JP2011091070A - 保持部材、ステージ装置、反射部材、反射装置、測定装置、露光装置、デバイス製造方法、板状部材の表面の形状を変える方法、露光方法、反射面の形状を変える方法、測定方法 - Google Patents
保持部材、ステージ装置、反射部材、反射装置、測定装置、露光装置、デバイス製造方法、板状部材の表面の形状を変える方法、露光方法、反射面の形状を変える方法、測定方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】
処理不良を抑制できる保持部材を提供すること。
【解決手段】
基板ステージ2の内部には、中空空間S1が設けられている。中空空間S1の圧力は、圧力調整システム7により調整可能である。
【選択図】図4
処理不良を抑制できる保持部材を提供すること。
【解決手段】
基板ステージ2の内部には、中空空間S1が設けられている。中空空間S1の圧力は、圧力調整システム7により調整可能である。
【選択図】図4
Description
本発明は、保持部材、ステージ装置、反射部材、反射装置、測定装置、露光装置、デバイス製造方法、板状部材の表面の形状を変える方法、露光方法、反射面の形状を変える方法、測定方法に関する。
フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置は、マスクを露光光で照明し、そのマスクを介した露光光で基板を露光する。基板には、マスクのパターンを投影するショット領域が設けられている。露光装置は、特許文献1に開示されているような、基板を保持するステージ装置を備え、露光光で基板を露光する。
米国特許出願公開第2006−0103832号
板状部材に所定の処理をする場合、板状部材が変形すると、所定の処理が困難となり、処理不良が発生する可能性がある。
本発明の態様は、板状部材の変形等に起因する処理不良の発生を抑制できる、保持部材、ステージ装置、及び板状部材の表面の形状を変える方法を提供することを目的とする。
また、露光光で基板を露光する場合、基板が変形すると、基板に形成されるパターンに欠陥が生じる等、露光不良が発生する可能性がある。その結果、不良デバイスが発生する可能性がある。
本発明の態様は、基板の変形等に起因する露光不良の発生を抑制できる、ステージ装置、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、不良デバイスの発生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。
また、マスクを介した露光光で基板を露光する場合、マスクと基板の少なくとも一方が変形すると、基板に形成されるパターンに欠陥が生じる等、露光不良が発生する可能性がある。その結果、不良デバイスが発生する可能性がある。
本発明の態様は、マスクと基板の少なくとも一方の変形等に起因する露光不良の発生を抑制できる、ステージ装置、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、不良デバイスの発生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。
光ビームを反射面で反射する場合、反射面が変形すると、所望の反射が困難となり、反射不良が発生する可能性がある。
本発明の態様は、反射面の変形等に起因する反射不良を抑制できる、反射部材、反射装置、及び反射面の形状を変える方法を提供することを目的とする。
また、光ビームで移動可能な可動部材の位置を測定する場合、反射面が変形すると、可動部材の位置の測定に誤差が生じる等、測定不良が発生する可能性がある。
本発明の態様は、反射面の変形等に起因する測定不良を抑制できる、測定装置、及び測定方法を提供することを目的とする。
本発明の第1の態様に従えば、板状部材の表面を所定面と平行になるように保持する保持部材であって、板状部材の被支持面を支持する第1支持部と、被支持面において、第1支持部と異なる位置を支持する第2支持部と、内部に設けられる中空空間と、を備え、中空空間の圧力を変えることで、所定面に対して垂直な方向に、板状部材を支持する第1支持部と第2支持部との相対位置を異ならせ、板状部材の表面の形状を変える保持部材を提供する。
本発明の第2の態様に従えば、第1の態様の保持部材と、中空空間の圧力を変える第1装置を備えるステージ装置を提供する。
本発明の第3の態様に従えば、マスクのパターンの像を基板に投影する投影光学系を含む露光装置であって、第2の態様のステージ装置を備える露光装置を提供する。
本発明の第4の態様に従えば、入射する光ビームを反射する反射面を含む反射部材であって、内部に設けられる中空空間を備え、中空空間の圧力を変えることで、入射する光ビームと交差する面に対して垂直な方向に、反射面の第1位置と、第1位置とは異なる第2位置との相対位置を異ならせ、反射面の形状を変える反射部材を提供する。
本発明の第5の態様に従えば、第4の態様の反射部材と、中空空間の圧力を変える第1装置とを備える反射装置を提供する。
本発明の第6の態様に従えば、第5の態様の反射装置を移動可能な可動部材に備え、反射面にビーム光を照射することで、可動部材の位置を測定する測定装置を提供する。
本発明の第7の態様に従えば、第5の態様の反射装置と、反射面にビーム光を導く導光部材を備える移動可能な可動部材とを備え、反射面にビーム光を照射することで、可動部材の位置を測定する測定装置を提供する。
本発明の第8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、第6の態様又は第7の態様の測定装置を備える露光装置を提供する。
本発明の第9の態様に従えば、第3の態様の露光装置又は第8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を提供する
本発明の第10の態様に従えば、板状部材の表面の形状を変える方法であって、板状部材の被支持面の異なる位置を支持する第1支持部と第2支持部とを含む保持部材で板状部材を所定面と平行になるように支持すること、保持部材の内部に設けられる中空空間の圧力を変え、所定面に対して垂直な方向に、板状部材を支持する第1支持部と第2支持部との相対位置を異ならせ、板状部材の表面の形状を変えることとを含む板状部材の表面の形状を変える方法を提供する。
本発明の第10の態様に従えば、板状部材の表面の形状を変える方法であって、板状部材の被支持面の異なる位置を支持する第1支持部と第2支持部とを含む保持部材で板状部材を所定面と平行になるように支持すること、保持部材の内部に設けられる中空空間の圧力を変え、所定面に対して垂直な方向に、板状部材を支持する第1支持部と第2支持部との相対位置を異ならせ、板状部材の表面の形状を変えることとを含む板状部材の表面の形状を変える方法を提供する。
本発明の第11の態様に従えば、第10の態様の板状部材の表面の形状を変える方法で、変えた板状部材の表面に、マスクのパターンの像を投影することによって、板状部材を露光すること、を含む露光方法を提供する。
本発明の第12の態様に従えば、第10の態様の板状部材の表面の形状を変える方法で、変えた板状部材の表面を介した露光光を、基板に投影することによって、基板を露光すること、を含む露光方法を提供する
