JP2008258381A - 露光装置及びデバイスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】計測用部材を用いた計測の精度の低下を避けることができる露光装置及びデバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の第1側面に係る露光装置は、液体を介して基板を露光する露光装置であって、原版からの光を投影する投影光学系と、前記基板を保持しかつ移動する基板ステージと、前記投影光学系の最終面と前記基板ステージに保持された基板との間の間隙に該液体を供給する液体供給部と、前記基板ステージに設けられた計測用部材と、前記計測用部材に気体を吹き付ける吹き付け手段とを有し、前記吹き付け手段は、前記計測用部材に吹き付けられる気体の湿度を調整することを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】本発明の第1側面に係る露光装置は、液体を介して基板を露光する露光装置であって、原版からの光を投影する投影光学系と、前記基板を保持しかつ移動する基板ステージと、前記投影光学系の最終面と前記基板ステージに保持された基板との間の間隙に該液体を供給する液体供給部と、前記基板ステージに設けられた計測用部材と、前記計測用部材に気体を吹き付ける吹き付け手段とを有し、前記吹き付け手段は、前記計測用部材に吹き付けられる気体の湿度を調整することを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、露光装置及びデバイスの製造方法に関する。
LSIあるいは超LSIなどの極微細パターンで構成される半導体デバイスの製造工程において、感光剤が塗布された基板上に原版のパターンを縮小投影して転写する縮小型投影露光装置が使用されている。半導体デバイスにおける集積密度の向上に伴いパターンの更なる微細化が要求され、レジストプロセスの発展と同時に露光装置の微細化への対応がなされてきた。
露光装置の解像力を向上させる方法には、露光波長を短くする方法と、投影光学系の開口数(NA)を大きくする方法とがある。
露光波長を短くする方法に関して、様々な光源が開発されている。例えば、365nmのi線から248nm付近の発振波長を有するKrFエキシマレーザ光に移行しつつあり、更に193nm付近の発振波長を有するArFエキシマレーザの開発が進んでいる。更に、157nm付近の発振波長を有するフッ素(F2)エキシマレーザの開発も行なわれている。
一方、投影光学系の開口数(NA)を大きくする方法に関して、液浸法を用いた投影露光方法が注目されつつある。液浸法では、投影光学系の最終面と基板(例えばウエハ)表面との間の従来気体で満たされていた空間を液体で満たして投影露光する。液浸法の利点は、従来と同一波長の光源を用いても、解像力が従来よりも向上することである。
例えば、投影光学系とウエハとの間の間隙に提供される液体を純水(屈折率1.33)とし、ウエハに結像する光線の最大入射角が液浸法と従来法とで等しいと仮定する。このとき、投影光学系のNAが1.33倍になるので、液浸法の解像力は従来法の1.33倍に向上する。
このように、液浸法によれば、従来法では不可能なNA≧1とした場合の解像力を得ることが可能である。この液浸法を実現するために、様々な露光装置が提案されている。
特許文献1では、投影光学系の周辺かつ投影光学系から見て第1方向に配置された液体供給ノズルと、基板ステージ上に液浸領域を保持するために基板表面とほぼ同一な高さに配置された平面板(天板)とを備える露光装置が提案されている。この露光装置では、基板ステージが基板を第1方向の反対方向である第2方向に向かって移動させる際に、液体供給ノズルを通して基板の表面上に液体が供給される。ここで、基板の移動に伴って液膜が連続的に広がるように、液体供給ノズルを通して基板の表面上に液体が連続的に供給される。これにより、投影光学系の最終面と基板面との間の間隙を、確実に液体で満たすことができる。
特許文献2では、投影光学系の像面側に配置されたスリット板を介して投影光学系を通過した光を受光する受光器と、投影光学系とスリット板との間に満たされた液体の温度情報を検出する温度センサとを備えた露光装置が提案されている。この露光装置では、投影光学系の像面側に配置された基板に対して、投影光学系と液体とを介して露光光を照射することによって基板を露光する。受光器の検出結果と温度センサの測定結果とを用いて、結像性能を含む性能情報を算出する。これにより、受光器の受光結果に基づいて露光状態を最適化するための処理を良好に行い、高精度に露光処理を行うことができる。
特許文献3では、基板を保持する基板テーブルと、基板テーブルに撥液性の平坦面を有する交換可能に設けられたプレート部材とを備えた露光装置が提案されている。これにより、基板テーブル上に液体が残留することを防止することができる。
特許文献4では、基準マーク等に対して気体を吹き付ける液体除去機構、又は、基準マーク等を加振する加振装置を備えた露光装置が提案されている。この露光装置では、液体除去機構が、吹き付ける気体の流速を変化させながら、基準マーク等に対して気体を吹き付けて、基準マーク等に付着した液体を除去する。あるいは、加振装置が、基準マーク等を加振して、基準マーク等に付着した液体を除去する。これらにより、液体の回収が不十分な場合でも、ウォーターマーク、基準マーク上の残液の飛散、干渉計反射鏡に液が付着し精度が劣化することなどを低減できる。
特許文献5では、露光エリア及び計測エリアに配置可能な複数のウエハステージを備えた露光装置が提案されている。この露光装置では、複数のウエハステージが露光エリアと計測エリアとの間に移動する際に、互いに近接した状態で微小駆動可能とする。また、特許文献5には、この露光装置を液浸型露光装置に適用可能であることが示されている。これにより、液浸法を実現する際に、ウエハステージの移動を非接触かつ高スループットで行うことができる。
特開2005−19864号公報
特開2005−116570号公報
特開2005―191557号公報
国際公開第2005/022616号パンフレット
特開2005−38874号公報
特許文献4に開示された技術では、液体除去機構が気体を液体に吹き付けて、その液体を回収あるいは排液する。このとき、吹き付けられる気体の湿度が計測用部材の周囲の空間より低いと、気体を吹き付けられた液体の気化を促進するので、液体が付着していた計測用部材の温度が気化熱により低下する可能性がある。温度が低下すると計測用部材が熱変形し、基準マークを用いた計測(アライメント計測、キャリブレーション計測等)の精度が低下することがある。
また、吹き付けられる気体の湿度が計測用部材の周囲の空間と異なると、計測用部材の周囲の空間にゆらぎを発生させる。これにより、基準マークを用いた計測の精度が低下する可能性がある。
本発明の例示的目的は、計測用部材を用いた計測の精度の低下を避けることができる露光装置及びデバイスの製造方法を提供することにある。
本発明の第1側面に係る露光装置は、液体を介して基板を露光する露光装置であって、原版からの光を投影する投影光学系と、前記基板を保持しかつ移動する基板ステージと、前記投影光学系の最終面と前記基板ステージに保持された基板との間の間隙に該液体を供給する液体供給部と、前記基板ステージに設けられた計測用部材と、前記計測用部材に気体を吹き付ける吹き付け手段とを有し、前記吹き付け手段は、前記計測用部材に吹き付けられる気体の湿度を調整することを特徴とする。
本発明の第2側面に係るデバイスの製造方法は、本発明の第1側面に係る露光装置を用いて基板を露光する工程と、該露光された基板を現像する工程とを有することを特徴とする。
本発明によれば、計測用部材を用いた計測の精度の低下を避けることができる。
本発明は、例えば半導体デバイスあるいは液晶表示デバイス等のデバイスを製造する際に、感光剤が塗布された基板上に原版のパターンを転写する露光装置及び露光方法に関し、特に、液浸法を用いた露光装置及び露光方法に関する。
本発明の実施形態に係る露光装置100を、図1を用いて説明する。図1は、本発明の実施形態に係る露光装置100の構成図である。
