JP2010016111A - Exposure apparatus and device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、露光光で基板を露光する露光装置、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 and a device manufacturing method.
半導体デバイス、電子デバイス等のマイクロデバイスの製造工程において、例えば下記特許文献に開示されているような、露光光で基板を露光する露光装置が使用される。
露光装置においては、複数の基板が順次露光される。例えば第1の基板の露光が終了してから、次の第2の基板の露光が開始されるまでの時間が長くなると、スループットが低下する可能性がある。その結果、デバイスの生産性が低下する可能性がある。 In the exposure apparatus, a plurality of substrates are sequentially exposed. For example, if the time from the end of exposure of the first substrate to the start of exposure of the next second substrate becomes longer, the throughput may decrease. As a result, device productivity may be reduced.
本発明の態様は、スループットの低下を抑制できる露光装置を提供することを目的とする。また本発明の態様は、生産性の低下を抑制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 that can suppress a decrease in throughput. Moreover, the aspect of this invention aims at providing the device manufacturing method which can suppress the fall of 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、露光光を射出する光学部材と、基板を保持する第1保持部と、第1保持部の周囲の少なくとも一部に配置された第1面とを有し、所定面上を基板を保持して移動可能な第1部材と、基板を保持する第2保持部と、第2保持部の周囲の少なくとも一部に配置された第2面とを有し、所定面上を基板を保持して移動可能な第2部材と、を備え、第1面は、第1エッジを有し、第2面は、第2エッジを有し、第1保持部に保持された基板の少なくとも1つのショット領域の露光は、光学部材に対して第1部材を第1エッジと非平行且つ非垂直な第1方向に移動しながら実行され、第2保持部に保持された基板の少なくとも1つのショット領域の露光は、光学部材に対して第2部材を第2エッジと非平行且つ非垂直な第2方向に移動しながら実行され、光学部材の射出面の少なくとも一部と第1面とが対向する第1状態が、光学部材の射出面の少なくとも一部と第2面とが対向する第2状態に変化する間に、第1エッジと第2エッジとを接近又は接触させた状態が維持されるように第1部材と第2部材とを移動する露光装置が提供される。 According to the first aspect of the present invention, an exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light through a liquid, an optical member that emits exposure light, a first holding unit that holds the substrate, and a first holding A first member disposed on at least a part of the periphery of the unit and movable while holding the substrate on the predetermined surface, a second holding unit for holding the substrate, and a second holding unit A second member disposed on at least a part of the periphery of the first member, and a second member movable while holding the substrate on the predetermined surface, wherein the first surface has a first edge, The second surface has a second edge, and exposure of at least one shot region of the substrate held by the first holding unit causes the first member to be non-parallel and non-perpendicular to the first edge with respect to the optical member. The exposure of at least one shot area of the substrate that is performed while moving in the first direction and held by the second holding unit is performed by the optical unit. The second state is executed while moving the second member in a second direction that is non-parallel and non-perpendicular to the second edge, and the first state in which at least a part of the emission surface of the optical member faces the first surface is optical. The first member so that the state in which the first edge and the second edge are brought close to or in contact with each other is maintained while at least a part of the emission surface of the member changes to the second state in which the second surface opposes. An exposure apparatus for moving the second member is provided.
本発明の第2の態様に従えば、露光光で基板を露光する露光装置であって、露光光を射出する光学部材と、基板を保持する第1保持部を有し、露光光の照射位置を含む第1領域、基板交換位置を含み第1領域の一側に配置される第2領域、及び第1領域の他側に配置される第3領域を有する所定面上を基板を保持して移動可能な第1部材と、基板を保持する第2保持部を有し、所定面上を基板を保持して移動可能な第2部材と、を備え、第1部材が第1領域に配置されているとき、第2部材を第2領域から第3領域へ移動する露光装置が提供される。 According to the second aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light, comprising an optical member that emits exposure light and a first holding unit that holds the substrate, and an irradiation position of the exposure light. A substrate is held on a predetermined surface having a first region including a second region disposed on one side of the first region including a substrate replacement position, and a third region disposed on the other side of the first region. A first member that is movable; and a second member that has a second holding portion that holds the substrate and is movable while holding the substrate on a predetermined surface. The first member is disposed in the first region. An exposure apparatus is provided that moves the second member from the second region to the third region.
本発明の第3の態様に従えば、第1,第2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 third aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method including exposing a substrate using the exposure apparatus according to the first and second aspects, and developing the exposed substrate. .
本発明によれば、スループットの低下を抑制でき、デバイスの生産性の低下を抑制できる。 According to the present invention, a decrease in throughput can be suppressed, and a decrease in device productivity can be suppressed.
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 an X-axis direction, a direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is defined as a Y-axis direction, and a direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction (that is, a vertical direction) is defined as a 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EXを示す概略構成図である。本実施形態の露光装置EX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。本実施形態においては、液体LQとして、水(純水)を用いる。
<First Embodiment>
A first embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic block diagram that shows an exposure apparatus EX according to the first embodiment. The exposure apparatus EX of the present embodiment is an immersion exposure apparatus that exposes a substrate P with exposure light EL through a liquid LQ. In the present embodiment, water (pure water) is used as the liquid LQ.
図1において、露光装置EXは、マスクMを保持して移動可能なマスクステージ3と、基板Pを保持して移動可能な第1,第2基板ステージ1,2と、ベース部材4のガイド面5上でマスクステージ3を移動するための駆動システム6と、ベース部材7のガイド面8上で第1,第2基板ステージ1,2を移動するための駆動システム9と、マスクステージ3に保持されているマスク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を形成する液浸部材10と、露光装置EX全体の動作を制御する制御装置11とを備えている。
In FIG. 1, the exposure apparatus EX includes a mask stage 3 that can move while holding a mask M, first and
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、ArFエキシマレーザ光を用いる。 The illumination system IL illuminates a predetermined illumination area 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 is used as the exposure light EL.
