KR100791161B1 - 광학장치 및 그것을 구비한 노광장치 - Google Patents

Abstract

위치가 고정되고 있는 기판과, 소정의 광학작용을 가지는 광학소자와, 상기 광학소자를 부분적으로 고정하는 고정수단과, 상기 기판과 상기 광학소자의 사이에 배치되어 상기 광학소자의 표면형상을 비대칭으로 변화시키는 변형력을 상기 광학소자에 인가하는 변형수단을 가지는 것을 특징으로 하는 광학장치를 제공한다.

Description

광학장치 및 그것을 구비한 노광장치 {OPTICAL UNIT AND EXPOSURE APPARATUS HAVING THE SAME}

도 1은, 본 발명의 제 1실시예의 광학장치의 개략 단면도;

도 2는, 본 발명의 제 2실시예의 광학장치의 개략 단면도;

도 3은, 도 2에 나타낸 광학장치의 효과를 설명하기 위한 도면;

도 4는, 본 발명의 제 3실시예의 광학장치의 개략 단면도;

도 5는, 도 4에 나타낸 광학장치의 효과를 설명하기 위한 도면;

도 6은, 본 발명의 하나의 실시예로서의 노광장치의 개략 블럭도;

도 7은, 도 6에 나타낸 노광장치에 적용 가능한 측정장치의 제 2조명광학계, 광선분할수단 및 제 1마스크를 포함한 광로도;

도 8은, 도 7에 나타낸 제 1마스크의 개략 평면도;

도 9는, 도 7에 나타낸 광선분할수단의 개략 평면도;

도 10은, 도 7에 나타낸 제 2마스크의 개략 평면도;

도 11은, 도 10에 나타낸 제 2마스크의 슬릿과 창의 중심으로부터 사출한 광의 모식도;

도 12는, 도 7에 나타낸 촬상수단이 검출하는, 도 10에 나타낸 슬릿과 창으로부터 사출한 광의 간섭무늬의 일례를 나타낸 개략 평면도;

도 13은, 도 1에 나타낸 측정장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도;

도 14는, 디바이스(IC나 LSI 등의 반도체칩, LCD, CCD 등)의 제조를 설명하기 위한 흐름도;

도 15는, 도 14에 나타낸 스텝 4의 웨이퍼 프로세스의 상세한 흐름도;

도 16은, 본 발명의 제 4실시예의 광학장치의 개략 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1, 12: 미러 2: 고정용판

3, 22: 구동봉 4, 24: 액츄에이터

5, 14: 베이스 10: 광학장치

16: 지지봉 20: 변형수단

30: 제어부 32: 메모리

40: 냉각기구 42: 벨로우즈

44: 유로 50: 자중보상기구

100: 노광장치 101: 측정장치

105: 광원부 110, 112: 조명광학계

120: 얼라인먼트 광학계 160: 투영광학계

142, 152, 180: 마스크 172: 피노광체(플레이트)

본 발명은, 일반적으로는, 광학장치 및 그것을 구비한 노광장치에 관한 것으로, 특히, 광학소자의 형상을 조절하는 광학장치 및 그것을 구비한 노광장치에 관한 것이다. 본 발명은, 예를 들면, 미러를 포함한 광학계의 파면수차를 보정하기 위해서 상기 미러의 표면형상을 조절하는 광학장치 및 이러한 광학장치를 구비한 노광장치에 매우 적합하다.

반도체소자 등을 포토리소그라피 공정으로 제조할 때에 레티클(마스크)에 형성된 패턴을 피노광체에 전사하는 투영노광장치가 종래부터 사용되고 있다. 이러한 노광장치는, 레티클패턴을 정확하게 피노광체에 전사하는 것이 요구되기 때문에, 결상성능이 양호하고, 수차를 억제한 투영광학계를 이용할 필요가 있다. 특히 근년, 반도체소자의 한층 더 미세화의 요구에 의해, 전사패턴은, 광학계의 수차에 대해서 민감하게 되고 있다. 이 때문에, 고정밀도에 투영광학계의 파면수차를 보정하는 수요가 존재한다.

종래의 수차보정수단으로서는, 광학소자의 표면형상을 조절하는 것(예를 들면, 일본국 특표2003-519404호 공보를 참조)과 광학소자의 표면형상은 유지하면서 광학소자의 위치(또는 자세)를 변경하는 것(예를 들면, 일본국 특개2004-64076호 공보를 참조)이 있다. 일본국 특표2003-519404호 공보는, 미러의 이면에 접속된 고차 수차를 보정하는 액츄에이터와 해당 액츄에이터에 중간 변형판을 개재하여 접속된 저차 수차를 보정하는 액츄에이터를 가지는 2단식의 미러변형수단을 개시하고 있다. 또, 일본국 특개2004-64076호 공보는, 적어도 3개의 동력 액츄에이터를 이용하여 미러의 광축 방향에의 병진이나 광축과 수직방향의 회전 등을 행하는 기구를 개시하고 있다.

그러나, 일본국 특표2003-519404호 공보는 중간 변형판을 개재하여 2개의 액츄에이터를 배치하고 있으므로 제어가 복잡하고, 2단식이기 때문에 장치를 대형화한다. 더욱이, 수차가 비대칭이면 미러에 모멘트가 작용하여 미러의 위치가 변위하지만, 일본국 특표2003-519404호 공보는 자세제어에 대해서는 개시하고 있지 않다. 한편, 일본국 특개2004-64076호 공보는, 액츄에이터를 직접 미러의 이면에 작용시키고 있으므로 미러의 자세제어시에 미러의 표면형상이 국소적으로 변화할 우려가 있다. 또한, 액츄에이터 관련부품을 미러 이면에 고정하면, 그러한 부품의 무게에 의해 미러가 변형하지만, 일본국 특개2004-64076호 공보는 자중보상방법에 대해 개시하고 있지 않다.

<발명의 간단한 요약>

본 발명은, 광학소자의 자세 및 표면형상을 고정밀도인 동시에 간단하고 쉽게 조절하는 것이 가능한 광학장치 및 그것을 가지는 노광장치를 제공한다.

본 발명의 일 측면으로서의 광학장치는, 위치가 고정되고 있는 기판과, 소정의 광학작용을 가지는 광학소자와, 상기 광학소자를 부분적으로 고정하는 고정수단과, 상기 기판과 상기 광학소자의 사이에 배치되어 상기 광학소자의 표면형상을 비대칭으로 변화시키는 변형력을 상기 광학소자에 인가하는 변형수단을 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일 측면으로서의 광학장치는, 소정의 광학작용을 가지는 광 학소자와, 상기 광학소자의 표면형상을 변화시키는 변형력을 상기 광학소자에 인가하는 변형수단과, 상기 변형수단이 상기 광학소자에 변형력을 인가할 때에, 상기 광학소자의 적어도 일부가 변위하지 않도록 상기 변형수단의 상기 변형력을 결정하여 상기 변형수단의 변형동작을 제어하는 제어부를 가지는 것을 특징으로 한다.