露光装置100は、ツインステージ型の露光装置である。露光装置100が配置されるエリアのうち、露光処理が行われるエリアを露光エリアEAと呼び、計測処理が行われるエリアを計測エリアMAと呼ぶことにする。
露光装置100は、照明光整形光学系2、フライアイレンズ3、コンデンサーレンズ4、視野絞り5、駆動部6、可動ブラインド7、リレーレンズ系8、レチクルステージRST、基準プレートSP、及び投影光学系13を備える。露光装置100は、ウエハステージ(基板ステージ、別の基板ステージ)WST1,WST2、天板P1,P2、基板側基準マーク部材FM1,FM2、第1排液路DR1,DR2、第2排液路DRFM1,DRFM2、及び第1排液開閉機構を備える。露光装置100は、第2排液開閉機構、液体供給ノズル(液体供給部)31、液体回収ノズル32、アライメント検出系16、フォーカス検出系18、環境検出部(湿度検出部)27、ブロー部(吹き付け手段)BL及び制御系CSを備える。
照明光整形光学系2は、光源1に対して光軸PA下流側に設けられている。光源1は、例えば、F2エキシマレーザー、ArFエキシマレーザあるいはKrFエキシマレーザ等のエキシマレーザ光源、金属蒸気レーザ光源である。あるいは、光源1は、YAGレーザの高調波発生装置等のパルス光源、又は水銀ランプと楕円反射鏡とを組み合わせた構成等の連続光源などである。光源1からの照明光は、照明光整形光学系2により光束径が所定の大きさに設定されて、光軸PA下流側に供給される。
なお、パルス光源の場合、露光のオン又はオフは、パルス光源用の電源装置からの供給電力の制御により切り換えられる。連続光源の場合、露光のオン又はオフは、照明光整形光学系2内のシャッタにより切り換えられる。あるいは、後述のように可動ブラインド(可変視野絞り)7が設けられているため、可動ブラインド7の開閉によって露光のオン又はオフを切り換えてもよい。
フライアイレンズ3は、照明光整形光学系2に対して光軸PA下流側に設けられている。フライアイレンズ3は、照明光整形光学系2から入射した光束に基づいて、多数の2次光源を形成して多数の2次光束を光軸PA下流側に供給する。
コンデンサーレンズ4は、フライアイレンズ3に対して光軸PA下流側に設けられている。コンデンサーレンズ4は、フライアイレンズ3から入射した多数の2次光束を屈折させて光軸PA下流側に導く。
視野絞り5は、コンデンサーレンズ4に対して光軸PA下流側に設けられている。視野絞り5には、開度が固定された長方形のスリット形状の開口部が設けられている。スリット形状の長手方向は、例えば、紙面に対して垂直な方向(Y方向)である。これにより、視野絞り5は、長方形のスリット状の断面を有する光束を形成するとともに、可動ブラインド7を介してリレーレンズ系8へ導かれる光量を制限する。
なお、視野絞り5は、可動ブラインド7よりもコンデンサーレンズ4側に配置されているが、その逆に可動ブラインド7よりもリレーレンズ系8側へ配置されても構わない。
駆動部6及び可動ブラインド7は、視野絞り5に対して光軸PA下流側に設けられている。
可動ブラインド7は、第1羽根7A、第2羽根7B、第3羽根(図示せず)、及び第4羽根(図示せず)を含む。第1羽根7A及び第2羽根7Bは、後述の走査方向(X方向)の幅を規定する。第3羽根及び第4羽根は、走査方向に垂直な非走査方向(Y方向)の幅を規定する。
駆動部6は、第1駆動部6A及び第2駆動部6Bを含む。第1駆動部6Aは、制御系CSに制御されて、第1羽根7Aを駆動する。第2駆動部6Bは、制御系CSに制御されて、第2羽根7Bを駆動する。すなわち、第1羽根7A及び第2羽根7Bは、制御系CSにより、互いに独立して駆動制御される。このように、可動ブラインド7は、開度が可変であり、可変視野絞りとも呼ばれる。
リレーレンズ系8は、駆動部6及び可動ブラインド7に対して光軸PA下流側に設けられている。リレーレンズ系8は、可動ブラインド7とレチクルRのパターン形成面とを共役にするレンズ系である。すなわち、リレーレンズ系8は、可動ブラインド7から入射した光束を屈折してレチクルRへ導く。
リレーレンズ系8とレチクルRとの間には、TTL検出系(図示せず)が設けられている。TTL検出系は、後述の原版側基準マークPMと、後述の基板側基準マークFM1,FM2との相対位置を計測する。
レチクルステージRSTは、リレーレンズ系8に対して光軸PA下流側に設けられている。レチクルステージRSTは、レチクルRを保持する。レチクルステージRSTの位置は、干渉計22により検出される。レチクルステージRSTは、干渉計22により検出された結果に基づいて、制御系CSにより駆動制御されて、レチクルRを位置決めする。レチクルRでは、リレーレンズ系8から導かれた光束により、長方形のスリット状の照明領域21が均一な照度で照明される。ここで、リレーレンズ系8が両側テレセントリックな光学系であるので、レチクルR上のスリット状の照明領域21においてもテレセントリック性が維持される。
基準プレートSPは、レチクルステージRSTの周辺部に設けられている。基準プレートSPには、原版側基準マークPMが形成されている。原版側基準マークPMは、装置を較正するために用いられる。
投影光学系13は、レチクルステージRSTに対して光軸PA下流側に設けられている。投影光学系13は、レチクルR又は基準プレートSPを通過した光束を屈折して光軸PA下流側へ導く。
ウエハステージWST1,WST2は、投影光学系13に対して光軸PA下流側に設けられている、あるいは、光軸PAから外れた位置であってウエハステージWST1に隣接した位置に設けられている。ウエハステージWST1,WST2は、ウエハチャックWC1,WC2を介してウエハ(基板、別の基板)W1,W2を保持する。ウエハチャックWC1,WC2は、ウエハW1,W2を真空吸着してウエハステージWST1,WST2に保持させる。ウエハステージWST1,WST2の位置は、干渉計23により検出される。ウエハステージWST1,WST2は、干渉計23により検出された結果に基づいて、制御系CSにより6軸方向(X方向,Y方向,Z方向,θx方向,θy方向,θz方向)に駆動制御されて、ウエハW1,W2を位置決めする。θx方向,θy方向,θz方向は、それぞれ、X軸,Y軸,Z軸周りの回転方向である。
なお、ウエハステージWST1,WST2は、ステージベースSB(図2参照)上において露光エリアと計測エリアとを移動可能に支持されており、配置されるエリアを互いに入れ替え可能になっている。ウエハステージWST1,WST2は、XY方向に駆動制御されるXYステージ(図示せず)、及びZ方向に駆動制御されるZステージ(図示せず)等を含む。ウエハW1では、投影光学系13から導かれた光束により、レチクルRにおいて可動ブラインド7により規定されたスリット状の照明領域21の回路パターンが、投影光学系13を介してウエハW1上に結像及び転写される。
天板P1,P2は、ウエハステージWST1,WST2の周辺部に設けられている。天板P1,P2の上面は、ウエハW1,W2の表面とほぼ同じ高さになるように形成されている。天板P1,P2は、ウエハステージWST1,WST2内部に設けられた真空吸着機構(図示せず)により真空吸着され、ウエハステージWST1,WST2に保持されている。
基板側基準マーク部材FM1,FM2は、天板P1,P2が開口された開口部の内側に形成されている。基板側基準マーク部材FM1,FM2は、装置を較正するために用いられたり、レチクルRとウエハW1とを位置合わせするために用いられたりする。
第1排液路DR1,DR2は、ウエハW1,W2の周辺に形成され、排液機構(図示せず)が接続されている。
第1排液開閉機構は、第1排液路DR1,DR2の開口部(図示せず)付近に設けられる。これにより、第1排液開閉機構は、制御系CSに制御されて、第1排液路DR1,DR2を開閉する。
第2排液路DRFM1,DRFM2は、基板側基準マーク部材FM1,FM2の周辺に形成され、排液機構(図示せず)が接続されている。
第2排液開閉機構は、第2排液路DRFM1,DRFM2の開口部(図示せず)付近に設けられる。これにより、第2排液開閉機構は、制御系CSに制御されて、第1排液路DR1,DR2を開閉する。
