JP2009176776A - Holder, aligner and method for manufacturing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被照射物体を保持するための保持装置、該保持装置を備える露光装置、及び該露光装置を用いたデバイスの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a holding device for holding an irradiation object, an exposure apparatus including the holding device, and a device manufacturing method using the exposure apparatus.
一般に、半導体集積回路などのマイクロデバイスを製造するための露光装置は、所定のパターンが形成されたレチクルなどのマスクを照射するための照明光学系と、該照明光学系がマスクを照射することにより形成されたパターン像を感光性材料の塗布されたウエハ、ガラスプレートなどの基板に投影するための投影光学系とを備えている。このような露光装置では、半導体集積回路の高集積化及び該高集積化に伴うパターン像の微細化を図るために、投影光学系の更なる高解像度化が要望されている。そのため、露光装置に用いる露光光の短波長化が進み、近年では、EUV(Extreme Ultraviolet )光やEB(Electron Beam )を露光光として使用する露光装置の開発が行われている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、露光装置に用いられるマスクや基板は、露光光が照射されることにより、該露光光の一部を吸収して発熱する。特にEUV光やEBを露光光として用いた露光装置では、露光光の吸熱に起因した該マスクや基板の発熱量により、該マスクや基板が変形する可能性があった。このようにマスクや基板が変形してしまった場合には、例えば、基板上に形成されるパターン像が歪んでしまうという問題があった。 By the way, when a mask or a substrate used in an exposure apparatus is irradiated with exposure light, it absorbs a part of the exposure light and generates heat. In particular, in an exposure apparatus using EUV light or EB as exposure light, the mask or substrate may be deformed by the amount of heat generated by the mask or substrate due to the absorption of exposure light. When the mask or the substrate is deformed as described above, for example, there is a problem that a pattern image formed on the substrate is distorted.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、光が照射されることに起因した被照射物体の温度上昇を好適に抑制できる保持装置、露光装置及びデバイスの製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to manufacture a holding device, an exposure apparatus, and a device that can suitably suppress a temperature rise of an irradiated object due to light irradiation. It is to provide a method.
上記の課題を解決するため、本発明は、実施形態に示す図1〜図12に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の保持装置は、光(EL)が照射される被照射領域を有する被照射物体(R,W)を保持する保持装置(15,17)であって、前記被照射物体(R,W)を保持する保持面(21a,30a)を有する保持部(21,30)と、前記被照射物体(R,W)を冷却する冷却機構(35,41,41A,41B,42,42A,53,55)と、を備え、該冷却機構(35,41,41A,41B,42,42A,53,55)は、前記保持面(21a,30a)との間に所定のクリアランス(38)を形成するように前記保持面(21a,30a)に相対する相対面(37a,52)を含む空間形成部(37,50,51)と、前記クリアランス(38)内に気体を供給する供給部(41,41A,41B)と、前記空間形成部(37,50,51)に形成され、前記クリアランス(38)内の気体を排気する排気部(42,42A,53,55)と、を有することを要旨とする。
In order to solve the above-described problems, the present invention employs the following configuration corresponding to FIGS. 1 to 12 shown in the embodiment.
The holding device according to the present invention is a holding device (15, 17) for holding an irradiated object (R, W) having an irradiated region irradiated with light (EL), and the irradiated object (R, W). ) Holding portions (21, 30) having holding surfaces (21a, 30a) and cooling mechanisms (35, 41, 41A, 41B, 42, 42A, 53) for cooling the irradiated object (R, W). 55), and the cooling mechanism (35, 41, 41A, 41B, 42, 42A, 53, 55) forms a predetermined clearance (38) between the holding surface (21a, 30a). The space forming part (37, 50, 51) including the relative surface (37a, 52) facing the holding surface (21a, 30a) and the supply part (41 for supplying gas into the clearance (38) , 41A, 41B) and the space forming portion (37 Is formed in 50, 51), said clearance (38) an exhaust unit for exhausting gas in the (42, 42A, and summarized in that has a 53 and 55), the.
また、本発明の保持装置は、光(EL)が照射される被照射領域を有する被照射物体(R,W)を保持する保持装置(15,17)であって、前記被照射物体(R,W)を保持する保持面(21a,30a)を有する保持部(21,30)と、該保持部(21,30)により保持される前記被照射物体(R,W)のうち前記被照射領域とは異なる所定領域に向けて気体を供給する供給部(41,41A,41B)と、該供給部(41,41A,41B)から供給された前記気体を排気する排気部(42,42A,53,55)と、を備えたことを要旨とする。 The holding device of the present invention is a holding device (15, 17) that holds an irradiated object (R, W) having an irradiated region irradiated with light (EL), and the irradiated object (R). , W) having a holding surface (21a, 30a) for holding, and the irradiated object (R, W) among the irradiated objects (R, W) held by the holding part (21, 30). A supply unit (41, 41A, 41B) for supplying gas toward a predetermined region different from the region, and an exhaust unit (42, 42A, 41) for exhausting the gas supplied from the supply unit (41, 41A, 41B) 53, 55).
上記構成によれば、保持部に被照射物体が保持される場合、供給部から供給された気体は、被照射物体に沿って流動する際に該被照射物体から吸熱する。そして、このような気体は、排気部によって保持装置外に排気される。そのため、被照射物体の周辺で気体を積極的に流動させない場合に比して、光が照射されることに起因した被照射物体の温度上昇を好適に抑制できる。 According to the above configuration, when the irradiated object is held by the holding unit, the gas supplied from the supply unit absorbs heat from the irradiated object when flowing along the irradiated object. And such gas is exhausted out of a holding | maintenance apparatus by an exhaust part. Therefore, as compared with the case where gas is not actively flowed around the irradiated object, the temperature increase of the irradiated object due to light irradiation can be suitably suppressed.
