の場合ではsinθr=0.7となる条件が存在する。 Since the resist refractive index is usually n r = 1.7, sin θ r <0.86. Therefore, when the medium is a liquid, there is a condition that sin θ r = 0.7.
このように、媒質が空気の場合はsinθr=0.7となることはなかったが、媒質が液体になるとsinθr=0.7となる条件が存在し、P偏光が干渉しなくなり、P偏光の光束によるコントラストはゼロとなる。照明光が偏光を考慮しない無偏光状態であると、入射光の半分の割合を占めるS偏光のみが結像に関与するので、コントラストが半分になり、非液浸系では問題とならなかったコントラスト低下が顕著になる。 As described above, when the medium is air, sin θr does not become 0.7. However, when the medium becomes liquid, there is a condition that sin θ r = 0.7. Is zero. If the illumination light is in a non-polarized state that does not take polarization into account, only the S-polarized light, which accounts for half of the incident light, is involved in imaging, and the contrast is halved. The drop is remarkable.
例えば、ArFエキシマレーザーの場合は媒質を水としてn0=1.47とすると、以下の数式4が成立する。 For example, in the case of an ArF excimer laser, if the medium is water and n 0 = 1.47, the following Equation 4 holds.
この結果、媒質が水の場合は、sinθo=0.81においてP偏光が干渉しない条件となる。従って、媒質への入射角sinθo=0.8の近傍でP偏光が結像しなくなる。液浸露光が必要となる時には光学系がsinθo=0.8以上の角度を有する光学系も希求されているのでこの問題は避けられないことになる。また、F2エキシマレーザーの場合にもレジストの屈折率が1.5強でと媒質の屈折率が1.36付近であるためsinθo=0.8付近で同様の関係が成立する。 As a result, when the medium is water, the condition is such that the P-polarized light does not interfere at sin θ o = 0.81. Therefore, the P-polarized light does not form an image near the angle of incidence sin θ o = 0.8 on the medium. When liquid immersion exposure is required, an optical system having an angle of sin θ o = 0.8 or more is also required, so that this problem cannot be avoided. Also, in the case of the F2 excimer laser, since the refractive index of the medium is around 1.36 when the refractive index of the resist is a little over 1.5, the same relationship is established around sin θ o = 0.8.
NAを大きくするためにはレジストと液体の屈折率をあげ、屈折率差は小さくしたほうがよいことが知られている。レジストと液体の屈折率はそれらの物質により異なり、レジストと液体の屈折率差は小さい方が好ましい(特許文献2)が、媒質中のsinθrはレジスト中のsinθoより若干大きい。液浸専用のレジストを開発する方向性を考慮すると、露光装置側では媒質中のsinθrはレジスト中のsinθoとほとんど等価と設定する方が好ましいことが発明者らの分析により判明した。従って、P偏光が干渉しなくなる条件は、sinθo≒sinθr=0.7と考えてよい。 It is known that in order to increase the NA, it is better to increase the refractive index between the resist and the liquid and reduce the difference in the refractive index. The refractive indices of the resist and the liquid differ depending on the materials, and the difference between the refractive indices of the resist and the liquid is preferably small (Patent Document 2). However, sin θ r in the medium is slightly larger than sin θ o in the resist. In consideration of the direction in which a resist dedicated to immersion is developed, it has been found by analysis of the present inventors that it is preferable to set sin θ r in the medium to be almost equivalent to sin θ o in the resist on the exposure apparatus side. Therefore, the condition under which the P-polarized light does not interfere may be considered as sin θ o ≒ sin θ r = 0.7.
上述したように、微細パターンを形成するためには投影光学系の高NA化が必要であるが、液浸型投影光学系では高NA化による偏光の影響により結像性能が低減し、所望のパターンを形成することができない。 As described above, in order to form a fine pattern, it is necessary to increase the NA of the projection optical system. However, in the liquid immersion type projection optical system, the imaging performance is reduced due to the influence of polarization due to the increase in NA, and the desired performance is obtained. The pattern cannot be formed.
そこで、本発明は、偏光の影響による結像性能の劣化を防止して所定のコントラストを確保し、所望のパターンを形成することができる液浸型の露光方法及び装置を提供することを例示的な目的とする。 Therefore, the present invention exemplifies to provide an immersion type exposure method and apparatus capable of preventing a deterioration of an imaging performance due to the influence of polarization, securing a predetermined contrast, and forming a desired pattern. Purpose.
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての露光方法は、被露光体の表面及び投影光学系の最終面を液体に浸漬し、マスクに形成された(微細)パターンを前記投影光学系により前記被露光体上に投影する露光方法において、前記投影光学系の瞳に形成される有効光源のうちの前記(微細)パターンの繰り返し方向に平行で且つ前記投影光学系の光軸に直交する軸上の部分から発して前記レジストに斜入射する光の前記被露光体への入射角をθ、該入射角θの最大値をθNAとした時に、90°−θNA≦θ≦θNAを満足する入射角θの範囲に対応する光がS偏光成分のみを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, in an exposure method according to one aspect of the present invention, a surface of an object to be exposed and a final surface of a projection optical system are immersed in a liquid and a (fine) pattern formed on a mask is projected onto the projection optical system. In an exposure method for projecting an object onto an object to be exposed, the effective light source formed on a pupil of the projection optical system is parallel to a repetition direction of the (fine) pattern and orthogonal to an optical axis of the projection optical system. When the incident angle of the light obliquely incident on the resist from the portion on the axis to be exposed is θ, and the maximum value of the incident angle θ is θ NA , 90 ° −θ NA ≦ θ ≦ θ. The light corresponding to the range of the incident angle θ that satisfies NA has only the S-polarized light component.
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付の図面を参照して説明される好ましい実施例等によって明らかにされるであろう。 Further objects and other features of the present invention will become apparent from preferred embodiments and the like described below with reference to the accompanying drawings.
本発明によれば、従来よりも、結像性能良く露光できる露光方法及び装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an exposure method and an apparatus that can perform exposure with better imaging performance than before.
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
以下、図1を参照して、本発明の一実施形態としての露光装置100について説明する。ここで、図1は、露光装置100の概略ブロック図である。図1に示すように、露光装置100は、照明装置110と、マスク又はレチクル130と、レチクルステージ132と、投影光学系140と、主制御ユニット150と、モニタ及び入力装置152と、ウェハ170と、ウェハステージ176と、媒質としての液体180とを有する。このように、露光装置100は、投影光学系140のウェハ170側にある最終面が部分的に又は全体的に液体180に浸漬し、液体180を介してマスクMSに形成されたパターンをウェハWに露光する液浸型の露光装置である。本実施形態の露光装置100は、ステップアンドスキャン方式の投影露光装置であるが、本発明はステップアンドリピート方式その他の露光方式を適用することができる。 Hereinafter, an exposure apparatus 100 as one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, FIG. 1 is a schematic block diagram of the exposure apparatus 100. As shown in FIG. 1, the exposure apparatus 100 includes an illumination device 110, a mask or reticle 130, a reticle stage 132, a projection optical system 140, a main control unit 150, a monitor and input device 152, a wafer 170, , A wafer stage 176 and a liquid 180 as a medium. As described above, in the exposure apparatus 100, the final surface of the projection optical system 140 on the wafer 170 side is partially or entirely immersed in the liquid 180, and the pattern formed on the mask MS via the liquid 180 is transferred to the wafer W This is a liquid immersion type exposure apparatus for exposing to light. Although the exposure apparatus 100 of the present embodiment is a step-and-scan projection exposure apparatus, the present invention is applicable to a step-and-repeat exposure method and other exposure methods.
照明装置100は転写用の回路パターンが形成されたマスク130を照明し、光源部と照明光学系とを有する。 The illumination device 100 illuminates the mask 130 on which a transfer circuit pattern is formed, and includes a light source unit and an illumination optical system.
光源部は、光源としてのレーザー112と、ビーム整形系114とを含む。レーザー112は、波長約193nmのArFエキシマレーザー、波長約248nmのKrFエキシマレーザー、波長約157nmのF2エキシマレーザーなどのパルスレーザーからの光を使用することができる。レーザーの種類、個数は限定されず、光源部の種類も限定されない。 The light source unit includes a laser 112 as a light source and a beam shaping system 114. As the laser 112, light from a pulse laser such as an ArF excimer laser having a wavelength of about 193 nm, a KrF excimer laser having a wavelength of about 248 nm, and an F2 excimer laser having a wavelength of about 157 nm can be used. The type and number of lasers are not limited, and the type of light source unit is not limited.
ビーム整形系114は、例えば、複数のシリンドリカルレンズを備えるビームエクスパンダ等を使用することができ、レーザー112からの平行光の断面形状の寸法の縦横比率を所望の値に変換する(例えば、断面形状を長方形から正方形にするなど)ことによりビーム形状を所望のものに成形する。ビーム成形系114は、後述するオプティカルインテグレーター118を照明するのに必要な大きさと発散角を持つ光束を形成する。 The beam shaping system 114 can use, for example, a beam expander including a plurality of cylindrical lenses, and converts the aspect ratio of the cross-sectional shape of the parallel light from the laser 112 into a desired value (for example, The beam shape is formed into a desired shape by changing the shape from a rectangle to a square. The beam shaping system 114 forms a light beam having a size and a divergence angle necessary for illuminating an optical integrator 118 described later.
照明光学系は、マスク130を照明する光学系であり、本実施形態では、集光光学系116と、偏光制御手段117と、オプティカルインテグレーター118と、開口絞り120と、集光レンズ122と、折り曲げミラー124と、マスキングブレード126と、結像レンズ128とを含む。照明光学系は、従来の照明、輪帯照明、四重極照明などのような様々な照明モードも実現できる。 The illumination optical system is an optical system that illuminates the mask 130. In the present embodiment, the converging optical system 116, the polarization controller 117, the optical integrator 118, the aperture stop 120, the converging lens 122, It includes a mirror 124, a masking blade 126, and an imaging lens 128. The illumination optical system can also realize various illumination modes such as conventional illumination, annular illumination, quadrupole illumination, and the like.
集光光学系116は、複数の光学素子から構成され、オプティカルインテグレーター118に所望の形状で効率よく導入する。例えば、集光光学系116はズームレンズシステムを含み、オプティカルインテグレーター118への入射ビームの形および角度の分配をコントロールする。 The condensing optical system 116 is composed of a plurality of optical elements, and efficiently introduces the optical integrator 118 into a desired shape in a desired shape. For example, the collection optics 116 includes a zoom lens system to control the distribution of the shape and angle of the beam incident on the optical integrator 118.
集光光学系116は、マスク130への照明光の露光量を照明毎に変更可能な露光量調整部を含む。露光量調整部は、主制御ユニット150によって制御される。露光量モニタを、例えばオプティカルインテグレーター118とレチクル130の間やその他の場所に置き露光量を計測しその結果をフィードバックすることもできる。 The condensing optical system 116 includes an exposure amount adjustment unit that can change the exposure amount of the illumination light to the mask 130 for each illumination. The exposure adjusting section is controlled by the main control unit 150. An exposure monitor may be placed, for example, between the optical integrator 118 and the reticle 130 or at another location to measure the exposure and feed back the result.
