JP2009164284A

JP2009164284A - パターン形成基板、露光方法およびデバイスの製造方法

Info

Publication number: JP2009164284A
Application number: JP2007340921A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Arai; 洋一新井; Noriyuki Hirayanagi; 徳行平柳
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2007-12-28
Filing date: 2007-12-28
Publication date: 2009-07-23

Abstract

【課題】高精度な投影パターンを形成するパターン形成基板。
【解決手段】一方の面と他方の面とを有する基体部と、一方の面に形成されたパターンと、一方の面と他方の面との間に設けられ、一方の面内の異なる領域に対して互いに異なる力を加え、一方の面の形状を変形させる駆動部とを備える。駆動部は、異なる領域に対応した複数の圧電素子を有し、圧電素子への印加電圧を独立に制御することにより、一方の面の形状を変形させてもよい。また、駆動部は、異なる領域に対応した複数の発熱素子を有し、発熱素子への通電を独立に制御することにより、一方の面の形状を変形させてもよい。
【選択図】図５

Description

本発明は、パターン形成基板、露光方法およびデバイスの製造方法に関する。より詳細には、マスク、レチクル等のパターン形成基板と、当該パターン形成基板を用いた露光方法およびデバイスの製造方法とに関する。

リソグラフィ技術においては、解像度向上に対する不断の要求がある。変形照明、位相シフトマスク、光学近接効果補正、液浸露光等の技術の開発により、４５ｎｍルールの光リソグラフィ技術が既に実用化されている。さらに、３２ｎｍルールおよびそれ以細のリソグラフィに関しては、露光波長が１０〜１４ｎｍとなる極端紫外線リソグラフィ技術に期待が寄せられている。

極端紫外線の領域では、光が透過する有力な硝材が存在しない。そこで、極端紫外線により露光する露光装置では反射型の光学系が用いられる。また、レチクルまたはマスクも反射型となる。

下記の特許文献１には、反射光学系に用い得る反射器にアクチュエータを設けることが記載されている。これにより、反射器の波面収差を補償できる。

下記の特許文献２には、投影光学系で形成された縮小転写像を検出する受光センサを含む空間像検出機構を設けることが記載されている。これにより、極端紫外線を用いた露光装置における投影光学系を精度よく評価することができる。

下記の特許文献３には、光センサを有して、レチクルに換えてレチクルステージに搭載できる照明光強度分布測定装置が記載されている。これにより、照明光学系を簡便に精度よく評価できる。
特開２００５−００４１４６号公報特開２００６−０４９５９６号公報特開２００６−３３２３６３号公報

上記のように、極端紫外線の露光光を用いた露光装置の光学系は、日増しに精度を向上させている。しかしながら、極端紫外線による露光技術で期待されている高い解像度においては、露光装置に装着されるレチクル表面の微小な不整に起因する投影パターンの歪みも無視し得ぬものとなる。また、レチクル自体の精度が当初は十分に高い場合でも、露光光の照射による温度変化あるいは応力変化等により微小な変形が生じる場合もある。

上記課題を解決すべく、本発明の第１の形態として、一方の面と他方の面とを有する基体部と、一方の面に形成されたパターンと、一方の面と他方の面との間に設けられ、一方の面内の異なる領域に対して互いに異なる力を加え、一方の面の形状を変形させる駆動部と、を備えるパターン形成基板が提供される。

また、本発明の第２の形態として、パターン形成基板に形成されたパターンを感光基板に露光する露光方法において、上記パターン形成基板のいずれかに形成されたパターンに光を照射し、パターンの像を感光基板に転写する露光方法が提供される。

更に、本発明の第３の形態として、上記パターン形成基板のいずれかを用意する段階と、パターン形成基板における一方の面の形状を変形させる段階と、光源からの光をパターン形成基板に照射すると共に、パターン形成基板を介した光を感光基板に照射する段階と、を備えたデバイスの製造方法が提供される。

