CN104364881A - 移动体装置、曝光装置以及器件制造方法 - Google Patents

移动体装置、曝光装置以及器件制造方法 Download PDF

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Abstract

载台装置包括载台(WST、MST)和平面马达,所述载台能够在载台底座上沿XY平面移动,所述平面马达具有设置在各个载台(WST、MST)上的第一和第二磁铁单元(51A、51B)、以及包括二维排列在载台底座上的多个线圈的线圈单元(60),并且所述平面马达通过由于与磁铁单元(51A、51B)之间的电磁相互作用而产生的驱动力来驱动载台(WST、MST)。按照以下方式来确定磁铁的布局:在载台(WST、MST)在载台底座上在Y轴方向上相互接近至预定距离以内或者接触的状态下,构成磁铁单元(51A)的磁铁和构成磁铁单元(51B)的磁铁不同时与构成线圈单元的同一个线圈(38)相对。

Description

移动体装置、曝光装置以及器件制造方法
技术领域
本发明涉及移动体装置、曝光装置以及器件制造方法,尤其涉及具有由平面马达驱动的两个移动体的移动体装置、具有该移动体装置的曝光装置、以及使用该曝光装置的器件制造方法。
背景技术
以往,在制造半导体元件(集成电路等)、液晶显示元件等的电子器件(微器件)的光刻工序中,使用各种曝光装置。例如,作为用于制造半导体元件的曝光装置,已知有经由光学系统和液体对晶片进行曝光的液浸曝光装置。作为这种曝光装置,例如已知有具有载置晶片的晶片载台和设置有测量部件的测量用载台这种类型的液浸曝光装置(例如参照专利文献1)、和具有两个晶片载台的双晶片载台类型的液浸曝光装置(例如参照专利文献2)等。
在专利文献1公开的液浸曝光装置中,为了始终在投影光学系统的正下方保持液浸区域,在测量用载台和晶片载台接触或者接近(相隔预定距离以内)的状态下在两者之间进行液浸区域的转移。另外,在专利文献2公开的液浸曝光装置中,出于同样的目的,在两个晶片载台相互接触或者接近(相隔预定距离以内)的状态下在两者之间进行液浸区域的转移。
但是,晶片载台随着晶片的大型化而大型化,作为今后晶片载台的驱动源,平面马达被认为是有希望的。但是,在与专利文献1、2等公开的类型相同的液浸曝光装置中采用平面马达、特别是动磁型平面马达来作为晶片载台等的驱动源的情况下,当用于上述液浸区域的转移的两个载台接近了时,两个载台各自具有的磁铁与同一线圈相对,由该线圈产生的电场(磁场)作用在两个载台的磁铁上(例如电磁相互作用),从而可能会导致难以独立、稳定地驱动两个晶片载台。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利申请公开第2008/0088843号说明书
专利文献2:美国专利申请公开第2011/0025998号说明书
发明内容
用于解决问题的手段
根据本发明的第一方式,提供第一移动体装置,其包括:第一移动体,其能够在载台底座上沿二维平面移动;第二移动体,其能够在所述载台底座上与所述第一移动体独立地沿二维平面移动;以及平面马达,其具有第一磁铁单元、第二磁铁单元、以及线圈单元,所述第一磁铁单元包括设置在所述第一移动体上的多个磁铁,所述第二磁铁单元包括设置在所述第二移动体上的多个磁铁,所述线圈单元包括二维排列在所述载台底座上的多个线圈,通过由于所述第一磁铁单元和所述线圈单元之间的电磁相互作用而产生的驱动力来驱动所述第一移动体,通过由于所述第二磁铁单元和所述线圈单元之间的电磁相互作用而产生的驱动力来驱动所述第二移动体;根据所述线圈单元的线圈的大小和配置来确定所述第一和第二磁铁单元各自的周边部的多个磁铁在所述第一或第二移动体上的配置,使得在所述第一移动体和所述第二移动体位于所述载台底座上的预定范围内并在与所述二维平面相平行的第一方向上相互接近至预定距离以内或者接触的第一状态下、并且在所述第一移动体和所述第二移动体在所述二维平面内在与所述第一方向相垂直的第二方向上至少具有预定的位置关系的状态下,构成所述第一磁铁单元的磁铁和构成所述第二磁铁单元的磁铁不同时与构成所述线圈单元的同一个第一方向驱动用线圈相对。
由此,能够在预定的平面内相互独立且稳定地驱动第一和第二移动体。
根据本发明的第二方式,提供第二移动体装置,其包括:第一移动体,其能够在载台底座上沿二维平面移动;第二移动体,其能够在所述载台底座上与所述第一移动体独立地沿二维平面移动;以及平面马达,其具有第一磁铁单元、第二磁铁单元、以及线圈单元,所述第一磁铁单元包括设置在所述第一移动体上的多个磁铁,所述第二磁铁单元包括设置在所述第二移动体上的多个磁铁,所述线圈单元包括二维排列在所述载台底座上的多个线圈,通过由于所述第一磁铁单元和所述线圈单元之间的电磁相互作用而产生的驱动力来驱动所述第一移动体,通过由于所述第二磁铁单元和所述线圈单元之间的电磁相互作用而产生的驱动力来驱动所述第二移动体;根据所述线圈单元的线圈的大小和配置来确定所述第一和第二磁铁单元各自的周边部的多个磁铁在所述第一或第二移动体上的配置,使得在所述第一移动体和所述第二移动体位于所述载台底座上的预定范围内并在与所述二维平面相平行的第一方向上相互接近至预定距离以内或者接触的第一状态下、并且在所述第一移动体和所述第二移动体在所述二维平面内至少在与所述第一方向相垂直的第二方向上具有预定的位置关系的状态下,在构成所述线圈单元的预定的线圈所产生的磁场和构成所述第一磁铁单元的磁铁之间产生电磁相互作用,在所述预定的线圈所产生的所述磁场和构成所述第二磁铁单元的磁铁之间不产生电磁相互作用。
由此,能够在预定的平面内相互独立且稳定地驱动第一和第二移动体。
根据本发明的第三方式,提供第三移动体装置,其包括:第一移动体,其能够在载台底座上沿二维平面移动;第二移动体,其能够在所述载台底座上与所述第一移动体独立地沿二维平面移动;以及平面马达,其具有第一磁铁单元、第二磁铁单元、以及线圈单元,所述第一磁铁单元包括设置在所述第一移动体上的多个磁铁,所述第二磁铁单元包括设置在所述第二移动体上的多个磁铁,所述线圈单元包括二维排列在所述载台底座上的多个线圈,通过由于所述第一磁铁单元和所述线圈单元之间的电磁相互作用而产生的驱动力来驱动所述第一移动体,通过由于所述第二磁铁单元和所述线圈单元之间的电磁相互作用而产生的驱动力来驱动所述第二移动体;在与所述二维平面相平行的第一方向上,从所述第一移动体的一侧的端部到所述第一磁铁单元的所述一侧的端部的距离与从所述第二移动体的另一侧的端部到所述第二磁铁单元的所述另一侧的端部的距离之和大于等于所述第一方向上的至少一个所述线圈的长度。
由此,能够在预定的平面内相互独立且稳定地驱动第一和第二移动体。
根据本发明的第四方式,提供曝光装置,其经由光学系统和液体并通过能量束对物体进行曝光,并且包括:在所述第一和第二移动体的至少一者上载置所述物体的、上述第一和第二移动体装置中的一者;以及向所述光学系统的正下方供应液体并在所述光学系统和所述第一及第二移动体中的至少一者之间形成液浸区域的液浸装置;当所述第一和第二移动体处于所述第一状态时,在两者之间进行所述液浸区域的转移。
