KR101097019B1 - 노광 장치 및 노광 방법 - Google Patents

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다카시 미야치
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가부시키가이샤 니콘
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Abstract

본 발명은 타겟 재료를 플라즈마화하여 펄스 광을 발생시켜 펄스 광으로 노광을 행하는 노광 장치 및 노광 방법에 관한 것으로, 노광용 광원으로 타겟 재료를 플라즈마화하여 발생한 펄스 광을 사용하는 경우에도, 양호한 노광량 균일성을 얻는 것을 목적으로 한다. 그리고, 간헐적으로 공급되는 타겟 재료를 플라즈마화하여 펄스 광을 발생시키는 발광 수단과, 상기 펄스 광이 조사되는 레티클을 갖는 레티클 스테이지와, 상기 레티클로 패턴화된 펄스 광이 조사되는 감응 기판이 배치되는 감응 기판 스테이지와, 상기 감응 기판 상으로의 주사 노광을 개시하기 전에, 상기 감응 기판 스테이지의 구동 타이밍과 상기 펄스 광의 발광 타이밍에 따라 노광 개시점 또는 노광 종료점과 상기 발광 타이밍이 일치하도록 상기 감응 기판 스테이지를 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

노광 장치 및 노광 방법{EXPOSURE EQUIPMENT AND EXPOSURE METHOD}
본 발명은 노광 장치에 관한 것으로, 특히, 타겟 재료를 플라즈마화하여 펄스광을 발생시켜 펄스 광으로 노광을 행하는 노광 장치 및 노광 방법에 관한 것이다.
종래, 펄스 광을 사용한 노광 장치는 노광 장치측으로부터 광원으로 발광 지시(트리거)를 행하고, 광원은 이에 따라 노광 광을 발광하고 있다. 즉, 노광 장치측은 장치의 스테이지 구동에 타이밍을 맞추어 광원에 트리거를 행하여 노광 동작을 행하고 있다. 이에 따라 노광 필드내에서 균일한 노광량을 얻을 수 있다.
한편, 어떤 종류의 EUV 광원에서는 간헐적으로 타겟 재료를 공급하고 이것을 플라즈마화하여, 이 플라즈마로부터 복사되는 X선(EUV 광)을 이용하고 있다. 이러한 광원으로서, 예컨대, 노즐 선단으로부터 액적을 낙하시키고, 이 액적에 레이져 광을 조사하여 플라즈마화하는 드롭렛 레이져 레이저 플라즈마 X선 광원이 있다.
(특허 문헌 1) 일본 공개 특허 공보 제 2000-215998 호
그러나, 이러한 광원에 있어서는, EUV 광이 발광하는 시각은 타겟 재료가 공급되는 타이밍에 의존하고, 노광 장치 내부의 타이밍과는 무관계하게 된다. 이 때문에, 노광 장치측으로부터 광원으로 트리거를 행해도, 노광 장치가 소망하는 타이밍에서 EUV광이 발광하지 않는다. 이 타이밍의 편차(지연)는 최대 광원의 반복 주파수의 역수가 된다. 예컨대, 반복 주파수가 1㎑이면, 최대 지연은 1㎳가 된다.
이 때문에, 노광 장치의 스테이지의 이동 개시와 EUV 광의 발광 시각의 편차에 의해 노광 필드내의 스캔 개시 부분 및 스캔 종단부에서 조사되는 펄스수가 최악인 경우 1펄스만큼 부족하게 되어버려서, 필드내의 노광량 균일성이 악화되어 버린다.
본 발명은 이러한 종래의 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 노광용 광원에 타겟 재료를 플라즈마화해서 발생한 펄스 광을 사용하는 경우에도, 양호한 노광량 균일성을 얻을 수 있는 노광 장치 및 노광 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
청구항 1의 노광 장치는, 간헐적으로 공급되는 타겟 재료를 플라즈마화하여 펄스 광을 발생시키는 발광 수단과, 상기 펄스 광이 조사되는 레티클을 구비한 레티클 스테이지와, 상기 레티클로 패턴화된 펄스 광이 조사되는 감응 기판이 배치되는 감응 기판 스테이지와, 상기 감응 기판 상으로의 주사 노광을 개시하기 전에, 상기 감응 기판 스테이지의 구동 타이밍과 상기 펄스 광의 발광 타이밍에 따라 노광 개시점 또는 노광 종료점과 상기 발광 타이밍이 일치하도록 상기 감응 기판 스테이지를 제어하는 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.
