(57)【要約】【課題】  本発明は、半導体集積回路等のリソグラフィーに使用される露光装置に関し、レチクルステージのスキャン動作に対応して走査方向遮光部材を別途動作する必要のない露光装置を提供することを目的とする。【解決手段】  レチクルが配置されるレチクルステージと感応基板が配置される感応基板ステージとを同期して走査し、前記レチクルで反射した露光光の前記レチクルのパターンを前記感応基板上に転写する露光装置において、前記レチクルの走査方向の露光領域を制限する走査方向遮光部材を、前記レチクルステージに前記レチクルステージとともに移動可能に配置してなることを特徴とする。また、前記走査方向遮光部材を、前記レチクルステージに対して相対移動可能に配置してなることを特徴とする。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レチクルが配置されるレチクルステージと感応基板が配置される感応基板ステージとを同期して走査し、前記レチクルで反射した露光光の前記レチクルのパターンを前記感応基板上に転写する露光装置において、
前記レチクルの走査方向の露光領域を制限する走査方向遮光部材を、前記レチクルステージに前記レチクルステージとともに移動可能に配置してなることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
請求項１記載の露光装置において、
前記走査方向遮光部材を、前記レチクルステージに対して相対移動可能に配置してなることを特徴とする露光装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の露光装置において、
前記レチクルの非走査方向の露光領域を制限する非走査方向遮光部材と、
前記露光光の露光領域を規定する固定ブラインドと、
を有することを特徴とする露光装置。
【請求項４】
請求項３記載の露光装置において、
前記露光光の露光領域が円弧形状をしており、前記非走査方向遮光部材が前記円弧形状の露光領域内を移動することを特徴とする露光装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４記載の露光装置において、
前記走査方向遮光部材、前記固定ブラインド、前記非走査方向遮光部材が、前記レチクルに近い側から順に配置されていることを特徴とする露光装置。
【請求項６】
請求項２ないし請求項５のいずれか１項記載の露光装置において、
前記レチクルステージは、
前記レチクルを走査方向に移動する移動テーブルと、
前記移動テーブルに配置され前記レチクルを吸着する静電チャックと、
前記移動テーブルに配置され前記走査方向遮光部材を前記走査方向に移動する移動手段と、
を有することを特徴とする露光装置。
【請求項７】
請求項６記載の露光装置において、
前記移動手段は、前記移動テーブルの前記レチクルの両側となる位置に配置され前記走査方向遮光部材を前記走査方向に案内する一対の案内部材を有することを特徴とする露光装置。
【請求項８】
請求項２ないし請求項５のいずれか１項記載の露光装置において、
前記レチクルステージは、
前記レチクルを走査方向に移動する粗動テーブルと、
前記粗動テーブルに微動可能に配置される微動テーブルと、
前記微動テーブルに配置され前記レチクルを吸着する静電チャックと、
前記粗動テーブルに配置され前記走査方向遮光部材を前記走査方向に移動する移動手段と、
を有することを特徴とする露光装置。
【請求項９】
請求項８記載の露光装置において、
前記移動手段は、前記粗動テーブルの前記微動テーブルの両側となる位置に配置され前記走査方向遮光部材を前記走査方向に案内する一対の案内部材を有することを特徴とする露光装置。
【請求項１０】
請求項６ないし請求項９のいずれか１項記載の露光装置において、
前記静電チャックは、前記レチクルを吸着する吸着面が下面に形成されていることを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路等のリソグラフィーに使用される露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＵＶ光を露光光として使用するＥＵＶ露光装置では、レチクルが配置されるレチクルステージとウエハが配置されるウエハステージとを同期して走査し、レチクルで反射した露光光のレチクルのパターンをウエハ上に転写露光することが行われている。
