KR100327841B1 - 투영노광장치 및 디바이스의 제조방법 - Google Patents

투영노광장치 및 디바이스의 제조방법 Download PDF

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Abstract

투영광학계의 투영배율, 대칭왜곡수차 및 다른 광학특성을 조정하는 기능을 지닌 투영광학장치에 있어서, 상기 투영배율오차와 대칭왜곡수차를 조정할 때, 투영광학계의 상기 다른 광학특성도 조정해서 이들의 변화를 매우 작게 혹은 0으로 저감시킴으로써, 투영광학계의 양호한 광학성능을 유지할 수 있다.

Description

투영노광장치 및 디바이스의 제조방법{PROJECTION EXPOSURE APPRATUS AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 투영노광장치 및 이를 이용한 디바이스의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는, 마이크로디바이스의 제조장치인 스텝앤리피드방식이나 스텝앤스캔방식의 스테퍼에 있어서, 레티클의 전자회로패턴을 웨이퍼면상에 투영할 때의 투영배율오차 혹은, 왜곡오차, 구면수차, 코마수차 또는 비점수차 등의 제수차를 양호하게 보정하여, 고정밀도의 투영패턴을 얻어 고집적도의 디바이스를 얻는 데 적합하게 이용되는 것이다.
IC 혹은 LSI 등의 반도체디바이스의 제조용의 프린팅장치(얼라이너)에 있어서는, 매우 높은 조립정밀도와 광학성능이 요구되고 있다.
광학성능에 대해서는, 전자회로패턴을 지닌 레티클과 웨이퍼를 중첩할 때의 매칭정밀도가 특히 중요하다. 레티클에 사용되는 페턴의 크기는 점점 작아지고 있고, 그에 따라, 필요한 매칭정밀도도 높아지고 있다. 이 매칭정밀도에 가장 영향을 주는 요인으로서, 투영광학계의 투영배율오차와 왜곡오차가 있다.
투영배율오차는 투영광학계의 투영배율(횡방향 배율)의 기준치로부터의 벗어남이고, 왜곡오차는 투영광학계의 왜곡수차(변형:distortion)의 기준치로부터의 벗어남이다. 이들 투영배율오차와 왜곡오차는 모두, 소망의 격자점과 투영패턴의 격자점과의 차로서 나타난다.
투영광학계에 투영배율오차가 존재하면, 도 5에 표시한 바와 같이, 이상적인격자의 형상이 변하지 않고 상사형 그대로 유지된 채로, 그 크기가 변화하는 오차로서 나타난다.
또, 투영광학계에 대칭왜곡수차가 존재하면, 도 6 및 도 7에 표시한 바와 같이, 이상적인 격자가 방추형상이나 통형상으로 변형하는 오차로서 나타난다. 이 수차가 변화해서 왜곡오차를 발생하면, 변형상태도 변화한다.
일반적으로, 투영광학계의 투영배율오차 및 왜곡오차는 투영광학계의 제조공정상의 조정이나, 투영광학계를 내장하는 노광장치에의 해당 투영광학계의 설치시의 조정에 의해 보정하고 있으나, 설치후에도 주위의 환경, 특히 기압이나 온도에 의해서 변화한다. 또한, 투영광학계는 웨이퍼의 노광시에 노광에너지를 흡수하여, 계의 온도의 상승에 의해, 굴절률이나 형상 등의 광학변수가 변화하고 , 이것에 의해서도 투영배율오차와 왜곡오차가 변화하고, 따라서, 이러한 오차의 크기도 변화한다.
스테퍼에 있어서의 투영배율오차 및 왜곡오차의 보정에 대해서는 다음과 같은 몇몇 문헌에 제안되어 있다.
일본국 특허공개공보 제 81019/1990호에는, 레티클(물체면)과 투영광학계간의 간격과 투영광학계의 렌즈간의 간격을 변화시킴으로써, 투영배율오차 및 왜곡오차를 보정하는 투영노광장치가 개시되어 있다.
일본국 특허공개공보 제 214334/1985호에는, 투영광학계에 있어서의 배율의 잔존하는 색수차에 의거해서, 노광광의 파장을 변화시켜 투영배율을 조정하는 노광장치가 개시되어 있다.
일본국 특허공개공보 제 30411/1992호에는, 투영광학계의 적어도 1개의 렌즈군을 광축방향으로 이동시키고, 또, 노광광의 파장을 변화시킴으로서 투영배율오차 및 대칭왜곡오차를 보정하는 노광장치가 개시되어 있다.
일본국 특허공개공보 제 255748/1996호에는, 투영광학계중의 2개이상의 특정 군 혹은 광학요소를 광축방향으로 이동시켜, 투영배율오차 및 왜곡오차를 보정하는 노광장치가 개시되어 있다.
미국 특허공보 제 5,117,255호에는, 레티클 또는 투영광학계의 적어도 1개의 렌즈를 3차원적으로 이동시켜, 왜곡수차를 보정하는 노광장치가 개시되어 있다.
투영배율오차 또는 왜곡수차를 보정함으로써, 투영광학계의 수차를 변화시킨다. 변화되는 이들 수차중, 허용량(tolerance)이 가장 작아 문제로 되는 것이 코마수차이다. 투영광학계에 허용량보다 큰 코마수차가 잔존한 경우, 투영되는 회로패턴의 횡방향 시프트의 현상이 일어나고, 또, 횡방향시프트량이 패턴크기 혹은 패턴방향에 의존하는 '왜곡의 주파수의존성'이 나타난다. 이것은, 횡방향 시프트량이므로, 복수의 마스크패턴의 최종중첩(토탈오버레이:total overlay)에 직접 영향을 미치기 때문에, 엄격하게 관리하지 않으면 안된다.
본 발명의 목적은, 높은 광학성능을 달성할 수 있는 투영노광장치 및/또는 이를 이용한 디바이스의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일양상에 의하면, 투영광학계의 투영배율, 대칭왜곡수차 및 다른 광학특성을 조정하는 기능을 지닌 투영광학장치에 있어서, 상기 투영광학계의 제 1광학변수를 변화시키는 제 1변화수단; 상기 투영광학계의 제 2광학변수를 변화시키는 제 2변화수단; 및 상기 투영광학계의 제 3광학변수를 변화시키는 제 3변화수단을 구비하고; 상기 제 1광학변수를 변화시킨 경우 발생되는 투영배율의 변화량, 대칭왜곡수차의 변화량 및 상기 광학특성의 변화량을 각각 Δβ1, ΔSD1및 ΔA1; 상기 제 2광학변수를 변화시킨 경우 발생되는 투영배율의 변화량, 대칭왜곡수차의 변화량 및 상기 광학특성의 변화량을, 각각 Δβ2, ΔSD2및 ΔA2; 상기 제 3광학변수를 변화시킨 경우 발생되는 투영배율의 변화량, 대칭왜곡수차의 변화량 및 상기 광학특성의 변화량을 각각 Δβ3, ΔSD3및 ΔA3이라 한 때; 3개의 벡터(Δβ1, ΔSD1, ΔA1), (Δβ2, ΔSD2, ΔA2) 및 (Δβ3, ΔSD3, ΔA3)중 2개의 벡터가 이루는 각도가 30도이상 150도이하이고, 상기 각 변화량은, 상기 제 1 내지 제 3변화수단중 대응하는 변화수단에 의해 발생되는 최대변화량에 대해서 실제의 변화량을 표준화시킴으로써 각각 얻어지는 값에 대응하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치가 제공된다.
