KR100889658B1 - 조명광학계, 노광장치 및 디바이스의 제조방법 - Google Patents

조명광학계, 노광장치 및 디바이스의 제조방법 Download PDF

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Abstract

광원으로부터의 광을 이용해서 피조명면을 조명하는 조명광학계에 있어서, 상기 조명광학계는, 상기 광을 굴절시키는 프리즘군과, 프리즘군으로부터 사출된 광으로 복수의 광원을 형성하는 옵티컬 인티그레이터와, 옵티컬 인티그레이터로부터 사출된 광을 피조명면으로 인도하는 광학계를 포함한다. 프리즘군은 원추 오목굴절면 및 원추 볼록굴절면을 가진 1쌍의 원추굴절면과, 각추 오목굴절면 및 각추 볼록굴절면을 가진 1쌍의 각추 굴절면을 포함한다. 상기 1쌍의 오목굴절면과 볼록굴절면 중 적어도 하나는 상기 다른 1쌍의 오목굴절면과 볼록굴절면의 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

조명광학계, 노광장치 및 디바이스의 제조방법{ILLUMINATION OPTICAL SYSTEM, EXPOSURE APPARATUS, AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은, 조명광학계, 노광장치 및 디바이스 제조방법에 관한 것이다.
근년, 반도체 디바이스의 미세화에 대한 요구는 더욱더 높아지고 있다. 해상여유도라고 하는 K1계수(=해상 선폭 X투영광학계의 개구 수/파장)는 0.35를 넘지 않게 한정되고 있으며, 현재 0.3 이하의 수준에 이르고 있다. 이러한 요구를 충족시키기 위해 보다 효율적으로 포토리소그래피를 이용하기 위한 많은 제안이 이루어져 오고 있다. 즉, RET(Resolution Enhancement Technology)라고 하는 초해상 기술도 제안되어 있다. RET의 일례로서, 노광광학계의 광학 특성에 따라서 레티클패턴에 보조 패턴 및/또는 선폭 오프셋을 부여하는 것이 있다.
또, 레티클의 최적화로 얻어지는 것과 동등 이상의 효과를 가져오는 다른 예로서, 조명광학계의 유효광원 형상을 레티클패턴에 따라 최적화하는 방법이 있다. 이러한 방법은 일반적으로 변형 조명법(또는, 조명제어에 의한 초해상도법)으로 불린다. 여기서, "유효광원"이라는 것은 조명광학계의 동공면에 있어서의 광의 강도 분포, 또는 피조사면(즉, 레티클면)에 입사하는 광의 각도 분포를 말한다.
변형 조명법으로서는, 이중극, 사중극 등의 복수의 극을 이용하는 다중극 조명이 최근 더욱 중요해지고 있다. 특히, 윤대 형상의 분포로부터 소망한 각도 부분만을 자른 형상의 다중극 조명이 빈번히 이용되고 있다. 다중극 조명의 파라미터로서는 윤대율과 개구각이 잘 이용된다. 윤대율은 유효광원 분포의 내측 반경/외측 반경의 비로서 정의된다. 개구각은 각각의 극이 광속의 중심, 즉 광축의 중심에 대해서 형성하는 각도로서 정의된다.
다중극 변형 조명을 형성하는 일례로서, 조명계 내부의 인티그레이터(투영광학계의 눈동자와 공역면에 배치되어 있는 것)보다 광원 측에 더 가까운 쪽에 오목굴절면을 가지는 프리즘과 볼록굴절면을 가지는 프리즘을 배치하고, 이들 프리즘을 주밍하는 방법이 공지되어 있다. 상기 프리즘의 주밍에 의해, 유효광원의 윤대율 및 개구각을 조정할 수 있다. 또, 프리즘의 뒤에, 촛점 거리가 가변인 줌렌즈를 배치하고, 인티그레이터상에 형성되는 광강도 분포를 확대 및 축소한다.
