KR101088672B1 - 액침 노광장치 - Google Patents

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Abstract

주사형의 액침 노광장치는, 액체와 접촉하는 영역을 다른 부재로 인도하는 것이 가능한 스테이지를 포함한다. 상기 스테이지는, 상기 영역을 다른 부재로 인도하기 위한 인도부와, 상기 스테이지와 레티클의 위치 맞춤을 하기 위한 1개 이상의 기준 마크를 포함한다. 상기 인도부는, 상기 기판의 중심을 지나 주사 방향과 직교하는 제 1 직선에 대해서, 노광 직전에 계측되는 기준 마크와는 반대 측에 설치된다.
Figure R1020070114086
액침 노광, 레티클, 투영 광학계, 기준 마크, 스테이지

Description

액침 노광장치{IMMERSION EXPOSURE APPARATUS}
본 발명은, 투영 광학계의 최종 렌즈의 표면과 기판의 표면과의 사이의 공간을 액체로 채우고, 투영 광학계 및 액체를 통해서 기판을 노광하는 액침 노광장치에 관한 것이다.
레티클(마스크)에 묘화된 회로 패턴을 투영 광학계에 의해 기판 등에 투영하는 투영 노광장치는 종래부터 사용되고 있고, 근래에는, 고해상도인 것과 동시에 경제적인 노광장치가 더욱더 요구되고 있다. 이러한 상황에서, 고해상도에 대한 요청에 응하기 위한 하나의 수단으로서 액침 노광이 주목받고 있다. 액침 노광 동작에서는, 투영 광학계와 기판 사이에 삽입되는 매질로서 액체를 사용함으로써, 투영 광학계의 개구수(NA)를 증가시킬 수 있다. 투영 광학계의 NA는 매질의 굴절률을 n로 하면, NA = n·sinθ로 표현된다. 따라서, 공기의 굴절률보다 높은 굴절률(즉, n＞1)의 매질로 투영 광학계와 기판 사이의 공간을 충전하는 것으로 NA를 n까지 증가시킬 수가 있다. 액침 노광 동작, 이와 같이 NA를 증가시킴으로써, 프로세스 정수 k1과 광원의 파장 λ로 표현되는 노광장치의 해상도 R(R=k1(λ／NA))를 작게 할 수 있다(즉, 고해상도화한다).
액침 노광 방법의 일례로서, 투영 광학계의 최종 렌즈의 표면과 기판의 표면과의 사이의 광로 공간을 국소적으로 액체로 충전하는 로컬 필 방식이 제안되어 있다(재공표 특허 WO99/49504호 공보 참조). 그렇지만, 로컬 필 방식에 있어서는, 투영 광학계의 최종 렌즈의 표면과 기판의 표면과의 좁은 공간에서 액체를 순환시키기 때문에, 액체의 공급 및 회수가 잘 되지 않는 경우가 있다. 결국은, 스테이지 이동시에 액체의 공급 및 회수의 밸런스가 어긋나, 이하와 같은 현상이 발생하는 경우가 있다.
(1) 액체가 최종 렌즈 아래의 공간에 완전히 보유되지 못하고 일부 액체가 공간 밖으로 비산해 기판이나 스테이지에 설치된 측정 센서 상에 잔류해 버린다.
(2) 액체의 막 계면이 불안정하게 되어, 액체에 기포가 혼입된다.
이러한 현상에 의해, (1)의 경우에 있어서는, 기판상에 액체가 잔류하는 경우, 프로세스상의 문제로 인해 노광 결함을 발생할 가능성이 있다. 또, 측정 센서상에 액체가 잔류하는 경우에는, 계측 오차가 생겨 노광 정밀도가 저하할 가능성이 있다. 게다가, (2)의 경우에 있어서는, 투영 광학계 특성이 손상될 것이다. 이것에 의해, 노광 정밀도의 저하 및 노광 결함을 일으킬 가능성이 있다.
이러한 과제를 해결하기 위해서, 일본국 공개특허공보 특개 2004－289126호에서는, 투영 광학계의 최종 렌즈의 표면과 기판의 표면과의 사이에 있는 액체의 주위를 가스로 둘러싸서, 이 액체를 봉하는 방법이 제안되어 있다. 이 방법에 의하면, 투영 광학계의 최종 렌즈 표면과 기판의 표면과의 사이의 공간에 액체의 일부 를 보유하지 못하고 공간 밖으로 액체가 비산하는 것을 극력 억제할 수 있다.
게다가, 로컬 필 방식의 액침 노광장치에서 각각의 기판의 위치 결정을 행하는 2개의 독립한 스테이지를, 투영 광학계의 최종 렌즈 아래에서 교환하는 시스템에 대해 국제공개 제2005/074014호 공보에 개시되어 있다. 이 시스템에서는, 2개의 스테이지를, 투영 광학계의 최종 렌즈 아래에서 액체를 보유한 채로 교환하기 위해서, 2개의 스테이지가 근접 혹은 접촉하면서 이동한다.
그렇지만, 일본국 공개특허공보 특개 2004－289126호에 개시되는 기술의 적용 유무에 관계없이, 기판이 소정의 거리를 일정 속도 이상으로 이동하면, 액체가 최종 렌즈 아래의 공간 밖으로 비산해 버린다. 그리고, 한층더 속도가 증가하면, 기판이나 측정 센서 상에 액체가 잔류해 버린다. 즉, 어느 일정한 속도 이상으로 스테이지를 이동시켰을 경우, 기판 혹은 스테이지 상에 탑재된 측정 센서 상에 액체가 잔류해 버린다. 이하의 설명에서는, 액체가 최종 렌즈 아래의 공간 밖으로 비산하지 않는 스테이지의 최대의 이동 속도를 한계속도라고 칭한다. 이 한계 속도는 기판의 이동거리에 의존한다. 이동거리가 길어지는 만큼, 한계 속도는 작아지는 경향이 있다. 게다가, 이 한계속도는 기판이 이동할 때에 액체가 접하는 표면의 발액도에 의존한다. 발액도가 낮을수록, 한계 속도도 작아지는 경향이 있다. 즉, 한계 속도는 이동거리와 이동면의 발액도에 의해 정해지는 파라미터이다.
액침 노광장치에서는, 액체를 최종 렌즈의 하면에 보유하는 것이 우선되기 때문에, 이동 속도는 항상 한계속도 이하로 억제할 필요가 있다. 이것에 의해, 특히 특정 이동 동작시에 이동동작에 필요한 이동 시간이, 비액침 타입의 노광장치에 비해 매우 길어져 버린다. 그러한 이동 동작의 일례는 최초의 노광 샷 영역에 대한 노광 동작 직전에 행해진 이동 동작이며, 예를 들면 기준 위치를 계측하는 계측 동작 후의 최초의 노광 샷 영역으로의 이동 동작이다. 또 다른 예는 최종 노광 샷 영역에 대한 노광 동작 직후에 행해진 동작이며, 예를 들면 최종 렌즈의 하면 아래에서 스테이지를 교환하기 위한 이동 동작이다. 게다가, 또 다른 예에는, 다양한 노광 파라미터를 계측하기 위한 이동 동작도 포함된다. 이러한 이동 동작은 노광 동작에 비해 비교적 긴 이동거리를 필요로 하고(예를 들면, 웨이퍼 상의 인접한 다이 사이), 이러한 이동 경로는, 발액도가 상대적으로 낮은 기판상의 영역을 통과한다. 그 때문에, 이러한 장거리 이동에서는, 비교적 저속으로 스테이지가 이동해야 하므로, 스테이지의 이동 시간이 길어져 버린다. 따라서, 기판을 처리하는데 필요한 전체의 시간이 길어져, 결국은 장치 전체의 스루풋(throughput)을 저하시켜 버린다. 이러한 상황도 있어, 액침 노광장치에서는, 비액침 타입의 노광장치에 비해, 스루풋을 높게 하는 것이 어렵다고 여겨지고 있다.
또, 기판에 도포된 레지스트는, 액침액(예를 들면, 순수한 물)과 화학적으로 반응하기 쉽다고 하는 또 다른 문제가 있다. 따라서, 노광 동작 및 현상 동작에서 결함이 발생할 우려가 있다. 그 때문에, 기판상의 레지스트와 액침액과의 접촉 영역 및 접촉 시간이 노광 동작에서는 가능한 한 작아야 한다.