由此,能够将第一和第二移动体之间的间隙尺寸维持为恒定,由此能够防止两个移动体之间的冲突、以及液体从两者的间隙泄露出来。
根据本发明的第五方式,提供器件制造方法,其包括:通过上述曝光装置对感应物体进行曝光;以及对被曝光了的所述物体进行显像。
附图说明
图1是简要地表示一个实施方式的曝光装置的结构的图。
图2是表示图1的载台装置的俯视图。
图3是放大表示图2的测量用载台的俯视图。
图4是用于说明晶片载台和测量用载台接近或者接触的状态下的线圈单元和磁铁单元的位置关系的图。
图5是通过仰视图来表示图4的状态下的晶片载台和测量用载台的图。
图6是表示以一个实施方式的曝光装置的控制系统为中心构成的主控制装置的输入输出关系的框图。
图7是用于说明一个实施方式的曝光装置的动作的图。
图8是用于说明第一变形例的图。
图9是用于说明第二变形例的图。
具体实施方式
以下,基于图1至图7来说明一个实施方式。
在图1中,简要地表示了一个实施方式的曝光装置100的结构。该曝光装置100是步进扫描式的扫描型曝光装置、即所谓的扫描仪。如后所述,在本实施方式中,设置有投影光学系统PL,以下将与该投影光学系统PL的光轴AX平行的方向设为Z轴方向,将在与Z轴方向垂直的平面内相对扫描标线片和晶片的方向设为Y轴方向,将与Z轴和Y轴垂直的方向设为X轴方向,并将围绕X轴、Y轴、Z轴旋转(倾斜)的方向分别设为θx、θy、θz方向来进行说明。
曝光装置100包括:照明系统ILS;标线片载台RST,其保持标线片R并向预定的扫描方向(这里,是图1中的纸面上的左右方向、即Y轴方向)移动,其中,所述标线片R通过来自所述照明系统ILS的曝光用照明光(以下简称为照明光)IL而被照明;投影单元PU,其包括投影光学系统PL,所述投影光学系统PL将从标线片R射出的照明光IL投射到晶片W上;载台装置150,其包括载置晶片W的晶片载台WST和用于测量曝光的测量用载台MST;以及上述各部件的控制系统等。
照明系统ILS例如如美国专利申请公开第2003/0025890号说明书等所公开的那样包括光源和照明光学系统,其中所述照明光学系统具有包括光学积分器等的照度均匀化光学系统和标线片遮帘(reticleblind)等(均未图示)。照明系统ILS通过照明光(曝光用光)IL以大致均匀的照度对通过标线片遮帘(也称为光罩(masking)系统)设定(限制)的标线片R上的狭缝状的照明区域IAR进行照明。这里,作为照明光IL的一个例子,使用ArF准分子激光(波长193nm)。
在其图案面(图1中的下表面)上形成了电路图案等的标线片R例如通过真空吸附被固定在标线片载台RST上。标线片载台RST例如能够由包括线性马达等的标线片载台驱动系统55在XY平面内微小地驱动,并且能够以指定的扫描速度向预定的扫描方向(这里,是图1中的纸面上的左右方向、即Y轴方向)驱动。
标线片载台RST的XY平面内的位置信息(包括θz方向的旋转信息)始终由标线片激光干涉仪(以下称为“标线片干涉仪”)52经由移动镜65(实际上,设置有Y移动镜(或激光反射器(retro reflector))和X移动镜,所述Y移动镜具有与Y轴方向垂直的反射面,所述X移动镜具有与X轴方向垂直的反射面)例如以0.25nm左右的分辨能力进行检测。将标线片干涉仪52的测量值发送给主控制装置20,在主控制装置20中,基于标线片干涉仪52的测量值,经由标线片载台驱动系统55控制标线片载台RST在X轴方向、Y轴方向、以及θz方向(围绕Z轴的旋转方向)上的位置(和速度)。
由TTR(Through The Reticle,经由标线片)对准系统构成的一对标线片对准检测系统RAa、RAb在X轴方向上间隔预定的距离而设置在标线片R的上方,所述TTR对准系统使用用于经由投影光学系统PL同时观察以下标记的、曝光波长的光,所述标记是标线片R上的一对标线片对准标记和与其对应的、设置在测量用载台MST上的基准标记板FM(参照图2等)上的一对基准标记(以下称为“第一基准标记”)。作为标线片对准检测系统RAa、RAb,例如使用结构与美国专利第5,646,413号说明书等公开的结构相同的系统。
在图1中,投影单元PU配置在标线片载台RST的下方。投影单元PU包括镜筒140、以及由以预定的位置关系被保持在镜筒140内的多个光学元件构成的投影光学系统PL。作为投影光学系统PL,例如使用由具有Z轴方向的共同的光轴AX的多个透镜(透镜部件)构成的折射光学系统。投影光学系统PL例如通过两侧焦阑具有预定的投影倍率(例如1/4倍、1/5倍或1/8倍)。因此,如果通过来自照明系统ILS的照明光IL对标线片R上的照明区域IAR进行照明,则通过透过了图案面与投影光学系统PL的第一面(物体面)基本一致地配置的标线片R的照明光IL,经由投影光学系统PL(投影单元PU),将其照明区域IAR内的标线片R的电路图案的缩小像(电路图案的一部分的缩小像)形成在晶片W上的、与上述照明区域IAR共轭的区域(以下也称为曝光区域)IA上,所述晶片W配置在投影光学系统PL的第二面(像面)侧,并且其表面上涂布有抗蚀剂(感应剂)。并且,通过标线片载台RST和晶片载台WST的同步驱动,使标线片R在扫描方向(Y轴方向)上相对于照明区域IAR(照明光IL)进行相对移动,并且使晶片W在扫描方向(Y轴方向)上相对于曝光区域IA(照明光IL)进行相对移动,由此对晶片W上的一个曝光区域(shot region)(划分区域)进行扫描曝光,向该曝光区域转印标线片R的图案。即,在本实施方式中,通过照明系统ILS和投影光学系统PL在晶片W上生成标线片R的图案,通过基于照明光IL实现的晶片W上的感应层(抗蚀剂层)的曝光在晶片W上形成该图案。
另外,在本实施方式的曝光装置100中,由于进行了适用液浸法的曝光,因此标线片侧的开口随着开口数NA实质性地增加而变大。因此,在仅由透镜构成的折射光学系统中,难以满足珀兹伐(Petzval)的条件,投影光学系统存在大型化的趋势。为了避免该投影光学系统的大型化,也可以使用包括反射镜和透镜的反射折射系统(catadioptricsystem)。
另外,在本实施方式的曝光装置100中,在构成投影光学系统PL的最靠近像面侧(晶片W侧)的作为终端光学元件的透镜(以下也称为“顶端透镜”)191的附近,设置有构成液浸装置132的一部分的液体供应嘴131A和液体回收嘴131B。
液体供应嘴131A经由未图示的供应管与液体供应装置138(在图1中未图示,参照图6)连接,液体回收嘴131B经由未图示的回收管与液体回收装置139(在图1中未图示,参照图6)连接。
在本实施方式中,液浸用的液体Lq(参照图1)使用ArF准分子激光(波长为193nm的光)能够透过的纯水来制备。纯水的优点是:在半导体制造工厂等能够容易、大量地获得,并且对于晶片W上的抗蚀剂和光学透镜等的不良影响少。纯水对ArF准分子激光的折射率n大致为1.44。在该纯水中,照明光IL的波长被短波长化为193nm×1/n=约134nm。
