JP2019049694A - Exposure method and exposure apparatus, method for manufacturing device, and method for manufacturing flat panel display - Google Patents
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
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Abstract
Description
本発明は、露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法及びフラットパネルディスプレイの製造方法に係り、特に、照明光を物体に照射して、照明光に対して物体を相対移動させ物体の複数の領域をそれぞれ走査露光する露光方法及び露光装置、並びに露光方法又は露光装置を用いる、デバイス製造方法及びフラットパネルディスプレイの製造方法に関する。 The present invention relates to an exposure method, an exposure apparatus, a device manufacturing method, and a flat panel display manufacturing method, and in particular, illumination light is applied to an object to move the object relative to the illumination light to make a plurality of regions of the object And a method of manufacturing a device and a method of manufacturing a flat panel display using the same.
従来、液晶表示素子、半導体素子(集積回路等)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 an electronic device (micro device) such as a liquid crystal display element or a semiconductor element (integrated circuit etc.), a step-and-repeat type projection exposure apparatus (so-called stepper) or a step A scan type projection exposure apparatus (a so-called scanning stepper (also called a scanner)) or the like is used.
この種の露光装置では、表面に感応剤が塗布されたガラスプレート、あるいはウエハなど(以下、基板と総称する)は、基板ステージ装置上に載置される。そして、マスク(あるいはレチクル)に形成された回路パターンが、投影レンズ等の光学系を介した露光光の照射により基板に転写される。 In this type of exposure apparatus, a glass plate coated with a sensitive agent on the surface, a wafer or the like (hereinafter collectively referred to as a substrate) is placed on a substrate stage device. Then, the circuit pattern formed on the mask (or reticle) is transferred onto the substrate by irradiation of exposure light through an optical system such as a projection lens.
ここで、近年、露光装置の露光対象物である基板、特に液晶表示素子用の基板(矩形のガラス基板)は、そのサイズがより大型化される傾向にあり、これに伴い露光装置においても、基板を保持する基板テーブルが大型化し、これに伴う重量増により基板の位置制御が困難となってきている。このような問題を解決するものとして、発明者は、基板を保持する基板テーブルの自重を柱状の部材から成る心柱と呼ばれる重量キャンセル装置(自重キャンセラ)で支持する露光装置を先に提案した(例えば、特許文献1参照)。 Here, in recent years, there has been a tendency for the size of the substrate to be exposed by the exposure apparatus, in particular, a substrate for a liquid crystal display element (rectangular glass substrate) to be further enlarged. As the size of the substrate table holding the substrate increases, the weight increase associated with this makes it difficult to control the position of the substrate. In order to solve such problems, the inventor previously proposed an exposure apparatus that supports the weight of the substrate table holding the substrate with a weight cancellation device (self weight canceller) called a center post made of columnar members For example, refer to Patent Document 1).
上記特許文献1に記載の露光装置を含む従来の露光装置が備える基板ステージ装置の開発に際しての基本的な考え方は、基板を高速で高精度に位置決めするという目的を達成するため、基板ステージをできる限り軽量化し、かつ外乱(振動)を排除することを実現することにあった。従来においても、基板と、この基板を平らに平面矯正するための基板ホルダと、基板の位置を知るための干渉計用の移動鏡と、これらを一体的に支持するテーブルと、該テーブルを駆動するVCM(ボイスコイルモータ)などの、高精度位置決め制御を行なうために最低限必要な部品のみを微動ステージに載せ、その他の部品(電気基板や供給ケーブル類など)は粗動ステージに搭載する基板ステージ装置が、種々開発されている。 The basic idea in the development of a substrate stage apparatus provided in a conventional exposure apparatus including the exposure apparatus described in Patent Document 1 is that the substrate stage can be achieved in order to achieve the purpose of positioning the substrate at high speed and with high accuracy. In order to reduce the weight as much as possible, and to eliminate the disturbance (vibration). Conventionally, a substrate, a substrate holder for planarly correcting the substrate flatly, a movable mirror for an interferometer for finding the position of the substrate, a table integrally supporting them, and a drive of the table On the fine adjustment stage such as VCM (voice coil motor), etc., which are necessary for performing high-precision positioning control, and other parts (such as electric boards and supply cables) on the coarse adjustment stage. Various stage devices have been developed.
しかるに、例えば液晶用のガラス基板は、最新の第10世代では一辺が3メートル以上になるなど一層大型化する傾向にあり、この大型基板の全体を吸着保持する基板ホルダが搭載される微動ステージは、大型化かつその重量も増大し、またしても軽量とは言えなくなっている。そして、基板ホルダ及びこれを支持する基板テーブル等の大型化が種々の不都合の要因となってきた。例えば、基板が大型化する程、基板を2次元移動させる基板ステージ装置の重量と移動量は増加した。このため、露光装置が大型になって、製造コストが増え、装置の製造及び運搬に時間が掛かってきた。また、基板の移動に時間が掛かって、タクトタイムが長くなっていた。このため、露光対象物(基板)を高精度で案内でき、さらに小型化、軽量化を図ることが可能なステージ装置の開発が望まれていた。 However, for example, the glass substrate for liquid crystal tends to be further enlarged such that one side becomes 3 meters or more in the latest 10th generation, and the fine movement stage on which the substrate holder for holding the entire large substrate by suction is mounted It has become larger and its weight has increased, and it is no longer lightweight. Further, the enlargement of the substrate holder and the substrate table for supporting the substrate holder and the like has been the cause of various disadvantages. For example, as the size of the substrate increases, the weight and the amount of movement of the substrate stage apparatus that moves the substrate two-dimensionally increase. For this reason, the exposure apparatus has become large, the manufacturing cost has increased, and it has taken time to manufacture and transport the apparatus. In addition, the movement of the substrate took time, and the tact time was long. Therefore, it has been desired to develop a stage apparatus capable of guiding the object to be exposed (substrate) with high accuracy and further achieving downsizing and weight reduction.
露光装置では、基板ステージでの基板交換は、基板を吸着保持する基板ホルダ上から基板を搬出(退避)させた後、新しい基板を基板ホルダ上に搬入(投入)させることによって成り立っている。しかるに、従来の露光装置では、基板と同じサイズの保持面を有する基板ホルダが用いられていた。このため、従来の露光装置では、基板をそのサイズと同じ距離だけ搬送しなければ、基板を基板ホルダ上から搬出することができず、また、基板を基板ホルダ上に搬入することもできなかった。 In the exposure apparatus, substrate exchange in the substrate stage is realized by carrying out (retracting) the substrate from the substrate holder holding the substrate by suction and then carrying (loading) a new substrate on the substrate holder. However, in the conventional exposure apparatus, a substrate holder having a holding surface of the same size as the substrate has been used. Therefore, in the conventional exposure apparatus, the substrate can not be unloaded from the substrate holder unless the substrate is transported by the same distance as the size, and the substrate can not be loaded onto the substrate holder. .
また、上述の如く、例えば液晶用のガラス基板は一層大型化する傾向にあるため、基板交換には、ある程度の時間が必要となり、更なる、基板交換時間の短縮を実現できる新たな装置の開発が望まれていた。 Also, as described above, for example, since the glass substrate for liquid crystal tends to be larger, substrate replacement requires a certain amount of time, and development of a new device capable of realizing further shortening of substrate replacement time Was desired.
基板交換時間の短縮は、露光装置に限らず、ガラス基板等の基板を処理対象とする基板処理装置に共通の課題であると思われる。 The shortening of the substrate exchange time seems to be a common problem in a substrate processing apparatus for processing a substrate such as a glass substrate as well as the exposure apparatus.
発明者は、対象物(基板)を高速、且つ高精度で案内でき、さらに小型化、軽量化を図ることが可能なステージ装置を実現すべく、あらためてステージ装置を観察した。この結果、面積が3m角で厚さ0.7mm程度の基板の重量は20kg弱であるのに対し、基板を支持する基板ホルダの重量は約1トンにもなっている。このため、基板ホルダを支持するテーブルも重くなってしまう。先端部に位置する基板ホルダを軽量化できれば、ホルダの下に連なる各構成部分、すなわちテーブル、重量キャンセル装置(心柱)、及びガイド等のすべてを軽量化することができるということを、改めて認識した。 The inventor observed the stage apparatus again in order to realize a stage apparatus capable of guiding an object (substrate) at high speed and with high accuracy and further achieving size reduction and weight reduction. As a result, while the weight of a substrate having an area of 3 m square and a thickness of about 0.7 mm is less than 20 kg, the weight of the substrate holder for supporting the substrate is about 1 ton. For this reason, the table supporting the substrate holder also becomes heavy. If weight saving of the substrate holder located at the front end is possible, it will be recognized again that weight reduction can be achieved for all components connected below the holder, that is, the table, weight cancellation device (center pillar), guides and the like. did.
基板ホルダの主たる役割は、薄く、反り及び/又は撓みを生じやすい基板を平坦に矯正することである。このため、従来の基板ホルダは基板とほぼ同じ面積を有し、基板を基板ホルダ表面(上面)に例えば真空吸着によって倣わせていた。このため、平面基準となる基板ホルダの表面は極めて平面度を高く仕上げる必要があり、剛性確保のために厚みが増して重量増となっていた。 The main role of the substrate holder is to flatten the substrate which is thin and prone to warping and / or bending. Therefore, the conventional substrate holder has substantially the same area as the substrate, and the substrate is made to copy the substrate holder surface (upper surface) by, for example, vacuum suction. For this reason, it is necessary to finish the surface of the substrate holder which becomes a plane reference extremely high in flatness, and in order to secure the rigidity, the thickness is increased and the weight is increased.
一方、ステップ・アンド・スキャン方式の大型の投影露光装置などでは、一度に露光できる一括露光領域(ショット領域ともいう)は基板全体の面積に比して小さく設定されており、一度のスキャン露光で基板全面を露光できるわけではない。そのため、スキャン露光と露光を伴わないステップ移動を繰り返しながら基板全面に露光を行なっている。しかるに、基板が平坦である必要があるのは一括露光のスキャン範囲内(ショット領域)だけであり、より厳密には常に投影光学系による固定された照射範囲だけである。それ以外の範囲及び露光を伴わないステップ移動中は基板の平坦性を特に気にする必要はない。 On the other hand, in the step-and-scan type large projection exposure apparatus etc., the batch exposure area (also referred to as a shot area) which can be exposed at one time is set smaller than the area of the whole substrate, The entire surface of the substrate can not be exposed. Therefore, exposure is performed on the entire surface of the substrate while repeating scan exposure and step movement without exposure. However, the substrate needs to be flat only in the scan range (shot area) of the collective exposure, and more strictly always only in the fixed illumination range by the projection optical system. It is not necessary to care about the flatness of the substrate during the step movement other than the above and without exposure.
そこで、発明者は、基板を平坦に矯正するための基板ホルダは露光フィールドとほぼ同等のクロススキャン方向の幅(露光フィールドよりも少し広い程度)にして、スキャン方向の長さは少なくても一括で露光できるスキャン長以上にする。そしてスキャンによる一括露光が終了すると、次に露光する基板上のスキャン露光領域(ショット領域)を基板ホルダ上に相対移動させて、その都度平面矯正と基板のアライメントを行ない、スキャン露光を行なうようにすれば良いのではないかと考えた。これにより、基板ホルダの面積は小さくなり、それを支持するテーブルも小さくなって、微動ステージ全体が小型軽量になる。 Therefore, the inventor made the substrate holder for correcting the substrate flat the width in the cross scan direction (approximately a little wider than the exposure field) almost equal to that of the exposure field, and the batch direction even if the length in the scan direction is small The scan length that can be exposed with. When the batch exposure by scanning is completed, the scan exposure area (shot area) on the substrate to be exposed next is moved relative to the substrate holder to perform plane correction and alignment of the substrate each time to perform scan exposure. I thought it would be better if As a result, the area of the substrate holder is reduced, and the table supporting the substrate holder is also reduced in size, so that the entire fine movement stage is compact and lightweight.
本発明は、かかる発明者の考えに基づいてなされたもので、以下のような構成を採用する。 The present invention has been made based on the idea of the inventor, and adopts the following configuration.
本発明の第1の態様によれば、光学系からの照明光を物体に照射して、前記照明光に対して前記物体を相対移動させ前記物体の複数の領域をそれぞれ走査露光する露光装置であって、前記複数の領域のうち少なくとも1つの領域を含む前記物体の一部を支持する第1支持部と、前記物体の他部を支持する第2支持部と、前記走査露光において、前記物体を支持する前記第1および第2支持部を、前記光学系の光軸方向と交差する走査方向へ相対移動させる駆動部と、を備える露光装置が、提供される。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus which irradiates illumination light from an optical system to an object, moves the object relative to the illumination light, and scans and exposes a plurality of regions of the object. A first support portion supporting a portion of the object including at least one of the plurality of regions; a second support portion supporting the other portion of the object; and There is provided an exposure apparatus comprising: a drive unit for relatively moving the first and second support units supporting the light source in a scanning direction intersecting the optical axis direction of the optical system.
本発明の第2の態様によれば、第1の態様に係る露光装置を用いて物体としてフラットパネルディスプレイに用いられる基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法が、提供される。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a flat including exposing a substrate used for a flat panel display as an object using the exposure apparatus according to the first aspect and developing the exposed substrate. A method of manufacturing a panel display is provided.
本発明の第3の態様によれば、物体に対してエネルギビームを用いて所定のパターンを形成するパターン形成装置をさらに備える第1の態様に係る露光装置を用いて物体を露光することと、露光された物体を現像することと、を含むデバイス製造方法が、提供される。 According to a third aspect of the present invention, exposing an object using the exposure apparatus according to the first aspect, further comprising a pattern forming apparatus for forming a predetermined pattern on the object using an energy beam. And B. developing the exposed object.
本発明の第4の態様によれば、照明光を物体に照射して、前記照明光に対して前記物体を相対移動させ前記物体の複数の領域をそれぞれ走査露光する露光方法であって、前記複数の領域のうち少なくとも1つの領域を含む前記物体の一部を第1支持部に支持させることと、前記物体の他部を第2支持部に支持させることと、前記走査露光において、前記物体を支持する前記第1および第2支持部を、前記照明光が照射される方向と交差する走査方向へ相対移動させることと、を含む露光方法が、提供される。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an exposure method of irradiating illumination light onto an object, moving the object relative to the illumination light, and scanningly exposing a plurality of regions of the object. Supporting a part of the object including at least one of a plurality of areas on a first support, supporting the other part of the object on a second support, and in the scanning exposure Moving the first and second supporting parts supporting the light source in a scanning direction that intersects with the direction in which the illumination light is irradiated.
本発明の第5の態様によれば、第4態様に係る露光方法により露光された物体を現像すること、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法が、提供される。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a flat panel display comprising developing an object exposed by the exposure method according to the fourth aspect.
本発明の第6の態様によれば、第4態様に係る露光方法により露光された物体を現像すること、を含むデバイス製造方法が、提供される。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method comprising developing an object exposed by the exposure method according to the fourth aspect.
《第1の実施形態》
以下、第1の実施形態について、図1〜図13に基づいて説明する。
First Embodiment
Hereinafter, a first embodiment will be described based on FIGS. 1 to 13.
図1には、第1の実施形態に係る露光装置100の構成が概略的に示され、図2には、露光装置100の一部省略した平面図が示されている。図2は、図1の投影光学系PLより下方の部分(後述する鏡筒定盤より下方の部分)の平面図に相当する。露光装置100は、例えばフラットパネルディスプレイ、液晶表示装置(液晶パネル)などの製造に用いられる。露光装置100は、液晶表示装置の表示パネルなどに用いられる矩形(角型)のガラス基板P(以下、単に基板Pと称する)を露光対象物とする投影露光装置である。
FIG. 1 schematically shows the configuration of an
露光装置100は、照明系IOP、マスクMを保持するマスクステージMST、投影光学系PL、マスクステージMST及び投影光学系PLなどが搭載されたボディBD(図1等ではその一部のみが図示されている)、基板Pを保持する微動ステージ26(基板テーブル)を含む基板ステージ装置PST、及びこれらの制御系等を備えている。以下においては、露光時にマスクMと基板Pとが投影光学系PLに対してそれぞれ相対走査される方向をX軸方向(X方向)とし、水平面内でこれに直交する方向をY軸方向(Y方向)、X軸及びY軸に直交する方向をZ軸方向(Z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。
The
照明系IOPは、例えば米国特許第6,552,775号明細書などに開示される照明系と同様に構成されている。すなわち、照明系IOPは、図示しない光源(例えば、水銀ランプ)から射出された光を、それぞれ図示しない反射鏡、ダイクロイックミラー、シャッタ、波長選択フィルタ、各種レンズなどを介して、露光用照明光(照明光)ILとしてマスクMに照射する。照明光ILとしては、例えばi線(波長365nm)、g線(波長436nm)、h線(波長405nm)などの光(あるいは、上記i線、g線、h線の合成光)が用いられる。また、照明光ILの波長は、波長選択フィルタにより、例えば要求される解像度に応じて適宜切り替えることが可能になっている。 The illumination system IOP is configured in the same manner as the illumination system disclosed in, for example, US Pat. No. 6,552,775. That is, the illumination system IOP includes illumination light for exposure (not illustrated) through a reflecting mirror, a dichroic mirror, a shutter, a wavelength selection filter, various lenses, and the like. The mask M is illuminated as illumination light IL. As the illumination light IL, for example, light such as i-ray (wavelength 365 nm), g-ray (wavelength 436 nm), h-ray (wavelength 405 nm) or the like (or combined light of the i-ray, g-ray and h-ray) is used. Further, the wavelength of the illumination light IL can be appropriately switched by the wavelength selection filter, for example, according to the required resolution.
マスクステージMSTには、回路パターンなどがそのパターン面(図1における下面)に形成されたマスクMが、例えば真空吸着(あるいは静電吸着)により固定されている。マスクステージMSTは、ボディBDの一部を構成する不図示のマスク定盤上に、例えばその底面に固定された不図示のエアベアリングを介して非接触状態で支持されている。マスクステージMSTは、例えばリニアモータを含むマスクステージ駆動系12(図1では図示せず、図4参照)により、走査方向(X軸方向)に所定のストロークで駆動されるとともに、Y軸方向、及びθz方向にそれぞれ適宜微少駆動される。マスクステージMSTのXY平面内の位置情報(θz方向の回転情報を含む)は、マスクステージMSTに設けられた(又は形成された)反射面に測長ビームを照射する複数のレーザ干渉計を含むマスクレーザ干渉計システム(以下、「マスク干渉計システム」という)14により計測される。 On the mask stage MST, a mask M having a circuit pattern or the like formed on its pattern surface (the lower surface in FIG. 1) is fixed, for example, by vacuum suction (or electrostatic suction). The mask stage MST is supported in a non-contact manner on an unshown mask base plate forming a part of the body BD, for example, via an unshown air bearing fixed to the bottom surface thereof. The mask stage MST is driven with a predetermined stroke in the scanning direction (X-axis direction) by a mask stage drive system 12 (not shown in FIG. 1, see FIG. 4) including a linear motor, for example, And in the .theta.z direction. Position information (including rotation information in the θz direction) of the mask stage MST in the XY plane includes a plurality of laser interferometers that irradiate a measurement beam to a reflection surface provided (or formed) on the mask stage MST. It is measured by a mask laser interferometer system (hereinafter referred to as "mask interferometer system") 14.
投影光学系PLは、マスクステージMSTの図1における下方において、ボディBDの一部である鏡筒定盤16に支持されている。投影光学系PLは、例えば米国特許第6,552,775号明細書に開示されている投影光学系と同様に構成されている。すなわち、投影光学系PLは、マスクMのパターン像の投影領域が例えば千鳥状に配置された複数の投影光学系(マルチレンズ投影光学系)を含み、Y軸方向を長手方向とする単一の長方形状(帯状)のイメージフィールドを持つ投影光学系と同等に機能する。本実施形態では、複数の投影光学系のそれぞれとしては、例えば両側テレセントリックな等倍系で正立正像を形成するものが用いられている。また、以下では投影光学系PLの千鳥状に配置された複数の投影領域をまとめて露光領域IAと呼ぶ。
The projection optical system PL is supported below the mask stage MST in FIG. 1 by the
このため、照明系IOPからの照明光ILによってマスクM上の照明領域が照明されると、マスクMを通過した照明光ILにより、投影光学系PLを介してその照明領域内のマスクMの回路パターンの投影像(部分正立像)が、投影光学系PLの像面側に配置される、表面にレジスト(感応剤)が塗布された基板P上の前記照明領域に共役な照明光ILの照射領域(露光領域)IAに形成される。そして、マスクステージMSTと基板Pを保持する後述する基板ホルダPH(微動ステージ26)との同期駆動によって、照明領域(照明光IL)に対してマスクMを走査方向(X軸方向)に相対移動させるとともに、露光領域IA(照明光IL)に対して基板Pを走査方向(X軸方向)に相対移動させることで、基板P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マスクMのパターンが転写される。すなわち、露光装置100では、照明系IOP及び投影光学系PLによって基板P上にマスクMのパターンが生成され、照明光ILによる基板P上の感応層(レジスト層)の露光によって基板P上にそのパターンが形成される。
Therefore, when the illumination area on the mask M is illuminated by the illumination light IL from the illumination system IOP, the illumination light IL passing through the mask M causes the circuit of the mask M in the illumination area via the projection optical system PL. Irradiation of the illumination light IL conjugate to the illumination area on the substrate P, on the surface of which the resist (sensitive agent) is applied, the projection image (partial erect image) of the pattern is disposed on the image plane side of the projection optical system PL The area (exposure area) IA is formed. The mask M is moved relative to the illumination area (illumination light IL) in the scanning direction (X-axis direction) by synchronous driving of the mask stage MST and the substrate holder PH (fine movement stage 26) described later holding the substrate P. At the same time, the substrate P is moved relative to the exposure area IA (illumination light IL) in the scanning direction (X-axis direction), whereby scanning exposure of one shot area (sectioned area) on the substrate P is performed. The pattern of the mask M is transferred to the shot area. That is, in
ボディBDは、図2、及び露光装置100を+X方向から見た概略側面図を一部省略して示す図3に示されるように、床面F上にX軸方向に所定距離離間して互いに平行にかつ長手方向をY軸方向として配置された直方体部材から成る一対(2つ)の基板ステージ架台(以下、架台と略記する)18と、一対の架台18上に一対のサイドフレーム20を介して水平に支持された鏡筒定盤16と、不図示のマスク定盤とを備えている。なお、架台18は、2つに限らず、1つでも良いし、3つ以上でも良い。
As shown in FIG. 2 and FIG. 3 partially showing a schematic side view of the
各架台18は、複数の防振装置22を介して床面F上に設置されている(図1及び図3参照)。一対のサイドフレーム20は、図2及び図3に示されるように、それぞれの下端が一対の架台18上面のY軸方向の一端部と他端部に接続されている。鏡筒定盤16は、XY平面に平行に配置されたY軸方向を長手方向とする直方体状の部材から成り、一対のサイドフレーム20により一対の架台18上でY軸方向の両端部が下方から支持されている。
Each
基板ステージ装置PSTは、図1に示されるように、粗動ステージ部24、微動ステージ26、及び重量キャンセル装置28等を有している。重量キャンセル装置28は、図1及び図3に示されるように、一対の架台18の上に配置されたXガイド82のXY平面に平行な上面上に配置されている。
As shown in FIG. 1, the substrate stage device PST has a coarse
粗動ステージ部24は、図3に示されるように、2本(一対)のXビーム30A,30Bと、2つ(一対)の粗動テーブル32A,32Bと、2本のXビーム30A,30Bのそれぞれを床面F上で支持する複数の脚部34と、を有している。
As shown in FIG. 3, the coarse
Xビーム30A,30Bのそれぞれは、X軸方向に延びるYZ断面が矩形枠状で内部にリブを持つ中空部材から成り、Y軸方向に所定間隔で互いに平行に配置されている(図1〜図3参照)。Xビーム30A、30Bのそれぞれは、図1中でXビーム30Aについて示されるように、長手方向(X軸方向)両端部近傍と中央部との3箇所で、3つの脚部34によって下方から床面F上で、一対の架台18に対して非接触で支持されている。これにより、粗動ステージ部24は、一対の架台18に対して振動的に分離されている。なお、脚部34の配置、及び数は任意で良い。また、Xビーム30A,30Bは、中空部材に限らず中実部材であっても良いし、YZ断面がI型の棒状部材であっても良い。
Each of the X beams 30A and 30B is a hollow member having a rectangular frame in the YZ cross section extending in the X axis direction and having a rib inside, and is arranged in parallel to each other at a predetermined interval in the Y axis direction (FIGS. 3). Each of the X beams 30A and 30B, as shown for the
Xビーム30A,30Bのそれぞれの上面には、X軸方向に延びるXリニアガイド36が、Y軸方向に所定間隔で複数本(例えば2本(一対))、互いに平行に固定されている。また、Xビーム30A,30Bのそれぞれの上面であって、一対のXリニアガイド36間の領域には、X軸方向に延びるX固定子38A,38Bが固定されている。X固定子38A,38Bのそれぞれは、例えばX軸方向に所定間隔で配列された複数の永久磁石を含む磁石ユニットを有している。本実施形態では、図2及び図3に示されるように、Xビーム30A,30Bの断面形状は、+Y側のXビーム30Aの方が−Y側のXビーム30Bよりも幅広、すなわちY軸方向の長さが長くなっているが、同じ形状でも構わない。
On each upper surface of the X beams 30A and 30B, a plurality of X linear guides 36 extending in the X axis direction are fixed in parallel with each other (for example, two (one pair)) at predetermined intervals in the Y axis direction. Further,
粗動テーブル32A,32Bは、図3に示されるように、Xビーム30A,30Bのそれぞれの上方に個別に配置されている。−Y側に位置する粗動テーブル32Bは、平面視矩形の板状部材から成り、+Y側に位置する粗動テーブル32Aは、−Y側の端部に凹部を有する平面視U字形状の板状部材から成る。図3では、粗動テーブル32Aは、後述する重量キャンセル装置28とともに、部分的に断面図にて示されている。粗動テーブル32A,32Bのそれぞれの下面には、図3に示されるように、Xビーム30A,30Bのそれぞれに固定されたX固定子38A,38Bに所定の隙間(ギャップ、クリアランス)を介して対向するX可動子40A,40Bが固定されている。X可動子40A,40Bのそれぞれは、例えば不図示のコイルユニットを含み、X固定子38A,38Bと共に、粗動テーブル32A,32Bを、X軸方向に所定のストロークで駆動するXリニアモータ42A,42Bを、それぞれ構成している。
The coarse movement tables 32A, 32B are individually disposed above the X beams 30A, 30B as shown in FIG. The coarse movement table 32B located on the -Y side is made of a plate member having a rectangular shape in a plan view, and the coarse movement table 32A located on the + Y side is a plate having a U shape in a plan view having a recess at an end portion on the Consisting of In FIG. 3, the coarse movement table 32A is partially shown in a cross-sectional view together with a
また、粗動テーブル32A,32Bのそれぞれの下面には、図3に示されるように、不図示の転動体(例えば、複数のボールなど)を含み、各Xリニアガイド36に対してスライド可能に係合するスライダ44が複数固定されている。スライダ44は、各Xリニアガイド36に対して、X軸方向に所定間隔で、例えば4個設けられており(図1参照)、粗動テーブル32A,32Bのそれぞれの下面には、例えば合計8個のスライダ44が固定されている。粗動テーブル32A,32Bのそれぞれは、Xリニアガイド36とスライダ44とを含む複数のXリニアガイド装置により、X軸方向に直進案内される。
In addition, as shown in FIG. 3, the lower surfaces of the coarse movement tables 32A and 32B include rolling elements (for example, a plurality of balls, etc.) (not shown) and can slide relative to the respective X linear guides 36. A plurality of engaging
なお、図1〜図3では不図示であるが、Xビーム30A,30Bのそれぞれには、X軸方向を周期方向とするXスケールが固定され、粗動テーブル32A,32Bのそれぞれには、Xスケールを用いて粗動テーブル32A,32BのX軸方向に関する位置情報を求めるXリニアエンコーダシステム46A,46B(図4参照)を構成するエンコーダヘッドが固定されている。
Although not shown in FIGS. 1 to 3, an X scale in which the X axis direction is a periodic direction is fixed to each of the X beams 30A and 30B, and X is applied to each of the coarse movement tables 32A and 32B. The encoder heads constituting the X
粗動テーブル32A,32BのX軸方向に関する位置は、上記エンコーダヘッドの出力に基づいて主制御装置50(図4参照)により制御される。また、同様に図1ないし図3では不図示であるが、粗動テーブル32A,32Bのそれぞれには、粗動テーブル32A,32Bに対する微動ステージ26のX軸及びY軸方向に関する相対移動量(相対変位量)を計測するためのギャップセンサ48A,48B(図4参照)などが取り付けられている。主制御装置50は、ギャップセンサ48A,48Bによって計測される相対移動量が所定の制限値に達した場合に、微動ステージ26及び粗動テーブル32A,32Bを直ちに停止する。ギャップセンサ48A,48Bに代えて、あるいは加えて、微動ステージ26の粗動テーブル32A,32Bに対する移動可能量をメカ的に制限するメカストッパ部材を設けても良い。
The position of the coarse movement table 32A, 32B in the X-axis direction is controlled by the main controller 50 (see FIG. 4) based on the output of the encoder head. Similarly, although not shown in FIGS. 1 to 3, relative movement amounts of the fine moving
ここで、説明は前後するが、微動ステージ26について説明する。微動ステージ26は、図1及び図3から分かるように、平面視矩形の板状(又は箱形)部材から成り、その上面に基板ホルダPHが搭載されている。基板ホルダPHは、X軸方向の長さが基板Pと同等であり、Y軸方向の幅(長さ)は基板Pの約1/2である(図2参照)。基板ホルダPHは、基板Pの一部(ここでは、基板PのY軸方向に関する約1/2の部分)を、例えば真空吸着(又は静電吸着)により吸着保持するとともに、加圧気体(例えば高圧空気)を上向きに噴き出してその噴き出し圧力によって基板Pの一部(基板Pの約1/2)を下方から非接触(浮上)支持することができる。基板ホルダPHによる基板Pに対する高圧空気の噴き出しと真空吸着との切り替えは、不図示の真空ポンプと高圧空気源とに基板ホルダPHを切り替え接続するホルダ吸排気切り替え装置51(図4参照)を介して、主制御装置50によって行われる。
Here, although the description will be made before and after,
微動ステージ26は、複数のボイスコイルモータ(あるいはリニアモータ)を含む微動ステージ駆動系52(図4参照)により、粗動テーブル32A上で6自由度方向(X軸、Y軸、Z軸、θx、θy及びθzの各方向)に微少駆動される。
詳述すると、図1に示されるように、粗動テーブル32Aの+X側の端部の上面には、支持部材33を介して固定子56が設けられ、これに対向して、微動ステージ26の+X側の側面には、固定子56とともにXボイスコイルモータ54Xを構成する可動子58が固定されている。ここで、実際には、同様の構成のXボイスコイルモータ54Xが、Y軸方向に所定距離離間して一対設けられている。
More specifically, as shown in FIG. 1, a
また、図3に示されるように、粗動テーブル32Aの上面のY軸方向に関するほぼ中央の位置には、支持部材35を介して固定子60が設けられ、これに対向して、微動ステージ26の+Y側の側面には、固定子60とともに、Yボイスコイルモータ54Yを構成する可動子62が固定されている。ここで、実際には、同様の構成のYボイスコイルモータ54Yが、X軸方向に所定距離離間して一対設けられている。
Further, as shown in FIG. 3, a
微動ステージ26は、主制御装置50によって、一対のXボイスコイルモータ54Xを用いて後述する重量キャンセル装置28に支持されて粗動テーブル32Aに同期駆動(粗動テーブル32Aと同方向に同速度で駆動)されることにより、粗動テーブル32Aと共にX軸方向に所定のストロークで移動し、一対のYボイスコイルモータ54Yを用いて、駆動されることにより、粗動テーブル32Aに対しY軸方向にも微少ストロークで移動する。
また、微動ステージ26は、主制御装置50によって、一対のXボイスコイルモータ54Xのそれぞれ、又は一対のYボイスコイルモータ54Yのそれぞれに、互いに逆方向の駆動力が発生させられることにより、粗動テーブル32Aに対しθz方向に移動する。
Further,
