JP2009182110A - Exposure system, exposure method and device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体を介して露光光で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。 The present invention relates to an exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light via a liquid, an exposure method, and a device manufacturing method.
フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置において、特許文献1、2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装置が知られている。液浸露光装置においては、投影光学系と基板ステージに保持された基板との間に液体が保持される。
投影光学系と基板ステージ(基板)との間に液体が保持された状態で基板ステージを移動する場合、例えば液体の流出、残留等を抑制するために、その基板ステージの移動速度が制限される可能性がある。露光装置には、スループットの向上が求められる。そのため、投影光学系との間で液体を保持した状態の基板ステージの移動速度が制限されても、スループットを向上できる技術の案出が望まれる。 When the substrate stage is moved while the liquid is held between the projection optical system and the substrate stage (substrate), for example, the movement speed of the substrate stage is limited in order to suppress the outflow, the remaining, etc. of the liquid. there is a possibility. The exposure apparatus is required to improve the throughput. Therefore, it is desired to devise a technique capable of improving the throughput even when the moving speed of the substrate stage in a state where the liquid is held with the projection optical system is limited.
本発明の態様は、スループットを向上できる露光装置及び露光方法を提供することを目的とする。また本発明の態様は、生産性を向上できるデバイス製造方法を提供することを目的とする。 An object of an aspect of the present invention is to provide an exposure apparatus and an exposure method that can improve throughput. Another object of the present invention is to provide a device manufacturing method capable of improving productivity.
本発明の第1の態様に従えば、液体を介して露光光で基板を露光する露光装置であって、露光光を射出する射出面を有する光学部材と、光学部材との間で液体を保持可能で且つ所定領域内を移動可能な第1部材と、光学部材との間で液体を保持する第1状態と保持しない第2状態とで移動速度が異なるように第1部材の移動を制御する制御装置と、を備える露光装置が提供される。 According to the first aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light through a liquid, and the liquid is held between the optical member having an emission surface for emitting the exposure light and the optical member. The movement of the first member is controlled so that the movement speed is different between the first state in which the liquid can be moved between the first member and the optical member, and the first state in which the liquid is held and the second state in which the liquid is not held. And an exposure apparatus including the control device.
本発明の第2の態様に従えば、第1の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。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method including exposing a substrate using the exposure apparatus according to the first aspect and developing the exposed substrate.
本発明の第3の態様に従えば、液体を介して露光光で基板を露光する露光方法であって、露光光を射出する射出面を有する光学部材との間で液体を保持する第1状態と保持しない第2状態とで変化するように所定領域内で第1部材を移動することを含み、第1状態と第2状態とで、第1部材の移動速度を異ならせる露光方法が提供される。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an exposure method for exposing a substrate with exposure light through a liquid, wherein the liquid is held between an optical member having an exit surface for emitting the exposure light. And an exposure method that varies the moving speed of the first member between the first state and the second state, including moving the first member within a predetermined region so as to change depending on the second state that is not held. The
本発明の第4の態様に従えば、第3の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。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method including exposing a substrate using the exposure method of the third aspect and developing the exposed substrate.
本発明によれば、露光処理のスループットを向上できる。また本発明によれば、デバイスの生産性を向上できる。 According to the present invention, the throughput of exposure processing can be improved. Further, according to the present invention, the productivity of the device can be improved.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. A predetermined direction in the horizontal plane is defined as the X-axis direction, a direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is defined as the Y-axis direction, and a direction orthogonal to each of the X-axis direction and Y-axis direction (that is, the vertical direction) is defined as the Z-axis direction. Further, the rotation (inclination) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively.
<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実施形態に係る露光装置EX1の一例を示す概略構成図である。本実施形態の露光装置EX1は、液体LQを介して露光光ELで基板Pを露光する液浸露光装置である。また、本実施形態においては、露光装置EX1が、例えば米国特許第6897963号明細書、及び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Pを保持して移動可能な基板ステージ2と、基板Pを保持せずに、露光に関する所定の計測を実行可能な計測器及び計測部材S(S1〜S3)を搭載して移動可能な計測ステージ3とを備えた露光装置である場合を例にして説明する。
<First Embodiment>
A first embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic block diagram that shows an example of an exposure apparatus EX1 according to the first embodiment. The exposure apparatus EX1 of the present embodiment is an immersion exposure apparatus that exposes a substrate P with exposure light EL through a liquid LQ. In this embodiment, the exposure apparatus EX1 is movable while holding the substrate P as disclosed in, for example, US Pat. No. 6,897,963 and European Patent Application Publication No. 1713113. An exposure apparatus that includes a
図1において、露光装置EX1は、マスクMを保持して移動可能なマスクステージ1と、基板Pを保持して移動可能な基板ステージ2と、基板Pを保持せずに、露光に関する所定の計測を実行可能な計測器及び計測部材Sを搭載して移動可能な計測ステージ3と、マスクステージ1を移動するリニアモータ等のアクチュエータを含む第1駆動システム4と、基板ステージ2及び計測ステージ3を移動するリニアモータ等のアクチュエータを含む第2移動システム5と、マスクMを露光光ELで照明する照明系ILと、露光光ELで照明されたマスクMのパターンの像を基板Pに投影する投影光学系PLと、露光光ELの光路の少なくとも一部が液体LQで満たされるように液浸空間LSを形成可能な液浸部材6と、各ステージ1、2、3の位置情報を計測する干渉計システム7と、露光装置EX1全体の動作を制御する制御装置8とを備えている。
In FIG. 1, an exposure apparatus EX1 includes a
液浸空間LSは、液体LQで満たされた空間である。本実施形態においては、液体LQとして、水(純水)を用いる。本実施形態において、液浸空間LSは、投影光学系PLの複数の光学素子のうち、投影光学系PLの像面に最も近い終端光学素子9から射出される露光光ELの光路が液体LQで満たされるように形成される。終端光学素子9は、投影光学系PLの像面に向けて露光光ELを射出する射出面10を有する。基板Pの露光時、液浸空間LSは、終端光学素子9と、その終端光学素子9の射出面10と対向して配置された基板Pとの間の露光光ELの光路が液体LQで満たされるように形成される。
The immersion space LS is a space filled with the liquid LQ. In the present embodiment, water (pure water) is used as the liquid LQ. In the present embodiment, the immersion space LS is such that the optical path of the exposure light EL emitted from the terminal
マスクMは、基板Pに投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。マスクMは、例えばガラス板等の透明板上にクロム等の遮光膜を用いて所定のパターンが形成された透過型マスクを含む。なお、マスクMとして、反射型マスクを用いることもできる。基板Pは、デバイスを製造するための基板である。基板Pは、例えばシリコンウエハのような半導体ウエハ等の基材と、その基材に形成された感光膜とを含む。感光膜は、感光材(フォトレジスト)の膜である。また、感光膜上に、液体LQから感光膜を保護するためのトップコート膜と呼ばれる保護膜が形成されてもよい。 The mask M includes a reticle on which a device pattern projected onto the substrate P is formed. The mask M includes a transmission type mask in which a predetermined pattern is formed on a transparent plate such as a glass plate using a light shielding film such as chromium. A reflective mask can also be used as the mask M. The substrate P is a substrate for manufacturing a device. The substrate P includes a base material such as a semiconductor wafer such as a silicon wafer and a photosensitive film formed on the base material. The photosensitive film is a film of a photosensitive material (photoresist). In addition, a protective film called a top coat film for protecting the photosensitive film from the liquid LQ may be formed on the photosensitive film.
照明系ILは、所定の照明領域IRを均一な照度分布の露光光ELで照明する。照明系ILは、照明領域IRに配置されたマスクMの少なくとも一部を均一な照度分布の露光光ELで照明する。照明系ILから射出される露光光ELとして、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F2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、露光光ELとして、紫外光(真空紫外光)であるArFエキシマレーザ光を用いる。 The illumination system IL illuminates a predetermined illumination region IR with exposure light EL having a uniform illuminance distribution. The illumination system IL illuminates at least a part of the mask M arranged in the illumination region IR with the exposure light EL having a uniform illuminance distribution. As the exposure light EL emitted from the illumination system IL, for example, far ultraviolet light (DUV light) such as bright lines (g-line, h-line, i-line) and KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) emitted from a mercury lamp, ArF Excimer laser light (wavelength 193 nm), vacuum ultraviolet light (VUV light) such as F 2 laser light (wavelength 157 nm), or the like is used. In the present embodiment, ArF excimer laser light, which is ultraviolet light (vacuum ultraviolet light), is used as the exposure light EL.
マスクステージ1は、マスクMをリリース可能に保持するマスク保持部11を有する。本実施形態において、マスク保持部11は、マスクMのパターン形成面(下面)とXY平面とがほぼ平行となるように、マスクMを保持する。マスクステージ1は、第1駆動システム4の作動により、マスクMを保持してXY平面内を移動可能である。本実施形態においては、マスクステージ1は、マスク保持部11でマスクMを保持した状態で、X軸、Y軸、及びθZ方向の3つの方向に移動可能である。
The
投影光学系PLは、所定の投影領域PRに露光光ELを照射する。投影光学系PLは、投影領域PRに配置された基板Pの少なくとも一部に、マスクMのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。投影光学系PLの複数の光学素子は、鏡筒PKで保持される。本実施形態の投影光学系PL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、投影光学系PL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、投影光学系PLの光軸AXは、Z軸とほぼ平行である。また、投影光学系PL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もよい。また、投影光学系PLは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。 The projection optical system PL irradiates the predetermined projection region PR with the exposure light EL. The projection optical system PL projects an image of the pattern of the mask M at a predetermined projection magnification onto at least a part of the substrate P arranged in the projection region PR. The plurality of optical elements of the projection optical system PL are held by a lens barrel PK. The projection optical system PL of the present embodiment is a reduction system whose projection magnification is, for example, 1/4, 1/5, or 1/8. Note that the projection optical system PL may be either an equal magnification system or an enlargement system. In the present embodiment, the optical axis AX of the projection optical system PL is substantially parallel to the Z axis. Further, the projection optical system PL may be any of a refractive system that does not include a reflective optical element, a reflective system that does not include a refractive optical element, and a catadioptric system that includes a reflective optical element and a refractive optical element. Further, the projection optical system PL may form either an inverted image or an erect image.
