JP4302810B2 - Laser oscillation apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導波管から導波管壁に形成された複数の微小間隙を介して電磁波をレーザ管内に導入することにより、レーザ光を発生させるレーザ発振装置に関し、特にレーザガス励起用の電磁波としてマイクロ波を用いたレーザ発振装置、これを備えた露光装置及びデバイスの製造方法に適用して好適である。
【0002】
【従来の技術】
近時では、紫外領域で発振する唯一の高出力レーザとして、いわゆるエキシマレーザが注目されており、電子産業や化学産業、エネルギー産業等において、具体的には金属、樹脂、ガラス、セラミックス、半導体等の加工や化学反応等に応用が期待されている。
【0003】
エキシマレーザ発振装置の機能原理について説明する。先ず、マニホルド内に充填されたAr,Kr,Ne,F2 等のレーザガスを電子ビーム照射や放電等により励起状態にする。このとき、励起されたF原子は基底状態の不活性Kr,Ar原子と結合して励起状態でのみ存在する分子であるKrF* ,ArF* を生成する。この分子がエキシマと呼ばれるものである。エキシマは不安定であり、直ちに紫外光を放出して基底状態に落ちる。これをボンドフリー遷移あるいは自然発光というが、この励起分子を利用して一対の反射鏡で構成される光共振器内で位相の揃った光として増幅し、レーザ光として取り出すものがエキシマレーザ発振装置である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
エキシマレーザ発光の際には、上記の如くレーザガスの励起源としては主にマイクロ波が用いられる。マイクロ波とは、発振周波数が数百MHz〜数十GHzの電磁波である。この場合、導波管から導波管壁に形成された間隙(スロット)を介してマイクロ波をレーザ管内に導入し、これによりレーザ管内のレーザガスをプラズマ状態に励起する。
【0005】
しかしながら、スロット上のマイクロ波放出面直近にはプラズマが生成されるが、スロット上に形成されるプラズマシースにおいては、マイクロ波の伝播が可能であり、結果マイクロ波がシース領域を介してスロット短軸方向に広がり、投入したパワーが分散してしまうためにエキシマレーザの励起に必要なエネルギ密度を満たすことができなかった。このことは、プラズマを広い空間に拡散すると、プラズマの生成に用いるためのエネルギが分散してエキシマを励起するだけのエネルギ密度を実現することが困難となることに起因する。
【0006】
図8はプラズマシースを介してマイクロ波が伝播する様子を示す模式図であり、スロットの長手方向に対し垂直となる方向に沿った断面を示している。
【0007】
スロット上ではプラズマは電気的に接地されていないが、その外側は基本的には直接導波管1に接地しており、シースにおける電位差、シース幅などが両者で異なってくる。このため、プラズマ密度が十分でない場合、シースが厚くなり、マイクロ波が外側に不均一に漏れ易くなる。この結果、スロット開口端の直上はプラズマが薄く、外側において高密度になるという現象が発生する。
【0008】
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、スロットアレイ構造を採用するも、スロット上に生成されるプラズマの拡散を抑止し、エネルギー損失を極力抑えた均一なレーザ発光を可能とするレーザ発振装置や、このレーザ発振装置を備えた高性能の露光装置、この露光装置を用いた高品質なデバイスの製造方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明のレーザ発振装置は、導波管から導波管壁に形成された複数のスロットを介してマイクロ波をレーザ管内に導入することにより前記レーザ管内のレーザガスを励起させてプラズマを生成し、前記プラズマから発せられる光を共振させてレーザ光を発生させるレーザ発振装置であって、前記複数のスロットは前記導波管の長手方向に沿って一列に配置され、前記スロットはその長手方向が前記導波管の長手方向と一致するように配置され、前記プラズマの拡散を抑える遮蔽構造が前記スロットの長手方向に平行して前記スロットの両側方に設けられており、前記スロットの各々が複数列のスリットから構成され、前記スリットはその長手方向が前記スロットの長手方向と一致するように開口を有し、前記複数列の端部の列におけるスリットの短辺方向の幅が前記複数列の中央近傍の列におけるスリットの短辺方向の幅よりも小さい。
【0013】
本発明のレーザ発振装置の一態様例においては、前記複数列のスリットにおいて、端部の列におけるスリットの長手方向の長さが、中央近傍の列におけるスリットの長手方向の長さよりも小さい。
【0015】
本発明の露光装置は、照明光を発する光源である請求項1又は2に記載のレーザ発振装置と、所定パターンの形成されたレチクルに前記レーザ発振装置からの照明光を照射する第1光学系と、前記レチクルを介した照明光を被照射面に照射する第2光学系とを備え、前記被照射面に前記レチクルの所定パターンを投影し露光を行う。
【0016】
本発明のデバイスの製造方法は、被照射面に感光材料を塗布する工程と、上記露光装置を用いて、前記感光材料が塗布された前記被照射面に所定パターンの露光を行う工程と、前記所定パターンの露光が行われた前記感光材料を現像する工程とを備える。
【0017】
本発明のデバイスの製造方法の一態様例においては、前記被照射面をウェハ面とし、当該ウェハ面に半導体素子を形成する。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0019】
(第1の実施形態)
先ず、第1の実施形態について説明する。本実施形態では、いわゆるエキシマレーザ光を発するエキシマレーザ発振装置を例示する。図1は、本実施形態のエキシマレーザ発振装置の主要構成を示す模式図である。
【0020】
このエキシマレーザ発振装置は、図1に示すように、エキシマレーザガスの励起による発光を共振させてレーザ光を発するレーザ管2と、レーザ管2内のエキシマレーザガスを励起してプラズマ状態とするための導波管1と、導波管1を冷却するために、冷却水導入出口9を有する冷却容器7とを備えて構成されている。
