KR100860659B1 - 노광장치 및 방법 그리고 디바이스의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

레티클과 기판을 상대적으로 주사하여 상기 기판을 노광하는 노광장치로서, 레티클의 패턴을 상기 기판에 투영하는 투영광학계와, 슬릿형상의 노광영역을 규정하고, 상기 노광영역의 상기 주사방향과 직교하는 방향의 길이의 변경에 따라서 상기 노광영역의 상기 주사방향의 길이를 변경하는 시야조리개를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광장치를 제공한다.

Description

노광장치 및 방법 그리고 디바이스의 제조방법{EXPOSURE APPARATUS AMD METHOD, AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}
도 1은, 본 발명의 1 측면에 의한 노광장치의 구성을 나타내는 개략 단면도;
도 2는, 도 1에 도시된 노광장치의 마스킹 블레이드의 구체적인 구성을 나타내는 개략 사시도;
도 3은, 도 1에 도시된 노광장치의 마스킹 블레이드가 규정하는 슬릿형상의 노광영역과 투영광학계의 설계영역의 관계를 설명하기 위한 도면;
도 4는, 도 1에 도시된 노광장치의 투영광학계의 구성의 일례를 나타내는 개략 단면도;
도 5는, 도 4에 도시된 투영광학계의 구체적인 렌즈구성을 나타내는 광로도;
도 6은, 디바이스의 제조를 설명하기 위한 흐름도;
도 7은, 도 6에 도시된 스텝 4의 웨이퍼 프로세스의 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 노광장치 10: 조명장치
12: 광원 14: 조명광학계
20: 레티클 25: 레티클스테이지
30: 투영광학계 40: 웨이퍼
45: 웨이퍼 스테이지 50: 액체공급 회수기구
본 발명은, 노광장치 및 방법 그리고 디바이스의 제조방법에 관한 것이다. 본 발며은, 특히, 액침노광장치에 매우 적합하다.
포토리소그래피 기술을 이용하여 반도체 메모리나 논리회로 등이 미세한 소자를 제조하기 위해, 투영노광장치가 종래부터 사용되고 있다. 투영노광장치는, 레티클(마스크)의 회로패턴을 투영광학계에 의해 웨이퍼에 투영한다. 근래에는, 레티클과 웨이퍼를 상대적으로 주사시켜 노광하는 스텝 앤드 스캔 방식의 노광장치(스캐너)가 주류가 되고 있다.
반도체소자(회로패턴)의 고집적화, 즉 미세화가 진행됨에 따라, 투영광학계의 사양이나 성능에 대한 요구도 더욱 더 어려움을 증가시키고 있다. 일반적으로, 높은 해상력을 얻기 위해서는, 노광광의 단파장화 및 투영광학계의 고NA(개구수) 화가 유효하다. 최근에는, 고NA화를 목적으로, 웨이퍼에 가장 가까운 투영광학계의 최종 광학소자와 웨이퍼 사이의 공간에 액체를 채우는 액침리소그래피에 의해, 1이상의 NA를 달성하는 광학계가 제안되어 있다.
한편, ArF 엑시머레이져(파장 약 193nm)나 F2레이저(파장 약 157nm)를 이용하는 것에 의해 노광광의 단파장화를 이용하는 수법이 제안되어 있다. 이 레이저 타입으로서 이용하는 경우, 디옵트릭 광학계에서는, 노광광의 유리재에 대한 투과율의 저하에 기인하여 사용 가능한 유리재가 석영과 형석(CaF2)으로 한정된다. 또한, 이 타입의 유리재에 의한 경우에도, 분산의 차이가 작기 때문에, 매우 높은 NA를 가지는 광학계에서는, 색수차의 보정이 매우 어려워진다. 따라서, 광학계에 미러(반사계)를 포함함으로써, 투과율 및 색수차 등의 문제를 회피하는 제안이 다양하게 있다. 예를 들면, 반사계와 굴절계를 조합한 반사 굴절(카타디옵트릭)형 투영광학계가 개시되어 있다(일본국 특개 2005-37896호 공보 참조).