なお、本発明をわかりやすく説明するために実施形態を示す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明が実施形態に限定されるものではないことは言うまでもない。 In order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, it has been described in association with the reference numerals of the drawings showing the embodiments, but it goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments.
本発明によれば、光が照射されることに起因した被照射物体の温度上昇を好適に抑制できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the temperature rise of the to-be-irradiated object resulting from light irradiation can be suppressed suitably.
(第1の実施形態)
以下に、本発明を具体化した第1の実施形態について図1〜図4に基づき説明する。
図1に示すように、本実施形態の露光装置11は、波長が「100nm」程度以下の軟X線領域である極端紫外光、即ちEUV(Extreme Ultraviolet )光を露光光ELとして用いるEUV露光装置であって、内部が真空雰囲気となるチャンバ12(図1では二点鎖線で示す。)内に設置されている。この露光装置11は、露光光源13と、照明光学系14と、所定のパターンが形成された反射型のレチクルRを保持するレチクルステージ15と、投影光学系16と、表面にレジストなどの感光性材料が塗布されたウエハWを保持するウエハステージ17とを備えている。なお、本実施形態の露光光源13としては、レーザ励起プラズマ光源が用いられており、該光源は、波長が「5〜20nm(例えば13.5nm)」となるEUV光を出力する。
(First embodiment)
Below, 1st Embodiment which actualized this invention is described based on FIGS. 1-4.
As shown in FIG. 1, the
照明光学系14は、露光光源13側から順に配置された反射型のコリメート用ミラー18及びコンデンサミラー19を備えている。これら各ミラー18,19の反射面には、露光光ELを反射する反射層がそれぞれ形成されている。そして、コンデンサミラー19に反射された露光光ELは、コンデンサミラー19よりもレチクルR側に配置された折り返し用の反射ミラー20により、レチクルステージ15に保持されるレチクルRに導かれる。
The illumination
レチクルステージ15は、被照射面Raが下方を指向するようにレチクルRを保持しており、レチクルRを静電吸着する静電チャック21と、該静電チャック21をY方向、該Y方向と略直交するX方向、及びY方向及びX方向と略直交する方向であって且つレチクルRの法線方向であるZ方向に移動させるための移動ステージ22とを備えている。静電チャック21には、図2に示すように、略円柱形状をなす多数のピン23が設けられており、該各ピン23の先端面(即ち、反Y方向側の端面)によって形成された吸着面21aに、レチクルRが静電吸着される。また、移動ステージ22は、図示しない駆動機構の駆動に基づき静電チャック21と共に移動する。そして、レチクルRにおいて上記パターンが形成された被照射面Ra(図1では下面)で反射された露光光ELは、図1に示すように、投影光学系16に導かれる。なお、レチクルRの被照射面Raにおいてパターンが形成された被照射領域には、該被照射領域を保護するためのペリクルPが被覆されている。
The
投影光学系16は、複数枚(本実施形態では6枚)の反射型のミラー24,25,26,27,28,29を備えている。そして、物体面側であるレチクルR側から導かれた露光光ELは、第1ミラー24、第2ミラー25、第3ミラー26、第4ミラー27、第5ミラー28、第6ミラー29の順に反射され、ウエハステージ17に保持されるウエハWに導かれる。なお、各ミラー24〜29のうち第1ミラー24、第2ミラー25、第4ミラー27及び第6ミラー29は凹面鏡である一方、第3ミラー26及び第5ミラー28は凸面鏡である。
The projection optical system 16 includes a plurality of (six in this embodiment)
ウエハステージ17は、被照射面が上方を指向するようにウエハWを保持しており、ウエハWを静電吸着する静電チャック30と、該静電チャック30をY方向、X方向及びZ方向に移動させるための移動ステージ31とを備えている。静電チャック30には、略円柱形状をなす多数のピン(図示略)が設けられており、該各ピンの先端面(即ち、Y方向側の端面)によって形成された吸着面30aに、ウエハWが静電吸着される。また、移動ステージ31は、図示しない駆動機構の駆動に基づき静電チャック30と共に移動する。そして、投影光学系16から射出された露光光ELがウエハWの被照射面の被照射領域を照射することにより、該被照射領域には、レチクルR上の上記パターンを所定倍率に縮小したパターン像が投影転写される。
The
また、本実施形態の露光装置11には、レチクルステージ15に保持されるレチクルRに向けて窒素などの気体を供給するための供給装置32と、該供給装置32によって供給された気体を吸引してチャンバ12外に排気するための排気装置33とが設けられている。供給装置32は、常温(本実施形態では23℃)よりも低温(例えば13℃)に調整された気体を供給するようになっている。なお、ここでいう「常温」とは、露光装置11が設置された環境の温度のことであって、露光装置11を構成する各部材の温度も、ほぼ常温に設定されている。
Further, in the
次に、本実施形態のレチクルステージ15について、図2〜図4に基づき説明する。なお、図2〜図4では、明細書の説明理解の便宜上、移動ステージ22の記載を省略している。
Next, the
図2及び図3に示すように、レチクルステージ15の静電チャック21におけるX方向及び反X方向の両端部には、Y方向における長さがレチクルRのY方向における長さよりも長い断面視略「L」字状のホルダ部35がそれぞれ設けられている。これら各ホルダ部35は、反Z方向側(図2における下側)に延びる延設部36をそれぞれ備えており、該各延設部36の先端(即ち、反Z方向側の端部)には、互いに接近する方向に向けて突出する突出部37がそれぞれ設けられている。各延設部36には、静電チャック21に静電吸着されるレチクルRにおけるX方向側及び反X方向側の各側面に所定間隔を介して相対する第1相対面36aがそれぞれ形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, at both ends of the
各突出部37は、吸着面21aとの間にレチクルRが収容される所定のクリアランス38を介在させると共に、レチクルRにおいて被照射領域の外周側となる外周領域(即ち、被照射領域とは異なる所定領域)に対応する位置にそれぞれ配置されている。また、各突出部37におけるZ方向側の第2相対面(図2における上面)37aは、静電チャック21の吸着面21aと略平行となるようにそれぞれ形成されている。なお、各突出部37の第2相対面37aは、上記クリアランス38内に収容されたレチクルRの被照射面Raに接触することはない。
Each
