JP2017004029A - 露光装置及び露光方法、デバイス製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
δ=±k2・λ/NA2 … (2)
ここで、λは露光波長、NAは投影光学系の開口数、k1、k2はプロセス係数である。(1)式、(2)式より、解像度Rを高めるために、露光波長λを短くして、開口数NAを大きくすると、焦点深度δが狭くなることが分かる。
これにより、基板アライメント系5の検出基準位置と、基板ステージPSTに載置された基板P上の各ショット領域との位置関係が決定される。すなわち、制御装置CONTは、レーザ干渉計56の出力から基板アライメント系5の検出基準位置に対して基板P上の各ショット領域がどこに位置しているかを知ることができる。
なお本実施形態のマスクアライメント系6では、マークに対して光を照射し、CCDカメラ等で撮像したマークの画像データを画像処理してマーク位置を検出するVRA(ビジュアル・レチクル・アライメント)方式が採用されている。
こうすることで、基準部材3上の液体LQが回収される。なお、基準部材3と補助プレート57とが一体的に設けられ、基準部材3bと基板Pとが補助プレート57を介してほぼ同じ高さで連続している構成が好ましく、この場合には、液体供給機構10の液体供給動作を停止することなく、投影光学系PLの像面側に液体LQを保持した状態で、液体LQの液浸領域を基準部材3上から基板P上に移動することができる。
基板アライメント系5は残留した液体LQの影響を受けることなく基準マークPFMの検出を精確に行うことができる。
また、マスク側基準マークMFMと基板側基準マークPFMとを別々の基準部材に形成してもよい。その場合、本実施形態のように、マスク側基準マークMFMと基板側基準マークPFMとを非同時に検出するようにすることで、基準マークPFMが形成された基準部材上には液浸領域を形成する必要がなくなる。したがって、基準マークPFMの無段差化などの液浸対応を行う必要がないばかりでなく、ウォーターマークなどの発生も防止できる。
Claims (41)
- 投影光学系と液体とを介して基板上にパターンの像を投影することによって、前記基板を露光する露光装置において、
前記基板を保持して移動可能な基板ステージと、
前記基板ステージに保持された前記基板上のアライメントマークを検出するとともに前記基板ステージに設けられた基準を検出する第1検出系と、
前記基板ステージに設けられた基準を前記投影光学系を介して検出する第2検出系とを備え、
前記第1検出系を用いて前記基板ステージに設けられた基準を、液体を介さずに検出するとともに、前記第2検出系を用いて前記基板ステージに設けられた基準を前記投影光学系と液体とを介して検出して、前記第1検出系の検出基準位置と前記パターンの像の投影位置との位置関係を求めることを特徴とする露光装置。 - 前記基板上に形成された複数のアライメントマークの位置情報を前記第1検出系を用いて検出し、
前記第1検出系を用いて検出された位置情報、及び前記検出基準位置と前記投影位置との位置関係に基づいて前記基板を位置合わせして、前記基板の露光を行うことを特徴とする請求項1記載の露光装置。 - 前記第1検出系による前記アライメントマークの位置情報の検出は、液体を介さずに行われることを特徴とする請求項1又は2記載の露光装置。
- 前記基板ステージは、前記基板を保持するための基板ホルダを有し、前記第2検出系による前記基板ステージに設けられた基準の検出は、前記基板ホルダに基板もしくはダミー基板を保持した状態で行われることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記基準は、前記第1検出系で検出される第1基準と前記第2検出系で検出される第2基準とを含み、前記第1基準と前記第2基準は所定の位置関係で離れて配置されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第1検出系による前記基準の検出と、前記第2検出系による前記基準の検出とは同時に行われることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載の露光装置。
- 液体を供給する供給口及び液体を回収する回収口のうち少なくともいずれか一方を有するノズル部材と、
前記第1検出系の検出領域に前記アライメントマークを配置するための前記基板ステージの移動軌跡を、前記第1検出系と前記ノズル部材との位置関係に応じて決定する制御装置とを備えたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記制御装置は、前記第1検出系の検出領域に配置される前の前記アライメントマークが、前記ノズル部材の下を通過しないように前記基板ステージの移動軌跡を決定することを特徴とする請求項7記載の露光装置。
- 投影光学系と液体とを介して基板上にパターンの像を投影することによって、前記基板を露光する露光装置において、
前記基板を保持する基板ホルダを有し、前記基板ホルダに前記基板を保持して移動可能な基板ステージと、
前記基板ステージに保持された前記基板上のアライメントマークを検出する第1検出系と、
前記基板ステージに設けられた基準を液体を介して検出する第2検出系とを備え、