이러한 광학장치를 가지는 것을 특징으로 하는 노광장치도 본 발명의 일 측면을 구성한다. 또, 본 발명의 다른 일 측면으로서의 노광 방법은, 상기 광학소자를 포함한 피검광학계의 파면수차를 산출하는 스텝과, 상기 산출스텝에 의해 산출된 상기 피검광학계의 상기 파면수차에 의거하여 상기 광학장치를 이용하여 상기 피검광학계를 조절하는 스텝과, 상기 조절스텝에 의해 상기 조절된 상기 피검광학계를 사용하여 피노광체를 노광하는 스텝을 가지는 것을 특징으로 한다. 또, 본 발명의 다른 측면으로서의 디바이스의 제조방법은, 상술의 노광장치를 이용하여 피노광체를 노광하는 스텝과, 노광된 상기 피노광체를 현상하는 스텝을 가지는 것을 특징으로 한다. 상술의 노광장치의 작용과 같은 작용을 나타내는 디바이스의 제조방법의 청구항은, 중간 및 최종 결과물인 디바이스 자체에도 그 효력이 미친다. 또, 이러한 디바이스는 예를 들면, LSI나 VLSI 등의 반도체칩, CCD, LCD, 자기센서, 박막 자기헤드 등을 포함한다.

본 발명의 또 다른 목적 또는 그 외의 특징은, 이하, 첨부도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예에 의해 밝혀질 것이다.

<바람직한 실시형태의 상세한 설명>

<실시예 1>

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 제 1실시예의 광학장치(10)및 그것을 가지는 노광장치(100)(도 6)에 대해서 설명한다. 여기서, 도 1은, 광학장치(10)의 개략 단면도이다. 광학장치(10)는, 미러(12)와 베이스(14)와, 고정수단과, 변형수단(20)과, 제어부(30)를 가지고, 미러(12)의 평면형상과 자세를 조절하는 기능을 가진다. 광학장치(10)는, 이하에 설명하는 바와 같이, 노광장치(100)를 구성하는 광학계의 일부를 구성한다.

미러(12)는 광학소자의 일례이며, 구면미러도 되고, 비구면미러도 된다. 반사 작용을 나타내는 반사면(12a)과 반사면(12a)에 대향하는 이면으로서의 배면 (12b)을 가진다. 반사면(12a)은 볼록면도 되고 오목면이어도 된다. 열변형을 방지하기 위해서 미러(12)에는 저열팽창 재료, 예를 들면, ULE, 제로듀어(ZeroDure), 수퍼 인바(super invar)등을 사용하는 것이 바람직하다. 베이스(14)는, 노광장치 (100)내에서 위치가 고정되어 있는 기판이다.

고정수단은, 본 실시예에서는, 원통형의 지지봉(16)으로서 구체화되어 있고, 미러(12)를 베이스(14)에 부분적으로 변위가 불가능하게 고정한다. 베이스(14)는 변위하지 않기 때문에, 미러(12)의 지지봉(16)과의 접촉부(12c)도 변위가 불가능하게 된다. 지지봉(16)도 가능한 한 저열팽창 특성을 가지는 고강성 재료가 바람직하다. 지지봉(16)은, 미러(12)의 배면(12b)의 중앙에 설치되어 있다. 본 실시예에서는, 도 1에 점선으로 나타낸 바와 같이, 지지봉의 중심선과 배면(12b)의 중심(中心)(중심(重心))과 베이스(14)의 중심이 예시적으로 위치맞춤 되어 있다. 미러(12) 의 중심은 지지봉(16)의 중심선상에 있기 때문에 미러(12)에는 모멘트가 작용하지 않는다. 또한, 본 발명은, 고정수단의 위치, 형상, 크기, 수를 한정하는 것은 아니다.

변형수단(20)은, 복수 쌍의 구동봉(22)과 액츄에이터(24)로부터 구성된다. 구동봉(22)은, 일단(一端)이 미러(12)의 배면(12b)에 고정 또는 접촉 가능하고, 액츄에이터(24)에 의해 돌출 및 후퇴 가능하게 구동된다. 구동봉(22)가 미러(12)의 배면(12b)에 고정되어 있으면, 미러(12)는 구동봉(22)로부터 압축력 및 인장력을 받는다. 구동봉(22)이 배면(12b)에 접촉하는 것 뿐이라면 미러(12)는 구동봉(22)으로부터 압축력만을 받는다. 구동봉(22)도 가능한 한 저열팽창 특성을 가지는 고강성 재료가 바람직하다. 액츄에이터(24)는, 구동봉(22)을 개재하여 미러(12)에 변형력을 인가한다. 액츄에이터(24)는 리니어모터, 전자석, 그 외의 동력 액츄에이터, 압전소자, 그 외의 변위발생용 액츄에이터를 포함한다.

제어부(30)는, 측정장치(101)에 접속되어 액츄에이터(24)가 인가해야 할 변형력 및 액츄에이터(24)의 구동량을 산출한다. 메모리(32)는, 미러(12)의 현재의 형상, 미러(12)의 변형과 액츄에이터(24)가 인가하는 변형력과의 관계 등의 정보를 격납한다.

동작에 있어서, 제어부(30)는, 측정장치(101)로부터 파면수차 정보를 취득하고, 메모리(32)로부터 미러(12)의 현재의 형상 등 필요한 정보를 취득한다. 그리고, 파면수차를 보정하는데 필요한 미러 형상, 이러한 미러 형상을 형성하는데 필요한 액츄에이터(24)가 인가해야 할 변형력의 분포, 이러한 변형력의 분포를 형성 하는데 필요한 액츄에이터(24)의 구동력을 산출한다. 제어부(30)는, 수차보정시에 액츄에이터(24)의 구동력 분해능 또는 구동변위의 분해능, 안정성, 파면수차 측정 정밀도, 구동력 산출에 이용하는 미러계의 강성 매트릭스의 정밀도 등을 고려한다.

일반적으로, 수차를 보정하기 위한 변형력의 분포는 비대칭이기 때문에, 구동력의 합력은 제로가 되지 않는다. 이 때, 지지봉(16)은, 접촉부(12c)를 변위가 불가능하게 고정되어 있으므로, 미러(12)는, 도 1의 Z방향으로는 병진하지 않고, Z방향으로 수직인 축주위에도 회전하지 않는다. 예를 들면, 구동력의 합력이 제로가 되지 않는 결과 모멘트가 발생하지만, 이러한 모멘트를 지지봉(16)이 부담하는 것에 의해 미러(12)는 회전하지 않는다. 이 결과, 미러(12)의 자세를 필요한 정밀도 범위내에 유지할 수 있어, 미러(12)의 자세 제어는 불필요해진다. 또한, 광학장치(10)가 대칭인 변형력의 분포를 가지는 수차보정에 대응가능한 것은 물론이다.

본 실시예에 의하면, 액츄에이터(24)를 다단으로 배치할 필요가 없기 때문에 구조 및 제어가 간단하고, 장치의 소형화를 유지할 수 있다. 또, 전용의 자세제어를 행하지 않기 때문에 위치계측도 불필요하다.

<실시예 2>

도 2에, 본 발명의 제 2실시예의 광학장치(10A)를 나타낸다. 광학장치(10A)는, 냉각기구(40)와 자중보상기구(50)을 가지는 점에서 광학장치(10)와 서로 다르다.

