JP5632685B2 - 露光装置及びデバイス製造方法 - Google Patents
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Description
〔露光装置〕
図1及び図5を参照しながら本発明の基板の露光を行う露光装置について説明する。はじめに、露光装置の光学系について説明し、その後、露光装置の平行平板部分について説明する。図5は本実施形態で用いる走査露光方式における光学系を示す図である。図5に示されるように、露光装置は、照明系11、原版1と基板7のアライメントマークを検出するアライメントスコープ10、原版1のパターンを基板7に投影する投影光学系12を有する。図5には示されてはいないが、照明系11は、例えば、光源、第1コンデンサーレンズ、フライアイレンズ、第2コンデンサーレンズ、スリット規定部材、結像光学系、平面鏡を含みうる。光源は、例えば、水銀ランプと、楕円ミラーとを含みうる。スリット規定部材は、原版1の照明範囲(即ち、原版1を照明するスリット形状光の断面形状)を規定する。結像光学系は、スリット規定部材によって規定されるスリットを物体面に結像させるように配置されている。平面鏡は、照明系11において光路を折り曲げる。
実施例1において、テスト露光後に測定した基板のパターンのディストーション及び非点収差の測定結果を図3Aに示す。図3A,3B,3Cにおいて、左側のグラフの縦軸はディストーション、右側のグラフの縦軸は非点収差を示す。横軸は、被露光基板の露光領域の図1におけるx方向の位置を示す。変形機構3a,3bに対し、駆動後の平行平板2a,2bのx方向の面形状がz=ax3(a<0)で表される形状になるよう、各個所における駆動量を前記演算部4a,4bによって算出する。制御部4は、算出した駆動量にしたがって各個所の前記変形機構3a,3bを駆動する。駆動後、測定系5a,5bにより駆動誤差を測定する。駆動誤差が無視できない場合、制御部4は、駆動誤差を最小にする変形機構3a,3bの駆動量を演算部4a,4bで算出し、再度変形機構3a,3bによる平行平板2a,2bの面変形を行う。平行平板2a,2bの面変形後の装置で露光した基板のパターンのディストーション及び非点収差を測定すると、図3Bに示すようなディストーション及び非点収差の測定結果が得られる。第1平行平板2a、第2平行平板2bともに同じ面変形形状を与えた時、第1平行平板2aで発生する非点収差に対し、第2平行平板2bで、第1平行平板2aで発生する非点収差を打ち消すような非点収差が発生する。一方、ディストーションは各々の平行平板2a,2bで同じ量のディストーションが発生する。これより、第1平行平板2a、光学系6、第2平行平板2bを通過した露光像は、非点収差は変化せず、ディストーションのみが変化する。これにより、平行平板2a,2bに同一面形状を与えることで、非点収差に影響を与えることなく、ディストーションのみを独立に補正することができる。
テスト露光後に測定した基板のパターンのディストーション及び非点収差の測定結果を図3Aに示す。第1平行平板2aをx方向にz1=−ax3(a<0)、第2平行平板2bをx方向にz2=ax3(a<0)で表される面形状に変形を行った場合、図3Cに示すような結果が得られる。第1平行平板2aにz1=−h(x)で表される面形状を与え、第2平行平板2bにz2=h(x)で表される面形状を与えた場合、各々の面で同じ非点収差が発生する。ここで、h(x)は定数ではない。一方、ディストーションに関しては、第1平行平板2aで発生するディストーションに対し、第2平行平板2bで、第1平行平板2aで発生するディストーションを打ち消すようなディストーションが発生する。これにより、第1平行平板2a、光学系6、第2平行平板2bを通過した露光像は、ディストーションは変化せず、非点収差のみが変化する。これにより、第1平行平板2aにz1=−h(x)で表されるz方向の変形量を付与し、第2平行平板2bにz2=h(x)で表されるz方向の変形量を付与することで、ディストーションに影響を与えることなく、非点収差のみを独立に補正することができる。
実施例3において、テスト露光後に測定した基板のパターンのディストーション及び非点収差の測定結果を図4Aに示す。前記第1平行平板2aをx方向にz1=bx4−cx3(b<0、c<0)、前記第2平行平板2bをx方向にz2=bx4+cx3で表される面形状に変形を行った場合、図4Bに示すような結果が得られる。