上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となり得る。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。しかしながら、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、露光装置１００全体の構造を模式的に示す図である。露光装置１００は、光源部１１０、照明光学系１２０、レチクルステージ１３０、投影光学系１４０およびウエハステージ１５０と、それを収容したチャンバ１６０を有する。なお、以下の説明においては、図面の表示に従って上、下等と記載する場合がある。しかしながら、露光装置１００内部のレイアウトがその方向に限られるわけではない。

チャンバ１６０は、側面に開口を有して、当該開口は封止窓１６２により気密に封止される。更に、チャンバ１６０の底面には排気孔１６４が設けられ、図示していない排気装置に連結される。これにより、チャンバ１６０の内部を排気して、外部雰囲気の影響を受けることなく露光処理を実行できる真空雰囲気が画成される。

光源部１１０は、ターゲットノズル１１２、凹面反射鏡１１４、レーザ光源１７０および集光レンズ１７２を含む。ターゲットノズル１１２は、ターゲット材料を吐出する先端をチャンバ１６０の内部に有する。凹面反射鏡１１４は、ターゲットノズル１１２の先端付近を包囲する。レーザ光源１７０は、チャンバ１６０の外部に配置され、封止窓１６２を介して、チャンバ１６０内部に向かってレーザ光を照射する。

光源部１１０において、ターゲットノズル１１２は、気体または液体のターゲット材料を間欠的に吐出する。レーザ光源１７０から出射されたレーザ光は、集光レンズ１７２により収束されて、ターゲット材料に対して高い密度で照射される。これにより、プラズマ化したターゲット材料からパルス状の極端紫外線の光（以下、露光光）が放射される。放射された露光光は、凹面反射鏡１１４により一定方向に誘導され、照明光学系１２０に導かれる。

照明光学系１２０は、チャンバ１６０の内部に配置された、凹面反射鏡１２１、１２６、フライアイ反射鏡１２２、１２３、凸面反射鏡１２５および平面反射鏡１２７を含む。凹面反射鏡１１４から照明光学系１２０に入射した露光光は、照明光学系１２０の入射端に配置された凹面反射鏡１２１に反射されてコリメート化される。コリメート化された露光光は、オプティカルインテグレータ１２４を形成する一対のフライアイ反射鏡１２２、１２３に順次反射される。これにより、出射側フライアイ反射鏡１２３の近傍に、仮想的な面光源が形成される。

フライアイ反射鏡１２３から出射された露光光は、凸面反射鏡１２５および凹面反射鏡１２６により順次反射された後、平面反射鏡１２７により偏向される。偏向された露光光は、可動遮光羽根１２８および固定遮光羽根１２９の開口を通じて、レチクルステージ１３０に保持されたパターン形成基板２００の下面に、Ｘ方向に延びる細長い円弧状の照明領域を形成する。

パターン形成基板２００には、後述するパターンが形成されており、平面鏡１２７で偏向された露光光が照射される。そして、パターン形成基板２００で反射した露光光が投影光学系１４０に向かって出射される。投影光学系１４０は、複数の凹面反射鏡１４１、１４４と、複数の凸面反射鏡１４２、１４３とを含み、全体として、パターン形成基板２００の反射光を収束させる縮小光学系を形成する。なお、凹面反射鏡１４１、１４４および凸面反射鏡１４２は、投影光学系１４０における各反射光の伝播を妨げないように、一部を切り欠いた形状を有してもよい。また、投影光学系１４０は、結像特性や波面収差を補正する不図示の光学特性補正部を備える。

パターン形成基板２００で反射した露光光は、凹面反射鏡１４１、凸面反射鏡１４２、１４３および凹面反射鏡１４４により順次反射される。これにより、ウエハステージ１５０の上面に保持されたウエハ１８０表面には、パターン形成基板２００の吸収層の形状を反映したパターンの像が投影される。

レチクルステージ１３０は、ステージ部１３２と、ステージ部１３２の下側に支持されたチャック部１３４とを有する。更に、ステージ部１３２は、不図示の支持台に支持された基部１３１と、チャック部１３４を支持する支持部１３５とを有する。チャック部１３４は、パターン形成基板２００を吸着して保持する。なお、チャック部１３４は、パターン形成基板２００を吸着する平坦な吸着面１３４ａ（図５参照）を備え、この吸着面には、後述するパターン形成基板２００の裏面（パターン形成面とは反対側の面）に設けられた受給端子２２５と接触する接触パッド１３４ｂが設けられている。

