JP2014138078A - Conveyance system and conveyance method, exposure device and exposure method, and method of manufacturing device - Google Patents

Conveyance system and conveyance method, exposure device and exposure method, and method of manufacturing device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To place a wafer on a stage without causing distortion.SOLUTION: Distribution of holding force (suction force) to hold a wafer of a loading desk 121, namely the distribution of the suction force to hold the wafer of a wafer holder WH corresponding to arrangement of a plurality of Bernoulli cups 124 is set, namely vacuum holes 135 of the wafer holder WH are arranged. As a result, a wafer W is held using the loading desk 121 and conveyed onto the wafer holder WH, and the wafer is held using the wafer holder WH, thereby enabling placing the wafer on a wafer stage WST without causing distortion. Then, high overlapping accuracy of patterns is made possible to be maintained.

Description

本発明は、搬送システム及び搬送方法、露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法に係り、特に、板状の物体の一面を吸着によって保持する物体保持部が設けられた物体保持部材に該物体を搬送する搬送システム及び搬送方法、前記搬送システムを備える露光装置及び前記搬送方法を利用する露光方法、並びに前記露光装置を用いるデバイス製造方法及び前記露光方法を利用するデバイス製造方法に関する。   The present invention relates to a transport system and a transport method, an exposure apparatus and an exposure method, and a device manufacturing method, and in particular, the object is placed on an object holding member provided with an object holding unit that holds one surface of a plate-like object by suction. The present invention relates to a transport system and a transport method for transport, an exposure apparatus including the transport system, an exposure method using the transport method, a device manufacturing method using the exposure apparatus, and a device manufacturing method using the exposure method.

従来、半導体素子(集積回路等)、液晶表示素子等の電子デバイス(マイクロデバイス)を製造するリソグラフィ工程では、主として、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置(いわゆるステッパ)、あるいはステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置(いわゆるスキャニング・ステッパ(スキャナとも呼ばれる))などが用いられている。   Conventionally, in a lithography process for manufacturing electronic devices (microdevices) such as semiconductor elements (integrated circuits, etc.), liquid crystal display elements, etc., step-and-repeat projection exposure apparatuses (so-called steppers), step-and- A scanning projection exposure apparatus (a so-called scanning stepper (also called a scanner)) or the like is used.

これらの露光装置により露光されるウエハは、年々、大型化している。現在、直径300mmのウエハ(300mmウエハ)から直径450mmのウエハ(450mmウエハ)が主流となりつつある。450mmウエハの場合、1枚のウエハから採れるダイ(チップ)の数は現行の300mmウエハの場合の数の2倍以上となり、1チップ当たりに費やす製造コストを大幅に削減することができる。   Wafers exposed by these exposure apparatuses are becoming larger year by year. Currently, wafers with a diameter of 300 mm (300 mm wafers) to wafers with a diameter of 450 mm (450 mm wafers) are becoming mainstream. In the case of a 450 mm wafer, the number of dies (chips) that can be taken from a single wafer is more than twice the number in the case of a current 300 mm wafer, and the manufacturing cost per chip can be greatly reduced.

ウエハが大型化するのに対してその厚みは一定であるため、450mmウエハの搬送等において、300mmウエハと比較してより慎重な取扱を要することが予想される。そこで、ベルヌーイチャックを用いて上方からウエハの表面に向けてエアを噴出することでウエハを非接触で保持することにより、ウエハステージ上に載置することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。ここで、発明者は、ベルヌーイチャックのウエハを保持する保持力(吸引力)はある分布を有し、またウエハがウエハステージ(ウエハホルダ)から受ける摩擦抵抗も(スクイーズ効果により)それらの間に形成されるエア膜から受ける反発力によりある分布を生じる。そして、それら保持力(吸引力)の分布と摩擦抵抗の分布との釣合により、ウエハホルダ上にロードされるウエハに歪みが生じることを明らかにした。このウエハの歪みに起因して、例えば、アライメント計測(ウエハ上のマークの検出)の精度が低下し、高いパターンの重ね精度の維持が困難になることが予想される。   Since the thickness of the wafer is constant while the wafer is increased in size, it is expected that a more careful handling will be required in transferring a 450 mm wafer as compared with a 300 mm wafer. Therefore, it has been proposed to place the wafer on the wafer stage by holding the wafer in a non-contact manner by ejecting air toward the wafer surface from above using a Bernoulli chuck (for example, Patent Document 1). reference). Here, the inventor has a certain distribution of the holding force (suction force) for holding the wafer of the Bernoulli chuck, and the frictional resistance that the wafer receives from the wafer stage (wafer holder) is also formed between them (by the squeeze effect). A certain distribution is generated by the repulsive force received from the air film. Then, it was clarified that the wafer loaded on the wafer holder is distorted due to the balance between the distribution of the holding force (suction force) and the distribution of the frictional resistance. Due to the distortion of the wafer, for example, it is expected that the accuracy of alignment measurement (detection of a mark on the wafer) is lowered and it is difficult to maintain high pattern overlay accuracy.

米国特許出願公開第2010/0297562号明細書US Patent Application Publication No. 2010/0297562

本発明は、上述の事情の下でなされたものであり、第1の観点からすると、板状の物体の一面を吸着によって保持する物体保持部が設けられた物体保持部材に該物体を搬送する搬送システムであって、所定の搬入位置において前記物体保持部材の上方に設けられて、前記物体を、前記一面とは反対側の他面を上方から非接触で吸引可能な吸引部材と、前記吸引部材を前記物体保持部に対して上下方向に相対移動させる駆動装置と、を備え、前記吸引部材によって発生する吸引力が前記他面に作用する位置は、前記物体保持部に載置される前記物体の前記一面に対して作用する、前記物体を吸着する吸着力の分布に対して所定の関係に設定されている搬送システムである。   The present invention has been made under the circumstances described above. From a first viewpoint, the present invention conveys the object to an object holding member provided with an object holding portion that holds one surface of the plate-like object by suction. A suction system provided above the object holding member at a predetermined loading position and capable of sucking the object from the other side opposite to the one surface from above without contact; and the suction A drive device that moves the member relative to the object holding portion in the vertical direction, and a position at which the suction force generated by the suction member acts on the other surface is placed on the object holding portion. The conveyance system is set to have a predetermined relationship with respect to a distribution of an adsorption force acting on the one surface of the object and adsorbing the object.

これによれば、吸引部材によって発生する吸引力が他面に作用する位置は、物体保持部に載置される物体の一面に対して作用する、物体を吸着する吸着力の分布に対して所定の関係に設定されているため、搬送システムを用いて、物体を、歪みを生ずることなく保持し、物体保持部材に搬送することが可能となる。   According to this, the position at which the suction force generated by the suction member acts on the other surface is predetermined with respect to the distribution of the suction force that attracts the object that acts on one surface of the object placed on the object holding unit. Therefore, the object can be held without being distorted and transferred to the object holding member using the transfer system.

本発明は、第2の観点からすると、物体上にパターンを形成する露光装置であって、本発明の搬送システムと、前記搬送システムにより前記物体保持部材上に搬送された前記物体をエネルギビームで露光して、前記パターンを形成するパターン生成装置と、を備える露光装置である。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus for forming a pattern on an object, the transport system of the present invention, and the object transported on the object holding member by the transport system using an energy beam. An exposure apparatus comprising: a pattern generation device that exposes and forms the pattern.

これによれば、本発明の搬送システムにより物体保持部材上に搬送することで、高い位置合わせ精度で物体を露光することが可能となる。   According to this, the object can be exposed with high alignment accuracy by being conveyed onto the object holding member by the conveyance system of the present invention.

本発明は、第3の観点からすると、本発明の露光装置を用いて物体を露光することと、露光された前記物体を現像することと、を含むデバイス製造方法である。   From a third aspect, the present invention is a device manufacturing method including exposing an object using the exposure apparatus of the present invention and developing the exposed object.

本発明は、第4の観点からすると、板状の物体の一面を吸着によって保持する物体保持部が設けられた物体保持部材に該物体を搬送する搬送方法であって、所定の搬入位置において前記物体保持部材の上方にて、前記物体を、前記一面とは反対側の他面を上方から非接触で吸引することと、前記吸引部材を前記物体保持部に対して上下方向に相対移動させることと、を含み、前記吸引部材により発生する吸引力が前記他面に作用する位置と、前記物体保持部で前記物体を吸着する吸着力が前記一面に作用する位置と、を所定の関係に設定する搬送方法である。   From a fourth viewpoint, the present invention is a transport method for transporting an object to an object holding member provided with an object holding portion for holding one surface of a plate-like object by suction, and the above-described method is performed at a predetermined loading position. Above the object holding member, sucking the object from the upper side in a non-contact manner on the other surface opposite to the one surface, and moving the suction member relative to the object holding portion in the vertical direction And a position where the suction force generated by the suction member acts on the other surface and a position where the suction force that attracts the object by the object holding portion acts on the one surface is set in a predetermined relationship. It is the conveyance method to do.

これによれば、吸引部材により発生する吸引力が他面に作用する位置と、物体保持部で物体を吸着する吸着力が一面に作用する位置と、を所定の関係に設定することで、物体を、歪みを生ずることなく保持し、物体保持部材に搬送することが可能となる。   According to this, the position where the suction force generated by the suction member acts on the other surface and the position where the suction force that attracts the object with the object holding portion acts on the one surface are set in a predetermined relationship, so that the object Can be held without distortion and conveyed to the object holding member.

本発明は、第5の観点からすると、本発明の搬送方法によって前記物体保持部材上に板状の前記物体を搬送することと、搬送後に前記物体載置部材に保持されている前記物体をエネルギビームで露光し、前記物体上にパターンを形成することと、を含む露光方法である。   According to a fifth aspect of the present invention, the plate-like object is transported on the object holding member by the transport method of the present invention, and the object held on the object mounting member after the transport is energized. Exposing with a beam to form a pattern on the object.

これによれば、本発明の搬送方法によって歪みを生ずることなく物体を搬送することで、高い位置合わせ精度で物体を露光することが可能となる。   According to this, it is possible to expose the object with high alignment accuracy by transporting the object without causing distortion by the transport method of the present invention.

