KR20090013132A

KR20090013132A - 광학계, 노광장치 및 디바이스 제조방법

Info

Publication number: KR20090013132A
Application number: KR1020080074836A
Authority: KR
Inventors: 수 와타나베
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2008-07-31
Publication date: 2009-02-04
Also published as: JP2009038152A; TW200912562A; TWI397781B; JP5118407B2; KR100992302B1

Abstract

본 발명은, 물체면의 근방에 적어도 1개의 제1 굴절광학부재를 포함하고, 또한, 상면의 근방에 적어도 1개의 제2 굴절광학부재를 포함하고, 물체면에 대한 상면의 결상배율을 β로 한 경우, │β│ = 1인 광학계는, 제1 및 제2 굴절광학부재의 적어도 어느 하나를 광축방향에 직교하는 면 내에서 이동 가능하게 유지해서 광학계의 비점격차 및 디스토션의 조정을 실행하는 조정수단을 가진다. 조정수단은, 제1 및 제2 굴절광학부재를, 디스토션의 변화가 부합되지 않는 방향으로 동시에 이동시키고, 또한, 디스토션의 양의 절대치가 대략 동일해지도록 이동시킴으로써, 디스토션을 변화시키지 않고 비점격차를 조정한다. 또, 조정수단은, 제1 및 제2 굴절광학부재를, 비점격차의 변화가 부합되지 않는 방향으로 동시에 이동시키고, 또한, 비점격차의 양의 절대치가 대략 동일해지도록 이동시킴으로써, 비점격차를 변화시키지 않고 디스토션을 조정하는 것을 특징으로 한다.

Description

광학계, 노광장치 및 디바이스 제조방법{OPTICAL SYSTEM, EXPOSURE APPARATUS AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}

본 발명은, 원판의 패턴을 광학계를 통해서 기판에 노광하는 노광장치나 디바이스 제조방법에 관한 것이다.

노광장치는, IC나 LSI 등의 반도체칩, 액정패널 등의 표시소자, 자기헤드 등의 검출소자, CCD 등의 촬상소자와 같은 각종 디바이스, 마이크로 메커닉스에서 이용하는 미세한 패턴의 제조에 이용된다. 이들 소자는, 레티클의 패턴을 투영광학계를 통해서 포토레지스트가 도포된 기판상에 투영됨으로써 제조된다.

종래의 투영광학계로서, 예를 들면 동심(同心) 또는 비동심의 오목면경이나 볼록면경을 사용한 반사광학계나, 오목면경이나 볼록면경 외에 부(負)의 메니스커스 렌즈 및 색수차 보정기구를 부가한 대략 동심의 반사광학계 등이 공지되어 있다.

이들의 반사광학계는 축외의 반호(半弧)상태 영역에 양호한 상영역이 형성되어 있다. 그리고, 이 양호한 상영역에 대응하는 레티클의 패턴의 상(像)을 기판상에 형성하고, 레티클 및 기판을 일체로서 반사광학계에 대해서 상대적으로 주사함 으로써 레티클의 패턴의 상 전체를 기판상에 형성하는 얼라이너가 공지되어 있다.

그러나, 종래의 반사광학계 어느 것이나 비점격차 및 상면만곡이 크기 때문에, 양호한 상영역의 폭은 극히 좁고, 얼라이너에 적용한 경우에 장시간의 주사시간, 즉 노광시간을 필요로 하며, 시간 당의 기판프린팅 처리량이 비교적 적다고 하는 난점이 있었다.

종래의 투영광학계는, 일본국 특개소60-093410호 공보, 일본국 특원2006-269022호 공보와 같이, 볼록면경 및 메니스커스 렌즈를 포함한 볼록유닛과 굴절광학부재로 구성되어 있다. 특히, 일본국 특개소60-093410호 공보에서는, 미러를 구면으로 하여 오목면경과 볼록면경의 사이에 비구면 광학소자를 배치함으로써 양호한 상영역의 확대를 달성하고 있다. 또, 일본국 특원2006-269022호 공보에서는, 확대투영배율을 가지는 반사굴절광학계에 있어서 오목면경과 볼록면경의 사이에 비구면 광학소자를 배치함으로써 양호한 상영역의 확대와 색수차의 보정을 달성하고 있다.

