KR20040103396A - 노광장치 및 디바이스의 제조방법 - Google Patents

노광장치 및 디바이스의 제조방법 Download PDF

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Abstract

노광장치는, 광원으로부터의 광에 의해 물체상에 형성된 패턴을 조명하는 조명광학계, 상기 조명광학계에 의해 조명된 패턴의 상을 기판위에 투영하고 미러를 포함한 투영 광학계 및 상기 패턴의 상의 위치 오프셋을 검출하는 검출계를 포함한다.

Description

노광장치 및 디바이스의 제조방법{EXPOSURE APPARATUS AND DEVICE FABRICATION METHOD}
본 출원은 2003년 5월 30일자 일본국 특허 출원번호 2003-154908호 의거한 우선권을 주장하며, 본 명세서에 자세히 설명된 바와 같이 본 발명의 우선권을 전체적으로 참조함으로써 구체화된다.
본 발명은 반도체 및 액정의 제조하기 위한, 미러를 이용한 투영 광학계를 이용하는 노광 장치에 관한 것이다.
미러를 이용한 투영 광학계로서는, 액정용의 등 배율 미러 광학계, 엑시머 레이저용 축소형 카타디옵티릭 광학계 및 EUV (극자외선;Extreme Ultra Violet) 노광용 다층막 카타옵트릭 광학계 등이 알려져 있다.
예를 들면, 일본국 특개평 11-219900호 공보(미국 특허 6,359,678호 공보에 대응)에는 투영 광학계를 포함한 이 미러에서 상의 위치 오프셋과 투영 배율 등을 보정하는 구성이 개시되어 있다. 이 참고문헌에서는 광학축 방향으로 레티클 스테이지를 구동하는 것에 의해 위치 및 배율의 오프셋을 조정한다.
일본국 공개특허 2000-286191호 공보에서는, 레티클 홀더에 레티클 표면 변형 기구를 포함하고 투영 광학계를 개재하여 웨이퍼 상에 전사되는 상의 왜곡 (distortion)을 측정하고, 그 측정 결과에 의거하여, 레티클 홀더에 의해 유지된 레티클의 패턴면에 왜곡이 발생한 부분에 형성된 흡착 핀을 구동시켜, 레티클을 광축(또는 Z축) 방향으로 변형시키는 노광 장치를 개시하고 있다.
일반적으로, 노광 광학계내의 광학 소자에 어떠한 진동에 의해서도 상의 위치의 미소한 흔들림이 발생한다. 보다 상세하게는, 면이 광축 방향으로 이동하는 진동에 의해 주로 초점 위치의 진동이 발생하고, 웨이퍼면에서의 상의 위치에 면이 기울어지는 진동이 발생하는 불리한 점이 있다.
렌즈와 미러는, 오프셋이 조건에도 의존하지만, 상기 상 진동의 양의 차이를 가진다. 간단히 하기 위해서, 1매의 미러와 1매의 얇은 단렌즈 사이의 비교로 설명한다. 상기 미러 또는 상기 단렌즈가, 광축에 수직 방향으로 미소량만큼 오프셋 되는 경우, 상의 위치의 오프셋은 상기 미러 또는 단렌즈의 오프셋과 대략 동일하다. 한편, 미러 또는 단렌즈가 면정점을 중심으로서 미소각ε만큼 기울었을 경우, 면 정점으로 입사 하는 광선의 출사 각도가, 기울어지는 전후로 미러에 대해서는 2ε만큼 오프셋 되지만, 렌즈에 대해서는 거의 제로이다.
단위배율 결상에 가까운 상태로 사용되고 있는 1매의 미러 또는 단렌즈가 광축 방향으로 미소량 Δz만큼 그 위치를 변경하는 경우에는, 미러에 대해서는 상점의 위치가 2Δz만큼 광축 방향으로 오프셋 되지만, 렌즈에 대해서는 광축 방향으로 오프셋은 대략 제로이다.
이와 같이 미러를 포함하는 광학계는, 조건에도 의존하지만, 자기 보정에 의해 렌즈에는 발생하지 않았던 상의 위치 오프셋을 일으킨다. 특히, 면이 광축 방향으로 이동하고, 면이 정점을 중심으로 기울어지는 진동과 혼합될 경우, 미러는 렌즈 보다 현저하게 많은 상의 오프셋을 발생하게 된다.
