KR101124179B1 - 노광 방법 및 장치, 그리고 디바이스 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
Description
도 2 는 도 1 의 레티클 (R) 의 패턴의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 3 은 도 1 의 회절 광학 소자 (21) 에 의해서 플라이아이 렌즈 (5) 의 사출면 (동공면) 에 설정되는 9개의 영역을 포함하는 광량 분포를 나타내는 도면이다.
도 4 는 플라이아이 렌즈 (5) 의 사출면 (동공면) 상의 5개의 영역에서 광량이 커지는 광량 분포를 나타내는 도면이다.
도 5 는 도 3 및 도 4 의 광량 분포로 노광한 경우의 전사 이미지의 시뮬레이션에 의한 평가 결과를 나타내는 도면이다.
도 6(a) 는 도 3 의 광량 분포에 있어서, 중심 영역을 고리띠 형상으로 한 변형예를 나타내는 도면, 도 6(b) 는 도 3 의 광량 분포의 다른 변형예를 나타내는 도면이다.
도 7(a) 는 도 1 의 회절 광학 소자 (22) 에 의해서 플라이아이 렌즈 (5) 의 사출면 (동공면) 에 설정되는 중심의 고리띠 형상을 포함하는 5개의 영역에서 광량이 커지는 광량 분포를 나타내는 도면, 도 7(b) 는 도 7(a) 의 광량 분포의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 8 은 도 7(a) 의 광량 분포로 노광한 경우의 전사 이미지의 시뮬레이션에 의한 평가 결과를 나타내는 도면이다.
도 9 는 도 3 의 광량 분포에 대한 변형예를 나타내는 도면이다.
도 10 은 도 1(a) 중의 프리즘 (71, 72) 의 변형예를 나타내는 사시도이다.
도 11(a) 는 본 발명의 제 2 실시형태에서 노광 대상이 되는 레티클 (R1) 의 패턴의 일례를 나타내는 평면도, 도 11(b) 는 레티클 (R1) 의 패턴의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 12 는 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서, 도 1(a) 의 회절 광학 소자 (22A) 에 의해서 플라이아이 렌즈 (5) 의 사출면 (동공면) 에 설정되는 광량 분포를 나타내는 도면이다.
도 13(a) 는 도 11(a)의 패턴 (52) 에 의해서 Y 방향으로 회절되는 광속을 나타내는 도면, 도 13(b) 는 도 11(a) 의 패턴 (52) 에 의해서 X 방향으로 회절되는 광속을 나타내는 도면이다.
도 14 는 도 12 의 광량 분포로 노광한 경우의 전사 이미지의 시뮬레이션에 의한 초점 심도 (DOF) 의 평가 결과를 나타내는 도면이다.
도 15(a), 도 15(b), 및 도 15(c) 는 각각 도 12 의 광량 분포에 대한 변형예를 나타내는 도면이다.
도 16(a) 는 도 1(a) 의 회절 광학 소자 (22B) 에 의해서 플라이아이 렌즈 (5) 의 사출면 (동공면) 에 설정되는 광량 분포를 나타내는 도면, 도 16(b) 는 도 16(a) 의 광량 분포의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 17 은 도 16(a) 의 광량 분포로 노광한 경우의 전사 이미지의 시뮬레이션에 의한 초점 심도 (DOF) 의 평가 결과를 나타내는 도면이다.
도 18 은 본 발명의 제 3 실시형태의 투영 노광 장치를 나타내는 구성도이다.
도 19 는 도 18 중의 개구 조리개 (42) 의 패턴을 나타내는 도면이다.
도 20 은 도 6 의 광량 분포에 대응하는 개구 조리개의 패턴을 나타내는 도면이다.
도 21 은 도 7(a) 의 광량 분포에 대응하는 개구 조리개의 패턴을 나타내는 도면이다.
도 22(a) 및 도 22(b) 는 각각 본 발명의 제 4 실시형태에 있어서, 도 18 중의 개구 조리개 (42A 및 42B) 의 패턴을 나타내는 도면이다.
도 23 은 본 발명의 제 5 실시형태의 조명 광학계의 요부를 나타내는 도면이다.
도 24는 본 발명의 실시형태의 투영 노광 장치를 이용하여 반도체 디바이스를 제조하는 공정의 일례를 나타내는 도면이다.