基板ステージ2は、基板Pをリリース可能に保持する基板保持部12を有する。本実施形態において、基板保持部12は、基板Pの露光面(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。基板ステージ2は、基板保持部12の周囲に配置された上面13を有する。基板ステージ2の上面13は、XY平面とほぼ平行である。本実施形態においては、基板保持部12に保持された基板Pの表面と基板ステージ2の上面13とがほぼ同一平面内に配置される(ほぼ面一である)。基板ステージ2は、第2駆動システム5の作動により、基板Pを保持してXY平面内を移動可能である。本実施形態において、基板ステージ2は、基板保持部12で基板Pを保持した状態で、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。
The
計測ステージ3は、計測部材Sをリリース可能に保持する計測部材保持部14を有する。本実施形態において、計測部材保持部14は、計測部材Sの表面とXY平面とがほぼ平行となるように、計測部材Sを保持する。計測ステージ3は、計測部材保持部14の周囲に配置された上面15を有する。計測ステージ3の上面15は、XY平面とほぼ平行である。本実施形態においては、計測部材保持部14に保持された計測部材Sの表面と計測ステージ3の上面15とがほぼ同一平面内に配置される(ほぼ面一である)。計測ステージ3は、第2駆動システム5の作動により、計測部材Sを搭載してXY平面内を移動可能である。本実施形態において、計測ステージ3は、計測部材保持部14で計測部材Sを保持した状態で、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。
The
干渉計システム7は、XY平面内におけるマスクステージ1、基板ステージ2、及び計測ステージ3のそれぞれの位置情報を計測する。干渉計システム7は、XY平面内におけるマスクステージ1の位置情報を計測するレーザ干渉計7Aと、XY平面内における基板ステージ2及び計測ステージ3の位置情報を計測するレーザ干渉計7Bとを備えている。レーザ干渉計7Aは、マスクステージ1に配置された反射面1Rに計測光を照射し、その反射面1Rを介した計測光を用いて、X軸、Y軸、及びθZ方向に関するマスクステージ1(マスクM)の位置情報を計測する。レーザ干渉計7Bは、基板ステージ2に配置された反射面2Rに計測光を照射し、その反射面2Rを介した計測光を用いて、X軸、Y軸、及びθZ方向に関する基板ステージ2(基板P)の位置情報を計測する。また、レーザ干渉計7Bは、計測ステージ3に配置された反射面3Rに計測光を照射し、その反射面3Rを介した計測光を用いて、X軸、Y軸、及びθZ方向に関する計測ステージ3(計測部材S)の位置情報を計測する。
The interferometer system 7 measures positional information of the
また、本実施形態においては、基板ステージ2に保持された基板Pの表面の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(不図示)が配置されている。フォーカス・レベリング検出システムは、Z軸、θX、及びθY方向に関する基板Pの表面の位置情報を検出する。
In the present embodiment, a focus / leveling detection system (not shown) for detecting position information on the surface of the substrate P held on the
また、本実施形態においては、第1アライメントシステム51及び第2アライメントシステム52が配置されている。第1アライメントシステム51は、マスクステージ1の近傍に配置されている。第2アライメントシステム52は、投影光学系PLの先端の近傍に配置されている。第1アライメントシステム51は、露光波長の光を用いたTTR(Through The Reticle)方式のアライメントシステムであって、マスクM上のアライメントマークと、そのアライメントマークに対応するように計測ステージ3に設けられた第1基準マークFM1の投影光学系PLを介した共役像とを同時に観察する。本実施形態の第1アライメントシステム51は、例えば米国特許第5646413号明細書に開示されているような、光をマークに照射し、CCD等の撮像素子で撮像したマークの画像データを画像処理してマークの位置を検出するVRA(Visual Reticle Alignment)方式を採用する。第2アライメントシステム52は、オフアクシス方式のアライメントシステムであって、基板P上のアライメントマーク、及び計測ステージ3に設けられた第2基準マークFM2等を検出する。本実施形態の第2アライメントシステム52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、基板Pの感光膜を感光させないブロードバンドな光をマークに照射し、そのマークからの反射光によって受光面に結像されたマークの像と指標(第2アライメントシステム52内に設けられた指標板上の指標マーク)の像とをCCD等の撮像素子を用いて撮像し、それらの撮像信号を画像処理することでマークの位置を計測するFIA(Field Image Alignment)方式のアライメントシステムを採用する。
In the present embodiment, a
液浸部材6は、終端光学素子9の近傍に配置されている。液浸部材6は、終端光学素子9の射出面10と対向する位置に配置された物体との間で液体LQを保持可能である。射出面10と対向する位置は、射出面10から射出される露光光ELの照射位置を含む。本実施形態において、液浸部材6は、下面16を有し、射出面10と対向可能な物体は、下面16と対向可能である。物体の表面が射出面10と対向する位置に配置されたとき、下面16の少なくとも一部と物体の表面とが対向する。射出面10と物体の表面とが対向しているとき、終端光学素子9は、射出面10と物体の表面との間に液体LQを保持できる。また、下面16と物体の表面とが対向しているとき、液浸部材6は、下面16と物体の表面との間に液体LQを保持できる。液浸部材6は、物体との間で液体LQを保持することによって、終端光学素子9の射出面10と、射出面10と対向する位置に配置された物体との間の露光光ELの光路が液体LQで満たされるように液浸空間LSを形成する。すなわち、射出面10及び下面16と物体の表面との間に保持される液体LQによって、液浸空間LSが形成される。
The
本実施形態において、射出面10と対向可能な物体は、露光光ELの照射位置を含む所定面内を移動可能な物体を含む。本実施形態において、その物体は、基板ステージ2及び計測ステージ3の少なくとも一方を含む。また、その物体は、基板ステージ2に保持された基板Pを含む。また、その物体は、計測ステージ3に搭載されている計測部材Sを含む。したがって、液浸部材6は、基板ステージ2及び計測ステージ3の少なくとも一方との間で液体LQを保持可能である。基板ステージ2及び計測ステージ3のそれぞれは、終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持可能である。
In the present embodiment, the object that can face the
本実施形態において、基板ステージ2及び計測ステージ3のそれぞれは、ベース部材(定盤)17のガイド面18上を移動可能である。本実施形態においては、ガイド面18は、XY平面とほぼ平行である。基板ステージ2は、XY平面内で、露光光ELの照射位置を含むガイド面18の所定領域内を移動可能である。計測ステージ3は、XY平面内で、露光光ELの照射位置を含むガイド面18の所定領域内を移動可能である。基板ステージ2は、計測ステージ3と独立して移動可能である。
In the present embodiment, each of the
本実施形態においては、射出面10及び下面16と対向する位置に配置された基板Pの表面の一部の領域(局所的な領域)が液体LQで覆われるように液浸空間LSが形成され、その基板Pの表面と下面16との間に液体LQの界面(メニスカス、エッジ)が形成される。すなわち、本実施形態においては、露光装置EX1は、基板Pの露光時に、投影光学系PLの投影領域PRを含む基板P上の一部の領域が液体LQで覆われるように液浸空間LSを形成する局所液浸方式を採用する。
In the present embodiment, the immersion space LS is formed such that a partial region (local region) on the surface of the substrate P disposed at a position facing the
図2は、液浸部材6の近傍を示す側断面図である。本実施形態において、液浸部材6は、環状の部材である。液浸部材6は、終端光学素子9の周囲に配置されている。液浸部材6は、射出面10と対向する位置に開口6Kを有する。射出面10から射出された露光光ELは、開口6Kを通過可能である。
FIG. 2 is a side sectional view showing the vicinity of the
液浸部材6は、液体LQを供給可能な供給口19と、液体LQを回収可能な回収口20とを備えている。供給口19は、液浸空間LSを形成するために、射出面10から射出される露光光ELの光路に液体LQを供給可能である。回収口20は、液浸部材6の下面16と対向する位置に配置された物体上の液体LQを回収可能である。上述のように、下面16と対向可能な物体は、基板ステージ2及び計測ステージ3の少なくとも一方を含み、回収口20は、下面16と対向する基板ステージ2上及び計測ステージ3上の少なくとも一方の液体LQを回収可能である。
The
供給口19は、露光光ELの光路の近傍において、その光路に面する液浸部材6の所定位置に配置されている。供給口19は、流路21を介して、液体供給装置22と接続されている。液体供給装置22は、清浄で温度調整された液体LQを送出可能である。流路21は、液浸部材6の内部に形成された供給流路、及びその供給流路と液体供給装置22とを接続する供給管で形成される流路を含む。液体供給装置22から送出された液体LQは、流路21を介して供給口19に供給される。供給口19は、液体供給装置22からの液体LQを露光光ELの光路に供給する。
The
回収口20は、開口6Kの周囲に配置されている。回収口20は、物体の表面と対向する液浸部材6の所定位置に配置されている。本実施形態において、回収口20には、複数の孔(openingsあるいはpores)を含むプレート状の多孔部材23が配置されている。多孔部材23は、網目状に多数の小さい孔が形成されたメッシュフィルタを含む。本実施形態において、液浸部材6の下面16の少なくとも一部が、多孔部材23の下面で構成される。回収口20は、流路24を介して、液体回収装置25と接続されている。液体回収装置25は、真空システムを含み、液体LQを吸引して回収可能である。流路24は、液浸部材6の内部に形成された回収流路、及びその回収流路と液体回収装置25とを接続する回収管で形成される流路を含む。回収口20(多孔部材23の孔)から回収された液体LQは、流路24を介して、液体回収装置25に回収される。
The
本実施形態においては、制御装置8は、液体供給装置22及び供給口19を用いる液体供給動作と並行して、液体回収装置25及び回収口20を用いる液体回収動作を実行することによって、終端光学素子9及び液浸部材6と、終端光学素子9及び液浸部材6と対向する物体との間に液体LQで液浸空間LSを形成可能である。基板Pの露光時、液浸部材6は、終端光学素子9の射出面10から射出される露光光ELの光路が液体LQで満たされるように、基板Pとの間で液体LQを保持する。
In the present embodiment, the
図3は、基板ステージ2、計測ステージ3、及び第2駆動システム5を上方から見た平面図である。図3において、第2駆動システム5は、複数のリニアモータ30、31、32、33、34、35を備えている。第2駆動システム5は、Y軸方向に長い一対のY軸ガイド部材36、37を備えている。Y軸ガイド部材36、37のそれぞれは、複数のコイルを有するコイルユニットを含む。一方のY軸ガイド部材36は、2つのスライド部材38、39をY軸方向に移動可能に支持し、他方のY軸ガイド部材37は、2つのスライド部材40、41をY軸方向に移動可能に支持する。スライド部材38、39、40、41のそれぞれは、複数の永久磁石を有する磁石ユニットを含む。すなわち、本実施形態においては、磁石ユニットを含むスライド部材38、39、及びコイルユニットを有するY軸ガイド部材36によって、ムービングマグネット型のY軸リニアモータ30、31が形成される。同様に、磁石ユニットを有するスライド部材40、41、及びコイルユニットを有するY軸ガイド部材37によって、ムービングマグネット型のY軸リニアモータ32、33が形成される。
FIG. 3 is a plan view of the
また、第2駆動システム5は、X軸方向に長い一対のX軸ガイド部材42、43を備えている。X軸ガイド部材42、43のそれぞれは、複数のコイルを有するコイルユニットを含む。一方のX軸ガイド部材42は、基板ステージ2に接続されたスライド部材44をX軸方向に移動可能に支持し、他方のX軸ガイド部材43は、計測ステージ3に接続されたスライド部材45をX軸方向に移動可能に支持する。スライド部材44、45のそれぞれは、複数の永久磁石を有する磁石ユニットを含む。すなわち、本実施形態においては、基板ステージ2に接続された磁石ユニットを有するスライド部材44、及びコイルユニットを有するX軸ガイド部材42によって、基板ステージ2をX軸方向に駆動するムービングマグネット型のX軸リニアモータ34が形成される。同様に、計測ステージ3に接続された磁石ユニットを有するスライド部材45、及びコイルユニットを有するX軸ガイド部材43によって、計測ステージ3をX軸方向に駆動するムービングマグネット型のX軸リニアモータ35が形成される。
The
スライド部材38、40は、X軸ガイド部材42の一端及び他端のそれぞれに固定され、スライド部材39、41は、X軸ガイド部材43の一端及び他端のそれぞれに固定されている。したがって、X軸ガイド部材42は、Y軸リニアモータ30、32によってY軸方向に移動可能であり、X軸ガイド部材43は、Y軸リニアモータ31、33によってY軸方向に移動可能である。
The
また、制御装置8は、一対のY軸リニアモータ30、32のそれぞれが発生する推力を異ならせることによって、基板ステージ2のθZ方向の位置を制御可能であり、一対のY軸リニアモータ31、33のそれぞれが発生する推力を異ならせることによって、計測ステージ3のθZ方向の位置を制御可能である。
The
また、詳細な説明は省略するが、本実施形態の基板ステージ2は、リニアモータ30、32、34によって駆動されるステージ本体と、ステージ本体上に搭載された基板テーブルとを含み、ステージ本体と基板テーブルとの間には、ステージ本体に対して基板テーブルをZ軸、θX、及びθY方向に移動可能な駆動システムが配置されている。基板テーブルは、基板保持部12及び上面13を有する。したがって、制御装置8は、上面13及び基板保持部12に保持された基板Pを、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。
Although not described in detail, the
また、本実施形態の計測ステージ3は、リニアモータ31、33、35によって駆動されるステージ本体と、ステージ本体上に搭載された計測テーブルとを含み、ステージ本体と計測テーブルとの間には、ステージ本体に対して計測テーブルをZ軸、θX、及びθY方向に移動可能な駆動システムが配置されている。計測テーブルは、計測部材保持部14及び上面15を有する。したがって、制御装置8は、上面15及び計測部材保持部14に保持された計測部材Sを、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。
The
本実施形態において、計測ステージ3は、上面15に配置された計測部材Sを有する。計測部材Sは、光学部品を含む。本実施形態において、計測部材Sは、3つの計測部材S1〜S3を含む。本実施形態において、計測部材S1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、投影光学系PLの結像特性を計測する空間像計測システム46の一部を構成する計測部材である。計測部材S1には、終端光学素子9から射出された露光光ELが液体LQを介して照射される。計測部材S1を通過した露光光ELは、例えば計測ステージ3の内部に配置されている受光素子に受光される。
In the present embodiment, the
計測部材S2は、例えば米国特許第4465368号明細書に開示されているような、照度むら計測システム47の一部を構成する計測部材である。計測部材S2には、終端光学素子9から射出された露光光ELが液体LQを介して照射される。計測部材S2を通過した露光光ELは、例えば計測ステージ3の内部に配置されている受光素子に受光される。
The measurement member S2 is a measurement member constituting a part of the illuminance
なお、計測ステージ3に配置される計測部材S2が、例えば米国特許第6721039号明細書に開示されているような、投影光学系PLの露光光ELの透過率の変動量を計測するための計測システム、例えば米国特許出願公開第2002/0061469号明細書に開示されているような、照射量計測システム(照度計測システム)、例えば欧州特許第1079223号明細書に開示されているような、波面収差計測システム等、露光光ELに関する情報を計測する計測システムの一部を構成するものでもよい。
Note that the measurement member S2 disposed on the
計測部材S3は、第1アライメントシステム51で計測される第1基準マークFM1と、第2アライメントシステム52で計測される第2基準マークFM2とを有する。本実施形態においては、第1基準マークFM1は、投影光学系PLと液浸空間LSの液体LQとを介して第1アライメントシステム51に計測され、第2基準マークFM2は、液体LQを介さずに第2アライメントシステム52に計測される。
The measurement member S3 includes a first reference mark FM1 measured by the
