JP2008140959A - Liquid immersion aligner - Google Patents
Liquid immersion aligner Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008140959A JP2008140959A JP2006325296A JP2006325296A JP2008140959A JP 2008140959 A JP2008140959 A JP 2008140959A JP 2006325296 A JP2006325296 A JP 2006325296A JP 2006325296 A JP2006325296 A JP 2006325296A JP 2008140959 A JP2008140959 A JP 2008140959A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- exposure apparatus
- chamber
- recovery
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、投影光学系と基板との間隙を液体で満たした状態で該基板を露光する露光装置に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus that exposes a substrate in a state where a gap between a projection optical system and the substrate is filled with a liquid.
レチクル(マスク)に描画された回路パターンを投影光学系によってウエハに露光する投影露光装置は従来から使用されており、近年では、高解像度であると共に、転写精度及びスループットに優れた露光装置が益々要求されている。高解像度の要求に応えるための一手段として液浸露光が注目されている。液浸露光は、投影光学系のウエハ側の媒質を液体にすることによって投影光学系の開口数(NA)の増加を更に進めるものである。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。よって、投影光学系とウエハとの間を空気の屈折率よりも高い屈折率(n>1)の媒質で満たすことで、NAを空気の場合のNAのn倍まで大きくすることができる。そして、プロセス定数k1と光源の波長λとNAとによって表される露光装置の解像度R(R=k1×(λ/NA))を改善することができる。 A projection exposure apparatus that exposes a circuit pattern drawn on a reticle (mask) onto a wafer by a projection optical system has been used in the past. In recent years, an exposure apparatus that has high resolution and excellent transfer accuracy and throughput has been increasingly used. It is requested. Immersion exposure is attracting attention as a means for meeting the demand for high resolution. In immersion exposure, the numerical aperture (NA) of the projection optical system is further increased by making the medium on the wafer side of the projection optical system liquid. The NA of the projection optical system is NA = n × sin θ, where n is the refractive index of the medium. Therefore, by filling the space between the projection optical system and the wafer with a medium having a refractive index higher than the refractive index of air (n> 1), the NA can be increased up to n times NA in the case of air. Then, the resolution R (R = k1 × (λ / NA)) of the exposure apparatus expressed by the process constant k1, the wavelength λ and NA of the light source can be improved.
液浸露光においては、投影光学系の最終面とウエハとの間に液体を局所的に充填するローカルフィル方式が提案されている(特許文献1)。ローカルフィル方式においては、投影光学系の最終面とウエハとの狭い隙間に液体を流し、流した液体をノズル周辺の雰囲気と一緒に回収するため、振動が発生し得る。この振動は、投影光学系やウエハステージに伝わることで、露光精度を悪化させ得る。 In immersion exposure, a local fill method has been proposed in which a liquid is locally filled between the final surface of the projection optical system and the wafer (Patent Document 1). In the local fill method, a liquid is caused to flow through a narrow gap between the final surface of the projection optical system and the wafer, and the flowed liquid is collected together with the atmosphere around the nozzle, so that vibration can occur. This vibration can be transmitted to the projection optical system and the wafer stage, thereby deteriorating the exposure accuracy.
かかる問題を解決するために、液浸ノズルの回収口の内側で液体と気体を分離する空間を設け、液体と気体を個別に回収する方式が提案されている(特許文献1)。
ところで、特許文献1の露光装置では、回収口の内側で液体と気体を分離する空間を設けて、液体と気体とを個別に回収するために、配管数が増え、また、ノズルのサイズが大型化してしまっていた。また、ウエハステージの高速移動に伴って液体が移動するので、ウエハステージの移動方向が変わるたびに液体回収口での回収量の分布が変化する。この回収量の分布の変化より回収口の内側に設けた空間内で、液体が移動し波打つことで、振動が発生し得る。この振動は露光精度を悪化させ得る。
そこで、本発明は、液体を回収する際に発生する振動を低減させることを例示的目的とする。
By the way, in the exposure apparatus of
Accordingly, an object of the present invention is to reduce vibrations that occur when liquid is recovered.
上記の課題を解決するための第1の露光装置は、原版からの光を基板に投影する投影光学系を有し、前記投影光学系と該基板との間隙を液体で満たした状態で該基板を露光するものである。また、該間隙から該液体を回収するための回収口と、前記回収口から回収された液体を回収するための回収配管と、前記回収口と前記回収配管との間に配され、かつ前記回収口から回収された液体の圧力を均一化するためのチャンバとを有する。そして、本発明に係る第1の露光装置は、前記回収配管が、前記チャンバに対し、0度以上90度未満の角度で接続されていることを特徴とする。 A first exposure apparatus for solving the above-described problem has a projection optical system that projects light from an original onto a substrate, and the substrate is filled with a liquid between the projection optical system and the substrate. Are to be exposed. A recovery port for recovering the liquid from the gap; a recovery pipe for recovering the liquid recovered from the recovery port; and the recovery port disposed between the recovery port and the recovery pipe. A chamber for equalizing the pressure of the liquid recovered from the mouth. The first exposure apparatus according to the present invention is characterized in that the recovery pipe is connected to the chamber at an angle of not less than 0 degrees and less than 90 degrees.