偏光制御手段117は、例えば、偏光素子を含み、投影光学系140の瞳142とほぼ共役な位置に配置される。偏光制御手段117は、後述するように、瞳142に形成される有効光源の所定の領域の偏光状態を制御する。複数種類の偏光素子からなる偏光制御手段117が図示しないアクチュエータによって回転可能なターレット上に設けられて主制御ユニット150がかかるアクチュエータの駆動を制御してもよい。 The polarization control unit 117 includes, for example, a polarization element and is disposed at a position substantially conjugate with the pupil 142 of the projection optical system 140. The polarization control unit 117 controls the polarization state of a predetermined area of the effective light source formed on the pupil 142, as described later. The polarization control means 117 including a plurality of types of polarization elements may be provided on a turret rotatable by an actuator (not shown), and the main control unit 150 may control the driving of the actuator.
オプティカルインテグレーター118はマスク130に照明される照明光を均一化し、本実施形態では、入射光の角度分布を位置分布に変換して出射するハエの目レンズとして構成される。ハエの目レンズは、その入射面と出射面とがフーリエ変換の関係に維持され、ロッドレンズ(即ち、微小レンズ素子)を多数組み合わせることによって構成されている。但し、本発明が使用可能なオプティカルインテグレーター118はハエの目レンズに限定されず、光学ロッド、回折格子、各組が直交するように配置された複数の組のシリンドリカルレンズアレイ板などを含む。 The optical integrator 118 equalizes the illumination light illuminated on the mask 130, and in this embodiment, is configured as a fly-eye lens that converts the angular distribution of the incident light into a position distribution and emits the light. The fly-eye lens is configured by combining a plurality of rod lenses (that is, microlens elements) with the incident surface and the exit surface maintained in a Fourier transform relationship. However, the optical integrator 118 to which the present invention can be used is not limited to a fly-eye lens, but includes an optical rod, a diffraction grating, a plurality of sets of cylindrical lens array plates in which each set is orthogonal, and the like.
オプティカルインテグレーター118の出射面の直後には、形状及び径が固定された開口絞り120が設けられている。開口絞り120は、後述するように、投影光学系140の瞳142に形成される有効光源とほぼ共役な位置に配置され、開口絞りの120の開口形状は投影光学系140の瞳面142の有効光源形状に相当する。開口絞り120は、後述するように、有効光源の形状を制御する。
開口絞り120は、照明条件に応じて絞り交換機構(アクチュエータ)121によって、後述する種々の開口絞りが光路中に位置するように切り替え可能となっている。アクチュエータ121の駆動は、主制御ユニット150によって制御される駆動制御ユニット151によって制御される。なお、開口絞り120は、偏光制御手段と一体に構成されてもよい。
Immediately behind the exit surface of the optical integrator 118, an aperture stop 120 having a fixed shape and diameter is provided. As will be described later, the aperture stop 120 is disposed at a position substantially conjugate to an effective light source formed on the pupil 142 of the projection optical system 140, and the aperture shape of the aperture stop 120 is determined by the effective shape of the pupil plane 142 of the projection optical system 140. It corresponds to the light source shape. The aperture stop 120 controls the shape of the effective light source as described later.
The aperture stop 120 can be switched by an aperture exchange mechanism (actuator) 121 so that various aperture stops, which will be described later, are positioned in the optical path according to the illumination conditions. The drive of the actuator 121 is controlled by a drive control unit 151 controlled by the main control unit 150. The aperture stop 120 may be formed integrally with the polarization control unit.
集光レンズ122はオプティカルインテグレーター118の射出面近傍の2次光源から射出し、開口絞り120を透過した複数の光束を集光し、ミラー124で反射させて被照斜面としてのマスキングブレード126面を均一にケーラー照明によって照明する。 The condensing lens 122 condenses a plurality of light beams emitted from a secondary light source near the exit surface of the optical integrator 118 and transmitted through the aperture stop 120, reflects the light beams on the mirror 124, and changes the surface of the masking blade 126 as the illuminated inclined surface. Illuminate uniformly with Koehler illumination.
マスキングブレード126は複数の可動遮光板より構成され、投影光学系140の有効面積に対応するほぼ矩形の任意の開口形状を有している。マスキングブレード126の開口部を透過した光束をマスク130の照明光として使用する。マスキングブレード126は開口幅を自動可変な絞りであり、転写領域を変更できる。また、露光装置100は、スキャン方向の転写領域を変更可能にする、上述のマスキングブレードと類似した構造のスキャンブレードを更に有してもよい。スキャンブレードも開口幅が自動可変できる絞りであり、マスク12面と光学的にほぼ共役な位置に設けられる。露光装置100は、これら二つの可変ブレードを用いることによって露光を行うショットの寸法に合わせて転写領域の寸法を設定することができる。 The masking blade 126 is composed of a plurality of movable light shielding plates, and has a substantially rectangular arbitrary opening shape corresponding to the effective area of the projection optical system 140. The light beam transmitted through the opening of the masking blade 126 is used as illumination light for the mask 130. The masking blade 126 is an aperture whose opening width can be automatically varied, and can change the transfer area. Further, the exposure apparatus 100 may further include a scan blade having a structure similar to the above-described masking blade, which allows a transfer area in the scan direction to be changed. The scan blade is also an aperture whose aperture width can be automatically varied, and is provided at a position optically substantially conjugate with the mask 12 surface. The exposure apparatus 100 can set the size of the transfer area in accordance with the size of the shot to be exposed by using these two variable blades.
結像レンズ128は、マスキングブレード126の開口形状をレチクル130面上に照射して転写し、レチクル130面上のパターンを図示しないウエハーチャックに載置したウェハ170面上に縮小投影する。 The imaging lens 128 irradiates and transfers the opening shape of the masking blade 126 onto the surface of the reticle 130 and reduces and projects the pattern on the surface of the reticle 130 onto the surface of a wafer 170 placed on a wafer chuck (not shown).
マスク130は、その上に転写されるべきパターンを形成され、マスクステージ132に支持及び駆動される。マスク130から発せられた回折光は投影光学系140を通りウェハ170上に投影される。ウェハ170は、被露光体でありレジスト172が基板174上に塗布されている。マスク130とウェハ170とは光学的に共役の関係に配置される。露光装置100はステップアンドスキャン方式の露光装置(即ち、スキャナー)であるため、マスク130とウェハ170を走査することによりマスク130のパターンをウェハ170上に転写する。なお、ステップアンドリピート方式の露光装置(即ち、「ステッパー」)であれば、マスク130とウェハ170とを静止させた状態で露光を行う。 The mask 130 has a pattern to be transferred formed thereon, and is supported and driven by a mask stage 132. Diffracted light emitted from the mask 130 passes through the projection optical system 140 and is projected onto the wafer 170. The wafer 170 is an object to be exposed, and a resist 172 is applied on a substrate 174. The mask 130 and the wafer 170 are arranged in an optically conjugate relationship. Since the exposure apparatus 100 is a step-and-scan exposure apparatus (ie, a scanner), the pattern of the mask 130 is transferred onto the wafer 170 by scanning the mask 130 and the wafer 170. In the case of a step-and-repeat type exposure apparatus (that is, a “stepper”), exposure is performed while the mask 130 and the wafer 170 are stationary.
図2にマスクパターンの例を示す。ここで、図2(a)は、X軸方向に繰り返し方向を有し、Y方向に長手方向を有するマスクパターンを示す平面図であり、図2(b)は、Y軸方向に繰り返し方向を有し、X方向に長手方向を有するマスクパターンを示す平面図であり、図2(c)は、これらが混在したマスクパターンの平面図である。 FIG. 2 shows an example of the mask pattern. Here, FIG. 2A is a plan view showing a mask pattern having a repetition direction in the X-axis direction and a longitudinal direction in the Y direction, and FIG. 2B is a plan view showing the repetition direction in the Y-axis direction. FIG. 2C is a plan view showing a mask pattern having a longitudinal direction in the X direction. FIG. 2C is a plan view of a mask pattern in which these are mixed.
なお、マスク130は、バイナリーマスクに限定されず、位相シフトマスクでもよく、マスク130に形成されるパターンはゲートパターンのようなラインパターンやコンタクトホールその他のパターンであってもよい。 Note that the mask 130 is not limited to a binary mask, and may be a phase shift mask. The pattern formed on the mask 130 may be a line pattern such as a gate pattern, a contact hole, or another pattern.
マスクステージ132は、マスク130を支持して図示しない移動機構に接続されている。マスクステージ132及び投影光学系140は、例えば、床等に載置されたベースフレームにダンパ等を介して支持されるステージ鏡筒定盤上に設けられる。マスクステージ132は、当業界周知のいかなる構成をも適用できる。図示しない移動機構はリニアモータなどで構成され、XY方向にマスクステージ132を駆動することでマスク130を移動することができる。露光装置100は、マスク200とウェハ170を主制御ユニット150によって同期した状態で走査する。 The mask stage 132 supports the mask 130 and is connected to a moving mechanism (not shown). The mask stage 132 and the projection optical system 140 are provided, for example, on a stage barrel surface plate supported via a damper or the like on a base frame mounted on a floor or the like. Any configuration known in the art can be applied to the mask stage 132. A moving mechanism (not shown) is configured by a linear motor or the like, and can move the mask 130 by driving the mask stage 132 in the XY directions. Exposure apparatus 100 scans mask 200 and wafer 170 in synchronization with main control unit 150.
投影光学系140は、マスク130に形成されたパターンを経た回折光をウェハ170上に結像する機能を有する。投影光学系300は、複数のレンズ素子のみからなる光学系、複数のレンズ素子と少なくとも一枚の凹面鏡とを有する光学系(カタディオプトリック光学系)、複数のレンズ素子と少なくとも一枚のキノフォームなどの回折光学素子とを有する光学系等を使用することができる。色収差の補正が必要な場合には、互いに分散値(アッベ値)の異なるガラス材からなる複数のレンズ素子を使用したり、回折光学素子をレンズ素子と逆方向の分散が生じるように構成したりする。そうでなければ、色収差の補償は、レーザーのスペクトルの幅を狭くすることで実現する。最近、このような狭帯域レーザーは主な流れのうちの1つである。 The projection optical system 140 has a function of forming an image of the diffracted light having passed through the pattern formed on the mask 130 on the wafer 170. The projection optical system 300 includes an optical system including only a plurality of lens elements, an optical system including a plurality of lens elements and at least one concave mirror (catadioptric optical system), a plurality of lens elements and at least one kinoform. An optical system having a diffractive optical element such as the above can be used. When chromatic aberration needs to be corrected, a plurality of lens elements made of glass materials having different dispersion values (Abbe values) from each other may be used, or the diffractive optical element may be configured to cause dispersion in a direction opposite to that of the lens element. I do. Otherwise, chromatic aberration compensation is achieved by reducing the width of the laser spectrum. Recently, such narrow band lasers are one of the mainstreams.
