JP5272584B2 - Shielding unit, variable slit device, and exposure device - Google Patents
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
本発明は、例えば照明光の光量を調整するための遮光ユニット、照明光の形状をスリット状等に形成するための可変スリット装置、この可変スリット装置を用いる露光技術、及びこの露光技術を用いるデバイス製造技術に関する。 The present invention relates to, for example, a light shielding unit for adjusting the amount of illumination light, a variable slit device for forming the shape of illumination light into a slit shape, an exposure technique using the variable slit apparatus, and a device using the exposure technique It relates to manufacturing technology.
例えば半導体デバイス等を製造する際に、レチクル(又はフォトマスク等)に形成されたパターンをレジストが塗布されたウエハ(又はガラスプレート等)上に転写露光するために、従来より露光光として水銀ランプの輝線又はエキシマレーザ光等の遠紫外域から真空紫外域にかけての光を用いる露光装置が使用されている。最近では、露光波長を短波長化して解像度を高めるために、露光光として波長が例えば100nm程度以下の極端紫外光(Extreme Ultraviolet Light:以下、EUV光という)を用いる露光装置(以下、EUV露光装置という。)も開発されている。 For example, when a semiconductor device or the like is manufactured, a mercury lamp is conventionally used as exposure light in order to transfer and expose a pattern formed on a reticle (or photomask or the like) onto a wafer (or glass plate or the like) coated with a resist. An exposure apparatus that uses light from the far ultraviolet region to the vacuum ultraviolet region, such as a bright line or an excimer laser beam, is used. Recently, an exposure apparatus that uses extreme ultraviolet light (hereinafter referred to as EUV light) having a wavelength of, for example, about 100 nm or less as exposure light in order to shorten the exposure wavelength and improve resolution (hereinafter referred to as EUV exposure apparatus). Is also being developed.
これらの露光装置のうちで、レチクルとウエハとを投影光学系に対して同期して移動してウエハを露光する走査型の露光装置(スキャニングステッパ等)においては、レチクル上の照明領域は走査方向に直交する非走査方向に細長い長方形又は円弧状等のスリット状に設定される。従来より、そのスリット状の照明領域を設定するために、例えば照明領域の一方の長辺の形状を規定する複数の可動ブレードを有する第1のブラインドと、照明領域の他方の形状を規定するほぼ直線又は円弧状等のエッジ部を有する第2のブラインドとを有する可変ブラインドが使用されている(例えば、特許文献1参照)。その可動ブレードの駆動機構は、例えばその可動ブレードを移動可能に支持する軸受けを含む箱状の支持部と、その支持部に対してその可動ブレードを出し入れするモータとから構成されていた。
可変ブラインドにおいて照明領域の形状を高精度に制御するためには、複数の狭い幅の可動ブレードを非走査方向に近接して配置する必要がある。そのためには、可動ブレードの駆動機構を小型化する必要がある。
また、可動ブラインドは複数の可動ブレードを備えているため、個々の可動ブレード及びその駆動機構の信頼性が低いと、可動ブラインドのメンテナンス間隔が短くなる。特に、EUV露光装置においては、露光光の光路を真空に保つために、可変ブラインドを含む光学系等は真空チャンバ内に配置される。従って、真空チャンバ内に配置される装置のメンテナンスの頻度を低くして、露光装置の稼働率を向上させるためにも、可動ブラインドの機構部の信頼性を高める必要がある。
In order to control the shape of the illumination area with high accuracy in the variable blind, it is necessary to arrange a plurality of narrow-width movable blades close to each other in the non-scanning direction. For this purpose, it is necessary to downsize the drive mechanism of the movable blade.
Moreover, since the movable blind is provided with a plurality of movable blades, the maintenance interval of the movable blind is shortened if the reliability of the individual movable blades and the driving mechanism thereof is low. In particular, in an EUV exposure apparatus, an optical system including a variable blind is arranged in a vacuum chamber in order to keep the optical path of exposure light in a vacuum. Therefore, it is necessary to increase the reliability of the mechanism part of the movable blind in order to reduce the frequency of maintenance of the apparatus arranged in the vacuum chamber and improve the operating rate of the exposure apparatus.
本発明は、かかる事情に鑑み、照明光の照明領域又は光量等を調整(制御)するために使用されるとともに、小型化が容易で、かつ信頼性の高い光学装置、並びにこの光学装置を用いる露光技術及びデバイス製造技術を提供することを目的とする。 In view of such circumstances, the present invention is used for adjusting (controlling) an illumination area or a light amount of illumination light, and is easily reduced in size and highly reliable, and uses the optical device. An object is to provide an exposure technique and a device manufacturing technique.
本発明による遮光ユニットは、固定部と、遮光部と、その固定部に対してその遮光部を平行移動させる、2つの平行移動部材とを有するユニット本体と、そのユニット本体の内部空間に設けられ、その固定部に対してその遮光部を移動する駆動機構と、を備えるものである。
また、本発明による可変スリット装置は、照明光の形状を所定形状に形成する可変スリ
ット装置であって、本発明の遮光ユニットを複数個備え、その複数の遮光ユニットのその遮光部を並列に配置したものである。
A light shielding unit according to the present invention is provided in a unit main body having a fixed portion, a light shielding portion, and two parallel moving members that translate the light shielding portion relative to the fixed portion, and an internal space of the unit main body. And a drive mechanism for moving the light shielding portion relative to the fixed portion.
The variable slit device according to the present invention is a variable slit device that forms the shape of illumination light into a predetermined shape, and includes a plurality of light shielding units according to the present invention, and the light shielding portions of the plurality of light shielding units are arranged in parallel. It is a thing.
