KR20080066595A - 조명광학계, 노광장치, 및 디바이스 제조방법 - Google Patents
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Abstract
광원으로부터의 광을 사용해서 피조사면을 조명하는 본 발명의 조명광학계는, 이 조명광학계의 동공면에 배치되고, 일정한 면적의 개구를 가진 조리개, 및 상기 동공면에 있어서의 상기 광원으로부터의 광의 조사범위를 조정하는 조사범위조정부를 가지고, 상기 조사범위는 상기 개구를 포함하고, 상기 조사범위조정부는 상기 조사범위를 변화시켜서 상기 피조사면에 있어서의 조명광의 광량을 조정한다.
Description
본 발명은 조명광학계, 노광장치, 및 디바이스 제조방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스를 제조하기 위해서, 스테퍼(즉, 일괄노광형의 투영노광장치)와 스캐너(즉, 주사노광형의 투영노광장치)가 사용될 수 있다. 스캐너는, 레티클과 웨이퍼를 투영광학계에 대해서 동기해서 이동시킴으로써, 웨이퍼의 각 쇼트영역에 레티클의 패턴상을 전사할 수 있도록 스텝ㆍ앤드ㆍ스캔 방식으로 레티클을 노광한다.
이러한 주사노광형의 투영노광장치에 있어서도, 일괄노광형의 투영노광장치와 마찬가지로, 웨이퍼 상의 각 쇼트영역의 각 점에 대한 노광량(적산 노광량)을 목표 노광량과 같아지도록 조도 불균일을 최소한으로 하기 위한 노광량제어기구가 필요하다.
여기서 일본 특개평 8-236439호 공보에서는, 광량조정유닛(예를 들면, 감광필터), 혹은 펄스레이저발진주파수의 적어도 한쪽을 제어해서 노광량조정을 행하는 방식이 제안되고 있다. 도 6은 터릿(1) 상에 다른 투과율을 가지는 감광필터 (neutral density(ND) filter)(2)를 복수 배치한 종래의 광량조정유닛을 나타낸다. 이 광량조정유닛은 광축 상에서 ND필터를 전환함으로써 소망하는 투과율을 선택한다(즉, 광량을 조정한다).
상기 조정방법을 구사함으로써, 필요한 정밀도에 따른 노광량제어가 가능해진다. 여기서 상기 2종의 조정방법을 병용하면, 감광효과에 따른 제어가 가능해지기 때문에, 펄스폭변조에 의한 고정밀의 노광량제어를 실현할 수 있다.
또한, 도 7에 나타내는 바와 같이, 일본 특개평 5-251310호 공보에 기재된 종래의 시스템은 조명광의 광축(3) 상에 직렬로 배치된 2개의 터릿(5)의 각각에 배치된 복수 개(즉, 5 개)의 ND필터(4)를 포함한다. 이 종래의 시스템은, 복수의 ND필터를 포함하는 단일 터릿을 사용하는 시스템에 비해, 2개의 터릿(5)의 ND필터 (4)의 조합을 변경해서 광량을 감쇠시킴으로써 고속의 광량조정을 실현할 수 있다.
더 구체적으로는, 도 7의 종래 시스템은 터릿(5)의 ND필터(4)의 조합을 변경함으로써 합계 25 ( = 5 ×5)의 광속감쇠단계를 실현할 수 있다. 25매의 ND필터를 동일한 터릿 상에 배치하려면, 대형의 터릿이 필요하게 되는 것은 물론이다. 수많은 ND필터를 고속으로 전환하기 위한 기구를 포함하는 복잡한 하드웨어구성이 필요하게 된다.
도 8은 ND필터를 전환함으로써 실현되는 종래의 광량조정(이산적인 광량단계)을 나타낸다. 도 8에 있어서, 횡축은 ND필터 수를 나타내고, 종축은 레이저광투과율을 나타낸다. 기재를 단순화하기 위해서, 단일 스테이지의 터릿을 구성하기 위하여 ND필터가 직렬로 배치되어 있다고 상정한다. 투과율은 ND필터 수가 증가할수 록 감소한다.
