JP2008166616A - 清掃装置及び清掃システム、パターン形成装置、清掃方法及び露光方法、並びにデバイス製造方法 - Google Patents

清掃装置及び清掃システム、パターン形成装置、清掃方法及び露光方法、並びにデバイス製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ウエハホルダWHを、簡素な機構で且つ良好な清掃を可能する。
【解決手段】上下方向に移動可能であり、清掃部材75を接触することによって支持するアーム74が、下方に移動し、下方に位置するウエハホルダWH上に清掃部材75を載置し、自重を受け渡すことで、支持を解除するとともに、清掃部材の水平面内での移動をほぼ拘束する。そして、ウエハホルダWHが清掃部材との相対位置を変更することにより、ウエハホルダWHの清掃を行う。このため、ウエハホルダWHの清掃を行う際に、アーム74を下方に移動する動作と、ウエハホルダを清掃部材に対して相対位置を変更する動作のみで、清掃を完了することが可能となるため、簡素な機構で良好に清掃を行うことが可能となる。
【選択図】図7

Description

本発明は、清掃装置及び清掃システム、パターン形成装置、清掃方法及び露光方法、並びにデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、物体保持部材の清掃を行う清掃装置及び清掃システム、パターンを物体保持部材上の物体に形成するパターン形成装置、物体保持部材を清掃する清掃方法及びパターンを物体保持部材上の物体に形成する露光方法、並びに前記露光方法を用いるデバイス製造方法に関する。
従来より、半導体素子又は液晶表示素子等を製造するリソグラフィ工程では、ステッパやスキャニング・ステッパなどの投影露光装置を含む種々の露光装置が用いられている。かかる露光装置では、パターンが形成される基板(ウエハ)を、基板ステージ(ウエハステージ)上で、平坦な状態で保持するために、ウエハステージ上に載置されたウエハホルダによってウエハを吸着保持している。
その際、ウエハホルダとウエハとの間にごみ等の異物が存在する状態でウエハを吸着すると、その異物によりウエハの平坦度が悪化する。このウエハの平坦度の悪化は、ウエハの各ショット領域の位置ズレ誤差やフォーカス誤差の要因となり、半導体素子等を製造する際の歩留まりを悪化させる大きな要因となっていた。そのため、従来は一般に一定間隔で装置を停止して露光作業を中断し、ウエハホルダを作業者の手が届く位置に移動させて、砥石や無塵布を用いて作業者が手作業にてウエハホルダ全体を拭いたり、ウエハホルダ全面の研磨を洗浄部材(砥石等)を用いて自動で行う機構を露光装置内に設け、該機構を用いてウエハホルダを清掃したりしていた(例えば、特許文献1、2参照)。
しかしながら、ウエハホルダの清掃を手作業で行う場合には、作業に長時間を要するため、実際に露光を行うことができる時間が短縮され、スループットが低下するおそれがある。また、上記特許文献1、2に記載の機構では、洗浄部材(砥石等)をウエハホルダ上に載置するための機構(洗浄部材を水平面内や鉛直方向に沿って搬送する機構)や、洗浄部材をウエハホルダ上で回転駆動する機構が設けられていることから、機構の構成が複雑で、その制御が煩雑になるおそれがある。
特許第3378274号公報 特開平8−321458公報
本発明は、上述した事情の下になされたものであり、第1の観点からすると、少なくとも水平面に沿った移動が可能な物体保持部材の清掃を行う清掃装置であって、前記物体保持部材上に載置可能な清掃部材と;前記清掃部材に対する鉛直方向の相対位置を、所定範囲内で変更可能な可動部材と;を備え、前記可動部材が、前記所定範囲の鉛直方向上側の端部に位置するときに、前記可動部材の一部と前記清掃部材の一部とが接触して、前記清掃部材の自重を前記可動部材が支持する清掃装置である。
これによれば、可動部材が、所定範囲(清掃部材に対する鉛直方向の相対位置を変更可能な範囲)の鉛直方向上側の端部に位置する場合には、可動部材の一部と清掃部材の一部とが接触することで清掃部材の自重を支持する。その一方で、可動部材が、前記所定範囲の鉛直方向上側の端部以外に位置する場合には、可動部材は、清掃部材の自重を支持しない。すなわち、例えば、可動部材が、物体保持部材上方で清掃部材の自重を支持した状態から下方に所定距離移動することにより、清掃部材と物体保持部材とが接触し、更に可動部材が下方に移動することにより、可動部材が前記所定範囲における鉛直方向上側の端部に位置しなくなるので、清掃部材の全自重が物体保持部材に支持されることになる。したがって、この支持状態で、清掃部材と物体保持部材とを水平面内で相対移動することにより、物体保持部材の清掃を、清掃部材の全自重が物体保持部材に掛かった状態で良好に行うことが可能となる。また、上下方向へ移動する可動部材を少なくとも備える構成のみで物体保持部材の清掃を行うことができるので、機構が簡素化するとともに、その制御を容易に行うことが可能となる。
本発明は、第2の観点からすると、少なくとも水平面に沿った移動が可能な物体保持部材を清掃する清掃システムであって、本発明の清掃装置と;前記物体保持部材の表面状態をモニタするモニタ装置と、前記物体保持部材上方に前記清掃部材が位置する所定の清掃開始位置に、前記物体保持部材を位置決めし、前記可動部材を介して、前記物体保持部材上に前記清掃部材を載置するとともに、前記モニタ装置のモニタ結果に基づいて、前記物体保持部材を水平面に沿って移動させ、前記物体保持部材と前記清掃部材との位置関係を変更する制御装置と;を備える清掃システムである。
これによれば、制御装置は、本発明の清掃装置を構成する清掃部材を物体保持部材上に載置した状態で、モニタ装置による物体保持部材の表面状態(物体保持部材上に存在する異物の位置等)のモニタ結果に基づいて、物体保持部材と清掃部材との水平面内における位置関係を変更して、物体保持部材の清掃を行う。これにより、物体保持部材の全面をシーケンシャルに清掃する場合と比較して効率的な清掃を行うことが可能となる。
本発明は、第3の観点からすると、エネルギビームの照射によって物体にパターンを形成するパターン形成装置であって、前記物体に前記エネルギビームを照射するパターニング装置と;前記物体を保持して、少なくとも水平面に沿った移動が可能な物体保持部材と;前記物体保持部材を清掃する本発明の清掃装置と;を備える第1のパターン形成装置である。
これによれば、物体保持部材の清掃を良好に行うことが可能な本発明の清掃装置によって、物体保持部材を清掃し、該物体保持部材に物体を保持させて、該物体にパターンを形成するので、物体に対するパターン形成を精度良く行うことが可能となる。
本発明は、第4の観点からすると、エネルギビームの照射によって物体にパターンを形成するパターン形成装置であって、前記物体に前記エネルギビームを照射するパターニング装置と;前記物体を保持して、少なくとも水平面に沿った移動が可能な物体保持部材と;前記物体保持部材を清掃する本発明の清掃システムと;を備える第2のパターン形成装置である。
これによれば、物体保持部材の清掃を高効率かつ良好に行うことが可能な本発明の清掃システムにより、物体保持部材を清掃し、この物体保持部材に保持された物体にエネルギビームを照射してパターンを形成するので、物体に対するパターン形成を精度良く行うことが可能となる。
