CN102540767A - 曝光装置、移动体驱动系统、图案形成装置、以及曝光方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种曝光装置、移动体驱动系统、图案形成装置、以及曝光方法。在晶片载台(WST)在Y轴方向上直线移动的期间,由多点AF系统(90)检测在X轴方向以既定间隔设定的多个检测点的晶片(W)表面的面位置信息,由沿X轴方向排列成一列的多个对准系统(AL1、AL21~AL24)分别检测晶片上彼此不同位置的标记,由周边曝光系统(51)使晶片的缺照射的一部分曝光。据此,与无关系地进行标记检测动作、面位置信息(焦点信息)的检测动作、以及周边曝光动作的场合相比较,能提升生产率。

Description

曝光装置、移动体驱动系统、图案形成装置、以及曝光方法
本发明是申请号为200880019589.2,申请日为2008年12月29日,发明名称为“曝光装置、移动体驱动系统、图案形成装置、以及曝光方法”的分案申请。
技术领域
本发明关于曝光装置、移动体驱动系统、图案形成装置及曝光方法、以及器件制造方法,详言之,关于制造半导体元件、液晶显示元件等电子器件时在光刻工序中所使用的曝光装置,适合用于该曝光装置、使用编码器系统测量移动体位置的移动体驱动系统,具备该移动体驱动系统的图案形成装置,及在光刻工序中所使用的曝光方法,以及使用前述曝光装置或曝光方法的器件制造方法。
背景技术
以往,在制造半导体元件(集成电路等)、液晶显示元件等电子器件(微型器件)的光刻工序中,主要使用步进重复方式的投影曝光装置(所谓步进机)、步进扫描方式的投影曝光装置(所谓扫描步进机(也称扫描机))等。
以此种曝光装置进行晶片的曝光时,会在晶片周边部产生不会被曝光的部分(即,无法用作为产品(芯片)的区域)。但该不被曝光的部分(区域)的存在,在用以将形成有图案的晶片表面进行平坦化而所使用的化学机械研磨(CMP)工序中是一问题。因此,先前也在晶片周边部中进行一种使从有效曝光区域突出一部分的照射(shot)区域(以下,称「周边照射」)中、无法用作为器件的部分曝光的周边曝光(例如,参照专利文献1)。
然而,在进行此种不同于使标线片图案转印形成至晶片上的曝光的周边曝光时,生产率会降低该周边曝光所需时间相当的量。
另一方面,作为提升生产率的手法,提出了各种双晶片载台型的曝光装置,在双晶片载台型的曝光装置中,设置多台用以保持晶片的晶片载台,例如设置2台,采用使用该2个晶片载台同时并行处理不同动作的处理手法。最近,也提出了采用了液浸曝光法的双晶片载台型的曝光装置(例如,参照专利文献2)。
可是,器件规则(实用最小线宽)日渐微细化,随此,曝光装置被要求更高精度的重迭性能。因此,预计晶片对准的主流的增强型全晶片对准(EGA)的取样照射数也将进一步增加,即使是双晶片载台型的曝光装置也有生产率降低的担心。
又,步进机、扫描机等的曝光装置中,例如保持晶片的载台的位置测量,一般是使用激光干涉仪来进行的。然而,随着半导体元件的高集成化而使图案微细化,由此所要求的性能也日渐严格,时至今日,因激光干涉仪的光束路上的环境气氛的温度变化及/或温度梯度的影响所产生的空气波动造成的测量值短期变动渐渐无法忽视。
因此,最近受到注目的是比干涉仪不易受空气波动影响的高分辨率的编码器,而发明人等也提出了一种将该编码器用于晶片载台等的位置测量的曝光装置(例如,参照专利文献3等)。
然而,与上述专利文献3的实施形态中所记载的曝光装置同样地,在晶片载台上面设置标尺(光栅)的情形,由于编码器读头的数量多,因此其配置几乎无自由度、且布局(layout)非常困难。
[专利文献1]日本特开2006-278820号公报
[专利文献2]美国专利第7,161,659号说明书
[专利文献3]国际公开第2007/097379号小册子
发明内容
本发明第1观点的第1曝光装置,用曝光光束使物体曝光,其具备:移动体,保持该物体并沿着包含彼此正交的第1轴及第2轴的既定平面移动;测量系统,从进行该曝光的曝光位置在与该第1轴平行的方向离开而配置,进行对该物体的既定测量;以及周边曝光系统,在与该第1轴平行的方向与该测量系统分离而配置,使该物体周边的照射区域的至少一部分曝光。
据此,在保持物体的移动体沿与既定平面内的第1轴平行的方向移动期间,物体的周边照射区域的至少一部分被周边曝光系统曝光。如此,能与物体(移动体)从测量系统朝向曝光位置的移动、或物体(移动体)往其相反方向的移动(例如,移动体从曝光位置往物体更换位置的移动)并行地进行周边曝光,不同于独立进行周边曝光的情形,几乎不会使生产率降低。
本发明第2观点的第2曝光装置,用曝光光束使物体曝光,其具备:移动体,能保持物体并在包含彼此正交的第1轴及第2轴的既定平面内移动;以及周边曝光系统,设在进行该曝光的曝光位置、与在平行于该第1轴的方向与该曝光位置分离而配置的该物体的更换位置之间,使该物体上与进行该曝光的区域不同的周边区域的至少一部分曝光;与从该曝光位置及该更换位置的一方至另一方的该移动体的移动动作并行地,进行该周边区域的曝光动作的至少一部分。
根据此曝光装置,与前述移动体从曝光位置、及前述更换位置的一方往另一方的移动动作并行地,进行使用周边曝光系统的周边区域的曝光动作的至少一部分。因此,不同于独立进行周边曝光的情形,几乎不会使生产率降低。
本发明第3观点的第3曝光装置,用能量束使物体曝光以在该物体上形成图案,其具备:第1移动体,保持物体并在包含彼此正交的第1轴及第2轴的既定平面内移动;第2移动体,保持物体并在该平面内与该第1移动体独立地移动;标记检测系统,其具有关于与该第2轴平行的方向位置不同的多个检测区域,检测该第1及第2移动体上分别装载的该物体上的标记;以及控制装置,与对保持于该第1及第2移动体的一方的物体的曝光并行地,一边使该第1及第2移动体的另一方移动于与该第1轴平行的方向、一边由该标记检测系统检测该另一方移动体所保持的物体上的不同的多个标记并测量其位置信息。
据此,通过控制装置,与对第1及第2移动体的一方所保持的物体进行曝光并行地,一边将第1及第2移动体的另一方移动于与第1轴平行的方向、一边对该另一方的移动体所保持的物体上的不同的多个标记由标记检测系统加以检测并测量其位置信息。因此,能与一方移动体所保持的物体的曝光并行地,在另一方的移动体从标记检测系统的多个检测区域的附近位置(例如进行移动体所保持的物体的更换的位置附近)朝向曝光位置在第1轴方向上移动的期间,检测另一方移动体所保持的物体上的多个标记、例如所有标记的位置信息。其结果,能实现生产率的提升与重迭精度的提升。
本发明第4观点的第4曝光装置,用能量束使物体曝光以在该物体上形成图案,其具备:第1移动体,保持物体并在包含彼此正交的第1轴及第2轴的既定平面内移动;第2移动体,保持物体并在该平面内与该第1移动体独立地移动;平面马达,在该平面内驱动该第1及第2移动体;以及控制装置,控制该平面马达,并在该第1移动体所保持的物体的曝光结束时,使该第1移动体沿着位于进行该曝光的曝光位置的与该第2轴平行方向的一侧的第1返回路径,移动至进行该第1移动体上物体的更换的第1更换位置,且在该第2移动体所保持的物体的曝光结束时,使该第2移动体沿着位于该曝光位置的与该第2轴平行方向的另一侧的第2返回路径,移动至进行该第2移动体上物体的更换的第2更换位置。
此场合,第1更换位置与第2更换位置可以相同、也可以不同。
据此,根据控制装置,对在平面内驱动第1、第2移动体的平面马达进行控制,且在第1移动体所保持的物体的曝光结束时,第1移动体沿着位于曝光位置的平行于第2轴的方向的一侧的第1返回路径移动至进行第1移动体上物体的更换的第1更换位置,且在第2移动体所保持的物体的曝光结束时,第2移动体沿着位于曝光位置的平行于第2轴的方向的另一侧的第2返回路径移动至进行第2移动体上物体的更换的第2更换位置。因此,对于第1移动体从与第2轴平行的方向的一侧、对于第2移动体则从与第2轴平行的方向的另一侧,分别安装配线、配管用的缆线,由此能防止这些缆线的缠绕、且极力缩短其长度。
本发明第5观点的第5曝光装置,用能量束使物体曝光以在该物体上形成图案,其具备:第1移动体,保持物体并在包含彼此正交的第1轴及第2轴的既定平面内移动;第2移动体,保持物体并在该平面内与该第1移动体独立地移动;平面马达,用以在该平面内驱动该第1及第2移动体;光学构件,射出该能量束;液浸装置,对该光学构件与该第1、第2移动体的一方之间供应液体以形成液浸区域;以及控制装置,控制该平面马达,以为了在该一方的移动体所保持的物体的曝光结束后,使该液浸区域从该一方的移动体转移至另一方的移动体,而进行在使该第1移动体与该第2移动体在与该第1轴平行的方向接近至既定距离以下的接近状态、与使两移动体分离的分离状态之间的切换,并使从该另一方的移动体分离的该一方的移动体,沿着在与该第2轴平行的方向位于曝光位置的一侧的返回路径,移动至进行该第1、第2移动体上物体的更换的更换位置。
此处,接近至既定距离以下的接近状态中,包含使第1移动体与第2移动体在与第1轴平行的方向接触的状态、即包含第1移动体与第2移动体的分离距离为零的状态。本说明书中,在明示为接触状态时当然如此,但在未特别明示的情形时,也使用接近状态这样的用语,作为包含上述分离距离为零的状态、即包含接触状态的概念。
据此,由控制装置控制平面马达,以在一方移动体所保持的物体的曝光结束后,为了将液浸区域从一方的移动体移动至另一方的移动体,而进行在使两移动体在与第1轴平行的方向接近至既定距离以下的接近状态、与使两移动体分离的分离状态之间的切换,并使与另一方的移动体分离的一方的移动体,沿在与第2轴平行的方向位于曝光位置的一侧的返回路径,移动至进行第1、第2移动体上物体的更换的更换位置。因此,与使一方的移动体沿着在与第2轴平行的方向位于曝光位置的一侧的返回路径移动至更换位置、使另一方的移动体沿在与第2轴平行的方向位于曝光位置的另一侧的返回路径移动至更换位置的情形等相比较,能将两移动体在与第2轴平行的方向的移动范围设定得较窄。
本发明第6观点的移动体驱动系统,实质沿既定平面驱动移动体,其具备:编码器系统,具有读头,此读头对具有在与该既定平面平行的面内以彼此正交的第1、第2方向为周期方向的2维光栅的标尺照射检测光,并接收来自该标尺的光,该编码器系统根据该读头的测量值,测量在包含该第1、第2方向的该既定平面内的至少2自由度方向的该移动体的位置信息;以及驱动装置,根据该编码器系统的测量信息,沿该既定平面驱动该移动体。
根据此系统,根据如下编码器系统的测量信息,由驱动装置沿既定平面驱动移动体,该编码器系统具有对具备2维光栅的标尺照射检测光、并接收来自标尺的反射光的读头,根据读头的测量值测量移动体在包含第1、第2方向的前述既定平面内的至少2自由度方向的位置信息。因此,与使用包含多个分别测量移动体在第1、第2方向的位置信息的一维读头的编码器系统的情形相比较,能大幅提升读头配置的自由度,使布局更为容易。例如,仅使用1个标尺,就能测量移动体在与既定平面平行的面内的2自由度方向的位置。
本发明第7观点的图案形成装置,其具备:装载物体并保持该物体能实质沿移动面移动的移动体;用以在该物体上生成图案的图案化装置;以及为了对该物体形成图案而驱动该移动体的本发明的移动体驱动系统。
据此,通过对利用本发明移动体驱动系统以良好精度驱动的移动体上的物体由图案化装置生成图案,由此能以良好精度在物体上形成图案。
本发明第8观点的第6曝光装置,由能量束的照射来对物体形成图案,其具备:对该物体照射该能量束的图案化装置;以及本发明的移动体驱动系统;为使该能量束与该物体相对移动,使用该移动体驱动系统进行装载该物体的移动体的驱动。
据此,为了从图案化装置对物体照射的能量束与前述物体的相对移动,利用本发明移动体驱动系统以良好精度对装载前述物体的移动体进行驱动。因此,可通过扫描曝光以良好精度在物体上形成图案。
本发明第9观点的第7曝光装置,用能量束使物体曝光,其具备:移动体,可保持该物体且实质沿既定平面可动;测量装置,在该既定平面内关于第1方向、与该能量束所照射的曝光位置分离而配置照射测量光束的测量位置,测量该物体的位置信息;编码器系统,在该既定平面内在关于与该第1方向正交的第2方向的该移动体两侧分别配置以该第1方向为长边方向且具有2维光栅的标尺,并将具有能与该2个标尺分别对向至少1个读头且关于该第2方向位置不同的多个读头的一对读头单元配置成能与该移动体对向,根据与该一对标尺同时对向的2个读头的输出,测量在该既定平面内的3自由度方向的该移动体的位置信息;以及驱动装置,根据由该测量装置测量的该物体的位置信息、以及由该编码器系统测量的该移动体的位置信息,驱动该移动体。
根据此曝光装置,由测量装置,在既定平面内在第1方向与曝光位置分离而配置的测量光束所照射的测量位置,测量移动体上物体的位置信息,由编码器系统根据与2个(一对)标尺同时对向的2个读头的输出,测量在前述既定平面内的3自由度方向的前述移动体的位置信息,并使用驱动装置,根据由测量装置测量的物体的位置信息、与由编码器系统测量的移动体的位置信息,以良好精度驱动移动体。因此,能以高精度使移动体所保持的物体曝光。此外,与使用包含分别测量移动体在第1、第2方向的位置信息的多个1维读头的编码器系统的情形相比较,读头等的布局较容易。
本发明第10观点的第8曝光装置,用能量束使物体曝光,其具备:移动体,可保持该物体且实质沿既定平面可动;测量装置,在该既定平面内关于第1方向、与该能量束所照射的曝光位置分离而配置照射测量光束的测量位置,测量该物体的位置信息;编码器系统,在该既定平面内、以和该第1方向正交的第2方向为长边方向且具有2维光栅的一对标尺被配置成能与该移动体对向,且能与该一对标尺分别对向至少1个读头且关于该第1方向位置不同的多个读头被分别配置在该移动体两侧,根据与该一对标尺同时对向的2个读头的输出,测量在该既定平面内的3自由度方向的该移动体的位置信息;以及驱动装置,根据由该测量装置测量的该物体的位置信息、以及由该编码器系统测量的该移动体的位置信息,驱动该移动体。
据此,由测量装置,在既定平面内关于第1方向与曝光位置分离而配置的测量光束所照射的测量位置,测量移动体上的物体的位置信息,由编码器系统根据与一对标尺同时对向的2个读头的输出,测量在前述既定平面内的3自由度方向的前述移动体的位置信息,由驱动装置,根据由测量装置测量的物体的位置信息、与由编码器系统测量的移动体的位置信息,以良好精度驱动移动体。因此,能以高精度使移动体所保持的物体曝光,与使用包含多个分别测量移动体在第1、第2方向的位置信息的1维读头的编码器系统的情形相比较,移动体上读头的配置更为容易。
本发明第11观点的第1器件制造方法,其包含:使用本发明第1至第8曝光装置的任一曝光装置使物体曝光的动作;以及使曝光后的物体显影的动作。
本发明第12观点的第1曝光方法,用曝光光束使物体曝光,其包含:在沿着包含彼此正交的第1轴及第2轴的既定平面移动的移动体上装载该物体的步骤;使用从进行该曝光的曝光位置在该既定平面内与该第1轴平行的方向分离而配置且进行对该物体的既定测量的测量系统的、与该第1轴平行方向分离而配置的周边曝光系统,在沿着与该第1轴平行的方向使装载该物体的移动体移动期间,使该物体的周边照射区域的至少一部分曝光的步骤。
据此,在装载有物体的移动体沿与既定平面内的第1轴平行的方向移动期间,物体的周边照射区域的至少一部分被周边曝光系统曝光。如此,能与物体(移动体)从测量系统朝向曝光位置的移动、或物体(移动体)往其相反方向的移动(例如,移动体从曝光位置往物体更换位置的移动)并行地进行周边曝光,不同于独立进行周边曝光的情形,几乎不会使生产率降低。
本发明第13观点的第2曝光方法,用曝光光束使物体曝光,其包含:将物体保持于能在包含彼此正交的第1轴及第2轴的既定平面内移动的移动体的步骤;以及使用配置在进行该曝光的曝光位置、与在平行于该第1轴的方向从该曝光位置分离而配置的该物体的更换位置之间,使该物体上与进行该曝光的区域不同的周边区域的至少一部分曝光的周边曝光系统,与该移动体从该曝光位置、及该更换位置的一方往另一方的移动动作并行地,进行该周边区域的曝光动作的至少一部分的步骤。
根据此曝光方法,与前述移动体从曝光位置、及前述更换位置的一方往另一方的移动动作并行地,进行使用周边曝光系统的周边区域的曝光动作的至少一部分。因此,不同于独立进行周边曝光的情形,几乎不会使生产率降低。
本发明第14观点的第3曝光方法,用能量束使物体曝光以在该物体上形成图案,其包含:与对分别保持物体、在包含彼此正交的第1轴及第2轴的既定平面内独立移动的第1及第2移动体的一方所保持的该物体进行曝光的动作并行地,一边使该第1及第2移动体的另一方移动于与该第1轴平行的方向、一边由具有关于与该第2轴平行的方向位置不同的多个检测区域的标记检测系统,检测该另一方移动体所保持的物体上的不同的多个标记,并测量其位置信息的步骤。
据此,在对第1及第2移动体的一方所保持的物体进行的曝光并行地,一边将第1及第2移动体的另一方移动于与第1轴平行的方向、一边对该另一方的移动体所保持的物体上不同的多个标记由标记检测系统(具有在与第2轴平行的方向位置不同的多个检测区域)加以检测并测量其位置信息。因此,能与一方移动体所保持的被曝光物体的曝光并行地,在另一方的移动体从标记检测系统的多个检测区域的附近位置(例如进行移动体所保持的物体的更换的位置附近)朝向曝光位置在第1轴方向上移动的期间,检测另一方移动体所保持的物体上的多个标记、例如所有标记的位置信息。其结果,能实现生产率的提升与重迭精度的提升。
本发明第15观点的第4曝光方法,用能量束使物体曝光以在该物体上形成图案,其包含:通过控制用以驱动分别保持物体并在包含彼此正交的第1轴及第2轴的既定平面内独立移动的第1及第2移动体的平面马达,在该第1移动体所保持的物体的曝光结束时,使该第1移动体沿着位于进行该曝光的曝光位置的与该第2轴平行方向的一侧的第1返回路径,移动至进行该第1移动体上的物体的更换的第1更换位置,且在该第2移动体所保持的物体的曝光结束时,使该第2移动体沿位于该曝光位置的与该第2轴平行方向的另一侧的第2返回路径,移动至进行该第2移动体上的物体的更换的第2更换位置的步骤。
据此,通过控制在平面内驱动第1、第2移动体的平面马达,在第1移动体所保持的物体的曝光结束时,第1移动体沿着位于曝光位置的平行于第2轴的方向的一侧的第1返回路径移动至进行第1移动体上物体的更换的第1更换位置,且在第2移动体所保持的物体的曝光结束时,第2移动体沿着位于曝光位置的平行于第2轴的方向的另一侧的第2返回路径移动至进行第2移动体上物体的更换的第2更换位置。因此,对于第1移动体从与第2轴平行的方向的一侧、对于第2移动体则从与第2轴平行的方向的另一侧,分别安装配线、配管用的缆线,由此能防止这些缆线的缠绕、且极力缩短其长度。
本发明第16观点的第5曝光方法,用能量束使物体曝光,其包含:用移动体保持该物体的动作;通过本发明的移动体驱动系统驱动该移动体,用该能量束使该物体曝光的动作。
据此,由本发明的移动体驱动系统以良好精度驱动保持物体的移动体,用能量束使物体曝光,因此能进行对物体的高精度的曝光。
本发明第17观点的第6曝光方法,用能量束使物体曝光,其包含:用能实质沿既定平面移动的移动体保持物体的动作;在该既定平面内、关于第1方向与该能量束照射的曝光位置分离而配置且测量光束照射的测量位置,测量该移动体上物体的位置信息的动作;由编码器系统测量在该既定平面内3自由度方向的该移动体的位置信息的动作,该编码器系统在该既定平面内与该第1方向正交的第2方向分离地、在该移动体上配置以该第1方向为长边方向且具有2维光栅的一对标尺,且将具有能与该一对标尺中的各个标尺分别对向至少1个读头且关于该第2方向位置不同的多个读头的一对读头单元配置成能与该移动体对向;以及根据该测量的位置信息与该编码器系统的测量信息驱动该移动体,用该能量束使该物体曝光的动作。
据此,在既定平面内关于第1方向与曝光位置分离而配置的测量光束所照射的测量位置,测量移动体上物体的位置信息,由编码器系统测量在既定平面内的3自由度方向的移动体的位置信息。并根据所测量的位置信息、与编码器系统的测量信息驱动移动体,用能量束使物体曝光。因此,能以高精度使物体曝光。
本发明第18观点的第7曝光方法,用能量束使物体曝光,其包含:用能实质沿既定平面移动的移动体保持物体的动作;在该既定平面内,关于第1方向与该能量束照射的曝光位置分离而配置且测量光束照射的测量位置,测量该移动体上物体的位置信息的动作;由编码器系统测量在该既定平面内3自由度方向的该移动体的位置信息的动作,该编码器系统在该既定平面内以和该第1方向正交的第2方向为长边方向且具有2维光栅的一对标尺配置成能与该移动体对向,且将能与该一对标尺分别对向至少1个读头且关于该第1方向位置不同的多个读头,分别配置在该移动体两侧;根据该测量的位置信息与该编码器系统的测量信息驱动该移动体,用该能量束使该物体曝光。
据此,在既定平面内关于第1方向与曝光位置分离而配置的测量光束所照射的测量位置,测量移动体上物体的位置信息,由编码器系统测量在既定平面内的3自由度方向的移动体的位置信息。并根据所测量的位置信息与编码器系统的测量信息驱动移动体,用能量束使物体曝光。因此,能以高精度使物体曝光。
本发明第19观点的第2器件制造方法,其包含:以本发明第1至第7曝光方法的任一曝光方法使物体曝光以形成图案的动作;以及使形成有前述图案的物体显影的动作。
附图说明
图1是概略显示第1实施形态的曝光装置构成的图。
图2是显示晶片载台的俯视图。
图3是显示测量载台的俯视图。
图4是用以说明干涉仪系统的图。
图5是显示载台装置及各种测量装置的俯视图。
图6是用以说明编码器系统的读头、对准系统及周边曝光单元等的配置的图。
图7是用以说明多点AF系统及面位置测量系统的Z读头的配置的图。
图8是用以说明周边曝光用主动掩模的图。
图9(A)及图9(B)是用以分别说明微反射镜的ON状态及OFF状态的图。
图10是显示图1的曝光装置中控制系统的主要构成的方块图。
图11是用以说明晶片的照射图的图。
图12是用以说明晶片的对准照射区域的图。
图13是用以说明作为周边曝光的对象的区域的图。
图14是显示对晶片载台上的晶片进行步进扫描方式的曝光的状态的晶片载台及测量载台的状态的图。
图15是显示晶片的卸载时(测量载台到达进行Sec-BCHK(间歇)位置时)的两载台的状态的图。
图16是显示晶片的装载时的两载台的状态的图。
图17是显示从由干涉仪进行的载台伺服控制切换至由编码器进行的载台伺服控制时(晶片载台移动至进行Pri-BCHK的前半处理的位置时)的两载台的状态的图。
图18是显示使用对准系统AL1、AL22、AL23,同时检测附设于3个第1对准照射区域的对准标记时的晶片载台与测量载台的状态的图。
图19是显示在进行焦点校准前半的处理时晶片载台与测量载台的状态的图。
图20显示使用对准系统AL1、AL21~AL24,同时检测附设于5个第2对准照射区域的对准标记时的晶片载台与测量载台的状态的图。
图21是显示在进行Pri-BCHK后半的处理及焦点校准后半的处理的至少一方时的晶片载台与测量载台的状态的图。
图22是显示使用对准系统AL1、AL21~AL24,同时检测附设于5个第3对准照射区域的对准标记时的晶片载台与测量载台的状态的图。
图23是显示使用对准系统AL1、AL22、AL23,同时检测附设于3个第4对准照射区域的对准标记时的晶片载台与测量载台的状态的图。
图24是显示焦点映射结束时的晶片载台与测量载台的状态的图。
图25(A)~图25(F)是分别用以说明周边曝光的进行过程的图。
图26是显示通过周边曝光所曝光的所有区域的图。
图27是概略显示第2实施形态的曝光装置的构成的图。
图28是显示晶片载台的俯视图。
图29是显示图27的曝光装置所具备的载台装置及干涉仪的配置的俯视图。
图30是显示图27的曝光装置所具备的载台装置及传感器单元的配置的俯视图。
图31是显示编码器读头与对准系统的配置的俯视图。
图32是显示第2实施形态的曝光装置的控制系统的主要构成的方块图。
图33是用以说明由分别包含多个读头的多个编码器所进行的晶片台的XY平面内的位置测量及读头切换(连接)的图。
图34是显示编码器构成的一例的图。
图35是显示对晶片进行步进扫描方式的曝光时的晶片载台及测量载台的状态的图。
图36是显示晶片卸载时晶片载台及测量载台的状态的图。
图37是显示晶片装载时晶片载台及测量载台的状态的图。
图38是显示从由干涉仪进行的载台伺服控制切换至由编码器进行的载台伺服控制时,晶片载台及测量载台的状态以及编码器读头的配置的图。
图39是用以说明晶片对准时的晶片载台及测量载台的状态的图。
图40是显示第3实施形态的曝光装置所具备的载台装置及传感器单元的配置的俯视图。
图41是显示第3实施形态的曝光装置的控制系统的主要构成的方块图。
图42是概略显示第4实施形态的曝光装置的构成的图。
图43(A)是显示图42的晶片载台WST1的侧视图、图43(B)是显示晶片载台WST1的俯视图。
图44(A)是显示图42的晶片载台WST2的侧视图、图44(B)是显示晶片载台WST2的俯视图。
图45是用以说明构成图42的晶片载台装置所具备的测量系统的、编码器系统及面位置测量系统等读头的配置等的图。
图46是用以说明构成测量系统的干涉仪系统的构成的图。
图47是显示第2实施形态的曝光装置的控制系统的主要构成的方块图。
图48是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其1)。
图49是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其2)。
图50是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其3)。
图51是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其4)。
图52是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其5)。
图53是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其6)。
图54是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其7)。
图55是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其8)。
图56是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其9)。
图57是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其10)。
图58是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其11)。
图59是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其12)。
图60是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其13)。
图61是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其14)。
图62是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其15)。
图63是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其16)。
图64是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其17)。
图65是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其18)。
图66是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其19)。
图67是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其20)。
图68是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其21)。
图69是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其22)。
图70是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其23)。
图71是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其24)。
图72是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其25)。
图73是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其26)。
图74是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其27)。
图75是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其28)。
图76是用以说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作的图(其29)。
具体实施方式
《第1实施形态》
以下,根据图1~图26说明本发明的第1实施形态。
图1概略显示第一实施形态的曝光装置100的构成。此曝光装置100,是步进扫描方式的投影曝光装置、也即是所谓的扫描机。如后述般,本实施形态中设有投影光学系统PL,以下,将与此投影光学系统PL的光轴AX平行的方向设为Z轴方向、将在与该Z轴方向正交的面内标线片与晶片相对扫描的方向设为Y轴方向、将与Z轴及Y轴正交的方向设为X轴方向,且将绕X轴、Y轴、及Z轴的旋转(倾斜)方向分别设为θx、θy、及θz方向来进行说明。
曝光装置100,具备照明系统10、标线片载台RST、投影单元PU、具有晶片载台WST及测量载台MST的载台装置50、以及它们的控制系统等。图1中,在晶片载台WST上载置有晶片W。
照明系统10,例如美国专利申请公开第2003/0025890号说明书等所揭示,包含光源和照明光学系统,该照明光学系统具有包含光学积分器等的照度均一化光学系统、以及标线片遮帘(均未图标)。照明系统10,由照明光(曝光用光)IL,以大致均一的照度来照明被标线片遮帘(屏蔽系统)规定的标线片R上的狭缝状照明区域IAR。此处,作为照明光IL,例如使用ArF准分子激光光束(波长193nm)。
在标线片载台RST上例如通过真空吸附固定有标线片R,该标线片R在其图案面(图1的下面)形成有电路图案等。标线片载台RST,能利用包含例如线性马达等的标线片载台驱动系统11(在图1中未图示、参照图10)而在XY平面内微幅驱动,且能以既定的扫描速度驱动于既定扫描方向(图1的图面内左右方向即Y轴方向)。
由标线片激光干涉仪(以下称为「标线片干涉仪」)116,通过移动镜15(实际上,设有:具有与Y轴方向正交的反射面的Y移动镜(或后向反射器)、以及具有与X轴方向正交的反射面的X移动镜),例如以0.25nm左右的分辨率,总是检测标线片载台RST在XY平面内的位置信息(包含θz方向的位置(以下,也适当地记载为θz旋转(或θz旋转量)、或偏摇(或偏摇量))的信息)。标线片干涉仪116的测量值,被传送至主控制装置20(在图1中未图示,参照图10)。
投影单元PU,配置于标线片载台RST的图1下方。投影单元PU,包含镜筒40、以及收纳在镜筒40内的投影光学系统PL。作为投影光学系统PL,例如使用由沿与Z轴方向平行的光轴AX排列的多个光学元件(透镜元件)所构成的折射光学系统。投影光学系统PL,例如是两侧远心且具有既定投影倍率(例如1/4倍、1/5倍、或1/8倍等)。因此,当通过照明系统10照明标线片R上的照明区域IAR时,由通过图案面大致配置成与投影光学系统PL的第1面(物体面)一致的标线片R的照明光IL,使该照明区域IAR内的标线片R的电路图案缩小像(电路图案的一部分缩小像)通过投影光学系统PL(投影单元PU)形成于一区域(以下还称为曝光区域)IA,其中,该区域IA是与配置于投影光学系统PL的第2面(像面)侧的、表面涂布有抗蚀剂(感应剂)的晶片W上的前述照明区域IAR共轭的区域。于是,通过标线片载台RST与晶片载台WST的同步驱动,使标线片R相对于照明区域IAR(照明光IL)在扫描方向(Y轴方向)上进行相对移动,且使晶片W相对于曝光区域(照明用光IL)在扫描方向(Y轴方向)上进行相对移动,由此对晶片W上的一个照射区域(区划区域)进行扫描曝光,以将标线片R的图案转印于该照射区域。即,本实施形态中,通过照明系统10、标线片R及投影光学系统PL将图案生成于晶片W上,通过由照明光IL对晶片W上的感应层(抗蚀剂层)的曝光将该图案形成于晶片W上。