また、本発明による露光装置は、露光光でパターンを照明し、その露光光でそのパターン及び投影光学系を介して基板を露光する露光装置において、本発明の可変スリット装置を備え、その可変スリット装置の遮光部でその露光光の一部を遮光するものである。
また、本発明によるデバイス製造方法は、本発明の露光装置を用いて感光性基板を露光することと、その露光された感光性基板を処理することと、を含むものである。
An exposure apparatus according to the present invention includes the variable slit device according to the present invention in an exposure apparatus that illuminates a pattern with exposure light and exposes the substrate with the exposure light through the pattern and the projection optical system. A part of the exposure light is shielded by the light shielding part of the apparatus.
A device manufacturing method according to the present invention includes exposing a photosensitive substrate using the exposure apparatus of the present invention and processing the exposed photosensitive substrate.
本発明によれば、固定部に対して駆動機構で遮光部を移動するという小型化が容易でかつ信頼性の高い機構によって、照明光の照明領域又は光量等を調整(制御)できる。 According to the present invention, it is possible to adjust (control) the illumination area or the light amount of illumination light by a mechanism that is easy to miniaturize and moves with high reliability by moving the light shielding unit with respect to the fixed unit.
本発明の実施形態の一例につき図1〜図5を参照して説明する。
図1は、本実施形態の露光光EL(照明光)として波長が3〜50nm程度の範囲内で例えば11nm又は13nm等のEUV光を用いる露光装置(EUV露光装置)100の全体構成を概略的に示す断面図である。図1において、露光装置100は、露光光ELを発生するレーザプラズマ光源10と、露光光ELでレチクルR(マスク)を照明する照明光学系ILSと、レチクルRを保持して移動するレチクルステージRSTと、レチクルRのパターン面(レチクル面)に形成されたパターンの像を、レジスト(感光材料)が塗布されたウエハW(感光性基板)上に投影する投影光学系POとを備えている。さらに、露光装置100は、ウエハWを保持して移動するウエハステージWSTと、装置全体の動作を統括的に制御するコンピュータを含む主制御系31等とを備えている。
An example of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 schematically shows the overall configuration of an exposure apparatus (EUV exposure apparatus) 100 that uses EUV light having a wavelength of, for example, 11 nm or 13 nm within a range of about 3 to 50 nm as exposure light EL (illumination light) of the present embodiment. FIG. In FIG. 1, an
本実施形態では、露光光ELとしてEUV光が使用されているため、照明光学系ILS及び投影光学系POは、特定のフィルタ等(不図示)を除いて複数の反射光学部材より構成され、レチクルRも反射型である。これらの反射光学部材の反射面及びレチクル面には、EUV光を反射する多層の反射膜が形成されている。レチクル面上の反射膜上には、吸収層によって回路パターンが形成されている。また、露光光ELの気体による吸収を防止するため、露光装置100はほぼ全体として箱状の真空チャンバ1内に収容され、真空チャンバ1内の空間を排気管32Aa,32Ba等を介して真空排気するための大型の真空ポンプ32A,32B等が備えられている。さらに、真空チャンバ1内で露光光ELの光路上の真空度をより高めるために複数のサブチャンバ(不図示)も設けられている。一例として、真空チャンバ1内の気圧は10-5Pa程度、真空チャンバ1内で投影光学系POを収納するサブチャンバ(不図示)内の気圧は10-5〜10-6Pa程度である。
In the present embodiment, since EUV light is used as the exposure light EL, the illumination optical system ILS and the projection optical system PO are composed of a plurality of reflective optical members except for a specific filter or the like (not shown). R is also a reflection type. A multilayer reflective film that reflects EUV light is formed on the reflective surface and reticle surface of these reflective optical members. A circuit pattern is formed by an absorption layer on the reflective film on the reticle surface. In order to prevent the exposure light EL from being absorbed by the gas, the
以下、図1において、ウエハステージWSTが載置される面(真空チャンバ1の底面)の法線方向にZ軸を取り、Z軸に垂直な平面内で図1の紙面に垂直にX軸を、図1の紙面に平行にY軸を取って説明する。本実施形態では、レチクル面上での露光光ELの照明領域27Rは、X方向に細長い円弧状であり、露光時にレチクルR及びウエハWは投影光学系POに対してY方向(走査方向)に同期して走査される。
Hereinafter, in FIG. 1, the Z-axis is taken in the normal direction of the surface (bottom surface of the vacuum chamber 1) on which wafer stage WST is placed, and the X-axis is perpendicular to the paper surface of FIG. A description will be given taking the Y axis parallel to the paper surface of FIG. In the present embodiment, the
先ず、レーザプラズマ光源10は、高出力のレーザ光源(不図示)と、このレーザ光源から真空チャンバ1の窓部材15を介して供給されるレーザ光を集光する集光レンズ12と、キセノン又はクリプトン等のターゲットガスを噴出するノズル14と、回転楕円面状の反射面を持つ集光ミラー13とを備えた、ガスジェットクラスタ方式の光源である。レーザプラズマ光源10から放射された露光光ELは、集光ミラー13の第2焦点に集光する。その第2焦点に集光した露光光ELは、凹面ミラー21を介してほぼ平行光束となり、露光光ELの照度分布を均一化するための一対のフライアイ光学系22及び23からなるオプティカル・インテグレータに導かれる。フライアイ光学系22及び23のより具体的な構成及び作用については、例えば米国特許第6,452,661号明細書に開示されている。
First, the laser
図1において、フライアイ光学系23の反射面の近傍の面は、照明光学系ILSの瞳面であり、この瞳面又はこの近傍の位置に開口絞りASが配置されている。開口絞りASは、種々の形状の開口を有する複数の開口絞りを代表的に表している。主制御系31の制御のもとで、開口絞りASを交換することによって、照明条件を通常照明、輪帯照明、2極照明、又は4極照明等に切り換えることができる。