본 발명은 상술한 문제의 적어도 일부를 해결함으로써 스루풋을 증가시키거 나, 혹은 노광 결함의 발생을 줄일 수 있는 액침 노광장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제 1 측면에 따른 주사형의 액침 노광장치는, 투영 광학계와, 기판을 탑재하여 이동하는 스테이지와, 상기 투영 광학계와 상기 기판 사이의 국소 영역에 액체를 공급하고, 공급된 액체를 회수하는 액체 공급 유닛을 포함한다. 상기 스테이지는, 액체와 접촉하는 영역을 상기 스테이지로부터 다른 부재로 이동시키기 위한 인도부와, 레티클과 상기 스테이지의 위치 맞춤을 행하기 위해서 상기 스테이지 상에 설치된 1개 이상의 기준 마크를 포함한다. 상기 인도부는, 상기 기판의 중심을 지나서 주사 방향과 직교하는 제 1 직선에 대해서, 노광 직전에 계측되는 상기 1개 이상의 기준 마크 중의 하나와는 반대 측에 설치된다.
또, 본 발명의 제 2 측면에 따른 액침 노광장치는, 투영 광학계와, 기판을 탑재하여 이동하는 스테이지와, 상기 투영 광학계와 상기 기판 사이의 국소 영역에 액체를 공급하고, 공급된 액체를 회수하는 액체 공급 유닛을 포함한다. 상기 스테이지는, 액체와 접촉하는 영역을 상기 스테이지로부터 다른 부재로 이동시키기 위한 인도부와, 상기 영역을 상기 다른 부재로부터 수취하기 위한 수취부를 포함한다. 상기 인도부 및 수취부는 서로 다른 위치에 배치되어 있다.
본 발명의 제 3의 관점에 따른 노광방법은, 투영 광학계와, 기판을 탑재하여 이동하는 스테이지와, 상기 투영 광학계와 상기 스테이지 사이의 국소 영역에 액체를 공급하고, 공급된 액체를 회수하는 액체 공급 유닛을 구비하고, 상기 스테이지 가 액체와 접촉하는 영역을 스테이지로부터 다른 부재로 이동시키는 것이 가능하며, 상기 영역을 상기 다른 부재로부터 수취하는 인도/수취부를 포함하도록 구성된 주사형의 액침 노광장치에 사용된다. 상기 방법은, 상기 기판에 최초로 노광되는 샷 영역과 상기 기판상에 최후에 노출되는 샷 영역을, 상기 기판의 중심을 지나 주사 방향과 직교하는 직선에 대해서, 상기 인도/수취부와 같은 측에 설정하는 스텝과, 상기 설정된 샷 영역에 근거해 기판을 노광하는 스텝을 포함한다.
본 발명에 의하면, 액침 노광장치에 있어서의 스루풋의 증가, 또는 노광 결함의 발생의 감소를 기대할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징들은 첨부도면을 참조하면서 이하의 예시적인 실시 예의 설명으로부터 밝혀질 것이다.
이하, 첨부의 도면을 참조해 본 발명의 매우 바람직한 실시 예를 설명한다.
[제 1 실시 예]
이하, 첨부 도면을 참조해, 제 1 실시 예에 따른 노광장치를 설명한다. 덧붙여 동일한 참조 부호에 알파벳을 부착한 것은, 알파벳이 없는 참조 부호로 총괄되는 것으로 한다.
도 1은, 제 1 실시 예에 따른 액침 노광장치(1)를 나타내는 개략 단면도이다. 액침 노광장치(1)는, 기판(40)에 대면하고 있는 하면을 가진 최종 렌즈(최종 광학 소자)를 포함하는 투영 광학계(30)를 구비한다. 액침 노광장치(1)는, 최종 렌 즈의 하면과 기판(40)과의 사이에 공급되는 액체 L를 통해서 레티클(20)로부터의 회로 패턴을 기판(40)에 투영(전사)하는 액침형의 투영 노광장치이다. 노광 방식으로서는, 스텝 앤드 리피트 방식 및 스텝 앤드 스캔 방식의 어느 것을 채용해도 괜찮다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 액침 노광장치(1)는 조명장치(10), 마스킹 블레이드(15), 레티클(20)을 탑재하는 레티클 스테이지(25), 및 투영 광학계(30)를 포함한다. 또, 액침 노광장치(1)는 기판(40)과, 기판(40)과 같은 높이의 면을 가진 보조부재(이하, 동면판이라고 부른다) 41과, 기판(40)과 동면판(41)이 그 위에 배치된 웨이퍼 스테이지(45)를 갖는다. 게다가, 액침 노광장치(1)는 스테이지(25)의 위치를 계측하는 계측 유닛 50(52, 53, 54, 55, 56, 58), 스테이지 제어부(60), 액침 제어부(70), 및 액체 공급 회수장치 100(110, 140, 160)을 포함한다. 도 1에서는 동면판(41)이 웨이퍼 스테이지(45)와 별체 구조로 형성되어 있지만, 본 발명에 따른 일체 구조를 가져도 상관없다.
스테이지 제어부(60)는, 간섭계(54, 58)와 반사경(52, 53, 56)으로 구성되는 계측 유닛(50)의 출력에 근거해, 레티클 스테이지(25)와 웨이퍼 스테이지(45)를 구동한다. 액침 제어부(70)는, 웨이퍼 스테이지(45)의 현재 위치, 속도, 가속도, 목표 위치, 이동 방향 등을 포함하는 정보를 스테이지 제어부(60)로부터 수신하고, 이와 같이 수신한 정보에 근거해, 액침 노광 동작을 제어한다. 예를 들면, 액침 제어부(70)는, 액체 L의 공급 및 회수의 전환, 액체 L의 공급 또는 회수 동작의 정지, 공급 및 회수하는 액체 L의 양 등을 제어하는 제어 지령을 액체 공급 회수장 치(100)에 포함된 액체 공급 장치(140)나 액체 회수 장치(160)에 준다. 그리고, 액침 노즐(110)과 같은 액체 공급 유닛을 사용해, 액체 L의 공급과 회수를 동시에 행한다. 이와 같이, 최종 렌즈의 하면에 액막을 보유하고 있다(이하, 이 액막을 보유한 영역을 "액침 영역"이라고 부른다).
여기까지, 액침 노광장치의 전체 구성을 설명했다. 여기서, 본 발명의 특징을 명확하게 하기 위해서, 처음에 종래 기술의 노광 시스템의 일례를 설명하고, 그 후에, 본 발명에 따른 노광 시스템을 순차 설명해 나간다.
우선, 도 2 및 도 3을 참조하면, 투영 광학계(30)의 최종 렌즈 아래에서 웨이퍼 스테이지(45)를 교환할 때의 종래의 구성에 있어서의 웨이퍼 스테이지(45)의 움직임에 대해 설명한다. 도 2 및 도 3은, 2개의 웨이퍼 스테이지(WS1 및 WS2)를 포함하여 계측 영역과 노광 영역에서 웨이퍼의 병렬 처리를 행할 수 있는 노광장치의 스테이지 동작을 설명하는 도면이다. 이 종래 기술의 예에서는, 제 1 스테이지 WS1에 있어서는 도면 중 상부 우측 영역 42a에 돌기부(해칭 영역)가 설치되어 있고, 제 2 스테이지 WS2에 있어서는 도면 중 상부 좌측 영역 42b에 돌기부(해칭 영역)가 설치되어 있다. 이들 돌기부의 각각은, 동면판의 일부이며, 액침 영역을 스테이지 밖의 부재로 인도할 때에 액침 영역이 통과하는 영역을 형성하고 있다. 이하, 액침 영역 L을 스테이지 밖의 부재로 인도하기 위한 부분을 인도부(43)라고 칭하고, 반대로, 스테이지 밖의 부재로부터 액침 영역 L를 수취하기 위한 부분을 수취부(42)라고 칭한다. 도 2 내지 도 5에 나타낸 구조에 있어서, 수취부(42)가 인도부(43)의 기능을 겸용하고 있는 경우도 있다.
계측 영역에서는, 얼라인먼트 스코프(202)를 이용해 웨이퍼 40b와 웨이퍼 스테이지 45b의 위치 관계를 측정한다. 또, 포커스 스코프(201)를 이용해 웨이퍼 40b의 면 형상의 계측 및 광축 방향의 포커스 계측을 행한다. 한편, 노광 영역에서는, 웨이퍼 40a와 레티클(20)의 위치 관계가 계측된 후, 레티클 패턴이 샷마다 웨이퍼 40a에 투영된다.