상기 종래기술에 의해서, 대형 기판이어도 기판프린팅 처리량이 저하되지 않는 노광장치의 설계가 가능하게 된다. 그러나, 장치의 대형화 등에 수반하여, 광학부재의 조립 오차나 제작 오차 등이 원인이 되어서 화각에 의존하는 수차, 즉, 비점격차(비점수차) 및 디스토션(왜곡수차)이 발생하기 쉬워진다.

종래는 볼록면경 혹은 볼록유닛의 위치를 조정함으로써 비점격차 및 디스토션의 조정, 또는 상면이나 물체면 근방에 배치된 평면 유리를 구부림으로써 디스토션의 조정을 실행하고 있다.

그러나, 장치의 대형화에 수반하여 조정을 실행하는 성분 이외의 다른 성분의 수차를 무시할 수 없는 양이 발생하는 등 만족할 수 있는 조정 정밀도를 얻을 수 없는 경우가 있었다.

본 발명은, 상기 과제를 감안해서 이루어진 것이며, 그 목적은, 양호한 상영역을 확대하기 위해서 물체면과 상면의 근방에 배치된 굴절광학부재를 광축에 직교하는 면 내로 이동시킴으로써, 디스토션 및／또는 비점격차를 고정밀도로 조정할 수 있는 기술을 실현하는 것이다.

상기 과제를 해결하여, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 광학계는, 물체면의 근방에 적어도 1개의 제1 굴절광학부재를 포함하고, 또한, 상면의 근방에 적어도 1개의 제2 굴절광학부재를 포함하고, 물체면에 대한 상면의 결상배율을 β로 한 경우, │β│ = 1인 광학계에 있어서, 상기 제1 및 제2 굴절광학부재의 적어도 어느 하나를 광축방향에 직교하는 면 내에서 이동 가능하게 유지하고, 상기 광학계의 비점격차 및 디스토션의 조정을 실행하는 조정수단을 가진다. 상기 조정수단은, 상기 제1 및 제2 굴절광학부재를, 디스토션의 변화가 부합되지 않는 방향으로 동시에 이동시키고, 또한, 디스토션의 양의 절대치가 대략 동일해지도록 이동시킴으로써, 디스토션을 변화시키지 않고 상기 비점격차를 조정한다. 또, 상기 조정수단은, 상기 제1 및 제2 굴절광학부재를, 비점격차의 변화가 부합되지 않는 방향으로 동시에 이동시키고, 또한, 비점격차의 양의 절대치가 대략 동일해지도록 이동시킴으로써, 비점격차를 변화시키지 않고 상기 디스토션을 조정한다.

또, 본 발명의 노광장치는, 상기 광학계를 가지며, 원판의 패턴을 상기 광학 계를 통해서 기판에 노광한다.

또, 본 발명의 디바이스 제조방법은, 상기 노광장치를 이용해서 기판을 노광하는 스텝과, 노광된 상기 기판을 현상하는 스텝을 가진다.

본 발명에 의하면, 양호한 상영역을 확대하기 위해서 물체면과 상면의 근방에 배치된 굴절광학부재를 광축에 직교하는 면 내로 이동시킴으로써, 디스토션 및／또는 비점격차를 고정밀도로 조정할 수 있다.

본 발명의 다른 특징은 (첨부도면을 참조한) 전형적인 실시형태의 다음 설명으로부터 명백해질 것이다.

이하에, 첨부도면을 참조해서 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대해서 상세히 설명한다.

또한, 이하에 설명하는 실시의 형태는, 본 발명을 실현하기 위한 일례이며, 본 발명이 적용되는 장치의 구성이나 각종 조건에 의해서 적절히 수정 또는 변경될 수 있으므로, 본 발명은 이하의 실시의 형태에 한정되는 것은 아니다.　　

