JP6187615B2 - 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
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。
基板P上に液浸領域AR2を形成する際、液体供給機構10は所望温度に制御した液体LQを基板P上に供給する。なお、液体供給部11のタンク、加圧ポンプは、必ずしも露光装置EXが備えている必要はなく、露光装置EXが設置される工場などの設備を代用することもできる。
本実施形態において、流路形成部材70は2つの液体回収口22A、22Bを有している。液体回収口22A、22Bは流路形成部材70の下面70Aに設けられている。
温度センサ82の計測結果は、例えば基準部材300上に液浸領域AR2が形成されるときの液体温調装置61による液体LQの温度制御に用いられる。この場合、制御装置CONTは、例えば温度センサ82の測定値と基準部材300上に供給される液体LQの温度との差が小さくなるように液体温調装置61を制御することができる。
図3において、平面視矩形状の基板ステージPSTの互いに垂直な2つの縁部に移動鏡42が配置されている。
上板501の上面501Aには、光を通過可能なスリット部570が設けられている。上面501Aのうち、スリット部570以外はクロムなどの遮光性材料で覆われている。
また同様にして、空間像計測センサ500及び不図示の照度センサにも、それぞれの光学部材の温度を計測する温度センサが配置されており、その計測結果は制御装置CONTに出力される。その温度センサの計測結果は、例えば液体温調装置61による液体の温度制御に用いられる。
例えば第2基板ステージPST2上の基板Pに対して露光ステーションST2において液浸露光処理が行われている最中、第1基板ステージPST1上の基板Pに対して計測ステーションST1において基板アライメント系350、フォーカス検出系30、及び基準部材300を用いて計測処理が行われる。そして、計測処理が完了すると、第1基板ステージPST1と第2基板ステージPST2との交換作業が行われ、図15に示すように、第1基板ステージPST1の基準部材300と投影光学系PLとが対向するように、第1基板ステージPST1の位置決めがされる。この状態で、制御装置CONTは液体LQの供給を開始し、投影光学系PLと基準部材300との間を液体LQで満たし、液体LQを介したマスクアライメント系360による基準部材300の基準マークMFMの計測処理及び露光処理を行う。なお、計測ステーションST1で一旦求められた各ショット領域S1〜S24のアライメント情報は基準部材300の基準マークPFMを基準として定められており(記憶されており)、露光ステーションST2において液浸露光が実行される際には、基準部材300の基準マークPFMに対して所定の位置関係で形成されている基準マークMFMとマスクMとの位置関係に基づいて各ショット領域S1〜S24の位置決めがされるように第1基板ステージPST1の移動が制御される。すなわち、計測ステーションST1で求められた各ショット領域S1〜S24のアライメント情報(配列情報)は、基準マークPFM、MFMを用いて露光ステーションST2に有効に受け渡される。
温調システム60は、基板Pの計測処理中においても、基板ホルダPHを介して基板Pの温度調整を継続する。
回収機構、30…フォーカス検出系(面位置検出装置)、50…プレート部材、51…上
面(平坦部)、60…温調システム、80、81、82、83、84…温度センサ、90
…温調用ホルダ、300…基準部材(計測部材)、301A…上面(平坦面)、350…
基板アライメント系(マーク検出系)、360…マスクアライメント系(マーク検出系)
、400…照度ムラセンサ、401…上板(計測部材)、401A…上面(平坦面)、5
00…空間像計測センサ、501…上板(計測部材)、501A…上面(平坦面)、EL
…露光光、EX…露光装置、LQ…液体、P…基板、PL…投影光学系、PH…基板ホル
ダ(基板保持部材)、PST…基板ステージ、ST1…計測ステーション、ST2…露光
ステーション
Claims (53)
- 投影光学系の像面側に液浸領域を形成するとともに、基板の表面の一部を局所的に覆う前記液浸領域の液体を介して、前記投影光学系の光学素子からの露光光を前記基板に照射する露光装置であって、
前記基板を保持可能な基板保持部材を有し、前記基板保持部材に前記基板を保持した状態で移動可能な第1基板ステージと、
前記基板保持部材の温度調整を行う温調システムと、を備え、
前記温調システムは、液体の気化に起因する前記基板の温度変化が抑制されるように前記基板保持部材の温度調整を行う露光装置。 - 前記温調システムは、前記基板上に供給される前記液体と同じ液体を使って前記基板保持部材の温度を調整する請求項1記載の露光装置。
- 前記温調システムは、前記基板上に供給される前記液体の温度に基づいて前記基板保持部材の温度調整を行う請求項1又は2記載の露光装置。
- 前記基板保持部材の温度を計測する温度センサをさらに備える請求項1〜3のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記基板保持部材の温度を調整することによって、前記基板保持部材に保持されている前記基板の温度が調整される請求項1〜4のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記基板保持部材に保持された前記基板上の複数のショット領域が、前記液浸領域の液体を介して順次露光され、