在本实施形态的曝光装置100中,为了进行液浸方式的曝光,设有局部液浸装置8。局部液浸装置8,包含例如液体供应装置5、液体回收装置6(图1中皆未图示,参照图10)、液体供应管31A、液体回收管31B、及嘴(nozzle)单元32等。嘴单元32,如图1所示,以围绕保持构成投影光学系统PL的最接近像面侧(晶片W侧)的光学元件、此处是透镜(以下,也称「前端透镜」)191的镜筒40下端部周围的方式,悬吊支承于保持投影单元PU的未图标的主机架(mainframe)。本实施形态中,如图1所示,嘴单元32被设定为其下端面与前端透镜191的下端面大致同一面。又,嘴单元32,具备液体Lq的供应口及回收口、晶片W与此对向配置且设有回收口的下面、与液体供应管31A及液体回收管31B分别连接的供应流路及回收流路。液体供应管31A与液体回收管31B,如图5所示,在俯视时(从上方观看),相对X轴方向及Y轴方向大致倾斜45°,相对通过投影单元PU的中心(投影光学系统PL的光轴AX,本实施形态中也与前述曝光区域IA的中心一致)且与Y轴平行的直线(基准轴)LV0成对称配置。
液体供应管31A连接于液体供应装置5(图1中未图示,参照图10)、液体回收管31B连接于液体回收装置6(图1中未图示,参照图10)。此处,在液体供应装置5中,具备储存液体的液体槽(tank)、加压泵、温度控制装置、以及用以控制液体流量的阀等。在液体回收装置6中,具备储存所回收液体的液体槽、吸引泵、用以控制液体流量的阀等。
主控制装置20(参照图10),控制液体供应装置5以通过液体供应管31A将液体Lq供应至前端透镜191与晶片W之间,并控制液体回收装置6以通过液体回收管31B从前端透镜191与晶片W之间回收液体Lq。此时,主控制装置20以供应的液体Lq的量与回收的液体Lq的量总是相等的方式,控制液体供应装置5与液体回收装置6。因此,前端透镜191与晶片W之间,总是交替保持有一定量的液体Lq(参照图1),据此形成液浸区域14(参照图14等)。又,在后述测量载台MST位于投影单元PU下方的情形时,也能同样地在前端透镜191与测量台之间形成液浸区域14。
本实施形态中,作为上述液体,使用可使ArF准分子激光光束(波长193nm的光)透射的纯水(以下,除特别需要的情况外,仅记载为「水」)。又,水对ArF准分子激光光束的折射率n大致为1.44,在水中,照明光IL的波长被短波长化成193nm×1/n=约134nm。
载台装置50,如图1所示,具备配置在底盘12上方的晶片载台WST与测量载台MST、测量这些载台WST、MST的位置信息的测量系统200(参照图10)、及驱动载台WST、MST的载台驱动系统124(参照图10)等。测量系统200,如图10所示,包含干涉仪系统118、编码器系统150及面位置测量系统180等。
晶片载台WST及测量载台MST,以固定于各自底面的未图示的非接触轴承、例如以空气轴承,隔着数μm程度的间隙支承于底盘12上。又,载台WST、MST,可通过例如包含线性马达等的载台驱动系统124(参照图10),在XY平面内独立驱动。
晶片载台WST,包含载台本体91、与搭载于该载台本体91上的晶片台WTB。晶片台WTB及载台本体91,可通过例如包含线性马达及Z调平机构机构(包含音圈马达等)(皆未图标)的驱动系统,相对底盘12驱动于6自由度方向(X、Y、Z、θx、θy、θz)。
在晶片台WTB上面中央,设有以真空吸附等方式保持晶片W的晶片保持具(未图示)。在晶片保持具(晶片的载置区域)外侧,如图2所示,设有其中央部形成有比晶片保持具大一圈的圆形开口、且具有矩形状外形(轮廓)的板件(拨液板)28。此板件28的表面施有对液体Lq的拨液化处理。此外,板件28被设置成其表面全部(或一部分)与晶片W的表面同一面高。
板件28,具有:具有中央形成有前述开口的矩形外形(轮廓)的第1拨液区域28a、与设在该第1拨液区域28a周围的矩形框状的第2拨液区域28b。又,本实施形态,如前述所述,使用水作为液体Lq,因此,以下将第1及第2拨液区域28a、28b分别还称为第1及第2拨水板28a、28b。
在第1拨水板28a的+Y侧端部设有测量板件30。在此测量板件30上,在中央设有基准标记FM,并以夹着该基准标记FM的方式设有一对空间像测量狭缝(slit)图案(狭缝状的测量用图案)SL。并对应各空间像测量狭缝图案SL,设有用以将透射这些空间像测量狭缝图案SL的照明光IL,导向晶片载台WST的外部(设于后述测量载台MST的受光系统)的送光系统(未图标)。
第2拨水板28b,在其上面的X轴方向(图2中纸面内左右方向)的一侧与另一侧区域,分别形成有Y标尺39Y1、39Y2。Y标尺39Y1、39Y2,分别由例如以X轴方向为长边方向的光栅线38以既定间距沿与Y轴平行的方向(Y轴方向)配置的、以Y轴方向为周期方向的反射型光栅(例如绕射光栅)所构成。
同样的,在第2拨水板28b上面的Y轴方向(图2中的纸面内上下方向)一侧与另一侧区域,分别形成有X标尺39X1、39X2。X标尺39X1、39X2,分别由例如以Y轴方向为长边方向的光栅线37以既定间距沿与X轴平行的方向(X轴方向)配置的、以X轴方向为周期方向的反射型光栅(例如绕射光栅)所构成。各标尺,是将上述绕射光栅的刻度,以例如138nm~4μm间的间距、例如1μm的间距刻于例如薄板状玻璃所制作而成。这些标尺被前述拨液膜(拨水膜)所覆盖。又,图2中,为便于图示,光栅的间距被显示成比实际间距大得多。其它图中也同样。此外,为保护绕射光栅,也可以用具备拨水性的低热膨胀率的玻璃板,以其表面与晶片表面同高(面位置)的方式来覆盖绕射光栅。此处,作为玻璃板,可使用厚度与晶片相同程度、例如厚度为1mm的玻璃板。
又,在各标尺的端部附近,分别设有用以决定后述编码器读头(head)与标尺间的相对位置的定位图案(未图示)。此定位图案由例如反射率不同的光栅线构成,当编码器读头在此定位图案上进行扫描时,编码器的输出信号的强度会变化。因此,预先定一阈值,并检测输出信号的强度超过该阈值的位置。以该检测出的位置为基准,设定编码器读头与标尺间的相对位置。
在晶片台WTB的-Y端面、-X端面,如图2及图4等所示,形成有后述干涉仪系统所使用的反射面17a、反射面17b。
测量载台MST,如图1所示,具有由未图标的线性马达等驱动于XY平面内的载台本体92、与搭载在载台本体92上的测量台MTB。测量载台MST,其构成为能通过未图标的驱动系统相对底盘12驱动于至少3自由度方向(X、Y、θz)。
又,图10中,包含晶片载台WST的驱动系统与测量载台MST的驱动系统,显示为载台驱动系统124。
在测量台MTB(及载台本体92)上设有各种测量用构件。作为此测量用构件,例如图3所示,设有照度不均传感器94、空间像测量器96、波面像差测量器98、照度监测器(未图示)等。又,在载台本体92上,以对向于前述一对送光系统(未图标)的配置,设有一对受光系统(未图标)。本实施形态中,构成如下空间像测量装置45(参照图10):在晶片载台WST与测量载台MST关于Y轴方向接近至既定距离以内的状态(含接触状态)下,用各送光系统(未图标)引导透射了晶片载台WST上的测量板件30的各空间像测量狭缝图案SL的照明光IL,并通过测量载台MST内的各受光系统(未图标)的受光元件加以受光。
在测量台MTB的-Y侧端面,如图3所示,在X轴方向上延设有基准杆(以下,简称为「FD杆」)46。此FD杆46,由全动态装配构造以动态方式支承于测量载台MST上。由于FD杆46为标准器(测量基准),因此作为其材料采用低热膨胀率的光学玻璃陶瓷、例如首德公司的Zerodur(商品名)等。在FD杆46的长边方向一侧与另一侧端部附近,以相对中央线CL成对称的配置,分别形成有以Y轴方向为周期方向的基准光栅(例如绕射光栅)52。又,在FD杆46的上面,形成有多个基准标记M。作为各基准标记M,例如使用可由后述一次对准系统、二次对准系统来检测的尺寸的2维标记。此外,FD杆46的表面及测量台MTB的表面也被拨液膜(拨水膜)所覆盖。
在测量台MTB的+Y侧端面及-X侧端面,形成有与晶片台WTB同样的反射面19a及反射面19b(参照图3)。
本实施形态的曝光装置100,如图6所示,在前述基准轴LV0上,设有其检测中心在从投影单元PU的中心(投影光学系统PL的光轴AX)往-Y侧相隔既定距离的位置的一次(primary)对准系统AL1。一次对准系统AL1固定在未图示的主机架下面。夹着一次对准系统AL1,在X轴方向一侧与另一侧,分别设有其检测中心相对该基准轴LV0配置成大致对称的二次(secondary)对准系统AL21、AL22与AL23、AL24。二次对准系统AL21~AL24,通过未图示的可动式支承构件固定在主机架(未图标)下面,可使用驱动机构601~604(参照图10)在X轴方向上调整这些检测区域的相对位置。又,图6等所示的通过一次对准系统AL1的检测中心且与X轴平行的直线(基准轴)LA,与来自后述干涉仪127的测长光束B6的光轴一致。
本实施形态中,作为各对准系统(AL1、AL21~AL24)使用例如图像处理方式的FIA(Field Image Alignment,场像对准)系统。来自各对准系统AL1、AL21~AL24的摄影信号,经由未图标的信号处理系统供应至主控制装置20。
其次,说明用以测量晶片载台WST及测量载台MST的位置信息的干涉仪系统118(参照图10)的构成等。
干涉仪系统118,如图4所示,包含晶片载台WST的位置测量用的Y干涉仪16、X干涉仪126、127、128、及Z干涉仪43A、43B、以及测量载台MST的位置测量用的Y干涉仪18及X干涉仪130等。Y干涉仪16及3个X干涉仪126、127、128,对晶片台WTB的反射面17a、17b分别照射干涉仪光束(测长光束)B4(B41、B42)、B5(B51、B52)、B6、B7。而后,Y干涉仪16、及3个X干涉仪126、127、128,接收各自的反射光,测量晶片载台WST在XY平面内的位置信息,将此测量到的位置信息供应至主控制装置20。
此处,例如X干涉仪126将包含一对测长光束B51、B52(关于通过投影光学系统PL的光轴AX(本实施形态中也与前述曝光区域IA的中心一致)且与X轴平行的直线(基准轴LH(参照图5等))成对称)的至少3个与X轴平行的测长光束照射于反射面17b。又,Y干涉仪16将包含一对测长光束B41、B42(关于前述基准轴LV0成对称)及B3(参照图1)的至少3个与Y轴平行的测长光束照射于反射面17a及后述移动镜41。如前所述,在本实施形态中,作为上述各干涉仪,除一部分(例如干涉仪128)外,使用具有多个测长轴的多轴干涉仪。因此,主控制装置20根据Y干涉仪16、与X干涉仪126或127的测量结果,除了计算晶片台WTB(晶片载台WST)的X、Y位置外,还计算θx方向的位置(以下,也适当记载为θx旋转(或θx旋转量)、或纵摇(或纵摇量))、θy方向的位置(以下,也适当记载为θy旋转(或θy旋转量)、或横摇(或横摇量))、及θz旋转(即偏摇量)。
此外,如图1所示,在载台本体91的-Y侧侧面,安装有具有凹形反射面的移动镜41。移动镜41,由图2可知,其X轴方向的长度被设定为比晶片台WTB的反射面17a长。
与移动镜41对向地设有一对Z干涉仪43A、43B(参照图1及图4)。Z干涉仪43A、43B,经由移动镜41对固定在例如用以支承投影单元PU的主机架(未图标)的固定镜47A、47B分别照射2个测长光束B1、B2。并分别接收各自的反射光,测量测长光束B1、B2的光路长。根据其结果,主控制装置20算出晶片载台WST的4自由度(Y、Z、θy、θz)方向的位置。
本实施形态中,晶片载台WST(晶片台WTB)在XY平面内的位置(含θz方向的旋转信息),主要是使用后述编码器系统加以测量。干涉仪系统118是在晶片载台WST位于编码器系统的测量区域外(例如,在图5等所示的卸载位置UP及装载位置LP附近)时使用。此外,在编码器系统测量结果的长期变动(例如因标尺的经时变形等造成)的修正(较正)时、或编码器系统的输出异常时作为备用等而辅助性地使用。当然,也可以并用干涉仪系统118与编码器系统,来控制晶片载台WST(晶片台WTB)的位置。
干涉仪系统118的Y干涉仪18、X干涉仪130,如图4所示,通过对测量台MTB的反射面19a、19b照射干涉仪光束(测长光束)并接收各自的反射光,测量测量载台MST的位置信息(例如,至少包含X轴及Y轴方向的位置、与θz方向的旋转信息),将该测量结果供应至主控制装置20。
其次,说明测量晶片载台WST在XY平面内的位置信息(含θz方向的旋转信息)的编码器系统150(参照图10)的构成等。编码器系统150的主要构成已揭示于例如美国专利申请公开第2008/0088843号说明书等。
在曝光装置100中,如图5所示,在嘴单元32的+X侧、+Y侧、-X侧及一次对准系统AL1的-Y侧,分别配置有4个读头单元62A、62B、62C及62D。又,在读头单元62C、62A各自的-Y侧、且与一次对准系统AL1大致相同的Y位置,分别设有读头单元62E、62F。读头单元62A~62F,通过支承构件,以悬吊状态固定于保持投影单元PU的主机架(未图标)。
读头单元62A,如图6所示,配置在嘴单元32的+X侧,具备:沿X轴方向以间隔WD配置在前述基准轴LH上的多个(此处为4个)Y读头652~655、以及配置在从基准轴LH向-Y方向相距既定距离的嘴单元32的-Y侧位置的Y读头651。此处,Y读头651、652的X轴方向的间隔也被设定为与WD大致相等。读头单元62C,如图6所示,构成为与读头单元62A成左右对称,且配置为关于前述基准轴LV0成对称。读头单元62C具备关于基准轴LV0与Y读头655~651成对称配置的5个Y读头641~645。以下,适当地将Y读头651~655、641~645分别还记载为Y读头65、64。
读头单元62A构成:使用前述Y标尺39Y1测量晶片载台WST(晶片台WTB)在Y轴方向的位置(Y位置)的多眼(此处为5眼)Y线性编码器(以下,适当的简称为「Y编码器」或「编码器」)70A(参照图10)。同样地,读头单元62C构成:使用前述Y标尺39Y2测量晶片载台WST(晶片台WTB)的Y位置的多眼(此处为5眼)Y编码器70C(参照图10)。此处,读头单元62C、62A分别具备的5个Y读头64i、65j(i、j=1~5)中相邻的Y读头(正确而言,是各Y读头所发出的测量光束在标尺上的照射点)在X轴方向的间隔WD,被设定为比Y标尺39Y2、39Y1在X轴方向的宽度(正确而言,是光栅线38的长度)稍微窄。因此,在曝光时等,各5个Y读头65j、64i中,至少有各1个读头总是与对应的Y标尺39Y1、39Y2对向。
读头单元62B,如图6所示,配置在嘴单元32(投影单元PU)的+Y侧,具备在前述基准轴LV0上沿Y轴方向以间隔WD配置的多个、此处为4个X读头665~668。此外,读头单元62D配置在一次对准系统AL1的-Y侧,具备在基准轴LV0上以间隔WD配置的多个、此处为4个X读头661~664。以下,适当地将X读头661~668还记载为X读头66。
读头单元62B构成:使用前述X标尺39X1测量晶片载台WST(晶片台WTB)在X轴方向的位置(X位置)的多眼(此处为4眼)X线性编码器(以下,简称「X编码器」或「编码器」)70B(参照图10)。又,读头单元62D构成:使用前述X标尺39X2测量晶片载台WST(晶片台WTB)的X位置的多眼(此处为4眼)X线性编码器70D(参照图10)。
此处,读头单元62B、62D所分别具备的4个X读头661~664、665~668中、相邻接的X读头66(正确而言,X读头所发出的测量光束在标尺上的照射点)在Y轴方向的间隔WD,被设定为比前述X标尺39X1、39X2的Y轴方向宽度(正确而言,是光栅线37的长度)窄。因此,在曝光时或晶片对准时等,读头单元62B、62D分别具备的各4个X读头66、即8个X读头66中的至少1个读头,总是与对应的X标尺39X1或39X2对向。又,读头单元62B中的最靠近-Y侧的X读头665与读头单元62D中的最靠近+Y侧的X读头664间的间隔,被设定为比晶片台WTB的Y轴方向宽度窄,以由于晶片载台WST在Y轴方向的移动,而能在该2个X读头间进行切换(连接)。
读头单元62E,如图6所示,配置在二次对准系统AL21的-X侧,具备在前述基准轴LA上以和间隔WD大致相同间隔配置的3个Y读头671~673、以及从基准轴LA向+Y方向相距既定距离配置于二次对准系统AL21的+Y侧的Y读头674。此处,Y读头673、674间的X轴方向间隔也设定为WD。以下,将Y读头671~674还适当地记载为Y读头67。
读头单元62F,关于前述基准轴LV0,与读头单元62E为对称,具备与上述4个Y读头674~671关于基准轴LV0成对称配置的4个Y读头681~684。以下,将Y读头681~684还适当地记载为Y读头68。
在后述对准动作之际等,Y读头67p、68q(p、q=1~4)中的至少各1个会分别对向于Y标尺39Y2、39Y1。由该Y读头67p、68q(即,由这些Y读头67p、68q构成的Y编码器70E、70F)测量晶片载台WST的Y位置(及θz旋转)。
又,本实施形态中,在后述二次对准系统的基准线测量时等,与二次对准系统AL21、AL24在X轴方向上相邻的Y读头673、682,分别与FD杆46的一对基准光栅52对向,通过与该一对基准光栅52对向的Y读头673、682,以各基准光栅52的位置测量出FD杆46的Y位置。以下,将由分别对向于一对基准光栅52的Y读头673、682构成的编码器称为Y编码器70E2、70F2,并为与此识别,而将由对向于前述Y标尺39Y2、39Y1的Y读头67、68构成的Y编码器70E、70F,称为Y编码器70E1、70F1
上述编码器70A~70F的测量值被供应至主制装置20,主控制装置20根据编码器70A~70D中的3个、或70B、70D、70E1、70F1中的3个的测量值,控制晶片载台WST的XY平面内位置,并根据编码器70E2、70F2的测量值,控制FD杆46(测量载台MST)的θz方向旋转(偏摇)。
又,图5中,省略了测量载台MST的图示,且由保持在测量载台MST与前端透镜191之间的水Lq形成的液浸区域用符号14加以显示。此外,图5中,符号UP、LP分别表示关于基准轴LV0设定成对称的、进行从晶片台WTB卸下晶片的卸载位置、以及进行往晶片台WTB上装载晶片的装载位置。又,也可将卸载位置UP与装载位置LP设定为同一位置。
本实施形态的曝光装置100,如图5及图7所示,设有与例如美国专利第5,448,332号说明书等所揭示的相同构成的、由照射系统90a及受光系统90b构成的斜入射方式的多点焦点位置检测系统(以下,简称为「多点AF系统」)90。本实施形态中,作为其一例,在前述读头单元62E的-X端部的+Y侧配置照射系统90a,并以与其相对的状态在前述读头单元62F的+X端部的+Y侧配置受光系统90b。又,多点AF系统90被固定在用以保持前述投影单元PU的主机架下面。
此多点AF系统90(90a、90b)的多个检测点,沿X轴方向以既定间隔配置在被检测面上。本实施形态中,多个检测点例如配置成一行M列(M为检测点的总数)或2行N列(N=M/2)的矩阵状。图5及图7中,并未个别图示检测光束分别照射的多个检测点,而显示成在照射系统90a及受光系统90b之间延伸于X轴方向的细长检测区域(光束区域)AF。由于此检测区域AF在X轴方向的长度被设定成与晶片W的直径同程度,因此通过仅在Y轴方向扫描晶片W一次,即能测量晶片W的大致全面的Z轴方向位置信息(面位置信息)。
如图7所示,多点AF系统90(90a、90b)的检测区域AF两端部附近,以关于基准轴LV0成对称的配置,设有各一对的Z位置测量用面位置传感器的读头(以下,简称为「Z读头」)72a、72b及72c、72d。Z读头72a~72d固定在未图标的主机架下面。
作为Z读头72a~72d,使用与例如在CD驱动装置等中所使用的光拾取器(pick up)相同的光学式变位传感器的读头。Z读头72a~72d从上方对晶片台WTB照射测量光束,接收其反射光来测量晶片台WTB在照射点的面位置。又,本实施形态中,Z读头的测量光束采用可被构成前述Y标尺39Y1、39Y2的反射型绕射光栅反射的构成。
进而,前述读头单元62A、62C,如图6及图7所示,在与各自具备的5个Y读头65j、64i(i、j=1~5)相同的X位置、但错开Y位置处,分别具备5个Z读头76j、74i(i、j=1~5)。此处,分别属于读头单元62A、62C的外侧的3个Z读头763~765、741~743,从基准轴LH往+Y方向相隔既定距离配置成与基准轴LH平行。又,分别属于读头单元62A、62C的最内侧的Z读头761、745配置在投影单元PU的+Y侧,其余Z读头762、744则分别配置在Y读头652、644的-Y侧。此外,分别属于读头单元62A、62C的5个Z读头76j、74i,配置成彼此相对基准轴LV0成对称。再者,作为各Z读头76j、74i,采用与前述Z读头72a~72d相同的光学式变位传感器的读头。
读头单元62A、62C分别具备的5个Z读头76j、74i中、相邻Z读头(正确而言,各Z读头发出的测量光束在标尺上的照射点)的X轴方向的间隔,被设定为与Y读头65、64的X轴方向的间隔WD相等。因此,在曝光时等,与Y读头65j、64i同样地,各5个的Z读头76j、74i中、至少各有1个总是与对应的Y标尺39Y1、39Y2对向。
上述Z读头72a~72d、741~745、761~765,如图10所示,通过信号处理选择装置160连接于主控制装置20。主控制装置20通过信号处理选择装置160,从Z读头72a~72d、741~745、761~765中选择任意的Z读头使其为工作状态,并通过信号处理选择装置160接收该呈工作状态的Z读头所检测出的面位置信息。本实施形态中,包含Z读头72a~72d、741~745、761~765、以及信号处理选择装置160构成用以测量晶片载台WST的Z轴方向及相对XY平面的倾斜方向的位置信息的面位置测量系统180。
再者,本实施形态的曝光装置100,如图5所示,在多点AF系统的检测区域(光束区域)AF与读头单元62C、62A之间,配置有延伸于X轴方向的周边曝光单元51。周边曝光单元51,通过未图示的支承构件以悬吊状态支承于未图标的主机架下面。
周边曝光单元51具有:射出与照明光IL大致同一波长的光的未图示的光源、以及射入来自该光源的光的周边曝光用主动掩模(以下,适宜地简称为主动掩模)51a(参照图8)。又,取代来自光源的光,例如也可使用光纤将照明光IL导至主动掩模51a。
周边曝光单元51(主动掩模51a),如图5所示,其长度被设定为比晶片W的直径长一些。主动掩模51a,举一例而言,如图8所示,在X轴方向两端具有一对可变成形掩模VM1、VM2。
作为各可变成形掩模VM1、VM2,举一例而言,使用包含在XY平面内配置成矩阵状的多个微反射镜Mij(参照图9(A)、图9(B))的微反射镜阵列。此微反射镜阵列是在以CMOS工艺制作的集成电路上以MEMS技术形成可动式的微反射镜而成的。各微反射镜Mij,可使镜面(反射面)绕既定轴(例如与微反射镜的对角线一致的轴)倾斜既定角度范围±θ(θ为例如3度(或12度)),并通过驱动设置在镜面下部的电极而具有「ON」(-θ)与「OFF」(+θ)的2个状态。即,各可变成形掩模具备:作为基部的基板、形成在该基板上的可动式微反射镜Mij、以及使各微反射镜ON、OFF的电极。
各微反射镜Mij,根据供应至电极的驱动信号,举一例而言,设定为如图9(A)所示的将来自光源的光朝向晶片W反射的状态(或姿势)、与如图9(B)所示的将来自光源的光朝向不射入晶片W的既定方向反射的状态(或姿势)的任一者。以下,将前者称为微反射镜Mij的ON状态(或ON姿势)、将后者称为微反射镜Mi,j的OFF状态(或OFF姿势)。
主控制装置20,将各微反射镜Mij单独地控制成ON状态(或ON姿势)及OFF状态(或OFF姿势)的任一者。因此,根据本实施形态的周边曝光单元51,在晶片W的X轴方向中心与周边曝光单元51的长边方向中心大致一致的状态下,使晶片载台WST移动于Y轴方向,由此能使晶片W的X轴方向两端部附近的任意位置曝光而形成任意图案。即,周边曝光单元51,可形成用以使在X轴方向上分离的周边曝光的2个照射区域,且至少能在X轴方向上变更其位置。
图10中,显示了曝光装置100的控制系统的主要构成。此控制系统是以由统筹控制装置全体的微电脑(或工作站)组成的主控制装置20为中心构成。又,图10中,前述照度不均传感器94、空间像测量器96及波面像差测量器98等,设于测量载台MST的各种传感器集中显示为传感器群99。
其次,根据图14~图24说明本实施形态的曝光装置100中、使用晶片载台WST与测量载台MST的并行处理动作。又,以下的动作中,由主控制装置20以前述方式进行局部液浸装置8的液体供应装置5及液体回收装置6的各阀的开闭控制,投影光学系统PL的前端透镜191的射出面侧总是被水充满。然而,以下为使说明易于理解,省略了关于液体供应装置5及液体回收装置6的控制的说明。此外,以下的动作说明是使用多个图进行,但各图的相同构件上,有的附有符号、有的则未附有符号。即,各图中,记载的符号虽有不同,但不论有无符号,这些图都是相同构成。以上说明所使用的各图也同样。
此处,在并行处理动作的说明之前,先说明成为曝光对象的晶片W上形成的照射区域的尺寸及排列,即说明晶片W的照射图(shotmap)等。图11中显示了晶片W的俯视图。晶片W的涂有抗蚀剂的有效曝光区域(图11中是对应圆形外形的内部区域)被区划为多数个照射区域Sj(图11中,j=1~76)。举一例而言,照射区域Sj是将分别形成2个同一器件(芯片)的2个照射区域。
本实施形态中,假设在图12中涂黑的16个照射区域(S2、S4、S6、S18、S20、S22、S24、S26、S51、S53、S55、S57、S59、S71、S73、S75)被操作员指定为晶片对准(EGA:Enhanced GlobalAlignment)的取样照射区域(对准照射区域)。上述16个取样照射区域之中、3个照射区域(S71、S73、S75)是第1(first)对准照射区域、5个照射区域(S51、S53、S55、S57、S59)是第2(second)对准照射区域、5个照射区域(S18、S20、S22、S24、S26)是第3(third)对准照射区域、3个照射区域(S2、S4、S6)是第4(fourth)对准照射区域。
又,本实施形态中,如图13所示,晶片W的12个周边照射区域(S1、S7、S8、S16、S17、S27、S50、S60、S61、S69、S70、S76)中的晶片W的边缘侧的一半区域(S1a、S7a、S8a、S16a、S17a、S27a、S50a、S60a、S61a、S69a、S70a、S76a),分别为周边曝光的对象区域(以下,称周边曝光区域)。
以下所说明的使用两个载台WST、MST的并行处理动作,除了关于周边曝光的部分外,全体都是以和例如国际公开第2007/097379号小册子(及与此对应的美国专利申请公开第2008/0088843号说明书)所揭示的并行处理动作相同的顺序进行。
图14中,显示了对晶片载台WST上所载置的晶片W进行步进扫描方式的曝光的状态。此曝光,是根据开始前所进行的晶片对准(EGA:Enhanced Global Alignment)等的结果,反复进行如下动作来进行:将晶片载台WST移动至为了进行晶片W上各照射区域的曝光的扫描开始位置(加速开始位置)的照射间移动、以及以扫描曝光方式将形成于标线片R的图案转印至各照射区域的扫描曝光。此外,曝光是以从位于晶片W上的-Y侧的照射区域、至位于+Y侧的照射区域的顺序进行。又,是在投影单元PU与晶片W之间形成有液浸区域14的状态下进行。
上述曝光中,晶片载台WST的XY平面内位置(含θz方向的位置(θz旋转)),是由主控制装置20根据2个Y编码器70A、70C与2个X编码器70B、70D中的一方的合计3个编码器的测量结果加以控制。此处,2个X编码器70B、70D是由分别对向于X标尺39X1、39X2的2个X读头66所构成,2个Y编码器70A、70C则由分别对向于Y标尺39Y1、39Y2的Y读头65、64所构成。此外,晶片载台WST的Z位置与θy旋转(横摇),是根据由分别对向于晶片台WTB表面的X轴方向一侧与另一侧端部的、分别属于读头单元62C、62A的Z读头74i、76j的测量值加以控制。晶片载台WST的θx旋转(纵摇)是根据Y干涉仪16的测量值加以控制。又,在包含Z读头74i、76j的3个以上的Z读头对向于晶片台WTB的第2拨水板28b表面的情形时,也可根据Z读头74i、76j及其它1个Z读头的测量值,控制晶片载台WST的Z轴方向位置、θy旋转(横摇)及θx旋转(纵摇)。无论如何,晶片载台WST的Z轴方向位置、θy旋转及θx旋转的控制(即晶片W的焦点调平控制)是根据事先进行的焦点映射的结果进行的。
在图14所示的晶片载台WST的位置处,虽有X读头665(图14中以圆圈围绕显示)对向于X标尺39X1,却无对向于X标尺39X2的X读头66。因此,主控制装置20,使用1个X编码器70B与2个Y编码器70A、70C来实施晶片载台WST的位置(X、Y、θz)控制。此处,当晶片载台WST从图14所示位置往-Y方向移动时,X读头665脱离X标尺39X1(不再对向),取而代之,X读头664(图14中以虚线的圆围绕显示)对向于X标尺39X2。因此,主控制装置20切换为使用1个X编码器70D与2个Y编码器70A、70C的晶片载台WST的位置(及速度)控制(以下,适当地称载台控制)。
此外,当晶片载台WST位于如图14所示的位置时,Z读头743、763(图14中以圆圈围绕显示)分别对向于Y标尺39Y2、39Y1。因此,主控制装置20,使用Z读头743、763实施晶片载台WST的位置(Z、θy)控制。此处,当晶片载台WST从图14所示位置往+X方向移动时,Z读头743、763脱离对应的Y标尺,取而代之,Z读头744、764(图中以虚线圆圈围绕显示)分别对向于Y标尺39Y2、39Y1。于是,主控制装置20切换为使用Z读头744、764的载台控制。
如前所述,主控制装置20,根据晶片载台WST的位置坐标,不停地切换所使用的编码器与Z读头,来进行载台控制。
又,与使用上述测量器类的晶片载台WST的位置测量分开独立地,总是进行使用干涉仪系统118的晶片载台WST的位置(X、Y、Z、θx、θy、θz)测量。此处,使用构成干涉仪系统118的X干涉仪126、127或128测量晶片载台WST的X位置与θz旋转量(偏摇量),使用Y干涉仪16测量Y位置、θx旋转量及θz旋转量,使用Z干涉仪43A、43B测量Y位置、Z位置、θy旋转量及θz旋转量。X干涉仪126、127及128,是根据晶片载台WST的Y位置而使用任意1个。在曝光中,如图14所示,使用X干涉仪126。干涉仪系统118的测量结果,除了纵摇量(θx旋转量)外,辅助性地、或在后述备用(back up)时、或者无法进行使用编码器系统150及/或面位置测量系统180的测量时等,利用于晶片载台WST的位置控制。
当晶片W的曝光结束时,主控制装置20将晶片载台WST朝向卸载位置UP驱动。此时,在曝光中原本彼此分离的晶片载台WST与测量载台MST,会接触或隔着300μm程度的分离距离而接近,移至并列(scrum)状态。此处,测量台MTB上的FD杆46的-Y侧面与晶片台WTB的+Y侧面接触或接近。在保持此并列状态的情形下,两载台WST、MST往-Y方向移动,由此,形成在投影单元PU下的液浸区域14移动至测量载台MST上。例如图15、图16中显示了移动后的状态。
当晶片载台WST进一步往-Y方向移动而脱离有效行程区域(晶片载台WST在曝光时及晶片对准时移动的区域)时,构成编码器系统150的所有X读头、Y读头及面位置测量系统180的所有Z读头会脱离晶片台WTB上的对应的标尺。因此,无法进行根据编码器系统150及面位置测量系统180的测量结果的载台控制。因此,主控制装置20在无法进行根据编码器系统150及面位置测量系统180的测量结果的载台控制之前一刻,从根据两系统150、180的测量结果的载台控制切换为根据干涉仪系统118的测量结果的载台控制。此处,使用3个X干涉仪126、127、128中的X干涉仪128。
