JP2009010079A - 露光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 エッジショットの露光を行っても、露光光及び液浸水に耐性のある露光装置を提供する。
【解決手段】 液浸露光装置において、ウエハチャック20の周囲に、表面に金属酸化物22を設けたウエハ表面と略同一な高さの液体保持部21を設けると共に、前記金属酸化物の表面を照射するための露光光と異なる波長の光源23等の撥液性回復手段を備える。このような構成にすることで、液浸液と液体保持部の接触角の低下を制御でき、液体保持部の残存液滴を減少させたり無くすことができる。
【選択図】 図1
【解決手段】 液浸露光装置において、ウエハチャック20の周囲に、表面に金属酸化物22を設けたウエハ表面と略同一な高さの液体保持部21を設けると共に、前記金属酸化物の表面を照射するための露光光と異なる波長の光源23等の撥液性回復手段を備える。このような構成にすることで、液浸液と液体保持部の接触角の低下を制御でき、液体保持部の残存液滴を減少させたり無くすことができる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、投影光学系の最終面と被露光体との間隙を液体で満たし、投影光学系及び液体を介して被露光体に露光するいわゆる液浸式の露光装置に関する。
レチクル(マスク)に描画された回路パターンを投影光学系によってウエハ等に露光する投影露光装置は従来から使用されており、近年では、高解像度で高品位な露光装置がますます要求されている。高解像度の要請に応えるための一手段として液浸露光が注目されている(特許文献1)。液浸露光は、投影光学系のウエハ側の媒質を液体にすることによって投影光学系の開口数(NA)の増加を更に進めるものである。投影光学系のNAは媒質の屈折率をnとすると、NA=n・sinθであるので、空気の屈折率よりも高い屈折率(n>1)の媒質を満たすことでNAをnまで大きくすることができる。この結果、プロセス定数k1と光源の波長λによって表される露光装置の解像度R(R=k1(λ/NA))を小さくしようとするものである。
液浸露光では、投影光学系の最終面とウエハの表面との間に局所的に液体を充填するローカルフィル方式が提案されている(特許文献2)。ローカルフィル方式で投影光学系に対してウエハを移動させながら露光すると、投影光学系に液体が残って気泡や乱流が発生するおそれがある。気泡は、露光光の進行を妨げ、乱流は投影光学系の最終面に圧力を加えて微小変形させて収差をもたらす。このため、転写性能の劣化を防止するために、投影光学系の液体と接触する部分に、液体との親和性を調整する表面処理が施された露光装置が提案されている。また、液体保持部に液体が液滴として残存する場合がある。液滴が飛散すると装置を腐食するおそれがある。
また、ローカルフィル方式でウエハ端部のショットを露光する際に液体がこぼれないように、ウエハの周囲にウエハと略面一になるような液体保持部を配置することも既に提案されている(特許文献3及び4)。
また、ローカルフィル方式でウエハ端部のショットを露光する際に液体がこぼれないように、ウエハの周囲にウエハと略面一になるような液体保持部を配置することも既に提案されている(特許文献3及び4)。
しかし、ローカルフィル方式においてウエハを液体保持部と共に移動させながら露光する際に、液滴が液体保持部に残って液体保持部を酸化させ、コンタミネーションの原因を作ってしまい、ウエハを汚染してしまうおそれがある。また、液体保持部に残った液滴がウエハ及び液体保持部の移動時に飛散し、周辺の構成物を汚染または腐食させるという問題が生じる。液体が液滴として液体保持部に残る原因においては、液体保持部の接触角が関係している。
米国特許第5121256号明細書
国際公開第WO99/49504号パンフレット
特開2004−207696号公報
特開2004−207710号公報
Masahiro Miyauchi、Nobuo Kieda、Shunichi Hishita、Takefumi Mitsuhashi、Akira Nakajima、Toshiya Watanabe、Kazuhito Hashimoto、「Reversible wettabilitycontrol of TiO2 surface by light irradiation」、Surface Science、511、401-407頁、2002年
ところで、本発明者らのこれまでの検討によれば、前述のローカルフィル方式液浸露光装置に着目したとき、前記の従来技術には以下に述べる問題が存在する。
