JP2010056163A - 露光装置、露光方法及びデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板にパターン像を露光する際に、基板に形成されるパターンの形成精度の悪化を抑制できる露光装置、露光方法及びデバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】露光装置１１においてレチクルＲを保持するレチクルステージ１５は、吸着面４５ａを有する静電チャック４５を備えている。静電チャック４５の吸着面４５ａは、Ｙ軸方向に沿った断面形状が凸状をなすように形成されている。そのため、レチクルＲを吸着面４５ａに静電吸着させる際には、レチクルＲのうち中央部分が最初に吸着面４５ａに静電吸着され、その後、レチクルＲのうち中央部分とは異なる部位が吸着面４５ａに静電吸着される。
【選択図】図１

Description

本発明は、露光装置、露光方法、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。

一般に、ＥＵＶ（Extreme Ultraviolet ）光を用いて、基板にパターンを形成する露光装置は、所定のパターンが形成された反射型のマスクを保持するためのマスク保持装置を備えている。このマスク保持装置には、平面状の吸着部を有する静電チャックが設けられており、マスクは、静電チャックの吸着面に静電吸着されるようになっている。そして、露光時には、静電チャックに露光光が照射されるマスクを静電吸着させた状態で、マスクとウエハとを相対的に走査露光させ、マスクに形成されたパターンをウエハに形成していた（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１‐２１９９００号公報

ところで、反射型のマスクは、低熱膨張ガラスなどで構成される板状のマスク本体を有しており、該マスク本体の第１面側には、例えばクロムからなる導電層が形成されている。また、マスク本体の第２面側には、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）とを交互に積層してなる反射層と、該反射層上に成膜される吸収層とが形成されている。そして、吸収層には、その一部を加工することによって所定のパターンが形成されている。

ところが、図１１（ａ）に示すように、反射型のマスク１００は、マスク本体１０１の第１面１０１ａ側に形成される導電層１０２の膜応力と第２面１０１ｂ側に形成される反射層１０３の膜応力との違いにより撓んでしまう。具体的には、マスク１００の静電チャック１１０側となる被吸着面は、凹状に歪んでしまう。そのため、平面状の静電チャック１１０の吸着面１１０ａに対して凹状に歪んだ被吸着面を有するマスク１００を静電吸着させる際には、図１１（ｂ）に示すように、以下に示す問題が発生するおそれがあった。

すなわち、マスク１００には、マスク保持装置の静電チャック１１０の吸着面１１０ａに接触した部分から吸着面１１０ａへの吸着力が付与されることから、マスク１００は、その縁部から中央部分に向かう順に吸着面１１０ａに吸着される。そのため、マスク１００の中央部分を吸着面１１０ａに完全に吸着させることができず、マスク１００の中央部分では、該マスク１００のパターン形成面の平坦度が悪化してしまう。そのため、基板に形成されるパターンの精度が悪化するおそれがあった。

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、基板にパターン像を露光する際に、基板に形成されるパターンの形成精度の悪化を抑制できる露光装置、露光方法及びデバイスの製造方法を提供することにある。

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１０に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の露光装置は、所定のパターンが形成された反射型のマスク（Ｒ）の少なくとも一部に放射ビーム（ＥＬ）を照射し、前記マスク（Ｒ）で反射した前記放射ビーム（ＥＬ）を投影光学系（１６）を介して基板（Ｗ）に照射する露光装置（１１）において、前記マスク（Ｒ）を吸着する吸着部（４５）を有するマスク保持装置（１５）と、前記放射ビーム（ＥＬ）に対して前記吸着部（４５）を所定方向に移動させる移動装置（４６）と、を備え、前記吸着部（４５）は、前記所定方向に沿った断面形状が凸状で形成された吸着面（４５ａ）を有することを要旨とする。

上記構成によれば、被吸着面が凹状に歪んだマスク（Ｒ）を吸着面（４５ａ）に吸着させる場合であっても、基板（Ｗ）に形成されるパターンの精度を維持することができる。
また、本発明の露光方法は、所定のパターンが形成された反射型のマスク（Ｒ）の少なくとも一部に放射ビーム（ＥＬ）を照射し、前記マスク（Ｒ）で反射した前記放射ビーム（ＥＬ）を投影光学系（１６）を介して前記基板（Ｗ）に照射した状態で、前記マスク（Ｒ）と前記基板（Ｗ）とを所定方向に相対的に走査する露光方法において、前記所定方向に沿った断面形状が凸形状で形成された吸着面（４５ａ）に、前記マスク（Ｒ）を吸着させ、前記マスク（Ｒ）と前記基板（Ｗ）とを所定方向に相対的に走査する間、前記投影光学系の光軸方向における前記マスクの少なくとも一部の位置を調整することを要旨とする。

