KR20080049673A - 노광장치 및 디바이스의 제조방법 - Google Patents

노광장치 및 디바이스의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 노광장치는 광원으로부터의 광속에 의해 레티클를 조명하도록 구성된 조명광학계, 및 상기 레티클의 패턴의 상을 기판 상에 투영하는 투영광학계를 포함하고, 상기 조명광학계는 상기 투영광학계의 동공면과 공역인 면의 근방에 배치되고, 상기 조명광학계의 광축을 따라 이동가능한 차광부재를 가지고, 상기 투영광학계의 동공면에 있어서의 광강도분포가 불균일하게 되도록 상기 차광부재를 이동하는 것을 특징으로 한다.

Description

노광장치 및 디바이스의 제조방법{EXPOSURE APPARATUS AND DEVICE FABRICATION METHOD}
본 발명은, 노광장치 및 디바이스 제조방법에 관한 것이다.
포토리소그래피(노광)을 사용하여 반도체 메모리나 논리회로 등의 매우 미세한 반도체디바이스를 제조하기 위해, 투영노광장치가 종래부터 사용되고 있다. 투영노광장치는 레티클(마스크) 상에 형성된 회로패턴을 투영광학계에 의해, 예를 들면, 웨이퍼 상에 투영해서 회로패턴을 전사한다. 최근의 반도체디바이스의 마이크로패터닝에 따라서, 노광광원의 파장 이하의 선폭을 가진 패턴을 해상하기 위한 각종의 초해상 기술이 제안되어 있다. 이러한 초해상 기술의 하나로서, 변형조명법(경사입사조명법)으로 불리는 것이 있다. 변형조명법은 균일한 각도분포를 가지는 조명광에 의해 레티클을 조명하는 것이 아니라, 레티클에 대해서 경사지게 조명광을 조사시키는 방법이다. 변형조명법의 예로서는, 윤대조명법, 2중극조명법 및 4중극조명법이 있다. 변형조명법에서는, 레티클을 조명하는 광속의 각도분포는 레티클(물체면)에 대한 동공면(푸리에 변환면)의 위치분포에 대응한다.
광원으로부터의 광속의 동공면에서의 광강도분포는 축대칭인 가우스분포이 다. 동공면에서의 광강도분포를 윤대형상, 2중극형상 또는 4중극형상으로 형성하기 위해서는, 광강도분포를 변환하는 광학계가 필요하다. 광강도분포를 변환하는 가장 간단한 광학계의 예는, 동공면에 상당하는 옵티컬 인티그레이터의 사출면에 배치되는 2중극 및 4중극의 개구조리개이다. 그러나, 개구조리개의 사용에 의해 광원으로부터의 광속의 성분을 일부를 추출한다. 이 때문에, 광원으로부터의 광속을 효율적으로 사용할 수 없어서, 레티클 상에서의 조도가 저하된다.
일본국 특개평 7-201697호 공보에는 회절광학소자를 사용해서 옵티컬 인티그레이터의 입사면에 있어서의 광강도분포를 변환하는 기술이 제안되어 있다. 이 기술에 의해, 개구조리개를 사용하지 않고, 소망한 광강도분포를 얻을 수 있다.
레티클에 대한 변형조명을 최적화하기 위해서는, 윤대형상의 광속(윤대비) 또는 코히런스 σ(즉, 조명광학계의 사출측의 개구수/투영광학계의 입사측의 개구수)의 크기를 변경하는 것도 제안되어 있다. 예를 들면, 윤대비는 오목형상의 원추형 입사면과 평면형상의 사출면을 가진 광학소자, 및 평면형상의 입사면과 볼록형상의 원추형 사출면을 가진 광학소자를 사용하여 변경할 수 있다. 이들 2개의 광학 소자는 광축 상에 배치되면, 윤대형상의 광속을 형성하고 2개의 광학소자의 간격을 변경함으로써, 윤대비 또는 코히런스 σ를 변경할 수 있다. 코히런스 σ는 배율 가변의 줌 광학계를 사용하여 변경할 수 있다.
