(57)【要約】      （修正有）【課題】光の強度分布を一様としながら露光対象面の照度を調整する露光装置を提供する。【解決手段】本発明の露光装置は、チャンバー２０１、ガス供給部１０１、ガス分圧調整部１０３、分圧目標値演算部１０５、温度計１０７および分圧測定器１０９を備え、透過率の異なる複数種類のガスを露光装置内に供給するガス供給部１０１と、露光対象の露光光照度が目標値となるように、露光装置内におけるそれぞれのガスの分圧を調整するガス分圧調整部１０３と、を備えた。【選択図】図１
2008205026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過率の異なる複数種類のガスを露光装置内に供給するガス供給部と、
露光対象の露光光照度が目標値となるように、露光装置内におけるそれぞれのガスの分圧を調整するガス分圧調整部と、を備えたことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
露光対象の露光光照度の目標値に対して、露光装置内におけるそれぞれのガスの分圧の目標値を求める分圧目標値演算部をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
それぞれのガスの分圧を測定する分圧測定器をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記ガス分圧調整部が、露光装置内におけるそれぞれのガスの分圧の温度に対する比（分圧／温度）を調整することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の露光装置。
【請求項５】
前記分圧目標値演算部が、露光装置内におけるそれぞれのガスの分圧の温度に対する比（分圧／温度）の目標値を求めることを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】
ガス温度測定器をさらに備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の露光装置。
【請求項７】
前記ガス分圧調整部が、前記複数種類のガスの流量を制御する複数のマスフローコントローラを備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の露光装置。
【請求項８】
それぞれのガスの流量を複数のマスフローコントローラによって制御することを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
【請求項９】
前記ガス供給部が２種類のガスを供給することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１０】
前記２種類のガスのうち透過率の高い方のガスがヘリウムまたは水素であることを特徴とする請求項９に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記２種類のガスのうち透過率の低い方のガスがキセノンまたはクリプトンであることを特徴とする請求項９または１０に記載の露光装置。
【請求項１２】
透過率の異なる複数種類のガスを露光装置内に満たした状態で露光を行う露光方法であって、
露光対象の露光光の照度が目標値となるように、前記複数種類のガスのそれぞれの前記露光装置内における分圧の目標値を求め、
前記複数種類のガスのそれぞれの露光装置内における分圧が前記分圧の目標値となるように調整する、露光方法。
【請求項１３】
