JP2011204864A - Reflection type mask, aligner, exposure method, and device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
【課題】汚染物質を効果的に減少させることができる反射型マスク、露光装置、露光方法及びデバイス製造方法を提供すること。
【解決手段】反射パターンが設けられたパターン領域(Ra)を有する反射型マスク(R)であって、入射した光をパターン領域(Ra)が反射する反射方向とは異なる方向に反射又は散乱させる非パターン領域(Rb)を有する。
【選択図】図2Provided are a reflective mask, an exposure apparatus, an exposure method, and a device manufacturing method capable of effectively reducing contaminants.
A reflection type mask (R) having a pattern area (Ra) provided with a reflection pattern, wherein incident light is reflected or scattered in a direction different from a reflection direction in which the pattern area (Ra) is reflected. It has a non-pattern area (Rb).
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、反射型マスク、露光装置、露光方法及び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EUV(Extreme Ultra Violet: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, in order to improve the resolution of an optical system limited by the diffraction limit of light, EUV (Extreme) having a shorter wavelength is used instead of ultraviolet light as exposure light. Ultra Violet (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).
露光装置は、例えば露光装置内に配置された部材等から有機物等の汚染物質が発生する場合がある。露光装置内で発生した汚染物質のうち、沸点が高い物質は、露光装置内の各種部材の表面に容易に付着する。汚染物質が光学素子の反射面に付着すると、光学素子の反射率が低下し、ウエハ等の基板に対する露光量が小さくなってしまい、スループットが落ちるという問題を生じさせる。特にEUV光は、光学素子の表面に、その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。また、光学素子以外の部材に付着した汚染物質は、光学素子以外の部材への付着と脱離を繰り返すうちに、やがて光学素子に付着する虞がある。
そのため、従来では、光学素子に付着す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。
In the exposure apparatus, for example, contaminants such as organic substances may be generated from members or the like disposed in the exposure apparatus. Among contaminants generated in the exposure apparatus, substances having a high boiling point easily adhere to the surfaces of various members in the exposure apparatus. When the contaminants adhere to the reflecting surface of the optical element, the reflectance of the optical element is lowered, and the exposure amount to the substrate such as a wafer is reduced, resulting in a problem that the throughput is lowered. In particular, EUV light causes carbon-based molecules floating in the vicinity thereof to adhere to the surface of the optical element. In addition, contaminants attached to members other than the optical element may eventually adhere to the optical element while repeatedly attaching to and detaching from members other than the optical element.
For this reason, conventionally, measures such as increasing the degree of vacuum in the exposure apparatus have been taken in order to reduce the carbon-based molecules adhering to the optical element.
しかしながら、上述した従来技術には、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(積算値)が10−7Pa以下であることが求められている。しかし、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、汚染物質を効果的に減少させる技術の開発が望まれていた。
However, the above-described conventional technology has the following problems.
As the degree of vacuum, generally, the carbon-based molecular partial pressure (integrated value) is required to be 10 −7 Pa or less. However, even at such a high degree of vacuum, it is difficult to completely remove the carbon-based molecules, and it has been desired to develop a technique for effectively reducing pollutants.
そこで、本発明は、汚染物質を効果的に減少させることができる反射型マスク、露光装置、露光方法及びデバイス製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a reflective mask, an exposure apparatus, an exposure method, and a device manufacturing method that can effectively reduce contaminants.
本発明の第1の態様に従えば、反射パターンが設けられたパターン領域を有する反射型マスクであって、入射した光を前記パターン領域が反射する反射方向とは異なる方向に反射又は散乱させる非パターン領域を有する反射型マスクが提供される。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a reflective mask having a pattern area provided with a reflection pattern, which reflects or scatters incident light in a direction different from a reflection direction reflected by the pattern area. A reflective mask having a pattern region is provided.
本発明の第2の態様に従えば、反射型マスクに設けられたパターンを感光性基板に形成する露光装置であって、前記反射型マスクに露光光を照射する照明光学系と、前記パターンで反射した前記露光光で、前記感光性基板を露光する投影光学系と、前記露光光の少なくとも一部を反射又は散乱させて前記感光性基板とは異なる洗浄対象部に、前記反射又は散乱した前記露光光の少なくとも一部を照射する洗浄光学部とを有する露光装置が提供される。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus for forming a pattern provided on a reflective mask on a photosensitive substrate, the illumination optical system for irradiating the reflective mask with exposure light, and the pattern. The projection optical system that exposes the photosensitive substrate with the reflected exposure light, and at least a part of the exposure light is reflected or scattered to the cleaning target portion different from the photosensitive substrate, and the reflected or scattered An exposure apparatus having a cleaning optical unit that irradiates at least part of exposure light is provided.
本発明の第3の態様に従えば、反射型マスクに設けられたパターンを感光性基板に形成する露光方法であって、上記の反射型マスクを用い、前記パターン領域に前記露光光を照射して前記感光性基板を露光することと、前記非パターン領域に前記露光光を照射して前記感光性基板と異なる洗浄対象部を光洗浄することと、を含む露光方法が提供される。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an exposure method for forming a pattern provided on a reflective mask on a photosensitive substrate, wherein the pattern region is irradiated with the exposure light using the reflective mask. There is provided an exposure method including exposing the photosensitive substrate and irradiating the non-pattern area with the exposure light to photoclean a portion to be cleaned different from the photosensitive substrate.
本発明の第4の態様に従えば、反射型マスクに設けられたパターンを感光性基板に形成する露光方法であって、上記の露光装置を用い、前記反射型マスクに前記露光光を照射して前記感光性基板を露光することと、前記洗浄光学部に前記露光光を照射して前記洗浄対象部を光洗浄することと、を含む露光方法が提供される。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an exposure method for forming a pattern provided on a reflective mask on a photosensitive substrate, wherein the exposure mask is used to irradiate the reflective mask with the exposure light. There is provided an exposure method including exposing the photosensitive substrate and irradiating the cleaning optical unit with the exposure light to photoclean the target object.
本発明の第5の態様に従えば、上記の露光装置を用いて感光性基板を露光することと、露光された前記感光性基板を処理することとを含むデバイス製造方法が提供される。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method including exposing a photosensitive substrate using the above exposure apparatus and processing the exposed photosensitive substrate.
