KR20080080919A

KR20080080919A - 액침노광장치 및 디바이스 제조방법

Info

Publication number: KR20080080919A
Application number: KR1020080018157A
Authority: KR
Inventors: 케이지 야마시타
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2007-03-02
Filing date: 2008-02-28
Publication date: 2008-09-05
Also published as: US7724350B2; TW200908082A; US20080304026A1; JP2008218653A

Abstract

액침노광장치는, 투영 광학계와, 제 1 공급유닛과, 제 2 공급유닛을 포함한다. 투영 광학계는, 원판으로부터의 노광 광을 기판 상에 투영한다. 제 1 공급유닛은, 제 1 액체를 공급해, 투영 광학계와 기판과의 사이에 형성된 공간에 제 1 액막을 형성한다. 이 공간은 노광 광의 광로를 포함한다. 제 2의 공급유닛은, 제 1 액체와는 다른 제 2의 액체를 공급해, 제 1 액막 주위에 제 2 액막을 형성한다.

액침노광, 투영 광학계, 원판, 노광광, 액막, 광로

Description

액침노광장치 및 디바이스 제조방법{IMMERSION EXPOSURE APPARATUS AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}

본 발명은, 액체를 통해서 기판을 노광하는 액침노광장치, 및 이 액침노광장치를 이용한 디바이스 제조방법에 관한 것이다.

포토리소그래피 기술을 이용해, 반도체 메모리 및 논리 회로 등의 미세한 반도체 소자를 제조할 때, 축소 투영 노광장치가 종래부터 사용되고 있다. 축소 투영 노광장치는, 레티클 등의 원판에 형성된 회로 패턴을 투영 광학계를 이용해 웨이퍼 등의 기판에 투영해 회로 패턴을 기판에 전사한다.

축소 투영 노광장치로 전사할 수 있는 최소의 치수(해상도)는, 노광에 이용하는 빛의 파장에 비례하고, 투영 광학계의 개구수(NA)에 반비례한다. 따라서, 파장을 짧게 하면 할수록, 또 NA를 증가시키면 증가시킬수록, 해상도는 높아진다. 이 때문에, 최근에는, 반도체 소자의 미세화에의 요구에 응답해, 노광 광의 단파장화가 진행되었다. 이와 같이, 노광에 이용되는 자외선의 파장을 짧게 하기 위해서, KrF 엑시머 레이저(파장 = 약 248nm)보다는, ArF 엑시머 레이저(파장 = 약 193nm) 를 이용한다.

이러한 경향으로, ArF 엑시머 레이저 등의 광원을 이용하면서, 더욱 해상도를 향상시키는 기술로서 액침 노광이 주목받고 있다. 액침노광은, 투영 광학계의 최종면과 웨이퍼와의 사이의 공간을 액체로 채우는(즉, 투영 광학계와 웨이퍼 사이에 배치된 매질을 액체로 사용한다) 것으로 노광 광의 실효 파장을 단파장화한다. 이렇게 함으로써, 투영 광학계의 NA를 실제로 크게 해, 해상도를 증가시킬 수 있다. 투영 광학계의 NA는, 매질의 굴절률을 n로 하면, NA = n×sinθ으로서 표현된다. 공기의 굴절률보다 높은 굴절률(n＞1)을 가진 매질을 채우는 것으로 NA를 n까지 증가시킬 수가 있다.

또, 굴절률이 높은 액체는 높은 해상도를 제공한다. 따라서, 순수한 물을 이용한 액침노광장치의 후속 기술로서, 고굴절률을 지닌 액체를 이용한 액침노광장치가 제안되어 있다(일본국 공개특허공보 특개 2006－004964호 참조).

고굴절률을 지닌 액체를 이용한 액침노광장치에 있어서, 고굴절률을 지닌 액체의 투과율의 변동을 감소시키기 위해서, 액막의 주위의 영역을 불활성 가스에 의해 퍼지하는 기술이 제안되어 있다(일본국 공개특허공보 특개 2006－173295호 참조).