本発明は、第5の観点からすると、可動部材により自重が支持された清掃部材の下方に、前記物体保持部材を位置決めする工程と;前記位置決めされた状態から、可動部材を移動させて、前記物体保持部材に前記清掃部材の自重を支持させる工程と;前記支持状態で、前記物体保持部材を水平面に沿って移動させて、前記清掃部材と前記物体保持部材との位置関係を変更する工程と;を含む第1の清掃方法である。
これによれば、可動部材により自重が支持された清掃部材の下方に物体保持部材を位置決めし、可動部材を移動させて物体保持部材に清掃部材の自重を支持させた後、物体保持部材を水平面に沿って移動させることにより、物体保持部材の清掃を行う。すなわち、可動部材に関しては少なくとも上下方向への移動を行うのみで、物体保持部材の清掃を行うことができる。これにより清掃動作が簡素化するとともに、その制御を容易に行うことが可能となる。また、物体保持部材の清掃を、清掃部材の全自重が物体保持部材に掛かった状態で行うことができるので、物体保持部材の清掃を良好に行うことが可能となる。
本発明は、第6の観点からすると、本発明の清掃装置を用いて、少なくとも水平面に沿った移動が可能な物体保持部材を清掃する清掃方法であって、前記清掃部材下方に、前記物体保持部材を位置決めする工程と;前記位置決めされた状態から、前記可動部材を移動させて、前記物体保持部材に前記清掃部材の自重を支持させる工程と;前記支持状態で、前記物体保持部材を水平面に沿って移動させて、前記清掃部材と前記物体保持部材との位置関係を変更する工程と;を含む第2の清掃方法である。
これによれば、本発明の清掃装置を構成する清掃部材の下方に、物体保持部材を位置決めし、可動部材を移動させて、物体保持部材に清掃部材の自重を支持させた後、物体保持部材を水平面に沿って移動させることにより物体保持部材の清掃を行う。このため、可動部材に関しては少なくとも上下方向への移動を行うのみで、物体保持部材の清掃を行うことができる。これにより、清掃動作が簡素化するとともに、その制御を容易に行うことが可能となる。また、物体保持部材の清掃を、清掃部材の全自重が物体保持部材に掛かった状態で行うことができるので、物体保持部材の清掃を良好に行うことが可能となる。
本発明は、第7の観点からすると、少なくとも水平面に沿った移動が可能な物体保持部材を清掃する清掃方法であって、前記物体保持部材の表面状態をモニタする工程と;前記物体保持部材に載置可能な清掃部材の下方に、前記物体保持部材を位置決めする工程と;前記位置決めされた状態から、前記清掃部材の自重を支持する可動部材を移動させて、前記物体保持部材に前記清掃部材の自重を支持させる工程と;前記支持状態で、前記モニタする工程におけるモニタ結果に基づいて、前記物体保持部材が水平面に沿って移動し、前記清掃部材と前記物体保持部材との位置関係を変更する工程と;を含む第3の清掃方法である。
これによれば、清掃部材の下方に物体保持部材を位置決めし、可動部材を移動させて物体保持部材に清掃部材の自重を支持させた後、物体保持部材と清掃部材との水平面内における位置関係を、物体保持部材の表面状態のモニタ結果に基づいて変更することで、物体保持部材の清掃を行う。これにより、物体保持部材の全面をシーケンシャルに清掃する場合と比較して効率的な清掃を行うことが可能となる。
本発明は、第8の観点からすると、本発明の清掃システムを用いて、少なくとも水平面に沿った移動が可能な物体保持部材を清掃する清掃方法であって、前記モニタ装置を用いて、前記物体保持部材の表面状態をモニタする工程と;前記清掃部材下方の清掃開始位置に前記物体保持部材を位置決めする工程と;前記位置決めされた状態から、前記物体保持部材上に前記清掃部材を載置する工程と;前記清掃部材が載置された状態の前記物体保持部材を、水平面に沿って移動する工程と;を含む第3の清掃方法である。
これによれば、物体保持部材の清掃を良好に行うことができる本発明の清掃部材を物体保持部材上に載置し、モニタ装置による物体保持部材の表面状態(物体保持部材上に存在する異物の位置等)のモニタ結果に基づいて、物体保持部材と清掃部材との水平面内における位置関係を変更することにより物体保持部材の清掃を行うことから、物体保持部材の全面をシーケンシャルに清掃する場合と比較して効率的な清掃を行うことが可能となる。
本発明は、第9の観点からすると、パターンを物体保持部材上の物体に形成する露光方法であって、本発明の第1〜第3の清掃方法のいずれかを用いて、前記物体保持部材を清掃する工程と;前記物体保持部材に載置された前記物体上に、前記パターンを形成する工程と;を含む露光方法である。
これによれば、物体保持部材の清掃を良好に行うことが可能な本発明の清掃方法により、物体保持部材を清掃し、この物体保持部材に保持された物体上にパターンを形成するので、物体に対するパターン形成を精度良く行うことが可能となる。
また、リソグラフィ工程において、本発明の露光方法を用いて露光を行うことにより、高集積度のマイクロデバイスの生産性を向上することが可能である。従って、本発明は更に別の観点からすると、本発明の露光方法を用いるデバイス製造方法であるとも言える。
以下、本発明の一実施形態を、図1〜図7(B)に基づいて説明する。
図1には、本発明の一実施形態に係る露光装置100の概略構成が示されている。この露光装置100は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置である。この露光装置100は、光源及び照明光学系を含み、照明光ILによりレチクルRを照明する照明系IOP、レチクルRを保持するレチクルステージRST、レチクルRから射出された照明光ILをウエハW上に投射する投影光学系PL、ウエハWをウエハホルダWHを介して保持するウエハステージWST、ウエハホルダWHの清掃に用いられる清掃装置21、及び装置全体を統括制御する主制御装置20等を備えている。
前記照明系IOPは、不図示のレチクルブラインドで規定されたレチクルR上でX軸方向に延びるスリット状の照明領域を照明光ILによりほぼ均一な照度で照明する。ここで、照明光ILとしては、一例としてArFエキシマレーザ光(波長193nm)が用いられている。
前記レチクルステージRST上には、回路パターン等が描かれたレチクルRが、例えば真空吸着により固定されている。レチクルステージRSTは、レチクルRの位置制御のため、レチクルステージ駆動系23により、照明系IOPの光軸(後述する投影光学系PLの光軸AXに一致)に垂直なXY平面内で微少駆動可能であるとともに、所定の走査方向(ここではY軸方向とする)に指定された走査速度で駆動可能となっている。
レチクルステージRSTのXY面内の位置は、レチクルレーザ干渉計(以下、「レチクル干渉計」という)16によって、移動鏡15を介して、例えば0.5〜1nm程度の分解能で常時検出される。レチクル干渉計16からのレチクルステージRSTの位置情報は主制御装置20に送られている。主制御装置20は、レチクルステージRSTの位置情報に基づいてレチクルステージ駆動系23を介してレチクルステージRSTを駆動する。
前記投影光学系PLとしては、例えばZ軸方向の共通の光軸AXを有する複数のレンズ(レンズエレメント)から成る屈折光学系が用いられている。この投影光学系PLは、例えば両側テレセントリックで所定の投影倍率(例えば1/4倍又は1/5倍)を有する。このため、照明系IOPからの照明光ILによって照明領域が照明されると、投影光学系PLの第1面(物体面)とパターン面がほぼ一致して配置されるレチクルRを通過した照明光ILにより、投影光学系PLを介してその照明領域内のレチクルの回路パターンの縮小像(回路パターンの一部の縮小像)が、その第2面(像面側)に配置される、表面にレジスト(感光剤)が塗布されたウエハW上の前記照明領域に共役な領域(露光領域)に形成される。そしてレチクルステージRSTとウエハステージWSTとの同期駆動によって、照明領域(照明光IL)に対してレチクルRを走査方向(Y軸方向)に相対移動するとともに、露光領域(照明光IL)に対してウエハWを走査方向(Y軸方向)に相対移動することで、ウエハW上の1つのショット領域(区画領域)の走査露光が行われ、そのショット領域にレチクルのパターンが形成される。すなわち、本実施形態では、照明系IOP、レチクルR及び投影光学系PLによってウエハW上にパターンが生成され、照明光ILによるウエハW上の感応層(レジスト層)の露光によってウエハW上にそのパターンが形成される。
