JP4612833B2 - Exposure apparatus and device manufacturing method - Google Patents

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Description

発明は、投影光学系と被処理体との間に満たされた液体を介して被処理体を露光する露光装置に関する The present invention relates to the EXPOSURE APPARATUS you expose the object to be processed through the filled liquid between the projection optical system and the object to be processed.

フォトリソグラフィー(焼き付け)技術を用いて半導体メモリや論理回路などの微細な半導体素子又は液晶表示素子を製造する際に、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ェハ等に投影して回路パターンを転写する縮小投影露光装置が従来から使用されている。   When manufacturing fine semiconductor elements such as semiconductor memories and logic circuits or liquid crystal display elements using photolithography technology, a circuit pattern drawn on a reticle (mask) is projected onto a wafer or the like by a projection optical system. Conventionally, a reduction projection exposure apparatus for transferring a circuit pattern has been used.

縮小投影露光装置で転写できる最小の寸法(解像度)は、露光に用いる光の波長に比例し、投影光学系の開口数(NA)に反比例する。従って、波長を短くすればするほど、及び、NAを上げれば上げるほど、解像度はよくなる。このため、近年の半導体素子の微細化への要求に伴い露光光の短波長化が進められ、KrFエキシマレーザー(波長約248nm)からArFエキシマレーザー(波長約193nm)と用いられる紫外線の波長は短くなってきた。   The minimum dimension (resolution) that can be transferred by the reduction projection exposure apparatus is proportional to the wavelength of light used for exposure and inversely proportional to the numerical aperture (NA) of the projection optical system. Therefore, the shorter the wavelength and the higher the NA, the better the resolution. For this reason, with the recent demand for miniaturization of semiconductor elements, the wavelength of exposure light has been shortened, and the wavelength of ultraviolet rays used from KrF excimer laser (wavelength about 248 nm) to ArF excimer laser (wavelength about 193 nm) is short. It has become.

このような中で、ArFエキシマレーザーなどの光源を用いながら、更に解像度を向上させる技術として、液浸露光が注目されている(例えば、特許文献1参照。)。液浸露光とは、投影光学系のウェハ側(像面側)の媒質を液体(液浸材)にすることによって高NA化を更に進めるものである。つまり、投影光学系のNAは、媒質の屈折率をnとすると、NA=n・sinθであるので、投影光学系とウェハとの間の少なくとも一部を空気の屈折率よりも高い屈折率(n>1)の媒質(液体)で満たすことでNAをnまで大きくすることができる。換言すれば、液浸露光は、ウェハ側からみた投影光学系のNAを増加させる(1以上)ことで解像度を向上させている。   Under such circumstances, liquid immersion exposure has attracted attention as a technique for further improving the resolution while using a light source such as an ArF excimer laser (for example, see Patent Document 1). In the liquid immersion exposure, the NA on the wafer side (image plane side) of the projection optical system is further increased by increasing the NA (liquid immersion material). That is, the NA of the projection optical system is NA = n · sin θ, where n is the refractive index of the medium, and therefore, at least a portion between the projection optical system and the wafer has a refractive index higher than the refractive index of air ( By filling with a medium (liquid) of n> 1), NA can be increased to n. In other words, the immersion exposure improves the resolution by increasing the NA of the projection optical system as viewed from the wafer side (1 or more).

一方、露光装置を制御するには、種々の物理量を測定し、装置状態をモニターする必要がある。例えば、露光量や結像位置などを考えると、これらの物理量は、実際の投影光学系を通過してきた露光光を検出することで取得される。従って、液浸露光の場合、これらの物理量を測定するセンサーには、液浸状態、即ち、最大NA時の物理量を測定することができる能力が要求される。
特開平10−303114号公報
On the other hand, to control the exposure apparatus, it is necessary to measure various physical quantities and monitor the apparatus state. For example, considering the exposure amount and imaging position, these physical quantities are acquired by detecting the exposure light that has passed through the actual projection optical system. Therefore, in the case of immersion exposure, a sensor that measures these physical quantities is required to have the ability to measure the physical quantity in the immersion state, that is, at the maximum NA.
JP-A-10-303114

液浸型露光装置の投影光学系は、ウェハ側の最終面(レンズ)とウェハとの間を液体で満たしていることを前提に設計されている。従って、各種物理量を測定する際にも、液浸材は欠かせない。   The projection optical system of the immersion exposure apparatus is designed on the assumption that the space between the wafer-side final surface (lens) and the wafer is filled with liquid. Accordingly, the immersion material is indispensable when measuring various physical quantities.

しかしながら、光の光量を電気信号に変換するフォトダイオードなどの光電変換デバイス(受光デバイス)は、湿気を嫌うのが普通である。そこで、少なくとも受光デバイスが搭載されている部位には、液浸材が侵入しない構造で受光ユニットを構成することが必要である。   However, a photoelectric conversion device (light receiving device) such as a photodiode that converts the amount of light into an electrical signal usually dislikes moisture. Therefore, it is necessary to configure the light receiving unit with a structure in which the liquid immersion material does not enter at least a portion where the light receiving device is mounted.

一方、液浸材に限ることなく湿気を遮断する手法として、透光性の窓材を有するパッケージが市販されている。窓材によって光のみを透過し、湿気を遮断する手法は、非常に有効である。しかしながら、液浸型露光装置の投影光学系のNAは1を超えているため、一般的な平板の窓材を用いると、1を超えるNAの光が窓材の射出面で全反射し、受光デバイスに到達しない。   On the other hand, as a technique for blocking moisture without being limited to an immersion material, a package having a translucent window material is commercially available. A method of transmitting only light and blocking moisture by the window material is very effective. However, since the NA of the projection optical system of the immersion exposure apparatus exceeds 1, when a general flat window material is used, the light of NA exceeding 1 is totally reflected on the exit surface of the window material and received. Does not reach the device.

そこで、本発明は、受光デバイスを液浸せずにNAが1を超える光も検出することができる受光ユニットを有する露光装置を提供することを例示的目的とする。 Accordingly, the present invention is an exemplary object to provide an exposure apparatus having a light receiving unit that NA without immersion of the light receiving device can be detected light more than 1.

本発明の一側面としての露光装置は、レチクルからを被処理体に投影する投影光学系を備え、前記投影光学系と前記被処理体との間に満たされた液体を介して前記被処理体を露光する露光装置であって、前記投影光学系及び前記液体を通過した光を受光する受光デバイスを有する受光ユニットを備え、前記受光ユニットは、記投影光学系及び前記液体を通過した光を透過する窓材と、前記窓材に接触し、前記窓材を透過した光を透過及び反射して前記受光デバイスに導く偏向手段と、を有し、前記偏向手段は、その側面に、前記窓材を透過した光を前記受光デバイスに導くための円錐面を有する、ことを特徴とする。 An exposure apparatus according to an aspect of the present invention includes a projection optical system that projects light from a reticle onto an object to be processed, and the object to be processed via a liquid filled between the projection optical system and the object to be processed. an exposure apparatus that exposes a processed, a light receiving unit having a light receiving device for receiving the light passing through the projection optical system and the liquid, the light receiving unit, passes through the pre-Symbol projection optical system and the liquid A window member that transmits light, and a deflecting unit that is in contact with the window member and transmits and reflects the light transmitted through the window member and guides the light to the light receiving device . It has a conical surface for guiding the light transmitted through the window material to the light receiving device .