도 2에서는, 노광 영역에서 제 1 스테이지 45a(WS1)가 웨이퍼 40a의 위치 결정을 행하고, 동시에 계측 영역에서는 스테이지 45b(WS2)가 웨이퍼 40b의 위치 결정을 행하고 있다. 그리고, 노광 영역과 계측 영역 양쪽에서 웨이퍼 처리가 종료한 시점에서, 도 3에 나타낸 바와 같이, 제 1 스테이지 WS1과 제 2 스테이지 WS2가 X축 방향으로 인접하는 위치 관계가 되도록 제 1 스테이지 WS1과 제 2 스테이지 WS2의 이동이 행해진다. 그 후, 제 1 스테이지 WS1와 제2 스테이지 WS2가 0.1~1mm정도의 미소한 간극을 유지한 상태로 -X축 방향으로 동기 이동해(점선 화살표), 액침 영역이, 제 1 스테이지 WS1로부터 제2 스테이지 WS2로 이동한다. 제 1 스테이지 WS1와 제 2 스테이지 WS2가 인접하는 부분 42a 및 42b의 주변에는 발액 처리가 행해져, 액체가 스테이지 WS1 및 WS2 사이의 미소한 간극에 들어가는 것이 어렵다. 그 때문에, 최종 렌즈 아래에 액체를 보유한 채로, 노광 영역에서 사용되는 스테이지의 교환을 행할 수 있다.
한층더 구체적인 스테이지의 움직임에 대해, 도 4 및 도 5를 이용해 설명한다. 도 4는, 제 1 스테이지 WS1로부터 제2 스테이지 WS2로 액침 영역을 이동시킨 후에 있어서의 액침 영역의 중심 부근(즉, 최종 광학 소자의 광축 부근)의 이동 궤 적을 나타내고 있다. 우선, 액침 영역을 제 2 스테이지 WS2로 이동시킨 후에, 액침 영역이 제 1 기준 마크 200L로 이동한다(S11). 그 후, 계측 처리를 행한다. 그 다음, 한층더 제 2 기준 마크 200R로 액침 영역이 이동(S12)해, 또 다른 계측 처리를 행한다. 이들 일련의 계측 처리를 수행함으로써, 레티클(20)과 제 2 스테이지 WS2 간의 상대 위치 관계가 산출되어, 위치 결정 기준이 결정된다.
제 2 기준 마크에서의 계측 처리 후, 액침 영역이 제 1 샷 영역으로 이동하고(S13), Y축 방향으로 주사 노광 동작(도 6중의 S14)을 개시한다. 도 4 내지 도 6에 있어서, 웨이퍼(40)상에는, 노광 샷 영역의 어레이의 일례가 나타나 있다. 노광 샷 영역 내의 숫자는 노광 순서를 나타낸다. 설명을 위해, 노광 샷 영역의 어레이에 있어서, 주사 노광의 방향을 열 방향이라고 정의하고, 그것과 직각 방향을 행 방향이라고 정의한다. 이 예의 경우, 스루풋을 향상시키기 위해, 도 6에 나타낸 바와 같이, 제 1 샷 영역으로서 제 2 기준 마크에 가까운 단의 열 및 행의 영역이 선택된다. 예를 들면, 도 5의 경우, 제 2 기준 마크 200R에 가장 가까운 맨 위의 열(샷 번호 1~4)에서 가장 우측의 행에서의 샷 영역(샷 번호 1)이 제 1 샷 영역으로서 설정된다. 도 6에서는, 노광 순서를 이해하기 쉽게 화살표를 이용해 나타내고 있다. 그렇지만, 이 화살표는 노광중의 스테이지의 움직임을 나타낸 것이 아니라는 것에 주의한다.
노광 동작 종료 후에는, 노광 동작에 사용되는 스테이지를 교환하기 위한 동작에 대비하기 위해, 액체를 인도부 42b로 이동시킨다(S15). 그 다음, 도 3에 나타낸 바와 같이, 2개의 스테이지를 인접시킨 상태로 다시 동기 이동시킨다. 단, 도 3 의 점선 화살표가 가리키는 방향과는 달리, 액침 영역을 제 2 스테이지 WS2로부터 제 1 스테이지 WS1로 이동시키는 경우에는, 2개의 스테이지를 +X축 방향으로 이동시킨다. 이렇게 함으로써, 스테이지의 교환이 가능하다.
본 발명을 적용하지 않은 경우의 구성에는, 스테이지가 상술한 바와 같이 이동한다. 이러한 스테이지의 이동에 대한 문제를 이하에 설명한다.
상기 설명한 바와 같이, 스테이지가 이동할 때에 기판상에, 액체가 비산 혹은 잔류하지 않고 액막을 보유하기 위해서는, 이동면의 발액도나 이동거리 등에 의해 정해지는 한계 속도 이하의 속도로 스테이지의 이동을 행할 필요가 있다. 발액도, 이동거리, 및 한계 속도와의 대체적인 관계를 도 7에 나타낸다. 실제로는, 노광 동작에 필요한 이동거리 정도라면(예를 들면, 인접한 다이 사이), 발액도가 웨이퍼 표면의 발액도라도 고속으로 스테이지가 이동하는 것이 가능하다. 그러나, 상술한 노광 직후에 행해진 이동(S15)과 같이, 노광 동작에 필요한 것보다 더 긴 거리를 스테이지가 이동하는 경우에 있어서는, 한계 속도가 노광 동작에 비해 상당히 작아진다. 따라서, 긴 이동 시간을 필요로 한다. 이러한 긴 이동 시간은 장치 전체의 생산성을 저하시키는 요인이 된다. 그 때문에, 웨이퍼 처리에 있어서, 이러한 장거리의 이동은 가능한 한 피하는 것이 바람직하다.
또, 상술한 노광 동작 직후에 행해진 이동(도 5중의 S15)과 같이, 액침 영역이 웨이퍼(40)를 따라 이동하는 경우, 노광 결함을 일으킬 확률이 상대적으로 높아질 가능성이 지적되고 있다. 즉, 웨이퍼(40)에 도포된 레지스트는, 순수한 물 등의 액체와 화학적으로 반응하기 쉽고, 경우에 따라서는 노광 및 현상의 동작에서 결함 을 일으킬 가능성이 있다. 그 때문에, 웨이퍼(40)상의 레지스트와 액체와의 접촉 영역 및/또는 접촉 시간은 노광 동작에 있어서 가능한 한 작아야 한다.
본 발명의 실시 예들은, 이러한 2개의 문제 중 적어도 한 개를 해결하는 것을 주목적으로 한다. 이하에 본 발명의 제 1 실시 예에 대해 도 7~12를 이용해 설명한다. 과도한 설명의 중복을 피하기 위해, 본 발명이 적용되지 않은 상술한 예의 설명(도 2~6)과 공통된 내용은, 상세한 설명을 생략한다.
본 실시 예는, 액체를 주고 받기 위해서 각 스테이지상에 인도부 및 수취부를 설치한다. 도 2 내지 도 5에 나타낸 구성에 있어서, 수취부(42)가, 인도부(43)의 기능을 겸용한 형태로 각 스테이지 상에 한 개씩 배치되어 있다. 그 때문에, 전술한 것처럼 노광 동작 직후에 웨이퍼상을 통과하는 장거리 이동(S15)이 행해진다. 그래서, 본 실시 예에서는, 최종 노광 샷 영역 근방에 인도부(43)를 독립적으로 설치하고 있다. 즉, 통상의 노광 동작에서는, 액침 영역의 수취 직후에 계측되는 기준 마크(제 1 기준 마크)로 액침 영역이 이동한다. 이 때문에, 수취부(42)를 액침 영역 L의 수취 직후에 계측되는 기준 마크 200 근방에 배치하고 있다. 즉, 웨이퍼(40)의 중심을 지나 주사 방향(Y축 방향)과 직교하는 직선에 대해서, 액침 영역의 수취 직후에 계측되는 기준 마크 200과 같은 측에 수취부(42)를 배치했다. 한층더, 웨이퍼(40)의 중심을 지나 주사 방향(Y축 방향)과 평행하는 직선에 대해서도, 액침 영역의 수취 직후에 계측되는 기준 마크 200과 같은 측에 수취부(42)를 배치하고 있다. 또, 노광 동작 직후의 액침 영역의 이동거리를 작게 하기 위해서, 인도부(43)를 최종 노광 샷 영역의 근방의 위치에 설치했다. 여기서, 샷의 레이아웃 및 노광 순서는, 여러 가지 관점에서 결정하는 것이고, 일정한 것은 아니다. 그러나, 본 실시 예에서는, 매우 일반적인 샷 레이아웃 및 노광 순서를 이용하고 기준 마크로부터 가장 먼 열에 최종 샷 영역이 있다고 가정하여, 스테이지 구성을 결정하고 있다. 즉, 일반적인 노광 순서를 사용하면, 웨이퍼의 중심을 지나 주사 방향(Y축 방향)과 직교하는 직선에 대해서, 노광 동작 직전에 계측되는 기준 마크(제 2 기준 마크)와 반대측에 최종 노광 샷 영역이 있는 경우가 많다. 따라서, 인도부를 그 최종 노광 샷 영역의 근방의 위치에 설치하고 있다.
