TWI336902B - - Google Patents

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1336902 九、發明說明： 本申請案係基於且主張2006年1月20曰申請之先前的曰 本專利申請案第2006-012653號的優先權的益處，該申請案 之全文以引用的方式併入本文。 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於半導體裝置之製造步驟中所使用之微影技 術中的曝光技術，尤其係關於使液體介於曝光裝置之投影 光學系統與被實施曝光處理之被處理基板之間而進行曝光 步驟的半導體裝置之製造方法。 【先前技術】 最近，被稱為液浸曝光方法之曝光方法備受關注。所謂 該液浸曝光方法’係指以液體（浸液）充滿於曝光裝置之投影 光學系統（投影透鏡）與形成於被實施曝光處理之被曝光基 板上之光阻膜之間，並於光阻膜之表面上曝光圖案之曝光 方法。該液浸曝光方法中所使用之曝光裝置稱為液浸式曝 光裝置。於日本專利特開平1〇_3()3 i 14號公報中揭示有該液 浸式曝光裝置之一例。 於該日本專利特開平1〇,3114號公報中，具體而言揭示 有如下液浸式曝光裝置，即，於可供給作為浸液之水的載 t臺中，以水淹沒整個被曝光基板之狀態下，-面使載物 里相對於曝光裝置進行移動—面進行曝光。如此形態 浸式曝光裝置中’因向整個載物臺供給液體，故存在 物：门速耖動時浸液易自載物臺溢出等問題。因此存在無 法鬲速驅動載物臺之問題。 ’、 117680.doc 1336902 作為應對由如此之載物臺移動而造成之液體渦流的對 策，例如於Soichi 0wa and Hir〇yuki Nagasaka，Immersi〇n

Lithography; its potential performance and issues, Proc. of SPIE Vol. 5040, pp_ 724_733中揭示有如下方法，即，一面 對被曝光基板上進行曝光之部分局部地供給浸液一面驅動 載物臺。根據該方法，使載物臺高速移動時浸液基本上不 會自載物臺溢出，故可使載物臺高速移動。然而，於使用 如此之方法之情形時，為使局部地介於光阻膜表面上的液 /又曝光用之液膜兩速移動，例如必須使光阻膜表面具有撥 水性。或者，必須於光阻膜表面上設置其他撥水性薄膜。 藉由該等撥水處理，載物臺可相對於曝光裝置之光學系統 進仃尚速移動。進而，可實現曝光步驟之產量提高。 又，於其他液浸曝光步驟中，使對光阻膜上所曝光之圖 案之圖像。σ貝無影響之單純的被曝光基板之移動步驟中之 載物臺的移動速度，大於對圖案之圖像品質產生影響之液 浸移動曝光步驟中之載物臺的移動速度。即，於光阻膜上 不曝光圖案而使載物臺移動之移動步驟之移動速度，大於 面於光阻膜上曝光圖案一面使載物臺移動之液浸移動曝 光^驟之移動速度。藉此，可實現曝光步驟之產量提高。 此夺於光阻膜上不曝光圖案而進行移動之移動步驟中， 田然較理想的是使載物臺以最高速度進行移動。 然而，僅單純地使載物臺高速移動時，沿著曝光裝置之 技景_/光學系統及浸液相對於被曝光基板之移動軌跡，易於 在被+光基板上殘留浸液之液滴。當被曝光基板上殘留浸 117680.doc 1336902 液之液滴時，會產生如 圓案^ 卜⑽巾’光阻膜上形成之光阻 陷:光 5易於產生缺陷。進而，根據具有如此之缺 二τ案而製造之半導體裝置，其性能、品質、或可 Λ丨生荨降低之可能性增大。 本發明提供一種使用该、守成止+ — 用液π曝先方法之半導體裝置之製造 '/、可貫現曝光步驟之產量提古 ,L 展里敌阿並且被曝光基板上基 不上不會殘留有液體， 9 述液改曝光方法使液體介於被實 1 光處理之被曝光基板與曝光裝置之投影光學系統之間 的局邛區域中而進行曝光處理。 [發明内容】 根據本發明之—態樣，提供—種半導體裝置之製造方 法’包含：液浸移動曝光步驟’該液浸移動曝光步驟係使 液體介於被實施曝光處理之被曝光基板與進行上述曝光處 理之曝光裝置之投影光學系統之間，並且一面使上述被曝 光基板相對於上述投影光學系統相對移動，一面對設定於 上述被曝光基板之表面上之複數個曝光區域進行上述曝光 處理；第-液浸移動步驟’該第一液浸移動步驟係於上述 各曝光區域中鄰接之上述各曝光區域間’—面使液體介於 上述被曝光基板與上述投影光學系統之間，一面使上述被 曝光基板相對於上述投影光學系統相對移動而不進行上述 曝光處理；以及第二液浸移動步驟，該第二液浸移動步驟 係於大於上述第一液浸移動步驟中之移動距離之距離中， -面使上述液體介於上述被曝光基板與上述投影光學系統 之間插人，一®以小於上述第一液浸移動步驟之移動速度 117680.doc 1336902 的速度使上述被曝丼美把知μ 九基板相對於上述投影光學系統相對移 動’而不進行上述曝光處理。 根據本發明之另—鲅揭 &樣提供—種半導體裝置之梦造方 法，包含：液浸移動皞弁牛聰 方 ㈣先步㉟’該液浸移動曝光步驟係使 液體介於被實施曝光處理 ’、 尤處理之被曝光基板與進行上述 理之曝光裝置之投影光學系β ψ尤屣 ^糸統之間，並且—面使上述被曝 先基板相對於上述投影光學系統相對移動，-面對咬定於 ^述被曝光基板之表面上之複數個曝光區域進行上述曝光 處理，第一液浸移動步驟， 。哀第一液次移動步驟係於上述 各曝光區域中鄰接之上述各晛 +光&域間，一面使液體介於 上述被曝光基板與上述投興 光子系、，先之間，一面使上述被 +光基板相對於上述投影光H統相對移動* 曝光處理；以及第-浠沒狡知* ^ 弟一液次移動步驟，該第二液浸移動步驟 係於大於上述第—液浸料㈣巾之㈣距離之距離中， 面使上述液體；|於上述被曝光基板與上述投影光學系統 之間，一面使上述被曝光基板相對於上述投影光學系統相 對移動，而不進行上述曝光處理，並且於上述被曝光基板 上產生上述液體之殘留#，變更上述被曝光基板相對於上 述投影光學系統之移動速度及移動方向中之至少一者。 .根據本&月之又_，提供—種半導體I置之製造方 法’其包含液浸移動曝光步驟’該液浸移動曝光步驟係使 液體介於被實㈣光處理之被曝光基板與進行上述曝光處 理之曝光裝置之投影光學系統之間，並且一面使上述被曝 光基板相對於上述投影光學系統相對移動，一面對設定於 117680.doc 上述被曝光基板之表面上之複數個曝光區域進行上述曝光 處理，其中設定當上述液體位於上述被曝光基板之周緣部 上時上述被曝光基板相對於上述投影光學系統之移動速 度’小於當上述液體位於上述被曝光基板之周緣部以外時 上述被曝光基板相對於上述投影光學系統之移動速度。 【實施方式】 Λ 以下’-面參照圖式一面說明本發明之各實施形態。 (第1實施形態） 首先，參照圖1〜圖U說明本發明之第丨實施形態。於本實 轭形態中’對基板上之局部區域中介以液膜而進行圖案曝 光之液浸曝光技術中的光阻圖案形成方法進行說明，該光 阻圖案形成方法可抑制或降低光阻圖案產生缺陷之可能。 以下進行詳細說明。 首先，一面參照圖1 一面說明本實施形態之曝光裝置i。 圖1係表示進行本實施形態之曝光處理之曝光裝置1之構成 的概略模式圖。圖1所示之曝光裝置丨係於使液體介於被實 施曝光處理之被曝光基板5與曝光裝置丨之投影光學系統4 之間的狀態下進行曝光’即所謂用以進行液浸曝光之液浸 式曝光裝置。尤其，本實施形態之液浸式曝光裝置〗係被稱 為掃描式（scanning)之液浸式曝光裝置之—種。 如圖1所示，液浸式曝光裝置丨具有作為用以支持主光罩 (光罩）2之主光罩支座（光罩支座）的主光罩载物臺（光罩載 物臺）3。又，雖省略圖示，但液浸式曝光裝置1具備產生曝 光光（照明光）之曝光光源（照明光源）、以及用以將該照明光 117680.doc -10· 1336902 源所產生之照明光導入主光罩2之照明透鏡系統（照明光學 , 系統）。主光罩載物臺3配置於照明光源及照明透鏡系統之 • 光路住的下方。並且，設定主光罩載物臺3可沿著與液浸式 曝光裝置1之光軸正交之方向而在平行正方向或者平行反 方向上移動。主光罩2設置於主光罩載物臺3之與照明光源 及照明透鏡系統對向側之主面（表面、上面）上。又，雖省略 圖不，但於主光罩2上，形成至少丨個於被曝光基板5之表面 •。上曝光而形成的具有特定形狀之圖案（光罩圖案）。 一又液π式曝光裝置1具備用以將通過（透過）主光罩2之曝 光光導入被曝光基板5之表面5a的投影透鏡系統（投影光學 • 系統）4。投影透鏡系統4配置於主光罩載物臺3之光路徑之 下方。 - 又’液浸式曝光裝置1具備作為被曝光基板支座（晶圓支 「座)之被曝光基板載物臺(晶圓載物臺)6，該被曝光基板支座 (圓支座）用以支持被實施曝光處理之被曝光基板（晶圓、 •體基板）5°晶圓载物臺6配置於投影透鏡系統4之光路 么之下方。又，晶圓載物臺6與主光罩載物臺3相同，設定 ^可沿考與液浸式曝光裝置〗之光軸正交之方向，與晶圓$ —併於平行正方向或者平行反方向上移動。藉此，晶圓載 物臺二及載置（搭載）於晶圓載物臺6上之晶圓5,可對於投影 透鏡糸統4相對移動。又，就相反視點而觀察，投影透鏡系 統4可對於晶圓載物臺6及載置於晶圓載物臺6上之晶圓5而 十寻夕動曰曰圓5載置於晶圓載物臺6之與投影透鏡系統々之 對向側之主面（表面、上面）上。 117680.doc 1336902 曰又於曰曰圓載物臺6之表面上設置作為被曝光基板保持器 (曰保持益）之支撐板（支撐部件，該被曝光基板保持器 (曰晶圓保持器)用以於晶圓5與晶圓載物臺6_併移動時保持 不偏移。支#板7以包圍晶圓以周緣部（外緣部仰之 方式而設置。 又’於投影透鏡系統4之前端部43設置作為液體保持器 (浸液保持器)之柵攔8，該液體保持器(浸液保持器)用以使