본 발명의 바람직한 한 형태에 있어서, 상기 제 1변화수단은, 상기 투영광학계의 렌즈 등의 제 1광학요소의 광축방향의 위치를 변화시켜도 되고, 상기 제 2변화수단은 상기 투영광학계의 렌즈 등의 제 2광학요소의 광축방향의 위치를 변화시켜도 되고, 상기 제 3변화수단은 상기 투영광학계에 입사되는 엑시머레이저 등의 노광광의 파장을 변화시켜도 된다.
본 발명의 바람직한 한 형태에 있어서, 상기 투영광학계의 다른 광학특성은예를 들면 코마수차이다.
본 발명의 다른 양상에 의하면, 상기한 바와 같은 투영노광장치를 이용해서 레티클의 디바이스패턴을 웨이퍼위에 투영노광에 의해 프린트하는 공정; 및 노광된 웨이퍼를 현상하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 바람직한 한 형태에 있어서, 상기 투영광학계는 렌즈와 같은 굴절광학요소만으로 구성된 광학요소를 지녀도 되고, 또는 상기 투영광학계는 렌즈와 같은 굴절광학요소와 거울과 같은 반사광학요소로 구성된 광학요소를 지녀도 된다.
상기 투영광학계에 입사하는 노광광의 파장은 365nm, 248nm, 193nm 및 157nm로 이루어진 군으로부터 선택된 1개이면 된다.
상기 노광광의 파장은 조명광학계의 유효광원의 형상의 변화에 따라 소망의 값으로 변화시켜도 된다.
투영배율 및 대칭왜곡수차를 각각, 조명광학계의 유효광원의 형상의 변화에 따라 소망의 값으로 변화시켜도 된다.
본 발명의 상기 및 기타 목적과, 특징 및 이점 등은 첨부도면과 관련하여 취한 이하의 바람직한 실시예의 설명을 고려하면 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 의한 투영노광장치의 주요부의 개략도
도 2는 도 1의 투영광학계의 개략도
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 디바이스의 제조방법의 순서도
도 4는 도 3의 방법에서 웨이퍼처리공정의 순서도
도 5는 투영광학계에 투영배율오차가 있을 때의 투영패턴을 설명하는 개략도
도 6은 투영광학계에 대칭왜곡수차가 있을 때의 투영패턴을 설명하는 개략도
도 7은 투영광학계에 대칭왜곡수차가 있을 때의 투영패턴의 다른 예를 설명하는 개략도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 노광광원 2: 조명광학계
4, R: 레티클 5: 투영광학계
6, W: 웨이퍼 7: 광학특성검출수단
8: 제 1보정수단 9: 제 2보정수단
20: 콜리메이터렌즈 21: 광학적분기
22: 집광렌즈 23: 편향거울
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 의한 투영노광장치의 주요부의 개략도이다.
상기 도 1에 있어서, (1)은 예를 들면 인젝션로킹된 엑시머레이저로 이루어진 노광광원이다. 또는, 광원은 인젝션로킹되지 않고 협대역용의 레이저에 배치된 분광소자와 공진기를 지닌 엑시머레이저로 이루어져도 된다. (2)는, 예를 들면 콜리메이터렌즈(20), 광학적분기(21), 집광렌즈(22) 및 편향거울(23)로 이루어진 조명광학계이다. 조명광학계(2)는 레티클(4)의 표면을 균일하게 조명함으로써, 웨이퍼(6)면위에 광의 조도분포가 균일하게 되도록 하고 있다. 레티클(4)에는 예를 들면 IC나 LSI패턴 등의 미세전자회로패턴이 형성되어 있다. 투영광학계(5)는 레티클(4)의 전자회로패턴을 웨이퍼(6)면위에 소정의 축소배율로 투영하고 있다.
(7)은 예를 들면 웨이퍼(6)의 위치에 2차원촬상수단(도시생략)을 지닌 광전변환수단을 배치해서 이루어진 광학특성검출수단이다. 이 검출동작에 있어서, 레티클(4)의 회로패턴이나 격자검사용의 격자패턴을 촬상소자에 투영하고 있다. 이와 같이 촬상소자에 공급된 상형태 데이터에 의거해서, 레티클의 페턴상의 결상상태를 감시함으로써, 투영광학계(5)의 투영배율(오차), 구면수차, 코마수차, 비점수차 및 왜곡수차(오차)를 광전적으로 검출할 수 있다.
(8)은 제 1보정수단으로, 상기 검출수단(7)으로부터의 출력신호에 의거해서 투영광학계(5)를 구성하는 렌즈군중 소정의 렌즈군(예를 들면, 2개의 렌즈군)을 각각의 소망의 위치를 향해 광축방향으로 이동시키고 있다. 각 렌즈군은 1개이상의 렌즈로 이루어져 있다.
(9)는 제 2보정수단으로, 상기 검출수단(7)으로부터의 출력신호에 의거해서 광원(1)의 발진파장을 변화시키고 있다.
본 실시예에서는, 광원(1)은, 예를 들면 프리즘, 에탈론 또는 격자 등의 전술한 분광소자를 지닌, KrF엑시머레이저, ArF엑시머레이저 혹은 F2엑시머레이저로 이루어져도 된다. 상기 분광소자를 구동시켜 그 자세를 변화시킴으로써, 광원(1)의 발진파장을 변화시킬 수 있다. 이와 같이 해서 노광광의 파장을 변화시킬 수 있다.
본 실시예에서는, 투영광학계의 렌즈군중의 적절한 2개의 렌즈군을, 광축을 따라 이동시켜 그들의 광축방향의 위치를 조정하고, 또한, 광원(1)의 발진파장을 변화시켜 그 값을 조정하고 있다. 이들 조정에 의거해서, 투영광학계의 투영배율과 왜곡수차, 그리고 다른의 수차를 조정할 수 있다. 이 조정동작을 통해서, 투영광학계의 투영배율오차와 왜곡오차를 다른 수차와 관련한 실질적인 문제를 일으키는 일없이 양호하게 보정할 수 있다.