이 구성에서의 투영 렌즈 아래에서 노광 동작에 사용되는 스테이지를 교환하는 동작 순서에 대해 설명한다. 도 8은, 투영 렌즈 아래에 위치된 스테이지가 스테이지 WS2로부터 스테이지 WS1로 교환된 직후의 스테이지 이동에 수반하는 액침 영역의 궤적을 나타내고 있다. 즉, 액침 영역이 제 1 수취부 42a로부터 제 1 기준 마크 200Ra로 이동하여, 제 1 기준마크 200Ra를 계측하고, 그 후, 제 2 기준 마크 200La로 이동해, 제 2 기준 마크 200La를 계측한다. 이것에 의해, 레티클(20)과 웨이퍼 스테이지(45)와의 상대 위치 관계가 산출된다. 그 후, 웨이퍼 상의 제 1 샷 영역으로 액침 영역이 이동하고, Y축 방향으로 주사 노광을 행한다. 그리고, 순차 각 노광 샷 영역에서 노광을 행한다.
제 1 샷 영역은 스루풋을 증가시키기 위해서, 노광 동작 전체의 이동거리가 가능한 한 짧아지도록 선택된다. 즉, 제 1 샷 영역은, 웨이퍼의 중심을 지나 주사 방향과 직교하는 직선에 대해서 노광 직전에 계측되는 기준 마크와 같은 측에 배치되어 있다. 한층 더 구체적으로, 노광 주사 방향을 열 방향으로서 정의하면, 최종 으로 계측되는 기준 마크 200에 가까운 단의 열 및 행의 샷 영역이 제 1 샷 영역으로서 선택된다. 예를 들면, 제 1 스테이지 WS1에서는, 노광 직전에 계측되는(즉, 최종으로 계측되는) 기준 마크 200La가 도 8의 상부 좌측에 있다. 이 때문에, 도 9과 같이, 상부 좌측 코너의 샷 영역이 제 1 샷 영역으로서 선택된다. 한편, 제 2 스테이지 WS2에서는, 마지막에 계측되는 기준 마크 200Ra가 도 11의 상부 우측에 있다. 이 때문에, 도 12와 같이, 상부 우측 코너의 샷 영역이 제 1 샷 영역으로서 선택된다.
제 1 스테이지 WS1에 있어서의 최종 샷 영역(도 9에서는 제 87 샷 영역)의 노광을 끝낸 후에, 도 10과 같이, 제 1 스테이지 WS1의 인도부 43a와 제 2 스테이지 WS2의 수취부 42b를 X축 방향으로 인접시켜 배치한다. 이들이 인접해 배치되는 경우에 액체가 스테이지로부터 비산하는 것을 방지하기 위해서, 발액 처리를 가한 인접부 사이에 1mm이하의 미소한 간극을 설치해도 좋다. 인접부 사이에 고무 등의 탄성체를 물리적으로 접촉시켜도 좋다. 그리고, 2개의 스테이지(WS1, WS2)를 동기시키면서 점선 화살표로 나타낸 바와 같이 도면 중의 좌측 방향(-X축 방향)으로 이동시켜, 액침 영역을 제 1 스테이지 WS1(45a)로부터 제2 스테이지 WS2(45b)로 이동시킨다. 그 후, 제 1 스테이지 WS1는 계측 영역으로 이동하고, 제 2 스테이지 상에서의 액침 영역은, 제 1 기준 마크 200Lb로 이동한다. 그리고, 도 11에 나타낸 바와 같이, 제 2 스테이지 WS2에서는, 액침 영역이 제 2 기준 마크 200Rb로 이동하여, 제 2 기준 마크 200Rb를 계측하고, 그 후 도 12에 나타낸 순서로 노광 동작을 행한다. 동시에, 제 1 스테이지 WS1가 웨이퍼의 교환 작업이나 새로운 웨이퍼에 대 한 각종 계측을 행하고 있다. 제 2 스테이지 WS2상에서의 최종 샷 영역의 노광 동작이 종료한 후에는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 제 2 스테이지 WS2의 인도부 43b와 제 1 스테이지 WS1의 수취부 42a를 X축 방향으로 인접시켜 배치한다. 그리고, 2개의 스테이지(WS1, WS2)를 동기시키면서, 점선 화살표로 나타낸 바와 같이 도면 중의 우측 방향(+X 방향)으로 이동시켜, 액침 영역을 제 2 스테이지 WS2로부터 제 1 스테이지 WS1로 이동시킨다.
액침 노광 동작에 사용되는 스테이지를 교환하면서, 2개의 스테이지에서 웨이퍼를 순차 처리하는 동작 순서의 일례에 대해서 설명한다. 이러한 구성에 의해 이하와 같은 이점을 얻을 수 있다.
인도부(43)를 최종 노광 샷 영역의 근방에 배치하기 때문에, 노광 직후에 액침 영역이 이동하는 이동거리를 짧게 할 수가 있다. 한층더, 발액도가 웨이퍼(40)보다 높은 동면판(41)을 따라 액침 영역이 이동한다. 이 때문에, 도 7의 관계로부터 분명한 것처럼, 상대적으로 고속으로 액침 영역의 이동이 가능하다. 그 때문에, 노광 동작 후에 액침 영역을 단거리로 고속으로 이동시킬 수가 있다. 그 결과, 적어도 도 5 중의 S15로 나타낸 이동보다는 단시간의 이동이 가능해져, 노광장치의 스루풋의 향상이 가능해지고 있다.
또, 노광 동작 직후의 액침 영역의 이동 시에 액침 영역이 웨이퍼(40)의 표면과 접촉하는 접촉 면적도 크게 줄일 수 있다. 또, 시간의 관점에서 보면, 웨이퍼 표면은 액체와 비교적 균등하게 접촉하고 있다. 그 때문에, 레지스트와 액체와의 상호작용에 의한 노광 결함을 억제할 수가 있어, 액침 노광장치의 신뢰성을 증가시 킬 수 있다.
본 실시 예에서는 2개의 기준 마크 200L 및 200R을 주사 방향(Y축 방향)과 직각인 방향(X축 방향)으로 분리시켜 배치한다. 이것에 의해 주사 방향(Y축 방향) 주위의 경사를 보다 고정밀하게 계측하는 것이 가능하게 된다. 즉, 1개의 기준 마크 200을 이용해 Z방향의 위치 결정 기준을 계측할 수가 있지만, X축 방향으로 이간한 복수의 기준 마크(200)를 계측해서 얻은 정보에 근거해, Y축 주위의 경사에 관한 위치 결정 기준을 보다 고정밀하게 산출하는 것이 가능하다. 덧붙여, 기준 마크 200L 및 200R 간의 거리에 비례해 계측 정밀도가 증가한다. 주사 방향(Y축 방향) 주위의 경사에 관해서 고정밀한 계측 및 위치 결정을 달성할 수 있기 때문에, 주사 노광할 때에 노광 슬릿 내의 길이 방향에 있어서의 포커스 상태를 균일하게 할 수 있다. 결국은, 노광장치의 노광 정밀도를 증가시키는 것이 가능하게 된다.
