JP2009094254A - 液浸露光装置およびデバイス製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】電力供給の遮断時に基板または基板ステージの上に液体が残ることを防止する。
【解決手段】液浸露光装置１００は、原版１０のパターンを投影光学系２および液体４２を介して基板４４に投影して基板４４を露光する。液浸露光装置１００は、基板を保持する基板ステージ５２を含む基板ステージ機構ＳＴＭと、基板または基板ステージ５２と投影光学系２との間の空間へ液体を供給し、基板または基板ステージ４２の上から液体を回収する液浸ユニットＩＭＵと、電力供給の遮断要求を受けた場合に、少なくとも液浸ユニットＩＭＵに対する電力供給については、液浸ユニットＩＭＵによる液体の回収動作が目標レベルまで終了したと判断されるまで待った後に遮断する制御部２２とを備える。
【選択図】図１
【解決手段】液浸露光装置１００は、原版１０のパターンを投影光学系２および液体４２を介して基板４４に投影して基板４４を露光する。液浸露光装置１００は、基板を保持する基板ステージ５２を含む基板ステージ機構ＳＴＭと、基板または基板ステージ５２と投影光学系２との間の空間へ液体を供給し、基板または基板ステージ４２の上から液体を回収する液浸ユニットＩＭＵと、電力供給の遮断要求を受けた場合に、少なくとも液浸ユニットＩＭＵに対する電力供給については、液浸ユニットＩＭＵによる液体の回収動作が目標レベルまで終了したと判断されるまで待った後に遮断する制御部２２とを備える。
【選択図】図１
Description
本発明は、原版のパターンを投影光学系および液体を介して基板に投影して該基板を露光する液浸露光装置およびこれを用いてデバイスを製造するデバイス製造方法に関する。
半導体デバイスの微細化が進み、露光光源は、高圧水銀灯（ｇ線、ｉ線）からＫｒＦエキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザなどへと、より波長の短い光を生成するものに移行している。そして、より高い解像力を得るためには、投影光学系のＮＡ（開口数）を大きくする必要があり、そのために、焦点深度がますます浅くなる傾向にある。これらの関係は、一般に次式で表すことができる。
（解像力）＝ｋ１（λ／ＮＡ）
（焦点深度）＝±ｋ２（λ／ＮＡ２）
上式において、λは露光光の波長、ＮＡは投影レンズの開口数であり、ｋ１、ｋ２はプロセスに依存する係数である。
（焦点深度）＝±ｋ２（λ／ＮＡ２）
上式において、λは露光光の波長、ＮＡは投影レンズの開口数であり、ｋ１、ｋ２はプロセスに依存する係数である。
高解像力化および高深度化のための技術として、位相シフトマスク、あるいは変形照明などが検討もされ、実用化されている。高解像力化および高深度化のための他の技術としては、液浸露光技術（ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ ｅｘｐｏｓｕｒｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）が知られている。液浸露光技術は、投影光学系の最終面と基板面（像面）との間の空間に高屈折率の液体を介在させて露光を行う技術である。
投影光学系の最終面と像面との間の空間に供給された液体が何らかの原因で漏れた場合に、露光装置内の電子機器や機構等への悪影響が懸念される。液体の漏れが発生すると、復旧までに多大なメンテナンス時間を要し、生産性の悪化を引き起こす。特に、緊急時において露光装置が動作しているにも拘わらず露光装置に対する電力供給が遮断されると、基板または基板ステージの上に液体が残り、その後にその液体が漏れる可能性がある。
特許文献１には、予め基板ステージの上に液体の回収溝を設けておき、停電時にその回収溝に液体が流れ込むように基板ステージを傾けることが開示されている。特許文献２には、停電などの緊急時に、液体の供給を停止し、漏水検知機構により漏水個所を特定することで、周辺の他の電子機器等への影響を未然に防ぐことが開示されている。特許文献３には、複数の電源系統を備えることが開示されている。
特開２００５−０７９４８０号公報
特開２００５−２６８７４２号公報
特開２００６−１７９７６１号公報
特許文献１〜３に開示された技術は、いずれも、液浸露光装置に対する電力供給が遮断された場合における液体の漏れを防止する技術として理解される。特許文献１〜３に開示された技術は、電力供給の遮断要求を受けた場合にどのようなシーケンスで電力供給を遮断するかということを提案するものではない。また、特許文献１〜３に開示された技術は、電力供給が遮断された場合に速やかに基板または基板ステージの上の液体を回収することを提案するものでもない。また、特許文献１〜３に開示された技術は、電力供給システムに不具合が生じた場合に、その不具合に応じた方法で液体の回収を制御することを提案するものでもない。