本発明の第13の態様に従えば、入射する光ビームを反射する反射面の形状を変える方法であって、反射面を含む反射部材の内部に設けられる中空空間の圧力を変え、入射する光ビームと交差する面に対して垂直な方向に、反射面の第1位置と、第1位置とは異なる第2位置との相対位置を異ならせ、反射面の形状を変えること、を含む反射面の形状を変える方法を提供する。
本発明の第13の態様に従えば、入射する光ビームを反射する反射面の形状を変える方法であって、反射面を含む反射部材の内部に設けられる中空空間の圧力を変え、入射する光ビームと交差する面に対して垂直な方向に、反射面の第1位置と、第1位置とは異なる第2位置との相対位置を異ならせ、反射面の形状を変えること、を含む反射面の形状を変える方法を提供する。
本発明の第14の態様に従えば、第13の態様の反射面の形状を変える方法で、変えた反射面に光ビームを照射し、反射面を備える移動可能な可動部材の位置を測定する測定方法を提供する。
本発明の第15の態様に従えば、第13の態様の反射面の形状を変える方法で、変えた反射面に、移動可能な可動部材の導光部材を介して光ビームを照射し、可動部材の位置を測定する測定方法を提供する。
本発明によれば、処理不良の発生を抑制できる。本発明によれば、露光不良の発生を抑制できる。本発明によれば、不良デバイスの発生を抑制できる。本発明によれば、反射不良の発生を抑制できる。本発明によれば、測定不良の発生を抑制できる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をX軸方向、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向のそれぞれと直交する方向(すなわち鉛直方向)をZ軸方向とする。また、X軸、Y軸、及びZ軸まわりの回転(傾斜)方向をそれぞれ、θX、θY、及びθZ方向とする。
(第1実施形態)
図1は、本実施形態に係る露光装置EXの一例を示す図である。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1と、基板Pを保持して移動可能な基板ステージ2と、マスクステージ1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ELで照明されたマスクMのパターンの像を基板ステージ2に保持されている基板Pに投影する投影光学系PLと、を備えている。
図1は、本実施形態に係る露光装置EXの一例を示す図である。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1と、基板Pを保持して移動可能な基板ステージ2と、マスクステージ1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ELで照明されたマスクMのパターンの像を基板ステージ2に保持されている基板Pに投影する投影光学系PLと、を備えている。
本実施形態において、露光装置EXは、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・リピート方式である。
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。本実施形態において、マスクMは、例えばガラス板等の透明板にクロム等の遮光膜を用いて所定のパターンが形成された透過型マスクである。この透過型マスクは、遮光膜でパターンが形成されるバイナリーマスクに限られず、例えばハーフトーン型、あるいは空間周波数変調型などの位相シフトマスクも含む。
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露光光ELで照明する。本実施形態においては、露光光ELとして、ArFエキシマレ−ザ光を用いる。
マスクステ−ジ1は、マスクMの裏面Mb(パターン形成面)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−ジ1は、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。マスクステージ1の位置情報は、レーザ干渉計を含む第1レーザ干渉計システム6で計測(測定)される。第1レーザ干渉計システム6は、マスクステージ1の配置された計測ミラー6aを用いて、マスクステージ1の位置情報を計測可能である。また、マスクステージ1に保持されたマスクMの裏面Mbの位置情報が、フォーカス・レベリング検出システム(不図示)に検出される。
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−ンの像を所定の投影倍率で投影する。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または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。
基板ステ−ジ2は、基板Pの表面Pa(露光面)とXY平面とがほぼ平行となるように、基板Pを保持可能である。基板ステ−ジ2は、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。
基板ステージ2の位置情報は、レーザ干渉計を含む第2レーザ干渉計システム3で計測される。第2レーザ干渉計システム3は、基板ステージ2に配置された計測ミラーKを用いて、基板ステージ2の位置情報を計測(測定)可能である。また、基板ステージ2に保持された基板Pの表面Paの位置情報が、フォーカス・レベリング検出システム(不図示)に検出される。また、基板ステージ2に保持された基板Pの表面Paの形状が、測定装置Aにより検出される。
本実施形態において、基板Pは、デバイスを製造するための円形の基板であり、感光材(フォトレジスト)Rgの膜を含む。
次に、図2および図3を参照しながら、本実施形態に係る基板ステージ2に関して説明する。図2は、本実施形態に係る基板ステージ2を上方(+Z側)から見た平面図である。図3は、本実施形態に係る基板ステージ2の側面を示す図である。図3は、図2において−X側の側面を図示している。なお、図2において、後述する第1ピン部材P1を図示していない。
本実施形態において、基板ステージ2は、ステージ本体STと計測ミラーKとを含む。
本実施形態において、ステージ本体STは、図2に示すように、XY平面において、矩形であり、図3に示すように、Z軸方向において厚さを有するプレート状の部材である。ステージ本体STは、表面STaと、側面STbと、基板Pを保持する基板保持部5と、ステージ本体STの内部に設けられる中空空間S1とを含む。基板保持部5は、図2に示すように、XY平面において、ステージ本体STの表面STaにほぼ中央に形成された円形部分である。また、本実施形態において、基板保持部5は、基板Pの表面PaとXY平面とがほぼ平行となるように、基板Pを脱着可能に保持することができる。中空空間S1に関しては、後述する。ステージ本体STは、基板ステージ2にステージ本体STが脱着可能に支持されていても構わない。
次に、図2および図4を参照しながら、ステージ本体STに設けられた基板保持部5に関して説明する。なお、図4は、図2のA−Bに沿った基板ステージ2の側断面図である。
本実施形態において、基板保持部5は、第1リム部R1と、第1リム部R1に囲まれたチャック面5aと、チャック面5aに設けられた吸引口4と、チャック面5aに設けられた第1ピン部材P1とを含む。