本発明の態様によれば、汚染物質の発生を効果的に抑制することができる。 According to the aspect of the present invention, the generation of contaminants can be effectively suppressed.
以下、本発明の反射型マスク、露光装置、露光方法及びデバイス製造方法の実施形態を、図1ないし図7を参照して説明する。 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.
図1は、本実施形態の露光装置の全体構成を概略的に示す断面図である。
図1に示す露光装置100は、波長が100nm以下のEUV光(Extreme Ultraviolet Light)を用いるEUV露光装置である。露光装置100において用いるEUV光の波長は、例えば約3〜50nm程度の範囲内であってもよい。本実施形態の露光装置100は、波長が11nm〜14nmのEUV光を用いる。
FIG. 1 is a sectional view schematically showing the overall configuration of the exposure apparatus of the present embodiment.
An
また、以下では露光に用いられるEUV光と、洗浄に用いられるEUV光とを区別するために、露光に用いられるEUV光を「露光光EL」、洗浄に用いられるEUV光を「洗浄用光EC」と表記する。なお、露光光ELと洗浄用光ECとは、互いに等しい波長のEUV光であってもよく、互いに異なる波長の光であってもよい。洗浄用光ECは、波長が例えば250nm以下であってもよく、より好ましくは波長が190nm以下の紫外光が用いられる。 In the following, in order to distinguish between the EUV light used for exposure and the EUV light used for cleaning, the EUV light used for exposure is referred to as “exposure light EL”, and the EUV light used for cleaning is referred to as “cleaning light EC. ". Note that the exposure light EL and the cleaning light EC may be EUV light having the same wavelength or light having different wavelengths. The cleaning light EC may have a wavelength of, for example, 250 nm or less, and more preferably, ultraviolet light having a wavelength of 190 nm or less is used.
図1に示すように、露光装置100は、主に、真空チャンバ(筐体)1と、真空チャンバ1の内部に少なくとも一部が配置されたレチクル保持部4、ウエハ保持部5、レーザプラズマ光源10、照明光学系ILS、投影光学系PO、及び主制御系31を有している。
As shown in FIG. 1, the
真空チャンバ1は、隔壁によって外部の空間から隔離された気密容器である。真空チャンバ1の内部には、露光光ELの光路の真空度をより高めるために、複数の不図示のサブチャンバが設けられている。真空チャンバ1の内部の気圧は、例えば約10−5Pa程度、であり、真空チャンバ1の内部で投影光学系POを収納するサブチャンバの内部の気圧は、例えば約10−5〜10−8Pa程度である。真空チャンバ1には、排気管32Aaを介して真空ポンプ32Aが接続されるとともに、給気管32Baを介して酸化性ガスもしくは還元性ガスを供給するガス供給部32Bが接続されている。
The vacuum chamber 1 is an airtight container isolated from an external space by a partition wall. A plurality of sub chambers (not shown) are provided inside the vacuum chamber 1 in order to further increase the degree of vacuum of the optical path of the exposure light EL. The pressure inside the vacuum chamber 1 is, for example, about 10 −5 Pa, and the pressure inside the sub-chamber accommodating the projection optical system PO inside the vacuum chamber 1 is, for example, about 10 −5 to 10 −8. It is about Pa. A
真空ポンプ32Aは、露光光ELの気体による吸収を防止するために、排気管32Aaを介して真空チャンバ1の内部の気体を排気して、真空チャンバ1の内部を所定の真空度に維持する。
ガス供給部32Bは、露光装置100において洗浄用光ECによる洗浄(光洗浄)を行う際に、洗浄の対象となる部分(洗浄対象部)の近傍に酸化性ガスもしくは還元性ガスを供給する。ガス供給部32Bが供給する酸化性ガスもしくは還元性ガスとしては、例えば、O2、O3、H2O、H2O2、CO、NOを用いることができる。これらのガスは混合して用いても単独で用いてもよい。
In order to prevent the exposure light EL from being absorbed by the gas, the
When the
レーザプラズマ光源10は、露光光ELを発生する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は、露光光ELを射出する不図示のレーザー光源と、集光レンズ12と、ノズル14と、集光ミラー13とを備えている。
集光レンズ12は、不図示のレーザ光源から真空チャンバ1の窓部材15を介して照射された露光光ELを、集光ミラー13の内側に集光する。
集光ミラー13は、楕円球面状の反射面を有し、反射面の内側で発生したEUV光を反射面により反射して集光する。
ノズル14は、キセノン又はクリプトン等のガス状のターゲット、あるいはSn(錫)等のターゲットを供給する。
The laser
The
The
The
照明光学系ILSは、レーザプラズマ光源10から射出された露光光EL(洗浄用光EC)を反射する複数のミラーを備え、レチクルステージRSTに保持されたレチクル(反射型マスク)Rに露光光ELを照射する光学系である。
照明光学系ILSは、露光光ELの照度分布を均一化するためのオプティカル・インテグレータ及びコンデンサ光学系と、開口絞りASとを備えている。
The illumination optical system ILS includes a plurality of mirrors that reflect the exposure light EL (cleaning light EC) emitted from the laser
The illumination optical system ILS includes an optical integrator and a condenser optical system for making the illuminance distribution of the exposure light EL uniform, and an aperture stop AS.
オプティカル・インテグレータは、一対のフライアイ光学系22,23により構成されている。フライアイ光学系23は、多数の反射ミラー要素を有している。また、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。
コンデンサ光学系は、曲面ミラー24と凹面ミラー25とにより構成され、フライアイ光学系23の多数の反射ミラー要素によって反射した露光光ELを反射し、レチクルRのパターン領域に重畳して照射する。
開口絞りASは、互いに異なる形状の開口を有するものがいくつか用意され、不図示の駆動装置により交換可能に設けられている。
The optical integrator is composed of a pair of fly-eye
The condenser optical system includes a
Several aperture stops AS having differently shaped apertures are prepared, and are provided so as to be replaceable by a driving device (not shown).
