JP2007142019A - 露光装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 原版11を載置する原版ステージ15と、該原版を波長0.5〜50nmの光により照明する照明光学系と、該原版の像を被露光基板22上に投影する投影光学系とを備えた露光装置において、前記原版ステージを囲む原版ステージ空間17と前記投影光学系を囲む投影光学系空間18とを分離する手段と、前記原版ステージ空間に気体を供給する気体供給手段44と、前記原版ステージ空間内の気体を排気する排気手段31とを設ける。
【選択図】 図1
Description
本発明は、特に、EUV光のような短波長(0.5〜50nm)の光を用いて露光を行う露光装置、または、高真空雰囲気下において、ミラーやレンズ等の光学素子を用いて露光を行う露光装置に好適である。
照明光学系220は複数枚の多層膜ミラーと、オプティカルインテグレータなどから構成されている。照明光学系の役割は光源から放射された光を効率よく集光すること、そして露光領域の照度を均一にすることなどが挙げられる。また、オプティカルインテグレータはマスクを均一に所定の開口数で照明する役割を持っている。
原版チャックに保持された原版やウエハチャックに保持されたウエハは原版ステージ及びウエハステージに搭載された微動機構によって高精度に位置決めが行われる。
EUV露光装置はEUV光の物質による吸収を避けるため、EUV光を照射する空間を真空に保つ必要がある。そのため露光装置には真空ポンプなどの排気系が複数台取り付けられている。
このように原版やウエハの表面にパーティクルが付着すると、デバイス製造の歩留まりやデバイスの信頼性が低下するという問題があった。特に、原版の回路パターン面にパーティクルが付着すると、実際の露光では、ショット毎に全く同じ位置にパーティクルが転写されることになる。このためデバイス製造の歩留まりやデバイスの信頼性が大幅に低下するという問題がある。
本発明は、原版表面にパーティクルが付着することを阻止し、上述の問題を解決することを課題とする。
[実施例1]
図1は本発明の一実施例に係る縮小投影露光装置の概略構成を示す。図1の露光装置は、EUV光(ここでは、0.1〜30nm、より好ましくは10〜15nmの波長の光)を用いるものである。
不図示の照明光学系は、複数枚の多層膜ミラーとオプティカルインテグレータなどから構成されている。照明光学系の役割は光源から放射された光を効率よく集光すること、そして露光領域の照度を均一にすることなどが挙げられる。また、オプティカルインテグレータはマスクを均一に所定の開口数で照明する役割を持っている。
原版11は原版ステージ15上の原版保持装置12に保持される。また、ウエハ22はウエハステージ21上のウエハ保持装置24に保持される。原版ステージ15及びウエハステージ21はそれぞれ微動機構を持ち、原版11またはウエハ22の位置決めが可能である。
また、フォーカス位置検出機構26は投影光学系の結像位置をウエハ22面上に保つためにウエハ22面上における垂直方向のフォーカス位置を検出する。
一回の露光が終わるとウエハステージ21はX、Y方向にステップ移動して次の走査露光開始位置に移動し、再び露光を行う。
発生したパーティクルが原版11表面の回路パターンに付着すると、ショット毎に全く同じ位置に付着したパーティクルが転写されることになる。このためデバイス製造の歩留まりやデバイスの信頼性が大幅に低下するという問題がある。
本実施例では、気体供給装置41により原版ステージ空間17に気体を供給する気体供給口44と原版ステージ空間17内の気体を排気するターボ分子ポンプ31を備えている。また、原版ステージ空間17内の圧力を制御するために、圧力センサ61により原版ステージ空間17内の圧力を監視し、気体供給装置41により供給する気体の流量を調整している。
露光光8のパワーロスを最小限に抑えるために、原版ステージ空間18内に供給する気体は露光光8(EUV光)の透過率が高いヘリウム、アルゴン、水素が好ましい(図2参照)。図2はヘリウム、アルゴン、水素及び空気のEUV光(13.5)の透過率を示す。
原版ステージ空間17、投影光学系空間18、ウエハステージ空間27内の圧力は、圧力センサ61、62、63、64による監視と、気体供給量の制御により、常に一定に保たれる。また、各空間内において圧力異常が発生した場合に備え、気体の供給を止めるようにインターロックをかけることが好ましい。
原版11を交換する際には、原版ステージ空間17内と原版ロードロック空間20内の圧力をほぼ近い値に合わせてから、ゲートバルブ51を開く必要がある。圧力差がある状態でゲートバルブ51を開くと、圧力変動により、露光装置90に備えられている機器類に悪影響を及ぼす場合が考えられる。
ウエハステージ空間27とウエハロードロック空間28は、開口部54により連通し、開口部54はゲートバルブ52によって開閉される。
ウエハ22を交換する際には、原版11を交換する場合と同様にウエハステージ空間27内とウエハロードロック空間28内の圧力を同等に調整してからゲートバルブ52を開く必要がある。
こうすることで、原版ステージ空間17内に供給している気体を止めずにウエハ22を交換することが可能であり、スループットの向上に繋がる。
