JP2011109137A - 露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法 - Google Patents
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- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49826—Assembling or joining
Abstract
【解決手段】水圧パッドと水圧パッドとによって、ウエハ及び該ウエハが載置されたテーブルが狭持されている。水圧パッドによって、その軸受面とウエハとの投影光学系の光軸方向に関する間隔が、所定寸法に維持される。また、水圧パッドは、気体静圧軸受とは異なり、軸受面と支持対象物(基板)との間の非圧縮性流体(液体)の静圧を利用するので、軸受の剛性が高く、軸受面と基板との間隔が、安定してかつ一定に保たれる。また、液体(例えば純水)は気体(例えば空気)に比べて、粘性が高く、液体は振動減衰性が気体に比べて良好である。従って、焦点位置検出系などを必ずしも設けることなく、デフォーカスの殆どないウエハ(基板)上へのパターンの転写が実現される。
【選択図】図1
Description
δ=k2・λ/NA2 ……(2)
以下、本発明の第1の実施形態について、図1〜図6に基づいて説明する。
これまでの説明では、水圧パッド32が鏡筒40に固定され、投影光学系PLと水圧パッド32との位置関係が一定に維持されている場合について説明したが、これに限らず、例えば、投影光学系PLを構成する最も像面側の光学部材として、図8に示されるような上下に2分割された分割レンズ(Divided Lens)を用いることとしても良い。この図8に示される分割レンズ150は、下側の半球状の第1部分レンズ152aと、その第1部分レンズの外表面(球面の一部)と同一の点を中心とする曲率半径が僅かに大きな曲率半径の球面をその内面(内表面)として有し、前記第1部分レンズ152aの中心とは異なる点を中心とする球面を外面(外表面)として有する第2部分レンズ152bとによって構成されている。この場合、第1部分レンズ152aは平凸レンズであり、第2部分レンズ152bは、凹メニスカスレンズである。
次に、図9及び図10に基づいて本発明の第2の実施形態の露光装置について説明する。図9には、第2の実施形態の露光装置を構成するウエハステージ装置300の構成が、平面図にて示されている。ここで、重複説明を避ける観点から、前述の第1の実施形態と同一の構成部分には、同一の符号を用いるとともに、その説明を省略するものとする。
次に上述した露光装置をリソグラフィ工程で使用したデバイスの製造方法の実施形態について説明する。
Claims (76)
- 投影光学系と液体とを介してエネルギビームで基板を露光する露光装置であって、
互いに独立して移動可能な第1、第2テーブルと、
前記投影光学系の直下に液体を供給して液浸領域を形成する液浸システムと、
前記投影光学系と前記第1、第2テーブルの一方との間に前記液浸領域が維持される第1状態から、前記投影光学系と前記第1、第2テーブルの他方との間に前記液浸領域が維持される第2状態に遷移するように、前記投影光学系の直下に前記液浸領域を維持しつつ、前記投影光学系の下方で前記第1、第2テーブルを移動する駆動システムと、を備え、
前記第1、第2テーブルはそれぞれ、前記基板の載置領域と、その一部に形成される開口内に前記載置領域が位置するように設けられるカバー部材とを有し、前記液浸領域に対して前記基板を相対的に移動するとともに、前記カバー部材によって前記投影光学系との間に前記液浸領域を維持する。 - 請求項1に記載の露光装置において、
前記基板はその表面が前記カバー部材の表面とほぼ面一となるように前記載置領域に載置される。 - 請求項1又は2に記載の露光装置において、
前記基板の露光動作において前記投影光学系から前記基板が外れる位置に前記第1、第2テーブルがそれぞれ移動する際、前記液浸領域は前記投影光学系と前記カバー部材との間に維持される。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記基板の交換のために前記投影光学系から前記基板が外れる位置に前記第1、第2テーブルがそれぞれ移動する際、前記液浸領域は前記投影光学系と前記カバー部材との間に維持される。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記第1、第2テーブルはそれぞれ、前記カバー部材が相対移動可能に設けられる。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記カバー部材は、前記開口を含む複数の開口が形成され、
前記第1、第2テーブルはそれぞれ、前記開口と異なる開口内に配置される計測部材を有し、
前記投影光学系との間に前記液浸領域を維持した状態で前記計測部材を用いる計測が行われる。 - 請求項6に記載の露光装置において、
前記第1、第2テーブルはそれぞれ、その表面が前記計測部材の表面を含めてほぼ面一となるように設定される。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記第1、第2テーブルはそれぞれ、前記カバー部材と前記基板との隙間からの前記液体の流出を抑制するように前記カバー部材に近接させて前記基板を前記載置領域に載置する。 - 請求項8に記載の露光装置において、
前記第1、第2テーブルはそれぞれ、前記投影光学系の下方での移動によって、前記液浸領域が前記投影光学系の直下に維持されつつ、前記隙間を横切って前記カバー部材及び前記基板の一方から他方に移動する。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記第1、第2テーブルを接近させるように相対移動するとともに、前記第1状態から前記第2状態に遷移するように前記投影光学系の直下に前記液浸領域を維持しつつ前記接近させた第1、第2テーブルを移動する。 - 請求項10に記載の露光装置において、