包括液体供应嘴131A和液体回收嘴131B的液浸装置132由主控制装置20控制(参照图6)。主控制装置20经由液体供应嘴131A向顶端透镜191和晶片W之间供应液体Lq,并且经由液体回收嘴131B从顶端透镜191和晶片W之间回收液体Lq。此时,主控制装置20执行控制以使从液体供应嘴131A供应到顶端透镜191和晶片W之间的液体Lq的量与经由液体回收透镜131B回收的液体Lq的量始终相等。因此,在顶端透镜191和晶片W之间保持恒定量的液体L1(参照图1),通过该恒定量的液体形成液浸区域14(例如参照图2)。在该情况下,经常更换保持在顶端透镜191和晶片W之间的液体Lq。
另外,在测量用载台MST位于投影单元PU下方的情况下,也能够与上述说明同样地在测量台MTB和顶端透镜191之间充满液体Lq、即形成液浸区域。
在投影单元PU的+Y侧,如图1所示,设置有通过光学方式检测晶片W上的对准标记等检测对象标记的离轴对准系统(以下简称为“对准系统”)ALG。另外,作为对准系统ALG,可以使用各种方式的传感器,在本实施方式中,使用图像处理方式的传感器。另外,例如美国专利第5,493,403号说明书等公开了图像处理方式的传感器。将来自对准系统ALG的摄像信号提供给主控制装置20(参照图6)。
如图1和图2所示,载台装置150包括:底座盘12、配置在底座盘12上的载台底座21、配置在载台底座21上的晶片载台WST和测量用载台MST、测量上述两个载台WST和MST的位置的干涉仪系统118(参照图6)、以及驱动上述两个载台WST和MST的载台驱动系统124(参照图6)。
经由防振机构(未图示)将底座盘12大致水平(平行于XY平面)地支承在地板面F上。经由空气轴承(未图示)将载台底座21支承在底座盘12上。在载台底座21的上部容纳有后述的定子60(参照图4)。在本实施方式中,在后述的晶片载台WST驱动时和测量用载台MST驱动时,载台底座21作为配重块(counter mass)发挥功能。因此,也可以将驱动载台底座21的微调马达(trim motor)设置在载台底座21和底座盘12之间,以使载台底座21从基准位置的移动量收敛于预定范围内。
晶片载台WST和测量用载台MST分别由载台驱动系统124相互独立地驱动。晶片载台WST和测量用载台MST的6个自由度方向(X轴、Y轴、Z轴、θx、θy、θz的各个方向)的位置信息由干涉仪系统118检测。另外,在图1中,为了便于说明,仅图示了用于测量晶片载台WST在Y轴方向上的位置的Y轴干涉仪116、以及用于测量测量用载台MST在Y轴方向上的位置的Y轴干涉仪117。将干涉仪系统118的测量值传送给主控制装置20,主控制装置20基于干涉仪系统118的测量值并经由载台驱动系统124来控制晶片载台WST和测量用载台MST的位置(和速度)。另外,后面将进一步说明载台驱动系统124。
如图1所示,晶片载台WST包括晶片载台主体91和固定在该晶片载台主体91上的晶片台WTB。在本实施方式中,如图4所示,由容纳在载台底座21的上部的定子60和固定在晶片载台主体91的底部(底座相对面侧)上的磁铁单元51A构成的平面马达作为晶片载台驱动系统50A(参照图6)来使用。
在晶片台WTB上,设置有通过真空吸附等来保持晶片W的晶片保持器(未图示)。该晶片保持器包括板状的主体部和板件(plate)93(参照图1、图2),该板件93固定在上述主体部的上表面,并且在其中央形成有直径比晶片W的直径大0.1~2mm左右的圆形开口。在板件93的圆形开口内部的主体部的区域配置有多个销,晶片W在通过该多个销而被支承的状态下被真空吸附。在该情况下,在真空吸附晶片W的状态下,该晶片W的表面和板件93的表面成为大致相同的高度。板件93的整个表面涂覆有氟类树脂材料和丙烯酸类树脂材料等疏液性材料(疏水材料),形成有疏液膜。另外,在晶片W的表面涂布有抗蚀剂(感应剂),通过该涂布的抗蚀剂形成了抗蚀剂膜。在该情况下,抗蚀剂膜优选使用对于液浸用的液体Lq具有疏液性的材料。另外,也可以在晶片W的表面上以覆盖上述抗蚀剂膜的方式形成顶层涂覆膜(层)。作为该顶层涂覆膜,优选使用对于液浸用的液体Lq具有疏液性的材料。
另外,也可以使用包括晶片载台主体和晶片台的晶片载台,所述晶片载台主体能够在XY平面内的3个自由度方向上移动,所述晶片台经由未图示的Z校平机构(例如包括音圈马达等的致动器)搭载在上述晶片载台主体上,并且相对于晶片载台主体在Z轴方向、θx方向、以及θy方向上被微小地驱动。
如图1所示,测量用载台MST包括测量用载台主体92和固定在该测量用载台主体92上的测量台MTB。在本实施方式中,如图4所示,由定子60和固定在测量用载台主体92的底部(底座相对面侧)的磁铁单元51B构成的平面马达作为测量用载台驱动系统50B(参照图6)来使用。
测量台MTB包括上表面开口的中空长方体形状的框体、以及封闭该框体的上表面并例如由聚四氟乙烯(特氟隆(注册商标))等具有疏液性的材料形成的预定厚度的板部件101(参照图3),该测量台MTB具有高度方向的尺寸远小于宽度方向和进深方向的尺寸的长方体形状的外观。
如图3所示,板部件101中形成有:以Y轴方向为长度方向的长方形的开口101a,X轴方向的尺寸与上述开口101a大致相同并以该X轴方向为长度方向的长方形的开口101b,以及三个圆形开口101d、101e、101f。
在板部件101的开口101b的内侧和开口101b下方的框体(测量台MTB)的内部配置有照度监控器(照射量监控器)122。在照度监控器122的上表面涂覆有氟类树脂材料或丙烯酸类树脂材料等疏液性材料(疏水材料),由此形成了疏液膜。在本实施方式中,将该疏液膜的上表面和板部件101的上表面设定成大致同一个平面(齐平)。
本实施方式的照度监控器122例如具有与美国专利第5,721,608号说明书等公开的照度监控器(照射量监控器)同样的结构,在投影光学系统PL的像面上经由液体Lq来测量照明光IL的照度。
如图3所示,在板部件101的开口101a的内部配置有在俯视观察时为长方形的基准标记板FM。将基准标记板FM的上表面设定为与板部件101的表面大致相同的高度(齐平)。能够通过上述一对标线片对准检测系统RAa、RAb对每一对同时进行测量的三对第一基准标记RM11~RM32、以及通过对准系统ALG进行检测的三个第二基准标记WM1~WM3以预定的位置关系形成在基准标记板FM的表面上。这些基准标记分别由通过在铬层上以上述预定的位置关系进行图案化而形成的开口图案形成,所述铬层大致遍及整个表面地形成在构成基准标记板FM的部件(例如极低膨胀率玻璃陶瓷,例如CLEARCERAM(注册商标))的表面上。另外,也可以通过铝等的图案(剩余图案)来形成各个基准标记。