マスクステージ3は、マスクMをリリース可能に保持する。マスクステージ3は、照明領域IRを含むベース部材4のガイド面5上をマスクMを保持して移動可能である。ガイド面5は、XY平面とほぼ平行である。マスクステージ3は、駆動システム6の作動により、ガイド面5上を移動する。本実施形態において、駆動システム6は、ガイド面5上でマスクステージ3を移動するための平面モータを含む。マスクステージ3を移動するための平面モータは、例えば米国特許第6452292号明細書に開示されているような、マスクステージ3に配置されたマグネットアレイ3Mと、ベース部材4に配置されたコイルアレイ4Cとを有する。本実施形態においては、マスクステージ3は、平面モータを含む駆動システム6の作動により、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 mask stage 3 holds the mask M so that it can be released. The mask stage 3 is movable while holding the mask M on the guide surface 5 of the base member 4 including the illumination region IR. The guide surface 5 is substantially parallel to the XY plane. The mask stage 3 moves on the guide surface 5 by the operation of the drive system 6. In the present embodiment, the drive system 6 includes a planar motor for moving the mask stage 3 on the guide surface 5. A planar motor for moving the mask stage 3 includes, for example, a
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で保持されている。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の光軸はZ軸と平行である。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あってもよい。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 of the projection optical system PL is parallel to the Z axis. 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.
第1,第2基板ステージ1,2のそれぞれは、基板Pをリリース可能に保持する。第1,第2基板ステージ1,2のそれぞれは、投影領域PRを含むベース部材7のガイド面8上を基板Pを保持して移動可能である。ガイド面8は、XY平面とほぼ平行である。第1,第2基板ステージ1,2は、駆動システム9の作動により、ガイド面8上を移動する。本実施形態において、駆動システム9は、ガイド面8上で第1,第2基板ステージ1,2を移動するための平面モータを含む。第1,第2基板ステージ1,2を移動するための平面モータは、例えば米国特許第6452292号明細書に開示されているような、第1,第2基板ステージ1,2に配置されたマグネットアレイ1M,2Mと、ベース部材7に配置されたコイルアレイ7Cとを有する。本実施形態においては、第1,第2基板ステージ1,2は、平面モータを含む駆動システム9の作動により、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。
Each of the first and
本実施形態において、マスクステージ3、第1基板ステージ1、及び第2基板ステージ2の位置情報は、レーザ干渉計を含む干渉計システム(不図示)によって計測される。基板Pの露光処理を実行するとき、あるいは所定の計測処理を実行するとき、制御装置11は、干渉計システムの計測結果に基づいて、駆動システム6,9を作動し、マスクステージ1(マスクM)、第1基板ステージ1(基板P)、及び第2基板ステージ2(基板P)の位置制御を実行する。
In the present embodiment, the positional information of the mask stage 3, the
本実施形態において、露光装置EXは、基板Pの露光処理が実行される露光ステーションST1と、露光に関する所定の計測処理及び基板Pの交換処理が実行される計測ステーションST2とを備えている。第1,第2基板ステージ1,2のそれぞれは、基板Pを保持した状態で、露光ステーションST1と計測ステーションST2との間で移動可能である。ベース部材7のガイド面8は、露光ステーションST1と計測ステーションST2とに亘るように配置されている。第1,第2基板ステージ1,2のそれぞれは、ガイド面8に沿って露光ステーションST1と計測ステーションST2との間で移動可能である。
In the present embodiment, the exposure apparatus EX includes an exposure station ST1 in which an exposure process for the substrate P is executed, and a measurement station ST2 in which a predetermined measurement process related to exposure and an exchange process for the substrate P are executed. Each of the first and second substrate stages 1 and 2 is movable between the exposure station ST1 and the measurement station ST2 while holding the substrate P. The
露光ステーションST1には、照明系IL、マスクステージ3、及び投影光学系PL等が配置されている。露光ステーションST1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14から射出される露光光ELの照射位置EPを有する。投影領域PRは、露光光ELの照射位置EPを含む。
In the exposure station ST1, an illumination system IL, a mask stage 3, a projection optical system PL, and the like are arranged. The exposure station ST1 has an irradiation position EP of the exposure light EL emitted from the terminal
計測ステーションST2には、XY平面内における基板Pの位置情報を取得するためのアライメント系12、及び基板Pの表面の位置情報を取得するためのフォーカス・レベリング検出系(不図示)等、基板Pの露光に関する計測を実行可能な各種計測装置が配置されている。アライメント系12は、基板Pのアライメントマークを検出して、XY平面内における基板Pのショット領域Sの位置情報を計測する。
The measurement station ST2 includes a substrate P such as an
計測ステーションST2は、基板交換位置RPを有する。計測ステーションST2の近傍には、基板Pを搬送可能な搬送装置13が配置されている。搬送装置13は、基板Pの交換処理を実行可能である。制御装置11は、第1基板ステージ1(又は第2基板ステージ2)を計測ステーションST2の基板交換位置RPに移動して、搬送装置13を用いて、その基板交換位置RPに配置された第1基板ステージ1(又は第2基板ステージ2)から露光後の基板Pを搬出(アンロード)する動作、及び第1基板ステージ1(又は第2基板ステージ2)に露光前の基板Pを搬入(ロード)する動作の少なくとも一方を含む基板Pの交換処理を実行可能である。
The measurement station ST2 has a substrate replacement position RP. In the vicinity of the measurement station ST2, a
ガイド面8は、露光光ELの照射位置EPを含む第1領域15と、基板交換位置RPを含み、第1領域15の+Y側に配置される第2領域16と、第1領域15の−Y側に配置される第3領域17とを有する。第1,第2基板ステージ1,2のそれぞれは、第1,第2,第3領域15,16,17を含むガイド面8上で移動可能である。
The
図2は、本実施形態に係る第1,第2基板ステージ1,2、及び液浸部材10の一例を示す側断面図である。
FIG. 2 is a side sectional view showing an example of the first and second substrate stages 1 and 2 and the