液体供給ノズル31は、ウエハW1の上方であって投影光学系13とウエハW1との間の間隙に液体35を供給可能な位置に設けられている。液体供給ノズル31には、液供給用配管(図示せず)が接続されている。液供給用配管には、ポンプ(図示せず)、温調部(図示せず)、及びフィルタ(図示せず)などが設けられている。例えば、フィルタにより不純物が除去され、温調部により一定温度に加熱され、ポンプにより一定圧力に加圧された液体が、液供給用配管を介して液体供給ノズル31へ供給される。ここで、液体供給ノズル31は、制御系CSにより開閉制御され、所定のタイミング及び期間で、投影光学系13とウエハW1との間の間隙に液体35を供給する。
液体回収ノズル32は、ウエハW1の上方であって投影光学系13とウエハW1との間の間隙の液体35を回収可能な位置に設けられている。液体回収ノズル32には、液回収用配管(図示せず)、ポンプ(図示せず)、及び気液分離機(図示せず)などが設けられている。例えば、投影光学系13とウエハW1との間の間隙の液体35は、液体回収ノズル32を介して液回収用配管へと回収される。液回収用配管へ回収された液体は、ポンプにより一定圧力に加圧され、気液分離機により気体成分と液体成分とへ分離される。その気体成分は大気へ排出され、その液体成分は液供給用配管へ供給され再利用される。ここで、液体回収ノズル32は、制御系CSにより開閉制御され、所定のタイミング及び期間で、投影光学系13とウエハW1との間の間隙の液体35を回収する。
アライメント検出系16は、ウエハステージWST2に搭載されたウエハW2上方であって光軸PAから外れた位置(光軸PBに沿った位置)に設けられている。アライメント検出系16は、オフアクシス方式を採用している。アライメント検出系16は、ウエハW2上のアライメントマークを検出し、その検出結果を制御系CSへ供給する。
フォーカス検出系18は、ウエハステージWST2に搭載されたウエハW2上方に設けられている。フォーカス検出系18は、斜入射方式の光学系である投光系及び受光系を含む。フォーカス検出系18は、ウエハW2の表面の高さ及び傾き方向を検出し、その検出結果を制御系CSへ供給する。
環境検出部27は、計測エリアMAにおいて、基板側基準マーク部材FM2付近に設けられている。環境検出部27は、基板側基準マーク部材FM2付近の空間の温度及び湿度を検出し、その検出結果を制御系CSへ供給する。ここで、基板側基準マーク部材FM2付近の空間は、空調装置(図示せず)により、温度及び湿度が安定するように制御されている。
ブロー部BLは、計測エリアMAにおいて、基板側基準マーク部材FM1,FM2又はウエハW1,W2の上方に設けられている。ブロー部BLは、後述のように、基板側基準マーク部材FM1,FM2に対するブロー部BL1と、ウエハW1,W2に対するブロー部BL2とを含む。ブロー部BLには、後述の気体供給配管39が接続され、その気体供給配管39を介してブローするための気体が供給される。これにより、ブロー部BL1は、基板側基準マーク部材FM1,FM2上の液体に気体を吹き付けて、その液体を第2排液路DRFM1,DRFM2へ導く。ブロー部BL2は、ウエハW1,W2上の液体に気体を吹き付けて、その液体を第1排液路DR1,DR2へ導く。
ブロー調整部(吹き付け手段)25は、計測エリアMAにおいて、気体供給配管39に設けられている。これにより、ブロー調整部25は、環境検出部27が検知した温度及び湿度に基づいて、制御系CSにより制御されて、気体供給配管39を流れる気体の温度及び湿度を調整する。すなわち、ブロー調整部(吹き付け手段)25は、基板側基準マーク部材FM1,FM2に吹き付けられる気体の湿度を調整する。
なお、環境検出部27、ブロー部BL、及びブロー調整部25は、露光エリアEAのみに設けられていてもよく、露光エリアEA及び計測エリアMAに設けられていてもよい。また、環境検出部27は、温度及び湿度のいずれかのみを検出してもよい。この場合、ブロー調整部25は、気体供給配管39を流れる気体の温度及び湿度のいずれかのみを調整することになる。
制御系CSは、主制御部12、可動ブラインド制御部11、レチクルステージ駆動部10、計測制御部17、ウエハステージ駆動部14,15、干渉計制御部20、ブロー制御部(液体除去制御部)26、検出制御部28、及び開閉制御部19を備える。主制御部12は、露光装置100全体の動作を監視又は制御する。
例えば、計測制御部17は、アライメント検出系16を制御して、アライメント検出系16にアライメント検出を行わせる。あるいは、計測制御部17は、フォーカス検出系18を制御して、フォーカス検出系18にフォーカス検出を行わせる。
例えば、干渉計制御部20は、干渉計22にレチクルステージRSTの位置を計測させる。あるいは、干渉計制御部20は、干渉計23にウエハステージWST1,WST2の位置を計測させる。
例えば、検出制御部28は、環境検出部27に基板側基準マーク部材FM2付近の空間の温度及び湿度を検出させる。
例えば、主制御部12は、レチクルステージRSTの位置の情報を干渉計22から受け取る。主制御部12は、レチクルステージRSTの位置に基づいて、レチクルステージRSTの駆動量を決定しレチクルステージ駆動部10へ供給する。レチクルステージ駆動部10は、主制御部12により決定された駆動量に基づいて、レチクルステージRSTを駆動制御する。
例えば、主制御部12は、ウエハステージWST1,WST2の位置の情報を干渉計23から受け取る。主制御部12は、ウエハW1,W2のX,Y,θz位置等の情報をアライメント検出系16から受け取る。主制御部12は、ウエハW1,W2のZ,θz,θy位置等の情報をフォーカス検出系から受け取る。主制御部12は、ウエハステージWST1,WST2の位置又はウエハW1,W2の位置に基づいて、ウエハステージWST1,WST2の駆動量を決定しウエハステージ駆動部14,15へ供給する。ウエハステージ駆動部14,15は、主制御部12により決定された駆動量に基づいて、ウエハステージWST1,WST2を駆動制御する。
例えば、主制御部12は、上記のように、レチクルステージ駆動部10及びウエハステージ駆動部14を介して、レチクルステージRST及びウエハステージWST1を±X方向に同期走査させる。すなわち、レチクルR上のパターン像をスキャン露光方式で投影光学系13を介してウエハW1上の各ショット領域に露光する際に、視野絞り5により設定されるスリット状の照明領域21に対して±X方向にレチクルRを平均速度VRで走査する。このとき、投影光学系13の投影倍率をβとすると、レチクルRの走査と同期して、±X方向にウエハW1を速度VW(=β・VR)で走査する。これにより、ウエハW1上のショット領域にレチクルRの回路パターン像が逐次転写される。
例えば、主制御部12は、第1羽根7A及び第2羽根7Bの位置の情報をセンサ(図示せず)から受け取る。主制御部12は、第1羽根7A及び第2羽根7Bの位置に基づいて、第1羽根7A及び第2羽根7Bの駆動量を決定し可動ブラインド制御部11へ供給する。可動ブラインド制御部11は、主制御部12により決定された駆動量に基づいて、駆動部6(第1駆動部6A及び第2駆動部6B)を駆動制御する。これにより、第1羽根7A及び第2羽根7Bが駆動され、可動ブラインド7の開度が変わる。
例えば、主制御部12は、基板側基準マーク部材FM2付近の空間の温度及び湿度の情報を環境検出部27から受け取る。主制御部12は、基板側基準マーク部材FM2付近の空間の温度及び湿度に基づき、ブローするための気体の温度及び湿度を決定する。すなわち、主制御部12は、基板側基準マーク部材FM2付近の空間の温度及び湿度と同じになるように、ブローするための気体の温度及び湿度を決定する。主制御部12は、決定した温度及び湿度の情報をブロー制御部26へ供給する。ブロー制御部26は、主制御部12により決定された温度及び湿度に基づいて、ブロー調整部25を制御する。
例えば、主制御部12は、露光スケジュールに関する情報を記憶している。主制御部12は、その露光スケジュールに基づき、後述の第2排液路DRFM1,DRFM2の開閉状態を決定し開閉制御部19へ供給する。開閉制御部19は、第2排液路DRFM1,DRFM2の開閉状態に基づき、第2排液路DRFM1,DRFM2を開閉制御する。
