KR20080094593A - 노광장치 및 디바이스 제조방법 - Google Patents

Abstract

기판을 노광하는 주사 노광장치가 개시되어 있다. 상기 노광장치는 원판의 조명 영역을 조명하는 조명계; 상기 원판의 패턴을 상기 기판 위에 투영하는 투영광학계; 및 상기 투영광학계로부터 상기 기판을 향하는 플레어 광 중 플레어 발생 성분을 차단하고, 해당 플레어 광의 나머지 성분을 통과시키는 조리개를 포함하되, 상기 조리개의 개구는 상기 조명 영역의 형상과는 다른 형상을 가지며, 상기 조리개의 개구는 상기 기판의 주사 방향에 대해서 평행한 제1방향에 있어서의 치수가 상기 개구의 중심으로부터 상기 제1방향에 대해서 수직인 제2방향에 있어서의 거리에 따라 변화하는 부분을 포함한다.

Description

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

본 발명은 투영 광학계를 개입시켜 원판의 패턴을 기판에 투영해서 해당 기판을 노광하는 노광장치 및 해당 노광장치를 이용한 디바이스 제조방법에 관한 것이다.

반도체 집적 회로소자 등의 디바이스를 제조하기 위한 리소그래피 공정에 있어서, 투영 광학계를 가지는 노광장치가 사용된다. 노광장치는, 레티클 또는 마스크라 불리는 원판의 패턴을 감광제(포토레지스트)가 도포된 웨이퍼나 유리판 등의 기판의 각 샷(shot) 영역에 투영하여 해당 기판(감광제)을 노광한다. 이 동작에 의해, 감광제에 원판의 패턴이 전사된다.

근년, 노광장치에 의해서 기판에 전사되는 패턴의 보다 높은 선폭 균일성에 대한 요구가 증대하고 있다. 이러한 요구에 따라, 종래는 무시할 수 있었던 투영 광학계에 의해 발생하는 플레어(flare)(미광(stray light) 또는 포그 광(fogging light))의 존재로 인해 투영 상의 콘트라스트의 열화나 선폭 균일성(CD 균일성)의 열화가 문제로 되고 있다.

투영 광학계에 의해 발생된 플레어는 크게 롱레인지 플레어 플레어와 로컬 플레어로 분류된다. 이들 두 종류의 플레어는 포그가 발생하는 거리에 의거해서 서로 구별된다. 일반적으로, 롱레인지 플레어는 본래의 투영 상으로부터 대략 0.1 ㎜ 이상의 거리에서 발생되는 반면, 로컬 플레어는 상기 투영 상으로부터 대략 0.1㎛ 내지 0.1 ㎜의 거리에서 발생된다.

롱레인지 플레어는 주로 광학 소자의 코팅막에 의한 반사와, 렌즈 에지나 기계적 부품에 의한 반사/투과/산란에 기인해서 발생된다. 로컬 플레어는 주로 광학계의 광학 소자(예를 들어, 렌즈)의 표면이나 코팅막에 의해 비교적 작은 각도 범위 내에 발생하는 전방 산란 광의 존재에 기인해서 발생된다.

투영 상의 콘트라스트나 선폭 균일성은 롱레인지 플레어의 존재에 기인해서 열화된다. 투영 상의 콘트라스트는 플레어량에 따라 열화되는 반면, 선폭 균일성은 플레어량에 대한 상 높이차에 따라 열화된다. 롱레인지 플레어를 방지하기 위해서는 시야 조리개의 삽입이 유효하다.

일본국 공개특허 제2006-222222호 공보 및 일본국 공개특허 평11-219892호 공보에서는 각각 투영광학계 중에 조리개를 내장한 노광장치가 제안되어 있다.

