KR20080057166A

KR20080057166A - 노광장치 및 디바이스 제조방법

Info

Publication number: KR20080057166A
Application number: KR1020070132921A
Authority: KR
Inventors: 신지 니시무라
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-12-19
Filing date: 2007-12-18
Publication date: 2008-06-24
Also published as: KR100929268B1; TWI388939B; US20080143991A1; JP2008153498A; US7477357B2; JP4838698B2; TW200842504A

Abstract

주사노광장치는 조명 광학계 내에 배치되어, 조명될 원판의 영역을 주사 방향에 있어서 규정하는 제 1 및 제 2 차광판을 포함한다. 상기 주사노광장치는 상기 주사 방향에 대하여 수직인 방향에 있어서의 폭들의 분포를 조정하기 위해, 상기 제 1 차광판 및 상기 제 2 차광판 중 적어도 하나를 상기 조명 광학계의 광축에 수직인 면내에 있어서 회동시키는 회동기구를 더 포함하고, 상기 폭들은 각각 상기 주사 방향에 있어서의 상기 영역의 폭이다.

Description

노광장치 및 디바이스 제조방법{EXPOSURE APPARATUS AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 원판을 조명하는 조명 광학계와, 상기 원판으로부터의 광을 기판에 투영하는 투영 광학계를 포함하고, 상기 투영 광학계의 광축에 대하여 수직인 방향으로 상기 원판 및 상기 기판을 주사시키면서 상기 원판 및 상기 투영 광학계를 통해서 상기 기판을 노광하는 노광장치에 관한 것이다.

포토리소그래피 기술을 이용해서 매우 미세 패턴을 형성하는 반도체 메모리 등의 반도체소자를 제조하기 위해서는, 레티클에 묘화된 회로 패턴을 축소 투영 광학계에 의해 웨이퍼에 투영해서 회로 패턴을 형성한다. 반도체소자의 패턴의 더 한층의 미세화를 위한 요구에 의해, 레지스트 프로세스의 발전과 동시에 노광장치는 미세화로 대응해왔다. 노광장치의 해상력을 향상시키는 수단으로는 투영 광학계의 개구수(NA)를 증가시키는 방법과 노광 파장을 감소시키는 방법을 들 수 있다.

투영 광학계의 개구수(NA)를 증가시키는 방법으로서, 최근에는 액침법이 개발되어 더욱 고NA화에 접근하고 있다. 일반적으로 해상력은 노광 파장에 비례하고, NA에 반비례하는 것이 알려져 있다. 또, 축소 투영 노광장치에 의해 전사될 수 있는 최소의 해상도는 노광 광의 파장에 비례하고, 또한 해당 해상도는 파장을 감소시킴에 따라 증가한다. 따라서, 반도체소자의 미세화에 대한 요구에 따라, 노광 파장에 대해서는, 파장 248㎚의 KrF 엑시머 레이저 대신에 최근에는 193㎚ 부근의 발진 파장을 가지는 ArF 엑시머 레이저가 주류로 되고 있고, 더욱 단파장의 EUV(extreme ultraviolet radiation)의 개발이 진척되고 있다.

또한, 해상도 저하의 한가지 원인으로서 각 선폭 오차가 있고, 이 각 선폭 오차로는 우선 종/횡 선폭 오차를 포함한다. 이 오차를 수정하기 위해서는, HV(high voltage) 수정 필터를 채용할 수 있다. 다음에, 샷마다의 선폭 오차를 수정하기 위해서는, 샷마다 레이저의 기본 펄스수, 즉 노광량을 제어함으로써 샷마다의 선폭 오차를 감소시킨다. 또, 샷 내의 주사 방향 선폭 오차는 레이저의 펄스수를 샷 내에서 제어함으로써 감소시킨다.

또한, 샷 내의 비주사 방향의 선폭 오차에 대해서는, 1차 결상면 근방에서 광축의 양쪽의 농도가 다른 필터를 낮은 농도 부분이 안쪽을 향하도록 각각 배치하고 있다. 그리고, 서로 대향하는 방향으로 필터를 구동시켜서 투과 광속의 중심과 그 주변에서 광량이 변화되도록 함으로써, 노광량을 수정한다(예를 들어, 일본국 공개 특허 제2002-033272호 공보 참조).