KrFやArFレーザ等のエネルギーの高い露光光と液浸液、例えば純水、が液体保持部の部材表面に同時に作用すると、従来部材として使用されているSiC等のセラミックスやテフロン(登録商標)等の樹脂の表面状態が変化する。一般にセラミックスは、接触角が大きく低下し、例えばSiCでは、初期値50°程度から露光光照射後には10°程度にまで低下する。また樹脂では、接触角の低下と共に、表面が削れる現象が生じる。
KrFやArFレーザ等のエネルギーの高い露光光と液浸液、例えば純水、が液体保持部の部材表面に同時に作用すると、従来部材として使用されているSiC等のセラミックスやテフロン(登録商標)等の樹脂の表面状態が変化する。一般にセラミックスは、接触角が大きく低下し、例えばSiCでは、初期値50°程度から露光光照射後には10°程度にまで低下する。また樹脂では、接触角の低下と共に、表面が削れる現象が生じる。
そして、液体保持部部材の重要な機能の一つである接触角(撥水性)が低下すると次のような問題が生じる。ウエハ上に塗布されているレジスト(感光性樹脂)と比べ液体保持部の表面に対する液体の接触角が小さいと、液体保持部からウエハ上に液膜4が移動する際に、液体が液体保持部に液滴となって残存する場合がある。液体保持部に液滴が残ってしまうと、コンタミネーションの原因となりウエハ汚染を引き起こすという問題が生じる。また、残存する液滴がステージ移動時に飛散し、ステージ周辺の構成物を汚染または腐食させるという問題が生じる。
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものである。すなわち、ローカルフィル方式の液浸露光装置において、例えば、ウエハ周辺部のエッジショットを露光した後にウエハ周辺の液体保持部における残存液滴を減少させたり無くすことができる液浸露光装置の提供を目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明の露光装置は、原版を露光光により照明する第1の光源と、前記原版からの光を被露光体に投影する投影光学系と、前記投影光学系の最終面と前記被露光体の間隙に液体を供給する液体供給手段とを有し、前記投影光学系と前記被露光体との間隙を液体で満たした状態で前記被露光体を露光する露光装置であって、前記被露光体の周囲に配置され前記被露光体の被露光面と略同一(同一の場合を含む)の高さに位置する金属酸化物面を有し、前記金属酸化物面において前記被露光体と共に前記液体を保持する液体保持部と、前記金属酸化物の撥液性を回復する手段と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、被露光体の周囲に設けられた、被露光体の表面と略同一のの高さになるように液体保持部の表面に金属酸化物(面)を設け、該金属酸化物に露光光とは異なる波長の光を照射するための第2の光源等の撥液性回復手段を設けている。したがって、金属酸化物の撥液性により液体保持部上の残存液滴の発生が抑制でき、かつその抑制効果が低下または消失したときは撥液性回復手段により回復させることができる。すなわち、液体保持部上の残存液滴発生の抑制を安定に持続させることができる。
本発明の好ましい実施の形態に係る露光装置は、被露光体の表面と、当該被露光体の表面に最も近い投影光学系の最終面との間に液体を満たし、前記投影光学系及び前記液体を介して前記被露光体を露光する露光装置である。そして、前記投影光学系の最終面と前記被露光体の間隙に液体(液浸液)を供給する液体供給手段を有する。また、前記被露光体の周囲に配置され、前記被露光体の表面(被露光面)と略同一の高さを有し、前記被露光体と共に前記液体を保持する液体保持部を有する。当該液体保持部の表面は、金属酸化物面となっている。この露光装置は更に、露光光源である第1の光源が照射する露光光とは異なる波長の光を照射するための第2の光源等の撥液性回復手段を有している。
ここで、当該第2の光源からの光の波長は、金属酸化物が親液化するエネルギーより小さなエネルギーに対応した波長であり、可視光の波長や可視光より長い波長が含まれる。また、前記原版は例えば回路パターンを形成されたレチクルであり、前記被露光体は例えば半導体ウエハである。
ここで、当該第2の光源からの光の波長は、金属酸化物が親液化するエネルギーより小さなエネルギーに対応した波長であり、可視光の波長や可視光より長い波長が含まれる。また、前記原版は例えば回路パターンを形成されたレチクルであり、前記被露光体は例えば半導体ウエハである。
上記の構成によれば、液体保持部の表面に金属酸化物を設け、かつその金属酸化物に、露光光とは異なる波長の光を照射するための光源を設けている。これにより、液体保持部上への残存液滴の発生が抑制できる安定性の向上した装置を提供することが出来る。
