JP2013034014A5

JP2013034014A5 - 露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法

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Publication number: JP2013034014A5
Application number: JP2012245035A
Authority: JP
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2013-09-26
Anticipated expiration: 2027-09-03

Description

本発明は、露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法に係り、さらに詳しくは、エネルギビームで物体を露光する露光装置、及び露光方法、並びに該露光装置又は該露光方法を用いたデバイス製造方法に関する。

本発明は、第１の観点からすると、投影光学系を介してエネルギビームで物体を露光する露光装置であって、前記物体を保持するステージと、前記ステージに格子部と複数のヘッドとの一方が設けられ、前記複数のヘッドのうち前記格子部と対向するヘッドによって、前記ステージの位置情報を計測するエンコーダシステムと、前記投影光学系の光軸と垂直な所定平面内で直交する第１及び第２方向と、前記第１及び第２方向と直交する第３方向とを含む６自由度方向に前記物体が移動されるように前記ステージを駆動する駆動装置と、前記露光時に前記物体がほぼ一致する基準面と、前記格子部との、前記第３方向に関する位置の差に起因して生じる前記エンコーダシステムの計測誤差を補償しつつ、前記エンコーダシステムの計測情報に基づいて前記駆動装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記ステージの駆動中、前記複数のヘッドのうち前記位置情報の計測に用いられるヘッドを別のヘッドに切り換えるとともに、前記切換後、前記別のヘッドによって計測される位置情報を用いて前記駆動装置を制御する露光装置である。

本発明は、第２の観点からすると、デバイス製造方法であって、本発明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、を含む第１のデバイス製造方法である。また、本発明は、第３の観点からすると、投影光学系を介してエネルギビームで物体を露光する露光方法であって、前記物体を保持するステージに格子部と複数のヘッドとの一方が設けられるエンコーダシステムの、前記複数のヘッドのうち前記格子部と対向するヘッドによって、前記ステージの位置情報を計測することと、前記露光時に前記物体がほぼ一致する基準面と、前記格子部との、前記第３方向に関する位置の差に起因して生じる前記エンコーダシステムの計測誤差を補償しつつ、前記エンコーダシステムの計測情報に基づいて、前記投影光学系の光軸と垂直な所定平面内で直交する第１及び第２方向と、前記第１及び第２方向と直交する第３方向とを含む６自由度方向に前記物体が移動されるように前記ステージを駆動可能な駆動装置を制御することと、前記ステージの駆動中、前記複数のヘッドのうち前記位置情報の計測に用いられるヘッドを別のヘッドに切り換えることと、を含み、前記切換後、前記駆動装置の制御のために、前記別のヘッドによって計測される位置情報が用いられる露光方法である。また、本発明は、第４の観点からすると、デバイス製造方法であって、本発明の露光方法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、を含む第２のデバイス製造方法である。

