JP5516740B2 - 移動体駆動方法、移動体装置、露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法 - Google Patents
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Description
以下、第1の実施形態について、図1〜図13(C)に基づいて説明する。
ハイパスフィルタHfc(s)及びローパスフィルタLfc(s)として、例えば、RC回路型フィルタHfc(s)=(s/ωc)/(1+s/ωc)、Lfc(s)=1/(1+s/ωc)を採用することができる。ただし、ωc=2πfcである。図10には、これらのフィルタHfc(s),Lfc(s)の周波数特性(入出力信号の利得の周波数依存性)が示されている。ハイパスフィルタHfc(s)は、カットオフ周波数fcより高い周波数帯域(f>fc)で利得(絶対値)1、低い周波数帯域(f<fc)で利得(絶対値)0を与える。一方、ローパスフィルタLfc(s)は、カットオフ周波数fcより高い周波数帯域(f>fc)で利得(絶対値)0、低い周波数帯域(f<fc)で利得(絶対値)1を与える。なお、ここでは、ハイパスフィルタHfc(s)とローパスフィルタLfc(s)とのカットオフ周波数をともにfcと等しく定めたため、任意の周波数fに対して、次の関係が満たされる。
ここで、周波数f=fcにて、ハイパスフィルタHfc(s)とローパスフィルタLfc(s)は、ともに利得(絶対値)0.5を与える。
すなわち、図9(A)に示されるように、出力信号FIY(s)と出力信号FEY(s)との差FIY(s)−FEY(s)を求め、その差をカットオフ周波数fcのローパスフィルタLfc(s)に通し、さらに出力信号FIY(s)との差を求めることによって、ハイブリッド信号FHY(s)を合成することもできる。
すなわち、図9(B)に示されるように、出力信号FIY(s)と出力信号FEY(s)との差FIY(s)−FEY(s)を求め、その差をカットオフ周波数fcのハイパスフィルタHfc(s)に通し、さらに出力信号FEY(s)との和を求めることによって、ハイブリッド信号FHY(s)を合成することもできる。
a) 図4に示されるアンローディングポジションUPにウエハステージWSTがあるときに、ウエハWがアンロードされ、図4に示されるローディングポジションLPに移動したときに、新たなウエハWがウエハテーブルWTB上にロードされる。アンローディングポジションUP、ローディングポジションLP近傍では、ウエハステージWSTの6自由度方向の位置は、干渉計システム118の計測値に基づいて制御されている。このとき、X干渉計128が用いられる。
b) ウエハ交換及びセカンダリアライメント系AL21〜AL24のベースライン計測終了後、ウエハステージWSTを移動して、計測プレート30の基準マークFMをプライマリアライメント系AL1で検出するプライマリアライメント系AL1のベースラインチェック前半の処理が行われる。これと前後して、エンコーダシステム150及び干渉計システム118の原点の再設定(リセット)が行われる。
c) その後、エンコーダシステム150及び干渉計システム118を用いてウエハステージWSTの6自由度方向の位置を計測しつつ、アライメント系AL1、AL21〜AL24を用いて、ウエハW上の複数のサンプルショット領域のアライメントマークを検出するアライメント計測が実行される。アライメント計測のためにウエハステージWSTが+Y方向へ移動して計測プレート30が投影光学系PLの直下に達すると、主制御装置20により、レチクルRに形成された一対のレチクルアライメントマーク(図示省略)の投影像と対応する計測プレート30上の一対のレチクルアライメント用基準マークRMとを投影光学系PLを介して検出することで、投影光学系PLによるレチクルRのパターンの投影領域の中心と計測プレート上の基準位置、すなわち一対のレチクルアライメント用基準マークRMの中心との位置関係を検出する、プライマリアライメント系AL1のベースラインチェック後半の処理、すなわちレチクルアライメントが行われる。なお、プライマリアライメント系AL1のベースラインチェック前半の処理と後半の処理(レチクルアライメント)は、順序が逆でも良い。
d) そして、アライメント計測が終了すると、アライメント計測の結果求められるウエハ上の各ショット領域の位置情報と、最新のアライメント系のベースラインとに基づいて、ステップ・アンド・スキャン方式でウエハW上の複数のショット領域が露光され、レチクルRのパターンが転写される。
次に、第2の実施形態について説明する。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。
Claims (64)
- 所定平面に沿って移動体を駆動する移動体駆動方法であって、
移動体に設けられた光学部材を介した計測ビームの戻りビームを受光して得られる前記移動体の位置に応じた第1検出信号をハイパスフィルタを経由させた第1信号と、前記移動体及び該移動体の外部の一方に設けられた前記所定平面に平行な計測面上の回折格子に計測ビームを照射し、前記回折格子からの回折ビームを前記移動体及び該移動体の外部の他方に少なくとも一部が配置された計測系で受光して得られる第2検出信号を前記ハイパスフィルタと同一のカットオフ周波数を有するローパスフィルタを経由させた第2信号との合成信号、又は該合成信号と実質的に等価な信号に基づいて、前記移動体を駆動する移動体駆動方法。 - 前記合成信号、又は該合成信号と実質的に等価な信号に基づいて、前記移動体の位置情報を求め、該位置情報に基づいて、前記移動体を駆動する請求項1に記載の移動体駆動方法。
- 前記第1及び第2検出信号は、前記所定平面内で互いに直交する第1軸及び第2軸のそれぞれに平行な方向に対応する少なくとも各1つの成分を含み、
前記第1軸及び第2軸のそれぞれに平行な方向に対応する前記第1及び第2検出信号の成分同士が前記合成信号として合成される請求項1又は2に記載の移動体駆動方法。 - 前記第2検出信号は、前記計測面上の複数の照射点のそれぞれに前記計測ビームを照射して得られる複数の成分を含み、
前記第2検出信号の前記複数の成分のそれぞれが対応する前記第1検出信号の成分と合成される請求項1〜3のいずれか一項に記載の移動体駆動方法。 - 前記カットオフ周波数が、前記移動体の速度に応じて増減する請求項1〜4のいずれか一項に記載の移動体駆動方法。
- 露光対象の物体を移動体に保持させることと、
前記移動体に保持された前記物体にエネルギビームを照射して、前記物体上にパターンを形成する際に、前記移動体を請求項1〜5のいずれか一項に記載の移動体駆動方法により駆動することと、を含む露光方法。 - 請求項6に記載の露光方法により物体上にパターンを形成することと、
前記パターンが形成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。 - 所定平面に沿って移動する移動体と、
前記移動体に設けられた光学部材を介した計測ビームの戻りビームを受光して得られる前記移動体の位置に応じた第1検出信号を出力する第1計測系と、
前記移動体及び該移動体の外部の一方に設けられた前記所定平面に平行な計測面上の回折格子に計測ビームを照射し、前記回折格子からの回折ビームを受光して第2検出信号を出力する前記移動体及び該移動体の外部の他方に少なくとも一部が配置された第2計測系と、
前記第1検出信号をハイパスフィルタを経由させた第1信号と、前記第2検出信号を前記ハイパスフィルタと同一のカットオフ周波数を有するローパスフィルタを経由させた第2信号とを合成した合成信号又は該合成信号と実質的に等価な信号に基づいて前記移動体を駆動する駆動系と、を備える移動体装置。 - 前記駆動系は、前記合成信号又は該合成信号と実質的に等価な信号に基づいて、前記移動体の位置情報を求め、該位置情報に基づいて、前記移動体を駆動する請求項8に記載の移動体装置。
- 前記第1及び第2計測系は、前記所定平面内で互いに直交する第1軸及び第2軸のそれぞれに平行な方向に対応する少なくとも各1つの前記第1及び第2検出信号の成分を出力し、
前記駆動系は、前記第1軸及び第2軸のそれぞれに平行な方向に対応する前記第1及び第2検出信号の成分同士を前記合成信号として合成する請求項9に記載の移動体装置。 - 前記第2計測系は、前記計測面上の複数の照射点のそれぞれに前記計測ビームを照射する複数のヘッド部を有し、
前記駆動系は、前記第2検出信号の前記複数の成分のそれぞれを対応する前記第1検出信号の成分と合成する請求項8〜10のいずれか一項に記載の移動体装置。 - 前記カットオフ周波数が、前記移動体の速度に応じて増減する請求項8〜11のいずれか一項に記載の移動体装置。
- 前記第1計測系は、干渉計システムである請求項8〜12のいずれか一項に記載の移動体装置。
- 前記第2計測系は、エンコーダシステムである請求項8〜13のいずれか一項に記載の移動体装置。
- 物体が前記移動体に保持される請求項8〜14のいずれか一項に記載の移動体装置と、
前記移動体に保持された前記物体にエネルギビームを照射して、前記物体を露光することでパターンを生成するパターン生成装置と、を備える露光装置。 - パターンが形成されたマスクにエネルギビームを照射し、前記パターンを物体上に転写する露光方法であって、
前記物体を保持して所定平面に沿って移動する第1移動体に設けられた光学部材を介した計測ビームの戻りビームを受光して得られる前記第1移動体の位置に応じた第1検出信号をハイパスフィルタを経由させた第1信号と、前記第1移動体及び該第1移動体の外部の一方に設けられた前記所定平面に平行な計測面上の回折格子に計測ビームを照射し、前記回折格子から回折ビームを前記第1移動体及び該第1移動体の外部の他方に少なくとも一部が配置された計測系で受光して得られる第2検出信号を前記ハイパスフィルタと同一のカットオフ周波数を有するローパスフィルタを経由させた第2信号との合成信号、又は該合成信号と実質的に等価な信号に基づいて、前記第1移動体と前記マスクを保持する第2移動体との少なくとも一方を駆動することを含む露光方法。 - 前記駆動することでは、前記第1移動体を駆動する請求項16に記載の露光方法。
- 前記合成信号、又は該合成信号と実質的に等価な信号に基づいて、前記第1移動体の位置情報を求め、該位置情報に基づいて、前記第1移動体を駆動する請求項17に記載の露光方法。
- 前記駆動することでは、前記マスクを保持する第2移動体を前記第1移動体に対して追従駆動する請求項16に記載の露光方法。
- 前記第1信号に基づいて、前記第1移動体を駆動することをさらに含む請求項19に記載の露光方法。
- 前記合成信号、又は該合成信号と実質的に等価な信号に基づいて、前記第1移動体の位置情報を求め、該位置情報に基づいて、前記第2移動体を駆動し、
前記第1信号を用いて前記第1移動体の位置情報を求め、該位置情報に基づいて、前記第1移動体を駆動する請求項20に記載の露光方法。 - 前記第1及び第2信号は、前記所定平面内で互いに直交する第1軸及び第2軸のそれぞれに平行な方向に対応する少なくとも各1つの成分を含み、
前記第1軸及び第2軸のそれぞれに平行な方向に対応する前記第1及び第2信号の成分同士が合成される請求項16〜21のいずれか一項に記載の露光方法。 - 前記第2信号は、前記計測面上の複数の照射点のそれぞれに前記計測ビームを照射して得られる複数の成分を含み、
前記第2信号の前記複数の成分のそれぞれが対応する前記第1信号の成分と合成される請求項16〜22のいずれか一項に記載の露光方法。 - 前記カットオフ周波数が、前記第1移動体の速度に応じて増減する請求項16〜23のいずれか一項に記載の露光方法。
- 請求項16〜24のいずれか一項に記載の露光方法により物体上にパターンを形成することと、
前記パターンが形成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。 - パターンが形成されたマスクにエネルギビームを照射しつつ、前記マスクと物体とを所定方向に関して同期移動して前記パターンを前記物体上に転写する露光方法であって、
前記物体を保持して所定平面に沿って移動する第1移動体の位置情報を検出する干渉計システムから出力される前記第1移動体の位置に応じた第1検出信号と、前記第1移動体の位置情報を検出するエンコーダシステムから出力される前記第1移動体の位置に応じた第2検出信号とを、それぞれ、同一のカットオフ周波数を有するハイパスフィルタとローパスフィルタとを通すことで、前記第1検出信号と前記第2検出信号とを駆動信号として切り換えつつ、前記駆動信号に基づいて、前記第1移動体と前記マスクを保持する第2移動体との少なくとも一方を、所定の速度の時間変化曲線に従ってかつ所定の経路に沿って駆動することと、
前記カットオフ周波数の設定により、前記第1検出信号に基づいて前記少なくとも一方の移動体を駆動する第1駆動期間と、前記第2検出信号に基づいて前記少なくとも一方の移動体を駆動する第2駆動期間との重み付けを行うことと、を含む露光方法。 - 前記駆動信号の切り換えは、第1検出信号を前記ハイパスフィルタを経由させた第1信号と前記第2検出信号を前記ローパスフィルタを経由させた第2信号との合成信号、又は該合成信号と実質的に等価な信号を、前記駆動信号として生成することで行われる請求項26に記載の露光方法。
- 前記第1及び第2信号は、前記所定平面内で互いに直交する第1軸及び第2軸のそれぞれに平行な方向に対応する少なくとも各1つの成分を含み、
前記第1軸及び第2軸のそれぞれに平行な方向に対応する前記第1及び第2信号の成分同士が合成される請求項27に記載の露光方法。 - 前記駆動することでは、前記第1移動体を駆動する請求項27又は28に記載の露光方法。
- 前記エンコーダシステムは、前記第1移動体の外部に少なくとも一部が配置され、前記第1移動体に設けられた前記所定平面に平行な計測面上の回折格子に計測ビームを照射し、前記回折格子から回折ビームを受光して第2検出信号を出力する請求項29に記載の露光方法。
- 請求項26〜30のいずれか一項に記載の露光方法により物体上にパターンを形成することと、
前記パターンが形成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。 - パターンが形成されたマスクにエネルギビームを照射し、前記パターンを物体上に転写する露光装置であって、
前記物体を保持して所定平面に沿って移動する第1移動体と、
前記マスクを保持して移動する第2移動体と、
前記第1移動体に設けられた光学部材を介した計測ビームの戻りビームを受光して得られる前記第1移動体の位置に応じた第1検出信号を出力する第1計測系と、
前記第1移動体及び該第1移動体の外部の一方に設けられた前記所定平面に平行な計測面上の回折格子に計測ビームを照射し、前記回折格子からの回折ビームを受光して第2検出信号を出力する前記第1移動体及び該第1移動体の外部の他方に少なくとも一部が配置された第2計測系と、
前記第1検出信号をハイパスフィルタを経由させた第1信号と、前記第2検出信号を前記ハイパスフィルタと同一のカットオフ周波数を有するローパスフィルタを経由させた第2信号とを合成した合成信号又は該合成信号と実質的に等価な信号に基づいて、前記第1移動体と前記第2移動体との少なくとも一方を駆動する移動体駆動系と、を備える露光装置。 - 前記移動体駆動系は、前記第1移動体を駆動する請求項32に記載の露光装置。
- 前記移動体駆動系は、前記合成信号又は該合成信号と実質的に等価な信号に基づいて、前記第1移動体の位置情報を求め、該位置情報に基づいて、前記第1移動体を駆動する請求項33に記載の露光装置。
- 前記移動体駆動系は、前記第2移動体を前記第1移動体に対して追従駆動する請求項32に記載の露光装置。
- 前記移動体駆動系は、前記第1信号に基づいて、前記第1移動体を駆動する請求項35に記載の露光装置。
- 前記移動体駆動系は、
前記合成信号、又は該合成信号と実質的に等価な信号に基づいて、前記第1移動体の位置情報を求め、該位置情報に基づいて、前記第2移動体を駆動し、
前記第1信号を用いて前記第1移動体の位置情報を求め、該位置情報に基づいて、前記第1移動体を駆動する請求項36に記載の露光装置。 - 前記第1及び第2信号は、前記所定平面内で互いに直交する第1軸及び第2軸のそれぞれに平行な方向に対応する少なくとも各1つの成分を含み、
前記移動体駆動系では、前記第1軸及び第2軸のそれぞれに平行な方向に対応する前記第1及び第2信号の成分同士が合成された合成信号又は該合成信号と実質的に等価な信号が用いられる請求項32〜37のいずれか一項に記載の露光装置。 - 前記第2計測系は、前記計測面上の複数の照射点のそれぞれに前記計測ビームを照射する複数のヘッド部を有し、
前記移動体駆動系では、前記複数のヘッド部からの第2検出信号を前記ローパスフィルタを通して得られる前記第2信号のそれぞれと、対応する前記第1検出信号を前記ハイパスフィルタを通して得られる前記第1信号とが合成された合成信号又は該合成信号と実質的に等価な信号が用いられる請求項32〜38のいずれか一項に記載の露光装置。 - 前記カットオフ周波数が、前記移動体の速度に応じて増減する請求項32〜39のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記第1計測系は、干渉計システムである請求項32〜40のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記第2計測系は、エンコーダシステムである請求項32〜41のいずれか一項に記載の露光装置。
- 請求項32〜42のいずれか一項に記載の露光装置を用いて物体上にパターンを形成することと、
前記パターンが形成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。 - パターンが形成されたマスクにエネルギビームを照射しつつ、前記マスクと物体とを所定方向に関して同期移動して前記パターンを前記物体上に転写する露光装置であって、
前記物体を保持して所定平面に沿って移動する第1移動体と、
前記マスクを保持して移動する第2移動体と、
第1移動体の位置情報を検出し、前記第1移動体の位置に応じた第1検出信号を出力する干渉計システムと、
前記第1移動体の位置情報を検出し、前記第1移動体の位置に応じた第2検出信号を出力するエンコーダシステムと、
前記第1検出信号と前記第2検出信号とを、それぞれ、同一のカットオフ周波数を有するハイパスフィルタとローパスフィルタとを通すことで、前記第1検出信号と前記第2検出信号とを駆動信号として切り換えつつ、前記駆動信号に基づいて、前記第1移動体と前記第2移動体との少なくとも一方を、所定の速度の時間変化曲線に従ってかつ所定の経路に沿って駆動する駆動系と、
前記カットオフ周波数の設定により、前記第1検出信号に基づいて前記少なくとも一方の移動体を駆動する第1駆動期間と、前記第2検出信号に基づいて前記少なくとも一方の移動体を駆動する第2駆動期間との重み付けを行う設定装置と、を備える露光装置。 - 前記駆動系は、前記第1検出信号を前記ハイパスフィルタを経由させた第1信号と前記第2検出信号を前記ローパスフィルタを経由させた第2信号との合成信号、又は該合成信号と実質的に等価な信号を、前記駆動信号として生成することで前記駆動信号の切り換えを行う請求項44に記載の露光装置。
- 前記第1及び第2信号は、前記所定平面内で互いに直交する第1軸及び第2軸のそれぞれに平行な方向に対応する少なくとも各1つの成分を含み、
前記駆動系では、前記駆動信号として、前記第1軸及び第2軸のそれぞれに平行な方向に対応する前記第1及び第2信号の成分同士が合成された合成信号又は該合成信号と実質的に等価な信号を用いる請求項45に記載の露光装置。 - 前記駆動系は、前記駆動信号に基づいて、前記第1移動体を駆動する請求項45又は46に記載の露光装置。
- 前記エンコーダシステムは、前記第1移動体の外部に少なくとも一部が配置され、前記第1移動体に設けられた前記所定平面に平行な計測面上の回折格子に計測ビームを照射し、前記回折格子から回折ビームを受光して第2検出信号を出力する請求項47に記載の露光装置。
- 前記設定装置は、前記カットオフ周波数を、前記移動体の速度に応じて増減させる請求項44〜48のいずれか一項に記載の露光装置。
- 請求項44〜49のいずれか一項に記載の露光装置を用いて物体上にパターンを形成することと、
前記パターンが形成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。 - パターンが形成されたマスクにエネルギビームを照射し、前記パターンを物体上に転写する露光方法であって、
前記物体を保持して所定平面に沿って移動する第1移動体に設けられた光学部材を介した計測ビームの戻りビームを受光して得られる前記第1移動体の位置に応じた第1検出信号を所定周波数より低い信号を遮断する第1の周波数フィルタを通過させた第1信号と、前記第1移動体及び該第1移動体の外部の一方に設けられた前記所定平面に平行な計測面上の回折格子に計測ビームを照射し、前記回折格子から回折ビームを前記第1移動体及び該第1移動体の外部の他方に少なくとも一部が配置された計測系で受光して得られる第2検出信号を前記所定周波数より高い周波数の信号を遮断する第2の周波数フィルタを通過させた第2信号との合成信号、又は該合成信号と実質的に等価な信号に基づいて、前記第1移動体と前記マスクを保持する第2移動体との少なくとも一方を駆動することを含む露光方法。 - 前記合成信号、又は該合成信号と実質的に等価な信号に基づいて、前記第1移動体の位置情報を求め、該位置情報に基づいて、前記第1移動体を駆動する請求項51に記載の露光方法。