前記一方のテーブルに対して前記他方のテーブルが接近するように移動される。 - 請求項1〜11のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記第1、第2テーブルは、前記遷移において近接または接触した状態で移動される。 - 請求項1〜12のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記第1、第2テーブルは、前記遷移において前記投影光学系の直下に前記液浸領域が維持されるように近接した状態で移動される。 - 請求項1〜13のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記第1、第2テーブルは、前記遷移において前記液体の流出が防止されるように近接した状態で移動される。 - 請求項1〜14のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記第1、第2テーブルは、前記遷移において所定方向に関して近接または接触しつつ前記所定方向に移動される。 - 請求項1〜15のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記第1、第2テーブルは、前記遷移において所定方向に関してその位置関係が維持されつつ同時に移動される。 - 請求項15又は16に記載の露光装置において、
前記第1、第2テーブルは、前記遷移のために、前記所定方向に関して接近するように移動される。 - 請求項17に記載の露光装置において、
前記第1、第2テーブルは、前記所定方向に関する前記接近のための移動と、前記所定方向と直交する方向に関する位置関係の調整とが行われる。 - 請求項1〜18のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記投影光学系と所定方向に関して位置が異なるマーク検出系を、さらに備え、
前記第1、第2テーブルは、前記遷移において前記所定方向に移動される。 - 請求項1〜19のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記基板は走査露光が行われ、
前記第1、第2テーブルは、前記遷移において、前記走査露光時に前記基板が走査される所定方向に移動される。 - 請求項1〜20のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記液浸領域は、前記遷移において、前記第1、第2テーブルの少なくとも一方によって前記投影光学系の直下に維持される。 - 請求項21に記載の露光装置において、
前記第1、第2状態の間の過渡状態では、前記第1、第2テーブルの両方によって前記液浸領域が前記投影光学系の直下に維持される。 - 請求項1〜22のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記遷移において、前記一方のテーブルには露光後の基板が載置され、前記他方のテーブルには次に露光が行われる基板が載置される。 - 請求項1〜23のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記第1テーブルに載置される基板の露光動作と、前記第2テーブルに載置される基板の露光動作とが交互に行われ、前記遷移動作がその露光動作の間に行われる。 - 請求項1〜24のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記投影光学系が配置される第1領域と異なる第2領域に配置されるマーク検出系を、さらに備え、
前記第1、第2テーブルはそれぞれ前記第1、第2領域の一方から他方に移動される。 - 請求項25に記載の露光装置において、
前記第1、第2テーブルはそれぞれ、前記第2領域から第1領域への移動と前記第1領域から前記第2領域への移動とで異なる経路を辿るように移動される。 - 請求項25又は26に記載の露光装置において、
前記第1、第2領域は所定方向に関して位置が異なり、
前記第1、第2テーブルは、前記遷移において前記所定方向に移動される。 - 請求項1〜27のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記基板のマークを検出するマーク検出系を、さらに備え、
前記第1、第2テーブルの一方に載置される基板の露光動作と、前記第1、第2テーブルの他方に載置される基板のマーク検出動作とが並行して行われ、
前記遷移において、前記一方のテーブルには露光後の基板が載置され、前記他方のテーブルにはマーク検出後の基板が載置される。 - 請求項28に記載の露光装置において、
前記遷移後、前記他方のテーブルに載置される基板の露光動作が開始され、かつ前記一方のテーブルは基板交換位置まで移動されて、前記露光された基板の交換動作が、前記他方のテーブルに載置される基板の露光動作と並行して行われる。 - 請求項1〜29のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記基板は、前記液体を介して露光が行われ、かつ前記液体を介することなくマーク検出が行われる。 - 請求項1〜30のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記第1、第2テーブルの位置情報を計測する計測装置を、さらに備え、
前記計測装置は、前記露光において前記第1、第2テーブルの位置情報を計測するエンコーダを含む。 - 請求項31に記載の露光装置において、
前記エンコーダは、前記第1、第2テーブルの裏面に設けられるスケールを使ってその位置情報を計測する。 - 請求項1〜32のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記第1、第2テーブルとは独立して移動可能な第3テーブルを、さらに備え、