前記複数種類のガスが２種類のガスであり、前記２種類のガスのうち透過率の高い方のガスがヘリウムまたは水素であり、透過率の低い方のガスがキセノンまたはクリプトンであることを特徴とする請求項１２に記載の露光方法。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載の露光方法によって、マスクのパターンをウエハに露光転写する工程を含むことを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光の強度分布を一様としながら露光対象面の照度を調整する露光装置、露光方法および該露光方法を使用するデバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路などのリソグラフィ用の露光装置においては、露光対象面の照度を調整する必要がある。このため、従来減光板が使用されている。減光板は、露光装置の照明光学系内などの光路中に、通過光量を調整するように配置される。（たとえば、特許文献１）。
【０００３】
近年、半導体集積回路の微細化に伴い、光の回折限界によって制限される光学系の解像力を向上させるために、従来の紫外線に代えてこれより短い波長（中心波長が３乃至５０ｎｍ）のＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）光（極端紫外線）を使用した投影リソグラフィ技術が開発されている。この技術は、最近ではＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）リソグラフィと呼ばれており、従来の波長１９０ｎｍ程度の光線を用いた光リソグラフィでは実現不可能な、７０ｎｍ以下の解像力を得られる技術として期待されている。
【０００４】
【特許文献１】特開2000-349009号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＥＵＶ光は多くの物質で強く吸収される。このため、ＥＵＶ光を使用する露光装置用の減光板として、薄膜フィルタを使用すると、高い透過率を実現するためにきわめて薄い薄膜が必要となり製造するのが困難である。そこで、ＥＵＶ光を使用する露光装置用の減光板として、光の照射される面積に対する開口部（光の通過する部分）の面積の比率である開口率によって透過率を調整できる「メッシュ型」の減光板が考えられる。この「メッシュ型」減光板を使用した露光装置において、光の強度分布を一様としながら露光対象面の照度を調整するのは困難である可能性がある。
【０００６】
したがって、光の強度分布を一様としながら露光対象面の照度を調整する露光装置、露光方法およびデバイスの製造方法に対するニーズがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様による露光装置は、透過率の異なる複数種類のガスを露光装置内に供給するガス供給部と、露光対象の露光光照度が目標値となるように、露光装置内におけるそれぞれのガスの分圧を調整するガス分圧調整部と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の態様による露光方法は、透過率の異なる複数種類のガスを露光装置内に満たした状態で露光を行う露光方法であって、露光対象の露光光の照度が目標値となるように、前記複数種類のガスのそれぞれの前記露光装置内における分圧の目標値を求め、前記複数種類のガスのそれぞれの露光装置内における分圧が前記分圧の目標値となるように調整する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明による露光装置または露光方法によれば、光の強度分布を一様としながら露光対象面の照度を調整することができ、露光精度が向上する。また、本発明による露光方法を使用する半導体デバイスの製造方法によれば、リソグラフィ工程における露光精度を向上させることができるので、高品質の半導体デバイスを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態による露光装置の構成を示す図である。
【００１１】
本発明の一実施形態による露光装置は、チャンバー２０１、ガス供給部１０１、ガス分圧調整部１０３、分圧目標値演算部１０５、温度計１０７および分圧測定器１０９を備える。
【００１２】