前記第2検出系を用いて前記基板ステージに設けられた基準を液体を介して検出するときに、前記基板ホルダには基板もしくはダミー基板が配置されていることを特徴とする露光装置。 - 前記第2検出系は、前記パターンを有するマスクと前記投影光学系とを介して前記基板ステージ上の基準の検出を行うことを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第2検出系で検出される基準は、前記基板ステージ上に配置された基準部材に形成され、
前記第2検出系で前記基準部材に形成された基準を検出する際に、前記投影光学系の端面と前記基準部材の上面との間に液体が満たされることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記基準部材の上面は無段差であることを特徴とする請求項11記載の露光装置。
- 投影光学系と液体とを介して基板上にパターンの像を投影することによって、前記基板を露光する露光装置において、
上面が無段差の基準部材と、
前記投影光学系の端面と前記基準部材の上面との間を液体で満たした状態で、前記基準部材に形成された基準マークを検出する検出系とを備えたことを特徴とする露光装置。 - 前記投影光学系の像面側で移動可能なステージをさらに備え、
前記基準部材は、前記ステージに配置されていることを特徴とする請求項13に記載の露光装置。 - 前記ステージは、前記基板を保持することを特徴とする請求項14に記載の露光装置。
- 前記基準部材の上面は、その少なくとも一部が撥液性であることを特徴とする請求項11〜15のいずれか一項記載の露光装置。
- 投影光学系と液体とを介して基板上にパターンの像を投影することによって、前記基板を露光する露光装置において、
前記基板を保持する基板ホルダを有し、前記基板ホルダに前記基板を保持して移動可能な基板ステージと、
前記基板ホルダに基板もしくはダミー基板が保持されているか否かを検出する検出器と、
前記検出器の検出結果に応じて、前記基板ステージの可動領域を変更する制御装置とを備えたことを特徴とする露光装置。 - 前記基板上に液体を供給する供給口及び液体を回収する回収口のうち少なくともいずれか一方を有するノズル部材を備え、
前記検出器が基板もしくは前記ダミー基板を検出しないときは、前記制御装置は、前記基板ステージの可動領域を前記ノズル部材の下に前記基板ホルダが位置しない領域とすることを特徴とする請求項17記載の露光装置。 - 前記ノズル部材に液体を供給する液体供給機構を備え、
前記検出器が前記基板ホルダに基板もしくはダミー基板を検出しないときは、前記制御装置は、前記液体供給機構による液体供給を停止することを特徴とする請求項17又は18記載の露光装置。 - 投影光学系と液体とを介して基板上にパターンの像を投影することによって、前記基板を露光する露光装置において、
前記基板を保持する基板ホルダを有し、前記基板ホルダに前記基板を保持して移動可能な基板ステージと、
液体を供給する液体供給機構と、
前記基板ホルダに基板もしくはダミー基板が保持されているか否かを検出する検出器と、
前記検出器の検出結果に基づいて、前記液体供給機構の動作を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする露光装置。 - さらに、基板ホルダに基板を吸着するための基板吸着保持機構を備え、前記検出器は基板吸着保持機構と流体接続された圧力検出器であることを特徴とする請求項17〜20のいずれか一項に記載の露光装置。
- 投影光学系と液体とを介して基板上にパターンの像を投影することによって、前記基板を露光する露光装置において、
前記基板を保持する基板ホルダを有し、前記基板ホルダに前記基板を保持して移動可能な基板ステージと、
前記基板ホルダ上に基板又はダミー基板が保持されている場合に限り、前記基板ステージ上に液体を供給する液体供給機構とを備えたことを特徴とする露光装置。 - 液体を介して基板上にパターンの像を投影することによって、前記基板を露光する露光装置において、
基板上にパターンの像を投影する投影光学系と、
前記基板を保持して移動可能な基板ステージと、
前記基板ステージに基板又はダミー基板が保持されている場合に限り、前記基板ステージ上に液浸領域を形成する液浸機構とを備えたことを特徴とする露光装置。 - 前記基板ステージは、その保持された基板又はダミー基板の周囲に、その保持された基板又はダミー基板の表面とほぼ面一の平坦部を有することを特徴とする請求項23に記載の露光装置。
- 前記基板ステージの平坦部に配置された計測部材と、
前記計測部材上の少なくとも一部に液浸領域を形成した状態で、前記計測部材からの光を検出する検出系とを備えたことを特徴とする請求項24に記載の露光装置。 - さらに、ダミー基板を収容するダミー基板ライブラリを備えたことを特徴とする請求項17〜25のいずれか一項に記載の露光装置。
- 液体を介して基板上にパターンの像を投影することによって、前記基板を露光する露光装置において、
基板上にパターンの像を投影する投影光学系と、
前記基板を保持するための凹部と、前記凹部の周囲に配置され、前記凹部に保持された前記基板の表面とほぼ面一の平坦部とを有する基板ステージとを備え、
前記基板ステージ上の凹部に物体が配置され、前記物体表面と前記平坦部とがほぼ面一になっている場合に限り、前記基板ステージ上に液浸領域を形成することを特徴とする露光装置。 - 前記物体は、基板又はダミー基板を含むことを特徴とする請求項27記載の露光装置。