노광장치는, 저렴하게, 스루풋, 즉 생산성을 향상시키는 것도 요구되고 있다. 그러나, 고NA화에 수반한 유리재의 대구경화에 의해, 비용을 증가시킨다. 특히, 반사 굴절형 투영광학계는, 일반적으로, 렌즈의 광축을 포함하지 않는 구형(矩形)의 슬릿형상인 노광영역을 가지고, 굴절계로 구성된 광학계보다 더욱 큰 화각을 필요로 한다. 이에 의해, 렌즈경의 대구경화에 의해, 고비용화하는 경향이 있다. 게다가, 렌즈경의 대구경화는, 고비용화 뿐만 아니라, 수차보정이나, 소위, 렌즈 설계 그 자체를 곤란하거나 불가능하게 한다.
생산성을 향상시키기 위해서는, 하나의 노광장치가 다종 다양한 반도체소자, 즉 사이즈가 다른 칩을 노광할 수 있는 것이 바람직하다. 따라서, 종래의 스캐너는, 대구경 렌즈를 투영광학계에 구비하고, 사이즈가 다른 칩을 위해 노광영역의 길이 방향(주사방향과 직교하는 방향)을 가변으로 하고 있다. 그러나, 상술한 바와 같이, 대구경 렌즈는 고비용화의 원인이 되고, 길이 방향을 가변으로 하여도 노광영역에 있어서의 적산 노광량은 유지된다, 웨이퍼(피처리 기판) 상의 1 칩, 즉 1 쇼트를 노광하는데 필요한 시간은 항상 일정하게 된다. 환언하면, 종래의 스캐너는, 큰 사이즈의 칩을 노광하는 경우에도 작은 사이즈의 칩을 노광하는 경우에도, 상기 노광시간을 유지한다.
본 발명은, 사이즈가 다른 칩을 노광할 수 있고, 저렴하게, 웨이퍼상의 하나의 작은 사이즈의 칩을 노광하는데 필요한 시간을 단축시킬 수 있는 노광장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면으로서의 노광장치는, 레티클과 기판을 상대적으로 주사하여 상기 기판을 노광하는 노광장치로서, 레티클의 패턴을 상기 기판에 투영하는 투영광학계와, 슬릿형상의 노광영역을 규정하고, 상기 노광영역의 상기 주사방향과 직교하는 방향의 길이의 변경에 따라서 상기 노광영역의 상기 주사방향의 길이를 변경하는 시야조리개를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면으로서의 노광 방법은, 레티클의 패턴을 기판에 노광하는 노광 방법으로서, 슬릿형상의 노광영역을 규정하는 스텝과, 상기 노광영역을 규정한 후에, 상기 레티클과 상기 기판을 상대적으로 주사하는 스텝을 가지고, 상기 규정스텝은, 상기 주사방향과 직교하는 방향의 길이를 결정하는 제1 결정스텝과, 상기 제1 결정스텝에 의해 결정된 상기 주사방향과 직교하는 방향의 길이에 따라서 상기 주사방향의 길이를 결정하는 제2 결정스텝을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 더욱 다른 측면으로서의 디바이스의 제조방법은, 상술한 노광장치를 이용하여 피처리체를 노광하는 스텝과, 노광된 상기 피처리체를 현상하는 스텝을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적 또는 그 외의 특징은, 이하, 첨부 도면을 참조하면서 설명되는 바람직한 실시예에 의해 밝혀질 것이다.
<바람직한 실시형태의 상세한 설명>
이하, 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 일 측면에 의한 노광장치에 대해 설명한다. 각 도면에 있어서, 동일한 부재에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 중복하는 설명은 생략한다. 여기서, 도 1은, 본 발명의 일 측면으로서의 노광장치 (1)의 구성을 나타내는 개략 단면도이다.