チャンバー２０１内には、光源３１、照明光学系３３および投影光学系３０１が設置されている。上述のようにＥＵＶ光は多くの物質で強く吸収されるため、チャンバー内２０１内は、不図示の真空ポンプによって高度の真空状態に維持されている。チャンバー内２０１内の装置については、以下で図２にしたがって詳細に説明する。
【００１３】
図２は、本発明の一実施形態によるＥＵＶ露光装置の光源３１、照明光学系３３および投影光学系３０１を説明するための図である。
【００１４】
光源３１から放出されたＥＵＶ光は、コリメータミラーとして作用する凹面反射鏡３４を介してほぼ平行光束となり、一対のフライアイミラー３５ａおよび３５ｂからなるオプティカルインテグレータ３５に入射する。こうして、フライアイミラー３５ａの反射面の近傍、すなわちオプティカルインテグレータ３５の射出面の近傍には、所定の形状を有する実質的な面光源が形成される。実質的な面光源からの光は平面反射鏡３６により偏向された後、マスク(レチクル)２０３上に細長い円弧状の照明領域を形成する。ここで、円弧状の照明領域を形成するための開口板は、図示していない。マスク２０３の表面で反射された光は、その後、投影光学系３７の多層膜反射鏡Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６で順に反射されて、露光光１として、マスク２０３の表面に形成されたパターンの像を、ウエハ４０３上に塗布されたレジスト４０５上に形成する。
【００１５】
ここで、再び図１を参照する。ガス供給部１０１は、チャンバー２０１に複数種類のガスを供給する。ガス分圧調整部１０３は、ガス供給部１０１とチャンバー２０１との間に配置され、チャンバー２０１内の複数種類のガスの分圧が目標値となるように調整する。分圧目標値演算部１０５は、複数種類のガスの分圧目標値を演算し、該分圧目標値をガス分圧調整部１０３に送信する。温度計１０７および分圧測定器１０９は、チャンバー２０１内の温度および分圧を測定し、測定値をガス分圧調整部１０３および分圧目標値演算部１０５に送信する。
【００１６】
図３は、本発明の一実施形態による露光装置のガス供給部１０１およびガス分圧調整部１０３の詳細な構成を示す図である。
【００１７】
ガス供給部１０１は、ＥＵＶ光の透過率が異なる少なくとも２種類のガス容器１０１１および１０１３を備える。ＥＵＶ光の透過率が異なる２種類のガスは、ＥＵＶ光の透過率が高いヘリウム（Ｈｅ）とＥＵＶ光の透過率が低いキセノン（Ｘｅ）であってもよい。ＥＵＶ光の透過率が高いガスとしては、他に水素（Ｈ２）などがある。ＥＵＶ光の透過率が低いガスとしては、他にクリプトン（Ｋｒ）などがある。
【００１８】
ガス分圧調整部１０３は、ガス分圧コントローラ１０３１と、マスフローコントローラ１０３３、１０３５ａ、１０３５ｂ、１０３５ｃ、１０３７ａ、１０３７ｂ、１０３７ｃ、１０３７ｄ、１０３７ｅおよび１０３７ｆを備える。
【００１９】
ガス分圧コントローラ１０３１は、分圧目標値演算部１０５から複数種類のガスの分圧目標値を受け取る。また、温度計１０７からチャンバー２０１内の温度の測定値を受け取り、分圧測定器１０９からチャンバー２０１内の分圧の測定値を受け取る。ガス分圧コントローラ１０３１は、チャンバー２０１内のガス分圧の測定値が分圧目標値となるようにマスフローコントローラの設定値を操作する。具体的に、チャンバー２０１内の所定のガスの分圧を増加させる場合には、該所定のガスのマスフローを増加させ、所定のガスの分圧を減少させる場合には、該所定のガスのマスフローを減少させる。ガス分圧コントローラ１０３１の制御方式は、分圧の測定値と分圧目標値との偏差に基づいて、マスフローコントローラの設定値または設定値偏差を求める、比例積分フィードバック方式であってもよい。また、他の周知の制御方式であってもよい。あるいは、ガス分圧の測定値を表示して、人手によりマスフローコントローラの設定値を調整できるように構成してもよい。
【００２０】
ここで、後で詳細に説明するように、所定のガスの分圧目標値として分圧の絶対温度に対する比（分圧／絶対温度）の目標値を採用し、分圧の絶対温度に対する比（分圧／絶対温度）が所定の目標値となるように該所定のガスのマスフローを操作するように構成してもよい。