在本实施方式中,例如与美国专利第5,243,195号说明书等公开的内容相同地,按照以下方式来确定上述各个基准标记的配置:能够经由液体Lq并通过上述一对标线片对准检测系统RAa、RAb来同时测量上述第一基准标记RMj1、RMj2(j=1~3),并且能够在测量该第一基准标记RMj1、RMj2的同时不经由液体Lq地通过对准系统ALG来测量第二基准标记WMj。在基准标记板FM的上表面上,虽未进行图示,但在上述铬层的上部形成有由上述氟类树脂材料或丙烯酸类树脂材料等疏液性材料形成的疏液膜。
在板部件101的开口101d的内侧和开口101d下方的框体的内部配置有具有图案板103的照度不均测量器104,所述图案板103在俯视观察时为圆形。
照度不均测量器104具有上述图案板103、以及由配置在该图案板下方的未图示的受光元件(上述硅光二极管或光电倍增管)构成的传感器。图案板103由石英玻璃等构成,在其表面形成有铬等的遮光膜,在该遮光膜的中央形成有作为光透过部的销孔103a。并且,在该遮光膜上形成有由上述氟类树脂材料或丙烯酸类树脂材料等疏液性材料构成的疏液膜。
照度不均测量器104例如具有与美国专利第4,465,368号说明书等公开的照度不均测量器相同的结构,在投影光学系统PL的像面上经由液体Lq来测量照明光IL的照度不均。
在板部件101的开口101e的内部,俯视观察时圆形的狭缝板105在其表面与板部件101的表面大致为同一表面(齐平)的状态下配置。狭缝板105具有石英玻璃和在该石英玻璃的表面上形成的铬等的遮光膜,在该遮光膜的预定部位形成有作为光透过部的、向X轴方向和Y轴方向延伸的狭缝图案。并且,在该遮光膜上形成有由上述氟类树脂材料或丙烯酸类树脂材料等疏液性材料构成的疏液膜。该狭缝板105构成了空间像测量器的一部分,所述空间像测量器测量通过投影光学系统PL投影的图案的空间像(投影像)的光强度。在本实施方式中,在该狭缝板105下方的测量台MTB(框体)的内部设置有受光系统,所述受光系统经由所述狭缝图案接受经由投影光学系统PL和液体Lq照射在板部件101上的照明光IL,由此构成了例如与美国专利申请公开第2002/0041377号说明书等公开的空间像测量器相同的空间像测量器。
在板部件101的开口101f的内部,俯视观察时圆形的波面像差测量用图案板107以其表面与板部件101的表面大致为同一表面(齐平)的状态配置。该波面像差测量用图案板107具有石英玻璃和形成在该石英玻璃的表面上的铬等的遮光膜,在该遮光膜的中央形成有圆形的开口。并且,在该遮光膜上形成有由上述氟类树脂材料或丙烯酸类树脂材料等疏液性材料构成的疏液膜。在该波面像差测量用图案板107下方的测量台MTB(框体)的内部设置有受光系统,所述受光系统包括经由投影光学系统PL和液体Lq接受照明光IL的例如微透镜阵列,由此构成了例如欧洲专利第1,079,223号说明书等公开的波面像差测量器。
另外,从抑制热的影响的观点来看,也可以仅将上述空间像测量器和波面像差测量器等中的例如光学系统等的一部分搭载在测量用载台MST上。
并且,在本实施方式的曝光装置100中,虽然在图1中未进行图示,但是设置有包括照射系统110a和受光系统110b(参照图6)的、例如与美国专利第5,448,332号说明书等公开的内容相同的斜入射方式的多点焦点位置检测系统。
在本实施方式中,如图2的A-A剖视图即图4所示,在晶片载台主体91的底部以矩阵状配置有多个永久磁铁(以下简称为磁铁)53,由这些磁铁53构成了磁铁单元51A。另外,图4是从X轴方向观察的图,实际上在XY平面上配置成矩阵状。作为多个磁铁53,+Z侧为N极且-Z侧为S极的N极磁铁和极性相反的S极磁铁在XY平面内以预定间隔交替地配置,在N磁铁和S磁铁之间配置有与N极磁铁相对的一侧的磁极为N且与S极磁铁相对的一侧的磁极为S、并在X轴方向或Y轴方向上磁化的磁铁,由此构成了磁铁单元51A。另外,在测量用载台主体92的底部,与磁铁单元51A一样,配置有多个磁铁53并由该多个磁铁构成了磁铁单元51B。另外,图4是用于说明线圈单元60的线圈38和磁铁单元51A、51B的位置关系的图,在该图4中简化地表示了磁铁单元51A、51B的磁铁的配置,与实际不同。线圈单元60的线圈38的配置也是一样的。
如图2所示,载台底座21包括上表面开口的中空的主体部35、以及封闭主体部35的开口部的陶瓷板36(参照图4)。
在由主体部35和陶瓷板36形成的载台底座21的内部空间内,在XY二维方向上多个电枢线圈(以下简称为线圈)38配置成矩阵状(参照图2)。由这些线圈38构成了作为平面马达(以下适当地表示为平面马达50a、50B)的定子60的线圈单元(以下也适当地称为线圈单元60),所述平面马达是构成晶片载台驱动系统50A和测量用载台驱动系统50B中的每一个的动磁型的电磁驱动式的磁悬浮型平面马达。如图2所示,使用正方形的线圈来作为多个线圈38中的每一个线圈。提供给构成定子60的多个线圈38中的每一个的电流的大小和方向由主控制装置20(参照图6)控制。另外,如上所述,配置成矩阵状的多个磁铁(N极磁铁和S极磁铁)以预定的间隔交替地配置,该预定的间隔(磁极间距)、多个线圈的大小、以及相邻线圈之间的间隔作为马达(平面马达)的规格值而被预先设定为具有预定的关系。并且,在本实施方式中,向一部分电枢线圈38例如如美国专利第6,304,320号说明书公开的那样叠加地提供X推力用电流和Z推力用电流,被提供了这样的电流的电枢线圈38在与构成磁铁单元51A、51B中的每一个的一部分磁铁53之间产生电磁相互作用,从而产生X轴方向和Z轴方向的驱动力(推力)。另外,在本实施方式中,向一部分线圈38叠加地提供Y推力用电流和Z推力用电流,被提供了这样的电流的线圈38在与构成磁铁单元51A、51B中的每一个的一部分磁铁之间产生电磁相互作用,从而产生Y轴方向和Z轴方向的驱动力(推力)。即,在本实施方式中,通过平面马达50,能够向6个自由度方向(X轴、Y轴、Z轴、θx、θy、θz的各个方向)驱动晶片载台WST。在该情况下,通过平面马达50A,在X轴方向和Y轴方向上以长的行程来驱动晶片载台WST,在其余的4个自由度方向上微小地驱动晶片载台WST。另外,通过平面马达50B,与晶片载台WST同样地在6个自由度方向上驱动测量用载台MST。在本实施方式中,通过构成晶片载台驱动系统的平面马达50A和构成测量用载台驱动系统的平面马达50B,构成了载台驱动系统124(参照图6)。
