JP5807696B2 - 露光装置、露光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)
体の振動(所謂ウォーターハンマー現象)が発生したり、液体供給装置自体(供給管や供給ノズルなど)に振動が発生して、パターン像の劣化を引き起こすという問題が生じたり、また、投影領域に対して一方向から液体を流す構成であるため、投影光学系と基板との間に液浸領域が十分に形成されない場合が起きるという問題も生じることが解明されてきた。
収機構と;投影領域に対して液体回収機構による液体回収位置の外側に配置され、液体を捕捉する液体トラップ面が形成されたトラップ部材とを備える露光装置が提供される。
る投影光学系と;投影光学系の投影領域を含む基板上の一部に液浸領域を形成するために所定位置に配置された供給口から液体を供給する液体供給機構と;基板と対向するように配置された回収口を有し、液体供給機構から供給された液体を回収する液体回収機構と;を備え、液体回収機構は、基板上の複数のショット領域の露光処理が行なわれている間に回収口から液体を回収し続ける露光装置が提供される。
EX全体の動作を統括制御する制御装置CONTとを備えている。
光)などが用いられる。本実施形態においてはArFエキシマレーザ光が用いられる。
先端部の光学素子2は鏡筒PKに対して着脱(交換)可能に設けられており、光学素子2には液浸領域AR2の液体1が接触する。
空間(分割空間)24に分割する仕切部材(仕切り)23が所定間隔で設けられている。すなわち、投影領域AR1を取り囲むように連続的に形成された回収口22Aの内部に仕切部材23が設けられた構成となっている。仕切部材23により分割された分割空間24のそれぞれは上下方向で貫通している。そして、回収部材22のうち、回収口22Aを有する下端部は基板Pの表面に近接され、一方、上端部は複数の分割空間24を空間的に集合する集合空間部であるマニホールド部25となっている。そして、このマニホールド部25に回収管21Aの一端部が接続され、他端部が液体回収部21に接続されている。液体回収機構20は、液体回収部21を駆動することにより、回収口22A(回収部材22)及び回収管21Aを介して基板P上の液体1を回収する。すなわち、回収口22Aの設置位置が基板P上の液体1の回収を行う回収位置であり、液体回収機構20は投影領域AR1から離れた回収位置で基板P上の液体1の回収を行うようになっている。ここで、液体回収機構20の回収口22Aは平面視略円環状であって投影領域AR1を取り囲んだ構成となっている。すなわち、回収口22Aは、矩形の投影領域AR1の4つの側(+X方向側、−X方向側、+Y方向側、−Y方向側)、換言すると投影領域AR1に対して直交する4つの方向に離れた4つの位置に存在している。したがって、液体回収機構20は、投影領域AR1を取り囲むように設けられている回収口22Aより、投影領域AR1に対して異なる複数の方向に離れた複数の位置で基板P上の液体1の回収を同時に行うことができる。
影光学系PLの光軸AXが図5の破線矢印58に沿って進むようにレーザ干渉計56の出力をモニタしつつXYステージ53を移動するものとする。
い。
よい。また、その形成材料も、金属、金属化合物、及び有機物など、所望の性能を発揮できる材料であれば任意の材料を用いることができる。
13Aの長手方向中央部、すなわち供給管11Aの直下の位置における液体供給量と、供給口13Aの長手方向端部、すなわち供給管11Aと離れた位置における液体供給量とに差が生じ、液体供給量が供給口13Aの各位置において不均一になる場合がある。具体的には、供給口13Aの長手方向中央部(供給管11Aの直下の位置)における液体供給量が、供給口13Aの長手方向端部(供給管11Aと離れた位置)における液体供給量より多くなり、均一な液体供給ができずに液浸領域AR2が不均一になる可能性が生じる。しかしながら、Y軸方向を長手方向とする第1供給部材13(供給口13A)に第1液体供給部11より液体1を供給する際、供給管41の少なくともその一部の流路の大きさを第1供給部材13の大きさに応じて設定し、本実施形態のように、供給管41の一部を第1供給部材13に向かって水平方向に漸次拡がるテーパ状の内部流路44Hを有するスリット管部44としたことにより、Y軸方向を長手方向とする第1供給部材13の供給口13Aの各位置においてほぼ均一な液体供給量で基板P上に液体1を供給することができる。同様に、第2液体供給部12から送出された液体1も第2供給管42及び第2供給部材14を介して基板P上に均一に供給される。
ップ面として用いることができる。
次元移動可能及びθZ方向に微小回転可能である。
