JP6341234B2 - 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法 - Google Patents
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Description
ΔL2≒ΔYo×cosθ+ΔZo×sinθ …(2)
従って、式(1)、(2)からΔZo及びΔYoは次式(3)、(4)で求められる。
ΔYo=(ΔL1+ΔL2)/2cosθ …(4)
Δθy=(ΔZoL−ΔZoR)/D …(6)
従って、主制御装置20は、上記式(1)〜式(6)を用いることで、Z干渉計43A、43Bの計測結果に基づいて、ウエハステージWSTの4自由度の変位ΔZo、ΔYo、Δθz、Δθyを算出することができる。
Sc=(e3−e2)/(i3−i2)
そして、主制御装置20は、算出された補正マップの傾斜成分を、低次成分の補正マップ中の傾斜成分に置き換え、その置き換え後の低次成分の補正マップと、補正マップとして持っている高次成分とに基づいて、低次成分及び高次成分を補正するための新たな補正マップを作成する。
Claims (40)
- 照明光でマスクを照明する照明光学系と、前記照明されたマスクのパターン像を基板上に投影する投影光学系と、を有する露光装置であって、
前記投影光学系を支持するフレーム部材を有するボディと、
前記投影光学系の上方に配置され、前記マスクを保持する第1可動体と、前記第1可動体を駆動する第1モータと、を有するマスクステージシステムと、
前記第1可動体に第1格子部と第1ヘッドとの一方が設けられ、前記第1格子部の反射型格子に対して、それぞれ第1計測ビームを照射する複数の前記第1ヘッドによって、前記第1モータによって移動される前記第1可動体の位置情報を計測する第1エンコーダシステムと、
前記投影光学系の下方に配置され、前記基板を保持する第2可動体と、前記第2可動体を駆動する第2モータと、を有する基板ステージシステムと、
前記投影光学系の光軸と直交する所定面と実質的に平行に配置され、それぞれ反射型格子が形成される4つのスケールを有する第2格子部に対して、それぞれ第2計測ビームを照射する複数の第2ヘッドを有し、前記第2モータによって移動される前記第2可動体の位置情報を計測する第2エンコーダシステムと、
前記基板の走査露光において前記照明光に対して前記マスクと前記基板とがそれぞれ相対移動されるように、前記第1エンコーダシステムの計測情報に基づいて前記第1モータを制御するとともに、前記第2エンコーダシステムの計測情報に基づいて前記第2モータを制御するコントローラと、を備え、
前記複数の第2ヘッドのうち、前記第2格子部の前記4つのスケールにそれぞれ前記第2計測ビームを照射する少なくとも4つの第2ヘッド、又は前記4つのスケールのうち1つを除く3つのスケールにそれぞれ前記第2計測ビームを照射する少なくとも3つの第2ヘッドによって前記第2可動体の位置情報が計測されるとともに、前記4つのスケールにそれぞれ1つ又は2つの前記第2ヘッドを介して前記第2計測ビームが照射され、前記基板の露光動作中、前記第2可動体の移動によって、前記4つのスケールの1つに、1つの前記第2ヘッドから前記第2計測ビームが照射される第1状態と、前記1つの第2ヘッドから照射される前記第2計測ビームが前記1つのスケールから外れる第2状態との一方から他方に変化し得る露光装置。 - 請求項1に記載の露光装置において、
前記複数の第1ヘッドは、前記投影光学系の光軸と直交し、かつ前記走査露光において前記マスクが移動される第1方向に関して位置が異なる2つの第1ヘッドと、前記光軸および前記第1方向と直交する第2方向に関して前記2つの第1ヘッドと位置が異なる1つの第1ヘッドと、を含む露光装置。 - 請求項2に記載の露光装置において、
前記2つの第1ヘッドと前記1つの第1ヘッドとの一方は、前記走査露光において前記マスクが相対移動される、前記照明光学系によって前記照明光が照射される照明領域に対して前記第2方向の一側に配置され、前記2つの第1ヘッドと前記1つの第1ヘッドとの他方は、前記照明領域に対して前記第2方向の他側に配置される露光装置。 - 請求項3に記載の露光装置において、
前記第1格子部は、それぞれ前記反射型格子が形成される複数のスケールを有し、
前記複数のスケールは、前記一方の第1ヘッドが対向するように前記照明領域に対して前記第2方向の一側に配置されるスケールと、前記他方の第1ヘッドが対向するように前記照明領域に対して前記第2方向の他側に配置されるスケールと、を含む露光装置。 - 請求項3又は4に記載の露光装置において、
前記走査露光中、前記複数の第1ヘッドのうち、前記2つの第1ヘッドの一方と前記1つの第1ヘッドとを含む前記複数の第1ヘッドの一部の複数の第1ヘッドによって、前記第1可動体の位置情報が計測される露光装置。 - 請求項5に記載の露光装置において、