前記ウエハステージWSTは、リニアモータ、ボイスコイルモータ(VCM)等を含んで構成されるウエハステージ駆動系24により、XY2次元平面内(Z軸回りの回転を含む)方向に駆動される。ウエハステージWSTのXY平面内での位置は、ウエハレーザ干渉計18(以下、「ウエハ干渉計18」と略述する)によって、移動鏡17を介して、例えば0.5〜1nm程度の分解能で常時検出されている。ウエハステージWSTの位置情報は、主制御装置20に送られている。主制御装置20は、この位置情報に基づいてウエハステージWSTの位置を制御する。
ウエハステージWSTは、ウエハステージ駆動系24により、投影光学系PLの光軸AXの直交面に対し、任意方向に傾斜可能で、かつ投影光学系PLの光軸AX方向(Z軸方向)にも微動可能に構成されている。
前記ウエハホルダWHは、低熱膨張率の材料、例えばセラミックス(一例としてはショット社のゼロデュア(商品名))等によって形成されている。このウエハホルダWHとしては、その上面に円環状の凸部(リム部)が設けられ、該円環状の凸部で取り囲まれる円形領域内に所定の間隔で設けられた複数の突起状のピン部49(図6(A)等参照)が設けられた、いわゆるピンチャック方式のウエハホルダが用いられている。このウエハホルダWHと同様の構成は、例えば特開2003−249542号公報等に開示されている。
本実施形態の露光装置100には、主制御装置20によってオン・オフが制御される光源を有し、投影光学系PLの結像面に向けて多数のピンホール又はスリットの像を形成するための結像光束を光軸AXに対して斜め方向より照射する照射系48と、それらの結像光束のウエハW表面での反射光束を受光する受光系50とからなる射入射方式の多点焦点位置検出系(以下、「焦点位置検出系」と呼ぶ)が設けられている。なお、本実施形態の焦点位置検出系(48,50)と同様の構成は、例えば特開平6−283403号公報等に開示されている。なお、同公報に記載の多点焦点位置検出系は、ウエハW上の露光領域IAだけでなく、走査方向のウエハWの起伏を先読みする機能等を有しているが、それらの機能は有していなくても良く、また、照射系48によって照射される光束の形状は、平行四辺形その他の形状であっても良い。主制御装置20では、走査露光時等に、受光系50からの焦点ずれ信号(デフォーカス信号)、例えばSカーブ信号に基づいて焦点ずれが零あるいは焦点深度内となるように、ウエハWのZ位置及びXY面に対する傾斜を、ウエハステージ駆動系24を介して制御することにより、オートフォーカス(自動焦点合わせ)及びオートレベリングを実行する。なお、主制御装置20では、ウエハステージWSTの制御に用いるのとは別に、焦点位置検出系(48,50)の検出結果から算出可能な、ウエハWの表面状態に関するデータをサンプリングし、記憶しておく。このサンプリング結果は、後述するウエハホルダWHの清掃の際に用いられる。
前記清掃装置21は、投影光学系PLから所定距離離れた位置に設けられ、図2に一部破断して示されるように、ハウジング71と、このハウジング71の内部に設けられた駆動機構63と、上下方向(Z軸方向)の摺動が自在な状態でハウジング71の内部に設けられたアーム74と、アーム74の下端部に設けられた清掃部材(クリーニングヘッド)75とを含んでいる。
前記ハウジング71は、例えば、概略円柱状の部材から構成され、その下面(−Z側の面)からは、所定深さの第1凹部71aが形成され、更に、第1凹部71aの底面(+Z側の面)からは、所定深さの第2凹部71bが形成されている。
前記駆動機構63は、ハウジング71の第2凹部71b内に設けられたシリンダ60と、このシリンダ60に対して摺動自在とされたピストン61とを含んでいる。シリンダ60内に形成された凹部60aは、ピストン61とともに、空間80を形成している。この空間80内の気体量は、外部に設けられた気体供給装置により変更することが可能であり、その気体量に応じて、ピストン61が上下方向(Z軸方向)に移動される。
前記アーム74は、+X側から見て略L字状の形状を有する第1部材72と、第1部材72の下端部(−Z側の端部)に固定された第2部材66と、第1部材72の+Y側の面に設けられたスライダ69とを有している。前記第1部材72の上端部(+Z側の端部)には、引っ張りバネ67の一端(−Z側の端部)が固定されている。この引っ張りバネ67の他端(+Z側の端部)は、ハウジング71(更に詳しくは、第2凹部71bの内面)に固定されている。このため、第1部材72には、引っ張りバネ67の弾性力により、+Z方向の付勢力が常時付与されるようになっている。
前記第2部材66は、半径がaの円柱状の軸部66bと、該軸部66bの下端部(−Z側の端部)に設けられた、半径がc(>a)の円柱状の保持部66aとを有している。この第2部材66の軸部66bの上端は、第1部材72の下面(−Z側の面)に形成された所定深さの凹部72aに挿入された状態で、ネジ78により第1部材72に対してネジ止めされている。
前記スライダ69は、ハウジング71の側壁に固定された案内部材68と係合した状態となっている。この案内部材68によりスライダ69がZ軸方向に案内されることによりアーム74全体がZ軸方向に摺動するようになっている。
前記清掃部材(クリーニングヘッド)75は、略円板状の砥石65と、該砥石65の+Z側に固定されたストッパ部材64と、該ストッパ部材64の+Z側の面に設けられた3枚の錘部材73とを有している。
前記砥石65は、多孔質部材(例えば、アルミナ(AL23)、白セラミックス、アルカンサスストーン、TiO2、ZrO2、ルビー、アルテック等)を材料とし、−Z側の面から形成された断面円形(半径e)の凹部65aと、凹部65aの底面(+Z側の面)の中央部からZ軸方向に貫通した状態で形成された断面円形(半径d(<e))の貫通孔65bとを有している。
前記ストッパ部材64の上端面には、断面円形(半径b(a<b<c))の貫通孔64aが形成されている。この貫通孔64aには、図2に示されるように、前述したアーム74の第2部材66が挿入された状態となっている。また、ストッパ部材64の下端部には円環状の鍔部64bが設けられている。この鍔部64bは、ハウジング71の下端部に接触可能な程度の大きさを有しており、その上面には、ハウジング71の下端部と鍔部64bとの直接的な接触を防止するシリコンゴム等から成る緩衝材11が設けられている。
前記錘部材73は、矩形枠状の形状を有している。これら錘部材73は、ストッパ部材64の上面に不図示の固定機構により固定された状態となっている。なお、本実施形態では、図2に示されるように、錘部材73が3枚設けられているが、錘部材73の枚数やそれぞれの重量は任意に変更することが可能である。このように、本実施形態では、錘部材73の全重量を調整することにより、清掃部材(クリーニングヘッド)75全体の重量を調整することが可能である。