상기 미러의 진동에 의해 발생된 상의 진동은 종래의 노광 미러 광학계에 대해 노광된 패턴의 임계치수가 비교적 크기 때문에 무시할 수 있는 양이었다. 그러나, EUV 광용 등의 카톱트릭 광학계는, 종래의 것 보다 한층 임계치수가 작은 패턴을 노광하고, 상기 더 작은 임계 치수에 의해 상기 진동에 의한 영향이 강화되어, 해상도의 향상을 방해한다.
이러한 문제를 해결하는 방법으로서, 일본국 특개평11-219900호 공보에 의한 제안에서는 레티클스테이지를 주사 및 광축 방향으로 구동하는 것이 요구되고, 따라서 레티클 스테이지 자체가 진동하게 될 가능성이 있다. 또한, 그 진동이 미러등의 광학계에 전파되는 경우, 광학 성능이 악화되어 버린다. 한편, 일본국 공개특허 2000-286191호 공보에 개시된 방법에서는, 레티클을 메카니컬적으로 변형시키고 레티클의 왜곡을 발생시킨다. 또한, 레티클을 소망한 형상으로 변형하고, 소망한 형상의 상을 소망한 배율에서 고정밀도로 투영하는 것이 어려웠다.
따라서, 본 발명의 목적은, 소망한 형상( 또는 패턴)의 상을 소망한 배율로 고정밀도에 노광하는 것이 가능한 노광장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명에 의한 일 실시예의 노광 장치의 단면 구성도
도 2는 도 1에 도시된 노광 장치의 투영 광학계 주변도
도 3은 상 면 상의 노광 영역과 반도체 레이저 광원사이의 위치관계도
도 4는 물체 면 상의 노광 광조사 영역과 광센서 사이의 위치관계도
도 5는 광센서의 예시 도면
도 6은 미러 구동기의 도면
도 7은 디바이스(IC 또는 LSI 등의 반도체 칩, LCD, CCD 등)를 제조하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도
도 8은 도 7에 도시된 스텝 4의 웨이퍼 프로세스의 상세한 흐름도
<도면부호에 대한 간단한 설명>
R: 레티클 W: 웨이퍼
M1,M2,M3,M4,M5,M6: 미러 1a, 1b: 반도체 레이저 광원
2a, 3a: 편향 미러 4a, 4b: 광 센서
5: 컨트롤러 6: 미러 구동기
7: 기준 소자 p1, p2, p3, p4, p5: 압전소자
EA1, EA2: 노광 영역 L1: 비임
본 발명에 의한 일 측면의 노광 장치는, 미러를 포함한 투영 광학계에 의해서 형성된 패턴의 상의 위치 오프셋을 검출하는 검출계를 포함하고 있다. 상기 투영 광학계는, 조명 광학계에 의해 조명된 물체의 패턴을 기판상에 투영하기 위한 것이다.
<바람직한 실시예의 상세한 설명>
<실시예>
본 발명에 의한 반사형 노광 장치의 일 실시예에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한 실시예의 노광장치 도면이다. 보다 상세하게는, 파장 약 13.5nm인 EUV 광을 이용하는 노광 장치의 주요부 개략도이다. 도 2는, 도 1에 도시된 노광 장치의 투영 광학계를 한 방향으로부터 보았을 때의 도면이다.
노광에 관계하는 소자에 대해 설명한다. 도 1에 도시된 노광장치는, EUV 광원(10)으로부터 방출한 EUV 광으로 반사형 레티클(R)(물체)를 조명하는 조명 광학계 (20)와 반사형 레티클(R)로부터 반사된 광을 웨이퍼(W)(노광기판)에 도입하는 투영 광학계(30)를 포함하고 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 투영 광학계(30)에는, 상기 반사형 레티클(R)로부터 웨이퍼(W)까지의 광로를 따르는 순서로 6매의 미러(M1, M2, M3, M4, M5, M6)를 포함하고 있다. 이들 미러(M1, M2, M3, M4, M5, M6)는 각각 오목형상, 오목형상, 볼록형상, 오목형상, 볼록형상, 오목형상을 가지고, 각각 EUV 광을 반사시키는 다층막이 도포되어 있다. 이들 6매의 미러는 본 실시예에서는 오목형상, 오목형상, 볼록형상, 오목형상, 볼록형상, 오목형상을 갖지만, 레티클(R)에 가장 근접한 미러(M1)가 볼록형상이어도 되고, 그 외 여러가지 조합을 사용할 수 있다. 미러의 매수는 본 실시예에서는 6매로 했지만, 8매 또는 다른 매수이어도 된다.