本実施形態において、基板保持部5は、第1リム部R1と、第1リム部R1に囲まれたチャック面5aと、チャック面5aに設けられた吸引口4と、チャック面5aに設けられた第1ピン部材P1とを含む。
第1リム部R1は、図2に示すように、円形の環状である。第1リム部R1は、裏面Pbと接触(支持)する接触面R1aと、チャック面5aの周囲に設けられた内側側面R1bと、外側側面R1cとを含む。本実施形態において、第1リム部R1の周囲の表面STaとチャック面5aとはほぼ同一面内に配置されており、第1リム部R1は、チャック面5aおよび表面STaに対して凸状に形成されている。本実施形態において、基板保持部5では、第1リム部R1(内側側面R1b)と、第1リム部R1の内側に設けられたチャック面5aとで、凹部を形成している。
内側側面R1bは、チャック面5aの外縁に沿って環状に形成され、Z軸方向とほぼ平行にチャック面5aから接触面R1aまで延びている。内側側面R1bは、XY平面において、チャック面5aを囲み、内側側面R1bの内部にチャック面5aが設けられている。外側側面R1cは、円形の環状に内側側面R1bの周囲に形成され、Z軸方向とほぼ平行に、表面STaから接触面R1aまで延びている。本実施形態において、基板保持部5の外縁は、第1リム部R1の外側側面R1cで画定される。チャック面5aには、裏面Pbを支持する複数の第1ピン部材P1が配置されている。
第1ピン部材P1は、チャック面5aに対して凸状に形成されている。第1ピン部材P1は、表面P1aを含む。XY平面において、第1ピン部材P1の外形(断面形状)は、円形である。チャック面5aは、第1ピン部材に支持される基板Pの裏面Pbと対向する。チャック面5aは、XY平面とほぼ平行に延びている。すなわち、チャック面5aは、平坦である。また、基板保持部5は、チャック面5aに設けられ、チャック面5aの中心から、3方向に、放射状に4個の吸引口が配置されている。
基板保持部5は、12個の吸引口4を含む。吸引口4のそれぞれは、ステージ本体STの内部に設けられ、Z軸方向とほぼ平行に延びる吸引流路4aと連通する。吸引流路4aは、図4に示すように、吸引ポンプを含む真空システム8と接続可能である。なお、吸引口4は12個に限られず、1個であってもよい。
基板保持部5に基板Pが載置された状態において、図4に示すように、基板Pの裏面Pbと内側側面R1bとチャック面5aとで囲まれた第2空間S2が形成される。また、図4に示すように、裏面Pbとチャック面5aとの間には、ギャップが形成される。基板保持部5に保持される基板Pの裏面Pbの少なくとも一部と第1ピン部材P1(表面P1a)とが接触する。上述したように、吸引口4は、吸引流路4aを介して真空システム8に接続可能である。
したがって、真空システム8は、第2空間S2の気体を吸引口4を介し吸引(排気)することが可能である。すなわち、真空システム8を動作させることによって、基板保持部5の第1リム部R1と第1ピン部材P1上に基板Pが保持される。基板保持部5の第1リム部R1と第1ピン部材P1上に、基板Pの表面Paが、図4においてXY平面と平行になるように保持される。基板Pの裏面Pbにおいて、複数の第1ピン部材P1がそれぞれ異なる場所を保持(支持)している。真空システム8による吸引動作を停止することにより、基板保持部5から基板Pを外すことが可能になる。なお、基板保持部5は、基板Pの表面PaをXY平面とは異なる平面と平行になるように保持しても構わない。
次に、図4および図5を参照しながら、ステージ本体STの内部に設けられる複数の中空空間S1に関して説明する。図5は、本実施形態に係る一つの第1ピン部材P1と一つの中空空間S1の位置関係を表す図である。図5においては、図4においてZ軸方向の位置が異なる第1ピン部材P1と中空空間S1とを、同一の平面に図示している。
本実施形態において、中空空間S1は、図4に示すように、チャック面5aに配置される複数の第1ピン部材P1のそれぞれの−Z軸方向に、チャック面5aと後述する上面S1aとが第1距離D1離れるように中空空間S1が一つ設けられている。すなわち、第1ピン部材P1と同じ数の中空空間S1が設けられている。中空空間S1は、図4に示すようにXZ平面において、矩形である。中空空間S1は、図5に示すようにXY平面において、円形である。中空空間S1は、円柱状に設けられている。中空空間S1は、上面S1aと、内壁S1bと、底面S1cと、底面S1cに設けられた調整口S1dとを含む。上面S1aの外形は、円形である。
上面S1aの外形は、図5に示すように、一つのチャック面5aにおける第1ピン部材の断面の外形よりも大きい。内壁S1bは、上面S1aから底面S1cまでZ軸方向とほぼ並行に延びている。内壁S1bのXY平面における外形は、円形である。底面S1cは、XY平面とほぼ平行であり、底面S1cは円形である。底面S1cに1個の調整口S1dが設けられている。調整口S1dは、ステージSTの内部に設けられ、Z軸方向とほぼ平行に延びている調整流路7aと接続可能である。
調整流路7aは、基板ステージ2が備える吸引ポンプおよび供給ポンプを含む圧力調整システム7と接続可能である。圧力調整システム7は、ステージ本体STの内部に設けられる複数の中空空間S1のそれぞれの圧力を独立して調整する(変える)ことが可能である。圧力調整システム7の動作に関しては、後述する。なお、中空空間S1のそれぞれに異なる圧力調整システム7を接続しても構わない。なお,中空空間S1の形状は、円柱状に限られず、直角柱状でも構わない。また、一つの第1ピン部材P1に、一つの中空空間S1を設けたが、これに限られず、例えば、一つの第1ピン部材P1に、複数の中空空間S1を設けても構わない。なお、上面S1aの外形は、一つの第1ピン部材P1の外形(チャック面5aにおける第1ピン部材P1の断面の外形)と同じもしくは小さくても構わない。なお、調整口S1dは、1個に限られず、複数個であってもよい。
次に、図4を参照しながら、圧力調整システム7の動作に関して説明する。なお、ここでは、説明を簡単にするために、1つの中空空間S1に対する圧力調整システム7の動作を説明する。上述したように、中空空間S1の調整口S1dは、調整流路7aを介して圧力調整システム7に接続可能である。したがって、圧力調整システム7は、中空空間S1の気体を調整口S1dを介し、吸引することが可能である。また、圧力調整システム7は、中空空間S1に調整口S1dを介し、気体を供給することが可能である。すなわち、圧力調整システム7を動作させることによって、中空空間S1の圧力を調整する(変える)ことが可能である。
本実施形態において、中空空間S1の圧力を調整し、中空空間S1の体積を変化させることで、上面S1aのXY平面に対して垂直なZ軸方向の位置が変化する。本実施形態では、上面S1aとチャック面5aと第1距離D1を介して設けられており、上面S1aのZ軸方向の位置の変化に応じて、チャック面5aのZ軸方向の位置が変化する。したがって、本実施形態においては、圧力調整システム7は、基板保持部5のチャック面5aの形状を調整する(変える)ことができる。チャック面5aのZ軸方向の位置の変化に応じて、チャック面5aに設けられる第1ピン部材P1(例えば、上面S1a)のZ軸方向の位置が変化する(第1ピン部材P1がZ軸方向に移動する)。すなわち、中空空間S1の圧力を変化させることで、第1ピン部材P1のZ軸方向の位置を調整することが可能である。したがって、第1ピン部材P1の移動に伴い、基板保持部5に保持された基板Pの形状を、第1ピン部材P1と接触する裏面Pbから変化させることが可能である。第1ピン部材P1のZ軸方向の移動に伴い、図4において、XY平面において垂直のZ軸方向に、基板Pの表面Paの形状を変えることができる。
