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JP2011077480A - Reflection type mask, exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method - Google Patents

Reflection type mask, exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method Download PDF

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JP2011077480A
JP2011077480A JP2009230376A JP2009230376A JP2011077480A JP 2011077480 A JP2011077480 A JP 2011077480A JP 2009230376 A JP2009230376 A JP 2009230376A JP 2009230376 A JP2009230376 A JP 2009230376A JP 2011077480 A JP2011077480 A JP 2011077480A
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Japan
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reflective
exposure
light
reflective mask
exposure apparatus
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JP2009230376A
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Japanese (ja)
Inventor
Shintaro Kawada
真太郎 河田
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

【課題】効果的に汚染物質の発生を抑制できる反射型マスクを提供する。
【解決手段】基板40上に形成され、入射した入射光を第1方向に反射する第1反射部41と、第1反射部41上に形成され、かつ所定のパターンの形状を有し、入射した入射光を第1方向とは異なる第2方向に反射する第2反射部43とを有する。
【選択図】図2
A reflective mask capable of effectively suppressing the generation of contaminants is provided.
A first reflection part formed on a substrate and reflecting incident light in a first direction; and formed on the first reflection part and having a predetermined pattern shape; And a second reflecting portion 43 that reflects the incident light in a second direction different from the first direction.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、反射型マスク、露光装置及び露光方法並びにデバイス製造方法に関するものである。   The present invention relates to a reflective mask, an exposure apparatus, an exposure method, and a device manufacturing method.

近年、半導体集積回路素子の微細化の進展に伴い、光の回折限界によって制限される光学系の解像力を向上させるために、露光光として紫外域の光に代わって、より波長の短いEUVL(Extreme UltraViolet:極紫外線)光を用いる手法が注目されている。この種の露光装置では、反射型のオプティカルインテグレータ、反射型のマスクおよび反射型の投影光学系が用いられている(例えば、特許文献1参照)。反射型マスクにおいては、マスク基板上に反射層(例えば多層膜反射層)を形成し、この反射層上にパターン形状に応じた形状の遮光部(光吸収体層)を形成している(例えば特許文献2参照)。   In recent years, with the progress of miniaturization of semiconductor integrated circuit elements, EUVL (Extreme) having a shorter wavelength is used instead of ultraviolet light as exposure light in order to improve the resolving power of an optical system limited by the diffraction limit of light. UltraViolet (extreme ultraviolet) light is attracting attention. In this type of exposure apparatus, a reflection type optical integrator, a reflection type mask, and a reflection type projection optical system are used (for example, refer to Patent Document 1). In a reflective mask, a reflective layer (for example, a multilayer reflective layer) is formed on a mask substrate, and a light shielding portion (light absorber layer) having a shape corresponding to the pattern shape is formed on the reflective layer (for example, Patent Document 2).

従来、この種の露光装置においては、汚染物質が光学素子の反射面に付着すると反射率が低下することから露光時間が長くなり、スループットが落ちるという問題を生じさせる。特に、露光装置内に設置されるマスクでは、遮光部(非反射面)においてEUV光が吸収されることで2次電子が大量に放出され、近傍を浮遊しているカーボン系分子を固着させてしまうことから遮光部に付着する汚染物質の量が多い。
そのため、従来では、このような汚染物質の発生を抑えるために、汚染物質の源であるカーボン系分子を低減させるべく、露光装置内の真空度を上げる等の方策が採られている。
Conventionally, in this type of exposure apparatus, if the contaminants adhere to the reflecting surface of the optical element, the reflectance is lowered, so that the exposure time becomes longer and the throughput is lowered. In particular, in a mask installed in an exposure apparatus, a large amount of secondary electrons are emitted by absorbing EUV light at a light shielding portion (non-reflective surface), and carbon-based molecules floating in the vicinity are fixed. Therefore, the amount of contaminants adhering to the light shielding part is large.
Therefore, conventionally, in order to suppress the generation of such contaminants, measures such as increasing the degree of vacuum in the exposure apparatus have been taken in order to reduce the carbon-based molecules that are the source of the contaminants.

米国特許第6,452,661号公報US Pat. No. 6,452,661 特開平8−17716号公報JP-A-8-17716

しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
上記の真空度としては、一般にはカーボン系分子分圧が10−8Pa以下であることが求められているが、このような高真空度であってもカーボン系分子を完全に除去することは困難であり、効果的に汚染物質の発生及び付着を抑制する技術の開発が望まれていた。
However, the following problems exist in the conventional technology as described above.
The degree of vacuum is generally required to have a carbon-based molecular partial pressure of 10 −8 Pa or less. However, even at such a high degree of vacuum, carbon-based molecules can be completely removed. It is difficult to develop a technique for effectively suppressing the generation and adhesion of pollutants.

本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、効果的に汚染物質の発生を抑制できる反射型マスク、露光装置及び露光方法並びにデバイス製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above points, and an object thereof is to provide a reflective mask, an exposure apparatus, an exposure method, and a device manufacturing method that can effectively suppress the generation of contaminants.

上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の反射型マスクは、所定のパターンが設けられた反射型マスクであって、前記基板上に形成され、入射した入射光を第1方向に反射する第1反射部と、前記第1反射部上に形成され、かつ前記所定のパターンの形状を有し、入射した前記入射光を前記第1方向とは異なる第2方向に反射する第2反射部とを有することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.
The reflective mask of the present invention is a reflective mask provided with a predetermined pattern, and is formed on the substrate, and reflects the incident light in a first direction, and the first reflection. And a second reflecting portion that has a shape of the predetermined pattern and reflects the incident light in a second direction different from the first direction. is there.

従来では、マスクに入射した入射光をパターン形状に応じた反射部と遮光部とで分離していたが、本発明の反射型マスクでは、入射光を第1方向と第2方向とで反射方向の異なる第1反射部と第2反射部とで分離できるため、遮光部を設ける必要がなくなる。そのため、本発明では、遮光部において入射光が吸収されることで生じる2次電子を抑制して、反射型マスクに付着する汚染物質の量を低減させることが可能となる。   Conventionally, incident light incident on the mask is separated by a reflective portion and a light shielding portion corresponding to the pattern shape. However, in the reflective mask of the present invention, the incident light is reflected in the first direction and the second direction. Since the first reflection part and the second reflection part can be separated from each other, there is no need to provide a light shielding part. Therefore, in the present invention, it is possible to suppress the secondary electrons generated by the incident light being absorbed in the light shielding portion, and to reduce the amount of contaminants attached to the reflective mask.

また、本発明の露光方法は、反射型マスクのパターンを感光性基板に形成する露光方法において、先に記載の反射型マスクを用い、該マスクに露光光を照射するステップと、前記反射型マスクの前記第1反射部で反射した前記露光光により前記感光性基板を露光するステップと、前記反射型マスクの前記第2反射部で反射した前記露光光を前記感光性基板とは異なる位置に照射するステップと、を含むことを特徴とするを特徴とするものである。   Further, the exposure method of the present invention is an exposure method for forming a pattern of a reflective mask on a photosensitive substrate, using the reflective mask described above, irradiating the mask with exposure light, and the reflective mask. Exposing the photosensitive substrate with the exposure light reflected by the first reflective portion, and irradiating the exposure light reflected by the second reflective portion of the reflective mask at a position different from the photosensitive substrate. And the step of performing.