例えば、金属酸化物の一種である酸化チタンは、水との接触角がおよそ80°であり、残存水滴が発生し難い接触角を持っている。しかし、酸化チタンはバンドギャップ(3.2eV)以上の紫外線が照射され、その光エネルギーを吸収すると前記の撥水性が消滅する。KrFやArFレーザなどの露光光は、酸化チタンのバンドギャップより高いエネルギーを持つため、液体保持部の金属酸化物に照射されると、撥水性が失われる。しかし、失われた撥水性は、可視光や可視光より波長の長い光を照射する光源、という撥液性回復手段で再び回復させることが可能となる。
なお、酸化チタンに関する上記の特性は、例えば、非特許文献1に記載されている。
なお、酸化チタンに関する上記の特性は、例えば、非特許文献1に記載されている。
本実施形態において、第2の光源による光の照射は、液体保持部の金属酸化物に露光光が少なくとも一度照射された後に、必ず実施することが好ましい。これにより、液体保持部上に残存液滴の発生を抑制できる安定性の向上した装置を提供することが出来る。
上述したように、失われた撥液性は可視光等の照射により回復させることができる。出来るだけ安定した装置を提供するためには、一度露光光が照射され撥液性劣化の可能性が考えられる場合に、撥液性を出来る限り維持するための手段を備えた装置とすることが望ましい。
更に、撥液性回復手段としては、撥液性が消滅または減少した酸化チタン(金属酸化物)を加熱する熱源や、撥液性が消滅または減少した酸化チタン(金属酸化物)に気体を吹き付ける送風源も、使える。
これらの回復手段の場合も、金属酸化物に露光光がある量照射された後に、必ず加熱や送風を実施することが好ましい。これにより、液体保持部上の残存液滴を少なくでき安定性ある露光装置を提供することが出来る。
上述したように、失われた撥液性は可視光等の照射により回復させることができる。出来るだけ安定した装置を提供するためには、一度露光光が照射され撥液性劣化の可能性が考えられる場合に、撥液性を出来る限り維持するための手段を備えた装置とすることが望ましい。
更に、撥液性回復手段としては、撥液性が消滅または減少した酸化チタン(金属酸化物)を加熱する熱源や、撥液性が消滅または減少した酸化チタン(金属酸化物)に気体を吹き付ける送風源も、使える。
これらの回復手段の場合も、金属酸化物に露光光がある量照射された後に、必ず加熱や送風を実施することが好ましい。これにより、液体保持部上の残存液滴を少なくでき安定性ある露光装置を提供することが出来る。
以下、上記の実施形態を実施例により説明する。以下の実施例に係る液浸露光装置は、レチクル上のパターンをウエハ上に露光転写する投影光学系と、前記投影光学系のウエハに最も近接したレンズ面と前記ウエハの間隙に液体(液浸液)を供給する液体供給装置を具備する。そして、前記間隙の少なくとも一部に液体を保持して露光を行う。また、前記ウエハを保持するウエハチャックの周囲に設けられた、ウエハ表面と略同一の高さにある液体保持部の表面に金属酸化物を設けている。さらに、液体保持部に設けた金属酸化物に露光光とは異なる波長の光を照射するための光源等の撥液性回復手段を設けている。
露光光及び液浸液の一例として、露光光にArFレーザ光、液浸液に水(純水)を用いた例を示す。なお、本発明は、ArFレーザ光及び水に限らず、他の波長の光及びその波長で使用可能な他の液浸液を用いた液浸露光装置にも同様に適用できる。また、液浸液は、微量の添加物を加えた水を含む液体や炭化水素系の有機液体でも良い。
[第1の実施例]
図1は、本発明の一実施例に係る投影露光装置の構成を示す模式図である。本実施例は本発明を走査型の液浸投影露光装置に適用した場合を示している。
同図において、1は照明系であり、原版としてのレチクル(マスク)2を照明している。照明系1はArFエキシマレーザ(波長193nm)と、公知の光学系等(不図示)から構成されている。3は屈折型またはカタジオプトリック系等の投影光学系であり、照明系1によって照明されたレチクル2の回路パターンを被露光体としてのウエハ5(基板)に投影している。15は測距用レーザ干渉計であり、参照ミラー14を介してレチクルステージ12やウエハステージ13の水平面内の二次元的な位置を計測している。この計測値に基づいてステージ制御装置17がレチクル2やウエハ5の位置決めや同期制御を行う。
図1は、本発明の一実施例に係る投影露光装置の構成を示す模式図である。本実施例は本発明を走査型の液浸投影露光装置に適用した場合を示している。
