JP2021012387A - 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
+(cosθz−sinθz)Y/√2+√2psinθz…(1)
C2=−(cosθz−sinθz)X/√2
−(cosθz+sinθz)Y/√2+√2psinθz…(2)
C3= (cosθz+sinθz)X/√2
−(cosθz−sinθz)Y/√2+√2psinθz…(3)
C4= (cosθz−sinθz)X/√2
+(cosθz+sinθz)Y/√2+√2psinθz…(4)
ただし、pは、図5に示されるように、ウエハテーブルWTB1(WTB2)の中心からのヘッドのX軸及びY軸方向に関する距離である。
D2= ptanθy+ptanθx+Z …(6)
D3= ptanθy−ptanθx+Z …(7)
D4=−ptanθy−ptanθx+Z …(8)
ただし、pは、ウエハテーブルWTB1(WTB2)の中心からのヘッドのX軸及びY軸方向に関する距離(図5参照)である。
Claims (37)
- 投影光学系を介して照明光で基板を露光する露光装置であって、
前記投影光学系を支持するメトロロジーフレームを有するボディと、
前記照明光で照明されるマスクを保持する第1ステージと、前記第1ステージを駆動する第1モータを含む第1駆動系と、を有する第1ステージシステムと、
前記基板を保持する第2ステージと、前記第2ステージを駆動する第2モータを含む第2駆動系と、を有する第2ステージシステムと、
前記第1、第2ステージの位置情報をそれぞれ計測する第1、第2エンコーダシステムと、
前記基板の露光動作おいて、前記所定面内の第1方向を走査方向として前記照明光に対して前記マスクと前記基板をそれぞれ相対移動する走査露光が行われるように、前記第1、第2エンコーダシステムの計測情報に基づいて前記第1、第2駆動系を制御する制御系と、を備え、
前記第2エンコーダシステムは、前記第2ステージに設けられる4つのヘッドを有し、前記メトロロジーフレームに設けられる格子部に対してその下方から、前記4つのヘッドを介してそれぞれ計測ビームを照射し、前記格子部は、それぞれ反射型格子が形成される4つの部分と、前記4つの部分に実質的に囲まれる開口と、を有し、前記4つの部分がそれぞれ前記投影光学系の光軸と直交する所定面と実質的に平行に配置されかつ前記投影光学系が前記開口内に位置するように前記メトロロジーフレームに設けられ、
前記露光動作において前記第2ステージが移動される移動領域は、前記4つのヘッドのうち第1ヘッドを除く3つのヘッドがそれぞれ、前記4つの部分のうち第1部分を除く3つの部分と対向する第1領域と、前記4つのヘッドのうち前記第1ヘッドと異なる第2ヘッドを除く3つのヘッドがそれぞれ、前記4つの部分のうち前記第1部分と異なる第2部分を除く3つの部分と対向する第2領域と、前記4つのヘッドのうち前記第1、第2ヘッドと異なる第3ヘッドを除く3つのヘッドがそれぞれ、前記4つの部分のうち前記第1、第2部分と異なる第3部分を除く3つの部分と対向する第3領域と、前記4つのヘッドのうち前記第1、第2、第3ヘッドと異なる第4ヘッドを除く3つのヘッドがそれぞれ、前記4つの部分のうち前記第1、第2、第3部分と異なる第4部分を除く3つの部分と対向する第4領域と、前記4つのヘッドがそれぞれ前記4つの部分と対向する第5領域と、を含み、
前記制御系は、前記露光動作において、前記第2ステージに保持される基板の複数の領域のうち、前記所定面内で前記第1方向と直交する第2方向に並んで配置される領域に対して、前記走査露光と前記第2方向への前記基板のステップ移動を繰り返すステップ・アンド・スキャン方式の露光が行われるように前記第2駆動系を制御し、
前記第2ステージは、前記第2方向に並んで配置される領域の露光動作において、前記第1、第2、第3、第4領域の1つから、前記第5領域を介して前記第1、第2、第3、第4領域うち前記1つの領域と異なる領域に移動され、前記1つの領域において、前記4つのヘッドの3つが前記第1スケール板の前記4つの部分の3つとそれぞれ対向し、前記第5領域において、前記4つのヘッドのうち前記1つの領域で用いられる前記3つのヘッドと異なる別のヘッドが、前記4つの部分のうち前記3つの部分と異なる別の部分と対向し、前記異なる領域において、前記1つの領域で用いられる前記3つのヘッドの1つの代わりに前記別のヘッドが用いられる露光装置。 - 請求項1に記載の露光装置において、
前記異なる領域において、前記1つの領域で用いられる前記3つのヘッドのうち前記1つのヘッドを除く残り2つのヘッドと、前記別のヘッドと、を含む3つのヘッドが、前記4つの部分のうち、前記別の部分を含む、前記1つの領域で前記1つのヘッドが対向する1つの部分を除く3つの部分と対向する露光装置。 - 請求項1または2に記載の露光装置において、