本発明は、第6の観点からすると、本発明の露光方法により物体を露光することと、露光された前記物体を現像することと、を含むデバイス製造方法である。   From a sixth aspect, the present invention is a device manufacturing method including exposing an object by the exposure method of the present invention and developing the exposed object.

一実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the exposure apparatus which concerns on one Embodiment. 図2(A)及び図2(B)は、それぞれ、ローディングユニット及びローディングディスクの構成を概略的に示す断面図及び底面図である。FIGS. 2A and 2B are a cross-sectional view and a bottom view, respectively, schematically showing the configuration of the loading unit and the loading disk, respectively. ウエハステージの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of a wafer stage. 図1の露光装置の制御系の主要な構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a main configuration of a control system of the exposure apparatus in FIG. 1. 図5(A)〜図5(D)はローディングユニットを用いてウエハを保持した際にウエハに生じる歪みの時間変化のシミュレーション結果を示す図、図5(E)はローディングユニットを用いてウエハをウエハホルダ上にロードし真空吸着した後にウエハに生じる歪みのシミュレーション結果を示す図である。FIGS. 5A to 5D are diagrams showing simulation results of changes over time in distortion generated in the wafer when the wafer is held using the loading unit, and FIG. 5E is a diagram illustrating the wafer using the loading unit. It is a figure which shows the simulation result of the distortion which arises on a wafer after loading on a wafer holder and carrying out vacuum suction. 図6(A)〜図6(C)は、ローディングユニットを用いてウエハステージ上にウエハをロードする手順(特に、ローディングディスクを用いてウエハを保持する手順)を説明するための図(その1〜3)である。6A to 6C are diagrams for explaining a procedure for loading a wafer onto a wafer stage using a loading unit (particularly, a procedure for holding a wafer using a loading disk) (Part 1). ~ 3). 図7(A)〜図7(C)は、ローディングユニットを用いてウエハステージ上にウエハをロードする手順を説明するための図(その4〜6)である。FIGS. 7A to 7C are views (Nos. 4 to 6) for explaining a procedure for loading a wafer onto a wafer stage using a loading unit. 図8(A)及び図8(B)は、ローディングユニットを用いてウエハステージ上にウエハをロードする手順を説明するための図(その7及び8)である。FIGS. 8A and 8B are views (Nos. 7 and 8) for explaining a procedure for loading a wafer onto a wafer stage using a loading unit.

以下、本発明の一実施形態を、図1〜図8(B)を用いて説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1には、一実施形態に係る露光装置100の概略的な構成が示されている。この露光装置100は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。後述するように、本実施形態では投影光学系PLが設けられており、以下においては、投影光学系PLの光軸AXと平行な方向をZ軸方向、これに直交する面内でレチクルとウエハとが相対走査される走査方向をY軸方向、Z軸及びY軸に直交する方向をX軸方向とし、X軸、Y軸、及びZ軸回りの回転(傾斜)方向をそれぞれθx、θy、及びθz方向として説明を行う。   FIG. 1 shows a schematic configuration of an exposure apparatus 100 according to an embodiment. The exposure apparatus 100 is a step-and-scan projection exposure apparatus, a so-called scanner. As will be described later, in the present embodiment, a projection optical system PL is provided. In the following description, a reticle and wafer are arranged in a direction perpendicular to the Z-axis direction parallel to the optical axis AX of the projection optical system PL and in a plane perpendicular to the Z-axis direction. And the direction perpendicular to the Z and Y axes is the X axis direction, and the rotation (tilt) directions around the X, Y, and Z axes are θx, θy, And the θz direction will be described.

露光装置100は、照明系IOP、レチクルRを保持するレチクルステージRST、レチクルRに形成されたパターンの像を感応剤(レジスト)が塗布されたウエハW上に投影する投影ユニットPU、ウエハWを保持してXY平面内を移動するウエハステージWST、ウエハWをウエハステージWST上にロード及びアンロードするローディングユニット120、及びこれらの制御系等を備えている。   The exposure apparatus 100 includes an illumination system IOP, a reticle stage RST that holds a reticle R, a projection unit PU that projects a pattern image formed on the reticle R onto a wafer W coated with a sensitive agent (resist), and a wafer W. A wafer stage WST that holds and moves in the XY plane, a loading unit 120 that loads and unloads the wafer W onto and from the wafer stage WST, a control system thereof, and the like are provided.

照明系IOPは、光源、及び光源に送光光学系を介して接続された照明光学系を含み、レチクルブラインド(マスキングシステム)で規定されたレチクルR上でX軸方向に細長く伸びるスリット状の照明領域IARを、照明光(露光光)ILによりほぼ均一な照度で照明する。照明系IOPの構成は、例えば米国特許出願公開第2003/0025890号明細書などに開示されている。ここで、照明光ILとして、一例として、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)が用いられる。   The illumination system IOP includes a light source and an illumination optical system connected to the light source via a light transmission optical system, and is slit-like illumination that extends in the X-axis direction on the reticle R defined by the reticle blind (masking system). The area IAR is illuminated with substantially uniform illuminance by illumination light (exposure light) IL. The configuration of the illumination system IOP is disclosed in, for example, US Patent Application Publication No. 2003/0025890. Here, as an example, ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) is used as the illumination light IL.

レチクルステージRSTは、照明系IOPの下方に配置されている。レチクルステージRST上には、そのパターン面に回路パターンなどが形成されたレチクルRが載置されている。レチクルRは、例えば真空吸着によりレチクルステージRST上に固定されている。   Reticle stage RST is arranged below illumination system IOP. On reticle stage RST, reticle R having a circuit pattern or the like formed on its pattern surface is placed. The reticle R is fixed on the reticle stage RST, for example, by vacuum suction.

レチクルステージRSTは、例えばリニアモータ等を含むレチクルステージ駆動系11(図1では不図示、図4参照)によって、水平面(XY平面)内で微小駆動可能であるとともに、走査方向(Y軸方向)に所定ストローク範囲で駆動可能となっている。レチクルステージRSTのXY平面内の位置情報(θz方向の回転情報を含む)は、レチクルレーザ干渉計(以下、「レチクル干渉計」という)14によって、移動鏡12(又はレチクルステージRSTの端面に形成された反射面)を介して、例えば0.25nm程度の分解能で常時計測される。レチクル干渉計14の計測結果は、主制御装置20(図1では不図示、図4参照)に供給される。   The reticle stage RST can be finely driven in a horizontal plane (XY plane) by a reticle stage drive system 11 (not shown in FIG. 1, see FIG. 4) including a linear motor, for example, and also in a scanning direction (Y-axis direction). It is possible to drive within a predetermined stroke range. Position information of the reticle stage RST in the XY plane (including rotation information in the θz direction) is formed on the end face of the reticle stage RST by a reticle laser interferometer (hereinafter referred to as “reticle interferometer”) 14. Measured at a resolution of about 0.25 nm, for example. The measurement result of reticle interferometer 14 is supplied to main controller 20 (not shown in FIG. 1, see FIG. 4).

投影ユニットPUは、レチクルステージRSTの下方に配置されている。投影ユニットPUは、鏡筒40と、鏡筒40内に保持された投影光学系PLとを含む。投影光学系PLとしては、例えば、Z軸方向と平行な光軸AXpに沿って配列される複数の光学素子(レンズエレメント)から成る屈折光学系が用いられている。投影光学系PLは、例えば両側テレセントリックで、所定の投影倍率(例えば1/4倍、1/5倍又は1/8倍など)を有する。このため、照明系IOPからの照明光ILによってレチクルR上の照明領域IARが照明されると、投影光学系PLの第1面(物体面)とパターン面がほぼ一致して配置されるレチクルRを通過した照明光ILにより、投影光学系PL(投影ユニットPU)を介してその照明領域IAR内のレチクルRの回路パターンの縮小像(回路パターンの一部の縮小像)が、投影光学系PLの第2面(像面)側に配置される、表面にレジスト(感応剤)が塗布されたウエハW上の前記照明領域IARに共役な領域(以下、露光領域とも呼ぶ)IAに形成される。そして、レチクルステージRSTとウエハステージWSTとの同期駆動によって、照明領域IAR(照明光IL)に対してレチクルRを走査方向(Y軸方向)に相対移動させるとともに、露光領域IA(照明光IL)に対してウエハWを走査方向(Y軸方向)に相対移動させることで、ウエハW上の1つのショット領域(区画領域)の走査露光が行われ、そのショット領域にレチクルのパターンが転写される。   Projection unit PU is arranged below reticle stage RST. The projection unit PU includes a lens barrel 40 and a projection optical system PL held in the lens barrel 40. As the projection optical system PL, for example, a refractive optical system including a plurality of optical elements (lens elements) arranged along the optical axis AXp parallel to the Z-axis direction is used. The projection optical system PL is, for example, both-side telecentric and has a predetermined projection magnification (for example, 1/4 times, 1/5 times, or 1/8 times). For this reason, when the illumination area IAR on the reticle R is illuminated by the illumination light IL from the illumination system IOP, the reticle R in which the first surface (object surface) of the projection optical system PL and the pattern surface are substantially coincided with each other is arranged. With the illumination light IL that has passed through the projection optical system PL (projection unit PU), a reduced image of the circuit pattern of the reticle R in the illumination area IAR (a reduced image of a part of the circuit pattern) is projected through the projection optical system PL (projection unit PU). Is formed in a region (hereinafter also referred to as an exposure region) IA that is conjugated to the illumination region IAR on the wafer W, which is disposed on the second surface (image surface) side of the wafer W, the surface of which is coated with a resist (sensitive agent). . Then, by synchronous driving of reticle stage RST and wafer stage WST, reticle R is moved relative to illumination area IAR (illumination light IL) in the scanning direction (Y-axis direction) and exposure area IA (illumination light IL). By moving the wafer W relative to the scanning direction (Y-axis direction), scanning exposure of one shot area (partition area) on the wafer W is performed, and a reticle pattern is transferred to the shot area. .