本実施形態では、上述したXリニアモータ42A,42Bと、微動ステージ駆動系52の各一対のXボイスコイルモータ54X及びYボイスコイルモータ54Yと、によって、微動ステージ26は、投影光学系PL(図1参照)に対し、X軸方向に長ストロークで移動(粗動)可能、かつX軸,Y軸及びθz方向の3自由度方向に微少移動(微動)可能となっている。
In this embodiment, the
また、微動ステージ駆動系52は、図1に示されるように、微動ステージ26を残りの3自由度方向(θx、θy、及びZ軸の各方向)に微少駆動するための複数、例えば4つのZボイスコイルモータ54Zを有している。複数のZボイスコイルモータ54Zのそれぞれは、粗動テーブル32A上面に固定された固定子59と、微動ステージ26の下面に固定された可動子57とから成り、微動ステージ26の下面の四隅部に対応する箇所に配置されている(図1では、4つのZボイスコイルモータ54Zのうち2つのみが示され、他の2つは図示省略。また、図3では4つのZボイスコイルモータ54Zのうち1つのみが示され、他の3つは図示省略)。上記各ボイスコイルモータ54X,54Y,54Zの固定子は、粗動テーブル32Aにすべて取付けられている。各ボイスコイルモータ54X,54Y,54Zは、ムービングマグネット型、ムービングコイル型のいずれでも良い。なお、微動ステージ26の位置を計測する位置計測系については、後述する。
In addition, fine movement
粗動テーブル32A,32Bのそれぞれの上方には、図2及び図3に示されるように、平面視矩形の支持面(上面)を有する4つのエア浮上ユニット84が配置され、支持部材86をそれぞれ介して粗動テーブル32A,32Bの上面に固定されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, four
各エア浮上ユニット84の支持面(上面)は、多孔質体や機械的に複数の微小な穴を有するスラスト型のエアベアリング構造になっている。各エア浮上ユニット84は、気体供給装置85(図4参照)からの加圧気体(例えば高圧空気)の供給により、基板Pの一部を浮上支持することができるようになっている。各エア浮上ユニット84に対する高圧空気の供給のオン・オフは、図4に示される主制御装置50によって制御される。ここで、図4では、作図の便宜上、単一の気体供給装置85が図示されているが、これに限らず、各エア浮上ユニット84に対して個別に高圧空気を供給するエア浮上ユニット84と同数の気体供給装置を用いても良いし、あるいは、複数のエア浮上ユニット84にそれぞれ接続された2つ以上の気体供給装置を用いても良い。図4では、これらの全てを代表して、単一の気体供給装置85が示されている。いずれにしても、主制御装置50によって、気体供給装置85からの各エア浮上ユニット84に対する高圧空気の供給のオン・オフが個別に制御される。
The support surface (upper surface) of each
粗動テーブル32A,32Bのそれぞれに取り付けられた各4つのエア浮上ユニット84は、基板ホルダPHのY軸方向の両側に配置されている。各エア浮上ユニット84の上面は基板ホルダPHの上面と同等、あるいは、幾分低くなるように設定されている。
Each of the four
図2に示されるように、基板ホルダPHのY軸方向の一側と他側に配置された各4つのエア浮上ユニット84は、平面視で基板ホルダPHとほぼ同じ面積(すなわち基板Pの約1/2)の矩形の領域内に、X軸方向に所定間隔を隔てて、かつY軸方向にわずかの隙間を隔てて2行2列で配置されている。この場合、上記各4つのエア浮上ユニット84は、基板Pの約1/2を浮上支持することができる。
As shown in FIG. 2, each of the four
上述の説明から明らかなように、本実施形態では、基板ホルダPHと基板ホルダPHの両側(±Y側)に隣接する各2つのエア浮上ユニット84とによって基板Pの全体を浮上支持することができる。また、基板ホルダPHと基板ホルダPHの片側(+Y側又は−Y側)の4つのエア浮上ユニット84とによって基板Pの全体を浮上支持することもできる。
As apparent from the above description, in the present embodiment, the entire substrate P can be floated and supported by the substrate holder PH and the two
上述の基板ホルダPHの両側(±Y側)の各4つのエア浮上ユニット84は、平面視で基板ホルダPHとほぼ同じ面積の1つの大型のエア浮上ユニットに置き換えても良いし、Y軸方向に並んだ各2つのエア浮上ユニット84を、ほぼ同じ面積の1つのエア浮上ユニットにそれぞれ置き換えても良い。但し、後述する基板Yステップ送り装置の適切な配置スペースを確保するため、基板ホルダPHの+Y側のエア浮上ユニットは、全体として基板ホルダPHとY軸方向長さが同等で、基板ホルダPHより幾分X軸方向の長さが短い矩形の支持面を有し、少なくともX軸方向に関して2分割されていることが望ましい。
Each of the four
基板Yステップ送り装置88は、基板Pを保持してY軸方向に移動させるための装置であり、基板ホルダPHの+Y側の4つのエア浮上ユニット84のうち、+X側と−X側の各2つのエア浮上ユニット84相互間に配置されている。基板Yステップ送り装置88は、粗動テーブル32Aに支持部材89を介して固定されている(図3参照)。
The substrate Y
基板Yステップ送り装置88は、図3に示されるように、基板Pの裏面を吸着してY軸方向に移動する可動部88aと粗動テーブル32Aに固定された固定部88bと、を備えている。可動部88aは、一例として可動部88aに設けられた可動子と固定部88bに設けられた固定子とから成るリニアモータによって構成される駆動装置90(図3では不図示、図4参照)によって、粗動テーブル32Aに対してY軸方向に駆動される。基板Yステップ送り装置88には、可動部88aの位置を計測するエンコーダなどの位置読み取り装置92(図3では不図示、図4参照)が設けられている。なお、駆動装置90は、リニアモータに限らず、ボールねじ又はベルトを用いた回転モータを駆動源とする駆動機構によって構成しても良い。
As shown in FIG. 3, the substrate Y step-
基板Yステップ送り装置88の可動部88aのY軸方向の移動ストロークは基板PのY軸方向の長さの約1/2であり、基板Pの裏面を吸着して、基板Pの露光対象領域の全域を基板ホルダPH上に位置させることができる。従って、基板PのY軸方向のステップ送りの都度、投影光学系PLの露光領域IAに対して基板ホルダPHに保持された基板PをX軸方向にスキャンすることで、結果的に基板Pの露光対象領域の全域を露光することが可能になる。
The moving stroke of the
また、基板Yステップ送り装置88の可動部88a(基板吸着面)は基板Pの裏面を吸着したり、吸着を解除して基板Pから分離したりする必要があるので、駆動装置90によってZ軸方向にも微少駆動可能に構成されている。
In addition, the
なお、本実施形態では、基板Yステップ送り装置88は、粗動テーブル32Aに取付けられるものとしたが、これに限らず微動ステージ26に取り付けられていても良い。また、上記説明では、基板Yステップ送り装置88の可動部88aは、基板Pとの分離、接触を行なう必要があるため、Z軸方向にも移動可能であるものとしたが、これに限らず、可動部88a(基板吸着面)による基板Pの吸着及び基板Pとの分離のために、微動ステージ26がZ軸方向に移動しても良い。
In the present embodiment, the substrate Y
重量キャンセル装置28は、図1及び図3に示されるように、Z軸方向に延びる柱状の部材から成り、心柱とも称される。重量キャンセル装置28は、後述するレベリング装置と称される装置を介して微動ステージ26を下方から支持している。重量キャンセル装置28は、粗動テーブル32Aの凹部内に配置されており、その上半部が粗動テーブル32A(及び32B)より上方に露出し、その下半部が粗動テーブル32A(及び32B)より下方に露出している。
The
重量キャンセル装置28は、図3に示されるように、筐体64、空気ばね66及びZスライダ68などを有する。筐体64は、+Z側が開口した有底の筒状部材から成る。筐体64の下面には、軸受面が−Z側を向いた複数のエアベアリング(以下、ベースパッドと呼ぶ)70が取り付けられている。空気ばね66は、筐体64の内部に収容されている。空気ばね66には、外部から加圧気体(例えば高圧空気)が供給される。Zスライダ68は、Z軸方向に延びる、例えば高さの低い円柱状の部材から成り、筐体64内に挿入され、空気ばね66上に載置されている。Zスライダ68にはZ軸方向以外の方向の運動を規制するためのガイド(不図示)が設けられている。ガイドとしては、例えばエアベアリング、又は平行板ばねなどが用いられる。平行板ばねは、例えば、XY平面に平行な厚さの薄いばね鋼板などから成る、例えば6枚の板ばねを用いて構成される。6枚の板ばねのうち3枚の板ばねを、Zスライダ68の上端部の周囲3箇所に放射状に配置し、残り3枚の板ばねを、Zスライダ68の下端部の周囲3箇所に上記3枚の板ばねと上下方向に重なるように、放射状に配置する。そして、それぞれの板ばねの一端部を、Zスライダ68の外周面に取り付け、他端部を筐体64に取付けて構成する。平行板ばねを用いることにより、板ばねの撓み量でストロークが決まるので、Zスライダ68は、Z軸方向に短い、すなわち背(高さ)が低い構造にすることができる。ただし、Zスライダ68は、エアベアリングでガイドを構成する場合のように長いストロークには対応できない。Zスライダ68の上部(+Z側の端部)には、軸受面が+Z側を向いた不図示のエアベアリング(シーリングパッドという)が取り付けられている。また、筐体64の周囲には、図1及び図3に示されるように、複数の腕(フィーラと呼ばれる)71が放射状に配置されて固定されている。そして、各フィーラ71の先端部上面には微動ステージ26の下面に取り付けられた複数の反射型光センサ(レベリングセンサとも呼ばれる)74のそれぞれで用いられるターゲット板72が設置されている。反射型光センサ74は、実際には、一直線上にない3箇所以上に配置されている。これらの複数の反射型光センサ74によって、微動ステージ26のZ軸方向の位置、及びチルト量(θx及びθy方向の回転量)を計測するZチルト計測系76(図4参照)が構成されている。なお、図3では図面の錯綜を避けるために反射型光センサ74は1つのみ示されている。
The
レベリング装置78は、微動ステージ26をチルト自在(XY平面に対してθx及びθy方向に揺動自在)に支持する装置である。レベリング装置78は、固定部78a(図3中に直方体部材で模式的に示されている)と可動部78b(図3中に球状部材で模式的に示されている)とを有する球面軸受、あるいは擬似球面軸受構造体であり、固定部78aは可動部78bを下方から支持しながら可動部78bを水平面内の軸(例えばX軸とY軸)回りに微少ストロークで傾斜させることができるようになっている。この場合、例えば固定部78aの上面に可動部78bのθx方向及びθy方向の傾斜を許容する凹部が形成されているものとすることができる。
The leveling
そして、可動部78bの上面(球面の上半部)は微動ステージ26に固定されており、固定部78aに対して微動ステージ26を傾動可能にしている。固定部78aの下面は水平な平面に仕上げられており、重量キャンセル装置28の前述したシーリングパッドのガイド面として、シーリングパッド全体の軸受面よりもやや広い面積を有している。そして、固定部78aは、重量キャンセル装置28のZスライダ68に取り付けられたシーリングパッドにより下方から非接触支持されている。
The upper surface (upper half of the spherical surface) of the
重量キャンセル装置28は、空気ばね66が発生する重力方向上向きの力により、Zスライダ68、及びレベリング装置78を介して微動ステージ26を含む系の重量(重力方向下向きの力)を打ち消す(キャンセルする)ことにより、上述した複数のZボイスコイルモータ54Zの負荷を軽減する。
The
重量キャンセル装置28は、一対の連結装置80を介して粗動テーブル32Aに接続されている(図1参照)。一対の連結装置80のZ位置は、重量キャンセル装置28のZ軸方向に関する重心位置とほぼ一致している。各連結装置80は、XY平面に平行な厚さの薄い鋼板などを含み、フレクシャ装置とも称される。一対の連結装置80のそれぞれは、重量キャンセル装置28の+X側と−X側とに互いに対峙して配置されている。各連結装置80は、重量キャンセル装置28の筐体64と粗動テーブル32Aとの間に、X軸に平行に配置され、両者を連結している。従って、重量キャンセル装置28は、一対の連結装置80のいずれかを介して粗動テーブル32Aに牽引されることにより、粗動テーブル32Aと一体的にX軸方向に移動する。また、重量キャンセル装置28に非接触でレベリング装置78を介して支持された上部構成部分(微動ステージ26及び基板ホルダPH等)は、一対のXボイスコイルモータ54Xの駆動によって、粗動テーブル32Aと一体的にX軸方向に移動する。この際、重量キャンセル装置28には、そのZ軸方向に関する重心位置を含むXY平面に平行な平面内で牽引力が作用するので、移動方向(X軸)に直交する軸(Y軸)周りのモーメント(ピッチングモーメント)が作用しない。
The
上述の如く、本実施形態では、粗動テーブル32A,32B、重量キャンセル装置28、微動ステージ26、及び基板ホルダPH等を含んで、基板Pと一体で(基板Pの一部を保持して)X軸方向に移動する移動体(以下、適宜、基板ステージ(26,28,32A,32B,PH)と表記する)が構成されている。
As described above, in the present embodiment, the coarse movement tables 32A and 32B, the
なお、レベリング装置78、連結装置80を含み、本実施形態の重量キャンセル装置28の詳細な構成については、例えば米国特許出願公開第2010/0018950号明細書に開示されている(但し、本実施形態では、重量キャンセル装置28がY軸方向に移動しないので、Y軸方向の連結装置は不要である)。なお、不図示であるが、重量キャンセル装置28はY軸方向に単独移動しないように、Y軸方向の連結装置等により規制を設けても良い。
The detailed configuration of the
Xガイド82は、図1及び図2に示されるように、X軸方向を長手方向とする直方体形状をしている。Xガイド82は、上述した一対の架台18の上面(+Z側面)に、一対の架台18を横断するように配置して固定されている。Xガイド82の長手方向(X軸方向)の寸法は、X軸方向に所定間隔で配置された一対の架台18のそれぞれのX軸方向寸法と、一対の架台18間の隙間のX軸方向寸法との和よりも幾分長く(ほぼ同等に)設定されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
Xガイド82の上面(+Z側の面)は、XY平面に平行で平坦度が非常に高く仕上げられている。Xガイド82上には、図1及び図3に示されるように、重量キャンセル装置28が搭載され、ベースパッド70を介して浮上支持(非接触状態で支持)されている。Xガイド82の上面は、水平面(XY平面)とほぼ平行となるように調整されており、重量キャンセル装置28が移動する際のガイド面として機能する。Xガイド82の長手方向の寸法は、重量キャンセル装置28(すなわち粗動テーブル32A)のX軸方向の移動可能量よりも幾分長く設定されている。Xガイド82の上面の幅方向寸法(Y軸方向寸法)は、複数のベースパッド70全ての軸受面と対向可能な寸法に設定されている(図3参照)。Xガイド82の材質、及び製造方法は特に限定されないが、例えば、鋳鉄などの鋳造により形成される場合、石材(例えば、斑レイ岩)により形成される場合、セラミックス、あるいはCFRP(Carbon Fiver Reinforced Plastics)材などにより形成される場合などがある。また、Xガイド82は、中実の部材、又は内部にリブをもつ中空の部材であってその形状が直方体の部材により形成されている。なお、Xガイド82は直方体部材に限らず、YZ断面がI型の棒状部材であっても良い。
The upper surface (the surface on the + Z side) of the
基板ホルダPHの−X側の側面には、図1及び図2に示されるように、不図示のミラー保持部品を介して、X軸に直交する反射面を有する平面ミラー(あるいはコーナーキューブ)から成る一対のX移動鏡94X1、94X2が固定されている。ここで、一対のX移動鏡94X1、94X2は、ブラケットを介して微動ステージ26に固定されていても良い。
From the plane mirror (or corner cube) having a reflection surface orthogonal to the X axis on the side surface on the -X side of the substrate holder PH, as shown in FIGS. 1 and 2, via a mirror holding part (not shown) A pair of
微動ステージ26の−Y側の側面には、図3に示されるように、ミラー保持部品96を介して、Y軸に直交する反射面を有する長尺の平面ミラーから成るY移動鏡94Yが固定されている。微動ステージ26(基板ホルダPH)のXY平面内の位置情報は、一対のX移動鏡94X1、94X2、及びY移動鏡94Yを用いるレーザ干渉計システム(以下、基板ステージ干渉計システムと呼ぶ)98(図4参照)によって、例えば0.5〜1nm程度の分解能で常時検出されている。なお、実際には、基板ステージ干渉計システム98は、図2及び図4に示されるように、一対のX移動鏡94X1、94X2に対応するXレーザ干渉計(以下、X干渉計と略記する)98X、及びY移動鏡94Yに対応するYレーザ干渉計(以下、Y干渉計と略記する)98Yを備えている。X干渉計98X、及びY干渉計98Yの計測結果は、主制御装置50に供給されている(図4参照)。
As shown in FIG. 3, a
X干渉計98Xは、図1に示されるように、Xガイド82(又は−X側の架台18)に一端が固定されたL字型の干渉計コラム102の上端に、一対のX移動鏡94X1、94X2に対向する高さで取付けられている。X干渉計98Xとしては、一対のX移動鏡94X1、94X2のそれぞれに個別に干渉計ビーム(計測ビーム)を照射する一対の干渉計を用いることもできるし、一対のX移動鏡94X1、94X2のそれぞれに照射される2本の計測ビーム(測長ビーム)を射出する多軸干渉計を用いることもできる。以下では、多軸干渉計によって、X干渉計98Xが構成されているものとする。
As shown in FIG. 1, the
Y干渉計98Yは、図3に示されるように、2つの粗動テーブル32A,32Bの間に配置され、架台18に下端が固定された支持部材104の上面にY移動鏡94Yに対向して固定されている。Y干渉計98Yとしては、Y移動鏡94Yにそれぞれ干渉計ビーム(計測ビーム)を照射する一対の干渉計を用いることもできるし、Y移動鏡94Yに2本の計測ビームを照射する多軸干渉計を用いることもできる。以下では、多軸干渉計によって、Y干渉計98Yが構成されているものとする。
As shown in FIG. 3, the
この場合、Y干渉計98YはZ軸方向に関して基板Pの表面(露光の際には、この面が投影光学系PLの像面に一致するように、基板Pのフォーカス・レベリング制御が行われる)よりも低い位置にあるため、Y位置の計測結果にX軸方向の移動時の微動ステージ26の姿勢変化(ローリング)によるアッベ誤差が含まれる。この場合、不図示ではあるが、Y干渉計98Yとして、X軸方向に離間した2本の計測ビームの他、この2本の計測ビームに対してZ軸方向に離間した少なくとも1本の計測ビームを含む、少なくとも3本の干渉計ビーム(計測ビーム)をY移動鏡94Yに照射する多軸干渉計を用いても良い。主制御装置50は、該多軸干渉計によって微動ステージ26のローリング量を検出し、その検出結果に基づいて、Y干渉計98YによるY位置の計測結果に含まれる上記アッベ誤差の補正を行うようにしても良い。
In this case, the
また、微動ステージ26のθx、θy、及びZ軸方向に関する位置情報は、前述したZチルト計測系76(微動ステージ26の下面に固定された一直線上にない3箇所以上の反射型光センサ74)により、前述のフィーラ71先端のターゲット板72を用いて求められる。Zチルト計測系76を含み、上述した微動ステージ26の位置計測系の構成については、例えば米国特許出願公開第2010/0018950号明細書に開示されている。従って、Y干渉計98Yとして微動ステージ26のローリング量を検出しないタイプの干渉計を用いる場合などには、主制御装置50は、Zチルト計測系76によって求められた、微動ステージ26のθy方向に関する位置情報(ローリング量)に基づいて、Y干渉計98YによるY位置の計測結果に含まれる上記アッベ誤差の補正を行うようにしても良い。
Further, the positional information on the θx, θy, and Z-axis directions of the
この他、微動ステージ26単体のθx、θy、及びZ軸方向に関する位置情報を計測せず、投影光学系PLと一体とみなせる微動ステージ26上方の部材(ボディBDの一部、例えば鏡筒定盤16)に固定された不図示の斜入射方式の多点焦点位置検出系(フォーカスセンサ)により、上方から直接基板Pのθx、θy、及びZ軸方向に関する位置情報を計測するのみでも良い。勿論、基板Pと微動ステージ26とのθx、θy、及びZ軸方向に関する位置情報を計測しても良い。
In addition, the positional information on the θx, θy, and Z-axis directions of the
基板ホルダPHの上方に位置する鏡筒定盤16の下端部には、不図示ではあるが、複数のアライメント検出系が設けられている。アライメント検出系は、X軸とY軸方向に所定の間隔で複数配置されている。基板ホルダPHは微動ステージ26のX軸方向の移動によって、複数のアライメント検出系の下を通過できるようになっている。少なくとも一部のアライメント検出系は、基板P上のパターン領域の配置(ショット数、面取り数)に応じて、そのXY方向の位置を変更できるようになっていても良い。
Although not shown, a plurality of alignment detection systems are provided at the lower end portion of the lens
各アライメント検出系は、例えば、CCDカメラを備える顕微鏡を有しており、予め基板Pの所定の位置に設けられたアライメントマークが顕微鏡の視野内に入ると画像処理によってアライメント計測が実行され、アライメントマークの位置情報(位置ずれ情報)が、基板ステージ装置PSTの可動部の位置を制御する主制御装置50に送られるようになっている。
Each alignment detection system has, for example, a microscope provided with a CCD camera, and alignment measurement is performed by image processing when an alignment mark provided at a predetermined position of the substrate P in advance enters the field of view of the microscope. Position information (positional displacement information) of the mark is sent to the
図4には、露光装置100の制御系を中心的に構成し、構成各部を統括制御する主制御装置50の入出力関係を示すブロック図が示されている。図4では、基板ステージ系に関連する構成各部が示されている。主制御装置50は、ワークステーション(又はマイクロコンピュータ)等を含み、露光装置100の構成各部を統括制御する。
FIG. 4 is a block diagram showing the input / output relationship of the
次に、上述のようにして構成された本実施形態に係る露光装置100で行われる基板処理のための一連の動作について説明する。ここでは、一例として基板Pに対して第2層目以降の露光を行う場合について、図5〜図13に基づいて説明する。なお、図5〜図13において示される露光領域IAは、露光時に照明光ILが投影光学系PLを介して照射される照明領域であり、実際には、露光時以外に形成されることはないが、基板Pと投影光学系PLとの位置関係を明確にするため常に図示されている。
Next, a series of operations for substrate processing performed in the
まず、主制御装置50の管理の下、不図示のマスク搬送装置(マスクローダ)によって、マスクステージMST上へのマスクMのロードが行われるとともに、不図示の基板搬入装置によって、基板ステージ装置PST上への基板Pの搬入(投入)が行なわれる。基板Pには前層以前の露光の際に、一例として図5に示されるように、複数、例えば4つのショット領域SA1〜SA4とともに、各ショット領域のパターンと同時に転写された複数のアライメントマーク(不図示)が、ショット領域毎に設けられている。
First, under the control of
基板ステージ装置PST上への搬入に際し、基板Pは、図5に示されるように、基板ホルダPHと基板ホルダPHの+Y側の4つのエア浮上ユニット84とに跨って載置され、基板ホルダPHは基板Pの一部(基板P全体の約1/2)を吸着固定し、4つのエア浮上ユニット84は基板Pの一部(基板P全体の残りの約1/2)を浮上支持する。このとき、基板P上の少なくとも2つのアライメントマークが、いずれかのアライメント検出系の視野に入るように、かつ基板ホルダPH上にくるように、基板Pが、基板ホルダPHと基板ホルダPHの+Y側の4つのエア浮上ユニット84とに跨って載置される。
At the time of loading onto the substrate stage device PST, the substrate P is placed across the substrate holder PH and the four
その後、主制御装置50により、従来と同様のアライメント計測の方法によって投影光学系PLに対する微動ステージ26の位置と、微動ステージ26に対する基板Pの凡その位置とが求められる。なお、微動ステージ26に対する基板Pのアライメント計測は省略しても良い。
Thereafter, the position of
そして、主制御装置50は、上記の計測結果に基づいて、粗動テーブル32Aを介して微動ステージ26を駆動して基板P上の少なくとも2つのアライメントマークをいずれかのアライメント検出系の視野内に移動させ、投影光学系PLに対する基板Pのアライメント計測を行い、その結果に基づいて、基板P上のショット領域SA1の露光のためのスキャン開始位置を求める。ここで、露光のためのスキャンは、走査露光時の等速移動区間の前後に加速区間及び減速区間を含むので、スキャン開始位置は、厳密に言えば加速開始位置である。そして、主制御装置50は、粗動テーブル32A,32Bを駆動するとともに微動ステージ26を微小駆動して、そのスキャン開始位置(加速開始位置)に基板Pを位置決めする。このとき、図5中に十字の矢印で示されるように、微動ステージ26(基板ホルダPH)の粗動テーブル32Aに対する、X軸、Y軸及びθz方向(あるいは6自由度方向)の精密な微少位置決め駆動が行われる。図5には、このようにして、基板P上のショット領域SA1の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)に基板Pが位置決めされた直後の状態が示されている。
その後、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる。
Then, based on the measurement result described above,
Thereafter, a step-and-scan exposure operation is performed.
ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作では、基板P上の複数のショット領域SA1〜SA4に対して順次露光処理が行われる。基板Pは、スキャン動作時には、X軸方向に、所定の加速時間加速され、その後所定時間等速駆動され(この等速駆動中に露光(スキャン露光)が行われ)、その後加速時間と同じ時間だけ減速される(以下、この基板Pの一連の動作をXスキャン動作と呼ぶ)。また、基板は、ステップ動作時(ショット領域間移動時)には、X軸又はY軸方向に適宜駆動される(以下、それぞれXステップ動作、Yステップ動作と呼ぶ)。本実施形態では、各ショット領域SAn(n=1、2、3、4)の最大露光幅(Y軸方向の幅)は基板Pの約1/2である。
具体的には、露光動作は次のようにして行なわれる。
In the step-and-scan exposure operation, a plurality of shot areas SA1 to SA4 on the substrate P are sequentially exposed. During the scan operation, the substrate P is accelerated for a predetermined acceleration time in the X-axis direction, and then driven at a constant velocity for a predetermined time (exposure (scan exposure) is performed during this constant velocity drive), and then the same time as the acceleration time (Hereinafter, a series of operations of the substrate P is referred to as X scan operation). In addition, the substrate is appropriately driven in the X-axis or Y-axis direction (hereinafter referred to as an X-step operation and a Y-step operation, respectively) at the time of step operation (at the time of movement between shot areas). In the present embodiment, the maximum exposure width (the width in the Y-axis direction) of each shot area SAn (n = 1, 2, 3, 4) is about half that of the substrate P.
Specifically, the exposure operation is performed as follows.
図5の状態から、基板ステージ(26,28,32A,32B,PH)は、図5中に白抜き矢印で示されるように、−X方向へ駆動され、基板PのXスキャン動作が行われる。このとき、マスクM(マスクステージMST)が基板P(微動ステージ26)と同期して−X方向へ駆動されており、ショット領域SA1が、投影光学系PLによるマスクMのパターンの投影領域である露光領域IAを通過するので、その際に、ショット領域SA1に対する走査露光が行われる。走査露光は、微動ステージ26(基板ホルダPH)の−X方向へ加速後の等速移動中に、マスクM、投影光学系PLを介して基板Pに照明光ILが照射されることで行われる。 From the state of FIG. 5, the substrate stage (26, 28, 32A, 32B, PH) is driven in the −X direction as shown by the outlined arrow in FIG. 5, and the X scan operation of the substrate P is performed. . At this time, mask M (mask stage MST) is driven in the −X direction in synchronization with substrate P (fine movement stage 26), and shot area SA1 is a projection area of the pattern of mask M by projection optical system PL. Since the light passes through the exposure area IA, scanning exposure for the shot area SA1 is performed at that time. The scanning exposure is performed by irradiating the substrate P with the illumination light IL through the mask M and the projection optical system PL during the constant velocity movement of the fine movement stage 26 (substrate holder PH) in the −X direction after acceleration. .
上述のXスキャン動作に際し、主制御装置50は、微動ステージ26に搭載された基板ホルダPHに基板Pの一部(基板P全体の約1/2)を吸着固定させ、粗動テーブル32A上にある4つのエア浮上ユニット84上に基板Pの一部(基板P全体の約1/2)を浮上支持させた状態で、基板ステージ(26,28,32A,32B,PH)を駆動する。この際、主制御装置50は、Xリニアエンコーダシステム46A、46Bの計測結果に基づいて、Xリニアモータ42A,42Bを介して粗動テーブル32A及び32BをX軸方向に駆動するとともに、基板ステージ干渉計システム98及び/又はZチルト計測系76の計測結果に基づいて、微動ステージ駆動系52(各ボイスコイルモータ54X、54Y、54Z)を駆動する。これにより、基板Pは微動ステージ26と一体となって、重量キャンセル装置28の上に浮上支持された状態で、粗動テーブル32Aに牽引されてX軸方向に移動するとともに、粗動テーブル32Aからの相対駆動によって、X軸、Y軸、Z軸、θx、θy及びθzの各方向(6自由度方向)に関して精密に位置制御される。また、主制御装置50は、Xスキャン動作に際し、微動ステージ26(基板ホルダPH)と同期して、マスク干渉計システム14の計測結果に基づいて、マスクMを保持するマスクステージMSTを、X軸方向に走査駆動するとともに、Y軸方向及びθz方向に微小駆動する。図6には、ショット領域SA1に対するスキャン露光が終了して、基板Pの一部を保持する基板ステージ(26,28,32A,32B,PH)が停止した状態が示されている。
During the above-described X scan operation,
次に、主制御装置50は、次の露光のための加速に備えて、基板Pを、図6中に白抜き矢印で示されるように、少し+X方向へ駆動する基板PのXステップ動作を行う。基板PのXステップ動作は、主制御装置50が、Xスキャン動作と同様の状態で基板ステージ(26,28,32A,32B,PH)を駆動して(但し、移動中の位置偏差はスキャン動作ほど厳密に規制しないで)行なう。図7には、ショット領域SA2の露光のためのスキャン開始位置に基板ステージ(26,28,32A,32B,PH)が移動した状態が示されている。主制御装置50は、基板PのXステップ動作と並行して、マスクステージMSTを加速開始位置に戻している。
Next, in preparation for acceleration for the next exposure,
次いで、主制御装置50は、図7中に白抜き矢印で示されるように、基板P(基板ステージ(26,28,32A,32B,PH))とマスクM(マスクステージMST)との−X方向の加速を開始して、前述と同様にしてショット領域SA2に対しスキャン露光を行なう。図8には、ショット領域SA2に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(26,28,32A,32B,PH)が停止した状態が示されている。
Next,
次に、基板Pの未露光領域を基板ホルダPH上へ移動させるためのYステップ動作が行われる。この基板PのYステップ動作は、主制御装置50が、基板Yステップ送り装置88の可動部88aによって、図8に示される状態にある基板Pの+Y側端部の裏面を吸着保持し、その基板Pに対する基板ホルダPHの吸着を解除した後、基板ホルダPHからの高圧空気の排気とエア浮上ユニット84による引き続きの高圧空気の排気とによって基板Pを浮上させた状態で、基板Yステップ送り装置88の可動部88aを、図9中に黒塗り矢印で示されるように、−Y方向へ駆動することによって行われる。これにより、基板ホルダPHに対して基板Pのみが−Y方向に移動し、基板Pは未露光のショット領域SA3,SA4が、基板ホルダPH上に対向し、基板ホルダPHと−Y側の4つのエア浮上ユニット84とに跨って載置された状態となる。このとき、基板Pは、基板ホルダPHとエア浮上ユニット84とによって浮上支持されている。そして、主制御装置50により基板ホルダPHが、排気から吸気(吸引)に切り替えられる。これにより、基板ホルダPHにより基板Pの一部(基板P全体の約1/2)が吸着固定され、4つのエア浮上ユニット84によって基板Pの一部(基板P全体の残りの約1/2)が浮上支持された状態となる。上記の基板ホルダPHによる基板Pの吸着動作の開始の直後に、主制御装置50によって、基板Yステップ送り装置88による基板Pの吸着が解除される。
Next, a Y step operation is performed to move the unexposed area of the substrate P onto the substrate holder PH. In this Y step operation of the substrate P, the
そして、投影光学系PLに対する基板Pの新たなアライメント計測、すなわち基板P上に予め設けられている次のショット領域用のアライメントマークの計測が、行われる。このアライメント計測に際し、計測対象のアライメントマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、必要に応じて、前述した基板PのXステップ動作が行われる(図9中の白抜き矢印参照)。 Then, new alignment measurement of the substrate P with respect to the projection optical system PL, that is, measurement of the alignment mark for the next shot area provided in advance on the substrate P is performed. In the alignment measurement, the X step operation of the substrate P described above is performed as needed so that the alignment mark to be measured is positioned within the detection field of the alignment detection system (see open arrow in FIG. 9) .
そして、投影光学系PLに対する基板Pの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50により、その結果に基づいて、図10中に十字の矢印で示されるように、微動ステージ26の粗動テーブル32Aに対する、X軸、Y軸及びθz方向(あるいは6自由度方向)の精密な微少位置決め駆動が行われる。
Then, when the new alignment measurement of the substrate P with respect to the projection optical system PL is completed, the
次いで、主制御装置50により、図10中に白抜き矢印で示されるように、基板PとマスクMとの+X方向の加速が開始され、前述と同様のショット領域SA3に対するスキャン露光が行われる。図11には、ショット領域SA3に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(26,28,32A,32B,PH)が停止した状態が示されている。
Next, as indicated by the outlined arrows in FIG. 10, the
次に、主制御装置50により、次の露光のための加速に備えて、基板ステージ(26,28,32A,32B,PH)を、図11中に白抜き矢印で示されるように、少し−X方向へ駆動するXステップ動作が行われる。図12には、ショット領域SA4の露光のためのスキャン開始位置に基板ステージ(26,28,32A,32B,PH)が移動した状態が示されている。
Next, in preparation for acceleration for the next exposure by
次いで、主制御装置50により、図12中に白抜き矢印で示されるように、基板PとマスクMとの+X方向の加速が開始され、前述と同様にしてショット領域SA4に対するスキャン露光が行われる。図13には、ショット領域SA4に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(26,28,32A,32B,PH)が停止した状態が示されている。
Then,
以上のように、本実施形態に係る露光装置100では、スキャン露光とステップ動作とを繰り返すことで、基板P全体(基板上の全てのショット領域SA1〜SA4)に対する露光(マスクMのパターンの重ね合わせ転写)が行われる。
As described above, in the
ここで、基板P上のショット領域SA1〜SA4に対する露光の順番及びスキャンの方向は上述した順番、方向に限られるものではない。また、投影光学系PLを介した照明光ILの基板P上への照射は、マスクステージMSTと微動ステージ26とのX軸方向への等速同期移動時にのみ行われるように、不図示のマスキングブレードの位置、又はシャッタの開閉等が行われている。また、マスキングブレードの開口幅を可変にして露光領域IAの幅を変更可能に構成しても良い。
Here, the order of exposure and the direction of scanning for the shot areas SA1 to SA4 on the substrate P are not limited to the above-described order and direction. Also, the irradiation of the illumination light IL onto the substrate P through the projection optical system PL is performed only when the mask stage MST and the
以上説明したように、本実施形態に係る露光装置100では、基板Pが載置され、その基板Pの平坦度を確保した状態で吸着保持する基板ホルダPHの基板保持面(基板載置面)は従来の基板ホルダの約1/2の面積で足りるので、基板ホルダPHを小型、軽量化することが可能になる。また、軽量化された基板ホルダPHを支持する微動ステージ26も小型、軽量化され、各ボイスコイルモータ54X,54Y,54Zによる微動ステージ26の高速、高加減速駆動、及び位置制御性の向上が可能となる。また、基板ホルダPHは小型化されることによって、その基板保持部の平面度の加工時間が短縮され、加工精度も向上する。また、本実施形態では、微動ステージ26はY軸方向に関してステップ移動は行なわず、粗動テーブル32A上の基板Yステップ送り装置88により、基板PのみをY軸方向へラフな精度でステップ移動させるので、粗動テーブル32Aの構造もシンプルで小型、軽量、低コスト化することが可能である。
As described above, in the
本実施形態に係る露光装置100が備える基板ステージ装置PSTは、基板Pにクロススキャン方向(Y軸方向)に複数のショット領域を配置する多面取りレイアウトに有効である。
The substrate stage apparatus PST provided in the
なお、上記実施形態では、基板ホルダPHの+Y側及び−Y側にそれぞれ配置されるエア浮上ユニットの基板支持面の面積(合計面積)は、必ずしも基板Pの約1/2である必要はなく、また、そのクロススキャン方向の寸法は、必ずしも基板Pの約1/2の寸法である必要はない。すなわち、より小さな面積、サイズの基板支持面を有するエア浮上ユニットによって、基板Pを浮上させても良い。この場合、そのエア浮上ユニットとして、エア剛性を高くできるエアベアリング構造を用いることができるし、エア剛性が低いエアベアリング構造を用いるとともに、負荷容量の大きなファンによって気流を起こし、その気流によって基板Pを浮上させるようにしても良い。 In the above embodiment, the area (total area) of the substrate support surface of the air floating unit disposed on the + Y side and the −Y side of the substrate holder PH does not necessarily have to be about 1/2 of the substrate P. Also, the dimension in the cross scan direction does not necessarily have to be about half the size of the substrate P. That is, the substrate P may be floated by an air floating unit having a substrate supporting surface of smaller area and size. In this case, an air bearing structure capable of increasing the air rigidity can be used as the air floating unit, and an air bearing structure having a low air rigidity is used, and an air flow is generated by a fan having a large load capacity. You may make it float.
《第2の実施形態》
次に、第2の実施形態について、図14〜図16に基づいて説明する。ここで、前述した第1の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一若しくは類似の符号を用いるとともに、その説明を簡略若しくは省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described based on FIGS. 14 to 16. Here, about the component the same as that of 1st Embodiment mentioned above, or equivalent, while using the code | symbol of the same or resemblance | analogue, the description is simplified or abbreviate | omitted.
図14には、第2の実施形態に係る露光装置200の構成が概略的に示され、図15には、露光装置200の一部省略した平面図が示されている。また、図16には、露光装置200を+X方向から見た概略側面図が一部省略して示されている。但し、図16では、前述の図3と同様に、粗動テーブル32Aは、断面図にて示されている。
FIG. 14 schematically shows the configuration of an
本第2の実施形態に係る露光装置200では、前述した基板ステージ装置PSTに代えて、基板ステージ装置PSTaが設けられている点が、前述の第1の実施形態と相違するが、その他の部分の構成等は、前述した第1の実施形態と同様である。
The
基板ステージ装置PSTaは、図15及び図16からわかるように、前述の基板ステージ装置PSTが備える2つの粗動テーブル32A,32Bのうち、−Y側の粗動テーブル32Bをなくし、これに伴い、基板ホルダPHの−Y側のエア浮上ユニットを、可動ではなく固定型としている点が、前述の基板ステージ装置PSTと相違している。以下、相違点を中心として、第2の実施形態に係る基板ステージ装置PSTaについて説明する。 As can be seen from FIGS. 15 and 16, the substrate stage device PSTa eliminates the coarse movement table 32B on the -Y side of the two coarse movement tables 32A and 32B included in the substrate stage device PST described above, and accordingly, The air floating unit on the −Y side of the substrate holder PH is different from the above-described substrate stage device PST in that the air floating unit is not movable but fixed. Hereinafter, the substrate stage device PSTa according to the second embodiment will be described focusing on the differences.
基板ホルダPHの−Y側には、図15に示されるように、エア浮上ユニット84Aと、エア浮上ユニット84Bとが、それぞれ一対Y軸方向にわずかの隙間を介して並べられて組をなし、その組がX軸方向に、所定の順番で並んで配置されている。エア浮上ユニット84Aは、前述したエア浮上ユニット84とほぼ同じ形状及び大きさの支持面を有し、エア浮上ユニット84Bは、エア浮上ユニット84AとY軸方向の長さが同じで、X軸方向の長さが1/3程度の支持面を有している。
On the −Y side of the substrate holder PH, as shown in FIG. 15, the
エア浮上ユニット84A及び84Bは、ともにエア浮上ユニット84と同様に構成されている。本第2の実施形態では、エア浮上ユニット84Aは、4組、エア浮上ユニット84Bは、3組、合計で7組用いられている。合計7組のエア浮上ユニット84A、84Bは、Y軸方向の幅が基板PのY軸方向の幅の約1/2、X軸方向の長さは、基板ホルダPHがスキャン移動したときの移動範囲とほぼ同等の長さの矩形領域内に、X軸方向に所定の間隔で配置されている。合計7組のエア浮上ユニット84A、84Bは、図16に示されるように、架台18に接触しないように床面Fに固定されたフレーム110の上に固定されている。
The
図15に示されるように、露光領域IAの中心と合計7組のエア浮上ユニット84A、84Bの配置領域の中心とのX位置はほぼ一致しており、X軸方向の中央に1組(一対)のエア浮上ユニット84Bが配置されている。この1組のエア浮上ユニット84Bと該1組のエア浮上ユニット84Bに隣接するX軸方向両側のエア浮上ユニット84Aとの間の隙間から、Y干渉計98YからのX軸方向に離間した一対の計測ビームがY移動鏡94Yに照射されるようになっている。この場合、Y干渉計98Yは、7組のエア浮上ユニット84A、84Bよりも−Y側に位置するボディBDのサイドフレーム20に固定されている。Y干渉計98Yとして、微動ステージ26のローリング量の計測が可能な多軸干渉計が用いられている(図16参照)。
As shown in FIG. 15, the X position of the center of the exposure area IA and the center of the arrangement area of a total of seven
また、図14及び図16に示されるように、レベリング装置78の可動部が、重量キャンセル装置28のZスライダ68に、水平面内の軸(例えばX軸とY軸)回りに微少ストロークで傾斜可能に取り付けられている。レベリング装置78は、例えば上面が(球面の上半部)が微動ステージ26に固定されており、Zスライダ68の上面にレベリング装置78のθx方向及びθy方向の回転(傾斜)を許容する凹部が形成されているものとすることができる。あるいは、この反対に、レベリング装置78は、例えば下面(球面の下半部)がZスライダ68に固定され、レベリング装置78に対する微動ステージ26のθx方向及びθy方向の傾斜を許容する凹部が、微動ステージ26に形成されているものとすることもできる。いずれにしても、レベリング装置78は、Zスライダ68に下方から支持され、微動ステージ26の水平面内の軸(例えばX軸とY軸)回りの微少角度範囲内での傾動を許容する。
In addition, as shown in FIGS. 14 and 16, the movable portion of the leveling
第2の実施形態に係る基板ステージ装置PSTaでは、Zスライダ68がレベリング装置78の固定部を兼ね、シーリングパッドは設けられておらず、重量キャンセル装置28が微動ステージ26と一体化されている。また、重量キャンセル装置28は微動ステージ26と一体化されているので、重量キャンセル装置28の単独運動を規制する連結装置80(フレクシャ装置)などは設けられていない。基板ステージ装置PSTaのその他部分の構成は、基板ステージ装置PSTと同様になっている。
In the substrate stage apparatus PSTa according to the second embodiment, the Z-
以上のように構成される本第2の実施形態に係る露光装置200によると、前述した第1の実施形態に係る露光装置100と同等の効果が得られる他、基板ホルダPHの−Y側のエア浮上ユニット84A,84Bを粗動テーブル32Bに搭載しないで、別置きのフレーム110に固定したので、エア浮上ユニット84A,84BがY干渉計98Yの計測ビームを遮ることがない。なお、Y移動鏡94Yは、基板ホルダPHの側面、あるいは微動ステージ26にブラケットを介して取り付けても良い。
According to the
《第3の実施形態》
次に、第3の実施形態について、図17及び図18に基づいて説明する。ここで、前述した第1、第2の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一若しくは類似の符号を用いるとともに、その説明を簡略若しくは省略する。
Third Embodiment
Next, a third embodiment will be described based on FIG. 17 and FIG. Here, about the component the same as that of 1st, 2nd embodiment mentioned above, or equivalent, while using the code | symbol of the same or resemblance | analogue, the description is simplified or abbreviate | omitted.