次に、ウエハが搬入されてからウエハが搬出されるまでにおける露光装置100の動作を、図2〜図6を用いて説明する。
図2に示す工程において、ウエハステージWST1は、ステージベースSB上の露光エリアEAに移動している。ウエハステージWST1には、露光中あるいは露光済のウエハW1が保持されている。一方、ウエハステージWST2は、ステージベースSB上のウエハ搬入位置に移動している。ウエハ搬入アームSHは、未露光のウエハW2を露光装置100のウエハステージWST2へ搬入する。露光装置100におけるウエハW2搬入時のプリアライメント動作は従来装置と同様であるので説明を省略する。
図3に示す工程おいて、ウエハステージWST2は、ウエハ搬入位置から計測エリアMAに移動する。計測エリアMAにおいて、アライメント検出系16及びフォーカス検出系18(図1参照)は、ウエハW2の位置を検出する。
図4に示す工程おいて、ウエハステージWST1,WST2は、それぞれ、ステージスワップ開始位置に移動する。図4では、白抜き矢印により移動方向が示されている。
図5に示す工程おいて、ウエハステージWST1,WST2は、ステージスワップ動作を行う。図5には、ウエハステージWST1,WST2がすれ違う状態が図示されている。
図6に示す工程おいて、ウエハステージWST1は、ウエハ搬出位置に移動する。ウエハ搬出アームRHは、露光済のウエハW1を露光装置100のウエハステージWST1から搬出する。そして、ウエハステージWST1は、ステージベースSB上のウエハ搬入位置に移動する。一方、ウエハステージWST2は、ステージベースSB上の露光エリアEAに移動する。
そして、ウエハステージWST1とウエハステージWST2とが入れ替わった状態で、図2〜図6と同様の動作が行われる。このようにして、露光装置100に搬入されたウエハW2は、露光されて搬出される。
ここで、基板側基準マーク部材FM1,FM2に対するブロー部BL1の配置について説明する。
例えば、ブロー部BL1を、図4に示す位置Bに配置した場合を考える。このとき、ブロー部BL1は、位置Bにおいて基板側基準マーク部材FM2の上に付着した液体(以下、残液とする)に気体を吹き付ける。これにより、基板側基準マーク部材FM2上の残液は、ウエハW2が露光処理される前に排液されることになる。しかし、ウエハW2が露光処理される際にウエハW2及び基板側基準マーク部材FM2が液体に接触することになる。このため、基板側基準マーク部材FM2上に残液が残った状態で、ウエハW2が搬出されるおそれがある。
例えば、ブロー部BL1を、図4の位置Aに配置する場合を考える。このとき、ブロー部BL1は、位置Aにおいて基板側基準マーク部材FM1上の残液に気体を吹き付ける。これにより、基板側基準マーク部材FM1上の残液は、ステージスワップ動作前に排液することができる。また、残液除去のためにウエハステージWST1の移動経路を増やす必要が無いため、生産性の低下を避けることができる。
例えば、ブロー部BL1を、図4に示す位置Aと図6に示す位置Dとの間の位置(例えば、図5に示す位置C)に配置する場合を考える。このとき、ブロー部BL1は、例えば位置Cにおいて基板側基準マーク部材FM1上の残液に気体を吹き付ける。これにより、基板側基準マーク部材FM1上の残液は、ステージスワップ動作移動時に排液される。ここで、ステージスワップ動作移動時におけるウエハステージWST1の移動速度は、生産性を向上させるため、あるいは、残液を第2排液路DRFM1,DRFM2に移動させやすくするため、速い方が好ましい。ただし、ウエハステージWST1の移動速度は、第2排液路DRFM1,DRFM2に流れ込む残液の流速及び流量が、第2排液路DRFM1,DRFM2が排液可能な流速及び流量以下となるような速度であることが好ましい。
例えば、ブロー部BL1を、図6に示す位置Dに配置する場合を考える。このとき、ブロー部BL1は、位置Dにおいて基板側基準マーク部材FM1上の残液に気体を吹き付ける。これにより、基板側基準マーク部材FM1上の残液は、ウエハステージWST1がウエハ搬出位置へ低速移動しているとき又はウエハ搬出位置で停止しているときに排液することができる。また、残液除去のためにウエハステージWST1の移動経路を増やす必要が無いため、生産性の低下を避けることができる。
このように、ウエハステージWST1上の基板側基準マーク部材FM1に対するブロー部BL1は、図3に示すウエハステージWST1の露光終了位置と、図6に示すウエハステージWST1のウエハ搬出位置との間に配置されることが好ましい。これにより、基板側基準マーク部材FM1,FM2に対する残液の除去を、液浸状態での露光完了後からウエハW1,W2回収までの間に実施することができる。
なお、ブロー部BL1は、1つの基板側基準マーク部材FM1に対してウエハステージWST1移動経路上に複数個配置されても良い。
次に、ウエハW1,W2に対するブロー部BL2の配置について説明する。
例えば、ブロー部BL2を、図4に示す位置Bに配置した場合を考える。このとき、ブロー部BL2は、位置BにおいてウエハW2上の残液に気体を吹き付ける。これにより、ウエハW2上の残液は、ウエハW2が露光処理される前に排液されることになる。しかし、ウエハW2が露光処理される際にウエハW2及び基板側基準マーク部材FM2が液体に接触することになる。このため、ウエハW2上に残液が残った状態で、ウエハW2が搬出されるおそれがある。
例えば、ブロー部BL2を、図4の位置Aに配置する場合を考える。このとき、ブロー部BL2は、位置AにおいてウエハW1上の残液に気体を吹き付ける。これにより、ウエハW1上の残液は、ステージスワップ動作前に排液することができる。また、残液除去のためにウエハステージWST1の移動経路を増やす必要が無いため、生産性の低下を避けることができる。
例えば、ブロー部BL2を、図4に示す位置Aと図6に示す位置Dとの間の位置(例えば、図5に示す位置C)に配置する場合を考える。このとき、ブロー部BL2は、例えば位置CにおいてウエハW1上の残液に気体を吹き付ける。これにより、ウエハW1上の残液は、ステージスワップ動作移動時に排液される。ここで、ステージスワップ動作移動時におけるウエハステージWST1の移動速度は、生産性を向上させるため、あるいは、残液を第1排液路DR1,DR2に移動させやすくするため、速い方が好ましい。ただし、ウエハステージWST1の移動速度は、第1排液路DR1,DR2に流れ込む残液の流速及び流量が、第1排液路DR1,DR2が排液可能な流速及び流量以下となるような速度であることが好ましい。
例えば、ブロー部BL2を、図6に示す位置Dに配置する場合を考える。このとき、ブロー部BL2は、位置DにおいてウエハW1上の残液に気体を吹き付ける。これにより、ウエハW1上の残液は、ウエハステージWST1がウエハ搬出位置へ低速移動しているとき又はウエハ搬出位置で停止しているときに排液することができる。また、残液除去のためにウエハステージWST1の移動経路を増やす必要が無いため、生産性の低下を避けることができる。
このように、ウエハステージWST1上のウエハW1に対するブロー部BL2は、図3に示すウエハステージWST1の露光終了位置と、図6に示すウエハステージWST1のウエハ搬出位置との間に配置されることが好ましい。これにより、ウエハW1,W2に対する残液の除去を、液浸状態での露光完了後からウエハW1,W2回収までの間に実施することができる。ただし、基板側基準マーク部材FM1,FM2に対するブロー部BL1と、ウエハW1,W2に対するブロー部BL2とは、互いに干渉しない位置に配置されている必要がある。
なお、ウエハW1,W2の表面の残液に対する静的接触角、滑落角又は後退接触角は、製造プロセスにより変化する。すなわち、ウエハW1,W2の上を残液が移動しやすい静的接触角、滑落角又は後退接触角が、製造プロセスごとに存在することになる。このため、残液が移動しやすい静的接触角、滑落角及び後退接触角が予め測定されてそれらの情報が制御系CSに記憶されいてもよい。そして、制御系CSは、それらの情報を参照して、残液とウエハW1,W2との静的接触角、滑落角及び後退接触角の少なくとも1つを決定してもよい。制御系CSは、その決定した値に基づいて、ウエハステージWST1,WST2の移動速度を制御してもよい。これにより、ウエハW1,W2上を残液が移動しにくくなることを避けることができ、確実に残液を排液することができる。