ステージ部１３２は、不図示の支持台に対して、図中に矢印Ｘ、ＹおよびＺで示す各方向に移動できる。一方、基部１３１および支持部１３５の間には、複数のアクチュエータ１３７が設けられており、このアクチュエータ１３７の伸縮により、基部１３１に対して支持部１３５を図中で矢印Ｔにより示すように上下方向に伸縮する。

従って、アクチュエータ１３７を伸縮動作させることにより、チャック部１３４と共にパターン形成基板２００を揺動させて、パターン形成基板２００の水平面に対する角度を任意に変化させることができる。なお、以降の説明では、アクチュエータ１３７によるパターン形成基板２００の揺動を「チルト」と記載する。

同様に、ウエハステージ１５０も、図中に矢印Ｘ、ＹおよびＺで示す方向に移動させることができるステージ部１５２と、ステージ部１５２に支持され、ウエハ１８０を支持するチャック部１５４とを有する。なお、図示は省略したが、ウエハステージ１５０に、ウエハ１８０をチルトさせる機能をもたせてもよい。

上記のような構造を有する露光装置１００を用いてパターン形成基板２００に形成されたパターンをウエハ１８０上に転写する場合、円弧状の照明領域に対して、パターン形成基板２００およびウエハ１８０を同時に、例えば共にＹ方向に同期移動させる。即ち、パターン形成基板２００の表面の一部に、円弧状の照明領域を照射した状態で、パターン形成基板２００及びウエハ１８０を投影光学系の縮小率に応じた比率で相対的に走査移動することによって、パターン形成基板２００に形成されたパターン全体をウエハ１８０のショット領域に転写する。

また、ウエハ１８０は、ウエハプロセスの過程において、加工面の平坦性が低下している場合がある。このような場合には、例えば、パターン形成基板２００とウエハ１８０との相対的な走査移動の際、ウエハ１８０の平坦性を監視しつつ、レチクルステージ１３０においてパターン形成基板２００を適宜チルトさせることにより、転写パターンの歪みを補償できる。ただし、チルトにより補償できる歪みは、パターン形成基板２００およびウエハ１８０の移動方向（本実施形態の場合はＹ方向）に分布する歪みであり、例えばＸ方向に分布する歪みは補償できない。

なお、本実施形態では、固定遮光羽根１２９がＸ方向の照射範囲を、可動遮光羽根１２８がＹ方向の照射範囲を規定するものとするが、露光装置１００の構造がこれに限定されないことはいうまでもない。また、本実施形態では、可動遮光羽根１２８および固定遮光羽根１２９が、パターン形成基板２００に入射する露光光を遮光しているものとする。しかしながら、露光装置１００の構造はこのような構造に限定されるものではなく、パターン形成基板２００により反射された反射光を遮光する構造としてもよい。更に、パターン形成基板２００に対する入射光と出射光の両方を遮光する構造としてもよい。

図２は、パターン形成基板２００の形状を示す斜視図である。パターン形成基板２００は、ガラス基板等で形成され、かつ平行な平坦面を表裏に有する基体部２１０と、基体部２１０とは個別のパターン保持部２３０と、基体部２１０およびパターン保持部２３０の間に設けられた後述する駆動部２２０とを有する。なお、基体部２１０は、その裏面がチャック部１３４に吸着され、表面にパターン保持部２３０が設けられる。

ここで、パターン保持部２３０は、その表面に、反射層２３２とパターン層２３４とを有する。反射層２３２は、例えば多層膜により形成され、極端紫外線の光を高効率に反射する反射面を有する。一方、パターン層２３４は、極端紫外線の光を吸収する材料によって、反射面上に形成される。パターン層２３４には、ウエハ１８０において転写すべきパターンが形成されている。

図３は、パターン形成基板２００の構造を示す断面図である。同図において、図１および図２と共通の構成要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