供^至投影透鏡系統4與晶圓5之間的曝光處理用之液體 =液）於晶圓5之表面5a上保持在預期區域内。並且，於投 =鏡系統4之側邊’設置液體供給排出裝置(浸液供給排 裝置）9，該液體供給排出裝置（浸液供給排出裝置）9包 :’液體供給裝置9a，其向柵攔8内供給液體 出裝㈣，其使液體自柵胸排出。於本實施形〇 = :自配置於圖1中投影透鏡系統4之右側之液體供給裝置％

:冊攔⑽供給液體。並且，設定藉由配置於投影透鏡系統 ，側之液體排出裝置9b而使液體自柵攔8内排出。於本 貫施形態中，作為浸第 相同，使用純水。因此，液體二排出二^ 皮.^。。 成筋供、，、°排出裝置9亦可僅稱為供 。同樣’液體供給裝置93及液體排出裝置9b分 別亦可稱為供水器93及排水器9b。 猎由如此之設定’於進行至少液浸曝光時，投 統4之前端部4a與晶圓5之表面5a = 「j <柵欄8所包圍之空 ^被由純水構成之液膜（水膜）π而填滿 糸統-晶圓5之間之由水膜η而填滿之區域，亦稱== 117680.doc 1336902 區域12。伴隨此’亦可將投影透鏡系㈣之前端部4a稱為液 浸頭。再者’圖】中為便於觀察圖式而省略了浸液之圖示。 進而，雖省略圖示，於投影透鏡系統4之側邊設置用以進 行對準標記之檢測的對準標記檢測裝置。該對準標記檢測 裝置與投影透鏡系統4相同’藉由使晶圓載物臺㈣於投影 透鏡系統4相對移動，而可對於晶圓載物臺6及晶圓5相對移 動。為提高曝光精度，對準標記之檢測於對晶圓5實施液浸 曝光處理之前進行。

雖省略圖不’自照明光源所發出之照明光經過照明透鏡 系統而到達主光罩2。已到達主光罩2之照明光藉由通過形 成於主光罩2上之光罩圖案而形成特定之圖案形狀。並且， 成形為特定圖案形狀之照明光（曝光光）射入投影透鏡系統 4。已射入投影透鏡系統4之曝光光，自投影透鏡系統4之前 端部（液浸頭）4 a射出後，通過液浸區域丨2而到達設定於晶圓 5之表面5a上之預期照射區域（曝光區域）。更詳細而言，使 光罩圓像之影像於設置於晶圓5之表面5&上之未圖示的光 阻之表面上曝光及投影，而形成光罩圖案之潛影。即，於 晶圓5之表面5a上實施液浸曝光處理。 其次，一面主要參照圖2 —面說明本實施形態之液浸曝光 方法。圓2係表示本實施形態之液浸曝光方法之流程圖。 首先，如圖2中最上段所示，準備作為被實施曝光處理之 被曝光基板之晶圓（半導體基板）5。 其次’於實施曝光處理之前’於晶圓5之表面5a上預先設 置未圖示之防反射膜。該防反射臈例如使用未圖示之塗佈 117680.doc 1336902 裝置转由旋塗法而成膜。即，於旋轉之晶圓5之表面h之中 P滴下防反射膜用之塗佈材料並使其擴展至整個表面^ 後’進行加熱處理。藉此’可於晶圓5之表面&上形成防反 射膜0於本貫施形離中，仏θ问 〜、 於日日® 5之表面5a上設置膜厚約為 5〇 ηπι之防反射膜。將該步驟設為步驟】〇〗（st】〇i)。 —其次於防反射膜之表面上設置未圖示之光阻膜。於本 實施形‘《i中’採用包含成酸材料之ArF化學增幅型光阻膜作 為光阻膜。該光阻膜藉由與防反射膜相同之方法而形成。 即’藉由旋塗法於防反射膜上擴展化學增幅型光阻之塗佈 材料。繼而’於設置有該化學增幅型光阻用之塗佈材料之 晶圓5上實施加熱處理，藉此使塗佈材料中所包含之溶劑氣 化並將該溶劑去除。藉此，可於防反射膜之表面上形成ArF 化學增幅型光阻膜。將該步驟設為步驟102(STI〇2)。 再者’於本實施形態中，採用表面親水性比較高之ArF Μ㈣型光㈣°如先前技術中所說明般’通常之液浸 曝光中’較好的是’與設置於晶圓5上之浸液直接接觸之部 件具有較高疏水性（撥水性）。因此，於本實施形態中，於光 阻膜上設置對鹼性顯影液具有溶解性之疏水性膜。該膜係 =抑制水分自浸液向光阻膜内渗透'或者光阻膜構成物 質自光阻膜向浸液内溶析。因此，該膜亦可稱為液浸曝光 用保6蒦膜。將該步驟設為步驟1〇3(STl〇3)。 又’與本實施形態不同，於採用疏水性（撥水性）較高之光 阻膜之情形時，當然亦可省略上述步驟心於該情形時， 如圖W虛、«頭所示’自上述步驟⑽直接進人下述步驟 117680.doc 14 1336902 104即可。 ‘ 其-人，將设置有ArF化學增幅型光阻膜之晶圓5，自塗佈 • 裝置搬送至上述液浸式曝光裝置1。將該步驟設為步驟 l〇4(STl〇4)。 其次，將自塗佈裝置搬送之晶圓5載置於曝光裝置丨之晶 圓載物臺（曝光載物臺）6上。繼而，#由支樓板7而保持晶圓 5。將該步驟設為步驟i〇5(ST1〇5)。 φ 其_人，於對載置於晶圓載物臺6上之晶圓5實施液浸曝光 處理之則，對设定於晶圓5上之對準標記進行檢測。該對準 標記之檢測使用上述曝光裝置丨所具備之對準標記檢測裝 . ^而進行。檢測對準標記之目的在於，提高投影於晶圓表 ^ ⑽（光阻膜表面）之主光罩圖案之位置精度、即曝光精度。 ’ 力檢測對準標記之情形時，與晶圓5上實施液浸曝光處理 之情形相同，亦於投影透鏡系統4與晶圓5之間的空間中形 成液浸區域12。因此，於對準標記檢測步驟中，與液浸曝 鲁光處理步驟相同，伴隨晶圓載物臺6相對於投影透鏡系^* 相對移動，液浸區域12亦於晶圓5之表面5a上移動。重複晶 圓載物臺6相對於如此之投影透鏡系統4及液浸區域^之:曰 ，移動’並且於標記位置配置對準標記檢測功能且進行測 里’错此進行對準標記之檢測。其結果可獲得晶片位置資 訊0將該步驟設為步驟106(St106)。 貝 其次’根據所獲得之晶片位置資訊，進行晶圓5對 案之對準曝光。並且，於光阻膜上形成光罩圖案之潛影圖 將該步驟設為步驟l〇7(ST1〇7)。 曰〜 Π 7680.doc 15 - 1336902 其次，將形成有光罩圖案之潜影之晶圓5自載物臺6上取 J ’並自曝光裝置1搬送至，未圖示之加熱器(烘乾器)之處理 室内。將該步驟設為步驟108(siri08)。 其次’使用加熱器對晶圓5實施加熱處理（燒結處理，pEB (post exposure bake，曝光後烘烤））。藉由該加熱處理，可 促進液浸曝光步驟（液浸曝光階段）中光阻膜内所產生之醆 的擴散反應及增幅反應。將該步驟設為步驟1〇9a(sti〇9a)。 其-人，將實施了 PEB之晶圓5自加熱器中取出。此後，將 液浸曝光用保護膜自光阻膜上剝離並去除。將該步驟設為 步驟 1 10A(ST1 10A)。 繼而，將去除了液浸曝光用保護膜之晶圓5搬送至未圖示 之顯影處理裝置（顯影單元）並進行顯影處理。藉此，將光阻 膜上之保護膜去除並於光阻膜上形成未圖示之ArF光阻圖 案。將該步驟設為步驟lllA(STlllA)。 此後’雖省略了伴隨圖示之詳細且具體之說明，形成有 ArF光阻圖案之晶圓5進入特定之加工步驟。即，形成有ΑΓρ 光阻圖案之晶圓5進入電晶體製造步驟或配線形成步驟等 其他前段步驟（Front End Of the Line : FEOL)。繼而，經過 前段步驟之晶圓5進而進入切割、晶片安裝、接合、及成型 等後段步驟（Back End Of the Line : BE0L)。將該步驟設為 步驟 112(ST112)。 藉由經過步驟1 1 2可獲得本實施形態之未圖示之預期之 半導體裝置。即’可獲得具備晶圓5之半導體裝置，該晶圓 5係藉由使用本實施形態之液浸式曝光裝置1之液浸曝光方 117680.doc 1336902