前記第1の露光装置において、前記チャンバは、前記投影光学系の最終光学要素を囲む円に沿って形成され、前記回収配管は、該円の接線方向に対し、0度以上90度未満の角度で接続されていることが好ましい。また、前記チャンバは、該円に沿った方向に関して前記チャンバ内を実質的に仕切る仕切り部材を有し、前記回収配管と前記チャンバとの接続部は、前記仕切り部材に隣接して配されていることが好ましい。その場合、前記仕切り部材と前記回収口との間に隙間を有することが好ましい。
前記第1の露光装置において、前記回収口は、前記回収口における圧力損失が前記回収配管から遠くなると小さくなるように、構成されていることが好ましい。また、前記角度は、0度であることが好ましい。
In the first exposure apparatus, the chamber is formed along a circle surrounding the final optical element of the projection optical system, and the recovery pipe has an angle of 0 degree or more and less than 90 degrees with respect to a tangential direction of the circle. It is preferable that they are connected with each other. The chamber includes a partition member that substantially partitions the chamber in a direction along the circle, and a connection portion between the recovery pipe and the chamber is disposed adjacent to the partition member. It is preferable. In that case, it is preferable to have a gap between the partition member and the recovery port.
In the first exposure apparatus, it is preferable that the recovery port is configured such that a pressure loss at the recovery port becomes smaller as the distance from the recovery pipe decreases. The angle is preferably 0 degree.
上記の課題を解決するための第2の露光装置は、原版からの光を基板に投影する投影光学系を有し、前記投影光学系と該基板との間隙を液体で満たした状態で該基板を露光するものである。また、該基板を載置し、かつ移動する基板ステージと、前記基板ステージに設けられ、かつ該基板を保持するチャックと、前記チャックの外周部と該基板との間の隙間から前記チャックの外側へ気体を供給する供給手段とを有する。更に、該隙間に対向して配され、かつ気体を回収する回収口と、前記回収口から回収された気体を回収するための回収配管と、前記回収口と前記回収配管との間に配され、かつ前記回収口から回収された気体の圧力を均一化するためのチャンバとを有する。そして、本発明に係る第2の露光装置は、前記回収配管が、前記チャンバに対し、0度以上90度未満の角度で接続されていることを特徴とする。 A second exposure apparatus for solving the above-described problem has a projection optical system that projects light from an original onto a substrate, and the substrate is filled with a liquid between the projection optical system and the substrate. Are to be exposed. Further, a substrate stage on which the substrate is placed and moved, a chuck provided on the substrate stage and holding the substrate, and a gap between the outer peripheral portion of the chuck and the substrate are arranged outside the chuck. Supply means for supplying gas to the Furthermore, it is arranged opposite to the gap and is arranged between a recovery port for recovering gas, a recovery pipe for recovering the gas recovered from the recovery port, and between the recovery port and the recovery pipe. And a chamber for equalizing the pressure of the gas recovered from the recovery port. A second exposure apparatus according to the present invention is characterized in that the recovery pipe is connected to the chamber at an angle of 0 degree or more and less than 90 degrees.
前記第2の露光装置において、前記チャンバは、前記チャックを囲む円に沿って形成され、前記回収配管は、該円の接線方向に対し、0度以上90度未満の角度で接続されていることが好ましい。また、前記チャンバは、該円に沿った方向に関して前記チャンバ内を実質的に仕切る仕切り部材を有し、前記回収配管と前記チャンバとの接続部は、前記仕切り部材に隣接して配されていることが好ましい。その場合、前記仕切り部材と前記回収口との間に隙間を有することが好ましい。
前記第2の露光装置において、前記回収口は、前記回収口における圧力損失が前記回収配管から遠くなると小さくなるように、構成されていることが好ましい。また、前記角度は、0度であることが好ましい。
In the second exposure apparatus, the chamber is formed along a circle surrounding the chuck, and the recovery pipe is connected at an angle of 0 degree to less than 90 degrees with respect to the tangential direction of the circle. Is preferred. The chamber includes a partition member that substantially partitions the chamber in a direction along the circle, and a connection portion between the recovery pipe and the chamber is disposed adjacent to the partition member. It is preferable. In that case, it is preferable to have a gap between the partition member and the recovery port.
In the second exposure apparatus, it is preferable that the recovery port is configured such that a pressure loss at the recovery port becomes smaller as the distance from the recovery pipe decreases. The angle is preferably 0 degree.
本発明によれば、例えば、液体を回収する際に発生する振動を低減させることができる。 According to the present invention, for example, it is possible to reduce vibrations that occur when liquid is recovered.
本発明の好ましい実施の形態に係る液浸露光装置は、投影光学系の最終レンズと被露光体(基板)との間に液体を局所的に充填して当該被露光体を前記液体を介して露光する。また、液体回収口と液体回収配管の間に圧力をほぼ均一にするための圧力均一室(チャンバ)を有し、前記圧力均一室に対し0度以上90度未満の角度で液体回収配管を接続する。更に、前記圧力均一室を実質的に分割するための仕切りを設ける。
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
以下、本発明の好ましい実施の形態を実施例により説明する。
In an immersion exposure apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, a liquid is locally filled between a final lens of a projection optical system and an object to be exposed (substrate), and the object to be exposed is passed through the liquid. Exposure. In addition, there is a pressure uniform chamber (chamber) for making the pressure almost uniform between the liquid recovery port and the liquid recovery pipe, and the liquid recovery pipe is connected at an angle of 0 degree to less than 90 degrees To do. Furthermore, a partition for substantially dividing the pressure uniform chamber is provided.
Further objects and other features of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described by way of examples.
以下、添付図面を参照して、本発明の一側面としての露光装置ついて説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
[実施例1]
図1は、本発明の一実施例に係る液浸露光装置の構成を示す概略断面図である。
図1の露光装置1は、投影光学系30の最終レンズ31とウエハ(基板)40との間に供給される液体(液浸液)LWを介して、レチクル(原版)20に形成された回路パターンをウエハ40に露光する液浸型の投影露光装置である。露光はステップ・アンド・スキャン方式でもステップ・アンド・リピート方式でもよいが、ここではステップ・アンド・スキャン方式の露光装置を用いるものとする。
Hereinafter, an exposure apparatus according to an aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same reference number is attached | subjected about the same member and the overlapping description is abbreviate | omitted.