In FIG. 1, the surface in the vicinity of the reflecting surface of the fly-eye
開口絞りASを通過した露光光ELは、一度集光した後に曲面ミラー24に入射し、曲面ミラー24で反射された露光光ELは、凹面ミラー25で反射された後、X方向に細長く+Y方向のエッジ部がほぼ円弧状のブラインド板26のエッジ部を通過した後、レチクルRのパターン面の円弧状の照明領域27Rを下方から斜めに均一な照度分布で照明する。曲面ミラー24と凹面ミラー25とからコンデンサ光学系が構成されている。コンデンサ光学系によって、第2フライアイ光学系23の多数の反射ミラー要素からの光がレチクル面の照明領域27Rを重畳的に照明する。なお、図1の例では、曲面ミラー24は凸面ミラーであるが、曲面ミラー24を凹面ミラーより構成し、その分だけ凹面ミラー25の曲率を小さくするようにしてもよい。凹面ミラー21、フライアイ光学系22,23、開口絞りAS、曲面ミラー24、及び凹面ミラー25を含んで照明光学系ILSが構成されている。なお、照明光学系ILSの構成は任意であり、例えば露光光ELのレチクル面に対する入射角をさらに小さくするために、例えば凹面ミラー25とレチクルRとの間にミラーを配置してもよい。
The exposure light EL that has passed through the aperture stop AS is once condensed and then incident on the
また、レチクルRの照明領域27Rで反射した露光光ELは、X方向に配列された複数のブラインドユニット38のブレード部39aの先端部で一部が遮光されて投影光学系POに入射する。投影光学系POを通過した露光光ELは、ウエハW上の露光領域(照明領域27Rと共役な領域)27Wに投影される。この場合、ブラインド板26及び多数のブラインドユニット38を含んで、照明領域27Rの形状、ひいては露光領域27Wの形状を規定する可変ブラインド(可変視野絞り)35が構成されている(詳細後述)。なお、レチクル面とフライアイ光学系22の配置面とは共役であり、照明領域27Rのおおまかな形状は、フライアイ光学系22を構成する個々のミラー要素の形状によっても規定される。
Further, the exposure light EL reflected by the
また、ウエハW上の各ショット領域(ダイ)の走査露光の開始時及び終了時に露光領域27WをY方向(走査方向)に閉じるとともに、露光領域27W(照明領域27R)のX方向の幅を規定するための開閉用のブラインドを、例えばブラインド板26の近傍、又はレチクル面との共役面に配置してもよい。
次に、レチクルRは、レチクルステージRSTの底面に静電チャックRHを介して吸着保持されている。レチクルステージRSTは、レーザ干渉計(不図示)の計測値及び主制御系31の制御情報に基づいて、真空チャンバ1の外面のXY平面に平行なガイド面に沿って駆動系(不図示)によってY方向に所定ストロークで駆動されるとともに、X方向及びθz方向(Z軸回りの回転方向)等にも微小量駆動される。レチクルステージRSTを真空チャンバ1側に覆うようにパーティション8が設けられ、パーティション8内は不図示の真空ポンプによって大気圧と真空チャンバ1内の気圧との間の気圧に維持されている。
In addition, the
Next, the reticle R is attracted and held on the bottom surface of the reticle stage RST via the electrostatic chuck RH. Reticle stage RST is driven by a drive system (not shown) along a guide surface parallel to the XY plane of the outer surface of vacuum chamber 1 based on a measurement value of a laser interferometer (not shown) and control information of
レチクルRのパターン面側には、レチクル面に対して例えば斜めに計測光を照射して、レチクル面のZ方向の位置(Z位置)を計測する光学式のレチクルオートフォーカス系(不図示)が配置されている。主制御系31は、走査露光中にレチクルオートフォーカス系の計測値に基づいて、例えばレチクルステージRST内のZ駆動機構(不図示)を用いてレチクルRのZ方向のZ位置を許容範囲内に設定する。
On the pattern surface side of the reticle R, there is an optical reticle autofocus system (not shown) that measures the position in the Z direction (Z position) of the reticle surface by, for example, irradiating measurement light obliquely to the reticle surface. Has been placed. Based on the measurement value of the reticle autofocus system during scanning exposure, the
投影光学系POは、一例として、6枚のミラーM1〜M6を不図示の鏡筒で保持することによって構成され、物体(レチクルR)側に非テレセントリックで、像(ウエハW)側にテレセントリックの反射系であり、投影倍率は1/4倍等の縮小倍率である。レチクルRの照明領域27Rで反射された露光光ELが、投影光学系POを介してウエハW上の露光領域27Wに、レチクルRのパターンの一部の縮小像を形成する。
As an example, the projection optical system PO is configured by holding six mirrors M1 to M6 with a lens barrel (not shown). The projection optical system PO is non-telecentric on the object (reticle R) side and telecentric on the image (wafer W) side. It is a reflection system, and the projection magnification is a reduction magnification such as 1/4. The exposure light EL reflected by the
投影光学系POにおいて、レチクルRからの露光光ELは、ミラーM1で上方(+Z方向)に反射され、続いてミラーM2で下方に反射された後、ミラーM3で上方に反射され、ミラーM4で下方に反射される。次にミラーM5で上方に反射された露光光ELは、ミラーM6で下方に反射されて、ウエハW上にレチクルRのパターンの一部の像を形成する。一例として、ミラーM1,M2,M4,M6は凹面鏡であり、他のミラーM3,M5は凸面鏡である。なお、投影光学系POは、図1の構成には限定されず、反射光学部材の枚数も6枚以外の何枚であってもよい。 In the projection optical system PO, the exposure light EL from the reticle R is reflected upward (+ Z direction) by the mirror M1, subsequently reflected downward by the mirror M2, then reflected upward by the mirror M3, and reflected by the mirror M4. Reflected downward. Next, the exposure light EL reflected upward by the mirror M5 is reflected downward by the mirror M6 to form an image of a part of the pattern of the reticle R on the wafer W. As an example, the mirrors M1, M2, M4, and M6 are concave mirrors, and the other mirrors M3 and M5 are convex mirrors. The projection optical system PO is not limited to the configuration shown in FIG. 1, and the number of reflection optical members may be any number other than six.