고굴절률을 지닌 액체를 이용한 액침노광장치에 관한 제 1 문제점은, 고굴절률을 지닌 액체가, 순수한 물과 비교해 산소를 쉽게 흡수하는 경향이 있다는 점이다. 따라서, 고굴절률을 지닌 액체가 대기중에 노출되면, 자외선 영역의 빛에 대한 액체의 투과율이 크게 저하한다. 액체의 투과율이 저하하면 노광 광의 흡수에 의한 액체의 온도가 상승한다. 이 때문에, 액체의 굴절률이 변화한다. 이러한 굴절률의 변화는, 노광 성능(결상 성능)을 악화시킨다. 높은 노광 성능을 유지하기 위해서는, 액체의 투과율을 정밀하게 관리할 필요가 있다. 덧붙여, 높은 노광 성능을 유지하기 위해서는, 액체의 투과율을 일정하게 유지하는 것이 바람직하다. 액체의 투과율이 변동하는 경우에는, 이러한 변동에 따라 투영 광학계의 수차를 제어할 필요가 있다.

고굴절률을 지닌 액체에의 산소의 혼입을 방지하기 위해, 일본국 공개특허공보 특개 2006－173295호에는, 액막의 주위를 불활성 가스로 퍼지하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 이 경우, 챔버의 구조가 복잡해진다.

고굴절률을 지닌 액체를 이용한 액침노광장치에 관한 제 2의 문제점은, 고굴절률을 지닌 액체가, 순수한 물보다 표면장력이 작기 때문에, 웨이퍼의 표면 및 웨이퍼 스테이지의 천판의 표면에 대해서 접촉각을 크게 하는 것이 곤란하다. 그 때문에, 로컬 필 방식에 있어서, 웨이퍼를 천판과 함께 이동시키면서 노광할 때에, 액체의 일부가 웨이퍼나 천판에 잔존하기 쉽다. 이와 같이 웨이퍼나 천판에 액체의 일부가 잔존하면, 그 액체가 기화해, 온도 변화 등, 노광 환경의 조건이 변동한다. 또, 그 액체가 액막으로 돌아올 때에는, 액막 중에 기포나 난류가 발생할 우려가 있어 바람직하지 않다.

따라서, 본 발명은, 투영 광학계와 웨이퍼와의 사이에 형성된 액막에의 산소 의 혼입을 감소시키고, 또 웨이퍼 상 혹은 웨이퍼 스테이지의 천판 상에 잔존하는 액체의 양을 감소시키는 액침노광장치를 제공한다.

본 발명의 실시 예에 따른 액침노광장치는, 원판으로부터의 노광 광을 기판상에 투영하는 투영 광학계와, 제 1 액체를 공급해, 상기 투영 광학계와 상기 기판과의 사이에 형성되고 상기 노광 광의 광로를 포함한 공간에 제 1 액막을 형성하는 제 1 공급유닛과, 상기 제 1 액체와는 다른 제 2 액체를 공급해, 상기 제 1 액막의 주위에 제 2 액막을 형성하는 제 2 공급유닛을 구비한다.

본 발명의 액침노광장치에 의하면, 투영 광학계와 기판의 사이에 형성된 액막에의 산소의 혼입을 감소시키거나, 기판 상 혹은 기판 스테이지의 천판 상에 잔존하는 액체의 양을 감소시킬 수가 있다.

본 발명의 다른 특징들 및 국면들은 첨부된 도면을 참조하면서 이하의 예시적인 실시 예의 설명으로부터 밝혀질 것이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 노광장치에 대해 설명한다. 각 도면에 있어서, 동일한 부재에 대해서는 동일한 참조 번호를 부착하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 1은, 본 발명의 실시 예에 따른 노광장치(1)의 단면도다.

노광장치(1)는, 투영 광학계(30)의 최종 광학소자(30a)의 웨이퍼 스테이 지(45) 측에 있는 면(최종면)과 웨이퍼(40)와의 사이의 공간에 액체 L1 및 L2를 공급한다. 또한, 노광장치(1)는 이 공간의 주위에도 액체 L1 및 L2를 공급한다. 최종 광학소자(30a)는 광축 AX를 갖는다. 노광장치(1)는, 레티클(20)에 형성된 회로 패턴, 투영 광학계, 및 액체 L1를 개입시켜 웨이퍼(40)를 노광하는 액침노광장치이다.

