JP6319410B2 - 露光装置及びデバイス製造方法 - Google Patents
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Description
本願は、2003年8月21日に出願された特願2003−297507号、及び2004年2月16日に出願された特願2004−38411号に対し優先権を主張し、その内容をここに援用する。
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。
を防止するために液体を良好に回収することも重要である。液体を十分に回収できないと、例えば基板上に残存した液体が乾燥して、そこに液体の付着跡(水紋(ウォーターマーク))が生じたり、残存した液体が周辺の機械部品に飛散して錆を生じさせる不都合も生じる。また、液体が残存したり飛散すると、基板がおかれている環境(湿度等)の変動をもたらし、ステージ位置計測に用いる光干渉計の検出光の光路上の屈折率の変化を引き起こす等、露光処理に関する種々の計測動作に影響を与える可能性があり露光精度を低下させる。
以下の各実施例に限定されるものではなく、例えばこれら実施例の構成要素同士を適宜組み合わせてもよい。
V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。
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。
が流れ込むことはほとんどなく、基板Pの周縁近傍を露光する場合にも、プレート部57により投影光学系PLの下に液体1を保持することができる。
路82A、82Bを介して、基板Pの上方に設けられた供給口13、14より基板P(基板ステージPST)上に供給される。
数は4つに限られず、投影領域AR1及び供給口13、14を取り囲むように配置されていれば、任意の複数設けることができる。また、図2においては、供給口(13、14)のスリット幅と回収口(23A〜23D)のスリット幅とがほぼ同じになっているが、回収口(23A〜23D)のスリット幅を、供給口(13、14)のスリット幅より大きくしてもよい。
れぞれの形状及び大きさは、第1、第2供給穴部15、16(ひいては第1、第2供給口13、14)に対応するように平面視略円弧状に形成されている。また、第1供給管11Aと第1供給溝部41とは、テーパ状溝部43を介して接続されている。テーパ状溝部43は、第1供給管11Aに対する接続部から第1供給溝部41に向かって水平方向に漸次拡がるように形成されている。
2供給穴部16、及び第2供給口14により構成されている。第2液体供給部12から送出された液体1は、第2供給管を介して第2供給流路82Bに流入する。第2供給流路82Bに流入した液体1は、第2供給流路82Bのうち、テーパ状溝部44において、ほぼ水平方向(XY平面方向)に流れ、第2供給溝部42近傍においてほぼ直角に曲げられ、第2供給穴部16及び第2供給口14において鉛直方向(−Z方向)に流れ、基板Pの上方より基板P上に供給される。
対する液体供給動作を開始する。液体供給機構10の第1、第2液体供給部11、12のそれぞれから送出された液体1は、供給管11A、12Aを流通した後、流路形成部材30内部に形成された供給流路82A、82Bを介して基板P上に供給される。なお、プレート部57の平坦面57A上で液体1の供給を開始することもできる。
量を、その反対側で供給する液体供給量よりも多く設定してもよい。例えば、基板Pを+X方向に移動しつつ露光処理する場合、制御装置CONTは、投影領域AR1に対して−X側(すなわち供給口13)からの液体量を、+X側(すなわち供給口14)からの液体量より多くし、一方、基板Pを−X方向に移動しつつ露光処理する場合、投影領域AR1に対して+X側からの液体量を、−X側からの液体量より多くする。
期間において液体1の回収を行うことにより、液体1の回収に起因する振動が露光精度に与える影響を抑制できる。
ステージPSTの移動と停止とを繰り返しながらギャップG1近傍の液体回収を行うようにしてもよい。また、ギャップG1近傍に対する回収動作を行うときには、基板ステージPSTを+Z方向に上昇し、回収口23と基板ステージPST(基板P)との距離を基板Pの液浸露光時における距離よりも短くして、つまり基板ステージPSTを回収口23に近づけた状態で回収動作を行うようにしてもよい。もちろん、基板P表面や基板ステージPST上面(プレート部57の平坦面57Aなど)に対する回収動作を行うときも、上述同様、回収口23に対して基板Pあるいは基板ステージPSTを近づけることができる。また、回収口23を有する流路形成部材30にZ駆動機構を設けておき、基板Pの露光後において液体回収を行うために回収口23と基板ステージPSTとを近づけるときには、流路形成部材30を−Z方向に移動して基板ステージPSTに近づけてもよいし、流路形成部材30と基板ステージPSTとの双方を移動するようにしてもよい。
