曝光装置、曝光方法以及器件制造方法制造方法及图纸

曝光装置是通过使光线经过规定图案再透过一种液体投影到感光基板上来使感光基板曝光的。曝光装置有一套用于投影的投影光学系统和用于供给液体到感光基板上从而在部分感光基板上形成液体浸入区域的液体供给机构。液体供给机构向感光基板供给液体。供给的液体同时向投影区四周扩散。曝光装置能通过回收液体很好地保持液体浸入区域，所以能阻止液体流向浸入区外面并且能很好地曝光。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在投影光学系统和基板之间形成有液浸区域的状态 下在基板上曝光图案的曝光装置和器件制造方法。
技术介绍
半导体器件和液晶显示器件用把形成在掩模上的图案转印到感 光性的基板上的所谓的光刻法的方法制造。在该光刻法工序中使用的 曝光装置具有支撑掩模的掩模载台和支撑基板的基板载台，是一边逐 次移动掩模载台以及基板载台一边经由投影光学系统把掩模的图案转 印到基板上的装置。近年，为了与器件图案的进一步的高集成化对应， 希望投影光学系统的进一 步的高解像度化。所使用的膝光波长越短， 或者投影光学系统的数值孔径越大，投影光学系统的解像度越高。因 此，在曝光装置中使用的曝光波长一年年在短波长化，投影光学系统 的数值孔径也在增大。然而，现在主流曝光波长是KrF准分子激光的 248nm，而更短波长的ArF准分子激光的193nm也已实用化。此外， 在进行瀑光时，焦深(DOF)也和解像度一样重要。解像度R以及焦 深S分别用以下的式子表示。R=krX/NA (1)S=±k2'X/NA2 ( 2 )在此，人是膝光波长，NA是投影光学系统的数值孔径，、、k2 是工艺系数。从(1)式、(2)式可知，为了提高解像度R，如果缩 短膝光波长X，增大数值孔径NA，则焦深S变窄。如果焦深S过窄，则难以相对投影光学系统的像面来匹配基板表 面，曝光动作时的裕度有可能不足，因而，作为实际缩短曝光波长， 并且扩大焦深的方法，例如，提出了在国际公开第99/49504号公报中 公开的液浸法。该液浸法的方法是，用水和有机溶剂等的液体充满投 影光学系统的下面和基板表面之间形成液浸区域，在利用在液体中的 曝光光束的波长是空气中的1/n (n是液体的折射率， 一般是1.2-1.6 左右)这一点提高解像度的同时，把焦深扩大约n倍。可是，在上述以往技术中存在以下所述的问题。上述以往技术因 为在一边向规定方向移动基板一边扫描膝光时可以在投影光学系统和 基板之间形成液浸区域所以有效，而其结构是相对基板的移动方向， 在投影掩模的图案的像的投影区域跟前提供液体，液体从投影区域的 跟前侧沿着基板的移动方向在单方向上流动。然而也可以是这样的结 构，在从上述规定方向向相反方向切换基板的移动方向时，也可以切 换提供液体的位置(喷嘴)。可是已明确知道的是，因为在该切换时 对投影区域迅速停止来自一方向的液体提供，开始来自另一方向的液 体的提供，所以在投影光学系统和基板之间发生液体的振动(所谓的 水锤现象)，或者在液体供给装置自身(供给管和供给喷嘴等)间发 生振动，产生引起图案像的劣化的问题，此外，因为其结构是相对投 影区域从单一方向流过液体，所以还存在在投影光学系统和基板之间 不能充分形成液浸区域这样的问题。此外，在上述以往技术中，因为其结构是回收液体的回收部只在 上述基板的移动方向上流动液体的下游侧回收液体，所以还产生不能 充分回收液体的问题。如果不能充分回收液体则在基板上残存液体， 由该残存的液体的原因引起发生曝光模糊的可能。此外，如果不能彻 底回收液体，则残存的液体飞溅到周边的机械部件上，还产生使其生 锈等的异常。进而，如果液体残存或者飞溅，则随着放置基板的环境 (湿度等)的变化，由于引起在载台位置测量中使用的光干涉计的检 测光的光路上的折射率的变化等原因，还有产生不能得到所希望的图案转印精度的危险。此外，在用液体回收喷嘴回收基板上的液体时，有可能在液体回 收装置自身(回收管和回收喷嘴等)间发生振动。该振动如果传递到 投影光学系统和基板载台，或者用于测量基板载台的位置的干涉计的 光学部件等上，则有可能不能在基板上高精度地形成电路图案。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种在投影 光学系统和基板之间形成有液浸区域的状态下进行曝光处理时，在稳 定地形成液浸区域的同时可以良好地回收该液体，防止液体向周边的 流出或飞賊等可以高精度曝光处理的膝光装置、曝光方法以及器件制 造方法。