노광장치(1)는, 스텝·앤드·스캔 방식 또는 스텝·앤드·리피트 방식을 이용해, 웨이퍼(40)를 노광한다. 이하, 본 실시 예에서는, 스텝·앤드·스캔 방식의 노광장치에 대해서 설명한다.

노광장치(1)는, 조명부(10)과, 레티클(20)을 탑재한 레티클 스테이지(25)와, 투영 광학계(30)와, 웨이퍼(40)를 탑재한 웨이퍼 스테이지(기판 스테이지; 45)와, 액체 지지판(천판; 50)과, 액체 공급 및 회수 기구(60)를 포함한다. 또, 노광장치(1)는, (도시하지 않은) 측거부와 (도시하지 않은) 제어부를 더 포함한다. 측거부는, 레티클 스테이지(25) 및 웨이퍼 스테이지(45)의 2차원적인 위치를, 참조 미러 및 레이저 간섭계를 이용해서 실시간으로 측정한다. 제어부는, CPU(central processing unit) 및 메모리를 포함한다. 제어부는, 노광장치(1)에 의해 행해진 동작을 제어하고, 특히, 레티클 스테이지(25) 및 웨이퍼 스테이지(45)의 구동을 제어한다.

조명부(10)는, 전사용의 회로 패턴이 형성된 레티클(20)을 조명한다. 조명부(10)는 광원부(12)와 조명 광학계(14)를 포함한다.

광원부(12)는, 예를 들면, 광원으로서 파장 약 193nm의 ArF 엑시머 레이저 또는 파장 약 248nm의 KrF 엑시머 레이저를 사용할 수가 있다. 단, 광원의 종류는, 엑시머 레이저에 한정되지 않는다. 예를 들면, 파장 약 157nm의 F₂레이저를 사용해도 괜찮다. 또, 광원부(12)에는 어떤 광원의 개수든 사용할 수 있다.

조명 광학계(14)는, 광원부(12)로부터의 노광 광으로 레티클(20)을 조명한다.

레티클(20)은 원판이다. 예를 들면, 레티클(20)은 석영제로 이루어져 있다. 전사되어야 할 패턴이 레티클(20) 위에 형성되어 있다. 레티클(20)은 레티클 스테이지(25)에 의해 지지되고, 레티클 스테이지(25)에 의해 구동된다. 레티클(20)로부터의 노광 광은, 투영 광학계(30)에 의해 웨이퍼(40) 상에 투영된다. 레티클(20)은 웨이퍼(40)와, 광학적으로 공역의 관계에 있는 위치에 배치된다. 노광장치(1)는, 스텝·앤드·스캔 방식을 이용이기 때문에, 노광장치(1)는 레티클(20)과 웨이퍼(40)를 주사시키는 것으로, 레티클(20) 상에 형성된 패턴을 웨이퍼(40) 상에 전사한다.

레티클 스테이지(25)는, 레티클(20)을 지지하고, (도시하지 않은) 이동 기구에 의해 이동된다. 레티클(20) 및 투영 광학계(30)는, 예를 들면, 베이스 프레임에 의해 댐퍼를 통해서 지지되는 경통 정반 상에 배치된다. 이 베이스 프레임은 예를 들면 마루바닥 위에 설치된다. 레티클 스테이지(25)는, 당업계 주지의 어떠한 구성이든 괜찮다. 이동 기구는, 예를 들면 리니어 모터로 구성된다. 이 이동 기구는 XY 방향으로 레티클 스테이지(25)를 구동하는 것으로, 레티클(20)을 이동시킬 수가 있 다.

투영 광학계(30)는, 레티클(20)의 패턴을 웨이퍼(40) 위에 결상한다. 투영 광학계(30)로서는, 반사굴절 광학계 또는 굴절 광학계를 사용할 수가 있다.

본 실시 예에서는, 투영 광학계(30)는, 웨이퍼(40)에 인접한 측에 배치된 최종 광학소자(30a)인 평면 볼록 렌즈를 포함한다. 투영 광학계(30)의 최종면은 평면 볼록 렌즈의 평면이기 때문에, 투영 광학계(30)는 주사동작시의 액체 L의 난류를 방지할 수 있고, 그것에 의해 난류에 의한 기포가 액체 L에 혼입하는 것을 방지할 수가 있다. 평면 볼록 렌즈의 재료로서는, 고굴절률을 가진 플루오르화 바륨·리튬 단결정(BaLiF3) 또는 LuAG(Lutetium Aluminum Garnet)을 사용할 수가 있다. 평면 볼록 렌즈의 평면에는, 액체 L로부터 이 평면을 보호하기 위해서 보호막을 형성해도 좋다. 본 발명에 의하면, 투영 광학계(30)의 최종 광학소자(30a)를 평면 볼록 렌즈(32)에 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 최종 광학소자(30a)로서 메니스커스 렌즈를 사용해도 괜찮다.