本発明は、例えば、電力供給の遮断時に基板または基板ステージの上に液体が残る問題を抑制することを目的とする。
本発明の第１の側面は、原版のパターンを投影光学系および液体を介して基板に投影して該基板を露光する液浸露光装置に係り、前記液浸露光装置は、基板を保持する基板ステージを含む基板ステージ機構と、基板または前記基板ステージと前記投影光学系との間の空間へ液体を供給し、基板または前記基板ステージの上から液体を回収する液浸ユニットと、電力供給の遮断要求を受けた場合に、少なくとも前記液浸ユニットに対する電力供給については、前記液浸ユニットによる液体の回収動作が目標レベルまで終了したと判断されるまで待った後に遮断する制御部とを備える。
本発明の第２の側面は、原版のパターンを投影光学系および液体を介して基板に投影して該基板を露光する液浸露光装置に係り、前記液浸露光装置は、基板を保持する基板ステージを含む基板ステージ機構と、基板または前記基板ステージと前記投影光学系との間の空間へ液体を供給し、基板または前記基板ステージの上から液体を回収する液浸ユニットとを備え、前記液浸ユニットは、緊急時に基板または前記基板ステージの上から液体を回収する緊急回収ユニットを含み、前記緊急回収ユニットは、吸引ラインに接続されていて緊急時に液体を回収する緊急回収路と、前記緊急回収路に配置されていて緊急時に開状態になる緊急開放弁とを有する。
本発明の第３の側面は、原版のパターンを投影光学系および液体を介して基板に投影して該基板を露光する液浸露光装置に係り、前記液浸露光装置は、基板を保持する基板ステージを含む基板ステージ機構と、基板または前記基板ステージと前記投影光学系との間の空間へ液体を供給し、基板または前記基板ステージの上から液体を回収する液浸ユニットと、電力供給の緊急遮断要求を受けた場合に、少なくとも前記液浸ユニットに対する電力供給については、予め設定された待ち時間の経過後に遮断する制御部とを備える。
本発明の第４の側面は、原版のパターンを投影光学系および液体を介して基板に投影して該基板を露光する液浸露光装置に係り、前記液浸露光装置は、複数の電力供給システムを診断する診断部と、制御部とを備え、前記複数の電力供給システムの１つは、基板またはそれを保持する基板ステージと前記投影光学系との間の空間へ液体を供給し基板または前記基板ステージの上から液体を回収する液浸ユニットを含むブロックに電力を供給するように構成され、前記制御部は、前記ブロックに電力を供給する電力供給システム以外の電力供給システムが不具合を有すると前記診断部が判断した場合に、当該不具合を有する電力供給システムによる電力供給を停止させ、前記ブロックに電力を供給する電力供給システムには少なくとも前記液浸ユニットによる液体の回収が終了するまで電力供給を継続させる。
本発明によれば、例えば、電力供給の遮断時に基板または基板ステージの上に液体が残る問題を抑制することができる。
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。
図１は、本発明の好適な実施形態の液浸露光装置の構成を概略的に示す図である。ここでは、本発明の液浸露光装置をスキャナに適用した例を説明するが、本発明は、ステッパに適用することもできる。
本発明の好適な実施形態の液浸露光装置１００は、原版（レチクル）１０のパターンを投影光学系２および液体４２を介して基板（ウエハ）４４に投影して基板４４を露光するように構成されている。ここで、基板４４には、感光剤が塗布されている。感光剤には露光によって潜像パターンが形成される。投影光学系２は、例えば、物体（原版）側にはテレセントリック系に形成された円形の結像視野を有し、像（基板）側にはテレセントリック系に形成された円形の像視野を有する。基板４４の各ショット領域の露光時に、原版１０と基板４４は、投影光学系２に対して走査駆動される。
照明系６０は、例えば、光源４、ビームエキスパンダ（不図示）、光学的インテグレータ（不図示）、ミラー６、コリメータレンズ系８、照明視野絞り（不図示）、および、リレー光学系（不図示）等を備えて構成されうる。