도 8에서 명백한 바와 같이, 레이저광투과율은 계단형상으로 변동한다. 즉, 종래의 시스템은 각각의 ND필터에 특유한 고정 투과율 사이의 중간 투과율은 실현할 수 없다. 예를 들면, 이 시스템은 제 2 및 제 3필터의 2개의 투과율 사이의 중간 투과율 "α"[%]은 실현할 수 없다. 이 경우에, 이 시스템은, 제 2필터의 투과율이 중간 투과율 "α"에 가장 가깝기 때문에, 제 2필터를 선택한다.
한편, 종래의 시스템은 노광량을 정밀하게 제어하기 위하여 노광주사속도 또는 광원레이저의 발진주파수를 제어할 수 있다. 그러나, 주사속도가 높다면, 이 장치는 고성능 구동기구가 필요하게 되므로, 장치코스트가 증가한다. 주사속도가 낮다면, 드루풋이 불충분하게 될 수 있다.
또한, 광원레이저의 발진주파수가 높으면, 레이저의 수명은 감소할 수 있다. 한편, 광원레이저의 발진주파수가 낮으면, 조명의 불균일이 발생할 수 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위해서, 다음의 방법을 채용해서 소망하는 투과율과 실현 가능한 투과율 사이의 차이를 감소시킬 수도 있다. 이 방법은 복수의 ND필터에 대해 증가된 수의 스테이지를 사용해서 특유의 투과율(즉, 종축에 있어서 계단형상 또는 이산적 투과율) 사이의 갭을 감소시킨다.
그러나, 이 방법은 많은 수의 ND필터 및 복잡한 하드웨어 구성을 필요로 한다. 따라서, 코스트가 증가한다. 그러므로, 코스트 및 장치크기를 감소시키기 위해서뿐만 아니라 광량조정의 정밀도를 증가시키기 위해서도 적절한 최적화가 필요하게 된다. 그 결과, 스테이지의 수가 제한된다. 종축에 있어서의 계단형상 또는 이산적 투과율 사이의 갭을 의도된 레벨로 감소시킬 수 없다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 광원으로부터의 광을 사용해서 피조사면을 조명하는 조명광학계로서, 이 조명광학계의 동공면에 배치되고, 일정한 면적의 개구 를 가진 조리개, 및 상기 동공면에 있어서의 상기 광원으로부터의 광의 조사범위를 조정하는 조사범위조정부를 가지고, 상기 조사범위는 상기 개구를 포함하며, 상기 조사범위조정부는 상기 피조사면의 조명광의 양을 조정하도록 상기 조사범위를 변경하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징 및 측면은 첨부도면을 참조한 전형적인 실시형태의 다음 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명에 의하면, 하드웨어의 구성의 복잡성을 증가시키지 않고 연속적인(비이산적인) 광량조정을 행할 수 있고, 광량조정에 있어서 소망하는 해상도를 얻을 수 있는 광량조정장치를 제공할 수 있다.
전형적 실시형태의 다음 설명은 본질적으로 예시적인 것이고, 결코 본 발명, 그 용도, 또는 사용을 한정하려고 하는 것은 아니다. 명세서 전제를 통해서, 유사한 참조번호 및 부호는 다음 도면에서 유사한 구성요소를 나타내고, 따라서 한 도면에서 한 구성요소가 설명되면, 이것은 다음 도면에서는 설명되지 않는다. 이하, 도면을 참조해서 전형적 실시형태를 상세히 설명한다.
본 발명의 전형적 실시형태에 의한 광량조정장치는 소정의 노광영역의 노광량을 소정의 노광 레벨로 제어하는 노광장치의 조명광학계에 사용할 수 있다. 노광장치는, 예를 들면, 레티클(원판)의 패턴을 웨이퍼(기판) 상에 투영하는 스탭-앤드-리피트 투영노광방식(즉, 스테퍼) 또는 스탭-앤드-스캔 투영노광방식(즉, 스캐너) 등이 있다.