청구항 2의 노광 장치는 간헐적으로 공급되는 타겟 재료를 플라즈마화하여 펄스 광을 발생시키는 발광 수단과, 상기 펄스 광이 조사되는 레티클을 구비한 레티클 스테이지와, 상기 레티클로 패턴화된 펄스 광이 조사되는 감응 기판이 배치되는 감응 기판 스테이지와, 상기 감응 기판 상으로의 주사 노광을 개시하기 전에, 상기 감응 기판 스테이지의 구동 타이밍과 상기 펄스 광의 발광 타이밍에 따라 노광 개시점 또는 노광 종료점과 발광 타이밍이 일치하도록 상기 발광 타이밍을 제어하는 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.
청구항 3의 노광 장치는, 청구항 1에 기재된 노광 장치에 있어서, 상기 감응 기판 스테이지는 일정한 제어 주기로 구동 제어되는 것을 특징으로 한다.
청구항 4의 노광 장치는, 청구항 3에 기재된 노광 장치에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 제어 주기를 상기 펄스 광의 주기에 동기시켜 노광을 개시하는 것을 특징으로 한다.
청구항 5의 노광 장치는, 청구항 4에 기재된 노광 장치에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 동기를 상기 감응 기판 스테이지의 이동 개시 시각을 지연시켜 행하는 것을 특징으로 한다.
청구항 6의 노광 장치는, 청구항 5에 기재된 노광 장치에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 이동 개시 시각의 지연 시간이 최소로 되도록 탐색하여, 상기 동기를 행하는 것을 특징으로 한다.
청구항 7의 노광 장치는, 청구항 2에 기재된 노광 장치에 있어서, 상기 발광 타이밍의 조정을 상기 펄스 광의 위상을 변화시켜 행하는 것을 특징으로 한다.
청구항 8의 노광 장치는, 청구항 2에 기재된 노광 장치에 있어서, 상기 발광 타이밍의 조정을 상기 펄스 광의 발광 주파수를 변화시켜 행하는 것을 특징으로 한다.
청구항 9의 노광 장치는, 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항 기재된 노광 장치에 있어서, 상기 펄스 광의 발광 타이밍을 검출 수단에 의해 미리 검출하는 것을 특징으로 한다.
청구항 10의 노광 장치는, 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항 기재된 노광 장치에 있어서, 상기 펄스 광의 발광 타이밍을 상기 공급 수단의 상기 타겟 재료의 공급 타이밍에 근거하여 구하는 것을 특징으로 한다.
청구항 11의 노광 장치는, 청구항 10에 기재된 노광 장치에 있어서, 상기 타겟 재료의 공급 타이밍을 상기 타겟 재료의 공급 시각을 검출함으로써 구하는 것을 특징으로 한다.
청구항 12의 노광 장치는, 청구항 10에 기재된 노광 장치에 있어서, 상기 타겟 재료의 공급 타이밍을 상기 타겟 재료를 공급하는 공급 수단의 공급 제어 신호에 의해 구하는 것을 특징으로 한다.
청구항 13의 노광 방법은, 간헐적으로 공급되는 타겟 재료를 플라즈마화하여, 발생한 펄스 광을 이용하여 감응 기판 상에 패턴을 주사 노광하는 노광 방법에 있어서, 상기 패턴이 형성된 레티클을 레티클 스테이지에 반송하는 단계와, 상기 감응 기판을 감응 기판 스테이지에 배치하는 단계와, 상기 감응 기판 상으로의 주사 노광을 개시하기 전에, 상기 감응 기판 스테이지의 구동 타이밍과 상기 펄스 광의 발광 타이밍에 근거하여, 상기 발광 타이밍과 노광 개시점 또는 노광 종료점이 일치하도록, 상기 감응 기판 스테이지를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
청구항 14의 노광 방법은, 간헐적으로 공급되는 타겟 재료를 플라즈마화하여, 발생한 펄스 광을 이용하여 감응 기판 상에 패턴을 주사 노광하는 노광 방법에 있어서, 상기 패턴이 형성된 레티클을 레티클 스테이지에 반송하는 단계와, 상기 감응 기판을 감응 기판 스테이지에 배치하는 단계와, 상기 감응 기판 상으로의 주사 노광을 개시하기 전에, 상기 감응 기판 스테이지의 구동 타이밍과 상기 펄스 광의 발광 타이밍에 근거하여, 상기 발광 타이밍과 노광 개시점 또는 노광 종료점이 일치하도록, 상기 발광 타이밍을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
청구항 15의 노광 방법은, 청구항 13 또는 청구항 14에 기재된 노광 방법에 있어서, 상기 감응 기판 상으로의 주사 노광을 개시하기 전에, 상기 펄스 광의 발광 타이밍을 측정하는 것을 특징으로 한다.