になる。したがって、液体供給の際、あるいは液体回収の際に生じる振動が、鏡筒定盤100を介して投影光学系PL、レーザ干渉計56、及びオートフォーカス検出系やアライメント系等の計測系に伝わることがない。したがって、投影光学系が振動することでパターン像が劣化するといった不都合の発生を防止でき、また、基板ステージ(基板P)の位置制御を精度良く行うことができるため、パターン像を基板上に精度良く投影することができる。また、基板ステージPSTを支持するステージベース112と振動に関して分離されたメインフレーム102で液体供給機構10及び液体回収機構20を支持することによって、液体供給機構10及び液体回収機構20とステージベース112とは振動に関して分離されたことになる。したがって、液体供給の際、あるいは液体回収の際に生じる振動が、ステージベース112に伝わることもなく、基板ステージPSTの位置決め精度、あるいは移動精度を低下させる不都合が生じるのを防止することができる。
ートであってもよい。一方、液体1と接触する光学素子2を、レンズより安価な平行平面板とすることも可能である。光学素子2を平行平面板とすることにより、露光装置EXの運搬、組立、調整時等において投影光学系PLの透過率、基板P上での露光光ELの照度、及び照度分布の均一性を低下させる物質(例えばシリコン系有機物等)がその平行平面板に付着しても、液体1を供給する直前にその平行平面板を交換するだけでよく、液体1と接触する光学素子をレンズとする場合に比べてその交換コストが低くなるという利点がある。すなわち、露光光ELの照射によりレジストから発生する飛散粒子、または液体1中の不純物の付着などに起因して液体1に接触する光学素子の表面が汚れるため、その光学素子を定期的に交換する必要があるが、この光学素子を安価な平行平面板とすることにより、レンズに比べて交換部品のコストが低く、且つ交換に要する時間を短くすることができ、メンテナンスコスト(ランニングコスト)の上昇やスループットの低下を抑えることができる。
イル等のフッ素系流体であってもよい。この場合、トラップ面31をはじめとする液体1と接触する部分には、例えばフッ素を含む極性の小さい分子構造の物質で薄膜を形成することで親液化処理する。また、液体1としては、その他にも、露光光ELに対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系PLや基板P表面に塗布されているフォトレジストに対して安定なもの(例えばセダー油)を用いることも可能である。この場合も表面処理は用いる液体1の極性に応じて行われる。
,441)あるいは米国特許6,208,407に開示されており、本国際出願で指定または選択された国の法令で許容される限りにおいて、それらの開示を援用して本文の記載の一部とする。
は機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
Claims (26)
- 基板を走査方向に移動しながら、前記基板に液体を介してパターン像を投影することによって前記基板の複数のショット領域のそれぞれを順次露光する走査型露光装置であって:
前記パターン像を投影する投影光学系と;
液体供給口と、
液体回収口と、
前記液体供給口からの液体供給と前記液体回収口からの液体回収とを行いながら前記基板上の一部に形成された液浸領域を介して、前記基板に前記パターン像が投影され、
前記複数のショット領域の一部は、第1の走査方向に移動しながら露光され、残りのショット領域は、前記第1の走査方向と逆向きの第2の走査方向に移動しながら露光され、
前記基板の複数のショット領域に対する走査露光が行われている間、前記液体供給口からの液体供給が継続され、
前記液体供給口からの単位時間あたりの液体供給量を実行動作に応じて変更する露光装置。 - 前記実行動作は、前記複数のショット領域のそれぞれを走査露光する動作を含む請求項1記載の露光装置。
- 前記基板を走査方向に移動しながら前記複数のショット領域の1つを走査露光する動作と、前記基板を前記走査方向とは逆の方向に移動しながら前記複数のショット領域の別の1つを露光する動作とで、前記液体供給口からの単位時間あたりの液体供給量が異なる請求項1又は2記載の露光装置。
- 前記基板の移動方向に応じて、前記液体供給口からの単位時間あたりの液体供給量を変更する請求項1〜3のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記実行動作は、2つのショット領域間のステッピング動作を含む請求項1〜4のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記基板の2つショット領域間のステッピング移動中と、各ショット領域の走査露光中とで、前記液体供給口からの単位時間あたりの液体供給量が異なる請求項1〜5のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記ステッピング移動中の前記液体供給口から液体供給量は、前記走査露光中の前記液体供給口からの液体供給量よりも少ない請求項6記載の露光装置。