また、静電チャック21内におけるX方向及び反X方向の両端側には、図1及び図2に示すように、供給装置32に接続される供給用管路32a内と連通する第1流路39と、排気装置33に接続される排気用管路33a内と連通する第2流路40とがそれぞれ形成されている。また、図3に示すように、各突出部37の第2相対面37aには、レチクルRのY方向における長さよりも多少短い長孔状の供給口41と、該供給口41を包囲する環状の排気口42とがそれぞれ形成されている。そして、各供給口41は、第1流路39にそれぞれ連通すると共に、各排気口42は、第2流路40にそれぞれ連通している。そのため、本実施形態の静電チャック21は、図4に示すように、供給装置32及び排気装置33が駆動する場合、レチクルRの被照射面Raにおける被照射領域の外周領域に向けて気体を各供給口41から供給し、レチクルRから吸熱した気体を各排気口42からチャンバ12外に排気させる。
Moreover, as shown in FIGS. 1 and 2, the first flow path communicating with the inside of the
次に、レチクルステージ15にて保持されるレチクルRの温度を調整する際の作用について説明する。
さて、ウエハWへのパターン像の転写を行う際、レチクルステージ15の静電チャック21に静電吸着されたレチクルRの被照射面Raには、照明光学系14から射出された露光光ELが照射される。すると、レチクルRの被照射面Raを照射する露光光ELの大部分は、被照射面Raで反射されて投影光学系16に導かれる一方、一部の露光光ELは、被照射面Raにおいて露光光ELが照射される被照射領域に吸収される。その結果、レチクルRでは、その被照射領域を中心に熱吸収し、該吸収した熱がレチクルR全体に伝達され、温度上昇が生じる。
Next, an operation when adjusting the temperature of the reticle R held by the
Now, when the pattern image is transferred to the wafer W, the exposure light EL emitted from the illumination
このような状態で供給装置32及び排気装置33が駆動すると、静電チャック21の各供給口41からは、レチクルRの被照射面Raのうち被照射領域の外周領域に対して吸着面21a又は第2相対面37aと略垂直な方向(Z方向)に向けて気体が供給される。その結果、レチクルRは、各供給口41から供給された気体によって静電チャック21の吸着面21aに押し付けられた状態になる。また、レチクルRに接触した気体は、クリアランス38内において四方に拡散し、その後、排気口42を介してチャンバ12外に排気される。
When the
また、レチクルRの被照射面Raに気体を供給し続けると、常温よりも低温の気体が被照射面Raに沿って流動することになる。そして、このような気体がレチクルRの被照射領域にて吸収した熱のうち上記所定領域に移動した熱を吸熱する結果、レチクルRの温度上昇が抑制される。 Further, when the gas is continuously supplied to the irradiated surface Ra of the reticle R, the gas having a temperature lower than the normal temperature flows along the irradiated surface Ra. And as a result of absorbing the heat which moved to the said predetermined area | region among such heat which the gas absorbed in the irradiation area | region of the reticle R, the temperature rise of the reticle R is suppressed.
すなわち、本実施形態では、レチクルRの被照射領域で吸収した熱は、各ピン23を介した静電チャック21への放熱だけではなく、各供給口41から供給された気体にも放熱される。しかも、各供給口41からは、レチクルRの被照射面Raのうち被照射領域に近い所定領域に向けて気体が供給される。そのため、気体をレチクルRのZ方向側の面(即ち、被照射面Raの反対側の面であって、「反対面」ともいう。)に向けて供給する場合に比して、レチクルRからの放熱が速やかに行われる。したがって、特に、レチクルRのうちパターンが形成された被照射領域を速やかに冷却することができるため、吸熱によるレチクルRの変形、ひいては被照射領域におけるパターンの変形が抑制される。
That is, in the present embodiment, the heat absorbed in the irradiated region of the reticle R is not only radiated to the
また、各供給口41からレチクルRに向けて供給された気体は、レチクルRから吸熱した後、各供給口41の周囲に設けられた排気口42を介してチャンバ12外に排気される。その結果、レチクルRを照射する露光光ELの光路内及びレチクルRで反射した露光光ELの光路内には、各供給口41から供給された気体が流入することはほとんどない。そのため、露光光ELの一部が気体に吸収されることが抑制され、ウエハWへのパターン像の転写時における露光光ELの光量不足が回避されると共に、ウエハWに転写されるパターン像の歪みの発生が抑制される。
Further, the gas supplied from the
したがって、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
(1)静電チャック21にレチクルRが静電吸着される場合、各供給口41から気体は、レチクルRに沿って流動する際に該レチクルから吸熱する。すなわち、レチクルRのうち露光光ELが照射されない領域を該気体にて冷却することにより、レチクルR全体の温度上昇が抑制される。そして、レチクルRから吸熱した気体は、各排気口42を介してチャンバ12外に排気される。したがって、レチクルRの周辺で気体を積極的に流動させない場合に比して、露光光ELが照射されることに起因したレチクルRの温度上昇を好適に抑制できる。
Therefore, in this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) When the reticle R is electrostatically attracted to the
(2)また、各排気口42は、供給口41を包囲するようにそれぞれ形成されているため、供給口41から供給された気体が排気口42の外周側に流出することを抑制できる。したがって、気体の露光光ELの光路内への流入を抑制でき、気体が露光光ELの一部を吸収することに起因したウエハWへのパターン像の転写不良を抑制できる。
(2) Since each
(3)各供給口41からは、レチクルRの被照射面Raのうち被照射領域の外周側の外周領域に向けて供給される。そのため、レチクルRにおける被照射面Raの反対面に向けて気体を供給し、該気体を被照射面Ra側に流動させることなく外部に排気する構成に比して、発熱源となる被照射領域に近い領域で吸熱できる分だけ、露光光ELが照射されるレチクルRの温度上昇を効果的に抑制できる。
(3) From each
(4)本実施形態では、各供給口41から供給される気体は、常温よりも低い温度で設定されている。そのため、常温以上の温度を有する気体が供給される場合に比して、気体の温度が低い分だけレチクルRからの吸熱効率を向上させることができる。
(4) In this embodiment, the gas supplied from each