本発明の好適な実施形態のデバイス製造方法は、例えば、半導体デバイス、FPDのデバイスの製造に好適である。前記方法は、感光剤が塗布された基板を、上記の露光装置を用いて露光する工程と、前記露光された基板を現像する工程とを含みうる。さらに、前記デバイス製造方法は、他の周知の工程(酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等)を含みうる。
Claims (5)
- 投影光学系を介して原版のパターンを基板に投影し、前記基板の露光を行う露光装置であって、
前記投影光学系の瞳の前側および後側にそれぞれ設けられた2つの平行平板と、
前記2つの平行平板のうち第1平行平板を前記投影光学系の光軸に直交する方向に平行な方向に並んだ複数個所で保持する複数の第1保持部、および、前記複数の第1保持部を前記光軸に平行な方向にそれぞれ駆動する複数の第1駆動部を用いて、前記第1平行平板の面形状を変形させる第1変形機構と、
前記2つの平行平板のうち第2平行平板を前記光軸に直交する方向に平行な方向に並んだ複数個所で保持する複数の第2保持部、および、前記複数の第2保持部を前記光軸に平行な方向にそれぞれ駆動する複数の第2駆動部を用いて、前記第2平行平板の面形状を変形させる第2変形機構と、
を備え、
前記複数の第1保持部が前記第1平行平板を保持する前記複数個所のそれぞれと前記複数の第2保持部が前記第2平行平板を保持する前記複数個所のそれぞれは、互いに対応する位置関係にあり、
前記投影光学系は、歪曲収差および非点収差を有しており、
前記歪曲収差は、前記第1変形機構の前記複数の第1駆動部により前記複数の第1保持部を、第1の向きに第1の複数の駆動量で、それぞれ駆動させて前記第1平行平板の面形状を変形させ、前記第2変形機構の前記複数の第2駆動部により前記複数の第2保持部を、前記第1の向きに前記第1の複数の駆動量で、それぞれ駆動させて前記第2平行平板の面形状を変形させることで、補正され、
前記非点収差は、前記第1変形機構の前記複数の第1駆動部により前記複数の第1保持部を、前記第1の向きとは反対の第2の向きに前記第1の複数の駆動量とは異なる第2の複数の駆動量で、それぞれ駆動させて前記第1平行平板の面形状を変形させ、前記第2変形機構の前記複数の第2駆動部により前記複数の第2保持部を、前記第1の向きに前記第2の複数の駆動量で、それぞれ駆動させて前記第2平行平板の面形状を変形させることで、補正されることを特徴とする露光装置。 - 前記投影光学系は、等倍の光学系であり、物体面から像面に至る光路に、前記第1平行平板、第1平面鏡、第1凹面鏡、凸面鏡、第2凹面鏡、第2平面鏡、及び、前記第2平行平板を順に含み、前記凸面鏡は、前記瞳の位置にある、ことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
- 前記露光装置は、前記原版および前記基板を走査方向に沿って走査させながら前記露光を行い、
前記第1変形機構および前記第2変形機構は、前記走査方向とは直交する方向と前記投影光学系の光軸とを含む面に平行な面内、および、前記走査方向と前記投影光学系の光軸とを含む面に平行な面内の少なくとも一方における第1平行平板および前記第2平行平板の面形状をそれぞれ変形する、ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の露光装置。 - 前記歪曲収差および前記非点収差に基づいて前記複数の第1駆動部および前記複数の第2駆動部をそれぞれ制御する制御部を有することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の露光装置。
- 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の露光装置を用いて基板の露光を行う工程と、
前記露光が行われた前記基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
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