JP4623009B2 - 露光装置および露光方法 - Google Patents
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Description
一方、ある種のEUV光源では間歇的にターゲット材料を供給しこれをプラズマ化し、このプラズマから輻射されるX線(EUV光)を用いている。このような光源として、例えばノズル先端から液滴を落下させ、この液滴にレーザ光を照射しプラズマ化するドロプレット・レーザプラズマエックス線源がある。
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、露光用の光源にターゲット材料をプラズマ化して発生したパルス光を使用する場合にも、良好な露光量均一性を得ることができる露光装置および露光方法を提供することを目的とする。
請求項4の露光装置は、請求項2記載の露光装置において、前記発光タイミングの調整を、前記パルス光の発光周波数を変化させて行うことを特徴とする。
請求項5の露光装置は、請求項1ないし請求項4のいずれか1項記載の露光装置において、前記パルス光の発光タイミングを、検出手段により予め検出することを特徴とする。
請求項7の露光装置は、請求項6記載の露光装置において、前記ターゲット材料の供給タイミングを、前記ターゲット材料の供給時刻を検出することにより求めることを特徴とする。
請求項9の露光装置は、請求項1ないし請求項8のいずれか1項記載の露光装置において、前記感応基板ステージは、一定の制御周期で駆動制御されることを特徴とする。
請求項11の露光装置は、請求項10記載の露光装置において、前記制御手段は、前記同期を、前記感応基板ステージの助走開始時刻を遅らせて行うことを特徴とする。
請求項12の露光装置は、請求項11記載の露光装置において、前記制御手段は、前記助走開始時刻の遅れ時間が最小となるように探索して、前記同期を行うことを特徴とする。
(第1の実施形態)
図1は本発明の露光装置の第1の実施形態を示している。この実施形態では、露光用の光源にドロプレット(液滴)ターゲットを用いたレーザプラズマエックス線源が使用される。
EUV光発生部11はターゲット材料をプラズマ化しEUV光からなるパルス光を発生させる。このEUV光発生部11は真空チャンバ15を有している。真空チャンバ15内には、EUV光を反射する集光ミラー17と、EUV光を検出するEUV光検出器19が配置されている。
真空チャンバ15の側方には、レーザ光を発生するレーザ装置29からのレーザ光31を真空チャンバ15内に導くレーザ光光学系33が配置されている。レーザ装置29からのレーザ光31は、反射ミラー35,37により反射した後、レンズ39により集光され、真空チャンバ15に形成されるレーザ導入窓41を介して真空チャンバ15内に導かれる。
露光部13は、真空チャンバ45を有している。真空チャンバ45内には、レチクルステージ47およびウエハステージ49が配置されている。EUV光発生部11で発生したEUV光はEUV光導入部51から真空チャンバ45内の照明光学系53に導入され、照明光学系53によりレチクルステージ47の下側に配置されるレチクル55の下面に導かれる。レチクル55でパターン化され反射されたEUV光は、投影光学系57を介してウエハステージ49の上面に載置される感応基板であるウエハ59に照射され露光が行われる。この実施形態では、レチクルステージ47およびウエハステージ49を駆動してスキャン露光が行われる。
そして、1ショットのスキャン露光において、ウエハステージ49の助走開始から露光開始までの時間Tseは、ウエハステージ49の軌道を生成する時点において既知である。また、助走開始直前の駆動制御タイミングを時間原点0とし、ここから直後のパルス光の発光点までの時間差Tofは何らかのハードウェア的な計測手段において測定可能でありこれも既知とすることができる。
Tf(n)=n×De+Tof
また、mを整数とすると露光開始の駆動制御タイミングTs(m)は下式で表される。
Ts(m)=m×Ds+Tse
図2の直線aに示したように、最初の時間原点0でウエハステージ49の助走を開始すると、パルス光の発光タイミングは必ずしもウエハステージ49が露光開始点に到達するタイミングとは一致しない。これを一致させるために、図2の直線bに示すように、ウエハステージ49の助走開始を遅らせる(駆動制御は離散的であるので遅れは1サンプルDs毎になる)。
なお、周期Deと周期Dsの値とタイミングの初期値によってはnとmの値が大きくなり過ぎ、露光開始できる状態になるまで時間がかかる恐れがある。これが問題になる場合には、予め発光のタイミングあるいはウエハステージ49の駆動制御のタイミングつまり位相をずらしてn、mの値が小さい値で同期をとれるようにすることも可能である。位相をずらす手段としては、例えば、軌道の開始位置(初期位置)を変えたり、軌道生成のパラメータ(加速度)を調整したりする等の方法を用いることができる。
なお、上述した露光装置ではEUV光検出器19を用いてEUV光の発光タイミングを検出しているが、他の方法で発光タイミングを検出しても良い。例えば、上述したように、ターゲット63の供給タイミングとレーザ装置29から射出するプラズマ励起用のパルスレーザ光のパルスのタイミングとが同期を取るように予め調整することができる。このような場合、レーザ装置29のレーザ光の発光タイミングをEUV光の発光タイミングとして制御することができる。このような制御を行う場合、レーザ装置29のレーザ光発光周期とターゲット63の供給周期が異なる場合には、この違いについて考慮することが好ましい。
(第2の実施形態)
図3は本発明の露光装置の第2の実施形態のタイムチャートを示している。
この実施形態では、ウエハ59上への走査露光を開始する前に、ウエハステージ49の駆動制御タイミングとパルス光の発光タイミングとに基づいて発光タイミングが調整され、露光開始と発光タイミングとを一致させる。
なお、この実施形態では、パルス光の発光タイミング(位相)をずらした例について説明したが、パルス光の発光周波数(繰り返し周波数)を変化するようにしても良い。
(第3の実施形態)
図4は本発明の露光装置の第3の実施形態を示している。
この実施形態では、ノズル23からターゲット材料が噴出されるタイミングをモニターすることによりパルス光の発光タイミングがモニターされる。