一方、ウエハWは、静電チャック(不図示)を介してウエハステージWST上に吸着保持されている。ウエハステージWSTは、XY平面に沿って配置されたガイド面上に配置されている。ウエハステージWSTは、レーザ干渉計(不図示)の計測値及び主制御系31の制御情報に基づいて、駆動機構(不図示)によってX方向及びY方向に所定ストロ−クで駆動され、必要に応じてθz方向等にも駆動される。
On the other hand, wafer W is attracted and held on wafer stage WST via an electrostatic chuck (not shown). Wafer stage WST is arranged on a guide surface arranged along the XY plane. Wafer stage WST is driven at a predetermined stroke in the X and Y directions by a drive mechanism (not shown) based on the measurement value of a laser interferometer (not shown) and the control information of
ウエハステージWST上のウエハWの近傍には、例えばX方向に配列された複数の光電センサを含む照射量モニタ29が設置され、照射量モニタ29の検出信号が主制御系31に供給されている。ウエハステージWSTを駆動して露光領域27Wに照射量モニタ29の受光面を移動することによって、露光領域27W(照明領域27R)のX方向の各計測位置毎の露光光ELの照度(又はパルスエネルギー)を計測できる。この計測結果に基づいて、主制御系31はブラインド制御系33を介して、露光領域27Wに対して走査されるウエハW上の各点の積算露光量が均一になるように、可変ブラインド35によって照明領域27RのX方向の各位置のY方向の幅(スリット幅)を制御する(詳細後述)。
In the vicinity of wafer W on wafer stage WST, for example, a
露光の際には、ウエハW上のレジストから生じるガスが投影光学系PLのミラーM1〜M6に悪影響を与えないように、ウエハWはパーティション7の内部に配置される。パーティション7には露光光ELを通過させる開口が形成され、パーティション7内の空間は、真空ポンプ(不図示)により真空排気されている。
ウエハW上の1つのショット領域(ダイ)を露光するときには、露光光ELが照明光学系ILSによりレチクルRの照明領域27Rに照射され、レチクルRとウエハWとは投影光学系POに対して投影光学系POの縮小倍率に従った所定の速度比でY方向に同期して移動する(同期走査)。このようにして、レチクルパターンはウエハW上の一つのショット領域に露光される。その後、ウエハステージWSTを駆動してウエハWをステップ移動した後、ウエハW上の次のショット領域に対してレチクルRのパターンが走査露光される。このようにステップ・アンド・スキャン方式でウエハW上の複数のショット領域に対して順次レチクルRのパターンの像が露光される。
At the time of exposure, the wafer W is disposed inside the partition 7 so that the gas generated from the resist on the wafer W does not adversely affect the mirrors M1 to M6 of the projection optical system PL. The partition 7 is formed with an opening through which the exposure light EL is passed, and the space in the partition 7 is evacuated by a vacuum pump (not shown).
When exposing one shot area (die) on the wafer W, the exposure light EL is irradiated onto the
次に、本実施形態の露光装置100の可変ブラインド35につき説明する。
図2(A)は、図1の可変ブラインド35の要部を示す斜視図、図2(B)は図2(A)の一部を−Y方向から見た拡大図、図3は、図2(A)の可変ブラインド35の一部を省略した平面図である。図3において、レチクルR上の円弧状の照明領域27Rの−Y方向のエッジ部27Rbの形状は、図1のブラインド板26によって規定される。また、レチクルR上の円弧状の照明領域27Rの+Y方向のエッジ部27Raの形状は、フレーム36上のX方向に所定周期で設定された複数の位置Pi(i=1,2,…)に、X方向に近接して配列されたブラインドユニット38によって規定される。ブラインドユニット38は、例えばフレーム36に対して底面側からボルト50(図2(B)参照)によって固定されている。なお、図3の−X方向側の複数のブラインドユニット38は図示省略されており、説明の便宜上、図2(A)のブラインドユニット38の個数と図3のブラインドユニット38の個数とは異なっている。ブラインドユニット38(ブレード39a)の個数が多いほど、高精度に(X方向に微細な幅で)照明領域27Rの形状を制御できる。ブラインドユニット38の個数は例えば10個程度から数10個である。
Next, the variable blind 35 of the
2A is a perspective view showing a main part of the variable blind 35 in FIG. 1, FIG. 2B is an enlarged view of a part of FIG. 2A viewed from the −Y direction, and FIG. It is the top view which abbreviate | omitted a part of 2 (A) variable blind 35. FIG. In FIG. 3, the shape of the edge portion 27Rb in the −Y direction of the
図2の複数のブラインドユニット38は、後述するブレード部39aの先端部の形状、並びに超音波モータ40及びエンコーダ43のY方向の位置以外の構成は実質的に共通である。そこで、代表的に一つのブラインドユニット38の構成につき説明する。