[Example 1]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing the configuration of an immersion exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
1 is a circuit formed on a reticle (original) 20 via a liquid (immersion liquid) LW supplied between a
露光装置1は、図1に示すように、照明装置10と、レチクル20を載置するレチクルステージ25と、投影光学系30と、ウエハ40を載置するウエハステージ45と、測距装置50と、ステージ制御部60と、その他の部材を有する。その他の部材は、媒体供給部70と、液浸制御部80と、媒体回収部90と、鏡筒100を含む。
As shown in FIG. 1, the
照明装置10は、転写用の回路パターンが形成されたレチクル20を照明するもので、光源部12と、照明光学系14とを有する。
光源部12は、本実施例では、光源として、波長約193nmのArFエキシマレーザを使用する。但し、光源部12は、ArFエキシマレーザに限定されず、例えば、波長約248nmのKrFエキシマレーザ、波長約157nmのF2レーザを使用してもよいし、水銀ランプやキセノンランプなどのランプを使用してもよい。
The
In this embodiment, the
照明光学系14は、レチクル20を照明する光学系であり、レンズ、ミラー、オプティカルインテグレータ、絞り等を含む。照明光学系14は、例えば、コンデンサレンズ、オプティカルインテグレータ、開口絞り、コンデンサレンズ、スリット、結像光学系の順で整列する。
The illumination
レチクル20は、図示しないレチクル搬送系により露光装置1の外部から搬送され、レチクルステージ25に支持及び駆動される。レチクル20は、例えば、石英製で、その上には転写されるべき回路パターンが形成されている。レチクル20から発せられた回折光は、投影光学系30を通り、ウエハ40上に投影される。レチクル20とウエハ40は、光学的に共役の関係に配置される。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るため、レチクル20とウエハ40を縮小倍率比の速度比で走査することにより、レチクル20のパターンをウエハ40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の場合は、レチクル20とウエハ40を静止させた状態で露光が行われる。
The
レチクルステージ25は、レチクルステージ25を固定するための定盤27に取り付けられている。レチクルステージ25は、図示しないレチクルチャックを介してレチクル20を支持し、図示しない移動機構及びステージ制御部60によって移動制御される。図示しない移動機構は、リニアモータなどで構成され、走査方向(本実施例では、X軸方向)にレチクルステージ25を駆動することでレチクル20を移動することができる。
The
投影光学系30は、レチクル20に形成されたパターンを経た回折光をウエハ40上に結像する機能を有する。投影光学系30は、複数のレンズ素子のみからなる屈折光学系、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反射屈折光学系等を使用することができる。
The projection
ウエハ40は、図示しないウエハ搬送系により露光装置1の外部から搬送され、ウエハステージ45に支持及び駆動される。ウエハ40は、被露光体であり、液晶基板、その他の被露光体を広く含む。ウエハ40には、フォトレジストが塗布されている。
The
ウエハステージ(基板ステージ)45は、同面板(液体保持部)44を備える。同面板44は、ウエハステージ45に支持されたウエハ40の表面とウエハ40の外側の領域(ウエハステージ45)とをほぼ同一面(面一)にし、液体LWを保持するための板である。同面板44は、ウエハ40の表面と略同じ高さであることで、ウエハ40の外周付近のショットを露光する際に、ウエハ40の外側の領域においても液体LWを保持する(液膜を形成する)ことを可能にする。
The wafer stage (substrate stage) 45 includes a same surface plate (liquid holding unit) 44. The
同面板44の液体LWと接する面に対しては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等の撥液材料を表面に塗布するか、またはその材料で製作することが好ましい。また、撥液材料としては、PTFEとポリパーフルオロアルコキシエチレン、及びその共重合体(PFA)及びその誘導体であるフッ素系樹脂やポリパラキシリレン樹脂(パリレン)の改質層を使用してもよい。PFA材料は、一般的に、100度程度の接触角を有するが、重合比の調整及び誘導体や官能基の導入等によって、接触角を改質する(向上させる)ことができる。ポリパラキシリレン樹脂(パリレン)も同様に、誘導体や官能基の導入等によって、接触角を改質する(向上させる)ことができる。また、パーフルオロアルキル基含有シラン(ヘプタデカフルオロデシルシラン)などのシランカップリング剤を撥液材料として使用してもよい。
It is preferable to apply a liquid repellent material such as polytetrafluoroethylene (PTFE) on the surface of the
更に、フッ素樹脂コート等を施した同面板44の表面に、凹凸又は針状の微細構造を設け、表面粗さを調整してもよい。同面板44の表面に微細構造(凹凸)を設けることにより、濡れ易い材料はより濡れ易く、濡れにくい材料はより濡れにくくすることができる。換言すれば、同面板44の表面に微細構造(凹凸)を設けることにより、同面板44の接触角を見掛け上大きくすることができる。
Furthermore, the surface roughness may be adjusted by providing an uneven or needle-like fine structure on the surface of the
ウエハステージ45は、ウエハステージ45を固定するための定盤47に取り付けられており、図示しないウエハチャックを介してウエハ40を支持する。ウエハステージ45は、ウエハ40の上下方向(鉛直方向、即ち、Z軸方向)の位置や回転方向、傾きを調整する機能を有し、ステージ制御部60によって制御される。ウエハステージ45は、露光時において、投影光学系30の焦点面にウエハ40の表面が常に高精度に合致するように、ステージ制御部60によって制御される。
The
測距装置50は、レチクルステージ25の位置及びウエハステージ45の2次元的な位置を、参照ミラー52及び54並びにレーザ干渉計56及び58を介してリアルタイムに計測する。測距装置50による測距結果は、ステージ制御部60に伝達される。ステージ制御部60は、かかる測距結果に基づいて、位置決めや同期制御のために、レチクルステージ25及びウエハステージ45を一定の速度比率で駆動する。
ステージ制御部60は、レチクルステージ25及びウエハステージ45の駆動を制御する。
The
The
媒体供給部70は、図2に示すように、投影光学系30の最終レンズ31とウエハ40との間の空間又は間隙に液体LWを供給する機能を有する。媒体供給部70は、本実施例では、図示しない生成装置と、脱気装置と、温度制御装置と、液体供給配管72とを有する。換言すれば、媒体供給部70は、投影光学系30の最終面の周囲に配置された液体供給配管72(の液体供給口101)を介して液体LWを供給し、投影光学系30とウエハ40との間の空間に液体LWの液膜を形成する。なお、投影光学系30とウエハ40との間の空間は、液体LWの液膜を安定に形成、且つ、除去できる程度であることが好ましく、例えば、1.0から2.0mmとするとよい。
媒体供給部70は、例えば、液体LWを貯めるタンク、液体LWを送り出す圧送装置、液体LWの供給流量を制御する流量制御装置を含む。
As shown in FIG. 2, the
The