그러나, 윤대비 또는 코히런스 σ를 변경시키는 것만으로는, 변형조명을 최적화(즉, 전사되는 회로패턴에 대한 조명광의 최적화)하기에 불충분하다. 예를 들면, 윤대비 또는 코히런스 σ를 변경하는 경우에도, 근접효과의 영향에 의해, 인접 패턴이 병합되거나 또는 고립패턴이 가늘어지게 될 수도 있다.
본 발명은 전사되는 회로패턴을 조명하는 광의 최적화를 한층 더 달성하는 노광장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 광원으로부터의 광속에 의해 레티클을 조명하는 조명광학계 및 상기 레티클의 패턴의 상을 기판 상에 투영하는 투영광학계로 이루어진 노광장치로서, 상기 조명광학계는 상기 투영광학계의 동공면과 공역인 면의 근방에 배치되고, 상기 조명광학계의 광축에 따라 이동가능한 차광부재를 가지고, 상기 투영광학계의 동공면에 있어서의 광강도분포가 불균일하게 되도록 상기 차광부재를 이동하는 것을 특징으로 하는 노광장치를 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 광원으로부터의 광속에 의해 레티클을 조명하는 조명광학계 및 상기 레티클의 패턴의 상을 기판 상에 투영하는 투영광학계로 이루어진 노광장치로서, 상기 조명광학계는 상기 투영광학계의 동공면과 공역인 면의 근방에 배치되고, 상기 조명광학계의 광축에 따라 이동가능한 차광부재를 가지고, 상기 차광부재는 상기 광속을 투과하는 투과기판, 및 상기 투과기판 상에 형성 되어 상기 광속을 차폐하는 차폐부를 가지고, 상기 차폐부는 상기 조명광학계의 광축 상에 있는 것을 특징으로 하는 노광장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기 노광장치를 사용하여 기판을 노광하는 스텝과, 상기 노광된 기판의 현상처리를 행하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 다른 특징은 첨부도면을 참조한 다음의 전형적인 실시형태의 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명에 의한 노광장치(1)는 레티클(30)의 패턴을 조명하는 광을 최적화할 수 있어서, 높은 스루풋으로 고품위인 디바이스(반도체소자, LCD 소자, 촬상소자(예를 들면,CCD), 및 박막자기헤드)를 제공할 수 있다.
본 발명자는, 근접 효과의 영향을 저감하고, 전사되는 회로패턴에 대한 조명광을 한층 더 최적화하기 위해서는, 투영광학계의 동공면에 있어서의 광강도분포 내에서의 강도를 조정하는 것이 필요한 것을 발견하였다. 예를 들면, 피크강도위치를 내측 또는 외측으로 이동하도록 윤대형상의 광강도분포의 윤대부에 있어서의 피크강도위치를 조정함으로써 근접효과가 변화하기 때문에, 전사되는 회로패턴을 조명하는 광을 한층 더 최적화할 수 있다. 이 때문에, 피크강도위치가 그 중심으로부터 이동된 회절광학소자를 사용할 수 있다. 그러나, 이 경우에는, 각각의 광강도분포에 대해서 1개의 회절광학소자가 필요하므로, 광강도분포의 미세한 조정을 실 현하기 위해서는 다수의 회절광학소자가 필요하다. 본 발명은 전사되는 회로패턴을 조명하는 광을 이하의 방법으로 한층 더 최적화 할 수 있는 노광장치를 제안한다. 즉, 다수의 회절광학소자를 사용하지 않고, 상기 노광장치에 의해 투영광학계의 동공면에 있어서의 광강도분포의 피크강도분포를 조정한다.
이하, 첨부도면을 참조하면서, 본 발명에 의한 일 실시형태의 노광장치를 설명한다. 각 도면에 있어서 동일한 첨조부호는 동일한 구성요소를 나타내고, 그 중복되는 설명은 생략한다. 여기서 도 1은 본 발명에 의한 노광장치의 개략적인 단면도이다.