図1に戻り、主制御装置20は、ワークステーション(又はマイクロコンピュータ)を含み、露光装置100の構成各部を統括制御する。この主制御装置20には、CRTや液晶ディスプレイなどの表示装置52や、ユーザがウエハステージWSTの位置を変更することが可能なジョイスティック31、清掃開始ボタン28、清掃終了ボタン29等を含む入力装置53などが接続されている。
次に、本実施形態の露光装置100による露光動作及び清掃装置21による清掃動作を含む一連の動作について、図3のフローチャートに沿って、適宜その他の図面を参照しつつ、説明する。なお、ここでは、ウエハ上への1層目の露光がすでに終了しており、2層目以降の露光を行うものとして説明する。
まず、ステップ101において、主制御装置20は、不図示のレチクルローダを介してレチクルステージRST上に転写したいパターンが形成されたレチクルRをロードする。
次のステップ103において、主制御装置20は、不図示のレチクルアライメント系等を用いたレチクルアライメント、不図示のアライメント系等を用いたアライメント系のベースライン計測を、通常のスキャニング・ステッパと同様の手順で行う。
次のステップ105では、不図示のウエハローダを介してウエハステージWST上のウエハ交換を行う(但し、ウエハステージWST上にウエハがロードされていない場合は、ウエハを単にロードする)。
次のステップ107では、ウエハに対するアライメント(例えば、特開昭61−44429号公報に開示されているエンハンスト・グローバル・アライメント(EGA)など)を行う。このアライメントの結果、ウエハ上の複数のショット領域の配列座標が精度良く求められる。
次のステップ109では、上記のウエハアライメントの結果に基づいて、ウエハ上の各ショット領域の露光のために走査開始位置(加速開始位置)にウエハステージWSTを移動させる動作と、レチクルステージRSTとウエハステージWSTとを同期してY軸方向に相対走査しつつレチクルRを照明光ILで照明してレチクルRのパターンをウエハW上のショット領域に転写する動作とを繰り返す、ステップ・アンド・スキャン方式の露光を行う。なお、上記の相対走査中、特に走査露光中には、レチクル干渉計16によって検出されるレチクルステージRSTのXY位置の情報、ウエハ干渉計18によって検出されるウエハステージWSTの位置情報、及び焦点位置検出系(48,50)によって検出されるウエハWのZ位置及びレベリング情報などに基づいて、レチクルステージRSTとウエハステージWSTとの位置関係が適切に保たれるよう、主制御装置20により、レチクルステージRST及びウエハステージWSTの位置制御が行われる。また、主制御装置20は、上記露光中に焦点位置検出系(48,50)により検出される検出結果から、ウエハの表面状態に関するデータを算出し、記憶している。
次いで、ステップ111において、予定枚数(例えば1ロット)のウエハに対する露光が終了したか否かを判断する。この判断が否定されると、ステップ113に移行する。
次のステップ113では、主制御装置20は、上記のようにして算出されるウエハの表面状態に関するデータに異常があるか否かを判断する。この場合、ウエハの表面状態が正常な場合には、図4(A)に示されるように、ウエハの表面状態を示す等高線が、ほぼフラットな状態を示す。一方、ウエハの表面状態が異常な場合には、図4(B)に示されるように、ウエハの表面状態を示す等高線の一部に、局所的な凹凸(「ホットスポット」とも呼ばれる)77が現れる。このホットスポット77は、主に、ウエハとウエハホルダWHとの間に、ゴミ等の異物(例えば、図7(A)に示される異物177)が挟まれた場合に発生するものである。すなわち、上記ウエハの表面状態は、ウエハホルダWHの表面状態であるとも言える。
したがって、主制御装置20では、このホットスポットの数n等を検出し、その数n等が所定の閾値m(m≧0)を越えていなかった場合には、ここでの判断を否定し、ステップ105に戻り、以後、ステップ111における判断が肯定されるか、あるいは、ステップ113の判断が肯定されるまで、ステップ105→107→109→111→113のループの処理又は判断を繰り返し行う。
一方、ステップ113において、判断が肯定されると、主制御装置20は、ステップ115において、表示装置52を介してユーザにウエハホルダWH上に異物が存在する旨の警告を発する。この警告としては、表示装置52の画面上にその旨を表示することとしても良いし、ブザー等を鳴らすこととしても良いし、その他の警告を発することとしても良い。なお、この警告において、図4(B)に示されるウエハの表面状態(ウエハホルダWHの表面状態)を表示装置52に表示することとしても良い。
次いで、ステップ117において、ユーザから入力装置53に含まれる清掃開始ボタン28が押されるまで待機し、清掃開始ボタン28がユーザにより押された段階で、次のステップ119に移行する。
このステップ119では、主制御装置20は、不図示のウエハアンローダを介して、ウエハホルダWH上からウエハをアンロードする。そして、ウエハのアンロードが終了した段階で、主制御装置20は、ウエハステージ駆動系24を介して、ウエハステージWSTを、清掃装置21の直下(清掃開始位置とも呼ぶ)まで移動する。
次いで、主制御装置20は、ステップ121において表示装置52に、ウエハホルダWHの表面状態とともに、ウエハホルダWHと清掃部材(クリーニングヘッド)75(砥石65)との位置関係を表示する(図5(A)参照)。
次いで、主制御装置20は、ステップ122において、図6(A)に示されるように、ウエハホルダWHの上面の上方に位置するクリーニングヘッド75を下降駆動して、図6(B)に示されるように、ウエハホルダWHの上面上に、クリーニングヘッド75を載置する。より具体的には、清掃装置21を構成する駆動装置63のシリンダ60内部に、不図示の気体供給装置から、所定量の気体を供給することにより、空間80の容積を増加させ、ピストン61を押し下げる(−Z側に駆動する)。これにより、アーム74が下降するので、ウエハホルダWH上面に対して砥石65を接触させることができる。また、この接触後も更に、アーム74を下降させることにより、図6(B)の状態となる。この図6(B)の状態では、図6(A)の状態と比較すると分かるように、アーム74のクリーニングヘッド75に対する位置が下側に移動しているので、アーム74とクリーニングヘッド75との間が非接触となり、クリーニングヘッド75の全自重が、ウエハホルダWHに受け渡された状態となる(クリーニングヘッド75がウエハホルダWH上に載置された状態となる)。
ここで、第2部材66(軸部66b)の外周面とストッパ部材64の貫通孔64aとの間には所定の間隙が存在するものの、近接しているため、清掃部材75の第2部材66に対するXY面内の移動がほぼ拘束された状態となっている。
このようにしてウエハホルダWH上にクリーニングヘッド75が載置された段階で、主制御装置20は、ステップ123において、ウエハステージWSTの位置をユーザが制御できるように、入力装置53のジョイスティック31からの入力が可能な状態(以下、この状態を「オン状態」と呼ぶ)に切り替える。そして、主制御装置20は、ステップ124において、表示装置52に、ユーザによるステージ制御が可能である旨(オン状態である旨)の表示を行い、ステップ125において、ユーザにより清掃終了ボタン29が押されるまで待機する。
