JP2005086133A

JP2005086133A - 露光装置および露光方法

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Publication number: JP2005086133A
Application number: JP2003319420A
Authority: JP
Inventors: Yasukatsu Kanda; 康克観田
Original assignee: Semiconductor Leading Edge Technologies Inc
Current assignee: Semiconductor Leading Edge Technologies Inc
Priority date: 2003-09-11
Filing date: 2003-09-11
Publication date: 2005-03-31

Abstract

【課題】パージ領域内におけるパージガスの乱れを抑制し、あるいはスキャン露光の際の、スキャニングの往路と復路における見かけの屈折率に差が生じることを防止し、解像度、あるいは重ね合わせ精度の劣化を防止することを目的とする。
【解決手段】マスク６を用いてウエハ８を露光する露光装置１００において、ウエハ８が露光される露光時に、上記ウエハ８とマスク６とのうち少なくとも１つを往復移動させる移動部と、往路において、上記移動部により移動させられる移動方向に対して同方向と上記移動部により移動させられる移動方向に対して逆方向とのうちいずれかの方向に向けて不活性ガスを供給し、復路において、上記往路において供給した方向と逆方向になるように向きを変更して不活性ガスを供給するパージガス供給システム２００とを備えていることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体製造装置に係り、特に半導体装置を製造するための露光装置、並びに露光方法に関する発明である。

近年の半導体プロセスにおけるパターンの微細化に伴い露光波長の短波長化が進んでおり、現在では、波長１５７ｎｍのＦ_２レーザーの光線を露光光源に用いる研究が行われている。

Ｆ_２レーザーの光線は、酸素分子や水分子の他、一酸化炭素、二酸化炭素、有機物質などに吸収され、大気中では十分な透過率が取れない。酸素分子濃度１０ｐｐｍの場合、約０．７ｍの光路長で光強度が９０％まで低下し、また、水分子濃度１０ｐｐｍの場合、約１．１ｍの光路長で光強度が９０％まで低下することがわかっている。そのため、露光光路に窒素、あるいはヘリウムなどの不活性ガスによるパージを施している。しかし、マスクステージやウエハステージなどの系は、マスク、あるいはウエハの交換が必要となるため、開放系、あるいはパージを破る必要がある。したがって、マスクの上下面、およびウエハ表面に、一定流量の不活性ガスを供給する必要がある。これらのパージが不十分な場合、露光光が十分にウエハ面上に照射されず、照度均一性が劣化し、パターンサイズのばらつきなどが引き起こされる。

不活性ガスによるパージを施している技術として、いくつかの技術が公開されている（例えば、特許文献１〜４参照）。
特開２００２−１５８１５３号公報特開平１１−９７３３９号公報特開２００１−１６８０２７号公報特開２００２−３７３８５４号公報

以上のように、Ｆ_２レーザーの光を露光光源に用いた場合、露光光路において、不活性ガスによるパージを実施し、さらに、マスクステージやウエハステージなどの、開放系、あるいはパージを破る必要のある系には、一定量の不活性ガスを供給する必要がある。しかし、スキャニング露光の場合、露光中にマスク、およびウエハが露光光路と垂直方向に移動するため、一方向からのパージガス供給では、パージガスが乱流になる、あるいはスキャン方向の違いによる見かけの屈折率に差が生じ、解像度、あるいは重ね合わせ精度が劣化する。例えば、露光光路、およびスキャン方向の両方に垂直な方向からパージガスを供給した場合、パージする領域の長手方向とパージ方向が同一となるため、パージ領域内におけるパージガス供給口から遠い部分においては、パージガスの流れが乱流となり、微細なパターンの改造や重ね合わせ精度に影響を及ぼし、製品の歩留まりが減少するという課題がある。また例えば、スキャン方向と平行な方向で、かつ一方向からパージガスを供給した場合、スキャンの往路と復路において、マスク、あるいはウエハとパージガスの相対速度が異なることになる。マスクあるいはウエハの速さがパージガスの速さよりも大きい場合、この相対速度の差はパージガスの速さの２倍となる。このため、スキャンの往路と復路において、パージガスに対する単位時間あたりのマスク、あるいはウエハが進む距離の差はパージガスが単位時間あたりに移動する距離の２倍となり、パージガスの見かけの濃度に差が生じる。一般に、ガス濃度と屈折率には、Ｇｌａｄｓｔｏｎｅ−Ｄａｌｅの関係が成り立つ。