そして、レチクルブラインドと呼ばれる遮光部材を所定の位置に移動することで様々な露光領域の設定が可能になる。ＥＵＶ露光装置では、遮光部材として、露光光の露光領域を規定する固定ブラインド、レチクルの走査方向の露光領域を制限する走査方向遮光部材、レチクルの非走査方向の露光領域を制限する非走査方向遮光部材が、レチクルと投影光学系との間に配置されている。
【特許文献１】特開平６−２３２０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のＥＵＶ露光装置では、レチクルの走査方向の露光領域を制限する走査方向遮光部材を、レチクルステージのスキャン動作に対応して別途動作する駆動装置が必要になるという問題があった。そして、レチクルと投影光学系との間の間隔を大きくとることは光学設計上困難であるため、狭い空間に駆動装置を配置する必要があり、駆動装置の構造が複雑になる。また、レチクルステージのスキャン速度が高速化するのに伴い、走査方向遮光部材の動作も高速化させる必要があるが、高速化により走査方向遮光部材に発生する振動が増大し露光精度に与える影響が無視できないものとなる。
【０００４】
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、レチクルステージのスキャン動作に対応して走査方向遮光部材を別途動作する必要のない露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の発明の露光装置は、レチクルが配置されるレチクルステージと感応基板が配置される感応基板ステージとを同期して走査し、前記レチクルで反射した露光光の前記レチクルのパターンを前記感応基板上に転写する露光装置において、前記レチクルの走査方向の露光領域を制限する走査方向遮光部材を、前記レチクルステージに前記レチクルステージとともに移動可能に配置してなることを特徴とする。
【０００６】
第２の発明の露光装置は、第１の発明の露光装置において、前記走査方向遮光部材を、前記レチクルステージに対して相対移動可能に配置してなることを特徴とする。
第３の発明の露光装置は、第１または第２の発明の露光装置において、前記レチクルの非走査方向の露光領域を制限する非走査方向遮光部材と、前記露光光の露光領域を規定する固定ブラインドとを有することを特徴とする。
【０００７】
第４の発明の露光装置は、第３の発明の露光装置において、前記露光光の露光領域が円弧形状をしており、前記非走査方向遮光部材が前記円弧形状の露光領域内を移動することを特徴とする。
第５の発明の露光装置は、第３または第４の発明の露光装置において、前記走査方向遮光部材、前記固定ブラインド、前記非走査方向遮光部材が、前記レチクルに近い側から順に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
第６の発明の露光装置は、第２ないし第５のいずれか１の発明の露光装置において、前記レチクルステージは、前記レチクルを走査方向に移動する移動テーブルと、前記移動テーブルに配置され前記レチクルを吸着する静電チャックと、前記移動テーブルに配置され前記走査方向遮光部材を前記走査方向に移動する移動手段とを有することを特徴とする。
第７の発明の露光装置は、第６の発明の露光装置において、前記移動手段は、前記移動テーブルの前記レチクルの両側となる位置に配置され前記走査方向遮光部材を前記走査方向に案内する一対の案内部材を有することを特徴とする。
【０００９】
第８の発明の露光装置は、第２ないし第５のいずれか１の発明の露光装置において、前記レチクルステージは、前記レチクルを走査方向に移動する粗動テーブルと、前記粗動テーブルに微動可能に配置される微動テーブルと、前記微動テーブルに配置され前記レチクルを吸着する静電チャックと、前記粗動テーブルに配置され前記走査方向遮光部材を前記走査方向に移動する移動手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
第９の発明の露光装置は、第８の発明の露光装置において、前記移動手段は、前記粗動テーブルの前記微動テーブルの両側となる位置に配置され前記走査方向遮光部材を前記走査方向に案内する一対の案内部材を有することを特徴とする。
