JP6548150B2 - 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
+(cosθz−sinθz)Y/√2+√2psinθz…(1)
C2=−(cosθz−sinθz)X/√2
−(cosθz+sinθz)Y/√2+√2psinθz…(2)
C3= (cosθz+sinθz)X/√2
−(cosθz−sinθz)Y/√2+√2psinθz…(3)
C4= (cosθz−sinθz)X/√2
+(cosθz+sinθz)Y/√2+√2psinθz…(4)
ただし、pは、図5に示されるように、ウエハテーブルWTB1(WTB2)の中心からのヘッドのX軸及びY軸方向に関する距離である。
D2= ptanθy+ptanθx+Z …(9)
D3= ptanθy−ptanθx+Z …(10)
D4=−ptanθy−ptanθx+Z …(11)
ただし、pは、ウエハテーブルWTB1(WTB2)の中心からのヘッドのX軸及びY軸方向に関する距離(図5参照)である。
Claims (25)
- 投影光学系を介して照明光で基板を露光する露光装置であって、
前記投影光学系の上方に配置され、前記照明光で照明されるマスクを保持する第1ステージと、
前記第1ステージを駆動するモータを有する第1駆動系と、
前記第1ステージ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ステージと、
前記第2ステージを駆動する平面モータを有する第2駆動系と、
前記第2ステージに設けられ、前記第2ステージの上方に配置されるスケール部材に対してその下方からそれぞれ計測ビームを照射する複数のヘッドを有し、前記第2ステージの位置情報を計測する第2エンコーダシステムと、
前記基板の露光動作において、前記照明光に対して前記マスクと前記基板をそれぞれ相対移動する走査露光が行われるように、前記第1、第2エンコーダシステムの計測情報に基づいて前記第1、第2駆動系を制御する制御系と、を備え、
前記スケール部材は、それぞれ反射型格子が形成される4つの部分と、前記4つの部分によって実質的に囲まれる開口と、を有し、前記開口内に前記投影光学系が位置するように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、
前記複数のヘッドは、前記露光動作の一部において前記4つの部分にそれぞれ前記計測ビームを照射する4つのヘッドを有し、前記4つのヘッドのうち、第1ヘッドと第2ヘッドは前記所定面内の第1方向に関して前記開口の幅より広い間隔で配置され、前記第1ヘッドと第4ヘッドは前記所定面内で前記第1方向と直交する第2方向に関して前記開口の幅より広い間隔で配置され、前記第3ヘッドと第4ヘッドは前記第1方向に関して前記開口の幅より広い間隔で配置され、前記第2ヘッドと前記第3ヘッドは前記第2方向に関して前記開口の幅より広い間隔で配置され、
前記露光動作において前記第2ステージが移動される移動領域は、前記4つのヘッドのうち前記第1ヘッドを除く前記第2、第3、第4ヘッドが、前記4つの部分のうち第1部分を除く第2、第3、第4部分に個別に対向し、該対向する部分に前記計測ビームを照射する第1領域と、前記4つのヘッドのうち前記第2ヘッドを除く前記第1、第3、第4ヘッドが、前記4つの部分のうち前記第2部分を除く前記第1、第3、第4部分に個別に対向し、該対向する部分に前記計測ビームを照射する第2領域と、前記4つのヘッドのうち前記第3ヘッドを除く前記第1、第2、第4ヘッドが、前記4つの部分のうち前記第3部分を除く前記第1、第2、第4部分に個別に対向し、該対向する部分に前記計測ビームを照射する第3領域と、前記4つのヘッドのうち前記第4ヘッドを除く前記第1、第2、第3ヘッドが、前記4つの部分のうち前記第4部分を除く前記第1、第2、第3部分に個別に対向し、該対向する部分に前記計測ビームを照射する第4領域と、前記第1、第2、第3、第4ヘッドが、前記第1、第2、第3、第4部分に個別に対向し、該対向する部分に前記計測ビームを照射する第5領域と、を含み、
前記制御系は、前記第5領域において前記4つの部分にそれぞれ前記計測ビームを照射する前記4つのヘッドの出力に基づいて、前記所定面内での前記4つの部分のずれ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するための補正情報を取得し、前記第1、第2、第3、第4領域内で前記第2ステージが移動される、前記露光動作のうち前記一部と異なる一部において前記補正情報を用いる露光装置。 - 請求項1に記載の露光装置において、
前記反射型格子は、前記所定面内で互いに直交する2方向に関して周期的な2次元格子であり、
前記4つのヘッドはそれぞれ、前記2方向の一方を計測方向とし、
前記第2エンコーダシステムは、前記第1、第2方向と、前記所定面と直交する第3方向と、を含む6自由度方向に関して前記第2ステージの位置情報を計測する露光装置。 - 請求項2に記載の露光装置において、
前記4つの部分はそれぞれ、前記2次元格子が形成されるL字領域を有し、
前記2方向のそれぞれは、前記所定面内で前記第1、第2方向に対して45度の角度を成す露光装置。 - 請求項2又は3に記載の露光装置において、
前記4つのヘッドはそれぞれ、前記第3方向を前記計測方向とし、