本実施形態において、基板保持部12に保持された基板Pの表面、基板ステージ2の上面13、計測部材保持部14に保持された計測部材S(S1〜S3)の表面、及び計測ステージ3の上面15のそれぞれは、終端光学素子9の射出面10及び液浸部材6の下面16と対向可能である。また、本実施形態においては、例えば米国特許出願公開第2006/0023186号明細書等に開示されているように、制御装置8は、基板ステージ2及び計測ステージ3の少なくとも一方が、終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持し続けるように、基板ステージ2の上面13と計測ステージ3の上面15とを接近又は接触させた状態で、基板ステージ2の上面13及び計測ステージ3の上面15の少なくとも一方と終端光学素子9の下面10及び液浸部材6の下面16とを対向させつつ、終端光学素子9及び液浸部材6に対して、基板ステージ2と計測ステージ3とをXY方向に同期移動させることができる。これにより、液体LQの液浸空間LSは、基板ステージ2の上面13と計測ステージ3の上面15とで移動可能である。このように、本実施形態においては、終端光学素子9及び液浸部材6に対する基板ステージ2及び計測ステージ3の相対移動によって、終端光学素子9及び液浸部材6との間に保持される液体LQを、基板ステージ2及び計測ステージ3の一方から他方に移動することができる。
In the present embodiment, the surface of the substrate P held by the
以下の説明において、基板ステージ2の上面13と計測ステージ3の上面15とで液体LQの液浸空間LSを移動するために、基板ステージ2の上面13と計測ステージ3の上面15とを接近又は接触させた状態で、基板ステージ2の上面13及び計測ステージ3の上面15の少なくとも一方と終端光学素子9の下面10及び液浸部材6の下面16とを対向させつつ、終端光学素子9及び液浸部材6に対して、基板ステージ2と計測ステージ3とをXY方向に同期移動させる動作を適宜、スクラムスイープ動作、と称する。
In the following description, the
本実施形態においては、スクラムスイープ動作を実行するとき、制御装置8は、基板ステージ2の上面13と計測ステージ3の上面15とがほぼ同一平面内に配置されるように、基板ステージ2の上面13と計測ステージ3の上面15との位置関係を調整する。
In the present embodiment, when executing the scram sweep operation, the
基板Pの露光時、基板ステージ2に保持された基板Pが、終端光学素子9及び液浸部材6と対向して配置され、終端光学素子9及び液浸部材6と基板Pとの間の光路が液体LQで満たされる。また、基板Pの露光時、マスクステージ1の位置情報がレーザ干渉計7Aで計測され、基板ステージ2の位置情報がレーザ干渉計7Bで計測され、基板Pの表面の位置情報がフォーカス・レベリング検出システムで検出される。制御装置8は、レーザ干渉計7Aの計測結果に基づいて、第1駆動システム4を作動し、マスクステージ1に保持されているマスクMの位置制御を実行する。また、制御装置8は、レーザ干渉計7B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、第2駆動システム5を作動し、基板ステージ2に保持されている基板Pの位置制御を実行する。
When the substrate P is exposed, the substrate P held on the
また、計測部材Sを用いる計測時、計測ステージ3に搭載された計測部材Sが、終端光学素子9及び液浸部材6と対向して配置され、終端光学素子9及び液浸部材6と計測部材Sとの間の光路が液体LQで満たされる。また、計測部材Sを用いる計測時、計測ステージ3の位置情報がレーザ干渉計7Bで計測され、計測部材Sの表面の位置情報がフォーカス・レベリング検出システムで検出される。制御装置8は、レーザ干渉計7B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、第2駆動システム5を作動し、計測ステージ3に搭載されている計測部材Sの位置制御を実行する。
Further, during measurement using the measurement member S, the measurement member S mounted on the
本実施形態においては、基板ステージ2は、終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持する第1状態と、液体LQを保持しない第2状態とで変化する。同様に、計測ステージ3は、終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持する第1状態と、液体LQを保持しない第2状態とで変化する。
In the present embodiment, the
本実施形態において、基板ステージ2及び計測ステージ3のそれぞれは、射出面10及び下面16と対向する位置に配置されたときに、終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持可能である。本実施形態において、基板ステージ2の第1状態は、基板ステージ2が終端光学素子9及び液浸部材6と対向して配置される状態を含み、計測ステージ3の第1状態は、計測ステージ3が終端光学素子9及び液浸部材6と対向して配置される状態を含む。すなわち、本実施形態において、第1状態は、基板ステージ2及び計測ステージ3の少なくとも一方が、終端光学素子9及び液浸部材6と対向して配置される状態を含む。
In the present embodiment, each of the
具体的には、基板ステージ2の第1状態は、液体LQを介して露光光ELで基板ステージ2上の基板Pを露光するために、基板ステージ2が終端光学素子9及び液浸部材6と対向して配置される状態を含む。また、計測ステージ3の第1状態は、液体LQを介して露光光ELを計測ステージ3上の計測部材Sに照射するために、計測ステージ3が終端光学素子9及び液浸部材6と対向して配置される状態を含む。
Specifically, the first state of the
また、本実施形態において、第1状態は、終端光学素子9及び液浸部材6との間に保持される液浸空間LSの液体LQを、基板ステージ2及び計測ステージ3の一方から他方に移動するために、基板ステージ2と計測ステージ3とを接近又は接触させた状態を含む。具体的には、第1状態は、スクラムスイープ動作時において、基板ステージ2及び計測ステージ3の少なくとも一方が、液浸空間LSの液体LQを、終端光学素子9及び液浸部材6との間で保持している状態を含む。換言すれば、第1状態は、スクラムスイープ動作時において、液浸空間LSの液体LQが、基板ステージ2及び計測ステージ3の少なくとも一方に接触している状態を含む。
In the present embodiment, the first state moves the liquid LQ in the immersion space LS held between the last
また、基板ステージ2の第2状態は、射出面10及び下面16と対向しない位置に配置された状態を含み、計測ステージ3の第2状態は、射出面10及び下面16と対向しない位置に配置された状態を含む。
The second state of the
具体的には、基板ステージ2の第2状態は、基板ステージ2が射出面10及び下面16と対向しない位置に配置され、終端光学素子9及び液浸部材6と計測ステージ3との間に液体LQが保持された状態を含む。また、計測ステージ3の第2状態は、計測ステージ3が射出面10及び下面16と対向しない位置に配置され、終端光学素子9及び液浸部材6と基板ステージ2との間に液体LQが保持された状態を含む。
Specifically, in the second state of the
本実施形態においては、制御装置8は、基板ステージ2及び計測ステージ3の少なくとも一方が終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持し続けるようにスクラムスイープ動作を実行することによって、基板ステージ2及び計測ステージ3の一方を第1状態から第2状態へ変化させ、他方を第2状態から第1状態へ変化させることができる。
In the present embodiment, the
本実施形態においては、制御装置8は、第1状態と第2状態とで移動速度が異なるように、基板ステージ2の移動を制御する。本実施形態において、制御装置8は、第2状態における移動速度が、第1状態における移動速度より高くなるように、基板ステージ2の移動を制御する。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、制御装置8は、第1状態と第2状態とで移動速度が異なるように、計測ステージ3の移動を制御する。本実施形態において、制御装置8は、第2状態における移動速度が、第1状態における移動速度より高くなるように、計測ステージ3の移動を制御する。
Further, in the present embodiment, the
このように、本実施形態においては、第2状態における移動速度は、第1状態における移動速度より高い。すなわち、第1状態における移動速度は、第2状態における移動速度より低い。 Thus, in this embodiment, the movement speed in the second state is higher than the movement speed in the first state. That is, the movement speed in the first state is lower than the movement speed in the second state.
基板ステージ2の第1状態における移動速度は、終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持したときに、液体LQの流出、残留が抑制される最高速度を含む。
The moving speed of the
終端光学素子9及び液浸部材6と基板ステージ2との間に液体LQが保持された状態で基板ステージ2を高速で移動した場合、終端光学素子9及び液浸部材6と基板ステージ2との間に液体LQを良好に保持し続けることが困難となり、例えば液体LQが流出したり、基板ステージ2上に残留したりする等、不具合が生じる可能性がある。そのため、基板ステージ2の第1状態における移動速度(最高速度)は、液体LQの流出、残留を抑制できる値に定められる。
When the
本実施形態において、基板ステージ2の第1状態における移動速度(最高速度)は、液体LQと接触する基板ステージ2の上面13の状態に応じて定められる。上面13の状態は、液体LQとの接触角を含む。例えば、上面13と液体LQとの接触角が高い場合、接触角が低い場合より、液体LQの流出、残留を抑制できる範囲内で、基板ステージ2の移動速度(最高速度)を高めることができる。なお、最高速度は、例えば実験又はシミュレーションによって予め求めることができる。
In the present embodiment, the moving speed (maximum speed) of the
同様に、計測ステージ3の第1状態における移動速度は、終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持したときに、液体LQの流出、残留が抑制される最高速度を含み、液体LQと接触する計測ステージ3の上面15の状態(液体LQとの接触角)に応じて定めることができる。
Similarly, the moving speed of the
また、上述のように、本実施形態においては、基板ステージ2は、計測ステージ3とのスクラムスイープ動作によって、第1状態と第2状態とで変化することができる。基板ステージ2の第1状態における移動速度は、第2状態から第1状態へ変化した直後における移動速度を含む。また、基板ステージ2の第2状態における移動速度は、第1状態から第2状態へ変化した直後における移動速度を含む。
Further, as described above, in the present embodiment, the
同様に、計測ステージ3の第1状態における移動速度は、第2状態から第1状態へ変化した直後における移動速度を含む。また、計測ステージ3の第2状態における移動速度は、第1状態から第2状態へ変化した直後における移動速度を含む。
Similarly, the moving speed of the
次に、上述の構成を有する露光装置EX1の動作の一例について、図4〜図12の模式図を参照して説明する。本実施形態においては、複数の基板Pが基板保持部12に順次ロード(搬入)され、所定の処理が実行される。本実施形態においては、制御装置8は、基板Pを基板保持部12にロード(搬入)するとき、又は基板Pを基板保持部12からアンロード(搬出)するとき、基板ステージ2を基板交換位置に移動する。本実施形態において、基板交換位置に移動した基板ステージ2の基板保持部12に対して、基板Pのロード及びアンロードの少なくとも一方を実行可能な搬送システム48が配置されている。制御装置8は、搬送システム48を用いて、基板交換位置に移動した基板ステージ2(基板保持部12)より、露光後の基板Pをアンロード(搬出)する動作、及び次に露光されるべき露光前の基板Pを基板ステージ2(基板保持部12)にロード(搬入)する動作を含む基板交換処理を実行可能である。
Next, an example of the operation of the exposure apparatus EX1 having the above-described configuration will be described with reference to the schematic diagrams of FIGS. In the present embodiment, a plurality of substrates P are sequentially loaded (carried in) into the
以下の説明において、終端光学素子9の射出面10と対向する位置、すなわち、射出面10から射出される露光光ELの照射位置を適宜、第1位置PJ1、と称し、基板交換位置を適宜、第2位置PJ2、と称する。第1位置PJ1と第2位置PJ2とは異なる位置である。
In the following description, the position facing the
また、以下の説明においては、スクラムスイープ動作時において、基板ステージ2の上面13と計測ステージ3の上面15とを接触させる場合を例にして説明する。なお、例えば液体LQの表面張力により、上面13と上面15との間への液体LQの浸入、あるいは上面13と上面15との間からの液体LQの漏出等が抑制される場合、上面13と上面15との間に所定のギャップを形成した状態で、スクラムスイープ動作を実行してもよい。
Further, in the following description, the case where the
図4に示すように、制御装置8は、露光前の基板Pを基板ステージ2にロード(搬入)するために、基板ステージ2を第2位置PJ2へ移動する。制御装置8は、搬送システム48を用いて、露光前の基板Pを基板ステージ2の基板保持部12にロードする。基板保持部12にロードされた基板Pは、基板保持部12に保持される。
As shown in FIG. 4, the
基板ステージ2が第2位置PJ2に配置されているとき、第1位置PJ1には計測ステージ3が配置され、終端光学素子9及び液浸部材6と計測ステージ3との間に液体LQが保持される。制御装置8は、必要に応じて、計測ステージ3に搭載されている計測部材S(計測器)の少なくとも一つを用いて、各種の計測を実行する。例えば、制御装置8は、レーザ干渉計7Bを含む干渉計システム7を用いて、計測ステージ3の位置情報を計測しつつ、射出面10から射出される露光光ELの照射位置(投影光学系PLの投影位置)を空間像計測システム46を用いて計測し、第2基準マークFM2の位置を第2アライメントシステム52を用いて計測する。制御装置8は、空間像計測システム46の計測結果と第2アライメントシステム52の計測結果とに基づいて、露光光ELの照射位置と第2アライメントシステム52の検出基準位置との位置関係に関する情報、すなわち、ベースライン情報を取得する。空間像計測システム46を用いる計測を実行する際、終端光学素子9と計測部材S1との間に液体LQが保持される。また、制御装置8は、空間像計測システム46を用いて、投影光学系PLの結像特性を計測した後、その計測結果に基づいて、各種調整(キャリブレーション)を行うことができる。例えば、空間像計測システム46の計測結果に基づいて、投影光学系PLの結像特性の調整が実行される。
When the
図4に示すように、計測ステージ3が第1位置PJ1に配置され、基板ステージ2が第2位置PJ2に配置されている状態は、基板ステージ2の第2状態であり、計測ステージ3の第1状態である。
As shown in FIG. 4, the state in which the
計測ステージ3の第1状態における移動速度は、終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持したときに、液体LQの流出、残留が抑制される最高速度Vm13以下に定められる。計測ステージ3の第1状態における移動速度(最高速度)Vm13は、上面15の状態に応じて定められる。最高速度Vm13は、液体LQの流出、残留を抑制できる範囲内で、可能な限り高いことが望ましい。
The moving speed of the
一方、基板ステージ2の第2状態における移動速度(最高速度)Vm22は、例えば第2駆動システム5の駆動能力等に応じて定められる。最高速度Vm22は、可能な限り高いことが望ましい。
On the other hand, the moving speed (maximum speed) Vm22 in the second state of the
計測ステージ3を用いる計測が終了し、基板ステージ2に対する基板Pのロードが終了した後、制御装置8は、計測ステージ3を第1位置PJ1に配置した状態で、計測ステージ3の上面15と基板ステージ2の上面13とを接触させる。すなわち、制御装置8は、第1状態の計測ステージ3の上面15に、第2状態の基板ステージ2の上面13を接触させるために、第2位置PJ2から、上面15と上面13とが接触する位置まで、第2状態の基板ステージ2を第1速度V1で移動する。これにより、図5に示すように、第1状態の計測ステージ3の上面15と、第2状態の基板ステージ2の上面13とが接触する。
After the measurement using the
本実施形態においては、第1速度V1は、最高速度Vm22を含む。これにより、計測ステージ3の上面15と基板ステージ2の上面13とを素早く接触させることができる。
In the present embodiment, the first speed V1 includes a maximum speed Vm22. Thereby, the
また、本実施形態においては、制御装置8は、上面15と上面13とが接触する直前に、基板ステージ2の移動速度を、第1速度V1から、第1速度V1より低い第2速度V2へ変化させる。すなわち、制御装置8は、終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持せず且つ、計測ステージ3と接触していない状態から、計測ステージ3と接触する状態へ変化する直前に、基板ステージ2の移動速度を低くする。
