JP2008172086A

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Publication number: JP2008172086A
Application number: JP2007004812A
Authority: JP
Inventors: Hajime Yamamoto; 一山本
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2007-01-12
Filing date: 2007-01-12
Publication date: 2008-07-24

Abstract

【課題】フレアの影響を考慮して露光精度を向上させる露光装置を提供する。
【解決手段】本発明による露光装置は、露光光を射出する光源を備え、露光光によって感応基板（４０３）の露光を行う第１の光学系（３０１）と、前記感応基板が所定の感度を有する、前記露光光とは異なる波長の光を射出する光源（１１１）を備え、前記異なる波長の光を前記感応基板に照射する第２の光学系（１０１）と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図１An exposure apparatus that improves exposure accuracy in consideration of the influence of flare is provided.
An exposure apparatus according to the present invention includes a light source that emits exposure light, a first optical system (301) that exposes a sensitive substrate (403) with the exposure light, and the sensitive substrate having a predetermined sensitivity. A light source (111) that emits light having a wavelength different from that of the exposure light, and a second optical system (101) that irradiates the sensitive substrate with light having a different wavelength. To do.
[Selection] Figure 1

Description

Translated fromJapanese

本発明は、感応基板上にパターンを露光する露光装置および露光方法に関するものである。特に、フレアの影響を考慮して露光精度を向上させる、露光装置および露光方法に関するものである。 The present invention relates to an exposure apparatus and an exposure method for exposing a pattern on a sensitive substrate. In particular, the present invention relates to an exposure apparatus and an exposure method that improve exposure accuracy in consideration of the influence of flare.

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３〜５０ｎｍ）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。 In recent years, with the miniaturization of semiconductor integrated circuits, in order to improve the resolving power of an optical system limited by the light diffraction limit, EUV (with a center wavelength of 3 to 50 nm) shorter than this is used instead of conventional ultraviolet rays. Projection lithography technology using Extreme Ultraviolet light has been developed. This technique is recently called EUV (Extreme Ultraviolet) lithography, and is expected as a technique capable of obtaining a resolution of 70 nm or less, which cannot be realized by conventional optical lithography using light having a wavelength of about 190 nm.

露光装置においては、露光光が露光すべき領域の周囲にも照射されてしまう現象が問題となっており、この減少はフレアと呼ばれている。フレアによる露光量の変動は、エキシマレーザ光源を使用した露光装置では、設計上の露光量の１％未満であるが、ＥＵＶ光源を用いた露光装置では約１０％に達する。フレアによる露光量変動の面内均一性は、光学系の特性のみならず露光したいパターンの密度にも依存する。したがって、一般的な半導体回路では、露光エリア内におけるフレアの影響は不均一となる。このため、露光エリア内における露光量分布も不均一となり、結果的に得られるパターンの線幅変動が露光エリア内の場所によって不均一となる。 In the exposure apparatus, there is a problem that the exposure light is also irradiated around the area to be exposed, and this reduction is called flare. The exposure amount variation due to flare is less than 1% of the designed exposure amount in the exposure apparatus using the excimer laser light source, but reaches about 10% in the exposure apparatus using the EUV light source. In-plane uniformity of exposure amount fluctuation due to flare depends not only on the characteristics of the optical system but also on the density of the pattern to be exposed. Therefore, in a general semiconductor circuit, the influence of flare in the exposure area becomes non-uniform. For this reason, the exposure amount distribution in the exposure area is also non-uniform, and the resulting line width variation of the pattern is non-uniform depending on the location in the exposure area.

ＥＵＶリソグラフィにおいて、露光パターンからフレアの影響を予測する方法が提案されている(たとえば、非特許文献１)。 In EUV lithography, a method for predicting the influence of flare from an exposure pattern has been proposed (for example, Non-Patent Document 1).