예를 들면, 일본국 특개 2003－297727호 공보에는, 상보적인 굴절력을 가지는 1쌍의 요철면으로 이루어진 제 1 프리즘군의 뒤에, 상보적인 굴절력을 가지는 1쌍의 요철면으로 이루어진 제 2 프리즘군을 배치하는 방법이 기재되어 있다. 여기서, "상보적"이라는 것은, 굴절률이 거의 동일하고, 볼록면의 형상과 오목면의 형상이 거의 동일해서 서로 맞추어지는 것을 말한다.
또, 일본국 특개 2004-63988호 공보에는, 원추굴절면에 의해서 윤대 형상의 분포를 형성하고, 원추굴절면의 하류에 각도를 규제하는 차광체를 배치하는 것에 의해 다중극 조명을 형성하는 방법이 기재되어 있다.
한편, 최근 디바이스 메이커에 의해 레티클패턴에 맞추어서, 개구각을 일정하게 유지하면서 윤대율을 변화시거나, 혹은 윤대율을 일정하게 유지하면서 개구각을 변화시키는 것이 요구되고 있다. 원추굴절면의 하류에 각도를 규제하는 차광체를 배치하고 원추굴절면을 줌 시키는 공지의 방법에 의해 개구각을 일정하게 유지하면서 윤대율을 가변으로 하는 것이 가능하다.
그러나, 상기 공지의 방법에서는, 차광체에 의한 광의 흡수 때문에 광량 손실이 발생한다. 한편, 차광체를 이용하지 않고, 굴절 작용이 상보적인 1쌍의 요철굴절면을 줌 시키는 것 만으로는, 윤대율과 개구각이 함께 변화한다고 하는 문제가 발생한다.
본 발명의 1측면은, 조명 효율의 저하를 억제하면서 유효광원의 형상을 조정 가능한 조명광학계를 제공하는 것이다.
본 발명의 1측면에 따르면, 광원으로부터의 광을 이용해서 피조명면을 조명하는 조명광학계는, 상기 광을 굴절시키는 프리즘군, 상기 프리즘군으로부터 사출된 광으로 복수의 광원을 형성하는 옵티컬 인티그레이터 및 상기 옵티컬 인티그레이터로부터 사출된 광을 상기 피조명면으로 인도하는 광학계를 구비하고, 상기 프리즘군은, 원추 오목굴절면 및 원추 볼록굴절면을 가진 1쌍의 원추굴절면과, 각추 오목굴절면 및 각추 볼록굴절면을 가진 1쌍의 각추 굴절면을 포함하고, 상기 1쌍의 오목굴절면과 볼록굴절면 중 적어도 하나는 상기 다른 1쌍의 오목굴절면과 볼록굴절면의 사이에 배치되어 있다.
본 발명의 다른 특징 및 이점은 유첨도면을 참조한 다음의 설명으로부터 명백해질 것이며, 유첨도면에서 동일한 참조문자는 도면 전체에 걸쳐서 동일 또는 유사한 구성부품을 나타낸다.
본 발명에 의하면, 조명효율의 저하를 억제하면서, 유효광원의 형상을 조정 가능한 조명광학계를 제공할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예, 특징 및 측면을 유첨도면에 따라서 이하 상세하게 설명한다.
[제 1 실시예]
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 조명광학계가 적용되는 노광장치의 개략 구성도이다. 제 1 실시예의 조명광학계가 적용되는 노광장치는, 조명광학계, 원판(레티클 또는 마스크)을 탑재한 원판 스테이지(도시하지 않음), 투영광학계(103) 및 기판(웨이퍼)(11)을 탑재한 기판 스테이지(도시하지 않음)를 가진다.
제 1 실시예의 조명광학계는, 로드 인티그레이터(1), 프리즘군(2), 줌 렌즈(5), 옵티컬 인티그레이터인 파리의 눈 인티그레이터(6), 및 구경 조리개(12)를 포함한다.
여기서, 옵티컬 인티그레이터(6)는, 복수의 미소 렌즈가 2차원적으로 배치되 어 구성되고, 그 사출면(123a) 근방에 복수의 2차 광원을 형성한다. 옵티컬 인티그레이터로서는, 예를 들면, 파리의 눈렌즈, 실린드리칼 렌즈 어레이, 마이크로 렌즈 어레이 또는 광학 파이프(로드) 등으로 구성할 수 있다.