図4は、図2に示す複数のブラインドのうち、一つのブラインドユニット38を示す拡大図である。図4において、ブラインドユニット38は、ユニット本体39と、ユニット本体39を駆動する超音波モータ40とを備える。ユニット本体39は、フレーム36に固定され、かつY方向に細長い固定部39bと、ブレード部39aと、固定部39bに対してブレード部39aをY方向に変位させる一対の平行移動部材39c,39dとを備える。ブレード部39aは、先端が次第に薄くなり露光光が直接照射される先端部39atと、先端部39atを支持し、Y方向に細長く、かつ固定部39bとほぼ同じ長さの支持部材39auとを含んでいる。平行移動部材39c,39bは、それぞれ断面がほぼ矩形に形成されている。平行移動部材39cは、支持部材39auの両端部のうち一端部(先端部39at側の端部)と、固定部39bの両端部のうち一端部(−Y方向側の端部)とを連結し、平行移動部材39dは、支持部材39auの両端部のうち他端部(先端部39atとは反対側の端部)と、固定部39bの両端部のうち他端部(+Y方向側の端部)とを連結する。
The plurality of
FIG. 4 is an enlarged view showing one
なお、平行移動部材39c,39dと、固定部39b及び支持部材39auとの4箇所の連結部に可撓性を持たせるために、すり割り部よりなるヒンジ部39eが設けられている。ユニット本体39は、1枚の平板からワイヤカット又は打ち抜き等によって一体的に形成することができる。このように構成されたユニット本体39において、先端部39atは平行移動部材39cの前方に突き出ており、固定部39bがフレーム36にボルト50(図2(B))で固定されている。
In addition, in order to give flexibility to the four connecting portions of the
図2(A)に示すように、照明領域27Rが円弧状であるため、複数のブラインドユニット38のブレード部39aの先端部39at(図4参照)は、Y方向に関して、両端(例えば位置P1)のブレード部39aの長さが最も短く、中央のブレード部39aほど長く設定されている。位置Piのブラインドユニット38のブレード部39aのY方向の位置を制御することによって、その位置Piにおける照明領域27RのY方向の幅(スリット幅)hiを個別に制御できる。例えば初期状態では、全部のブラインドユニット38のブレード部39aによる露光光のY方向の遮光幅はほぼ同じで、照明領域27Rのスリット幅hiもほぼ同じになるように設定されている。
As shown in FIG. 2A, since the
図3において、各ブラインドユニット38を構成するユニット本体39のブレード部39aの上面には、Y方向の位置を次第に周期的に変えてY方向に所定周期の格子パターンが形成されたスケール部42が固定されている。また、各スケール部42の上方にそれぞれスケール部42のY方向の変位を検出する点線で示す検出器41が配置されている。スケール部42と検出器41とで検出装置、例えば、エンコーダが構成される。検出器41は、図2(A)に示すように、フレーム36に固定されたカバー部材37の底面に固定されている。エンコーダは、一例として反射型の光学式リニアエンコーダであり、検出器41は、スケール部42、ひいてはブレード部39aのY方向の変位を例えば1〜数mm程度のストローク内で0.05μm程度の分解能で計測し、計測結果を図2(B)のブラインド制御系33に供給する。この場合、検出器41のX方向の幅はユニット本体39の幅の3倍程度であり、そのY方向の長さはユニット本体39の長さの1/3程度以下である。従って、ブレード部39a上のスケール部42(エンコーダ)のY方向の位置を3段階に異なる位置に設定することによって、複数のユニット本体39をX方向に近接して配置した状態で、ユニット本体39上の各スケール部42を検出可能に、かつ機械的に干渉しないように各エンコーダを配置できる。
In FIG. 3, on the upper surface of the
また、図2(A)において、ブラインドユニット38のユニット本体39の内部にはそれぞれブレード部39aをY方向に移動するための、真空中でも動作可能な超音波モータ40が固定されている。すなわち、超音波モータ40の一部は、支持部材39auと、一対の平行移動部材39c,39dと、固定部39bとで形成される空間内に配置される。超音波モータ40のX方向の幅もユニット本体39のX方向の幅の3倍程度である。そして、ユニット本体39をX方向に近接して配置した状態で超音波モータ40が機械的に干渉しないように、隣接するユニット本体39内での超音波モータ40のY方向の位置は3段階に変えてある。そのため、超音波モータ40の残りの一部は、隣接するユニット本体39内に収容される。
Further, in FIG. 2A, an
さらに、図2(B)に示すように、ブラインド制御系33が、エンコーダの検出結果に基づいて、ブレード部39aのY方向の位置が主制御系31に設定された位置になるように、超音波モータ40を介してブレード部39aをY方向に駆動する。また、隣接する2つのブラインドユニット38のブレード部39aの先端部の間から露光光が漏れないように、一例としてブレード部39aの先端部には−X方向に延びる拡張部39fと、その拡張部39fが設置される凹部39gとが形成されている。
Further, as shown in FIG. 2B, the blind control system 33 is set so that the position of the
ユニット本体39は、例えばベリリウム(Be)若しくはクロム−モリブデン鋼等の高耐熱性の金属から形成できる。なお、実際に露光光が照射される先端部39atのみをジルコニア等の高耐熱性のセラミックス、又はベリリウム若しくはクロム−モリブデン鋼等の高耐熱性の金属から形成し、支持部材39au、平行移動部材39c,39d、固定部39bをステンレス等の安価で加工が容易な金属等から形成してもよい。
The unit
また、平行移動部材39c,39dの内側の固定部39b及びブレード部39aのY方向の長さL1は、超音波モータ40のY方向の長さL2の3倍を或る程度超える程度に設定されている。さらに、図4の実施形態では、固定部39b及びブレード部39aの−Y方向の端部の内側にそれぞれ長さがL1の1/3程度の凸部39h及び39iが形成され、凸部39hと凸部39iとの間に超音波モータ40が設置されている。超音波モータ40は、例えば固定部39b側からボルト51によって固定され、凸部39iにY方向に所定間隔で配置された超音波モータ40の駆動チップ40a,40bが接触している。一例として、超音波モータ40は共振型であり、駆動チップ40a,40bの先端部が楕円運動することによって、固定部39bに対して+Y方向又は−Y方向に例えば1mm程度のストロークでブレード部39aを平行移動することができる。
Further, the length L1 in the Y direction of the inner fixed
