TW201033753A - Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method - Google Patents

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TW201033753A TW098143821A TW98143821A TW201033753A TW 201033753 A TW201033753 A TW 201033753A TW 098143821 A TW098143821 A TW 098143821A TW 98143821 A TW98143821 A TW 98143821A TW 201033753 A TW201033753 A TW 201033753A
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Yuichi Shibazaki
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Description

201033753 i 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於曝光裝置及曝光方法、以及元件製造方 法,進一步詳言之,係關於製造半導體元件等之電子元件 之微影製程所使用之曝光裝置及曝光方法、以及使用該曝 光裝置或曝光方法之元件製造方法。 【先前技術】 -直以來,於製造半導體元件(積體電路等)、液晶顯示 疋件等電子元件(微元件)之微影製程,主要係使用步進重複 (step & repeat)方式之投影曝光裝置(所謂之步進機)、步進 掃描(step & scan)方式之投影曝光裝置(所謂之掃描步進機 (亦稱掃描機))等。 ❹ 此種曝光裝置所使用之作為曝光對象之晶圓或玻璃板 等之基板,日漸的(例如,曰曰曰圓是每1〇年)大型化。現在雖 以直徑300mm之300_晶圓為主流,但使用直徑45〇職 之45〇mm日日圓時代之到來亦日漸接近。一旦採用“ο咖之 晶圓時,能從-片晶圓棟取之晶粒(晶片)數量將為現行 300mm晶圓之2俾lv I· 糾,. ° ’對成本之降低有非常大的貢獻。 再者,就能源、水及仙功_、= . ”他資源之有效利用而言,亦可減少i 晶片所需使用之所有資调 > 为貝源,而被賦予尚度之期待。 半導體元件逐漸料纟1 研倣細化,因此曝光裝置亦需要高解像 力。作為用以提升解傻六 之手#又’有曝光用光波長之短波 長化與投影光學系統之赵伯π / <數值孔徑之增大化(高ΝΑ化)。爲了 最大限加大投影光學系姑 学系統之實質數值孔徑,揭示有各種透 201033753 過投影光學系統與液體使晶圓曝光之液浸曝光.裝置(參照例 如專利文獻1、2等)。 疋以,專利文獻1、2等所揭示之局部液浸型曝光裝置 中,爲了使產率最大限增加,在經時維持形成於投影光學 系統下方之液浸空間時,必須在投影光學系統之正下方更 換配置複數個載台(例如二個晶圓載台、或晶圓載台與測量 載台)。 若晶圓之尺寸成為450mm,從一片晶圓擷取之晶粒(晶 片)數量變多,但一片晶圓之曝光處理所需時間增加而有產 率降低之虞。因此,作為提升產率之方法,考慮採用雙載 口方式,該雙載台方式並行進行對一個晶圓載台上之晶圓 之曝光處理與在另一個晶圓載台上之晶圓更換、對準等之 處理(參照例如專利文獻3〜5)。然而,將習知雙載台方式 之曝光裝置適用於450mm晶圓之處理,會有晶圓載台大型 化、重里化,其位置控制性或已形成於晶圓上之圖案(照射 區域)與次層圖案之重疊精度降低之虞。 專利文獻1.美國專利申請公開第2〇〇5/〇259234號說 明書 專利文獻2 ·美國專利申請公開第2〇〇8/〇〇88843號說 明書 專利文獻3 :美國專利第659〇634號說明書 專利文獻4 :美國專利第5969441號說明書 專利文獻5 .美國專利第6208407號說明書 【發明内容】 201033753 本發明第1形態之第1瞌本 m.4r , # 4± ^ 曝先裝置,係以能量束使物體 +光其特徵在於,且借./里址从 勺人分L 八備.保持構件,保持該物體且可在 Γ=交之第1抽及第2抽之二維平面内移動;曝光 光處理進行對該物體照射該能量束之曝 以第1,則量系統,當該保持構件位於第i區域時, 從下方對該保持構件照射至少一 筮,、,1 ^個第1測I光束,接受該 第1測量光束之返回光以測量該保持構件在該二維平面内 ❹一:丨:資訊’以及測1站,係在與該第1軸平行之方向之 一側與該曝光站分離配置,且有第 〃、有第2測罝系統且進行對該 务體之測量處理,該第2測量系統,當該保持構件位於第2 ™域時’從下方對該保持構件照射至少一個第2測量光束, 接又該第2測置光束之返回光以測量該保持構件在該二維 平面内之位置資訊。 據此,在曝光站,當進行對保持構件所保持之物體昭 射能量束之曝光處理時,可藉由第1測量系統高精度測量 ◎保持構件在二維平面内之位置資訊。又,在測量站,對保 f構件㈣持之物體進行㈣測量處理時,可藉由第2測 置系統高精度測量保持構件在二維平面内之位置資訊。 本發明第2形態之第2曝光裝置,係以能量束使物體 上之複數個區劃區域分別曝光以形成圖案,其特徵在於, 具備:移動體’可沿著至少包含彼此正交之第i軸及第2 軸之二維平面移冑;保持構件,為該移動體所支承,保持 該物體且可在至少盎該-维承品 你王夕/、忑一維十面千仃之面内相對該移動體 移動,在與該二維平面實質上平行之一面設有測量面;標 5 201033753 。己檢測系統,用以檢測該物體上之標記;第丨測量系統, :、有對該測里面照射至少—個第1測量光束、接受該第! 測篁光束之來自該測量面之光之讀頭部,根據該讀頭部之 輸出測量该保持構件在至少該二維平面内之位置資訊;驅 動系統,單獨驅動該保持構件、或與該移動體一體驅動該 保持構件;以及控制裝置,一邊透過該驅動系統驅動該保 夺構件 邊使用該標記檢測系統分別檢測在該物體上與 忒複數個區劃區域對應配置之複數個標記,根據該檢測結 果與各標記檢測時該第i測量系統所測量之該位置資訊, 取得用以使該物體上之複數個區劃區域與既定點對準之目 標位置資訊。 據此,藉由控制裝置,一邊透過驅動系統驅動保持構 件、一邊使用標記檢測系統分別檢測在物體上與複數個區 劃區域對應配置之複數個標記,根據該檢測結果與各標記 檢測時第1測量系統所測量之位置資訊,取得用以使物體 上之複數個區劃區域與既定點對準之目標位置資訊。是 以,根據目標位置資訊驅動用以保持物體之保持構件,可 使複數個區劃區域與既定點高精度對準。例如,設既定點 為圖案之產生位置時,可使複數個區劃區域分別與圖案高 精度重疊。 本發明第3形態之元件製造方法,其包含:藉由本發 明之第2曝光裝置在物趙上之複數個區劃區域形成圖案之 動作;以及使形成該圖案後之物體顯影之動作。 I發明第4形態之第3曝光裝置’·能量束使物體 Ο Ο 201033753 曝光,其特徵在於,具備: 保持構件支承成可移動 冑’將用以保持該物體之 檢測該物體之對準資:冑H _物體照射光束以 物體相對__:二二7::::體, 部分設於配罟力兮加# 弟’幻置系統’至少— 資訊之檢測時對該佯样⑽ Μ用構件’在該對準 …k 持構件之測量面照射測量光束以,r _構件之位置資訊;以 量=則1 暑法过私、3丨θ 衣夏你根據該第1測 里系摘心之㈣持構件之位 之對準資訊之檢測。 现仃这檢測系統 =,藉由驅動系、絶,驅動將用以保持物體之保持構 :支:成可移動之移動體’使物體相對檢測系統之光束移 動’藉由檢測系統檢測物體之對準資訊。在該對準資訊之 檢測時,從至卜部分設於配置在保持構件下方之測量用 構件之第i測量㈣對保持構件之測量面照射測量光束以 測量保持構件之位置資訊。接著,藉由控制裝置,根據第i 測量系統所測量之保持構件之位置資訊,執行檢測系統之 對準資訊之檢測。因此,可高精度求出對準資訊。 本發明帛5形態之元件製造方法,其包含:藉由本發 明之第1、第3曝光裝置之任一者使物體曝光之動作;以及 使曝光後之該物體顯影之動作。 本發明第6形態之曝光方法,係以能量束使物體曝光, 其特徵在於,包含:驅動將用以保持該物體之保持構件支 承成可移動之移動體,使該物體相對檢測系統之光束移 動’藉由該檢測系統檢測該物體之對準資訊之動作;在該 201033753 對準資訊之檢測時’從至少— 下方之測量用構件之第】 於配置在該保持構件 昭射制眚也 測量系統對該保持構件之測量面 根據該第' '1測量該保持構件之位置資訊之動作;以及 以1測量系統所測量之該保持構件之位置資 行該檢測系統之對準資訊之檢測之動作。£資訊執 據此,可尚精度求出對準資訊。 本發明第7形態之 明之曝光方法使物體曝 顯影之動作。 元件製造方法,其包含:藉由本發 光之動作;以及使曝光後之該物體 【實施方式】 《第1實施形態》 以下,根據圖1〜圖25(F)説明本發明之第i實施形態。 圖1中概略顯示了第i實施形態之曝光裝置1〇〇之構 : 曝光裝置1〇〇係步進掃描(step & scan)方式之投影曝 光裝置即所謂之掃描機。如後所述,本實施形態,設有 投I光學系統PL,以下,將與此投影光學系統PL·之光轴 订之方向设為Z軸方向、在與此正交之面内標線片與 曰曰圓相對掃描之方向設為Y軸方向、與Z轴及Y軸正交之 向攻為X軸方向’並以繞X轴、Y軸及Z軸之旋轉(傾斜) 方向分別為0X、及0Z方向來進行説明。其後說明之第 2實施形態亦相同。 曝光裝·置1〇〇,如圖1所示,具備配置於基座12上之 —Y側端部附近之曝光站200(曝光處理部)' 配置於基座12 上之+ Υ侧端部附近之測量站(測量處理部)3〇〇、兩個晶圓 201033753 Ο Ο 載台WST1,WST2、中繼載台DRST、以及此等之控制系統 等。此處之基座1 2 ,係藉由防振機構(省略圖示)大致水平 地(與ΧΥ平面平行地)支承於地面上.基座12由具有平板 狀外形之構件構成,其上面之平坦度作成非常高,作為上 述三個載台WSTUWST],!^^之移動時之導引面。此外, 圖1中,晶圓載台WST1位於曝光站200,於晶圓載台 WST1(更詳細而言係晶圓微動載台(以下簡稱為微動^ 台)WFS1)上保持有晶圓w。又,晶圓載台WST2位於測量 站300,於晶圓載台WST2(更詳細而言係微動載台wfs2) 上保持有其他晶圓W。 曝光站200具備照明系統10、標線片载台RST、投影 單元PU、以及局部液浸裝置8等。 照明系統ίο、係例如美國專利申請公開第2〇〇3/ 0025890號說明書等所揭示,包含光源、含光學積分器等之 照度均勻化光學系統、及具有標線片遮簾等(皆未圖示)之照 明光學系統。照明系統1〇,將標線片遮簾(亦稱為遮罩系統) 所規疋之標線片R上之狹縫狀照明區域IAR,藉照明光(曝 光用光)IL以大致均勻之照度加以照明。此處,作為照明光 IL,例如係使用ArF準分子雷射光(波長193nm)。 於標線片載台RST上,其圖案面(圖i之下面)形成有 電路圖案等之標線片R被以例如真空吸附方式加以固定。 私線片載台RST,可藉由例如包含線性馬達等之標線片載 σ驅動系、统11(圖1中未圖示,參照圖14)於χγ平面内微 幅驅動,且於掃描方向(圖i中紙面内左右方向之γ軸方: 201033753 以既定掃描速度驅動。 &線片載台RST之χγ平面内之位置資訊(含0 z方向 之旋轉資訊),係以標線片雷射干涉儀(以下,稱「標線片干 涉儀」)13,透過固定於標線片載台RST之移動鏡15(實際 上’係設置具有與γ軸方向正交之反射面之γ移動鏡(或復
歸反射器)及具有與A 啕興軸方向正交之反射面之X移動鏡)以 例如〇.25nm程度之分解能力隨時加以檢測。標線片干涉儀 13之測篁値被送至主控制裝置2〇(圖1巾未圖示,參照圖 M)。又,亦可例如美國專利申請公開第2〇〇7/〇288121號 說明書等之揭7F,以編碼器系統測量標線片載台咖之位 置資訊。 投影單元PU配置在標線片載台RST之圖J中下方。 才又影單TO PU藉由以未圖示支承構件支承成水平之主架(亦 稱為測量架)BD透過設於其外周部之突緣部FLG被支承。 才又景/單元PU包含鏡筒40、與被保持在鏡筒40内之投影光 予系統PL投影光學系統pL,係使用例如由沿與z軸方向 平行之光軸AX排列複數個光學元件(透鏡元件)所構成之折 射光學系統。投影光學系統PL係例如兩側遠心、且具有既 疋投影倍率(例如1/4倍、i/5倍或1/8倍等)。因此, 田以來自照明系統i 〇之照明光IL照明標線片r上之照明 區域IAR時’藉由通過投影光學系統pL之第1面(物體面) 與圖案面大致一致配置之標線片r之照明光IL,透過投影 光學系統PL(投影單元pu)將該照明區域IAR内之標線片尺 之電路圖案之縮小像(電路圖案之部分縮小像”形成在配置 201033753 劑影日光學系統PL之第2面(像面)侧、表面塗有光阻(感應 之曰曰圓w上與前述照明區域IAR共輛之區亦 Ο Ο 2光區域)IA。並藉由保持標線片R之標線片載台RST虚 保持晶圓W之微動载台WFS1(或微動載台WFS2)之同步驅 動’相對照明區域IAR(照明光IL)使標線片R移動於掃描 方向(γ軸方向),並相對曝光區域IA(照明光il)使晶圓w 移動於掃描方向(γ軸方向),以進行晶圓w上之丨個照射 區域(區劃區域)之掃描曝光,於該照射區域轉印標線片尺之 圖案。亦即,本實施形態,係以照明系統1〇及投影光學系 統PL於晶圓w上生成標線片r之圖案,以照明光化使晶 圓W上之感應層(光阻層)曝光以在晶圓貿上形成該圖案。 本實施开)態中,主架B D係被分別透過防振機構配置於設置 面(地面等)之複數(例如3個或4個)支承構件支承為大致水 平°又’該防振機構亦可配置在各支承構件與主架BD之 間。此外,亦可例如國際公開第2006/ 03 8952號之揭示, 將主架BD(投影單元pu)懸吊支承於配置在投影單元pu上 方之未圖示之主架構件、或標線片基座等。 局部液浸裝置8 ’係對應本實施形態之曝光裝置100為 進行液浸方式之曝光而設。局部液浸裝置8,包含液體供應 裝置5、液體回收裝置6(圖1中皆未圖示,參照圖14)及嘴 單元32等。嘴單元32,如圖1所示,以圍繞構成投影光學 系統PL之最像面側(晶圓W側)之光學元件、此處係圍繞保 持透鏡(以下,亦稱「前端透鏡」)191之鏡筒40下端部周 圍之方式,透過未圖示之支承構件懸吊支承於支承投影單 11 201033753 元PU等之主架BD。嘴單元32具備液體Lq之供應口及回 收口、與晶圓W對向配置且設有回收口之下面、以及分別 與液體供應管31A及液體回收管31B(圖1中皆未圖示,參 照圖14)連接之供應流路與回收流路。於液體供應管3丨a, 連接有其一端連接於液體供應裝置5(圖1中未圖示,參照 圖14)之未圖示供應管之另一端,於液體回收管31B,連接 有其一端連接於液體回收裝置6(圖1中未圖示,參照圖14) 之未圖示回收管之另一端。本實施形態中,主控制裝置2〇 控制液體供應裝置5(參照圖14)透過液體供應管31A及嘴單 © 元32將液體供應至前端透鏡1 9 1與晶圓W之間,並控制液 體回收裝置6(參照圖14)透過嘴單元32及液體回收管31B 從前端透鏡191與晶圓w之間回收液體。此時,主控制裝 置20係以所供應之液體之量與所回收之液體之量恆相等之 方式控制液體供應裝置5與液體回收裝置6。因此,在前端 透鏡1 91與晶圓W之間隨時更換保持有固定量之液體Lq(參 照圖1)。本實施形態中’上述液體係使用能使ArF準分子 雷射光(波長193nm之光)透射之純水。又,ArF準分子雷射❹ 光對純水之折射率η約為1.44,於純水中,照明光IL之波 長即被短波長化為1931111^1/11=約134nm。 此外’於曝光站200設有微動載台位置測量系統7〇A, 其包含透過支承構件72A被以大致懸臂狀態支承(支承一端 部附近)於主架BD之測量臂7 1A。其中,為了說明之方便, 關於微動載台位置測量系統70A係留待後述之微動載台之 說明後再予說明。 12 201033753 Λ 於測量站300設有:對準裝置99’係以懸吊狀態固定 於主架BD、以及微動载台位置測量系統7〇Β,其包含透過 支承構件72Β被以大致懸臂狀態支承(支承一端部附近)於 主架BD之測量臂7 1Β。微動載台位置測量系統7〇Β與前述 微動載台位置測量系統7〇Α’係面向相反而有同樣之構成。 對準裝置99’例如美國專利申請公開第2〇〇8/〇〇88843 號說明書等揭示,包含圖3所示之五個對準系統Au,从2丨 〜AL24。詳述之,如圖3所示,在通過投影單元pu之中心 (投影光學系統PL之光轴Αχ、本實施形態中亦與前述曝光 區域ΙΑ之中心一致)且與γ轴平行之直線(以下稱為基準 轴)LV上,以檢測中心位於自光轴入乂往―7側相隔既定距 離之位置之狀態配置有第一對準系統ali。隔著第一對準 系統AL1於X軸方向一側與另一側,分別設有相對基準軸 LV大致地對稱地配置有檢測中心之第二對準系統Ail AL2z、以及AL23, AL、。亦即,五個對準系統仙,ALL Q〜AL24,其檢測中心沿X軸方向配置。此外,圖丄中,包 含五個對準系統AL1,AL2i〜AL'及保持此等之保持裝置 (滑件)纟内顯示為對準裂置99。此外,關於對準裝置99 之具體構成等,進一步留待後述。 晶圓載台WST1 ’由圖1及圖2(A)等可知,具有:晶圓 粗動載台WCS1(以下簡稱為粗動載台),其藉由設於其底面 之複數個非接觸軸承、例如空氣轴承94被懸浮支承於基座 I2之上’並藉由粗動載台驅動系統51A(參照圖14)驅動於 γ 一維方向,以及晶圓微動載台(以下簡稱為微動載 13 201033753 台)WFS卜以非接觸狀態支承於粗動載台wc 且犯相對粗 動載台WCS1移動。微動載台评?81可藉由微動载台驅動系 統52A(參照圖14)相對粗動载台WCS1被驅動於χ轴方向、 Y軸方向、Z軸方向、0χ方向' 0y方向、方向(以下 記述為6自由度方向或6自由度方向(χ、γ、ζ、a t/ X λ y ^ θ z)) ° 晶圓載台WST1 (粗動載台WCS1)之XY平面内之位置 資訊(亦含0 Z方向之旋轉資訊)以晶圓載台位置測量系統 16A加以測量。又,位於曝光站2〇〇之粗動載台wcsi所支 承之微動載台WFS1(或微動載台WFS2)之6自由度方向 (X、Y、Z、0x、0y、0Z)之位置資訊係以微動載台位置 測量系統70A加以測量。晶圓載台位置測量系統16A及微 動载台位置測量系統70A之測量結果(測量資訊),為進行粗 動载台WCS卜微動載台WFS1 (或WFS2)之位置控制而被送 至主控制裝置20(參照圖14)。 晶圓載台WST2,與晶圓載台WST2同樣地,具有:粗 動載台WCS2,其藉由設於其底面之複數個非接觸軸承(例 如二氣轴承(省略圖不))被懸浮支承於基座12之上,並藉由 粗動載台驅動系統51B(參照圖14)驅動於XY二維方向;以 及微動載台WFS2 ’以非接觸狀態支承於粗動載台WCS2且 能相對粗動載台WCS2移動。微動載台WFS2可藉由微動載 台驅動系統52B(參照圖14)相對粗動載台WCS2被驅動於6 自由度方向(Χ、Υ、Ζ、θχ、0y、0z)。 晶圓載台WST2(粗動載台WCS2)之XY平面内之位置 201033753 Λ 資訊(亦含0 Ζ方向之旋轉資訊)以晶圓載台位置測量系統 1 6Β加以測量。又,·位於測量站300之粗動載台WCS2所支 承之微動載台 WFS2(或微動載台 WFS1)之6自由度方向 (X、Y、Z、0 X、0 y、0 z)之位置資訊係以微動載台位置 測量系統70B加以測量。晶圓載台位置測量系統1 6B及微 動載台位置測量系統70B之測量結果,為進行粗動載台 WCS2、微動載台WFS2(或WFS1)之位置控制而被送至主控 制裝置20(參照圖14)。 〇 中繼載台DRST,與粗動載台WCS1, WCS2同樣地,藉 由設於其底面之複數個非接觸軸承(例如空氣軸承(省略圖 示))懸浮支承於基座12,並可藉由中繼載台驅動系統53(參 照圖14)驅動於XY二維方向。 中繼載台DRST在XY平面内之位置資訊(亦含0 z方向 之旋轉資訊)藉由例如干涉儀及/或編碼器等之未圖示位置 測量系統加以測量。位置測量系統之測量結果,為了供中 繼載台DRST之位置控制而供應至主控制裝置20(參照圖 ❹ 14)。 當微動載台 WFS1(或WFS2)支承於粗動載台 WCS1 時,該微動載台WFS1 (或WFS2)與粗動載台WCS1在X、Y、 6»z之3自由度方向之相對位置資訊,可藉由設於粗動載台 WCS1與微動載台WFS1(或WFS2)之間之相對位置測量器 22A(參照圖14)測量。 同樣地,當微動載台WFS2(或WFS1)支承於粗動載台 WCS2時,該微動載台WFS2(或WFS1)與粗動載台WCS1 15 201033753 在Χ、γ、0Z之3自由度方向之相對位置資訊,可藉由設 於粗動載台WCS2與微動載台謂2(或WFS1)之間之相對 位置測量器22B(參照圖14)測量。 作為相對位置測量器22A,22B例如可使用編碼器等, 其係以例如設於微動載台WFS1,WFS2之光栅為測量對 象,包含分別設於粗動載台WCS1,WCS2之至少兩個讀頭, 根據該讀頭之輸出測量微動載台WFS1,WFS2在X轴方 向' Y軸方向及0 z方向之位置。相對位置測量器22A,22B 之測量結果係供應至主控制裝置2〇(參照圖14)。 ❹ 包含上述各種測量系統之載台系統之構成各部之構成 等,待後詳述。 進而,本實施形態之曝光裝置1〇〇,如圖4所示,於投 影單兀PU附近設有可動片BL。可動片BL可藉由片驅動系 統58(圖4中未圖示,參照圖14)驅動於乙軸方向及γ軸方 向。可動片BL係由板狀構件構成,其於+ γ側之上端部形 成有較其他部分突出之突出部。 本實施形態中,可動片BL之上面對液體Lq為撥液性。© 本實施形態中,可動片BL,包含例如不鏽鋼等之金屬製基 材與形成於該基材表面之撥液性材料之膜。撥液性材料包 含例如PFA(四氟乙烯•全氟烷基乙烯基醚共聚物·· Tetra fluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ether copolymer) ' PTFE(聚四乱乙稀.Poly tetra fluoro ethylene)、鐵氟龍(註 冊商標)等。此外’形成膜之材料亦可係丙烯酸系樹脂、矽 樹脂。又’可動片BL整體,亦可係以PFA、PTFE、鐵氟 16 201033753 龍(註冊商標)、丙烯酸系樹脂、及石夕樹脂之至少一個形成。 本實施形態中’可動片BL之上面對液心之接觸角例如 係90度以上。 可動片BL能從-γ側卡合於粗動載自wcs【所支承 之微動載台WFS1(或WFS2),在其卡合狀態下,與微動載 台聊1(或WFS2)上面—起形成外觀上—體之全平坦面(參 ‘、、、例如@ 22)。可動片BL可藉由主控制裝置2。透過片驅動 系統58驅動,以在與微動載台WFS1(或WFS2)之間進行液 次工間(液體Lq)之承交。此外,可動片BL與微動載台 WFS1(或WFS2)之間之液浸空間(液體之承交,待後詳 述。 除此之外,於本實施形態之曝光裝置1〇〇,在投影單元 U之附近,6又有與例如美國專利第5,號說明書等 所揭示之相同構成之斜入射方式之多點焦點位置檢測系統 (以下,簡稱為多點AF系統)AF(圖!中未圖示,參照圖14” ❹多點AF ,系、统AF之檢測訊號透過未圖*之af訊號處理系 統仏應至主控制裝置2〇(參照圖14)。主控制裝置2〇根據多 點AF系統AF之檢測訊號,檢測在多點af系統af之複數 個檢測點各自之晶圓w表面在z轴方向位置資訊(面位置資 訊),根據該檢測結果實施掃描曝光中晶圓w之所謂的聚焦 調平控制。又,亦可在對準裝置99(對準系統AU,al2i〜 AL24)附近叹置多點AF系統,於事前取得晶圓對準(ega) 時晶圓W表面之面位置資訊(凹凸資訊),於曝光時使用該 面位置資訊、與後述構成微動載台位置測量系統7〇a之一 17 201033753 部分之雷射干涉儀系統75(參照圖14)之測量値,實施晶圓 W之所謂的聚焦調平控制。此時,亦可不將多點AF系統設 於技衫單元PU之附近。此外,不使用雷射干涉儀系統75, 而將構成微動載台位置測量系統70A之後述編碼器系統73 之測量値,用於聚焦調平控制。