또, 제 1 실시예의 조명광학계는, 옵티컬 인티그레이터로부터 사출된 광으로 피조명면에 배치된 원판(9)를 조명하는 광학계를 가진다. 이러한 광학계는, 콘덴서 렌즈(7) 및 마스킹 결상 렌즈(8)을 가진다.
프리즘군(2)은, 원추오목굴절면을 가지는 프리즘(3a) 및 각추 오목굴절면을 가지는 프리즘(4a)으로 이루어진 제 1 군과, 원추볼록굴절면을 가지는 프리즘(3b) 및 각추 볼록굴절면을 가지는 프리즘(4b)로 이루어진 제 2 군으로 구성된다.
로드 인티그레이터(1)은, 도시하지 않은 광원으로부터 사출된 광을 그 사출면에서 거의 균일한 광강도 분포를 가지는 광으로 변환한다. 로드 인티그레이터(1)는, 유효광원의 광강도 분포의 불균일을 억제하는 목적으로 배치된다. 로드 인티그레이터(1)를 사용하는 대신에 미소 렌즈군 혹은 회절 광학 소자를 배치하고, 그 후방에 콘덴서 렌즈를 배치하는 것에 의해서도 로드 인티그레이터(1)와 같은 효과를 얻을 수 있다. 로드 인티그레이터(1)로부터 사출하는 광속은 프리즘군(2)에 입사하고, 프리즘군(2)에 의해서 다중극 조명이 형성된다. 다중극 조명의 상세한 것에 대하여는 후술한다.
프리즘군(2)에 의해 다중극 조명이 형성된 후, 광속은 줌 렌즈(5)에 입사된다. 줌 렌즈(5) 는, 유효광원의 형상은 변경하지 않고, 유효광원의 크기를 확대 및 축소한다.
다음에, 파리의 눈 인티그레이터(6)에 의해 복수의 2차 광원이 형성되어 콘덴서 렌즈(7) 및 마스킹 결상 렌즈(8)을 개재해서, 원판(9)을 중첩적으로 조명한다. 원판(9)의 패턴은 투영광학계(103)에 의해서 기판(11)에 전사된다.
다중극 조명의 형성 방법을 설명하기 이전에, 우선 상보적인 굴절 작용을 가지는 요철 1쌍의 각추 굴절면(21) 및 (22)에 의해서 형성되는 유효광원 분포에 대해 도 2A, 도 2B 및 도 2C를 참조해서 설명한다. 도 2A에 굴절면 중 하나에 입사하는 윤대 형상의 빔(20)을 나타낸다.
도 2B 및 도 2C에 나타낸 바와 같이, 굴절면(21)과 (22)사이의 간격이 커지면, 광축(20a)과 다른 굴절면으로부터 사출하는 광속의 각각의 극(20b) 사이의 거리가 커진다.
한편, 분포의 반경 방향의 폭은 거의 일정하므로, 결과적으로 (내측 반경(13)/외측 반경(14))로 정의되는 윤대율(輪帶率)은 커진다.
또, 도 2B 및 도 2C에 도시된 바와 같이, 각 극(20b)의 위치는 굴절면(21)과 (22)사이의 간격이 커짐에 따라 중심으로부터 떨어져 가므로, 굴절면(21)과 (22)사이의 간격이 커짐에 따라 개구각(15)은 작아지는 것이 명백하다.
따라서, 상보적인 굴절 작용을 가지는 요철 1쌍의 각추 굴절면(21)과 (22)사이의 간격이 커지면, 윤대율은 커지고, 개구각(15)은 작아진다.
다음에, 상보적인 굴절 작용을 가지는 요철 1쌍의 원추굴절면(24) 및 (25)에 의해서 형성되는 유효광원 분포에 대해 도 3A, 도 3B 및 도 3C를 참조해서 설명한다. 상보적인 굴절 작용을 가지는 요철 1쌍의 원추굴절면(24) 및 (25)에 의해서 형 성되는 유효광원분포를 도 3A, 도 3B 및 도 3C에 나타낸다.