상기 종래 예에서는, 샷 내의 비주사 방향의 선폭 오차에 대해서는 1차 결상면 근방에서 광축의 양쪽의 농도가 다른 필터를 낮은 농도 부분이 안쪽을 향하도록 각각 배치하고 있다. 그리고, 서로 대향하는 방향으로 필터를 구동시켜서 투과 광속의 중심과 그 주변에서 광량이 변화되도록 함으로써 노광량을 수정하고 있다. 그러나, 광학 필터를 사용하고 있기 때문에, 투과 광량이 대략 10% 정도로 저하된다. 또한, 1차 결상면 근방에는 주사 노광을 행하기 위해 주행 마스킹 블레이드 기구 및 슬릿 형상 수정 기구가 배치되어 있다. 그 때문에, 실제로는 더욱 이 면과 광학적으로 공액인 관계로 중간 결상면을 배치하여, 노광량을 수정하지 않으면 안된다. 따라서, 조명 광학계의 광로 길이가 증가하여, 광학소자의 수도 증대한다고 하는 결점이 있었다.

본 발명은 예를 들어 기판의 노광량의 분포를 조정하는 신규의 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 원판을 조명하는 조명 광학계와, 상기 원판으로부터의 광을 기판에 투영하는 투영 광학계를 구비하고, 상기 투영 광학계의 광축에 대하여 수직인 방향으로 상기 원판 및 상기 기판을 주사시키면서 상기 원판 및 상기 투영 광학계를 통해서 상기 기판을 노광하는 노광장치로서, 상기 조명 광학계 내에 배치되어, 조명될 상기 원판의 영역을 상기 주사 방향에 있어서 규정하는 제 1 및 제 2 차광판; 및 상기 주사 방향에 대하여 수직인 방향에 있어서의 폭들의 분포를 조정하기 위해, 상기 제 1 차광판 및 상기 제 2 차광판 중 적어도 하나를 상기 조명 광학계의 광축에 수직인 면내에 있어서 회동시키는 회동기구를 포함하고, 상기 폭들은 각각 상기 주사 방향에 있어서의 상기 영역의 폭인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 디바이스의 제조방법은 상기 노광장치를 이용해서 기판을 노광하는 단계; 상기 노광된 기판을 현상하는 단계; 및 상기 현상된 기판을 처리해서 디바이스를 제조하는 단계를 포함한다.

전술한 것 이외의 기타 목적과 이점은 이하의 본 발명의 바람직한 실시형태의 설명으로부터 당업자에게 명백할 것이다. 이하의 설명은 본 발명의 상세한 설 명과는 별도로 구성되어 본 발명의 실시예를 예시하고 있는 첨부 도면을 참조해서 행하지만, 이러한 실시예는 본 발명의 각종 실시형태를 총망라하는 것은 아니므로, 본 발명의 범위를 결정하기 위한 설명은 이하의 청구범위를 참고할 필요가 있다.

명세서의 일부를 구성하고, 본 발명의 실시형태를 설명하는 첨부도면은, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 기능을 한다.

본 발명에 따르면, 예를 들어 기판의 노광량의 분포를 조정하는 신규의 기술을 제공할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시형태에 있어서, 본 발명은 주사형 노광장치에 적용된다. 이 주사형 노광장치는 레티클(원판)을 조명하는 조명 광학계와, 상기 레티클로부터의 광을 웨이퍼(기판)에 투영하는 투영 광학계를 포함한다. 그리고, 상기 레티클 및 상기 웨이퍼를 상기 투영광학계의 광축에 대해 수직인 방향으로 주사시키면서 상기 레티클 및 상기 투영 광학계를 통해서 상기 웨이퍼를 노광한다. 본 실시형태에 따른 장치는 제 1 차광판 및 제 2 차광판과, 상기 차광판의 회동기구를 더 포함한다. 상기 제 1 차광판 및 제 2 차광판은 상기 조명 광학계 중에 배치되어, 조명될 상기 레티클의 영역을 상기 주사 방향에 있어서 규정한다. 상기 회동기구는 상기 주사 방향에 대하여 수직인 방향에 있어서의 상기 영역의 상기 주사 방향에서의 폭들의 분포를 조정하기 위해, 상기 제 1 차광판 및 상기 제 2 차광판 중 적어도 하나를 상기 조명 광학계의 광축에 수직인 면내에 있어서 회동시킨다.