光源４としては、例えば、１９３ｎｍの波長を有するパルス光を発生するＡｒＦエキシマレーザ光源が使用されうる。ビームエキスパンダは、光源４が発生する光の断面形状を整形する。光学的インテグレータは、例えば、フライアイレンズであり、整形された光を受けて２次光源像を形成する。コリメータレンズ系８は、２次光源像からの光を集光して一様な照度分布を有する照明光を形成する。照明視野絞りは、走査露光時の走査方向に対して直交する方向に長い長方形に照明光を整形する。リレー光学系は、ミラー６及びコリメータレンズ系８と協働して、照明視野絞りの長方形の開口部を原版１０に結像する。
原版１０は、原版ステージ１６によって真空吸引力により支持される。原版ステージ１６は、走査露光の間、大きなストロークで１軸方向に一定速度で駆動される。原版ステージ１６は、原版ステージ定盤５０によって支持される。
ｘｙ平面における原版ステージ１６の位置と回転は、レーザ干渉計１４によって連続的に測定される。レーザ干渉計１４は、原版ステージ１６に取り付けられたミラー（平面鏡またはコーナー鏡）１２に向けてレーザービームを射出し、ミラーに１２によって反射されたレーザービームを受光する。原版ステージ制御部２０は、レーザ干渉計１４によって測定されたｘｙ位置に基づいて原版ステージ１６を駆動するモータ（例えば、リニアモータ）１８を制御する。
原版１０のパターン領域の一部が整形された照明光で照明されているとき、その照明された部分のパターンから出た露光光光が投影光学系（例えば、１／４縮小投影光学系）２を通して、基板４４に塗布された感光剤（フォトレジスト）に投影され結像する。投影光学系２の光軸は、照明系６０の光軸と同軸になるように位置決めされる。
投影光学系２は、複数のレンズ素子（光学素子）を備えている。これらのレンズ素子は、例えば、１９３ｎｍの波長を有する紫外光（露光光）に対して高い透過率を有する石英や蛍石のような２つの異なる材料から構成されうる。蛍石は、主に、正力（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ）を有するレンズ素子を形成するために使用される。投影光学系２のレンズ素子が固定された鏡筒内の空間は、酸素による露光光の吸収を抑えるために、窒素ガスで満たされうる。光源４の内側からコリメータレンズ系８に至る光路に関しても、同様に窒素ガスで満たされうる。なお、投影光学系２は、ミラーを含んで構成されてもよい。
基板４４は、基板４４を保持する基板ステージ（ＺＴステージ）５２を含む基板ステージ機構ＳＴＭによって位置決め或いは駆動される。図２は、基板ステージ５２を上方から見た模式図である。基板ステージ５２には、基板チャック（不図示）が備えられていて、該基板チャックによって基板４４が保持される。基板ステージ５２は、例えば、投影光学系２の光軸に沿ったｚ方向における基板４４の位置、および、ｚ方向に垂直なｘｙ平面に対する基板４４の傾きが調整される。基板ステージ５２は、例えば、複数（例えば、３個）のＺアクチュエータ４６を介してＸＹステージ４８に取り付けられうる。
Ｚアクチュエータ４６は、例えば、ピエゾ素子、ボイスコイルモータ又はＤＣモータと、リフト・カム機構とを組み合わせて構成されうる。全てのＺアクチュエータ４６がｚ方向に同じ量だけ基板ステージ５２を駆動すると、基板ステージ５２は、ＸＹステージ４８に対して平行な関係を維持しながら、ｚ方向（すなわち焦点合わせを行う方向）に並進運動する。複数のＺアクチュエータ４６の各々が、ｚ方向に異なる量だけ基板ステージ５２を駆動すると、基板ステージ５２のチルト（傾斜）量とチルト方向が調節される。
ＸＹステージ４８は、基板ステージ定盤９０の上で、ｘ方向及びｙ方向に２次元に駆動される。ＸＹステージ４８の２次元駆動は、複数のモータ２６によってなされうる。モータ２６は、例えば、送りねじを回転させるＤＣモータ、及び／又は、非接触状態で駆動力を生成するリニアモータなどで構成されうる。モータ２６は、基板ステージ制御部２４によって制御される。基板ステージ制御部２４には、レーザ干渉計３２から基板ステージ５２ｘ方向及びｙ方向における位置の情報が提供される。レーザ干渉計３２は、基板ステージ５２に設けられたミラー３０に向けてレーザービームを射出し、ミラーに３０によって反射されたレーザービームを受光する。
投影光学系２の端面と基板４４との間の空間には液体４２によって液膜が形成される。基板４４には、投影光学系２のほか液体４２を介して原版１０のパターンが投影される。
基板４４または基板ステージ５２と投影光学系２の端面との間の空間への液体４２の供給、および、基板４４または基板ステージ５２の上からの液体４２の回収は、液浸ユニットＩＭＵによって制御される。液浸ユニットＩＭＵは、例えば、液体供給ユニット３６と、液体回収ユニット４０と、液浸制御部２８とを含みうる。液体供給ユニット３６は、液浸制御部２８からの指令に従って、基板４４または基板ステージ５２と投影光学系２の端面との間の空間に液体４２を供給する。液体回収ユニット４０は、液浸制御部２８からの指令に従って、基板４４または基板ステージ５２の上から液体４２を回収する。
