JP2017068277A - 露光装置、デバイス製造方法、及び露光方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この露光方法は、基板を保持して移動可能な移動体の上面と投影光学系との間に局所的に液浸領域を形成し、投影光学系と液浸領域を形成する液体とを介して基板上に露光光を照射するとともに、露光光に対して基板を移動することによって、基板上の複数のショット領域のそれぞれを走査露光する露光方法である。基板の移動速度は、複数のショット領域のそれぞれの基板上での位置に応じて決定される。
【選択図】図10
Description
本願は、2003年8月21日に出願された特願2003−297507号、及び2004年2月16日に出願された特願2004−38411号に対し優先権を主張し、その内容をここに援用する。
R=k1・λ/NA … (1)
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。
を防止するために液体を良好に回収することも重要である。液体を十分に回収できないと、例えば基板上に残存した液体が乾燥して、そこに液体の付着跡(水紋(ウォーターマーク))が生じたり、残存した液体が周辺の機械部品に飛散して錆を生じさせる不都合も生じる。また、液体が残存したり飛散すると、基板がおかれている環境(湿度等)の変動をもたらし、ステージ位置計測に用いる光干渉計の検出光の光路上の屈折率の変化を引き起こす等、露光処理に関する種々の計測動作に影響を与える可能性があり露光精度を低下させる。
以下の各実施例に限定されるものではなく、例えばこれら実施例の構成要素同士を適宜組み合わせてもよい。
V光)などが用いられる。本実施形態においてはArFエキシマレーザ光が用いられる。
る位置にはレーザ干渉計51が設けられている。マスクステージMST上のマスクMの2次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計51によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御装置CONTに出力される。制御装置CONTは、レーザ干渉計51の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置MSTDを駆動することでマスクステージMSTに支持されているマスクMの位置決めを行う。
が流れ込むことはほとんどなく、基板Pの周縁近傍を露光する場合にも、プレート部57により投影光学系PLの下に液体1を保持することができる。
路82A、82Bを介して、基板Pの上方に設けられた供給口13、14より基板P(基板ステージPST)上に供給される。
数は4つに限られず、投影領域AR1及び供給口13、14を取り囲むように配置されていれば、任意の複数設けることができる。また、図2においては、供給口(13、14)のスリット幅と回収口(23A〜23D)のスリット幅とがほぼ同じになっているが、回収口(23A〜23D)のスリット幅を、供給口(13、14)のスリット幅より大きくしてもよい。
れぞれの形状及び大きさは、第1、第2供給穴部15、16(ひいては第1、第2供給口13、14)に対応するように平面視略円弧状に形成されている。また、第1供給管11Aと第1供給溝部41とは、テーパ状溝部43を介して接続されている。テーパ状溝部43は、第1供給管11Aに対する接続部から第1供給溝部41に向かって水平方向に漸次拡がるように形成されている。
2供給穴部16、及び第2供給口14により構成されている。第2液体供給部12から送出された液体1は、第2供給管を介して第2供給流路82Bに流入する。第2供給流路82Bに流入した液体1は、第2供給流路82Bのうち、テーパ状溝部44において、ほぼ水平方向(XY平面方向)に流れ、第2供給溝部42近傍においてほぼ直角に曲げられ、第2供給穴部16及び第2供給口14において鉛直方向(−Z方向)に流れ、基板Pの上方より基板P上に供給される。
対する液体供給動作を開始する。液体供給機構10の第1、第2液体供給部11、12のそれぞれから送出された液体1は、供給管11A、12Aを流通した後、流路形成部材30内部に形成された供給流路82A、82Bを介して基板P上に供給される。なお、プレート部57の平坦面57A上で液体1の供給を開始することもできる。
量を、その反対側で供給する液体供給量よりも多く設定してもよい。例えば、基板Pを+X方向に移動しつつ露光処理する場合、制御装置CONTは、投影領域AR1に対して−X側(すなわち供給口13)からの液体量を、+X側(すなわち供給口14)からの液体量より多くし、一方、基板Pを−X方向に移動しつつ露光処理する場合、投影領域AR1に対して+X側からの液体量を、−X側からの液体量より多くする。