レチクルRは、露光光ELが照射される面に、例えば電子回路の回路パターンに対応する反射パターンが設けられたパターン領域を有している。すなわち、本実施形態のレチクルRは反射型レチクル(反射型マスク)である。 The reticle R has a pattern area in which a reflection pattern corresponding to, for example, a circuit pattern of an electronic circuit is provided on the surface irradiated with the exposure light EL. That is, the reticle R of the present embodiment is a reflective reticle (reflective mask).
レチクルRの露光光ELが照射される側には、ブラインド板26A,26Bが配置されている。ブラインド板26A,26Bは、例えば照明光学系ILS内のパターン領域との共役面の近傍に配置されている。
また、レチクルRの露光光ELが照射される側には、レチクルRのパターン領域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。
Further, an optical system for measuring the position in the Z direction (Z position) of the reticle surface by irradiating, for example, measurement light obliquely to the pattern area of the reticle R on the side of the reticle R irradiated with the exposure light EL. A reticle autofocus system (not shown) is arranged.
レチクル保持部4は、レチクルRを保持して移動する駆動系である。レチクル保持部4は、レチクルステージRSTと、レチクルホルダ(マスクホルダ)RHと、パーティション8と、不図示の駆動装置と、を備えている。
レチクルホルダRHは、レチクルステージRST上に配置され、例えば静電チャックによってレチクルRを吸着して保持するようになっている。
The reticle holding unit 4 is a drive system that holds and moves the reticle R. The reticle holding unit 4 includes a reticle stage RST, a reticle holder (mask holder) RH, a partition 8, and a driving device (not shown).
The reticle holder RH is disposed on the reticle stage RST and is adapted to attract and hold the reticle R by, for example, an electrostatic chuck.
パーティション8は、真空チャンバ1の隔壁から露出したレチクルステージRSTを覆うように設けられている。パーティション8の内部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の内部の気圧との間の気圧に維持されている。
レチクルステージRSTを駆動する不図示の駆動装置は、例えば磁気浮上型二次元リニアアクチュエータ等により構成される。
The partition 8 is provided so as to cover the reticle stage RST exposed from the partition wall of the vacuum chamber 1. The interior of the partition 8 is maintained at an atmospheric pressure between the atmospheric pressure and the atmospheric pressure inside the vacuum chamber 1 by a vacuum pump (not shown).
A drive device (not shown) that drives the reticle stage RST is configured by, for example, a magnetically levitated two-dimensional linear actuator.
投影光学系POは、レチクルRの反射パターンによって反射されたEUV光を反射する複数のミラーを備え、レチクルR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に投影する光学系である。
投影光学系POは、例えば6枚のミラーM1〜M6を不図示の鏡筒で保持することによって構成されている。一例として、ミラーM1,M2,M4,M6は凹面鏡であり、他のミラーM3,M5は凸面鏡である。
投影光学系POは、レチクルR(物体)側に非テレセントリックで、ウエハW(像)側にテレセントリックの反射系であり、投影倍率は例えば1/4倍の縮小倍率である。
The projection optical system PO includes a plurality of mirrors that reflect EUV light reflected by the reflection pattern of the reticle R, and a wafer (photosensitive substrate) on which an image of the pattern formed on the reticle R is coated with a resist (photosensitive material). ) An optical system that projects onto W.
The projection optical system PO is configured, for example, by holding six mirrors M1 to M6 with a lens barrel (not shown). As an example, the mirrors M1, M2, M4, and M6 are concave mirrors, and the other mirrors M3 and M5 are convex mirrors.
The projection optical system PO is a non-telecentric reflection system on the reticle R (object) side and a telecentric reflection system on the wafer W (image) side, and the projection magnification is, for example, a reduction magnification of 1/4.
ウエハ保持部5は、ウエハWを保持して移動する駆動系である。ウエハ保持部5は、ウエハを保持するウエハステージWSTと、ウエハステージWSTを駆動する不図示の駆動装置と、空間像計測系29と、パーティション7と、を備えている。
ウエハステージWSTを駆動する不図示の駆動装置は、例えば磁気浮上型二次元リニアアクチュエータ等により構成される。
空間像計測系29は、ウエハステージWSTのウエハWが保持される位置の近傍に設置され、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。
The
A drive device (not shown) for driving wafer stage WST is constituted by, for example, a magnetically levitated two-dimensional linear actuator.
The aerial
パーティション7は、露光の際にウエハW上のレジストから生じるガスが投影光学系POのミラーM1〜M6に悪影響を与えないように、ウエハW及びウエハステージWSTを覆うように配置される。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ている。パーティション7の内側の空間は、不図示の真空ポンプによって、所定の真空度になるように排気されている。
The
主制御系31は、露光装置100の全体の動作を統括的に制御するコンピュータを含む制御系である。主制御系31は、レチクル保持部4の不図示の駆動装置及びウエハ保持部5の不図示の駆動装置を制御して、レチクルステージRST及びウエハステージを移動させる。
また、主制御系31は、照明光学系ILSの駆動装置を制御して開口絞りASを異なる形状の開口を有するものに交換することで、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。
The
In addition, the
また、主制御系31は、ウエハ保持部5のウエハステージWSTに設けられた空間像計測系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る。
また、主制御系31は、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ことで、投影光学系POの光学特性を維持する。
また、主制御系31は、走査露光中に、レチクルRの近傍に設けられた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の駆動装置を用いてレチクルRのZ方向の位置を許容範囲内に設定する。
Further, the
The
Further, the
以下では、ウエハステージWSTのウエハWが載置される面の法線方向にZ軸を設定し、Z軸に垂直でレチクルステージRSTの走査方向と平行な方向にY軸を設定し、Z軸及びY軸に垂直な方向にX軸を設定したXYZ直交座標系を用いて説明する。 In the following, the Z axis is set in the normal direction of the surface of wafer stage WST on which wafer W is placed, the Y axis is set in a direction perpendicular to Z axis and parallel to the scanning direction of reticle stage RST, and Z axis A description will be given using an XYZ orthogonal coordinate system in which the X axis is set in a direction perpendicular to the Y axis.