청구항 16의 노광 방법은, 청구항 13 또는 청구항 14에 기재된 노광 방법에 있어서, 상기 타겟 재료의 공급 타이밍에 근거하여, 상기 펄스 광의 발광 타이밍을 구하는 것을 특징으로 한다.
청구항 17의 노광 방법은, 청구항 13 또는 청구항 14에 기재된 노광 방법에 있어서, 상기 감응 기판 상으로의 주사 노광을 개시하기 전에, 상기 펄스 광의 강도를 검출하는 것에 의해, 상기 펄스 광의 발광 타이밍을 구하는 것을 특징으로 한다.
청구항 18의 노광 방법은, 청구항 13 또는 청구항 14에 기재된 노광 방법에 있어서, 상기 타겟 재료의 공급부에 출력되는 재료 공급 신호와, 상기 타겟 재료의 공급 타이밍의 상관에 의해, 상기 펄스 광의 발광 타이밍을 추정하는 것을 특징으로 한다.
발명의 효과
본 발명의 노광 장치는, 감응 기판 상으로의 주사 노광을 개시하기 전에, 감응 기판 스테이지의 구동 타이밍과 펄스 광의 발광 타이밍에 따라 노광 개시점 또는 노광 종료점과 발광 타이밍이 일치하도록 감응 기판 스테이지를 제어하도록 했기 때문에, 노광용 광원으로 타겟 재료를 플라즈마화하여 발생한 펄스 광을 사용하는 경우에도 양호한 노광량 균일성을 얻을 수 있다.
본 발명의 노광 장치는, 감응 기판 상으로의 주사 노광을 개시하기 전에, 감응 기판 스테이지의 구동 타이밍과 펄스 광의 발광 타이밍에 따라서 노광 개시점 또는 노광 종료점과 발광 타이밍이 일치하도록 발광 타이밍을 제어하도록 했기 때문에, 노광용 광원으로 타겟 재료를 플라즈마화해서 발생한 펄스 광을 사용하는 경우에도 양호한 노광량 균일성을 얻을 수 있다.
본 발명의 노광 장치는, 감응 기판 상으로의 주사 노광을 개시하기 전에, 감응 기판 스테이지의 구동 조건과 펄스광의 발광 조건에 따라 노광 개시점 또는 노광 종료점과 펄스 광의 발광 타이밍이 일치하도록 감응 기판 스테이지를 제어하도록 했기 때문에, 노광용 광원으로 타겟 재료를 플라즈마화해서 발생한 펄스 광을 사용하는 경우에도 양호한 노광량 균일성을 얻을 수 있다.
본 발명의 노광 방법에서는, 주사 노광 개시 전에 펄스 광의 발광 타이밍을 측정하도록 했기 때문에, 노광용 광원으로 타겟 재료를 플라즈마화해서 발생한 펄스 광을 사용하는 경우에도 발광 타이밍을 파악할 수 있고, 이에 근거하여 노광량 균일성의 제어를 하는 것이 가능해진다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 노광 장치의 실시예 1을 나타내는 설명도,
도 2는 도 1에 도시된 제어 장치의 웨이퍼 스테이지 제어의 타이밍도를 나타내는 설명도,
도 3은 본 발명의 노광 장치의 실시예 2에 있어서의 웨이퍼 스테이지 제어의 타이밍도를 나타내는 설명도,
도 4는 본 발명의 노광 장치의 실시예 3을 나타내는 설명도이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 이용하여 상세히 설명한다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명의 노광 장치의 실시예 1을 나타내고 있다. 본 실시예에서는, 노광용 광원으로 드롭렛(액적) 타겟을 이용한 레이저 플라즈마 X선 광원이 사용된다.
본 실시예의 노광 장치는, EUV 광 발생부(11)와 노광부(13)를 갖고 있다.
ELV 광 발생부(11)는 타겟 재료를 플라즈마화해서 EUV 광으로 이루어지는 펄스 광을 발생시킨다. 이 EUV 광 발생부(11)는 진공 챔버(15)를 갖고 있다. 진공 챔버(15)내에는, EUV 광을 반사하는 집광 미러(17)와, EUV 광을 검출하는 EUV 광 검출기(19)가 배치되어 있다.
진공 챔버(15)의 위쪽에는, 타겟 재료를 공급하는 타겟 재료 공급 장치(21)가 배치되어 있다. 이 타겟 재료 공급 장치(21)는 진공 챔버(15)내로 개구되는 노즐(23)과, 노즐(23)로 타겟 재료를 공급하는 공급부(25)를 갖고 있다. 진공 챔버(15)의 아래쪽에는 타겟 재료를 회수하는 회수 기구(27)가 배치되어 있다.