본 실시 예에서는, 피노광 기판으로서 웨이퍼(40)를 사용하고 있다. 그렇지만, 웨이퍼 대신에 글래스 플레이트나 액정 기판을 사용해도 좋다. 웨이퍼(40)에는, 포토레지스트가 도포되어 있다.

웨이퍼 스테이지(45)는, (도시하지 않은) 웨이퍼 척을 통해서 웨이퍼(40)를 지지한다. 웨이퍼 스테이지(45)는 (도시하지 않은) 이동 기구에 의해 이동된다. 웨이퍼 스테이지(45)에는, 현존하는 어떤 기구든 적용할 수 있다. 웨이퍼 스테이지(45)는 6개의 자유도(예를 들면, X측, Y축, Z축의 각각에 평행한 이동, 그 X측, Y측, Z축의 각각에 대한 회전이동)를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들면, 웨이퍼 스테이지(45)는, 리니어 모터를 이용해 X, Y, Z 방향으로 웨이퍼(40)를 이동시킨다. 예를 들면, 레티클(20) 및 웨이퍼(40)는, 동기 주사된다. 레티클 스테이지(25)의 위치와 웨이퍼 스테이지(45)의 위치는, 예를 들면, 레이저 간섭계 등에 의해 감시된다. 레티클 스테이지(25)와 웨이퍼 스테이지(45)는 일정한 속도 비율을 유지하면서 구동된다. 웨이퍼 스테이지(45)는, 예를 들면, 댐퍼를 통해서 마루바닥 등 위에 설치되는 스테이지 정반 위에 배치된다.

웨이퍼 스테이지(45)의 액체 지지판(50)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼 스테이지(45)에 의해 지지된 웨이퍼(40)를 둘러싸도록 배치되어 있다. 웨이퍼(40)의 단부로부터 노광을 개시하기 위해서는, 웨이퍼(40)의 단부가 노광 영역(노광 광이 조사되는 영역)에 도달하기 전에 투영 광학계(30)의 최종면 아래의 공간에 액체를 채울 필요가 있다. 따라서, 웨이퍼(40)의 외측에, 웨이퍼(40)의 표면과 거의 같은 높이의 표면을 가진 액체 지지판(50)을 배치하는 것으로, 웨이퍼(40)의 외측에도 액막이 형성된다.

액체 L1의 액체 공급 및 회수 기구(60)는 제 1 공급유닛 및 제 1 회수유닛을 포함한다. 액체 공급 및 회수 기구(60)는 공급 노즐 61(제 1 공급구)을 통해서, 투영 광학계(30)의 최종 광학소자(30a)와 웨이퍼(40)와의 사이에 형성된 공간에 액체 L1를 공급한다. 이렇게 해서, 노광 광의 광로를 액체 L1로 채운다. 또, 액체 L1의 액체 공급 및 회수 기구(60)는, 회수 노즐 62(제 1 회수구)를 통해서, 투영 광학계(30)의 최종 광학소자와 웨이퍼(40)의 사이에 형성된 공간에 공급된 액체 L1를 회수한다.

액체 L2의 액체 공급 및 회수 기구(70)는 제 2 공급유닛 및 제 2 회수유닛을 포함한다. 액체 공급 및 회수 기구(70)는 액체 L1의 액막을 액체 L2가 둘러싸도록 공급 노즐 71(제 2 공급구)을 통해서 액체 L2를 공급한다. 이렇게 해서, 액체 L1의 액막의 주위에 액체 L2의 액막을 형성한다. 또, 액체 L2의 액체 공급 및 회수 기구(70)는, 회수 노즐 72(제 2 회수구)를 통해서, 액체 L1의 액막의 외측에 공급된 액체 L2를 회수한다. 공급 노즐 61, 회수 노즐 62, 공급 노즐 71, 및 회수 노즐 72는, 노즐 유닛(90)에 배치되어 있다. 노즐 유닛(90)은 투영 광학계(30)의 최종 광학소자(30a)를 둘러싸도록 배치되어 있다.