1개의 기판 위에 가능한 한 많은 샷 영역을 배치함으로써 생산량을 높일 수 있다. 이 점을 감안해서, 쓸데없는 면적을 줄이기 위해서 각 샷 영역의 간격을 최소로 한 샷 레이아웃이 채용될 수 있다. 이러한 샷 레이아웃에 있어서는, 인접하는 샷 영역 속으로 노광시 진행하는 샷 영역의 플레어 광이 누설된다. 이것에 의해, 다른 샷 영역과 인접하는 샷 영역에 있어서는, 주변부와 중앙부 사이에 플레어 량에 차이가 생긴다. 즉, 상 높이의 차이에 의존해서 플레어량이 변화하고, 그 결과 선폭 균일성을 열화시킨다.

본 발명은 상기 과제를 고려해서 이루어진 것으로서, 예를 들어, 플레어의 존재로 인한 결상 특성의 열화를 억제하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1측면에 따르면, 기판을 노광하는 주사 노광장치에 있어서, 원판의 조명 영역을 조명하는 조명계; 상기 원판의 패턴을 상기 기판 위에 투영하는 투영광학계; 및 상기 투영광학계로부터 상기 기판을 향하는 플레어 광 중 플레어 발생 성분을 차단하고, 해당 플레어 광의 나머지 성분을 통과시키는 조리개를 포함하되, 상기 조리개의 개구(aperture)는 상기 조명 영역의 형상과는 다른 형상을 가지며, 상기 조리개의 개구는 상기 기판의 주사 방향에 대해서 평행한 제1방향에 있어서의 치수가 상기 개구의 중심으로부터 상기 제1방향에 대해서 수직인 제2방향에 있어서의 거리에 따라 변화하는 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 주사 노광장치가 제공된다.

본 발명의 제2측면에 따르면, 기판을 노광하는 주사 노광장치에 있어서, 원판을 조명하는 조명계; 상기 원판의 패턴을 상기 기판 위에 투영하는 투영광학계; 및 상기 투영 광학계로부터 상기 기판을 향하는 플레어 광 중 플레어 발생 성분을 차단하고, 해당 플레어 광의 나머지 성분을 통과시키는 조리개를 포함하되, 상기 조리개의 개구는 상기 기판의 주사 방향에 대해서 평행한 제1방향에 있어서의 치수가 상기 개구의 중심으로부터 상기 제1방향에 대해서 수직인 제2방향에 있어서의 거리에 따라 변화하는 부분을 포함하고, 상기 조리개는 상기 기판이 배치되는 면과 상기 투영 광학계 사이에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 주사 노광장치가 제공된다.

본 발명의 제3측면에 따르면, 기판을 노광하는 주사 노광장치에 있어서, 원판을 조명하는 조명계; 상기 원판의 패턴을 상기 기판 위에 투영하는 투영광학계; 및 상기 투영 광학계로부터 상기 기판을 향하는 플레어 광 중 플레어 발생 성분을 차단하고, 해당 플레어 광의 나머지 성분을 통과시키는 조리개를 포함하되, 상기 조리개는 상기 기판의 주사 방향에 대해서 평행한 제1방향에 있어서의 해당 조리개를 통과하는 플레어 광의 성분의 적산량이 상기 조리개의 개구의 중심으로부터 상기 제1방향에 대해서 수직인 제2방향에 있어서의 거리에 따라 감소되도록 구성되어 있는 부분을 포함하고, 상기 조리개는 상기 기판이 배치되는 면과 상기 투영 광학계 사이에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 주사 노광장치가 제공된다.

본 발명의 제4측면에 따르면, 상기 정의된 바와 같은 노광장치를 이용해서, 감광제가 도포된 기판을 노광하는 공정; 및 상기 기판 위의 상기 감광제를 현상하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법이 제공된다.

본 발명에 따르면, 예를 들어, 플레어의 존재로 인한 결상 특성의 열화를 억제하는 것이 가능하다.

본 발명의 추가의 특징 및 측면들은 첨부 도면을 참조한 이하의 예시적인 실시형태의 설명으로부터 명백해질 것이다.

이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 노광장치의 개략 구성을 나타낸 도면이다. 여기에서는, 본 발명을 주사 노광장치에 적용한 예를 설명하지만, 본 발명은 원판과 기판을 정지 상태로 유지한 상태에서 기판을 노광하는 노광장치에도 적용할 수 있다.