ウエハステージWSTは、リニアモータ等を含むステージ駆動系24によって、ステージベース22上をX軸方向、Y軸方向に所定ストロークで駆動されるとともに、Z軸方向、θx方向、θy方向、及びθz方向に微小駆動される。なお、ウエハステージWSTに代えて、X軸方向、Y軸方向及びθz方向に移動する第1ステージと、該第1ステージ上でZ軸方向、θx方向及びθy方向に微動する第2ステージと、を備えるステージ装置を用いることもできる。   Wafer stage WST is driven on stage base 22 with a predetermined stroke in the X-axis direction and Y-axis direction by stage drive system 24 including a linear motor and the like, and in Z-axis direction, θx direction, θy direction, and θz direction. It is driven minutely. Instead of wafer stage WST, a first stage that moves in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the θz direction, and a second stage that finely moves in the Z-axis direction, θx direction, and θy direction on the first stage; It is also possible to use a stage apparatus comprising

ウエハステージWST上には、図2(A)及び図3に示されるように、ウエハホルダWHが設けられている。ウエハホルダWHはウエハWを支持するピンチャックWHPを有し、一端がピンチャックWHPに通じる複数の真空穴135がウエハステージWSTの内部を貫通して設けられている。真空穴135の他端は、真空ポンプ等の真空源(負圧源)に接続されている。なお、複数の真空穴135は、後述するように、ローディングディスク121に設けられた複数のベルヌーイカップ124の配置に対応して、それらの中心軸と同軸上に配置されている。ウエハWをウエハホルダWH(ピンチャックWHP)上に載置し、複数の真空穴135を介してピンチャックWHP内の空気をウエハステージWST外に排気する(ピンチャックWHP内の空気を負圧にする)ことにより、ウエハWがピンチャックWHPに吸着され、それによりウエハWがウエハホルダWH(すなわちウエハステージWST)上に保持される。   On wafer stage WST, as shown in FIGS. 2A and 3, a wafer holder WH is provided. Wafer holder WH has a pin chuck WHP for supporting wafer W, and a plurality of vacuum holes 135 having one end communicating with pin chuck WHP are provided through wafer stage WST. The other end of the vacuum hole 135 is connected to a vacuum source (negative pressure source) such as a vacuum pump. As will be described later, the plurality of vacuum holes 135 are arranged coaxially with their central axes corresponding to the arrangement of the plurality of Bernoulli cups 124 provided on the loading disk 121. Wafer W is placed on wafer holder WH (pin chuck WHP), and air in pin chuck WHP is exhausted out of wafer stage WST through a plurality of vacuum holes 135 (air in pin chuck WHP is made negative pressure). ), The wafer W is attracted to the pin chuck WHP, whereby the wafer W is held on the wafer holder WH (that is, the wafer stage WST).

また、ウエハステージWSTには、ウエハWの裏面を支持するCTピン140が、ウエハホルダWHから出し入れ可能に設けられている。また、ウエハステージWST上には、その表面がウエハWの表面と同じ高さである基準板FPが固定されている。この基準板FPの表面には、アライメント検出系ASのベースライン計測等に用いられる基準マーク、及び後述するレチクルアライメント検出系で検出される一対の基準マークなどが形成されている。   Further, CT pin 140 that supports the back surface of wafer W is provided on wafer stage WST so as to be able to be taken in and out of wafer holder WH. On the wafer stage WST, a reference plate FP whose surface is the same height as the surface of the wafer W is fixed. On the surface of the reference plate FP, a reference mark used for baseline measurement of the alignment detection system AS, a pair of reference marks detected by a reticle alignment detection system described later, and the like are formed.

ウエハステージWSTのXY平面内の位置情報(回転情報(ヨーイング量(θz方向の回転量θz)、ピッチング量(θx方向の回転量θx)、ローリング量(θy方向の回転量θy))を含む)は、レーザ干渉計システム(以下、「干渉計システム」と呼ぶ)18によって、移動鏡16(ウエハステージWSTの端面に形成された反射面)を介して、例えば0.25nm程度の分解能で常時計測される。その計測結果は、主制御装置20に供給される(図4参照)。主制御装置20は、干渉計システム18の計測結果に従って、ステージ駆動系24を介してウエハステージWSTのXY平面内の位置(θz方向の回転を含む)を制御する。   Position information of wafer stage WST in the XY plane (including rotation information (yaw amount (rotation amount θz in θz direction), pitching amount (rotation amount θx in θx direction), rolling amount (rotation amount θy in θy direction))) Is always measured by a laser interferometer system (hereinafter referred to as “interferometer system”) 18 via a movable mirror 16 (a reflecting surface formed on the end face of wafer stage WST) with a resolution of about 0.25 nm, for example. Is done. The measurement result is supplied to the main controller 20 (see FIG. 4). Main controller 20 controls the position of wafer stage WST in the XY plane (including rotation in the θz direction) via stage drive system 24 in accordance with the measurement result of interferometer system 18.

また、図1では図示が省略されているが、ウエハWの表面のZ軸方向の位置及び傾斜量は、例えば米国特許第5,448,332号明細書等に開示される斜入射方式の多点焦点位置検出系から成るフォーカスセンサAF(図4参照)によって計測される。このフォーカスセンサAFの計測結果も主制御装置20に供給される(図4参照)。   Although not shown in FIG. 1, the position and the amount of tilt in the Z-axis direction on the surface of the wafer W are different from those of the oblique incidence method disclosed in, for example, US Pat. No. 5,448,332. It is measured by a focus sensor AF (see FIG. 4) comprising a point focus position detection system. The measurement result of the focus sensor AF is also supplied to the main controller 20 (see FIG. 4).

投影ユニットPUの鏡筒40の側面には、ウエハWに形成されたアライメントマーク及び基準マークを検出するアライメント検出系ASが設けられている。アライメント検出系ASとして、一例としてハロゲンランプ等のブロードバンド(広帯域)光でマークを照明し、このマーク画像を画像処理することによってマーク位置を計測する画像処理方式の結像式アライメントセンサの一種であるFIA(Field Image Alignment)系が用いられている。   An alignment detection system AS that detects alignment marks and reference marks formed on the wafer W is provided on the side surface of the lens barrel 40 of the projection unit PU. As an example of the alignment detection system AS, a mark is illuminated with broadband light such as a halogen lamp, and the mark position is measured by image processing of the mark image, which is a type of image-forming alignment sensor. An FIA (Field Image Alignment) system is used.

露光装置100では、さらに、レチクルステージRSTの上方に、例えば米国特許第5,646,413号明細書等に開示される、露光波長の光を用いたTTR(Through The Reticle)アライメント系から成る一対のレチクルアライメント検出系13(図1では不図示、図4参照)が設けられている。レチクルアライメント検出系13の検出信号は、主制御装置20に供給される(図4参照)。   In exposure apparatus 100, a pair of TTR (Through The Reticle) alignment systems using light having an exposure wavelength disclosed in, for example, US Pat. No. 5,646,413, for example, above reticle stage RST. A reticle alignment detection system 13 (not shown in FIG. 1, refer to FIG. 4) is provided. The detection signal of the reticle alignment detection system 13 is supplied to the main controller 20 (see FIG. 4).

ローディングユニット120は、アライメント検出系ASの近傍に配置されている。ローディングユニット120が配置された場所を、ローディングポジションと呼ぶ。   The loading unit 120 is disposed in the vicinity of the alignment detection system AS. A place where the loading unit 120 is disposed is called a loading position.

図2(A)及び図2(B)には、それぞれ、ローディングユニット120の断面図及び底面図が示されている。ローディングユニット120は、駆動部122、ローディングディスク121、エア供給部(不図示)等から構成される。   2A and 2B are a cross-sectional view and a bottom view of the loading unit 120, respectively. The loading unit 120 includes a drive unit 122, a loading disk 121, an air supply unit (not shown), and the like.

駆動部122は、投影光学系PL(投影ユニットPU)を支持するフレーム(不図示)に防振部材(不図示)を介して固定された駆動装置122と、一端が駆動装置122に他端がローディングディスク121の上部に固定された可動軸122と、を備える。駆動装置122は、例えばボイスコイルモータ等を含む。駆動部122は、駆動装置122を用いて、可動軸122を白抜き矢印の方向(Z軸方向)に駆動することで、ローディングディスク121を上下動する。 Driver 122, other the projection optical system PL (projection unit PU) drive 122 0 which is fixed through a frame that supports (not shown) to the vibration isolating member (not shown) to the end drive unit 122 0 end comprises a movable shaft 122 1 which is fixed to the top of the loading disk 121. Drive 122 0 includes a power source such as a voice coil motor or the like. Driver 122, by using the driving device 122 0, the movable shaft 122 1 by driving in the direction of the white arrow (Z-axis direction), moves up and down the loading disk 121.

ローディングディスク121は、円盤状のディスク本体123、複数のベルヌーイカップ124(124,124,124)、ギャップセンサ(不図示)、温度センサ128、3つの撮像素子129等から構成される。 The loading disk 121 includes a disk-shaped disk body 123, a plurality of Bernoulli cups 124 (124 0 , 124 1 , 124 2 ), a gap sensor (not shown), a temperature sensor 128, three imaging elements 129, and the like.

複数のベルヌーイカップ124のうち、1つのベルヌーイカップ124がディスク本体123の底面の中心に、その周囲に4つのベルヌーイカップ124が、さらにそれらの周囲に8つのベルヌーイカップ124が配置されている(図2(B)参照)。複数のベルヌーイカップ124には、エアを供給するための配管125が接続されている。本実施形態では、ベルヌーイカップ124,124には共通の配管125が、ベルヌーイカップ124には別の共通の配管125が接続され、それぞれ独立のエア供給系を構成している。なお、少なくとも独立のエア供給系ごとに、ベルヌーイカップ124のそれぞれから噴出されるエアが受けるコンダクタンスが互いに等しくなるように、ベルヌーイカップ124(124,124,124)及び配管125(125,125)が構成されている。 Among the plurality of Bernoulli cups 124, one Bernoulli cups 124 0 at the center of the bottom surface of the disk body 123, four Bernoulli cups 124 1 around its, are further arranged eight Bernoulli cup 124 2 around their (See FIG. 2B). Pipes 125 for supplying air are connected to the plurality of Bernoulli cups 124. In the present embodiment, a common pipe 125 1 is connected to the Bernoulli cups 124 0 and 124 1 , and another common pipe 125 2 is connected to the Bernoulli cup 124 2 , thereby constituting an independent air supply system. The Bernoulli cup 124 (124 0 , 124 1 , 124 2 ) and the pipe 125 (125 1 ) are set so that the conductance received by the air ejected from each Bernoulli cup 124 is equal to each other at least for each independent air supply system. , 125 2 ).