此外，本专利技术的目的在于提供一种在投影光学系统和基板之 间形成有液浸区域的状态下曝光处理时，不受在液体的供给或者回收 时产生的振动的影响，可以高精度曝光处理的曝光装置以及器件制造 方法。为了解决上述问题，本专利技术釆用与实施方式所示的图1~图21 对应的以下的结构。但是，附加在各要素上的带括号的符号只不过是 该要素的示例，没有限定各要素的意图。如果采用本专利技术的第1形态，则提供一种曝光装置(EX)，它 通过隔着液体(1)把规定的图案的像投影到基板(P)上曝光基板， 包括在基板上投影上述图案的像的投影光学系统(PL);为了在包含投影光学系统(PL)的投影区域(AR1)的基板(P) 上的一部分上形成液浸区域(AR2),从在不同的多个方向上与投影 区域(AR1)隔开的多个位置上，向基板(P)上同时进行液体(1) 的供给的液体供给机构(10、 11、 12、 13、 13A、 14、 14A)。如果采用本专利技术，则用于形成液浸区域的液体供给机构因为从在 不同的多个方向上与投影区域隔开的位置上(即，投影区域的不同的 多侧上，例如如果是矩形的投影区域则从X侧，-X侧，十Y侧、- Y侧的至少二侧区域)同时进行液体的供给，可以在投影光学系统和 基板之间形成所希望的液浸区域。此外，因为在多个方向上隔开的多 个位置上同时进行液体的供给，所以在一边移动基板一边曝光处理时， 即使改变基板的移动方向也可以始终良好地形成液浸区域。如果在投 影区域的两侧同时提供液体，因为不需要切换液体的供给位置，所以 可以防止液体的振动(水锤)的发生，可以把图案像高精度地投影到 基板上。如果采用本专利技术的第2方式，则提供通过隔着液体(1)把规定 图案的像投影到基板(P)上曝光基板的曝光装置(EX)，包括在基板上投影上述图案的像的投影光学系统(PL);为了在包含投影光学系统(PL)的投影区域(AR1)的基板(P) 上的一部分上形成液浸区域(AR2)，向基板(P)上提供液体(1) 的'液体供给才几构(10、 11、 12、 13、 13A、 14、 14A);从在不同的多个方向上与投影区域(AR1)隔开的多个位置上同 时进行基板(P)上的液体(1)的回收的液体回收机构(20、 21、 22、 22A)。如果采用本专利技术，则用于回收液体的液体回收机构因为从在不同 的多个方向上与投影区域隔开的多个位置上(即，投影区域的不同的 多侧，例如，如果是矩形的投影区域则是从X侧、-X侧、十Y侧、 -Y侧的至少二侧)同时进行液体的回收，所以可以可靠地进行液体 的回收。因而，可以防止在基板上残留液体的状态的发生，可以防止 曝光模糊的发生和放置基板的环境变化，可以把图案像高精度地投影 到基板上。如果采用本专利技术的第3方式，则提供通过隔着液体(1)把规定 图案的像投影到基板(P)上曝光基板的曝光装置(EX),包括在基板上投影上述图案的像的投影光学系统(PL);为了在包含投影光学系统(PL)的投影区域(AR1)的基板(P) 上的一部分上形成液浸区域(AR2),向基板(P)上提供液体(1) 的液体供给机构(10、 11、 12、 13、 13A、 14、 14A);在多个位置上同时进行基板(P)上的液体(1)的回收的液体回收机构(20、 21、 22、 22A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曝光装置，通过隔着液体把规定图案的像投影到基板上来曝光基板，该曝光装置包括：　把上述图案的像投影到基板上的投影光学系统；　为了在包含投影光学系统的投影区域的一部分基板上形成液浸区域而向基板上提供液体的液体供给机构；　在多个位置上同时进行基板上的液体回收的液体回收机构，　上述液体回收机构根据液体回收位置以不同的回收力来回收液体。

【技术特征摘要】