도 3A는 굴절면(24) 및 (25)중 하나에 입사하는 4중극 형상의 빔(23)을 나타낸다. 도 3B 및 도 3C에 나타낸 바와 같이, 원추굴절면(24) 및 (25)에 의해서 빔(23)의 각 점이 원호형상의 스폿으로 확대하기 때문에, 사출하는 빔(23)의 광축(23a) 주위의 각 극 (23b)은 도 3C에 도시한 바와 같은 형상이 된다. 그리고, 굴절면(24)와 (25)사이의 간격이 커지면, 개구각(15)가 커진다. 또, 굴절면(24)와 (25)사이의 간격이 커짐에 따라, (내측 반경(13)/외측 반경(14))에 의해 정의되는 윤대율이 커지는 점에 대해서는, 각추 굴절면의 경우와 같다.
따라서, 도 3B 및 도 3C에 나타낸 바와 같이, 상보적인 굴절 작용을 가지는 요철 1쌍의 원추굴절면(24) 및 (25)을 이용하는 프리즘군에 있어서는, 원추굴절면 (24)와 (25)사이의 간격이 커지면, 윤대율과 개구각(15)는 모두 커진다.
본 제 1 실시예에서는, 프리즘군(2)은 광원측으로부터 원추오목굴절면을 가지는 프리즘(3a), 각추 오목굴절면을 가지는 프리즘(4a), 원추볼록굴절면을 가지는 프리즘(3b) 및 각추 볼록굴절면을 가지는 프리즘(4b)의 순서로 배치되어 있다. 원추오목굴절면 및 각추 오목굴절면은 각각 오목의 굴절 작용을 가지는 굴절면이며, 원추볼록굴절면 및 각추 볼록굴절면은 각각 볼록의 굴절 작용을 가지는 굴절면이다. 여기서, 원추굴절면은, 1쌍의 오목굴절면과 볼록굴절면이 상보적인 굴절 작용을 가지도록 형성되어 있다. 각추 굴절면에 대해서도 같은 방법으로 형성된다. 여기서 "상보적"이라는 것은, 굴절률이 거의 동일하고, 볼록면의 형상과 오목면의 형상이 거의 동일해서 서로 맞추어지는 것을 말한다.
본 제 1 실시예에서는, 각 오목굴절면은 프리즘의, 광원에 가까운 쪽에, 그리고 각 볼록굴절면은 프리즘의, 피조사면에 가까운 쪽에 형성되어 있다. 따라서, 오목굴절면이 입사면이 되고, 볼록굴절면이 사출면으로 된다. 이러한 구성은 굴절면의 굴절 작용에 의해서 발생하는 스폿의 크기를 작게 하는 점에서 바람직하다.
그러나, 각추 오목굴절면은 프리즘의, 피조사면에 가까운 쪽에 배치하고, 그 프리즘을, 원추오목굴절면을 가진 프리즘과 일체로 함으로써, 보다 컴팩트한 광학계로 할 수도 있다. 즉, 굴절면이 형성되는 쪽은 반드시 본 제 1 실시예에서 나타낸 것으로 한정되는 것은 아니다.
본 제 1 실시예에서는, 원추볼록굴절면을 가지는 프리즘(3b) 및 각추 볼록굴절면을 가지는 프리즘(4b)으로 구성되는 제 2 군이 조명광학계의 광축 방향으로 이동가능하고, 원추오목굴절면을 가지는 프리즘(3a) 및 각추 오목굴절면을 가지는 프리즘(4a)으로 구성되는 제 1 군과의 간격(상대 거리)이 가변이다.
2쌍의 요철 굴절면을 사용하고 있는 것에도 불구하고, 주밍 개소는 1개소뿐이며, 비교적 컴팩트한 광학계를 실현하고 있다.