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I 丨 法而形成有圖案。 · 再者，於使用溶劑不可溶性之液浸曝光用保護膜之情形 I t 時’並非必須進行自上述ST108經過ST109A、ST1 10A、及 ST111A直至ST112之步驟（形態、途徑p如圖2中虛線箭頭 ‘ 所不’亦可不經過ST109A、ST1 10A、及ST111A，而選擇 自 ST108 經過 ST109B、ST110B、及 ST111B 直至 ST112之步 驟。 φ 具體而言，首先，將經過ST108之晶圓5轉入液浸曝光用 保4膜之剝離及去除步驟。將該步驟設為步驟丨 (ST109B)。 . 其次’將去除液浸曝光用保護膜後之晶圓5轉入PEB步 驟。將該步驟設為步驟110B(ST11〇B)。 其次’將經過PEB步驟之晶圓5轉入顯影步驟，並於光阻 膜上形成ArF光阻圖案。將該步驟設為步驟u 1B(ST1 UB)。 此後’使形成有ArF光阻圖案之晶圓5進入加工步驟 • (ST112)。藉由如此之步驟，與選擇自上述ST108經過 ST109A、ST1 10A、及ST1 11A直至ST1 12之步驟之情形相 同，可獲得具備晶圓5之半導體裝置，該晶圓5藉由使用本 ， 實施形態之液浸式曝光裝置1之液浸曝光方法而形成有圖 • 案。 即，如上所述，於使用溶劑可溶性之液浸曝光用保護膜 之情形時，首先進行PEB步驟（ST109A)。繼而，藉由溶劑 而剝離液浸曝光用保護膜（STU0A)。此後，可藉由驗性顯 影液進行光阻膜之顯影（ST1 1 1A)。然而，並非必須按照該 I17680.doc 17 順序推進步驟。可根據情形，首先’ #由溶劑而剝離液浸 曝光用保護膜（ST刪）n進行PEB步驟（STn〇B)e 後亦可藉由鹼性顯影液進行光阻臈之顯影（STu丨B)。 又亦可不使用液浸曝光用保護膜，而使液浸區域以直 接與光㈣接觸進行曝光。該情料，當然可省略液浸曝 光用保護膜之剝離步驟（8丁11〇六、ST1〇9B)。

又，省略伴隨圖示進行詳細且具體之說明，本發明者進 行對、，里過上述ST101〜ST108之各步驟、及STI〇9A〜ST111A 或ST聊〜ST111B之各步驟處理的晶圓5形成配線之試製 試驗。即’對經過上述各步驟而製造之晶圓5，以光阻膜為 光罩而形成配線圖案。根據該結果，並未發現圖案短路等 伴隨液浸移動步驟之缺陷。x，因殘留液滴並未滲入光阻 '中故相比於使用先前之液浸曝光之情形，可獲得尺寸 精度良好之配線圖案。，可知悉根據本實施形態，可使 所獲传之半導體裝置之元件之可靠性、品質、及性能等均 高於先前技術之半導體裝置。並且，可知可以較高良率有 效且谷易地製造如此之半導體裝置。 Μ人，一面參照圖3〜圖12 —面詳細說明本實施形態中之 技影透鏡系統4及液浸區域12與晶圓載物臺6及晶圓5之相 對移動。 圖3係針對移動形態而分類表示本實施形態之液浸頭4a 彳對於s曰圓5之移動軌跡的平面圖。即，圖3中針對移動形 2而分類表示晶圓5上之投影透鏡系統4之前端部牦上所設 定之液浸區域12的移動軌跡。其中，於圖3中，僅表示晶圓 Π 7680.doc 1336902 5之表面5a中包含中心部c及約1/4 ^ , 周之扇形區域。又，圖 3中所示之複數個矩形（長方形 化衣不曰日圓5之矣而 所設定之複數個曝光區域1〇。盥 ^ , /、通常之曝光步驟相同，本 貫轭形態中，對晶圓5(光阻膜） .. . ν 、）之曝先步驟亦對應每一曝光 &域10而進仃。又，圖3中塗里 …义圓點表不晶圓5之表面5a 上所設定之複數個對準標吃 4a 之位置P。於圖3中表示各對準 標記P中P1〜P3為止之3個對準 T + _ 干鈿。己之位置。進而，圖3中實 線所示之複數個箭頭、虛線所 又钹數個前頭、及一點鎖 線所示之複數個箭頭，分別矣_ 刀別表不投影透鏡系統4之中心 一液膜之中心）相對於晶圓5進 丁移劲時之執跡。以下谁杆 具體說明。 圖3中實線所示之複數個箭- U前碩表不—面使晶圓5相對於投 景夕透鏡系統4進行移動，一面對各瞧 了各曝先區域10進行液浸曝光 處理時’晶圓5上之液浸頭4a(液浸 W文/又h域1 2)之中心部之移動 軌跡。於以下之說明中’將進行如此之液浸曝光處理時之 液浸頭4a之移動步驟稱為液浸移動曝光步驟。又，圖3中虛 線所示之複數個箭頭表示於各曝光區域附鄰接之各曝光 區域1〇間，一面使浸液介於晶圓5與投影透鏡系統4之間， —面使晶圓5相對於投影锈错έ 又〜迓鏡系統4移動而不進行曝光處理 時’晶圓5上之液浸頭4a之中心部之移動轨跡。於以下之說 明中，將如此之鄰接之久9¾止UΛ 各曝先&域1 〇間不伴隨液浸曝光處 理的液浸頭4a之移動步驟稱為第一液浸移動步驟。 又’圖3中較細之一點鎖線所示之複數個箭頭，表示在大 於第-液浸移動步驟之液浸頭牦之移動距離之距離上，一 U7680.doc -19· 1336902 面使浸液介於晶圓5與投影透鏡系統4之間，-面使晶圓5相 對於投影透鏡系統4移動而不進行曝卢 . 个進仃曝先處理時’晶圓5上之 液浸頭4a之中心部之移動軌跡。具體而言，圖3中較細之一 點鎖線所示之複數個箭頭，表示跨越至少!個曝光區域1〇之 液浸頭4a之中心部的移動軌跡。於以下之說明中，將如此 之大於第-液浸移動步驟之移動距離之距離的移動中不伴 隨液浸曝光處理之液浸頭4&之移動步驟稱為第二液浸移動 步驟。 又，圖3中較粗之一點鎖線所示之複數個箭頭，表示檢測 各對準標記P卜P2、P3時之晶圓5上之液浸頭4a之中心部的 移動軌跡。如圖3所示，各對準標記ρι〜ρ3設定於晶圓5之表 • 面5a上相互隔開複數個曝光區域10之位置上。因此，對準 ’ 標記檢測步驟中之液浸頭43之移動步驟亦係第二液浸移動 步驟之一種。 其次，一面參照圖4A及圖4B—面對第一及第二各液浸移 φ 動步驟之定義進行更具體且詳細之說明。圖4A及圖4B係表 示本實施形態之第一及第二各液浸移動步驟之平面圖。具 體而言，於圖4A中，表示第一液浸移動步驟中之液浸頭 4a(液浸區域12)之移動方向及移動距離之一例。又，於圖4B 中’表示第一液浸移動步驟中之液浸頭4a之移動方向及移 動距離之一例。又，於圖4A及圖4B中，複數個矩形狀（長方 形狀）之框所包圍之部分，分別表示設定於晶圓5之表面5a 上之複數個曝光區域（液浸移動曝光區域）丨0。 如圖4A所示’於第一液浸移動步驟中，液浸頭4a於設置 117680.doc •20· 1336902 有基準點（始點）S之液浸移動曝光區域1 〇内移動。或者，液 浸頭4a自基準點S向與設置有基準點s之液浸移動曝光區域 1 0鄰接之液次移動曝光區域1 〇内移動。此時，液浸頭4 &相 對於基準點S向圖4A中縱方向（上下方向）、橫方向（左右方 向）' 及斜方向之任一方向移動。

