JP2009147346A - 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法 - Google Patents

露光装置、露光方法及びデバイス製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】スループットの低下を抑制し、デバイスを良好に形成できる露光装置を提供する。
【解決手段】露光装置は、基板を保持する可動部材を駆動し、前記基板上でデバイスを構成するチップが形成可能な第1ショット領域を、パターン化された第1露光光で露光する第1露光システムと、前記基板を保持する、前記可動部材と異なる保持部材を有し、前記基板とパターン化された第2露光光とを相対移動しながら、前記基板上で前記チップが形成されない第2ショット領域を、前記第2露光光で露光する第2露光システムと、を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、基板を露光する露光装置、露光方法及びデバイス製造方法に関する。
露光装置は、デバイスを構成するチップを形成するために、基板上でチップが形成可能なショット領域を、チップパターンにパターン化された露光光で露光する。また、露光処理後に実行される、例えば現像処理、エッチング処理及びCMP処理等、各種プロセス処理によるショット領域のデバイス(チップ)の劣化の抑制等を目的として、例えば下記特許文献に開示されているように、エッジショット領域(又は、欠けショット領域)と呼ばれる、チップが形成されない基板のエッジ近傍の領域も、チップパターンにパターン化された露光光で露光することが行われている。
米国特許第6381004号 国際公開第2004/053951号
チップパターンを形成するための露光装置を用いて、エッジショット領域も露光すると、スループットが低下する可能性がある。そのため、スループットの低下を抑制しつつ、デバイスを良好に形成できる技術の案出が望まれる。
本発明の態様は、スループットの低下を抑制し、デバイスを良好に形成できる露光装置、露光方法及びデバイス製造方法を提供することを目的とする。
本発明の第1の態様に従えば、基板を露光する露光装置であって、前記基板を保持する可動部材を駆動し、前記基板上でデバイスを構成するチップが形成可能な第1ショット領域を、パターン化された第1露光光で露光する第1露光システムと、前記基板を保持する、前記可動部材と異なる保持部材を有し、前記基板とパターン化された第2露光光とを相対移動しながら、前記基板上で前記チップが形成されない第2ショット領域を、前記第2露光光で露光する第2露光システムと、を備えた露光装置が提供される。
本発明の第2の態様に従えば、基板を露光する露光装置であって、前記基板上でデバイスを構成するチップが形成可能な第1ショット領域を、パターン化された第1露光光で露光する第1露光システムと、前記基板上で前記チップが形成されない第2ショット領域を、パターン化された第2露光光で露光するとともに、前記第2ショット領域に生成するパターンを可変とする第2露光システムと、を備えた露光装置が提供される。
本発明の第3の態様に従えば、パターン化された第1露光光で露光される基板の第1ショット領域と基板のエッジとの間の第1露光光が照射されない基板の第2ショット領域を、パターン化された第2露光光で、第2露光光と基板とを相対移動しながら露光する露光装置が提供される。
本発明の第4の態様に従えば、第1マスクによってパターン化された第1露光光で露光される基板の第1ショット領域と基板のエッジとの間の第1露光光が照射されない基板の第2ショット領域を、第1マスクのパターン密度とほぼ同じパターン密度の第2マスクによってパターン化された第2露光光で露光する露光装置が提供される。
本発明の第5の態様に従えば、基板上でパターン化された第1露光光で露光される第1ショット領域が配置される有効露光範囲の外側の第2ショット領域を、密度が可変のパターン化された第2露光光で露光する露光装置が提供される。
本発明の第6の態様に従えば、第1及び第2基板の一方の有効露光範囲内の第1ショット領域を、パターン化された第1露光光で露光する動作の少なくとも一部と並行して、第1及び第2基板の他方の有効露光範囲外の第2ショット領域を、パターン化された第2露光光で露光する動作を実行する露光装置が提供される。
本発明の第7の態様に従えば、上記態様の露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
本発明の第8の態様に従えば、基板を露光する露光方法であって、前記基板を保持する可動部材を駆動し、前記基板上でデバイスを構成するチップが形成可能な第1ショット領域を、パターン化された第1露光光で露光することと、前記可動部材と異なる保持部材で保持される前記基板と、パターン化された第2露光光とを相対移動しながら、前記基板上で前記チップが形成されない第2ショット領域を、前記第2露光光で露光することと、を含む露光方法が提供される。
本発明の第9の態様に従えば、基板を露光する露光方法であって、前記基板上でデバイスを構成するチップが形成可能な第1ショット領域を、第1マスクによってパターン化された第1露光光で露光することと、前記基板上で前記チップが形成されない第2ショット領域を、前記第1マスクのパターン密度とほぼ同じパターン密度の第2マスクによってパターン化された第2露光光で露光することと、を含む露光方法が提供される。
本発明の第10の態様に従えば、パターン化された第1露光光で露光される基板の第1ショット領域と基板のエッジとの間の第1露光光が照射されない基板の第2ショット領域を、パターン化された第2露光光で、第2露光光と基板とを相対移動しながら露光する露光方法が提供される。
本発明の第11の態様に従えば、第1マスクによってパターン化された第1露光光で露光される基板の第1ショット領域と基板のエッジとの間の第1露光光が照射されない基板の第2ショット領域を、第1マスクのパターン密度とほぼ同じパターン密度の第2マスクによってパターン化された第2露光光で露光する露光方法が提供される。
本発明の第12の態様に従えば、基板上でパターン化された第1露光光で露光される第1ショット領域が配置される有効露光範囲の外側の第2ショット領域を、密度が可変のパターン化された第2露光光で露光する露光方法が提供される。
本発明の第13の態様に従えば、第1及び第2基板の一方の有効露光範囲内の第1ショット領域を、パターン化された第1露光光で露光する動作の少なくとも一部と並行して、第1及び第2基板の他方の有効露光範囲外の第2ショット領域を、パターン化された第2露光光で露光する動作を実行する露光方法が提供される。
本発明の第14の態様に従えば、上記態様の露光方法を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
本発明の態様によれば、スループットの低下を抑制し、デバイスを良好に形成できる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をX軸方向、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向のそれぞれと直交する方向(すなわち鉛直方向)をZ軸方向とする。また、X軸、Y軸、及びZ軸まわりの回転(傾斜)方向をそれぞれ、θX、θY、及びθZ方向とする。
<第1実施形態>
第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係るデバイス製造システムSYSの一例を示す概略構成図、図2は、デバイス製造システムSYSを模式的に示す平面図である。図1及び図2において、デバイス製造システムSYSは、基板Pを露光する露光装置EXと、コータ・デベロッパ装置CDとを備えている。露光装置EXは、基板Pが処理される内部空間を形成する第1チャンバ装置CH1を備えている。コータ・デベロッパ装置CDは、基板Pが処理される内部空間を形成する第2チャンバ装置CH2を備えている。第1チャンバ装置CH1及び第2チャンバ装置CH2のそれぞれは、内部空間の環境(温度、湿度及びクリーン度を含む)を調整可能である。露光装置EXとコータ・デベロッパ装置CDとは、インターフェースIFを介して接続されている。
基板Pは、デバイスを構成するチップを製造するための基板であって、例えばシリコンウエハのような半導体ウエハ等の基材に感光膜Rgが形成されたものを含む。感光膜Rgは、感光材(フォトレジスト)の膜である。コータ・デベロッパ装置CDは、基板Pに感光膜Rgを形成可能な膜形成装置と、露光後の基板Pを現像可能な現像装置とを含む。
露光装置EXは、基板P上でデバイスを構成するチップが形成可能な第1ショット領域NS(チップ形成領域)を、パターン化された第1露光光L1で露光する第1露光システム1と、基板P上でチップが形成されない第2ショット領域ES(非チップ形成領域)を、パターン化された第2露光光L2で露光する第2露光システム2と、基板Pの温度を調整する温度調整装置3と、基板Pを搬送する搬送システム4と、露光装置EX全体の動作を制御する制御装置5とを備えている。制御装置5は、例えばコンピュータシステムを含む。
第1露光システム1は、基板Pを保持する第1基板ステージ6を駆動し、基板P上で第1ショット領域NSにチップを形成するために、第1ショット領域NSを、チップパターンにパターン化された第1露光光L1で露光する。第1露光システム1は、パターン化された第1露光光L1を射出する射出部(射出面)7を有し、基板Pにおける照射領域PR1に第1露光光L1を照射する。第1露光システム1は、照射領域PR1と基板Pとを相対移動しながら、第1ショット領域NSを第1露光光L1で露光する。
第2露光システム2は、基板Pを保持する、第1基板ステージ6と異なる第2基板ステージ8を有し、基板Pと所定パターンにパターン化された第2露光光L2とを相対移動しながら、第2ショット領域ESを、第2露光光L2で露光する。第2露光システム2は、パターン化された第2露光光L2を射出する射出部(射出面)9を有し、基板Pにおける照射領域PR2に第2露光光L2を照射する。第2露光システム2は、照射領域PR2と基板Pとを相対移動しながら、第2ショット領域ESを第2露光光L2で露光する。
本実施形態においては、第2露光システム2は、第2露光光L2を射出する射出部9をそれぞれ有する第1露光部11と第2露光部12とを備える。すなわち、第2露光システム2は、射出部9を2つ有し、基板P上で位置が異なる2つの照射領域PR2のそれぞれに第2露光光L2を同時に照射可能である。本実施形態においては、第2露光システム2は、第1露光部11と第2露光部12とを用いて、2つの第2ショット領域ESを第2露光光L2で同時に露光可能である。
本実施形態においては、第1露光システム1は、第1マスクM1によって第1露光光L1をパターン化し、第2露光システム2は、第2マスクM2によって第2露光光L2をパターン化する。第1マスクM1は、第1露光光L1をパターン化するためのパターン(チップパターン)が形成されたレチクルを含む。また、第2マスクM2は、第2露光光L2をパターン化するためのパターンが形成されたレチクルを含む。レチクルは、例えばガラス板等の透明板にクロム等の遮光膜を用いて所定パターンが形成された透過型マスクを含む。この透過型マスクは、遮光膜でパターンが形成されるバイナリーマスクに限られず、例えばハーフトーン型、あるいは空間周波数変調型などの位相シフトマスクも含む。また、本実施形態においては、第1マスクM1及び第2マスクM2として、透過型マスクを用いるが、反射型マスクを用いてもよい。
図3及び図4を参照して、第1ショット領域NS及び第2ショット領域ESについて説明する。図3は、基板P上の第1ショット領域NS及び第2ショット領域ESを説明するための平面図、図4は、図3の一部を拡大した図である。
第1ショット領域NSは、基板P上で製品となるデバイスを構成するチップが形成される領域である。第1ショット領域NSは、1個又は複数個のチップが形成可能な領域(チップ形成領域)であり、本実施形態では1個のチップを形成可能な所定の大きさを有する。基板P上で第1ショット領域NSにチップを形成するために、第1ショット領域NSは、第1露光システム1によって、チップパターンにパターン化された第1露光光L1で露光される。
第1ショット領域NSは、基板Pの表面のエッジ近傍の領域を除く、基板Pの有効露光範囲の内側に配置される。有効露光範囲は、基板Pの表面の中央を含む、感光膜Rgで形成された基板Pの表面の大部分の範囲である。有効露光範囲は、第1ショット領域NSを配置可能な範囲であり、チップパターンを所望の精度で形成可能な範囲である。
本実施形態においては、コータ・デベロッパ装置CDにおいて基板Pに感光膜Rgを形成する処理が実行された後、基板Pのエッジに存在する感光膜Rgを除去するエッジリンス処理が実行される。基板Pの表面のエッジ近傍には、感光膜Rgが存在しない輪帯状のエッジリンス領域及びその内側の所定幅の輪帯状のマージン領域を含む非有効露光範囲が存在する。非有効露光範囲は、チップパターンを所望の精度で形成することが困難な範囲である。本実施形態において、有効露光範囲は、非有効露光範囲の内側の範囲である。なお、本実施形態においては、非有効露光範囲が、エッジリンスされたエッジリンス領域を含むものとするが、エッジリンスされていなくてもよい。
本実施形態においては、第1ショット領域NSは、基板Pの表面の有効露光範囲内に、マトリクス状に複数設定される。本実施形態においては、第1ショット領域NSのそれぞれは、ほぼ同じ大きさである。
第2ショット領域ESは、基板P上でチップが形成されない領域(非チップ形成領域)である。第2ショット領域ESは、チップが配置不可能(形成不可能)な領域であり、第1ショット領域NSより小さい。すなわち、第1ショット領域NSに配置可能なチップは、第2ショット領域ESにおいて、その一部が基板Pの外側(有効露光範囲の外側)にはみ出す。第2ショット領域ESは、第1ショット領域NSと基板Pのエッジとの間に配置される。第2ショット領域ESは、製品となるチップを形成するための第1露光光L1が照射されない。第2ショット領域ESは、第2露光システム2によって、所定パターンにパターン化された第2露光光L2で露光される。
第2ショット領域ESは、有効露光範囲に配置された第1ショット領域NSと基板Pのエッジとの間に複数配置される。本実施形態においては、第2ショット領域ESの少なくとも一部は、基板Pの有効露光範囲の外側に複数設定される。有効露光範囲の外側は、上述の非有効露光範囲を含む。