上述したように、複数の中空空間S1のそれぞれの圧力を独立して調整することが可能である。したがって、複数の第1ピン部材P1のそれぞれの第1ピン部材P1のZ軸方向の位置を変えることができる。したがって、複数の第1ピン部材P1のうち、チャック面5aの異なる位置に設けられる第1ピン部材P1のそれぞれの相対位置を変えることができる。また、基板Pの裏面Pbに対して、異なる位置を保持する第1ピン部材P1のそれぞれの相対位置を変えることできる。したがって、基板Pの表面Paの形状を変えることができる。本実施形態において、第1距離D1は、中空空間S1の体積に応じて、第1ピン部材P1の位置が移動するように設定されている。
本実施形態において、計測ミラーKは、ステージ本体STの−X側の側面STbに設けられる第1ミラー1Kと、ステージ本体STの+Y側の側面STbに設けられる第2ミラー2Kとを含む。第1ミラー1Kは、図3に示すように、YZ平面において矩形であり、図2に示すように、X軸方向に厚みを有するプレート状の部材である。本実施形態では、計測ミラー1Kは、側面STbの一部を覆うように設けられている。計測ミラー1Kは、第2レーザ干渉計システム3の光源(不図示)からの光を干渉計システム3の受光部(不図示)に向けて反射する反射面である表面3aと、基板ステージ2の側面STbと対向する裏面3bとを含む。計測ミラー1Kは、表面3aとYZ平面とほぼ平行となるように、裏面3bが側面STbに保持されている。
第2ミラー2Kは、第1ミラー1Kと同等の構成なので、その説明を省略する。なお、計測ミラーKの配置は、ステージ本体STの−X側の側面STbおよび+Y側の側面STbに限られず、例えば、+X側の側面STbに設けても構わない。なお、計測ミラーKは、側面STbに支持されずに、例えば、計測ミラーKは表面STaに設けられていても構わない。また、計測ミラーKは、側面STbの全面を覆うように設けられていても構わない。なお、計測ミラーKは、プレート状の部材であったが、例えば、側面STbに反射膜を蒸着したり、側面STbを鏡面加工したりして、表面3aを形成してもよい。なお、計測ミラーKは、YZ平面とほぼ平行に保持されているが、YZ平面と交差するような反射面でも構わない。
上述したように、第2レーザ干渉計システム3は、ステージ本体ST(基板ステージ2)に配置される第1ミラー1K(計測ミラーK)を用いて、基板ステージ2の位置情報を計測する。第2レーザ干渉計システム3は、射出装置(不図示)と受光装置(不図示)とを含む。射出装置(不図示)よりレーザ光を第1ミラー1Kに射出し、第1ミラー1Kで反射するレーザ光を受光装置(不図示)で受光することで、ステージ本体STの位置情報を入手する。第1ミラー1Kの表面3aのYZ平面に対して、レーザ光が垂直に入射する。
次に、図4を参照しながら、測定装置Aによる基板Pの形状の計測に関して説明する。上述したように、測定装置Aは、露光装置EXが備えている。測定装置Aは、基板Pの表面Pa(被測定面)の形状を測定することが可能である。
本実施形態において、基板ステージ2(ステージ本体ST)は測定装置Aの下方(−Z軸方向側)で移動可能である。すなわち、本実施形態においては、図4に示すように、測定装置Aの−Z軸方向側に基板保持部5を配置することができる。測定装置Aは、基板Pの表面Paに光を射出する射出装置A1と、基板Pの表面Paから反射する光を受光する受光装置A2とを含む。射出装置A1から射出される光は、基板Pの表面Paに対して90°以下であることが望ましい。射出装置A1から射出する光は、レーザ光を用いる。測定装置Aは、基板保持部5に保持される基板Pの形状を測定することが可能である。
本実施形態では、基板保持部5に保持される基板Pの全体の形状(Z軸方向の位置)を測定する。したがって、測定されるZ軸方向の位置に基づいて、基板PにおけるZ軸方向の変位(ΔZ)を測定することができる。また、本実施形態では、基板Pの局所領域ΔPaにおけるZ軸方向の変位量(変位)ΔZを特定することができる。本実施形態では、測定装置Aによる基板Pの形状の計測と同時に、第2レーザ干渉計システム3により基板ステージ2の位置情報を入手する。したがって、測定装置Aは、射出装置A1から射出する光が照射される位置(例えば、図2におけるX軸方向の位置およびY軸方向の位置。)を検出することが可能である。
すなわち、測定装置Aは、局所領域ΔPaのZ軸方向の変位量ΔZ、及び局所領域ΔPaのXY平面内での位置を特定することができる。したがって、局所領域ΔPaの−Z軸方向に位置するチャック面5aの局所領域Δ5aのZ軸方向の変位量ΔZを特定することができる。したがって、チャック面5aの変形によって生じた基板Pの変形および、チャック面5aが変形している位置を特定することができる。したがって、ステージ本体STの変形によって生じた基板Pの変形およびステージ本体STが変形している位置を特定することができる。また、本実施形態では、測定装置Aにより特定したチャック面5a(ステージ本体ST)が変形している位置の情報に基づいて、チャック面5aが変形している位置の近傍の中空空間S1の圧力を調整することが可能である。
なお、本実施形態において、測定装置Aは、基板Pの全体の形状を測定し、基板Pの局所領域ΔPaのZ軸方向の変位量ΔZを特定したが、基板Pの局所領域ΔPaのみの形状を測定し、基板Pの局所領域ΔPaのZ軸方向の変位量ΔZを特定しても構わない。なお、基板Pの形状を測定する方法は、測定装置Aに限られない。例えば、撮像装置(例えば、カメラ)で表面の形状を測定しても構わない。なお、測定装置Aが測定する場所は、基板Pの表面Paに限られず、例えば、ステージ本体STの表面STaの形状やチャック面5aの形状を測定することができる。
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説明する。
まず、露光前の基板Pは、所定の搬送装置を用いて、基板ステージ2のステージ本体STに設けられる基板保持部5にロ−ドされる。
次に、基板保持部5と基板Pの裏面Pbとで囲まれた第1空間S1の気体を、吸引口4を介して真空システム8により吸引し、第1空間S1を負圧にすることにより、基板Pは、基板保持部5に吸着保持される。
ところで、ステージ本体STが変形する場合がある。例えば、基板ステージ2を移動させるモーター(不図示)からの熱により、ステージ本体STが熱変形する可能性がある。本実施形態では、ステージ本体STに設けられた基板保持部5が変形した場合を例に説明する。例えば、基板保持部5が変形すると、基板保持部5に保持される基板Pの平坦度が低下する(基板Pおよび基板Pの表面Paの形状が変形する)可能性がある。基板Pが変形すると、基板Pに投影されるパターンの像のデフォーカス等により、所望の露光を行うことが困難になる。その結果、露光不良が発生する。