본 실시예의 제 1보정수단(8)은 렌즈구동수단으로 이루어져 있고, 이러한 렌즈구동수단에 대해서, 렌즈군을 유지하는 이동배럴을 에어베어링가이드에 의해서 안내해서 구동압력원으로부터의 공기압에 의해서 광축방향으로 이동시켜도 되고, 또는, 압전소자에 적절한 전압을 가해서 이동렌즈배럴을 이동시켜도 된다.
본 실시예에서는, 검출수단(7)에 의해 촬상소자에 형성된 패턴상의 화상처리를 행함으로써, 패턴상을 해석하고, 그 해석결과에 의거해서, 제 1보정수단(8)에 렌즈군의 구동량에 대응하는 신호를 공급하고, 또한, 보정수단(9)에 발진파장변화용 신호를 인가해도 된다. 또다른 방법으로서, 투영광학계의, 예를 들면 주위의 온도, 압력 및 습도를 각각의 센서에 의해 검출해도 된다. 검출된 변화에 의거해서, 보정수단(8)에 의해 렌즈군을 구동하거나, 제 2보정수단, 즉 파장가변수단(9)에 의해 파장을 변화시켜도 된다.
다음에, 본 실시예에 있어서의 투영광학계의 투영배율, 왜곡수차 및 다른 제 수차의 조정에 대해 더욱 구체적으로 설명한다.
본 실시예에서, 조정은 '광축방향으로 제 1렌즈군을 이동시키는 것', '광축방향으로 제 2렌즈군을 이동시키는 것' 및 '노광파장을 변화시키는 것'으로 이루어져 있으므로, 적어도 3개의 인자를 변화시킨다. 조정은 2가지 방법으로 행할 수 있다.
제 1방법은, 투영배율오차 및 왜곡수차를 보정할 때, 다른 수차의 적어도 1개(특히, 코마수차변화)를 0으로 저감시키는 것이다.
제 2방법은, 투영배율오차 및 왜곡수차를 보정할 때, 다른 수차의 적어도 2개(특히, 코마수차변화 및 상면만곡변화)를 최소로 저감시키는 것이다.
본 발명의 본 실시예에 의한 투영노광창치는, 조작자에 의한 선택에 의해, 선택적으로 다른 2가지 조정방법을 행하는 2가지 동작모드를 지녀도 된다.
본 실시예에서는, 전술한 바와 같이, 투영배율오차 및 왜곡오차를 보정하고, 또한, 다른 수차의 변화도 적극적으로 보정 혹은 최소로 저감시킨다.
2개의 렌즈군을 구동하는 대신에, 압력이나 온도를 변화시키는 것과 같이, 렌즈요소간의 가스의 굴절률을 변화시킴으로써 마찬가지의 조정을 행해도 된다.
전술한 조정의 제 1 및 제 2방법을 이하 보다 상세히 설명한다.
여기서, 투영광학계의 소정의 광학유닛(Gi)을 소정의 구동량(길이)(Si)만큼광축방향으로 이동시켰을 때,
투영배율의 변화량: Δβi...(2-1)
왜곡수차의 변화량: ΔSDi...(2-2)
구면수차의 변화량: ΔSAi...(2-3)
코마수차의 변화량: ΔCMi...(2-4)
상면만곡의 변화량: ΔFCi...(2-5)
을 발생하는 것으로 가정한다.
또, 노광광의 파장(발진파장)을 미소량(W)만큼 변화시켰을 때,
투영배율의 변화량: Δβw...(3-1)
왜곡수차의 변화량: ΔSDw...(3-2)
구면수차의 변화량: ΔSAw...(3-3)
코마수차의 변화량: ΔCMw...(3-4)
상면만곡의 변화량: ΔFCw...(3-5)
을 발생하는 것으로 가정한다.
광학유닛의 2군(G1), (G2)을 광축방향으로 각각 거리(S1), (S2)만큼 이동시키고, 또, 파장을 W만큼 변화시켰을 때의 이들 각 수차의 변화량을, 첨자없이 표시하면, 이하의 관계식이 성립한다:
Δβ = Δβ1·S1+ Δβ2·S2+ Δβw·W ...(4-1)
ΔSD = ΔSD1·S1+ ΔSD2·S2+ ΔSDw·W ...(4-2)
ΔSA = ΔSA1·S1+ ΔSA2·S2+ ΔSAw·W ...(4-3)
ΔCM = ΔCM1·S1+ ΔCM2·S2+ ΔCMw·W ...(4-4)
ΔFC = ΔFC1·S1+ ΔFC2·S2+ ΔFCw·W ...(4-5).
[제 1조정방법]
투영배율오차 및 왜곡오차를 보정할 때, 다른 수차의 1개의 양, 즉 코마수차의 변화량을 0(또는 임의의 작은 값)으로 저감시킨다. 이 수법은 본질적으로 구면수차나 상면만곡의 경우에서도 마찬가지이다.
2유닛이 거리(S1), (S2)만큼 이동하고, 파장이 W만큼 시프트한 때, β, SD 및 CM의 변화량은 각각 식(4-1), (4-2) 및 (4-4):
Δβ = Δβ1·S1+ Δβ2·S2+ Δβw·W ...(4-1)
ΔSD = ΔSD1·S1+ ΔSD2·S2+ ΔSDw·W ...(4-2)
ΔCM = ΔCM1·S1+ ΔCM2·S2+ ΔCMw·W ...(4-4)
로 표시될 수 있다.
이들 식을 풀므로써, 구동량(S1), (S2)과 파장시프트량(W)을 구할 수 있다. 3개의 변수(S1, S2및 W)에 대해서 3개의 식으로 되므로, 해는 1개로 정해진다.즉, 소망의 보정량Δβ, ΔSD 및 ΔCM만큼 보정을 행하기 위한 구동량(S1), (S2) 및 파장시프트량(W)이 정해진다. 또, 다른 수차(이 예에서는, 구면수차와 상면만곡)의 변화량은, (4-3), (4-5)식으로 S1, S2및 W를 대입함으로써 부여할 수 있다.
즉, β및 SD외에, 다른 변수(이 예에서는, 코마수차)를 적정한 값으로 조정하는 것도 가능하다.
각 변수를 변화시킴으로써 초래된 투영광학계의 초점위치의 변화는, 웨이퍼를 탑재유지한 Z스테이지를 광축방향으로 이동시킴으로써 보상할 수 있다. 이를 위해서, 각각의 변수의 변화에 따른 초점위치변화용 데이터를 노광장치에 표형태로 저장시켜 놓고, 그 표에 따라 계산된 초점위치변화량만큼 스테이지를 이동시켜도 된다. 또는, 변수를 변화시킨 직후, 노광장치내에 내장된 TTL오토포커스계측계를 이용해서 투영광학계의 초점위치를 측정하고, 이 측정결과에 따라 Z스테이지를 이동시켜 웨이퍼를 초점위치로 이동시켜 놓는다.
상기 제 1조정방법은 이하와 같이 사용할 때 상당한 이점을 제공한다.
