曝光装置、曝光方法以及物品的制造方法制造方法及图纸

提供一种曝光装置，使用相移掩模曝光基板，相移掩模包含在基准波长下使透射光的相位相互不同的第1区域及第2区域，曝光装置的特征在于包括第1变更部，变更照明所述相移掩模的光的照明波长；投影光学系统，将所述相移掩模的图案图像投影到所述基板；第2变更部，变更所述投影光学系统的球面像差；控制部，根据利用所述第1变更部变更为与所述基准波长不同的波长的所述照明波长及所述基准波长，控制基于所述第2变更部的所述球面像差的变更，在变更为与所述基准波长不同的波长的所述照明波长下，照明所述相移掩模，使用具有根据所述照明波长及所述基准波长变更的所述球面像差的所述投影光学系统，将所述相移掩模的图案图像投影到所述基板。

【技术实现步骤摘要】
曝光装置、曝光方法以及物品的制造方法
本专利技术涉及曝光装置、曝光方法以及物品的制造方法。
技术介绍
在半导体器件等的制造工序(光刻工序)中为了将掩模的图案转印到基板而使用的曝光装置中，伴随电路图案的微细化、高集成化，要求提高分辨性能。作为使分辨性能提高的1个方法，已知有使用设置了使透射光的相位相差180度的第1区域以及第2区域的相移掩模的相移法。在相移法中，如果由于相移掩模的制造误差等而第1区域的透射光和第2区域的透射光的相位差偏离180度，则焦深有可能发生变化。在日本特开平10-232483号公报中，提出了如下方法:根据测定相移掩模中的第1区域的透射光和第2区域的透射光的相位差而得到的结果，校正通过该相位差偏离180度而产生的焦深的变化。为了进一步提高曝光装置的分辨性能，缩短对相移掩模进行照明的照明光的波长(即曝光波长)即可。然而，如果使照明光的波长偏离第1区域的透射光和第2区域的透射光的相位差成为180度的基准波长，则焦深有可能根据照明光的波长和基准波长的偏移而变化。在日本特开平10-232483号公报记载的方法中，根据第1区域的透射光和第2区域的透射光的相位差的测定结果来校正焦深，所以需要在变更了照明光的波长之后测定该相位差，校正焦深的工序可能变得繁杂。
技术实现思路
本专利技术提供在使用相移掩模对基板进行曝光时的分辨性能以及焦深这一点中有利的技术。作为本专利技术的一个侧面的曝光装置使用相移掩模对基板进行曝光，该相移掩模包含在基准波长下使透射光的相位相互不同的第1区域以及第2区域，所述曝光装置的特征在于，包括：第1变更部，变更对所述相移掩模进行照明的光的照明波长；投影光学系统，将所述相移掩模的图案图像投影到所述基板；第2变更部，变更所述投影光学系统的球面像差；以及控制部，根据利用所述第1变更部变更为与所述基准波长不同的波长的所述照明波长及所述基准波长，控制利用所述第2变更部进行的所述球面像差的变更，在变更为与所述基准波长不同的波长的所述照明波长下，对所述相移掩模进行照明，使用具有根据所述照明波长及所述基准波长变更了的所述球面像差的所述投影光学系统，将所述相移掩模的图案图像投影到所述基板。作为本专利技术的一个侧面的曝光方法使用相移掩模和投影光学系统对基板进行曝光，所述相移掩模包含在基准波长下透射光的相位相互不同的第1区域以及第2区域，所述投影光学系统将所述相移掩模的图案图像投影到所述基板，所述曝光方法的特征在于，包括：将对所述相移掩模进行照明的光的照明波长变更为与所述基准波长不同的波长的工序；根据变更为与所述基准波长不同的波长的所述照明波长及所述基准波长，变更所述投影光学系统的球面像差的工序；以及在变更为与所述基准波长不同的波长的所述照明波长下，对所述相移掩模进行照明，使用具有根据所述照明波长及所述基准波长变更了的所述球面像差的所述投影光学系统，将所述相移掩模的图案图像投影到所述基板的工序。