従って、本発明の露光方法では、反射型マスクに入射した露光光が第2反射部で反射されるため、2次電子が生じることを抑制しつつ、第1反射部で反射した露光光により感光性基板を露光することができる。   Therefore, in the exposure method of the present invention, since the exposure light incident on the reflective mask is reflected by the second reflection part, the exposure light reflected by the first reflection part is sensitive while suppressing the generation of secondary electrons. The photosensitive substrate can be exposed.

そして、本発明の露光装置は、反射型マスクのパターンを感光性基板に形成する露光装置において、先に記載の反射型マスクに露光光を照射する照明光学系と、前記反射型マスクの前記第1反射部で第1方向に反射した前記露光光を前記感光性基板に導き、前記感光性基板に前記パターンを投影する投影光学系と、前記反射型マスクの前記第2反射部で前記第1方向とは異なる方向に反射した前記露光光を、前記感光性基板とは異なる位置で受光する受光装置を有するを特徴とするものである。   The exposure apparatus of the present invention is an exposure apparatus for forming a pattern of a reflective mask on a photosensitive substrate, the illumination optical system for irradiating the reflective mask with exposure light, and the first of the reflective mask. A projection optical system that guides the exposure light reflected in the first direction by one reflecting portion to the photosensitive substrate and projects the pattern onto the photosensitive substrate, and the first reflecting portion by the second reflecting portion of the reflective mask. A light receiving device that receives the exposure light reflected in a direction different from the direction at a position different from the photosensitive substrate is provided.

従って、本発明の露光装置では、反射型マスクに入射した露光光が第2反射部で反射されるため、2次電子が生じることを抑制しつつ、第1反射部で反射した露光光を投影光学系により感光性基板に導いて露光することができる。   Therefore, in the exposure apparatus of the present invention, since the exposure light incident on the reflective mask is reflected by the second reflection part, the exposure light reflected by the first reflection part is projected while suppressing the generation of secondary electrons. It can be exposed to a photosensitive substrate by an optical system.

本発明では、汚染物質の発生を効果的に抑制することが可能になる。   In the present invention, it is possible to effectively suppress the generation of contaminants.

本発明の実施形態の一例の露光装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the exposure apparatus of an example of embodiment of this invention. レチクルの断面図及び製造手順を示す図であるIt is a figure showing a sectional view of a reticle and a manufacturing procedure 露光装置における要部詳細図である。It is a principal part detail drawing in exposure apparatus. レチクルRの別形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another form of the reticle R. 受光装置の別形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another form of a light-receiving device. 本発明のマイクロデバイス製造工程の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the micro device manufacturing process of this invention. マイクロデバイス製造工程のステップS13の詳細工程の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the detailed process of step S13 of a microdevice manufacturing process.

以下、本発明の反射型マスク、露光装置及び露光方法並びにデバイス製造方法の実施の形態を、図1ないし図7を参照して説明する。
図1は、本実施形態の露光光(照明光)ELとして波長が100nm以下で、例えば3〜50nm程度の範囲内の11nm又は13nm等のEUV光(Extreme Ultraviolet Light)を用いる露光装置(EUV露光装置)100の全体構成を概略的に示す断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a reflective mask, an exposure apparatus, an exposure method, and a device manufacturing method according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 shows an exposure apparatus (EUV exposure) that uses EUV light (Extreme Ultraviolet Light) having a wavelength of 100 nm or less as the exposure light (illumination light) EL of this embodiment, for example, 11 nm or 13 nm within a range of about 3 to 50 nm. 1 is a cross-sectional view schematically showing an overall configuration of an apparatus 100.

図1において、露光装置100は、露光光ELを発生するレーザプラズマ光源10と、露光光ELでレチクル(反射型マスク)Rを照明する照明光学系ILSと、レチクルRを保持して移動するレチクルステージRSTと、レチクルRのパターン面(レチクル面)に形成されたパターンの像を、レジスト(感光材料)が塗布されたウエハ(感光性基板)W上に投影する投影光学系POとを備えている。さらに、露光装置100は、ウエハWを保持して移動するウエハステージWSTと、装置全体の動作を統括的に制御するコンピュータを含む主制御系31等とを備えている。   In FIG. 1, an exposure apparatus 100 includes a laser plasma light source 10 that generates exposure light EL, an illumination optical system ILS that illuminates a reticle (reflection mask) R with the exposure light EL, and a reticle that moves while holding the reticle R. A stage RST; and a projection optical system PO that projects an image of a pattern formed on the pattern surface (reticle surface) of the reticle R onto a wafer (photosensitive substrate) W coated with a resist (photosensitive material). Yes. Further, the exposure apparatus 100 includes a wafer stage WST that holds and moves the wafer W, a main control system 31 that includes a computer that controls the overall operation of the apparatus, and the like.

本実施形態では、露光光ELとしてEUV光が使用されているため、照明光学系ILS及び投影光学系POは、特定のフィルタ等(不図示)を除いて複数のミラー(反射光学部材)より構成され、レチクルRも反射型である。これらのミラーの反射面及びレチクル面には、EUV光を反射する多層の反射膜が形成されている。なお、レチクルRの詳細については後述する。   In this embodiment, since EUV light is used as the exposure light EL, the illumination optical system ILS and the projection optical system PO are composed of a plurality of mirrors (reflection optical members) except for a specific filter (not shown). The reticle R is also a reflection type. A multilayer reflective film that reflects EUV light is formed on the reflective surface and reticle surface of these mirrors. Details of the reticle R will be described later.

また、露光光ELの気体による吸収を防止するため、露光装置100はほぼ全体として箱状の真空チャンバ1内に収容され、真空チャンバ1内の空間を排気管32Aa,32Ba等を介して真空排気するための大型の真空ポンプ32A,32B等が備えられている。さらに、真空チャンバ1内で露光光ELの光路上の真空度をより高めるために複数のサブチャンバ(不図示)も設けられている。一例として、真空チャンバ1内の気圧は10−5Pa程度、真空チャンバ1内で投影光学系POを収納するサブチャンバ(不図示)内の気圧は10−5〜10−8Pa程度である。 In order to prevent the exposure light EL from being absorbed by the gas, the exposure apparatus 100 is accommodated in the box-like vacuum chamber 1 as a whole, and the space in the vacuum chamber 1 is evacuated through the exhaust pipes 32Aa, 32Ba and the like. Large vacuum pumps 32A, 32B and the like are provided. Further, a plurality of sub-chambers (not shown) are provided in order to further increase the degree of vacuum on the optical path of the exposure light EL in the vacuum chamber 1. As an example, the atmospheric pressure in the vacuum chamber 1 is about 10 −5 Pa, and the atmospheric pressure in a sub-chamber (not shown) that houses the projection optical system PO in the vacuum chamber 1 is about 10 −5 to 10 −8 Pa.

以下、図1において、ウエハステージWSTが載置される面(真空チャンバ1の底面)の法線方向にZ軸を取り、Z軸に垂直な平面内で図1の紙面に垂直な方向にX軸を、図1の紙面に平行な方向にY軸を取って説明する。本実施形態では、レチクル面上での露光光ELの照明領域27Rは、X方向に細長い円弧状であり、露光時にレチクルR及びウエハWは投影光学系POに対してY方向(走査方向)に同期して走査される。   Hereinafter, in FIG. 1, the Z axis is taken in the normal direction of the surface (bottom surface of the vacuum chamber 1) on which wafer stage WST is placed, and X in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. The axis will be described by taking the Y axis in a direction parallel to the paper surface of FIG. In the present embodiment, the illumination area 27R of the exposure light EL on the reticle surface has an arc shape elongated in the X direction, and the reticle R and the wafer W are in the Y direction (scanning direction) with respect to the projection optical system PO during exposure. Scanned synchronously.

