JP6327385B2 - 露光装置、露光方法、およびデバイス製造方法 - Google Patents
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Description
ここで、λは露光波長、NAは投影光学系の開口数、k1はプロセス係数である。この
式(1)より、使用する露光波長(露光光の波長)が短くなるほど、また投影光学系の開口数(NA)が大きいほど、解像度Rは高くなる。そのため、集積回路の微細化に伴い投影露光装置で使用される露光波長は年々短波長化しており、今日では、KrFエキシマレーザ(波長248nm)より短波長のArFエキシマレーザ(波長193nm)を光源とする露光装置も実用化されている。また、投影光学系の開口数も次第に増大してきている。
に、露光波長λを短くして、開口数NAを大きく(大NA化)すると、焦点深度δが狭くなることが分かる。投影露光装置では、ウエハの表面を投影光学系の像面に合わせ込んで露光を行っているが、そのためには焦点深度δはある程度広いことが望ましい。
媒等の液体で局所的に満たした状態で露光を行うものが知られている(例えば、下記特許文献1参照)。この特許文献1に記載の露光装置では、液体中での露光光の波長が、空気中の1/n倍(nは液体の屈折率で通常1.2〜1.6程度)になることを利用して解像度を向上すると共に、その解像度と同一の解像度が液浸法によらず得られる投影光学系(このような投影光学系の製造が可能であるとして)に比べて焦点深度をn倍に拡大する、すなわち空気中に比べて焦点深度を実質的にn倍に拡大することができる。
2ステージの他方が接近するように前記第1、第2ステージを相対移動するとともに、前記投影光学系の下に前記液浸領域を実質的に維持しつつ前記一方のステージの代わりに前記他方のステージが前記投影光学系と対向して配置されるように、前記投影光学系の光軸と直交する所定方向に関して、前記投影光学系に対して前記接近した第1、第2ステージを移動し、前記第2ステージは、それぞれ表面が前記上面に配置される複数のセンサを有し、前記複数のセンサがそれぞれ、前記投影光学系と前記液浸領域の液体とを介して前記照明光を検出するように移動され、前記複数のセンサの1つは空間像計測に用いられる露光装置が提供される。
本発明の他の態様に従えば、投影光学系と液体とを介して照明光で基板を露光する露光装置であって、前記投影光学系が配置される第1領域と異なる第2領域に配置され、前記基板に計測ビームを照射して、前記基板の位置情報を計測する計測系と、前記投影光学系および前記計測系の下方に配置されるベース部材と、前記ベース部材上に配置されるとともに、前記液体によって前記投影光学系の下に形成される液浸領域と接触可能な上面と、前記上面の開口内に設けられるホルダと、を有し、前記開口内で前記ホルダによって前記基板を保持可能な第1ステージと、前記ベース部材上に配置されるとともに、前記液浸領域と接触可能な上面と、前記投影光学系と前記液体とを介して前記照明光を検出する計測部材と、を有し、前記第1ステージに対して相対移動可能な第2ステージと、前記第1ステージに保持される基板の交換が行われるように前記第2領域の交換位置に基板を搬送する搬送系と、前記ベース部材上で浮上支持される前記第1、第2ステージを駆動する電磁モータを有し、前記基板の露光が行われる前記第1領域と前記基板の計測および交換が行われる前記第2領域との一方から他方に前記第1ステージが移動されるように前記電磁モータによって前記第1ステージを駆動する駆動システムと、前記駆動システムによる前記第1、第2ステージの駆動を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記投影光学系と対向して配置される前記第1、第2ステージの一方に対して前記第1、第2ステージの他方が接近するように、前記第1、第2ステージを相対移動するとともに、前記投影光学系の下に前記液浸領域を実質的に維持しつつ前記一方のステージの代わりに前記他方のステージが前記投影光学系と対向して配置されるように、前記投影光学系の光軸と直交する所定方向に関して、前記投影光学系に対して前記接近した第1、第2ステージを移動する露光装置が提供される。
本発明の他の態様に従えば、上記の露光装置を用いて基板を露光することと、前記露光された基板を現像することとを含むデバイス製造方法が提供される。