そこで、本実施形態では、ステージ本体STの内部に設けられる中空空間S1の圧力を調整し、ステージ本体STの形状を調整する。より具体的には、本実施形態では、ステージ本体STに設けられている基板保持部5のチャック面5aの形状を調整する。なお、基板保持部5の変形は、チャック面5aの変形に限られない。例えば、第1リム部R1が変形する場合でも構わない。
本実施形態では、基板Pの露光前に、基板ステージ2を測定装置Aの測定位置に移動させ、基板保持部5に保持される基板Pの表面Paの形状を測定装置Aにより測定する。測定装置Aは、基板保持部5に保持される基板Pの表面Paの全体の形状を測定する。測定装置Aは、チャック面5aの変形によって生じた基板Pの変形およびチャック面5aが変形している位置を特定する。その結果、変形しているチャック面5aの位置を特定する。
本実施形態では、説明を簡単にするために、図6(a)に示すように、チャック面5aの一部が局所的に変形している例を用いる。図6(a)においては、チャック面5aの一部がその周囲に比べて局所的に−Z軸方向に凹んでおり、その部分に形成されている第1ピン部材P1もその周囲の第1ピン部材P1よりも−Z軸方向に下がっている。したがって、図6(a)においては、基板Pの表面Paのうち、第1ピン部材P1の+Z軸方向に位置する局所領域ΔPaが、その周囲に比べてΔZだけ−Z軸方向に凹んでいる。測定装置Aは、局所領域ΔPaのZ軸方向の変位量ΔZ、及び局所領域ΔPaのXY平面内での位置を特定し、局所領域ΔPaの−Z軸方向に位置するチャック面5aの局所領域Δ5aのZ軸方向の変位量ΔZを特定する。なお、チャック面5aの変形は、図6(a)に示す形状に限られない。また、図6(a)の変形は、説明をわかりやすくするために、過大に図示している。
次に、中空空間S1の圧力を調整し、チャック面5aの形状を調整する動作に関して説明する。本実施形態では、図6(a)に示す測定装置Aにより特定したチャック面5aの変形を、図6(b)に示す所望のチャック面5aの形状に調整する場合を例に説明する。
図6(a)において、第1ピン部材P1近傍のチャック面5aの局所領域Δ5aが、その周囲に比べてΔZだけ−Z軸方向に凹んでいる。本実施形態では、変形しているチャック面5aの近傍に、設けられる一つの中空空間S1の圧力のみを、圧力調整システム7を動作させて調整する。本実施形態において、中空空間S1の圧力を調整し、中空空間S1の圧力を高くし、中空空間S1の体積が変化することで、上面S1aのZ軸方向の位置が変化する。したがって、本実施形態において、図6(a)に図示する−Z軸方向に凹んでいる第1ピン部材P1のみ、周囲の第1ピン部材P1に対して、Z軸方向の相対位置が変化する。
上面S1aのZ軸方向の位置の変化(変位量ΔZ)に応じて、チャック面5aの局所領域Δ5aのZ軸方向の位置が変化(変位量ΔZ)する。また、ほぼ同時に基板Pの裏面Pbを支持している第1ピン部材P1を移動させる。したがって、圧力調整システム7を動作させることで、図6(b)に示すように、XY平面に対してほぼ平行のチャック面5aおよび基板Pに調整することができる。
図6(b)において、上面S1aとチャック面5aとは第1距離D1が維持されている。本実施形態では、測定装置Aにより、基板Pの形状が、図6(b)に示す形状であることを特定することができる。測定装置Aが特定する基板Pの形状に基づいて、圧力調整システム7によるステージ本体STの形状の調整を終了する。なお、ステージ本体STの形状を調整するために、中空空間S1の圧力を高くしたが、中空空間S1の圧力を低くしてもステージ本体STの形状を調整することができる。本実施形態では、圧力調整システム7を動作させることで、基板Pが支持されている裏面Pb側からチャック面5aの形状および基板Pの形状を調整することが可能である。また、本実施形態では、ステージ本体STの内部に設けられる中空空間S1の圧力を調整することで、ステージ本体STの形状を調整可能とした。したがって、本実施形態では、ステージ本体STの変形に起因するモータなどの熱源を用いることなく、ステージ本体STの形状を調整可能である。
次に、基板ステージ2を測定装置Aの測定位置から、露光光ELで露光する露光位置に移動させ、圧力調整システム7により形状が調整された基板Pの露光を開始する。照明系ILより露光光ELが射出される。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−ンの像が基板Pの表面Paに投影され、基板Pは露光光ELで露光される。
基板Pの露光が終了した後に、所定の搬送装置を用いて、露光後の基板Pを基板ステージ2の基板保持部5からアンロ−ドされる。以上により、基板Pの露光処理が終了する。
以上、説明したように、本実施形態では、ステージ本体STの内部に中空空間S1を設け、その中空空間S1の圧力を調整し(変えて)、ステージ本体STの形状を調整する(変える)ことができる。また、本実施形態では、ステージ本体STの内部の中空空間S1の圧力を調整し(変えて)、基板Pの裏面Pbに対して、異なる位置を保持する第1ピン部材P1のそれぞれの相対位置を変えることができる。したがって、基板保持部5に保持された基板Pの表面Paの形状を調整し(変え)、所望の形状にすることができる。したがって、基板保持部5に保持された基板Pの変形に起因する露光不良の発生を抑制することができる。したがって、露光不良の発生を抑制でき、不良デバイスの発生を抑制することができる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
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。
第2実施形態は、上述の第1実施形態の変形例である。第1実施形態と異なる第2実施形態の特徴的な部分は、中空空間S1を使って計測ミラ−Kの反射面の形状を変える点にある。本実施形態では、第1ミラー1Kの近傍に設けた中空空間S1の圧力を調整する場合を例に取り上げる。なお、第2ミラー2Kの近傍に設けた中空空間S1の圧力を調整する場合は、第1ミラー1Kの場合と同様なので、その説明は省略する。
次に、図7および図8を参照しながら、第2実施形態の基板ステージ2を説明する。図7は、基板ステージ2の一部を示す側断面図である。図8は、第1ミラー1Kと中空空間S1との位置関係を示す図である。図8は、−X軸方向から基板ステージ2を見た図である。図8において、X軸方向において位置が異なる第1ミラー1Kと中空空間S1とを同じ平面に図示している。本実施形態では、図7に示すように、中空空間S1は、ステージ本体STの側面STbから第1距離D1を介して、ステージ本体STの内部に設けられている。中空空間S1の内壁S1bと、側面STbとが第1距離D1離れている。図7に示すように、XZ平面において、Z軸方向の中空空間S1の大きさは、第1ミラー1Kの大きさよりも小さい。図8に示すように、1個の第1ミラー1Kの+X軸方向側に、複数の中空空間S1がY軸方向に、設けられている。なお、中空空間S1の大きさは、これらに限られず、例えば、Z軸方向の中空空間の第1ミラ−1Kの大きさよりも,同じまたは小さくても構わない。また、1個の第1ミラー1Kに対して、一つの中空空間S1でも構わない。