又，如圖4B所示，於第二液浸移動步驟中，液浸頭心自 基準點s跨越與設置有至少基準點s之液浸移動曝光區域ι〇 鄰接之液浸移動曝光區域〗〇而移動。即，與第一液浸移動 步驟不同，於該第二液浸移動步驟中，液浸頭心自基準點$ 移動到隔開至少1個液浸移動曝光區域1〇之位置。其中，與 第一液浸移動步驟相同，於該第二液浸移動步驟中'，液浸 頭4a亦相對於基準點5向圖扣中縱方向（上下方向）、橫方向 (左右方向）、及斜方向之任一方向移動。 面薈照圖5 —面

珂平标纪檢測時之液浸頭4a 之移動步驟。圖5係、表示本實施形態之液浸頭h於對準標記 檢測時相對於晶圓5之移動軌跡的平面圓。於圓5中，模式 表不對设定於晶圓5之纟面53内之各對準標記PU8時液 ^域^液浸頭4a)之中心相對於晶圓5之相對移動軌跡。 線所示之複數個箭頭，分別表示對準標記檢測 夸之液次碩4a之中心每次之移動執跡。 如圖5所示，當開始對準標記檢測時， 測第I對準垆巧D , t a 只d百无為檢 對礼冗η而自設定於晶圓5之外側 頭等待位置（ 回丁的液汉 出第丨對準待位置）向第1對準標記P1移動。檢測 “己P1後’液浸頭4a重複相同之步驟而移動至第 II7680.doc 21 1336902 2對準標記p 2〜第8對準標記P 8。檢測出第8對準標記p 8後， 液浸頭4a返回液浸頭等待位置。自圖5所示之各一點鎖線箭 頭之長度可明瞭，於本實施形態中，該等液浸頭4a之移動 係跨越所有之至少一個液浸移動曝光區域1〇之移動。因 此’對準標記檢測時之液浸頭4a之移動步驟，如上所述可 看作全部第二液浸移動步驟。 如先前技術之所說明般，於非曝光時之液浸移動步驟 中’載物臺（晶圓）之移動速度對光阻潛影之品質幾乎無影 響。因此，先前為提高曝光步驟之產量而以最大速度移動 載物臺。然而，該情形時產生液滴沿著液浸區域12之移動 軌跡而殘留在晶圓上之問題。相對於此，則、於非曝光時 之液浸移#步驟之速纟的速纟，使載物臺移動之曝光區域 内的液浸移動曝光步驟中，大致無液滴殘留。以下、一面 參照圖6A〜圖11 一面具體且詳細地說明該機制。 首先，一面參照圖6A及圖6B一面對晶圓5 接觸角之定義進行說明。圖6A及圖6B係表示本實施形= 載物臺6之移動方向與液體n相對於晶圓5之 的别面圖。具體而言，圖6A係用以說明晶圓5盘浸= 退㈣角…式。又，帳用以說明晶：5與浸液二 之則進接觸角Θ2之圖式。 如㈣中白框箭頭戶斤示，使載置於載物臺6上之晶圓5向 祕中左方向移動。如此，設置於液浸心與晶圓5之間之 液浸區域12的浸液11中位於載物臺移動方向前方之部分， 於》亥載物I和動之開始時為如圖6A所示之形狀。於如此之 H7680.doc •22· 1336902 狀態下，將圖6 A中Θ i所示之角度定義為晶圓5與浸液i i之動 態後退接觸角。又，如圖6B中白框箭頭所示，使載置於載 物臺6上之晶圓5向圖6B中右方向移動。如此，設置於液浸 頭4a與晶圓5之間之液浸區域12的浸液⑴立於載物臺移動 方向後方之部分，於該載物臺移動之開始時為如圖6b所示 之形狀。於如此之狀態下，將圖6B"2所示之角度定義為 晶圓5與浸液！ i之動態前進接觸角。通常，後退接觸角^及 前進接觸角e2之2個冑態接觸角中，後退接觸角θι越小，則 浸液1 1越容易滲入晶圓5，且越容易產生液滴殘留。 其次，-面參照圖7-面說明對準標記檢測步驟（評價步 驟)中之後退接觸㈣之變化。更具體而言，說明本發明者 進行對準標記評價時，將載物臺6之移動速度設定為最大速 度之情形時浸液U之後退接觸角们之變化的調查結果。圖7 係表示將本實施形態之載物臺6之移動速度設為最大之情 形時，浸液η相對於晶圓5之後退接觸角Θ1與浸液u相對於 a曰曰圓5之相對移動距離之關係的圖表之圓。於該圖7中以 圖表表示先前參照之圖5所示之第】〜第8各對準標記pi〜p8 間之移動步驟中，第2〜第7之各對準標記p2〜p7fi之移動+ 驟中之後退接觸角Θ卜與浸液"相對於晶圓5之相對移動距 離之關係。 根據該圖7所示之圖表，可知於第2對準標㈣〜第7對準 標記Μ任-之移動區間，移動步驟之後半段中後 ㈣亦低於晶圓5之表面5a上產生液滴殘留之臨限值 可知於第2對準標p 9笛7隹4» > 千己P2〜第7對準標記P7中任—之移動區 117680.doc •23· 1336902 間，移動步驟之後半段中晶圓5之表面5a上亦殘留液滴。 . 其次，一面參照圖8，一面說明本發明者對殘留液滴產生 距離及後退接觸角θΐ、與浸液u(液浸區域12)與晶圓5之間 之相對移動速度之關係進行調查的結果。圖8係以圖表表示 殘留液滴產生距離及浸液丨丨相對於晶圓5之後退接觸角 θ 1、與本貫施升> 態之液浸區域丨2與晶圓5之間之相對移動速 度之關係的圖。更具體而言，於圖8中，於圖表中以較細之 φ 實線，表示設置於晶圓5之表面5a上之ArF化學增幅型光阻 膜上所設置的液浸曝光用保護膜與液浸區域12之間的相對 速度、與晶圓5進入等速移動狀態且角度穩定後之動態後退 接觸角Θ1的關係。並且，於圖8中，於圖表中以較粗之實線， 表示液浸曝光用保護臈與液浸區域12之間的相對速度、與 直至產生殘留液滴為止之移動距離之倒數的關係。 根據圖8中阜交粗之實線所示之圖纟，可知液浸曝光用保護 膜與液浸區域12之間之相對速度為載物臺6之最大移動速 • 度（a)之情形時，於上述對準標記評價步驟中之液浸頭4a之 移動距離（第二液浸移動距離）之最大值以下則產生殘留液 滴。