又,本實施形態之曝光裝置1〇〇中,於標線片載台RST
之上方,配置有例如美國專利第5,646,413號說明書等所詳 細揭不之具有CCD等之攝影元件,將曝光波長之光(本實施 形態中為照明光IL)作為對準用照明光之影像處理方式之一 對標線片對準系統RAl、RA2(圖1中,標線片對準系統RA2 隱藏在私線片對準系統RAi之紙面内側)。一對標線片對準 系統RA!、RA2係用在微動載台WFS1(WFS2)上之後述測量 板緊挨在投影光學系統PL下方之狀態,由主控制裝置2〇 透過投影光學系統PL檢測標線片R上所形成之_對標線片 對準標記(圖示省略)之投影像、與對應測量板上之一對第i 基準標記,以檢測投影光學系統pL所形成之標線片r之圖
案之投影區域中心盘測县4c L /、、〗1板上之基準位置、亦即一對第1 基準標記之中心的位置彳纟j_ , -ft ^ 直關係。標線片對準系統RAi、RA2 之檢測訊號經由未圖示夕 个固不之矾旒處理系統供應至主控制裝置 20(參照圖14)。又,亦可π % Γ不設置標線片對準系統RAl、RA2。 此場合,最好是能例如装爾宙 、國專利申請公開第2002/ 0041377 號等所揭示,於微動載么w σ FS1搭載設有光透射部(受光部) 之檢測系統以檢測標線Η 深片對準標記之投影像。 此處,詳述載台系妓々Α 、統各邛之構成等。首先說明晶圓載 18 201033753 台WSTl,WST2。本實施形態中,晶圓載台WST1與晶圓載 台WST2包含該驅動系統、位置測量系統等在内均為完全 相同之構成。是以’以下係代表性地舉出晶圓载台WST1 來說明。 粗動載台WCS1’如圖2(A)及圖2(B)所示,具備俯視(從
❹ + Z方向所視)以X軸方向為長邊方向之長方形板狀之粗動 滑件部91、以平行於YZ平面之狀態分別固定在粗動滑件 部91之長邊方向一端部與另一端部上面且以γ軸方向為長 邊方向之長方形板狀之一對側壁部92a、92b、以及分別固 疋在侧壁部92a、92b上面之一對固定子部93a、9扑。又, 粗動载台WCS1,其全體為一具有上面之χ軸方向中央部及 軸方向兩側面開口之高度較低的箱形形狀。亦即,於粗動 栽口 WCS 1之内部形成有貫通於γ軸方向之空間部。 粗動載台WCS1如圖5所示,能以粗動滑件部91之長 方向中央之分離線為邊界分離成第i部分wcs h與第2 :分wcsib之兩個部分。因此,粗動滑件部9i係由構成 1部分WCS1卜部分之第i滑件部9u與構成第2部分 sib—部分之第2滑件部9ib所構成。 於基座12内部收容有線圈單元 該線圈早元如圖1所 向配置成矩陣狀之複 八包含以χγ二維方向為行方向、列方 數個線圈14。 第!滑件二Γ第 粗動载…1之底面、亦即 有磁二二由第2滑件部9Π)之底面,如圖2⑷所示設 鐵早疋係由以XY二維方向為行方向、列方向配置成 19 201033753 矩陣狀之複數個永久磁鐵18構成。磁鐵單元分別與基座i2 之線圈單元-起構錢如美國專利第5, 196, 745號說明書 等所揭示之勞倫兹電磁力驅動方式之平面馬達所構成之粗 動载台驅動系統51Aa,51Ab(參照圖14)。供應至構成線圈 單元之各線圈14之電流之大小及方向藉由主控制裝置2〇 控制(參照圖14)。 於第卜第2滑件部91a,91b各自之底面,於上述磁鐵 單元周圍固定有複數個空氣軸承94β粗動載台wcsi之第 1部分WCSla及第2部分WCSlb分別藉由空氣軸承叫於 G 基座12上透過既定間隙、例如數以m之間隙懸浮支承,並 藉由粗動載台驅動系統51Aa,51Ab驅動於X軸方向、丫軸 方向、以及0z方向。 通常,第1部分WCSU與第2部分貿以^係一體化 而透過未圖示之鎖固機構鎖固。亦即,第i部分wcsia及 第2部分WCSlb通常係一體動作。因此,以下將驅動第夏 部分WCSU及第2部分WCSlb —體化而構成之粗動載台 W C S1之平面馬達所構成的驅動系統,稱為粗動載台驅動系❹ 統51A(參照圖14)。 此外’作為粗動載台驅動系統51A,並不限於勞倫兹電 磁力驅動方式之平面馬達,例如亦可使用可變磁氣電阻驅 動方式之平面馬達。此外,亦可藉由磁浮型之平面馬達構 成粗動載台驅動系統5丨A。此時,亦可不於粗動滑件部9 1 之底面設置空氣軸承。 一對固定子部93a、93b如圖2(A)及圖2(B)所示,分別 20 201033753 由外形為板狀之構件構成,其内部收容有由用以驅動微動 載台WFS1(或WFS2)之複數個線圈所構成之線圈單元 CUa、CUb。供應至構成線圈單元CUa、Cub之各線圈之電 流大小及方向由主控制裝置2〇加以控制。關於線圈單元 CUa、Cub之構成,留待後述。此處之微動載台wfs工與微 動載台WFS2為完全相同之構成,同樣地以非接觸方式支承 於粗動載纟WCS1並加以驅動,惟以下,僅代表性地舉出 微動載台WFS1來說明。
一對固定子部93a、93b,如圖2(A)及圖2(B)所示,分 別具有以Y軸方向為長邊方向之矩形板狀之形狀。固定子 部93a其+ X側端部固定在側壁部92a上面,固定子部9扑 其一X側端部固定在侧壁部92b上面。 微動載台WFS卜如圖2⑷及圖2(B)所示,具備由俯視 以X轴方向為長邊方向之八角形板狀構件構成之本體部 81、以及分別固定在本體部81之長邊方向—端部與另一端 部之一對可動子部82a、82b。 本體部81由於後述編碼器系統之測量光束(雷射光)需 在其内部行進’因係以光能透射之透明材料形成。又,本 體部81為了降低在其内部之空氣波動對雷射光之影響而係 :成為中實(内部不具有空間)。此外,透明材料最 =,在本實施形態中,作為一例係使用合成石英(玻璃: 在夕本體部81之整體雖亦可以透明材料構成,但亦 :僅有編瑪器系統之測量光束所透射之部分以透明材料構 成’或僅有此測量光束所透射之部分形成為中實。 21 201033753 於微動載台WFS1之本體部81(更正確而言為後述之蓋 玻璃)上面中央設有以真空吸附等方式保持晶圓W之晶圓保 持具(未圖示)。本實施形態中,係使用例如在環狀凸部(弧 部)内形成有支承晶圓W之複數個支承部(銷構件)之所謂銷 夾頭(pin chuck)方式之晶圓保持具,在一面(表面)為晶圓載 置面之晶圓保持具之另一面(背面)側設有後述光柵RG等。 又’晶圓保持具可與微動載台WFS1 —體形成,亦可相對本 體部81,透過例如靜電夾頭機構或夾鉗(clamp)機構等、或 以接著等方式加以固定。前者,光柵RG係設於微動載台 ❹ WFS1之背面側。 再者,於本體部81上面,在晶圓保持具(晶圓w之裝 載區域)外側、如圖2(A)及圖2(B)所示,安裝有其中央形成 有較晶圓W(晶圓保持具)大一圈之大圓形開口、且具有對應 本體部81之八角形外形(輪廓)之板件(撥液板)83。板件83
表面施有對液體Lq之撥液化處理(形成有撥液面)。板件 係以其表面全部(或一部分)與晶圓W表面同一面高之方 固定在本體部81之上面。又,於板件83之—γ側端部, 圖2(B)所示,以其表面與板件83表面、亦即與晶圓w表 〇致同一面高之狀態設置有在χ轴方向為細長長方形之 量板86。於測量板86表面,至少形成有以前述一對標線 對準檢測系統RAl、KM分別檢測之一對第i基準標記、 及以第一對準系統AL1檢測之第2基準標記(第i及第2 準標記皆省略圖示)。又,亦可取代將板件83安裝於本體 8 1 ’而例如將晶圓保持具與微動載台WFS 1 _體形成,將 22 201033753 動載台WFS 1之圍繞曰圚4士 〇 固'% θθ圓保持具之周圍區域(與板件83相同 區域(亦可包含測晋拓 重扳86表面)之上面加以撥液化處理來形 成撥液面。 如圖2(A)所示,於本體部8丨之上面水平地(與晶圓w 表面平仃)配置有二維光栅(以下單稱為光柵)RG。光栅rg 係固疋(或形成)於由透明材料構成之本體部8i上面。光桃 ^匕3以X轴方向為週期方向之反射型繞射光栅(X繞射 0光栅)與以Y軸方向為週期方向之反射型繞射光柵(Y繞射光 柵)。本實施形態中,在本體部81上固定或形成有二維光柵 之區域(以下稱為形成區域)例如係較晶圓W大一圈之圓 形。此外’光柵RG所使用之繞射光柵之種類,不僅有以機 械方式形成槽等者,例如為在感光性樹脂燒結干涉條紋作 成者亦可。 光栅RG係由保護構件例如蓋玻璃84覆蓋且保護。本 實施形態中,於蓋玻璃84上面設有吸附保持晶圓保持具之 Q 則述保持機構(靜電夾頭機構)。此外,本實施形態中之蓋玻 璃84’雖設置成覆蓋本體部81之上面之大致全面,但亦可 設置成僅覆蓋包含光柵RG之本體部81上面之一部分。又, 保護構件(蓋玻璃84)雖亦可以與本體部81相同之材料形 成,但並不限於此,亦可以例如金屬、陶瓷形成保護構件。 又由於為了保s蒦光拇RG需要充分厚度因此最好係板狀保 護構件,但亦可視材料而使用薄膜狀之保護構件。 此外’於光柵RG之形成區域中、與突出至晶圓保持具 周圍之區域對應之蓋玻璃84之一面,為避免照射於光柵尺^ 23 201033753 之編碼器系統之測量光束透射過蓋玻璃84,亦即,避免晶 圓=持具背面區域之内外測量光束之強度產生大變動,例 如°又置覆蓋該形成區域之反射構件(例如薄膜等)較佳。 除此之外,亦可將一面固定或形成光柵RG之透明板之 另一面接觸或靠近晶圓保持具背面配置,且於該透明板之 側叹置保濩構件(蓋玻璃84)、或者不設置保護構件(蓋 璃)而將固疋或形成光栅RG之透明板之一面接觸或靠 近明圓保持具背面配置。尤其是前者,可取代透明板而將 光柵RG固疋形成於陶兗等之不透明構件、或將光拇固❹ 定或形成在晶圓保持具之背面。或者,亦可僅將晶圓保持 八與光栅RG保持於習知微動載台。又,將晶圓保持具以中 實玻璃構件加以形成’於該玻璃構件上面(晶圓載置面)配置 光栅RG亦可。 本體部81 ’由圖2(A)可知,係由形成有從長邊方向之 一端部與另一端部之下端部向外側突出之突出部、整體為 角形板狀構件構成,於其底面之對向於光栅RG之部分形 成有凹。卩。本體部81,其配置光柵rg之中央區域係形成 G 為其厚度實質均勻之板狀。 於本體部81之+ X側、—X側之突出部之上面,分別 於Y轴方向、以各自之凸部89a、89b朝向外側之方式延設 有截面凸形狀之分隔件85a、85b。 "T動子部82a,如圖2(A)及圖2(B)所示,包含γ軸方 向尺寸(長度)及X軸方向尺寸(寬度)皆較固定子部93a短(一 半程度)之二片俯視矩形之板狀構件82ai、82a2。此等二片 24 201033753 板狀構件82a!、82az,係隔著前述分隔件85a之凸部89a, 在Z軸方向(上下)分開既定距離之狀態下皆與χγ平面平行 的固定於本體部8 1 + X側端部。此時,板狀構件82a2係被 分隔件85a與本體部8丨之+ χ側突出部挾持其—χ側端 部。一片板狀構件82ai、82az之間,以非接觸方式插入粗 動載台wcsi之固定子部93a之—χ側端部。於板狀構件 82ai、82a2之内部設有後述磁鐵單元MUai、MUa2。 可動子部82b,包含於分隔件85b在Z軸方向(上下)維 持既定間隔之二片板狀構件82bi、82b2,與可動子部 為左右對稱之相同構成。於二片板狀構件821^、82b2之間 以非接觸方式插入粗動载台WCS1之固定子部93b之+ χ 側端部。於板狀構件82bl、82、之内部,收容有與磁鐵單 元MUa!、MUa2同樣構成之磁鐵單元MUb!、MUb2。 此處,如前所述,由於粗動載台WCS1之γ軸方向兩 側面為開口,因此在將微動載台WFS丄裝著於粗動載台 ❹WCS1時,只是使固定子部93a、93b分別位於板狀構件 82a!、82a2及82\、82b2之間,.並進行微動載台WFS1之z 轴方向定位後,使微動載台WFS1移動(滑動)於γ軸方向即 可。 接著,說明用以相對粗動載台WCS1驅動微動載台 WFS 1之微動載台驅動系統52a之構成。 微動載台驅動系統52A’包含前述可動子部82a所具有 之一對磁鐵單元MUa!、MUa2、固定子部93a所具有之線圈 單兀CUa、可動子部82b所具有之一對磁鐵單元、 25 201033753 MUb2、以及固定子部93b所具有之線圈單元⑶b。 進步詳述如後。從圖6及圖7(a)以及圖7(B)可知, 在固定子部❿内部之-X側端部,複數個(此處為個) 俯視長方形狀之YZ線圈(以下,適當的簡稱為「線圈」识、 57於Y軸方向等間隔分別配置之2列線圈列,於X軸方向 相距既定間隔配置。YZ線圈55,具有在上下方向(2軸方向) 重疊配置之俯視長方形狀之上部繞組…與下部繞組说。 又’在固定子部93a之内部、上述2列線圈列之間,配置有 以Y轴方向為長邊方向之細長俯視長方形狀之Μ X線圈^ (以下’適當的簡稱「線圈」)56。此場合,2列線圈列與χ 線圈56係在X軸方向以等間隔配置。包含2列線圈列與χ 線圈56構成線圈單元cua。 以下,使用圖6〜圖8(C),說明一對固定子部93a、93b 中 ' —方之固定子部93a及被此固定子部93a所支承之可動 子部82a,而另—方(―χ側)之固定子部⑽及可動子部咖 具有與該等同樣之構成、同樣之功能。因此’線圈單元CUb、 磁鐵單元MUb,、MUh與線圈單元CUa、磁鐵單元Μΐ^、❹ MUa2同樣的構成。 在構成微動載台WFS1之可動子部82a之一部分之+ z 側之板狀構件82a!内部,參照圖6及圖7(A)以及圖可 知,以X軸方向為長邊方向之俯視長方形之複數個(此處為 1〇個)之永久磁鐵653、6乃於Y軸方向等間隔配置而成之2 列磁鐵列,於X軸方向相距既定間隔配置。2列磁鐵列分別 與線圈55、57對向配置。 26 201033753 複數個永久磁鐵65a,如圖7(B)所示,係由上面側(+z 側)為N極而下面側(一2側)為s極之永久磁鐵、與上面側(+ Z侧)為S極而下面側(―z側)為N極之永久磁鐵,於γ軸 方向交互排列。由複數個永久磁鐵67a構成之磁鐵列,與由 複數個永久磁鐵65a構成之磁鐵列為同樣之構成。 又,於板狀構件82a〗之内部、上述2列磁鐵列之間, 與線圈56對向配置有於X軸方向分離配置、以γ軸方向為 長邊方向之一對(2個)永久磁鐵66a〗、66a2»如圖7(A)所示, ❹永久磁鐵66ai其上面側(+ Z側)為N極而下面側(—z側)為 S極,永久磁鐵66aa則以上面側(+ Z側)為s極下面側(_ z 側)為N極。 藉由上述複數個永久磁鐵65a、67a及66a!、66a2構成 磁鐵單元MUai » 於一Z側之板狀構件82a2内部,如圖7(A)所示,亦以 和上述+ Z側板狀構件82a!同樣之配置’配置有永久磁鐵 0 65b、66b!、66b2、67b。藉由此等永久磁鐵 65b、66bi、66b2、 67b構成磁鐵單元MUa2。此外,一Z側之板狀構件82a2内 之永久磁鐵65b、661^、66h>2、67b ’於圖6中’係對永久磁 鐵65a、66a]、66a2、67a於紙面内側重疊酉己置。 此處’微動載台驅動系統52A,如圖7(B)所示,複數 個永久磁鐵65及複數個γζ線圈55於γ軸方向之位置關係 (各自之間隔),係設定為於γ軸方向相鄰配置之複數個永久 磁鐵(圖7(B)中’沿γ軸方向依序為永久磁鐵65ai〜65 a5) 在相鄰2個永久磁鐵65&1及6532分別對向於丫2線圈551 27 201033753 之繞組部時’與該等相鄰之永久磁鐵W不對向於盘上述 π線圈55l相鄰之γζ線圈552之繞組部(線圈中央之中空 部、或捲繞線圈之鐵芯、例如與鐵芯對向)。又,如圖7⑻ 所不,各永久磁鐵.4及65a5對向於與γζ線目%相鄰 之ΥΖ線圈%之繞組部。永久磁鐵“卜π。6几於γ軸 方向之間隔亦相同(參照圖7(b))。
因此’微動載台藤動系、統52A,例如係在圖7(b)所示 狀態下’如8⑷所示,料圈55「553之上部繞組及下 部繞組分別供應從+ Z方向所視往㈣轉之電㈣,即於综 圈55l、553作用出_γ方向之力(勞倫兹力),而作為反作用 於水久磁鐵65a、65b分別產生+γ方向之力。由於此等力 之作用,微動載台WFS1即相對粗動載台贾(:!51往+ ¥方向 移動。與上述情形相反的,對線圈%、%分別供應從+ 2 方向所視往左旋轉之電流時,微動載台WFS1即相對粗動載 台WCS 1往一 γ方向移動。
藉由對線圈57之電流供應,能在與永久磁鐵67(6<^、 67b)之間進行電磁相互作用而將微動以驅動於γ 軸方向。主控制裝f 20,藉由控制對各線圈供應之電流, 據以控制微動載台WFS 1之γ軸方向位置。 又,微動載台驅動系統52A,例如在圖7(B)所示狀態 下如圖8(B)所示對線圈55s之上部繞组供應從+ z方向所 視往左旋轉之電流、而對下部繞組供應從+ Z方向所視往右 旋轉之電、流時’即分別於線%與永久磁鐵_之間產 生吸引力於線圈55z與永久磁鐵65b3之間產生斥力,微 28 201033753 動载台WFS1藉由此等吸引力及斥力而 y 阳相對粗動載台WCS1 往下方(一Z方向)、亦即往降下方向蒋軏 移動。與上述情形相反 之電流供應至線圈552之上部繞組及 I货、、且及下部繞阻時,微動載台 wFS1即相㈣動載台WCS1往上方(+z方向)、亦即往上 升方向移動。主控制裝置2G藉控制對各線圈供應之電流, 以控制懸浮狀態之微動載台WFS 1在 你乙軸方向之位置。 ❹ ❹ 又,當在圖7⑷所示狀態下,如圖8(c)所示,對線圈 56供應從+ Z方向所視往右旋轉之電流時,於線圈%產生 作用於+ X方向之力,而作為反作用分別於永久磁鐵66ai、 66a2、及66b】、66b2產生作用於—X古丄 F用於X方向之力,微動載台 wFS1即相對粗動載台WCS1移動於—χ方向。又,與上述 情形相反的’當對線圈56供應從+ ζ方向所視往左旋轉之 電流時,於永久磁鐵66ai、㈣及娜、叫產生+χ方 向之力,微動載台WFS1相對粗動載台⑽丨移動於+ χ方 向。主控制裝置20,藉控制對各線圈供應之電流,據以控 制微動載台WFS1之X軸方向位置。 由上述説明可知,本實施形態中,主控制裝置20係對 排列於Υ轴方向之複數個ΥΖ续圃以ΓΊ ^ 文双丨u γ乙踝圈55、57每隔1個供應電 流’據以將微動載台WFS1 外口 vr〇i驅動γ軸方向。與此並行的, 主控制裝置20對γ7綠固^ r,丄丄 線圏55、57中未使用於將微動載台 WFS 1 驅動於 i 軸方向之線圈供應電流,據以使其產生與往 Υ轴方向驅動力不同 J之彺Ζ軸方向之驅動力,使微動載台 WFS 1從粗動載a 7, D CS 1净起。此外,主控制裝置2〇視微 動載台WFS 1之γ幸由方& 孕由万向位置依序切換電流供應對象之線 29 201033753 圈,據以一邊維持微動載台WFS1相對粗動載台wcsi之懸 浮狀態、亦即非接觸狀態、一邊將微動載台WFS1驅動於γ 軸方向。又,主控制裝置2〇亦能在使微動載台wfsi從粗 動載口 WCS1浮起之狀態下,除γ轴方向外亦能獨立的將 其驅動於X轴方向。 又,主控制裝置20,例如圖9(A)所示,亦可藉由使微 動載台WFS1之+ X侧可動子部82a與_ χ側可動子部82b 產生彼此不同大小之γ軸方向之驅動力(推力)(參照圖9(A) 之黑箭頭)’據以使微動載台WFS1繞z軸旋轉(θ z旋轉)(參 ◎ .、、、圖9(A)之白箭頭)。又,與圖9(a)相反的,亦可藉由使作 用於+ X侧可動子部82a之驅動力大於—χ側之驅動力使 微動載台WFS1相對Z轴向左旋轉。 此外,主控制裝置20,可如圖9(B)所示,使彼此不同 之浮力(參照圖9(B)之黑箭頭)作用於微動載台WFS1之+ χ 側可動子部82a與一χ側可動子部82b,據以使微動載台 WFS1繞Y轴旋轉y驅動參照圖9(B)之白箭頭)。又,