以上説明したように、本発明の露光装置及び露光方法は、物体を露光するのに適している。また、本発明のデバイス製造方法は、デバイスを製造するのに適している。

Claims

投影光学系を介してエネルギビームで物体を露光する露光装置であって、
前記物体を保持するステージと、
前記ステージに格子部と複数のヘッドとの一方が設けられ、前記複数のヘッドのうち前記格子部と対向するヘッドによって、前記ステージの位置情報を計測するエンコーダシステムと、
前記投影光学系の光軸と垂直な所定平面内で直交する第１及び第２方向と、前記第１及び第２方向と直交する第３方向とを含む６自由度方向に前記物体が移動されるように前記ステージを駆動する駆動装置と、
前記露光時に前記物体がほぼ一致する基準面と、前記格子部との、前記第３方向に関する位置の差に起因して生じる前記エンコーダシステムの計測誤差を補償しつつ、前記エンコーダシステムの計測情報に基づいて前記駆動装置を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記ステージの駆動中、前記複数のヘッドのうち前記位置情報の計測に用いられるヘッドを別のヘッドに切り換えるとともに、前記切換後、前記別のヘッドによって計測される位置情報を用いて前記駆動装置を制御する露光装置。
請求項１に記載の露光装置において、
前記基準面は、前記投影光学系の像面である露光装置。
請求項１又は２に記載の露光装置において、
前記制御装置は、前記切換前に用いられるヘッドによって計測される位置情報に基づいて前記別のヘッドによって計測されるべき位置情報を決定し、
前記切換後、前記決定された位置情報を使って前記別のヘッドによる計測が行われる露光装置。
請求項３に記載の露光装置において、
前記別のヘッドによって計測されるべき位置情報は、前記切換の前後で前記ステージの位置が維持されるように、あるいは、前記切換の前後で前記ステージの位置情報が連続的につながるように決定される露光装置。
請求項３又は４に記載の露光装置において、
前記エンコーダシステムは、前記所定平面と平行な方向を含む少なくとも３自由度方向に関する前記ステージの位置情報を計測し、
前記切換の前後ではそれぞれ、前記格子部と対向する３つ又は４つのヘッドによる計測が行われ、
前記ステージの駆動中に前記格子部と対向するヘッドの数は３つと４つとの一方から他方に変更される露光装置。
請求項３〜５のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記別のヘッドによって計測されるべき位置情報を決定するために、前記所定平面と平行な方向と異なる方向に関する前記ステージの位置情報が用いられる露光装置。
請求項６に記載の露光装置において、
前記異なる方向は、前記所定平面内の回転方向を含む露光装置。
請求項３〜７のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記別のヘッドによって計測されるべき位置情報は、前記切換前に用いられるヘッドと、前記切換後に用いられるヘッドとの両方が前記格子部と対向している間に決定される露光装置。
請求項３〜８のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記切換は、前記切換前に用いられるヘッドと、前記切換後に用いられるヘッドとの両方が前記格子部と対向している間に行われる露光装置。
請求項３〜９のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記別のヘッドによって計測されるべき位置情報は、前記切換時に決定される露光装置。
請求項３〜１０のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記切換前、前記複数のヘッドのうち前記格子部と対向する３つのヘッドによる計測が行われるとともに、前記切換によって、前記３つのヘッドと異なる前記別のヘッドを含む３つのヘッドによる計測が行われる露光装置。
請求項３〜１１のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記格子部は、それぞれ格子が形成される４つのスケールを含み、
前記切換前、前記４つのスケールの少なくとも３つとそれぞれ対向するヘッドによる計測が行われ、
前記少なくとも３つのヘッドによって計測される位置情報に基づいて、前記少なくとも３つのヘッドと異なる前記別のヘッドによって計測されるべき位置情報が決定される露光装置。
請求項３〜１２のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記別のヘッドでは、前記決定された位置情報が初期値として設定される露光装置。
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記ステージは、前記複数のヘッドが設けられ、かつ前記露光において前記格子部の下方で移動される露光装置。
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記制御装置は、前記格子部と前記ヘッドとの少なくとも一方に起因して生じる前記エンコーダシステムの計測誤差を補償する露光装置。
請求項１５に記載の露光装置において、
前記制御装置は、前記ヘッドの変位と光学特性との少なくとも一方に起因して生じる前記エンコーダシステムの計測誤差を補償する露光装置。
請求項１５又は１６に記載の露光装置において、
前記制御装置は、前記格子部の平坦性と形成誤差との少なくとも一方に起因して生じる前記エンコーダシステムの計測誤差を補償する露光装置。
請求項１〜１７のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記制御装置は、前記ステージの傾斜又は回転に起因して生じる前記エンコーダシステムの計測誤差を補償する露光装置。
請求項１〜１８のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記制御装置は、前記位置情報の計測方向と異なる方向に関する前記ステージの位置に起因して生じる前記エンコーダシステムの前記計測方向に関する計測誤差を補償する露光装置。
請求項１〜１９のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記制御装置は、前記計測誤差を補償するように前記エンコーダシステムの計測情報又は前記物体を位置決めする目標位置を補正する露光装置。
請求項１〜２０のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記物体は、マスクを介して前記エネルギビームで露光され、
前記露光動作において、前記エンコーダシステムの計測情報に基づいて前記駆動装置を制御しつつ、前記計測誤差を補償するように前記マスクの位置を制御する露光装置。
請求項１〜２１のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記投影光学系の下端部を取り囲むように設けられ、前記投影光学系の下に液体で液浸領域を形成するノズルユニットを、さらに備え、
前記格子部と前記複数のヘッドとの他方は、前記投影光学系に対して前記ノズルユニットの外側に設けられ、
前記物体は、前記投影光学系と前記液浸領域の液体とを介して前記エネルギビームで露光される露光装置。
デバイス製造方法であって、