[제 1의 실시형태]

제 1의 실시형태는 굴절광학소자가 구면렌즈이며, 굴절광학소자의 광선유효부가 광축을 포함하지 않는 축외에 존재하는 광학계의 구성예이다.

도 1은 제 1의 실시형태의 광학계의 구성을 나타내고 있다.

도 1에 있어서, 광학계는, 제1 굴절광학부재(1), 제1 오목반사면(미러)(3), 볼록반사면(미러)(5), 제2 굴절광학부재(6)를 통해서 상을 형성한다. 제1, 제2 굴절광학부재(1, 6)는 광축방향에 직교하는 Y, Z면 내에서 이동 가능하게 유지되고, 광학계의 비점격차 및 디스토션의 적어도 어느 하나의 조정이 가능하다.

또한, 도 1의 광학계에 있어서 X축은 지면 내의 좌우방향, Y축은 지면 내의 상하방향, Z축은 지면의 수직방향으로 한다.

이하, 표 1에 축외의 양호한 상영역을 사용하는 반사굴절투영계의 광학데이터를 나타낸다. No는 광학면번호를 나타내고, No에 부수되어 있는 ASP는 비구면렌즈인 것을 나타낸다. 「r」란은 각 항이 면의 곡률반경을 나타내고 ∞는 평면을 나타내고 있다. 「d」란은 다음의 광학면과의 광축상의 거리를 나타내고, 광이 진행되는 방향을 정(正)으로 하여 1회 반사할 때마다 부합이 반전된다. 「n」란은 다음의 광학면과의 사이의 굴절률을 나타내고 있다.

사용파장은 i선, h선, g선에서 1개 또는 복수 개 선택 또는 선택할 필요없이 모두 사용 가능하며, 각각의 파장에 대한 석영의 굴절률을 1.4745, 1.4696, 1.4668로 한다. 본 실시형태에서는 양호한 상영역의 광축으로부터의 높이를 240㎜로 한다.

또, ASP의 비구면형상은 식 1에 의해 표현 가능하며, 각각의 비구면계수는 표 2와 같다.

[식 1]

X： 접촉평면에서 비구면까지의 광축방향거리

k： 원추계수

h： 광축으로부터의 높이

r： 곡률반경

A, B, C, D, E, F, G： 비구면계수

도 1의 구성에 있어서, 예를 들면 제1 굴절광학부재(1)가 Z플러스방향으로 300㎛ 이동된 경우, 디스토션은 도 2와 같이 변화하고, 비점격차는 도 3과 같이 변화한다. 마찬가지로, 제2 굴절광학부재(6)가 Z플러스방향으로 300㎛ 이동된 경우, 디스토션은 도 4와 같이 변화하고, 비점격차는 도 5와 같이 변화한다.

디스토션은 이상(理想)결상점으로부터의 Y, Z면 내에의 어긋남 양이며, 비점격차는 종방향(Y방향)패턴과 횡방향(Z방향)패턴의 결상점의 광방향의 어긋남으로 정의한다.

그래프 횡축 좌표는 노광영역의 Z축 좌표를 나타내고 있으며, 그래프 종축은 비점격차 또는 디스토션의 발생량을 나타낸다. 이하의 그래프에 대해서도 마찬가지이다.

도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 제1 굴절광학부재(1)의 이동과 제2 굴절광학부재(6)의 이동을 동시에 Z플러스방향으로 300㎛ 실행하면 비점격차는 도 7과 같이 실질적으로 변화하지 않고, 주로 디스토션이 도 2와 도 4의 가산분만큼 도 6과 같이 변화한다.

도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 예를 들면, 제1 굴절광학부재(1)가 Z플러스방향으로 300㎛ 이동되고, 제2 굴절광학부재(6)가 Z마이너스방향으로 300㎛ 이동된 경우에 디스토션은 도 8과 같이 실질적으로 변화하지 않고, 주로 비점격차가 도 9와 같이 변화한다.