レチクル保持部4の不図示の駆動装置は、不図示のレーザ干渉計の計測値及び主制御系31の制御情報に基づいて、レチクルステージRSTをY方向に所定のストロークで走査させる。また、レチクル保持部4の不図示の駆動装置は、レチクルステージRSTをX方向及びθz方向(Z軸回りの回転方向)にも移動させることができるようになっている。
ウエハ保持部5の不図示の駆動装置は、不図示のレーザ干渉計の計測値及び主制御系31の制御情報に基づいて、ウエハステージWSTをX方向及びY方向に所定ストロ−クで移動させる。また、ウエハ保持部5の不図示の駆動装置は、ウエハステージWSTを必要に応じてθz方向にも駆動させる。
A drive device (not shown) of the reticle holding unit 4 scans the reticle stage RST with a predetermined stroke in the Y direction based on a measurement value of a laser interferometer (not shown) and control information of the
A driving device (not shown) of
露光装置100よってウエハWを露光する際には、レチクルR及びウエハWをレチクル保持部4及びウエハ保持部5によって保持し、レーザプラズマ光源10の不図示のレーザー光源からレーザー光を射出する。不図示のレーザー光源から射出されたレーザー光は、集光レンズ12によって集光ミラー13の内側に集光され、ノズル14から供給されたターゲットに照射される。これにより、EUV光が発生し、集光ミラー13によって反射される。
When exposing the wafer W by the
集光ミラー13によって反射された露光光ELは、集光ミラー13の焦点に集光された後、凹面ミラー21によって反射され、ほぼ平行な光束となる。
凹面ミラー21によって反射され、ほぼ平行な光束となった露光光ELは、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、開口絞りASを通過する。開口絞りASを通過した露光光ELは、一度集光した後に、コンデンサ光学系の曲面ミラー24及び凹面ミラー25で反射される。
The exposure light EL reflected by the condensing
The exposure light EL reflected by the
コンデンサ光学系の曲面ミラー24及び凹面ミラー25で反射された露光光ELは、ブラインド板26Aの例えば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のパターン領域に対して斜め下方から照射される。このとき、レチクルRのパターン領域には、フライアイ光学系22及び23の多数の反射ミラー要素によって反射された露光光ELが、コンデンサ光学系の曲面ミラー24及び凹面ミラー25によって重畳して照射される。
これにより、レチクルRのパターン領域の一部(照射領域27R)に、均一な照度分布を有する露光光ELが照射される。
The exposure light EL reflected by the
Thereby, a part of the pattern area of the reticle R (
照射領域27Rに照射された露光光ELは、レチクルRのパターン領域に形成された反射パターンより反射される。反射パターンより反射された露光光ELは、ブラインド板26Bの例えば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に入射した露光光ELは、ミラーM1ないしミラーM6によって、順次、反射され、ウエハWの露光領域(照射領域27Rと共役な領域)27Wに照射される。
これにより、レチクルRの反射パターンの一部の縮小像が、ウエハWの露光領域27Wに投影される。
The exposure light EL irradiated to the
Thereby, a reduced image of a part of the reflection pattern of the reticle R is projected onto the
本実施形態では、レチクルRの照射領域27R及びウエハWの露光領域27WはX方向に細長い円弧状である。
また、ウエハWの露光時には、レチクル保持部4及びウエハ保持部5の駆動装置を主制御系31により制御して、レチクルステージRST及びウエハステージWSTを、投影光学系POの縮小倍率に応じて同期して駆動させる。すなわち、ウエハWの1つのショット領域(ダイ)を露光する際に、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軸に平行な方向に同期して移動する(同期走査)。
In the present embodiment, the
Further, when the wafer W is exposed, the driving device for the reticle holding unit 4 and the
これにより、レチクルRのパターン領域に形成されたパターン(反射パターン)が、ウエハW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。 As a result, a pattern (reflection pattern) formed in the pattern area of the reticle R is exposed to one shot area of 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 of the wafer W. In this way, a pattern image of the reticle R is sequentially exposed to a plurality of shot regions of the wafer W by the step-and-scan method.
次に、本実施形態のレチクルRについて、図2及び図3を用いて説明する。
図2は、レチクルRの模式的な斜視図である。図3は、レチクルRの非パターン領域Rbの模式的な断面図である。
図2に示すように、本実施形態のレチクルRは、露光光EL(洗浄用光EC)が入射する面に、パターン領域Raと、非パターン領域Rbとを有している。
Next, the reticle R of this embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a schematic perspective view of the reticle R. FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the non-pattern region Rb of the reticle R.
As shown in FIG. 2, the reticle R of the present embodiment has a pattern region Ra and a non-pattern region Rb on the surface on which the exposure light EL (cleaning light EC) is incident.
パターン領域Raには、上述のように、例えば電子回路の回路パターンに対応する反射パターンが形成されている。パターン領域Raの反射パターンは、図1に示すように、照明光学系ILSから射出した露光光ELを、投影光学系POのミラーM1に向けて反射する。すなわち、照明光学系ILSによってレチクルRのパターン領域Raに照射され、パターン領域Raの反射パターンによって反射された光は、投影光学系POに入射する方向に反射される。 In the pattern region Ra, as described above, for example, a reflection pattern corresponding to a circuit pattern of an electronic circuit is formed. As shown in FIG. 1, the reflection pattern in the pattern region Ra reflects the exposure light EL emitted from the illumination optical system ILS toward the mirror M1 of the projection optical system PO. That is, the light irradiated to the pattern area Ra of the reticle R by the illumination optical system ILS and reflected by the reflection pattern of the pattern area Ra is reflected in the direction incident on the projection optical system PO.
非パターン領域Rbは、照明光学系ILSから射出した洗浄用光EC(露光光EL)を、パターン領域Raが露光光ELを反射する反射方向とは異なる方向を含む様々な方向に反射(散乱)する。具体的には、図3に示すように、非パターン領域Rbには、例えば複数の半球状の凸部Rcが設けられている。凸部Rcは、例えば洗浄用光ECを反射する反射膜を有し、入射した洗浄用光ECを様々な方向に反射(散乱)するように設けられている。なお、本実施形態では、洗浄用光ECは、EUV光と同じ波長であるため、反射膜は、EUV光を反射する多層反射膜で形成される。 The non-pattern region Rb reflects (scatters) the cleaning light EC (exposure light EL) emitted from the illumination optical system ILS in various directions including a direction different from the reflection direction in which the pattern region Ra reflects the exposure light EL. To do. Specifically, as shown in FIG. 3, for example, a plurality of hemispherical convex portions Rc are provided in the non-pattern region Rb. The convex portion Rc has, for example, a reflective film that reflects the cleaning light EC, and is provided so as to reflect (scatter) the incident cleaning light EC in various directions. In this embodiment, since the cleaning light EC has the same wavelength as the EUV light, the reflective film is formed of a multilayer reflective film that reflects the EUV light.