以下の説明において、第1ショット領域NSを適宜、ノーマルショット領域NS、と称し、第2ショット領域ESを適宜、エッジショット領域ES、と称する。
本実施形態においては、第1基板ステージ6は、基板Pの表面とXY平面とがほぼ平行となるように、基板Pを保持する。図3及び図4に示すように、第1基板ステージ6に保持される基板Pにおける第1露光光L1の照射領域PR1は、X軸方向に長いスリット状である。第1露光システム1は、Y軸方向に関して基板Pと照射領域PR1とを相対移動して、ノーマルショット領域NSを、第1露光光L1で露光する。
また、第2基板ステージ8は、基板Pの表面とXY平面とがほぼ平行となるように、基板Pを保持する。図3及び図4に示すように、第2基板ステージ8に保持される基板Pにおける第2露光光L2の照射領域PR2は、X軸方向に長いスリット状である。第2露光システム2は、Y軸方向に関して基板Pと照射領域PR2とを相対移動して、エッジショット領域ESを、第2露光光L2で露光する。
図1及び図2を参照して、第1露光システム1について説明する。第1露光システム1は、第1マスクM1を保持しながら移動可能な第1マスクステージ13と、基板Pを保持しながら移動可能な第1基板ステージ6と、第1マスクステージ13及び第1基板ステージ6の位置情報を計測する干渉計システム14と、第1マスクM1を第1露光光L1で照明する第1照明系IL1と、第1露光光L1で照明された第1マスクM1のパターンの像を基板Pに投影する第1投影光学系PL1とを備えている。
第1照明系IL1は、第1マスクM1における照明領域IR1を均一な照度分布の第1露光光L1で照明する。第1照明系IL1から射出される第1露光光L1としては、例えば水銀ランプから射出される輝線(g線、h線、i線)及びKrFエキシマレーザ光(波長248nm)等の遠紫外光(DUV光)、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)及びFレーザ光(波長157nm)等の真空紫外光(VUV光)等が用いられる。本実施形態においては、第1露光光L1として、紫外光(真空紫外光)であるArFエキシマレーザ光が用いられる。
また、第1照明系IL1は、例えば米国特許第6597002号明細書に開示されているような、第1マスクM1における照明領域IR1を調整可能な調整機構(マスキングシステム)15を備えている。調整機構15は、照明領域IR1の大きさ、位置及び形状を調整可能である。調整機構15は、第1マスクM1における照明領域IR1を調整することによって、基板Pにおける照射領域PR1を調整することができる。
第1マスクステージ13は、第1マスクM1を着脱可能な保持部13Hを有し、保持部13Hに第1マスクM1を保持した状態で、少なくともX軸、Y軸及びθZ方向の3つの方向に移動可能である。第1マスクステージ13は、リニアモータ等のアクチュエータを含む駆動システム13Dの作動によって移動する。干渉計システム14のレーザ干渉計14Aは、第1マスクステージ13に設けられている計測ミラー13Rを用いて、第1マスクステージ13のX軸、Y軸及びθZ方向に関する位置情報を計測する。制御装置5は、干渉計システム14の計測結果に基づいて、駆動システム13Dを作動し、第1マスクステージ13に保持されている第1マスクM1の位置制御を行う。
第1投影光学系PL1は、第1マスクM1のパターンの像を所定の投影倍率で基板Pに投影する。第1投影光学系PL1の複数の光学素子は、鏡筒に保持されている。本実施形態の第1投影光学系PL1は、その投影倍率が例えば1/4、1/5又は1/8等の縮小系である。なお、第1投影光学系PL1は、等倍系及び拡大系のいずれでもよい。本実施形態においては、第1投影光学系PL1の光軸はZ軸と平行である。また、第1投影光学系PL1は、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。また、第1投影光学系PL1は、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。
第1投影光学系PL1の複数の光学素子のうち、第1投影光学系PL1の像面に最も近い終端光学素子16は、基板Pに照射するためのパターン化された第1露光光L1を射出する射出部7を有する。終端光学素子16の射出部7と第1基板ステージ6に保持された基板Pの表面とは対向可能であり、第1基板ステージ6は、終端光学素子16に対して基板Pを保持しながら移動可能である。
第1基板ステージ6は、基板Pを着脱可能な保持部6Hを有し、保持部6Hに基板Pを保持した状態で、定盤10A上において、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY及びθZ方向の6つの方向に移動可能である。第1基板ステージ6は、リニアモータ等のアクチュエータを含む駆動システム6Dの作動によって移動する。干渉計システム14のレーザ干渉計14Bは、第1基板ステージ6に設けられている計測ミラー6Rを用いて、第1基板ステージ6のX軸、Y軸及びθZ方向に関する位置情報を計測する。また、第1基板ステージ6に保持された基板Pの表面の面位置情報(θX、θY及びZ軸方向に関する位置情報)が、フォーカス・レベリング検出システム(不図示)によって検出される。制御装置5は、干渉計システム14の計測結果及びフォーカス・レベリング検出システムの検出結果に基づいて、駆動システム6Dを作動し、第1基板ステージ6に保持されている基板Pの位置制御を行う。
また、第1露光システム1は、第1基板ステージ6に保持された基板Pの少なくともノーマルショット領域NSの位置情報を検出するアライメントシステム17を備えている。アライメントシステム17は、ノーマルショット領域NSに対応して基板Pに形成されているアライメントマークを検出可能である。制御装置5は、干渉計システム14で第1基板ステージ6の位置情報をモニタしながら、アライメントシステム17で基板Pのアライメントマークを検出することによって、干渉計システム14によって規定されるXY平面内におけるノーマルショット領域NSの位置情報を検出可能である。アライメントシステム17は、例えば米国特許第5493403号明細書に開示されているような、FIA(Field Image Alignment)方式のアライメントシステムを採用する。
本実施形態においては、制御装置5は、アライメントシステム17の検出結果を用いて、例えば米国特許第4780617号明細書に開示されているようなEGA(エンハンスド・グローバル・アライメント)処理を実行して、ノーマルショット領域NS及びエッジショット領域ESそれぞれの位置情報(ノーマルショット領域NSとエッジショット領域ESとの位置関係を含む)を導出することができる。
また、第1露光システム1は、例えば米国特許出願公開第2002/0041377号明細書に開示されているような、第1投影光学系PL1による空間像を計測する空間像計測システム18を備えている。空間像計測システム18の受光部(光学部材、スリット板)は、第1投影光学系PL1の光射出側(像面側)に配置され、空間像計測システム18は、第1投影光学系PL1によるパターンの像の投影位置(第1露光光L1の照射領域PR1の位置)を検出する。本実施形態においては、空間像計測システム18の受光部は、第1基板ステージ6に配置されている。
第1露光システム1で基板Pのノーマルショット領域NSを露光する際、制御装置5は、干渉計システム14で第1基板ステージ6の位置情報をモニタしながら、アライメントシステム17で第1基板ステージ6に保持された基板Pに形成されているアライメントマークを検出して、干渉計システム14によって規定されるXY平面内におけるノーマルショット領域NSの位置情報を検出する。また、制御装置5は、干渉計システム14で第1基板ステージ6の位置情報をモニタしながら、空間像計測システム18で第1投影光学系PL1の空間像を検出して、干渉計システム14によって規定されるXY平面内における第1投影光学系PL1によるパターンの像の投影位置を検出する。制御装置5は、アライメントシステム17及び空間像計測システム18を用いて求めた、ノーマルショット領域NS及び第1投影光学系PL1によるパターンの像の投影位置の位置情報に基づいて、ノーマルショット領域NSと第1投影光学系PL1によるパターンの像の投影位置との位置関係を調整して、ノーマルショット領域NSのそれぞれを、パターン化された第1露光光L1で露光する。
本実施形態の第1露光システム1は、第1マスクM1と基板PとをY軸方向に同期移動しつつ、第1マスクM1のパターンの像を基板Pに投影する。第1露光システム1は、終端光学素子16の射出部7から射出される第1露光光L1の照射領域(第1投影光学系PL1の投影領域)PR1に対して基板PをY軸方向に移動するとともに、その基板PのY軸方向への移動と同期して、第1照明系IL1の照明領域IR1に対して第1マスクM1をY軸方向に移動しつつ、第1投影光学系PL1を介して基板Pに第1露光光L1を照射して、その基板Pのノーマルショット領域NSを第1露光光L1で露光する。
第1マスクM1は、チップパターンが形成されたパターン形成領域を有する。本実施形態においては、第1マスクM1のパターン形成領域には、基板P上で製品となるデバイスを構成するチップを形成するためのチップパターンが、1つのチップ分だけ配置されている。
ノーマルショット領域NSは、第1露光システム1における走査露光において、走査露光開始直後に照射領域PR1の後端がノーマルショット領域NSの前端と一致する第1位置と、走査露光終了直前に照射領域PR1の前端がノーマルショット領域NSの後端と一致する第2位置とを含む。走査露光における第1マスクM1のパターン形成領域の前端と後端とを含むパターン形成領域の全域のパターンの像は、一回の走査動作で、ノーマルショット領域NSに露光(投影)可能である。すなわち、本実施形態においては、1つのノーマルショット領域NSに、1つのチップが形成される。
次に、温度調整装置3及び搬送システム4について説明する。温度調整装置3は、第1露光システム1で露光される前に、基板Pの温度を調整する。温度調整装置3は、制御装置5に制御される。温度調整装置3は、基板Pを着脱可能な保持部19Hを有する保持部材19と、保持部材19に設けられた温度調整器19Cとを有する。温度調整器19Cは、加熱機構及び冷却機構を含み、保持部19Hに保持された基板Pの温度を調整可能である。温度調整装置3は、温度調整器19Cを用いて、保持部材19に保持した基板Pの温度を調整する。
搬送システム4は、基板Pを搬送可能な搬送部材4Aを複数備えている。搬送システム4は、インターフェースIFを介してコータ・デベロッパ装置CDから搬送された基板Pを搬送可能であり、コータ・デベロッパ装置CDへ基板Pを搬送可能である。搬送システム4は、コータ・デベロッパ装置CDから露光装置EXへ搬送され、第1露光システム1で露光される前の基板Pを、第1露光システム1に搬入可能である。また、搬送システム4は、第1露光システム1で露光された後の基板Pを、第1露光システム1から搬出可能であり、その基板Pを、コータ・デベロッパ装置CDへ搬送可能である。搬送システム4は、搬送部材4Aを用いて、ノーマルショット領域NSが露光される前の基板Pを、第1基板ステージ6に搬入(ロード)可能であり、ノーマルショット領域NSが露光された後の基板Pを、第1基板ステージ6から搬出(アンロード)可能である。
制御装置5は、基板Pを第1基板ステージ6にロードするとき、又は基板Pを第1基板ステージ6からアンロードするとき、第1基板ステージ6を基板交換位置(ローディングポジション)RPへ移動する。搬送システム4は、基板交換位置RPに移動した第1基板ステージ6に対する基板Pの搬入及び搬出の少なくとも一方を実行可能である。
温度調整装置3は、コータ・デベロッパ装置CDから第1露光システム1への基板Pの搬入の経路あるいはその近傍に配置されており、第1露光システム1に搬入される前に、基板Pの温度を調整する。搬送システム4は、搬送部材4Aを用いて、第1露光システム1で露光される前の基板Pを、温度調整装置3の保持部材19に搬入(ロード)可能であり、保持部材19に保持されて温度調整された基板Pを、保持部材19から搬出(アンロード)して、第1露光システム1へ搬入可能である。
次に、第2露光システム2について説明する。第2露光システム2は、搬送システム4による基板Pの搬送の経路あるいはその近傍に設けられている。搬送システム4は、第2露光システム2で露光される前の基板Pを、第2露光システム2に搬入可能であり、第2露光システム2で露光された後の基板Pを、第2露光システム2から搬出可能である。搬送システム4は、搬送部材4Aを用いて、エッジショット領域ESが露光される前の基板Pを、第2基板ステージ8に搬入(ロード)可能であり、エッジショット領域ESが露光された後の基板Pを、第2基板ステージ8から搬出(アンロード)可能である。
本実施形態においては、第2露光システム2は、第1露光システム1からの基板Pの搬出の経路あるいはその近傍に設けられている。第2露光システム2は、第1露光システム1で露光された後、基板Pを第2露光光L2で露光する。
図5は、第2露光システム2を示す斜視図、図6は、第1露光部11を示す概略構成図である。図1、図2、図5及び図6において、第2露光システム2は、基板Pを保持しながら移動可能な第2基板ステージ8と、第2基板ステージ8に保持された基板Pのエッジショット領域ESを、第2マスクM2によってパターン化された第2露光光L2で露光する第1露光部11及び第2露光部12とを有する。上述のように、第2露光システム2は、第1露光部11と第2露光部12とを用いて、基板P上で位置が異なる2つの照射領域PR2のそれぞれに第2露光光L2を同時に照射可能である。本実施形態においては、第1露光部11と第2露光部12とは同等の構成を有する。以下の説明においては、主に第1露光部11について説明し、第2露光部12についての説明は省略する。
第1露光部11は、第2マスクM2を保持しながら移動可能な第2マスクステージ20と、第2マスクステージ20及び第2基板ステージ8の位置情報を計測する干渉計システム21と、第2マスクM2を第2露光光L2で照明する第2照明系IL2と、第2露光光L2で照明された第2マスクM2のパターンの像を基板Pに投影する第2投影光学系PL2とを備えている。