상기 구성에 따르면, 1차 결상면 근방에 광축에 대하여 양쪽의 농도가 다른 필터를 2매 배치하고, 이들 필터를 서로 대향하는 방향으로 구동시켜서 투과 광속의 중심과 그 주변에서 광량을 변화시키는 방법과 비교해서 투과 광량의 저하를 더욱 억제할 수 있는 효과가 있다. 또한, 비주사 방향 노광량 수정(CD(critical dimension) 수정) 슬릿을 소형 경량으로 형성할 수 있으므로, 1차 결상면 근방에 용이하게 배치시킬 수 있다. 즉, 광학적으로 공액인 중간 결상면을 추가하는 일없이, 균일한 노광 조건을 얻을 수 있고, 또한 저소비 전력으로 고속 구동을 달성할 수 있다.

상기 회동기구는 상기 제 1 차광판 및 상기 제 2 차광판을 상기 조명 광학계의 광축에 수직인 면에 있어서, 상기 주사 방향에 대하여 수직인 방향의 기준선에 관해서 대칭으로 회동시키는 것이 바람직하다. 이에 따라, CD 수정을 위한 차광판의 구동 거리를 최소한으로 할 수 있다.

본 실시형태에 따르면, 상기 제 1 또는 제 2 차광판은 제 1 슬릿을 구성하는 제 1 슬릿 기구에 대응한다. 또, 본 실시형태에 따르면, 상기 회동기구의 회동중심은 상기 조명 광학계의 광축으로부터 상기 주사 방향에서 떨어져서 설정된 위치에 배치되어 있다.

주사 노광장치는 원판을 슬릿 형상의 노광 광으로 조명하기 위한 제 1 마스킹 블레이드 및 제 2 마스킹 블레이드(제 2 슬릿 기구)를 포함한다. 제 2 슬릿 기구는 제 2 슬릿을 구성한다. 제 1 슬릿의 중심은 상기 제 2 슬릿의 중심과 거의 일치하고 있는 것이 바람직하다. 상기 제 1 차광판 에지 및 상기 제 2 차광판 에 지는 각각 상기 제 1 마스킹 블레이드의 에지 및 제 2 마스킹 블레이드의 에지와 대응하는 형상을 가진다. 한편, 상기 제 1 차광판 및 상기 제 2 차광판의 적어도 하나의 에지의 형상은 가변인 것이 바람직하다.

[ 실시예 ]

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광장치의 구성을 나타낸다. 도 1의 장치는 레티클(원판)을 조명하기 위한 노광 광을 슬릿 형상으로 가공하는 차광 슬릿(제 2 슬릿)과는 다른 별도로 형성된 차광 슬릿(제 1 슬릿)을 포함한다. 제 1 슬릿은 상기 레티클이 조명되는 영역을 상기 주사 방향에 있어서 규제하는 제 1 및 제 2 차광 슬릿 재료 판(차광판)에 의해 형성된다. 그리고, 주사 방향과 수직인 방향(비주사 방향)에서 노광량을 수정할 때는, 이 추가한 차광 슬릿의 앞쪽 에지(제 1 차광판의 차광 에지) 및 뒤쪽 에지(제 2 차광판의 차광 에지)의 적어도 하나를 회동시킨다. 이것에 의해, 슬릿 폭, 즉, 투과 광량을 주사 방향의 좌우에서 다르게 한다. 또한, 제 1 차광판 및 제 2 차광판은 조명광학계의 1차 결상면 근방에 배치된다.

도 1을 참조하면, 레이저 펄스 발생 장치(31)는 노광 광인 레이저 펄스를 발생하고, 광학계(32)는 레이저 펄스 발생 장치(31)에 의해 발생된 노광 광을 소정의 노광 광으로 가공한다. 레이저 펄스 발생 장치(31), 광학계(32), 릴레이 렌즈(38), 미러(39) 및 릴레이 렌즈(40)는 조명 광학계(30)를 구성한다. 마스킹 블레이드(제 2 슬릿 기구)(33)는 웨이퍼 스테이지(37)의 주사와 동기해서 노광 광으로 주사하기 위해 조명 광학계(30)의 중간 결상면 근방에 배치되어 있다.