先ず、レーザプラズマ光源10は、高出力のレーザ光源(不図示)と、このレーザ光源から真空チャンバ1の窓部材15を介して供給されるレーザ光を集光する集光レンズ12と、キセノン又はクリプトン等のターゲットガスを噴出するノズル14と、回転楕円面状の反射面を持つ集光ミラー13とを備えた、ガスジェットクラスタ方式の光源である。レーザプラズマ光源10から放射された露光光ELは、集光ミラー13の第2焦点に集光する。その第2焦点に集光した露光光ELは、凹面ミラー21を介してほぼ平行光束となり、露光光ELの照度分布を均一化するための一対のフライアイ光学系22及び23からなるオプティカル・インテグレータに導かれる。フライアイ光学系22及び23のより具体的な構成及び作用については、例えば米国特許第6,452,661号明細書に開示されている。   First, the laser plasma light source 10 includes a high-power laser light source (not shown), a condensing lens 12 that condenses laser light supplied from the laser light source through the window member 15 of the vacuum chamber 1, and xenon or The gas jet cluster type light source includes a nozzle 14 for ejecting a target gas such as krypton and a condensing mirror 13 having a spheroidal reflection surface. The exposure light EL emitted from the laser plasma light source 10 is condensed on the second focal point of the condenser mirror 13. The exposure light EL condensed at the second focal point becomes a substantially parallel light beam via the concave mirror 21, and an optical integrator comprising a pair of fly-eye optical systems 22 and 23 for uniformizing the illuminance distribution of the exposure light EL. Led to. More specific configurations and operations of the fly-eye optical systems 22 and 23 are disclosed in, for example, US Pat. No. 6,452,661.

図1において、フライアイ光学系23の反射面の近傍の面は、照明光学系ILSの瞳面であり、この瞳面又はこの近傍の位置に開口絞りASが配置されている。開口絞りASは、種々の形状の開口を有する複数の開口絞りを代表的に表している。主制御系31の制御のもとで、開口絞りASを交換することによって、照明条件を通常照明、輪帯照明、2極照明、又は4極照明等に切り換えることができる。   In FIG. 1, the surface in the vicinity of the reflecting surface of the fly-eye optical system 23 is the pupil surface of the illumination optical system ILS, and the aperture stop AS is disposed at this pupil surface or at a position near this pupil surface. The aperture stop AS typically represents a plurality of aperture stops having openings of various shapes. By changing the aperture stop AS under the control of the main control system 31, the illumination condition can be switched to normal illumination, annular illumination, dipole illumination, quadrupole illumination, or the like.

開口絞りASを通過した露光光ELは、一度集光した後に曲面ミラー24に入射し、曲面ミラー24で反射された露光光ELは、凹面ミラー25で反射された後、ブラインド板26Aの円弧状のエッジ部で−Y方向の端部が遮光された後、レチクルRのパターン面に対して、斜め下方から、均一な照度分布を有する円弧状の照明領域27Rで照明する。曲面ミラー24と凹面ミラー25とからコンデンサ光学系が構成されている。コンデンサ光学系によって、第2フライアイ光学系23を構成する多数の反射ミラー要素からの光がレチクル面を重畳的に照明することによって、レチクル面に照明領域27Rが形成される。なお、図1の例では、曲面ミラー24は凸面ミラーであるが、曲面ミラー24を凹面ミラーより構成し、その分だけ凹面ミラー25の曲率を小さくするようにしてもよい。凹面ミラー21、フライアイ光学系22,23、開口絞りAS、曲面ミラー24、及び凹面ミラー25を含んで照明光学系ILSが構成されている。なお、照明光学系ILSの構成は任意であり、例えば露光光ELのレチクル面に対する入射角をさらに小さくするために、例えば凹面ミラー25とレチクルRとの間にミラーを配置してもよい。   The exposure light EL that has passed through the aperture stop AS is once condensed and then incident on the curved mirror 24. The exposure light EL reflected by the curved mirror 24 is reflected by the concave mirror 25, and then the arc shape of the blind plate 26A. After the edge in the -Y direction is shielded from light, the pattern surface of the reticle R is illuminated obliquely from below with an arcuate illumination region 27R having a uniform illuminance distribution. The curved mirror 24 and the concave mirror 25 constitute a condenser optical system. By the condenser optical system, light from a number of reflecting mirror elements constituting the second fly's eye optical system 23 illuminates the reticle surface in a superimposed manner, thereby forming an illumination region 27R on the reticle surface. In the example of FIG. 1, the curved mirror 24 is a convex mirror, but the curved mirror 24 may be formed of a concave mirror, and the curvature of the concave mirror 25 may be reduced by that amount. The illumination optical system ILS includes the concave mirror 21, the fly-eye optical systems 22 and 23, the aperture stop AS, the curved mirror 24, and the concave mirror 25. The configuration of the illumination optical system ILS is arbitrary. For example, a mirror may be disposed between the concave mirror 25 and the reticle R in order to further reduce the incident angle of the exposure light EL with respect to the reticle surface.

レチクルRの照明領域27Rで反射した露光光ELは、ブラインド板26Bの円弧状のエッジ部で+Y方向の端部が遮光された後、投影光学系POに入射する。投影光学系POを通過した露光光ELは、ウエハW上の露光領域(照明領域27Rと共役な領域)27Wに投影される。なお、ブラインド板26A,26Bは、例えば照明光学系ILS内のレチクル面との共役面の近傍に配置してもよい。   The exposure light EL reflected by the illumination area 27R of the reticle R is incident on the projection optical system PO after the end in the + Y direction is shielded by the arc-shaped edge of the blind plate 26B. The exposure light EL that has passed through the projection optical system PO is projected onto an exposure region (region conjugate to the illumination region 27R) 27W on the wafer W. The blind plates 26A and 26B may be disposed in the vicinity of a conjugate plane with the reticle surface in the illumination optical system ILS, for example.

次に、レチクルRは、レチクルステージRSTの底面に静電チャックRHを介して吸着保持されている。レチクルステージRSTは、レーザ干渉計(不図示)の計測値及び主制御系31の制御情報に基づいて、真空チャンバ1の外面のXY平面に平行なガイド面に沿って、例えば磁気浮上型2次元リニアアクチュエータよりなる駆動系(不図示)によってY方向に所定ストロークで駆動されるとともに、X方向及びθz方向(Z軸回りの回転方向)等にも微小量駆動される。レチクルステージRSTを真空チャンバ1側に覆うようにパーティション8が設けられ、パーティション8内は不図示の真空ポンプによって大気圧と真空チャンバ1内の気圧との間の気圧に維持されている。   Next, the reticle R is attracted and held on the bottom surface of the reticle stage RST via the electrostatic chuck RH. The reticle stage RST is, for example, a two-dimensional magnetic levitation type along a guide surface parallel to the XY plane of the outer surface of the vacuum chamber 1 based on a measurement value of a laser interferometer (not shown) and control information of the main control system 31. It is driven with a predetermined stroke in the Y direction by a drive system (not shown) composed of a linear actuator, and is also driven in a minute amount in the X direction and the θz direction (rotation direction around the Z axis). A partition 8 is provided so as to cover the reticle stage RST on the vacuum chamber 1 side, and the inside of the partition 8 is maintained at an atmospheric pressure between the atmospheric pressure and the atmospheric pressure in the vacuum chamber 1 by a vacuum pump (not shown).