図2において、第1基板ステージ1は、基板Pをリリース可能に保持する第1保持部18と、第1保持部18の周囲に配置された上面19とを有する。本実施形態において、第1保持部18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。上面19は、XY平面とほぼ平行である。本実施形態において、第1保持部18に保持された基板Pの表面と、上面19とは、ほぼ同一平面内に配置される(面一である)。
In FIG. 2, the
第2基板ステージ2は、基板Pをリリース可能に保持する第2保持部20と、第2保持部20の周囲に配置された上面21とを有する。本実施形態において、第2保持部20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。上面21は、XY平面とほぼ平行である。本実施形態において、第2保持部20に保持された基板Pの表面と、上面21とは、ほぼ同一平面内に配置される(面一である)。
The
また、本実施形態においては、制御装置11は、上面19と上面21とがほぼ同一平面内に配置されるように、第1,第2基板ステージ1,2の位置を調整することができる。
In the present embodiment, the
第1,第2保持部18,20のそれぞれは、所謂、ピンチャック機構を有する。第1保持部18は、第1基板ステージ1のチャック面22に配置され、基板Pの裏面を支持する複数の凸部23と、チャック面22において複数の凸部23の周囲に配置された第1周壁24と、第1周壁24の内側のチャック面22に設けられ、気体を吸引可能な複数の吸引口25とを備えている。基板Pの裏面と第1周壁24とチャック面22とで囲まれた空間の気体が吸引口25により吸引され、その空間が負圧になることによって、基板Pの裏面が凸部23に吸着保持される。また、吸引口25を用いる吸引動作が停止されることによって、第1保持部18より基板Pを外すことができる。第2保持部20は、第1保持部18と同等の構成を有し、基板Pをリリース可能に保持する。第2保持部20についての説明は省略する。
Each of the first and
本実施形態において、第1基板ステージ1は、基板Pの周囲に配置される第1プレート部材T1と、第1保持部18の周囲に配置され、第1プレート部材T1をリリース可能に保持する第3保持部26とを有する。第2基板ステージ2は、基板Pの周囲に配置される第2プレート部材T2と、第2保持部20の周囲に配置され、第2プレート部材T2をリリース可能に保持する第4保持部27とを有する。
In the present embodiment, the
第1プレート部材T1は、基板Pを配置可能な開口を有する。第3保持部26は、第1保持部18に保持された基板Pの周囲に第1プレート部材T1が配置されるように、第1プレート部材T1を保持する。第1保持部18は、第1プレート部材T1の開口の内側で、基板Pを保持する。第1保持部18に保持された基板Pの外側エッジと、第3保持部26に保持された第1プレート部材T1の開口の内側エッジとの間に、所定のギャップが形成される。第3保持部26は、第1プレート部材T1の表面とXY平面とがほぼ平行となるように、第1プレート部材T1を保持する。第1保持部18に保持された基板Pの表面と第3保持部26に保持された第1プレート部材T1の表面とは、ほぼ同一平面内に配置される。本実施形態において、第1基板ステージ1の上面19は、第3保持部26に保持された第1プレート部材T1の表面を含む。
The first plate member T1 has an opening in which the substrate P can be placed. The
第2プレート部材T2は、基板Pを配置可能な開口を有する。第4保持部27は、第2保持部20に保持された基板Pの周囲に第2プレート部材T2が配置されるように、第2プレート部材T2を保持する。第2保持部20は、第2プレート部材T2の開口の内側で、基板Pを保持する。第2保持部20に保持された基板Pの外側エッジと、第4保持部27に保持された第2プレート部材T2の開口の内側エッジとの間に、所定のギャップが形成される。第4保持部27は、第2プレート部材T2の表面とXY平面とがほぼ平行となるように、第2プレート部材T2を保持する。第2保持部20に保持された基板Pの表面と第4保持部27に保持された第2プレート部材T2の表面とは、ほぼ同一平面内に配置される。本実施形態において、第2基板ステージ2の上面21は、第4保持部27に保持された第2プレート部材T2の表面を含む。
The second plate member T2 has an opening in which the substrate P can be placed. The
第3,第4保持部26,27のそれぞれは、所謂、ピンチャック機構を有する。第3保持部26は、第1基板ステージ1のチャック面28において第1周壁24の周囲に形成された第2周壁29と、チャック面28において第2周壁29の周囲に形成された第3周壁30と、第2周壁29と第3周壁30との間のチャック面28に形成され、第1プレート部材T1の裏面を支持する複数の凸部31と、第2周壁29と第3周壁30との間のチャック面28に設けられ、気体を吸引可能な複数の吸引口32とを備えている。
Each of the third and fourth holding
第1プレート部材T1の裏面と第2周壁29と第3周壁30とチャック面28とで囲まれた空間の気体が吸引口32により吸引され、その空間が負圧になることによって、第1プレート部材T1の下面が凸部31に吸着保持される。また、吸引口32を用いる吸引動作が停止されることによって、第3保持部26よりプレート部材Tを外すことができる。第4保持部27は、第3保持部26と同等の構成を有し、第2プレート部材T2をリリース可能に保持する。第4保持部27についての説明は省略する。
The gas in the space surrounded by the back surface of the first plate member T1, the second
液浸部材10は、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を形成できる。液浸空間LSは、液体LQで満たされた部分(空間、領域)である。液浸部材10は、投影光学系PLの終端光学素子14の近傍に配置される。液浸部材10は、環状の部材である。液浸部材10は、露光光ELの光路の周囲に配置される。
The
本実施形態において、液浸部材10は、例えば米国特許出願公開第2007/0132976号明細書、あるいは欧州特許出願公開第1768170号明細書に開示されているような液浸部材であって、液体LQを供給する供給口33と、液体LQを回収する回収口34とを有する。液浸部材10は、終端光学素子14の射出面35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液浸空間LSを形成可能である。液浸部材10は、終端光学素子14と、露光光ELの照射位置EP(投影領域PR)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。液浸部材10は、物体と対向可能な下面36を有し、下面36と物体との間で液体LQを保持可能である。本実施形態において、照射位置EPに配置可能な物体は、照射位置EPに移動可能な物体を含む。本実施形態において、その物体は、第1,第2基板ステージ1,2、及び第1,第2基板ステージ1,2に保持された基板Pの少なくとも一つを含む。
In the present embodiment, the
少なくとも基板Pの露光時、終端光学素子14の射出面35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、一方側の終端光学素子14及び液浸部材10と他方側の基板Pとの間に液体LQが保持され、液浸空間LSが形成される。本実施形態においては、基板Pに露光光ELが照射されているとき、投影光学系PLの投影領域PRを含む基板Pの表面の一部の領域が液体LQで覆われるように液浸空間LSが形成される。液体LQの界面(メニスカス、エッジ)の少なくとも一部は、液浸部材10の下面36と基板Pの表面との間に形成される。すなわち、本実施形態の露光装置EXは、局所液浸方式を採用する。制御装置11は、供給口33を用いる液体LQの供給動作と並行して、回収口34を用いる液体LQの回収動作を実行することによって、一方側の終端光学素子14及び液浸部材10と他方側の基板P(物体)との間に、液体LQで液浸空間LSを形成可能である。
At least during exposure of the substrate P, the optical path of the exposure light EL emitted from the
図3は、本実施形態に係る第1,第2基板ステージ1,2の一例を示す平面図である。図3に示すように、基板Pは、露光対象領域である複数のショット領域Sを有する。ショット領域Sは、基板P上にマトリクス状に配置されている。 FIG. 3 is a plan view showing an example of the first and second substrate stages 1 and 2 according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the substrate P has a plurality of shot regions S that are exposure target regions. The shot areas S are arranged in a matrix on the substrate P.
