曝光装置和器件制造方法制造方法及图纸

一种曝光装置包括：在局部用液体（５０）充满投影光学系统（ＰＬ）的像面一侧，通过液体（５０）和投影光学系统（ＰＬ）将图案像投影到衬底（Ｐ）上，曝光衬底（Ｐ），回收向衬底（Ｐ）的外侧流出的液体的回收装置（２０）。在使用浸液法进行曝光处理时，即使向衬底外侧流出液体，也能抑制环境的变动，复制出精度优良的图案。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于在局部地以液体充满投影光学系统的像面一侧状态用投影光学系 统投影的图案像曝光的曝光装置和使用该曝光装置的器件制造方法。
技术介绍
半导体器件和液晶显示器件是通过把掩模上所形成的图案复制到感光性衬底上 边的所谓光刻方法而制造的。在这一光刻工序中使用的曝光装置有支承掩模的掩模台和支 承衬底的衬底台，通过投影光学系统一边顺序地移动掩模台和衬底台一边把掩模图案复制 到衬底上的装置。近年来，为了与器件图案的更进一步高集成化相对应，希望更加提高投影 光学系统的图像分辨率。投影光学系统的图像分辨率使用的曝光波长越短，而且投影光学 系统的数值孔径提高越大。因此，在曝光装置中使用的曝光波长逐年短波化，投影光学系统 的数值孔径也在增大。然而，现在主流的曝光波长是KrF准分子激光器的248nm，可是也正 在实际应用更短波长的ArF准分子激光器的193nm。而且，在进行曝光的时候，和图像分辨 率同样聚焦深度(D0F)也很重要。分别以下式表示图像分辨率R和聚焦深度8。R = & 入 /NA.⑴S = ±k2 入/NA2 ... (2)在这里，入为曝光波长，NA为投影光学系统的数值孔径、kp k2为工艺加工系数。 由(1)式、(2)式可知，为了提高图像分辨率R，缩短曝光波长\增大数值孔径NA，就会使 聚焦深度S变狭窄。聚焦深度8变得过狭窄，就难以使衬底表面对投影光学系统的像面重合，有曝光 动作时余量不足的危险。因此，作为实质上缩短曝光波长，而且放大聚焦深度的方法，提出 例如在国际公开第99/49504号的公报上揭示的浸液法。这种浸液法是以水和有机溶剂等 液体充满投影光学系统的下面和衬底表面之间，利用液体中的曝光光的波长变为空气中的 l/n(n是液体折射率，通常1. 2 1. 6左右)的折射率来提高图像分辨率，同时使聚焦深度 放大约n倍。可是，上述现有技术存在下述的问题。上述现有技术是局部地以液体充满投影光 学系统像面一侧的下面和衬底(晶片)之间的结构，使衬底中央附近照射区曝光的场合，没 有发生液体向衬底外侧流出。但是如图14所示的典型图那样，假设把衬底P的周边区域 (周缘区)E移动到投影光学系统的投影区100，然后使该衬底P的周缘区E曝光，液体就向 衬底P外侧流出了。对该流出的液体置之不理的话，会造成衬底P所处的环境(湿度等) 变动，引起测量保持衬底P的衬底台位置信息的干涉仪光路上和各种光学检测装置的检测 光光路上折射率的变化等，发生不能得到要求图案复制精度的危险。还有，由于流出液体， 使得支承衬底P的衬底台周围的机械零配件等生锈之类的不合适。也考虑到随着没有对衬底P的周缘区E曝光而使其没有液体流出，然而即使对周缘区也施行曝光处理形成图案不 合适，在作为后工序的例如CMP(化学机械研磨)处理时，作为晶片对CMP装置研磨面的衬 底P不全面接触，发生不能良好地研磨的另外问题。进而，流出的液体浸入真空系统(吸气 系统)管内的话，就成为真空源的真空泵等损坏，也有故障之类的危险。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于这种情况而专利技术，其目的在于提供一种在投影光学系统和衬底之 间充满液体而进行曝光处理的场合，能精度良好地复制图案的曝光装置及曝光方法，和使 用该曝光装置的器件制造方法。为了解决上述课题，本专利技术采用在实施例中示出的与附图1 图13对应的以下结 构。但是，附加各要素的带括号的标号只不过是该要素的举例说明而没有限定各要素的意 )思o按照本专利技术第1方案，就是介以液体(50)使衬底曝光把图案像复制到衬底(P)上 边的曝光装置，提供曝光装置(EX)具备把图案像投影到衬底上的投影光学系统(PL)；和回收已流出上述衬底外侧的液体的回收装置(20)。