ｎ＝ｎ_０＋Ｋ_ρ
ここで、ｎは屈折率、ｎ_０屈折率、ρは密度を表し、Ｋは気体の種類によって決まる定数である。したがって、スキャン方向によって、パージガスの見かけの濃度が異なることから、見かけの屈折率まで変化してしまい、微細なパターンの解像や重ね合わせ精度に影響を及ぼし、製品の歩留まりが減少するという課題がある。

本発明は、パージ領域内におけるパージガスの乱れを抑制し、あるいはスキャン露光の際の、スキャニングの往路と復路における見かけの屈折率に差が生じることを防止し、解像度、あるいは重ね合わせ精度の劣化を防止することを目的とする。

この発明に係る露光装置は、マスクを用いて試料を露光する露光装置において、
試料が露光される露光時に、上記試料とマスクとのうち少なくとも１つを往復移動させる移動部と、
往路において、上記移動部により移動させられる移動方向に対して同方向と上記移動部により移動させられる移動方向に対して逆方向とのうちいずれかの方向に向けて不活性ガスを供給し、復路において、上記往路において供給した方向と逆方向になるように向きを変更して不活性ガスを供給する供給部と
を備えたことを特徴とする。

上記供給部は、上記移動部により上記試料とマスクとのうち少なくとも１つが移動させられる場合に上記試料の試料面とマスクのマスク面とのうち、移動させられる少なくとも１つに平行して不活性ガスを供給することを特徴とする。

上記移動部は、マスクを配置するマスク配置部を有し、
上記供給部は、
上記マスク配置部に配置されたマスクの上面に不活性ガスを供給する第１のマスク用ガス供給口と、
上記マスク配置部に配置されたマスクの下面に不活性ガスを供給する第２のマスク用ガス供給口と
を有することを特徴とする。

上記移動部は、試料を配置する試料ステージを有し、
上記供給部は、上記試料ステージに配置された試料の上面に不活性ガスを供給する試料用ガス供給口を有することを特徴とする。

この発明に係る露光装置は、マスクを用いて試料を露光する露光装置において、
試料が露光される露光時に、上記試料とマスクとのうち少なくとも１つを移動させる移動部と、
上記移動部により移動させられる移動方向に対して同方向と上記移動部により移動させられる移動方向に対して逆方向とのうちいずれかの方向に向けて不活性ガスを供給する供給部と
を備え、
上記供給部は、不活性ガスを供給する向きが対抗するように上記試料とマスクとのうち少なくとも１つを挟んで配置された第１と第２の不活性ガス供給口と、
上記第１と第２の不活性ガス供給口のいずれかから不活性ガスが供給されるように上記第１と第２の不活性ガス供給口を切り換える切り換え部と
を有することを特徴とする。

この発明に係る露光方法は、マスクを用いて試料を露光する露光方法において、
試料が露光される露光時に、上記試料とマスクとのうち少なくとも１つを往復移動させる移動工程と、
往路において、上記移動工程により移動させられる移動方向に対して同方向と上記移動工程により移動させられる移動方向に対して逆方向とのうちいずれかの方向に向けて不活性ガスを供給し、復路において、上記往路において供給した方向と逆方向になるように向きを変更して不活性ガスを供給する供給工程と
を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、パージ領域内におけるパージガスの乱れを抑制し、あるいはスキャン露光の際の、スキャニングの往路と復路における見かけの屈折率に差が生じることを防止し、解像度、あるいは重ね合わせ精度の劣化を防止することができる。

以下の実施の形態は、以下に説明するように、具体的な適用として、スキャニング露光の際、マスク、およびウエハそれぞれのスキャニング方向と平行方向に、マスク上下面、およびウエハ表面に、パージガスを供給することによって、パージガスが乱流となることを抑制し、スキャン方向の違いによる見かけの屈折率の差を解消し、解像度、あるいは重ね合わせ精度などが向上する露光装置、あるいは露光方法に関するものである。

実施の形態１．
以下、図面を参照して本実施の形態について説明する。図中、同一または相当する部分には同一の符号を付してその説明を簡略かないし省略することがある。

図１は、実施の形態１における露光装置を説明するための概略図である。

図１において、半導体製造装置の１つである露光装置１００は、照射部としてのＦ_２レーザー発振器１１０、ビームライン１１５、照明光学系４、マスク設置部１２０、投影レンズ５、試料としてのウエハを配置するウエハ配置部１３０を備えている。Ｆ_２レーザー発振器からウエハ配置部までは、不活性ガスの一例であるＮ_２（窒素）ガスが供給され、Ｎ_２ガスによって満たされている。