期間において液体1の回収を行うことにより、液体1の回収に起因する振動が露光精度に与える影響を抑制できる。
ステージPSTの移動と停止とを繰り返しながらギャップG1近傍の液体回収を行うようにしてもよい。また、ギャップG1近傍に対する回収動作を行うときには、基板ステージPSTを+Z方向に上昇し、回収口23と基板ステージPST(基板P)との距離を基板Pの液浸露光時における距離よりも短くして、つまり基板ステージPSTを回収口23に近づけた状態で回収動作を行うようにしてもよい。もちろん、基板P表面や基板ステージPST上面(プレート部57の平坦面57Aなど)に対する回収動作を行うときも、上述同様、回収口23に対して基板Pあるいは基板ステージPSTを近づけることができる。また、回収口23を有する流路形成部材30にZ駆動機構を設けておき、基板Pの露光後において液体回収を行うために回収口23と基板ステージPSTとを近づけるときには、流路形成部材30を−Z方向に移動して基板ステージPSTに近づけてもよいし、流路形成部材30と基板ステージPSTとの双方を移動するようにしてもよい。
に対して基板Pを保持した基板ステージPSTをXY方向に移動することで、回収しきれずに基板P上あるいは基板ステージPST上に残存した液体1や基板PのエッジのギャップG1やギャップG2の液体を回収することができる。したがって、残存する液体1に起因するウォーターマークの発生や、装置の錆び、あるいは環境の変動等といった不都合の発生を防止することができる。
収を行う。そして、前記調整処理及び液体1の回収が終了した後、制御装置CONTは、基板Pに対する露光動作を開始する。なお、光センサ部58に露光光ELを照射した後の液体回収動作においても、制御装置CONTは、図12等を参照して説明したように、液体回収機構20の回収口23に対して基板ステージPST(光センサ部58)を移動し、基板ステージPST上に残存する液体1の回収を十分に行った後、基板Pに対する露光処理を行うことができる。
引回収するときにその周囲の気体とともに回収し、それによって音や振動が発生しても、その音や振動を低減することができる。すなわち、上述したように、音や振動が発生する原因は、噛み込んだ気体により液体1が回収口23を介して回収流路84に断続的に流入し、断続的に流入することで液体1が粒状に分割され、その分割された液体1が回収流路84や回収管22に衝突することで音や振動を発生する。そこで、露光中の基板P上への液体供給量を回収量よりも多くし、回収口23A〜23Dが極力液体1で塞がるようにして、液体回収機構20が液体1を気体とともに回収するときの液体1の割合を多くする。
一体で設けられているが、図16に示すように、供給流路82と回収流路84とは互いに異なる部材により形成されていてもよい。図16において、投影光学系PL(光学素子2)の−X側には供給流路82Aを形成する第1供給部材120が設けられ、+X側には供給流路82Bを形成する第2供給部材121が設けられている。第1、第2供給部材120、121それぞれは、テーパ状溝部43、44を有しており、平面視略円弧状の供給口13、14より基板P上に液体1を供給する。また、投影光学系PLの光学素子2及び第1、第2供給部材120、121を取り囲むように、回収流路84を形成する回収部材122が設けられている。本実施形態において、回収流路84に接続する回収口23は、投影光学系PLの投影領域AR1及び供給口13、14の周囲を囲む円環状に形成されている。そして、その回収口23には、複数(4つ)のテーパ状流路123及び回収管22が接続されている。
に対する液体回収動作を、基板Pのロット毎に行う。基板Pの表面全域及び基板ステージPSTの上面全域に対する液体回収動作を行うためには、図12や図13を参照して説明したように、液体回収機構20の回収口23に対して、所定の移動軌跡で基板ステージPSTを移動すればよい。液浸露光後において、基板ステージPSTの上面52Aに液体1が残存する確率は低く、仮に上面52Aに液体1が残存していても、その量が僅かであれば、次にロードされる基板Pの露光処理に与える影響は少ない。したがって、基板ステージPSTの上面52Aに対する液体回収動作は、例えば基板Pのロット毎に行うことで、液体回収動作時間を短縮することができ、スループットを向上することができる。また、図14に示したような液体回収動作を併用するようにしてもよい。