上記構成によれば、断面形状が凸形状で形成された吸着面（４５ａ）にマスク（Ｒ）を吸着させた場合であっても、マスク（Ｒ）と前記基板（Ｗ）とを所定方向に相対的に走査する間、マスク（Ｒ）の少なくとも一部の位置が調整されるため、基板（Ｗ）に形成されるパターンの精度を維持することができる。

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。

本発明によれば、基板にパターン像を露光する際に、基板に形成されるパターンの形成精度の悪化を抑制できる。

（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７に基づき説明する。なお、図１、図４、図５及び図７では、後述するレチクルＲの大きさを誇張して図示している。

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、該露光光源１３は、波長が５〜２０ｎｍ（例えば１３．５ｎｍ）となるＥＵＶ光を射出する。

照明光学系１４は、チャンバ１２の内部と同様に、内部が真空雰囲気に設定される筐体１８（図１では一点鎖線で示す。）を備えている。この筐体１８内には、露光光源１３から射出された露光光ＥＬを集光するコリメート用ミラー１９が設けられており、該コリメート用ミラー１９は、入射した露光光ＥＬを略平行に変換して射出する。そして、コリメート用ミラー１９から射出された露光光ＥＬは、オプティカルインテグレータの一種であるフライアイ光学系２０に入射する。このフライアイ光学系２０は、一対のフライアイミラー２１，２２を備えており、該各フライアイミラー２１，２２のうち入射側に配置される入射側フライアイミラー２１は、レチクルＲの被照射面Ｒａ（即ち、図１における下面であって、パターン形成面）とは共役となる位置に配置されている。こうした入射側フライアイミラー２１で反射された露光光ＥＬは、射出側に配置される射出側フライアイミラー２２に入射する。

また、照明光学系１４には、射出側フライアイミラー２２から射出された露光光ＥＬを筐体１８外に射出するコンデンサミラー２４が設けられている。そして、コンデンサミラー２４から射出された露光光ＥＬは、コンデンサミラー２４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２５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。なお、照明光学系１４を構成する各ミラー１９，２１，２２，２４，２５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。この反射層は、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）を交互に積層した多層膜から構成される。

レチクルステージ１５は、後述する投影光学系１６の物体面側に配置されており、被照射面Ｒａが投影光学系１６に対向する側に位置するようにレチクルＲを保持するようになっている。レチクルステージ１５に保持されるレチクルＲの被照射面Ｒａ近傍には、図１及び図２に示すように、被照射面Ｒａのうち露光光ＥＬが照射される照射領域ＩＡを規定するための開口２６を有する照明領域規定部材２７が配置されている。この照明領域規定部材２７の開口２６は、Ｘ軸方向（図２では左右方向）に延びる円弧状をなすように形成されている。具体的には、開口２６は、照射領域ＩＡのＸ軸方向（図２では左右方向）における幅が、レチクルＲのＸ軸方向における幅よりも幅狭であって、且つ被照射面Ｒａのうちパターンが形成されたパターン領域Ｒｂ（図２において一点鎖線で囲まれた領域）のＸ軸方向における幅と略同等となるように形成されている。そして、レチクルＲの被照射面Ｒａで反射した露光光ＥＬは、照明領域規定部材２７の開口２６を通過して投影光学系１６に導かれる。なお、開口２６の形状は、レチクルＲのうち露光光ＥＬが照射される照射領域ＩＡ（図７（ａ）参照）のＹ軸方向（図１では左右方向）における幅が８ｍｍとなるように設定されている。

投影光学系１６は、図１に示すように、チャンバ１２の内部と同様に、内部が真空雰囲気に設定される鏡筒２８（図１では一点鎖線で示す。）を備えている。この鏡筒２８内には、複数枚（本実施形態では６枚）の反射型のミラー２９，３０，３１，３２，３３，３４が収容されている。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２９、第２ミラー３０、第３ミラー３１、第４ミラー３２、第５ミラー３３、第６ミラー３４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２９〜３４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。この反射層は、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）を交互に積層した多層膜から構成される。また、鏡筒２８は、折り返し用の反射ミラー２５も収容している。