레티클(34)은 그의 위에 패턴이 묘화되어 있고, 웨이퍼(36)에 그의 패턴을 프린트하기 위한 원판이고, 투영 광학계(35)는 레티클(34)의 패턴을 웨이퍼(36)에 축소 노광하기 위한 것이다. 마스킹 블레이드(33)는 레티클(34)을 조명하기 위한 노광 광을 슬릿 형상으로 가공하는 슬릿(제 2 슬릿)을 형성한다. 웨이퍼(36)는 감광 기판이고, 웨이퍼 스테이지(37)는 웨이퍼(36)를 흡착 유지함으로써 주사 노광하기 위한 것이다. 참조 번호 (1) 및 (3)은 각각 본 발명의 특징인 비주사 방향 노광량 수정 장치를 구성하는 CD 수정 구동 슬릿 부재(제 1 차광판) 및 CD 수정 비구동 슬릿 부재(제 2 차광판)이다. CD 수정 구동 슬릿 부재(1) 및 CD 수정 비구동 슬릿 부재(3)는 제 1 슬릿 기구를 구성한다. 제 1 슬릿 기구도 마스킹 블레이드(33)와 마찬가지로 조명광학계(30)의 중간 결상면 근방에 배치되어 있다.

도 2는 도 1의 노광장치에 있어서의 비주사 방향 노광량 수정 장치(CD 수정 장치)의 구성을 나타낸다. 도 2를 참조하면, (1)은 노광량을 제어하기 위한 CD 수정 구동 슬릿 부재(1); (2)는 상기 중간 결상면 근방을 투과하는 노광 광의 유효 광영역; (3)은 CD 수정 구동 슬릿 부재(1)와 협동해서 비주사 방향의 노광량을 수정하기 위한 CD 수정 비구동 슬릿 부재이다. CD 수정 구동 슬릿 부재(1) 및 CD 수정 비구동 슬릿 부재(3)는 각각 주사 방향에 대해서 수직인 방향의 위치를 기준점으로 해서 배치된 단부(차광 에지)를 가진다. 이들 단부 사이에 노광량을 수정하기 위한 CD 수정 슬릿(제 1 슬릿)을 형성한다. CD 수정 구동 슬릿 부재(1) 및 CD 수정 비구동 슬릿 부재(3)는 조명 광학계(30)의 중간 결상면 근방에 제 1 슬릿의 중심이 상기 제 2 슬릿의 중심 근방에 위치되도록 배치된다.

(4)는 노광면 상에서의 레이저 펄스를 수정가능한 주사 방향; (5)는 CD 수정슬릿에 의해 노광량을 수정가능한 비주사 방향; (6)은 CD 수정 구동 슬릿 부재(1)를 유지하기 위한 구동부 링크 기구; (7)은 구동부 링크 기구(6)를 일방향으로만 회동 가능한 회전 구동부 지점; (8)은 링크부 전체를 유지하는 구동부 링크 고정부; (9)는 구동부 링크 기구(6)와 평행하게 움직이는 구동부 링크 기구; (10) 내지 (12)는 구동부 링크 기구를 구성하기 위한 링크 힌지; (13)은 CD 수정 구동 슬릿 부재(1)를 구동부 링크 기구(6)에 접속하는 CD 수정 구동 슬릿 지지부이다.

(21)은 리니어 구동 모터의 모터 비구동부; (22)는 리니어 구동 모터의 모터 구동부; (23)은 모터부 전체를 유지하는 모터 고정부; (24)는 링크 기구를 구동시키는 모터의 모터 구동 방향; (25)는 구동부 링크 기구(6)에 접속된 모터 구동부 지지부재; (26)은 상기 링크 기구에 접속된 Z방향으로 변위하는 위치 검출 센서 변위부; (27)은 위치 검출 센서 변위부(26)의 변위량을 판독하는 위치 검출 센서 판독부이다.