第１０の発明の露光装置は、第６ないし第９のいずれか１の発明の露光装置において、前記静電チャックは、前記レチクルを吸着する吸着面が下面に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の露光装置では、レチクルステージのスキャン動作に対応して走査方向遮光部材を別途動作する必要がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
(第１の実施形態)
図１は本発明の露光装置の第１の実施形態を示している。
この露光装置は、光源部１１、照明光学系１３、レチクルステージ１５、投影光学系１７およびウエハステージ１９を有している。
【００１３】
光源部１１はターゲット材料をプラズマ化しＥＵＶ光からなるパルス光を発生させる。
この光源部１１では、ノズル２１の先端から、ガスあるいは液体状のターゲット材料が発光部２３に間歇的に噴出される。レーザ装置２５から射出したレーザ光２７は、レンズ２９を介してターゲット材料上に集光し、ターゲット材料をプラズマ化する。これにより、パルス光からなるＥＵＶ光３１が発生する。
【００１４】
照明光学系１３は、レチクルステージ１５の下側に配置されるレチクル３３の下面に照明光を導く。
この照明光学系１３では、光源部１１からのＥＵＶ光３１が、コリメータミラーとして作用する凹面反射鏡３５を介して略平行光束となり、第１のフライアイミラー３７および第２のフライアイミラー３９からなるオプティカルインテグレータ４１に入射する。これにより、第２のフライアイミラー３９の反射面の近傍に、所定の形状(本例では円弧状であるがこの形状に限られるものではない)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ＥＵＶ光３１は、反射鏡４３，４５により反射された後、平面反射鏡４７により偏向される。
【００１５】
レチクルステージ１５は移動テーブル４９を有している。移動テーブル４９はＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動可能とされている。移動テーブル４９の下側には静電チャック５１が固定され、静電チャック５１の下面にレチクル３３が吸着保持されている。レチクル３３の下方には、走査方向遮光部材５３，５４、固定ブラインド５５および非走査方向遮光部材５７が配置されている。これ等の遮光部材５３，５４，５５，５７の詳細は後述する。
【００１６】
そして、平面反射鏡４７により偏向されたＥＵＶ光３１は、非走査方向遮光部材５７、固定ブラインド５５および走査方向遮光部材５３，５４の開口部を通り、レチクル３３の下面に細長い円弧状の照明領域を形成する。なお、説明の便宜上、非走査方向遮光部材５７、固定ブラインド５５および走査方向遮光部材５３，５４はレチクル３３に入射する照明光を遮光しているが、レチクル３３から反射してきた光束を遮光する構成としても良いし、入射側、反射側の両方で光束を遮光する構成にしても良い。つまり、最終的にウエハ上における露光領域の形状が規定できるように配置されていれば良い。
【００１７】
レチクル３３は、ＥＵＶ光３１を反射する多層膜とパターンを形成するための吸収体パターン層を有しており、レチクル３３でＥＵＶ光３１が反射されることによりＥＵＶ光３１はパターン化される。
投影光学系１７は、４つの反射ミラーを有しており、各ミラー１７ａ〜１７ｄにはＥＵＶ光３１を反射する多層膜が備えられている。レチクル３３により反射されパターン化されたＥＵＶ光３１は第１ミラー１７ａから第４ミラー１７ｄまで順次反射されて、レチクルパターンの縮小された像をウエハ５５上に形成する。
【００１８】
ウエハステージ１９は、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に移動可能とされている。ウエハステージ１９の上側には静電チャック５９が固定され、静電チャック５９の上面にウエハ６１が吸着保持されている。ウエハ６１上のダイを露光するときには、ＥＵＶ光３１がレチクル３３の所定の領域に照射され、レチクル３３とウエハ６１は投影光学系１７に対して投影光学系１７の縮小率に従った所定の速度で動く。このようにして、レチクル３３のパターンはウエハ６１上の所定の露光範囲（ダイに対して）に露光される。
【００１９】