之后,图15所示,晶片载台WST解除与测量载台MST的并列状态,移动至卸载位置UP。移动后,主控制装置20将晶片台WTB上的晶片W卸下。接着,主控制装置20,如图16所示,将晶片载台WST驱动于+X方向使其移动至装载位置LP,在晶片台WTB上装载下一晶片W。
与这些动作并行地,主控制装置20实施进行如下动作的Sec-BCHK(二次基准线检查):被测量载台MST支承的FD杆46在XY平面内的位置调整、与4个二次对准系统AL21~AL24的基准线测量。Sec-BCHK是在每次晶片更换时间歇性地进行。此处,为测量FD杆46的θz旋转量,使用前述Y编码器70E2、70F2
其次,主控制装置20,如图17所示,驱动晶片载台WST,将测量板件30上的基准标记FM定位于一次对准系统AL1的检测视野内,进行用以决定对准系统AL1、AL21~AL24的基准线测量的基准位置的Pri-BCHK(一次基准线检查)的前半处理。
此时,如图17所示,2个Y读头682、673与1个X读头661(图中以圆圈围绕显示)分别与Y标尺39Y1、39Y2与X标尺39X2对向。于是,主控制装置20从干涉仪系统118切换为使用编码器系统150(编码器70E1、70F1、70D)的载台控制。除晶片载台WST的θx旋转量的测量外,再次辅助性地使用干涉仪系统118。又,使用3个X干涉仪126、127、128中的X干涉仪127。
其次,主控制装置20根据上述3个编码器的测量值,一边管理晶片载台WST的位置、一边开始晶片载台WST往+Y方向的移动,以移动至用以检测3个第1对准照射区域中所附设的对准标记的位置。
于是,当晶片载台WST到达图18所示位置时,主控制装置20使晶片载台WST停止。在此之前,主控制装置20在Z读头72a~72d的全部或一部分与晶片台WTB对向的时间点或之前的时间点,使这些Z读头72a~72d工作(ON),开始晶片载台WST的Z位置及倾斜量(θy旋转量)的测量。
晶片载台WST停止后,主控制装置20使用一次对准系统AL1、二次对准系统AL22、AL23,大致同时且单独地检测附设于3个第1对准照射区域的对准标记(参照图18中的星标记),将上述3个对准系统AL1、AL22、AL23的检测结果与该检测时上述3个编码器的测量值关联起来储存于未图标的内存中。
如上所述,本实施形态中,在进行第1对准照射区域的对准标记检测的位置处,完成向测量载台MST与晶片载台WST的接触状态(或接近状态)的移行,从该位置起,由主控制装置20开始在该接触状态(或接近状态)下的两载台WST、MST往+Y方向的移动(朝向用以检测5个第2对准照射区域中所附设的对准标记的位置的步进移动)。在此两载台WST、MST往+Y方向的移动开始前,主控制装置20,如图18所示,开始多点AF系统(90a、90b)的检测光束对晶片台WTB的照射。据此,在晶片台WTB上形成多点AF系统的检测区域。
于是,在上述两载台WST、MST往+Y方向的移动中,当两载台WST、MST到达图19所示位置时,主控制装置20进行用以求出在晶片台WTB的中央线与基准轴LV0一致状态下的Z读头72a、72b、72c、72d的测量值(晶片台WTB在X轴方向的一侧与另一侧端部的面位置信息)、与由多点AF系统(90a、90b)所测得的测量板件30表面的检测结果(面位置信息)的关系的、焦点校准(calibration)的前半处理。此时,液浸区域14形成在FD杆46上面。
接着,当两载台WST、MST在保持接触状态(或接近状态)的情形下进一步往+Y方向移动,到达图20所示位置时,使用5个对准系统AL1、AL21~AL24,大致同时且单独地检测(参照图20中的星标记)附设于5个第2对准照射区域的对准标记,将上述5个对准系统AL1、AL21~AL24的检测结果、与该检测时正测量晶片载台WST的XY平面内位置的3个编码器的测量值关联起来储存于未图标的内存中。此时,主控制装置20,根据与X标尺39X2对向的X读头662(X线性编码器70D)及Y线性编码器70E1、70F1的测量值,控制晶片载台WST的XY平面内的位置。
又,主控制装置20,在上述5个第2对准照射区域中所附设的对准标记的检测结束后,再次开始接触状态(或接近状态)下的两载台WST、MST往+Y方向的移动的同时,如图20所示,使用Z读头72a~72d与多点AF系统(90a、90b),开始用以检测晶片W表面在Z轴方向的位置信息(面位置信息)的焦点映像。
接着,在此焦点映射的开始后、至两载台WST、MST到达图21所示位置的期间,主控制装置20,依据由Y线性编码器70E1、70F1所测量的晶片载台WST的Y位置,单独地控制构成周边曝光单元51的2个可变成形掩模VM1、VM2的各微反射镜Mij的ON、OFF,由此,如图25(A)、图25(B)、图25(C)所示,使周边曝光区域S70a及S76a、S61a及S69a、S50a及S60a依序曝光。此情况下,主控制装置20使用周边曝光单元51,可以使各周边曝光区域全面曝光,也可以形成既定图案。
其次,当两载台WST、MST到达图21所示测量板件30被配置在投影光学系统PL正下方的位置时,主控制装置20,在不将用于晶片载台WST在投影光学系统PL的光轴方向的位置(Z位置)控制的Z读头切换为Z读头74i、76j的情形下,在持续以由Z读头72a、72b、72c、72d所测量的面位置信息为基准的晶片载台WST(测量板件30)的Z位置控制的状态下,进行下述焦点校准的后半处理。即,主控制装置20,一边以使用Z读头72a~72d测量的面位置信息为基准控制测量板件30(晶片载台WST)在投影光学系统PL的光轴方向的位置(Z位置)、一边使用空间像测量装置45,以例如国际公开第2005/124834号小册子(及与此对应的美国专利申请公开第2008/030715号说明书)等所揭示的Z方向扫描测量方式,测量标线片R或形成在标线片载台RST上未图标的标记板上的测量标记的空间像,根据该测量结果测定投影光学系统PL的最佳焦点位置。主控制装置20,在上述Z方向扫描测量中,与撷取来自空间像测量装置45的输出信号同步地,撷取用以测量晶片台WTB在X轴方向一侧与另一侧端部的面位置信息的一对Z读头743、763的测量值。并将对应投影光学系统PL的最佳焦点位置的Z读头743、763的值储存于未图标的内存中。又,在焦点校准的后半处理中,之所以以使用Z读头72a~72d测量的面位置信息为基准,来控制测量板件30(晶片载台WST)在投影光学系统PL的光轴方向的位置(Z位置),是因为焦点校准的后半处理在前述焦点映像途中进行。
又,主控制装置20相继于上述焦点校准的后半处理,进行如下的Pri-BCHK的后半处理。即,主控制装置20,使用空间像测量装置45,和例如美国专利申请公开第2002/0041377号说明书等所揭示的方法同样地,通过使用一对空间像测量狭缝图案SL的狭缝扫描方式的空间像测量动作,分别测量由投影光学系统PL投影的标线片R上的一对测量标记的投影像(空间像),并将该测量结果(与晶片台WTB的XY位置对应的空间像强度)储存于内存中。在此Pri-BCHK的后半处理时,晶片台WTB在XY平面内的位置是根据与X标尺39X2对向的X读头664(编码器70D)、以及与Y标尺39Y1、39Y2对向的2个Y读头673、682(编码器70E1、70F1)(或Y读头65j、64i(编码器70A、70C))加以控制。
又,主控制装置20根据前述Pri-BCHK的前半处理的结果与Pri-BCHK的后半处理的结果,算出一次对准系统AL1的基准线。与此同时,主控制装置20根据前述焦点校准的前半处理及后半处理的结果,求出在多点AF系统(90a、90b)的代表性检测点处的偏置(offset),储存于内部内存中。然后,主控制装置20在曝光时,在读出焦点映射的结果所得的映射信息时,在该映射信息上加上偏置量。
又,在图21的状态下,持续进行前述焦点映射。
通过上述接触状态(或接近状态)下的两载台WST、MST往+Y方向的移动,当晶片载台WST到达图22所示位置时,主控制装置20使晶片载台WST在该位置处停止,且关于测量载台MST则持续使其往+Y方向移动。接着,主控制装置20使用5个对准系统AL1、AL21~AL24大致同时且单独地检测附设于5个第3对准照射区域的对准标记(参照图22中的星标记),并将上述5个对准系统AL1、AL21~AL24的检测结果与该检测时上述3个编码器的测量值关联起来储存于内部内存中。又,在此时间点,也持续进行焦点映射。
另一方面,在上述晶片载台WST停止起经过既定时间后,测量载台MST与晶片载台WST从接触(或接近状态)移至分离状态。移转为该分离状态后,主控制装置20在测量载台MST到达等待至曝光开始为止的曝光开始等待位置时,使其停止于该位置。
接着,主控制装置20开始晶片载台WST朝向用以检测附设于3个第4对准照射区域的对准标记的位置的往+Y方向的移动。此时,持续进行焦点映射。另一方面,测量载台MST在上述曝光开始等待位置处等待。
前述焦点校准结束后,两载台WST、MST开始往+Y方向移动,在到达图23所示位置的期间,主控制装置20依据由Y线性编码器70E1、70F1所测量的晶片载台WST的Y位置,单独地控制构成周边曝光单元51的2个可变成形掩模VM1、VM2的各微反射镜Mij的ON、OFF,由此,如图25(D)、图25(E)所示,使周边曝光区域S17a及S27a、S8a及S16a依序曝光。此情况下,主控制装置20也可使用周边曝光单元51,可以使各周边曝光区域全面曝光,或可以形成既定图案。
接着,当晶片载台WST到达图23所示位置时,主控制装置20立即使晶片载台WST停止,使用一次对准系统AL1、二次对准系统AL22、AL23,大致同时且单独地检测附设于晶片W上的3个第4对准照射区域的对准标记(参照图23中的星标记),将上述3个对准系统AL1、AL22、AL23的检测结果与该检测时4个编码器(例如70E1、70E2、70B、70D)中的3个编码器的测量值关联起来储存于未图标的内存中。在此时间点,焦点映射也是持续进行的,测量载台MST则在上述曝光开始等待位置处维持等待状态。接着,主控制装置20使用以此方式所得的合计16个对准标记的检测结果和所对应的编码器的测量值,进行例如日本特开昭61-044429号公报等所揭示的统计运算,算出晶片W上所有照射区域在由编码器系统的上述4个编码器70E1、70E2、70B、70D的测量轴所规定的坐标系统上的排列信息(坐标值)。
其次,主控制装置20,一边使晶片载台WST再次往+Y方向移动、一边持续进行焦点映射。在此晶片载台WST往+Y方向的移动中,主控制装置20依据由Y线性编码器70E1、70F1所测量的晶片载台WST的Y位置,单独地控制构成周边曝光单元51的2个可变成形掩模VM1、VM2的各微反射镜Mij的ON、OFF,由此,如图25(F)所示,使周边曝光区域S1a及S7a依序曝光。此情况下,主控制装置20也可使用周边曝光单元51,可以使各周边曝光区域全面曝光,也可形成既定图案。据此,晶片W的周边曝光结束,如图26所示,周边曝光区域S1a、S7a、S8a、S16a、S17a、S27a、S50a、S60a、S61a、S69a、S70a、S76a分别成为已曝光的区域。
接着,晶片载台WST进一步往+Y方向移动,如图24所示,当来自多点AF系统(90a、90b)的检测光束脱离晶片W表面时,结束焦点映射。
之后,主控制装置20使晶片载台WST移动至晶片W上的为进行第1照射的曝光的扫描开始位置(曝光开始位置),在该移动途中,在维持晶片载台WST的Z位置、θy旋转及θx旋转的状态下,将用以控制晶片载台WST的Z位置、θy旋转的控制的Z读头,从Z读头72a~72d切换为Z读头74i、74j。该切换后,主控制装置20立刻根据前述晶片对准(EGA)的结果及最新的5个对准系统AL1、AL21~AL24的基准线等,以液浸曝光方式进行步进扫描方式的曝光,将标线片图案依序转印至晶片W上的多个照射区域。之后,反复进行同样动作。
如以上的详细说明,根据本实施形态的曝光装置100,在晶片载台WST在Y轴方向上直线移动的期间,使用多个检测点在X轴方向以既定间隔设定的多点AF系统(90a、90b)检测晶片W表面的面位置信息,由检测区域沿X轴方向排列成一列的多个对准系统AL1、AL21~AL24检测晶片W上彼此位置相异的对准标记,并进一步使用周边曝光单元51进行晶片W的周边曝光。即,晶片载台WST(晶片W)仅仅以直线方式通过多点AF系统(90a、90b)的多个检测点(检测区域AF)、多个对准系统AL1、AL21~AL24的检测区域、以及周边曝光单元51的下方,就结束晶片W的大致全面的面位置信息的检测、晶片W上待检测的所有对准标记(例如,EGA中的对准照射区域的对准标记)的检测、以及晶片W的周边曝光这样的3个动作。因此,与对准标记的检测动作、面位置信息(焦点信息)的检测动作、以及周边曝光动作无关系地(分别)进行的情形相较,能大幅提升生产率。即,能使周边曝光动作所需时间大致重迭于晶片对准动作时间,因此周边曝光动作几乎不会使生产率降低。
又,根据本实施形态,能利用包含测量的短期稳定性良好的编码器70A~70F等的编码器系统150,在不受空气波动等的影响的情形下,以高精度测量晶片台WTB在XY平面内的位置信息,且能利用包含Z读头72a~72d、741~745、及761~765等的面位置测量系统180,在不受空气波动等的影响的情形下,以高精度测量晶片台WTB在与XY平面正交的Z轴方向的位置信息。此场合,编码器系统150及上述面位置测量系统180这两者,都直接测量晶片台WTB上面,因此能简单且直接地进行晶片台WTB、以及晶片W的位置控制。
又,根据本实施形态,在前述焦点映射时,由主控制装置20使面位置测量系统180与多点AF系统(90a、90b)同时工作,将多点AF系统(90a、90b)的检测结果,换算为以面位置测量系统180的测量结果为基准的数据。因此,通过预先取得此换算数据,之后,仅利用面位置测量系统180测量晶片台WTB在Z轴方向的位置信息、及相对XY平面的倾斜方向的位置信息,就能在不需取得晶片W的面位置信息的情形下,进行晶片W的面位置控制。因此,本实施形态中,虽然前端透镜191与晶片W表面间的工作距离窄,但是,尤其无障碍地,能以良好精度实施曝光时的晶片W的焦点调平控制。
又,根据本实施形态,如上所述,由于能以高精度控制晶片台WTB、进而晶片W的面位置,因此能进行几乎没有因面位置控制误差引起的曝光不良的高精度的曝光,据此,能将图案的像在不伴随因散焦造成的像模糊的情形下,形成于晶片W上。
又,根据本实施形态,以Y轴方向为测量方向的多个Y读头64、65的X轴方向配置间隔,比Y标尺39Y1、39Y2的X轴方向宽度窄,以X轴方向为测量方向的多个X读头66的Y轴方向配置间隔则比X标尺39X1、39X2的Y轴方向宽度窄。因此,在使晶片台WTB(晶片载台WST)移动时,能一边依序切换多个Y读头64、65、一边根据对Y标尺39Y1或39Y2照射检测光(光束)的Y线性编码器70A或70C的测量值测量晶片台WTB(晶片载台WST)的Y位置,并与此并行地,一边依序切换多个X读头66、一边根据对X标尺39X1或39X2照射检测光(光束)的X线性编码器70B或70D的测量值,测量晶片台WTB(晶片载台WST)的X位置。
又,上述实施形态,虽然例示了从进行晶片W的曝光的曝光位置(投影单元PU下方的形成有液浸区域14的位置)向Y轴方向分离配置对准系统(AL1、AL21~AL4)及多点AF系统90、以及周边曝光单元51的情形,但本发明不限定于此。例如,对准系统(AL1、AL21~AL24)及多点AF系统90的一方可以不配置在上述位置。此场合,也能为了进行使用另一方的测量装置的晶片测量,而与将晶片载台WST朝向曝光位置在Y轴方向上移动并行地,进行晶片的周边曝光。因此,能使周边曝光所需时间重迭于其它处理时间,所以能提升生产率。
或者,也可不将对准系统(AL1、AL21~AL24)及多点AF系统(90a、90b)这双方配置在上述位置。不过,在此场合,将对晶片进行某种测量的测量装置,配置在与上述对准系统(AL1、AL21~AL4)及多点AF系统(90a、90b)相同的位置。
又,上述实施形态中,例示了如下情形:用于测量晶片载台WST的Y轴方向位置的一对Y标尺39Y1、39Y2、与用于测量X轴方向位置的一对X标尺39X1、39X2被设在晶片台WTB上,并与此对应,一对读头单元62A、62C夹着投影光学系统PL被配置在X轴方向的一侧与另一侧,2个读头单元62B、62D夹着投影光学系统PL被配置在Y轴方向的一侧与另一侧。然而,不限于此,也可以将Y轴方向位置测量用的Y标尺39Y1、39Y2及X轴方向位置测量用的X标尺39X1、39X2中,至少一方以仅为1个而非为一对的方式,设在晶片台WTB上,或者,也可以将一对读头单元62A、62C及2个读头单元62B、62D中,至少一方仅设置1个。又,标尺的延设方向及读头单元的延设方向并不限于上述实施形态的X轴方向、Y轴方向那样的正交方向,只要是彼此交叉的方向即可。
又,上述实施形态中,读头单元62A~62D虽然具有以既定间隔配置的多个读头,但不限于此,也可采用单一读头,该单一读头具备对Y标尺或X标尺的在间距方向细长延伸的区域射出光束的光源、以及接收光束在Y标尺或X标尺(绕射光栅)的反射光(绕射光)的、在Y标尺或X标尺的间距方向上无间隙排列的多数个受光元件。
又,上述实施形态,虽然针对将本发明适用于具备晶片载台WST、测量载台MST、对准系统(AL1、AL21~AL24)、多点AF系统(90a、90b)、Z传感器、干涉仪系统118及编码器系统(70A~70F)等的全部的曝光装置的情形作了说明,但本发明不限定于此。例如,本发明也可适用于未设置有测量载台MST等的曝光装置。本发明,只要是在上述各构成部分中具备晶片载台(移动体)及其以外的一部分的构成部分的话,即能适用。即,只要是在离开进行晶片W的曝光的曝光位置的、与上述对准系统(AL1、AL21~AL4)及多点AF系统(90a、90b)相同位置处,设有对晶片进行某种测量的测量装置的话,即能适用本发明。
又,上述实施形态中,虽然例示了周边曝光单元51被配置在对准系统(AL1、AL21~AL4)(及多点AF系统(90a、90b))的投影单元PU侧的情形,但不限于此,周边曝光单元也可配置在对准系统(AL1、AL21~AL4)(及多点AF系统(90a、90b))的卸载位置UP及装载位置LP侧。
又,上述实施形态中,虽然例示了在晶片载台WST从装载位置LP朝向曝光位置(投影单元PU)前进的进路中进行晶片W的周边曝光的情形,但不限于此,也可在从曝光位置(投影单元PU)朝向卸载位置UP的回路中进行周边曝光,或者,也可在进路与回路的两方进行一片晶片的周边曝光。
又,上述实施形态中,虽然例示了使用能对在X轴方向分离的2个为进行周边曝光的照射区域进行照射的周边曝光单元51的情形,但周边曝光单元的构成不限定于此。不过,周边曝光单元的多个照射区域,最好能与上述周边曝光单元51同样地,至少在X轴方向上其位置可变。
又,上述实施形态中,针对如下情形作了说明:晶片载台WST(晶片W)仅仅以直线方式通过多点AF系统(90a、90b)的多个检测点(检测区域AF)、多个对准系统AL1、AL21~AL24的检测区域、以及周边曝光单元51的下方,就结束晶片W大致全面的面位置信息的检测、晶片W上待检测的所有对准标记的检测、以及晶片W的周边曝光这3个动作。但不限于此,也可与晶片载台WST(晶片W)从装载位置至曝光位置的移动并行地,仅进行周边曝光动作的至少一部分。此场合,在进一步并行进行测量动作(含标记检测等)的至少一部分的情形时,能进一步谋求生产率的提升。即,只要在晶片载台WST(晶片W)从装载位置至曝光位置的移动中进行周边曝光动作的至少一部分的话即足够,其它事项并非必须。
又,上述实施形态中,测量系统200虽包含干涉仪系统118与编码器系统150这双方,但不限于此,测量系统可以仅包含干涉仪系统118与编码器系统150中的一方。
《第2实施形态》
以下,根据图27~图39说明本发明的第2实施形态。
图27中,概略显示了第2实施形态的曝光装置500的构成。曝光装置500是步进扫描方式的投影曝光装置、即所谓的扫描机。
曝光装置500,具备照明系统10、标线片载台RST、投影单元PU、具有晶片载台WST及测量载台MST的载台装置50、以及它们的控制系统等。图27中,晶片载台WST上载置有晶片W。曝光装置500,与前述第1实施形态的曝光装置100相比较,除了取代前述晶片台WTB使用晶片台WTB’,且编码器系统150的构成不同之外,与第1实施形态的曝光装置100同样构成。以下,以不同点为中心进行说明,且针对与前述第1实施形态相同或同等的构成部分使用相同符号并简化或省略其说明。此外,为简化说明,与晶片W的周边曝光及焦点调平控制相关联的构成等,省略其说明。
载台装置50,与前述第1实施形态同样地,如图27所示,具备配置在底盘12上的晶片载台WST及测量载台MST。载台装置50进一步具备:用以测量两载台WST、MST的位置信息的测量系统200、以及用以驱动两载台WST、MST的载台驱动系统124等(图27中皆未图示,参照图32)。测量系统200,如图32所示,包含干涉仪系统118及编码器系统150等。
晶片载台WST包含载台本体91、与搭载在该载台本体91上的晶片台WTB’。晶片台WTB’及载台本体91,可通过包含例如线性马达及Z调平机构(含音圈马达等)的驱动系统,相对底盘12被驱动于6自由度方向(X、Y、Z、θx、θy、θz)。
在晶片台WTB’的上面中央,设有以真空吸附等方式保持晶片W的晶片保持具(未图示)。在晶片保持具(晶片的载置区域)外侧,如图28所示,设有中央形成有比晶片保持具大一圈的圆形开口、且具有矩形状外形(轮廓)的板件(拨液板)28’。板件28’的表面施有对液体Lq的拨液化处理。此外,板件28’被设置成其表面全部或一部分与晶片W的表面同一面高。
板件28’位于晶片台WTB的X轴方向中央,具备:具有在其中央形成有上述圆形开口的矩形外形(轮廓)的第1拨液区域28a’、以及在X轴方向夹着该第1拨液区域28a’位于晶片台WTB的+X侧端部、-X侧端部的长方形的一对第2拨液区域28b’。又,本第2实施形态,由于使用水作为液浸用的液体Lq,因此,以下将第1及第2拨液区域28a’、28b’还分别称为第1及第2拨水板28a’、28b’。
在第1拨水板28a’的+Y侧端部附近设有测量板件30,在此测量板件30上形成有基准标记FM、以及夹着该基准标记FM的一对空间像测量狭缝图案(狭缝状的测量用图案)SL。对应各空间像测量狭缝图案SL,设有用以将透射这些空间像测量狭缝图案SL的照明光IL,导向晶片载台WST外部,具体而言,导向设于测量台MTB(及载台本体92)的前述受光系统(未图标)的送光系统(未图标)。即,在本第2实施形态中,也构成为在晶片载台WST与测量载台MST在Y轴方向接近至既定距离以内的状态(含接触状态)下,将透射晶片载台WST上的测量板件30的各空间像测量狭缝图案SL的照明光IL用各送光系统(未图标)加以导引,并由测量载台MST内的各受光系统(未图标)的受光元件加以受光的空间像测量装置45(参照图32)。
在一对第2拨水板28b’上形成有供后述编码器系统用的移动标尺。详言之,在一对第2拨水板28b’上分别形成有移动标尺39A、39B。移动标尺39A、39B分别由将例如以Y轴方向为周期方向的绕射光栅与以X轴方向为周期方向的绕射光栅组合而成的反射型二维绕射光栅所构成。二维绕射光栅的光栅线的间距,在Y轴方向及X轴方向的任一方向,皆设定为例如1μm。又,图28中,为便于图示,光栅的间距显示得比实际间距大。关于其他图中也同样。
此场合,为保护绕射光栅,与前述同样地,由具备拨水性的例如低热膨涨率的玻璃板加以覆盖也是有效的。
又,在各第2拨水板28b’的移动标尺端附近,分别设有用以决定后述编码器读头与移动标尺间的相对位置的、与前述同样构成的未图标的定位图案。
如图28所示,在晶片台WTB’的-Y端面、-X端面形成有反射面17a、反射面17b。如图29所示,干涉仪系统118(参照图32)的Y干涉仪16、以及3个X干涉仪126~128对这些反射面17a、17b分别照射干涉仪光束(测长光束)B41、B42、B51、B52、B6、B7等。Y干涉仪16及3个X干涉仪126~128接收各反射光,测量晶片载台WST在XY平面内的位置信息,并将所测量的位置信息供应至主控制装置20。本第2实施形态中,主控制装置20也可根据Y干涉仪16及X干涉仪126或127的测量结果,除了算出晶片台WTB’(晶片载台WST)的X、Y位置外,还可算出θx方向的旋转信息(即纵摇)、θy方向的旋转信息(即横摇)及θz方向的旋转信息(即偏摇)。
又,如图27所示,在载台本体91的-Y侧侧面安装有具有凹形状反射面的移动镜41。
构成干涉仪系统118的一部分的一对Z干涉仪43A、43B,通过移动镜41对固定镜47A、47B分别照射2个测长光束B1、B2,并接收各自的反射光,测量测长光束B1、B2的光路长。根据该结果,主控制装置20算出晶片载台WST的4自由度(Y、Z、θy、θz)方向的位置。
本第2实施形态中,晶片载台WST(晶片台WTB’)的XY平面内的位置信息(含θz方向的旋转信息),主要是使用后述编码器系统150(参照图32)加以测量。干涉仪系统118是在晶片载台WST位于编码器系统的测量区域外(例如,图30所示的卸载位置UP或装载位置LP附近)时使用。又,在修正(校正)编码器系统的测量结果的长期变动(例如因标尺的经时变形等造成)的情形时,或者在编码器系统的输出异常时作为备用等而辅助性地使用。当然,也可并用干涉仪系统118与编码器系统来控制晶片载台WST(晶片台WTB’)的位置。
又,图32中,也将晶片载台WST的驱动系统与测量载台MST的驱动系统显示成载台驱动系统124。
本第2实施形态的曝光装置500,如图30及图31所示,配置有在基准轴LV0上、在从光轴AX向-Y侧相隔既定距离的位置处具有检测中心的一次对准系统AL1。夹着一次对准系统AL1、在X轴方向的一侧与另一侧,分别设有检测中心关于基准轴LV0配置成大致对称的二次对准系统AL21、AL22、与AL23、AL24
其次,说明用以测量晶片载台WST的XY平面内的位置信息(含θz方向的旋转信息)的编码器系统150(参照图32)的构成等。
曝光装置500中,如图30所示,在嘴单元32的+X侧、-X侧配置有一对读头单元62A’、62B’。这些读头单元62A’、62B’通过支承构件以悬吊状态被固定于保持投影单元PU的主机架(未图标)。
读头单元62A’及62B’,如图31所示,分别具备:在基准轴LH上以间隔WD配置的多个(此处为4个)2维读头(以下,简称为「读头」或「2D读头」)1652~1655及1641~1644、以及配置在从基准轴LH向-Y方向相距既定距离的嘴单元32的-Y侧位置的读头1651及1645。又,读头1651、1652间、及读头1644、1645间的X轴方向间隔也设定为WD。以下,根据需要,将读头1651~1655及读头1641~1645还分别记载为读头165及读头164。
读头单元62A’构成:使用前述移动标尺39A测量晶片载台WST(晶片台WTB’)的X轴方向位置(X位置)及Y轴方向位置(Y位置)的多眼(此处为5眼)XY线性编码器(以下,适当地简称为「XY编码器」或「编码器」)170A(参照图32)。同样,读头单元62B’构成:使用前述移动标尺39B测量晶片载台WST(晶片台WTB’)的X位置及Y位置的多眼(此处为5眼)XY编码器170B(参照图32)。此处,读头单元62A’、62B’所分别具备的5个读头165、164(正确而言,是读头165、164所发出的测量光束(编码器光束)在移动标尺上的照射点)的X轴方向间隔WD,被设定为比移动标尺39A、39B的X轴方向宽度略窄。此处,移动标尺的宽度,是指绕射光栅(或其形成区域)的宽度,更正确而言,是指利用读头可进行位置测量的范围。
本第2实施形态,如图30所示,进而在读头单元62B’、62A’的-Y侧相隔既定距离分别设有读头单元62C’、62D’。读头单元62C’及62D’,通过支承构件以悬吊状态被固定于保持投影单元PU的主机架(未图标)。
读头单元62C’,如图31所示,具备:在二次对准系统AL21的-X侧在基准轴LA上以和间隔WD大致相同间隔配置的3个读头1671~1673、以及在+Y方向离基准轴LA既定距离的二次对准系统AL21的+Y侧配置的读头1674。又,读头1673、1674间的X轴方向间隔被设定成略窄于WD。
读头单元62D’关于前述基准轴LV0与读头单元62C’为对称,具备关于基准轴LV0与上述4个读头1674~1671对称配置的4个读头1681~1684。以下,视需要,将读头1671~1674及读头1681~1684还分别称为读头167及读头168。
在对准动作之际等,读头167、168的至少各1个会分别对向于移动标尺39B、39A。即,读头167、168所发出的测量光束(编码器光束)中、至少各1个测量光束总是照射于移动标尺39B、39A。通过读头167、168(即,由这些读头167、168构成的XY编码器170C、170D)测量晶片载台WST的X位置、Y位置及θz旋转。
又,本第2实施形态中,在二次对准系统的基准线测量时等,与二次对准系统AL21、AL24在X轴方向相邻接的读头1673、1682分别对向于FD杆46的一对基准光栅52,利用与该一对基准光栅52对向的读头1673、1682,分别以基准光栅52的位置测量FD杆46的Y位置。以下,将由分别对向于一对基准光栅52的读头1673、1682构成的编码器称为Y线性编码器(也适当地简称为「Y编码器」或「编码器」)170G、170H(参照图32)。又,由于构成编码器170C、170D的一部分的读头1673、1682对向于一对基准光栅52,因此着眼于非为2D读头、而是具有Y读头的功能,而如上那样称呼为Y编码器170G、170H。以下,为方便起见,假设除XY编码器170C、170D之外有Y编码器170G、170H的前提下进行说明。
上述各编码器,将其测量值供应至主控制装置20。主控制装置20根据XY编码器170A、170B或170C、170D的测量值,控制晶片台WTB在XY平面内的位置(含θz方向的旋转(偏摇)),并根据Y编码器170G、170H的测量值控制FD杆46(测量载台MST)的θz方向的旋转。
在图32中,显示了曝光装置500的控制系统的主要构成。此控制系统是以由统筹控制装置全体的微电脑(或工作站)组成的主控制装置20为中心所构成。
本第2实施形态的曝光装置500,由于采用了前述晶片台WTB’上的移动标尺的配置及前述读头的配置,因此如图33等的例示,在晶片载台WST的有效行程范围(即,为进行对准及曝光动作而移动的范围)内,移动标尺39A、39B、与读头165、164(读头单元62A’、62B’)或读头168、167(读头单元62D’、62C’)一定会分别对向。又,图33中,用实线圆圈围绕显示与对应的移动标尺对向的、用于位置测量的读头。
将此进一步详述,主控制装置20在将标线片R的图案转印至晶片W上的步进扫描方式的曝光动作中,使用读头单元62A’、62B’的各5个读头165、164中与移动标尺39A、39B分别对向的各1个读头165、164的测量值,来控制晶片载台WST在XY平面内的位置及旋转(θz方向的旋转)。
又,主控制装置20在晶片对准时,使用分别与移动标尺39A、39B对向的读头单元62D’、62C’的读头168、167(编码器170D、170C)的测量值,控制晶片载台WST在XY平面内的位置及旋转(θz方向的旋转)。
又,主控制装置20在如图33中以涂白箭头所示将晶片载台WST驱动于X轴方向时,将测量该晶片载台WST的X位置及Y位置的读头165、164,如图33中用箭头e1所示,依序切换为相邻的读头165、164。例如从用实线圆圈所围的读头1642切换为用虚线圆圈所围的读头1643(及从用实线圆圈所围的读头1652切换为用虚线圆圈所围的读头1653)。即,本第2实施形态中,为顺畅地进行此读头165、164的切换(接续),如前所述,将读头单元62A’、62C’所具备的相邻读头165、164的间隔WD,设定为比移动标尺39A、39B的X轴方向宽度窄。