前記複数のショット領域のそれぞれは、露光光に対して走査方向に移動しながら露光される請求項1〜5のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記複数のショット領域の露光中に、前記温調システムは、前記基板保持部材の温度調整を行う請求項6記載の露光装置。
- 前記基板表面への液体供給と並行して前記基板表面からの液体回収を行いながら、前記基板上の複数のショット領域を順次露光する請求項6又は7記載の露光装置。
- 前記基板表面への液体供給は、前記走査方向における、前記投影光学系の投影領域の一側での液体供給と他側での液体供給を並行して行うことを含む請求項8記載の露光装置。
- 前記基板上のアライメントマークを液体を介さずに検出する基板アライメント系をさらに備え、
前記投影光学系の像面側の液浸領域の液体に前記基板が接触する前に行われる前記基板アライメント系による前記アライメントマークの検出結果を使って前記基板の位置合わせをしながら、前記基板の前記複数のショット領域のそれぞれを走査露光する請求項6〜9のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記温調システムは、前記液浸領域を形成するために供給される液体の温度調整も行う請求項1〜10のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記温調システムは、前記基板保持部材の温度調整を行う第1温調装置と、前記液体の温度調整を行う第2温調装置とを有する請求項11記載の露光装置。
- 前記温調システムは、前記基板と前記基板上に供給される液体がほぼ同じ温度になるように前記温度調整を行う請求項1〜12のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記液体の温度を計測する温度センサをさらに備える請求項1〜13のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記温調システムは、前記光学素子の温度調整も行う請求項1〜14のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記光学素子の温度を計測する温度センサを備える請求項1〜15のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第1基板ステージは、前記基板保持部材が配置される凹部と、前記凹部の周囲に配置される上面とを有し、
前記基板保持部材に保持された前記基板の表面が、前記第1基板ステージの前記上面とほぼ同一面となるように、前記基板保持部材に前記基板が保持される請求項1〜16のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記温調システムは、前記第1基板ステージの前記上面を有する部材の温度調整も行う請求項17記載の露光装置。
- 前記上面を有する部材は、計測部材を含む請求項18記載の露光装置。
- 前記第1基板ステージの前記上面に前記液浸領域の一部を形成しつつ、前記基板の表面の一部を覆う前記液浸領域の液体を介して前記基板に露光光を照射可能である請求項17又は18記載の露光装置。
- 前記第1基板ステージの前記上面は、撥液性を有する請求項17〜20のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第1基板ステージは、撥液性の上面を有する請求項1〜16のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第1基板ステージの前記上面に前記液浸領域の一部を形成しつつ、前記基板の表面の一部を覆う前記液浸領域の液体を介して前記基板に露光光を照射可能である請求項22記載の露光装置。
- 前記上面の撥液性は、撥液性材料の塗布、または撥液性材料で形成された薄膜の貼付を含む撥液化処理によって付与される請求項21〜23のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第1基板ステージは、計測センサを備え、
前記計測センサは、上面を有し、
前記計測センサを用いた計測処理を行うために前記計測センサの前記上面に液浸領域が形成され、
前記計測センサの前記上面は、前記第1基板ステージの前記上面とほぼ同一面である請求項17〜21のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記第1基板ステージは、計測センサを備え、
前記計測センサは、上面を有し、
前記計測センサを用いた計測処理を行うために前記計測センサの上面に液浸領域が形成される請求項1〜24のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記計測センサの上面は、前記第1基板ステージの前記基板保持部材に保持される基板の表面とほぼ同一面となるように配置されている請求項26記載の露光装置。
- 前記計測センサは、照度ムラセンサ、または空間像センサを含む請求項25〜27のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記計測センサの計測処理は、前記液浸領域の液体を介して行われる請求項25〜28のいずれか一項記載の露光装置。
- 基板を保持可能な基板保持部材を有し、前記基板保持部材に前記基板を保持した状態で移動可能な第2基板ステージと、
基板の計測が行われる計測ステーションと、
基板の露光が行われる露光ステーションと、を有し、