本発明のさらに他の態様に従えば、投影光学系と液体とを介して照明光で基板を露光する露光方法であって、前記投影光学系の下に前記液体で液浸領域を形成するために前記液体を供給することと、前記投影光学系と、前記投影光学系が配置される第1領域と異なる第2領域に配置され、前記基板に計測ビームを照射して前記基板の位置情報を計測する計測系と、の下方に配置されるベース部材上で浮上支持される第1、第2ステージの一方が前記投影光学系と対向して配置されるように前記一方のステージを移動することと、前記投影光学系と対向して配置される前記一方のステージに対して前記第1、第2ステージの他方が接近するように前記第1、第2ステージを相対移動することと、前記投影光学系の下に前記液浸領域を実質的に維持しつつ前記一方のステージの代わりに前記他方のステージが前記投影光学系と対向して配置されるように、前記投影光学系の光軸と直交する所定方向に関して、前記投影光学系に対して前記接近した第1、第2ステージを移動することと、を含み、前記第1ステージは、前記液浸領域と接触可能な上面と、前記上面の開口内に設けられるホルダと、を有し、前記開口内で前記基板を保持可能であるとともに、前記基板の露光が行われる前記第1領域と前記基板の計測および交換が行われる前記第2領域との一方から他方に移動され、前記第1ステージに保持される基板の交換が行われるように、前記第1ステージが前記第2領域の交換位置に移動されるとともに、前記搬送系によって前記交換位置に基板が搬送され、前記第2ステージは、前記液浸領域と接触可能な上面と、それぞれ表面が前記上面に配置される複数のセンサと、を有し、前記第1ステージに対して相対移動可能であるとともに、前記複数のセンサがそれぞれ、前記投影光学系と
前記液浸領域の液体とを介して前記照明光を検出するように移動され、前記複数のセンサの1つは空間像計測に用いられる露光方法が提供される。
本発明のさらに他の態様に従えば、投影光学系と液体とを介して照明光で基板を露光する露光方法であって、前記投影光学系が配置される第1領域と異なる第2領域に配置され、前記基板に計測ビームを照射して前記基板の位置情報を計測する計測系と、前記投影光学系との下方に配置されるベース部材上で、前記液体によって前記投影光学系の下に形成される液浸領域と接触可能な上面と、前記上面の開口内に設けられるホルダと、を有し、前記開口内で前記ホルダによって前記基板を保持可能な第1ステージと、前記液浸領域と接触可能な上面と、前記投影光学系と前記液体とを介して前記照明光を検出する計測部材と、を有し、前記第1ステージに対して相対移動可能な第2ステージと、を浮上支持することと、前記ベース部材上で浮上支持される前記第1、第2ステージを駆動する電磁モータによって、前記基板の露光が行われる前記第1領域と前記基板の計測および交換が行われる前記第2領域との一方から他方に前記第1ステージを移動することと、前記投影光学系と対向して配置される前記第1、第2ステージの一方に対して前記第1、第2ステージの他方が接近するように、前記第1、第2ステージを相対移動するとともに、前記投影光学系の下に前記液浸領域を実質的に維持しつつ前記一方のステージの代わりに前記他方のステージが前記投影光学系と対向して配置されるように、前記投影光学系の光軸と直交する所定方向に関して、前記投影光学系に対して前記接近した第1、第2ステージを移動することと、を含み、前記第1ステージに保持される基板の交換が行われるように搬送系によって前記第2領域の交換位置に基板が搬送される露光方法が提供される。
本発明のさらに他の態様に従えば、上記の露光方法を用いて基板を露光することと、前記露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
本発明は、第1の観点からすると、液体が局所的に供給される2次元面内の第1領域と該第1領域の第1軸方向の一側に位置する第2領域とを含む所定範囲の領域内で、第1ステージと第2ステージとを独立して駆動するステージ駆動方法において、前記第1、第2ステージのうちの一方のステージが前記第1領域に位置する第1の状態から他方のステージが前記第1領域に位置する第2の状態に遷移させる際に、前記第1ステージと前記第2ステージとが、前記第1軸方向に交差する第2軸方向に関して近接した状態及び接触した状態のいずれかを維持して前記第1、第2ステージを前記第2軸方向に同時に駆動することを特徴とする第1のステージ駆動方法である。
ちの一方のステージが前記第1領域に位置する第1の状態から他方のステージが前記第1領域に位置する第2の状態に遷移させる際に、前記第1ステージと前記第2ステージとが前記第1軸方向に関して近接した状態及び接触した状態のいずれかを維持して前記第1、第2ステージが前記第1軸方向に同時に移動するように、前記第1、第2ステージを制御する制御装置と;を備える第2のステージ装置である。
ク検出系による第1ステージ上の基板のマーク検出動作(アライメント動作)を、それぞれ並行して行うことができるで、1つのステージを用いて、基板交換、マーク検出(アライメント)及び露光動作を、シーケンシャルに行う場合に比べてスループットの向上が期待される。