パターン形成基板２００は、基体部２１０、圧電素子２２２およびパターン保持部２３０を順次積層した構造を有する。圧電素子２２２は、基体部２１０とパターン保持部２３０との間に設けられ、パターン保持部２３０の異なる領域に対応して複数配置される。

圧電素子２２２の各々からは、基体部２１０を下面まで貫通した駆動線２２４が個別に装備される。この駆動線２２４の端部は、基体部２１０の下面に設けられた受給端子２２５に接続される。また、この受給端子２２５は、レチクルステージ１３０の吸着面に設けられた接続パッド１３４ｂに対向して設けられている。そして、パターン形成基板２００がチャック部１３４に静電吸着された時、パターン形成基板２００の受給端子２２５と、チャック部１３４の接続パッド１３４ｂとが接続される。

これにより、チャック部１３４からパターン形成基板２００に設けられた圧電素子２２２の各々に個別に駆動電力を供給することができる。また、パターン保持部２３０の曲げ剛性は、基体部２１０の曲げ剛性よりも低い。これにより、圧電素子２２２が伸縮した場合に、当該変形により、パターン保持部２３０が効率よく変形される。従って、互いに異なる駆動電圧を圧電素子２２２に印加することにより、パターン保持部２３０の各領域を個別に変形させることができる。

図４は、露光装置１００の制御系３００を模式的に示すブロック図である。同図において、図１と共通の構成要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

露光装置１００は、照明光学系１２０、パターン形成基板２００を含むレチクルステージ１３０、投影光学系１４０、ウエハ１８０を含むウエハステージ１５０に加えて制御部３１０を備える。制御系３００は、レチクル表面測定部３２０およびウエハ表面測定部３３０を含む。

レチクル表面測定部３２０は、パターン形成基板２００のパターン面に対して、所定の角度で斜めから測定ビームを照射し、パターン面で反射した測定ビームを受光することによって、パターン形成基板２００の高さを測定する。

また、ウエハ表面測定部３３０は、投影光学系１４０に固定され、ウエハ１９０に対し斜め方向から測定ビームを照射する照射系３３０ａと、同じく投影光学系１４０に固定され、ウエハ１９０で反射された測定ビームを受光系３３０ｂとを備える。これにより、パターン形成基板２００またはウエハ１８０の表面の高さ（起伏も含む）を検出することができる。

なお、レチクル表面測定部３２０及びウエハ表面測定部３３０は、円弧状の照明領域内におけるパターン形成基板２００表面の高さを測定してもよい。また、走査方向に関して円弧状の照明領域の手前側におけるパターン形成基板２００表面の高さを測定してもよい。

露光装置１００において、パターン形成基板２００のパターンをウエハ１８０に転写する場合、制御部３１０は、レチクル表面測定部３２０およびウエハ表面測定部３３０の測定結果を参照しながら、レチクルステージ１３０およびウエハステージ１５０のチルト動作を制御する。この制御には、投影光学系１４０における縮小率に応じてパターン形成基板２００およびウエハ１８０を同期して移動させる制御の他に、アクチュエータ１３７を動作させてパターン形成基板２００の傾きを変化させる制御も担う。

これにより、円弧状の照明領域内におけるパターン形成基板２００のパターン面とウエハ１８０の被露光面とを、投影光学系１４０における特定の物面に一致させることができる。また、円弧状の照明領域内のパターン形成基板２００およびウエハ１８０の移動方向（スキャン方向）と交差する方向（非スキャン方向）において、パターン形成基板２００またはウエハ１８０に歪みがあった場合、制御部３１０は更に、パターン形成基板２００の圧電素子２２２に個別に駆動電圧を印加する制御も担う。これにより、円弧状の照明領域内の非スキャン方向におけるパターン形成基板２００およびウエハ１８０の歪みも補償できる。

図５は、パターン形成基板２００の動作を示す図である。パターン形成基板２００は、チャック部１３４に静電吸着されることによって、パターン形成基板２００の圧電素子２２２に電力が供給される。チャック部１３４は、電圧源Ｖに接続されたデマルチプレクサ３１２を備えている。パターン形成基板２００がチャック部１３４に静電吸着されることによって、駆動部２２０の各々は、デマルチプレクサ３１２を介して電圧源Ｖに接続される。デマルチプレクサ３１２は、制御部３１０により制御され、任意の圧電素子２２２を電圧源Ｖに導通させることができる。すなわち、パターン形成基板２００は、露光装置１００の制御部３１０によって制御されることになる。