本実施形態の露光装置EX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。本実施形態において、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。 The exposure apparatus EX 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 synchronously moving the mask M and the substrate P in a predetermined scanning direction. In the present embodiment, the scanning direction (synchronous movement direction) of the substrate P is the Y-axis direction, and the scanning direction (synchronous movement direction) of the mask M is also the Y-axis direction.
例えば、第1基板ステージ1(第1保持部18)に保持された基板Pのショット領域Sを露光するとき、制御装置11は、基板Pを保持した第1基板ステージ1を露光ステーションST1に配置する。制御装置11は、露光ステーションST1において、マスクステージ3及び第1基板ステージ1を制御して、基板Pを投影光学系PLの投影領域PR(終端光学素子14)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。これにより、基板Pのショット領域Sが露光光ELで露光され、マスクMのパターンの像が第1のショット領域Sに投影される。
For example, when exposing the shot region S of the substrate P held on the first substrate stage 1 (first holding unit 18), the
本実施形態において、制御装置11は、基板Pの複数のショット領域Sを順次露光する。例えば基板Pの第1のショット領域Sの露光が終了した後、制御装置11は、次の第2のショット領域Sの露光を開始するために、液浸空間LSを形成した状態で、基板Pの表面をX軸方向(あるいはXY平面内においてX軸方向に対して傾斜する方向)に移動する動作(ステッピング動作)を実行し、第2のショット領域Sを露光開始位置に移動する。そして、制御装置11は、第2のショット領域Sの露光を開始する。
In the present embodiment, the
制御装置11は、終端光学素子14(投影領域PR)に対してショット領域SをY軸方向に移動しながらそのショット領域Sを露光するスキャン露光動作と、そのショット領域Sの露光が終了した後、次のショット領域Sを露光開始位置に移動するためのステッピング動作とを繰り返しながら、基板Pの複数のショット領域を順次露光する。
The
同様に、第2基板ステージ2(第2保持部20)に保持された基板Pのショット領域Sを露光するとき、制御装置11は、基板Pを保持した第2基板ステージ2を露光ステーションST1に配置する。制御装置11は、露光ステーションST1において、第2基板ステージ2に保持されている基板Pの複数のショット領域Sを順次露光する。
Similarly, when exposing the shot region S of the substrate P held on the second substrate stage 2 (second holding unit 20), the
図3に示すように、本実施形態においては、上面19と上面21とは、ほぼ同じ形状であり、ほぼ同じ大きさである。本実施形態においては、第1基板ステージ1の上面19は、基板Pのショット領域Sの露光時に、X軸とほぼ平行であり、第1保持部18に保持された基板Pの中心に対して−Y側に配置されるエッジE1と、X軸とほぼ平行であり、基板Pの中心に対して+Y側に配置されるエッジE2と、Y軸とほぼ平行であり、基板Pの中心に対して+X側に配置されるエッジE3と、Y軸とほぼ平行であり、基板Pの中心に対して−X側に配置されるエッジE4と、エッジE1とエッジE3とを結ぶエッジE5と、エッジE2とエッジE4とを結ぶエッジE6とを有する。エッジE5,E6は、X軸(Y軸)と非平行且つ非垂直である。
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the
本実施形態において、エッジE1〜E6はそれぞれ直線である。本実施形態において、エッジE1(エッジE3)とエッジE5とがなす角度は、約135度であり、エッジE2(エッジE4)とエッジE6とがなす角度は、約135度である。なお、エッジE1とエッジE5とがなす角度、及びエッジE2とエッジE6とがなす角度は、135度でなくてもよい。また、本実施形態においては、エッジE1とエッジE5とがなす角度が、エッジE2とエッジE6とがなす角度と同じであるが、同じでなくてもよい。 In the present embodiment, each of the edges E1 to E6 is a straight line. In the present embodiment, the angle formed by the edge E1 (edge E3) and the edge E5 is about 135 degrees, and the angle formed by the edge E2 (edge E4) and the edge E6 is about 135 degrees. Note that the angle formed by the edge E1 and the edge E5 and the angle formed by the edge E2 and the edge E6 may not be 135 degrees. In the present embodiment, the angle formed between the edge E1 and the edge E5 is the same as the angle formed between the edge E2 and the edge E6, but it may not be the same.
また、第2基板ステージ2の上面21は、基板Pのショット領域Sの露光時に、X軸とほぼ平行であり、第2保持部20に保持された基板Pの中心に対して−Y側に配置されるエッジE7と、X軸とほぼ平行であり、基板Pの中心に対して+Y側に配置されるエッジE8と、Y軸とほぼ平行であり、基板Pの中心に対して+X側に配置されるエッジE9と、Y軸とほぼ平行であり、基板Pの中心に対して−X側に配置されるエッジE10と、エッジE7とエッジE9とを結ぶエッジE11と、エッジE8とエッジE10とを結ぶエッジE12とを有する。エッジE11,E12は、X軸(Y軸)と非平行且つ非垂直である。
Further, the
本実施形態において、エッジE7〜E12はそれぞれ直線である。本実施形態において、エッジE7(エッジE9)とエッジE11とがなす角度は、約135度であり、エッジE8(エッジE10)とエッジE12とがなす角度は、約135度である。なお、エッジE7とエッジE11とがなす角度、及びエッジE8とエッジE12とがなす角度は、135度でなくてもよい。また、本実施形態においては、エッジE7とエッジE11とがなす角度が、エッジE8とエッジE12とがなす角度と同じであるが、同じでなくてもよい。 In the present embodiment, the edges E7 to E12 are straight lines. In the present embodiment, the angle formed by the edge E7 (edge E9) and the edge E11 is about 135 degrees, and the angle formed by the edge E8 (edge E10) and the edge E12 is about 135 degrees. Note that the angle formed between the edge E7 and the edge E11 and the angle formed between the edge E8 and the edge E12 may not be 135 degrees. In the present embodiment, the angle formed between the edge E7 and the edge E11 is the same as the angle formed between the edge E8 and the edge E12, but it may not be the same.