【００２１】
複数種類のガス供給量を制御するマスフローコントローラの複数の組を並列に配置してもよい。図３において、２種類のガス供給量を制御する３組のマスフローコントローラ（１０３７ａ、１０３７ｂ）、（１０３７ｃ、１０３７ｄ）および（１０３７ｅ、１０３７ｆ）が並列に配置されている。３組のマスフローコントローラ（１０３７ａ、１０３７ｂ）、（１０３７ｃ、１０３７ｄ）および（１０３７ｅ、１０３７ｆ）には、２種類のガス混合比率が互いに異なるようにマスフロー値が設定される。３組のマスフローコントローラ（１０３７ａ、１０３７ｂ）、（１０３７ｃ、１０３７ｄ）および（１０３７ｅ、１０３７ｆ）によって混合された、２種類のガス混合比率が互いに異なるガスは、３個のマスフローコントローラ１０３５ａ、１０３５ｂおよび１０３５ｃによってさらに混合されるように構成される。２種類のガス混合比率が異なる３種類の混合ガスを混合することによって、混合比率の精度を向上させることができる。このようにして作成された混合ガス全体のマスフローは、マスフローコントローラ１０３３によって操作される。
【００２２】
ここでは、３種類の混合ガスを作成するようにマスフローコントローラを構成したが、２種類または４種類以上の混合ガスを作成し、それらの複数種類の混合ガスを混合して最終的に１種類の混合ガスを作成するようにマスフローコントローラを構成してもよい。あるいは、１種類の混合ガスのみを作成するようにマスフローコントローラを構成してもよい。
【００２３】
図４は、本発明の一実施形態による分圧目標値の定め方を示す流れ図である。分圧目標値は、分圧目標値演算部１０５によって定められる。
【００２４】
本実施形態においては、上述のように、ＥＵＶ光の透過率が高いヘリウムとＥＵＶ光の透過率が低いキセノンとの２種類のガスを使用する。
【００２５】
ステップＳ４０１０において、ヘリウム・ガスとキセノン・ガスの分圧比を定める。該分圧比の定め方については後で説明する。
【００２６】
ステップＳ４０２０において温度を定める。温度としては、温度計１０７による測定値を使用してもよい。
【００２７】
ステップＳ４０3０において、透過率目標値に対応する全圧を求める。該全圧の求め方については後で説明する。
【００２８】
以下に、透過率の計算方法について説明する。
【００２９】
ＥＵＶ光のガスによる吸収は、元素の原子散乱因子から計算できる。原子散乱因子は、理論的または実験的に得られており、たとえば、ＣＸＲＯ（Center for X-Ray Optics）のホームページなどから入手可能である。たとえば、ヘリウムおよびキセノンの、波長１３．５ｎｍ（９２ｅＶ）における原子散乱因子はそれぞれ
Ｈｅ    ｆ１＝２．２    ｆ２＝０．６８
Ｘｅ    ｆ１＝−２．０  ｆ２＝３３．５
などと与えられる。所定の波長エネルギーのｆ１、ｆ２の算出は直線補間などの適当な補間を用いる。
【００３０】
物質の複素屈折率ｎ＝（１−δ）−ｉｋ（ｉは虚数単位）におけるδおよびｋは、上記のｆ１、ｆ２を用いて、
δ＝（（ｅ２λ２）／（８π２ε０ｍｅｃ２））×ｆ１×Ｎ    （１）
ｋ＝（（ｅ２λ２）／（８π２ε０ｍｅｃ２））×ｆ２×Ｎ    （２）
で与えられる。ここでｅは電荷素量、λはＥＵＶ光の波長、ε０は真空の誘電率、ｍｅは電子の静止質量、ｃは光速であり、また、Ｎは単位体積当たりの原子数である。
【００３１】
さらに、単位体積当たりの原子数Ｎは、気体の状態方程式
ＰＶ＝ｍＲＴ    （３）
を用いて、
Ｎ＝（Ａ×ＮＡ×Ｐ）／（ＲＴ）    （４）
と表すことができる。ここで、Ｐは圧力、Ｖは体積、ｍは物質量（モル数）、Ｒは気体定数、Ｔは温度（絶対温度）であり、Ａは気体の１分子に含まれる原子数、ＮＡはアヴォガドロ定数である。
【００３２】
上記の式（１）乃至（４）を用いて、所定の温度Ｔ、所定の圧力Ｐにおける気体の複素屈折率ｎを計算できる。また、複素屈折率ｎ＝（１−δ）−ｉｋの虚部ｋから、透過率は
透過率＝ｅｘｐ（−４πｋＬ／λ）    （５）