其次,关于编码器170A~170D的构成等,代表性地以图34中放大显示的编码器170B为例加以说明。图34中,显示了对移动标尺39B照射检测光(测量光束)的读头单元62B’的1个2D读头164。
读头164,如图34所示,包含:对设在晶片台WTB’上面的-X侧端部的移动标尺(移动光栅)39B照射激光光束的光源164a;与光源164a间的位置关系固定且使在移动标尺39B所产生的绕射光聚集的固定标尺164b1、164b2及164b3、164b4;使由固定标尺164b1、164b2及固定标尺164b3、164b4分别聚光的绕射光干涉的索引标尺(indexscale)164c;以及检测由索引标尺164c干涉的光的检测器164d。又,光源164a的姿势在设计上被设定成从光源164a射出的激光光束的光轴与XY平面垂直。
固定标尺164b1、164b2,是由形成有以Y轴方向为周期方向的绕射光栅的板件所构成的透射型的相位光栅。另一方面,固定标尺164b3、164b4则是由形成有以X轴方向为周期方向的绕射光栅的板件所构成的透射型的相位光栅。索引标尺164c,是由形成有以Y轴方向为周期方向的绕射光栅及以X轴方向为周期方向的绕射光栅的透射型二维光栅。此外,检测器164d包含例如4分割检测器或CCD。
固定标尺164b1,使移动标尺39B的以Y轴方向为周期方向的绕射光栅所产生的-1次绕射光绕射而生成+1次绕射光,此+1次绕射光朝向索引标尺164c。又,固定标尺164b2,则使移动标尺39B的以Y轴方向为周期方向的绕射光栅所产生的+1次绕射光绕射而生成-1次绕射光,此-1次绕射光朝向索引标尺164c。
此处,在固定标尺164b1、164b2生成的+1次绕射光、-1次绕射光,在索引标尺164c上的同一位置处彼此重迭。即,+1次绕射光与-1次绕射光在索引标尺164c上相干涉。
另一方面,固定标尺164b3,使移动标尺39B的以X轴方向为周期方向的绕射光栅所产生的-1次绕射光绕射而生成+1次绕射光,此+1次绕射光朝向索引标尺164c。又,固定标尺164b4则使移动标尺39B的以X轴方向为周期方向的绕射光栅所产生的+1次绕射光绕射而生成-1次绕射光,此-1次绕射光朝向索引标尺164c。
此处,在固定标尺164b3、164b4生成的+1次绕射光、-1次绕射光,在索引标尺164c上的同一位置处彼此重迭。即,+1次绕射光与-1次绕射光在索引标尺164c上相干涉。
此场合,根据从光源164a射出的激光光束的波长与移动标尺(移动光栅)39B的间距,决定在移动标尺的各光栅产生的绕射光的绕射角度,另外,通过适当决定激光光束的波长与固定标尺164b1~164b4的间距,决定在移动标尺(移动光栅)39B所产生的±1次绕射光的外观上弯折角度。
此处,在读头164(编码器170B)中,在检测器164d上出现二维花样(方格花样)。此二维花样会随晶片载台WST的Y轴方向位置及X轴方向位置而变化,因此通过将此变化由构成检测器164d的至少一部分的4分割元件或CCD等加以测定,即能测量晶片载台WST的Y轴方向及X轴方向位置。
又,也可使索引标尺164c以Z轴为中心微量旋转而产生波纹(moire),并将该波纹用于晶片载台WST的测量。
由上述说明可知,由于在编码器170B中,与干涉仪系统118的各干涉仪不同地,干涉的2个光束的光路长极短且大致相等,因此能几乎忽视空气波动的影响。其它的编码器170A、170C、170D也与编码器170B同样构成。作为各编码器,使用分辨率为例如0.1nm程度的编码器。
本第2实施形态的曝光装置500,在后述曝光动作时等,晶片载台WST(晶片台WTB’)在XY平面内的位置(含θz方向的旋转)是由主控制装置20根据与移动标尺39A、39B分别对向的2个读头165、164构成的2个编码器170A、170B的测量值、及各种修正信息(此修正信息包含:由干涉仪系统118测量的编码器在非测量方向上的晶片载台WST的位置信息(含倾斜信息)所对应的各编码器的载台位置起因误差修正信息;移动标尺的特性信息(例如,光栅面的平面度、及/或光栅形成误差等);及移动标尺的阿贝(abbe)偏离量(阿贝误差修正信息)等)加以控制。
此处,所谓载台位置起因误差修正信息,是表示对编码器读头的、在该非测量方向(本第2实施形态中,指X轴方向及Y轴方向以外的方向,例如θx方向、θy方向、θz方向及Z轴方向等)的晶片载台WST的位置(纵摇量、横摇量、偏摇量及Z位置等),对编码器测量值产生的影响的程度的信息。又,载台位置起因误差修正信息,是通过大略以下述方式预先取得。
即,主控制装置20,使晶片载台WST变化为不同的多个姿势,对于各姿势,根据干涉仪系统118的测量结果在维持晶片载台WST的姿势的状态下,一边从读头165、164对移动标尺39A、39B的特定区域照射检测光、一边使晶片载台WST在Z轴方向以既定行程范围移动,在该移动中对编码器的测量结果进行取样。据此,获得针对各姿势的、对应晶片载台WST在与移动面正交的方向(Z轴方向)上的位置的编码器测量值的变化信息(误差特性曲线)。接着,主控制装置20根据此取样结果、也即对于各姿势的与晶片载台WST在Z轴方向上的位置相应的编码器测量值的变化信息,进行既定运算,据以求出与晶片载台WST的非测量方向的位置信息相应的编码器测量值的修正信息。因此,能以简单的方法,决定用以修正关于非测量方向的读头与移动标尺的相对变化所引起的编码器测量误差的载台位置起因误差修正信息。
又,本第2实施形态,在针对构成同一读头单元的多个读头,例如针对构成读头单元62B的多个读头164决定上述修正信息的场合,从各读头164对对应标尺39B的同一特定区域照射检测光后,进行上述编码器测量结果的取样,根据该取样结果,决定与移动标尺39B对向的各读头164(各编码器)的修正信息,因此,就结果而言,通过使用此修正信息还能够修正因读头倾倒所产生的几何学误差。换言之,主控制装置20,在以对应同一移动标尺的多个编码器为对象求出前述修正信息时,考虑使晶片载台WST往Z轴方向移动时作为对象的编码器读头的倾倒所产生的几何学误差,来求出作为前述对象的编码器的修正信息。因此,本第2实施形态中,也不会产生因多个读头的倾倒角不同所引起的余弦误差。又,即使读头164不产生倾倒,在产生例如因读头光学特性(远心聚焦等)等引起编码器产生测量误差的情形时,通过同样地求出前述修正信息,也能防止测量误差的发生、以及晶片载台WST的位置控制精度降低。即,本第2实施形态中,以补偿因读头单元而产生的编码器系统测量误差(以下,也称读头起因误差)的方式驱动晶片载台WST。又,也可根据读头单元的特性信息(例如,含读头倾倒、及/或光学特性等),算出例如编码器系统测量值的修正信息。
又,移动标尺的特性信息,是标尺面(正确而言,绕射光栅表面、及在绕射光栅被玻璃护盖覆盖情形时,包含该玻璃护盖的面)的凹凸(含倾斜)、及/或光栅形成误差(光栅间距及/或光栅线的弯曲)等信息,是预先加以测量的。
又,阿贝偏离量是指晶片台WTB’上各移动标尺的面(绕射光栅表面)的高度(Z位置)、与包含曝光中心(前述曝光区域IA的中心,在本第2实施形态中与投影光学系统PL的光轴AX一致)的基准面高度之差。当晶片载台WST的基准面高度与各移动标尺的面(绕射光栅表面)高度有误差(或间隙)时,在晶片载台WST绕与XY平面平行的轴(X轴或Y轴)旋转(纵摇或横摇)时会在编码器测量值上产生所谓的阿贝误差。此处,所谓基准面,是指成为由干涉仪系统118测量的晶片载台WST的Z轴方向位移的基准的面,且是成为关于Z轴方向的晶片W上各照射区域的位置对准(位置控制)的基准的面(本第2实施形态中,与投影光学系统PL的像面一致)。此外,大致以下述方式预先取得阿贝偏离量。
即,在进行晶片载台WST的驱动的批处理的开始前,例如在装置启动时等,作为测量在XY平面内的晶片载台WST的位置信息的编码器系统的一连串校准的1种,进行为取得前述各移动标尺(绕射光栅)表面的阿贝偏离量的校准处理。即,主控制装置20,就每一编码器系统的移动标尺,根据测量在绕射光栅周期方向的晶片载台WST相对XY平面的倾斜角的干涉仪系统118的测量值,在绕射光栅周期方向上相对XY平面使晶片载台WST倾斜角度α,根据该倾斜前后的编码器系统测量值与使用干涉仪系统118测量的前述角度α的信息,算出绕射光栅表面的阿贝偏离量。接着,主控制装置20将算出的信息储存于内存内。
其次,根据图35~图39,说明说明本第2实施形态的曝光装置500中,使用晶片载台WST与测量载台MST的平行处理动作。又,以下的动作中,由主控制装置20以前述方式进行局部液浸装置8的液体供应装置5及液体回收装置6的各阀的开闭控制,投影光学系统PL的前端透镜191的正下方总是被水充满。不过,以下为使说明易于理解,省略关于液体供应装置5及液体回收装置6的控制的说明。此外,之后的动作说明将使用多个图进行,但各图中的同一构件有的赋有符号、有的则未赋予符号。即,各图中记载的符号虽不同,但各图不论有无符号,皆为相同构成。之前说明所使用过的各图也同样。
图35中,显示了正在对载置于晶片载台WST上的晶片W进行步进扫描方式的曝光的状态。此曝光是根据开始前进行的晶片对准(例如EGA)等的结果,反复进行如下动作来进行:将晶片载台WST移动至为进行晶片W上各照射区域的曝光的扫描开始位置(加速开始位置)的照射间移动、以及将形成于标线片R的图案以扫描曝光方式转印至各照射区域的扫描曝光。又,曝光是以从位于晶片W上-Y侧的照射区域至位于+Y侧的照射区域的顺序进行。
上述曝光动作中,晶片载台WST(晶片台WTB’)在XY平面内的位置(含θz方向的旋转),是由主控制装置20,根据与移动标尺39A、39B分别对向的2个读头165、164所构成的2个编码器170A、170B的测量值、以及用以修正编码器测量值的前述各种修正信息(载台位置起因误差修正信息、移动标尺的特性信息及阿贝误差修正信息等)加以控制。此外,上述曝光动作中,晶片载台WST的θy旋转(横摇)及θx旋转(纵摇),是由主控制装置20,根据前述X干涉仪126(或Z干涉仪43A、43B)及Y干涉仪16的测量值加以管理。又,关于晶片载台WST的Z轴方向位置(Z位置)、θy旋转(横摇)及θx旋转(纵摇)的至少1个、例如Z位置及θy旋转,也可使用其它传感器、如检测晶片台WTB’上面的Z位置的传感器、例如CD驱动装置等中所使用的光拾取器相同的光学式变位传感器的读头等加以测量。无论如何,此曝光中的晶片载台WST(晶片台WTB’)的Z轴方向位置、θy旋转及θx旋转的控制(晶片W的焦点调平控制),是由主控制装置20,根据事先测量的晶片面位置信息的测量结果、与编码器系统150及/或干涉仪系统118的测量结果进行。
上述步进扫描方式的曝光动作中,当晶片载台WST移动于X轴方向时,随着该移动,进行前述读头的切换。如此,主控制装置20根据晶片载台WST的位置坐标,适当切换使用的编码器来进行载台控制。
又,与使用上述编码器系统的晶片载台WST的位置测量分开独立地,总是进行使用干涉仪系统118的晶片载台WST的位置(X、Y、Z、θx、θy、θz)测量。例如,对于X干涉仪126、127及128,根据晶片载台WST的Y位置使用其中1个。例如曝光中,如图35所示,辅助性地使用X干涉仪126。
当晶片W的曝光结束时,主控制装置20将晶片载台WST朝向卸载位置UP驱动。此时,在曝光中原本彼此分离的晶片载台WST与测量载台MST,接触或例如隔着300μm程度的分离距离接近,移转至并列状态。此处,测量台MTB上的FD杆46的-Y侧端面与晶片台WTB的+Y侧端面接触或接近。通过在保持此并列状态的情形下两载台WST、MST往-Y方向移动,形成在投影单元PU下的液浸区域14移动至测量载台MST上。
在移动至上述并列状态后,晶片载台WST进一步往-Y方向移动而脱离效行程区域(晶片载台WST在曝光及晶片对准时移动的区域)时,构成编码器系统150的所有读头脱离晶片台WTB’上的对应移动标尺。因此,无法进行根据编码器系统150的测量结果的载台控制。在其前一刻,主控制装置20切换为根据干涉仪系统118的测量结果的载台控制。此处,使用3个X干涉仪126、127、128中的X干涉仪128。
之后,如图36所示,晶片载台WST解除与测量载台MST的并列状态,移动至卸载位置UP。移动后,主控制装置20卸下晶片台WTB’上的晶片W。接着,如图37所示,将晶片载台WST驱动于+X方向使其移动至装载位置LP,将下一片晶片W装载于晶片台WTB’上。
与这些动作平行,主控制装置20实施进行如下动作的Sec-BCHK(二次基准线检查):被测量载台MST所支承的FD杆46在XY平面内的位置调整、与4个二次对准系统AL21~AL24的基准线测量。此处,为测量FD杆46在θz方向的旋转信息,使用前述Y编码器170G、170H。
其次,主控制装置20驱动晶片载台WST,如图38所示,将测量板件30上的基准标记FM定位于一次对准系统AL1的检测视野内,进行用以决定对准系统AL1、AL21~AL24的基准线测量的基准位置的Pri-BCHK的前半处理。
此时,如图38所示,2个读头1683、1672(图中以圆圈围绕显示)分别与移动标尺39A、39B对向。于是,主控制装置20从干涉仪系统118切换为使用编码器系统150(编码器170D、170C)的载台控制。干涉仪系统118,再次被辅助性地使用。又,使用3个X干涉仪126、127、128中的X干涉仪127。
之后,主控制装置20使用一次对准系统AL1与二次对准系统AL21~AL24实施晶片对准(EGA)(参照图39中的星标记)。
又,本第2实施形态,在开始如图39所示的晶片对准之前,晶片载台WST与测量载台MST移至并列状态。主控制装置20,一边保持并列状态、一边将两载台WST、MST驱动于+Y方向。之后,液浸区域14的水从测量台MTB上移动至晶片台WTB’上。
与晶片对准(EGA)并行地,主控制装置20,实施使用空间像测量装置45测量针对晶片台WTB’的XY位置的标线片上标记的投影像强度分布的Pri-BCHK的后半处理。
以上作业结束后,主控制装置20解除两载台WST、MST的并列状态。接着,如图35所示,进行步进扫描方式的曝光,将标线片图案转印至新的晶片W上。之后,反复执行相同动作。
如以上的说明,根据本第2实施形态的曝光装置500,在晶片载台WST的上面X轴方向两端部设有具有2维光栅的一对移动标尺39A、39B,在投影单元PU(嘴单元32)的X轴方向两侧配置有当晶片载台WST位于为进行曝光动作的移动范围时,至少1个读头165、164能总是对向于移动标尺39A、39B的一对读头单元62A’、62B’。据此,主控制装置20能使用这些读头165、164、即使用编码器170A、170B高精度地测量步进扫描方式的曝光动作中的晶片载台WST在XY平面内的位置信息(含θz方向的旋转信息)。因此,根据本第2实施形态,与国际公开第2007/097379号小册子中作为一实施形态所揭示的曝光装置相比较,编码器读头的布局容易。
又,在本第2实施形态的晶片台WTB’上面的+Y侧端部的区域、即液浸区域14频繁通过的区域,无需配置标尺即可,因此即使该区域发生液体残存、或者杂质附着等状况,也不会有编码器系统测量精度降低的担心。
又,根据本第2实施形态的曝光装置500,对于分别属于在曝光时分别对向于移动标尺39A、39B而用于晶片载台WST的X轴方向及Y轴方向、以及θz方向位置测量的读头单元62A’、62B’中的各5个读头1651~1655、1641~1645,在X轴方向上,将相邻读头的间隔WD设定为考虑了移动标尺39A、39B的X轴方向宽度(例如76mm)的所期望的间隔例如70mm,且根据空闲空间(本第2实施形态中,是指嘴单元32周围的空闲空间),将位于最靠近投影单元PU中心的读头1651、1645的Y位置,配置成与其它(其余4个)读头不同。据此,能进行依据空闲空间的读头单元62A’、62B’的各5个读头165、164的配置,且由于空间效率的提升而能使装置全体小型化。除此之外,能无障碍地进行读头单元62A’、62B’的各5个读头165、164各自之间的接续(使用读头的切换)。因此利用包含分别具有读头单元62A’、62B’的XY编码器170A、170B的编码器系统150,曝光时,能在不受空气波动影响的情形下高精度的测量晶片载台WST在XY平面内的位置。
又,根据本第2实施形态的曝光装置500,主控制装置20在曝光时等,在驱动晶片载台WST时,根据编码器系统150(编码器170A、170B)的测量值、与用以修正各编码器测量值的修正信息(载台位置起因误差修正信息(含读头起因误差的修正信息)、移动标尺的特性信息及阿贝误差修正信息等的至少1个),高精度地控制晶片载台WST的XY平面内的位置(含θz方向的旋转)。
又,根据本第2实施形态的曝光装置500,根据通过在每次更换晶片时进行的前述对准系统的基准线测量所得的最新基准线、与晶片对准(EGA)的结果,反复进行将晶片载台WST移动至为进行晶片W上各照射区域的曝光的扫描开始位置(加速开始位置)的照射间移动动作、以及以扫描曝光方式将形成于标线片R的图案转印至各照射区域的扫描曝光动作,由此,能将标线片R的图案以良好精度(重迭精度)转印至晶片W上的多个照射区域。再者,本第2实施形态中,由于能通过液浸曝光实现高析像度的曝光,因此就此点而言,也能将微细图案以良好精度转印至晶片W上。
进一步地,在本第2实施形态的曝光装置500中,实际上,在与前述第1实施形态相同的位置,设有周边曝光单元51、多点AF系统(90a、90b)等。因此,根据曝光装置500,与第1实施形态的曝光装置100同样地,仅仅使晶片载台WST(晶片W)以直线方式通过多点AF系统(90a、90b)的多个检测点(检测区域AF)、多个对准系统AL1、AL21~AL24的检测区域、以及周边曝光单元51的下方,就结束晶片W的大致全面的面位置信息的检测、与晶片W上待检测的所有对准标记(例如在EGA的对准照射区域的对准标记)的检测、以及晶片W的周边曝光这3个动作。因此,与无关系地(分别)进行对准标记的检测动作、面位置信息(焦点信息)的检测动作、以及周边曝光动作的情形相比较,能大幅提升生产率。
又,在本第2实施形态的曝光装置500中,可设置与前述第1实施形态同样的面位置测量系统。因此,能进行与前述第1实施形态相同的焦点映射、及使用该焦点映射的结果的晶片W的面位置控制。因此,本实施形态中,虽然前端透镜191与晶片W表面间的工作距离窄,但是,尤其能无障碍地,以良好精度实施曝光时的晶片W的焦点调平控制。
又,在上述第2实施形态中,针对曝光装置500具备如下构成的编码器系统的情形作了说明:在晶片载台WST上配置移动标尺39A、39B(标尺构件),并与此对向地,在晶片载台WST外部、即在保持投影单元PU的主机架(未图标)下方配置读头单元62A’~62D’。然而,不限于此,也可如其次的第3实施形态那样,在晶片载台WST上设置编码器读头,在晶片载台WST外部设置标尺构件。
《第3实施形态》
图40是显示第3实施形态的曝光装置所具备的载台装置及传感器单元的配置的俯视图。此第3实施形态的曝光装置,与前述第2实施形态的曝光装置相比较,仅编码器系统的构成相异,其它部分的构成则相同。因此,以下以差异点的编码器系统为中心进行说明。此外,针对与前述第2实施形态相同或同等的构成部分使用相同符号并简化或省略其说明。
如图40所示,本第3实施形态中,在晶片台WTB’上面的一对第2拨水板28b’上,取代移动标尺39A、39B,在与反射面17b平行的方向上以一定间隔WD分别设有2D读头1721~1726、1741~1746。各2D读头1721~1726、1741~1746使用与前述2D读头164、165、167、168相同构成的读头。2D读头1721~1726与2D读头1741~1746,关于晶片台WTB’的中央线成对称配置。以下,适当地将2D读头1721~1726、2D读头1741~1746分别还简称为读头172、174。
另一方面,在嘴单元32的+X侧、-X侧,分别靠近地、并分别以X轴方向为长边方向配置有一对固定标尺39A’、39B’。固定标尺39A’、39B’,如图40所示,具有如下形状:在长方形的长边方向一端部一侧的一部分形成有矩形状缺口部,在一端部的另一侧设有与该缺口部相同形状的延设部。此场合,固定标尺39A’,具有如下形状:以X轴方向为长边方向、以大致接触于嘴单元32的+X侧面的状态配置,在其-X端部的+Y侧的一部分形成有矩形状缺口部,而在-X端部的-Y侧设有与该缺口部相同形状的延设部。延设部比嘴单元32略突出于-Y侧。固定标尺39B’具有与固定标尺39A’左右对称的形状,关于基准线LV0配置成对称。固定标尺39A’、39B’在保持投影单元PU的主机架(未图标)背面被固定成与XY平面平行。固定标尺39A’、39B’的长度,与前述移动标尺39A、39B相比略短,在其下面(-Z侧的面)形成有前述反射型的二维绕射光栅。
本第3实施形态中,进一步地,如图40所示,在固定标尺39A’、39B’的-Y侧相隔既定距离(例如与固定标尺39A’的宽度大致相同尺寸),以X轴方向为长边方向分别配置有长方形的固定标尺39D’、39C’。固定标尺39D’、39C’关于前述基准线LV0为对称配置。又,固定标尺39D’、39C’分别靠近二次对准系统AL24、AL21配置。固定标尺39D’、39C’与XY平面平行地被固定在保持投影单元PU的主机架(未图标)背面。固定标尺39D’、39C’的长度与前述固定标尺39A’、39B’相比较略短,在其下面(-Z侧的面)形成有前述反射型的二维绕射光栅。
此外,在FD杆46上面,取代前述一对基准光栅52设有一对2D读头176。
2D读头1721~1726构成:使用前述固定标尺39A’或39D’测量晶片载台WST(晶片台WTB’)的X位置及Y位置的多眼(此处为6眼)XY编码器170A’(参照图41)。同样地,2D读头1741~1746构成:使用前述固定标尺39B’或39C’,测量晶片载台WST(晶片台WTB’)的X位置及Y位置的多眼(此处为5眼)XY编码器170B’(参照图41)。
在曝光动作时等,读头172、174至少各1个分别对向于固定标尺39A’、39B’。即,读头172、174所发出的测量光束(编码器光束)中、至少各1个测量光束总是会照射于固定标尺39A’、39B’。利用此读头172、174(即,由这些读头172、174构成的编码器170A’、170B’)测量晶片载台WST的X位置、Y位置及θz旋转。
又,在对准动作时等,读头174、172至少各1个分别对向于固定标尺39C’、39D’。即,读头174、172所发出的测量光束(编码器光束)中,至少各1个测量光束总是会照射于固定标尺39C’、39D’。由此读头174、172(即,由这些读头174、172构成的编码器170B’、170A’)测量晶片载台WST的X位置、Y位置及θz旋转。
又,本第3实施形态中,在二次对准系统的基准线测量时等,FD杆46上的一对2D读头176对向于固定标尺39C’、39D’,利用该一对2D读头176测量FD杆46的X、Y位置及θz旋转。以下,将由分别对向于固定标尺39C’、39D’的一对2D读头176所构成的编码器称为编码器170C’、170D’(参照图41)。
上述4个编码器170A’~170D’将其测量值供应至主控制装置20。主控制装置20根据编码器170A’、170B’的测量值,控制晶片台WTB’在XY平面内的位置(含θz方向的旋转(偏摇)),并根据编码器170C’、170D’的测量值控制FD杆46的X、Y、θz方向的位置。
其它部分的构成,与前述第2实施形态相同。
根据以此方式构成的本第3实施形态的曝光装置,与前述第2实施形态的曝光装置500同样的各部的控制动作,是由主控制装置20进行,据此,即能获得与第1实施形态同等的效果。
又,上述第2、第3实施形态中,作为编码器读头,举一例而言,针对使用如图34所示构成的2D读头的情形做了说明,但不限于此,也可组合2个1维读头来构成2维读头。即,本说明书中所说的2维读头,包含将2个1维读头组合而成的读头。
上述第1~第3实施形态中,虽然针对将本发明适用于具备晶片载台与测量载台的曝光装置的情形做了说明,但不限于此,本发明也能适用于仅具备单一晶片载台的曝光装置、或者例如美国专利第6,590,634号说明书、美国专利第5,969,441号说明书、美国专利第6,208,407号说明书等所揭示的具备多个晶片载台的多载台型、例如双载台型的曝光装置等。此场合,曝光装置的控制装置,可设计成与对2个晶片载台的一方所保持的晶片进行曝光的动作并行地,一边使另一方的晶片载台至少在Y轴方向上移动、一边控制配置在进行对晶片的对准测量等测量的区域(测量站)与进行对晶片的曝光的区域(曝光站)间的移动路径中的周边曝光单元,进行在朝向曝光位置移动途中通过周边曝光单元下方的另一方的晶片载台所保持的晶片的周边部照射区域的至少一部分的周边曝光。
此外,也可在测量站上的测量动作中开始周边曝光动作。此场合,周边曝光动作是在测量动作结束后且曝光开始前结束。
又,也可将周边曝光单元与对准系统(AL1、AL21~AL25)等一起配置于测量站,而在测量动作中进行周边曝光动作。
又,关于测量站与曝光站间的晶片载台的位置控制(含进行周边曝光动作的至少一部的期间中),虽然可使用任何测量装置进行,但较佳为使用上述编码器系统或干涉仪系统进行。
又,双载台型的曝光装置中,可在去路(即,从测量站往曝光站的晶片载台的移动路径)上进行周边曝光动作,也可在回路(即,从曝光站往测量站(卸载位置)的晶片载台的移动路径)进行周边曝光动作,也可将一片晶片的周边曝光动作分开在去路与回路进行。
此外,将上述第2、第3实施形态适用于双载台型的曝光装置的场合,也可不设置周边曝光单元,而仅采用具有前述2D读头(2D编码器)的编码器系统作为至少一方的晶片载台的位置测量装置。即,上述第2、第3实施形态,只要是具有前述2D读头的编码器系统的话即可,关于该编码器系统以外的构成、程序(sequence)(载台移动与测量动作并行进行等)可任意组合而采用,但非必须。
又,上述第2、第3实施形态中,测量系统200虽包含干涉仪系统118与编码器系统150这双方,但不限于此,测量系统可仅包含干涉仪系统118与编码器系统150的一方。
其次,说明关于双载台型曝光装置的本发明的第4实施形态。
《第4实施形态》
以下,根据图42~图76说明本发明的第4实施形态。此处,与前述第1实施形态、及/或第2实施形态相同或同等的构成部分使用相同符号,并简化或省略其说明。
图42中,概略显示了第4实施形态的曝光装置1000的构成。曝光装置1000是步进扫描方式的投影曝光装置,是所谓的扫描机。如后所述,本第4实施形态中,也设有投影光学系统PL,因此,以下将与此投影光学系统PL的光轴AX平行的方向设为Z轴方向、将在与此正交的面内标线片与晶片相对扫描的方向设为Y轴方向、并设与Z轴及Y轴正交的方向为X轴方向,将绕X轴、Y轴及Z轴的旋转(倾斜)方向分别设为θx、θy及θz方向来进行说明。
曝光装置1000,具备照明系统10、用以保持由来自照明系统10的照明光IL照明的标线片R的标线片载台RST、包含将从标线片R射出的照明光IL照射于晶片上的投影光学系统PL的投影单元PU、包含2个晶片载台WST1、WST2的载台装置1050、局部液浸装置8、以及它们的控制系统等。晶片载台WST1、WST2上,分别保持有晶片W1、W2。
载台装置1050,如图42所示,具备配置在底盘12上的2个晶片载台WST1、WST2、用以测量两晶片载台WST1、WST2的位置信息的测量系统200(参照图47)、及驱动晶片载台WST1、WST2的载台驱动系统124(参照图47)等。测量系统200,如图47所示,包含干涉仪系统118、编码器系统150及面位置测量系统180等。
晶片载台WST1、WST2,通过各自具备的例如空气滑件(后述)隔着数μm程度的间隙被悬浮支承在底盘12上。而且,可通过构成载台驱动系统124的后述平面马达,独立地沿底盘12上面(移动导引面)在XY平面内驱动晶片载台WST1、WST2。
晶片载台WST1,如图42及图43(A)所示,包含载台本体91A、与搭载于载台本体91A上的晶片台WTB1。载台本体91A,如图43(A)所示,具备:与埋在底盘12内部的定子152一起构成平面马达151的可动子56、与一体设在该可动子56下半部周围的具有多个空气轴承的空气滑件(air slider)54。
可动子56是由磁石单元构成,该磁石单元包含由例如相邻磁极面的极性彼此不同地排列成矩阵状的多个平板磁石构成的平板状磁性体。可动子56具有厚度较薄的长方体的形状。
另一方面,定子152是由具有在底盘12内部排列成矩阵状的多个电枢线圈(驱动线圈)57的电枢单元构成。作为电枢线圈57,在本第4实施形态中,设有X驱动线圈及Y驱动线圈。并且,由包含多个X驱动线圈及Y驱动线圈的电枢单元构成的定子152、与由前述磁石单元构成的可动子56,构成电磁力驱动方式(罗伦兹力驱动方式)的动磁型平面马达151。
多个电枢线圈57,被由构成底盘12上面的非磁性体所构成的平板状构件58所覆盖。平板状构件58的上面构成晶片载台WST1及WST2的移动导引面、且构成来自空气滑件54所具备的空气轴承的加压空气的受压面。
晶片台WTB1具有:由较厚的薄长方体(厚板状)构件构成的台本体34、安装在该台本体34的+Y侧侧面(正确而言,是通过全动态装配构造,以动态方式支承于台本体34)的FD杆46、以及固定在台本体34的-Y侧侧面的测量部138这3部分。以下,除特别需要的情形外,将台本体34与FD杆46与测量部138作为全体称为晶片台WTB1。此处,从上方观察,台本体34具有与可动子56相同形状及大小的外形。
晶片台WTB1是透过构成载台驱动系统124的一部分的未图示的Z调平机构(例如,包含音圈马达等)搭载于载台本体91A之上。利用Z调平机构可将晶片台WTB1相对载台本体91A微驱动于Z轴方向、θx方向及θy方向。因此,晶片WTB1可通过包含平面马达151与Z调平机构的载台驱动系统124(参照图47),相对底盘12驱动于6自由度方向(X、Y、Z、θx、θy、θz)。
在晶片台WTB1上面的中央,设有以真空吸附等方式保持晶片的晶片保持具(未图示)。在晶片保持具(晶片的载置区域)外侧,如图43(B)所示,设有板件28,该板件28在其中央形成有比晶片保持具大一圈的圆形开口、且具有矩形状外形(轮廓)。板件28的表面施有对液体Lq的拨液化处理。又,板件28被设定成其表面大致全部与晶片W1的表面大致同一面高。此外,FD杆46及测量部138是以各自的表面与板件28表面大致同一面高的方式安装于台本体34。
又,在板件28的+Y侧端部附近的X轴方向大致中央形成有长方形开口,在此开口内部埋有测量板件30。此外,在测量板件30的一对空间像测量狭缝图案SL各自的下方的晶片台WTB1内部,对应上述一对空间像测量狭缝图案SL设有一对空间像测量装置45A(参照图47),该空间像测量装置45A包含:含物镜等的光学系统、与受光元件(例如光电倍增管等)。作为空间像测量装置45A,使用与例如美国专利申请公开第2002/0041377号说明书等所揭示的装置相同构成的装置。测量板件30的表面与板件28大致同一面高。
进一步地,在板件28上面的X轴方向一侧与另一侧(图43(B)中的左右两侧)的区域,形成有移动标尺39A、39B。移动标尺39A、39B分别由例如以Y轴方向为周期方向的光栅与以X轴方向为周期方向的光栅组合而成的反射型二维光栅(例如绕射光栅)所构成。二维光栅的光栅线的间距,在Y轴方向及X轴方向的任一方向皆为例如1μm。此外,图43(B)中,为便于图示,光栅的间距显示得比实际间距大。其它图中也同样。移动标尺39A、39B被拨液膜(拨水膜)所覆盖。
又,为保护绕射光栅,由具备拨水性的低热膨涨率的玻璃板加以覆盖也是有效的。此处,作为玻璃板,可使用厚度与晶片同程度、例如厚度1mm的玻璃板,将该玻璃板以其表面与晶片面相同高度(面位置)的方式,设在台本体34(晶片台WTB1)上面。
此外,在板件28的各移动标尺的端附近,分别设有为决定后述编码器读头与标尺间的相对位置的未图标的定位图案。此定位图案是由例如反射率不同的光栅线构成,当编码器读头在此定位图案上进行扫描时,编码器输出信号的强度会变化。因此,预先定一阈值,并检测输出信号的强度超过该阈值的位置。以此检测出的位置为基准,设定编码器读头与标尺间的相对位置。
如以上所述,本第4实施形态中,由于由板件28自身构成标尺,因此使用低热膨涨率的玻璃板作为板件28。然而,并不限于此,也可将由形成有光栅的例如低热膨涨率的玻璃板等所构成的标尺构件,以不致产生局部伸缩的方式,利用例如板弹簧(或真空吸附)等固定在晶片台WTB1的上面。或者,也可以由低热膨涨率的材料形成晶片台WTB1,此场合,可将移动标尺直接形成在该晶片台WTB1的上面。