本発明の一側面としての露光装置は、レチクルからを被処理体に投影する投影光学系を備え、前記投影光学系と前記被処理体との間に満たされた液体を介して前記被処理体を露光する露光装置であって、前記投影光学系及び前記液体を通過した光を受光するラインセンサを有する受光ユニットを備え、前記受光ユニットは、記投影光学系及び前記液体を通過した光を透過する窓材を有し、前記窓材の前記ラインセンサ側の面は、前記ラインセンサの複数の画素に対応して形成された複数の凹面を含み、前記窓材の前記ラインセンサ側の面の前記複数の凹面以外の平坦部に遮光膜が形成されていることを特徴とする。 An exposure apparatus according to an aspect of the present invention includes a projection optical system that projects light from a reticle onto an object to be processed, and the object to be processed via a liquid filled between the projection optical system and the object to be processed. an exposure apparatus that exposes a processed, a light receiving unit having a line sensor for receiving the light passing through the projection optical system and the liquid, the light receiving unit, passes through the pre-Symbol projection optical system and the liquid A window member that transmits light, and the surface of the window member on the line sensor side includes a plurality of concave surfaces formed corresponding to a plurality of pixels of the line sensor, and the window member side of the window member wherein the plurality of concave non-barrier to the flat portion of light film surface is formed, characterized in that.

本発明の更に別の側面としてのデバイス製造方法は、上述の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、前記ステップで露光された前記被処理体を現像するステップとを有することを特徴とする。 A device manufacturing method according to another aspect of the present invention includes the steps of exposing an object using the above exposure apparatus, a step of developing the object to be processed that has been exposed in the step, to have a Features.

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。   Further objects and other features of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

本発明によれば、受光デバイスを液浸せずにNAが1を超える光も検出することができる受光ユニットを有する露光装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an exposure apparatus having a light receiving unit that NA without immersion of the light receiving device can be detected light more than 1.

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について説明する。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。図1は、本発明の露光装置1の構成を示す概略断面図である。   Hereinafter, an exposure apparatus according to one 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. FIG. 1 is a schematic sectional view showing the arrangement of an exposure apparatus 1 according to the present invention.

露光装置1は、投影光学系30の被処理体40側の最終面(レンズ面)と被処理体40との間の少なくとも一部に供給される液体(液浸材)WTを介して、レチクル20に形成された回路パターンを、ステップ・アンド・リピート方式やステップ・アンド・スキャン方式で被処理体40に露光する液浸型露光装置である。かかる露光装置は、サブミクロンやクオーターミクロン以下のリソグラフィー工程に好適であり、以下、本実施形態ではステップ・アンド・スキャン方式の露光装置(「スキャナー」とも呼ばれる。)を例に説明する。ここで、「ステップ・アンド・スキャン方式」とは、レチクルに対してウェハを連続的にスキャン(走査)してレチクルパターンをウェハに露光すると共に、1ショットの露光終了後ウェハをステップ移動して、次の露光領域に移動する露光方法である。また、「ステップ・アンド・リピート方式」とは、ウェハの一括露光ごとにウェハをステップ移動して次の露光領域に移動する露光方法である。   The exposure apparatus 1 includes a reticle via a liquid (immersion material) WT supplied to at least a part between the final surface (lens surface) of the projection optical system 30 on the target object 40 side and the target object 40. 20 is an immersion type exposure apparatus that exposes the object to be processed 40 by a step-and-repeat method or a step-and-scan method. Such an exposure apparatus is suitable for a lithography process of sub-micron or quarter micron or less, and in the present embodiment, a step-and-scan type exposure apparatus (also referred to as “scanner”) will be described as an example. Here, the “step and scan method” means that the wafer is continuously scanned (scanned) with respect to the reticle to expose the reticle pattern onto the wafer, and the wafer is stepped after completion of one shot of exposure. The exposure method moves to the next exposure area. The “step-and-repeat method” is an exposure method in which the wafer is stepped and moved to the next exposure area for every batch exposure of the wafer.

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を搭載するレチクルステージ25と、投影光学系30と、被処理体40を搭載するウェハステージ45と、液体給排機構50と、受光ユニット60と、制御部70とを有する。   As shown in FIG. 1, the exposure apparatus 1 includes an illumination apparatus 10, a reticle stage 25 on which a reticle 20 is mounted, a projection optical system 30, a wafer stage 45 on which an object to be processed 40 is mounted, and a liquid supply / discharge mechanism 50. And a light receiving unit 60 and a control unit 70.

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を照明し、光源部12と、照明光学系14とを有する。   The illumination device 10 illuminates a reticle 20 on which a transfer circuit pattern is formed, and includes a light source unit 12 and an illumination optical system 14.

光源部12は、例えば、光源としては、波長約193nmのArFエキシマレーザー、波長約248nmのKrFエキシマレーザーなどを使用することができるが、光源の種類はエキシマレーザーに限定されず、例えば、波長約157nmのFレーザーを使用してもよいし、その光源の個数も限定されない。例えば、独立に動作する2個の固体レーザーを使用すれば固体レーザー相互間のコヒーレンスはなく、コヒーレンスに起因するスペックルはかなり低減する。更にスペックルを低減するために光学系を直線的又は回動的に揺動させてもよい。また、光源部12に使用可能な光源はレーザーに限定されるものではなく、一又は複数の水銀ランプやキセノンランプなどのランプも使用可能である。 For the light source unit 12, for example, an ArF excimer laser having a wavelength of about 193 nm, a KrF excimer laser having a wavelength of about 248 nm, or the like can be used as the light source. However, the type of the light source is not limited to the excimer laser. A 157 nm F 2 laser may be used, and the number of light sources is not limited. For example, if two solid-state lasers that operate independently are used, there is no coherence between the solid-state lasers, and speckle due to the coherence is considerably reduced. Further, the optical system may be swung linearly or rotationally to reduce speckle. The light source that can be used for the light source unit 12 is not limited to a laser, and one or a plurality of lamps such as a mercury lamp and a xenon lamp can be used.