與圖9(B)相反的,亦可藉由使作用於+ χ側可動子部82a Q 之浮力大於_ χ側,而使微動載台WFS i相對γ轴往左旋 轉。 進一步的,主控制裝置20,亦可如圖9(c)所示,使彼 此不同浮力(參照圖9(C)之黑箭頭)作用於微動載台WFS1之 各可動子部82a、82b之Y轴方向之+側與—側,據以使微 動载台WFS1繞X軸旋轉(0 x驅動)(參照圖9(c)白箭頭)。 又,與圖9(C)相反的,亦可藉由使作用於可動子部82a(及 30 201033753 82b)之-Y側部分之浮力小於作詩+ γ側部分之浮力,使 微動載台WFS 1相對X軸往左旋轉。 由以上説明可知,本實施形態,可藉由微動載台驅動 系統52Α,將微動載台WFS1相對粗動載台wcsi以非接觸 狀態加以懸浮支承,且相對粗動載台WCS1以非接觸方式 驅動於6自由度方向(χ、γ、ζ、θχ、0y、0z)。 又,本實施形態中,主控制裝置2〇在使浮力作用於微 動載台WFS1時,可藉由對配置在固定子部93&内之2列線 圈55、57(參照圖6)供應彼此相反方向之電流,據以如例如 圖1〇所示’與浮力(參照圖1〇之黑箭頭)同時將繞丫軸旋轉 之旋轉力(參照圖ίο之白箭頭)作用於可動子部82a。又主 控制裝置20,可藉由將彼此相反方向之繞γ軸旋轉之旋轉 力透過分別作用於一對可動子部82a、82b,使微動載台 wFS1之中央部變形於+ 2方向或—z方向(參照圖1〇之1 斜線箭頭)。因此,如圖1〇所示,藉由使微動載台WFsi2 〇中央部變形於+ z方向,可抵消因晶圓w及本體部8ι之本 身重量引起之微動載台WFS1(本體部81)之X軸方向中間部 分之變形,確保晶圓W表面對χγ平面(水平面)之平行度。 如此,在晶圓w直徑大而微動載台WFS大型化時-等,尤能 發揮效果。 又’當晶圓W因本身重量等而變形時,於照明光比之 照射區域(曝光區域IA)内,微動載台WFS1上所裝載之晶圓 W之表面亦有不進入投影光學系統PL之焦深範圍内之虞。 因此,主控制裝置20可與使上述微動载台WFS1於χ軸方 31 201033753 向之中央部變形於+ z方向之情形同樣的,使彼此相反方向 之繞γ軸旋轉之旋轉力分別作用於一對可動子部82a、 82b,以使晶圓w變形為大致平坦,而能在曝光區域丨八内 使晶圓W之表面進入投影光學系統PL之焦深範圍内。圖 ίο中,雖顯示了使微動載台WFS1變形於+ z方向(成凸形) 之例,但亦可藉由控制對線圈之電流方向,以使微動載台 WFS1變形向與此相反之方向(成凹形)。 又,不僅僅是本身重量變形之修正及/或聚焦調平之 控制,在採用晶圓之照射區域内之既定點橫越過曝光區域 0 ΙΑ之期間,於焦深範圍内變化該既定點之ζ軸方向位置以 實質增大焦深之超解析技術之情形時,亦能適用使微動載 台WFS1(及保持於此之晶圓w)在與γ轴垂直之面(χζ面) 内變形為凹形或凸形之手法。 本實施形態之曝光裝置1〇〇,在進行對晶圓w之步進 掃描(step & scan)方式之曝光動作時,微動載台wfsi之χγ 平面内之位置資訊(含0 ζ方向之位置資訊)係由主控制裝置 2〇使用後述微動載台位置測量系統7〇Α之編碼器系統❹ 73(參照圖14)加以測量。又,微動載台WFS1之位置資訊被 送至主控制裝置20,主控制裝置2〇根據此位置資訊控制微 動載台WFS1之位置。 相對於此,在晶圓載台WST1(微動載台WFS1)位於微 動載台位置測量系統70A之測量區域外時,晶圓載台 WST1(及微動載台WFS1)之位置資訊係由主控制裝置使 用晶圓載台位置測量系統16A(參照圖i及圖14)加以測量。 32 201033753 曰曰圓載〇位置測量系統16 a,如圖1所示,包含對粗動載台 WC S1側面以鏡面加工形成之反射面照射測距束以測量晶 圓載台WST1之χγ平面内位置資訊之雷射干涉儀。此外, 圖1中雖省略圖示,但實際上,於粗動載台WCS1形成有 垂直於Y軸之γ反射面與垂直於χ軸之χ反射面,並與此 對應,雷射干涉儀亦設有對χ反射面、γ反射面分別照射 測距束之X干涉儀、γ干涉儀。又,晶圓載台位置測量系 統16Α,例如γ干涉儀亦可具有複數個測鉅軸,根據各測 距軸之輸出,測量晶圓載台WST之02方向之位置資訊(旋 轉資訊)。再者,晶圓載台WST1於Χγ平面内之位置資訊, 可取代上述晶圓載台位置測量系統16Α而以其他測量裝 置例如編碼器系統加以測量。此場合,可於例如基座j 2 之上面配置二維標尺、於粗動載台WCS1之底面設置編碼 器讀頭。 如前所述,微動載台WFS2與上述微動載台WFS1完全 ❹相同地構成’微動載台WFS2亦可取代微動載台界州以非 接觸方式支承於粗動載台wcsle此時,係藉由粗動載台 WCS1與粗動載台WCS1所支承之微動載台構成晶圓 載台WST1,藉由微動載纟WFS2所具備之一料動子部(各 一對磁鐵單元Mua丨、職2及Mubl、刪2)與粗動載台 WCS i之-對固定子部93a、93b(線圈單元cua、⑽)構成
微動載台驅㈣統52Αβ又,藉由此微動載台驅動系統52A 使微動載台则2相對粗動載台wcsla非接觸方式驅動於 6自由度方向。 33 201033753 又,微動載台WFS2, WFS1亦可分別以非接觸方式支 承於粗動載台 WCS2,藉由粗動載台 WCS2與粗動載台 WCS1所支承之微動載台 WFS2或WFS1構成晶圓載台 WST2。此時,係藉由微動載台WFS2或WFS1所具備之一 對可動子部(各一對磁鐵單元MUa〗、MUa2及MUb!、MUb2) 與粗動載台 WCS2之一對固定子部93a、93b(線圈單元 CUa、CUb)構成微動載台驅動系統52B(參照圖14)。又,藉 由此微動載台驅動系統52B使微動載台WFS2或WFS1相 對粗動載台WCS2以非接觸方式驅動於6自由度方向。 返回圖1,中繼載台DRST具備與粗動載台 WCS1, WCS2同樣(不過並未構成為能分離成第1部分與第2部分) 構成之載台本體44與設於載台本體44内部之搬送裝置 46(參照圖14)。是以,載台本體44,與粗動載台WCS1, WCS2 同樣地能以非接觸方式支承(保持)微動載台 WFS 1與 WFS2,中繼載台DRST所支承之微動載台能藉由微動載台 驅動系統52C(參照圖14)相對中繼載台DRST被驅動於6自 由度方向(X、Y、Z、0x、0y、0z)。不過,微動載台只 要能相對中繼載台DRST至少滑動於Y軸方向即可。 搬送裝置46,具備:搬送構件48,包含能沿中繼載台 DRST之載台本體44之X軸方向兩側壁於Y軸方向以既定 動程往反移動且在Z軸方向亦可以既定動程上下移動之搬 送構件本體、以及能保持微動載台WFS 1或WFS2相對搬送 構件本體相對移動於Y軸方向之移動構件;以及搬送構件 驅動系統54,係可個別驅動構成搬送構件48之搬送構件本 201033753 體及移動構件(參照圖14)。 其次,根據圖11說明圖1所示之對準裝置99之具體 構成。 圖11 ’係以立體圖顯示主架BD 一部分截面之狀態之 對準裝置99〇對準裝置99如上所述具備第一對準系統 AL1、以及四支第二對準系統AL2i,AL22, al23, al24。相 對第一對準系統AL1配置於+ x側之一對第二對準系統 〇 AL2】,AL22、以及配置於-X侧之_對第二對準系統从23, AL24 ’係以第一對準系統AL1為中心成左右對稱之構成。 又,第二對準系統AL2丨〜AL24,例如國際公開第2〇〇8/ 056735號(對應美國專利申請公開第2〇〇9/ 〇233234號說明 書)等所揭示,可藉由包含後述滑件及驅動系統等之驅動系 統獨立移動。 第一對準系統AL1係透過支承構件2〇2懸吊支承於主 架BD之下面。帛一對準系、统AL1,可使用例如影像處理方 式之FIA(Field Image Alignment(場像對準))系統,其能將不 會使晶圓上之光阻感光的寬頻檢測光束照射於對象標記, =以攝影元件(CCD(電荷耦合裝置)等)拍攝藉由來自:對象 ‘ δ己之反射光而成像於受光面的對象標記像、以及未圖示 之指標(設於各對準系統内之指標板上的指標圖案)像,並輸 出該等之攝影訊號。來自第一對準系、统AL1之攝影訊號: 係供應至主控制裝置20(參照圖14)。 於第二對準系統AL2i,AL22之上面分別設有滑件su SL2。於滑件SL1,SL2之+ Z側設有固定在主架BD下面 35 201033753 之FIA平台302。又,於第二對準系統AL23,AL24之上面 分別設有滑件SL3, SL4。於滑件SL3, SL4之+ Z側設有固 定在主架BD下面之FIA平台102。 第二對準系統AL24與第一對準系統AL1同樣地係FIA 系統,於内部包含設有透鏡等之光學構件之大致L字形之 鏡筒109。於鏡筒109之延伸於Y軸方向之部分之上面(+Z 側之面)固定有前述滑件SL4,此滑件SL4與FIA平台102 對向設置。 FIA平台1 02係由磁性體且低熱膨脹率之構件(例如因 © 鋼)構成,於其一部分(+ Y側之端部附近)設有包含複數個 電樞線圈之電樞單元。電樞單元例如包含兩個Y驅動用線 圈與一對X驅動用線圈群。又,於FIA平台102内部形成 有液體流路(未圖示),藉由流動於該流路内之冷卻用液體將 FIA平台102調溫(冷卻)成既定溫度。 滑件SL4,包含滑件本體、設於該滑件本體之複數個氣 體靜壓軸承、複數個永久磁鐵、以及磁鐵單元。作為氣體 靜壓軸承,係使用透過FIA平台1 02内之氣體流路供應氣 © 體、所謂地面供氣型之氣體靜壓軸承。複數個永久磁鐵與 由前述磁性體構成之FIA平台102對向,隨時將磁氣吸引 力作用於複數個永久磁鐵與FIA平台102之間。因此,在 不對複數個氣體靜壓軸承供應氣體之期間,係藉由磁氣吸 引力使滑件SL4最為接近(接觸)於FIA平台102之下面。當 對複數個氣體靜壓軸承供應氣體後,即藉由氣體之靜壓於 FIA平台102與滑件SL4之間產生斥力。藉由磁氣吸引力與 36 201033753 氣體之靜麼之平衡,滑件SL4以其上面與FIA平台ι〇2之 下面之間形成有既定間隙之狀態維持(保持)。以下,將前^ 稱為「著地狀態」、將後者稱為「懸浮狀態」。 磁鐵單兀係與前述電樞單元對應設置,本實施形觫 中,藉由磁鐵單元與電樞單元(兩個γ驅動用線圈與—對^ 驅動用線圈群)之間之電磁相互作用,能使χ轴方向之驅動 力及Y軸方向之驅動力、以及繞z軸之旋轉(θζ)方向之驅 動力作用於滑件SL4。此外,以下,係將藉由上述磁鐵單元 與電樞單元構成之驅動機構(致動器)稱為「料系统馬達」。 配置於第二對準系統AL24i+x側之第二對準系統 AL23,係與上述第二對準系統AL24相同之構成,滑件 亦與滑件SL4大致相同之構成。又,於滑件SL3與fia平 台1〇2之間設有與前述相同之驅動機構(對準系統馬達)。 主控制裝置20在驅動第二對準系統AL24及AL23(調整 位置)時,藉由對前述氣體靜壓軸承供應氣體,而能於滑件 q SL3, SL4與FIA平台102之間形成既定之間隙而使滑件仏3, SL4成為上述懸浮狀態。又,主控制裝置2〇在維持該懸浮 狀態之狀態下’根據未圖示之測量裝置之測量值,控制供 應至構成各對準系統馬達之電樞單元之電流,藉此使滑件 SL4(第二對準系統AL24)、滑件SL3(第二對準系統aL23) 微幅驅動於X軸、Y軸、以及0Z方向。 返回圖11,第二對準系統AL2h AL22與上述第二對準 糸統AL23,AL24為相同之構成,滑件SL2具有與上述滑件 SL3左右對稱之構成,滑件SL1具有與上述滑件SL4左右 37 201033753 對稱之構成。又,FIA平台302之構成具有與上述fia平台 102為左右對稱之構成。 其次’說明被位於曝光站2〇〇之粗動載台WCS1以能 移動之方式保持(構成晶圓載台WST1)之微動載台WFS1或 WFS2之位置資訊之測量所使用之微動載台位置測量系統 70A(參照圖14)之構成。此述,係說明微動載台位置測量系 統70A測量微動載台WFSi之位置資訊之情形。 微動載台位置測量系統70A,如圖1所示,具備在晶厦
載台WST1位於投影光學系統PL下方之狀態下,插入設名 粗動載台wcsi内部之空間部内的臂構件(測量臂7ia)。浪 量臂71A ’係透過支承部72A以懸臂狀態支承(支承一端部 附近)於曝光裝置100之主架BD。是以,測量臂71A係隨 著粗動載台wcsi之移動而自—γ侧插入該粗動載台wcs] 内部之空間部内。又,在採用不妨礙晶圓載台移動之構成 之情形時,臂構件並不限於懸臂支承,亦可以是於其長邊 方向兩端部加以支承。X,臂構件只要配置於前述光拇
RG(與XY平面實質上平行之其配置面)之下方㈠側 可’例如可配置於基座12之上面下方。谁 進而,臂構件雖係 支承於主架BD,但例如可透過防振機構設於設置面 等)。此時,最好係設置用以測量主框Β 面 另·賀構件之相對 位置關係之測量裝置。臂構件亦能稱為 件等。 ®穿或測量用構 測量臂71Α,係以γ軸方向為長邊 逯方向、具有 向(Ζ軸方向)尺寸大於寬度方向(χ軸方向 ^ 縱長長方形截 38 201033753 自之四純狀(亦即長方體狀)之構件,將可使光透射之相同 材料、例如將玻璃構件予以貼合複數層所形成。測量臂 71=’除收容後述編碼器讀頭(光學系統)之部分外,形成為 中實。測量臂71A,如前所述,在晶圓載台WSTW配置於 投影光學系統PL下方 _ 、 万之狀態下,前端部插入粗動載台 WCS1之空間部内,如圖1所示,其上面對向於微動載台 wm之下面(正確而言,係對向於本體部81(圖i中未圖 示,參照圖2⑷等)下面)。測量臂7lA之上面,係在與微 動載台WS1之下面之間形成有既定間隙、例如形成數麵 程度之間隙之狀態下,配置成與微動載台wfsi之下面大致 平行。此外’測量臂71八上面與微動載台WFsi下面之間 之間隙為數mm以上或以下皆可。 微動載台位置測量系統7〇A,如圖14所示,具備測量 微動載台刪1之x軸方向、γ軸方向及^方向位置之編 碼器系、统73、與測量微動載台卿^之z轴方向、θχ方 〇向及打方向位置之雷射干涉儀系統75。編碼器系統73, 包含測量微動載台WFS1<X軸方向位置之χ線性編碼器 73x、測量微動載台WFS1之γ軸方向位置之一對丫線性編 碼器73ya、73yb(以下’適當的將此等合稱為γ線性編碼器 73y)。編碼器系統73,係使用與例如美國專利第7,238,931 號說明書、及國際公開第2007/ 〇83758號(對應美國專利申 請公開第2007/0288121號說明書)等所揭示之編碼器讀頭 (以下’適當的簡稱為讀頭)相同構成之繞射干涉型讀頭。不 過,本實施形態中,讀頭係如後所述的,光源及受光系統(含 39 201033753 光檢測器)配置在測量臂71A外部,僅有光學系統係在測量 臂71A内部、亦即配置成與光柵rg對向。以下,除非特 別需要之情形外,將配置在測量臂71A内部之光學系統稱 為讀頭。 編碼器系統73係以1個X讀頭77x(參照圖12(A)及圖 12(B))測量微動載台WFSi之X軸方向位置,以一對γ讀 頭77ya、77yb(參照圖12(B))測量Y軸方向之位置。亦即, 以使用光柵RG之X繞射光柵測量微動載台WFS 1之χ軸 方向位置之X讀頭77χ構成前述X線性編碼器73χ,以使 Ο 用光柵RG之Υ繞射光柵測量微動載台WFS 1之γ轴方向 位置之一對Y讀頭77ya、77yb構成一對γ線性編碼器 73ya、73yb ° 此處,說明構成編碼器系統73之3個讀頭77x、77ya、 77yb之構成。圖12(A)中,以3個讀頭77x、77ya' 77yb 代表性的顯示了 X讀頭77x之概略構成。又,圖12(B)顯示 了 X讀頭77x、Y讀頭77ya、77yb分別於測量臂71A内之 配置。 ❹ 如圖12(A)所示’ X讀頭77x具有分離面與YZ平面平 行之偏光分束器PBS、一對反射鏡Rla、Rlb、透鏡L2a、 L2b、四分之一波長板(以下,記載為;^/4板)wpia、WPlb、 反射鏡R2a、R2b、以及反射鏡R3a、R3b等,此等光學元 件以既定之位置關係配置。γ讀頭77ya、77yb亦具有相同 構成之光學系統。X讀頭77x、Y讀頭77ya、77yb,如圖 12(A)及圖12(B)所示,分別被單元化固定在測量臂71 a之 40 201033753 内部。 如圖12(B)所示,X讀頭77χ(χ線性編碼器73χ)從設在 測量臂71八之一 Υ側端部上面(或其上方)之光源LDx於—ζ 方向射出雷射束LBX0’透過χγ平面成45。角度斜設於測 量臂71Α之一部分之反射面Rp將其光路彎折為與γ軸方 向平行。此雷射束LBX〇於測量臂71 a内部之中實部分平行 的行進於測量臂71A之長邊方向(γ軸方向),而到達圖12(a) 所不之反射鏡R3a。接著,雷射束LBX()被反射鏡R3a將其 光路彎折後射入偏光分束器PBS。雷射束LBxq被偏光分束 器PBS偏光分離而成為二條測量光束LBxi、lbX2。透射過 偏光分束器PBS之測量光束LBxi經由反射鏡Rj a到達形成 在微動載台WFS1之光栅RG,而被偏光分束器pbs反射之 測量光束LBX2則經由反射鏡Rjb到達光栅rg。此處所謂 之「偏光分離」’係指將入射束分離為p偏光成分與S偏 光成分。 Ο 藉由測量光束LBx!、LBx2之照射而從光柵RG產生之 既定次數之繞射束、例如1次繞射束,分別經由透鏡L2a、 L2b被λ / 4板WPla、WPlb轉換為圓偏光後,被反射鏡 R2a ' R2b反射而再度通過λ/4板WPla、WPlb,反方向 循著與來路相同之光路到達偏光分束器PBS。 到達偏光分束器PBS之2個1次繞射束,其偏光方向 各自相對原來方向旋轉90度。因此,先透射過偏光分束器 PBS之測量光束LBXl之1次繞射束被偏光分束器PBS反 射。先被偏光分束器PBS反射之測量光束LBx2之1次繞射 201033753 測量光束LBxi、LBx2之 束透射過偏光分束器PBS。據此, 各1次繞射束即被合成於同軸上成為合成束LBxi2。合成束 LBxlz被反射鏡R3b將其光路彎折為平行於γ軸,與γ轴 平行的行進於測量臂71A之内部,透過前述反射面Rp被送 至圖12(B)所示之配置在測量臂71A之一 γ侧端部上面(或 其上方)之X受光系統74x » 於X受光系統74x ’被合成為合成束LBxi2之測量光束 LBXl、LBx2之1次繞射束藉由未圖示之偏光子(檢光子)使 其偏光方向一致,彼此干涉而成為干涉光,此干涉光被未 ◎ 圖示之光檢測器檢測出而被轉換為對應干涉光強度之電氣 訊號。此處,當微動載台WFS1移動於測量方向(此場合, 為X軸方向)時,二光束間之相位差產生變化而使干涉光之 強度變化。此干涉光之強度變化被供應至主控制裝置2〇(參 照圖14)作為微動載台WFS1於X軸方向之位置資訊。 如圖12(B)所示,於γ讀頭77ya、77yb分別射入從光 源LDya、LDyb射出、被前述反射面Rp將光路彎折9〇。而 與Y轴平行之雷射束LBya〇、LByb〇,和前述同樣的,從γ Q 讀頭77ya、77yb分別輸出被偏光分束器偏向分離之測量光 束分別於光柵RG(之Y繞射光柵)之1次繞射束之合成束 LBya12、LByb12,而回到Y受光系統74ya ' 74yb。此處, 從光源Ldya、Ldyb射出之雷射束LBya〇、LByb〇、以及返 回至Y受光系統74ya、74yb之合成束LBya12、LBybi2,分 別通過與圖12(B)之紙面垂直方向重疊之光路。又,如上所 述’從光源射出之雷射束LBya〇、LByb〇與回到Y受光系統 42 201033753 74ya、74yb 之合成束 LByai2、LBybi2,於 γ 讀頭 77^、77沖 係於其内部分別將光路適當的加以彎折(圖示省略),以通過 於Z軸方向分離之平行的光路。 圖1 3 (A)係以立體圖顯示測量臂7丨A之前端部,圖13(b) 係從+ z方向觀看測量臂71A之前端部上面之俯視圖。如 圖13(A)及圖13(B)所示,X讀頭77χ係從位於距測量臂71八 之中心線CL(與通過X轴方向之中心點之γ軸平行之直線) 等距離之與X軸平行之直線Lx上之2點(參照圖i3(b)之白 〇 圓圈),對光柵RG上之相同照射點照射測量光束ίΒχι、 LBx2(圖13(A)中以實線所示)(參照圖12(A))。測量光束 LBXl、LBx2之照射點、亦即χ讀頭77χ之檢測點(參照圖 13(B)中之符號DP)與照射於晶圓w之照明光江之照射區 域(曝光區域)IA中心之曝光位置一致(參照圖丨)。又,測量 光束LBx!、LBx2 ’實際上雖會在本體部81與空氣層之邊界 面等折射’但圖12(A)等中,予以簡化圖示。 如圖12(B)所示,一對Y讀頭77ya、77yb係分別配置 在測量臂71A之前述中心線CL之+ X側、—χ側。γ讀頭 77ya’如圖13(A)及圖13(B)所示’在與γ軸平行之直線LYa 上從距直線LX相等距離之2點(參照圖13(B)之白圓圈)對 光栅RG上之共通照射點分別照射圖ι3(Α)中以虛線所示之 測量光束LBya!、LBya2。測量光束LByai、LBya2之照射點、 亦即Y讀頭77ya之檢測點於圖13(B)中以符號DPya顯示。 Y讀頭77yb ’係從相對中心線CL於γ讀頭77ya之測 量光束LBya丨、LByaa之射出點為對稱之兩點(參照圖Π(Β) 43 201033753 之白圓圈)’對光柵RG上之共通照射點DPyb照射測量光束 LByb! ' LByb2。如圖 13(B)所示,Y 讀頭 77ya、77yb 之檢 測點DPya、DPyb配置在與X軸平行之直線LX上。 此處,主控制裝置20,係根據2個Y讀頭77ya、77yb 之測量値之平均來決定微動載台WFS1之Y軸方向之位 置。因此,本實施形態中,微動載台WFS1之Υ軸方向位 置係以檢測點DPya、Dpyb之中心點DP為實質之測量點加
