曝光装置及元件制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术有关于一种曝光装置及元件制造方法，一曝光装置，根据液浸法而能高精度地进行曝光处理及测量处理。曝光装置（ＥＸ），在投影光学系统（ＰＬ）的像面侧形成液体（ＬＱ）的液浸区域（ＡＲ２），透过投影光学系统（ＰＬ）与液浸区域（ＡＲ２）的液体（ＬＱ）而使基板（Ｐ）曝光，其具备测量装置（６０），用以测量液浸区域（ＡＲ２）形成用的液体（ＬＱ）的性质和／或成分。本发明专利技术还公开了元件制造方法及曝光装置的维护方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，透过投影光学系统与液体以使基板曝 光。本案，根据2004年6月9日所申请的日本特愿2004-171115号而主张优先权，在 此援引其内容。
技术介绍
半导体装置或液晶显示装置，将形成于光罩上的图案转印至感光性基板上，即所 谓微影方法而制造。在此微影步骤所使用的曝光装置，具有用以支持光罩的光罩载台、与用 以支持基板的基板载台，边逐次移动光罩载台与基板载台，边透过投影光学系统将光罩图 案转印于基板上。近年来，为对应元件图案朝更高集积度发展，投影光学系统亦被期望具更 高解析度。投影光学系统的解析度，随着使用的曝光波长愈短、以及投影光学系统的数值孔 径愈大而愈高。因此，曝光装置所使用的曝光波长逐年朝更短波长进展，投影光学系统的数 值孔径亦逐渐增大。又，现在主流的曝光波长是KrF准分子激光的248nm，然而，更短波长的 ArF准分子激光的193nm亦进入实用化阶段。又，在进行曝光时，焦点深度(DOF)与解析度同样重要。对解析度R及焦点深度δ 分别以下式表示。R = K1X λ /NA..............(1)δ = ±Κ2Χ λ /NA2 .......(2)此处，λ表示曝光波长，NA表示投影光学系统的数值孔径，K1, K2表示处理系数。 由⑴式、(2)式可得知，若为了提高解析度R而缩短曝光波长λ、且加大数值孔径ΝΑ，则 焦点深度S愈小。若是焦点深度δ过小，基板表面不易与投影光学系统的像面一致，而会有曝光动 作时的焦点裕度(margin)不足之虞。此处，举例如下述专利文献1所揭示的液浸法，乃是 可实质缩短曝光波长、且使焦点深度变大的方法。该液浸法，是在投影光学系统的下面与基 板表面之间填满水或有机溶剂等液体以形成液浸区域，利用曝光用光在液体中的波长为空 气中的l/n(n为液体的折射率，通常为1. 2-1. 6左右)的现象来提高解析度，同时增大焦点 深度约η倍。专利文献1 国际公开第99/49504号公报此外，在液浸法中，为了要以高精度来透过液体施以曝光处理及测量处理，将液体 维持在所要状态乃重要的事。因而，在液体有不良状况时，或是在透过液体所进行的曝光处 理及测量处理有不良状况时，依照不良状况迅速施以适当处置是相当重要的。
技术实现思路
本专利技术有鉴于此，其目的在于提供，根据液浸法而可高 精度进行曝光处理及测量处理。为解决上述问题，本专利技术如图1-图9所示，采用以下的构成。本专利技术的曝光装置(EX)，在投影光学系统(PL)的像面侧形成液体(LQ)的液浸区 域(AR2)，透过投影光学系统(PL)与液浸区域(AR2)的液体(LQ)使基板(P)曝光，其特征 在于具备测量装置(60)，用以测量液浸区域(AR2)形成用的液体(LQ)的性质和/或成分。依此专利技术，因为以测量装置来测量液体的性质和/或成分，故可根据其测量结果， 来判断液体是否是所要状态。又，当液体有不良状况时，可按照不良状况而迅速施以适当处 置。因此，可透过液体高精度的进行曝光处理及测量处理。 此处，作为测量装置所测量的液体的性质或成分，其项目可举例如液体的比 电阻值、液体中的全有机碳(TOC :total organic carbon)、含于液体中的包含微粒子 (particle)或气泡(bubble)的异物、含溶存氧(DO :dissolvedoxygen)及溶存氮(DN dissolved nitrogen)的溶存气体、以及液体中的二氧化硅浓度、生菌等。