본 제 1 실시예에 있어서의 프리즘군(2)에 의해서 형성되는 유효광원의 형상을 도 4A, 도 4B 및 도 4C를 참조해서 이하 설명한다. 도 4A, 도 4B 및 도 4C는 광축(26a) 주위에 극(26b)이 형성된 프리즘군(2)에 사중극 형상의 빔(26)이 입사했을 경우를 나타낸다. 상술한 바와 같이, 각각 원추굴절면을 가지는 1쌍의 프리즘(3a) 및 (3b) 및 각각 각추 굴절면을 1쌍의 가지는 프리즘(4a) 및 (4b)는 양쪽 모두, 오목의 굴절면과 볼록의 굴절면 사이의 간격을 크게 하는 것에 의해서 윤대율을 크게 하는 효과가 있다. 따라서, 제 1 군과 제 2 군 사이의 간격이 커지면, 상기 2쌍의 굴절면의 효과가 가산되어 윤대율은 증가한다.
한편, 오목의 굴절면과 볼록의 굴절면과의 사이의 거리가 커지면, 상기 1쌍의 원추굴절면은 개구각(15)를 크게 하는 효과가 나타나는 반면에, 상기 1쌍의 각추 굴절면은 개구각(15)를 작게 하는 효과가 있다.
따라서, 제 1 군과 제 2 군 사이의 거리가 변화해도, 상기 1쌍의 원추굴절면 및 상기 1쌍의 각추 굴절면의 개구각(15)에의 영향이 상쇄되어 개구각(15)의 전체적인 변화는 작아진다.
이 때문에 본 제 1 실시예에 따르면, 투영광학계(13)의 동공면에 형성되는 유효광원의 개구각(15)의 변화는 억제하면서 윤대율을 변화시키는 것이 가능해진다.
상술한 제 1 실시예에서는, 원추오목굴절면을 가지는 프리즘(3a), 각추 오목굴절면을 가지는 프리즘(4a), 원추볼록굴절면을 가지는 프리즘(3b) 및 각추 볼록굴절면을 가지는 프리즘(4b)의 순서로 배치된다.
그러나, 변형예로서, 상기 4개의 프리즘을, 원추오목굴절면을 가지는 프리즘(3a), 각추 오목굴절면을 가지는 프리즘(4a), 각추 볼록굴절면을 가지는 프리즘(4b) 및 원추볼록굴절면을 가지는 프리즘(3b)의 순서로 배치했을 경우에 대해서도, 유효광원 분포에 차이는 생기지만 본질적으로는 같은 효과를 기대할 수 있다.
본 제 1 실시예에 의해, 개구각(15)의 변화를 보다 작게 억제할 수 있지만, 개구각(15)의 변화를 한층 더 작게 하기 위해서, 프리즘군과 옵티컬 인티그레이터 와의 사이에 광속의 일부를 차광하는 구경 조리개(12)를 배치할 수 있다. 구경 조리개(12)는 또한 줌 렌즈(5)의, 광원에 가까운 쪽에 배치할 수 있다. 이 구경 조리개(12)에 의해 약간의 광량 손실이 발생하지만, 개구각(15)를 거의 일정하게 유지하는 것이 가능해진다.
[제 2 실시예]
다음에, 도 5A, 도 5B 및 도 5C를 참조하여, 본 발명의 제 2 실시예에 대해 설명한다. 본 제 2 실시예는, 프리즘군(2)가 원추오목굴절면을 가지는 프리즘(3a)로 이루어진 제 1 군, 각추 오목굴절면을 가지는 프리즘(4a)와 원추볼록굴절면을 가지는 프리즘(3b)으로 이루어진 제 2 군 및 각추 볼록굴절면을 가지는 프리즘(4b)으로 이루어진 제 3 군으로 구성되어 있는 것 외는, 본 발명의 제 1 실시예와 같은 구성이다. 본 제 2 실시예에서는, 제 2 군이 제 1 군과 제 3 군 사이에서 조명광학계의 광축 방향으로 이동 가능하게 구성된다.
본 제 2 실시예에 의해서 형성되는 유효광원을 도 5A, 도 5B 및 도 5C에 나타낸다. 도 5A, 도 5B 및 도 5C는 굴절면에 원형의 빔(27)이 입사했을 경우를 나타낸다. 도 5B에 나타낸 바와 같이, 극(27b)은 광축(27b) 주위에 위치하고 있다. 또, 제 2 군이 제 1 군측에 더 가깝게 위치하는 경우, 각각 원추 오목굴절면과 각추 오목굴절면을 가지는 프리즘(3a)와 (4a)사이의 거리는 작아지고, 각각 원추 볼록굴절면과 각추 볼록굴절면을 가지는 프리즘 (3b)와 (4b)사이의 거리는 커진다.