なお、図4のユニット本体39は図2(A)の位置P1及びP4等に配置されるものであり、図2(A)の位置P2等に配置されるユニット本体39では、図4の位置A11及びA21にそれぞれ凸部39h及び39iが形成され、この間に超音波モータ40が設置される。同様に、図2(A)の位置P3等に配置されるユニット本体39では、図4の位置A12及びA22にそれぞれ凸部39h及び39iが形成され、この間に超音波モータ40が設置される。また、図4では、ブレード部39aの上面の−Y方向の端部側にスケール部42が固定されているが、図2(A)の位置P2及びP3に配置されるユニット本体39ではそれぞれスケール部42がブレード部39aの中央部及び+Y方向の端部に固定される。ただし、超音波モータ40のY方向の位置と、スケール部42(エンコーダ41)のY方向の位置とは異なっていてもよく、超音波モータ40のY方向の配列数(図2(A)では3列)と、検出器41のY方向の配列数とは異なっていてもよい。また、凸部39h及び39iは必ずしも設けなくともよい。
4 is disposed at the positions P1 and P4 in FIG. 2A, and the
このように隣接するユニット本体39で超音波モータ40及びエンコーダ(検出器41)の位置をY方向に重ならないようにずらすことによって、X方向の幅がユニット本体39の幅よりも広い超音波モータ40及び検出器41を用いる場合でも、ユニット本体39(ブラインドユニット38)をX方向(非走査方向)に近接して(又は殆ど密着させて)配置することができ、可変ブラインド35を小型化できる。
In this way, by shifting the positions of the
図4のユニット本体39のブレード部39a(先端部39at)を−Y方向に変位させる場合には、図5(A)に示すように、超音波モータ40によって固定部39bに対してブレード部39aを−Y方向に移動すればよい。一方、ブレード部39aを+Y方向に変位させる場合には、図5(B)に示すように、超音波モータ40によって固定部39bに対してブレード部39aを+Y方向に移動すればよい。これらの場合に、ヒンジ部39eの弾性変形によって、ブレード部39a(支持部材39au)は固定部39bに対して容易にY方向に平行移動可能であるため、超音波モータ40によってブレード部39aのY方向の位置を高精度に円滑に制御することができる。この場合、ユニット本体39は弾性変形するのみであり、信頼性は極めて高い。従って、ブラインドユニット38中でメンテナンスの対象になる部材は実質的に超音波モータ40及び検出器41のみであり、ブラインドユニット38の信頼性を極めて高くできる。
When the
本実施形態の作用効果等は以下の通りである。
(1)本実施形態のブラインドユニット38は、露光光の照明領域27R(又は露光領域27W)の形状を調整するためのユニットであって、固定部39bと、露光光の一部を遮光するブレード部39aと、固定部39bとブレード部39aとの間に配置されて、固定部39bに対してブレード部39aをY方向に移動する超音波モータ40とを備えている。
Effects and the like of this embodiment are as follows.
(1) The
従って、小型でかつ信頼性の高い機構によって、ブレード部39aをY方向に移動して、露光光の照明領域の形状(スリット幅)を調整できる。
(2)また、固定部39b及びブレード部39aはY方向に平行に配置され、固定部39bに対してブレード部39aを平行移動させる平行移動部材39c,39dを備えている。従って、軸受けのような複雑な機構を用いることなく、ブレード部39aをY方向に高精度に駆動できる。
Therefore, the shape (slit width) of the illumination area of the exposure light can be adjusted by moving the
(2) Further, the fixed
(3)また、平行移動部材39c,39dはブレード部39aの支持部材39auの両端部と固定部39bの両端部とをヒンジ部39eを介して連結し、露光光を遮光する先端部39atはリンク部39cの前方に突出している。従って、先端部39atのみを容易に露光光の光路内に配置できる。
(4)また、固定部39bに対してブレード部39aを超音波モータ40で駆動しているため、例えば真空中でもブレード部39aを高精度に駆動できる。さらに、超音波モータ40は電源オフの状態で保持力を有するため、露光工程中で照明領域の形状が一度設定された後は、超音波モータ40の電源をオフにできるため、制御が容易である。
(3) Further, the parallel moving
(4) Since the
(5)また、ブレード部39aに設けたスケール部42の変位を検出器41で検出しているため、ブレード部39aの変位を直接、高精度に検出できる。従って、ブレード部39aの位置を高精度に制御できる。
(6)また、図2(A)の可変ブラインド35は、複数のブラインドユニット38のブレード部39aをX方向に近接して、かつ同一面に沿って配置している。従って、それらのブレード部39aを露光装置のレチクルRの近傍等の視野絞り面に配置することができ、ブレード部39aのY方向の位置制御によって、レチクルR上のスリット状の照明領域27R(ひいてはウエハW上の露光領域27W)の幅、ひいては対応するウエハW上での露光光の光量を高精度に制御できる。
(5) Since the displacement of the
(6) Further, in the variable blind 35 of FIG. 2A, the
(7)この場合、可変ブラインド35のユニット本体39の固定部39b及びブレード部39aのY方向の長さは、超音波モータ40のY方向の長さの少なくとも2倍であることが好ましい。このとき、隣接する2つの可変ブラインド35の超音波モータ40を、固定部39bに沿って重ならない位置に配置することによって、隣接するブレード部39aのX方向(非走査方向)の間隔を超音波モータ40のX方向の幅よりも狭くできるため、可変ブラインド35を小型化できる。
(7) In this case, the length in the Y direction of the fixed
(8)また、図1の露光装置100は、露光光ELでレチクルRのパターンを照明し、露光光ELでそのパターン及び投影光学系POを介してウエハWを露光する露光装置において、可変ブラインド35の複数のブラインドユニット38のブレード部39aで露光光ELの一部を遮光している。従って、そのブレード部39aの位置を制御してその遮光量を制御することで、レチクルR上の照明領域の形状、ひいてはウエハW上の露光領域の形状を所望の形状に容易に設定でき、走査露光後のウエハW上の各点での積算露光量を高精度に制御できる。この際に、各ブラインドユニット38の信頼性が向上しているため、可変ブラインド35のメンテナンスの頻度が少なくなり、露光装置の稼働率を向上できる。
(8) The
(9)この場合、例えば予めウエハステージWST上の照射量モニタ29によって、露光領域27WのX方向の照度分布を計測しておき、この計測結果からブラインド制御系33によって、例えばその照度分布が一様になるように各ブラインドユニット38のブレード部39aの位置を制御することで、ウエハW上での積算露光量の均一性が向上する。