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ー、絞り等を含む。例えば、コンデンサーレンズ、ハエの目レンズ、開口絞り、コンデンサーレンズ、スリット、結像光学系の順で整列する等である。照明光学系14は、軸上光、軸外光を問わずに使用することができる。オプティカルインテグレーターは、ハエの目レンズや2組のシリンドリカルレンズアレイ(又はレンチキュラーレンズ)板を重ねることによって構成されるインテグレーターを含むが、光学ロッドや回折素子に置換される場合もある。   The illumination optical system 14 is an optical system that illuminates the reticle 20, and includes a lens, a mirror, an optical integrator, a stop, and the like. For example, a condenser lens, a fly-eye lens, an aperture stop, a condenser lens, a slit, and an imaging optical system are arranged in this order. The illumination optical system 14 can be used regardless of on-axis light or off-axis light. The optical integrator includes an integrator configured by stacking a fly-eye lens and two sets of cylindrical lens array (or lenticular lens) plates, but may be replaced by an optical rod or a diffractive element.

レチクル20は、例えば、反射型又は透過型レチクルで、その上には転写されるべき回路パターンが形成され、レチクルステージ25に支持及び駆動されている。レチクル20から発せられた回折光は、投影光学系30を介し、被処理体40上に投影される。レチクル20と被処理体40とは、光学的に共役の関係に配置される。露光装置1は、スキャナーであるため、レチクル20と被処理体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のパターンを被処理体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(「ステッパー」とも呼ばれる。)の場合は、レチクル20と被処理体40を静止させた状態で露光が行われる。   The reticle 20 is, for example, a reflective or transmissive reticle, on which a circuit pattern to be transferred is formed, and is supported and driven by a reticle stage 25. Diffracted light emitted from the reticle 20 is projected onto the object 40 via the projection optical system 30. The reticle 20 and the workpiece 40 are arranged in an optically conjugate relationship. Since the exposure apparatus 1 is a scanner, the pattern of the reticle 20 is transferred onto the object to be processed 40 by scanning the reticle 20 and the object to be processed 40 at the speed ratio of the reduction magnification ratio. In the case of a step-and-repeat type exposure apparatus (also called “stepper”), exposure is performed with the reticle 20 and the object to be processed 40 being stationary.

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に接続されている。図示しない移動機構は、リニアモーターなどで構成され、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向及び各軸の回転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。ここで、レチクル20又は被処理体40の面内で走査方向をY軸、それに垂直な方向をX軸、レチクル20又は被処理体40の面に垂直な方向をZ軸とする。   The reticle stage 25 supports the reticle 20 via a reticle chuck (not shown) and is connected to a moving mechanism (not shown). A moving mechanism (not shown) is configured by a linear motor or the like, and can move the reticle 20 by driving the reticle stage 25 in the X-axis direction, the Y-axis direction, the Z-axis direction, and the rotation direction of each axis. Here, the scanning direction in the plane of the reticle 20 or the object to be processed 40 is defined as the Y axis, the direction perpendicular thereto is defined as the X axis, and the direction perpendicular to the surface of the reticle 20 or the object to be processed 40 is defined as the Z axis.

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被処理体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光学系(カタディオプトリック光学系)、複数のレンズ素子と少なくとも一枚のキノフォームなどの回折光学素子とを有する光学系等を使用することができる。色収差の補正が必要な場合には、互いに分散値(アッベ値)の異なるガラス材からなる複数のレンズ素子を使用したり、回折光学素子をレンズ素子と逆方向の分散が生じるように構成したりする。   The projection optical system 30 has a function of forming an image of the diffracted light that has passed through the pattern formed on the reticle 20 on the workpiece 40. The projection optical system 30 includes an optical system including only a plurality of lens elements, an optical system (catadioptric optical system) having a plurality of lens elements and at least one concave mirror, a plurality of lens elements, and at least one kinoform. An optical system having a diffractive optical element such as can be used. When correction of chromatic aberration is required, a plurality of lens elements made of glass materials having different dispersion values (Abbe values) can be used, or the diffractive optical element can be configured to generate dispersion in the opposite direction to the lens element. To do.

被処理体40は、本実施形態ではウェハであるが、液晶基板、その他の被処理体を広く含む。被処理体40には、フォトレジストが塗布されている。   The object to be processed 40 is a wafer in this embodiment, but widely includes a liquid crystal substrate and other objects to be processed. A photoresist is applied to the object to be processed 40.

ウェハステージ45は、図示しないウェハチャックによって被処理体40を支持する。ウェハステージ45は、レチクルステージ25と同様に、リニアモーターを利用して、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向及び各軸の回転方向に被処理体40を移動する。また、レチクルステージ25の位置とウェハステージ45の位置は、例えば、レーザー干渉計などにより監視され、両者は一定の速度比率で駆動される。ウェハステージ45は、例えば、ダンパを介して床等の上に支持されるステージ定盤上に設けられ、レチクルステージ25及び投影光学系30は、例えば、床等に載置されたベースフレーム上にダンパを介して支持される図示しない鏡筒定盤上に設けられる。   The wafer stage 45 supports the workpiece 40 by a wafer chuck (not shown). Similar to the reticle stage 25, the wafer stage 45 uses the linear motor to move the workpiece 40 in the X-axis direction, the Y-axis direction, the Z-axis direction, and the rotation direction of each axis. Further, the position of the reticle stage 25 and the position of the wafer stage 45 are monitored by, for example, a laser interferometer or the like, and both are driven at a constant speed ratio. The wafer stage 45 is provided on a stage surface plate supported on a floor or the like via a damper, for example, and the reticle stage 25 and the projection optical system 30 are, for example, on a base frame placed on the floor or the like. It is provided on a lens barrel surface plate (not shown) that is supported via a damper.

液体給排機構50は、給排ノズル52を介して、投影光学系30と被処理体40との間、詳細には、投影光学系30の被処理体40側の最終面(投影光学系30の被処理体40側の最終端に配置されている光学素子)と被処理体40との間に液体WTを供給すると共に、供給した液体WTを回収する。即ち、投影光学系30と被処理体40の表面で形成される間隙は、液体給排機構50から供給される液体WTで満たされている。液体WTは、本実施形態では、純水であるが、特に純水に限定するものではなく、露光光の波長に対して高い透過特性及び高い屈折率特性を有し、投影光学系30や被処理体40に塗布されているフォトレジストに対して化学的安定性の高い液体を使用することができ、例えば、フッ素系不活性液体を使用してもよい。   The liquid supply / discharge mechanism 50 is connected between the projection optical system 30 and the object to be processed 40 via the supply / discharge nozzle 52, specifically, the final surface (projection optical system 30 on the object 40 side of the projection optical system 30). The liquid WT is supplied between the optical element disposed at the final end of the object 40 to be processed and the object 40 to be processed, and the supplied liquid WT is recovered. That is, the gap formed between the projection optical system 30 and the surface of the object to be processed 40 is filled with the liquid WT supplied from the liquid supply / discharge mechanism 50. The liquid WT is pure water in the present embodiment, but is not particularly limited to pure water. The liquid WT has high transmission characteristics and high refractive index characteristics with respect to the wavelength of exposure light. A liquid having high chemical stability with respect to the photoresist applied to the processing body 40 can be used. For example, a fluorine-based inert liquid may be used.