In the present embodiment, the
次に、制御装置8は、計測ステージ3の上面15から基板ステージ2の上面13へ液浸空間LSを移動するために、スクラムスイープ動作を実行する。制御装置8は、基板ステージ2の上面13と計測ステージ3の上面15とを接触させた状態で、基板ステージ2と計測ステージ3とを、+Y方向へ同期移動する。
Next, the
これにより、図5に示したように、終端光学素子9及び液浸部材6と計測ステージ3との間に液体LQが保持されている状態から、図6に示すように、終端光学素子9及び液浸部材6と計測ステージ3及び基板ステージ2との間に液体LQが保持されている状態を経て、図7に示すように、終端光学素子9及び液浸部材6と基板ステージ2との間に液体LQが保持される状態へ変化する。すなわち、液体LQと基板ステージ2とが接触せず且つ、液体LQと計測ステージ3とが接触している状態から、液体LQと計測ステージ3及び基板ステージ2の両方とが接触している状態を経て、液体LQと計測ステージ3とが接触せず且つ、液体LQと基板ステージ2とが接触する状態へ変化する。
Thus, as shown in FIG. 5, from the state in which the liquid LQ is held between the terminal
これにより、計測ステージ3は、終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持する第1状態から、液体LQを保持しない第2状態へ変化し、基板ステージ2は、終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持しない第2状態から、液体LQを保持する第1状態へ変化する。
Thereby, the
計測ステージ3の上面15から基板ステージ2の上面13へ液浸空間LSを移動するためのスクラムスイープ動作時において、制御装置8は、第1速度V1より低い第3速度V3で、計測ステージ3及び基板ステージ2を同期移動する。また、本実施形態においては、第3速度V3は、第2速度V2とほぼ同じ速度である。なお、第3速度V3が、第2速度V2より低くてもよい。なお、第3速度V3が、第1速度V1より低く且つ、第2速度V2より高くてもよい。
At the time of the scram sweep operation for moving the immersion space LS from the
第3速度V3は、液体LQと接触する計測ステージ3の上面15及び基板ステージ2の上面13に応じて定められる。上述のように、上面13、15の状態は、液体LQとの接触角を含む。制御装置8は、液体LQの流出、残留を抑制できる範囲内で、可能な限り高い移動速度となるように、第3速度V3を設定し、その第3速度V3で計測ステージ3と基板ステージ2とを同期移動する。
The third speed V3 is determined according to the
本実施形態において、計測ステージ3の上面15から基板ステージ2の上面13へ液浸空間LSを移動するためのスクラムスイープ動作時において、第3速度V3は、ほぼ一定である。なお、スクラムスイープ動作時において、終端光学素子9及び液浸部材6と計測ステージ3との間に液体LQが保持されている状態での移動速度V31と、終端光学素子9及び液浸部材6と計測ステージ3及び基板ステージ2との間に液体LQが保持されている状態での移動速度V32と、終端光学素子9及び液浸部材6と基板ステージ2との間に液体LQが保持されている状態での移動速度V33とが異なっていてもよい。例えば、移動速度V31は、液体LQの流出、残留を抑制できる範囲内で、可能な限り高い移動速度となるように、上面15の状態に応じて定めることができる。また、移動速度V32は、液体LQの流出、残留を抑制できる範囲内で、可能な限り高い移動速度となるように、上面13及び上面15の状態に応じて定めることができる。また、移動速度V33は、液体LQの流出、残留を抑制できる範囲内で、可能な限り高い移動速度となるように、上面13の状態に応じて定めることができる。
In the present embodiment, the third speed V3 is substantially constant during a scram sweep operation for moving the immersion space LS from the
スクラムスイープ動作によって、基板ステージ2が終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持する第1状態へ変化し、計測ステージ3が終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持しない第2状態へ変化した後、制御装置8は、計測ステージ3の移動速度を、第3速度V3から、第3速度V3より高い第4速度V4へ変化させる。制御装置8は、計測ステージ3が第1状態から第2状態へ変化した直後、その計測ステージ3の移動速度を、第3速度V3から第4速度V4へ高める。
The scram sweep operation changes the
本実施形態においては、制御装置8は、基板ステージ2と計測ステージ3とを第3速度V3で同期移動して、計測ステージ3を第1状態から第2状態へ変化させ、基板ステージ2を第2状態から第1状態へ変化させた後、基板ステージ2と計測ステージ3とを離し、基板ステージ2を第1状態に維持した状態で、計測ステージ3の加速を開始し、計測ステージ3の移動速度を第4速度V4にする。
In the present embodiment, the
これにより、図8に示すように、基板ステージ2が第1位置PJ1に配置されて、終端光学素子9及び液浸部材6と基板ステージ2との間に液体LQが保持される。また、計測ステージ3は、基板ステージ2と離れた所定の待機位置に配置される。以下の説明において、計測ステージ3の所定の待機位置を適宜、第3位置PJ3、と称する。
Thereby, as shown in FIG. 8, the
計測ステージ3が第3位置PJ3に配置され、基板ステージ2が第1位置PJ1に配置されている状態は、基板ステージ2の第1状態であり、計測ステージ3の第2状態である。
The state where the
基板ステージ2の第1状態における移動速度は、終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持したときに、液体LQの流出、残留が抑制される最高速度Vm12以下に定められる。基板ステージ2の第1状態における移動速度(最高速度)Vm12は、上面13の状態に応じて定められる。また、最高速度Vm12は、基板Pの表面の状態に応じて定められる。基板Pの表面の状態は、液体LQとの接触角を含む。最高速度Vm12は、液体LQの流出、残留を抑制できる範囲内で、可能な限り高いことが望ましい。
The moving speed in the first state of the
本実施形態においては、基板ステージ2の第1状態における移動速度は、終端光学素子9及び液浸部材6と上面13の間で液体LQを保持したとき、及び終端光学素子9及び液浸部材6と基板Pの表面との間で液体LQを保持したときに、液体LQの流出、残留が抑制されるように、最高速度Vm12以下に定められる。なお、終端光学素子9及び液浸部材6と上面13の間で液体LQが保持されているときの最高速度Vm121と、終端光学素子9及び液浸部材6と基板Pの表面との間で液体LQが保持されているときの最高速度Vm122とは、同じ速度でもよいし、異なる速度でもよい。
In the present embodiment, the moving speed of the
一方、計測ステージ3の第2状態における移動速度(最高速度)Vm23は、例えば第2駆動システム5の駆動能力等に応じて定められる。最高速度Vm23は、可能な限り高いことが望ましい。
On the other hand, the moving speed (maximum speed) Vm23 in the second state of the
本実施形態において、第2状態での基板ステージ2の最高速度Vm22は、第1状態での基板ステージ2の最高速度Vm12より高い。また、第2状態での計測ステージ3の最高速度Vm23は、第1状態での計測ステージ3の最高速度Vm13より高い。
In the present embodiment, the maximum speed Vm22 of the
終端光学素子9及び液浸部材6と基板ステージ2との間に液体LQが保持された後、制御装置8は、基板Pの液浸露光を開始する。制御装置8は、基板保持部12に保持されている基板Pに対するアライメント処理を開始する。制御装置8は、基板ステージ2をXY方向に移動し、第2アライメントシステム52の検出領域に、基板P上の各ショット領域に対応するように設けられている複数のアライメントマークを順次配置する。そして、制御装置8は、レーザ干渉計7Bを含む干渉計システム7を用いて、基板ステージ2の位置情報を計測しつつ、第2アライメントシステム52を用いて、基板P上の複数のアライメントマークを、液体LQを介さずに順次検出する。これにより、制御装置8は、干渉計システム7によって規定される座標系内での基板P上のアライメントマークの位置情報を求めることができる。
After the liquid LQ is held between the last
また、所定のタイミングで、基板保持部12に保持されている基板Pの表面の位置情報が、フォーカス・レベリング検出システムによって検出される。
At a predetermined timing, the position information of the surface of the substrate P held by the
そして、制御装置8は、基板Pの表面の位置情報及び基板Pのアライメントマークの位置情報に基づいて、基板ステージ2上の基板Pの位置を制御し、基板P上の複数のショット領域に対する液浸露光を実行する。制御装置8は、基板P上のショット領域を露光するために、照明系ILより露光光ELを射出する。照明系ILより射出された露光光ELは、マスクMを照明する。マスクMを介した露光光ELは、投影光学系PL及び液浸空間LSの液体LQを介して、基板Pに照射される。これにより、マスクMのパターンの像が基板Pに投影され、基板Pは露光光ELで露光される。
Then, the
本実施形態の露光装置EX1は、マスクMと基板Pとを所定の走査方向に同期移動しつつ、マスクMのパターンの像を基板Pに投影する走査型露光装置(所謂スキャニングステッパ)である。基板Pの露光時、制御装置8は、マスクステージ1及び基板ステージ2を制御して、マスクM及び基板Pを、露光光ELの光路(光軸AX)と交差するXY平面内の所定の走査方向に移動する。本実施形態においては、基板Pの走査方向(同期移動方向)をY軸方向とし、マスクMの走査方向(同期移動方向)もY軸方向とする。制御装置8は、基板Pを投影光学系PLの投影領域PRに対して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、照明系ILの照明領域IRに対してマスクMをY軸方向に移動しつつ、投影光学系PLと基板P上の液浸空間LSの液体LQとを介して基板Pに露光光ELを照射する。
The exposure apparatus EX1 of the present embodiment is a scanning exposure apparatus (so-called scanning stepper) that projects an image of the pattern of the mask M onto the substrate P while moving the mask M and the substrate P synchronously in a predetermined scanning direction. At the time of exposure of the substrate P, the
なお、制御装置8は、第2アライメントシステム52を用いる基板P上のアライメントマークの計測中、あるいは基板Pの露光中、基板ステージ2と計測ステージ3とを接近又は接触させた状態で、基板ステージ2と計測ステージ3とをXY方向に同期移動させることができる。
In addition, the
基板Pの液浸露光が終了した後、制御装置8は、基板ステージ2を第1位置PJ1に配置した状態で、基板ステージ2の上面13と計測ステージ3の上面15とを接触させる。すなわち、制御装置8は、第1状態の基板ステージ2の上面13に、第2状態の計測ステージ3の上面15を接触させるために、第3位置PJ3から、上面13と上面15とが接触する位置まで、第2状態の計測ステージ3を第5速度V5で移動する。これにより、図9に示すように、第1状態の基板ステージ2の上面13と、第2状態の計測ステージ3の上面15とが接触する。
After the immersion exposure of the substrate P is completed, the
本実施形態においては、第5速度V5は、最高速度Vm23を含む。これにより、計測ステージ3の上面15と基板ステージ2の上面13とを素早く接触させることができる。
In the present embodiment, the fifth speed V5 includes the maximum speed Vm23. Thereby, the
また、本実施形態においては、制御装置8は、上面15と上面13とが接触する直前に、計測ステージ3の移動速度を、第5速度V5から、第5速度V5より低い第6速度V6へ変化させる。すなわち、制御装置8は、終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持せず且つ、基板ステージ2と接触していない状態から、基板ステージ2と接触する状態へ変化する直前に、計測ステージ3の移動速度を低くする。
In the present embodiment, the
次に、制御装置8は、基板ステージ2の上面13から計測ステージ3の上面15へ液浸空間LSを移動するために、スクラムスイープ動作を実行する。制御装置8は、基板ステージ2の上面13と計測ステージ3の上面15とを接触させた状態で、基板ステージ2と計測ステージ3とを、−Y方向へ同期移動する。
Next, the
これにより、図9に示したように、終端光学素子9及び液浸部材6と基板ステージ2との間に液体LQが保持されている状態から、図10に示すように、終端光学素子9及び液浸部材6と基板ステージ2及び計測ステージ3との間に液体LQが保持されている状態を経て、図11に示すように、終端光学素子9及び液浸部材6と計測ステージ3との間に液体LQが保持されている状態へ変化する。すなわち、液体LQと計測ステージ3とが接触せず且つ、液体LQと基板ステージ2とが接触している状態から、液体LQと基板ステージ2及び計測ステージ3の両方とが接触している状態を経て、液体LQと基板ステージ2とが接触せず且つ、液体LQと計測ステージ3とが接触する状態へ変化する。
As a result, as shown in FIG. 9, from the state in which the liquid LQ is held between the terminal
これにより、基板ステージ2は、終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持する第1状態から、液体LQを保持しない第2状態へ変化し、計測ステージ3は、終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持しない第2状態から、液体LQを保持する第1状態へ変化する。
As a result, the
基板ステージ2の上面13から計測ステージ3の上面15へ液浸空間LSを移動するためのスクラムスイープ動作時において、制御装置8は、第5速度V5より低い第7速度V7で、基板ステージ2及び計測ステージ3を同期移動する。また、本実施形態においては、第7速度V7は、第6速度V6とほぼ同じ速度である。なお、第7速度V7が、第6速度V6より低くてもよい。なお、第7速度V7が、第5速度V5より低く且つ、第6速度V6より高くてもよい。
At the time of the scram sweep operation for moving the immersion space LS from the
第7速度V7は、液体LQと接触する基板ステージ2の上面13及び計測ステージ3の上面15に応じて定められる。上述のように、上面13、15の状態は、液体LQとの接触角を含む。制御装置8は、液体LQの流出、残留を抑制できる範囲内で、可能な限り高い移動速度となるように、第7速度V7を設定し、その第7速度V7で基板ステージ2と計測ステージ3とを同期移動する。
The seventh speed V7 is determined according to the
本実施形態において、基板ステージ2の上面13から計測ステージ3の上面15へ液浸空間LSを移動するためのスクラムスイープ動作時において、第7速度V7は、ほぼ一定である。なお、スクラムスイープ動作時において、終端光学素子9及び液浸部材6と基板ステージ2との間に液体LQが保持されている状態での移動速度V71と、終端光学素子9及び液浸部材6と基板ステージ2及び計測ステージ3との間に液体LQが保持されている状態での移動速度V72と、終端光学素子9及び液浸部材6と計測ステージ3との間に液体LQが保持されている状態での移動速度V73とが異なっていてもよい。
In the present embodiment, the seventh speed V7 is substantially constant during the scram sweep operation for moving the immersion space LS from the
また、本実施形態においては、制御装置8は、計測ステージ3を第1状態から第2状態へ変化させるときの移動速度である第3速度V3と、基板ステージ2を第1状態から第2状態へ変化させるときの移動速度である第7速度V7とを異ならせる。換言すれば、制御装置8は、終端光学素子9及び液浸部材6との間に保持される液体LQの、計測ステージ3から基板ステージ2への移動と、基板ステージ2から計測ステージ3への移動とで、基板ステージ2及び計測ステージ3の移動速度(同期移動速度)を異ならせる。第3速度V3及び第7速度V7は、液体LQの流出、残留を抑制できる範囲内で、可能な限り高い移動速度となるように、上面13、15の状態に応じて定めることができる。
Further, in the present embodiment, the
なお、第3速度V3と、第7速度V7とが同じ速度でもよい。 The third speed V3 and the seventh speed V7 may be the same speed.