조명 광학계(120)는 예를 들어 제1조명 광학 유닛(102), 제2조명 광학 유닛(103) 및 제3조명 광학 유닛(104)을 포함하고, 광원(101)에 의해 제공되는 레이저광을 사용해서 원판(111)을 조명한다. 광원(101)은 예를 들어 193 ㎚ 또는 248 ㎚의 파장을 가지는 광을 출력하는 엑시머 레이저일 수 있지만, 이것은 단지 일례일 뿐이며, 다른 광원을 사용하는 것도 가능하다. 제1조명 광학 유닛(102)은 광원(101)에 의해 제공되는 광을 받아서, 예를 들어 유효 광원 분포 및 편향 상태가 제어된 광을 생성한다. 제2조명 광학 유닛(103)은 제1조명 광학 유닛(102)에 의해 제공되는 광을 받아서, 예를 들어 단면 형상 및 조도 분포가 제어된 슬릿광을 생성한다. 제3조명 광학 유닛(104)은 예를 들어 제2조명 광학 유닛(103)에 의해 제공되는 광을 원판(111)에 유도하여, 원판(111) 위의 소정의 조명 영역을 조명한다. 그 조명 영역은 주사 방향에 대해서 평행한 1쌍의 대변 및 주사 방향에 대해서 수직인 1쌍의 대변에 의해 형성된 직사각형 형상을 가진다.

노광장치(100)는 투영 광학계(106)를 통해서 감광제가 도포된 기판(109) 위에 원판(111)의 패턴을 투영하여 상기 감광제를 노광시킨다. 이 동작에 의해, 원 판(111)의 패턴이 감광제 위에 전사된다. 주사형 노광장치는 각각 기판 구동 기구(110) 및 원판 구동 기구(105)를 이용해서 기판(109)과 원판(111)을 동기 주사 구동함으로써 기판(109) 위의 각 샷 영역을 노광한다.

롱레인지 플레어는, 예를 들어, 기판(109)에 의해 반사된 광이 투영 광학계(106)의 광학 소자, 예컨대, 기판(109)에 가장 가까운 광학 소자(107)에 의해 반사되어 재차 기판(109)에 입사함으로써 발생된다. 이하, 기판(109) 위에 목적으로 하는 상을 형성하기 위해서 기여하는 광을 결상광이라 칭하고, 플레어를 발생시키는 광을 플레어 광이라 칭할 것이다.

노광장치(100)는 플레어의 존재로 인한 결상 특성의 저하를 방지하기 위한 조리개(108)를 포함하고 있다. 조리개(108)는 투영 광학계(106)로부터 기판(109)으로 향하는 플레어 광 중 플레어 발생 성분을 차단하고, 해당 플레어 광의 나머지 성분을 통과시킨다. 조리개(108)는, 예를 들어, 기판(109)이 설치되는 면과 투영 광학계(106) 사이에 삽입될 수 있다. 보다 구체적으로는, 조리개(108)는 기판(109)이 설치되는 면과 투영 광학계(106)의 광학 소자 중 상기 면에 가장 가까운 광학 소자(107) 사이에 삽입될 수 있다. 투영광학계(106)가 실상(real image)으로서 중간 상이 형성되는 면(중간 결상면)을 가지는 것으로 가정할 경우, 조리개(108)는 투영 광학계(106) 중 중간 결상면을 통해서 서로 대면하도록 중간 결상면에 면하는 2개의 광학 소자 사이에 삽입될 수 있다. 조리개(108)는, 결상 광과 플레어 광 사이의 분리의 정도를 증대시키기 위해서, 투영 광학계(106)의 상면 근방 또는 중간 결상면의 근방에 삽입되는 것이 바람직하다.

도 2는 기판(109)과 투영 광학계(106)(광학 소자(107)) 사이에 조리개(108)가 삽입된 경우의 기판(109)의 주변부를 모식적으로 나타낸 도면이다. 예를 들어, 기판(109)에 의해 반사된 광이 기판(109)에 가장 가까운 하나의 광학 소자에 의해 반사되어 플레어 광으로서 재차 기판(109)에 입사하는 경우를 고려하자. 플레어 광(204)을 차단하기 위해, 조리개(108)는 기판(109)과 그에 가장 가까운 광학 소자 사이에 삽입될 필요가 있다.

