JP4018647B2 - 投影露光装置およびデバイス製造方法 - Google Patents
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Description
(焦点深度)=±k2・λ/NA2
ここで、λは露光に使用する光の波長、NAは投影レンズのNA(開口数)、k1、k2は、プロセスに関係する係数である。
(焦点深度)=±k2・(λ0/n)/(NA0)2
すなわち、液浸の効果は、露光波長を1/nにすることと等価であると言える。換言すると、同じNAの投影光学系を設計した場合、液浸により、焦点深度をn倍にすることができる。これは、あらゆるパターンの形状に対して有効であり、更に位相シフト法、変形照明法等と組み合わせることも可能である。
n2・sin(θi2)=n3・sin(θr2)
が成り立つ。したがって、
sin(θr2)=(n2/n3)・sin(θi2)
の関係が得られ、n2>n3の場合には、sin(θi2’)=n3/n2で定義されるθi2’(臨界角)以上の入射角で入射する光は、屈折せずに全反射を起こす。
NA=n1・sin(θi1)
で求められる。
sinθi2’=n3/n2=1/1.56=0.64
である。したがって、θi2’=39.9°となり、θi2’>θi2となるので全反射にはならず、光は受光素子表面まで到達することができる。
sinθi2’=n3/n2=1/1.56=0.64
である。したがって、θi2’=39.9°となり、θi2’<θi2となるので全反射となってしまう。したがって、入射角が39.9°〜50.28°の範囲の光は境界面で全反射して受光素子の表面に到達し得ないので、全光束を用いた正確な計測をすることができないという問題がある。このような問題は、照度むらセンサユニットに留まらず、前述したキャリブレーション用センサユニットその他に対しても同様な悪影響を及ぼす。
sinθi2’=n3/n2=1.34/1.56=0.86
を満たす。したがって、θi2’=59.20°となり、θi2’>θi2となるので全反射は起こらず、全入射光が受光素子23の表面まで到達する。
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る液浸式投影露光装置の概略構成を示す図である。図1に示す露光装置は、照明光学系3によってレチクル1を照明し、レチクル1に形成された回路パターンを感光剤が塗布されたウエハ2に投影光学系4を介して投影し転写する。照明光学系3は、ウエハ2上にレチクル1の回路パターンを投影するための変形照明形成装置及び調光装置等を備えうる。レチクル1は、レチクルステージ5によって保持され、所定位置に位置決めされる。レチクル1の位置は、レチクルステージ5に設けられた参照ミラー14を利用してレーザ干渉計16によって計測される。また、レチクルステージ5は、駆動モータ18によって駆動される。
図6は、本発明の第2実施形態に係る液浸式投影露光装置のセンサユニットの概略構成を示す図である。センサユニット以外の装置全体の構成及び動作は、第1実施形態と同様である。図6では、光量センサユニット27は、図3に例示的に示すようなピンホールを有するパターンを構成する遮光部材28がクロム等により表面に形成された封止窓21、及び、循環用ポート32a、32bを有するセンサ容器32によって外部空間から内部空間を仕切っている。内部空間には、受光素子23が配置されている。この構成例は、センサ容器32の内部空間に不活性液体24を供給し循環させる構造を有する。
図7は、本発明の第3実施形態に係る液浸式投影露光装置のセンサユニットの概略構成を示す図である。センサユニット以外の装置全体の構成及び動作は第1実施形態と同様である。
図8は、本発明の第4実施形態に係る液浸式投影露光装置のセンサユニットの概略構成を示す図である。センサユニット以外の装置全体の構成及び動作は第1実施形態と同様である。図8に示すセンサユニット27は、図3に例示的に示すようなピンホールを有するパターンを構成する遮光部材28がクロム等により表面に形成された封止窓21、センサ容器22、受光素子23、受光素子23を覆うコーティング部材33、センサ容器内に満たされた液体34を含む。
図9は、本発明の第5実施形態に係る液浸式投影露光装置のセンサユニット及びその周辺部の概略構成を示す図である。ここで言及する事項以外は、第1実施形態に従いうる。図9に示す光量センサユニット27は、図3に例示的に示すようなピンホールを有するパターンを構成する遮光部材28がクロム等により表面に形成された封止窓21、及び、循環用ポート32a、32bを有するセンサ容器32によって外部空間から内部空間を仕切った構成を有する。内部空間には、受光素子23が配置され、受光素子23がコーティング部材33で覆われている。内部空間は、光学素子7とウエハ2又はセンサユニットとの間の空間に供給される液体と同一の液体25によって満たされる。