즉, 상기 제1 및 제2 굴절광학부재(1, 6)를, 디스토션 또는 비점격차의 변화가 부합되지 않는 방향으로 동시에 이동시키고, 또한, 디스토션 또는 비점격차의 양의 절대치가 대략 동일해지도록 이동시킨다. 이에 의해, 디스토션 또는 비점격차를 변화시키지 않고 비점격차 또는 디스토션을 조정할 수 있다.

여기서, 상기 제1 및 제2 굴절광학부재(1, 6)를 동시에 이동시킨 경우의 디스토션 또는 비점격차는, 해당 제1 및 제2 굴절광학부재(1, 6) 중 어느 하나를 이동시킨 경우에 발생하는 디스토션의 1／2 이하가 된다.

이상은 Z방향에 대해서 설명했지만 X방향, Y방향에 대해서도, 제1, 제2 굴절광학부재(1, 6)를 이동시킴으로써 비점격차 및／또는 디스토션을 변화시킬 수 있다.

[제 2의 실시형태]

제 2의 실시형태는 굴절광학소자가 파워를 가지지 않는 비구면렌즈이며, 굴절광학소자의 광선유효부가 광축을 포함하지 않는 축외에 존재하는 광학계의 구성예이다.

도 10은 제 2의 실시형태의 광학계의 구성을 나타내고 있다.

도 10에 나타내는 광학계는, 메니스커스 렌즈(4)를 배치하고, 제1, 제2 굴절광학부재(1, 6)가 비구면렌즈인 것을 제외한 구성은, 도 1과 같으며, 또, X, Y, Z방향은 제 1의 실시형태의 정의와 같다.

이하, 표 3에 축외의 양호한 상영역을 사용하는 반사굴절투영계의 광학데이터를 나타낸다. 표의 설명은 제 1의 실시형태와 같다. 본 실시형태에서는 양호한 상영역의 광축으로부터의 높이를 460㎜로 한다.　

또, ASP의 비구면형상은 식 1에 의해 표현 가능하며, 각각의 비구면계수는 표 4와 같다.

이상의 구성에 있어서, 도 10과 같이 광학부재를 배치한 경우, 예를 들면 제1 굴절광학부재(1)가 Z플러스방향으로 300㎛ 이동된 경우, 디스토션은 도 11과 같이 변화하고, 비점격차는 도 12와 같이 변화한다.

제2 굴절광학부재(6)의 이동이나 제1, 제2 굴절광학부재의 조합한 이동에 있어서도, 제 1의 실시형태와 비교해서 비점격차 및 디스토션의 발생량은 다른 것의 선택적인 조정을 실행하는 것을 가능하게 하며, 제 1의 실시형태와 같은 효과를 얻을 수 있다.

상기 이동은 Z방향에 대해서 설명했지만 X방향, Y방향에 대해서도, 제1, 제2 굴절광학부재(1, 6)를 이동시킴으로써 비점격차 및／또는 디스토션을 발생시킬 수 있다. 또, 제1, 제2 굴절광학부재(1, 6)를 조합해서 이동시킴으로써 실질적으로 디스토션만 혹은 실질적으로 비점격차만을 변화시킬 수 있다.

여기에서는, 굴절광학소자가 파워를 가지지 않는 비구면렌즈를 예시했지만, 파워를 가지는 비구면렌즈에 의해서도 제 1의 실시형태와의 상승효과에 의해 같은 효과를 얻을 수 있다.　　

[제 3의 실시형태]

제 3의 실시형태는 확대투영배율을 가지는 반사굴절광학계의 구성예이다.

도 13은 제 3의 실시형태의 광학계의 구성을 나타내고 있다.

도 13에 나타내는 광학계는, 제2 오목반사면(미러)(3＇)을 배치하고, 제1, 제2 굴절광학부재(1, 6)가 반사굴절광학부재인 것을 제외한 구성은, 도 1과 같으며, 또, X, Y, Z방향은 제 1의 실시형태의 정의와 같다.