전형적 실시형태에 의한 광량조정장치는 피전사패턴이 형성되어 있는 원판(즉, 피조사면(목표 면)) 상의 특정 조명영역을 향하여 노광조명광을 사출하는 조명광학계를 포함하는 주사노광장치에 적용할 수 있다. 상기 조명영역에 대해서 상기 원판의 주사와 동기해서 상기 조명영역과 공액인 상기 기판의 노광영역에서 주사를 행한다.
예를 들면, 노광광원은 파장 약 193㎚의 ArF 엑시머레이저, 파장 약 248㎚의 KrF 엑시머레이저, 파장 약 153㎚의 F2 엑시머레이저 등의 엑시머레이저이다. 그러나, 레이저의 종류는 엑시머레이저로 한정되지 않는다.
예를 들면, 노광광원으로서 YAG레이저를 사용해도 된다. 레이저의 개수도 1개로 한정되지 않는다. 레이저광원에 대해 광속정형광학계는 레이저광원으로부터의 평행광속을 소망하는 빔형상으로 변환하는 데 사용될 수 있다. 인코히런트광학계는 코히런트레이저광속을 인코히런트광속으로 변환하기 위하여 사용될 수도 있다. 또한, 광원은 하나 또는 복수의 수은램프 또는 크세논램프도 사용할 수 있다.
[제 1 전형적 실시형태]
도 1은 제 1 전형적 실시형태에 의한 조명광학계의 광량조정장치를 나타낸다. 본 실시형태의 광량조정장치는 줌광학계(28) 및 조리개(25)를 포함한다. 줌광학계(28)는 광원(30)으로부터 사출된 레이저광의 광로 상에 배치된 조사범위조정부로서 기능한다. 줌광학계(28)는 조사범위(27)를 변화시킬 수 있다. 조리개(25)는 직경 또는 면적이 일정한 고정개구를 가진다. 이 조리개(25)는 조명광학계의 동공면에 배치되어 있다.
줌광학계(28)는 줌구동을 행하는 이동가능한 광학소자를 포함한다. 이 줌광학계(28)는 광원(30)으로부터 조리개(25)의 고정개구를 포함하는 영역을 향하여 주행하는 광의 조사범위를 확대 또는 축소(조정)할 수 있다. 따라서, 줌광학계(28)는 고정개구를 통과하는 조명광의 양(즉, 수광면 상의 광량)을 조정할 수 있다.
상기 광량조정장치를 사용하는 전형적 실시형태는 광원(30)으로부터 사출되는 광의 감광량(즉, 조리개(25)를 통과하는 광의 양)을 연속적으로 변경할 수 있다.
광량조정장치는 하나 이상의 감광필터(neutral density(ND) filter)(29)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 동일한 터릿 상에 2개 이상의 ND필터가 배치되어 변경되고, ND필터 중의 선택된 하나가 광로 내에 배치될 수 있다. 도 1에 나타낸 전형적 광량조정장치는 ND필터(29) 및 줌광학계(28)를 포함한다.
2개 이상의 ND필터가 사용되면, 이 광량조정장치는 연속적인(비이산적인) 광량조정을 실현할 수 있다. 즉, 전형적 실시형태에 의한 광량조정장치는 종래의 시스템에 의한 광량조정에 있어서의 이산성(즉, ND필터의 전환에 의한 계단형상의 변화)을 보완한다.
전형적 실시형태에 의한 광량조정장치는 줌광학계(28)를 사용해서 줌구동을 행하여 조사범위의 가변적인 제어를 실현한다. 조사범위의 연속적인 변화에 의해 상기 연속적인 광량조정을 실현할 수 있다.
[제 2 전형적 실시형태]
제 2 전형적 실시형태에 의한 광량조정장치는, 제 1 전형적 실시형태에 의한 광량조정장치의 구성에 부가해서, 측정부(즉, 조명검출센서)와 광량제어부를 포함한다. 전형적 실시형태에 의한 측정부는 상기 광학계의 상면(image plane) 상의 조명광의 조도를 측정한다.