FD杆46,如图43(B)所示,其构成与前述第1实施形态相同。形成于FD杆46的一对基准光栅52的间隔为距离L。
测量部138是以X轴方向为长边方向的长方体状。在测量部138上设有后述各种测量用构件。
晶片载台WST2,如图42、图44(A)及图44(B)等所示,包含载台本体91B与晶片台WTB2,构成为与上述晶片载台WST1相同。通过由可动子56与定子152构成的平面马达151驱动晶片载台WST2。
晶片台WTB2,如图44(A)及图44(B)所示,与前述晶片台WTB1同样地,具有台本体34、分别安装在该台本体34的+Y侧侧面、-Y侧侧面的FD杆46、以及测量部138这3部分。不过,晶片载台WST2的测量部138所具备的各种测量用构件,与晶片载台WST1的测量部138所具备的各种测量用构件不同。即,本第4实施形态中,多种类的测量用构件被分散配置在晶片载台WST1、WST2分别具备的测量部138中。又,将包含晶片台WTB2的测量板件30所构成的一对空间像测量装置,以下,记载为空间像测量装置45B。
作为上述测量用构件,如图43(B)所示,可使用与前述相同的照度不均传感器94、具有在投影光学系统PL的像面上接收照明光IL的既定面积的受光部的照度监测器97、以及如图44(B)所示的波面像差测量器98、以及空间像测量器等。
本第4实施形态中,作为测量用构件,也可使用例如测量投影光学系统PL的透射率的透射率测量器、及/或观察前述局部液浸装置8、例如嘴单元32(或者前端透镜191)等的测量器等。再者,也可将与测量用构件不同的构件,例如用以清扫嘴单元32、前端透镜191等的清扫构件等搭载于任一晶片载台。
此外,本第4实施形态中,与经由投影光学系统PL与液体(水)Lq利用曝光用光(照明光)IL来进行使晶片W曝光的液浸曝光相对应地,在使用照明光IL的测量所使用的上述照度不均传感器94、照度监测器97及波面像差测量器98以及空间像测量器中,经由投影光学系统PL及水来接收照明光IL。又,各传感器可仅将例如光学系统等的一部分搭载于晶片台,也可将传感器全体配置于晶片台。前述空间像测量装置45A、45B也同样。
又,虽省略图示,但从晶片载台WST1的-X侧端部、至设于底盘12的-X侧的可移动于Y轴方向的第1缆线梭(未图标),连接有未图标的配线配管用缆线。同样地,从晶片载台WST2的+X侧端部、至设在底盘12的+X侧的可移动于Y轴方向的第2缆线梭(未图标),连接有未图标的配线配管用缆线。通过这些缆线,进行对设于两晶片载台WST1、WST2的Z调平机构及测量用构件等的电力供应,以及对空气滑件的加压空气的供应等。
本第4实施形态的曝光装置1000中,虽然在图42中考虑到避免图面的错综复杂而省略了图示,但实际上,如图45所示,配置有在通过投影单元PU的中心(投影光学系统PL的光轴AX,本第4实施形态中也与前述曝光区域IA的中心一致)且与Y轴平行的直线、也即在基准轴LV0上,在-Y侧与光轴AX相隔既定距离的位置处具有检测中心的一次对准系统AL1。此外,夹着一次对准系统AL1,在X轴方向的一侧与另一侧,分别设有检测中心关于基准轴LV0呈大致对称配置的二次对准系统AL21、AL22、与AL23、AL24。即,5个对准系统AL1、AL21~AL24以其检测中心在X轴方向上位于不同位置,即沿X轴方向所配置。
作为一次对准系统AL1及4个二次对准系统AL21~AL24的每一个,使用例如图像处理方式的FIA(Field Image Alignment)系统。分别来自一次对准系统AL1及4个二次对准系统AL21~AL24的摄影信号,经由未图标的对准信号处理系统被供应至图47的主控制装置20。
接着,说明用以测量晶片载台WST1及WST2的位置信息的干涉仪系统118的构成等。
在晶片台WTB1的+X侧的面(+X端面)及-X侧的面(-X端面)分别施有镜面加工,形成有如图43(B)所示的反射面27a、27c。此外,在晶片台WTB1的+Y侧的面(+Y端面)、也即FD杆46的+Y端面,及晶片台WTB1的-Y侧的面(-Y端面)、也即测量部138的-Y端面,分别形成有反射面27b、27d。
同样地,在晶片台WTB2的+X端面、-X端面、+Y端面(FD杆的+Y端面)及-Y端面(也即测量部的-Y端面),分别施有镜面加工,形成有如图44(B)所示的反射面27e、27g、27f、27h。
干涉仪系统118,如图46所示,包含4个Y干涉仪206、207、208、209、与6个X干涉仪217、218、226、227、228、229。在底盘12的+Y侧,在X轴方向的不同位置上配置有Y干涉仪206、207、208。在底盘12的-Y侧,与Y干涉仪207对向地配置有Y干涉仪209。在底盘12的-X侧,在Y轴方向上以既定间隔配置有X干涉仪217、218。又,在底盘12的+X侧,在Y轴方向的不同位置上配置有X干涉仪226、227、228、229。其中,X干涉仪227、228是分别与X干涉仪217、218对向配置。
详言之,Y干涉仪207,如图46所示,是以前述基准轴LV0为关于Y轴方向的实质测长轴的多轴干涉仪。Y干涉仪207将与Y轴平行的至少3条测长光束照射于晶片台WTB1的反射面27b(或晶片台WTB2的反射面27f),接收这些的反射光,测量在各测长光束照射点的反射面27b(或27f)的Y轴方向位置信息。这些位置信息被送至主控制装置20(参照图47)。主控制装置20根据由Y干涉仪207测量的位置信息,算出晶片台WTB1(或WTB2)在Y轴方向的位置(Y位置)、θz旋转量(偏摇量)及θx旋转量(纵摇量)。
Y干涉仪206、208、209与Y干涉仪207同样地,被用于测量晶片台WTB1(或WTB2)的Y位置、纵摇量及偏摇量。Y干涉仪206、208分别具有与基准轴LV0平行的Y轴方向的实质测长轴LV1、LV2。此外,Y干涉仪209以基准轴LV0为实质测长轴,将至少3条测长光束照射于晶片台WTB1的反射面27d、或晶片台WTB2的反射面27h。
X干涉仪217、227是以前述基准轴LH为关于X轴方向的实质测长轴的多轴干涉仪。即,X干涉仪217将与X轴平行的多条测长光束照射于晶片台WTB1的反射面27c,接收各自的反射光,测量在各测长光束照射点的反射面27c的X轴方向位置信息。同样地,X干涉仪227将与X轴平行的多条测长光束照射于晶片台WTB2的反射面27e,接收各自的反射光,测量在测长光束照射点的反射面27e的X轴方向位置信息。这些位置信息被送至主控制装置20。主控制装置20根据由X干涉仪217、227测量的位置信息,分别算出晶片台WTB1、WTB2的X位置、以及θy旋转量(横摇量)。
X干涉仪218、228是由与X干涉仪217、227同样的多轴干涉仪构成,分别用于测量晶片台WTB1、WTB2的X位置、及θy旋转量(横摇量)。
其余的X干涉仪226、229皆是由与X干涉仪217、227同样的多轴干涉仪构成,皆用于测量晶片台WTB1及WTB2的X位置、及θy旋转量(横摇量)。又,X干涉仪229以前述基准轴LA为测长轴。
如以上所述,通过包含Y干涉仪206、207、208、209及X干涉仪217、218、226、227、228、229的干涉仪系统118的使用,能测量晶片台WTB1、WTB2的5自由度(X、Y、θx、θy、θz)方向的位置信息。此外,多轴干涉仪、例如各X干涉仪,可通过倾斜45°地设于晶片载台WST1、WST2的反射面,将激光光束照射于设在用以保持投影单元PU的主机架的一部分的未图示的反射面,来检测晶片载台WST1、WST2的Z位置。
接着,说明用以测量晶片载台WST1及WST2的XY平面内的位置信息(含θz旋转的信息)的编码器系统150的构成等。
本第4实施形态的曝光装置1000中,如图45所示,在前述液浸区域14(嘴单元32)的+X侧,-X侧,以X轴方向为长边方向配置有编码器系统150的2个读头单元162A、162B。这些读头单元162A、162B,在图45等中考虑到避免图面的错综复杂而省略了图示,但实际上,通过支承构件,以悬吊状态固定于保持前述投影单元PU的主机架。
读头单元162B、162A,分别具备在X轴方向以间隔WD配置的多个(此处为5个)2维编码器读头(以下,简称为2D读头)164i、165j(i、j=1~5)。详言之,读头单元162B及162A,分别具备:除投影单元PU的周边外、在前述基准轴LH上以间隔WD配置的多个(此处为4个)2D读头(1641~1644或1652~1655),以及在投影单元PU周边、配置于从基准轴LH在-Y方向上相距既定距离的位置、即配置在嘴单元32的-Y侧位置的1个2D读头(1645或1651)。读头单元162A、162B也分别具备后述5个Z读头。此处,所谓2D读头,是在彼此正交的二轴方向、此处为X轴方向及Y轴方向上具有感度,即以正交二轴方向(X轴方向及Y轴方向)为测量方向的编码器读头。作为2D读头,可使用与例如前述第2、第3实施形态中采用的2D读头相同构成的2D读头(例如图34所示读头)。
读头单元162A构成:使用前述移动标尺39A,测量晶片载台WST1、WST2的X轴方向位置(X位置)及Y轴方向位置(Y位置)的多眼(此处为5眼)2维编码器(以下,适当地简称为「编码器」)170A(参照图47)。同样地,读头单元162B构成:使用前述移动标尺39B,测量晶片载台WST1、WST2的X位置及Y位置的多眼(此处为5眼)2维编码器170B(参照图47)。此处,读头单元162A及162B所分别具备的5个2D读头(164i或165j)(即,测量光束)在X轴方向的间隔WD,被设定为比移动标尺39A、39B(正确而言,是2维光栅)的X轴方向宽度略窄。
又,在-Y方向上与2D读头1643、1653相距既定距离的位置,配置有2D读头1661、1662。2D读头1661、1662是以关于基准轴LV0彼此对称的配置设置。2D读头1661、1662,实际上,是通过支承构件,以悬吊状态固定于保持前述投影单元PU的主机架。
2D读头1662、1661,分别使用前述移动标尺39A、39B构成测量晶片载台WST1、WST2的X位置及Y位置的2维编码器170E、170F(参照图47)。在后述周边曝光动作时等,2D读头1661、1662分别对向于移动标尺39B、39A,由此2D读头1661、1662(即,2维编码器170E、170F)测量晶片载台WST1或WST2的X、Y位置及θz旋转量。
本第4实施形态中,进一步在-Y侧与2D读头1662、1661相距既定距离处,分别设有读头单元162C、162D。读头单元162C及162D,在图45等中考虑到避免图面的错综复杂而省略了图示,但实际上,是通过支承构件,以悬吊状态固定于主机架。
读头单元162D,具备在与属于读头单元162B的5个2D读头641~645相同的X位置分别配置的5个2D读头1671~1675。详言之,读头单元162D,具备:配置在二次对准系统AL21的-X侧、在前述基准轴LA上以间隔WD配置的4个2D读头1671~1674,以及在+X侧与最内侧(+X侧)的2D读头1674相距距离WD、且在-Y侧相距基准轴LA既定距离的二次对准系统AL21的-Y侧位置处所配置的1个2D读头1675
读头单元162C,关于基准轴LV0与读头单元162D为对称,具备与上述5个2D读头1675~1671关于基准轴LV0对称配置的5个2D读头1681~1685。在后述对准动作时等,2D读头167p、168q(p、q=1~5)至少各有1个分别对向于移动标尺39B、39A,利用此2D读头167、168(即,由这些2D读头167、168构成的2维编码器170D、170C(参照图47))测量晶片载台WST1或WST2的X、Y位置及θz旋转量。此处,与二次对准系统AL21、AL24在X轴方向相邻的2D读头1674、1682的X轴方向间隔,被设定为与前述距离L大致相等。
又,本第4实施形态中,以和例如国际公开第2007/097379号小册子等所揭示的Sec-BCHK(间隔)相同顺序,定期地进行二次对准系统AL21~AL24的基准线测量。在此二次对准系统AL21~AL24的基准线测量时,上述2个2D读头1674、1682分别与FD杆46的一对基准光栅52对向,利用与该一对基准光栅52对向的2D读头1674、1682,以各自的基准光栅52的位置测量出FD杆46的Y位置。以下,将由与一对基准光栅52分别对向的2D读头1674、1682所构成的编码器称为Y线性编码器(也适当地简称为「Y编码器」或「编码器」)170G、170H(参照图47)。
上述编码器170A~170H以例如0.1nm程度的分辨率测量晶片载台WST1(或WST2)的位置坐标,将该测量值供应至主控制装置20。主控制装置20根据编码器170A及170B、或170C及170D、或170E及170F的测量值,控制晶片载台WST1(或WST2)在XY平面内的位置(含θz旋转),并根据Y编码器170G、170H的测量值控制FD杆46(晶片载台)的θz旋转。
本第4实施形态中,作为上述2D读头164i、165j、1661、1662、167p、168q,使用例如具有配置于X轴方向及Y轴方向的2对固定标尺,用各对固定标尺将从2维光栅(移动标尺39A、39B)发出的正交2轴方向的同一次数的绕射光,分别聚光于共通的索引标尺的3光栅绕射干涉方式的编码器。不过,并不限于此,若用单一读头能测量晶片台的XY 2维方向的位置的话,可使用任何构成的2D读头。
本第4实施形态的曝光装置1000中,如图45所示,设有由照射系统90a及受光系统90b构成的多点AF系统。此处,举一例而言,在前述读头单元162D的+Y侧配置有照射系统90a,并以和此对峙的状态,在前述读头单元162C的+Y侧配置有受光系统90b。照射系统90a与受光系统90b关于基准轴LV0成对称的配置。
图45中,并未单独图示检测光束分别照射的多个检测点,而显示成在照射系统90a及受光系统90b之间延伸于X轴方向的细长检测区域(光束区域)AF。由于此检测区域AF的X轴方向的长度被设定成比晶片(W1、W2)的直径略长,因此仅通过在Y轴方向上扫描晶片一次,即能测量晶片W的大致全面的Z轴方向位置信息(面位置信息)。此外,关于Y轴方向,检测区域AF被配置在液浸区域14(曝光区域IA)与对准系统(AL1、AL21、AL22、AL23、AL24)的检测区域之间,因此能用多点AF系统与对准系统并行进行其检测动作。多点AF系统设在保持投影单元PU的主机架等。
关于通过多点AF系统(90a、90b)的检测区域AF的Y轴方向中心的X轴方向直线LF,以和前述一对读头单元162C、162D大致对称的配置,设有一对读头单元162E、162F。读头单元162E、162F固定在未图标的主机架下面。读头单元162E、162F关于基准轴LV0成对称的配置。读头单元162F,具有与属于前述读头单元162D的2D读头1671~1675关于直线LF对称配置的5个Z读头1711~1715。又,读头单元162E,具有与属于前述读头单元162C的2D读头1681~1685关于直线LF对称配置的5个Z读头1731~1735。此场合,Z读头1711~1715与Z读头1735~1731,关于基准线LV0成对称。
作为Z读头1711~1715及Z读头1731~1735,使用对晶片台WTB1或WTB2、具体而言对移动标尺39A、39B从上方照射光,接收其反射光来测量在该光的照射点的晶片台WTB1或WTB2表面的Z轴方向位置信息的传感器读头,举一例而言,例如使用在CD驱动装置等中所使用的光拾取器那样的构成的光学式变位传感器读头。
进一步地,前述读头单元162B、162A,在与各自具备的5个Y读头164i、165j(i、j=1~5)相同的X位置,不过错开Y位置之处,分别具备5个Z读头74i、76j(i、j=1~5)。此处,分别属于读头单元162A、162B的外侧4个Z读头762~765、741~744,是在+Y方向相距基准轴LH既定距离,配置成与基准轴LH平行。又,分别属于读头单元162A、162B的最内侧的Z读头761、745,则配置在投影单元PU的+Y侧。而且,分别属于读头单元162B、162A的5个Z读头74i、76j(i、j=1~5),配置成彼此关于基准轴LV0对称。
上述Z读头1711~1715、Z读头1731~1735、Z读头741~745及Z读头761~765,如图47所示,经由信号处理选择装置160连接于主控制装置20。主控制装置20,经由信号处理选择装置160从Z读头1711~1715、Z读头1731~1735、Z读头741~745及Z读头761~765中选择任意的Z读头使其为工作状态,经由信号处理选择装置160接收用该设为工作状态的Z读头检测出的面位置信息。本第4实施形态中,包含Z读头1711~1715、Z读头1731~1735、Z读头741~745及Z读头761~765、与信号处理选择装置160,构成用于测量晶片台WTB1(或WTB2)的Z轴方向及相对XY平面的倾斜方向位置信息的面位置测量系统180。
进一步地,本第4实施形态的曝光装置1000中,如图45所示,在前述2D读头1661、1662彼此之间,配置了具有延伸于X轴方向的周边曝光用主动掩模51a的周边曝光单元51(参照图8)。周边曝光单元51,通过未图示的支承构件以悬吊状态被支承在未图标的主机架下面。在此周边曝光单元51中,通过对构成周边曝光用主动掩模的一对可变成形掩模VM1、VM2的各微反射镜进行ON状态与OFF状态的切换,由此能使位于周边曝光单元51下方的晶片W1(或W2)上的周边照射的任意区域曝光。又,也可由延伸于X方向的单一可变成形掩模构成周边曝光单元51的周边曝光用主动掩模51a。此外,也可取代来自光源的光,例如使用光纤将照明光IL导至周边曝光用主动掩模。
使用此周边曝光单元51,可在晶片W1或W2的X轴方向中心与周边曝光单元51的长边方向中心大致一致的状态下,使晶片载台WST1或WST2移动于Y轴方向,由此能使晶片W1或W2的任意周边曝光区域(例如,参照图13的区域S1a、S7a、S8a、S16a、S17a、S27a、S50a、S60a、S61a、S69a、S70A、S76a)曝光,形成任意图案。
图47中,显示了曝光装置1000的控制系统的主要构成。此控制系统,是以由统筹控制装置全体的微电脑(或工作站)组成的主控制装置20为中心构成。又,图47中,前述照度不均传感器94、照度监测器97及波面像差测量器98等各种传感器,集中显示成传感器群99。
接着,根据图48~图76说明使用晶片载台WST1、WST2的并行处理动作。又,以下的动作中,由主控制装置20控制液体供应装置5与液体回收装置6,将液体Lq供应至投影光学系统PL的前端透镜191正下方,并从前端透镜191正下方加以回收,将一定量的液体Lq保持在前端透镜191与晶片台WTB1及/或WTB2之间,据以总是形成液浸区域14。不过,以下为使说明易于理解,省略关于液体供应装置5及液体回收装置6的控制的说明。此外,之后的动作说明将使用多个图进行,但各图中的同一构件有的有赋予符号、有的则未赋予符号。即,各图中记载的符号虽不同,但各图不论有无符号,皆为相同构成。之前说明中所使用的各图也同样。又,图48~图76中,为便于图示,仅显示液浸区域14而省略了投影单元PU(投影光学系统PL)及局部液浸装置8(嘴单元32)等的图标。
图48中,显示了在液浸区域14(投影单元PU)下方,对晶片载台WST2上所保持的晶片W2进行步进扫描方式的曝光,与此并行地,在左侧的装载位置,完成在晶片搬送机构(未图示)与晶片载台WST1间的晶片更换、及晶片保持具的冷却与其它为进行曝光的准备作业(以下,称Pit作业)时的状态。此时,晶片台WTB1的位置,是根据Y涉仪208与X干涉仪229的测量值由主控制装置20加以管理。又,此时,晶片台WTB2在XY平面内的位置(含θz方向的旋转量),是根据属于与晶片台WTB2的移动标尺39A、39B分别对向的读头单元162A、162B的2D读头165j、164i(即2维编码器170A、170B)的测量值,由主控制装置20加以控制。
又,曝光中的晶片台WTB2在Z轴方向的位置、及θy方向的旋转(横摇),是根据与晶片台WTB2表面的X轴方向一侧与另一侧端部(移动标尺39B、39A)分别对向的一对Z读头74i、76j的测量值,由主控制装置20加以控制。又,曝光中的晶片台WTB2在θx方向的旋转(纵摇),是根据Y干涉仪207的测量值由主控制装置20加以控制。此曝光中的晶片台WTB2在Z轴方向的位置、θy旋转及θx旋转的控制(晶片W的焦点调平控制),是根据事先进行的焦点映射的结果进行。再者,除晶片台WTB2的Z轴方向之外的5自由度方向的位置,也由干涉仪207、227加以测量。
上述曝光动作,是由主控制装置20根据事先进行的晶片对准(例如EGA)的结果及对准系统AL1、AL21~AL24的最新的基准线等,反复进行将晶片载台WST2移动至为进行晶片W2上各照射区域的曝光的扫描开始位置(加速开始位置)的照射间移动、以及以扫描曝光方式将形成于标线片R的图案转印至各照射区域的扫描曝光动作,来进行。此外,晶片W2上的曝光对象照射区域的行数为偶数行,上述曝光是以所谓的完全交互扫描,以从位于图48的左上的照射区域至位于左下的照射区域的顺序进行。
如上所述,在对晶片台WTB2上的晶片W2的步进扫描方式的曝光持续进行的期间,由主控制装置20,如图49所示地开始使晶片载台WST1往+X方向的驱动。接着,晶片载台WST1,如图50所示,移动至能将测量板件30上的基准标记FM定位于一次对准系统AL1的视野(检测区域)内的位置。此移动途中,主控制装置20,将晶片台WTB1在XY平面内的位置控制,从根据前述干涉仪208、229的测量值的控制,切换为根据分别属于与晶片台WTB1的移动标尺39B、39A对向的读头单元162D、162C的2D读头167p、168q(p、q=1~5)、即2维编码器170D、170C的测量值的控制。
接着,当晶片载台WST1移动至图50所示位置时,主控制装置20,在开始对新晶片W1的晶片对准(及其它前处理测量)之前,先实施Y干涉仪209及X干涉仪229、以及2维编码器170D、170C的重置(原点的再设定)。
干涉仪209、229及2维编码器170D、170C的重置结束时,主控制装置20,使用一次对准系统AL1检测晶片载台WST1的测量板件30上的基准标记FM。之后,主控制装置20,检测以一次对准系统AL1的指针中心为基准的基准标记FM的位置,将该检测结果、与在检测时的编码器170C、170D的测量值,对应储存于内存。
接着,主控制装置20开始晶片载台WST1往+Y方向的扫描,如图51所示,使其移动至对准区域。之后,主控制装置20使用编码器170C、170D(及干涉仪209、229),一边测量晶片载台WST2的位置坐标、一边开始增强型全晶片对准(EGA)。详言之,主控制装置20使晶片载台WST1移动于X轴方向,并且一边使其在Y轴方向上步进移动、一边在每一步进位置上使用包含一次对准系统AL1的至少1个对准系统,检测附设于晶片W1上特定的多个照射区域(取样照射区域)的多个对准标记的一部分,将其检测结果与在检测时的编码器170C、170D的测量值,关联起来储存于未图标的内存。
图51中,显示了使用一次对准系统AL1、二次对准系统AL22、AL23、AL24,大致同时且单独地检测附设于4个取样照射区域的对准标记的状态(参照图51中的星标记)。此时,对晶片载台WST2上所保持的晶片W2的步进扫描方式的曝光仍持续进行。
主控制装置20,在对上述晶片载台WST1的+Y方向的扫描开始后,晶片载台WST1移动于+Y方向,在多点AF系统(90a、90b)的检测光束开始照射到晶片W1上为止的期间,使与移动标尺39B、39A分别对向的2个Z读头171p、173q(例如1713、1733)与多点AF系统(90a、90b)一起工作(ON),开始焦点映射。
此处,本第4实施形态中的焦点映射是指如下处理:在Z读头171p、173q与多点AF系统(90a、90b)同时工作的状态下,在晶片载台WST1(或WST2)往+Y方向行进的期间(参照图51~图55),以既定取样间隔,撷取由Z读头171p、173q测量的晶片台WTB1(或WTB2)表面(板件28表面,具体而言,是移动标尺39B、39A表面)在Z轴方向的位置信息(面位置信息)、以及由多点AF系统(90a、90b)检测的在多个检测点的晶片W1(或W2)表面在Z轴方向的位置信息(面位置信息),将该撷取的各面位置信息与各取样时的编码器170C、170D的测量值这三者,以彼此对应的方式逐次储存于未图标的内存。
焦点映射的开始后,主控制装置20根据编码器170C、170D的测量值使晶片载台WST1在+Y方向移动既定距离,且在-X方向移动既定距离,如图52所示,将其定位于5个对准系统AL1、AL21~AL24能大致同时且单独地检测附设于晶片W上的5个取样照射区域的对准标记的位置。接着,主控制装置20,使用5个对准系统AL1、AL21~AL24大致同时且单独地检测5个对准标记(参照图52中的星标记),将上述5个对准系统AL1、AL21~AL24的检测结果与该检测时的编码器170C、170D的测量值,关联起来储存于未图标的内存。此时,前述晶片载台WST1侧的焦点映射、以及对晶片载台WST2上的晶片W2的步进扫描方式的曝光仍持续进行。
其次,主控制装置20根据编码器170C、170D的测量值,使晶片载台WST1在+Y方向移动既定距离、且在+X方向移动既定距离,如图53所示,将其定位于5个对准系统AL1、AL21~AL24能大致同时且单独地检测附设于晶片W上的5个取样照射区域的对准标记的位置。之后,主控制装置20使用5个对准系统AL1、AL21~AL24大致同时且单独地检测5个对准标记(参照图53中的星标记),将上述5个对准系统AL1、AL21~AL24的检测结果与该检测时的编码器170C、170D的测量值,关联起来储存于未图标的内存。此时,前述晶片载台WST1侧的焦点映射、及对晶片载台WST2的晶片W2的步进扫描方式的曝光仍持续进行。
接着,主控制装置20根据编码器170C、170D的测量值,使晶片载台WST1在+Y方向移动既定距离、且在-X方向移动既定距离,如图54所示,将其定位于5个对准系统AL1、AL21~AL24能大致同时且单独地检测附设于晶片W上的5个取样照射区域的对准标记的位置。之后,主控制装置20使用5个对准系统AL1、AL21~AL24大致同时且单独地检测5个对准标记(参照图54中的星标记),将上述5个对准系统AL1、AL21~AL24的检测结果与该检测时的编码器170C、170D的测量值,关联起来储存于未图标的内存。此时,来自X干涉仪218的测长光束将开始照到晶片台WTB1的反射面27c,因此,主控制装置20根据此时的X干涉仪229的测量值(或编码器170C、170D的测量值),预设X干涉仪218。据此,之后,也能使用X干涉仪218测量晶片台WTB1的X位置及θy方向的旋转量(横摇量)。此时,前述晶片载台WST1侧的焦点映射、及对晶片载台WST2上的晶片W2的步进扫描方式的曝光仍持续进行。
接着,主控制装置20根据编码器170C、170D的测量值,使晶片载台WST在+Y方向移动既定距离、且在+X方向移动既定距离,如图55所示,将其定位于对准系统AL1、AL23能大致同时且单独地检测在晶片W上最后2个取样照射区域上所附设的对准标记的位置。之后,主控制装置20使用2个对准系统AL1、AL23,大致同时且单独地检测2个对准标记(参照图55中的星标记),将上述2个对准系统AL1、AL23的检测结果与该检测时的编码器170C、170D的测量值,关联起来储存于未图标的内存。此时,对晶片载台WST2上的晶片W2的步进扫描方式的曝光结束。不过,在此时间点,前述晶片载台WST1侧的焦点映射仍持续进行。在晶片载台WST2到达对晶片W2的曝光结束位置之前,由于来自X干涉仪226的测长光束将开始照到晶片台WTB2的反射面27e,因此,主控制装置20根据X干涉仪227的测量值(或编码器170A、170B的测量值)预设X干涉仪226。
在上述曝光结束之前,主控制装置20使用周边曝光单元51开始对晶片W1的扫描曝光方式的周边曝光(周边扫描曝光)(参照图55)。在开始此周边曝光的时间点,由图55可知,由于2D读头1662、1661对向于移动标尺39A、39B,因此,之后,主控制装置20根据2D读头1662、1661、即编码器170E、170F的测量值,也开始晶片载台WST1在XY平面内位置信息的测量。
接着,主控制装置20,一边持续进行周边扫描曝光、一边使晶片载台WST2及晶片载台WST1移动至如图56所示的第1并列开始位置。在此之前,用于晶片载台WST1在XY平面内位置信息的测量的编码器,已从编码器170C、170D切换为编码器170E、170F。
于是,当晶片载台WST1、WST2到达第1并列开始位置时,主控制装置20使多点AF系统(90a、90b)(及Z读头171p、173q)的工作停止(OFF),结束焦点映射,将针对多点AF系统(90a、90b)的各检测点的面位置信息,换算为以同时撷取的由Z读头171p、173q测量的面位置信息为基准的数据。此时的换算,是以和例如国际公开第2007/097379号小册子所揭示的方法相同的方法进行。
如上方式,预先取得上述换算数据,由此,例如在曝光时等,利用前述Z读头74i、76j测量晶片台WTB1表面(分别形成标尺39B、39A的区域上的点),算出晶片台WTB1的Z位置与相对XY平面的倾斜量(主要是θy旋转量)。通过使用此算出的晶片台WTB1的Z位置与相对XY平面的倾斜与前述换算数据,就能在不实际取得晶片表面的面位置信息的情形下,进行晶片W上面的面位置控制。
在上述焦点映射结束的时间点,EGA也已结束,因此主控制装置20,使用至此为止所得的与多个对准标记的检测结果对应的上述2个编码器170C、170D的测量值、以及预先测量的二次对准系统AL2n的基准线,以例如美国专利第4,780,617号说明书等所揭示的EGA方式进行统计运算,来算出在以上述2个编码器170C、170D(2个读头单元162C、162D)的测量轴所规定的坐标系统(例如,以一次对准系统AL1的检测中心为原点的XY坐标系统(对准坐标系统))上的晶片W1上所有照射区域的排列(位置坐标)。
如以上所述,本第4实施形态中,主控制装置20一边使晶片载台WST1移动于+Y方向、一边在X轴方向以锯齿状来回移动,将晶片载台WST1定位于该移动路径上的多处,且在每次定位时,同时使用5个对准系统AL1、AL21~AL24中的至少2个来检测对准标记。因此,根据本第4实施形态,与使用单一对准系统依序检测对准标记的情形等相比较,能以极短时间获得在晶片W1上的多个取样照射区域的对准标记的位置信息。因此,即使是在以晶片W1上所有照射区域为取样照射区域的情形时,也能以短时间进行测量。
而且,在两晶片载台WST1、WST2移动至第1并列开始位置的状态下,成为在晶片台WTB1的中央线与基准轴LV0大致一致、且晶片台WTB2的中央线从基准轴LV0在+X侧错开既定距离(第1偏置量)的状态下,晶片台WTB2的-Y端面(测量部138的-Y端面)与晶片台WTB1的+Y端面(FD杆46的+Y端面)接触(或隔着例如300μm程度的间隙接近)的并列状态。即,在此并列状态下,由于构成晶片台WTB2的一部分的测量部138的-Y侧端与构成晶片台WTB1的一部分的FD杆46的+Y侧端接触(或接近),因此,能以晶片载台WST1的+Y侧的面与晶片载台WST2的-Y侧的面一部分对向的状态,晶片载台WST1与晶片载台WST2通过FD杆46及测量部138关于Y轴方向接触(或接近)。
晶片台WTB2的测量部138的Y轴方向长度、与晶片台WTB1的FD杆46的Y轴方向长度的合计,被设定为在测量部138与FD杆46接触的状态下,能阻止晶片载台WST1与晶片载台WST2接触(正确而言,是晶片载台WST1的空气滑件54的+Y侧端、与晶片载台WST2的空气滑件54的-Y侧端接触)程度的长度。
主控制装置20,在维持上述并列状态的情形下,根据编码器170E、170F的测量值将晶片载台WST1驱动于+Y方向的同时,根据干涉仪207、226的测量值,如图57中的涂白粗箭头所示,将晶片载台WST2驱动于+Y方向且+X方向。在此两晶片载台WST1、WST2的移动中,周边扫描曝光仍持续进行。