【0021】
エキシマレーザ光を発生させる際の原料となるエキシマレーザガスは、Kr,Ar,Neから選ばれた1種以上の不活性ガス、又は前記1種以上の不活性ガスとF2 ガスとの混合気体である。これらのうち、使用したい波長により適宜ガス種を選択し組み合わせればよい。例えば、248nmの波長のレーザ光を発生させたい場合には、Kr/Ne/F2 とし、193nmの波長の場合にはAr/Ne/F2 、157nmの波長の場合にはNe/F2 とすればよい。
【0022】
レーザ管2は、エキシマレーザガスの管内への導入部となるレーザガス導入出口8と、各端部にそれぞれ反射構造体5,6が設けられ、これら反射構造体5,6によりプラズマ放電による光の位相が揃えられてレーザ光が発生する。
【0023】
導波管1は、マイクロ波をガス供給路構造11内のレーザガスへ供給するための手段であり、図1中上面部に細長い複数のスロット10が形成されている。導波管1の上部より数百MHz〜数十GHzの周波数のマイクロ波が導入されると、このマイクロ波が導波管1内を伝播しながら、スロット10から導波管1の外部へ放出される。放出されたマイクロ波は、レーザ管2内へ導入される。そして、導入されたマイクロ波によりレーザ管1内のエキシマレーザガスが励起され、共振してエキシマレーザ光が発生することになる。
【0024】
導波管1の具体的な様子を図2に示す。ここで、図2(a)は導波管1の模式的な斜視図、図2(b)はその平面図である。
【0025】
図2(b)に示すように、各スロット10はその長手方向が導波管1の長手方向と一致するように一列に配置されている。スロット10は、導波管1の長手方向に沿って配置されており、各々が導波管1の長手方向に延在する形状とされている。
【0026】
図3は、第1の実施形態における導波管1のレーザ管2近傍の断面を示している。ここで、図3は、スロット10の長手方向に対して垂直となる方向に沿った断面を示している。
【0027】
導波管1に形成されたスロット10からマイクロ波が放射されてスロット10上にプラズマが生成される。そして、プラズマとスロット10の開口端との間には、シースが形成される。本実施形態では、マイクロ波の均一な伝搬を考慮して、スロット10の径(幅)はシースの厚さと同程度以下(10μm〜100μm)としている。従って、スロット10の側方へのマイクロ波の伝播を抑止して、スロット10上のみにプラズマを生成することが可能である。ここで、スロット10上でのプラズマのせり出しの大きさは、例えばレーザビーム径の1/10以下の大きさとしてレーザ発振に影響が少ないことが好ましい。
【0028】
以上説明したように、本発明の第1の実施形態によれば、スロット10の幅をマイクロ波の波長よりも小さくすることによって、プラズマがシースを介してスロット10上から側方に拡散することを抑止することができる。
【0029】
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を図面を参照しながら説明する。
第2の実施形態は、スロット10を複数のスリット11から構成した態様である。なお、第2の実施形態におけるエキシマレーザー発振装置の全体構成は、第1の実施形態のものと同一であるため説明を省略する。また、第2の実施形態を説明する図面において、第1の実施形態と実質的に同一の構成要素については同一の符号を記して説明を省略する。
【0030】
第1の実施形態で説明したように、スロット10の幅をマイクロ波の波長以下の極細形状とした場合には、スロット10の短辺方向の幅が狭いため、開口率が取れず放出効率が落ちる場合が想定される。第2の実施形態では、これを防止するためにスロット10を複数のスリット11を並列に配置した構成とし、放出効率を高めた点で第1の実施形態と相違する。
【0031】
図4は、複数のスリット11から構成されるスロット10が形成された導波管1の平面図を示している。また、図5は、スリット11の長手方向に対して垂直方向の断面を示す模式図である。
【0032】
このように、極細形状のスリット11を並列に複数個配置することによって、所望の開口率を得ることができ、並列に配置されたスロット10上に均一にプラズマを生成させることが可能となる。
【0033】
図6は、並列にスリット11を配置した場合において、端部のスリット11aの幅を中央部のスリット11の幅よりも狭くした例を示している。
【0034】
スリット11の短辺方向に生成されたプラズマが拡散することの防止を目的として、スロット10(スリット11)の開口端の短辺方向に金属壁15等を形成した場合には、金属壁15に沿った位置でより多くのプラズマの生成が行われるためプラズマの均一性の確保に問題が生じる場合がある。図6に示すように、端部に位置するスリット11の短辺方向の幅を、中央部に位置するスリット11の短辺方向の幅よりも狭くすることによって、スリット11aから放射されるマイクロ波の放射強度を低下させることができるため、スロット10上に生成されるプラズマを全体として均一化することができる。
【0035】
また、図7に示すように、端部のスリット11bの長さを短くすることによっても、金属壁15近傍でのプラズマの生成を抑制して、スロット10上での均一なプラズマの生成を実現することができる。なお、本効果はマイクロ波にとって金属壁と同等の、すなわちマイクロ波の閉じ込めを可能とする構造であれば同様の結果が得られることは言うまでもない。
【0036】
以上説明したように、第2の実施形態によれば、極細スリット11aを並列に配置することによって、マイクロ波の放出効率を高めることができ、スロット10上に均一にプラズマを生成すること可能となる。
【0037】
(第3の実施形態)
以下、第3の実施形態について説明する。この第3の実施形態では、第1の実施形態で述べたエキシマレーザ発振装置をレーザ光源として有する露光装置(ステッパー)を例示する。図9は、このステッパーの主要構成を示す模式図である。
【0038】