ウエハステージ１７は、ウエハＷを静電吸着する静電チャック３５と、ウエハＷをＹ軸方向に所定ストローク（後述するレチクルＲの所定ストロークを後述する所定倍率で除算した値に相当するストローク）で移動させるウエハステージ駆動部３６とを備えている。このウエハステージ駆動部３６は、ウエハＷをＸ軸方向及びＺ軸方向（図１では上下方向）にも移動可能に構成されている。また、ウエハステージ１７には、静電チャック３５を保持する図示しないウエハホルダと、該ウエハホルダのＺ軸方向における位置及びＸ軸周り、Ｙ軸周りの傾斜角を調整する図示しないＺレベリング機構とが組み込まれている。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（即ち、図１における上面）を照射することにより、ウエハＷ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が形成される。

次に、レチクルステージ１５に保持されるレチクルＲについて図３（ａ）（ｂ）（ｃ）に基づき説明する。
図３（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、レチクルＲは、低膨張ガラスなどから形成される薄板を矩形状に加工したレチクル本体４０を備え、該レチクル本体４０の第１面４０ａ（図３では上面）側には、クロムや窒化クロムなどの導電材料を含んでなる導電層４１が形成されている。この導電層４１の膜厚は、略７０ｎｍ（ナノメータ）となっている。

また、レチクル本体４０において第１面４０ａの反対側の第２面４０ｂ（図３では下面）側には、露光光ＥＬを反射可能な反射層４２が形成されており、該反射層４２は、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）との組からなる膜を４０組程度積層した多層膜で構成されている。また、反射層４２上には、露光光ＥＬを吸収可能な吸収層４３が形成されており、該吸収層４３の一部を加工することにより所定のパターンが形成される。

ここで、導電層４１は、該導電層４１を構成する材料の特性によって、レチクル本体４０の第１面４０ａ上で収縮しようとする。また、反射層４２は、該反射層４２を構成する材料の特性によって、レチクル本体４０の第２面４０ｂに沿って延びようとする。そのため、レチクル本体４０には、導電層４１の収縮応力及び反射層４２の引っ張り応力が作用する。その結果、レチクルＲは、その中央部分が−Ｚ方向側（図３（ｂ）（ｃ）では下側であって、中央部分の法線方向）に歪む。すなわち、レチクルＲの被照射面Ｒａは、凸状に変形すると共に、レチクルＲにおいて被照射面Ｒａの反対側の被吸着面は、凹状に変形する。なお、本実施形態の被照射面Ｒａの形状は、その中央部分（即ち、被照射面Ｒａのうち最も−Ｚ方向側となる部位）とその縁部（即ち、被照射面Ｒａのうち最も＋Ｚ方向側（図３（ｂ）（ｃ）では上側）となる部位）との差ｈｒが略１μｍ（マイクロメータ）となるような形状である。

次に、上記レチクルＲを保持するためのレチクルステージ１５について図１及び図４に基づき説明する。
図１及び図４（ａ）に示すように、レチクルステージ１５は、レチクルＲを静電吸着するための静電チャック４５を備えると共に、レチクルステージ駆動部４６の駆動によってＹ軸方向に所定ストロークで移動するようになっている。このレチクルステージ駆動部４６には、静電チャック４５（レチクルステージ１５）を複数の自由度方向（本実施形態では、Ｚ軸方向とθｘ方向（Ｘ軸周りの回転方向）の２方向）に移動させる位置調整装置４７が設けられている。

この位置調整装置４７は、複数の図示しない電磁力発生部を有している。そして、位置調整装置４７は、静電チャック４５をＹ軸方向に所定ストロークで移動させる場合、各電磁力発生部から発生される電磁力の大きさを個別に調整し、静電チャック４５の吸着面４５ａ（図４（ａ）では下面）のうち照明領域規定部材２７の開口２６に対向する部位が、投影光学系１６の光軸方向（Ｚ軸方向）において、所定位置に維持されるように、静電チャック４５をＺ軸方向やθｘ方向に移動させる。なお、詳しくは後述するが、静電チャック４５の吸着面４５ａは、＋Ｘ方向から見た場合の輪郭が円弧状をなすように形成されている。そして、位置調整装置４７は、吸着面４５ａを＋Ｘ方向から見た場合の円弧状の輪郭の曲率中心を回動中心として静電チャック４５を回動させるべく駆動するようになっている。

