JP4468334B2 - ステージ装置、リソグラフィ装置及びデバイス製造方法 - Google Patents
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Description
放射ビームを調整するように構成された照明システムと、
各々パターンを備えた第1及び第2のパターン形成機器の走査動作を行うように組み立てられ、且つ配列されたステージ装置であって、それらのパターン形成機器が放射ビームにパターンを与えてパターン形成された放射ビームを形成することができるものであるステージ装置と、
基板を保持するように組み立てられた基板テーブルと、
パターン形成された放射ビームを基板の目標部分に投影するように構成された投影システムと、を含み、それによって、走査動作中に、第1のパターン形成機器のパターンと第2のパターン形成機器のパターンが基板に投影される。本ステージ装置は、パターン間の距離が投影システムの縮小率と基板のフィールド・パターンの露光フィールド・ピッチの非ゼロ数との所定関数に実質的に等しくなるようにパターン形成機器を走査動作中に位置付けるように組み立てられ、且つ配列されて、第1の露光フィールドを第1のパターン形成機器で露光し第2の露光フィールドを第2のパターン形成機器で露光することを可能にする。第2の露光フィールドは第1の露光フィールドから非ゼロ数の露光フィールド・ピッチだけ実質的に離れて配置されている。
第1のパターン形成機器のパターンが放射ビームによって与えられる前に、第1のパターン形成機器の第1の部分を使用中に覆い隠すための第1のマスキング部分と、
第1のパターン形成機器のパターンが放射ビームによって与えられた後で第1のパターン形成機器の第2の部分を使用中に覆い隠し、さらに、第2のパターン形成機器のパターンが放射ビームによって与えられる前に第2のパターン形成機器の第1の部分を覆い隠すための第2のマスキング部分と、
第2のパターン形成機器のパターンが放射ビームによって与えられた後で第2のパターン形成機器の第2の部分を使用中に覆い隠すための第3のマスキング部分とを含む。
各々パターンを含む2個のパターン形成機器をステージ装置に配列する段階であって、両方の機器のパターンが、投影システムの縮小率と基板のフィールド・パターンの露光フィールド・ピッチの非ゼロ数との所定関数に実質的に等しいパターン間の距離で走査方向に互いに隣接して配列されるようになる段階と、
基板を基板ステージに供給する段階と、
パターン形成機器と基板の両方を投影システムに対して所定速度に加速する段階と、
走査速度を実質的に維持しながら、第1のパターン形成機器のパターンを基板の第1のフィールドに投影する段階と、
パターン形成機器と基板ステージの両方を実質的に所定速度で変位させ、それによって、走査方向に第1のフィールドに隣接して配列された基板の非ゼロ数の露光フィールド・ピッチを飛ばす段階と、
走査方向に非ゼロ数の露光フィールド・ピッチに隣接して基板に配列された基板のさらに他のフィールドに第2のパターン形成機器のパターンを投影する段階とを含む。
・放射ビームB(例えば、UV放射又はEUV放射)を調整するように構成された照明システム(これは照明装置と同等に呼ぶことができる)ILと、
・パターン形成機器(例えば、マスク)MAを支持するように組み立てられ、且つ特定のパラメータに従ってパターン形成機器を正確に位置付けるように構成された第1の位置付け装置PMに接続された支持構造(例えば、マスク・テーブル)MTと、
・基板(例えば、レジスト被覆ウェーハ)Wを保持するように組み立てられ、且つ特定のパラメータに従って基板を正確に位置付けるように構成された第2の位置付け装置PWに接続された基板テーブル(例えば、ウェーハ・テーブル)WTと、
・パターン形成機器MAによって放射ビームBに与えられたパターンを基板Wの目標部分C(例えば、1つ又は複数のチップを含む)に投影するように構成された投影システム(例えば、屈折投影レンズ・システム)PSとを含む。