진공 챔버(15)의 옆쪽에는, 레이저 광을 발생하는 레이저 장치(29)로부터의 레이저 광(31)을 진공 챔버(15)내로 유도하는 레이저 광 광학계(33)가 배치되어 있다. 레이저 장치(29)로부터의 레이저 광(31)은 반사 미러(35, 37)에 의해 반사된 후, 렌즈(39)에 의해 집광되어, 진공 챔버(15)에 형성되는 레이저 도입 창문(41)을 통해 진공 챔버(15)내로 유도된다.
레이저 장치(29) 및 타겟 재료 공급 장치(21)의 공급부(25)는 레이저 타겟 재료 제어 장치(43)에 의해 제어된다.
노광부(13)는 진공 챔버(45)를 갖고 있다. 진공 챔버(45)내에는 레티클 스테이지(47) 및 웨이퍼 스테이지(49)가 배치되어 있다. EUV 광 발생부(11)에서 발생한 EUV 광은 EUV 광 도입부(51)로부터 진공 챔버(45)내의 조명 광학계(53)로 도입되어, 조명 광학계(53)에 의해 레티클 스테이지(47)의 아래쪽에 배치되는 레티클(55)의 하면으로 유도된다. 레티클(55)로 패턴화되어 반사된 EUV 광은 투영 광학계(57)을 통해 웨이퍼 스테이지(49)의 상면에 탑재되는 감응 기판인 웨이퍼(59)에 조사되어 노광이 행해진다. 본 실시예에서는 레티클 스테이지(47) 및 웨이퍼 스테이지(49)를 구동하여 스캔 노광이 행해진다.
도 1에 있어서, 부호(61)는 제어 장치를 나타내고 있다. 이 제어 장치(61)는 EUV 광 검출기(19) 및 레이저 타겟 재료 제어 장치(43)로부터의 신호를 입력한다. 또한, 레티클 스테이지(47) 및 웨이퍼 스테이지(49)로부터 구동 제어 신호를 입력한다. 그리고, 레티클 스테이지(47), 웨이퍼 스테이지(49) 및 레이저 타겟 재료 제어 장치(43)를 제어한다.
상술한 노광 장치에서는, 타겟 재료 공급 장치(21)의 공급부(25)에 의해, 노 즐(23)의 선단으로부터, 예컨대, 액화 크세논으로 이루어지는 드롭렛 타겟(63)이 간헐적으로 분출된다. 분출된 타겟(63)이 소정의 위치(집광 미러(17)의 초점)에 도달했을 때에, 레이저 장치(29)로부터 레이저 광(31)이 출사되고, 렌즈(39)를 거쳐 타겟(63) 상에 집광하여, 타겟 재료를 플라즈마화한다.
플라즈마(65)로부터 방출된 EUV 광(67)은 집광 미러(17)에 의해 집광되어, 노광부(13)의 조명 광학계(53)로 유도된다. 조명 광학계(53)로부터 출사된 EUV 광(67)은 레티클 스테이지(47)의 레티클(55)에 입사하여 반사된다. 레티클(55)의 반사 광은 투영 광학계(57)에 입사하여, 레티클(55) 상의 미세 패턴을 레지스트가 도포된 웨이퍼(59) 상에 결상한다.
여기서, 레이저 장치(29) 및 타겟 재료 공급 장치(21)의 공급부(25)는 레이저 타겟 제어 장치(43)에 의해, 타겟(63)이 소정의 위치(집광 미러(17)의 초점)에 위치했을 때에 레이저 광(31)이 타겟(63)을 조사하도록 타이밍이 제어되고 있다. 예컨대, 레이저 장치(29)로부터 타겟(63)으로 향하는 레이저 광(31)의 발광 타이밍을 조정함으로써 제어된다. 또, 이 조정은, 예컨대, EUV 광의 발광 상태를 EUV 광 검출기(19) 등의 검출기에 의해 검출함으로써 실행하는 것이 가능해진다. 또한, 레이저 장치(29)로부터 사출되는 레이저 광의 펄스 주기와 타겟 재료의 공급 주기(집광 미러(17)의 초점을 타겟(63)이 통과하는 주기와 동일)는 설계된 주기가 되도록 조정해 놓는다.
한편, 도 2에 도시하는 바와 같이 웨이퍼 스테이지(49)의 궤도 추종 제어는 이산적이며, 그 구동 제어의 주기는 Ds이다. 또한, 플라즈마(65)의 발광도 이산적 이며, 그 EUV 광(펄스 광이라고도 함)의 발광 주기는 De이고, 양자는 동기하지 않는다.