液体LWは、露光光の吸収が少ないものの中から選択され、更に、石英や蛍石などの屈折系光学素子と同程度の屈折率を有することが好ましい。具体的には、液体LWは、純水、機能水、フッ化液(例えば、フルオロカーボン)などが使用される。また、液体LWは、予め、図示しない脱気装置を用いて溶存ガスが十分に取り除かれたものが好ましい。これにより、液体LWは、気泡の発生を抑制し、また、気泡が発生しても即座に液体中に吸収できる。例えば、空気中に多く含まれる窒素及び酸素を対象とし、液体LWに溶存可能なガス量の80%を除去すれば、十分に気泡の発生を抑制することができる。勿論、図示しない脱気装置を露光装置に備えて、常に液体中の溶存ガスを取り除きながら媒体供給部70に液体LWを供給してもよい。
The liquid LW is selected from those that absorb less exposure light, and preferably has a refractive index comparable to that of a refractive optical element such as quartz or fluorite. Specifically, pure water, functional water, a fluorinated liquid (for example, fluorocarbon) or the like is used as the liquid LW. In addition, the liquid LW is preferably one in which the dissolved gas is sufficiently removed in advance using a degassing device (not shown). Thereby, the liquid LW suppresses generation | occurrence | production of a bubble, and even if a bubble generate | occur | produces, it can absorb in a liquid immediately. For example, if nitrogen and oxygen contained in a large amount in the air are targeted and 80% of the amount of gas that can be dissolved in the liquid LW is removed, the generation of bubbles can be sufficiently suppressed. Of course, a degassing device (not shown) may be provided in the exposure apparatus, and the liquid LW may be supplied to the
生成装置は、図示しない原料液供給源から供給される原料液中に含まれる金属イオン、微粒子及び有機物などの不純物を低減し、液体LWを生成する。生成装置により生成された液体LWは、脱気装置に供給される。 The generator reduces impurities such as metal ions, fine particles, and organic substances contained in a raw material liquid supplied from a raw material liquid supply source (not shown), and generates a liquid LW. The liquid LW produced | generated by the production | generation apparatus is supplied to a deaeration apparatus.
脱気装置は、液体LWに脱気処理を施し、液体LWの溶存酸素及び溶存窒素を低減する。脱気装置は、例えば、膜モジュールと真空ポンプによって構成される。脱気装置としては、例えば、ガス透過性の膜を隔てて、一方に液体LWを流し、他方を真空にして液体LW中の溶存ガスをその膜を介して真空中に追い出す装置が好適である。
温度制御装置は、液体LWを所定の温度に制御する機能を有する。
The deaeration device performs a deaeration process on the liquid LW to reduce dissolved oxygen and dissolved nitrogen in the liquid LW. The deaerator is constituted by, for example, a membrane module and a vacuum pump. As the degassing device, for example, a device is preferable that flows a liquid LW on one side through a gas permeable membrane, and evacuates the dissolved gas in the liquid LW into the vacuum through the membrane by making the other vacuum. .
The temperature control device has a function of controlling the liquid LW to a predetermined temperature.
図2は、液体供給口101、液体回収口103の概略断面図である。液体供給口101はウエハ40に対向している。液体供給口101は、投影光学系30の近傍に形成されており、同心円状の開口を有する。液体供給口101は、本実施例では、同心円状に形成されている。但し、それぞれが同心円の一部を切断した円弧上に、断続的に形成されていてもよい。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the
液体供給配管72は、脱気装置及び温度制御装置によって脱気処理及び温度制御が施された液体LWを、後述する鏡筒100に形成された液体供給口101を介して投影光学系30とウエハ40との間の空間に供給する。また、液体供給配管72は、圧力均一室102を介して液体供給口101に接続されている。液体供給配管72を液体供給口101に直接接続すると、液体供給配管72に近い供給口ほど液体供給量が多くなり、液体供給量の分布が不均一になる。この液体供給量の不均一により、ウエハステージ45の高速移動に伴ってウエハ40上の液体LWが変形した際に、液体供給口102の光軸側への気泡の進入や、液体回収口103で液体LWを回収しきれず、液体LWがウエハ40上に千切れて残る原因となる。これら気泡の進入やウエハ40面上への残液は欠陥の原因となる。
The
そこで、本実施例では、液体供給配管72をまず圧力均一室102に接続し、圧力均一室102に溜まった液体LWを液体供給口101から投影光学系30とウエハ40との間の空間に供給することで均一な液体供給を可能にする。
また、圧力均一室102に一旦液体LWを溜めるために、液体供給口101はある程度の圧力損失を設ける必要がある。そのため、液体供給口101には多孔質部材を嵌め込んでもよいし、スリット状の開口であってもよいし、複数のピンホールを設けても良い。
多孔質部材としては、特に、繊維状や粒状(粉状)の金属材料や無機材料を焼結した多孔質体が好適である。なお、かかる多孔質体に使用される材料(少なくとも表面を構成する材料)としては、ステンレス、ニッケル、アルミナ、SiO2、SiC、熱処理によって表面のみにSiO2を有するSiCなどが好適である。
Therefore, in this embodiment, the
Further, in order to temporarily store the liquid LW in the pressure
As the porous member, a porous body obtained by sintering a fibrous or granular (powdered) metal material or an inorganic material is particularly suitable. In addition, as a material (material which comprises at least the surface) used for such a porous body, stainless steel, nickel, alumina, SiO 2 , SiC, SiC having SiO 2 only on the surface by heat treatment, and the like are suitable.