る第1の状態から他方のステージが第1領域に位置する第2の状態に遷移させる際に、ステージ駆動系により、第1、第2ステージが第2軸方向(第1領域と第2領域が並ぶ第1方向に交差する方向)に関して近接した状態及び接触した状態のいずれかを維持して、第1、第2ステージが第2軸方向に同時に駆動される。このため、投影光学系とその直下にある少なくとも一方のステージとの間に液体を保持したままの状態で、第1ステージと第2ステージとの間隙からの液体の漏れ出しを防止、あるいは抑制しつつ、第1の状態から第2の状態に遷移させることが可能となる。すなわち、一方のステージ側で投影光学系と液体とを介した基板の露光動作が行われた後、他方のステージ側で投影光学系と液体とを介した基板の露光動作を開始するまでの間に、一方のステージと投影光学系との間に液体が保持された状態から、両方のステージと投影光学系との間に液体が保持された状態を経て、他方のステージと投影光学系との間に液体が保持された状態に、液体の全回収、再度の供給という工程を経ることなく、遷移させることが可能となる。従って、一方のステージ上の基板に対する露光動作の終了後の他方のステージ上の基板に対する露光動作を短時間で開始することができ、スループットの向上を図ることが可能となる。また、投影光学系の像面側には、液体が常に存在するので、投影光学系の像面側の光学部材に、前述した水染み(ウォーターマーク)が発生するのを効果的に防止することができる。
以下、本発明の第1の実施形態を図1〜図10に基づいて説明する。
Aa,RAbがX軸方向に所定距離隔てて設けられている。これらのレチクルアライメント検出系RAa,RAbとしては、例えば特開平7−176468号公報及びこれに対応する米国特許第5,646,413号などに開示されるものと同様の構成のものが用いら
れている。本国際出願で指定した指定国(又は選択した選択国)の国内法令が許す限りにおいて、上記公報及び対応米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。
85は、X軸リニアガイド86又は87を上方及び側方から囲むような断面逆U字状の形状を有し、対応するX軸リニアガイド86又は87に対して不図示のエアパッドをそれぞれ介して例えば数μm程度のクリアランスを介して浮上支持されている。スライダ82、84、83、85のそれぞれは、例えばX軸方向に沿って所定間隔で配置された電機子コイルをそれぞれ内蔵する電機子ユニットによって構成されている。すなわち、本実施形態では、電機子ユニットから成るスライダ82、84と磁極ユニットから成るX軸リニアガイド86とによって、ムービングコイル型のX軸リニアモータがそれぞれ構成されている。同様にスライダ83、85とX軸リニアガイド87とによって、ムービングコイル型のX軸リニアモータがそれぞれ構成されている。以下においては、上記4つのX軸リニアモータのそれぞれを、それぞれの可動子を構成するスライダ82、84、83、85と同一の符号を用いて、適宜、X軸リニアモータ82、X軸リニアモータ84、X軸リニアモータ83、及びX軸リニアモータ85と呼ぶものとする。
の回転方向(θx方向)、Y軸回りの回転方向(θy方向)に相対的に微小駆動されるウエハテーブルと、を備えている。
した移動鏡17X、17Y、117X、117Yの反射面に相当)を形成しても良い。
用いられている。なお、アライメント系ALG1,ALG2としては、FIA系に限らず、コヒーレントな検出光を対象マークに照射し、その対象マークから発生する散乱光又は回折光を検出する、あるいはその対象マークから発生する2つの回折光(例えば同次数の回折光、あるいは同方向に回折する回折光)を干渉させて検出するアライメントセンサを単独であるいは適宜組み合わせて用いることは勿論可能である。
テージWST2上のウエハに対する露光が行われるときには、X軸干渉計16、Y軸干渉計46によってウエハステージWST1の位置が管理される。以下においては、このX軸干渉計16、Y軸干渉計46それぞれの測長軸によって規定される座標系を第2露光座標系と呼ぶ。
液体タンク内の液体の温度を、例えば投影ユニットPU等などから成る露光装置本体が収納されているチャンバ(不図示)内の温度と同程度の温度に調整する。
。