マスク設置部１２０は、後述するパージガス供給システム（供給部の一例である）、マスクステージ（マスク配置部、移動部の一例である）を有している。ウエハ配置部１３０は、後述するパージガス供給システム（供給部の一例である）、ウエハステージ（試料ステージ、移動部の一例である）を有している。マスクステージ、ウエハステージと、上記マスクステージ、ウエハステージをそれぞれ移動させる図示していない移動機構とで移動部を構成する。

また、本実施の形態に係る露光装置１００は、マスクステージ、およびウエハステージが露光光路と垂直な方向に移動可能であり、かつ、マスクステージ、およびウエハステージの両方をスキャンしながら、露光が可能であることを特徴とする。

図２は、実施の形態１によるパージガス供給システムを説明するための概略図である。

図２に示すように、供給部の一例であるパージガス供給システム２００は、パージガス供給口１１，１２と、パージガス供給配管２１と、電磁弁３とを有している。

図２では、パージガス供給配管２１が２つに分岐されて、２つの供給配管に電磁弁３がそれぞれ設置されている。

第１と第２の不活性ガス供給口の一例として、パージガス供給口１１，１２が、不活性ガスを供給する向きが対抗するように上記移動部の一例であるマスクステージ７、或いは同様の他のパージガス供給口１１，１２が、不活性ガスを供給する向きが対抗するように上記移動部の一例であるウエハステージ９を挟んで配置されている。言いかえれば、パージガス供給口１１，１２が不活性ガスを供給する向きが対抗するようにマスクを挟んで配置されている。或いは同様の他のパージガス供給口が、不活性ガスを供給する向きが対抗するようにウエハを挟んで配置されている。パージガス供給口１１，１２は、２つに分岐されたパージガス供給配管２１の２つの供給配管の出口にそれぞれ設置されている。

切り換え部の一例として、電磁弁３が、上記第１と第２の不活性ガス供給口１１，１２のいずれかから不活性ガスが供給されるように上記第１と第２の不活性ガス供給口１１，１２を切り換える。電磁弁３は、２つに分岐されたパージガス供給配管２１の２つの供給配管の通路部を開閉する。

このパージガス供給システム２００は、窒素、Ｈｅ（ヘリウム）、Ａｒ（アルゴン）などの不活性気体をパージガスとして供給するシステムであり、２つ以上の対となるパージガス供給口が設置されても構わない。或いは、パージガス供給口が、不活性ガスを供給する向きが対抗するように上記マスク或いはウエハを挟んで配置されていれば構わない。パージガス供給システム２００は、対となるパージガス供給口１１，１２の一方のパージガス供給口からのパージガスの供給を止めるように、電磁弁３により制御されている。

また、以下に説明するように、本実施の形態に係る露光装置１００は、上記パージガス供給システム２００の構成を必要に応じて、複数設置する。

本実施の形態に係る露光装置１００は、例えば、通常の大気に吸収される、波長２００ｎｍ以下の光を露光光に用いる露光装置において、露光光源であるＦ_２レーザー発振器１１０からビームライン１１５、照明光学系４、マスクステージ、投影レンズ５内部、ウエハステージまでの露光光路を不活性ガスで気密し、かつ、マスク上下面において、上記ガス供給システムにて、一定流量の不活性ガスを供給することを特徴とする。

図３は、実施の形態１によるマスクステージ部分を説明するための概略図である。

図４は、実施の形態１によるマスクステージ部分を説明するための概略図である。

露光装置１００のマスク設置部１２０には、マスクステージ７部分にパージガス供給システム２００が設置されている。

図３，４に示すように、露光装置１００のマスクステージ７部分には、マスクステージ７のスキャン方向Ｂと平行な方向にパージガスを供給できるように、パージガス供給システム２００が設置されている。マスクステージ７は、マスク６を配置している。