液体供給配管72は、液体LWを汚染しないように、溶出物質が少ないポリテトラフルオロエチレン(ポリ四弗化エチレン)樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの樹脂で構成することが好ましい。液体LWに純水以外の液体を用いる場合には、液体LWに耐性を有し、且つ、溶出物質が少ない材料で液体供給配管72を構成すればよい。
The
図1に戻って、液浸制御部80は、ウエハステージ45の現在位置、速度、加速度、目標位置及び移動方向などの情報をステージ制御部60から取得し、かかる情報に基づいて、液浸露光に係る制御を行う。液浸制御部80は、液体LWの供給及び回収の切り替え、停止、供給及び回収する液体LWの量の制御等の制御指令を、媒体供給部70や媒体回収部90に与える。
Returning to FIG. 1, the liquid
媒体回収部90は、媒体供給部70によって供給された液体LWを回収する機能を有し、本実施例では、液体回収配管92を有する。媒体回収部90は、例えば、回収した液体LWを一時的に貯めるタンク、液体LWを吸い取る吸引部、液体LWの回収流量を制御するための流量制御装置などから構成される。
The
図2を参照して、液体回収配管92は、供給された液体LWを後述する鏡筒100に形成された液体回収口103、圧力均一室104を介して回収する。液体回収配管92は、液体LWを汚染しないように、溶出物質が少ないポリテトラフルオロエチレン(ポリ四弗化エチレン)樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの樹脂で構成することが好ましい。液体LWに純水以外の液体を用いる場合には、液体LWに耐性を有し、且つ、溶出物質が少ない材料で液体回収配管92を構成すればよい。
With reference to FIG. 2, the
液体回収口103は、供給した液体LWを回収するための開口であり、圧力均一室104を介して液体回収配管92に接続する。液体回収口103は気体を回収することもできる。本実施例では液体回収口103はウエハ40に対向している。液体回収口103は、同心円状の開口を有する。なお、液体回収口103は、スポンジなどの多孔質材料を嵌め込んでもよいし、スリット状の開口であってもよいし、複数のピンホールを設けても良い。多孔質部材としては、特に、繊維状や粒状(粉状)の金属材料や無機材料を焼結した多孔質体が好適である。なお、かかる多孔質体に使用される材料(少なくとも表面を構成する材料)としては、ステンレス、ニッケル、アルミナ、SiO2、SiC、熱処理によって表面のみにSiO2を有するSiCなどが好適である。液体回収口103は、図2に示すように、液体供給口101よりも外周に形成される。液体回収口103が液体供給口101よりも外側にあることにより、液体LWが投影光学系30の周辺部に漏れだしにくくなる。液体回収口103は、本実施例では、同心円状に形成されているが、それぞれが断続的に形成されていてもよい。
The
液体回収配管92を液体回収口103に直接接続すると、液体回収口103の液体回収配管92に近い部分又は回収孔ほど液体回収量が多くなり、液体回収量の分布が不均一になる。この液体回収量の不均一により、ウエハステージ45の高速移動に伴って、液体回収口103で液体LWを回収しきれず、液体LWがウエハ40上に千切れて残る原因となる。このウエハ40面上への残液は欠陥の原因となる。
そのため、本実施例では、液体回収口103をまず圧力均一室104に接続し、圧力均一室104に溜まった液体LWを液体回収配管92から回収することで、均一な液体回収を可能にする。
When the
Therefore, in the present embodiment, the
ウエハステージ45(図1参照)の高速移動に伴って液体LWが移動する際に、液体LWの界面が液体回収口103とその保持部を行き来し、液体回収口103とその保持部に段差が存在すると、その段差により気泡を巻き込み、露光不良の原因となる。同様にウエハステージ45の高速移動に伴って液体LWが移動する際に、液体LWの界面が液体供給口101とその保持部を行き来し、液体供給口101とその保持部に段差が存在すると、その段差により気泡を巻き込み、露光不良の原因となる。そのため、液体供給口101と液体回収口103及びそれらの保持部(鏡筒100)はウエハ40から略同じ高さに形成することが好ましい。また、供給口101、液体回収口103のウエハ40からの高さを変える必要がある場合には、その保持部に傾斜を設けるなどして、連続的に高さを変えることが好ましい。
When the liquid LW moves along with the high-speed movement of the wafer stage 45 (see FIG. 1), the interface of the liquid LW moves back and forth between the
図3は図2のZ1平面の断面を示した図である。図3に示すように本実施例では液体回収配管92は2本に分岐され、圧力均一室104に接続される。分岐された各液体回収配管は配置される位置により、長さや曲がり方が異なる。そのため、各液体回収配管の圧力損失を同じにすることは難しい。また、ウエハステージ45の高速移動に伴い、液滴LWの形状は変化し、液体回収口103の液体回収量の分布が変化する。そのため、圧力均一室104が連続的な環状の場合、回収された液体は圧力損失の少ない配管に向かって流れ、その一部が液体回収配管で回収され、一部は回収されずに、環状の圧力均一室104内を回る。この圧力均一室104内を回転する流れは、ウエハステージ45の移動方向が変わるたびに変化し、流れが変わることで振動が発生する。
FIG. 3 is a view showing a cross section of the Z1 plane of FIG. As shown in FIG. 3, in this embodiment, the
そこで、図3では予め圧力均一室104内の流体が一方向に流れを形成するようにするために、液体回収配管92を圧力均一室104に斜めに接続する。すなわち、液体回収配管92と圧力均一室104を接続する角度θを0度以上90度未満とする。この範囲で0度(圧力均一室に対し接線方向)に近づけるほど、圧力均一室の流れを安定にすることができ、ウエハステージ45の移動方向が変わるたびに発生する振動を低減させることが可能であるので、角度θを0度に設定することが好ましい。但し、本実施例では、角度θを40度とした。
Therefore, in FIG. 3, the
[実施例2]
更に図4(1)に示すように、圧力均一室104A内に空間を実質的に仕切るための仕切り部材105を配置し、圧力均一室内の環状の流体の流れの変化を抑制することで、振動を抑制することが可能である。図4(2)は、図4(1)のR1に沿った断面図である。
なお、図4(2)において、液体回収口103から仕切り部材105までの距離ΔZを0(ゼロ)に設定することで、圧力均一室104Aを完全に分割してもよい。
[Example 2]
Further, as shown in FIG. 4 (1), a
In FIG. 4B, the
ウエハステージ45が一方向に移動する際に、移動方向と同じ方向にある液体回収口103から液体を回収する。そのため、移動方向にない回収口103では空気の回収量が多くなる。圧力均一室104Aを仕切り部材105で分割せず、2箇所に設けた配管92を1本の回収配管にまとめて不図示の回収ポンプに接続する場合、移動方向にない液体回収口103からの空気の回収量が多くなる。一方、移動方向と同じ方向にある液体回収口103からの液体LWの回収量が少なくなる。その結果、ウエハ40上に液残りを発生させる原因となる。