続いて、図2を参照して、レチクルRについて説明する。
図2(a)は、レチクルRの断面図である。なお、図2(a)では、図1に示したレチクルとは上下を逆にして図示している。
この図に示すレチクルRは、例えば石英ガラスで形成されたレチクル基板40上に多層反射膜で形成された第1反射層(第1反射部)41と、この第1反射層41上に形成され第1反射層41の表面41aに対して角度θで傾斜する表面42aを有する遮光層42と、上記第1反射層41と同一の材料の多層反射膜で遮光層42上に表面42aに沿って形成され、第1反射層41の表面41aに対して角度θで傾斜する表面43aを有する第2反射層(第2反射部)43とを有している。
Next, the reticle R will be described with reference to FIG.
FIG. 2A is a cross-sectional view of the reticle R. In FIG. 2A, the reticle shown in FIG. 1 is shown upside down.
A reticle R shown in this figure is formed on a first reflective layer (first reflective portion) 41 formed of a multilayer reflective film on a reticle substrate 40 made of, for example, quartz glass, and on the first reflective layer 41. A light shielding layer 42 having a surface 42a inclined at an angle θ with respect to the surface 41a of the first reflective layer 41, and a multilayer reflective film made of the same material as the first reflective layer 41, on the light shielding layer 42 along the surface 42a. And a second reflective layer (second reflective portion) 43 having a surface 43a formed and inclined at an angle θ with respect to the surface 41a of the first reflective layer 41.

第1反射層41の表面41aと遮光層42の表面42aとが成す角度θは、後述する投影光学系POの開口数以上に設定される。具体的には、第1反射層41の表面41aは静電チャックRHによる保持面と平行に形成されており、図3の光路図に示すように、レチクルRに入射した露光光ELが、実線で示すように、ミラーM1〜M6で反射した後にウエハWの表面を照射する方向(第1方向)に反射する。
一方、第2反射層43は、レチクルRに入射した露光光ELが、破線で示すように、ミラーM1〜M6で反射した後に、ウエハWとは異なる位置に配置された受光装置45に入射する方向(第2方向)に反射する角度θで第1反射層41の表面41aに対して傾斜している。
The angle θ formed by the surface 41a of the first reflective layer 41 and the surface 42a of the light shielding layer 42 is set to be equal to or greater than the numerical aperture of the projection optical system PO described later. Specifically, the surface 41a of the first reflective layer 41 is formed in parallel with the holding surface by the electrostatic chuck RH, and the exposure light EL incident on the reticle R is a solid line as shown in the optical path diagram of FIG. As shown by, the light is reflected by the mirrors M1 to M6 and then reflected in the direction of irradiating the surface of the wafer W (first direction).
On the other hand, the second reflective layer 43 is incident on the light receiving device 45 disposed at a position different from the wafer W after the exposure light EL incident on the reticle R is reflected by the mirrors M1 to M6 as indicated by broken lines. It is inclined with respect to the surface 41 a of the first reflective layer 41 at an angle θ that reflects in the direction (second direction).

第1反射層41及び第2反射層43を形成する多層反射膜としては、真空に対する屈折率が異なる2種類の物質、例えばモリブデン(Mo)とシリコン(Si)とを交互に積層した構成や、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)等の物質と、Si、ベリリウム(Be)、4ホウ化炭素(BC)等の物質とを組み合わせた構成のものを用いることができる。遮光層42としては、ニッケル、銀、金、銅、カドニウム、コバルト、クロム、マンガン、シリコン及びこれらの合金を用いることができる。 As the multilayer reflective film for forming the first reflective layer 41 and the second reflective layer 43, a structure in which two types of substances having different refractive indices with respect to vacuum, for example, molybdenum (Mo) and silicon (Si) are alternately laminated, A structure in which a substance such as ruthenium (Ru) or rhodium (Rh) and a substance such as Si, beryllium (Be), or carbon tetraboride (B 4 C) are combined can be used. As the light shielding layer 42, nickel, silver, gold, copper, cadmium, cobalt, chromium, manganese, silicon, and alloys thereof can be used.

また、レチクルRには、第2反射層43及び遮光層42を貫通して第1反射層41を露出させる開口部44がパターニングされて形成されている。この開口部44の形状によってレチクルRのパターン形状、すなわちウエハWに転写されるパターン形状が規定される。   Further, the reticle R is formed with a patterned opening 44 through the second reflective layer 43 and the light shielding layer 42 to expose the first reflective layer 41. The shape of the opening 44 defines the pattern shape of the reticle R, that is, the pattern shape transferred to the wafer W.

レチクルRのパターン面側には、レチクル面に対して例えば斜めに計測光を照射して、レチクル面のZ方向の位置(Z位置)を計測する光学式のレチクルオートフォーカス系(不図示)が配置されている。主制御系31は、走査露光中にレチクルオートフォーカス系の計測値に基づいて、例えばレチクルステージRST内のZ駆動機構(不図示)を用いてレチクルRのZ位置を許容範囲内に設定する。   On the pattern surface side of the reticle R, there is an optical reticle autofocus system (not shown) that measures the position in the Z direction (Z position) of the reticle surface by, for example, irradiating measurement light obliquely to the reticle surface. Has been placed. The main control system 31 sets the Z position of the reticle R within an allowable range using, for example, a Z drive mechanism (not shown) in the reticle stage RST based on the measurement value of the reticle autofocus system during scanning exposure.

投影光学系POは、一例として、6枚のミラーM1〜M6及び受光装置45を不図示の鏡筒で保持することによって構成され、物体(レチクルR)側に非テレセントリックで、像(ウエハW)側にテレセントリックの反射系であり、投影倍率は1/4倍等の縮小倍率である。レチクルRの照明領域27Rで反射された露光光ELが、投影光学系POを介してウエハW上の露光領域27Wに、レチクルRのパターンの一部の縮小像を形成する。   As an example, the projection optical system PO is configured by holding six mirrors M1 to M6 and a light receiving device 45 with a lens barrel (not shown), non-telecentric on the object (reticle R) side, and an image (wafer W). A telecentric reflection system on the side, and the projection magnification is a reduction magnification such as 1/4. The exposure light EL reflected by the illumination area 27R of the reticle R forms a reduced image of a part of the pattern of the reticle R on the exposure area 27W on the wafer W via the projection optical system PO.

投影光学系POにおいて、レチクルRからの露光光ELは、ミラーM1で上方(+Z方向)に反射され、続いてミラーM2で下方に反射された後、ミラーM3で上方に反射され、ミラーM4で下方に反射される。次にミラーM5で上方に反射された露光光ELのうち、レチクルRの第1反射層41で反射された露光光ELは、ミラーM6で下方に反射されて、ウエハW上にレチクルRのパターンの一部の像を形成し、レチクルRの第2反射層43で反射された露光光ELは、ミラーM6で下方に反射されて、受光装置45に入射する(図3参照)。一例として、ミラーM1,M2,M3,M4,M6は凹面鏡であり、他のミラーM5は凸面鏡である。   In the projection optical system PO, the exposure light EL from the reticle R is reflected upward (+ Z direction) by the mirror M1, subsequently reflected downward by the mirror M2, then reflected upward by the mirror M3, and reflected by the mirror M4. Reflected downward. Next, out of the exposure light EL reflected upward by the mirror M5, the exposure light EL reflected by the first reflective layer 41 of the reticle R is reflected downward by the mirror M6, and the pattern of the reticle R on the wafer W is reflected. The exposure light EL that forms a part of the image and is reflected by the second reflective layer 43 of the reticle R is reflected downward by the mirror M6 and enters the light receiving device 45 (see FIG. 3). As an example, the mirrors M1, M2, M3, M4, and M6 are concave mirrors, and the other mirror M5 is a convex mirror.

