曝光装置、曝光方法、以及元件制造方法制造方法及图纸

技术编号:3185635 阅读:134 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
曝光装置(EX)具有投影光学系统(PL)。投影光学系统(PL),具有最接近其像面的第1光学元件(LS1)、及次于第1光学元件(LS1)接近像面的第2光学元件(LS2)。第1光学元件(LS1),具有:配置成与基板(P)表面对向的下面(T1)、及配置成与第2光学元件(LS2)对向的上面(T2)。以第2液体(LQ2)充满于第1光学元件(LS1)的上面(T2)与第2光学元件(LS2)之间,以在上面(T2)中、在包含曝光用光(EL)通过的区域(AR’)的区域形成液浸区域,通过第1光学元件(LS1)的下面(T1)侧的第1液体(LQ1)、与上面(T2)侧的第2液体(LQ2)将曝光用光(EL)照射于基板(P)上,由此使基板(P)曝光。如此能防止因光学元件污染使曝光精度劣化,并抑制液浸区域的巨大化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是关于通过液体使基板曝光的。
技术介绍
半导体元件或液晶显示元件,是由将形成于掩膜上的图案转印于感光性基板上、即所谓的光刻方法来制造。此光刻步骤所使用的曝光装置,具有支撑掩膜的掩膜载台与支撑基板的基板载台,使掩膜载台与基板载台一边逐次移动一边通过投影光学系统将掩膜的图案转印于基板。近年来,为对应元件图案的更高集成化,而期待投影光学系统具有更高分辨率。投影光学系统的分辨率,是所使用的曝光波长越短、或投影光学系统的数值孔径越大则会越提高。因此,曝光装置所使用的曝光波长逐年变短,投影光学系统的数值孔径则逐渐增大。又,目前主流的曝光波长虽为KrF准分子雷射光的248nm,但波长更短的ArF准分子雷射光的193nm也逐渐实用化。又,进行曝光时,焦深(DOF)也与分辨率同样重要。分辨率R及焦深δ分别以下式表示。R=k1·λ/NA...(1)δ=±k2·λ/NA2...(2)此处,λ为曝光波长,NA为投影光学系统的数值孔径,k1、k2为处理系数。从(1)式、(2)式可知,为了提高分辨率R,而缩短曝光波长λ、增大数值孔径NA时,即会使焦深δ变窄。若焦深δ变得过窄,即难以使基板表面与投影光学系统的像面一致,有进行曝光动作时焦点裕度不足之虞。因此,作为实质上缩短曝光波长且扩大焦深的方法,例如已有提出一种国际公开第99/49504号公报所揭示的液浸法。此液浸法,是以水或有机溶媒等液体充满投影光学系统下面与基板表面间来形成液浸区域,利用液体中的曝光用光的实质波长为在空气中的1/n倍(n为液体折射率,通常为1.2~1.6左右)这点来提高分辨率,且能将焦深放大至n倍。此外,在上述国际公开第99/49504号公报所揭示的液浸曝光装置中,形成于基板上的液浸区域的液体,是接触于构成投影光学系统的复数个元件(光学元件)中配置于最接近像面的光学元件。此时,当例如基板上所产生的杂质等混入液浸区域的液体中、而污染液浸区域的液体时,即有可能因该受污染的液浸区域的液体,使前述配置于最接近像面的光学元件受到污染。当光学元件受到污染时,即可能产生该光学元件的光透射率降低、或光透射率分布不良等状况,导致通过投影光学系统的曝光精度及测量精度劣化。又,上述国际公开第99/49504号公报中,虽揭示了一种一边使掩膜与基板同步移动于扫描方向、一边将掩膜所形成的图案曝光于基板的扫描型曝光装置,但此种扫描型曝光装置,为了要提高元件的生产性等而被要求扫描速度更高速。然而,在使扫描速度更高速时,即有可能难以将液浸区域维持于所欲的大小。
技术实现思路
本专利技术有鉴于上述情形,其目的是提供一种可防止因元件(光学元件)的污染而使其曝光精度及测量精度劣化的曝光装置、以及使用该曝光装置的元件制造方法。又,本专利技术的目的是提供一种可将液浸区域维持于所欲状态的曝光装置、曝光方法、以及使用该曝光装置的元件制造方法。为解决上述问题,本专利技术采用了对应实施形态所示的图1~图16的下述构成。不过,附加于各要素的包含括号的符号仅是该要素的例示,而并非限定各要素。