同図において、1は照明系であり、原版としてのレチクル(マスク)2を照明している。照明系1はArFエキシマレーザ(波長193nm)と、公知の光学系等(不図示)から構成されている。3は屈折型またはカタジオプトリック系等の投影光学系であり、照明系1によって照明されたレチクル2の回路パターンを被露光体としてのウエハ5(基板)に投影している。15は測距用レーザ干渉計であり、参照ミラー14を介してレチクルステージ12やウエハステージ13の水平面内の二次元的な位置を計測している。この計測値に基づいてステージ制御装置17がレチクル2やウエハ5の位置決めや同期制御を行う。
またウエハステージ13は、ウエハステージ13を固定するための定盤(不図示)に取り付けられて、ウエハ固定のためのチャック20を備える。チャック20は、ウエハの上下方向の位置や回転角、傾きを調節する機能を持ち、露光時にウエハ5の表面を投影光学系3の像面と合致させる。更に、チャック20の周囲のエッジショットを露光する際に露光光が照射される範囲には、チャック20上に固定したウエハの表面と同一の高さの表面を持つ金属酸化物膜22を設けた環状の液体保持部21を設ける。この金属酸化物膜22の表面(金属酸化物面)により、液膜4がウエハ5上から流れ落ちたり、液滴が周囲に飛散しないように構成されている。
その外側の露光光が照射されない範囲には、図2−1に示すように、チャック20上に固定したウエハの表面と略同一の高さで表面に撥水性膜25を設けた液体保持部24を設ける。
本実施例において、金属酸化物22はTiO2である。
しかしながら、本発明においては、TiO2、ZnO、Cr2O3、HfO2、およびWO3の少なくとも1つを含む膜であれば、金属酸化物膜として使える。
本実施例において、金属酸化物22はTiO2である。
しかしながら、本発明においては、TiO2、ZnO、Cr2O3、HfO2、およびWO3の少なくとも1つを含む膜であれば、金属酸化物膜として使える。
本実施例では、液浸法を用いて等価的な露光波長を短くし、露光における解像度を向上させる。そのため、投影光学系3の最終面の周囲に供給口10と回収口11を配置し、投影光学系3の最終面とウエハ5の間隙に水を供給して液膜4を形成している。投影光学系3の最終面とウエハ5の間隔は、液膜4が安定に形成かつ除去できる程度に小さいことが望ましく、例えば、1.0mmとすれば良い。
供給口10は液浸液供給配管8により純水供給装置6と結ばれている。回収口11は回収配管9により水回収装置7と結ばれている。純水供給装置6は、脱気装置18及び温度制御装置19をその一部として有する。脱気装置18は、例えば公知の膜モジュール(不図示)と真空ポンプ(不図示)により構成される。投影光学系3の最終面及び供給口10と回収口11の外側の周囲に金属酸化物表面の撥水性制御のための光源23を配置している。液浸制御装置16は純水供給装置6及び水回収装置7、金属酸化物表面制御のための光源23へ制御信号を送ると同時に、ステージ制御装置17との間でデータの送受信を行う。これにより、液浸制御装置16はウエハの移動方向や速度に応じて純水供給量と回収量を調節する。更にエッジショットが露光される時に応じて、制御装置16は、光源23の点灯を制御する。露光光が照射され撥水性の劣化した液体保持部21の金属酸化物(膜)22の表面に光源23の光が照射されることで、金属酸化物22の表面の撥水性が回復する。
供給口10は液浸液供給配管8により純水供給装置6と結ばれている。回収口11は回収配管9により水回収装置7と結ばれている。純水供給装置6は、脱気装置18及び温度制御装置19をその一部として有する。脱気装置18は、例えば公知の膜モジュール(不図示)と真空ポンプ(不図示)により構成される。投影光学系3の最終面及び供給口10と回収口11の外側の周囲に金属酸化物表面の撥水性制御のための光源23を配置している。液浸制御装置16は純水供給装置6及び水回収装置7、金属酸化物表面制御のための光源23へ制御信号を送ると同時に、ステージ制御装置17との間でデータの送受信を行う。これにより、液浸制御装置16はウエハの移動方向や速度に応じて純水供給量と回収量を調節する。更にエッジショットが露光される時に応じて、制御装置16は、光源23の点灯を制御する。露光光が照射され撥水性の劣化した液体保持部21の金属酸化物(膜)22の表面に光源23の光が照射されることで、金属酸化物22の表面の撥水性が回復する。
図2−2は、液体保持部21上の金属酸化物22表面の撥水性を維持、回復させるための光源23の配置の一例を示す。図は、ウエハ側、即ち下から投影系を見た模式図で、供給口10、排水口(回収口)11及び光源23がそれぞれ投影系の周囲に円環状に配置されている。また、光源23は6個の光源より構成され、露光光が照射された液体保持部に対応した部分の光源が点灯するように制御装置16により制御される。このように光源23を分割する構成にすれば、光の照射が必要な部分だけに光を照射することが出来、より安定した装置となる。なお、光源23の分割数は適宜決めればよい。