2)との間に+Y方向に向かって水を供給する。また、このとき、液体回収装置6のコントローラは、主制御装置20からの指示に応じ、回収管24に接続されたバルブを所定開度で開き、その他のバルブを全閉にして、回収ノズル24a,24bを介して先端レンズ91とウエハW1(又はW2)との間から液体回収装置6の内部に水を回収する。このとき、主制御装置20は、先端レンズ91とウエハW1(又はW2)との間に供給ノズル22a〜22cから+Y方向に向かって供される水の量と、回収ノズル24a,24bを介して回収される水の量とが常に等しくなるように、液体供給装置5、液体回収装置6に対して指令を与える。従って、先端レンズ91とウエハW1(又はW2)との間に、一定量の水Lq(図1参照)が保持される。この場合、先端レンズ91とウエハW1(又はW2)との間に保持された水Lqは、常に入れ替わっている。
主制御装置20は、先端レンズ91とウエハW1(又はW2)との間に供給ノズル28aから供される水の量と、回収ノズル30a,30bを介して回収される水の量とが等しくなるように、液体供給装置5、液体回収装置6に対して指令を与える。従って、先端レンズ91とウエハW1(又はW2)との間に、一定量の水Lq(図1参照)が保持される。この場合、先端レンズ91とウエハW1(又はW2)との間に保持された水Lqは、常に入れ替わっている。
また、ウエハの移動方向とは無関係に、供給ノズル21a〜21c,22a〜22c,27a,28aから液体Lqを供給しつづけ、回収ノズル23a,23b,24a,24b,29a,29b,30a,30bから液体Lqを回収し続けるようにしても良い。また、液体給排システムは上述の図4の形態に限られず、投影光学系PLの像面側に液浸領域を形成することができれば、いろいろな形態を適用することができる。
合わせ)及びオートレベリングを実行する。なお、本国際出願で指定した指定国(又は選択した選択国)の国内法令が許す限りにおいて、上記特開平6−283403号公報及び対応米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。
なお焦点位置検出系は、ウエハ表面の位置情報を液体を介して検出するものであっても良いし、液体を介さずに検出するものであっても良い。また焦点位置検出系は、投影光学系PLの像面側でウエハ表面の位置情報を検出するものに限られず、投影光学系PLから離れた場所でウエハ表面の位置情報を検出するものであっても良い。
1がX,Y軸方向にステップ移動され、第2ショット領域の露光のための加速開始位置(走査開始位置)に移動される。このショット間ステッピングの際に、主制御装置20では、干渉計18,46の計測値に基づいてウエハステージWST1のX,Y,θz方向の位置変位をリアルタイムに計測する。そして、この計測結果に基づき、主制御装置20では、ウエハステージWST1のXY位置変位が所定の状態になるようにウエハステージWST1の位置を制御する。また、主制御装置20ではウエハステージWST1のθz方向の変位の情報に基づいて、そのウエハ側の回転変位の誤差を補償するようにレチクルステージRST(レチクル微動ステージ)及びウエハステージWST1の少なくとも一方の回転を制御する。
理後の信号を解析することでアライメント系ALG2の指標中心を基準とする第2基準マークの位置を検出する。また、主制御装置20では、その第2基準マークの位置の検出結果とその検出時の干渉計16,44の計測結果とに基づいて、第2アライメント座標系上における第2基準マークの位置座標を算出する。
御装置20では、Y軸干渉計46からの干渉計ビームが移動鏡117Yに照射されるようになったいずれかの時点でY軸干渉計46のリセットを実行している。
T1、WST2の位置は、不図示のリニアエンコーダによって管理されている。なお、リニアエンコーダでウエハステージの位置を管理しているとき、いずれかのY軸干渉計からの干渉計ビームが移動鏡17Y又は117Yに当たるようになった時点で、Y軸干渉計のリセットが主制御装置20によって実行される。
れるのに加え、弾性シール部材93の緩衝作用により、ウエハステージWST1とウエハステージWST2とが接触する際の衝撃を低減することができる。
次に、本発明の第2の実施形態を図11〜図15(B)に基づいて説明する。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にし、若しくは省略するものとする。この第2の実施形態の露光装置では、ウエハステージ装置の構成等、及び2つのウエハステージを用いた並行処理動作が前述の第1の実施形態と異なる。また、マーク検出系が1つのみ設けられている点が、前述の第1の実施形態と異なる。その他の部分の構成等は、前述の第1の実施形態と同様になっている。従って、以下では重複説明を避ける観点から相違点を中心として説明する。
、151Y2によって図11の干渉計システム118Aが構成され、第1駆動部171、
第2駆動部172、第1接続機構195及び第2接続機構196を含んで、図11のウエハステージ駆動部124Aが構成されている。