しかし、フレアの影響を考慮して露光精度を向上させる、露光装置および露光方法は開発されていない。
Christof Krautshik, Masaaki Ito, Iwao Nishiyama, and Shinji Okazaki, “Impact of EUV Light Scatter on CD Control as a Result of Mask Density Changes”, Emerging Lithographic Technologies VI, Proceedings of SPIE Vol. 4688 (2002)However, an exposure apparatus and an exposure method that improve the exposure accuracy in consideration of the influence of flare have not been developed.
Christof Krautshik, Masaaki Ito, Iwao Nishiyama, and Shinji Okazaki, “Impact of EUV Light Scatter on CD Control as a Result of Mask Density Changes”, Emerging Lithographic Technologies VI, Proceedings of SPIE Vol. 4688 (2002)

したがって、フレアの影響を考慮して露光精度を向上させる、露光装置および露光方法に対するニーズがある。 Therefore, there is a need for an exposure apparatus and an exposure method that improve the exposure accuracy in consideration of the influence of flare.

本発明の第１の態様に従えば、露光光を射出する光源を備え、露光光によって感応基板の露光を行う第１の光学系と、前記感応基板が所定の感度を有する、前記露光光とは異なる波長の光を射出する光源を備え、前記異なる波長の光を前記感応基板に照射する第２の光学系と、を備えた露光装置を提供する。 According to the first aspect of the present invention, a first optical system that includes a light source that emits exposure light and that exposes the sensitive substrate with the exposure light; and the exposure light in which the sensitive substrate has a predetermined sensitivity. Provides an exposure apparatus comprising: a light source that emits light of different wavelengths; and a second optical system that irradiates the sensitive substrate with light of different wavelengths.

本発明の第２の態様に従えば、フレア量を感応基板上の各位置において実質的に一様とするために必要な露光光とは異なる波長の光の照射量を定め、前記異なる波長の光を前記感応基板に照射することを含むＥＵＶ露光方法を提供する。 According to the second aspect of the present invention, the irradiation amount of light having a wavelength different from the exposure light necessary for making the flare amount substantially uniform at each position on the sensitive substrate is determined, and An EUV exposure method comprising irradiating the sensitive substrate with light is provided.

本発明の第３の態様に従えば、露光光を射出する光源を備え、露光光によって感応基板の露光を行う第１の光学系と、前記感応基板に照射される露光量を調整する露光量調整光を射出する光源を備え、前記露光量調整光を前記感応基板の露光光が照射される位置と実質的に同じ位置に照射する第２の光学系と、を備えた露光装置を提供する。 According to the third aspect of the present invention, a first optical system that includes a light source that emits exposure light and that exposes the sensitive substrate with the exposure light, and an exposure amount that adjusts an exposure amount applied to the sensitive substrate. Provided is an exposure apparatus comprising: a light source that emits adjustment light; and a second optical system that irradiates the exposure adjustment light to substantially the same position as the exposure light of the sensitive substrate. .

本発明の第４の態様に従えば、ＥＵＶ露光装置を使用して、レチクルに形成された露光パターンを、感応基板上に露光転写することを含むデバイスの製造方法を提供する。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method including exposing and transferring an exposure pattern formed on a reticle onto a sensitive substrate using an EUV exposure apparatus.

本発明によれば、フレアの影響を考慮して露光精度を向上させる、露光装置および露光方法が得られる。 According to the present invention, an exposure apparatus and an exposure method that improve exposure accuracy in consideration of the influence of flare can be obtained.

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。露光装置は、レチクル２０３が保持されるレチクルステージ２０１、投影光学系３０１およびウエハ（感応基板）４０３が保持されるウエハステージ４０１とを含む。 FIG. 1 is a view showing the arrangement of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. The exposure apparatus includes areticle stage 201 that holds areticle 203, a projectionoptical system 301, and awafer stage 401 that holds a wafer (sensitive substrate) 403.

露光装置において、図示しない照明光学系によってレチクル２０３上のパターンにＥＵＶ光を照射し、レチクル２０３によって反射された光を、投影光学系３０１を介してウエハ４０３上に投影することにより、レチクル２０３上のパターンをウエハ４０３に投影露光する。本明細書において、投影光学系３０１を第１の光学系とも呼称する。照明光学系および投影光学系３０１の詳細については、後で説明する。 In the exposure apparatus, the EUV light is irradiated onto the pattern on thereticle 203 by an illumination optical system (not shown), and the light reflected by thereticle 203 is projected onto thewafer 403 via the projectionoptical system 301, so This pattern is projected and exposed on thewafer 403. In this specification, the projectionoptical system 301 is also referred to as a first optical system. Details of the illumination optical system and the projectionoptical system 301 will be described later.