그리고, 1 샷의 스캔 노광에 있어서, 웨이퍼 스테이지(49)의 이동 개시부터 노광 개시까지의 시간 Tse는, 웨이퍼 스테이지(49)의 궤도를 생성하는 시점에서 기지(旣知)이다. 또한, 이동 개시 직전의 구동 제어 타이밍을 시간 원점 O으로 하고, 이로부터 직후의 펄스 광의 발광점까지의 시간차 Tof는 임의의 하드웨어적 계측 수단으로 측정 가능하며 이것도 기지로 할 수 있다.
본 실시예에서는, 시간차 Tof를 알기 위해서 노광 개시전에 플라즈마(65)를 발광시켜, 펄스 광의 발광 타이밍과 웨이퍼 스테이지(49)의 구동 제어의 타이밍의 지연 시간을 검출한다. 이 시간차 Tof는 EUV 광 검출기(19)에 의해 펄스 광을 모니터함으로써 행해진다. 본 실시예에서는 EUV 광 검출기(19)로 광 다이오드를 이용하고 있다. 펄스 광이 발생하면 광 다이오드로부터 전류(전압)가 출력되고, 이 신호를 모니터함으로써 펄스 광의 발광 타이밍을 알 수 있다. 이 광 다이오드로부터의 신호와 노광 장치 내부에 갖고 있는 웨이퍼 스테이지(49)의 구동 제어 타이밍의 제어 주기와의 시간차를 조사하는 것에 의해 Tof를 알 수 있다.
여기서, n을 정수라고 하면 펄스 광의 발광 타이밍 Tf(n)은 하기식으로 표시된다.
Tf(n)= n×De+Tof
또, m을 정수라고 하면, 노광 개시의 구동 제어 타이밍 Ts(m)은 하기식으로 표시된다.
Ts(m)= m×Ds+Tse
도 2에 직선a로 나타낸 바와 같이, 최초의 시간 원점 0에서 웨이퍼 스테이지(49)의 이동을 시작하면, 펄스 광의 발광 타이밍은 웨이퍼 스테이지(49)가 노광 개시점에 도달하는 타이밍과 반드시 일치하지는 않는다. 이것을 일치시키기 위해서, 도 2의 직선 b로 도시하는 바와 같이 웨이퍼 스테이지(49)의 이동 개시를 지연시킨다(구동 제어는 이산적이기 때문에 지연은 각 Ds마다 1샘플이 된다).
여기서, |Tf(n)-Ts(m)|<Δ(Δ는 허용되는 시간차)가 되는 최소의 n, m을 탐색한다. 이 m을 사용하여, 즉, 이전의 시간 원점 O으로부터 m 샘플만큼 웨이퍼 스테이지(49)의 이동 개시의 구동 제어 타이밍을 지연시키는 것에 의해, 노광 개시점 근방으로 펄스 광의 발광 개시점이 오도록 제어하는(동기를 취하는) 것이 가능하다.
또, 주기 De와 주기 Ds의 값과 타이밍의 초기값에 따라서는 n과 m의 값이 지나치게 커져, 노광 개시할 수 있는 상태가 될 때까지 시간이 걸릴 우려가 있다. 이것이 문제가 되는 경우에는, 미리 발광 타이밍 혹은 웨이퍼 스테이지(49)의 구동 제어의 타이밍, 즉, 위상을 어긋나게 해서 n, m의 값이 작은 값에서 동기를 취하도록 하는 것도 가능하다. 위상을 어긋나게 하는 수단으로서는, 예컨대, 궤도의 개시 위치(초기 위치)를 바꾸거나, 궤도 생성의 파라미터(가속도)를 조정하거나 하는 등의 방법을 이용할 수 있다.
상술한 노광 장치에서는, 웨이퍼(59) 상으로의 주사 노광을 개시하기 전에, 웨이퍼 스테이지(49)의 구동 제어 타이밍과 펄스 광의 발광 타이밍에 따라서, 노광 개시점과 발광 타이밍이 일치(동기)하도록 웨이퍼 스테이지(49)의 이동 개시의 타이밍을 제어하도록 했기 때문에, 노광용 광원으로 타겟 재료를 플라즈마화해서 여 발생한 펄스 광을 사용하는 경우에도, 양호한 노광량균 일성을 얻을 수 있다. 여기서 말하는 일치(동기)란 장치의 사양 상 문제가 없는 정도의 시간차를 허용한 것이다.
즉, 웨이퍼 스테이지(49)의 노광 개시 시간과 펄스 광의 발광 시간의 편차를 감소시켜, 노광 필드내의 스캔 개시 부분으로 조사되는 펄스 광의 노광 필드내에서의 펄스수를 항상 일정한 펄스 수로 할 수 있게 되어, 노광 필드내의 노광량을 균일하게 하는 것이 본질이다.