スクラムスイープ動作によって、計測ステージ3が終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持する第1状態へ変化し、基板ステージ2が終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持しない第2状態へ変化した後、制御装置8は、基板ステージ2の移動速度を、第7速度V7から、第7速度V7より高い第8速度V8へ変化させる。制御装置8は、基板ステージ2が第1状態から第2状態へ変化した直後、その基板ステージ2の移動速度を、第7速度V7から第8速度V8へ高める。
The scram sweep operation changes the
本実施形態においては、制御装置8は、基板ステージ2と計測ステージ3とを第7速度V7で同期移動して、基板ステージ2を第1状態から第2状態へ変化させ、計測ステージ3を第2状態から第1状態へ変化させた後、基板ステージ2と計測ステージ3とを離し、計測ステージ3を第1状態に維持した状態で、基板ステージ2の加速を開始し、基板ステージ2の移動速度を第8速度V8にする。
In the present embodiment, the
これにより、計測ステージ3が第1位置PJ1に配置されて、終端光学素子9及び液浸部材6と計測ステージ3との間に液体LQが保持される。また、基板ステージ2は、露光後の基板Pをアンロードするために、第2位置PJ2へ移動する。第2位置PJ2へ移動するときの基板ステージ2の移動速度である第8速度V8は、最高速度Vm22を含む。
As a result, the
基板ステージ2が第2位置PJ2に配置され、計測ステージ3が第1位置PJ1に配置されている状態は、計測ステージ3の第1状態であり、基板ステージ2の第2状態である。
The state in which the
第2位置PJ2に移動された基板ステージ2の基板保持部12に保持されている露光後の基板Pは、搬送システム48によって、基板保持部12からアンロードされる。基板保持部12からアンロードされた基板Pは、現像処理等、所定の処理を実行される。
The exposed substrate P held by the
露光後の基板Pのアンロードが終了した後、制御装置8は、搬送システム48を用いて、露光前の基板Pを基板ステージ2の基板保持部12にロードする。基板保持部12にロードされた基板Pは、基板保持部12に保持される。また、基板ステージ2が第2位置PJ2に配置されているとき、第1位置PJ1には計測ステージ3が配置され、終端光学素子9及び液浸部材6と計測ステージ3との間に液体LQが保持される。制御装置8は、必要に応じて、計測ステージ3に搭載されている計測部材S(計測器)の少なくとも一つを用いて、各種の計測を実行する。以下、同様の処理を繰り返す。
After the unloading of the substrate P after the exposure is completed, the
以上説明したように、本実施形態によれば、終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持する第1状態の基板ステージ2を移動する場合、例えば液体LQの流出、残留等を抑制するために、その基板ステージ2の第1状態における移動速度(最高速度)Vm12が制限される場合でも、液体LQを保持しない第2状態の基板ステージ2の移動速度を、最高速度Vm12より高くすることで、スループットの向上を図ることができる。したがって、デバイスの生産性を向上することができる。
As described above, according to the present embodiment, when the
同様に、終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持する第1状態の計測ステージ3を移動する場合、例えば液体LQの流出、残留等を抑制するために、その計測ステージ3の第1状態における移動速度(最高速度)Vm13が制限される場合でも、液体LQを保持しない第2状態の計測ステージ3の移動速度を、最高速度Vm13より高くすることで、スループットの向上を図ることができる。したがって、デバイスの生産性を向上することができる。
Similarly, when the
なお、本実施形態においては、基板ステージ2(又は計測ステージ3)の第2状態での移動速度を、第1状態での移動速度より高める場合を例にして説明したが、第2状態での移動速度の少なくとも一部が、第1状態での移動速度より低くてもよい。 In the present embodiment, the case where the movement speed in the second state of the substrate stage 2 (or the measurement stage 3) is higher than the movement speed in the first state has been described as an example. At least a part of the moving speed may be lower than the moving speed in the first state.
<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。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
第2実施形態においては、露光装置EX2が、例えば米国特許第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、米国特許第6262796号明細書等に開示されているような、基板Pを保持して移動可能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である場合を例にして説明する。 In the second embodiment, the exposure apparatus EX2 includes, for example, US Pat. No. 6,341,007, US Pat. No. 6,400,441, US Pat. No. 6,549,269, US Pat. Description will be made by taking as an example a case where the exposure apparatus is a twin stage type exposure apparatus having a plurality of substrate stages that can move while holding the substrate P, as disclosed in the specification, US Pat. No. 6,262,796 and the like. .
図13は、露光装置EX2を模式的に示す平面図である。図13において、露光装置EX2は、基板Pの露光処理を実行する露光ステーションST1と、基板Pの露光に関する所定の計測処理及び基板交換処理を実行する計測ステーションST2とを備えている。 FIG. 13 is a plan view schematically showing the exposure apparatus EX2. In FIG. 13, the exposure apparatus EX2 includes an exposure station ST1 that performs an exposure process for the substrate P, and a measurement station ST2 that performs a predetermined measurement process and a substrate exchange process for exposure of the substrate P.
詳細な図示は省略するが、露光ステーションST1には、マスクMを保持して移動可能なマスクステージ1、マスクMを露光光ELで照明する照明系IL、及び露光光ELで照明されたマスクMのパターンの像を基板Pに投影する投影光学系PL等が配置されている。本実施形態においては、投影光学系PLの終端光学素子9の射出面10と対向する第1位置PJ1は、露光ステーションST1に配置されている。また、上述の第1実施形態と同様、終端光学素子9の近傍には、射出面10から射出される露光光ELの光路を液体LQで満たすように液浸空間LSを形成可能な液浸部材6が配置されている。なお、液浸部材6として、例えば米国特許出願公開第2004/0165159号明細書等に開示されているようなシール部材を用いることができる。
Although not shown in detail, the exposure station ST1 includes a
計測ステーションST2には、基板Pの位置情報(X軸、Y軸、及びθZ方向に関する位置情報)を取得するためのアライメントシステム、及び基板Pの表面の位置情報(Z軸、θX、及びθY方向に関する位置情報)を検出可能なフォーカス・レベリング検出システム等、基板Pの露光に関する計測処理を実行可能な各種計測システムが配置されている。基板交換処理が実行される第2位置(基板交換位置)PJ2は、計測ステーションST2に配置されている。 The measurement station ST2 includes an alignment system for acquiring position information of the substrate P (position information regarding the X axis, Y axis, and θZ direction) and position information of the surface of the substrate P (Z axis, θX, and θY directions). Various measurement systems capable of executing measurement processing relating to exposure of the substrate P, such as a focus / leveling detection system capable of detecting position information), are arranged. The second position (substrate replacement position) PJ2 where the substrate replacement process is performed is arranged in the measurement station ST2.
また、露光装置EX2は、基板Pを保持して移動可能な第1基板ステージ61と、第1基板ステージ61と独立して、基板Pを保持して移動可能な第2基板ステージ62とを備えている。第1基板ステージ61及び第2基板ステージ62のそれぞれは、基板Pを保持しながら、露光ステーションST1と計測ステーションST2との間を移動可能である。
Further, the exposure apparatus EX2 includes a
また、第1基板ステージ61は、基板Pをリリース可能に保持する第1基板保持部61Hを有する。第1基板保持部61Hは、基板Pの露光面(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。第1基板ステージ61は、第1基板保持部61Hの周囲に配置された上面63を有する。上面63は、XY平面とほぼ平行である。本実施形態においては、第1基板保持部61Hに保持された基板Pの表面と上面63とがほぼ同一平面内に配置される(ほぼ面一である)。
The
また、第2基板ステージ62は、基板Pをリリース可能に保持する第2基板保持部62Hを有する。第2基板保持部62Hは、基板Pの露光面(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。第2基板ステージ62は、第2基板保持部62Hの周囲に配置された上面64を有する。上面64は、XY平面とほぼ平行である。本実施形態においては、第2基板保持部62Hに保持された基板Pの表面と上面64とがほぼ同一平面内に配置される(ほぼ面一である)。
The
また、第1基板ステージ61及び第2基板ステージ62のそれぞれは、基板Pを保持しながら、射出面10と対向する第1位置PJ1を含むXY平面(ガイド面)の所定領域内を移動可能である。第1基板ステージ61及び第2基板ステージ62のそれぞれは、終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持可能である。
Further, each of the
上述の第1実施形態と同様、露光装置EX2は、マスクステージ1を移動可能な第1駆動システム4を備えている。また、露光装置EX2は、第1基板ステージ61及び第2基板ステージ62のそれぞれを移動可能な第2駆動システム65を備えている。
As in the first embodiment described above, the exposure apparatus EX2 includes a first drive system 4 that can move the
図13に示すように、第2駆動システム65は、X軸リニアモータ73、74、76、77、及びY軸リニアモータ75、78を含む。X軸リニアモータ73は、コイルユニットを含むX軸ガイド部材66、及びX軸ガイド部材66に対してX軸方向に移動可能な磁石ユニットを含むスライド部材83を含む。X軸リニアモータ74は、コイルユニットを含むX軸ガイド部材67、及びX軸ガイド部材67に対してX軸方向に移動可能な磁石ユニットを含むスライド部材84を含む。X軸リニアモータ76は、コイルユニットを含むX軸ガイド部材68、及びX軸ガイド部材68に対してX軸方向に移動可能な磁石ユニットを含むスライド部材86を含む。X軸リニアモータ77は、コイルユニットを含むX軸ガイド部材69、及びX軸ガイド部材69に対してX軸方向に移動可能な磁石ユニットを含むスライド部材87を含む。Y軸リニアモータ75は、コイルユニットを含むY軸ガイド部材71、及びY軸ガイド部材71に対してY軸方向に移動可能な磁石ユニットを含むスライド部材85を含む。Y軸リニアモータ78は、コイルユニットを含むY軸ガイド部材72、及びY軸ガイド部材72に対してY軸方向に移動可能な磁石ユニットを含むスライド部材88を含む。Y軸ガイド部材71の両端は、スライド部材83、84に接続されている。Y軸ガイド部材72の両端は、スライド部材86、87に接続されている。
As shown in FIG. 13, the
第1基板ステージ61及び第2基板ステージ62のそれぞれは、例えば米国特許出願公開第2001/0004105号明細書に開示されているような継手を介して、スライド部材85、88にリリース可能に接続される。
Each of the
リニアモータ73、74、75は、スライド部材85に接続された第1基板ステージ61及び第2基板ステージ62の少なくとも一方を、露光ステーションST1において移動する。リニアモータ76、77、78は、スライド部材88に接続された第1基板ステージ61及び第2基板ステージ62の少なくとも一方を、計測ステーションST2において移動する。例えば、継手を介してスライド部材85に接続された第1基板ステージ61は、リニアモータ73、74、75の作動により、露光ステーションST1内を移動可能である。また、継手を介してスライド部材85に接続された第2基板ステージ62は、リニアモータ73、74、75の作動により、露光ステーションST1内を移動可能である。また、継手を介してスライド部材88に接続された第1基板ステージ61は、リニアモータ76、77、78の作動により、計測ステーションST2内を移動可能である。また、継手を介してスライド部材88に接続された第2基板ステージ62は、リニアモータ76、77、78の作動により、計測ステーションST2内を移動可能である。
The
本実施形態において、スライド部材85には、第1基板ステージ61及び第2基板ステージ62がリリース可能に順次接続され、スライド部材88には、第1基板ステージ61及び第2基板ステージ62がリリース可能に順次接続される。また、制御装置8は、所定のタイミングで、スライド部材85と第1基板ステージ61(又は第2基板ステージ62)との接続の解除、及びスライド部材88と第2基板ステージ62(又は第1基板ステージ61)との接続の解除と、スライド部材88と第2基板ステージ62(又は第1基板ステージ61)との接続、及びスライド部材85と第1基板ステージ61(又は第2基板ステージ62)との接続とを実行する。すなわち、制御装置8は、所定のタイミングで、第1基板ステージ61と第2基板ステージ62とに対するスライド部材85とスライド部材88との交換動作を実行する。以下の説明において、第1基板ステージ61と第2基板ステージ62とに対するスライド部材85とスライド部材88との交換動作を適宜、スイッチング動作、と称する。
In the present embodiment, the
次に、上述の構成を有する露光装置EX2の動作の一例について、図14〜図19の模式図を参照して説明する。 Next, an example of the operation of the exposure apparatus EX2 having the above-described configuration will be described with reference to schematic diagrams of FIGS.