液浸露光装置１００を構成する上記のような複数のユニット（例えば、基板ステージ機構ＳＴＭ、液浸ユニットＩＭＵ、照明系６０）に対する電力供給は、主制御部（特許請求の範囲に記載された制御部の一例）２２によって制御される。主制御部２２は、例えば、基板ステージ機構ＳＴＭ、液浸ユニットＩＭＵ、照明系６０に対する電力の供給を個別に制御するように構成されうる。
主制御部２２は、例えば、不図示の操作部および／または外部装置から電力供給の遮断要求を受けることができるように構成されている。ここで、電力供給の遮断要求は、例えば、液浸露光装置１００の主電源スイッチをオフ状態にする要求でありうる。或いは、電力供給の遮断要求は、液浸露光装置１００を構成する複数のユニット（例えば、基板ステージ機構ＳＴＭ、液浸ユニットＩＭＵ、照明系６０）に対する電力供給を一括して又は個別に遮断することの要求でありうる。
主制御部２２は、電力供給の遮断要求を受けた場合に、それに応じて複数のユニットに対する電力供給を遮断する。しかし、この際に、主制御部２２は、少なくとも液浸ユニットＩＭＵに対する電力供給の遮断については、液浸ユニットＩＭＵによる基板４４または基板ステージ５２の上からの液体４２の回収動作が目標レベルまで終了したと判断されるまで待つ。ここで、目標レベルは、すべての液体が回収されるレベルとすることもできるし、実用上問題が生じないレベルとすることもできる。
液体回収ユニット４０は、基板４４または基板ステージ５２の上から液体４２を回収する回収路４０ａを有し、液浸制御部２８は、回収路４０ａを流れる液体の流量に基づいて液体の回収動作の終了を判断しうる。回収路４０ａを流れる液体の流量は、例えば、回収路４０ａに配置された流量センサ３８によって検知されうる。
液浸制御部２８は、例えば、回収路４０ａを流れる液体の流量が基準流量を基準時間以上にわたって下回った場合に基板４４または基板ステージ５２の上からの液体４２の回収動作が目標レベルまで終了したと判断し、その判断結果を主制御部２２に通知する。ここで、一例として基準流量を１．０ｍｌ／ｓ、基準時間を３秒と定めることができるが、これらは任意に定められる。
或いは、液浸制御部２８は、液体供給ユニット３６による液体の供給量と液体回収ユニット４０による液体の回収量とに基づいて回収動作が目標レベルまで終了したと判断することもできる。
例えば、液体供給ユニット３６から液体を一定流量で送り出しながら液体回収ユニット４０でその液体を回収するようにして液体を循環させる場合を考える。この場合は、液体を循環させた時間で決定される供給された液体の積算量と液体回収ユニット４０で回収された液体の積算量とに基づいて回収動作が目標レベルまで終了したと判断することができる。液体供給ユニット３６による液体の供給量は、図２に例示するように、液体供給ユニット３６が有する液体の供給路３６ａに流量センサ６１を設けて、流量センサ６１で検出される流量を積算することによって求めてもよい。
図２に例示するように、液浸ユニットＩＭＵは、緊急時に基板４４または基板ステージ５２の上から液体４２を回収する緊急回収ユニット６３を含むことが好ましい。図３は、緊急回収ユニット６３の構成例を模式的に示す図である。緊急回収ユニット６３は、吸引ライン（典型的には、工場設備としてのバキュームライン）に接続されていて緊急時に液体を回収する緊急回収路６３ａと、緊急回収路６３ａに配置されていて緊急時に開状態になる緊急開放弁６３ｂとを有する。緊急開放弁６３ｂは、例えば、緊急回収ユニット６３に対する電力供給が遮断された時に開状態となり、電力が供給されている状態では閉状態を維持する。
液浸露光装置１００（液浸ユニットＩＭＵ）に緊急回収ユニット６３を備えることによって、液浸露光装置１００または液浸ユニットＩＭＵに対する電力供給が停電等によって予告なく遮断された場合においても、液体の漏れによる影響を低減することができる。
液浸制御部２８は、例えば、基板４４または基板ステージ５２の上からの液体４２の回収動作が設定された時間内に目標レベルまで終了しないと判断した場合には、緊急回収ユニット６３によって液体を回収させることができる。これは、例えば、緊急開放弁６３ｂに対する電力供給を遮断することによってなされうる。