以上のような構成の液浸露光装置によれば、液体保持部の液滴残りが抑制された、安定性が高く、高精度なパターン形成の可能な露光装置が提供される。
[第2の実施例]
図3は、本発明の第2の実施例に係る液浸露光装置のローカルフィル部分の投影光学系の中心から約半分の部分を示した模式図を示している。本実施例は、特に液体保持部21の金属酸化物22表面で撥水性を維持、回復させるための光源23の構成において、供給、回収口を挟み込む形でその両側に2つの光源23を配置したものである。このような配置にすることで、より多くの光を金属酸化物22表面に照射することが可能となり、金属酸化物の撥水性の維持、回復の性能を高めることができる。なお、2つの光源23の波長は、異なってもよく、用いる金属酸化物との組み合わせにより適宜最適な波長とすればよい。
第2の実施例は、液体保持部の金属酸化物表面が撥水性の機能を維持、回復するための光源23を2つ有することのみが第1の実施例と異なっており、その他は第1の実施例と全く同じである。
図3は、本発明の第2の実施例に係る液浸露光装置のローカルフィル部分の投影光学系の中心から約半分の部分を示した模式図を示している。本実施例は、特に液体保持部21の金属酸化物22表面で撥水性を維持、回復させるための光源23の構成において、供給、回収口を挟み込む形でその両側に2つの光源23を配置したものである。このような配置にすることで、より多くの光を金属酸化物22表面に照射することが可能となり、金属酸化物の撥水性の維持、回復の性能を高めることができる。なお、2つの光源23の波長は、異なってもよく、用いる金属酸化物との組み合わせにより適宜最適な波長とすればよい。
第2の実施例は、液体保持部の金属酸化物表面が撥水性の機能を維持、回復するための光源23を2つ有することのみが第1の実施例と異なっており、その他は第1の実施例と全く同じである。
[第3の実施例]
図4は、本発明の第3の実施例に係る液体保持部21及び光源23部分の断面図である。本実施例は、液体保持部21の金属酸化物22が撥水性の機能を維持、回復するための光源23を液体保持部21の下部に設けたものである。液体保持部21は、光源23の波長を透過する材質からなる基材で構成され、光源23は液体保持部21の裏面に光を照射する。光源23から照射され液体保持部21を透過した光は、金属酸化物22に照射される。ここで金属酸化物の膜厚は100nm以下であることが望ましい。また、液体保持部21の材質は、光源23の波長による変質や熱による変形の少ない材質、例えばZERODUR(ショットガラステクノロジー社)や合成石英を用いればよい。
第3の実施例は、液体保持部の金属酸化物表面が撥水性の機能を維持、回復するための光源23を液体保持部21の下部に有することのみが第1の実施例と異なっており、その他は第1の実施例と全く同じである。
図4は、本発明の第3の実施例に係る液体保持部21及び光源23部分の断面図である。本実施例は、液体保持部21の金属酸化物22が撥水性の機能を維持、回復するための光源23を液体保持部21の下部に設けたものである。液体保持部21は、光源23の波長を透過する材質からなる基材で構成され、光源23は液体保持部21の裏面に光を照射する。光源23から照射され液体保持部21を透過した光は、金属酸化物22に照射される。ここで金属酸化物の膜厚は100nm以下であることが望ましい。また、液体保持部21の材質は、光源23の波長による変質や熱による変形の少ない材質、例えばZERODUR(ショットガラステクノロジー社)や合成石英を用いればよい。
第3の実施例は、液体保持部の金属酸化物表面が撥水性の機能を維持、回復するための光源23を液体保持部21の下部に有することのみが第1の実施例と異なっており、その他は第1の実施例と全く同じである。
[第4の実施例]
図5は、本発明の第4の実施例に係るウエハステージを示す平面図である。本実施例は、ステージ定盤28上にウエハステージ13を2つ配したツインステージ方式の露光装置である。ステージ定盤28上には、ウエハ5を露光するためにウエハステージ13が配される露光ステーション26と、ウエハ5の複数のショット領域に関しての位置の計測を行うためにウエハステージ13が配される計測ステーション27が設けられている。
本実施例では、液体保持部の金属酸化物22が撥水性の機能を維持、回復するための光源23を露光ステーション26と計測ステーション27の間に設けた例を示す。
光源23は、2つのウエハステージ13が露光ステーション26から計測ステーション27に移動する際や計測ステーション27から露光ステーションに移動する際に点灯する。この点灯によって液体保持部21上の金属酸化物22に光を照射する。
なお、光源23は、計測ステーションに設けても良い。