静電チャック４５の吸着面４５ａは、図４（ａ）（ｂ）に示すように、＋Ｘ方向（図４（ａ）では紙面手前側）や−Ｘ方向（図４（ａ）では紙面奥手側）から見た場合の輪郭が円弧状となるように形成されると共に、Ｘ軸方向における各部位の輪郭の曲率が略同等となるように形成されている。すなわち、静電チャック４５をＸ軸方向における複数の部位で切断した際の各部位の断面形状は、略同一である。また、吸着面４５ａにおいて、中央部分（即ち、吸着面４５ａのうち最も−Ｚ方向側となる部位）と縁部（即ち、吸着面４５ａのうち最も＋Ｚ方向側となる部位）との差ｈｃは、２０μｍ以下の差（例えば１０μｍ）に設定されており、上記レチクルＲ側の差ｈｒよりも大きい。すなわち、吸着面４５ａの曲率は、レチクルＲの＋Ｚ方向側の面の曲率（所定の曲率）よりも大きい。

また、静電チャック４５内には、Ｙ軸方向に延びる電極４８がＹ軸方向と直交するＸ軸方向に沿って複数（本実施形態では５つ）配置されており、該各電極４８には、吸着制御部４９から個別に給電される。そして、静電チャック４５の吸着面４５ａにレチクルＲを静電吸着させる場合、吸着制御部４９は、各電極４８のうちＸ軸方向における中央に位置する電極４８に給電した後、該電極４８にＸ軸方向で隣接する両電極４８に給電し、その後、Ｘ軸方向において最も外側に位置する両電極４８に給電する。

なお、静電チャック４５内には、Ｘ軸方向で互いに隣り合う電極４８同士の間に図示しない絶縁層が設けられている。そのため、静電チャック４５の吸着面４５ａのうち給電される電極４８とＸ軸方向において位置対応する部分からは、レチクルＲに対して吸着力が付与される。一方、静電チャック４５の吸着面４５ａのうち給電されていない電極４８とＸ軸方向において位置対応する部分からは、レチクルＲに対して吸着力が付与されない。

次に、本実施形態の静電チャック４５の吸着面４５ａにレチクルＲを静電吸着させる際の作用について図５（ａ）（ｂ）に基づき説明する。なお、図５（ａ）（ｂ）は、静電チャック４５及びレチクルＲをＸ軸方向における中央付近をＹ軸方向に沿って切断した場合の断面を模式的に示した作用図である。

さて、各電極４８のうちＸ軸方向における中央に位置する電極４８が給電されると、レチクルＲのうち該給電される電極４８にＸ軸方向において位置対応する部位が、静電チャック４５の吸着面４５ａに静電吸着される。この際、レチクルＲは、図５（ａ）に示すように、Ｚ軸方向において吸着面４５ａに近い部位が吸着面４５ａに静電吸着された後、図５（ｂ）に示すように、レチクルＲのうちＹ軸方向における中央部分から離間した部位が、吸着面４５ａに静電吸着される。

そして次に、最初に給電が開始された電極４８に対して、Ｘ軸方向において隣接する両電極４８が給電されると、レチクルＲのうち該給電される両電極４８に対応する部位が、吸着面４５ａに静電吸着される。この際も、レチクルＲは、Ｚ軸方向において吸着面４５ａに近い部位から順に吸着面４５ａに静電吸着される。そして次に、Ｘ軸方向において最も外側に位置する両電極４８が給電される。

すなわち、本実施形態の静電チャック４５は、レチクルＲをレチクルＲの中央部分から周縁部に向かって順次静電吸着する。そのため、従来のようにレチクルＲの周縁部が最初に吸着面４５ａに吸着される場合とは異なり、吸着面４５ａに静電吸着されたレチクルＲの被照射面Ｒａの中央部分の変形を抑制することができる。したがって、レチクルＲの被照射面Ｒａのパターンの歪みが抑制される。

次に、露光装置１１を制御する制御装置５０について図１に基づき説明する。
図１に示すように、制御装置５０は、レチクルステージ駆動部４６及びウエハステージ駆動部３６に電気的に接続されている。そして、制御装置５０は、ウエハＷに対して露光処理を行う場合、レチクルＲ及びウエハＷを所定方向としてのＹ軸方向に、同期移動させるべく各駆動部３６，４６を制御する。また、制御装置５０は、レチクルＲ及びウエハＷを同期移動する間、レチクルＲを投影光学系１６の光軸方向におけるレチクルＲの被照射面Ｒａの高さを調整する。