도 2에서, 광원(10)으로부터 방출되고 조명 광학계(20)로부터 출사된 EUV 광(L2)은, 조명 광학계에 의해 원호 슬릿형상의 조명 영역을 가지는 조명광으로 변환되고, EUV 광을 반사하는 다층막과 EUV 광을 흡수하는(또는 투과하는) 재료로 이루어진 패턴을 형성하는 반사형 레티클(R)에 입사 한다. 본 실시예의 구성에서는, 레티클(R)에 반사된 광을, 투영 광학계 및 다음에 웨이퍼(W)면에 도입한다. 물론, 웨이퍼(W)에 도달하는 광이, 레티클(R)을 투과하는 광의 일부가 되어도 된다.
반사형 레티클(R)에 반사된 EUV 광은, 점선으로 도시된 바와 같이, 다층막이 도포된 미러 (M1, M2, M3, M4, M5, M6)상에 순차적으로 반사된 다음에, 웨이퍼(W)에 도입된다. 따라서, 레티클(R)상의 반사부에 의해 형성된 패턴의 일부인 축소된 크기의 슬릿형상의 상을 웨이퍼(W)상에 결상 한다.
레티클(R)과 웨이퍼(W)는 주사 속도비가 결상 배율과 대략 같게 되도록, EUV 광에 대해, 각각 도면의 y방향으로 주사된다. 결과적으로, 레티클(R)상의 전체 패턴이 웨이퍼(W)상에 노광된다.
다음에, 상의 위치를 검출하기 위한 계의 소자에 대해 설명한다. 도 2에서, (1a)는 웨이퍼(W)와 실질적으로 등가인 위치에 배치된 반도체 레이저광원(검출용 광원)이다. (2a)는 웨이퍼측에서 편향된 미러이다. (3a)는 레티클(R)측에서 편향된 미러이다. (4a)는 레티클(R)과 등가인 위치에 배치된 상 위치 검출용의 광센서(수광 센서)이다. 이 반도체 레이저 광원(1a)과 상위치 검출용의 광센서(4a)는 투영 광학계의 모든 광학 소자에 대해서 반대 측에 배치되는 것이 바람직하다. 또, 반도체 레이저 광원(1a)이 투영 광학계의 축소공역측(또는 웨이퍼(W)측)에 배치되고, 상 위치 검출용의 광센서(4a)가 확대 공역측(또는 레티클(R)측)에 배치되는 것이 바람직하다. 웨이퍼(W)와 실질적으로 등가인 위치에 반드시 반도체 레이저 광원(1a)을 직접 배치할 필요는 없고, 웨이퍼(W)와 실질적으로 등가인 위치에 반도체 레이저광원(1a)의 광원 상을 형성하도록, 결상 광학계를 이용할 수 있다. 본 실시예에서는, 예를 들면, 결상 광학계가 반도체 레이저 광원의 상을 웨이퍼(W)와 등가인 위치에 형성하는 경우와 같이, 광원을 웨이퍼와 "실질적으로" 등가인 위치에 배치한다.
웨이퍼(W)면상의 반도체 레이저광원(1a)의 배치에 대해서는, 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은, 웨이퍼(W)면 상의 노광 영역과 반도체 레이저광원 사이의 위치 관계를 나타낸 도면이다. 도 3에서 원호상의 영역의 내부(EA2)가 EUV 광에 의해 노광될 영역이다. 레이저 광원은 상기 노광영역(EA2)의 외부에 배치되므로, 노광광을 차광 하지 않는다. 예시한 바와 같이 노광 영역(또는 슬릿)의 길이 방향의 외측에 하나 또는 양쪽 모두의 외측에 배치하는 것이 바람직하다. 물론 한쪽에 복수 배치하거나 또는 양측에 복수 배치하여도 된다.
도 3에서는, 투영 광학계의 광축에서 원점을 가지고, 슬릿폭의 중앙부에서 상고에 상당하는 반경을 가진 원(도 3의 점선으로 둘러싸임)상에 반도체 레이저 광원(1a)의 위치를 설정한다. 가능하다면, 실제로 상면에 반도체 레이저 광원(1a)을 직접 배치하는 것이 바람직하다. 그러나, 많은 경우에 실제의 상 표면에 반도체 레이저 광원(1a)을 배치하는 것은 어렵다. 따라서, 최종 반사면인 미러(M6)보다 웨이퍼(W)측에 더 근접하여 편향 미러(2a)를 배치하고, 상 면(웨이퍼면)과 등가인 위치에 배치된 반도체 레이저광원(1a)으로부터 광을 상기 편향미러(2a)를 개재하여 투영 광학계에 입사 시킨다.