조리개(108)의 개구(209)는, 결상광(203)을 가리지 않도록 조리개(108)의 면 위에 있어서의 노광 영역(결상광(203)이 통과하는 영역)(205)보다 크게 형성된다. 따라서, 기판(109)에 대해서 플레어 광이 도달하는 영역으로서의 플레어광 도달 영역(207)은 기판(109) 위에 있어서의 노광 영역(결상광(203)이 입사하는 영역)(206)보다 일반적으로 크다.

도 3A 및 도 3B는 플레어량 대 상 높이 분포(상 높이의 변화에 대한 플레어량의 변화)를 설명하기 위한 도이다. 도 3A는 기판(109) 위의 샷 레이아웃을 예시하고 있고, 도 3B는 도 3A에 나타낸 평가 위치(303)에서 평가된 플레어량 대 상 높이 분포를 예시하고 있다.

도 2에 나타낸 바와 같은 직사각형 개구(209)를 가지는 조리개(108)를 이용해서, 도 3A에 나타낸 샷 레이아웃으로 평가 샷 영역(301) 및 그 양쪽의 인접 샷 영역(302L), (302R)을 주사 노광한 경우를 고려하자. 이 경우, 평가 샷 영역(301) 내의 평가 위치(303)에서의 플레어량은 도 3B에 나타낸 바와 같이 된다. 즉, 인접 샷 영역(302L), (302R)의 주사 노광 시 빗금친 영역을 흐리게 하는 플레어 광이 평 가 샷 영역(301) 내에 입사하므로, 이 평가 샷 영역(301)의 주변 영역에 있어서 플레어량이 비교적 커진다. 게다가, 조리개(108)의 개구(209)는 주사 방향에 있어서 동일한 길이를 가지는 한편 주사 방향(208)에 대해서 평행한 변을 가진 직사각형 형상을 가진다. 따라서, 도 3B에 예시한 바와 같이, 플레어량의 분포는 플레어량이 급격하게 변화하는 부분(311), (313)을 가지게 된다.

부분(311) 및 그 좌측의 부분(313)은 도 3A의 좌측의 인접 샷 영역(302L)의 주사 노광시 평가 샷 영역(301)을 흐리게 하는 플레어 광의 양을 나타낸다. 부분(312) 및 그 우측의 부분(314)은 도 3A의 우측의 인접 샷 영역(302R)의 주사 노광시 평가 샷 영역(301)을 흐리게 하는 플레어 광의 양을 나타낸다. 평가 샷 영역(301) 중 인접 샷 영역(302L), (302R)의 주사 노광시 플레어 광에 의해 흐려지지 않는 영역에 대응하는 부분(315)이 가장 플레어량이 적은 부분으로 된다.

이상 설명한 바와 같이, 플레어 광의 흐림(포그) 정도에 따라 불균일한 플레어량 분포가 발생된다. 도 3B를 참조하면, (350)은 상 높이 차, 즉, 플레어량의 최대치와 최소치의 차이를 나타낸다. 선폭 불균일성은 플레어량의 분포에 강하게 의존하기 때문에, 플레어량의 분포를 평탄화하는 것이 중요하다.

여기서, 주사 방향에 대해서 평행한 방향을 제1방향으로 정의하고, 상기 제1방향에 대해서 수직인 방향을 제2방향으로 정의한다. 이 실시형태에서, 조리개(108)의 개구는 제1방향에 있어서의 치수가 조리개(108)의 중심으로부터의 제2방향에 있어서의 거리에 따라 변화하는 부분을 가진다. 이러한 개구를 가지는 조리개(108)를 사용하는 것에 의해서 플레어량의 분포를 효과적으로 제어할 수 있다. 또한, 주사 방향은 샷 영역을 규정하는 네 변중 1쌍의 대변과 평행하므로, 제1방향은 샷 영역의 1쌍의 대변에 평행한 방향으로서 정의될 수도 있다.