以測量。中心點DP與測量光束LBx〗、LBX2之光栅rg上 之照射點一致。 邳即,本實施形態中
向及Y軸方向之位置資訊之測量,具有共通之檢測點, 檢測點與照射於晶圓w之照明光比之照射區域(曝光 域)IA中心之曝光位置一致。因此,本實施形態中,主控 裝置20可藉由編碼器系統73之使用,在將標線片&之 案轉印至微動載台WFS1上所裝載之晶圓w之既定,昭射 域時,微動載台WFS1之XY平面内之位置資訊之測量, 怪在曝光位置之正下方(微動載纟wsi之背面側)進行 又,主控制裝置20根據—對γ讀 了 γ項頭77ya、77yb之測量) 之差’測量微動載台WFS1^Z方向之旋轉量。 雷射干涉儀系統75,如圖、仏 TR7 Τβ 如圖13(Α)所示,將三條測距」 LBz!、LBz2、LBz3 從測量臂 7 乂 WFS1 則螭部射入微動載1 測距束LBZ LB 統75,具備分別照射此等以 照圖14)。 —個雷射干涉儀75a〜75c“ 44 201033753 ❹ ❹ 雷射干涉儀系統75中,三條測距束LBzp LBz2、LBz3, 如圖13(A)及圖13(B)所示’係從其重心與照射區域(曝光區 域)IA中心之曝光位置一致之等腰三角形(或正三角形)之各 頂點所相當之三點(不位於測量臂7 1A上面上之同一直線上 之三點)分別與Z軸平行地射出。此場合,測距束lbZ3之射 出點(照射點)位於中心線CL上,其餘測距束lbZi、LBz2 之射出點(照射點)則距中心線CL等距離。本實施形態中, 主控制裝置20使用雷射干涉儀系統75測量微動載台WFS 1 之Z軸方向位置、0Z方向及方向之旋轉量之資訊。又, 雷射干涉儀75a〜75c設在測量臂71 a之—γ側端部上面(或 其上方)。從雷射干涉儀7&〜7氕往—ζ方向射出之測距束 LBZl、LBz2、LBz3,經由前述反射面Rp於測量臂7ια内沿 Υ軸方向行進,其光路分別被彎折而從上述三點射出。 。本實施形態中’於微動載台WFS1之下面設有使來自編 "系、充73之各測量光束透射、p且止來自雷射干涉儀系統 75之各測距束透射之選波渡波器(圖示省略)。此場合,選 波滤波器亦兼作為來自雷射干涉儀系統乃之各測距束之反 射面。選波濾波器係使用具有波長選擇性之薄膜等,本實 ,形態中,係例如設於透明板(本體部81)之一面,而光拇 相對該一面配置在晶圓保持具側。 制蚤t以上也明可知’主控制裝置2〇可藉由微動載台位置 測量系統7 0 A之總石巧备处, 之、為碼益糸統73及雷射干涉儀系統75之使 用測量微動載台WFS 1之6自A f ^ 於總踩堪么 自由度方向之位置。此場合’ 於編瑪|§系統73,由於淛 、〗置光束在空氣中之光路長極短且 45 201033753 大致相等,因此能幾乎忽視空氣波動之影響。因此,可藉 由編碼器系統73高精度的測量微動載台WFS 1於XY平面 内之位置資訊(亦含0 z方向)。此外’編碼器系統73之X 軸方向及Y軸方向之實質的光栅上之檢測點、及雷射干涉 儀系統75於Z轴方向之微動載台WF S1下面上之檢測點, 分別與曝光區域IA之中心(曝光位置)一致,因此能將所謂 阿貝誤差之產生抑制至實質上可忽視之程度。因此,主控 制裝置20可藉由微動載台位置測量系統7〇a之使用,在無 阿貝誤差之情形下,高精度測量微動載台WFS1之X軸方 0 向、Y轴方向及Z軸方向之位置。又,粗動載台WCS1位 於投影單元PU下方’當於粗動載台WCS1可移動地支承微 動載台WFS2時’主控制裝置20可藉由使用微動載台位置 測量系統70A測量微動栽台WFS2在6自由度方向之位置, 特別是能在無阿貝誤差之情形下,高精度測量微動載台 WFS2之X軸方向、γ抽方向及z轴方向之位置。 又,測量站300所具備之微動載台位置測量系統7〇b 如圖1所不與微動載台位置測量系統7〇A為左右對稱,為❹ 相同之構成。是以,微動載台位置測量系統7〇B所具備之 測$臂71B係以γ軸方向為長邊方向,其+ γ側之端部附 近透過支承構件72B被主架BD大致懸臂支承。測量臂7ib 係隨著粗動載台WCS2之移動而從+ γ側插入該粗動栽台 WCS2内部之空間部内。 13 粗動載台WCS2位於對準裝置99下方,當於粗動栽台 WCS2可移動地支承微動載台刪2或wfsi時,主控制二 46 201033753 置20可藉由使用微動載台位置測量系統7〇B測量微動載台 WFS2(或WFS1)在6自由度方向之位置,特別是能在無阿^ 誤差之情形下,高精度測量微動載台WFS2(或WFsi)2 X 軸方向、Y軸方向及Z軸方向之位置。 圖14,係顯示以曝光裝置100之控制系統為中心構成, 顯示統籌控制構成各部之主控制裝置2 〇之輸出入關係之方 塊圖。主控制裝置20包含工作站(或微電腦)等,係統籌控 制前述局部液浸裝置8、粗動載台驅動系統51A,51B、微動 〇載台驅動系統52A,52B、以及中繼載台驅動系統53等曝光 裝置100之構成各部。 以上述方式構成之本實施形態之曝光裝置100,於元件 之製造時,係對位於曝光站200之粗動載台WCS1所保持 之一微動載台WFS(此處例如為WFS1)所保持之晶圓w進行 步進掃描方式之曝光,以於該晶圓之複數個照射區域 分別轉印標線片R之圖案。此步進掃描方式之曝光動作, Q係藉由主控制裝置20,根據事前進行之晶圓對準之結果(例 如將以全晶圓增強型對準(EGA)所得之晶圓w上各照射區 域之排列座標,轉換為以第2基準標記為基準之座標的資 訊)及‘線片對準之結果等,反覆將微動載台工往用 以使θ曰圓W上之各照射區域曝光之掃描開始位置(加速開始 位置)移動之照射區域間移動動作、以及以掃描曝光方式將 形成於標線片R之圖案轉印於各照射區域之掃描曝光動 作:藉此來進行。此外,上述曝光動作係在前端透鏡191 與曰曰圓W之間保持有液體Lq之狀態下、亦即藉由液浸曝光 47 201033753 進行又,係依自位於+ Y側之照射區域往位於—γ側之照 射區域之順序進行。此外,關於EGA例如詳細揭示於例如 美國專利第4,780,617號說明書等。 本實施形態之曝光裝置100十,係在上述一連串曝光 動作中,藉由主控制裝置20使用微動載台位置測量系統 70A測量微動載台WFS1(晶圓w)之位置,並根據此測量結 果控制晶圓W之位置。 又’上述掃描曝光動作時,雖需於γ軸方向以高加速 度驅動晶圓W’但本實施形態之曝光裝置1〇〇,主控制裝置 20於掃描曝光動作時,係如圖ι5(Α)所示,原則上不驅動粗 動載台WCS1而僅將微動載台WFS1驅動於γ軸方向(視需 要亦包含其他5自由度方向)(參照圖i5(A)之黑箭頭),據以 於Y軸方向掃描晶圓W。此係由於與驅動粗動載台wcsi 之情形相較’僅使微動載台WF S1移動時之驅動對象之重量 較輕,較有利於能以高加速度驅動晶圓w之故。又,如前 所述,由於微動載台位置測量系統70A之位置測量精度高 於晶圓載台位置測量系統16A ’因此在掃描曝光時驅動微動 載台WFS1是較有利的。又,在此掃描曝光時,因微動載台 WFS1之驅動產生之反作用力(參照圖15(A)之白箭頭)之作 用,粗動載台WCS 1被驅動往微動載台WFS 1之相反側。亦 即,粗動載台WCS1具有配衡質量之功能,而保存由晶圓 載台WST1整體構成之系統之運動量,不會產生重心移動, 因此不致因微動載台WF S1之掃描驅動而對基座12產生偏 加重等之不理想狀態。 48 201033753 另一方面’在進行X軸方向之照射區域間移動(步進) 動作時’由於微動載台WFS 1往X軸方向之可移動量較少, 因此主控制裝置20,如圖15(B)所示,藉由將粗動載台WCS1 驅動於X軸方向,以使晶圓W移動於X軸方向。 本實施形態中’與對上述一微動載台WFS1上之晶圓W 之曝光並行,在另一微動載台WFS2上進行晶圓更換、晶圓 對準等。晶圓更換,係在支承微動載台WFS2之粗動載台 ❾ WCS2位於測量站3〇〇或其附近之既定晶圓更換位置時,藉 由未圖示晶圓搬送系統,將已曝光之晶圓w從微動載台 WFS2上卸載,且將新晶圓w裝載於微動載台wfs2上。此 處,晶圓搬送系統,具備例如由多關節機械臂構成之未圖 示晶圓更換臂,該晶圓更換臂在前端部具有圓盤狀之貝努 里(Bernoulli)夾頭(亦稱為浮動夾頭)。貝努里夹頭如周之, 係利用貝努里效果局部加大噴出流體(例如空氣)之流速,以 非接觸方式固定(吸附)對象物之夾頭。此處,貝努里效果, ❹係流體之壓力隨著流速增加而減少之貝努里定理(原理)及 於流,機械等之效果。貝努里夾頭中,以吸附(固定)對象物 之重量、及從夾頭噴出之流體之流速決定保持狀態(吸附/ +游狀,4)。亦即,對象物之大小為已知時,根據從爽頭喷 出之流體之流速決定保持時之夾頭與保持對象物之間隙之 二寸本實施$態中,貝努里夾頭係使用於晶圓W之吸附(固 當進行晶圓對準時, 示’在第一對準系統AL1 主控制裝置20,首先,如圖16所 之正下方應定位微動載台WFS2 49 201033753 上之測量板86,驅動微動載台WFS2,使用第一對準系統 . AL1檢測第2基準標記。接著’主控制裝置2〇將該檢測結 果、亦即以第—對準系、统AL1之檢測中心(指標中心)為基 準之第2基準標記之位置座標(X,Y),與該第2基準標記檢 測時微動載台位置測量系统7〇B之測量值產生關聯,並儲 存於未圖示之記憶體。 接著,主控制裝置2〇,一邊使晶圓載台WST2步進移 動,一邊在各步進位置使用包含第一對準系統ALi之至少 一個對準系統,檢測附設於晶圓w上之特定之複數個照射 〇 區域(取樣照射區域)、亦即形成於將該照射區域加以區劃之 路徑(亦稱為劃線)之1或2個以上之對準標記。接著,主控 制裝置20,每次檢測時,將該檢測結果、亦即以對準系統 AL1、或AL2n之檢測中心(指標中心)為基準之對準標記之 位置座標(X,Y),與該對準標記檢測時微動载台位置測量系 統70B之測量值產生關聯,並儲存於未圖示之記憶體。 以下,以圖16所示之排列有43個照射區域之晶圓w 為例,說明將晶圓W上之所有照射區域選擇為取樣照射區 〇 域’檢測附設於各取樣照射區域之1或2個特定之對準標 記(以下稱為取樣標記)時之晶圓對準步驟。此處,在晶圓w 上’在第1行及第7行各形成3個照射區域,在第2行、 第3行、第5行、及第6行各形成7個照射區域,在第4 行形成9個照射區域。此外,以下,適當地將第一對準系 統及第二對準系統皆略記為對準系統。又,晶圓對準中之 晶圓載台WST2(微動載台WFS2)之位置資訊,係藉由微動 50 201033753 置/貝丨量系統7〇b測罝,但以下之晶圓對準步驟之說 明中’省略關於微動载台位置測量系統7〇b之說明。 檢別出苐2基準標記後’主控制裝置2 0將晶圓載台 從圖16所示之位置步進驅動向_γ方向既定距離, 且+ X方向既定距離之位置,如圖17(A)所示,將附設於晶 圓W上之第1行之第1及第3照射區域之各丨個取樣標記 分別定位於對準系統AL22、AL1之檢測視野内。此處,主 控制裝置20,使晶圓載台WST2從圖16所示之位置直接(斜 〇向)移動至圖17(A)所示之位置亦可,依照一 γ方向、+ χ方 向之順序、或+ X方向、—γ方向之順序使晶圓載台篇丁 2 步進移動亦可。不論如何,主控制裝置2〇,將晶圓載台wsT2 定位於圖Π(Α)所示之位置後,使用對準系統AL1、AL22 同時且個別檢測2個取樣標記。 接考主控制裝置20’使位於圖17(A)所示之位置之晶 圓載台WST2步進驅動向—χ方向,如圖17(B)所示,將附 設於晶圓W上之第i行之第2及第3照射區域之各ι個取 樣標記分別定位於對準系統AU、AL2j之檢測視野内。接 者,主控制裝置20,使用對準系統AL1、AL23同時且個別 檢測2個取樣標記。藉此,對第1行之照射區域之取樣標 記之檢測結束。 接著,主控制裝置20將晶圓載台WST2從圖17(B)所 不之位置步進驅動向—γ方向既定距離,且+ χ方向既定距 離之位置,如圖18(A)所示,將附設於晶圓w上之第2行 之第1、第3、第5及第7照射區域之各【個取樣標記分別 51 201033753 定位於對準系統AL2】.、AL22、ALi、及al23之檢測視野内。 接著’主控制裝置20,使用對準系統AL2丨、A%、ali、 AL23同時且個別檢測4個取樣標記。接著,主控制裝置如 將晶圓載台WST2從圖18⑷所示之位置步進驅動向—乂方 向,如圖18(B)所示,將附設於晶圓w上之第2行之第2、 第4、第6及第7照射區域之各i個取樣標記分別定位於對 準系統AL22、AL1、AL23、AL24之檢測視野内。接著,主 控制裝置20,使用對準系統AL22、Au、从23、Μ同時 〇 且個別檢測4個取樣標記。藉此’對第2行之照射區域之 取樣標記之檢測結束。 接著’主控制裝置20以與對第2行之照射區域之取樣 標記之檢測相同之步驟’進行對帛3行之照射區域之取樣 才示δ己之檢測。 Θ 接著,對第3行之照射區域之取樣標記之檢測結束後, 主控制裝置20將晶圓載台WST2從此時定位之位置步進驅 動向-Y方向既定距離’且+ X方向既定距離之位置,如圖 19(A)所示,將附設於晶圓w上之第4行之第卜第3、第 5、第7及第9照射區域之各丨個取樣標記分別定位於對準 系先AL2〗 AL22、AL1 ' AL23、及AL24之檢測視野内。接 著,主控制裝置20,使用對準系統AL2i、AL22、ali、al23、 AL24同時且個別檢測5個取樣標記。接著,主控制裝置扣 將晶圓載台WST2從圖19㈧所示之位置步進驅動向一父方 向,如圖19(B)所示,將附設於晶圓w上之第4行之第2、 第4 '第6、第8及第9照射區域之各丨個取樣標記分別定 52 201033753 位於對準系統AL21、AL22、ALl、AL23、及AL24之檢測視 野内。接著’主控制裝置2〇,使用對準系統AL2i、al22、 ALl AL23、AL24同時且個別檢測5個取樣標記。 接著,主控制裝置20以與對第2行之照射區域之取樣 標。己之檢測相同之步驟’進行對帛5及第6行之照射區域 之取樣標s己之檢測。最後,主控制裝置2〇以與對第上行之
照射區域之取樣標記之檢測相同之步驟,進行對第7行之 照射區域之取樣標記之檢測。 ^以上述方式,對所有照射區域之取樣標記之檢測結束 後主控制裝置20,使用取樣標記之檢測結果與該取樣標 記檢測時微動載台位置測量系統之測量值,進行例如 ,國專利第4,78G,617號說明書等所揭示之統計運算,算出 曰曰圓W上之所有照射區域之排列(位置座標)。亦即,進 全晶圓增強型對準(職)。接著,主控制裝置20,使用第2 基準標記之檢測結果與該檢測時微動載台位置測 漏之測量值,將該算出結果轉換為以第2基準標記之位置 為基準之排列(位置座標)。 如上述,主控制裝置20,一邊在γ軸方向將晶圓。 :=漸步進驅動向—Y方向,一邊在χ軸方向往返驅: 、 D x方向,檢測附設於晶圓W上之所有昭 區域之對準標記(取樣標記)。此處,本實施形態之曝光:置 _,由於能使用5個對準系統AL1,叫〜从2 ^ 轴方向之往返驅動之距離短,且1次往返之定位次數2 次亦較少。因此,相較於使用單一對準系統檢 = 53 201033753 之情形’㊣在非常短時間檢測對準標記。此外,產率上無 問題之情% ’僅使用第—對準系統al i進行對上述所有照 射區域取樣照射之晶圓對準亦可。此時,$需測量第二對 準系統AL2!〜AL24之基線、亦即不需測量第二對準系統 AL2i〜AL24相對第一對準系統Au之位置。
本實施形態中,主控制裝置20包含第2基準標記之檢 測在内,於晶圓對準日夺,係使用包含測量冑携之微動載 台位置測㈣統爾進行晶圓對準時粗動載台wcs2所支 承之微動載台WFS2在XY平面内之位置測量。不過,並不 限於此,主控制震置20,當晶圓對準時之微動載台WFS2 WCS2 —體進行時,亦可一邊透過淨 述晶圓載台位置測量系統16B(及相對位置測量器22B)利 ,圓w之位置邊進订晶圓對準。或者,例如,使用晶圓 載口位置測量系統16B及相對位置測量器22B測量晶 w(微動載台WFS2)20Z旋錄,.甚你田, Z旋轉,一邊使用微動載台位置測 量系統70B測量微動載台则2之乂位置及γ位置—邊進
行晶圓對準亦可。 人 田於测重站300與曝光站2〇〇為分離,因此在曰ξ 圓對準時與曝光時,微動載台刪2之位置係在不同之座福 系統上作管理。’主控制裝置2G將以晶圓對準所得戈 X W上各照射區域之排列座標,轉換為以第2基準標奇 為基準之排列座標。 WFS2所保持之晶圓W進 200仍對微動載台WFS1 雖如上述地結束對微動載台 行之晶圓對準,但此時在曝光站 54 201033753 所保持之晶圓W持續進行曝光。圖20(A)係顯示在對此晶 圓W進行之晶圓對準結束之階段下粗動載台WCS1, WCS2 及中繼載台DRST之位置關係。 主控制裝置20,係透過粗動載台驅動系統5 1B使晶圓 載台WST2如圖20(B)中之白箭頭所示往一Y方向驅動既定 距離,以接觸於在既定待機位置(例如,與投影光學系統PL 之光軸AX與第一對準系統AL 1之檢測中心之中央位置大 致一致)靜止之中繼載台DRST或靠近至相隔500 # m左右。 © 其次,主控制裝置20係控制流動於微動載台驅動系統 5 2B,52C之Y驅動線圈之電流,藉由羅倫茲力將微動載台 WFS2如圖20(C)中之黑箭頭所示往一Y方向驅動,以從粗 動載台WCS2將微動載台WFS2移載往中繼載台DRST。圖 20(D),係顯示微動載台WFS2往中繼載台DRST之移載已 結束之狀態。 主控制裝置20,在使中繼載台DRST及粗動載台WCS2 待機於如圖20(D)所示之位置之狀態下,等待對微動載台 ® WFS 1上之晶圓W之曝光結束。 圖22係顯示曝光結束後一刻之晶圓載台WST1之狀 態。 主控制裝置20在曝光結束前,如圖21之白箭頭所示, 透過片驅動系統58從圖4所示之狀態將可動片BL往下方 驅動既定量。藉此,如圖21所示,可動片BL上面與位於 投影光學系統PL下方之微動載台WFS1(及晶圓W)上面係 位於同一面上。又,主控制裝置20在此狀態下等待曝光結 55 201033753 束。 58 在曝光結束時’主控制震置2〇透過片驅動系統 >! BL+Y方向驅動既定量(參照圖22令之白箭 頭),並使可動片BL接觸於微動載台wfsi或透過 Μ之間隙靠近°亦即’主控制裝置20,係將可動片BL 與微動載台WFS 1設定於並列狀態。 其:欠’主控制裝置20,如圖23所示,一邊維持可動片 與微動載台刪1之並列狀態,-邊與晶圓載台WST1 ❹ 一體地將可動片BL驅動於+ + Y方向(參照圖23之白箭頭)。 :二與前端透鏡191之間保持之液體h所形成之液浸 工間’係從微動載台WFS1移交至可動片bl。围23,係顯 不液體Lq所形成之液浸空間從微動載台wsi移交至可動 前-刻之狀態。在此圖23之狀態下,在前端透鏡i9i :微動載台™及可動片BL之間保持有液體…此外, =可動片BL與微動載台WFS1靠近驅動時,最好係將可 動片BL與微動載台卿之間距(間隙)設定成可防止或抑 ❹ 制液體Lq之漏出。此處,靠近亦包含當可動片π與微動 載台WFS1之間距(間隙)為零時,亦即兩者接觸之情形。 又,當液浸空間從微動載台WFS1承交至可 束時’主控制裝置20’如圖24所示,保持微動載台卿 之粗動載台WCS1 <系在前述待機位置保持微動載台刪2, ^與粗動載台WCS2靠近之狀態下接觸於待機之中繼載台 二或透過3〇—左右之間隙靠近。保持此微動載台 ™之粗動載台WCS1在往+ γ方向移動途中之階段下, 56 201033753 主控制裝置20透過搬送構件驅動系統54將搬送裝置46之 搬送構件48插入於粗動載台WCS1之空間部内。 接著,保持微動載台WFS1之粗動載台WCS1在接觸或 靠近於中繼載台DRST之時點,主控制裝置20將搬送構件 48往上方驅動,以自下方支承微動載台WFS 1。 接著,在此狀態下,主控制裝置20解除未圖示之鎖定 機構,將粗動載台WCS1分離成第1部分WCS 1 a與第2部 分WCSlb。藉此,微動載台WFS1即從粗動載台WCS1脫 〇 離。因此,主控制裝置20,如圖25(A)之白箭頭所示地將支 承微動載台WFS1之搬送構件48驅動至下方。 接著,主控制裝置20在使粗動載台WCS 1之第1部分 WCSla與第2部分WCSlb合體後,鎖定未圖示之鎖定機構。 其次,主控制裝置20使從下方支承微動載台WFS 1之 搬送構件48移動至中繼載台DRST之載台本體44内部。圖 25(B)係顯示進行搬送構件48之移動中之狀態。又,主控制 裝置20係與搬送構件48之移動並行地控制流動於微動載 ® 台驅動系統52C, 52A之Y驅動線圈之電流,藉由勞倫茲力 將微動載台WFS2如圖25(B)之黑箭頭所示地驅動於一Y方 向,以將微動載台WFS2從中繼載台DRST移載(滑移)至粗 動載台WCS1。 又,主控制裝置20,以將微動載台WFS1完全收容於 中繼載台DRST之空間之方式,將搬送構件48之搬送構件 本體收容於中繼載台DRST之空間後,將保持微動載台 WFS1之移動構件在搬送構件本體上移動至+ Y方向(參照 57 201033753 圖25(C)中之白箭頭)。 載台將保持有微動載台WFS2之粗動 之液浸空間從可動片J向’將在與前端透鏡191之間保持 BL移交至微動載台WFS2。此液 間(液體Lq)之承六 ^ ^ w ,係以與前述之液浸區域從微動載台 则!何動片BL之承交相反之程序進行。 