次に、ウエハステージWST1,WST2、天板P1,P2、及び基板側基準マーク部材FM1,FM2の配置構成を、図7を用いて説明する。図7は、ウエハステージWST1,WST2、天板P1,P2、及び基板側基準マーク部材FM1,FM2の配置を示す平面図である。
ウエハステージWST1,WST2は、ウエハチャックWC1,WC2を介してウエハW1,W2を保持する。ウエハチャックWC1,WC2は、ウエハW1,W2を真空吸着してウエハステージWST1,WST2に保持させる。ウエハチャックWC1,WC2は、ウエハステージWST1,WST2の重心SC近傍に設けられる。これにより、ウエハW1,W2は、ウエハステージWST1,WST2の重心SC近傍に保持される。
ウエハステージWST1,WST2の側面には、干渉計23用の反射ミラー24が設けられている。反射ミラー24は、X軸用の反射ミラー24aとY軸用の反射ミラー24bとを含む。これに応じて、干渉計23は、X軸用の干渉計23aとY軸用の干渉計23bとを含む。X軸用の干渉計23aは、X軸用の反射ミラー24aと対向する位置に設けられている。これにより、X軸用の干渉計23aは、投射した検出光をX軸用の反射ミラー24aで反射させて受光して、ウエハステージWST1,WST2のX位置等を検出する。また、Y軸用の干渉計23bは、Y軸用の反射ミラー24bと対向する位置に設けられている。これにより、Y軸用の干渉計23bは、投射した検出光をY軸用の反射ミラー24bで反射させて受光して、ウエハステージWST1,WST2のY位置等を検出する。
天板P1,P2は、ウエハステージWST1,WST2の周辺部に設けられている。例えば、天板P1,P2は、ウエハステージWST1,WST2の上において、ウエハW1,W2が保持される領域以外の領域を延びるように設けれれる。天板P1,P2の上面は、ウエハW1,W2の表面とほぼ同じ高さになるように形成されている。これにより、投影光学系13の最終面とウエハW1,W2の表面との間に液体35(図1参照)が満たされた場合でも、液体35にかかる荷重を天板P1,P2とウエハW1,W2とへ分散することができる。
基板側基準マーク部材FM1,FM2は、天板P1,P2の一部が開口されて形成されている。基板側基準マーク部材FM1,FM2は、上面視において略円形状をしている。基板側基準マーク部材FM1,FM2は、装置を較正するために用いられたり、レチクルRとウエハW1,W2とを位置合わせするために用いられたりする。
次に、ウエハステージWST1,WST2、天板P1,P2、及び基板側基準マーク部材FM1,FM2において液体35が接触する領域を、図8を用いて説明する。
露光処理が行われる際に、液体供給ノズル31は、投影光学系13とウエハW1との間の液浸領域IMLに液体35を供給する(図1参照)。液浸領域IMLは、クロスのハッチングで示された領域である。図8では、液浸領域IMLがウェハW1,W2の重心SC付近に位置している状態が示されている。ウエハステージWST1,WST2が走査されるので、液浸領域IMLは、接触領域IMW内を移動する。
図8に示されるように、基板側基準マーク部材FM1,FM2は、ウエハW1,W2付近に形成されている。これにより、基板側基準マーク部材FM1,FM2は、少なくとも一部が接触領域IMWに接する。すなわち、基板側基準マーク部材FM1,FM2は、液体35に接触する。
また、第1排液路DR1,DR2及び第2排液路DRFM1,DRFM2も、基板側基準マーク部材FM1,FM2の周辺に形成されている。これにより、第1排液路DR1,DR2及び第2排液路DRFM1,DRFM2も、液体35に接触し液体35の一部を排液する。このため、常時排液を行っていると気化熱により第1排液路DR1,DR2及び第2排液路DRFM1,DRFM2付近の温度が低下し、天板P1,P2、基板側基準マーク部材FM1,FM2あるいはウエハステージWST1,WST2が熱変形するおそれがある。また、天板P1,P2の温度が変化するので、天板P1,P2の表面に接する気体の温度も変化し、基板側基準マーク部材FM1,FM2の付近の環境にゆらぎを発生させてしまう。このため、制御系CSは、基板側基準マーク部材FM1,FM2の周辺の排液を、残液排液の場合(非露光時)のみ実施し、露光時には行わないようにする。これにより、基板側基準マーク部材FM1,FM2等が気化熱により熱変形することを低減できる。
次に、基板側基準マーク部材FM1,FM2の詳細構成を、図9を用いて説明する。
基板側基準マーク部材FM1,FM2は、ボルト(図示せず)、基準マーク本体部(計測用部材)FM11,FM21、光量センサ36、光学素子37、隙間部FM12,FM22、第2排液路DRFM1,DRFM2、及びシール部材31を備える。
ボルトは、基準マーク本体部FM11,FM21をウエハステージWST1,WST2に固定している。
基準マーク本体部FM11,FM21は、ガラス部30と支持部33とを含む。ガラス部30は、光を透過可能にガラスで形成されており、上部に位置している。ガラス部30には、装置較正用あるいは位置合わせ用のマーク(図12のマークDRY参照)が描画されている。支持部33は、ガラス部30をウエハステージWST1,WST2に支持している。
光量センサ36は、基準マーク本体部FM11,FM21に覆われるように形成されている。これにより、光量センサ36は、基準マーク本体部FM11,FM21の上部(ガラス)のマークで散乱された検出光を受光することができる。
光学素子37は、半球状の形状をしており、オプティカルコンタクトにより保持されてガラス部30と光量センサ36との間に配されている。これにより、液体35を介してNA≧1の露光波長の検出光がガラス部30に照射された場合に、その検出光を屈折させて光量センサ36に導く。
隙間部FM12,FM22は、天板P1,P2及び基準マーク本体部FM11,FM21に対して凹んだ部分であり、天板Pの開口に面した内側面と基準マーク本体部FM11,FM21の外側面との隙間を形成する。
第2排液路DRFM1,DRFM2は、隙間部FM12,FM22の下方において基準マーク本体部FM11,FM21を囲むように形成されている。第2排液路DRFM1,DRFM2には、制御弁などの第2排液開閉機構(図示せず)が設けられている。第2排液開閉機構は、制御系CSから制御信号を受け取り、その制御信号に応じて開状態と閉状態とが切り替わるようになっている。具体的には、主制御部12は、その露光スケジュールに基づき、非露光期間であることに応じて第2排液開閉機構の開閉状態を開状態に決定する。主制御部12は、第2排液開閉機構の開閉状態が開状態である旨の情報を開閉制御部19へ供給する。開閉制御部19は、第2排液開閉機構の開閉状態が開状態である旨の情報に基づき、開状態にするための制御信号を生成して第2排液開閉機構へ供給する。これにより、第2排液開閉機構は、非露光期間において、第2排液路DRFM1,DRFM2を開いて液体35が排液されるようにする。
あるいは、主制御部12は、その露光スケジュールに基づき、露光期間であることに応じて第2排液開閉機構の開閉状態を閉状態に決定する。主制御部12は、第2排液開閉機構の開閉状態が閉状態である旨の情報を開閉制御部19へ供給する。開閉制御部19は、第2排液開閉機構の開閉状態が閉状態である旨の情報に基づき、閉状態にするための制御信号を生成して第2排液開閉機構へ供給する。これにより、第2排液開閉機構は、露光期間において、第2排液路DRFM1,DRFM2を閉じて液体35が排液されないようにする。