受光ユニット60は、ウェハステージ45に配置され、投影光学系30及び液体WTを通過し、被処理体40上に入射する露光光の光量を検出する。受光ユニット60は、図2に示すように、頂点の一部を平面に研磨した第1の半球形状レンズ61と、透明基板からなる窓材62と、中心に開口OPを有する遮光パターン63と、第2の半球形状レンズ64と、受光デバイスとしてのフォトダイオード65と、窓材62を保持する保持機能を有し、第1の半球形状レンズ61、第2の半球形状レンズ64及びフォトダイオード65を収納するパッケージ66とを有し、これらの光学部品はオプティカルコンタクトによって組み立てられている。受光ユニット60は、窓材62及びパッケージ66によって外部の雰囲気と遮断され、フォトダイオード65(が配置されている部位)に液体WTが侵入することを防止する。ここで、図2は、受光ユニット60の構成の一例を示す概略断面図である。   The light receiving unit 60 is disposed on the wafer stage 45 and detects the amount of exposure light that passes through the projection optical system 30 and the liquid WT and is incident on the object to be processed 40. As shown in FIG. 2, the light receiving unit 60 includes a first hemispherical lens 61 in which a part of the apex is polished to a plane, a window material 62 made of a transparent substrate, a light shielding pattern 63 having an opening OP in the center, The second hemispherical lens 64, a photodiode 65 as a light receiving device, and a holding function for holding the window material 62 are provided. The first hemispherical lens 61, the second hemispherical lens 64, and the photodiode 65 are provided. These optical components are assembled by optical contacts. The light receiving unit 60 is shielded from the external atmosphere by the window material 62 and the package 66, and prevents the liquid WT from entering the photodiode 65 (the part where the photodiode 65 is disposed). Here, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of the light receiving unit 60.

受光ユニット60には、遮光パターン63に接している液体WTを介して、NAが1を超える光が入射してくる。受光ユニット60に到達する光は、遮光パターン63に設けられた開口OPによって空間的に受光する光を選択する。これにより。受光ユニット60は優れた空間分解能を発揮する。   Light having an NA exceeding 1 enters the light receiving unit 60 through the liquid WT in contact with the light shielding pattern 63. As light reaching the light receiving unit 60, light that is spatially received by the opening OP provided in the light shielding pattern 63 is selected. By this. The light receiving unit 60 exhibits excellent spatial resolution.

遮光パターン63の開口OPから入射した光は、窓材62を透過し、第1の半球形状レンズ61に入射する。ここで、小さいNAの光L1は、第1の半球形状レンズ61及び第2の半球形状レンズ64を透過し、第2の半球形状レンズ64の射出面(以下、「最終射出面」と称する。)64aから直接射出し、更に、フォトダイオード65に到達して電気信号に変換される。   The light incident from the opening OP of the light shielding pattern 63 passes through the window material 62 and enters the first hemispherical lens 61. Here, the light L1 having a small NA passes through the first hemispherical lens 61 and the second hemispherical lens 64, and is referred to as an emission surface (hereinafter referred to as a “final emission surface”) of the second hemispherical lens 64. ) Directly emitted from 64a, and further reaches the photodiode 65 to be converted into an electric signal.

一定以上のNAの光L2は、最終射出面64aに到達する前に、第1の半球形状レンズ61の球面61aに到達する。このとき、光L2は、第1の半球形状レンズ61の球面61aに入射する入射角度が臨界角を超えているため、第1の半球形状レンズ61の外へ射出されることなく全反射される。かかる全反射は、最終射出面64aに到達するまで繰り返される。これにより、光L2は、最終射出面64aでの入射角度が小さくなり、第2の半球形状レンズ64の外へと射出されてフォトダイオード65に到達する。   The light L2 having a certain NA or more reaches the spherical surface 61a of the first hemispherical lens 61 before reaching the final emission surface 64a. At this time, the light L2 is totally reflected without being emitted out of the first hemispherical lens 61 because the incident angle incident on the spherical surface 61a of the first hemispherical lens 61 exceeds the critical angle. . Such total reflection is repeated until the final exit surface 64a is reached. As a result, the incident angle of the light L2 on the final emission surface 64a is reduced, and the light L2 is emitted out of the second hemispherical lens 64 and reaches the photodiode 65.

第1の半球形状レンズ61がない場合には、NAが1を超えた光が窓材62のフォトダイオード65側の面(射出面)で全反射されてしまうため、フォトダイオード65で受光することができない。本実施形態では、第1の半球形状レンズ61と窓材62とが一体化されていることによって、通常では窓材62の射出面で全反射してしまう光を第1の半球形状レンズ61へと透過することができる。更に、第1の半球形状レンズ61の球面61aにおいて全反射され、最終射出面64aを通過することができる。   In the absence of the first hemispherical lens 61, the light with NA exceeding 1 is totally reflected by the surface (exit surface) of the window material 62 on the photodiode 65 side, and therefore received by the photodiode 65. I can't. In the present embodiment, since the first hemispherical lens 61 and the window material 62 are integrated, light that is normally totally reflected by the exit surface of the window material 62 is transmitted to the first hemispherical lens 61. And can be transmitted. Furthermore, it is totally reflected by the spherical surface 61a of the first hemispherical lens 61 and can pass through the final exit surface 64a.

本実施形態では、窓材62の厚みを0.92[mm]、第1の半球形状レンズ61の半径を3[mm]、第1の半球形状レンズ61の上下面の厚みを2.6[mm]として設計したところ、受光ユニット60は良好な性能を示した。   In the present embodiment, the thickness of the window material 62 is 0.92 [mm], the radius of the first hemispherical lens 61 is 3 [mm], and the thickness of the upper and lower surfaces of the first hemispherical lens 61 is 2.6 [mm]. mm], the light receiving unit 60 showed good performance.

ここで、第2の半球形状レンズ64の機能について説明する。図3は、第2の半球形状レンズ64がない場合において、第1の半球形状レンズ61から射出する光の分布を示すグラフである。図3では、光が光軸より図面上左側に進んだ場合をNAで表示し、符号は光軸から拡散する方向に進む入射角を正、収束しながら進む入射角を負としている。   Here, the function of the second hemispherical lens 64 will be described. FIG. 3 is a graph showing the distribution of light emitted from the first hemispherical lens 61 in the absence of the second hemispherical lens 64. In FIG. 3, the case where the light travels from the optical axis to the left side of the drawing is indicated by NA, and the sign indicates that the incident angle traveling in the direction of diffusion from the optical axis is positive and the incident angle traveling while converging is negative.