主制御部２２は、不図示の操作部および／または外部装置から電力供給の緊急遮断要求（ＥＭＯ）を受けた場合に、液体供給ユニット３６による液体の供給を停止する。更に、主制御部２２は、緊急遮断要求（ＥＭＯ）を受けた場合には、少なくとも液浸ユニットＩＭＵに対する電力供給については予め設定された待ち時間（例えば、１秒）の経過後に遮断するように構成されることが好ましい。
遮断要求と緊急遮断要求とは区別して用いられる。単なる遮断要求（通常の遮断要求）は、緊急性を要しない要求であるが、緊急遮断要求は、緊急性を要する要求である。主制御部２２が緊急遮断要求を受けた場合、上記の予め設定された待ち時間の間は液体回収ユニット４０が動作を継続することができるので、液体回収ユニット４０によって液体の全部又は一部を回収することができる。
主制御部２２は、緊急遮断要求（ＥＭＯ）を受けた場合には、基板ステージ機構ＳＴＭに対する電力供給についても、予め設定された待ち時間（例えば、１秒）の経過後に遮断するように構成されることが好ましい。これにより、基板ステージ５２を退避位置に移動させ、電力供給の遮断後に基板ステージ５２または基板と投影光学系２とが衝突する可能性を低減することができる。
待ち時間における基板ステージ５２の制御は、主制御部２２が緊急遮断要求を受けた際の液浸露光装置１００又は基板ステージ５２の状態に応じて決定されうる。
液浸露光装置１００は、複数のユニット（例えば、基板ステージ機構ＳＴＭ、液浸ユニットＩＭＵ、照明系６０）にそれぞれ電力を供給する複数の電力供給システムを備えるように構成されてもよい。この場合において、液浸露光装置は、該複数の電力供給システムを診断する診断部９５を備えることが好ましい。
複数の電力供給システムの１つは、液浸ユニットＩＭＵを含むブロック（このブロックを特定ブロックと呼ぶことにする）に電力を供給するように構成されうる。当該特定ブロックには、基板ステージ機構ＳＴＭが含まれてもよい。
図４は、主制御部２２による複数の電力供給システムの制御の一例を示す図である。まず、特定ブロックに電力を供給する電力供給システム以外の電力供給システムが不具合を有すると診断部９５が判断した場合を考える。この場合、主制御部２２は、当該不具合を有する電力供給システムによる電力供給を停止させ、特定ブロックに電力を供給する電力供給システムには少なくとも液浸ユニットＩＭＵによる液体の回収が終了するまで電力供給を継続させる。一方、主制御部２２は、特定ブロックに電力を供給する電力供給システムが不具合を有すると診断部９５が判断した場合に、予め設定された待ち時間の経過後に、特定ブロックに対して電力を供給する電力供給システムに電力供給を停止させる。
以下、図４を参照しながら主制御部２２による複数の電力供給システムの制御のより具体的な例を説明する。この制御は、ステップＳ４０１において、診断部９５によって複数の電力供給システムの少なくとも１つに不具合（典型的には、故障）があることが検知されることを受けて開始される。ここで、不具合の有無は、例えば、各電力供給システムの電力供給ラインの電圧を監視することによって検知することができる。例えば、該電圧に許容範囲を超える変動があった場合に電力供給システムに不具合があるものと判断することができる。
ステップＳ４０２において、主制御部２２は、診断部９５に不具合があることが検知された電力供給システムが特定ブロックに電力を供給するための電力供給システムであるかどうかを判断する。
不具合があることが検知された電力供給システムが特定ブロックである場合には、特定ブロックに対する電力供給の遮断が予め設定された待ち時間だけ待たれる。ステップＳ４０３では、主制御部２２は、この待ち時間において液体の回収がなされるように、特定ブロックを構成する液浸ユニットＩＭＵに液体の回収動作を開始させる。ここで、特定ブロックに基板ステージ機構ＳＴＭも含まれる場合には、液浸ユニットＩＭＵとともに基板ステージ機構ＳＴＭも動作させる。この動作には、基板ステージ５２を退避位置に移動させる動作、又は、液体の回収の好適な位置に基板ステージ５２を移動させる動作が含まれうる。
ステップＳ４０４では、主制御部２２は、前述の待ち時間が経過するのを待ち、次いで、ステップＳ４０７に処理を進める。
不具合があることが検知された電力供給システムが特定ブロック以外のブロック（例えば、照明系６０）である場合には、主制御部２２は、ステップＳ４０５において、当該不具合を有する電力システムによる電力供給を停止させる。
次いで、ステップＳ４０６において、主制御部２２は、特定ブロックに電力を供給する電力供給システムに、少なくとも液浸ユニットＩＭＵによる液体の回収が終了するまで特定ブロックに対する電力供給を継続させる。これによって、特定ブロックを構成する液体回収ユニット４０によって液体が回収される。主制御部２２は、その後に、処理をステップＳ４０７に進める。