また、第2排液路DRFM1,DRFM2には、排液配管(図示せず)が接続されている。排液配管には排液用ポンプ(図示せず)が設けられ排液配管内に負圧を形成して排液を促進している。また、第2排液路DRFM1,DRFM2は、多孔質な材質で形成されており、排液速度及び排液流量が全周に渡って均一になるように開孔率が調整されている。さらに、排液用ポンプは、制御系CSに制御されて、排液配管内の排液速度及び排液流量を調整することができる。これにより、隙間部FM12,FM22を介して第2排液路DRFM1,DRFM2へ流れる液体35の排液速度及び排液流量を均一にすることができる。
シール部材31は、第2排液路DRFM1,DRFM2の外周側において、隙間部FM12,FM22とウエハステージWST1,WST2との間をシールしている。このシール部材31の断面の断面係数は、円形断面の断面係数よりも小さくなっている。シール部材31は、例えばリップシールであり、例えば高純度なフッ素ゴムで形成されている。これにより、シール部材31は、例えばOリングよりも剛性が小さい。
ここで、基板側基準マーク部材FM300の隙間部FM12,FM22に液体35が侵入した場合を考える。このとき、隙間部FM12,FM22に侵入した液体35の大部分は、第2排液路DRFM1,DRFM2より排液される。この第2排液路DRFM1,DRFM2は、その材質やその下流の排液用ポンプなどにより排液速度及び排液流量が全周に渡って均一になるように調整されている。これにより、液体が隙間部FM12,FM22で均一に流れる傾向にあるので、アライメント検出系16は、計測光を投射した際に、その反射光及び散乱光が乱されにくく、基板側基準マーク部材FM300を用いた計測の精度の低下を避けることができる。
また、液体が隙間部FM12,FM22で均一に流れる傾向にあるので、気化熱による温度低下が略均一に生じて基板側基準マーク部材FM300に略均一な温度変形が発生し、基板側基準マーク部材FM300を用いた計測の精度の低下を避けることができる。
さらに、天板P1,P2の裏面又は開口に面した内側面に第2排液路DRFM1,DRFM2が形成されているので、第2排液路DRFM1,DRFM2に露光光が照射されることを低減できる。また、第2排液路DRFM1,DRFM2の材質が多孔質であっても汚染物質(コンタミナント)が発生しにくくなっている。
また、第2排液路DRFM1,DRFM2から排液しきれずに第2排液路DRFM1,DRFM2の外周側に到達した液体35は、シール部材31によりウエハステージWST1,WST2への移動を阻止される。すなわち、隙間部FM12,FM22とウエハステージWST1,WST2との間が空間的に略密閉構造となっている。これにより、液体35がウエハステージWST1,WST2側に飛散することを低減でき、ウエハステージWST1,WST2に錆び等の不具合が発生するを防止できる。
さらに、シール部材31がリップ形状であるため、シール部材がOリング形状である場合に比較してシール時の反力を低減できる。
例えば、シール部材の内径が70mm程度であると仮定すると、そのシール部材をOリング形状で形成した場合の反力は約20kgfとなるが、そのシール部材をリップ形状で形成した場合の反力は約2kgf程度に抑えることができる。
このように、シール時の反力を低減できるので、基準マーク本体部FM11,FM21の支持部33とともにシール部材31を支える天板Pに対して要求される剛性を低減できる。このため、天板P1,P2の厚さ寸法を薄くできるため、天板P1,P2を軽量化できる。
ここで、天板P1,P2は、ウエハステージWST1,WST2上に構成されるため、軽量高剛性であることが好ましい。天板P1,P2は、例えばセラミックスで形成されていることが好ましい。また、シール部材31の反力は、天板P1,P2に働く重力以下であることが好ましい。仮に、シール部材31の反力が天板P1,P2に働く重力以上である場合、天板P1,P2を真空吸着している真空吸着機構(図示せず)がバキュームOFFした際に、シール部材31の反力により天板P1,P2が浮き上がる。これにより、天板P1,P2の上面がウェハW1,W2表面よりも高くなってしまう。この状態で、ウエハステージWST1,WST2が移動すると、天板P1,P2が投影光学系13、液体供給ノズル31、及び液体回収ノズル32などとぶつかる可能性があるからである。
なお、第1排液開閉機構も、第2排液開閉機構と同様に、制御系CSから制御信号を受け取り、その制御信号に応じて開状態と閉状態とが切り替わるようになっていてもよい。具体的には、主制御部12は、その露光スケジュールに基づき、非露光期間であることに応じて第1排液開閉機構の開閉状態を開状態に決定する。主制御部12は、第1排液開閉機構の開閉状態が開状態である旨の情報を開閉制御部19へ供給する。開閉制御部19は、第1排液開閉機構の開閉状態が開状態である旨の情報に基づき、開状態にするための制御信号を生成して第1排液開閉機構へ供給する。これにより、第1排液開閉機構は、非露光期間において、第1排液路DR1,DR2を開いて液体35が排液されるようにする。
あるいは、主制御部12は、その露光スケジュールに基づき、露光期間であることに応じて第1排液開閉機構の開閉状態を閉状態に決定する。主制御部12は、第1排液開閉機構の開閉状態が閉状態である旨の情報を開閉制御部19へ供給する。開閉制御部19は、第1排液開閉機構の開閉状態が閉状態である旨の情報に基づき、閉状態にするための制御信号を生成して第1排液開閉機構へ供給する。これにより、第1排液開閉機構は、露光期間において、第1排液路DR1,DR2を閉じて液体35が排液されないようにする。
次に、基板側基準マーク部材FM1,FM2に対するブロー部BL1の詳細構成を、図10を用いて説明する。図10には、基板側基準マーク部材FM1,FM2のガラス部30上に残液Waが存在する場合を示す。
ブロー部BL1は、基板側基準マーク部材FM1,FM2の上方であって基板側基準マーク部材FM1,FM2に気体を吹き付け可能な位置に配置される。ブロー部BL1の内部には、上下に仕切られた互いに導通可能な第1内部空間IS1及び第2内部空間IS2が形成されている。第1内部空間IS1は、吹き付けるための気体が供給される空間であり、気体供給配管39が接続されている。第2内部空間IS2は、吹き付けた後の気体が回収されるための空間であり、気体回収配管38が接続されている。
環境検出部27は、基板側基準マーク部材FM1,FM2付近の空間の温度及び湿度を検出する。制御系CSは、環境検出部27により検知された温度及び湿度の情報を受け取り、基板側基準マーク部材FM1,FM2付近の空間の温度及び湿度と同じになるように、ブローするための気体の温度及び湿度を決定する。制御系CSは、気体の温度及び湿度に対する制御信号を生成しブロー調整部25へ供給する。ブロー調整部25は、制御信号に応じて、気体供給配管39を流れる気体の温度及び湿度を調整する。これにより、気体供給配管39を介して第1内部空間IS1へ供給される気体の温度及び湿度は、基板側基準マーク部材FM1,FM2付近の空間の温度及び湿度と略同じになる。第1内部空間IS1へ供給された気体は、白抜き矢印で示すように流れて、残液Waを吹きつけながら(ブローしながら)第2内部空間IS2へ流れ込む。このとき、ウエハステージWST1は、斜線矢印で示すように、例えば、吹き付けられる気体と逆方向に移動する。気体が吹きつけられた残液Waは、隙間部FM12,FM22へ移動し第2排液路DRFM1,DRFM2から排液される。一方、第2内部空間IS2へ流れ込んだ気体は、第2内部空間IS2の内壁に沿って進み、気体回収配管38を介して排出される。
ここで、ブロー部BL1は、基板側基準マーク部材FM1,FM2の上面に沿った面に吹き出し口が設けられている。これにより、ブロー部BL1の第1内部空間IS1から吹き出された気体は、基板側基準マーク部材FM1,FM2の上面や残液Waにあたった後、外部にほとんど漏れ出すことなく第1内部空間IS1に回収することができる。また、第1内部空間IS1から吹き出された気体が回収されずに外部に漏れ出した場合でも、その気体の温度及び湿度は、基板側基準マーク部材FM1,FM2の付近の空間の温度及び湿度と略同じになっている。これにより、基板側基準マーク部材FM1,FM2の付近の環境にゆらぎを発生させにくくできる。さらに、気体が吹き付けられた残液Waの一部が気化するため、残液Waを吹き付けた後の気体の湿度はわずかに上昇する。しかし、上述のように、第1内部空間IS1に回収されずに漏れ出す気体の量が少ないため、基板側基準マーク部材FM1,FM2の付近の環境にゆらぎを与えにくい。