본 실시형태에 의하면, 노광장치(1)는 스텝-앤드-스캔 방식에서 노광에 의해 레티클(30)의 패턴을 웨이퍼(50) 상에 전사하는 투영노광장치이다. 그러나, 노광장치(1)는 스텝-앤드-리피트 방식 또는 다른 노광방식도 적용할 수 있다. 노광장치(1)는 조명장치, 레티클(30)을 탑재하는 레티클스테이지, 투영광학계(40), 및 웨이퍼(50)를 탑재하는 웨이퍼스테이지를 가진다.
조명장치는 전사되는 회로패턴이 형성된 레티클(30)을 조명하고, 광원부(10)및 조명광학계(20)를 가진다.
광원부(l0)는, 예를 들면, 광원으로서 파장 약 248nm의 KrF 엑시머레이져, 또는 파장 약 193 nm의 ArF 엑시머레이져 등을 사용한다. 그러나, 광원부(10)의 광원은 엑시머레이져로 한정되지 않고, 예를 들면, 파장 약 157nm의 F2레이저를 사용하여도 된다.
조명광학계(20)는 광원부(l0)로부터의 광속에 의해 레티클(30)을 조명한다. 본 실시형태에서는, 조명광학계(20)는 빔정형광학계(201), 회절광학소자(202), 집광광학계(203), 차광부재(220), 구동부(230), 줌광학계(204), 다광속형성부(205), 어퍼쳐(206), 콜리메이터렌즈(207), 마스킹블레이드(208), 결상광학계(209), 미러 (210), 및 결상광학계(211)를 가진다.
빔정형광학계(201)는 미러 및 릴레이 렌즈를 가지는 접이식 광학계(light-leading optical system)를 개재하여 광원부(10)에 의해 방출되어 빔정형광학계(201)에 입사하는 광속을 소망하는 형상으로 정형한다.
회절광학소자(202)는 집광광학계(203)를 개재하여 피조명면(IS)의 위치에 소망한 광강도분포(예를 들면, 윤대형상이나 4중극형상)를 형성한다. 회절광학소자(202)는, 예를 들면, 진폭 분포형의 홀로그램이나 위상 분포형의 홀로그램 또는 키노폼 등의 계산기 홀로그램(Computer Generated Hologram)을 사용한다. 회절광학소자(202)는 조명광학계(20)의 광로로부터 퇴피할 수 있다. 회절광학소자(202)는, 예를 들면, 절환 가능한 터릿에 배치되어 있다. 현재 사용되는 회절광학소자를 다른 회절광학소자로 절환함으로써, 피조명면(IS)에 각종의 광강도분포를 형성한다.
집광광학계(203)는 회절광학소자(202)의 피조명면(IS)과 사출면에 의해 푸리에 변환면을 구성하는 기능을 한다. 이 구성에 의해, 광원부(l0)로부터의 광속이 미소 변동하는 경우에도, 빔정형광학계(201)에 의해 회절광학소자(202)에 입사하는 광속의 입사위치 및 발산각이 항상 소정의 값을 가지도록 제어된다. 이에 의해, 피조명면(IS)의 위치에 형성되는 광강도분포를 항상 일정하게 유지할 수 있다.
차광부재(220)는 조명광학계(20)의 동공면근방에 위치 결정되어 조명광학계의 광축방향으로 이동가능하게 배치되어 있다. 차광부재(220)가 조명광학계의 광축 방향으로 이동하기 때문에, 투영광학계(40)의 동공면에 있어서의 광강도분포가 불균일하게 된다. 특히, 차광부재의 이동에 의해, 투영광학계의 광축과 수직인 방향의 광강도분포가 변화한다. 환언하면, 차광부재(220)는 회절광학소자(202)에 의해 형성된 광강도분포를 조정하는 기능을 가진다. 차광부재(220)는 본 실시형태에서는, 집광광학계(203)와 줌광학계(204) 사이의 동공면근방에 배치되고 있지만, 조명광학계의 동공면과 공역인 면의 근방에 배치되어 있으면 그 위치는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 어퍼쳐(206)의 위치, 즉, 다광속형성부(205)의 사출면(205b)의 근방에 배치되어도 된다. 차광부재(220)는 절환 가능한 터릿에 배치되므로 회절광학소자(202)에 의해 형성되는 광강도분포에 따라서(회절광학소자(202)의 절환에 따라서), 최적인 차광부재를 선택할 수 있다.