노광장치(1)는, 투영광학계(30)의 광학소자 중에서 가장 웨이퍼(40) 측에 있는 투영광학계(30)의 최종 광학소자와 웨이퍼(40)간의 공간에 공급되는 액체(L)를 통하여, 레티클(20)의 패턴을 웨이퍼(40)에 노광하는 액침노광장치이다. 본 실시예의 노광장치(1)는, 웨이퍼(40)를 노광하는 스텝 앤드 스캔 방식을 이용한다. 그러나, 본 발명은 스텝 앤드 리피트 방식의 노광장치에도 적용할 수 있다.
노광장치(1)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 조명장치(10)와, 레티클(20)을 탑재하는 레티클스테이지(25)와, 투영광학계(30)와, 웨이퍼(40)를 탑재하는 웨이퍼스테이지(45)와, 액체공급 회수기구(50)와, 도시하지 않는 제어부를 가진다.
조명장치(10)는, 전사되어야 하는 회로패턴이 형성된 레티클(20)을 조명하고, 광원 (12)과 조명광학계(14)를 가진다.
광원(12)은, 파장 약 193nm의 ArF 엑시머 레이져를 사용하지만, 파장 약 157nm의 F2레이저, 파장 10nm 내지 15nm정도의 EUV 광원(Extreme Ultraviolet light source)을 사용하여도 된다. 하나 이상의 수은램프나 크세논램프 등의 램프도 사용 가능하다.
조명광학계(14)는, 레티클(20)을 조명하는 광학계이며, 렌즈, 미러, 옵티컬 인티그레이터, 조리개 등을 포함한다. 조명광학계(14)는, 축상광이든, 축외광이든 관계없이 사용할 수 있다.
조명광학계(14)는, 레티클(20)과 광학적으로 공역인 위치에, 시야 조리개로서의 마스킹블레이드(MB)를 가진다. 마스킹블레이드(MB)는, 조명장치(10)가 조명하는 조명범위를 제한하여, 노광영역을 규정한다. 노광영역은, 본 실시형태에서는, 슬릿형상이며, 레티클(20) 및 웨이퍼(40)의 주사방향 및 상기 주사방향과 직교하는 방향의 양쪽 모두의 길이가 가변으로 되어 있다.
도 2는, 마스킹블레이드(MB)의 구체적인 구성을 나타내는 개략 사시도이다.마스킹블레이드(MB)는, X방향 블레이드(MB1) 및 (MB2)와 Y방향 블레이드(MB3) 및 (MB4)를 가지고, 이들 블레이드(MB1) 내지 (MB4)로 형성되는 개구를 광이 통과하여 슬릿형상의 노광영역을 형성한다.
X방향 블레이드(MB1) 및 (MB2)는, 동일면내에 배치되고 X방향, 즉 주사방향과 직교하는 방향으로 이동 가능하다. 마찬가지로, Y방향 블레이드(MB3) 및 (MB4)는, 동일면내에 배치되고 Y방향, 즉 주사방향으로 이동 가능하다. X방향 블레이드 (MB1) 및 (MB2)와 Y방향 블레이드 (MB3) 및 (MB4)를 이동시키는 경우에, 노광영역의 주사방향과 직교하는 방향 및 주사방향의 양쪽모두의 길이를 변경할 수 있다.
여기서, 도 3을 참조하면서, 마스킹블레이드(MB)가 규정하는 슬릿형상의 노광영역과 투영광학계(30)의 설계영역의 관계에 대해서 설명한다.
본 실시형태의 투영광학계(30)는, 미러를 포함한, 소위, 카타디옵트릭 광학계이다. 마스킹블레이드(MB)는, 반사광을 분리하기 위해서, 투영광학계(30)의 렌즈의 광축을 포함하지 않는 노광영역을 규정할 필요가 있다.