(5)また、各供給口41から供給される気体は、不活性ガスであるため、空気や酸素が供給される場合とは異なり、レチクルステージ15やレチクルRなどが腐食することを抑制できる。
(5) Moreover, since the gas supplied from each
(6)さらに、クリアランス38内に収容されたレチクルRは、各供給口41から供給される気体によって静電チャック21の吸着面21aに押し付けられた状態になる。すなわち、各供給口41から供給される気体は、レチクルRから吸熱するだけではなく、吸着面21aからのレチクルRの脱落の抑制に貢献できる。
(6) Further, the reticle R accommodated in the
(7)レチクルステージ15は、被照射面Raが下方を指向するようにレチクルRを保持している。そのため、もし仮に停電などが発生しレチクルRが静電チャック21の吸着面21aから落下してしまったとしても、各ホルダ部35の突出部37によってレチクルRが投影光学系16側への落下が規制される。したがって、レチクルRがレチクルステージ15から落下したことに起因したレチクルRの破損などを回避できる。
(7) The
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を図5〜図7に従って説明する。なお、第2の実施形態は、静電チャック21の構成が第1の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第1の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第1の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, the configuration of the
図5及び図6に示すように、レチクルステージ15の静電チャック21は、そのX方向及び反X方向側の両端部に配置されたホルダ部35と、その反Y方向側(図6における下側)の端部に配置された第1連結部材50と、そのY方向側(図6における上側)の端部に配置された第2連結部材51とを備えている。各ホルダ部35は、それぞれのY方向における長さがレチクルRよりも短くなるように形成されている。また、各ホルダ部35の第2相対面37aには、Y方向に延びる供給口41と、該供給口41よりも突出部37の先端側に位置する長孔状の排気口42Aがそれぞれ配置されている。すなわち、各排気口42Aは、供給口41よりも露光光ELの光路に接近した位置にそれぞれ配置されている。なお、これら各排気口42Aは、それぞれのY方向における長さが供給口41のY方向における長さよりも長くなるようにそれぞれ形成されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
第1連結部材50は、X方向に延びると共に、断面視略「L」字状をなすように形成されている。そして、第1連結部材50は、その長手方向における両端部(図6では左右の両端部)が各ホルダ部35の反Y方向側の端部に当接した状態で静電チャック21に固定されている。また、第1連結部材50には、静電チャック21に静電吸着されるレチクルRの被照射面Raに相対する第3相対面52が設けられており、該第3相対面52は、各ホルダ部35の第2相対面37aと面一になっている。また、第3相対面52には、X方向に延びる長孔状の排気口53が形成されており、該排気口53は、各第2相対面37aの排気口42Aに連通している。なお、レチクルRの反Y方向側の側面と第1連結部材50において該側面に相対する部位との間には、気体の流動を許容する隙間が形成される。
The first connecting
第2連結部材51は、その延設方向における長さ(図6における左右方向の長さ)がレチクルRのX方向(図6では左右方向)における長さよりも長くなると共に、断面視略「L」字状をなすように形成されている。また、第2連結部材51内には、排気装置33に接続される排気用管路33a内に連通する第3流路54が形成されている。さらに、第2連結部材51には、静電チャック21に静電吸着されるレチクルRの被照射面Raに相対する図示しない第4相対面が設けられており、該第4相対面は、各ホルダ部35の第2相対面37aと面一になっている。また、第4相対面には、第2連結部材51の長手方向に沿って延びる長孔状の排気口55が形成されており、該排気口55は、第3流路54内に連通している。なお、第2連結部材51が図6における実線で示す位置(後述する包囲位置)に配置された場合、レチクルRにおけるY方向側の側面と第2連結部材51において該側面に相対する部位との間には、気体の流動を許容する隙間が形成される。
The length of the second connecting
また、第2連結部材51は、各ホルダ部35及び第1連結部材50と共同して露光光ELの光路を包囲する包囲位置(図6にて実線で示す位置)と、該包囲位置よりも露光光ELの光路から離間した離間位置(図6にて二点鎖線で示す位置)との二位置間で進退移動可能とされている。そして、レチクルステージ15がレチクルRを保持している場合、第2連結部材51は包囲位置に配置される。一方、レチクルステージ15からレチクルRを取り外す場合、及び、レチクルステージ15に新たなレチクルRを保持させる場合、レチクルRを交換可能なように、第2連結部材51は離間位置に配置される。なお、第2連結部材51は、レチクルRを交換可能なように、必要に応じて取り外せるような構成であってもよい。
Further, the second connecting
次に、レチクルステージ15にて保持されるレチクルRの温度を調整する際の作用について図7に基づき説明する。
さて、静電チャック21に静電吸着されるレチクルRの被照射面Raには、図7に示すように、各ホルダ部35の供給口41から供給される。そして、各供給口41から供給された気体の一部は、レチクルRの被照射面Raから吸熱した後、露光光ELの光路側に流動して各ホルダ部35の排気口42Aを介してチャンバ12外に排気される。また、残りの気体は、レチクルRにおけるX方向及び反X方向の両縁からレチクルRの反対面側に流動し、各ピン23間の隙間を流動する。そのため、レチクルRの反対面側では、各ピン23を介した放熱だけではなく、各ピン23の間の隙間を流動する気体にも放熱される。
Next, the operation when adjusting the temperature of the reticle R held by the
Now, the irradiation surface Ra of the reticle R electrostatically attracted to the
そして、各ピン23の間の隙間を流動する気体は、レチクルRにおけるY方向及び反Y方向の両縁からレチクルRの被照射面Ra側に移動するが、各連結部材50,51に設けられた排気口53,55を介してチャンバ12外に排気される。そのため、レチクルRを照射する露光光ELの光路内、及びレチクルRで反射した露光光ELの光路内への気体の流入が抑制される。
The gas flowing in the gaps between the
したがって、本実施形態では、上記第1の実施形態の効果(1)(3)〜(7)に加えて以下に示す効果を得ることができる。
(8)各ホルダ部35において、各排気口42Aは、供給口41よりも露光光ELの光路に接近した位置にそれぞれ配置されている。そのため、供給口41から供給された気体が露光光ELの光路内に流入することを抑制できる。
Therefore, in the present embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects (1), (3) to (7) of the first embodiment.