이하, 표 5에 축외의 양호한 상영역을 사용하는 반사굴절투영계의 광학데이터를 나타낸다. 표의 설명은 제 1의 실시형태와 같다.

여기에서는, 확대배율 β = 1.5를 예시했지만, β = 2.5이어도 같은 효과를 얻을 수 있다. 2.5배 이상으로 하면, 물체면과 제1 오목미러(3)간의 거리가 단축되어서 실용적 설계가 곤란하며, 예를 들면 마스크 패터닝에 있어서도 설계가 곤란하기 때문에, 0.4 ≤ │β│ ≤ 2.5가 적절한 결상배율이다. 본 실시형태는 양호한 상영역의 광축으로부터의 높이를 250㎜로 하였다.　

또, ASP의 비구면형상은 식 1에 의해 표현 가능하며, 각각의 비구면계수는 표 6과 같다.

이상의 구성에 있어서, 도 13과 같이 광학부재가 배치된 경우, 예를 들면 제1 굴절광학부재(1)가 Z플러스방향으로 300㎛ 이동된 경우, 디스토션은 도 14와 같이 변화하고, 비점격차는 도 15와 같이 변화한다. 마찬가지로, 제2 굴절광학부재(6)가 Z플러스방향으로 300㎛ 이동된 경우, 디스토션은 도 16과 같이 변화하고, 비점격차는 도 17과 같이 변화한다.

여기서, 제1 굴절광학부재(1)와 제2 굴절광학부재(6)의 이동량은 동일하지만 확대계이기 때문에 디스토션과 비점격차의 발생량이 차이가 난다. 양자의 이동비율을 적절히 선택함으로써, 실질적으로 디스토션만 또는 비점격차만을 조정 가능하다.

[제 4의 실시형태]

제 4의 실시형태는, 본 발명을 도 18과 같은 렌즈경통을 구성하는 광학계에 적용한 예이다.

제1 굴절광학부재(1)와 제2 굴절광학부재(6)를 이동시킴으로써 디스토션 및／또는 비점격차가 조정 가능해진다.

또, 상기 실시형태와 같이, 제1, 제2 굴절광학부재를 조합해서 이동시킴으로써 디스토션만 혹은 비점격차만을 실질적으로 조정 가능하다.

여기에서는 렌즈에 대해서 예시했지만, 미러계와 렌즈계를 이용한 카타디옵트립계에 있어서도 같은 효과를 얻을 수 있다.　

［노광장치］

도 19는, 본 발명의 광학계를 탑재한 노광장치를 나타내고 있다.

본 실시형태의 노광장치(EX)는, 상기 각 실시형태에서 설명한 디스토션이나 비점격차를 조정 가능하게 하는 구성에 대해서, 사다리꼴 미러(2)를 부가해서 광로를 직각으로 구부리고 있다.

제1 굴절광학부재(1)는 레티클(R)과 사다리꼴 미러(2)간의 광로 중에, 레티클(R) 및 기판(P)과 평행하게 배치되어 있다. 제2 굴절광학부재(6)는 사다리꼴 미러(2)와 기판(P)간의 광로 중에, 레티클(R) 및 기판(P)과 평행하게 배치되어 있다.

조명광학계(IL)는, 예를 들면, 고압 수은램프 등을 포함한 광원과, 광원으로부터 사출된 광속을 집광하는 타원경을 가지며, 타원경에 의해 집광된 광속을 확대한다. 조명광학계(IL)는, 광속을 평행화하는 콘덴서 렌즈와, 콘덴서 렌즈로부터의 평행광속 중 레티클(R)에의 조사광으로서 사용하지 않는 부분을 차단해서 소정 면적의 조명영역을 정의하기 위해서 레티클(R)과 공액인 위치에 배치된 제한슬릿판을 포함한다. 또, 조명광학계(IL)는, 제한슬릿판으로부터의 광속을 반사시켜서 원판으로서의 레티클(R)에 슬릿형상의 조명광속을 조사하는 미러를 포함한다.