図14に示すように、露光ステーションST1に、基板Pを保持した第1基板ステージ61が配置され、終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持する。なお、図14において、露光ステーションST1に配置されている第1基板ステージ61に保持されている基板Pは、露光ステーションST1に配置される前に、計測ステーションST2における所定の計測処理を終了している。制御装置8は、露光ステーションST1において、第1基板ステージ61に保持されている基板Pの液浸露光を実行する。
As shown in FIG. 14, the
第1基板ステージ61が露光ステーションST1に配置されているとき、計測ステーションST2には第2基板ステージ62が配置される。制御装置8は、第2基板ステージ62を第2位置PJ2に移動して、次に露光されるべき露光前の基板Pを第2基板ステージ62にロードする。また、制御装置8は、計測ステーションST2において、第2基板ステージ62に保持された基板Pに関する計測処理を実行する。
When the
図14に示すように、第1基板ステージ61が露光ステーションST1の第1位置PJ1に配置され、第2基板ステージ62が計測ステーションST2に配置されている状態は、第1基板ステージ61の第1状態であり、第2基板ステージ62の第2状態である。
As shown in FIG. 14, the state in which the
第1基板ステージ61の第1状態における移動速度は、終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持したときに、液体LQの流出、残留が抑制される最高速度Vm161以下に定められる。第1基板ステージ61の第1状態における移動速度(最高速度)Vm161は、上面63の状態に応じて定められる。上面63の状態は、第1基板ステージ61に保持されている基板Pの表面の状態を含む。最高速度Vm161は、液体LQの流出、残留を抑制できる範囲内で、可能な限り高いことが望ましい。
The moving speed of the
一方、第2基板ステージ62の第2状態における移動速度(最高速度)Vm262は、例えば第2駆動システム65の駆動能力等に応じて定められる。最高速度Vm262は、可能な限り高いことが望ましい。
On the other hand, the moving speed (maximum speed) Vm 262 in the second state of the
計測ステーションST2における計測が終了し、露光ステーションST1における露光が終了した後、制御装置8は、第2基板ステージ62に保持されている基板Pの液浸露光を開始するために、第2基板ステージ62を計測ステーションST2から露光ステーションST1へ移動する動作を開始する。本実施形態においては、図15に示すように、制御装置8は、終端光学素子9及び液浸部材6と第1基板ステージ61との間に液体LQを保持した状態で、第2駆動システム65を用いて、第1基板ステージ61及び第2基板ステージ62のそれぞれを、露光ステーションST1と計測ステーションST2との間の中間領域ST3に移動する。本実施形態においては、中間領域ST3において、第1基板ステージ61は、第2基板ステージ62の−Y側に配置される。
After the measurement at the measurement station ST <b> 2 is completed and the exposure at the exposure station ST <b> 1 is completed, the
第1基板ステージ61が、露光ステーションST1から中間領域ST3へ移動するときの移動速度は、最高速度Vm161以下である。
The moving speed when the
また、第2基板ステージ62が、計測ステーションST2から中間領域ST3へ移動するときの移動速度は、第1速度V1である。第1速度V1は、最高速度Vm262を含む。
The moving speed when the
制御装置8は、中間領域ST3において、第1状態の第1基板ステージ61の上面63と、第2状態の第2基板ステージ62の上面64とを接触させる。本実施形態においては、制御装置8は、上面63と上面64とが接触する直前に、第2基板ステージ62の移動速度を、第1速度V1から、第1速度V1より低い第2速度V2へ変化させる。
In the intermediate region ST3, the
次に、制御装置8は、第1基板ステージ61の上面63から第2基板ステージ62の上面64へ液浸空間LSを移動するために、スクラムスイープ動作を実行する。本実施形態において、スクラムスイープ動作は、第1基板ステージ61の上面63と第2基板ステージ62の上面64とで液体LQの液浸空間LSを移動するために、第1基板ステージ61の上面63と第2基板ステージ62の上面64とを接近又は接触させた状態で、第1基板ステージ61の上面63及び第2基板ステージ62の上面64の少なくとも一方と終端光学素子9の下面10及び液浸部材6の下面16とを対向させつつ、終端光学素子9及び液浸部材6に対して、第1基板ステージ61と第2基板ステージ62とをXY方向に同期移動させる動作を含む。
Next, the
本実施形態においては、制御装置8は、第1基板ステージ61の上面63と第2基板ステージ62の上面64とを接触させた状態で、第1基板ステージ61と第2基板ステージ62とを、−Y方向へ同期移動する。
In the present embodiment, the
これにより、図15に示したように、終端光学素子9及び液浸部材6と第1基板ステージ62との間に液体LQが保持されている状態から、終端光学素子9及び液浸部材6と第1基板ステージ61及び第2基板ステージ62との間に液体LQが保持されている状態を経て、図16に示すように、終端光学素子9及び液浸部材6と第2基板ステージ62との間に液体LQが保持される状態へ変化する。
Accordingly, as shown in FIG. 15, the terminal
これにより、第1基板ステージ61は、終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持する第1状態から、液体LQを保持しない第2状態へ変化し、第2基板ステージ62は、終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持しない第2状態から、液体LQを保持する第1状態へ変化する。
As a result, the
第1基板ステージ61の上面63から第2基板ステージ62の上面64へ液浸空間LSを移動するためのスクラムスイープ動作時において、制御装置8は、第1速度V1より低い第3速度V3で、第1基板ステージ61及び第2基板ステージ62を同期移動する。
During the scram sweep operation for moving the immersion space LS from the
第3速度V3は、液体LQと接触する第1基板ステージ61の上面63及び第2基板ステージ62の上面64に応じて定められる。上面63、64の状態は、液体LQとの接触角を含む。制御装置8は、液体LQの流出、残留を抑制できる範囲内で、可能な限り高い移動速度となるように、第3速度V3を設定し、その第3速度V3で第1基板ステージ61と第2基板ステージ62とを同期移動する。
The third speed V3 is determined according to the
次に、制御装置8は、終端光学素子9及び液浸部材6と第2基板ステージ62との間に液体LQを保持した状態で、スイッチング動作を実行する。図17に示すように、制御装置8は、スライド部材85と第1基板ステージ61との接続の解除、及びスライド部材88と第2基板ステージ62との接続の解除を実行する。その後、図18に示すように、制御装置8は、第1基板ステージ61とスライド部材88とが対向し、第2基板ステージ62とスライド部材88とが対向するように、スライド部材85、88を移動する。そして、制御装置8は、スライド部材88と第2基板ステージ62との接続、及びスライド部材85と第1基板ステージ61との接続を実行する。
Next, the
制御装置8は、終端光学素子9及び液浸部材6と第2基板ステージ62との間に液体LQを保持した状態で、第2基板ステージ62を露光ステーションST1へ移動し、第1基板ステージ61を計測ステーションST2へ移動する。
The
第1状態における第2基板ステージ62の移動速度は、終端光学素子9及び液浸部材6との間で液体LQを保持したときに、液体LQの流出、残留が抑制される最高速度Vm162以下に定められる。第2基板ステージ62の第1状態における移動速度(最高速度)Vm162は、上面64の状態に応じて定められる。上面64の状態は、第2基板ステージ62に保持されている基板Pの表面の状態を含む。最高速度Vm162は、液体LQの流出、残留を抑制できる範囲内で、可能な限り高いことが望ましい。
The moving speed of the
また、制御装置8は、第1基板ステージ61の移動速度を、第3速度V3から、第3速度V3より高い第4速度V4へ変化させて、その第1基板ステージ61を計測ステーションST2へ移動する。制御装置8は、第1基板ステージ61が第1状態から第2状態へ変化した直後、その第1基板ステージ61の移動速度を、第3速度V3から第4速度V4へ高める。制御装置8は、第1基板ステージ61と第2基板ステージ62とを第3速度V3で同期移動して、第1基板ステージ61を第1状態から第2状態へ変化させ、第2基板ステージ62を第2状態から第1状態へ変化させた後、第1基板ステージ61と第2基板ステージ62とを離し、第2基板ステージ62を第1状態に維持した状態で、第1基板ステージ61の加速を開始し、第1基板ステージ61の移動速度を第4速度V4にして、その第1基板ステージ61を、計測ステーションST2へ移動する。
Further, the
第4速度V4は、第1基板ステージ61の第2状態における最高速度Vm261を含む。第1基板ステージ61の第2状態における移動速度(最高速度)Vm261は、例えば第2駆動システム65の駆動能力等に応じて定められる。最高速度Vm261は、可能な限り高いことが望ましい。
The fourth speed V4 includes the maximum speed Vm261 in the second state of the
これにより、図19に示すように、第2基板ステージ62が第1位置PJ1に配置されて、終端光学素子9及び液浸部材6と第2基板ステージ62との間に液体LQが保持される。また、第1基板ステージ61は、計測ステーションST2に配置される。
Accordingly, as shown in FIG. 19, the
第2基板ステージ62が第1位置PJ1に配置され、第1基板ステージ61が計測ステーションST2に配置されている状態は、第2基板ステージ62の第1状態であり、第1基板ステージ61の第2状態である。
The state where the
制御装置8は、第2基板ステージ62に保持された基板Pを露光するために、その基板Pを第1位置PJ1へ移動し、その基板Pの液浸露光を実行する。露光ステーションST1においては、第2基板ステージ62上の基板Pの液浸露光が実行され、計測ステーションST2においては、第1基板ステージ61に対する基板交換処理、及び基板Pを保持した第1基板ステージ61の計測処理等が行われる。
In order to expose the substrate P held on the
本実施形態において、第1基板ステージ61の第2状態における最高速度Vm261は、第1状態における最高速度Vm161より高い。また、第2基板ステージ62の第2状態における最高速度Vm262は、第1状態における最高速度Vm162より高い。
In the present embodiment, the maximum speed Vm261 in the second state of the
以下、同様の処理が繰り返される。すなわち、第2基板ステージ62上の基板Pの液浸露光が終了した後、制御装置8は、終端光学素子9及び液浸部材6と第2基板ステージ62との間に液体LQを保持した状態で、中間領域ST3に、露光前の基板Pを保持した第1基板ステージ61と、露光後の基板Pを保持した第2基板ステージ62とを配置する。そして、制御装置8は、スクラムスイープ動作を実行して、終端光学素子9及び液浸部材6と第2基板ステージ62との間に液体LQが保持されている状態から、終端光学素子9及び液浸部材6と第1基板ステージ61との間に液体LQが保持されている状態へ変化させる。そして、制御装置8は、スイッチング動作を実行した後、第1基板ステージ61を露光ステーションST1へ移動し、第2基板ステージ62を計測ステーションST2へ移動する。
Thereafter, the same processing is repeated. That is, after the liquid immersion exposure of the substrate P on the
また、本実施形態においても、制御装置8は、第1基板ステージ61を第1状態から第2状態へ変化させるときの移動速度と、第2基板ステージ62を第1状態から第2状態へ変化させるときの移動速度とを異ならせることができる。すなわち、制御装置8は、終端光学素子9及び液浸部材6との間に保持される液体LQの、第1基板ステージ61から第2基板ステージ62への移動と、第2基板ステージ62から第1基板ステージ61への移動とで、第1基板ステージ61及び第2基板ステージ62の移動速度(同期移動速度)を異ならせることができる。制御装置8は、液体LQの流出、残留を抑制できる範囲内で、可能な限り高い移動速度となるように、上面63、64の状態に応じて、第1基板ステージ61及び第2基板ステージ62の移動速度(同期移動速度)を定めることができる。
Also in the present embodiment, the
以上説明したように、本実施形態においても、第1、第2基板ステージ61、62の第2状態における移動速度を、第1状態における移動速度(最高速度)より高くすることで、スループットの向上を図ることができる。 As described above, also in this embodiment, throughput is improved by making the moving speed of the first and second substrate stages 61 and 62 in the second state higher than the moving speed (maximum speed) in the first state. Can be achieved.