또, 액체 L1의 액체 공급 및 회수 기구(60)와 액체 L2의 액체 공급 및 회수 기구(70)는, 웨이퍼(40)의 표면의 일부분만을 액침하는 로컬 필(local fill) 방식을 채용한다. 액체 L2의 주위는, (도시하지 않은) 에어 커튼에 의해 실(seal)되어도 괜찮다.

액체 L1은, 노광 광의 파장에 대한 투과율이 높고, 투영 광학계(30)에 진애가 부착되는 것을 방지하며, 레지스트 프로세스에 사용하기 적합한 액체(물질)이다. 액체 L1은, 예를 들면, 굴절률이 높은 포화 탄화 수소계의 액체이다. 이 액체 L1은 웨이퍼(40)에 도포된 포토레지스트나 노광 광의 파장에 따라 선택될 수가 있다. 투영 광학계(30)의 최종 광학소자(30a)를, 액체 L1의 영향으로부터 보호하기 위해서, 최종 광학소자(30a) 위에 보호막이 도포될 수도 있다.

액체 L1의 노광 광에 대한 굴절률은, 액체 L2의 노광 광에 대한 굴절률보다 높다. 액체 L1의 노광 광에 대한 굴절률은, 1.5보다 높은 것이 바람직하다.

액체 L2는, 액체 L1와 혼합하지 않는 액체(물질)이다. 액체 L1과 혼합하지 않는 액체 L2의 물질의 예로서, 초순수 물, 순수한 물, 이온수 등을 사용한다. 액체 L2와 웨이퍼(40)의 표면 간의 접촉각과, 액체 L2와 액체 지지판(50)의 표면 간의 접촉각은, 액체 L1와 웨이퍼(40)의 표면 간의 접촉각과, 액체 L2와 액체 지지판(50)의 표면 간의 접촉각보다 각각 크다.

액체 L1의 액체 공급 및 회수 기구(60)는, 회수한 액체 L1의 순도를 향상시키는 정제 기구(미도시)와 액체 L1로부터 용존 산소를 제거하는 탈가스 기구(미도시)를 포함한다. 액체 L1의 액체 공급 및 회수 기구(60)는, 액체 L1를 펌핑하기 위한 펌프, 액체 L1의 이송량을 제어하기 위한 유량 제어부, 액체 L1의 온도 조정을 위한 온도 조정부, 및 새로운 액체와 회수한 후에 정제한 액체를 혼합하는 혼합 기구를 더 포함한다.

액체 L2의 액 공급 및 회수 기구(70)는, 액체 L2를 펌핑하기 위한 펌프, 액체 L2의 이송량을 제어하기 위한 유량 제어부, 및 액체 L2의 온도 조정을 위한 온도 조정부를 포함한다. 액체 L2가 액체 L1과 같은 경우에는, 액체 공급 및 회수 기구(70)는 액체 L2로부터 용존 산소를 제거하는 탈가스 기구를 더 포함해도 된다.

이하, 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.

[제 1 실시 예]

제 1 예시적인 실시 예에 따른 노광장치는, 광원부에 대한 ArF 엑시머 레이저를 포함하여, 스텝·앤드·스캔 노광 방식을 이용한다.

도 2는 제 1 실시 예에 따른 노광장치의 주요부의 확대도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 노광장치는, 액체 L1의 액체 공급 및 회수 기구(60)와 액체 L2의 액체 공급 및 회수 기구(70)를 포함한다. 즉, 노광장치는, 액체 L1 및 액체 L2의 각각에 대하여 공급 및 회수 기구를 포함한다. 투영 광학계(30)의 최종면과 웨이퍼(40)에 의해 형성된 공간에 액체 L1을 공급한다. 액체 L1으로서 1.64의 높은 굴절률을 가진 포화 탄화 수소계의 액체를 사용한다. 액체 L1과 혼합하지 않는 액체 L2로서 초순수 물을 사용한다.