前記第3テーブルを用いて前記基板の露光動作と異なる動作を実行する。 - 請求項1〜33のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記液浸システムは、前記液体と接する前記投影光学系の光学部材を囲んで設けられ、かつ前記液体の流路を内部に有する液浸部材を有し、
前記基板は、前記露光において前記液浸部材の下面に近接して配置される。 - 請求項34に記載の露光装置において、
前記液浸システムは、前記液浸部材を介して前記投影光学系の直下の液体を回収する。 - 請求項34又は35に記載の露光装置において、
前記液浸システムは、前記液浸部材を介して前記投影光学系の直下に液体を供給する。 - 請求項1〜36のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記液浸システムは、少なくとも前記基板の露光動作において前記液体の供給と回収とを常時行う。 - リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、
前記リソグラフィ工程では、請求項1〜37のいずれか一項に記載の露光装置を用いて基板上にデバイスパターンを転写する。 - 投影光学系と液体とを介してエネルギビームで基板を露光する露光方法であって、
前記基板の載置領域と、その一部に形成される開口内に前記載置領域が位置するように設けられるカバー部材とを有し、互いに独立して移動可能な第1、第2テーブルにそれぞれ載置される基板を、前記投影光学系の直下に液体を供給して形成される液浸領域を介して露光することと、
前記投影光学系と前記第1、第2テーブルの一方との間に前記液浸領域が維持される第1状態から、前記投影光学系と前記第1、第2テーブルの他方との間に前記液浸領域が維持される第2状態に遷移するように、前記投影光学系の直下に前記液浸領域を維持しつつ、前記投影光学系の下方で前記第1、第2テーブルを移動することと、を含み、
前記第1、第2テーブルはそれぞれ、前記液浸領域に対して前記基板を相対的に移動し、かつ前記カバー部材によって前記投影光学系との間に前記液浸領域を維持する。 - 請求項39に記載の露光方法において、
前記基板はその表面が前記カバー部材の表面とほぼ面一となるように前記載置領域に載置される。 - 請求項39又は40に記載の露光方法において、
前記基板の露光動作において前記投影光学系から前記基板が外れる位置に前記第1、第2テーブルがそれぞれ移動する際、前記液浸領域は前記投影光学系と前記カバー部材との間に維持される。 - 請求項39〜41のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記基板の交換のために前記投影光学系から前記基板が外れる位置に前記第1、第2テーブルがそれぞれ移動する際、前記液浸領域は前記投影光学系と前記カバー部材との間に維持される - 請求項39〜42のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記第1、第2テーブルはそれぞれ、前記カバー部材が相対移動可能に設けられる。 - 請求項39〜43のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記第1、第2テーブルはそれぞれ、前記投影光学系との間に前記液浸領域を維持した状態で、前記カバー部材において前記開口と異なる開口内に配置される計測部材を用いる計測が行われる。 - 請求項44に記載の露光方法において、
前記第1、第2テーブルはそれぞれ、その表面が前記計測部材の表面を含めてほぼ面一となるように設定される。 - 請求項39〜45のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記第1、第2テーブルはそれぞれ、前記カバー部材と前記基板との隙間からの前記液体の流出を抑制するように前記カバー部材に近接させて前記基板を前記載置領域に載置する。 - 請求項46に記載の露光方法において、
前記第1、第2テーブルはそれぞれ、前記投影光学系の下方での移動によって、前記液浸領域が前記投影光学系の直下に維持されつつ、前記隙間を横切って前記カバー部材及び前記基板の一方から他方に移動する。 - 請求項39〜47のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記第1、第2テーブルを接近させるように相対移動するとともに、前記第1状態から前記第2状態に遷移するように前記投影光学系の直下に前記液浸領域を維持しつつ前記接近させた第1、第2テーブルを移動する。 - 請求項48に記載の露光方法において、
前記一方のテーブルに対して前記他方のテーブルが接近するように移動される。 - 請求項39〜49のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記第1、第2テーブルは、前記遷移において近接または接触した状態で移動される。 - 請求項39〜50のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記第1、第2テーブルは、前記遷移において前記投影光学系の直下に前記液浸領域が維持されるように近接した状態で移動される。 - 請求項39〜51のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記第1、第2テーブルは、前記遷移において前記液体の流出が防止されるように近接した状態で移動される。 - 請求項39〜52のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記第1、第2テーブルは、前記遷移において所定方向に関して近接または接触しつつ前記所定方向に移動される。 - 請求項39〜53のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記第1、第2テーブルは、前記遷移において所定方向に関してその位置関係が維持されつつ同時に移動される。 - 請求項53又は54に記載の露光方法において、