また、ガラス部30の表面には、計測のために露光光が照射される部分(例えば、図12に示すマークDRY、以下、親水部と呼ぶ)以外の部分(以下、撥水部と呼ぶ)に撥水性(撥液性)コートが施されている。撥水部以外(すなわち、親水部)は、親水性(親液性)である。このため、親水部に上述の残液Waが残こる傾向にある。しかしながら、親水部がガラス部30の表面において限られた領域であるため、親水部に残った残液Waは、ブロー部BL1により気体が吹き付けられて第2排液路DRFM1,DRFM2へ容易に導かれて排液される。
なお、基板側基準マーク部材FM1,FM2は、ウエハステージWST1,WST2上に複数形成されていてもよい。この場合、基板側基準マーク部材FM1,FM2に対応してブロー部BL1が複数設けられていてもよい。
次に、ウエハW1,W2に対するブロー部BL2の詳細構成を、図11を用いて説明する。図11には、ウエハW1,W2上に残液Waが存在する場合を示す。
ブロー部BL2は、ウエハW1,W2の上方であってウエハW1,W2に気体を吹き付け可能な位置に配置される。ブロー部BL2の内部には、図面上で左右に仕切られた互いに導通可能な第1内部空間IS3及び第2内部空間IS4が形成されている。第1内部空間IS3には、気体供給配管39が接続されている。第2内部空間IS4には、気体回収配管38が接続されている。
環境検出部27は、ウエハW1,W2付近の空間の温度及び湿度を検出する。制御系CSは、環境検出部27により検知された温度及び湿度の情報を受け取り、ウエハW1,W2付近の空間の温度及び湿度と同じになるように、ブローするための気体の温度及び湿度を決定する。制御系CSは、気体の温度及び湿度に対する制御信号を生成しブロー調整部25へ供給する。ブロー調整部25は、制御信号に応じて、気体供給配管39を流れる気体の温度及び湿度を調整する。これにより、気体供給配管39を介して第1内部空間IS3へ供給される気体の温度及び湿度は、ウエハW1,W2付近の空間の温度及び湿度と略同じになる。第1内部空間IS3へ供給された気体は、白抜き矢印で示すように流れて、残液Waを吹きつけながら(ブローしながら)第2内部空間IS4へ流れ込む。このとき、ウエハステージWST1は、斜線矢印で示すように、例えば、吹き付けられる気体と逆方向に移動する。気体が吹きつけられた残液Waは、ウエハW1,W2周辺部へ移動し第1排液路DR1,DR2から排液される。一方、第2内部空間IS4へ流れ込んだ気体は、第2内部空間IS4の内壁に沿って進み、気体回収配管38を介して排出される。
ここで、ブロー部BL2は、ブロー部BL1(図10参照)と異なり、そのY方向(紙面垂直方向)の長さが、ウエハW1,W2の直径以上である。これにより、ウエハW1,W2の表面に残っている残液に気体を効率よく吹き付けることができる。
また、ブロー部BL2は、ブロー部BL1(図10参照)と同様に、ウエハW1,W2の表面に沿った面に吹き出し口が設けられている。これにより、ブロー部BL2の第1内部空間IS3から吹き出された気体は、ウエハW1,W2の表面や残液Waにあたった後、外部にほとんど漏れ出すことなく第2内部空間IS4に回収することができる。また、第1内部空間IS3から吹き出された気体が回収されずに外部に漏れ出した場合でも、その気体の温度及び湿度は、ウエハW1,W2の付近の空間の温度及び湿度と略同じになっている。これにより、ウエハW1,W2の付近の環境にゆらぎを発生させにくくできる。さらに、気体が吹き付けられた残液Waの一部が気化するため、残液Waを吹き付けた後の気体の湿度はわずかに上昇する。しかし、上述のように、第2内部空間IS3に回収されずに漏れ出す気体の量が少ないため、ウエハW1,W2の付近の環境にゆらぎを与えにくい。
なお、基板側基準マーク部材FM1,FM2は、ウエハステージWST1,WST2上に複数形成されていてもよい。この場合、基板側基準マーク部材FM1,FM2に対応してブロー部BL1が複数設けられていてもよい。
次に、基板側基準マーク部材FM1,FM2の基準マーク本体部FM11,FM21の上面に形成されたマークを、図12を用いて説明する。図12は、基準マーク本体部FM11,FM21の平面図である。
基準マーク本体部FM11,FM21の上面には、矩形形状のマークDRYが形成されている。基準マーク本体部FM11,FM21の上面においてマークDRY以外の部分は、撥水コートが施されており撥水性(疎水性)である。それに対して、矩形形状のマークDRYは、表面に撥水コートが施されておらず、材質がガラスであるため、親水性である。これにより、液浸領域IML(図8参照)が基準マーク本体部FM11,FM21を通過した際に、マークDRYの表面に残液が残ることがある。
ここで、この残液を除去しない場合、残液が乾燥し、ウォーターマークが発生してしまう可能性がある。ウォーターマークが発生すると、アライメント検出系16(図1参照)がマークDRYを用いた計測の精度が低下する可能性がある。
それに対して、本発明では、上述のように、ブロー部BLがマークDRYの表面の残液を効率的に除去する。これにより、生産性を低下させずに基板側基準マーク部材FM1,FM2にウォーターマークが発生することを防止できる。また、マークDRYを用いた計測の精度の低下を避けることができる。
なお、残液が蒸発して基準マーク本体部FM11,FM21が乾燥する時間以上露光装置100が停止するような場合に、特に、基準マーク本体部FM11,FM21上面にウォーターマークが発生する可能性が高い。そこで、残液が蒸発する時間(以下、蒸発時間とする)を予め測定及び記憶しておく。制御系CSは、記憶された蒸発時間の情報を参照して蒸発時間を決定し、露光装置100の停止時間(露光処理の停止時間)が蒸発時間以上か否かを判断してもよい。そして、制御系CSは、露光装置100の停止時間が蒸発時間以上であると判断する場合、ブロー部BLをアクティブにし、露光装置100の停止時間が蒸発時間以上でないと判断する場合、ブロー部BLをノンアクティブにしてもよい。これにより、ブロー部BLが稼動する時間を必要最小限に抑えることができ、生産性の低下を防ぐことができる。
次に、本発明のウエハステージ装置が適用される例示的な露光装置を利用したデバイスの製造プロセス(製造方法)を、図13を用いて説明する。図13は、デバイスの一例としての半導体デバイスの全体的な製造プロセスを示すフローチャートである。
ステップS91(回路設計)では半導体デバイスの回路設計を行う。
ステップS92(マスク作製)では設計した回路パターンに基づいてマスク(原版又はレチクルともいう)を作製する。
一方、ステップS93(ウエハ製造)ではシリコン等の材料を用いてウエハ(基板ともいう)を製造する。
ステップS94(ウエハプロセス)は前半工程と呼ばれ、上記のマスクとウエハを用いて、上述の露光装置によりリソグラフィー技術を利用してウエハ上に実際の回路を形成する。
次のステップS95(組み立て)は後半工程と呼ばれ、ステップS94によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封入)等の組み立て工程を含む。
ステップS96(検査)ではステップS95で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、ステップS97でこれを出荷する。
上記ステップS94のウエハプロセスは以下のステップを有する。すなわち、ウエハの表面を酸化させる酸化ステップ、ウエハ表面に絶縁膜を成膜するCVDステップ、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する電極形成ステップ、ウエハにイオンを打ち込むイオン打ち込みステップを有する。また、ウエハに感光剤を塗布するレジスト処理ステップを有する。上記の露光装置を用いて、レジスト処理ステップ後のウエハを、マスクのパターンを介して露光し、レジストに潜像パターンを形成する露光ステップ(露光工程)を有する。露光ステップで露光したウエハを現像する現像ステップ(現像工程)を有する。さらに、現像ステップで現像した潜像パターン以外の部分を削り取るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト剥離ステップを有する。これらのステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。