- 前記液体供給量の変更は、前記液体供給口からの液体供給を継続しつつ行われる請求項1〜7のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記液体供給口は、前記パターン像が投影される投影領域の一側に配置されている請求項1〜8のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記液体回収口は、前記基板の表面が対向するように、かつ前記投影領域を取り囲むように配置されている請求項9記載の露光装置。
- 前記液体回収機構は、前記回収口から前記液体を気体とともに回収する請求項1〜10のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記基板を基板ホルダで保持する基板ステージをさらに備え、
前記基板ステージは、前記基板ホルダに保持された前記基板の周囲に、前記基板ホルダに保持された前記基板の表面とほぼ同じ高さとなる平面を有する請求項1〜11のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記基板ステージは、前記基板ホルダに保持された前記基板の周囲に間隙が形成されるように、前記基板ホルダに前記基板を保持する請求項12記載の露光装置。
- 前記液体供給口に液体を供給する液体供給機構と、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記液体供給機構を制御して、前記液体供給口からの単位時間あたりの液体供給量を変更する請求項1〜13のいずれか一項記載の露光装置。 - 請求項1〜14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。
- 基板を走査方向に移動しながら、投影光学系と前記基板との間の液体を介して前記基板にパターン像を投影することによって前記基板の複数のショット領域のそれぞれを順次露光する露光方法であって:
液体供給口からの液体供給と液体回収口からの液体回収とを行いながら前記基板上の一部に形成された液浸領域を介して、前記基板に前記パターン像を投影することと、
前記液体供給口からの単位時間あたりの液体供給量を実行動作に応じて変更することと、
を含み、
前記複数のショット領域の一部は、第1の走査方向に移動しながら露光され、残りのショット領域は、前記第1の走査方向と逆向きの第2の走査方向に移動しながら露光され、
前記基板の複数のショット領域に対する走査露光が行われている間、前記液体供給口からの液体供給が継続される走査露光方法。 - 前記実行動作は、前記複数のショット領域のそれぞれを走査露光する動作を含む請求項16記載の露光方法。
- 前記基板を走査方向に移動しながら前記複数のショット領域の1つを走査露光する動作と、前記基板を前記走査方向とは逆の方向に移動しながら前記複数のショット領域の別の1つを露光する動作とで、前記液体供給口からの単位時間あたりの液体供給量を異ならせる請求項16又は17記載の露光方法。
- 前記基板の移動方向に応じて、前記液体供給口からの単位時間あたりの液体供給量を変更する請求項16〜18のいずれか一項記載の露光方法。
- 前記実行動作は、2つのショット領域間のステッピング動作を含む請求項16〜19のいずれか一項記載の露光方法。
- 前記基板の2つショット領域間のステッピング移動中と、各ショット領域の走査露光中とで、前記液体供給口からの単位時間あたりの液体供給量が異なる請求項16〜20のいずれか一項記載の露光方法。
- 前記ステッピング移動中の前記液体供給口から液体供給量は、前記走査露光中の前記液体供給口からの液体供給量よりも少ない請求項21記載の露光方法。
- 前記液体供給量の変更は、前記液体供給口からの液体供給を継続しつつ行われる請求項16〜22のいずれか一項記載の露光方法。
- 前記液体供給口は、前記パターン像が投影される投影領域の一側に配置されている請求項16〜23のいずれか一項記載の露光方法。
- 前記液体回収口は、前記基板の表面が対向するように、かつ前記投影領域を取り囲むように配置されている請求項24記載の露光方法。
- 請求項16〜25のいずれか一項に記載の露光方法を用いるデバイス製造方法。
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