図17には、本第3の実施形態に係る露光装置が備える基板ステージ装置PSTbがボディBDの一部とともに平面図にて示され、図18には、第3の実施形態に係る露光装置を+X方向から見た概略側面図が一部省略して示されている。但し、図18では、前述の図16と同様に、粗動テーブル32A(及び32B)は、断面図にて示されている。 The substrate stage device PSTb provided in the exposure apparatus according to the third embodiment is shown in a plan view together with a part of the body BD in FIG. 17, and the exposure apparatus according to the third embodiment is shown in FIG. 18. A schematic side view seen from the + X direction is partially omitted. However, in FIG. 18, the coarse movement table 32A (and 32B) is shown in a sectional view as in FIG. 16 described above.
基板ステージ装置PSTbでは、図18に示されるように、前述の第1の実施形態に係る基板ステージ装置PSTと同様に、2つの粗動テーブル32A,32Bが設けられているが、−Y側の粗動テーブル32Bにはエア浮上ユニットは搭載されておらず、前述の第2の実施形態に係る基板ステージ装置PSTaと同様に、基板ホルダPHの−Y側のエア浮上ユニットは、別置きのフレーム110に基板ホルダPHのX方向移動範囲全体に渡って取り付けられている(図17参照)。この場合も、−Y側のエア浮上ユニットとして、第2の実施形態と同様に配置された合計7組のエア浮上ユニット84A,84Bが用いられている。また、一対のXボイスコイルモータ54X及び複数のZボイスコイルモータ54Zの一部(図18では、1つのZボイスコイルモータ54Zの1つが図示されている)が、粗動テーブル32Bと微動ステージ26との間に設けられている。
In substrate stage device PSTb, as shown in FIG. 18, two coarse movement tables 32A and 32B are provided as in the substrate stage device PST according to the first embodiment described above, but on the -Y side The air floating unit is not mounted on the coarse movement table 32B, and the air floating unit on the -Y side of the substrate holder PH is a separately installed frame, as in the substrate stage device PSTa according to the second embodiment described above. It is attached over the entire X-direction movement range of the substrate holder PH at 110 (see FIG. 17). Also in this case, a total of seven sets of
さらに、Y移動鏡94Yが、基板ホルダPHの−Y側の側面の、X移動鏡94X1、94X2とほぼ同一の高さの位置に配置され、ブラケット96Aを介して微動ステージ26の−Y側の面に固定されている。この場合、アッベ誤差が生じないので、Y干渉計98Yは、ローリング量の計測は、必ずしもできなくても良い。
Furthermore, the
この場合も、重量キャンセル装置28が微動ステージ26と一体化されている。基板ステージ装置PSTbのその他の部分の構成、及び基板ステージ装置PSTb以外の各部の構成は、前述した第1の実施形態、又は第2の実施形態と同様になっている。
Also in this case, the
以上のように構成される本第3の実施形態に係る露光装置によると、前述した第1及び第2の実施形態に係る露光装置100、200と同等の効果が得られる他、微動ステージ26を駆動するXボイスコイルモータ54X及びZボイスコイルモータ54Zは、粗動テーブル32A,32Bの両方にバランス良く分散して取り付けることが可能となり、第2実施形態よりも剛性の高いモータ配置が可能となる(図18参照)。
According to the exposure apparatus of the third embodiment configured as described above, in addition to the same effects as the
なお、上記第3の実施形態では、2つの粗動テーブル32A,32Bが設けられた場合について説明したが、これに限らず、図19に示されるように、粗動テーブル32A,32Bを一体化したような粗動テーブル32を設け、該粗動テーブル32を2つのXビーム30A,30B上にスライド可能に取り付けても良い。
In the third embodiment, the two coarse movement tables 32A and 32B are provided. However, the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 19, the coarse movement tables 32A and 32B may be integrated. The coarse movement table 32 may be provided, and the coarse movement table 32 may be slidably mounted on the two
なお、上記第1〜第3の実施形態及び図19の変形例では、基板ホルダPHのY軸方向の少なくとも一側のエア浮上ユニットを、粗動テーブル32A又は32上に搭載してX軸方向に可動な構成としたが、これに限らず、粗動テーブルに追従して移動する別の移動体を設け、該別の移動体上にエア浮上ユニットを搭載して、X軸方向に可動な構成としても良い。例えば、前述の第1の実施形態では、粗動テーブル32Aの移動経路の+Y側及び/又は粗動テーブル32Bの移動経路の−Y側の移動経路に沿って移動する別の移動体を設け、該別の移動体上に例えば逆L字状の支持部材を介してエア浮上ユニットをY軸方向に関して基板ホルダPHに近接する状態で搭載しても良い。 In the first to third embodiments and the modification of FIG. 19, the air floating unit on at least one side of the substrate holder PH in the Y-axis direction is mounted on the coarse movement table 32A or 32, and the X-axis direction is obtained. However, the present invention is not limited to this, and another moving body that moves following the coarse movement table is provided, and the air floating unit is mounted on the other moving body, and is movable in the X axis direction. It is good also as composition. For example, in the first embodiment described above, another moving body is provided which moves along the movement path on the + Y side of the movement path of the coarse movement table 32A and / or on the -Y side of the movement path of the coarse movement table 32B; The air floating unit may be mounted on the other movable body via, for example, an inverted L-shaped support member in the state of being close to the substrate holder PH in the Y-axis direction.
《第4の実施形態》
次に、第4の実施形態について、図20及び図21に基づいて説明する。ここで、前述した第1、第2及び第3の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一若しくは類似の符号を用いるとともに、その説明を簡略若しくは省略する。
Fourth Embodiment
Next, a fourth embodiment will be described based on FIG. 20 and FIG. Here, about the component the same as that of the 1st, 2nd and 3rd embodiment mentioned above, or equivalent, while using the code which is the same or similar, the explanation is simplified or omitted.
図20には、本第4の実施形態に係る露光装置が備える基板ステージ装置PSTcがボディの一部とともに平面図にて示され、図21には、第4の実施形態に係る露光装置を図20の+X方向から見た概略側面図が一部省略して示されている。 FIG. 20 is a plan view showing a substrate stage device PSTc provided in the exposure apparatus according to the fourth embodiment together with a part of the body, and FIG. 21 shows the exposure apparatus according to the fourth embodiment. A schematic side view as viewed from the +20 direction of 20 is partially omitted.
基板ステージ装置PSTcでは、図21に示されるよう、図19と同様に、一体化された粗動テーブル32が、2つのXビーム30A,30B上にスライド可能に取り付けられているが、粗動テーブル32上にはエア浮上ユニットは搭載されていない。図21では、粗動テーブル32は、断面図にて示されている。基板ホルダPHの−Y側及び+Y側のエア浮上ユニットは、第2、第3実施形態の−Y側のエア浮上ユニットと同様に架台18に接触しないように床面F上に設置されたフレーム110A,110Bのそれぞれに固定されている。また、基板ホルダPHの−Y側及び+Y側のエア浮上ユニットのそれぞれは、図20に示されるように、Y軸方向の幅が基板PのY軸方向の幅の約1/2、X軸方向の長さは、基板ホルダPHがスキャン移動したときの移動範囲とほぼ同等の長さの矩形領域内に、X軸方向に所定の間隔で、Y軸方向にわずかの隙間を空けて配置されている。この場合、−Y側のエア浮上ユニットとして、第2、第3の実施形態と同様に配置された合計7組のエア浮上ユニット84A,84Bが用いられている。一方、+Y側のエア浮上ユニットとしては、図20に示されるように、上記の矩形領域内にX軸方向に関して所定の隙間を空けて配置された4組(合計8つ)のエア浮上ユニット84Dが用いられている。エア浮上ユニット84Dは、前述したエア浮上ユニット84と同様に構成され、Y軸方向の幅はエア浮上ユニット84と同等であるが、X軸方向の長さがエア浮上ユニット84より幾分長い。
In substrate stage device PSTc, as shown in FIG. 21, an integrated coarse movement table 32 is slidably mounted on two
+Y側の4組のエア浮上ユニット84Dが固定されているフレーム110Aには、前述の基板Yステップ送り装置88が、X軸方向に所定の間隔で複数(図20では3つ)設けられている。ここで、基板Pが可動領域内のいずれの位置(Y軸方向の位置)にあるときでも基板Pの裏面を可動部88aで吸着してY軸方向に送ることができるようにするために、基板Yステップ送り装置88は複数設けられている。各基板Yステップ送り装置88は、X軸方向に隣接するエア浮上ユニット84D間の隙間に配置されている。各基板Yステップ送り装置88の可動部88aの上面は、エア浮上ユニット84D上に浮上した基板Pを吸着して、Y軸方向に移動させることができるとともに、吸着を解除して基板Pから分離することができるようになっている。
On the
基板ステージ装置PSTcのその他の部分の構成、及び基板ステージ装置PSTc以外の各部の構成は、前述した第1、第2、又は第3の実施形態と同様になっている。 The configuration of the other parts of the substrate stage device PSTc and the configuration of each part other than the substrate stage device PSTc are the same as those of the first, second or third embodiment described above.
以上のように構成される本第4の実施形態に係る露光装置によると、前述した各実施形態に係る露光装置と同等の効果が得られる他、基板ホルダPHの−Y側のみならず、+Y側に位置するエア浮上ユニット84D、及び基板Yステップ送り装置88が、粗動テーブル32とは分離して、フレーム110A上に固定されているので、粗動テーブル32にかかる負荷が減り、粗動テーブル32を駆動する推力を小さくすることができる。
According to the exposure apparatus of the fourth embodiment configured as described above, the same effects as those of the exposure apparatuses of the above-described embodiments can be obtained, and not only the −Y side of the substrate holder PH but also + Y Since the
《第5の実施形態》
次に、第5の実施形態について、図22〜図24に基づいて説明する。ここで、前述した第1、第2、第3又は第4の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一若しくは類似の符号を用いるとともに、その説明を簡略若しくは省略する。
Fifth Embodiment
Next, a fifth embodiment will be described based on FIG. 22 to FIG. Here, with regard to the same or equivalent constituent parts as those in the first, second, third or fourth embodiment described above, the same or similar reference numerals are used, and the description thereof will be simplified or omitted.
図22には、第5の実施形態に係る露光装置500の構成が概略的に示され、図23には、露光装置500の一部省略した平面図が示されている。また、図24には、露光装置500を図22の+X方向から見た概略側面図が一部省略して示されている。図24では、粗動テーブル32は断面図にて示されている。
FIG. 22 schematically shows the configuration of an
本第5の実施形態に係る露光装置500は、基本的には、前述した第4の実施形態に係る露光装置と同様に構成されているが、基板ステージ装置PSTdが、第4の実施形態に係る基板ステージ装置PSTcと一部相違する。具体的には、基板ステージ装置PSTdは、一対のX移動鏡94X1、94X2の微動ステージ26上での取り付け位置が、基板ステージ装置PSTcと相違し、これに対応してX干渉計の構成等が、基板ステージ装置PSTcと相違している。以下、相違点を中心として、第5の実施形態に係る露光装置500について説明する。
The
図22、図23、図24からわかるように、一対のX移動鏡94X1、94X2は、それぞれ不図示の移動鏡支持部品を介して微動ステージ26のY軸方向の両側面のX軸方向中央付近に取り付けられている。一対のX移動鏡94X1、94X2に対応して、一対のX移動鏡94X1、94X2のそれぞれに対向する一対のX干渉計98X1,98X2が設けられている。一対のX干渉計98X1,98X2のそれぞれは、図24に示されるように、−X側の架台18にそれぞれの一端部(下端部)が固定されたL字状のフレーム(X干渉計フレーム)102A,102Bの他端(上端)に個別に固定されている。フレーム102A,102Bとして、前述のフレーム110A,110B、及びX軸方向に移動する粗動テーブル32との干渉を避けるためにL字状のものが用いられている。
As can be seen from FIG. 22, FIG. 23, and FIG. 24, the pair of
また、一対のX移動鏡94X1、94X2は、基板ホルダPHの−X側端面よりも+X側で基板Pの上面(表面)よりも低い位置、具体的には基板ホルダPHの下面より僅かに低い位置に設けられている。一対のX移動鏡94X1、94X2に対向して、一対のX干渉計98X1,98X2は、基板Pの上面よりも低い位置でY軸方向に関して基板ホルダPHとエア浮上ユニット84D又は84Aとの隙間に収まる位置に配置されている。これにより、本第5の実施形態に係る基板ステージ装置PSTdでは、一対のX干渉計98X1,98X2は、例えば図23と図20とを比較するとわかるように、X干渉計(一対のX干渉計98X1,98X2)を、第4の実施形態(及び第1〜第3の実施形態)に係るX干渉計98Xに比べて−X側の架台18から近い位置に配置することが可能となる。
Further, the pair of
また、基板ステージ装置PSTdでは、図23に示されるように、+Y側のX移動鏡94X1と、微動ステージ26をY軸方向に微小駆動するYボイスコイルモータ54Yと、が干渉しないように、一対のYボイスコイルモータ54Yが、微動ステージ26のX軸方向の中心(中央)に近い位置に取り付けられている。ただし、これに限らず、X移動鏡94X1とYボイスコイルモータ54Yとが干渉しないようにできるのであれば、一対のYボイスコイルモータ54Yは、どこに取り付けても良い。不図示であるが、例えば、微動ステージ26のX軸方向の両側面でも良い。この場合、一対のYボイスコイルモータ54Yの位置は、駆動力の合力が、微動ステージ26の重心位置に作用するように、すなわち微動ステージ26の重心駆動が可能となるように配置することが好ましい。
Furthermore, the substrate stage device Pstd, as shown in FIG. 23, + a X
以上のように構成される本第5の実施形態に係る露光装置500によると、前述した第4の実施形態に係る露光装置と同等の効果が得られる他、一対のX干渉計98X1,98X2を、第4の実施形態(及び第1〜第3の実施形態)に係るX干渉計98Xに比べて−X側の架台18から近い位置に配置することが可能となるので、フレーム102A、102Bの総重量が干渉計コラム102の重量に比べて軽くなり、剛性が増すという利点がある。
According to the
《第6の実施形態》
次に、第6の実施形態について、図25〜図29に基づいて説明する。ここで、前述した第1、第2、第3、第4又は第5の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一若しくは類似の符号を用いるとともに、その説明を簡略若しくは省略する。
Sixth Embodiment
Next, a sixth embodiment will be described based on FIG. 25 to FIG. Here, with regard to the same or equivalent constituent parts as those of the first, second, third, fourth or fifth embodiments described above, the same or similar reference numerals are used, and the description thereof will be simplified or omitted.
図25には、第6の実施形態に係る露光装置の一部省略した平面図が示されている。また、図26には、第6の実施形態に係る露光装置のXZ断面図が一部省略して示されている。 A partially omitted plan view of the exposure apparatus according to the sixth embodiment is shown in FIG. Further, in FIG. 26, an XZ sectional view of the exposure apparatus according to the sixth embodiment is partially omitted.
本第6の実施形態に係る露光装置は、基本的には、前述した第5の実施形態に係る露光装置と同様に構成されているが、基板ステージ装置PSTeが、第5の実施形態に係る基板ステージ装置PSTdと一部相違する。 The exposure apparatus according to the sixth embodiment is basically configured the same as the exposure apparatus according to the fifth embodiment described above, but the substrate stage device PSTe according to the fifth embodiment. Partly different from substrate stage device PSTd.
具体的には、基板ステージ装置PSTeでは、図25に示されるように、基板ホルダPHとして、Y軸方向のサイズのみならず、X軸方向のサイズも、基板PのX軸方向のサイズよりも小さく、例えば、基板Pの約1/2のものが用いられている。そして、基板ホルダPHのX軸方向の両側には、一対のエア浮上ユニット(移動エア浮上ユニット)84Cが配置されている。一対のエア浮上ユニット84Cのそれぞれは、図26に示されるように、その上面が基板ホルダPHとほぼ同等(僅かに低い)の高さとなるように、支持部材112を介して粗動テーブル32の上面に固定されている。一対のエア浮上ユニット84Cのそれぞれは、例えばY軸方向の長さが基板ホルダPHと同等(若しくは基板ホルダPHよりも僅かに短い)で、X軸方向の長さが基板ホルダPHとほぼ同等、あるいは幾分短い。
Specifically, in substrate stage apparatus PSTe, as shown in FIG. 25, not only the size in the Y-axis direction but also the size in the X-axis direction of substrate holder PH is greater than the size of substrate P in the X-axis direction. For example, about one half of the substrate P is used. A pair of air levitation units (moving air levitation units) 84C are disposed on both sides of the substrate holder PH in the X axis direction. As shown in FIG. 26, each of the pair of
基板ステージ装置PSTeでは、一対のX移動鏡94X1、94X2は、図25及び図26から分かるように、基板ホルダPHの−X側側面のY軸方向の両端付近に不図示の移動鏡支持部材を介して固定されている。基板ステージ装置PSTeのその他の部分の構成は、第4の実施形態に係る基板ステージ装置PSTdと同様になっている。この場合、一対のX干渉計98X1,98X2は、第5の実施形態と同様に、固定のエア浮上ユニット(84A,84B)と、粗動テーブル32上のエア浮上ユニット84Cとに干渉しないで、一対のX移動鏡94X1、94X2に接近できるような配置になっている。
In the substrate stage apparatus PSTe, as shown in FIGS. 25 and 26, the pair of X
なお、一対のX干渉計98X1,98X2は、第5の実施形態と同様に、基板ホルダPHの両側面でX軸方向の中央付近に取付けても良い。かかる場合には、X干渉計98X1,98X2を、より+X側に配置することが可能となる。また、一対のX移動鏡94X1、94X2は、基板ホルダPHではなく、微動ステージ26に、X移動鏡支持フレームを介して取付けても良い。
As in the fifth embodiment, the pair of
次に、本第6の実施形態に係る露光装置で、基板の処理を行う際の一連の動作について図26〜図29に基づいて、説明する。ここでは、前述した第1の実施形態のショット領域SA1及びSA2(又はショット領域SA3及びSA4)に最初に露光を行う場合を取り上げて説明する。なお、図26から図29では、固定のエア浮上ユニットなどの図示は省略されている。また、本第6の実施形態では、粗動テーブル32、重量キャンセル装置28、微動ステージ26、及び基板ホルダPH等を含んで、基板Pと一体で(基板Pの一部を保持して)X軸方向に移動する移動体が構成されているが、以下ではこの移動体を基板ステージ(26,28,32,PH)と表記する。
Next, a series of operations when processing a substrate in the exposure apparatus according to the sixth embodiment will be described based on FIGS. Here, the case where the shot areas SA1 and SA2 (or the shot areas SA3 and SA4) of the first embodiment described above are first exposed will be described. In FIGS. 26 to 29, illustration of a fixed air floating unit and the like is omitted. In the sixth embodiment, the coarse movement table 32, the
まず、主制御装置50の管理の下、不図示のマスク搬送装置(マスクローダ)によって、マスクステージMST上へのマスクMのロードが行われるとともに、不図示の基板搬入装置によって、基板ステージ装置PSTe上への基板Pの搬入が行なわれる。基板Pには前層以前の露光の際に、一例として図25に示されるように、複数、例えばX軸方向に2つ、Y軸方向に2つ、合計4つのショット領域SA1〜SA4とともに、各ショット領域のパターンと同時に転写された複数のアライメントマーク(不図示)が、ショット領域毎に設けられている。
First, under the control of
まず、基板Pは、基板ホルダPHと、+Y側の固定の複数のエア浮上ユニット84Dの一部と+X側のエア浮上ユニット84Cとに跨って載置される。このとき、基板ホルダPH、エア浮上ユニット84D及びエア浮上ユニット84Cの上面からは、高圧空気が噴出されており、基板Pは浮上支持されている。そして、主制御装置50により基板ホルダPHが、排気から吸気(吸引)に切り替えられる。これにより、基板ホルダPHにより基板Pの一部(ショット領域SA1を含む矩形領域に対応する基板P全体の約1/4)が吸着固定され、複数のエア浮上ユニット84Dの一部及びエア浮上ユニット84Cにより基板Pの一部(基板P全体の残りの約3/4)が浮上支持された状態となる。そして、前述した第1の実施形態と同様の方法により、アライメント動作が行なわれる(図26参照)。
First, the substrate P is mounted across the substrate holder PH, a part of the plurality of fixed
続いて、図26中に白抜き矢印で示されるように、基板P(基板ステージ(26,28,32、PH))とマスクM(マスクステージMST)とが同期して−X方向に移動することで、前述した第1の実施形態と同様にして、基板ホルダPHに吸着されている基板Pの最初のショット領域SA1がスキャン露光される。図27には、ショット領域SA1の露光終了後に、基板ステージ(26,28,32、PH)が停止した状態が示されている。 Subsequently, as shown by white arrows in FIG. 26, the substrate P (substrate stage (26, 28, 32, PH)) and the mask M (mask stage MST) are synchronously moved in the −X direction. Thus, as in the first embodiment described above, the first shot area SA1 of the substrate P adsorbed by the substrate holder PH is scan-exposed. FIG. 27 shows a state in which the substrate stage (26, 28, 32, PH) is stopped after the exposure of the shot area SA1 is completed.
次に、主制御装置50が、その時点で基板Pに対向する位置にある基板Yステップ送り装置88の可動部88a(図27では不図示、図25参照)を用いて基板Pの裏面を吸着し、基板ホルダPHによる基板Pの吸着を解除した後、基板ホルダPHからの高圧空気の排気と+X側のエア浮上ユニット84Cによる引き続きの高圧空気の排気とによって基板Pを浮上させる。これにより、基板Pは基板Yステップ送り装置88の可動部88aのみによって保持された状態となる。
Next,
次に、主制御装置50は、この基板Yステップ送り装置88の可動部88aのみによる基板Pの保持状態を維持したまま、基板ステージ(26,28,32、PH)を、図27中に白抜き矢印で示されるように、+X方向に駆動する、基板PのXステップを開始する。これにより、基板Pは、Xステップ開始前の位置に停止したまま、この基板Pに対して基板ホルダPHが、+X方向に移動する。そして、主制御装置50は、基板ホルダPHが、基板Pの次のショット領域SA2の真下に到達すると、基板ステージ(26,28,32、PH)を、停止させる(図28参照)。このとき、基板Pは、基板ホルダPHと、+Y側の固定の複数のエア浮上ユニット84Dの一部と−X側のエア浮上ユニット84Cとに跨って載置されている。基板ホルダPH、複数のエア浮上ユニット84Dの一部及びエア浮上ユニット84Cの上面からは、高圧エアが噴出されており、基板Pは浮上支持されている。
Next,
上記の基板PのXステップのための基板ステージ(26,28,32、PH)の駆動と並行して、主制御装置50は、マスクステージMSTを、所定の加速開始位置へ戻している。
In parallel with the drive of the substrate stage (26, 28, 32, PH) for the X step of the substrate P described above,
その後、基板ホルダPHによる基板Pの吸着、及び基板Yステップ送り装置88の可動部88aによる基板Pの吸着解除と、基板P上の新たなアライメントマークを用いたアライメント計測と、微動ステージ26による基板Pの位置決めと、が行なわれる。その後、基板ステージ(26,28,32、PH)とマスクステージMSTとが同期して、図28中に白抜き矢印で示されるように、−X方向に移動することで、次のショット領域SA2のスキャン露光が行なわれる。図29には、ショット領域SA2の露光終了後に、基板ステージ(26,28,32、PH)が停止した状態が示されている。
Thereafter, suction of the substrate P by the substrate holder PH, release of suction of the substrate P by the
以降、前述の第1の実施形態に係る露光装置100と同様に、基板Yステップ送り装置88によって、基板PのYステップ動作が行なわれ、アライメントによる位置合わせを行なってスキャン露光が繰り返し行なわれる。
Thereafter, similarly to the
以上説明したように本第6の実施形態に係る露光装置によると、前述した第5の実施形態に係る露光装置500と同等の効果を得ることができる。これに加え、本第6の実施形態に係る露光装置によると、基板ホルダPHを1つのショット領域(一括露光領域)と同等の大きさにし、それ以外の領域はエア浮上ユニットによって浮上支持するようにしたので、微動ステージ26に搭載される基板ホルダPHは、上記第1ないし第5の実施形態に比べて、さらに小型、軽量になる。また、基板ステージ(26,28,32、PH)は、一つのショット領域をスキャンするだけなので、基板ステージ(26,28,32、PH)のX軸方向のストロークは、上記第1ないし第5の実施形態よりも短く(約1/2)なる。従って、基板ステージ装置、ひいては該基板ステージ装置を備える露光装置の、一層の小型化及び軽量コンパクト化、並びにコストの低減も可能になる。
As described above, according to the exposure apparatus of the sixth embodiment, the same effects as those of the
なお、上記の説明では、最初のショット領域をスキャン露光した後、基板Pを残して、基板ステージ(26,28,32、PH)を次のショット領域の露光のため、+X方向へ移動させたが(図27及び図28参照)、基板ステージ(26,28,32、PH)を残して、不図示の基板Xステップ送り装置によって、基板のみを−X方向へ移動させ、その後、基板ステージ(26,28,32、PH)による+X方向へのスキャンによって露光しても良い。基板Xステップ送り装置は、基板Pの搬入、搬出装置を兼ねていても良い。
In the above description, after the first shot area was scan-exposed, the substrate stage (26, 28, 32, PH) was moved in the + X direction for exposure of the next shot area, leaving the substrate P. (See FIGS. 27 and 28), with the substrate stage (26, 28, 32, PH) left, only the substrate is moved in the -X direction by the substrate X step feeding device (not shown), and then the
なお、上記の説明では、第2実施形態から第6実施形態において、粗動ステージとは分離したエア浮上ユニットをフレームを介して床面に固定したが、振動を発生する虞が少ない場合、これらは架台18に固定しても良い。
In the above description, in the second to sixth embodiments, the air levitation unit separated from the coarse movement stage is fixed to the floor through the frame, but when there is little risk of generating vibration, May be fixed to the
以上詳細に説明した第1〜第6の各実施形態に係る基板ステージ装置及び露光装置について要約すると、次の通りである。基板ステージ装置は、基板を吸着して平面矯正する基板ホルダを、従来装置のような基板と同等のサイズにはしないで、投影光学系による露光フィールドと同等の幅(Y軸方向のサイズ)にし、スキャン方向(X軸方向)の長さは基板のX軸方向の長さと同等もしくは一回のスキャン動作で露光する一括露光領域のスキャン長と同等の長さにした。そして、基板の基板ホルダからはみ出した部分は、移動もしくは固定のエア浮上ユニットによって浮上支持するようにした。このため、基板ホルダは小型、軽量で高精度(高平面度)化が容易になり、微動ステージの制御性(位置速度制御性など)が向上して、高精度、高速化が可能となる。また、粗動テーブルは露光フィールド(照明光ILの照射領域(露光位置))に対して1軸方向(X軸方向)にのみ移動するテーブル(ステージ)としたので、粗動ステージ部がシンプルな構成となり、コストの低減が可能になる。 The substrate stage apparatus and the exposure apparatus according to the first to sixth embodiments described in detail above are summarized as follows. The substrate stage device does not make the substrate holder that adsorbs the substrate and corrects the plane the same size as the substrate like the conventional device, but has the same width (size in the Y-axis direction) as the exposure field by the projection optical system. The length in the scan direction (X-axis direction) is equal to the length of the substrate in the X-axis direction or the same as the scan length of the collective exposure area exposed in one scan operation. The portion of the substrate protruding from the substrate holder is floated and supported by a moving or fixed air floating unit. As a result, the substrate holder is compact and lightweight, and high precision (high flatness) can be easily achieved, and the controllability (positional speed controllability and the like) of the fine movement stage is improved, and high precision and high speed can be achieved. Also, since the coarse movement table is a table (stage) that moves only in one axial direction (X-axis direction) with respect to the exposure field (irradiation area (exposure position) of illumination light IL), the coarse movement stage unit is simple. It becomes a structure and the reduction of cost is attained.
また、基板のY方向へのステップ移動は、基板Yステップ送り装置によって、基板のみをY方向へ移動させるようにしたので移動質量が軽い。また、基板のYステップ位置決めはラフな精度で行なうようにしたので、基板Yステップ送り装置のコストも安い。シンプルな構成の粗動ステージ部は、微動ステージとは分離されているので、ラフな精度で良く、ラフな精度の可動部を含む構成部分(粗動ステージ部及び基板Yステップ送り装置など)は、軽量、高剛性のセラミックス部材を用いることなく、一般工業用材料を用いて作ることができる。従って、軽量、高剛性のセラミックス部材を大型化するのに必要となる大きな焼成炉、及びそれを高精度に加工するのに必要となる大型の研削盤などが不要である。また、ラフな精度の可動部を含む構成部分は、高精度なガイド及び高剛性の静圧気体軸受などのいずれも用いることなく、ボールあるいはローラによるころがりガイドなどを使って作ることができる。また、ラフな精度の可動部を含む構成部分は、高精度な位置決めを高速で行なう場合に必要とされる、高推力で低リップルのコアレスリニアモータ(ボイスコイルモータ)などを用いることなく、コア付きリニアモータ、ボールねじ駆動、あるいはベルト駆動など比較的安価で大型化が容易なものを使うことができる。 In addition, since the substrate Y is moved only in the Y direction by the substrate Y step feeding device, the moving mass is light because the step movement of the substrate in the Y direction is performed. In addition, since the Y step positioning of the substrate is performed with rough accuracy, the cost of the substrate Y step feeding apparatus is low. Since the coarse movement stage unit with a simple configuration is separated from the fine movement stage, components that include moving parts with rough accuracy and that have rough accuracy (coarse movement stage unit and substrate Y step feed device, etc.) It can be made using general industrial materials without using a lightweight, high-rigidity ceramic member. Therefore, a large firing furnace required to increase the size of a lightweight, high-rigidity ceramic member and a large grinding machine required to process it with high accuracy are unnecessary. Further, the component including the movable portion with rough accuracy can be formed using a ball or roller rolling guide or the like without using either a highly accurate guide or a highly rigid static pressure gas bearing. In addition, the component including the movable portion with rough accuracy does not use a high thrust and low ripple coreless linear motor (voice coil motor) or the like, which is required when performing high accuracy positioning at high speed, It is possible to use one that is relatively inexpensive and easy to increase in size, such as a linear motor, a ball screw drive, or a belt drive.
さらに、微動ステージと粗動ステージ部とを分離して配置することによって、微動ステージへの振動伝達を抑えることができる。 Furthermore, vibration transfer to the fine movement stage can be suppressed by separately arranging the fine movement stage and the coarse movement stage part.
そして、X、Y方向へのステップ移動後の位置決めは、あらかじめ基板に設けられているアライメントマークをアライメント検出系で検出し、その検出結果に基づいて微動ステージを移動することによって行なうようにしたので、露光の際の位置決め精度も高い。 The positioning after the step movement in the X and Y directions is performed by detecting the alignment mark provided on the substrate in advance by the alignment detection system and moving the fine movement stage based on the detection result. The positioning accuracy at the time of exposure is also high.
《第7の実施形態》
次に、第7の実施形態について、図30〜図49に基づいて説明する。ここで、前述した第1ないし第6の各実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一若しくは類似の符号を用いるとともに、その説明を簡略若しくは省略する。
Seventh Embodiment
Next, a seventh embodiment will be described based on FIG. 30 to FIG. Here, with respect to the same or equivalent component parts as those of the first to sixth embodiments described above, the same or similar reference numerals are used, and the description thereof will be simplified or omitted.