図3を参照するに、NA=1近傍で射出角度が90度となる部分がある。これは、窓材62及び第1の半球形状レンズ64から射出することができないことを意味している。第1の半球形状レンズ61の球面61aで反射しない程度に大きいNAの光L3は、第1の半球形状レンズ61の射出面61bに直接到達する。しかし、光L3は、遮光パターン63の開口OPの中心を通る場合、角度にして光軸との挟み角が40.44度、硝材の屈折率を1.59とすれば、NA=1.03となり1を超えている。従って、第1の半球形状レンズ61の射出面61bに直接到達する光L3のうち一部は第1の半球形状レンズ61から射出されないことになる。   Referring to FIG. 3, there is a portion where the injection angle is 90 degrees near NA = 1. This means that the light cannot be emitted from the window material 62 and the first hemispherical lens 64. The light L3 of NA that is large enough not to be reflected by the spherical surface 61a of the first hemispherical lens 61 directly reaches the exit surface 61b of the first hemispherical lens 61. However, if the light L3 passes through the center of the opening OP of the light shielding pattern 63, NA = 1.03 if the angle between the light L3 and the optical axis is 40.44 degrees and the refractive index of the glass material is 1.59. Is over 1 Therefore, a part of the light L3 that directly reaches the emission surface 61 b of the first hemispherical lens 61 is not emitted from the first hemispherical lens 61.

そこで、本実施形態では、第1の半球形状レンズ61の射出面61bに第2の半球形状レンズ64を設けている。第2の半球形状レンズ64は、略台形形状の断面を有する。なお、第2の半球形状レンズ64は、レンズ加工上の制約から側面を球面としたが、テーパー状の円筒面でも構わない。また、第2の半球形状レンズ64の厚さ及び最終射出面64aの直径は、NAが1の光が平面と側面64bの境界又は側面64b側に入射する長さを有していればよい。更に、第2の半球形状レンズ64の側面64bは、最終射出面64aに対して40度近傍の角度の断面形状を有している。これにより、第1の半球形状レンズ61の射出面61bに到達したNAが1を超える光L3は、そのまま第2の半球形状レンズ64に入射し、側面64bに到達する。第2の半球形状レンズ64の側面64bは、光の進行方向に対して略垂直に形成されているため、入射角度が小さくなり、第2の半球形状レンズ64から光L3が射出されることになる。   Therefore, in the present embodiment, the second hemispherical lens 64 is provided on the exit surface 61 b of the first hemispherical lens 61. The second hemispherical lens 64 has a substantially trapezoidal cross section. Note that the second hemispherical lens 64 has a spherical side surface due to lens processing restrictions, but may be a tapered cylindrical surface. Further, the thickness of the second hemispherical lens 64 and the diameter of the final emission surface 64a need only have such a length that light with NA of 1 enters the boundary between the plane and the side surface 64b or the side surface 64b side. Further, the side surface 64b of the second hemispherical lens 64 has a cross-sectional shape with an angle of about 40 degrees with respect to the final exit surface 64a. As a result, the light L3 having an NA exceeding 1 reaching the exit surface 61b of the first hemispherical lens 61 is incident on the second hemispherical lens 64 as it is and reaches the side surface 64b. Since the side surface 64b of the second hemispherical lens 64 is formed substantially perpendicular to the light traveling direction, the incident angle is reduced, and the light L3 is emitted from the second hemispherical lens 64. Become.

以上、実際の設計値に沿って説明したが、概念的には、フォトダイオード65で受光したい最大NAの光が、第1の半球形状レンズ61に入射できるように、第1の半球形状レンズ61と窓材62との接触面の大きさ(即ち、半径)を設定する必要がある。これにより、窓材62の厚さ及び第1の半球形状レンズ61の球面61aの半径及び厚さが決まる。   As described above, the actual design values have been described. Conceptually, the first hemispherical lens 61 is configured so that light having the maximum NA desired to be received by the photodiode 65 can enter the first hemispherical lens 61. It is necessary to set the size (ie, radius) of the contact surface between the window member 62 and the window member 62. Thereby, the thickness of the window material 62 and the radius and thickness of the spherical surface 61a of the first hemispherical lens 61 are determined.

第1の半球形状レンズ61は、球面61aによって、大きなNAの光を偏向する。かかる偏向効果を高くするためには、第1の半球形状レンズ61の射出面61bは、中心を通る面で切断して形成することが好ましい。この結果、上述したように、最大NAの大きさによっては、NAが1を超える光も第1の半球形状レンズ61の射出面61bに直接到達する場合がある。この場合、第2の半球形状レンズ64の側面64bを用いて、最終射出面64aに対する入射角度を減少させてやればよい。また、上述したように、第2の半球形状レンズ64は、本実施形態では、半球形状としたが、円錐の一部を切り出した形状など必ずしも球面である必要はない。更に、第2の半球形状レンズ64の側面64bの角度を、入射する光が垂直以上の角度で入射するように設定することで、屈折後の光と光軸との角度が、屈折前の光と光軸との角度よりも小さくすることができ、フォトダイオード65の受光面の大きさを小さくすることができる。   The first hemispherical lens 61 deflects large NA light by the spherical surface 61a. In order to increase the deflection effect, the exit surface 61b of the first hemispherical lens 61 is preferably formed by cutting along a plane passing through the center. As a result, as described above, depending on the size of the maximum NA, light having an NA exceeding 1 may directly reach the exit surface 61 b of the first hemispherical lens 61. In this case, the incident angle with respect to the final exit surface 64a may be decreased using the side surface 64b of the second hemispherical lens 64. In addition, as described above, the second hemispherical lens 64 has a hemispherical shape in the present embodiment, but the second hemispherical lens 64 does not necessarily have a spherical shape such as a shape obtained by cutting out a part of a cone. Further, by setting the angle of the side surface 64b of the second hemispherical lens 64 so that the incident light is incident at an angle greater than or equal to the vertical angle, the angle between the refracted light and the optical axis is the light before the refraction. The angle of the light receiving surface of the photodiode 65 can be reduced.

このように、受光ユニット60によれば、液体WTをフォトダイオード65(が配置されている部位)に液体WTが侵入することを防止すると共に、NAが1を超える光をフォトダイオード65で受光することができる。即ち、NAが大きい光の光線角度を偏向し、より垂直な角度に近づけてフォトダイオード65で受光することが、通常の光学材料の組み合わせによって達成することができる。また、NAが大きな光に対しては、かかる光を偏向してフォトダイオード65に入射させることができるため、フォトダイオード65の入射角度に依存する感度特性を改善することができる。   As described above, according to the light receiving unit 60, the liquid WT is prevented from entering the photodiode 65 (the part where the liquid WT is disposed), and light with NA exceeding 1 is received by the photodiode 65. be able to. In other words, the light beam angle of light having a large NA can be deflected and received by the photodiode 65 so as to be closer to a more vertical angle, by a combination of ordinary optical materials. In addition, for light having a large NA, such light can be deflected and made incident on the photodiode 65, so that sensitivity characteristics depending on the incident angle of the photodiode 65 can be improved.