조명광학계(IL)가 발생하는 노광광(EL)으로서는, 예를 들면, 수은램프로부터 사출되는 자외영역의 휘선(g선, h선, i선) 이외에, KrF 엑시머 레이저광(파장 248㎚) 등의 원자외광(DUV광)이 이용된다. 또한, ArF 엑시머 레이저광(파장 193㎚) 및 F2 레이저광(파장 157㎚) 등의 진공 자외광(VUV광) 등을 이용할 수 있다. 조명광학계(IL)는, 소위 쾰러조명계로서 구성될 수 있다.

레티클(R)로부터 기판(P)에 이르는 광로에는 투영광학계(PL)가 배치되고, 레티클(R)을 투과한 노광광(EL)은 투영광학계(PL)에 입사되고, 레티클(R)의 조명영역에 존재하는 패턴의 상을 기판(P)상에 형성한다. 도 19에 나타낸 바와 같이, 투영광학계(PL)는, 예를 들면, 제1 굴절광학부재(1), 사다리꼴 미러(2), 오목면경(3), 메니스커스 렌즈(4), 볼록미러(5), 제2 굴절광학부재(6)를 통해서 레티클(R)의 패턴의 상을 기판(P)상에 형성한다. 기판(P)상에의 투영광학계의 투영영역은, 소정형상(예를 들면, 원호형상)으로 설정된다.

얼라이먼트 스코프(AS)에서는, 예를 들면 수은램프의 발광 스펙트럼의 일부인 e선, d선을 이용해서, 레티클스테이지(MST)상의 계측용 패턴(10a), 기판스테이지(PST)상의 계측용 패턴(10b), 또는 기판(P)상의 이미 형성된 패턴을 계측한다.

상기 얼라이먼트 스코프(AS)는, 예를 들면, 레티클스테이지(MST)상의 계측용 패턴(10a)과 기판스테이지(PST)상의 계측용 패턴(10b)을 이용해서, 노광장치(EX)의 초점, 배율, 디스토션, 및 비점격차를 계측한다. 노광장치(EX)의 전체의 제어를 실행하는 CPU(9)는, 상기 얼라이먼트 스코프(AS)에 의한 계측 결과로서의 비점격차 및 디스토션량으로부터 제1, 제2 굴절광학부재(1, 6)의 조정량을 산출한다.

CPU(9)는, 상기 제1, 제2 굴절광학부재(1, 6)의 조정량에 대응하는 해당 광학부재의 이동량을 구동기구의 액튜에이터를 제어하는 콘트롤러(8a, 8b)에 출력한다. 그리고, 콘트롤러(8a, 8b)가 액튜에이터(7a, 7b)를 구동함으로써 제1, 제2 굴절광학부재(1, 6)를 소정량 이동시킨다.

또, 볼록미러(5)와 제1, 제2 굴절광학부재(1, 6)를 동시에 구동함으로써 디스토션 및 비점격차를 조정할 수도 있다.

이미 패턴이 형성된 기판에 패턴을 중첩해서 노광을 실행할 경우에는, 상기 얼라이먼트 스코프(AS)에 의해, 예를 들면, 패턴이 형성된 기판(P)상의 계측용 패턴(10b)을 계측한다. 그리고, CPU(9)는, 이미 형성된 패턴과 새롭게 형성되는 패턴의 어긋남을 저감하기 위한 제1, 제2 굴절광학부재(1, 6)의 최적위치 및 이동량을 산출한다.

또, 볼록미러(5)와 제1, 제2 굴절광학부재(1, 6)를 동시에 구동함으로써 패턴의 어긋남을 조정할 수도 있다.

제1, 제2 굴절광학부재(1, 6)는 X방향, Y방향, Z방향, 틸트 X방향, 틸트 Y방향, 틸트 Z방향으로 각각 구동축을 가진다. 예를 들면, 제2 굴절광학부재(6)의 Y방향으로의 이동은, 액튜에이터(7b)가 제2 굴절광학부재(6)를 유지하는 부재를 구동함으로써 실행한다. 그 이외의 X, Z, 틸트 X, 틸트 Y, 틸트 Z의 각 방향에 대해서도 액튜에이터 등의 구동기구를 탑재하고 있다(도시하지 않음).