露光装置は、レチクルステージ２０１およびウエハステージ４０１を駆動しながら投影露光を行うので、露光装置は、レチクルステージ２０１およびウエハステージ４０１を駆動させる制御装置５０１を備える。レチクルステージ２０１及びウエハステージ４０１は不図示のアクチュエータを備え、図１のＸ，Ｙ方向に移動可能である。また、レチクルステージ２０１及びウエハステージ４０１のＸ方向及びＹ方向の位置を測定するための位置測定装置２０２、４０２が各々配置されている。位置測定装置には干渉計が一般的に用いられる。位置測定装置２０２、４０２で測定された各ステージの位置情報は制御装置５０１に入力される。 Since the exposure apparatus performs projection exposure while driving thereticle stage 201 and thewafer stage 401, the exposure apparatus includes acontrol device 501 that drives thereticle stage 201 and thewafer stage 401.Reticle stage 201 andwafer stage 401 include actuators (not shown) and are movable in the X and Y directions in FIG. In addition,position measuring devices 202 and 402 for measuring the positions of thereticle stage 201 and thewafer stage 401 in the X direction and the Y direction are arranged. An interferometer is generally used for the position measuring device. The position information of each stage measured by theposition measuring devices 202 and 402 is input to thecontrol device 501.

本実施形態による露光装置は、フレアによる露光量の影響を補償するための第２の光学系１０１を備える。ここで記述する補償とは、フレアによる影響を場所によって実質的に等しくする事を意味し、フレアを低減させる事を意味するものでは無い。フレアによる影響は、レチクルのパターン分布、投影光学系、露光分布強度等に応じて感応基板上の各位置で変化する。本実施例ではこのフレアの影響の変化を実質的に等しくする。第２の光学系は、光源１１１と、レンズ１１３、１１７および１１９と、反射鏡１１５および１２１と、を備える。光源１１１としては、ＥＵＶ光用の感応基板（ウエハ）が、所定の感度を有する、たとえば、ＫｒＦレーザなどを使用する。所定の感度とは、フレアによる露光量の変化を補償できる程度の感度である。露光に用いられるＥＵＶ光の強度は相対的に低いが、露光量を調整するための調整光としては他の波長の光を用いることができるため、ＥＵＶ光に比較して相対的に高い強度の光を感応基板上に照射することができる。従って、感度が低くても強度を高くすることによりフレアによる露光量の変化を補償することが可能である。具体的には、所定の感度とは、露光に用いられるレジストに対するＥＵＶ光の感度を１とした時に調整光の波長の感度が１／１０００以上の感度を有することを意味する。既存のＥＵＶ用のレジストは波長５０-３００ｎｍの光に対して良好な感度を有するため、５０-３００ｎｍの光を調整光として用いる事は好ましい。 The exposure apparatus according to the present embodiment includes the secondoptical system 101 for compensating for the influence of the exposure amount due to flare. The compensation described here means that the influence of flare is substantially equal depending on the place, and does not mean that flare is reduced. The influence of flare changes at each position on the sensitive substrate in accordance with the reticle pattern distribution, projection optical system, exposure distribution intensity, and the like. In this embodiment, the change in the influence of the flare is made substantially equal. The second optical system includes alight source 111,lenses 113, 117 and 119, and reflectingmirrors 115 and 121. As thelight source 111, a sensitive substrate (wafer) for EUV light has a predetermined sensitivity, for example, a KrF laser or the like is used. The predetermined sensitivity is a sensitivity that can compensate for a change in exposure amount due to flare. Although the intensity of EUV light used for exposure is relatively low, light of other wavelengths can be used as the adjustment light for adjusting the exposure amount, so that it has a relatively high intensity compared to EUV light. Light can be irradiated onto the sensitive substrate. Therefore, even if the sensitivity is low, it is possible to compensate for the change in the exposure amount due to flare by increasing the intensity. Specifically, the predetermined sensitivity means that the sensitivity of the wavelength of the adjustment light is 1/1000 or more when the sensitivity of the EUV light to the resist used for exposure is 1. Since existing EUV resists have good sensitivity to light with a wavelength of 50 to 300 nm, it is preferable to use light with a wavelength of 50 to 300 nm as adjustment light.