主制御ユニット150は、各部の駆動制御を行うが、特に、モニタ及び入力装置152の入力装置から入力される情報、照明装置100からの情報、図示しないメモリに格納されたプログラムに基づいて照明制御を行う。より詳細には、主制御ユニット150は、後述するように、投影光学系140の瞳142に形成される有効光源の形状及び偏光状態の制御を行う。主制御ユニット150による制御情報やその他の情報はモニタ及び入力装置152のモニタに表示される
ウェハ170は、別の実施形態では液晶基板その他の被露光体に置換される。ウェハ170ではフォトレジスト172が基板174上に塗布されている。
The main control unit 150 controls the driving of each unit. In particular, the lighting control is performed based on information input from the input device of the monitor and input device 152, information from the lighting device 100, and a program stored in a memory (not shown). I do. More specifically, the main control unit 150 controls the shape and the polarization state of the effective light source formed on the pupil 142 of the projection optical system 140, as described later. The control information and other information by the main control unit 150 are displayed on the monitor of the monitor and input device 152. In another embodiment, the wafer 170 is replaced with a liquid crystal substrate or another object to be exposed. On the wafer 170, a photoresist 172 is applied on the substrate 174.
ウェハ170はウェハステージ176に支持される。ステージ176は、当業界で周知のいかなる構成をも適用することができるので、ここでは詳しい構造及び動作の説明は省略する。例えば、ステージ176はリニアモータを利用してXY方向にウェハ170を移動する。マスク130とウェハ170は、例えば、同期して走査され、マスクステージ132とウェハステージ176の位置は、例えば、レーザー干渉計などにより監視され、両者は一定の速度比率で駆動される。ステージ176は、例えば、ダンパを介して床等の上に支持されるステージ定盤上に設けられ、マスクステージ132及び投影光学系140は、例えば、鏡筒定盤は床等に載置されたベースフレーム上にダンパ等を介して支持される図示しない鏡筒定盤上に設けられる。 The wafer 170 is supported on a wafer stage 176. The stage 176 may have any structure known in the art, and thus a detailed description of the structure and operation will be omitted. For example, the stage 176 uses a linear motor to move the wafer 170 in the X and Y directions. The mask 130 and the wafer 170 are scanned, for example, synchronously, and the positions of the mask stage 132 and the wafer stage 176 are monitored by, for example, a laser interferometer, and both are driven at a constant speed ratio. The stage 176 is provided, for example, on a stage base supported on a floor or the like via a damper. The mask stage 132 and the projection optical system 140 are, for example, a lens barrel base mounted on the floor or the like. It is provided on a lens barrel base (not shown) supported on a base frame via a damper or the like.
液体180には、投影光学系140のウェハ170への最終面が浸漬され、露光波長の透過率がよく、投影光学系に汚れを付着させず、レジストプロセスとのマッチングが良い物質が選択される。投影光学系140の最終面には液体180からの影響を保護するためにコーティングを施す。 The liquid 180 is immersed in the final surface of the projection optical system 140 onto the wafer 170, and a material is selected that has good transmittance at the exposure wavelength, does not adhere to the projection optical system, and has good matching with the resist process. . A coating is applied to the final surface of the projection optical system 140 to protect the influence from the liquid 180.
以下、主制御ユニット150が行う偏光制御について説明する。まず、偏光の効果を、図3を参照して説明する。ここで、図3(a)及び図3(b)は、それぞれ、S偏光及びP偏光を定義するための模式図である。図3(a)に示すように、投影光学系140の断面に垂直(即ち、紙面に垂直)な方向に偏光している光をS偏光、すなわち図16(b)に示すように、2つの結像光束を含む面に垂直に偏光している光をS偏光とする。投影光学系140の断面に平行な方向(即ち、紙面内)に偏光し、図16(a)に示すように2つの結像光束を含む面に平行に偏光している光をP偏光と定義する。換言すれば、光の進行方向をZ軸にとり、Z軸と直交し、2つの結像光束を含む面(紙面)と平行な方向をX軸、2つの結像光束を含む面(紙面)と直交する方向をY軸にとると、S偏光はY軸方向に、P偏光はX軸方向に偏光していることになる。また紙面内に描かれた光束による微細パターンの微細構造の長手方向は紙面に垂直でS偏光と一致している。 Hereinafter, the polarization control performed by the main control unit 150 will be described. First, the effect of polarization will be described with reference to FIG. Here, FIGS. 3A and 3B are schematic diagrams for defining S-polarized light and P-polarized light, respectively. As shown in FIG. 3A, light polarized in a direction perpendicular to the cross section of the projection optical system 140 (that is, perpendicular to the paper) is S-polarized, that is, as shown in FIG. Light polarized perpendicular to the plane containing the imaging light beam is defined as S-polarized light. Light polarized in a direction parallel to the cross section of the projection optical system 140 (that is, in the plane of the paper) and polarized parallel to a plane including two imaging light fluxes as shown in FIG. I do. In other words, the direction in which light travels is taken along the Z axis, and the direction orthogonal to the Z axis and parallel to the plane (paper plane) containing the two imaging luminous fluxes is referred to as the X axis plane (paper plane) containing the two imaging luminous fluxes. If the orthogonal direction is taken on the Y axis, the S polarized light is polarized in the Y axis direction and the P polarized light is polarized in the X axis direction. The longitudinal direction of the fine structure of the fine pattern formed by the light beam drawn in the paper is perpendicular to the paper and coincides with the S-polarized light.
高NA化で期待される高解像な結像性能を達成するには、結像のコントラストを落とすP偏光の偏光状態の光をカットし、S偏光の光のみを結像させればよい。即ち、図2(a)に示すように、マスクパターンがY軸方向に長い線パターンに対して、矢印で示すY軸方向に偏光方向を有するS偏光を用いて結像させればよい。 In order to achieve the high-resolution imaging performance expected from the increase in NA, it is only necessary to cut off the P-polarized light, which lowers the contrast of the image, and to form only the S-polarized light. That is, as shown in FIG. 2A, an image may be formed on a line pattern whose mask pattern is long in the Y-axis direction by using S-polarized light having a polarization direction in the Y-axis direction indicated by an arrow.
本実施形態は、液体180中においてパターンの結像光束である回折光の2光束のなす角の1/2をφ(deg)としたとき、sinφ=0.7の角度をなす2光束の形成される可能性のある有効光源の領域をできるだけS偏光のみで構成することを目的としている。 In the present embodiment, when 1/2 of the angle formed by the two light beams of the diffracted light, which is the image forming light beam of the pattern, in the liquid 180 is φ (deg), two light beams forming an angle of sin φ = 0.7 are formed. It is an object of the present invention to configure an effective light source region that may be subjected to only S-polarized light as much as possible.
かかる領域は、ある実施形態では、0次光と1次光、あるいはレベンソン型位相シフトマスクのように+1次光と−1次光による2光束干渉の場合、液体180内における光の射出角をθ、最大射出角をθNAとした場合に、90°−θNA≦θ≦θNAを満足する範囲に対応する瞳142に形成される有効光源上の領域
である実際に2光束が90°をなすのを避けるべきなのはレジスト内であるが液体とレジストの屈折率が近い場合には、θ0=θrとみなすことができるため、θNAを液体中とレジスト共通の最大角と考えることができる。更に別の実施形態においては、かかる領域は、結像する2つの露光光束に直交状態が発生しうる瞳142に形成される有効光源上の領域である。
In one embodiment, in the case of two-beam interference caused by + 1st-order light and -1st-order light, such as a 0th-order light and a 1st-order light or a Levenson-type phase shift mask, such an area is used to reduce the emission angle of the light in the liquid 180. When θ and the maximum emission angle are set to θ NA , two light fluxes, which are regions on the effective light source formed on the pupil 142 corresponding to a range satisfying 90 ° −θ NA ≦ θ ≦ θ NA , are actually 90 °. It should be avoided in the resist, but when the refractive index of the liquid is close to that of the resist, it can be considered that θ 0 = θ r . Therefore, θNA can be considered as the maximum angle common to the liquid and the resist. it can. In still another embodiment, such an area is an area on the effective light source formed on the pupil 142 where two exposure light beams to be imaged may be orthogonal to each other.
なお、先にS偏光とパターンの方向について述べたが、これを有効光源の瞳座標での表現に直すと次のようになる。即ち、S偏光は、投影光学系140の瞳142で考えた時の照明光の有効光源において、瞳142の中心から引いた放射する線に直交する方向である切線方向に向いた偏光方向をいう。但し、実際には、S偏光は、結像させるパターンの方向によって定まる。実際のLSIパターンはX及びY方向のパターンが多いことから、S偏光といっても基本的にはX又はY方向の偏光方向を持ち、X方向の偏光方向を持った有効光源領域が投影光学系140の瞳142のY軸上に中心を持つ領域に存在し、Y方向の偏光方向を持った有効光源領域が投影光学系の瞳のX軸上に中心を持つ領域に存在する場合も含む。更に、45°方向を含む場合には、X、Y、±45°の4方向を持つような例
も含む。
Note that the S-polarized light and the direction of the pattern have been described above, but this can be converted into the following expression in the pupil coordinates of the effective light source. That is, the S-polarized light refers to a polarization direction directed to a section line direction, which is a direction orthogonal to a radiation line drawn from the center of the pupil 142, in an effective light source of illumination light when considered at the pupil 142 of the projection optical system 140. . However, actually, the S-polarized light is determined by the direction of the pattern to be imaged. Since an actual LSI pattern has many patterns in the X and Y directions, S-polarized light basically has a polarization direction in the X or Y direction, and an effective light source region having a polarization direction in the X direction is a projection optical system. This includes a case where the pupil 142 of the system 140 exists in a region centered on the Y axis and the effective light source region having a polarization direction in the Y direction exists in a region centered on the X axis of the pupil of the projection optical system. . Further, when including a 45 ° direction, an example having four directions of X, Y, and ± 45 ° is also included.
上述の条件を更に検討するに、これは、例えば、図16(b)において、θNAを最大の入射角とするとsinθNA≧0.7を満足するθNA≧45°の投影光学系140において、液体180に角度θで射出した照明光のうち、以下の数式で表される成分をS偏光にすることによって達成される。 To further examine the above condition, for example, in FIG. 16B, in the projection optical system 140 of θ NA ≧ 45 ° satisfying sin θ NA ≧ 0.7, where θ NA is the maximum incident angle. This can be achieved by making the component represented by the following equation out of the illumination light emitted to the liquid 180 at an angle θ into S-polarized light.
ここで、図16(b)を参照するに、数式5及び6のθは、レジスト内部において露光光が基板の表面に垂直な直線とのなす入射角である。また、θNAは入射角θの最大値としての露光光の最大入射角である。 Here, referring to FIG. 16B, θ in Expressions 5 and 6 is an incident angle between the exposure light and a straight line perpendicular to the surface of the substrate inside the resist. Θ NA is the maximum incident angle of the exposure light as the maximum value of the incident angle θ.
屈折率を考えず角度だけで、照明光学系の光源分布を瞳142に投影した有効光源において有効光源の半径を1とし、有効光源の最大半径はσを考えると数式6は、以下の数式7の範囲の有効光源をS偏光にすることに相当する。 When the effective light source radius of the effective light source obtained by projecting the light source distribution of the illumination optical system onto the pupil 142 is considered to be 1 and the maximum radius of the effective light source is σ without considering the refractive index, Equation 6 is given by Equation 7 below. Is equivalent to setting the effective light source in the range as S-polarized light.
ここで、σMAXは、設定した有効光源分布の一番外側に対応するパラメータで、σMAXsinθNAが液体180での照明光の最大角を示している。 Here, σ MAX is a parameter corresponding to the outermost of the set effective light source distribution, and σ MAX sin θ NA indicates the maximum angle of the illumination light in the liquid 180.