露光装置１００は、マスク６を用いて試料であるウエハを露光する。

移動部の一例であるマスクステージ７は、試料が露光される露光時に、上記マスク６を移動させる。

供給部の一例であるパージガス供給システム２００は、上記マスクステージ７により上記マスク６が移動させられる移動方向に対して同方向と上記マスクステージ７により上記マスク６が移動させられる移動方向に対して逆方向とのうちいずれかの方向に向けて不活性ガスを供給する。移動方向に対して同方向或いは逆方向に向けて不活性ガスを供給することで、パージ領域内におけるパージガスの乱れを抑制し、解像度、あるいは重ね合わせ精度の劣化を防止することができる。

上記パージガス供給システム２００は、上記マスクステージ７により上記マスク６が移動させられる場合に、移動させられる上記マスク６のマスク面に平行して不活性ガスを供給する。平行して不活性ガスを供給することで、さらに、パージ領域内におけるパージガスの乱れを抑制し、解像度、あるいは重ね合わせ精度の劣化を防止することができる。

図３，４では、上記パージガス供給システム２００が、上記マスクステージ７に配置されたマスク６の上面に不活性ガスを供給する第１のマスク用ガス供給口としての対となるパージガス供給口１１，１２と、上記マスクステージ７に配置されたマスク６の下面に不活性ガスを供給する第２のマスク用ガス供給口としての対となるパージガス供給口３１，３２と、パージガス供給口１１，１２が出口に接続されたパージガス供給配管２１、パージガス供給口３１，３２が出口に接続されたパージガス供給配管２２、対となるパージガス供給口１１，１２の一方からパージガスが供給されるようにパージガス供給口を切り替える２つの電磁弁３、対となるパージガス供給口３１，３２の一方からパージガスが供給されるようにパージガス供給口を切り替える２つの電磁弁３を有している。パージガス供給配管２１，２２は、パージガスの入り口側で１つにつながっていても構わないし、２つのままでも構わない。パージガス供給配管２１，２２は、パージガスの入り口側で１つにつながっている場合、パージガス供給口１１，３１を１つの供給配管から分岐し、パージガス供給口１２，３２を１つの供給配管から分岐しても構わない。パージガス供給口１１，３１を１つの供給配管から分岐し、パージガス供給口１２，３２を１つの供給配管から分岐する場合、パージガス供給口１１，３１用に１つの電磁弁３、パージガス供給口１２，３２用に１つの電磁弁３が設置されていても構わない。

上記マスクステージ７は、配置されたマスク６を所定の方向に往復移動させる。

上記パージガス供給システム２００は、上記マスクステージ７がマスク６を往復移動させる場合に、往路において、上記マスクステージ７により移動させられる移動方向に対して同方向と上記マスクステージ７により移動させられる移動方向に対して逆方向とのうちいずれかの方向に向けて不活性ガスを供給し、復路において、上記往路において供給した方向と逆方向になるように向きを変更して不活性ガスを供給する。

言い換えれば、スキャン露光の場合、マスクステージ７は、１ショットにつき一方向に向かって移動する。この際、図３に示すように、パージガス供給システム２００によって、マスクステージ７の移動方向Ｂと同一方向へパージガスを供給する。次のショットにおいては、図４に示すように、マスクステージ７の移動方向は逆転する。その際、パージガス供給システム２００のパージガス供給方向Ａも逆転させ、マスクステージの移動方向Ｂと同一の方向へパージガスを供給する。以上のように、マスクステージ７の移動方向Ｂとパージガスの供給方向Ａとが、常に一致するようにして、スキャン露光を行えば、スキャン露光の往路と復路における見かけの屈折率に差が生じることを防止し、解像度、あるいは重ね合わせ精度の劣化を防止することが可能となる。なお、ここではマスクステージ７の移動方向Ｂと、パージガスの供給方向Ａが常に同一方向となるようにしたが、常に逆の方向としても良い。ただし、この場合は、マスク６とパージガスの相対速度が大きくなり、パージガスが乱流となる可能性があるため、マスクステージ７の移動方向Ｂとパージガスの供給方向Ａは、同一方向としたほうが望ましい。パージガスの供給量は、限定しないが、０．３Ｌ・ｍｉｎ^−１から１０Ｌ・ｍｉｎ^−１までに制御されるのが望ましい。

本実施の形態に係る露光装置１００は、例えば、通常の大気に吸収される、波長２００ｎｍ以下の光を露光光に用いる露光装置において、露光光源であるＦ_２レーザー発振器１１０からビームライン１１５、照明光学系４、マスクステージ、投影レンズ５内部、ウエハステージまでの露光光路を不活性ガスで気密し、かつ、ウエハ表面において、上記ガス供給システムにて、一定流量の不活性ガスを供給することを特徴とする。