第2照明系IL2は、第2マスクM2における照明領域IR2を均一な照度分布の第2露光光L2で照明する。第2照明系IL2から射出される第2露光光L2としては、例えば水銀ランプから射出される輝線(g線、h線、i線)及びKrFエキシマレーザ光(波長248nm)等の遠紫外光(DUV光)、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)及びFレーザ光(波長157nm)等の真空紫外光(VUV光)等が用いられる。本実施形態においては、第1露光光L1の波長と、第2露光光L2の波長とは、ほぼ同じである。すなわち、本実施形態においては、第2露光光L2として、ArFエキシマレーザ光が用いられる。本実施形態においては、不図示の光源装置(レーザ装置)から射出されたArFエキシマレーザ光が、光ファイバ等の導光部材によって第2照明系IL2に供給される。
また、第2照明系IL2は、第2マスクM2における照明領域IR2を調整する調整機構(マスキングシステム)22を有する。本実施形態においては、調整機構22は、第2マスクM2の近傍に配置された、開口22Kを有するブラインド部材22Aと、開口22Kに対して移動可能なブレード部材22Bとを含む。調整機構22は、開口22Kに対してブレード部材22Bを移動することによって、照明領域IR2の大きさ、位置及び形状を調整可能である。調整機構22は、第2マスクM2における照明領域IR2を調整することによって、基板Pにおける照射領域PR2を調整することができる。なお、調整機構22として、例えば米国特許第6597002号明細書に開示されているような調整機構を用いることができる。
第2マスクステージ20は、第2マスクM2を着脱可能な保持部20Hを有し、保持部20Hに第2マスクM2を保持した状態で、少なくともX軸、Y軸及びθZ方向の3つの方向に移動可能である。第2マスクステージ20は、リニアモータ等のアクチュエータを含む駆動システム20Dの作動によって移動する。干渉計システム21のレーザ干渉計21Aは、第2マスクステージ20に設けられている計測ミラー20Rを用いて、第2マスクステージ20のX軸、Y軸及びθZ方向に関する位置情報を計測する。制御装置5は、干渉計システム21の計測結果に基づいて、駆動システム20Dを作動し、第2マスクステージ20に保持されている第2マスクM2の位置制御を行う。
第2投影光学系PL2は、第2マスクM2のパターンの像を所定の投影倍率で基板Pに投影する。第2投影光学系PL2の複数の光学素子は、鏡筒に保持されている。本実施形態の第2投影光学系PL2は、その投影倍率が例えば1/4、1/5又は1/8等の縮小系である。なお、第2投影光学系PL2は、等倍系及び拡大系のいずれでもよい。本実施形態においては、第2投影光学系PL2の光軸はZ軸と平行である。また、第2投影光学系PL2は、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。また、第2投影光学系PL2は、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。
本実施形態においては、第1投影光学系PL1の投影倍率と、第2投影光学系PL2の投影倍率とは、ほぼ同じである。
第2投影光学系PL2の複数の光学素子のうち、第2投影光学系PL2の像面に最も近い終端光学素子23は、基板Pに照射するためのパターン化された第2露光光L2を射出する射出部9を有する。終端光学素子23の射出部9と第2基板ステージ8に保持された基板Pの表面とは対向可能であり、第2基板ステージ8は、終端光学素子23に対して基板Pを保持しながら移動可能である。
第2基板ステージ8は、基板Pを着脱可能な保持部8Hを有し、保持部8Hに基板Pを保持した状態で、定盤10B上において、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY及びθZ方向の6つの方向に移動可能である。第2基板ステージ8は、リニアモータ等のアクチュエータを含む駆動システム8Dの作動によって移動する。干渉計システム21のレーザ干渉計21Bは、第2基板ステージ8に設けられている計測ミラー8Rを用いて、第2基板ステージ8のX軸、Y軸及びθZ方向に関する位置情報を計測する。また、第1露光部11は、第2基板ステージ8に保持された基板Pの表面の面位置情報(θX、θY及びZ軸方向に関する位置情報)を検出するフォーカス・レベリング検出システム24を備えている。フォーカス・レベリング検出システム24は、例えば斜入射方式であり、Z軸に対して傾斜した方向から基板Pに検出光を照射する投射器と、基板Pで反射した検出光を受光可能な受光器とを含む。制御装置5は、干渉計システム21の計測結果及びフォーカス・レベリング検出システム24の検出結果に基づいて、駆動システム8Dを作動し、第2基板ステージ8に保持されている基板Pの位置制御を行う。
また、第2露光システム2は、第2基板ステージ8に保持された基板Pの少なくともノーマルショット領域NSの位置情報を検出するアライメントシステム25を備えている。アライメントシステム25は、ノーマルショット領域NSに対応して基板Pに形成されているアライメントマークを検出可能である。制御装置5は、干渉計システム21で第2基板ステージ8の位置情報をモニタしながら、アライメントシステム25で基板Pのアライメントマークを検出することによって、干渉計システム21によって規定されるXY平面内におけるノーマルショット領域NSの位置情報を検出可能である。アライメントシステム25は、例えば米国特許第5493403号明細書に開示されているような、FIA(Field Image Alignment)方式のアライメントシステムを採用する。本実施形態においては、アライメントシステム25は、2つ配置されている。また、本実施形態においては、アライメントシステム25は、基板Pに対して可動である。
また、本実施形態においては、第2露光システム2は、第1露光部11を移動可能な駆動システム26を備えている。駆動システム26は、少なくとも、第2照明系IL2と、第2マスクステージ20と、第2投影光学系PL2と、レーザ干渉計21Aとの位置関係を維持した状態で、それら第2照明系IL2、第2マスクステージ20、第2投影光学系PL2及びレーザ干渉計21Aを、一緒に移動可能である。本実施形態においては、第2照明系IL2、第2マスクステージ20、第2投影光学系PL2及びレーザ干渉計21A等は、チャンバ30内に配置され、所定の支持機構で支持されており、駆動システム26は、そのチャンバ30を移動することによって、第2照明系IL2、第2マスクステージ20、第2投影光学系PL2及びレーザ干渉計21Aを、一緒に移動可能である。駆動システム26によって第1露光部11が移動することによって、第2露光光L2を射出する終端光学素子23の射出部9も移動する。射出部9が移動することによって、照射領域PR2も移動する。駆動システム26の駆動量(チャンバ30の移動量)は、エンコーダシステムを含む計測システム31で計測される。同様に、第2露光システム2は、駆動システム26を用いて、第2露光部12を移動可能である。
第2露光システム2は、エッジショット領域ESに生成するパターンを可変とする。すなわち、第2露光システム2は、形成条件(例えば、密度、線幅、ピッチ、デューティなどの少なくとも1つを含む)が異なるパターンをエッジショット領域ESに露光可能である。本実施形態においては、第2露光システム2は、第1露光システム1によってノーマルショット領域NSに生成されるパターンに応じて、エッジショット領域ESに生成するパターンを変更する。すなわち、形成条件を変更してパターンをエッジショット領域ESに露光する。本実施形態において、第2露光システム2は、形成条件として、エッジショット領域ESに生成するパターンの少なくとも密度を変更可能である。本実施形態においては、第2露光システム2は、第1露光システム1によってノーマルショット領域NSに生成されるパターンとほぼ同じ密度のパターンをエッジショット領域ESに生成する。
本実施形態においては、パターン密度が異なる第2マスクM2が複数用意されており、第2露光システム2は、ノーマルショット領域NSに生成されるパターンに応じて、第2マスクM2を交換する。
本実施形態において、第2露光システム2の第1露光部11は、第2マスクステージ20への第2マスクM2の搬入、及び第2マスクステージ20からの第2マスクM2の搬出を実行する搬送部材27Aを含む搬送システム27を備えている。搬送システム27は、パターン密度が異なる第2マスクM2が複数収容されたマスクライブラリ(不図示)と第2マスクステージ20との間で、第2マスクM2を搬送可能である。また、上述のように、第2マスクステージ20は、第2マスクM2を着脱可能である。したがって、第1露光部11は、第2マスクM2を着脱可能な第2マスクステージ20と、第2マスクM2を搬送する搬送システム27とを用いて、第2マスクステージ20に対して第2マスクM2を交換可能である。
制御装置5は、ノーマルショット領域NSに生成されるパターンに応じて、第2マスクステージ20に保持される第2マスクM2を交換する。制御装置5は、ノーマルショット領域NSに生成されるパターンとほぼ同じ密度のパターンがエッジショット領域ESに生成されるように、マスクライブラリに収容されている複数の第2マスクM2の中から、所定の第2マスクM2を選択し、その選択された第2マスクM2を第2マスクステージ20に保持させる。
本実施形態においては、第2露光システム2は、第1露光システム1で使用される第1マスクM1のパターン密度とほぼ同じパターン密度の第2マスクM2を第2マスクステージ20で保持し、その第2マスクM2によって、第2露光光L2をパターン化する。上述のように、本実施形態においては、第1投影光学系PL1の投影倍率と、第2投影光学系PL2の投影倍率とは、ほぼ同じである。これにより、第2露光システム2は、第1露光システム1によってノーマルショット領域NSに生成されるパターンとほぼ同じ密度のパターンをエッジショット領域ESに生成することができる。
マスクのパターン密度は、一例として、マスクの単位面積当たりに形成される遮光部の割合(占有率)である。換言すれば、マスクのパターン密度は、露光光に対するマスクのパターン形成領域の透過率である。マスクのパターン密度(透過率)は、パターン形成領域における透過率の平均値を含む。なお、マスクのパターン密度は、パターン形成領域内での遮光部と光透過部との比などを含むものとしても良い。
基板のパターン密度(基板のショット領域に生成されるパターン密度)は、一例として、基板の単位面積当たりに露光光が照射されない部分の割合である。換言すれば、基板のパターン密度は、例えば感光膜Rgがポジ型である場合において、基板の単位面積当たりにおいてパターン(凹部)が形成されない部分の割合である。基板のパターン密度(ショット領域に生成されるパターン密度)は、1つのショット領域当たりにおける露光光が照射されない部分の割合の平均値を含む。なお、基板のパターン密度は、基板上のショット領域内での凹部と凸部との比などを含むものとしても良い。
マスクのパターン密度は、一例として、ラインアンドスペースパターンのラインの幅D1とスペースの幅D2との比を変更することによって、変更可能である。例えば、図7Aに示すように、第2マスクM2に形成されるラインアンドスペースパターンのライン(遮光部)の幅D1とスペース(透過部)の幅D2との比を1:1にすることによって、第2マスクM2のパターン密度を50%にすることができる。また、図7Bに示すように、第2マスクM2に形成されるラインアンドスペースパターンのラインの幅D1とスペースの幅D2との比を2:1にすることによって、第2マスクM2のパターン密度を約67%にすることができる。
また、本実施形態においては、第2露光システム2は、第1露光システム1によってノーマルショット領域NSに生成されるパターンよりも線幅が太いパターンをエッジショット領域ESに生成する。ノーマルショット領域NSに生成されるパターンの線幅が、例えば65nm〜500nm程度の場合、エッジショット領域ESには、例えば500nm以上の線幅のパターンが生成される。
次に、本実施形態に係る露光装置EXの動作の一例について説明する。
コータ・デベロッパ装置CDから、露光装置EXに基板Pが搬送されると、制御装置5は、搬送システム4を用いて、露光装置EXに搬送された基板Pを、温度調整装置3に搬送する。温度調整装置3は、第1露光システム1で露光される前に、基板Pの温度を調整する。
制御装置5は、温度調整装置3で温度調整された基板Pを、搬送システム4を用いて、第1露光システム1に搬入する。基板Pは、第1露光システム1の第1基板ステージ6に保持される。
制御装置5は、アライメントシステム17を用いるノーマルショット領域NS及びエッジショット領域ESの位置情報の検出、空間像計測システム18を用いる第1投影光学系PL1による空間像の計測、及びEGA処理等、所定の処理(計測処理、調整処理を含む)を実行した後、第1基板ステージ6に保持された基板Pのノーマルショット領域NSを、第1マスクM1によってパターン化された第1露光光L1で露光する。制御装置5は、第1露光光L1がエッジショット領域ESに照射されないように、基板Pの位置を調整しつつ、第1露光光L1でノーマルショット領域NSを露光する。
第1露光システム1によってノーマルショット領域NSが露光された基板Pは、搬送システム4によって、第1基板ステージ6からアンロードされ、第1露光システム1から搬出される。制御装置5は、第1露光システム1から搬出した基板Pを、第2露光システム2に搬入する。
本実施形態においては、第2露光システム2は、第1露光システム1からの基板Pの搬出の経路あるいはその近傍に配置されており、制御装置5は、搬送システム4を用いて、第1露光システム1で露光された後の基板Pを、第2露光システム2の第2基板ステージ8にロードする。第2基板ステージ8は、その基板Pを保持する。
また、基板Pのエッジショット領域ESを露光する前の所定のタイミングで、制御装置5は、搬送システム27を用いて、第1マスクM1のパターン密度とほぼ同じパターン密度の第2マスクM2を、第2マスクステージ20にロードする。第2マスクステージ20は、第2マスクM2を保持する。