なお、受光ユニット60は、図4に示す受光ユニット60Aに置換することも可能である。受光ユニット60Aは、受光ユニット60と異なり、受光デバイスとしてラインセンサ65Aを用いる。受光ユニット60Aは、図4に示すように、窓材62と、ラインセンサ65Aと、電極67Aと、バンプ68Aと、遮光膜69Aとを有する。なお、図4では、パッケージ66の図示を省略している。ここで、図4は、受光ユニット60Aの構成の一例を示す概略断面図である。   The light receiving unit 60 can be replaced with a light receiving unit 60A shown in FIG. Unlike the light receiving unit 60, the light receiving unit 60A uses a line sensor 65A as a light receiving device. As shown in FIG. 4, the light receiving unit 60A includes a window material 62, a line sensor 65A, electrodes 67A, bumps 68A, and a light shielding film 69A. In FIG. 4, the package 66 is not shown. Here, FIG. 4 is a schematic sectional view showing an example of the configuration of the light receiving unit 60A.

ラインセンサ65Aの画素65Aaは、一般に、大きさが数十μmと小さく、通常の光学材料で受光ユニット60Aを構成することが困難である。そこで、本実施形態では、ラインセンサ65Aの画素65Aaに対応して、窓材62に凹面(レンズ)62cを形成した。これにより、ラインセンサ65Aの画素65Aaに入射する1を超えるNAの光が、窓材62を透過する(即ち、凹面62cを透過する)ことが可能となり、ラインセンサ65Aは全てのNAの光を検出することができる。換言すれば、ラインセンサ65Aは、窓材62の凹面62cの任意の一点において、法線方向を軸にNAが1以内の光を検出することができる。   The pixel 65Aa of the line sensor 65A is generally as small as several tens of μm, and it is difficult to configure the light receiving unit 60A with a normal optical material. Therefore, in the present embodiment, a concave surface (lens) 62c is formed on the window member 62 in correspondence with the pixel 65Aa of the line sensor 65A. As a result, the light of NA exceeding 1 incident on the pixel 65Aa of the line sensor 65A can be transmitted through the window material 62 (that is, transmitted through the concave surface 62c), and the line sensor 65A can transmit light of all NA. Can be detected. In other words, the line sensor 65A can detect light having an NA of 1 or less with respect to the normal direction at any one point of the concave surface 62c of the window member 62.

なお、窓材62(又はラインセンサ65A)の法線方向に向かってNAが1以内の光は、窓材62の凹面62c以外の部分(平坦部)も透過してしまうため、かかる平坦部を遮光膜69Aで覆う必要がある。遮光膜69Aは、例えば、金属膜から構成される。また、窓材62の凹面62cを透過する光は、全体の光線の拡がり角度が大きいために、バンプ68Aによって窓材62側に近接して配置した。このとき、ラインセンサ65Aの制御用信号線は、電極67Aとバンプ68Aを介して機能させる。   Note that light having an NA of 1 or less in the normal direction of the window material 62 (or the line sensor 65A) also passes through a portion (flat portion) other than the concave surface 62c of the window material 62. It is necessary to cover with the light shielding film 69A. The light shielding film 69A is made of, for example, a metal film. In addition, the light transmitted through the concave surface 62c of the window material 62 is arranged close to the window material 62 side by the bump 68A because the whole light has a large spread angle. At this time, the control signal line of the line sensor 65A is caused to function via the electrode 67A and the bump 68A.

窓材62の凹面62cは、三次元形状を形成する各手法を用いて形成すればよい。また、窓材62の凹面62cの大きさ及び精度によっては、遮光膜69Aの配置やエッチング選択比を確保したうえで、ウエットエッチングを用いても凹面62cを形成することができる。   The concave surface 62c of the window material 62 may be formed using each method for forming a three-dimensional shape. Further, depending on the size and accuracy of the concave surface 62c of the window material 62, the concave surface 62c can be formed even when wet etching is used after securing the arrangement of the light shielding film 69A and the etching selectivity.

更に、受光ユニット60は、図5に示す受光ユニットBに置換することも可能である。受光ユニット60Aは、1を超えるNAの光を受光することができた。受光ユニット60Bは、受光ユニット60Aと同様に、1を超える光を受光できると共に、光の射出位置をよりラインセンサ65A側に近づけることができる。受光ユニット60は、図5に示すように、窓材62と、ラインセンサ65Aと、電極67Aと、バンプ68Aと、遮光膜69Aとを有する。なお、図5では、パッケージ66の図示を省略している。ここで、図5は、受光ユニット60Bの構成の一例を示す概略断面図である。   Furthermore, the light receiving unit 60 can be replaced with a light receiving unit B shown in FIG. The light receiving unit 60A was able to receive light of NA exceeding 1. Similarly to the light receiving unit 60A, the light receiving unit 60B can receive more than one light and can bring the light emission position closer to the line sensor 65A side. As shown in FIG. 5, the light receiving unit 60 includes a window material 62, a line sensor 65A, electrodes 67A, bumps 68A, and a light shielding film 69A. In FIG. 5, the package 66 is not shown. Here, FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of the configuration of the light receiving unit 60B.

受光ユニット60Bは、受光ユニット60Aと同様に、バンプ法を用いて電極67Aとバンプ68Aとを接着し、ラインセンサ65Aと窓材62とを近接させる。なお、バンプ法では、ラインセンサ65Aと窓材62とを数十μmまで近接させることができる。   Similarly to the light receiving unit 60A, the light receiving unit 60B uses the bump method to bond the electrodes 67A and the bumps 68A so that the line sensor 65A and the window material 62 are brought close to each other. In the bump method, the line sensor 65A and the window material 62 can be brought close to each other up to several tens of μm.

受光ユニット60Bでは、ラインセンサ65Aの画素65Aaに対応して、窓材62に受光突起62dを形成する。なお、受光突起62dは、窓材62に深さ数十μm程度のエッチングを施すことで形成することができる。更に、受光突起62dが形成された窓材62に遮光膜69Aを成膜し、研磨することで受光突起62dの底面62eのみ遮光膜69Aを除去することができる。本実施形態では、受光突起62dは、直径を40μm、高さを20μmとした。   In the light receiving unit 60B, light receiving protrusions 62d are formed on the window material 62 in correspondence with the pixels 65Aa of the line sensor 65A. The light receiving protrusion 62d can be formed by etching the window material 62 to a depth of several tens of μm. Furthermore, the light shielding film 69A can be removed only on the bottom surface 62e of the light receiving projection 62d by forming and polishing the light shielding film 69A on the window material 62 on which the light receiving projection 62d is formed. In the present embodiment, the light receiving protrusion 62d has a diameter of 40 μm and a height of 20 μm.

次に、受光突起62dの底面62eに凹形状を形成し、絶縁構造を含めた配線パターンを形成した後、バンプ64Aによってラインセンサ65Aと一体化させた。   Next, a concave shape was formed on the bottom surface 62e of the light receiving protrusion 62d, and a wiring pattern including an insulating structure was formed, and then integrated with the line sensor 65A by the bumps 64A.