また、撥水性(撥液性)回復手段として後述する送風源を、露光ステーション26と計測ステーション27の間に設けたり、どちらかのステーションに設ける形態もある。
図5は、本発明の第4の実施例に係るウエハステージを示す平面図である。本実施例は、ステージ定盤28上にウエハステージ13を2つ配したツインステージ方式の露光装置である。ステージ定盤28上には、ウエハ5を露光するためにウエハステージ13が配される露光ステーション26と、ウエハ5の複数のショット領域に関しての位置の計測を行うためにウエハステージ13が配される計測ステーション27が設けられている。
本実施例では、液体保持部の金属酸化物22が撥水性の機能を維持、回復するための光源23を露光ステーション26と計測ステーション27の間に設けた例を示す。
光源23は、2つのウエハステージ13が露光ステーション26から計測ステーション27に移動する際や計測ステーション27から露光ステーションに移動する際に点灯する。この点灯によって液体保持部21上の金属酸化物22に光を照射する。
なお、光源23は、計測ステーションに設けても良い。
また、撥水性(撥液性)回復手段として後述する送風源を、露光ステーション26と計測ステーション27の間に設けたり、どちらかのステーションに設ける形態もある。
[第5の実施例]
図6は、本発明の第5の実施例に係る液体保持部付近の構造を示す断面図である。本実施例は、液体保持部の金属酸化物22が撥水性の機能を維持、回復するために、光源を用いず、熱源29を用いる。本実施例は、熱源29を、液体保持部21の上部であって金属酸化物22の直下に配置し、この熱源29によって金属酸化物22を加熱することにより、金属酸化物22の撥水機能を回復させ、同機能を維持する。熱源29からの熱は、金属酸化物22に直接伝達される為、撥水性回復のために加える熱量も少なくすることが出来る。
熱源29は、薄膜形状のヒータを用いればよく、例えば半導体プロセスを用いた薄膜抵抗形成方法により作製すると良い。この方法によれば、薄膜形状のヒータを、均一で薄くかつ平坦性よく作ることが出来るためである。
本実施例は、撥液性回復手段として光源の代わりに熱源29を用いることが第1の実施例と異なっており、その他は第1の実施例と全く同じである。
図6は、本発明の第5の実施例に係る液体保持部付近の構造を示す断面図である。本実施例は、液体保持部の金属酸化物22が撥水性の機能を維持、回復するために、光源を用いず、熱源29を用いる。本実施例は、熱源29を、液体保持部21の上部であって金属酸化物22の直下に配置し、この熱源29によって金属酸化物22を加熱することにより、金属酸化物22の撥水機能を回復させ、同機能を維持する。熱源29からの熱は、金属酸化物22に直接伝達される為、撥水性回復のために加える熱量も少なくすることが出来る。
熱源29は、薄膜形状のヒータを用いればよく、例えば半導体プロセスを用いた薄膜抵抗形成方法により作製すると良い。この方法によれば、薄膜形状のヒータを、均一で薄くかつ平坦性よく作ることが出来るためである。
本実施例は、撥液性回復手段として光源の代わりに熱源29を用いることが第1の実施例と異なっており、その他は第1の実施例と全く同じである。
[第6の実施例]
図7は、本発明の第6の実施例に係る液体保持部付近の構造を示す断面図である。本実施例は、液体保持部の金属酸化物22が撥水性の機能を維持、回復するために、光源や熱源を用いず、送風源30を用いる。
本実施例は、送風源30を供給口10と回収口11の外側の周囲に配置し、送風源30から乾燥した清浄空気や窒素等の不活性ガスを金属酸化物22に吹き付けることにより、金属酸化物22の撥水機能を回復させ、同機能を維持する。送風源30は、例えば、微細な孔を並べた構成にする。このような構成にすることで少ない流量でも高い流速が得られ、効率よく金属酸化物22の表面の撥水性に回復させることが出来る。
本実施例は、撥液性回復手段として光源の代わりに送風源30を用いることが第1の実施例と異なっており、その他は第1の実施例と全く同じである。
図7は、本発明の第6の実施例に係る液体保持部付近の構造を示す断面図である。本実施例は、液体保持部の金属酸化物22が撥水性の機能を維持、回復するために、光源や熱源を用いず、送風源30を用いる。
本実施例は、送風源30を供給口10と回収口11の外側の周囲に配置し、送風源30から乾燥した清浄空気や窒素等の不活性ガスを金属酸化物22に吹き付けることにより、金属酸化物22の撥水機能を回復させ、同機能を維持する。送風源30は、例えば、微細な孔を並べた構成にする。このような構成にすることで少ない流量でも高い流速が得られ、効率よく金属酸化物22の表面の撥水性に回復させることが出来る。