JP 2003-2-26 2003-049365;JP 2003-4-15 2003-110748;1、一种曝光装置，通过隔着液体把规定图案的像投影到基板上来曝光基板，该曝光装置包括把上述图案的像投影到基板上的投影光学系统；为了在包含投影光学系统的投影区域的一部分基板上形成液浸区域而向基板上提供液体的液体供给机构；在多个位置上同时进行基板上的液体回收的液体回收机构，上述液体回收机构根据液体回收位置以不同的回收力来回收液体。2、 权利要求1所述的曝光装置，上述基板上的各拍摄区域一边 向规定的扫描方向移动一边被曝光，上述液体回收机构使在上述扫描 方向上与上述投影区域隔开的规定位置上的液体回收力，比和上述规 定位置不同的位置上的液体回收力还大。3、 权利要求1所述的曝光装置，进一步包括被配置在相对上述 投影区域由上述液体回收机构进行的液体回收位置的外侧且形成有捕 捉用上述液体回收机构不能彻底回收的液体的规定长度的液体收集面 的收集部件。4、 一种啄光装置，通过隔着液体把规定图案的像投影到基板上 来曝光基板，该膝光装置包括把上述图案的像投影到基板上的投影光学系统； 为了在包含投影光学系统的投影区域的一部分基板上形成液浸区域而向基板上提供液体的液体供给机构；在离开投影区域的回收位置上进行基板上的液体回收的液体回收才几构；被配置在相对投影区域由液体回收机构进行的液体回收位置的 外侧且形成有捕捉液体的液体收集面的收集部件。5、 权利要求4所述的曝光装置，上述收集面被实施了提高和上 述液体的亲和性的处理。6、 权利要求5所述的曝光装置，上迷收集面对上述液体的亲和 性比上述基板表面对上述液体的亲和性高。7、 权利要求4所述的曝光装置，上述收集面相对水平面倾斜。8、 权利要求4所述的曝光装置，上述收集面被配置成包围上述 投影区域且根据上述收集面的位置其长度不同。9、 权利要求4所述的曝光装置，在上述收集面上被捕捉到的液 体#皮上述液体回收才几构回收。10、 权利要求1或4所述的曝光装置，上述液体供给机构在由上 述液体回收机构进行的液体回收位置和上述投影区域之间进行液体的 供给。11、 一种膝光装置，通过隔着液体把规定图案的像投影到基板上 来曝光基板，该曝光装置包括把上述图案的像投影到基板上的投影光学系统； 为了在包含投影光学系统的投影区域的一部分基板上形成液浸区域而向基板上提供液体的液体供给机构；在离开投影区域的回收位置上进行基板上的液体回收的液体回收才几构，位置和投影区域之间进行。12、 权利要求10或11所述的膝光装置，上述液体供给机构根据 执行的动作改变液体的供给量。13、 权利要求12所述的曝光装置， 一边移动上述基板一边扫描 曝光上述基板上的各拍摄区域，上述液体供给机构使液体的供给量在 上述基板上的2个拍摄区域之间的步进移动期间和各拍摄区域的啄光 期间彼此不同。14、 权利要求l、 4以及ll的任一项所述的曝光装置，上述液体上述基板表面的亲和性高的液体。15、 权利要求14所述的曝光装置，上述液体是水，上述投影光学系统的前端的液体接触面被实施了亲水化处理，在上述基板表面上 涂布有防水性的感光材料。16、 一种器件制造方法，使用权利要求l、 4以及11的任一项所 述的曝光装置。17、 一种曝光方法，通过隔着液体把规定图案的由投影光学系统 产生的像投影到基板上来曝光基板，该曝光方法包括向包含投影光学系统的投影区域的一部分基板上提供对投影光 学系统的前端的液体接触面的亲和性比对基板表面的亲和性还高的液 体以形成液浸区域；隔着提供给上述液浸区域的液体把规定图案的像投影到基板上。18、 权利要求17所述的曝光方法，上述液体是水，上述投影光 学系统的前端的液体接触面被实施了亲水化处理，在上述基板表面上 涂布有防水性的感光材料。19、 权利要求17所述的曝光方法，在上述基板的曝光期间，在 上述基板上进行上述液体供给的同时，回收上述基板上的液体。20、 一种器件制造方法，使用权利要求17所述的曝光方法。21、 一种曝光装置，通过隔着液体把规定图案的像投影到基板上 来爆光基板，该膝光装置包括把上述图案的像投影到基板上的投影光学系统；具有向上述基板上提供液体的供给流路的液体供给机构；具有回收所供给的液体的回收流路的液体回收机构，上述供给流路以及回收流路的至少一方被形成在叠层有多个板 状部件的叠层部件中。22、 权利要求21所述的瀑光装置，形成有配置了投影光学系统 的一部分的贯通孔以在上述叠层部件的中央在叠层部件的厚度方向上 贯通叠层部件。23、 权利要求21或者22所述的啄光装置，上述供给流路以及回 收流路的至少一方被形成为在厚度方向上贯通至少2个板状部件。24、 一种曝光装置，通过隔着液体把规定图案的像投影到基板上来膝光基板，该啄光装置包括把上述图案的像投影到基板上的投影光学系统； 为了在包含投影光学系统的投影区域的一部...

【专利技术属性】
技术研发人员：长坂博之，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：JP[日本]