図30には、第7の実施形態に係る露光装置700の構成が、後述するエア浮上ユニット群等を省略して、概略的に示され、図31には、露光装置700の一部省略した平面図が示されている。図31は、図30の投影光学系PLより下方の部分(鏡筒定盤より下方の部分)の平面図に相当する。また、図32には、露光装置700を図30の+X方向から見た側面図(一部省略、一部断面にて示す図)が示されている。また、図33には、露光装置700の制御系を中心的に構成し、構成各部を統括制御する主制御装置50の入出力関係を示すブロック図が示されている。図33では、基板ステージ系に関連する構成各部が示されている。主制御装置50は、ワークステーション(又はマイクロコンピュータ)等を含み、露光装置700の構成各部を統括制御する。
The configuration of the
本第7の実施形態に係る露光装置700では、前述した基板ステージ装置PSTに代えて、基板ステージ装置PSTfが設けられている点が、前述の第1の実施形態と相違するが、その他の部分の構成等は、前述した第1の実施形態と同様である。
The
基板ステージ装置PSTfの構成は、これまでに説明した基板ステージ装置PST、PSTa、PSTb、PSTc、PSTd、PSTeの中では、前述した第5の実施形態に係る露光装置500が備える基板ステージ装置PSTdの構成にもっとも近い。そこで、以下では、本第7の実施形態に係る露光装置700が備える基板ステージ装置PSTfについて、基板ステージ装置PSTdとの相違点を中心として説明する。
Among the substrate stage devices PST, PSTa, PSTb, PSTc, PSTd and PSTe described above, the configuration of the substrate stage device PSTf is the substrate stage device PSTd provided in the
図23と図31とを比べるとわかるように、基板ステージ装置PSTfは、基板ホルダPH(微動ステージ26)のサイズ、基板ホルダPHのY軸方向の両側に配置されたエア浮上ユニット群の配置及び構成、並びにそのY軸方向の両側のエア浮上ユニット群の配置領域内に基板Xステップ送り装置91が各1つ配置されている点が、基板ステージ装置PSTdと相違している。また、図24と図32とを比べるとわかるように、基板ステージ装置PSTfが有する一対のXビーム30A、30BのY軸方向の幅が、基板ステージ装置PSTdが有する一対のXビームの幅より狭く(ほぼ半分程度)なっている。
As can be seen by comparing FIG. 23 with FIG. 31, the substrate stage device PSTf has the size of the substrate holder PH (fine movement stage 26), the arrangement of air levitation unit groups arranged on both sides in the Y axis direction of the substrate holder PH The configuration is different from the substrate stage device PSTd in that one substrate X step-
Xビーム30A,30Bのそれぞれの上面には、図32に示されるように、Y軸方向の中央にX軸方向に延びるXリニアガイド36が、1本のみ固定されている。本第7の実施形態では、Xリニアガイド36は、X軸方向に所定間隔で配列された複数の永久磁石を含む磁石ユニットを有し、X固定子を兼ねている。なお、Xリニアガイド36とは別に、磁石ユニットを有するX固定子を設けても良い。また、Xリニアガイドを、Xビーム30A,30B上に複数本、例えば2本設けても良い。
As shown in FIG. 32, only one X
粗動テーブル32は、図32に示されるように、前述の基板ステージ装置PSTdと同様、Xビーム30A,30Bの上に配置されている。粗動テーブル32は、中央にZ軸方向に貫通する開口が形成された平面視矩形の板状部材から成る。図32では、粗動テーブル32は、重量キャンセル装置28とともに、部分的に断面図にて示されている。粗動テーブル32の下面には、図32に示されるように、スライダ44が、各Xリニアガイド36に対して、X軸方向に所定間隔で、例えば4個(図30参照)、合計8個固定されている。粗動テーブル32は、Xリニアガイド36とスライダ44とを含む複数のXリニアガイド装置により、X軸方向に直進案内される。
As shown in FIG. 32, the coarse movement table 32 is disposed on the X beams 30A and 30B in the same manner as the substrate stage device PSTd described above. The coarse movement table 32 is formed of a rectangular plate-like member in a plan view, in which an opening penetrating in the Z-axis direction is formed at the center. In FIG. 32, the coarse movement table 32 is partially shown in cross section together with the
また、この場合、各スライダ44は、コイルユイットを含み、各スライダ44が有する合計8個のコイルユニットによって、前述のX固定子とともに、粗動テーブル32を、X軸方向に所定のストロークで駆動するXリニアモータ42(図33参照)が構成されている。
Further, in this case, each
なお、スライダ44とは、別にX可動子を設けても良く、この場合には、スライダ44は、転動体(例えば、複数のボールなど)を含み、各Xリニアガイド36に対してスライド可能に係合しても良い。
Note that an X mover may be provided separately from the
なお、図30〜図32では不図示であるが、Xビーム30A,30Bの所定の一方、例えばXビーム30Aには、X軸方向を周期方向とするXスケールが固定され、粗動テーブル32には、Xスケールを用いて粗動テーブル32のX軸方向に関する位置情報を求めるXリニアエンコーダシステム46(図33参照)を構成するエンコーダヘッドが固定されている。粗動テーブル32のX軸方向に関する位置は、上記エンコーダヘッドの出力に基づいて主制御装置50(図33参照)により制御される。
Although not shown in FIGS. 30 to 32, an X scale having the X axis direction as the periodic direction is fixed to one of the predetermined ones of the X beams 30A and 30B, for example, the
ここで、説明は前後するが、微動ステージ26の上面に搭載された基板ホルダPHについて説明する。基板ホルダPHは、図31からわかるように、X軸方向の長さが基板Pと同等であり、Y軸方向の幅(長さ)は基板Pの約1/3である。基板ホルダPHは、基板Pの一部(ここでは、基板PのY軸方向に関する約1/3の部分)を、例えば真空吸着(又は静電吸着)により吸着保持するとともに、加圧気体(例えば高圧空気)を上向きに噴き出してその噴き出し圧力によって基板Pの一部(基板Pの約1/3)を下方から非接触(浮上)支持することができる。基板ホルダPHによる基板Pに対する高圧空気の噴き出しと真空吸着との切り替えは、不図示の真空ポンプと高圧空気源とに基板ホルダPHを切り替え接続するホルダ吸排気切替装置51(図33参照)を介して、主制御装置50によって行われる。
Here, although the description will be made before and after, the substrate holder PH mounted on the upper surface of the
本第7の実施形態においても、微動ステージ26は、複数のボイスコイルモータ(あるいはリニアモータ)、例えば一対のXボイスコイルモータ54X、一対のYボイスコイルモータ54Y、及び4つのZボイスコイルモータ54Zを含み、前述の第1の実施形態と同様に構成された微動ステージ駆動系52(図33参照)により、粗動テーブル32上で6自由度方向(X軸、Y軸、Z軸、θx、θy及びθzの各方向)に微少駆動される。また、本第7の実施形態においても、上述したXリニアモータ42と、微動ステージ駆動系52の各一対のXボイスコイルモータ54X及びYボイスコイルモータ54Yと、によって、微動ステージ26は、投影光学系PL(図30参照)に対し、X軸方向に長ストロークで移動(粗動)可能、かつX軸,Y軸及びθz方向の3自由度方向に微少移動(微動)可能となっている。
Also in the seventh embodiment,
図32に示されるように、Xビーム30Aの+Y側、及びXビーム30Bの−Y側には、前述の第5の実施形態のフレームに比べてY軸方向の幅(長さ)が大きい、一対のフレーム110A,110Bのそれぞれが、架台18に接触しないように床面F上に設置されている。一対のフレーム110A,110Bのそれぞれの上面には、エア浮上ユニット群84E,84Fが設置されている。なお、一対のフレーム110A,110Bは架台18の上に設置されていても良い。
As shown in FIG. 32, on the + Y side of the
エア浮上ユニット群84E,84Fは、図31及び図32に示されるように、基板ホルダPHのY軸方向の両側に配置されている。エア浮上ユニット群84E,84Fのそれぞれは、図31に示されるように、Y軸方向の幅が基板PのY軸方向の幅と同等で、X軸方向の長さが、基板ホルダPHがスキャン移動したときの移動範囲とほぼ同等の長さの矩形領域内に、X軸方向に所定の間隔で、Y軸方向にわずかの隙間を空けて分散配置された複数のエア浮上ユニットによって構成されている。露光領域IAの中心とエア浮上ユニット群84E,84Fの中心とのX位置はほぼ一致している。各エア浮上ユニットの上面は基板ホルダPHの上面と同等、あるいは、幾分低くなるように設定されている。
The air floating
エア浮上ユニット群84E,84Fをそれぞれ構成する各エア浮上ユニットは、サイズは異なるが、前述した第1の実施形態に係るエア浮上ユニット84と同様に構成されている。各エア浮上ユニットに対する高圧空気の供給のオン・オフは、図33に示される主制御装置50によって制御される。
The air levitation units that respectively configure the air
上述の説明から明らかなように、本第7の実施形態では、基板ホルダPHと基板ホルダPHの両側(±Y側)のエア浮上ユニット群84E,84Fの少なくとも一方とによって基板Pの全体を浮上支持することができる。また、基板ホルダPHの片側(+Y側又は−Y側)のエア浮上ユニット群84E又は84Fによっても基板Pの全体を浮上支持することができる。
As is clear from the above description, in the seventh embodiment, the entire substrate P is floated by the substrate holder PH and at least one of the air floating
なお、エア浮上ユニット群84E,84Fは、それぞれ、上記のY軸方向の幅が基板PのY軸方向の幅と同等で、X軸方向の長さが、基板ホルダPHがスキャン移動したときの移動範囲とほぼ同等の長さの矩形領域とほぼ同等の総支持面積を有していれば、単一の大型のエア浮上ユニットに置き換えても良いし、個々のエア浮上ユニットの大きさを、図31の場合と異ならせて、上記矩形領域内に分散配置しても良い。
In the air floating
エア浮上ユニット群84E,84Fそれぞれを構成する複数のエア浮上ユニットが配置された、基板ホルダPHのY軸方向の両側の2つの矩形領域内には、図31に示されるように、複数、例えば3つの基板Yステップ送り装置88と、1つの基板Xステップ送り装置91とが、露光領域IAの中心(投影光学系PLの中心)を通るX軸に関して、非対称に配置されている。基板Yステップ送り装置88及び基板Xステップ送り装置91のそれぞれは、エア浮上ユニットと干渉することなく、上記2つの矩形領域内に配置されている。ここで、基板Yステップ送り装置88の数は、2つでも良いし、4つ以上でも良い。
A plurality of, for example, a plurality of, for example, as shown in FIG. 31, are provided in two rectangular areas on both sides of the substrate holder PH in the Y-axis direction, in which a plurality of air floating units constituting each of the air floating
基板Yステップ送り装置88は、基板Pを保持(例えば吸着)してY軸方向に移動させるための装置であり、平面視で、エア浮上ユニット群84E、88Fのそれぞれの内部にX軸方向に所定の間隔で3つ配置されている。各基板Yステップ送り装置88は、フレーム110A又は110B上に支持部材89をそれぞれ介して固定されている(図32参照)。各基板Yステップ送り装置88は、基板Pの裏面を吸着してY軸方向に移動する可動部88aとフレーム110A又は110Bに固定された固定部88bと、を備えている。可動部88aは、一例として可動部88aに設けられた可動子と固定部88bに設けられた固定子とから成るリニアモータによって構成される駆動装置90(図32では不図示、図33参照)によって、フレーム110A又は110Bに対してY軸方向に駆動される。基板Yステップ送り装置88には、可動部88aの位置を計測するエンコーダなどの位置読み取り装置92(図32では不図示、図33参照)が設けられている。
The substrate Y
各基板Yステップ送り装置88の可動部88aのY軸方向の移動ストロークは基板PのY軸方向の長さの約2/3(幾分短い)である。本第7の実施形態においても、各基板Yステップ送り装置88の可動部88a(基板吸着面)は基板Pの裏面を吸着したり、吸着を解除して基板Pから分離したりする必要があるので、駆動装置90によってZ軸方向にも微少駆動可能に構成されている。なお、実際には、可動部88aが、基板Pを吸着してY軸方向に移動するのであるが、以下では、特に区別が必要な場合を除き、基板Yステップ送り装置88と可動部88aとを区別することなく用いる。
The moving stroke of the
基板Xステップ送り装置91は、基板Pを保持(例えば吸着)してX軸方向に移動させるための装置であり、平面視でエア浮上ユニット群84E、84Fの内部に各1つ配置されている。各基板Xステップ送り装置91は、フレーム110A又は110B上に支持部材93をそれぞれ介して固定されている(図32参照)。
The substrate X
各基板Xステップ送り装置91は、図32に示されるように、基板Pの裏面を吸着してX軸方向に移動する可動部91aとフレーム110A又は110Bに固定された固定部91bと、を備えている。可動部91aは、例えばリニアモータによって構成される駆動装置95(図32では不図示、図33参照)によって、フレーム110A又は110Bに対してX軸方向に駆動される。基板Xステップ送り装置91には、可動部91aの位置を計測するエンコーダなどの位置読み取り装置97(図32では不図示、図33参照)が設けられている。なお、駆動装置95は、リニアモータに限らず、ボールねじ又はベルトを用いた回転モータを駆動源とする駆動機構によって構成しても良い。
As shown in FIG. 32, each substrate X step-
各基板Xステップ送り装置91の可動部91aのX軸方向の移動ストロークは例えば基板PのX軸方向の長さの約2倍である。各固定部91bの+X側の端部は、エア浮上ユニット群84E,84Fから、+X側に所定長さ張り出している。
The moving stroke of the
また、各基板Xステップ送り装置91の可動部91a(基板吸着面)は基板Pの裏面を吸着したり、吸着を解除して基板Pから分離したりする必要があるので、駆動装置95によってZ軸方向にも微少駆動可能に構成されている。なお、実際には、可動部91aが、基板Pを吸着してX軸方向に移動するのであるが、以下では、特に区別が必要な場合を除き、基板Xステップ送り装置91と可動部91aとを区別することなく用いる。
In addition, the
なお、上記説明では、基板Yステップ送り装置88及び基板Xステップ送り装置91のそれぞれの可動部は、基板Pとの分離、接触を行なう必要があるため、Z軸方向にも移動可能であるものとしたが、これに限らず、可動部(基板吸着面)による基板Pの吸着及び基板Pとの分離のために、基板Pの裏面の一部を吸着保持する基板ホルダPH(微動ステージ26)がZ軸方向に移動しても良い。
In the above description, the movable portions of the substrate Y
重量キャンセル装置28は、レベリング装置78を介して微動ステージ26を下方から支持している。重量キャンセル装置28は、粗動テーブル32の開口内に配置されており、その上半部が粗動テーブル32より上方に露出し、その下半部が粗動テーブル32より下方に露出している。
The
重量キャンセル装置28は、図32に示されるように、筐体64、空気ばね66及びZスライダ68などを有し、例えば前述した第2の実施形態以下の各実施形態と同様に構成されている。すなわち、本第7の実施形態に係る基板ステージ装置PSTfでは、Zスライダ68がレベリング装置78の固定部を兼ね、シーリングパッドは設けられておらず、重量キャンセル装置28が微動ステージ26と一体化されている。また、重量キャンセル装置28は微動ステージ26と一体化されているので、重量キャンセル装置28の単独運動を規制する連結装置80(フレクシャ装置)などは設けられていない。微動ステージ26は、図32中に球状部材で模式的に示されている球面軸受、あるいは擬似球面軸受構造体を有するレベリング装置78によってZスライダ68上でチルト自在(XY平面に対してθx及びθy方向に揺動自在)に支持されている。
As shown in FIG. 32, the
重量キャンセル装置28、及び重量キャンセル装置28にレベリング装置78を介して支持された上部構成部分(微動ステージ26及び基板ホルダPH等)は、一対のXボイスコイルモータ54Xの働きによって、粗動テーブル32と一体的にX軸方向に移動する。すなわち、上部構成部分(微動ステージ26及び基板ホルダPH等)は、主制御装置50によって、一対のXボイスコイルモータ54Xを用いて重量キャンセル装置28に支持されて粗動テーブル32に同期駆動(粗動テーブル32と同方向に同速度で駆動)されることにより、粗動テーブル32と共にX軸方向に所定のストロークで移動する。また、上部構成部分(微動ステージ26及び基板ホルダPH等)は、主制御装置50により、一対のXボイスコイルモータ54X、一対のYボイスコイルモータ54Y及び4つのZボイスコイルモータ54Zを介して、粗動テーブル32に対し6自由度方向に微少駆動される。
The
本第7の実施形態では、粗動テーブル32、重量キャンセル装置28、微動ステージ26、及び基板ホルダPH等を含んで、基板Pと一体でX軸方向に移動する移動体(以下、適宜、基板ステージ(26,28,32、PH)と表記する)が構成されている。
In the seventh embodiment, a movable body integrally movable with the substrate P in the X-axis direction (hereinafter referred to as a substrate as appropriate) including the coarse movement table 32, the
図30及び図31に示されるように、微動ステージ26のY軸方向の両側面のX軸方向中央付近に、それぞれ不図示の移動鏡支持部品を介して、X軸に直交する反射面を有する平面ミラー(あるいはコーナーキューブ)から成る一対のX移動鏡94X1、94X2が、前述の第5の実施形態と同様に取り付けられている。微動ステージ26の−Y側の側面には、図32に示されるように、不図示のミラー保持部品を介して、Y軸に直交する反射面を有する長尺の平面ミラーから成るY移動鏡94Yが固定されている。
As shown in FIGS. 30 and 31, near the X-axis direction center of both side surfaces of
本第7の実施形態では、微動ステージ26(基板ホルダPH)のXY平面内の位置情報は、前述の各実施形態と同様に基板ステージ干渉計システム98(図33参照)によって、例えば0.5〜1nm程度の分解能で常時検出されている。なお、実際には、基板ステージ干渉計システム98は、図31及び図33に示されるように、一対のX移動鏡94X1、94X2に対応する一対のXレーザ干渉計(以下、X干渉計と略記する)98X1,98X2、及びY移動鏡94Yに対応する一対のYレーザ干渉計(以下、Y干渉計と略記する)98Y1,98Y2を備えている。X干渉計98X1,98X2、及びY干渉計98Y1,98Y2の計測結果は、主制御装置50に供給されている(図33参照)。
In the seventh embodiment, positional information of the fine movement stage 26 (substrate holder PH) in the XY plane is, for example, 0.5 by the substrate stage interferometer system 98 (see FIG. 33) as in the above-described embodiments. It is always detected at a resolution of about 1 nm. In practice, as shown in FIGS. 31 and 33, substrate
一対のX干渉計98X1,98X2のそれぞれは、図32に示されるように、−X側の架台18にそれぞれの一端部(下端部)が固定された+X方向から見てL字の形状を有するフレーム(X干渉計フレーム)102A,102Bの他端(上端)に個別に固定されている。ここで、フレーム102A,102Bとして、L字状のものが用いられているので、フレーム102A,102Bと、前述のフレーム110A,110B、及びX軸方向に移動する粗動テーブル32との干渉を避けることができる。
As shown in FIG. 32, each of the pair of
また、一対のX干渉計98X1,98X2は、一対のX移動鏡94X1、94X2に対向して、基板Pの上面よりも低い位置でY軸方向に関して基板ホルダPHとエア浮上ユニット群84E又は84Fとの隙間に収まる位置に配置されている。これにより、本実施形態に係る基板ステージ装置PSTfでは、一対のX干渉計98X1,98X2は、基板ホルダPHのX軸方向移動範囲外の位置に設置する場合に比べて、−X側の架台18から近い位置に配置することが可能となっている。
Further, the pair of
また、X干渉計98X1,98X2のうちの所定の一方、例えばX干渉計98X2としては、図30に示されるように、Z軸方向に離間した2本の干渉計ビーム(計測ビーム)をX移動鏡94X2に照射する多軸干渉計が用いられている。この理由については後述する。
Also, as shown in FIG. 30, as a predetermined one of the
なお、X干渉計としては、一対のX移動鏡94X1、94X2のそれぞれに個別に干渉計ビーム(計測ビーム)を照射する一対のX干渉計98X1,98X2に限らず、一対のX移動鏡94X1、94X2のそれぞれに照射される少なくとも各1本の計測ビームを含む複数の計測ビームを射出する多軸干渉計を用いることもできる。
The X interferometer is not limited to the pair of
一対のY干渉計98Y1,98Y2は、図31に示されるように、エア浮上ユニット群84Fを構成する最も基板ホルダPHに近い第1の列のエア浮上ユニット列と、これに隣接する第2列のエア浮上ユニット列との間で、かつ第1列のエア浮上ユニット列を構成するX軸方向中心近傍に位置する隣接するエア浮上ユニット相互間の2箇所の隙間に対向する位置に配置されている。この2箇所の隙間は、露光領域IAの中心を通るY軸に関して対称な隙間である。一対のY干渉計98Y1,98Y2は、図32に示されるように、前述のフレーム110Bの上面に設置された支持部材104’の上面にY移動鏡94Yに対向して、かつエア浮上ユニット群84Fを構成するエア浮上ユニットとは分離されて(非接触で)固定されている。本実施形態では、一対のY干渉計98Y1,98Y2から、上述の2箇所の隙間をそれぞれ介して、計測ビーム(測長ビーム)がY移動鏡94Yに照射されるようになっている。なお、Y干渉計98Y1,98Y2を支持する支持部材をフレーム110Bに取付ける場合、Y干渉計の計測の基準を投影光学系PLとするために、フレーム110Bは投影光学系PLと一体化された架台18に設置するのが好ましい。あるいは、Y干渉計98Y1,98Y2を支持する支持部材104’を床面に設置したフレーム110Bではなく、直接架台18に固定してもよい。
A pair of
Y干渉計としては、Y移動鏡94Yに個別に干渉計ビーム(計測ビーム)を照射する一対のY干渉計98Y1,98Y2に限らず、Y移動鏡94Yに2本の計測ビームを照射する多軸干渉計を用いることもできる。
As Y interferometers, not only a pair of
本実施形態では、X干渉計98X1,98X2は、Z軸方向に関して基板Pの表面(露光の際には、この面が投影光学系PLの像面に一致するように、基板Pのフォーカス・レベリング制御が行われる)よりも低い位置にあるため、X位置の計測結果にX軸方向の移動時の微動ステージ26の姿勢変化(ピッチング)によるアッベ誤差が含まれる。主制御装置50は、前述の多軸干渉計から成るX干渉計98X2によって微動ステージ26のピッチング量を検出し、その検出結果に基づいて、X干渉計98X1,98X2によるX位置の計測結果に含まれる上記アッベ誤差の補正を行うようにしている。すなわち、かかるアッベ誤差の補正のため、X干渉計98X2として、Z軸方向に離間した2本干渉計ビーム(計測ビーム)をX移動鏡94X2に照射する、すなわち微動ステージ26のピッチング量を検出可能な多軸干渉計が用いられている。
In the present embodiment, the
基板ステージ装置PSTfのその他部分の構成は、基板ステージ装置PSTdと同様になっている。また、基板ステージ装置以外の構成各部は、前述の各実施形態と同様である(図30〜図33参照)。 The configuration of the other parts of the substrate stage device PSTf is similar to that of the substrate stage device PSTd. Moreover, each component other than a substrate stage apparatus is the same as that of each above-mentioned embodiment (refer FIGS. 30-33).
次に、上述のようにして構成された本第7の実施形態に係る露光装置700で行われる基板処理のための一連の動作について説明する。ここでは、一例として基板Pに対して第2層目以降の露光を行う場合について、図34〜図49に基づいて説明する。なお、図34〜図49において示される露光領域IAは、露光時に照明光ILが投影光学系PLを介して照射される照明領域であり、実際には、露光時以外に形成されることはないが、基板Pと投影光学系PLとの位置関係を明確にするため常に図示されている。
Next, a series of operations for substrate processing performed by the
まず、主制御装置50の管理の下、不図示のマスク搬送装置(マスクローダ)によって、マスクステージMST上へのマスクMのロードが行われるとともに、不図示の基板搬入装置によって、基板ステージ装置PSTf上への基板Pの搬入(投入)が行なわれる。基板Pには前層以前の露光の際に、一例として図31に示されるように、複数、例えばX軸方向に2つ、Y軸方向に3つ、合計6つのショット領域SA1〜SA6とともに、各ショット領域のパターンと同時に転写された複数のアライメントマーク(不図示)が、ショット領域毎に設けられている。
First, under the control of
主制御装置50は、図34に示されるように、基板搬入装置によって−Y側のエア浮上ユニット群84Fの上方に搬入された基板Pを、エア浮上ユニット群84Fを用いて浮上支持しつつ、−Y側の基板Xステップ送り装置91を用いて吸着保持して、図34中に黒塗り矢印で示されるように、−X方向に搬送する。
As shown in FIG. 34,
次に、主制御装置50は、エア浮上ユニット群84Fによって浮上支持された基板Pを−Y側の最も+X側の基板Yステップ送り装置88を用いて吸着保持するとともに、その基板Pに対する基板Xステップ送り装置91による吸着を解除する。そして、主制御装置50は、基板Pを、基板Yステップ送り装置88を用いて、図34中に点線矢印で示されるように+Y方向に搬送する。
Next,
これにより、基板Pは、図35に示されるように、基板ホルダPHと基板ホルダPHの−Y側のエア浮上ユニット群84Fの一部とに跨って載置される。このとき、基板Pは、基板ホルダPHとエア浮上ユニット群84Fの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置50により基板ホルダPHが、排気から吸引に切り替えられる。これにより、基板ホルダPHにより基板Pの一部(基板P全体の約1/3)が吸着固定され、エア浮上ユニット群84Fの一部により基板Pの一部(基板P全体の残りの約2/3)が浮上支持された状態となる。このとき、基板P上の少なくとも2つのアライメントマークが、いずれかのアライメント検出系の視野に入るように、かつ基板ホルダPH上にくるように、基板Pが、基板ホルダPHとエア浮上ユニット群84Fの一部とに跨って載置される。
As a result, as shown in FIG. 35, the substrate P is placed across the substrate holder PH and part of the air floating
上記の基板ホルダPHによる基板Pの吸着動作の開始の直後に、主制御装置50によって、基板Yステップ送り装置88による基板Pの吸着が解除され、基板Yステップ送り装置88(可動部88a)は、図36に示される−Y側の移動限界位置である待機位置に戻されている。このとき、基板Xステップ送り装置91(可動部91a)も、主制御装置50によって、図36に示される−X側の移動限界位置である待機位置に戻されている。
Immediately after the start of the suction operation of the substrate P by the substrate holder PH, the
その後、主制御装置50により、従来と同様のアライメント計測の方法によって投影光学系PLに対する微動ステージ26(基板ホルダPH)の位置と、微動ステージ26に対する基板Pの凡その位置とが求められる。なお、微動ステージ26に対する基板Pのアライメント計測は省略しても良い。
Thereafter, the position of fine movement stage 26 (substrate holder PH) relative to projection optical system PL and the approximate position of substrate P relative to
そして、主制御装置50は、上記の計測結果に基づいて、粗動テーブル32を介して微動ステージ26を駆動して基板P上の少なくとも2つのアライメントマークをいずれかのアライメント検出系の視野内に移動させ、投影光学系PLに対する基板Pのアライメント計測を行い、その結果に基づいて、基板P上のショット領域SA1の露光のためのスキャン開始位置を求める。ここで、露光のためのスキャンは、走査露光時の等速移動区間の前後に加速区間及び減速区間を含むので、スキャン開始位置は、厳密に言えば加速開始位置である。そして、主制御装置50は、粗動テーブル32を駆動するとともに微動ステージ26を微小駆動して、そのスキャン開始位置(加速開始位置)に基板Pを位置決めする。このとき、微動ステージ26(基板ホルダPH)の粗動テーブル32に対する、X軸、Y軸及びθz方向(あるいは6自由度方向)の精密な微少位置決め駆動が行われる。図36には、このようにして、基板P上のショット領域SA1の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)に基板Pが位置決めされた直後の状態が示されている。
その後、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる。
Then,
Thereafter, a step-and-scan exposure operation is performed.
ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作では、基板P上の複数のショット領域SA1〜SA6に対して順次露光処理が行われる。基板Pは、スキャン動作(Xスキャン動作)時には、X軸方向に、所定の加速時間加速され、その後所定時間等速駆動され(この等速駆動中に露光(スキャン露光)が行われ)、その後加速時間と同じ時間だけ減速される。また、基板は、ステップ動作時(ショット領域間移動時)には、X軸又はY軸方向に適宜駆動される(以下、それぞれXステップ動作、Yステップ動作と呼ぶ)。本実施形態では、各ショット領域SAn(n=1、2、3、4、5、6)の最大露光幅(Y軸方向の幅)は基板Pの約1/3である。
具体的には、露光動作は次のようにして行なわれる。
In the step-and-scan exposure operation, a plurality of shot areas SA1 to SA6 on the substrate P are sequentially exposed. During the scan operation (X scan operation), the substrate P is accelerated in the X-axis direction for a predetermined acceleration time, and then driven at a constant speed for a predetermined time (exposure (scan exposure) is performed during this constant speed drive) It is decelerated by the same time as the acceleration time. In addition, the substrate is appropriately driven in the X-axis or Y-axis direction (hereinafter referred to as an X-step operation and a Y-step operation, respectively) at the time of step operation (at the time of movement between shot areas). In the present embodiment, the maximum exposure width (width in the Y-axis direction) of each shot area SAn (n = 1, 2, 3, 4, 5, 6) is about 1/3 of the substrate P.
Specifically, the exposure operation is performed as follows.
図36の状態から、基板ステージ(26,28,32、PH)は、図36中に白抜き矢印で示されるように、−X方向へ駆動され、基板PのXスキャン動作が行われる。このとき、マスクM(マスクステージMST)が基板P(微動ステージ26)と同期して−X方向へ駆動されており、ショット領域SA1が、投影光学系PLによるマスクMのパターンの投影領域である露光領域IAを通過するので、その際に、ショット領域SA1に対する走査露光が行われる。走査露光は、微動ステージ26(基板ホルダPH)の−X方向へ加速後の等速移動中に、マスクM、投影光学系PLを介して基板Pに照明光ILが照射されることで行われる。 From the state of FIG. 36, the substrate stage (26, 28, 32, PH) is driven in the −X direction as shown by the outlined arrow in FIG. 36, and the X scan operation of the substrate P is performed. At this time, mask M (mask stage MST) is driven in the −X direction in synchronization with substrate P (fine movement stage 26), and shot area SA1 is a projection area of the pattern of mask M by projection optical system PL. Since the light passes through the exposure area IA, scanning exposure for the shot area SA1 is performed at that time. The scanning exposure is performed by irradiating the substrate P with the illumination light IL through the mask M and the projection optical system PL during the constant velocity movement of the fine movement stage 26 (substrate holder PH) in the −X direction after acceleration. .
上述のXスキャン動作に際し、主制御装置50は、微動ステージ26に搭載された基板ホルダPHに基板Pの一部(基板P全体の約1/3)を吸着固定させ、エア浮上ユニット群84F上に基板Pの一部(基板P全体の約2/3)を浮上支持させた状態で、基板ステージ(26,28,32、PH)を駆動する。この際、主制御装置50は、Xリニアエンコーダシステム46の計測結果に基づいて、Xリニアモータ42を介して粗動テーブル32をX軸方向に駆動するとともに、基板ステージ干渉計システム98、Zチルト計測系76の計測結果に基づいて、微動ステージ駆動系52(各ボイスコイルモータ54X、54Y、54Z)を駆動する。これにより、基板Pは微動ステージ26と共に、重量キャンセル装置28に一体的に支持された状態で、一対のXボイスコイルモータ54Xの働きによって、粗動テーブル32と一体的にX軸方向に移動するとともに、粗動テーブル32からの相対駆動によって、X軸、Y軸、Z軸、θx、θy及びθzの各方向(6自由度方向)に関して精密に位置制御される。また、主制御装置50は、Xスキャン動作に際し、微動ステージ26(基板ホルダPH)と同期して、マスク干渉計システム14の計測結果に基づいて、マスクMを保持するマスクステージMSTを、X軸方向に走査駆動するとともに、Y軸方向及びθz方向に微小駆動する。図37には、ショット領域SA1に対するスキャン露光が終了して、基板Pの一部を保持する基板ステージ(26,28,32、PH)が停止した状態が示されている。
During the above-described X scan operation,
次に、主制御装置50は、次の露光のための加速に備えて、基板Pを、図37中に白抜き矢印で示されるように、少し+X方向へ駆動する基板PのXステップ動作を行う。基板PのXステップ動作は、主制御装置50が、Xスキャン動作と同様の状態で基板ステージ(26,28,32、PH)を駆動して(但し、移動中の位置偏差はスキャン動作ほど厳密に規制しないで)行なう。主制御装置50は、基板PのXステップ動作と並行して、マスクステージMSTを加速開始位置に戻している。
Next, in preparation for acceleration for the next exposure,
そして、Xステップ動作後、主制御装置50は、基板P(基板ステージ(26,28,32、PH))とマスクM(マスクステージMST)との−X方向の加速を開始して、前述と同様にしてショット領域SA2に対しスキャン露光を行なう。図38には、ショット領域SA2に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(26,28,32、PH)が停止した状態が示されている。
Then, after the X step operation,
次に、基板Pの未露光領域を基板ホルダPH上へ移動させるためのYステップ動作が行われる。この基板PのYステップ動作は、主制御装置50が、−Y側でかつ最も−X側の基板Yステップ送り装置88(可動部88a)によって、図38に示される状態にある基板Pの裏面を吸着保持し、その基板Pに対する基板ホルダPHの吸着を解除した後、基板ホルダPHからの高圧空気の排気とエア浮上ユニット群84Fによる引き続きの高圧空気の排気とによって基板Pを浮上させた状態で、図38中に点線矢印で示されるように、基板Yステップ送り装置88により基板Pを+Y方向へ搬送することによって行われる。これにより、基板ホルダPHに対して基板Pのみが+Y方向に移動し、図39に示されるように、基板Pは、未露光のショット領域SA3,SA4が基板ホルダPHに対向し、基板ホルダPHとエア浮上ユニット群84Eの一部とエア浮上ユニット群84Fの一部とに跨って載置された状態となる。このとき、基板Pは、基板ホルダPHとエア浮上ユニット群84Eの一部とエア浮上ユニット群84Fの一部とによって浮上支持されている。そして、主制御装置50により基板ホルダPHが、排気から吸気(吸引)に切り替えられる。これにより、基板ホルダPHにより基板Pの一部(基板P全体の約1/3)が吸着固定され、エア浮上ユニット群84Eの一部とエア浮上ユニット群84Fの一部とによって基板Pの一部(基板P全体の残りの約2/3)が浮上支持された状態となる。上記の基板ホルダPHによる基板Pの吸着動作の開始の直後に、主制御装置50によって、基板Yステップ送り装置88による基板Pの吸着が解除される。
Next, a Y step operation is performed to move the unexposed area of the substrate P onto the substrate holder PH. The Y step operation of the substrate P is performed by the
そして、投影光学系PLに対する基板Pの新たなアライメント計測、すなわち基板P上に予め設けられている次のショット領域用のアライメントマークの計測が、行われる。このアライメント計測に際し、計測対象のアライメントマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、必要に応じて、前述した基板PのXステップ動作が行われる(図40の白抜き矢印参照)。 Then, new alignment measurement of the substrate P with respect to the projection optical system PL, that is, measurement of the alignment mark for the next shot area provided in advance on the substrate P is performed. At the time of this alignment measurement, the X step operation of the substrate P described above is performed as needed so that the alignment mark to be measured is positioned within the detection field of the alignment detection system (see open arrow in FIG. 40).
そして、投影光学系PLに対する基板Pの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50により、その結果に基づいて、微動ステージ26の粗動テーブル32に対する、X軸、Y軸及びθz方向(あるいは6自由度方向)の精密な微少位置決め駆動が行われる。
Then, when the new alignment measurement of the substrate P with respect to the projection optical system PL is completed, the
次いで、主制御装置50により、基板PとマスクMとの+X方向の加速(図41中の白抜き矢印参照)が開始され、前述と同様のショット領域SA3に対するスキャン露光が行われる。図41には、ショット領域SA3に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(26,28,32、PH)が停止した状態が示されている。
Next, the
次に、主制御装置50により、次の露光のための加速に備えて、基板ステージ(26,28,32、PH)を−X方向へ駆動する基板PのXステップ動作及びマスクステージMSTの加速開始位置への戻し動作が行われた後、基板PとマスクMとの+X方向の加速(図42中の白抜き矢印参照)が開始され、前述と同様にしてショット領域SA4に対しスキャン露光が行われる。図42には、ショット領域SA4に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(26,28,32、PH)が停止した状態が示されている。
Next,
次に、基板Pの未露光領域を基板ホルダPH上へ移動させるためのYステップ動作が行われる。この基板PのYステップ動作に際し、主制御装置50は、図42に示される状態にある基板Pの裏面を−Y側でかつ最も+X側の基板Yステップ送り装置88(可動部88a)によって吸着保持し、その基板Pに対する基板ホルダPHの吸着を解除した後、基板ホルダPHからの高圧空気の排気とエア浮上ユニット群84E及び84Fによる引き続きの高圧空気の排気とによって基板Pを浮上させた状態で、図42中に黒塗り矢印で示されるように、基板Yステップ送り装置88により基板Pを+Y方向へ搬送する。これにより、基板ホルダPHに対して基板PのみがY軸方向に移動する(図43参照)。このとき、前記−Y側の基板Yステップ送り装置88のストロークが短い場合には、主制御装置50は、+Y側の基板Yステップ送り装置88を用いて基板Pの送りを引き継ぐようにしても良い(図44参照)。この引き継ぎに備えて、主制御装置50は、+Y側の基板Yステップ送り装置88(可動部88a)を、予め−Y方向に駆動して基板ホルダPHの近傍で待機させておいても良い(図43参照)。
Next, a Y step operation is performed to move the unexposed area of the substrate P onto the substrate holder PH. During Y step operation of the substrate P, the
基板Yステップ送り装置88によって+Y方向へ駆動され、未露光のショット領域SA5,SA6が、基板ホルダPH上に移動した基板Pは、その一部(基板P全体の約1/3)が基板ホルダPHによる吸着によって再び基板ホルダPHに固定され、一部(基板P全体の残りの約2/3)がエア浮上ユニット群84Eの一部により浮上支持される。上記の基板ホルダPHによる基板Pの吸着動作の開始の直後に、主制御装置50によって、基板Yステップ送り装置88による基板Pの吸着が解除される。そして、投影光学系PLに対する基板Pの新たなアライメント計測、すなわち基板P上に予め設けられている次のショット領域用のアライメントマークの計測が、行われる。このアライメント計測に際し、計測対象のアライメントマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、必要に応じて、前述した基板PのXステップ動作が行われる(図45中の白抜き矢印参照)。
A portion (about 1/3 of the entire substrate P) of the substrate P which has been driven in the + Y direction by the substrate Y step-
上記の基板Pの新たなアライメント計測が開始される直前に、−Y側のエア浮上ユニット群84Fには、不図示の基板搬入装置によって、新しい基板Pが投入される(図45参照)。このとき、−Y側の基板Xステップ送り装置91の可動部91aは、+X側の移動限界位置の近傍の位置、すなわち新たに投入される基板Pの下方の位置に移動してその位置で待機している。また、−Y側で最も−X側の基板Yステップ送り装置88の可動部88aは、主制御装置50によって、図45中に黒塗り矢印で示されるように、−Y側の移動限界位置に移動されている。
Just before the new alignment measurement of the substrate P described above is started, a new substrate P is loaded into the air floating
一方、基板ホルダPHにその一部が固定(保持)された基板Pに対しては、投影光学系PLに対する基板Pの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50により、その結果に基づいて、微動ステージ26の粗動テーブル32に対する、X軸、Y軸及びθz方向(あるいは6自由度方向)の精密な微少位置決め駆動が行われる。そして、前述した第1ショット領域SA1とSA2の場合と同様の手順に従って、主制御装置50によって、最後の2つのショット領域SA5、SA6に対する露光が行われる。図46には、最後のショット領域SA6に対する露光が終了した直後の状態が示されている。
On the other hand, when a new alignment measurement of the substrate P with respect to the projection optical system PL is completed for the substrate P whose part is fixed (held) to the substrate holder PH, the
上記のショット領域SA5,SA6に対する露光と並行して、新しく投入された基板Pが、主制御装置50によって、−Y側の基板Xステップ送り装置91で吸着保持されて−X側に搬送される(図46参照)。
In parallel with the exposure to the shot areas SA5 and SA6, the newly introduced substrate P is held by suction by the substrate X step-
一方、すべてのショット領域SA1〜SA6に対する露光が終わった基板Pは、主制御装置50により、+Y側でかつ最も−X側の基板Yステップ送り装置88を用いて、図47中に点線の白抜き矢印で示されるように+Y側に搬送され、基板ホルダPH上から完全に退避してエア浮上ユニット群84Eの上に運ばれる。これとほぼ同時に、新たに投入された基板Pは、主制御装置50により、−Y側でかつ最も−X側の基板Yステップ送り装置88を用いて、図47中に黒塗り矢印で示されるように+Y側に搬送され、ショット領域SA1,SA2が基板ホルダPH上に位置させられる(図47参照)。
On the other hand, the substrate P on which exposure for all the shot areas SA1 to SA6 has been completed is white by the
エア浮上ユニット群84Eの上に運ばれた露光済みの基板Pは、主制御装置50によって、+Y側の基板Xステップ送り装置91を用いて、図48に黒塗り矢印で示されるように、+X方向に搬送され、不図示の基板搬出装置によって+X方向に搬出される(図48、図49参照)。
The exposed substrate P carried onto the air floating
上記の露光済みの基板Pの搬出と並行して、基板ホルダPH上の基板Pに対しては、前述と同様のアライメント動作が行われた後、基板PとマスクMとの+X方向の加速が開始され、前述と同様にして最初のショット領域SA2に対するスキャン露光が行われる(図48、図49参照)。以後、前述した第1枚目の基板Pに対する露光の際と同様の手順で、第2枚目の基板P上の残りのショット領域に対するアライメント(Xステップ、Yステップ)、露光等の動作、並びに第3枚目以降の基板に対するアライメント(Xステップ、Yステップ)、露光等の動作が繰り返される。 In parallel to the unloading of the exposed substrate P, the same alignment operation as described above is performed on the substrate P on the substrate holder PH, and then acceleration of the substrate P and the mask M in the + X direction is performed. The scan exposure is performed on the first shot area SA2 in the same manner as described above (see FIGS. 48 and 49). Thereafter, in the same procedure as in the exposure of the first substrate P described above, operations such as alignment (X step, Y step), exposure, etc. for the remaining shot areas on the second substrate P, and Operations such as alignment (X step, Y step) and exposure to the third and subsequent substrates are repeated.