このステッパーは、所望のパターンが描かれたレチクル101に照明光を照射するための光学系111と、レチクル101を介した照明光が入射して当該レチクル101のパターンをウェハ102の表面に縮小投影するための投影光学系112と、ウェハ102が載置固定されるウェハチャック113と、ウェハチャック113が固定されるウェハステージ114とを有して構成されている。
なお、レチクルとしては、図示の如く透過型のもの(レチクル101)のみならず、反射型のものも適用可能である。
【0039】
光学系111は、照明光としての高輝度のエキシマレーザー光を発する光源である第1の実施形態のエキシマレーザ発振装置121と、エキシマレーザ発振装置121からの照明光を所望の光束形状に変換するビーム形状変換手段122と、複数のシリンドリカルレンズや微小レンズを2次元的に配置されてなるオプティカルインテグレータ123と、不図示の切替手段により任意の絞りに切替可能とされ、オプティカルインテグレータ123により形成された2次光源の位置近傍に配置された絞り部材124と、絞り部材124を通過した照明光を集光するコンデンサーレンズ125と、例えば4枚の可変ブレードにより構成され、レチクル101の共役面に配置されてレチクル101の表面での照明範囲を任意に決定するブラインド127と、ブラインド127で所定形状に決定された照明光をレチクル101の表面に投影するための結像レンズ128と、結像レンズ128からの照明光をレチクル101の方向へ反射させる折り曲げミラー129とを有して構成されている。
【0040】
以上のように構成されたステッパーを用い、レチクル101のパターンをウェハ102の表面に縮小投影する動作について説明する。
【0041】
先ず、光源121から発した照明光は、ビーム形状変換手段122で所定形状に変換された後、オプティカルインテグレータ123に指向される。このとき、その射出面近傍に複数の2次光源が形成される。この2次光源からの照明光が、絞り部材124を介してコンデンサーレンズ125で集光され、ブラインド127で所定形状に決定された後に結像レンズ128を介して折り曲げミラー129で反射してレチクル101に入射する。続いて、レチクル101のパターンを通過して投影光学系122に入射する。そして、投影光学系122を通過して前記パターンが所定寸法に縮小されてウェハ102の表面に投影され、露光が施される。
【0042】
本実施形態のステッパーによれば、レーザ光源として第1の実施形態のエキシマレーザ発振装置を用いるので、高出力且つ均一なエキシマレーザ光の比較的長時間の発光が可能となり、ウェハ102に対する露光を迅速且つ正確な露光量で行なうことができる。
【0043】
次に、図10を用いて説明した投影露光装置を利用した半導体装置(半導体デバイス)の製造方法の一例を説明する。
【0044】
図10は、半導体デバイス(ICやLSI等の半導体チップ、あるいは液晶パネルやCCD等)の製造工程のフローを示す。先ず、ステップ1(回路設計)では半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップ2(マスク製作)では設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ3(ウェハ製造)ではシリコン等の材料を用いてウェハを製造する。ステップ4(ウェハプロセス)は前工程と称され、上記の如く用意したマスクとウェハを用いて、フォトリソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。次のステップ5(組み立て)は後工程と称され、ステップ4によって作製されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンプリ工程(ダイシング、ボンディング)、パッケージンク工程(チップ封入)等の工程を含む。ステップ6(検査)ではステップ5で作製された半導体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。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷(ステップ7)される。
【0045】
図11は上記ウェハプロセスの詳細なフローを示す。ステップ11(酸化)ではウェハの表面を酸化させる。ステップ12(CVD)ではウェハ表面に気相反応を用いて導電膜や絶縁膜を形成する。ステップ13(PVD)ではウェハ上に導電膜や絶縁膜をスパッタリングや蒸着によって形成する。ステップ14(イオン打込み)ではウェハにイオンを打ち込む。ステップ15(レジスト処理)ではウェハに感光剤を塗布する。ステップ16(露光)では上記説明した投影露光装置によってマスクの回路パターンをウェハに焼付露光する。ステップ17(現像)では露光したウェハを現像する。ステップ18(エッチング)では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ19(レジスト剥離)ではエッチングが終了して不要となったレジストを除去する。これらのステップを繰り返し行なうことによって、ウェハ上に多重に回路パターンが形成される。
【0046】
この製造方法を用いれば、従来は製造が難しかった高集積度の半導体デバイスを容易且つ確実に高い歩止まりをもって製造することが可能となる。
【0047】
【発明の効果】
本発明によれば、個々のスロット上から所定範囲外へプラズマが拡散することを抑止できる。従って、エネルギー損失を極力抑えた均一なレーザ発光を可能とするレーザ発振装置、このレーザ発振装置を備えた高性能の露光装置、この露光装置を用いた高品質なデバイスの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るエキシマレーザ発振装置の主要構成を示す模式図である。
【図2】本発明の第1の実施形態に係るエキシマレーザ発振装置の導波管の具体的な様子を示す模式図である。
【図3】本発明の第1の実施形態に係るレーザ発振装置におけるスロットを示す概略断面図である。