次に、上述の構成を有する露光装置EXの動作の一例について、図3〜図7の模式図を参照して説明する。図3に示すように、例えば第1基板ステージ1が露光ステーションST1の第1領域15に配置されているときに、第2基板ステージ2が計測ステーションST2の第2領域16において所定の処理を実行する。本実施形態においては、第2領域16は、第1領域15の+Y側に離れて配置されている。
Next, an example of the operation of the exposure apparatus EX having the above-described configuration will be described with reference to the schematic diagrams of FIGS. As shown in FIG. 3, for example, when the
制御装置11は、第1領域15において、第1基板ステージ1の移動を制御して、第1保持部18に保持されている基板Pのショット領域Sを液体LQを介して順次露光する。第1保持部18に保持された基板Pのショット領域Sの露光は、終端光学素子14に対して第1基板ステージ1をエッジE5,E6と非平行且つ非垂直なY軸方向に移動しながら実行される。なお、本実施形態では、XY平面において、基板ステージ(1又は2)に保持された基板Pの複数のショット領域Sの露光中に、基板ステージ(1又は2)の上面(19又は21)が、第1領域15からはみ出ることはない。
The
また、第1基板ステージ1の第1保持部18に保持された基板Pの露光中に、制御装置11は、第2領域16において、第2基板ステージ2の移動を制御して、所定処理を実行する。所定の処理は、基板Pの交換処理、及び例えばアライメント系12を用いる計測処理を含む。なお、本実施形態では、XY平面において、上記所定処理の実行中に、基板ステージ(1又は2)の上面(19又は21)が、第2領域16からはみ出ることはない。
Further, during the exposure of the substrate P held by the
第1領域15において第1保持部18に保持された基板Pの露光が終了する前に、第2領域16における第2基板ステージ2の所定の処理が終了する。第2基板ステージ2の第2保持部20には、露光前の基板Pが保持される。制御装置11は、第1基板ステージ1が第1領域15に配置されているとき、第2基板ステージ2を第2領域16から第3領域17へ移動する。第3領域17は、第1領域15の−Y側に隣接して配置されている。
The predetermined processing of the
本実施形態においては、第1基板ステージ1の第1保持部18に保持された基板Pの露光中に、第2基板ステージ2が第2領域16から第3領域17へ移動する。制御装置11は、露光動作中の第1基板ステージ1の移動を妨げないように、例えば第1基板ステージ1に第2基板ステージ2が接触しないように、第2基板ステージ2を第2領域16から第3領域17へ移動する。
In the present embodiment, the
図4は、第1保持部18に保持された基板Pの複数のショット領域Sのうち、最後のショット領域Seの露光が終了した直後の状態を示す。図4に示すように、本実施形態において、制御装置11は、エッジE5に近い第1基板ステージ1上の基板Pのショット領域Seを最後に露光する。本実施形態においては、第1基板ステージ1上の基板Pの最後のショット領域Seの露光が終了する前に、第2領域16から第3領域17への第2基板ステージ2の移動が完了している。
FIG. 4 shows a state immediately after the exposure of the last shot region Se among the plurality of shot regions S of the substrate P held by the
制御装置11は、第1基板ステージ1上の基板Pの最後のショット領域Seの露光が終了した後、第2基板ステージ2上の基板Pの露光を開始するための動作を実行する。第2基板ステージ2上の基板Pの露光を開始するための動作は、第1基板ステージ1を第1領域15から第2領域16へ移動する動作と、その第1基板ステージ1の第1領域15から第2領域16への移動の少なくとも一部と並行して、第2基板ステージ2を第3領域17から第1領域15へ移動する動作とを含む。
The
すなわち、本実施形態においては、第2領域16から第3領域17への第2基板ステージ2の移動が終了し、第1基板ステージ1上の基板Pの最後のショット領域Seの露光が終了した後、第2基板ステージ2上の基板Pの最初のショット領域Sfの露光を開始するために、終端光学素子14の射出面35の少なくとも一部と第1基板ステージ1の上面19とが対向する第1状態から、終端光学素子14の射出面35の少なくとも一部と第2基板ステージ2の上面21とが対向する第2状態に変化するように、第1,第2基板ステージ1,2のそれぞれが移動する。
That is, in the present embodiment, the movement of the
本実施形態において、制御装置11は、エッジE12に近い第2基板ステージ2上の基板Pのショット領域Sfを最初に露光する。本実施形態においては、制御装置11は、第2基板ステージ2上の基板Pの最初に露光されるショット領域Sfと投影領域PR(照射位置EP)との距離が短くなるように、第2基板ステージ2を第3領域17へ移動している。
In the present embodiment, the
本実施形態においては、図4に示すように、制御装置11は、第1基板ステージ1の上面19(又は基板P)の少なくとも一部を終端光学素子14の射出面35及び液浸部材10の下面36と対向する位置に配置した状態で、エッジE5とエッジE12とを接近又は接触させる。この状態においては、照射位置EPと第2基板ステージ2上の基板Pの最初に露光されるショット領域Sfとの距離は十分に短い。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the
制御装置11は、エッジE5とエッジE12とを接近又は接触させた後、第1状態から第2状態へ変化するように、第1,第2基板ステージ1,2の移動を開始する。制御装置11は、第1状態が第2状態に変化する間に、エッジE5とエッジE12とが接近又は接触した状態を維持したまま、第1基板ステージ1と第2基板ステージ2とを移動する。
The
本実施形態においては、図5に示すように、制御装置11は、エッジE5とエッジE12とを接近又は接触させた状態が維持されるように、エッジE5及びエッジE12と交差する方向に、第1基板ステージ1と第2基板ステージ2とを移動する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the
本実施形態においては、エッジE5とエッジE12とを接近又は接触させた状態が維持されるように、エッジE5及びエッジE12に直交する方向、すなわちXY平面において、X軸及びY軸に対して45度傾斜した方向に、第1基板ステージ1と第2基板ステージ2とを移動する。なお、エッジE5及びエッジE12と交差する方向は、エッジE5及びエッジE12に直交する方向に限られない。
In the present embodiment, in order to maintain the state in which the edge E5 and the edge E12 are brought close to or in contact with each other, the direction perpendicular to the edge E5 and the edge E12, that is, the XY plane is 45 with respect to the X axis and the Y axis. The
これにより、第1状態が第2状態に変化する間に、上面19及び上面21の少なくとも一方と終端光学素子14の射出面35及び液浸部材10の下面36との間に形成される空間は、液体LQを保持することができる。
Thereby, the space formed between at least one of the
すなわち、制御装置11は、第1基板ステージ1及び第2基板ステージ2の少なくとも一方と終端光学素子14及び液浸部材10との間に液体LQを保持可能な空間を形成し続けるように、第1基板ステージ1(第1プレート部材T1)の上面19と第2基板ステージ2(第2プレート部材T2)の上面21とを接近又は接触させた状態で、第1基板ステージ1の上面19及び第2基板ステージ2の上面21の少なくとも一方と終端光学素子14の射出面35及び液浸部材10の下面36とを対向させつつ、終端光学素子14に対して、第1基板ステージ1と第2基板ステージ2とをガイド面8上で、エッジE5,E12と交差する方向に同期移動させる。これにより、液体LQの漏出が抑制されつつ、第1基板ステージ1の上面19から第2基板ステージ2の上面21へ液体LQの液浸空間LSが移動可能である。