When the
圧力均一室104Aを完全に分割し、各液体回収配管92及びその液体回収配管92に接続される不図示のポンプまでを独立に設けることで、移動方向にない液体回収口103から空気の回収量が多くなった場合にも、液体の回収量の減少を抑えることができる。
By uniformly dividing the pressure
更に、圧力均一室104Aを完全に分割してしまうと次に示す問題が発生する。ウエハステージ45の移動距離はステップ方向に対し、スキャン方向の積算距離が長くなる。そのため、非スキャン方向に配置される圧力均一室内での液体回収量が少なくなり、非スキャン方向の圧力均一室の気化熱による温度低下が促進される。そのため、圧力均一室104Aの分割に対応して、その周囲を圧力均一室毎に温度調整することで、非スキャン方向の圧力均一室の気化熱による温度低下を抑制することが可能である。
Furthermore, if the pressure
また、以下に示す方法によっても非スキャン方向の圧力均一室の気化熱による温度低下を抑制することが可能である。
図4(2)に示すように、液体回収口103から仕切り部材105までの距離ΔZをゼロより大きくする。これにより、スキャン方向に移動する際にも仕切り部材105近傍で回収される液体LWの一部が非スキャン方向でも回収されるために、気化熱による温度低下を抑制することが可能になる。また、液体回収口103から仕切り部材105までの距離(隙間)ΔZを液体回収口103の対向する位置にある圧力均一室104の内壁までの距離Hの50%以下にしても、圧力均一室は実質的に分離される。したがって、距離ΔZを距離Hの50%以下にすれば、先に述べた液体の移動方向を安定にしつつ、気化熱による温度低下を抑制することができる。
Also, the temperature drop due to the heat of vaporization in the pressure uniform chamber in the non-scanning direction can be suppressed by the method described below.
As shown in FIG. 4B, the distance ΔZ from the
一方、液体回収口103から仕切り部材105までの距離ΔZをゼロに近づけるほど、圧力均一室104A内の流体の流れを安定にすることができる。しかし、圧力均一室104A内に圧力差が生じ、液体回収配管に遠い液体回収口ほど液体回収量が少なくなる。それに対しては、図5に示すように液体回収口103を液体回収配管から遠い位置にある液体回収口103A2、液体回収配管に近い位置にある液体回収口103A1のように液体回収口を分割する。更に、液体回収口103A1の圧力損失を液体回収口103A2よりも大きくする。圧力損失を変える方法としては、異なる圧力損失の多孔質を部分的に使用すること、スリットの開口を使用してスリット幅を変えること、ピンホールを使用してピンホールの径及び/又は数を変えることで対応することができる。
On the other hand, the closer the distance ΔZ from the
本実施例では液体回収配管92の近傍とそうでない箇所で2種類の圧力損失の液体回収口を設定しているが、2種類以上の圧力損失の液体回収口を設けても良い。この場合、液体回収配管から遠い液体回収口ほど圧力損失を小さくすることが好適である。また、液体回収口103A1を圧力損失の大きい多孔質で製作し、液体回収口103A2を圧力損失の小さいスリットやピンホールで製作しても良い。
In the present embodiment, two types of pressure loss liquid recovery ports are set in the vicinity of the
[実施例3]
これまでの実施例では投影光学系30とウエハ40面の間の空間に液体LWを供給し、その液体LWを回収する際の振動を抑制する方法を述べた。本実施例は、ウエハ周辺に同様の回収機構を設けた場合の実施例である。本実施例の概略図を図6、図7、図8に示す。
図6はウエハ40及び同面板44を+Z方向から見た図である。図7は図6の丸Aで囲った部分のZX平面の断面を拡大した図であり、図8は同面板44の保持部43のZ2面での断面を示した図である。
[Example 3]
In the embodiments so far, the method of suppressing the vibration when the liquid LW is supplied to the space between the projection
FIG. 6 is a view of the
同面板44は、ウエハ40の表面と略同じ高さであることで、ウエハ40の外周付近のショットを露光する際に、ウエハ40の外側の領域においても液体LWを保持する(液膜を形成する)ことを可能にする。ウエハチャック41はウエハ40を真空吸着しているため、ウエハ40の外周付近のショットを露光する際には、少なからず、ウエハチャック41とウエハ40の間で周辺雰囲気を吸い込んでいる。そのため、ウエハチャック41とウエハ40の間に液体が入り込みやすい。
Since the
本実施例では、気体供給配管73から圧力均一室106及び気体供給口107を介してウエハ40の裏面に向かって気体を供給する。これにより、ウエハチャック41とウエハ40との間の隙間に液体が入り込むのを抑制することができる。
また、ウエハ40と同面板44の間にまたがって液体LWが保持されている場合、ウエハ40の裏面に向かって気体を吹き付けると供給した気体がウエハ40面上に漏れ出す。そして、ウエハ40の外周付近のショットを露光する際に液体LW内に気体が進入し、露光不良の原因となる。
In this embodiment, gas is supplied from the
When the liquid LW is held across the
そこで、本実施例では、同面板44の保持部材43の、ウエハ40の外周近傍に気体回収口108を設け、圧力均一室109を介して気体回収配管93から気体を回収する。気体回収配管93からの気体回収量は気体供給配管73からの気体供給量以上に設定することで、ウエハ40の外周付近のショットを露光する際に液体LW内に気体が進入するのを抑制することができる。ここで、気体回収口108から気体を回収する際に液体LWを一緒に回収してしまう。
Therefore, in this embodiment, a
圧力均一室109が連続的な環状の場合、回収された液体は圧力損失の少ない配管に向かって流れ、その一部が気体回収配管93で回収され、一部は回収されずに、環状の圧力均一室109内を回る。この圧力均一室109内を回転する流れは、ウエハ40の外周付近のショットを露光する位置が変わるたびに変化し、流れが変わることで振動が発生する。この振動はウエハステージ45の制御性能を悪化させる。
When the pressure