먼저, 투영배율오차 및 왜곡수차의 조정결과로서 발생한 코마수차의 변화를 완전히 0으로 보정한다. 전술한 바와 같이, 코마수차에 대한 허용량은 매우 엄격해지고 있고, 이것은 매우 효과적이다. 이 경우, ΔCM=0으로 해서 상기 식을 풀면 된다.
다른 예는, 투영광학계의 조명모드를, 예를 들면 통상의 혹은 표준조명, 고리형상조명 및 4중극조명중에서 변경한 때의 코마수차의 조정에 사용하는 것이다.
조명모드를 변경한 때에, 투영배율오차 및 왜곡오차가 변화하는 것이 알려져 있고, 그 주된 원인은, 투영광학계에 잔존한 코마수차인 것으로 판명되었다. 또, 조명모드를 변경한 때에 현상한 후의 레지스트패턴의 비대칭오차(즉, 코마특성)가 변화하는 것도 판명되었고, 이것도 잔존하는 코마수차때문이다.
또한, 투영광학계에 잔존한 코마수차는 투영배율(오차) 및 왜곡수차(오차)가 레티클의 전자회로패턴의 크기에 따라 변화한다고 하는 소위 '왜곡의 주파수의존성'의 원인인 것으로 판명되었다. 이들 이유로, 코마수차는 투영광학계에 잔존하지 않도록 엄격하게 억제할 필요가 있다.
투영광학계에 잔존코마수차가 있을 경우에도, 코마수차의 조정이 가능하면, 선택된 조명모드에 따라 최적 코마수차량을 선택하는 것이 가능하므로, 조명모드를 변경한 때의 투영배율오차, 왜곡수차(왜곡오차)의 변화 및 코마특성의 변화를 최소로 조정할 수 있다.
본 발명의 방법을 상기 코마수차조정에 적용한 경우, ΔCM을 소망의 값(물론, 0을 포함)으로 하고, Δβ=ΔSD=0으로 해서 상기 식을 풀면 된다. 또, 코마수차조정과 동시에 투영배율과 왜곡수차를 조정할 경우에는, Δβ 및 ΔSD에 소망의 보정량을 대입해서 상기 식을 풀면 된다.
선택된 조명모드에 대한 코마수차조정에 본 발명을 적용할 경우에는, 각각의 조명모드에 대응하는 최적의 코마수차데이터를 노광장치에 표의 형태로 기억시켜 놓고, 조명모드를 변경한 때에, 기억된 표의 정보에 의거해서 적절한 광학성분을 변화시켜도 된다.
대안적으로는, 조명모드변경에 대응해서 레티클디바이스패턴 혹은 테스트패턴의 공중상을 관찰 혹은 계측하거나, 웨이퍼에 실제로 프린트된 디바이스패턴을 계측해도 된다. 상기 대신에, 이러한 테스트페턴에 의거한 현상패턴(레지스트패턴)을 계측해도 된다. 이러한 관찰 혹은 계측에 의거해서, 코마수차를 계측하고, 생성된 측정정보에 따라 보정을 행해도 된다.
[제 2조정방법]
투영배율오차 및 왜곡수차를 보정할 때, 다른 수차중 2개이상의 변화량(이 예에서는, 코마수차변화량 및 상면만곡변화량)을 최소로 저감한다. 특히, 동일한 절차가 2종이상의 수차의 다른 조합에도 적용된다.
식(4-1) 및 (4-2)로부터, 구동량(S1) 및 (S2)을, 파장시프트량(W)을 이용해서 표현할 수 있다. 즉,
S1= A1·W + B1...(5-1)
S2= A2·W + B2...(5-2)
(식중,
A1= (Δβ2·ΔSDw- Δβw·ΔSD2) / (Δβ1·ΔSD2- Δβ2·ΔSD1)
A2= (Δβ1·ΔSDw- Δβw·ΔSD1) / (Δβ2·ΔSD1- Δβ1·ΔSD2)
B1= (Δβ·ΔSD2- Δβ2·ΔSD) / (Δβ1·ΔSD2- Δβ2·ΔSD1)
A1= (Δβ·ΔSD1- Δβ1·ΔSD) / (Δβ2·ΔSD1- Δβ1·ΔSD2)).
이들 식을 식(4-4) 및 (4-5)에 대입함으로써, ΔCM 및 ΔFC를 W의 1차함수로 표시할 수 있다. 즉,
ΔCM = C1·W + D1...(6-1)
ΔFC = C2·W + D2...(6-2)
(식중,
C1= A1·ΔCM1+ A2·ΔCM2+ ΔCMw
C2= A1·ΔFC1+ A2·ΔFC2+ ΔFCw
D1= B1·ΔCM1+ B2·ΔCM2
D2= B1·ΔFC1+ B2·ΔFC2).
여기서, 평가량 ε= (ΔCM2+ ΔFC2)을 도입한다. 이 평가량이 최소가 되도록 W의 값을 정하면,
W = -(C1·D1+ C2·D2) / (C1 2+ C2 2) ...(7)
로 되고, 이 W의 값을 식(5-1) 및 (5-2)에 대입함으로써 S1및 S2의 값이 결정된다. 이들 S1, S2및 W는 투영배율을 Δβ만큼 변화시키고, 왜곡수차를 ΔSD만큼 변화시키고, 또, 별개의 수차의 변화의 제곱합을 최소로 하는 조합이다. 즉, 이 보정방법을 이용함으로써, 투영배율 및 왜곡수차를 소망의 양만큼 보정하면서, 동시에 이 보정에 의해 발생하는 2개이상의 수차를 최소로 억제하는 것이 가능하다.
최소화하는 수차의 수가 3개이상인 경우도 상기한 바와 마찬가지 방식에 따라 이들의 정식화를 행할 수 있다. 이들 각 인자를 변화시킬 때 투영광학계의 초점위치의 변화는, 웨이퍼를 탑재하여 유지하는 Z스테이지를 이동함으로써 보상할 수 있다. 이것은 제 1조정방법에서와 마찬가지이다.
상기 제 2조정방법을 이용함으로써, 투영배율 및 왜곡수차를 보정할 때의 다른 수차의 변화를 효율적으로 억제할 수 있으므로, 투영배율 및 왜곡수차의 보정량을 어느 정도 확보한 위에, 회로의 미세화에 수반되는 다른 수차, 즉, 코마수차의 변화허용량의 감소에도 충분히 대응할 수 있고, 또, 투영광학계의 설계면에서도 충분히 유리하다.
이 보정방법을 이용할 경우에는, 최소화하는 수차의 변화량간의 비, 즉, ΔCMi/ΔFCi(i=1, 2, w)의 값이 근접한 광학요소의 조합을 선택하면 높은 효과를 얻을 수 있다. 또는, 투영광학계의 설계시에도 근접한 값이 되도록 배려한다.