[제 2 실시 예]
제 1 실시 예에서는, 도 8, 도 10, 도 11에 나타낸 바와 같이, 각 스테이지가 스테이지의 각 코너에 배치된 돌기부에 수취부(42)와 인도부(43)를 갖는다. 그렇지만, 돌기부는 없어도 상관없다. 이들 돌기부는, 위치 계측을 하기 위한 간섭계 미러(55, 56)와 간섭계 미러의 광축과의 간섭을 피하기 위해 설치되어 있다. 따라서, 간섭계의 구성에 의존하면, 돌기부를 설치하지 않아도 액침 영역을 주고받을 수 있다. 본 실시 예에서는, 스테이지의 코너에 돌기부가 없는 경우를 설명한다. 돌기부의 유무 이외의 구성은, 제 1 실시 예와 같으므로, 그것의 상세한 설명을 생략한다.
도 14 및 도 15는, 제 1 실시 예에 있어서의 도 10 및 도 13에 대응시킨 본 실시 예의 구성을 나타낸 도면이다. 도 14에 있어서, 제 1 스테이지 WS1의 우측면, 및 제 2 스테이지 WS2의 좌측면의 각각에 수취부(42) 및 인도부(43)가 설치되어 있다. 도 14는, 제 1 스테이지 WS1로부터 제 2 스테이지 WS2로 액침 영역이 이동하고 있을 때의 상태를 나타내고, 도 15는, 제 2 스테이지 WS2로부터 제 1 스테이지 WS1로 액침 영역이 이동하고 있는 있을 때의 상태를 나타낸다. 그 외, 스테이지 이동에 의한 액침 영역의 이동의 방식은, 제 1 실시 예와 같다.
본 실시 예의 구성에서는, 수취부(42) 및 인도부(43)의 배치 자유도가 증가하고 있다. 따라서, 상정되는 최종 노광 샷 영역과 기준 마크 200을 연결하는 직선상에 수취부(42) 및 인도부(43)를 배치하는 것도 가능하다. 이 경우, 노광 후의 액침 영역의 이동 거리를, 제 1 실시 예보다 짧게 하는 것이 가능하여, 스루풋 향상에 기여할 수 있다. 또, 제 1 실시 예와 마찬가지로, 노광 동작 후에는 웨이퍼(40)를 따라 액침 영역이 이동하지 않기 때문에, 레지스트와 액체와의 상호작용에 의한 노광 결함을 억제할 수 있다.
[제 3 실시 예]
제 1 및 제 2 실시 예에서는, 액침 영역을 주고받을 때 2개의 스테이지가 X축 방향으로 동기 이동한다. 그렇지만, Y축 방향으로의 동기 이동에 의해 액침 영역을 주고받는 시스템에도, 본 발명 구성이 적용 가능하다. 도 16 및 도 17은, 각 스테이지가 Y축 방향으로 서로 대면하는 측면에 수취부(42) 및 인도부(43a)를 갖는 경우의 본 실시 예를 나타낸 도면이다. 도 16은, 제 1 스테이지 WS1로부터 제2 스 테이지 WS2로 액침 영역이 이동하고 있을 때의 상태를 나타낸다. 2개의 스테이지를 Y축 방향으로 인접시켜 배치하고, +Y축 방향으로 동기 이동시키는 것으로, 액침 영역 L을 이동시킨다. 이때, 노광 동작 `전후의 이동 시간이 짧아지도록, 각 스테이지(45)에 있어서, 수취부(42)는 기준 마크 200의 근방에 배치되고, 인도부(43)는 최종 노광 샷 영역의 근방에 배치되어 있다. 즉, 수취부(42)는 각 스테이지(45)의 Y축 방향의 측면에서, 기준 마크 200의 근방의 위치에 설치되어 있다. 좀더 구체적으로, 수치부(42)는 액침 영역의 수취 후 최초로 계측되는 기준 마크 200의 근방에 설치된다. 이것에 의해, 스테이지의 이동 시간을 한층더 짧게 하는 것이 가능하다. 또, 인도부(43)는, 스테이지(45)의 Y축 방향의 다른 측면에서, 즉 기준 마크 200으로부터 먼 쪽의 측면에서, 상정되는 최종 샷 영역의 근방의 위치에 배치되어 있다. 이것에 의해, 각 스테이지(45)의 이동 시간을 한층더 짧게 할 수가 있어, 스루풋 향상에 기여할 수 있다. 게다가, 다른 실시 예와 마찬가지로, 노광 동작 후에 웨이퍼(40)를 따라 액침 영역이 이동하지 않기 때문에, 레지스트와 액체와의 상호작용에 의한 노광 결함을 억제할 수 있다. 또, 복수의 기준 마크 200을 주사 방향과 직교한 방향으로 이간해 배치함으로써, 주사 방향 주위의 경사에 대한 위치 결정 정밀도가 향상한다. 그것에 의해, 노광 정밀도가 향상한다.
[제 4 실시 예]
도 18 및 도 19를 참조해, 제 4 실시 예에 대해 설명한다. 제 4 실시 예는, 제 1 실시 예를 베이스로 기준 마크 200의 배치 위치를 변경한 것에 특징이 있다. 이것에 수반해, 액침 영역을 스테이지 사이에서 이동시킬 때의 2개의 스테이지(45) 의 배치도 변경된다. 이하에, 본 실시 예를 상세히 설명한다.
도 18은, 제 1 실시 예에 따른 도 10에 대응하고, 제 1 스테이지 WS1로부터 제2 스테이지 WS2로 액침 영역을 이동시키고 있는 상태를 나타낸 도면이다. 이하, 도 18과 도 10과의 차이를 설명한다. 우선, 도 18에서는, 제 2 스테이지 WS2의 기준 마크 200은, 주사 방향과 직교하는 방향(X축 방향)으로 웨이퍼의 중심을 지나는 선에 대해서 제 1 스테이지 WS1의 기준 마크 200의 반대 측에 배치되어 있다. 즉, 제 1 스테이지 WS1의 기준 마크 200Ra와 200La는 스테이지 WS1의 +Y측에 배치되고, 제 2 스테이지 WS2의 기준 마크 200Rb와 200Lb는, 스테이지 WS2의 -Y측에 배치된다. 제 1 스테이지 WS1에 있어서, 액침 영역을 수취한 후에 최초로 계측되는 기준 마크는, +X측의 기준 마크 200Ra이다. 제 2 스테이지 WS2에 있어서는, 액침 영역을 수취한 후에 최초로 계측되는 기준 마크는 -X측의 기준 마크 200Lb이다. 도 19는, 제 1 실시 예에 따른 도 13에 대응하고, 제 2 스테이지 WS2로부터 제 1 스테이지 WS1로 액침 영역이 이동하고 있는 상태를 나타낸다. 상술한 바와 같이 기준 마크 200가 배치되기 때문에, 액침 영역을 이동시킬 때에, 도 10에 나타낸 바와 같이 제 1 스테이지 WS1와 제 2 스테이지 WS2를 Y축 방향으로 서로 어긋난 상태로 서로 인접한 위치에 배치할 필요가 없다. 즉, 액침 영역을 스테이지(45) 사이에서 이동시킬 때에, 액침 영역의 이동 방향에 의존해 스테이지(45)끼리의 위치 관계를 도 10 및 도 11의 관계와 같이 변경할 필요가 없다. 그 때문에, 스테이지(45)의 이동이 심플하게 되어, 스테이지(45)를 제어하기 쉬워진다. 또, 스테이지(45) 사이에서 액침 영역을 이동시킬 때, 항상 같은 부분(42a와 43b, 및 43a와 42b)이 인접해 배치 되어 있다. 이 때문에, 이하와 같은 구성을 취하는 것도 가능하게 된다. 즉, 액침 영역을 스테이지(45)상에서 항상 보유하기 위해서 스테이지(45)끼리를 인접시킨 상태로 이동시키지만, 미소한 간극을 유지해 인접시키는 경우에 스테이지(45)로부터 액체가 비산할 우려가 있다. 그 때문에, 인접 부분(42, 43) 주변의 표면에 발액 처리를 가함으로써, 모세관 현상에 의해 액체가 이 간극에 들어가는 것을 방지할 수 있다. 한층 더 액체가 스테이지(45) 밖으로 비산하는 것을 어렵게 하기 위해, 본 실시 예에서는, 도 20 및 도 21과 같이, 액침 영역의 이동 방향(스테이지의 이동 방향)을 고려해, 인접 부분(42, 43) 측면에 경사를 만들고 있다. 도 20은, 제 1 스테이지 WS1로부터 제2 스테이지 WS2로 액침 영역을 이동시킨 상태의 스테이지의 단면도를 나타낸 것이다. 스테이지에 대한 액침 영역의 이동 방향에 따라, 인접부(42, 43) 측면이 예각이 되도록 단부 형상을 고안하고 있다. 이렇게 함으로써, 액침 영역 L이 스테이지 사이의 간극에 들어가는 것을 어렵게 하고 있다. 마찬가지로, 도 21은 제2 스테이지 WS2로부터 제 1 스테이지 WS1로 액침 영역을 이동시킨 상태의 스테이지의 단면도를 나타내고 있다. 인접부(42, 43) 측면의 경사 방향이 도 20에 나타낸 것과 반대로 되어 있지만, 액침 영역의 진행 방향(스테이지의 진행 방향)이 도 20에 나타낸 것과 반대로 되는 것에 대응하고 있다. 이러한 구성을 할 수 있는 것은, 스테이지(45) 사이에서 액침 영역을 이동시킬 때, 인접부(즉, 수취부(42)와 인도부(43))끼리가, 액침영역의 이동 방향에 관계없이 항상 같은 상태이기 때문이다. 그러나, 제 1 실시 예의 구성에서는, 경사 방향의 조합이 맞지 않는 상황이 발생하기 때문에, 이러한 스테이지의 인접부(즉, 수취부(42)와 인도부(43)) 단면의 경사화가 불가능하다. 본 실시 예에 있어서도, 다른 실시 예와 마찬가지로, 노광 동작 후의 장거리 이동, 저속 이동을 없앨 수가 있고, 액체 L가 웨이퍼(40)와 접하는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 스루풋의 향상 및 노광 결함의 억제를 실현하고 있다. 또, 복수의 기준 마크 200을 주사 방향과 직교한 방향으로 이간해 배치함으로써, 주사 방향 주위의 경사에 관한 위치 결정 정밀도가 향상한다. 그것에 의해, 노광 정밀도가 향상하고 있다.