도 4는 플레어량의 분포의 균일화에 유효한 조리개(108)의 개구 형상을 예시하고 있다. 플레어 광을 가능한 한 많이 차단하기 위해서는, 개구(403)를 조리개(108)의 면 위에 있어서의 노광 영역(205)과 거의 같은 형상을 가지도록 할 필요가 있다. 그러나, 이러한 접근법은, 전술한 바와 같이, 플레어량의 분포가 불균일하게 되어, 선폭 균일성이 저하할 경우가 있다. 이 문제를 해소하기 위해서, 플레어 광의 어떤 성분이 플레어량이 비교적 적은 상 높이(영역)에 도달하도록, 예를 들어, 개구(403)와 같이 조리개(108)의 개구의 형태를 결정하는 것이 바람직하다. 여기서, 개구(403)는, 해당 개구(403)의 중심으로부터 제2방향(주사 방향에 대해서 수직인 방향)을 따라 멀어지는 방향으로 제1방향(주사 방향)에 있어서의 치수가 작게 된 부분을 포함한다.

도 5는 도 4에 예시한 조리개(108)를 사용한 경우의 플레어량의 분포를 예시하고 있다. 선(411)은 평가 샷 영역(301)의 좌측의 인접 샷 영역(302L)의 주사 노광시 평가 샷 영역(301)에 도달하는 플레어 광의 양을 예시하고 있다. 선(412)은 평가 샷 영역(301)의 오른쪽의 인접 샷 영역(302R)의 주사 노광시 평가 샷 영역(301)에 도달하는 플레어 광의 양을 예시하고 있다. 선(413)은 선(411)으로 나타낸 플레어량과 선(412)으로 나타낸 플레어량의 합계량을 나타내고 있다. 도 5에 예시한 바와 같이, 플레어량의 합계량은 평탄한 분포를 나타낸다.

도 4에는 중심으로부터 멀어지는 방향으로 주사 방향에 있어서의 치수가 작 아지는 부분을 포함하는 개구(403)가 형성된 조리개(108)가 예시되어 있다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 조리개는 중심으로부터 멀어지는 방향으로 주사 방향에 있어서의 치수가 커지는 부분을 포함하는 개구가 형성된 조리개도 포함한다. 이러한 조리개는, 예를 들어 한쪽에는 인접 샷 영역을 가지지만, 다른 쪽에는 인접 샷 영역을 가지지 않는 샷 영역(예를 들어, 도 3A에 나타낸 샷 영역(305)) 내의 플레어량의 분포를 균일화하는 데 유용하다. 도 6에 예시된 조리개(108)의 개구(403)는, 인접 샷 영역이 존재하는 쪽에는 개구(403)의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 주사방향에 있어서의 치수가 작아지는 부분(403a)을 포함한다. 개구(403)는 또한 인접 샷 영역이 존재하지 않는 쪽에는 개구(403)의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 주사방향에 있어서의 치수가 커지는 부분(403b)을 포함한다.

기판(109)의 표면에 도달하는 플레어 광의 양이나 플레어량의 분포는 예를 들어 제1조명 광학 유닛(102)에 의해 제어되는 유효 광원 분포나 편광 조건, 제2조명 광학 유닛(103)에 의해 제어되는 슬릿 사이즈나 조도 분포 등의 노광 조건에 따라 변화한다. 또, 기판(109)의 표면에 도달하는 플레어 광의 양 및 플레어 량의 분포는 원판(111)의 패턴이나 종류, 기판(109) 위의 샷 레이아웃 등의 노광 조건에 따라서 변화한다.

노광 조건의 변경에 대응해서, 조리개의 개구 형상을 변경할 경우, 노광 조건에 따른 결상 성능의 열화 혹은 변화를 방지할 수 있다.