第２の光学系１０１のレンズおよび反射鏡の構成は、図１に示したものに限定されない。光源１１１からの光を、ウエハ４０３に投影することができる構成であればよい。 The configuration of the lens and reflecting mirror of the secondoptical system 101 is not limited to that shown in FIG. Any structure that can project the light from thelight source 111 onto thewafer 403 may be used.

本実施形態による露光装置は、ウエハ４０３に反射された第２の光学系１０１からの光が到達する位置に低反射板１２３を備えてもよい。低反射板１２３は、第２の光学系１０１からの光が、投影光学系のセンサに影響することや、投影光学系の光学素子の温度を上昇させることを防止する。低反射板１２３は、一例として、反射防止用コートを施した石英板でもよい。低反射板１２３の温度が上昇して他の光学素子などに影響を与えないように、低反射板１２３を冷却する冷却装置を設けてもよい。 The exposure apparatus according to the present embodiment may include thelow reflection plate 123 at a position where the light from the secondoptical system 101 reflected by thewafer 403 reaches. Thelow reflection plate 123 prevents the light from the secondoptical system 101 from affecting the sensor of the projection optical system and increasing the temperature of the optical element of the projection optical system. As an example, thelow reflection plate 123 may be a quartz plate provided with an antireflection coating. A cooling device for cooling thelow reflection plate 123 may be provided so that the temperature of thelow reflection plate 123 does not increase and affect other optical elements and the like.

図２は、本実施形態による露光装置の、ウエハ４０３の面に平行な断面の構成を示す図である。露光装置の第１の光学系３０１の周囲には、ウエハ４０３の高さや傾きを検出するためのシステム（WAF, Wafer Auto Focus）の送光系１３１および受光系１３３や、ウエハ４０３のウエハに平行な面上の位置を検出するためのセンサ（FIA, Field Image Alignment）１４１が設けられている。第２の光学系１０１は、上記のような既存のシステムやセンサと干渉しないような場所に配置することができる。図２には、さらに、ウエハ４０３上の、第１の光学系３０１による照射領域３０３を示す。 FIG. 2 is a view showing a configuration of a cross section parallel to the surface of thewafer 403 of the exposure apparatus according to the present embodiment. Around the firstoptical system 301 of the exposure apparatus, alight transmission system 131 and alight reception system 133 of a system (WAF, Wafer Auto Focus) for detecting the height and inclination of thewafer 403, and thewafer 403 are parallel to the wafer. A sensor (FIA, Field Image Alignment) 141 for detecting a position on a smooth surface is provided. The secondoptical system 101 can be arranged at a place where it does not interfere with the existing system or sensor as described above. FIG. 2 further shows anirradiation region 303 by the firstoptical system 301 on thewafer 403.

上記のように配置することにより、第２の光学系は、第１の光学系３０１の感応基板（ウエハ）４０３に最も近い素子とウエハ４０３との間から光を照射するように構成することができる。したがって、既存の第１の光学系３０１を改造することなく、第２の光学系１０１を設置することができるので、都合がよい。 By arranging as described above, the second optical system can be configured to irradiate light from between thewafer 403 and the element closest to the sensitive substrate (wafer) 403 of the firstoptical system 301. it can. Therefore, the secondoptical system 101 can be installed without modifying the existing firstoptical system 301, which is convenient.

本実施形態による露光装置は、第２の光学系１０１による照射量を制御する照射量制御装置１０３をさらに備える。照射量制御装置１０３は、制御装置５０１に接続されており、制御装置５０１からの情報に基づいて、照射量制御機構１５１を操作して、第２の光学系１０１による照射量を制御する。照射量制御装置１０３の制御方法および照射量制御機構１５１の詳細については以下に説明する。 The exposure apparatus according to the present embodiment further includes adose control device 103 that controls the dose by the secondoptical system 101. The irradiationamount control device 103 is connected to thecontrol device 501, and controls the irradiation amount by the secondoptical system 101 by operating the irradiationamount control mechanism 151 based on information from thecontrol device 501. Details of the control method of thedose control device 103 and thedose control mechanism 151 will be described below.