実際のLSIパターンはXやY方向に特定の方向性を持つことが多いので、有効光源の形状にはそれを考慮する必要がある。方向性を考えた場合の有効光源を2次元的な分布で示すと図4及び図5のようになる。ここで、図4(a)は、図2(a)に示すマスクパターンを露光するための偏光を規定する有効光源分布である。図4(b)は、図2(b)に示すマスクパターンを露光するための偏光を規定する有効光源分布である。図5は、図2(c)に示すマスクパターンを露光するための偏光を規定する有効光源分布である。 Since an actual LSI pattern often has a specific direction in the X and Y directions, it is necessary to take this into consideration in the shape of the effective light source. FIGS. 4 and 5 show two-dimensional distributions of effective light sources in consideration of directionality. Here, FIG. 4A is an effective light source distribution that defines polarized light for exposing the mask pattern shown in FIG. 2A. FIG. 4B is an effective light source distribution that defines polarized light for exposing the mask pattern shown in FIG. 2B. FIG. 5 shows an effective light source distribution that defines polarized light for exposing the mask pattern shown in FIG. 2C.
次に、有効光源の領域と偏光方向の関係を、図6及び図7を参照して説明する。図2(a)に示すようなY方向に平行なマスクパターンの結像について考える。通常の有効光源は、図6に示すように、最大半径1に正規化された有効光源座標上では半径σ内に光源があり、偏光を考慮していないのでX方向の偏光とY方向の偏光が混ざって分布している。 Next, the relationship between the area of the effective light source and the polarization direction will be described with reference to FIGS. Consider the image formation of a mask pattern parallel to the Y direction as shown in FIG. As shown in FIG. 6, a normal effective light source has a light source within a radius σ on an effective light source coordinate normalized to a maximum radius of 1 and does not take polarization into account. Are mixed and distributed.
S偏光となるのは、図2(a)に示すマスクパターンの結像においては矢印で示すY方向の偏光方向である。図7は光学系の瞳面を示し、設定した有効光源領域(≦σMAX)を白で示す。投影光学系140から液体180へθ1の角度で射出する光は、正規化された有効光源座標上ではsin瞳上の有効光源において、sinθ1/sinθNAの位置に入射する。図2(a)に示すマスクパターンは解像力の指標であるレーリーの式のk1ファクター(=R/(λ/NA))で0.5以下の十分に微細なパターンで、図中の点線で結んだ2つの黒丸が0次と1次、または−1次と0次の2光束干渉のペアを示している。2つの黒丸の間の距離は先の正規化された座標系で1/(2k1)で示される。また、線分の延びている方向は個々の微細パターンの延びている方向と直交する方向である。 The S-polarized light is the polarization direction in the Y direction indicated by the arrow in the image formation of the mask pattern shown in FIG. FIG. 7 shows the pupil plane of the optical system, and the set effective light source area (≦ σ MAX ) is shown in white. Light emitted at an angle theta 1 to the liquid 180 from the projection optical system 140, the effective light source coordinate is normalized in the effective light source on the sin pupil, it enters the position of sinθ 1 / sinθ NA. 0.5 The following sufficiently fine pattern in Figure 2 the mask pattern shown in (a) is k 1 factor Rayleigh equation which is an index of resolving power (= R / (λ / NA )), the dotted line in FIG. Two connected black circles indicate a pair of two-beam interference of the 0th order and the 1st order, or the -1st order and the 0th order. The distance between the two black circles is represented by 1 / (2k 1 ) in the above normalized coordinate system. The direction in which the line segment extends is a direction orthogonal to the direction in which the individual fine patterns extend.
液浸では前述したようにこれらの2光束ペアがsinφ=0.7近傍の角度をなして、P偏光で全くコントラストを持たない場合が存在する。従って、このようなペアの存在する領域では偏光方向をS偏光であるY方向のみに制御すると、像のコントラストを向上させることができる。このようにパターンに応じて偏光方向を制御すべき領域を斜線領域として示す。斜線領域は2つの黒丸のうち0次光を示す一方の黒丸が有効光源を示す白い部分に入っており、±1次光を示す他方の黒丸が瞳の中に入っていることが条件である。斜線領域は、黒丸間の距離1/(2k1)の線分の両端が瞳内にはいる条件を探すことによって発見される。この場合、2つの斜線領域は2つの円が交差してそれぞれ尖った非対称形のカヌーのような形をしている。この時、X軸上の境界を求めると、液体180中の角度θが次の条件を満足することが本実施形態の特徴である。 In immersion, as described above, there is a case where these two light beam pairs form an angle near sinφ = 0.7 and have no contrast with P-polarized light at all. Therefore, when the polarization direction is controlled only in the Y direction, which is the S-polarized light, in the region where such a pair exists, the image contrast can be improved. The region where the polarization direction is to be controlled in accordance with the pattern as described above is shown as a hatched region. In the shaded region, it is a condition that one of the two black circles indicating the zero-order light is included in the white part indicating the effective light source, and the other black circle indicating the ± first-order light is included in the pupil. . The hatched area is found by searching for a condition in which both ends of a line segment having a distance of 1 / (2k 1 ) between black circles are within the pupil. In this case, the two hatched regions are shaped like asymmetrical canoes in which two circles cross each other and are sharp. At this time, when the boundary on the X-axis is obtained, the feature of the present embodiment is that the angle θ in the liquid 180 satisfies the following condition.
ここで、σMAXは、設定した有効光源分布の一番外側に対応するパラメータで、σMAXsinθNAが液体中での照明光の最大角に対応する。 Here, σ MAX is a parameter corresponding to the outermost of the set effective light source distribution, and σ MAX sin θ NA corresponds to the maximum angle of the illumination light in the liquid.
図7においては、領域の外側の線は設定した最大有効光源σMAXを半径とし、X=0を中心とした円であり、一方、内側は、瞳の大きさを示す半径1、X=−(σIN+1)を中心とした円である。数式7より、σINは、以下の式で表される。 In FIG. 7, the line outside the region is a circle centered on X = 0, with the set maximum effective light source σMAX as the radius, while the line inside is a radius 1, which indicates the size of the pupil, and X = − ( σ IN +1). From Equation 7, σ IN is represented by the following equation.
即ち、S偏光にすべき領域は、X=0を中心とし、最大有効光源σMAXを半径とした円とX=±(σIN+1)を中心とし、半径1の円の交わる領域である。但し、図8は、中心がX=−(σIN+1)、半径1の円の片側のみを示している。 That is, the region to be S-polarized light is a region where a circle centered at X = 0, the radius of which is the maximum effective light source σ MAX , and a circle centered at X = ± (σ IN +1) and whose radius is 1 intersect. However, FIG. 8 shows only one side of a circle whose center is X = − (σ IN +1) and whose radius is 1.
数式8は瞳のX軸またはY軸の軸上でのみ角度範囲を規定しているが、投影光学系の光軸方向に平行な光ばかりでなく斜めに入射する光もある。斜めに入射する光束の角度範囲を考えると、α≦θ≦θNAとなり角度の最小値αはYの関数となる。 Equation 8 defines the angle range only on the X-axis or Y-axis of the pupil, but not only light parallel to the optical axis direction of the projection optical system but also light that enters obliquely. Considering the angle range of a light beam obliquely incident, α ≦ θ ≦ θNA , and the minimum value of the angle α is a function of Y.
角度の最小値αを得る座標は半径1、中心がX=X1あるいはX=X2、Y=0を中心とした円上にあり、X1=+(σIN+1)、X2=−(σIN+1)であるから、X=X1を中心とした円のみを考えると、(X−X1)2+Y2=1、X=X1±√(1−Y)2、X≦1ではX=X1−√(1−Y)2、またα=tan−1(Y/X)であるから(0≦α≦45°)、α=tan−1(Y/X)=tan−1(Y/(X1−√(1−Y)2))、したがって、X軸上以外のX軸に平行なXZ面に対して角度範囲は以下のようになる。α≦θ≦θNA、(0≦α≦45°)、α=tan−1(Y/X)=tan−1(Y/(X1−√(1−Y)2)、X1=+(σIN+1)、σINは数式9より求まる。 Coordinate radius 1 to obtain the minimum value α of angular center is on a circle centered on the X = X 1 or X = X 2, Y = 0 , X 1 = + (σ IN +1), X 2 = - Since (σ IN +1), considering only a circle centered on X = X 1 , (XX 1 ) 2 + Y 2 = 1, X = X 1 ± √ (1-Y) 2 , X ≦ At 1, X = X 1 −√ (1-Y) 2 and α = tan −1 (Y / X) (0 ≦ α ≦ 45 °), so α = tan −1 (Y / X) = tan −1 (Y / (X 1 −√ (1-Y) 2 )) Therefore, the angle range with respect to the XZ plane parallel to the X axis other than on the X axis is as follows. α ≦ θ ≦ θ NA , (0 ≦ α ≦ 45 °), α = tan −1 (Y / X) = tan −1 (Y / (X 1 −√ (1-Y) 2 ), X 1 = + (Σ IN +1) and σ IN are obtained from Expression 9.
σIN=sin(90°−θNA)/sinθNA、この角度範囲内ではS偏光、即ち、X軸に対して垂直なY方向の直線偏光のみとしなければならない。 σ IN = sin (90 ° −θ NA ) / sin θ NA , and within this angle range, only S-polarized light, that is, only linearly polarized light in the Y direction perpendicular to the X axis must be used.
一方、sinθ1≦sin(90°−θNA)を満足するθ1という角度で光線を液浸媒質中に射出させる入射角度の小さな照明光は、微細パターンの形成には寄与せず、回折角が小さい。この場合には、偏光の効果が小さく、偏光の制御を特に考慮しなくてもいい。即ち、この領域は無偏光でも、偏光させられた光のどちらでもこの領域に割り当てることができ、それらの差をほとんど示さない。 On the other hand, a small illumination light incident angle to emit a light beam at an angle of theta 1 which satisfies sinθ 1 ≦ sin (90 ° -θ NA) in the immersion medium does not contribute to formation of a fine pattern, the diffraction angle Is small. In this case, the effect of the polarization is small, and it is not necessary to particularly consider the control of the polarization. That is, either unpolarized or polarized light can be assigned to this region, showing little difference between them.
従って、有効光源の存在領域のうちで斜線部分に入射する光のみに対し偏光を考慮するというのが本実施形態の特徴である。図4(a)に示すように、これらの斜線の領域同士はY軸に関して対称で、偏光方向はS偏光となるY方向、即ち、投影光学系140の瞳142を表す円の中では切線方向になっている。 Therefore, a feature of the present embodiment is that polarization is considered only for light incident on the shaded portion in the region where the effective light source exists. As shown in FIG. 4A, these hatched areas are symmetric with respect to the Y axis, and the polarization direction is the Y direction in which the light is s-polarized light, that is, the direction of the section line in the circle representing the pupil 142 of the projection optical system 140. It has become.
また、図2(b)に示すようなX方向に平行なマスクパターンに対しては、図4(b)に示すように、図4(a)を90°回転した形になり、斜線領域同士はX軸に関して対称で、偏光方向がS偏光であるX方向となる。Y軸上の境界はX軸に関して先に求めた境界条件としての数式8と同一である。 Further, as shown in FIG. 4B, the mask pattern parallel to the X direction as shown in FIG. 2B is obtained by rotating FIG. 4A by 90 °. Is symmetric with respect to the X axis, and the polarization direction is the X direction, which is S-polarized light. The boundary on the Y-axis is the same as Equation 8 as the boundary condition previously obtained for the X-axis.