本実施例は、撥液性回復手段として光源の代わりに送風源30を用いることが第1の実施例と異なっており、その他は第1の実施例と全く同じである。
[第7の実施例]
以上説明した各実施例は、チャック20上に固定したウエハの表面と略同一な高さの金属酸化物膜22面を設けた環状の液体保持部21を設けている。
本発明の第7実施例として示したいのは、ウエハ周囲同様、ウエハステージ上に置かれる基準マーク板や照度計ユニットの周囲にも、金属酸化物面を有する環状の液体保持部を設ける形態である。
この形態も、例えば基準マーク板表面や照度計ユニット表面と液体保持部表面とにより液体を保持することができる。
本実施例でも、計測動作において露光光を照射した金属酸化物膜は、撥液性回復手段により撥液性を回復し維持する。この撥液性回復手段は、各実施例で示した光源、熱源、または送風源である。
以上説明した各実施例は、チャック20上に固定したウエハの表面と略同一な高さの金属酸化物膜22面を設けた環状の液体保持部21を設けている。
本発明の第7実施例として示したいのは、ウエハ周囲同様、ウエハステージ上に置かれる基準マーク板や照度計ユニットの周囲にも、金属酸化物面を有する環状の液体保持部を設ける形態である。
この形態も、例えば基準マーク板表面や照度計ユニット表面と液体保持部表面とにより液体を保持することができる。
本実施例でも、計測動作において露光光を照射した金属酸化物膜は、撥液性回復手段により撥液性を回復し維持する。この撥液性回復手段は、各実施例で示した光源、熱源、または送風源である。
[デバイス製造方法の実施例]
次に、図8および図9を参照して、上述の液浸露光装置を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図8は、デバイス(ICやLSIなどの半導体チップ、LCD、CCD等)の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造方法を例に説明する。
ステップ1(回路設計)では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ2(マスク製作)では設計した回路パターンに基づいてマスク(原版またはレチクルともいう)を製作する。ステップ3(ウエハ製造)ではシリコン等の材料を用いてウエハ(基板ともいう)を製造する。ステップ4(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、マスクとウエハを用いて、上記の露光装置によりリソグラフィ技術を利用してウエハ上に実際の回路を形成する。ステップ5(組立)は、後工程と呼ばれ、ステップ4によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封入)等の組立工程を含む。ステップ6(検査)では、ステップ5で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、それが出荷(ステップ7)される。
次に、図8および図9を参照して、上述の液浸露光装置を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図8は、デバイス(ICやLSIなどの半導体チップ、LCD、CCD等)の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造方法を例に説明する。
ステップ1(回路設計)では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ2(マスク製作)では設計した回路パターンに基づいてマスク(原版またはレチクルともいう)を製作する。ステップ3(ウエハ製造)ではシリコン等の材料を用いてウエハ(基板ともいう)を製造する。ステップ4(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、マスクとウエハを用いて、上記の露光装置によりリソグラフィ技術を利用してウエハ上に実際の回路を形成する。ステップ5(組立)は、後工程と呼ばれ、ステップ4によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封入)等の組立工程を含む。ステップ6(検査)では、ステップ5で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、それが出荷(ステップ7)される。