レチクル表面測定部３２０により、パターン保持部２３０の一部に陥没部２０５が生じていることが検知された場合、基板２０２の当該面内領域に対応した位置の圧電素子２２２に高い駆動電圧が印加される。図示の例では、△印を付したＡおよびＤの２つの圧電素子２２２に高い駆動電圧が印加される。

これにより、当該圧電素子２２２が伸張変形して、陥没部２０５が押し上げられる。その結果、パターン保持部２３０が平坦化される。また、ウエハ表面測定部３３０においてウエハ１８０の表面に歪みが生じていることが検出された場合も、パターン形成基板２００の表面を変形させることにより、当該歪みを補償するパターンを投影させることができる。

なお、駆動部２２０を動作させてパターン形成基板２００の歪みを補正するタイミングは、レチクルステージ１３０およびウエハステージ１５０が露光のために移動を開始する前であっても、移動を開始した後であってもよい。更に、露光を開始する前に歪みを補正し、更に、露光処理の進行と共に補正を加えてもよい。更に、印加した駆動電圧に対して生じる変形量が異なる圧電素子２２２を積層して、歪補正の粗調整と微調整とを個別に担わせてもよい。

上記の実施形態では、パターン形成基板２００を平坦に保持するための構成について説明したが、この構成に限定されるものではない。例えば、投影光学系１４０の光学特性に基づいて、パターン形成基板２００の表面の高さを任意に変更してもよい。

この場合、投影光学系１４０の光学特性をウエハステージ１５０に設けられた計測器１５５で計測する。この計測器１５５は、投影光学系１４０の光学特性として、ディストーションを計測する。この計測器１５５でディストーションを計測するには、ウエハステージ１５０及びレチクルステージ１３０の位置を制御して、パターン形成基板２００のパターン領域の周囲に形成された不図示のアライメントマークを露光光で照射するとともに、投影光学系１４０によるアライメントマークの投影像を計測器１５５で検出することにより、アライメントマーク像の投影位置を求める。そして、各アライメントマーク像の位置と、それぞれの設計位置との比較（差）によって、ディストーションを計測する。

このようにして計測したディストーションに基づき、パターン形成基板２００における補正すべき部分とその補正量を決定する。そして、その補正量に応じて、制御部３１０は、各電極２３２の各々に個別の駆動電圧を印加し、パターン形成基板２００において補正すべき一部分のみを変形させる。なお、計測したディストーションに基づいて、パターン形成基板２００における補正すべき量と、投影光学系１４０が備える光学特性補正部が補正すべき量とに振り分けてもよい。

なお、レチクル表面測定部３２０を使用して、パターン形成基板２００の表面が所定量だけ変位したかどうかの検証を行い、フィードバック制御を行ってもよい。また、上記実施の形態において、投影光学系１４０のディストーションの代わりに、投影光学系のほかの収差（たとえば、倍率収差）、波面収差等を計測して、その計測結果に基づいて、パターン形成基板２００の一部分を変形させてもよい。

こうして、パターン形成基板２００を用意する段階と、パターン形成基板２００における一方の面の形状を変形させて反射層２３２およびパターン層２３４の歪みを補正する段階と、光源部１１０からの露光光をパターン形成基板２００に照射すると共に、パターン形成基板２００を介した露光光をウエハ１８０に照射する段階とを含むデバイスの製造方法が実行できる。

図６は、パターン形成基板２００の動作領域を示す図である。パターン形成基板２００を、パターン層２３４が形成された反射層２３２の側から見下ろした場合、パターン層２３４の面積は、反射層２３２全体の面積よりも小さく、パターン形成基板２００の縁部近傍には、パターン形成に関与しない領域がある。