各ベルヌーイカップ124(124,124,124)は、ベルヌーイ効果(流速が大きくなるにつれて流体の圧力が減少する効果)を利用して、エアを噴出することで、ディスク本体123と対向するウエハWとの間に負圧を発生させる。ローディングディスク121は、この負圧を利用してウエハWを吸引し、ウエハWをその上方から非接触で保持する。なお、ベルヌーイカップ124のそれぞれから噴出されるエアの流速(及びウエハWの重さ)により、ディスク本体123とこれが保持するウエハWとの離間距離が定まる。 Each Bernoulli cup 124 (124 0 , 124 1 , 124 2 ) faces the disc main body 123 by ejecting air using the Bernoulli effect (an effect that the fluid pressure decreases as the flow velocity increases). A negative pressure is generated between the wafer W and the wafer W. The loading disk 121 sucks the wafer W using this negative pressure, and holds the wafer W from above without contact. The separation distance between the disk main body 123 and the wafer W held by the disk main body 123 is determined by the flow velocity of air ejected from each Bernoulli cup 124 (and the weight of the wafer W).

本実施形態において、各ベルヌーイカップ124(124,124,124)は円筒状の形状を有し、ウエハWとの対向面はおおよそ円環状あるいは円形状となっている。 In the present embodiment, each Bernoulli cup 124 (124 0 , 124 1 , 124 2 ) has a cylindrical shape, and the surface facing the wafer W is approximately annular or circular.

エア供給部(不図示)は、エア供給系ごとに設けられている。すなわち配管125(125,125)のそれぞれに、独立のエア供給部(不図示)が接続されている。これにより、配管125を介してベルヌーイカップ124,124にエアが供給されるのと独立に、配管125を介してベルヌーイカップ124にエアが供給される。後述するように、エア供給系ごとに異なる流速のエアを供給して(ベルヌーイカップ124から噴出して)ウエハWに対して或る(非一様な)分布の吸着力(吸引力)を及ぼすことで、ウエハWの形状を変えることが可能である。そのため、例えばウエハWの形状をモニタしながらベルヌーイカップの吸引力を調整することで、ウエハWを平坦に保持することができる。 An air supply unit (not shown) is provided for each air supply system. That is, an independent air supply unit (not shown) is connected to each of the pipes 125 (125 1 , 125 2 ). Thus, independently of the through pipe 125 1 of air to the Bernoulli cup 124 0, 124 1 is supplied, air is supplied to the Bernoulli cup 124 2 via the pipe 125 2. As will be described later, air having a different flow velocity is supplied to each air supply system (spouted from the Bernoulli cup 124) and exerts a certain (non-uniform) distribution of adsorption force (suction force) on the wafer W. Thus, the shape of the wafer W can be changed. Therefore, for example, the wafer W can be held flat by adjusting the suction force of the Bernoulli cup while monitoring the shape of the wafer W.

ウエハWは、後述するように、ローディングディスク121に保持されることによりZ軸方向、θx方向、及びθy方向への動きが制限され、ウエハステージWSTから出し入れされるCTピン140により裏面が支持されることによりX軸方向、Y軸方向、及びθz方向への動きが制限されることとなる。   As will be described later, the movement of the wafer W in the Z-axis direction, the θx direction, and the θy direction is restricted by being held on the loading disk 121, and the back surface is supported by CT pins 140 that are taken in and out of the wafer stage WST. This restricts movement in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the θz direction.

複数のギャップセンサ(不図示)は、ディスク本体123の底面に、複数のベルヌーイカップ124を避けて配置されている。ギャップセンサ(不図示)は、例えば静電容量センサを含み、ローディングディスク121(ディスク本体123)とこれが保持するウエハWとの離間距離を測定する。その結果は、主制御装置20に供給される。主制御装置20は、複数のギャップセンサからの測定結果とギャップセンサの配置とから、ウエハWの形状を求める。   A plurality of gap sensors (not shown) are arranged on the bottom surface of the disc main body 123 so as to avoid the plurality of Bernoulli cups 124. The gap sensor (not shown) includes, for example, a capacitance sensor, and measures a separation distance between the loading disk 121 (disk main body 123) and the wafer W held by the loading disk 121 (disk main body 123). The result is supplied to the main controller 20. Main controller 20 determines the shape of wafer W from the measurement results from the plurality of gap sensors and the arrangement of the gap sensors.

温度センサ128は、例えば白金抵抗、サーミスタ等を含む。温度センサ128は、ディスク本体123の底部に設けられ、複数のベルヌーイカップ124のいずれか(本実施形態ではベルヌーイカップ124)の近傍に配置されている。そのプローブ部は、ディスク本体123の底面とローディングディスク121により保持されるウエハWの表面との間の間隙(通常、200〜400μmのサイズ)内に突出している。温度センサ128は、ベルヌーイカップ124から噴出されるエアの温度を、0.01度より良い分解能で測定する。 The temperature sensor 128 includes, for example, a platinum resistor, a thermistor, and the like. The temperature sensor 128 is provided at the bottom of the disc body 123 and is disposed in the vicinity of one of the plurality of Bernoulli cups 124 (Bernoulli cup 124 2 in the present embodiment). The probe portion projects into a gap (usually a size of 200 to 400 μm) between the bottom surface of the disk main body 123 and the surface of the wafer W held by the loading disk 121. Temperature sensor 128, the temperature of the air ejected from the Bernoulli cup 124 2, measured in better resolution than 0.01 degrees.

3つの撮像素子129は、例えばCCD等を含み、ディスク本体123の側面に固定されている(図2(A)では1つの撮像素子129のみが示されている)。3つの撮像素子129のうち1つは、ローディングディスク121(ディスク本体123)がウエハWを保持した際に、ウエハWのノッチ(V字の切り欠き(不図示))を撮像し、残り2つは、ウエハWの周縁を撮像する。3つの撮像素子129の撮像結果は、主制御装置20に供給される。主制御装置20は、それらの撮像結果から、例えば米国特許第6,624,433号明細書などに開示されている手法により、ウエハWのX軸方向及びY軸方向の位置ずれと回転(θz回転)誤差とを求める。   The three image sensors 129 include, for example, a CCD and the like, and are fixed to the side surface of the disk main body 123 (only one image sensor 129 is shown in FIG. 2A). One of the three image sensors 129 captures the notch (V-shaped notch (not shown)) of the wafer W when the loading disk 121 (disk main body 123) holds the wafer W, and the remaining two are Images the periphery of the wafer W. The imaging results of the three imaging elements 129 are supplied to the main controller 20. Based on the imaging results, main controller 20 uses the method disclosed in, for example, U.S. Pat. No. 6,624,433, and the like to shift the position and rotation (θz) of wafer W in the X-axis direction and Y-axis direction. Rotation) error.

その他、ローディングポジション(ローディングユニット120)と露光装置100にインライン接続されたコータ・デベロッパ(C/D(不図示))との間でウエハを搬送するウエハ搬送アーム118が付設されている。   In addition, a wafer transfer arm 118 for transferring a wafer between a loading position (loading unit 120) and a coater / developer (C / D (not shown)) connected in-line to the exposure apparatus 100 is attached.

ローディングポジション近傍に、計測ステージMSTが配置されている。計測ステージMSTは、リニアモータ等を含む計測ステージ駆動系(不図示)によって、ステージベース22上をX軸方向、Y軸方向に駆動される。計測ステージMST上には、ローディングディスク121に保持されたウエハWの裏面にライン状に光を照射し、その反射光を受光することで、ウエハWの形状を測定するラインセンサ(不図示)が設けられている。また、計測ステージMSTのXY平面内の位置情報は、干渉計システムから成る計測ステージ位置計測系(不図示)によって計測される。その計測結果は、主制御装置20に供給される。   A measurement stage MST is disposed in the vicinity of the loading position. The measurement stage MST is driven on the stage base 22 in the X axis direction and the Y axis direction by a measurement stage drive system (not shown) including a linear motor and the like. On the measurement stage MST, a line sensor (not shown) that measures the shape of the wafer W by irradiating the back surface of the wafer W held on the loading disk 121 in a line shape and receiving the reflected light. Is provided. Further, position information of the measurement stage MST in the XY plane is measured by a measurement stage position measurement system (not shown) including an interferometer system. The measurement result is supplied to the main controller 20.

ローディングユニット120(駆動部122、エア供給部(不図示)、ウエハ搬送アーム118等)は、主制御装置20によって制御される(図4参照)。   The loading unit 120 (drive unit 122, air supply unit (not shown), wafer transfer arm 118, etc.) is controlled by the main controller 20 (see FIG. 4).

図4には、露光装置100の制御系の主要な構成が示されている。制御系は、装置全体を統括制御するマイクロコンピュータ(あるいはワークステーション)などを含む主制御装置20を中心として構成されている。   FIG. 4 shows the main configuration of the control system of the exposure apparatus 100. The control system is mainly configured of a main controller 20 including a microcomputer (or workstation) that performs overall control of the entire apparatus.