また、図2(c)に示すように、同じ微細さを持ったX方向に平行なマスクパターンとY方向に平行なマスクパターンが混在している場合には、図5(a)に示すように、斜線領域はX軸及びY軸に関して対称で、偏光方向はS偏光となる接線方向のX及びY方向となっている。またX軸、Y軸上の境界点は数式8を満足している。θNAが大きくなって、図5(b)に示すように、X方向のS偏光領域とY方向のS偏光領域が重なった部分は無偏光領域にしてもいいし、強度ゼロにして光源の分布をなくしてもいい。また、図5(c)に示すように、その中心を境界にして偏光状態をわけてもいい。また、図5(d)に示すように、有効光源に偏光方向の分布を持たしても効果は同様である。 Further, as shown in FIG. 2C, when a mask pattern parallel to the X direction and a mask pattern parallel to the Y direction having the same fineness are mixed, as shown in FIG. 5A. The hatched area is symmetrical with respect to the X axis and the Y axis, and the polarization direction is the tangential X and Y directions for S-polarization. Further, the boundary points on the X axis and the Y axis satisfy Expression 8. theta NA is increased, as shown in FIG. 5 (b), to S-polarized light region and S portion polarizing region are overlapped in the Y direction in the X direction okay to unpolarized area of the light source and the intensity zero You can eliminate the distribution. Further, as shown in FIG. 5C, the polarization state may be divided with the center as a boundary. Further, as shown in FIG. 5D, the effect is the same even if the effective light source has a distribution of the polarization direction.
図2(a)に示すように、マスクパターンの大きさが微細なものに限定され、マスクパターンの方向が1方向である場合、最適な有効光源は中心部分を除いた図8(a)に示すような2重極照明が適当である。図8(a)の有効光源はX軸上で数式8を満足し、0次光が斜線の光源領域を入射するともう一方の+1次光あるいは−1次光がすべて瞳を透過するので、最も瞳における光源入射領域が大きく、しかも2光束がもれなく入射するので無駄なく結像に関与する。他には2重極としてはX軸上で数式8を満足していればよいので、図8(b)に示す円を直線で切り出した形状、図8(d)に示す輪帯を直線で部分的に切り出した形、図8(c)に示す円形のような種々の形状を適用することができる。なお、図8においては、斜線部が偏光制御された透光部であり、灰色部が遮光部である。 As shown in FIG. 2A, when the size of the mask pattern is limited to a fine size and the direction of the mask pattern is one direction, the optimal effective light source is shown in FIG. A dipole illumination as shown is suitable. The effective light source shown in FIG. 8A satisfies Expression 8 on the X-axis. When the 0th-order light enters the light source region indicated by oblique lines, the other + 1st-order light or -1st-order light all passes through the pupil. Since the light source incident area on the pupil is large, and two light beams are incident without leakage, they are involved in image formation without waste. In addition, since the double pole only needs to satisfy Expression 8 on the X axis, the shape of a circle shown in FIG. 8B cut out by a straight line, and the annular zone shown in FIG. Various shapes such as a partially cut out shape and a circular shape shown in FIG. 8C can be applied. In FIG. 8, a hatched portion is a light-transmitting portion whose polarization is controlled, and a gray portion is a light-shielding portion.
パターンの大きさが微細なものに限定されている、図2(c)に示すマスクパターンの方向が複数のパターンに対して最適な有効光源として図5に示す例を示したが、図9に示すような輪帯照明でも目的を達成することができる。ここで、図9(a)及び図9(b)においては、斜線部が偏光制御されており、灰色部は遮光部である。図9(a)の白色部は透光部である。この時、輪帯照明の外側と内側の径はX軸、及びY軸上で数式8を満足する範囲内に設定され、偏光方向は図に示したように切線方向に設定される。±45°の部分に位置する偏光の境界部は無偏光でも、ここでXとY方向の偏光方向が入れ替わってもよい。 FIG. 5 shows an example in which the direction of the mask pattern shown in FIG. 2 (c) is limited to a fine pattern and the optimum effective light source for a plurality of patterns is shown in FIG. The objective can be achieved by the annular illumination as shown. Here, in FIGS. 9A and 9B, the hatched portions are polarization-controlled, and the gray portions are light-shielding portions. The white part in FIG. 9A is a light transmitting part. At this time, the outer and inner diameters of the annular illumination are set within a range that satisfies Equation 8 on the X axis and the Y axis, and the polarization direction is set in the direction of the broken line as shown in the figure. The boundary of polarized light located at the part of ± 45 ° may be non-polarized, or the directions of polarization in the X and Y directions may be switched here.
また、XY軸に対して45°傾いた斜めの方向も混在しているパターンに関しては図10に示すようなパターンの方向に応じて数式8を満たす領域をS偏光にするとよい。この場合、45°方向については回転対称にし、数式8を同様に適用する。 Further, for a pattern in which oblique directions inclined by 45 ° with respect to the XY axes are mixed, a region satisfying Expression 8 according to the direction of the pattern as shown in FIG. In this case, the 45 ° direction is rotationally symmetric, and Equation 8 is similarly applied.
実際の光学系では熱収差の問題等で、投影光学系140の中に偏光素子を挿入するのは難しい。従って、本実施形態は、レチクル130よりも前段で有効光源の所定の領域の偏光を制御する。たとえば、オプティカルインテグレーター118の前段に設けた偏光制御手段117を利用いて偏光を制御する。オプティカルインテグレーター118には投影光学系140の瞳142に共役な部分も存在しており、オプティカルインテグレーター118の個所で偏光を制御するのが光学系の構成を単純化する上で好ましい。また、有効光源の形状は開口絞り120で調節する。また開口絞り120のところで偏光を制御しても良い。 In an actual optical system, it is difficult to insert a polarizing element into the projection optical system 140 due to a problem of thermal aberration and the like. Therefore, in the present embodiment, the polarization of a predetermined area of the effective light source is controlled before the reticle 130. For example, the polarization is controlled by using the polarization control means 117 provided in the preceding stage of the optical integrator 118. The optical integrator 118 also has a portion conjugate to the pupil 142 of the projection optical system 140, and it is preferable to control the polarization at the optical integrator 118 in order to simplify the configuration of the optical system. The shape of the effective light source is adjusted by the aperture stop 120. The polarization may be controlled at the aperture stop 120.
投影光学系140は特殊な例を除いては光学系自体に偏光の方向性を持っていない。従って、従来の非液浸系では、照明光は偏光特性を持たないように処理され、有効光源において半径σ(σ≦1)以下の照明領域においてP偏光やS偏光といった特殊な状態を持たない無偏光状態であった。しかし、液浸の場合は結像における光束の周波数成分を考えると、X方向やY方向のパターンの結像に好適な偏光特性が生じていることが分かる。この条件がこれまで説明してきた切線方向の偏光特性すなわちS偏光特性である。これは低周波と高周波のパターンとでp偏光では悪化の程度が異なっているためで、即ち、光学系の瞳周辺の高周波数成分は偏光の効果に非常に敏感であり、光学系の瞳内側の低周波数成分は偏光の効果は影響しないことによる。 The projection optical system 140 has no polarization directionality in the optical system itself except for a special example. Therefore, in the conventional non-immersion system, the illuminating light is processed so as not to have a polarization characteristic, and the effective light source does not have a special state such as P-polarized light or S-polarized light in an illumination region having a radius σ (σ ≦ 1) or less. It was in a non-polarized state. However, in the case of liquid immersion, considering the frequency components of the luminous flux in the image formation, it can be seen that a polarization characteristic suitable for image formation of a pattern in the X direction or the Y direction occurs. This condition is the polarization characteristic in the section line direction described above, that is, the S-polarization characteristic. This is because the degree of deterioration of the p-polarized light differs between the low-frequency pattern and the high-frequency pattern, that is, the high-frequency component around the pupil of the optical system is very sensitive to the effect of polarization, and Is due to the fact that the effect of polarization has no effect on the low-frequency components.
そのために、投影光学系140の瞳142の内側の低周波数成分ではコントラストの低下が少なく、偏光の影響を考えなくてよい。従って、微細でないパターンの結像では、偏光による解像性能に与える影響は少なく、偏光を無視して光学系の構成すればよい。 For this reason, in the low frequency components inside the pupil 142 of the projection optical system 140, the contrast does not decrease much, and the influence of the polarization need not be considered. Therefore, in the imaging of a non-fine pattern, the influence of the polarized light on the resolution performance is small, and the optical system may be configured ignoring the polarized light.
従って、本実施形態で提案した図4、図5、図8乃至図10に示す有効光源形状では、斜線部はS偏にしなければならないが、斜線部以外の有効光源上の領域は任意の偏光状態でよい。S偏光にするべき領域の取り方はパターンの方向の数によって定まり、領域はパターンの延びている方向と直交する方向の軸上について数式8で決定される。即ち、パターンの方向が一方向ならS偏光にする領域は2つで図4で示される。パターンの方向が二方向ならS偏光にする領域はオーバーラップも含めて4つになり図5で示される。パターンの方向が三方向あるいは四方向ならS偏光にするべき領域は図10に示されるように殆ど輪帯状の形状となる。パターンが大きなパターンを含まず微細なパターンのみで構成される場合には、図8及び図9に示す有効光源形状とすると微細な解像力の向上効果が得られる。S偏光にすべき領域の選び方は図4及び図5と同一であるが、中心部が遮光されている点が大きく異なる。 Therefore, in the effective light source shapes shown in FIGS. 4, 5, 8 to 10 proposed in the present embodiment, the hatched portion must be S-polarized, but the region on the effective light source other than the hatched portion is an arbitrary polarized light. The state is good. The method of setting the region to be S-polarized light is determined by the number of directions of the pattern, and the region is determined by Expression 8 on an axis in a direction orthogonal to the direction in which the pattern extends. That is, if the direction of the pattern is one direction, there are two regions for S-polarized light as shown in FIG. If the direction of the pattern is two directions, there are four regions including S overlap as shown in FIG. If the direction of the pattern is three or four, the region to be S-polarized has a substantially annular shape as shown in FIG. In the case where the pattern does not include a large pattern and is composed of only a fine pattern, an effective light source shape shown in FIGS. 8 and 9 can provide a fine resolution improving effect. The method of selecting the region to be S-polarized light is the same as in FIGS. 4 and 5, except that the central portion is shielded from light.