ユーザは、表示装置52に表示されている、ウエハホルダWHの表面状態及びウエハホルダWHと砥石65の位置関係を(図5(A)参照)を見ながら、入力装置53(ジョイスティック31)を介して、図5(B)に示されるように、ホットスポット77の近傍に清掃部材75(砥石65)の外縁部(例えば、外縁部の紙面左側の部分)が位置するように、ウエハステージWSTを移動させる。この場合、実際には、図7(A)に示されるように、ホットスポット77の原因となっていた異物177の近傍に、砥石65が位置決めされることとなる。
そして、図5(B)及び図7(A)の状態から、ユーザがジョイスティック31を操作して、例えば、図5(B)及び図7(A)の紙面内左右方向にウエハステージWST(ウエハホルダWH)を所定回数だけ往復移動させる。これにより、ホットスポット77に位置する異物177を、図7(B)に示されるように、ウエハホルダWHのピン部49の間に落下させることができる。
その後、ユーザは、別のホットスポットに関しても同様の処理を行い、すべてのホットスポットに位置する異物に対する除去動作を行った段階で、入力装置53に設けられた清掃終了ボタン29を押す。
この終了ボタン29が押されると、図3のステップ125の判断が肯定されるので、次のステップ127に移行する。主制御装置20は、このステップ127において、クリーニングヘッド75(砥石65)を上昇させる(+Z方向に駆動する)ことにより、図2に示される位置まで戻す。具体的には、主制御装置20は、駆動装置63の空間80内の気体を減少させることによりピストン61を上昇させる。これにより、ピストン61がアーム74を下側に押す押圧力よりも、引っ張りバネ67によりアーム74に付与されている+Z方向の付勢力の方が大きくなるので、クリーニングヘッド75が元の位置(図2の位置)に戻される。
次いで、主制御装置20は、ステップ129において、ウエハステージWSTをウエハロード位置まで移動する。その後は、ステップ105に戻り、次の露光対象であるウエハをロードし、予定枚数のウエハに対する露光が終了した段階で、ステップ111における判断が肯定され、本ルーチンの一連の処理を終了する。
以上説明したように、本実施形態によると、アーム74とクリーニングヘッド75とは、Z軸方向に関する相対位置が変更可能とされており、その相対位置を変更可能な範囲におけるZ軸方向上側の端部にアーム74が位置する場合(すなわち、図6(A)に示される位置関係にある場合)には、アーム74の第2部材66の下端に設けられた保持部66aと清掃部材75のストッパ部材64とが接触し、アーム74によりクリーニングヘッド75の自重が支持される。一方、アーム74が、前記相対位置を変更可能な範囲のZ軸方向上側の端部以外に位置する場合(すなわち、図6(B)に示される位置関係にある場合)には、アーム74は、クリーニングヘッド75の自重を支持せず、クリーニングヘッド75の下側に位置する部材(ウエハホルダWH)により支持されることとなる。したがって、この支持状態で、クリーニングヘッド75とウエハホルダWHとをXY面内で相対移動することにより、ウエハホルダWH上面の清掃を、クリーニングヘッド75の全自重がウエハホルダWHに掛かった状態で良好に行うことが可能となる。この場合、清掃装置としては、Z軸方向へ移動するアームを少なくとも備える構成のみで、ウエハホルダWHの清掃を行うことができるので、機構が簡素化するとともに、その制御を容易に行うことが可能である。
また、本実施形態では、焦点位置検出系(48、50)によって、ウエハホルダWHの表面状態(例えばウエハホルダWH上に存在する異物の数や位置等)をモニタできるので、当該モニタ結果に基づいて、ユーザがウエハステージWSTを移動させてウエハホルダWHを清掃することができる。これにより、ウエハホルダWHの全面をシーケンシャルに清掃する場合と比較して、ウエハホルダWHの清掃を効率的に行うことが可能である。
また、本実施形態では、ウエハホルダWHの清掃を良好かつ効率的に行うことできるため、清掃されたウエハホルダWHにウエハWを保持させて露光を行うことにより、ウエハに対するパターンの形成を精度良く行うことが可能である。
また、本実施形態では、軸部66bがクリーニングヘッド75のXY面内における移動をほぼ拘束している。このため、クリーニングヘッド75の全自重をウエハホルダWHに支持させているにもかかわらず、ウエハホルダWHの移動によりウエハホルダWHとクリーニングヘッド75とをXY面内で相対移動させることができる。これにより、ウエハホルダWHの清掃をクリーニングヘッド75を用いて、簡易に行うことが可能である。
また、本実施形態では、クリーニングヘッド75が、砥石65に対する着脱が可能な錘部材73を有しているので、クリーニングヘッド75全体の自重を容易に変更することができる。これにより、ウエハホルダWH上面にかかる重量を調整することができるので、砥石に対して最適な力を掛けた状態で、ウエハホルダの清掃を行うことが可能である。
また、本実施形態では、アーム74をZ軸方向に駆動する装置として、シリンダとピストンを有する駆動機構63と、アーム74に対して+Z方向の付勢力を常時作用させる引っ張りバネ67とを備えているので、駆動機構63に一定量の気体を供給するのみで、アームを下降させることができるとともに、駆動機構63の空間80内の気体量を一定に維持することにより、アームの位置を一定の位置に維持することができる。また、空間80内の気体量を減少させることにより、駆動機構63による−Z方向の押圧力が、引っ張りバネ67による+Z方向の付勢力よりも小さくなるので、アーム74を+Z方向に上昇させることが可能である。すなわち、例えばボイスコイルモータなどの駆動機構を用いる場合と比較して、駆動機構に常時電流を供給するなどの制御が不要であり、また、アームのZ位置を一定に維持するために電流を常時供給するなどする必要もなく、電流による発熱の影響を受けることが無い。
また、本実施形態では、アーム74の第2部材66が第1部材72に対してネジ78によりネジ止めされているので、ネジ78をはずすだけで、クリーニングヘッド75の着脱を簡易に行うことが可能であり、メンテナンス等のためのクリーニングヘッド75の交換を簡易に行うことが可能となる。
なお、上記実施形態では、図3のフローチャートのステップ117において、ユーザが清掃開始ボタン28を押すまで、待機する場合について説明したが、これに限らず、例えば、ユーザが清掃を行わなくても良いと判断するような場合を想定して、清掃開始ボタン28が所定時間押されない場合には、ステップ105に戻り、次のウエハの露光を開始するようなシーケンスを採用することとしても良い。
なお、上記実施形態では、焦点位置検出系(48,50)による検出結果に基づいて、ユーザがウエハステージWSTの位置を変更して、ウエハホルダWHの清掃を行うこととしたが、これに限られるものではなく、上記実施形態の清掃装置21を用いるのであれば、焦点位置検出系の検出結果に基づかずに、ウエハホルダWHの全面をシーケンシャルに清掃することとしても良い。
また、上記実施形態では、ウエハホルダWHとクリーニングヘッド75とを相対移動するために、ユーザが入力装置53を介してウエハステージWSTを移動するなど、ウエハホルダWHの清掃にユーザが関与する場合について説明したが、これに限られるものではなく、例えば、主制御装置20がウエハホルダWHの表面状態に基づいて、自動で、ウエハホルダWHの清掃を行うこととしても良い。