すなわち、この実施形態では、ターゲット63の通過位置の片側に光照射器71が配置され、光照射器71に対向して光検出器73が配置されている。光照射器71は発光ダイオード75と集光レンズ77とを有している。発光ダイオード75から放出された光は、集光レンズ77によりターゲット63が通過する位置で焦点を結ぶように設計されている。ターゲット63が通過した時刻には、発光ダイオード75からの光がターゲット63により遮られたり散乱されるため、光検出器73で検出される光量が低下し光検出器73からの出力信号が低下する。
この実施形態においても第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
(実施形態の補足事項)
以上、本発明を上述した実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のような形態でも良い。
(5)上述した実施形態では、感応基板のステージに制御タイミングと発光タイミングの同期を取っているが、同様にして、レチクルステージの制御タイミングと発光タイミングの同期を取ることができる。
Claims (18)
- 間歇的に供給されるターゲット材料をプラズマ化しパルス光を発生させる発光手段と、
前記パルス光が照射されるレチクルを備えたレチクルステージと、
前記レチクルでパターン化されたパルス光が照射される感応基板が配置される感応基板ステージと、
前記感応基板上への走査露光を開始する前に、前記感応基板ステージの駆動タイミングと前記パルス光の発光タイミングとに基づいて露光開始点または露光終了点と前記発光タイミングとが一致するように前記感応基板ステージを制御する制御手段と、
を有することを特徴とする露光装置。 - 間歇的に供給されるターゲット材料をプラズマ化しパルス光を発生させる発光手段と、
前記パルス光が照射されるレチクルを備えたレチクルステージと、
前記レチクルでパターン化されたパルス光が照射される感応基板が配置される感応基板ステージと、
前記感応基板上への走査露光を開始する前に、前記感応基板ステージの駆動タイミングと前記パルス光の発光タイミングとに基づいて露光開始点または露光終了点と発光タイミングとが一致するように前記発光タイミングを制御する制御手段と、
を有することを特徴とする露光装置。 - 請求項2記載の露光装置において、
前記発光タイミングの調整を、前記パルス光の位相を変化させて行うことを特徴とする露光装置。 - 請求項2記載の露光装置において、
前記発光タイミングの調整を、前記パルス光の発光周波数を変化させて行うことを特徴とする露光装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか1項記載の露光装置において、
前記パルス光の発光タイミングを、検出手段により予め検出することを特徴とする露光装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか1項記載の露光装置において、
前記パルス光の発光タイミングを、前記供給手段の前記ターゲット材料の供給タイミングに基づいて求めることを特徴とする露光装置。 - 請求項6記載の露光装置において、
前記ターゲット材料の供給タイミングを、前記ターゲット材料の供給時刻を検出することにより求めることを特徴とする露光装置。 - 請求項6記載の露光装置において、
前記ターゲット材料の供給タイミングを、前記ターゲット材料を供給する供給手段の供給制御信号により求めることを特徴とする露光装置。 - 請求項1ないし請求項8のいずれか1項記載の露光装置において、
前記感応基板ステージは、一定の制御周期で駆動制御されることを特徴とする露光装置。 - 請求項9記載の露光装置において、
前記制御手段は、前記制御周期を前記パルス光の周期に同期させて露光を開始することを特徴とする露光装置。 - 請求項10記載の露光装置において、
前記制御手段は、前記同期を、前記感応基板ステージの助走開始時刻を遅らせて行うことを特徴とする露光装置。 - 請求項11記載の露光装置において、
前記制御手段は、前記助走開始時刻の遅れ時間が最小となるように探索して、前記同期を行うことを特徴とする露光装置。 - 間歇的に供給されるターゲット材料をプラズマ化し、発生したパルス光を用いて感応基板上にパターンを走査露光する露光方法において、
前記パターンが形成されたレチクルをレチクルステージに搬送するステップと、
前記感応基板を感光基板ステージに配置するステップと、
前記感応基板上への走査露光を開始する前に、前記感応基板ステージの駆動タイミングと前記パルス光の発光タイミングとに基づいて、前記発光タイミングと露光開始点または露光終了点とが一致するように、前記感応基板ステージを制御するステップと、
を含むことを特徴とする露光方法。 - 間歇的に供給されるターゲット材料をプラズマ化し、発生したパルス光を用いて感応基板上にパターンを走査露光する露光方法において、
前記パターンが形成されたレチクルをレチクルステージに搬送するステップと、
前記感応基板を感光基板ステージに配置するステップと、
前記感応基板上への走査露光を開始する前に、前記感応基板ステージの駆動タイミングと前記パルス光の発光タイミングとに基づいて、前記発光タイミングと露光開始点または露光終了点とが一致するように、前記発光タイミングを制御するステップと、
を含むことを特徴とする露光方法。 - 前記感応基板上への走査露光を開始する前に、前記パルス光の発光タイミングを測定することを特徴とする請求項13または14に記載の露光方法。
- 前記ターゲット材料の供給タイミングに基づいて、前記パルス光の発光タイミングを求めることを特徴とする請求項13または14に記載の露光方法。
- 前記感応基板上への走査露光を開始する前に、前記パルス光の強度を検出することにより、前記パルス光の発光タイミングを求めることを特徴とする請求項13または14に記載の露光方法。
- 前記ターゲット材料の供給部に出力される材料供給信号と、前記ターゲット材料の供給タイミングとの相関により、前記パルス光の発光タイミングを推定することを特徴とする請求項13または14に記載の露光方法。
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