曝光装置以及器件制造方法制造方法及图纸

一种经由液体将图案的像转印到基片上并对基片进行曝光的曝光装置，具备：将图案的像投影到基片的投影光学系统；以及对该投影光学系统与上述基片之间的液体中的气泡进行检测的气泡检测器。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在投影光学系统与基片之间的至少一部分充满了液体的状态下，用由投影光学系统所投影的图案像进行曝光的曝光装置以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是通过将形成在掩模上的图案转印到感光性的基片上的、所谓的光刻法的方法来进行制造。在该光刻法工序中所使用的曝光装置，具有支承掩模的掩模台和支承基片的基片台，一边逐次移动掩模台及基片台一边经由投影光学系统将掩模的图案转印到基片。近年来，为了适应器件图案的更进一步的高集成化人们希望投影光学系统进一步的高析像度化。使用的曝光波长越短、或者投影光学系统的数值口径越大则投影光学系统的析像度就越高。为此，曝光装置所使用的曝光波长逐年短波长化，投影光学系统的数值口径也不断增大。而且，虽然当前主流的曝光波长是KrF激态复合物激光器的248nm，但更短波长的ArF激态复合物激光器的193nm也正不断被实用化。另外，在进行曝光之际与析像度同样聚焦深度(DOF)也很重要。析像度R及聚焦深度δ分别用以下公式来表示。R＝k1·λ/NA…(1)δ＝±k2·λ/NA2…(2)这里，λ是曝光波长，NA是投影光学系统的数值口径，k1、k2是加工系数(process coefficient)。根据(1)式、(2)式可知为了提高析像度R，若使曝光波长λ变短，使数值口径NA变大则聚焦深度δ就变得狭窄。若聚焦深度δ过于狭窄使基片表面相对于投影光学系统的像面吻合将变得困难，曝光动作时的容限(margin)恐怕就会不足。因而，作为实质上缩短曝光波长且扩展聚焦深度的方法，例如提出了国际公布第99/49504号公报所公开的浸液法。该浸液法是在投影光学系统的下面与基片表面之间用水或有机溶媒等液体充满，利用液体中的曝光光的波长为空气中的1/n(n是液体的折射率通常为1.2～1.6左右)这一点使析像度改善，同时将聚焦深度扩大约n倍这样的方法。在利用浸液法进行曝光处理的情况下，若在投影光学系统与基片之间的液体中(特别是，基片的表面)存在气泡等气体部分，则由于该气泡(气体部分)的影响基片上所形成的图案像恐怕会劣化。例如，不仅是气泡包含于所供给的液体的情况，还有在供给后在液体中发生的可能性。若放置这种图案像的成像不良，将会在成为最终器件的阶段作为不合格品而被发现，恐怕会招致器件生产性的低下。另外，在进行基于浸液法的曝光处理之际，还要考虑因对投影光学系统与基片之间供给液体的液体供给装置变得不能动作等、某些原因将产生在投影光学系统与基片之间的至少一部分未充满液体的状态而形成气体部分的情况。即，图案像的全部或者一部分恐怕就会不经由液体地投影到基片上。在该情况下，就有图案像在基片上未成像的可能性，若原封不动进行放置则直到成为最终器件都不会发现不合格，就有可能招致生产性的低下。进而，在利用浸液法的曝光装置中，有经由投影光学系统的像面侧的液体进行各种测量的情况，当在投影光学系统的像面侧存在气体部分而未用足够的液体进行充满的情况下，还有发生测量误差或者陷于不能测量的状态的可能性。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于这样的情形而完成的，其目的是提供一种在利用浸液法的情况下也能够抑制生产性低下的曝光装置以及使用该曝光装置的器件制造方法。另外，其目的是提供一种在投影光学系统与基片之间充满液体进行曝光处理之际，能够检测出起因于液体中的气泡的图案像的劣化等的曝光装置以及使用该曝光装置的器件制造方法。进而，其目的是提供一种能够抑制起因于在投影光学系统与基片之间未充满液体的生产性的低下的曝光装置以及使用该曝光装置的器件制造方法。另外，本专利技术还以提供一种在利用浸液法的情况下也能够抑制曝光不良或测量不良等发生的曝光装置以及使用该曝光装置的器件制造方法。为了解决上述课题，本专利技术采用实施方式所示的与图1～图16相对应起来的以下的构成。其中，附加在各要素上的带括号的符号只不过是该要素的示例，并没有对各要素进行限定的意图。根据本专利技术的第1技术方案，提供一种经由液体(50)将图案像转印到基片(P)上并对基片(P)进行曝光的曝光装置(EX)，具备将上述图案像投影到基片(P)的投影光学系统(PL)；以及对投影光学系统(PL)与上述基片(P)之间的液体(50)中的气泡进行检测的气泡检测器(20)。根据本专利技术，在基于浸液法进行曝光处理之际，通过利用气泡检测器来检测投影光学系统与基片之间的液体中的气泡，就能够检测出很大涉及到图案转印精度的部分、即有关投影光学系统与基片之间的液体中的气泡的信息。由于能够基于该检测结果来把握曝光不良(不良拍摄)，所以能够实施用于维持高器件生产性的恰当处置。