曝光装置及器件制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供曝光装置及器件制造方法。器件制造系统（ＳＹＳ）的曝光装置主体（ＥＸ）用液体（５）充满投影光学系（ＰＬ）与基板（Ｐ）之间的至少一部分，通过投影光学系（ＰＬ）与液体（５０）将掩模Ｍ图形的像投影到基板（Ｐ）上，对基板（Ｐ）进行曝光；其中：具有基板保持托盘（ＰＨ）和液体供给机构（１２）；该基板保持托盘（ＰＨ）保持基板（Ｐ），同时，使基板（Ｐ）浸入其中地保持液体（５０）；该液体供给机构（１２）在投影光学系（ＰＬ）的投影区域（ＡＲ１）的近旁从基板（Ｐ）的上方将液体（５０）供给到基板（Ｐ）上。该曝光装置在用液体充满投影光学系与基板之间进行曝光处理时，也可将所期望的器件的图形形成于基板上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用液体充满投影光学系与基板之间的至少一部分、经由投影光学系和液体将图形曝光到基板的曝光装置及使用该曝光装置的器件制造方法。
技术介绍
半导体器件或液晶显示器件通过将形成于掩模上的图形转印到感光性基板上的所谓的光刻的方法制造。该光刻工序使用的曝光装置具有支承掩模的掩模台和支承基板的基板台，一边依次移动掩模台和基板台，一边通过投影光学系将掩模的图形转印到基板。近年来，为了应对器件图形的更进一步的高集成化，希望获得投影光学系的更高的析像度。使用的曝光波长越短、投影光学系的数值孔径越大时，投影光学系的析像度越高。为此，曝光装置使用的曝光波长逐年变短，投影光学系的数值孔径也不断增大。现在主流的曝光波长为KrF受激准分子激光的248nm，但更短波长的ArF受激准分子激光的193nm也正处于实用化之中。另外，当进行曝光时，与析像度同样，焦深(DOF)也变得重要。析像度R和焦深δ分别用下式表示。R＝k1·λ/NA …(1)δ＝±k2·λ/NA2…(2)其中，λ为曝光波长，NA为投影光学系的数值孔径，k1、k2为过程(process)系数。从(1)式、(2)式可知，当为了提高析像度R而减小曝光波长、增大数值孔径NA时，焦深δ变窄。当焦深δ变得过窄时，难以使基板表面与投影光学系的像面一致，存在曝光动作时的余量(margin)不足的危险。因此，作为实质上减小曝光波长而且扩大焦深的方法，例如提出有公开于下述专利文献1、2的液浸法。该液浸法用水或有机溶剂等液体充满投影光学系的下面与基板表面之间，利用在液体中的曝光用光的波长为空气中的1/n(n为液体的折射率，通常为1.2～1.6左右)这一点，提高析像度，同时，将焦深扩大为约n倍。可是，上述已有技术存在以下说明的问题。公开于上述国际公开第99/49504号小册子的曝光装置为在基板上的一部分形成液浸区域地进行液体的供给和回收的构成，但如不能完全回收液体而残留于基板上，则该残留的液体气化，使基板产生热变形，或在气化后的基板上残留附着痕迹(所谓水印)，可能对形成于基板上的图形产生不良影响。另外，公开于日本特开平10-303114号公报的曝光装置为将基板整体保持于液体中的构成，但由于投影光学系与基板间的液体的更换较少，所以，可能使得容易发生液浸区域的液体的温度变化或和杂质的存在，由此带来使投影于基板上的图形的图像劣化的危险。因此，可能使得不能制造具有所期望的性能的器件。另外，在上述国际公开第99/49504号小册子的曝光装置中，如在曝光处理后按液体残存(附着)于基板的表面的状态输送(送出)该基板，则产生在输送过程中上述残存的液体从基板下落，下落的液体使输送路径周边的各装置或构件生锈，不能维持配置曝光装置的环境的清洁度等等的问题。或者，也可能由从基板下落(飞溅)的液体使曝光装置周边的环境变化(湿度变化)。当湿度发生变化时，例如在用于台位置测量的光干涉仪的光路上的空气产生波动，不能按良好的精度进行台位置测量，产生不能获得所期望的图形转印精度的问题。另外，当在进行曝光处理后按使液体附着于基板的状态实施显影处理时，产生不能制造具有所期望的性能的器件的可能性。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于这样的情况而作出的，其目的在于提供一种在使液体充满于投影光学系与基板之间进行曝光处理时也可在基板上形成所期望的器件的图形的曝光装置及使用该曝光装置的器件制造方法。为了解决上述问题，本专利技术采用与实施形式所示图1～图12对应的以下构成。本专利技术的曝光装置(SYS、EX)用液体(50)充满投影光学系(PL)与基板(P)之间的至少一部分，通过投影光学系(PL)与液体(50)将图形的像投影到基板(P)上，对基板(P)进行曝光；其特征在于具有基板保持构件(PH)和液体供给机构(12)；该基板保持构件(PH)保持基板(P)，同时，使基板(P)浸入其中地保持液体(50)；该液体供给机构(12)在投影光学系(PL)的投影区域(AR1)的近旁从基板(P)的上方将液体(50)供给到基板(P)上。按照本专利技术，在将基板整体浸入到液体的状态下从基板的上方进行液体的供给，所以，可防止基板表面的液体的气化的影响，具体地说，可防止液体的气化导致的基板的热变形或附着痕迹的发生等，同时，可将新鲜、清洁的液体供给到投影光学系与基板之间，所以，可抑制液体的温度变化和杂质的影响，可按良好的精度在基板上形成所期望的图形。