전형적 실시형태에 의한 광량제어부는 상면에 있어서의 조명광의 광량(조도)의 측정결과, 노광장치에 설정되는 목표 광량, 및 스테이지의 주사속도로부터 광량의 조정량을 산출한다. 광량제어부는 산출된 조정량에 따라 ND필터의 전환 및/또는 줌광학계의 줌구동을 행한다. 또한 광원에 공급된 레이저펄스 수의 제어와 조합해서, 광량제어부는 광량을 연속적으로 변화시켜서 소망하는 광량을 설정할 수 있다.
[제 3 전형적 실시형태]
도 2는 제 3 전형적 실시형태에 의한 광량조정장치를 나타내며, 이 광량조정장치는, 제 1 또는 제 2 전형적 실시형태에 의한 광량조정장치의 구성에 부가해서, 2개의 옵티컬 인티그레이터(24) 및 (26)를 포함한다.
옵티컬 인티그레이터(24) 및 (26)의 양자는 광원(30)으로부터 사출된 광의 광로 상에 배치되어 있다. 옵티컬 인티그레이터(26)는 조리개(25)의 위치에 대해 광원(30) 쪽에 배치되어 있다. 옵티컬 인티그레이터(24)는 조리개(25)의 위치에 대해 수광면(즉, 피조사면) 쪽에 배치되어 있다. 옵티컬 인티그레이터(24) 및 (26)(즉, 복수의 인티그레이터)는, 줌광학계가 줌구동을 행할 때, "유효광원"의 형상이 붕괴되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시형태에 있어서, "유효광원"이란, 조명광학계의 동면에 있어서의 광강도 분포이며, 수광면에 대한 광의 입사각도의 분포에 상당한다.
전형적 실시형태에 의한 광량조정장치는, 줌광학계가 광량조정을 위해서 줌구동해서 조사범위를 변화시켜도, 유효광원의 형상을 붕괴시키지 않는 광학계를 실현할 수 있다.
[제 4 전형적 실시형태]
제 4 전형적 실시형태에 의한 조명광학계의 광량조정장치는 고정조리개(즉, 광량조정부)와 가변조리개를 포함한다. 고정조리개는 광원으로부터 사출된 광의 광로 내에 위치하고 또한 조명광학계의 동면 상에 배치되어 있다.
고정조리개는 일정한 개구직경(즉, 일정한 개구면적)을 가진다. 가변조리개(즉, 가변 개구면적을 가진 조리개)는 광로 내에 위치하고 또한 고정조리개에 비해 광원에 근접해서 배치되어 있다. 가변조리개는 개구의 직경을 변화시킴으로서 고정조리개의 조사범위를 연속적으로 변화시킬 수 있다.
광량조정장치는 1개 이상의 ND필터를 포함함 수 있다. 예를 들면, 동일한 터릿 상에 2개 이상의 ND필터가 배치되어 있고, ND필터 중의 선택된 1개는 광로 내에 배치될 수 있다. 2개 이상의 ND필터가 사용되면, 광량조정장치는 연속적인(비이산적인) 광량조정을 실현할 수 있다. 즉, 전형적 실시형태에 의한 광량조정장치는 종래의 시스템에 의한 광량조정에 있어서의 이산성(즉, ND필터의 전환에 의한 계단형상 변화)을 보완할 수 있다.
상기한 바와 같이, 전형적 실시형태에 의한 광량조정장치는 가변조리개를 사 용해서 고정조리개의 조사범위를 연속적으로 변화시키고 또한 고정조리개를 통과한 조명광이 양(즉, 피조사면에 있어서의 광량)을 조정할 수 있다.
[제 5 전형적 실시형태]
제 5 전형적 실시형태에 의한 광량조정장치는, 제 4 전형적 실시형태에 의한 광량조정장치의 구성에 부가해서, 측정부(즉, 조명검출센서) 및 광량제어부를 포함한다. 전형적 실시형태에 의한 측정부는 상면에 있어서의 조명광의 조도를 측정한다.