도 2는 본 발명의 본 실시예에 의한 투영광학계(5)의 렌즈단면도이다. 본 실시예에 있어서, 투영광학계는 KrF엑시머레이저의 발진파장에 대응하는 파장 248nm의 노광광에 대해서 수차보정된다.
도 2에 있어서, (R)은 전자회로패턴이 형성된 레티클이다. 이 레티클(R)은 투영광학계의 물체면위에 놓여 있다. (G1) ~ (G16)은 투영광학계를 구성하는 렌즈이다. (W)는 투영광학계의 최적상면위에 놓여 있다. (S1)은 레티클(R)에서 투영광학계의 제 1렌즈면까지의 거리이고, (Sk)는 투영광학계의 최종렌즈면에서 웨이퍼(W)까지의 거리이다.
표 1은 본 실시예의 투영광학계의 수치데이터이다. 이 수치데이터에 있어서, Ri는 물체쪽으로부터 차례로 제 (i)번째렌즈면의 곡률반경(mm)이고, Di는 물체쪽으로부터 차례로 제 (i)번째렌즈면과 제 (i+1)번째렌즈면간의 간격(mm), Ni는 물체쪽으로부터 차례로 제 (i)번째렌즈면과 제 (i+1)번째렌즈면간의 매질의 굴절률이다. 또, 표 1에 있어서는, NA는 0.48, 최대물체높이는 60mm, 레티클 ~ 제 1면의 거리는 120mm, 노광파장은 248nm이다.
표 2는 표 1의 렌즈데이터를 지닌 투영광학계에 있어서, 렌즈군(G1), (G2)을 개별로 광축방향으로 50㎛ 이동시키고, 또 파장을 +10pm 시프트시킨 경우의 제수차의 변화량을 표시한다.
R D N
G1 2036.785-233.211 17.480.50 1.50841
G2 273.081-470.487 19.2254.29 1.50841
G3 153.79774.523 22.0118.39 1.50841
G4 -164.712-111.304 28.2810.00 1.50841
G5 -89.910116.514 8.0018.90 1.50841
G6 -69.8451182.011 8.0046.87 1.50841
G7 -410.218-137.953 24.000.50 1.50841
G8 3547.161-171.895 25.970.50 1.50841
G9 371.704-313.422 25.130.50 1.50841
G10 249.898986.296 13.9713.48 1.50841
G11 173.14684.594 49.3138.11 1.50841
G12 -117.818-209.089 60.0047.32 1.50841
G13 -77.303-92.395 25.320.50 1.50841
G14 502.276-326.430 14.360.50 1.50841
G15 207.310-8569.419 14.250.50 1.50841
G16 107.980271.616 53.6646.83 1.50841
G17 56.29078.166 18.3515.00 1.50841
Δβ ΔSD ΔSA ΔCM ΔFC
G1을 +50㎛ 이동 90.4 -65.7 -0.029 -0.006 -0.003
G2를 +50㎛ 이동 -12.7 74.9 0.022 -0.022 0.083
파장을 +10pm 시프트 -4.7 -20.2 0.044 -0.032 0.014
Δβ: 투영배율의 변화량(ppm)
ΔSD: 대칭왜곡수차의 변화에 의한 최축외에서의 상벗어남의 변화량(nm)
ΔSA: '축상의 파면수차의 동공가장자리에서의 값'의 변화량(λ)
ΔCM: '최축외의 파면수차의 자오선방향에서의 동공양단부의 값간의 차의 절반'의 변화량(λ)
ΔFC: '자오선방향에서의 최축외의 최적포커스'의 변화량(㎛)
표 2의 데이터로부터, 먼저, 종래의 2개의 렌즈군의 구동에 의한 투영배율오차 및 왜곡수차를 보정하는 시스템(종래방법)을 고려해 본다.
표 2의 데이터에 의거해서 계산을 행한 결과, 투영배율을 50ppm, 왜곡수차를 100nm 보정할 경우, 2개의 렌즈를 각각
G1: 42.2㎛
G2: 103.7㎛
만큼 이동시키면 투영배율 및 왜곡수차의 보정을 행할 수 있고, 다른 수차의 변화량은 다음과 같이 된다:
구면수차의 변화량: 0.021λ
코마수차의 변화량: -0.050λ
상면만곡의 변화량: 0.170㎛.
이것에 의해, 코마수차와 상면만곡이 특히 크게 변화하고 있는 것을 알 수 있다.
다음에, 본 발명의 광학계에 상기 2가지 방법을 적용해 본다.
[제 1방법]
투영배율 및 왜곡수차를 보정하고, 또한, 코마수차의 변화를 0으로 저감한다.
표 2의 데이터에 의한 계산에 의하면, 투영배율을 50ppm, 왜곡수차를 100nm보정할 경우, 2개의 렌즈군을 하기 양만큼 각각 이동하고, 또 발진파장도 하기와 같이 시프트한 경우:
G1: 35.9㎛
G2: 81.4㎛
W: -12.4pm
, 투영배율 및 왜곡수차의 보정을 행할 수 있고, 동시에 이 조정에 의해 코마수차의 변화량을 0으로 억제할 수 있다.
다른 수차의 변화량은 다음과 같이 된다:
구면수차의 변화량: -0.040λ
상면만곡의 변화량: 0.116㎛.
이것에 의해, 상기 종래법에서 발생하고 있던 -0.05λ의 코마수차변화가 본 실시예에서는 완전히 제거될 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는, 투영배율오차 및 왜곡수차보정후 잔류하는 수차중 적어도 1가지를 0으로 억제할 수 있는 개선효과가 있다.
상기 예에서는, 코마수차변화량을 0으로 보정하였으나, 코마수차변화량은 소망의 값으로 보정해도 되는 것은 물론이다.
또, 상기 예에서는, 코마수차변화를 기준으로 해서 설명을 행하였으나, 구면수차나 상면만곡의 보정도 마찬가지 방법으로 행할 수 있다.
파장을 변화한 때 발생되는 보정대상외의 각 수차변화 및 렌즈군을 구동한 때 발생되는 보정대상외의 각 수차변화는 작은 쪽이 바람직한 것은 말할 것도 없고, 통상, 그러한 렌즈군을 선택해서 보정계에 사용한다. 혹은, 투영광학계의 설계시에, 보정군은 보정대상외의 각 수차변화가 최소로 되도록 최적화된다.
또, 구동스트로크가 커지면, 기계제어면에서 불편함이 커지므로, 각 렌즈군을 구동한 때의 Δβ, ΔSD 및 ΔCM에 대한 효과를 배려해서 보정계를 구성할 필요가 있다. 구제적으로는, 제 (i)번째 군(여기서, i는 자연수임)을 구동해서 발진파장을 변화한 때 하기 표 3의 양의 성분을 지닌 벡터(Δβ1, ΔSD1, ΔCM1), (Δβ2, ΔSD2, ΔCM2) 및 (Δβw, ΔSDw, ΔCMw)를 고려해서, 이들 벡터가 이루는 각이 0도보다 충분히 크게 되도록, 바람직하게는 30도이상 150도이하가 되도록 설계시에는 최적화하는 것이 바람직하다.