d=(Fs+2・δ)・Rf (1)
ここで、
Fs=基板上の露光フィールド・サイズ(又は、チップ・サイズ)
δ=基板上の隣接チップ間のギャップ
Rf=投影システムの縮小率(通常、4又は5)
(Fs+2δ)は、走査方向に配列されたフィールドの列の第1の露光フィールドと、この列の第3の露光フィールドとの間のギャップに相当する(例えば、図4bのチップ25と26の間の距離を参照されたい)。第1のパターンと第2のパターンの間の距離dが式(1)に従って設定されたとき、パターン形成機器と基板の両方は、第1のパターンと第2のパターンの露光の間で、それらの速度を実質的に維持することができる。一般に、δはFsに比べて小さく、したがって、dは近似的にFs・Rfに設定することができる。
ここで、
Y=一定速度で進むべき距離(フィールド・サイズFs+スリット幅wに等しい)
v=走査中の速度
a=基板を保持する位置付け機器の最大加速度
ここで、Y’は、2つのフィールドの露光中及び2つの露光の間に実質的に一定速度で進むことができる距離に相当する。Y’がY(フィールド・サイズFs+スリット幅w)の3倍に近似される場合、式(3a)の最適速度Vopt2は、式(2a)の最適速度の平方根3倍であることが分かる。
PS 投影システム
MA パターン形成機器(マスク、レチクル)
MT マスク・テーブル
B 放射ビーム
W 基板(ウェーハ)
WT 基板テーブル
IF 位置センサ
PW 第2の位置付け装置
PM 第1の位置付け装置
St 基板ステージ(基板チャック)
12 投影システム
17 基板(ウェーハ)
15、95 投影ビーム
10、11 パターン
40、41、55 物体テーブル
42、43、56、57、84、85 パターン形成機器
44、45、58、59、98、100 パターン
46、47、60 アクチュエータ組立品
48、52 リニア・モータ組立品の第1の共通部分
49 リニア・モータ組立品の第2の部分
50、51 リニア・モータ部分
61 リニア・モータの第1の部分
62 リニア・モータの第2の部分
80、81、82、83 Yブレード(マスキング)
105、106、107、108 Xブレード
126、202 放射ビーム
130、132 照明ユニット
133 第1の枝路
135 第2の枝路
134、214 切換え機器
216a 第1の照明装置チャネル
216b 第2の照明装置チャネル
Claims (20)
- パターンを基板に投影するように構成された投影システムを含むリソグラフィ装置用のステージ装置であって、
第1のパターン形成機器を保持するように構成された第1の物体テーブルと、
第2のパターン形成機器を保持するように構成された第2の物体テーブルであって、
前記第1及び第2のパターン形成機器の各々がパターンを含み、且つ前記第1及び第2のパターン形成機器は、前記第1のパターン形成機器の前記パターンと前記第2のパターン形成機器の前記パターンが走査方向に互いに隣接するように配列されている第2の物体テーブルと、
前記第1及び第2のパターン形成機器及び前記基板を位置付けるように構成された位置付け機器と、
前記位置付け機器を制御するように構成された制御機器とを備え、
前記制御機器は、
(i)前記第1のパターン形成機器を前記リソグラフィ装置の前記投影システムに対して第1の所定速度に加速し、
(ii)前記基板を前記投影システムに対して所定走査速度に加速して、前記走査速度を実質的に維持しながら、前記第1のパターン形成機器の前記パターンを前記基板の第1のフィールドに投影し、
(iii)前記走査方向に前記第1のフィールドに隣接して配列された前記基板の非ゼロ数の露光フィールド・ピッチの露光を飛ばすために、前記基板を実質的に前記所定走査速度で変位させ、さらに