按照本专利技术，即使衬底的外侧液体流出，对该流出的液体也不是置之不理而是用 回收装置回收。所以，能抑制衬底所处的环境变动，同时也抑制发生支承衬底的衬底台周围 机械零件生锈等的不合适发生，所以对衬底能精度良好地复制图案，能制造有高精度图案 的器件。按照本专利技术第2方案，就是介以液体(50)使衬底曝光把图案像复制到衬底(P)上 边的曝光装置，提供曝光装置(EX)具备把图案像投影到衬底上的投影光学系统(PL)；从上述衬底的上方供给液体的液体供给机构(1)；和回收从上述液体供给机构(1)供给的液体的回收装置(20)，上述回收装置不是从上述衬底上方进行液体回收。按照本专利技术，即使没从衬底的上方也能进行回收(吸引)液体。因此，能防止对衬 底的曝光中发生声音和振动。而且，向衬底的外侧流出了的液体是由回收装置所回收，所以 能够防止发生衬底所处环境的变动和机械零件生锈等。因此，可在衬底上精度良好地形成 图案，能制造有高精度图案的器件。按照本专利技术第3方案，就是介以液体(50)使衬底曝光把图案像复制到衬底(P)上 边的曝光装置，提供曝光装置(EX)具备把图案像投影到衬底上的投影光学系统(PL)；具有吸气口(24)的吸气系统(26、28、29、30、32、33)；和回收由該吸气口吸引的液体的回收装置(20)。按照本专利技术，例如液体流出，即使向吸气系统的吸气口流入液体，也回收该液体， 防止液体浸入作为其吸气源的真空源。因此，尽管进行浸液曝光，也能保证吸气系统的功 能，可靠地用高精度图案使衬底曝光制造器件。按照本专利技术第4方案，就是介以液体(50)使衬底曝光把图案像复制到衬底(P)上边的曝光装置，提供曝光装置具备把图案像投影到衬底上的投影光学系统(PL)；保持上述衬底的衬底台(PST)；在上述衬底台上设置至少一部分，进行液体回收的回收装置(20)。本专利技术的曝光 装置能够防止发生衬底所处的环境变动和机械能零件生锈等。按照本专利技术第5方案，就是用投影光学系统把规定图案像复制到衬底上边的使衬 底曝光的曝光方法，提供曝光方法包括从衬底的上方向上述投影光学系统和上述衬底之间供给液体步骤；在衬底外侧而且从低于衬底的位置回收上述供给的液体的步骤；和在上述液体的供给和回收进行期间使上述衬底曝光的步骤。在本专利技术的曝光方法中，进行浸液曝光的时候，从衬底的上方供给液体，同时从保 持衬底位置的下方回收液体，所以能有效地防止在对衬底的曝光中发生声音和振动。在本专利技术，进而，提供使用上述第1 4的任一种曝光装置(EX)的器件制造方法。附图说明图1是表示本专利技术曝光装置的_实施例概略构成图。图2是表示投影光学系统的顶端部和液体供给装置及液体回收装置的位置关系 图。图3是表示供给管嘴和回收管嘴的配置例图。图4是表示供给管嘴和回收管嘴的配置例图。图5是表示回收装置的-实施例立体图。图6是表示回收装置的_实施例重要部分放大剖面图。图7是表示回收装置的另一实施例重要部分放大剖面图。图8是表示回收装置的另一实施例的立体图。图9(a)和(b)是表示回收装置的另一实施例的典型剖面图。图10(a)和(b)是表示回收装置的另一实施例的典型剖面图。图11是表示用回收装置的回收液体动作的另一实施例图。图12是表示用回收装置的回收液体动作的另一实施例的图。图13是表示半导体器件制造工序的一例流动。图14是为了说明现有课题的图。具体实施例方式以下，边参照附图边说明本专利技术的，然而本专利技术并不限 定于此。图1是表示本专利技术曝光装置的_实施例概略构成图。第1实施例在图1中，曝光装置E本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于浸液曝光装置的真空系统，其特征在于，所述真空系统包括：与真空源连接的流路；和设置在所述流路上的分离器，所述分离器将所有气体从与该气体一起被吸入到所述流路中的液体分离。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：根井正洋，小林直行，荒井大，大和壮一，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：JP[日本]