또, 상술한 노광 장치에서는 EUV 광 검출기(19)를 이용하여 EUV 광의 발광 타이밍을 검출하고 있지만, 다른 방법으로 발광 타이밍을 검출해도 된다. 예컨대, 상술한 바와 같이, 타겟(63)의 공급 타이밍과 레이저 장치(29)로부터 사출되는 플라즈마 여기용 펄스 레이저 광의 펄스의 타이밍이 동기를 취하도록 미리 조정할 수 있다. 이러한 경우, 레이저 장치(29)의 레이저 광의 발광 타이밍을 EUV 광의 발광 타이밍으로서 제어할 수 있다. 이러한 제어를 하는 경우, 레이저 장치(29)의 레이저 광 발광 주기와 타겟(63)의 공급 주기가 다른 경우에는, 이 차이에 관해 고려하는 것이 바람직하다.
(실시예 2)
도 3은 본 발명의 노광 장치의 실시예 2의 타이밍도를 나타내고 있다.
또, 본 실시예에 있어서 실시예 1과 동일한 부분에는, 동일한 부호를 부여하여 상세한 설명을 생략한다.
본 실시예에서는, 웨이퍼(59) 상으로의 주사 노광을 개시하기 전에, 웨이퍼 스테이지(49)의 구동 제어 타이밍과 펄스 광의 발광 타이밍에 따라서 발광 타이밍이 조정되어, 노광 개시와 발광 타이밍을 일치시킨다.
본 실시예에서는, 발광 타이밍의 조정이 펄스 광의 위상을 변화시킴으로써 행해진다. 즉, 제어 장치(61)는 도 3의 시간 A에서, 웨이퍼 스테이지(49)의 구동 제어 타이밍과 펄스 광의 발광 타이밍의 편차량 Tof를 검출한다(실시예 1과 마찬가지임). 그리고, 이 결과에 근거하여, 펄스 광의 발광 타이밍을 어느 정도 어긋나게 하면, 최단 시간에 웨이퍼 스테이지(49)의 구동 제어 타이밍이 일치하는지를 계산한다. 그리고, 이 계산 결과를 레이저 타겟 재료 제어 장치(43)에 피드백한다. 이에 따라, 타겟 재료 공급 장치(21)의 공급부(25)에 의해 노즐(23)로부터 분출되는 타겟(63)의 분출 타이밍이 변경되어, 펄스 광의 발광 타이밍(위상)이 어긋나게 된다(도면에서는 시간 A의 발광과 다음 발광까지의 타이밍을 조정하고 있다). 또, 본 실시예에서는, 펄스 광의 발광 주파수(반복 주파수)는 변화되지 않는다.
본 실시예에 있어서도 실시예 1과 동일한 효과를 얻을 수 있지만, 본 실시예에서는, 실시예 1에 비교하여, 보다 짧은 시간에 웨이퍼 스테이지(49)의 구동 제어 타이밍과 펄스 광의 발광 타이밍을 일치시킬 수 있다. 따라서, 대기 시간을 적게 하여 노광 장치의 양산율을 향상시킬 수 있다.
또, 본 실시예에서는, 펄스 광의 발광 타이밍(위상)을 어긋나게 하는 예에 대하여 설명했지만, 펄스 광의 발광 주파수(반복 주파수)를 변화시켜도 된다.
즉, 웨이퍼(59) 상의 한 점에 조사되는 펄스 광의 펄스 수가 충분히 많고, 노광량 균일성이 충분한 경우에는, 펄스 광의 발광 주파수를 다소 변화시키더라도 문제없다. 따라서, 이러한 경우에는, 웨이퍼 스테이지(49)의 구동 제어 타이밍과 펄스 광의 발광 타이밍이 일치하도록 펄스 광의 발광 주파수를 변화시켜도 된다. 또한, 스테이지의 구동 제어 타이밍의 위상이나 주파수를 변화시키는 것도 가능하다.
(실시예 3)
도 4는 본 발명의 노광 장치의 실시예 3을 나타내고 있다.
또, 본 실시예에 있어서 실시예 1과 동일한 부분에는, 동일한 부호를 부여하여 상세한 설명을 생략한다.
본 실시예에서는, 노즐(23)로부터 타겟 재료가 분출되는 타이밍을 모니터함으로써 펄스 광의 발광 타이밍이 모니터된다.