예를 들면, 도 19의 노광장치에 있어서, 제1, 제2 굴절광학부재(1, 6)와 볼록유닛을 조합해서 이동시키고, 비노광 중, 노광 전의 작업준비 중, 노광 전의 기판계측 중, 노광 중과 임의의 타이밍에서 비점격차 및／또는 디스토션을 조정하는 기능을 탑재해도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 상기 각 실시형태에 의하면, 양호한 상영역을 확대하기 위해서 물체면과 상면의 근방에 배치된 광학부재를 이동시킴으로써, 디스토션이나 비점격차를 고정밀도로 조정할 수 있다.

일반적으로, 광학부재를 이동시켜서 디스토션이나 비점격차를 조정할 경우에는 구면수차나 코마수차가 잔존수차로서 발생하지만, 본 실시형태에 의하면, 이들의 잔존수차를 억제하기 위해서 물체면, 상면 근방의 광학부재를 이동시켜서 조정을 실행할 수 있다.　

［디바이스 제조방법］

다음에, 본 실시형태의 노광장치를 이용한 반도체 디바이스의 제조 프로세스에 대해서 설명한다.

디바이스(반도체 집적회로소자, 액정표시소자 등)는, 상술한 실시형태의 노광장치를 이용해서 기판을 노광하는 노광 공정과, 노광 공정에서 노광된 기판을 현상하는 현상 공정과, 현상 공정에서 현상된 기판을 가공하는 다른 주지된 공정을 경유함으로써 제조된다.

본 발명을 전형적인 실시형태를 참조해서 설명했지만, 본 발명은 이와 같이 개시된 전형적인 실시형태로 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다. 다음의 특허청구의 범위는 이러한 모든 변형예 및 균등한 구성 및 기능을 망라하도록 폭넓게 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명에 관련되는 제 1의 실시형태의 광학계의 구성을 나타낸 도면;

도 2는 제 1의 실시형태의 제1 굴절광학부재를 시프트한 경우의 디스토션 변화를 나타낸 도면;

도 3은 제 1의 실시형태의 제1 굴절광학부재를 시프트한 경우의 비점격차 변화를 나타낸 도면;

도 4는 제 1의 실시형태의 제2 굴절광학부재를 시프트한 경우의 디스토션 변화를 나타낸 도면;

도 5는 제 1의 실시형태의 제2 굴절광학부재를 시프트한 경우의 비점격차 변화를 나타낸 도면;

도 6은 제 1의 실시형태의 제1, 제2 굴절광학부재를 동시에 시프트한 경우의 디스토션 변화를 나타낸 도면;

도 7은 제 1의 실시형태의 제1, 제2 굴절광학부재를 동시에 시프트한 경우의 비점격차 변화를 나타낸 도면;

도 8은 제 1의 실시형태의 제1, 제2 굴절광학부재를 동시에 시프트한 경우의 디스토션 변화를 나타낸 도면;

도 9는 제 1의 실시형태의 제1, 제2 굴절광학부재를 동시에 시프트한 경우의 비점격차 변화를 나타낸 도면;

도 10은 제 2의 실시형태의 광학계의 구성을 나타낸 도면;

도 11은 제 2의 실시형태의 제1 굴절광학부재를 시프트한 경우의 디스토션 변화를 나타낸 도면;

도 12는 제 2의 실시형태의 제1 굴절광학부재를 시프트한 경우의 비점격차 변화를 나타낸 도면;

도 13은 제 3의 실시형태의 광학계의 구성을 나타낸 도면;

도 14는 제 3의 실시형태의 제1 굴절광학부재를 시프트한 경우의 디스토션 변화를 나타낸 도면;

도 15는 제 3의 실시형태의 제1 굴절광학부재를 시프트한 경우의 비점격차 변화를 나타낸 도면;

도 16은 제 3의 실시형태의 제2 굴절광학부재를 시프트한 경우의 디스토션 변화를 나타낸 도면;

도 17은 제 3의 실시형태의 제2 굴절광학부재를 시프트한 경우의 비점격차 변화를 나타낸 도면;

도 18은 제 4의 실시형태의 광학계의 구성을 나타낸 도면;

도 19는 본 실시형태의 노광장치의 구성을 나타낸 도면.