도 3에서는, 반도체 레이저 광원(1a) 외에도 또 하나의 반도체 레이저 광원 (1b)를 배치한다. 이와 같이, 복수의 광원을 노광 영역의 양측으로 배치하는 것에 의해 정도가 향상한다. 광원(1b)을 이용했을 경우에는, 편향 미러(2a)와 마찬가지의 편향 미러(2b)(도시하지 않음)를 사용하게 된다.
상위치 검출 광센서는 상기 광원과 마찬가지로 배치한다. 광센서(4a)의 레티클(R) 면상에서 배치에 대해서, 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는, 레티클(R)면상에서 노광광의 조명 영역과 광센서 사이의 위치 관계를 나타낸 도면이다. 도 4에서, 원호상의 영역(조명 영역)의 내부(EA1)영역이 EUV 광으로 사용되는 영역이다. 노광광을 차광 하지 않도록, 센서를 노광광조명 영역(EA1)의 외측에 배치한다. 도 4에서는, 광학계의 광축에서 원점과, 슬릿폭의 중앙부에서 물체고의 반경을 가진 원(점선으로 둘러싸임)을 도시한다. 가능하다면, 실제로 물체면(레티클(R)면) 상에 센서(4a)를 직접 배치한다. 그러나, 많은 경우, 센서(4a)를 물체 면에 직접 배치하는 것은 어렵다. 그러므로, 편향 미러(3a)를 이용하여, 물체 면과 등가인 위치에 센서를 배치한다.
도 4에서는, 광센서(4a) 외에도 광센서(4b)도 배치된다. 여기서 이용된 바와 같이 복수의 센서는 정밀도를 향상한다. 센서(4b)를 이용했을 경우에는 편향 미러 (3a)와 마찬가지의 편향 미러(3b)(도시하지 않음)를 사용하게 된다.
센서(4a)는, 예를 들면 도 5에 도시된 바와 같이 예를 들면, 4분할 센서를 이용할 수 있다. 광스폿이 광축과 직교 방향으로 오프셋 되는 경우에는, 각각의 분할 센서는 상이한 광량을 수광하여, 어떠한 오프셋 및 오프셋 양도 검출할 수 있다. 도 5b에 도시된 바와 같이 초점 위치가 이동한 경우에는 실린드리칼 렌즈를 포함하고, 비점수차 방식을 이용하는 센서는 타원형의 광스폿을 형성한다. 따라서, 광축에 직교하는 방향의 오프셋 외에 또, 광축 방향으로 광스폿의 오프셋 또는, 초점 위치의 오프셋을 검출할 수 있다. 본 실시예에서는, 4분할 센서를 이용했지만, 본 발명은 4분할 센서에 한정되지 않고 그 이상으로 분할된 부분을 가진 센서를 이용할 수 있다.
도 2에서, (5)는 센서(4a) 및 센서(4b)로부터 출력된 데이터에 의거하여 미러 구동기(6)을 제어하는 컨트롤러 또는 제어 유니트이다. 예시된 바와 같이, 미러 구동기(6)는 제 2미러(M2)에 부착되고, 미러(M2)를 광축 방향으로 이동하고 면정점을 중심으로 미소한 양만큼 기울일 수 있도록 형성되어 있다.
도 6은 미러(M2)를 구동하기 위한 미러 구동기(6)를 한층 더 구체적으로 도시한다. 도 6a는 광축을 포함한 면을 따라서 취한 미러(M2) 및 미러 구동기(6)의 단면도이다. 도 6b는 미러(M2)를 광축 방향으로부터 본 경우에 구동기(3)의 압전 소자의 예시적인 배치 도면이다.
여기서, 본 실시예에서는, 구동기의 구동기구(또는 액츄에이터)를 위한 압전소자를 이용하고, 본 발명은 압전 소자에 한정되지 않고, 다른 구동기구, 예를 들면 리니어 모터를 이용한 구동기구, 헬륨 등의 가스를 이용한 피스톤 및 압전소자를 이용한 링크 기구 이용하여도 된다.