上述したように、ステージ本体STが変形する場合がある。本実施形態では、ステージ本体STの側面STbは変形する場合を例に説明する。図9(a)に示すように側面STbが変形すると、側面STbに設けられた第1ミラー1Kが変形する場合がある。第1ミラー1Kが変形すると、所望の反射が困難となり、干渉計システム3で計測される基板ステージ2の位置情報に誤差が生じる。基板ステージ2の位置情報に誤差が生じると、基板ステージ2に保持される基板の位置情報に誤差が生じ、基板Pの所定の位置に露光することが困難となる。その結果、露光不良が発生する。
本実施形態では、第2レーザ干渉計システム3により第1ミラー1Kの形状を測定する。第2レーザ干渉計システム3は、第1ミラー1Kの局所領域Δ3aのX軸方向の変位量ΔX、及び局所領域Δ3aのYZ平面内での位置を特定し、局所領域Δ3aの−X軸方向に位置する側面STbの局所領域ΔSTbのX軸方向の変位量ΔXを特定する。第2レーザ干渉計システム3は、側面STbの変形によって生じた第1ミラー1Kの変形および側面STbが変形している位置を特定する。なお、第1ミラー1Kの形状を第2レーザ干渉計システム3により測定したが、計測ミラーKの形状を測定する測定装置Aを設け、計測ミラーKの形状を測定しても構わない。
本実施形態では、図9(a)に示す第2レーザ干渉計システム3により特定した測面STbの変形を、図9(b)に示す所望の測面STbの形状に調整する(変える)場合を例に説明する。本実施形態では、表面3aのYZ平面において、X軸方向の位置が異なる。また、表面3aのZ軸方向において、中央部分のX軸方向の位置と、端部のX軸方向の位置とが異なる。
本実施形態では、圧力調整システム7を動作させて、変形している側面STbの近傍に設けられる中空空間S1の圧力を調整する。実施形態において、中空空間S1の圧力を調整し、中空空間S1の圧力を高くし、中空空間S1の体積が変化することで、内壁S1bのX軸方向の位置が変化する。内壁S1bのX軸方向の位置の変化に応じて、側面STbのX軸方向の位置が変化する。したがって、圧力調整システム7を動作させることで、図9(b)に示すように、YZ平面に対してほぼ平行の側面STbおよび第1ミラー1Kの表面3aの形状を変えることができる。図9(b)において、内壁S1bと側面STbとは第1距離D1が維持されている。本実施形態では、測定装置Aにより、第1ミラー1Kの形状が、図9(b)に示す形状であることを特定することができる。測定装置Aが特定する第1ミラー1Kの形状に基づいて、圧力調整システム7によるステージ本体STの形状の調整を終了する。
以上、説明したように、本実施形態では、中空空間S1の圧力を調整し、計測ミラーKの形状を調整することができる。したがって、計測ミラーKの表面3aの変形に起因する、基板ステージ2の位置情報に誤差が生じる等の測定不良を抑制することができる。したがって、露光不良の発生を抑制でき、不良デバイスの発生を抑制することができる。
なお、本実施形態では、中空空間S1の圧力を調整し、チャック面5aの形状を調整する(変える)が、上述の実施形態と同等なので、省略する。なお、チャック面5aの形状もしくは計測ミラーKの形状のどちらか一方の形状だけを調整してもよい。また、中空空間S1は、チャック面5aに設けられた第1ピン部材P1の近傍か、計測ミラーKの近傍かどちらか一方だけに設けてもよい。
なお、本実施形態では、上述の実施形態と同様に露光を開始する前に圧力調整システム7を動作させ、ステージ本体STの形状を調整する。
なお、本実施形態では、計測ミラーKは、位置を測定する基板ステージ2が備えていたが、例えば、図10に示すように、基板ステージ2とは異なる場所に計測ミラー3K(K)を設け、基板ステージ2の位置を計測しても構わない。計測ミラー3Kは、圧力調整システム7に接続された中空空間S1を含む部材Tに設けられている。計測ミラーKの近傍には、中空空間S1が設けてあるので、表面3aの形状を変えることが可能である。図10においては、レーザ光は、基板ステージ2に設けられた反射部材Hに反射され、計測ミラー3Kに垂直に入射する。図10においては、レーザ光の光路Lを図示している。
(第3実施形態)
次に、図11を参照しながら、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。
次に、図11を参照しながら、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。
第3実施形態は、上述の第1実施形態の変形例である。第1実施形態と異なる第3実施形態の特徴的な部分は、圧力調整システム7に温度調整システムTを設ける点にある。
図11は、本実施形態に係る基板ステージ2の一部を示す側断面図である。
本実施形態において、ステージ本体STは、ステージ本体の温度を計測する温度計測装置Nが配置されている。本実施形態において、温度計測装置Nは、中空空間S1の近傍に設けられている。
本実施形態において、圧力調整システム7は、温度調整システムTを備え、中空空間S1に供給する気体の温度を調整することが可能である。温度調整システムTは、中空空間S1に供給する気体の温度を上げる加熱装置と、供給する気体の温度を下げる冷却装置とを備える。温度調整システムTは、中空空間S1に供給する気体の温度を変えることができる。中空空間S1に供給する気体の温度を調整することで、ステージ本体STの温度を調整することが可能である。本実施形態において、温度計測装置Nの計測結果に基づいて、圧力調整システム7を動作させることができる。
上述したように、ステージ本体STが、熱により変形する可能性がある。その結果、露光不良が発生する。
本実施形態では、圧力調整システム7を動作させることによって、ステージ本体STの温度を調整することが可能である。また、ステージ本体STが備える温度計測装置Nの計測結果に基づいて、圧力調整システム7を動作させることができる。したがって、ステージ本体STの所望の温度にするように、温度計測装置Nでステージ本体ST内の温度を計測しながら、圧力調整システム7を動作させることが可能である。すなわち、温度計測装置Nでステージ内の温度を計測しながら、温度調整システムTを動作させ、中空空間S1に供給する気体の温度を調整する。したがって、本実施形態では、圧力調整システム7を動作させることで、基板ステージ2の熱による変形を抑制することが可能である。上述したように、圧力調整システム7は、ステージ本体STの形状を調整する(変える)ことが可能である。したがって、本実施形態においては、圧力調整システム7を動作させて、基板保持部5に保持された基板Pの表面Pa、及び/又は、計測ミラーKの表面3aの形状を変えるのと、同時にステージ本体STの温度を調整することが可能である。
以上、説明したように、本実施形態では、中空空間S1に供給する気体の温度を変え、ステージ本体STの温度を変えることができる。したがって、基板保持部5に保持された基板Pの表面Paの形状、計測ミラーKの表面3aの形状の少なくとも一方の変形に起因する露光不良の発生を抑制することができる。ステージ本体STの変形に起因する露光不良の発生を抑制することができる。したがって、露光不良の発生を抑制でき、不良デバイスの発生を抑制することができる。
なお、本実施形態では、中空空間S1の圧力を調整し、チャック面5aの形状および計測ミラーKの形状の少なくとも一方の形状を調整するが、上述の実施形態と同等なので、省略する。なお、中空空間S1の圧力を調整し、チャック面5aの形状および計測ミラーKの形状の少なくとも一方の形状の調整を行わずに、中空空間S1に供給する気体の温度を調整し、ステージ本体STの温度を調整してもよい。