냉각기구(40)는, 액츄에이터(24)를 냉각한다. 즉, 액츄에이터(24) 중에는 발열에 의해, 광학장치(10A)중에 온도분포를 형성하는 것이 있다. 필요에 따라서 광 학장치(10A)를 온도조정함으로써, 미러(12)의 열변형을 방지하고, 광학장치(10A)의 외부의 부재에의 열의 영향을 억제할 수가 있다. 예를 들면, 동력액츄츄에이터(24)가 리니어모터 또는 전자석을 사용하는 경우, 미러(12)를 소망한 형상으로 변형한 후, 일정기간에 걸쳐서 형상을 유지할 필요로부터 동력의 인가를 계속하면 발열해 버린다.

본 실시예의 냉각기구(40)는, 벨로우즈(42)와 유로(44)를 포함한다. 벨로우즈(42)는, 미러(12)와 베이스(14A)와의 사이에 설치되어 미러(12)와 베이스(14A)와의 사이에 공간(S)을 형성한다. 벨로우즈(42)는, 구동부(22)가 이동해도 공간(S)의 기밀성을 유지한다. 유로(44)는, 베이스(14A)에 형성되어 폐공간(S)과 연통하고 있다. 유로(44)에는 냉매(C)가 순환한다. 냉매(C)는 도시하지 않는 공급부로부터 배관, 유량조절계등을 개재하여 공급되고 도시하지 않는 회수부에 배출된다. 냉매(C)가 공간(S)을 순환하는 것에 의해 액츄에이터(24)가 냉각된다. 냉매(C)는 온도조절 된 공기 등이다.

다른 실시예에서는, 액츄에이터(24) 각각에 냉매가 순환하는 냉각용 쟈켓을 배치한다. 이것에 의해, 특히 발열하는 액츄에이터(24)를 효과적으로 냉각할 수 있다. 또한, 액츄에이터(24) 각각의 냉각과, 공간(S)에의 냉각기체의 순환을 동시에 행하여도 된다.

자중보상기구(50)는, 미러(12)의 자중에 의한 변형 및 액츄에이터(24)에 의한 변형력 이외의 동력에 의한 미러(12)의 변형(이하, 간단히 "자중 변형"이라고 함)을 방지하는 기능을 가진다. 즉, 미러(12)는 자중에 의해 변형하고, 또한, 구동 봉(22) 등을 설치함으로써 더욱 변형한다. 그래서, 본 실시예에서는, 자중보상기구(50)를 설치하여 자중변형분을 제거하고 있다. 본 실시예의 자중보상기구(50)는, 동극(同極)이 대향하여 배치된 자석에 의해 구체화되어 있다. 각 자석은 미러(12)의 배면(12b)과 각 액츄에이터(24)에 고정되어 있다. 또한, 자석의 자력은 조절 가능하게 구성되어도 된다. 이와 같이, 자중변형의 영향을 없앰으로써, 액츄에이터(24)에는 미러 형상을 변형시키는 동력만 발생시켜, 상대적으로 발열도 억제할 수 있다.

또한, 미러면을 가공할 경우에 이들의 자중 변형을 고려하고, 보상하는 것과 같은 가공을 행하여, 자중변형 후에 소망한 초기 미러형상으로 하여도 된다.

광학장치(10A)는, 구동봉(22)을 미러(12)의 배면(12b)에 고정하고, 도 3(a)의 작은원으로 나타낸 바와 같이, 반경방향으로 3점, 원주방향으로 45도 간격으로 8점, 합계 24점을 배치하고 있다. 또한, 도 3(a) 중의 2점쇄선 ED는 미러(12)의 유효지름이다. 도 3(a)에 나타낸 배치에 있어서, 도 3(b)에 나타낸 유효지름 ED 내의 반사면(12a)의 목표형상을 설정했을 경우에, 구동봉(22)을 구동하여 반사면(12a)을 변형시킨 시뮬레이션 결과를 도 3(c)에 나타낸다. 도 3(c)에 나타낸 바와 같이, 반사면(12a)은 도 3(b)에 나타낸 목표형상에 가까운 표면형상을 가지고 있다. 또한, 도 3(a)에 나타낸 배치는 단순한 일례이며, 구동봉(22)의 배치는 필요한 미러의 목표 표면형상에 대응해서 결정된다.

<실시예 3>

이하, 도 4(a) 및 도 4(b)를 참조하여, 본 발명의 제 3실시예의 광학장치 (10B)에 대해서 설명한다. 여기서, 도 4(a)는, 광학장치(10B)의 상면도이며, 도 4(b)는 도 4(a)의 A-A단면도이다. 광학장치(10B)는, 광학장치(10)와 고정수단에 있어서 서로 다르다. 광학장치(10B)의 고정수단은, 지지봉(16) 대신에, 미러(12)의 측면(12d)에 적어도 3점 이상 고정된 고정판(16A)을 가진다. 광학장치(10B)는, 광학장치(10)보다 미러(12)의 고유 진동수를 높게 할 수 있다고 하는 장점이 있다. 도 4(a)의 흑색 점은 구동 위치를 나타낸 구동점이다.

광학장치(10B)는, 구동봉(22)을 미러(12)의 배면(12b)에 고정해서, 도 5(a)의 작은원으로 나타낸 바와 같이, 합계 32점을 배치하고 있다. 또한, 도 5(a) 중의 2점쇄선 ED는 미러(12)의 유효지름이다. 도 5(a)에 나타낸 배치에 있어서 도 5(b)에 나타낸 유효지름 ED 내의 반사면(12a)의 목표형상을 설정했을 경우에, 구동봉(22)을 구동하여 반사면(12a)을 변형시킨 시뮬레이션 결과를 도 5(c)에 나타낸다. 도 5(c)에 나타낸 바와 같이, 반사면(12a)는 도 5(b)에 나타낸 목표형상에 가까운 표면형상을 가지고 있다. 또한, 도 5(a)에 나타낸 배치는 단순한 일례이며, 구동봉(22)의 배치는 필요한 미러의 목표 표면형상에 대응하여 결정된다.

광학장치(10B)에 냉각기구(40)과 자중보상기구(50)를 적용할 수 있는 것은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이, 광학장치(10) 내지 (10B)에 의하면, 비대칭인 변형력을 미러(12)에 인가하여 수차를 보정할 수 있고, 또한 미러 구동점의 배치를 적절히 결정함으로써 저차로부터 고차까지의 수차를 보정하는 것이 가능하다. 또한 구성이 단순해서 장치의 소형화를 실현한다.

<제 4실시예>

도 16에 본 발명의 제 4실시예를 나타낸다. 미러(1)는 수평방향과 연직방향의 자유도를 제한하는 고정용판(2)을 적어도 3개 이용하여 고정한다. 미러(1)의 이면에는 미러(1)의 형상을 바꾸기 위한 구동봉(3)의 일단이 연결되고 있어, 구동봉(3)의 다른 일단은 액츄에이터(4)에 연결되어 있다. 액츄에이터(4)는 베이스(5)상에 설치된다.