本実施形態では、図4、図5、図8乃至図10に示す有効光源形状を開口絞り120の開口形状によって実現している。従って、これらの有効光源形状は、開口絞り120の光透過と遮光部の形状として具体化される。また、本実施形態はこれらの複数の有効光源形状を有する複数の種類の開口絞りをターレット上に配置して、アクチュエータ121により切替可能な構成としている。また、偏光素子についても、開口絞りの開口形状に対応する形状に偏光素子を有する複数の種類の偏光素子をターレット上に配置して、図示しないアクチュエータにより切替可能な構成としている。このような開口絞り120や偏光素子を有する照明光学系及び露光装置も本発明の一側面を構成する。露光装置は、有効な光源の形及び偏光の両方をコントロールする様々な露光モードを持っている。 In the present embodiment, the effective light source shapes shown in FIGS. 4, 5, 8 to 10 are realized by the aperture shape of the aperture stop 120. Therefore, these effective light source shapes are embodied as the shapes of the light transmission and the light shielding portion of the aperture stop 120. In the present embodiment, a plurality of types of aperture stops having the plurality of effective light source shapes are arranged on the turret, and are configured to be switchable by the actuator 121. Also, as for the polarizing element, a plurality of types of polarizing elements having a polarizing element in a shape corresponding to the opening shape of the aperture stop are arranged on the turret, and can be switched by an actuator (not shown). An illumination optical system and an exposure apparatus having such an aperture stop 120 and a polarizing element also constitute one aspect of the present invention. The exposure apparatus has various exposure modes that control both the shape and polarization of the available light source.
露光において、レーザー112から発せられた光束は、ビーム成形系114によりそのビーム形状が所望のものに成形された後で、照明光学系に入射する。集光光学系116は、光束をオプティカルインテグレーター118に効率よく導入する。その際、露光量調節部が照明光の露光量を調節する。 In the exposure, the light beam emitted from the laser 112 enters the illumination optical system after its beam shape is shaped into a desired one by the beam shaping system 114. The condensing optical system 116 efficiently introduces the light flux into the optical integrator 118. At this time, the exposure adjusting unit adjusts the exposure of the illumination light.
また、主制御ユニット150は、ユーザがモニタ及び入力装置152の入力装置を介してマスクパターンの情報をいれるか、かかる情報をマスクに形成されたバーコードなどを読み取ることによって認識し、マスクパターンに適した照明条件としての開口形状と偏光状態を、偏光制御手段117の図示しないアクチュエータと開口絞り120のアクチュエータ121を駆動することによって選択する。例えば、主制御ユニット150は、図2(a)のマスクパターンに対しては図4(a)の偏光状態を設定するなどである。 In addition, the main control unit 150 allows the user to input the information of the mask pattern through the monitor and the input device of the input device 152, or recognizes the information by reading a barcode or the like formed on the mask, and converts the information into the mask pattern. An aperture shape and a polarization state as suitable illumination conditions are selected by driving an actuator (not shown) of the polarization control unit 117 and an actuator 121 of the aperture stop 120. For example, the main control unit 150 sets the polarization state in FIG. 4A for the mask pattern in FIG.
オプティカルインテグレーター118は照明光を均一化し、開口絞り120は、所望の有効光源形状を設定する。かかる照明光は集光レンズ122、折り曲げミラー124、マスキングブレード126、結像レンズ128を介してマスク200を最適な照明条件で照明する。 The optical integrator 118 equalizes the illumination light, and the aperture stop 120 sets a desired effective light source shape. The illumination light illuminates the mask 200 under optimum illumination conditions via the condenser lens 122, the bending mirror 124, the masking blade 126, and the imaging lens 128.
マスク130を通過した光束は投影光学系140によって、ウェハ170上に所定倍率で縮小投影される。ステップアンドスキャン方式の露光装置であれば、光源112と投影光学系140は固定して、マスク130とウェハ170を同期走査してショット全体を露光する。更に、ウェハステージ176をステップして、次のショットに移り、新しいスキャンオペレーションがなされる。このスキャンとステップを繰り返し、ウェハ170上に多数のショットを露光転写する。なお、露光装置がステップアンドリピート方式を採用すれば、マスク130とウェハ170を静止させた状態で露光を行う。 The light beam that has passed through the mask 130 is reduced and projected at a predetermined magnification on the wafer 170 by the projection optical system 140. In the case of a step-and-scan exposure apparatus, the light source 112 and the projection optical system 140 are fixed, and the mask 130 and the wafer 170 are synchronously scanned to expose the entire shot. Further, the wafer stage 176 is stepped to move to the next shot, and a new scan operation is performed. This scan and steps are repeated to expose and transfer a number of shots on the wafer 170. If the exposure apparatus employs a step-and-repeat method, the exposure is performed with the mask 130 and the wafer 170 stationary.
投影光学系140のウェハ170への最終面は空気よりも屈折率の高い液体180に浸漬されているので、投影光学系140のNAは高くなり、ウェハ170に形成される解像度も微細になる。また、偏光制御により、レジスト172上にはコントラストの高い像が形成される。これにより、露光装置100はレジストへのパターン転写を高精度に行って高品位なデバイス(半導体素子、LCD素子、撮像素子(CCDなど)、薄膜磁気ヘッドなど)を提供することができる。 Since the final surface of the projection optical system 140 on the wafer 170 is immersed in the liquid 180 having a higher refractive index than air, the NA of the projection optical system 140 becomes higher, and the resolution formed on the wafer 170 becomes finer. Further, an image with high contrast is formed on the resist 172 by controlling the polarization. Thus, the exposure apparatus 100 can provide a high-quality device (semiconductor device, LCD device, imaging device (such as CCD), thin-film magnetic head, etc.) by performing pattern transfer onto a resist with high accuracy.
以下、液浸型の露光装置100を用いて本発明の第1の実施例を説明する。かかる露光装置100は、ArFエキシマレーザー(波長193nm)を光源112に使用し、投影光学系140は開口数1.32を有し、液体中の最大角θNAはsinθNA=0.9を満足する。また、液体180の屈折率は1.47であり、照明系のσMAX=0.9である。投影露光装置は縮小投影露光が一般的である。縮小投影露光の場合、作成したいパターンサイズとマスクパターンは露光装置の倍率に応じて異なるが、以下、マスク130上のパターンサイズについてもウェハ170上の寸法に換算して説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described using an immersion type exposure apparatus 100. The exposure apparatus 100 uses an ArF excimer laser (wavelength 193 nm) as the light source 112, the projection optical system 140 has a numerical aperture of 1.32, and the maximum angle θNA in the liquid satisfies sin θ NA = 0.9. . The refractive index of the liquid 180 is 1.47, and σ MAX of the illumination system is 0.9. In general, a projection exposure apparatus performs reduced projection exposure. In the case of the reduced projection exposure, the pattern size to be created and the mask pattern differ depending on the magnification of the exposure apparatus. Hereinafter, the pattern size on the mask 130 will be described in terms of the dimensions on the wafer 170.
図2(c)に示すような線幅と間隔が等しいX方向及びY方向のラインアンドスペース(以下、「L/S」と略す。)パターンが混在したマスクパターンにおいて、線幅と間隔、即ち、ピッチを変えていった場合のコントラスト深度(μm)を図11(a)及び図11(b)に示す。 As shown in FIG. 2C, in a mask pattern in which line and space (hereinafter abbreviated as “L / S”) patterns in the X and Y directions having the same line width and interval are mixed, the line width and the interval, that is, 11 (a) and 11 (b) show the contrast depth (μm) when the pitch was changed.
この時、sinθNA=0.9においてはθNA=64°であった。sin(90°−θNA)/sinθNA=0.44/0.9=0.49であり、数式8に対応する、パターンの方向に対応した軸上でのS偏光のみの入射領域に対応するσの値は0.44/0.90≦σ≦σMAXより、略0.5≦σ≦0.9の範囲をS偏光領域となるように照明系を設計すればよいことになる。 At this time, the sin [theta NA = 0.9 was θ NA = 64 °. sin (90 ° −θ NA ) / sin θ NA = 0.44 / 0.9 = 0.49, which corresponds to the incident area of only S-polarized light on the axis corresponding to the pattern direction, corresponding to Expression 8. The value of σ is 0.44 / 0.90 ≦ σ ≦ σ MAX , and the illumination system should be designed so that the range of approximately 0.5 ≦ σ ≦ 0.9 is the S-polarized region.
図6に示すσMAX=0.9の無偏光円形有効光源に対し、図5(d)に示すような0.5≦σ≦0.9を図中のような切線方向の偏光としてσの値で0.5以下の内側を無偏光円形有効光源とした場合のコントラスト深度(μm)を図11(a)に示す。偏光状態を制御することで、微細な線幅で深度が増加し、限界解像が伸びているとともに、線幅が大きなところでは深度がほとんど変化せず、微細な線幅のみ深度の向上効果が確認される。微細なパターンを解像する上で、無偏光状態におけるようなコントラスト低下は大きな問題であるが、偏光を制御した有効光源を用いることにより微細なパターンを解像できるようになることがわかった。無偏光中で減少するコントラストは、細かいパターンの解像では大きな問題である。しかし、偏光をコントロールした有効光源を用いることにより細かいパターンを解像できるようになることがわかる。 For a non-polarized circular effective light source with σ MAX = 0.9 shown in FIG. 6, 0.5 ≦ σ ≦ 0.9 as shown in FIG. FIG. 11A shows the contrast depth (μm) when the inner side having a value of 0.5 or less is a non-polarized circular effective light source. By controlling the polarization state, the depth increases with the fine line width, the critical resolution is extended, and the depth hardly changes where the line width is large. It is confirmed. In resolving a fine pattern, a decrease in contrast as in the non-polarized state is a serious problem. However, it has been found that a fine pattern can be resolved by using an effective light source whose polarization is controlled. The reduced contrast in non-polarized light is a major problem in the resolution of fine patterns. However, it is understood that a fine pattern can be resolved by using an effective light source whose polarization is controlled.
図6に示すσMAX=0.9の無偏光円形有効光源に対し、図9(b)に示すような0.5≦σ≦0.9を図中のような接線方向の偏光としてσの値で0.5以下の内側を遮光した輪帯照明の場合のコントラスト深度(μm)を図11(b)に示す。σ≦0.5を遮光し、光学系の瞳の内側の低周波数成分をカットしたことで、線幅の大きなパターンの深度が若干低下する代わりに微細な線幅のパターンの深度が増加し、更に、限界解像が大きく伸びており、S偏光の効果が確認される。 For a non-polarized circular effective light source with σ MAX = 0.9 shown in FIG. 6, 0.5 ≦ σ ≦ 0.9 as shown in FIG. 9B as tangential polarization as shown in FIG. FIG. 11 (b) shows the contrast depth (μm) in the case of annular illumination in which the inside is shielded at a value of 0.5 or less. By shielding σ ≦ 0.5 and cutting the low frequency components inside the pupil of the optical system, the depth of the pattern with a fine line width increases instead of the depth of the pattern with a large line width slightly decreasing, Furthermore, the limit resolution is greatly extended, and the effect of S-polarized light is confirmed.
以下、本発明の第2の実施例としての液浸型の露光装置を説明する。実施例1と同様に、かかる露光装置は、ArFエキシマレーザー(波長193nm)を光源112に使用し、投影光学系140は開口数1.32を有し、液体中の最大角はθNAはsinθNA=0.9を満足する。また、液体180の屈折率は1.47であり、照明系のσMAX=0.9である。 Hereinafter, an immersion type exposure apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. As in the first embodiment, this exposure apparatus uses an ArF excimer laser (wavelength 193 nm) as the light source 112, the projection optical system 140 has a numerical aperture of 1.32, and the maximum angle in the liquid is θNA = sinθNA = 0.9 is satisfied. The refractive index of the liquid 180 is 1.47, and σMAX of the illumination system is 0.9.