Claims

물체면의 근방에 적어도 1개의 제1 굴절광학부재를 포함하고, 또한, 상면의 근방에 적어도 1개의 제2 굴절광학부재를 포함하고, 물체면에 대한 상면의 결상배율을 β로 한 경우, │β│ = 1인 광학계로서,

상기 제1 및 제2 굴절광학부재의 적어도 어느 하나를 광축방향에 직교하는 면 내에서 이동 가능하게 유지하고, 상기 광학계의 비점격차 및 디스토션의 조정을 실행하는 조정수단을 가지며,

상기 조정수단은, 상기 제1 및 제2 굴절광학부재를, 디스토션의 변화가 부합되지 않는 방향으로 동시에 이동시키고, 또한, 디스토션의 양의 절대치가 대략 동일해지도록 이동시킴으로써, 디스토션을 변화시키지 않고 상기 비점격차를 조정하고,

상기 제1 및 제2 굴절광학부재를, 비점격차의 변화가 부합되지 않는 방향으로 동시에 이동시키고, 또한, 비점격차의 양의 절대치가 대략 동일해지도록 이동시킴으로써, 비점격차를 변화시키지 않고 상기 디스토션을 조정하는 것을 특징으로 하는 광학계.
제 1항에 있어서,

상기 조정수단은, 상기 광학계의 비점격차 및 디스토션의 적어도 어느 하나를 계측하는 계측수단과, 상기 계측수단의 계측결과로부터 상기 제1, 제2 굴절광학 부재의 이동량을 산출하는 산출수단과, 상기 이동량에 의거해서 상기 제1 및 제2 굴절광학부재의 적어도 어느 하나를 구동하는 구동수단을 가지는 것을 특징으로 하는 광학계.
제 1항에 있어서,

상기 광학계는, 상기 물체면으로부터 상면에 이르는 광로에 적어도 제1 오목반사면, 볼록반사면, 제2 오목반사면이 배치되고,

상기 제1 굴절광학부재는 상기 물체면과 상기 제1 오목반사면의 사이에 배치되고,

상기 제2 굴절광학부재는 상기 제2 오목반사면과 상기 상면의 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광학계.
제 1항에 있어서,

상기 제1 및 제2 굴절광학부재는, 광선유효부가 광축을 포함하지 않는 축외에 존재하는 구면렌즈로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 광학계.
제 1항에 있어서,

상기 제1 및 제2 굴절광학부재는, 광선유효부가 광축을 포함하지 않는 축외에 존재하는 비구면렌즈로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 광학계.
제 1항에 있어서,

상기 제1 및 제2 굴절광학부재를 동시에 이동시킨 경우의 디스토션은, 해당 제1 및 제2 굴절광학부재의 어느 하나를 이동시킨 경우에 발생하는 디스토션의 1／2 이하가 되는 것을 특징으로 하는 광학계.
제 1항에 있어서,

상기 제1 및 제2 굴절광학부재를 동시에 이동시킨 경우의 비점격차는, 해당 제1 및 제2 굴절광학부재의 어느 하나를 이동시킨 경우에 발생하는 비점격차의 1／2 이하가 되는 것을 특징으로 하는 광학계.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 기재된 광학계를 가지며,

원판의 패턴을 상기 광학계를 통해서 기판에 노광하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
제 8항에 기재된 노광장치를 이용해서 기판을 노광하는 스텝과,

노광된 상기 기판을 현상하는 스텝을 가지는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.