一方、歪みを補正すべきは、パターン形成に関与するパターン層２３４が形成された領域である。しかしながら、駆動部２２０の圧電素子２２２を、パターン層２３４が配置された領域の外側にも配置することが好ましい。即ち、パターン層２３４よりも広い領域を変形させることにより、パターン層２３４の隅々まで漏れなく歪みを補正することができる。

図７は、パターン形成基板２００の他の構造を示す斜視図である。なお、他の実施形態と同一の構成要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。また、以下に説明する部分を除き、ここまでに示したパターン形成基板２００は同じ構造および作用を有する。

この実施形態に係るパターン形成基板２００は、図３に示したパターン形成基板２００と同じく、基体部２１０（不図示）、圧電素子２２２、反射層２３２およびパターン層２３４を順次積層した構造を有する。ただし、このパターン形成基板２００は、圧電素子２２２の平面的なレイアウトに固有の特徴がある。

即ち、圧電素子２２２は、図中に矢印Ｙで示す、露光処理時のパターン形成基板２００の移動方向にパターン層２３４よりも長く連続して延在する。一方、図中に矢印Ｘで示す、移動方向Ｙと異なる方向については、複数の圧電素子２２２が配列される。このような構造により、駆動部２２０を動作させた場合、Ｘ方向のパターン形成基板２００の歪みを補正することができる。

図１を参照して既に説明したように、レチクルステージ１３０においてアクチュエータ１３７を動作させることによりパターン形成基板２００全体をチルトさせて、パターン形成基板２００またはウエハ１８０の、Ｙ方向の歪みを補償できる。従って、駆動部２２０の動作によるＸ方向の補正と、アクチュエータ１３７によるＹ方向の補償とを組み合わせることにより、パターン形成基板２００の表面の歪みを２次元的に補償できる。

このような構造により、圧電素子２２２の数と、それに対する駆動線２２４の数を削減して、パターン形成基板２００の製造コストを低減することができる。また、制御対象の数が減るので、制御部３１０の規模も縮小できると共に、制御に係る処理も簡素化できる。

図８は、パターン形成基板２００のまた他の構造を示す斜視図である。なお、他の実施形態と同一の構成要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。また、以下に説明する部分を除き、ここまでに示したパターン形成基板２００は同じ構造および作用を有する。

この実施形態に係るパターン形成基板２００において、駆動部２２０は、パターン層２３４が形成された基体部２１０の一方の面（上面）から、他方の面（下面）までの間において、基体部２１０の内部に埋設される。

このパターン形成基板２００の上面に、極端紫外線の光を反射する反射面を形成する反射層が設けられ、さらに、所定の回路パターンに対応して反射面上に部分的に形成された吸収層が設けられる。なお、吸収層は、照射された露光光を吸収して出射させない。一方、反射面が露出した領域では、照射された露光光を反射する。

ここで、駆動部２２０の圧電素子２２２から基体部２１０の上面までの距離Ｔ１は、圧電素子２２２から基体部２１０の下面までの距離Ｔ２に比較して短い。これにより、圧電素子２２２が伸張または収縮した場合に、基体部２１０の上面側が主に変形する。従って、パターン層２３４の歪みが効率よく補正される。

図９は、パターン形成基板２００の更に他の構造を示す断面図である。なお、他の実施形態と同一の構成要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。また、以下に説明する部分を除き、ここまでに示したパターン形成基板２００は同じ構造および作用を有する。

この実施形態に係るパターン形成基板２００において、駆動部２２０は、圧電素子２２２に換えて発熱素子２２６を備える。発熱素子２２６の各々は、基体部２１０の内部を貫通して基体部２１０下面に端部を露出させた駆動線２２４をそれぞれ備える。

このような構造により、駆動線２２４を介して発熱素子２２６に供給する駆動電流を変化させて、発熱素子２２６の温度を個別に設定することができる。発熱素子２２６の周囲においては、基体部２１０の熱膨張が生じるので、基体部２１０の厚さが変化して、供給した駆動電流に応じてパターン層２３４の歪みを補正できる。

なお、この実施形態においても、発熱素子２２６から基体部２１０上面までの距離Ｔ１は、発熱素子２２６から基体部２１０下面までの距離Ｔ２に比較して短い。これにより、基体部２１０が熱膨張または熱収縮した場合に、基体部２１０の上面側が主に変形する。従って、パターン層２３４の歪みが効率よく補正される。

