JP2005203681A - 露光装置及び露光方法、デバイス製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 露光装置EXは、基板P上の一部に液体1の液浸領域AR2を形成し、液体1と投影光学系PLとを介して基板P上に露光光ELを照射して基板Pを露光するものであって、基板Pの周辺に配置された平坦面60Aを有するプレート部材60と、基板P表面と平坦面60Aとの位置関係を調整する第2アクチュエータ31とを備えている。
【選択図】 図1
Description
R=k1・λ/NA … (1)
δ=±k2・λ/NA2 … (2)
ここで、λは露光波長、NAは投影光学系の開口数、k1、k2はプロセス係数である。(1)式、(2)式より、解像度Rを高めるために、露光波長λを短くして、開口数NAを大きくすると、焦点深度δが狭くなることが分かる。
本発明の露光装置(EX)は、基板(P)上の少なくとも一部に液体(1)の液浸領域(AR2)を形成し、液体(1)と投影光学系(PL)とを介して基板(P)上に露光光(EL)を照射して基板(P)を露光する露光装置において、基板(P)の周辺に配置された平坦面(60A)を有する周辺部材(60)と、基板(P)表面と平坦面(60A)との位置関係を調整する調整装置(31、31’)とを備えたことを特徴とする。
また本発明のデバイス製造方法は、上記記載の露光装置(EX)を用いることを特徴とする。
計測ステーション(B)内で、基板ステージ(PST)上に保持された基板(P)表面に関する第1の面情報と、基板(P)の周辺に配置される周辺部材(60)の平坦面(60A)に関する第2の面情報とを計測し、第1の面情報と第2の面情報とに基づいて、基板(P)表面と平坦面(60A)との位置関係を調整し、計測ステーション(B)とは異なる露光ステーション(A)内で、基板(P)を露光することを特徴とする。
また本発明のデバイス製造方法は、上記記載の露光方法を用いることを特徴とする。
図1において、本実施形態の露光装置EXは、基板Pを保持するステージを2つ搭載したツインステージ型露光装置であって、共通のベースBP上を各々独立に移動可能な第1基板ステージPST1及び第2基板ステージPST2を備えている。また、ツインステージ型露光装置EXは、基板Pに対する露光処理を行う露光ステーションAと、基板Pを保持した基板ステージPST1(又はPST2)に関する計測処理を行う計測ステーションBとを備えている。第1基板ステージPST1と第2基板ステージPST2とが移動することにより、露光ステーションAと計測ステーションBとの間で第1基板ステージPST1と第2基板ステージPST2とが交換可能である。なお、計測ステーションBにおいては、基板ステージPST1(PST2)に対する基板Pの搬入(ロード)及び搬出(アンロード)が行われる。つまり計測ステーションBにおいて基板Pの交換が行われる。また、露光ステーションA及び計測ステーションBを含む露光装置EX全体の動作は制御装置CONTによって統括制御される。
基板ステージPSTは、基板Pを保持して移動可能であって、基板Pを基板ホルダPHを介して保持するZチルトステージ52と、Zチルトステージ52を支持するXYステージ53とを備えている。XYステージ53(基板ステージPST)はベースBP上を移動可能であり、少なくとも露光ステーションAと計測ステーションBとの間を移動可能である。
まず、露光処理前の基板Pが計測ステーションBに搬入される。計測ステーションBには第2基板ステージPST2が配置されており、制御装置CONTは、不図示の搬送系を使って、露光処理前の基板Pを計測ステーションBの第2基板ステージPST2に搬入(ロード)する。搬入された基板Pは、第2基板ステージPST2上の基板ホルダPHに保持される(ステップSA1)。
ここで、露光ステーションAには、基板Pを保持した第1基板ステージPST1が配置されている。
例えば制御装置CONTは、XY干渉計56の出力をモニタしつつ第2基板ステージPST2のXYステージ53を円運動し、基板P表面のエッジ領域Eを含む輪帯状領域の複数点の位置情報をフォーカス・レベリング検出系70を使って検出する。このとき、第2アクチュエータ31は駆動されない。具体的には、フォーカス・レベリング検出系70の投光部70Aから射出された検出光が、基板Pのエッジ領域Eを含む輪帯状領域の複数の位置に照射されるように、第2基板ステージPST2のXYステージ53を円運動させつつ、第1アクチュエータ30を駆動してZチルトステージ52の位置(Z方向の位置)、姿勢(傾斜θX、θY)を調整して、基板P表面の前記輪帯状領域の複数点のZ位置情報を検出する。フォーカス・レベリング検出系70による位置情報検出結果は基板P(第2基板ステージPST2)のXY平面内での位置に対応させて制御装置CONTに記憶される。
制御装置CONTは、Zチルトステージ52(位置Z0)を基準とした基板P表面及び平坦面60Aそれぞれの近似平面を求める。
一方、露光ステーションAに配置されていた第1基板ステージPST1は、計測ステーションBに移動される。ここで、露光ステーションAにおいては、計測ステーションBでの第2基板ステージPST2に対する計測処理と並行して、第1基板ステージPST1に保持された基板Pに対する露光処理が行われており、露光処理を終えた基板Pを保持した第1基板ステージPST1が計測ステーションBに移動される。計測ステーションBに移動した第1基板ステージPST1上の基板Pは搬出(アンロード)される。そして、新たな露光処理されるべき基板Pが計測ステーションBの第1基板ステージPST1に搬入(ロード)され、上述した計測処理が行われる。
なお、このステップSA5は、第2基板ステージPST2が、計測ステーションBから露光ステーションAで移動する最中に行うようにしてもよい。