図2(a)に示すような線幅と間隔が等しいY方向に平行なL/Sパターンの一方向のみのマスクパターンにおいて、線幅と間隔、即ち、ピッチを変えていった場合のコントラスト深度(μm)を図12(a)及び図12(b)に示す。 As shown in FIG. 2A, in a mask pattern in only one direction of the L / S pattern parallel to the Y direction having the same line width and interval, the contrast depth when the line width and the interval, that is, the pitch are changed. (Μm) is shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b).
この時、sinθNA=0.9ではθNA=64°であった。また、sin(90°−θNA)/sinθNA=0.44/0.9=0.49であり、数式8に対応する、パターンの方向に対応した軸上でのS偏光のみの入射領域に対応するσの値を0.44/0.90≦σ≦σMAXより、ほぼ0.5≦σ≦0.9の範囲をS偏光領域となるよう照明系を設計すればよいことになる。 図6に示すσMAX=0.9の無偏光円形有効光源に対し、図4(a)に示すような照明方法で、0.68≦σ≦0.9を図中のような接線方向の偏光としてσの値で0.5以下の内側を無偏光円形有効光源とした場合のコントラスト深度(μm)を図12(a)に示す。ここでは、0.68≦σ≦0.9の範囲で切線方向の偏光を持つ照明Aは、前に定義したS偏光領域の一部を満足するが、0.5≦σ≦0.9では切線方向に直交した偏光を用いていない。即ち、
0.5≦σ≦0.9に切線方向の偏光を用いるという条件は0.5≦σ≦0.9では切線方向に直交した偏光を用いないという条件であるといいかえることもできる。偏光状態を制御することで、微細な線幅で深度が増加し、限界解像が伸びているとともに、線幅の大きなパターンの深度が若干低下するが問題となるほどではなく、微細な線幅において深度の向上効果が確認される。パターンが一方向の場合は効果が大きい。微細なパターンを解像する上で、無偏光状態におけるようなコントラスト低下は大きな問題であるが、偏光を制御した有効光源を用いることにより微細なパターンを解像できるようになることがわかった。
At this time, when sin θNA = 0.9, θNA = 64 °. In addition, sin (90 ° −θNA) / sin θNA = 0.44 / 0.9 = 0.49, which corresponds to the incident area of only S-polarized light on the axis corresponding to the pattern direction, corresponding to Expression 8. When the value of σ is 0.44 / 0.90 ≦ σ ≦ σMAX, the illumination system should be designed so that the range of approximately 0.5 ≦ σ ≦ 0.9 is the S-polarized region. For the non-polarized circular effective light source of σMAX = 0.9 shown in FIG. 6, with the illumination method shown in FIG. FIG. 12 (a) shows the contrast depth (μm) when the inside of a value of σ of 0.5 or less is a non-polarized circular effective light source. Here, the illumination A having the polarization in the cut line direction in the range of 0.68 ≦ σ ≦ 0.9 satisfies a part of the S-polarized region defined above, but in the case of 0.5 ≦ σ ≦ 0.9. Polarized light perpendicular to the section line direction is not used. That is,
The condition that the polarization in the direction of the cut line is used in 0.5 ≦ σ ≦ 0.9 can be said to be the condition that the polarization perpendicular to the direction of the cut line is not used in 0.5 ≦ σ ≦ 0.9. By controlling the polarization state, the depth increases with a fine line width, the critical resolution is extended, and the depth of a pattern with a large line width is slightly reduced, but not so much as to be a problem. The effect of improving the depth is confirmed. The effect is great when the pattern is unidirectional. In resolving a fine pattern, a decrease in contrast as in the non-polarized state is a serious problem. However, it has been found that a fine pattern can be resolved by using an effective light source whose polarization is controlled.
また、図7に示すσMAX=0.9の無偏光円形有効光源に対し、図8(c)に示すような0.5≦σ≦0.9を図中のような切線中心位置が瞳座標系でX=0.7、半径が0.2、の場合のコントラスト深度(μm)を図12(b)に示す。σ≦0.5を遮光し、光学系の瞳の内側の低周波数成分をカットしたことで、線幅の大きなパターンの深度が若干低下する代わりに微細な線幅のパターンの深度が増加し、限界解像が大きく伸びていることから、線幅が微細なパターンのみで構成されている場合にはS偏光領域以外を遮光しても問題はない。また、二重極照明の形状を図8(a)、図8(b)及び図8(d)にしてもほとんど同じ効果を示すので結果を省略する。微細なパターンを解像する上で、無偏光状態におけるようなコントラスト低下は大きな問題であるが、偏光を制御した有効光源を用いることにより微細なパターンを解像できるようになることがわかった。 For the non-polarized circular effective light source of σMAX = 0.9 shown in FIG. 7, 0.5 ≦ σ ≦ 0.9 as shown in FIG. FIG. 12B shows the contrast depth (μm) when X = 0.7 and the radius is 0.2 in the system. By shielding σ ≦ 0.5 and cutting the low frequency components inside the pupil of the optical system, the depth of the pattern with a fine line width increases instead of the depth of the pattern with a large line width slightly decreasing, Since the limit resolution is greatly extended, there is no problem even if light other than the S-polarized region is shielded when the line width is constituted only by a fine pattern. 8 (a), FIG. 8 (b) and FIG. 8 (d) show almost the same effect, and the results are omitted. In resolving a fine pattern, a decrease in contrast as in the non-polarized state is a serious problem. However, it has been found that a fine pattern can be resolved by using an effective light source whose polarization is controlled.
本実施例ではNA=1.32の場合について説明したが、この露光方法の効果は高NAになればなるほど、また微細なパターンになればなるほど顕著に現れる。しかも、液浸光学系ではP偏光の結像コントラストが0になってしまうところがあるので、従来の投影光学系よりより顕著に現れることはいうまでもない。 In this embodiment, the case where NA = 1.32 has been described. However, the effect of this exposure method becomes more prominent as the NA becomes higher and as the pattern becomes finer. In addition, in the immersion optical system, the imaging contrast of the P-polarized light sometimes becomes zero, and it goes without saying that it appears more remarkably than the conventional projection optical system.
本実施形態では、液浸型の投影光学系特有の偏光について触れたが、液浸の場合のもう一つ大きな問題は液体180自体の揺らぎである。液体180の屈折率はnoとしたが、揺らぎによってある塊の部分が、図18に示すように、屈折率no+Δnを持っているとする。揺らぎがない時に比べ、揺らぎが入った時の波面収差の揺らぎの絶対値ΔWは最大値として次式で表現される。 In the present embodiment, the polarization unique to the immersion type projection optical system has been described. Another major problem in the case of immersion is fluctuation of the liquid 180 itself. Although the refractive index of the liquid 180 was n o, the portion of the mass with the fluctuation, as shown in FIG. 18, and has a refractive index n o + [Delta] n. The absolute value ΔW of the fluctuation of the wavefront aberration when the fluctuation is present is expressed by the following equation as the maximum value, compared to when there is no fluctuation.
ここで、dは液浸媒質の厚さである。また、数式15よりも以下の数式11が導かれる。 Here, d is the thickness of the immersion medium. In addition, Equation 11 below is derived from Equation 15.
ΔWの許容発生量を30mλとして、θMAX=60°、波長193nm、Δn=10ppmとして、数式11より数値を代入すると、d≦3000λcosθNA=0.29mmとなり、現実の値に近い数値が得られる。dさえ小さければあらゆる揺らぎの影響は小さく抑えることができるため液浸のシステムではどこまでdを小さくできるかが大きな判断ポイントとなる。 When the allowable generation amount of ΔW is 30 mλ, θ MAX = 60 °, the wavelength is 193 nm, and Δn = 10 ppm, and a numerical value is substituted from Expression 11, d ≦ 3000λcos θNA = 0.29 mm, and a numerical value close to an actual value is obtained. As long as d is small, the effects of any fluctuations can be suppressed to a small extent. In a liquid immersion system, how far d can be reduced is a major decision point.
また、ArFエキシマレーザーでの液浸用の液体は純水が適している。しかしながら、液体と接触する投影光学系140の最もウェハ170に近い光学素子は、投影光学系140中で最も光エネルギーの集中する部分でもある。従って、コンパクション等、硝材の耐久性の問題から石英を使用することができず、蛍石を使用する必要がある。ところが、蛍石には潮解性があるため、水と接触するとダメージを受けてしまう。従来、ArFの領域では蛍石に蒸着法で膜を付けるのが通例であったが、蒸着による膜は多孔質であり、孔部を通して基板の蛍石がダメージを受けてしまう。そのため、本実施形態では、液体と接触する投影光学系140の最終面にスパッタ膜を使用し、蛍石基板を保護すると共に反射防止も同時に達成することを特徴としている。このためには、例えば、MgF2のような物質によるスパッタ膜が適している。 Further, pure water is suitable for the liquid for immersion in the ArF excimer laser. However, the optical element closest to the wafer 170 of the projection optical system 140 that is in contact with the liquid is also a portion of the projection optical system 140 where light energy is concentrated most. Therefore, quartz cannot be used due to the problem of durability of the glass material such as compaction, and it is necessary to use fluorite. However, fluorspar is deliquescent and can be damaged when it comes in contact with water. Conventionally, in the ArF region, it has been customary to apply a film to fluorite by a vapor deposition method. However, the film formed by vapor deposition is porous, and the fluorite of the substrate is damaged through the holes. Therefore, the present embodiment is characterized in that a sputtered film is used on the final surface of the projection optical system 140 that comes into contact with the liquid, thereby protecting the fluorite substrate and simultaneously achieving antireflection. For this purpose, for example, a sputtered film made of a material such as MgF2 is suitable.
次に、図14及び図15を参照して、上述の露光装置を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図14は、デバイス(ICやLSIなどの半導体チップ、LCD、CCD等)の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ1(回路設計)では、デバイスの回路設計を行う。ステップ2(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。ステップ3(ウェハ製造)では、シリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ4(ウェハプロセス)は、前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いて本発明のリソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ5(組み立て)は、後工程と呼ばれ、ステップ4によって作成されたウェ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)等の工程を含む。ステップ6(検査)では、ステップ5で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、それが出荷(ステップ7)される。 Next, an embodiment of a device manufacturing method using the above-described exposure apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 14 is a flowchart for explaining the manufacture of devices (semiconductor chips such as ICs and LSIs, LCDs, CCDs, etc.). Here, the manufacture of a semiconductor chip will be described as an example. In step 1 (circuit design), the circuit of the device is designed. Step 2 (mask fabrication) forms a mask on which the designed circuit pattern is formed. In step 3 (wafer manufacturing), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4 (wafer process) is referred to as a preprocess, and an actual circuit is formed on the wafer by the lithography technique of the present invention using the mask and the wafer. Step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip using the wafer created in step 4, and includes processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). Including. In step 6 (inspection), inspections such as an operation check test and a durability test of the semiconductor device created in step 5 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7).