以上詳細に説明したように、パターン形成基板２００を用いることにより、パターン形成基板２００およびウエハ１８０を含む基板２０２の微細な起伏を補正して、極端紫外線の短波長を活かした高い解像度で露光処理を実行できる。従って、半導体デバイスの製造の他、マイクロマシンの製造など、リソグラフィ技術を利用する分野で広く使用できる。

実施形態において、チャック部１３４は、吸着面が平坦な構成について説明したが、この構成に限定されるものではない。例えば、チャック部１３４の吸着面に、多数のピン状の複数の凸部を設け、この複数の凸部がパターン形成基板２００の裏面を支持してもよい。この場合、チャック部１３４の接続端子を凸部の表面に設けてもよい。そして、パターン形成基板２００の裏面には、チャック部１３４にパターン形成基板２００が静電吸着された時、チャック部１３４の凸部に対向するように受給端子を設ければよい。

露光装置１００は、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、液晶表示素子（ＬＣＤ）などを含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッド等の製造に用いられて、デバイスパターンをセラミックウエハ等へ転写する露光装置、及びＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置などであってもよい。

実施形態の露光装置１００は、上述したように、マスクとウエハとが相対移動した状態でマスクのパターンをウエハへ転写して、さらにウエハを順次ステップ移動させる走査型露光装置だけでなはく、マスクとウエハとが静止した状態でマスクのパターンをウエハへ転写し、ウエハを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式のステッパを問わず適用することができる。

実施形態において、光源部１１０として、極端紫外線の露光光を射出する構成について説明したが、例えばｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、Ｆ_２レーザ（１５７ｎｍ）、Ｋｒ_２レーザ（１４６ｎｍ）、Ａｒ_２レーザ（１２６ｎｍ）等を出力可能な光源部であってもよい。

次に、本発明の実施形態の露光装置１００によるデバイスの製造方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。

図１０は、マイクロデバイス（ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートを示す図である。

まず、ステップＳ１０１（設計ステップ）において、マイクロデバイスの機能・性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップＳ１０２（マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスク（レチクル１９０など）を製作する。一方、ステップＳ１０３（基板製造ステップ）において、シリコン、ガラス、セラミックス等の材料を用いて基板（シリコン材料を用いた場合にはウエハＷとなる。）を製造する。

次に、ステップＳ１０４（基板処理ステップ）において、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４で用意したマスクと基板を使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によって基板上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップＳ１０５（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１０４で処理された基板を用いてデバイス組立を行う。このステップＳ１０５には、ダイシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれる。

最後に、ステップＳ１０６（検査ステップ）において、ステップＳ１０５で作製されたマイクロデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。

図１１は、半導体デバイスの場合におけるステップＳ１０４の詳細工程の一例を示す図である。ステップＳ１１１（酸化ステップ）おいては、基板の表面を酸化させる。ステップＳ１１２（ＣＶＤステップ）においては、基板表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ１１３（電極形成ステップ）においては、基板上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ１１４（イオン打込みステップ）においては、基板にイオンを打ち込む。以上のステップＳ１１１〜ステップＳ１１４のそれぞれは、基板処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。

基板プロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップＳ１１５（レジスト形成ステップ）において、基板に感光性材料を塗布する。引き続き、ステップＳ１１６（露光ステップ）において、上述したリソグラフィシステム（露光装置１００）によってマスクの回路パターンを基板に転写する。次に、ステップＳ１１７（現像ステップ）において、ステップＳ１１６にて露光された基板を現像して、基板の表面に回路パターンを含むマスク層を形成する。

さらに続いて、ステップＳ１１８（エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップＳ１１９（レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となった感光性材料を取り除く。すなわち、ステップＳ１１８及びステップＳ１１９において、マスク層を介して基板の表面を加工する。これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、基板上に多重に回路パターンが形成される。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。また、上記実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることが当業者に明らかである。更に、変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。