미러(1)를 변형시키는 알고리즘은 다음과 같다. 미러(1)로부터의 반사광을 파면형상 측정기(PMI)로 계측하여, 그 파면형상을 제르니케(Zernike) 분해한다. 제르니케의 제 1, 2, 3, 4항은 각각 미러의 연직방향의 시프트에 관한 양, 수평방향에서의 기울기에 관한 양으로, 미러의 자세의 변화를 나타내므로, 미러의 자세조정에 필요한 양이다. 제르니케의 제 5차 이후의 항은 광학계의 수차보정에 필요한 미러의 형상성분이다. 미러 자세조정에 필요한 구동력을 산출해서, 그 구동력을 미러 형상을 변형시키는 액츄에이터(4)에 분배하고, 미러 형상변형에 필요한 구동력과 합하여 액츄에이터(4)에 미러변형 구동지령치를 산출한다. 이 구동지령치에 의거하여 미러변형 시뮬레이션을 실시하고, 미러(1)의 자세와 형상오차가 허용값에 들어오는지의 여부를 판단하고, 허용치 이하가 되면 액츄에이터(4)에 구동지령치를 보내고, 미러(1)의 형상을 수차보정에 필요한 형상으로 변형시킨다.

미러(1)의 자세와 형상오차가 허용값에 들어오는지의 여부를 판단하고, 허용치 이상이 되면 미러 자세조정에 필요한 구동력을 액츄에이터에 분배하는 비율을 바꾸어 미러변형 시뮬레이션을 행한다. 이것을 반복하여 행하고, 반복회수가 어떤 소정의 회수를 넘었을 경우에는 자세의 조정량은 장치의 사양을 오버하게 되고, 조정 불가능하게 된다.

미러 자세조정용 구동력을 각 액츄에이터에 분배하는 방법으로서는, 미러의 변형구동 후의 자세 변화량과 미러의 형상오차의 최소가 되도록 목표함수를 설정하여, 최적화를 행할 수 있다. 또 유전적 알고리즘으로 최적화하는 것도 생각할 수 있다.

상술의 방법에 의해, 광학소자의 적어도 일부가 변위하지 않는 혹은 허용치 범위내에서 변위하도록 제어하여, 미러의 자세를 유지할 수 있고, 또한, 미러의 변형 후의 형상오차를 허용치내로 하는 것이 가능하다.

이하, 도 6 내지 도 13을 참조하여, 노광장치(100)에 대해서 설명한다. 여기서, 도 6은, 노광장치(100)의 개략 블럭도이다. 노광장치(100)는, 예를 들면, 스텝ㆍ앤드ㆍ스캔 방식이나 스텝ㆍ앤드ㆍ리피트 방식으로 마스크(152)에 형성된 회로 패턴을 피노광체(플레이트)(172)에 노광하는 투영노광장치이다. 이러한 노광장치는, 서브 미크론이나 쿼터 미크론 이하의 리소그라피공정에 바람직하고, 이하, 본 실시형태에서는, 스텝ㆍ앤드ㆍ스캔 방식의 노광장치("스캐너"라고도 불린다.)를 예로 설명한다.

노광장치(100)은, 측정장치(101)을 탑재하고, 조명장치와, 얼라인먼트 광학계(120)와, 마스크(152)와, 투영광학계(160)와, 플레이트(172)를 가진다.

조명장치는, 마스크(152)를 조명하고, 광원부(105)와 조명광학계(110, 112)를 가진다. 광원부(105)는, 예를 들면, 광원으로서는, 파장 약 193nm의 ArF 엑시머 레이져(excimer laser), 파장 약 248nm의 KrF 엑시머 레이져 등을 사용할 수 있다. 단, 레이저의 종류는 엑시머 레이져로 한정되지 않고, 파장 약 157nm의 F2레이저나 파장 20nm이하(예를 들면, 약 13.5nm)의 극자외(Extreme Ultraviolet: EUV) 광도 사용할 수 있다.

조명광학계는, 마스크(152)를 조명하는 광학계이며, 렌즈, 미러, 옵티컬 인티그레이터, σ조리개 등을 포함한다. 본 실시형태의 조명광학계는, 편향광학계 (deflecting optical system)(110)과 제 1조명광학계(112)를 가진다. 편향광학계 (110)는, 광원부(105)로부터의 광속을 편향해서 제 1 및 제 2조명광학계(112)와 (120)에 도광 한다. 제 1조명광학계(112)는, 마스크(152)를 조명하는 광학계이며, 예를 들면, 콘덴서 렌즈, 파리의 눈렌즈, 개구조리개, 콘덴서 렌즈, 슬릿, 결상 광학계의 순서로 광학소자를 정렬한다. 또한, EUV를 이용하는 광학계에서는 조명광학계는 모두 미러만으로부터 구성된다.

얼라인먼트 광학계(120)는, 측정장치(101)에 사용되는 마스크(후술하는 제 1마스크(142) 및 제 2마스크(180))를 조명하는 기능도 겸하고 있기 때문에, 본 명세서에서는, 제 2조명광학계라고 부르는 경우도 있다. 얼라인먼트 광학계(120)는, 얼라인먼트스코프를 구성함과 동시에, 후술하는 바와 같이, 측정장치(101)의 일부를 구성한다. 제 2조명광학계(120)는, 통상의 노광시는 광로외에 배치되고 있고, 도 1은, 얼라인먼트 조명광학계(120)를 구동하는 구동기구는 생략하고 있다. 얼라인먼트스코프는, 마스크(152) 상의 도시하지 않는 얼라인먼트마크를 조명해서, 그 반사광과 기준마크를 비교한다. 또, 웨이퍼스테이지(170) 상의 얼라인먼트마크를 투영 광학계(160)을 개재하여 결상함으로써 웨이퍼스테이지(170)의 위치맞춤도 실시한다.

마스크(또는 레티클)(152)는, 전사되어야 할 회로패턴(또는 상)이 형성되어 마스크스테이지(또는 레티클스테이지)(150)에 지지 및 구동된다. 마스크(152)로부터 방출된 회절광은, 투영광학계(160)를 통해서 플레이트(172)상에 투영된다. 마스크(152)와 플레이트(172)는, 광학적으로 공역의 관계에 있다. 본 실시형태의 노광장치(100)는 스캐너이기 때문에, 마스크(152)와 플레이트(172)를 축소 배율비의 속도비로 스캔함으로써 마스크(152)의 패턴을 플레이트(172)상에 전사한다. 또한, 스텝·앤드·리피트 방식의 노광장치("스텝퍼"라고도 부름)의 경우는, 마스크(152)와 플레이트(172)를 정지시킨 상태로 노광을 한다. 또한, EUV광을 이용하는 경우에는 반사형 레티클이 사용된다.

투영광학계(160)는, 복수의 렌즈소자 만으로부터 이루어지는 광학계, 복수의 렌즈소자와 적어도 한장의 오목거울을 가지는 광학계(카타디옵트릭(catadioptric) 광학계), 전체 미러형의 카톱트릭(catoptric) 광학계 등을 사용할 수 있다. 색수차의 보정이 필요한 경우에는, 서로 분산치(압베치)가 다른 유리재로부터 이루어지는 복수의 렌즈소자를 이용하기도 하고 회절광학소자를 렌즈소자와 역방향의 분산이 발생하도록 구성하기도 한다. 이러한 투영광학계(160)의 광학성능(예를 들면, 파면수차)을, 측정장치(101)가 측정한다. 또, 본 실시형태의 투영광학계(160)는, 카타디옵트릭 광학계 또는 카톱트릭 광학계이며, 미러를 가진다. 이러한 미러에 광학장치(10) 내지 (10C)의 미러(12)를 적용할 수 있다. 덧붙여 EUV광을 이용하는 경우에 는 노광장치(100)내는 진공으로 되지만, 냉각기구(40)의 기체는 진공분위기를 파괴하지 않도록 배관 등이 배치되어 있다.