図２および図３はレチクルステージ１５の詳細を示している。
図２において移動テーブル４９の下側には静電チャック５１が固定され、静電チャック５１の下面の吸着面５１ａにレチクル３３が吸着保持されている。レチクル３３の下方には、投影光学系１７が配置され、レチクル３３と投影光学系１７の間に、走査方向遮光部材５３，５４、固定ブラインド５５および非走査方向遮光部材５７が配置されている。
【００２０】
走査方向遮光部材５３，５４は、移動テーブル４９に配置される案内部材６３に沿って、移動テーブル４９の走査方向(Ｙ方向)に移動可能とされている。移動テーブル４９の下面には、図３に示すように、レチクル３３(静電チャック５１)の両側となる位置に、一対の案内部材６３が配置されている。一対の案内部材６３は移動テーブル４９の走査方向(Ｙ方向)に延在されている。そして、一対の案内部材６３の下面に、走査方向遮光部材５３，５４が配置されている。走査方向遮光部材５３，５４は、一対の案内部材６３を跨いで配置され、その両端を案内部材６３により案内されている。
【００２１】
案内部材６３は、例えばリニアガイドからなり、走査方向遮光部材５３，５４の端部に固定されるスライダ６５を案内する。リニアガイドとスライダ６５とはリニアモータを構成しており、スライダ６５がリニアガイドに沿って移動される。リニアガイド上のスライダ６５の位置は、リニアエンコーダ(不図示)により測定可能とされている。そして、図３に示すように、レチクル３３の走査方向の外側に走査方向遮光部材５３，５４を位置させた状態でレチクル３３の交換が行われる。
【００２２】
図３において符号Ｓは、レチクル３３のパターン面に照射される円弧状の照明領域を示している。この円弧状の照明領域Ｓの中心を径方向に通る直線の方向がレチクル３３の走査方向とされている。そして、照明領域Ｓの走査方向の両側となる位置にレチクル３３の走査方向を制限する一対の走査方向遮光部材５３，５４が配置されている。この走査方向遮光部材５３，５４は、走査前後での露光エリアのはみ出しを防止するもので、マスクブラインド、同期ブラインドと呼ばれることもある。
【００２３】
より具体的には、露光動作の開始時には、図４の(ａ)に示すように、走査方向遮光部材５４を案内部材６３に沿って移動し、走査方向遮光部材５４を照明領域Ｓを覆う位置に位置することによりレチクル３３の走査方向の露光領域が制限される。また、露光動作の終了時には、図４の(ｂ)に示すように、走査方向遮光部材５３を案内部材６３に沿って移動し、走査方向遮光部材５３を照明領域Ｓを覆う位置に位置することによりレチクル３３の走査方向の露光領域が制限される。これにより、不要な照明光がウエハ６１に照射されることが防止される。
【００２４】
非走査方向遮光部材５７は、図３に示すように、円弧状の照明領域Ｓの走査方向に垂直な方向の両側に配置されている。非走査方向遮光部材５７は、照明領域Ｓの非走査方向を制限して走査幅を決定する。非走査方向遮光部材５７は図示しない駆動装置により走査方向に垂直な方向に移動可能とされている。
固定ブラインド５５は、レチクル３３に照射される円弧形状の照明領域Ｓの形状を定めている。固定ブラインド５５は投影光学系１７の投影領域を決めるためのスリットでありレチクルステージ１５を走査させない静止露光の場合の最大露光領域を規定する。固定ブラインド５５は光学設計上、レチクル３３のパターン面に近づけて設置することが望ましいため、図２に示すように、走査方向遮光部材５３，５４の下側に近接して設置されている。
【００２５】
上述した露光装置では、レチクルステージ１５の移動テーブル４９に走査方向遮光部材５３，５４を設けたので、移動テーブル４９とともに走査方向遮光部材５３，５４が移動する。従って、露光動作の開始および終了時に、レチクルステージ１５のスキャン動作に対応して走査方向遮光部材５３，５４を別途動作する必要がなくなり、レチクルステージ１５と走査方向遮光部材５３，５４との同期動作制御を不要にすることができる。
【００２６】
また、移動テーブル４９に配置される一対の案内部材６３により走査方向遮光部材５３，５４の両側を支持するようにしたので、レチクルステージ１５のスキャン速度を高速化しても、走査方向遮光部材５３，５４に発生する振動が大きく増大することがなくなり、走査方向遮光部材５３，５４の振動による露光精度の低下を防止することができる。