なお、上述の第1、第2実施形態においては、液浸空間LSが、終端光学素子9及び液浸部材6と、射出面10及び下面16と対向する物体との間に保持される液体LQによって形成される場合を例にして説明したが、液浸部材6を省略することも可能である。この場合、第1状態は、終端光学素子9と、その終端光学素子9の射出面10と対向する物体との間で液体LQを保持する状態である。
In the first and second embodiments, the liquid immersion space LS is held between the terminal
<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。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
上述の第2実施形態の露光装置EX2と同様、第3実施形態の露光装置EX3は、基板Pを保持して移動可能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である。 Similar to the exposure apparatus EX2 of the second embodiment described above, the exposure apparatus EX3 of the third embodiment is a twin-stage type exposure apparatus including a plurality of substrate stages that can move while holding the substrate P.
また、本実施形態の露光装置EX3は、例えば米国特許出願公開第2004/0211920号明細書に開示されているような、終端光学素子9との間に液体LQを保持する空間を形成可能なカバー部材Cを備えている。また、本実施形態において、液浸部材6Cは、例えば米国特許出願公開第2004/0165159号明細書、米国特許出願公開第2004/0211920号明細書等に開示されているようなシール部材を含み、カバー部材Cをリリース可能に保持することができる。液浸部材6Cは、第1位置PJ1に配置されるカバー部材Cとの間で液体LQを保持して液浸空間LSを形成可能である。
In addition, the exposure apparatus EX3 of the present embodiment is a cover that can form a space for holding the liquid LQ with the terminal
図20は、露光装置EX3を模式的に示す平面図である。図20に示すように、露光装置EX3は、基板Pを保持して移動可能な第1基板ステージ61Cと、第1基板ステージ61Cと独立して、基板Pを保持して移動可能な第2基板ステージ62Cと、第1基板ステージ61C及び第2基板ステージ62Cのそれぞれを移動可能な第2駆動システム65とを備えている。本実施形態の第2駆動システム65は、上述の第2実施形態の第2駆動システム65と同様の構成である。上述の第2実施形態と同様、本実施形態の第2駆動システム65、第1、第2基板ステージ61C、62Cは、スイッチング動作を実行可能である。
FIG. 20 is a plan view schematically showing the exposure apparatus EX3. As shown in FIG. 20, the exposure apparatus EX3 includes a
カバー部材Cは、終端光学素子9との間で液体LQを保持可能な部材である。カバー部材Cは、シール部材によって形成される液浸空間LSの大きさ及び形状に応じて形成されている。本実施形態においては、カバー部材Cは、基板Pとほぼ同じ厚さで、XY平面内において略円形状のプレート状の部材である。
The cover member C is a member that can hold the liquid LQ with the last
第1基板ステージ61Cは、カバー部材Cをリリース可能に保持する第1カバー部材保持部111を有する。第2基板ステージ62Cは、カバー部材Cをリリース可能に保持する第2カバー部材保持部112を有する。
The
液浸部材(シール部材)6Cは、その液浸部材6Cの下面と対向する物体(基板P、カバー部材Cを含む)との間にガスベアリングを形成可能である。液浸部材6Cの下面と物体の表面との間には、与圧真空型のガスベアリングが形成される。ガスベアリングにより、液浸部材6Cの下面と物体の表面(基板Pの表面、カバー部材Cの表面)とのギャップが維持される。
The liquid immersion member (seal member) 6C can form a gas bearing between an object (including the substrate P and the cover member C) facing the lower surface of the
液浸部材6Cは、カバー部材Cをリリース可能に保持する。液浸部材6Cは、カバー部材Cとの間にガスベアリングを形成することによって生じる吸着作用を利用して、液浸部材6Cの下面とカバー部材Cの上面との間に所定のギャップを維持した状態で、そのカバー部材Cを保持することができる。液浸部材6Cは、終端光学素子9の射出面10と対向する位置にカバー部材Cが配置されるように、そのカバー部材Cをリリース可能に保持することができる。液浸部材6Cは、第1基板ステージ61C及び第2基板ステージ62Cのそれぞれが第1位置PJ1から離れているときに、射出面10と対向する位置にカバー部材Cが配置されるように、カバー部材Cを保持する。
The
本実施形態において、露光装置EX3は、カバー部材Cを1つ備えている。したがって、カバー部材Cが第1カバー部材保持部111に保持されているとき、第2カバー部材保持部112はカバー部材Cを保持せず、第2カバー部材保持部112には何も無い状態となる。同様に、カバー部材Cが第2カバー部材保持部112に保持されているとき、第1カバー部材保持部111はカバー部材Cを保持せず、第1カバー部材保持部111には何も無い状態となる。
In the present embodiment, the exposure apparatus EX3 includes one cover member C. Therefore, when the cover member C is held by the first cover
本実施形態においては、カバー部材Cは、第1基板ステージ61Cに保持されている基板Pの露光中に、第1カバー部材保持部111に保持される。また、カバー部材Cは、第2基板ステージ62Cに保持されている基板Pの露光中に、第2カバー部材保持部112に保持される。
In the present embodiment, the cover member C is held by the first cover
次に、上述の構成を有する露光装置EX3の動作の一例について、図21〜図25の模式図を参照して説明する。 Next, an example of the operation of the exposure apparatus EX3 having the above-described configuration will be described with reference to schematic diagrams of FIGS.
露光ステーションST1において、第1基板ステージ61Cに保持されている基板Pが、第1位置PJ1に配置され、液浸露光される。第1基板ステージ61Cに保持されている基板Pの露光中、カバー部材Cは、第1カバー部材保持部111に保持されている。第1基板ステージ61Cの第1状態における移動速度は、液体LQの流出、残留が抑制される最高速度Vm161以下に定められる。
In the exposure station ST1, the substrate P held on the
第1基板ステージ61C上の基板Pの液浸露光が終了した後、図21に示すように、制御装置8は、第2駆動システム65を用いて、終端光学素子9の射出面10と、第1カバー部材保持部111に保持されているカバー部材Cの上面とが対向するように、第1基板ステージ61CをXY方向に移動する。これにより、終端光学素子9の射出面10と第1カバー部材保持部111に保持されているカバー部材Cの上面との間に液体LQが保持される。
After the immersion exposure of the substrate P on the
次いで、制御装置8は、第1カバー部材保持部111によるカバー部材Cの保持を解除して、第1カバー部材保持部111からカバー部材Cをリリースするとともに、ガスベアリングの吸着作用を利用して、そのカバー部材Cを液浸部材6Cで保持する。液浸部材6Cに保持されたカバー部材Cは、射出面10と対向する位置に配置され、終端光学素子9とカバー部材Cとの間に液体LQが保持される。
Next, the
露光ステーションST1において、第1基板ステージ61Cに保持されている基板Pの露光処理が実行されている間、計測ステーションST2において、第2基板ステージ62Cに対する基板交換処理、及び第2基板ステージ62Cに保持されている基板Pに関する計測処理が実行される。計測ステーションST2において、第2基板ステージ62Cは、第2状態である。第2基板ステージ62Cは、最高速度Vm262を含む移動速度で、計測ステーションST2内を移動可能である。
While the exposure process of the substrate P held on the
制御装置8は、第2基板ステージ62Cに保持されている基板Pの液浸露光を開始するために、第2基板ステージ62Cを計測ステーションST2から露光ステーションST1へ移動する動作を開始する。本実施形態においては、制御装置8は、図22に示すように、終端光学素子9と液浸部材6Cに保持されているカバー部材Cとの間に液体LQが保持された状態で、第2駆動システム65を用いて、第1基板ステージ61C及び第2基板ステージ62Cのそれぞれを、中間領域ST3に移動する。本実施形態においては、中間領域ST3において、第1基板ステージ61Cは、第2基板ステージ62Cの−Y側に配置される。
The
カバー部材Cが液浸部材6Cに保持された後、露光ステーションST1から中間領域ST3へ移動するときの第1基板ステージ61Cは、第2状態である。第1基板ステージ61Cの第2状態における移動速度は、最高速度Vm261を含む。また、計測ステーションST2から中間領域ST3へ移動するときの第2基板ステージ62Cは、第2状態である。第2基板ステージ62Cは、最高速度Vm262を含む移動速度で、計測ステーションST2から中間領域ST3へ移動する。
After the cover member C is held by the
次に、制御装置8は、スイッチング動作を実行する。制御装置8は、スライド部材85と第1基板ステージ61Cとの接続の解除、及びスライド部材88と第2基板ステージ62Cとの接続の解除を実行する。そして、制御装置8は、図23に示すように、スライド部材88と第2基板ステージ62Cとの接続、及びスライド部材85と第1基板ステージ61Cとの接続を実行する。
Next, the
制御装置8は、第2基板ステージ62Cを露光ステーションST1へ移動し、第1基板ステージ61Cを計測ステーションST2へ移動する。第2基板ステージ62Cは、最高速度Vm262を含む移動速度で、中間領域ST3から露光ステーションST1へ移動する。また、第1基板ステージ61Cの第2状態における移動速度は、最高速度Vm261を含む移動速度で、中間領域ST3から計測ステーションST2へ移動する。
The
図24に示すように、制御装置8は、液浸部材6Cに保持されているカバー部材Cと、第2カバー部材保持部112とが対向するように、第2基板ステージ62Cを移動する。次いで、制御装置8は、液浸部材6Cに保持されていたカバー部材Cを、その液浸部材6Cからリリースするととともに、第2カバー部材保持部112でカバー部材Cを保持する。
As shown in FIG. 24, the
そして、図25に示すように、カバー部材Cが第2カバー部材保持部112に保持された後、制御装置8は、第2駆動システム65を用いて、終端光学素子9の射出面10と、第2カバー部材保持部112に保持されているカバー部材Cの上面とが対向する状態から、終端光学素子9の射出面10と、第2基板ステージ62Cの上面(又は第2基板ステージ62Cに保持されている基板Pの表面)とが対向する状態に変化するように、第2基板ステージ62CをXY方向に移動する。これにより、終端光学素子9及び液浸部材6Cと第2基板ステージ62Cの上面(又は第2基板ステージ62Cに保持されている基板Pの表面)との間に液体LQが保持される。そして、制御装置8は、第2基板ステージ62Cに保持されている基板Pを第1位置PJ1に移動し、その基板Pの液浸露光を実行する。
And after the cover member C is hold | maintained at the 2nd cover member holding |
カバー部材Cが第2カバー部材保持部112に保持された後、射出面10とカバー部材Cの上面とが対向する状態から、射出面10と第2基板ステージ62Cの上面(基板Pの表面)とが対向する状態に変化することによって、第2基板ステージ62Cは、第2状態から第1状態へ変化する。第2基板ステージ62Cの第1状態における移動速度は、液体LQの流出、残留が抑制される最高速度Vm162以下に定められる。
After the cover member C is held by the second cover
露光ステーションST1においては、第2基板ステージ62C上の基板Pの液浸露光が行われ、計測ステーションST2においては、第1基板ステージ61Cに対する基板交換処理、及び基板Pを保持した第1基板ステージ61Cの計測処理等が行われる。第2基板ステージ62Cに保持されている基板Pの露光中、カバー部材Cは、第2カバー部材保持部112に保持される。計測ステーションST2において、第1基板ステージ61Cは、第2状態である。第1基板ステージ61Cは、最高速度Vm261を含む移動速度で、計測ステーションST2内を移動可能である。
In the exposure station ST1, immersion exposure of the substrate P on the
以下、同様の処理が繰り返される。すなわち、第2基板ステージ62C上の基板Pの液浸露光が終了した後、制御装置8は、第2カバー部材保持部112からカバー部材Cをリリースするとともに、そのカバー部材Cを液浸部材6Cで保持する。液浸部材6Cに保持されたカバー部材Cは、終端光学素子9との間に液体LQを保持する。また、露光後の基板Pを保持した第2基板ステージ62Cは、露光ステーションST1から計測ステーションST2へ移動され、基板交換処理等を実行される。
Thereafter, the same processing is repeated. That is, after the liquid immersion exposure of the substrate P on the
以上説明したように、本実施形態においても、第1、第2基板ステージ61C、62Cの第2状態における移動速度を、第1状態における移動速度(最高速度)より高くすることで、スループットの向上を図ることができる。
As described above, also in the present embodiment, throughput is improved by making the moving speed of the first and
なお、上述の各実施形態において、投影光学系PLは、終端光学素子の射出側(像面側)の光路を液体で満たしているが、米国特許出願公開第2005/0248856号明細書に開示されているように、終端光学素子の入射側(物体面側)の光路も液体で満たす投影光学系を採用することもできる。 In each of the above-described embodiments, the projection optical system PL fills the optical path on the exit side (image plane side) of the terminal optical element with a liquid, but is disclosed in US Patent Application Publication No. 2005/0248856. As described above, it is possible to employ a projection optical system in which the optical path on the incident side (object plane side) of the last optical element is filled with liquid.