受光装置45としては、ここでは開口部46aを有し内面がカーボンコートされた筺体46が用いられている。開口部46aの開口径は、集光する露光光ELの集光径以上に形成されている。また、筺体46内部の奥行き(露光光ELが入射する方向の長さ)は、開口部46の開口径に対して十分大きな長さ(例えば開口径の10倍以上)に設定されている。   As the light receiving device 45, a housing 46 having an opening 46a and having an inner surface coated with carbon is used here. The opening diameter of the opening 46a is larger than the condensing diameter of the condensing exposure light EL. Further, the depth inside the housing 46 (the length in the direction in which the exposure light EL is incident) is set to a sufficiently large length (for example, 10 times or more the opening diameter) with respect to the opening diameter of the opening 46.

一方、ウエハWは、静電チャック(不図示)を介してウエハステージWST上に吸着保持されている。ウエハステージWSTは、XY平面に沿って配置されたガイド面上に配置されている。ウエハステージWSTは、レーザ干渉計(不図示)の計測値及び主制御系31の制御情報に基づいて、例えば磁気浮上型2次元リニアアクチュエータよりなる駆動系(不図示)によってX方向及びY方向に所定ストロ−クで駆動され、必要に応じてθz方向等にも駆動される。   On the other hand, wafer W is attracted and held on wafer stage WST via an electrostatic chuck (not shown). Wafer stage WST is arranged on a guide surface arranged along the XY plane. Wafer stage WST is driven in the X direction and the Y direction by a drive system (not shown) composed of, for example, a magnetic levitation type two-dimensional linear actuator based on the measured value of a laser interferometer (not shown) and the control information of main control system 31. It is driven by a predetermined stroke, and is also driven in the θz direction or the like as necessary.

ウエハステージWST上のウエハWの近傍には、例えばレチクルRのアライメントマークの像を検出する空間像計測系29が設置され、空間像計測系29の検出結果が主制御系31に供給されている。主制御系31は、空間像計測系29の検出結果から投影光学系POの光学特性(諸収差、あるいは波面収差等)を求めることができ、一例としてその光学特性が所定の許容範囲内に維持されるように、ミラーM1等の反射面の形状(面形状)を、不図示の駆動装置を用いてアクティブに制御する。なお、その光学特性は、テストプリント等で求めることも可能である。さらに、露光光ELの照射熱によるミラーM1等の面形状の変形は予測できるため、露光中の面形状の変形を相殺するようにミラーM1等の面形状をアクティブに制御することも可能である。   In the vicinity of wafer W on wafer stage WST, for example, an aerial image measurement system 29 that detects an image of an alignment mark on reticle R is installed, and the detection result of aerial image measurement system 29 is supplied to main control system 31. . The main control system 31 can obtain optical characteristics (such as various aberrations or wavefront aberration) of the projection optical system PO from the detection result of the aerial image measurement system 29, and the optical characteristics are maintained within a predetermined allowable range as an example. As described above, the shape (surface shape) of the reflecting surface such as the mirror M1 is actively controlled using a driving device (not shown). The optical characteristics can also be obtained by a test print or the like. Further, since the deformation of the surface shape of the mirror M1 and the like due to the irradiation heat of the exposure light EL can be predicted, the surface shape of the mirror M1 and the like can be actively controlled so as to cancel the deformation of the surface shape during the exposure. .

露光の際には、ウエハW上のレジストから生じるガスが投影光学系PLのミラーM1〜M6に悪影響を与えないように、ウエハWはパーティション7の内部に配置される。パーティション7には露光光ELを通過させる開口が形成され、パーティション7内の空間は、真空ポンプ(不図示)により真空排気されている。
ウエハW上の1つのショット領域(ダイ)を露光するときには、露光光ELが照明光学系ILSによりレチクルRの照明領域27Rに照射され、レチクルRとウエハWとは投影光学系POに対して投影光学系POの縮小倍率に従った所定の速度比でY方向に同期して移動する(同期走査)。このようにして、レチクルパターンはウエハW上の一つのショット領域に露光される。その後、ウエハステージWSTを駆動してウエハWをステップ移動した後、ウエハW上の次のショット領域に対してレチクルRのパターンが走査露光される。このようにステップ・アンド・スキャン方式でウエハW上の複数のショット領域に対して順次レチクルRのパターンの像が露光される。
At the time of exposure, the wafer W is disposed inside the partition 7 so that the gas generated from the resist on the wafer W does not adversely affect the mirrors M1 to M6 of the projection optical system PL. The partition 7 is formed with an opening through which the exposure light EL is passed, and the space in the partition 7 is evacuated by a vacuum pump (not shown).
When exposing one shot area (die) on the wafer W, the exposure light EL is irradiated onto the illumination area 27R of the reticle R by the illumination optical system ILS, and the reticle R and the wafer W are projected onto the projection optical system PO. It moves synchronously in the Y direction at a predetermined speed ratio according to the reduction magnification of the optical system PO (synchronous scanning). In this way, the reticle pattern is exposed to one shot area on the wafer W. Thereafter, after the wafer stage WST is driven to move the wafer W stepwise, the pattern of the reticle R is scanned and exposed to the next shot area on the wafer W. In this way, a pattern image of the reticle R is sequentially exposed to a plurality of shot areas on the wafer W by the step-and-scan method.

続いて、上記のレチクルRを製造する方法について、図2を参照して説明する。
まず、図2(b)に示すように、イオンビームスパッタリング法等によりレチクル基板40上に第1反射層41を全面的に成膜するとともに、第1反射層41上にめっき法等により遮光層42を全面的に成膜する。
Next, a method for manufacturing the reticle R will be described with reference to FIG.
First, as shown in FIG. 2B, the first reflective layer 41 is entirely formed on the reticle substrate 40 by an ion beam sputtering method or the like, and the light shielding layer is formed on the first reflective layer 41 by a plating method or the like. 42 is formed over the entire surface.

次に遮光層42の表面42aを、例えばCMP(Chemical Mechanical Polishing)と称される表面の平坦化処理により、第1反射層41の表面41aに対して角度θで傾斜させる。そして、遮光層42の表面42a上に上述したスパッタリング法等により、図2(d)に示すように、表面42aに沿って第2反射層43を成膜する。この後、パターニング用レジスト(不図示)を第2反射層43上に塗布し、電子線により開口部Kの形状に応じてパターン描画処理を行う。そして、レジスト現像後にエッチング処理により、開口部Kの位置にある遮光層42及び第2反射膜43を除去することにより、図2(a)に示した反射型のレチクルRを得ることができる。   Next, the surface 42 a of the light shielding layer 42 is inclined at an angle θ with respect to the surface 41 a of the first reflective layer 41 by, for example, a surface flattening process called CMP (Chemical Mechanical Polishing). Then, as shown in FIG. 2D, the second reflective layer 43 is formed on the surface 42a of the light shielding layer 42 along the surface 42a by the above-described sputtering method or the like. Thereafter, a resist for patterning (not shown) is applied on the second reflective layer 43, and a pattern drawing process is performed according to the shape of the opening K with an electron beam. Then, the reflective reticle R shown in FIG. 2A can be obtained by removing the light shielding layer 42 and the second reflective film 43 at the position of the opening K by etching after resist development.