종래 기술에서는, 예를 들면, 노광영역은 (0, 7)의 중심 좌표(x, y)를 가지는 경우, 주사방향과 수직인 방향으로 26mm의 길이, 주사방향으로 8mm의 길이를 가지는 노광영역(PRA)을 규정한다. 종래의 노광영역(PRA)은, 주사방향과 수직인 방향의 길이만을 가변으로 하고 있다. 종래의 노광영역(PRA)에 의해 다른 사이즈의 칩을 노광하는 경우에는, 주사방향의 길이(8mm)를 고정하고, 주사방향과 수직인 방향의 길이를 변경한다.
예를 들면, 노광영역(PRA)은, 주사방향과 수직인 방향으로 24mm의 길이를 가지는 노광영역(PRA1), 주사방향과 수직인 방향으로 22mm의 길이를 가지는 노광영역(PRA2), 주사방향과 수직인 방향으로 21mm의 길이를 가지는 노광영역(PRA3)으로 변경된다. 따라서, 투영광학계는, 설계상, 최대 화각반경 17.03mm를 가지고, 반경 3mm 내지 17.03mm의 범위에 걸쳐서 수차가 양호하게 보정된 렌즈(PLS)가 필요하다. 이러한 대구경의 렌즈는, 렌즈설계가 곤란하고, 고비용화를 초래한다. 또, 칩의 사 이즈가 작아짐에 따라 노광영역(PRA)의 면적이 작아지는 경우에도, 주사방향의 길이가 일정하게 고정되므로, 적산 노광량은 항상 일정하다. 따라서, 큰 사이즈의 칩을 노광하는 경우도 작은 사이즈의 칩을 노광하는 경우도 웨이퍼(40)상의 1 칩 또는 1 쇼트를 노광하는데 필요한 시간은 변하지 않는다.
한편, 본 발명에서는, 노광영역의 중심 좌표(x, y)를 (0, 5.5)로 설정하고, 주사방향과 수직인 방향으로 26mm의 길이, 주사방향으로 5mm의 길이를 가지는 노광영역(IEA)을 규정한다. 본 발명에서는, 노광영역(IEA)은, 주사방향과 수직인 방향의 길이 및 주사방향의 길이를 가변으로 하고 있으므로, 다른 사이즈의 칩을 노광하는 경우에는, 이들 양쪽 보두의 길이를 변경한다.
예를 들면, 노광영역(IEA)은, 주사방향과 수직인 방향으로 24mm의 길이, 주사방향으로 6.43mm의 길이를 가지는 노광영역(IEA1)과, 주사방향과 수직인 방향으로 22mm의 길이, 주사방향으로 7.58mm의 길이를 가지는 노광영역(IEA2)과, 주사방향과 수직인 방향으로 21mm의 길이, 주사방향으로 8mm의 길이를 가지는 노광영역(IEA4)으로 변경된다. 따라서, 투영광학계(30)는, 설계상, 최대 화각반경 15.26mm를 가지고, 반경 3mm 내지 15.26 mm의 범위에 걸쳐서 수차가 양호하게 보정된 렌즈(ILS)가 필요하다. 상기 렌즈(ILS)의 최대 화각반경은, 종래 기술에서의 렌즈(PLS)의 설계상의 최대 화각반경 17.03mm보다, 10%이상 작게 할 수 있다. 이 구성에 의해, 투영광학계(30)의 렌즈설계가 용이해지고, 수차를 양호하게 보정할 수 있으며, 그 결과, 결상성능을 큰 폭으로 향상시킬 수 있고, 렌즈경의 대구경화 및 고비용화를 방 지할 수 있다. 또한, 칩의 사이즈가 작아짐에 따라, 노광영역(IEA)의 면적은 적산 노광량과 함께 증가하여 작은 사이즈의 칩을 노광할 때, 웨이퍼(40)상의 1 칩을 노광하는데 필요한 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 노광영역(IEA)을 규정할 때는, 노광하는 칩의 사이즈에 따라 주사방향과 수직인 방향의 길이를 설정하고, 상기 길이에 따라서, 주사방향의 최대로 이용가능한 길이를 설정한다. 환언하면, 규정된 노광영역이 투영광학계(30)의 렌즈의 최대유효직경을 가지므로, 종래의 노광장치보다 생산성을 한층 더 향상시킬 수 있다.