That is, the
そして、第2状態においては、第2基板ステージ2が第1領域15に配置される。第2基板ステージ2が第1領域15に配置され、液体LQが終端光学素子14及び液浸部材10と第2基板ステージ2との間に保持された後、図6に示すように、制御装置11は、第1基板ステージ1と第2基板ステージ2とを離し、第1基板ステージ1を第2領域16へ移動する。
In the second state, the
制御装置11は、終端光学素子14及び液浸部材10と基板P(第2基板ステージ2)との間に液体LQで液浸空間LSを形成する。制御装置11は、第1領域15において、第2基板ステージ2の移動を制御して、第2保持部20に保持されている基板Pのショット領域Sを液体LQを介して順次露光する。第2保持部20に保持された基板Pのショット領域Sの露光は、終端光学素子14に対して第2基板ステージ2をエッジE11,E12と非平行且つ非垂直なY軸方向に移動しながら実行される。
The
露光後の基板Pを保持した第1基板ステージ1は、第1領域15から第2領域16へ移動した後、その第2領域16において所定の処理を実行する。所定の処理は、基板Pの交換処理、及び計測処理を含む。制御装置11は、露光後の基板Pを保持した第1基板ステージ1を第2領域16の基板交換位置RPに移動して、露光後の基板Pを第1基板ステージ1からアンロードする動作、及び露光前の基板Pを第1基板ステージ1にロードする動作を含む基板Pの交換処理を実行する。また、制御装置11は、第2領域16において、第1基板ステージ1に保持された露光前の基板Pの計測処理を実行する。
The
第2領域16における第1基板ステージ1の所定の処理が終了した後、制御装置11は、第2基板ステージ2が第1領域15に配置されている状態で、第1基板ステージ1を第2領域16から第3領域17へ移動する。
After the predetermined processing of the
制御装置11は、第2基板ステージ2上の基板Pの最後のショット領域Seの露光が終了した後、第1基板ステージ1上の基板Pの最初のショット領域Sfの露光を開始するための動作を開始する。図7に示すように、本実施形態において、制御装置11は、エッジE6に近い第1基板ステージ1上の基板Pのショット領域Sfを最初に露光する。本実施形態においては、第1基板ステージ1上の基板Pの最初に露光されるショット領域Sfと投影領域PR(照射位置EP)との距離が短くなるように、第2領域16から第3領域17への第1基板ステージ1の移動が実行されている。
The
制御装置11は、上述の動作と同様に、終端光学素子14の射出面35の少なくとも一部と第2基板ステージ2の上面21とが対向する第2状態から、終端光学素子14の射出面35の少なくとも一部と第1基板ステージ1の上面19とが対向する第1状態に変化するように、エッジE11とエッジE6とを接近又は接触させつつ、エッジE11及びエッジE6に交差する方向に第1,第2基板ステージ1,2を移動する。
Similarly to the above-described operation, the
本実施形態においては、エッジE6とエッジE11とを接近又は接触させた状態が維持されるように、エッジE6及びエッジE11に直交する方向、すなわちXY平面において、X軸及びY軸に対して45度傾斜した方向に、第1基板ステージ1と第2基板ステージ2とを移動する。なお、エッジE5及びエッジE12と交差する方向は、エッジE5及びエッジE12に直交する方向に限られない。
In the present embodiment, in order to maintain the state in which the edge E6 and the edge E11 are close to or in contact with each other, the direction orthogonal to the edge E6 and the edge E11, that is, the XY plane, is 45 with respect to the X axis and the Y axis. The
これにより、液体LQの漏出が抑制されつつ、第2基板ステージ2の上面21から第1基板ステージ1の上面19へ液体LQの液浸空間LSが移動可能である。
Thereby, the immersion space LS of the liquid LQ can be moved from the
第1基板ステージ1が第1領域15に配置され、液体LQが終端光学素子14及び液浸部材10と第1基板ステージ1との間に保持された後、制御装置11は、第1基板ステージ1と第2基板ステージ2とを離し、第2基板ステージ2を第2領域16へ移動する。制御装置11は、第1領域15において第1基板ステージ1上の基板Pの露光を実行する。第2基板ステージ2は、第2領域16において所定の処理を実行する。以下、同様の処理が繰り返される。
After the
以上説明したように、本実施形態によれば、上面19,21のそれぞれにエッジE5,E12を設け、第1状態から第2状態へ変化させる際、エッジE5とエッジE12とが接近又は接触した状態を維持するように、第1,第2基板ステージ1,2を移動するようにしたので、第1基板ステージ1上の基板Pの最後のショット領域Seの露光終了後、第2基板ステージ2上の基板Pの最初に露光されるショット領域Sfを照射位置EPに配置するまでの第1,第2基板ステージ1,2の移動距離、及び移動時間を短くすることができる。同様に、上面19,21のそれぞれにエッジE6,E11を設け、第2状態から第1状態へ変化させる際、エッジE6とエッジE11とが接近又は接触した状態を維持するように、第1,第2基板ステージ1,2を移動するようにしたので、第2基板ステージ2上の基板Pの最後のショット領域Seの露光終了後、第1基板ステージ1上の基板Pの最初に露光されるショット領域Sfを照射位置EPに配置するまでの第1,第2基板ステージ1,2の移動距離、及び移動時間を短くすることができる。したがって、スループットの低下を抑制でき、デバイスの生産性の低下を抑制できる。
As described above, according to the present embodiment, the edges E5 and E12 are provided on the
また、本実施形態においては、第1領域15に第1基板ステージ1(又は第2基板ステージ2)が配置されている間に、第2領域16において所定の処理を実行した第2基板ステージ2(又は第1基板ステージ1)を第3領域17に移動するようにしたので、第1領域15において第1基板ステージ1上(又は第2基板ステージ2上)の基板Pの最後のショット領域Seの露光が終了した時点から、第2基板ステージ2上(又は第1基板ステージ1上)の基板Pの最初のショット領域Sfの露光が開示される時点までの時間を短くすることができる。したがって、スループットの低下を抑制でき、デバイスの生産性の低下を抑制できる。
Further, in the present embodiment, the
なお、本実施形態においては、第1保持部18(又は第2保持部20)に保持された基板Pの露光が終了する前に、第2領域16から第3領域17への第2基板ステージ2(又は第1基板ステージ1)の移動が終了することとしたが、例えば第2領域16から第3領域17への第2基板ステージ2(又は第1基板ステージ1)の移動中に、第1保持部18(又は第2保持部20)に保持されている基板Pの露光が終了してもよいし、第2領域16から第3領域17への第2基板ステージ2(又は第1基板ステージ1)の移動が開始される前に、第1保持部18(又は第2保持部20)に保持されている基板Pの露光が終了してもよい。
In the present embodiment, the second substrate stage from the
<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.
図8は、第2実施形態に係る第1,第2基板ステージ1B,2Bの一例を示す平面図である。本実施形態に係る第1,第2基板ステージ1B,2Bの上面19B,21Bは、X軸(Y軸)と非平行且つ非垂直なエッジを有さない。第1,第2基板ステージ1B,2Bを用いる場合においても、第1基板ステージ1Bが第1領域15に配置されているときに、第2基板ステージ2Bを第2領域16から第3領域17へ移動することによって、スループットの低下を抑制できる。また、第1基板ステージ1B上の基板Pのショット領域Seの露光終了後、第2基板ステージ2B上の基板Pのショット領域Sfの露光を開始する際、図8に示すように、第2基板ステージ2B上の基板Pの最初に露光されるショット領域Sfと照射位置EPとの距離が短くなるように、第2基板ステージ2Bを第3領域17に移動することによって、スループットの低下を抑制できる。図8に示す例では、制御装置11は、第2基板ステージ2B上の基板Pの最初に露光されるショット領域Sfと照射位置EPとの距離が短くなるように、第1基板ステージ1と第2基板ステージ2とのX軸方向に関する位置をずらし、上面19BのエッジE1の一部と、上面21BのエッジE8とを接近又は接触させた状態で、第1,第2基板ステージ1B,2Bを移動する。