まず、露光すべきパターンや投影光学系に起因して生じるフレア量分布に基づいた第２の光学系による照射（調整）量を決定する。この第２の光学系による照射量は、感応基板上の座標に応じて決定する。感応基板上の座標はレチクル等の原版上の座標や感応基板ステージ座標等の他の座標と相対的に等価であり、同じように扱うことが出来る。従って、他の座標と関連付けて照射量を決定しても同様であるが、本実施例では、そのような等価な座標を代表して感応基板上の座標と言う。 First, the irradiation (adjustment) amount by the second optical system is determined based on the flare amount distribution caused by the pattern to be exposed and the projection optical system. The dose by the second optical system is determined according to the coordinates on the sensitive substrate. The coordinates on the sensitive substrate are relatively equivalent to other coordinates such as the coordinates on the reticle such as the reticle and the sensitive substrate stage coordinates, and can be handled in the same way. Therefore, even if the dose is determined in association with other coordinates, in the present embodiment, such equivalent coordinates are representatively referred to as coordinates on the sensitive substrate.

第２の光学系による照射量は、シミュレーション等の計算により決定する事もできるし、実際の測定に基づいて決定する事もできる。計算により求める場合は、ＣＡＤデータ等のレチクルのパターン分布（ウエハ上で明となる部分の分布）、露光強度、投影光学系等の露光装置に起因するフレア発生分布等に基づいてウエハ上の各位置におけるフレアに起因する露光量変動量を求め、各位置における露光量変動が一定となるように第２の光学系による照射量を決定する。実際の測定に基づいて決定する場合は、ウエハ面上に配置されたセンサを用いて理想的な露光量分布に対して変動する露光量分布を測定する事により調製用の照射量を決定する方法や、実際にレジストを露光、現像する事によって得られたパターンの幅変動から調製用の照射量を決定する方法等がある。勿論、他の方法により、第２の光学系による照射量を決定することも可能である。肝要なことは、感応基板上の各位置におけるフレアの影響が実質的に一様となるような照射量を決定する事である。 The dose by the second optical system can be determined by calculation such as simulation, or can be determined based on actual measurement. When obtaining by calculation, each pattern on the wafer is determined based on a reticle pattern distribution such as CAD data (distribution of a bright portion on the wafer), exposure intensity, flare generation distribution caused by an exposure apparatus such as a projection optical system, and the like. An exposure amount fluctuation amount caused by flare at the position is obtained, and an irradiation amount by the second optical system is determined so that the exposure amount fluctuation at each position becomes constant. When determining based on actual measurement, a method for determining the irradiation dose for preparation by measuring the exposure dose distribution that fluctuates with respect to the ideal exposure dose distribution using a sensor arranged on the wafer surface In addition, there is a method of determining the irradiation dose for preparation from the variation in the width of the pattern obtained by actually exposing and developing the resist. Of course, the irradiation amount by the second optical system can be determined by other methods. The important thing is to determine the dose so that the effect of flare at each position on the sensitive substrate is substantially uniform.

このようにして、予め求められた第２の光学系による照射量は感応基板上の座標と関連付けられてルックアップテーブルや関数として、制御装置５０１等に配置される記憶部に記憶される。 In this way, the irradiation amount obtained by the second optical system obtained in advance is associated with the coordinates on the sensitive substrate and stored as a lookup table or function in a storage unit arranged in thecontrol device 501 or the like.

調整露光時は、第２の光学系による調整光の照射位置は変動させる事もできるが、装置のスペース上固定である事が望ましい。いずれにしても、調整光の照射位置は感応基板に対して予め既知とすることができるため、前述の記憶部に記憶された感応基板上の座標と関連付けられた照射量データに基づいて、感応基板ステージを移動させながら調整露光を行う。 During the adjustment exposure, the irradiation position of the adjustment light by the second optical system can be changed, but it is preferable that the adjustment light is fixed in the space of the apparatus. In any case, since the irradiation position of the adjustment light can be previously known with respect to the sensitive substrate, the sensitive light is based on the dose data associated with the coordinates on the sensitive substrate stored in the storage unit. Adjust exposure is performed while moving the substrate stage.

以上のようにして、感応基板上の各位置におけるフレア量はほぼ一定となり、感応基板上の各位置に応じてパターン幅の変動が不均一となる問題を低減する事が可能となる。 As described above, the amount of flare at each position on the sensitive substrate is substantially constant, and it is possible to reduce the problem that the variation in pattern width is not uniform according to each position on the sensitive substrate.