도 3은 본 실시예에 따른 비주사 방향 노광량 수정 장치를 구동하기 전의 웨이퍼 면에서의 조도 불균일을 나타낸 도면이다. 동 도면에 있어서, 참조 부호 (41)은 웨이퍼 면 위에서의 노광 조도의 가장 높은 부분; 참조 부호 (42)는 웨이퍼 면 위에서의 노광 조도의 중간 높이 부분; 참조 부호 (43)은 웨이퍼 면 위에서의 노광 조도의 중간 부분; 참조 부호 (44)는 웨이퍼 면 위에서의 노광 조도의 중간 낮은 부분; 참조 부호 (45)는 웨이퍼 면 위에서의 노광 조도의 가장 낮은 부분이다.

도 4는 본 실시예에 따른 비주사 방향의 노광 수정량을 나타낸 도면이다. 동 도면에 있어서, 참조 부호 (46)은 CD 수정 구동 슬릿 부재(1)를 중간 위치(CD 수정 비구동 슬릿 부재(3)와 평행한 위치)에 위치시킨 경우의 노광 수준, 즉, CD 수정을 행하지 않는 미수정 수준이다. 참조 부호 (47)은 CD 수정 구동 슬릿 부재(1)를 상기 중간 위치로부터 구동시켜 CD 수정을 행한 1차 수정 수준을 나타내고; 참조 부호 (48)은 1차 수정 수준(47)으로부터 플러스측에서 수정된 수정량의 상태를 나타내며; 참조 부호 (49)는 1차 수정 수준(47)으로부터 마이너스측에서 수정된 수정량의 상태이다.

[동작 설명]

도 5는 본 실시예에 따른 비주사 방향 노광량 수정 장치를 구동한 후의 웨이퍼 면에서의 조도 불균일을 나타낸 도면이다. 웨이퍼의 노광시의 프로세스 인자(레지스트 도포 불균일, 현상 불균일, 에칭 불균일 등)에 의한 웨이퍼 면에서의 조도 불균일은 샷마다 다르므로, 샷마다의 CD 수정이 필요하게 된다. 이어서, 도 3에 나타낸 수정 전의 웨이퍼 면내 1샷의 조도 불균일 분포를 노광 조도의 가장 높은 부분(41)으로부터 노광 조도의 가장 낮은 부분(45)까지의 범위에서 계측한다.

다음에, 1샷의 조도 불균일 분포를 균일하게 하기 위해서, 비주사 방향의 노광 수정량의 계측 결과를 바탕으로 1차 기울기를 가진 값을 다음과 같이 설정한다:

[1] 계측한 조도 불균일이 대칭 샷인 경우에는, 중간위치에서 CD 수정을 행하는 일 없이 미수정 수준(46)(도 4)으로 설정한다.

[2] 계측한 조도 불균일이 거의 중심으로부터 고저로 나뉘어져 있는 샷인 경 우에는, 보다 높은 계측값 쪽이 마이너스측 상에서 수정된 수정량의 상태로 되므로, 그 값은 1차 수정 수준(47)(도 4)으로 설정한다. 계속해서, CD 수정 구동 슬릿 부재(1)를 구동시켜서 이 설정된 수정 값에 대하여 CD 수정을 행한다.

상기 [1]항은 CD 수정을 행하는 일없는 미수정 수준(46)이기 때문에, CD 수정 구동 슬릿 부재(1)를 경사지게 할 필요는 없으므로, 웨이퍼는 통상적으로 노광된다. 우선, 노광 광인 레이저 펄스는 레이저 펄스 발생 장치(31)에서 발생시켜, 바람직한 노광 광이 되도록 가공하기 위한 광학계(32)에 입사한다. 노광 광은 계속해서 중간 결상면 근방에 배치된 CD 수정 구동 슬릿 부재(1) 및 CD 수정 비구동 슬릿 부재(3) 간의 간격(제 2 슬릿)을 투과한다. 또한, 상기 노광 광은 마스킹 블레이드(33)(제 2 슬릿)를 투과해서 레티클(34)에 조사된다. 이 레티클(34)에 묘화된 패턴을 투영 광학계(35)에 의해 웨이퍼(36)에 축소 노광해서, 해당 패턴을 웨이퍼 면에 프린트한다.