FIG. 8 is a plan view showing an example of the first and
なお、上述の第1、第2実施形態において、第1領域15と第2領域16とがY軸方向において一部重複してもよいし、及び/又は第1領域15と第3領域17とがY軸方向において一部重複してもよい。
In the first and second embodiments described above, the
なお、上述の第1,第2実施形態においては、基板Pを保持して移動する基板ステージが2つ配置されている場合を例にして説明したが、基板ステージが3つ以上配置されてもよい。平面モータを含む駆動システムを用いることにより、各基板ステージを円滑に移動させることができる。 In the first and second embodiments described above, the case where two substrate stages that hold and move the substrate P are described as an example, but three or more substrate stages may be disposed. Good. By using a driving system including a planar motor, each substrate stage can be moved smoothly.
また、例えば米国特許第6897963号明細書等に開示されているように、基板を保持せずに、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をガイド面8上で移動させてもよい。
Further, as disclosed in, for example, US Pat. No. 6,897,963, etc., a measurement stage on which a reference member on which a reference mark is formed and / or various photoelectric sensors are mounted without holding a substrate is provided on a
なお、上述の第1,第2実施形態においては、液体LQとして水を用いたが、水以外の液体であってもよい。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等を用いることもできる。 In the first and second embodiments described above, water is used as the liquid LQ, but a liquid other than water may be used. For example, hydrofluoroether (HFE), perfluorinated polyether (PFPE), fomblin oil, or the like can be used as the liquid LQ.
なお、上述の実施形態の基板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 the above-described embodiment, 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 (reticle) used in an exposure apparatus ( Synthetic quartz, silicon wafer) or the like is applied.
露光装置EX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 EX, 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 Can be applied to a step-and-repeat type projection exposure apparatus (stepper) in which the pattern of the mask M is collectively exposed while the substrate P is stationary 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。 Furthermore, 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 while 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、例えば対応米国特許第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。また、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 on the substrate is obtained by one scanning exposure. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that performs double exposure of a region almost simultaneously. The present invention can also be applied to proximity type exposure apparatuses, mirror projection aligners, and the like.
露光装置EX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 EX is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element that exposes a semiconductor element pattern on the substrate P, but an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display element or a display, a thin film magnetic head, an image sensor (CCD). ), An exposure apparatus for manufacturing a micromachine, a MEMS, a DNA chip, a reticle, a 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てもよい。 In each of the above-described embodiments, the 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 You may use the encoder system which detects this. In this case, it is good also as a hybrid system provided with both an interferometer system and an encoder system.
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、米国特許第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 with 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。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。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。 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). 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. As a self-luminous type 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) And a plasma display panel (PDP).