根据本专利技术的第1方面,提供一种曝光装置,是通过液体(LQ1)将曝光用光(EL)照射于基板(P)上来使基板(P)曝光,其特征在于,具备投影光学系统(PL),具有复数个元件(LS1~LS7),其包含最接近像面的第1元件(LS1)、以及次于第1元件(LS1)接近该像面的第2元件(LS2);第1元件(LS1),具有配置成与基板(P)表面对向、使曝光用光(EL)通过的第1面(T1);以及配置成与第2元件(LS2)对向、使曝光用光(EL)通过的第2面(T2);第1元件(LS1)及第2元件(LS2),是相对投影光学系统(PL)的光轴(AX)被支撑成大致静止的状态,将液体充满于第1元件(LS1)的第2面(T1)与第2元件(LS2)之间,以在第1元件(LS1)的第2面(T2)中,仅使包含曝光用光(EL)通过的区域(AR’)的部分区域成为液浸区域(LR2),再通过第1元件(LS1)的第1面(T1)侧的第1液体(LQ1)、与第2面(T2)侧的第2液体(LQ2)将曝光用光(EL)照射于基板(P)上,以使基板(P)曝光。根据本专利技术,由第1液体来充满第1元件的第1面与基板之间、且以第2液体来充满第1元件的第2面与第2元件之间,而能在确保投影光学系统PL较大的像侧的数值孔径的状态下,使基板良好地曝光。又,当第1面侧的第1液体与基板接触时,虽污染第1元件的第1面侧的可能性高,但由于以液体充满各第1元件的第1面侧及第2面侧,因此能构成为可容易交换的第1元件。因此,可仅将该受污染的第1元件交换成干净的元件,而能通过具备该干净的第1元件的投影光学系统与液体,良好地进行曝光及测量。又,第2液体,由于仅于第1元件的第2面上的部分区域(包含曝光用光通过的区域)局部性地形成液浸区域,因此可防止第2液体从第1元件的第2面周围漏出。因此,能防止因漏出的第2液体导致第1元件周边机械零件等劣化。又,由在第1元件的第2面上局部性地形成第2液体的液浸区域,而能防止液体渗入例如支撑第1元件的支撑部,而可防止该支撑部劣化。又,由于第2液体是于第2面上局部性地形成液浸区域,因此不会接触于例如支撑元件的支撑部等。由此,能防止从支撑部等产生的杂质混入形成液浸区域的第2液体等不良状况。因此,能在维持第2液体的洁净度的状态下,良好地进行曝光处理及测量处理。此外,本专利技术的第1元件,也可是无折射力的透明构件(例如平行平面板),例如,即使配置于最接近像面的透明构件完全无助于投影光学系统的成像性能时,也可将该透明构件视为第1元件。又,虽本专利技术的第1元件及第2元件,是相对投影光学系统的光轴(曝光用光)被支撑成大致静止的状态,但第1元件与第2元件的至少其中一方,在为了调整其位置或姿势而被支撑成可进行微幅移动的情形下,也可视为「被支撑成大致静止的状态」。根据本专利技术的第2方面,提供一种曝光装置(EX),是通过液体(LQ1)将曝光用光(EL)照射于基板(P)上来使基板(P)曝光,其特征在于,具备投影光学系统(PL),具有复数个元件(LS1~LS7),其包含最接近像面的第1元件(LS1)、以及次于第1元件(LS1)接近该像面的第2元件(LS2);第1元件(LS1),具有配置成与基板(P)表面对向、使曝光用光(EL)通过的第1面(T1);以及配置成与第2元件(LS2)对向、使曝光用光(EL)通过的第2面(T2);与第1元件(LS1)对向的第2元件(LS2)的面(T3)外径(D3),是小于第1元件(LS1)的第2面(T2)的外径(D2);第1元件(LS1)及第2元件(LS2),是相对投影光学系统(PL)的光轴(AX)被支撑成大致静止的状态;通过第1元件(LS1)的第1面(T1)侧的第1液体(LQ1)、与第2面(T2)侧的第2液体(LQ2)将曝光用光(EL)照射于基板(P)上,以使基板(P)曝光。根据本专利技术,由于与第1元件对向的第2元件的对向面外径(D3),小于第1元件的第2面的外径(D2),因此能以第2液体覆盖该对向面,且能在第1元件的第2面上局部性地形成对应第2元件的面大小的液浸区域。因此,能防止第2液体从第1元件的第2面周围漏出,而防止因漏出的第2液体使第1元件周边机械构件等劣化。又,由于第2液体是于第2面上局本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种曝光装置,是通过液体将曝光用光照射于基板上来使基板曝光,其特征在于,具备:投影光学系统,具有复数个元件,其包含最接近像面的第1元件、以及次于第1元件接近像面的第2元件;第1元件,具有配置成与基板表面对向、使曝光用光通过的 第1面;以及配置成与第2元件对向、使曝光用光通过的第2面;第1元件及第2元件,相对投影光学系统的光轴被支撑成大致静止的状态,将液体充满于第1元件的第2面与第2元件之间,以在第1元件的第2面中,仅使包含曝光用光通过的区域的部分区域成为液浸区域,通过第1元件的第1面侧的第1液体、与第2面侧的第2液体将曝光用光照射于基板上,以使基板曝光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-6-10 172568/20041.