상기 [2]항은 CD 수정을 가능하게 하는 1차 수정 수준(47)이므로, CD 수정 구동 슬릿 부재(1)를 경사지게 한다. 즉, 조명 광학계(30)의 중간 결상면 근방에 있어서의 노광 광의 유효 광영역(2)을 1차 수정 수준(47)과 평행하게 되도록 하기 위해서, 해당 샷의 노광 전(샷 간)에 이하의 조작을 행한다. 계측 값에 대한 1차 수정 수준(47)이 상기 설정되어 있는 값으로 되도록 CD 수정 구동 슬릿 부재(1)를 경사지게 하기 위해서, 우선, 모터 고정부(23)에 지지된 리니어 모터에 구동 명령을 발행한다. 이것에 의해, 모터 구동부(22)가 모터 구동 방향(24)으로 위쪽으로 이동하고, 모터 구동부 지지 부재(25)는 위쪽으로 상승된다. 이때, 모터 구동부 지지 부재(25)에 고정된 위치 검출 센서 변위부(26)도 상승된다. 이 위치 검출 센서 변위부(26)의 변위량은 위치 검출 센서 판독부(27)에 의해 판독하여, 지정된 위치에서 정지하도록 피드백시킨다.

리니어 모터는 일반적으로 병진 운동 가이드를 필요로 한다. 그러나, 본 실시예에 따르면, 링크 기구는 구동부 링크 기구(6), 링크 힌지(12) 및 모터 구동부 지지 부재(25)로 구성되어 있다. 그 때문에, 리니어 모터는 구동부 링크 고정부(8)와 평행하게 움직이는 모터 구동부 지지 부재(25)에 고정되므로, 추가의 병진 운동 가이드 없이도, 상기 리니어 모터는 항상 평행 이동 상태를 유지할 수 있다. 리니어 모터가 소정의 위치로 되도록 구동될 경우, 모터 구동부 지지부재(25)에 접속되어 있는 링크 기구는 지점(7)을 중심으로 경사지므로, CD 수정 구동 슬릿 부재(1)는 구동부 링크 기구(6)에 연결되어 있는 부재(13)를 통해서 경사지게 된다. 이 경사에 의해, CD 수정 구동 슬릿 부재(1)와 CD 수정 비구동 슬릿 부재(3) 사이를 투과하는 노광 광은 주사 방향의 양쪽에서 광량이 다른 점에서 1차의 조도분포를 가지게 된다. 이 작용에 의해, 웨이퍼 면에 도달하는 노광 광은 가장 높은 부분(도 3의 (41))이 노광 조도의 중간 부분(43)으로 되는 한편, 가장 낮은 부분(도 3의 (45))은 도 5에 나타낸 노광 조도의 중간 높이 부분(42)으로 되어, 면내의 조도분포가 균일하게 되는 경향을 가진다.

그 다음에, 상기 [1]항과 마찬가지 방식으로, 노광 광인 레이저 펄스는 레이저 펄스 발생 장치(31)에서 발생되어, 바람직한 노광 광이 되도록 가공하기 위한 광학계(32)에 입사한다. 따라서, 노광 광은 중간 결상면 근방에 배치된 CD 수정 구동 슬릿 부재(1)와 CD 수정 비구동 슬릿 부재(3) 사이의 공간(제 2 슬릿)에 도달한다. 여기에서, 비주사 방향의 노광량은 CD 수정 구동 슬릿 부재(1)의 경사에 따라 수정된다. 예를 들어, 도 3에 나타낸 노광량 분포는 도 5에 나타낸 것으로 수정된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 투과 광량의 저하를 종래 예보다도 훨씬 적은 대략 2.5% 이하로 저하시킬 수 있다. 또한, CD 수정 슬릿은 소형 경량으로 제작될 수 있으므로, 1차 결상면 근방에 용이하게 배치될 수 있다. 즉, 광학적으로 공액인 중간 결상면을 추가하는 일 없이 노광 조건을 균일화할 수 있다. 또한, 구동에 있어서도 고속화, 저소비 전력화를 달성할 수 있다.