に対して基板Pを保持した基板ステージPSTをXY方向に移動することで、回収しきれずに基板P上あるいは基板ステージPST上に残存した液体1や基板PのエッジのギャップG1やギャップG2の液体を回収することができる。したがって、残存する液体1に起因するウォーターマークの発生や、装置の錆び、あるいは環境の変動等といった不都合の発生を防止することができる。
収を行う。そして、前記調整処理及び液体1の回収が終了した後、制御装置CONTは、基板Pに対する露光動作を開始する。なお、光センサ部58に露光光ELを照射した後の液体回収動作においても、制御装置CONTは、図12等を参照して説明したように、液体回収機構20の回収口23に対して基板ステージPST(光センサ部58)を移動し、基板ステージPST上に残存する液体1の回収を十分に行った後、基板Pに対する露光処理を行うことができる。
引回収するときにその周囲の気体とともに回収し、それによって音や振動が発生しても、その音や振動を低減することができる。すなわち、上述したように、音や振動が発生する原因は、噛み込んだ気体により液体1が回収口23を介して回収流路84に断続的に流入し、断続的に流入することで液体1が粒状に分割され、その分割された液体1が回収流路84や回収管22に衝突することで音や振動を発生する。そこで、露光中の基板P上への液体供給量を回収量よりも多くし、回収口23A〜23Dが極力液体1で塞がるようにして、液体回収機構20が液体1を気体とともに回収するときの液体1の割合を多くする。
一体で設けられているが、図16に示すように、供給流路82と回収流路84とは互いに異なる部材により形成されていてもよい。図16において、投影光学系PL(光学素子2)の−X側には供給流路82Aを形成する第1供給部材120が設けられ、+X側には供給流路82Bを形成する第2供給部材121が設けられている。第1、第2供給部材120、121それぞれは、テーパ状溝部43、44を有しており、平面視略円弧状の供給口13、14より基板P上に液体1を供給する。また、投影光学系PLの光学素子2及び第1、第2供給部材120、121を取り囲むように、回収流路84を形成する回収部材122が設けられている。本実施形態において、回収流路84に接続する回収口23は、投影光学系PLの投影領域AR1及び供給口13、14の周囲を囲む円環状に形成されている。そして、その回収口23には、複数(4つ)のテーパ状流路123及び回収管22が接続されている。
に対する液体回収動作を、基板Pのロット毎に行う。基板Pの表面全域及び基板ステージPSTの上面全域に対する液体回収動作を行うためには、図12や図13を参照して説明したように、液体回収機構20の回収口23に対して、所定の移動軌跡で基板ステージPSTを移動すればよい。液浸露光後において、基板ステージPSTの上面52Aに液体1が残存する確率は低く、仮に上面52Aに液体1が残存していても、その量が僅かであれば、次にロードされる基板Pの露光処理に与える影響は少ない。したがって、基板ステージPSTの上面52Aに対する液体回収動作は、例えば基板Pのロット毎に行うことで、液体回収動作時間を短縮することができ、スループットを向上することができる。また、図14に示したような液体回収動作を併用するようにしてもよい。
T10、T23、T28、T29、T32は、その一部が欠けており、またショット領域T2、T3、T30、T31は、そのショット領域のエッジと基板Pのエッジとの距離が短くなっているため、露光中あるいは露光の前後に基板Pのエッジと基板ステージPSTの上面52Aとの境界が液浸領域AR2に含まれてしまう。したがって、これらのショット領域を露光するときには、基板Pの走査速度を、基板Pの中央付近のショット領域(T13、T14など)を露光するときの基板Pの走査速度よりも低く設定するとよい。
〜1.3になることもある。投影光学系PLの開口数NAが1.0を越える場合には、従来から露光光として用いられているランダム偏光光では偏光効果によって結像性能が悪化することもあるので、偏光照明を用いるのが望ましい。その場合、マスク(レチクル)のライン・アンド・スペースパターンのラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明を行い、マスク(レチクル)のパターンからのS偏光成分(ラインパターンの長手方向に沿った偏光方向成分)の回折光の割合を多くするとよい。投影光学系PLと基板P表面に塗布されたレジストとの間が液体で満たされている場合、投影光学系PLと基板P表面に塗布されたレジストとの間が空気(気体)で満たされている場合に比べて、コントラストの向上に寄与するS偏光成分の回折光のレジスト表面での透過率が高くなるため、投影光学系PLの開口数NAが1.0を越えるような場合でも高い結像性能を得ることができる。なお、マスク(レチクル)としては位相シフトマスクを用いると効果的である。また、投影光学系PLと基板Pとの間の液体の状態、例えば液体の温度、液体の動き(速度や方向)、液体の圧力などによって、基板P上に照射される露光光の偏光状態が変化する可能性もあるので、各種条件の下で液体を介して基板Pに照射される露光光の偏光状態を考慮(例えばその偏光状態を計測)し、偏光方向や偏光度などについて偏光照明の最適化(偏光状態の計測結果に基づく最適化)を行うようにしてもよい。