[제 5 실시 예]
도 22는, 본 발명의 제 5 실시 예를 나타낸 도면이다. 제 5 실시 예에 있어서는, 기준 마크(200)의 근방에서 최종 샷 영역의 근방을 양립한 위치에 배치되도록, 기준 마크 200의 배치를 고안한 구성이다. 이것에 의해, 수취부(42)가 인도부(43)의 기능을 겸용한 구성에서도 상술한 문제를 해결하고 있다. 제 5 실시 예는, 양 스테이지 상에 Y축 방향으로 배치된 2개의 기준 마크 200을 배열한 점에 특징이 있다. 이하에, 액침 영역 L의 궤적을 참조하여 스테이지(45) 이동의 흐름을 설명한다. 도 22에 나타낸 바와 같이, 제 1 스테이지 WS1를 이용한 노광 동작이 종료한 후, 2개의 스테이지가 -X축 방향으로 동기 이동하면서 제 1 스테이지 WS1로부터 제2 스테이지 WS2로 액침 영역을 이동시킨다. 그 후, 제 2 스테이지의 상부 좌측에 위치된 제 1 기준 마크 200Bb로 액침 영역을 이동시킨다. 그 다음, 제 2 스테이지 WS2의 하부 좌측에 위치된 제 2 기준 마크 200Fb로 액침 영역을 이동시킨다. 그 후, 노광 동작을 행한다. 가능한 한 이동거리를 짧게 하기 위해서, 도 23에 나타낸 순서로 노광 샷 영역에서 노광 동작을 행한다. 여기서, 도면 중의 화살표는 노광 순서를 이해하기 쉽게 하기 위해서 나타낸 것이지, 노광 시의 스테이지의 이동을 나타낸 것이 아니라는 점에 주의한다. 노광 동작 종료 후, 도 24에 나타낸 바와 같이, 액침 영역이 인도부 43b로 이동하고, 다음에 2개의 스테이지를 X축 방향으로 인접시켜 배치하고, +X축 방향으로 동기 이동시키는 것으로, 액침 영역을 제 1 스테이지 WS1로 이동시킨다. 그리고, 제 1 스테이지 WS1의 제 1 기준 마크 200Ba에 액침 영역이 오도록 이동을 행하여, 제 1 기준 마크 200Ba를 계측한다. 그 후, 액침 영역을 제 2 기준 마크 200Fa로 이동시키고, 제 2 기준 마트 200Fa를 계측한다. 그 다음, 노광 동작을 수행한다. 이때, 도 25에 나타낸 순서로 노광 동작을 수행하는 것으로, 이동 시간을 단축하고 있다. 이 후, 스테이지가 도 22에 나타낸 상태로 돌아온다. 이것에 의해, 복수의 웨이퍼를 연속적으로 처리할 수 있다.
본 실시 예에 있어서도, 다른 실시 예와 마찬가지로, 노광 동작 후의 장거리 이동, 저속 이동 동작을 없앨 수가 있어, 액체 L이 웨이퍼와 접하는 것을 억제한다. 이것에 의해, 스루풋의 향상 및 노광 결함의 억제를 실현하고 있다.
[제 6 실시 예]
도 26 내지 28은, 노광 순서를 변경해서, 노광 동작 전후의 이동 시간을 단축하는 제 6 실시 예의 구성을 나타낸 것이다. 본 실시 예에 따른 스테이지(45)의 구성은, 도 2에 나타낸 종래의 시스템과 같다. 그렇지만, 노광 순서는 종래의 시스템과는 다르다. 이하에, 이 점에 대해서 상세히 설명한다. 우선, 수취부(42)가 수취한 액침 영역을 제 1 기준 마크 200L로 이동시켜, 제 1 기준마크 200L을 계측한다. 그 후, 액침 영역을 제2 기준 마크로 이동시켜, 제 2 기준 마크를 계측한다. 다음에, 노광 동작을 개시한다. 도 27과 같이, 우선, 웨이퍼의 -X측의 대략 절반의 샷 영역을 노광한다. 그리고, 맨 아래의 열에서 웨이퍼의 +X측의 영역으로 노광 영역을 이동시키고, 맨 위의 열로 돌아온다. 이 노광 순서의 본질은, 제 1 샷 영역과 최종 샷 영역이 웨이퍼(40)의 중심을 지나 주사 방향으로 직교하는 선에 대해서 같은 측에 배치되도록 노광 순서를 결정하는 것에 있다. 따라서, 본 발명은 도 27에 나타낸 노광 순서에 한정되는 것은 아니다. 즉, 종래의 노광 순서에서는, 주사 방향을 열 방향이라고 정의했을 때에, 제 1 샷 영역과 최종 샷 영역이 양단의 열이 되는 관계이며, 같은 열이 되는 일은 없었다. 그 때문에, 노광 동작 후에 액침 영역의 이동거리가 길어져(도 5의 S15), 스루풋 향상의 방해가 되고 있었다. 본 실시 예에서는, 제 1 샷 영역과 최종 샷 영역이 같은 열이 되도록 노광 순서를 결정한다. 이것에 의해, 노광 동작 후의 액침 영역의 이동거리를 작게 해(도 28), 스루풋 향상을 가능하게 하고 있다. 또, 본 실시 예에서는, 다른 실시 예와 마찬가지로, 액체가 웨이퍼와 접하는 것을 억제함으로써, 노광 결함의 억제도 실현하고 있다.
[제 7 실시 예]
상기 실시 예에서는, 기준 마크 200이 2개 있는 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명에서는 기준 마크의 개수가 2개에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 기준 마크 200이 1개만 설치되어 있는 제 7 실시 예의 구성을 도 29 및 도 30에 나타낸다. 본 발명에 있어서, 기준 마크는, 위치 결정 기준을 계측하기 위한 계측용 마크를 적어도 1개 이상을 갖는 부재로서 정의된다. 도 29는, 제 1 스테이지 WS1로부터 제2 스테이지 WS2로 액침 영역 L를 이동시킬 때의 상태를 나타낸 것이다. 실선 화 살표는, 액침 영역의 이동 궤적을 나타내고, 파선 화살표는 이 처리 시의 2개의 스테이지(45)의 이동 방향을 나타내고 있다. 액침 영역은, 제 1 스테이지 WS1의 인도부 43a 및 제 2 스테이지 WS2의 수취부 42b를 통과해서 스테이지(45) 사이에서 이동한다. 그 후, 액침 영역은, 제2 스테이지 WS2의 기준 마크 200b로 이동한다. 그 다음, 도 30에 나타낸 바와 같이, 기준 마크 200b의 계측 후, 노광 동작을 수행한다. 노광 동작 종료 후에는, 제 2 스테이지의 인도부 43b 및 제 1 스테이지의 수취부 42a를 인접시켜 배치하고, 액침 영역을 제 2 스테이지 WS2로부터 제 1 스테이지 WS1로 이동시킨다. 그 후에도 마찬가지로, 제 1 스테이지에서도 기준 마크의 계측, 노광 동작을 행한 후, 액침 영역의 스테이지 사이의 이동을 행한다. 이렇게 함으로써, 복수의 웨이퍼(40)를 처리할 수 있다.