구동부(230)는 차광부재(220)를 조명광학계(20)의 광축에 대해서 평행한 방향으로 구동한다. 구동부(230)는, 예를 들면, 액츄에이터를 사용한다. 구동부(230)는 차광부재(220)를 조명광학계(20)의 광로 외부로 구동할(즉, 차광부재(220)를 조명광학계(20)의 광로로부터 퇴피할) 수도 있다.
여기서, 도 2A 내지 도 2C를 참조하면서, 차광부재(220) 및 구동부(230)에 대해 상세하게 설명한다. 도 2A 내지 도 2C는 차광부재(220) 및 그 근방을 통과한 광속에 의해 투영광학계(40)의 동공면에 형성된 광강도분포의 도면이다. 도 2A 내지 도 2C에서는, 차광부재(220)가 개구를 가진 1매의 차광판에 의해 형성된 개구조 리개(220A)인 경우를 예시한다. 개구는 회절광학소자(202)에 의해 피조명면(IS)에 형성된 윤대형상의 광강도분포의 외형과 대체로 동일하다. 조명광학계의 광축이 개구의 중심을 통과한다. 도 2A 내지 도 2C에 도시된 바와 같이, 차광부재(220)로서의 개구조리개(220A)는 개구조리개(220A)의 개구의 외주 근방에 입사하는 광속(광량)을 제한하여 회절광학소자(202)에 의해 형성되는 광강도분포(윤대형상분포)의 외경을 조정한다.
도 2A에 도시된 바와 같이, 개구조리개(220A)가 조명광학계(20)의 동공면근방에 위치결정되면, 투영광학계(40)의 동공면에, 윤대부의 광강도가 균일한 광강도분포가 형성된다. 이 상태에서, 구동부(230)에 의해 개구조리개(220A)를 조명광학계(20)의 광축에 대해서 평행한 방향인 집광광학계로(203)부터 더욱 멀어지는 방향으로 구동한다. 그러면, 도 2B에 도시된 바와 같이, 도 2A에 도시된 상태에서는 개구조리개(220A)의 개구를 통과한 외주 근방에 입사하는 광속이 차단된다. 이 동작에 의해, 개구조리개(220A)를 통과한 광속은 축외 광강도가 감소된다. 투영광학계(40)의 동공면에는, 도 2B에 도시된 바와 같이, 피크강도가 윤대부의 광축측(내측)에 발생된 불균일한 광강도분포가 형성된다. 본 실시형태에서는, 조명광학계(20)의 광축에 대해서 평행한 방향으로서 개구조리개(220A)를 집광광학계(203)로부터 멀어지는 방향으로 구동하고 있지만, 개구조리개(220A)를 집광광학계(203)에 근접하게 되는 방향으로 구동해도 된다. 또한, 도 2A에 도시된 상태에서 개구조리개(220A)의 구동량(즉, 개구조리개(220A)를 구동하는 거리)을 증가시키면, 도 2C에 도시된 바와 같이, 윤대부의 축외측의 광강도를 더욱 감소시킬 수 있다. 환언하면, 개구조리개(220A)를 광축과 평행한 방향으로 구동함으로써, 투영광학계(40)의 동공면에 있어서의 불균일한 광강도분포를 형성하고, 특히, 투영광학계의 광축과 수직인 방향의 광강도분포가 변화한다.