투영배율변화량 Δβi, Δβw
왜곡수차변화량 ΔSDi, ΔSDw
코마수차변화량 ΔCMi, ΔCMw
또, 그러한 군을 선택해서 보정계에 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 최대상높이에서 이들 3개의 벡터가 이루는 각은 30도이상 150도이하인 것이 바람직하다. 또, 이 경우, 3개의 요소 Δβ, ΔSD, ΔCM의 보정에 관해서 설명했으나, 마찬가지의 사상은, 임의의 3개의 광학성능을 보정할 때에도 적용할 수 있다.
벡터성분이 예를 들어 배율, 왜곡 및 코마수차인 경우, 예를 들면 단위의 변화나, 숫자순으로 너무 큰 차이가 있는 등의 불편이 있으므로, 보정계에 의해 조정할 수 있는 최대보정량(해당 벡터성분에 있어서의 최대변화량)에 대해서 해당 벡터성분을 표준화하는 것이 바람직하다.
본 실시예에 있어서는 벡터를 구성하는 성분을 Δβ,ΔSD 및 ΔCM으로 표기할 경우, 3개의 벡터(Δβ, ΔSD, ΔCM)는 다음과 같이(표 2참조) 표시할 수 있다:
G1벡터: (90.4, -65.7, -0.006)
G2벡터: (-12.7, 74.9, -0.022)
파장벡터: (-4.7, -20.2, -0.032)
상기 성분의 자리수의 차가 너무 클 경우, 이들 3개의 벡터를 적절하게 공간적으로 배치할 수 없다. 이것을 고려해서, 성분 Δβ를 50(ppm)에 대해서 표준화하고, 마찬가지로, 성분ΔSD 및 ΔCM을 각각 150(㎚) 및 0.1(λ)에 대해서 표준화하면 된다. 이들 수치값은 보정계에 의해 조정되는 최대조정량에 대응하며, 예를 들면 노광장치의 사양에 의해 결정된다. 이와 같이 해서 표준화된 벡터는 다음과 같다:
G1벡터: (1.808, -0.438, -0.060)
G2벡터: (-0.254, 0.499, -0.220)
파장벡터: (-0.094, -0.135, -0.320)
이들 벡터가 이루는 각은 다음과 같다:
G1벡터와 G2벡터가 이루는 각: 126.4도
G2벡터와 파장벡터가 이루는 각: 82.8도
파장벡터와 G1벡터가 이루는 각: 97.9도.
여기서, 이들 각은 다음식에 따라 계산할 수 있다:
2개의 벡터 V1및 V2가
V1=(x1, y2, z1),
V2=(x2, y2, z2)일 경우,
[제 2방법]
투영배율 및 왜곡오차를 보정하는 한편, 코마수차변화 및 상면만곡변화를 최소로 한다.
표 2의 데이터와 식(5) - (7) 및 (4)에 의거해서 계산을 행한다. 단, 여기서, 최소화되는 평가량으로서, ε' = {(0.33*ΔCM)2+(0.2*ΔFC)2}를 사용한다. ΔCM과 ΔFC전에 계수가 적용되고 있는 것이, 전술한 ε와 다르나, 이것은 코마수차와 상면만곡의 밸런스를 취해서 최소화를 행하기 위한 가중계수이다.
계산에 의하면, 투영배율을 50ppm, 왜곡수차를 100nm 보정할 경우, 2개의 렌즈군(G1), (G2)을 하기 양만큼 각각 이동하고, 또 발진파장도 하기와 같이 시프트한 경우:
G1: 31.9㎛
G2: 67.4㎛
W: -20.2pm
투영배율 및 왜곡수차의 보정을 행할 수 있고, 동시에 이 조정에 의해 코마수차의 변화량 및 상면만곡변화량을 최소화할 수 있다. 코마수차 및 상면만곡은
코마수차변화량: 0.032λ
상면만곡의 변화량: 0.082㎛
만큼 변화하고, 그 때의 구면수차의 변화량은 다음과 같이 된다:
구면수차의 변화량: -0.078λ.
전술한 제 1방법과 같이, 코마수차변화를 완전히 제거하는 현저한 효과는 없지만, 종래의 방법에 비해서, 코마수차변화 및 상면만곡변화의 양쪽을 감소하므로, 투영배율오차 및 왜곡수차의 보정에 의해서도, 양호한 결상성능을 유지할 수 있다.
이 경우, 2개의 렌즈군을 광축방향으로 이동한 때에 투영배율 및 왜곡수차이외의 광학성능의 변화를 적게 해서, 투영배율 및 왜곡수차는 주로 2개의 렌즈군의 이동으로 조정하고, 그 때에 생기는 다른 광학성능의 변화는 노광파장을 변화시켜서 최소화하는 것이 바람직하다.
여기서, 제 1렌즈군(G1)을 이동시킨 때 발생되는 투영배율변화에 의한 최대상높이의 변화량을 Δβ1, 대칭왜곡수차변화에 의한 최대상높이의 변화량을 ΔSD1, 제 2렌즈군을 이동시킨 때 발생되는 투영배율변화에 의한 최대상높이의 변화량을 Δβ2, 대칭왜곡수차변화에 의한 최대상높이의 변화량을 ΔSD2라 가정하자. 본 실시예에서는, 다음과 같이 표시할 수 있는 각θ가 30도이하 150도이상이 되도록 투영광학계를 구성한다:
이 구성에 의해 이동렌즈군의 기계적 정밀도와 그들의 구동스트로크도 최적화할 수 있다.
본 실시예에서는, KrF엑시머레이저를 노광광원(파장 248nm)으로서 사용하는 단일 유리재로 구성된 투영광학계를 이용하였으나, 복수의 유리재로 구성된 투영렌즈를 사용해도 마찬가지의 보정을 행할 수 있다. 물론, 노광광원도 KrF엑시머레이저로 한정되는 것은 아니고, 본 발명은 ArF엑시머레이저(파장 193nm), F2레이저(파장 157nm) 또는 초고압Hg램프(i선파장 365nm)의 노광광원을 지닌 투영광학장치에도 적용가능하다.
이상 설명한 본 발명에 의한 보정방법에서는, 투영배율오차, 왜곡오차 및 코마수차나 상면만곡변화를 얻기 위해 각종 검출수단을 이용할 수 있다. 구체적으로는 다음과 같다:
(a) 주위의 기압을 측정하고, 이 기압의 기준상태로부터의 변화량에 의거해서, 투영배율오차, 왜곡오차(수차) 및 코마수차, 상면만곡의 변화량 등을 계산해도 된다.