これにより、受光ユニット60Bでは、受光突起62dの底面62eのみ遮光膜69Aがなく、窓材62に入射した光は、遮光膜69Aとの界面で反射を繰り返しながら受光突起62dの底面62eに向かって進む。受光突起62dの底面62eは、凹形状であるため各NAの光に対して透過性を有し、受光突起62d(の底面62e)から光が射出する。   Thus, in the light receiving unit 60B, only the bottom surface 62e of the light receiving projection 62d does not have the light shielding film 69A, and the light incident on the window member 62 is repeatedly reflected at the interface with the light shielding film 69A toward the bottom surface 62e of the light receiving projection 62d. move on. Since the bottom surface 62e of the light receiving projection 62d has a concave shape, it has transparency to the light of each NA, and light is emitted from the light receiving projection 62d (the bottom surface 62e thereof).

このように、受光ユニット60Bは、ラインセンサ65Aの画素65Aaに近接して光を射出することができ、クロストークを低いレベルで抑えることが可能となる。なお、本実施形態では、受光突起62dの底面62eを球面の凹形状としたが、円錐形状の断面であってもよい。また、加工は困難となるが、受光突起62dに逆テーパーを形成しても同様の効果を得ることが可能である。   Thus, the light receiving unit 60B can emit light in the vicinity of the pixel 65Aa of the line sensor 65A, and can suppress crosstalk at a low level. In the present embodiment, the bottom surface 62e of the light receiving projection 62d has a spherical concave shape, but may have a conical cross section. Further, although processing becomes difficult, the same effect can be obtained even if a reverse taper is formed on the light receiving projection 62d.

再び、図1に戻って、制御部70は、図示しないCPU、メモリを有し、露光装置1の動作を制御する。制御部70は、照明装置10、レチクルステージ25(即ち、レチクルステージ25の移動機構)、ウェハステージ45(即ち、ウェハステージ45の移動機構)、液体給排機構50及び受光ユニット60と電気的に接続されている。CPUは、MPUなど名前の如何を問わずいかなるプロセッサも含み、各部の動作を制御する。メモリは、ROM及びRAMより構成され、露光装置1を動作するファームウェアを格納する。   Returning to FIG. 1 again, the control unit 70 includes a CPU and a memory (not shown), and controls the operation of the exposure apparatus 1. The controller 70 is electrically connected to the illumination device 10, the reticle stage 25 (that is, the moving mechanism of the reticle stage 25), the wafer stage 45 (that is, the moving mechanism of the wafer stage 45), the liquid supply / discharge mechanism 50, and the light receiving unit 60. It is connected. The CPU includes any processor of any name such as MPU and controls the operation of each unit. The memory is composed of ROM and RAM, and stores firmware that operates the exposure apparatus 1.

制御部70は、本実施形態では、受光ユニット60の検出結果(即ち、被処理体40上の光量)に基づいて、被処理体40上の露光量を制御する。具体的には、制御部70は、各種照明モードにおける被処理体410上の露光量分布を、受光ユニット60を2次元的に移動させて(受光デバイスがラインセンサである受光ユニット60A及び60Bの場合には、1次元的に移動させて)計測し、走査露光したときに露光量が所定値になるように、照明装置10の光源部12から射出される光の強度やレチクルステージ25及びウェハステージ45の走査速度を制御する。これにより、液浸型の露光装置であっても正確に露光量を管理することが可能となり、優れた露光性能を発揮することができる。   In this embodiment, the control unit 70 controls the exposure amount on the object 40 based on the detection result of the light receiving unit 60 (that is, the light amount on the object 40). Specifically, the control unit 70 moves the light receiving unit 60 two-dimensionally in the exposure amount distribution on the object 410 in various illumination modes (for the light receiving units 60A and 60B whose light receiving devices are line sensors). In such a case, the intensity of the light emitted from the light source unit 12 of the illuminating device 10, the reticle stage 25, and the wafer are measured so that the exposure amount becomes a predetermined value when scanning and exposure is performed. The scanning speed of the stage 45 is controlled. This makes it possible to accurately manage the exposure amount even with an immersion type exposure apparatus, and to exhibit excellent exposure performance.

露光において、光源部12から発せされた光束は、照明光学系14によりレチクル20を、例えば、ケーラー照明する。レチクル20を通過してレチクルパターンを反映する光は、投影光学系30により、液体WTを介して被処理体40に結像される。露光装置1は、受光ユニット70によって、被処理体40上の露光量を高精度に制御することができるので、優れた解像度、且つ、高いスループットで経済性よくデバイス(半導体素子、LCD素子、撮像素子(CCDなど)、薄膜磁気ヘッドなど)を提供することができる。   In the exposure, the light beam emitted from the light source unit 12 illuminates the reticle 20 by the illumination optical system 14, for example, Koehler illumination. The light that passes through the reticle 20 and reflects the reticle pattern is imaged by the projection optical system 30 onto the object 40 via the liquid WT. Since the exposure apparatus 1 can control the exposure amount on the workpiece 40 with high accuracy by the light receiving unit 70, the device (semiconductor element, LCD element, imaging) with excellent resolution and high throughput with high efficiency. An element (such as a CCD) or a thin film magnetic head) can be provided.

次に、図6及び図7を参照して、上述の露光装置1を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図6は、デバイス(ICやLSIなどの半導体チップ、LCD、CCD等)の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ1(回路設計)では、デバイスの回路設計を行う。ステップ2(マスク製作)では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ステップ3(ウェハ製造)では、シリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ4(ウェハプロセス)は、前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いてリソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ5(組み立て)は、後工程と呼ばれ、ステップ4によって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する行程であり、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)等の工程を含む。ステップ6(検査)では、ステップ5で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷(ステップ7)される。   Next, an embodiment of a device manufacturing method using the above-described exposure apparatus 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a flowchart for explaining how to fabricate devices (ie, semiconductor chips such as IC and LSI, LCDs, CCDs, and the like). Here, the manufacture of a semiconductor chip will be described as an example. In step 1 (circuit design), a device circuit is designed. In step 2 (mask production), a mask on which the designed circuit pattern is formed is produced. In step 3 (wafer manufacture), a wafer 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 mask and the wafer. Step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip using the wafer created in step 4, and includes processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). Including. In step 6 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device created in step 5 are performed. Through these steps, the semiconductor device is completed and shipped (step 7).

