[发明专利]曝光方法及曝光装置、以及器件制造方法

说明书

本申请是申请号为200680012949.7、申请日为2006年6月27日、发明名称为“曝光方法及曝光装置、以及器件制造方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及曝光方法及曝光装置、以及器件制造方法，更详细地说涉及在制造半导体元件(集成电路)、液晶显示元件等的电子器件的光刻(1ithography)步骤中所使用的曝光方法及曝光装置、以及利用该曝光方法及曝光装置的器件制造方法。

背景技术

以往，在制造半导体元件(集成电路等)、液晶显示元件等的电子器件(微型器件)的光刻步骤中，主要使用步进重复方式的缩小投影曝光装置(即所谓步进曝光装置(stepper))或步进扫描方式的缩小投影曝光装置(即所谓的扫描步进曝光装置)等，其通过投影光学系统，将掩模(或中间掩模)的图案像分别投影到涂布有抗蚀剂(感光剂)的晶片或玻璃板等的感应性物体(以下总称为“晶片”)上的多个照射(shot)区域。

此种投影曝光装置，随着用集成电路的高集成化导致图案的细微化，而逐年要求更高的析像力(分辨率)，最近有一种利用浸液法的曝光装置(以下称为“浸液曝光装置”)受到瞩目。

另外，在浸液曝光装置中，随着数值孔径(NA)实质上增大，投影光学系统的中间掩模侧的开口也随之变大。因此，在仅以透镜构成的折射光学系统中，则变得难以满足珀兹伐条件(Petzval Condition)，投影光学系统趋向大型化。因此，为避免此种投影光学系统的大型化，研究采用反射折射系统来作为浸液曝光装置的投影光学系统。

然而，在投影光学系统采用反射折射系统的曝光装置，在该投影光学系统的物体面附近及像面附近的透镜，如图16(A)所示，照明光的光路(照明区域IA’)设定于偏离光轴的位置。因此，在透镜因吸收照明光而产生如图16(B)的等高线图所示的温度分布，由于此温度分布的产生，在投影光学系统产生像差。

然而，如图16(B)的等高线图所示的温度分布所引起的像差变动，是难以在曝光装置一般采用的成像特性修正机构、例如使构成投影光学系统一部分的透镜朝上下或倾斜移动的机构中进行修正的。例如，使透镜上下移动时，虽然可以以光轴AX为中心来改变像差，却难以修正如上所述的以偏离光轴AX的点为中心的像差变动。另外，来自图16(B)中的光轴AX的距离不同的两点，例如在点A与点B中因温度分布所产生的像差变化量虽然相同，但因为通过使透镜倾斜而产生的像差变化量，依照像高(离光轴的距离)而变化，因此通过使透镜倾斜而产生的像差变化量，很明显地在点A与点B是不同的。

并非一定是反射折射系统，只要是照明光通过以偏离光轴的点作为中心的光学系统，可以认为产生同样问题。

发明内容

本发明的第1观点，为一种第1曝光方法，经由光学系统利用第1能量束使物体曝光，在上述物体上形成规定的图案，其特征在于包括：照射步骤，为了调整上述光学系统的光学特性，对构成上述光学系统至少一部分的至少一个可动光学元件，照射与上述第1能量束不同波长区域的第2能量束；以及修正步骤，移动包含上述第2能量束所照射的可动光学元件的至少一个可动光学元件，来调整上述光学系统的光学特性。

此处，并不特别拘泥照射步骤与修正步骤的顺序，也可同时进行照射步骤与修正步骤。

据此，通过照射步骤处理与修正步骤处理的组合，可以高精度修正因光学元件的温度分布所引起的光学特性变动，其结果，可透过该光学特性变动经修正后的光学系统利用第1能量束使物体曝光，由此可在物体上以良好精度形成规定的图案。

本发明的第2观点，为一种第2曝光方法，经由光学系统利用能量束使物体曝光，在上述物体上形成规定的图案，其特征在于：作为上述光学系统，使用包含至少一个折射光学元件与至少一个反射光学元件，且在包含上述物体侧端部与其相反侧端部的多个位置，能量束通过偏离了光轴的区域的反射折射系统，并包含如下步骤：至少进行上述规定的光学元件的温度调整，来调整上述光学系统的光学特性，以使上述光学系统的多个光学元件中，上述能量束通过偏离了光轴位置的规定的光学元件具有在上述光轴周围呈同心圆状的温度分布。

据此，在该光学系统(反射折射系统)的多个光学元件中，至少对能量束通过偏离其光轴位置的规定光学元件进行温度调整，以使该规定光学元件具有以该光轴为中心呈同心圆状的温度分布，由此来调整光学系统的光学特性。此时，可容易地修正与经由该光学特性调整后的该光学元件的光轴周围呈同心圆状温度分布对应的光学系统的光学特性的变动，其结果，通过经由透过该光学特性变动经修正的光学系统利用能量束使物体曝光，在物体上以良好精度形成规定的图案。