図5(A)〜図5(D)には、ローディングユニット120(ローディングディスク121)を用いてウエハWを保持した際にウエハWに生じる歪みの絶対値(ただし、1つのベルヌーイカップ124(124)の近傍に生じる歪み)の時間変化のシミュレーション結果が示されている。図5(A)に示されるように、保持前においてウエハの歪みは確認することはできない。ローディングディスク121を用いてウエハWを保持すると、図5(B)及び図5(C)に示されるように、各ベルヌーイカップ124(124)の保持力(吸引力)は円環状に分布しており、その形状に対応して、ウエハ上に歪みが生じる。ウエハWをウエハホルダWH上に載置してローディングディスク121を停止しても、図5(D)に示されるように、ウエハWの歪みはスクイーズ効果により回復するが、ウエハホルダWHから受ける摩擦抵抗との釣合いにより若干の歪みが残ることがわかる。 5A to 5D show the absolute value of distortion generated in the wafer W when the wafer W is held using the loading unit 120 (loading disk 121) (however, one Bernoulli cup 124 (124). 2 ) shows the simulation result of the time change of the distortion generated in the vicinity of 2 ). As shown in FIG. 5A, the distortion of the wafer cannot be confirmed before holding. When the wafer W is held using the loading disk 121, as shown in FIGS. 5B and 5C, the holding force (suction force) of each Bernoulli cup 124 (124 2 ) is distributed in an annular shape. Therefore, distortion occurs on the wafer corresponding to the shape. Even when the wafer W is placed on the wafer holder WH and the loading disk 121 is stopped, as shown in FIG. 5D, the distortion of the wafer W is recovered by the squeeze effect. It can be seen that some distortion remains due to the balance.

図5(E)には、上述のようにローディングディスク121を用いてウエハホルダWH上に載置され、真空吸着されたウエハWの歪みのベクトルマップが示されている。ベルヌーイカップ124(124)の保持力の分布に対応する分布の歪みが現れていることが確認できる。このウエハの歪みに起因して、例えば、アライメント計測(ウエハ上のマークの検出)の精度が低下し、高いパターンの重ね精度の維持が困難になることが予想される。 FIG. 5E shows a vector map of the distortion of the wafer W placed on the wafer holder WH using the loading disk 121 and vacuum-sucked as described above. It can be confirmed that a distortion of the distribution corresponding to the distribution of the holding force of the Bernoulli cup 124 (124 2 ) appears. Due to the distortion of the wafer, for example, it is expected that the accuracy of alignment measurement (detection of a mark on the wafer) is lowered and it is difficult to maintain high pattern overlay accuracy.

そこで、本実施形態の露光装置100では、図2(A)、図2(B)、及び図3に示されるように、ウエハホルダWHの複数の真空穴135を、ローディングディスク121に設けられた複数のベルヌーイカップ124(124,124,124)の配置に対応して設けるようにした。具体的には、複数のベルヌーイカップ124(124,124,124)の各々の中心軸とほぼ同軸上にそれぞれ真空穴135を配置した。上述の通り、各ベルヌーイカップ124は円環状の分布の保持力(吸引力)を発生させるため、ローディングディスク121に保持されたウエハWをウエハホルダWH上に載置する際に、各ベルヌーイカップ124の保持力(吸引力)分布の中心に一致するよう真空穴135が配置されている。これにより、ベルヌーイカップ124による保持力(の分布)とウエハホルダWHによる吸着力(の分布)とが釣合い、ウエハの歪みが改善することが期待される。 Therefore, in the exposure apparatus 100 of the present embodiment, as shown in FIGS. 2A, 2B, and 3, a plurality of vacuum holes 135 of the wafer holder WH are provided in the loading disk 121. The Bernoulli cup 124 (124 0 , 124 1 , 124 2 ) is provided in correspondence with the arrangement. Specifically, the vacuum holes 135 are arranged substantially coaxially with the central axis of each of the plurality of Bernoulli cups 124 (124 0 , 124 1 , 124 2 ). As described above, each Bernoulli cup 124 generates an annular distribution holding force (suction force). Therefore, when the wafer W held by the loading disk 121 is placed on the wafer holder WH, The vacuum hole 135 is arranged so as to coincide with the center of the holding force (suction force) distribution. Accordingly, it is expected that the holding force (distribution) by the Bernoulli cup 124 and the adsorption force (distribution) by the wafer holder WH are balanced, and the distortion of the wafer is improved.

また、ベルヌーイカップ124の保持力(吸引力)とウエハホルダWHによる吸着力(の分布)とが所定の状態で釣り合うように、ベルヌーイカップ124に供給される気体の流量やウエハホルダWHの真空穴135から供給される真空度の一方または両方を一時的に調整してもよい。   Further, the flow rate of the gas supplied to the Bernoulli cup 124 and the vacuum hole 135 of the wafer holder WH so that the holding force (suction force) of the Bernoulli cup 124 and the adsorption force (distribution) by the wafer holder WH are balanced in a predetermined state. One or both of the degree of vacuum supplied may be temporarily adjusted.

なお、ベルヌーイカップ124の保持力(吸引力)の分布の中心に限らず、その分布の周囲に真空穴135を配置することとしてもよい。また、必ずしも、全てのベルヌーイカップ124に対応して真空穴135を配置する必要はなく、ウエハの歪みを限度内に改善できる限りにおいて一部のベルヌーイカップ124のみに対応して真空穴135を配置することとしてもよい。また、ベルヌーイカップ124の保持力(吸引力)の分布が円環状のように明確な中心を有さない場合、その分布の略中心にあわせて真空穴135を配置すればよい。   Note that the vacuum hole 135 may be arranged around the distribution of the Bernoulli cup 124 without being limited to the center of the distribution of the holding force (suction force). Further, it is not always necessary to arrange the vacuum holes 135 corresponding to all the Bernoulli cups 124, and as long as the distortion of the wafer can be improved within the limit, the vacuum holes 135 are arranged corresponding to only some of the Bernoulli cups 124. It is good to do. Further, when the distribution of the holding force (suction force) of the Bernoulli cup 124 does not have a clear center like an annular shape, the vacuum hole 135 may be arranged in accordance with the approximate center of the distribution.

以下、ローディングユニット120を用いてウエハWをウエハホルダWH上に保持する過程(保持動作)について説明する。   Hereinafter, a process (holding operation) of holding the wafer W on the wafer holder WH using the loading unit 120 will be described.

前提として、ローディングディスク121は上方(+Z方向)に、ウエハステージWSTはローディングポジション以外に待避しているものとする。また、ローディングディスク121は停止状態にあるものとする。   As a premise, it is assumed that the loading disk 121 is upward (+ Z direction) and the wafer stage WST is retracted other than the loading position. Further, it is assumed that the loading disk 121 is in a stopped state.

なお、上記ウエハの保持動作に先立って、主制御装置20は、ローディングディスク121を作動する、すなわち、ウエハWを保持するに必要な流量のエアを複数のベルヌーイカップ124に供給する。ここで、主制御装置20は、温度センサ128を用いて複数のベルヌーイカップ124から噴出されるエアの温度を測定し、エアの温度が所定の温度(或いはウエハWの温度)に一致するように温度制御器(不図示)を用いてエアを加熱する。   Prior to the wafer holding operation, main controller 20 operates loading disk 121, that is, supplies air at a flow rate required to hold wafer W to a plurality of Bernoulli cups 124. Here, main controller 20 measures the temperature of the air ejected from the plurality of Bernoulli cups 124 using temperature sensor 128 so that the temperature of the air matches a predetermined temperature (or the temperature of wafer W). The air is heated using a temperature controller (not shown).

次に、ローディングユニット120(ローディングディスク121)を用いてウエハWを保持する。   Next, the wafer W is held using the loading unit 120 (loading disk 121).

このとき、図6(A)に示されるように、ウエハ搬送アーム118により、C/D(不図示)により感応層(レジスト層)が設けられたウエハWがローディングポジションに向けて黒塗り矢印の方向(+Y方向)に搬送される。ウエハWがローディングディスク121の直下まで搬送されると、主制御装置20は、図6(B)に示されるように、ローディングディスク121を白抜き矢印の方向(−Z方向)に駆動し、ローディングディスク121の下面をウエハWの表面に近接する。なお、ローディングディスク121を駆動するのに代えて、又はこれとともに、ウエハ搬送アーム118を白抜き矢印と逆の方向(+Z方向)に駆動してもよい。   At this time, as shown in FIG. 6A, the wafer W provided with the sensitive layer (resist layer) by C / D (not shown) is moved by the wafer transfer arm 118 toward the loading position by a black arrow. It is conveyed in the direction (+ Y direction). When the wafer W is transferred to just below the loading disk 121, the main controller 20 drives the loading disk 121 in the direction of the white arrow (−Z direction) as shown in FIG. The lower surface of the disk 121 is brought close to the surface of the wafer W. Instead of or in addition to driving the loading disk 121, the wafer transfer arm 118 may be driven in the direction opposite to the white arrow (+ Z direction).

ローディングディスク121の下面がウエハWの表面まで100μmのオーダーまで近接すると、ローディングディスク121の吸着力がウエハWに及び、ウエハWがローディングディスク121に非接触で保持される。これにより、ウエハWは、Z軸方向、θx方向、及びθy方向への移動が制限される。主制御装置20は、図6(C)に示されるように、ウエハWを保持したローディングディスク121を白抜き矢印の方向(+Z方向)に微小駆動し、又はこれに代えて(或いはこれとともに)ウエハ搬送アーム118を白抜き矢印と逆の方向(−Z方向)に微小駆動し、ウエハWをリリースしたウエハ搬送アーム118を黒塗り矢印の方向(−Y方向)に待避する。   When the lower surface of the loading disk 121 comes close to the surface of the wafer W to the order of 100 μm, the adsorption force of the loading disk 121 reaches the wafer W, and the wafer W is held on the loading disk 121 in a non-contact manner. Thereby, the movement of the wafer W in the Z-axis direction, the θx direction, and the θy direction is restricted. As shown in FIG. 6C, the main controller 20 finely drives the loading disk 121 holding the wafer W in the direction of the white arrow (+ Z direction), or instead of (or with this). The wafer transfer arm 118 is finely driven in the direction opposite to the white arrow (−Z direction), and the wafer transfer arm 118 that has released the wafer W is retracted in the direction of the black arrow (−Y direction).

主制御装置20は、先述の複数のギャップセンサ(不図示)を用いて、ローディングディスク121に保持されたウエハWの形状を測定する。ここで、計測ステージMST上に設けられたラインセンサ(不図示)を用いてもよい。   Main controller 20 measures the shape of wafer W held on loading disk 121 by using the plurality of gap sensors (not shown). Here, a line sensor (not shown) provided on the measurement stage MST may be used.