(b) 투영광학계의 온도를 측정하고, 이 온도의 기준상태로부터의 변화에 의거해서, 투영배율오차, 왜곡오차(수차) 및 코마수차, 상면만곡의 변화량 등을 계산해도 된다.
(c) 소정시간마다 노광/비노광상태를 감시하고, 그것으로부터 얻어진 정보에 의거해서, 투영배율오차, 왜곡오차(수차) 및 코마수차, 상면만곡의 변화량 등을 계산해도 된다.
(d) 레티클의 페턴을 투영광학계를 개재해서 웨이퍼에 프린트하고, 이와 같이 해서 생성된 레지스트패턴을 계측하고, 그것에 의거해서, 투영배율오차, 왜곡오차(수차) 및 코마수차, 상면만곡 등을 측정해도 된다.
(e) 레티클의 페턴으로부터 투영광학계에 의해 형성된 공중상을 관찰하고, 그것에 의거해서, 투영배율오차, 왜곡오차(수차) 및 코마수차, 상면만곡 등을 측정해도 된다.
(f) 예를 들면, 간섭계를 이용해서 투영광학계의 파면수차를 측정하고, 그것에 의거해서, 투영배율오차, 왜곡오차(수차) 및 코마수차, 상면만곡 등을 측정해도 된다.
또, 이러한 검출/측정수단을 이용하지 않고, 노광장치의 메모리내에 보정정보표를 기억시켜 놓고, 그 보정정보에 의거해서 보정을 행해도 된다. 이것은 특히 다음과 같은 경우에 유효하다.
각각의 조명모드에 대응하는 투영배율, 왜곡수차, 코마수차 및 상면만곡에 관한 최적값을 표의 형태로 노광장치에 기억시켜 둔다. 조명모드를 변경할 때에, 그 표의 정보에 의거해서 이들 요소의 보정을 행하면 된다.
다음에, 선행 실시예의 어느 하나에 따른 투영노광장치를 이용한 반도체디바이스의 제조방법의 실시예를 설명한다.
도 3은 예를 들면, 반도체칩(예를 들면, IS나 LSI 등), 액정패널 또는 CCD 등의 마이크로디바이스의 제조방법의 순서도이다.
스텝 1은 반도체디바이스의 회로를 설계하는 설계공정이고, 스텝 2는 설계한 회로패턴에 의거해서 마스크를 제작하는 공정이며, 스텝 3은 실리콘 등의 재료를 이용해서 웨이퍼를 제조하는 공정이다. 스텝 4는 이와 같이 해서 준비한 마스크와 웨이퍼를 이용해서 리소그라피기술에 의해 웨이퍼상에 실제의 회로를 형성하는 소위 전(前)공정이라 불리는 웨이퍼처리공정이고, 다음의 스텝5는 스텝 4에서 처리된 웨이퍼를 반도체칩으로 형성하는 소위 후공정이라 불리는 조립공정이다. 이 공정은 어셈블링(다이싱 및 본딩)공정과 패키징(칩봉인)공정을 포함한다. 스텝 6은 스텝 5에서 작성된 반도체디바이스의 동작체크, 내구성 체크 등을 수행하는 검사공정이다. 이들 공정에 의해 반도체디바이스가 완성되어 출하된다(스텝 7).
도 4는 웨이퍼처리공정의 상세를 표시한 순서도이다.
스텝 11은 웨이퍼의 표면을 산화하는 산화공정이고, 스텝 12는 웨이퍼표면에 절연막을 형성하는 CVD공정이고, 스텝 13은 증착법에 의해 웨이퍼상에 전극을 형성하는 전극형성공정이다. 스텝 14는 웨이퍼에 이온을 주입하는 이온주입공정이고,스텝 15는 웨이퍼에 레지스트(감광재)를 도포하는 레지스트공정이며, 스텝 16은 전술한 노광장치에 의해 웨이퍼상에 마스크의 회로패턴을 노광에 의해 형성하는 노광공정이다. 스텝 17은 노광한 웨이퍼를 현상하는 현상공정이고, 스텝 18은 현상한 레지스트상이외의 부분을 제거하는 에칭공정이고, 스텝 19는 에칭공정후 웨이퍼상에 남아있는 레지스트재를 박리하는 레지스트박리공정이다. 이들 공정을 반복함으로써, 웨이퍼상에 회로패턴이 중첩형성된다.
이들 처리에 의해, 고집적도의 마이크로디바이스를 제조할 수 있다.
본 발명에 의하면, 이상과 같이, 레티클면위의 전자회로패턴을 투영광학계에 의해 웨이퍼면위에 투영할 때, 해당 투영광학계를 구성하는 복수의 렌즈군을 광축을 따라 적절하게 이동시키는 동시에 노광광의 파장을 변화시킴으로써, 투영배율오차와 왜곡오차의 쌍방을 양호하게 보정하고, 또한, 투영배율오차와 왜곡오차이외의 제수차의 악화를 효과적으로 억제하여, 높은 광학성능을 용이하게 얻을 수 있고, 또 고집적도의 디바이스를 용이하게 제조할 수 있는 투영광학장치 및 이것을 이용한 디바이스의 제조방법을 달성할 수 있다.
특히, 본 발명에 의하면, 투영배율오차 및 왜곡수차를 보정하면서, 동시에, 그 밖의 수차변화를 적극적으로 보정 혹은 최소화하는 것이 가능한 보정계를 얻을 수 있고, 이것에 의해, 항상 양호한 광학성능을 구비한 노광장치를 얻을 수 있다.
이상, 본 발명은 여기에 개시된 구조를 참조해서 설명하였으나, 본 발명은 이로써 한정되지 않고, 개량의 목적이나 이하의 특허청구범위의 범위내에 들어가는그러한 모든 변형이나 수정도 포함하는 것임은 물론이다.