で与えられる。ここでＬは光路長である。したがって、ＥＵＶ露光装置内の光路Ｌを定める（たとえば、全光路長Ｌ＝９ｍとする）と、透過率は
Ｐ／Ｔ
のみの関数となり、ガスの圧力（分圧）およびガスの温度から計算することができる。
【００３３】
ヘリウムおよびキセノンの分圧をＰHeおよびＰXe、単位体積あたりの原子数をＮHeおよびＮXe、原子散乱因子ｆ２をｆ２Heおよびｆ２Xeとすると、ヘリウムおよびキセノンは、単原子分子であるから、式（４）から
ＮHe＝（ＮＡ×ＰHe）／（ＲＴ）    （６）
ＮXe＝（ＮＡ×ＰXe）／（ＲＴ）    （７）
となる。式（２）、（５）、（６）および（７）からヘリウムおよびキセノンの分圧がＰHeおよびＰXeである混合ガスの透過率は、
透過率＝ｅｘｐ（−４πｋＨｅＬ／λ）×ｅｘｐ（−４πｋＸｅＬ／λ）
＝ｅｘｐ（−ＣＨｅ×ＰＨｅ／Ｔ）×ｅｘｐ（−ＣＸｅ×ＰＸｅ／Ｔ）
＝ｅｘｐ（−（ＣＨｅ×ＰＨｅ＋ＣＸｅ×ＰＸｅ）／Ｔ）  （８）
と表せる。ここで、ＣＨｅ、ＣＸｅは係数、ｋＨｅ、ｋＸｅはそれぞれＨｅ、Ｘｅの複素屈折率の虚部である。したがって、式（８）から、ヘリウムおよびキセノンの分圧がＰHeおよびＰXeである混合ガスの透過率を計算することができる。
【００３４】
ここで、ステップＳ４０１０における分圧比の定め方について説明する。最初に、１種類のガスを使用する場合について考察する。
【００３５】
ヘリウム・ガスを使用する場合、Ｔ＝２２℃として式（８）から、圧力ＰＨｅ＝０．０８７Ｐａのときに透過率９９％が得られる。一方、透過率２％を得る場合には、圧力ＰＨｅ＝３３．８４Ｐａが必要となる。
【００３６】
また、キセノン・ガスを使用する場合、Ｔ＝２２℃として式（８）から、圧力ＰＸｅ＝０．００１８Ｐａのときに透過率９９％が得られる。一方、透過率２％を得る場合には、圧力ＰＸｅ＝０．７Ｐａが必要である。
【００３７】
いずれの場合も、透過率９９％乃至２％を得るのに必要な圧力の比は３９０倍に及ぶ。ここで、Ｈｅで透過率２％を得るための圧力３３．８４Ｐａは、真空を維持する装置の圧力としては極めて高く、ターボ分子ポンプやクライオポンプなどの高真空用ポンプが使用できない。このため、この真空を維持するのは現実的でない。また、この圧力範囲では装置内の高電圧部で放電が懸念される。他方、Ｘｅで透過率２％を得るための圧力０．７Ｐａは真空度としては現実的であるが、透過率９９％を得るための圧力０．００１８Ｐａ近傍で真空度を精密に制御して透過率を安定させるのが難しい。すなわち、僅かな圧力変動で透過率が変化する。いずれの場合にも、マスフローコントローラやチャンバー２０１の排気系の操作のみで圧力比が３９０倍の範囲を精密に制御するのは困難である。
【００３８】
そこで、ＨｅとＸｅの混合ガスを使用する場合について考察する。上述のように、透過率９９％を得る場合には、Ｈｅ：Ｘｅ＝１００：０（混合比）とすれば圧力０．０８７Ｐａで９９％の透過率が得られる。一方、透過率２％を得る場合には、Ｈｅ：Ｘｅ＝０：１００（混合比）とすれば圧力０．７Ｐａで２％の透過率が得られる。このときの圧力比は僅か８倍であり、かつ全圧としては０．０８７Ｐａ乃至０．７Ｐａと、比較的制御しやすい領域である。
【００３９】
ＨｅとＸｅの混合気体の全圧に対するＨｅ分圧の比率（ＰＨｅ／Ｐ）をＨｅ分圧比とすると、透過率９９％、Ｈｅ：Ｘｅ＝１００：０の場合に、Ｈｅ分圧比は１である。また、透過率２％、Ｈｅ：Ｘｅ＝０：１００の場合に、Ｈｅ分圧比は０である。
【００４０】
Ｈｅ：Ｘｅ＝１００：０でＨｅ分圧比１、Ｈｅ分圧ＰＨｅ＝０．０８７Ｐａにおいて透過率９９％であるから、式（８）から
ｅｘｐ（−（ＣＨｅ×０．０８７）／Ｔ）＝０．９９
となる。したがって、
ＣＨｅ／Ｔ＝０．１１５５  （９）
が得られる。
【００４１】
また、Ｈｅ：Ｘｅ＝０：１００でＨｅ分圧比０、Ｘｅ分圧ＰＸｅ＝０．７Ｐａにおいて透過率２％であるから、式（８）から
ｅｘｐ（−（ＣＸｅ×０．７）／Ｔ）＝０．０２
となる。したがって、
ＣＸｅ／Ｔ＝５．５８９  （１０）