随着晶片载台WST1、WST2在维持并列状态的情形下在上述的各自移动方向上移动,原本在前端透镜191与晶片台WTB2之间形成的液浸区域14,从晶片台WTB2上移动至晶片台WTB1上。图57中,显示了在此移动途中,液浸区域14从晶片台WTB2上经由该晶片台WTB2的测量部138、及晶片台WTB1的FD杆46,转移至晶片台WTB1的台本体34上的前一刻的两晶片载台WST1、WST2的状态。
当液浸区域14往晶片台WTB1(台本体34)上的移动完成,晶片载台WST1到达图58所示位置(测量板件30位于投影光学系统PL正下方的位置)时,主控制装置20使两晶片载台WST1、WST2往+Y方向的驱动力成为零。据此,晶片载台WST1停止,晶片载台WST2,如图58中以涂白粗箭头所示,开始被驱动于+X方向。
接着,主控制装置20,使用包含晶片载台WST1的测量板件30的前述空间像测量装置45A,测量利用投影光学系统PL投影的标线片R上的一对测量标记的投影像(空间像)。例如,与前述美国专利申请公开第2002/0041377号说明书等所揭示的方法同样地,以使用一对空间像测量狭缝图案SL的狭缝扫描方式的空间像测量动作,分别测量一对测量标记的空间像,将该测量结果(对应晶片台WTB1的XY位置的空间像强度)储存于内存。在此标线片R上的一对测量标记的空间像测量处理时,晶片台WTB1在XY平面内的位置,是根据与X标尺39B、39A对向的2个2D读头164i、165j(编码器170B、170A)加以控制。
又,在开始晶片载台WST2往+X方向的驱动开始前,在来自Y干涉仪207的测长光束照到晶片台WTB2的反射面27f的阶段,来自Y干涉仪206的测长光束也开始照到反射面27f。因此,主控制装置20,在紧接着来自Y干涉仪206的测长光束开始照到反射面27f之后,根据Y干涉仪207的测量值预设Y干涉仪206。在进行了此预设的时间点后,晶片台WTB2的位置,如图58所示,是根据干涉仪206、226的测量值由主控制装置20加以控制。
另一方面,在晶片载台WST1、WST2移动至图58所示位置的阶段,来自X干涉仪217的测长光束开始照到晶片台WTB1的反射面27c,且来自Y干涉仪207的测长光束也开始照到晶片台WTB1的反射面27b。于是,主控制装置20根据X干涉仪218的测量值预设X干涉仪217,并根据Y干涉仪209的测量值预设Y干涉仪207。或者,主控制装置20根据编码器170B、170A的测量值预设干涉仪207、217。无论如何,在此时间点以后,主控制装置20使用干涉仪207、217测量晶片台WTB1的位置信息。当然,晶片台WTB1的XY平面内的位置控制是根据编码器170B、170A的测量值进行。
之后,主控制装置20,与上述空间像测量动作并行地,使晶片载台WST2移动至图59所示位置。
然后,当空间像测量动作结束时,主控制装置20,根据使用前述一次对准系统AL1检测晶片载台WST1的测量板件30上的基准标记FM时的检测结果与上述空间像的测量结果,算出一次对准系统AL1的基准线。此時,前述晶片W1的周边曝光仍持续进行。
接着,主控制装置20,如图60所示,一边持续进行晶片W1的周边曝光、一边使晶片载台WST1移动至对晶片W1的曝光开始位置,并开始晶片载台WST2朝向图61所示右侧装载位置的-Y方向的移动。在晶片W1的曝光开始的时间点,周边曝光已结束。
上述晶片W1的曝光动作,是由主控制装置20根据事先进行的晶片对准(前述EGA)的结果及对准系统AL1、AL21~AL24的最新的基准线等,反复进行将晶片载台WST1移动至为进行晶片W1上各照射区域的曝光的扫描开始位置(加速开始位置)的照射间移动、以及以扫描曝光方式将形成于标线片R的图案转印至各照射区域的扫描曝光动作,来进行。此外,晶片W1上的曝光对象照射区域的行数为偶数行,上述曝光是以所谓的完全交互扫描,以从位于图60的右上的照射区域至位于右下的照射区域的顺序进行。
又,晶片W1的曝光动作中,晶片台WTB1在XY平面内的位置(含θz方向的旋转),是根据属于与移动标尺39A、39B分别对向的读头单元162A、162B的2D读头165j、164i(即2维编码器170A、170B)的测量值,由主控制装置20加以控制。此外,曝光中的晶片台WTB1在Z轴方向的位置、及θy方向的旋转(横摇),是根据与晶片台WTB1表面的X轴方向一侧与另一侧端部(移动标尺39B、39A)分别对向的一对Z读头74i、76j的测量值,由主控制装置20加以控制。又,曝光中的晶片台WTB1在θx方向的旋转(纵摇),是根据Y干涉仪207的测量值由主控制装置20加以控制。此曝光中的晶片台WTB1在Z轴方向的位置、θy旋转及θx旋转的控制(晶片W的焦点调平控制),是根据前述焦点映射的结果进行。再者,除晶片台WTB1的Z轴方向之外的5自由度方向的位置,也由干涉仪207、217加以测量。
由图60清楚可知,在晶片载台WST2朝向右侧装载位置的移动途中,来自X干涉仪226的测长光束将不再照到晶片台WTB2的反射面27e,但在此之前,在来自X干涉仪226的测长光束照得到反射面27e时,来自X干涉仪227的测长光束开始照到反射面27e。于是,主控制装置20,根据X干涉仪226的测量值预设X干涉仪227的测量值。
当晶片载台WST2从图60所示位置进一步移动于-Y方向时,来自X干涉仪228的测长光束开始照到反射面27e。于是,主控制装置20,在来自X干涉仪227的测长光束照得到反射面27e的期间,根据X干涉仪227的测量值预设X干涉仪228的测量值。
当晶片载台WST2进一步往-Y方向移动时,来自X干涉仪229的测长光束开始照到反射面27e。于是,主控制装置20,在来自X干涉仪228的测长光束照得到反射面27e的期间,根据X干涉仪228的测量值预设X干涉仪229的测量值。
主控制装置20,以上述方式,一边切换用于位置控制的X干涉仪、一边与将晶片载台WST2向右侧装载位置进行驱动的动作并行地,持续进行对晶片W1的步进扫描方式的曝光动作。
而且,如图61所示,当晶片载台WST2到达右侧装载位置时,主控制装置20,在右侧装载位置处开始Pit作业。
图62中,显示了在右侧装载位置处进行Pit作业(晶片搬送机构(未图示)与晶片载台WST2间的晶片更换、及晶片保持具的冷却及其它为进行曝光的准备作业),与此并行地,在投影单元PU下方对晶片载台WST1上所保持的晶片W1进行步进扫描方式的曝光的状态。此时,晶片台WTB2的位置,是根据Y干涉仪206与X干涉仪229的测量值由主控制装置20加以管理。
如以上所述,在对晶片台WTB1上的晶片W1的步进扫描方式的曝光持续进行的期间,由主控制装置20,如图63所示,开始结束Pit作业的晶片载台WST2往-X方向的驱动。接着,晶片载台WST2,如图64所示,移动至测量板件30上的基准标记FM被定位于一次对准系统AL1的视野(检测区域)内的位置。此移动途中,由主控制装置20将晶片台WTB2在XY平面内的位置控制,从根据前述干涉仪206、229的测量值的控制,切换为根据属于与晶片台WTB2的移动标尺39B、39A分别对向的读头单元162D、162C的2D读头167p、168q、即2维编码器170D、170C的测量值的控制。
接着,当晶片载台WST2移动至图64所示位置时,主控制装置20,在开始对新的晶片W2的晶片对准(及其它前处理测量)之前,实施Y干涉仪209及X干涉仪229、以及2维编码器170D、170C的重置(原点的再设定)。
干涉仪209、229的重置结束后,控制装置20使用一次对准系统AL1检测晶片载台WST2的测量板件30上的基准标记FM。接着,主控制装置20,检测以一次对准系统AL1的指针中心为基准的基准标记FM的位置,将该检测结果、与检测时的编码器170C、170D的测量值对应储存于内存。
接着,主控制装置20,开始晶片载台WST2往+Y方向的扫描,如图65所示,使其移动至对准区域。主控制装置20,一边使用编码器170C、170D(及干涉仪209、229)测量晶片载台WST2的位置坐标、一边开始与前述相同的EGA。
图65中,显示了由主控制装置20使用一次对准系统AL1,二次对准系统AL22、AL23,大致同时且单独地检测附设于3个取样照射区域的对准标记的状态(参照图65中的星标记)。此时,对晶片载台WST1上所保持的晶片W1的步进扫描方式的曝光仍持续进行。
主控制装置20,在开始上述晶片载台WST2向+Y方向的扫描后,在晶片载台WST2移动于+Y方向、多点AF系统(90a、90b)的检测光束开始照到晶片W1上的期间内,使Z读头171p、173q与多点AF系统(90a、90b)一起工作(ON),开始与前述相同的焦点映射。
焦点映射开始后,主控制装置20根据编码器170C、170D的测量值,使晶片载台WST2在+Y方向移动既定距离、且在+X方向移动既定距离,将其定位于图66所示位置。之后,主控制装置20使用5个对准系统AL1、AL21~AL24,大致同时且单独地检测5个对准标记(参照图66中的星标记),将上述5个对准系统AL1、AL21~AL24的检测结果与该检测时的编码器170C、170D的测量值,关联起来储存于未图标的内存。此时,前述晶片载台WST2侧的焦点映射、及对晶片载台WST1上的晶片W1的步进扫描方式的曝光仍持续进行。
其次,主控制装置20根据编码器170C、170D的测量值,使晶片载台WST在+Y方向移动既定距离、且在-X方向移动既定距离,将其定位于图67所示位置。之后,主控制装置20使用5个对准系统AL1、AL21~AL24,大致同时且单独地检测5个对准标记(参照图67中的星标记),将上述5个对准系统AL1、AL21~AL24的检测结果与该检测时的编码器170C、170D的测量值,关联起来储存于未图标的内存。此时,前述晶片载台WST2侧的焦点映射、及对晶片载台WST1上的晶片W1的步进扫描方式的曝光仍持续进行。
接着,主控制装置20根据编码器170C、170D的测量值,使晶片载台WST2在+Y方向移动既定距离、且在+X方向移动既定距离,将其定位于图68所示位置。之后,主控制装置20使用5个对准系统AL1、AL21~AL24,大致同时且单独地检测5个对准标记(参照图68中的星标记),将上述5个对准系统AL1、AL21~AL24的检测结果与该检测时的编码器170C、170D的测量值,关联起来储存于未图标的内存。此时,由于来自X干涉仪228的测长光束开始照到晶片台WTB2的反射面27e,因此,主控制装置20根据此时的X干涉仪229的测量值,预设X干涉仪228。据此,之后,也能由X干涉仪228测量晶片台WTB2的X位置及θy方向的旋转量(横摇量)。此时,前述晶片载台WST2侧的焦点映射、及对晶片载台WST1上的晶片W1的步进扫描方式的曝光仍持续进行。
接着,主控制装置20根据编码器170C、170D的测量值,使晶片载台WST2在+Y方向移动既定距离、且在-X方向移动既定距离,将其定位于图69所示位置。之后,主控制装置20使用2个对准系统AL1、AL22,大致同时且单独地检测2个对准标记(参照图69中的星标记),将上述2个对准系统AL1、AL22的检测结果与该检测时的编码器170C、170D的测量值,关联起来储存于未图标的内存。此时,对晶片载台WST1上的晶片W1的步进扫描方式的曝光结束。不过在此时间点,前述晶片载台WST2侧的焦点映射仍持续进行。在晶片载台WST1到达对晶片W1的曝光结束位置前,由于来自X干涉仪226的测长光束开始照射到晶片台WTB1的反射面27a,因此主控制装置20根据X干涉仪217的测量值(或编码器170A、170B的测量值),预设X干涉仪226。
在上述曝光结束前,主控制装置20使用周边曝光单元51开始对晶片W2的周边扫描曝光(参照图69)。在开始此周边曝光的时间点,由图69可知,2D读头1662、1661对向于移动标尺39A、39B,所以,之后,主控制装置20根据2D读头1662、1661、即编码器170E、170F的测量值,也开始晶片载台WST2在XY平面内的位置信息的测量。
接着,主控制装置20,一边持续进行周边扫描曝光、一边使晶片载台WST1及晶片载台WST2移动至图70所示的第2并列开始位置。在此之前,在晶片载台WST2的XY平面内的位置信息测量中所使用的编码器,已从编码器170C、170D切换为编码器170E、170F。
而且,当晶片载台WST1、WST2到达第2并列开始位置时,主控制装置20结束焦点映射,将多点AF系统(90a、90b)针对各检测点的面位置信息,以和前述同样的方式换算为以同时撷取的由Z读头171p、173q测得的面位置信息为基准的数据。
在上述焦点映射结束的时间点,由于EGA也已结束,因此,主控制装置20使用与至此为止所得的多个对准标记的检测结果对应的上述2个编码器170C、170D的测量值、以及预先测量的二次对准系统AL2n的基准线,以EGA方式进行统计运算,来算出在以上述2个编码器(2个读头单元)的测量轴所规定的坐标系统(例如,以一次对准系统AL1的检测中心为原点的XY坐标系统(对准坐标系统))上的晶片W1上所有照射区域的排列(位置坐标)。
此处,在两晶片载台WST1、WST2移动至第2并列开始位置的状态下,成为在晶片台WTB2的中央线与基准轴LV0大致一致、且晶片台WTB1的中央线从基准轴LV0在-X侧错开既定距离(第2偏置量)的状态下,晶片台WTB1的-Y端面(测量部138的-Y端面)与晶片台WTB2的+Y端面(FD杆46的+Y端面)接触(或隔着例如300μm程度的间隙接近)的并列状态。即,在此并列状态中,由于构成晶片台WTB1的一部分的测量部138的-Y侧端与构成晶片台WTB2的一部分的FD杆46的+Y侧端接触(或接近),因此,能以晶片载台WST2的+Y侧的面与晶片载台WST1的-Y侧的面一部分对向的状态,晶片载台WST2与晶片载台WST1通过FD杆46及测量部138在Y轴方向接触(或接近)。此处,第2偏置量被定为与前述第1偏置量相同距离。
晶片台WTB1的测量部138的Y轴方向长度、与晶片台WTB2的FD杆46的Y轴方向长度的合计,被设定为能在测量部138与FD杆46接触的状态下,阻止晶片载台WST2与晶片载台WST1接触(正确而言,是晶片载台WST2的空气滑件54的+Y侧端、与晶片载台WST1的空气滑件54的-Y侧端接触)程度的长度。
主控制装置20,在维持上述并列状态的情形下,根据编码器170E、170F的测量值,将晶片载台WST2驱动于+Y方向,与此驱动同时,根据干涉仪207、226的测量值,如图71中的涂白粗箭头所示,将晶片载台WST1驱动于+Y方向且-X方向。在此两晶片载台WST1、WST2的移动中,周边扫描曝光仍持续进行。
随着晶片载台WST1、WST2在保持并列状态的情形下在上述各自的移动方向上移动的动作,原本形成在前端透镜191与晶片台WTB1之间的液浸区域14,从晶片台WTB1上移至晶片台WTB2上。图71中,显示了在此移动途中,液浸区域14从晶片台WTB1上经由该晶片台WTB1的测量部138、及晶片台WTB2的FD杆46,移动至晶片台WTB2的台本体34上的前一刻的两晶片载台WST1、WST2的状态。
当液浸区域14往晶片台WTB2(台本体34)上的移动结束,晶片载台WST2到达图72所示位置(测量板件30位于投影光学系统PL正下方的位置)时,主控制装置20使两晶片载台WST1、WST2往+Y方向的驱动力为零。据此,晶片载台WST2停止,晶片载台WST1,如图72中的涂白粗箭头所示,开始往-X方向的驱动。
接着,主控制装置20,使用包含晶片载台WST2的测量板件30的前述空间像测量装置45B,与前述同样地测量利用投影光学系统PL投影的标线片R上的一对测量标记的投影像(空间像)。此空间像的测量处理时,晶片台WTB2在XY平面内的位置,是根据与X标尺39A、39B对向的2个2D读头165j、164i(编码器170B、170A)加以控制。
又,开始晶片载台WST1往-X方向的驱动前,在来自Y干涉仪207的测长光束仍照得到晶片台WTB1的反射面27b的阶段,来自Y干涉仪208的测长光束也开始照到反射面27b。于是,主控制装置20,紧接着在来自Y干涉仪208的测长光束开始照到反射面27b之后,根据Y干涉仪207的测量值预设Y干涉仪208。在进行了此预设的时间点后,晶片台WTB1的位置,如图72所示,是根据干涉仪208、226的测量值由主控制装置20加以控制。
另一方面,在晶片载台WST1、WST2移动至图72所示位置的阶段,来自X干涉仪227的测长光束将照到晶片台WTB2的反射面27e,且来自Y干涉仪207的测长光束也将照到晶片台WTB1的反射面27f。于是,主控制装置20根据X干涉仪228的测量值预设X干涉仪227,并根据Y干涉仪209的测量值预设Y干涉仪207。或者,主控制装置20根据编码器170B、170A的测量值预设干涉仪207、227。无论如何,在此时间点后,主控制装置20,使用干涉仪207、227测量晶片台WTB1的位置信息。当然,晶片台WTB2在XY平面内的位置控制是根据编码器170B、170A的测量值进行。
之后,主控制装置20,与上述空间像测量动作并行地,使晶片载台WST1移至图73所示位置。
当空间像测量结束时,主控制装置20,根据使用前述一次对准系统AL1检测晶片载台WST2的测量板件30上的基准标记FM时的检测结果与上述空间像的测量结果,算出一次对准系统AL1的基准线。此時,前述晶片W2的周边曝光仍持续进行。
接着,主控制装置20,如图73所示,一边持续进行晶片W2的周边曝光、一边使晶片载台WST2移至对晶片W2的曝光开始位置,并开始朝向图75所示的左侧装载位置将晶片载台WST1在-Y方向上移动。
之后,主控制装置20以和前述同样地,开始对晶片W2的曝光。在开始此晶片W2的曝光的时间点,周边曝光已结束。
从图74清楚可知,在晶片载台WST1朝向左侧装载位置的移动途中,来自X干涉仪226的测长光束将不再照到晶片台WTB1的反射面27a,但在此之前,在来自X干涉仪226的测长光束照得到反射面27a时,来自X干涉仪217的测长光束开始照到反射面27c。因此,根据X干涉仪226的测量值预设X干涉仪217的测量值。
当晶片载台WST1从图74所示位置进一步往-Y方向移动时,来自X干涉仪218的测长光束开始照到反射面27c。于是,主控制装置20,在来自X干涉仪217的测长光束照得到反射面27c的期间,根据X干涉仪217的测量值预设X干涉仪218的测量值。
当晶片载台WST1进一步往-Y方向移动时,来自X干涉仪229的测长光束开始照到反射面27a。于是,主控制装置20,在来自X干涉仪218的测长光束照得到反射面27c的期间,根据X干涉仪218的测量值预设X干涉仪229的测量值。
主控制装置20,以上述方式,一边切换用于位置控制的X干涉仪、一边与将晶片载台WST1朝左侧装载位置驱动的动作并行地,持续进行对晶片W2的步进扫描方式的曝光动作。
之后,如图75所示,当晶片载台WST1到达左侧装载位置时,主控制装置20在左侧装载位置处开始Pit作业。
图76中,显示了在左侧装载位置处,作为Pit作业的一部分进行晶片搬送机构(未图示)与晶片载台WST1间的晶片更换,与此并行地,在投影单元PU的下方,对晶片载台WST2上所保持的晶片W2进行步进扫描方式的曝光的状态。
之后,由主控制装置20反复实施使用上述晶片载台WST1、WST2的并行动作。
如以上所做的详细说明,根据本第4实施形态的曝光装置1000,由主控制装置20,与对晶片载台WST1、WST2的一方所保持的晶片(W1或W2)进行曝光的动作并行地,一边使晶片载台WST1、WST2的另一方移动于Y轴方向、一边也移动于X轴方向,将该另一方的晶片载台所保持的晶片上的不同多个对准标记依序定位于对准系统AL1、AL21~AL24的检测区域(多个检测区域),依序检测位于对准系统AL1、AL21~AL24的检测区域内的对准标记的位置信息。因此,能与对一方的晶片载台WST所保持的晶片进行曝光的动作并行地,在另一方的晶片载台从对准系统AL1、AL21~AL24的检测区域附近的位置(例如进行晶片载台所保持晶片的更换的位置附近)向曝光位置(投影单元PU的正下方,曝光区域IA)在Y轴方向上移动的期间,检测该另一方的晶片载台所保持的晶片上的多个对准标记、例如所有对准标记的位置信息。其结果,能实现生产率的提升与重迭精度的提升。又,由主控制装置20控制周边曝光单元51,将与照明光IL大致相同波长的能量束照射于朝向曝光位置移动途中,通过周边曝光单元51下方的另一方的晶片载台所保持的晶片周边部的照射区域的至少一部分。因此,能在不使生产率降低的情形下,实现成品率的提升。
又,本第4实施形态的曝光装置1000中,由主控制装置20进行对晶片载台WST1、WST2的一方所保持的晶片(W1或W2)的曝光的动作并行地,在晶片载台WST1、WST2的另一方的装载位置处,进行Pit作业、即晶片搬送机构(未图示)与该另一方的晶片载台之间的晶片更换、及晶片保持具的冷却及其它为进行曝光的准备作业。因此,能在不使生产率降低的情形下,进行晶片保持具的冷却等作业。
又,根据本第4实施形态,由主控制装置20控制在XY平面内驱动晶片载台WST1、WST2的平面马达151,并在对晶片载台WST1所保持的晶片W1的曝光结束时,使晶片载台WST1沿位于曝光位置的X轴方向一侧(-X侧)的第1返回路径移动至进行晶片载台WST1上的晶片W1的更换的左侧装载位置,且在晶片载台WST2所保持的晶片W2的曝光结束时,使晶片载台WST2沿位于曝光位置的X轴方向另一侧(+X侧)的第2返回路径移动至进行晶片载台WST2上的晶片W2的更换的右侧装载位置。因此,对晶片载台WST1从X轴方向的一侧、对晶片载台WST2则从X轴方向的另一侧分别连接配线配管用的缆线,由此能防止这些缆线的缠绕,并且也能尽量缩短其长度。
又,本第4实施形态的曝光装置1000中,主控制装置20,在晶片W1的曝光结束时,维持晶片载台WST1的测量部138与晶片载台WST2的FD杆46接近或接触的并列状态,将晶片载台WST2驱动于+Y方向的同时将晶片载台WST1驱动于+Y方向且-X方向,将液浸区域14从晶片载台WST1上转移至晶片载台WST2上。在转移完液浸区域14后,主控制装置20,在晶片载台WST2的测量板件30位于投影光学系统PL  下方的位置处,使两晶片载台WST1、WST2往+Y方向的驱动力为零。据此,晶片载台WST2停止,晶片载台WST1如图72中的涂白粗箭头所示,开始往-X方向的移动,沿上述第1返回路径朝左侧装载位置移动。为了能以良好效率开始此晶片载台WST1沿第1返回路径的移动,在第2并列开始位置处,以晶片台WTB2的中央线与基准轴LV0大致一致、且晶片台WTB1的中央线在-X侧离基准轴LV0既定距离(第2偏置量)的状态,开始两晶片载台WST1、WST2的并列状态。
另一方面,主控制装置20,在晶片W2的曝光结束时,与前述同样地,维持晶片载台WST2的测量部138与晶片载台WST1的FD杆46接近或接触的并列状态,将晶片载台WST1驱动于+Y方向的同时将晶片载台WST2驱动于+Y方向且+X方向,将液浸区域14从晶片载台WST2上转移至晶片载台WST1上。在转移完液浸区域14后,主控制装置20,在晶片载台WST1的测量板件30位于投影光学系统PL  下方的位置处,使两晶片载台WST1、WST2往+Y方向的驱动力为零。据此,晶片载台WST1停止,晶片载台WST2,如图58中的涂白粗箭头所示,开始往+X方向的移动,沿上述第2返回路径朝向右侧装载位置移动。为了能以良好效率开始此晶片载台WST2沿第2返回路径的移动,在第1并列开始位置处,以晶片台WTB1的中央线与基准轴LV0大致一致、且晶片台WTB2的中央线在+X侧离基准轴LV0既定距离(第1偏置量)的状态,开始两晶片载台WST1、WST2的并列状态。
由上述说明可知,本第4实施形态的曝光装置1000中,以在一方的晶片载台上的晶片的曝光结束后,能最佳效率开始该一方的晶片载台朝向对应装载位置的沿返回路径的移动的方式,即,以该一方的晶片载台的移动路径最短、且所需时间最短的方式,设定有晶片载台WST1、WST2的并列开始时的X轴方向偏置量。
又,上述第4实施形态中,虽然以能够最佳效率开始保持曝光完成的晶片的晶片载台朝向对应装载位置沿返回路径的移动的方式,设定有晶片载台WST1、WST2的并列开始时的X轴方向偏置量,但也可取代此方式、或与此方式一起,以能够最佳效率地开始下一曝光对象的晶片的曝光的方式,设定晶片载台WST1、WST2的并列开始时的X轴方向的偏置量。
在一方的晶片载台上的晶片曝光结束后,能使该一方的晶片载台朝向对应装载位置沿返回路径的移动以最佳效率开始的两晶片载台的并列、或能使下一曝光对象的晶片的曝光的开始以最佳效率进行的两晶片载台的并列,可称为最佳效率的并列。
又,上述第4实施形态中,虽然针对如下情形作了说明,即为了在两晶片载台WST1、WST2间进行液浸区域14的移交,而采用两晶片载台WST1、WST2在Y轴方向接触或接近的Y方向并列,但不限于此,也可为了在两晶片载台WST1、WST2间进行液浸区域14的转移,而采用两晶片载台WST1、WST2在X轴方向接触或接近的X方向并列。此场合,在并列开始时,可使两晶片载台WST1、WST2关于Y轴方向偏置。
又,与上述第4实施形态同样地采用Y方向并列的情形时,还可以考虑如下情形:机构部的一部分从晶片载台WST1、WST2的Y轴方向侧面比其它部分突出于外侧。在此种情形下,最好是将测量部及FD杆的Y轴方向尺寸、及/或并列时的偏置量等,设定为该等突出部不致于与另一方的晶片载台的一部分接触程度的长度。
又,上述第4实施形态中,虽然针对固定的测量部及FD杆等相对台本体34的突出部设置于晶片载台WST1及WST2的情形做了说明,但不限于此,在突出部是以在两晶片载台WST1、WST2之间进行液浸区域的转移为主目的的场合,此突出部也可为可动。此场合,例如,突出部仅在两晶片载台WST1、WST2的并列时呈大致水平状态,并列时以外、即非使用时,可以折迭放置。此外,上述第4实施形态中,虽然测量部及FD杆兼用作突出部,但不限于此,也可对于晶片载台WST1及WST2设置专用的固定突出部。
又,上述第4实施形态中,针对如下情形作了说明,即在曝光结束后,为了将液浸区域14从一方的晶片载台移交至另一方的晶片载台,在进行使两晶片载台WST1、WST2在Y轴方向接近至既定距离以下的接近状态(并列状态)、与使两晶片载台WST1、WST2分离的分离状态(并列解除状态)的切换后,晶片载台WST1沿位于曝光位置的-X侧的第1返回路径移动至进行晶片载台WST1上的晶片W1的更换的第1更换位置,晶片载台WST2沿位于曝光位置的+X侧的第2返回路径移动至进行晶片载台WST2上的晶片W2的更换的第2更换位置。即,针对第1更换位置与第2更换位置不同的情形作了说明。但不限于此,第1更换位置与第2更换位置可以相同。此场合,主控制装置20,也可采用如下构成:控制平面马达,使得在位于曝光位置的一方的晶片载台所保持的晶片的曝光结束后,为了将液浸区域14从一方的晶片载台转移至另一方的晶片载台,而进行使两晶片载台WST1、WST2在Y轴方向接近至既定距离以下的接近状态(并列状态)、与使两晶片载台WST1、WST2分离的分离状态(并列解除状态)的切换,并使从另一方的晶片载台分离的一方的晶片载台,沿在X轴方向上位于曝光位置的一侧的返回路径移动至进行两晶片载台WST1、WST2上的晶片更换的更换位置。此场合,与使一方的晶片载台沿在X轴方向上位于曝光位置一侧的返回路径移动至更换位置、使另一方的晶片载台沿在X轴方向上位于曝光位置另一侧的返回路径移动至更换位置的情形等相比较,能将两晶片载台在X轴方向上的移动范围设定得较窄。
又,上述第4实施形态中,是以前述晶片载台WST1、WST2的移动路径为前提,利用平面马达将晶片载台WST1、WST2沿XY平面独立驱动。然而,不一定需要使用平面马达,视移动路径的不同,也可使用线性马达等。
又,上述第4实施形态中,并非一定设置周边曝光单元51。即使是此种场合,也能获得上述各种效果。
又,上述第4实施形态中,由主控制装置20,在与对晶片载台WST1、WST2的一方所保持的晶片(W1或W2)进行曝光的动作并行地,一边使晶片载台WST1、WST2的另一方移动于Y轴方向、一边利用对准系统AL1、AL21~AL24检测该另一方的晶片载台所保持的晶片上的不同多个对准标记,可以仅测量该位置信息。即,从曝光位置至晶片更换位置的移动路径,两晶片载台WST1、WST2中是可以相同。此外,上述晶片载台WST1、WST2的另一方,可以不往X轴方向移动,而一边往Y轴方向移动、一边检测该另一方的晶片载台所保持的晶片上的不同的多个对准标记即可。又,在另一方的晶片载台的上述往Y轴方向的移动中无须进行周边曝光。再者,也无须利用平面马达驱动晶片载台WST1、WST2。
另一方面,上述第4实施形态中,可仅仅是:由主控制装置20,控制在XY平面内驱动晶片载台WST1、WST2的平面马达151,并在晶片载台WST1所保持的晶片W1的曝光结束时,使晶片载台WST1沿位于曝光位置的X轴方向一侧(-X侧)的第1返回路径移动至进行晶片载台WST1上的晶片W1的更换的左侧装载位置,且在晶片载台WST2所保持的晶片W2的曝光结束时,使晶片载台WST2沿位于曝光位置的X轴方向另一侧(+X侧)的第2返回路径移动至进行晶片载台WST2上的晶片W2的更换的右侧装载位置。即,与对晶片载台WST1、WST2的一方所保持的晶片(W1或W2)进行曝光的动作并行地,可以不进行对晶片载台WST1、WST2的另一方所保持的晶片的周边曝光,也可以不对该晶片上的不同的多个对准标记的位置信息进行测量。此外,平面马达可以是移动线圈型。
又,上述第4实施形态中,测量系统200虽包含干涉仪系统118与编码器系统150这双方,但不限于此,测量系统可仅包含干涉仪系统118与编码器系统150的一方。特别是在仅包含编码器系统的情形时,该编码器系统可以不是包含2D读头的2维编码器。
又,上述第1、第4实施形态各自中,虽然例示了使用微反射镜阵列构成周边曝光单元51的情形,但不限于此,只要是能用和照明光IL大致相同波长的光使晶片上任意位置(区域)自由曝光的话,周边曝光单元的构成并无限定。例如,可使用微反射镜阵列以外的空间光调制器来构成周边曝光单元。此外,也可使用标线片与投影光学系统PL来构成周边曝光单元。再者,在周边曝光中,可转印与通常曝光中转印至照射区域的相同图案,但也可转印不同图案。此场合,例如转印图案密度等最好是相同、或不致极端相异。不过,线宽可较粗。
又,上述第1~第4实施形态所说明的编码器读头、Z读头、干涉仪等的各测量装置的配置、构成等仅为一例,本发明当然不限定于此。例如读头单元所分别具备的读头数量不限于上述数量,只要在多个标记检测系统(上述各实施形态中,是对准系统AL1、AL21~AL24)的两外侧分别有读头即足够,其数量并无限制。只要在用多个标记检测系统的各个系统检测晶片W上的特定对准标记时,至少各有1个读头能对向于一对标尺即可。又,上述各实施形态中,虽然针对将多个标记检测系统的两外侧各侧的多个读头中、位于最内侧的2个读头的Y位置,设为与其它读头不同的情形作了说明,但不限于此,可以将任一读头的Y位置设为不同。只要根据空闲空间,将任意读头的Y位置设为与其它读头的Y位置不同即可。或者,若多个标记检测系统的两外侧有充分的空闲空间时,可将所有读头配置在同一Y位置。
又,标记检测系统(对准系统)的数量也不限于5个,虽然关于第2方向(上述各实施形态中为X轴方向)检测区域的位置不同的标记检测系统有2个以上较佳,但其数量并无特别限制。
又,上述各实施形态中,不设置干涉仪系统而仅设置编码器系统的情形时,也可作成利用Z读头对晶片台的θx方向的位置信息也进行测量。
又,上述第1、第2及第4实施形态各自中,可如第3实施形态、或例如美国专利申请公开第2006/0227309号说明书等所揭示,使用如下编码器系统,即在晶片台设置有编码器读头、且在晶片台上方与此对向地配置有形成有一维或二维光栅(例如绕射光栅)的标尺。此场合,可将Z读头也配置于晶片台上,将上述标尺表面兼作为来自Z读头的测量光束所照射的反射面。此外,也可使用除X轴方向及/或Y轴方向外,将Z轴方向也作为测量方向的所谓兼具编码器读头与Z读头的功能的读头。此场合,不需要Z读头。