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(B4C)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。本実施形態の多層反射膜は、例えばSiとMoとを交互に約40〜70層程度積層し、表面にキャッピングレイヤが成膜された構成となっている。 As the multilayer reflective film, two types of substances having different refractive indices with respect to vacuum, for example, a structure in which molybdenum (Mo) and silicon (Si) are alternately stacked, a substance such as ruthenium (Ru), rhodium (Rh), A structure in which a substance such as Si, beryllium (Be), or carbon tetraboride (B 4 C) is combined can be used. The multilayer reflective film of this embodiment has a configuration in which, for example, about 40 to 70 layers of Si and Mo are alternately stacked, and a capping layer is formed on the surface.
なお、非パターン領域Rbは、入射したEUV光を、パターン領域Raが反射する反射方向とは異なる方向に反射するものであれば、上記の構成と異なる構成を採用することが可能である。例えば、凸部の形状は半球状には限られず、EUV光を反射(散乱)可能であればよい。また、凸部の数は1つであってもよい。また、凸部ではなく凹部を形成してもよいし、凸部と凹部を組み合わせてもよい。また、凹部の数は、1つであっても、多数であってもよい。 The non-pattern region Rb can adopt a configuration different from the above configuration as long as it reflects incident EUV light in a direction different from the reflection direction reflected by the pattern region Ra. For example, the shape of the convex portion is not limited to a hemispherical shape, as long as it can reflect (scatter) EUV light. Further, the number of convex portions may be one. Moreover, you may form a recessed part instead of a convex part, and may combine a convex part and a recessed part. Further, the number of concave portions may be one or a large number.
図2に示すように、本実施形態のレチクルRのパターン領域Ra及び非パターン領域Rbは、互いに隣接して配置されている。また、本実施形態では、レチクルRが図1に示す露光装置100のレチクル保持部4に保持された状態においては、レチクルRのパターン領域Ra及び非パターン領域Rbは、Y軸に沿う方向に隣接して配置される。
As shown in FIG. 2, the pattern area Ra and the non-pattern area Rb of the reticle R of the present embodiment are arranged adjacent to each other. In the present embodiment, when the reticle R is held by the reticle holding unit 4 of the
露光装置100によってウエハWの1つのショット領域を露光する際には、レチクルRとウエハWとは、投影光学系POに対してY軸に平行な方向に同期して移動する。すなわち、Y軸に平行な方向は、レチクルRにおける露光光ELの走査方向である。したがって、レチクルRのパターン領域Ra及び非パターン領域Rbは、露光光ELの走査方向に沿う方向に互いに隣接して配置されることになる。
なお、パターン領域Ra及び非パターン領域Rbは、必ずしも互いに隣接して配置する必要はない。
When the
Note that the pattern region Ra and the non-pattern region Rb are not necessarily arranged adjacent to each other.
次に、露光装置100の光洗浄機能について説明する。
露光装置100においては、例えば真空チャンバ1の内部に配置された部材等から有機物等の汚染物質が発生する場合がある。
真空チャンバ1の内部において発生した汚染物質のうち、沸点が高いものは、真空チャンバ1の内部の各種部材の表面に容易に付着する。
Next, the light cleaning function of the
In the
Among contaminants generated in the vacuum chamber 1, those having a high boiling point easily adhere to the surfaces of various members inside the vacuum chamber 1.
汚染物質が光学素子の反射面に付着すると、光学素子の反射率が低下するという問題を生じさせる。
特にEUV光は、光学素子の表面に、その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。また、光学素子以外の部材に付着した汚染物質は、光学素子以外の部材への付着と脱離を繰り返すうちに、やがて光学素子の表面に付着する虞がある。
When contaminants adhere to the reflecting surface of the optical element, a problem arises in that the reflectance of the optical element decreases.
In particular, EUV light causes carbon-based molecules floating in the vicinity thereof to adhere to the surface of the optical element. In addition, contaminants attached to members other than the optical element may eventually adhere to the surface of the optical element while repeatedly attaching to and detaching from members other than the optical element.
このような問題を解決するために、本実施形態の露光装置100は、真空チャンバ1の内部の汚染物質を除去する光洗浄機能を有している。
以下では、レチクルRの非パターン領域Rbが光洗浄を行うための洗浄光学部として機能する場合について説明する。
In order to solve such a problem, the
Hereinafter, a case where the non-pattern region Rb of the reticle R functions as a cleaning optical unit for performing optical cleaning will be described.
光洗浄を行う際には、図1に示すように、レチクル保持部4の駆動装置によりレチクルステージRSTを移動させる。そして、照明光学系ILSから射出された洗浄用光EC(EUV光)が、レチクルRの非パターン領域Rbに入射するように、レチクルRを移動させる。 When performing the optical cleaning, the reticle stage RST is moved by the driving device of the reticle holding unit 4 as shown in FIG. Then, the reticle R is moved so that the cleaning light EC (EUV light) emitted from the illumination optical system ILS is incident on the non-pattern region Rb of the reticle R.
また、ガス供給部32Bから、真空チャンバ1の内部に酸化性ガスあるいは還元性ガスを供給する。これにより、洗浄の対象となる部分(洗浄対象部)である真空チャンバ1の隔壁の一部の領域CAや照明光学系ILS及び投影光学系POの光学素子等の近傍を酸化性ガスあるいは還元性ガスの雰囲気にすることができる。なお、酸化性ガスあるいは還元性ガスは、真空チャンバ1の内部の汚染物質の状況により必要に応じて供給されればよく、場合よっては供給しなくてもよい。
ここで、酸化性ガスは、O2、O3、H2O、H2O2、CO、NOの中から選択される一種以上のガスを含み、また、還元性ガスは、H2を含む。
Further, an oxidizing gas or a reducing gas is supplied into the vacuum chamber 1 from the
Here, the oxidizing gas includes one or more gases selected from O 2 , O 3 , H 2 O, H 2 O 2 , CO, and NO, and the reducing gas includes H 2 . .