도 1에 돌아와서, 레티클(20)은, 예를 들면, 석영제이고, 전사되어야 할 회로패턴을 가지며, 레티클스테이지(25)에 의해 지지 및 구동된다. 레티클스테이지(25)는, 레티클(20)을 지지하고 도시하지 않는 이동 기구에 접속되어 있다.
투영광학계(30)는, 레티클(20)의 패턴을 웨이퍼(40)상에 투영한다. 투영광학계(30)는, 본 실시형태에서는, 적어도 1개의 미러를 가지는 반사 굴절계이며, 0.8이상, 바람직하게는, 0.85이상의 매우 높은 NA를 가진다.
도 4는, 투영광학계(30)의 구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 도 4에 있어서, (AX1) 내지 (AX3)는 광학계의 광축이다. 투영광학계(30)는, 레티클(20)측으로부터 광속의 통과하는 순으로, 제1 결상광학계(Gr1)와 제2 결상광학계(Gr2)와 제3 결상광학계(Gr3)를 가진다.
제1 결상광학계(Gr1)는, 레티클(20)의 패턴상, 즉 제1 중간상(IMG1)을 형성한다. 제2 결상광학계(Gr2)는, 제1 중간상(IMG1)의 상, 즉 제2 중간상(IMG2)을 형성하고, 오목면 미러(M1)를 가진다. 제3 결상광학계(Gr3)는, 제2 중간상(IMG2)의 상을, 웨이퍼(40)상에 형성한다.
투영광학계(30)는, 한 쌍(즉, 제1 및 제2) 평면미러(FM1) 및 (FM2)를 가진다. 한쪽의 평면미러(FM1)는, 제2 결상광학계(Gr2)와 제3 결상광학계(Gr3)와의 사이에 배치되고, 다른 쪽의 평면미러(FM2)는, 제3 결상광학계(Gr3)중에 배치된다.
또한, 본 실시형태에서는, 도 4에 있는 바와 같이, 광축(AX1)으로부터 떨어진 축의 영역을 사용하여 레티클(20)의 상높이로부터 사출한 광을, 웨이퍼(40)상에 전사한다. 레티클(20)의, 광축(AX1)을 포함하지 않는 슬릿영역(노광영역)의 패턴이 웨이퍼(40)상에 투영된다.
도 5는, 투영광학계(30)의 구체적인 렌즈구성을 나타내는 광로도이다. 도 5에 나타내는 투영광학계(30)는, 투영배율이 1/4배이며, 기준파장이 193nm, 유리재로서 석영을 이용하고 있다. 상측의 개구수(NA)는 1.20, 물체와 상의 거리(즉, 레티클(20)로부터 웨이퍼(40)까지의 거리)(L)는 1663.38mm이다. 각 결상광학계, 렌즈군 등의 구성 및 기능은, 본 출원인이 출원한 일본국 특개 2005-37896호 공보에 개시되고 있으므로, 여기서의 상세한 설명은 생략한다.
수차는, 화각반경 3mm 내지 15.26 mm의 범위에 있어서 양호하게 보정되어 있다. 투영광학계(30)는, 주사방향과 수직인 방향과 주사방향의 양쪽 모두의 길이를 가변으로 하는 구형(矩形)의 노광영역을 확보하고 있다. 상기 구형의 노광영역은, 주사방향과 수직인 방향의 길이 × 주사방향의 길이로 규정되고, 예를 들면, 26mm × 5mm, 24mm × 6.43mm, 22mm ×7.58mm, 21mm × 8mm 등이다.