(8) In each
(9)本実施形態では、各供給口41から供給された気体の一部は、レチクルRにおけるX方向及び反X方向の両縁からレチクルRの反対面側に流動するため、レチクルRの反対面側でも、気体によって吸熱される。そのため、露光光ELの照射に起因したレチクルRの温度上昇を良好に抑制できる。
(9) In the present embodiment, a part of the gas supplied from each
(10)また、レチクルRの被照射領域は、各排気口42A,53,55によって包囲されている。そのため、レチクルRの反対面側に移動した気体は、レチクルの周縁(特に、Y方向側及び反Y方向側の両縁)からレチクルRの被照射面Ra側に流動した際に、各排気口42A,53,55を介してチャンバ12外に排出される。したがって、気体が露光光ELの光路内に流入することを抑制できる。
(10) The irradiated area of the reticle R is surrounded by the
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態を図8に従って説明する。なお、第3の実施形態は、レチクルRに対して供給する気体の供給方向が第2の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第2の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第2の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the third embodiment differs from the second embodiment in the supply direction of the gas supplied to the reticle R. Therefore, in the following description, portions different from those of the second embodiment will be mainly described, and the same or corresponding member configurations as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted. Shall.
図8に示すように、静電チャック21の各ホルダ部35には、該静電チャック21に静電吸着されたレチクルRにおけるX方向側及び反X方向側の各側面に向けて気体を供給する供給口41Aがそれぞれ設けられている。すなわち、本実施形態では、各供給口41Aは、延設部36の第1相対面36aにそれぞれ形成されている。そのため、各供給口41Aからの気体は、クリアランス38内を吸着面21a又は第2相対面37aと略平行な方向に向けて供給され、レチクルRにおけるX方向側及び反X方向側の各側面に接触した後で四方に拡散する。そして、各供給口41Aから供給された気体の一部は、レチクルRの被照射面Ra側に流動し、該被照射面Raと第2相対面37aとの間の隙間を露光光ELの光路側に流動する。この際、気体は、レチクルRの被照射面Raから吸熱する。その後、このような気体は、各ホルダ部35の排気口42Aを介してチャンバ12外に排気される。
As shown in FIG. 8, gas is supplied to each
一方、レチクルRの反対面側に流動した気体は、各ピン23の間の隙間を流動しつつ、レチクルRの反対面から吸熱する。その後、このような気体は、レチクルRにおけるY方向及び反Y方向の両縁から該レチクルRの被照射面Ra側に流動し、露光光ELの光路内に流入する前に各連結部材50,51の各排気口53,55を介してチャンバ12外に排気される。
On the other hand, the gas that has flowed to the opposite surface side of the reticle R absorbs heat from the opposite surface of the reticle R while flowing in the gaps between the
したがって、本実施形態では、上記各実施形態の効果(1)(3)〜(5)(7)〜(10)に加えて以下に示す効果を得ることができる。
(11)レチクルRの反対面側に供給される気体の温度は、上記第2の実施形態の場合に比して低い。そのため、レチクルRの反対面側での気体による吸熱効率を向上させることができる。
Therefore, in this embodiment, in addition to the effects (1), (3) to (5), (7) to (10) of the above embodiments, the following effects can be obtained.
(11) The temperature of the gas supplied to the opposite surface side of the reticle R is lower than that in the case of the second embodiment. Therefore, the heat absorption efficiency by the gas on the opposite surface side of the reticle R can be improved.
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態を図9に従って説明する。なお、第4の実施形態は、レチクルRに対して供給する気体の供給方向が第2及び第3の各実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第2及び第3の各実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第2及び第3の各実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The fourth embodiment is different from the second and third embodiments in the supply direction of the gas supplied to the reticle R. Therefore, in the following description, portions different from the second and third embodiments will be mainly described, and the same reference numerals are given to the same or corresponding member configurations as those of the second and third embodiments. A duplicate description will be omitted.