한편, 도 5C에 나타낸 바와 같이, 제 2 군이 제 3 군 측에 더 가깝게 위치하는 경우, 원추 및 각추의 오목굴절면을 가지는 프리즘(3a)와 (4a)사이의 거리는 커 지고, 원추 및 각추의 볼록굴절면을 가지는 프리즘(3b)와 (4b)사이의 거리는 작아진다.
상술한 바와 같이, 상기 1쌍의 원추굴절면 및 상기 1쌍의 각추 굴절면의 각각에서, 오목굴절면과 볼록굴절면과의 사이의 거리가 커짐에 따라, 윤대율은 커진다. 본 제 2 실시예에 있어서, 제 2 군의 줌에 의해 1쌍의 굴절면 간의 거리가 커지면, 다른 1쌍의 굴절면 사이의 거리는 작아지므로, 결과적으로 윤대율의 변화는 상쇄되어 작게 억제된다. 한편, 개구각(15)에 대해서는 오목굴절면과 볼록굴절면 사이의 간격이 커짐에 따라, 원추굴절면의 경우에서는 개구각(15)이 커지지만, 각추 굴절면의 경우에서는 작아지므로, 제 2 군이 이동하는 것에 의해서 상기 2쌍의 원추 및 각추 굴절면의 개구각에의 영향이 가산되게 된다.
즉, 제 2 군이 제 1 군에 가깝에 위치하는 경우는, 개구각(15)가 작아지고, 제 2 군이 제 3 군에 가깝게 위치하는 경우는, 개구각(15)가 커진다. 따라서, 본 제 2 실시예에 따르면, 유효광원의 윤대율의 변화를 작게 억제하면서 개구각(15)를 변화시킬 수 있다.
본 제 2 실시예에서는, 제 2 군은 2개의 프리즘, 즉 각추 오목굴절면을 가지는 프리즘(4a) 및 원추볼록굴절면을 가지는 프리즘(3b)으로 이루어진다. 그러나, 1개의 프리즘의 양면에 각각 각추 오목굴절면과 원추볼록굴절면을 형성함으로써, 보다 컴팩트한 광학계로 구성하는 것도 가능하다.
상술한 각 실시예에서는, 각각의 굴절면은 광축 부근에 정점을 가지도록 나타내져 있지만, 정점 근방의 굴절면의 일부를 모따기해서 광축 방향으로 관련된 굴 절면을 가진 프리즘의 두께를 작게 함으로써, 보다 컴팩트한 광학계로 할 수 있다.
또, 상술한 각 실시예에서는, 굴절면에 원형상의 광속이 입사하는 경우에 대해 설명했지만, 회절 광학 소자 등을 이용해서, 윤대 형상이나 다중극 형상의 광속을 입사시키는 것도 가능하다. 이 경우, 유효광원 분포를 형성할 때의 자유도가 한층 더 증가한다. 즉, 보다 다양한 유효광원 형상을 형성할 수 있다.
이상의 실시예에 의하면, 조명 효율의 저하를 억제하면서 유효광원의 형상을 조정할 수 있다. 또, 프리즘군을 구성하는 군의 위치를 조정하는 것에 의해, 유효광원의 윤대율과 개구각 중 한쪽을 다른 한쪽의 변화를 억제하면서 변화시키는 것이 가능해진다.
[다른 실시예]
다음에, 도 6 및 도 7을 참조하여, 상술의 노광장치를 이용한 디바이스 제조방법의 실시예를 설명한다.