請求項１〜２２のいず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。
投影光学系を介してエネルギビームで物体を露光する露光方法であって、
前記物体を保持するステージに格子部と複数のヘッドとの一方が設けられるエンコーダシステムの、前記複数のヘッドのうち前記格子部と対向するヘッドによって、前記ステージの位置情報を計測することと、
前記露光時に前記物体がほぼ一致する基準面と、前記格子部との、前記第３方向に関する位置の差に起因して生じる前記エンコーダシステムの計測誤差を補償しつつ、前記エンコーダシステムの計測情報に基づいて、前記投影光学系の光軸と垂直な所定平面内で直交する第１及び第２方向と、前記第１及び第２方向と直交する第３方向とを含む６自由度方向に前記物体が移動されるように前記ステージを駆動可能な駆動装置を制御することと、
前記ステージの駆動中、前記複数のヘッドのうち前記位置情報の計測に用いられるヘッドを別のヘッドに切り換えることと、を含み、
前記切換後、前記駆動装置の制御のために、前記別のヘッドによって計測される位置情報が用いられる露光方法。
請求項２４に記載の露光方法において、
前記基準面は、前記投影光学系の像面である露光方法。
請求項２４又は２５に記載の露光方法において、
前記切換前に用いられるヘッドによって計測される位置情報に基づいて、前記別のヘッドによって計測されるべき位置情報が決定されるとともに、前記切換後、前記決定された位置情報を使って前記別のヘッドによる計測が行われる露光方法。
請求項２６に記載の露光方法において、
前記別のヘッドによって計測されるべき位置情報は、前記切換の前後で前記ステージの位置が維持されるように、あるいは、前記切換の前後で前記ステージの位置情報が連続的につながるように決定される露光方法。
請求項２６又は２７に記載の露光方法において、
前記エンコーダシステムによって、前記所定平面と平行な方向を含む少なくとも３自由度方向に関する前記ステージの位置情報が計測され、
前記切換の前後ではそれぞれ、前記格子部と対向する３つ又は４つのヘッドによる計測が行われ、
前記ステージの駆動中に前記格子部と対向するヘッドの数は３つと４つとの一方から他方に変更される露光方法。
請求項２６〜２８のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記別のヘッドによって計測されるべき位置情報を決定するために、前記所定平面と平行な方向と異なる方向に関する前記ステージの位置情報が用いられる露光方法。
請求項２９に記載の露光方法において、
前記異なる方向は、前記所定平面内の回転方向を含む露光方法。
請求項２６〜３０のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記別のヘッドによって計測されるべき位置情報は、前記切換前に用いられるヘッドと、前記切換後に用いられるヘッドとの両方が前記格子部と対向している間に決定される露光方法。
請求項２６〜３１のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記切換は、前記切換前に用いられるヘッドと、前記切換後に用いられるヘッドとの両方が前記格子部と対向している間に行われる露光方法。
請求項２６〜３２のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記別のヘッドによって計測されるべき位置情報は、前記切換時に決定される露光方法。
請求項２６〜３３のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記切換前、前記複数のヘッドのうち前記格子部と対向する３つのヘッドによる計測が行われるとともに、前記切換によって、前記３つのヘッドと異なる前記別のヘッドを含む３つのヘッドによる計測が行われる露光方法。
請求項２６〜３４のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記格子部は、それぞれ格子が形成される４つのスケールを含み、
前記切換前、前記４つのスケールの少なくとも３つとそれぞれ対向するヘッドによる計測が行われ、
前記少なくとも３つのヘッドによって計測される位置情報に基づいて、前記少なくとも３つのヘッドと異なる前記別のヘッドによって計測されるべき位置情報が決定される露光方法。
請求項２６〜３５に記載の露光方法において、
前記別のヘッドでは、前記決定された位置情報が初期値として設定される露光方法。
請求項２４〜３６のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記ステージは、前記複数のヘッドが設けられ、かつ前記露光において前記格子部の下方で移動される露光方法。
請求項２４〜３７のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記ステージの駆動中、前記格子部と前記ヘッドとの少なくとも一方に起因して生じる前記エンコーダシステムの計測誤差が補償される露光方法。
請求項３８に記載の露光方法において、
前記ヘッドの変位と光学特性との少なくとも一方に起因して生じる前記エンコーダシステムの計測誤差が補償される露光方法。
請求項３８又は３９に記載の露光方法において、
前記格子部の平坦性と形成誤差との少なくとも一方に起因して生じる前記エンコーダシステムの計測誤差が補償される露光方法。
請求項２４〜４０のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記ステージの駆動中、前記ステージの傾斜又は回転に起因して生じる前記エンコーダシステムの計測誤差が補償される露光方法。
請求項２４〜４１のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記ステージの駆動中、前記位置情報の計測方向と異なる方向に関する前記ステージの位置に起因して生じる前記エンコーダシステムの前記計測方向に関する計測誤差が補償される露光方法。
請求項２４〜４２のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記ステージの駆動中、前記計測誤差を補償するように前記エンコーダシステムの計測情報又は前記物体を位置決めする目標位置が補正される露光方法。
請求項２４〜４３のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記物体は、マスクを介して前記エネルギビームで露光され、
前記露光動作において、前記エンコーダシステムの計測情報に基づいて前記駆動装置を制御しつつ、前記計測誤差を補償するように前記マスクの位置を制御する露光方法。
請求項２４〜４４のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記投影光学系の下端部を取り囲むように設けられるノズルユニットによって、前記投影光学系の下に液体で液浸領域が形成されるとともに、前記物体は、前記投影光学系と前記液浸領域の液体とを介して前記エネルギビームで露光され、
前記格子部と前記複数のヘッドとの他方は、前記投影光学系に対して前記ノズルユニットの外側に設けられる露光方法。
デバイス製造方法であって、
請求項２４〜４５のいずれか一項に記載の露光方法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。