のフッ素系流体であってもよい。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。
他に、マスクMと基板Pとを静止した状態でマスクMのパターンを一括露光し、基板Pを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置(ステッパ)にも適用することができる。また、本発明は基板P上で少なくとも2つのパターンを部分的に重ねて転写するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
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 (16)
- 基板の複数のショット領域のそれぞれに、前記基板を移動しながら、前記基板の表面の一部を覆う液浸領域の液体を介して露光光を照射する露光装置であって、
光学素子を有する投影光学系と、
露光光を透過可能な透過部材と、前記投影光学系と前記透過部材を介して露光光を受光する受光素子とを有するセンサと、
前記基板を保持する基板ホルダと、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ように設けられた上面と、前記透過部材と、前記基板上のアライメントマークの検出を行うアライメント系で検出される基準マークと、を有する基板ステージと、
前記基板の表面が対向可能に配置された液体供給口と前記基板の表面が対向可能に配置された液体回収口とを有し、前記投影光学系の光学素子を囲むように設けられた流路形成部材と、を備え、
前記流路形成部材には、前記液体供給口として、前記露光光の光路を囲むように複数の開口が設けられ、
前記流路形成部材には、前記液体回収口として、前記露光光の光路を囲むように、且つ前記液体供給口を囲むように複数の開口が設けられ、
前記基板の表面と前記基板ステージの前記上面との間にはギャップが形成され、
前記基板の周縁近傍のショット領域を露光するときに、前記基板ステージの前記上面に前記液浸領域の一部が形成される露光装置。 - 前記基板ステージは、凹部を有し、
前記基板ホルダは、前記凹部内に配置され、
前記基板ステージの前記上面は、前記凹部の周囲に配置される請求項1記載の露光装置。 - 前記センサは、露光光の照度、あるいは露光光の照度分布を検出する請求項1又は2記載の露光装置。
- 前記透過部材は、その表面が、前記基板ステージの上面とほぼ同じ高さとなるように配置されている請求項1〜3のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記基板ステージには、前記基準マークを有する基準マーク部材が配置されている請求項1〜4のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記光学素子と前記流路形成部材との間にはギャップが形成される請求項1〜5のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記光学素子と前記流路形成部材との間に前記ギャップを形成する面は撥液性である請求項6記載の露光装置。
- 前記光学素子と前記流路形成部材の少なくとも一方が、前記撥液性の面を有する請求項7記載の露光装置。
- 前記流路形成部材は、前記光学素子を配置可能な穴部を有する請求項1〜8のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記流路形成部材は、環状である請求項1〜9のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記液体供給口と前記液体回収口は、前記流路形成部材の下面に設けられ、
前記液体供給口からの液体供給を行いつつ、前記液体回収口からの液体回収を行うことによって前記基板の表面の一部に前記液浸領域が形成される請求項1〜10の何れか一項記載の露光装置。 - 照明光で照明されたマスクのパターンの像が、露光光として前記基板に照射され、
前記投影光学系の開口数は1より大きい請求項1〜11のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記マスクの照明は、前記マスクのパターンからの回折光にS偏向成分が多くなるように行われる請求項12記載の露光装置。
- 前記マスクの照明は、直線偏光照明である請求項12又は13記載の露光装置。
- 前記直線偏光照明は、前記マスクのパターンのうちのラインパターンの長手方向に合わせて行われる請求項12〜14のいずれか一項記載の露光装置。
- 請求項1〜15のいずれか一項記載の露光装置を用いるデバイス製造方法。
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