前記2つの第1ヘッドの他方は、前記基板の露光動作と、前記露光動作と異なる動作との少なくとも一方で、前記第1可動体の位置情報を計測可能であるように前記スケールと対向する露光装置。 - 請求項5又は6に記載の露光装置において、
前記2つの第1ヘッドの他方は、前記露光動作の少なくとも一部で前記スケールから外れる露光装置。 - 請求項3〜7のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記複数の第1ヘッドのうち、前記スケールと対向する、または前記スケールから外れている少なくとも1つの第1ヘッドは、前記第1方向への前記第1可動体の移動の途中で、前記スケールから外れる、または前記スケールと対向する露光装置。 - 請求項3〜8のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記複数の第1ヘッドは、前記照明領域に対して前記第2方向の一側で、前記第1方向に関して位置が異なるように配置され、前記1つの第1ヘッドを含む少なくとも2つの第1ヘッドと、前記照明領域に対して前記第2方向の他側で、前記第1方向に関して位置が異なるように配置され、前記2つの第1ヘッドを含む少なくとも2つの第1ヘッドと、を含み、
前記第2方向の一側と他側との少なくとも一方で、前記少なくとも2つの第1ヘッドのうち、前記スケールと対向する、または前記スケールから外れている少なくとも1つの第1ヘッドは、前記第1方向への前記第1可動体の移動の途中で、前記スケールから外れる、または前記スケールと対向する露光装置。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記第1方向に関して前記照明領域から離れた位置で、前記第1可動体に保持されるマスクの交換動作が行われ、前記マスクの交換動作において、前記複数の第1ヘッドの少なくとも1つによって前記第1可動体の位置情報が計測される露光装置。 - 請求項10に記載の露光装置において、
前記交換動作で使用される前記少なくとも1つの第1ヘッドは、前記第1方向に関して、前記複数の第1ヘッドのうち前記走査露光で使用される少なくとも2つの第1ヘッドよりも前記照明領域から離れて配置される露光装置。 - 請求項1〜11のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記複数の第1ヘッドと前記第1格子部との一方は前記ボディに設けられ、前記複数の第1ヘッドと前記第1格子部との他方は前記第1可動体に設けられる露光装置。 - 請求項1〜12のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記投影光学系を介して、前記マスクのマーク又は前記第1可動体のマークを検出する第1検出系を、さらに備え、
前記基板の露光動作と、前記第1検出系による前記マークの検出動作とでそれぞれ、前記第1エンコーダシステムによって前記第1可動体の位置情報が計測される露光装置。 - 請求項1〜13のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記コントローラは、前記第2ヘッドと前記第2格子部との少なくとも一方に起因して生じる前記第2エンコーダシステムの計測誤差を補償しつつ前記第2可動体の駆動を制御する露光装置。 - 請求項1〜14のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記投影光学系から離れて配置され、前記基板にビームを照射して前記基板の位置情報を検出する第2検出系を、さらに備え、
前記露光動作と、前記第2検出系による前記基板の検出動作とでそれぞれ、前記第2エンコーダシステムによって前記第2可動体の位置情報が計測される露光装置。 - 請求項15に記載の露光装置において、
前記第2検出系によって前記基板のマークおよび前記第2可動体のマークが検出され、
前記第2検出系による前記マークの検出動作において、前記第2エンコーダシステムによって前記第2可動体の位置情報が計測される露光装置。 - 請求項1〜16のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記投影光学系から離れた位置で前記第2可動体に保持される基板の交換動作が行われ、前記基板の交換動作において、前記第2エンコーダシステムによって前記第2可動体の位置情報が計測される露光装置。 - 請求項1〜17のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記基板ステージシステムは、それぞれ基板を保持する前記第2可動体を含む複数の第2可動体を有し、
前記第2エンコーダシステムは、前記複数の第2可動体の位置情報を計測する露光装置。 - 請求項1〜18のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記投影光学系に近接して配置され、前記投影光学系の下に液体を供給するノズル部材を、さらに備え、