作为本专利技术的一个侧面的曝光方法使用相移掩模和曝光装置对基板进行曝光，所述相移掩模包含在基准波长下使透射光的相位相互不同的第1区域以及第2区域，所述曝光装置包括：第1变更部，变更对所述相移掩模进行照明的光的照明波长；投影光学系统，将所述相移掩模的图案图像投影到基板；第2变更部，变更所述投影光学系统的球面像差；以及控制部，根据利用所述第1变更部进行的波长的变更，控制利用所述第2变更部进行的所述球面像差的变更，所述曝光方法的特征在于，具有：根据利用所述第1变更部变更为与所述基准波长不同的波长的所述照明波长及所述基准波长，控制利用所述第2变更部进行的所述球面像差的变更的工序；以及在变更为与所述基准波长不同的波长的所述照明波长下，对所述相移掩模进行照明，使用具有根据所述照明波长及所述基准波长变更了的所述球面像差的所述投影光学系统，将所述相移掩模的图案图像投影到所述基板的工序。作为本专利技术的一个侧面的物品的制造方法，其特征在于，包括：使用上述曝光装置对基板进行曝光的工序、以及使在所述工序中进行了曝光的所述基板显影的工序。本专利技术的其他特征通过参照了附图的以下的例示性的实施方式的说明而变得明确。附图说明图1是示出曝光装置的结构的概略图。图2是示出使用相移掩模来进行聚焦特性的光刻、仿真而得到的结果的图。图3是用于说明焦深的定义的图。图4是示出使用相移掩模来进行聚焦特性的光刻、仿真而得到的结果的图。图5是示出光学元件的驱动量和在投影光学系统中发生的球面像差的关系的图。图6是示出取得变更量信息的方法的流程图。图7是示出关于变更了投影光学系统的球面像差的多个条件的各个条件的聚焦特性的图。图8是示出关于变更了投影光学系统的球面像差的多个条件的各个条件的聚焦特性的图。图9是示出变更量信息的一个例子的图。具体实施方式以下，参照附图，说明本专利技术的优选的实施方式。此外，在各图中，对同一部件或者要素，附加同一参照符号，省略重复的说明。<第1实施方式>说明本专利技术的第1实施方式的曝光装置100。第1实施方式的曝光装置100为了提高分辨性能(分辨力)，使用包括使透射光相互不同的第1区域以及第2区域的相移掩模M，对例如单晶硅基板、玻璃基板等基板P进行曝光。在相移掩模M中有几个种类，有列文森型相移掩模、半色调型相移掩模。半色调型相移掩模的便利性高，在半导体制造领域通常被使用的最多。半色调型相移掩模被设计成包括使光透射的第1区域(透射区域)、和光的透射率比第1区域小的第2区域(部分透射区域)，在某个基准波长下第1区域的透射光和第2区域的透射光的相位差成为180度。在第2区域中，代替称为二元掩模的遮光膜，而设置了光的透射率是例如3％～20％的部分透射膜，作为部分透射膜的材料，使用例如氧化铬-氮化铬、氧化氮化钼硅化物(酸化窒化モリブデンシリサイド)等。如果使用这样构成的半色调型相移掩模，则投影到基板P的图案图像的边缘被强调，所以能够提高分辨性能。接下来，参照图1，说明第1实施方式的曝光装置100的结构。图1是示出第1实施方式的曝光装置100的结构的概略图。曝光装置100能够包括例如对相移掩模M进行照明的照明光学系统1、将相移掩模M的图案图像投影到基板P的投影光学系统2、控制部3以及控制台部4。控制部3包括例如CPU、存储器，控制曝光装置100的各部分(控制对基板P进行曝光的曝光处理)。控制台40是用于操作者操作曝光装置100的单元。另外，曝光装置100能够包括能够保持相移掩模M而移动的掩模载置台5、和能够保持基板P而移动的基板载置台6。照明光学系统1能够包括例如光源11、波长滤波器12、ND滤波器13、光学积分器14、聚光透镜15、分束器16a、检测器16b、遮蔽片17、透镜18以及反射镜19。光源11能够使用例如射出包含g线、h线以及i线等多个亮线光谱的漫射光(质心波长400nm)的超高压汞灯等。波长滤波器12构成为使预定的范围内的波长的光透射并使该范围外的波长的光切断、即、使从光源11射出的漫射光的波长频带变窄。在照明光学系统1中，能够设置透射的光的波长范围相互不同的多个波长滤波器12。另外，通过将多个波长滤波器12中的1个配置于光路上，能够变更对相移掩模M进行照明的光的波长。