ニアガイド181の長手方向(X軸方向)の一端部には、一方のY軸リニアモータ136Y1の可動子(Y可動子)184が固定され、他端部には他方のY軸リニアモータ136
Y2の可動子(Y可動子)185が固定されている。
アガイド188と、該Y軸リニアガイド188に沿って移動するY可動子184とを備えている。前記Y軸リニアガイド188としては、前述のX軸リニアガイド181と同様に構成された電機子ユニットが用いられている。また、Y可動子184としては、XZ断面逆U字状の形状ではあるが、前述のX可動子179と同様に構成された磁極ユニットが用いられている。すなわち、Y軸リニアモータ136Y1は、ムービングマグネット型の電
磁力駆動方式のリニアモータである。
アガイド189と、該Y軸リニアガイド189に沿って移動するY可動子185とを備えている。このY軸リニアモータ136Y2は、Y軸リニアモータ136Y1と同様に構成されたムービングマグネット型の電磁力駆動方式のリニアモータである。
Xと、X軸リニアガイド180の一端に設けられたY可動子182及びY軸リニアガイド186から構成されるY軸リニアモータ138Y1と、X軸リニアガイド180の他端に
設けられたY可動子183及びY軸リニアガイド187から構成されるY軸リニアモータ138Y2と、を備えている。
51X1,151X2と、アライメント系ALGの検出中心で干渉計151Y2の測長軸と
垂直に交差するX軸に平行な測長軸をそれぞれ有する2つのX軸干渉計151X3,15
1X4とを有している。
が可能となっている。
渉計151Y2それぞれの測長軸によって規定される第1アライメント座標系上でウエハ
ステージWST1’のXY平面内の位置が管理される。
渉計151Y2それぞれの測長軸によって規定される第2アライメント座標系上でウエハ
ステージWST2’のXY平面内の位置が管理される。
2に対するウエハアライメントが行われている状態が示されている。
,138Y2を駆動制御することによって行われる。
36Y2を介してウエハステージWST1’を図13(A)に示される位置に移動させる
。なお、ウエハW1に対する露光終了位置は、この図13(A)の位置の近傍に設定することが望ましい。
36Y1,136Y2、並びにX軸リニアモータ138X及び一対のY軸リニアモータ138Y1,138Y2を制御して、ウエハステージWST1’とウエハステージWST2’とを+X方向に同時に移動させる。図14(A)には、このようにして両ウエハステージWST1’、WST2’が図13(B)の状態から+X方向に同時に移動し、ウエハステージWST2’上の基準マーク板FM2を含む領域と先端レンズ91との間に水が保持された状態が示されている。
136X及び一対のY軸リニアモータ136Y1、136Y2を介してウエハステージWST2’が駆動制御され、ウエハW2に対するステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が前述の第1の実施形態と同様にして行われる。
〜136Y4、X軸リニアモータ136X,138X及びこれらを制御する主制御装置2
0を含んで切り換え装置が構成されている。
液浸露光でない通常の露光装置(非液浸の露光装置)と同程度に維持)して、スループットの向上を図ることが可能となる。また、投影光学系PLの像面側には、水が常に存在するので、前述した第1の実施形態と同様の理由により、長期に渡って、投影光学系PLの結像性能及び多点焦点位置検出系の検出精度を良好に維持することができる。
次に、本発明の第3の実施形態について、図16〜図18(B)に基づいて説明する。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にし、若しくは省略するものとする。この第3の実施形態の露光装置では、ウエハステージ装置の構成等が前述した第1の実施形態と異なるのみで、その他の部分の構成は、同様になっている。従って、以下では重複説明を避ける観点から相違点を中心として説明する。
けるウエハステージWST1及びウエハステージWST2に対応し、第1の実施形態と同様のウエハステージ駆動部(80〜87)により2次元面内で駆動されるようになっている。
装置6の制御に関する説明は省略する。
ライメントマークとの相対位置を、レチクルステージRST、計測ステージMSTを移動しつつ、レチクルアライメント系RAa、RAbを用いて計測することで、いわゆるレチクルアライメントが行われる。