そこで、先の実施例同様に、予め圧力均一室109内の流体が一方向に流れを形成するように、気体回収配管93を圧力均一室109に斜めに接続する。気体回収配管93と圧力均一室109を接続する角度θは0度以上90度未満の範囲で0度(圧力均一室に対し接線方向)に近づけるほど、圧力均一室の流れを安定にすることができるので、角度θを0度に設定することが好ましい。更に、先の実施例同様に圧力均一室109内に実質的に空間を仕切る仕切り部材105Dを設けることで、より圧力均一室の流れを安定にすることができる。但し、本実施例では、角度θを50度とした。
Therefore, as in the previous embodiment, the
また、液体回収配管93の分岐本数が少なく、また、圧力均一室109のサイズが十分でない時は、圧力均一室109内で圧力差が大きくなり、気体回収ムラを引き起こす。このような場合にも、先の実施例同様に気体回収口108の圧力損失を気体回収配管93の遠い位置で小さく、気体回収配管93の近い位置で大きくすることで、圧力差による気体の回収ムラを抑制することができる。
Further, when the number of branches of the
[実施例4]
次に、上述の液浸型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9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(原版またはレチクルともいう)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(基板ともいう)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。
[Example 4]
Next, a manufacturing process of a micro device (a semiconductor chip such as an IC or LSI, a liquid crystal panel, a CCD, a thin film magnetic head, a micromachine, etc.) using the above-described immersion type exposure apparatus will be described.
FIG. 9 shows a flow of manufacturing a semiconductor device.
In step 1 (circuit design), a semiconductor device circuit is designed. In step 2 (mask production), a mask (also referred to as an original plate or a reticle) on which the designed pattern is formed is produced.
On the other hand, in step 3 (wafer manufacture), a wafer (also referred to as a substrate) is manufactured using a material such as silicon. Step 4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the wafer and the exposure apparatus provided with the prepared mask.
The next step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process for forming a semiconductor chip using the wafer manufactured in step 4. The post-process includes assembly processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). In step 6 (inspection), the semiconductor device manufactured in step 5 undergoes inspections such as an operation confirmation test and a durability test. A semiconductor device is completed through these processes, and is shipped in Step 7.
上記ステップ4のウエハプロセスは、ウエハの表面を酸化させる酸化ステップ、ウエハ表面に絶縁膜を成膜するCVDステップ、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する電極形成ステップステップを有する。また、ウエハにイオンを打ち込むイオン打ち込みステップ、ウエハに感光剤を塗布するレジスト処理ステップ、上述の露光装置を用いて、回路パターンを有するマスクを介し、レジスト処理ステップ後のウエハを露光する露光ステップを有する。更に、露光ステップで露光したウエハを現像する現像ステップ、現像ステップで現像したレジスト像以外の部分を削り取るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト剥離ステップを有する。これらのステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。 The wafer process in step 4 includes an oxidation step for oxidizing the surface of the wafer, a CVD step for forming an insulating film on the wafer surface, and an electrode formation step for forming electrodes on the wafer by vapor deposition. Also, an ion implantation step for implanting ions on the wafer, a resist processing step for applying a photosensitive agent to the wafer, and an exposure step for exposing the wafer after the resist processing step through a mask having a circuit pattern using the exposure apparatus described above. Have. Further, there are a development step for developing the wafer exposed in the exposure step, an etching step for removing portions other than the resist image developed in the development step, and a resist stripping step for removing the resist that has become unnecessary after the etching. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.