전형적 실시형태에 의한 광량제어부는 상면에 있어서의 조명광의 광량(조도)의 측정결과, 노광장치에 설정되는 목표노광량, 및 스테이지스의 주사속도에 의거하여 수광면에 있어서의 광량조정량을 산출한다. 광량제어부는 산출된 조정량에 따라 ND필터의 전환 및/또는 가변조리개의 개구면적 조정을 행한다. 또한, 광원으로부터 사출된 레이저펄스 수의 제어와 조합해서, 광량제어부는 수광면에 있어서의 광량을 연속적으로 변화시켜서 소망하는 광량을 설정한다.
[제 6 전형적 실시형태]
제 6 전형적 실시형태에 의한 광량조정장치는, 제 4 또는 제 5 전형적 실시형태에 의한 광량조정장치에 구성에 부가해서, 제 1 옵티컬 인티그레이터와 제 2 옵티컬 인티그레이터를 포함한다. 제 1 및 제 2 옵티컬 인티그레이터는 광원으로부터 사출된 광의 광로 내에 위치하고 있다. 제 1 옵티컬 인티그레이터는 고정조리개의 위치에 대해 광원 쪽에 배치되어 있다. 제 2 옵티컬 인티그레이터는 고정조리개의 위치에 대해 수광면 쪽에 배치되어 있다. 2개의 옵티컬 인티그레이터(즉, 복수 의 인티그레이터)는, 가변조리개가 개구면적을 변화시킬 때, "유효광원"의 형상이 붕괴되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 전형적 실시형태에 의한 광량조정장치는, 가변조리개가 광량조정을 위해 조사범위를 변화시켜도, 유효광원의 형상이 붕괴되지 않는 광학계를 실현할 수 있다.
[제 7 전형적 실시형태]
도 3은 노광광원으로부터 사출된 노광광을 사용해서 웨이퍼 상에 레티클패턴을 형성하기 위하여 동작할 수 있는 노광장치에 내장된 전형적 광량조정장치를 나타낸다. 도 3에 있어서, 조명광학계(31)는 노광광원(30)으로부터 사출된 노광광을 수광한다. 이 노광광은 노광광학계(31) 내의 2개의 폴딩미러(21) 및 (18)를 연속해서 통과해서 레티클(19)을 균일하게 조명한다.
투영광학계(32)는 레티클(19)을 통과한 노광광을 수광해서 웨이퍼스테이지 (34) 상에 장착된 웨이퍼(33) 상에 레티클(19)의 패턴을 전사한다. 웨이퍼스테이지 (34)에는 이 웨이퍼스테이지(34)에서의 조도(즉, 광량)를 측정하는 조도검출센서 (35)가 장착되어 있다. 하프미러(20)는 노광광을 분할하는 기능을 가지고 있다. 조도검출센서(22)는 하프미러(20)에서 반사된 노광광의 일부를 측정한다.
중앙처리부(CPU)(23)는 센서(35) 및 (22)의 각각으로부터 조도측정결과(즉, 조도측정치)를 받는다. CPU(23)는 센서(35) 및 (22)로부터 수신된 검출신호에 의거하여 노광량 제어를 행한다. 더 구체적으로는, CPU(23)는 레이저광원(노광광원 (30))에 공급된 발진펄스의 수를 판정하고, ND필터(29)를 전환해서, 줌광학계(28) 를 구동한다.
측정된 조도치에 따라 산출된 설정 펄스에너지가 광원레이저의 최소 펄스에너지레벨보다 작으면, 펄스당 조사에너지를 감소시킬 필요가 있다.
이 경우에, CPU(23)는 그 차이를 최소화할 수 있는 감광량을 산출하고, 산출결과에 따라 노광량 제어를 행한다. 이 제어는 ND필터(29)의 전환과 줌광학계 (28)의 줌구동의 감광량의 할당을 포함한다.