また、制御装置５０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭなどを有するデジタルコンピュータを備え、制御装置５０のＲＯＭには、露光装置１１を制御するための各種制御処理、各種マップ（例えば、図６に示すマップ）及び各種閾値などが予め記憶されている。また、制御装置５０のＲＡＭには、露光装置１１の駆動中に適宜書き換えられる情報が記憶される。

次に、ＲＯＭに記憶されるマップについて図６に基づき説明する。
図６に示すマップは、レチクルＲをＹ軸方向へ移動させる場合において、レチクルＲのうち露光光ＥＬが照射される照射位置Ｐｓ（即ち、照射領域ＩＡの位置）と、レチクルＲのθｘ方向における回転角Ａｘ（以下、単に回転角という。）との関係を示すものである。なお、レチクルＲの回転角Ａｘが０（零）°である場合、レチクルＲのＹ軸方向における中央位置は、照明領域規定部材２７の開口２６に対して、略同一位置に位置している。

図６に示されるように、照射位置Ｐｓが０（零）である場合、レチクルＲのうちＹ軸方向における中央位置が照射領域ＩＡとなるため、レチクルＲの回転角Ａｘは、０（零）°となる。また、照射位置Ｐｓが０（零）よりも大きい場合、レチクルＲのうちＹ軸方向における中央位置よりも＋Ｙ方向側（図１では右側）の位置が照射領域ＩＡとなるため、レチクルＲの回転角Ａｘは、照射位置Ｐｓが大きくなるに連れて大きな角度になる。また、照射位置Ｐｓが０（零）よりも小さい場合、レチクルＲのうちＹ軸方向における中央位置よりも−Ｙ方向側（図１では左側）の位置が照射領域ＩＡとなるため、レチクルＲの回転角Ａｘは、照射位置Ｐｓが小さくなるに連れて小さな角度になる。

次に、本実施形態のレチクルＲの移動について、図７（ａ）（ｂ）に基づき説明する。
さて、レチクルＲが静電チャック４５に静電吸着された後、レチクルＲは、図７（ａ）に示すように、その被照射面Ｒａのうち最も−Ｙ方向側に形成されたパターンが露光光ＥＬに照射されるように調整される。すなわち、被照射面Ｒａのパターン領域Ｒｂのうち最も−Ｙ方向側の領域が、照射領域ＩＡに設定される。そして、レチクルＲの被照射面Ｒａにおける現時点の照射領域ＩＡが露光光ＥＬによって照射されると、レチクルステージ駆動部４６の駆動によってレチクルＲが−Ｙ方向に所定ストローク移動するとともに、ウエハステージ駆動部３６の駆動によってウエハＷがレチクルＲに同期して−Ｙ方向に移動する。

すると、レチクルＲの被照射面Ｒａ内において照射領域ＩＡは、＋Ｙ方向側に所定ストロークだけ変位する。こうした照射領域ＩＡの変位に伴って、レチクルＲの回転角Ａｘが、位置調整装置４７の駆動によって調整される。すなわち、レチクルＲがＹ軸方向に移動したとしても、Ｚ軸方向における照射領域ＩＡの位置が調整される。また、図７（ｂ）に示すように、照射領域ＩＡ内において、最も−Ｚ方向側となる部位と最も＋Ｚ方向側となる部位との差Δｈは、５０ｎｍ（ナノメータ）以下になる。そのため、ウエハＷにパターンを形成させる際に発生するディストーションは、許容範囲内のものとなる。

こうしたレチクルＲの−Ｙ方向への移動、及び、θｘ方向及びＺ軸方向への変位によって、レチクルＲのうち最も＋Ｙ方向のパターン付近が照射領域ＩＡに設定されると、該照射領域ＩＡへの露光光ＥＬの照射が完了する。その結果、ウエハＷの一つのショット領域には、所定のパターンが形成される。

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４５の吸着面４５ａは、＋Ｘ方向側や−Ｘ方向側から見た場合の形状が円弧状をなしている。そのため、吸着面４５ａにレチクルＲを静電吸着させる場合、レチクルＲのＹ軸方向における両周縁部よりも中央部分に対して吸着面４５ａから吸着力が最初に作用する。そのため、レチクルＲのＹ軸方向における中央部分が吸着面４５ａに最初に静電吸着された後に、レチクルＲの中央部分とは異なる部位が吸着面４５ａに吸着される。したがって、従来の場合とは異なり、レチクル本体４０に対する導電層４１の膜応力と、反射層４２の膜応力との違いによってレチクルＲが撓んでいるとしても、ウエハＷにパターンを形成させる際に、許容されない量のディストーションが発生することを抑制できる。