根据本专利技术的第2技术方案，提供一种经由液体(50)将图案像转印到基片(P)上并对基片(P)进行曝光的曝光装置(EX)，具备将上述图案像投影到基片(P)的投影光学系统(PL)；以及对投影光学系统(PL)与基片(P)之间的液体(50)的不足进行检测的液体不足检测装置(20)。根据本专利技术，在基于浸液法进行曝光处理之际，就能够通过液体不足检测装置来检测在投影光学系统与基片之间所充满的液体是否出现不足。从而，就能够基于该检测结果早期把握曝光不良或不良拍摄的发生，就能够实施用于不使起因于液体不足的不良器件发生的恰当处置。例如，在检测到水不足的情况下，通过解决该水不足后再进行曝光就能够抑制曝光不良或不良拍摄的发生。根据本专利技术的第3技术方案，提供一种经由投影光学系统(PL)和液体(50)将曝光光照射到基片(P)并对上述基片进行曝光的曝光装置(EX)，具备对上述曝光光的光路中的气体部分的有无进行检测的气体检测系统(70)。根据本专利技术，通过用气体检测系统来检测曝光光的光路中的气体部分的有无，就能够把握例如在基片的曝光中，是否起因于该气体部分而发生了图案像的成像不良或不良拍摄。由此，就能够实施用于维持高器件生产性的恰当处置。另外，由于能够在对曝光光的光路中没有气体部分的情况进行确认后的基础上再开始基片的曝光，所以还能够抑制不良器件的发生。根据本专利技术的第4技术方案，提供一种经由投影光学系统(PL)和液体(50)将曝光光照射到基片(P)并对上述基片进行曝光的曝光装置(EX)，具备在经由上述基片上的液体(50)将检测光投射到上述基片上，同时接受用上述基片上所反射的检测光，以检测上述基片的面位置的面位置检测系统(70)，其中，基于上述面位置检测系统(70)的输出，来检测上述检测光的光路中的气体部分的有无。根据本专利技术，通过使用经由液体来检测基片的面位置信息的面位置检测系统统，来检测该检测光的光路中的气体部分的有无，就能够把握例如在基片的曝光中是否起因于该气体部分而发生了图案像的成像不良或不良拍摄。由此，就能够实施用于维持高器件生产性的恰当处置。另外，通过将面位置检测系统兼用作对气体部分的有无进行检测的气体检测系统，就能够对气体部分的有无进行检测而不会使装置构成复杂化。另外，在本专利技术中，还提供一种以利用上述形态的曝光装置(EX)为特征的器件制造方法。附图说明图1是表示本专利技术的曝光装置的一实施方式的概略构成图。图2是表示投影光学系统的前端部与液体供给装置及液体回收装置的位置关系的图。图3是表示供给喷嘴及回收喷嘴的配置例的图。图4是表示气泡检测器的平面图。图5是表示气泡检测过程的一例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种经由液体将图案的像转印到基片上并对基片进行曝光的曝光装置，具备将图案的像投影到基片的投影光学系统；以及对该投影光学系统与上述基片之间的液体中的气泡进行检测的气泡检测器。2.按照权利要求1所述的曝光装置，其特征在于上述气泡检测器以光学方式对上述气泡进行检测。3.按照权利要求2所述的曝光装置，其特征在于上述气泡检测器具有将光投射到上述液体的投射系统和接受来自上述液体的光的受光系统。4.按照权利要求3所述的曝光装置，其特征在于上述基片一边在规定的扫描方向进行移动一边进行扫描曝光，上述投射系统从在上述扫描方向相对于上述投影光学系统的光轴分离的位置投射光。5.按照权利要求4所述的曝光装置，其特征在于，具有供给上述液体的供给装置，其中，上述液体在上述扫描曝光中、与上述扫描方向平行地在上述投影光学系统与上述基片之间流动。6.按照权利要求3所述的曝光装置，其特征在于上述气泡检测器基于用上述受光系统检测出的光的强度来探测上述气泡的量。7.按照权利要求1所述的曝光装置，其特征在于基于上述气泡检测器的检测结果，来判断上述基片的曝光是否恰当地得以进行。8.按照权利要求7所述的曝光装置，其特征在于在上述基片上的多个拍摄区域各自的曝光中利用上述气泡检测器进行气泡检测，并基于该检测结果，存储因上述气泡而导致未恰当地进行上述图案像的成像的拍摄区域。9.一种经由液体将图案的像转印到基片上并对基片进行曝光的曝光装置，具备将图案的像投影到基片的投影光学系统；以及对上述投影光学系统与上述基片之间的液体不足进行检测的液体不足检测装置。10.按照权利要求9所述的曝光装置，其特征在于上述液体不足检测装置以光学方式对上述投影光学系统与上述基片之间的液体不足进行检测。11.按照权利要求10所述的曝光装置，其特征在于上述液体不足检测装置具有将光投射到上述液体的投射系统和接受来自上述液体的光的受光系统。12.按照权利要求11所述的曝光装置，其特征在于上述液体不足检测装置根据来自上述液体的光未入射至上述受光系统来检测上述液体不足。13.一种经由投影光学系统和液体将曝光光照射到基片并对上述基片进行曝光的曝光装置，具备...

【专利技术属性】
技术研发人员：水谷英夫，马込伸贵，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：