도 6은, 디바이스(IC나 LSI 등의 반도체 칩, LCD, CCD 등)의 제조방법를 설명하기 위한 플로차트이다. 여기에서는, 반도체 칩의 제조방법을 예로 설명한다. 스텝 1(회로설계)에서는 반도체 디바이스의 회로설계를 실시한다. 스텝 2(마스크 제작)에서는, 설계한 회로 패턴에 근거해서 마스크를 제작한다. 스텝 3(기판 제조)에서는 실리콘이나 기타 적합한 재료를 이용해서 웨이퍼(기판)를 제조한다. 스텝 4(웨이퍼 프로세스)는 전공정으로도 불리우고, 마스크와 웨이퍼를 이용하여, 상기의 노광장치에 의해 리소그래피 기술에 의해서 웨이퍼상에 실제의 회로를 형성한다. 스텝 5(조립)는 후공정으로도 불리우고, 스텝 4에서 제작된 웨이퍼을 이용해서 반도체 디바이스를 칩화하는 공정이며, 이 후공정은 어셈블리 공정(다이싱 및 본딩), 패키징 공정(칩 밀봉) 등을 포함한다. 스텝 6(검사)에서는, 스텝 5에서 제작된 반도체 디바이스의 동작 확인 테스트, 내구성 테스트 등의 검사를 실시한다. 이러한 공정을 거쳐서 반도체 디바이스가 완성되고, 그 후 완성된 반도체 비다이스가 출하(스텝 7)된다.
도 7은, 스텝 4에 있어서의 웨이퍼 프로세스의 상세한 플로차트이다. 스텝 11(산화)에서는, 웨이퍼의 표면을 산화시킨다. 스텝 12(CVD)에서는, 웨이퍼의 표면에 절연막을 형성한다. 스텝 13(전극형성)에서는, 웨이퍼에 전극을 형성한다. 스텝 14(이온주입)에서는, 웨이퍼에 이온을 주입한다. 스텝 15(레지스트 처리)에서는, 웨이퍼에 포토레지스트를 도포한다. 스텝 16(노광)에서는, 노광장치의 노광에 의해서 마스크의 회로패턴을 웨이퍼에 전사한다. 스텝 17(현상)에서는, 노광한 기판을 현상한다. 스텝 18(에칭)에서는, 현상한 레지스트상 이외의 부분에서 웨이퍼를 에칭한다. 스텝 19(레지스트박리)에서는, 에칭이 끝나 불필요해진 레지스트를 제거한다. 이러한 스텝을 반복해서 실시하는 것에 의해서 웨이퍼상에 다중으로 회로 패턴이 형성된다.
본 발명의 정신과 범위로부터 일탈하지 않고 본 발명의 명백하고 광범위하게 다른 많은 실시예가 이루어질 수 있기 때문에, 본 발명은 청구범위에 기재된 것을 제외하고 특정의 실시예에 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다.
명세서에서 구체화되고, 명세서의 일부를 구성하는 유첨도면은 본 발명의 전형적인 실시예를 나타내며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 것이다.
도 1은, 본 발명의 제 1실시예의 조명광학계가 적용되는 일예의 노광장치의 개략 구성도;
도 2A, 도 2B 및 도 2C는, 각추 굴절면에 의한 유효광원의 변화의 설명도;
도 3A, 도 3B 및 도 3C는, 원추굴절면에 의한 유효광원의 변화의 설명도;
도 4A, 도 4B 및 도 4C는, 본 발명의 제 1실시예에 있어서의 조명광학계가 형성하는 유효광원의 설명도;
도 5A, 도 5B 및 도 5C는, 본 발명의 제 2 실시예에 있어서의 조명광학계가 형성하는 유효광원의 설명도;
도 6은, 노광장치를 사용한 디바이스의 제조방법를 설명하기 위한 플로차트;
도 7은, 도 6에 나타내는 플로차트의 스텝 4에 있어서의 기판 프로세스의 상세한 플로차트.