（２）静電チャック４５の吸着面４５ａは、その曲率がレチクルＲの曲率よりも大きくなるように形成されている。そのため、吸着面４５ａにレチクルＲを静電吸着させる場合、レチクルＲのＹ軸方向における中央部分を、吸着面４５ａに最初に静電吸着させることができる。

（３）仮に吸着面４５ａにおいて、中央部と縁部との差ｈｃが２０μｍよりも大きい場合、レチクルＲの照射領域ＩＡにおける差Δｈが５０ｎｍよりも大きくなってしまう可能性がある。このように差Δｈが５０ｎｍよりも大きい場合には、照射領域ＩＡのＺ軸方向における高低差が大き過ぎることに起因して、ウエハＷに形成されるパターンに歪みが生じる可能性がある。そこで、本実施形態では、吸着面４５ａは、その中央部分とその縁部との差ｈｃが２０μｍ以下となるように形成されている。そのため、照射領域ＩＡのＺ軸方向における高低差を極力小さくできるため、ウエハＷに形成されるパターンの歪みの発生を抑制できる。

（４）また、静電チャック４５は、Ｘ軸方向における各部位での断面形状が略同一となるように形成されている。そのため、こうした静電チャック４５の吸着面４５ａに静電吸着されるレチクルＲの被照射面ＲａのＸ軸方向における各位置のＺ軸方向における高さ位置を、互いに略同一位置とすることができる。

（５）さらに、レチクルＲは、静電チャック４５の吸着面４５ａに静電吸着される場合、そのＸ軸方向における中央部分が最初に静電吸着された後、該中央部分とは異なる部分が順番に静電吸着される。そのため、レチクルＲのＸ軸方向における両周縁部から吸着面４５ａに静電吸着される場合とは異なり、レチクルＲのＸ軸方向における中央部分の変形の悪化を抑制できる。

（６）露光する際には、レチクルＲの被照射面Ｒａに形成される照射領域ＩＡのＺ軸方向における位置を調整させつつ、レチクルＲがＹ軸方向に移動する。そのため、露光中においては、レチクルＲの照射領域ＩＡと投影光学系１６との位置関係が維持されるため、ウエハＷに適切な形状のパターンを形成することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図８に従って説明する。なお、第２の実施形態は、レチクルＲの照射領域ＩＡのＺ軸方向（投影光学系１６の光軸方向）における位置を計測可能な装置を設けた点が第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。

図８に示すように、露光装置１１には、レチクルＲに形成される照射領域ＩＡのＺ軸方向における高さ位置及び照射領域ＩＡの形状を計測可能な計測装置５５が設けられている。この計測装置５５には、Ｚ軸方向と交差する方向に向けて計測光を発光可能な複数（本実施形態では３つ）の発光器５６（例えばハロゲンランプやレーザ）が設けられており、該各発光器５６から出力された計測光は、照射領域ＩＡ内において互いに異なる位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に入射する。なお、これら各位置Ｐ１〜Ｐ３は、Ｙ軸方向において互いに異なるようにそれぞれ設定される。

また、計測装置５５には、レチクルＲの照射領域ＩＡの各位置Ｐ１〜Ｐ３で反射された計測光を受光可能な複数（本実施形態では３つ）の受光器５７（例えばＣＣＤ）が設けられている。これら各受光器５７は、レチクルＲの照射領域ＩＡにて反射した計測光を受光した際のＺ軸方向における受光位置に応じた検出信号を算出装置５８にそれぞれ出力する。続いて、算出装置５８は、各受光器５７からの各検出信号に基づき現時点の照射領域ＩＡのＺ軸方向における位置をそれぞれ算出し、該算出結果を上記制御装置５０に送信する。そして、制御装置５０は、算出装置５８から受信した、現時点の照射領域ＩＡのＺ軸方向における位置に関する情報をＲＡＭに記憶させる。

なお、上記第１の実施形態では、レチクルＲの照射領域ＩＡの位置（照射位置Ｐｓ）とレチクルＲの回転角Ａｘとの関係を示すマップが制御装置５０のＲＯＭに予め記憶されていた。また、本実施形態では、レチクルＲを静電チャック４５の吸着面４５ａに静電吸着させる毎に、計測装置５５によって、レチクルＲの照射位置ＰｓとレチクルＲの回転角Ａｘとの関係が取得され、マップが制御装置５０によって作成される。