[제 8 실시 예]
제 1 내지 제 7 실시 예에서는, 노광 동작에 사용 가능한 복수 웨이퍼 스테이지(WS1, WS2) 사이에서 액침 영역이 이동한다. 그러나, 본 발명은 노광 동작에 사용 가능한 적어도 1개의 웨이퍼 스테이지에 있어서, 수취부와 인도부와의 위치 관계에 특징이 있다. 따라서, 액침 영역의 이동지 혹은 이동원의 구성 부재에 한정되지 않고, 물론 액침 영역의 이동지 혹은 이동원의 구성 부재가 노광 동작에 사용 가능한 웨이퍼 스테이지에 한정되는 것도 아니다. 도 31 및 도 32는 액침 영역의 이동지 및 이동원인 구성 부재가, 액침 영역의 퇴피 스테이지(45c)인 경우의 제 8 실시 예의 구성을 나타낸다. 도 31 및 도 32에 나타낸 노광장치는, 기판(40)의 노광 동작에 이용 가능한 스테이지 45a와, 스테이지 45a가 계측 영역으로 이동하고 있을 때에 액침 영역 L을 일시적으로 퇴피시켜 놓기 위한 액침 퇴피 스테이지 45c로 구성되어 있다. 도 31은, 웨이퍼 스테이지 45a로부터 액침 퇴피 스테이지 45c로 액침 영역을 이동시키고 있는 상태를 나타낸 도면이다. 실선 화살표는 액침 영역의 이동 궤적을 나타내고, 파선 화살표는 이 처리시의 2개의 스테이지의 이동 방향을 나타내고 있다. 다른 실시 예와 마찬가지로, 2개의 스테이지(45)를 인접 혹은 접촉시켜 배치한 상태로, 동기 이동시킨다. 이때, 일반적인 최종 노광 샷 영역의 위치를 고려해, 웨이퍼의 중심을 지나 주사 방향과 직교하는 직선에 대해서, 노광 직전에 계측되는 기준 마크 200La의 반대 측에 설치한 인도부(43)를 통해서 액침 영역의 이동을 행한다. 그 후, 액침 퇴피 스테이지 45c는 그대로의 상태로 유지하고, 웨이퍼 스테이지 45a는 계측 영역으로 이동해 각종의 처리를 행한다(미도시). 계측 영역에서의 처리가 종료한 후에, 다시 웨이퍼 스테이지 45a는 도 32에 나타낸 바와 같이, 액침 퇴피 스테이지 45c에 인접 혹은 접촉하고, 2개의 스테이지를 파선 화살표로 나타낸 바와 같이 동기 이동시켜, 액침 영역을 액침 퇴피 스테이지 45c로부터 웨이퍼 스테이지 45a로 이동시킨다. 이때, 액침 영역을 수취한 후에 최초로 계측되는 기준 마크 200Ra의 근방의 영역에 배치된 수취부(42)를 통해서 액침 영역을 이동시키고 있다. 기준 마크 200Ra의 근방의 영역은, 웨이퍼(40)의 중심을 지나 주사 방향과 직교하는 직선과, 웨이퍼(40)의 중심을 지나 주사방향과 평행하는 직선 중 적어도 하나의 직선에 대해서 기준 마크 200Ra과 같은 측에 하나의 영역으로서 정의되어 있다.
[제 9 실시 예]
다음에, 도 33 및 도 34를 참조해, 상술한 액침 노광장치(1)를 이용한 디바이스의 제조 방법의 예를 설명한다. 도 33은, 디바이스(예를 들면, IC나 LSI 등의 반도체 칩, LCD, CCD 등)의 제조공정을 설명하기 위한 플로차트이다. 이 예에서는, 반도체 칩의 제조 방법에 대해서 설명한다. 스텝 S1(회로설계)에서는, 반도체 칩의 회로를 설계한다. 스텝 S2(레티클 제작)에서는, 설계한 회로 패턴으로 레티클을 제작한다. 스텝 S3(웨이퍼 제조)에서는, 실리콘 등의 재료를 이용해 웨이퍼를 제조한다. 스텝 S4(웨이퍼 프로세스)는, 전공정이라고 불리며, 노장장치를 이용해 레티클과 웨이퍼로 리소그래피 기술에 의해 웨이퍼 상에 실제의 회로를 형성한다. 스텝 S5(조립)는, 후공정이라고 불리며, 스텝 S4에서 취득한 웨이퍼로부터 반도체 칩을 형성하는 공정이다. 이 공정은, 어셈블리 공정(다이싱, 본딩) 및 패키징 공정(칩 봉입) 등의 공정을 포함한다. 스텝 S6(검사)에서는, 스텝 S5에서 얻은 반도체 칩의 동작 확인 테스트, 내구성 테스트 등의 검사를 행한다. 이러한 공정을 거쳐 반도체 칩을 완성해, 출하(스텝 S7)한다.
도 34는, 도 33에 나타낸 스텝 S4에서 행해진 웨이퍼 프로세스의 상세한 플로차트이다. 스텝 S11(산화)에서는, 웨이퍼의 표면을 산화시킨다. 스텝 S12(CVD)에서는, 웨이퍼의 표면에 절연막을 형성한다. 스텝 S13(전극 형성)에서는, 전극을 형성한다. 스텝 S14(이온 주입)에서는, 웨이퍼에 이온을 주입다. 스텝 S15(레지스트 처리)에서는, 웨이퍼에 감광제를 도포한다. 스텝 S16(노광)에서는, 액침 노광장치(1)에 의해 레티클의 회로 패턴을 웨이퍼에 투영한다. 스텝 S17(현상)에서는, 노광한 웨이퍼를 현상한다. 스텝 S18(에칭)에서는, 현상한 레지스트 상 이외의 부분 을 에칭한다. 스텝 S19(레지스트 박리)에서는, 에칭이 끝나 불필요해진 레지스트를 제거한다. 이러한 스텝을 반복함으로써, 웨이퍼 상에 다중으로 회로 패턴이 형성된다. 상술한 디바이스 제조방법에 의하면, 종래의 디바이스보다 고품위의 디바이스를 제조할 수가 있다. 이와 같이, 액침 노광장치(1)를 사용하는 디바이스 제조 방법과, 이 제조방법에 의해 취득한 디바이스도 본 발명의 일 측면을 구성한다.
또, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 설명했지만, 본 발명은 이러한 실시 예에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없고, 그 요지의 범위 내에서 여러 가지의 변형 및 변경이 가능하다.
도 1은 액침 노광장치의 전체 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 종래의 스테이지 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
도 3은 종래의 스테이지 구성에서의 스테이지 교환시 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 스테이지 구성에서의 액침 영역의 궤적을 나타낸 도면이다.
도 5는 스테이지 구성에서의 액침 영역의 궤적을 나타낸 또 다른 도면이다.
도 6은 노광 순서의 일례를 나타낸 도면이다.
도 7은 스테이지의 이동거리, 발액도, 및 한계 속도의 관계를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 스테이지 구성을 나타낸 도면이다.
도 9는 노광 순서의 일례를 나타낸 도면이다.
도 10은 제 1 실시 예에 따른 스테이지 구성에서의 스테이지 교환시 상태를 나타낸 도면이다.
도 11은 제 1 실시 예에 따른 스테이지 구성의 상태의 일례를 나타낸 도면이다.
도 12는 노광 순서의 또 다른 일례를 나타낸 도면이다.
도 13은 제 1 실시 예에 따른 스테이지 구성에서의 스테이지 교환시의 또 다른 상태를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 스테이지 구성에서의 스테이지 교환 시의 상태를 나타낸 도면이다.