ただし、第2枚目の基板Pについてショット領域SA2に対する露光が最初に行われることについての上記の説明からもわかるように、本実施形態では、1枚目(奇数枚目)の基板Pと2枚目(偶数枚目)の基板Pではショット領域の露光順が異なっている。1枚目(奇数枚目)の基板Pでは、露光順はショット領域SA1、SA2、SA3、SA4、SA5、SA6であるのに対し、2枚目(偶数枚目)の基板Pでは、露光順はショット領域SA2、SA1、SA4、SA3、SA6、SA5の順となる。但し、露光の順番はこれに限られるものではない。 However, as can be understood from the above description that the exposure to the shot area SA2 is first performed for the second substrate P, in this embodiment, the first (odd-numbered) substrates P and 2 are used. The exposure order of the shot areas is different in the substrate P of the first (even) sheet. For the first (odd-numbered) substrate P, the exposure order is the shot areas SA1, SA2, SA3, SA4, SA5 and SA6, whereas for the second (even-numbered) substrate P, the exposure order is Is in the order of the shot areas SA2, SA1, SA4, SA3, SA6 and SA5. However, the order of exposure is not limited to this.
以上説明したように、本第7の実施形態に係る露光装置700によると、前述した第1の実施形態に係る露光装置100と同等の効果を得ることができる。これに加えて、本第7の実施形態に係る露光装置700によると、微動ステージ26に搭載された基板ホルダPHが、基板Pの被露光面(被処理面)と反対側の面の一部を保持する。すなわち、基板ホルダPHの基板保持面は、基板Pよりも小さく、具体的には、約1/3に設定されている。このため、主制御装置50の指示に基づき、基板Yステップ送り装置88が、基板Pを微動ステージ26(基板ホルダPH)から搬出する際に、基板PはY軸方向に変位するようにXY平面内で搬送されるが、その際、基板Yステップ送り装置88は、基板PのY軸方向のサイズ(幅又は長さ)よりも小さい距離、すなわち基板PのY軸方向のサイズの約1/3である基板ホルダPHのY軸方向の幅と同一距離だけ基板PをY軸方向に変位させるだけで、基板Pの搬出が終了する(例えば図46、図47参照)。このように、本実施形態では、基板Pの搬出の際の基板の移動距離(搬出距離)が基板のサイズよりも小さいので、基板の搬出時間を、従来に比べて短縮することが可能になる。
As described above, the
また、本第7の実施形態に係る露光装置700によると、基板P上の最終ショット領域に対するスキャン露光が終了した時点で微動ステージ26(基板ホルダPH)があるX軸方向の位置で、Y軸方向の一側に露光済みの基板Pをスライドさせて基板ホルダPH上から搬出(退避)し、これと並行して(ほぼ同時に)Y軸方向の他側から露光前の基板Pをスライドさせて基板ホルダPH上に搬入(投入)することが可能になる(図46及び図47参照)。
Further, according to the
また、露光前の基板Pを微動ステージ26(基板ホルダPH)に搬入する際にも、基板PはY軸方向に変位するように、主制御装置50の指示に基づき、基板Yステップ送り装置88によってXY平面内で搬送されるが、その際、基板Yステップ送り装置88は、基板PのY軸方向のサイズ(幅又は長さ)よりも小さい距離、すなわち基板ホルダPHのY軸方向の幅(基板PのY軸方向のサイズの約1/3)と同一距離だけ基板PをY軸方向に変位させるだけで、基板Pの搬入が終了する。従って、基板の搬出時間に加えて、基板の搬入時間をも従来に比べて短縮することが可能になり、結果的に基板の交換時間を短縮することが可能になる。
In addition, when the substrate P before exposure is carried into the fine movement stage 26 (substrate holder PH), the substrate Y step-
また、主制御装置50は、基板P上のショット領域の配置、及び露光順に応じた基板ホルダPHのX軸方向の位置で、基板Pの基板ホルダPH上からのY軸方向一側へのスライド搬出と、基板Pの基板ホルダPH上へのY軸方向他側からのスライド搬入とを行う。従って、従来の基板交換の際のように、基板ホルダPHは決められた基板交換位置(例えば、+X方向の移動限界位置近傍の位置)へ移動する必要がない。これにより、基板交換時間を一層短縮することができる。
Further,
ここで、上記実施形態中の説明では、露光済みの基板Pの基板ホルダPHからの搬出方向が、いずれの基板でも+Y方向である場合について例示したが、基板上のショット領域の配置、及び露光順によっては、偶数枚目の基板及び奇数枚目の基板の少なくとも一方で、基板は基板ホルダPH上から−Y方向に搬出されることは当然にあり得る。すなわち、本実施形態では、主制御装置50は、基板の交換時間が最短となるように、基板P上のショット領域の配置、及び露光順に応じた基板ホルダPHのX軸方向の位置で、基板P上のショット領域の配置、及び露光順に応じた方向(+Y方向又は−Y方向)に基板Pを搬出する。従って、基板上のショット領域(被処理領域)の配置と処理の順番とに拘らず、常に一定のX位置で、同じ方向に搬出する場合に比べて、基板交換時間の短縮が可能である。
Here, the description in the above embodiment illustrates the case where the carrying out direction of the exposed substrate P from the substrate holder PH is the + Y direction for any substrate, but the arrangement of the shot area on the substrate and the exposure Depending on the order, at least one of the even-numbered substrate and the odd-numbered substrate can naturally be taken out of the substrate holder PH in the −Y direction. That is, in the present embodiment, the
なお、基板ホルダPHのY軸方向両側のエア浮上ユニット群84E,84Fの支持面のY軸方向のサイズは、基板PのY軸方向のサイズと同等に限らず、それより大きくても良いし、僅かに小さくても良い。
The size in the Y-axis direction of the support surfaces of the air floating
また、基板ホルダPHの基板保持面のY軸方向のサイズは、基板PのY軸方向のサイズの1/3に限らず、1/2、1/4等であっても良く、要は、基板ホルダPHの基板保持面のY軸方向のサイズは、基板PのY軸方向のサイズよりある程度以上小さければ良い。実際には、基板P上に形成されるショット領域のサイズと同等に(僅かに大きく)設定される。 In addition, the size of the substrate holding surface of the substrate holder PH in the Y-axis direction is not limited to 1/3 of the size of the substrate P in the Y-axis direction, and may be 1/2, 1/4, etc. The size of the substrate holding surface of the substrate holder PH in the Y-axis direction may be smaller than the size of the substrate P in the Y-axis direction to a certain extent or more. In practice, the size is set to be equal to (slightly larger than) the size of the shot area formed on the substrate P.
《第8の実施形態》
次に、第8の実施形態について、図50〜図65に基づいて説明する。ここで、前述した第1ないし第7の各実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一若しくは類似の符号を用いるとともに、その説明を簡略若しくは省略する。
Eighth Embodiment
Next, an eighth embodiment will be described based on FIG. 50 to FIG. Here, with respect to the same or equivalent component parts as those of the first to seventh embodiments described above, the same or similar reference numerals are used, and the description thereof will be simplified or omitted.
図50には、第8の実施形態に係る露光装置800の構成が、エア浮上ユニット群84E,84F等を省略して、概略的に示されている。また、図51には、露光装置800の一部省略した平面図が示されている。図51は、図50の投影光学系PLより下方の部分(鏡筒定盤16より下方の部分)の平面図に相当する。
FIG. 50 schematically shows the arrangement of an
本第8の実施形態に係る露光装置800は、基本的には、前述した第7の実施形態に係る露光装置700と同様に構成されているが、基板ステージ装置PSTgが、第7の実施形態に係る基板ステージ装置PSTfと一部相違する。
The
具体的には、基板ステージ装置PSTgでは、図51に示されるように、基板ホルダPHとして、Y軸方向のサイズのみならず、X軸方向のサイズも、基板PのX軸方向のサイズよりも小さいサイズ(例えば、基板Pの約1/2)のものが用いられている。基板ホルダPHのY軸方向のサイズは、基板PのY軸方向のサイズの約1/2である。そして、基板ホルダPHのX軸方向の両側には、基板ホルダPH及び微動ステージ26とは独立の一対のエア浮上ユニット(移動エア浮上ユニット)84Gが配置されている。一対のエア浮上ユニット84Gのそれぞれは、図50に示されるように、その上面が基板ホルダPHとほぼ同等(僅かに低い)の高さとなるように、支持部材112を介して粗動テーブル32の上面に固定されている。一対のエア浮上ユニット84Gのそれぞれは、例えばY軸方向の長さが基板ホルダPHと同等(若しくは基板ホルダPHよりも僅かに短い)で、X軸方向の長さが例えば基板ホルダPHの約1/2である。
Specifically, in substrate stage device PSTg, as shown in FIG. 51, not only the size in the Y-axis direction but also the size in the X-axis direction of substrate holder PH is greater than the size of substrate P in the X-axis direction. A small size (for example, about 1/2 of the substrate P) is used. The size of the substrate holder PH in the Y-axis direction is about 1/2 of the size of the substrate P in the Y-axis direction. A pair of air levitation units (moving air levitation units) 84G independent of the substrate holder PH and the
また、基板ホルダPHと、一対のエア浮上ユニット84Gのそれぞれとの間には、図51に示されるように、一対の移動基板Yステップ送り装置120が配置されている。一対の移動基板Yステップ送り装置120のそれぞれは、前述の基板Yステップ送り装置88と同様に構成され、図50に示されるように、粗動テーブル32に搭載されている。各移動基板Yステップ送り装置120の可動部120aは、粗動テーブル32上に固定された固定部120bに対してY軸方向に相対移動可能である。従って、各移動基板Yステップ送り装置120は、粗動テーブル32とともにX軸方向に移動可能であるとともに、基板PのみをY軸方向に搬送することが可能になっている。
Further, as shown in FIG. 51, a pair of moving substrate Y step-
また、基板ホルダPHのY軸方向両側に配置された一対のエア浮上ユニット群84E,84Fの配置領域の内部には、それぞれ、第7の実施形態と同様の3つの基板Yステップ送り装置88と、1つの基板Xステップ送り装置91とが、配置されている。ただし、図51に示されるように、本第8の実施形態では、エア浮上ユニット群84E,84Fの配置領域のそれぞれの内部の3つの基板Yステップ送り装置88及び1つの基板Xステップ送り装置91は、露光領域IAの中心を通るX軸に関して対称に配置されている。また、このような対称配置を採用した関係から、一対のY干渉計98Y1、98Y2の配置位置が、前述の第7の実施形態に比べて+Y側にずれている。
In addition, three substrate Y
また、Xビーム30A、30Bとして、Y軸方向の幅が第7の実施形態のXビーム30A、30Bと比べて幾分広いものが用いられている。Xビーム30A、30Bの上面には、例えば前述の基板ステージ装置PSTなどと同様、Xリニアガイド36が、各2本固定され、その2本のXリニアガイド36の間に、X固定子38が固定されている。各2本のXリニアガイド36のそれぞれに係合する複数のスライダ44が、粗動テーブル32の下面に固定されている。粗動テーブル32の下面には、X固定子38とともにXリニアモータを構成する不図示のX可動子が固定されている。
Further, as the X beams 30A and 30B, those having a width in the Y-axis direction somewhat wider than that of the X beams 30A and 30B of the seventh embodiment are used. Two X linear guides 36 are fixed on the upper surface of the X beams 30A and 30B, for example, as in the substrate stage device PST described above, and the
基板ステージ装置PSTgのその他の部分の構成は、第7の実施形態に係る基板ステージ装置PSTfと同様になっている。この場合、一対のX干渉計98X1,98X2は、固定のエア浮上ユニット群84E,84F、及び粗動テーブル32上のエア浮上ユニット84Gのいずれにも干渉しないで、一対のX移動鏡94X1、94X2に接近できるような配置になっている。
The configuration of the other parts of the substrate stage device PSTg is the same as that of the substrate stage device PSTf according to the seventh embodiment. In this case, a pair of X interferometer 98x 1, 98x 2, the air floating
基板ステージ装置PSTgのその他の部分の構成は、第7の実施形態に係る基板ステージ装置PSTfと同様になっている。従って、基板ステージ装置PSTgにおいても、粗動テーブル32、重量キャンセル装置28、微動ステージ26、及び基板ホルダPH等を含んで、基板Pと一体でX軸方向に移動する移動体が構成されている。本第8の実施形態においても、この移動体を、以下では、適宜、基板ステージ(26,28,32、PH)と表記する。
The configuration of the other parts of the substrate stage device PSTg is the same as that of the substrate stage device PSTf according to the seventh embodiment. Therefore, also in substrate stage device PSTg, a movable body integrally moving with substrate P in the X-axis direction is configured, including coarse movement table 32,
次に、本第8の実施形態に係る露光装置800で行われる基板処理のための一連の動作について説明する。ここでは、一例として基板Pに対して第2層目以降の露光を行う場合について、図52〜図65に基づいて説明する。なお、図52〜図65において示される露光領域IAは、露光時に照明光ILが投影光学系PLを介して照射される照明領域であり、実際には、露光時以外に形成されることはないが、基板Pと投影光学系PLとの位置関係を明確にするため常に図示されている。
Next, a series of operations for substrate processing performed by the
まず、主制御装置50の管理の下、不図示のマスク搬送装置(マスクローダ)によって、マスクステージMST上へのマスクMのロードが行われるとともに、不図示の基板搬入装置によって、基板ステージ装置PSTg上への基板Pの搬入が行なわれる。基板Pには前層以前の露光の際に、一例として図51に示されるように、複数、例えばX軸方向に2つ、Y軸方向に2つ、合計4つのショット領域SA1〜SA4とともに、各ショット領域のパターンと同時に転写された複数のアライメントマーク(不図示)が、ショット領域毎に設けられている。
First, under the control of
まず、前述の第7の実施形態における1枚目の基板Pと同様の手順に従って、基板Pは、図52に示されるように、基板ホルダPHと基板ホルダPHの−Y側のエア浮上ユニット群84Fの一部とに跨って載置される。このとき、基板Pは、基板ホルダPHとエア浮上ユニット群84Fの一部と、+X側のエア浮上ユニット84Gとによって浮上支持されている。そして、主制御装置50により基板ホルダPHが、排気から吸気(吸引)に切り替えられる。これにより、基板ホルダPHにより基板Pの一部(ショット領域SA1を含む矩形領域に対応する基板P全体の約1/4)が吸着固定され、エア浮上ユニット群84Fの一部及びエア浮上ユニット84Gにより基板Pの一部(基板P全体の残りの約3/4)が浮上支持された状態となる。このとき、基板P上の少なくとも2つのアライメントマークが、いずれかのアライメント検出系(不図示)の視野に入るように、かつ基板ホルダPH上にくるように、基板Pが、基板ホルダPHとエア浮上ユニット群84Fの一部とエア浮上ユニット84Gとに跨って載置される。
First, according to the same procedure as the first substrate P in the seventh embodiment described above, the substrate P is, as shown in FIG. 52, an air floating unit group on the substrate holder PH and the −Y side of the substrate holder PH. It is placed over a part of the 84F. At this time, the substrate P is floated and supported by the substrate holder PH, a part of the air floating
上記の基板ホルダPHによる基板Pの吸着動作の開始の直後に、主制御装置50によって、基板Yステップ送り装置88による基板Pの吸着が解除される。このとき、基板Yステップ送り装置88(可動部88a)及び基板Xステップ送り装置91(可動部91a)は、それぞれ、主制御装置50によって、−Y側の移動限界位置である待機位置、−X側の移動限界位置である待機位置に戻される。
Immediately after the start of the suction operation of the substrate P by the substrate holder PH, the
その後、主制御装置50により、従来と同様のアライメント計測の方法によって投影光学系PLに対する微動ステージ26の位置と、微動ステージ26に対する基板Pの凡その位置とが求められる。なお、微動ステージ26に対する基板Pのアライメント計測は省略しても良い。
Thereafter, the position of
そして、主制御装置50は、上記の計測結果に基づいて、粗動テーブル32を介して微動ステージ26を駆動して基板P上の少なくとも2つのアライメントマークをいずれかのアライメント検出系の視野内に移動させ、投影光学系PLに対する基板Pのアライメント計測を行い、その結果に基づいて、基板P上のショット領域SA1の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)を求める。そして、主制御装置50は、粗動テーブル32を駆動するとともに微動ステージ26を微小駆動して、そのスキャン開始位置(加速開始位置)に基板Pを位置決めする。このとき、微動ステージ26の粗動テーブル32に対する、X軸、Y軸及びθz方向(あるいは6自由度方向)の精密な微少位置決め駆動が行われる。図52には、このようにして、基板P上のショット領域SA1の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)に基板Pが位置決めされた直後の状態が示されている。
その後、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる。
Then,
Thereafter, a step-and-scan exposure operation is performed.
ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作では、基板P上の複数のショット領域SA1〜SA4に対して順次露光処理が行われる。本第8の実施形態においても、スキャン動作時には、基板Pの前述のXスキャン動作が行われ、ステップ動作時(ショット領域間移動時)には、基板PのXステップ動作又はYステップ動作が行われる。ここで、本第8の実施形態では、基板PのYステップ動作は、第7の実施形態と同様であるが、基板PのXステップ動作は、後述するように第7の実施形態と異なる。本第8の実施形態では、各ショット領域SAn(n=1、2、3、4)の最大露光幅(Y軸方向の幅)は基板Pの約1/2である。 In the step-and-scan exposure operation, a plurality of shot areas SA1 to SA4 on the substrate P are sequentially exposed. Also in the eighth embodiment, the aforementioned X scan operation of the substrate P is performed during the scan operation, and the X step operation or the Y step operation of the substrate P is performed during the step operation (when moving between shot areas). It will be. Here, in the eighth embodiment, the Y step operation of the substrate P is the same as that of the seventh embodiment, but the X step operation of the substrate P is different from the seventh embodiment as described later. In the eighth embodiment, the maximum exposure width (the width in the Y-axis direction) of each shot area SAn (n = 1, 2, 3, 4) is about half that of the substrate P.
具体的には、露光動作は次のようにして行なわれる。
図52の状態から、基板ステージ(26,28,32、PH)は、図52中に白抜き矢印で示されるように、−X方向へ駆動され、基板PのXスキャン動作が行われる。このときマスクM(マスクステージMST)が基板P(微動ステージ26)と同期して−X方向へ駆動されており、ショット領域SA1が、投影光学系PLによるマスクMのパターンの投影領域である露光領域IAを通過するので、その際に、ショット領域SA1に対する走査露光が行われる。走査露光は、微動ステージ26(基板ホルダPH)の−X方向へ加速後の等速移動中に、マスクM、投影光学系PLを介して基板Pに照明光ILが照射されることで行われる。
Specifically, the exposure operation is performed as follows.
From the state of FIG. 52, the substrate stage (26, 28, 32, PH) is driven in the −X direction as shown by the outlined arrow in FIG. 52, and the X scan operation of the substrate P is performed. At this time, the mask M (mask stage MST) is driven in the −X direction in synchronization with the substrate P (fine movement stage 26), and the exposure is a projection area of the pattern of the mask M by the projection optical system PL. Since it passes through the area IA, at this time, the scanning exposure for the shot area SA1 is performed. The scanning exposure is performed by irradiating the substrate P with the illumination light IL through the mask M and the projection optical system PL during the constant velocity movement of the fine movement stage 26 (substrate holder PH) in the −X direction after acceleration. .
上述のXスキャン動作に際し、主制御装置50は、微動ステージ26上の基板ホルダPHに基板Pの一部(基板P全体の約1/4)を吸着固定させ、エア浮上ユニット群84Fの一部及び+X側のエア浮上ユニット84Gに基板Pの一部(基板P全体の約3/4)を浮上支持させた状態で、基板ステージ(26,28,32、PH)を駆動する。この際、主制御装置50は、前述と同様にして、粗動テーブル32をX軸方向に駆動するとともに、微動ステージ駆動系52を駆動する。これにより、基板Pは微動ステージ26と共に、重量キャンセル装置28に一体的に支持された状態で、一対のXボイスコイルモータ54Xの働きによって、粗動テーブル32と一体的にX軸方向に移動するとともに、粗動テーブル32からの相対駆動によって、X軸、Y軸、Z軸、θx、θy及びθzの各方向(6自由度方向)に関して精密に位置制御される。また、主制御装置50は、Xスキャン動作に際し、微動ステージ26(基板ホルダPH)と同期して、マスクMを保持するマスクステージMSTを、X軸方向に走査駆動(Y軸方向及びθz方向に微小駆動)する。図53には、ショット領域SA1に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(26,28,32、PH)が停止した状態が示されている。
During the above-described X scan operation,
次に、基板Pの次のショット領域SA2を基板ホルダPH上へ移動させるためのXステップ動作が行われる。この基板PのXステップ動作は、主制御装置50が、図53に示される状態にある基板Pの裏面を−Y側の基板Xステップ送り装置91(可動部91a)によって吸着保持し、基板ホルダPHの吸着を解除した後、基板ホルダPHからの高圧空気の排気とエア浮上ユニット群84F及び+X側のエア浮上ユニット84Gによる引き続きの高圧空気の排気とによって基板Pを浮上させる。これにより、基板Pは基板Xステップ送り装置91(可動部91a)のみによって保持された状態となる。
Next, an X step operation is performed to move the next shot area SA2 of the substrate P onto the substrate holder PH. In this X step operation of the substrate P, the
次に、主制御装置50は、基板Xステップ送り装置91のみによる基板Pの保持状態を維持したまま、基板ステージ(26,28,32、PH)を、図53中に白抜き矢印で示されるように、+X方向に駆動する、基板PのXステップを開始する。これにより、基板Pは、Xステップ開始前の位置に停止したまま、この基板Pに対して基板ホルダPHが、+X方向に移動する。そして、主制御装置50は、基板ホルダPHが、基板Pの次のショット領域SA2の真下に到達すると、基板ステージ(26,28,32、PH)を、停止させる(図54参照)。このとき、基板Pは、基板ホルダPHと、エア浮上ユニット群84Fの一部と−X側のエア浮上ユニット84Gとに跨って載置されている。基板ホルダPH、エア浮上ユニット群84F及びエア浮上ユニット84Gの上面からは、高圧空気が噴出されており、基板Pは浮上支持されている。
Next,
上記の基板PのXステップのための基板ステージ(26,28,32、PH)の駆動と並行して、主制御装置50は、マスクステージMSTを、所定の加速開始位置へ戻している。
In parallel with the drive of the substrate stage (26, 28, 32, PH) for the X step of the substrate P described above,
その後、基板ホルダPHによる基板Pの吸着、及び基板Xステップ送り装置91による基板Pの吸着解除と、基板P上の新たなアライメントマークを用いたアライメント計測と、微動ステージ26による基板Pの位置決めと、が行なわれる(図54中の白抜き矢印参照)。その後、基板ステージ(26,28,32、PH)とマスクステージMSTとが同期して、図55中に白抜き矢印で示されるように、−X方向に移動することで、次のショット領域SA2のスキャン露光が行なわれる。図56には、ショット領域SA2の露光終了後に、基板ステージ(26,28,32、PH)が停止した状態が示されている。
Thereafter, suction of the substrate P by the substrate holder PH and release of suction of the substrate P by the substrate X step-
次に、基板Pの次のショット領域SA3を基板ホルダPH上へ移動させるためのYステップ動作が行われる。この基板PのYステップ動作は、次の通り行われる。すなわち、主制御装置50が、図56に示される状態にある基板Pの裏面を−X側の移動基板Yステップ送り装置120(可動部120a)によって吸着保持し、基板Pに対する基板ホルダPHの吸着を解除する。しかる後、主制御装置50は、基板ホルダPHからの高圧空気の排気とエア浮上ユニット群84F及びエア浮上ユニット84Gによる引き続きの高圧空気の排気とによって基板Pを浮上させた状態で、図56中に点線の白抜き矢印で示されるように、−X側の移動基板Yステップ送り装置120により基板Pを+Y方向へ搬送する。これにより、基板ホルダPHに対して基板Pのみが+Y方向に移動する(図57参照)。このとき、−X側の移動基板Yステップ送り装置120のストロークが足りない場合には、主制御装置50は、最も−X側に位置する+Y側の基板Yステップ送り装置88を用いて基板Pの送りを引き継ぐようにしても良い(図58中の黒塗り矢印参照)。
Next, a Y step operation is performed to move the next shot area SA3 of the substrate P onto the substrate holder PH. The Y step operation of the substrate P is performed as follows. That is,
このとき、基板Pは、基板ホルダPHと、エア浮上ユニット群84Eの一部と−X側のエア浮上ユニット84Gとに跨って載置されている。基板ホルダPH、エア浮上ユニット群84E及びエア浮上ユニット84Gの上面からは、高圧空気が噴出されており、基板Pは浮上支持されている。
At this time, the substrate P is placed across the substrate holder PH, a part of the air floating
その後、基板ホルダPHによる基板Pの吸着、及び移動基板Yステップ送り装置120による基板Pの吸着解除と、基板P上の新たなアライメントマークを用いたアライメント計測と、微動ステージ26による基板Pの位置決めと、が行なわれる(図57又は図58中の白抜き矢印参照)。その後、基板ステージ(26,28,32、PH)とマスクステージMSTとが同期して、図59中に白抜き矢印で示されるように、+X方向に移動することで、次のショット領域SA3のスキャン露光が行なわれる。図60には、ショット領域SA3の露光終了後に、基板ステージ(26,28,32、PH)が停止した状態が示されている。
Thereafter, the suction of the substrate P by the substrate holder PH, the suction release of the substrate P by the moving substrate Y step-
次に、基板Pの次のショット領域SA4を基板ホルダPH上へ移動させるためのXステップ動作が行われる。この基板PのXステップ動作は、次の通りに行われる。 Next, an X step operation is performed to move the next shot area SA4 of the substrate P onto the substrate holder PH. The X step operation of the substrate P is performed as follows.
すなわち、主制御装置50が、図60に示される状態にある基板Pの裏面を+Y側の基板Xステップ送り装置91(可動部91a)によって吸着保持し、基板ホルダPHの吸着を解除した後、基板ホルダPHからの高圧空気の排気とエア浮上ユニット群84E及び−X側のエア浮上ユニット84Gによる引き続きの高圧空気の排気とによって基板Pを浮上させる。これにより、基板Pは基板Xステップ送り装置91(可動部91a)のみによって保持された状態となる。
That is, after the
次いで、主制御装置50は、基板Xステップ送り装置91のみによる基板Pの保持状態を維持したまま、基板ステージ(26,28,32、PH)を、図60中に白抜き矢印で示されるように、−X方向に駆動するXステップを開始する。これにより、基板Pは、基板ステージ(26,28,32、PH)のXステップ開始前の位置に停止したまま、この基板Pに対して基板ホルダPHが、−X方向に移動する。そして、主制御装置50は、基板ホルダPHが、基板Pの次のショット領域SA4の真下に到達すると、基板ステージ(26,28,32、PH)を、停止させる(図61参照)。このとき、基板Pは、基板ホルダPHと、エア浮上ユニット群84Eの一部と+X側のエア浮上ユニット84Gとに跨って載置されている。基板ホルダPH、エア浮上ユニット群84E及びエア浮上ユニット84Gの上面からは、高圧空気が噴出されており、基板Pは浮上支持されている。
Next,
上記の基板ステージ(26,28,32、PH)のステップ駆動と並行して、主制御装置50は、マスクステージMSTを、所定の加速開始位置へ戻している。
In parallel with the step driving of the substrate stage (26, 28, 32, PH) described above,
その後、基板ホルダPHによる基板Pの吸着、及び基板Xステップ送り装置91による基板Pの吸着解除と、基板P上の新たなアライメントマークを用いたアライメント計測と、微動ステージ26による基板Pの位置決めと、が行なわれる(図61中の白抜き矢印参照)。その後、基板ステージ(26,28,32、PH)とマスクステージMSTとが同期して、図62中に白抜き矢印で示されるように、+X方向に移動することで、次のショット領域SA4のスキャン露光が行なわれる。図63には、ショット領域SA4の露光終了後に、基板ステージ(26,28,32、PH)が停止した状態が示されている。
Thereafter, suction of the substrate P by the substrate holder PH and release of suction of the substrate P by the substrate X step-
上記の基板P上のショット領域SA4のスキャン露光に先立って、−Y側の基板Xステップ送り装置91の可動部91aが、次の基板の搬入に備えるために、主制御装置50により、+X側の移動限界位置近傍の待機位置に駆動され、その位置に待機させられている(図62中の黒塗り矢印参照)。
Prior to the scan exposure of the shot area SA4 on the substrate P described above, the
そして、上記の基板P上のショット領域SA4のスキャン露光と並行して、不図示の基板搬入装置によってエア浮上ユニット群84F上に新たに投入された基板Pが、主制御装置50によって、−Y側の基板Xステップ送り装置91(可動部91a)で吸着保持されて−X側に搬送される(図63中の白抜き矢印参照)。
Then, in parallel with the scan exposure of the shot area SA4 on the substrate P described above, the substrate P newly introduced onto the air floating
一方、すべてのショット領域SA1〜SA4に対する露光が終わった基板Pは、主制御装置50により、+X側の移動基板Yステップ送り装置120を用いて、図63中に点線矢印で示されるように+Y側に搬送され、基板ホルダPH上から完全に退避して+Y側のエア浮上ユニット群84Eの上に運ばれる。このとき、前記+X側の移動基板Yステップ送り装置120のストロークが足りない場合には、主制御装置50は、+Y側で最も+X側の基板Yステップ送り装置88を使って基板の送りを引き継ぐようにしても良い(図64参照)。これとほぼ同時に、新たに投入された基板Pは、主制御装置50により、−Y側でかつ最も+X側の基板Yステップ送り装置88を用いて、図64中に黒塗り矢印で示されるように+Y側に搬送され、ショット領域SA1が基板ホルダ上に位置させられる(図64参照)。
On the other hand, using the moving substrate Y step-
エア浮上ユニット群84Eの上に運ばれた露光済みの基板Pは、主制御装置50によって、+Y側の基板Xステップ送り装置91を用いて、+X方向に搬送され、不図示の基板搬出装置によって+X方向に搬出される(図64、図65参照)。
The exposed substrate P carried onto the air floating
上記の露光済みの基板Pの搬出と並行して、基板ホルダPHにその一部が保持された基板Pに対しては、前述と同様のアライメント動作が行われた後、基板PとマスクMとの+X方向の加速が開始され、前述と同様にして最初のショット領域SA1に対するスキャン露光が行われる(図65参照)。以後、前述した第1枚目の基板Pに対する露光の際と同様の手順で、第2枚目以降の基板P上の残りのショット領域に対するアライメント(Xステップ、Yステップ)、露光等の動作、並びに第3枚目以降の基板に対するアライメント(Xステップ、Yステップ)、露光等の動作が繰り返される。この場合、奇数枚目の基板P及び偶数枚目の基板Pのいずれも、ショット領域SA1、SA2、SA3、SA4の順に露光される。 The alignment operation similar to that described above is performed on the substrate P of which a part is held by the substrate holder PH in parallel with the unloading of the exposed substrate P, and then the substrate P and the mask M are removed. Acceleration in the + X direction is started, and scan exposure for the first shot area SA1 is performed in the same manner as described above (see FIG. 65). Thereafter, in the same procedure as in the exposure of the first substrate P described above, alignment (X step, Y step), exposure, etc. with respect to the remaining shot areas on the second and subsequent substrates P. And operations such as alignment (X step, Y step) and exposure to the third and subsequent substrates are repeated. In this case, both the odd-numbered substrate P and the even-numbered substrate P are exposed in the order of the shot areas SA1, SA2, SA3, and SA4.
以上説明したように本第8の実施形態に係る露光装置800によると、前述した第7の実施形態に係る露光装置700と同等の効果が得られる他、基板ホルダPH、該基板ホルダPHが搭載された微動ステージ26、及びこれを支持する重量キャンセル装置28を、第1実施形態よりもさらに軽量、コンパクトにすることができる。
As described above, according to the
《変形例》
上記各実施形態の露光装置において、基板Pを一体的に保持するとともにエア浮上ユニットによって基板Pと一体的に浮上させることができる枠状の基板支持部材を用いても良い。一例として、第8の実施形態に係る露光装置800に、この基板支持部材を適用した場合について、図66に基づいて説明する。
<< Modification >>
In the exposure apparatus of each of the above-described embodiments, a frame-shaped substrate support member may be used which holds the substrate P integrally and can be floated integrally with the substrate P by the air floating unit. As an example, a case where this substrate support member is applied to an
基板支持部材69は、図66に示されるように、平面視で矩形(ほぼ正方形状)の輪郭を有し、中央部にZ軸方向に貫通する平面視矩形の開口部を有する厚さ方向寸法が小さい(薄い)枠状部材から成る。基板支持部材69は、X軸方向を長手方向とするXY平面に平行な平板状の部材であるX枠部材61xを、Y軸方向に所定間隔で一対有し、一対のX枠部材61xは、+X側、−X側の端部のそれぞれにおいて、Y軸方向を長手方向とするXY平面に平行な平板状の部材であるY枠部材61yにより接続されている。一対のX枠部材61x、及び一対のY枠部材61yのそれぞれは、例えばGFRP(Glass Fiber Reinforced Plastics)などの繊維強化合成樹脂材料、あるいはセラミックスなどにより形成することが、剛性の確保、及び軽量化の観点から好ましい。
The
−Y側のX枠部材61xの上面には、−Y側の面に反射面を有するY移動鏡94Yが固定されている。また、−X側のY枠部材61yの上面には、−X側の面に反射面を有する平面ミラーから成るX移動鏡94Xが固定されている。この場合、基板ホルダPH及び微動ステージ26のいずれにも、X移動鏡、Y移動鏡を設ける必要がない。
On the upper surface of the
基板支持部材69(すなわち基板P)のXY平面内の位置情報(θz方向の回転情報を含む)は、X移動鏡94Xの反射面に測長ビームを照射する一対のX干渉計98X1,98X2、及びY移動鏡94Yの反射面に測長ビームを照射する一対のY干渉計98Y1,98Y2を含む前述の基板ステージ干渉計システム98により、例えば0.5nm程度の分解能で常時検出される。
Position information (including rotation information in the θz direction) of the substrate support member 69 (ie, the substrate P) in the XY plane is a pair of
なお、X干渉計、Y干渉計は、それぞれ基板支持部材69の移動可能範囲内で、少なくとも一つの測長ビームが対応する移動鏡に照射されるように、その台数及び/または測長ビームの光軸の数、又は間隔が設定される。従って、各干渉計の台数(光軸数)は2台に限定されず、基板支持部材の移動ストロークによっては、例えば1台(1軸)のみ、あるいは3台(3軸)以上であっても良い。
Note that the X interferometer and the Y interferometer each have at least one measurement beam within the movable range of the
基板支持部材69は、基板Pの端部(外周縁部)を下方から真空吸着保持する複数、例えば4つの保持ユニット65を有している。4つの保持ユニット65は、一対のX枠部材61xのそれぞれの互いに対向する対向面に2つずつ、X軸方向に離間して取り付けられている。なお、保持ユニットの数及び配置は、これに限られず、例えば基板の大きさ、撓み易さなどに応じて適宜追加しても良い。また、保持ユニットは、Y枠部材に取り付けられても良い。保持ユニット65は、例えばその上面に基板Pを真空吸着により吸着するための吸着パッドが設けられた断面L字状の基板載置部材と、該基板載置部材をX枠部材61xに接続する平行板ばねとを有し、基板載置部材が、X枠部材61xに対してX軸方向、及びY軸方向に関しては、平行板ばねの剛性によりその位置が拘束され、かつ板バネの弾性により、θx方向に回転することなくZ軸方向に変位(上下動)する構成になっている。かかる保持ユニット65及びこれを備えた基板支持部材69と同様の構成の基板保持枠については、例えば米国特許出願公開第2011/0042874号明細書に詳細に開示されている。
The
図66の変形例では、基板PのXステップ若しくはYステップ動作、又は基板Pの基板ステージ装置PSTgに対する搬出入に際しては、主制御装置50は、基板Xステップ送り装置91の可動部91a又は基板Yステップ送り装置88の可動部88aによって、基板支持部材69のいずれかのX枠部材61x又はいずれかのY枠部材61yを、吸着保持しても良いし、基板Pを吸着保持しても良い。
In the modified example of FIG. 66,
図66の変形例では、基板Pの位置を、基板支持部材69に固定されたX移動鏡94X、Y移動鏡94Yを介して基板ステージ干渉計システム98によって、計測することができるので、この変形例に係る露光装置を用いて、基板Pに対する第1層目の露光を行う場合であっても、基板ステージ干渉計システム98によって計測される基板Pの位置情報に基づいて、設計値に従って、基板Pの各ショット領域の露光のための加速開始位置への位置決めを十分な精度で行うことが可能になる。
In the modified example of FIG. 66, the position of the substrate P can be measured by the substrate
なお、基板支持部材69のY枠部材61y、X枠部材61xに、X移動鏡94X、Y移動鏡94Yの反射面に相当する反射面を形成することができるのであれば、必ずしもX移動鏡94X、Y移動鏡94Yを設ける必要はない。この場合には、その分、基板支持部材69を軽量化することができる。
If it is possible to form reflecting surfaces corresponding to the reflecting surfaces of the
基板支持部材は、基板Pに対する1層目の露光の際にのみ用いても良いし、2層目以降の露光の際にも用いるようにしても良い。前者の場合、2層目以降の露光に際しては、基板ステージ干渉計システム98によって、微動ステージ26の位置を計測する必要があるので、例えば前述したコーナーキューブから成る一対のX移動鏡94X1、94X2、及び長尺鏡から成るY移動鏡94Yを、前述した第8の実施形態と同様の位置に取り付けておく必要がある。また、この場合に、基板ステージ干渉計システム98を、一層目の露光の際の基板支持部材69(基板P)及び2層目の露光の際の微動ステージ26の位置情報の計測に兼用しても良いが、これに限らず、基板支持部材69(基板P)の位置を計測する基板干渉計システムを、基板ステージ干渉計システム98とは別に設けても良い。
The substrate support member may be used only at the time of exposure of the first layer to the substrate P, or may be used at the time of exposure of the second and subsequent layers. In the former case, the substrate
なお、基板支持部材として、枠状の部材に限らず、枠の一部が欠けたような形状の基板支持部材を用いても良い。例えば上記米国特許出願公開第2011/0042874号明細書の第8の実施形態中に開示されているような平面視U字状の基板保持枠を用いても良い。また、基板のスキャン露光時の動作に悪影響を与えない構成であれば、基板支持部材69のXY平面内の駆動、例えばX軸方向の長ストローク駆動をアシストする駆動機構を新たに設けても良い。
In addition, as a board | substrate support member, you may use not only a frame-shaped member but the board | substrate support member of a shape where a part of flame | frame was missing. For example, a U-shaped substrate holding frame as disclosed in the eighth embodiment of the above-mentioned US Patent Application Publication No. 2011/0042874 may be used. In addition, as long as the operation at the time of scan exposure of the substrate is not adversely affected, a drive mechanism for assisting drive of the
なお、上記の説明では、第8の実施形態を代表的に取りあげて説明したが、前述の第1〜第7の各実施形態においても、上記の基板支持部材を、基板Pの支持に用いても良いことは勿論である。 In the above description, the eighth embodiment has been described as a representative example, but the substrate support member described above is used to support the substrate P also in the first to seventh embodiments described above. Of course it is also good.