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. However, 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、本実施形態の露光装置EX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 EX of the present embodiment maintains various mechanical subsystems including the respective constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Manufactured by assembling. 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9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、マスクからの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. 9, 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、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、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. Some components may not be used. In addition, as long as permitted by law, the disclosure 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…第1基板ステージ、2…第2基板ステージ、8…ガイド面、9…駆動システム、14…終端光学素子、15…第1領域、16…第2領域、17…第3領域、18…第1保持部、19…上面、20…第2保持部、21…上面、26…第3保持部、27…第4保持部、35…射出面、E1〜E12…エッジ、EL…露光光、EP…照射位置、EX…露光装置、LQ…液体、M…マスク、P…基板、RP…基板交換位置、S…ショット領域、T1…第1プレート部材、T2…第2プレート部材
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記露光光を射出する光学部材と、
基板を保持する第1保持部と、該第1保持部の周囲の少なくとも一部に配置された第1面とを有し、所定面上を基板を保持して移動可能な第1部材と、
基板を保持する第2保持部と、該第2保持部の周囲の少なくとも一部に配置された第2面とを有し、前記所定面上を基板を保持して移動可能な第2部材と、を備え、
前記第1面は、第1エッジを有し、
前記第2面は、第2エッジを有し、
前記第1保持部に保持された基板の少なくとも1つのショット領域の露光は、前記光学部材に対して前記第1部材を前記第1エッジと非平行且つ非垂直な第1方向に移動しながら実行され、
前記第2保持部に保持された基板の少なくとも1つのショット領域の露光は、前記光学部材に対して前記第2部材を前記第2エッジと非平行且つ非垂直な第2方向に移動しながら実行され、
前記光学部材の射出面の少なくとも一部と前記第1面とが対向する第1状態が、前記光学部材の射出面の少なくとも一部と前記第2面とが対向する第2状態に変化する間に、前記第1エッジと前記第2エッジとを接近又は接触させた状態が維持されるように前記第1部材と前記第2部材とを移動する露光装置。 An exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light through a liquid,
An optical member for emitting the exposure light;
A first member having a first holding part for holding the substrate and a first surface arranged at least in a part of the periphery of the first holding part, and capable of moving while holding the substrate on a predetermined surface;
A second holding part that holds the substrate, and a second member that is disposed on at least a part of the periphery of the second holding part, and a second member that is movable while holding the substrate on the predetermined surface; With
The first surface has a first edge;
The second surface has a second edge;
Exposure of at least one shot region of the substrate held by the first holding unit is performed while moving the first member in a first direction that is non-parallel to and non-perpendicular to the first edge with respect to the optical member. And
Exposure of at least one shot region of the substrate held by the second holding unit is performed while moving the second member relative to the optical member in a second direction that is non-parallel and non-perpendicular to the second edge. And
While the first state in which at least a part of the emission surface of the optical member faces the first surface changes to the second state in which at least a part of the emission surface of the optical member faces the second surface And an exposure apparatus that moves the first member and the second member so that the state in which the first edge and the second edge are brought close to or in contact with each other is maintained.
前記第1エッジと前記第2エッジとを接近又は接触させた状態が維持されるように、前記第1エッジ及び前記第2エッジと交差する方向に、前記第1部材と前記第2部材とを移動する請求項1記載の露光装置。 Each of the first edge and the second edge is a straight line,
The first member and the second member in a direction intersecting the first edge and the second edge so that the state in which the first edge and the second edge are brought close to or in contact with each other is maintained. The exposure apparatus according to claim 1, which moves.
前記第1部材が前記第1領域内に配置されているとき、前記第2部材を前記第2領域から前記第3領域へ移動する請求項1〜3のいずれいか一項記載の露光装置。 Each of the first member and the second member includes a first region including an irradiation position of the exposure light, a second region including a substrate replacement position and disposed on one side of the first region, and the first region Movable on a predetermined surface having a third region arranged on the other side,
The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the second member is moved from the second region to the third region when the first member is disposed in the first region.
前記第2部材上の基板の最初に露光されるショット領域と前記照射位置との距離が短くなるように、前記第2部材を前記第3領域へ移動する請求項4〜8のいずれか一項記載の露光装置。 Multiple shot areas of the substrate are exposed sequentially,
The said 2nd member is moved to the said 3rd area | region so that the distance of the shot area | region exposed first of the board | substrate on the said 2nd member and the said irradiation position may become short. The exposure apparatus described.
前記第2部材は、前記第2保持部の周囲に配置され、第2プレート部材を保持する第4保持部を有し、
前記第1面は、前記第3保持部に保持された前記第1プレート部材の表面を含み、
前記第2面は、前記第4保持部に保持された前記第2プレート部材の表面を含む請求項1〜9のいずれか一項記載の露光装置。 The first member has a third holding part that is disposed around the first holding part and holds the first plate member,
The second member is disposed around the second holding part, and has a fourth holding part for holding the second plate member,
The first surface includes a surface of the first plate member held by the third holding portion,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the second surface includes a surface of the second plate member held by the fourth holding unit.
前記第1エッジに近い前記第1部材上の基板のショット領域を最後に露光し、
前記第2エッジに近い前記第2部材上の基板のショット領域を最初に露光する請求項1〜10のいずれか一項記載の露光装置。 Multiple shot areas of the substrate are exposed sequentially,
Finally exposing a shot area of the substrate on the first member close to the first edge;
The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein a shot region of the substrate on the second member close to the second edge is first exposed.
前記露光光を射出する光学部材と、
基板を保持する第1保持部を有し、前記露光光の照射位置を含む第1領域、基板交換位置を含み前記第1領域の一側に配置される第2領域、及び前記第1領域の他側に配置される第3領域を有する所定面上を基板を保持して移動可能な第1部材と、
基板を保持する第2保持部を有し、前記所定面上を基板を保持して移動可能な第2部材と、を備え、
前記第1部材が前記第1領域に配置されているとき、前記第2部材を前記第2領域から前記第3領域へ移動する露光装置。 An exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light,
An optical member for emitting the exposure light;
A first holding part for holding a substrate; a first area including the exposure light irradiation position; a second area including a substrate replacement position and disposed on one side of the first area; and A first member movable while holding a substrate on a predetermined surface having a third region arranged on the other side;
A second member having a second holding part for holding the substrate, and capable of moving while holding the substrate on the predetermined surface,
An exposure apparatus that moves the second member from the second region to the third region when the first member is disposed in the first region.
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 claim 1;
Developing the exposed substrate; and a device manufacturing method.
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JP2015053409A (en) * | 2013-09-09 | 2015-03-19 | キヤノン株式会社 | Exposure apparatus, manufacturing method of device using the device |
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