その後、レーザプラズマ光源10により洗浄用光ECを発生させ、照明光学系ILSを介してレチクルRの非パターン領域に洗浄用光ECを照射する。
照明光学系ILSから射出され、レチクルRの非パターン領域Rbに入射した洗浄用光ECは、非パターン領域Rbの複数の凸部Rcにより反射(散乱)される。
Thereafter, the cleaning light EC is generated by the laser
The cleaning light EC emitted from the illumination optical system ILS and incident on the non-pattern region Rb of the reticle R is reflected (scattered) by the plurality of convex portions Rc of the non-pattern region Rb.
非パターン領域Rbの複数の凸部Rcにより反射(散乱)された洗浄用光ECは、パターン領域Raが反射する反射方向とは異なる方向を含む様々な方向に反射(散乱)される。これにより、洗浄対象部である真空チャンバ1の隔壁の一部の領域CAや照明光学系ILS及び投影光学系POの光学素子等に洗浄用光ECが照射される。また、洗浄用光ECは、その一部が投影光学系POに向かって反射され、さらにその一部が照明光学系ILSに向かって反射される。ただし、投影光学系POに入射する洗浄用EC及び照明光学系ILSに入射する洗浄用ECは、露光光ELの光路とは異なる光路に沿って、各ミラーに到達する。すると、これらの洗浄対象部に付着した汚染物質は、洗浄用光ECの作用により洗浄対象部からの脱離が促進される。具体的には、部材表面に吸着された物質から主として有機系のガスの脱離が促進される。また、汚染物質が断鎖されて、より低分子のより揮発性の高い分子となって気化する。 The cleaning light EC reflected (scattered) by the plurality of convex portions Rc in the non-pattern area Rb is reflected (scattered) in various directions including a direction different from the reflection direction reflected by the pattern area Ra. As a result, the cleaning light EC is irradiated onto the partial area CA of the partition wall of the vacuum chamber 1 that is the cleaning target part, the optical elements of the illumination optical system ILS, the projection optical system PO, and the like. Further, a part of the cleaning light EC is reflected toward the projection optical system PO, and a part thereof is reflected toward the illumination optical system ILS. However, the cleaning EC incident on the projection optical system PO and the cleaning EC incident on the illumination optical system ILS reach each mirror along an optical path different from the optical path of the exposure light EL. Then, the contaminants adhering to these cleaning target parts are promoted to be detached from the cleaning target parts by the action of the cleaning light EC. Specifically, the desorption of organic gas mainly from the substance adsorbed on the member surface is promoted. Also, the contaminants are broken and vaporize into lower molecular and more volatile molecules.
また、酸化性ガスあるいは還元性ガスが洗浄対象部の近傍に配置されている場合には、洗浄対象部に付着した例えばカーボン膜等の汚染物質を酸化あるいは還元させることができる。これにより、洗浄対象部に付着した汚染物質を例えばCO2やH2O等、またはCH4のように、より除去しやすい物質に変化させ、汚染物質を洗浄対象部から効果的に除去することができる。 Further, when the oxidizing gas or the reducing gas is disposed in the vicinity of the cleaning target portion, a contaminant such as a carbon film attached to the cleaning target portion can be oxidized or reduced. As a result, the contaminant attached to the cleaning target portion is changed to a material that is easier to remove, such as CO 2 or H 2 O, or CH 4 , and the contaminant is effectively removed from the cleaning target portion. Can do.
洗浄対象部から脱離、除去された汚染物質は、真空ポンプ32Aによって吸引され、真空チャンバ1の外部へと排出される。これにより、洗浄対象部から脱離、除去された汚染物質が再度真空チャンバ1の隔壁、照明光学系ILS及び投影光学系POの光学素子等に付着することが防止される。以上により、汚染物質が付着した洗浄対象部を光洗浄することができる。
The contaminants desorbed and removed from the cleaning target portion are sucked by the
本実施形態の露光装置100は、光洗浄を行うための光洗浄光学部として、非パターン領域Rbを備えたレチクルRを有している。そのため、汚染物質が真空チャンバ1の隔壁や真空チャンバ1の内部の部材に付着した場合であっても、付着した汚染物質を脱離、除去し、真空チャンバ1の外部へ排出することができる。
The
したがって、本実施形態の露光装置100によれば、真空チャンバ1の内部の汚染物質を減少させることができ、照明光学系ILS及び投影光学系POの光学素子に付着する汚染物質を減少させることができる。これにより、照明光学系ILS及び投影光学系POの光学素子の反射率の低下を防止し、また、光学素子の反射ムラの発生を抑制することができる。したがって、露光装置100の生産性を向上させ、露光装置100の寿命を長くすることができる。また、光学素子への汚染物質の付着が低減されるので、光学素子の熱膨張を低減し、また照度ムラの発生を抑制し、光学素子の光学性能の劣化を防止することができる。したがって、露光装置100の結像性能を長時間維持することができる。
Therefore, according to the
以上説明したように、本実施形態のレチクルR、露光装置100及び露光装置100を用いた露光方法によれば、光洗浄を行って、汚染物質の発生を効果的に抑制することができる。
また、レクチルRにパターン領域Raと非パターン領域Rbとが隣接して設けられているので、露光装置100における露光と洗浄の切替を容易に行うことができる。
また、パターン領域Raと非パターン領域Rbとが、レクチルRにおける露光光ELの走査方向(Y軸に沿う方向)に隣接して設けられているので、露光を行った後に連続して洗浄を行うことが可能になる。
As described above, according to the reticle R, the
In addition, since the pattern area Ra and the non-pattern area Rb are provided adjacent to the reticle R, the
Further, since the pattern area Ra and the non-pattern area Rb are provided adjacent to the scanning direction (direction along the Y axis) of the exposure light EL in the reticle R, the cleaning is continuously performed after the exposure. It becomes possible.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されず、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適宜変更することできる。
例えば、上記の実施形態では、洗浄光学部がレチクルに設けられている場合について説明したが、洗浄光学部はウエハ(感光性基板)やウエハステージに設けられていてもよい。図4は、ウエハWに洗浄光学部Waが形成された場合の一例を示す斜視図である。
The embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
For example, in the above embodiment, the case where the cleaning optical unit is provided on the reticle has been described. However, the cleaning optical unit may be provided on a wafer (photosensitive substrate) or a wafer stage. FIG. 4 is a perspective view showing an example when the cleaning optical part Wa is formed on the wafer W. FIG.