플레이트(172)는, 웨이퍼나 액정기판 등의 피처리체이며 포토레지스트가 도포되어 있다. 플레이트(172)는 도시하지 않는 척(chuck)을 개재하여 스테이지(170)에 적재된다. 스테이지(170)는, 플레이트(172) 및 측정장치(101)의 일부를 지지한다. 스테이지(170)는, 당업계에서 주지의 어떠한 구성도 적용할 수 있으므로, 여기에서는 자세한 구조 및 동작의 설명은 생략한다. 예를 들면, 스테이지(170)는, 리니어모터를 이용하여 XY방향으로 플레이트(172) 및 측정장치(101)의 일부를 이동할 수 있다. 마스크(152)와 플레이트(172)는, 예를 들면, 동기주사되어 스테이지(170)와 마스크스테이지(150)의 위치는, 제 2조명광학계(120)를 이용하여 감시되고, 양자는 일정한 속도비율로 구동된다.

도 1에 나타낸 측정장치(101)는, 얼라인먼트 광학계(제 2조명광학계)(120)와, 제 1마스크(142)와, 광선분할수단(146)과, 제 2마스크(180)와, 촬상수단(186)과, 통신용 케이블(188)과, 제어부(190)와, 메모리(192)를 가진다. 본 실시형태에서는, 측정장치(101)는, 피검광학계로서의 투영노광장치(160)의 광학성능을 간섭무늬를 검출함으로써 측정하는 간섭계를 포함한다. 그리고, 간섭계로서 선회절 간섭계(Line Diffraction Interferometer: LDI)를 사용한다. 단, 측정장치(101)는 점회절 간섭계(Point Diffraction Interferometer: PDI)나 횡셰어링 간섭계(Lateral Shearing Interferometer: LSI) 등 다른 간섭계를 사용해 된다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 제 2조명광학계(120)는, 조명용 광학계(121, 123) 와, 조명광학계용 시야조리개(122)와, 편향미러(deflection mirror)(124)와, 하프미러(125)를 가진다. 또한, 제 2조명광학계(120)는, 집광렌즈(126)와, 촬상계용 광학계(127, 129)와, 기준마크(128)와, 촬상수단(130)을 가진다. 여기서, 도 7은, 측정장치(101)의 제 2조명광학계(120), 제 1마스크(142) 및 광선분할수단(146)를 포함한 광로도이다.

광학계(121)는, 시야조리개(122)에 집광하는 집광광학계이며, 광학계(123)는, 시야조리개(122)로부터의 광속을 평행광으로 변환하는 콜리메이터이다. 편향미러(124) 및 하프미러(125)는 광학계(124)로부터의 광속을 편향하고, 집광렌즈(126)는, 제 1마스크(142)에 집광한다. 광원부(105)로부터 편향광학계(110)를 개재하여 공급된 광은, 광학소자(121) 내지 (126)을 거쳐서, 투영광학계(160)에 사출된다. 또, 광학소자(125) 내지 (130)은, 마스크스테이지(150)와 웨이퍼스테이지(170)의 얼라인먼트스코프로서 기능하기 때문에, 집광렌즈(126)는, 마스크패턴과 플레이트(172)의 얼라인먼트용의 대물렌즈로도 기능한다.

제 1마스크(142)는, 기판(140)을 개재하여 제 2조명광학계(120)에 장착되어 도 8에 나타낸 바와 같이, 한 쌍의 슬릿(144a) 및 (144b)를 가진다. 여기서, 도 8은, 제 1마스크(142)의 개략 평면도이다. 제 1마스크(142)는 90도의 각도로 배치된 2 종류의 슬릿(144a)및 (144b)로부터 구성된다. 슬릿(144a)및 (144b)는 폭과 길이가 동일하며 방향만 차이가 난다.

후술하는 바와 같이, 집광렌즈(126)는, 슬릿(144a) 또는 (144b)만을 조명 할 수 있다. 이러한 목적을 이루기 위하여, 제 1마스크(142)는, 조명광학계(120)에 대 해서 도시하지 않는 구동기구에 의해 이동가능하게 장착되고 있어도 되고, 구동기구는 조명광학계(120) 측에 설치되어 있어도 된다.

본 실시형태에서는, 슬릿(144a)가 연장할 방향을 y방향, 슬릿(144a)이 연장 할 방향을 x방향으로 부르는 경우가 있다. 또, 본 실시형태에서는, 슬릿(144a)을 0도 방위슬릿, (144b)를 90도 방위슬릿으로 부르는 경우가 있다. 슬릿(144a) 및 (144b)의 폭 Δr는 투영광학계(160)의 레티클측, 즉, 물체측의 개구수를 NAo로 하고, 노광파장을 λ로 하면, 다음식에서 결정되는 회절한계 이하의 폭으로 되어 있다.

Δr < 0.5·λ/NAo (수식 1)

슬릿의 폭을 수식 1과 같이 함으로써, 슬릿으로부터 회절하는 광은, NAo의 범위에서 등위상으로 간주할 수 있다. 길이 Lr은 길수록 광량의 관점에서 좋지만, 투영광학계(7)의 수차를 동일하게 간주할 수 있는, 이른바 아이소플래너틱 (isoplanatic) 영역보다 작게 할 필요가 있다.

광선분할수단(146)은, 슬릿(144a)및 (144b)로부터 회절한 광속을 진폭분할한다. 광선분할수단(146)은, 예를 들면, 도 9에 나타낸 구조를 가지는, 격자로서 구성된다. 광선분할수단(146)은, 마스크스테이지(150)에 배치된 도시하지 않는 투과 기판상에 배치된다. 혹은, 회절격자가 배치된 도시하지 않는 기판을 준비하여, 마스크(152)대신에, 마스크스테이지(150)상에 탑재해 사용해도 된다.

도 9에 있어서는, 광선분할수단(146)은 진폭형의 회절격자이다. y방향으로 긴 슬릿(144a)를 사용해 측정하는 경우는, 도 9의 (148a)와 같은, x방향으로 라인이 줄지어 있는 회절격자를 사용한다. 회절격자(148a)에 의해 광속은 도의 x방향으로 광이 분할되게 된다. 분할된 복수의 광속은, 투영광학계(160)에 의해 제 2마스크(180)에 결상한다. 회절격자(148a) 및 (148b)는, 광선분할수단(146)이 놓여져 있는 마스크스테이지(150)의 구동기구에 의해 구동된다.

제 2마스크(180)는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 0도 방위(y방향)로 배치된 슬릿(181a)와 창(183a)의 쌍과 90도 방위(x방향)로 배치된 슬릿(181b)과 창(183b)의 쌍을 포함한다. 여기서, 도 10은, 제 2마스크(180)의 개략 평면도이다. 슬릿 (181a)과 창(183a)의 쌍과 슬릿(181b)과 창(183b)의 쌍은 폭이나 간격 등은 동일하고 방위만이 차이가 난다. 슬릿(181a)과 (181b)의 폭(Δw)은 투영광학계(160)의 웨이퍼측, 즉, 상측의 개구수를 NAi로서 다음식에서 결정되는 회절한계 이하의 폭으로 되어 있다.