主制御装置20は、ウエハWの形状に基づいて複数のベルヌーイカップ124(124,124,124)のそれぞれから噴出するエアの流量を決定し、エアの流量を調整する。例えば、ウエハWが上向きに凸状に撓んでいることが分かったとする。係る場合、主制御装置20は、ベルヌーイカップ124,124に対してベルヌーイカップ124から噴出されるエアの流量を大きくする。これにより、ウエハWの中央部に対して周縁部に強い吸引力が働く。一方、ウエハWが下向きに凸状に撓んでいることが分かったとする。係る場合、主制御装置20は、ベルヌーイカップ124,124に対してベルヌーイカップ124から噴出されるエアの流量を小さくする。これにより、ウエハWの中央部に対して周縁部に弱い吸引力が働く。これにより、ローディングディスク121により、ウエハWが平坦に保持される。 Main controller 20 determines the flow rate of air ejected from each of the plurality of Bernoulli cups 124 (124 0 , 124 1 , 124 2 ) based on the shape of wafer W, and adjusts the flow rate of air. For example, it is assumed that the wafer W is bent upwardly in a convex shape. A case, the main controller 20 increases the air flow rate with respect to the Bernoulli cup 124 0, 124 1 are ejected from the Bernoulli cup 124 2. Thereby, a strong suction force acts on the peripheral portion with respect to the central portion of the wafer W. On the other hand, it is assumed that the wafer W is bent downward and convex. Such a case, the main controller 20, to reduce the air flow rate with respect to the Bernoulli cup 124 0, 124 1 are ejected from the Bernoulli cup 124 2. Thereby, a weak suction force acts on the peripheral portion with respect to the central portion of the wafer W. As a result, the wafer W is held flat by the loading disk 121.

次に、ローディングディスク121に保持されたウエハWをウエハステージWST上に載置する。   Next, wafer W held on loading disk 121 is placed on wafer stage WST.

主制御装置20は、3つの撮像素子129を用いて、ローディングディスク121に保持されたウエハWの周縁(ノッチ等)を撮像する。主制御装置20は、これらの撮像結果から、ウエハWのX軸方向及びY軸方向の位置ずれと回転(θz回転)誤差とを求める。   The main controller 20 images the periphery (notch or the like) of the wafer W held on the loading disk 121 by using the three image sensors 129. Main controller 20 obtains the positional deviation and rotation (θz rotation) error of wafer W in the X-axis direction and Y-axis direction from these imaging results.

図7(A)に示されるように、主制御装置20は、ウエハステージWSTをローディングポジションに移動する。ここで、主制御装置20は、上で求められた位置ずれ及び回転誤差を相殺する位置及び向きにウエハステージWSTを位置決めする。或いは、上で求められた位置ずれ及び回転誤差を記憶し、アライメント計測においてその結果を補正してもよい。   As shown in FIG. 7A, main controller 20 moves wafer stage WST to the loading position. Here, main controller 20 positions wafer stage WST at a position and orientation that cancels the positional deviation and rotation error obtained above. Alternatively, the positional deviation and the rotation error obtained above may be stored, and the result may be corrected in the alignment measurement.

ウエハステージWSTがローディングディスク121の直下に位置決めされると、図7(B)に示されるように、主制御装置20は、ウエハステージWST内からウエハホルダ(不図示)を介して3つのCTピン140を黒塗り矢印の方向(+Z方向)に出し、それらの先端をローディングディスク121に保持されたウエハWの裏面に当接してウエハWを(吸着)支持する。これにより、ウエハWは、さらに、X軸方向、Y軸方向、及びθz方向への動きが制限される。   When wafer stage WST is positioned immediately below loading disk 121, main controller 20 causes three CT pins 140 from inside wafer stage WST via a wafer holder (not shown) as shown in FIG. 7B. Are exposed in the direction of the black arrow (+ Z direction), and their tips are brought into contact with the back surface of the wafer W held on the loading disk 121 to support (suck) the wafer W. This further restricts the movement of the wafer W in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the θz direction.

ウエハWが、ローディングディスク121に保持されることでそのZ軸方向、θx方向、及びθy方向への動きが制限され、3つのCTピン140により裏面が支持されることでそのX軸方向、Y軸方向、及びθz方向への動きが制限されると、図7(C)に示されるように、主制御装置20は、ローディングディスク121を白抜き矢印の方向(−Z方向)に駆動する。また、これに併せて3つのCTピン140を黒塗り矢印の方向(−Z方向)に動かしてウエハステージWST(ホルダWH内に収納する。これにより、図8(A)に示されるように、ウエハWは、その6自由度方向の動きがほぼ制限された状態でウエハステージWST上に載置される。   The wafer W is held on the loading disk 121 so that movement in the Z-axis direction, θx direction, and θy direction is restricted, and the back surface is supported by three CT pins 140, so that the X-axis direction, Y When the movement in the axial direction and the θz direction is restricted, as shown in FIG. 7C, main controller 20 drives loading disk 121 in the direction of the white arrow (−Z direction). At the same time, the three CT pins 140 are moved in the direction of the black arrow (−Z direction) to be stored in the wafer stage WST (the holder WH. As shown in FIG. 8A, Wafer W is placed on wafer stage WST in a state where movement in the direction of six degrees of freedom is substantially restricted.

ウエハWがウエハステージWST上に載置されると、主制御装置20は、ウエハホルダWHを作動する、すなわち複数の真空穴135を介してピンチャックWHP内の空気をウエハステージWST外に排気することにより、ウエハWをウエハホルダWH(すなわちウエハステージWST)上に吸着保持し、そしてローディングディスク121を停止する。   When wafer W is placed on wafer stage WST, main controller 20 operates wafer holder WH, that is, exhausts air in pin chuck WHP to outside of wafer stage WST via a plurality of vacuum holes 135. Thus, the wafer W is sucked and held on the wafer holder WH (that is, the wafer stage WST), and the loading disk 121 is stopped.

最後に、図8(B)に示されるように、主制御装置20は、ローディングディスク121を白抜き矢印の方向(+Z方向)に待避させる。   Finally, as shown in FIG. 8B, main controller 20 retracts loading disk 121 in the direction of the white arrow (+ Z direction).

ここで、本実施形態の露光装置100の露光動作を、簡単に説明する。   Here, the exposure operation of the exposure apparatus 100 of the present embodiment will be briefly described.

主制御装置20は、露光に先立って、先述の手順により、C/D(不図示)により感応層(レジスト層)が設けられたウエハWを、ローディングユニット120を用いてウエハステージWST(ウエハホルダ(不図示))上にロードする。   Prior to exposure, main controller 20 uses a loading unit 120 to load wafer stage WST (wafer holder (wafer holder) (wafer)) on which a sensitive layer (resist layer) is provided by C / D (not shown) according to the procedure described above. (Not shown)).

主制御装置20は、アライメント検出系ASを用いて、ウエハWの表面に付与された(ウエハW上のサンプルショット領域に付設された)アライメントマークを検出し、アライメント計測(EGA)を実行する。それにより、XY平面内におけるウエハW上のショット領域の位置(さらに走査方向に関する倍率、光軸AX周りの回転、直交度)が定められる。なお、アライメント計測(EGA)の詳細は、例えば、特開平6−349705号公報に記載されている。   Main controller 20 detects an alignment mark (attached to a sample shot area on wafer W) provided on the surface of wafer W using alignment detection system AS, and performs alignment measurement (EGA). Thereby, the position of the shot area on the wafer W in the XY plane (further, the magnification in the scanning direction, the rotation around the optical axis AX, and the orthogonality) is determined. Details of alignment measurement (EGA) are described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-349705.

主制御装置20は、アライメント計測(EGA)の結果に従って、レチクルRのパターンの投影位置(投影光学系PLの投影中心)とウエハW上の各ショット領域の相対位置関係を算出する。その結果に従って、主制御装置20は、走査露光により、ウエハW上の全ショット領域内に、順次、レチクルRのパターンを露光する。   Main controller 20 calculates the relative positional relationship between the projection position of the pattern on reticle R (projection center of projection optical system PL) and each shot area on wafer W according to the result of alignment measurement (EGA). In accordance with the result, main controller 20 sequentially exposes the pattern of reticle R in the entire shot area on wafer W by scanning exposure.

ウエハW上の各ショット領域に対する走査露光では、主制御装置20は、レチクル干渉計14と干渉計システム18の計測結果を監視して、レチクルステージRSTとウエハステージWSTをそれぞれの走査開始位置(加速開始位置)に移動させる。そして、主制御装置20は、両ステージRST,WSTをY軸方向に、ただし互いに逆向きに、相対駆動する。ここで、両ステージRST,WSTがそれぞれの目標速度に達すると、照明光ILによってレチクルRのパターン領域が照明され始め、走査露光が開始される。   In the scanning exposure for each shot area on wafer W, main controller 20 monitors the measurement results of reticle interferometer 14 and interferometer system 18, and moves reticle stage RST and wafer stage WST to their respective scan start positions (acceleration). Move to the start position. Then, main controller 20 relatively drives both stages RST and WST in the Y-axis direction, but in opposite directions. Here, when both stages RST and WST reach their respective target speeds, the pattern area of reticle R starts to be illuminated by illumination light IL, and scanning exposure is started.

主制御装置20は、走査露光中、Y軸方向についてのレチクルステージRSTの速度VrとウエハステージWSTの速度Vwとを投影光学系PLの投影倍率に対応する速度比に維持するように、レチクルステージRST及びウエハステージWSTを同期駆動する。   Main controller 20 performs a reticle stage so as to maintain the speed Vr of reticle stage RST and the speed Vw of wafer stage WST in the Y-axis direction at a speed ratio corresponding to the projection magnification of projection optical system PL during scanning exposure. The RST and the wafer stage WST are driven synchronously.

レチクルRがY軸方向に移動することにより、そのパターン領域の全域が照明光ILにより照明される。それと同時にウエハWがY軸方向に、ただしレチクルRと逆方向に、移動することにより、レチクルRのパターンがウエハW上に転写される。それにより、ウエハW上のショット領域の1つに対する走査露光が終了する。   As reticle R moves in the Y-axis direction, the entire pattern area is illuminated by illumination light IL. At the same time, the pattern of the reticle R is transferred onto the wafer W by moving the wafer W in the Y-axis direction, but in the opposite direction to the reticle R. Thereby, the scanning exposure for one of the shot areas on the wafer W is completed.