상기 설명에 있어서는, 노광량 수정용 슬릿(슬릿 부재(1), (3))의 차광 에지는 직선이지만, 마스킹 블레이드(33) 내의 노광용 슬릿의 형상이 원호 형상과 같이 비직선일 경우에는, 노광량 수정용 슬릿의 차광 에지도 마찬가지 방식으로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 차광 에지의 형상을 소정의 형상으로 가변적으로 형성하는 것 또한 보다 바람직하다. 도 2에서는, 노광량 수정용의 슬릿 부재(1), (3) 중의 하나만을 회동시킬 경우를 표시하였지만, 대안적으로 이들의 양쪽 모두를 주사 방향에 대하여 수직인 방향의 기준선에 대하여 대칭으로 회동시켜도 된다. 또한, 노광량 수정용 슬릿의 차광 에지는 노광용 슬릿의 차광 에지와 교차시키면, 다각형 선형상 등의 도 4의 것보다 더욱 복잡한 노광량 수정을 행하는 것도 가능하다.

[미소 디바이스 제조방법]

다음에, 상기 노광장치를 이용해서 미소 디바이스(예컨대, IC나 LSI 등의 반도체 칩, 액정 패널, CCD(전하 결합 소자), 박막 자기 헤드, 마이크로-머신 등)의 제조방법을 설명한다. 도 6은 반도체 디바이스의 제조방법의 흐름을 나타내고 있다. 스텝 1(회로 설계)에서는 반도체 디바이스의 회로를 설계한다. 스텝 2(마스크 제작)에서는 설계한 패턴을 형성한 마스크(원판 또는 레티클이라고도 칭함)를 제작한다. 한편, 스텝 3(웨이퍼 제조)에서는 실리콘 등의 재료를 이용해서 웨이퍼(기판이라고도 칭함)를 제조한다. 전(前) 공정이라고도 불리는 스텝 4(웨이퍼 프로세스)에서는 상기 준비한 마스크를 설치한 노광장치와 상기에서 제조한 웨이퍼를 이용해서 리소그래피 기술에 의해 웨이퍼 위에 실제의 회로를 형성한다. 후 공정이라고도 불리는 스텝 5(조립)에서는 상기 스텝 4에서 제작된 웨이퍼를 이용해서 반도체 칩을 형성한다. 상기 후 공정은 어셈블리 공정(다이싱, 본딩) 및 패키징 공정(칩 봉입)을 포함한다. 스텝 6(즉, 검사 공정)에서는 스텝 5에서 제작된 반도체 디바이스의 검사, 예컨대 동작 확인 테스트 및 내구성 테스트를 수행한다. 이와 같이 해서, 이러한 스텝을 통해서 반도체 디바이스를 완성하고, 이들을 스텝 7에서 출하한다.

상기 스텝 4의 웨이퍼 프로세스는 웨이퍼의 표면을 산화시키는 산화 스텝, 웨이퍼 표면에 절연막을 형성하는 화학적 기상 증착(CVD) 스텝 및 웨이퍼 표면 위에 전극을 증착에 의해서 형성하는 전극 형성 스텝을 포함한다. 또, 상기 웨이퍼 프로세스는 웨이퍼에 이온을 주입하는 이온 주입 스텝, 웨이퍼에 감광제를 도포하는 레지스트 처리 스텝 및 상기 노광장치를 이용해서 상기 회로 패턴을 가진 마스 크에 의해 레지스트 처리 스텝 후의 웨이퍼를 노광하는 노광 스텝을 포함한다. 또한, 상기 웨이퍼 프로세스는 노광 스텝에서 노광한 웨이퍼를 현상하는 현상 스텝, 현상 스텝에서 현상된 레지스트 상 이외의 부분을 제거하는 에칭 스텝 및 상기 에칭 후의 불필요해진 레지스트를 제거하는 레지스트 박리 스텝을 포함한다. 이들 스텝의 반복에 의해서, 웨이퍼 위에 다중 회로 패턴이 형성된다.

이상의 본 발명의 실시예에 따르면, 기판의 노광량 분포를 조정하는 기술과 같은 신규의 기술을 제공할 수 있다.