前記第2エンコーダシステムは、前記4つのヘッドの少なくとも3つによって前記6自由度方向に関する前記第2ステージの位置情報を計測可能である露光装置。 - 請求項2〜4のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記補正情報は、前記4つの部分の高さと傾斜との少なくとも一方に関するずれ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するための情報を含む露光装置。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記スケール部材は、前記4つの部分それぞれの外縁に非有効領域を有する露光装置。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記複数のヘッドは、前記4つのヘッドと異なるとともに、前記4つのヘッドにそれぞれ近接して配置される少なくとも各1つのヘッドを有する露光装置。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記制御系は、前記第5領域を介して、前記第1、第2、第3、第4領域の1つから、前記第1、第2、第3、第4領域のうち前記1つの領域と異なる領域に前記第2ステージが移動されるように前記第2駆動系を制御し、前記異なる領域において前記第2ステージの位置情報を計測するために、前記1つの領域で用いられる3つのヘッドのうち前記異なる領域で前記位置情報の計測に用いられない1つのヘッドの代わりに、前記4つのヘッドのうち前記3つのヘッドと異なる別のヘッドが用いられる露光装置。 - 請求項8に記載の露光装置において、
前記異なる領域において、前記1つの領域で用いられる前記3つのヘッドのうち前記1つのヘッドを除く残り2つのヘッド、および前記別のヘッドを含む3つのヘッドが、前記4つの部分のうち、前記1つの領域で前記1つのヘッドが対向する1つの部分を除く3つの部分と個別に対向する露光装置。 - 請求項9に記載の露光装置において、
前記1つのヘッドは、前記異なる領域において、前記4つの部分のうち前記1つの領域で前記1つのヘッドが対向する前記1つの部分と対向せず、
前記別のヘッドは、前記1つの領域において、前記3つの部分のうちの1つの部分と対向せず、該1つの部分は、前記異なる領域で前記別のヘッドが対向する部分である露光装置。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記投影光学系を支持するメトロロジーフレームを、さらに備え、
前記スケール部材は、前記メトロロジーフレームに支持される露光装置。 - 請求項11に記載の露光装置において、
前記投影光学系から離れて前記メトロロジーフレームに設けられ、前記基板のマークを検出する検出系を、さらに備え、
前記マークの検出動作において、前記スケール部材と異なるスケール部材に対してその下方から前記計測ビームを照射する前記第2エンコーダシステムによって前記第2ステージの位置情報が計測され、
前記異なるスケール部材は、前記4つの部分と異なる、それぞれ反射型格子が形成される4つの部分と、前記異なる4つの部分によって実質的に囲まれる、前記開口と異なる開口と、を有し、前記異なる開口内に前記検出系が位置し、前記所定面と実質的に平行となるように前記メトロロジーフレームに支持される露光装置。 - 請求項12に記載の露光装置において、
前記2つのスケール部材は実質的に同一面内に配置されるように前記メトロロジーフレームに吊り下げ支持される露光装置。 - 請求項12又は13に記載の露光装置において、
前記制御系は、前記異なるスケール部材の前記4つの部分にそれぞれ前記計測ビームを照射する前記4つのヘッドの出力から得られる位置情報に基づいて、前記異なるスケール部材の前記4つの部分のずれ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するための第2補正情報を取得する露光装置。 - デバイス製造方法であって、
請求項1〜14のいずれか一項に記載の露光装置を用いてウエハを露光することと、
前記露光されたウエハを現像することと、を含むデバイス製造方法。 - 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、
前記投影光学系の上方に配置される第1ステージによって、前記照明光で照明されるマスクを保持することと、
前記投影光学系の下方に配置される第2ステージによって前記基板を保持することと、
第1、第2エンコーダシステムによって前記第1、第2ステージの位置情報を計測することと、
前記基板の露光動作において、前記照明光に対して前記マスクと前記基板をそれぞれ相対移動する走査露光が行われるように、前記第1、第2エンコーダシステムの計測情報に基づいて前記第1、第2ステージを移動することと、を含み、
前記第2エンコーダシステムは、前記第2ステージに設けられ、前記第2ステージの上方に配置されるスケール部材に対してその下方からそれぞれ計測ビームを照射する複数のヘッドを有し、
前記スケール部材は、それぞれ反射型格子が形成される4つの部分と、前記4つの部分によって実質的に囲まれる開口と、を有し、前記開口内に前記投影光学系が位置するように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、
前記複数のヘッドは、前記露光動作の一部において前記4つの部分にそれぞれ前記計測ビームを照射する4つのヘッドを有し、前記4つのヘッドのうち、第1ヘッドと第2ヘッドは前記所定面内の第1方向に関して前記開口の幅より広い間隔で配置され、前記第1ヘッドと第4ヘッドは前記所定面内で前記第1方向と直交する第2方向に関して前記開口の幅より広い間隔で配置され、前記第3ヘッドと第4ヘッドは前記第1方向に関して前記開口の幅より広い間隔で配置され、前記第2ヘッドと前記第3ヘッドは前記第2方向に関して前記開口の幅より広い間隔で配置され、