第２の光学系１００による光の照射は、必ずしも露光光の照射と同時に行う必要はないが、露光装置のスループットを考慮すると、露光光の照射と同時に行うのが好ましい。また、第２の光学系１００による光の照射は、ウエハ４０３上における、円弧状である露光光の照射領域と重ねて行うと、ウエハステージの駆動距離を増加させる事もなく、スループットが低減しないのでより好ましい。 The light irradiation by the second optical system 100 is not necessarily performed simultaneously with the exposure light irradiation. However, in consideration of the throughput of the exposure apparatus, it is preferable to perform the light irradiation simultaneously with the exposure light irradiation. Further, when the light irradiation by the second optical system 100 is performed on the exposure area having an arc shape on thewafer 403, the driving distance of the wafer stage is not increased and the throughput is not reduced. It is more preferable.

以下に、第２の光学系１００による光の照射量を変化させる照射量制御機構１５１について説明する。 Hereinafter, thedose control mechanism 151 that changes the dose of light emitted by the second optical system 100 will be described.

第２の光学系１０１が照射量制御機構１５１の位置で、ウエハ４０３に対して共役な面を有するように構成すれば、照射量制御機構１５１による照射量の調整が容易である。 If the secondoptical system 101 is configured so as to have a conjugate surface with respect to thewafer 403 at the position of thedose control mechanism 151, the dose control by thedose control mechanism 151 can be easily adjusted.

図３は、照射量制御機構１５１の一実施形態である可動絞り１０１０の構成を示す図である。可動絞り１０１０は、駆動機構１０１１によって個別に操作することのできる、複数の絞り羽根１０１３を備える。本明細書において、レチクル２０３の移動方向をスキャン方向と呼称し、ウエハ面と平行で、スキャン方向と垂直な方向を非スキャン方向と呼称する。図３の矢印は、スキャン方向を示す。可動絞り１０１０の絞り羽根１０１３は、非スキャン方向に配列されている。駆動機構１０１１によって絞り羽根１０１３を個別に操作することにより、非スキャン方向の照射量を含め、第２の光学系１０１の照射量を制御することができる。たとえば、ウエハの周縁部では、非スキャン方向に沿って周縁に近いほどフレアの影響が小さいので、第２の光学系１０１による照射量が大きくなるように、非スキャン方向の照射量を定めることができる。 FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of amovable diaphragm 1010 that is an embodiment of the irradiationamount control mechanism 151. Themovable diaphragm 1010 includes a plurality ofdiaphragm blades 1013 that can be individually operated by thedrive mechanism 1011. In this specification, the moving direction of thereticle 203 is referred to as a scanning direction, and a direction parallel to the wafer surface and perpendicular to the scanning direction is referred to as a non-scanning direction. The arrows in FIG. 3 indicate the scan direction. Thediaphragm blades 1013 of themovable diaphragm 1010 are arranged in the non-scanning direction. By individually operating thediaphragm blades 1013 by thedrive mechanism 1011, the irradiation amount of the secondoptical system 101 including the irradiation amount in the non-scanning direction can be controlled. For example, in the peripheral portion of the wafer, since the influence of flare is smaller as it is closer to the periphery along the non-scanning direction, the irradiation amount in the non-scanning direction can be determined so that the irradiation amount by the secondoptical system 101 is increased. it can.

図４は、照射量制御機構１５１の他の実施形態である可動ミラー系１０２０の構成を示す図である。可動ミラー系１０２０は、可動ミラー１０２１と固定スリット１０２３とから構成される。可動ミラー１０２１は、図４において白抜きの矢印で示した方向に回転する。可動ミラー１０２１が回転すると、固定スリット１０２３を通過する光Ｌの量が変化する。図４の実線の矢印は、スキャン方向を示す。図４において、非スキャン方向は、紙面に垂直な方向である。非スキャン方向に、複数の可動ミラーを配置し、個別に操作することができるように構成すれば、非スキャン方向の照射量を含め、第２の光学系１０１の照射量を制御することができる。たとえば、ウエハ上において、非スキャン方向に沿って周縁に近いほどフレアの影響が小さいので、ウエハの周縁部では第２の光学系１０１による照射量が大きくなるように、非スキャン方向の照射量を定めることができる。 FIG. 4 is a diagram showing a configuration of amovable mirror system 1020 that is another embodiment of the irradiationamount control mechanism 151. Themovable mirror system 1020 includes amovable mirror 1021 and afixed slit 1023. Themovable mirror 1021 rotates in the direction indicated by the white arrow in FIG. When themovable mirror 1021 rotates, the amount of light L that passes through the fixedslit 1023 changes. The solid arrow in FIG. 4 indicates the scan direction. In FIG. 4, the non-scanning direction is a direction perpendicular to the paper surface. If a plurality of movable mirrors are arranged in the non-scanning direction and can be individually operated, the irradiation amount of the secondoptical system 101 including the irradiation amount in the non-scanning direction can be controlled. . For example, on the wafer, the closer to the periphery along the non-scanning direction, the less the influence of flare is. Therefore, the irradiation amount in the non-scanning direction is set so that the irradiation amount by the secondoptical system 101 increases at the peripheral edge of the wafer. Can be determined.