線片對:二控制褒置2〇在曝光開始前’使用前述-對標 冰乃對率系統RA,、a 上之一 RA2、及微動載台WFS2之測量板86 © 序(例如蓋1基準標記等’以與一般掃描步進機相同之程 如’相專利第5,64M13號說明書等所揭示之 進仃標線片對準。圖 ) 则2與保持其之粗動係將標線片對準中之微動载台 具之粗動載台WCS1 —起顯示。之後,主控制 裝置20根據標線片對任 ΛΪΓ 早之νΌ果、與晶圓對準之結果(以晶圓 上各照射區域之笛9 I、.往& 土準私記為基準之排列座標)進行步 進掃描(step & scan)方式 ± ;式之曝先動作,將標線片R之圖案分 別轉印至晶圓w上 刀 之複數個照射區域。此曝光動作,自圖 25(E)及圖25(F)可清禁尸A . 月楚传知,在標線片對準後,係使微動載 台WFS2返回至一媳—v 料 端~ Υ側,依晶圓W上之+ γ側照射區 域在一Υ側照射區域之順序進行。 與上述液浸空間之^ , 門之承父、標線片對準及曝光並行地 仃如以下之動作。 亦卩i控制裝置2〇,如圖25(D)所示將保持微動载台 S1之搬送構件48移動至粗動載台WCS2之空間内。此 時,主控㈣置20係與搬送構件48之移動—起將保持微 58 201033753 動載台WFS1之移動構件在搬送構件本體上移動至+ Y方 向。 其次,主控制裝置20解除未圖示之鎖定機構,將粗動 載台WCS2分離成第1部分WCS2a與第2部分WCS2b,且 如圖25(E)之白箭頭所示地將保持微動載台WFS1之搬送構 件48驅動至上方,並將微動載台 WFS1定位於微動載台 WFS1所具備之各一對可動子部能卡合於粗動載台WCS2之 一對固定子部之高度。 〇 接著,主控制裝置20使粗動載台WCS2之第1部分 WCS2a與第2部分WCS2b合體。藉此,保持已曝光晶圓W 之微動載台WFS1被支承於粗動載台WCS2。接著,主控制 裝置20鎖定未圖示之鎖定機構。 其次,主控制裝置20,將支承微動載台WFS1之粗動 載台WCS2如圖25(F)之白箭頭所示地往+ Y方向驅動,以 使之移動至測量站3 0 0。 其後,藉由主控制裝置20,在微動載台WFS1上與前 ^ 述同樣之程序進行晶圓更換、第2基準標記之檢測、晶圓 對準等。 接著,主控制裝置20將以晶圓對準所得之晶圓W上各 照射區域之排列座標,轉換為以第2基準標記為基準之排 列座標。此時,亦使用微動載台位置測量系統70B進行對 準時之微動載台WFS 1之位置測量。 雖如上述地結束對微動載台WFS 1所保持之晶圓W進 行之晶圓對準,但此時在曝光站200仍對微動載台 WFS2 59 201033753 所保持之晶圓w持續進行曝光。 接著,主控制裝置20,與前述同樣地將微動載台WFS1 移載往中繼載台DRST。主控制裝置20,在使中繼載台DRST 及粗動載台WCS2待機於前述待機位置之狀態下,等待對 微動載台WFS2上之晶圓W之曝光結束。 其後,交互使用微動載台WFS1,WFS2反覆進行相同 之處理,連續對複數片晶圓W進行曝光處理。 如以上詳細說明,根據本實施形態之曝光裝置100,在 曝光站200,被粗動載台WCS1保持成可相對移動之微動載 台WFS1 (或WFS2)上所裝載之晶圓W係透過標線片R及投 影光學系統PL被曝光用光IL曝光。此時,被粗動載台WCS 1 保持成可移動之微動載台WFS1 (或WFS2)在XY平面内之位 置資訊,係藉由主控制裝置20,使用具有與配置在微動載 台WFS1 (或WFS2)之光柵RG對向之測量臂71A之微動載 台位置測量系統70A之編碼器系統73測量。此時,在粗動 載台WCS 1之内部形成空間部,微動載台位置測量系統70A 之各讀頭配置在該空間部内,因此在微動載台 WFS 1 (或 WFS2)與微動載台位置測量系統70A之各讀頭之間僅存在 空間。是以,可將各讀頭靠近配置於微動載台 WFS 1 (或 WFS2)(光柵RG),藉此,微動載台位置測量系統70A可高 精度測量微動載台WFS1 (或WFS2)之位置資訊。又,其結 果,主控制裝置20進行之透過粗動載台驅動系統5 1A及/ 或微動載台驅動系統52A之微動載台WFS1 (或WFS2)之高 精度驅動成為可能。 60 201033753 又,此情形,從測量臂71A射出之構成微動載台位置 測量系統70A之編碼器系統73、雷射干涉儀系統75之各讀 頭之測量光束在光栅RG上之照射點與照射至晶圓w之曝 光用光IL之照射區域(曝光區域)ία之中心(曝光位置)一 致。是以,主控制裝置20,不會受到所謂阿貝誤差之影響, 可馬精度測S微動載台WFS1(或WF S2)之位置資訊。又, 藉由將測量臂7 1A配置在光拇rg之正下方,可極力縮短 編碼器系統73之各讀頭之測量光束在大氣中之光路長, ^ 此能降低空氣搖晃之影響,從此點觀之亦可高精度測量微 動載台WFS1(或WFS2)之位置資訊。 又,本實施形態中,在測量站300設置與微動載台位 置測量系統70A左右對稱構成之微動載台位置測量系統 70B。此外’在測量站300,藉由對準系統AL1,AL2, AL24 等對粗動載台WCS2所保持之微動載台WFS2(或|1?81)上 之晶圓W進行晶圓對準時’被粗動載台WCS2保持成可移 q 動之微動載台WFS2(或WFS1)在XY平面内之位置資訊,係 藉由微動載台位置測量系統7〇B高精度測量。其結果,主 控制裝置20進行之透過粗動載台驅動系統51B&/或微動載 台驅動系統52B之微動載台WFS2(或WFS1)之高精度驅動 成為可能。 又’本實施形態中’曝光站200側之測量臂71A與測 量站300側之測量臂7 1B,係設定成彼此之自由端與固定端 相反方向’因此不會被該等測量臂71A,71B妨礙之狀態 下’能使粗動載台WCS1靠近測量站300(更正確而言,中 201033753 繼載台DRST),且能使粗動載台WCS2靠近曝光站200(更 正確而言,中繼載台DRST)。 又,根據本實施形態,保持曝光前之晶圓之微動載台 WFS2(或WFS1)從粗動載台WCS2至中繼載台DRST之交接 及從中繼載台DRST至粗動載台WCS1之交接,係沿著粗動 載台WCS2、中繼載台DRST、及粗動載台WCS1之上端面 (與包含一對固定子部93a,93b之XY平面平行之面(第1面)) 使微動載台WFS2(或WFS1)滑移來進行。又,保持已曝光 之晶圓之微動載台WFS1(或WFS2)從粗動載台WCS1至中 繼載台DRST之交接及從中繼載台DRST至粗動載台WCS2 之交接,係在位於第1面之一Z側之粗動載台WCS 1、中繼 載台DRST'及粗動載台WCS2之内部之空間内使微動載台 WFS1(或WFS2)移動來進行。是以,在粗動載台WCS1與中 繼載台DRST之間、及粗動載台WCS2與中繼載台DRST 之間之晶圓之交接,可極力抑制裝置之覆蓋區之增加來實 現。 又,上述實施形態中,中繼載台DRST為可在XY平面 内移動之構成,儘管如此,從前述一連串之並行處理動作 之說明可知,在實際之程序,為在上述待機位置待機。從 此點觀之,亦可抑制裝置之覆蓋區之增加。 又,根據本實施形態之曝光裝置100,藉由主控制裝置 20透過粗動載台驅動系統5 1A分別驅動粗動載台WCS 1之 第1部分WCSla與第2部分WCSlb,當該第1部分WCSla 與第2部分WCS lb分離時,即使分離前之粗動載台WCS 1 62 201033753 所保持之微動載台WFS1 (或WFS2)在保持已曝光晶圓W之 狀態下容易地從粗動載台WCS 1脫離。亦即,能與微動載 台WFS 1 —體地使晶圓W從粗動載台WCS 1容易地脫離。 此情形下,本實施形態中,由於使粗動載台 WCS 1與 微動載台WFS1(或WFS2) —體地從測量臂71A(前端部位於 粗動載台WCS 1内部之空間部内,呈懸臂支承狀態)之固定 端往自由端之方向(+Y方向)移動後,使粗動載台WCS1分 離成第1部分WCS la與第2部分WCS lb,並使保持有已曝 〇 光晶圓W之微動載台WFS1 (或WFS2)從粗動載台WCS1容 易地脫離,因此在該脫離時,可在不妨礙測量臂7 1A之狀 況下,使保持有已曝光晶圓W之微動載台WFS1(或WFS2) 從粗動載台WCS1脫離。 又,在使保持有已曝光晶圓W之微動載台 WFS1(或 WFS2)從粗動載台WCS1脫離後,係使保持曝光前之晶圓W 之另一微動載台WFS2(或WFS1)保持於粗動載台WCS1。是 以,能使保持有已曝光晶圓W之微動載台WFS1 (或WFS2) ® 與保持曝光前之晶圓W之另一微動載台WFS2(或WFS1), 在分別保持有晶圓W之狀態下從粗動載台WCS 1脫離或保 持於粗動載台WCS1。 又,藉由主控制裝置20,透過搬送構件驅動系統54驅 動搬送構件48,並使在保持有已曝光晶圓W之狀態下從粗 動載台WCS1脫離之微動載台WFS1(或WFS2)收納於中繼 載台DRST之内部空間。
又,藉由主控制裝置20,透過粗動載台驅動系統5 1B 63 201033753 分離成粗動載台 WCS2之第1部分WCS2a與第2部分 WCS2b之狀態下,透過搬送構件驅動系統54驅動搬送構件 48,將保持有已曝光晶圓W之微動載台WFS1 (或WFS2)定 位於既定高度。接著,藉由主控制裝置20,透過粗動載台 驅動系統51B使粗動載台WCS2之第1部分WCS2a與第2 部分WCS2b —體化,而能將保持有已曝光晶圓W之微動載 台 WFS1(或WFS2)從中繼載台 DRST承交至粗動載台 WCS2。 進而,藉由主控制裝置20,透過微動載台驅動系統52B, 52C將保持曝光前之晶圓W之微動載台WFS2(或WFS1)從 粗動載台WCS2移載往中繼載台DRST,進而透過微動載台 驅動系統52C,52A從中繼載台 DRST移載往粗動載台 WCS1。 因此,根據本實施形態之曝光裝置1 00,即使晶圓W 呈大型,亦可無障礙地與微動載台WFS1或WFS2 —體地將 晶圓W在粗動載台WCS1、中繼載台DRST、以及粗動載台 WCS2之三者間承交。 又,可動片BL在微動載台WFS1 (或WFS2)與前端透鏡 191(投影光學系統PL)之間保持有液體Lq時,係成為在Y 軸方向上接觸於微動載台WFS1 (或WFS2)或透過300/z m左 右之間隙靠近之並列狀態,在維持該並列狀態下與微動載 台WFS1 (或WFS2)—起沿Y轴方向從測量臂71A之固定端 側移動至自由端側,並在該移動後在與前端透鏡191 (投影 光學系統PL)之間保持液體Lq。因此,可在不妨礙測量臂 64 201033753 71A之狀態下使保持於與前端透鏡191(投影光學系統PL) 之間之液體Lq(藉由該液體Lq形成之液浸空間)從微動載台 WFS1(或WFS2)承交至可動片BL。 又,根據本實施形態之曝光裝置100,由於能以良好精 度驅動微動載台 WFS1(或WFS2),因此能將此微動載台 WFS1 (或WFS2)所載置之晶圓W與標線片載台RST(標線片 R)同步以良好精度驅動,藉由掃描曝光,以良好精度將標 線片R之圖案轉印至晶圓W上。此外,本實施形態之曝光 〇 裝置100,由於能與在曝光站200對微動載台WFS1 (或WFS2) 上所載置之晶圓W進行之曝光動作並行地,在測量站300 進行微動載台WFS1 (或WFS2)上之晶圓更換及對該晶圓W 之對準測量等,因此與將晶圓更換、對準測量、曝光之各 處理於各程序進行之情形相較,能提升產能。 此外,上述實施形態中,係使用圖25(A)〜圖25(C), 說明了將保持已曝光晶圓W之微動載台WFS1先承交至中 繼載台DRST之搬送構件48,並在其後使保持於中繼載台 ® DRST之微動載台WFS2滑動而成為被粗動載台WCS1保 持。然而並不限於此,亦可將微動載台WFS2先承交至中繼 載台DRST之搬送構件48,並在其後使保持於粗動載台 WCS1之微動載台WFS1滑動而成為被中繼載台DRST保 持。 又,上述實施形態中,為了使微動載台 WFS1, WFS2 在粗動載台 WCS1,WCS2間作替換而使粗動載台 WCS1, WCS2分別靠近中繼載台DRST時,雖將中繼載台DRST與 65 201033753 粗動載台WCSl,WCS2之間隙(空隙)設定成300 # m左右, 但此間隙,在例如使可動片BL與微動載台WFS 1靠近驅動 時等並不需要設定成較窄。此時,可在中繼載台DRST與粗 動載台之間之微動載台之移動時微動載台不過於傾斜(扼要 言之即線性馬達之固定子與可動子彼此不接觸)之範圍内, 使中繼載台DRST與粗動載台WCS1分離。亦即,中繼載台 DRST與粗動載台WCS1, WCS2之間隙不限於300 /z m,亦 可極端地增大。 此外,上述實施形態之曝光裝置100中,保持晶圓W 之微動載台WFS 1,WFS2,在進行晶圓對準時被位於測量站 300之粗動載台WCS2所支承,在曝光時被位於曝光站200 之粗動載台 WCS1所支承。因此,因微動載台 WFS1, WFS2(及其保持之晶圓 W)之本身重量等所致之變形之狀 態,可考慮為在曝光時與在進行晶圓對準時不同。考慮上 述情形,預先求出被粗動載台WCS 1所支承狀態下微動載 台WFS1, WFS2之變形、與被粗動載台WCS2所支承狀態 下微動載台WFS1,WFS2之變形之差,將因該差而產生之晶 圓W之X,Y座標值之偏差,求出為用以修正伴隨變形之對 準標記之檢測誤差之偏差資訊亦可。 或者,為了統一被粗動載台WCS1, WCS2所支承時之 微動載台WFS1,WFS2之變形程度、亦即為了統一晶圓W 之面位置,進一步為了避免伴隨變形之對準標記之檢測誤 差(及曝光時之聚焦誤差等),如圖10所示,使微動載台 WFS2(WFS1)變形向+Z方向(成凸形)或一Z方向(成凹形) 66 201033753 亦可。 然而,本實施形態中,在曝光站200、測量站300之任 一者,微動載台WFS1,WFS2在XY平面内之位置,係藉由 使用配置在微動載台WFS 1,WFS2之光柵RG之編碼器系統 測量,又,微動載台WFS1,WFS2變形時,伴隨於此光柵 RG亦同樣地變形。因此,實際上微動載台WFS1, WFS2之 變形程度,即使在曝光時與在進行對準時不同亦不會產生 大的影響。特別是,進行將晶圓W之所有照射區域作為取 〇 樣照射區域之晶圓對準(EGA)時,微動載台WFS1,WFS2之 變形程度,即使在曝光時與在進行對準時不同亦幾乎不會 有影響。僅使用第一對準系統AL1進行將所有照射區域作 為取樣照射區域之晶圓對準(EGA)時,不需考慮微動載台 WFS1,WFS2之變形程度。 又,上述實施形態中,雖說明了除了粗動載台 WCS 1, WCS2以外亦具備中繼載台DRST之情形,但如以下說明之 第2實施形態,中繼載台DRST亦並不一定要設置。此情形 ® 下,例如係在粗動載台WCS2與粗動載台WCS 1之間直接 承交微動載台、或例如透過機械臂等其他支承裝置對粗動 載台WCS 1, WCS2承交微動載台即可。前者之情形,例如 亦可於粗動載台WCS2設置搬送機構,該搬送機構係將微 動載台移交至粗動載台WCS1,並從粗動載台WCS1承接微 動載台而移交至未圖示之外部搬送系統。此情形下,只要 藉由外部搬送系統將保持晶圓之微動載台安裝於粗動載台 WCS2即可。後者之情形,係將由粗動載台 WCS1, WCS2 67 201033753
之一方所支承之微動載台承交至支承裝置,將由另—方所 支承之微動載台直接承交給一方,最後將支承裝置所支承 之微動載台承交至一方。此情形下,除了使用機械臂等, 亦可使用可上下動之台等作為支承裝置,其在通常時係以 不從地面往上方突出之方式收容於基座12内部,在粗動載 台WCS1,WCS2分離成兩個部分時上升而支承微動載台, 並可在支承狀態下下降。除此之外,當於粗動載台si WCS2之粗動滑件部91形成有在γ軸方向為細長之缺口 時,亦能使用轴部從地面往上方突出之可上下動之台等。 不論如何,支承裝置只要係其支承微動載台之部分至少可 移動於一方向且在支承微動載台之狀態下在粗動載台 WCS1,WCS2 U直接承交微動載台時不會成為其妨礙之 構造即可。不論哪種情形當不設置中繼載台drst時,即能 相對縮小裝置之覆蓋區。 《第2實施形態》 其次,根據圖26〜圖45說明本發明之第2實施形態
此處’對與前述第1實施形態相同或同等之構成部分使) 相同符號,簡化或省略其說明。 圖26係概略顯不本第2實施形態之曝光褒置1削: 構成的圖,圖27係概略顯示圖%之曝光裝置謂之㈣ 圖。又2_從1方向所視、曝光裝置謂所」 ^晶圓載台的側視圖’圖29(B)係顯示晶圓載台的㈣ 30(A)係取出粗動載台所示之俯視圖,圖3犯 係顯示粗動載台分離成兩部分之狀態的俯視圖。 68 201033753 曝光裝置1100係步進掃描方式之投影曝光裝置、即所 謂掃描^ 曝光裝置1100 ’係如圖26及圖27所示,代替前述中 繼載台而具備配置於基座12上之測量站300與前述曝光站 200之間之中心台130。又,曝光裝置11〇〇,係與設有中心 台130 —事對應地’於粗動載台WCS1,WCS2之粗動滑件 部91形成有U字形缺口 95(參照圖30(A))。 〇 〇 曝光裝置11〇〇中’除了微動載台位置測量系統70A, 70B之外,亦設有測量微動載台WFS1 (或WFS2)之至少0 z 旋轉之微動載台位置測量系統70C(參照圖32)。 曝光裝置中,其他部分之構成與前述第1實施形 態之曝光裝置1〇〇相同。以下,站在避免重複說明之觀點 來看,係以與曝光裝置1 00之相異點為中心進行說明。 中心台130如圖26所示,係位在測量站3〇〇與曝光站 2〇〇之間之位置,以其中心大致一致於基準軸[乂上之方式 配置。中心台130如圖28所示,具備配置於基座12内部 之驅動裝置132、可藉由驅動裝置132上下驅動之軸134、 與固定在轴134上端俯視呈χ字形之台本體136。中心台 U0之驅動裝f 132藉由主控制裝s 2〇控制(參照圖32)。 曝光裝置11〇〇所具備之粗動載台^81,听82’如圖 代表性地舉出粗動載^CS1為例所示地,於粗動 I之長邊方向(X轴方向)中央之Y輛方向一側(+γ =形成有較前述驅動轴134之直徑大之寬度之U字形 69 201033753 通常,第1部分WCSla與第2部分WCSlb係一體化 而透過未圖示之鎖定機構鎖定。亦即,通常第1部分wcsia 與第2部分WCSlb係一體動作。又,第1部分WCSla與 第2部分WCSlb —體化而構成之粗動載台WCS1,係藉由 包含粗動載台微動系統51Aa,51Ab之粗動載台驅動系統 5 1A所驅動(參照圖32)。 粗動載台WCS2亦與粗動載台WCS1同樣地構成為可 分離成第1部分WCS2a與第2部分WCS2b之2個部分, 並藉由與粗動載台微動系統51A同樣構成之粗動載台微動❹ 系統51B驅動(參照圖32)。此外,粗動載台wcs2係與粗 動載台WCS1相反對向,亦即以粗動滑件部91之缺口 Μ 係朝向Υ軸方向另一側(—Υ側)開口之面向配置於基座12 上。 微動載台位置測量系統7〇c,如圖26所示,豆構成包 含設於測量站300之讀頭單元98Α〜则。讀頭單元98Α〜 ❿ 彻,係配置於料_AL1,AL2i〜Μ(對準裝置99)周 圍’透過未圖示之支承構件以懸吊狀態固定於主架如。 讀頭單S 98A及98B,如圖31放大所示分別具備複 數個(此處為H)個)以Y轴方向為測量方向之編 讀頭)96k,97k(k=1〜1G),該等Y讀頭在對準系统AL2 一一24之—Y側’等間隔排列於X轴方向。讀頭’ 單元98C Λ卿,分別具備複數個(此處為 讀 9…該等γ讀頭在對準 :頭 AL一之+ Υ侧,等間隔排列於又 ,二 70 201033753 需 頭 要,將Y讀頭96k,97“?并达 k °己载為Y讀頭96,97。關於Y讀 96,97之配置留待後述。 如圖29(B)所示,在如Α。。 仕扳件83上面之X轴方向(圖29(B) 中紙面内左右方向)之一作,丨命ν 倒與另一側區域分別固定γ讀頭 96,97之測量對象之γ標ρ μ 知尺 87Υι,87Υ2。Υ 標尺 87Υ!,87Υ2 刀別係藉由例如以X軸方向為長邊方向之格子線以既定間