一种曝光装置,是通过液体将曝光用光照射于基板上来使基板曝光,其特征在于,具备投影光学系统,具有复数个元件,其包含最接近像面的第1元件、以及次于第1元件接近像面的第2元件;第1元件,具有配置成与基板表面对向、使曝光用光通过的第1面;以及配置成与第2元件对向、使曝光用光通过的第2面;第1元件及第2元件,相对投影光学系统的光轴被支撑成大致静止的状态,将液体充满于第1元件的第2面与第2元件之间,以在第1元件的第2面中,仅使包含曝光用光通过的区域的部分区域成为液浸区域,通过第1元件的第1面侧的第1液体、与第2面侧的第2液体将曝光用光照射于基板上,以使基板曝光。2.如权利要求1所述的曝光装置,其特征在于,该第1元件与第2元件间的液体,是由表面张力保持。3.如权利要求1或2所述的曝光装置,其特征在于,该第2元件与该第1元件对向的面外径,小于该第1元件的第2面的外径。4.一种曝光装置,是通过液体将曝光用光照射于基板上来使该基板曝光,其特征在于,具备投影光学系统,具有复数个元件,其包含最接近像面的第1元件、以及次于该第1元件接近该像面的第2元件;该第1元件,具有配置成与基板表面对向、使该曝光用光通过的第1面;以及配置成与第2元件对向、使该曝光用光通过的第2面;与该第1元件对向的该第2元件的面外径,小于该第1元件的第2面的外径;该第1元件及该第2元件,相对该投影光学系统的光轴被支撑成大致静止的状态;通过该第1元件的该第1面侧的第1液体、与该第2面侧的第2液体将该曝光用光照射于该基板上,以使该基板曝光。5.如权利要求1或4所述的曝光装置,其特征在于该第1元件的该第1面与该第2面大致平行。6.如权利要求1或4所述的曝光装置,其特征在于于该投影光学系统的光轴上,该第1元件的该第1面与该第2面的距离大于15mm。7.如权利要求1或4所述的曝光装置,其特征在于以该第1元件的第2面中构成该液浸区域的部分区域为第1区域,以其周围的区域为第2区域;该第1区域表面与该第2液体的亲和性,高于该第2区域表面与该第2液体的亲和性。8.如权利要求7所述的曝光装置,其特征在于该第2区域表面对该第2液体具有拨液性。9.如权利要求1或4所述的曝光装置,其特征在于具备第1液浸机构,用以将该第1液体充满该第1元件的第1面与该基板之间;第2液浸机构,用以将第2液体充满该第1元件与该第2元件之间。10.如权利要求9所述的曝光装置,其特征在于该第1液浸机构及该第2液浸机构,分别具有液体的供应口与回收口。11.如权利要求9所述的曝光装置,其特征在于该第1液体与该第2液体为相同液体。12.如权利要求9所述的曝光装置,其特征在于该第2液浸机构具有液体回收口,该液体回收口配置成包围形成于该第1元件的第2面的液浸区域。13.如权利要求9所述的曝光装置,其特征在于该第1液浸机构,具有形成为与该基板表面对向的斜面;该第1液浸机构的液体回收口形成于该斜面。14.如权利要求13所述的曝光装置,其特征在于该斜面,是形成为与该曝光用光光轴的距离越长其与该基板表面的间隔越大。15.如权利要求13所述的曝光装置,其特征在于该斜面,是形成为包围该曝光用光所照射的投影区域;该第1液浸机构的液体回收口,配置成包围该曝光用光所照射的投影区域。16.如权利要求13所述的曝光装置,其特征在于于该第1液浸机构的液体回收口配置有多孔构件。17.如权利要求13所述的曝光装置,其特征在于该第1液浸机构具有平坦部,该平坦部是在该曝光用光所照射的投影区域与该斜面之间,以和该基板表面大致成平行的方式、且与该斜面连续地形成;该平坦部,形成为包围该投影区域。18.如权利要求17所述的曝光装置,其特征在于该第1液浸机构的平坦部,配置于该第1元件的第1面与该基板之间。19.如权利要求9所述的曝光装置,其特征在于该第1液浸机构,具有形成为与该基板表面对向且与该基板表面大致平行的平坦部;该平坦部,是于该第1元件的第1面与该基板之间,配置成包围该曝光用光所照射的投影区域。20.如权利要求19所述的曝光装置,其特征在于该第1液浸机构的液体回收口,配置成相对该投影区域位于该平坦部外侧且包围该平坦部。21.