즉, 본 실시예에서는, 타겟(63)의 통과 위치의 한 쪽에 광 조사기(71)가 배치되고, 광조사기(71)에 대향하여 광 검출기(73)가 배치되어 있다. 광 조사기(71)는 발광 다이오드(75)와 집광 렌즈(77)를 갖고 있다. 발광 다이오드(75)로부터 방출된 광은 집광 렌즈(77)에 의해 타겟(63)이 통과하는 위치에 초점을 맺도록 설계되어 있다. 타겟(63)이 통과한 시각에는, 발광 다이오드(75)로부터의 광이 타겟(63)에 의해 차단되거나 산란되기 때문에, 광 검출기(73)로 검출되는 광량이 저 하하여 광 검출기(73)로부터의 출력 신호가 저하한다.
따라서, 광 검출기(73)의 출력 신호를 모니터함으로써, 타겟(63)이 통과한 시각을 모니터할 수 있다. 그리고, 타겟(63)의 통과로부터 타겟(63)이 발광하기까지의 시간은 일정하기 때문에, 광 검출기(73)의 검출 신호로부터 펄스 광의 발광 타이밍을 추정할 수 있다.
본 실시예에 있어서도 실시예 1과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또, 본 실시예에서는, 타겟(63)이 통과하는 시간을 광 검출기(73)에 의해 모니터한 예에 대하여 설명했지만, 레이저 타겟 재료 제어 장치(43)로부터 타겟 재료 공급 장치(21)의 공급부(25)에 출력되는 재료 공급 신호와, 타겟 재료의 적하의 타이밍의 상관을 구하고, 타겟 재료 공급 장치(21)로의 재료 공급 신호로부터 펄스광의 발광 타이밍을 추정하도록 해도 된다.
예컨대, 타겟 재료 공급 장치(21)의 공급부(25)에 펄스 전압을 인가하면 그에 따라서 노즐(23)로부터 액적이 소정의 응답 시간에 낙하한다. 따라서, 펄스 전압의 인가 시각과 펄스 광의 발광까지의 시간차를 미리 측정함으로써, 펄스 전압의 인가 타이밍만을 아는 것에 의해 펄스 광의 발광 시간을 알 수 있다.
(실시예의 보충사항)
이상, 본 발명을 상술한 실시예에 따라 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 예컨대, 이하와 같은 형태이어도 된다.
(1)상술한 실시예에서는, 노광 개시점과 펄스 광의 발광점을 동기시킨 예에 대하여 설명했지만, 노광 종료점과 펄스 광의 발광점을 동기시키도록 해도 된다. 어느 제약이 중요한지는 노광하는 샷의 형상 등에 의해 결정되고, 양쪽을 동기시킬 수 없는 경우에는, 중요한 쪽만을 동기시키도록 제어하는 것이 바람직하다. 예컨대, 샷의 에지 근방의 패턴 유무나 조명 균일성이 보다 요구되는 패턴의 유무 등에 따라 어느 쪽을 우선할지 정하면 된다.
(2)상술한 실시예에서는, 펄스 광의 발광 타이밍을 EUV 광 검출기(19)에 의해 모니터한 예에 대하여 설명했지만, 예컨대, 가시광, 적외영역에 감도를 갖는 광 검출기에 의해 모니터해도 된다. 즉, 플라즈마(65)로부터는 EUV 광(67)과 동시에, 자외선, 가시광, 적외광 등이 발생하기 때문에, 이것을 모니터함으로써 EUV 광(67)의 발광 타이밍을 알 수 있다.
(3)상술한 실시예에서는, EUV 광(67)의 광원으로 레이저 생성 플라즈마 광원을 이용한 예에 대하여 설명했지만, 예컨대, 간헐적으로 타겟 재료를 전극 사이에 공급하고, 그에 맞춰서 방전을 행하여 EUV 광을 발생하는 방전 플라즈마 X선 광원 이어도 된다. 또한, 간헐적인 타겟 재료의 공급 방법으로서는, 간헐적으로 가스를 전극 사이에 분출하거나, 액적 형상 혹은 미소 입자 형상의 타겟 재료를 전극 사이에 공급하는 방법이 있다.
(4)상술한 실시예에서는, 타겟 재료로 액화 크세논을 이용한 예에 대하여 설명했지만, 예컨대, 주석(Sn)을 사용해도 된다. 이 경우에는, 예컨대, 폴리스티렌 수지 중에 Sn 고체 미립자를 분산시킨 것을 가열하여 액체 형상으로 사용하는 것이 바람직하다.
(5)상술한 실시예에서는, 감응 기판의 스테이지에 제어 타이밍과 발광 타이밍의 동기를 취하고 있지만, 마찬가지로 해서, 레티클 스테이지의 제어 타이밍과 발광 타이밍의 동기를 취할 수 있다.