(9) In this case, for example, the illuminance distribution in the X direction of the
なお、上記の実施形態は以下のような変形が可能である。
先ず、図4のブラインドユニット38のユニット本体39の代わりに、図6のユニット本体39Aを使用できる。図6において、ユニット本体39Aは、固定部39bとブレード部39aとの−Y方向の端部を平行移動部材39c及びヒンジ部39eを介して連結し、固定部39bとブレード部39aとの+Y方向の端部を引っ張りコイルばね43によって連結したものである。この他の構成は図4と同様であり、固定部39bの凸部39hとブレード部39aの凸部39iとの間に、ブレード部39iをY方向に駆動するための超音波モータ40が設置されている。
The above embodiment can be modified as follows.
First, the unit
図6の変形例によれば、引っ張りコイルばね43の固定部39b側への付勢力によって、ブレード部39aから超音波モータ40にかかる押圧力を制御できるため、超音波モータ40を安定に駆動できる。
また、ユニット本体39として、ヒンジ部39eに相当する部分に回転軸を設けたリンク機構等を使用することも可能である。
According to the modified example of FIG. 6, the pressing force applied from the
In addition, as the unit
また、上記の実施形態ではレチクル面に円弧状の照明領域27Rを設定しているが、図7に示すようにレチクル面に長方形の照明領域27ARを設定することも可能である。図7の場合には、フレーム36上の各位置Qi(i=1,2,…)のブラインドユニット38のブレード部39aのY軸方向における長さは全部同じでよい。この場合、照明領域27ARに対応する露光領域でのX方向の露光量分布が同一になるように、位置Qiのブレード部39aのY方向の位置を制御することによって、照明領域27ARのY方向のスリット幅hiが個別に制御される。
In the above-described embodiment, the
なお、上記の実施形態ではブレード部39aの変位を検出するために光学式のエンコーダを使用しているが、その変位検出用には静電容量型のセンサ又は磁気式のエンコーダ等の他のセンサも使用できる。
また、上記の実施形態では、固定部39bに対してブレード部39aを駆動するために超音波モータ40が使用されているが、その他にボイスコイルモータ又はEIコア方式のアクチュエータ等の他の駆動機構も使用可能である。
In the above embodiment, an optical encoder is used to detect the displacement of the
In the above embodiment, the
なお、上記の実施形態では、図1の可変ブラインド35は、レチクル面の近傍に配置されているが、ブラインド板26及び/又は多数のブラインドユニット38を照明光学系ILS内のレチクル面との共役面の近傍に配置してもよい。
また、図1の可変ブラインド35は、投影光学系POと、ウエハWとの間に配置してもよい。この場合、パーティション7を省略してもよい。
また、上述の実施形態では、露光光源としてレーザプラズマ光源を用いるものとしたが、これに限らず、SOR(Synchrotron Orbital Radiation)リング、ベータトロン光源、ディスチャージド光源、X線レーザなどのいずれを用いても良い。
In the above embodiment, the variable blind 35 in FIG. 1 is arranged in the vicinity of the reticle surface. However, the
Further, the variable blind 35 of FIG. 1 may be disposed between the projection optical system PO and the wafer W. In this case, the partition 7 may be omitted.
In the above-described embodiment, the laser plasma light source is used as the exposure light source. However, the present invention is not limited to this, and any of a SOR (Synchrotron Orbital Radiation) ring, a betatron light source, a discharged light source, an X-ray laser, and the like is used. May be.
また、上記の実施形態では、露光光としてEUV光を用いているが、本発明は、露光光としてKrF(波長248nm)、ArF(波長193nm)などのエキシマレーザ光、又は固体レーザの高調波等を用いる露光装置にも適用可能である。また、気体中でも透過する露光光を使用する場合には、照明光学系及び投影光学系は屈折系、又は反射屈折系でもよい。この場合には、レチクルも透過型として例えば図7のような照明領域をレチクル上に設定してもよい。 In the above embodiment, EUV light is used as exposure light. However, in the present invention, excimer laser light such as KrF (wavelength 248 nm) and ArF (wavelength 193 nm), or harmonics of a solid-state laser is used as exposure light. It is also applicable to an exposure apparatus using Further, when using exposure light that is transmitted even in a gas, the illumination optical system and the projection optical system may be a refractive system or a catadioptric system. In this case, the reticle may be a transmission type, and an illumination area as shown in FIG. 7 may be set on the reticle.