Claims (25)
- 조명계로부터의 광속 (光束) 으로 마스크를 조명하고, 상기 광속으로 상기 마스크 및 투영계를 통해 기판을 노광하는 노광 방법으로서,
상기 투영계의 동공면과 공액인 상기 조명계 내의 소정 면에서의 상기 광속의 광량 분포를, 상기 조명계의 광축과 광량 중심이 일치하는 제 1 영역으로서, 복수의 영역으로 이루어지는 상기 제 1 영역과, 상기 제 1 영역을 사이에 두고 상기 광축에 관해서 대칭이 되도록 배치되는 2개의 제 2 영역을 포함하는 영역에 있어서의 광량이 그 이외의 영역에서의 광량보다 커지도록 설정하고,
상기 설정된 광량 분포를 갖는 광속으로 마스크를 조명하고,
상기 투영계에 의해, 상기 조명된 마스크의 상(像)을 상기 기판상에 투영하며,
상기 복수의 영역은 그 중심이 상기 광축 외이고 또한 상기 광축과의 거리가 동등하고,
상기 2개의 제 2 영역으로부터 발생하는 광속은 각각 직선 편광이고,
상기 2개의 제 2 영역에 분포하는 광속은 각각 편광 방향이 상기 광축을 둘러싸는 원주의 접선 방향과 일치하는, 노광 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 광량 분포는, 제 1 방향에 관해서 주기적이고 또한 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향에 관해서 고립적인 패턴을 조명하기 위해서 설정되고, 상기 2개의 제 2 영역은 상기 제 1 방향과 실질적으로 평행한 방향에 관해서 상기 광축으로부터 떨어져 배치되는, 노광 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 영역에 분포하는 광속은, 상기 제 2 방향과 평행한 방향을 편광 방향으로 하는 직선 편광인, 노광 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 영역은, 그 광량이 상기 제 2 영역에서의 광량보다 작게 설정되는, 노광 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 영역의 복수의 영역은 그 수가 2n개 (n 은 자연수) 인, 노광 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 영역의 복수의 영역은, 그 배열 방향이 상기 2개의 제 2 영역의 배열 방향과 교차하는, 노광 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 2개의 제 2 영역 상의 각각 편광 방향인 길이 방향이 그 배열 방향과 직교하는, 노광 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 영역에 분포하는 광속은, 편광 방향이 상기 2개의 제 2 영역의 배열 방향과 일치하는 직선 편광인, 노광 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 영역으로부터 발생하는 광속과 상기 제 2 영역으로부터 발생하는 광속은, 서로 편광 상태가 상이한, 노광 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 영역으로부터 발생하는 광속과 상기 제 2 영역으로부터 발생하는 광속은, 편광 방향이 직교하는, 노광 방법. - 광속 (光束) 으로 마스크를 조명하는 조명계와,
상기 마스크로부터의 상기 광속으로 기판을 노광하는 투영계와,
상기 투영계의 동공면과 공액인 상기 조명계 내의 소정 면에서의 상기 광속의 광량 분포를 가변으로 하고, 상기 광량 분포를, 상기 조명계의 광축과 광량 중심이 일치하는 제 1 영역으로서, 복수의 영역으로 이루어지는 상기 제 1 영역과, 상기 제 1 영역을 사이에 두고 상기 광축에 관하여 대칭이 되도록 배치되는 2개의 제 2 영역을 포함하는 영역에 있어서의 광량이 그 이외의 영역에서의 광량보다 커지도록 설정 가능한 광학 부재를 갖는 노광 장치로서,
상기 복수의 영역은 그 중심이 상기 광축 외이고 또한 상기 광축과의 거리가 동등하고,
상기 2개의 제 2 영역으로부터 발생하는 광속은 각각 직선 편광이고,
상기 2개의 제 2 영역에 분포하는 광속은 각각 편광 방향이 상기 광축을 둘러싸는 원주의 접선 방향과 일치하는, 노광 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 3개의 영역에서 광량이 커지는 광량 분포는, 제 1 방향에 관해서 주기적이고 또한 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향에 관해서 고립적인 패턴을 조명하기 위해서 설정되고, 상기 2개의 제 2 영역은, 상기 제 1 방향과 실질적으로 평행한 방향에 관해서 상기 광축으로부터 떨어져 배치되는, 노광 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 제 2 영역에 분포하는 광속은, 상기 제 2 방향과 평행한 방향을 편광 방향으로 하는 직선 편광인, 노광 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 영역에 분포하는 광속은, 상기 제 1 방향과 평행한 방향을 편광 방향으로 하는 직선 편광인, 노광 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 영역은, 그 광량이 상기 제 2 영역에서의 광량보다 작게 설정되는, 노광 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 영역의 복수의 영역은 그 수가 2n개 (n 은 자연수) 인, 노광 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 영역의 복수의 영역은, 그 배열 방향이 상기 2개의 제 2 영역의 배열 방향과 교차하는, 노광 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 2개의 제 2 영역 상의 각각 편광 방향인 길이 방향이 그 배열 방향과 직교하는, 노광 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 영역에 분포하는 광속은, 편광 방향이 상기 2개의 제 2 영역의 배열 방향과 일치하는 직선 편광인, 노광 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 영역으로부터 발생하는 광속과 상기 제 2 영역으로부터 발생하는 광속은, 서로 편광 상태가 상이한, 노광 장치. - 제 20 항에 있어서,
상기 제 1 영역으로부터 발생하는 광속과 상기 제 2 영역으로부터 발생하는 광속은, 편광 방향이 직교하는, 노광 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 광학 부재는, 상기 소정 면 상의 상이한 영역에 각각 분포하는 광속을 생성하는 편향 부재와, 상기 편향 부재로부터 발생되는 광속의 편광 상태를 설정하는 편광 설정 부재를 포함하는, 노광 장치. - 제 22 항에 있어서,
상기 광학 부재는, 상기 제 2 영역의 위치를 가변으로 하는 가동 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치. - 리소그래피 공정을 포함하는 디바이스 제조 방법으로서,
상기 리소그래피 공정에서 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 방법을 이용하여 패턴을 감광체에 전사하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법. - 리소그래피 공정을 포함하는 디바이스 제조 방법으로서,
상기 리소그래피 공정에서 제 11 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 이용하여 패턴을 감광체에 전사하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법.
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