すなわち、静電チャック４５の吸着面４５ａにレチクルＲを静電吸着させた場合、露光処理を実行する前に、レチクルステージ駆動部４６は、レチクルＲを所定ストロークで−Ｙ方向に移動させる。この際、計測装置５５は、レチクルＲのＹ軸方向に沿った各部位のＺ軸方向における位置を計測し、該計測結果を制御装置５０に送信する。そして、制御装置５０は、計測装置５５から受信した情報に基づき、レチクルＲの照射位置ＰｓとレチクルＲの回転角Ａｘとの関係を算出し、該各算出結果に基づき図６に示すようなマップを作成してＲＡＭに記憶させる。

その後の露光処理時では、ＲＡＭに記憶させたマップを利用し、レチクルＲの位置調整が行われる。その結果、上記第１の実施形態と同様に、ウエハＷには、適切な形状のパターンが形成される。

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）〜（６）に加えて以下に示す効果を得ることができる。
（７）本実施形態では、レチクルＲが静電チャック４５の吸着面４５ａに新たに静電吸着される毎に、レチクルＲの照射位置ＰｓとレチクルＲの回転角Ａｘとの関係を示すマップが作成される。そして、新たに作成されたマップを利用して露光時のレチクルＲの位置調整が行われる。そのため、実測値に基づき作成されたマップを利用してレチクルＲの照射領域ＩＡのＺ軸方向における位置調整が行われることから、ウエハＷにより適切な形状のパターンを形成させることができる。

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２の実施形態では、露光前に静電チャック４５に静電吸着されたレチクルＲの被照射面Ｒａの形状を計測し、図６に示すようなマップを作成していたが、レチクルＲの照射領域ＩＡのＺ軸方向における位置を計測しつつ、露光処理を実行してもよい。この場合、マップを作成するための時間を省略できる分だけ、リソグラフィ工程の効率化を図ることができる。

・各実施形態において、静電チャック４５は、１つの電極４８のみを備えた構成であってもよい。このように構成しても、平面状の吸着面を有する静電チャックを利用する場合に比して、レチクルＲの中央部分の変形を抑制できる。

・各実施形態において、静電チャック４５の吸着面４５ａは、その中央部分とその周縁部との差ｈｃが２０μｍ以下であれば、任意の曲率を有する形状であってもよい。例えば、吸着面４５ａの曲率は、レチクルＲの曲率と同等であってもよい。

・各実施形態において、静電チャック４５は、レチクルＲを吸着面４５ａに静電吸着させる際に、レチクルＲのＹ軸方向における中央部分を、該中央部分とは異なる部位よりも先に吸着面４５ａに静電吸着させることが可能な形状であれば、任意の形状であってもよい。

・各実施形態において、静電チャック４５は、その吸着面４５ａから突出する複数の凸部を設けた構成であってもよい。
・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。

・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）、Ｆ_２レーザ（１５７ｎｍ）、Ｋｒ_２レーザ（１４６ｎｍ）、Ａｒ_２レーザ（１２６ｎｍ）等を供給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供給可能な光源であってもよい。

また、こうした露光光源１３を利用する露光装置１１は、内部が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。この場合、静電チャック４５は、真空チャックであってもよい。

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９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。

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。

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。

図１０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。

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。

第１の実施形態における露光装置を示す概略構成図。 静電チャックに静電吸着されたレチクルを−Ｚ方向側から見た場合の概略平面図。 （ａ）はレチクルの概略斜視図、（ｂ）はレチクルをＹ軸方向に沿って切断した場合の概略断面図、（ｃ）はレチクルをＸ軸方向に沿って切断した場合の概略断面図。 （ａ）はレチクルステージとレチクルとを模式的に示す側面図、（ｂ）は図４（ａ）の４−４線矢視断面図。 （ａ）はレチクルのＹ軸方向における中央部分が静電チャックに静電吸着された状態を示す作用図、（ｂ）はレチクル全体が静電チャックに静電吸着された状態を示す作用図。 レチクルのθｘ方向における回転角とレチクルの照射位置との関係を示すマップ。 （ａ）はレチクルに露光光が照射される様子を模式的に示す側面図、（ｂ）は、レチクルの照射領域近傍を示す拡大図。 第２の実施形態における計測装置を模式的に示す概略図。 デバイスの製造例のフローチャート。 半導体デバイスの場合の基板処理に関する詳細なフローチャート。 （ａ）は従来においてレチクルが静電チャックに静電吸着される前の状態を示す模式図、（ｂ）は従来においてレチクルが静電チャックに静電吸着された状態を示す模式図。