前記基板は、前記投影光学系と前記液体とを介して前記照明光で走査露光され、
前記基板の露光動作中、前記第2エンコーダシステムによって前記第2可動体の位置情報が計測される露光装置。 - 投影光学系を介して照明光で基板を露光する露光方法であって、
ボディのフレーム部材で支持される前記投影光学系の上方に配置されかつ前記マスクを保持する第1可動体と、前記第1可動体を駆動する第1モータとを有するマスクステージシステムによって、前記第1可動体に保持されるマスクを移動することと、
前記第1可動体に第1格子部と第1ヘッドとの一方が設けられる第1エンコーダシステムの、前記第1格子部の反射型格子に対して、それぞれ第1計測ビームを照射する複数の前記第1ヘッドによって、前記第1モータで駆動される前記第1可動体の位置情報を計測することと、
前記投影光学系の下方に配置されかつ前記基板を保持する第2可動体と、前記第2可動体を駆動する第2モータとを有する基板ステージシステムによって、前記第2可動体に保持される基板を移動することと、
前記投影光学系の光軸と直交する所定面と実質的に平行に配置され、それぞれ反射型格子が形成される4つのスケールを有する第2格子部に対して、それぞれ第2計測ビームを照射する複数の第2ヘッドを有する第2エンコーダシステムによって、前記第2モータで駆動される前記第2可動体の位置情報を計測することと、
前記基板の走査露光において前記照明光に対して前記マスクと前記基板とがそれぞれ相対移動されるように、前記第1エンコーダシステムの計測情報に基づいて前記第1モータによる前記第1可動体の駆動を制御するとともに、前記第2エンコーダシステムの計測情報に基づいて前記第2モータによる前記第2可動体の駆動を制御することと、を含み、
前記複数の第2ヘッドのうち、前記第2格子部の前記4つのスケールにそれぞれ前記第2計測ビームを照射する少なくとも4つの第2ヘッド、又は前記4つのスケールのうち1つを除く3つのスケールにそれぞれ前記第2計測ビームを照射する少なくとも3つの第2ヘッドによって前記第2可動体の位置情報が計測されるとともに、前記4つのスケールにそれぞれ1つ又は2つの前記第2ヘッドを介して前記第2計測ビームが照射され、前記基板の露光動作中、前記第2可動体の移動によって、前記4つのスケールの1つに、1つの前記第2ヘッドから前記第2計測ビームが照射される第1状態と、前記1つの第2ヘッドから照射される前記第2計測ビームが前記1つのスケールから外れる第2状態との一方から他方に変化し得る露光方法。 - 請求項20に記載の露光方法において、
前記複数の第1ヘッドは、前記投影光学系の光軸と直交し、かつ前記走査露光において前記マスクが移動される第1方向に関して位置が異なる2つの第1ヘッドと、前記光軸および前記第1方向と直交する第2方向に関して前記2つの第1ヘッドと位置が異なる1つの第1ヘッドと、を含む露光方法。 - 請求項21に記載の露光方法において、
前記2つの第1ヘッドと前記1つの第1ヘッドとの一方は、前記走査露光において前記マスクが相対移動される、照明光学系によって前記照明光が照射される照明領域に対して前記第2方向の一側に配置され、前記2つの第1ヘッドと前記1つの第1ヘッドとの他方は、前記照明領域に対して前記第2方向の他側に配置される露光方法。 - 請求項22に記載の露光方法において、
前記第1格子部は、それぞれ前記反射型格子が形成される複数のスケールを有し、
前記複数のスケールは、前記一方の第1ヘッドが対向するように前記照明領域に対して前記第2方向の一側に配置されるスケールと、前記他方の第1ヘッドが対向するように前記照明領域に対して前記第2方向の他側に配置されるスケールと、を含む露光方法。 - 請求項22又は23に記載の露光方法において、
前記走査露光中、前記複数の第1ヘッドのうち、前記2つの第1ヘッドの一方と前記1つの第1ヘッドとを含む少なくとも2つの第1ヘッドによって、前記第1可動体の位置情報が計測される露光方法。 - 請求項24に記載の露光方法において、
前記2つの第1ヘッドの他方は、前記基板の露光動作と、前記露光動作と異なる動作との少なくとも一方で、前記第1可動体の位置情報を計測可能であるように前記スケールと対向する露光方法。 - 請求項24又は25に記載の露光方法において、