如权利要求19所述的曝光装置,其特征在于该第1液浸机构的液体回收口,相对该曝光用光所照射的投影区域配置于该平坦部外侧。22.一种曝光装置,是通过第1液体将曝光用光照射于基板上,以使该基板曝光,其特征在于,具备投影光学系统,具有复数个元件,其包含最接近像面的第1元件、以及次于该第1元件接近该像面的第2元件;以及第1液浸机构,用以供应该第1液体;该第1元件,具有配置成与该基板表面对向、使该曝光用光通过的第1面;以及配置成与该第2元件对向、与该第1面大致平行的第2面;该第1元件的第2面外径,大于该第1元件的该第1面外径;通过该第1元件与该基板间的第1液体将该曝光用光照射于该基板上,以使该基板曝光。23.如权利要求22所述的曝光装置,其特征在于以第2液体来充满该第1元件与该第2元件之间;使该曝光用光通过该第1液体与该第2液体照射于基板上,以使该基板曝光。24.如权利要求22所述的曝光装置,其特征在于该第2元件的与该第1元件的第2面对向的面外径,小于该第1元件的第2面的外径。25.如权利要求22所述的曝光装置,其特征在于进一步具备第2液浸机构,用来以第2液体充满该第1元件与第2元件之间。26.如权利要求25所述的曝光装置,其特征在于该第2液体与该第1液体相同。27.如权利要求25所述的曝光装置,其特征在于该第2液浸机构,具有用以供应该第2液体的供应口、以及用以回收该第2液体的回收口。28.如权利要求25所述的曝光装置,其特征在于该第2液浸机构,将液浸区域仅形成于该第1元件的第2面中的部分区域。29.如权利要求22所述的曝光装置,其特征在于于该投影光学系统的光轴上,该第1元件的该第1面与该第2面的距离大于15mm。30.一种曝光装置,是通过第1液体将曝光用光照射于基板上,以使该基板曝光,其特征在于,具备第1液浸机构,是将第1液体供应至基板上;投影光学系统,具有复数个元件,其包含最接近像面的第1元件、以及次于该第1元件接近该像面的第2元件;该第1元件,配置成第1面与该基板表面对向且第2面与该第2元件对向;于该投影光学系统的光轴上,该第1元件的该第1面与该第2面的距离大于15mm;将该曝光用光通过该第1元件的该第1面侧的第1液体照射于基板上,以使该基板曝光。31.如权利要求30所述的曝光装置,其特征在于该第1面与该第2面为大致平行。32.如权利要求22或30所述的曝光装置,其特征在于该第1液浸机构,具有形成为与该基板表面对向的斜面;该第1液浸机构的液体回收口,形成于该斜面。33.如权利要求32所述的曝光装置,其特征在于该斜面,形成为与该曝光用光光轴的距离越长其与该基板表面的间隔越大。34.如权利要求32或33所述的曝光装置,其特征在于于该第1液浸机构的液体回收口配置有多孔构件。35.如权利要求32所述的曝光装置,其特征在于该斜面,形成为包围该曝光用光所照射的投影区域。36.如权利要求35所述的曝光装置,其特征在于该第1液浸机构具有平坦部,该平坦部是在该曝光用光所照射的投影区域与该斜面之间,以和该基板表面大致成平行的方式、且与该斜面连续地形成;该平坦部,形成为包围该投影区域。37.如权利要求22或30所述的曝光装置,其特征在于该第1液浸机构,具有形成为与该基板表对向、且与该基板表面大致平行的平坦部;该平坦部,配置成包围该曝光用光所照射的投影区域。38.如权利要求36或37所述的曝光装置,其特征在于该第1液浸机构的平坦部,是在该第1元件的第1面与该基板之间配置成与该基板表面对向。39.如权利要求37所述的曝光装置,其特征在于该第1液浸机构的液体回收口,相对该曝光用光所照射的投影区域配置于该平坦部外侧。40.如权利要求22或30所述的曝光装置,其特征在于该第1液浸机构的液体回收口,是配置成包围该曝光用光所照射的投影区域。41.如权利要求40所述的曝光装置,其特征在于形成为包围该投影区域的该第1液浸机构的液体回收口外径,小于该第1元件的第2面外径。42.如权利要求40所述的曝光装置,其特征在于该第1液浸机构的液体回收口,是在该第1元件与该基板之间以和该基板表面对向的方式,配置于该第1元件的第1面周围。43.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:长坂博之恩田稔
申请(专利权)人:尼康股份有限公司
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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