前記第1、第2テーブルは、前記遷移のために、前記所定方向に関して接近するように移動される。 - 請求項55に記載の露光方法において、
前記第1、第2テーブルは、前記所定方向に関する前記接近のための移動と、前記所定方向と直交する方向に関する位置関係の調整とが行われる。 - 請求項39〜56のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記基板は、前記投影光学系と所定方向に関して位置が異なるマーク検出系によってマーク検出が行われ、
前記第1、第2テーブルは、前記遷移において前記所定方向に移動される。 - 請求項39〜57のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記基板は走査露光が行われ、
前記第1、第2テーブルは、前記遷移において、前記走査露光時に前記基板が走査される所定方向に移動される。 - 請求項39〜58のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記液浸領域は、前記遷移において、前記第1、第2テーブルの少なくとも一方によって前記投影光学系の直下に維持される。 - 請求項59に記載の露光方法において、
前記第1、第2状態の間の過渡状態では、前記第1、第2テーブルの両方によって前記液浸領域が前記投影光学系の直下に維持される。 - 請求項39〜60のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記遷移において、前記一方のテーブルには露光後の基板が載置され、前記他方のテーブルには次に露光が行われる基板が載置される。 - 請求項39〜61のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記第1テーブルに載置される基板の露光動作と、前記第2テーブルに載置される基板の露光動作とが交互に行われ、前記遷移動作がその露光動作の間に行われる。 - 請求項39〜62のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記基板は、前記投影光学系が配置される第1領域と異なる第2領域に配置されるマーク検出系によってマーク検出が行われ、前記第1、第2テーブルはそれぞれ前記第1、第2領域の一方から他方に移動される。 - 請求項63に記載の露光方法において、
前記第1、第2テーブルはそれぞれ、前記第2領域から第1領域への移動と前記第1領域から前記第2領域への移動とで異なる経路を辿るように移動される。 - 請求項63又は64に記載の露光方法において、
前記第1、第2領域は所定方向に関して位置が異なり、
前記第1、第2テーブルは、前記遷移において前記所定方向に移動される。 - 請求項39〜65のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記第1、第2テーブルの一方に載置される基板の露光動作と、前記第1、第2テーブルの他方に載置される基板のマーク検出動作とが並行して行われ、
前記遷移において、前記一方のテーブルには露光後の基板が載置され、前記他方のテーブルにはマーク検出後の基板が載置される。 - 請求項66に記載の露光方法において、
前記遷移後、前記他方のテーブルに載置される基板の露光動作が開始され、かつ前記一方のテーブルは基板交換位置まで移動されて、前記露光された基板の交換動作が、前記他方のテーブルに載置される基板の露光動作と並行して行われる。 - 請求項39〜67のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記基板は、前記液体を介して露光が行われ、かつ前記液体を介することなくマーク検出が行われる。 - 請求項39〜68のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記露光において、前記第1、第2テーブルをそれぞれ、エンコーダによってその位置情報を計測しつつ移動する。 - 請求項69に記載の露光方法において、
前記エンコーダによる計測では、前記第1、第2テーブルの裏面に設けられるスケールが用いられる。 - 請求項39〜70のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記第1、第2テーブルとは独立して移動可能な第3テーブルを用いて前記基板の露光動作と異なる動作を実行する。 - 請求項39〜71のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記液浸領域の形成では、前記液体を接する前記投影光学系の光学部材を囲んで設けられ、かつ前記液体の流路を内部に有する液浸部材が用いられ、
前記基板は、前記露光において前記液浸部材の下面に近接して配置される。 - 請求項72に記載の露光方法において、
前記液浸領域の液体は、前記液浸部材を介して回収される。 - 請求項72又は73に記載の露光方法において、
前記液体は、前記液浸部材を介して前記投影光学系の直下に供給される。 - 請求項39〜74のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記液体の供給及び回収は、少なくとも前記基板の露光動作において常時行われる。 - リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、
前記リソグラフィ工程では、請求項39〜75のいずれか一項に記載の露光方法を用いて基板上にデバイスパターンを転写する。
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