図9に示すように、静電チャック21には、該静電チャック21に静電吸着されたレチクルRの反対面に向けて気体を供給する複数(本実施形態では2つ)の供給口41Bが設けられている。具体的には、各供給口41Bは、レチクルRのX方向側及び反X方向側の両縁近傍と対応する位置にそれぞれ配置されている。そのため、各供給口41Bからの気体は、クリアランス38内を吸着面21a又は第2相対面37aと略垂直な方向(反Z方向)に向けて供給され、レチクルRにおけるZ方向側の面に接触した後で四方に拡散する。そして、各供給口41Bから供給された気体の一部は、レチクルRにおけるX方向及び反X方向の両縁からレチクルRの被照射面Ra側に流動し、該被照射面Raと第2相対面37aとの間の隙間を露光光ELの光路側に流動する。この際、気体は、レチクルRの被照射面Raから吸熱する。その後、このような気体は、各ホルダ部35の排気口42Aを介してチャンバ12外に排気される。
As shown in FIG. 9, the
一方、残りの気体は、各ピン23の間の隙間を流動しつつ、レチクルRの反対面にて該レチクルRから吸熱する。その後、このような気体は、レチクルRの周縁から該レチクルRの被照射面Ra側に流動し、露光光ELの光路内に流入する前に各連結部材50,51の排気口53,55を介してチャンバ12外に排気される。
On the other hand, the remaining gas absorbs heat from the reticle R on the opposite surface of the reticle R while flowing through the gaps between the
したがって、本実施形態では、上記第1の実施形態の効果(1)(3)〜(5)(7)(8)(10)(11)と同様の効果を得ることができる。
(12)各供給口41Bから供給された気体は、レチクルRの周縁からレチクルRの被照射面Ra側に流動した後、各排気口42A,53,55を介してチャンバ12外に排気される。そのため、レチクルRの反対面側から被照射面Ra側に流動してきた気体が露光光ELの光路内に流入することを抑制できる。
Therefore, in this embodiment, the same effects as the effects (1), (3) to (5), (7), (8), (10), and (11) of the first embodiment can be obtained.
(12) The gas supplied from each supply port 41B flows from the periphery of the reticle R to the irradiated surface Ra side of the reticle R, and is then exhausted out of the
なお、上記各実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・第1の実施形態において、レチクルRには、図10に示すように、ペリクルPを設けなくてもよい。その一方で、第2〜第4の各実施形態において、レチクルRには、パターンを保護するためのペリクルPを設けてもよい。
In addition, you may change each said embodiment into another embodiment as follows.
In the first embodiment, the reticle R need not be provided with the pellicle P as shown in FIG. On the other hand, in each of the second to fourth embodiments, the reticle R may be provided with a pellicle P for protecting the pattern.
・各実施形態において、移動ステージ22,31は、Y方向、X方向及びZ方向のうち少なくとも一方向への移動可能な構成であれば、任意の構成であってもよい。
・各実施形態において、レチクルステージ15は、保持するレチクルRの被照射面Raが下方以外の任意の方向を指向するように構成されてもよい。例えば、レチクルステージ15は、被照射面Raが上方を指向するようにレチクルRを保持する構成であってもよい。
In each embodiment, the moving
-In each embodiment, the
・各実施形態において、供給装置32が供給する気体は、レチクルRから吸熱可能であれば、空気や酸素などの任意の気体であってもよい。ただし、気体は、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ラドン、ネオン、キセノンなどの不活性ガスであることが望ましい。
In each embodiment, the gas supplied by the
・各実施形態において、供給装置32が供給する気体は、レチクルRから吸熱できる程度の温度であれば、常温以上の温度であってもよい。このように構成しても、真空雰囲気に設定されるチャンバ12内に供給されることにより、その温度が急激に低下するため、レチクルRを良好に冷却できる。
In each embodiment, the gas supplied by the
・各実施形態において、静電チャック21は、凹凸形状をなすものではなく、略平面にてレチクルRを保持する構成であってもよい。
・第1及び第2の各実施形態において、レチクルRを保持するための保持部は、レチクルRを保持する構成であれば、該レチクルRを吸着する構成を設けなくてもよい。この場合、保持部の保持面には、各供給口41から供給される気体の押圧力でもってレチクルRが保持されることになる。
In each embodiment, the
In each of the first and second embodiments, if the holding unit for holding the reticle R is configured to hold the reticle R, a configuration for adsorbing the reticle R may not be provided. In this case, the reticle R is held on the holding surface of the holding portion by the pressing force of the gas supplied from each
・各実施形態において、供給口41,41A,41Bから供給された気体をチャンバ12外に排気するための各排気部は、長孔状をなす一つの排気口から構成されるものではなく、複数の排気口から構成されたものであってもよい。
-In each embodiment, each exhaust part for exhausting the gas supplied from
同様に、気体を供給するための各供給部は、長孔状をなす一つの供給口から構成されるものではなく、複数の供給口から構成されるものであってもよい。
・第1の実施形態において、排気口42は、供給口41から供給された気体がレチクルRのうちパターンが形成された部分に流入することを抑制できる構成であれば、任意の形状であってもよい。例えば、排気口42は、略「C」字状をなすものであってもよい。
Similarly, each supply part for supplying gas is not constituted by a single supply port having a long hole shape, but may be constituted by a plurality of supply ports.