前記露光動作において前記第2ステージが移動される移動領域は、前記4つのヘッドのうち前記第1ヘッドを除く前記第2、第3、第4ヘッドが、前記4つの部分のうち第1部分を除く第2、第3、第4部分に個別に対向し、該対向する部分に前記計測ビームを照射する第1領域と、前記4つのヘッドのうち前記第2ヘッドを除く前記第1、第3、第4ヘッドが、前記4つの部分のうち前記第2部分を除く前記第1、第3、第4部分に個別に対向し、該対向する部分に前記計測ビームを照射する第2領域と、前記4つのヘッドのうち前記第3ヘッドを除く前記第1、第2、第4ヘッドが、前記4つの部分のうち前記第3部分を除く前記第1、第2、第4部分に個別に対向し、該対向する部分に前記計測ビームを照射する第3領域と、前記4つのヘッドのうち前記第4ヘッドを除く前記第1、第2、第3ヘッドが、前記4つの部分のうち前記第4部分を除く前記第1、第2、第3部分に個別に対向し、該対向する部分に前記計測ビームを照射する第4領域と、前記第1、第2、第3、第4ヘッドが、前記第1、第2、第3、第4部分に個別に対向し、該対向する部分に前記計測ビームを照射する第5領域と、を含み、
前記第5領域において前記4つの部分にそれぞれ前記計測ビームを照射する前記4つのヘッドの出力に基づいて、前記所定面内での前記4つの部分のずれ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するための補正情報が取得され、前記第1、第2、第3、第4領域内で前記第2ステージが移動される、前記露光動作のうち前記一部と異なる一部において前記補正情報が用いられる露光方法。 - 請求項16に記載の露光方法において、
前記第2エンコーダシステムによって、前記第1、第2方向と、前記所定面と直交する第3方向と、を含む6自由度方向に関して前記第2ステージの位置情報が計測され、
前記補正情報は、前記4つの部分の高さと傾斜との少なくとも一方に関するずれ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するための情報を含む露光方法。 - 請求項16又は17に記載の露光方法において、
前記第2ステージは、前記第5領域を介して、前記第1、第2、第3、第4領域の1つから、前記第1、第2、第3、第4領域のうち前記1つの領域と異なる領域に移動され、前記異なる領域において前記第2ステージの位置情報を計測するために、前記1つの領域で用いられる3つのヘッドのうち前記異なる領域で前記位置情報の計測に用いられない1つのヘッドの代わりに、前記4つのヘッドのうち前記3つのヘッドと異なる別のヘッドが用いられる露光方法。 - 請求項18に記載の露光方法において、
前記異なる領域において、前記1つの領域で用いられる前記3つのヘッドのうち前記1つのヘッドを除く残り2つのヘッド、および前記別のヘッドを含む3つのヘッドが、前記4つの部分のうち、前記1つの領域で前記1つのヘッドが対向する1つの部分を除く3つの部分と個別に対向する露光方法。 - 請求項19に記載の露光方法において、
前記1つのヘッドは、前記異なる領域において、前記4つの部分のうち前記1つの領域で前記1つのヘッドが対向する前記1つの部分と対向せず、前記別のヘッドは、前記1つの領域において、前記3つの部分のうちの1つの部分と対向せず、該1つの部分は、前記異なる領域で前記別のヘッドが対向する部分である露光方法。 - 請求項16〜20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前記投影光学系および前記スケール部材を支持するメトロロジーフレームに設けられる検出系によって前記基板のマークが検出され、
前記マークの検出動作において、前記スケール部材と異なるスケール部材に対してその下方から前記計測ビームを照射する前記第2エンコーダシステムによって前記第2ステージの位置情報が計測され、
前記異なるスケール部材は、前記4つの部分と異なる、それぞれ反射型格子が形成される4つの部分と、前記異なる4つの部分によって実質的に囲まれる、前記開口と異なる開口と、を有し、前記異なる開口内に前記検出系が位置し、前記所定面と実質的に平行となるように前記メトロロジーフレームに支持される露光方法。 - 請求項21に記載の露光方法において、
前記2つのスケール部材は実質的に同一面内に配置されるように前記メトロロジーフレームに吊り下げ支持される露光方法。 - 請求項21又は22に記載の露光方法において、
前記異なるスケール部材の前記4つの部分にそれぞれ前記計測ビームを照射する前記4つのヘッドの出力から得られる位置情報に基づいて、前記異なるスケール部材の前記4つの部分のずれ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するための第2補正情報が取得される露光方法。 - デバイス製造方法であって、
請求項16〜23のいずれか一項に記載の露光方法を用いてウエハを露光することと、
前記露光されたウエハを現像することと、を含むデバイス製造方法。 - 請求項24に記載のデバイス製造方法において、
前記ウエハを露光するために液浸型の露光装置が用いられるデバイス製造方法。
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