が得られる。
【００４２】
９９％と２％の間の透過率に対する全圧とＨｅ分圧比は、複数の組合せが考えられるので、片方は適当に決定することができ、たとえばＨｅ分圧比は線形補間によって求めてもよい。たとえば、透過率３０％に対応するＨｅ分圧比は、
０＋（３０-２）／（９９−２）＝０．２８８７
と決めることができる。
【００４３】
つぎに、ステップＳ４０３０における全圧の求め方について説明する。
【００４４】
今、温度Ｔ一定（Ｔ＝２２℃）と仮定すると、９９％と２％の間の透過率に対応する全圧Ｐは、式（８）から求められる。たとえば、透過率３０％、Ｈｅ分圧比０．２８８７の場合は、式（８）乃至（１０）から
ｅｘｐ（−（ＣＨｅ×ＰＨｅ＋ＣＸｅ×ＰＸｅ）／Ｔ）
＝ｅｘｐ（−０．１１５５×ＰＨｅ−５．５８９×ＰＸｅ）
＝ｅｘｐ（−０．１１５５×０．２８８７Ｐ−５．５８９×（１−０．２８８７）Ｐ）
＝ｅｘｐ（−４．００９Ｐ）
＝０．３０
となる。したがって、対応する全圧Ｐは、
Ｐ＝０．３０［Ｐａ］
となる。式（９）および（１０）は、Ｔ＝２２℃の場合の値であるので、実際の計算では定めた温度に対応した値を使用する。
【００４５】
図４のステップＳ４０１０において、線形補間の代わりに、テーブルなどによってＨｅ分圧比の初期値を求めてもよい。
【００４６】
図４の流れ図においては、ステップＳ４０１０において分圧比の初期値を固定し、ステップＳ４０３０において全圧を求めているが、全圧の初期値を固定し、分圧比を求めるようにしてもよい。いずれかの方法により、所定の透過率を実現する分圧を求める。
【００４７】
分圧目標値演算部１０５は、上記の手順にしたがって、分圧目標値を演算によって求める。また、チャンバー２０１の温度がほぼ一定とみなされる場合には、透過率に対応する分圧目標値を予め求めてテーブルの形で記憶しておいてもよい。また、温度範囲がほぼ一定の場合には、温度ごとに透過率に対応する分圧目標値を予め求めてテーブルの形で記憶しておいてもよい。
【００４８】
図５は、分圧目標値を実際の露光装置における測定値したがって修正する方法の流れ図である。
【００４９】
図５のステップＳ５０１０において、ガス分圧調整部１０３によって、露光装置のチャンバー２０１内の分圧の温度に対する比（分圧／温度）が目標値となるようにガス分圧を調整する。
【００５０】
図５のステップＳ５０２０において、露光装置のチャンバー２０１内の透過率を測定によって求める。一例として、マスク２０３上の照度とウエハ４０３上の照度とを測定することによって、透過率を求めてもよい。
【００５１】
図５のステップＳ５０３０において、測定によって求めた透過率と透過率目標値との差が許容範囲内であるか否か判断する。許容範囲内であれば、処理を終了する。許容範囲内でなければ、ステップＳ５０４０に進む。
【００５２】
図５のステップＳ５０４０において、演算用透過率目標値を修正する。一例として、測定によって求めた透過率と透過率目標値との差を、透過率目標値に加算するかまたは透過率目標値から減算することによって修正された演算用透過率目標値を求めてもよい。
【００５３】
図５のステップＳ５０５０において、分圧目標値演算部１０５によって、修正された演算用透過率目標値を実現する分圧の温度に対する比（分圧／温度）の目標値を求める。ステップＳ５０５０の終了後、ステップＳ５０１０に戻る。
【００５４】
上記の方法によって分圧目標値を修正し、修正された分圧目標値を実現するように、混合ガスの分圧の温度に対する比（分圧／温度）を調整することによって、高い精度で透過率目標値を実現することができる。
【００５５】
本発明によれば、光の強度分布を一様としながら、露光対象面の照度を調整する露光装置および露光方法が得られ、露光精度が向上する。
【００５６】
以下、本発明に係わる半導体デバイスの製造方法の実施の形態の例を説明する。図６は、本発明の半導体デバイス製造方法の実施形態の一例を示す流れ図である。この例の製造工程は以下の各工程を含む。
【００５７】
（１）ウエハを製造するウエハ製造工程(またはウエハを準備するウエハ準備工程)