上記のレチクルRを用いた露光処理においては、図3に示すように、レチクルRに入射光として入射角αで入射した露光光ELのうち、第1反射層41の表面41aで出射角αで反射した露光光ELは、ミラーM1〜M6を順次反射した後にウエハWの露光領域Wに、開口部Kの形状で規定されるパターンの像を結像する。   In the exposure process using the reticle R, as shown in FIG. 3, out of the exposure light EL incident on the reticle R as an incident light at an incident angle α, the surface 41a of the first reflective layer 41 has an outgoing angle α. The reflected exposure light EL forms a pattern image defined by the shape of the opening K on the exposure area W of the wafer W after sequentially reflecting off the mirrors M1 to M6.

一方、レチクルRに入射した露光光ELのうち、第2反射層43の表面43aで出射角β(β=α−θ)で反射した露光光ELは、ミラーM1〜M6を順次反射した後に開口部46aを介して受光装置45の筺体46内に入射する。筺体46の内面はカーボンコートされているため、入射した露光光ELは吸光され、また2次電子を放出することなく捕捉される。   On the other hand, of the exposure light EL incident on the reticle R, the exposure light EL reflected at the emission angle β (β = α−θ) on the surface 43a of the second reflective layer 43 is sequentially reflected by the mirrors M1 to M6 and then opened. The light enters the housing 46 of the light receiving device 45 through the portion 46a. Since the inner surface of the housing 46 is coated with carbon, the incident exposure light EL is absorbed and captured without emitting secondary electrons.

このように、本実施の形態では、レチクルRに入射した露光光ELは、第1反射層41及び第2反射層43の双方で反射されるため、特に遮光部において生じる2次電子の放出を大幅に抑制することができる。そのため、本実施形態では、カーボン系分子が除去しきれない状況であっても、当該カーボン系分子がレチクルRに固着することで発生する汚染物質を効果的に抑制することが可能になる。特に、本実施形態では、第1反射層41の表面41aに対して第2反射層43の表面層43aを傾斜させるという簡単な構成を採っているため、容易、且つ低コストで汚染物質の発生を効果的に抑制することができる。加えて、本実施形態では、第1反射層41及び第2反射層43を同一材料で形成しているため、材料調達に要するコストも低減することができる。   As described above, in the present embodiment, since the exposure light EL that has entered the reticle R is reflected by both the first reflective layer 41 and the second reflective layer 43, the emission of secondary electrons generated particularly in the light shielding portion. It can be greatly suppressed. Therefore, in this embodiment, even in a situation where carbon-based molecules cannot be removed, it is possible to effectively suppress contaminants generated by the carbon-based molecules adhering to the reticle R. In particular, in this embodiment, since the surface layer 43a of the second reflective layer 43 is inclined with respect to the surface 41a of the first reflective layer 41, it is easy and low cost to generate contaminants. Can be effectively suppressed. In addition, in this embodiment, since the 1st reflective layer 41 and the 2nd reflective layer 43 are formed with the same material, the cost required for material procurement can also be reduced.

また、本実施形態では、ウエハWに入射しない露光光ELを受光装置45によって捕捉するため、この露光光ELが迷光としてウエハWに対するパターン転写に悪影響を及ぼすことを回避できる。特に、本実施形態では、受光装置45における筺体46の内面にカーボンコートを施すことにより、効果的に露光光ELを捕捉することができる。   In the present embodiment, since the exposure light EL that is not incident on the wafer W is captured by the light receiving device 45, the exposure light EL can be prevented from adversely affecting the pattern transfer on the wafer W as stray light. In particular, in the present embodiment, the exposure light EL can be effectively captured by applying a carbon coat to the inner surface of the housing 46 in the light receiving device 45.

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。   As described above, the preferred embodiments according to the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the examples. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

例えば、上記実施形態では、第1反射層41上に遮光層42を成膜し、この遮光層42上に第2反射部としての第2反射層43を成膜する構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば図4に示すように、第1反射層41の表面41aに対して角度θで傾斜する表面42aが鏡面処理された金属膜の遮光層42を第2反射部としてもよい。
この場合、反射率は多層反射膜よりも劣る可能性はあるが、元々第2反射部で反射する露光光ELはウエハWへのパターン転写に寄与せず、また、鏡面処理を施さない遮光層と比較して、露光光ELに対する反射率が向上することにより2次電子の放出量を低減することができ、汚染物質の発生を抑制することが可能になる。
For example, in the above embodiment, the light-shielding layer 42 is formed on the first reflective layer 41, and the second reflective layer 43 as the second reflective portion is formed on the light-shielding layer 42. For example, as shown in FIG. 4, a light-shielding layer 42 made of a metal film in which a surface 42 a inclined at an angle θ with respect to the surface 41 a of the first reflective layer 41 is mirror-finished is used as the second reflective portion. Also good.
In this case, the reflectance may be inferior to that of the multilayer reflective film, but the exposure light EL that is originally reflected by the second reflective portion does not contribute to the pattern transfer onto the wafer W, and the light-shielding layer that is not subjected to the mirror surface treatment Compared with the above, by improving the reflectance with respect to the exposure light EL, the amount of secondary electrons emitted can be reduced, and the generation of contaminants can be suppressed.

また、上記実施形態では、受光装置45として内面にカーボンコートが施された筺体46を用いる構成としたが、この他に、例えば図5に示すように、内部に散乱面47aを有する散乱部材47と、散乱した露光光の照射量を計測する計測装置48とが設けられた筺体49を有し、開口部49aを介して露光光ELを入射させる構成としてもよい。この構成では、入射した露光光ELが散乱面47aで散乱することで空間的に積分し内壁全面を均一光にし、計測装置48が計測した照射量を主制御装置31に出力する。主制御装置31では、予め計測装置48の計測結果とウエハWに照射される露光光ELの光量との相関関係、すなわちレチクルRの第2反射部で反射した露光光ELの光量と、レチクルRの第1反射部で反射した露光光ELの光量との相関関係を求めて記憶しておき、計測装置48の計測結果をモニターすることにより、ウエハWに対する露光光ELの照射量をモニターすることができる。そのため、経時変化等により、ウエハWに対する露光光ELの照射量が変動した場合には、光源10の出力を上げたり、露光処理を停止させてメンテナンス処理に移行させる等、迅速な対応が可能になる。   Moreover, in the said embodiment, it was set as the structure which uses the housing | casing 46 by which the carbon coat was given to the inner surface as the light-receiving device 45, but, as shown in FIG. 5, for example, the scattering member 47 which has the scattering surface 47a inside, for example. And a measuring device 48 that measures the irradiation dose of the scattered exposure light, and a configuration in which the exposure light EL is incident through the opening 49a. In this configuration, the incident exposure light EL is scattered by the scattering surface 47 a so as to be spatially integrated to make the entire inner wall uniform light, and the irradiation amount measured by the measuring device 48 is output to the main control device 31. In main controller 31, the correlation between the measurement result of measurement device 48 and the amount of exposure light EL irradiated to wafer W in advance, that is, the amount of exposure light EL reflected by the second reflecting portion of reticle R, and reticle R The amount of exposure light EL reflected on the first reflecting portion is obtained and stored, and the measurement result of the measuring device 48 is monitored to monitor the exposure amount of the exposure light EL on the wafer W. Can do. For this reason, when the irradiation amount of the exposure light EL on the wafer W changes due to a change over time, it is possible to quickly respond such as increasing the output of the light source 10 or stopping the exposure process to shift to the maintenance process. Become.