符号の説明

１１…露光装置、１５…マスク保持装置としてのレチクルステージ、１６…投影光学系、４５…吸着部としての静電チャック、４５ａ…吸着面、４６…移動装置としてのレチクルステージ駆動部、４７…位置調整装置、４８…電極、５５…計測装置、ＥＬ…放射ビームとしての露光光、ｈｃ，ｈｒ，Δｈ…差、ＩＡ…照射領域、Ｐ１〜Ｐ３…位置、Ｒ…マスクとしてのレチクル、Ｗ…基板としてのウエハ。

Claims (15)

1. 所定のパターンが形成された反射型のマスクの少なくとも一部に放射ビームを照射し、前記マスクで反射した前記放射ビームを投影光学系を介して基板に照射する露光装置において、
   前記マスクを吸着する吸着部を有するマスク保持装置と、
   前記放射ビームに対して前記マスク保持装置を所定方向に移動させる移動装置と、を備え、
   前記吸着部は、前記所定方向に沿った断面形状が凸状で形成された吸着面を有する露光装置。
2. 前記吸着面は、前記所定方向に関する輪郭が所定の曲率以上の曲率を有する円弧状に形成されている請求項１に記載の露光装置。
3. 前記所定の曲率とは、前記マスクのうち前記吸着面に吸着される被吸着面が有する曲率である請求項２に記載の露光装置。
4. 前記吸着面は、前記所定方向において最も突出する突出部位の法線方向において前記所定方向における縁部と前記突出部位との差が２０μｍ以下となるように形成されている請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の露光装置。
5. 前記吸着部は、前記所定方向に関する前記吸着面の輪郭が、前記所定方向と直交する方向のそれぞれの部位において同一形状となるように形成されている請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の露光装置。
6. 前記吸着部は、前記マスクの中央部分を前記吸着面に吸着した後、該中央部分以外の部位を前記吸着面に吸着させる請求項１〜請求項５のうち何れか一項に記載の露光装置。
7. 前記吸着部は、前記マスクの前記所定方向と交差する方向における中央部分を前記吸着面に吸着した後、前記所定方向と交差する方向において前記中央部分とは異なる部位を前記吸着面に吸着させる請求項６に記載の露光装置。
8. 前記吸着部は、静電チャックであり、
   前記吸着部内には、複数の電極が設けられている請求項６又は請求項７に記載の露光装置。
9. 前記各電極は、前記所定方向と交差する方向に沿ってそれぞれ配置されている請求項８に記載の露光装置。
10. 前記移動装置は、前記マスク保持装置を前記所定方向に移動させる場合に、前記投影光学系の光軸方向における前記マスクの少なくとも一部の位置を調整する位置調整装置を有する請求項１〜請求項９のうち何れか一項に記載の露光装置。
11. 前記投影光学系の光軸方向における前記マスクの少なくとも一部の位置を計測する計測装置をさらに備え、
    該計測装置は、前記移動装置によって前記マスク保持装置を前記所定方向に移動させる場合に、前記マスクの少なくとも一部の位置を計測し、
    前記位置調整装置は、前記計測装置の計測結果に基づき前記マスクの少なくとも一部の位置の調整を行う請求項１０に記載の露光装置。
12. 所定のパターンが形成された反射型のマスクの少なくとも一部に放射ビームを照射し、前記マスクで反射した前記放射ビームを投影光学系を介して基板に照射した状態で、前記マスクと前記基板とを所定方向に相対的に走査する露光方法において、
    前記所定方向に沿った断面形状が凸形状で形成された吸着面に、前記マスクを吸着させ、
    前記マスクと前記基板とを所定方向に相対的に走査する間、前記投影光学系の光軸方向における前記マスクの少なくとも一部の位置を調整する露光方法。
13. 前記マスクと前記基板とを前記所定方向に相対的に走査する際には、前記放射ビームが照射される前記マスクの少なくとも一部の位置を計測し、該計測結果に基づき前記マスクの少なくとも一部の位置の調整を行う請求項１２に記載の露光方法。
14. 前記吸着面に吸着された前記マスクの表面形状を予め計測し、
    前記マスクと前記基板とを前記所定方向に相対的に走査する際に、前記計測結果に基づき前記マスクの少なくとも一部の位置の調整を行う該請求項１２に記載の露光方法。
15. リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、
    前記リソグラフィ工程は、請求項１〜請求項１１のうち何れか一項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。

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