図５は、実施の形態１による露光装置のウエハステージ部分を説明するための概略図である。

図６は、実施の形態１による露光装置のウエハステージ部分を説明するための概略図である。

図５，６に示すように、露光装置１００のウエハステージ９部分には、ウエハステージ９のスキャン方向と平行な方向にパージガスを供給できるように、パージガス供給システム２００が設置されている。ウエハステージ９は、ウエハ８を配置する。

移動部の一例であるウエハステージ９は、試料が露光される露光時に、上記ウエハ８を移動させる。

供給部の一例であるパージガス供給システム２００は、上記ウエハステージ９により上記ウエハ８が移動させられる移動方向に対して同方向と上記ウエハステージ９により上記ウエハ８が移動させられる移動方向に対して逆方向とのうちいずれかの方向に向けて不活性ガスを供給する。移動方向に対して同方向或いは逆方向に向けて不活性ガスを供給することで、パージ領域内におけるパージガスの乱れを抑制し、解像度、あるいは重ね合わせ精度の劣化を防止することができる。

上記パージガス供給システム２００は、上記ウエハステージ９により上記ウエハ８が移動させられる場合に、移動させられる上記ウエハ８のウエハ面に平行して不活性ガスを供給する。平行して不活性ガスを供給することで、さらに、パージ領域内におけるパージガスの乱れを抑制し、解像度、あるいは重ね合わせ精度の劣化を防止することができる。

図５，６では、上記パージガス供給システム２００が、上記ウエハステージ９に配置されたウエハ８の上面に不活性ガスを供給する試料用ガス供給口としての対となるパージガス供給口４１，４２と、パージガス供給口４１，４２が出口に接続されたパージガス供給配管２３、パージガス供給口４１，４２のいずれかからパージガスが供給されるようにパージガス供給口４１，４２を切り替える２つの電磁弁３を有している。パージガス供給配管２３は、マスク設置部１２０に設置されたパージガス供給配管２１或いはパージガス供給配管２２と、或いはパージガス供給配管２１及びパージガス供給配管２２とつながっていても構わない。また、マスク設置部１２０に設置された電磁弁３と連動していても構わない。第１と第２の不活性ガス供給口としてのパージガス供給口４１，４２は、不活性ガスを供給する向きが対抗するように上記ウエハ８を挟んで配置されている。

上記ウエハステージ９は、配置されたウエハ８を所定の方向に往復移動させる。

上記パージガス供給システム２００は、上記ウエハステージ９がウエハ８を往復移動させる場合に、マスク側と同様、往路において、上記ウエハステージ９により移動させられる移動方向に対して同方向と上記ウエハステージ９により移動させられる移動方向に対して逆方向とのうちいずれかの方向に向けて不活性ガスを供給し、復路において、上記往路において供給した方向と逆方向になるように向きを変更して不活性ガスを供給する。

言い換えれば、スキャン露光の場合、ウエハステージ９は、１ショットにつき一方向に向かって移動する。この際、図５に示すように、パージガス供給システム２００によって、ウエハステージ９の移動方向Ｃと同一の方向へパージガスを供給する。次のショットにおいては、図６に示すように、ウエハステージ９の移動方向Ｃは逆転する。その際、パージガス供給システム２００のパージガス供給方向Ａも逆転させ、ウエハステージ９の移動方向と同一の方向へパージガスを供給する。以上のように、ウエハステージ９の移動方向Ｃと、パージガスの供給方向Ａとが、常に一致するようにして、スキャン露光を行えば、スキャン露光の往路と復路における見かけの屈折率に差が生じることを防止し、解像度、あるいは重ね合わせ精度の劣化を防止することが可能となる。なお、ここではウエハステージ９の移動方向Ｃと、パージガスの供給方向Ａが常に同一方向となるようにしたが、常に逆の方向としても良い。ただし、この場合は、ウエハとパージガスの相対速度が大きくなり、パージガスが乱流となる可能性が有るため、ウエハステージ９の移動方向とパージガスの供給方向は。同一方向としたほうが望ましい。パージガスの供給量は、限定しないが、０．３Ｌ・ｍｉｎ^−１から１０Ｌ・ｍｉｎ^−１までに制御されるのが望ましい。