なお、上述の実施形態で、中空空間S1の圧力に応じた、上面S1aのZ軸方向の値(変位量ΔZ)もしくは、側面STbのX軸方向の値(変位量ΔX)との関係を予め求めても構わない。例えば、最初に、測定装置Aによりチャック面5aのΔZを特定し、特定したΔZだけ変形するように、予め求めた関係から中空空間S1の圧力を算出する。すなわち、この関係を用いることで、測定装置Aによりチャック面5aのΔZを特定することで、所望の中空空間S1の圧力の値を算出し、その圧力の値とすることで、基板保持部5に保持される基板Pを所望の形状にすることができる。この場合、圧力調整システム7を動作させた後に、測定装置Aによる基板Pの形状の測定を省略しても構わない。
なお、上述の実施形態では、一つの中空空間S1の圧力を調整したが、複数の中空空間S1の圧力を調整しても構わない。複数の中空空間S1の圧力を調整する場合、中空空間S1のそれぞれの圧力が異なっていても構わない。
なお、上述の実施形態では、測定装置Aによる測定位置と露光光EXの露光位置とが異なっていたが、露光位置で、測定装置Aによる測定しても構わない。
なお、上述の実施形態では、基板Pの形状を測定装置Aにより計測したが、形状を測定する方法はこれに限られない。例えば、上述のフォーカスレベリング機構(不図示)による基板Pの表面形状の測定結果に基づいて、中空空間S1の圧力を調整しても構わない。
上述の実施形態では、測定装置Aを用い、基板Pの表面Paの形状を測定し、圧力調整システム7を動作させたが、測定装置Aを用いずに、圧力調整システム7を動作させても構わない。
なお、上述の実施形態では、ステージ本体STの変形位置の近傍の中空空間S1の圧力を調整し、チャック面5aの変形により変形した基板Pもしくは、側面STbの変形により変形した計測ミラーKの形状を所望の形状に調整したが、基板Pもしくは計測ミラーKのみが変形した場合でも、ステージ本体STの形状を調整することで、基板Pもしくは計測ミラーKを所望の形状に調整することが可能である。
なお、上述の実施形態では、圧力調整システム7の動作の前後で、ステージ本体STの第1距離D1が異なっていても構わない。
なお、上述の実施形態では、露光を開始する前に圧力調整システム7を動作させたが、圧力調整システム7を動作させるタイミングはこれに限られない。例えば、露光処理を行っている間に圧力調整システム7を動作させても構わない。また、例えば、露光前の基板Pが搬送される前に、チャック面5aの形状を所望の形状とし、その後に基板Pを基板保持部5に保持しても構わない。この場合、測定装置Aでチャック面5aの形状を測定することが望ましい。
なお、中空空間S1に供給する気体の温度を調整することで、ステージ本体STの温度を調整したが、中空空間S1に供給する気体の温度を調整することで、中空空間S1の内部の気体の温度を調整し、中空空間S1の圧力を調整しても構わない。
なお、ステージ本体STの温度を調整する手段は、中空空間S1に供給する気体の温度の調整に限られない。例えば、中空空間S1の近傍に加熱装置を備え、その加熱装置を動作させ、ステージ本体STの温度を調整しても構わない。また、中空空間S1に供給する気体の温度を調整するととともに、中空空間S1の近傍の加熱装置を動作させても構わない。
上述の実施形態では、熱により変形したステージ本体STの形状を、圧力調整システム7を動作させることによって、ステージ本体STの形状を調整したが、他の要因により変形した基板ステージ2の形状を調整しても構わない。例えば、機械的に力が加わり変形した基板ステージ2の形状を、圧力調整システム7を動作させることによって、基板ステージ2の形状を調整しても構わない。
なお、上述の実施形態では、中空空間S1への気体の供給と、中空空間S1からの気体の排出との少なくとも一方を行ったが、気体の代わりに、液体もしくは、液体と気体の混合物を用いても構わない。
本実施形態では、基板ステージ2のステージ本体STの内部に中空空間S1を設け、ステージ本体STの形状を調整したが、中空空間S1を設ける場所はこれに限られない。例えば、マスクMを保持するマスクステージ1の内部に設けても構わない。マスクステージ1の内部の中空空間S1の圧力を変えることで、マスクの表面(パターンを有する面およびマスクのパターンを有しない面)の形状を変えることが可能である。
なお、上述の実施形態では、ステージ本体STに保持した基板Pを露光する露光処理する場合に、ステージ本体STの内部の中空空間S1の圧力を調整し、基板Pを所望の形状とし、露光処理を行ったが、行う処理は、露光処理に限られない。ステージ本体STに保持するプレート部材に所定の処理をする場合にも、ステージ本体STの内部の中空空間S1の圧力を調整し、プレート部材を所望の形状とし、所定の処理を行っても構わない。
上述の実施形態の基板保持部5は、基板Pを減圧吸着方式で、基板ステージ2に保持しているが、例えば、静電吸着方式で、あるいは減圧吸着と静電吸着を併用して、基板Pを基板ステージ2に保持してもよい。
また、上述の実施形態では、基板保持部5に基板Pを支持する複数の第1ピン部材P1を設け基板Pを基板保持部5に保持しているが、例えば、基板保持部5の内部に基板Pを支持する同心円状のリム部を設け、基板Pを基板保持部5に保持してもよい。
なお、上述の実施形態では、干渉システムからの光を反射する計測ミラーKの表面3aの形状を変えたが、形状を変える反射面はこれに限られない。例えば、所定の場所に光を集光させる集光作用のある反射面の形状を変え、所望の照度の光を集光させても構わない。
なお、上述の実施形態における、基板保持部5、基板ステージ2、計測ミラーKは、基板ステージから脱着可能とし、適宜(例えば、汚染した場合)交換しても構わない。また、計測ミラーKと計測ミラーKの近傍にある中空空間S1とを部分的に基板ステージから脱着可能としても構わない。
なお、上述の各実施形態の基板Pとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版(合成石英、シリコンウエハ)等が適用される。
なお、露光装置EXとしては、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置を用いたが、これに限らない。例えば、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)のにも適用することができる。
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。
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。
また、本発明は、米国特許第6341007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複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。
更に、例えば対応米国特許第6897963号明細書等に開示されているように、基板を保持する基板ステージと基準マークが形成された基準部材及び/又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。