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]
1: 인티그레이터 2: 프리즘군
3a, 3b, 4a, 4b: 프리즘 5: 줌렌즈
6: 파리의 눈 인티그레이터 7: 콘덴서 렌즈
8: 마스킹결상렌즈 9: 원판
11: 기판(웨이퍼) 12: 구경조리개
13: 내측반경 14: 외측반경
15: 개구각 20: 윤대 형상의 빔
20a: 광축 20b: 극
21, 22: 각추 굴절면 23, 26, 27: 빔
23a: 광축 23b: 극
24,25: 원추굴절면 103: 투영광학계

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 광원으로부터의 광을 이용해서 피조명면을 조명하는 조명광학계로서,
    상기 광을 굴절시키는 프리즘군,
    상기 프리즘군으로부터 사출된 광으로 복수의 광원을 형성하는 옵티컬 인티그레이터, 및
    상기 옵티컬 인티그레이터로부터 사출된 광을 상기 피조명면으로 인도하는 광학계를 구비하고,
    상기 프리즘군은, 원추 오목굴절면 및 원추 볼록굴절면을 가진 1쌍의 원추 굴절면과, 각추 오목굴절면 및 각추 볼록굴절면을 가진 1쌍의 각추 굴절면을 포함하고,
    상기 1쌍의 오목굴절면과 볼록굴절면 중 적어도 하나는 상기 다른 1쌍의 오목굴절면과 상기 다른 1쌍의 볼록굴절면 사이에 배치되어 있고,
    상기 프리즘군 중, 상기 원추 오목굴절면과 상기 각추 오목굴절면을 포함한 프리즘군을 제 1 군으로 하고, 상기 원추 볼록굴절면과 상기 각추 볼록굴절면을 포함한 프리즘군을 제 2 군으로 했을 때, 상기 제 1군 및 상기 제 2군의 적어도 한쪽이 상기 조명광학계의 광축 방향으로 이동가능하고, 상기 제 1군과 상기 제 2군 사이의 간격이 가변인 것을 특징으로 하는 조명광학계.
  3. 광원으로부터의 광을 이용해서 피조명면을 조명하는 조명광학계로서,
    상기 광을 굴절시키는 프리즘군,
    상기 프리즘군으로부터 사출된 광으로 복수의 광원을 형성하는 옵티컬 인티그레이터, 및
    상기 옵티컬 인티그레이터로부터 사출된 광을 상기 피조명면으로 인도하는 광학계를 구비하고,
    상기 프리즘군은, 원추 오목굴절면 및 원추 볼록굴절면을 가진 1쌍의 원추 굴절면과, 각추 오목굴절면 및 각추 볼록굴절면을 가진 1쌍의 각추 굴절면을 포함하고,
    상기 1쌍의 오목굴절면과 볼록굴절면 중 적어도 하나는 상기 다른 1쌍의 오목굴절면과 상기 다른 1쌍의 볼록굴절면 사이에 배치되어 있고,
    상기 프리즘군 중, 상기 원추 오목굴절면을 포함한 프리즘군을 제 1 군으로 하고, 상기 각추 오목굴절면과 상기 원추 볼록굴절면을 포함한 프리즘군을 제 2 군으로 하며, 상기 각추 볼록굴절면을 포함한 프리즘군을 제 3 군으로 했을 때, 상기 제 2군은 상기 제 1군과 상기 제 3군 사이에 배치되고, 상기 조명광학계의 광축 방향으로 이동가능하고, 상기 제 1군과 제 2군 사이의 간격 및 상기 제 2군과 상기 제 3군 사이의 간격이 가변인 것을 특징으로 하는 조명광학계.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 2군은, 그 입사면에 형성된 각추 오목굴절면과 그 사출면에 원추볼록굴절면을 가진 프리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명광학계.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 원추 오목굴절면 및 상기 각추 오목굴절면은 프리즘의 광원에 가까운 쪽에 배치되어 있고, 상기 원추 볼록굴절면 및 상기 각추 볼록굴절면은 프리즘의 피조사면에 가까운 쪽에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 조명광학계.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 프리즘군과 상기 피조명면 사이의 광로에, 상기 프리즘군으로부터의 광의 일부를 차광하는 구경 조리개가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 조명광학계.
  7. 원판을 조명하는 제 2항에 기재된 조명광학계와,
    상기 원판의 패턴의 상을 기판 상에 투영하는 투영광학계를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  8. 제 7항에 기재된 노광장치를 이용해서 기판을 노광하는 공정과,
    상기 기판을 현상하는 공정
    에 의해 제조되는 반도체 디바이스.
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