図７は、上記露光方法を用いた半導体装置の製造フローの一例である。

Ｓ（ステップ）７０１において、レジスト塗布工程として、試料となるウエハ８にレジストが塗布される。

Ｓ７０２において、レジストが塗布されたウエハ８をマスク６を用いて露光する。このマスクを用いて試料を露光する露光工程において、試料が露光される露光時に、上記試料とマスクとのうち少なくとも１つを移動させる移動工程と、上記移動工程により上記試料とマスクとのうち少なくとも１つが移動させられる移動方向に対して同方向と上記移動工程により上記試料とマスクとのうち少なくとも１つが移動させられる移動方向に対して逆方向とのうちいずれかの方向に向けて不活性ガスを供給する供給工程とが行われる。

Ｓ７０３において、現像工程として、露光されたウエハ８を現像する。

Ｓ７０４において、エッチング工程として、現像されたウエハ８は、露光光により感光された箇所、或いは感光されなかった箇所がエッチングされる。

Ｓ７０５において、洗浄工程として、エッチングされたウエハ８が洗浄される。

以上のような工程を経たウエハ８を用いて半導体装置が製造される。

以上のように、本実施の形態に係る露光装置１００に設置されたガス供給システムは、マスク上下面、およびウエハ表面に、一定流量の純粋な不活性ガスを供給することを特徴とする。

また、本実施の形態に係るガス供給システムは、ガス供給方向の切り替えが可能であり、かつ、一定流量の純粋な不活性ガスを供給することが可能であることを特徴とする。

また、本実施の形態に係るガス供給システムは、０．３Ｌ・ｍｉｎ^−１から１０Ｌ・ｍｉｎ^−１までに制御されていることを特徴とする。

また、本実施の形態に係る露光装置は、前記露光装置において、露光中にマスクステージをスキャンさせる際、マスクの上下面において、マスクステージのスキャン方向と平行な方向に、不活性ガスを供給することを特徴とする。

また、本実施の形態に係る露光装置は、前記露光装置において、露光中にウエハステージをスキャンさせる際、ウエハ表面において、ウエハステージのスキャン方向と平行な方向に、不活性ガスを供給することを特徴とする。

また、本実施の形態に係る露光方法は、通常の大気に吸収される、波長２００ｎｍ以下の光を露光光に用いる露光において、露光光源からビームライン、照明光学系、マスクステージ、投影レンズ内部、ウエハステージまでの露光光路を不活性ガスで気密し、かつ、マスク上下面において、上記ガス供給システムにおいて、一定流量の不活性ガスを供給しながら露光を行うことを特徴とする。

また、本実施の形態に係る露光方法は、通常の大気に吸収される、波長２００ｎｍ以下の光を露光光に用いる露光において、露光光源からビームライン、照明光学系、マスクステージ、投影レンズ内部、ウエハステージまでの露光光路を不活性ガスで気密し、かつ、ウエハ表面において、上記ガス供給システムにおいて、一定流量の不活性ガスを供給しながら露光を行うことを特徴とする。

また、本実施の形態に係る露光方法は、マスクステージ、およびウエハステージが露光光路と垂直な方向に移動可能であり、かつ、マスクステージ、およびウエハステージの両方をスキャンしながら露光を行うことを特徴とする。

また、本実施の形態に係る露光方法は、前記露光装置において、露光中にマスクステージをスキャンさせる際、マスクの上下面において、マスクステージのスキャン方向と平行な方向に、不活性ガスを供給しながら行うことを特徴とする。

また、本実施の形態に係る露光方法は、前記露光装置において、露光中にウエハステージをスキャンさせる際、ウエハ表面において、ウエハステージのスキャン方向と平行な方向に、不活性ガスを供給しながら行うことを特徴とする。

また、本実施の形態に係る半導体装置は、上記露光装置、あるいは上記露光方法により、製造されたことを特徴とする。
本実施の形態では、試料とマスクの一方を移動させているが、双方を同期して逆方向に移動させることが望ましい。