더 구체적으로는, CPU(23)는 광량의 조(粗)조정을 ND필터(29)의 전환에 의해 행하고, 줌광학계(28)에 의해 광량의 연속적인 (미(微))조정을 행하게 함으로써 ND필터(29)의 조조정에 의한 단차를 완전히 제거한다. 줌광학계(28)는 동면 상에 배치된 고정조리개(25)와 이 조리개(25)에 도달하는 노광광의 조사범위를 확대/축소하는 줌구동을 조합함으로써 소망하는 감광을 달성할 수 있다. 예를 들면, 조사범위가 증가하면, 이 조리개(25)를 통과하는 광속의 에너지밀도는 조사범위가 좁을 때에 얻어진 값에 비해 작아진다. 그 결과, 노광량을 감소시킬 수 있다.
또한, 조명광학계(31)는 복수의 인티그레이터를 포함할 수 있다. 인티그레이터(26)는 최종 인티그레이터(24)에 비해 광원(30)에 근접해 있으며 또한 동면 상의 조리개(25) 다음에 위치하고 있다.
또한, 줌광학계(28)는 조사범위(27)를 변화시킬 수 있다. 따라서, 조명광학계(31)는 유효광원의 형상을 유지하면서 광량조정을 행할 수 있다.
도 4는 상기 전형적 실시형태의 효과를 정성적으로 나타낸다. 도 8(종래예)과의 비교로부터 명백한 바와 같이, 레이저광의 투과율은 각 ND필터의 특유의 투과 율(검은 원으로 표시됨) 사이의 각 중간 영역에 직선 보간되어 있다. 보간은 곡선 보간일 수도 있다. 도 4로부터 명백한 바와 같이, 상기 실시형태는 도 8에서 실현할 수 없는 임의의 중간 투과율 "α"[%]을, 시스템의 분해능(예를 들면, 양자화 오차, 연산 오차 등)이 허용하는 정도까지 실현할 수 있다.
[제 8 전형적 실시형태]
도 5에 나타낸 노광장치는, 제 7 전형적 실시형태에 의한 노광장치의 구성에 부가해서, 조명광학계(31)의 노광광로 내에 배치된 가변조리개(36)를 포함한다. 가변조리개(36)는 노광광의 통과면적을 변화시킬 수 있다.
도 5의 구성에 의하면, 가변조리개(36)는 조명광학계(31)의 가장 상류측에 위치하고 있으며 또한 광원(30)에 근접해 있다. 그러나, 가변조리개(36)의 배치는 예시된 구성으로 한정되는 것은 아니다.
가변조리개(36)가 노광광의 통과영역을 감소시키면, 상면에 있어서의 조사에너지는 감소한다. 따라서, 제 7 전형적 실시형태에 의한 노광량제어기구에 부가해서 가변조리개(36)를 채용함으로써 가변조리개(36)의 개구면적을 변화시켜서 상면의 조사범위를 연속적으로 변화시킬 수 있다. 따라서, 가변조리개(36)를 사용한 전형적 실시형태는 노광량제어의 자유도를 향상시킬 수 있다.
예를 들면, 광학줌기구의 줌량이 구조적으로 한정되어, 줌기구에 의해 소망하는 광량 레벨을 달성할 수 없는 경우에는, 가변조리개(36)를 광학줌기구와 조합함으로써 보다 적은 줌량에서 소망하는 광량 조정을 실현할 수 있다. 복수의 ND필터에 대해 다수의 스테이지(터릿(5))가 제공된다면, 좁은 감광범위도 용인될 수 있 다. 이러한 경우에, 줌광학계(28) 또는 가변조리개(36)를 포함하는 줌기구는 생략될 수 있다.
[제 9 전형적 실시형태]
다음에, 상기한 노광장치를 사용하는 전형적 디바이스 제조방법을 도 9 및 도 10을 참조해서 이하에 설명한다. 도 9는 반도체 디바이스(예를 들면, 집접회로)(IC), 대규모 직접회로(LSI), 액정 디스플레이(LCD), 및 전하결합소자(CCD)의 제조 프로세스를 나타내는 플로차트이다. 여기서, 반도체 칩의 제조를 예로서 설명한다.