本专利技术的曝光装置(EX)，在投影光学系统(PL)的像面侧形成液体(LQ)的液浸区 域(AR2)，并透过投影光学系统(PL)与液浸区域(AR2)的液体(LQ)使基板(P)曝光，其特 征在于具备功能液供应装置(120)，用以对与液体(LQ)接触的预定构件(2、13、23、33、51、70 等)，供应具有预定功能的功能液。依此专利技术，藉由功能液供应装置，将功能液供应至与液体接触的预定构件，可使预 定构件对液体成为所要状态。因此，就算预定构件或与预定构件接触的液体具有不良状况， 可按照不良状况而供应功能液，藉此可使与预定构件接触的液体维持或变换成所要状态。 因此，可透过液体高精度的进行曝光处理及测量处理。本专利技术的曝光装置(EX)，在投影光学系统(PL)的像面侧形成液体(LQ)的液浸区 域(AR2)，并透过投影光学系统(PL)与液浸区域(AR2)的液体(LQ)，使设定在基板(P)上 的多个照射(shot)区域(S1-S24)依序曝光，其特征在于具备液体供应机构(10)，用以供应液体(LQ)；第1液体回收机构(20)，用以回收液体(LQ)；第2液体回收机构(30)，用以回收第1液体回收机构(20)未能完全回收的液体 (LQ)；检测装置(90)，用以检测第2液体回收机构(30)是否已回收液体(LQ)；及记忆装置(MRY)，使检测装置(90)的检测结果与照射区域(S1-S24)建立对应关系 而予以记忆。依此专利技术，使用检测装置来检测第2液体回收机构是否已回收液体，将其检测结 果与基板上的照射区域建立对应关系，而以记忆装置加以记忆，藉此可使用记忆装置的记 忆资讯，来解析照射区域上所发生的不良状况的发生原因。亦即，就第2液体回收机构有回 收液体时经曝光的照射区域而言，照射区域的曝光精度有可能发生劣化等不良状况，但在 此状况时，可使用记忆资讯来指定不良状况的发生原因。因此，可按照所指定的不良状况的发生原因，迅速施以适当处置，而可透过液体高精度的进行曝光处理及测量处理。本专利技术的元件制造方法，其特征在于，使用上述的曝光装置(EX)来制造元件。依 此专利技术，能在维持良好曝光精度及测量精度的状态下来制造元件，故能制得具有所要性能 的元件。 本专利技术的曝光装置(EX)的维护方法，该曝光装置(EX)在投影光学系统(PL)的 像面侧形成液体(LQ)的液浸区域(AR2)，并透过投影光学系统与液浸区域的液体来使基板 (P)曝光；其特征在于具有以下阶段将液浸区域形成用的液体与具备预定功能的功能液(LK)置换。依此专利技术，与形成 液浸区域的液体接触的部分，可根据功能液的预定功能而维持。依此专利技术，可透过液体高精度的进行曝光处理及测量处理。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够 更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图1是本专利技术的曝光装置的一实施形态的概略构成图。图2是图1的重要部位放大图。图3是液体供应部的概略构成图。图4是由上方俯视基板载台PST图。图5是用以说明本专利技术的曝光方法的流程图。图6A是用以说明第1及第2液体回收机构的液体回收动作的示意图。图6B是用以说明第1及第2液体回收机构的液体回收动作的示意图。图7是本专利技术的曝光装置的另一实施形态的重要部位放大图。图8是使用功能液的维护方法的一例的流程图。图9是半导体元件的制程的一例的流程图。2 光学元件2A 液体接触面10:液体供应机构11:液体供应部12:供应口13 供应管(供应流路、流路形成构件)13T 计时器16 纯水制造装置17 调温装置20 第1液体回收机构21 第1液体回收部22 第1回收口23 回收管(回收流路、流路形成构件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曝光装置，在投影光学系统的像面侧形成液体的液浸区域，并透过该投影光学系统与该液浸区域的液体使基板曝光，其特征在于具备：功能液供应装置，用以对与该液体接触的既定构件供应具有既定功能的功能液。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：白石健一，
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]