JP2007005714A - 液浸露光方法及び液浸露光装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 マスクのパターンの像を液浸媒質を介して被露光対象膜上に転写して上記被露光対象膜を液浸露光する液浸露光方法であって、上記液浸媒質を囲む液浸露光雰囲気内の蒸気圧を液浸媒質の第1の蒸気圧に設定する工程と、上記液浸露光雰囲気内の第2の蒸気圧を測定する工程と、上記第1の蒸気圧と上記第2の蒸気圧とを対比し、一致しない場合は上記液浸露光雰囲気内の蒸気圧を調整する工程と、を含むことを特徴とする液浸露光方法。
【選択図】 図1
Description
図1に示すように、本発明の実施形態にかかる液浸露光装置1は、照明装置21と、照明装置21と投影光学系3との間に挟んで配置されるマスク10と、マスク10を支持するマスクステージ27と、マスク10のパターンの像を被露光対象膜12に投影する投影光学系3と、被露光対象膜12が形成された基板11を保持する基板ステージ29と、投影光学系終端部31と被露光対象膜12との間の少なくとも一部分に液浸媒質6を供給する液浸媒質供給装置25と、液浸媒質6を囲む液浸露光雰囲気内の蒸気圧を測定する測定装置5と、上記蒸気圧と予め設定された所定の蒸気圧とを対比し、一致しない場合は上記蒸気圧を調整する制御装置4と、を備える。さらに液浸露光装置1は、制御装置4に接続された、液浸露光に関するデータベースを記憶した記憶装置9を備える。
液浸露光装置1は、ステップアンドスキャン方式の露光装置であり、マスク10と基板11とが同期走査され露光が行なわれる。
図1の液浸露光装置1を用いて、マスク10のパターンの像を液浸媒質6を介して被露光対象膜12上に転写して被露光対象膜12を液浸露光する液浸露光方法の実施形態について図3のフローチャートを参照しながら説明する。
(イ)まず、ステップ101で、液浸媒質の蒸発を防止する、液浸媒質を囲む液浸露光雰囲気内の液浸媒質の蒸気圧、例えば飽和蒸気圧に関するデータベースを記憶装置9に記憶させる。
(ロ)ステップ102で、温度及び圧力、さらに被露光対象膜12が形成された基板11の情報、被露光対象膜12の膜部材情報及び液浸媒質6情報を入力装置81を介して制御装置4に入力する。ステップ103で、入力された情報に応じて、記憶装置9に予め記憶されているデータベースを参照し、飽和蒸気圧を制御装置4により選択し決定する。
尚、被露光対象膜12に対する液浸媒質6の接触角が大きい場合、例えば液浸媒質供給装置25を用いて単位時間あたりの液体供給量を多くしてもよい。被露光対象膜12が撥液性を有する場合、走査露光のために基板11を走査移動すると液浸媒質6が被露光対象膜12に対して剥離が生じやすくなるため、液体供給量を多くして、液浸媒質6の剥離の発生を抑えてもよい。
図4のフローチャートを用いて実施例1を説明する。
図1の液浸露光装置1を用いる。蒸気圧の測定装置として湿度計51、蒸気圧を制御する手段として加湿器23を用いる。湿度計51は、レンズ先端の露光光路外かつ液浸媒質外の位置に設置する。液浸媒質6として純水、基板11として酸化膜基板、被露光対象膜12として保護膜、フォトレジスト膜、反射防止膜の積層膜、チャンバー内雰囲気として空気、露光光として193nmのArFエキシマレーザ光を用いる。ステップ201で、かかる条件を入出力装置を介して制御装置4に入力する。そして、記録装置9に保存されたデータベースと対比して液浸露光装置1内の蒸気圧を液浸媒質の飽和蒸気圧に設定する。その後ステップ202で、液浸露光を開始する。そしてステップ203で、測定装置5により液浸露光装置1のチャンバー内の蒸気圧を測定する。蒸気圧測定値を制御装置4(コンピュータ)に送信する。ステップ206で、制御装置4により蒸気圧測定値と設定蒸気圧を比較する。蒸気圧測定値が設定蒸気圧以上の場合、ステップ207で、ステップアンドスキャン方式で基板11上に露光を行う。蒸気圧測定値が設定蒸気圧未満の場合、ステップ204で、制御装置4により加湿器23に給気開始の指示を送信して、加湿器23により飽和蒸気圧気体を給気する。その間、蒸気圧の測定を継続して行い、蒸気圧測定値が設定蒸気圧を上回ったら、制御装置4により加湿器23に給気終了の指示を送信し蒸気圧の測定を停止する。その後、ステップ208で、液浸露光を終了させる。
図5のフローチャートを用いて実施例2を説明する。
以下の手順を除いて実施例1と同様にして液浸露光を行う。即ち、蒸気圧測定値が設定蒸気圧を下回った場合、ステップ205で、ステップアンドスキャン露光を終了して次のステップの段階で液浸露光動作を停止する。そして、実施例1と同様の方法で液浸媒質近傍の気体の蒸気圧を制御する。測定蒸気圧が設定蒸気圧を超えたら、先に露光停止した位置に基板11を移動させて液浸露光動作を再開させる。