前記計測ステーションでの前記計測として並行して、前記露光ステーションでの前記露光が行われ、
前記計測ステーションで行われる計測は、前記計測ステーションに位置する一方の基板ステージの保持された前記基板の表面の位置計測を含む請求項1〜29のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記温調システムは、前記第2基板ステージの前記基板保持部材の温度調整も行う請求項30記載の露光装置。
- 前記液体を供給可能な液体供給機構を備え、
前記液体供給機構は、流路形成部材を有し、
前記流路形成部材は、前記第1基板ステージに保持された前記基板の表面が対向可能に配置された複数の液体供給口と、前記第1基板ステージに保持された前記基板の表面が対向可能に配置された複数の液体回収口と、を有し、
前記複数の液体回収口は、前記露光光の光路に対して前記複数の液体供給口の外側に配置されている請求項1〜31のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記温調システムは、前記流路形成部材の温度調整も行う請求項32記載の露光装置。
- 前記流路形成部材は、前記光学素子に振動が伝わらないように支持されている請求項32又は33記載の露光装置。
- 前記第1基板ステージが前記光学素子の下に配置されていない場合にも、前記光学素子の下面が濡れた状態が維持される請求項1〜34のいずれか一項記載の露光装置。
- 請求項1〜35のいずれか一項に記載の露光装置を用いて基板を露光することを含むデバイス製造方法。
- 投影光学系の像面側に液浸領域を形成するとともに、基板の表面の一部を局所的に覆う前記液浸領域の液体を介して、前記投影光学系の光学素子からの露光光を前記基板に照射する露光方法であって、
第1基板ステージの基板保持部材に前記基板を保持することと、
前記基板保持部材の温度調整を行うことと、を含み、
前記基板保持部材の温度調整により、液体の気化に起因する前記基板の温度変化が抑制される露光方法。 - 前記基板保持部材の温度調整は、前記基板上に供給される前記液体の温度に基づいて行われる請求項37記載の露光方法。
- 前記基板保持部材に保持された前記基板上の複数のショット領域が、前記液浸領域の液体を介して順次露光され、
前記複数のショット領域のそれぞれは、露光光に対して走査方向に移動しながら露光される請求項37又は38記載の露光方法。 - 前記複数のショット領域の露光中に、前記基板保持部材の温度調整を行う請求項39記載の露光方法。
- 前記基板表面への液体供給と並行して前記基板表面からの液体回収を行いながら、前記基板上の複数のショット領域を順次露光する請求項39又は40記載の露光方法。
- 前記基板表面への液体供給は、前記走査方向における、前記投影光学系の投影領域の一側での液体供給と他側での液体供給を並行して行うことを含む請求項41記載の露光方法。
- 前記投影光学系の像面側の液浸領域の液体に前記基板が接触する前に、前記基板上のアライメントマークを検出し、
前記検出の結果を使って前記基板の位置合わせをしながら、前記複数のショット領域のそれぞれを走査露光する請求項39〜42のいずれか一項記載の露光方法。 - 前記液浸領域を形成するために供給される液体の温度調整も行う請求項37〜43のいずれか一項記載の露光方法。
- 前記基板と前記基板上に供給される液体がほぼ同じ温度になるように前記温度調整を行う請求項37〜44のいずれか一項記載の露光方法。
- 前記第1基板ステージは、前記基板保持部材が配置される凹部と、前記凹部の周囲に配置される上面とを有し、
前記基板保持部材に保持された前記基板の表面が、前記第1基板ステージの前記上面とほぼ同一面となるように、前記基板保持部材に前記基板が保持される請求項37〜45のいずれか一項記載の露光方法。 - 前記第1基板ステージの前記上面に前記液浸領域の一部を形成しつつ、前記基板の表面の一部を覆う前記液浸領域の液体を介して前記基板に露光光を照射する請求項46記載の露光方法。
- 前記第1基板ステージは、計測センサを使って計測処理が行われ、
前記計測処理において、前記投影光学系の像面側の液浸領域は、前記計測センサの上面上に形成される請求項37〜45のいずれか一項記載の露光方法。 - 前記第1基板ステージは上面を有し、
前記第1基板ステージの前記上面は、前記計測センサの前記上面とほぼ同一面となるように配置される請求項48記載の露光方法。 - 前記第1基板ステージの前記上面に前記液浸領域の一部を形成しつつ、前記基板の表面の一部を覆う前記液浸領域の液体を介して前記基板に露光光を照射する請求項49記載の露光方法。
- 複数の液体供給口と複数の液体回収口を有する流路形成部材の温度調整を行うことをさらに含み、
前記流路形成部材は、前記第1基板ステージに保持された前記基板の表面が対向可能に配置された複数の液体供給口と、前記第1基板ステージに保持された前記基板の表面が対向可能に配置された複数の液体回収口と、を有し、
前記複数の液体回収口は、前記露光光の光路に対して前記複数の液体供給口の外側に配置されている請求項37〜50のいずれか一項記載の露光方法。 - 前記第1基板ステージが前記光学素子の下に配置されていない場合にも、前記光学素子の下面が濡れた状態を維持する請求項37〜51のいずれか一項記載の露光方法。
- 請求項37〜52のいずれか一項に記載の露光方法を用いて基板を露光することを含むデバイス製造方法。
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