【図4】本発明の第1の実施形態に係るレーザ発振装置におけるスロットを示す概略平面図である。
【図5】本発明の第2の実施形態に係るレーザ発振装置におけるスロットを示す概略断面図である。
【図6】本発明の第2の実施形態に係るレーザ発振装置におけるスロットを示す模式図である。
【図7】本発明の第2の実施形態に係るレーザ発振装置におけるスロットを示す概略平面図である。
【図8】従来のレーザ発振装置におけるスロット上に形成されるシースを説明するための概略断面図である。
【図9】本発明の第3の実施形態に係るステッパーを示す模式図である。
【図10】本発明の第3の実施形態に係るステッパーを用いた半導体デバイスの製造工程のフロー図である。
【図11】図10におけるウェハプロセスを詳細に示すフロー図である。
【符号の説明】
1 導波管
2 レーザ管
5,6 反射構造体
7 冷却容器
8 レーザガス導入出口
9 冷却水導入出口
10 スロット
11,11a,11b スリット
15 金属壁
101 レチクル
102 ウェハ
111 光学系
112 投影光学系
113 ウェハチャック
114 ウェハステージ
121 エキシマレーザ発振装置
122 ビーム形状変換手段
123 オプティカルインテグレータ
124 絞り部材
125 コンデンサーレンズ
127 ブラインド
128 結像レンズ
129 折り曲げミラー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a laser oscillation device that generates laser light by introducing electromagnetic waves into a laser tube through a plurality of minute gaps formed on a waveguide wall from the waveguide, and particularly as an electromagnetic wave for laser gas excitation. It is suitable for application to a laser oscillation apparatus using a microwave, an exposure apparatus provided with the same, and a device manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
In recent years, so-called excimer lasers have attracted attention as the only high-power lasers that oscillate in the ultraviolet region. Specifically, in the electronics industry, chemical industry, energy industry, etc., specifically metals, resins, glass, ceramics, semiconductors, etc. Applications are expected for processing and chemical reactions.
[0003]
The functional principle of the excimer laser oscillation device will be described. First, a laser gas such as Ar, Kr, Ne, or F 2 filled in the manifold is brought into an excited state by electron beam irradiation or discharge. At this time, the excited F atoms are combined with inactive Kr and Ar atoms in the ground state to generate KrF * and ArF * which are molecules existing only in the excited state. This molecule is called an excimer. Excimer is unstable and immediately emits ultraviolet light and falls to the ground state. This is called bond-free transition or spontaneous light emission. Excimer laser oscillation device uses this excited molecule to amplify it as light with the same phase in an optical resonator composed of a pair of reflectors and extract it as laser light. It is.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When excimer laser light is emitted, a microwave is mainly used as a laser gas excitation source as described above. The microwave is an electromagnetic wave having an oscillation frequency of several hundred MHz to several tens GHz. In this case, a microwave is introduced into the laser tube through a gap (slot) formed in the waveguide wall from the waveguide, thereby exciting the laser gas in the laser tube into a plasma state.