上記各実施形態の感光性基板としては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版(合成石英、シリコンウエハ)等が適用される。   The photosensitive substrate of each of the above embodiments is not only a semiconductor wafer for semiconductor device manufacturing, but also a glass substrate for display devices, a ceramic wafer for thin film magnetic heads, or an original mask or reticle used in an exposure apparatus ( Synthetic quartz, silicon wafer) or the like is applied.

露光装置100としては、レチクルRとウエハWとを同期移動してレチクルRのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置(スキャニングステッパ)の他に、レチクルRとウエハWとを静止した状態でレチクルRのパターンを一括露光し、ウエハWを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置(ステッパ)にも適用することができる。また、本発明はウエハW上で少なくとも2つのパターンを部分的に重ねて転写するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。   As the exposure apparatus 100, in addition to a step-and-scan type scanning exposure apparatus (scanning stepper) that scans and exposes the pattern of the reticle R by synchronously moving the reticle R and the wafer W, the reticle R, the wafer W, It can also be applied to a step-and-repeat projection exposure apparatus (stepper) in which the pattern of the reticle R is collectively exposed while the wafer is stationary and the wafer W is sequentially moved stepwise. The present invention can also be applied to a step-and-stitch type exposure apparatus that partially transfers at least two patterns on the wafer W.

また、例えば米国特許第6,611,316号に開示されているように、2つのレチクルのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、1回の走査露光によって基板上の1つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。   Further, as disclosed in, for example, US Pat. No. 6,611,316, two reticle patterns are synthesized on a substrate via a projection optical system, and one scanning exposure is performed on one substrate on the substrate. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that performs double exposure of shot areas almost simultaneously.

露光装置100の種類としては、ウエハWに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD)、マイクロマシン、MEMS、DNAチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。   The type of the exposure apparatus 100 is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element that exposes a semiconductor element pattern onto the wafer W, but is an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display element or a display, a thin film magnetic head, an image sensor (CCD). In addition, the present invention can be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing a micromachine, MEMS, DNA chip, reticle, mask, or the like.

次に、本発明の実施形態による露光装置及び露光方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図6は、マイクロデバイス(ICやLSI等の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)の製造例のフローチャートを示す図である。   Next, an embodiment of a manufacturing method of a micro device using the exposure apparatus and the exposure method according to the embodiment of the present invention in the lithography process will be described. FIG. 6 is a flowchart showing a manufacturing example of a micro device (a semiconductor chip such as an IC or LSI, a liquid crystal panel, a CCD, a thin film magnetic head, a micro machine, or the like).

まず、ステップS10(設計ステップ)において、マイクロデバイスの機能・性能設計(例えば、半導体デバイスの回路設計等)を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップS11(マスク製作ステップ)において、設計した回路パターンを形成したマスク(レチクル)を製作する。一方、ステップS12(ウエハ製造ステップ)において、シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。   First, in step S10 (design step), function / performance design (for example, circuit design of a semiconductor device) of a micro device is performed, and pattern design for realizing the function is performed. Subsequently, in step S11 (mask manufacturing step), a mask (reticle) on which the designed circuit pattern is formed is manufactured. On the other hand, in step S12 (wafer manufacturing step), a wafer is manufactured using a material such as silicon.

次に、ステップS13(ウエハ処理ステップ)において、ステップS10〜ステップS12で用意したマスクとウエハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップS14(デバイス組立ステップ)において、ステップS13で処理されたウエハを用いてデバイス組立を行う。このステップS14には、ダイシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング工程(チップ封入)等の工程が必要に応じて含まれる。最後に、ステップS15(検査ステップ)において、ステップS14で作製されたマイクロ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。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。   Next, in step S13 (wafer processing step), using the mask and wafer prepared in steps S10 to S12, an actual circuit or the like is formed on the wafer by lithography or the like, as will be described later. Next, in step S14 (device assembly step), device assembly is performed using the wafer processed in step S13. This step S14 includes processes such as a dicing process, a bonding process, and a packaging process (chip encapsulation) as necessary. Finally, in step S15 (inspection step), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the microdevice manufactured in step S14 are performed. After these steps, the microdevice is completed and shipped.

図7は、半導体デバイスの場合におけるステップS13の詳細工程の一例を示す図である。
ステップS21(酸化ステップ)おいては、ウエハの表面を酸化させる。ステップS22(CVDステップ)においては、ウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップS23(電極形成ステップ)においては、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップS24(イオン打込みステップ)においては、ウエハにイオンを打ち込む。以上のステップS21〜ステップS24のそれぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a detailed process of step S13 in the case of a semiconductor device.
In step S21 (oxidation step), the surface of the wafer is oxidized. In step S22 (CVD step), an insulating film is formed on the wafer surface. In step S23 (electrode formation step), an electrode is formed on the wafer by vapor deposition. In step S24 (ion implantation step), ions are implanted into the wafer. Each of the above steps S21 to S24 constitutes a pre-processing process at each stage of the wafer processing, and is selected and executed according to a necessary process at each stage.

ウエハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップS25(レジスト形成ステップ)において、ウエハに感光剤を塗布する。引き続き、ステップS26(露光ステップ)において、上で説明したリソグラフィシステム(露光装置)及び露光方法によってマスクの回路パターンをウエハに転写する。次に、ステップS27(現像ステップ)においては露光されたウエハを現像し、ステップS28(エッチングステップ)において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップS29(レジスト除去ステップ)において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらの前処理工程と後処理工程と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。   At each stage of the wafer process, when the above pre-process is completed, the post-process is executed as follows. In this post-processing process, first, in step S25 (resist formation step), a photosensitive agent is applied to the wafer. Subsequently, in step S26 (exposure step), the circuit pattern of the mask is transferred to the wafer by the lithography system (exposure apparatus) and the exposure method described above. Next, in step S27 (development step), the exposed wafer is developed, and in step S28 (etching step), exposed members other than the portion where the resist remains are removed by etching. In step S29 (resist removal step), the resist that has become unnecessary after the etching is removed. By repeatedly performing these pre-processing steps and post-processing steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.

また、半導体素子等のマイクロデバイスだけではなく、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装置、及び電子線露光装置等で使用されるレチクル又はマスクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハ等ヘ回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。ここで、DUV(深紫外)やVUV(真空紫外)光等を用いる露光装置では、一般的に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、蛍石、フッ化マグネシウム、又は水晶等が用いられる。また、プロキシミティ方式のX線露光装置や電子線露光装置等では、透過型マスク(ステンシルマスク、メンブレンマスク)が用いられ、マスク基板としてはシリコンウエハ等が用いられる。なお、このような露光装置は、WO99/34255号、WO99/50712号、WO99/66370号、特開平11−194479号、特開2000−12453号、特開2000−29202号等に開示されている。   Further, in order to manufacture reticles or masks used in not only microdevices such as semiconductor elements but also light exposure apparatuses, EUV exposure apparatuses, X-ray exposure apparatuses, electron beam exposure apparatuses, etc., from mother reticles to glass substrates and The present invention can also be applied to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern to a silicon wafer or the like. Here, in an exposure apparatus using DUV (deep ultraviolet), VUV (vacuum ultraviolet) light, or the like, a transmission type reticle is generally used. As a reticle substrate, quartz glass, fluorine-doped quartz glass, fluorite, Magnesium fluoride or quartz is used. In proximity-type X-ray exposure apparatuses, electron beam exposure apparatuses, and the like, a transmissive mask (stencil mask, membrane mask) is used, and a silicon wafer or the like is used as a mask substrate. Such an exposure apparatus is disclosed in WO99 / 34255, WO99 / 50712, WO99 / 66370, JP-A-11-194479, JP-A2000-12453, JP-A-2000-29202, and the like. .