제 1 예시적인 실시 예에 따른 노광장치에 있어서는, 웨이퍼(40)를 레티클(20)의 패턴으로 노광한다. 투영 광학계(30)와 웨이퍼(40)와의 사이에서 노광 광은 액체로 채워진 광로를 갖는다. 따라서, 웨이퍼(40)의 노광 중에, 액체 L1의 액막 및 액체 L2의 액막이 형성된다.

액체 지지판(50) 상에는, 발액성(발수성) 불소계 재료를 코팅할 수 있다. 또, 액체 지지판(50)에 대하여 발액성(발수성) 불소계 재료를 사용할 수 있다.

도 3은, 광축 AX에 직교하고, 공급 노즐 61, 회수노즐 62, 공급노즐 71 및 회수노즐 72를 포함한 면에 있어서의 도 2에 나타낸 노광장치의 단면도이다. 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 액체 L1의 액체 공급 및 회수 기구(60)는, 투영 광학계(30)의 최종면과 웨이퍼(40)와의 사이에 형성된 공간에, 공급 노즐 61을 이용해서 액체 L1를 공급한다. 이렇게 함으로써, 액체 L1의 액막을 형성한다. 또, 액체 공급 및 회수 기구(60)는 회수 노즐 62를 이용해서 액체 L1를 회수하고, 정제 기구 및 탈가스 기구(모두 미도시)를 통해서 액체 L1을 순환시킨다.

노즐 유닛(90)에는, 최종 광학소자(30a)로부터 외측으로, 공급 노즐 61, 회수 노즐 62, 공급 노즐 71, 및 회수 노즐 72의 순서로 4개의 노즐이 설치되어 있다.

투영 광학계(30)의 최종면과 웨이퍼(40)와의 사이의 공간에 액체 L1의 액막을 형성시킨 후에, 액체 L2의 액체 공급 및 회수 장치(70)는, 액체 L1의 액체 공급 및 회수 기구(60)에 의해 공급된 액체 L1의 외측에 공급 노즐 71을 이용해서 액체 L2를 공급한다. 또, 액체 공급 및 회수 기구(70)는 액체 L2의 공급 노즐 61의 외측에 배치된 회수 노즐 72를 이용해서 액체 L2를 회수한다. 그 후에, 액체 공급 및 회로 기구(70)는 액체 L2를 순환시킨다.

액체 L1의 표면장력은 작기 때문에, 액체 지지판(50)의 표면에 불소계 재료를 코팅하고 있어도, 큰 접촉각을 얻을 수 없다. 이 때문에, 웨이퍼(40)를 액체 지지판(50)과 함께 이동시키면서 노광할 때나 웨이퍼(40)를 장거리 이동시킬 때에, 액체 L1만을 이용하면, 액체 L1의 일부가 액체 지지판(50) 상에 잔존해 버린다. 그런데, 액체 L1의 외측에 배치되어 있는 액체 L2가 초순수 물이기 때문에, 액체 지지판(50)의 표면에 코팅한 불소계 재료는, 액체 L2에 대해서 발액성을 나타낸다(즉, 액체 L2는, 액체 지지판(50)의 표면에 대하여 액체 L1보다 접촉각이 크다). 또, 액체 L1와 액체 L2는 혼합하지 않기 때문에, 액체 L2의 액막이 액체 지지판(50) 상에 남으려고 하는 액체 L1를 되밀친다. 따라서, 액체 지지판(50)에 잔존하는 액체 L1의 양을 감소시킬 수가 있다. 이 같은 이유로, 웨이퍼(40)의 표면에 도포되어 있는 레지스트에 대한 액체 L2의 접촉각이, 액체 L1의 접촉각보다 큰 경 우에는, 웨이퍼(40) 상에 잔존하는 액체 L1의 양을 감소시킬 수가 있다.

또, 액체 L1의 액막을 둘러싸도록 형성된 액체 L2의 액막이 주변 공기에 대하여 장벽의 역할을 한다. 따라서, 액체 L1에의 산소의 혼입을 감소시킬 수 있다. 그 결과, 액체 L1의 투과율의 변동을 줄일 수가 있다.

[제 2 예시적인 실시 예]

제 1 예시적인 실시 예와 달리, 제 2 예시적인 실시 예에 따른 노광장치는, 광원부에 대한 ArF 엑시머 레이저를 포함하여 스텝·앤드·스캔 노광 방식을 이용한다.