이상, 본 발명을 예시된 실시예를 참조해서 설명했지만, 본 발명은 이러한 개시된 실시형태로 한정되지 않는 것임을 이해할 수 있을 것이다. 이하의 특허청구범위의 범주는 이러한 모든 변형, 등가의 구성 및 기능을 망라하도록 최광의로 해석할 필요가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 노광장치의 전체 구성도로 CD 수정 슬릿과 마스킹 블레이드 간의 위치 관계를 설명하는 도면;

도 2는 도 1의 노광장치의 조명계 내의 1차 결상면 근방에 배치된 비주사 방향 노광량 수정 장치를 나타낸 설명도;

도 3은 도 2의 비주사 방향 노광량 수정 장치를 구동하기 전의 상태에서 웨이퍼 면에서의 조도 불균일을 나타낸 도면;

도 4는 도 2의 비주사 방향 노광량 수정 장치에 의해 수정된 비주사 방향의 노광 수정량을 나타낸 도면;

도 5는 비주사 방향의 노광량을 수정하도록 도 2의 비주사 방향 노광량 수정 장치를 구동한 후의 상태에서 웨이퍼 면에서의 조도 불균일을 나타낸 도면;

도 6은 디바이스 제조방법의 순서도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 3: CD 수정 구동 슬릿 부재 2: 유효 광영역

6, 9: 구동부 링크 기구 7: 회전 구동부 지점

8: 구동부 링크 고정부 9: 구동부 링크 기구

10 ~ 12: 링크 힌지 13: CD 수정 구동 슬릿 지지부

30: 조명 광학계 31: 레이저 펄스 발생 장치

32: 광학계 33: 마스킹 블레이드(제 2 슬릿 기구)

34: 레티클 35: 투영 광학계

36: 웨이퍼 37: 웨이퍼 스테이지

38: 릴레이 렌즈 39: 미러

40: 릴레이 렌즈

Claims

원판을 조명하는 조명 광학계와, 상기 원판으로부터의 광을 기판에 투영하는 투영 광학계를 구비하고, 상기 투영 광학계의 광축에 대하여 수직인 방향으로 상기 원판 및 상기 기판을 주사시키면서 상기 원판 및 상기 투영 광학계를 통해서 상기 기판을 노광하는 노광장치로서,

상기 조명 광학계 내에 배치되어, 조명될 상기 원판의 영역을 상기 주사 방향에 있어서 규정하는 제 1 및 제 2 차광판; 및

상기 주사 방향에 대하여 수직인 방향에 있어서의 폭들의 분포를 조정하기 위해, 상기 제 1 차광판 및 상기 제 2 차광판 중 적어도 하나를 상기 조명 광학계의 광축에 수직인 면내에 있어서 회동시키는 회동기구를 포함하고,

상기 폭들은 각각 상기 주사 방향에 있어서의 상기 영역의 폭인 것을 특징으로 하는 노광장치.
제 1항에 있어서, 상기 회동기구는 상기 제 1 차광판 및 상기 제 2 차광판을 상기 면내에 있어서 상기 주사 방향에 대해서 수직인 방향에 대응한 기준선에 관하여 대칭으로 회동시키는 것을 특징으로 하는 노광장치.
제 1항에 있어서, 상기 회동기구의 회동중심은 상기 조명 광학계의 광축으로부터 상기 주사 방향으로 떨어진 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 노광장 치.
제 1항에 있어서, 상기 조명 광학계는 상기 주사에 응해서 이동되는 제 1 마스킹 블레이드 및 제 2 마스킹 블레이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
제 4항에 있어서, 상기 제 1 차광판의 에지 및 상기 제 2 차광판의 에지는 각각 상기 제 1 마스킹 블레이드의 에지 및 제 2 마스킹 블레이드의 에지와 대응하는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 노광장치.
제 1항에 있어서, 상기 제 1 차광판 및 상기 제 2 차광판 중 적어도 하나의 에지의 형상은 가변인 것을 특징으로 하는 노광장치.
제 1항에 규정된 노광장치를 이용해서 기판을 노광하는 단계;

상기 노광된 기판을 현상하는 단계; 및

상기 현상된 기판을 처리해서 디바이스를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.