웨이퍼(40)의 표면에 포토레지스트가 도포되어 있다. 본 실시형태에서는, 기 판으로서 웨이퍼(40)를 이용하고 있지만, 상기 기판은 웨이퍼(40)의 대신에 액정기판, 유리기판, 그 외의 기판을 사용할 수 있다.
웨이퍼스테이지(45)는, 웨이퍼(40)를 지지하고, 도시하지 않는 이동기구에 접속되어 있다.
액체공급/회수기구(50)은, 공급/회수노즐(52)를 개재하여, 투영광학계(30)의 최종렌즈와 웨이퍼(40)간의 공간에 액체(L)를 공급하고, 공급한 액체(L)를 회수한다. 따라서, 투영광학계(30)의 최종렌즈와 웨이퍼(40)간의 갭은, 액체공급/회수기구(50)로부터 공급되는 액체(L)로 채워져 있다. 상기 액체(L)는, 본 실시 형태에서는, 순수이지만, 특히 순수로 한정하는 것은 아니다.
도시하지 않는 제어부는, CPU, 메모리를 가지고, 조명장치(10), 레티클스테이지(25), 웨이퍼스테이지(45), 액체공급 회수기구(50)를 제어한다. 본 실시형태의 제어부는, 조명광학계(14)의 마스킹블레이드(MB)에 의해, 칩의 사이즈에 의거하여 노광영역을 제어한다. 제어부는, 노광시의 웨이퍼스테이지(45)의 구동방향 등의 조건에 의거해서, 액체(L)의 공급, 회수 및 정지 중의 변환, 액체(L)의 공급량 등을 제어하는 기능도 가진다.
노광장치(1)의 동작에 있어서, 레티클(20) 및 웨이퍼(40)가, 레티클스테이지(25) 및 웨이퍼스테이지(45)에 탑재된다. 레티클(20) 및 웨이퍼(40)가 탑재된 후에, 마스킹블레이드(MB) 및 제어부는, 웨이퍼(40)의 칩의 사이즈에 따라 슬릿형상의 노광영역을 규정한다. 보다 구체적으로, 상기 제어부는 웨이퍼(40)의 주사방향 과 수직인 방향의 길이와 같아지도록, Y방향 블레이드 (MB3) 및 (MB4)를 이동하여, 노광영역의 주사방향과 직교하는 방향의 길이를 결정한다. 다음에, 결정한 주사방향과 직교하는 길이에 따라서, 상기 제어부는 X방향 블레이드 (MB1) 및 (MB2)를 이동하여, 노광영역의 주사방향의 길이를 결정한다. 이 경우에, 제어부에 의해 투영광학계(30)의 렌즈의 유효직경을 최대화할 수 있도록, 즉 주사방향의 길이가 최대가 되도록, 주사방향의 길이를 결정하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의해, 노광영역의 면적을 최대로 할 수 있어서, 적산 노광량을 늘릴 수 있고, 작은 사이즈의 칩을 노광하는 경우에 웨이퍼(40)상의 1 칩을 노광하는데 필요한 시간을 단축시킬 수 있다. 마스킹블레이드(MB)에 의해 노광영역이 규정한 후, 레티클(20)과 웨이퍼(40)를 상대적으로 주사하여, 레티클(20)의 패턴을 웨이퍼(40)에 노광한다.
이와 같이, 노광장치(1)는, 마스킹블레이드(MB)가 규정하는 가변인 노광영역에 의해, 다종 다양한 반도체소자를 노광할 수 있다. 또한, 투영광학계(30)의 렌즈의 대구경화와 고비용화를 방지할 수 있다. 또한, 노광장치(1)는, 작은 사이즈의 칩을 노광할 때의 적산 노광량을 늘릴 수 있고, 웨이퍼(40)상의 하나의 칩을 노광하는데 필요한 시간을 단축할 수 있다. 또한, 투영광학계(30)의 수차가 양호하게 보정되어서, 뛰어난 노광성능을 발휘한다. 따라서, 노광장치(1)는, 종래보다 경제성이 양호한 품질의 반도체 디바이스나 액정표시 디바이스 등의 디바이스를 제공할 수 있다.