を維持して、ウエハステージWST、計測ステージMSTがX軸方向に同時に駆動される。このため、投影光学系PLとその直下にある特定のステージ(このステージは、移動に伴って一方のステージから他方のステージに切り換わる)との間に水(液体)を供給したままの状態で、両ステージの間隙から液体を漏らすことなく、一方のステージが第1領域に位置する第1の状態から他方のステージが前記第1領域に位置する第2の状態に遷移させることが可能となる。すなわち、ウエハステージWST側で投影光学系PLと水(液体)とを介した露光動作が行われた後、計測ステージMST側で投影光学系PLの直下で計測を開始するまでの間に、ウエハステージWSTと投影光学系PLとの間に水が保持された状態から計測ステージMSTと投影光学系PLとの間に水が保持された状態に、水の全回収、再度の供給という工程を経ることなく、遷移させることが可能となる。また、計測ステージMSTによる計測の終了後、ウエハステージWSTによる露光を開始するまでについても同様である。
(WST1’,WST))の+Z面に断面略台形状の溝49’を形成し、該溝49’に弾性シール部材93”を埋め込み状態で取り付け、他方のステージ(ここでは、ステージWST2(WST2’,MST))上面の+X側端部に平板94を設けることとしても良い。この場合、両ステージが接近した状態では、平板94が弾性シール部材93”に接触することで、図19(B)に示されるように、水が両ステージの間から漏れ出さないようにすることが可能となっている。
次に、本発明の第4の実施形態について、図20〜図23(B)に基づいて説明する。ここで、前述した第3の実施形態と同一若しくは同等の部分については、同一の符号を用いるとともにその説明を簡略にし、若しくは省略するものとする。この第4の実施形態の露光装置では、ウエハステージ装置の構成(干渉計の配置を含む)が前述した第3の実施形態と一部相違するのみで、その他の部分の構成等は、その第3の実施形態の装置と同様になっている。従って、以下では重複説明を避ける観点から相違点を中心として説明する。
ハステージWSTと相違するが、その他の部分は、ウエハステージWSTと同様に構成されている。また、このウエハステージWST’の上面は、ウエハWを載置した状態で、ウエハW表面及び庇部111aを含め、全面がほぼ面一(同一面)とされている。
軸の出力値は独立に計測できるようになっている。従って、これらのX軸干渉計IF5、IF1では、ウエハステージWST1’、計測ステージMST’のX軸方向の位置計測以外に、Y軸回りの回転量(ローリング量)及びZ軸回りの回転量(ヨーイング量)の計測が可能となっている。また、X軸干渉計IF6は、多軸干渉計でも良いし、光軸が1本の干渉計でも良い。
の移動の途中に水(液浸領域)がウエハステージWST’、計測ステージMST’上に同時に跨って存在するときの状態、すなわちウエハステージWST’上から計測ステージMST’上に水が渡される直前の状態が示されている。この状態においてもウエハステージWST’と計測ステージMSTは図21に示されるような位置関係を保っている。図21の状態において、ウエハステージWST’の庇部111aのエッジと庇部111aと対向する計測ステージMST’の上面のエッジとの隙間は、0.3mm以下に維持されているため、その隙間の上を水が移動しても、その隙間への水の浸入を防止することができる。この場合、庇部111aの上面と計測ステージMST’の上面の夫々を撥水性(水との接触角が80°以上)にすることによって、その隙間への水の浸入をより確実に防止することができる。なお、この移動の間に、干渉計IF2からの干渉計ビームは計測ステージMST’の端面Sbに当たらなくなるが、それとほぼ同時に(その直前又は直後に)干渉計IF3の干渉計ビームが計測ステージMST’の端面Sbに当たるようになるので、その時点で干渉計IF3のリセット(又はプリセット)が主制御装置20によって実行されている。
遷移させることが可能となる。また、計測ステージMST’による計測の終了後、ウエハステージWST’による露光を開始するまでについても同様である。
ステージがいずれもウエハステージである場合にも採用することができる。
ト)の上昇やスループットの低下を招く。そこで、液体と接触する光学素子を、例えば先端レンズ91よりも安価な平行平面板とするようにしても良い。
次に上記各実施形態の露光装置をリソグラフィ工程で使用するデバイスの製造方法の実施形態について説明する。
Claims (20)
- 液体を介して照明光で基板を露光する露光装置であって、
前記照明光が入射するミラーを含む複数の光学素子と、前記複数の光学素子を保持する鏡筒と、を有し、前記複数の光学素子のうち最も像面側に配置される光学素子がレンズである反射屈折型の投影光学系と、
前記レンズを囲むように設けられ、前記レンズと、前記レンズと対向して配置される前記基板の一部との間に前記液体で液浸領域を形成するノズル部材と、
前記投影光学系の下方に配置されるベース部材と、
前記ベース部材上に配置され、前記基板を保持する第1ステージと、