(iv)走査方向に前記基板の前記非ゼロ数の露光フィールド・ピッチに隣接して配列された前記基板の第2のフィールドに前記第2のパターンを露光するために、前記第2のパターン形成機器を前記投影システムに対して前記第1の所定速度に加速するように適合された設定値を前記位置付け機器に与えるように組み立てられ、且つ配列されているステージ装置。 - 第1の露光フィールドを前記第1のパターン形成機器で露光し、且つ第2の露光フィールドを前記第2のパターン形成機器で露光するために、前記第1のパターン形成機器の前記パターンと前記第2のパターン形成機器の前記パターンとの間の距離が、前記投影システムの縮小率と前記基板のフィールド・パターンの露光フィールド・ピッチの非ゼロ数との所定関数に実質的に等しくなるように、前記走査動作中に前記第1及び第2のパターン形成機器を位置付けるように、前記制御機器は組み立てられ、且つ配列されており、前記第2の露光フィールドは、前記第1の露光フィールドから前記非ゼロ数の露光フィールド・ピッチだけ離れて配列されている、
請求項1に記載のステージ装置。
- 露光フィールド・ピッチの前記非ゼロ数は、前記第1の露光フィールドと前記第2の露光フィールドの連続した露光の間で前記リソグラフィ装置の照明設定が変えられるように選ばれる、請求項1に記載のステージ装置。
- 前記第1のパターン形成機器の前記パターンと前記第2のパターン形成機器の前記パターンとの間の前記距離が、前記投影システムの縮小率に露光フィールド・ピッチの前記非ゼロ数を掛けたものに実質的に等しい、請求項2に記載のステージ装置。
- 前記位置付け機器が、前記第1及び第2の物体テーブルを走査方向の比較的大きな距離にわたって変位させるように構成されたリニア・モータ組立品と、前記第1及び第2の物体テーブルを少なくとも前記走査方向に対して垂直な方向に変位させるように構成されたアクチュエータ組立品とを備える、請求項4に記載のステージ装置。
- 前記アクチュエータ組立品が、前記リニア・モータ組立品の第1の部分に配列され、且つ前記アクチュエータ組立品が、前記第1の物体テーブルを変位させるように構成された第1のアクチュエータと前記第2の物体テーブルを変位させるように構成された第2のアクチュエータとを含む、請求項5に記載のステージ装置。
- 前記アクチュエータ組立品が、前記第1及び第2の物体テーブルを、前記第1の部分に対して約40〜50mmの範囲で変位させるように構成されている、請求項6に記載のステージ装置。
- (a)放射ビームを調整するように構成された照明システムと、
(b)基板を保持するように組み立てられた基板テーブルと、
(c)(i)第1のパターン形成機器を保持するように構成された第1の物体テーブル、
(ii)第2のパターン形成機器を保持するように構成された第2の物体テーブルであって、
前記第1及び第2のパターン形成機器の各々が前記放射ビームをパターン形成するためのパターンを含み、さらに前記第1及び第2のパターン形成機器は、前記第1のパターン形成機器の前記パターンと前記第2のパターン形成機器の前記パターンとが走査方向に互いに隣接するように配列されている第2のテーブル、
(iii)前記第1及び第2のパターン形成機器及び前記基板を位置付けるように構成された位置付け機器、及び
(iv)前記位置付け機器を制御するように構成された制御機器、を含むステージ装置と、
(d)走査動作中に前記第1のパターン形成機器の前記パターンと前記第2のパターン形成機器の前記パターンとが前記基板に投影されるようなやり方で、前記パターン形成された放射ビームを前記基板の目標部分に投影するように構成された投影システムとを備えるリソグラフィ装置であって、
前記制御機器は、
(1)前記第1のパターン形成機器を前記リソグラフィ装置の前記投影システムに対して第1の所定速度に加速し、
(2)前記基板を前記投影システムに対して所定の走査速度に加速して、前記走査速度を実質的に維持しながら、前記第1のパターン形成機器の前記パターンを前記基板の第1のフィールドに投影し、
(3)前記走査方向に前記第1のフィールドに隣接して配列された前記基板の非ゼロ数の露光フィールド・ピッチの露光を飛ばすために、前記基板を実質的に前記所定走査速度で変位させ、さらに