前記1つのヘッドは、前記異なる領域の一部において、前記4つの部分のうち前記1つの領域で前記1つのヘッドが対向する前記1つの部分と対向せず、前記別のヘッドは、前記1つの領域の一部において、前記4つの部分のうち前記異なる領域で前記別のヘッドが対向する前記別の部分と対向しない露光装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記制御系は、前記第5領域を介して前記1つの領域から前記異なる領域への前記第2ステージの移動に際して、前記1つのヘッドの代わりに前記別のヘッドを前記第2ステージの駆動制御に用いる露光装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記制御系は、前記第2ステージが前記第5領域にいる間に前記1つのヘッドの代わりに前記別のヘッドを用いて前記第2ステージの駆動制御が行う露光装置。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記制御系は、前記第5領域を介して前記1つの領域から前記異なる領域への前記第2ステージの移動に際して、前記1つの領域で用いられる3つのヘッドから得られる位置情報に基づいて、前記異なる領域で用いられる前記別のヘッドから得られる位置情報の補正情報を取得する露光装置。 - 請求項6に記載の露光装置において、
前記補正情報は、前記1つの領域で用いられる3つのヘッドから得られる位置情報と、前記異なる領域で用いられる、前記別のヘッドを含む3つのヘッドから得られる位置情報との差を補償するためのオフセットを含む露光装置。 - 請求項6または7に記載の露光装置において、
前記補正情報は、前記異なる領域で前記第2ステージが移動される、前記露光動作の一部で用いられる露光装置。 - 請求項6〜8のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記補正情報は、前記異なる領域において、前記1つの領域で用いられる3つのヘッドから得られる位置情報に基づく前記第2ステージの駆動制御の代わりに、前記異なる領域で用いられる、前記別のヘッドを含む3つのヘッドから得られる位置情報に基づく前記第2ステージの駆動制御を行うことによって生じる前記第2エンコーダシステムの計測誤差を補償するために用いられる露光装置。 - 請求項6〜9のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記補正情報は、前記第2ステージが前記第5領域にいる間に取得される露光装置。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記制御系は、前記4つのヘッドが前記4つの部分とそれぞれ対向している間に、前記1つの領域で用いられる3つのヘッドから得られる位置情報に基づく前記第2ステージの駆動制御の代わりに、前記異なる領域で用いられる、前記別のヘッドを含む3つのヘッドから得られる位置情報に基づく前記第2ステージの駆動制御を行う露光装置。 - 請求項1〜11のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記4つのヘッドは、前記第1方向に関して、前記4つのヘッドのうち2つのヘッドの間隔が前記開口の幅より大きく、かつ前記第2方向に関して、前記4つのヘッドのうち2つのヘッドの間隔が前記開口の幅より大きくなるように前記第2ステージに設けられる露光装置。 - 請求項1〜12のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記第2エンコーダシステムは、前記第1、第2方向と、前記所定面と直交する第3方向と、を含む6自由度方向に関する前記第2ステージの位置情報を計測可能であり、
前記4つのヘッドはそれぞれ、前記所定面と平行な方向および前記所定面と垂直な方向の2方向に関する前記第2ステージの位置情報を計測可能である露光装置。 - 請求項1〜13のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記4つの部分はそれぞれ、前記反射型格子が2次元格子であるとともに、前記メトロロジーフレームに吊り下げ支持される露光装置。 - 請求項1〜14のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記4つの部分はそれぞれ、実質的にL字状であり、かつその外縁に非有効領域を有するとともに、前記反射型格子が、前記所定面内で前記第1、第2方向に対して45°回転した2方向に関して周期的な2次元格子である露光装置。 - 請求項1〜15のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記第2エンコーダシステムは、前記4つのヘッドと異なるとともに、前記4つのヘッドにそれぞれ近接して配置される少なくとも1つのヘッドを有する露光装置。 - 請求項1〜16のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記制御系は、前記格子部の製造誤差と、前記第2ステージの加速度と、前記ヘッドの位置又は傾きとの少なくとも1つに起因して生じる前記第2エンコーダシステムの計測誤差を補償しつつ前記第2ステージの移動を制御する露光装置。 - 請求項1〜17のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記第2モータは、前記第2ステージを浮上支持する磁気浮上方式の平面モータを含み、前記平面モータによって前記第2ステージを前記移動領域内で移動する露光装置。 - デバイス製造方法であって、
請求項1〜18のいずれか一項に記載の露光装置を用いてウエハを露光することと、
前記露光されたウエハを現像することと、を含むデバイス製造方法。 - 請求項19に記載のデバイス製造方法において、
前記露光装置は液浸型であるデバイス製造方法。 - 投影光学系を介して照明光で基板を露光する露光方法であって、
前記照明光で照明されるマスクと前記基板をそれぞれ第1、第2ステージで保持することと、
前記第1、第2ステージの位置情報をそれぞれ第1、第2エンコーダシステムで計測することと、
前記基板の露光動作おいて、前記投影光学系の光軸と直交する所定面内の第1方向を走査方向として前記照明光に対して前記マスクと前記基板をそれぞれ相対移動する走査露光が行われるように、前記第1、第2エンコーダシステムの計測情報に基づいて前記第1、第2ステージを移動することと、を含み、
前記第2エンコーダシステムは、前記第2ステージに設けられる4つのヘッドを有し、前記投影光学系を支持するメトロロジーフレームに設けられる格子部に対してその下方から、前記4つのヘッドを介してそれぞれ計測ビームを照射し、前記格子部は、それぞれ反射型格子が形成される4つの部分と、前記4つの部分に実質的に囲まれる開口と、を有し、前記4つの部分がそれぞれ前記所定面と実質的に平行に配置されかつ前記投影光学系が前記開口内に位置するように前記メトロロジーフレームに設けられ、
前記露光動作において前記第2ステージが移動される移動領域は、前記4つのヘッドのうち第1ヘッドを除く3つのヘッドがそれぞれ、前記4つの部分のうち第1部分を除く3つの部分と対向する第1領域と、前記4つのヘッドのうち前記第1ヘッドと異なる第2ヘッドを除く3つのヘッドがそれぞれ、前記4つの部分のうち前記第1部分と異なる第2部分を除く3つの部分と対向する第2領域と、前記4つのヘッドのうち前記第1、第2ヘッドと異なる第3ヘッドを除く3つのヘッドがそれぞれ、前記4つの部分のうち前記第1、第2部分と異なる第3部分を除く3つの部分と対向する第3領域と、前記4つのヘッドのうち前記第1、第2、第3ヘッドと異なる第4ヘッドを除く3つのヘッドがそれぞれ、前記4つの部分のうち前記第1、第2、第3部分と異なる第4部分を除く3つの部分と対向する第4領域と、前記4つのヘッドがそれぞれ前記4つの部分と対向する第5領域と、を含み、
前記露光動作において、前記第2ステージに保持される基板の複数の領域のうち、前記所定面内で前記第1方向と直交する第2方向に並んで配置される領域に対して、前記走査露光と前記第2方向への前記基板のステップ移動を繰り返すステップ・アンド・スキャン方式の露光が行われるように前記第2ステージが移動され、
前記第2方向に並んで配置される領域の露光動作において、前記第2ステージは前記第1、第2、第3、第4領域の1つから、前記第5領域を介して前記第1、第2、第3、第4領域うち前記1つの領域と異なる領域に移動され、前記1つの領域において、前記4つのヘッドの3つが前記第1スケール板の前記4つの部分の3つとそれぞれ対向し、前記第5領域において、前記4つのヘッドのうち前記1つの領域で用いられる前記3つのヘッドと異なる別のヘッドが、前記4つの部分のうち前記3つの部分と異なる別の部分と対向し、前記異なる領域において、前記1つの領域で用いられる前記3つのヘッドの1つの代わりに前記別のヘッドが用いられる露光方法。 - 請求項21に記載の露光方法において、
前記異なる領域において、前記1つの領域で用いられる前記3つのヘッドのうち前記1つのヘッドを除く残り2つのヘッドと、前記別のヘッドと、を含む3つのヘッドが、前記4つの部分のうち、前記別の部分を含む、前記1つの領域で前記1つのヘッドが対向する1つの部分を除く3つの部分と対向する露光方法。 - 請求項21または22に記載の露光方法において、