第1〜第5実施形態として例示的に説明したセンサユニットの遮光部材28は、用途に応じたパターン又は構造に変更されうるし、特定の用途においては除去されてもよい。また、封止窓は、例えば、基準マークパターン等のパターンを含んで構成されてもよい。すなわち、封止窓の他に遮光部材を設けるのではなく、封止窓自体がパターン(遮光部材)を有してもよい。また、封止窓は、板形状の他、種々の形状に変更されてもよい。
次に、上記の露光装置を利用した半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図14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なう。ステップ2(マスク作製)では設計した回路パターンに基づいてマスクを作製する。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、上記のマスクとウエハを用いて、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なう。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。
Claims (11)
- 投影光学系を有し、前記投影光学系と基板との間に液体を満たした状態で、前記投影光学系と該液体とを介して基板を露光する投影露光装置であって、
前記投影光学系と該液体とを通過した光を検出する受光素子と、
前記受光素子が配された容器と、
前記受光素子を覆うように前記容器内に満たされたフッ素系樹脂と、
を有することを特徴とする投影露光装置。 - 前記フッ素系樹脂上に配された遮光部材をさらに有する、ことを特徴とする請求項1に記載の投影露光装置。
- 投影光学系を有し、前記投影光学系と基板との間に液体を満たした状態で、前記投影光学系と該液体とを介して基板を露光する投影露光装置であって、
前記投影光学系と該液体とを通過した光を検出する受光素子と、
前記受光素子が配された容器と、
前記容器を密閉し、かつ前記光が入射する封止窓と、
前記受光素子を覆うフッ素系樹脂と、
前記封止窓と前記フッ素系樹脂との間に満たされた液体と、
を有することを特徴とする投影露光装置。 - 投影光学系を有し、前記投影光学系と基板との間に液体を満たした状態で、前記投影光学系と該液体とを介して基板を露光する投影露光装置であって、
前記投影光学系と該液体とを通過した光を検出する受光素子と、
前記受光素子が配された容器と、
前記容器を密閉し、かつ前記光が入射する封止窓と、
前記基板を保持し、かつ移動するステージと、
前記ステージの冷却用の液体を前記容器内に供給する供給手段と、
を有することを特徴とする投影露光装置。 - 投影光学系を有し、前記投影光学系と基板との間に液体を満たした状態で、前記投影光学系と該液体とを介して基板を露光する投影露光装置であって、
前記投影光学系と該液体とを通過した光を検出する受光素子と、
前記受光素子が配された容器と、
前記容器を密閉し、かつ前記光が入射する封止窓と、
前記容器内に満たされた液体と、
前記基板を保持するチャックと、
前記チャックを保持するステージと、
を有し、
前記封止窓は、前記チャックに取り付けられ、前記容器は、前記ステージに取り付けられている、
ことを特徴とする投影露光装置。 - 前記容器と前記封止窓との間に配されたOリングをさらに有する、ことを特徴とする請求項5に記載の投影露光装置。
- 前記受光素子を覆うフッ素系樹脂をさらに有する、ことを特徴とする請求項4乃至6のいずれかに記載の投影露光装置。
- 前記封止窓は、遮光部材を含む、ことを特徴とする請求項3乃至7のいずれかに記載の投影露光装置。
- 前記液体は、不活性液体である、ことを特徴とする請求項3乃至8のいずれかに記載の投影露光装置。
- 前記液体は、PFE(パー・フルオロ・エーテル)、PFPE(パー・フルオロ・ポリエーテル)、HFE(ハイドロ・フルオロ・エーテル)およびHFPE(ハイドロ・フルオロ・ポリエーテル)のいずれかを含む、ことを特徴とする請求項3乃至8のいずれかに記載の投影露光装置。
- デバイス製造方法であって、
請求項1乃至10のいずれかに記載の投影露光装置を用いて基板を露光する工程
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
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