なお、原版ステージ空間17内に供給する気体を止めて、原版ステージ空間17、投影光学系空間18およびウエハステージ空間27内を真空引きしてから、ウエハステージ空間27とウエハロードロック空間28内の圧力調整を行い、ウエハを交換しても構わない。
図2を用いて本発明の第2の実施例について説明する。
本実施例では、先の実施例1において、熱泳動現象を効果的に利用するための好適な原版ステージ空間17内圧力値、また投影光学系空間18内圧力値を示し、それを維持する構成を示す。特に言及しない箇所については、実施例1と同様である。
熱泳動現象を起こすには気体分子が必要であるが、上述したように、この気体分子は露光光8を吸収してしまう。但し、原版ステージ空間17内の圧力を5〜50Pa程度に保つことで、熱泳動現象を利用し、かつ原版ステージ空間17内における露光光8の吸収を極力抑えることが可能である。
また、原版ステージ空間17と投影光学系空間18はアパーチャ71により連通しているため、原版ステージ空間17内の気体が投影光学系空間18内へ流れ込むことで投影光学系空間18内における露光光8の透過率が低下してしまう。
次に、この露光装置を利用した微小デバイス(ICやLSI等の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)の製造プロセスを説明する。
図5は半導体デバイスの製造のフローを示す。
ステップ1(回路設計)では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ2(マスク製作)では設計したパターンを形成したマスクを製作する。
一方、ステップ3(ウエハ製造)ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ4(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、上記用意したマスクを設置した露光装置とウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。
次のステップ5(組み立て)は後工程と呼ばれ、ステップ4によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程である。後工程は、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封入)等の組み立て工程を含む。ステップ6(検査)ではステップ5で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、ステップ7でこれを出荷する。
Claims (6)
- 原版を載置する原版ステージと、該原版を波長0.5〜50nmの光により照明する照明光学系と、該原版の像を被露光基板上に投影する投影光学系とを備えた露光装置において、
前記原版ステージを囲む原版ステージ空間と前記投影光学系を囲む投影光学系空間とを分離する手段と、前記原版ステージ空間に気体を供給する気体供給手段と、前記原版ステージ空間内の気体を排気する排気手段とを有することを特徴とする露光装置。 - 原版を載置する原版ステージと、該原版をパルス光により照明する照明光学系と、該原版の像を被露光基板上に投影する投影光学系とを備えた露光装置において、
前記原版ステージを囲む原版ステージ空間と前記投影光学系を囲む投影光学系空間とを分離する手段と、前記原版ステージ空間に気体を供給する気体供給手段と、前記原版ステージ空間内の気体を排気する排気手段と、前記原版ステージ空間内圧力を5〜50Paの範囲内に、かつ前記投影光学系空間内圧力を1Pa以下に維持する手段とを有することを特徴とする露光装置。 - 前記パルス光は波長0.5〜50nmの光であることを特徴とする請求項2に記載の露光装置。
- 前記原版ステージ空間に供給される気体はヘリウム、アルゴン及び水素のいずれか、またはこれらの2種または3種の混合気体であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の露光装置。
- 前記原版ステージ空間と前記投影光学系空間とを連通させるアパーチャを有し、該アパーチャは前記原版からの光を遮ることはなく、かつ通路長が5mm以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の露光装置。
- 請求項1〜5のいずれか1つに記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、露光した前記基板を現像する工程とを有することを特徴とするデバイス製造方法。
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JP2005331423A Withdrawn JP2007142019A (ja) | 2005-11-16 | 2005-11-16 | 露光装置 |
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2005
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