在图5中表示了晶片载台WST和测量用载台MST的仰视图。如该图5所示,在晶片载台WST的晶片载台主体91的底部,大致遍及整个面地配置有磁铁单元51A。另一方面,在测量用载台MST的测量用载台主体92的底部,在除了其+Y侧的端部以外的其他区域配置有磁铁单元51B。在该情况下,在晶片载台WST和测量用载台MST在Y轴方向上相互间隔预定距离、例如接近至300μm以内或者接触的状态下,磁铁单元51A和磁铁单元51B的间隔如图4所示为Lm,在该间隔Lm与线圈38的Y轴方向上的长度Lc之间,Lm≥Lc的关系成立。即,在Y轴方向上,从晶片载台WST的一侧(-Y侧)的端部到磁铁单元51A的一侧的端部的距离(D1)和从测量用载台MST的另一侧(+Y侧)的端部到磁铁单元51B的另一侧的端部的距离(D2)的合计至少大于等于1个线圈38的Y轴方向上的长度。即,在本实施方式中,根据线圈单元60的线圈38的大小、配置来确定磁铁单元51A的周边部的多个磁铁在晶片载台WST上的配置和磁铁单元51B的周边部的多个磁铁在测量用载台MST上的配置,使得Lm≥(D1+D2)≥Lc的关系成立,换言之,使得在晶片载台WST和测量用载台MST位于载台底座21上的预定范围(与定子60相对的范围)内并在Y轴方向上相互接近至预定距离(例如300μm以内)或者接触的状态下,构成磁铁单元51A的磁铁53和构成磁铁单元51B的磁铁53不同时与构成线圈单元60的同一个线圈38相对。另外,将Lm设定为至少大于等于Y轴方向上的线圈长度Lc,并且优选比2个线圈的长度小,例如也可以设定为2Lc≥Lm≥(D1+D2)≥Lc的关系成立。或者也可以比一个半的线圈的长度小,1.5Lc≥Lm≥(D1+D2)≥Lc的关系成立。另外,也可以基于磁铁单元51A(或者磁铁单元51B)中的上述磁极间距来设定间隔Lm。例如,也可以设定为间隔Lm大于等于2个磁极间距。
在图6中图示了框图,该框图表示了以曝光装置100的控制系统为中心构成并综合地控制各个构成部分的主控制装置20的输入输出关系。主控制装置20包括工作站(或微型计算机)等,综合地控制构成曝光装置100的各个部分。在图6中,附图标记143表示设置在上述测量台MTB上的照度监控器122、照度不均测量器104、空间像测量器、波面像差测量器等测量器组。
接下来,基于图7等来说明本实施方式的曝光装置100中的、使用了晶片载台WST和测量用载台MST的并行处理动作。另外,在以下的动作中,主控制装置20控制液浸装置132,从液体供应嘴131A供应预定量的液体Lq,并且从液体回收嘴131B回收预定量的液体Lq,由此通过液体Lq来持续地充满投影光学系统PL的像面侧的光路空间。
在图7中,图示了对晶片载台WST上的晶片W(这里,作为一个例子,设定为某一批(一批为25片或50片)的最后的晶片)执行步进扫描式的曝光的状态。此时,测量用载台MST实际上在不与晶片载台WST冲突的预定的待机位置待机。
上述曝光动作通过在主控制装置20的控制下,基于事先执行的例如增强型全晶片对准(EGA)等晶片对准的结果等,重复地执行曝光间移动动作和扫描曝光动作来执行,所述曝光间移动动作是用于晶片W上的各个曝光区域的曝光的、使晶片载台WST向扫描开始位置(加速开始位置)移动的动作,所述扫描曝光动作是通过扫描曝光方式来转印形成在对各个曝光区域的标线片R上的图案的动作。另外,上述曝光动作在顶端透镜191和晶片W之间保持有液体Lq的状态下进行。
并且,在晶片载台WST侧,在对晶片W的曝光结束了的阶段,主控制装置20基于干涉仪系统118的测量值来控制载台驱动系统124的平面马达50B,并如图2所示那样使测量用载台MST(测量台MTB)移动至与位于曝光结束位置的晶片载台WST的-Y侧接近的位置。此时,主控制装置20检测干涉仪系统118中的、监控各个台在Y轴方向上的位置的干涉仪的测量值,使测量台MTB和晶片台WTB在Y轴方向上间隔例如300μm左右,保持非接触的状态。另外,不限于此,主控制装置20也可以使测量台MTB的-Y侧面和晶片台WTB的+Y侧面接触。
接下来,主控制装置20在保持晶片台WTB和测量台MTB在Y轴方向上的位置关系的同时,开始执行将两个载台WST、MST同时向+Y方向驱动的动作。
这样,当通过主控制装置20使晶片载台WST、测量用载台MST同时移动了时,伴随着该晶片载台WST和测量用载台MST向+Y方向的移动,保持在投影单元PU的顶端透镜191和晶片W之间的液体Lq依次移动到晶片W→板件93(晶片台WTB)→测量台MTB上。即,成为在测量台MTB和顶端透镜191之间保持有液体Lq的状态。
这里,在本实施方式中,根据图4可知,当将上述液体Lq(液浸区域14)从晶片台WTB上转移到测量台MTB上时,构成磁铁单元51A的一部分磁铁53和构成磁铁单元51B的一部分磁铁53不同时与任一个线圈38相对。因此,在本实施方式中,能够通过主控制装置20并经由平面马达50A和50B,在将晶片载台WST和测量用载台MST维持为在Y轴方向上相互接近或者接触的状态的同时使晶片载台WST和测量用载台MST向+Y方向移动并使液体Lq(液浸区域14)从晶片台WTB上转移到测量台MTB上。在该情况下,由于同一线圈38产生的磁场不会同时作用于磁铁单元51A和磁铁单元51B,因此能够稳定地驱动晶片载台WST和测量用载台MST,不会出现两者冲突、两者间的间隙局部地扩大并导致液体Lq从该间隙泄露水的情况。
当上述液体Lq(液浸区域14)从晶片台WTB上向测量台MTB上的转移结束了时,主控制装置20基于干涉仪系统118对晶片载台WST的位置的测量值来控制平面马达50A,使晶片载台WST移动到预定的晶片更换位置并更换为下一批的最初的晶片,与此并行,根据需要使用测量用载台MST来执行预定的测量。
作为上述预定的测量,例如可以将对准系统ALG的基线测量作为一个例子。具体地说,主控制装置20使用上述的标线片对准检测系统RAa、RAb同时检测设置在测量台MTB上的基准标记板FM上的一对第一基准标记和对应的标线片R上的一对标线片对准标记,并检测与一对第一基准标记对应的标线片对准标记的位置关系。此时,经由投影光学系统PL和液体Lq检测第一基准标记。另外,与此同时,主控制装置20通过对准系统ALG检测上述基准标记板FM上的第二基准标记,由此检测对准系统ALG的检测中心和第二基准标记的位置关系。
然后,主控制装置20基于上述一对第一基准标记和对应的标线片对准标记的位置关系、对准系统ALG的检测中心和第二基准标记的位置关系、以及已知的一对第一基准标记和第二基准标记的位置关系,求出基于投影光学系统PL产生的标线片图案的投影中心和对准系统ALG的检测中心的距离(或位置关系)、即对准系统ALG的基线。
然后,在上述两个台WST、MST上的操作结束了的阶段,主控制装置20将测量用载台MST和晶片载台WST设定为上述接近或者接触的状态,并且在保持晶片载台WST和测量用载台MST在Y轴方向上的位置关系的同时,在将液体Lq保持在投影光学系统PL下的状态下与刚才相反地将两个台WST、MST向-Y方向驱动,使晶片载台WST(晶片)移动到投影光学系统PL的下方。这里,当液体Lq(液浸区域14)从测量台MTB上转移到晶片台WTB上时,构成磁铁单元51A的一部分磁铁53和构成磁铁单元51B的一部分磁铁53也不会同时与任一个线圈38相对。因此,在本实施方式中,能够通过主控制装置20并经由平面马达50A和50B的每一个,在将晶片载台WST和测量用载台MST维持为在Y轴方向上相互接近或者接触的状态的同时使晶片载台WST和测量用载台MST向-Y方向移动并使液体Lq(液浸区域14)从测量台MTB上转移到晶片台WTB上。在该情况下,由于与上述相同的理由,也能够稳定地驱动晶片载台WST和测量用载台MST,不会出现两者冲突、两者间的间隙局部地扩大并导致液体Lq从该间隙泄露水的情况。