図4に示すように、ウエハWの回路パターンが形成されない領域に、複数の洗浄光学部Waが形成されている。洗浄光学部Waは、例えば平坦な反射面であってもよく、上述の実施形態におけるレチクルの非パターン部と同様の構成を備えていてもよい。また、この洗浄光学部Waと同様の洗浄光学部をウエハステージ(基板ステージ)に設けてもよい。洗浄光学部Waは、ウエハW及びウエハステージの双方に設けてもよく、いずれか一方に設けてもよい。 As shown in FIG. 4, a plurality of cleaning optical parts Wa are formed in an area where the circuit pattern of the wafer W is not formed. The cleaning optical unit Wa may be a flat reflecting surface, for example, and may have the same configuration as the non-patterned portion of the reticle in the above-described embodiment. A cleaning optical unit similar to the cleaning optical unit Wa may be provided on the wafer stage (substrate stage). The cleaning optical unit Wa may be provided on both the wafer W and the wafer stage, or may be provided on either one.
また、洗浄光学部は、上述の実施形態における露光装置と同様の構成を備えた露光装置において、レチクルホルダ及びレチクルステージに設けられていてもよい。また、洗浄光学部は、投影光学系の光学素子を保持するミラーホルダに設けられていてもよい。
図5は、レチクルホルダ、レチクルステージ、ミラーホルダ及び真空チャンバ1の隔壁に洗浄光学部を設けた露光装置の一例を示す拡大断面図である。なお、図5に示す露光装置は、図5に示される部分以外は、図1に示す露光装置と同様の構成を備えているので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
Further, the cleaning optical unit may be provided on the reticle holder and the reticle stage in the exposure apparatus having the same configuration as the exposure apparatus in the above-described embodiment. The cleaning optical unit may be provided in a mirror holder that holds an optical element of the projection optical system.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing an example of an exposure apparatus in which a cleaning optical unit is provided on the partition of the reticle holder, reticle stage, mirror holder, and vacuum chamber 1. The exposure apparatus shown in FIG. 5 has the same configuration as the exposure apparatus shown in FIG. 1 except for the part shown in FIG. To do.
図5に示す露光装置においては、レチクルホルダ(マスクホルダ)RH、レチクルステージ(マスクステージ)RSTにそれぞれ洗浄光学部RHa,RSTaが設けられている。また、ミラーM1を保持するミラーホルダM1Hにも、洗浄光学部M1aが設けられている。また、真空チャンバ1の隔壁にも洗浄光学部1a,1bが設けられている。洗浄光学部RHa,RSTa,M1a,1a,1bは、平坦なミラーであってもよく、上記の実施形態で説明した非パターン部と同様の構成を備えていてもよい。なお、洗浄光学部は、ミラーM1〜M6の一部に設けられていてもよい。また、洗浄用光学部RHa,RSTa,M1a,1a,1bの表面には、洗浄用光ECの波長に応じて、より高い反射率を得るために適した材質や構造の反射膜を形成することが好ましい。
In the exposure apparatus shown in FIG. 5, cleaning optical units RHa and RSTa are provided on a reticle holder (mask holder) RH and a reticle stage (mask stage) RST, respectively. The mirror holder M1H that holds the mirror M1 is also provided with a cleaning optical unit M1a. Further, cleaning
図5に示す露光装置によれば、レチクル保持部4に設けられた洗浄光学部RHa,RSTaにより、洗浄用光ECをレクチルRの反射パターンによる露光光ELの反射方向(反射角度α)とは異なる方向に反射(散乱)させ、洗浄対象部に付着した汚染物質を脱離させ、除去することができる。また、洗浄光学部RHa,RSTaにより反射させた洗浄用光ECを、ミラーホルダM1H(又はミラーM1)に設けられた洗浄光学部M1a、真空チャンバ1に設けられた洗浄光学部1a,1bによりさらに反射(散乱)させ、洗浄用光ECをより広い範囲に照射することが可能になる。したがって、真空チャンバ1や真空チャンバ1の内部に配置された部材に付着した汚染物質を効果的に脱離させ、除去し、真空チャンバ1の内部の汚染物質を減少させることができる。
According to the exposure apparatus shown in FIG. 5, the cleaning optical part RHa, RSTa provided in the reticle holding part 4 causes the cleaning light EC to reflect the exposure light EL by the reflection pattern of the reticle R (reflection angle α). By reflecting (scattering) in different directions, contaminants adhering to the cleaning target portion can be detached and removed. Further, the cleaning light EC reflected by the cleaning optical units RHa and RSTa is further supplied by the cleaning optical unit M1a provided in the mirror holder M1H (or the mirror M1) and the cleaning
また、上記の実施形態における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。
露光装置としては、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。
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。
露光装置の種類としては、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 photosensitive substrate in the above embodiment is not only a semiconductor wafer for manufacturing semiconductor devices, but also a glass substrate for display devices, a ceramic wafer for thin film magnetic heads, or a mask or reticle used in an exposure apparatus. An original plate (synthetic quartz, silicon wafer) or the like is applied.
As an exposure apparatus, in addition to a step-and-scan type scanning exposure apparatus (scanning stepper), the reticle R pattern is collectively exposed while the reticle R and the wafer W are stationary, and the wafer W is sequentially moved stepwise. The present invention can also be applied to a step-and-repeat projection exposure apparatus (stepper). 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.
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.
The type of the exposure apparatus is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element that exposes a semiconductor element pattern on 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), It can be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing a micromachine, a MEMS, a DNA chip, a reticle, a 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, etc.).
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 showing details 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.