Claims (18)

  1. 간헐적으로 공급되는 타겟 재료를 플라즈마화하여 펄스 광을 발생시키는 발광 수단과,
    상기 펄스 광이 조사되는 레티클을 구비한 레티클 스테이지와,
    상기 레티클로 패턴화된 펄스 광이 조사되는 감응 기판이 배치되는 감응 기판 스테이지와,
    상기 감응 기판 상으로의 주사 노광을 개시하기 전에, 상기 감응 기판 스테이지의 구동 타이밍과 상기 펄스 광의 발광 타이밍에 따라 노광 개시점 또는 노광 종료점과 상기 발광 타이밍이 일치하도록 상기 감응 기판 스테이지를 제어하는 제어 수단
    을 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  2. 간헐적으로 공급되는 타겟 재료를 플라즈마화하여 펄스 광을 발생시키는 발광 수단과,
    상기 펄스 광이 조사되는 레티클을 구비한 레티클 스테이지와,
    상기 레티클로 패턴화된 펄스 광이 조사되는 감응 기판이 배치되는 감응 기판 스테이지와,
    상기 감응 기판 상으로의 주사 노광을 개시하기 전에, 상기 감응 기판 스테이지의 구동 타이밍과 상기 펄스 광의 발광 타이밍에 따라 노광 개시점 또는 노광 종료점과 발광 타이밍이 일치하도록 상기 발광 타이밍을 제어하는 제어 수단
    을 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 감응 기판 스테이지는 일정한 제어 주기로 구동 제어되는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 제어 주기를 상기 펄스 광의 주기에 동기시켜 노광을 개시하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 동기를 상기 감응 기판 스테이지의 이동 개시 시각을 지연시켜 행하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 이동 개시 시각의 지연 시간이 최소로 되도록 탐색하여, 상기 동기를 행하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 발광 타이밍의 조정을 상기 펄스 광의 위상을 변화시켜 행하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 발광 타이밍의 조정을 상기 펄스 광의 발광 주파수를 변화시켜 행하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 펄스 광의 발광 타이밍을 검출 수단에 의해 미리 검출하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 펄스 광의 발광 타이밍을 상기 공급 수단의 상기 타겟 재료의 공급 타이밍에 근거하여 구하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 타겟 재료의 공급 타이밍을 상기 타겟 재료의 공급 시각을 검출함으로써 구하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 타겟 재료의 공급 타이밍을 상기 타겟 재료를 공급하는 공급 수단의 공급 제어 신호에 의해 구하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  13. 간헐적으로 공급되는 타겟 재료를 플라즈마화하여, 발생한 펄스 광을 이용하여 감응 기판 상에 패턴을 주사 노광하는 노광 방법에 있어서,
    상기 패턴이 형성된 레티클을 레티클 스테이지에 반송하는 단계와,
    상기 감응 기판을 감응 기판 스테이지에 배치하는 단계와,
    상기 감응 기판 상으로의 주사 노광을 개시하기 전에, 상기 감응 기판 스테이지의 구동 타이밍과 상기 펄스 광의 발광 타이밍에 근거하여, 상기 발광 타이밍과 노광 개시점 또는 노광 종료점이 일치하도록, 상기 감응 기판 스테이지를 제어하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  14. 간헐적으로 공급되는 타겟 재료를 플라즈마화하여, 발생한 펄스 광을 이용하여 감응 기판 상에 패턴을 주사 노광하는 노광 방법에 있어서,
    상기 패턴이 형성된 레티클을 레티클 스테이지에 반송하는 단계와,
    상기 감응 기판을 감응 기판 스테이지에 배치하는 단계와,
    상기 감응 기판 상으로의 주사 노광을 개시하기 전에, 상기 감응 기판 스테이지의 구동 타이밍과 상기 펄스 광의 발광 타이밍에 근거하여, 상기 발광 타이밍과 노광 개시점 또는 노광 종료점이 일치하도록, 상기 발광 타이밍을 제어하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 감응 기판 상으로의 주사 노광을 개시하기 전에, 상기 펄스 광의 발광 타이밍을 측정하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  16. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 타겟 재료의 공급 타이밍에 근거하여, 상기 펄스 광의 발광 타이밍을 구하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  17. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 감응 기판 상으로의 주사 노광을 개시하기 전에, 상기 펄스 광의 강도를 검출하는 것에 의해, 상기 펄스 광의 발광 타이밍을 구하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  18. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 타겟 재료의 공급부에 출력되는 재료 공급 신호와, 상기 타겟 재료의 공급 타이밍의 상관에 의해, 상기 펄스 광의 발광 타이밍을 추정하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
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