次に、制御装置5は、第2露光システム2のアライメントシステム25を用いて、第2基板ステージ8に保持された基板Pのノーマルショット領域NSの位置情報を検出する。制御装置5は、干渉計システム21で第2基板ステージ8の位置情報をモニタしながら、アライメントシステム25で第2基板ステージ8に保持された基板Pに形成されているアライメントマークを検出して、干渉計システム21によって規定されるXY平面内におけるノーマルショット領域NSの位置情報を検出する。
また、制御装置5は、第2露光システム2のフォーカス・レベリング検出システム24を用いて、第2基板ステージ8に保持された基板Pの表面の面位置情報を検出する。フォーカス・レベリング検出システム24は、少なくとも、第2基板ステージ8に保持された基板Pのエッジショット領域ESの表面の面位置情報を検出する。
本実施形態においては、基板Pにおけるノーマルショット領域NSとエッジショット領域ESとの位置関係は、例えば第1露光システム1によって求められ、既知である。また、干渉計システム21によって規定されるXY平面内における第2投影光学系PL2によるパターンの像の投影位置(第2露光光L2の照射領域PR2の位置)は、既知である。制御装置5は、アライメントシステム25を用いて検出された、ノーマルショット領域NSの位置情報と、既知であるノーマルショット領域NSとエッジショット領域ESとの位置関係と、既知である第2投影光学系PL2によるパターンの像の投影位置情報(第2露光光L2の照射領域PR2の位置情報)とに基づいて、エッジショット領域ESに第2露光光L2が照射され、ノーマルショット領域NSに第2露光光L2が照射されないように、照射領域PR2に対する、ノーマルショット領域NSとエッジショット領域ESとの位置関係(X軸、Y軸及びθZ方向に関する位置関係)を調整することができる。
また、制御装置5は、フォーカス・レベリング検出システム24の検出結果に基づいて、第2投影光学系PL2の像面と第2基板ステージ8に保持された基板Pのエッジショット領域ESの表面との位置関係(Z軸、θX及びθY方向に関する位置関係)を調整することができる。
制御装置5は、駆動システム8Dを用いて、基板Pを保持した第2基板ステージ8を移動して、第2露光光L2の照射領域PR2に対するノーマルショット領域NSとエッジショット領域ESとの位置関係、及び第2投影光学系PL2の像面と基板Pの表面との位置関係を調整して、エッジショット領域ESのそれぞれを、パターン化された第2露光光L2で露光する。
エッジショット領域ESを露光するために、制御装置5は、調整機構22を用いて、第2マスクM2における照明領域IR2を調整し、その調整された第2マスクM2における照明領域IR2を第2露光光L2で照明する。第2マスクM2を介した第2露光光L2は、パターン化され、第2投影光学系PL2を介して、基板Pのエッジショット領域ESに照射される。これにより、第2マスクM2のパターンの像が基板Pのエッジショット領域ESに投影される。基板Pのエッジショット領域ESは、第1マスクM1のパターン密度とほぼ同じパターン密度の第2マスクM2によってパターン化された第2露光光L2で露光される。エッジショット領域ESには、ノーマルショット領域NSに生成されたパターンとほぼ同じ密度のパターンが生成される。
また、本実施形態においては、第2露光システム2が、基板Pのエッジショット領域ESをパターン化された第2露光光L2で露光する動作を実行しているとき、第1露光システム1には、別の基板Pが搬入されており、第1露光システム1は、その基板Pのノーマルショット領域NSを、パターン化された第1露光光L1で露光する動作の少なくとも一部を実行する。このように、本実施形態においては、第1露光システム1と第2露光システム2とで異なる基板Pの露光動作の少なくとも一部が並行して行われる。
制御装置5は、第2基板ステージ8に保持される基板Pと、終端光学素子23の射出部9から射出されたパターン化された第2露光光L2とを相対移動しながら、エッジショット領域ESを第2露光光L2で露光する。本実施形態においては、1つのエッジショット領域ESを露光する際、制御装置5は、第2マスクM2と基板PとをY軸方向に同期移動しつつ、第2マスクM2のパターンの像を基板Pに投影する。制御装置5は、終端光学素子23の射出部9から射出される第2露光光L2の照射領域(第2投影光学系PL2の投影領域)PR2に対して基板PをY軸方向に移動するとともに、その基板PのY軸方向への移動と同期して、第2照明系IL2の照明領域IR2に対して第2マスクM2をY軸方向に移動しつつ、第2投影光学系PL2を介して基板Pに第2露光光L2を照射して、その基板Pのエッジショット領域ESを第2露光光L2で露光する。
本実施形態においては、第2露光システム2は、複数のエッジショット領域ESの露光時、X軸方向に関して基板Pと第2露光光L2の照射領域PR2との相対的な位置関係を調整する。
次に、図8A、図8B、図8Cの模式図を参照して、複数のエッジショット領域ESを露光する動作の一例について説明する。図8A−8Cは、エッジショット領域ESと、第2露光光L2の照射領域PR2との関係を示す模式図である。
本実施形態においては、まず、図8Aに示すように、複数のノーマルショット領域NS(有効露光範囲)の−X側に配置された複数のエッジショット領域ES1a〜ES11aが、第1露光部11によって露光されるとともに、+X側に配置された複数のエッジショット領域ES1b〜ES11bが、第2露光部12によって露光される。本実施形態においては、最初に、エッジショット領域(ES1a、ES1b)が、第1露光部11及び第2露光部22によって同時に露光される。エッジショット領域(ES1a、ES1b)が露光された後、エッジショット領域(ES2a、ES2b)が、第1露光部11及び第2露光部22によって同時に露光される。以下、同様に、エッジショット領域(ES3a、ES3b)、(ES4a、ES4b)、…(ES11a、ES11b)がそれぞれ同時に、順次露光される。
例えば、エッジショット領域(ES1a、ES1b)を露光する時、制御装置5は、駆動システム26を用いて、X軸方向に関して基板Pと第1露光部11による照射領域PR2との相対的な位置関係を調整するとともに、X軸方向に関して基板Pと第2露光部12による照射領域PR2との相対的な位置関係を調整する。駆動システム26の駆動量と照射領域PR2の位置との関係は、既知であり、制御装置5は、計測システム31を用いて計測した駆動システム26の駆動量の計測結果と、既知である駆動システム26の駆動量と照射領域PR2の位置との関係とに基づいて、基板Pのエッジショット領域ESと照射領域PR2との位置関係を求めることができる。制御装置5は、計測システム31の計測結果をモニタしつつ、駆動システム26を駆動することによって、ノーマルショット領域NSに第2露光光L2が照射されないように、エッジショット領域(ES1a、ES1b)のみに第2露光光L2が照射されるように、X軸方向に関して、基板Pのエッジショット領域(ES1a、ES1b)と、第1、第2露光部11、12による照射領域PR2との位置関係を調整する。
そして、制御装置5は、第1、第2露光部11、12による照射領域PR2がエッジショット領域(ES1a、ES1b)の走査露光開始位置に配置されるように、第2基板ステージ8のY軸方向の位置を調整した後、そのエッジショット領域(ES1a、ES1b)に対する露光を開始する。制御装置5は、駆動システム26の駆動を停止した状態で、すなわち、第1、第2露光部11、12による照射領域PR2の位置(射出部9を含む終端光学素子23の位置)をほぼ静止させた状態で、終端光学素子23の射出部9から射出される第2露光光L2の照射領域PR2に対して基板PをY軸方向に移動するとともに、その基板PのY軸方向への移動と同期して、第2照明系IL2の照明領域IR2に対して第2マスクM2をY軸方向に移動しつつ、基板Pのエッジショット領域(ES1a、ES1b)を第2露光光L2で露光する。
エッジショット領域(ES1a、ES1b)の露光が終了した後、制御装置5は、エッジショット領域(ES2a、ES2b)の露光を実行するために、エッジショット領域(ES2a、ES2b)のみに第2露光光L2が照射されるように、計測システム31の計測結果をモニタしつつ、駆動システム26を駆動して、第1、第2露光部11、12による照射領域PR2をX軸方向に移動して、基板Pのエッジショット領域(ES2a、ES2b)と、第1、第2露光部11、12による照射領域PR2とのX軸方向に関する位置関係を調整する。
X軸方向に関する基板Pと照射領域PR2との位置関係の調整中、射出部9からの第2露光光L2の射出は停止されている。すなわち、エッジショット領域(ES1a、ES1b)の露光後、エッジショット領域(ES2a、ES2b)の露光前における、X軸方向に関する基板Pと照射領域PR2との位置関係の調整中、エッジショット領域(ES2a、ES2b)の露光が停止される。
そして、制御装置5は、第1、第2露光部11、12による照射領域PR2がエッジショット領域(ES2a、ES2b)の走査露光開始位置に配置されるように、第2基板ステージ8のY軸方向の位置を調整した後、そのエッジショット領域(ES2a、ES2b)に対する露光を開始する。制御装置5は、駆動システム26の駆動を停止した状態で、すなわち、第1、第2露光部11、12による照射領域PR2の位置をほぼ静止させた状態で、終端光学素子23の射出部9から射出される第2露光光L2の照射領域PR2に対して基板PをY軸方向に移動するとともに、その基板PのY軸方向への移動と同期して、第2照明系IL2の照明領域IR2に対して第2マスクM2をY軸方向に移動しつつ、基板Pのエッジショット領域(ES2a、ES2b)を第2露光光L2で露光する。
エッジショット領域(ES2a、ES2b)の露光が終了した後、制御装置5は、エッジショット領域(ES3a、ES3b)の露光を実行するために、駆動システム26を用いて、第1、第2露光部11、12による照射領域PR2をX軸方向に移動して、基板Pのエッジショット領域(ES3a、ES3b)と、第1、第2露光部11、12による照射領域PR2とのX軸方向に関する位置関係を調整する。
X軸方向に関する基板Pと照射領域PR2との位置関係の調整中、射出部9からの第2露光光L2の射出は停止されている。
そして、制御装置5は、第1、第2露光部11、12による照射領域PR2がエッジショット領域(ES3a、ES3b)の走査露光開始位置に配置されるように、第2基板ステージ8のY軸方向の位置を調整した後、そのエッジショット領域(ES3a、ES3b)に対する露光を開始する。制御装置5は、照射領域PR2の位置をほぼ静止させた状態で、照射領域PR2に対して基板PをY軸方向に移動するとともに、その基板PのY軸方向への移動と同期して、照明領域IR2に対して第2マスクM2をY軸方向に移動しつつ、基板Pのエッジショット領域(ES3a、ES3g)を第2露光光L2で露光する。
以下、エッジショット領域(ES4a、ES4b)、(ES5a、ES5b)、…(ES11a、ES11b)のそれぞれを第2露光光L2で露光するために、上述した動作と同様の動作が繰り返される。すなわち、エッジショット領域(ES11a、ES11b)の露光が終了するまで、X軸方向に関する基板Pと照射領域PR2との位置関係の調整と、照射領域PR2をほぼ静止させた状態で基板PをY軸方向に移動して、第2露光光L2でエッジショット領域ESを露光する動作とが繰り返される。
本実施形態において、制御装置5は、各エッジショット領域(ES1a、ES1b)〜(ES11a、ES11b)を露光するときに、それら各(ES1a、ES1b)〜(ES11a、ES11b)の大きさ、位置及び形状に応じて、調整機構22を用いて、照明領域IR2及び照射領域PR2の大きさ、位置及び形状を調整することができる。
なお、ここでは、照射領域PR2をほぼ静止させた状態で、その照射領域PR2に対して基板PをY軸方向に移動して、各エッジショット領域ESを第2露光光L2で露光しているが、例えば、X軸方向に関する照射領域PR2とエッジショット領域ESとの位置関係の調整が終了した後、第2基板ステージ8をほぼ静止させた状態で、駆動システム26を用いて、第2基板ステージ8に保持されているほぼ静止状態の基板Pのエッジショット領域ESに対して、照射領域PR2をY軸方向に移動することもできる。例えば、エッジショット領域(ES1a、ES1b)を露光する時、制御装置5は、駆動システム26を用いて照射領域PR2をX軸方向に移動して、エッジショット領域(ES1a、ES1b)のみに第2露光光L2が照射されるように、X軸方向に関して照射領域PR2とエッジショット領域(ES1a、ES1b)との位置関係を調整する。その位置関係を調整した後、制御装置5は、照射領域PR2がエッジショット領域(ES1a、ES1b)の走査露光開始位置に配置されるように、駆動システム26を用いて照射領域PR2のY軸方向の位置を調整する。そして、制御装置5は、駆動システム26を用いて基板Pに対して照射領域PR2をY軸方向に移動して、基板Pのエッジショット領域(ES1a、ES1b)を第2露光光L2で露光する。エッジショット領域(ES1a、ES1b)の露光が終了した後、制御装置5は、エッジショット領域(ES2a、ES2b)の露光を実行するために、エッジショット領域(ES2a、ES2b)のみに第2露光光L2が照射されるように、駆動システム26を用いて照射領域PR2をX軸方向に移動して、基板Pのエッジショット領域(ES2a、ES2b)と照射領域PR2とのX軸方向に関する位置関係を調整する。その位置関係を調整した後、制御装置5は、照射領域PR2がエッジショット領域(ES2a、ES2b)の走査露光開始位置に配置されるように、駆動システム26を用いて照射領域PR2のY軸方向の位置を調整する。そして、制御装置5は、駆動システム26を用いて基板Pに対して照射領域PR2をY軸方向に移動して、基板Pのエッジショット領域(ES2a、ES2b)を第2露光光L2で露光する。以下、同様の動作で、エッジショット領域(ES3a、ES3b)〜(ES11a、ES11b)を露光することができる。
また、第2基板ステージ8の駆動システム8D及び第1、第2露光部11、12の駆動システム26のそれぞれを駆動して、基板Pと照射領域PR2との両方をY軸方向に移動して、基板Pのエッジショット領域を第2露光光L2で露光することもできる。
このように、基板P上の複数のエッジショット領域(ES1a、ES1b)〜(ES11a、ES11b)を少なくとも2回に分けて第2露光光L2で露光するとともに、その少なくとも2回の露光動作の間に、露光時と異なる方向に基板Pと照射領域PR2とを相対移動することができる。