なお、上述の実施形態の液体LQは水であるが、水以外の液体であってもよい。液体LQとしては、露光光ELに対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系、あるいは基板の表面を形成する感光材(フォトレジスト)の膜に対して安定なものが好ましい。例えば、液体LQとして、ハイドロフロロエーテル(HFE)、過フッ化ポリエーテル(PFPE)、フォンブリンオイル、セダー油等を用いることも可能である。また、液体LQとして、屈折率が1.6〜1.8程度のものを使用してもよい。更に、石英及び蛍石よりも屈折率が高い(例えば1.6以上)材料で、液体LQと接触する投影光学系PLの光学素子(終端光学素子など)を形成してもよい。また、液体LQとして、種々の流体、例えば、超臨界流体を用いることも可能である。 In addition, although the liquid LQ of the above-mentioned embodiment is water, liquids other than water may be sufficient. The liquid LQ is preferably a liquid LQ that is transparent to the exposure light EL, has a refractive index as high as possible, and is stable with respect to the projection optical system or a photosensitive material (photoresist) film that forms the surface of the substrate. For example, as the liquid LQ, hydrofluoroether (HFE), perfluorinated polyether (PFPE), fomblin oil, cedar oil, or the like can be used. A liquid LQ having a refractive index of about 1.6 to 1.8 may be used. Furthermore, an optical element (such as a terminal optical element) of the projection optical system PL that is in contact with the liquid LQ may be formed of a material having a refractive index higher than that of quartz and fluorite (for example, 1.6 or more). In addition, various fluids such as a supercritical fluid can be used as the liquid LQ.
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。 As the substrate P in each of the above embodiments, not only a semiconductor wafer for manufacturing a semiconductor device, but also a glass substrate for a display device, a ceramic wafer for a thin film magnetic head, or an original mask or reticle used in an exposure apparatus. (Synthetic quartz, silicon wafer) or the like is applied.
露光装置としては、マスクMと基板Pとを同期移動してマスクMのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置(スキャニングステッパ)の他に、マスクMと基板Pとを静止した状態でマスクMのパターンを一括露光し、基板Pを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置(ステッパ)にも適用することができる。 As the exposure apparatus, in addition to the step-and-scan type scanning exposure apparatus (scanning stepper) that scans and exposes the pattern of the mask M by moving the mask M and the substrate P synchronously, the mask M and the substrate P are The present invention can also be applied to a step-and-repeat projection exposure apparatus (stepper) in which the pattern of the mask M is collectively exposed in a stationary state and the substrate P is sequentially moved stepwise.
さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第1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1パターンの縮小像を基板P上に転写した後、第2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パターンの縮小像を第1パターンと部分的に重ねて基板P上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・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。 Further, in the step-and-repeat exposure, after the reduced image of the first pattern is transferred onto the substrate P using the projection optical system in a state where the first pattern and the substrate P are substantially stationary, the second pattern With the projection optical system, the reduced image of the second pattern may be partially overlapped with the first pattern and collectively exposed on the substrate P (stitch type batch exposure apparatus). ). Further, the stitch type exposure apparatus can be applied to a step-and-stitch type exposure apparatus in which at least two patterns are partially transferred on the substrate P, and the substrate P is sequentially moved.
また、例えば米国特許第6611316号明細書に開示されているように、2つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、1回の走査露光によって基板上の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などにも本発明を適用することができる。 Further, as disclosed in, for example, US Pat. No. 6,611,316, two mask patterns are synthesized on a substrate via a projection optical system, and one shot area on the substrate is obtained by one scanning exposure. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that performs double exposure almost simultaneously.
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や、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。 The type of the exposure apparatus is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element that exposes a semiconductor element pattern onto the substrate P. An exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display element or a display, a thin film magnetic head, an image sensor (CCD) In addition, the present invention can be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing a micromachine, MEMS, DNA chip, reticle, mask, or the like.
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。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て、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。 In each of the above-described embodiments, each position information of each stage is measured using an interferometer system including a laser interferometer. However, the present invention is not limited to this. For example, a scale (diffraction grating) provided in each stage. ) May be used. Further, the position of the stage may be controlled by switching between the interferometer system and the encoder system or using both.
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、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。 In each of the above-described embodiments, an ArF excimer laser may be used as a light source device that generates ArF excimer laser light as exposure light EL. For example, as disclosed in US Pat. No. 7,023,610, A harmonic generator that outputs pulsed light having a wavelength of 193 nm may be used, including a solid-state laser light source such as a DFB semiconductor laser or a fiber laser, an optical amplification unit having a fiber amplifier, a wavelength conversion unit, and the like. Furthermore, in the above-described embodiment, each illumination area and the projection area described above are rectangular, but other shapes such as an arc shape may be used.
なお、上述の各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。 In each of the above-described embodiments, a light-transmitting mask in which a predetermined light-shielding pattern (or phase pattern / dimming pattern) is formed on a light-transmitting substrate is used. As disclosed in Japanese Patent No. 6778257, a variable shaped mask (also known as an electronic mask, an active mask, or an image generator) that forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed. May be used). The variable shaping mask includes, for example, a DMD (Digital Micro-mirror Device) which is a kind of non-light emitting image display element (spatial light modulator).
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。 Further, a pattern forming apparatus including a self-luminous image display element may be provided instead of the variable molding mask including the non-luminous image display element. In this case, an illumination system is unnecessary. Here, as a self-luminous image display element, for example, CRT (Cathode Ray Tube), inorganic EL display, organic EL display (OLED: Organic Light Emitting Diode), LED display, LD display, field emission display (FED: Field Emission) Display), plasma display (PDP: Plasma Display Panel), and the like.
上述の各実施形態においては、投影光学系PLを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系PLを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。このように投影光学系PLを用いない場合であっても、露光光はレンズ等の光学部材を介して基板に照射され、そのような光学部材と基板との間の所定空間に液浸空間が形成される。 In each of the above embodiments, the exposure apparatus provided with the projection optical system PL has been described as an example, but the present invention can be applied to an exposure apparatus and an exposure method that do not use the projection optical system PL. Even when the projection optical system PL is not used in this way, the exposure light is irradiated onto the substrate via an optical member such as a lens, and an immersion space is formed in a predetermined space between the optical member and the substrate. It is formed.
また、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に、干渉縞を基板P上に形成することによって、基板P上にライン・アンド・スペースパターンを露光する露光装置(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。 Further, as disclosed in, for example, International Publication No. 2001/035168, an exposure apparatus (lithography system) that exposes a line and space pattern on the substrate P by forming interference fringes on the substrate P. The present invention can also be applied to.
以上のように、本願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。 As described above, the exposure apparatus according to the present embodiment assembles various subsystems including the constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. It is manufactured by. In order to ensure these various accuracies, before and after assembly, various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy, various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy, and various electrical systems are Adjustments are made to achieve electrical accuracy. The assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus includes mechanical connection, electrical circuit wiring connection, pneumatic circuit piping connection and the like between the various subsystems. Needless to say, there is an assembly process for each subsystem before the assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the assembly process of the various subsystems to the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies as the entire exposure apparatus. The exposure apparatus is preferably manufactured in a clean room where the temperature, cleanliness, etc. are controlled.
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図26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。
As shown in FIG. 26, a microdevice such as a semiconductor device includes a
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公開公報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。 Note that the requirements of the above-described embodiments can be combined as appropriate. In addition, the disclosures of all published publications and US patents related to the exposure apparatus and the like cited in the above-described embodiments and modifications are incorporated herein by reference.
1…マスクステージ、2…基板ステージ、3…計測ステージ、5…第2駆動システム、6…液浸部材、8…制御装置、9…終端光学素子、10…射出面、13…上面、15…上面、61…第1基板ステージ、62…第2基板ステージ、63…上面、64…上面、65…第2駆動システム、111…第1カバー部材保持部、112…第2カバー部材保持部、C…カバー部材、EL…露光光、EX1、EX2、EX3…露光装置、LQ…液体、LS…液浸空間、P…基板、PJ1…第1位置、PJ2…第2位置、PL…投影光学系
DESCRIPTION OF
Claims (40)
前記露光光を射出する射出面を有する光学部材と、
前記光学部材との間で液体を保持可能で且つ所定領域内を移動可能な第1部材と、
前記光学部材との間で液体を保持する第1状態と保持しない第2状態とで移動速度が異なるように前記第1部材の移動を制御する制御装置と、を備える露光装置。 An exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light through a liquid,
An optical member having an exit surface for emitting the exposure light;
A first member capable of holding a liquid with the optical member and movable within a predetermined region;
An exposure apparatus comprising: a control device that controls movement of the first member so that a moving speed differs between a first state in which liquid is held with respect to the optical member and a second state in which liquid is not held.
前記第2状態は、前記光学部材と前記第2部材との間に液体が保持される状態を含む請求項1〜4のいずれか一項記載の露光装置。 A second member capable of holding a liquid with the optical member;
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the second state includes a state in which a liquid is held between the optical member and the second member.
前記制御装置は、前記第1状態と前記第2状態とで移動速度が異なるように前記第1部材及び前記第2部材の移動を制御する請求項1〜8のいずれか一項記載の露光装置。 A second member capable of holding a liquid with the optical member and movable within the predetermined region;
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the control device controls movement of the first member and the second member so that movement speeds are different between the first state and the second state. .
前記第1部材を前記第1状態から前記第2状態へ変化させるときの移動速度と、前記第2部材を前記第1状態から前記第2状態へ変化させるときの移動速度とを異ならせる請求項12記載の露光装置。 The control device is configured such that the upper surface of the first member and the upper surface of the second member are in contact with or in contact with the upper surface of the first member and the upper surface of the second member that can face the emission surface of the optical member. The first member and the second member are moved synchronously with respect to the optical member while facing at least one of the upper surface and the emission surface of the optical member,
The moving speed when changing the first member from the first state to the second state is different from the moving speed when changing the second member from the first state to the second state. 12. The exposure apparatus according to 12.
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。 Exposing the substrate using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 31;
Developing the exposed substrate; and a device manufacturing method.
前記露光光を射出する射出面を有する光学部材との間で液体を保持する第1状態と保持しない第2状態とで変化するように所定領域内で第1部材を移動することを含み、
前記第1状態と前記第2状態とで、前記第1部材の移動速度を異ならせる露光方法。 An exposure method for exposing a substrate with exposure light through a liquid,
Moving the first member within a predetermined area so as to change between a first state in which the liquid is held and a second state in which the liquid is not held between the optical member having an emission surface for emitting the exposure light;
An exposure method in which the moving speed of the first member is different between the first state and the second state.
前記第2状態は、前記光学部材と前記第2部材との間に液体が保持される状態を含む請求項33〜36のいずれか一項記載の露光方法。 Moving the second member within the predetermined region,
37. The exposure method according to any one of claims 33 to 36, wherein the second state includes a state in which a liquid is held between the optical member and the second member.
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。 Exposing the substrate using the exposure method according to any one of claims 33 to 39;
Developing the exposed substrate; and a device manufacturing method.
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040211920A1 (en) * | 2002-11-12 | 2004-10-28 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
US20060023186A1 (en) * | 2003-04-11 | 2006-02-02 | Nikon Corporation | Apparatus and method for maintaining immersion fluid in the gap under the projection lens during wafer exchange in an immersion lithography machine |
JP2006049644A (en) * | 2004-08-05 | 2006-02-16 | Canon Inc | Immersion exposure apparatus, control method thereof and method for manufacturing device |
JP2006135165A (en) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Nikon Corp | Exposure apparatus and method of manufacturing device |
JP2007194484A (en) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Toshiba Corp | Liquid immersion exposure method |
WO2007135990A1 (en) * | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Nikon Corporation | Exposure method and apparatus, maintenance method and device manufacturing method |
JP2008124194A (en) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Canon Inc | Liquid-immersion exposure method and liquid-immersion exposure apparatus |
-
2008
- 2008-01-30 JP JP2008019134A patent/JP2009182110A/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040211920A1 (en) * | 2002-11-12 | 2004-10-28 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
US20060023186A1 (en) * | 2003-04-11 | 2006-02-02 | Nikon Corporation | Apparatus and method for maintaining immersion fluid in the gap under the projection lens during wafer exchange in an immersion lithography machine |
JP2006049644A (en) * | 2004-08-05 | 2006-02-16 | Canon Inc | Immersion exposure apparatus, control method thereof and method for manufacturing device |
JP2006135165A (en) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Nikon Corp | Exposure apparatus and method of manufacturing device |
JP2007194484A (en) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Toshiba Corp | Liquid immersion exposure method |
WO2007135990A1 (en) * | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Nikon Corporation | Exposure method and apparatus, maintenance method and device manufacturing method |
JP2008124194A (en) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Canon Inc | Liquid-immersion exposure method and liquid-immersion exposure apparatus |
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