[0005]
However, although plasma is generated in the vicinity of the microwave emission surface on the slot, in the plasma sheath formed on the slot, the microwave can be propagated, and as a result, the microwave is short in the slot through the sheath region. Since it spreads in the axial direction and the input power is dispersed, the energy density required for excimer laser excitation cannot be satisfied. This is because when the plasma is diffused in a wide space, it is difficult to realize an energy density sufficient to excite the excimer by dispersing the energy used for generating the plasma.
[0006]
FIG. 8 is a schematic view showing a state in which microwaves propagate through the plasma sheath, and shows a cross section along a direction perpendicular to the longitudinal direction of the slot.
[0007]
The plasma is not electrically grounded on the slot, but the outside thereof is basically directly grounded to the
[0008]
The present invention has been made to solve such a problem, and adopts a slot array structure, but suppresses diffusion of plasma generated on the slot and suppresses energy loss as much as possible. It is an object of the present invention to provide a laser oscillation apparatus that can emit light, a high-performance exposure apparatus including the laser oscillation apparatus, and a high-quality device manufacturing method using the exposure apparatus.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The laser oscillation device of the present invention generates plasma by exciting a laser gas in the laser tube by introducing a microwave into the laser tube through a plurality of slots formed on the waveguide wall from the waveguide, A laser oscillation device for generating laser light by resonating light emitted from the plasma, wherein the plurality of slots are arranged in a line along a longitudinal direction of the waveguide, and the longitudinal direction of the slots is Shielding structures that are arranged to coincide with the longitudinal direction of the waveguide and suppress the diffusion of the plasma are provided on both sides of the slot in parallel to the longitudinal direction of the slot , and each of the slots has a plurality of rows. It consists of a slit, the slit has an opening so that its longitudinal direction coincides with the longitudinal direction of the slots, slits in the column of the end portion of the plurality of rows The width of the short-side direction is smaller than the short-side direction of the width of the slit in the column near the center of the plurality of rows of.