또, 도 3A 및 도 3B에 도시된 바와 같이 광학부재(220B)를 차광부재(220)로서 사용함으로써, 윤대부에 있어서의 그 광축측(그 내측) 대신에 피크강도가 축외측(외측)에 발생된 광강도분포를 형성할 수도 있다. 도 3A 및 도 3B는 차광부재(220)의 일례로서의 광학부재(220B) 및 그 근방을 통과한 광속에 의해 투영광학계(40)의 동공면에 형성된 광강도분포의 도면이다.
광학부재(220B)는 투과기판(222B)과 차폐부(224B)를 가진다. 투과기판(222B)은 광원부(10)로부터의 광속을 투과한다. 차폐부(224B)는 투과기판(222B) 상의 일부에 형성되고 광원부(10)로부터의 광속을 차폐한다. 투과기판(222B)은 예를 들면, 석영이나 형석으로 구성된다. 차폐부(224B)는, 예를 들면, 크롬(Cr) 등으로 구성되고, 회절광학소자(202)에 의해 형성되는 윤대형상분포의 내경과 대략 동등한 크기를 가진다. 차폐부(224B)는 광학부재(220B)가 조명광학계(20)의 동공면위치 근방에 위치결정되었을 때, 회절광학소자(202)에 의해 형성되는 윤대형상분포의 내경의 위치와 일치하도록 형성되어 있다. 도 3A 및 도 3B에 도시된 바와 같이, 차광부재(220)로서의 광학부재(220B)는, 차폐부(224B)의 외주근방에 입사하는 광속(광량)을 제한하여 회절광학소자(202)에 의해 형성되는 광강도분포(윤대형상분포)의 내경을 조정한다.
도 3A에 도시된 바와 같이, 광학부재(220B)가 조명광학계(20)의 동공면근방 에 위치결정되면, 투영광학계(40)의 동공면에는 윤대부의 광강도가 균일한 광강도분포가 형성된다. 이 상태에서, 구동부(230)에 의해 광학부재(220B)를 조명광학계(20)의 광축에 대해서 평행한 방향인 집광광학계로부터 더 멀어지는 방향으로 구동한다. 그러면, 도 3B에 도시된 바와 같이, 도 3A에 도시된 상태에서는 광학부재(220B)를 통과한 투과부(222B)의 내주부 근방, 즉 차폐부(224B)의 외주 근방에 입사하는 광속이 차단된다. 이 동작에 의해, 광학부재(220B)를 통과한 광속의 강도는 윤대부의 광축측(광축에 근접한 부분) 위에서 감소된다. 투영광학계(40)의 동공면에는, 도 3B에 도시된 바와 같이, 윤대부에 있어서의 축외측(외측)에 피크강도 가 발생된 불균일한 광강도분포가 형성된다. 본 실시형태에서는, 조명광학계(20)의 광축에 대해서 평행한 방향으로서 광학부재(220B)를 집광광학계(203)로부터 떨어지는 방향으로 구동하고 있지만, 광학부재(220B)를 집광광학계(203)에 근접하게 되는 방향으로 구동해도 된다. 또한, 도 3A에 도시된 상태에서, 광학부재(220B)의 구동량(즉, 광학부재(220B)를 구동하는 거리)을 증가시키면, 광축측의 광강도를 더욱 감소시킬 수 있다. 이와 같이, 광학부재(220B)를 광축에 평행한 방향으로 구동하는 함으로써, 피크광강도가 윤대부의 축외측(외측)에 발생된 광강도분포를 형성할 수 있다. 환언하면, 광학부재(220B)를 광축에 평행한 방향으로 구동함으로써, 투영광학계(40)의 동공면에 있어서의 불균일한 광강도분포가 형성되고, 특히, 투영광학계의 광축과 수직인 방향의 광강도분포가 변화한다.