Δw < 0.5·λ/ NAi (수식 2)

슬릿(181a)과 (181b)의 폭을 수식 2와 같이 함으로써, 슬릿(181a)와 (181b)로부터 회절하는 광은 NAi의 범위에서 등위상으로 간주할 수 있다.

창(183a) 및 (183b)의 폭(Δw')는 측정하고자 하는 투영광학계의 공간주파수에 의해 결정한다. 고주파까지 측정하고자 하는 경우는 넓게하고, 저주파로 될 때는 좁게한다. 투영광학계(160)의 동공의 공간 주파수를 f로 놓으면, Δw'는 다음식에서 주어진다. 여기서, 동공 반경으로 1주기가 되는 파면수차의 주파수(f)를 1로 한다.

Δw' = 2×f×λ/ NAi (수식 3)

슬릿과 창의 길이 Lw는 광량의 관점에서 길수록 좋지만, 투영광학계(160)의 수차를 동일하다고 간주할 수 있는, 이른바 아이소플래너틱 영역보다 작게 할 필요가 있다.

촬상수단(186)은 CCD 등으로부터 이루어지고, 슬릿(181a) 또는 (181b)와 창 (183a) 또는 (183b)로부터의 2개의 광속의 간섭무늬를 검출한다. 케이블(188)은, 촬상수단(186)과 제어부(190)를 통신가능하게 접속한다. 제어부(190)는, 촬상수단 (186)의 출력으로부터 위상정보를 취득한다. 또, 제어부(190)는, 노광장치(100)의 각부를 제어한다. 메모리(192)는, 후술하는 도 8에 나타낸 측정방법, 제어부(190)가 촬상수단(186)의 출력으로부터 위상정보를 취득하기 위한 처리방법, 제어부 (190)가 취득한 위상정보, 제어부(190)가 실시하는 제어방법, 그 외의 데이터를 격납한다. 제어부(190)는 제어부(30)를 겸하고, 메모리(192)는 메모리(32)를 겸해도 된다.

이하, 도 13을 참조하여, 측정장치(101)의 동작에 대해 설명한다. 여기서, 도 13은, 측정장치(101)의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 우선, 투영광학계 (160)의 x방향의 파면수차를 측정한다(스텝 1002).

도 6에 있어서, 광원부(105)로부터 출사한 광속은 편향광학계(110)에 의해, 결상성능 측정용의 제 2조명광학계(120)로 편향된다. 편향광학계(110)으로부터의 광속은 조명광학계용 광학계(121)에 의해 집광되어 시야조리개(122)에 조사된다. 시야조리개(122)는 기판(140)상에 배치된 제 1마스크(142)를 조사하는 크기로 되어 있다. 시야조리개(122)로부터의 광속은 광학계(123)에 의해 평행광으로 되고, 편향 미러(124), 하프미러(125)에 의해 편향되어, 집광렌즈(126)에 입사 한다. 집광렌즈(126)는 제 1마스크(142)에 광을 집광한다.

스텝 1002에 있어서는, 도시하지 않는 구동기구는 조명광학계(120)과 마스크 (142)를 상대적으로 이동해서, 집광렌즈(126)으로부터의 광속이 0도 방위 슬릿 (144a)에만 조사되도록 한다.

슬릿(144a)는 회절한계 이하의 폭이기 때문에, 슬릿(144a)사출 후의 광은 도면중의 x방향에 관해서는 등위상의 파면을 가진 회절광이 된다. 한편, 슬릿(144a)의 y방향 또는 긴쪽 방향에의 광의 회절은 작다. 따라서, 적어도, 도 8의 y방향에 관해서는, 투영광학계(160)의 물체측, 즉, 레티클측의 개구수와 동등하거나 그 이상의 개구수를 가지는 광속을 집광렌즈(126)에 의해 슬릿(144a)에 조사한다. 이것에 의해, 투영광학계(160)의 광학동공 전체면에 광이 조사되게 된다. 또한, 슬릿(144a)의 짧은쪽 방향으로 회절된 광은 등위상으로 되어 있다.

광속은, 슬릿(144a)에 의해 회절하고, x방향으로 등위상인 파면이 되어, 광선분할수단(146)의 회절격자(148a)에 의해 x방향으로 진폭분할된다. 진폭분할된 복수의 광속은 투영광학계(160)에 의해 제 2마스크(180)상에 결상한다. 즉, 슬릿 (144a)을 회절하고, 회절격자(148a)에 의해 회절한 광 중에, 0차 광이 광선분할수단(180)의 슬릿(181a), 1차광이 창(183a)에 결상한다. 이와 같이, 회절격자 (148a)의 피치는 결정됨과 동시에 광선분할수단(180)은 마스크스테이지(150)에 의해 위치결정 되어 있다. 그 외의 회절광은 마스크(180)의 차광부에서 차광된다. 1차광 대신에 -1차광을 사용해도 된다.

창(183a)를 통과한 광속은 투영광학계(160)의 파면수차의 영향을 받는다. 한편, 슬릿(181a)은 회절한계 이하의 폭이기 때문에, 슬릿(181a)사출 후의 광은 도면중의 x방향으로 퍼져, x방향에 관해서는 투영광학계(160)의 파면수차 정보가 없어진, 등위상의 파면을 가진 회절광이 된다. 도 11에 슬릿(181a)과 창(183a)의 중심으로부터 사출한 광의 모식도를 나타낸다. 슬릿(181a)을 거친 광은, 이상(理想) 원주파면 또는 이상 타원파면(182a)이며, 창(183a)를 거친 광은 피검파면(184a)인 것으로 이해된다.

도 12에 촬상수단(186)이 검출하는, 슬릿(181a)과 창(183a)의 중심으로부터 사출한 광의 간섭무늬의 일례를 나타낸다. 슬릿(181a)과 창(183a)의 간격의 분만큼 중심이 어긋난 투영광학계(186)의 동공의 상이 2개 촬상되고, 이러한 공통영역에 간섭무늬가 발생하고 있다. 광속(182a)의 x방향은 등위상이므로, 도 12의 간섭무늬로부터 위상정보를 취득하면, 투영광학계(160)의 x방향의 파면수차를 구할 수 있다. 위상정보의 취득에는 이른바 , 프린지 스캔법(fringe scan method)을 이용한다. 프린지 스캔법에 있어서는, 마스크스테이지(150)가 회절격자(148a)를 회절격자의 라인과 수직방향, 즉, x방향으로 1피치 정도 주사하면서, 촬상수단(186)이 복수매의 간섭무늬를 촬상한다.

촬상된 복수매의 간섭무늬는 촬상수단(186)으로부터 케이블(188)을 개재하여 제어부(190)에 보내지고, 제어부(190)는 위상정보를 취득한다. 제어부(190)는, 위상정보를 취득할 때에, 예를 들면, 전자 무아레법(Electro-Moire method)을 사용해도 된다. 본 실시형태에서는, 간섭무늬는 도 7과 같은 캐리어줄무늬를 가지므로, 촬상한 간섭무늬에, 제어부(190)가 작성한, 또는 미리 준비되어 메모리(192)에 격납된 캐리어줄무늬를 인가해서 처리하는 것이 가능하다. 전자 무아레법을 이용하면, 한 장의 간섭무늬로 위상정보를 취득할 수 있으므로 시간의 관점에서 유리하다.