即，波长滤波器12具有作为变更照明波长的第1变更部的功能。在此，在第1实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曝光装置，使用相移掩模对基板进行曝光，该相移掩模包含在基准波长下使透射光的相位相互不同的第1区域以及第2区域，所述曝光装置的特征在于，包括：第1变更部，变更对所述相移掩模进行照明的光的照明波长；投影光学系统，将所述相移掩模的图案图像投影到所述基板；第2变更部，变更所述投影光学系统的球面像差；以及控制部，根据利用所述第1变更部变更为与所述基准波长不同的波长的所述照明波长及所述基准波长，控制利用所述第2变更部进行的所述球面像差的变更，在变更为与所述基准波长不同的波长的所述照明波长下，对所述相移掩模进行照明，使用具有根据所述照明波长及所述基准波长变更了的所述球面像差的所述投影光学系统，将所述相移掩模的图案图像投影到所述基板。

【技术特征摘要】
2015.12.16 JP 2015-2456481.一种曝光装置，使用相移掩模对基板进行曝光，该相移掩模包含在基准波长下使透射光的相位相互不同的第1区域以及第2区域，所述曝光装置的特征在于，包括：第1变更部，变更对所述相移掩模进行照明的光的照明波长；投影光学系统，将所述相移掩模的图案图像投影到所述基板；第2变更部，变更所述投影光学系统的球面像差；以及控制部，根据利用所述第1变更部变更为与所述基准波长不同的波长的所述照明波长及所述基准波长，控制利用所述第2变更部进行的所述球面像差的变更，在变更为与所述基准波长不同的波长的所述照明波长下，对所述相移掩模进行照明，使用具有根据所述照明波长及所述基准波长变更了的所述球面像差的所述投影光学系统，将所述相移掩模的图案图像投影到所述基板。2.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，所述控制部以抑制由于所述照明波长是与所述基准波长不同的波长而产生的所述相移掩模的图案图像的焦深降低的方式，控制利用所述第2变更部进行的所述球面像差的变更。3.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，所述控制部以使由于利用所述第1变更部将所述照明波长变更30nm以上而产生的焦深的变化降低的方式，控制利用所述第2变更部进行的所述球面像差的变更。4.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，还包括射出包含多个亮线光谱的光的光源，所述第1变更部通过使从所述光源射出的包含所述多个亮线光谱的光的波长频带变窄来变更所述照明波长。5.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，所述控制部根据表示所述投影光学系统的球面像差相对所述基准波长和变更后的所述照明波长之差的变更量的信息，控制所述第2变更部。6.根据权利要求5所述的曝光装置，其特征在于，所述控制部将所述照明波长变更为相互不同的多个波长的各个波长，针对所述多个波长的各个波长而求出焦深为最大的所述投影光学系统的球面像差，从而取得所述信息。7.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，所述第2变更部通过使在所述投影光学系统中的光路上配置的光学元件移动，变更所述投影光学系统的球面像差。8.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，所述第2变更部通过更换在所述投影光学系统中的光路上配置的光学元件，变更所述投影光学系统的球面像差。9...

【专利技术属性】
技术研发人员：永井善之，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP