JP5218517B2 - 露光装置、制御方法、及びデバイス製造方法 - Google Patents
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Description
R=k1・λ/NA … (1)
δ=±k2・λ/NA2 … (2)
ここで、λは露光波長、NAは投影光学系の開口数、k1、k2はプロセス係数である。(1)式、(2)式より、解像度Rを高めるために、露光波長λを短くして、開口数NAを大きくすると、焦点深度δが狭くなることが分かる。
図1は、本発明の露光装置の第1実施形態を示す概略構成図である。図1において、露光装置EXは、主に、マスクMを支持するマスクステージMSTと、基板Pを支持する基板ステージPSTと、マスクステージMSTに支持されているマスクMを露光光ELで照明する照明光学系ILと、露光光ELで照明されたマスクMのパターンの像を基板ステージPSTに支持されている基板Pに投影露光する投影光学系PLと、露光装置EX全体の動作を統括制御する制御装置CONTと、制御装置CONTに接続され、マスクMのパターンMPの分布情報を含む露光動作に関する各種情報を記憶した記憶装置MRYとを備えている。
マスクステージMST上には移動鏡50が設けられている。また、移動鏡50に対向する位置にはレーザ干渉計51が設けられている。マスクステージMST上のマスクMの2次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計51によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御装置CONTに出力される。制御装置CONTは、レーザ干渉計51の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置MSTDを駆動することで、マスクステージMSTに支持されているマスクMの位置決めを行う。
制御装置CONTは、第1及び第2液体回収部33、34による単位時間当たりの液体回収量を、それぞれ独立して制御可能である。
第1及び第2回収部材31、32のそれぞれの回収口は、液体供給機構10の第1及び第2供給部材13、14、並びに投影領域AR1を取り囲むように配置されている。また、第1及び第2回収部材31、32のそれぞれの回収口内部には、複数の仕切部材35が設けられている。
以下、ステップ・アンド・スキャン方式によって基板Pを移動しながら各ショット領域SAに対する走査露光処理が順次行われる。
次に、図10を参照しながら本発明の露光装置の第2実施形態について説明する。本実施形態においては、マスクMのパターン分布(投影領域AR1に入射する露光光ELの分布)によって、液浸領域AR2の液体1に温度分布が生じないように、即ち、液体1の温度分布を均一化するように調整することで投影状態を調整する。特に、走査方向(X軸方向)と直交する方向であるY軸方向における温度分布を均一化するように調整する。また、本実施形態では、液体供給機構以外は第1実施形態と同様な構成を有している。ここで、以下の説明において上述した第1実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
次に、本発明の露光装置EXの第3実施形態について、図11を用いて説明する。本実施形態では、液体供給機構及び液体回収機構を以下のように変更した。図11において、露光装置EXは、X軸方向に垂直な方向であるZ軸方向に2つ並べて設けられた供給管71、72(供給口71A、72A)を有する液体供給機構10と、供給管71、72に対向するようにZ軸方向に2つ並べて設けられた回収管73、74(回収口73A、74A)を有する液体回収機構30とを備えている。液体供給機構10は、各供給口71A、72Aからそれぞれ温度の異なる液体を供給可能である。これにより、液浸領域AR2において、互いに温度の異なる2つの液体層LQ1、LQ2を形成することができる。
また、各供給口71A、72Aから供給される液体の温度は、上層の液体層LQ1の液体の温度と下層の液体層LQ2の液体の温度とがほぼ同一になるようにを調整してもよいし、温度差が生じるように調整してもよい。
また、本実施形態おいても、各供給口71A、72Aからそれぞれ単位時間当たりに供給する液体の供給量を異ならせることができる。この場合、液体層LQ1の液体と液体層LQ2の液体との温度が同一となるように、あるいは所望の温度差が生じるように供給口71Aと供給口71Bの供給量を異ならせることができる。また、液体層LQ1の液体の流れと液体層LQ2の液体の流れとがほぼ同一の速度となるように、あるいは所望の速度差が生じるように供給口71Aと供給口71Bの供給量を異ならせることもできる。
次に、本発明の露光装置EXの第4実施形態について、図12を用いて説明する。本実施形態では、以下のような液体の温度計測器(センサ)を設けるとともに、第1及び第2液体供給部を液体回収機構として用いる構成とした。図12に示すように、露光装置EXは、液体の温度を計測するためにY軸方向に離れた複数のセンサ素子81a〜81fを有する温度センサ81、及びセンサ素子82a〜82fを有する温度センサ82を備えている。センサ素子81a〜81fはそれぞれ供給管51a〜51fに設けられている。また、センサ素子82a〜82fはそれぞれ供給管52a〜52fに設けられている。
次に、本発明の露光装置EXの第5実施形態について、図14を用いて説明する。本実施形態では、ダミー基板を用いて液体の温度分布を求める構成とした。図14に示すように、ダミー基板DPの表面に複数の温度センサ90が設けられている。ダミー基板DPは、デバイス製造用の基板Pと略同じ大きさ及び形状を有しており、基板Pを保持して移動可能な可動部材である基板ステージPSTに配置可能(保持可能)となっている。ダミー基板DPは、基板ステージPSTに対して脱着可能である。即ち、ダミー基板DP上の温度センサ90も基板ステージPSTに対して脱着可能となる。
Claims (45)
- 液体を介して基板を露光する露光装置であって、
パターンの像を前記基板に投影する投影光学系と、
前記投影光学系と前記基板との間に前記液体を供給する液体供給機構とを備え、
前記液体供給機構は、第1供給口と、前記投影光学系の光軸方向に関して前記第1供給口とは異なる位置に設けられる第2供給口とを備えることを特徴とする露光装置。 - 前記液体供給機構は、前記第2供給口から液体を供給することにより前記投影光学系の先端部の光学素子と接触する液体の流れを形成する請求項1に記載の露光装置。
- 前記液体供給機構は、前記第1供給口から液体を供給することにより、記第2供給口からの液体で形成される前記流れとは異なる液体の流れを、前記基板の表面と接触するように形成する請求項2に記載の露光装置。
- 前記液体供給機構は、前記第1供給口から供給される液体で形成される前記流れと前記第2供給口から供給される液体で形成される前記流れとの間に速度差を生じさせる請求項3に記載の露光装置。
- 前記液体供給機構は、前記第1供給口から供給する液体の供給量と、前記第2供給口から供給する液体の供給量とを互いに異ならせる請求項1〜4のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記液体供給機構は、前記第1供給口から供給される液体の温度と、前記第2供給口から供給される液体の温度とを互いに異ならせる請求項1〜4のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記第1供給口または前記第2供給口から供給された液体を回収する液体回収機構をさらに備え、
前記液体回収機構は、第1回収口と、前記光軸方向に関して前記第1回収口とは異なる位置に配置された第2回収口とを有する請求項1〜6のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記第1供給口は、前記第2供給口よりも前記基板の表面の近い位置で液体供給を行い、
前記第1回収口は、前記第2回収口よりも前記基板の表面に近い位置で液体回収を行う請求項7記載の露光装置。 - 前記第2回収口は、前記投影光学系の先端部の光学素子に対して、前記第2供給口の反対側に配置されている請求項8記載の露光装置。
- 前記基板上の複数のショット領域のそれぞれは、前記基板を走査方向に移動しながら露光され、
前記走査方向において、前記第2回収口は、前記投影光学系の先端部の光学素子に対して、前記第2供給口の反対側に配置されている請求項9記載の露光装置。 - 前記基板上の複数のショット領域のそれぞれは、前記基板を走査方向に移動しながら露光され、
前記走査方向と交差する非走査方向において、前記第2回収口は、前記投影光学系の先端部の光学素子に対して、前記第2供給口の反対側に配置されている請求項9記載の露光装置。 - 前記第1供給口から供給される液体の温度は、前記第2供給口から供給される液体の温度より低い請求項8〜11のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記基板上の複数のショット領域のそれぞれは、前記基板を走査方向に移動しながら露光され、
前記第1回収口と前記第2回収口は、前記走査方向に関して前記投影光学系の投影領域の一側にともに配置され、
前記第1回収口は、前記投影領域の一側において、前記走査方向に関して前記第2回収口とは異なる位置に設けられる請求項7〜12のいずれか一項に記載の露光装置。 - 前記基板上の複数のショット領域のそれぞれは、前記基板を走査方向に移動しながら露光され、
前記第1供給口と前記第2供給口は、前記走査方向に関して前記投影光学系の投影領域の一側にともに配置され、
前記第1供給口は、前記投影領域の一側において、前記走査方向に関して前記第2供給口とは異なる位置に設けられる請求項1〜13のいずれか一項に記載の露光装置。 - 前記液体回収機構は、回収された液体の温度を計測する温度センサを有する請求項7〜13のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記回収された液体の温度の計測結果に基づき、前記投影光学系の結像特性を調整する調整手段をさらに有する請求項15に記載の露光装置。
- 前記投影光学系の一部の光学素子を移動させること、又は前記投影光学系の複数の光学素子間の空間の圧力を変動させることにより、前記投影光学系の結像特性が調整される請求項16に記載の露光装置。
- 前記基板を保持して移動可能な基板ステージを備え、
前記回収された液体の温度の計測結果に基づき、前記基板ステージの移動を制御する制御手段をさらに有する請求項15〜17のいずれか一項に記載の露光装置。 - 前記基板ステージの移動の制御により、前記基板ステージに保持された前記基板の前記投影光学系の光軸方向における位置または前記基板の傾きが調整される請求項18に記載の露光装置。
- 前記液体供給機構は、前記液体の温度を計測する温度センサを有する請求項1〜19のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記液体供給機構は、前記第1供給口および前記第2供給口にそれぞれ接続される供給管を備え、前記温度センサは前記供給管に設けられている請求項20に記載の露光装置。
- 前記温度センサで計測した前記温度に基づいて、前記液体供給機構から供給される液体の温度または単位時間当たりの液体供給量が調整される請求項15〜19のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記液体回収機構は、互いに異なる位置に配置される複数の回収口を介して前記投影光学系と前記基板との間から前記液体を回収し、
前記温度センサは前記複数の回収口にそれぞれ対応して複数配置され、
前記複数の温度センサで計測した液体の温度情報に基づいて前記液体の温度分布が求められる請求項15〜19のいずれか一項に記載の露光装置。 - 投影光学系と液体を介して基板を露光する露光装置に用いられる制御方法であって、
第1供給口から液体を前記基板上に供給することと、
前記投影光学系の光軸方向に関して前記第1供給口とは異なる位置に設けられる第2供給口から液体を前記基板と前記投影光学系との間に供給することとを含む制御方法。 - 前記第2供給口から液体を供給することにより前記投影光学系の先端部の光学素子と接触する液体の流れが形成される請求項24に記載の制御方法。
- 前記第1供給口から液体が供給されることにより、記第2供給口からの液体で形成される前記流れとは異なる液体の流れが、前記基板の表面と接触するように形成される請求項25に記載の制御方法。
- 前記第1供給口から供給される液体で形成される前記流れと前記第2供給口から供給される液体で形成される前記流れとの間に速度差を生じさせる請求項26に記載の制御方法。
- 前記第1供給口から供給する液体の供給量と、前記第2供給口から供給する液体の供給量とを互いに異ならせる請求項24〜27のいずれか一項に記載の制御方法。
- 前記第1供給口から供給される液体の温度と、前記第2供給口から供給される液体の温度とを互いに異ならせる請求項24〜27のいずれか一項に記載の制御方法。
- 第1回収口を介して前記供給された液体を回収することと、
前記光軸方向に関して前記第1回収口とは異なる位置に配置された第2回収口を介して前記供給された液体を回収することとをさらに含む請求項24〜29のいずれか一項に記載の制御方法。 - 前記第1供給口は、前記第2供給口よりも前記基板の表面の近い位置で液体供給を行い、
前記第1回収口は、前記第2回収口よりも前記基板の表面に近い位置で液体回収を行う請求項30に記載の制御方法。 - 前記第2回収口は、前記投影光学系の先端部の光学素子に対して、前記第2供給口の反対側に配置されている請求項31に記載の制御方法。
- 前記基板上の複数のショット領域のそれぞれは、前記基板を走査方向に移動しながら露光され、
前記走査方向において、前記第2回収口は、前記投影光学系の先端部の光学素子に対して、前記第2供給口の反対側に配置されている請求項32に記載の制御方法。 - 前記基板上の複数のショット領域のそれぞれは、前記基板を走査方向に移動しながら露光され、
前記走査方向と交差する非走査方向において、前記第2回収口は、前記投影光学系の先端部の光学素子に対して、前記第2供給口の反対側に配置されている請求項32に記載の制御方法。 - 前記第1供給口から供給される液体の温度は、前記第2供給口から供給される液体の温度より低い請求項31〜34のいずれか一項に記載の制御方法。
- 前記基板上の複数のショット領域のそれぞれは、前記基板を走査方向に移動しながら露光され、
前記第1回収口と前記第2回収口は、前記走査方向に関して前記投影光学系の投影領域の一側にともに配置され、
前記第1回収口は、前記投影領域の一側において、前記走査方向に関して前記第2回収口とは異なる位置に設けられる請求項30〜35のいずれか一項に記載の制御方法。 - 前記基板上の複数のショット領域のそれぞれは、前記基板を走査方向に移動しながら露光され、
前記第1供給口と前記第2供給口は、前記走査方向に関して前記投影光学系の投影領域の一側にともに配置され、
前記第1供給口は、前記投影領域の一側において、前記走査方向に関して前記第2供給口とは異なる位置に設けられる請求項24〜36のいずれか一項に記載の制御方法。 - 前記第1回収口または前記第2回収口から回収された液体の温度を計測することをさらに含む請求項30〜36のいずれか一項に記載の制御方法。
- 前記回収された液体の温度の計測結果に基づき、前記投影光学系の結像特性が調整される請求項38に記載の制御方法。
- 前記投影光学系の一部の光学素子を移動させること、又は前記投影光学系の複数の光学素子間の空間の圧力を変動させることにより、前記投影光学系の結像特性が調整される請求項39に記載の制御方法。
- 前記回収された液体の温度の計測結果に基づき、前記基板を保持して移動可能な基板ステージの移動が制御される請求項38〜40のいずれか一項に記載の制御方法。
- 前記基板ステージの移動の制御により、前記基板ステージに保持された前記基板の前記光軸方向における位置または前記基板の傾きが調整される請求項41に記載の制御方法。
- 前記回収された液体の温度の計測結果に基づき、前記第1供給口または前記第2供給口から供給される液体の温度または単位時間当たりの液体供給量が調整される請求項38〜42のいずれか一項に記載の制御方法。
- 前記基板上に供給された前記液体を、互いに異なる位置に配置される複数の前記回収口を介して回収し、
前記複数の回収口に対応してそれぞれ温度センサが配置され、
前記複数の温度センサで計測した液体の温度情報に基づいて、前記液体の温度分布情報が求められる請求項38〜42のいずれか一項に記載の制御方法。 - 請求項1〜23のいずれか一項に記載の露光装置を用いるデバイス製造方法。
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