また、上記の実施形態の露光装置を用いて半導体デバイス等の電子デバイス(又はマイクロデバイス)を製造する場合、電子デバイスは、図8に示すように、電子デバイスの機能・性能設計を行うステップ221、この設計ステップに基づいたマスク(レチクル)を製作するステップ222、デバイスの基材である基板(ウエハ)を製造してレジストを塗布するステップ223、前述した実施形態の露光装置(EUV露光装置)によりマスクのパターンを基板(感応基板)に露光する工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱(キュア)及びエッチング工程などを含む基板処理ステップ224、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む)225、並びに検査ステップ226等を経て製造される。
When an electronic device (or microdevice) such as a semiconductor device is manufactured using the exposure apparatus of the above embodiment, the electronic device performs function / performance design of the electronic device as shown in FIG. Step 222 for manufacturing a mask (reticle) based on this design step,
言い換えると、このデバイスの製造方法は、上記の実施形態の露光装置を用いてその投影面上に設置される基板(ウエハ)を露光することと、露光された基板を処理すること(ステップ224)とを含んでいる。この際に、上記の実施形態の露光装置によれば、露光装置の稼働率を高く維持できるため、高精度にかつ高スループットでデバイスを製造できる。
なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。
In other words, the device manufacturing method exposes a substrate (wafer) placed on the projection plane using the exposure apparatus of the above-described embodiment, and processes the exposed substrate (step 224). Including. At this time, according to the exposure apparatus of the above embodiment, since the operating rate of the exposure apparatus can be maintained high, a device can be manufactured with high accuracy and high throughput.
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A various structure can be taken in the range which does not deviate from the summary of this invention.
1…真空チャンバ、ILS…照明光学系、R…レチクル、PO…投影光学系、W…ウエハ、10…レーザプラズマ光源、26…ブラインド板、27R…照明領域、29…照射量モニタ、33…ブラインド制御系、35…可変ブラインド、38…ブラインドユニット、39…ユニット本体、39a…ブレード部、39b…固定部、39c,39d…平行移動部材、39e…ヒンジ部、40…超音波モータ、41…検出器、42…スケール部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vacuum chamber, ILS ... Illumination optical system, R ... Reticle, PO ... Projection optical system, W ... Wafer, 10 ... Laser plasma light source, 26 ... Blind plate, 27R ... Illumination area, 29 ... Irradiation monitor, 33 ... Blind Control system, 35 ... variable blind, 38 ... blind unit, 39 ... unit main body, 39a ... blade part, 39b ... fixed part, 39c, 39d ... translation member, 39e ... hinge part, 40 ... ultrasonic motor, 41 ... detection Vessel, 42 ... scale section
Claims (12)
固定部と、遮光部と、前記固定部に対して前記遮光部を平行移動させる、2つの平行移動部材とを有するユニット本体と、
前記ユニット本体の内部空間に設けられ、前記固定部に対して前記遮光部を移動する駆動機構と、
を備えることを特徴とする遮光ユニット。 A shading unit,
A unit body having a fixed part, a light shielding part, and two parallel movement members that translate the light shielding part relative to the fixed part ;
A drive mechanism that is provided in an internal space of the unit main body and moves the light shielding portion relative to the fixed portion;
A light-shielding unit comprising:
前記遮光部は、前記照明光の一部を遮光するブレードと、前記ブレードを支持し、前記平行移動部材によって平行移動する方向に延びる支持部材とを有し、
前記平行移動部材は、前記固定部の両端部の少なくとも一方と前記支持部材の両端部の少なくとも一方とを連結することを特徴とする請求項1又は2に記載の遮光ユニット。 The fixing portion is configured by a member having a shape extending in a direction in which the light shielding portion is moved in parallel.
The light shielding portion includes a blade that shields a part of the illumination light, and a support member that supports the blade and extends in a direction of translation by the translation member,
The translation member, the light shielding unit according to claim 1 or 2, characterized in that for connecting the at least one of both end portions of at least one said support member at both ends of the fixed part.
請求項1から7のいずれか一項に記載の遮光ユニットを複数個備え、
前記複数の遮光ユニットの前記遮光部を並列に配置したことを特徴とする可変スリット装置。 A variable slit device that forms a shape of illumination light into a predetermined shape,
A plurality of the light shielding units according to any one of claims 1 to 7 ,
The variable slit device, wherein the light shielding portions of the plurality of light shielding units are arranged in parallel.
隣接する2つの前記遮光ユニットの前記駆動機構は、前記固定部に沿って重ならない位置に配置されることを特徴とする請求項8に記載の可変スリット装置。 The length of the light shielding unit in the direction of relative movement of the fixed portion and the light shielding portion is at least twice the length of the drive mechanism,
The variable slit device according to claim 8 , wherein the drive mechanisms of the two adjacent light shielding units are arranged at positions that do not overlap with the fixed portion.
請求項8又は9に記載の可変スリット装置を備え、
前記可変スリット装置の前記遮光部で前記露光光の一部を遮光することを特徴とする露光装置。 In an exposure apparatus that illuminates a pattern with exposure light and exposes the substrate through the pattern and the projection optical system with the exposure light,
The variable slit device according to claim 8 or 9 ,
An exposure apparatus characterized in that a part of the exposure light is shielded by the light shielding portion of the variable slit device.
前記計測装置の計測結果に応じて前記可変スリット装置の前記遮光部による前記露光光の遮光量を調整する調整装置とを備えることを特徴とする請求項10に記載の露光装置。 A measuring device for measuring light quantity information of the exposure light;
The exposure apparatus according to claim 10 , further comprising: an adjustment device that adjusts a light shielding amount of the exposure light by the light shielding unit of the variable slit device according to a measurement result of the measurement device.
前記露光された感光性基板を処理することと、を含むデバイス製造方法。
Exposing a photosensitive substrate using the exposure apparatus according to claim 10 or 11,
Processing the exposed photosensitive substrate.
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