図５は、本発明の一実施形態によるＥＵＶ露光装置の照明光学系３３および投影光学系３０１を説明するための図である。既に説明した、第２の光学系１０１については、ここでは説明しない。 FIG. 5 is a view for explaining the illuminationoptical system 33 and the projectionoptical system 301 of the EUV exposure apparatus according to the embodiment of the present invention. The secondoptical system 101 already described will not be described here.

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。 The EUV light emitted from thelight source 31 becomes a substantially parallel light beam via a concave reflectingmirror 34 that acts as a collimator mirror, and enters anoptical integrator 35 including a pair of fly-eye mirrors 35a and 35b.

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。 Thus, a substantial surface light source having a predetermined shape is formed in the vicinity of the reflective surface of the fly-eye mirror 35a, that is, in the vicinity of the exit surface of theoptical integrator 35. The light from the substantial surface light source is deflected by theplane reflecting mirror 36 and then forms an elongated arc-shaped illumination area on the mask (reticle) 203. Here, an aperture plate for forming an arcuate illumination region is not shown. The light reflected by the surface of themask 203 is then reflected in turn by the multilayer mirrors M1, M2, M3, M4, M5, and M6 of the projection optical system 37 to formexposure light 1 on the surface of themask 203. An image of the pattern thus formed is formed on the resist 405 coated on thewafer 403.

本実施形態によるＥＵＶ露光装置によって、感応基板(ウエハ)におけるフレアによる露光量のばらつき低減されるので、露光精度が向上する。 With the EUV exposure apparatus according to the present embodiment, the exposure variation due to flare in the sensitive substrate (wafer) is reduced, so that the exposure accuracy is improved.

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。 Hereinafter, an example of an embodiment of a semiconductor device manufacturing method according to the present invention will be described. FIG. 6 is a flowchart showing an example of the embodiment of the semiconductor device manufacturing method of the present invention. The manufacturing process of this example includes the following processes.

（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(1) Wafer manufacturing process for manufacturing a wafer (or wafer preparation process for preparing a wafer)
(2) Mask manufacturing process for manufacturing a mask to be used for exposure (or mask preparation process for preparing a mask)
(3) Wafer processing step for performing necessary exposure processing on the wafer (4) Chip assembly step for cutting out chips formed on the wafer one by one and making them operable (5) Chip inspection step for inspecting the completed chips

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。 Each process further includes several sub-processes.

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。 Among these main processes, the main process that has a decisive influence on the performance of the semiconductor device is the wafer processing process. In this step, designed circuit patterns are sequentially stacked on a wafer to form a large number of chips that operate as memories and MPUs. This wafer processing step includes the following steps.

（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(1) A thin film forming process for forming a dielectric thin film to be an insulating layer, a wiring portion, or a metal thin film for forming an electrode portion (using CVD or sputtering)
(2) Oxidation process for oxidizing the thin film layer and wafer substrate (3) Lithography process for forming a resist pattern using a mask (reticle) to selectively process the thin film layer and wafer substrate, etc. (4) Resist Etching process (for example, using dry etching technology) that processes thin film layers and substrates according to patterns
(5) Ion / impurity implantation diffusion process (6) Resist stripping process (7) Further inspection process for inspecting the processed wafer

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。 The wafer processing process is repeated as many times as necessary to manufacture a semiconductor device that operates as designed.