前記2つの第1ヘッドの他方は、前記露光動作の少なくとも一部で前記スケールから外れる露光方法。 - 請求項22〜26のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記複数の第1ヘッドのうち、前記スケールと対向する、または前記スケールから外れている少なくとも1つの第1ヘッドは、前記第1方向への前記第1可動体の移動の途中で、前記スケールから外れる、または前記スケールと対向する露光方法。 - 請求項22〜27のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記複数の第1ヘッドは、前記照明領域に対して前記第2方向の一側で、前記第1方向に関して位置が異なるように配置され、前記1つの第1ヘッドを含む少なくとも2つの第1ヘッドと、前記照明領域に対して前記第2方向の他側で、前記第1方向に関して位置が異なるように配置され、前記2つの第1ヘッドを含む少なくとも2つの第1ヘッドと、を含み、
前記第2方向の一側と他側との少なくとも一方で、前記少なくとも2つの第1ヘッドのうち、前記スケールと対向する、または前記スケールから外れている少なくとも1つの第1ヘッドは、前記第1方向への前記第1可動体の移動の途中で、前記スケールから外れる、または前記スケールと対向する露光方法。 - 請求項20〜28のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記第1方向に関して前記照明領域から離れた位置で前記第1可動体に保持されるマスクの交換動作が行われ、前記マスクの交換動作において、前記複数の第1ヘッドの少なくとも1つによって前記第1可動体の位置情報が計測される露光方法。 - 請求項29に記載の露光方法において、
前記マスクの交換動作で使用される前記少なくとも1つの第1ヘッドは、前記第1方向に関して、前記複数の第1ヘッドのうち前記走査露光で使用される少なくとも2つの第1ヘッドよりも前記照明領域から離れて配置される露光方法。 - 請求項20〜30のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記複数の第1ヘッドと前記第1格子部との一方は前記ボディに設けられ、前記複数の第1ヘッドと前記第1格子部との他方は前記第1可動体に設けられる露光方法。 - 請求項20〜31のいずれか一項に記載の露光方法において、
第1検出系によって、前記投影光学系を介して前記マスクのマーク又は前記第1可動体のマークが検出されるとともに、前記基板の露光動作と、前記第1検出系による前記マークの検出動作とでそれぞれ、前記第1エンコーダシステムによって前記第1可動体の位置情報が計測される露光方法。 - 請求項20〜32のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記第2ヘッドと前記第2格子部との少なくとも一方に起因して生じる前記第2エンコーダシステムの計測誤差が補償されるように前記第2可動体の駆動が制御される露光方法。 - 請求項20〜33のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記投影光学系から離れて配置され、前記基板にビームを照射する第2検出系によって、前記基板の位置情報が検出されるとともに、前記露光動作と、前記第2検出系による前記基板の検出動作とでそれぞれ、前記第2エンコーダシステムによって前記第2可動体の位置情報が計測される露光方法。 - 請求項34に記載の露光方法において、
前記第2検出系によって前記基板のマークおよび前記第2可動体のマークが検出され、
前記第2検出系による前記マークの検出動作において、前記第2エンコーダシステムによって前記第2可動体の位置情報が計測される露光方法。 - 請求項20〜35のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記投影光学系から離れた位置で前記第2可動体に保持される基板の交換動作が行われ、前記基板の交換動作において、前記第2エンコーダシステムによって前記第2可動体の位置情報が計測される露光方法。 - 請求項20〜36のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記第2可動体を含む複数の第2可動体でそれぞれ基板が保持され、
前記第2エンコーダシステムによって、前記複数の第2可動体の位置情報が計測される露光方法。 - 請求項20〜37のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記投影光学系に近接して配置されるノズル部材によって、前記投影光学系の下に液体が供給され、
前記基板は、前記投影光学系と前記液体とを介して前記照明光で走査露光され、
前記基板の露光動作中、前記第2エンコーダシステムによって前記第2可動体の位置情報が計測される露光方法。 - デバイス製造方法であって、
請求項1〜19のいずれか一項に記載の露光装置を用いて基板にパターンを転写するリソグラフィ工程を含むデバイス製造方法。 - デバイス製造方法であって、
請求項20〜38のいずれか一項に記載の露光方法を用いて基板にパターンを転写するリソグラフィ工程を含むデバイス製造方法。
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