JP2011101056A5 - 露光装置、及び露光方法 - Google Patents

Description

本発明は、露光装置、及び露光方法に係り、さらに詳しくは、投影光学系を介して物体を露光する露光装置、及び露光方法に関する。

本発明は、第１の観点からすると、投影光学系を介して露光光で物体を露光する露光装置であって、前記投影光学系を介して前記物体を露光する露光位置に対して、前記投影光学系の光軸方向に直交する第一方向に異なる位置を計測位置として、前記物体に形成されたマークを検出するアライメント系と、前記物体を載置するとともに、前記第一方向と、前記第一方向及び前記光軸方向に直交する第二方向とを軸とする二次元方向に移動可能なステージと、前記第一方向における前記露光位置と前記計測位置との間の位置であって、前記第二方向に関して異なる位置を複数の計測点として、前記物体の前記光軸方向の位置を計測する位置計測系と、を備えることを特徴とする露光装置である。

本発明は、第２の観点からすると、投影光学系を介して物体を露光する露光方法であって、前記投影光学系を介して物体を露光する露光位置と、前記投影光学系の光軸方向に直交する第一方向において前記露光位置と異なる位置であって前記物体に形成されたマークを検出する計測位置との間で、前記第一方向及び前記光軸方向に直交する第二方向に関して位置が異なる複数の計測点に対して前記物体を相対的に移動させて、前記物体の前記光軸方向の位置を計測することと、前記計測した結果に基づいて、前記露光位置において前記物体の前記光軸方向の位置を調整して露光を行うことと、を特徴とする露光方法である。

以上説明したように、本発明の露光装置及び露光方法は、半導体素子、液晶表示素子等を製造するためのリソグラフィ工程に適している。

Claims (21)

1. 投影光学系を介して露光光で物体を露光する露光装置であって、
   前記投影光学系を介して前記物体を露光する露光位置に対して、前記投影光学系の光軸方向に直交する第一方向に異なる位置を計測位置として、前記物体に形成されたマークを検出するアライメント系と、
   前記物体を載置するとともに、前記第一方向と、前記第一方向及び前記光軸方向に直交する第二方向とを軸とする二次元方向に移動可能なステージと、
   前記第一方向における前記露光位置と前記計測位置との間の位置であって、前記第二方向に関して異なる位置を複数の計測点として、前記物体の前記光軸方向の位置を計測する位置計測系と、
   を備えることを特徴とする露光装置。
2. 前記ステージを駆動して前記物体の位置または回転を調整する調整装置をさらに備え、
   前記位置計測系は、前記露光に先立って前記物体の前記光軸方向の位置を計測し、
   前記調整装置は、前記露光において、前記位置計測系による計測結果を用いて前記物体の前記光軸方向の位置または前記第一方向及び前記第二方向の軸回りの回転を調整することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 前記ステージの前記光軸方向の位置を計測するステージ計測系をさらに備え、
   前記ステージ計測系は、前記位置計測系により前記物体が計測される際に前記ステージの前記光軸方向の位置を計測することを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
4. 前記調整装置は、前記露光において、前記ステージ計測系による計測結果をさらに用いて前記物体の位置または回転を調整することを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
5. 前記位置計測系は、前記ステージ上の予め定められた基準面の前記光軸方向における位置を計測し、
   前記調整装置は、前記露光において、前記位置計測系による前記基準面の位置の計測結果をさらに用いて前記物体の位置または回転を調整することを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
6. 前記調整装置は、前記露光の際に前記ステージを第一座標系上で駆動させ、前記位置計測系による前記物体の位置の計測または前記アライメント系による前記マークの検出の際に前記ステージを前記第一座標系と異なる第二座標系で駆動させることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の露光装置。
7. 前記ステージ上に設けられ、前記投影光学系を介して前記露光光が照射される計測部材をさらに備え、
   前記計測部材は、前記投影光学系との間に液体が存在する状態で前記露光光が照射されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の露光装置。
8. 前記計測部材は、前記アライメント系によって検出可能な基準マークを有する基準部材を含むことを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
9. 前記ステージ上に設けられ、その内部に前記物体を載置するための開口部が配置される補助部材をさらに備え、
   前記計測部材は、その表面が前記光軸方向に関して前記補助部材の表面とほぼ同一の位置となるように設けられていることを特徴とする請求項７または８に記載の露光装置。
10. 前記補助部材は、その表面が前記光軸方向に関して前記物体の表面とほぼ同一の位置となるように設けられていることを特徴とする請求項９に記載の露光装置。
11. 前記投影光学系と前記物体との間に液体が存在する状態で前記物体を露光するとともに、前記位置計測系またはアライメント系と前記物体との間に液体が存在しない状態で前記物体の位置の計測または前記マークの検出を行うことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の露光装置。
12. 前記位置計測系は、前記アライメント系による前記マークの検出開始後かつ前記物体の露光開始前に前記物体の位置を計測することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の露光装置。
13. 前記位置計測系は、前記計測位置から前記露光位置まで前記ステージが移動している間に前記物体の位置を計測することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の露光装置。
14. 前記位置計測系は、前記第二方向に交差する方向に沿って前記ステージが移動して前記計測点を前記物体が通過することにより、前記物体のほぼ全域における前記光軸方向の位置を計測することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の露光装置。
15. 前記複数の計測点で設定される前記位置計測系が計測する領域は、前記第二方向に関して前記物体のほぼ全域に及ぶことを特徴とする請求項１４に記載の露光装置。
16. 投影光学系を介して物体を露光する露光方法であって、
    前記投影光学系を介して物体を露光する露光位置と、前記投影光学系の光軸方向に直交する第一方向において前記露光位置と異なる位置であって前記物体に形成されたマークを検出する計測位置との間で、前記第一方向及び前記光軸方向に直交する第二方向に関して位置が異なる複数の計測点に対して前記物体を相対的に移動させて、前記物体の前記光軸方向の位置を計測することと、
    前記計測した結果に基づいて、前記露光位置において前記物体の前記光軸方向の位置を調整して露光を行うことと、
    を特徴とする露光方法。
17. 前記物体の位置の計測は、前記露光に先立って行われ、
    前記物体の位置の計測結果を用いて前記物体の前記光軸方向の位置または前記第一方向及び前記第二方向の軸回りの回転を調整して露光することを特徴とする請求項１６に記載の露光方法。
18. 前記投影光学系と前記物体との間に液体が存在する状態で前記物体を露光するとともに、前記位置計測系またはアライメント系と前記物体との間に液体が存在しない状態で前記物体の位置の計測または前記マークの検出を行うことを特徴とする請求項１６または１７に記載の露光方法。
19. 前記アライメント系による前記マークの検出開始後かつ前記物体の露光開始前に前記物体の位置を計測することを特徴とする請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の露光方法。
20. 前記物体を載置するステージが前記計測位置から前記露光位置まで移動している間に前記物体の前記光軸方向における位置を計測することを特徴とする請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の露光方法。
21. 前記第二方向に交差する方向に沿って前記ステージが移動して前記計測点を前記物体が通過することにより、前記物体のほぼ全域における前記光軸方向の位置を計測することを特徴とする請求項１６〜２０のいずれか一項に記載の露光方法。