스텝 S1은 반도체 디바이스의 회로를 설계하는 회로설계 프로세스이다. 스텝 S2는 설계된 패턴을 형성하는 마스크(레티클이라고도 함)를 제작하는 마스크제작 프로세스이다.
스텝 S3는 실리콘 등의 재료를 사용해서 웨이퍼(기판이라고도 함)를 제조하는 웨이퍼제조 프로세스이다. 스텝 S4는 리소그래피 기술에 의해 상기 준비된 마스크를 가진 노광장치를 사용해서 웨이퍼 상에 실제의 회로를 형성하는 웨이퍼 프로세스(전공정이라고 함)이다.
스텝 S5는 스텝 S4에서 제작된 웨이퍼를 사용해서 반도체 칩을 형성하는 조립공정(후공정이라 함)이다. 후공정은 어셈블리공정(예를 들면, 다이싱, 본딩 등) 및 패키징공정(칩 밀봉)을 포함한다. 스텝 S6는 스텝 S5에서 제작된 반도체 디바이스를 검사하는 검사공정이다. 검사는 동작확인 테스트 및 내구성 테스트를 포함한다. 스텝 S7은 상기 공정을 통해서 완성된 반도체 디바이스를 출하하는 출하공정이 다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 스텝 S4의 상기 웨이퍼 프로세스는 웨이퍼 표면을 산화시키는 산화스텝 S11, 웨이퍼 표면에 절연막을 형성하는 화학증착(CVD)스텝 S12 , 및 증착에 의해 웨이퍼 상에 전극을 형성하는 전극형성스텝 S13을 포함한다.
또한, 스텝 S4의 웨이퍼프로세스는 웨이퍼에 이온을 주입하는 이온주입스텝 S14, 웨이퍼를 감광재로 피복하는 레지스트처리스텝 S15, 및 회로패턴을 가진 마스크로 상기 노광장치를 사용해서 레지스트처리스텝에서 처리된 웨이퍼를 노광하는 노광스텝 S16를 포함한다.
또한, 스텝 S4의 웨이퍼 프로세스는 노광스텝 S16에서 노광된 웨이퍼를 현상하는 현상스텝 S17, 현상스텝 S17에서 현상된 레지스트상 이외의 부분을 제거하는 에칭스텝 S18, 및 에칭스텝 S18 후에 잔존하는 불필요한 레지스트를 제거하는 레지스트박리스텝 S19을 포함한다. 상기 스텝을 반복함으로써 웨이퍼 상에 다중의 회로패턴을 형성할 수 있다.
본 발명을 전형적 실시형태를 참조해서 설명하였지만, 본 발명은 개시된 전형적 실시형태로 한정되지 않음을 이해해야 한다. 다음의 특허청구범위는 모든 변형예, 동등한 구성, 및 기능을 포함하도록 가장 넓게 해석되어야 한다.
명세서에 포함되고, 그 일부를 구성하는 첨부도면은 본 발명의 전형적 실시형태와 특징을 나타내고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리의 적어도 일부를 설명하는 역할을 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 전형적 실시형태에 의한 조명광학계의 광량조정장치를 나타내는 도면;
도 2는 본 발명의 전형적 실시형태에 의한 조명광학계의 광량조정장치를 나타내는 도면;
도 3은 본 발명의 전형적 실시형태에 의한 노광장치를 나타내는 도면;
도 4는 본 발명의 전형적 실시형태에 의한 비이산적 감광조정을 정성적으로 나타내는 그래프;
도 5는 본 발명의 전형적 실시형태에 의한 노광장치를 나타내는 도면;
도 6은 복수의 ND필터를 포함하는 종래의 터릿을 나타내는 도면;
도 7은 광축 상에 직렬로 배치된 ND필터 터릿을 포함하는 종래의 2-스테이지 터릿 기구를 나타내는 도면;
도 8은 종래의 이산적 감광조정을 정성적으로 나타내는 그래프;
도 9는 본 발명의 전형적 실시형태에 의한 노광장치를 사용하는 디바이스 제조방법을 나타내는 플로차트;
도 10은 도 9의 플로차트에 있어서의 웨이퍼 프로세스의 상세를 나타내는 플로차트.