Claims (11)

  1. 투영광학계의 투영배율, 대칭왜곡수차 및 다른 광학특성을 조정하는 기능을 지닌 투영광학장치에 있어서,
    상기 투영광학계의 제 1광학변수를 변화시키는 제 1변화수단;
    상기 투영광학계의 제 2광학변수를 변화시키는 제 2변화수단; 및
    상기 투영광학계의 제 3광학변수를 변화시키는 제 3변화수단을 구비하고;
    상기 제 1광학변수를 변화시킨 경우 발생되는 투영배율의 변화량, 대칭왜곡수차의 변화량 및 상기 광학특성의 변화량을 각각 Δβ1, ΔSD1및 ΔA1;
    상기 제 2광학변수를 변화시킨 경우 발생되는 투영배율의 변화량, 대칭왜곡수차의 변화량 및 상기 광학특성의 변화량을 각각 Δβ2, ΔSD2및 ΔA2;
    상기 제 3광학변수를 변화시킨 경우 발생되는 투영배율의 변화량, 대칭왜곡수차의 변화량 및 상기 광학특성의 변화량을 각각 Δβ3, ΔSD3및 ΔA3이라 한 때;
    3개의 벡터(Δβ1, ΔSD1, ΔA1), (Δβ2, ΔSD2, ΔA2) 및 (Δβ3, ΔSD3, ΔA3)중 2개의 벡터가 이루는 각도가 30도이상 150도이하이고;
    상기 각 변화량은, 상기 제 1 내지 제 3변화수단중 대응하는 변화수단에 의해 발생되는 최대변화량에 대해서 실제의 변화량을 표준화시킴으로써 각각 얻어지는 값에 대응하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  2. 투영광학계의 투영배율, 대칭왜곡수차 및 다른 광학특성을 조정하는 기능을 지닌 투영광학장치에 있어서,
    상기 투영광학계의 제 1광학요소의 광축방향의 위치를 변화시키는 제 1변화수단;
    상기 투영광학계의 제 2광학요소의 광축방향의 위치를 변화시키는 제 2변화수단; 및
    상기 투영광학계에 입사되는 노광광의 파장을 변화시키는 제 3변화수단을 구비하고;
    상기 제 1광학요소의 광축방향의 위치를 변화시킨 경우 발생되는 투영배율의 변화량, 대칭왜곡수차의 변화량 및 상기 광학특성의 변화량을 각각 Δβ1, ΔSD1및ΔA1;
    상기 제 2광학요소의 광축방향의 위치를 변화시킨 경우 발생되는 투영배율의 변화량, 대칭왜곡수차의 변화량 및 상기 광학특성의 변화량을 각각 Δβ2, ΔSD2및 ΔA2;
    상기 노광광의 파장을 변화시킨 경우 발생되는 투영배율의 변화량, 대칭왜곡수차의 변화량 및 상기 광학특성의 변화량을 각각 Δβ3, ΔSD3및 ΔA3이라 한 때;
    3개의 벡터(Δβ1, ΔSD1, ΔA1), (Δβ2, ΔSD2, ΔA2) 및 (Δβ3, ΔSD3, ΔA3)중 2개의 벡터가 이루는 각도가 30도이상 150도이하이고;
    상기 각 변화량은, 상기 제 1 내지 제 3변화수단중 대응하는 변화수단에 의해 발생되는 최대변화량에 대해서 실제의 변화량을 표준화시킴으로써 각각 얻어지는 값에 대응하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  3. 투영광학계의 투영배율, 대칭왜곡수차 및 코마수차를 조정하는 기능을 지닌 투영광학장치에 있어서,
    상기 투영광학계의 제 1광학변수를 변화시키는 제 1변화수단;
    상기 투영광학계의 제 2광학변수를 변화시키는 제 2변화수단; 및
    상기 투영광학계의 제 3광학변수를 변화시키는 제 3변화수단을 구비하고;
    상기 제 1광학변수를 변화시킨 경우 발생되는 투영배율의 변화량, 대칭왜곡수차의 변화량 및 코마수차의 변화량을 각각 Δβ1, ΔSD1및 ΔA1;
    상기 제 2광학변수를 변화시킨 경우 발생되는 투영배율의 변화량, 대칭왜곡수차의 변화량 및 코마수차의 변화량을 각각 Δβ2, ΔSD2및 ΔA2;
    상기 제 3광학변수를 변화시킨 경우 발생되는 투영배율의 변화량, 대칭왜곡수차의 변화량 및 코마수차의 변화량을 각각 Δβ3, ΔSD3및 ΔA3이라 한 때;
    3개의 벡터(Δβ1, ΔSD1, ΔA1), (Δβ2, ΔSD2, ΔA2) 및 (Δβ3, ΔSD3, ΔA3)중 2개의 벡터가 이루는 각도가 30도이상 150도이하이고;
    상기 각 변화량은, 상기 제 1 내지 제 3변화수단중 대응하는 변화수단에 의해 발생되는 최대변화량에 대해서 실제의 변화량을 표준화시킴으로써 각각 얻어지는 값에 대응하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  4. 투영광학계의 투영배율, 대칭왜곡수차 및 코마수차를 조정하는 기능을 지닌 투영광학장치에 있어서,
    상기 투영광학계의 제 1렌즈의 광축방향의 위치를 변화시키는 제 1변화수단;
    상기 투영광학계의 제 2렌즈의 광축방향의 위치를 변화시키는 제 2변화수단; 및
    상기 투영광학계에 입사되는 노광광의 파장을 변화시키는 제 3변화수단을 구비하고;
    상기 제 1렌즈의 광축방향의 위치를 변화시킨 경우 발생되는 투영배율의 변화량, 대칭왜곡수차의 변화량 및 코마수차의 변화량을 각각 Δβ1, ΔSD1, 및 ΔA1;
    상기 제 2렌즈의 광축방향의 위치를 변화시킨 경우 발생되는 투영배율의 변화량, 대칭왜곡수차의 변화량 및 코마수차의 변화량을 각각 Δβ2, ΔSD2, ΔA2;
    상기 노광광의 파장을 변화시킨 경우 발생되는 투영배율의 변화량, 대칭왜곡수차의 변화량 및 코마수차의 변화량을 각각 Δβ3, ΔSD3, 및 ΔA3이라 한 때;
    3개의 벡터(Δβ1, ΔSD1, ΔA1), (Δβ2, ΔSD2, ΔA2) 및 (Δβ3, ΔSD3,ΔA3)중 2개의 벡터가 이루는 각도가 30도이상 150도이하이고;
    상기 각 변화량은, 상기 제 1 내지 제 3변화수단중 대응하는 변화수단에 의해 발생되는 최대변화량에 대해서 실제의 변화량을 표준화시킴으로써 각각 얻어지는 값에 대응하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  5. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한항에 기재된 투영노광장치를 이용해서 레티클의 디바이스패턴을 웨이퍼위에 투영노광에 의해 프린트하는 공정; 및
    노광된 웨이퍼를 현상하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서, 투영광학계는 렌즈와 같은 굴절광학요소만으로 구성된 광학요소를 지닌 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조방법.
  7. 제 5항에 있어서, 투영광학계는 렌즈와 같은 굴절광학요소와 거울과 같은 반사광학요소로 구성된 광학요소를 지닌 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조방법.
  8. 제 5항에 있어서, 투영광학계에 입사하는 노광광의 파장이 365nm, 248nm, 193nm 및 157nm로 이루어진 군으로부터 선택된 1개인 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조방법.
  9. 제 8항에 있어서, 248nm, 193nm 및 157nm로 이루어진 군으로부터 선택된 1개의 파장의 자외선을 발생하는 엑시머레이저를 사용하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 노광광의 파장을 조명광학계의 유효광원의 형상의 변화에 따라 소망의 값으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조방법.
  11. 제 10항에 있어서, 투영배율 및 대칭왜곡수차를 각각, 조명광학계의 유효광원의 형상의 변화에 따라 소망의 값으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조방법.
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