도 6에서, (p1) 내지 (p4)는 압전소자이며, (7)은 기준소자이다. 압전소자 (p1 내지 p4)에 의해 미러(M2)와 기준소자(7) 사이의 간격을 가변으로 할 수 있다.도시된 바와 같이, 압전소자(p1, p2, p3, p4)를 동일 방향으로 동일한 양만큼 구동하는 경우, 미러(M2)를 광축 방향으로 이동시킬 수 있다. 한편, 압전소자(p1)와 압전소자(p3)(또는 압전소자(p2)와 압전소자(p4)를 교호로)를 반대 방향으로 동일한 양만금 구동하는 경우, 면정점 위치를 변경하지 않고 미러(M2)를 미소량만큼 기울일 수 있다. 따라서 압전소자(p1 내지 p4)에 변위의 일정한 조합을 형성함으로써, 미러(M2)는 일정한 이동과 일정한 기울기를 동시에 받을 수 있다. 압전소자(또는 구동소자, 또는 미러 또는 미러의 지지 소자에서의 피구동부)는 반드시 4개소에 배치할 필요는 없다. 예를 들면, 압전소자는 미러의 광축을 중심으로 회전 방향으로 거의 규칙적인 간격에 3개소 배치되거나 또는 5개소 이상 배치될 수 있다.
다음에, 상의 위치를 검출하여 제어하는 흐름에 대해 설명한다.
도 2에서, 반도체 레이저 광원(1a)으로부터 방출된 비임(L1)은, 편향 미러 (2a)에 의해 편향된 후에 투영 광학계의 광로에 입사하고, 그 후, 투영 광학계의 노광광과는 역방향으로 진행한다. 환언하면, 반도체 레이저광원(1a)로부터 방출된 비임(L1)은, 미러(M6), 미러(M5), 미러(M4), 미러(M3), 미러(M2) 및 미러(M1)의 순서로 반사된다. 미러(M1)에 의해 반사된 후에 레티클(R)로 향하는 반도체 레이저 비임(L1)은, 레티클(R)의 앞에서 편향 미러(3a)에 의해 반사되고 진행 방향을 바꾸어 레티클(R)과 등가인 위치 근처에 배치된 광위치 센서(4a)에 입사하고 광센서 (4a)상에 광스폿을 형성한다. 광센서(4a)는, 광스폿의 광축에 직교하는 방향의 위치 오프셋과 광축 방향에 대한 위치 오프셋(또는 초점의 위치 오프셋)을 검출한다. 컨트롤러(5)는, 광센서(4a)로부터 출력된 정보(또는 신호)에 의거하여, 광스폿의위치 오프셋을 상쇄하는 양만큼 미러 구동기(6)의 구동을 제어한다.
미러 구동기(6)에 의한 구동으로, 미러(M2)를 미소하게 기울어지게 하고, 또 광축 방향으로 미소량만큼 미러(M2)를 이동시킨다. 그 결과, 광스폿의 위치, 즉 노광된 상 위치를 광축에 수직인 방향 및 광축 방향으로 소정의 위치에 유지할 수 있다. 이상의 제어는 노광시에 노광 시간보다 짧은 주기에서 행해진다. 이에 의해, 미러의 진동에 의해 생기는 위치 오프셋을 효과적으로 보정할 수 았다.
미러의 구동량이, 미리 설정한 구동 범위를 초과한 경우에는, 노광을 중지하도록 구성하는 것도 가능하다.
이와 같이 본 실시예는, 종래의 광학계에 대해, 반도체 레이저 광원(1a)으로부터 광센서(4a)까지의 검출 광로를 노광광의 광로의 외측에 부가하고, 검출광의 반사를 조종할 수 있는 광의 유효직경이 충분히 큰 각각의 미러를 형성한다.
이상의 실시예에서는 웨이퍼 측에 광원과 레티클 측에 센서를 배치함으로써 노광과는 역순으로 상위치 검출을 위한 광로를 배치한다. 이 구성에 의해, 검출 광학계의 결상 배율이 확대 되므로, 광스폿의 위치가 비교적 용이하게 검출된다. 또한, 상기 광로는 노광과 같은 순서를 따를 수 있다.