更に、例えば対応米国特許出願公開第2005/0219488号明細書、欧州特許出願公開第1713115号明細書、米国特許出願公開第2007/0273856号明細書等に開示されているように、液体を介して露光光で基板を露光する液浸露光装置にも適用できる。
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。
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。
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、反射型マスクでも構わない。また、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。
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。
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。
以上のように、本願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。
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図12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。
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、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
2---基板ステージ、S1---中空空間、7---圧力調整システム
Claims (26)
- 板状部材の表面を所定面と平行になるように保持する保持部材であって、
前記板状部材の被支持面を支持する第1支持部と、
前記被支持面において、前記第1支持部と異なる位置を支持する第2支持部と、
内部に設けられる中空空間と、を備え、
前記中空空間の圧力を変えることで、前記所定面に対して垂直な方向に、前記板状部材を支持する前記第1支持部と前記第2支持部との相対位置を異ならせ、前記板状部材の表面の形状を変える保持部材。 - 前記第1支持部と前記第2支持部とを内部に含む凹部を備える請求項1に記載の保持部材。
- 前記凹部の内側の面は、前記第1支持部と前記第2支持部とで保持される前記板状部材の前記被支持面とギャップを介して対向する対向面を含み、前記対向面に前記第1支持部と前記第2支持部とが凸状に形成されている請求項1又は請求項2に記載の保持部材。
- 請求項1〜3の何れか一項に記載の保持部材と、前記中空空間の圧力を変える第1装置とを備えるステージ装置。
- 前記第1支持部と前記第2支持部とで保持される前記板状部材の表面の形状に基づいて、前記第1装置を用い、前記中空空間の圧力を変える請求項4に記載のステージ装置。
- 前記中空空間は、第1空間と第2空間とを含み、前記第1装置は、前記第2空間の圧力とは個別に、前記第1空間の圧力を変える請求項4又は請求項5に記載のステージ装置。
- 前記中空空間の内部の流体の温度を変える第2装置を備える請求項4〜6の何れか一項に記載のステージ装置。
- マスクのパターンの像を基板に投影する投影光学系を含む露光装置であって、請求項4〜7の何れか一項に記載のステージ装置を備える露光装置。
- 前記板状部材は、前記マスクもしくは前記基板の少なくとも一方を含む請求項8に記載の露光装置。
- 前記第1支持部と前記第2支持部とで保持される前記板状部材の表面の形状を測定する第3装置を備え、前記第3装置の結果に基づいて、前記中空空間の圧力を変える請求項8又は請求項9に記載の露光装置。
- 入射する光ビームを反射する反射面を含む反射部材であって、
内部に設けられる中空空間を備え、
前記中空空間の圧力を変えることで、前記入射する光ビームと交差する面に対して垂直な方向に、前記反射面の第1位置と、前記第1位置とは異なる第2位置との相対位置を異ならせ、前記反射面の形状を変える反射部材。 - 請求項11に記載の反射部材と、前記中空空間の圧力を変える第1装置とを備える反射装置。
- 前記反射面の形に基づいて、前記第1装置を用い、前記中空空間の圧力を変える請求項12に記載の反射装置。
- 前記中空空間は、第1空間と第2空間とを含み、前記第1装置は、前記第2空間の圧力とは個別に、前記第1空間の圧力を変える請求項12又は請求項13に記載の反射装置。
- 前記中空空間の内部の流体の温度を変える第2装置を備える請求項12〜14の何れか一項に記載の反射装置。
- 請求項12〜15の何れか一項に記載の反射装置を移動可能な可動部材に備え、前記反射面に前記ビーム光を照射することで、前記可動部材の位置を測定する測定装置。
- 請求項12〜15の何れか一項に記載の反射装置と、前記反射面に前記ビーム光を導く導光部材を備える移動可能な可動部材とを備え、前記反射面にビーム光を照射することで、前記可動部材の位置を測定する測定装置。
- 露光光で基板を露光する露光装置であって、請求項16又は請求項17に記載の測定装置を備える露光装置。
- 前記反射面の形状を測定する第3装置を備え、前記第3装置の結果に基づいて、前記中空空間の圧力を変える請求項18に記載の露光装置。
- 請求項8〜10、18、19の何れか一項に記載の露光装置を用いて、基板を露光することと、前記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。
- 板状部材の表面の形状を変える方法であって、
前記板状部材の被支持面の異なる位置を支持する第1支持部と第2支持部とを含む保持部材で前記板状部材を所定面と平行になるように支持すること、
前記保持部材の内部に設けられる中空空間の圧力を変え、前記所定面に対して垂直な方向に、前記板状部材を支持する前記第1支持部と前記第2支持部との相対位置を異ならせ、前記板状部材の表面の形状を変えることとを含む板状部材の表面の形状を変える方法。 - 請求項21に記載の板状部材の表面の形状を変える方法で、変えた前記板状部材の表面に、マスクのパターンの像を投影することによって、前記板状部材を露光すること、を含む露光方法。
- 請求項21に記載の板状部材の表面の形状を変える方法で、変えた前記板状部材の表面を介した露光光を、基板に投影することによって、前記基板を露光すること、を含む露光方法。
- 入射する光ビームを反射する反射面の形状を変える方法であって、
前記反射面を含む反射部材の内部に設けられる中空空間の圧力を変え、前記入射する光ビームと交差する面に対して垂直な方向に、前記反射面の第1位置と、前記第1位置とは異なる第2位置との相対位置を異ならせ、前記反射面の形状を変えること、を含む反射面の形状を変える方法。 - 請求項24に記載の反射面の形状を変える方法で、変えた前記反射面に光ビームを照射し、前記反射面を備える移動可能な可動部材の位置を測定する測定方法。
- 請求項24に記載の反射面の形状を変える方法で、変えた前記反射面に、移動可能な可動部材の導光部材を介して光ビームを照射し、前記可動部材の位置を測定する測定方法。
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2009
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