-In 1st Embodiment, if the
・第1の実施形態において、静電チャック21は、各連結部材50,51を備えた構成であってもよい。この場合、各連結部材50,51の第3相対面52及び第4相対面には、気体を供給するための供給口を設けてもよい。このように構成した場合には、各連結部材50,51の相対面52には、供給口を包囲するように構成された排気部を設けることが望ましい。また、静電チャック21に各連結部材50,51を設けた場合には、レチクルRの反対面に向けて気体を供給可能な供給口を、供給口41とは別に設けてもよい。
In the first embodiment, the
・第2の実施形態において、排気口42Aは、供給口41よりも露光光ELの光路から離間した位置に配置してもよい。このように構成しても、供給口41から供給された気体は、排気装置33の駆動に基づき排気口42A側に流動することになるため、気体が露光光ELの光路内に流入することはほとんどない。
In the second embodiment, the
・第2の実施形態において、排気口53は、各第2相対面37aの排気口42Aに連通しない構成であってもよい。すなわち、排気口53及び各第2相対面37aの排気口42Aは、各々独立した構成であってもよい。この場合、連結部材50には、排気口53から気体をチャンバ12外に排気させるための流路を設けることが望ましい。
In the second embodiment, the
・各実施形態において、レチクルステージ15は、レチクルRに向けて気体を供給するための供給部を2つ以外の任意数(例えば1つや4つ)設けた構成であってもよい。
・第2〜第4の各実施形態において、各連結部材50,51には、気体を供給するための供給口を設けてもよい。ただし、各連結部材50,51の供給口を、排気口53,55よりも露光光ELの光路から離間した位置に配置することが望ましい。
In each embodiment, the
In each of the second to fourth embodiments, each connecting
・第2の実施形態において、各ホルダ部35は、それぞれの延設部36に第3の実施形態で示した供給口41Aをさらに設けた構成であってもよい。また、静電チャック21には、第4の実施形態で示した供給口41Bをさらに設けた構成であってもよい。
-In 2nd Embodiment, each
同様に、第3の実施形態において、静電チャック21には、第4の実施形態で示した供給口41Bをさらに設けた構成であってもよい。
・第2〜第4の各実施形態おいて、各ホルダ部35の供給口41,41A,41Bから供給される気体を排気口42Aによって、例えば露光光ELの光路内に該気体が流入しない程度に十分に排気することが可能であれば、第1連結部材50と第2連結部材51はなくてもよい。その場合、各ホルダ部35の排気口42Aは互いに連通せずに各々独立した構成とすればよい。
Similarly, in the third embodiment, the
In the second to fourth embodiments, the gas supplied from the
・各実施形態では、本願発明を、レチクルRを保持するためのレチクルステージ15に具体化したが、ウエハWを保持するためのウエハステージ17に具体化してもよい。
・各実施形態において、露光装置11は、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクルまたはマスクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハなどへ回路パターンを転写する露光装置であってもよい。また、露光装置11は、液晶表示素子(LCD)などを含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッド等の製造に用いられて、デバイスパターンをセラミックウエハ等へ転写する露光装置、及びCCD等の撮像素子の製造に用いられる露光装置などであってもよい。
In each embodiment, the present invention is embodied in the
In each embodiment, the
・各実施形態の露光装置11は、マスクと基板とが相対移動した状態でマスクのパターンを基板へ転写し、基板を順次ステップ移動させるスキャニング・ステッパ、及び、マスクと基板とが静止した状態でマスクのパターンを基板へ転写し、基板を順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式のステッパを問わず適用することができる。
In the
・各実施形態において、EUV光を出力可能な露光光源13として、放電型プラズマ光源を用いてもよい。
・各実施形態において、露光装置11は、EB(Electron Beam )を露光光ELとして用いる露光装置であってもよい。
In each embodiment, a discharge-type plasma light source may be used as the
In each embodiment, the
・各実施形態において、露光光源13は、例えばg線(436nm)、i線(365nm)、KrFエキシマレーザ(248nm)、F2レーザ(157nm)、Kr2レーザ(146nm)、Ar2レーザ(126nm)等を射出可能な光源であってもよい。また、露光光源13は、DFB半導体レーザまたはファイバレーザから発振される赤外域、または可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム(またはエルビウムとイッテルビウムの双方)がドープされたファイバアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を射出可能な光源であってもよい。この場合、露光装置11全体を、真空雰囲気に設定されたチャンバ12内に設置しなくてもよい。さらに、非真空雰囲気にレチクルステージ15が設置される場合、レチクルステージ15には、静電チャック21の代わりに、真空チャックを設けてもよい。また、非真空雰囲気にレチクルステージ15が設置される場合、排気口42,42A,53,55は、供給口41,41A,41Bから供給された気体の全てを排気可能なものでなくてもよく、露光光ELの光路内に気体の一部が流入してもよい。
In each embodiment, the
次に、本発明の実施形態の露光装置11によるデバイスの製造方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図11は、マイクロデバイス(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)の製造例のフローチャートを示す図である。
Next, an embodiment of a microdevice manufacturing method using the device manufacturing method by the
まず、ステップS101(設計ステップ)において、マイクロデバイスの機能・性能設計(例えば、半導体デバイスの回路設計等)を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップS102(マスク製作ステップ)において、設計した回路パターンを形成したマスク(レチクルRなど)を製作する。一方、ステップS103(基板製造ステップ)において、シリコン、ガラス、セラミックス等の材料を用いて基板(シリコン材料を用いた場合にはウエハWとなる。)を製造する。 First, in step S101 (design step), function / performance design (for example, circuit design of a semiconductor device) of a micro device is performed, and pattern design for realizing the function is performed. Subsequently, in step S102 (mask manufacturing step), a mask (reticle R or the like) on which the designed circuit pattern is formed is manufactured. On the other hand, in step S103 (substrate manufacturing step), a substrate (a wafer W when a silicon material is used) is manufactured using a material such as silicon, glass, or ceramics.
次に、ステップS104(基板処理ステップ)において、ステップS101〜ステップS104で用意したマスクと基板を使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によって基板上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップS105(デバイス組立ステップ)において、ステップS104で処理された基板を用いてデバイス組立を行う。このステップS105には、ダイシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング工程(チップ封入)等の工程が必要に応じて含まれる。最後に、ステップS106(検査ステップ)において、ステップS105で作製されたマイクロ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。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。 Next, in step S104 (substrate processing step), using the mask and substrate prepared in steps S101 to S104, an actual circuit or the like is formed on the substrate by lithography or the like, as will be described later. Next, in step S105 (device assembly step), device assembly is performed using the substrate processed in step S104. Step S105 includes processes such as a dicing process, a bonding process, and a packaging process (chip encapsulation) as necessary. Finally, in step S106 (inspection step), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the microdevice manufactured in step S105 are performed. After these steps, the microdevice is completed and shipped.
図12は、半導体デバイスの場合におけるステップS104の詳細工程の一例を示す図である。
ステップS111(酸化ステップ)おいては、基板の表面を酸化させる。ステップS112(CVDステップ)においては、基板表面に絶縁膜を形成する。ステップS113(電極形成ステップ)においては、基板上に電極を蒸着によって形成する。ステップS114(イオン打込みステップ)においては、基板にイオンを打ち込む。以上のステップS111〜ステップS114のそれぞれは、基板処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a detailed process of step S104 in the case of a semiconductor device.