다음에, 투영광학계(160)의 y방향의 파면수차의 측정을 실시한다(스텝 1004). 스텝 1002와 마찬가지로 하여서 집광렌즈(126)는 제 1마스크(142)에 광을 집광한다. 이 때, 스텝 1004에 있어서는, 도시하지 않는 구동기구는 조명광학계(120)와 마스크(142)를 상대적으로 이동해서, 집광렌즈(126)으로부터의 광속이 90도 방위슬릿(144b)에만 조사되도록 한다.

슬릿(144b)은 회절한계 이하의 폭이기 때문에, 슬릿(144b)사출 후의 광은 도면중의 y방향으로 퍼져, y방향에 관해서는 등위상의 파면을 가진 회절광이 된다. 한편, 슬릿(144b)의 x방향 또는 긴쪽 방향에의 광의 회절은 작다. 따라서, 적어도, 도 3의 x방향에 관해서는, 투영광학계(160)의 물체측, 즉, 레티클측의 개구수와 동등하거나 그 이상의 개구수를 가지는 광속을 집광렌즈(126)에 의해 슬릿(144a)에 조사한다. 이것에 의해, 투영광학계(160)의 광학동공 전체면에 광이 조사되게 된다. 게다가, 슬릿(144b)의 짧은쪽 방향으로 회절한 광은 등위상으로 되어 있다.

광속은, 슬릿(144b)에 의해 회절하여, y방향으로 등위상인 파면이 되어, 광선분할수단(146)의 회절격자 (148b)에 의해 y방향으로 진폭분할을 받는다. 진폭분할된 복수의 광속은 투영광학계(160)에 의해 제 2마스크(180)상에 결상한다. 즉, 슬릿(144b)을 회절하여, 회절격자(148b)에 의해 회절된 광중에, 0차광이 광선분할 수단(180)의 슬릿(181b)에, 1차광이 창(183b)에 결상한다. 이와 같이, 회절격자(148b)의 피치는 결정됨과 동시에 광선분할수단(180)은 마스크스테이지(150)에 의해 위치결정 되어있다. 그 외의 회절광은 마스크(180)의 차광부에서 차광된다. 1차광 대신에 -1차광을 사용해도 된다.

창(183b)을 통과한 광속은 투영광학계(160)의 파면수차의 영향을 받는다. 한편, 슬릿(181b)은 회절한계 이하의 폭이기 때문에, 슬릿(181b)사출 후의 광은 y방향으로 퍼져, y방향에 관해서는 투영광학계(160)의 파면수차 정보가 없어진, 등위상의 파면을 가진 회절광이 된다. 간섭무늬의 위상을 구하려면, 스텝 1002와 마찬가지로 프린지 스캔법을 사용한다. 프린지 스캔법에 있어서는, 마스크스테이지 (150)이 회절격자 (148b)를 회절격자의 라인과 수직방향, 즉, y방향으로 1피치 정도 주사하면서, 촬상수단(186)이 복수매의 간섭무늬를 촬상한다.

촬상된 복수매의 간섭무늬는 촬상수단(186)으로부터 케이블(188)을 개재하여 제어부(190)에 보내져 제어부(190)은 위상정보를 취득한다. 제어부(190)은, 위상정보를 취득할 때에, 예를 들면, 전자 무아레법을 사용해도 된다. 슬릿(181b)으로부터의 파면은 y방향으로 등위상이 되고 있으므로, 스텝 1004로 측정되는 위상은, 투영광학계(160)의 y방향의 파면수차 정보가 되고 있다.

다음에, 제어부(190)는, 스텝 1002 및 1004에서 얻을 수 있는 투영광학계 (160)의 x 및 y방향의 파면수차 정보를 접속함으로써 투영광학계(160)의 파면수차 정보를 얻는다(스텝 1006). 또한, 측정하는 화각을 바꾸면서, 스텝 1002 내지 스텝 1006을 반복함으로써, 투영광학계(160)의 전체화각에 있어서의 파면수차 정보를 얻 을 수 있다(스텝 1008). 제어부(190)는, 각 화각에 있어서의 파면수차로부터, 회전 비대칭 성분을 추출함으로써, 투영광학계(160)의 왜곡성분도 구하는 것이 가능하다 (스텝 1010). 또, 제어부(190)는, 파면수차의 회전대칭 성분으로부터 투영광학계 (160)의 상면만곡을 구하는 것도 가능하다(스텝 1012).

이상, 투영광학계(160)의 복수의 화각에 있어서의 파면수차와, 화각내의 왜곡과 상면만곡의 측정이 가능해진다. 물론, 하나의 화각에 대해서, 스텝 1002 내지 1006만을 행하여, 하나의 화각의 파면수차 만을 측정하는 것도 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 실시형태에 대해서는, 제 2조명광학계(120)는, 마스크(152)와 플레이트(172)의 위치맞춤을 행하는 위치맞춤광학계도 겸하고 있다. 집광렌즈(126)를 이용해서, 마스크스테이지(150)상의 배치된 도시하지 않은 위치맞춤 마크에 광속을 조사한다. 조명된 위치맞춤용 마크는 집광렌즈(126)와 릴레이렌즈 (127)에 의해 기준마크(128)상에 중간결상 한다. 위치맞춤용 마크의 중간상과 기준 마크는, 이렉터렌즈(erector lens)(129)에 의해 CCD 등의 촬상수단(130)에 결상된다. 촬상수단(130)상에 결상된 위치맞춤용 마크의 상과 기준마크의 상의 편차량을 측정해서, 마스크스테이지(150)의 위치결정을 한다. 마찬가지로 해서, 웨이퍼스테이지(170) 상의 도시하지 않은 위치맞춤용 마크를 투영광학계(160)을 개재하여 촬상수단(130)에 결상함으로써, 웨이퍼스테이지(170)의 위치맞춤을 할 수도 있다.

본 실시형태에 있어서는, 얼라인먼트스코프와 측정장치(101)의 일부(조명부)가 공통이기 때문에 장치의 간소화와 코스트 다운이 가능하다. 물론, 이것들은 별도의 것이어도 된다.

다음에, 도 14및 도 15를 참조하여, 상술의 노광장치(100)를 이용한 디바이스의 제조방법의 실시예를 설명한다. 도 14는, 디바이스(IC나 LSI 등의 반도체칩, LCD, CCD 등)의 제조를 설명하기 위한 흐름도이다. 본 실시형태에 있어서는, 반도체칩의 제조를 예로 설명한다. 스텝 1(회로설계)에서는, 디바이스의 회로설계를 한다. 스텝 2(마스크 제작)에서는, 설계한 회로패턴을 형성한 마스크를 제작한다. 스텝 3(웨이퍼 제조)에서는, 실리콘 등의 재료를 이용하여 웨이퍼를 제조한다. 스텝 4(웨이퍼 프로세스)는, 전공정으로 부르고 마스크와 웨이퍼를 이용해서 리소그래피 기술에 의해 웨이퍼상에 실제의 회로를 형성한다. 스텝 5(조립)는, 후공정으로 부르고 스텝 4에 의해 작성된 웨이퍼를 이용해서 반도체칩화하는 공정이며, 어셈블리공정(다이싱, 본딩), 페키징공정(칩밀봉) 등의 공정을 포함한다. 스텝 6(검사)에서는, 스텝 5에서 작성된 반도체 디바이스의 동작확인 테스트, 내구성 테스트 등의 검사를 한다. 이러한 공정을 거쳐 반도체 디바이스를 완성하고, 그것이 출하(스텝 7)된다.