노광장치(1)에 있어서, 차광부재(220)는 구동부(230)와 연동하여 투영광학계(40)의 동공면에 있어서의 광강도분포의 피크강도위치도 변화시킬 수 있다. 노 광장치(1)는 레티클(30)의 패턴에 따라서 차광부재(220)을 구동하고 광강도분포를 불균일하게 형성함으로써, 레티클(30)의 패턴을 조명하는 광을 최적화할 수 있다. 노광장치(1)에서는 간단히 차광부재(220)와 구동부(230)를 사용함으로써 투영광학계(40)의 동공면에 있어서의 광강도분포의 피크강도위치를 조정할 수 있어서, 장치의 대형화나 비용증가를 초래하지 않는다. 물론, 개구조리개(220A)와 광학부재(220B)를 선택적으로 절환 가능하면, 투영광학계(40)의 동공면에 있어서의 광강도분포의 피크강도위치를 광축측이나 축외측으로도 조정할 수 있다.
구동부(230)는 투영광학계(40)의 동공면에 있어서의 광강도분포에 있어서, 투영광학계(40)의 광축과 수직인 방향의 광강도분포가 연속적으로 변화하도록, 차광부재(220)을 구동하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 투영광학계(40)의 동공면에 있어서의 광강도분포의 피크강도위치를 미세하게 조정할 수 있다. 또, 구동부(230)는 도 2A 내지 도 2C 및 도 3A 와 도 3B에 도시된 바와 같이, 코히런스가 일정하게 유지되도록, 차광부재(220)를 구동하는 것이 바람직하다. 이것은 광강도분포의 피크강도위치와 코히런스는 독립적으로 조정되기 때문이다. 즉, 차광부재(220)의 구동시에 코히런스의 변동을 줌광학계(204)에 의해 조정할 수 있다.
도 1로 돌아와서, 줌광학계(204)는 피조명면(IS) 상의 광패턴을 다광속형성부(205)의 입사면(205a)에 여러 가지의 배율로 투영(결상)한다.
다광속형성부(205)는 사출면(205b)에 피조명면(IS) 상의 광패턴 상(像)에 대응한 형상의 광원상(像)을 형성한다. 다광속형성부(205)는, 예를 들면, 복수의 미소 렌즈를 포함하는 파리의 눈렌즈나 파이버 다발에 의해 구성되고 사출면(205b)에 복수의 점광원을 포함하는 면광원을 형성한다. 파리의 눈렌즈의 마이크로렌즈는회절광학소자여도 되고, 어레이로 배열되어도 된다.
어퍼쳐(206)은 다광속형성부(205)의 사출면(205b)의 근방에 배치되어 소망한 광원상을 얻을 수 있도록 광속을 차폐한다.
콜리메이터렌즈(207)는 다광속형성부(205)에 의해 형성되고 2차광원으로서 기능하는 다수의 집광점으로부터의 광속에 의해 마스킹블레이드(208), 결상광학계(209), 미러(210) 및 결상광학계(211)를 개재하여 레티클(30)을 조명한다.
마스킹블레이드(208)는, 예를 들면, 독립적으로 구동하는 4개의 차광판을 포함하고 있고, 레티클(30) 상의 조명영역을 제한한다. 마스킹블레이드(208)는 레티클(30)과 광학적으로 공역인 위치에 배치되어 있다.
결상광학계(209) 및 (211)는 각각 마스킹블레이드(208)의 위치에 대응하는 물체면 및 레티클(30)의 위치에 대응하는 상면(像面)을 가지는 결상광학계이다. 결상광학계(209) 및 (211)는 마스킹블레이드(208)의 위치에서 실현된 조도분포를 레티클(30)상에 투영한다.
레티클(30)은 회로패턴을 가지고, 레티클스테이지(도시하지 않음)에 의해 지지 및 구동된다. 레티클(30)에 의해 회절된 광은 투영광학계(40)을 통하여 웨이퍼(50) 상에 투영된다. 노광장치(1)는 스텝-앤드-스캔 방식을 채용하기 때문에, 레티클(30)과 웨이퍼(50)을 주사함으로써 레티클(30)의 패턴을 웨이퍼(50)에 전사한다.