並且，根據圖8中較粗之實線所示之圖表，可知於液浸 曝光用保濩膜與液浸區域丨2之間之相對速度為載物臺6之 最大移動速度（a)之情形時，在小於上述第一液浸移動步驟 中之液浸頭4a之移動距離的距離下產生殘留液滴。 鑒於該等結果，本發明者預測以液浸移動曝光步驟中之 液浸頭4a之移動速度（b)進行第二液浸移動步驟之情形時， 產生殘留液滴。根據本發明者對於該預測所進行之檢驗試 \ n680.doc •24 · 1336902 驗，實際將對準標記評價時之液浸頭4a之移動速度設定為 液浸移動曝光步驟中之移動速度時，例如如P4〜P5於移動距 離比較短之區間中不存在殘留液滴’但例如如P2〜P3於移動 距離比較長之區間中觀測出殘留液滴。 其次，一面參照圖9，一面說明本發明者對載物臺6之移 動速度設定為液浸移動曝光步驟中之速度之情形時的後退 接觸角们之變化進行調查之結果。即，說明本發明者對以 與液浸移動曝光步驟相同之速度進行第二液浸移動步驟後 之後退接觸角Θ1之變化進行調查之結果。圖9係以圖表表示 使本實施形態之載物臺6之移動速度小於最大速度時，且體 而言於將載物臺6之移動速度設為圖8中之移動速度⑻時， 浸液11相對於晶圓5之後退接觸_、與晶^相對於浸液 史昭#對&動㈣之關係的圖°又’於該圖9中，與先前所 “，、之圖7相同’以圖表表示第1〜第8各對準標記P1〜P8間之 I:觸中广第7之各對準標記—之移動步驟中 的後退接觸角θΐ、與液浸區域12相 離之關係。 對於阳圓5之相對移動距 根:虞該圖9所示之圖表’可知在第瑪準標記 仏㈣之各移動區Μ移動㈣比較小 第= :接=:Γ產生殘_之下限(臨限：二 在第標記。7之各移動，， 弟ύ對孕知5己ρ5、及第5 料標記…各移動㈣中，後 液滴之臨限值。 J月ϋ】同於產生殘留 -25- 1 ϊ 7680.doc 1336902 相對於此，可知於第2對準標記？2〜第7對準標記^之各移 動區間中移動距離比較大（長）之區間中，在各移動步驟之最 後階段後退接觸角ei低於產生殘留液滴之臨限值。且體而 言’可知於第2對準標㈣〜第7對準標㈣之各移動區間 ^在第2對準標記？2〜第3對準標㈣、第靖準標記p3〜 弟4對準標記？4、及第6對準標訊〜第了對準標記之各移 動區間中，於各移動步驟之最後階段後退接觸角Μ低於產 ，殘留液滴之臨限值H省略了伴隨圖示之詳細說明， 藉由本發明者所進行之缺陷評價試驗，可確認該等第2對準 標記Ρ2〜第3對準標記Ρ3、第3對準標㈣〜第惰準標記ρ4、 及第6對準標記Ρ6〜第7對準標記各移動區間中，於各曝 光區域1 0上殘有留液滴之痕跡。 + 通常，動態後退接觸角el之值於載物臺6(晶圓5)加速時自 未圖示之靜態接觸角之值急劇變化並減少。不僅如此，動 態後退接觸角Θ1之值於載物臺6之加速移動結束而變為等 速移動時，亦因浸液U自身之黏性、或浸㈣與晶圓5之表 面5a之摩擦等而持續緩慢變化。於上述液浸移動曝光步驟 中’如圖3及圖4A所示’載物臺6之等速移動區間短於第二 ’夜π扣動步驟中之移動區間。因此，於動態後退接觸角㊀1 緩慢變化之中途過程中，載物臺6進入下一動作即減速移 動。错由如此之理由，將載物臺6之移動速度設為同—大小 之情形時，相比於移動距離大於液浸移動曝光步驟之第二 液浸移動步驟，於液浸移動曝光步驟中’易於將動態後退 接觸角61之大小維持為高於產生殘留液滴之臨限值之較高 117680.doc •26- 1336902 值。 根據該結果’可知於載物臺6(晶圓5)與浸液n(液浸區域 1 2)之間執行長距離之相對移動之情形時，較好的是，考庹 動態後退接觸角Θ1因浸液"自身之黏性、或浸液"與晶圓二 之表面Sa之摩擦等而持續緩慢變化之情形，而決定載物臺6 之移動速度。具體而言，可知於晶圓5與液浸區域丨2之間執 行長距離之相對移動之情形時，較好的是將載物臺6之=動 速度設定為小於液浸移動曝光步驟中之載物臺6之移動速 度的值。藉此，於移動距離大於液浸移動曝光步驟之第二 液浸移動步驟中，可將動態後退接觸角01之大小維持為^ 低於殘留液滴之接觸角之下限的大小。即，根據本實施^ 態，可大致消除先前之非曝光時之液浸移動步驟中基本上 必然產生之液滴殘留。 例如，於對準標記評價步驟中，考慮圖8中較粗之實線之 圖表所示之關係、，將圖5所示之第1對準標咖〜第8對特 ⑽之各移動區間中移動距離比較長之區間中的載物^ 之移動速度，設定為移動速度⑷。具體而言， =步驟中，將第i對準標㈣〜第晴準標記？8之各㈣區 ，除移動距離比較短之第丨對準標記以〜第2對準枳 p2、第4對準標記P4〜第5對準標記“、及第$ ，標記如個區間之外的其他移動區間中二 之移動速度設定為移動速度（c)。 本發明者於如此之設定下進行了試驗，結 不，可知於對準標記評價步驟中 1 〇所 力，、履叹移動曝光步驟 Η 7680.doc -27. 1336902 相同，可將第2對準標記？2〜第7對 之動態後退接觸角θΐ之值，μ 《各移動區間中 持為液滴殘留下限以上 即’可知可使長距離之液浸移動中之殘 ^為圓1G係以圖表表示使本實施形態之載物臺6之2 速度進而小於最大移動迷度之情形時，浸液U相對於晶圓5 之後退接觸_與晶圓5相對於液浸區心之相對移動距 離之關係㈣。即’於L關表表示於考慮載物^