図7は、ステップ4のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ11(酸化)では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ12(CVD)では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ13(電極形成)では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ14(イオン打ち込み)では、ウェハにイオンを打ち込む。ステップ15(レジスト処理)では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ16(露光)では、露光装置1によってマスクの回路パターンをウェハに露光する。ステップ17(現像)では、露光したウェハを現像する。ステップ18(エッチング)では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ19(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ェハ上に多重に回路パターンが形成される。本実施形態のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。このように、露光装置1を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。   FIG. 7 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4. In step 11 (oxidation), the surface of the wafer is oxidized. In step 12 (CVD), an insulating film is formed on the surface of the wafer. In step 13 (electrode formation), an electrode is formed on the wafer by vapor deposition or the like. Step 14 (ion implantation) implants ions into the wafer. In step 15 (resist process), a photosensitive agent is applied to the wafer. Step 16 (exposure) uses the exposure apparatus 1 to expose a circuit pattern on the mask onto the wafer. In step 17 (development), the exposed wafer is developed. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), the resist that has become unnecessary after the etching is removed. By repeatedly performing these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer. According to the device manufacturing method of the present embodiment, it is possible to manufacture a higher quality device than before. Thus, the device manufacturing method using the exposure apparatus 1 and the resulting device also constitute one aspect of the present invention.

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、投影光学系の結像位置を受光ユニットで検出し、かかる検出結果に基づいて、被処理体の位置又は投影光学系の結像位置を制御することも可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist. For example, the imaging position of the projection optical system can be detected by a light receiving unit, and the position of the object to be processed or the imaging position of the projection optical system can be controlled based on the detection result.

本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the exposure apparatus as one side surface of this invention. 図1に示す受光ユニットの構成の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of a structure of the light reception unit shown in FIG. 図2に示す第2の半球形状レンズがない場合において、第1の半球形状レンズから射出する光の分布を示すグラフである。3 is a graph showing the distribution of light emitted from the first hemispherical lens when there is no second hemispherical lens shown in FIG. 2. 図2に示す受光ユニットの変形例である受光ユニットの構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the light-receiving unit which is a modification of the light-receiving unit shown in FIG. 図2に示す受光ユニットの変形例である受光ユニットの構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the light-receiving unit which is a modification of the light-receiving unit shown in FIG. デバイス(ICやLSIなどの半導体チップ、LCD、CCD等)の製造を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating manufacture of devices (semiconductor chips, such as IC and LSI, LCD, CCD, etc.). 図6に示すステップ4のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。7 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4 shown in FIG. 6.

符号の説明Explanation of symbols

1 露光装置
10 照明装置
20 レチクル
30 投影光学系
40 被処理体
50 液体給排機構
60、60A及び60B 受光ユニット
61 第1の半球形状レンズ
61a 球面
62b 射出面
62 窓材
62c 凹面
62d 受光突起
62e 底面
63 遮光パターン
64 第2の半球形状レンズ
64a 最終射出面
64b 側面
65 フォトダイオード
65A ラインセンサ
65Aa 画素
67A 電極
68A バンプ
69A 遮光膜
70 制御部
L1乃至L3 光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exposure apparatus 10 Illumination apparatus 20 Reticle 30 Projection optical system 40 Object 50 Liquid supply / discharge mechanism 60, 60A and 60B Light receiving unit 61 First hemispherical lens 61a Spherical surface 62b Ejection surface 62 Window material 62c Concave surface 62d Light receiving projection 62e Bottom surface 63 Light-shielding pattern 64 Second hemispherical lens 64a Final exit surface 64b Side surface 65 Photodiode 65A Line sensor 65Aa Pixel 67A Electrode 68A Bump 69A Light-shielding film 70 Controllers L1 to L3 Light

Claims (6)

レチクルからを被処理体に投影する投影光学系を備え、前記投影光学系と前記被処理体との間に満たされた液体を介して前記被処理体を露光する露光装置であって、
前記投影光学系及び前記液体を通過した光を受光する受光デバイスを有する受光ユニットを備え、
前記受光ユニットは、
記投影光学系及び前記液体を通過した光を透過する窓材と、
前記窓材に接触し、前記窓材を透過した光を透過及び反射して前記受光デバイスに導く偏向手段と、を有し、
前記偏向手段は、その側面に、前記窓材を透過した光を前記受光デバイスに導くための円錐面を有する、ことを特徴とする露光装置。
An exposure apparatus that includes a projection optical system that projects light from a reticle onto a target object, and that exposes the target object via a liquid filled between the projection optical system and the target object,
A light receiving unit having a light receiving device for receiving light that has passed through the projection optical system and the liquid;
The light receiving unit is
A window material for transmitting light having passed through the pre-Symbol projection optical system and the liquid,
Deflecting means that contacts the window material, transmits and reflects light transmitted through the window material, and guides the light to the light receiving device;
The exposure apparatus, wherein the deflecting means has a conical surface on its side surface for guiding the light transmitted through the window material to the light receiving device .
レチクルからを被処理体に投影する投影光学系を備え、前記投影光学系と前記被処理体との間に満たされた液体を介して前記被処理体を露光する露光装置であって、
前記投影光学系及び前記液体を通過した光を受光するラインセンサを有する受光ユニットを備え、
前記受光ユニットは、
記投影光学系及び前記液体を通過した光を透過する窓材を有し、
前記窓材の前記ラインセンサ側の面は、前記ラインセンサの複数の画素に対応して形成された複数の凹面を含み、
前記窓材の前記ラインセンサ側の面の前記複数の凹面以外の平坦部に遮光膜が形成されていることを特徴とする露光装置。
An exposure apparatus that includes a projection optical system that projects light from a reticle onto a target object, and that exposes the target object via a liquid filled between the projection optical system and the target object,
A light receiving unit having a line sensor for receiving the light passing through the projection optical system and the liquid;
The light receiving unit is
Has a window material for transmitting light having passed through the pre-Symbol projection optical system and the liquid,
The line sensor side surface of the window material includes a plurality of concave surfaces formed corresponding to the plurality of pixels of the line sensor,
Exposure apparatus, characterized in that, the plurality of concave non-barrier to the flat portion of light film of said line sensor-side surface of the window material is formed.
前記凹面は、円錐面又は球面であることを特徴とする請求項2に記載の露光装置。 The exposure apparatus according to claim 2, wherein the concave surface is a conical surface or a spherical surface. 前記受光ユニットの検出結果に基づいて前記被処理体上の光量を制御する制御部を有することを特徴とする請求項1乃至のうちいずれか一項記載の露光装置。 The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a control unit for controlling the light quantity detection results on pre Symbol workpiece based of the light receiving unit. 前記受光ユニットの検出結果に基づいて前記被処理体の位置又は前記投影光学系の結像位置を制御する制御部を有することを特徴とする請求項1乃至のうちいずれか一項記載の露光装置。 According to any one of claims 1 to 3, characterized in that a control unit for controlling the position or the imaging position of the projection optical system before Symbol workpiece on the basis of the detection result of the light receiving unit Exposure equipment. 請求項1乃至のいずれか一項記載の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、
前記ステップで露光された前記被処理体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。
Comprising the steps of exposing an object using an exposure apparatus according to any one of claims 1 to 5,
Device manufacturing method characterized by having a step of developing the object to be processed that has been exposed in the step.
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