도 7은 개구의 형상을 변경 가능한 조리개를 예시하고 있다. 도 7에 예시된 조리개(108)는, 예를 들어, 조리개 기판(501), 가동 차광부(502), 가이드(503) 및 조작부(504)를 포함한다. 가이드(503)는, 예를 들어, 조리개 기판(501)에 홈을 형성함으로써 형성될 수 있다. 조작부(504)는 가동 차광부(502)에 고정되어 있다. 가동 차광부(502)는 조작부(504)를 로봇 팔(도시 생략)을 이용해서 잡음으로써 슬라이드될 수 있다. 이것에 의해, 노광 조건에 따라 조리개(108)의 개구(510)의 형상을 변경함으로써, 결상 성능의 어떠한 열화 또는 변화도 방지할 수 있다.

조리개(108)의 형상, 구성, 배치 등은, 전술한 형태 이외에도 각종 형태를 취할 수 있다.

<조리개 배치예>

조리개는 기판과 투영 광학계(106) 사이에 삽입되는 대신에 투영 광학계(106) 내에 설치되어 있어도 된다. 예를 들어, 도 8에 나타낸 바와 같이, 투영 광학계(106)가 다수의 결상 광학계인 경우, 조리개(108)는 투영 광학계(106) 내에 있어서의 중간 결상면(607)에 면하는 2개의 광학 소자(612), (611) 사이에 삽입되어 있어도 된다.

<조리개의 개구 형상>

노광장치의 노광 영역은 일반적으로 회전 비대칭이다. 따라서, 조리개(108)의 개구도 회전 비대칭인 것이 바람직하다. 도 9A 내지 도 9D는 각각 조리개의 개구 형상을 나타낸다. 도 9A, 도 9B, 도 9C 및 도 9D에 예시된 조리개는 각각 개구(705), (706), (707), (708)를 가진다.

조리개의 면 위의 노광 영역(701)의 중심 위치(도 9A 내지 도 9D에 있어서 "x"로 나타냄)와 노광 영역(701)의 중심으로부터 가장 먼 위치(도 9A 내지 도 9D에 있어서 "o"로 나타냄) 간의 거리를 R이라 하자. 가능한 한 많은 플레어 광을 차단하기 위해서는, 개구(705) 내지 (708)의 각각의 면적을 πR²보다 작게 하는 것이 바람직하다. 도 9A 내지 도 9D는 각각 주사방향(또는 각 샷 영역의 1쌍의 대변)에 대해서 평행한 제1방향에 있어서의 치수가 개구의 중심으로부터의 제2방향(제1방향에 대해서 수직인 방향)에 있어서의 거리에 따라 변화하는 부분을 포함하는 개구를 가진 조리개를 예시하고 있다.

또, 도 10A 내지 도 10C, 도 11 및 도 12A 내지 도 12D는 각각 주사 방향에 대해서 평행한 제1방향에 있어서의 치수가 개구의 중심으로부터의 제2방향에 있어서의 거리에 따라 변화하는 부분을 포함하는 개구를 가지는 조리개를 예시하고 있다. 도 10A 내지 도 10C에 예시된 조리개(108)는, 직사각형의 두 변에 대해 삼각형, 반원형 또는 톱니형상 도형을 연결해서 얻어진 형상을 각각 지닌 개구(801), (802), (803)를 가진다. 도 11에 나타낸 조리개(108)는, 원호 혹은 곡선으로 규정된 형상을 지닌 개구를 가진다. 도 12A 및 도 12B에 나타낸 각각의 조리개(108)는 각각 주 개구(1003)와 보조 개구(1005)를 포함한다. 보조 개구 배열(1004)은 복수의 보조 개구(1006)를 포함한다. 또, 도 12C 및 도 12D에 나타낸 조리개(108)는 주 개구(1003)와 보조 개구(1005)를 포함한다. 주 개구(1003)는 적어도 원판의 패턴 상을 기판 위에 형성하기 위한 결상광을 통과시킨다. 보조 개구(1005), (1006)의 각각은 기판에 입사하는 플레어 광 분포를 제어하기 위해 플레어 광을 통과시킨 다.