본 제 1 예시적인 실시 예와 달리, 노광장치는 분리 기구(80)를 가지고 있다. 도 4는, 제 2 예시적인 실시 예에 따른 노광장치의 주요부의 확대도이다.

웨이퍼(40)를 액체 지지판(50)과 함께 이동시키면서 노광할 때나 웨이퍼(40)를 장거리 이동할 때에, 액체 L1의 회수 노즐 62에 의해, 액체 L1와 함께 액체 L2도 동시에 회수될 가능성이 있다. 따라서, 액체 L1와 액체 L2를 분리시키기 위해, 회수 노즐 62의 후단(하류측)에는, 분리 기구(8)가 설치되어 있다.

분리 기구(80)에 의해 액체 L1와 액체 L2를 분리시킨 후, 액체 L1를, 액체 L1의 액체 공급 및 회수 기구(60)로 회수해, 순환시킨다. 이에 대해, 액체 L2를, 액체 L2의 액체 공급 및 회수 기구(70)로 회수한다. 그 후에, 액체 L2를 순환시켜도 괜찮고, 폐수로서 외부로 배출해도 괜찮다.

분리 기구(80)는, 이하의 방식 중 하나를 이용해서 액체 L1과 액체 L2를 분리한다. 예를 들면, 탱크 내에서 중력을 이용해 액체 L1와 액체 L2를 분리한다. 또, 원심분리 방식 또는 열 분리 방식 등을 이용해, 액체 L1와 액체 L2를 분리한다. 본 실시 예에 의하면, 액체 L1의 액체 공급 및 회수 기구(60)로 액체 L2를 회수했을 경우에도, 액체 L2를 액체 L1로부터 분리해 재이용하는 것이 가능하다. 이렇게 함으로써, 액체 L2를 효율적으로 사용하는 것이 가능해진다.

다음에, 본 발명의 실시 예에 따른 노광장치(1)를 이용한 디바이스 제조방법을 설명한다. 다음에, 도 5 및 도 6을 참조하면서 이 디바이스 제조방법에 대해 설명한다. 도 5는, 디바이스(반도체 디바이스, 액정 디바이스 등)의 제조 방법을 설명하기 위한 플로차트이다. 여기에서는, 반도체 디바이스의 제조방법에 대해서 설명한다. 스텝 S1(회로설계)에서는, 디바이스의 회로를 설계한다. 스텝 S2(레티클 제작)에서는, 설계한 회로 패턴을 가진 레티클을 제작한다. 스텝 S3(웨이퍼 제조)에서는, 실리콘 등의 재료를 이용해 웨이퍼를 제조한다. 스텝 S4(웨이퍼 프로세스)에서는, 포토리소그래피 기술에 의해 레티클을 이용해 웨이퍼 상에 실제의 회로를 형성한다. 이 스텝은 "전공정"이라고 불린다. 스텝 S5(조립)에서는, 스텝 S4에 의해 제작된 웨이퍼를 반도체 칩으로 제조한다. 이 공정은 "후공정"이라고 불린다. 이 공정은, 어셈블리 서브 공정(다이싱, 본딩), 패키징 공정(칩 봉입) 등을 포함한다. 스텝 S6(검사)에서는, 스텝 S5에서 제작된 반도체 디바이스의 동작 확인 테스트, 내구성 테스트 등의 검사를 행한다. 이러한 공정을 거쳐 반도체 디바이스가 완성되어, 출하된다(스텝 S7).