以上のように、Ｆ_２レーザーの光を露光光源に用いた場合、露光光源において、不活性ガスによるパージを実施し、さらに、マスクステージやウエハステージなどの、開放系、あるいはパージを破る必要のある系には、一定流量の不活性ガスを供給する必要がある。しかし、スキャニング露光の場合、露光中にマスク、およびウエハが露光光路と垂直方向に移動するため、一方向からのパージガス供給では、パージガスが乱流になる、あるいはスキャン方向の違いによって見かけの屈折率に差が生じ、解像度、あるいは重ね合わせ精度が劣化する。本実施の形態では、上記問題を解決するために、パージ領域内におけるパージガスの乱れを抑制し、あるいはスキャン露光の際の、スキャニングの往路と復路における見かけの屈折率に差が生じることを防止し、解像度、あるいは重ね合わせ精度の劣化を防止する。
波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザーを光源とするスキャニング式露光装置、あるいは波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーを光源とする露光装置においても、本発明のパージガス供給システム、およびパージガス供給方法を用いてもよい。この場合、供給するガス種は、乾燥精製空気とするが、不活性ガスでもよい。この場合、Ｆ_２レーザーを光源とする場合ほどの解像度、あるいは重ね合わせ精度の向上は期待できないが、向上効果は多少なりとも期待できる。

実施の形態１における露光装置を説明するための概略図である。実施の形態１によるパージガス供給システムを説明するための概略図である。実施の形態１によるマスクステージ部分を説明するための概略図である。実施の形態１によるマスクステージ部分を説明するための概略図である。実施の形態１による露光装置のウエハステージ部分を説明するための概略図である。実施の形態１による露光装置のウエハステージ部分を説明するための概略図である。上記露光方法を用いた半導体装置の製造フローの一例である。

符号の説明

３電磁弁、４照明光学系、５投影レンズ、６マスク、７マスクステージ、８ウエハ、９ウエハステージ、１１，１２，３１，３２，４１，４２パージガス供給口、２１，２２，２３パージガス供給配管、１００露光装置、１１０Ｆ_２エキシマレーザー発振器、１１５ビームライン、１２０マスク設置部、１３０ウエハ配置部、２００パージガス供給システム。

Claims

マスクを用いて試料を露光する露光装置において、
試料が露光される露光時に、上記試料とマスクとのうち少なくとも１つを往復移動させる移動部と、
往路において、上記移動部により移動させられる移動方向に対して同方向と上記移動部により移動させられる移動方向に対して逆方向とのうちいずれかの方向に向けて不活性ガスを供給し、復路において、上記往路において供給した方向と逆方向になるように向きを変更して不活性ガスを供給する供給部と
を備えたことを特徴とする露光装置。
上記供給部は、上記移動部により上記試料とマスクとのうち少なくとも１つが移動させられる場合に上記試料の試料面とマスクのマスク面とのうち、移動させられる少なくとも１つに平行して不活性ガスを供給することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
上記移動部は、マスクを配置するマスク配置部を有し、
上記供給部は、
上記マスク配置部に配置されたマスクの上面に不活性ガスを供給する第１のマスク用ガス供給口と、
上記マスク配置部に配置されたマスクの下面に不活性ガスを供給する第２のマスク用ガス供給口と
を有することを特徴とする請求項２記載の露光装置。
上記移動部は、試料を配置する試料ステージを有し、
上記供給部は、上記試料ステージに配置された試料の上面に不活性ガスを供給する試料用ガス供給口を有することを特徴とする請求項２記載の露光装置。
マスクを用いて試料を露光する露光装置において、
試料が露光される露光時に、上記試料とマスクとのうち少なくとも１つを移動させる移動部と、
上記移動部により移動させられる移動方向に対して同方向と上記移動部により移動させられる移動方向に対して逆方向とのうちいずれかの方向に向けて不活性ガスを供給する供給部と
を備え、
上記供給部は、不活性ガスを供給する向きが対抗するように上記試料とマスクとのうち少なくとも１つを挟んで配置された第１と第２の不活性ガス供給口と、
上記第１と第２の不活性ガス供給口のいずれかから不活性ガスが供給されるように上記第１と第２の不活性ガス供給口を切り換える切り換え部と
を有することを特徴とする露光装置。
マスクを用いて試料を露光する露光方法において、
試料が露光される露光時に、上記試料とマスクとのうち少なくとも１つを往復移動させる移動工程と、
往路において、上記移動工程により移動させられる移動方向に対して同方向と上記移動工程により移動させられる移動方向に対して逆方向とのうちいずれかの方向に向けて不活性ガスを供給し、復路において、上記往路において供給した方向と逆方向になるように向きを変更して不活性ガスを供給する供給工程と
を備えていることを特徴とする露光方法。