曝光方法及曝光装置、以及器件制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种曝光方法及曝光装置、以及器件制造方法，通过组合由照射装置（９１）进行的对可动光学元件（９０）的非曝光光照射所产生的光学系统（ＰＬＬ）的光学特性调整、以及通过光学特性调整装置使光学元件（９０）移动所进行之光学系统（ＰＬＬ）的光学特性调整，来修正起因于例如以偏离光轴的位置为中心光学元件以偏离光轴的位置为中心的温度分布的光学系统的光学特性变动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，更详细地说涉及在制造半 导体元件(集成电路)、液晶显示元件等的电子器件的光刻(lithography)步骤中所使用的 曝光方法及曝光装置、以及利用该曝光方法及曝光装置的器件制造方法。
技术介绍
以往，在制造半导体元件(集成电路等)、液晶显示元件等的电子器件(微型器 件)的光刻步骤中，主要使用步进重复方式的缩小投影曝光装置(即所谓步进曝光装置 (stepper))或步进扫描方式的缩小投影曝光装置(即所谓的扫描步进曝光装置)等，其通 过投影光学系统，将掩模(或中间掩模)的图案像分别投影到涂布有抗蚀剂(感光剂)的 晶片或玻璃板等的感应性物体(以下总称为“晶片”)上的多个照射(shot)区域。此种投影曝光装置，随着用集成电路的高集成化导致图案的细微化，而逐年要求 更高的析像力(分辨率)，最近有一种利用浸液法的曝光装置(以下称为“浸液曝光装置”) 受到瞩目。另外，在浸液曝光装置中，随着数值孔径(NA)实质上增大，投影光学系统的中间 掩模侧的开口也随之变大。因此，在仅以透镜构成的折射光学系统中，则变得难以满足珀兹 伐条件(Petzval Condition)，投影光学系统趋向大型化。因此，为避免此种投影光学系统 的大型化，研究采用反射折射系统来作为浸液曝光装置的投影光学系统。然而，在投影光学系统采用反射折射系统的曝光装置，在该投影光学系统的物体 面附近及像面附近的透镜，如图16(A)所示，照明光的光路(照明区域IA’ )设定于偏离光 轴的位置。因此，在透镜因吸收照明光而产生如图16(B)的等高线图所示的温度分布，由于 此温度分布的产生，在投影光学系统产生像差。然而，如图16(B)的等高线图所示的温度分布所引起的像差变动，是难以在曝光 装置一般采用的成像特性修正机构、例如使构成投影光学系统一部分的透镜朝上下或倾斜 移动的机构中进行修正的。例如，使透镜上下移动时，虽然可以以光轴AX为中心来改变像 差，却难以修正如上所述的以偏离光轴AX的点为中心的像差变动。另外，来自图16⑶中 的光轴AX的距离不同的两点，例如在点A与点B中因温度分布所产生的像差变化量虽然相 同，但因为通过使透镜倾斜而产生的像差变化量，依照像高(离光轴的距离)而变化，因此 通过使透镜倾斜而产生的像差变化量，很明显地在点A与点B是不同的。并非一定是反射折射系统，只要是照明光通过以偏离光轴的点作为中心的光学系 统，可以认为产生同样问题。
技术实现思路
本专利技术的第1观点，为一种第1曝光方法，经由光学系统利用第1能量束使物体曝 光，在上述物体上形成规定的图案，其特征在于包括照射步骤，为了调整上述光学系统的 光学特性，对构成上述光学系统至少一部分的至少一个可动光学元件，照射与上述第1能 量束不同波长区域的第2能量束；以及修正步骤，移动包含上述第2能量束所照射的可动光 学元件的至少一个可动光学元件，来调整上述光学系统的光学特性。此处，并不特别拘泥照射步骤与修正步骤的顺序，也可同时进行照射步骤与修正步骤。据此，通过照射步骤处理与修正步骤处理的组合，可以高精度修正因光学元件的 温度分布所引起的光学特性变动，其结果，可透过该光学特性变动经修正后的光学系统利 用第1能量束使物体曝光，由此可在物体上以良好精度形成规定的图案。本专利技术的第2观点，为一种第2曝光方法，经由光学系统利用能量束使物体曝光， 在上述物体上形成规定的图案，其特征在于作为上述光学系统，使用包含至少一个折射光 学元件与至少一个反射光学元件，且在包含上述物体侧端部与其相反侧端部的多个位置， 能量束通过偏离了光轴的区域的反射折射系统，并包含如下步骤至少进行上述规定的光 学元件的温度调整，来调整上述光学系统的光学特性，以使上述光学系统的多个光学元件 中，上述能量束通过偏离了光轴位置的规定的光学元件具有在上述光轴周围呈同心圆状的 温度分布。