図15は、ステップ4のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ11(酸化)では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ12(CVD)では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ13(電極形成)では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ14(イオン打ち込み)では、ウェハにイオンを打ち込む。ステップ15(レジスト処理)では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ16(露光)では、露光装置によってマスクの回路パターンをウェハに露光する。ステップ17(現像)では、露光したウェハを現像する。ステップ18(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19(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ェハ上に多重に回路パターンが形成される。本発明のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。このように、本発明のリソグラフィー技術を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。また、本発明は、かかるデバイス製造方法の中間及び最終結果物であるデバイス自体もカバーする趣旨である。また、かかるデバイスは、例えば、LSIやVLSIなどの半導体チップ、CCD、LCD、磁気センサ、薄膜磁気ヘッドなどを含む。 FIG. 15 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4. Step 11 (oxidation) oxidizes the wafer's surface. Step 12 (CVD) forms an insulating film on the surface of the wafer. Step 13 (electrode formation) forms electrodes on the wafer by vapor deposition or the like. Step 14 (ion implantation) implants ions into the wafer. In step 15 (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer. Step 16 (exposure) uses the exposure apparatus to expose a circuit pattern on the mask onto the wafer. Step 17 (development) develops the exposed wafer. Step 18 (etching) removes portions other than the developed resist image. Step 19 (resist stripping) removes unnecessary resist after etching. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer. According to the device manufacturing method of the present invention, it is possible to manufacture a higher-quality device than before. As described above, the device manufacturing method using the lithography technique of the present invention and the resulting device also constitute one aspect of the present invention. The present invention also covers the device itself, which is an intermediate and final product of the device manufacturing method. Such devices include, for example, semiconductor chips such as LSI and VLSI, CCDs, LCDs, magnetic sensors, thin-film magnetic heads, and the like.
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内において様々な変形及び変更が可能である。 While the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist.
100 露光装置
112 光源
120 開口絞り
121 アクチュエータ
130 マスク又はレチクル
140 投影光学系
142 瞳(面)
150 主制御ユニット
170 ウェハ
172 レチクル
174 基板
180 媒質(液体)
REFERENCE SIGNS LIST 100 Exposure device 112 Light source 120 Aperture stop 121 Actuator 130 Mask or reticle 140 Projection optical system 142 Pupil (plane)
150 Main control unit 170 Wafer 172 Reticle 174 Substrate 180 Medium (liquid)
Claims (21)
前記投影光学系の瞳に形成される有効光源のうちの前記パターンの繰り返し方向に平行で且つ前記投影光学系の光軸に直交する軸上の部分から発して前記レジストに斜入射する光の前記被露光体への入射角をθ、該入射角θの最大値をθNAとした時に、90°−θNA≦θ≦θNAを満足する入射角θの範囲に対応する光がS偏光成分のみを有することを特徴とする露光方法。 In the exposure method of immersing the surface of the object to be exposed and the final surface of the projection optical system in a liquid, and projecting a pattern formed on a mask onto the object to be exposed by the projection optical system,
Of the effective light source formed in the pupil of the projection optical system, the light emitted from a portion on an axis parallel to the repetition direction of the pattern and orthogonal to the optical axis of the projection optical system and obliquely incident on the resist. When the incident angle to the object to be exposed is θ and the maximum value of the incident angle θ is θ NA , the light corresponding to the range of the incident angle θ that satisfies 90 ° −θ NA ≦ θ ≦ θ NA is an S-polarized component. An exposure method, comprising:
前記マスクに形成される前記パターンの繰り返し方向及び当該方向に直交する方向の一方をX軸として他方をY軸とし、露光光の前記投影光学系への入射角をθとした場合に、90°−θNA≦θ≦θNAを満足する前記入射角θの範囲に対応する前記投影光学系の瞳に形成される有効光源上の領域が、前記X軸又は前記Y軸に直交する方向の直線偏光成分を有するように、前記露光光を照射することを特徴とする露光方法。 In an exposure method, a pattern formed on a mask is immersed in an object to be exposed, at least a part of which is immersed in a liquid, and the numerical aperture n 0 sin θ NA , n 0 is imaged using a projection optical system having a refractive index of the liquid. ,
When one of the repetition direction of the pattern formed on the mask and the direction orthogonal to the direction is the X axis and the other is the Y axis, and the incident angle of the exposure light to the projection optical system is θ, 90 ° A region on the effective light source formed on the pupil of the projection optical system corresponding to the range of the incident angle θ satisfying −θ NA ≦ θ ≦ θ NA is a straight line in a direction orthogonal to the X axis or the Y axis. An exposure method comprising irradiating the exposure light so as to have a polarization component.
結像する2つの露光光束に直交状態が発生しうる、前記投影光学系の瞳に形成される有効光源上の領域をS偏光のみで照明することを特徴する露光方法。 In an exposure method for forming an image by using a projection optical system in which a pattern formed on a mask is exposed on an object to be exposed, at least a part of which is immersed in a liquid,
An exposure method characterized by illuminating an area on an effective light source formed on a pupil of the projection optical system with only S-polarized light, where an orthogonal state may occur between two exposure light fluxes to form an image.
前記液体の厚さdをd≦3000λcosθNAを満足するように設定することを特徴する露光方法。 An exposure method for forming an image using a projection optical system having a numerical aperture n 0 sin θ NA by irradiating a pattern formed on a mask on an object to be exposed with exposure light having a wavelength λ and at least a portion immersed in a liquid,
Exposure method characterized by setting the thickness d of the liquid so as to satisfy the d ≦ 3000λcosθ NA.
前記投影光学系が前記液体と接触する最終面を前記液体から保護することを特徴とする露光方法。 An exposure method for forming an image using a projection optical system in which a pattern formed on a mask is exposed on a body to be exposed, at least a part of which is immersed in a liquid,
An exposure method, wherein the projection optical system protects a final surface in contact with the liquid from the liquid.
少なくとも一部が液体に浸漬されて開口数n0sinθNAを有する投影光学系と、
所定のコントラストを確保するように、露光光が前記投影光学系から出射する角度θが、90°−θNA≦θ≦θNAを満足する範囲に対応する前記投影光学系の瞳に形成される有効光源上の領域の偏光状態を制御する偏光制御手段とを有することを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus that images a pattern formed on a mask on an object to be exposed,
A projection optical system at least partially immersed in a liquid and having a numerical aperture n 0 sin θ NA ;
An effective light source formed on the pupil of the projection optical system corresponding to a range in which the angle θ at which the exposure light is emitted from the projection optical system satisfies 90 ° −θNA ≦ θ ≦ θNA so as to ensure a predetermined contrast. An exposure apparatus comprising: a polarization control unit that controls a polarization state of an upper region.
少なくとも一部が液体に浸漬された投影光学系と、
結像する2つの露光光束に直交状態が発生しうる、前記投影光学系の瞳に形成される有効光源上の領域の露光光の偏光状態を、所定のコントラストを確保するように制御する偏光制御手段とを有することを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus that images a pattern formed on a mask on an object to be exposed,
A projection optical system at least partially immersed in a liquid,
Polarization control for controlling the polarization state of the exposure light in an area on the effective light source formed in the pupil of the projection optical system where an orthogonal state may occur between the two exposure light fluxes to be imaged so as to ensure a predetermined contrast. An exposure apparatus comprising:
当該開口絞りは、2つの円が交わることによって形成される、尖ったカヌー状の開口形状を有することを特徴とする請求項10又は11記載の露光装置。 The polarization control unit includes an aperture stop arranged substantially conjugate to a pupil plane of the projection optical system,
The exposure apparatus according to claim 10, wherein the aperture stop has a sharp canoe-shaped aperture shape formed by two circles intersecting with each other.
当該開口絞りは、円を直線で部分的に切り出すことによって形成される開口形状を有することを特徴とする請求項10又は11記載の露光装置。 The polarization control unit includes an aperture stop arranged substantially conjugate to a pupil plane of the projection optical system,
The exposure apparatus according to claim 10, wherein the aperture stop has an aperture shape formed by partially cutting out a circle with a straight line.
当該開口絞りは、輪帯を直線で部分的に切り出すことによって形成される開口形状を有することを特徴とする請求項10又は11記載の露光装置。 The polarization control unit includes an aperture stop arranged substantially conjugate to a pupil plane of the projection optical system,
The exposure apparatus according to claim 10, wherein the aperture stop has an aperture shape formed by partially cutting a ring zone along a straight line.
当該開口絞りは、円形開口形状を有することを特徴とする請求項10又は11記載の露光装置。 The polarization control unit includes an aperture stop arranged substantially conjugate to a pupil plane of the projection optical system,
The exposure apparatus according to claim 10, wherein the aperture stop has a circular aperture shape.
露光された前記被露光体に所定のプロセスを行うステップとを有することを特徴とするデバイス製造方法。 Exposing the object to be exposed using the exposure apparatus according to any one of claims 10 to 20,
Performing a predetermined process on the exposed object to be exposed.
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005077533A (en) * | 2003-08-28 | 2005-03-24 | Nikon Corp | Optical element, lens system, and projection aligner |
JP2005136244A (en) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Semiconductor Leading Edge Technologies Inc | Exposure method |
JP2006049902A (en) * | 2004-08-03 | 2006-02-16 | Samsung Electronics Co Ltd | Optical system for spatially controlling polarization of light, and method for manufacturing the same |
JP2006179516A (en) * | 2004-12-20 | 2006-07-06 | Toshiba Corp | Exposure device, exposure method and method for manufacturing semiconductor device |
JP2006245115A (en) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Canon Inc | Exposure method and equipment |
KR100665979B1 (en) | 2004-09-29 | 2007-01-10 | 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤 | Removing Apparatus, Protective Film Forming Apparatus, Substrate Processing System and Removing Method |
KR100742765B1 (en) | 2004-12-30 | 2007-07-25 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
JP2008502126A (en) * | 2004-06-04 | 2008-01-24 | カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー | Image quality measurement system for optical imaging system |
US7544619B2 (en) | 2005-09-29 | 2009-06-09 | Renesas Technology Corp. | Method of fabricating semiconductor device |
US7586605B2 (en) | 2005-03-28 | 2009-09-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for testing a polarization state, method for manufacturing a semiconductor device, and test substrate for testing a polarization state |
-
2003
- 2003-12-10 JP JP2003412116A patent/JP3997199B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005077533A (en) * | 2003-08-28 | 2005-03-24 | Nikon Corp | Optical element, lens system, and projection aligner |
JP2005136244A (en) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Semiconductor Leading Edge Technologies Inc | Exposure method |
JP2008502126A (en) * | 2004-06-04 | 2008-01-24 | カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー | Image quality measurement system for optical imaging system |
JP4845880B2 (en) * | 2004-06-04 | 2011-12-28 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | Image quality measurement system for optical imaging system |
JP2006049902A (en) * | 2004-08-03 | 2006-02-16 | Samsung Electronics Co Ltd | Optical system for spatially controlling polarization of light, and method for manufacturing the same |
KR100665979B1 (en) | 2004-09-29 | 2007-01-10 | 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤 | Removing Apparatus, Protective Film Forming Apparatus, Substrate Processing System and Removing Method |
JP2006179516A (en) * | 2004-12-20 | 2006-07-06 | Toshiba Corp | Exposure device, exposure method and method for manufacturing semiconductor device |
KR100742765B1 (en) | 2004-12-30 | 2007-07-25 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
JP4612849B2 (en) * | 2005-03-01 | 2011-01-12 | キヤノン株式会社 | Exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method |
JP2006245115A (en) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Canon Inc | Exposure method and equipment |
US7586605B2 (en) | 2005-03-28 | 2009-09-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for testing a polarization state, method for manufacturing a semiconductor device, and test substrate for testing a polarization state |
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