距…著Υ軸方向排列之以γ軸方向為週期方向之反射型光 柵(例如1維繞射光柵)構成。 Y標尺87Yi,87Y2,係例如在薄板狀玻璃以例如i #爪 間距刻上上述繞射光柵之刻度而作成。此外,圖29(B)中, 爲了圖示方便,光栅之間距圖示為比實際之間距寬廣得 多。此點在其他圖示中亦相同。此外,γ標尺87Υι ,87Υ2 所使用之繞射光柵之種類,不僅是以機械方式形成槽等 者’例如為在感光性樹脂燒結干涉條紋作成者亦可。又, 爲了保護繞射光栅,以具備撥水性之低熱膨脹率之玻璃 板’以其表面與晶圓表面相同高度(面位置)之方式覆蓋繞射 光拇亦可。 γ讀頭96,97係配置成滿足下述條件a〜〇。 a. 在晶圓對準時等微動載台WFS1(或WFS2)移動至對 準裝置99下方時,各1個Y讀頭96,97分別怪與微動載台 WFS1(或WFS2)上之Y標尺87Y丨,87Y2對向。 b. 微動載台WFS1 (或WFS2)在對準裝置99下方移動於 X轴方向時,位於相鄰2個γ讀頭96間及97間應進行接 續處理(用以保障位置測量資訊之連續性之處理)之位置 71 201033753 時,該相鄰各2個Y讀頭分別同時與Y標尺87Yt,87Υ2對 向。亦即,Y讀頭96, 97在X軸方向之排列間隔分別較Y 標尺87Y!,87Y2在X軸方向之寬度(格子線之長度)短(狹 窄)。 c.微動載台WFS1 (或WFS2)在對準裝置99下方移動於 Y軸方向時,位於Y讀頭96!〜9610與96n〜9618之間(讀頭 單元98 A,98C間)應進行接續處理之位置時,屬於讀頭單元 98A, 98C之各1個Y讀頭同時與Y標尺87Y!對向。同樣地, 位於Y讀頭97丨〜9710與97π〜9718之間(讀頭單元98B,98D 間)應進行接續處理之位置時,屬於讀頭單元98Β,98D之各 1個Υ讀頭同時與Υ標尺87Υ2對向。亦即,讀頭單元98Α, 98C在Υ軸方向之分離距離與讀頭單元98Β, 98D在Υ轴方 向之分離距離分別較Υ標尺87Υ!,87Υ2在Υ軸方向之長度 短。 此外,Υ讀頭96, 97係配置於離Υ標尺87Yi ,87Υ2上 面數mm程度上方之位置。 各Y讀頭96從上方(+ Z側)對Y標尺87Y!照射測量光 束,接受從Y標尺87Yi(繞射光栅)產生之繞射光,以測量 Y標尺87丫丨(亦即微動載台WFS1 (或WFS2)之+ X端部)之Y 位置。同樣地,各Y讀頭97從上方(+ Z側)對Y標尺87Y2 照射測量光束,接受從Υ標尺87Υ2(繞射光柵)產生之繞射 光,以測量Υ標尺87Υ2(亦即微動載台WFS1 (或WFS2)之一 X端部)之Υ位置。 如上述,微動載台WFS1 (或WFS2)在對準裝置99下方 72 201033753 移動時’屬於讀頭單元98A,98C及98B, 98D之至少各1個 Y讀頭96及97分別與Y標尺87Y!,87Y2對向。是以,藉 由讀頭單元98A,98C及98B,98D測量微動載台WFS1 (或 WFS2)之0 z旋轉(及Y位置)。此處,γ標尺87Υι與γ標 尺87 Υ2在與繞射光柵之週期方向(γ軸方向)垂直之方向(X 軸方向)充分分離。是以,微動載台位置測量系統7〇c:能以 高精度測量微動載台WFS1 (或WFS2)之0Ζ旋轉(0Ζ方向之 位置)。 〇 以微動載台位置測量系統70C測量之資訊(位置資訊) 與以上述微動載台位置測量系統7〇Β測量之資訊(位置資訊) 等一起供應至主控制裝置20。主控制裝置2〇,能在對準裝 置99之測量站300之内部及其附近之區域,一邊根據來自 微動載台位置測置系統70C之位置資訊控制微動載台 wFS1(或WFS2)(晶圓載台WST2)之旋轉,一邊根據來自微 動載台位置測量系統70B之位置資訊在χγ平面内驅動(位 置控制)。 〇 圖32,係顯示以曝光裝置11〇〇之控制系統為中心構 成,顯示統籌控制構成各部之主控制裝置2〇之輸出入關係 之方塊圖。主控制裝置20包含工作站(或微電腦)等,係統 籌控制曝光裝置1100之構成各部。 本第2實施形‘態中,與上述帛1實施形態之曝光裝置 1〇〇相同,係與在一方之微動载台WFS1上對上述晶圓w 進行曝光之動作並行地,在另_方之微動載台wfs2上進行 晶圓更換及晶圓對準等。晶圓更換係以與上述第i實施形 73 201033753 態之曝光裝置100同樣之方式進行。 當進行晶圓對準時,主控制裝置20根據所要求之對準 精度、產率等,選擇下述2個模式(分別稱為精度優先模式 與產率優先模式)之至少一個。 視晶圓對準之精度(對準精度)重要時,選擇精度優先模 式。精度優先模式巾’僅使用第—對準系統AL1進行晶圓 對準。 以下’說明對圖33所示之排列有43個照射區域之晶 圓W進行精度優先模式中晶圓對準之步驟。以下,適當地@ 將第一對準系統AL1記載為對準系統Au。 、主控制裝置20,首先,如圖33所示,使用微動載台位 置測量系統70B,70C測量微動載台WFS2之位置(在全6自 由度方向之位置)’根據其測量結果,一邊將微動載台刪2 之θζ旋轉(0Z方向之位置)維持在基準狀態一邊驅動於 向並將微動載台WFS2上之測量板86定位於對準系統 :_之正下方。此時,構成微動載台位置測量系統70C之Υ 3貝96丨5,97",係使用於微動載台WFS2之0 ζ旋轉之測❹ 量(參照33中之黑圈)。定位後,主控制裝置,使用對 準系統A U檢測測量板8 6上之第2基準標記。接著,主控 制匕裝置20使其檢測結果、亦即以對準系統之檢測中心 t中心)為基準之第2基準標記之位置座標(X,Y)與該第 2基準標記檢測時微動載台位置測量系统潮之測量值產 生關聯’儲存於未圖示之記憶體。此外,以下,關於使用 '政動載口位置測量系統7〇B之晶圓載台wst2(微動載台 74 201033753 WFS2)之位置測量,除了必要之情形外,省略其說明。 在檢測出第2基準標記後,主控制裝置2〇,如圖34(A) 中白色箭頭所示,將晶圓載台WST2步進驅動向—γ方向既 疋距離,且+ X方向既定距離之位置,將附設於晶圓评上 之第1行之第1照射區域之i個取樣標記定位於對準系統 AL1之檢測視野内。此外,對準標記係形成於將照射區域 加以區之路徑(亦稱為劃線)。此時,主控制裝置,使 晶圓載台WST2從目33所示之位置直線移動至H 34(A)所 示之位置亦可,依照+ χ方向、_ γ方向之順序使晶圓載台 WST2步進移動亦可。定位後,主控制裝置2〇,使用對準 系統ALI檢測取樣標記。此時,Υ讀頭9613,9713,係使用 於微動載台WFS2之0Z旋轉之測量(參照圖34(A)中之黑 圈)。 接著,主控制裝置20,如圖34(B)中白色箭頭所示,將 曰曰圓載口 WST2步進驅動向—χ方向,將分別附設於晶圓w 〇 上之第1行之第2及第3照射區域之各1個取樣標記依序 定位於對準系統AL丨之檢測視野内,每當定位時使用對準 系統AL1檢測取樣標記。在此一連串取樣標記之檢測中, 逐-人切換Y讀頭96丨3〜96丨6,97丨3〜97丨6,以使用於微動載 台WFS2之旋轉之測量。藉此,對第1行之照射區域之 取樣標記之檢測結束。 接著’主控制裝置20,如 晶圓載台WST2步進驅動向_ 既定距離之位置,將附設於晶 圖35(A)中白色箭頭所示,將 Y方向既定距離,且一X方向 圓W上之第2行之第1照射 75 201033753 區域之1個取樣標記定位於對準系統AL1之檢測視野内。 定位後’主控制裝置20,使用對準系統AL1檢測取樣標記。 此時,Y讀頭96ls,971S,係使用於微動載台WFS2之<9 2 旋轉之測量(參照圖35(A)中之黑圈)。
接著,主控制裝置20,如圖35(B)中白色箭頭所示,將 晶圓載台WST2步進驅動向+ χ方向,將附設於晶圓w上 之第2行之第2〜第7照射區域之各丨個取樣標記依序定位 於對準系統AL1之檢測視野内。接著,主控制裝置2〇,每 虽疋位時使用對準系統AL1檢測取樣標記。在此一連串取 樣標記之檢測中,逐次切換γ讀頭Μ”〜96" , 97丨8〜97", 則吏用於微動載台WFS2yz旋轉之測量。藉此,對第^ 仃之照射區域之取樣標記之檢測結束。 接著,主控制裝置20,以與對第2行之照射區域之取 樣標記之檢測相同之步驟’進行對第3行之照射區域之取 :策標記之檢測。然而,晶圓載台赠2之步進驅動之方向 目反。又,在標記檢測前將晶圓載台wst2驅動向—
向’據以將使用之γ靖通W +n„ s Y °貝頭(磧頭早元)從Y讀頭96n〜96ls 切換至9 6丨〜9 6, J作兮ss _ 8 用之^咖至98A)。同樣地,將使 用之Y讀碩(讀頭單元)從γ讀 Q7 (/k. ^ 貝項y/丨丨〜9718切換至97 97〗。(從讀頭單元98D至98B)。 接著,對第3行之照射區域 j 主控制裝i 域之取樣才“己之檢測結束後, 術2從此時 白色箭頭所示,將晶圓載台 ~x方向既定距離之仿署脸 方向既疋距離,且 ,將附設於晶圓w上之第4行之 76 201033753 第1照射區域之1個取樣標記定位於對準系統ali之檢測 視野内。定位後’主控制裝置2〇,使用對準系統ali檢測 取樣標記。此時’ Y讀頭96ι。,97ι。’係使詩微動载台 WFS2之0 z旋轉之測量(參照圖36(A)中之黑圈)。
接著,主控制裝置20,如圖36(B)中白色箭頭所示,將 晶圓載台WST2步進驅動向+X方向,將附設於晶圓〜上 之第4行之第2〜帛9照射區域…個取樣標記依序定位 於對準系統AL1之檢測視野内。接著’主控制裝置2〇,每 當定位時使用對準系統AL1檢測取樣標記。在此一連串取 樣標記之檢測中,逐次切換γ讀頭96ι〇〜96卜〜pi, 以使用於微動載台WFS2i0z旋轉之測量。藉此對第* 行之照射區域之取樣標記之檢測結束。 接著,主控制裝置20,以與對第3及第2行之照射區 域之取樣標記之檢測相同之步驟,進行對第5及第6行 照射區域之取樣標記之檢測。最後,主控制裝置,以與 對第1行之照射區域之取樣標記之檢測相同之步驟,進行 對第7行之照射區域之取樣標記之檢測。 以上述方式,對所有照射區域之取樣標記之檢測結束 後,主控制裝f 2G,使用取樣標記之檢測結果與該取樣標 記檢測時微動載台位置測量系統7〇B之測量值,進行例: 美國專利第4,78G,617號說明書等所揭示之統計運算,算出 晶圓W上之所有照射區域之排列座標(位置座標卜亦即, 進行全晶圓增強型對準(EGA)。接著,主控制裝置2〇,使用 第2基準標記之檢測結果與該檢測時微動載台位置測量系 77 201033753 統70B之測量值,將該算出結果轉換為以第2基準標記之 位置為基準之排列座標(位置座標)。此排列座標當曝光 時,係使用為將晶圓W上之所有照射區域與標線片r之圖 案之投影位置之曝光位置對準時之目標位置資訊。 如上述,主控制裝置2〇, WST2逐漸步進驅動向_γ方 一邊在Y軸方向將晶圓載台 向,一邊在X軸方向往返驅動 於+ X方向、—X方向,檢測附設於晶圓w上之所有照射 區域之對準標記(取樣標記)。此處,精度優先模式中,由於 僅使用在與微動載台位置測量系統7〇B之位置測量之基準 點相同位置(χγ位置)具有檢測中心之對準系统ali,因此 可獲得晶圓W上之所有照射區域(之基準點、例如中心點) 分別與光柵RG之各點之丨對丨之對應關係,可獲得晶圓對
準之最同精度(最咼對準精度)。此時,即使光柵經時 形,由於可獲得上述1對丨之對應關係,因此根據晶圓對 準之結果,使晶圓w上之照射區域與曝光區域IA對準時亦 不會產生光栅RG之變形影響造成之對準誤差(標線片圖案 與晶圓W上之照射區域之重疊誤差)。 另一方面’視產率重要時,選擇產率優先模式。產率
優先模式中’使用5個對準系統AL1,八]^〜AL24進行晶 圓對準。此產率優先模式中,進行與上述第丨實施形態相 同之晶圓對準。 以下’說明對圖33所示之排列有43個照射區域之晶 圓W進行產率優先模式中晶圓對準之步驟。以下,適當地 將第二對準系統記載為對準系統。 78 201033753 :先’主控制裝置20’以與上述相同之步驟,使用對 平系統AL1檢測測量板86上之第2 A、,隹4® ^ 丞+铋记,使以對準系 統AL1之檢測中心(指標中心)為基準之第2基準护艽之位 置座標(X,Y)與該第2基準標記檢測時微動載台位二 統70Β之測量值產生關聯,儲存於未圖示之記憶體。、 接著,主控制裝置20,如圖37⑷中白色箭頭所示 微動載台刪2驅動向+Χ方向,將微動載台卿幻上 量板86定位於對準系統叫之正下方。定位後,主控制 裝置20,使用對準系、统AL22檢測測量板%上之第2 標記。此時,微動載台位置測量系统7叱之γ讀頭%土 9712,係使用於微動載台㈣2之θζ旋轉之測量(參照2圓 37⑷中之黑圈)。同樣地’主控制裝置2〇,使 似檢測第2基準標記。(此外,檢測與第2基準標記之位 置關係為已知之其他標記亦可。)接著,主控制裝置2〇,使 其等檢測結果、亦即以對準系統Α£2ι,Αι^之_ ❹標中〜)為基準之第2基準標記之位置座標(X,γ)與該第2 基準標記檢測時微動載台位置測量系統7〇β之測量值產生 關聯’儲存於未圖示之記憶體。 接著’主控制裝置20,如圖37(Β)中白色箭頭所 微動載台WFS2驅動向—χ方向,將測量板%定位於對準 系統犯3之正下方。定位後,主控制裝置20,使用對準系 統AL23檢測第2基準;p ll 士 一讀頭 96: Γ ,係使用於微動載台WFS2之θ ζ 旋轉之測量(參照圖37(Β)中之黑圈)。同樣地,主控制褒置 79 201033753 20,使用對準系統AL24檢測 第2基準標,己之位置關係為已知之其他標記亦可。)接著, 主控制裝置20 ’使其等檢測姓 懷列、、Ό果、亦即以對準 AL23,AL24之檢測中心(指標中心)為基準之第2基準標記之 位置座標(Χ,Υ)與該第2基準標記檢測時微動載台位置測量 系統70Β之測量值產生關聯,儲存於未圖示之記憶體。 主控«置20使用以上檢測結果,求出第二對準系統 AL2l〜AL24之基線、亦即求出第二對準系統AL2im 之檢測中心相對第一對準系、统AL1之檢測中心之位置。4 又必要時,主控制裝置2〇驅動控制上述保持裝置(滑件 以調整第二對準系、统AL2l〜AL24之檢測中心之相對位置。 在基線測量後,主控制裝置2〇,如@ 38(A)中白色箭頭 所示’將晶圓載台WST2步進驅動向—γ方向既定距離,且 + X方向既定距離之位置,將附設於晶圓w上之第丨行之 第1及第3照射區域之各i個取樣標記分別定位於對準系 統AL22、AL1之檢測視野内。此處,主控制裝置2〇,使晶 圓載台WST2從使用對準系統AL24檢測第2基準標記時之 位置直接(斜向)移動至圖38(A)所示之位置亦可,依照+χ 方向、一γ方向之順序使晶圓載台WST2步進移動亦可。在 定位後,主控制裝置20 ,使用對準系統AL1、AL22同時且 個別檢測2個取樣標記。此時,γ讀頭96i4 , 97",係使用 於微動載台WFS2之0Z旋轉之測量(參照圖38(A)中之奪 圈)。 接著’主控制裝置20 ’如圖38(B)中白色箭頭所示,將 201033753 曰曰圓載σ WST2步進驅動向—χ方向,將附設於晶圓w上 之第1仃之第2及第3照射區域之各1個取樣標記分別定 位於對準系統AL1、AL23之檢測視野内。接著,主控制裝 置20,使用對準系統AU、AL23同時且個別檢測2個取樣 才承§己。此時,Y讀頭96丨5,9715,係使用於微動載台WFS2 之θζ旋轉之測量(參照圖38(B)中之黑圈)。藉此,對第1 行之照射區域之取樣標記之檢測結束。 接著,主控制裝置20,如圖39(A)中白色箭頭所示,將 晶圓載台WST2步進驅動向_γ方向既定距離,且+ χ方向 既定距離之位置’將附設於晶圓w上之第2行之第丨、第3、 第5及第7照射區域之各J個取樣標記分別定位於對準系 統AL2〗、AL22、AL1、及AL23之檢測視野内。在定位後, 主控制裝置20 ’使用對準系統AL2i、aL22、AL1、AL23 同時且個別檢測4個取樣標記。此時, wFS2 中之黑圈)。 ❹ 接著’主控制裝置20’如圖39(B)中白色箭頭所示,將 晶圓載台WST2步進驅動向—X方向,將附設於晶圓w上 之第2行之第2、第4、第6及第7照射區域之各1個取樣 標記分別定位於對準系統AL22、AL丄、心3、及ML之檢 測視野内。在定位後,主控制裝置2〇,使用對準系統al22、 AL1、AL23、及AL24同時且個別檢測4個取樣標記。此時, Y讀頭96。,97ls,係使用於微動載台wfs220z旋轉之 測量(參照目39⑻中之黑圈)。藉此,對第2行之照射區域 81 201033753 之取樣標記之檢測結束。 接著,主控制裝置20,以與對第2行之照射區域之取 樣標記之檢測相同之步驟,進行對第3行之照射區域之取 樣標記之檢測。然而,晶圓載台WST2之步進驅動之方向 相反。又,在標記檢測前將晶圓載台WST2驅動向—Y方 向,據以將使用之Y讀頭(讀頭單元)從γ讀頭96"〜96丨8 切換至96,-96^(從讀頭單元98C至98Α)。同樣地,將使 用之Υ讀頭(讀頭單元)從γ讀頭97ιι〜97ΐ8切換至〜 97!。(從讀頭單元98D至98Β)。 0 接著,對第3行之照射區域之取樣標記之檢測結束後, 主控制裝置20,如圖40(A)中白色箭頭所示,將晶圓載台 WST2從此時定位之位置步進驅動向_γ方向既定距離,且 —X方向既定距離之位置,將附設於晶圓w上之第4行之 第1、第3、第5、第7及第9照射區域之各1個取樣標記 分別定位於對準系統AL2!、AL22、AL1、AL23、及AL24 之檢測視野内。在定位後,主控制裝置2〇,使用對準系統 AL2,、AL22、AL1、AL23、AL24同時且個別檢測5個取樣 ◎ 標記。此時’ Y讀頭96s,975,係使用於微動載台WFS2之 β z旋轉之測量(參照圖40(A)中之黑圈)。 接著,主控制裝置20,如圖40(B)中白色箭頭所示,將 晶圓載台WST2步進驅動向一X方向,將附設於晶圓w上 之第4行之第2、第4、第6、第8及第9照射區域之各1 個取樣標記分別定位於對準系統AL2!、AL22、AL1、AL23、 及AL24之檢測視野内。接著,主控制裝置2〇,使用對準系 82 201033753 統 AL2!、AL22、ali、Ατ, 樣標記。此時,Y讀頭9fi 3、心4同時且個別檢測5個取 之祐絲、5 6,976,係使用於微動載台WFS2 y 之測ϊ(參照圖4〇(B)中之黑圈)。, 行之照射區域之取樣標記之檢測結束。 接著’主控制裝置2〇 域之乂與對第3及第2行之照射區 之檢測相同之步驟’進行對第5及第6行之 ;第;取樣標記之檢測。最後,主控制裝置20,以與 ❹㈣7 射區域之取樣標記之檢測_之步驟,進行 ’、仃之照射區域之取樣標記之檢測。 2上述方式’對所有照射區域之取樣標記之檢測結束 Η _裝置2()’❹取樣標記之 記檢測時微動載二彻署咖θ么 不丹乂取樣^ ° 》置系統70Β之測量值與基線測量 之π果^行例如美國專利第4,78G,6i7號說明書等所揭示 ::二運算’算出晶圓评上之所有照射區域之排列座標(位 置座標)。亦即,進行全晶圓增強型對準㈢A卜接著,主 ❹:制裝置20 ’使用第2基準標記之檢測結果與該檢測時微 、載口位置測量系、统鳩之測量值,將該算出結果轉換為 以第2基準標記之位置為基準之排列座標(位置座標)。 如上述,主控制裝置2〇,一邊在γ軸方向將晶圓載台
WST2逐漸步進驅動向—γ方向,—邊在χ軸方向往返 於+ X 方rS 、 乃问、一 x方向,檢測附設於晶圓w上之所有照射 區域之對準;^ s己(取樣標記)。此處,本實施形態之曝光裝置 1100中’由於能使用5個對準系統ALl,,因 此X軸方向之往返驅動之距離短,且1次往返之定位次數 83 201033753 ^次亦較少1此,純於使用單—料线檢測對準 標記之情形’能在非常短時間檢測對準標記。此時,亦檢 測附設於晶圓w上之所有照射區域之對準標記,且求出對 準標記之檢測所使用之對準系統AL1,AL2i〜al24之位置 關係’因此實質上可獲得晶圓w上之所有照射區域(之基準 點、例如中心點)分別與光柵的之各點之i對ι之對應關 係。是以,根據晶圓對準之結果,使晶圓w上之照射區域 與曝光區域IA對準時幾乎不會產生光栅RG之變形影響造 ❹ 成之無法忽視之程度之對準誤差(標線片圖案與晶圓w上之 照射區域之重疊誤差)。 此外,上述產率優先模式中晶圓對準,雖使用5個對 準系統AL1,AL2l〜 AL24,但並不限於此,例如使用3個對 準系統AL1,AL2],AL2Z亦可。主控制裝置2〇,根據所要求 之對準精度、產率等選擇使用之對準系統。 、 ❹ 對微動載台WFS1所保持之晶圓w之步進掃描方式之 曝光與對微動載台WFS2上之晶圓w之晶圓對準:並二處 理中,一般而言晶圓對準先結束。主控制裝置2〇,在使晶 圓載台WST2於既定待機位置待機之狀態下,等待對微動 載台WFS1上之晶圓W之曝光結束。 主控制裝置20在曝光結束前,與前述同樣地將可動片 BL往下方驅動既定量。 接著,在曝光結束時,如圖41所示地,主控制裝置 開始從微動載台wFS1往可動片BL之液浸空間之承交。此 承交動作係以與前述第i實施形態相同之程序進行。~。 84 201033753 接著,如圖42所示,當從微動載台WFS1往可動片Bl 之液浸空間之承交結束時’主控制裝置20係使保持微動載 台WFS1之粗動載台WCS1進一步往+ γ方向驅動,而移動 至在既定待機位置保持微動載台WFS2而待機中之粗動載 台WCS2附近。藉此,藉由粗動載台WcSi將微動載台WFS1 搬送至中心台130之正上方。此時,如圖43所示,粗動載 台WCS1係於内部空間收容中心台丨3〇,且成為在中心台 130之正上方支承微動載台WFSi之狀態。圖44,係以俯視 ❹ 圖顯示此時之曝光裝置1100之狀態。不過,可動片BL之 圖示係省略。關於此點其他俯視圖亦相同。 接著’主控制裝置20透過中心台130之驅動裝置132 將台本體136往上方驅動’並自下方支承微動載台WFS 1。 接著,在此狀態下,主控制裝置20解除未圖示之鎖定機構, 透過粗動載台驅動系統5 1 Aa, 5 1 Ab將粗動載台WCS1分離 成第1部分WCSla與第2部分WCSlb。藉此,微動載台 OWFS1即能從粗動載台WCS1交接至台本體136。因此,主 控制裝置20,將支承微動載台WFS1之台本體136透過驅 動裝置132驅動至下方。 接著,主控制裝置20在使粗動載台WCS1之第1部分 WCSla與第2部分WCSlb合體後,鎖定未圖示之鎖定機 構。藉此,粗動載台WCS1回到分離前之狀態(一體化)。 其次,主,控制裝置20使粗動載台WCS2在Y軸方向大 致接觸於一體化之粗動載台WCS 1,且透過微動載台驅動系 統52A,52B將微動載台WFS2驅動於一Y方向,以將微動 85 201033753 載台WFS2從粗動載台WCS2移載(滑移)至粗動載台以⑶。 其次,主控制裝置20將支承有微動載纟则2之粗動 載台WCS1如B 45之白箭頭所示地移動往—γ方向,將在 與前端透鏡191之間保持之液浸空間從可動片bl移交至微 動載台WFS2。此液浸空間(液體Lq)之承交,係以與前述之 液浸區域從微動載台WFS1往可動片BL之承交相反之程序 進行。 之後,主控制裝置20根據將保持微動載台WFS2之粗 動載台WCS1驅動至曝光站細進行標線片對準後之標線❹ 片對準之結果、與晶圓對準之結果(以晶圓w上各照射區域 之第2基準標記為基準之排列座標)進行步進掃描& scan)方式之曝光動作。 與對上述微動載台WFS2上之晶圓w之曝光並行,在 微動載台WFS1上與上述微動載台WFS2側同樣地進行晶圓 更換及晶圓對準等。之後,反覆進行與上述相同之處理。 如以上詳細說明,根據本第2實施形態之曝光裝置 1100,可獲得與上述第1實施形態相同之效果。除此之外,❹ 根據本第2實施形態之曝光裝置11〇〇,主控制裝置2〇,在 進行晶圓對準時’選擇精度優先模式時,一邊使用微動載 台位置測量系統70B測量微動載台WFS2之位置,一邊僅 使用在與微動載台位置測量系統70B之位置測量之基準點 相同之位置(χγ位置)具有檢測中心之第一對準系統AL1檢 測分別附設於微動載台WFS2所保持之晶圓W上之所有照 射區域之各1個以上之對準標記。主控制裝置2〇,在各對 86 201033753 準標記之檢測時,使用微動載台位置測量系統7〇c測量微 動載台WFS2之0Z旋轉,使用其結果控制微動載台wfs2 之旋轉。是以,根據此精度優先模式中晶圓對準之結果, 當曝光時,藉由驅動微動載台WFS2,能使晶圓w上之所 有照射區域高精度對準於曝光位置,或能使所有照射區域 分別與標線片圖案高精度(最高精度)重疊。 又,主控制裝置20,在進行晶圓對準時,選擇產率優 ❹先模式時,使用在與微動載台位置測量系統70B之位置測 量之基準點相同之位置(χγ位置)具有檢測中心之第一對準 系統AL1及具有與第一對準系統AL1之檢測中心為已知位 置關係之檢測中心之第二對準系統AL2i〜AL24,檢測分別 附設於微動載台WFS2所保持之晶圓w上之所有照射區域 之各1個以上之對準標記。根據此產率優先模式中晶圓對 準之結果,當曝光時,藉由驅動微動載台WFS2,能以充分 之產率實現充分之重疊精度。 Q 此外,上述第2實施形態中,例示由配置於對準裝置 99(對準系統AL1,AL2〗〜 AL24)周圍之γ讀頭96,97(讀頭 單元98A〜98D)與設於微動載台WFS1(或WFS2)上之γ標 尺87丫丨,87Y2,構成測量微動載台WFS1 (或WFS2)之0 z位 置之微動載台位置測量系統7〇c之情形。然而,並不限於 此例如,替代γ標尺87Υι,87γ2,採用使用光柵R(J之構 成亦可。圖46係顯示採用上述構成之微動載台位置測量系 統之情形之一例。圖46中,遍布微動載台WFS1(或WFS2) 之本體部81之上面之大致整個區域形成上述光柵Rg,且 87 201033753 與Y標尺87Y〗,87Υ2之配置區域對應之本體部81(板件83) 上面之區域未施加撥液處理(未形成撥液面”此時,γ讀頭 96, 97分別透過板件83及蓋玻璃84(參照圖29(Α))從上方 (+ Ζ側)對光柵RG照射測量光束,接受從光栅RQ之γ繞 射光柵產生之繞射光,測量光柵RG(亦即微動載台WFS1 (或 WFS2))之+ χ端部與—x端部之γ位置。是以,根據γ讀 頭96,97之測量結果,可求出微動載台WFS1 (或WFS2)之 0 z旋轉。