ショット領域の1つに対する走査露光が終了すると、主制御装置20は、ウエハステージWSTを、次のショット領域に対する走査開始位置(加速開始位置)へ移動(ステップ移動)させる。そして、主制御装置20は、先と同様に、次のショット領域に対する走査露光を行う。その他のショット領域に対する走査露光も、同様に行われる。このように、ショット領域間のステップ移動と各ショット領域に対する走査露光とを繰り返して、ウエハW上の全てのショット領域にレチクルRのパターンを転写する。   When the scanning exposure for one of the shot areas is completed, main controller 20 moves (steps) wafer stage WST to the scanning start position (acceleration start position) for the next shot area. Then, main controller 20 performs scanning exposure on the next shot area in the same manner as described above. The scanning exposure for the other shot areas is performed in the same manner. In this manner, the pattern of the reticle R is transferred to all the shot areas on the wafer W by repeating the step movement between the shot areas and the scanning exposure for each shot area.

露光が終了すると、主制御装置20は、ウエハステージWST(ウエハホルダ(不図示))から露光済みのウエハWをアンロードする。そして、先述の手順により、C/D(不図示)により感応層(レジスト層)が設けられた次のウエハWをウエハステージWST(ウエハホルダ(不図示))上にロードする。すなわち、ウエハステージWST上のウエハWを交換する。主制御装置20は、新しいウエハWに対して、同様に露光動作を繰り返す。   When the exposure is completed, main controller 20 unloads exposed wafer W from wafer stage WST (wafer holder (not shown)). Then, the next wafer W provided with a sensitive layer (resist layer) by C / D (not shown) is loaded onto wafer stage WST (wafer holder (not shown)) by the above-described procedure. That is, the wafer W on the wafer stage WST is exchanged. Main controller 20 repeats the exposure operation for a new wafer W in the same manner.

以上詳細に説明したように、本実施形態に係る露光装置100によると、ローディングディスク121のウエハを保持する保持力(吸引力)の分布(すなわち、複数のベルヌーイカップ124の配置)に対応して、ウエハホルダWHのウエハを保持する吸引力の分布(すなわち、ウエハホルダWHの真空穴135の配置位置)が設定されている。これにより、歪みを生ずることなくウエハをウエハステージWST上に載置することが可能となる。そして、高いパターンの重ね精度を維持することが可能となる。   As described above in detail, according to the exposure apparatus 100 according to the present embodiment, it corresponds to the distribution of the holding force (suction force) for holding the wafer of the loading disk 121 (that is, the arrangement of the plurality of Bernoulli cups 124). The distribution of the suction force for holding the wafer of the wafer holder WH (that is, the position where the vacuum hole 135 of the wafer holder WH is arranged) is set. This makes it possible to place the wafer on wafer stage WST without causing distortion. It is possible to maintain high pattern overlay accuracy.

なお、本実施形態に係る露光装置100では、ローディングディスク121のウエハを保持する保持力(吸引力)の分布(複数のベルヌーイカップ124の配置)に対応して、ウエハホルダWHのウエハを保持する吸引力の分布を設定する(ウエハホルダWHの真空穴135を配置する)こととしたが、逆に、ウエハホルダWHのウエハを保持する吸引力の分布(ウエハホルダWHの真空穴135の配置)に対応して、ローディングディスク121のウエハを保持する保持力の分布(吸引力)を設定する(複数のベルヌーイカップ124を配置する)こととしてもよい。   In the exposure apparatus 100 according to the present embodiment, the suction of holding the wafer of the wafer holder WH corresponding to the distribution of the holding force (suction force) for holding the wafer of the loading disk 121 (arrangement of a plurality of Bernoulli cups 124). Although the distribution of force is set (vacuum hole 135 of wafer holder WH is arranged), conversely, the distribution of suction force holding wafer of wafer holder WH (arrangement of vacuum hole 135 of wafer holder WH) corresponds to The distribution (suction force) of the holding force for holding the wafer of the loading disk 121 may be set (a plurality of Bernoulli cups 124 are arranged).

また、本実施形態の露光装置100では、複数のベルヌーイカップ124を利用したローディングディスク(ベルヌーイチャック)121を用いてローディングユニット120を構成したが、複数のベルヌーイカップ124に限らずウエハを非接触で保持するあらゆる原理のローディングディスクに対しても、その保持力の分布に対応して真空穴135が配置されたウエハホルダWHを用いることで、歪みを生ずることなくウエハを保持し、ウエハステージWST上に載置することが可能である。   Further, in the exposure apparatus 100 of the present embodiment, the loading unit 120 is configured using the loading disk (Bernoulli chuck) 121 using a plurality of Bernoulli cups 124, but the wafer is not limited to the plurality of Bernoulli cups 124 and is not contacted. The wafer holder WH in which the vacuum holes 135 are arranged corresponding to the distribution of the holding force is used for the loading disk of any principle to be held, so that the wafer is held without distortion and placed on the wafer stage WST. It is possible to place it.

なお、本実施形態の露光装置100では、ウエハステージWST上にウエハWをロードするローディングポジションとウエハステージWST上からウエハWをアンロードするアンローディングポジションとを同じ位置に配置したが、これに限らず、異なる位置に配置し、それぞれにローディングユニット(アンローディングユニット)120を設けることとしてもよい。これにより、ウエハWの搬出入を他の動作と並行して行うことができること等により、スループットの向上が期待される。   In the exposure apparatus 100 of the present embodiment, the loading position for loading the wafer W onto the wafer stage WST and the unloading position for unloading the wafer W from the wafer stage WST are arranged at the same position. Instead, they may be arranged at different positions, and a loading unit (unloading unit) 120 may be provided for each. As a result, the throughput of the wafer W can be expected to be improved because the wafer W can be loaded and unloaded in parallel with other operations.

なお、上述の実施形態では、本発明が、液体(水)を介さずにウエハWの露光を行うドライタイプの露光装置に適用された場合について説明したが、これに限らず、例えば国際公開第99/49504号、欧州特許出願公開第1,420,298号明細書、国際公開第2004/055803号、特開2004−289126号公報(対応米国特許第6,952,253号明細書)などに開示されているように、投影光学系とウエハとの間に照明光の光路を含む液浸空間を形成し、投影光学系及び液浸空間の液体を介して照明光でウエハを露光する露光装置にも本発明を適用することができる。また、例えば国際公開第2007/097379号(対応米国特許出願公開第2008/0088843号明細書)に開示される、液浸露光装置などにも、本発明を適用することができる。   In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a dry type exposure apparatus that exposes the wafer W without using liquid (water) has been described. No. 99/49504, European Patent Application Publication No. 1,420,298, International Publication No. 2004/055803, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-289126 (corresponding US Pat. No. 6,952,253), etc. As disclosed, an exposure apparatus that forms an immersion space including an optical path of illumination light between a projection optical system and a wafer, and exposes the wafer with illumination light via the liquid in the projection optical system and the immersion space. The present invention can also be applied to. The present invention can also be applied to an immersion exposure apparatus disclosed in, for example, International Publication No. 2007/097379 (corresponding to US Patent Application Publication No. 2008/0088843).

また、上記実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式等の走査型露光装置に本発明が適用された場合について説明したが、これに限らず、ステッパなどの静止型露光装置に本発明を適用しても良い。また、ショット領域とショット領域とを合成するステップ・アンド・スティッチ方式の縮小投影露光装置、プロキシミティー方式の露光装置、又はミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明は適用することができる。さらに、例えば米国特許第6,590,634号明細書、米国特許第5,969,441号明細書、米国特許第6,208,407号明細書などに開示されているように、複数のウエハステージを備えたマルチステージ型の露光装置にも本発明を適用できる。また、例えば国際公開第2005/074014号などに開示されているように、ウエハステージとは別に、計測部材(例えば、基準マーク、及び/又はセンサなど)を含む計測ステージを備える露光装置にも本発明は適用が可能である。   In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a scanning exposure apparatus such as a step-and-scan method has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to a stationary exposure apparatus such as a stepper. May be. The present invention can also be applied to a step-and-stitch reduction projection exposure apparatus, a proximity exposure apparatus, or a mirror projection aligner that synthesizes a shot area and a shot area. Further, as disclosed in, for example, US Pat. No. 6,590,634, US Pat. No. 5,969,441, US Pat. No. 6,208,407, etc. The present invention can also be applied to a multi-stage type exposure apparatus provided with a stage. Further, as disclosed in, for example, International Publication No. 2005/0774014, the present invention is also applied to an exposure apparatus having a measurement stage including a measurement member (for example, a reference mark and / or a sensor) separately from the wafer stage. The invention is applicable.

また、上記実施形態の露光装置における投影光学系は縮小系のみならず等倍及び拡大系のいずれでも良いし、投影光学系PLは屈折系のみならず、反射系及び反射屈折系のいずれでも良いし、その投影像は倒立像及び正立像のいずれでも良い。また、前述の照明領域及び露光領域はその形状が矩形であるものとしたが、これに限らず、例えば円弧、台形、あるいは平行四辺形などでも良い。   Further, the projection optical system in the exposure apparatus of the above embodiment may be not only a reduction system but also any of the same magnification and enlargement systems, and the projection optical system PL may be any of a reflection system and a catadioptric system as well as a refraction system. The projected image may be either an inverted image or an erect image. In addition, the illumination area and the exposure area described above are rectangular in shape, but the shape is not limited to this, and may be, for example, an arc, a trapezoid, or a parallelogram.