與液浸區域12之間之相對移動距離而決定第二液浸移動步 驟_票記評價步驟)中之載物臺6之移動速度之情形時， 動態後退接觸角Θ 1之值之變化的情形。

如此，於第二液浸移動步驟中，隨著晶圓5與液浸區域12 之間之相對移動距離增大而減小晶圓5(載物臺6)之移動速 度，藉此可大幅度減少成為圖案缺陷之原因的殘留液滴。 較理想的如圖11所巾，於進行液浸移動曝光步驟以及 第一及第二各液浸移動步驟之前，相對於晶圓5之表面5&上 之物質，預先獲取殘留液滴產生距離、與晶圓5與液浸區域 12之間之相對移動速度的關係。並且，相對於各種第二液 浸移動步驟中之移動距離（χ1，χ2, χ3)，而分別決定不產生 殘留液滴之相對移動速度（vl，，ν3 < ν0 :第—液浸移動 速度）。此後’執行各第二液浸移動步驟之處理。藉此，可 使晶圓5之表面5a上所設定之各液浸曝光區域丨〇間之液浸 牙夕動’於基本上無殘留液滴之良好且適宜之狀態下進行。 圖11係以圖表表示本實施形態之第二液浸移動之移動速 度之決定方法的圖。即’於圖1 1中，以圖表表示考慮晶圓5 H7680.doc -28- 1336902 與液浸區域】2之間之相對移動距離後，而決定第二液浸移 動步驟中之載物臺6之移動速度的方法。再者，於第二液浸 私動步驟中’將晶圓5與液浸區域12之間之相對移動速度保 夺為基本上不產生殘留液滴之期望值以上之情形時，較好 的是，在實際之液浸曝光步驟之前，藉由試驗、或模擬等 而預先算出相對於預期速度之液滴產生距離。並且，較好 的是，根據該已算出之液滴產生距離，使晶圓5(載物㈣ 相對於液浸頭4a(液浸區域12)之移動方向纟液滴產生距離 内於特疋方向上變化。根據如此之方法，可更可靠地基本 上消除殘留液滴。 如此，於本實施形態中，在設定於晶圓5之表面&上之複 數個曝光區域上所設置之光阻膜之表面、或形成於該光 阻膜上之疏水膜之表面與曝光裝置丨之投影透鏡系統4之 間，選擇性形成液膜Π。並且，經由該液膜Π而進行圖案 曝光。此時，於一面使液膜丨丨介於曝光裝置丨之投影透鏡系 統4與光阻臈或者疏水膜之間，一面使曝光裝置丨之投影透 鏡系統4與光阻膜或者疏水膜相對移動之液浸移動步驟 中，根據其移動區間之距離而將載置有晶圓5之載物臺6之 移動速度調節為光阻膜或者疏水膜之表面不會殘留液滴之 速度。藉此，可以光阻膜或者疏水膜之表面基本上不殘留 液膜（液體）11之方式進行液浸曝光。其結果為，基本上可防 止因殘存液體而導致光阻圖案之尺寸精度劣化、或者光阻 圖案中產生缺陷之可能。 具體而言，如上所述，以液浸部u之後退接觸角θ〗之大 1l7680.doc •29· 1336902 小為殘留液滴之技結名 A弁m 《下限值以上之方式，保持不進行 ^、夜=動步驟中之載物臺6(晶圓5)之移動速度。即， 使第一液次移動步驟士 #备t s 載物室6之移動速度，小於液浸移 動曝光步驟中之載物臺6 、 壹之移動速度、或第一液浸移動步驟 之載物玄6之移動速度。藉此，基本上可防止於晶圓$之 表面5a上產生殘留液滴，該殘留液滴成為光阻圖案之尺寸 精度劣化、或者光阻圖案中產生缺陷之原因。 又’晶圓5(載物臺6)與液浸區域12(投影透鏡系統句之間 =相對移動距離，》易產生殘留液滴之長距離時，並不一 定為對準標記評價時之移動。例如，於自設定於晶圓5之外 側之載物臺6上之液浸頭4a之等待位置向設定於晶圓5之表 面5a上之最初之曝光區域1〇的液浸區域12之移動、自晶圓$ 之表面5a上之最後之曝光區域1〇向液浸頭“之等待位置的 液/又區域12之移動 '或者自晶圓5之表面53上之特定之曝光 區域10向下一曝光區域1〇的液浸區域12之移動，即距離大 於液浸移動曝光步驟之移動等之情形時，液浸區域12相對 於晶圓5之相對移動為易產生殘留液滴之長距離移動。 ¥然即便於该等情形時’亦可適用防止上述殘留液滴產 生之載物臺6之移動速度的調節技術。又’於全部液浸移動 步驟之最長移動距離中，載物臺6之移動速度並非必須設為 不產生殘留液滴之速度。當然對於短於最長移動距離之移 動區間’亦可設定載物臺6之移動速度大於最長移動距離中 不產生殘留液滴之速度。藉此，可實現基本上不產生殘留 液滴之可能、且產量較高之液浸曝光製程。進而，可實現 I17680.doc -30- 1336902 如下半導體裝置的製造步驟，即，可以較高良率、有效且 容易地製造性能、品質、及可靠性等得以提高之半導體裝 置。 、 進而，本實施形態中於光阻膜上形成對鹼性顯影液且有 溶解性之疏水性膜之情形已進行了說明，晶圓5上之膜構成 並非限定於此。當然本實施形態之技術亦可適用於光阻膜 上形成對溶劑具有溶解性之疏水性膜之情形、及於光阻膜 上不叹置其他膜之情形。該等情形時，設定於大於鄰接之 各液浸移動曝光區域i 〇間之距離之移動中的液浸區域 12(載物臺6)之移動速度，小於鄰接之各液浸移動曝光區域 1〇間之液浸區域12的移動速度即可。藉此，即便於光阻膜 上不設置其他膜之情形時，亦可大幅度降低晶圓5上屋生殘 留液滴之可能。 如上所述，根據該第1施形態，可提供一種液浸曝光方 法其使液體1 1局部（選擇性）地介於被實施曝光處理之被曝 光基板5與曝光裝置1之昶 之才又办先學糸統4之間，而進行曝光處 理’從而可實現曝光步驟 -之產里提尚並且基本上無被曝光 基板5上殘留浸液1 1之可能。 (第2實施形態） 面多…、圖〗2 —面說明本發明之第2實施形態。圖 12係針對移動之形態而分 _ 叩刀類表不本貧施形態之液浸頭相對 於晶圓之相對移動軌跡 的十面圖。再者，於與上述第1實施 形態相同之部分附上相 门符嬈’並省略該等之詳細說明。 本貫施形途中，說明益丄 精由與第I實施形態不同之方法而抑 117680.doc 1336902 制殘錢叙產生的技術。具體而言，於第二液浸移動步 驟中’考慮液浸區域】2(載物臺6)之移動速度並算出同一方 兩上之最長移動距離’並使液浸區域12(載物臺6)於該最長 移動距離以下進彳千7玄TI^ # 子也移動。猎此’抑制殘留液滴之產 生°以下進行具體說明。 為將第二液浸移動步驟中之液浸區域12之移動速度保持 為不產生上述殘留液滴之值以上’例如於丨個殘留液滴產生

距離之間使液浸區域12之移動方向變更至少】次即可。此 時’較好的是，使用如下夕3括士、、也 變更液浸區域12之移動方向。其中—個方法係使液浸區域 12之移動方向相對於以前之移動方向而在％。〜27〇。之範圍 内變更。λ ’另-個方法係、以液浸區域12之移動軌跡為連 續折線形狀（ζ字形鏈狀）之方式而使液浸區域12之移動方 向變更為Ζ字形。進而，另一個方法係緩慢變更液浸區域12 之移動方向之碗挺方法。

於圖12中，表示藉由與第一液浸移動步驟中之液浸區域 12之移動速度相同之速度，使液浸區域12移動，並使液浸 區域12之移動方向於丨個移動區間變更至少1次，且進行第 二液浸移動步驟之情形時之液浸區域12的移動轨跡。更具 體而言，於本實施形態中，藉由與第一液浸移動步驟中之 液浸區域12之移動速度相同之速度，使液浸區域12移動， 且在液浸區域12大約移動了第一液浸移動距離之階段，使 液β區域12相對於晶圓5之相對移動方向較以前之移動方 向進行土90。之瞬時及緩慢變化而進行第二液浸移動步驟。 117680.doc •32· 1336902 根據本發明者所進行之2字形移動及㈣移動試驗 :便於如此之設定下亦基本上不產生殘留液滴之良 再者，當然使用® 11所示之關係之第二液浸移動步驟中 的液浸區域12(載物臺6)之移動速度之決定方法，亦可㈣ 用於決定第一液浸移動步驟中之液浸區域12之移動速度。 如上所述，根據該第2實施形態，可獲得與上述第〗^施 形態相同之效果。X ’於液浸部12之動態後退接觸角^達 到液滴殘留之接觸角之下限值之前，冑更第二液浸移動步 驟中之液浸區域12之移動方向。藉此，可A幅度減少晶圓5 之表面5a上產生殘留液滴之可能。進而，可大幅度降低光 阻圖案之尺寸精度劣化、或者光阻圖案中產生缺陷之可 能。進而，藉由使用應用本實施形態之技術而形成有光阻 圖案之晶圓5，可提高半導體裝置之性能、品質、及可靠性 等。並且，可以更高良率、更有效且容易地製造如此之半 導體裝置。 (第3實施形態） 其次，一面參照圖1 3 —面說明本發明之第3實施形態。圖 I 3係針對移動形態而分類表示本實施形態之液浸頭相對於 晶圓之移動執跡的平面圖。再者，對於與上述第1及第2之 各實施形態相同之部分附上相同符號，並省略其等詳細說 明。 本實施形態中，說明以下技術，該技術不僅於液浸區域 12通過各曝光區域1〇上之情形時可抑制液滴殘留之產生， H7680.doc -33- 而且於液浸區域12通過未設定 部（外緣部、料心k Α υ^®5之周緣 以祁b之情形時亦可抑制殘留“ m 乂…，當液浸區域12通過晶圓5之端緣部 區域1 2相對於晶# 了便液汉 寿夕動速度降低。以下進行具體說明。 …▲，步驟i〇1(STl()1)〜步驟1〇7(sti〇7)為止以與第卬 把形態相同之方式奮# x、 盥^ 一… 貫其中，步驟1〇8(ST1〇8)藉由部分

瞧貫施形’態不同之方法實施。以下’說明本實施形態之 曝光步驟（ST108)。 :圖13中’與第1實施形態中所參照之圖3相@，僅表示 於曰曰圓5之表面5a中包含中心部c及約1/4外周之扇形區 域。並且’於圖13中表示液浸區域12之中心相對於設定於 晶圓5之表面5a上之各曝光區域1{)及晶圓5之移動軌跡。進 而’於圖13中’表示本實施形態中之液浸區域12於晶圓5之 表面5a上的移動軌跡中，對液浸區域12之移動速度進行限 制之執跡的 '-例。