なお、上記実施形態では、ウエハホルダWHの清掃開始の判断基準として、焦点位置検出系(48,50)による検出結果を用いる場合について説明したが、これに限らず、露光装置100にウエハホルダの表面状態を計測可能な計測装置を別に設け、該計測装置の計測結果を、ウエハホルダWHの清掃開始の判断基準として用いても良い。また、例えば、露光を行ったウエハの枚数を基準としても良いし、露光装置の稼働時間などを基準としても良い。この場合、露光装置の稼動当初においては、焦点位置検出系や別の計測装置の検出結果(計測結果)を基準とし、焦点位置検出系又は別の計測装置の検出結果(計測結果)に傾向が現れた場合、すなわち、例えば、ウエハを所定枚数露光すると(又は露光装置を所定時間稼動すると)、ウエハホルダWH上に異物が所定数以上付着するなどの傾向が現れた場合には、そのデータに基づいて、ウエハの枚数や、露光装置の稼働時間を、清掃開始の基準とすることとしても良い。
なお、上記実施形態では、ウエハホルダWH側をXY面内に沿って移動することにより、ウエハホルダWHの清掃を行うこととしたが、これに限らず、清掃装置21を水平面内で駆動する駆動装置を別途設け、該駆動装置を用いて、清掃装置側を移動することとしても良い。また、ウエハホルダWHと清掃装置を相互に逆向きに移動させることにより清掃を行うこととしても良い。
なお、上記実施形態では、アーム74をZ軸方向に駆動する装置として、シリンダとピストンを有する駆動機構63と、アーム74に対して+Z方向の付勢力を常時作用させる引っ張りバネ67とを含む構成を採用する場合について説明したが、これに限られるものではなく、アーム74をZ軸方向に駆動することができる構成であれば、種々の構成を採用することができる。
なお、上記実施形態では、図2に示されるように、アーム74の第2部材66が、ストッパ部材64に形成された貫通孔64aに挿入された状態で、クリーニングヘッド75とアーム74とが係合する場合について説明したが、これに限られるものではなく、例えば、第2部材として、図8(A)に示される第2部材66’を採用し、砥石として、図8(A)及び図8(B)に示されるような、側壁部分に2つの断面円形の凹部65a’,65b’が形成された略円柱状の砥石65’を採用することとしても良い。また、第2部材として、図8(C)に示される第2部材66”を採用し、砥石として、図8(C)、図8(D)に示されるような、その上面に断面逆L字状の凸部65a”、65b”が設けられた略円柱状の砥石65”を採用することとしても良い。更に、第2部材として、図8(E)に示される第2部材66'''を採用し、砥石として、図8(E)、図8(F)に示されるような、その下端部にその外周に沿って形成された段部65a'''を有する略円柱状の砥石65'''を採用することとしても良い。要は、第2部材(66’、66”、66''')と砥石(65’、65”、65''')とが、Z軸方向に関して相対移動が可能であり、その相対移動が可能な範囲におけるZ軸方向上側の端部に第2部材(66’、66”、66''')が位置する場合にのみ、第2部材が砥石の自重を支持する構成であれば、種々の構成を採用することが可能である。勿論、砥石としては、略円柱状の部材に限らず、種々の形状のものを採用することができる。
なお、上記実施形態では、液体を介さずにウエハWの露光を行う、いわゆるドライタイプの露光装置に清掃装置21を設けた場合について説明したが、これに限らず、図9に示されるような、液浸露光装置100’に、清掃装置21を設けることも可能である。
図9に示される液浸露光装置100’は、図1の露光装置100と異なり、投影光学系PLとウエハWとの間に液体(純水)を供給し、かつ回収することにより、投影光学系PLとウエハWとの間に液浸領域LRを形成する液浸装置130(ただし、図9では、液浸装置130を構成する液体供給管25及び液体回収管26のみが図示されている)を備えている点に特徴を有している。また、ウエハステージWST上に設けられたウエハホルダWH上には、ウエハホルダWH上に載置されるウエハWとほぼ面一な、全体として矩形でその中央部にウエハWよりも一回り大きな円形の開口が形成された補助プレート(撥水板)13(図9、図10(A)参照)が設けられている。この補助プレート(撥水板)13には、例えば、ウエハステージWSTのXY面内の位置を計測するエンコーダによる計測対象となるスケールが形成されている。
このような液浸露光装置100’においては、ウエハステージWSTの位置計測及び位置制御を高精度に行うために、補助プレート(撥水板)13の上面(スケール)に傷が付かないように保護する必要がある。このため、ウエハホルダWHの清掃の際には、清掃装置21の砥石65が撥水板13の上面に接触するのを極力避ける必要がある。
したがって、本変形例では、主制御装置20が、砥石65のウエハホルダWH上における移動範囲を、図10(A)にハッチングを付して示される制限範囲99内に制限することとする。この制限範囲99内においては、上記実施形態と同様の手法により、ウエハホルダWHの清掃を清掃装置21を用いて行うことができる。
一方、ウエハホルダWHの制限範囲99の外側に位置する部分については、次のようにして清掃(クリーニング)を行う。
まず、不図示のウエハローダ等の搬送装置を用いて、ウエハホルダWH上に、図10(B)に示されるような、ウエハWよりも一回り小さく、制限範囲99とほぼ同一の大きさを有する、略円板状のクリーニング用部材27を載置する(ロードする)。この場合、図10(B)に示されるように、補助プレート(撥水板)13とクリーニング用部材27との間には、ギャップGが形成される。そして、主制御装置20は、図10(C)に示されるように、液浸装置130により形成される液浸領域LRがギャップGの一部に位置するように、ウエハステージ駆動系24を介して、ウエハステージWSTを駆動する。
この状態から、主制御装置20は、例えば、液浸領域LRがギャップGに沿って、矢印Lで示される方向に移動するように、ウエハステージ駆動系24を介して、ウエハステージWSTを駆動する。また、この移動の間、液体供給管25からの液体供給動作と、液体回収管26による液体回収動作とを並行して行うこととする。これにより、液浸領域の下側(−Z側)に位置するギャップG部分には、清浄な液体が供給され続け、その清浄な液体がウエハホルダWH上に付着している異物をはがし、異物は液体とともに、液体回収管26により回収される。このようにして、液浸領域LRがギャップGに沿って一周する間にギャップG内のクリーニングを終了することができる。
なお、上記の液体を用いたウエハホルダWHのクリーニングでは、液体を供給及び回収と併せて、ウエハステージWST(ウエハホルダWH)を振動させることとしても良い。この振動により、液体の供給・回収のみでウエハホルダWHのクリーニングを行う場合に比べて、洗浄効果の向上が期待される。
なお、上記液浸装置130により供給される液体としては、純水(水)に限らず、例えば、化学的に安定で、照明光ILの透過率が高く安全な液体、例えばフッ素系不活性液体を使用しても良い。このフッ素系不活性液体としては、例えばフロリナート(米国スリーエム社の商品名)が使用できる。このフッ素系不活性液体は冷却効果の点でも優れている。また、液体として、照明光ILに対する屈折率が、純水(屈折率は1.44程度)よりも高い、例えば1.5以上の液体を用いてもよい。この液体としては、例えば、屈折率が約1.50のイソプロパノール、屈折率が約1.61のグリセロール(グリセリン)といったC−H結合あるいはO−H結合を持つ所定液体、ヘキサン、ヘプタン、デカン等の所定液体(有機溶剤)が挙げられる。あるいは、これら所定液体のうち任意の2種類以上の液体が混合されたものであってもよいし、純水に上記所定液体が添加(混合)されたものであってもよい。あるいは、液体としては、純水に、H、Cs、K、Cl、SO 2−、PO 2−等の塩基又は酸を添加(混合)したものであってもよい。更には、純水にAl酸化物等の微粒子を添加(混合)したものであってもよい。これら液体は、ArFエキシマレーザ光を透過可能である。また、液体としては、光の吸収係数が小さく、温度依存性が少なく、投影光学系(先端の光学部材)、及び/又はウエハの表面に塗布されている感光材(又は保護膜(トップコート膜)あるいは反射防止膜など)に対して安定なものであることが好ましい。また、F2レーザを光源とする場合は、フォンブリンオイルを選択すれば良い。