据此，在该光学系统(反射折射系统)的多个光学元件中，至少对能量束通过偏离 其光轴位置的规定光学元件进行温度调整，以使该规定光学元件具有以该光轴为中心呈同 心圆状的温度分布，由此来调整光学系统的光学特性。此时，可容易地修正与经由该光学特 性调整后的该光学元件的光轴周围呈同心圆状温度分布对应的光学系统的光学特性的变 动，其结果，通过经由透过该光学特性变动经修正的光学系统利用能量束使物体曝光，在物 体上以良好精度形成规定的图案。本专利技术的第3观点，为一种第3曝光方法，经由光学系统利用能量束使物体曝光， 在上述物体上形成规定的图案，其特征在于作为上述光学系统，使用包含至少一个折射光 学元件与至少一个反射光学元件，且在包含上述物体侧端部与其相反侧端部的多个位置， 能量束通过偏离了光轴的区域的反射折射系统，并包含如下步骤至少进行上述规定的光 学元件的温度调整，来调整上述光学系统的光学特性，以使上述光学系统的多个光学元件 中，上述能量束通过偏离了光轴位置的规定的光学元件具有在与光轴正交的面内从一侧缓 缓变化至另一侧的温度分布。据此，在该光学系统(反射折射系统)的多个光学元件中，至少对能量束通过偏离 其光轴位置的规定光学元件进行温度调整，以使该规定光学元件具有在与光轴正交的面内 从一侧缓缓变化至另一侧的温度分布，由此来调整规定光学系统的光学特性。此时，可容易 地修正与该光学特性经调整后的该光学元件的与光轴正交的面内从一侧缓缓变化至另一 侧的温度分布对应的光学系统的光学特性的变动，其结果，可通过经由该光学特性变动经 修正的光学系统利用能量束使物体曝光，来在物体上以良好精度形成规定的图案。本专利技术的第4观点，为一种第4曝光方法，经由光学系统利用第1能量束使物体曝光，在上述物体上形成规定的图案，其特征在于作为上述光学系统，使用包含至少一个折 射光学元件与至少一个反射光学元件的反射折射系统，且包含如下步骤为了调整上述光学系统的光学特性，将与上述第1能量束不同波长区域的第2能量束照射到构成上述光学系统的一部分且使上述第1能量束往返的折射光学元件。据此，由于将波长区域与第1能量束不同的第2能量束照射于构成该光学系统一 部分且使该第1能量束往返的折射光学元件，即照射于所照射的第1能量束的能量吸收较 第1能量束仅通过一次的光学元件大的折射光学元件，因此可有效地修正因第1能量束的 照射所产生的光学系统的光学特性变动。另外，可通过经由该光学特性经修正的光学系统 以第1能量束使物体曝光，来在物体上以良好精度形成规定图案。本专利技术的第5观点，为一种第5曝光方法，经由光学系统利用第1能量束使物体曝 光，在上述物体上形成规定的图案，其特征在于作为上述光学系统，使用包含至少一个折 射光学元件与至少一个反射光学元件，且具有在光学上彼此共轭的多个光瞳的反射折射系 统，并包含如下步骤为了调整上述光学系统的光学特性，将与上述第1能量束不同波长区 域的第2能量束照射到位于上述多个光瞳中最接近上述物体的光瞳以外的光瞳附近的光 学元件。一般当光学系统的数值孔径(NA)变大时，光学系统的多个光学元件中、越接近物 体的光学元件越有大型化的倾向，但在本专利技术中为了调整该光学系统的光学特性，将波长 区域与该第1能量束不同的第2能量束，照射于位于该多个光瞳中、最接近该物体的光瞳以 外的光瞳附近的光学元件，因此可对较小的光学元件照射第2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曝光方法，经由液体利用第１能量束使物体曝光，其特征在于：提供反射折射系统，该反射折射系统具有彼此光学共轭的多个光瞳面与大于１的数值孔径，且将利用上述第１能量束照明的第１面的图案投影至在第２面从光轴偏离的区域，该反射折射系统包含具有折射光学元件的第１光学系统、具有反射光学元件的第２光学系统、以及具有折射光学元件的第３光学系统，在上述第１面与上述第２面之间形成上述照明的图案的中间像；为了调整上述反射折射系统的光学特性，对配置于上述第１面与在上述多个光瞳面中在光学上最接近上述第２面的光瞳面之间的光学元件，不经由上述反射折射系统的其它光学元件而照射与上述第１能量束不同波长区域的第２能量束；为了使上述物体曝光，经由上述光学特性经调整的反射折射系统与上述液体将上述第１能量束照射于上述物体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：上原祐作，内川清，石山聪，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：JP[日本]