すなわち、各ショット領域のそれぞれに対する走査露光中は、液体1の供給前に求めた基準マークPFMと各ショット領域S1〜S20との位置関係の情報、及び液体1の供給後に基準マークMFMを使って求めたマスクMのパターンの像の投影位置情報に基づいて、基板P上の各ショット領域S1〜S20とマスクMとの位置合わせが行われる。
これと並行して、計測ステーションBで計測処理を終えた基板Pを保持した第1基板ステージPST1が露光ステーションAに移動する。
図7は本発明の別の実施形態を示す側断面図、図8は模式的な斜視図である。図7及び図8において、プレート部材60とZチルトステージ52との間には、プレート部材60の位置及び姿勢を調整する第3アクチュエータ31’(31A’〜31C’)が設けられている。このように、プレート部材60を第3アクチュエータ31’を使って駆動し、基板P表面と平坦面60Aとの位置関係を調整してもよい。
マスクステージMSTの移動により発生する反力は、投影光学系PLに伝わらないように、特開平8−330224号公報(US S/N 08/416,558)に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大地)に逃がしてもよい。
31(31A〜31C)…第2アクチュエータ(第1調整装置)、
31’(31A’〜31C’)…第3アクチュエータ(第2調整装置)、
40…シール部材、60…プレート部材(周辺部材)、60A…平坦面、
70…フォーカス・レベリング検出系(面位置検出装置)、
90…ギャップセンサ(面位置検出装置)、A…露光ステーション、AR1…投影領域、AR2…液浸領域、B…計測ステーション、EL…露光光、EX…露光装置、P…基板、PL…投影光学系、PH…基板ホルダ(ホルダ部)、PST…基板ステージ、
PST1…第1基板ステージ、PST2…第2基板ステージ
Claims (14)
- 基板上の少なくとも一部に液体の液浸領域を形成し、前記液体と投影光学系とを介して前記基板上に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置において、
前記基板の周辺に配置された平坦面を有する周辺部材と、
前記基板表面と前記平坦面との位置関係を調整する調整装置とを備えたことを特徴とする露光装置。 - 前記調整装置は、少なくとも前記基板表面と前記平坦面との法線方向の位置関係及び傾斜方向の位置関係の調整を行うことを特徴とする請求項1記載の露光装置。
- 前記調整装置は、前記基板の位置及び姿勢を調整する第1調整装置と、
前記周辺部材の位置及び姿勢を調整する第2調整装置とを含むことを特徴とする請求項1又は2記載の露光装置。 - 前記調整装置は、前記基板表面と前記平坦面とを略面一に調整することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記周辺部材の少なくとも一部は撥液性であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記基板を保持するホルダ部と、
前記基板と前記周辺部材との間に浸入した液体が前記ホルダ部の裏面側に浸入することを阻止するシール部材とを備えたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記基板表面と前記平坦面との位置関係を検出する面位置検出装置を備え、
前記調整装置は前記面位置検出装置の検出結果に基づいて前記調整を行うことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記基板を保持して移動可能な第1基板ステージと、
前記第1基板ステージとは独立して移動可能な第2基板ステージとを有し、
前記周辺部材は前記第1基板ステージ及び第2基板ステージのそれぞれに設けられており、
前記第1基板ステージが前記投影光学系を有する露光ステーションに配置されているときに、前記第2基板ステージが前記面位置検出装置を有する計測ステーションに配置されることを特徴とする請求項7記載の露光装置。 - 前記計測ステーションに設けられた前記面位置検出装置は、前記第2基板ステージに保持されている前記基板表面の複数の検出点の位置情報を検出して前記基板表面に関する第1の面情報を求めるとともに、前記平坦面の複数の検出点の位置情報を検出して前記平坦面に関する第2の面情報を求め、
前記露光ステーションにおいて、前記求めた前記第1の面情報及び前記第2の面情報に基づいて前記調整が行われ、前記第2基板ステージに保持されている前記基板が露光されることを特徴とする請求項8記載の露光装置。 - 前記面位置検出装置は、前記基板表面の複数の検出点の位置情報を検出して前記基板表面に関する第1の面情報を求めるとともに、前記平坦面の複数の検出点の位置情報を検出して前記平坦面に関する第2の面情報を求め、
前記第1の面情報及び前記第2の面情報に基づいて前記調整が行われることを特徴とする請求項7記載の露光装置。 - 基板上の少なくとも一部に液体による液浸領域を形成し、前記液体を介して前記基板を露光する露光方法であって、
計測ステーション内で、基板ステージ上に保持された基板表面に関する第1の面情報と、前記基板の周辺に配置される周辺部材の平坦面に関する第2の面情報とを計測し、
前記第1の面情報と前記第2の面情報とに基づいて、前記基板表面と前記平坦面との位置関係を調整し、
前記計測ステーションとは異なる露光ステーション内で、前記基板を露光することを特徴とする露光方法。 - 前記計測ステーションでの前記基板ステージに対する計測処理と並行して、前記露光ステーションで別の基板ステージに保持された基板に対する露光処理が行われることを特徴とする請求項11記載の露光方法。
- 請求項1〜請求項10のいずれか一項記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイス製造方法。
- 請求項11又は請求項12記載の露光方法を用いることを特徴とするデバイス製造方法。
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