In step S111 (oxidation step), the surface of the substrate is oxidized. In step S112 (CVD step), an insulating film is formed on the substrate surface. In step S113 (electrode formation step), an electrode is formed on the substrate by vapor deposition. In step S114 (ion implantation step), ions are implanted into the substrate. Each of the above steps S111 to S114 constitutes a pretreatment process at each stage of the substrate processing, and is selected and executed according to a necessary process at each stage.
基板プロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップS115(レジスト形成ステップ)において、基板に感光性材料を塗布する。引き続き、ステップS116(露光ステップ)において、上で説明したリソグラフィシステム(露光装置11)によってマスクの回路パターンを基板に転写する。次に、ステップS117(現像ステップ)において、ステップS116にて露光された基板を現像して、基板の表面に回路パターンからなるマスク層を形成する。さらに続いて、ステップS118(エッチングステップ)において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップS119(レジスト除去ステップ)において、エッチングが済んで不要となった感光性材料を取り除く。すなわち、ステップS118及びステップS119において、マスク層を介して基板の表面を加工する。これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、基板上に多重に回路パターンが形成される。 When the above-mentioned pretreatment process is completed in each stage of the substrate process, the posttreatment process is executed as follows. In this post-processing process, first, in step S115 (resist formation step), a photosensitive material is applied to the substrate. Subsequently, in step S116 (exposure step), the circuit pattern of the mask is transferred to the substrate by the lithography system (exposure apparatus 11) described above. Next, in step S117 (development step), the substrate exposed in step S116 is developed to form a mask layer made of a circuit pattern on the surface of the substrate. Subsequently, in step S118 (etching step), the exposed member in a portion other than the portion where the resist remains is removed by etching. In step S119 (resist removal step), the photosensitive material that has become unnecessary after the etching is removed. That is, in step S118 and step S119, the surface of the substrate is processed through the mask layer. By repeatedly performing these pre-processing steps and post-processing steps, multiple circuit patterns are formed on the substrate.
11…露光装置、14…照明光学系、15…保持装置としてのレチクルステージ、16…投影光学系、17…保持装置としてのウエハステージ、21,30…保持部としての静電チャック、21a…保持面、マスク面としての吸着面、22,31…移動ステージ、30a…保持面、基板面としての吸着面、35…冷却機構としてのホルダ部、36…支持部としての延設部、36a…交差面としての第1相対面、37…空間形成部としての突出部、37a,52…相対面、38…クリアランス、41,41A,41B…冷却機構、供給部としての供給口、42,42A,53,55…冷却機構、排気部としての排気口、50,51…冷却機構、空間形成部としての連結部材、EL…露光光、R…被照射物体、反射型マスクとしてのレチクル、Ra…被照射面、W…被照射物体、基板としてのウエハ。
DESCRIPTION OF
Claims (26)
前記被照射物体を保持する保持面を有する保持部と、
前記被照射物体を冷却する冷却機構と、を備え、
該冷却機構は、前記保持面との間に所定のクリアランスを形成するように前記保持面に相対する相対面を含む空間形成部と、前記クリアランス内に気体を供給する供給部と、前記空間形成部に形成され、前記クリアランス内の気体を排気する排気部と、を有する保持装置。 A holding device for holding an irradiated object having an irradiated area irradiated with light,
A holding unit having a holding surface for holding the irradiated object;
A cooling mechanism for cooling the irradiated object,
The cooling mechanism includes a space forming portion including a relative surface facing the holding surface so as to form a predetermined clearance with the holding surface, a supply portion for supplying gas into the clearance, and the space forming And an exhaust part that is formed in the part and exhausts the gas in the clearance.
該支持部は、前記クリアランス内に収容される前記被照射物体に相対し且つ前記相対面に交差する交差面を含む請求項1に記載の保持装置。 The cooling mechanism further includes a support part for supporting the space forming part on the holding part,
The holding device according to claim 1, wherein the support portion includes an intersecting surface that is opposed to the irradiated object accommodated in the clearance and intersects the relative surface.
前記被照射物体を保持する保持面を有する保持部と、
該保持部により保持される前記被照射物体のうち前記被照射領域とは異なる所定領域に向けて気体を供給する供給部と、
該供給部から供給された前記気体を排気する排気部と、
を備えた保持装置。 A holding device for holding an irradiated object having an irradiated area irradiated with light,
A holding unit having a holding surface for holding the irradiated object;
A supply unit that supplies gas toward a predetermined region different from the irradiated region among the irradiated object held by the holding unit;
An exhaust part for exhausting the gas supplied from the supply part;
Holding device.
前記保持部は、前記移動ステージの移動に基づき移動する請求項1〜請求項20のうち何れか一項に記載の保持装置。 At least one of a first direction on the holding surface of the holding portion, a second direction substantially orthogonal to the first direction on the holding surface, and a third direction that is a normal direction of the holding surface. Further equipped with a movable stage,
The holding device according to any one of claims 1 to 20, wherein the holding unit moves based on movement of the moving stage.
請求項1〜請求項23のうち何れか一項に記載の保持装置と、
前記マスク面を介した前記光を感光性材料が塗布された基板が配置される基板面に投影する投影光学系と
を備えた露光装置。 An illumination optical system that illuminates a mask surface on which the mask is arranged with light emitted from a light source;
The holding device according to any one of claims 1 to 23;
An exposure apparatus comprising: a projection optical system that projects the light through the mask surface onto a substrate surface on which a substrate coated with a photosensitive material is disposed.
前記リソグラフィ工程は、請求項24又は請求項25に記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイスの製造方法。 In a device manufacturing method including a lithography process,
26. A device manufacturing method using the exposure apparatus according to claim 24 or 25 in the lithography process.
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