투영광학계(40)는 레티클(30)의 패턴을 웨이퍼(50) 상에 투영하는 광학계이 다. 투영광학계(40)로서는 디옵트릭계, 카타디옵트릭계, 및 카톱트릭계를 사용할 수 있다. 투영광학계(40)는 투영광학계(40)의 개구수를 제어하는 조리개(45)를 투영광학계(40)의 동공면에 가진다.
웨이퍼(50)는 웨이퍼스테이지(도시하지 않음)에 의해 지지 및 구동된다. 본 실시형태에서는, 피노광 기판으로서 웨이퍼(50)를 사용하고 있지만, 유리 플레이트 등의 다른 기판을 사용할 수도 있다. 웨이퍼(50) 상에는 포토레지스트가 도포되어 있다.
노광에 있어서, 조명광학계(20)는 광원부(10)에 의해 방출된 광속에 의해 레티클(30)을 조명한다. 투영광학계(40)는 레티클(30)을 통과한 패턴이 반영된 광속을 웨이퍼(50) 상에 결상한다. 상술한 바와 같이, 노광장치(1)에서 사용되는 조명광학계(20)에 구비된 차광부재(220) 및 구동부(230)에 의해 광강도분포가 불균일하게 되도록 투영광학계(40)의 동공면에 있어서의 광강도분포를 조정할 수 있고, 특히, 투영광학계의 광축과 수직인 방향의 광강도분포를 변경할 수 있다. 따라서, 노광장치(1)는 레티클(30)의 패턴을 조명하는 광을 최적화할 수 있어서, 높은 스루풋으로 고품위인 디바이스(예를 들면, 반도체소자, LCD 소자, 촬상소자(예를 들면,CCD), 및 박막자기헤드)를 제공할 수 있다.
다음에, 도 4 및 도 5을 참조하면서, 상술한 노광장치(1)를 사용한 디바이스의 제조방법의 실시예를 설명한다. 도 4는 디바이스(즉, IC 및 LSI 등의 반도체 칩, LCDs, CCDs 등)의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 여기에서는, 반도체 칩의 제조방법을 예로서 설명한다. 스텝 1(회로설계)에서는, 반도체 디바이스의 회 로를 설계한다. 스텝 2(레티클 제작)에서는, 회로패턴이 설계된 레티클을 제작한다. 스텝 3(웨이퍼 제조)에서는 실리콘 등의 재료를 사용하여 웨이퍼를 제조한다. 스텝 4(웨이퍼 프로세스)는 전공정으로도 부르고, 레티클과 웨이퍼를 사용하여, 리소그래피에 의해 웨이퍼 상에 실제의 회로를 형성한다. 스텝 5(조립)는 후공정으로도 부르며, 스텝 4에서 형성된 웨이퍼를 반도체칩으로 형성하는 공정이고, 어셈블리 공정(예를 들면, 다이싱, 본딩), 패키징 공정(칩 밀봉) 등을 포함한다. 스텝 6(검사)에서는 스텝 5에서 제작된 반도체 디바이스의 동작확인 테스트, 내구성 테스트 등의 각종 검사를 실시한다. 이들 공정을 거쳐서 반도체 디바이스가 완성되고, 출하(스텝 7)된다.
도 5는 웨이퍼 프로세스(스텝 4)의 상세한 흐름도이다. 스텝 11(산화)에서는 웨이퍼의 표면을 산화시킨다. 스텝 S12(CVD)에서는 웨이퍼의 표면에 절연층을 형성한다. 스텝 13(전극형성)에서는, 증착 등에 의해 웨이퍼에 전극을 형성한다. 스텝 14(이온주입)에서는 웨이퍼에 이온을 주입한다. 스텝 15(레지스트 처리)에서는 웨이퍼에 감강재를 도포한다. 스텝 16(노광)에서는 상기의 노광장치(1)를 사용하여 레티클로부터 회로패턴을 웨이퍼 상에 노광한다. 스텝 17(현상)에서는 상기 노광된 웨이퍼를 현상한다. 스텝 S18(에칭)에서는, 현상된 레지스트상 이외의 부분을 에칭한다. 스텝 19(레지스트 박리)에서는, 에칭이 끝난 후 사용되지 않는 레지스트를 제거한다. 이들 스텝을 반복하여 웨이퍼 상에 다층의 회로패턴이 형성된다. 본 실시예의 디바이스의 제조방법에서는, 종래의 노광장치보다 고품위의 디바이스를 제조할 수 있다. 따라서, 상기 노광장치(1)를 사용한 디바이스의 제조방법과 결과물 인 디바이스는 본 발명의 한 측면을 구성한다.