- 前記凹部に前記物体が配置されていない場合、前記基板ステージ上に液浸領域を形成することを禁止する制御装置を備えたことを特徴とする請求項27又は28に記載の露光装置。
- 前記液浸領域を形成するために液体を供給する液浸機構を更に備え、前記制御装置は、前記凹部に前記物体が配置されていない場合に、前記液浸機構による液体の供給を中止することを特徴とする請求項27〜29のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記制御装置は、前記凹部に前記物体が配置されていない場合に、前記基板ステージと前記投影光学系の終端の光学素子とが対向しないように、前記基板ステージの移動を制御することを特徴とする請求項27〜30のいずれか一項に記載の露光装置。
- 液体を介して基板上にパターンの像を投影することによって、前記基板を露光する露光装置において、
基板上にパターンの像を投影する投影光学系と、
前記投影光学系の像面側で移動可能なステージと、
前記基板上のアライメントマークを検出するとともに前記ステージに設けられた基準を検出する第1検出系と、
前記ステージに設けられた前記基準を前記投影光学系を介して検出する第2検出系とを備え、
前記第1検出系を用いて前記ステージに設けられた基準を、液体を介さずに検出するとともに、前記第2検出系を用いて前記ステージに設けられた基準を前記投影光学系と液体とを介して検出して、前記第1検出系の検出基準位置と前記パターンの像の投影位置との位置関係を求めることを特徴とする露光装置。 - 請求項1〜請求項32のいずれか一項記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイス製造方法。
- 投影光学系と液体とを介して基板上のパターンの像を投影することによって、前記基板を露光する露光方法において、
前記基板上のアライメントマークの位置情報を第1検出系を用いて検出し、
前記第1検出系を用いて、前記基板を保持する基板ステージ上の基準の位置情報を検出し、
前記第1検出系による前記アライメントマークの位置情報の検出と前記基板ステージ上の基準の位置情報の検出との両方が完了した後に、前記基板ステージ上の基準を前記投影光学系と液体とを介して第2検出系を用いて検出し、
前記第1検出系による前記アライメントマークの位置情報の検出結果と、前記第1検出系による前記基板ステージ上の基準の位置情報の検出結果と、前記第2検出系による前記基板ステージ上の基準の位置情報の検出結果とに基づいて、前記第1検出系の検出基準位置と前記パターンの像の投影位置との関係を求めるとともに、前記パターンの像と前記基板との位置合わせを行って、前記基板上の複数のショット領域のそれぞれに順次前記パターンの像を投影して露光することを特徴とする露光方法。 - 前記基板の露光完了後に別の基板を前記基板ステージ上に保持して露光する際には、前記基板ステージ上の基準の位置情報の検出を行うことなく、前記別の基板上のアライメントマークの位置情報を第1検出系を用いて検出し、
前記第1検出系を用いて検出された前記別の基板上のアライメントマークの位置情報、及び前記第1検出系の検出基準位置と前記パターンの像の投影位置との関係に基づいて、前記別の基板上の複数のショット領域のそれぞれに順次前記パターンの像を投影して前記基板を露光することを特徴とする請求項34記載の露光方法。 - 前記第1検出系で検出される前記基板ステージ上の基準と、前記第2検出系で検出される前記基板ステージ上の基準とは、所定の位置関係で離れて配置されていることを特徴とする請求項34又は35記載の露光方法。
- 前記基板の露光を終了した後、該基板を前記基板ステージに保持した状態で、前記第1検出系による前記基板ステージ上の基準の位置情報の検出と前記第2検出系による前記基板ステージ上の基準の位置情報の検出とを行い、該検出が終了した後、前記基板を基板ステージより搬出することを特徴とする請求項34〜36のいずれか一項記載の露光方法。
- 液体を介して基板上にパターンの像を投影することによって前記基板を露光する露光方法において、
基準と基板ホルダが設けられた基板ステージに保持された前記基板上のアライメントマークを第1検出器で検出することと、
前記基板ホルダに基板またはダミー基板を配置した状態で、前記基準を液体を介して第2検出器で検出することと、
第1及び第2検出器の検出結果に基づいて基板とパターンの像を位置合わせして、パターンの像で基板を露光することを含む露光方法。 - 移動可能な基板ステージの基板ホルダに保持された基板上に液体を介してパターンの像を投影することによって前記基板を露光する露光方法において、
前記基板ホルダに基板もしくはダミー基板が保持されているか否かを検出することと、
前記検出結果に応じて、前記基板ステージの可動領域を設定することを含む露光方法。 - 移動可能な基板ステージに保持された基板上に液体を介してパターンの像を投影することによって前記基板を露光する露光方法において、
前記基板ステージに基板もしくはダミー基板が保持されているか否かを検出することと、
前記検出結果に応じて、前記基板ステージ上に液浸領域を形成するか否かを判断することを含む露光方法。 - 請求項34〜請求項40のいずれか一項記載の露光方法を用いることを特徴とするデバイス製造方法。
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