- 前記合成信号、又は該合成信号と実質的に等価な信号に基づいて、前記第1移動体の位置情報を求め、該位置情報に基づいて、前記第2移動体を前記第1移動体に対して追従駆動する請求項51に記載の露光方法。
- 前記第1信号を用いて前記第1移動体の位置情報を求め、該位置情報に基づいて、前記第1移動体を駆動する請求項53に記載の露光方法。
- 前記第1及び第2信号は、前記所定平面内で互いに直交する第1軸及び第2軸のそれぞれに平行な方向に対応する少なくとも各1つの成分を含み、
前記第1軸及び第2軸のそれぞれに平行な方向に対応する前記第1及び第2信号の成分同士が合成される請求項51〜54のいずれか一項に記載の露光方法。 - 請求項51〜55のいずれか一項に記載の露光方法により物体上にパターンを形成することと、
前記パターンが形成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。 - パターンが形成されたマスクにエネルギビームを照射し、前記パターンを物体上に転写する露光装置であって、
前記物体を保持して所定平面に沿って移動する第1移動体と、
前記マスクを保持して移動する第2移動体と、
前記第1移動体に設けられた光学部材を介した計測ビームの戻りビームを受光して得られる前記第1移動体の位置に応じた第1検出信号を出力する第1計測系と、
前記第1移動体及び該第1移動体の外部の一方に設けられた前記所定平面に平行な計測面上の回折格子に計測ビームを照射し、前記回折格子からの回折ビームを受光して第2検出信号を出力する前記第1移動体及び該第1移動体の外部の他方に少なくとも一部が配置された第2計測系と、
前記第1検出信号を所定周波数より低い信号を遮断する第1の周波数フィルタを通過させた第1信号と、前記第2検出信号を前記所定周波数より高い信号を遮断する第2の周波数フィルタを通過させた第2信号とを合成した合成信号又は該合成信号と実質的に等価な信号に基づいて、前記第1移動体と前記第2移動体との少なくとも一方を駆動する移動体駆動系と、を備える露光装置。 - 前記移動体駆動系は、前記合成信号又は該合成信号と実質的に等価な信号に基づいて、前記第1移動体の位置情報を求め、該位置情報に基づいて、前記第1移動体を駆動する請求項57に記載の露光装置。
- 前記移動体駆動系は、
前記合成信号、又は該合成信号と実質的に等価な信号に基づいて、前記第1移動体の位置情報を求め、該位置情報に基づいて、前記第2移動体を駆動し、前記第1移動体に対して追従駆動する請求項57に記載の露光装置。 - 前記第1信号を用いて前記第1移動体の位置情報を求め、該位置情報に基づいて、前記第1移動体を駆動する請求項59に記載の露光装置。
- 前記第2計測系は、前記計測面上の複数の照射点のそれぞれに前記計測ビームを照射する複数のヘッド部を有し、
前記移動体駆動系では、前記複数のヘッド部からの第2検出信号を前記第2の周波数フィルタを通して得られる前記第2信号のそれぞれと、対応する前記第1検出信号を前記第1の周波数フィルタを通して得られる前記第1信号とが合成された合成信号又は該合成信号と実質的に等価な信号が用いられる請求項57〜60のいずれか一項に記載の露光装置。 - 前記第1計測系は、干渉計システムである請求項57〜61のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記第2計測系は、エンコーダシステムである請求項57〜62のいずれか一項に記載の露光装置。
- 請求項57〜63のいずれか一項に記載の露光装置を用いて物体上にパターンを形成することと、
前記パターンが形成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。
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