다음에, 도 6및 도 7을 참조하면서, 노광장치(1)를 이용한 디바이스의 제조 방법의 실시예를 설명한다. 도 6은, 반도체 디바이스나 액정표시 디바이스 등의 디바이스를 설명하기 위한 흐름도이다. 여기에서는, 반도체 디바이스의 제조를 예로 설명한다. 스텝 1(회로설계)에서는, 디바이스의 회로설계를 실시한다. 스텝 2(레티클 제작)에서는, 설계한 회로패턴을 형성한 레티클을 제작한다. 스텝 3(웨이퍼 제조)에서는, 실리콘 등의 재료를 이용하여 웨이퍼를 제조한다. 스텝 4(웨이퍼 프로세스)는, 전 공정으로 부르며 레티클과 웨이퍼를 이용하여 리소그래피 기술에 의해 웨이퍼상에 실제의 회로를 형성한다. 스텝 5(조립)는, 후공정으로 부르며 스텝 4에 의해 작성된 웨이퍼를 이용하여 반도체 칩화하는 공정이며, 어셈블리 공정(다이싱, 본딩), 패키징 공정(칩 밀봉) 등의 공정을 포함한다. 스텝 6(검사)에서는, 스텝 5에서 작성된 반도체 디바이스의 동작확인 테스트, 내구성 테스트 등의 검사를 실시한다. 이러한 공정을 거쳐서 반도체 디바이스를 완성하고, 이것이 출하(스텝 7)된다.
도 7은, 스텝 4의 웨이퍼 프로세스의 상세한 흐름도이다. 스텝 11(산화)에서는, 웨이퍼의 표면을 산화시킨다. 스텝 12(CVD)에서는, 웨이퍼의 표면에 절연막을 형성한다. 스텝 13(전극 형성)에서는, 웨이퍼상에 전극을 증착 등에 의해 형성한다. 스텝 14(이온 주입)에서는, 웨이퍼에 이온을 주입한다. 스텝 15(레지스트 처리)에서는, 웨이퍼에 감광제를 도포한다. 스텝 16(노광)에서는, 노광장치(1)에 의해 레티클의 회로패턴을 웨이퍼에 노광한다. 스텝 17(현상)에서는, 노광한 웨이퍼를 현상한다. 스텝 18(에칭)에서는, 현상한 레지스트상 이외의 부분을 제거한다. 스텝 19(레지스터 박리)에서는, 에칭이 끝나 불필요해진 레지스터를 없앤다. 이들 스텝을 반복하여 실시함으로써 웨이퍼상에 다중의 회로패턴이 형성된다. 본 실시형태의 상기 디바이스의 제조방법에 의하면, 종래보다 고품위의 디바이스를 제조할 수 있다. 따라서, 상기 디바이스의 제조방법에 의해, 종래보다 고품위의 디바이스를 제공할 수 있다. 이와 같이, 노광장치(1)를 사용하는 디바이스의 제조방법, 및 결과물로서의 디바이스도 본 발명의 일 측면을 구성한다.