なお、上記実施形態の露光装置の光源は、ArFエキシマレーザに限らず、KrFエキシマレーザ(出力波長248nm)、F2レーザ(出力波長157nm)、Ar2レーザ(出力波長126nm)、Kr2レーザ(出力波長146nm)などのパルスレーザ光源、g線(波長436nm)、i線(波長365nm)などの輝線を発する超高圧水銀ランプなどを用いることも可能である。また、YAGレーザの高調波発生装置などを用いることもできる。この他、例えば米国特許第7,023,610号明細書に開示されているように、真空紫外光としてDFB半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム(又はエルビウムとイッテルビウムの両方)がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。 The light source of the exposure apparatus of the above embodiment is not limited to the ArF excimer laser, but is a KrF excimer laser (output wavelength 248 nm), F 2 laser (output wavelength 157 nm), Ar 2 laser (output wavelength 126 nm), Kr 2 laser ( It is also possible to use a pulse laser light source with an output wavelength of 146 nm, an ultrahigh pressure mercury lamp that emits a bright line such as g-line (wavelength 436 nm), i-line (wavelength 365 nm), and the like. A harmonic generator of a YAG laser or the like can also be used. In addition, as disclosed in, for example, U.S. Pat. No. 7,023,610, a single wavelength laser beam in the infrared region or visible region oscillated from a DFB semiconductor laser or fiber laser is used as vacuum ultraviolet light. For example, a harmonic that is amplified by a fiber amplifier doped with erbium (or both erbium and ytterbium) and wavelength-converted into ultraviolet light using a nonlinear optical crystal may be used.

また、上記実施形態では、露光装置の照明光ILとしては波長100nm以上の光に限らず、波長100nm未満の光を用いても良いことはいうまでもない。例えば、軟X線領域(例えば5〜15nmの波長域)のEUV(Extreme Ultraviolet)光を用いるEUV露光装置に本発明を適用することができる。その他、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置にも、本発明は適用できる。   In the above embodiment, it is needless to say that the illumination light IL of the exposure apparatus is not limited to light having a wavelength of 100 nm or more, and light having a wavelength of less than 100 nm may be used. For example, the present invention can be applied to an EUV exposure apparatus that uses EUV (Extreme Ultraviolet) light in a soft X-ray region (for example, a wavelength region of 5 to 15 nm). In addition, the present invention can be applied to an exposure apparatus using a charged particle beam such as an electron beam or an ion beam.

さらに、例えば米国特許第6,611,316号明細書に開示されているように、2つのレチクルパターンを、投影光学系を介してウエハ上で合成し、1回のスキャン露光によってウエハ上の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 reticle patterns are synthesized on a wafer via a projection optical system, and 1 on the wafer by one scan exposure. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that double exposes two shot areas almost simultaneously.

なお、上記実施形態でパターンを形成すべき物体(エネルギビームが照射される露光対象の物体)はウエハに限られるものでなく、ガラスプレート、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど他の物体でも良い。   In the above embodiment, the object on which the pattern is to be formed (the object to be exposed to which the energy beam is irradiated) is not limited to the wafer, but may be another object such as a glass plate, a ceramic substrate, a film member, or a mask blank. good.

露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、有機EL、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD等)、マイクロマシン及びDNAチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。   The use of the exposure apparatus is not limited to the exposure apparatus for semiconductor manufacturing, but for example, an exposure apparatus for liquid crystal that transfers a liquid crystal display element pattern to a square glass plate, an organic EL, a thin film magnetic head, an image sensor (CCD, etc.), micromachines, DNA chips and the like can also be widely applied to exposure apparatuses. Further, in order to manufacture reticles or masks used in not only microdevices such as semiconductor elements but also light exposure apparatuses, EUV exposure apparatuses, X-ray exposure apparatuses, electron beam exposure apparatuses, etc., glass substrates or silicon wafers, etc. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern.

半導体素子などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、前述した実施形態の露光装置(パターン形成装置)及びその露光方法によりマスク(レチクル)のパターンをウエハに転写するリソグラフィステップ、露光されたウエハを現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、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、パッケージ工程を含む)、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置を用いて前述の露光方法が実行され、ウエハ上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。   An electronic device such as a semiconductor element includes a step of designing a function / performance of the device, a step of manufacturing a reticle based on the design step, a step of manufacturing a wafer from a silicon material, and the exposure apparatus (pattern forming apparatus) of the above-described embodiment. And a lithography step for transferring the mask (reticle) pattern to the wafer by the exposure method, a development step for developing the exposed wafer, and an etching step for removing the exposed member other than the portion where the resist remains by etching, It is manufactured through a resist removal step for removing a resist that has become unnecessary after etching, a device assembly step (including a dicing process, a bonding process, and a packaging process), an inspection step, and the like. In this case, in the lithography step, the exposure method described above is executed using the exposure apparatus of the above embodiment, and a device pattern is formed on the wafer. Therefore, a highly integrated device can be manufactured with high productivity.

20…主制御装置、100…露光装置、118…ウエハ搬送アーム、120…ローディングユニット、121…ローディングディスク、124(124,124,124)…ベルヌーイカップ、125(125,125)…配管、128…温度センサ、129…撮像素子、135…真空穴、140…CTピン、PL…投影光学系、PU…投影ユニット、W…ウエハ、WH…ウエハホルダ、WST…ウエハステージ。 20 ... main control unit, 100 ... exposure apparatus, 118 ... wafer transfer arm, 120 ... loading unit, 121 ... loading disk 124 (124 0, 124 1, 124 2) ... Bernoulli cup, 125 (125 1, 125 2) ... Pipe, 128 ... Temperature sensor, 129 ... Image sensor, 135 ... Vacuum hole, 140 ... CT pin, PL ... Projection optical system, PU ... Projection unit, W ... Wafer, WH ... Wafer holder, WST ... Wafer stage.

Claims (10)

板状の物体の一面を吸着によって保持する物体保持部が設けられた物体保持部材に該物体を搬送する搬送システムであって、
所定の搬入位置において前記物体保持部材の上方に設けられて、前記物体を、前記一面とは反対側の他面を上方から非接触で吸引可能な吸引部材と、
前記吸引部材を前記物体保持部に対して上下方向に相対移動させる駆動装置と、を備え、
前記吸引部材によって発生する吸引力が前記他面に作用する位置は、前記物体保持部に載置される前記物体の前記一面に対して作用する、前記物体を吸着する吸着力の分布に対して所定の関係に設定されている搬送システム。
A transport system that transports an object to an object holding member provided with an object holding unit that holds one surface of a plate-like object by suction,
A suction member provided above the object holding member at a predetermined loading position and capable of sucking the object from the upper side in a non-contact manner on the other surface opposite to the one surface;
A drive device that moves the suction member relative to the object holding portion in the vertical direction; and
The position at which the suction force generated by the suction member acts on the other surface is a distribution of the suction force that attracts the object and acts on the one surface of the object placed on the object holding unit. A transport system set in a predetermined relationship.
前記物体保持部に保持された前記物体に対向するように前記物体保持部材に設けられて、前記吸着力を発生させる負圧源に接続される開口部を更に有し、
前記開口部は、前記吸引力が前記物体の前記他面に作用する位置と該物体を介して対向する位置に配置されている請求項1に記載の搬送システム。
An opening that is provided in the object holding member so as to face the object held by the object holding unit and is connected to a negative pressure source that generates the suction force;
The transport system according to claim 1, wherein the opening is disposed at a position facing the position where the suction force acts on the other surface of the object through the object.
前記吸引部材は、前記他面に対して複数の位置で前記吸引力を作用させる請求項1又は2に記載の搬送システム。   The transport system according to claim 1, wherein the suction member causes the suction force to act on the other surface at a plurality of positions. 前記吸引部材は、前記他面と対向する支持部材と、該支持部材に設けられて気体を噴出することで前記吸引力を発生させる複数の噴出部材と、を有し、
前記噴出部材と前記開口部とが同軸上に配置されている請求項2又は3に記載の搬送システム。
The suction member includes a support member facing the other surface, and a plurality of ejection members that are provided on the support member and generate the suction force by ejecting gas,
The transport system according to claim 2 or 3, wherein the ejection member and the opening are arranged coaxially.
前記吸引力と前記吸着力の少なくとも一方を調整して所定の釣り合い状態にする請求項1〜4のいずれか一項に記載された搬送システム。   The transport system according to any one of claims 1 to 4, wherein at least one of the suction force and the suction force is adjusted to be in a predetermined balanced state. 物体上にパターンを形成する露光装置であって、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の搬送システムと、
前記搬送システムにより前記物体保持部材上に搬送された前記物体をエネルギビームで露光して、前記パターンを形成するパターン生成装置と、を備える露光装置。
An exposure apparatus that forms a pattern on an object,
The conveyance system according to any one of claims 1 to 5,
An exposure apparatus comprising: a pattern generation device configured to expose the object transported on the object holding member by the transport system with an energy beam to form the pattern.
請求項6に記載の露光装置を用いて物体を露光することと、
露光された前記物体を現像することと、を含むデバイス製造方法。
Exposing an object using the exposure apparatus according to claim 6;
Developing the exposed object.
板状の物体の一面を吸着によって保持する物体保持部が設けられた物体保持部材に該物体を搬送する搬送方法であって、
所定の搬入位置において前記物体保持部材の上方にて、前記物体を、前記一面とは反対側の他面を上方から非接触で吸引することと、
前記吸引部材を前記物体保持部に対して上下方向に相対移動させることと、を含み、
前記吸引部材により発生する吸引力が前記他面に作用する位置と、前記物体保持部で前記物体を吸着する吸着力が前記一面に作用する位置と、を所定の関係に設定する搬送方法。
A transport method for transporting an object to an object holding member provided with an object holding unit for holding one surface of a plate-like object by suction,
Sucking the object above the object holding member at a predetermined carry-in position from the upper side in a non-contact manner on the other surface opposite to the one surface;
Moving the suction member relative to the object holding portion in the vertical direction,
A conveyance method of setting a predetermined relationship between a position where a suction force generated by the suction member acts on the other surface and a position where a suction force that attracts the object by the object holding unit acts on the one surface.
請求項8に記載の搬送方法によって前記物体保持部材上に板状の前記物体を搬送することと、
搬送後に前記物体載置部材に保持されている前記物体をエネルギビームで露光し、前記物体上にパターンを形成することと、を含む露光方法。
Conveying the plate-like object onto the object holding member by the conveying method according to claim 8;
An exposure method comprising: exposing the object held by the object mounting member after conveyance with an energy beam to form a pattern on the object.
請求項9に記載の露光方法により物体を露光することと、
露光された前記物体を現像することと、を含むデバイス製造方法。
Exposing an object by the exposure method according to claim 9;
Developing the exposed object.
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