図6のフローチャートを用いて実施例3を説明する。
露光中に、ステップ203で、蒸気圧を測定し蒸気圧が低下した場合、ステップ207で、露光を継続しつつ蒸気圧を制御する。例えば実施例1の方法で露光を開始した後も、測定装置5による測定を継続する。
ステップ206で、液浸露光中に蒸気圧測定値が第1の設定蒸気圧を下回った場合、露光を継続しつつ実施例1と同様の方法で液浸媒質近傍の気体の蒸気圧を制御する。ステップ209で、蒸気圧測定値が第2の設定蒸気圧を下回った場合、ステップ205で、実行中の液浸露光を終了して次のステップの段階で動作を停止する。実施例1と同様の方法で液浸媒質近傍の気体の蒸気圧を制御し、蒸気圧が設定蒸気圧を超えたら、先に露光停止した位置に基板11を移動させてスキャン露光動作を再開する。
尚、実施例2、3において上記液浸露光動作の停止に換えて基板ステージ29を移動させて液浸媒質6と基板11が触れない状態にしてもよい。
次に、図7のフローチャートを用いて半導体デバイスの製造方法を説明する。
S301で半導体デバイスの回路設計を行う。S302で設計した回路パターンを形成したマスク10を作製する。一方、S303でシリコン材料等からなる基板11を用意し、S304で基板11上に被露光対象膜12(フォトレジスト膜)をスピン塗布する。次に、液浸露光装置1内の基板11ステージに基板11を、マスクステージ27にマスク10を配置する。S305で液浸露光を開始し、上記実施形態の説明に従い液浸露光装置1を作動させてマスク10に形成された回路パターンを基板11上に転写する。S306で液浸露光を終了する。そしてS307で基板11上に回路を形成する。S308で形成された回路部分をダイシングしてチップ化し、得られたチップを基板上にボンディングする。その後、S309でボンディングされた基板を封止することにより半導体デバイスが製造される。
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。例えば、実施形態において説明した構成を一部に含む液浸露光装置も同様に使用することができる。また液浸露光装置1の測定装置5は、湿度計51、温度計及び気圧計に加え、さらに図8に示すように発光部52aと受光部52bを有する基板11の表面を観察する基板表面観察装置52を備えてもよい。そして、基板表面観察装置52により、基板11に照射した光の反射率から基板11の表面状態を把握し、それに応じて蒸気圧の制御を行っても構わない。
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
2…制御手段
21…照明装置
23…加湿器25…液浸媒質供給装置
27…マスクステージ
29…基板ステージ
3…投影光学系
4…制御装置
5…測定装置
6…液浸媒質
9…記録装置
10…マスク
11…基板
12…被露光対象膜
Claims (5)
- マスクのパターンの像を液浸媒質を介して被露光対象膜上に転写して前記被露光対象膜を液浸露光する液浸露光方法であって、
前記液浸媒質を囲む液浸露光雰囲気内の、前記液浸媒質の蒸気圧を第1の蒸気圧に設定する工程と、
前記液浸露光雰囲気内の前記液浸媒質の第2の蒸気圧を測定する工程と、
前記第1の蒸気圧と前記第2の蒸気圧とを対比し、一致しない場合は前記液浸露光雰囲気内の蒸気圧を調整する工程と、
前記第1の蒸気圧と前記第2の蒸気圧とを対比し、一致する場合は前記被露光対象膜に液浸露光を行う工程と、
を含むことを特徴とする液浸露光方法。 - 前記第1の蒸気圧は、前記液浸媒質の飽和蒸気圧であることを特徴とする請求項1記載の液浸露光方法。
- 前記被露光対象膜が形成された基板表面情報に基づき、前記液浸露光雰囲気内の蒸気圧を調整する工程を含むことを特徴とする請求項1または2記載の液浸露光方法。
- マスクのパターンの像を被露光対象膜に投影する投影光学系と、
前記被露光対象膜が形成された基板を保持する基板ステージと、
前記投影光学系終端部と前記被露光対象膜との間の少なくとも一部分に液浸媒質を供給する液浸媒質供給装置と、
前記液浸媒質を囲む液浸露光雰囲気内の蒸気圧を測定する測定装置と、
前記蒸気圧と予め設定された所定の蒸気圧とを対比し、一致しない場合は前記蒸気圧を調整する制御装置と、
を備えることを特徴とする液浸露光装置。 - 前記被露光対象膜が形成された基板の表面を観察する装置を備えることを特徴とする請求項4記載の液浸露光装置。
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