도 15는 제 2 실시 예에 따른 스테이지 구성에서의 스테이지 교환시의 또 다른 상태를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 제 3의 실시 예에 따른 스테이지 구성에서의 스테이지 교환시의 상태를 나타낸 도면이다.
도 17은 제 3의 실시 예에 따른 스테이지 구성에서의 스테이지 교환시의 또 다른 상태를 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 제 4의 실시 예에 따른 스테이지 구성에서의 스테이지 교환시의 상태를 나타낸 도면이다.
도 19는 제 4의 실시 예에 따른 스테이지 구성에서의 스테이지 교환시의 또 다른 상태를 나타낸 도면이다.
도 20은 제 4의 실시 예에 따른 스테이지 측면 구성을 나타낸 도면이다.
도 21은 본 발명의 제 4의 실시 예에 따른 스테이지 측면 구성을 나타낸 도면이다.
도 22는 본 발명의 제 5의 실시 예에 따른 스테이지 구성에서의 스테이지 교환시의 상태를 나타낸 도면이다.
도 23은 노광 순서의 일례를 나타낸 도면이다.
도 24는 제 5의 실시 예에 따른 스테이지 구성에서의 스테이지 교환시의 또 다른 상태를 나타낸 도면이다.
도 25는 노광 순서의 또 다른 일례를 나타낸 도면이다.
도 26은 본 발명의 제 6의 실시 예에 따른 스테이지 구성에서의 액침 영역의 궤적을 나타낸 도면이다.
도 27은 노광 순서의 또 다른 일례를 나타낸 도면이다.
도 28은 제 6의 실시 예에 따른 스테이지 구성에서의 액침 영역의 궤적을 나타낸 또 다른 도면이다.
도 29는 본 발명의 제 7의 실시 예에 따른 스테이지 구성에서의 액침 영역의 궤적을 나타낸 도면이다.
도 30은 제 7의 실시 예에 따른 스테이지 구성에서의 액침 영역의 궤적을 나타낸 또 다른 도면이다.
도 31은 본 발명의 제 8의 실시 예에 따른 스테이지 구성에서의 액침 영역의 궤적을 나타낸 도면이다.
도 32는 상기 제 8의 실시 예에 따른 스테이지 구성에서의 액침 영역의 궤적을 나타낸 또 다른 도면이다.
도 33은 디바이스(IC나 LSI 등의 반도체 칩, LCD, CCD 등)의 제조공정을 설명하기 위한 플로차트다.
도 34는 도 33에 나타낸 스텝 4의 웨이퍼 프로세스의 상세한 플로차트다.

Claims (11)

  1. 투영 광학계와,
    기판을 탑재해 이동하는 스테이지와,
    상기 투영 광학계와 상기 스테이지와의 사이에 국소적으로 액체를 공급하고, 공급된 액체를 회수하는 노즐을 구비하고,
    상기 스테이지는,
    액체와 접촉하는 영역을 상기 스테이지로부터 다른 부재로 인도하기 위한 인도부와,
    다른 부재로부터 상기 영역을 수취하기 위한 수취부와,
    상기 스테이지와 레티클의 위치 맞춤을 하기 위해서 상기 스테이지에 설치된 기준 마크를 포함하고,
    상기 인도부는, 상기 기판의 중심을 지나 주사 방향과 직교하는 제 1 직선에 대해서, 노광 직전에 계측되는 상기 기준 마크와는 반대 측에 설치되며,
    상기 수취부는, 상기 제 1 직선에 대해서, 상기 영역의 수취 직후에 계측되는 상기 기준 마크와 같은 측에 설치되는 것을 특징으로 하는 주사형의 액침 노광장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 수취부는, 상기 기판의 중심을 지나 주사 방향과 평행하는 제 2 직선에 대해서, 상기 영역의 수취 직후에 계측되는 상기 기준 마크와 같은 측에 설치되는 것을 특징으로 하는 주사형의 액침 노광장치.
  4. 투영 광학계와,
    기판을 탑재해 이동하는 스테이지와,
    상기 투영 광학계와 상기 스테이지와의 사이에 국소적으로 액체를 공급하고, 공급된 액체를 회수하는 노즐을 구비하고,
    상기 스테이지는,
    액체와 접촉하는 영역을 상기 스테이지로부터 다른 부재로 인도하기 위한 인도부와,
    상기 스테이지와 레티클의 위치 맞춤을 하기 위해서 상기 스테이지에 설치된 복수의 기준 마크를 포함하고,
    상기 인도부는, 상기 기판의 중심을 지나 주사 방향과 직교하는 제 1 직선에 대해서, 노광 직전에 계측되는 상기 기준 마크와는 반대 측에 설치되며,
    상기 복수의 기준 마크는 상기 주사 방향과 직교하는 방향으로 서로 떨어져 배치되는 것을 특징으로 하는 주사형의 액침 노광장치.
  5. 투영 광학계와,
    기판을 탑재해 이동하는 스테이지와,
    상기 투영 광학계와 상기 스테이지와의 사이에 국소적으로 액체를 공급하고, 공급된 액체를 회수하는 노즐을 구비하고,
    상기 스테이지는,
    액체와 접촉하는 영역을 상기 스테이지로부터 다른 부재로 인도하기 위한 인도부와,
    상기 영역을 상기 다른 부재로부터 수취하기 위한 수취부를 포함하고,
    상기 인도부와 상기 수취부는 서로 다른 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 액침 노광장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 노광장치는 주사형의 노광장치이며,
    상기 스테이지와 레티클의 위치 맞춤을 하기 위해서 상기 스테이지에 설치된 기준 마크를 포함하고,
    상기 인도부는, 상기 기판의 중심을 지나 주사 방향과 직교하는 제 1 직선에 대해서, 노광 직전에 계측되는 상기 기준 마크와는 반대 측에 설치되는 것을 특징으로 하는 액침 노광장치.
  7. 주사형 노광장치를 이용한 노광 방법으로서,
    상기 주사형 노광장치는,
    투영 광학계와,
    기판을 탑재해 이동하는 스테이지와,
    상기 투영 광학계와 상기 스테이지와의 사이에 국소적으로 액체를 공급하고, 공급된 액체를 회수하는 노즐을 구비하고,
    상기 스테이지는,
    액체와 접촉하는 영역을 상기 스테이지로부터 다른 부재로 인도하기 위한 인도부와,
    상기 스테이지와 레티클의 위치 맞춤을 하기 위해서 상기 스테이지에 설치된 기준 마크를 포함하고,
    상기 인도부는, 상기 기판의 중심을 지나 주사 방향과 직교하는 제 1 직선에 대해서, 노광 직전에 계측되는 상기 기준 마크와는 반대 측에 설치되며,
    상기 노광 방법은,
    상기 기판에 노광되는 최후의 샷 영역을, 상기 제 1 직선에 대해서, 노광 직전에 계측되는 상기 기준 마크와 반대 측에 배치하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 기판에 노광되는 최초의 샷 영역을, 상기 제 1 직선에 대해서, 노광 직전에 계측되는 상기 기준 마크와 같은 측에 배치하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  9. 투영 광학계와, 기판을 탑재하여 이동하는 스테이지와, 상기 투영 광학계와 상기 스테이지와의 사이에 국소적으로 액체를 공급하고 공급된 액체를 회수하는 노즐을 구비하고, 상기 스테이지가 액체와 접촉하는 영역을 상기 스테이지로부터 다른 부재로 인도하고 상기 영역을 상기 다른 부재로부터 수취하기 위한 인도/수취부를 포함하도록 구성된 주사형의 액침 노광장치의 노광 방법으로서,
    상기 기판에 노광되는 최초의 샷 영역과 상기 기판에 노출되는 최후의 샷 영역을, 상기 기판의 중심을 지나 주사 방향과 직교하는 직선에 대해서, 상기 인도/수취부와 같은 측에 설정하는 스텝과,
    상기 설정된 샷 영역에 근거해 기판을 노광하는 스텝을 포함한 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  10. 청구항 제1항, 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 노광장치를 이용해 기판을 노광하는 스텝과,
    노광된 기판을 현상하는 스텝을 포함한 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  11. 청구항 9에 기재된 노광 방법을 이용해 기판을 노광하는 스텝과,
    노광된 기판을 현상하는 스텝을 포함한 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
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