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ＥＵＶ光露光装置を使用している。したがって、感応基板(ウエハ)におけるフレアによる露光量のばらつきが低減されるので、露光精度を向上させることができる。そのため、線幅の均一なデバイスを製造する事が可能となり、性能の安定したデバイスを製造する事が可能である。 In the present embodiment, the EUV light exposure apparatus according to the present invention is used in the lithography process. Therefore, variation in exposure amount due to flare in the sensitive substrate (wafer) is reduced, so that exposure accuracy can be improved. Therefore, it is possible to manufacture a device with a uniform line width, and it is possible to manufacture a device with stable performance.

本実施形態による露光装置によれば、第２の光学系を使用して、フレアの影響を考慮して露光精度を向上させることができる。 According to the exposure apparatus according to the present embodiment, the second optical system can be used to improve the exposure accuracy in consideration of the influence of flare.

本実施形態によれば、第２の光学系を使用して、露光光と異なる波長の光を、感応基板上の、露光光の照射領域に重ねて照射することにより、フレアの影響を考慮して露光精度を向上させることができる。 According to this embodiment, the influence of flare is taken into account by using the second optical system to irradiate light having a wavelength different from that of the exposure light on the exposure light irradiation region on the sensitive substrate. Exposure accuracy can be improved.

本実施形態によれば、露光装置のスループットを維持しながら、効率的にフレアの影響を考慮して露光精度を向上させることができる。 According to the present embodiment, it is possible to improve the exposure accuracy while efficiently considering the influence of flare while maintaining the throughput of the exposure apparatus.

第２の光学系が、前記第１の光学系の、前記感応基板にもっとも近い光学素子と前記感応基板との間から、前記異なる波長の光を照射するようにすれば、露光装置の既存の投影光学系の設計を変更することなく第２の光学系を設置することができる。 If the second optical system irradiates light of the different wavelength from between the optical element closest to the sensitive substrate and the sensitive substrate of the first optical system, the existing exposure apparatus can be used. The second optical system can be installed without changing the design of the projection optical system.

異なる波長の照射量を制御する照射量制御装置をさらに備えれば、照射量制御装置により第２の光学系の、露光光と異なる波長の光の照射量を制御して、フレアの影響を考慮して露光精度を向上させることができる。 If a dose control device for controlling the dose of different wavelengths is further provided, the dose control device controls the dose of light having a wavelength different from the exposure light of the second optical system to take into account the effects of flare. Thus, the exposure accuracy can be improved.

照射量制御装置が、レチクルのパターンに基づいて前記異なる波長の照射量を制御すれば、レチクルのパターンに基づくフレアの影響を考慮して露光精度を向上させることができる。 If the dose control device controls the doses of the different wavelengths based on the reticle pattern, the exposure accuracy can be improved in consideration of the influence of flare based on the reticle pattern.

照射量制御装置が、感応基板上の照射位置に基づいて前記異なる波長の照射量を制御すれば、感応基板上の照射位置に基づくフレアの影響を考慮して露光精度を向上させることができる。 If the irradiation amount control device controls the irradiation amounts of the different wavelengths based on the irradiation position on the sensitive substrate, the exposure accuracy can be improved in consideration of the influence of flare based on the irradiation position on the sensitive substrate.

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。It is a figure which shows the structure of the exposure apparatus by one Embodiment of this invention.本発明の一実施形態による露光装置の、ウエハに平行な断面の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the cross section parallel to a wafer of the exposure apparatus by one Embodiment of this invention.照射量制御機構の一実施形態である可動絞りの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the movable aperture stop which is one Embodiment of an irradiation amount control mechanism.照射量制御機構の他の実施形態である可動ミラー系の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the movable mirror system which is other embodiment of an irradiation amount control mechanism.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。It is a figure for demonstrating the illumination optical system and projection optical system of the EUV exposure apparatus by one Embodiment of this invention.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。It is a flowchart which shows an example of embodiment of the semiconductor device manufacturing method of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０１…第２の光学系、１０３…照射量制御装置、２０１…レチクルステージ、２０３…レチクル、３０１…投影光学系（第１の光学系）、４０１…ウエハステージ、４０３…ウエハ、５０１…制御装置DESCRIPTION OFSYMBOLS 101 ... 2nd optical system, 103 ... Irradiation amount control apparatus, 201 ... Reticle stage, 203 ... Reticle, 301 ... Projection optical system (1st optical system), 401 ... Wafer stage, 403 ... Wafer, 501 ... Control apparatus