基板P上の複数のエッジショット領域(ES1a、ES1b)〜(ES11a、ES11b)の露光が終了した後、図8Bに示すように、制御装置5は、基板PをXY平面内で所定角度回転させる。本実施形態においては、制御装置5は、基板PをXY平面内で90度回転させる。これにより、エッジショット領域(ES1a、ES1b)〜(ES11a、ES11b)の露光時には、ノーマルショット領域NS(有効露光範囲)の+Y側に配置された複数のエッジショット領域ES1c〜ES8cが、ノーマルショット領域NS(有効露光範囲)の−X側に配置されるとともに、エッジショット領域(ES1a、ES1b)〜(ES11a、ES11b)の露光時には、ノーマルショット領域NS(有効露光範囲)の−Y側に配置された複数のエッジショット領域ES1d〜ES8dが、ノーマルショット領域NS(有効露光範囲)の+X側に配置される。エッジショット領域ES1c〜ES8cは、第1露光部11による照射領域PR2によって露光され、エッジショット領域ES1d〜ES8dは、第2露光部12による照射領域PR2によって露光される。本実施形態においては、最初に、エッジショット領域(ES1c、ES1d)が、第1露光部11及び第2露光部22によって同時に露光される。エッジショット領域(ES1c、ES1d)が露光された後、エッジショット領域(ES2c、ES2d)が、第1露光部11及び第2露光部22によって同時に露光される。以下、同様に、エッジショット領域(ES3c、ES3d)、(ES4c、ES4d)、…(ES8c、ES8d)がそれぞれ同時に、順次露光される。エッジショット領域ES1c〜ES8c及びエッジショット領域ES1d〜ES8dを露光する動作は、上述のエッジショット領域ES1a〜ES11a及びエッジショット領域ES1b〜ES11bを露光する動作と同様であるため、説明を省略する。エッジショット領域ES1c〜ES8c及びエッジショット領域ES1d〜ES8dが露光されることによって、図8Cに示すように、基板Pの全てのエッジショット領域ESの露光が完了する。
エッジショット領域ESの露光が終了した後、制御装置5は、その基板Pを、搬送システム4によって、第2露光システム2から搬出する。第2露光システム2から搬出された基板Pは、コータ・デベロッパ装置CD、あるいは別の装置に搬送され、各種プロセス処理を実行される。
基板Pの露光後において、その露光後の基板Pには、例えば現像処理、エッチング処理及びCMP処理等、各種プロセス処理が実行される。エッジショット領域ESは、製品として機能しないが、ノーマルショット領域NSにパターンを生成し、エッジショット領域ESにパターンを生成しなかった場合、ノーマルショット領域NSとエッジショット領域ESとの間に、パターンによる大きな段差が生じる可能性がある。すると、例えばCMP処理を実行した場合、所謂、片当たり現象が生じ、基板Pの表面内においてCMP処理を均一に行うことができなくなる可能性が生じ、不良チップが発生する可能性がある。また、ノーマルショット領域NSにパターンを生成し、エッジショット領域ESにパターンを生成しなかった場合、現像処理、エッチング処理等を均一に行うことができなくなる可能性が生じ、不良チップが発生する可能性がある。
本実施形態においては、第2露光システム2がエッジショット領域ESを露光するので、不良チップの発生を抑制することができる。また、ノーマルショット領域NSを露光する第1露光システム1とは別に第2露光システム2を設け、第1露光システム1における基板Pのノーマルショット領域NSの露光と並行して、第2露光システム2において別の基板Pのエッジショット領域ESの露光を実行しているので、スループットの低下を抑制しつつ、不良チップの発生を抑制することができる。
また、本実施形態においては、ノーマルショット領域NSに生成されるパターンとほぼ同じ密度のパターンをエッジショット領域ESに生成している。ノーマルショット領域NSに生成されるパターンとほぼ同じ密度のパターンをエッジショット領域ESに生成することによって、現像処理、エッチング処理及びCMP処理等の均一性の低下を抑制でき、不良チップの発生を抑制できる。さらに、ノーマルショット領域NSに生成されるパターンよりも線幅が太いパターンをエッジショット領域ESに生成した場合でも、ノーマルショット領域NSに生成されるパターン密度と、エッジショット領域ESに生成されるパターン密度とをほぼ同じにすることによって、現像処理、エッチング処理及びCMP処理等の均一性の低下を抑制できる。
ノーマルショット領域NSに生成するパターンの線幅を、例えば65nm程度とし、エッジショット領域ESに生成するパターンの線幅を、例えば500nm程度とした場合でも、ノーマルショット領域NSとエッジショット領域ESとのパターン密度をほぼ同じにすることによって、現像処理、エッチング処理及びCMP処理等の均一性の低下を抑制できる。
したがって、エッジショット領域ESに対するパターン生成精度(露光精度)が、ノーマルショット領域NSに対するパターン生成精度(露光精度)より低くても、現像処理、エッチング処理及びCMP処理等の均一性の低下を抑制でき、不良チップの発生を抑制できる。すなわち、第2露光システム2のパターン生成精度が、第1露光システム1のパターン生成精度より低くても、ノーマルショット領域NSのパターン密度とエッジショット領域ESのパターン密度とをほぼ同じにすることによって、不良チップの発生を抑制することができる。また、第2露光システム2に要求されるパターン生成精度(微細度又は解像度など)は、第1露光システム1に要求されるパターン生成精度より低いので、第2露光システム2の装置コスト、製造コストの上昇を抑えることができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、チップが形成可能なノーマルショット領域NSを露光するための第1露光システム1とは別の、エッジショット領域ESを露光するための第2露光システム2を設けたので、スループットの低下を抑制しつつ、デバイスを良好に形成することができる。
また、ノーマルショット領域NSに生成されるパターンとほぼ同じ密度のパターンをエッジショット領域ESに生成することによって、例えば線幅が異なる等、ノーマルショット領域NSに生成されるパターンとエッジショット領域ESに生成されるパターンとが異なっていても、例えば現像処理、エッチング処理及びCMP処理等の均一性の低下を抑制でき、デバイスを良好に形成することができる。
なお、本実施形態においては、基板P上で位置が異なる2つの照射領域PR2のそれぞれに第2露光光L2が同時に照射されているが、別々に(非同時に)照射されてもよい。
なお、本実施形態においては、エッジショット領域ESを露光するために、2つの照射領域PR2に第2露光光L2が照射されているが、例えば第2露光部12を省略し、エッジショット領域ESを露光するための照射領域PR2を1つとしてもよい。この場合、制御装置5は、例えば第1露光部11でエッジショット領域ES1a〜ES11aを露光した後、基板PをXY平面内において90度回転し、エッジショット領域ES1c〜ES8cを露光する。その後、制御装置5は、基板PをXY平面内において90度回転し、第1露光部11でエッジショット領域ES1b〜ES11bを露光した後、基板PをXY平面内において90度回転し、エッジショット領域ES1d〜ES8dを露光する。これにより、1つの照射領域PR2で、基板Pのエッジショット領域ESの全てを露光することができる。
なお、本実施形態において、エッジショット領域ESを露光するための照射領域PR2が、3つ以上配置されてもよい。本実施形態においては、基板Pの中心に対してX軸方向の両側に、第1、第2露光部11、12が配置されているが、例えば、その第1、第2露光部11、12に加えて、基板Pの中心に対してY軸方向の両側に、第3、第4露光部を配置し、4つの照射領域PR2のそれぞれに照射された第2露光光L2で、エッジショット領域ESを露光することができる。
なお、本実施形態においては、第2投影光学系PL2の投影位置は、既知であるものとしたが、第2投影光学系PL2の投影位置を、例えば米国特許出願公開第2002/0041377号明細書に開示されているような空間像計測システムで計測し、その計測結果を用いて、第2投影光学系PL2の投影位置を求めることもできる。その場合、空間像計測システムの受光部(光学部材、スリット板)は、例えば第2基板ステージ8等、第2投影光学系PL2の像面側に配置可能な可動部材に配置される。
<第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図9は、複数のエッジショット領域ESを露光する動作の一例を説明するための模式図である。第2露光システム2は、第1、第2露光部11、12を有し、基板P上で位置が異なる2つの照射領域PR2のそれぞれに第2露光光L2を同時に照射可能である。本実施形態においては、制御装置5は、駆動システム8Dを用いて、第2基板ステージ8に保持された基板PをXY平面内において回転させながら、駆動システム26を用いて、基板Pに対して照射領域PR2をX軸方向(基板Pの回転中心に対して放射方向)に移動して、第2露光光L2でエッジショット領域ESを露光する。
制御装置5は、第2露光光L2がエッジショット領域ESのみに照射され、ノーマルショット領域NSに照射されないように、X軸方向に関する照射領域PR2の位置を調整しつつ、基板Pを回転しながら、第2露光光L2でエッジショット領域ESを露光する。第1露光部11による照射領域PR2及び第2露光部12による照射領域PR2は、基板Pの回転中心に対して、X軸方向に関して両側に配置されており、制御装置5は、基板Pを約180度回転させることによって、基板Pのエッジショット領域ESの全てを第2露光光L2で露光することができる。
本実施形態においても、エッジショット領域ESを良好に露光できる。
なお、本実施形態においては、第2露光光L2がノーマルショット領域NSに照射されないように、X軸方向に関する照射領域PR2の位置を調整しつつ、基板Pを回転させているが、照射領域PR2の位置をほぼ静止させた状態で、第2露光光L2がノーマルショット領域NSに照射されないように、基板Pを回転させつつX軸方向に移動させてもよい。また、照射領域PR2のX軸方向への移動と並行して、基板Pを回転させつつX軸方向に移動させてもよい。
なお、本実施形態においては、基板P上で位置が異なる2つの照射領域PR2のそれぞれに第2露光光L2が同時に照射されているが、別々に(非同時に)照射されてもよい。
なお、本実施形態において、例えば第2露光部12を省略し、エッジショット領域ESを露光するための照射領域PR2を1つとしてもよい。その場合、制御装置5は、基板Pを約360度回転させることによって、基板Pのエッジショット領域ESの全てを第2露光光L2で露光することができる。また、エッジショット領域ESを露光するための照射領域PR2が、3つ以上配置されてもよい。
<第3実施形態>
次に、第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図10は、複数のエッジショット領域ESを露光する動作の一例を説明するための模式図である。第2露光システム2は、第1、第2露光部11、12を有し、基板P上で位置が異なる2つの照射領域PR2のそれぞれに第2露光光L2を同時に照射可能である。本実施形態においては、制御装置5は、駆動システム8D及び駆動システム26の少なくとも一方を用いて、X軸方向及びY軸方向のそれぞれに、基板Pと照射領域PR2とを相対移動して、第2露光光L2でエッジショット領域ESを露光する。
例えば、制御装置5は、第2露光光L2がエッジショット領域ESのみに照射され、ノーマルショット領域NSに照射されないように、基板Pをほぼ静止させた状態で、X軸方向及びY軸方向に関する照射領域PR2の位置を調整しつつ、第2露光光L2でエッジショット領域ESを露光することができる。
また、制御装置5は、第2露光光L2がエッジショット領域ESのみに照射され、ノーマルショット領域NSに照射されないように、基板PをY軸方向に移動しながら、X軸方向に関する照射領域PR2の位置を調整しつつ、第2露光光L2でエッジショット領域ESを露光する。
本実施形態においても、エッジショット領域ESを良好に露光できる。
なお、本実施形態においても、照射領域PR2は1つでもよいし、3つ以上でもよい。
<第4実施形態>
次に、第4実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。本実施形態の特徴的な部分は、少なくともパターン密度が異なる複数の第2マスクM2を保持して可動の移動装置32を備えた点にある。
図11は、本実施形態に係る第1露光部11B(又は第2露光部12B)の一例を示す模式図である。図11において、第1露光部11Bは、パターン密度が異なる複数の第2マスクM2を保持して可動の移動装置32を備えている。移動装置32は、複数の第2マスクM2を保持する保持部材33と、その保持部材33を移動する駆動装置34とを備えている。
図12は、複数の第2マスクM2を保持する保持部材33を示す平面図である。図12に示すように、本実施形態においては、保持部材33の外形は、円形である。本実施形態においては、保持部材33は、4つの第2マスクM2を保持している。4つの第2マスクM2は、保持部材33の中心の周囲にほぼ等間隔で配置されている。第2マスクM2のそれぞれは、パターン密度が互いに異なる。
駆動装置34は、XY平面内において、保持部材33を回転する。保持部材33が回転することで、複数の第2マスクM2のうち、1つの第2マスクM2が、第2照明系IL2から射出された第2露光光L2の照射位置に配置される。制御装置5は、ノーマルショット領域NSに生成されるパターンに応じて、第2露光光L2の照射位置に対して第2マスクM2を交換する。制御装置5は、ノーマルショット領域NSに生成されるパターンとほぼ同じ密度のパターンがエッジショット領域ESに生成されるように、保持部材33に保持されている複数の第2マスクM2の中から、所定の第2マスクM2を選択し、その選択された第2マスクM2が第2露光光L2の照射位置に配置されるように、駆動装置34を用いて、保持部材33を回転させる。