又’上述實施形態中’雖例示微動載台位置測量系統 70B具備以與第一對準系統AL1之檢測中心相同之位置 (χγ位置)為測量基準點之單一測量臂71B之情形,但並不 限於此,如圖47所示,使用除了測量臂71B外,進一步具 備为別具備編碼器系統(至少包含各1個χ讀頭與Y讀頭之 "貝頭β )之4個測量臂71Β丨〜7 1Β4之微動載台位置測量系統 7〇Β亦可。4個測量臂7 1Β!〜7 1Β4分別具備之編碼器系統, 刀別以與第一對準系統AL2丨〜AL24之檢測中心相同之位置 (XY位置)為測量基準點。使用具備測量臂7ιβ,〜7iB4 之微動載台位置測量系統7〇B進行(產率優先模式中之)晶 圓對準’可同時達成與精度優先模式相同程度之對準精度 及與產率優先模式相同程度之高產率。 此外’上述第1、第2實施形態(以下,略記為各實施 开/ ’i )中’在進行晶圓對準時,檢測分別附設於晶圓w上之 所有照射區域之各1個對準標記,但並不限於此,根據所 要求之對準精度、產率等,選擇欲檢測之對準標記之數量 88 201033753 亦可
〇 此外,上述各實施形態中,雖係針對微動載台位 ϊ系,70Α,70Β係具備全體以玻璃形成、光可在内部 之測夏臂71Α,71Β之情形作了説明,但本發明不限定於 此。例如,臂構件只要至少前述各雷射束行進之部分係以 光可透射之争實構件形成即可,其他部分可以是例如不會 ^光透射之構件,亦可以是中空構造。此外,作為例如測 1臂,只要是能從對向於光柵之部分照射測量光束的話, 亦可在例如測量臂之前端部内建光源或光檢測器等。此場 合,無需使編碼器之測量光束在測量臂内部行進人 :此外,測量臂之各雷射束行進之部分(光束光路部分) 亦可以是中空等。或者,採用光柵干涉型之編碼器系統來 作為編碼器系統之場合,可將形成繞射光柵之光學構件, 設在陶瓷或因鋼(invar)等低熱膨漲性之臂。此係因,尤其是 編碼器系統為極力避免受到空氣波動之影響,而將光束分 離之空間作成極窄(短)之故。再者,此場合,亦可將經温度 控制之氣體供應至微動載台(晶圓保持具)與測量臂之間(及 光束之光路)以謀求温度之安定化。進一步的,測量臂之形 狀並無特定。 此外’上述各實施形態中,測量臂71A,71b雖設在相 同主架BD,但並不限於此,設置於不同支承構件亦可。例 如以不同支承裝置支承投影系統(投影單元PU)與對準系統 (對準裝置99) ’將測量臂71 a設於投影系統之支承裝置, 將測量臂71B設於對準系統之支承裝置亦可。 89 201033753 此外’上述實施形態中,由於測量臂71A 71B〜 ^ 題固 疋於主架BD,因此有可能會因内部應力(包含熱應力)使測 量臂71A,71B產生扭曲等,造成測量臂71A,71B與主架 BD之相對位置變化。因此,作為上述情況之對策, = 量測量I 71A,71B之位置(相對主架BD之相對位置、戈相 對基準位置之位置變化)’並以致動器等微調整測量臂hA 7 1B之位置或修正測定結果等β 又,上述實施形態中,雖說明測量臂7丨Α,7丨Β與主架 BD係一體之情形,但並不限於此,測量臂7ια,7ιβ與主架 BD亦可為分離。此情形下,係設置測量相對主架BD(或基 準位置)之測量臂71A,71B之位置(或位移)之測量裝置(例 如編碼器及/或干涉儀等)與調整測量臂71A,71B之位置 之致動器等,主控制裝置20或其他控制裝置,只要可根據 ,量裝置之測量結果,將主架B D (及投影光學系統p L )與測 篁臂71A,71B之位置關係維持於既定之關係(例如維持成 一定)即可。 又,亦可於測量臂71A,71B設置藉由光學方法測量測 Ϊ:臂71A,71B之變動之測量系統(感測器)、溫度感測器、 壓力感測器、振動測量用之加速度感測器等。或者,亦可 設置測定測量臂71A,71B之變動之變形感測器(變形計)、 或位移感測器等。又,亦可使用以此等感測器求出之值, 修正藉由微動載台位置測量系統7〇A及/或晶圓載台位置 測量系統68A、或微動載台位置測量系統7〇B及/或晶圓 載台位置測量系統6 8 B所取得之位置資訊。 201033753 又,上述實施形態中,雖說明了測量臂7丨A(7丨B)係由 主架BD透過一個支承構件72A(72B)以懸臂狀態支承之情 形,但並不限於此,例如亦可透過U字形懸吊部(包含在X 轴方向分離之兩支懸吊構件)從主架BD懸吊支承測量臂 71 A(71B)。此情形下,最好係將該兩支懸吊構件之間隔設 定成微動載台可在兩支懸吊構件之間移動。
又,上述各實施形態中,雖例示微動載台位置測量系 統70A,70B分別具備懸臂支承狀態之測量臂71Α,7ΐβ之情 形,但微動載台位置測量系統7〇A,7〇B未必要具備測量 煮。亦即,相當於微動載台位置測量系統7〇A,7〇b之第1 測量系統、第2測量系統之至少一者,具有在粗動載台wcsi, WCS2之空間部内與光栅⑽對向配置、對該光柵rg照射 至少一個測量光束、接受該測量光束之來自光柵RG之繞射 光之讀頭,根據該讀頭之輸出測量微動載台wfsi(或wfs2) 在至少灯平面内之位置資訊即可。亦即,第"則量系統(上 形態之微動載台位置測量系統7〇A相當於此),在保 ^構件(微動載台)來到曝光站時,從下方對該保持構件照射 =:第丨測量光束,接受該第i測量光束之返回光以 又,第2構件在XY平面内之位置資訊’則其構成不限。 =量系統(上述實施形態之微動載台位置測量系統 下方L 在保持構件(微動载台)來到測量站時,從 判量光I::構件照射至少—個第2測量光束,接受該第2 :量保持構件…面内之位置資 91 201033753 又,上述實施形態中,雖係例示編碼器系統73具備x 讀頭與一對γ讀頭之情形,但不限於此,例如亦可ς置一 個或兩個以X軸方向及γ軸方向之2方向為測量方:之二 維讀頭(2D讀頭)。設置兩個2D讀頭之情形時,可設置成該 等之檢測點在光柵上以曝光位置為中心,於χ ^向相= 同一距離之兩點。 Ο 又,微動載台位置測量系統70Α亦可不具備雷射干涉 儀系統75,而僅以編碼器系統73測量微動载台於6自由度 方向之位置資訊。此場合,例如可使用能測量於X軸方向 及Υ軸方向之至少一方與Ζ轴方向之位置資訊之編碼器: 例如’可藉由對二維之光栅RG上不在同—直線上之三個測 量點,從包含可測量於X軸方向與z軸方向之位置資訊之 編:器、與可測量於γ轴方向與2軸方向之位置資訊之編 碼益之合計三個編碼器照射測量光束,並接收分別來自光 栅RG之返回光,據以測量設在光柵RG之移動體之“由 〇 度方向之位置資訊。又’編碼器系統73之構成不限於上述 實施形態’任意皆可。 。又,上述實施形態中,雖係於微動載台上面、亦即與 晶,對向之面配置光柵,但不限於此,光柵亦可形成於保 ,圓之晶m保持具。此場合,即使曝光中產生晶圓保持 具膨澡、或對微動載台之裝著位置產生偏;t之情形,亦能 、、縱而測量晶圓保持具(晶圓)之位置。又,光栅亦可配 置在微動栽,,. 下面’此時’從編碼器讀頭照射之測量光束 不在微動截a由立R — 取3内部订進’因此無需將微動載台作成能使光 92 201033753 透射之中實構件’而可將微動載台作成中空構造以於其内 部配置管路、線路等,使微動载台輕量化。 此外,上述各實施形態中,雖使用在測量臂71人,7ib 内部行進而使測量光束從下方照射微動载台之光栅⑽之 編碼m但並不限於此,亦可於測量臂設置編碼器讀 頭之光學系統(分束器),並使用以光纖連接該光學系統與光 源、透過該光纖從光源將雷射光傳送至光學系統之編碼器 系統’及/或以光纖連接光學系統與光源,並藉由該光纖 將來自光柵RG之返回光傳送至受光部之編碼器系統。 又上述實施形態中,雖以粗動載台WCS1,WCS2可 分離成第1部分與第2部分且第1部分與第2部分可卡合 之情形進行說明,但並不限於此,第i部分與第2部分, 即使物理上經時分離’只要可彼此靠近及分離,在分離時, 可自保持構件(上述實施形態之微動載台)脫離,在靠近時, 可支承保持構件即可。 又’將微動載台相對粗動載台驅動之驅動機構,並不 限於上述實施形態所說明者。例如在實施形態中,雖將微 動載台驅動於γ軸方向之線圈發揮將微動載台驅動於2軸 方向之線圈之功⑨,但並不限於此,亦可分別獨立設置將 微動載台驅動於γ軸方向之致動器(線性馬達)、將微動載台 驅動於Z軸方向、亦即使微動載台懸浮之致動器。此時, 由於能隨時使一定之懸浮力作用於微動載台,因此微動載 台在Z軸方向之位置係穩I此外,上述各實施形態中, 雖說明了微動載台所具備之可動子部82a,82b在側視時為 93 201033753 u字形之情形,但驅動微動載台之線性馬達所具備之可動 部與固定子部當然不一定要是υ字形。 又,上述實施形態中,雖然微動載台WFS1,wfs2係 藉由勞倫茲力(電磁力)之作用而以非接觸方式支承於粗動 載台WCS1或WCS2,但不限於此,例如亦可於微動載台 WFS1,WFS2設置真空加壓空氣靜壓軸承等,以對粗動載$ WCS1或WCS2懸浮支承。此外,上述實施形態中,微動栽 台WFS1,WFS2雖能驅動於全6自由度方向,但不限於此, 只要能至少在平行於XY平面之二維平面内移動即可。又,❹ 微動載台驅動系統52A,52B並不限於上述動磁型者,亦可 以是可動線圈型者。再者,微動載台WFS1,WFS2亦可以 接觸方式支承於粗動載台WCS1或WCS2。因此,將微動載 台WFS1,WFS2相對粗動載台WCS1或wcs2加以驅動之 微動載台驅動系統,亦可以是例如將旋轉馬達與滾珠螺桿 (或進給螺桿)加以組合者。 又,上述各實施形態中,亦可將微動載台位置測量系 統構成為忐在晶圓载台之全移動範圍進行其位置測量。此❹ 場合即無需晶圓載台位置測量系統。又,上述實施形態中, '、可將基座12構成為能藉由晶圓載台驅動力之反作用力之 作用而移動之配衡質量。此場合’無論將或不將粗動載台 使用為配衡質量皆可,將粗動載台與上述實施形態同樣的 使用為配衡質量時,亦能使粗動載台輕量化。 又,上述各實施形態中,在測量站300對晶圓W之測 量例如進行對準標記測量(晶圓對準),但除此之外(或代替 94 201033753 此方式)亦可進行面位置測量,其係測量晶圓w表面在投影 光學系統PL之光軸AX方向之位置。此時,例如美國專矛; 申請公開第2008//0088843號說明書所揭示,與面位置測 量同時地進行保持晶圓之微動載台之上面之面位置測量,,、 並使用此等之結果進行曝光時之晶圓w之聚焦調平控制。 又,上述各實施形態之曝光裝置所使用之晶圓,並不 限於45〇mm,亦可係尺寸較其小之晶圓(3〇〇rnm晶圓等)。 又,上述各實施形態雖係針對曝光裝置為液浸型曝光 裝置之情形作了説明,但不限於此,本發明亦非常適合應 用於不透過液體(水)進行晶圓W之曝光之乾式曝光裝置。 又,上述各實施形態中雖係針對本發明應用於掃描步 進機(scanning stepper)i情形作了説明,但不限於此,本發 明亦能適用於步進機等之靜止型曝光裝置。即使是步進機 等,藉由以編碼器測量裝載曝光對象物體之載台之位置, 與使用干涉儀測量此載台之位置之情形不同的,能使空氣 ❹波動引起之位置測量誤差之產生幾乎為零,可根據編碼器 之測量値以高精度定位載台,其結果,即能以高精度將標 線片圖案轉印至物體上。X ’本發明亦能適用於將照射區 域與照射區域加以合成之步進接合(step & stitch)方式之縮 小投影曝光裝置。 又,上述實施形態之曝光裝置中之投影光學系統不限 於縮小系統,可以是等倍及放大系統之任一者,而投影光 學系統PL不限於折射系統,可以是反射系統及折反射系統 之任一者,此投影像可以是倒立像及正立像之任一者。 95 201033753 又,照明光IL不限於ArF準分子雷射光(波長193nm), 亦可以設KrF準分子雷射光(波長248nm)等之紫外光、戋 F2雷射光(波長157nm)等之真空紫外光。亦可使用例如美國 專利第7,023,6 10號說明書所揭示之,以摻雜有餌(或铒及镱 兩者)之光纖放大器,將從DFB半導體雷射或光纖雷射射出 之紅外線區或可見區的單一波長雷射光予以放大作為真空 紫外光,並以非線形光學結晶將其轉換波長成紫外光之 波。 又,上述實施形態,作為曝光裝置之照明光IL不限於 ◎ 波長lOOnm以上之光,當然亦可使用不滿波長1〇〇nm之光。 本發明亦能適用於使用例如軟X線區域(例如5〜15nm之波 長帶)之EUV(Extreme Ultraviolet)光之Euv曝光裝置。除 此之外,本發明亦能適用於使用電子束或離子束等帶電粒 子束之曝光裝置。 又,上述實施形態中,雖使用於具光透射性之基板上 形成既定遮光圖案(或相位圖案,減光圖案)的光透射性光罩 (標線片),但亦可使用例如美國專利第6,778,257號說明書 ◎ 所揭示之電子光罩來代替此光罩,該電子光罩(亦稱為可變 成形光罩、主動光罩、或影像產生器,例如包含非發光型 影像顯示元件(空間光調變器)之一種之DMD(Digitai
MiCr〇-mim)r Device)等)係根據欲曝光圖案之電子資料來形 成透射圖案、反射圖案、或發光圖案。使用該可變成形光 罩之情形時,由於裝載晶圓或玻璃板等之載台係相對可變 成形光罩被掃描’因此使用編碼器系統及雷射干涉儀系統, 96 201033753 測量此載台之位置,即能獲得與上述實施形態同等之效果。 又,本發明亦能適用於,例如國際公開第2〇〇1/〇35168 號說明書所揭示,藉由將干涉條紋形成於晶圓上、而在晶 圓w上形成等間隔線(line & space)圖案之曝光裝置(微影系 統)。 ' 進一步的,例如亦能將本發明適用於例如美國專利第 6,611,3 16號所揭示之將兩個標線片圖案透過投影光學系統 在晶圓上合成,藉由一次掃描曝光來使晶圓上之一個照射 區域大致同時進行雙重曝光之曝光裝置。 此外,上述實施形態中待形成圖案之物體(能量束所照 射之曝光對象之物體)並不限於晶圓,亦可係玻璃板、陶瓷 基板、膜構件、或者光罩基板等其他物體。 曝光裝置之用途並不限定於半導體製造用之曝光裝 置,亦可廣泛適用於例如用來製造將液晶顯示元件圖案轉 印於方型玻璃板之液晶用曝光裝置,或製造有機EL、薄膜 ◎磁頭、攝影元件(CCD等)、微型機器及DNA晶片等的曝光 裝置。又,除了製造半導體元件等微型元件以外,為了製 造用於光曝光裝置、EUV(極遠紫外線)曝光裝置、χ射線曝 光裝置及電子射線曝光裝置等的標線片或光罩,亦能將本 發明適用於用以將電路圖案轉印至玻璃基板或矽晶圓等之 曝光裝置。 又’援用與上述説明中所引用之曝光裝置等相關之所 有公報、國際公開、美國專利申請公開說明書及美國專利 說明書之揭示作為本說明書記載之一部分。 97 201033753 半導體元件等之電子元件,係經由進行元件之功能、 性成s十之步驟,根據此設計步驟製作標線片之步驟,由 從矽材料形成晶圓之步驟,使用前述實施形態之曝光裝置 (圖案形成裝置)及曝光方法將形成於光罩(標線片)之圖案轉 印至晶圓之微影步驟,將曝光後晶圓加以顯影之顯影步 驟’將殘存光阻之部分以外部分之露出構件以蝕刻加以去 除之飯刻步驟,去除經蝕刻後不要之光阻之光阻除去步 驟’ 7L件組裝步驟(含切割步驟、接合步驟、封裝步驟)、及 檢査步驟等加以製造。此場合,由於係於微影製程,使用❹ 上述各實施形態之曝光裝置實施前述曝光方法於晶圓上形 成元件圖案’因此能以良好之生產性製造高積體度之元件。 如以上之説明’本發明之曝光裝置及曝光方法適於對 物體上照射能量束以在物體上形成圖案。此外,本發明之 元件製造方法非常適於製造電子元件。 【圖式簡單說明】 圖1係概略顯示第1實施形態之曝光裝置之構成的圖。 圖2(A)係從一 γ方向觀察圖1之曝光裝置具備之晶圓 © 載台的側視圖,圖2(B)係顯示晶圓載台的俯視圖。 圖3係顯示圖1之曝光裝置具備之對準系統與投影單 元PU之配置及晶圓載台的俯視圖。 圖4係用以說明圖1之曝光裝置具備之可動片的圖。 圖5係用以說明粗動載台之分離構造的圖。 圖6係顯示構成微動載台驅動系統之磁鐵單元及線圈 單元之配置的俯視圖。 98 201033753 圖7(A)係從_γ方向觀察構成微動載台驅動系統之磁 早疋及線圏單元之配置的側視圖,圖7(Β)係從+ χ方向 觀察構成微動載台驅動系統之磁鐵單元及線圈單元之 的侧視圖。 圖8(A)係用以說明將微動載台驅動於¥軸方向時之驅 動原理的圖’圖8(Β)係用以說明將微動載台驅動於ζ軸方 向時之驅動原理的圖,圖8(c)係用以說明將微動載台驅動 〇 於X軸方向時之驅動原理的圖。 圖9(A)係用以說明使微動載台相對粗動載台繞z轴旋 轉時之動作的圖,圖9(B)係用以說明使微動載台相對粗動 载台繞Y軸旋轉時之動作的圖,圖9(c)係用以說明使微動 載台相對粗動載台繞X轴旋轉時之動作的圖。 圖1 〇係用以說明使微動載台之中央部在+ z方向變形 時之動作的圖。 圖11係顯示對準裝置的立體圖。 Q 圖12(A)係顯示x讀頭77χ之概略構成的圖,圖12(B) 係用以說明X讀頭77x、Y讀頭77ya,77yb分別在測量臂内 之配置的圖。 圖13(A)係顯示測量臂之前端部的立體圖,圖ι3(Β)係 從+Z方向觀察測量臂之前端部之上面的俯視圖。 圖14係顯示第1實施形態之曝光裝置(圖1之曝光裝置) 之控制系統之構成的方塊圖。 圖15 (A)係用以說明掃描曝光時之晶圓之驅動方法的 圖,圖15(B)係用以說明步進移動時之晶圓之驅動方法的 99 201033753 圖16係用以說明第i實施形態之曝光裝置中晶圓對準 之步驟的圖(其1)。 圖17(A)及圖17(B)係用以說明第i實施形態之曝光裝 置中晶圓對準之步驟的圖(其2)。 圖18(A)及圖18(B)係用以說明第i實施形態之曝光裝 置中晶圓對準之步驟的圖(其3)。 圖19(A)及圖19(B)係用以說明第1實施形態之曝光裝 置中晶圓對準之步驟的圖(其4)。 © 圖20(A)〜圖20(D)係用以說明第1實施形態之曝光裝 置中使用微動載台WFS1及WFS2進行之並行處理的圖(其 υ。 圖2 1係用以說明在微動載台與可動片之間進行之液浸 空間(液體Lq)之交接的圖(其丨)。 圖22係用以說明在微動載台與可動片之間進行之液浸 空間(液體Lq)之交接的圖(其2)。 圖23係用以說明在微動載台與可動片之間進行之液浸 © 空間(液體Lq)之交接的圖(其3)。 圖24係用以說明在微動載台與可動片之間進行之液浸 空間(液體Lq)之交接的圖(其4)。 圖25(A)〜圖25(F)係用以說明第!實施形態之曝光裝 置中使用微動載台謂丄及WFS2進行之並行處理的圖(豆 2)。 圖26係顯示第2實施形態之曝光裝置之概略構成的俯 100 201033753 視圖。 圖27係概略顯示圖26之曝光裝置的侧視圖。 圖28係放大顯不在圖27之中心a驶并他4 σ裝載微動栽台之狀 態的圖。 圖29(A)係從一Υ方向觀察圖27之曝光裝置具備之晶 圓載台的圖(前視圖),圖29(B)係顯示晶圓载台的俯視圖: 圖30(A)係取出粗動載台顯示的俯視圖,圖3〇(b)係顯 示粗動載台分離成二部分之狀態的俯視圖。 圖3 1係放大顯示圖26之曝光裝置具備之對準系統(對 準裝置)附近的俯視圖。 圖32係用以說明第2實施形態之曝光裝置(圖26之曝 光裝置)具備之主控制裝置之輸出入關係的方塊圖。 圖33係用以說明第2實施形態之曝光裝置中第1晶圓 對準(精度優先模式)及第2晶圓對準(產率優先模式)之步驟 的圖(其1)。 圖34(A)及圖34(B)係用以說明第2實施形態之曝光裝 置中第1晶圓對準之步驟的圖(其2)。 圖35(A)及圖35(B)係用以說明第2實施形態之曝光裝 置中第1晶圓對準之步驟的圖(其3) ° 圖36(A)及圖36(B)係用以說明第2實施形態之曝光裝 置中第1晶圓對準之步驟的圖(其4) ° 圖37(A)及圖37(B)係用以說明第2實施形癌之曝光裝 置中校正對準系統之檢測中心之步驟的圖。 圖38(A)及圖38(B)係用以說明第2實施形癌之曝光裝 101 201033753 置中第2晶圓對準之步驟的圖(其2)。 圖39(A)及圖39(B)係用以說明第2實施形態之曝光裝 置中第2晶圓對準之步驟的圖(其3)。 圖40(A)及圖40(B)係用以說明第2實施形態之曝光裝 置中第2晶圓對準之步驟的圖(其句。 圖41係用以說明第2實施形態之曝光裝置中曝光結束 後一刻之狀態’即在微動載台與可動片之間開始液浸空間 (液體Lq)之交接時之狀態的圖。 圖42係用以說明第2實施形態之曝光裝置中在微動載 ® 台與可動片之間結束液浸空間(液體Lq)之交接時之狀態的 圖。 圖43係用以說明第2實施形態之曝光裝置中使用微動 載〇 WFS1及WFS2進行之並行處理動作的圖(其夏)。 圖44係用以說明第2實施形態之曝光裝置中使用微動 載台WFS1及WFS2 !隹ϋ +并> 士 ^ 進仃之並仃處理動作的圖(其2)。 圖45係用以說明宽7香· & π# β ❹ 第2實轭形態之曝光裝置中使用微動 栽台WFS1及 WFS?e Λ 2 進仃之並行處理動作的圖(其3)。 圖46係顯示編碼器系統之變形例的。 /、 圖47係顯示微動載台 戰σ位置測量系統之變形例的圖。 【主要元件符號說明】 AF :多點焦點位置檢测系統 AL1,AL2丨〜AL24:對準系統 AX *光轴 BD :主架 102 201033753 BL :可動片 CL :中心線 CUa,CUb :線圈單元 DP :照射點 DPya :檢測點 DPyb :檢測點 DRST :中繼載台 FLG :凸緣部 IA :曝光區域 IAR :照明區域 IL :照明光 LBx〇, LBya〇,LByb〇 :雷射束 LBx】,LBx2 :測量光束 LBx12,LBya12, LByb12 :合成束 LByai, LBya2 :湏丨J量光束 LBybi, LByb2 :涓丨J量光束 LBzi〜LBZ3 :測距束 LDx, LDya, Ldyb :光源