前記1つのヘッドは、前記異なる領域の一部において、前記4つの部分のうち前記1つの領域で前記1つのヘッドが対向する前記1つの部分と対向せず、前記別のヘッドは、前記1つの領域の一部において、前記4つの部分のうち前記異なる領域で前記別のヘッドが対向する前記別の部分と対向しない露光方法。 - 請求項21〜23のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記第5領域を介して前記1つの領域から前記異なる領域への前記第2ステージの移動に際して、前記1つのヘッドの代わりに前記別のヘッドが前記第2ステージの駆動制御に用いられる露光方法。 - 請求項21〜24のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記第2ステージが前記第5領域にいる間に前記1つのヘッドの代わりに前記別のヘッドが前記第2ステージの駆動制御に用いられる露光方法。 - 請求項21〜25のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記第5領域を介して前記1つの領域から前記異なる領域への前記第2ステージの移動に際して、前記1つの領域で用いられる3つのヘッドから得られる位置情報に基づいて、前記異なる領域で用いられる前記別のヘッドから得られる位置情報の補正情報が取得される露光方法。 - 請求項26に記載の露光方法において、
前記補正情報は、前記1つの領域で用いられる3つのヘッドから得られる位置情報と、前記異なる領域で用いられる、前記別のヘッドを含む3つのヘッドから得られる位置情報との差を補償するためのオフセットを含む露光方法。 - 請求項26または27に記載の露光方法において、
前記補正情報は、前記異なる領域で前記第2ステージが移動される、前記露光動作の一部で用いられる露光方法。 - 請求項26〜28のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記補正情報は、前記異なる領域において、前記1つの領域で用いられる3つのヘッドから得られる位置情報に基づく前記第2ステージの駆動制御の代わりに、前記異なる領域で用いられる、前記別のヘッドを含む3つのヘッドから得られる位置情報に基づく前記第2ステージの駆動制御を行うことによって生じる前記第2エンコーダシステムの計測誤差を補償するために用いられる露光方法。 - 請求項26〜29のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記補正情報は、前記第2ステージが前記第5領域にいる間に取得される露光方法。 - 請求項21〜30のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記4つのヘッドが前記4つの部分とそれぞれ対向している間に、前記1つの領域で用いられる3つのヘッドから得られる位置情報補に基づく前記第2ステージの駆動制御の代わりに、前記異なる領域で用いられる、前記別のヘッドを含む3つのヘッドから得られる位置情報に基づく前記第2ステージの駆動制御が行われる露光方法。 - 請求項21〜31のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記4つのヘッドは、前記第1方向に関して、前記4つのヘッドのうち2つのヘッドの間隔が前記開口の幅より大きく、かつ前記第2方向に関して、前記4つのヘッドのうち2つのヘッドの間隔が前記開口の幅より大きくなるように前記第2ステージに設けられる露光方法。 - 請求項21〜32のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記第2ステージは、前記第2エンコーダシステムによって、前記第1、第2方向と、前記所定面と直交する第3方向と、を含む6自由度方向に関する位置情報が計測され、
前記4つのヘッドはそれぞれ、前記所定面と平行な方向および前記所定面と垂直な方向の2方向に関する前記第2ステージの位置情報を計測する露光方法。 - 請求項21〜33のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記4つの部分はそれぞれ、前記反射型格子が2次元格子であるとともに、前記メトロロジーフレームに吊り下げ支持される露光方法。 - 請求項21〜34のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記第2ステージを浮上支持する磁気浮上方式の平面モータによって、前記第2ステージが前記移動領域内で移動される露光方法。 - デバイス製造方法であって、
請求項21〜35のいずれか一項に記載の露光方法を用いてウエハを露光することと、
前記露光されたウエハを現像することと、を含むデバイス製造方法。 - 請求項36に記載のデバイス製造方法において、
前記ウエハの露光では液浸型の露光装置が用いられるデバイス製造方法。
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