なお、図13に示すように、保持部材33Bの外形が、XY平面内において矩形でもよい。図13に示す保持部材33Bは、第2マスクM2がX軸方向に複数配置されるように、それら第2マスクM2を保持する。保持部材33Bは、所定の駆動装置(不図示)によって、第2照明系IL2から射出される第2露光光L2の照射位置に対してX軸方向に移動可能である。制御装置5は、ノーマルショット領域NSに生成されるパターンとほぼ同じ密度のパターンがエッジショット領域ESに生成されるように、保持部材33Bに保持されている複数の第2マスクM2の中から、所定の第2マスクM2を選択し、その選択された第2マスクM2が第2露光光L2の照射位置に配置されるように、保持部材33Bを移動する。
本実施形態においても、ノーマルショット領域NSに生成されるパターンに応じて、エッジショット領域ESに生成するパターンを変更することができる。
<第5実施形態>
次に、第5実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
上述の第1〜第4実施形態においては、第2露光システム2は、第2マスクM2の像を基板Pに投影する第2投影光学系PL2を備えているが、投影光学系を用いない方式であってもよい。投影光学系を用いない場合であっても、第2露光光L2を基板Pに照射可能である。
例えば、第2露光システム2Eは、例えば図14に示すような、パターン化された第2露光光L2を射出可能な照明装置35を用いて、エッジショット領域ESを露光することができる。照明装置35には、不図示の光源装置(レーザ装置)から射出されたArFエキシマレーザ光が、光ファイバ等の導光部材を介して供給される。また、照明装置35は、所定の光学部材(レンズ等)を介して、第2露光光L2を射出面35Aから射出する。本実施形態においては、射出面35Aに、第2露光光L2をパターン化するための開口パターンが配置されている。照明装置35は、基板Pより小さく、基板Pに対して円滑に移動可能である。
図14に示す第2露光システム2Eは、基板Pを回転可能な回転装置36を備えている。回転装置36は、基板Pを回転可能に保持するターンテーブル36Aと、ターンテーブル36Aを回転させる駆動装置36Bとを含む。第2露光システム2Eは、回転装置36で基板Pを回転させつつ、照明装置35による照射領域PR2をXY平面内で移動して、エッジショット領域ESを露光する。
照明装置35は、図15A及び図15Bに示すような、ロボットアーム37を有する駆動装置38によって移動可能である。また、照明装置35は、図16に示すような、X軸方向に長いXガイド部材39と、Xガイド部材39の両端に配置されたY軸方向に長いYガイド部材40とを含む駆動装置41によって移動可能である。Xガイド部材39は、リニアモータの固定子を含み、可動子が基板Pを保持しながらXガイド部材39に沿ってX軸方向に移動可能である。Yガイド部材40は、リニアモータの固定子を含み、そのリニアモータの可動子に接続されたXガイド部材39をY軸方向に移動可能である。駆動装置38又は駆動装置41によって、照明装置35は、基板Pに対してXY平面内を移動可能である。
また、図17A及び図17Bに示すように、基板Pが、ロボットアーム42を有する駆動装置43によって移動されてもよいし、図18に示すように、X軸方向に長いXガイド部材44と、Xガイド部材44の両端に配置されたY軸方向に長いYガイド部材45とを含む駆動装置46によって移動されてもよい。
また、上述の各実施形態において、基板Pと照射領域PR2とをそれぞれXY平面内の任意の異なる方向に移動して、エッジショット領域ESを露光することができる。例えば、X軸方向及びY軸方向以外の、X軸及びY軸と傾斜した方向に、基板P及び照射領域PR2の少なくとも一方を移動しながら、エッジショット領域ESを露光してもよい。
また、第2露光光L2の照射領域PR2は、X軸方向に長いスリット状に限らず、エッジショット領域ESの大きさ及び形状に対応した大きさ及び形状であってもよい。
また、第2露光システム2としては、基板Pと第2露光光L2の照射領域PR2とを相対的に移動して、第2露光光L2でエッジショット領域ESを露光する走査露光方式(ステップ・アンド・スキャン方式)の他に、基板Pをほぼ静止した状態で、パターン化された第2露光光L2でエッジショット領域ESを露光する、一括露光方式(ステップ・アンド・リピート方式)でもよい。また、第1露光システム1も、第1マスクM1と基板Pとを同期移動して第1マスクM1のパターンを走査露光する走査露方式(ステップ・アンド・スキャン方式)の他に、第1マスクM1と基板Pとを静止した状態で第1マスクM1のパターンでノーマルショット領域NSを一括露光し、基板Pを順次ステップ移動させる一括露光方式(ステップ・アンド・リピート方式)でもよい。
また、一括露光方式の露光において、第1のパターンと基板Pとをほぼ静止した状態で、投影光学系(第1投影光学系PL1、第2投影光学系PL2)を用いて第1のパターンの縮小像を基板P上に転写した後、第2のパターンと基板Pとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第2のパターンの縮小像を第1のパターンと部分的に重ねて基板Pに一括露光してもよい(スティッチ方式の一括露光装置)。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板P上で少なくとも2つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Pを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式でもよい。
また、第1露光システム1及び第2露光システム2の少なくとも一方が、例えば米国特許第6611316号明細書に開示されているような、2つのマスクのパターンを投影光学系(第1投影光学系PL1、第2投影光学系PL2)を介して基板P上で合成し、一回の走査露光によって基板Pの1つのショット領域(ノーマルショット領域NS、エッジショット領域ES)をほぼ同時に二重露光する方式であってもよい。また、第1露光システム1及び第2露光システム2の少なくとも一方が、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナー等であってもよい。
また、上述の各実施形態においては、第1、第2マスクM1、M2として、光透過性の基板に所定の遮光パターン(又は位相パターン・減光パターン)を形成した透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第6778257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又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク(電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる)を用いてもよい。可変成形マスクは、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)等を含む。また、可変成形マスクとしては、DMDに限られるものでなく、DMDに代えて、以下に説明する非発光型画像表示素子を用いても良い。ここで、非発光型画像表示素子は、所定方向へ進行する光の振幅(強度)、位相あるいは偏光の状態を空間的に変調する素子であり、透過型空間光変調器としては、透過型液晶表示素子(LCD:Liquid Crystal Display)以外に、エレクトロクロミックディスプレイ(ECD)等が例として挙げられる。また、反射型空間光変調器としては、上述のDMDの他に、反射ミラーアレイ、反射型液晶表示素子、電気泳動ディスプレイ(EPD:Electro Phonetic Display)、電子ペーパー(または電子インク)、光回折型ライトバルブ(Grating Light Valve)等が例として挙げられる。
第2露光システム2が、可変成形マスクを用いて、エッジショット領域ESに生成するパターン(パターン密度)を可変とすることによって、ノーマルショット領域NSに生成されるパターンとほぼ同じ密度のパターンをエッジショット領域ESに円滑に生成することができる。
また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。この場合、照明系は不要となる。ここで自発光型画像表示素子としては、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)、無機ELディスプレイ、有機ELディスプレイ(OLED:Organic Light Emitting Diode)、LEDディスプレイ、LDディスプレイ、電界放出ディスプレイ(FED:Field Emission Display)、プラズマディスプレイ(PDP:Plasma Display Panel)等が挙げられる。また、パターン形成装置が備える自発光型画像表示素子として、複数の発光点を有する固体光源チップ、チップを複数個アレイ状に配列した固体光源チップアレイ、または複数の発光点を1枚の基板に作り込んだタイプのもの等を用い、該固体光源チップを電気的に制御してパターンを形成しても良い。なお、固体光源素子は、無機、有機を問わない。
また、第1露光システム1及び第2露光システム2の少なくとも一方が、例えば国際公開第2001/035168号パンフレットに開示されているような、干渉縞を基板P上に形成することによって、基板Pにライン・アンド・スペースパターンを生成する方式であってもよい。
図19A,19Bは、干渉縞を用いてエッジショット領域ESを露光する第2露光システム2Fの一例を示す図である。図19Aにおいて、第2照明系IL2の光源70の光路下流に、光軸に対してずれた位置に1つの開口を有する一極照明絞り71が配置される。光源70から射出された光束は、一極照明絞り71の開口を通過後、レンズ系73を通過して第2マスクM2のL/Sパターン52に斜め入射する。第2マスクM2のL/Sパターン52で回折した0次光及び±1次光のうち、0次光及び+1次光(あるいは−1次光)のみが第2投影光学系PL2に入射する。基板Pのエッジショット領域ESは0次光及び+1次光(−1次光)に基づく二光束干渉法により露光される。あるいは、図19Bに示すように、光軸に対してずれた位置に2つの開口を有する二極照明絞り72を用いて露光することもできる。あるいは4つの開口を有する四重極照明絞りを用いてもよい。また、照明条件の変更は、絞りの変更のみならず、ズーム光学系や回折光学素子などを併用あるいは代用して変更するようにしてもよい。
図20は、干渉縞を用いてエッジショット領域ESを露光する第2露光システム2Gの一例を示す図である。図20において、レーザ光等の可干渉性光を射出可能な光源80の光路下流に、コリメータレンズを含む第1レンズ系81と、第1レンズ系81を通過した光束を2光束に分岐するハーフミラー82と、第2レンズ系83と、開口絞り85とが設けられている。光源80から射出した光束は第1レンズ系81を通過後、ハーフミラー82で2つの光束に分岐され、この2つの光束は第2レンズ系83を介して第2投影光学系PL2に入射する。基板Pのエッジショット領域ESには2つの光束に基づく二光束干渉法により干渉縞パターンが形成される。このように、パターン(第2マスクM2)を使わずに、エッジショット領域ESを露光することもできる。
なお、上述の各実施形態においては、1つのノーマルショット領域NSに、1つのチップが配置されることとしたが、図21に示すように、1つのノーマルショット領域NSに、チップが複数配置されてもよい。この場合、複数のチップが1つでも基板P上(有効露光範囲内)に存在しないショット領域をエッジショット領域ESとしても良いし、複数のチップが全て基板P上(有効露光範囲内)に存在しないショット領域をエッジショット領域ESとしても良い。特に前者では、1つのエッジショット領域ESにおいて、有効露光範囲内に配置されるチップは第1露光光で露光し、残り(有効露光範囲をはみ出すチップを含む)は第2露光光で露光しても良い。
また、複数のノーマルショット領域NSにおいて、チップの数が異なっていてもよい。例えば、第1のノーマルショット領域NSには、第1の大きさを有するチップが1つ形成され、第2のノーマルショット領域NSには、第1の大きさより小さい第2の大きさを有するチップが例えば4つ形成されてもよい。また、形成されるチップの大きさが互いに異なっていてもよい。図21に示す場合においても、第2露光システム2は、チップが形成されない基板Pの領域を、第2露光光L2で露光する。
なお、上述の各実施形態においては、第2露光システム2が、ノーマルショット領域NSと基板Pのエッジとの間のエッジショット領域ESを第2露光光L2で露光する場合を例にして説明したが、例えば、基板Pの表面の中央付近の有効露光範囲内の一部に、チップを形成しない領域が設定された場合には、第2露光システム2は、その有効露光範囲内の一部の領域を第2露光光L2で露光することができる。
また、上述の各実施形態においては、エッジショット領域ESは、ノーマルショット領域NSより小さいが、ノーマルショット領域NSより大きい場合(チップを配置可能な場合)でも、第2露光システム2が、そのエッジショット領域ESを第2露光光L2で露光することによって、不良チップの発生を抑制することができる。
なお、上述の各実施形態においては、第2露光システム2は、第1露光システム1でノーマルショット領域NSが露光された後、その基板Pのエッジショット領域ESを露光しているが、第1露光システム1で露光される前に、その基板Pのエッジショット領域ESを露光してもよい。すなわち、制御装置5は、基板Pのエッジショット領域ESを第2露光システム2で露光した後、その基板Pのノーマルショット領域NSを第1露光システム1で露光してもよい。その場合、制御装置5は、温度調整装置3で温度を調整される前に、第2露光システム2において、基板Pを第2露光光L2で露光する。すなわち、制御装置5は、コータ・デベロッパ装置CDから露光装置EXに搬入された基板Pを、搬送システム4を用いて第2露光システム2へ搬入し、基板Pのエッジショット領域ESを、第2露光システム2で露光する。その場合、第2露光システム2は、コータ・デベロッパ装置CDから第1露光システム1への基板Pの搬入の経路あるいはその近傍に配置される。これにより、搬送システム4は、露光前の基板Pを第2露光システム2に搬送可能である。