なお、上記第7、第8の実施形態では、基板ホルダPHのY軸方向の一側と他側に、粗動テーブル32及び微動ステージ26等と分離して配置されたフレーム上にエア浮上ユニット群84E,84Fが設置される場合について説明したが、エア浮上ユニット群84E,84Fのうち少なくとも一方を、粗動テーブル32上に搭載してX軸方向に可動な構成としても良いし、これに限らず、粗動テーブルに追従して移動する別の移動体を設け、該別の移動体上にエア浮上ユニット群を搭載して、X軸方向に可動な構成としても良い。この場合、エア浮上ユニット群が搭載された粗動テーブル32又は粗動テーブルに追従して移動する別の移動体上に、エア浮上ユニット群の内部に配置された前述の基板Yステップ送り装置88を設けても良い。また、エア浮上ユニット群84E,84Fはフレームを介して床に設置したが、架台上に設置しても良い。
In the seventh and eighth embodiments, the air floating unit is disposed on a frame which is disposed separately from the coarse movement table 32 and the
《第9の実施形態》
次に、第9の実施形態について、図67〜図99に基づいて説明する。ここで、前述した第1ないし第8の各実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一若しくは類似の符号を用いるとともに、その説明を簡略若しくは省略する。
The ninth embodiment
Next, a ninth embodiment will be described based on FIG. 67 to FIG. Here, with regard to the same or equivalent constituent parts as the first to eighth embodiments described above, the same or similar reference numerals are used, and the description thereof will be simplified or omitted.
図67には、第9の実施形態に係る露光装置900の構成が、エア浮上ユニット群等を省略して、概略的に示されている。図68には、露光装置900の一部省略した平面図、すなわち、図67の投影光学系PLより下方の部分(後述する鏡筒定盤より下方の部分)の平面図が示されている。また、図69には、本第9の実施形態に係る露光装置を図67の+X方向から見て一部省略して示す概略側面図が示されている。図70には、図68の平面図の一部が取り出して拡大して示されている。また、図71には、露光装置900の制御系を中心的に構成し、構成各部を統括制御する主制御装置50の入出力関係がブロック図にて示されている。図71では、基板ステージ系に関連する構成各部が示されている。主制御装置50は、ワークステーション(又はマイクロコンピュータ)等を含み、露光装置900の構成各部を統括制御する。
The configuration of an
露光装置900は、照明系IOP、マスクMを保持するマスクステージMST、投影光学系PL、マスクステージMST及び投影光学系PLなどが搭載されたボディBD(図67等ではその一部のみが図示されている)、微動ステージ26(基板テーブル)を含む基板ステージ装置PSTh、及びこれらの制御系等を備え、全体的には、前述の第1〜第8の実施形態に係る各露光装置と同様に構成されている。しかしながら、基板ステージ装置PSThは、2枚の基板(図67では、基板P1及び基板P2が示されている)のそれぞれの一部を保持可能なっている点が、これまでに説明した基板ステージ装置PST〜PSTgとは異なる。
The
基板ステージ装置PSThは、図67及び図69に示されるように、粗動ステージ部24、微動ステージ26、及び重量キャンセル装置28等を有している。微動ステージ26の上面には、図67及び図69から分かるように、基板ホルダPHが搭載されている。基板ホルダPHは、図68からわかるように、X軸方向の長さが基板(P1、P2)と同等であり、Y軸方向の幅(長さ)は基板(P1、P2)の約1/3である。
As shown in FIGS. 67 and 69, the substrate stage device PSTh has a coarse
基板ホルダPHの上面のX軸方向の中央部には、図70に示されるように、その上面を2つの保持領域ADA1、ADA2に分割するY軸に平行な溝150が設けられている。溝150で分割された2つの保持領域ADA1、ADA2では、互いに独立して、基板P1、P2の一部(ここでは、基板P1,P2のY軸方向に関する約1/3の部分であって、+X側又は−X側半部であるそれぞれの基板の1/6の領域)を、例えば真空吸着(又は静電吸着)により吸着保持するとともに、加圧気体(例えば高圧空気)を上向きに噴き出してその噴き出し圧力によって基板P1、P2の一部(それぞれの基板の約1/6の領域)を下方から非接触(浮上)支持することができる。
At the central portion in the X-axis direction of the upper surface of the substrate holder PH, as shown in FIG. 70, a
基板ホルダPHの保持領域ADA1、ADA2による各基板に対する高圧空気の噴き出しと真空吸着との切り替えは、不図示の真空ポンプと高圧空気源とに基板ホルダPHの保持領域ADA1、ADA2を個別に切り替え接続するホルダ吸排気切替装置51A、51B(図71参照)を介して、主制御装置50によって行われる。
Switching between high pressure air ejection and vacuum adsorption for each substrate by holding areas ADA1 and ADA2 of substrate holder PH individually switches and connects holding areas ADA1 and ADA2 of substrate holder PH to a vacuum pump and a high pressure air source (not shown). This operation is performed by the
粗動ステージ部24は、図69に示されるように、2本(一対)のXビーム30A,30Bと、2つ(一対)の粗動テーブル32A,32Bと、2本のXビーム30A,30Bのそれぞれを床面F上で支持する複数の脚部34と、を有している。粗動テーブル32A,32Bは、例えば前述の基板ステージ装置PSTが備える2つの粗動テーブルと同様に構成されている。
As shown in FIG. 69, the coarse
粗動テーブル32A,32Bのそれぞれの上方には、図68及び図69に示されるように、平面視矩形の支持面(上面)を有する複数、ここでは各8つのエア浮上ユニット84Hが配置され、支持部材86をそれぞれ介して粗動テーブル32A,32Bの上面に固定されている。各8つのエア浮上ユニット84Hは、それぞれ、露光領域IA(投影光学系PL)の+Y側、−Y側で、Y軸方向に関して基板P1、P2のサイズの2/3、かつX軸方向に関して基板P1とP2とのX軸方向の合計サイズとほぼ同等のサイズの領域内に、2次元配列されている。各エア浮上ユニット84Hの上面は基板ホルダPHの上面と同等、あるいは、幾分低くなるように設定されている。以下の説明では、上記各8つのエア浮上ユニット84Hをそれぞれ、+Y側のエア浮上ユニット群84H、−Y側のエア浮上ユニット群84Hと称する。
Above each of coarse movement tables 32A and 32B, as shown in FIGS. 68 and 69, a plurality of, in this case, eight
また、基板ホルダPHのX軸方向の両側には、図68に示されるように、各一対のエア浮上ユニット84Iが配置されている。各一対のエア浮上ユニット84Iは、図67に示されるように、その上面が基板ホルダPHとほぼ同等(僅かに低い)の高さとなるように、XZ断面がL字状の支持部材112を介して粗動テーブル32Aの上面に固定されている。各エア浮上ユニット84Iは、例えばY軸方向の長さが基板ホルダPHの1/2よりも幾分短く、X軸方向の長さが基板ホルダPHの1/2より幾分短い。
Further, as shown in FIG. 68, a pair of air floating units 84I are arranged on both sides of the substrate holder PH in the X-axis direction. As shown in FIG. 67, each pair of air levitation units 84I has a
Xビーム30Aの+Y側、及びXビーム30Bの−Y側には、図69に示されるように、一対のフレーム110A,110Bのそれぞれが、架台18に接触しないように床面F上に設置されている。一対のフレーム110A,110Bのそれぞれの上面には、複数、例えば各4つのエア浮上ユニット84Jが設置されている(図68参照)。
As shown in FIG. 69, on the + Y side of the
各4つのエア浮上ユニット84Jは、図68及び図69に示されるように、前述の+Y側のエア浮上ユニット群84Hの+Y側、−Y側のエア浮上ユニット群84Hの−Y側に、それぞれ配置されている。各4つのエア浮上ユニット84Jのそれぞれは、図68に示されるように、Y軸方向の幅が基板P1、P2のY軸方向の長さのほぼ1/3で、X軸方向の長さが、基板ホルダPHのX軸方向の長さの1/2より幾分短い。以下の説明では、上記各4つのエア浮上ユニット84Jをそれぞれ、+Y側のエア浮上ユニット群84J、−Y側のエア浮上ユニット群84Jと称する。+Y側及び−Y側のエア浮上ユニット群84Jのそれぞれは、Y軸方向のサイズが基板PのY軸方向の長さのほぼ1/3で、かつX軸方向のサイズが基板P1とP2とのX軸方向の合計サイズとほぼ同等のサイズの領域内にX軸方向に配列されている。露光領域IAの中心と+Y側及び−Y側のエア浮上ユニット群84Jの中心とのX位置はほぼ一致している。各エア浮上ユニット84Jの上面は基板ホルダPHの上面と同等、あるいは、幾分低くなるように設定されている。
As shown in FIGS. 68 and 69, each of the four
上述したエア浮上ユニット84H、84I、及び84Jのそれぞれの支持面(上面)は、多孔質体や機械的に複数の微小な穴を有するスラスト型のエアベアリング構造になっている。各エア浮上ユニット84H、84I、及び84Jは、気体供給装置85(図71参照)からの加圧気体(例えば高圧空気)の供給により、基板(例えばP1、P2)の一部を浮上支持することができるようになっている。各エア浮上ユニット84H、84I、及び84Jに対する高圧空気の供給のオン・オフは、図71に示される主制御装置50によって個別に制御される。
The support surface (upper surface) of each of the
上述の説明から明らかなように、本実施形態では、+Y側又は−Y側のエア浮上ユニット群84H及び84Jによって2枚の基板の全体を浮上支持することができる。また、基板ホルダPHの保持領域ADA1と+X側の一対のエア浮上ユニット84Iと+Y側又は−Y側の4つのエア浮上ユニット84Hとによって1枚の基板の全体を浮上支持することができる。また、基板ホルダPHの保持領域ADA2と−X側の一対のエア浮上ユニット84Iと+Y側又は−Y側の4つのエア浮上ユニット84Hとによって1枚の基板の全体を浮上支持することができる。さらに、基板ホルダPHと該基板ホルダPHの+Y側又は−Y側の4つのエア浮上ユニット84Hとによって1枚の基板の全体を浮上支持することができる。
As is apparent from the above description, in the present embodiment, the entire two substrates can be floated and supported by the + Y side or −Y side air floating
なお、エア浮上ユニット群84H、84Jは、それぞれ、上述した各矩形領域とほぼ同等の総支持面積を有していれば、単一の大型のエア浮上ユニットに置き換えても良いし、個々のエア浮上ユニットの大きさを、図68の場合と異ならせて、上記矩形領域内に分散配置しても良い。一対のエア浮上ユニット84Iに代えて、支持面の面積が2倍の単一のエア浮上ユニットを用いても良い。エア浮上ユニットは、基板を浮上させるものなので、全面に敷き詰める必要はなく、エア浮上ユニットの浮上能力(負荷容量)に応じて、適切に所定の間隔で所定の位置に配置すれば良い。
The air
+X側及び−X側の各一対のエア浮上ユニット84Iと基板ホルダPHとの間には、図68及び図70に示されるように、一対の基板Yステップ送り装置88のそれぞれが配置されている。
As shown in FIGS. 68 and 70, a pair of substrate Y
各基板Yステップ送り装置88は、基板(例えばP1又はP2)を保持(例えば吸着)してY軸方向に移動させるための装置であり、前述の支持部材112の上面に固定されている(図67参照)。各基板Yステップ送り装置88は、図67及び図70に示されるように、支持部材112を介して粗動テーブル32Aに固定されたY軸方向に伸びる固定部88bと、基板(例えばP1又はP2)の裏面を吸着してY軸方向に固定部88bに沿って移動する可動部88aと、を備えている。本実施形態では、各基板Yステップ送り装置88の可動部88aのY軸方向の移動ストロークは基板ホルダPHのY軸方向の幅と同等である。
Each substrate Y
なお、実際には、可動部88aが、基板Pを吸着してY軸方向に移動するのであるが、以下では、特に区別が必要な場合を除き、基板Yステップ送り装置88と可動部88aとを区別することなく用いる。
Actually, the
+Y側及び−Y側のエア浮上ユニット群84Hと基板ホルダPHとの間には、図68及び図70に示されるように、一対の基板Xステップ送り装置91のそれぞれが配置されている。
Between the air floating
基板Xステップ送り装置91は、基板(例えばP1又はP2)を保持(例えば吸着)してX軸方向に移動させるための装置であり、基板ホルダPHの+X側半部の+Y側、−Y側に配置された一対のエア浮上ユニット84Hのそれぞれの基板ホルダPHに対向する側の面に支持部材を介して固定されている(図69参照)。
The substrate X
各基板Xステップ送り装置91は、図69及び図70に示されるように、エア浮上ユニット84Hとともに粗動テーブル32A又は32Bに固定されたX軸方向に伸びる固定部91bと、基板(例えばP1又はP2)の裏面を吸着してX軸方向に固定部91bに沿って移動する可動部91aと、を備えている。可動部91aは、例えばリニアモータによって構成される駆動装置95(図69及び図70では不図示、図71参照)によって、粗動テーブル32A又は32Bに対してX軸方向に駆動される。基板Xステップ送り装置91には、可動部91aの位置を計測するエンコーダなどの位置読み取り装置97(図69及び図70では不図示、図71参照)が設けられている。なお、駆動装置95は、リニアモータに限らず、ボールねじ又はベルトを用いた回転モータを駆動源とする駆動機構によって構成しても良い。
As shown in FIGS. 69 and 70, each substrate X step-
各基板Xステップ送り装置91の可動部91aのX軸方向の移動ストロークは基板ホルダのX軸方向長さのほぼ1/2(幾分長い)である。各固定部91bの−X側の端部は、それぞれが固定されたエア浮上ユニット84Hから、−X側に所定長さ張り出している。
The moving stroke of the
また、各基板Xステップ送り装置91の可動部91a(基板吸着面)は基板Pの裏面を吸着したり、吸着を解除して基板Pから分離したりする必要があるので、駆動装置95によってZ軸方向にも微少駆動可能に構成されている。なお、実際には、可動部91aが、基板Pを吸着してX軸方向に移動するのであるが、以下では、特に区別が必要な場合を除き、基板Xステップ送り装置91と可動部91aとを区別することなく用いる。
In addition, the
なお、本実施形態においても、基板Yステップ送り装置88及び基板Xステップ送り装置91のそれぞれの可動部(基板吸着面)による基板Pの吸着及び基板との分離のために、微動ステージ26がZ軸方向に移動しても良い。
Also in the present embodiment, the
重量キャンセル装置28は、図69に示されるように、筐体64、空気ばね66及びZスライダ68などを有し、例えば前述した第2の実施形態以下の各実施形態と同様に構成されている。すなわち、本第9の実施形態に係る基板ステージ装置PSThでは、Zスライダ68がレベリング装置78の固定部を兼ね、シーリングパッドは設けられておらず、重量キャンセル装置28が微動ステージ26と一体化されている。また、重量キャンセル装置28は微動ステージ26と一体化されているので、重量キャンセル装置28の単独運動を規制する連結装置80(フレクシャ装置)などは設けられていない。微動ステージ26は、図69中に球状部材で模式的に示されている球面軸受、あるいは擬似球面軸受構造体を有するレベリング装置78によってZスライダ68上でチルト自在(XY平面に対してθx及びθy方向に揺動自在)に支持されている。
The
重量キャンセル装置28、及び重量キャンセル装置28にレベリング装置78を介して支持された上部構成部分(微動ステージ26及び基板ホルダPH等)は、一対のXボイスコイルモータ54Xの働きによって、粗動テーブル32Aと一体的にX軸方向に移動する。すなわち、上部構成部分(微動ステージ26及び基板ホルダPH等)は、主制御装置50によって、一対のXボイスコイルモータ54Xを用いて重量キャンセル装置28に支持されて粗動テーブル32Aに同期駆動(粗動テーブル32Aと同方向に同速度で駆動)されることにより、粗動テーブル32Aと共にX軸方向に所定のストロークで移動する。また、上部構成部分(微動ステージ26及び基板ホルダPH等)は、主制御装置50により、一対のXボイスコイルモータ54X、一対のYボイスコイルモータ54Y及び4つのZボイスコイルモータ54Zを介して、粗動テーブル32Aに対し6自由度方向に微少駆動される。
The
本第9の実施形態では、粗動テーブル32A(及び32B)、重量キャンセル装置28、微動ステージ26、及び基板ホルダPH等を含んで、基板(P1、P2)と一体でX軸方向に移動する移動体(以下、適宜、基板ステージ(PH、26,28,32A、32B)と表記する)が構成されている。
In the ninth embodiment, the coarse movement table 32A (and 32B), the
本第9の実施形態に係る露光装置900において、微動ステージ26(基板ホルダPH)のXY平面内の位置情報は、基板ステージ干渉計システム98(図71参照)によって0.5〜1nm程度の分解能で常時検出されている。本第9の実施形態に係る基板ステージ干渉計システム98は、図67〜図69と、図30〜図32とを比較するとわかるように、前述した第7の実施形態に係る基板ステージ干渉計システム98と同様に構成されている。但し、本第9の実施形態に係る露光装置900では、Y干渉計98Y1、98Y2は、図69に示されるように、エア浮上ユニット84Hの下方に、Y移動鏡94Yに対向して、X軸方向に所定間隔で配置されている。Y干渉計98Y1、98Y2は、支持部材104をそれぞれ介して一対の架台18のそれぞれに固定されている。
In
基板ステージ装置PSThのその他部分の構成は、例えば基板ステージ装置PSTa、PSTfなどと同様になっている。また、基板ステージ装置以外の構成各部は、前述の各実施形態と同様である(図67〜図71参照)。 The configuration of the other parts of the substrate stage device PSTh is, for example, similar to that of the substrate stage devices PSTa, PSTf, and the like. Further, each component other than the substrate stage device is the same as that in each of the embodiments described above (see FIGS. 67 to 71).
次に、上述のようにして構成された本実施形態に係る露光装置900で行われる基板の露光処理のための一連の動作について説明する。ここでは、一例として複数枚の基板に対して第2層目以降の露光を行う場合について、基板の露光処理のための一連の動作手順(すなわち、露光手順)を説明するための露光手順説明図(その1〜その27)に相当する図72〜図74、図76〜図99、及び一方の基板のショット領域の露光と他方の基板のYステップ動作との並行動作を示す図75(A)〜図75(D)に基づいて説明する。なお、図72〜図99には、説明を分かりやすくするために、図70をさらに簡略化して基板ホルダPH、基板のみが図示されている。また、図72〜図99において示される露光領域IAは、露光時に照明光ILが投影光学系PLを介して照射される照明領域であり、実際には、露光時以外に形成されることはないが、基板Pと投影光学系PLとの位置関係を明確にするため常に図示されている。また、ここでは、各基板に対し、X軸方向に2面(2スキャン)、Y軸方向に3面(3スキャン)の6面取り(合計6スキャン)の露光を行なう場合について説明する。
Next, a series of operations for exposure processing of a substrate performed by the
まず、主制御装置50の管理の下、不図示のマスク搬送装置(マスクローダ)によって、マスクステージMST上へのマスクMのロードが行われるとともに、不図示の基板搬入装置によって、基板ステージ装置PSTh上への2枚の基板P1、P2の搬入(投入)が行なわれる。基板P1、P2のそれぞれには前層以前の露光の際に、例えば図72等に示されるように、複数、例えばX軸方向に2つ、Y軸方向に3つ、合計6つのショット領域SA1〜SA6とともに、各ショット領域のパターンと同時に転写された複数のアライメントマークPM(図70参照)が、ショット領域毎に設けられている。なお、図70では、各ショット領域の図示が省略されている。
First, under the control of
この場合、基板搬入装置によって、2枚の基板P2、P1が、図72中に黒塗り矢印及び白抜き矢印で示されるように、+Y方向及び−Y方向に搬送され、図68、図70及び図72に示される位置に搬入される。この場合、基板P2は、基板ホルダPHの保持領域ADA1と+X側の一対のエア浮上ユニット84Iと−Y側のエア浮上ユニット群84Hの一部とに跨がって載置され、基板P1は、基板ホルダPHの保持領域ADA2と−X側の一対のエア浮上ユニット84Iと+Y側のエア浮上ユニット群84Hの一部とに跨がって載置されている。このとき、基板P2は、基板ホルダPHの保持領域ADA1と+X側の一対のエア浮上ユニット84Iと−Y側のエア浮上ユニット群84Hの一部とによって浮上支持され、基板P1は、基板ホルダPHの保持領域ADA2と−X側の一対のエア浮上ユニット84Iと+Y側のエア浮上ユニット群84Hの一部とによって浮上支持されている。なお、各基板は必ずしも図72中の各矢印の方向から搬入しなくても良い。例えば、上方(+Z側)又はX軸方向の外側から搬入しても良い。
In this case, the two substrates P2 and P1 are transported by the substrate loading device in the + Y direction and the -Y direction as shown by the solid arrows and the hollow arrows in FIG. It is carried into the position shown in FIG. In this case, the substrate P2 is placed across the holding area ADA1 of the substrate holder PH, a pair of air floating units 84I on the + X side, and part of the air floating
そして、主制御装置50により基板ホルダPHの保持領域ADA1、ADA2が、排気から吸引に切り替えられる。これにより、基板ホルダPHの保持領域ADA1、ADA2に基板P2、P1の一部(基板全体の約1/6)が吸着固定され、一対のエア浮上ユニット84Iとエア浮上ユニット群84Hの一部とにより基板P2,P1の一部(基板全体の残りの約5/6)が浮上支持された状態となる。
Then, the
その後、主制御装置50により、従来と同様のアライメント計測の方法によって投影光学系PLに対する微動ステージ26(基板ホルダPH)の位置と、微動ステージ26に対する基板P1,P2の凡その位置とが求められる。なお、微動ステージ26に対する基板P1,P2のアライメント計測は省略しても良い。
Thereafter,
そして、主制御装置50は、上記の計測結果に基づいて、粗動テーブル32Aを介して微動ステージ26を駆動して基板P1上の少なくとも2つのアライメントマークPM(図72では不図示、図70参照)をいずれかのアライメント検出系の視野内に移動させ、投影光学系PLに対する基板P1のアライメント計測を行い、その結果に基づいて、基板P1上のショット領域SA1の露光のためのスキャン開始位置を求める。ここで、露光のためのスキャンは、走査露光時の等速移動区間の前後に加速区間及び減速区間を含むので、スキャン開始位置は、厳密に言えば加速開始位置である。そして、主制御装置50は、粗動テーブル32A、32Bを駆動するとともに微動ステージ26を微小駆動して、そのスキャン開始位置(加速開始位置)に基板P1を位置決めする。このとき、微動ステージ26(基板ホルダPH)の粗動テーブル32Aに対する、X軸、Y軸及びθz方向(あるいは6自由度方向)の精密な微少位置決め駆動が行われる。図73には、このようにして、基板P1上のショット領域SA1の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)に基板P1(及び基板ホルダPH)が位置決めされた直後の状態が示されている。
Then,
そして、図73の状態から、基板ステージ(PH、26,28,32A、32B)は、図73中に白抜き矢印で示されるように、−X方向へ駆動され、基板P1のXスキャン動作が行われる。このとき、主制御装置50により、マスクMを保持するマスクステージMSTが、基板ホルダPH(微動ステージ26)と同期して−X方向へ駆動されており、基板P1のショット領域SA1が、投影光学系PLによるマスクMのパターンの投影領域である露光領域IAを通過するので、その際に、ショット領域SA1に対する走査露光が行われる。主制御装置50は、Xスキャン動作に際し、実際には、微動ステージ26(基板ホルダPH)と同期して、マスク干渉計システム14の計測結果に基づいて、マスクステージMSTを、X軸方向に走査駆動するとともに、Y軸方向及びθz方向に微小駆動する。
Then, from the state of FIG. 73, the substrate stage (PH, 26, 28, 32A, 32B) is driven in the −X direction as shown by the outlined arrow in FIG. 73, and the X scan operation of the substrate P1 is performed. To be done. At this time,
走査露光は、微動ステージ26(基板ホルダPH)の−X方向へ加速後の等速移動中に、マスクM、投影光学系PLを介して基板P1に照明光ILが照射されることで行われる。 The scanning exposure is performed by irradiating the substrate P1 with the illumination light IL via the mask M and the projection optical system PL during the constant velocity movement of the fine movement stage 26 (substrate holder PH) in the −X direction after acceleration. .
上述のXスキャン動作に際し、主制御装置50は、基板ホルダPHの保持領域ADA2に基板P1の一部(基板P1全体の約1/6)を吸着固定させ、+Y側のエア浮上ユニット群84Hの一部及び−X側の一対のエア浮上ユニット84Iに基板P1の一部(基板P1全体の約5/6)を浮上支持させ、かつ基板ホルダPHの保持領域ADA1に基板P2の一部(基板P2全体の約1/6)を吸着固定させ、−Y側のエア浮上ユニット群84Hの一部及び+X側の一対のエア浮上ユニット84Iに基板P2の一部(基板P2全体の約5/6)を浮上支持させた状態で、基板ステージ(PH、26,28,32A、32B)を駆動する。
During the above-described X scan operation,
この際、主制御装置50は、Xリニアエンコーダシステム46A、46Bの計測結果に基づいて、Xリニアモータ42A、42Bをそれぞれ介して粗動テーブル32A、32BをX軸方向に駆動するとともに、基板ステージ干渉計システム98、Zチルト計測系76の計測結果に基づいて、微動ステージ駆動系52(各ボイスコイルモータ54X、54Y、54Z)を駆動する。これにより、基板P1、P2は微動ステージ26と一体となって、Xボイスコイルモータ54Xによって粗動テーブル32Aと一体的に移動する。また、重量キャンセル装置28も、微動ステージ26と一体となって、Xボイスコイルモータ54Xによって駆動される。また、基板P1、P2は微動ステージ26と一体となって、粗動テーブル32Aからの相対駆動によって、X軸、Y軸、Z軸、θx、θy及びθzの各方向(6自由度方向)に関して精密に位置制御される。
At this time,
図74には、基板P1のショット領域SA1に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PH、26,28,32A、32B)が停止した状態が示されている。 FIG. 74 shows a state in which the scan exposure on the shot area SA1 of the substrate P1 is completed and the substrate stages (PH, 26, 28, 32A, 32B) are stopped.
続いて、投影光学系PLに対する基板P2の新たなアライメント計測、すなわち基板P2上に予め設けられている次の露光対象のショット領域(この場合、基板P2上のショット領域SA1)用のアライメントマークの計測が、前述と同様に行われる。 Subsequently, new alignment measurement of the substrate P2 with respect to the projection optical system PL, that is, alignment marks for the next exposure target shot area (in this case, the shot area SA1 on the substrate P2) provided in advance on the substrate P2. The measurement is performed as described above.
そして、投影光学系PLに対する基板P2の新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50は、その結果に基づいて、次の露光のための加速に備えて、基板P2(及び基板ホルダPH)を、図74中に白抜き矢印で示されるように、少し+X方向へ駆動する基板P2(及び基板ホルダPH)のXステップ動作を行う。基板P2のXステップ動作は、主制御装置50が、Xスキャン動作と同様の状態で基板ステージ(PH、26,28,32A、32B)を駆動して(但し、移動中の位置偏差はスキャン動作ほど厳密に規制しないで)行なう。主制御装置50は、基板P2のXステップ動作と並行して、マスクステージMSTを加速開始位置に戻している。図76には、このようにして、基板P2上のショット領域SA1の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)に基板P2(及び基板ホルダPH)が位置決めされた直後の状態が示されている。
Then, when new alignment measurement of the substrate P2 with respect to the projection optical system PL is completed, the
そして、Xステップ動作後、主制御装置50は、図76中に白抜き矢印で示されるように、基板P2(基板ステージ(PH、26,28,32A、32B))とマスクM(マスクステージMST)との−X方向の加速を開始して、前述と同様にしてショット領域SA1に対しスキャン露光を行なう。これと並行して、主制御装置50は、図76中に黒塗り矢印で示されるように、基板P1を基板ホルダPH上で−Y方向に送って基板P1のYステップ動作を行う。この基板P1のYステップ動作は、主制御装置50が、保持領域ADA2を吸引から排気に切り替えて、基板P1の吸着を解除し、−X側の基板Yステップ送り装置88を用いて基板P1を、ショット領域のY軸方向の幅とほぼ等しいYステップ距離だけ−Y方向に搬送することで行われる。ここで、基板Yステップ送り装置88は、保持領域ADA2が吸引から排気に切り替えられた時点では、基板P1を吸着保持している。
Then, after the X step operation,
図75(A)〜図75(D)には、基板P2のショット領域SA1の露光と基板P1のYステップ動作とが並行して行われているときの、時間の経過に応じた各基板の位置等の変化が示されている。図75(A)〜図75(D)から視覚的にわかるように、本実施形態では、一方の基板(P2)の走査露光と、他方の基板(P1)のYステップ動作とを、並行して行うことができる。これは、Yステップに用いられる基板Yステップ送り装置88が、粗動テーブル32Aに固定され、粗動テーブル32Aと一体で基板ホルダPHと同期して移動するからである。
75 (A) to 75 (D), the exposure of the shot area SA1 of the substrate P2 and the Y step operation of the substrate P1 are performed in parallel, in each substrate according to the passage of time. Changes in position etc. are shown. As can be seen visually from FIGS. 75A to 75D, in the present embodiment, the scanning exposure of one substrate (P2) and the Y step operation of the other substrate (P1) are performed in parallel. Can be done. This is because the substrate Y
この場合において、主制御装置50は、一方の基板の走査露光中には、他方の基板のYステップ動作を一時的に停止し、一方の基板の走査露光の前後の加速中及び減速中に他方の基板のYステップ動作を行うこととしても良い。このようにすれば、他方の基板のYステップ動作が、一方の基板の走査露光に与える悪影響(例えば基板Yステップ送り装置88の駆動力の反力が微動ステージ26の振動要因とならないように微動ステージ26を駆動する結果、走査露光中の微動ステージ26の位置制御精度(及びマスクMと基板P2との同期精度)が低下するなど)を確実に防止することができる。
In this case,
図75(D)及び図77には、基板P2上のショット領域SA1に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PH、26,28,32A、32B)が停止した状態が示されている。このとき、基板P1は、Yステップ動作が終了し、基板P1上のショット領域SA2が基板ホルダPHの保持領域ADA2上に位置している。 In FIG. 75 (D) and FIG. 77, the scanning exposure with respect to shot_region SA1 on the board | substrate P2 is complete | finished, and the state which the substrate stage (PH, 26, 28, 32A, 32B) stopped is shown. At this time, the Y step operation of the substrate P1 is completed, and the shot area SA2 on the substrate P1 is located on the holding area ADA2 of the substrate holder PH.
この後、主制御装置50により、基板ホルダPHの保持領域ADA2が排気から吸引に切り替えられ、基板P1のショット領域SA2を含む1/6の部分が、保持領域ADA2に吸着固定される。このとき、基板P1は、残りの部分(約5/6)が、+Y側のエア浮上ユニット群84Hの一部、−Y側のエア浮上ユニット群84Hの一部、並びに−X側の一対のエア浮上ユニット84Iによって浮上支持されている。
Thereafter, the
そして、投影光学系PLに対する基板P1の新たなアライメント計測、すなわち基板P1上に予め設けられている次のショット領域SA2用のアライメントマークの計測が、行われる。このアライメント計測に先立って、計測対象のアライメントマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、基板P1の前述と同様のXステップ動作が行われる(図77中の白抜き矢印参照)。 Then, new alignment measurement of the substrate P1 with respect to the projection optical system PL, that is, measurement of an alignment mark for the next shot area SA2 provided in advance on the substrate P1 is performed. Prior to the alignment measurement, the X step operation similar to that described above of the substrate P1 is performed such that the alignment mark to be measured is positioned within the detection field of the alignment detection system (see open arrow in FIG. 77).
そして、投影光学系PLに対する基板P1の新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50により、その結果に基づいて、基板P1上のショット領域SA2の露光のための加速開始位置への基板P1(及び基板ホルダPH)の位置決め、及び微動ステージ26の粗動テーブル32Aに対する、X軸、Y軸及びθz方向(あるいは6自由度方向)の精密な微少位置決め駆動が行われる。図78には、この位置決めが終了した直後の状態が示されている。なお、以下の説明では、微動ステージ26の粗動テーブル32Aに対する精密な微少位置決め駆動については、その記載を省略する。
Then, when the new alignment measurement of the substrate P1 with respect to the projection optical system PL is completed, the
次いで、主制御装置50により、基板P1とマスクMとの+X方向の加速(図78中の白抜き矢印参照)が開始され、前述と同様の基板P1のショット領域SA2に対するスキャン露光が行われる。これと並行して、主制御装置50により、図78中に黒塗り矢印で示されるように、基板P2を基板ホルダPH上で+Y方向に送る基板P2の前述と同様のYステップ動作が行われる。
Then, the
図79には、基板P1上のショット領域SA2に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PH、26,28,32A、32B)が停止した状態が示されている。このとき、基板P2は、Yステップ動作が終了し、基板P2上のショット領域SA2が基板ホルダPHの保持領域ADA1上に位置している。 FIG. 79 shows a state in which the scan exposure on the shot area SA2 on the substrate P1 is completed and the substrate stages (PH, 26, 28, 32A, 32B) are stopped. At this time, the Y step operation of the substrate P2 is completed, and the shot area SA2 on the substrate P2 is located on the holding area ADA1 of the substrate holder PH.
この後、主制御装置50により、基板ホルダPHの保持領域ADA1が排気から吸引に切り替えられ、基板P2のショット領域SA2を含む1/6の部分が、保持領域ADA1に吸着固定される。このとき、基板P2は、残りの部分(約5/6)が、+Y側のエア浮上ユニット群84Hの一部、−Y側のエア浮上ユニット群84Hの一部、並びに+X側の一対のエア浮上ユニット84Iによって浮上支持されている。
Thereafter, the
そして、投影光学系PLに対する基板P2の新たなアライメント計測、すなわち基板P2上に予め設けられている次のショット領域SA2用のアライメントマークの計測が、行われる。このアライメント計測の開始に先立って、計測対象のアライメントマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、基板P2の前述と同様のXステップ動作が行われる(図79中の白抜き矢印参照)。 Then, new alignment measurement of the substrate P2 with respect to the projection optical system PL, that is, measurement of an alignment mark for the next shot area SA2 provided in advance on the substrate P2 is performed. Prior to the start of alignment measurement, the same X step operation as described above of substrate P2 is performed such that the alignment mark to be measured is positioned within the detection field of the alignment detection system (see open arrow in FIG. 79). ).