露光装置１００の構造を模式的に示す図である。パターン形成基板２００の形状を示す斜視図である。パターン形成基板２００の構造を示す断面図である。制御系３００を模式的に示すブロック図である。パターン形成基板２００の動作を説明する図である。パターン形成基板２００の動作領域を示す図である。パターン形成基板２００の他の構造を示す斜視図である。パターン形成基板２００のまた他の構造を示す斜視図である。パターン形成基板２００の更に他の構造を示す断面図である。基板処理Ｓ１０４を含むデバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１０４の詳細工程の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１００露光装置
１１０光源部
１１２ターゲットノズル
１１４、１２１、１２６、１４１、１４４凹面反射鏡
１２０照明光学系
１２２、１２３フライアイ反射鏡
１２４オプティカルインテグレータ
１２５、１４２、１４３凸面反射鏡
１２７平面反射鏡
１２８可動遮光羽根
１２９固定遮光羽根
１３０レチクルステージ
１３１基部
１３２、１５２ステージ部
１３３ヒンジ
１３４チャック部
１３４ａ吸着面
１３４ｂ接触パッド
１３５支持部
１３７アクチュエータ
１４０投影光学系
１５０ウエハステージ
１５４チャック部
１６０チャンバ
１６１本体部
１６２封止窓
１６３蓋
１６４排気孔
１７０レーザ光源
１７２集光レンズ
１８０ウエハ
２００パターン形成基板
２０５陥没部
２１０基体部
２２０駆動部
２２２圧電素子
２２４駆動線
２２６発熱素子
２３０パターン保持部
２３２反射層
２３４パターン層
３００制御系
３１０制御部
３２０レチクル表面測定部
３３０ウエハ表面測定部
３３０ａ照射系
３３０ｂ受光系

Claims

一方の面と他方の面とを有する基体部と、
前記一方の面に形成されたパターンと、
前記一方の面と前記他方の面との間に設けられ、前記一方の面内の異なる領域に対して互いに異なる力を加え、前記一方の面の形状を変形させる駆動部と、
を備えるパターン形成基板。
前記駆動部は、前記異なる領域に対応した複数の圧電素子を有し、
前記圧電素子への印加電圧を独立に制御することにより、前記一方の面の形状を変形させる、
請求項１に記載のパターン形成基板。
前記駆動部は、前記異なる領域に対応した複数の発熱素子を有し、
前記発熱素子への通電を独立に制御することにより、前記一方の面の形状を変形させる、
請求項１に記載のパターン形成基板。
前記基体部は、前記一方の面を有する第１層と、前記第１層が設けられ、前記他方の面を有する第２層とを有し、
前記駆動部は、前記第１層と前記第２層との間に設けられ、
前記第１層の剛性は前記第２層の剛性より小さい、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のパターン形成基板。
前記駆動部は、前記基体部の内部に埋設され、
前記一方の面から前記駆動部までの距離は、前記他方の面から前記駆動部までの距離に比較して短い、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のパターン形成基板。
前記一方の面は、前記パターンが形成されるパターン形成領域を有し、
前記駆動部は、前記パターン形成領域、および前記パターン形成領域の外側に対応して設けられる、
請求項１に記載のパターン形成基板。
所定方向に移動する走査ステージに保持され、
前記駆動部は、前記所定方向とは異なる方向において前記一方の面の形状を変形させる、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のパターン形成基板。
パターン形成基板に形成されたパターンを感光基板に露光する露光方法において、
前記パターン形成基板を請求項１から請求項７のいずれか一項のパターン形成基板で構成し、
前記パターン形成基板に形成されたパターンに光を照射し、
前記パターンの像を前記感光基板に転写する露光方法。
前記パターン形成基板と前記感光基板とを所定方向に同期移動させ、
前記所定方向と異なる方向において、前記パターン形成基板の一方の面の形状を変形させる、
請求項８に記載の露光方法。
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のパターン形成基板を用意する段階と、
前記パターン形成基板における一方の面の形状を変形させる段階と、
光源からの光を前記パターン形成基板に照射すると共に、前記パターン形成基板を介した光を感光基板に照射する段階と、
を備えたデバイスの製造方法。