又,上述各实施形态中,虽将嘴单元32的下面设为与投影光学系统PL的前端光学元件的下端面大致同一面,但不限于此,例如也可将嘴单元32的下面,配置在比前端光学元件的射出面更靠近投影光学系统PL的像面(即晶片)之处。即,局部液浸装置8不限于上述构造,可使用例如欧洲专利申请公开第1420298号说明书、国际公开第2004/055803号小册子、国际公开第2004/057590号小册子、国际公开第2005/029559号小册子(对应美国专利申请公开第2006/0231206号说明书)、国际公开第2004/086468号小册子(对应美国专利申请公开第2005/0280791号说明书)、日本特开2004-289126号公报(对应美国专利第6,952,253号说明书)等所记载的构造。又,例如国际公开第2004/019128号小册子(对应美国专利申请公开第2005/0248856号说明书)的揭示,除前端光学元件的像面侧光路外,也可以将前端光学元件物体面侧的光路也用液体加以充满。再者,也可在前端光学元件表面的一部分(至少含与液体的接触面)或全部,形成具有亲液性及/或溶解防止功能的薄膜。又,虽然石英与液体的亲和性高、且无需溶解防止膜,但对于萤石来说较佳为至少形成溶解防止膜。
又,上述各实施形态中,使用纯水(水)来作为液体,但本发明当然不限于此。作为液体,可使用化学上稳定、且照明光IL的透射率高的安全的液体,例如可使用氟系惰性液体。作为此氟系惰性液体,例如可使用氟罗丽娜(美国3M公司的商品名)。此氟系惰性液体在冷却效果上也优异。又,作为液体,也可使用对照明光IL的折射率比纯水(折射率为1.44程度)高的、例如1.5以上的液体。作为此液体,例如有折射率约1.50的异丙醇、折射率约1.61的甘油(glycerine)这样的具有C-H键或O-H键的既定液体、己烷、庚烷、癸烷等既定液体(有机溶剂)、或折射率约1.60的十氢萘(Decalin:Decahydronaphthalene)等。或者,也可以是混合上述液体中任意两种类以上的液体而得到的液体,也可以是在纯水中添加(混合)上述液体的至少一种而得到的液体。或者,作为液体,也可以是在纯水中添加(混合)H+、Cs+、K+、Cl-、SO4 2-、PO4 2-等碱基或酸等而得到的液体。再者,也可以是在纯水中添加(混合)Al氧化物等微粒子而得到的液体。上述液体能使ArF准分子激光光束透射。又,作为液体,最好是光的吸收系数较小,温度依存性较少,并对涂布于投影光学系统(前端的光学部件)及/或晶片表面的感光材(或保护膜(顶层涂布膜)或反射防止膜等)较稳定的液体。又,在将F2激光作为光源时,只要选择全氟聚醚油(Fomblin Oil)即可。再者,作为液体,也可使用对照明光IL的折射率高于纯水的液体、例如折射率为1.6~1.8程度的液体。此外,也可使用超临界流体作为液体。又,对于投影光学系统PL的前端光学元件,可以用例如石英(二氧化硅)、或、氟化钙(萤石)、氟化钡、氟化锶、氟化锂、氟化钠等的氟化合物的单结晶材料来形成,也可以用折射率高(例如1.6以上)于石英及萤石的材料来形成。作为折射率1.6以上的材料,例如,可使用如国际公开第2005/059617号小册子所揭示的蓝宝石、二氧化锗等,或者,也可使用如国际公开第2005/059618号小册子所揭示的氯化钾(折射率约1.75)等。
又,上述各实施形态中,也可再利用回收的液体,此时,最好是能在液体回收装置、或回收管等中设置用以从回收的液体中除去杂质的过滤器。
此外,上述各实施形态中,虽然就曝光装置为液浸型曝光装置的情形作了说明,但并不限于此,也可采用于不经由液体(水)进行晶片W的曝光的干式曝光装置。
又,上述各实施形态中,虽然针对本发明适用于步进扫描方式等的扫描型曝光装置的情形作了说明,但不限于此,也能将本发明适用于步进机等的静止型曝光装置。又,本发明也能适用于将照射区域与照射区域加以合成的步进接合(step&stitch)方式的曝光装置、接近(proximity)方式的曝光装置、或反射镜投影对准机等。
又,上述各实施形态的曝光装置中的投影光学系统并不仅可为缩小系统,也可为等倍系统及放大系统的任一者,投影光学系统PL不仅可为折射系统,也可以是反射系统及反折射系统的任一者,其投影像也可以是倒立像与正立像的任一者。再者,经由投影光学系统PL来照射照明光IL的曝光区域IA,虽然是在投影光学系统PL的视野内包含光轴AX的轴上区域,但例如如国际公开第2004/107011号小册子所揭示那样,也可以是与所谓在线型反折射系统同样地,其曝光区域为不含光轴AX的离轴区域,该在线型反折射系统中,将具有多个反射面且至少形成一次中间像的光学系统(反射系统或反折射系统)设于其一部分,并具有单一光轴。又,前述照明区域及曝光区域的形状虽为矩形,但并不限于此,也可以是例如圆弧、梯形、或平行四边形等。
又,上述各实施形态之曝光装置的光源,不限于ArF准分子激光器,也可以使用KrF准分子激光器(输出波长248nm)、F2激光器(输出波长157nm)、Ar2激光器(输出波长126nm)、Kr2激光器(输出波长146nm)等脉冲激光光源,或发出g线(波长436nm)、i线(波长365nm)等发射亮线的超高压水银灯等。又,也可使用YAG激光器的谐波产生装置等。另外,作为真空紫外光,可使用例如国际公开第1999/46835号小册子(对应美国专利第7,023,610号说明书)所揭示的谐波,其是将从DFB半导体激光器或纤维激光器振荡的红外区或可见区的单一波长激光光束,用涂布有例如铒(或铒及镱两者)的光纤放大器进行放大,并使用非线形光学结晶将其转换波长为紫外光而得到的。
又,上述各实施形态中,作为曝光装置的照明光IL,并不限于波长大于等于100nm的光,当然也可使用波长小于100nm的光。例如,本发明还合适地适用于:在例如曝光波长5~15nm的波长域、例如13.5nm下设计的全反射缩小光学系统以及使用了反射型掩模的EUV曝光装置。此外,本发明也适用于使用电子射线或离子束等的带电粒子射线的曝光装置。
又,上述各实施形态中,虽然使用了在光透射性的基板上形成有既定遮光图案(或相位图案,减光图案)的光透射性掩模(标线片),但也可使用例如美国专利第6,778,257号说明书所揭示的电子掩模来代替此标线片,该电子掩模(也称为可变成形掩模、主动掩模、或图像产生器,例如包含非发光型图像显示元件(空间光调制器)的一种的DMD(Digital Micro-mirror Device)等)是根据待曝光图案的电子数据来形成透射图案、反射图案、或发光图案。
又,本发明也能适用于,例如国际公开第2001/035168号小册子所揭示,通过将干涉纹形成于晶片上来在晶片上形成等间隔线图案的曝光装置(光刻系统)。
进一步地,也能将本发明适用于例如日本特表2004-519850号公报(对应美国专利第6,611,316号说明书)所揭示的曝光装置,该曝光装置中,将两个标线片图案经由投影光学系统在晶片上合成,通过一次的扫描曝光来对晶片上的一个照射区域大致同时进行双重曝光。
又,在物体上形成图案的装置并不限于前述曝光装置(光刻系统),例如也能将本发明适用于以喷墨式来将图案形成于物体上的装置。
此外,上述各实施形态中待形成图案的物体(能量束所照射的曝光对象的物体)并不限于晶片,也可以是玻璃板、陶瓷基板、膜构件、或者掩模基板等其它物体。
曝光装置的用途并不限定于半导体制造用的曝光装置,也可广泛适用于例如用来制造将液晶显示元件图案转印于方型玻璃板的液晶用曝光装置,或用来制造有机EL、薄膜磁头、摄影元件(CCD等)、微型机器及DNA芯片等的曝光装置。又,除了制造半导体元件等微型器件以外,为了制造用于光曝光装置、EUV(极远紫外线)曝光装置、X射线曝光装置及电子射线曝光装置等中的标线片或掩模,也能将本发明适用于用以将电路图案转印至玻璃基板或硅晶片等的曝光装置。
半导体元件等的电子器件,是经由如下步骤来制造:进行器件的功能、性能设计的步骤,制造基于该设计步骤的标线片的步骤,由从硅材料形成晶片的步骤,使用前述各实施形态的曝光装置(图案形成装置)将标线片的图案转印至晶片的光刻步骤,将曝光后的晶片加以显影的显影步骤,将残存有抗蚀剂的部分以外部分的露出构件由蚀刻加以去除的蚀刻步骤,去除经蚀刻后不要的抗蚀剂的抗蚀剂除去步骤,器件组装步骤(含切割步骤、接合步骤、封装步骤)、及检查步骤等。此场合,由于在光刻步骤中,使用上述各实施形态的曝光装置实施前述曝光方法,在晶片上形成器件图案,因此能以良好的生产性制造高集成度的器件。
产业上的可利用性
如以上的说明,本发明的移动体驱动系统适合于沿既定平面驱动移动体。又,本发明的图案形成装置适合于在晶片等物体上形成图案。另外,本发明的曝光装置、曝光方法、及器件制造方法,适合用于制造半导体器件及液晶显示元件等的电子器件等。

Claims (83)

1.一种移动体驱动系统,实质沿既定平面驱动移动体,其具备:
编码器系统,具有读头,此读头对具有在与上述既定平面平行的面内以彼此正交的第1、第2方向为周期方向的2维光栅的标尺照射检测光,并接收来自上述标尺的光,此编码器系统根据上述读头的测量值,测量在包含上述第1、第2方向的上述既定平面内的至少2自由度方向的上述移动体的位置信息;以及
驱动装置,根据上述编码器系统的测量信息,驱动上述移动体。
2.如权利要求1所述的移动体驱动系统,其中,上述标尺与上述读头的一方被配置于上述移动体,且另一方被配置成能与上述移动体对向。
3.如权利要求2所述的移动体驱动系统,其中,上述标尺配置在与上述既定平面实质平行的上述移动体的一面,上述读头以能与上述标尺对向地配置在上述移动体的外部。
4.如权利要求3所述的移动体驱动系统,其中,上述标尺以上述第1方向为长边方向配置在上述移动体的上述一面;
上述编码器系统具有读头单元,此读头单元包含配置在于上述第2方向检测点不同的位置的多个上述读头;
上述多个读头,包含于上述第2方向、以比上述标尺宽度窄的间隔设定有上述检测点的读头。
5.如权利要求4所述的移动体驱动系统,其中,上述标尺在上述移动体的上述一面、于上述第2方向分离配置有一对;
上述编码器系统根据同时对向于上述一对标尺的上述读头单元的2个读头的输出,测量上述移动体在上述既定平面内的3自由度方向的位置信息。
6.如权利要求5所述的移动体驱动系统,其中,上述编码器系统具有在上述第2方向分离配置、且能与上述一对标尺分别对向至少1个读头的一对上述读头单元。
7.如权利要求2所述的移动体驱动系统,其中,上述读头被配置于上述移动体,上述标尺被配置成能与上述移动体对向。
8.如权利要求7所述的移动体驱动系统,其中,上述读头于上述第1方向被配置在上述移动体的不同位置,上述标尺被配置成以上述第2方向为长边方向。
9.如权利要求8所述的移动体驱动系统,其中,上述读头于上述第2方向在上述移动体两侧、分别配置在于上述第1方向的不同位置。
10.如权利要求1至9中任一项所述的移动体驱动系统,其中,上述驱动装置根据上述编码器系统的测量信息、以及对应该测量时上述移动体在与上述第1、第2方向不同方向的位置信息的修正信息,沿上述既定平面驱动上述移动体。
11.如权利要求10所述的移动体驱动系统,其中,上述移动体在与上述第1、第2方向不同方向的位置信息,包含上述移动体在与上述既定平面正交的方向、在与上述既定平面平行的面内的旋转方向、绕与上述第1方向平行的轴的旋转方向、以及绕与上述第2方向平行的轴的旋转方向中的至少一方向的位置信息。
12.如权利要求1至11中任一项所述的移动体驱动系统,其中,上述驱动装置根据为上述编码器系统的测量误差发生原因的、用于测量的上述读头的特性信息,来驱动上述移动体。
13.如权利要求12所述的移动体驱动系统,其中,上述特性信息包含上述读头的光学特性。
14.如权利要求1至13中任一项所述的移动体驱动系统,其中,上述驱动装置以补偿因用于测量的上述读头而产生的上述编码器系统的测量误差的方式,在上述既定平面内驱动上述移动体。
15.如权利要求1至14中任一项所述的移动体驱动系统,其中,上述驱动装置进一步根据关于上述标尺平面度的信息,驱动上述移动体。
16.如权利要求1至15中任一项所述的移动体驱动系统,其中,上述驱动装置进一步根据用于测量的上述读头的检测点的位置信息,驱动上述移动体。
17.如权利要求16所述的移动体驱动系统,其中,上述驱动装置以补偿因上述检测点的位置或位移而产生的上述编码器系统的测量误差的方式,驱动上述移动体。
18.如权利要求1至17中任一项所述的移动体驱动系统,其中,上述驱动装置进一步根据作为上述移动体在与上述既定平面正交的第3方向的位置基准的基准面、以及上述标尺的光栅面在上述第3方向的位置信息,驱动上述移动体。
19.如权利要求18所述的移动体驱动系统,其中,上述驱动装置以补偿因上述基准面与上述光栅面在上述第3方向的位置之差所产生的上述编码器系统测量误差的方式,控制上述移动体的位置。
20.一种图案形成装置,其具备:
装载物体的移动体;
用以在上述物体上生成图案的图案化装置;以及
为了对上述物体形成图案而驱动上述移动体的如权利要求1至19中任一项所述的移动体驱动系统。
21.一种曝光装置,通过能量束的照射在物体上形成图案,其具备:
装载上述物体的移动体;
对装载于上述移动体的上述物体照射上述能量束的图案化装置;以及
如权利要求1至19中任一项所述的移动体驱动系统;
为使上述能量束与上述物体相对移动,使用上述移动体驱动系统进行上述移动体的驱动。
22.一种曝光装置,用能量束使物体曝光,其具备:
移动体,能保持上述物体且能实质沿既定平面移动;
测量装置,在上述既定平面内于第1方向、与上述能量束所照射的曝光位置分离地配置有照射测量光束的测量位置,测量上述物体的位置信息;
编码器系统,在上述既定平面内于与上述第1方向正交的第2方向的上述移动体两侧分别配置有以上述第1方向为长边方向且具有2维光栅的标尺,并将一对读头单元配置成能与上述移动体对向,该一对读头单元具有能与上述2个标尺分别对向至少1个读头且于上述第2方向位置不同的多个读头,此编码器系统根据与上述一对标尺同时对向的2个读头的输出,测量于上述既定平面内的3自由度方向的上述移动体的位置信息;以及
驱动装置,根据由上述测量装置测量的上述物体的位置信息、以及由上述编码器系统测量的上述移动体的位置信息,驱动上述移动体。
23.一种曝光装置,用能量束使物体曝光,其具备:
移动体,能保持上述物体且能实质沿既定平面移动;
测量装置,在上述既定平面内于第1方向、与上述能量束所照射的曝光位置分离地配置有照射测量光束的测量位置,测量上述物体的位置信息;
编码器系统,在上述既定平面内、以和上述第1方向正交的第2方向为长边方向且具有2维光栅的一对标尺被配置成能与上述移动体对向,且能与上述一对标尺分别对向至少1个读头且关于上述第1方向位置不同的多个读头被分别配置在上述移动体两侧,根据与上述一对标尺同时对向的2个读头的输出,测量于上述既定平面内的3自由度方向的上述移动体的位置信息;以及
驱动装置,根据由上述测量装置测量的上述物体的位置信息、以及由上述编码器系统测量的上述移动体的位置信息,驱动上述移动体。
24.如权利要求22或23所述的曝光装置,其具备:
液浸构件,能在上述能量束透射的光学构件与上述物体之间的空间形成液浸区域;以及
可动构件,能与上述移动体独立地移动;
于上述第1方向在上述移动体的一侧配置上述可动构件,通过往上述第1方向的上述移动体及上述可动构件的移动,一边将上述液浸区域保持在与上述光学构件之间、一边在上述移动体与上述可动构件之间移动上述液浸区域。
25.如权利要求24所述的曝光装置,其中,在上述移动体与上述可动构件之间的上述液浸区域的移动时,以在上述移动体上上述液浸区域不致与上述标尺或上述读头接触的方式驱动上述移动体。
26.如权利要求24或25所述的曝光装置,其中,在上述液浸区域的移动时,在上述第1方向上述移动体与上述可动构件接近或接触。
27.如权利要求24至26中任一项所述的曝光装置,其中,上述可动构件包含具有测量构件的测量载台、及/或能与上述移动体独立地移动且能保持物体的另一移动体。
28.如权利要求24至27中任一项所述的曝光装置,其中,上述可动构件是于上述第1方向、相对上述光学构件配置在上述测量装置的相反侧。
29.如权利要求22至28中任一项所述的曝光装置,其中,上述驱动装置根据上述编码器系统的测量信息、以及对应该测量时上述移动体在与上述第1、第2方向不同方向的位置信息的修正信息,驱动上述移动体。
30.如权利要求22至29中任一项所述的曝光装置,其中,上述驱动装置根据为上述编码器系统测量误差的产生原因的上述读头及/或上述标尺的特性信息,驱动上述移动体。
31.如权利要求30所述的曝光装置,其中,上述特性信息包含:关于上述读头的光学特性、上述读头的检测点位置、上述2维光栅的形成误差、及上述标尺平面度的至少1者的信息。
32.如权利要求22至31中任一项所述的曝光装置,其中,上述驱动装置以补偿因上述读头及/或上述标尺而产生的上述编码器系统测量误差的方式,驱动上述移动体。
33.一种器件制造方法,其包含:
使用权利要求21至32中任一项所述的曝光装置使物体曝光的动作;以及
使上述曝光后的物体显影的动作。
34.一种曝光方法,用能量束使物体曝光,其包含:用移动体保持上述物体的动作;
通过权利要求1至19中任一项所述的移动体驱动系统驱动上述移动体,用上述能量束使上述物体曝光的动作。
35.一种曝光方法,用能量束使物体曝光,其包含:
用能实质沿既定平面移动的移动体保持物体的动作;
在上述既定平面内、于第1方向与上述能量束照射的曝光位置分离而配置的、测量光束照射的测量位置,测量上述移动体上的物体的位置信息的动作;
由编码器系统测量于上述既定平面内3自由度方向的上述移动体的位置信息的动作,上述编码器系统在上述既定平面内与上述第1方向正交的第2方向分离地、在上述移动体上配置以上述第1方向为长边方向且具有2维光栅的一对标尺,且将具有能与上述一对标尺分别对向至少1个读头且于上述第2方向位置不同的多个读头的一对读头单元配置成能与上述移动体对向;以及
根据上述测量的位置信息与上述编码器系统的测量信息驱动上述移动体,用上述能量束使上述物体曝光的动作。
36.一种曝光方法,用能量束使物体曝光,其包含:
用能实质沿既定平面移动的移动体保持物体的动作;
在上述既定平面内、于第1方向与上述能量束照射的曝光位置分离地配置的、测量光束照射的测量位置,测量上述移动体上的物体的位置信息的动作;
用编码器系统测量于上述既定平面内3自由度方向的上述移动体的位置信息的动作,上述编码器系统中,在上述既定平面内以和上述第1方向正交的第2方向为长边方向且具有2维光栅的一对标尺配置成能与上述移动体对向,且将能与上述一对标尺分别对向至少1个读头且于上述第1方向位置不同的多个读头,分别配置在上述移动体两侧;
根据上述测量的位置信息与上述编码器系统的测量信息驱动上述移动体,用上述能量束使上述物体曝光。
37.如权利要求35或36所述的曝光方法,其中,经由形成于上述能量束透射的光学构件与上述物体之间的空间的液浸区域进行上述物体的曝光;
于上述第1方向将可动构件配置于上述移动体的一侧,通过上述移动体及上述可动构件往上述第1方向的移动,将上述液浸区域一边保持在与上述光学构件之间、一边在上述移动体与上述可动构件之间移动。
38.如权利要求37所述的曝光方法,其中,在上述液浸区域在上述移动体与上述可动构件之间移动时,以在上述移动体上、上述液浸区域不致与上述标尺或上述读头接触的方式驱动上述移动体。
39.如权利要求37或38所述的曝光方法,其中,上述液浸区域的移动时,于上述第1方向上述移动体与上述可动构件接近或接触。
40.如权利要求35至39中任一项所述的曝光方法,其中,上述可动构件是于上述第1方向、相对上述光学构件配置在上述测量装置的相反侧。
41.如权利要求35至40中任一项所述的曝光方法,其中,根据上述编码器系统的测量信息、与对应该测量时上述移动体在与上述第1、第2方向不同的方向的位置信息的修正信息,驱动上述移动体。
42.如权利要求35至41中任一项所述的曝光方法,其中,根据为上述编码器系统的测量误差产生原因的上述读头及/或上述标尺的特性信息,驱动上述移动体。
43.如权利要求42所述的曝光方法,其中,上述特性信息包含关于上述读头的光学特性、上述读头的检测点的位置、上述2维光栅的形成误差、以及上述标尺平面度的至少1者的信息。
44.如权利要求35至43中任一项所述的曝光方法,其中,以补偿因上述读头及/或上述标尺而产生的上述编码器系统的测量误差的方式,驱动上述移动体。
45.一种器件制造方法,其包含:
使用如权利要求34至44中任一项所述的曝光方法使物体曝光的动作;以及
使形成有上述图案的物体显影的动作。
46.一种曝光装置,通过投影光学系统用能量束使物体曝光,其具备:
底盘,其表面配置成与包含彼此正交的第1、第2方向的既定平面平面大致平行;
移动体,配置于上述底盘,具有上述物体的装载区域与标尺,该标尺于上述第2方向分别以上述第1方向为长边方向配置在上述装载区域的两侧且形成有2维光栅;
局部液浸装置,包含在与上述移动体对向配置的下面侧具有回收口的嘴单元,通过上述嘴单元将液体供应至上述透影学系统的下方,并从以上述所供应的液体形成在上述投影光学系统下方的液浸区域,通过上述回收口回收液体;
驱动装置,将上述移动体从通过上述投影光学系统与上述液浸区域进行上述物体的曝光的曝光区域、与于上述第1方向在与上述曝光位置不同的进行上述物体的更换的更换位置中的一方移动至另一方;以及
编码器系统,具有于上述第2方向彼此位置不同的多个读头,通过从上述多个读头中与上述2个标尺分别对向的读头对上述标尺照射检测光,来测量于上述既定平面内3自由度方向的上述移动体的位置信息。
47.如权利要求46所述的曝光装置,其中,上述编码器系统是通过上述移动体的移动,将上述多个读头中与上述标尺对向的读头切换为其他读头。
48.如权利要求47所述的曝光装置,其中,上述多个读头,包含于上述第2方向配置在上述嘴单元两侧的读头;
上述编码器系统,于上述曝光中,使用配置在上述嘴单元两侧的读头中与上述标尺对向的读头测量上述移动体的位置信息。
49.如权利要求48所述的曝光装置,其中,上述多个读头,包含与配置在上述嘴单元两侧的读头于上述第1方向位置不同的读头。
50.如权利要求49所述的曝光装置,其进一步具备于上述第1方向与上述投影光学系统不同位置、检测上述物体的标记的标记检测系统;
上述编码器系统,于上述标记检测系统的检测动作中,使用于上述第1方向位置不同的读头测量上述移动体的位置信息。
51.如权利要求50所述的曝光装置,其中,于上述第1方向位置不同的读头,包含于上述第2方向配置在上述标记检测系统两侧的读头。
52.如权利要求50所述的曝光装置,其进一步具备于上述第1方向与上述投影光学系统不同位置、检测在与上述既定平面正交的第3方向的上述物体位置信息的检测装置;
上述编码器系统,于上述检测装置的检测动作中,使用于上述第1方向位置不同的读头测量上述移动体的位置信息。
53.如权利要求46所述的曝光装置,其中,上述编码器系统亦测量在与上述既定平面正交的第3方向的上述移动体的位置信息。
54.如权利要求46所述的曝光装置,其进一步具备配置在上述底盘、与上述移动体不同的另一移动体;
一方配置在上述投影光学系统下方、且与上述第2方向平行的彼此的端部对向配置的上述2个移动体,相对上述嘴单元移动,取代上述一方的移动体而将上述2个移动体的另一方配置在上述投影光学系统下方,且上述液浸区域一边被维持在上述投影光学系统下方、一边横越过上述对向的端部而从上述一方的移动体移动至上述另一方的移动体。
55.一种曝光装置,通过投影光学系统用能量束使物体曝光,其具备:
底盘,其表面配置成与既定平面大致平行;
2个移动体,配置在上述底盘,至少一方具有上述物体的装载区域;
局部液浸装置,包含在与上述2个移动体分别对向配置的下面侧具有回收口的嘴单元,通过上述嘴单元将液体供应至上述投影光学系统下方,并从以上述所供应的液体形成在上述投影光学系统下方的液浸区域,通过上述回收口回收液体;
测量系统,测量上述2个移动体的位置信息,包含编码器系统;以及
驱动装置,使上述2个移动体位于上述投影光学系统下方,并相对上述嘴单元移动一方是配置在上述投影光学系统下方的上述2个移动体;
上述至少一方的移动体,在上述2个移动体相对上述嘴单元的移动中对向的上述2个移动体的端部平行配置的既定方向,于上述装载区域的两侧分别设有以和上述既定方向正交的方向为长边方向、具有2维光栅的标尺;
上述编码器系统,具有于上述既定方向彼此位置不同的多个读头,通过上述读头中与上述2个标尺分别对向的读头对上述标尺照射检测光,来测量于上述既定平面内3自由度方向的上述至少一方的移动体的位置信息;
通过上述2个移动体相对上述嘴单元的移动,取代上述一方的移动体将上述2个移动体的另一方配置在上述投影光学系统下方,且上述液浸装置一边被维持在述投影光学系统下方、一边横越过上述对向的端部而从上述一方的移动体移动至上述另一方的移动体。
56.如权利要求55所述的曝光装置,其中,上述2个移动体是以上述液浸区域在上述移动体上与上述标尺实质不接触的方式,相对上述嘴单元移动。
57.如权利要求56所述的曝光装置,其中,上述2个移动体是在与上述既定方向正交的方向的位置关系一边被实质维持的情形下、一边相对上述嘴单元移动。
58.如权利要求56所述的曝光装置,其中,上述编码器系统是通过上述至少一方的移动体的移动,将上述多个读头中与上述标尺对向的读头切换为其他读头。
59.如权利要求58所述的曝光装置,其中,上述多个读头,包含于上述既定方向配置在上述嘴单元两侧的读头;
上述编码器系统,于上述曝光中,使用配置在上述嘴单元两侧的读头中与上述标尺对向的读头测量上述移动体的位置信息。
60.如权利要求59所述的曝光装置,其中,上述多个读头,包含与配置在上述嘴单元两侧的读头于上述第1方向位置不同的读头。
61.如权利要求60所述的曝光装置,其中,上述2个移动体,分别于上述既定方向在上述装载区域的两侧设有上述标尺;
上述编码器系统,分别测量于上述既定平面内3自由度方向的上述2个移动体的位置信息。
62.如权利要求58所述的曝光装置,其中,上述编码器系统亦测量在与上述既定平面正交的第3方向的上述移动体的位置信息。
63.如权利要求46至62中任一项所述的曝光装置,其中,上述驱动装置,包含定子设于上述底盘且可动子设于上述移动体的平面马达,于上述移动体之驱动中根据以上述编码器系统测量之位置信息控制上述平面马达。
64.一种曝光方法,通过投影光学系统用能量束使物体曝光,包含:
将配置在表面设于与包含彼此正交的第1、第2方向的既定平面大致平行的底盘,于上述第2方向在上述物体的装载区域两侧分别设有以上述第1方向为长边方向、具有2维光栅的标尺的移动体,从通过上述投影光学系统与液浸区域进行上述物体的曝光的曝光位置、与于上述第1方向在与上述曝光位置不同的进行上述物体的更换的更换位置中的一方移动至另一方的动作,上述液浸区域是通过在与上述移动体对向配置的下面侧具有回收口的嘴单元将液体供应至上述投影光学系统下方所形成;以及
使用具有在上述第2方向彼此位置不同的多个读头、且通过上述多个读头中与上述2个标尺分别对向的读头对上述标尺照射检测光的编码器系统,测量于上述既定平面内3自由度方向的上述移动体的位置信息的动作;
根据以上述编码器系统测量的位置信息控制驱动上述移动体的驱动装置。
65.如权利要求64所述的曝光方法,其中,上述编码器系统是通过上述移动体的移动,将上述多个读头中与上述标尺对向的读头切换为其他读头。
66.如权利要求65所述的曝光方法,其中,上述多个读头,包含于上述第2方向配置在上述嘴单元两侧的读头;
于上述曝光中,使用配置在上述嘴单元两侧的读头中与上述标尺对向的读头测量上述移动体的位置信息。
67.如权利要求66所述的曝光方法,其中,上述多个读头,包含与配置在上述嘴单元两侧的读头于上述第1方向位置不同的读头。
68.如权利要求67所述的曝光方法,其中,使用于上述第1方向与上述投影光学系统不同位置的标记检测系统检测上述物体的标记,于上述标记检测系统的检测动作中,使用于上述第1方向位置不同的读头测量上述移动体的位置信息。
69.如权利要求68所述的曝光方法,其中,于上述第1方向位置不同的读头,包含于上述第2方向配置在上述标记检测系统两侧的读头。
70.如权利要求68所述的曝光方法,其中,使用于上述第1方向与上述投影光学系统不同位置的检测装置,检测在与上述既定平面正交的第3方向的上述物体的位置信息,于上述检测装置的检测动作中,使用于上述第1方向位置不同的读头测量上述移动体的位置信息。
71.如权利要求64所述的曝光方法,其中,亦使用上述编码器系统测量在与上述既定平面正交的第3方向的上述移动体的位置信息。
72.如权利要求64所述的曝光方法,其中,与上述移动体不同的另一移动体配置在上述底盘;
一方配置在上述投影光学系统下方、且与上述第2方向平行的彼此的端部对向配置的上述2个移动体,相对上述嘴单元移动,取代上述一方的移动体而将上述2个移动体的另一方配置在上述投影光学系统下方,且上述液浸区域一边被维持在上述投影光学系统下方、一边横越过上述对向的端部而从上述一方的移动体移动至上述另一方的移动体。
73.一种曝光方法,通过投影光学系统用能量束使物体曝光,包含:
将在表面与既定平面大致平行设置的底盘上、一方配置在上述投影光学系统下方且端部彼此对向配置的2个移动体,通过在与上述2个移动体分别对向配置的下面侧具有回收口的嘴单元加以移动,通过此移动,取代上述一方的移动体将上述2个移动体的另一方配置在上述投影光学系统下方,且以通过上述嘴单元供应至上述投影光学系统下方的液体形成的液浸区域,一边被维持在上述投影光学系统下方、一边横越过上述对向的端部而从上述一方的移动体移动至上述另一方的移动体;
在相对上述嘴单元的上述2个移动体的移动中上述对向的端部平行配置的既定方向,于该物体的装载区域的两侧分别以与上述既定方向正交的方向为长边方向设有具2维光栅的标尺的上述2个移动体中的至少一方,于上述既定平面内3自由度方向的位置信息,以具有在上述既定方向彼此位置不同的多个读头,并通过从该多个读头中与上述2个标尺分别对向的读头对上述2个标尺照射检测光的编码器系统加以测量。
74.如权利要求73所述的曝光方法,其中,上述2个移动体是以上述液浸区域在上述移动体上与上述标尺实质不接触的方式,相对上述嘴单元移动。
75.如权利要求74所述的曝光方法,其中,上述2个移动体是在与上述既定方向正交的方向的位置关系一边实质被维持的情形下、一边相对上述嘴单元移动。
76.如权利要求74所述的曝光方法,其中,通过上述至少一方的移动体的移动,将上述多个读头中与上述标尺对向的读头切换为其他读头。
77.如权利要求76所述的曝光方法,其中,上述多个读头,包含于上述既定方向配置在上述嘴单元两侧的读头;
于上述曝光中,使用配置在上述嘴单元两侧的读头中与上述标尺对向的读头测量上述移动体的位置信息。
78.如权利要求77所述的曝光方法,其中,上述多个读头,包含与配置在上述嘴单元两侧的读头于上述第1方向位置不同的读头。
79.如权利要求78所述的曝光方法,其中,上述2个移动体,分别于上述既定方向在上述装载区域的两侧设有上述标尺;
使用上述编码器系统,分别测量于上述既定平面内3自由度方向的上述2个移动体的位置信息。
80.如权利要求73所述的曝光方法,其中,上述编码器系统亦测量在与上述既定平面正交的第3方向的上述移动体的位置信息。
81.如权利要求64至80中任一项所述的曝光装置,其中,在使用定子设于上述底盘且可动子设于上述移动体的平面马达进行上述移动体之驱动中,根据以上述编码器系统测量之位置信息控制上述平面马达。
82.一种器件制造方法,其包含:
使用如权利要求46至63中任一项所述的曝光装置,使物体曝光的动作;以及
使上述曝光后的物体显影的动作。
83.一种器件制造方法,其包含:
使用如权利要求64至81中任一项所述的曝光方法,使物体曝光的动作;以及
使上述曝光后的物体显影的动作。
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Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI610149B (zh) * 2006-08-31 2018-01-01 Nikon Corp 移動體驅動系統及移動體驅動方法、圖案形成裝置及方法、曝光裝置及方法、元件製造方法、以及決定方法
KR101585370B1 (ko) 2006-08-31 2016-01-14 가부시키가이샤 니콘 이동체 구동 방법 및 이동체 구동 시스템, 패턴 형성 방법 및 장치, 노광 방법 및 장치, 그리고 디바이스 제조 방법
CN101410945B (zh) * 2006-08-31 2013-03-27 株式会社尼康 与移动体驱动、图案形成、曝光相关的方法和装置
EP2071613B1 (en) 2006-09-01 2019-01-23 Nikon Corporation Exposure method and apparatus