根據本發明者所進行之試驗，可知對晶圓5之表面^上之 各曝光區域H)中至少最外側之各曝光區域】〇進行液浸曝光 時，液浸區域12將通過未設定曝光區域1〇之晶圓5之外緣部 (周緣部、端緣部）5^更具體而言，可知於液浸區域〗2之中 心部位於較圖13中2點鎖線更外側之區域之情形時，則至少 液浸區域12之一部分將跨越晶圓5之端緣部汕。 先則，當液浸區域12通過未設定曝光區域I 〇之晶圓5之端 ，’杀。卩5 b時，會產生因端緣形狀所造成之液體渦流，而使殘 留液滴易於產生。為避免如此之先前問題，本實施形態中， D7680.doc -34. ,1336902 i 使液浸區域1 2之中心部於較圖1 3中2點鎖線更外側之區域 > 中移動時’使液浸區域12對於晶圓5之相對移動速度，慢於 液浸區域12之中心部於較圖13中2點鎖線更内側之區域中 ‘ 移動時液浸區域12對於晶圓5之相對移動速度。即，使至少 液浸區域〗2之一部分跨越晶圓5之端緣部5b之情形時，使液 浸區域12對於晶圓5之相對移動速度，小於液浸區域12並未 跨越晶圓5之端緣部5 b時液浸區域12對於晶圓5之相對移動 速度。 籲 根據本發明者所進行之試驗，可知根據上述設定而控制 液浸區域12對於晶圓5之相對移動速度，藉此無論有無曝光 區域10，均可使晶圓5之表面5a上之全部區域中基本上不產 生殘留液滴。並且，可知於晶圓5之表面5a中各曝光區域1〇 上’可於浸液11(液浸區域12)中並無氣泡進入之良好且適當 之狀態下進行液浸曝光。 相對於此，可知設定液浸區域12跨越晶圓5之端緣部扎 φ 時之液浸區域12對於晶圓5之相對移動速度，與液浸區域12 並未跨越晶圓5之端緣部5b時之液浸區域1 2對於晶圓5之相 對移動速度相同之情形時，液膜u上將產生渦流而導致於 晶圓5之表面5a上殘留液滴。並且，可知因該殘留液滴而導 致產生晶圓5之表面5a上形成水痕（water_mark)等表面粗 链。又，可知會產生因殘留液滴之產生而導致液膜丨丨中進 入有氣泡，使圖案轉印時圖案之圖像品質劣化等問題。進 而，可知會導致光阻圖案之尺寸精度劣化、或者光阻圖案 中產生缺陷等問題大量出現。 i 17680.doc •35- 1336902 即，可知根據先前之液浸曝光技術，存在半導體裝置之 • 'ί生能、’口質、或者可靠性等顯著降低之可能性。並且，可 . 头。亦存在半導體裝置之製造良率及生產效率顯著降低之可 能性。 再者，圖13中雙重實線箭頭所示之液浸區域12之移動軌 跡，表示第1實施形態中所說明之液浸移動曝光步驟中必須 進行本貫施形態之速度控制之區間。同樣，圖13中雙重虛 φ 線箭頭所示之液浸區域丨2之移動軌跡，表示第一液浸移動 步驟中必須進行本實施形態之速度控制之區間。又，同樣， 圖1 3中雙重一點鎖線箭頭所示之液浸區域12之移動軌跡表 不第二液浸移動步驟中必須進行本實施形態之速度控制之 區間。 • 藉由如上所述之設定進行步驟108(ST108)後，進入步驟 109A(ST109A)或者步驟l〇9B(ST109B)。以後，自步驟 109A(步驟l〇9B)至步驟112(ST112)為止與第1實施形態相 • 同。 省略伴隨圖示進行詳細且具體之說明，但與第1實施形態 相同’本發明者對經過上述各步驟而製造之晶圓5實施形成 配線圖案等之加工。根據該結果’與第1實施形態相同，並 未發現圖案短路等伴隨液浸移動步驟之缺陷。又，因殘留 液滴不會滲入光阻膜中，故相比於使用先前之液浸曝光之 情形’可獲得尺寸精度良好之配線圖案。即，根據本實施 形態’可知與第1實施形態相同，可獲得作為元件之可靠 性、品質 '及性能等均高於先前技術之半導體裝置之半導 I17680.doc -36· 1336902 體裝置。又，可知可以較高良率、有效且容易地製造如此 之半導體裝置。即，如上所述，可知為進行液浸曝光而使 選擇性地設置於晶圓5之表面5a上的液膜丨丨之一部分通過 晶圓5之端緣部讣時，藉由減小晶圓5(載物臺幻之移動速 度可貫現低缺陷之液浸曝光製程（半導體製程）。 圓 如上所述，根據該第3實施形態，設定液浸區域12位於晶 5之端緣部5b上之情形時晶圓5相對於投影透鏡系統斗之

移動速度，小於液浸區域丨2位於晶圓5之端緣部外以外之情

形時晶圓5相對於投影透鏡系統4之移動速度，藉此可獲得 人上述第1及第2各實施形態相同之效果。 再者，本發明之液浸曝光方法並不限於上述第丨〜第3各實 施肜％於不脫離本發明之主旨之範圍内，可對該等構成、 或製造步驟等之_部分變更各種設定、或者適宜、適當地 組合各種設定而使用。 例如，於第！〜第3各實施形態中，說明了晶圓（被曝光基 板）5之方之主面即晶圓5之表面5a上設置光阻膜之情 形’並非必須於晶圓5之表面5a上設置光阻膜。亦可於晶圓 5之表面5a直接實施上述液浸曝光處理。當然藉由如此之方 法亦可獲得與第！〜第3各實施形態相同之效果。 又’於第I〜第3各實施形態說明了於晶圓5之表面& 上:置光Μ膜’並且進而設置疏水性之液浸曝光保護膜而 覆盍《亥光阻膜之情形，並非必須於晶圓5之表面h上設置光 阻膜。即’於光阻臈採用疏水性(撥水性)較強之光阻膜之情 【時無須於光阻膜上設置疏水性之液浸曝光保護膜。該 117680.doc -37- 1336902 Μ形時，亦可於光阻膜之表面上直接實施上述液浸曝光處 理。當然藉由如此之方法亦可獲得與第1〜第3各實施形態相 同之效果。 熟習此項技術者將易想到另外優勢及改質體。因此，本 土月在其更廣闊之態樣令並不限於本文所示及描述之特定 細即及代表性實施例。為此，可進行各種修改而不偏離藉 由隨附申請專利範圍及其等效體所界定之普遍發明概念的 精神或範疇。 【圖式簡單說明】 圖〗係表示第1實施形態之曝光裝置之構成的概略模式 圖。 圖2係以流程圖表示第〗實施形態之液浸曝光方法的圖。 圓3係針對移動形態而分類表示第丨實施形態之液浸頭相 對於晶圓之相對移動軌跡的平面圖。 圖4A及圖4B係表示第1實施形態之第一及第二各液浸移 動步驟之平面圖。 圖5係表示於對準標記檢測時第丨實施形態之液浸頭相對 於晶圓之移動軌跡的平面圖。 圖6A及圖6B係表示第1實施形態之載物臺之移動方向、 與液體相對於晶圓之接觸角之關係的剖面圖。 圖7係以圖表表示第1實施形態之載物臺之移動速度為最 大時液體相對於晶圓之接觸角、與液浸區域相對於晶圓之 相對移動距離之關係的圖。 圖8係以圖表表示殘留液滴產生距離及液體 主丁於日日圓 117680.doc • 38 * 丨1336902 :㈣角、與第1實施形態之液浸區域與晶圓之 動速度之關係的圖。 | & 圖9係以圖表表示使第1實施形態之栽物臺之移動速度小 於最大移動速度時，液體相對於晶圓之接觸角與晶圓相對 於液浸區域之相對移動距離之關係的圓。 圊10係以圖表表示使第施形態之載物臺之移動速戶 進而小於最大移動速度時，液體相對於晶圓之接觸角與曰^ 圓相對於液浸區域之相對移動距離之關係的圖。 圖㈣以圖表表示第I實施形態之m移動之移動 速度之決定方法的圖。 圖12係針對移動形態而分類表示第2實施形態之液浸頭 相對於晶圓之相對移動軌跡的平面圓。 【主要元件符號說明】 圖13係針對移動形態而分類表示第3實施形態之液浸頭 相對於晶圓之相對移動軌跡的平面圖。