1:光源、
2:照明系整形光学系、
3:フライアイレンズ、
4:コンデンサーレンズ
5:視野絞り、
6A、6B:可動ブラインド駆動部、
7A、7B:可動ブラインド
8:リレーレンズ、
10:レチクルステージ制御部、
11:可動ブラインド制御部
12:主制御部、
13:投影光学系、
14、15:ウエハステージ制御部
16:アライメントセンサ、
17:アライメントセンサ制御部
18:フォーカスセンサ、
19:フォーカスセンサ制御部
20:干渉計制御部、
21:照明領域、
22、23:干渉計
24:液供給回収部制御部、
25:ブロー配管部、
26:ブロー部制御部
27:湿度計検出部、
28:湿度計制御部
30:基準マーク硝子部、
31:シール、
32:排液路、
34:半球レンズ、
36:検出系、
37:気体供給部、
38:気体回収部
100:露光装置
RST:レチクルステージ、
WST1、2:ウエハステージ
R:レチクル、
SP:基準プレート、
W1、2:ウエハ、
WC:ウエハチャック
P:天板、
FM:基準マーク
BL:ブロー部、
Wa:残液
DR、DRFM:排液路、
2:照明系整形光学系、
3:フライアイレンズ、
4:コンデンサーレンズ
5:視野絞り、
6A、6B:可動ブラインド駆動部、
7A、7B:可動ブラインド
8:リレーレンズ、
10:レチクルステージ制御部、
11:可動ブラインド制御部
12:主制御部、
13:投影光学系、
14、15:ウエハステージ制御部
16:アライメントセンサ、
17:アライメントセンサ制御部
18:フォーカスセンサ、
19:フォーカスセンサ制御部
20:干渉計制御部、
21:照明領域、
22、23:干渉計
24:液供給回収部制御部、
25:ブロー配管部、
26:ブロー部制御部
27:湿度計検出部、
28:湿度計制御部
30:基準マーク硝子部、
31:シール、
32:排液路、
34:半球レンズ、
36:検出系、
37:気体供給部、
38:気体回収部
100:露光装置
RST:レチクルステージ、
WST1、2:ウエハステージ
R:レチクル、
SP:基準プレート、
W1、2:ウエハ、
WC:ウエハチャック
P:天板、
FM:基準マーク
BL:ブロー部、
Wa:残液
DR、DRFM:排液路、
Claims (10)
- 液体を介して基板を露光する露光装置であって、
原版からの光を投影する投影光学系と、
前記基板を保持しかつ移動する基板ステージと、
前記投影光学系の最終面と前記基板ステージに保持された基板との間の間隙に該液体を供給する液体供給部と、
前記基板ステージに設けられた計測用部材と、
前記計測用部材に気体を吹き付ける吹き付け手段と、
を有し、
前記吹き付け手段は、前記計測用部材に吹き付けられる気体の湿度を調整する、
ことを特徴とする露光装置。 - 前記吹き付け手段は、前記計測用部材に接する空間の湿度に等しくなるように、該気体の湿度を調整する
ことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 - 前記計測用部材の周辺に設けられた、液体を排液する排液路をさらに有し、
前記吹き付け手段は、前記計測用部材に付着した液体に気体を前記排液路へ導く、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の露光装置。 - 前記基板ステージは、露光エリアと計測エリアとの間を移動し、
前記吹き付け手段は、該露光エリアと該計測エリアとの間に設けられている、
ことを特徴とする請求項3に記載の露光装置。 - 非露光期間において前記吹き付け手段を動作させ、露光期間において前記吹き付け手段を停止させるように、前記吹き付け手段を制御する制御部を有する、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の露光装置。 - 前記排液路を開閉する開閉機構と、
非露光期間において前記排液路を開き、露光期間において前記排液路を閉じるように、前記開閉機構を制御する開閉制御部と、
をさらに有する、
ことを特徴とする請求項3に記載の露光装置。 - 前記計測用部材の上面の一部が該液体に関し親液性の材質で形成されている、
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の露光装置。 - 前記吹き付け手段は、前記計測用部材の上面に沿って気体を吹き付ける、
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の露光装置。 - 前記吹き付け手段により吹き付けられた気体を回収する回収手段を有する、
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の露光装置。 - 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
該露光された基板を現像する工程と、
を有することを特徴とするデバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007098681A JP2008258381A (ja) | 2007-04-04 | 2007-04-04 | 露光装置及びデバイスの製造方法 |
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JP2007098681A JP2008258381A (ja) | 2007-04-04 | 2007-04-04 | 露光装置及びデバイスの製造方法 |
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JP2008258381A true JP2008258381A (ja) | 2008-10-23 |
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JP (1) | JP2008258381A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010135787A (ja) * | 2008-12-08 | 2010-06-17 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置 |
JP2010147471A (ja) * | 2008-12-18 | 2010-07-01 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置及び少なくとも2つのターゲット部分を照射する方法 |
JP2011119725A (ja) * | 2009-12-02 | 2011-06-16 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置及びデバイス製造方法 |
US10639924B2 (en) | 2017-03-31 | 2020-05-05 | Fujifilm Corporation | Lithographic printing plate precursor, method of producing same, lithographic printing plate precursor laminate, plate-making method for lithographic printing plate, and lithographic printing method |
-
2007
- 2007-04-04 JP JP2007098681A patent/JP2008258381A/ja not_active Withdrawn
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