[0013]
In an embodiment of a laser oscillating apparatus of the present invention, the in plurality of rows of slits, the length of the longitudinal slits in the column of the end portion is smaller than the longitudinal length of the slit in the column near the center.
[0015]
The exposure apparatus of the present invention is a light source that emits illumination light, and the laser oscillation device according to
[0016]
The device manufacturing method of the present invention includes a step of applying a photosensitive material to an irradiated surface, a step of exposing a predetermined pattern on the irradiated surface applied with the photosensitive material using the exposure apparatus, Developing the photosensitive material that has been exposed in a predetermined pattern.
[0017]
In one embodiment of the device manufacturing method of the present invention, the irradiated surface is a wafer surface, and a semiconductor element is formed on the wafer surface.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
[0019]
(First embodiment)
First, the first embodiment will be described. In the present embodiment, an excimer laser oscillation device that emits so-called excimer laser light is exemplified. FIG. 1 is a schematic diagram showing the main configuration of the excimer laser oscillation apparatus of the present embodiment.
[0020]
As shown in FIG. 1, the excimer laser oscillation apparatus is configured to excite an excimer laser gas in a laser tube 2 that emits laser light by resonating light emitted by excitation of an excimer laser gas, and to make a plasma state. In order to cool the
[0021]
The excimer laser gas used as a raw material for generating excimer laser light is one or more inert gases selected from Kr, Ar, and Ne, or a mixed gas of the one or more inert gases and F 2 gas. is there. Of these, the gas species may be appropriately selected and combined depending on the wavelength to be used. For example, when it is desired to generate a laser beam having a wavelength of 248 nm, Kr / Ne / F 2 is used. For a wavelength of 193 nm, Ar / Ne / F 2 is used . For a wavelength of 157 nm, Ne / F 2 is used. do it.
[0022]
The laser tube 2 is provided with a laser gas inlet /
[0023]
The
[0024]
A specific state of the
[0025]
As shown in FIG. 2B, the
[0026]
FIG. 3 shows a cross section of the
[0027]
Microwaves are radiated from the
[0028]
As described above, according to the first embodiment of the present invention, by making the width of the
[0029]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the second embodiment, the
[0030]
As described in the first embodiment, when the width of the
[0031]
FIG. 4 shows a plan view of the
[0032]
In this way, by arranging a plurality of the
[0033]
FIG. 6 shows an example in which the width of the
[0034]
When the
[0035]
In addition, as shown in FIG. 7, the generation of uniform plasma on the
[0036]
As described above, according to the second embodiment, by arranging the
[0037]
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment will be described. In the third embodiment, an exposure apparatus (stepper) having the excimer laser oscillation apparatus described in the first embodiment as a laser light source is exemplified. FIG. 9 is a schematic diagram showing the main configuration of this stepper.
[0038]
The stepper includes an
As the reticle, not only a transmission type (reticle 101) but also a reflection type can be applied as shown in the figure.
[0039]
The
[0040]
An operation for reducing and projecting the pattern of the
[0041]
First, the illumination light emitted from the
[0042]
According to the stepper of the present embodiment, since the excimer laser oscillation apparatus of the first embodiment is used as a laser light source, high-power and uniform excimer laser light can be emitted for a relatively long time, and exposure to the
[0043]
Next, an example of a method for manufacturing a semiconductor device (semiconductor device) using the projection exposure apparatus described with reference to FIG. 10 will be described.
[0044]
FIG. 10 shows a flow of a manufacturing process of a semiconductor device (a semiconductor chip such as an IC or LSI, or a liquid crystal panel or a CCD). First, in step 1 (circuit design), a semiconductor device circuit is designed. In step 2 (mask production), a mask on which the designed circuit pattern is formed is produced. On the other hand, in step 3 (wafer manufacture), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by photolithography using the mask and wafer prepared as described above. The next step 5 (assembly) is referred to as a post-process, and is a process for forming a semiconductor chip using the wafer produced in step 4, and is a process such as an assembly process (dicing, bonding), a packaging process (chip encapsulation), etc. including. In step 6 (inspection), the semiconductor device manufactured in
[0045]
FIG. 11 shows a detailed flow of the wafer process. In step 11 (oxidation), the wafer surface is oxidized. In step 12 (CVD), a conductive film or an insulating film is formed on the wafer surface using a vapor phase reaction. In step 13 (PVD), a conductive film or an insulating film is formed on the wafer by sputtering or vapor deposition. In step 14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer. In step 15 (resist process), a photosensitive agent is applied to the wafer. In step 16 (exposure), the circuit pattern of the mask is printed on the wafer by exposure using the projection exposure apparatus described above. In step 17 (development), the exposed wafer is developed. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), the resist that has become unnecessary after etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.