そして、投影光学系PLに対する基板P2の新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50により、その結果に基づいて、基板P2上のショット領域SA2の露光のための加速開始位置への基板P2(及び基板ホルダPH)の位置決めが行われる。図80には、この位置決めが終了した直後の状態が示されている。
Then, when the new alignment measurement of the substrate P2 with respect to the projection optical system PL is completed, the
次いで、主制御装置50により、基板P2とマスクMとの−X方向の加速(図80中の白抜き矢印参照)が開始され、前述と同様の基板P2のショット領域SA2に対するスキャン露光が行われる。これと並行して、主制御装置50により、図80中に黒塗り矢印で示されるように、基板P1を基板ホルダPH上で−Y方向に送る基板P1の前述と同様のYステップ動作が行われる。
Then,
図81には、基板P2上のショット領域SA2に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PH、26,28,32A、32B)が停止した状態が示されている。このとき、基板P1は、Yステップ動作が終了し、基板P1上のショット領域SA3が基板ホルダPHの保持領域ADA2上に位置している。 FIG. 81 shows a state in which the scan exposure on the shot area SA2 on the substrate P2 is completed and the substrate stages (PH, 26, 28, 32A, 32B) are stopped. At this time, the Y step operation of the substrate P1 is completed, and the shot area SA3 on the substrate P1 is located on the holding area ADA2 of the substrate holder PH.
この後、主制御装置50により、基板ホルダPHの保持領域ADA2が排気から吸引に切り替えられ、基板P1のショット領域SA3を含む1/6の部分が、保持領域ADA2に吸着固定される。このとき、基板P1は、残りの部分(約5/6)が、−Y側のエア浮上ユニット群84Hの一部、並びに−X側の一対のエア浮上ユニット84Iによって浮上支持されている。
After that, the
そして、投影光学系PLに対する基板P1の新たなアライメント計測、すなわち基板P1上に予め設けられている次のショット領域SA3用のアライメントマークの計測が、行われる。このアライメント計測に先立って、計測対象のアライメントマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、基板P1の前述と同様のXステップ動作が行われる(図81中の白抜き矢印参照)。 Then, new alignment measurement of the substrate P1 with respect to the projection optical system PL, that is, measurement of an alignment mark for the next shot area SA3 provided in advance on the substrate P1 is performed. Prior to the alignment measurement, the same X step operation as described above of the substrate P1 is performed such that the alignment mark to be measured is positioned within the detection field of the alignment detection system (see open arrow in FIG. 81).
そして、投影光学系PLに対する基板P1の新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50により、その結果に基づいて、基板P1上のショット領域SA3の露光のための加速開始位置への基板P1(及び基板ホルダPH)の位置決めが行われる。図82には、この位置決めが終了した直後の状態が示されている。
Then, when the new alignment measurement of the substrate P1 with respect to the projection optical system PL is finished, the
次いで、主制御装置50により、基板P1とマスクMとの+X方向の加速(図82中の白抜き矢印参照)が開始され、基板P1のショット領域SA3に対する前述と同様のスキャン露光が行われる。これと並行して、主制御装置50により、図82中に黒塗り矢印で示されるように、基板P2を基板ホルダPH上で+Y方向に送る基板P2の前述と同様のYステップ動作が行われる。
Then,
図83には、基板P1上のショット領域SA3に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PH、26,28,32A、32B)が停止した状態が示されている。このとき、基板P2は、Yステップ動作が終了し、基板P2上のショット領域SA3が基板ホルダPHの保持領域ADA1上に位置している。 FIG. 83 shows a state in which the scan exposure on the shot area SA3 on the substrate P1 is completed and the substrate stages (PH, 26, 28, 32A, 32B) are stopped. At this time, the Y step operation of the substrate P2 is completed, and the shot area SA3 on the substrate P2 is located on the holding area ADA1 of the substrate holder PH.
この後、主制御装置50により、基板ホルダPHの保持領域ADA1が排気から吸引に切り替えられ、基板P2のショット領域SA3を含む1/6の部分が、保持領域ADA1に吸着固定される。このとき、基板P2は、残りの部分(約5/6)が、+Y側のエア浮上ユニット群84Hの一部、並びに+X側の一対のエア浮上ユニット84Iによって浮上支持されている。
Thereafter, the
そして、投影光学系PLに対する基板P2の新たなアライメント計測、すなわち基板P2上に予め設けられている次のショット領域SA3用のアライメントマークの計測が、行われる。このアライメント計測に先立って、計測対象のアライメントマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、基板P2の前述したXステップ動作が行われる(図83中の白抜き矢印参照)。 Then, new alignment measurement of the substrate P2 with respect to the projection optical system PL, that is, measurement of an alignment mark for the next shot area SA3 provided in advance on the substrate P2 is performed. Prior to the alignment measurement, the above-described X step operation of the substrate P2 is performed such that the alignment mark to be measured is positioned within the detection field of the alignment detection system (see open arrow in FIG. 83).
そして、投影光学系PLに対する基板P2の新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50により、その結果に基づいて、基板P2上のショット領域SA3の露光のための加速開始位置への基板P2(及び基板ホルダPH)の位置決めが行われる。図84には、この位置決めが終了した直後の状態が示されている。
Then, when the new alignment measurement of the substrate P2 with respect to the projection optical system PL is completed, the
次いで、主制御装置50により、基板P2とマスクMとの−X方向の加速(図84中の白抜き矢印参照)が開始され、基板P2のショット領域SA3に対する前述と同様のスキャン露光が行われる。これと並行して、主制御装置50により、図84中に黒塗り矢印で示されるように、基板P1を基板ホルダPH上で−Y方向に送る基板P1の前述と同様のYステップ動作が行われる。このYステップ動作により、基板P1は、基板ホルダPH上から完全に外れ、−Y側のエア浮上ユニット群84Hの一部、及び−Y側のエア浮上ユニット群84Jの一部によって全体が浮上支持されるようになる。
Then,
図85には、基板P2上のショット領域SA3に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PH、26,28,32A、32B)が停止した状態が示されている。このとき、基板P1は、基板ホルダPH上から退避している。 FIG. 85 shows a state in which the scan exposure on the shot area SA3 on the substrate P2 is completed and the substrate stages (PH, 26, 28, 32A, 32B) are stopped. At this time, the substrate P1 is retracted from above the substrate holder PH.
その後、主制御装置50は、基板ホルダPHの保持領域ADA1を吸引から排気に切り替えるとともに、+Y側の基板Xステップ送り装置91(図70参照)によって基板P2を吸着保持して、図85中に白抜き矢印で示されるように−X方向にXステップ距離(ショット領域のX軸方向の長さのほぼ2倍の距離)搬送する。これと並行して、主制御装置50は、−Y側の基板Xステップ送り装置91(図70参照)によって基板P1を吸着保持して、図85中に黒塗り矢印で示されるように+X方向にXステップ距離搬送する。ここで、基板P1の+X方向への搬送と、基板P2の−X方向への搬送とは、両者を干渉させることなく、行われる。
Thereafter,
図86には、上記の基板P1と基板P2とのXステップ距離の搬送が終了したときの両基板P1、P2の基板ホルダPHに対する位置関係が示されている。 FIG. 86 shows the positional relationship between the substrates P1 and P2 with respect to the substrate holder PH when the transportation of the X step distance between the substrates P1 and P2 is completed.
図86の状態から、主制御装置50により、+X側の基板Yステップ送り装置88を用いて基板P1が吸着保持されるとともに、−Y側の基板Xステップ送り装置91による基板P1の吸着が解除される。そして、図86中の黒塗り矢印で示されるように、+X側の基板Yステップ送り装置88によって、基板P1の+Y方向のステップ移動が行なわれる。これにより、基板P1と基板P2とは、基板ホルダPH上での互いの位置は逆転しているが、基板ホルダPH上で図72と同じ位置関係になる(図87参照)。
From the state of FIG. 86, the
そして、主制御装置50により基板ホルダPHの保持領域ADA1、ADA2が、排気から吸引に切り替えられる。これにより、基板ホルダPHの保持領域ADA1、ADA2に基板P1、P2の一部(基板全体の約1/6)が吸着固定され、一対のエア浮上ユニット84Iとエア浮上ユニット群84Hの一部とにより基板P1,P2の一部(基板全体の残りの約5/6)が浮上支持された状態となる。
Then, the
続いて、投影光学系PLに対する基板P1の新たなアライメント計測、すなわち基板P1上に予め設けられている次の露光対象のショット領域(この場合、基板P1上のショット領域SA4)用のアライメントマークの計測が、前述と同様に行われる。 Subsequently, new alignment measurement of the substrate P1 with respect to the projection optical system PL, that is, alignment marks for the next exposure target shot region (in this case, the shot region SA4 on the substrate P1) provided in advance on the substrate P1. The measurement is performed as described above.
そして、投影光学系PLに対する基板P1の新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50は、その結果に基づいて、粗動テーブル32A、32Bを駆動するとともに微動ステージ26を微小駆動して、次の露光のための加速に備えて、基板P1(及び基板ホルダPH)を、そのスキャン開始位置(加速開始位置)に位置決めする。図87には、このようにして、基板P1上のショット領域SA4の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)に基板P1(及び基板ホルダPH)が位置決めされた直後の状態が示されている。
Then, when the new alignment measurement of the substrate P1 with respect to the projection optical system PL is completed, the
そして、主制御装置50は、図87中に白抜き矢印で示されるように、基板P1(基板ステージ(PH、26,28,32A、32B))とマスクM(マスクステージMST)との+X方向の加速を開始して、前述と同様にしてショット領域SA4に対しスキャン露光を行なう。
Then,
図88には、基板P1のショット領域SA4に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PH、26,28,32A、32B)が停止した状態が示されている。 FIG. 88 shows a state in which the scan exposure on the shot area SA4 of the substrate P1 is completed and the substrate stages (PH, 26, 28, 32A, 32B) are stopped.
続いて、投影光学系PLに対する基板P2の新たなアライメント計測、すなわち基板P2上に予め設けられている次の露光対象のショット領域(この場合、基板P2上のショット領域SA4)用のアライメントマークの計測が、前述と同様に行われる。 Subsequently, new alignment measurement of the substrate P2 with respect to the projection optical system PL, that is, alignment marks for the next exposure target shot region (in this case, the shot region SA4 on the substrate P2) provided in advance on the substrate P2. The measurement is performed as described above.
そして、投影光学系PLに対する基板P2の新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50は、その結果に基づいて、次の露光のための加速に備えて、基板P2(及び基板ホルダPH)を、図88中に白抜き矢印で示されるように、少し−X方向へ駆動する基板P2(及び基板ホルダPH)のXステップ動作を前述と同様に行う。図89には、このようにして、基板P2上のショット領域SA4の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)に基板P2(及び基板ホルダPH)が位置決めされた直後の状態が示されている。
Then, when new alignment measurement of the substrate P2 with respect to the projection optical system PL is completed, the
そして、主制御装置50は、図89中に白抜き矢印で示されるように、基板P2(基板ステージ(PH、26,28,32A、32B))とマスクM(マスクステージMST)との+X方向の加速を開始して、前述と同様にしてショット領域SA4に対しスキャン露光を行なう。これと並行して、主制御装置50は、図89中に黒塗り矢印で示されるように、基板P1を基板ホルダPH上で+Y方向に送って基板P1の前述と同様のYステップ動作を行う。
Then,
図90には、基板P2上のショット領域SA4に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PH、26,28,32A、32B)が停止した状態が示されている。このとき、基板P1は、Yステップ動作が終了し、基板P1上のショット領域SA5が基板ホルダPHの保持領域ADA1上に位置している。 FIG. 90 shows a state in which the scan exposure on the shot area SA4 on the substrate P2 is completed and the substrate stages (PH, 26, 28, 32A, 32B) are stopped. At this time, the Y step operation of the substrate P1 is completed, and the shot area SA5 on the substrate P1 is located on the holding area ADA1 of the substrate holder PH.
この後、主制御装置50により、基板ホルダPHの保持領域ADA1が排気から吸引に切り替えられ、基板P1のショット領域SA5を含む1/6の部分が、保持領域ADA1に吸着固定される。このとき、基板P1は、残りの部分(約5/6)が、+Y側のエア浮上ユニット群84Hの一部、−Y側のエア浮上ユニット群84Hの一部、並びに+X側の一対のエア浮上ユニット84Iによって浮上支持されている。
Thereafter, the
そして、投影光学系PLに対する基板P1の新たなアライメント計測、すなわち基板P1上に予め設けられている次のショット領域SA5用のアライメントマークの計測が、行われる。このアライメント計測に先立って、計測対象のアライメントマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、基板P1の前述と同様のXステップ動作が行われる(図90中の白抜き矢印参照)。 Then, new alignment measurement of the substrate P1 with respect to the projection optical system PL, that is, measurement of the alignment mark for the next shot area SA5 provided in advance on the substrate P1 is performed. Prior to this alignment measurement, the X step operation similar to that described above of substrate P1 is performed such that the alignment mark to be measured is positioned within the detection field of the alignment detection system (see open arrow in FIG. 90).
そして、投影光学系PLに対する基板P1の新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50により、その結果に基づいて、基板P1上のショット領域SA5の露光のための加速開始位置への基板P1(及び基板ホルダPH)の位置決めが行われる。図91には、この位置決めが終了した直後の状態が示されている。
Then, when the new alignment measurement of the substrate P1 with respect to the projection optical system PL is completed, the
次いで、主制御装置50により、基板P1とマスクMとの−X方向の加速(図91中の白抜き矢印参照)が開始され、前述と同様の基板P1のショット領域SA5に対するスキャン露光が行われる。これと並行して、主制御装置50により、図91中に黒塗り矢印で示されるように、基板P2を基板ホルダPH上で−Y方向に送る基板P2の前述と同様のYステップ動作が行われる。
Then,
図92には、基板P1上のショット領域SA5に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PH、26,28,32A、32B)が停止した状態が示されている。このとき、基板P2は、Yステップ動作が終了し、基板P2上のショット領域SA5が基板ホルダPHの保持領域ADA2上に位置している。 FIG. 92 shows a state in which the scanning exposure on the shot area SA5 on the substrate P1 is completed and the substrate stages (PH, 26, 28, 32A, 32B) are stopped. At this time, the Y step operation of the substrate P2 is completed, and the shot area SA5 on the substrate P2 is located on the holding area ADA2 of the substrate holder PH.
この後、主制御装置50により、基板ホルダPHの保持領域ADA2が排気から吸引に切り替えられ、基板P2のショット領域SA5を含む1/6の部分が、保持領域ADA2に吸着固定される。このとき、基板P2は、残りの部分(約5/6)が、+Y側のエア浮上ユニット群84Hの一部、−Y側のエア浮上ユニット群84Hの一部、並びに−X側の一対のエア浮上ユニット84Iによって浮上支持されている。
Thereafter, the
そして、投影光学系PLに対する基板P2の新たなアライメント計測、すなわち基板P2上に予め設けられている次のショット領域SA5用のアライメントマークの計測が、行われる。このアライメント計測に先立って、計測対象のアライメントマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、基板P2の前述と同様のXステップ動作が行われる(図92中の白抜き矢印参照)。 Then, new alignment measurement of the substrate P2 with respect to the projection optical system PL, that is, measurement of the alignment mark for the next shot area SA5 provided in advance on the substrate P2 is performed. Prior to this alignment measurement, the X step operation similar to that described above of substrate P2 is performed such that the alignment mark to be measured is positioned within the detection field of the alignment detection system (see open arrow in FIG. 92).
そして、投影光学系PLに対する基板P2の新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50により、その結果に基づいて、基板P2上のショット領域SA5の露光のための加速開始位置への基板P2(及び基板ホルダPH)の位置決めが行われる。図93には、この位置決めが終了した直後の状態が示されている。
Then, when the new alignment measurement of the substrate P2 with respect to the projection optical system PL is finished, the
次いで、主制御装置50により、基板P2とマスクMとの+X方向の加速(図93中の白抜き矢印参照)が開始され、前述と同様の基板P2のショット領域SA5に対するスキャン露光が行われる。これと並行して、主制御装置50により、図93中に黒塗り矢印で示されるように、基板P1を基板ホルダPH上で+Y方向に送る基板P1の前述と同様のYステップ動作が行われる。
Then, the
図94には、基板P2上のショット領域SA5に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PH、26,28,32A、32B)が停止した状態が示されている。このとき、基板P1は、Yステップ動作が終了し、基板P1上のショット領域SA6が基板ホルダPHの保持領域ADA1上に位置している。 FIG. 94 shows a state in which the scan exposure on the shot area SA5 on the substrate P2 is completed and the substrate stages (PH, 26, 28, 32A, 32B) are stopped. At this time, in the substrate P1, the Y step operation is completed, and the shot area SA6 on the substrate P1 is located on the holding area ADA1 of the substrate holder PH.
この後、主制御装置50により、基板ホルダPHの保持領域ADA1が排気から吸引に切り替えられ、基板P1のショット領域SA6を含む1/6の部分が、保持領域ADA1に吸着固定される。このとき、基板P1は、残りの部分(約5/6)が、+Y側のエア浮上ユニット群84Hの一部、並びに+X側の一対のエア浮上ユニット84Iによって浮上支持されている。
Thereafter, the
そして、投影光学系PLに対する基板P1の新たなアライメント計測、すなわち基板P1上に予め設けられている次のショット領域SA6用のアライメントマークの計測が、行われる。このアライメント計測に先立って、計測対象のアライメントマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、基板P1の前述と同様のXステップ動作が行われる(図94中の白抜き矢印参照)。 Then, new alignment measurement of the substrate P1 with respect to the projection optical system PL, that is, measurement of an alignment mark for the next shot area SA6 provided in advance on the substrate P1 is performed. Prior to the alignment measurement, the X step operation similar to that described above of the substrate P1 is performed such that the alignment mark to be measured is positioned within the detection field of the alignment detection system (see open arrow in FIG. 94).
そして、投影光学系PLに対する基板P2の新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50により、その結果に基づいて、基板P1上のショット領域SA6の露光のための加速開始位置への基板P1(及び基板ホルダPH)の位置決めが行われる。図95には、この位置決めが終了した直後の状態が示されている。
Then, when the new alignment measurement of the substrate P2 with respect to the projection optical system PL is completed, the
次いで、主制御装置50により、基板P1とマスクMとの−X方向の加速(図95中の白抜き矢印参照)が開始され、基板P1のショット領域SA6に対する前述と同様のスキャン露光が行われる。これと並行して、主制御装置50により、図95中に黒塗り矢印で示されるように、基板P2を基板ホルダPH上で−Y方向に送る、基板P2の前述と同様のYステップ動作が行われる。
Then,
図96には、基板P1上のショット領域SA6に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PH、26,28,32A、32B)が停止した状態が示されている。このとき、基板P2は、Yステップ動作が終了し、基板P2上のショット領域SA6が基板ホルダPHの保持領域ADA2上に位置している。 FIG. 96 shows a state in which the scan exposure on the shot area SA6 on the substrate P1 is completed and the substrate stages (PH, 26, 28, 32A, 32B) are stopped. At this time, the Y step operation of the substrate P2 is completed, and the shot area SA6 on the substrate P2 is located on the holding area ADA2 of the substrate holder PH.
この後、主制御装置50により、基板ホルダPHの保持領域ADA2が排気から吸引に切り替えられ、基板P2のショット領域SA6を含む1/6の部分が、保持領域ADA2に吸着固定される。このとき、基板P2は、残りの部分(約5/6)が、−Y側のエア浮上ユニット群84Hの一部、並びに−X側の一対のエア浮上ユニット84Iによって浮上支持されている。
Thereafter, the
そして、投影光学系PLに対する基板P2の新たなアライメント計測、すなわち基板P2上に予め設けられている次のショット領域SA6用のアライメントマークの計測が、行われる。このアライメント計測に先立って、計測対象のアライメントマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、基板P2の前述と同様のXステップ動作が行われる(図96中の白抜き矢印参照)。 Then, new alignment measurement of the substrate P2 with respect to the projection optical system PL, that is, measurement of the alignment mark for the next shot area SA6 provided in advance on the substrate P2 is performed. Prior to the alignment measurement, the X step operation similar to that described above of the substrate P2 is performed such that the alignment mark to be measured is positioned within the detection field of the alignment detection system (see open arrow in FIG. 96).
そして、投影光学系PLに対する基板P2の新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50により、その結果に基づいて、基板P2上のショット領域SA6の露光のための加速開始位置への基板P2(及び基板ホルダPH)の位置決めが行われる。図97には、この位置決めが終了した直後の状態が示されている。
Then, when the new alignment measurement of the substrate P2 with respect to the projection optical system PL is completed, the
次いで、主制御装置50により、基板P2とマスクMとの+X方向の加速(図97中の白抜き矢印参照)が開始され、基板P2のショット領域SA6に対する前述と同様のスキャン露光が行われる。
Then,
図98には、基板P2上のショット領域SA6に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PH、26、28、32A、32B)が停止した状態が示されている。 FIG. 98 shows a state in which the scan exposure on the shot area SA6 on the substrate P2 is completed and the substrate stages (PH, 26, 28, 32A, 32B) are stopped.
その後、主制御装置50は、基板ホルダPHの保持領域ADA1、ADA2を吸引から排気に切り替えるとともに、−X側の基板Yステップ送り装置88(図70参照)によって基板P2を吸着保持して、図98中に黒塗り矢印で示されるように−Y方向に搬出(搬送)する。これと並行して、主制御装置50は、+X側の基板Yステップ送り装置88(図70参照)によって基板P1を吸着保持して図98中に白抜き矢印で示されるように+Y方向に搬出(搬送)する。
After that, the
そして、図99に示されるように、露光済みの基板P1、P2は搬出され、新しい基板P3、P4が、図72と同様に基板ホルダPH上に搬入される。この場合も、各基板の搬入及び搬出方向は、必ずしも図99中の矢印の方向でなくても良い。例えば、上方又はX軸方向から搬入及び/又は搬出しても良い。 Then, as shown in FIG. 99, the exposed substrates P1 and P2 are unloaded, and new substrates P3 and P4 are loaded onto the substrate holder PH as in FIG. Also in this case, the loading and unloading directions of the respective substrates do not necessarily have to be the directions of the arrows in FIG. For example, loading and / or unloading may be performed from above or in the X-axis direction.
以上説明したように、本第9の実施形態に係る露光装置900では、小型(基板の1/3のサイズ)の基板ホルダPHを搭載した微動ステージ26を1軸(X軸)方向に移動させ、基板のみを2軸(X軸とY軸)方向に移動させるようにしたので、基板ステージ装置PSThを小型軽量化でき、上記各実施形態と同様に、基板ホルダPH及び基板ステージ装置PSThの小型化に伴う種々の効果を得ることができる。さらに、本第9の実施形態に係る露光装置900では、主制御装置50が、2枚の基板のそれぞれの一部を基板ホルダPHの保持領域ADA1、ADA2にそれぞれ載置して、基板ホルダPHがその一部を構成する基板ステージがX軸方向に移動して一方の基板の一部のショット領域が走査露光されるのと並行して、他方の基板を基板Yステップ送り装置88により基板ホルダPHに対してY軸方向に移動させることが可能になる。これにより、1枚目の基板について、1つのショット領域(未露光領域)の露光が終了した後に、その基板をステップ移動させて次のショット領域(未露光領域)を露光する、露光及びステップ移動を交互に繰り返して、その基板の露光を行い、2枚目の基板について、同様の手順で露光を行う場合に比べて、2枚の基板の露光処理に掛かる時間を短縮することが可能になる。また、本実施形態では、2枚の基板の露光を交互に行い、一方の基板のYステップ時間を、他方の基板のXスキャン時間に完全にオーバーラップさせることができるので、1枚の基板について考えると、(1ショット領域の走査露光に要する時間+アライメント時間)×スキャン回数(ショット領域の数)+α、具体的には、基板の基板ホルダ上での持ち替えを行わない従来のステップ・アンド・スキャン方式で露光処理するのとほぼ同程度の時間で、露光処理が可能になる。
As described above, in
なお、上記第9の実施形態では、2枚の基板を、同時に基板ホルダPH(基板ステージ装置PST)上に搬入して、同時に基板ホルダPH(基板ステージ装置PSTh)上から搬出するようにした。しかしながら、露光装置900では、次に説明する変形例のように、2枚の基板を1枚ずつ交互に、基板ホルダPH(基板ステージ装置PSTh)に対して搬入及び搬出することとしても良い。
《第9の実施形態の変形例》
In the ninth embodiment, two substrates are simultaneously carried onto the substrate holder PH (substrate stage device PST) and simultaneously carried out from the substrate holder PH (substrate stage device PSTh). However, in the
<< Modification of the ninth embodiment >>
図100は、前述の第9の実施形態における露光手順説明図(その13)である図85に相当するものであるが、主制御装置50の指示に応じて、搬出装置(不図示)によって、基板P1は、この時点で基板ステージ装置PSThの外部に搬出される(図100中の黒塗り太矢印参照)。基板P1の−X側半分は、図100に示されるように未露光のままでも良いし、予め露光されていても良い。
FIG. 100 corresponds to FIG. 85 which is an exposure procedure explanatory view (part 13) in the ninth embodiment described above, but according to the instruction of the
主制御装置50は、基板P1が、搬出の途中で、基板ホルダPH上から完全に退避すると、+Y側の基板Xステップ送り装置91(図70参照)によって基板P2を吸着保持して、図100中に白抜き矢印で示されるように−X方向にXステップ距離(ショット領域のX軸方向の長さのほぼ2倍の距離)搬送する。
When the substrate P1 is completely retracted from the substrate holder PH during unloading, the
図101には、上記の基板P2のXステップ距離の搬送が終了したときの基板P2の基板ホルダPHに対する位置関係が示されている。このとき、新しい基板P3が、−Y側のエア浮上ユニット群84H及び84Jの上に搬入されている。
FIG. 101 shows the positional relationship of the substrate P2 with respect to the substrate holder PH when the transportation of the X step distance of the substrate P2 is completed. At this time, a new substrate P3 is carried onto the air floating
図101の状態から、主制御装置50により、+X側の基板Yステップ送り装置88を用いて基板P3が吸着保持され、図101中の黒塗り矢印で示されるように、基板P3の+Y方向のステップ移動が行なわれる。これにより、図102に示される状態となり、基板P2と基板P3とは、基板ホルダPH上で図72における基板P1と基板P2と同様の位置関係になる。
From the state of FIG. 101, the
そして、主制御装置50により基板ホルダPHの保持領域ADA1、ADA2が、排気から吸引に切り替えられる。これにより、基板ホルダPHの保持領域ADA1、ADA2に基板P3、P2の一部(基板全体の約1/6)が吸着固定され、一対のエア浮上ユニット84Iとエア浮上ユニット群84Hの一部とにより基板P3,P2の一部(基板全体の残りの約5/6)が浮上支持された状態となる。
Then, the
続いて、投影光学系PLに対する基板P3の新たなアライメント計測、すなわち基板P3上に予め設けられている次の露光対象のショット領域(この場合、基板P3上のショット領域SA1)用のアライメントマークの計測が、前述と同様に行われる。 Subsequently, new alignment measurement of the substrate P3 with respect to the projection optical system PL, that is, alignment marks for the next exposure target shot region (in this case, the shot region SA1 on the substrate P3) provided in advance on the substrate P3. The measurement is performed as described above.
そして、投影光学系PLに対する基板P3の新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50は、その結果に基づいて、粗動テーブル32A、32Bを駆動するとともに微動ステージ26を微小駆動して、次の露光のための加速に備えて、基板P3(及び基板ホルダPH)を、そのスキャン開始位置(加速開始位置)に位置決めする。図102には、このようにして、基板P3上のショット領域SA1の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)に基板P3(及び基板ホルダPH)が位置決めされた直後の状態が示されている。
Then, when the new alignment measurement of the substrate P3 with respect to the projection optical system PL is completed, the
そして、主制御装置50は、図102中に白抜き矢印で示されるように、基板P3(基板ステージ(PH、26、28、32A、32B))とマスクM(マスクステージMST)との+X方向の加速を開始して、前述と同様にしてショット領域SA1に対しスキャン露光を行なう。
Then,
図103には、基板P3のショット領域SA1に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PH、26、28、32A、32B)が停止した状態が示されている。 FIG. 103 shows a state in which the scan exposure on the shot area SA1 of the substrate P3 is completed and the substrate stages (PH, 26, 28, 32A, 32B) are stopped.
続いて、投影光学系PLに対する基板P2の新たなアライメント計測、すなわち基板P2上に予め設けられている次の露光対象のショット領域(この場合、基板P2上のショット領域SA4)用のアライメントマークの計測が、前述と同様に行われる。 Subsequently, new alignment measurement of the substrate P2 with respect to the projection optical system PL, that is, alignment marks for the next exposure target shot region (in this case, the shot region SA4 on the substrate P2) provided in advance on the substrate P2. The measurement is performed as described above.
そして、投影光学系PLに対する基板P2の新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50は、その結果に基づいて、次の露光のための加速に備えて、基板P2(及び基板ホルダPH)を、図103中に白抜き矢印で示されるように、少し−X方向へ駆動する基板P2(及び基板ホルダPH)のXステップ動作を前述と同様に行う。図104には、このようにして、基板P2上のショット領域SA4の露光のためのスキャン開始位置(加速開始位置)に基板P2(及び基板ホルダPH)が位置決めされた直後の状態が示されている。
Then, when new alignment measurement of the substrate P2 with respect to the projection optical system PL is completed, the
そして、主制御装置50は、図104中に白抜き矢印で示されるように、基板P2(基板ステージ(PH、26、28、32A、32B))とマスクM(マスクステージMST)との+X方向の加速を開始して、前述と同様にしてショット領域SA4に対しスキャン露光を行なう。これと並行して、主制御装置50は、図104中に黒塗り矢印で示されるように、基板P3を基板ホルダPH上で+Y方向に送って基板P3の前述と同様のYステップ動作を行う。
Then,
図105には、基板P2上のショット領域SA4に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PH、26,28,32A、32B)が停止した状態が示されている。このとき、基板P3は、Yステップ動作が終了し、基板P3上のショット領域SA2が基板ホルダPHの保持領域ADA1上に位置している。 FIG. 105 shows a state in which the scanning exposure on the shot area SA4 on the substrate P2 is completed and the substrate stages (PH, 26, 28, 32A, 32B) are stopped. At this time, the Y step operation of the substrate P3 is completed, and the shot area SA2 on the substrate P3 is located on the holding area ADA1 of the substrate holder PH.
この後、主制御装置50により、基板ホルダPHの保持領域ADA1が排気から吸引に切り替えられ、基板P3のショット領域SA2を含む1/6の部分が、保持領域ADA1に吸着固定される。このとき、基板P3は、残りの部分(約5/6)が、+Y側のエア浮上ユニット群84Hの一部、−Y側のエア浮上ユニット群84Hの一部、並びに+X側の一対のエア浮上ユニット84Iによって浮上支持されている。
Thereafter, the
そして、投影光学系PLに対する基板P3の新たなアライメント計測、すなわち基板P3上に予め設けられている次のショット領域SA2用のアライメントマークの計測が、行われる。このアライメント計測に先立って、計測対象のアライメントマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、基板P3の前述したXステップ動作が行われる(図105中の白抜き矢印参照)。 Then, new alignment measurement of the substrate P3 with respect to the projection optical system PL, that is, measurement of an alignment mark for the next shot area SA2 provided in advance on the substrate P3 is performed. Prior to the alignment measurement, the above-described X step operation of the substrate P3 is performed such that the alignment mark to be measured is positioned within the detection field of the alignment detection system (see open arrow in FIG. 105).
そして、投影光学系PLに対する基板P3の新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50により、その結果に基づいて、基板P3上のショット領域SA2の露光のための加速開始位置への基板P3(及び基板ホルダPH)の位置決めが行われる。図106には、この位置決めが終了した直後の状態が示されている。
Then, when the new alignment measurement of the substrate P3 with respect to the projection optical system PL is completed, the
次いで、主制御装置50により、基板P3とマスクMとの−X方向の加速(図106中の白抜き矢印参照)が開始され、前述と同様の基板P3のショット領域SA2に対するスキャン露光が行われる。これと並行して、主制御装置50により、図106中に黒塗り矢印で示されるように、基板P2を基板ホルダPH上で−Y方向に送る基板P2の前述と同様のYステップ動作が行われる。
Then,
図107には、基板P3上のショット領域SA2に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PH、26、28、32A、32B)が停止した状態が示されている。このとき、基板P2は、Yステップ動作が終了し、基板P2上のショット領域SA5が基板ホルダPHの保持領域ADA2上に位置している。 FIG. 107 shows a state in which the scan exposure on the shot area SA2 on the substrate P3 is completed and the substrate stages (PH, 26, 28, 32A, 32B) are stopped. At this time, the Y step operation of the substrate P2 is completed, and the shot area SA5 on the substrate P2 is located on the holding area ADA2 of the substrate holder PH.
この後、主制御装置50により、基板ホルダPHの保持領域ADA2が排気から吸引に切り替えられ、基板P2のショット領域SA5を含む1/6の部分が、保持領域ADA2に吸着固定される。このとき、基板P2は、残りの部分(約5/6)が、+Y側のエア浮上ユニット群84Hの一部、−Y側のエア浮上ユニット群84Hの一部、並びに−X側の一対のエア浮上ユニット84Iによって浮上支持されている。
Thereafter, the
そして、投影光学系PLに対する基板P2の新たなアライメント計測、すなわち基板P2上に予め設けられている次のショット領域SA5用のアライメントマークの計測が、行われる。このアライメント計測に先立って、計測対象のアライメントマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、基板P2の前述したXステップ動作が行われる(図107中の白抜き矢印参照)。 Then, new alignment measurement of the substrate P2 with respect to the projection optical system PL, that is, measurement of the alignment mark for the next shot area SA5 provided in advance on the substrate P2 is performed. Prior to the alignment measurement, the above-described X step operation of the substrate P2 is performed such that the alignment mark to be measured is positioned within the detection field of the alignment detection system (see open arrows in FIG. 107).
そして、投影光学系PLに対する基板P2の新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50により、その結果に基づいて、基板P2上のショット領域SA5の露光のための加速開始位置への基板P2(及び基板ホルダPH)の位置決めが行われる。図108には、この位置決めが終了した直後の状態が示されている。
Then, when the new alignment measurement of the substrate P2 with respect to the projection optical system PL is finished, the
次いで、主制御装置50により、基板P2とマスクMとの+X方向の加速(図108中の白抜き矢印参照)が開始され、前述と同様の基板P2のショット領域SA5に対するスキャン露光が行われる。これと並行して、主制御装置50により、図108中に黒塗り矢印で示されるように、基板P3を基板ホルダPH上で+Y方向に送る基板P3の前述と同様のYステップ動作が行われる。
Then, the
図109には、基板P2上のショット領域SA5に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PH、26、28、32A、32B)が停止した状態が示されている。このとき、基板P3は、Yステップ動作が終了し、基板P3上のショット領域SA3が基板ホルダPHの保持領域ADA1上に位置している。 FIG. 109 shows a state in which the scanning exposure on the shot area SA5 on the substrate P2 is completed and the substrate stages (PH, 26, 28, 32A, 32B) are stopped. At this time, the Y step operation of the substrate P3 is completed, and the shot area SA3 on the substrate P3 is located on the holding area ADA1 of the substrate holder PH.
この後、主制御装置50により、基板ホルダPHの保持領域ADA1が排気から吸引に切り替えられ、基板P3のショット領域SA3を含む1/6の部分が、保持領域ADA1に吸着固定される。このとき、基板P3は、残りの部分(約5/6)が、+Y側のエア浮上ユニット群84Hの一部、並びに+X側の一対のエア浮上ユニット84Iによって浮上支持されている。
Thereafter, the
そして、投影光学系PLに対する基板P3の新たなアライメント計測、すなわち基板P3上に予め設けられている次のショット領域SA3用のアライメントマークの計測が、行われる。このアライメント計測に先立って、計測対象のアライメントマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、基板P3の前述したXステップ動作が行われる(図109中の白抜き矢印参照)。 Then, new alignment measurement of the substrate P3 with respect to the projection optical system PL, that is, measurement of the alignment mark for the next shot area SA3 provided in advance on the substrate P3 is performed. Prior to the alignment measurement, the above-described X step operation of the substrate P3 is performed such that the alignment mark to be measured is positioned within the detection field of the alignment detection system (see open arrow in FIG. 109).
そして、投影光学系PLに対する基板P3の新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50により、その結果に基づいて、基板P3上のショット領域SA3の露光のための加速開始位置への基板P3(及び基板ホルダPH)の位置決めが行われる。図110には、この位置決めが終了した直後の状態が示されている。
Then, when the new alignment measurement of the substrate P3 with respect to the projection optical system PL is completed, the
次いで、主制御装置50により、基板P3とマスクMとの−X方向の加速(図110中の白抜き矢印参照)が開始され、基板P3のショット領域SA3に対する前述と同様のスキャン露光が行われる。これと並行して、主制御装置50により、図110中に黒塗り矢印で示されるように、基板P2を基板ホルダPH上で−Y方向に送る基板P2の前述と同様のYステップ動作が行われる。
Then,
図111には、基板P3上のショット領域SA3に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PH、26、28、32A、32B)が停止した状態が示されている。このとき、基板P2は、Yステップ動作が終了し、基板P2上のショット領域SA6が基板ホルダPHの保持領域ADA2上に位置している。 FIG. 111 shows a state in which the scanning exposure on the shot area SA3 on the substrate P3 is completed and the substrate stages (PH, 26, 28, 32A, 32B) are stopped. At this time, the Y step operation of the substrate P2 is completed, and the shot area SA6 on the substrate P2 is located on the holding area ADA2 of the substrate holder PH.