검출을 용이하게 하기 위해서, 검출 광학계에 확대 광학계를 부가할 수 있다, 즉, 확대 공역측이 광센서 측에 대향한 광학계를 반도체 레이저 광원과 광센서 사이에 배치할 수 있다. 예를 들면, 현미경용 대물렌즈와 마찬가지의 확대 광학계에 의해 광스폿을 확대한 후, 광센서로 위치를 검출해도 된다.
이상의 실시예에서는 제 2미러(M2)를 구동했지만, 제 2미러 이외의 소자를구동해도 되고 또는 복수의 미러를 구동해도 된다. 본 실시예에 의하면, 광축 위치에 가장 근접한 노광광(L2)의 반사 위치를 가진 미러(이 경우에는 미러(M2))가 유효직경이 가장 작아질 가능성이 높다. 따라서, 광축위치에 가장 근접한 노광광(L2)의 반사 위치를 가진 미러를 구동함으로써, 미러의 구동을 용이하게 한다.
본 실시예에서는, 하나의 광센서(4a)를 이용하여 광축에 직교하는 방향과 광축 방향으로 위치 오프셋 양쪽 모두를 전형적으로 검출하지만, 각 센서는 한 타입의 위치 오프셋만을 검출한다: 예를 들면, 광센서(4a)가 광축에 직교하는 방향으로 위치 오프셋을 검출하고, 광센서(4b)가 광축 방향으로 위치 오프셋을 검출하여도 된다.
본 실시예에서는, 미러를 구동했지만, 레티클(또는 마스크) 및 웨이퍼를 구동하여도 된다. 이 경우에는, 광센서(4a)상의 광스폿의 위치를 소정의 위치로 이동시키는 대신에, 광센서(4a)상의 스폿의 위치 및 형상을 상시 감시함으로써, 상의 위치 오프셋의 양을 추정하고, 그 정보에 의거한 제어에 의해 도시하지 않은 레티클 구동기 및 웨이퍼 구동기를 구동하여, 상의 위치 오프셋을 상쇄한다.
본 실시예에서는, 광축에 수직 방향과 광축 방향으로 양쪽 모두의 상의 위치 오프셋을 보정하고 있지만, 그들 중의 한 쪽만을 보정하여도 된다.
본 발명의 광학계는 본 실시예에 개시된 광학계에 한정하지 않고, 미러를 이용한 모든 투영 광학계 예를 들면, 미러 및 엑시머 레이저를 이용한 카타디옵트릭 투영 광학계는 물론 여러 가지의 EUV 광학계에도 적용하는 것이 가능하다.
이와 같이, 이상의 실시예에서 설명된 노광장치는 진동에 의한 상의 열화를방지할 수 있어, 고품질의 노광을 제공할수 있다. 본 실시예에서 설명한 검출기 및 보정기는 진동 이외에도, 열 및 그 외의 변화에 의한 어떠한 상위치의 변화도 수정하는 것도 가능하다.
다음에, 도 7 및 도 8을 참조하면서, 상기 노광 장치를 이용한 디바이스 제조방법의 실시예를 설명한다.
도 7은, 디바이스(IC나 LSI 등의 반도체 칩, LCD, CCD 등)의 제조를 설명하기 위한 흐름도이다. 여기서, 반도체 칩의 제조를 예로서 설명한다. 스텝 1(회로설계)에서는, 반도체 디바이스의 회로를 설계한다. 스텝 2(마스크 제작)에서는, 설계된 회로 패턴을 가진 마스크를 형성한다. 스텝 3(웨이퍼 제조)에서는, 실리콘 등의 재료를 이용하여 웨이퍼를 제조한다. 스텝 4(웨이퍼 프로세스)는, 전 공정으로 칭하며, 마스크와 웨이퍼를 이용하여 포토리도그래피에 의해 웨이퍼상에 실제의 회로를 형성한다. 스텝 5 (조립)는, 후속 공정으로 칭하며 스텝 4에서 형성된 웨이퍼를 반도체 칩으로 변환하는 공정이며, 조립공정(다이싱, 본딩), 패키징 공정(칩 밀봉) 등의 공정을 포함한다. 스텝 6 (검사)에서는, 스텝 5에서 제작된 반도체 디바이스의 타당성 테스트, 내구성 테스트등의 검사를 실시한다. 이러한 공정을 거쳐 반도체 디바이스가 완성되어, 출하(스텝 7)된다.