도 13은 주사 방향에 대해서 평행한 제1 방향에 있어서의 치수가 개구의 중심으로부터의 제2방향에 있어서의 거리에 따라 변화하는 부분을 포함하는 개구를 가지는 조리개의 다른 예를 예시한다. 도 13에 나타낸 조리개(108)는 주 개구(1003)와 보조 개구 배열(1004)을 포함하는 개구(1301)를 가진다. 보조 개구 배열(1004)은 예를 들어 복수의 직사각형 개구(130)를 소정의 패턴으로 배열함으로써 구성될 수 있다. 이러한 구성의 개구(1301)도, 주사 방향에 대해서 평행한 제1방향에 있어서의 치수가 개구의 중심으로부터의 제2방향에 있어서의 거리에 따라 변화하는 부분을 가지는 개구 내에 포함될 수 있다. 왜냐하면, 개구(1301)의 중심("x"로 나타낸 부분)으로부터 제2방향으로의 거리에 따라 직사각형 개구(130)의 개수가 3, 2 및 1의 순서로 변화하고 있기 때문이다. 즉, 1개의 직사각형 개구(130)의 제1방향(주사 방향)에 있어서의 치수를 D라 하면, 개구(1301)의 중심("x"로 나타낸 부분)으로부터의 거리에 따라, 전체적인 개구의 치수는 3D, 2D 및 1D의 순서로 변화하고 있기 때문이다.

또, 이상의 실시형태에서는, 조리개의 개구의 중심으로부터 제2방향으로의 거리에 따라서, 조리개를 통과하는 플레어 광의 제1방향에 있어서의 적산량이 작게 되는 기능을 제공하는 부분을 구성하도록, 개구의 형상을 설계하고 있었다. 그러나, 상기 구성 대신에, 감광 필터(light-attenuating filter)를 이용해서 상기 부분을 형성하는 것도 가능하다. 이 감광 필터는 개구의 중심으로부터 제2방향으로의 거리에 따라서 투과율이 낮아지도록 구성될 수 있다.

<응용예>

디바이스(예컨대, 반도체 집적회로소자 또는 액정표시소자)는 전술한 실시형태에 따른 노광장치를 이용해서 감광제를 도포한 기판을 노광하는 노광 공정과, 그 감광제를 현상하는 현상 공정과, 기타 주지의 공정에 의해 제조된다.

이상, 본 발명은 예시적인 실시형태를 참조해서 설명하였지만, 본 발명은 이러한 개시된 예시적인 실시형태로 제한되는 것이 아님을 이해할 필요가 있다. 이하의 청구범위의 범주는 이러한 모든 변형, 등가 구성 및 기능을 망라하도록 최광의의 해석에 따르는 것으로 간주된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 노광장치의 개략 구성을 나타낸 도면;

도 2는 기판과 투영 광학계 사이에 조리개가 배치된 경우의 기판의 주변부를 모식적으로 나타낸 도면;

도 3A 및 도 3B는 플레어량 대 상 높이 분포(상 높이의 변화에 대한 플레어량의 변화)를 설명하기 위한 도면 및 그래프;

도 4는 플레어량 분포의 균일화에 유효한 조리개의 개구 형상을 예시한 도면;

도 5는 도 4에 예시한 조리개를 사용한 경우에 있어서의 플레어량 분포를 예시한 도면;

도 6은 조리개의 개구 형상을 나타낸 도면;

도 7은 개구 형상을 변경 가능한 조리개를 예시한 도면;

도 8은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 노광장치의 개략 구성을 나타낸 도면;

도 9A 내지 도 9D는 각각 조리개의 개구 형상을 예시한 도면;

도 10A 내지 도 10C는 각각 조리개의 개구 형상을 예시한 도면;

도 11은 조리개의 개구 형상을 예시한 도면;

도 12A 내지 도 12D는 각각 조리개의 개구 형상을 예시한 도면;

도 13은 조리개의 개구 형상을 예시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 노광장치 101: 광원

102: 제1조명 광학 유닛 103: 제2조명 광학 유닛

104: 제3조명 광학 유닛 108: 조리개

109: 기판 111: 원판

130, 209, 403, 510, 705, 706, 707, 708: 개구

1003: 주 개구 1004: 보조 개구 배열

1005, 1006: 보조 개구 1301: 개구

Claims (12)