なお、上記実施形態では、ウエハステージWST及びレチクルステージRSTに移動鏡17,15を設けることとしたが、これに代えて、ウエハステージWST及びレチクルステージRSTに反射面を形成しても良い。
また、上記実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式等の走査型露光装置に本発明が適用された場合について説明したが、これに限らず、ステッパなどの静止型露光装置に本発明を適用しても良い。また、ショット領域とショット領域とを合成するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも本発明は適用することができる。さらに、例えば特開平10−163099号公報及び特開平10−214783号公報(対応米国特許第6,590,634号)、特表2000−505958号公報(対応米国特許第5,969,441号)、米国特許第6,208,407号などに開示されているように、複数のウエハステージを備えたマルチステージ型の露光装置にも本発明を適用できる。また、例えば国際公開第2005/074014号パンフレットなどに開示されているようなウエハステージと計測ステージとを備えるステージ装置を採用することも可能である。
また、上記実施形態の露光装置における投影光学系の倍率は縮小系のみならず等倍及び拡大系のいずれでも良いし、投影光学系は屈折系のみならず、反射系及び反射屈折系のいずれでも良いし、その投影像は倒立像及び正立像のいずれでも良い。
また、照明光ILは、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)に限らず、KrFエキシマレーザ光(波長248nm)等の紫外光、F2レーザ光(波長157nm)等の真空紫外光であっても良い。例えば国際公開第99/46835号パンフレット(対応米国特許7,023,610号)に開示されているように、真空紫外光としてDFB半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム(又はエルビウムとイッテルビウムの両方)がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外域に波長変換した高調波を用いても良い。
また、上記実施形態では、露光装置の照明光ILとしては波長100nm以上の光に限らず、波長100nm未満の光を用いても良いことは言うまでもない。例えば、近年、70nm以下のパターンを露光するために、SOR又はプラズマレーザを光源として、軟X線領域(例えば5〜15nmの波長域)のEUV(Extreme Ultraviolet)光を発生させるとともに、その露光波長(例えば13.5nm)の下で設計されたオール反射縮小光学系、及び反射型マスクを用いたEUV露光装置の開発が行われている。この装置においては、円弧照明を用いてマスクとウエハを同期走査してスキャン露光する構成が考えられるので、かかる装置にも本発明を好適に適用することができる。このほか、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置にも、本発明は適用できる。
また、上記実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン(又は位相パターン・減光パターン)を形成した光透過型マスク(レチクル)を用いたが、このレチクルに代えて、例えば米国特許第6,778,257号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターンまたは反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク(可変成形マスクとも呼ばれ、例えば非発光型画像表示素子(空間光変調器)の一種であるDMD(Digital Micro-mirror Device)などを含む)を用いても良い。
また、国際公開2001/035168号パンフレットに開示されているように、干渉縞をウエハ上に形成することによって、ウエハ上にライン・アンド・スペースパターンを形成する露光装置(リソグラフィシステム)にも本発明を適用することができる。
さらに、例えば特表2004−519850号公報(対応米国特許第6,611,316号)に開示されているように、2つのレチクルパターンを投影光学系を介してウエハ上で合成し、1回のスキャン露光によってウエハ上の1つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置にも本発明を適用することができる。また、物体上にパターンを形成する装置は、前述の露光装置(リソグラフィシステム)に限られず、例えばインクジェット方式にて物体上にパターンを形成する装置にも本発明を適用することができる。
なお、上記実施形態でパターンを形成すべき物体(エネルギビームが照射される露光対象の物体)はウエハに限られるものではなく、ガラスプレート、セラミック基板、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。
露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写形成する液晶用の露光装置や、有機EL、薄型磁気ヘッド、撮像素子(CCD等)、マイクロマシン及びDNAチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。
また、上記実施形態の露光装置は、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
なお、半導体デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、上記各実施形態の露光装置を用いて、レチクルに形成されたパターンをウエハ等の物体上に転写するリソグラフィステップ、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む)、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置を用いて、物体上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスの生産性を向上することが可能である。
以上説明したように、本発明の清掃装置、清掃システム、清掃方法は、物体保持部材を清掃するのに適している。また、本発明のパターン形成装置、露光方法、デバイス製造方法は、半導体素子を製造するのに適している。