上記のステップS26において、適宜光洗浄を行うことで、リソグラフィシステムにおける汚染物質の発生を効果的に抑制することができる。
なお、本発明は、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適用できる。
In the above step S26, by appropriately performing optical cleaning, the generation of contaminants in the lithography system can be effectively suppressed.
The present invention is not limited to a micro device such as a semiconductor element, but a mother reticle for manufacturing a reticle or mask used in an optical exposure apparatus, an EUV exposure apparatus, an X-ray exposure apparatus, an electron beam exposure apparatus, and the like. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern to a glass substrate or silicon wafer.
1…真空チャンバ(筐体)、1a…洗浄光学部、1b…洗浄光学部、32B…ガス供給部、100…露光装置、EC…洗浄用光(露光光)EL…露光光、ILS…照明光学系、M1…ミラー、M1a…洗浄光学部、M1H…ミラーホルダ、PO…投影光学系、R…レチクル(反射型マスク)、Ra…パターン領域、Rb…非パターン領域、Rc…凸部、RH…レチクルホルダ(マスクホルダ)、RHa…洗浄光学部、RHb…洗浄光学部、RST…レチクルステージ(マスクステージ)、W…ウエハ(感光性基板)、Wa…洗浄光学部、WST…ウエハステージ(基板ステージ) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vacuum chamber (casing), 1a ... Cleaning optical part, 1b ... Cleaning optical part, 32B ... Gas supply part, 100 ... Exposure apparatus, EC ... Cleaning light (exposure light) EL ... Exposure light, ILS ... Illumination optics System, M1 ... mirror, M1a ... cleaning optical part, M1H ... mirror holder, PO ... projection optical system, R ... reticle (reflection mask), Ra ... pattern area, Rb ... non-pattern area, Rc ... convex part, RH ... Reticle holder (mask holder), RHa ... cleaning optical unit, RHb ... cleaning optical unit, RST ... reticle stage (mask stage), W ... wafer (photosensitive substrate), Wa ... cleaning optical unit, WST ... wafer stage (substrate stage) )
Claims (16)
入射した光を前記パターン領域が反射する反射方向とは異なる方向に反射又は散乱させる非パターン領域を有する反射型マスク。 A reflective mask having a pattern region provided with a reflective pattern,
A reflective mask having a non-pattern area that reflects or scatters incident light in a direction different from a reflection direction in which the pattern area reflects.
前記反射型マスクに露光光を照射する照明光学系と、
前記パターンで反射した前記露光光で、前記感光性基板を露光する投影光学系と、
前記露光光の少なくとも一部を反射又は散乱させて前記感光性基板とは異なる洗浄対象部に、前記反射又は散乱した前記露光光の少なくとも一部を照射する洗浄光学部とを有する露光装置。 An exposure apparatus for forming a pattern provided on a reflective mask on a photosensitive substrate,
An illumination optical system for irradiating the reflective mask with exposure light;
A projection optical system that exposes the photosensitive substrate with the exposure light reflected by the pattern;
An exposure apparatus comprising: a cleaning optical unit that reflects or scatters at least a part of the exposure light to irradiate at least a part of the reflected or scattered exposure light on a cleaning target part different from the photosensitive substrate.
前記洗浄光学部は、前記反射型マスク、前記マスクホルダ、及び前記マスクステージの少なくともいずれかに設けられている請求項6に記載の露光装置。 A mask holder that holds the reflective mask, and a mask stage that moves while holding the mask holder,
The exposure apparatus according to claim 6, wherein the cleaning optical unit is provided in at least one of the reflective mask, the mask holder, and the mask stage.
前記洗浄光学部は、前記ミラー及び前記ミラーホルダの少なくともいずれかに設けられている請求項6又は請求項7に記載の露光装置。 The projection optical system includes a mirror that reflects the exposure light and guides it to the photosensitive substrate, and a mirror holder that holds the mirror,
The exposure apparatus according to claim 6, wherein the cleaning optical unit is provided in at least one of the mirror and the mirror holder.
前記洗浄光学部は、前記感光性基板又は前記基板ステージの少なくともいずれかに設けられている請求項6から請求項8のいずれか一項に記載の露光装置。 A substrate stage that holds and moves the photosensitive substrate;
The exposure apparatus according to claim 6, wherein the cleaning optical unit is provided on at least one of the photosensitive substrate and the substrate stage.
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の反射型マスクを用い、
前記パターン領域に前記露光光を照射して前記感光性基板を露光することと、
前記非パターン領域に前記露光光を照射して前記感光性基板と異なる洗浄対象部を光洗浄することと、
を含む露光方法。 An exposure method for forming a pattern provided on a reflective mask on a photosensitive substrate,
Using the reflective mask according to any one of claims 1 to 5,
Irradiating the pattern region with the exposure light to expose the photosensitive substrate;
Irradiating the non-pattern area with the exposure light and photocleaning a portion to be cleaned different from the photosensitive substrate;
An exposure method comprising:
請求項6から請求項11のいずれか一項に記載の露光装置を用い、
前記反射型マスクに前記露光光を照射して前記感光性基板を露光することと、
前記洗浄光学部に前記露光光を照射して前記洗浄対象部を光洗浄することと、
を含む露光方法。 An exposure method for forming a pattern provided on a reflective mask on a photosensitive substrate,
Using the exposure apparatus according to any one of claims 6 to 11,
Irradiating the reflective mask with the exposure light to expose the photosensitive substrate;
Irradiating the cleaning optical part with the exposure light to optically wash the object to be cleaned;
An exposure method comprising:
を含む請求項12又は請求項13に記載の露光方法。 The exposure method according to claim 12 or 13, comprising supplying an oxidizing gas or a reducing gas in the vicinity of the cleaning target portion when the cleaning target portion is optically cleaned.
前記還元性ガスは、H2を含む
請求項14に記載の露光方法。 The oxidizing gas includes one or more gases selected from O 2 , O 3 , H 2 O, H 2 O 2 , CO, and NO,
The exposure method according to claim 14, wherein the reducing gas contains H 2 .
露光された前記感光性基板を処理することを含むデバイス製造方法。 Exposing the photosensitive substrate using the exposure apparatus according to any one of claims 6 to 11,
A device manufacturing method comprising processing the exposed photosensitive substrate.
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