そして、第2露光システム2での露光が終了した後、制御装置5は、搬送システム4を用いて、第2露光システム2によってエッジショット領域ESが露光された基板Pを、第2露光システム2から搬出して、温度調整装置3の保持部材19に搬入する。温度調整装置3は、搬入された基板Pの温度を調整する。そして、温度調整装置3による温度調整が終了した後、制御装置5は、その温度調整装置3から基板Pを搬出して、第1露光システム1に搬入する。第1露光システム1に搬入された基板Pのノーマルショット領域NSが、第1露光システム1によって露光される。
第2露光光L2で基板Pのエッジショット領域ESを露光後、その基板Pを温度調整装置3で温度調整した後、第1露光光L1でノーマルショット領域NSを露光することによって、所望の温度に調整された状態の基板Pのノーマルショット領域NSに、パターンを良好に生成することができる。
なお、上述の各実施形態において、第1露光システム1と第2露光システム2の光源とが、1つの光源(ここではArFエキシマレーザ装置)を兼用してもよい。
なお、上述の各実施形態においては、第1、第2露光光L1、L2が、ArFエキシマレーザ光である場合を例にして説明したが、例えば水銀ランプから射出される輝線(g線、h線、i線)及びKrFエキシマレーザ光(波長248nm)等、他の波長でもよい。また、感光膜Rgに所望の精度でパターンを生成できるのであれば、第1露光光L1の波長と第2露光光L2の波長とが異なってもよい。
なお、上述の各実施形態においては、第2露光システム2が露光装置EXに設けられている場合を例にして説明したが、例えばコータ・デベロッパ装置CD、あるいはインターフェースIFに設けられていてもよい。あるいは、露光装置EX及びコータ・デベロッパ装置CDとは別の装置、位置に配置されていてもよい。すなわち、エッジショット領域ESを露光するための第2露光システム(露光装置)は、必ずしも露光装置EXに設けられている必要はなく、別の装置であってもよい。
なお、上述の各実施形態において、第1露光システム1及び第2露光システム2の少なくとも一方が、例えば国際公開第99/49504号パンフレット等に開示されているような、液体を介して露光光で基板を露光する液浸露光方式でもよい。
なお、上述の各実施形態の基板Pとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版(合成石英、シリコンウエハ)等が適用される。
また、露光装置EXとして、米国特許第6341007号明細書、米国特許第6400441号明細書、米国特許第6549269号明細書、米国特許第6590634号明細書、米国特許第6208407号明細書、及び米国特許第6262796号明細書等に開示されているような、複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。
更に、米国特許第6897963号明細書、欧州特許出願公開第1713113号明細書等に開示されているような、基板を保持する基板ステージと、基準マークが形成された基準部材及び/又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置を採用することができる。
露光装置の種類としては、基板Pに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD)、マイクロマシン、MEMS、DNAチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。
なお、上述の各実施形態においては、レーザ干渉計を含む干渉計システムを用いて各ステージの各位置情報を計測するものとしたが、これに限らず、例えば各ステージに設けられるスケール(回折格子)を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。この場合、干渉計システムとエンコーダシステムとの両方を備えるハイブリッドシステムとし、干渉計システムの計測結果を用いてエンコーダシステムの計測結果の較正(キャリブレーション)を行うことが好ましい。また、干渉計システムとエンコーダシステムとを切り換えて用いる、あるいはその両方を用いて、ステージの位置制御を行うようにしてもよい。
また、上述の各実施形態では、露光光ELとしてArFエキシマレーザ光を発生する光源装置として、ArFエキシマレーザを用いてもよいが、例えば、米国特許7023610号明細書に開示されているように、DFB半導体レーザ又はファイバーレーザなどの固体レーザ光源、ファイバーアンプなどを有する光増幅部、及び波長変換部などを含み、波長193nmのパルス光を出力する高調波発生装置を用いてもよい。さらに、上記実施形態では、前述の各照明領域と、照射領域(投影領域)がそれぞれ矩形状であるものとしたが、他の形状、例えば円弧状などでもよい。
以上のように、本願実施形態の露光装置は、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。
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図22に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ201、この設計ステップに基づいたマスク(レチクル)を製作するステップ202、デバイスの基材である基板を製造するステップ203、上述の実施形態に従って、マスクのパターンを用いて露光光で基板を露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理(露光処理)を含む基板処理ステップ204、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、パッケージ工程などの加工プロセスを含む)205、検査ステップ206等を経て製造される。上述の実施形態のクリーニング動作は、基板処理ステップ204に含まれる。
なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての文献及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
第1実施形態に係るデバイス製造システムの一例を示す概略構成図である。 第1実施形態に係るデバイス製造システムの一部を示す平面図である。 ノーマルショット領域及びエッジショット領域を説明するための図である。 図3の一部を拡大した図である。 第1実施形態に係る第2露光システムの一例を示す斜視図である。 第1実施形態に係る第2露光システムの一部を示す概略構成図である。 マスクのパターン密度とパターンとの関係を説明するための模式図である。 マスクのパターン密度とパターンとの関係を説明するための模式図である。 第1実施形態に係る露光方法の一例を説明するための模式図である。 第1実施形態に係る露光方法の一例を説明するための模式図である。 第1実施形態に係る露光方法の一例を説明するための模式図である。 第2実施形態に係る露光方法の一例を説明するための模式図である。 第3実施形態に係る露光方法の一例を説明するための模式図である。 第4実施形態に係る第2露光システムの一例を示す模式図である。 第4実施形態に係る第2露光システムの一部を示す図である。 第4実施形態に係る第2露光システムの一例を示す図である。 第5実施形態に係る第2露光システムの一例を示す模式図である。 第5実施形態に係る第2露光システムの一例を示す模式図である。 第5実施形態に係る第2露光システムの一例を示す模式図である。 第5実施形態に係る第2露光システムの一例を示す模式図である。 第5実施形態に係る第2露光システムの一例を示す模式図である。 第5実施形態に係る第2露光システムの一例を示す模式図である。 第5実施形態に係る第2露光システムの一例を示す模式図である。 第2露光システムの一例を示す模式図である。 第2露光システムの一例を示す模式図である。 第2露光システムの一例を示す模式図である。 ノーマルショット領域及びエッジショット領域を説明するための図である。 マイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。
符号の説明
1…第1露光システム、2…第2露光システム、3…温度調整装置、4…搬送システム、6…第1基板ステージ、8…第2基板ステージ、8D…駆動システム、9…射出部、13…第1マスクステージ、20…第2マスクステージ、23…終端光学素子、24…フォーカス・レベリング検出システム、25…アライメントシステム、26…駆動システム、27…搬送システム、33…保持部材、34…駆動装置、ES…エッジショット領域、EX…露光装置、IL1…第1照明系、IL2…第2照明系、L1…第1露光光、L2…第2露光光、M1…第1マスク、M2…第2マスク、NS…ノーマルショット領域、P…基板、PL1…第1投影光学系、PL2…第2投影光学系、PR2…照射領域

Claims (57)

  1. 基板を露光する露光装置であって、
    前記基板を保持する可動部材を駆動し、前記基板上でデバイスを構成するチップが形成可能な第1ショット領域を、パターン化された第1露光光で露光する第1露光システムと、
    前記基板を保持する、前記可動部材と異なる保持部材を有し、前記基板とパターン化された第2露光光とを相対移動しながら、前記基板上で前記チップが形成されない第2ショット領域を、前記第2露光光で露光する第2露光システムと、を備えた露光装置。
  2. 前記第2露光システムは、前記第2ショット領域に生成するパターンを可変とする変更装置を含む請求項1記載の露光装置。
  3. 基板を露光する露光装置であって、
    前記基板上でデバイスを構成するチップが形成可能な第1ショット領域を、パターン化された第1露光光で露光する第1露光システムと、
    前記基板上で前記チップが形成されない第2ショット領域を、パターン化された第2露光光で露光するとともに、前記第2ショット領域に生成するパターンを可変とする第2露光システムと、を備えた露光装置。
  4. 前記第2露光システム前記第1露光システムによって前記第1ショット領域に生成されるパターンに応じて、前記第2ショット領域に生成するパターンを変更する請求項2又は3記載の露光装置。
  5. 前記第2露光システムは、前記パターンの少なくとも密度を変更可能である請求項2〜4のいずれか一項記載の露光装置。
  6. 前記第2露光システムは、前記第1露光システムによって前記第1ショット領域に生成されるパターンとほぼ同じ密度のパターンを前記第2ショット領域に生成する請求項1〜5のいずれか一項記載の露光装置。
  7. 前記第2露光システムは、マスクによって前記第2露光光をパターン化する請求項1〜6のいずれか一項記載の露光装置。
  8. 前記第2露光システムは、前記マスクの像を前記基板に投影する投影光学系を含む請求項7記載の露光装置。
  9. 前記投影光学系の像面と前記基板の表面との位置関係を調整する第1調整装置を備える請求項8記載の露光装置。
  10. 前記基板の面位置情報を検出する面位置検出装置を備え、
    前記第1調整装置は、前記面位置検出装置の検出結果に基づいて、前記位置関係を調整する請求項9記載の露光装置。
  11. 前記第2露光システムは、前記第1ショット領域と前記第2ショット領域との位置関係を調整する第2調整装置を含む請求項1〜10のいずれか一項記載の露光装置。
  12. 前記第1ショット領域の位置情報を検出する位置検出装置を備え、
    前記第2調整装置は、前記位置検出装置の検出結果に基づいて、前記位置関係を調整する請求項11記載の露光装置。
  13. 前記第1露光システムは、第1マスクによって前記第1露光光をパターン化し、
    前記第2露光システムは、前記第1マスクのパターン密度とほぼ同じパターン密度の第2マスクによって前記第2露光光をパターン化する請求項1〜12のいずれか一項記載の露光装置。
  14. 前記第2露光システムは、前記第1ショット領域に生成されるパターンに応じて前記第2マスクを交換する交換装置を含む請求項13記載の露光装置。
  15. 前記交換装置は、少なくともパターン密度が異なる複数の第2マスクを保持して可動の移動装置を含む請求項14記載の露光装置。
  16. 前記交換装置は、前記第2マスクを着脱可能なマスク保持装置と、前記マスク保持装置への前記第2マスクの搬入及び前記マスク保持装置からの前記第2マスクの搬出を実行する搬送装置とを含む請求項14記載の露光装置。
  17. 前記第2露光システムは、前記第2マスクを第2露光光で露光する照明装置を含む請求項13〜16のいずれか一項記載の露光装置。
  18. 前記第2露光システムは、前記パターン化された第2露光光を射出する光学部材と、前記光学部材を移動可能な第1駆動装置とを含む請求項1〜17のいずれか一項記載の露光装置。
  19. 前記第2露光システムは、前記パターン化された第2露光光を射出する光学部材と、前記光学部材に対して前記基板を保持しながら移動可能な基板保持装置と含む請求項1〜18のいずれか一項記載の露光装置。
  20. 前記基板における前記第2露光光の照射領域は、前記基板の表面とほぼ平行な所定平面内の第1方向に長いスリット状である請求項1〜19のいずれか一項記載の露光装置。
  21. 前記所定平面内で前記第1方向と異なる第2方向に関して前記基板と前記照射領域とを相対移動して、前記第2ショット領域を露光する請求項20記載の露光装置。
  22. 前記第2ショット領域の露光時、前記第1方向に関して前記基板と前記照射領域との相対的な位置関係を調整する請求項20又は21記載の露光装置。
  23. 前記照射領域を前記第1方向に移動して前記位置関係を調整する請求項22記載の露光装置。
  24. 前記位置関係の調整中、前記第2ショット領域の露光が停止される請求項22又は23記載の露光装置。
  25. 前記基板上の複数の第2ショット領域を少なくとも2回に分けて前記第2露光光で露光するとともに、その少なくとも2回の露光動作の間に、前記露光時と異なる方向に前記基板と前記照射領域とを相対移動する請求項20〜24のいずれか一項記載の露光装置。
  26. 前記少なくとも2回の露光動作の間に、前記基板を前記所定平面内で所定角度回転させる請求項25記載の露光装置。
  27. 前記基板を前記所定平面内において回転させながら、前記基板と前記照射領域とを前記第1方向に相対移動して、前記第2露光光で前記第2ショット領域を露光する請求項20記載の露光装置。