본 발명은 전형적인 실시형태에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 상기 개시된 전형적인 실시형태에 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다음의 특허청구범위는 이러한 모든 변경과 등가의 구성 및 기능을 망라하도록 가장 넓게 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명에 의한 노광장치의 개략단면도;
도 2A 내지 도 2C는 도 1에 도시된 노광장치의 차광부재의 일례로서의 개구 조리개 및 그 부근을 통과한 광속에 의해 투영광학계의 동공면에 형성된 광강도분포를 나타내는 도면;
도 3A 내지 도 3C는 도 1에 도시된 노광장치의 차광부재의 일례로서의 광학 부재 및 그 부근을 통과한 광속에 의해 투영광학계의 동공면에 형성된 광강도분포를 나타내는 도면;
도 4는 디바이스의 제조방법을 설명하는 흐름도;
도 5는 도 4의 스텝 4에서의 웨이퍼프로세스의 상세한 흐름도.
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]
1: 노광장치 10: 광원부
20: 조명광학계 30: 레티클
40: 투영광학계 50: 웨이퍼
201: 빔정형광학계 202: 회절광학소자
203: 집광광학계 204: 줌광학계
205: 다광속형성부 206:어퍼쳐
207: 콜리메이터렌즈 208: 마스킹블레이드
209, 211:결상광학계 210: 미러
220: 차광부재 230:구동부

Claims (8)

  1. 광원으로부터의 광속에 의해 레티클을 조명하는 조명광학계; 및
    상기 레티클의 패턴의 상을 기판 상에 투영하는 투영광학계로 이루어진 노광장치로서,
    상기 조명광학계는 상기 투영광학계의 동공면과 공역인 면의 근방에 배치되고, 상기 조명광학계의 광축을 따라 이동가능한 차광부재를 가지고,
    상기 투영광학계의 동공면에 있어서의 광강도분포가 불균일하게 되도록 상기 차광부재를 이동하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차광부재의 이동에 의해, 광강도분포 중, 상기 투영광학계의 광축의 위치로부터 반경방향의 광강도분포를 변화시키는 것을 특징으로 하는 기재의 노광장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    차광부재는 1매의 차광판인 것을 특징으로 하는 노광장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    코히런스가 일정하게 유지되도록 상기 차광부재를 이동하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  5. 광원으로부터의 광속에 의해 레티클을 조명하는 조명광학계; 및
    상기 레티클의 패턴의 상을 기판 상에 투영하는 투영광학계로 이루어진 노광장치로서,
    상기 조명광학계는 상기 투영광학계의 동공면과 공역인 면의 근방에 배치되고, 상기 조명광학계의 광축에 따라 이동가능한 차광부재를 가지고,
    상기 차광부재는 상기 광속을 투과하는 투과기판, 및
    상기 투과기판 상에 형성되어 상기 광속을 차폐하는 차폐부를 가지고, 상기 차폐부는 상기 조명광학계의 광축 상에 있는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 차광부재의 이동에 의해, 광강도분포 중, 상기 투영광학계의 광축의 위치로부터 반경반향의 광강도분포를 변화시키는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    코히런스가 일정하게 유지되도록 상기 차광부재를 이동하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 기재된 노광장치를 사용하여 기판을 노 광하는 스텝과;
    상기 노광된 기판을 현상처리하는 스텝
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조방법
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