도 15는, 스텝 4의 웨이퍼 프로세스의 상세한 흐름도이다. 스텝 11(산화)에서는, 웨이퍼의 표면을 산화시킨다. 스텝 12(CVD)에서는, 웨이퍼의 표면에 절연막을 형성한다. 스텝 13(전극 형성)에서는, 웨이퍼상에 전극을 증착 등에 의해 형성한다. 스텝 14(이온 주입)에서는, 웨이퍼에 이온을 주입한다. 스텝 15(레지스트 처리)에서는, 웨이퍼에 감광제를 도포한다. 스텝 16(노광)에서는, 노광장치(100)에 의해 마스크의 회로 패턴을 웨이퍼에 노광한다. 스텝 17(현상)에서는, 노광한 웨이퍼를 현상한다. 스텝 18(에칭)에서는, 현상한 레지스터상 이외의 부분을 지워낸다. 스텝 19(레지스트 박리)에서는, 에칭이 끝나 불필요해진 레지스트를 없앤다. 이러한 스텝을 반복해 실시하는 것에 의해 웨이퍼상에 다중으로 회로 패턴이 형성된다. 본 실시형태의 디바이스의 제조방법에 의하면, 종래보다 고품위의 디바이스를 제조할 수 있다. 이와 같이, 노광장치(100)을 사용하는 디바이스의 제조방법 및 결과물로서의 디바이스도 본 발명의 1측면을 구성한다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명했지만, 본 발명은 이러한 실시예로 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없고, 그 요지의 범위내에서 여러 가지의 변형 및 변경이 가능하다. 예를 들면, 광학장치(10) 내지 (1OC)는 투영광학계로 한정되지 않고, 조명광학계여도 된다.

본 발명에 의하면, 광학소자의 자세 및 표면형상을 고정밀도 또한 간단하고 쉽게 조절하는 것이 가능한 광학장치 및 그것을 가지는 노광장치를 제공할 수 있다.

Claims (15)

1. 고정된 기판;

   광학소자;

   상기 기판에 대해서 상기 광학소자를 부분적으로 고정하는 고정디바이스; 및

   상기 기판과 상기 광학소자 사이에 배치되어, 상기 광학소자의 표면형상을 변화시키도록 상기 광학소자에 변형력을 인가하는 변형디바이스를 가지고, 상기 변형디바이스는 상기 광학소자의 배면에 접촉하는 봉 및 상기 기판에 대해서 상기 봉을 구동하는 액츄에이터를 가지는 것을 특징으로 하는 광학장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 고정디바이스는 상기 광학소자의 배면의 중앙부를 고정지지하는 것을 특징으로 하는 광학장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 고정디바이스는 상기 광학소자의 측면의 적어도 3개소를 고정지지하는 것을 특징으로 하는 광학장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 광학소자의 수차를 측정하는 측정디바이스; 및

   상기 측정디바이스의 측정결과에 의거해서 상기 액츄에이터의 구동량을 산출해서, 상기 변형디바이스의 변형력을 제어하는 제어부;

   를 더 가지는 것을 특징으로 하는 광학장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 변형디바이스는 상기 광학소자의 표면형상을 비대칭으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 광학장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 변형디바이스를 냉각하는 냉각기구를 더 가지는 것을 특징으로 하는 광학장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 광학소자의 자중에 의한 변형을 방지하는 형상유지기구를 더 가지는 것을 특징으로 하는 광학장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 형상유지기구는 상기 변형디바이스를 따라서 대향배치된 동극자석을 가지는 것을 특징으로 하는 광학장치.
9. 제 1항에 기재된 광학장치를 가지는 노광장치.
10. 제 1항에 기재된 광학장치;

    상기 광학장치에 포함되는 광학소자의 파면수차를 산출하는 산출부;

    산출된 상기 파면수차에 의거해서 상기 광학장치에 포함되는 변형디바이스의 변형력을 조정하는 조정부; 및

    상기 광학장치를 사용해서 피노광체를 노광하는 노광부;

    를 가지는 것을 특징으로 하는 노광장치.
11. 제 9항에 기재된 노광장치를 사용해서 원판의 패턴을 피노광체에 노광하는 스텝; 및

    노광된 상기 피노광체를 현상하는 스텝;

    을 가지는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
12. 위치가 고정되어 있는 기판;

    소정의 광학작용을 가지는 광학소자;

    상기 광학소자를 부분적으로 고정하는 고정디바이스; 및

    상기 기판과 상기 광학소자 사이에 배치되어, 상기 광학소자의 표면형상을 비대칭으로 변화시키는 변형력을 상기 광학소자에 인가하는 변형디바이스;

    를 가지고,

    상기 변형력은 비대칭력인 것을 특징으로 하는 광학장치.
13. 위치가 고정되어 있는 기판;

    소정의 광학작용을 가지는 광학소자;

    상기 광학소자를 부분적으로 고정하는 고정디바이스;

    상기 기판과 상기 광학소자 사이에 배치되어, 상기 광학소자의 표면형상을 비대칭으로 변화시키는 변형력을 상기 광학소자에 인가하는 변형디바이스; 및

    상기 변형디바이스를 냉각하는 냉각기구;

    를 가지는 것을 특징으로 하는 광학장치.
14. 위치가 고정되어 있는 기판;

    소정의 광학작용을 가지는 광학소자;

    상기 광학소자를 부분적으로 고정하는 고정디바이스;

    상기 기판과 상기 광학소자 사이에 배치되어, 상기 광학소자의 표면형상을 비대칭으로 변화시키는 변형력을 상기 광학소자에 인가하는 변형디바이스; 및

    상기 광학소자의 자중 및 상기 변형력 이외의 힘에 의한 변형을 방지하는 자중보상기구;

    를 가지는 것을 특징으로 하는 광학장치.
15. 위치가 고정되어 있는 기판; 소정의 광학작용을 가지는 광학소자; 상기 광학소자를 부분적으로 고정하는 고정디바이스; 및 상기 기판과 상기 광학소자 사이에 배치되어, 상기 광학소자의 표면형상을 비대칭으로 변화시키는 변형력을 상기 광학소자에 인가하는 변형디바이스를 가지는 광학장치를 포함하는 피검광학계의 파면수차를 산출하는 스텝;

    상기 산출스텝에 의해서 산출된 상기 피검광학계의 상기 파면수차에 의거해서 상기 광학장치를 이용해서 상기 피검광학계를 조정하는 스텝; 및

    상기 조정스텝에 의해서 상기 조정된 상기 피검광학계를 사용해서 피노광체를 노광하는 스텝;

    을 가지는 것을 특징으로 하는 노광방법.

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