  28. 前記第1方向及び前記所定平面内において前記第1方向と異なる第2方向のそれぞれに前記基板と前記照射領域とを相対移動して、前記第2露光光で前記第2ショット領域を露光する請求項20記載の露光装置。
  29. 前記基板上で位置が異なる複数の照射領域のそれぞれに前記第2露光光を同時に照射可能である請求項20〜28のいずれか一項記載の露光装置。
  30. 前記基板と前記照射領域とをそれぞれ前記所定平面内の異なる方向に移動して、前記第2ショット領域を露光する請求項20〜29のいずれか一項記載の露光装置。
  31. 前記第2ショット領域の露光時、前記基板と前記照射領域とのいずれか一方のみが移動される請求項20〜29のいずれか一項記載の露光装置。
  32. 前記第1露光システムで露光される前に、前記基板の温度を調整する温度調整装置を備え、
    前記第2露光システムは、前記温度調整装置で温度を調整される前に、前記基板を前記第2露光光で露光する請求項1〜31のいずれか一項記載の露光装置。
  33. 前記第2露光システムは、前記第1露光システムで露光された後、前記基板を前記第2露光光で露光する請求項1〜32のいずれか一項記載の露光装置。
  34. 前記第2露光システムは、前記第1露光システムへの前記基板の搬入又は前記第1露光システムからの前記基板の搬出の経路あるいはその近傍に設けられる請求項1〜33のいずれか一項記載の露光装置。
  35. 前記第1露光システムと前記第2露光システムとで異なる基板の露光動作の少なくとも一部が並行して行われる請求項1〜34のいずれか一項記載の露光装置。
  36. 前記第2露光システムは、前記第1露光システムによって前記第1ショット領域に生成されるパターンよりも線幅が太いパターンを前記第2ショット領域に生成する請求項1〜35のいずれか一項記載の露光装置。
  37. パターン化された第1露光光で露光される基板の第1ショット領域と前記基板のエッジとの間の前記第1露光光が照射されない前記基板の第2ショット領域を、パターン化された第2露光光で、前記第2露光光と前記基板とを相対移動しながら露光する露光装置。
  38. 第1マスクによってパターン化された第1露光光で露光される基板の第1ショット領域と前記基板のエッジとの間の前記第1露光光が照射されない前記基板の第2ショット領域を、前記第1マスクのパターン密度とほぼ同じパターン密度の第2マスクによってパターン化された第2露光光で露光する露光装置。
  39. 基板上でパターン化された第1露光光で露光される第1ショット領域が配置される有効露光範囲の外側の第2ショット領域を、密度が可変のパターン化された第2露光光で露光する露光装置。
  40. 第1及び第2基板の一方の有効露光範囲内の第1ショット領域を、パターン化された第1露光光で露光する動作の少なくとも一部と並行して、前記第1及び第2基板の他方の有効露光範囲外の第2ショット領域を、パターン化された第2露光光で露光する動作を実行する露光装置。
  41. 前記第1ショット領域はデバイスを構成するチップが形成され、前記第2ショット領域は前記チップが形成されない請求項37〜40のいずれか一項記載の露光装置。
  42. 前記第1ショット領域は、前記基板の有効露光範囲内に複数設定され、前記第2ショット領域は、前記基板の有効露光範囲の外側に複数設定される請求項1〜41のいずれか一項記載の露光装置。
  43. 前記第1ショット領域には前記チップが複数形成される請求項1〜36、41のいずれか一項記載の露光装置。
  44. 前記第1ショット領域は、前記チップの数が異なる第1ショット領域を含む請求項43記載の露光装置。
  45. 前記第1露光光の波長と、前記第2露光光の波長とはほぼ同じである請求項1〜44のいずれか一項記載の露光装置。
  46. 前記第2ショット領域は、前記第1ショット領域より小さい請求項1〜45のいずれか一項記載の露光装置。
  47. 前記第2ショット領域は、前記チップが配置不可能である請求項1〜36、41、43、44のいずれか一項記載の露光装置。
  48. 請求項1〜47のいずれか一項記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
    露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
  49. 基板を露光する露光方法であって、
    前記基板を保持する可動部材を駆動し、前記基板上でデバイスを構成するチップが形成可能な第1ショット領域を、パターン化された第1露光光で露光することと、
    前記可動部材と異なる保持部材で保持される前記基板と、パターン化された第2露光光とを相対移動しながら、前記基板上で前記チップが形成されない第2ショット領域を、前記第2露光光で露光することと、を含む露光方法。
  50. 前記第1ショット領域に生成されるパターンとほぼ同じ密度のパターンを前記第2ショット領域に生成する請求項49記載の露光方法。
  51. 基板を露光する露光方法であって、
    前記基板上でデバイスを構成するチップが形成可能な第1ショット領域を、第1マスクによってパターン化された第1露光光で露光することと、
    前記基板上で前記チップが形成されない第2ショット領域を、前記第1マスクのパターン密度とほぼ同じパターン密度の第2マスクによってパターン化された第2露光光で露光することと、を含む露光方法。
  52. パターン化された第1露光光で露光される基板の第1ショット領域と前記基板のエッジとの間の前記第1露光光が照射されない前記基板の第2ショット領域を、パターン化された第2露光光で、前記第2露光光と前記基板とを相対移動しながら露光する露光方法。
  53. 第1マスクによってパターン化された第1露光光で露光される基板の第1ショット領域と前記基板のエッジとの間の前記第1露光光が照射されない前記基板の第2ショット領域を、前記第1マスクのパターン密度とほぼ同じパターン密度の第2マスクによってパターン化された第2露光光で露光する露光方法。
  54. 基板上でパターン化された第1露光光で露光される第1ショット領域が配置される有効露光範囲の外側の第2ショット領域を、密度が可変のパターン化された第2露光光で露光する露光方法。
  55. 第1及び第2基板の一方の有効露光範囲内の第1ショット領域を、パターン化された第1露光光で露光する動作の少なくとも一部と並行して、前記第1及び第2基板の他方の有効露光範囲外の第2ショット領域を、パターン化された第2露光光で露光する動作を実行する露光方法。
  56. 前記第1ショット領域はデバイスを構成するチップが形成され、前記第2ショット領域は前記チップが形成されない請求項52〜55のいずれか一項記載の露光方法。
  57. 請求項49〜56のいずれか一項記載の露光方法を用いて基板を露光することと、
    露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019015991A (ja) * 2017-02-03 2019-01-31 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. 露光装置
JP2019086709A (ja) * 2017-11-09 2019-06-06 株式会社日立ハイテクファインシステムズ 露光システム、露光方法、及び表示用パネル基板の製造方法
JP2020021813A (ja) * 2018-07-31 2020-02-06 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体
JP2022111342A (ja) * 2021-02-05 2022-07-29 キヤノン株式会社 形成方法、物品の製造方法、プログラム、システム、およびリソグラフィ装置
JP7312692B2 (ja) 2019-12-25 2023-07-21 株式会社Screenホールディングス エッジ露光装置およびエッジ露光方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120162622A1 (en) * 2010-12-23 2012-06-28 Alejandro Varela Field extension to reduce non-yielding exposures of wafer
US8804096B2 (en) * 2011-04-21 2014-08-12 Macronix International Co., Ltd. Apparatus for and method of wafer edge exposure
JP6293645B2 (ja) * 2013-12-27 2018-03-14 東京エレクトロン株式会社 基板処理システム
JP6885031B2 (ja) * 2016-11-18 2021-06-09 東京エレクトロン株式会社 露光装置、露光方法及び記憶媒体

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4780617A (en) * 1984-08-09 1988-10-25 Nippon Kogaku K.K. Method for successive alignment of chip patterns on a substrate
JP2897355B2 (ja) * 1990-07-05 1999-05-31 株式会社ニコン アライメント方法,露光装置,並びに位置検出方法及び装置
CN1244021C (zh) * 1996-11-28 2006-03-01 株式会社尼康 光刻装置和曝光方法
USRE40043E1 (en) * 1997-03-10 2008-02-05 Asml Netherlands B.V. Positioning device having two object holders
US6897963B1 (en) * 1997-12-18 2005-05-24 Nikon Corporation Stage device and exposure apparatus
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
WO1999063585A1 (fr) * 1998-06-02 1999-12-09 Nikon Corporation Organe d'alignement de balayage, son procede de fabrication et procede de fabrication de dispositif
JP4343326B2 (ja) * 1999-05-14 2009-10-14 キヤノン株式会社 基板搬送装置および露光装置
US6381004B1 (en) * 1999-09-29 2002-04-30 Nikon Corporation Exposure apparatus and device manufacturing method
EP1107064A3 (en) * 1999-12-06 2004-12-29 Olympus Optical Co., Ltd. Exposure apparatus
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
WO2002069049A2 (en) * 2001-02-27 2002-09-06 Asml Us, Inc. Simultaneous imaging of two reticles
TW529172B (en) * 2001-07-24 2003-04-21 Asml Netherlands Bv Imaging apparatus
JP4701606B2 (ja) * 2002-12-10 2011-06-15 株式会社ニコン 露光方法及び露光装置、デバイス製造方法
US7795601B2 (en) * 2006-06-01 2010-09-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method and apparatus to improve lithography throughput
US8896809B2 (en) * 2007-08-15 2014-11-25 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019015991A (ja) * 2017-02-03 2019-01-31 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. 露光装置
JP2019049728A (ja) * 2017-02-03 2019-03-28 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. 露光装置
US11092903B2 (en) 2017-02-03 2021-08-17 Asml Netherlands B.V. Exposure apparatus
JP2019086709A (ja) * 2017-11-09 2019-06-06 株式会社日立ハイテクファインシステムズ 露光システム、露光方法、及び表示用パネル基板の製造方法
JP2020021813A (ja) * 2018-07-31 2020-02-06 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体
JP7232586B2 (ja) 2018-07-31 2023-03-03 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体
JP7312692B2 (ja) 2019-12-25 2023-07-21 株式会社Screenホールディングス エッジ露光装置およびエッジ露光方法
JP2022111342A (ja) * 2021-02-05 2022-07-29 キヤノン株式会社 形成方法、物品の製造方法、プログラム、システム、およびリソグラフィ装置
JP7417666B2 (ja) 2021-02-05 2024-01-18 キヤノン株式会社 形成方法、物品の製造方法、プログラム、システム、およびリソグラフィ装置

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