一実施形態に係る露光装置の概略的な構成を示す図である。 図1の清掃装置を一部破断して示す図である。 清掃装置を用いてウエハホルダを清掃する際の、一連の動作を説明するためのフローチャートである。 図4(A)、図4(B)は、ウエハホルダの表面状態を表示装置を介して表示した状態を示す図である。 図5(A)、図5(B)は、ウエハホルダを清掃する際の、ウエハホルダと砥石との位置関係を表示装置によって表示した結果を示す図である。 図6(A)、図6(B)砥石をウエハホルダ上に載置する際の、清掃装置の動作を説明するための図である。 図7(A)、図7(B)は、異物を除去する際の、ウエハホルダの動作を説明するための図である。 図8(A)、図8(B)は、砥石及び第2部材の変形例を説明するための図(その1)であり、図8(C)、図8(D)は、砥石及び第2部材の変形例を説明するための図(その2)であり、図8(E)、図8(F)は、砥石及び第2部材の変形例を説明するための図(その3)である。 変形例に係る露光装置(液浸露光装置)の概略的な構成を示す図である。 図10(A)〜図10(C)は、液浸装置を用いた、ウエハホルダの周縁部近傍の清掃を説明するための図である。
符号の説明
21…清掃装置、48,50…多点焦点位置検出系(モニタ装置)、52…表示装置、63…駆動機構(ピストン装置)、67…引っ張りバネ(付勢装置)、73…錘部材、74…アーム(可動部材)、75…クリーニングヘッド(清掃部材)、100…露光装置(パターン形成装置)、130…液浸装置、IOP…照明系(光学系)、WH…ウエハホルダ(物体保持部材)。

Claims (18)

  1. 少なくとも水平面に沿った移動が可能な物体保持部材の清掃を行う清掃装置であって、
    前記物体保持部材上に載置可能な清掃部材と;
    前記清掃部材に対する鉛直方向の相対位置を、所定範囲内で変更可能な可動部材と;を備え、
    前記可動部材が、前記所定範囲の鉛直方向上側の端部に位置するときに、前記可動部材の一部と前記清掃部材の一部とが接触して、前記清掃部材の自重を前記可動部材が支持する清掃装置。
  2. 前記物体保持部材上に前記清掃部材が載置された状態では、前記清掃部材の自重が前記物体保持部材に支持される請求項1に記載の清掃装置。
  3. 前記可動部材は、前記物体保持部材上に前記清掃部材が載置されている間、前記清掃部材の水平面内の移動を拘束する請求項1又は2に記載の清掃装置。
  4. 前記清掃部材に対して着脱可能な、錘部材を更に備える請求項1〜3のいずれか一項に記載の清掃装置。
  5. 前記可動部材を、前記鉛直方向を含む方向に移動させる移動装置を更に備える請求項1〜4のいずれか一項に記載の清掃装置。
  6. 前記移動装置は、
    前記可動部材を鉛直方向下向きに移動するピストン装置と、
    前記可動部材に対して、鉛直方向上向きの付勢力を常時作用させる付勢装置と、を有する請求項5に記載の清掃装置。
  7. 少なくとも水平面に沿った移動が可能な物体保持部材を清掃する清掃システムであって、
    請求項1〜6のいずれか一項に記載の清掃装置と;
    前記物体保持部材の表面状態をモニタするモニタ装置と、
    前記物体保持部材上方に前記清掃部材が位置する所定の清掃開始位置に、前記物体保持部材を位置決めし、前記可動部材を介して、前記物体保持部材上に前記清掃部材を載置するとともに、前記モニタ装置のモニタ結果に基づいて、前記物体保持部材を水平面に沿って移動させ、前記物体保持部材と前記清掃部材との位置関係を変更する制御装置と;を備える清掃システム。
  8. 前記制御装置は、
    前記物体保持部材上に前記清掃部材が載置された状態での、前記清掃部材の前記物体保持部材上における位置が所定範囲に収まるように制限する請求項7に記載の清掃システム。
  9. エネルギビームの照射によって物体にパターンを形成するパターン形成装置であって、
    前記物体に前記エネルギビームを照射するパターニング装置と;
    前記物体を保持して、少なくとも水平面に沿った移動が可能な物体保持部材と;
    前記物体保持部材を清掃する請求項1〜6のいずれか一項に記載の清掃装置と;を備えるパターン形成装置。
  10. エネルギビームの照射によって物体にパターンを形成するパターン形成装置であって、
    前記物体に前記エネルギビームを照射するパターニング装置と;
    前記物体を保持して、少なくとも水平面に沿った移動が可能な物体保持部材と;
    前記物体保持部材を清掃する請求項7又は8に記載の清掃システムと;を備えるパターン形成装置。
  11. 前記パターニング装置は、
    エネルギビームを前記物体に照射する光学系と、
    前記光学系と前記物体との間に液体を供給する液浸装置と、を有し、
    前記液浸装置の液体を用いて、前記物体保持部材の清掃の一部を行う請求項9又は10に記載のパターン形成装置。
  12. 少なくとも水平面に沿った移動が可能な物体保持部材を清掃する清掃方法であって、
    可動部材により自重が支持された清掃部材の下方に、前記物体保持部材を位置決めする工程と;
    前記位置決めされた状態から、前記可動部材を移動させて、前記物体保持部材に前記清掃部材の自重を支持させる工程と;
    前記支持状態で、前記物体保持部材を水平面に沿って移動させて、前記清掃部材と前記物体保持部材との位置関係を変更する工程と;を含む清掃方法。
  13. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の清掃装置を用いて、少なくとも水平面に沿った移動が可能な物体保持部材を清掃する清掃方法であって、
    前記清掃部材下方に、前記物体保持部材を位置決めする工程と;
    前記位置決めされた状態から、前記可動部材を移動させて、前記物体保持部材に前記清掃部材の自重を支持させる工程と;
    前記支持状態で、前記物体保持部材を水平面に沿って移動させて、前記清掃部材と前記物体保持部材との位置関係を変更する工程と;を含む清掃方法。
  14. 少なくとも水平面に沿った移動が可能な物体保持部材を清掃する清掃方法であって、
    前記物体保持部材の表面状態をモニタする工程と;
    前記物体保持部材に載置可能な清掃部材の下方に、前記物体保持部材を位置決めする工程と;
    前記位置決めされた状態から、前記清掃部材の自重を支持する可動部材を移動させて、前記物体保持部材に前記清掃部材の自重を支持させる工程と;
    前記支持状態で、前記モニタする工程におけるモニタ結果に基づいて、前記物体保持部材が水平面に沿って移動し、前記清掃部材と前記物体保持部材との位置関係を変更する工程と;を含む清掃方法。
  15. 請求項7又は8に記載の清掃システムを用いて、少なくとも水平面に沿った移動が可能な物体保持部材を清掃する清掃方法であって、
    前記モニタ装置を用いて、前記物体保持部材の表面状態をモニタする工程と;
    前記清掃部材下方の清掃開始位置に前記物体保持部材を位置決めする工程と;
    前記位置決めされた状態から、前記物体保持部材上に前記清掃部材を載置する工程と;
    前記清掃部材が載置された状態の前記物体保持部材を、水平面に沿って移動する工程と;を含む清掃方法。
  16. 前記位置決めする工程に先立ち、前記モニタ装置によるモニタ結果を表示する工程を更に含み、
    前記位置決めする工程は、ユーザからの指示に応じて開始される請求項14又は15に記載の清掃方法。
  17. パターンを物体保持部材上の物体に形成する露光方法であって、
    請求項12〜16のいずれか一項に記載の清掃方法を用いて、前記物体保持部材を清掃する工程と;
    前記物体保持部材に載置された前記物体上に、前記パターンを形成する工程と;を含む露光方法。
  18. 請求項17に記載の露光方法を用いて物体を露光し、該物体上にパターンを形成するリソグラフィ工程を含むデバイス製造方法。
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