T10、T23、T28、T29、T32は、その一部が欠けており、またショット領域T2、T3、T30、T31は、そのショット領域のエッジと基板Pのエッジとの距離が短くなっているため、露光中あるいは露光の前後に基板Pのエッジと基板ステージPSTの上面52Aとの境界が液浸領域AR2に含まれてしまう。したがって、これらのショット領域を露光するときには、基板Pの走査速度を、基板Pの中央付近のショット領域(T13、T14など)を露光するときの基板Pの走査速度よりも低く設定するとよい。
〜1.3になることもある。投影光学系PLの開口数NAが1.0を越える場合には、従来から露光光として用いられているランダム偏光光では偏光効果によって結像性能が悪化することもあるので、偏光照明を用いるのが望ましい。その場合、マスク(レチクル)のライン・アンド・スペースパターンのラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明を行い、マスク(レチクル)のパターンからのS偏光成分(ラインパターンの長手方向に沿った偏光方向成分)の回折光の割合を多くするとよい。投影光学系PLと基板P表面に塗布されたレジストとの間が液体で満たされている場合、投影光学系PLと基板P表面に塗布されたレジストとの間が空気(気体)で満たされている場合に比べて、コントラストの向上に寄与するS偏光成分の回折光のレジスト表面での透過率が高くなるため、投影光学系PLの開口数NAが1.0を越えるような場合でも高い結像性能を得ることができる。なお、マスク(レチクル)としては位相シフトマスクを用いると効果的である。また、投影光学系PLと基板Pとの間の液体の状態、例えば液体の温度、液体の動き(速度や方向)、液体の圧力などによって、基板P上に照射される露光光の偏光状態が変化する可能性もあるので、各種条件の下で液体を介して基板Pに照射される露光光の偏光状態を考慮(例えばその偏光状態を計測)し、偏光方向や偏光度などについて偏光照明の最適化(偏光状態の計測結果に基づく最適化)を行うようにしてもよい。
のフッ素系流体であってもよい。また、液体1としては、その他にも、露光光ELに対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系PLや基板P表面に塗布されているフォトレジストに対して安定なもの(例えばセダー油)を用いることも可能である。この場合も表面処理は用いる液体1の極性に応じて行われる。
他に、マスクMと基板Pとを静止した状態でマスクMのパターンを一括露光し、基板Pを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置(ステッパ)にも適用することができる。また、本発明は基板P上で少なくとも2つのパターンを部分的に重ねて転写するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
Claims (30)
- 投影光学系の像面側に配置された基板上に、前記投影光学系と液体とを介して露光光を照射することによって前記基板を露光する露光装置であって、
前記基板上に液体を供給する液体供給機構と、
前記基板上に供給された液体を回収する液体回収機構とを備え、
前記露光光が前記投影光学系の像面側に照射されているとき、前記液体回収機構は、前記液体の回収を行わない。 - 請求項1記載の露光装置であって、
前記露光光が前記投影光学系の像面側に照射されているときに、前記液体供給機構は、前記基板上への液体の供給を行い、さらに、
前記液体回収機構は、前記液体の吸引回収を行わない。 - 請求項1記載の露光装置であって、
前記基板上の複数のショット領域を順次露光する場合、前記液体回収機構は、ある一つのショット領域の露光完了後であり、かつ、次のショット領域の露光開始までの少なくとも一部の期間において、前記基板上の前記液体の回収を行う。 - 請求項3記載の露光装置であって、
前記期間における前記液体回収機構による液体の回収は、所定数のショット領域の露光完了毎に行われる。 - 請求項3記載の露光装置であって、
前記期間における前記液体回収機構による液体の回収は、予め定められたショット領域の露光完了後に行われる。 - 請求項3記載の露光装置であって、
前記期間は、ある一つのショット領域の露光完了後、次のショット領域の露光のための前記基板のステッピング移動中に定められる。 - 請求項3記載の露光装置であって、
前記液体供給機構は、前記期間において液体の供給を継続する。 - 請求項1記載の露光装置であって、
前記液体回収機構による液体の回収が開始されるまでに、前記基板上に供給された液体の少なくとも一部を保持する液体保持部を備える。 - 請求項8記載の露光装置であって、