当晶片载台WST(晶片)向投影光学系统PL下方的移动结束了时,主控制装置20使测量用载台MST退回到预定的位置。
然后,主控制装置20对新的晶片执行晶片对准、步进扫描式的曝光动作,向晶片上的多个曝光区域依次转印标线片图案。之后,重复同样的动作。
如上所述,根据本实施方式的曝光装置100,载台装置150包括:晶片载台WST和测量用载台MST,其能够在载台底座21上相互独立地向6个自由度方向移动;以及平面马达50A、50B(载台驱动系统124),其设置在晶片载台WST和测量用载台MST的每一个上,具有包括分别具有多个磁铁53的磁铁单元51A、51B和二维地配置在载台底座21上的多个线圈38的线圈单元60,通过由于磁铁单元51A、51B之间的电磁相互作用而产生的驱动力来驱动晶片载台WST和测量用载台MST。另外,根据线圈单元60的线圈38的大小、配置来确定磁铁单元51A和51B各自的周边部的多个磁铁在晶片载台WST或测量用载台MST上的配置,使得在晶片载台WST和测量用载台MST位于载台底座21上的预定范围内并在Y轴方向上相互接近至预定距离以内或者接触的状态下,构成磁铁单元51A的磁铁和构成磁铁单元51B的磁铁53不同时与构成线圈单元60的同一个线圈38相对。因此,能够通过主控制装置20来相互独立地在XY平面内稳定地驱动晶片载台WST和测量用载台MST。
另外,根据本实施方式的曝光装置100,即使在上述液体Lq(液浸区域14)于晶片台WTB与测量台MTB之间转移时,也能够通过主控制装置20在XY平面内相互独立且稳定地驱动晶片载台WST和测量用载台MST。具体地说,在液体Lq(液浸区域14)转移时,主控制装置20也能够在将晶片载台WST和测量用载台MST维持为在Y轴方向上相互接近或者接触的状态的同时独立地在Y轴方向上驱动晶片载台WST和测量用载台MST。因此,能够将晶片载台WST和测量用载台MST之间的间隙尺寸维持为恒定,由此能够防止两个台WST、MST之间的冲突、以及液体从两者的间隙泄露出来。因此,根据曝光装置100,能够有效地抑制两个载台WST、MST之间的冲突和液体的泄露等异常的发生,进而能够有效地抑制由于该异常的发生而造成的装置停止运转等所导致的生产率的降低。
另外,根据本实施方式的曝光装置100,通过液浸曝光来执行高析像度且焦点深度比空气中的焦点深度大的曝光,由此能够高精度地将标线片R的图案转印到晶片上,例如能够通过ArF准分子激光作为器件规则(device rule)来实现45~100nm左右的精细图案的转印。
另外,在上述实施方式中说明了以下情况:使用XY二维排列的正方形线圈38来构成线圈单元60,并且与其相对应地使用由配置在正方形区域中的多个磁铁构成的磁铁单元51A、51B。但是,不限于此,例如也可以采用如图8中分别由仰视图示出的晶片载台WST′、MST′那样在晶片载台主体91、测量用载台主体92的底面的Y轴方向上的一个端部和另一个端部上的、如存在凹凸那样的区域中配置磁铁单元51A、51B的磁铁的阵列。在具有该图8的变形例的晶片载台WST′、MST′的载台装置和具有该载台装置的液浸曝光装置中,根据线圈单元60的线圈38的大小、配置来确定磁铁单元51A和51B各自的周边部的多个磁铁在晶片载台WST′或测量用载台MST′上的配置,使得在图8所示的位置关系,即晶片载台WST′和测量用载台MST′位于载台底座21上的预定范围内且在Y轴方向上相互接近至预定距离以内或者接触的状态,并且在两者在X轴方向上处于图8所示的预定位置关系的状态下,构成磁铁单元51A的磁铁和构成磁铁单元51B的磁铁不同时与构成线圈单元60的同一线圈38相对。因此,主控制装置20能够独立地驱动图8所示的晶片载台WST′和测量用载台MST′,并且能够通过在维持这两个载台的位置关系的同时,一边向+Y方向或-Y方向驱动晶片载台WST和测量用载台MST、一边进行上述液体Lq在两者之间的转移,来有效地抑制两个载台WST、MST之间的冲突和液体的泄露等异常的发生,进而能够有效地抑制由于该异常的发生而造成的装置停止运转等所导致的生产率的降低。
另外,在上述实施方式中,通过使构成磁铁单元51A的Y驱动用磁铁和构成磁铁单元51B的Y驱动用磁铁不同时与构成线圈单元60的同一Y轴方向驱动用线圈相对,能够独立地驱动晶片载台WST和测量用载台MST,但是不限于此。
例如,也可以根据线圈单元60的线圈的大小和配置来确定磁铁单元51A、51B各自的周边部的多个磁铁(特别是Y驱动用磁铁)在晶片载台WST或测量用载台MST上的配置,以使得构成线圈单元60的预定的线圈所产生的磁场和构成磁铁单元51A的磁铁之间产生电磁相互作用,并且该预定的线圈所产生的磁场和构成磁铁单元51B的磁铁之间不产生电磁相互作用。在该情况下,不产生电磁相互作用既包括上述预定的线圈产生的磁场不影响构成磁铁单元51B的磁铁,从而完全不产生电磁相互作用的情况,也包括即便产生电磁相互作用并产生了驱动力,其大小也足够小,从而处于能够相互独立地控制晶片载台WST和测量用载台MST的状态的情况。
另外,在上述实施方式中说明了具有与晶片载台WST分体的测量用载台MST的曝光装置,但是不限于此,例如具有多个如美国专利申请公开第2011/0025998号说明书和美国专利第5,969,441号说明书等公开的那样的、保持晶片的晶片载台的多载台型曝光装置也可以适用上述实施方式。在该情况下,也可以如图9所示的变形例那样,在构成两个晶片载台WST1、WST2中的每一个的晶片载台主体91的上部搭载具有一对突出部的晶片台WTB,所述一对晶片台从上述晶片载台主体91的Y轴方向上的两个侧面突出Lm/2或者更多。在该情况下,也可以遍及晶片载台主体91的整个底面来配置磁铁单元。并且,在该情况下,既可以仅在一个晶片台WTB上设置Y轴方向上的尺寸大于等于Lm的一对突出部,也可以仅在两个晶片台WTB的Y轴方向上的一侧设置Y轴方向上的尺寸大于等于Lm的突出部。总而言之,只要在两个晶片台WTB在Y轴方向上接近至预定距离以内或者接触的状态下,两个晶片载台WST所具有的晶片载台主体91相互之间的Y轴方向上的间隔大于等于Lm即可。不言而喻,也可以代替设置突出部,而使晶片载台主体91和晶片台WTB在俯视观察时为相同的形状,并使两个晶片载台主体91的底面上的磁铁单元的布局如下:在两个晶片载台WST在Y轴方向上接近至预定距离以内或者接触的状态下,磁铁单元相互之间的Y轴方向上的距离大于等于Lm。对于上述实施方式的晶片载台WST和测量用载台MST的组合也是一样的。