40…レチクル基板(基板)、 41…第1反射層(第1反射部)、 42…遮光層、 43…第2反射層(第2反射部)、 45…受光装置、 47…散乱部材、 47a…散乱面、 100…露光装置、 ILS…照明光学系、 PO…投影光学系、 R…レチクル(反射型マスク)、 W…ウエハ(感光性基板)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 40 ... Reticle substrate (board | substrate), 41 ... 1st reflection layer (1st reflection part), 42 ... Light-shielding layer, 43 ... 2nd reflection layer (2nd reflection part), 45 ... Light-receiving device, 47 ... Scattering member, 47a ... scattering surface, 100 ... exposure device, ILS ... illumination optical system, PO ... projection optical system, R ... reticle (reflection mask), W ... wafer (photosensitive substrate)

Claims (12)

所定のパターンが設けられた反射型マスクであって、
基板上に形成され、入射した入射光を第1方向に反射する第1反射部と、
前記第1反射部上に形成され、かつ前記所定のパターンの形状を有し、入射した前記入射光を前記第1方向とは異なる第2方向に反射する第2反射部とを有することを特徴とする反射型マスク。
A reflective mask provided with a predetermined pattern,
A first reflecting portion formed on the substrate and reflecting incident incident light in a first direction;
A second reflecting portion formed on the first reflecting portion and having a shape of the predetermined pattern and reflecting the incident light in a second direction different from the first direction; Reflective mask.
請求項1記載の反射型マスクにおいて、
前記第2反射部の表面は、前記第1反射部の表面に対して傾斜して形成されることを特徴とする反射型マスク。
The reflective mask according to claim 1, wherein
The reflective mask according to claim 1, wherein the surface of the second reflective part is formed to be inclined with respect to the surface of the first reflective part.
請求項1又は請求項2記載の反射型マスクにおいて、
前記第1反射部は、前記基板上に形成された第1反射層を有し、
前記第2反射部は、前記第1反射層上に形成され、かつ前記第1反射層の表面に対して傾斜する表面を有する遮光層と、前記遮光層上に形成された第2反射層とを有することを特徴とする反射型マスク。
The reflective mask according to claim 1 or 2,
The first reflective portion has a first reflective layer formed on the substrate,
The second reflective portion is formed on the first reflective layer and has a light shielding layer having a surface inclined with respect to the surface of the first reflective layer, and a second reflective layer formed on the light shielding layer; A reflective mask characterized by comprising:
請求項3記載の反射型マスクにおいて、
前記第1反射層及び前記第2反射層は、同一の材料で形成されることを特徴とする反射型マスク。
The reflective mask according to claim 3, wherein
The reflective mask, wherein the first reflective layer and the second reflective layer are formed of the same material.
請求項1又は請求項2記載の反射型マスクにおいて、
前記第1反射部は、前記基板上に形成された第1反射層を有し、
前記第2反射部は、前記第1反射層上に形成され、かつ前記第1反射層の表面に対して傾斜した表面を、露光光を反射可能な鏡面処理した遮光層を有することを特徴とする反射型マスク。
The reflective mask according to claim 1 or 2,
The first reflective portion has a first reflective layer formed on the substrate,
The second reflecting portion has a light-shielding layer formed on the first reflecting layer and having a mirror-treated surface capable of reflecting exposure light on a surface inclined with respect to the surface of the first reflecting layer. Reflective mask.
反射型マスクのパターンを感光性基板に形成する露光方法において、
請求項1から5のいずれか一項に記載の反射型マスクを用い、該マスクに露光光を照射するステップと、
前記反射型マスクの前記第1反射部で反射した前記露光光により前記感光性基板を露光するステップと、
前記反射型マスクの前記第2反射部で反射した前記露光光を前記感光性基板とは異なる位置に照射するステップと、
を含むことを特徴とする露光方法。
In an exposure method for forming a reflective mask pattern on a photosensitive substrate,
Irradiating the mask with exposure light using the reflective mask according to any one of claims 1 to 5,
Exposing the photosensitive substrate with the exposure light reflected by the first reflective portion of the reflective mask;
Irradiating the exposure light reflected by the second reflective portion of the reflective mask to a position different from the photosensitive substrate;
An exposure method comprising:
請求項6記載の露光方法において、
前記第1方向と前記第2方向とがなす角度は、前記第1反射部で反射した前記パターンの像を前記感光性基板に投影させる投影光学系の開口数以上であることを特徴とする露光方法。
The exposure method according to claim 6.
An angle formed by the first direction and the second direction is equal to or greater than a numerical aperture of a projection optical system that projects an image of the pattern reflected by the first reflecting portion onto the photosensitive substrate. Method.
反射型マスクのパターンを感光性基板に形成する露光装置において、
請求項1から5のいずれ一項に記載の反射型マスクに露光光を照射する照明光学系と、
前記反射型マスクの前記第1反射部で第1方向に反射した前記露光光を前記感光性基板に導き、前記感光性基板に前記パターンを投影する投影光学系と、
前記反射型マスクの前記第2反射部で前記第1方向とは異なる方向に反射した前記露光光を、前記感光性基板とは異なる位置で受光する受光装置を有することを特徴とする露光装置。
In an exposure apparatus for forming a reflective mask pattern on a photosensitive substrate,
An illumination optical system for irradiating the reflective mask according to any one of claims 1 to 5 with exposure light;
A projection optical system that guides the exposure light reflected in the first direction by the first reflecting portion of the reflective mask to the photosensitive substrate, and projects the pattern on the photosensitive substrate;
An exposure apparatus comprising: a light receiving device that receives the exposure light reflected in a direction different from the first direction by the second reflecting portion of the reflective mask at a position different from the photosensitive substrate.
請求項8記載の露光装置において、
前記受光装置は、内面がカーボンコートされた筺体を有することを特徴とする露光装置。
The exposure apparatus according to claim 8, wherein
An exposure apparatus, wherein the light receiving device has a housing whose inner surface is carbon coated.
請求項8記載の露光装置において、
前記受光装置は、入射した前記露光光を散乱させる散乱面が形成された散乱部材と、散乱した前記露光光の照射量を計測する計測装置と、前記散乱部材と前記計測装置とを収容する筺体とを有することを特徴とする露光装置。
The exposure apparatus according to claim 8, wherein
The light receiving device includes a scattering member formed with a scattering surface that scatters the incident exposure light, a measuring device that measures an irradiation amount of the scattered exposure light, and a housing that houses the scattering member and the measuring device. An exposure apparatus comprising:
請求項8から10のいずれか一項記載の露光装置において、
前記受光装置は、前記投影光学系内に設けられること特徴とする露光装置。
The exposure apparatus according to any one of claims 8 to 10,
An exposure apparatus, wherein the light receiving device is provided in the projection optical system.
請求項8から11のいずれか一項に記載の露光装置を用いて感光性基板を露光するステップと、
前記露光された感光性基板を処理するステップとを含むことを特徴とするデバイス製造方法。
Exposing a photosensitive substrate using the exposure apparatus according to any one of claims 8 to 11;
And a step of processing the exposed photosensitive substrate.
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