(4)走査方向に前記基板の前記非ゼロ数の露光フィールド・ピッチに隣接して配列された前記基板の第2のフィールドに前記第2のパターンを露光するために、前記第2のパターン形成機器を前記投影システムに対して前記第1の所定速度に加速するように適合された設定値を前記位置付け機器に与えるように組み立てられ、且つ配列されている、リソグラフィ装置。 - さらにマスキング機器を備え、前記マスキング機器が、
前記第1のパターン形成機器の前記パターンが放射ビームによって与えられる前に、前記第1のパターン形成機器の第1の部分を覆い隠すように構成された第1のマスキング部分と、
前記第1のパターン形成機器の前記パターンが前記放射ビームによって与えられた後で前記第1のパターン形成機器の第2の部分を覆い隠し、さらに、前記第2のパターン形成機器の前記パターンが前記放射ビームによって与えられる前に前記第2のパターン形成機器の第1の部分を覆い隠すように構成された第2のマスキング部分と、
前記第2のパターン形成機器の前記パターンが前記放射ビームによって与えられた後で前記第2のパターン形成機器の第2の部分を覆い隠すように構成された第3のマスキング部分とを備える、請求項8に記載のリソグラフィ装置。 - 前記照明システムが、
第1の枝路及び第2の枝路を含む光路であって、前記第1の枝路が前記第2の枝路と並列に結合され、前記第1の枝路が前記放射ビームを調整するように構成された第1の照明ユニットを含み、前記第2の枝路が前記放射ビームを調整するように構成された第2の照明ユニットを含むものである光路と、
前記第1のパターン形成機器の前記パターンを用いた前記第1の露光フィールドの露光中には前記放射ビームが前記第1の照明ユニットによって構成され、そして、前記第2のパターン形成機器の前記パターンを用いた前記第2の露光フィールドの露光中には、前記放射ビームが前記第2の照明ユニットによって構成されるようなやり方で、前記放射ビームを前記第1の枝路又は前記第2の枝路に振り向けるように構成された機器とを備える、請求項8に記載のリソグラフィ装置。 - 露光フィールド・ピッチの前記非ゼロ数は、前記リソグラフィ装置の照明設定が前記第1のフィールドと前記第2のフィールドの連続した露光の間で変えられるように選ばれる、請求項8に記載のリソグラフィ装置。
- 前記第1のパターン形成機器の前記パターンと前記第2のパターン形成機器の前記パターンとの間の距離が、前記投影システムの縮小率に露光フィールド・ピッチの前記非ゼロ数を掛けたものに実質的に等しい、請求項8に記載のリソグラフィ装置。
- 投影システムを含むリソグラフィ装置を使用して基板を露光する方法であって、
各々パターンを含む第1及び第2のパターン形成機器を、前記第1のパターン形成機器の前記パターンと前記第2のパターン形成機器の前記パターンが走査方向に互いに隣接するようにステージ装置に配列する段階と、
前記第1のパターン形成機器を前記投影システムに対して第1の所定速度に加速する段階と、
前記基板を前記投影システムに対して所定走査速度に加速する段階と、
前記走査速度を実質的に維持しながら、前記第1のパターン形成機器の前記パターンを前記基板の第1のフィールドに投影する段階と、
前記走査方向に前記第1のフィールドに隣接して配列された前記基板の非ゼロ数の露光フィールド・ピッチの露光を飛ばすために、前記基板を実質的に前記所定走査速度で変位させる段階と、
前記走査方向に前記基板の前記非ゼロ数の露光フィールド・ピッチに隣接して配列された前記基板の第2のフィールドに前記第2のパターンを露光するために、前記第2のパターン形成機器を前記投影システムに対して前記第1の所定速度に加速する段階と、
前記第2のパターン形成機器の前記パターンを前記基板の前記第2のフィールドに投影する段階とを含む方法。 - 前記投影システムの縮小率と前記基板のフィールド・パターンの露光フィールド・ピッチの非ゼロ数との所定関数に実質的に等しい前記第1のパターン形成機器の前記パターンと前記第2のパターン形成機器の前記パターンとの間の距離で、前記第1のパターン形成機器の前記パターンと前記第2のパターン形成機器の前記パターンが走査方向に互いに隣接するように、前記第1及び第2のパターン形成機器を配列することを、前記配列する段階が含み、