前記液体保持部は、毛細管現象を利用して液体を保持する。 - 請求項8記載の露光装置であって、
前記液体保持部は、前記液体回収機構の液体回収口と兼用される。 - 請求項1記載の露光装置であって、
前記液体回収機構は、前記基板の上方に回収口を有する。 - 請求項1記載の露光装置であって、
前記液体回収機構は、一枚の基板の露光完了後に、前記基板上の液体の吸引回収を行う。 - 請求項12記載の露光装置であって、
前記基板を保持して移動可能な基板保持部材を有し、
前記一枚の基板の露光完了後に、前記基板の上方に配置された前記液体回収機構の前記回収口と前記基板保持部材とを相対的に移動して、前記基板上あるいは前記基板保持部材上の液体を回収する。 - 投影光学系の像面側に配置された基板上に、前記投影光学系と液体とを介して露光光を照射することによって前記基板を露光する露光装置であって、
前記基板を保持して移動可能な基板保持部材と、
前記基板保持部材の上方に回収口を有し、前記基板上の液体を回収する液体回収機構とを備え、
前記基板保持部材に保持された基板の露光完了後に、前記基板保持部材と前記液体回収機構の前記回収口とを相対的に移動させる。 - 基板上の一部に液浸領域を形成して、その液浸領域を形成する液体と投影光学系とを介して前記基板に露光光を照射することによって前記基板を露光する露光装置であって、
前記基板の露光中に、前記基板上に液体を供給する液体供給機構と、
前記基板の露光中に、前記基板の上方から前記基板上の液体を吸引回収する液体回収機構とを備え、
前記基板の露光中、前記液体供給機構による液体供給量は、前記液体回収機構による液体回収量よりも多い。 - 請求項15記載の露光装置であって、
前記液体回収機構は、前記基板上の液体を、その周囲の気体とともに回収する。 - 請求項15記載の露光装置であって、
前記基板を保持して移動可能な基板保持部材を備え、
前記基板の露光完了後に、前記液体回収機構の回収口と前記基板を保持した前記基板保持部材とを相対的に移動して、前記基板上あるいは前記基板保持部材上の液体を回収する。 - デバイス製造方法であって、
請求項1記載の露光装置を用いる。 - デバイス製造方法であって、
請求項14記載の露光装置を用いる。 - デバイス製造方法であって、
請求項15記載の露光装置を用いる。 - 投影光学系と液体とを介して基板に露光光を照射することによって前記基板を露光する露光装置であって、
前記投影光学系の像面側に配置され、前記投影光学系との間に液体を保持する可動部材と、
前記可動部材の表面と対向するように配置された回収口を有し、前記可動部材上の液体を回収可能な液体回収機構とを備え、
前記可動部材と前記液体回収機構の回収口とを相対的に移動させて、前記可動部材上の液体を回収する。 - 請求項21記載の露光装置であって、
前記可動部材は、前記基板を保持可能な基板保持部材を含む。 - 請求項22記載の露光装置であって、
さらに、前記基板保持部材に保持された基板と前記回収口とを相対的に移動させて、前記基板上の液体を回収する。 - 請求項21記載の露光装置であって、
前記相対的な移動によって、前記回収口から前記可動部材の表面に残留した液体を回収する。 - デバイス製造方法であって、
請求項21記載の露光装置を用いる。 - 基板を保持して移動可能な移動体の上面と投影光学系との間に局所的に液浸領域を形成し、前記投影光学系と前記液浸領域を形成する液体とを介して前記基板上に露光光を照射するとともに、該露光光に対して前記基板を移動することによって、前記基板上の複数のショット領域のそれぞれを走査露光する露光方法であって、
前記基板の移動速度は、前記複数のショット領域のそれぞれの前記基板上での位置に応じて決定される。 - 請求項26記載の露光方法であって、
前記基板の周縁付近のショット領域を露光するときの前記基板の移動速度は、前記基板の中央付近のショット領域を露光するときの前記基板の移動速度よりも遅い。 - 請求項26記載の露光方法であって、
前記基板の移動速度は、前記移動体の上面の大きさと前記液浸領域の大きさとに基づいて決定される。 - 請求項28記載の露光方法であって、
前記基板の移動速度は、前記移動体の上面に前記液浸領域を保持したまま、前記基板上の各ショット領域が露光できるように決定される。 - 請求項29記載の露光方法であって、
前記基板の移動速度は、前記基板上のショット領域を走査露光するときの、加速距離又は減速距離が確保できるように決定される。
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