さらに、移動テーブル４９に配置される一対の案内部材６３により走査方向遮光部材５３，５４を案内して移動するようにしたので、走査方向遮光部材５３，５４を必要な位置に高い精度で迅速に移動することができる。
(第２の実施形態)
図５および図６は本発明の露光装置の第２の実施形態のレチクルステージ１５Ａを示している。
【００２７】
なお、この実施形態において第１の実施形態と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
この実施形態では、レチクルステージ１５Ａは、粗動テーブル７１と微動テーブル７３を有している。粗動テーブル７１は、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に移動可能とされ、レチクル３３を走査方向に移動する。微動テーブル７３は、粗動テーブル７１に微動可能に配置されている。すなわち、微動テーブル７３は、粗動テーブル７１の下側に姿勢制御用アクチュエータ７５を介して保持されており、姿勢制御用アクチュエータ７５により微動可能とされている。
【００２８】
微動テーブル７３の下側には静電チャック５１が固定され、静電チャック５１の下面の吸着面にレチクル３３が吸着保持されている。レチクル３３の下方には、投影光学系１７が配置され、レチクル３３と投影光学系１７の間に、走査方向遮光部材５３，５４、固定ブラインド５５および非走査方向遮光部材５７が配置されている。
走査方向遮光部材５３，５４は、粗動テーブル７１に配置される案内部材６３に沿って、粗動テーブル７１の走査方向に移動可能とされている。粗動テーブル７１の下面には、図６に示すように、微動テーブル７３の両側となる位置に、一対の案内部材６３が配置されている。一対の案内部材６３は粗動テーブル７１の走査方向に延在されている。そして、一対の案内部材６３の下面に、一対の走査方向遮光部材５３，５４が配置されている。走査方向遮光部材５３，５４は一対の案内部材６３を跨いで配置され、その両端を案内部材６３により案内されている。
【００２９】
この実施形態においても第１の実施形態と同様の効果を得ることができるが、この実施形態では、粗動テーブル７１に走査方向遮光部材５３，５４を保持するようにしたので、微動テーブル７３の重量を軽減することが可能になり、微動テーブル７３により高精度な位置決め動作を行うことができる。
(実施形態の補足事項)
以上、本発明を上述した実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のような形態でも良い。
【００３０】
(１)上述した実施形態では、ＥＵＶ光３１の光源にレーザ生成プラズマ光源を用いた例について説明したが、例えば、間歇的にターゲット材料を電極間に供給し、それに合わせて放電を行ってＥＵＶ光を発生する放電プラズマエックス線源であっても良い。
(２)上述した実施形態では、ＥＵＶ光露光装置に本発明を適用した例について説明したが、本発明は、レチクルで反射した露光光により感応基板の露光を行う露光装置に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の露光装置の第１の実施形態を示す説明図である。
【図２】図１のウェハステージの詳細を示す説明図である。
【図３】図２のウェハステージを下側から見た状態を示す説明図である。
【図４】走査方向遮光部材の露光動作の開始、終了時の位置を示す説明図である。
【図５】本発明の露光装置の第２の実施形態のウェハステージを示す説明図である。
【図６】図５のウェハステージを下側から見た状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１５，１５Ａ：レチクルステージ、１９：ウェハステージ、３３：レチクル、４９：移動テーブル、５１：静電チャック、５３，５４：走査方向遮光部材、５５：固定ブラインド、５７：非走査方向遮光部材、６１：ウエハ、６３：案内部材、７１：粗動テーブル、７３：微動テーブル。
【図１】
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【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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