[0046]
By using this manufacturing method, it is possible to easily and surely manufacture a highly integrated semiconductor device that has been difficult to manufacture with high yield.
[0047]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to prevent plasma from diffusing out of a predetermined range from the individual slots. Accordingly, it is possible to provide a laser oscillation apparatus that enables uniform laser emission with as little energy loss as possible, a high-performance exposure apparatus including the laser oscillation apparatus, and a method for manufacturing a high-quality device using the exposure apparatus. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the main configuration of an excimer laser oscillation apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a specific state of the waveguide of the excimer laser oscillation apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a slot in the laser oscillation apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic plan view showing slots in the laser oscillation apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a slot in a laser oscillation device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram showing slots in a laser oscillation apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic plan view showing slots in a laser oscillation apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view for explaining a sheath formed on a slot in a conventional laser oscillation device.
FIG. 9 is a schematic view showing a stepper according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart of manufacturing steps of a semiconductor device using a stepper according to a third embodiment of the present invention.
11 is a flowchart showing the wafer process in FIG. 10 in detail.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記複数のスロットは前記導波管の長手方向に沿って一列に配置され、
前記スロットはその長手方向が前記導波管の長手方向と一致するように配置され、
前記プラズマの拡散を抑える遮蔽構造が前記スロットの長手方向に平行して前記スロットの両側方に設けられており、
前記スロットの各々が複数列のスリットから構成され、前記スリットはその長手方向が前記スロットの長手方向と一致するように開口を有し、前記複数列の端部の列におけるスリットの短辺方向の幅が前記複数列の中央近傍の列におけるスリットの短辺方向の幅よりも小さいことを特徴とするレーザ発振装置。A microwave is introduced into the laser tube from the waveguide through a plurality of slots formed on the waveguide wall to excite the laser gas in the laser tube to generate plasma, and the light emitted from the plasma is resonated. A laser oscillation device for generating laser light,
The plurality of slots are arranged in a line along the longitudinal direction of the waveguide,
The slot is arranged such that its longitudinal direction coincides with the longitudinal direction of the waveguide;
Shielding structures that suppress the diffusion of the plasma are provided on both sides of the slot in parallel with the longitudinal direction of the slot,
Each of the slots is composed of a plurality of rows of slits, and the slits have openings so that the longitudinal direction thereof coincides with the longitudinal direction of the slots, and the slots are arranged in the short side direction of the slits in the end rows of the plurality of rows . A laser oscillation device characterized in that a width is smaller than a width in a short side direction of a slit in a row near the center of the plurality of rows .
所定パターンの形成されたレチクルに前記レーザ発振装置からの照明光を照射する第1光学系と、
前記レチクルを介した照明光を被照射面に照射する第2光学系とを備え、
前記被照射面に前記レチクルの所定パターンを投影し露光を行うことを特徴とする露光装置。The laser oscillation device according to claim 1 or 2, which is a light source that emits illumination light;
A first optical system that irradiates illumination light from the laser oscillation device onto a reticle having a predetermined pattern;
A second optical system for irradiating the illuminated surface with illumination light via the reticle,
An exposure apparatus that performs exposure by projecting a predetermined pattern of the reticle onto the irradiated surface.
請求項3に記載の露光装置を用いて、前記感光材料が塗布された前記被照射面に所定パターンの露光を行う工程と、
前記所定パターンの露光が行われた前記感光材料を現像する工程とを備えることを特徴とするデバイスの製造方法。Applying a photosensitive material to the irradiated surface;
Using the exposure apparatus according to claim 3 to perform a predetermined pattern exposure on the irradiated surface to which the photosensitive material is applied;
And a step of developing the photosensitive material that has been exposed to the predetermined pattern.
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