図9は、ステップ4のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ11(酸化)では、ウエハの表面を酸化させる。ステップ12(CVD)では、ウエハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ13(電極形成)では、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ14(イオン打込み)では、ウエハにイオンを打ち込む。ステップ15(レジスト処理)では、ウエハに感光剤を塗布する。ステップ16(露光)では、露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに露光する。ステップ17(現像)では、露光したウエハを現像する。ステップ18(エッチング)では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ19(レジスト剥離)では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
以上説明したように本発明によれば、信頼性の高い液浸露光装置を提供及びデバイスを製造することができる。
1:照明系、2:レチクル(マスク)、3:投影光学系、4:液膜、5:ウエハ(基板)、6:液浸液供給装置、7:液浸液回収装置、8:液浸液供給配管、9:液浸液回収配管、10:供給口、11:回収口、12:レチクルステージ、13:ウエハステージ、14:ミラー、15:測距用レーザ干渉計、16:液浸制御装置、17:ステージ制御装置、18:脱気装置、19:温度制御装置、20:チャック、21、24:液体保持部、22:金属酸化物(膜)、23:光源、25:撥水性膜、26:露光ステーション、27:計測ステーション、28:ステージ定盤、29:熱源、30:送風源。
Claims (11)
- 原版を露光光により照明する第1の光源と、前記原版からの光を被露光体に投影する投影光学系と、前記投影光学系の最終面と前記被露光体の間隙に液体を供給する液体供給手段とを有し、前記投影光学系と前記被露光体との間隙を液体で満たした状態で前記被露光体を露光する露光装置であって、
前記被露光体の周囲に配置され前記被露光体の被露光面と略同一の高さに位置する金属酸化物面を有し、前記金属酸化物面において前記被露光体と共に前記液体を保持する液体保持部と、前記金属酸化物面の撥液性を回復する手段とを有することを特徴とする露光装置。 - 前記撥液性回復手段は、前記金属酸化物面に前記露光光とは異なる波長の光を照射する第2の光源を備えることを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
- 前記第2の光源は、前記金属酸化物面に前記露光光が照射された後、前記金属酸化物に光を照射することを特徴とする請求項2に記載の露光装置。
- 前記第2の光源の波長は、可視光または可視光より長い波長の光であることを特徴とする請求項2または3に記載の露光装置。
- 前記金属酸化物面は、前記液体保持部の表面に形成された金属酸化物膜の面であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の露光装置。
- 前記液体保持部は、前記第2の光源の光を透過する基材の表面に前記金属酸化物膜を形成してなり、前記第2の光源の光は、前記液体保持部の裏面から前記基材を介して前記金属酸化物膜に光を照射することを特徴とする請求項5に記載の露光装置。
- 前記撥液性回復手段は、前記金属酸化物面に送風する手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
- 前記撥液性回復手段は、前記金属酸化物面を加熱する手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
- 前記金属酸化物は、TiO2、ZnO、Cr2O3、HfO2、およびWO3の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の露光装置。
- 前記被露光体と前記液体保持部を置くステージを有し、前記投影光学系と前記被露光体との間隙を液体で満たした状態で前記被露光体を露光するために前記ステージが配される露光ステーションと、前記被露光体の複数のショット領域に関しての位置の計測を行うために前記ステージが配される計測ステーションとがあり、前記撥液性回復手段は、前記露光ステーション、もしくは、前記計測ステーションと前記露光ステーションとの間、のいずれかに配されていることを特徴とする請求項2乃至9のいずれかに記載の露光装置。
- 請求項1乃至10のいずれかに記載の露光装置を用いて基板を露光するステップを有することを特徴とするデバイス製造方法。
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