前記ベース部材上に配置され、前記第1ステージに対して相対移動可能な第2ステージと、
前記ベース部材上で浮上支持される前記第1、第2ステージを移動する駆動系と、
前記第1、第2ステージの位置情報を計測する位置計測装置と、
前記位置計測装置で計測される位置情報に基づいて前記駆動系を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記投影光学系と対向して配置される前記第1、第2ステージの一方に対して前記第1、第2ステージの他方が接近するように前記第1、第2ステージを相対移動するとともに、前記投影光学系の下に前記液浸領域を実質的に維持しつつ前記一方のステージの代わりに前記他方のステージが前記投影光学系と対向して配置されるように、前記投影光学系の光軸と直交する所定方向に関して、前記投影光学系に対して前記接近した第1、第2ステージを相対移動し、
前記ノズル部材は、前記投影光学系と前記液浸領域の液体とを介して前記照明光が照射される露光領域を囲むように配置される複数の供給口を介して前記液浸領域に液体を供給するとともに、前記露光領域を囲むように配置される複数の回収口を介して前記液浸領域から液体を回収し、
前記第1、第2ステージはそれぞれ、前記投影光学系と前記液浸領域の液体とを介して前記照明光を検出するセンサを有する。 - 請求項1に記載の露光装置において、
前記センサは、空間像計測、波面計測、照度計測、および照度むら計測の少なくとも1つに用いられる。 - 請求項1又は2に記載の露光装置において、
前記投影光学系が配置される第1領域と異なる第2領域に配置され、前記液体を介さず前記基板に計測ビームを照射して前記基板の位置情報を検出する検出系を、さらに備え、
前記第1ステージは、前記ベース部材上で、前記基板の露光が行われる前記第1領域と前記基板の検出が行われる前記第2領域との一方から他方に移動される。 - 請求項3に記載の露光装置において、
前記第1ステージはその上面に基準を有し、前記検出系によって前記液体を介さず前記基準が検出されるように移動される。 - 請求項3又は4に記載の露光装置において、
前記第1ステージに保持される基板の交換が行われるように前記第2領域内の交換位置に基板を搬送する搬送系を、さらに備え、
前記第1ステージは、前記第2領域内で前記基板の交換および検出が行われるとともに、前記第1領域内で前記検出が行われた基板の露光が行われるように移動される。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記第1ステージは、前記液浸領域と接触する上面と、前記上面の開口内に設けられるホルダと、を有し、前記上面と前記基板の表面との間に間隙が形成され、かつ前記上面と前記基板の表面とが実質的に同一面となるように前記開口内で前記基板を保持するとともに、前記上面によって、前記開口内で保持される基板の表面から外れる前記液浸領域の少なくとも一部を維持する。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記第1、第2ステージは、前記投影光学系の下に前記液浸領域が実質的に維持される、あるいは、前記第1、第2ステージの間隙からの液体漏出が防止又は抑制されるように近接又は接触するまで相対移動され、
前記接近した第1、第2ステージはその位置関係が実質的に維持されつつ、前記投影光学系に対して前記所定方向に相対移動される。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記第1、第2ステージは、前記一方のステージによって前記投影光学系の下に前記液浸領域を維持しつつ、前記所定方向に関して前記他方のステージが前記一方のステージに接近するように相対移動され、
前記接近した第1、第2ステージは、前記所定方向に関して上面が並置され、前記上面の境界又は間隙が前記液浸領域の下を通るように、前記投影光学系に対して前記所定方向に移動される。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記基板は走査露光が行われるとともに、前記走査露光中、前記接近した第1、第2ステージが移動される前記所定方向と交差する方向に移動される。 - デバイス製造方法であって、
請求項1〜9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と、
前記露光された基板を現像することと、を含む。 - 液体を介して照明光で基板を露光する露光方法であって、
前記照明光が入射するミラーを含む複数の光学素子と、前記複数の光学素子を保持する鏡筒と、を有し、前記複数の光学素子のうち最も像面側に配置される光学素子がレンズである反射屈折型の投影光学系の下方に配置されるベース部材上で浮上支持される第1、第2ステージの一方を、前記投影光学系と対向して配置することと、