1. 기판을 노광하는 주사 노광장치에 있어서,

   원판의 조명 영역을 조명하는 조명계;

   상기 원판의 패턴을 상기 기판 위에 투영하는 투영광학계; 및

   상기 투영광학계로부터 상기 기판을 향하는 플레어 광 중 플레어 발생 성분을 차단하고, 해당 플레어 광의 나머지 성분을 통과시키는 조리개를 포함하되,

   상기 조리개의 개구는 상기 조명 영역의 형상과는 다른 형상을 가지며,

   상기 조리개의 개구는 상기 기판의 주사 방향에 대해서 평행한 제1방향에 있어서의 치수가 상기 개구의 중심으로부터 상기 제1방향에 대해서 수직인 제2방향에 있어서의 거리에 따라 변화하는 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 주사 노광장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 조리개의 개구는 상기 조리개의 면 위의 노광 영역보다 큰 것을 특징으로 하는 주사 노광장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 부분은 상기 개구의 중심으로부터 상기 제2방향을 따라 멀어지는 방향으로 상기 제1방향에 있어서의 치수가 감소된 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 주사 노광장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 개구는 가변 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 주사 노광장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 조리개는 상기 기판이 배치되는 면과 상기 투영 광학계 사이에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 주사 노광장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 투영 광학계는 중간 결상면을 포함하고, 상기 조리개는 상기 투영광학계 중 상기 중간 결상면을 통해 2개의 광학 소자가 서로 면하도록 상기 중간 결상면에 면하는 2개의 광학 소자 사이에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 주사 노광장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 개구는 적어도 원판의 패턴 상을 기판 위에 형성하기 위한 결상 광을 통과시키는 주 개구와 플레어 광 분포를 제어하기 위해서 상기 기판에 입사하는 플레어 광을 통과시키는 보조 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사 노광장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 개구는 직사각형의 두 변에 삼각형을 연결함으로써 얻어진 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 주사 노광장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 조명 영역은 직사각형 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 주사 노광장치.
10. 기판을 노광하는 주사 노광장치에 있어서,

    원판을 조명하는 조명계;

    상기 원판의 패턴을 상기 기판 위에 투영하는 투영광학계; 및

    상기 투영 광학계로부터 상기 기판을 향하는 플레어 광 중 플레어 발생 성분을 차단하고, 해당 플레어 광의 나머지 성분을 통과시키는 조리개를 포함하되,

    상기 조리개의 개구는 상기 기판의 주사 방향에 대해서 평행한 제1방향에 있어서의 치수가 상기 개구의 중심으로부터 상기 제1방향에 대해서 수직인 제2방향에 있어서의 거리에 따라 변화하는 부분을 포함하고,

    상기 조리개는 상기 기판이 배치되는 면과 상기 투영 광학계 사이에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 주사 노광장치.
11. 기판을 노광하는 주사 노광장치에 있어서,

    원판을 조명하는 조명계;

    상기 원판의 패턴을 상기 기판 위에 투영하는 투영광학계; 및

    상기 투영 광학계로부터 상기 기판을 향하는 플레어 광 중 플레어 발생 성분을 차단하고, 해당 플레어 광의 나머지 성분을 통과시키는 조리개를 포함하되,

    상기 조리개는 상기 기판의 주사 방향에 대해서 평행한 제1방향에 있어서의 해당 조리개를 통과하는 플레어 광의 성분의 적산량이 상기 조리개의 개구의 중심 으로부터 상기 제1방향에 대해서 수직인 제2방향에 있어서의 거리에 따라 감소되도록 구성되어 있는 부분을 포함하고,

    상기 조리개는 상기 기판이 배치되는 면과 상기 투영 광학계 사이에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 주사 노광장치.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 정의된 노광장치를 이용해서, 감광제가 도포된 기판을 노광하는 공정; 및

    상기 기판 위의 상기 감광제를 현상하는 공정

    을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.

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