因此，可制造具有所期望的性能的器件。本专利技术的曝光装置(SYS、EX)在基板(P)上的至少一部分形成液浸区域(AR2)，通过形成液浸区域(AR2)的液体(50)与投影光学系(PL)将图形的像投影到基板(P)上，对基板(P)进行曝光；其特征在于具有基板保持构件(PH)和可动构件(PST)；该基板保持构件(PH)保持基板(P)，同时，具有为了防止液体(50)的流出而围住基板(P)形成的侧壁部分(PHW)；该可动构件(PST)可卸下地设有基板保持构件(PH)，对基板保持构件(PH)进行支承，可相对投影光学系(PL)进行2维移动。按照本专利技术，通过可卸下地相对可动构件设置基板保持构件，从而可在将基板保持于基板保持构件的状态下送出曝光处理后的基板。因此，可防止液体从基板的下落和飞溅导致的环境变化和装置生锈等的发生。本专利技术的曝光装置(SYS、EX)在基板(P)上的至少一部分形成液浸区域(AR2)，通过形成液浸区域(AR2)的液体(50)与投影光学系(PL)将图形的像投影到基板(P)上，对基板(P)进行曝光；其特征在于具有基板保持构件(PH)、可动构件(PST)、及输送机构(H)；该基板保持构件(PH)保持基板(P)；该可动构件(PST)可卸下地设置基板保持构件(PH)，对基板保持构件(PH)进行支承，可相对投影光学系(PL)进行2维移动；该输送机构(H)在保持基板(P)的状态下输送从可动构件(PST)卸下的基板保持构件(PH)。按照本专利技术，通过可卸下地相对可动构件设置基板保持构件，从而可在将基板保持于基板保持构件的状态下送出曝光处理后的基板，所以，可防止液体附着于可动构件或其周围的构件，防止液体从基板的下落等。本专利技术的器件制造方法的特征在于使用上述任一个所述的曝光装置(SYS、EX)。按照本专利技术，可在抑制液体的气化的影响和环境变化的状态下制造具有所期望的性能的器件。附图说明图1为示出作为本专利技术的曝光装置的器件制造系统的一实施形式的示意构成图。图2为从上方观看图1的图。图3为示出进行曝光处理的曝光装置主体的一实施形式的示意构成图。图4A和4B为用于说明相对基板台可卸下的基板托盘的示意图。图5A和图5B为示出基板托盘的一实施形式的图。图6为示出供给管嘴和回收管嘴的配置例的图。图7为示出本专利技术液体除去装置的一实施形式的示意构成图。图8为用于说明图7中气体吹出部分的平面图。图9A～图9C为用于说明本专利技术曝光装置的动作的示意图。图10A～10C为用于说明本专利技术的曝光装置的动作的示意图。图11为示出本专利技术液体除去装置的另一实施形式的示意构成图。图12为示出半导体器件的制造工序的一例的流程图。具体实施例方式下面参照附图说明本专利技术的曝光装置和器件制造方法。图1示出具有本专利技术的曝光装置的器件制造系统的一实施形式，为从侧方观看的的示意构成图，图2为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曝光装置，用液体充满投影光学系与基板之间的至少一部分，通过上述投影光学系与上述液体将图形的像投影到基板上，对上述基板进行曝光；其特征在于：具有基板保持构件和液体供给机构；该基板保持构件保持上述基板，同时使上述基板浸入其中地保持液 体；该液体供给机构在上述投影光学系的投影区域的近旁从上述基板的上方将液体供给到上述基板上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-5-15 137214/20031.一种曝光装置，用液体充满投影光学系与基板之间的至少一部分，通过上述投影光学系与上述液体将图形的像投影到基板上，对上述基板进行曝光；其特征在于具有基板保持构件和液体供给机构；该基板保持构件保持上述基板，同时使上述基板浸入其中地保持液体；该液体供给机构在上述投影光学系的投影区域的近旁从上述基板的上方将液体供给到上述基板上。2.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于在上述投影区域的近旁，还具有回收上述基板上的液体的液体回收机构。3.根据权利要求1或2所述的曝光装置，其特征在于还具有用于支承上述基板保持构件并使该基板保持构件2维地移动的可动构件。4.根据权利要求3所述的曝光装置，其特征在于上述基板保持构件相对上述可动构件可卸下。5.一种曝光装置，在上述基板上的至少一部分形成液浸区域，通过形成上述液浸区域的液体与投影光学系将图形的像投影到基板上，对上述基板进行曝光；其特征在于具有基板保持构件和可动构件；该基板保持构件保持上述基板，同时具有为了防止上述液体的流出而围住上述基板形成的侧壁部分；该可动构件可卸下地设置上述基板保持构件，并对上述基板保持构件进行支承，且可相对上述投影光学系进行2维移动。6.根据权利要求4或5所述的曝光装置，其特征在于上述基板保持构件以保持着上述基板的状态相对上述可动构件可卸下。7.根据权利要求6所述的曝光装置，其特征在于在将上述基板保持构件安装于上述可动构件后，将液体供给到上述基板上。8.根据权利要求6或7所述的曝光装置，其特征...

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