なお、以上の説明は、局所液浸方式（Ｌｏｃａｌ Ｆｉｌｌ）の液浸露光装置を例示してなされているが、本発明は、例えば、基板の全体を液体中に浸漬するような方式の液浸露光装置にも適用することができる。
次に上記の液浸露光装置を利用したデバイス製造方法を説明する。図５は、半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。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（レチクル作製）では設計した回路パターンに基づいてレチクル（原版）を作製する。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、上記のレチクルとウエハを用いて、リソグラフィー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、これを出荷（ステップ７）する。 図６は、上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す図である。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を成膜する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５（ＣＭＰ）ではＣＭＰ工程によって絶縁膜を平坦化する。ステップ１６（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ１７（露光）では上記の露光装置を用いて、回路パターンが形成されたマスクを介し感光剤が塗布されたウエハを露光してレジストに潜像パターンを形成する。ステップ１８（現像）ではウエハ上のレジストに形成された潜像パターンを現像してレジストパターンを形成する。ステップ１９（エッチング）ではレジストパターンが開口した部分を通してレジストパターンの下にある層又は基板をエッチングする。ステップ２０（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、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。
次に上記の液浸露光装置を利用したデバイス製造方法を説明する。図５は、半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。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（レチクル作製）では設計した回路パターンに基づいてレチクル（原版）を作製する。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、上記のレチクルとウエハを用いて、リソグラフィー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、これを出荷（ステップ７）する。 図６は、上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す図である。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を成膜する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５（ＣＭＰ）ではＣＭＰ工程によって絶縁膜を平坦化する。ステップ１６（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ１７（露光）では上記の露光装置を用いて、回路パターンが形成されたマスクを介し感光剤が塗布されたウエハを露光してレジストに潜像パターンを形成する。ステップ１８（現像）ではウエハ上のレジストに形成された潜像パターンを現像してレジストパターンを形成する。ステップ１９（エッチング）ではレジストパターンが開口した部分を通してレジストパターンの下にある層又は基板をエッチングする。ステップ２０（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、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。
ＳＴＭ 基板ステージ機構
ＩＭＵ 液浸ユニット
４４ 基板
５２ 基板ステージ（ＺＴステージ）
４６ Ｚアクチュエータ
４８ ＸＹステージ
９０ 基板ステージ定盤
９５ 診断部９５
１０ 原版
７０ 液体回収領域
１００ 液浸露光装置
ＩＭＵ 液浸ユニット
４４ 基板