1 露光装置
20 レチクル
30 投影光学系
31 投影光学系の最終レンズ
40 ウエハ
LW 液体
90 媒体回収部
92 液体回収配管
100 鏡筒
103 液体回収口
104、104A 圧力均一室
DESCRIPTION OF
Claims (13)
該間隙から該液体を回収するための回収口と、
前記回収口から回収された液体を回収するための回収配管と、
前記回収口と前記回収配管との間に配され、かつ前記回収口から回収された液体の圧力を均一化するためのチャンバとを有し、
前記回収配管は、前記チャンバに対し、0度以上90度未満の角度で接続されていることを特徴とする露光装置。 In an exposure apparatus that has a projection optical system that projects light from an original onto a substrate, and that exposes the substrate in a state where a gap between the projection optical system and the substrate is filled with a liquid,
A recovery port for recovering the liquid from the gap;
A recovery pipe for recovering the liquid recovered from the recovery port;
A chamber that is arranged between the recovery port and the recovery pipe and that equalizes the pressure of the liquid recovered from the recovery port;
The exposure apparatus, wherein the recovery pipe is connected to the chamber at an angle of not less than 0 degrees and less than 90 degrees.
該基板を載置し、かつ移動する基板ステージと、
前記基板ステージに設けられ、かつ該基板を保持するチャックと、
前記チャックの外周部と該基板との間の隙間から前記チャックの外側へ気体を供給する供給手段と、
該隙間に対向して配され、かつ気体を回収する回収口と、
前記回収口から回収された気体を回収するための回収配管と、
前記回収口と前記回収配管との間に配され、かつ前記回収口から回収された気体の圧力を均一化するためのチャンバとを有し、
前記回収配管は、前記チャンバに対し、0度以上90度未満の角度で接続されていることを特徴とする露光装置。 In an exposure apparatus that has a projection optical system that projects light from an original onto a substrate, and that exposes the substrate in a state where a gap between the projection optical system and the substrate is filled with a liquid,
A substrate stage on which the substrate is placed and moved;
A chuck provided on the substrate stage and holding the substrate;
Supply means for supplying gas to the outside of the chuck from the gap between the outer periphery of the chuck and the substrate;
A recovery port arranged facing the gap and for recovering the gas;
A recovery pipe for recovering the gas recovered from the recovery port;
A chamber that is arranged between the recovery port and the recovery pipe and that equalizes the pressure of the gas recovered from the recovery port;
The exposure apparatus, wherein the recovery pipe is connected to the chamber at an angle of not less than 0 degrees and less than 90 degrees.
該露光された基板を現像する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 substrate using the exposure apparatus according to claim 1;
And developing the exposed substrate. A device manufacturing method comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006325296A JP2008140959A (en) | 2006-12-01 | 2006-12-01 | Liquid immersion aligner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006325296A JP2008140959A (en) | 2006-12-01 | 2006-12-01 | Liquid immersion aligner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008140959A true JP2008140959A (en) | 2008-06-19 |
Family
ID=39602128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006325296A Withdrawn JP2008140959A (en) | 2006-12-01 | 2006-12-01 | Liquid immersion aligner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008140959A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010141325A (en) * | 2008-12-11 | 2010-06-24 | Asml Netherlands Bv | Fluid extract system, lithography apparatus, and device manufacturing method |
JP2013232601A (en) * | 2012-05-01 | 2013-11-14 | Canon Inc | Exposure device and manufacturing method of device |
-
2006
- 2006-12-01 JP JP2006325296A patent/JP2008140959A/en not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010141325A (en) * | 2008-12-11 | 2010-06-24 | Asml Netherlands Bv | Fluid extract system, lithography apparatus, and device manufacturing method |
CN101762986A (en) * | 2008-12-11 | 2010-06-30 | Asml荷兰有限公司 | Fluid extraction system, lithographic apparatus and device manufacturing method |
US8654309B2 (en) | 2008-12-11 | 2014-02-18 | Asml Netherlands B.V. | Fluid extraction system, lithographic apparatus and device manufacturing method |
US9213246B2 (en) | 2008-12-11 | 2015-12-15 | Asml Netherlands B.V. | Fluid extraction system, lithographic apparatus and device manufacturing method |
JP2013232601A (en) * | 2012-05-01 | 2013-11-14 | Canon Inc | Exposure device and manufacturing method of device |
US9454087B2 (en) | 2012-05-01 | 2016-09-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus and device fabrication method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6319410B2 (en) | Exposure apparatus and device manufacturing method | |
JP4595320B2 (en) | Exposure apparatus and device manufacturing method | |
JP4596076B2 (en) | Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method | |
US8272544B2 (en) | Exposure apparatus, exposure method, and device fabrication method | |
JP4708876B2 (en) | Immersion exposure equipment | |
JP2007335662A (en) | Exposure apparatus | |
JP2007142366A (en) | Exposure apparatus and method of manufacturing device | |
JP2006270057A (en) | Aligner | |
US20100097584A1 (en) | Exposure apparatus and device fabrication method | |
JP2005236121A (en) | Exposure system and device manufacturing method | |
JP2005026649A (en) | Exposing method, aligner, and device manufacturing method | |
WO2009099021A1 (en) | Stage apparatus, exposure apparatus, exposure method, and device fabrication method | |
JP2007115730A (en) | Exposure device | |
JP2008140957A (en) | Liquid immersion aligner | |
US9164395B2 (en) | Exposure apparatus, and method of manufacturing a device | |
JP2008140959A (en) | Liquid immersion aligner | |
JP2008218595A (en) | Exposure apparatus | |
JP2009038301A (en) | Exposure device and method for manufacturing device | |
JP2008205310A (en) | Lithography |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20090406 |
|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20100202 |