도 6은, 상기 스텝 S4에서 행해지는 웨이퍼 프로세스의 상세한 플로차트다. 스텝 S11(산화)에서는, 웨이퍼의 표면을 산화시킨다. 스텝 S12(CVD)에서는, 웨이퍼 의 표면에 절연막을 형성한다. 스텝 S13(전극 형성)에서는, 웨이퍼 상에 전극을 증착 등에 의해 형성한다. 스텝 S14(이온 주입)에서는, 웨이퍼에 이온을 주입한다. 스텝 S15(레지스트 처리)에서는, 웨이퍼에 감광제를 도포한다. 스텝 S16(노광)에서는, 노광장치(1)를 이용해 레티클 상에 형성된 회로 패턴을 개입시켜 웨이퍼를 노광한다. 스텝 S17(현상)에서는, 노광한 웨이퍼를 현상한다. 스텝 S18(에칭)에서는, 현상한 레지스트 상 이외의 부분을 제거한다. 스텝 S19(레지스트 박리)에서는, 에칭이 끝나 불필요해진 레지스트를 박리한다. 이러한 스텝을 반복해 실시하는 것에 의해 웨이퍼 상에 다중의 회로 패턴이 형성된다. 본 실시 예에 따른 디바이스 제조 방법에 의하면, 종래보다 고품위의 디바이스를 제조할 수가 있다. 이와 같이, 노광장치(1)를 이용하는 디바이스 제조 방법, 및 제조한 디바이스도 본 발명의 일측면을 구성한다.

예시적인 실시 예를 참조하면서 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 이들 예시적인 실시 예에 한정되는 것이 아니다. 이하의 특허청구범위는 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 다양한 변경 및 변형이 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 노광장치의 예를 나타내는 단면도다.

도 2는 제 1 실시 예에 따른 노광장치의 주요부의 확대도다.

도 3은 도 2에 나타낸 4개의 노즐을 포함한 노광장치의 주요부의 단면도다.

도 4는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 노광장치의 주요부의 확대도다.

도 5는 디바이스의 제조방법을 설명하기 위한 플로차트다.

도 6은 도 5에 나타낸 스텝 S4의 웨이퍼 프로세스의 상세한 플로차트다.

Claims

원판으로부터의 노광 광을 기판 상에 투영하는 투영 광학계와,

제 1 액체를 공급해, 상기 투영 광학계와 상기 기판과의 사이에 형성되고 상기 노광 광의 광로를 포함한 공간에, 제 1 액막을 형성하는 제 1 공급유닛과,

상기 제 1 액체와 다른 제 2 액체를 공급해, 상기 제 1 액막의 주위에 제 2 액막을 형성하는 제 2 공급유닛을 구비한 것을 특징으로 하는 액침노광장치.
제 1 항에 있어서,

상기 기판을 지지해 이동시키는 기판 스테이지를 더 구비하고,

상기 기판 스테이지는, 상기 기판 스테이지에 의해 지지된 기판을 둘러싸도록 배치된 천판을 포함하며, 상기 제 2 액체의 상기 천판에 대한 접촉각은, 상기 제 1 액체의 상기 천판에 대한 접촉각보다 큰 것을 특징으로 하는 액침노광장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 액체의 상기 기판에 대한 접촉각은, 상기 제 1 액체의 상기 기판에 대한 접촉각보다 큰 것을 특징으로 하는 액침노광장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 액체의 상기 노광 광에 대한 굴절률은, 상기 제 2 액체의 상기 노광 광에 대한 굴절률보다 큰 것을 특징으로 하는 액침노광장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 액체는 포화 탄화수소의 액체를 포함하고, 상기 제 2 액체는 초순수 물을 포함한 것을 특징으로 하는 액침노광장치.
제 1 항에 있어서,

제 1 회수구를 통해서 액체를 회수하는 제 1 회수유닛과,

제 2 회수구를 통해서 액체를 회수하는 제 2 회수유닛을 더 구비하고,

상기 제 1 공급유닛은, 제 1 공급구를 통해서 상기 제 1 액체를 공급하며, 상기 제 2 공급유닛은, 제 2 공급구를 통해서 상기 제 2 액체를 공급하고, 상기 제 2 공급구는, 상기 광로에 대해서 상기 제 1 공급구보다도 외측에 배치되고, 상기 제 1 회수구는, 상기 제 1 공급구와 상기 제 2 공급구 사이에 배치되며, 상기 제 2 회수구는, 상기 광로에 대해서 상기 제 2 공급구보다도 외측에 배치되는 것을 특징으로 하는 액침노광장치.
제 6 항에 있어서,

상기 제 1 회수유닛은, 회수한 액체를 상기 제 1 액체와 상기 제 2 액체로 분리하는 분리 기구를 포함한 것을 특징으로 하는 액침노광장치.
청구항 1에 기재된 노광장치를 이용해 기판을 노광하는 공정과,

노광된 상기 기판을 현상하는 공정을 포함한 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.