본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고, 본 발명의 다양하고 명백하게 광범위한 실시예가 이루어질 수 있으므로, 본 발명은 청구범위를 제외하고는 본 발명의 구체적인 실시예로 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들면, 본 발명은, 비액침노광장치와, 반사 굴절형 투영광학계 이외에도, 고NA의 광학계를 필요로 하는 광학기기에 적용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 사이즈가 다른 칩을 노광할 수 있고, 저렴하게, 웨이퍼상의 하나의 작은 사이즈의 칩을 노광하는데 필요한 시간을 단축시킬 수 있는 노광장치 및 방법을 제공할 수 있다

Claims (7)

  1. 레티클과 기판을 상대적으로 주사방향으로 주사하여 상기 기판을 노광하는 노광장치로서,
    레티클의 패턴을 상기 기판에 투영하는 투영광학계와,
    슬릿형상의 노광영역을 규정하고, 상기 노광영역의 상기 주사방향과 직교하는 방향의 길이의 변경에 따라서 상기 노광영역의 상기 주사방향의 길이를 변경하는 시야조리개
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 시야조리개는, 상기 투영광학계의 최대 화각반경이 10%이상 감소하도록 상기 노광영역의 상기 주사방향과 직교하는 방향의 길이를 설정하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 시야조리개는, 상기 노광영역의 상기 주사방향의 길이를 상기 노광영역의 이용가능한 최대의 길이로 변경하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 투영광학계는, 반사굴절형 투영광학계(catadioptric system)인 것을 특 징으로 하는 노광장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 투영광학계와 상기 기판 사이의 공간에 액체를 공급하고, 공급한 상기 액체를 회수하는 액체공급/회수기구를 부가하여 가지는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  6. 레티클의 패턴을 기판에 노광하는 노광 방법으로서,
    슬릿형상의 노광영역을 규정하는 스텝과,
    상기 노광영역을 규정한 후에, 상기 레티클과 상기 기판을 상대적으로 주사방향으로 주사하는 스텝
    을 가지고,
    상기 규정스텝은,
    상기 주사방향과 직교하는 방향의 길이를 결정하는 제1 결정스텝과,
    상기 제1 결정스텝에 의해 결정된 상기 주사방향과 직교하는 방향의 길이에 따라서 상기 주사방향의 길이를 결정하는 제2 결정스텝
    을 가지는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  7. 제1 항 내지 제 5항 중의 어느 한 항에 기재된 노광장치를 이용하여 기판을 노광하는 스텝과,
    노광된 상기 기판을 현상하는 스텝
    을 가지는 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조방법.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102460302B (zh) * 2009-06-09 2015-06-17 Asml荷兰有限公司 光刻设备和用于减小杂散辐射的方法
JP5869812B2 (ja) * 2011-09-13 2016-02-24 キヤノン株式会社 像ぶれ補正装置及びそれを備えた撮像装置、像ぶれ補正装置の制御方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040104401A (ko) * 2003-05-30 2004-12-10 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치
KR20050059908A (ko) * 2003-12-15 2005-06-21 주식회사 하이닉스반도체 웨이퍼 레벨의 마스킹 블레이드
KR20060071010A (ko) * 2004-12-21 2006-06-26 삼성전자주식회사 광 감지센서 시스템을 갖는 반도체소자 제조용 노광장치

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5473410A (en) 1990-11-28 1995-12-05 Nikon Corporation Projection exposure apparatus
US6078381A (en) * 1993-02-01 2000-06-20 Nikon Corporation Exposure method and apparatus
US5854671A (en) * 1993-05-28 1998-12-29 Nikon Corporation Scanning exposure method and apparatus therefor and a projection exposure apparatus and method which selectively chooses between static exposure and scanning exposure
EP1480065A3 (en) 2003-05-23 2006-05-10 Canon Kabushiki Kaisha Projection optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2005037896A (ja) 2003-05-23 2005-02-10 Canon Inc 投影光学系、露光装置及びデバイスの製造方法
TWI245163B (en) * 2003-08-29 2005-12-11 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP2005175040A (ja) * 2003-12-09 2005-06-30 Canon Inc 照明光学系及び露光装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040104401A (ko) * 2003-05-30 2004-12-10 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치
KR20050059908A (ko) * 2003-12-15 2005-06-21 주식회사 하이닉스반도체 웨이퍼 레벨의 마스킹 블레이드
KR20060071010A (ko) * 2004-12-21 2006-06-26 삼성전자주식회사 광 감지센서 시스템을 갖는 반도체소자 제조용 노광장치

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