前記第1及び第2のパターン形成機器を前記投影システムに対して前記第1の所定速度に加速する段階、及び前記基板を前記投影システムに対して前記所定走査速度に加速する段階が、前記第1及び第2のパターン形成機器及び前記基板を前記投影システムに対して所定速度に加速することを含み、
前記投影する段階が、前記所定速度を実質的に維持しながら、前記第1のパターン形成機器の前記パターンを前記基板の第1のフィールドに投影することを含み、
前記変位させる段階が、走査方向に前記第1のフィールドに隣接して配列された前記基板の非ゼロ数の露光フィールド・ピッチを飛ばすために、前記第1及び第2のパターン形成機器及び前記基板を実質的に前記所定速度で変位させることを含み、
前記投影する段階が、走査方向に前記非ゼロ数の露光フィールド・ピッチに隣接して前記基板に配列された前記基板の前記第2のフィールドに、前記第2のパターン形成機器の前記パターンを投影することを含む、請求項13に記載の方法。 - 前記第1のパターン形成機器の前記パターンと前記第2のパターン形成機器の前記パターンが、実質的に同一である、請求項13に記載の方法。
- 前記第1のパターン形成機器の前記パターンが、位相シフト・マスクを含み、前記第2のパターン形成機器の前記パターンが、トリム・マスク又は2値マスクを含む、請求項13に記載の方法。
- 前記第1のパターン形成機器の前記パターンが放射ビームによって与えられる前に、前記第1のパターン形成機器の第1の部分を覆い隠す段階と、
前記第1のパターン形成機器の前記パターンが前記放射ビームによって与えられた後で前記第1のパターン形成機器の第2の部分を覆い隠す段階と、
前記第2のパターン形成機器の前記パターンが前記放射ビームによって与えられる前に前記第2のパターン形成機器の第1の部分を覆い隠す段階と、
前記第2のパターン形成機器の前記パターンが前記放射ビームによって与えられた後で、前記第2のパターン形成機器の第2の部分を覆い隠す段階とをさらに備える、請求項13に記載の方法。 - 露光フィールド・ピッチの前記非ゼロ数は、前記リソグラフィ装置の照明設定が前記第1のフィールドと前記第2のフィールドの連続した露光の間で変えられるように選ばれる、請求項13に記載の方法。
- 前記第1のパターン形成機器の前記パターンと前記第2のパターン形成機器の前記パターンとの間の距離が、投影システムの縮小率に露光フィールド・ピッチの前記非ゼロ数を掛けたものに実質的に等しい、請求項14に記載の方法。
- パターンを基板に投影するように構成された投影システムを含むリソグラフィ装置用のステージ装置であって、第1のパターン形成機器及び第2のパターン形成機器を保持するように構成された物体テーブルを備え、
a)走査動作中に前記第1のパターン形成機器のパターン及び前記第2のパターン形成機器のパターンが前記基板に投影されるようなやり方で、前記投影システムに対して前記第1及び前記第2のパターン形成機器の前記走査動作を行い、さらに、
b)第1の露光フィールドを前記第1のパターン形成機器で露光し第2の露光フィールドを前記第2のパターン形成機器で露光するために、前記第2の露光フィールドは前記第1の露光フィールドから非ゼロ数の露光フィールド・ピッチだけ実質的に離れて配置されているものであり、前記第1のパターン形成機器の前記パターンと前記第2のパターン形成機器の前記パターンとの間の距離が、前記投影システムの縮小率と前記基板のフィールド・パターンの露光フィールド・ピッチの前記非ゼロ数との所定関数に等しくなるように、前記走査動作中に前記第1及び第2のパターン形成機器を位置付けるように組み立てられ、且つ配列されているステージ装置。
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