도 8은, 스텝 4에서 웨이퍼 프로세스의 상세한 흐름도이다. 스텝 11(산화)에서는, 웨이퍼의 표면을 산화시킨다. 스텝 12(CVD)에서는, 웨이퍼의 표면에 절연막을 형성한다. 스텝 13(전극형성)에서는 증착 등에 의해 웨이퍼에 전극을 형성한다.스텝 14(이온 주입)에서는, 웨이퍼에 이온을 주입한다. 스텝 15(레지스트 처리)에서는, 웨이퍼에 감광제를 도포한다. 스텝 16(노광)에서는, 노광 장치를 이용하여 마스크의 회로 패턴을 웨이퍼에 노광한다. 스텝 17(현상)에서는, 노광된 웨이퍼를 현상 한다. 스텝 18(에칭)에서는, 현상된 레지스트상 이외의 부분을 에칭힌다. 스텝 19(레지스트 박리)에서는, 에칭 후에 사용되지 않는 레지스트를 제거한다. 이들 스텝을 반복하여 웨이퍼상에 다층 회로 패턴이 형성된다.
본 실시예의 디바이스 제조 방법에 의하면, 종래의 디바이스 보다 고품위의 디바이스를 제조할 수 있다. 이와 같이, 상기 노광 장치를 이용한 디바이스 제조 방법 및 결과물로서의 디바이스도 본 발명의 일 측면을 구성한다.
본 발명에 의하면, 소망한 형상(또는 패턴)의 상을 소망한 배율로 고정밀도에 노광하는 것이 가능한 노광장치를 제공할 수 있으며, 상기 노광 장치를 이용하여 종래의 디바이스 보다 고품위의 디바이스를 제공할 수 있다.

Claims (14)

  1. 광원으로부터 공급된 광에 의해 물체위에 패턴을 조명하는 조명광학계와;
    상기 조명광학계에 의해 조명된 패턴의 상을 기판위에 투영하고, 미러를 포함한 투영 광학계와;
    상기 패턴의 상의 위치 오프셋을 검출하는 검출계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 조명 광학계는, 슬릿 형상의 조명 영역에 의해 상기 물체위에 패턴의 일부를 조명하고,
    상기 투영 광학계는, 상기 기판 위에 패턴의 상의 일부로서 슬릿 형상의 상을 투영하고,
    상기 노광장치는, 상기 물체와 상기 기판을 상대적으로 주사 함으로써, 상기패턴의 상의 전체를 상기 기판상에 노광하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 검출계는, 검출광을 공급하는 발광부와 검출광을 수광하는 수광부를 포함하고,
    상기 발광부는, 상기 슬릿 형상의 상의 외측으로부터 검출광을 공급하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 발광부는, 상기 슬릿 형상의 상의 외측에 상기 기판과 실질적으로 등가인 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 검출계는, 검출광을 공급하는 발광부와 검출광을 수광하는 수광부를 포함하고,
    상기 수광부는, 상기 슬릿 형상의 조명 영역의 외측으로부터 검출광을 수광하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 발광부는, 상기 슬릿 형상의 조명영역의 외측에 상기 물체와 실질적으로 등가인 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 검출계는, 검출광을 공급하는 발광부와 검출광을 수광하는 수광부를 가지고,
    상기 발광부는, 상기 투영 광학계에 대해서 기판측으로부터 검출광을 공급하고,
    상기 수광부는, 상기 투영 광학계에 대해서 물체측으로부터 검출광을 수광하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 검출계에 의해 검출된 정보에 의거하여, 상기 투영 광학계의 광학 소자를 구동하는 구동 유니트를 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 광학 소자는, 상기 투영 광학계의 광학 소자중의 유효직경이 가장 작은 미러를 가지는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  10. 제 8항에 있어서
    상기 투영 광학계는 공통의 광축을 가지는 복수의 미러를 포함하고, 상기 광학 소자는 상기 광축에 가장 가까운 노광광의 반사위치를 가진 미러인 것을 특징으로 하는 노광장치.
  11. 제 1항에 있어서
    상기 투영 광학계는 공통의 광축을 가진 복수의 미러를 가지는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  12. 제 10항에 있어서
    상기 투영 광학계는 6매 또는 8매의 미러로 구성되는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 광원으로부터의 광은 20nm이하의 파장을 가지는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  14. 기판 위에 레지스트를 도포하는 공정과;
    제 1항에 기재된 노광 장치를 이용하여 레지스트가 도포된 기판 위에 마스크위의 패턴을 노광하는 공정과;
    노광된 상기 기판을 현상하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조방법.
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