另外,在上述实施方式中说明了在测量用载台MST上设置能够同时执行标线片对准和对准系统的基线测量的大型的基准标记板FM的情况,但是不限于此,在标线片对准时和基线测量时,也可以在晶片载台WST上设置需要相对于基准标记板的投影光学系统和对准系统进行移动的小型的基准标记板。
另外,还已知有以下的平面马达装置:代替正方形线圈,而是例如如美国专利第6,445,093号说明书等公开的那样二维地配置长方形线圈或六边形线圈,将各个线圈设定为X驱动用线圈、Y驱动用线圈,并且与此相对应,磁铁单元也使用X驱动用磁铁、Y驱动用磁铁。具有该平面马达装置的载台装置和曝光装置也可以适用上述实施方式。在该情况下,也可以不针对所有的磁铁,根据线圈单元60的线圈的大小和配置来确定磁铁单元51A、51B各自的周边部的多个磁铁(特别是Y驱动用磁铁)在晶片载台WST或测量用载台MST上的配置,使得在晶片载台WST(第一移动体)和测量用载台MST(第二移动体)位于载台底座21上的预定范围内并在Y轴方向上相互接近至预定距离以内或者接触的状态,并且在X轴方向上至少处于预定的位置关系的状态下,构成磁铁单元51A的Y驱动用磁铁和构成磁铁单元51B的Y驱动用磁铁不同时与构成线圈单元60的同一个Y轴方向驱动用线圈相对。
另外,在上述实施方式中说明了载台装置150具有磁悬浮型平面马达的情况,但是不限于此,载台装置(移动体装置)也可以具有气悬浮型平面马达。在该情况下,在成为晶片载台WST和测量用载台MST移动时的引导面的载台底座21的上表面上非接触地支承晶片载台WST和测量用载台MST的空气轴承等气体静压轴承设置在晶片载台WST和测量用载台MST各自的底面上。
另外,在上述实施方式中说明了晶片载台WST和测量用载台MST均为能够在6个自由度方向上驱动的单一载台的情况,但是不限于此,也可以是包括所谓的粗动载台和微动载台的粗动载台。在该情况下,设置在粗动载台上的磁铁单元的磁铁的配置满足上述条件即可。
另外,在上述实施方式中,液体供应嘴和液体回收嘴各设置有1个,但是不限于此,例如也可以如国际公开第99/49504号公开的那样采用具有多个嘴的结构。另外,液浸装置132也可以采用欧洲专利申请公开第1,598,855号公报等公开的结构。总而言之,只要能够向构成投影光学系统PL的最下端的光学部件(顶端透镜)191和晶片W之间供应液体,液浸装置132的结构就可以是任意的。另外,不限于液浸曝光装置,也可以对不使用液体的干式曝光型的通常的曝光装置适用上述实施方式和变形例。
另外,在上述实施方式中说明了曝光装置为步进扫描式等的扫描型曝光装置的情况,但是不限于此,也可以是步进重复式的投影曝光装置、步进拼接式(step-and-stitch)的曝光装置、或者接近式曝光装置等。
另外,在上述实施方式中说明了使用干涉仪系统来测量晶片载台WST和测量用载台MST的位置的情况,但是也可以代替干涉仪系统而使用编码器系统,或者也可以与干涉仪系统同时使用编码器系统。作为该情况下的编码器系统,既可以采用例如如美国专利申请公开第2008/0088843号说明书等公开的那样在晶片台或测量台上设置刻度(scale)、并与其相对地在晶片台WTB、测量台MTB的外部配置编码器头(encoder head)部的编码器系统,或者也可以采用例如如美国专利申请公开第2006/0227309号说明书等公开的那样在晶片台WTB、测量台MTB上设置多个编码器头部,并与其相对地在晶片台WTB、测量台MTB的外部配置网格部(例如二维网格或二维地配置的一维的网格部)的结构的编码器系统。
另外,上述实施方式的曝光装置中的投影光学系统不仅可以是缩小系统,也可以是等倍及放大系统的任一种,投影光学系统PL不仅可以是折射系统,也可以是反射系统及反射折射系统的任一种,其投影像可以是倒立像或正立像。
另外,上述实施方式的曝光装置的光源不限于发出ArF准分子激光的设备,也可以使用发出KrF准分子激光(输出波长为248nm)、F2激光(输出波长为157nm)、Ar2激光(输出波长为126nm)、Kr2激光(输出波长为146nm)等的脉冲激光光源,以及发出g线(波长为436nm)、i线(波长为365nm)等辉线的超高压水银灯等。另外,也可以使用YAG激光的高次谐波产生装置等。另外,也可以使用例如通过掺杂了铒(或铒和镱这两者)的光纤放大器将从DFB半导体激光或光纤激光振荡的红外区域或可视区域的单一波长的激光放大并使用非线性光学晶体将波长转换为紫外线的高次谐波。另外,投影光学系统不仅可以是缩小系统,也可以是等倍或放大系统。
另外,在上述实施方式中,使用在光透过性的基板上形成了预定的遮光图案(或相位图案、减光图案)的光透过型光罩,但是代替该光罩,也可以例如如美国专利第6,778,257号说明书公开的那样使用基于应曝光图案的电子数据形成透过图案、反射图案或发光图案的电子光罩。
另外,也可以对如国际公开第2001/035168号等公开的那样通过在晶片W上形成干涉条纹而在晶片W上形成线与间隙(line andspace)图案的曝光装置(光刻系统)适用上述实施方式。
另外,也可以对例如如美国专利第6,611,316号说明书公开的那样经由投影光学系统在晶片上合成两个标线片图案并通过一次的扫描曝光基本上同时地对晶片上的一个曝光区域进行双重曝光的曝光装置适用上述实施方式。
另外,在上述实施方式中应形成图案的物体(被照射能量束的曝光对象的物体)不限于晶片,也可以是玻璃板(glass plate)、陶瓷基板、膜部件或空白光罩(mask blanks)等其他的物体。
作为曝光装置的用途,不限于半导体制造用的曝光装置,例如也可以广泛地适用于向方形的玻璃板转印液晶显示元件图案的液晶用的曝光装置,用于制造有机EL、薄膜磁头、摄像元件(CCD等)、微机械(Micro machine)、以及DNA芯片等的曝光装置。另外,不仅是半导体元件等微器件,为了制造光曝光装置、EUV曝光装置、X线曝光装置、以及电子线曝光装置等所使用的标线片或光罩而向玻璃基板或硅晶片等转印电路图案的曝光装置也可以适用上述实施方式。
另外,经过以下步骤来制造半导体器件:设计器件的功能、性能的步骤;制造基于上述设计步骤设计出的标线片的步骤;通过硅材料来制造晶片的步骤;通过上述实施方式的曝光装置将形成在标线片上的图案通过上述液浸曝光转印到晶片等物体上的光刻步骤;器件组装步骤(包括切割工序、接合(bonding)工序、封装工序);检查步骤等。在该情况下,在光刻步骤中,由于使用上述实施方式的曝光装置执行上述液浸曝光方法在物体上形成器件图案,因此能够以高的成品率来制造高集成度的器件。
另外,援引在此前的说明中引用的与曝光装置等相关的所有公报、国际公开、美国专利申请公开说明书、以及美国专利说明书的公开内容来作为本说明书的记载的一部分。
产业上的可利用性
如上所述,本发明的移动体装置适于在预定面内驱动两个移动体。另外,本发明的曝光装置和器件制造方法适用制造微器件。

Claims (13)

1.一种移动体装置,包括:
第一移动体,其能够在载台底座上沿二维平面移动;
第二移动体,其能够在所述载台底座上与所述第一移动体独立地沿二维平面移动;以及