Claims (13)
- 광원으로부터의 광을 사용해서 피조사면을 조명하는 조명광학계로서,이 조명광학계의 동공면에 배치되고, 일정한 면적의 개구를 가진 조리개; 및상기 동공면에 있어서의 상기 광원으로부터의 광의 조사범위를 조정하는 조사범위조정부로서, 상기 조사범위는 상기 개구를 포함하는 조사범위조정부를 가지고,상기 조사범위조정부는 상기 조사범위를 변화시켜서 상기 피조사면에 있어서의 조명광의 광량을 조정하는 것을 특징으로 하는 조명광학계.
- 제 1항에 있어서,상기 조사범위조정부는 줌광학계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명광학계.
- 제 2항에 있어서,상기 줌광학계보다 상기 광원에 더 가깝게 배치되고, 가변 면적의 개구를 가진 가변조리개를 더 가지는 것을 특징으로 하는 조명광학계.
- 제 1항에 있어서,상기 조사범위조정부는 가변 면적의 개구를 가진 가변조리개를 포함하고, 상 기 피조사면에 있어서의 조명광의 광량은 상기 가변조리개의 개구 면적을 변화시킴으로써 조정되는 것을 특징으로 하는 조명광학계.
- 제 1항에 있어서,상기 광원으로부터의 광의 광로 내에 상기 조리개의 위치에 대해 상기 광원 쪽에 배치된 인티그레이터, 및 상기 광원으로부터의 광의 광로 내에 상기 조리개의 위치에 대해 상기 피조사면 쪽에 배치된 인티그레이터를 더 가지는 것을 특징으로 하는 조명광학계.
- 제 1항에 있어서,감광부재를 더 가지는 것을 특징으로 하는 조명광학계.
- 제 1항에 있어서,복수의 감광부재; 및상기 복수의 감광부재를 전환함으로써 광로 내에 복수의 감광부재 중의 선택된 하나를 전환해서 삽입하는 전환부를 더 가지는 것을 특징으로 하는 조명광학계.
- 제 1항에 기재된 조명광학계; 및가판 상에 원판의 패턴상을 투영하는 투영광학계를 가지는 것을 특징으로 하는 노광장치.
- 제 8항에 있어서,상기 투영광학계의 상면에 있어서의 광량을 측정하는 측정부; 및상기 측정부의 측정결과에 의거해서 상기 조사범위조정부를 제어하는 제어부를 더 가지는 것을 특징으로 하는 노광장치.
- 제 8항에 있어서,상기 원판을 상기 조명광학계의 조명영역 내에서 주사하고, 상기 조명영역과 공액인 노광영역 내에서 상기 기판을 동기해서 주사함으로써 상기 원판의 패턴상을 상기 기판 상에 투영하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
- 제 10항에 있어서,상기 광원은 레이저광원이고, 상기 노광장치는:상기 레이저광원에 공급된 발진펄스의 수를 제어하는 레이저발진펄스수제어부;상기 투영광학계의 상면에 있어서의 광량을 측정하는 측정부; 및설정 노광량, 주사속도, 상기 측정부의 측정결과, 및 상기 발진펄스의 수에 의거하여 상기 기판에 있어서의 노광량의 조정량을 산출하는 제어부를 더 가지는 것을 특징으로 하는 노광장치.
- 제 7항에 기재된 조명광학계;기판 상에 원판의 패턴상을 투영하는 투영광학계;상기 투영광학계의 상면에 있어서의 광량을 측정하는 측정부; 및상기 측정부의 측정결과에 의거하여 상기 조사범위조정부와 상기 전환부 중의 적어도 한쪽을 제어하는 제어부를 가지는 것을 특징으로 하는 노광장치.
- 제 8항에 기재된 노광장치를 사용해서 기판을 노광하는 스텝;상기 노광된 기판을 현상하는 스텝; 및상기 현상된 기판을 처리해서 디바이스를 제조하는 스텝을 가지는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
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