５２ 基板ステージ（ＺＴステージ）
４６ Ｚアクチュエータ
４８ ＸＹステージ
９０ 基板ステージ定盤
９５ 診断部９５
１０ 原版
７０ 液体回収領域
１００ 液浸露光装置
Claims (9)
- 原版のパターンを投影光学系および液体を介して基板に投影して該基板を露光する液浸露光装置であって、
基板を保持する基板ステージを含む基板ステージ機構と、
基板または前記基板ステージと前記投影光学系との間の空間へ液体を供給し、基板または前記基板ステージの上から液体を回収する液浸ユニットと、
電力供給の遮断要求を受けた場合に、少なくとも前記液浸ユニットに対する電力供給については、前記液浸ユニットによる液体の回収動作が目標レベルまで終了したと判断されるまで待った後に遮断する制御部と、
を備えることを特徴とする液浸露光装置。 - 前記液浸ユニットは、基板または前記基板ステージの上から液体を回収する回収路を有し、
前記回収路を流れる液体の流量に基づいて液体の回収動作が目標レベルまで終了したと判断される、ことを特徴とする請求項１に記載の液浸露光装置。 - 前記液浸ユニットは、基板または前記基板ステージと前記投影光学系との間の空間に供給された液体の量と、基板または前記基板ステージの上から回収された液体の量とに基づいて液体の回収動作の終了を判断する、ことを特徴とする請求項１に記載の液浸露光装置。
- 前記液浸ユニットは、緊急時に基板または前記基板ステージの上から液体を回収する緊急回収ユニットを含み、前記緊急回収ユニットは、吸引ラインに接続されていて緊急時に液体を回収する緊急回収路と、前記緊急回収路に配置されていて緊急時に開状態になる緊急開放弁とを有する、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液浸露光装置。
- 原版のパターンを投影光学系および液体を介して基板に投影して該基板を露光する液浸露光装置であって、
基板を保持する基板ステージを含む基板ステージ機構と、
基板または前記基板ステージと前記投影光学系との間の空間へ液体を供給し、基板または前記基板ステージの上から液体を回収する液浸ユニットとを備え、
前記液浸ユニットは、緊急時に基板または前記基板ステージの上から液体を回収する緊急回収ユニットを含み、前記緊急回収ユニットは、吸引ラインに接続されていて緊急時に液体を回収する緊急回収路と、前記緊急回収路に配置されていて緊急時に開状態になる緊急開放弁とを有する、
ことを特徴とする液浸露光装置。 - 原版のパターンを投影光学系および液体を介して基板に投影して該基板を露光する液浸露光装置であって、
基板を保持する基板ステージを含む基板ステージ機構と、
基板または前記基板ステージと前記投影光学系との間の空間へ液体を供給し、基板または前記基板ステージの上から液体を回収する液浸ユニットと、
電力供給の緊急遮断要求を受けた場合に、少なくとも前記液浸ユニットに対する電力供給については、予め設定された待ち時間の経過後に遮断する制御部と、
を備えることを特徴とする液浸露光装置。 - 原版のパターンを投影光学系および液体を介して基板に投影して該基板を露光する液浸露光装置であって、
複数の電力供給システムを診断する診断部と、
制御部とを備え、
前記複数の電力供給システムの１つは、基板またはそれを保持する基板ステージと前記投影光学系との間の空間へ液体を供給し基板または前記基板ステージの上から液体を回収する液浸ユニットを含むブロックに電力を供給するように構成され、
前記制御部は、前記ブロックに電力を供給する電力供給システム以外の電力供給システムが不具合を有すると前記診断部が判断した場合に、当該不具合を有する電力供給システムによる電力供給を停止させ、前記ブロックに電力を供給する電力供給システムには少なくとも前記液浸ユニットによる液体の回収が終了するまで電力供給を継続させる、
ことを特徴とする液浸露光装置。 - 前記制御部は、前記ブロックに電力を供給する電力供給システムが不具合を有すると前記診断部が判断した場合に、予め設定された待ち時間の経過後に、前記ブロックに電力を供給する電力供給システムに電力供給を停止させる、
ことを特徴とする請求項７に記載の液浸露光装置。 - デバイス製造方法であって、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の液浸露光装置を使って基板を露光する工程と、
前記基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
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