平面马达,其具有第一磁铁单元、第二磁铁单元、以及线圈单元,所述第一磁铁单元包括设置在所述第一移动体上的多个磁铁,所述第二磁铁单元包括设置在所述第二移动体上的多个磁铁,所述线圈单元包括二维排列在所述载台底座上的多个线圈,通过由于所述第一磁铁单元和所述线圈单元之间的电磁相互作用而产生的驱动力来驱动所述第一移动体,通过由于所述第二磁铁单元和所述线圈单元之间的电磁相互作用而产生的驱动力来驱动所述第二移动体,
根据所述线圈单元的线圈的大小和配置来确定所述第一磁铁单元和第二磁铁单元各自的周边部的多个磁铁在所述第一移动体或第二移动体上的配置,使得在所述第一移动体和所述第二移动体位于所述载台底座上的预定范围内并在与所述二维平面相平行的第一方向上相互接近至预定距离以内或者接触的第一状态下、并且在所述第一移动体和所述第二移动体在所述二维平面内在与所述第一方向相垂直的第二方向上至少具有预定的位置关系的状态下,构成所述第一磁铁单元的磁铁和构成所述第二磁铁单元的磁铁不同时与构成所述线圈单元的同一个第一方向驱动用线圈相对。
2.一种移动体装置,包括:
第一移动体,其能够在载台底座上沿二维平面移动;
第二移动体,其能够在所述载台底座上与所述第一移动体独立地沿二维平面移动;以及
平面马达,其具有第一磁铁单元、第二磁铁单元、以及线圈单元,所述第一磁铁单元包括设置在所述第一移动体上的多个磁铁,所述第二磁铁单元包括设置在所述第二移动体上的多个磁铁,所述线圈单元包括二维排列在所述载台底座上的多个线圈,通过由于所述第一磁铁单元和所述线圈单元之间的电磁相互作用而产生的驱动力来驱动所述第一移动体,通过由于所述第二磁铁单元和所述线圈单元之间的电磁相互作用而产生的驱动力来驱动所述第二移动体,
根据所述线圈单元的线圈的大小和配置来确定所述第一磁铁单元和第二磁铁单元各自的周边部的多个磁铁在所述第一移动体或第二移动体上的配置,使得在所述第一移动体和所述第二移动体位于所述载台底座上的预定范围内并在与所述二维平面相平行的第一方向上相互接近至预定距离以内或者接触的第一状态下、并且在所述第一移动体和所述第二移动体在所述二维平面内在与所述第一方向相垂直的第二方向上至少具有预定的位置关系的状态下,在构成所述线圈单元的预定的线圈所产生的磁场和构成所述第一磁铁单元的磁铁之间产生电磁相互作用,在所述预定的线圈所产生的所述磁场和构成所述第二磁铁单元的磁铁之间不产生电磁相互作用。
3.根据权利要求1所述的移动体装置,其中,
根据所述线圈单元的线圈的大小和配置来确定所述第一磁铁单元和第二磁铁单元各自的周边部的多个磁铁在所述第一移动体或第二移动体上的配置,使得当所述第一移动体和所述第二移动体处于所述第一状态时,无论两者在所述第二方向上的位置关系如何,构成所述第一磁铁单元的磁铁和构成所述第二磁铁单元的磁铁不同时与构成所述线圈单元的同一个第一方向驱动用线圈相对。
4.一种移动体装置,包括:
第一移动体,其能够在载台底座上沿二维平面移动;
第二移动体,其能够在所述载台底座上与所述第一移动体独立地沿二维平面移动;以及
平面马达,其具有第一磁铁单元、第二磁铁单元、以及线圈单元,所述第一磁铁单元包括设置在所述第一移动体上的多个磁铁,所述第二磁铁单元包括设置在所述第二移动体上的多个磁铁,所述线圈单元包括二维排列在所述载台底座上的多个线圈,通过由于所述第一磁铁单元和所述线圈单元之间的电磁相互作用而产生的驱动力来驱动所述第一移动体,通过由于所述第二磁铁单元和所述线圈单元之间的电磁相互作用而产生的驱动力来驱动所述第二移动体;
在与所述二维平面相平行的第一方向上,从所述第一移动体的一侧的端部到所述第一磁铁单元的所述一侧的端部的距离与从所述第二移动体的另一侧的端部到所述第二磁铁单元的所述另一侧的端部的距离的合计包含所述第一方向上的至少一个所述线圈的长度。
5.根据权利要求4所述的移动体装置,其中,
在所述第一移动体和所述第二移动体位于所述载台底座上的预定范围内、并且在所述第一方向上所述第一移动体的所述一侧的端部和所述第二移动体的所述另一侧的端部相互接近至预定距离以内或者接触的第一状态下,并且在所述第一移动体和所述第二移动体在所述二维平面内在与所述第一方向相垂直的第二方向上至少具有预定的位置关系的状态下,当在所述第一轴方向上将从所述第一移动体的所述一侧的端部到所述第一磁铁单元的所述一侧的端部的距离设为D1、将从所述第二移动体的所述另一侧的端部到所述第二磁铁单元的所述另一侧的端部的距离设为D2,并且将所述第一方向上的一个所述线圈的长度设为Lc时,成立(D1+D2)≥Lc的关系。
6.根据权利要求4所述的移动体装置,其中,
在所述第一移动体和所述第二移动体位于所述载台底座上的预定范围内、并且在所述第一方向上所述第一移动体的所述一侧的端部和所述第二移动体的所述另一侧的端部相互接近至预定距离以内或者接触的第一状态下,并且在所述第一移动体和所述第二移动体在所述二维平面内在与所述第一方向相垂直的第二方向上至少具有预定的位置关系的状态下,当将所述第一方向上的所述第一磁铁单元和所述第二磁铁单元之间的间隔设为Lm,并将所述第一方向上的一个所述线圈的长度设为Lc时,成立Lm≥Lc的关系。
7.一种曝光装置,经由光学系统和液体利用能量束对物体进行曝光,其包括:
在所述第一移动体和第二移动体的至少一者上载置所述物体的、权利要求1至6中的任一项所述的移动体装置;以及
向所述光学系统的正下方供应液体并在所述光学系统与所述第一移动体及第二移动体中的至少一者之间形成液浸区域的液浸装置,
当所述第一移动体和第二移动体处于所述第一状态时,在两者之间进行所述液浸区域的转移。
8.根据权利要求7所述的曝光装置,其中,
所述第一移动体是载置所述物体的物体载台,
所述第二移动体是设置有测量部件的测量用载台。
9.根据权利要求8所述的曝光装置,其中,
在所述物体载台上,在与所述载台底座相对侧的面的几乎整面上配置有所述第一磁铁单元,
在所述测量用载台上,在与所述载台底座相对侧的面的、除了所述第一方向上的一个端部、且是能够接近所述物体载台侧的端部以外的区域配置有所述第二磁铁单元。
10.根据权利要求7所述的曝光装置,其中,
所述第一移动体和第二移动体均是载置所述物体的物体载台。
11.根据权利要求10所述的曝光装置,其中,
在所述第一移动体和第二移动体上,在各自的上端部的所述第一方向上的至少一侧设置有向外部突出的突出部,
根据所述第一方向驱动用线圈的第一方向上的尺寸来确定所述突出部在第一方向上的突出尺寸。
12.根据权利要求7至11中的任一项所述的曝光装置,其中,
对经过了所述光学系统的所述能量束,在所述第一方向上扫描载置于所述第一移动体或第二移动体上的所述物体,由此对所述物体进行曝光。
13.一种器件制造方法,包括:
通过权利要求7至12中的任一项所述的曝光装置对感应物体进行曝光;以及
对被曝光了的所述物体进行显像。
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