（２）露光に使用するマスクを製作するマスク製造工程(またはマスクを準備するマスク準備工程)
（３）ウエハに必要な露光処理を行うウエハプロセッシング工程
（４）ウエハ上に形成されたチップを１個ずつ切り出し、動作可能にならしめるチップ組立工程
（５）できたチップを検査するチップ検査工程
なお、それぞれの工程はさらにいくつかのサブ工程からなっている。
【００５８】
これらの主工程の中で、半導体デバイスの性能に決定的な影響を及ぼす主工程がウエハプロセッシング工程である。この工程では、設計された回路パターンをウエハ上に順次積層し、メモリやＭＰＵとして動作するチップを多数形成する。このウエハプロセッシング工程は、以下の各工程を含む。
【００５９】
（１）絶縁層となる誘電体膜や配線部、あるいは電極部を形成する金属薄膜などを形成する薄膜形成工程（ＣＶＤやスパッタリングなどを用いる）
（２）この薄膜層やウエハ基板を酸化する酸化工程
（３）薄膜層やウエハ基板などを選択的に加工するためにマスク（レクチル）を用いてレジストのパターンを形成するリソグラフィ工程
（４）レジストパターンにしたがって薄膜層や基板を加工するエッチング工程（たとえばドライエッチング技術を用いる）
（５）イオン・不純物注入拡散工程
（６）レジスト剥離工程
（７）さらに加工されたウエハを検査する検査工程
なお、ウエハプロセッシング工程は必要な層数だけ繰り返し行い、設計通り動作する半導体デバイスを製造する。
【００６０】
本実施形態においては、上記リソグラフィ工程において、本発明による露光装置を使用している。したがって、露光領域の全体にわたって露光光の強度分布が一様となるようにすることができ、上記リソグラフィ工程における露光精度を向上させることができる。
【００６１】
本実施形態の露光装置によれば、露光対象の露光光照度が目標値となるように、露光装置内における透過率の異なる複数種類のガスの分圧を、ガス分圧調整部によって調整することにより、光の強度分布を一様としながら露光対象面の照度を調整することができる。
【００６２】
本実施形態の露光方法によれば、露光対象の露光光の照度が目標値となるように、透過率の異なる複数種類のガスのそれぞれの露光装置内における分圧の目標値を求め、複数種類のガスのそれぞれの露光装置内における分圧が前記分圧の目標値となるように調整することにより、光の強度分布を一様としながら露光対象面の照度を調整することができる。
【００６３】
本実施形態の半導体デバイスの製造方法によれば、本発明による露光方法によって、マスクのパターンをウエハに露光転写するので、露光領域の全体にわたって露光光の強度分布が一様となるようにすることができ、リソグラフィ工程における露光精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施形態による露光装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態によるＥＵＶ露光装置の照明光学系および投影光学系を説明するための図である。
【図３】本発明の一実施形態による露光装置のガス供給部およびガス分圧調整部の詳細な構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による分圧目標値の定め方を示す流れ図である。
【図５】分圧目標値を実際の露光装置における測定値したがって修正する方法の流れ図である。
【図６】本発明の半導体デバイス製造方法の実施形態の一例を示す流れ図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０１…ガス供給部、１０３…ガス分圧調整部、１０５…、温度計１０７…分圧目標値演算部、１０９…分圧測定器、２０１…チャンバー
【図１】
2008205026.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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