1 2 3 4 4 a 5 5a 5b 6 曝光裝置 主光罩 主光罩載物臺 投影透鏡系統 液浸頭 被曝光基板 被曝光基板之表面 被曝光基板之端緣部 載物臺 U7680.doc -39- 1336902

7 支撐板 8 柵欄 9 液體供給排出裝置 9a 液體供給裝置 9b 液體排出裝置 10 曝光區域 11 浸液 12 液浸區域 C 中心部 P，P卜 P2，P3，P4，P5，P6，P7，P8 對準標記 s 基準點 ST101- -ST112 步驟 a 載物臺6之最大移動速度 b 液浸頭4a之移動速度 c , x , x 1，x2，x3 移動速度 vO > v] .，v2 ， v3 相對移動速度 Θ1 後退接觸角 Θ2 前進接觸角 M7680.doc -40·

Claims (1)

1336902 十、申請專利範圍： 上·^ 一種半導體裝置之製造方法，其包含： 液浸移動曝光步驟，該液浸移動曝光步驟係使液體介 於被實施曝光處理之被曝光基板與進行上述曝光處理之 曝光裝置之投影光學系統之間’並且一面使上述被曝光 基板對於上述投影光學系統相對移動，一面對設定於上 述被曝光基板之表面上之複數個曝光區域進行上述曝光 處理；

第一液浸移動步驟，該第一液浸移動步驟係於上述各 曝光區域中鄰接之上述各曝光區域間，一面使上述液體 介於上述被曝光基板與上述投影光學系統之間，一面使 上述被曝光基板對於上述投影光學系統相對移動而不進 行上述曝光處理；以及 第二液浸移動步驟，該第二液浸移動步驟係於大於上 述第一液浸移動步驟中之移動距離之距離中，一面使上 述液體介於上述被曝光基板與上述投影光學系統之間， 一面以小於上述第一液浸移動步驟中之移動速度的速度 使上述被曝光基板對於上述投影光學系統相對移動而不 進行上述曝光處理。 2.如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中 上述第二液浸移動步驟中之上述被曝光基板對於上述 投影光學系統之相對移動速度，係小於上述被曝光基板 移動時於上述被曝光基板上殘留上述液體之速度。 3·如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中 117680.doc 1336902 上述液浸移動曝光步驟中之上述被曝光基板對於上述 投影光學系統之相對移動速度，係小於上述被曝光基板 移動時於上述被曝光基板上殘留上述液體之速度。 4. 如請求項】之半導體裝置之製造方法，其中進一步包含： 於上述被曝光基板之被曝光側之主面上設置光阻膜。 5. 如請求項4之半導體裝置之製造方法，其中進一步包含： 於上述光阻膜上設置疏水性高於該光阻膜之薄膜。 一種半導體裝置之製造方法，其包含： 液浸移動曝光步驟，該液浸移動曝光步驟係使液體介 於被實施曝光處理之被曝光基板與進行上述曝光處理之 曝光裝置之投影光學系統之間，並且一面使上述被曝光 基板對於上述投影光學系統相對移動，一面對設定於上 述被曝光基板之表面上之複數個曝光區域進行上述曝光 處理； 第一液浸移動步驟，該第一液浸移動步驟係於上述各 曝光區域中鄰接之上述各曝光區域間，一面使上述液體 介於上述被曝光基板與上述投影光學系統之間，一面使 上述被曝光基板對於上述投影光學系統相對移動而不進 行上述曝光處理；以及 第二液浸移動步驟，該第二液浸移動步驟係於大於上 述第一液浸移動步驟中之移動距離之距離中，一面使上 述液體介於上述被曝光基板與上述投影光學系統之間， 一面使上述被曝光基板對於上述投影光學系統相對移動 而不進行上述曝光處理，並且於上述被曝光基板上產生 ]17680.doc 上述液體殘留之前，變f 夂尺上迷被曝光基板對於上述投影 光學系統之移動速度及移動方向中之至少一者。 7·如請求項6之半導體裝置之製造方法，其中 於上述第二液浸移動步 少驟中’上述被曝光基板對於上 述投影光學系統之相對移動方向，係相對上述被曝光基 板之以前之移動方向於9〇。〜27〇。之範圍内進行變更。 8. 如請求項6之半導體裝置之製造方法，其中 :上述第一液’又移動步驟中，以上述被曝光基板之移 動執跡為折線形狀或者婉蜒形狀之方式，設^上述被曝 先基板對於上述投影光學系統之相對移動方向。 9. 如請求項6之半導體裝置之製造方法，其中 上述第二液浸移動步驟中之上述被曝光基板對於上述 投影光學系統之相對移動速度，小於上述被曝光基板移 動時於上述被曝光基板上殘留上述液體之速度。 10. 如請求項6之半導體裝置之製造方法，其中 上述液浸移動曝光步驟中之上述被曝光基板對於上述 投影光學系統之相對移動速度，小於上述被曝光基板移 動時於上述被曝光基板上殘留上述液體之速度。 11. 如請求項6之半導體裝置之製造方法，其中進—步包含： 於上述被曝光基板之被曝光側之主面上設置光阻膜。 12. 如請求項"之半導體裝置之製造方法，其中進一步包含： 於上述光阻膜上設置疏水性高於該光阻膜之薄膜。 —種半導體裝置之製造方法，包含·· 液浸移動曝光步驟，該液浸移動曝光步驟係使液體介 H7680.doc 1336902 上述曝光處理之 面使上述被曝光 一面對設定於上 於被實施曝光處理之被曝光基板與進行 曝光裝置之投影光學系統之間，並且一 基板對於上述投影光學系統相對移動， 述破曝光基板之表面上之複數個曝光區域進行上述曝光 處理，其中 設定上述液體位於上述被曝光基板之周緣部上時上述 被曝光基板相對於上述投影光學系統之移動速度，小於 • 上述液體位於上述被曝光基板之周緣部以外時上述被曝 光基板相對於上述投影光學系統之移動速度。 14.如請求項13之半導體裝置之製造方法，其進而包含： ‘ 帛—液浸移動步驟，該第—液浸移動步驟係於上述各 , =光區域中鄰接之上述各曝光區域間，—面使上述液體 介於上述被曝光基板與上述投影光學系統之間，—面使 上述被曝光基板對於上述投影光學系統相對移動而不進 行上述曝光處理；以及 Φ 第—液汉移動步驟，該第二液浸移動步驟係於大於上 述液浸移動步驟中之移動距離之距離中，—面使液 體介於上述被曝光基板與上述投影光學系統之間，—面 以小於上述第—液浸移動步驟中之移動速度的速度使上 述被曝光基板對於上述投影光學系統相對移動而不進行 上述曝光處理。 15.如請求項13之半導體裝置之製造方法，其進而包含： 第液α移動步驟，該第一液浸移動步驟係於上述各 小光區域中鄰接之上述各曝光區域間，—面使上述液體 117680.doc 1336902 介於上述被曝光基板與上述投影光學系統之間，一面使 % 上述被曝光基板對於上述投影光學系統相對移動而不進 . 行上述曝光處理；以及 第二液浸移動步驟’該第二液浸移動步驟係於大於上 述第一液浸移動步驟中之移動距離之距離中，一面使上 述’夜體介於上述被曝光基板與上述投影光學系統之間， 一面使上述被曝光基板對於上述投影光學系統相對移動 • 而不進行上述曝光處理，並且於上述被曝光基板上產生 上述液體殘留之前，變更上述被曝光基板相對於上述投 影光學系統之移動速度及移動方向中之至少一者。 ， 16.如請求項13之半導體裝置之製造方法，其中 上述液>5：移動曝光步驟中之上述被曝光基板對於上述 投影光學系統之相對移動速度，係小於上述被曝光基板 移動時上述被曝光基板上殘留上述液體之速度。 17·如請求項13之半導體裝置之製造方法，其中進一步包含： # 於上述被曝光基板之被曝光側之主面上設置光阻膜。 如請求項17之半導體裝置之製造方法，其中進一步包含： 於上述光阻膜上设置疏水性局於該光阻膜之薄膜。 19. 如請求項14之半導體裝置之製造方法，其中 上述第二液浸移動步驟中之上述被曝光基板對於上述 投影光學系統之相對移動速度’係小於上述被曝光基板 移動時上述被曝光基板上殘留上述液體之速度。 20. 如請求項15之半導體裝置之製造方法，其中 上述第二液浸移動步驟中之上述被曝光基板對於上述 117680.doc 1336902 投影光學系統之相對移動速度，係小於上述被曝光基板 移動時上述被曝光基板上殘留上述液體之速度。

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