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KR101497862B1 (ko) 2007-12-28 2015-03-04 가부시키가이샤 니콘 노광 장치, 이동체 구동 시스템, 패턴 형성 장치 및 노광 방법, 그리고 디바이스 제조 방법
US8514395B2 (en) * 2009-08-25 2013-08-20 Nikon Corporation Exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method
US8493547B2 (en) * 2009-08-25 2013-07-23 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
JP2011168028A (ja) * 2010-02-22 2011-09-01 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
CN102608861A (zh) * 2011-01-19 2012-07-25 上海华虹Nec电子有限公司 一种改善硅片周边光刻胶形貌的方法
CN102540896B (zh) * 2012-02-29 2013-07-17 清华大学 化学机械抛光传输机器人的非线性模糊结合递归控制系统
CN102591205B (zh) * 2012-02-29 2013-07-31 清华大学 化学机械抛光传输机器人的递归优化控制系统
JP5945632B2 (ja) * 2012-08-23 2016-07-05 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. リソグラフィ装置、デバイス製造方法及び変位測定システム
US9958424B2 (en) * 2012-10-01 2018-05-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method of identifying airborne molecular contamination source
WO2014054689A1 (ja) 2012-10-02 2014-04-10 株式会社ニコン 移動体装置、露光装置、及びデバイス製造方法
US9772564B2 (en) * 2012-11-12 2017-09-26 Nikon Corporation Exposure apparatus and exposure method, and device manufacturing method
KR102080875B1 (ko) * 2013-01-23 2020-04-16 삼성디스플레이 주식회사 스테이지 이송 장치 및 이를 이용한 스테이지 위치 측정 방법
CN104111596A (zh) * 2013-04-16 2014-10-22 上海微电子装备有限公司 用于光刻设备的全局调平的装置和方法
JP2014216631A (ja) * 2013-04-30 2014-11-17 キヤノン株式会社 描画装置、及び物品の製造方法
JP6193611B2 (ja) * 2013-04-30 2017-09-06 キヤノン株式会社 描画装置、及び物品の製造方法
TWI693477B (zh) 2015-02-23 2020-05-11 日商尼康股份有限公司 測量裝置、微影系統及曝光裝置、以及元件製造方法
TWI702474B (zh) * 2015-02-23 2020-08-21 日商尼康股份有限公司 基板處理系統及基板處理方法、以及元件製造方法
CN107250915B (zh) 2015-02-23 2020-03-13 株式会社尼康 测量装置、光刻系统及曝光装置、以及管理方法、重迭测量方法及组件制造方法
CN105045042B (zh) * 2015-04-23 2017-06-16 清华大学 一种硅片台曝光区域六自由度位移测量方法
CN108139681B (zh) * 2015-09-30 2021-09-14 株式会社尼康 曝光装置及曝光方法、以及平面显示器制造方法
CN113359395A (zh) * 2015-09-30 2021-09-07 株式会社尼康 曝光装置、平面显示器之制造方法、以及元件制造方法
CN205427436U (zh) * 2016-03-23 2016-08-03 北京京东方光电科技有限公司 显示器件的对位检测设备及曝光工艺系统
US11099490B2 (en) * 2016-07-07 2021-08-24 Asml Netherlands B.V. Inspection substrate and an inspection method
TWI604290B (zh) * 2016-10-31 2017-11-01 智泰科技股份有限公司 具有空間位置誤差補償的數值控制工具機
JP6909021B2 (ja) * 2017-03-07 2021-07-28 キヤノン株式会社 リソグラフィ装置及び物品の製造方法
JP6945316B2 (ja) * 2017-03-24 2021-10-06 キヤノン株式会社 検出装置、パターン形成装置、取得方法、検出方法、および物品製造方法
CN106950801A (zh) * 2017-04-16 2017-07-14 合肥芯碁微电子装备有限公司 一种无掩膜激光直写光刻设备的快速边缘曝光方法
US10522557B2 (en) 2017-10-30 2019-12-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Surface topography by forming spacer-like components
CN109957504B (zh) * 2017-12-14 2022-08-02 长春长光华大智造测序设备有限公司 便于初始对准的高通量基因测序仪硅片及初始对准方法
KR20190092906A (ko) 2018-01-31 2019-08-08 김믿음 칼날 배수구망
US10591815B2 (en) * 2018-06-28 2020-03-17 Applied Materials, Inc. Shifting of patterns to reduce line waviness
JP7234345B2 (ja) * 2018-08-23 2023-03-07 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. ステージ装置および物体搭載プロセスの較正方法
JP7278138B2 (ja) * 2019-04-18 2023-05-19 キヤノン株式会社 基板処理装置、物品製造方法、基板処理方法、基板処理システム、管理装置、およびプログラム
US11764111B2 (en) * 2019-10-24 2023-09-19 Texas Instruments Incorporated Reducing cross-wafer variability for minimum width resistors
JP2023000112A (ja) * 2021-06-17 2023-01-04 キオクシア株式会社 計測装置および計測プログラム
CN113506746B (zh) * 2021-06-28 2024-03-19 华虹半导体(无锡)有限公司 解决超级结工艺打标区域高台阶差的方法
WO2024003608A1 (en) * 2022-06-26 2024-01-04 Nova Ltd Moving apparatus along multiple axes

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007055237A1 (ja) * 2005-11-09 2007-05-18 Nikon Corporation 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法
WO2007097379A1 (ja) * 2006-02-21 2007-08-30 Nikon Corporation パターン形成装置、マーク検出装置、露光装置、パターン形成方法、露光方法及びデバイス製造方法

Family Cites Families (73)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6144429A (ja) 1984-08-09 1986-03-04 Nippon Kogaku Kk <Nikon> 位置合わせ方法、及び位置合せ装置
US4780617A (en) * 1984-08-09 1988-10-25 Nippon Kogaku K.K. Method for successive alignment of chip patterns on a substrate
JPH0545886A (ja) 1991-08-12 1993-02-26 Nikon Corp 角形基板の露光装置
KR100300618B1 (ko) * 1992-12-25 2001-11-22 오노 시게오 노광방법,노광장치,및그장치를사용하는디바이스제조방법
JPH07270122A (ja) * 1994-03-30 1995-10-20 Canon Inc 変位検出装置、該変位検出装置を備えた露光装置およびデバイスの製造方法
JPH07335529A (ja) * 1994-06-09 1995-12-22 Nikon Corp 投影露光装置
US5715064A (en) * 1994-06-17 1998-02-03 International Business Machines Corporation Step and repeat apparatus having enhanced accuracy and increased throughput
US5677758A (en) * 1995-02-09 1997-10-14 Mrs Technology, Inc. Lithography System using dual substrate stages
JP3237522B2 (ja) 1996-02-05 2001-12-10 ウシオ電機株式会社 ウエハ周辺露光方法および装置
JP4029180B2 (ja) * 1996-11-28 2008-01-09 株式会社ニコン 投影露光装置及び投影露光方法
CN1244021C (zh) * 1996-11-28 2006-03-01 株式会社尼康 光刻装置和曝光方法
KR100512450B1 (ko) * 1996-12-24 2006-01-27 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 두개의물체홀더를가진이차원적으로안정화된위치설정장치와이런위치설정장치를구비한리소그래픽장치
USRE40043E1 (en) * 1997-03-10 2008-02-05 Asml Netherlands B.V. Positioning device having two object holders
US6208407B1 (en) * 1997-12-22 2001-03-27 Asm Lithography B.V. Method and apparatus for repetitively projecting a mask pattern on a substrate, using a time-saving height measurement
AU1262499A (en) 1998-03-11 1999-09-27 Nikon Corporation Ultraviolet laser apparatus and exposure apparatus comprising the ultraviolet laser apparatus
JP2000068192A (ja) 1998-08-18 2000-03-03 Nikon Corp 露光装置、露光方法及び位置検出方法
WO2001035168A1 (en) 1999-11-10 2001-05-17 Massachusetts Institute Of Technology Interference lithography utilizing phase-locked scanning beams
TWI223734B (en) * 1999-12-21 2004-11-11 Asml Netherlands Bv Crash prevention in positioning apparatus for use in lithographic projection apparatus
TW546699B (en) * 2000-02-25 2003-08-11 Nikon Corp Exposure apparatus and exposure method capable of controlling illumination distribution
US20020041377A1 (en) * 2000-04-25 2002-04-11 Nikon Corporation Aerial image measurement method and unit, optical properties measurement method and unit, adjustment method of projection optical system, exposure method and apparatus, making method of exposure apparatus, and device manufacturing method
US7561270B2 (en) * 2000-08-24 2009-07-14 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, device manufacturing method and device manufactured thereby
KR20030028826A (ko) * 2000-08-29 2003-04-10 가부시키가이샤 니콘 노광방법 및 장치
WO2002069049A2 (en) 2001-02-27 2002-09-06 Asml Us, Inc. Simultaneous imaging of two reticles
JP2002280283A (ja) 2001-03-16 2002-09-27 Canon Inc 基板処理装置
TW529172B (en) * 2001-07-24 2003-04-21 Asml Netherlands Bv Imaging apparatus
JP2003037153A (ja) * 2001-07-25 2003-02-07 Nikon Corp 保持装置、ステージ装置、および露光装置ならびに半導体デバイス
WO2004012245A1 (ja) * 2002-07-31 2004-02-05 Nikon Corporation 位置計測方法、位置制御方法、露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法
JP2005536775A (ja) * 2002-08-23 2005-12-02 株式会社ニコン 投影光学系、フォトリソグラフィ方法および露光装置、並びに露光装置を用いた方法
CN100470367C (zh) * 2002-11-12 2009-03-18 Asml荷兰有限公司 光刻装置和器件制造方法
EP2495613B1 (en) 2002-11-12 2013-07-31 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus
AU2003302831A1 (en) 2002-12-10 2004-06-30 Nikon Corporation Exposure method, exposure apparatus and method for manufacturing device
US7358507B2 (en) 2002-12-13 2008-04-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Liquid removal in a method and device for irradiating spots on a layer
ATE335272T1 (de) 2002-12-19 2006-08-15 Koninkl Philips Electronics Nv Verfahren und anordnung zum bestrahlen einer schicht mittels eines lichtpunkts
KR101562447B1 (ko) 2003-02-26 2015-10-21 가부시키가이샤 니콘 노광 장치, 노광 방법 및 디바이스 제조 방법
KR101516142B1 (ko) 2003-05-06 2015-05-04 가부시키가이샤 니콘 투영 광학계, 노광 장치 및 노광 방법
KR101674329B1 (ko) * 2003-06-19 2016-11-08 가부시키가이샤 니콘 노광 장치 및 디바이스 제조방법
JP4492239B2 (ja) * 2003-07-28 2010-06-30 株式会社ニコン 露光装置及びデバイス製造方法、並びに露光装置の制御方法
WO2005029559A1 (ja) 2003-09-19 2005-03-31 Nikon Corporation 露光装置及びデバイス製造方法
WO2005059617A2 (en) 2003-12-15 2005-06-30 Carl Zeiss Smt Ag Projection objective having a high aperture and a planar end surface
WO2005059645A2 (en) 2003-12-19 2005-06-30 Carl Zeiss Smt Ag Microlithography projection objective with crystal elements
US7589822B2 (en) * 2004-02-02 2009-09-15 Nikon Corporation Stage drive method and stage unit, exposure apparatus, and device manufacturing method
US7102729B2 (en) * 2004-02-03 2006-09-05 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, measurement system, and device manufacturing method
JP2005317916A (ja) * 2004-03-30 2005-11-10 Canon Inc 露光装置及びデバイス製造方法
WO2005124834A1 (ja) 2004-06-22 2005-12-29 Nikon Corporation ベストフォーカス検出方法及び露光方法、並びに露光装置
KR100550352B1 (ko) * 2004-07-02 2006-02-08 삼성전자주식회사 반도체 기판의 노광방법 및 이를 이용하는 노광 장치
JP4747545B2 (ja) * 2004-09-30 2011-08-17 株式会社ニコン ステージ装置及び露光装置並びにデバイス製造方法
TWI649790B (zh) * 2004-11-18 2019-02-01 日商尼康股份有限公司 位置測量方法、位置控制方法、測量方法、裝載方法、曝光方法及曝光裝置、及元件製造方法
US20060139595A1 (en) * 2004-12-27 2006-06-29 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and method for determining Z position errors/variations and substrate table flatness
KR100585170B1 (ko) * 2004-12-27 2006-06-02 삼성전자주식회사 트윈 기판 스테이지를 구비한 스캐너 장치, 이를 포함하는반도체 사진 설비 및 상기 설비를 이용한 반도체 소자의제조방법
JP2006278820A (ja) 2005-03-30 2006-10-12 Nikon Corp 露光方法及び装置
JP4677267B2 (ja) * 2005-04-04 2011-04-27 キヤノン株式会社 平面ステージ装置及び露光装置
US7515281B2 (en) * 2005-04-08 2009-04-07 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7161659B2 (en) * 2005-04-08 2007-01-09 Asml Netherlands B.V. Dual stage lithographic apparatus and device manufacturing method
EP2527921A3 (en) 2005-04-28 2017-10-18 Nikon Corporation Exposure method and exposure apparatus
JP4410216B2 (ja) * 2005-05-24 2010-02-03 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. 2ステージ・リソグラフィ装置及びデバイス製造方法
EP1975981A1 (en) * 2005-12-28 2008-10-01 Nikon Corporation Pattern formation method, pattern formation device, and device fabrication method
EP1983555B1 (en) * 2006-01-19 2014-05-28 Nikon Corporation Movable body drive method, movable body drive system, pattern formation method, pattern forming apparatus, exposure method, exposure apparatus and device manufacturing method
EP3279739A1 (en) * 2006-02-21 2018-02-07 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
CN101385121B (zh) * 2006-02-21 2011-04-20 株式会社尼康 图案形成装置及图案形成方法、移动体驱动系统及移动体驱动方法、曝光装置及曝光方法、以及组件制造方法
US7310132B2 (en) * 2006-03-17 2007-12-18 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
TWI454859B (zh) * 2006-03-30 2014-10-01 尼康股份有限公司 移動體裝置、曝光裝置與曝光方法以及元件製造方法
CN100504614C (zh) * 2006-04-14 2009-06-24 上海微电子装备有限公司 步进扫描光刻机双台交换定位系统
US7483120B2 (en) * 2006-05-09 2009-01-27 Asml Netherlands B.V. Displacement measurement system, lithographic apparatus, displacement measurement method and device manufacturing method
SG172681A1 (en) * 2006-06-09 2011-07-28 Nikon Corp Movable-body apparatus, exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
CN101410945B (zh) * 2006-08-31 2013-03-27 株式会社尼康 与移动体驱动、图案形成、曝光相关的方法和装置
KR101585370B1 (ko) * 2006-08-31 2016-01-14 가부시키가이샤 니콘 이동체 구동 방법 및 이동체 구동 시스템, 패턴 형성 방법 및 장치, 노광 방법 및 장치, 그리고 디바이스 제조 방법
TWI610149B (zh) * 2006-08-31 2018-01-01 Nikon Corp 移動體驅動系統及移動體驅動方法、圖案形成裝置及方法、曝光裝置及方法、元件製造方法、以及決定方法
KR101477471B1 (ko) * 2006-09-01 2014-12-29 가부시키가이샤 니콘 이동체 구동 방법 및 이동체 구동 시스템, 패턴 형성 방법 및 장치, 노광 방법 및 장치, 그리고 디바이스 제조 방법
EP2071613B1 (en) * 2006-09-01 2019-01-23 Nikon Corporation Exposure method and apparatus
CN100468212C (zh) * 2006-09-22 2009-03-11 上海微电子装备有限公司 双台定位交换系统
JP2007274881A (ja) * 2006-12-01 2007-10-18 Nikon Corp 移動体装置、微動体及び露光装置
US7903866B2 (en) * 2007-03-29 2011-03-08 Asml Netherlands B.V. Measurement system, lithographic apparatus and method for measuring a position dependent signal of a movable object
KR101497862B1 (ko) 2007-12-28 2015-03-04 가부시키가이샤 니콘 노광 장치, 이동체 구동 시스템, 패턴 형성 장치 및 노광 방법, 그리고 디바이스 제조 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007055237A1 (ja) * 2005-11-09 2007-05-18 Nikon Corporation 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法
WO2007097379A1 (ja) * 2006-02-21 2007-08-30 Nikon Corporation パターン形成装置、マーク検出装置、露光装置、パターン形成方法、露光方法及びデバイス製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5376267B2 (ja) 2013-12-25
US9229333B2 (en) 2016-01-05
TW201802616A (zh) 2018-01-16
HK1169861A1 (zh) 2013-02-08
JP6422002B2 (ja) 2018-11-14
HK1199108A1 (zh) 2015-06-19
KR20130105924A (ko) 2013-09-26
CN104133347B (zh) 2016-05-18
CN101681809B (zh) 2012-04-25
TW201443579A (zh) 2014-11-16
JP6332840B2 (ja) 2018-05-30
CN102566320B (zh) 2015-01-28
JP6071118B2 (ja) 2017-02-01
TWI563344B (zh) 2016-12-21
US10310384B2 (en) 2019-06-04
JP2012216870A (ja) 2012-11-08
JP2017083863A (ja) 2017-05-18
JP2012209581A (ja) 2012-10-25
US20180004098A1 (en) 2018-01-04
US9690205B2 (en) 2017-06-27
US20180004097A1 (en) 2018-01-04
JP2014232882A (ja) 2014-12-11
CN104133347A (zh) 2014-11-05
JP5679130B2 (ja) 2015-03-04
TWI547769B (zh) 2016-09-01
TW201907243A (zh) 2019-02-16
JPWO2009084244A1 (ja) 2011-05-12
JP6071086B2 (ja) 2017-02-01
JP5854340B2 (ja) 2016-02-09
KR20100106201A (ko) 2010-10-01
KR101477833B1 (ko) 2014-12-30
TW201635046A (zh) 2016-10-01
TW201802617A (zh) 2018-01-16
US20090268178A1 (en) 2009-10-29
TWI454851B (zh) 2014-10-01
TWI643035B (zh) 2018-12-01
JP2019012292A (ja) 2019-01-24
TWI602033B (zh) 2017-10-11
JP2016075927A (ja) 2016-05-12
KR101525342B1 (ko) 2015-06-10
JP6429047B2 (ja) 2018-11-28
KR20130105925A (ko) 2013-09-26
WO2009084244A1 (ja) 2009-07-09
HK1169716A1 (zh) 2013-02-01
US20140362356A1 (en) 2014-12-11
US20170255108A1 (en) 2017-09-07
US10274831B2 (en) 2019-04-30
CN102540767B (zh) 2015-05-20
JP5376268B2 (ja) 2013-12-25
CN101681809A (zh) 2010-03-24
JP2016033686A (ja) 2016-03-10
JP5088588B2 (ja) 2012-12-05
JP2017201426A (ja) 2017-11-09
KR101497862B1 (ko) 2015-03-04
CN102566320A (zh) 2012-07-11
TW201443578A (zh) 2014-11-16
JP2012235148A (ja) 2012-11-29
JP2014003310A (ja) 2014-01-09
TW200942980A (en) 2009-10-16
HK1137093A1 (en) 2010-07-16
JP5376266B2 (ja) 2013-12-25
TWI640840B (zh) 2018-11-11
JP2017215599A (ja) 2017-12-07

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