[發明專利]曝光裝置、曝光方法以及器件制造方法

在審

• 申請號: 201710243823.0
• 申請日: 2004-02-26
• 公開（公告）號: CN106873316A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 長坂博之
• 申請（專利權）人: 株式會社尼康
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 金春實

本申請是申請號為201510058647.4，申請日為2004年2月26日，發明名稱為“曝光方法以及器件制造方法”的分案申請。申請號為201510058647.4的申請是申請號為200480005148.9，申請日為2004年2月26日，發明名稱為“曝光裝置、曝光方法以及器件制造方法”的分案申請。

技術領域

本發明涉及在投影光學系統和基板之間形成有液浸區域的狀態下在基板上曝光圖案的曝光裝置和器件制造方法。

背景技術

半導體器件和液晶顯示器件用把形成在掩模上的圖案轉印到感光性的基板上的所謂的光刻法的方法制造。在該光刻法工序中使用的曝光裝置具有支撐掩模的掩模載臺和支撐基板的基板載臺，是一邊逐次移動掩模載臺以及基板載臺一邊經由投影光學系統把掩模的圖案轉印到基板上的裝置。近年，為了與器件圖案的進一步的高集成化對應，希望投影光學系統的進一步的高解像度化。所使用的曝光波長越短，或者投影光學系統的數值孔徑越大，投影光學系統的解像度越高。因此，在曝光裝置中使用的曝光波長一年年在短波長化，投影光學系統的數值孔徑也在增大。然而，現在主流曝光波長是KrF準分子激光的248nm，而更短波長的ArF準分子激光的193nm也已實用化。此外，在進行曝光時，焦深(DOF)也和解像度一樣重要。解像度R以及焦深δ分別用以下的式子表示。

R＝k₁·λ/NA (1)

δ＝±k₂·λ/NA² (2)

在此，λ是曝光波長，NA是投影光學系統的數值孔徑，k₁、k₂是工藝系數。從(1)式、(2)式可知，為了提高解像度R，如果縮短曝光波長λ，增大數值孔徑NA，則焦深δ變窄。

如果焦深δ過窄，則難以相對投影光學系統的像面來匹配基板表面，曝光動作時的裕度有可能不足，因而，作為實際縮短曝光波長，并且擴大焦深的方法，例如，提出了在國際公開第99/49504號公報中公開的液浸法。該液浸法的方法是，用水和有機溶劑等的液體充滿投影光學系統的下面和基板表面之間形成液浸區域，在利用在液體中的曝光光束的波長是空氣中的1/n(n是液體的折射率，一般是1.2～1.6左右)這一點提高解像度的同時，把焦深擴大約n倍。

可是，在上述以往技術中存在以下所述的問題。上述以往技術因為在一邊向規定方向移動基板一邊掃描曝光時可以在投影光學系統和基板之間形成液浸區域所以有效，而其結構是相對基板的移動方向，在投影掩模的圖案的像的投影區域跟前提供液體，液體從投影區域的跟前側沿著基板的移動方向在單方向上流動。然而也可以是這樣的結構，在從上述規定方向向相反方向切換基板的移動方向時，也可以切換提供液體的位置(噴嘴)。可是已明確知道的是，因為在該切換時對投影區域迅速停止來自一方向的液體提供，開始來自另一方向的液體的提供，所以在投影光學系統和基板之間發生液體的振動(所謂的水錘現象)，或者在液體供給裝置自身(供給管和供給噴嘴等)間發生振動，產生引起圖案像的劣化的問題，此外，因為其結構是相對投影區域從單一方向流過液體，所以還存在在投影光學系統和基板之間不能充分形成液浸區域這樣的問題。

此外，在上述以往技術中，因為其結構是回收液體的回收部只在上述基板的移動方向上流動液體的下游側回收液體，所以還產生不能充分回收液體的問題。如果不能充分回收液體則在基板上殘存液體，由該殘存的液體的原因引起發生曝光模糊的可能。此外，如果不能徹底回收液體，則殘存的液體飛濺到周邊的機械部件上，還產生使其生銹等的異常。進而，如果液體殘存或者飛濺，則隨著放置基板的環境(濕度等)的變化，由于引起在載臺位置測量中使用的光干涉計的檢測光的光路上的折射率的變化等原因，還有產生不能得到所希望的圖案轉印精度的危險。

此外，在用液體回收噴嘴回收基板上的液體時，有可能在液體回收裝置自身(回收管和回收噴嘴等)間發生振動。該振動如果傳遞到投影光學系統和基板載臺，或者用于測量基板載臺的位置的干涉計的光學部件等上，則有可能不能在基板上高精度地形成電路圖案。

發明內容