前記レンズを囲むように設けられるノズル部材によって前記液体で形成される液浸領域を、前記投影光学系の下に維持する前記一方のステージに対して、前記第1、第2ステージの他方が接近するように、前記第1、第2ステージを相対移動することと、
前記投影光学系の下に前記液浸領域を実質的に維持しつつ前記一方のステージの代わりに前記他方のステージが前記投影光学系と対向して配置されるように、前記投影光学系の光軸と直交する所定方向に関して、前記投影光学系に対して前記接近した第1、第2ステージを相対移動することと、を含み、
前記基板は、前記基板を保持する前記第1ステージによって、前記レンズと対向して配置されるとともに、前記レンズと前記基板の一部との間に形成される前記液浸領域に対して相対移動され、
前記投影光学系と前記液浸領域の液体とを介して前記照明光が照射される露光領域を囲むように配置される、前記ノズル部材の複数の供給口を介して前記液浸領域に液体が供給されるとともに、前記露光領域を囲むように配置される、前記ノズル部材の複数の回収口を介して前記液浸領域から液体が回収され、
前記第1、第2ステージはそれぞれセンサを有し、前記センサによって前記投影光学系と前記液浸領域の液体とを介して前記照明光が検出されるように移動される。 - 請求項11に記載の露光方法において、
前記センサは、空間像計測、波面計測、照度計測、および照度むら計測の少なくとも1つに用いられる。 - 請求項11又は12に記載の露光方法において、
前記投影光学系が配置される第1領域と異なる第2領域に配置される検出系によって、前記液体を介さず前記基板に計測ビームを照射して前記基板の位置情報が検出され、
前記第1ステージは、前記ベース部材上で、前記基板の露光が行われる前記第1領域と前記基板の検出が行われる前記第2領域との一方から他方に移動される。 - 請求項13に記載の露光方法において、
前記第1ステージはその上面に基準を有し、前記検出系によって前記液体を介さず前記基準が検出されるように移動される。 - 請求項13又は14に記載の露光方法において、
前記第1ステージに保持される基板の交換が行われるように、前記第1ステージが前記第2領域の交換位置に移動されるとともに、搬送系によって前記交換位置に基板が搬送され、
前記第1ステージは、前記第2領域内で前記基板の交換および検出が行われるとともに、前記第1領域内で前記検出が行われた基板の露光が行われるように移動される。 - 請求項11〜15のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記基板は、前記第1ステージの上面と前記基板の表面との間に間隙が形成され、かつ前記上面と前記基板の表面とが実質的に同一面となるように前記上面の開口内で保持され、
前記上面によって、前記開口内で保持される基板の表面から外れる前記液浸領域の少なくとも一部が維持される。 - 請求項11〜16のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記第1、第2ステージは、前記投影光学系の下に前記液浸領域が実質的に維持される、あるいは、前記第1、第2ステージの間隙からの液体漏出が防止又は抑制されるように近接又は接触するまで相対移動され、
前記接近した第1、第2ステージはその位置関係が実質的に維持されつつ、前記投影光学系に対して前記所定方向に相対移動される。 - 請求項11〜17のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記第1、第2ステージは、前記一方のステージによって前記投影光学系の下に前記液浸領域を維持しつつ、前記所定方向に関して前記他方のステージが前記一方のステージに接近するように相対移動され、
前記接近した第1、第2ステージは、前記所定方向に関して上面が並置され、前記上面の境界又は間隙が前記液浸領域の下を通るように、前記投影光学系に対して前記所定方向に移動される。 - 請求項11〜18のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記基板は走査露光が行われるとともに、前記走査露光中、前記接近した第1、第2ステージが移動される前記所定方向と交差する方向に移動される。 - デバイス製造方法であって、
請求項11〜19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と、
前記露光された基板を現像することと、を含む。
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