この後、主制御装置50により、基板ホルダPHの保持領域ADA2が排気から吸引に切り替えられ、基板P2のショット領域SA6を含む1/6の部分が、保持領域ADA2に吸着固定される。このとき、基板P2は、残りの部分(約5/6)が、−Y側のエア浮上ユニット群84Hの一部、並びに−X側の一対のエア浮上ユニット84Iによって浮上支持されている。
Thereafter, the
そして、投影光学系PLに対する基板P2の新たなアライメント計測、すなわち基板P2上に予め設けられている次のショット領域SA6用のアライメントマークの計測が、行われる。このアライメント計測に先立って、計測対象のアライメントマークがアライメント検出系の検出視野内に位置するように、基板P2の前述したXステップ動作が行われる(図111中の白抜き矢印参照)。 Then, new alignment measurement of the substrate P2 with respect to the projection optical system PL, that is, measurement of the alignment mark for the next shot area SA6 provided in advance on the substrate P2 is performed. Prior to the alignment measurement, the above-described X step operation of the substrate P2 is performed such that the alignment mark to be measured is positioned within the detection field of the alignment detection system (see open arrow in FIG. 111).
そして、投影光学系PLに対する基板Pの新たなアライメント計測が終了すると、主制御装置50により、その結果に基づいて、基板P2上のショット領域SA6の露光のための加速開始位置への基板P2(及び基板ホルダPH)の位置決めが行われる。図112には、この位置決めが終了した直後の状態が示されている。
Then, when new alignment measurement of the substrate P with respect to the projection optical system PL is completed, the
次いで、主制御装置50により、基板P2とマスクMとの+X方向の加速(図112中の白抜き矢印参照)が開始され、基板P2のショット領域SA6に対する前述と同様のスキャン露光が行われる。
Then,
図113には、基板P2上のショット領域SA6に対するスキャン露光が終了して、基板ステージ(PH、26、28、32A、32B)が停止した状態が示されている。 FIG. 113 shows a state in which the scan exposure on the shot area SA6 on the substrate P2 is completed and the substrate stages (PH, 26, 28, 32A, 32B) are stopped.
その後、主制御装置50は、基板ホルダPHの保持領域ADA1、ADA2を吸引から排気に切り替えるとともに、−X側の基板Yステップ送り装置88(図70参照)によって基板P2を吸着保持して、図113中に黒塗り矢印で示されるように−Y方向に搬出(搬送)する。これと並行して、主制御装置50は、+Y側の基板Xステップ送り装置91(図70参照)によって基板P3を吸着保持する。そして、基板P2が基板ホルダPH上から完全に退避した時点で、主制御装置50は、図113中に白抜き矢印で示されるように−X方向に基板P3をXステップ距離搬送する。
After that, the
その後、図114に示されるように、基板全面の露光が終了した基板P2は搬出され、基板ホルダPHの保持領域ADA1上に新しい基板P4が搬入される。 Thereafter, as shown in FIG. 114, the substrate P2 for which the exposure of the entire substrate has been finished is carried out, and a new substrate P4 is carried onto the holding area ADA1 of the substrate holder PH.
以後、3つのショット領域の露光が終了した基板P3及び未露光の基板P4に対して、前述の基板P2と基板P3と同様の処理が繰り返される。 Thereafter, the same processes as those for the substrates P2 and P3 described above are repeated for the substrate P3 and the unexposed substrate P4 for which exposure of the three shot areas has been completed.
このように、本変形例では、基板の2枚同時交換(搬入・搬出)を行なわないので、露光対象のショット領域変更及び基板交換作業の効率が良い。具体的には、上記第9の実施形態の露光手順・その13及び14(図85及び図86)に示される、基板P1で実施していたような、X軸とY軸の2軸移動がなくなる。また、基板の搬入と搬出が1枚ずつ行なわれるので、基板の搬入及び搬出にかかわる不図示の搬入装置及び搬出装置が1台ずつでも交換作業を短時間で行なうことができる。
As described above, in the present modification, since two substrates are not simultaneously exchanged (carried in / out), the efficiency of the shot area change of the exposure target and the substrate exchange operation is good. Specifically, in the exposure procedure of the ninth embodiment, the biaxial movement of the X axis and the Y axis as in the substrate P1 shown in
なお、上記第9の実施形態及びその変形例では、基板ホルダPHの保持領域ADA1、ADA2を、それぞれ基板の約1/6の面積とし、X軸方向2面(2スキャン)かつY軸方向3面(3スキャン)の6面取り(露光スキャン数)に対応する場合について例示したが、これに限らず、基板ホルダPHの保持領域ADA1、ADA2のそれぞれを、基板の約1/4の面積に設定しても良い。この場合、X軸方向2面(2スキャン)かつY軸方向2面(2スキャン)の4面取りにも対応できる。 In the ninth embodiment and its modification, the holding areas ADA1 and ADA2 of the substrate holder PH are respectively about 1/6 of the area of the substrate, and two planes in the X-axis direction (two scans) and three in the Y-axis direction Although the case corresponding to 6 chamfers (exposure scan number) of the surface (3 scans) has been illustrated, the present invention is not limited to this, and each of the holding areas ADA1 and ADA2 of the substrate holder PH is set to about 1/4 area of the substrate. You may. In this case, it is possible to cope with four chamfers of two planes in the X-axis direction (two scans) and two planes in the Y-axis direction (two scans).
また、上述した基板ホルダPH上に配置する2枚の基板の配置関係や露光領域変更の順番は、一例に過ぎず、これに限定されるものではない。例えば、上記第9の実施形態及びその変形例では、2枚の基板の一方と他方に対する走査露光を交互に行う(従って、他方の基板と一方の基板とのYステップ動作が、これと並行して、交互に行われる)場合について説明したが、2枚の基板の一方と他方に対する走査露光を必ずしも交互に行う必要はない。ただし、2枚の基板を基板ホルダPH上の保持領域ADA1、ADA2に載置して、一方の基板の少なくも1つのショット領域の走査露光と他方の基板のYステップ動作とを少なくとも一部並行して行うことが望ましく、2枚の基板のうち、一方の基板の露光が開始されてから終了するまでの間に、他方の基板の少なくとも1つのショット領域の露光を行うことが望ましい。これによれば、2枚の基板のうち、一方の基板の露光が終了後に他方の基板の露光を開始する場合に比べて、より短時間で、2枚の基板に対する露光を終了することが可能になる。 Further, the arrangement relationship between the two substrates disposed on the substrate holder PH described above and the order of changing the exposure area are merely an example, and the present invention is not limited to this. For example, in the ninth embodiment and its modification, scanning exposure is alternately performed on one and the other of the two substrates (therefore, the Y step operation of the other and the one substrate is parallel to this). (Alternately, although it has been described), it is not necessary to alternately perform scanning exposure on one side and the other side of the two substrates. However, two substrates are placed in the holding areas ADA1 and ADA2 on the substrate holder PH, and scanning exposure of at least one shot area of one of the substrates and Y step operation of the other substrate are at least partially parallel. It is desirable to perform exposure of at least one shot region of the other substrate between the start and end of exposure of one of the two substrates. According to this, compared with the case where the exposure of one of the two substrates is ended after the exposure of the other substrate is started, the exposure of the two substrates can be completed in a shorter time. become.
また、上記第9の実施形態及び変形例では、溝部によって2分割された2つの保持領域を有する基板ホルダPHを用いる場合を例示したが、これに限らず、独立した2つの基板ホルダを1つの微動ステージ上に並べて固定しても良い。 Moreover, although the case where the substrate holder PH having two holding regions divided into two by the groove portion is used is exemplified in the ninth embodiment and the modification, the invention is not limited thereto, and two independent substrate holders may be one It may be lined up and fixed on the fine movement stage.
また、基板Xステップ送り装置91及び基板Yステップ送り装置88は、基板ホルダPHの周辺に配置したが、2枚の基板を上述と同様の位置関係になるように基板ホルダPHに対して移動させることができるのであれば、基板Xステップ送り装置91及び基板Yステップ送り装置88の配置、数等は任意で良い。ただし、基板Yステップ送り装置88は、一方の基板上のショット領域に対するスキャン露光と他方の基板のYステップ送りとを並行して行う必要から、基板ホルダPHが搭載された微動ステージ26又は基板ホルダPHと一体的に移動する移動体上に設ける必要がある。
Also, although the substrate X step-
《第10の実施形態》
次に、第10の実施形態について、図115〜図117に基づいて説明する。ここで、前述した第9の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一若しくは類似の符号を用いるとともに、その説明を簡略若しくは省略する。
Tenth Embodiment
Next, a tenth embodiment will be described based on FIGS. Here, about the component the same as that of 9th Embodiment mentioned above, or equivalent, while using the code | symbol of the same or resemblance | analogue, the description is simplified or abbreviate | omitted.
図115には、第10の実施形態に係る露光装置1000の一部省略した平面図が示されている。また、図116には、露光装置1000を+X方向から見た概略側面図が一部省略して示されている。但し、図116では、前述の図69と同様に、粗動テーブル32は、重量キャンセル装置28とともに、部分的に断面図にて示されている。
FIG. 115 shows a partially omitted plan view of the
本第10の実施形態に係る露光装置1000では、前述した基板ステージ装置PSThに代えて、基板ステージ装置PSTiが設けられている点が、前述の第9の実施形態と相違するが、その他の部分の構成等は、前述した第9の実施形態と同様である。
The
基板ステージ装置PSTiは、図116に示されるように、前述の粗動ステージ部24に代えて粗動ステージ部24’を備えている。粗動ステージ部24’は、図116に示されるように、2本(一対)のXビーム30A’,30B’と、粗動テーブル32と、2本のXビーム30A’,30B’のそれぞれを床面F上で支持する複数の脚部34と、を有している。
As shown in FIG. 116, substrate stage device PSTi includes coarse movement stage portion 24 'instead of coarse
粗動テーブル32は、例えば前述の基板ステージ装置PSThが備える2つの粗動テーブル32A及び32Bに代えて設けられたもので、図115及び図116からわかるように、粗動テーブル32A及び32Bを一体化してかつY軸方向のサイズを小さくしたような形状を有している。 Coarse movement table 32 is provided, for example, in place of two coarse movement tables 32A and 32B provided in the above-mentioned substrate stage device PSthh, and as shown in FIGS. 115 and 116, coarse movement tables 32A and 32B are integrated. And has a shape that reduces the size in the Y-axis direction.
粗動ステージ部24’の各部の構成は、例えば先に説明した第4の実施形態に係る露光装置が備える基板ステージ装置PSTcと同様になっているので、詳細説明は省略する。 The configuration of each part of the coarse movement stage unit 24 'is similar to, for example, the substrate stage apparatus PSTc included in the exposure apparatus according to the fourth embodiment described above, and thus the detailed description will be omitted.
基板ステージ装置PSTiでは、図116に示されるように、基板ホルダPHのY軸方向両側のエア浮上ユニットが、粗動テーブル32とは分離され、床面F上に設置されている。さらには、これらに伴って、一対の基板Yステップ送り装置88及び一対の基板Xステップ送り装置91が、微動ステージ26に取り付けられている。
In substrate stage device PSTi, as shown in FIG. 116, air floating units on both sides in the Y-axis direction of substrate holder PH are separated from coarse movement table 32 and installed on floor surface F. Furthermore, along with these, a pair of substrate Y
Xビーム30A’の+Y側、及びXビーム30B’の−Y側には、図116に示されるように、一対のフレーム110A’,110B’のそれぞれが、架台18に接触しないように床面F上に設置されている。一対のフレーム110A’,110B’の上面には、一対のエア浮上ユニット群84H’のそれぞれが設置されている。
On the + Y side of the
一対のエア浮上ユニット群84H’のそれぞれは、図115及び図116に示されるように、基板ホルダPHのY軸方向の両側に配置されている。一対のエア浮上ユニット群84H’のそれぞれは、図115に示されるように、Y軸方向の幅が基板(例えばP1又はP2)のY軸方向の幅より幾分短く、X軸方向の長さが、基板ホルダPHと後述する一対のエア浮上ユニット群84I’との露光シーケンスにおける移動範囲とほぼ同等の長さの矩形領域内に、X軸方向及びY軸方向に所定の隙間を空けて分散配置された複数のエア浮上ユニットによって構成されている。露光領域IAの中心と一対のエア浮上ユニット群84H’のそれぞれの中心とのX位置はほぼ一致している。一対のエア浮上ユニット群84H’の各エア浮上ユニットの上面は基板ホルダPHの上面と同等、あるいは、幾分低くなるように設定されている。
As shown in FIGS. 115 and 116, each of the pair of air floating
また、基板ステージ装置PSTiでは、基板ホルダPHのX軸方向の両側には、前述の各一対のエア浮上ユニット84Iに代えて、一対のエア浮上ユニット群84I’のそれぞれが配置されている。一対のエア浮上ユニット群84I’のそれぞれは、図115に示されるように、X軸方向に所定間隔で配置された複数、例えば3つのY軸方向に細長い矩形のエア浮上ユニットから成る。各エア浮上ユニットのY軸方向の長さは、一対のエア浮上ユニット群84H’相互間の間隔より幾分短い。一対のエア浮上ユニット群84I’のそれぞれは、エア浮上ユニット84Iと同様にして、粗動テーブル32の上面に固定されている。
Further, in the substrate stage device PSTi, a pair of air levitation unit groups 84I 'is disposed on both sides of the substrate holder PH in the X-axis direction, instead of the pair of air levitation units 84I described above. As shown in FIG. 115, each of the pair of air levitation unit groups 84I 'comprises a plurality of, for example, three elongated rectangular air levitation units arranged in the X axis direction, for example, in the Y axis direction. The length in the Y-axis direction of each air floating unit is somewhat shorter than the distance between the pair of air floating
一対のエア浮上ユニット群84H’、及び一対のエア浮上ユニット群84I’を、それぞれ構成する各エア浮上ユニットの支持面(上面)は、前述のエア浮上ユニット84と同様に、多孔質体や機械的に複数の微小な穴を有するスラスト型のエアベアリング構造になっている。各エア浮上ユニットは、前述の気体供給装置からの加圧気体(例えば高圧空気)の供給により、基板の一部を浮上支持することができるようになっている。各エア浮上ユニットに対する高圧空気の供給のオン・オフは、主制御装置50によって制御される。
The support surface (upper surface) of each of the air levitation units constituting the pair of air
本第10の実施形態では、上述の一対のエア浮上ユニット群84H’、及び一対のエア浮上ユニット群84I’によって、基板が基板ステージ(PH、26、28、32)によってX軸方向に、例えばフルストローク移動したときであっても、基板の垂れ下がりを防いで、基板を浮上支持することができる。
In the tenth embodiment, the substrate is moved in the X-axis direction by the substrate stage (PH, 26, 28, 32) by the pair of air floating
なお、一対のエア浮上ユニット群84H’は、それぞれ、上記の矩形領域とほぼ同等の総支持面積を有していれば、単一の大型のエア浮上ユニットに置き換えても良いし、個々のエア浮上ユニットの形状又は大きさを、図115の場合と異ならせて、上記矩形領域内に分散配置しても良い。同様に、一対のエア浮上ユニット群84I’も、個々のエア浮上ユニットの形状又は大きさを、図115の場合と異ならせても良い。
The pair of air
また、基板ステージ装置PSTiでは、図116に示されるように、一対の基板Xステップ送り装置91が、基板ホルダPHのY軸方向の両側に配置され、支持部材を介して微動ステージ26に固定されている。同様に、一対の基板Yステップ送り装置88が、基板ホルダPHのX軸方向の両側に配置され、支持部材を介して微動ステージ26に固定されている(図115参照)。
Further, in substrate stage device PSTi, as shown in FIG. 116, a pair of substrate X step-
さらに、一対のY干渉計98Y1,98Y2は、図115に示されるように、−Y側のエア浮上ユニット群84H’を構成する、基板ホルダPHに近い第1列の複数のエア浮上ユニットのうちのX軸方向中心近傍に位置する隣接するエア浮上ユニット相互間の2箇所の隙間に対向する位置で、サイドフレーム20に固定されている。2箇所の隙間は、露光領域IAの中心を通るY軸に関して対称な隙間である。本実施形態では、一対のY干渉計98Y1,98Y2から、上述の2箇所の隙間をそれぞれ介して、計測ビーム(測長ビーム)がY移動鏡94Yに照射されるようになっている。
Further, as shown in FIG. 115, the pair of
基板ステージ装置PSTiのその他の部分の構成は、前述の基板ステージ装置PSThと同様になっている。 The configuration of the other parts of substrate stage device PSTi is the same as that of substrate stage device PSth described above.
なお、一対のエア浮上ユニット群84H’の近くに、前述した基板Xステップ送り装置91及び基板Yステップ送り装置88とは別の基板送り装置(不図示)を設け、この装置によって基板の搬入や搬出を行なうこととしても良い。
A substrate feeding device (not shown) different from the above-mentioned substrate X
本第10の実施形態に係る露光装置1000では、前述した第9の実施形態に係る露光装置900と同様の手順で、基板交換、アライメント及び露光等の一連の動作が行われる。
In the
以上説明した本第10の実施形態に係る露光装置1000によると、前述した第9の実施形態に係る露光装置900と同等の効果を得ることができる。これに加え、露光装置1000では、基板ホルダPHのY軸方向の両側のエア浮上ユニット群84H’が固定で、X軸方向に関して広い範囲で配置された複数のエア浮上ユニットによって構成されているので、基板交換に際して、基板を固定のエア浮上ユニット群84H’の上に予め待機させておくことが可能になり、基板交換を、効率的にかつ短時間で行なうことが可能になる。図117には、一例として、前述の第9の実施形態の変形例における露光手順説明図(その15)に示される基板交換(図114参照)を、本第10の実施形態に係る露光装置1000で行う場合の平面図が示されている。この場合、図117からわかるように、露光手順15に先立つ、露光手順14(図113参照)で、新しい基板P4を、図示される位置に待機させておくことができる。また、前述した第9の実施形態における露光手順説明図(その27)に示される2枚同時基板交換(図99参照)を行う場合にも、予め新しい基板を2枚、一対のエア浮上ユニット群84H’の上で待機させておくことができるので、基板交換を効率的にかつ高速で行うことが可能になる。
The
また、本第10の実施形態に係る露光装置1000によると、基板ホルダPHのY軸方向両側のエア浮上ユニット群84H’を基板ステージ(粗動テーブル32)から分離したので、基板ステージ(粗動テーブル32)の負荷が減り、基板ステージの制御性が向上する。また、エア浮上ユニット群84H’の各エア浮上ユニットは動かないので、微動ステージ26のY軸方向位置を計測するY干渉計98Y1,98Y2の計測ビームがエア浮上ユニットによって遮られる虞がない。このため、Y干渉計98Y1,98Y2をエア浮上ユニット群84H’より外側(−Y側)の装置本体のサイドフレーム20に設置することが可能になっている(図115、図116参照)。
Further, according to the
なお、本第10の実施形態に係る露光装置1000では、可動のエア浮上ユニット、基板Xステップ送り装置91及び基板Yステップ送り装置88は、基板ホルダPH(すなわち微動ステージ26)とは機械的に分離した粗動テーブル32に取り付けても良いし、基板ホルダPH又は微動ステージ26に一体的に取り付けても良い。
In the
《第10の実施形態の変形例》
また、第10の実施形態において、一対のエア浮上ユニット群84H’を構成する複数のエア浮上ユニットの一部を基板ステージ(粗動テーブル32又は微動ステージ26)に取り付けて、前述の第1実施形態のように、可動のエア浮上ユニットにしても良い。例えば、図118及び図119に示される変形例のように、基板ホルダPHの−Y側のエア浮上ユニット群84H’を固定のエア浮上ユニットによって構成し、基板ホルダの+Y側のエア浮上ユニット群84Hを基板ステージ(粗動テーブル32)に搭載して可動にしても良い。また、固定のエア浮上ユニット群84H’は、図118では、基板ステージを搭載するボディBD(露光装置本体)から機械的及び振動的に分離して床面F上に設置しているが、ボディBD上に設置しても良い。
<< Modification of Tenth Embodiment >>
In the tenth embodiment, a part of the plurality of air levitation units constituting the pair of air
《第11の実施形態》
次に、第11の実施形態について、図120に基づいて説明する。図120には、本第11の実施形態に係る露光装置1100の構成が、概略的に示されている。この図120に示されるように、露光装置1100では、上記各実施形態の露光装置と異なり、基板のアライメントマークを検出する複数のアライメント検出系ALが基板P1、P2等が載置される基板ホルダPHに設けられている。
Eleventh Embodiment
Next, an eleventh embodiment will be described based on FIG. FIG. 120 schematically shows the arrangement of an
本第11の実施形態に係る露光装置1100で用いられる基板P1、P2等には、裏面(−Z側の面)に、少なくとも2つのアライメントマークが複数のアライメント検出系ALのいずれかに対応した所定の位置に設けられている。各アライメントマークは、例えば、複数の目盛り線を有しており、アライメント検出系ALによって基板の基板ホルダPHに対する位置(又は基準位置からの位置ずれ量)を計測できるようになっている。
At least two alignment marks correspond to one of the plurality of alignment detection systems AL on the back surface (surface on the -Z side) of the substrates P1, P2, etc. used in the
露光装置1100のその他の部分は、基板ステージ装置PSThを含み、前述の第9の実施形態に係る露光装置900と同様に構成されている。従って、本第11の実施形態に係る露光装置1100によると、第9の実施形態に係る露光装置900と同等の効果を得ることができる。これに加え、露光装置1100では、微動ステージ26を含む基板ステージが移動中であっても、基板のアライメント計測が可能になる。具体的には、主制御装置50は、2枚の基板、例えば基板P1、P2のうちの一方の基板に対するXスキャン中に他方の基板の基板ホルダPHに対するアライメント計測を行なうことができる。このため、主制御装置50は、一方の基板のXスキャンが終わった後、直ちに他方の基板を、上記のアライメント計測の結果に基づき、微動ステージ26(基板ホルダPH)ごと微少移動することによって、その他方の基板の位置を修正することができる。このため、一方の基板のスキャン露光が終わった後、直ちに他方の基板のスキャン露光を開始することができるようになり、スループットが向上する。
The other part of the
なお、露光装置1100において、アライメント検出系ALは、基板ホルダPHに限らず、基板ホルダPHが搭載された微動ステージ26に設けても良い。
In
なお、上記第9〜第11の各実施形態に係る露光装置では、粗動テーブル上に搭載されたエア浮上ユニット、基板Yステップ送り装置、基板Xステップ送り装置などを、微動ステージ上に搭載しても良いし、あるいは粗動テーブルに追従して移動する別の移動体を設け、該別の移動体上にエア浮上ユニットを搭載して、X軸方向に可動な構成としても良い。この場合、エア浮上ユニットが搭載された、粗動テーブルに追従して移動する別の移動体上に、前述の基板Yステップ送り装置88を設けても良い。また、上記第9〜第11の各実施形態において、基板Xステップ送り装置91は、基板ステージの外部に配置しても良い。
In the exposure apparatuses according to the ninth to eleventh embodiments, the air floating unit mounted on the coarse movement table, the substrate Y step feeding device, the substrate X step feeding device, etc. are mounted on the fine movement stage. Alternatively, another moving body that moves following the coarse movement table may be provided, and the air floating unit may be mounted on the other moving body so as to be movable in the X-axis direction. In this case, the above-mentioned substrate Y step-
なお、上記第1〜第11の各実施形態では、基板ホルダPHのY軸方向の幅を基板の約1/3又は1/2としたが、基板ホルダPHのY軸方向の幅は、基板ホルダPHのY軸方向の幅より明らかに短ければ、これらに限られるものではない。基板ホルダPHのY軸方向の幅は、投影光学系による露光フィールド幅(Y方向)と同程度以上であれば良い。例えば、投影光学系による露光フィールド幅(Y方向)が基板の約1/n(nは2以上の整数)であるならば、基板ホルダPHの幅も基板のY方向寸法の約1/nにしても良い。この場合、基板ホルダPHのY軸方向の両側に配置されるエア浮上ユニットのY軸方向の幅は基板の撓みを抑えるために、それぞれ基板のY軸方向の寸法の約(n−1)/nにするのが良い。そして、基板Yステップ送り装置は、基板全体を基板ホルダ上の領域に移動させることができるだけのYストロークをもつようにすることが望ましい。 In the first to eleventh embodiments, the width of the substrate holder PH in the Y-axis direction is about 1/3 or 1/2 of that of the substrate, but the width of the substrate holder PH in the Y-axis direction is the substrate If it is clearly shorter than the width in the Y-axis direction of the holder PH, it is not limited to these. The width of the substrate holder PH in the Y-axis direction may be equal to or greater than the exposure field width (Y direction) of the projection optical system. For example, if the exposure field width (Y direction) by the projection optical system is about 1 / n (n is an integer of 2 or more) of the substrate, then the width of the substrate holder PH is also about 1 / n the Y dimension of the substrate. It is good. In this case, the width in the Y-axis direction of the air floating units arranged on both sides in the Y-axis direction of the substrate holder PH is about (n-1) / (dimension of the substrate in the Y-axis direction) in order to suppress bending of the substrate. It is good to make it n. Then, it is desirable that the substrate Y step feeding device have a Y stroke which can move the entire substrate to the area on the substrate holder.
なお、上記各実施形態では、基板Pの撓みを防止する目的で、エア浮上ユニットを用いる場合について説明したが、これに限らず、コロ又はボール等を用いた接触型の転がり軸受を備えた基板の垂れ下がり防止装置を、上記各実施形態のエア浮上ユニットの少なくとも一部と入れ替えても良い。基板Pの撓みを防止する目的で、エア浮上ユニット、転がり軸受以外の軸受部材を備えた基板の垂れ下がり防止装置を用いても良い。 In the above embodiments, the air floating unit is used for the purpose of preventing the bending of the substrate P. However, the present invention is not limited to this, and a substrate provided with a contact type rolling bearing using rollers or balls. The sagging prevention device may be replaced with at least a part of the air floating unit in each of the above embodiments. In order to prevent the deflection of the substrate P, a device for preventing drooping of the substrate provided with a bearing member other than the air floating unit and the rolling bearing may be used.
また、上記各実施形態において、重量キャンセル装置(心柱)は、第1の実施形態のように、微動ステージと分離したもの(図1、図3参照)でも良いし、第2〜第11の実施形態のように微動ステージと一体型でも良い。また、レベリングセンサのターゲット用のフィーラはなくても良い。また、レベリング機構と重量キャンセル機構部は上下逆配置でも良い。このように、重量キャンセル装置の構造は、前述の各実施形態に限定されるものではない。 In each of the above embodiments, the weight cancellation device (center pillar) may be one separated from the fine movement stage (see FIGS. 1 and 3) as in the first embodiment, or the second to eleventh embodiments As in the embodiment, it may be integral with the fine movement stage. Moreover, the feeler for the target of the leveling sensor may not be necessary. Also, the leveling mechanism and the weight cancellation mechanism may be arranged upside down. Thus, the structure of the weight cancellation device is not limited to the embodiments described above.
また、上記各実施形態では、微動ステージ26に基板ホルダPHが搭載された場合について説明したが、これに限らず、微動ステージの素材としてセラミックスなどを用いる場合には、その上部にエッチング加工等を施して、基板を保持する上記基板ホルダPHと同等の機能を有する保持部を微動ステージと一体で構成しても良い。
In each of the above embodiments, the case where the substrate holder PH is mounted on the
また、上記各実施形態が共通に備えている構成部分にも、露光装置が必ずしも備えていなくても良いものもある。例えば、基板Pを、水平面に垂直な面に平行に保持して、露光を行ういわゆる縦置きの露光装置などの場合、基板の自重による垂れ下がりは生じないので、エア浮上ユニットなどの基板支持装置は、必ずしも設けなくても良い。また、重量キャンセル装置も、必須ではない。この場合、基板ホルダを移動させるための移動ステージが必要になるが、その移動ステージは、いわゆる粗微動ステージであっても良いし、単独の6DOFステージであっても良い。要は、移動ステージは、基板ホルダをXY平面内で(少なくともX軸方向に)駆動できれば良く、6自由度方向に駆動可能でれば、一層望ましい。また、構成が相互に矛盾しない限りにおいて、上記第1〜第11の実施形態の構成各部を任意に組み合わせても良い。 In addition, there are some components which are not commonly provided in the above-described embodiments, but may not necessarily be provided in the exposure apparatus. For example, in the case of a so-called vertical exposure apparatus in which the substrate P is held parallel to a plane perpendicular to the horizontal plane to perform exposure, no sagging occurs due to the weight of the substrate, so a substrate supporting apparatus such as an air floating unit It is not necessary to provide it. Also, a weight cancellation device is not essential. In this case, a moving stage for moving the substrate holder is required, but the moving stage may be a so-called coarse / fine adjustment stage or a single 6 DOF stage. The point is that the moving stage only needs to be able to drive the substrate holder in the XY plane (at least in the X-axis direction), and it is more desirable if it can be driven in the direction of six degrees of freedom. Further, as long as the configurations do not contradict each other, the components of the first to eleventh embodiments may be combined arbitrarily.
なお、上記各実施形態では、露光装置が、基板Pのステップ・アンド・スキャン動作を伴う走査型露光を行う投影露光装置である場合について説明したが、これに限らず、ステップ・アンド・スティッチ方式の投影露光装置、さらには投影光学系を用いないプロキシミティ方式の露光装置にも、上記各実施形態は適用が可能である。 In each of the above embodiments, the exposure apparatus is a projection exposure apparatus that performs scanning exposure with step-and-scan operation of the substrate P. However, the present invention is not limited to this. A step-and-stitch method is also used. The above embodiments can be applied to the projection exposure apparatus of the present invention, and also to a proximity exposure apparatus which does not use a projection optical system.
また、上記各実施形態の露光装置では、照明光は、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)、KrFエキシマレーザ光(波長248nm)などの紫外光、F2レーザ光(波長157nm)などの真空紫外光であっても良い。また、照明光としては、例えば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。また、固体レーザ(波長:355nm、266nm)などを使用しても良い。 In the exposure apparatus of each of the above embodiments, the illumination light is ultraviolet light such as ArF excimer laser light (wavelength 193 nm), KrF excimer laser light (wavelength 248 nm), or vacuum ultraviolet light such as F 2 laser light (wavelength 157 nm) It may be In addition, as illumination light, for example, single wavelength laser light in the infrared region or visible region oscillated from a DFB semiconductor laser or fiber laser is amplified by a fiber amplifier doped with, for example, erbium (or both erbium and ytterbium) Alternatively, harmonics of which wavelength is converted to ultraviolet light using a non-linear optical crystal may be used. Also, a solid state laser (wavelength: 355 nm, 266 nm) or the like may be used.
また、上記各実施形態では、投影光学系PLが、複数の投影光学系(投影光学ユニット)を備えたマルチレンズ方式の投影光学系である場合について説明したが、投影光学ユニットの数はこれに限らず、1つ以上あれば良い。また、マルチレンズ方式の投影光学系に限らず、例えばオフナー型の大型ミラーを用いた投影光学系などであっても良い。 In each of the above embodiments, the projection optical system PL is a multi-lens projection optical system including a plurality of projection optical systems (projection optical units). However, the number of projection optical units is not limited to this. There is no limitation, and one or more may be sufficient. Further, the projection optical system is not limited to the multi-lens type projection optical system, and may be, for example, a projection optical system using a large offner type mirror.
また、上記各実施形態では投影光学系PLとして、投影倍率が等倍のものを用いる場合について説明したが、これに限らず、投影光学系は縮小系及び拡大系のいずれでも良い。 In each of the above embodiments, the projection optical system PL has the same magnification as the projection magnification. However, the present invention is not limited to this. The projection optical system may be either a reduction system or a magnification system.
なお、上記各実施形態においては、光透過性のマスク基板上に所定の遮光パターン(又は位相パターン・減光パターン)を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第6,778,257号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク(可変成形マスク)、例えば、非発光型画像表示素子(空間光変調器とも呼ばれる)の一種であるDMD(Digital Micro-mirror Device)を用いる可変成形マスクを用いても良い。 In each of the above embodiments, a light transmission type mask in which a predetermined light shielding pattern (or a phase pattern / light reduction pattern) is formed on a light transmitting mask substrate is used. As disclosed in Japanese Patent No. 6,778,257, a transmission pattern or a reflection pattern, or an electronic mask (variable shaped mask) for forming a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed, for example, Alternatively, a variable molding mask using a DMD (Digital Micro-mirror Device), which is a type of non-light emitting type image display device (also referred to as a spatial light modulator), may be used.
なお、上記各実施形態に係る露光装置は、サイズ(外径、対角線、一辺の少なくとも1つを含む)が500mm以上の基板、例えば液晶表示素子などのフラットパネルディスプレイ(FPD)用の大型基板を露光する露光装置に対して適用することが特に有効である。これは、基板の大型化に対応すべく本発明がなされているからである。 The exposure apparatus according to each of the above embodiments is a substrate having a size (including at least one of outer diameter, diagonal and one side) of 500 mm or more, for example, a large substrate for flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display element. It is particularly effective to apply to an exposure apparatus that performs exposure. This is because the present invention is made to cope with the increase in size of the substrate.
また、上記各実施形態に係る露光装置を用いて、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を製造することができる。まず、パターン像を感光性基板(レジストが塗布されたガラス基板等)に形成する、いわゆる光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成される。その後、カラーフィルタ形成工程、セル組み立て工程、及びモジュール組立工程等を経ることによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることができる。 Moreover, the liquid crystal display element as a micro device can be manufactured using the exposure apparatus which concerns on said each embodiment. First, a so-called photolithography process is performed in which a pattern image is formed on a photosensitive substrate (a glass substrate or the like coated with a resist). By this photolithography process, a predetermined pattern including a large number of electrodes and the like is formed on the photosensitive substrate. Thereafter, the exposed substrate is subjected to steps such as a developing step, an etching step and a resist removing step to form a predetermined pattern on the substrate. Thereafter, a liquid crystal display device as a microdevice can be obtained by passing through a color filter formation process, a cell assembly process, a module assembly process and the like.
なお、上記各実施形態では、基板処理装置として露光装置について説明したが、これに限らず、例えばインクジェット式の機能性液体付与装置を備えた素子製造装置、あるいは検査装置などの露光装置以外の基板処理装置に、上記第1ないし第11の実施形態のうちの少なくとも一部の実施形態を適用しても良い。 In each of the above embodiments, the exposure apparatus has been described as the substrate processing apparatus. However, the present invention is not limited to this. For example, an element manufacturing apparatus provided with an inkjet type functional liquid deposition apparatus or a substrate other than an exposure apparatus such as an inspection apparatus At least a part of the first to eleventh embodiments may be applied to the processing apparatus.
なお、これまでの説明で引用した露光装置などに関する全ての公報、国際公開、米国特許出願公開明細書及び米国特許明細書の開示を援用して本明細書の記載の一部とする。 The disclosures of all publications, International Publications, U.S. Patent Application Publications, and U.S. Patent Applications, all of which are incorporated herein by reference, are incorporated herein by reference.
本発明の露光方法及び露光装置は、大型基板の露光に適している。また、本発明のデバイス製造方法、及びフラットパネルディスプレイの製造方法は、液晶表示素子等の製造に適している。 The exposure method and the exposure apparatus of the present invention are suitable for the exposure of a large substrate. Further, the device manufacturing method and the flat panel display manufacturing method of the present invention are suitable for manufacturing a liquid crystal display element and the like.
Claims (17)
前記複数の領域のうち少なくとも1つの領域を含む前記物体の一部を支持する第1支持部と、
前記物体の他部を支持する第2支持部と、
前記走査露光において、前記物体を支持する前記第1および第2支持部を、前記光学系の光軸方向と交差する走査方向へ相対移動させる駆動部と、を備える露光装置。 An exposure apparatus which irradiates illumination light from an optical system to an object, moves the object relative to the illumination light, and scans and exposes a plurality of regions of the object.
A first support that supports a portion of the object including at least one of the plurality of regions;
A second support that supports the other part of the object;
An exposure apparatus comprising: a driving unit for relatively moving the first and second support units supporting the object in a scanning direction intersecting the optical axis direction of the optical system in the scanning exposure.
露光された前記基板を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法。 Exposing the object using the exposure apparatus according to claim 11 or 12;
Developing the exposed substrate.
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 the object using the exposure apparatus according to claim 10;
Developing the exposed object.
前記複数の領域のうち少なくとも1つの領域を含む前記物体の一部を第1支持部に支持させることと、
前記物体の他部を第2支持部に支持させることと、
前記走査露光において、前記物体を支持する前記第1および第2支持部を、前記照明光が照射される方向と交差する走査方向へ相対移動させることと、を含む露光方法。 An exposure method of irradiating illumination light onto an object, moving the object relative to the illumination light, and scanningly exposing a plurality of regions of the object.
Supporting a part of the object including at least one of the plurality of regions on a first support;
Supporting the other part of the object on a second support;
And moving the first and second supporting portions for supporting the object relative to each other in a scanning direction intersecting the direction in which the illumination light is irradiated.
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