Lq :液體 LV :基準軸 LX, Lya, Lyb :直線 L2a, L2b :透鏡 MUa!, MUa2 :磁鐵單元 MUb!,MUb2 :磁鐵單元 103 201033753 PBS :偏光分束器 PL :投影光學系統 PU :投影單元 R :標線片 RAb RA2 :標線片對準系統 RG :光拇 RP :反射面 RST :標線片載台
Rla, Rib ··反射鏡 R2a, R2b :反射鏡 R3a, R3b :反射鏡 SL1, SL2, SL3, SL4 :滑件 W :晶圓 WCS1, WCS2 :粗動載台 WCSla :第1部分 WCSlb :第2部分 WFS1, WFS2, WFS3 :微動載台 WPla,WPlb:四分之一波長板 WST, WST1,WST2 :晶圓載台 5 :液體供應裝置 6 :液體回收裝置 8 :局部液浸裝置 10 :照明系統 11 :標線片載台驅動系統 104 201033753 12 :基座 1 3 :標線片雷射干涉儀 14 :線圈 15 :移動鏡 16A, 16B :晶圓載台位置測量系統 1 8 :永久磁鐵 20 :主控制裝置 22A,22B :相對位置測量器 31A :液體供應管 3 1B :液體回收管 32 :嘴單元 40 :鏡筒 44 :載台本體 46 :搬送裝置 48 :搬送構件 51A,5 1B :粗動載台驅動系統 51Aa,51Ab :粗動載台驅動系統 52, 52A, 52B, 52C :微動載台驅動系統 5 3 :中繼載台驅動系統 5 4 :搬送構件驅動系統 55, 57 : YZ 線圈 55】〜553 : YZ線圈 55a, 57a :上部繞組 55b, 57b :下部繞組 105 201033753 56 : X線圈 58 :片驅動系統 6 5 a,6 7 a :永久磁鐵 65ai〜65a5 :永久磁鐵 65b, 67b :永久磁鐵 65bi〜65b5 :永久磁鐵 66ai,66a2 :永久磁鐵 66bi,66b2 :永久磁鐵 70A,70B,70C :微動載台位置測量系統 71A,71B :測量臂 71B!〜 71B4 :測量臂 72A,72B :支承構件 73 :編碼器系統 7 3 X : X線性編碼器 73ya, 7 3yb : Y線性編碼器 74x : X受光系統 74ya,74yb : Y受光系統 75 :雷射干涉儀系統 75a〜75c :雷射干涉儀 77x : X讀頭 77ya,77yb : Y 讀頭 8 1 :本體部 82a,82b :可動子部 82al5 82a2 :板狀構件 201033753
82bi ,82b2 :板狀構件 83 : 板件 84 : 蓋玻璃 85a, 85b : 分隔件 86 : 測量板 87Y; 丨,87Y 2 : Y標尺 89a, 89b : 凸部 91 : 粗動滑件部 91a :第1 滑件部 91b :第2 滑件部 92a, 92b : 側壁部 93a, 93b : 固定子部 94 : 空氣軸承 95 : 缺口 96i - ^ 96\ 8 :Y讀頭 971 〜97!8 :Y讀頭
98A,98B,98C,98D :讀頭單元 99 :對準裝置 100 : 曝光裝置 102 : FIA平台 109 : tiL· A^r 鏡阔 130 : 中心台 132 : 驅動裝置 134 : 轴 107 201033753 136 :台本體 1 91 :前端透鏡 200 :曝光站 202 :支承構件 3 00 :測量站 302 : FIA 平台 1100 :曝光裝置

Claims (1)

  1. 201033753 七、申請專利範圍: 於,=種曝光裝置,係以能量束使物體曝光,其特徵在 及第構件,保持該物體且可在包含彼此正交之第1軸 之二維平面内移動; 量束之曝朵/、有第1測量系統且進行對該物體照射該能 Ο 區域時從下方理考該第1測量系統’當該保持構件位於第1 接=第,持構件照射至少-個第1測量光束, 平面内之/則置先束之返回光以測量該保持構件在該二维 +面内之位置資訊;以及 m 測篁站’係在與該第 i軸平行 站分離配置,且古势1 ' 惻興该曝先 理,爷第2、厂 ㈣量系統且進行對該物體之測量處 理該第2測量系統,處 下方對該保持構件照射至少m第2&域時,從 測量光束之返回光 :量光束,接受該第2 ❹ 置資訊。 ^㈣持構件在該:維平面内之位 2. 如申請專利範圍第 構件之與該二維平面實質上項平之曝先裝置’其中,在該保持 該第1測量系统:一面設置測量面; π之該測量面照射至少-個第"則量光束二=持 系統,從下方對 α尤末及第2剩量 照射至少-個第2測量光束。 干d則量面 3. 如申請專利範圍笛 在該二維平面内移光裝置,其進—步具備可 將該保持構件支承成可移動之苐1 109 201033753 移動體; s亥第1測量系統具借女姑 %具備a又有第1讀頭之至少一部 測量構件,該第i讀頭 刀爻第1 移動體所支承之該保持構 该第1 牛之该測量面,接受該第1測量 光束之返回光。 4里 _·如申印專利範圍第3項之曝光裝置,其進—步具備 在该二維平面内與該第丨 、 移動體獨立移動,將該保持構件 支承成可移動之第2移動體; 〇 該第2測量系統具備設有第2讀頭之至少一部分 測量構件,該第2讀頭 第2 移動體所支承射至該第2 光束之返回光。 件之該測量面,接受該第2測量 第 該 向 5.如申明專利範圍第4項之曝光裝置,其中, 2移動體分別於内部具有空間部; ^ 、 第=1測量構件,係可從與該第1轴平行之方向揷入
    動體之該空間部内、延伸於與該第1轴平行之方 之第I臂構件; 十仃之方 该第2測量構件,係可從與該第i軸平行之方向揷入 “第2移動體之該空間部内、延伸於與該帛 向之第2臂構件。 十订之方 6.如申請專利範圍第5項之曝光裝置,其中,各誃 第山2臂構件係與該帛1轴平行之方向之-端為固定端、另 一端為自由端之懸臂狀構件。 7·如申請專利範圍第6項之曝光裝置,其中,該第1臂 110 201033753 構件係從與該帛1軸平行之方向之—側揷人該第1移動體 之二間邛内,該第2臂構件係從與該第1軸平行之方向之 另側揷入該第2移動體之空間部内。 如申凊專利範圍第4至7項中任一項之曝光裝置,其 中,^ -I 始 _八 1 2移動體將該保持構件支承成可在與該二維 平面平行之面内移動。 、X 、―9·如中請專利範圍第4至8項中任—項之曝光裝置,其
    進步具備在位於該二維平面内之該曝光站附近之既定範 圍區域内之該帛i移動體、與位於該二維平面内之該測量 站附近之既定範圍區域内該第 持構件之中繼構件。4 2移動體之間,中繼該保 10.如申明專利範圍帛9項之曝光裝置,其中,該第1 移動體在與該第1軸平行之方向移動於第!範圍内厂 閉該第2移動體在與該第1軸平行之方向移動於第2範 圍内; 2範圍之間之位置 2移動體之間交接 該中繼構件,在該第1範圍與該第 靜止之狀態下,在該第1移動體與該第 該保持構件。 11·如申請專利範圍第4 其中,該保持構件之至少_ 中實部; 至10項中任一項之曝光裝置, 部分具有光可在其内部行進之 該測量面 實部對向配置 在該保持構件之該物體之裝載面側與該中 該第1、第2讀頭 在與該物體之裝載面相反側與該中 111 201033753 實部對向配置。 12.如申請專利範圍第4至11項中任一項之曝光襄置, 其中,在該測量面形成光柵; 該第1、第2讀頭分別將至少一個該第1、第2測量光 束照射至該光栅,接受在該光柵產生之繞射光。 13.如申請專利範圍第12項之曝光裝置,其中,該光拇 包含分別以與該第1軸及第2軸平行之方向為週期方向之 第1及第2繞射光栅; s亥第1讀頭照射與該第1及第2繞射光柵分別對應之❽ 第1軸方向測量用光束及第2軸方向測量用光束作為該第丄 測量光束,接受該第1軸方向測量用光束及第2轴方向測 量用光束個別之來自該光栅之繞射光,該帛】測量系統根 據該第1讀頭之輸出,測量關於該保持構件在與該第i轴 及第2軸平行之方向之位置資訊。 14.如申明專利範圍第13項之曝光裝置,其中,該讀頭 將該光柵上之照射點在與該第2轴平行之方向彼此不同之 至少二個測量用光束照射至該第1繞射光栅以作為該第丨Ο 軸方向測量用光束。 15·如申請專利範圍第 二個測量用光束與該第2轴二之曝先裝置,其中,該至少 ^ ^ 第軸方向測量用光束係分別照射至 該光栅上之與該第2軸平 如申-糞^ 同直線上之照射點。 如f 6月專利範圍第13 置,其中,作為從該第j ^ 項中任一項之曝光裝 .t ^ 讀碩對該光柵照射之該第】軸方 向測虿用先束之照射點之中心 之測量中心,與作為照射至 112 201033753 該物體之該能量束之照射區域之中心之曝光位置一致。 17.如申請專利範圍第1至w項中任-項之曝光裝置, 其中,該測量站包含用以檢測該物體上之標記之至少一個 標記檢測系統。 18·如申請專利範圍第17項 項又曝九裝置,其中,該標記 檢測系統進一步檢測設於該保持構件上之基準標記。 19.如申請專利範圍第1至18 δ項中任一項之曝光裝置, Ο 其中’該測量站包含檢測區域在與該帛2轴平行之方向分 離配置、分別檢測該物體上之不同萨 刀 ^个Μ知δ己之複數個標記檢測 系統。 19項之曝光裝置,其中,該複數 第2軸平行之方向設定該檢測區 20.如申請專利範圍第 個標記檢測系統沿著與該 域。 21. 如申請專利範圍第19或20項之曝光裝置,其中, 該複數個標記檢測系統,在至少與該第2轴平行之方向, 該檢測區域之相對位置可變。 22. 如申請專利範圍第19至21項中任一項之曝光裝 置’其中,該複數個標記檢測系統包含該檢測區域固定之 第1標記檢測系統、及在至少與該第2轴平行之方向可調 整該檢測區域之位置之第2標記檢測系統。 23. 如申請專利範圍第22項之曝光裝置,其中,該複數 個標記檢測系統包含可相對該第丨標記檢測系統之檢測中 心對稱設定檢測中心之至少—對該第2標記檢測系統。 24·如申請專利範圍第19至23項中任一項之曝光裝 113 201033753 置,其進一步具備在該複數個標記檢測纟统之檢測動作時 使該保持構件移動於該第丨軸方向之控制裝置。 25. 如申請專利範圍第19至23項中任一項之曝光震 置,其進一步具備使該保持構件移動於與該第丨軸平行^ 方向、以該複數個標記檢測系統逐群檢測於該物體上在與 該第1軸平行之方向位置不同之複數群標記之控制裝置;、 〃該複數群標記中之至少一群標記包含在與該第2轴平 行之方向位置不同之複數個標記。 26. 如申請專利範圍第25項之曝光裝置’其中,該控制❹ 裝置’使該保持構件移動於與該第2軸平行之方向,使用 該複數個標記檢測系統檢測該複數個標記。 27. 如申請專利範圍第…項中任一項之曝光裝置, 其進一步具備: 光=構件,具有射出該能量束之射出面;以及 置具有將液體供應至該光學構件與該第1 動體所保持之該保持構件之間之液浸構件。
    28·如申請專利範圍第27項之曝光裝置,其進一步 在…亥液况構件之間保持該液體之光閘構件。 29· —種暖#姑aa ^ ,係以能量束使物體上之複數個g 區域分別曝弁以彬+ m 成圖案,其特徵在於,具備: 移動體,可外装^ 之二維平面移動 包含彼此正交之第1軸及第2 保持構件,為該移 少與該二維平面平行之 動體所支承’保持該物體且可在至 面内相對該移動體移動,在與該二 114 201033753 維平面實質上平行之—面設有測量面; 標記檢測系統,用以檢測該物體上之標記; 第1測量系統,具有對該測量面照射 量光束、接受該第!制曰止Λ 夕個第1測 '、里光束之來自該測量面之光之1 §1 部,根據該讀頭部之鈐山、a,曰 < 尤之3賣頭 面内之位置資訊;測置該保持構件在至少該二維平 Ο
    :動系統’單獨驅動該保持構件、或與該移動體一體 驅動該保持構件;以及 控制裝置’一邊透過該驅動系統驅動該保持構件、一 檢測系統分別檢測在該物體上與該複數個區 劃區域對應配置之葙龢彳 复數個私§己,根據該檢測結果與 檢測時該第1測量系絲张、Β, θ 不/、合知》己 坊极踏ρ、 位置資訊,取得用以使 ^ 之複數個區劃區域與既定點對準之目標位置資 訊。 ’、貝 其中,在該測 30.如申請專利範圍第29項之曝光裝置 量面形成光柵; 該4頭部接受該第1測量光束之來自該光柵之繞射光。 31.如申凊專利範圍第29或3〇項之曝光裝置,其中, 該標記檢測系統具有以從該讀頭部照射之 在該測量面上之照射點為檢測中心…檢繼= 有,、該第1檢測系統之檢測中心、為已知位置關係之檢測中 心之至少一個第2檢測系統; 、控制裝置,在欲取得該目標位置資訊時,可選擇以 下二個模式: 115 201033753 第1模式,僅使用該第!檢測系統依序檢測在該物體 上與該複數個區劃區域對應配置之該複數個標記,根據該 檢測結果與各標記檢測時該第丨測量系統所測量之該位置 貧訊,取得用則吏該物體上之複數個區劃區域與既定點對 準之目標位置資訊;以及 第2模式,使用包含該第丨及第2檢測系統之既定數 之檢測系、统,以該既定數依序檢測在該物體上與該複數個 區劃區域對應配置之該複數個標記,根據該檢測結果與各 標記檢測時該帛i測量系統所測量之該位置資訊,取得用Q 以使該物體上之複數個區劃區域與既定點對準之目標位置 資訊。 τ 32·如申請專利範圍第31 體在内部具有延伸於與該第 空間部; 項之曝光裝置,其中,該移動 1軸平行之方向之兩端開口之 步具備在該移動體位於該標記檢測系統之檢測範
    内時、揷入該空間内之與該標記檢測系統之位置關係維 既定狀態之第1臂構件 在該第1臂構件安裝 «Γ刀 0 33.如申請專利範圍第32項之曝光裝置,其中,該 位置測量系、統進-步具備設有對與該帛2檢測系統: :心對應之該測量面上之點照射測量光束、接受來自 量面之返回光束之編碼器系統 '與該f 2檢測系統對 置之第2臂構件,根據該讀頭部與該編碼器系統之 測量該保持構件在至少該二維平面内之位置資訊。a 116 201033753 34.如申凊專利範圍第3i項之曝光裝置,其中,該第工 檢’則系統之檢測中心固定,該第2檢測系統之檢測中心相 寺該第1檢測系統之檢測中心之位置可調整。 ,35.如申請專利範圍第29至34項中任一項之曝光裝 置其進—步具備第2位置測量系統,該第2位置測量系 二f該保持冑件之與該二維平面冑質上平行之面上之彼此 離之一點为別照射測量光束,接受來自該保持構件之返 ❹°光束以測量該保持構件在該二維平面内之旋轉。 36.如申請專利範圍第35項之曝光裝置,其中,在該保 持構件設有彼此分離之二個輔助測量面; 、該第2位置測量系統對該二個輔助測量面分別照射測 光束’接交來自該辅助測量面之返回光束以測量該保持 構件在該二維平面内之旋轉資訊。 3 7.如申請專利範圍第35項之曝光裝置,其中,該第2 位置測量系統從與該讀頭部相反側對該測量面上之二個部 Q 位照射二個測量光束,接受該二個測量光束之來自該測量 面之返回光束以測量該保持構件在該二維平面内之旋轉資 訊。 38. 如申請專利範圍第36或37項之曝光裝置,其中, Λ控制裝置根據該第2位置測量系統所測量之該保持構件 之該旋轉資訊,控制該驅動系統以調整該保持構件在該二 維平面内之旋轉。 39. 如申請專利範圍第29至38項中任一項之曝光裝 q〇 其中’該控制裝置’在進行該物體上之複數個區劃區 117 201033753 域之曝光時,步姑_ _ y x课该目標位置資訊,透過該驅動系統驅動 該保持構件以進 %仃與該既定點之對準。 申專利範圍第29至39項中任一項之曝光裝 置,其進一步具備: 光學構件,胃+ A. 具·有射出該能量束之射出面;以及 ^ ’具有將液體供應至該光學構件與該移動體 所保持之該保持構件之間之液浸構件;
    透過該光學構件與該液體照射該能量束以使該物體上 之複數個區劃區域曝光。 41. 如申請專利範圍第4〇項之曝光裝置,其進一步具備 在與該液浸構件之間保持該液體之光閘構件。 42. —種元件製造方法,其包含: 藉由申請專利範圍第29至41項中任一項之曝光裝置 在物體上之複數個區劃區域形成圖案之動作;以及 使形成該圖案後之物體顯影之動作。
    43_—種曝光裝置,係以能量束使物體曝光,其特徵在 於,具備: 移動體,將用以保持該物體之保持構件支承成可移動; 檢測系統,對該物體照射光束以檢測該物體之對準資 訊; 驅動系統,驅動该移動體,使該物體相對該檢測系統 之光束移動; 第1測量系統,至少一部分設於配置在該保持構件下 方之測量用構件,在該對準資訊之檢測時對該保持構件之 118 201033753 測量面照射測量光束以測量該保持構件之位置資訊;以及 控制裝置,係根據該第1測量系統所測量之該保持構 件之位置資訊,執行該檢測系統之對準資訊之檢測。 44·如申請專利範圍第43項之曝光裝置,其中,在該物 體移動之既定平面内,該第丨測量系統之該測量光束之照 射位置係設定於該檢測系統之檢測區域内。 45.如申請專利範圍第43或44項之曝光裝置,其進一
    v具備至;>、部分设於該測量用構件、在該曝光時對該保 持構件之測量面照射測量光束以測量該保持構件之位置資 訊之第2測量系統。 今〇.如申請專利範圍第43至45項中任一項之曝光裝 置’其中,在該既定平面内,該帛2測量系統之該測量光 束之照射位置係設定於該能量束之照射區域内。 47.如申請專利範圍帛43至46項中任一項之曝光裝 置’其中,該保持構件係從配置有該檢測系統且進行該對 準資訊之檢測之測量站、與進行該能量束對該物體之曝光 之曝光站之一者移動至另一者。 :8.如申請專利範圍第43至47項中任一項之曝光裝 該檢測系統具有在^方向位置不同之複數個 ^該對準資訊之檢測中,該保持構件移動於與該 既疋方向交叉之方向,名 在該父又方向位置不同之該物體上 複數點分別檢測該對準資訊。 置,I9·:申請專利範圍第43至48項中任-項之曝光裝 ”,該測量用構件係、設於該檢測系統之支承構件。 119 201033753 5〇.如申請專利範圍第43至49項中任一項之曝光裝 置,其中,該測量用構件係設於射出該能量束之光學系統 之支承構件。 51. —種元件製造方法,其包含: 藉由申請專利範圍第i至28項 '第43至50項中任一 項之曝光裝置使物體曝光之動作;以及 使曝光後之該物體顯影之動作。
    52. 種曝光方法,係以能量束使物體曝光,其特徵在 於,包含: 驅動將用以保持該物體之保持構件支承成可移動之移 動體,使該物體相對檢測系統之光束移動 統檢測該物體之對準資訊之動作; 檢則系 在該對準資訊之檢測時,從至少一部分設於配置在該 保持構件下方之測量用構件之第丨測量系統對該保持構^ 之測量面照射測量光束以測量該保持構件之位置資訊之動 根據該第1測量系統所測量之該保持構件之位置資❹ Λ,執行該檢測系統之對準資訊之檢測之動作。 53. 如申請專利範圍第52項之曝光方法,其中, 體移動之既定平面内,該第1測量系統之該測量光束:照 射位置係設定於該檢測系統之檢測區域内。 54. 如申請專利範圍第52或53項之曝光方法,其進— =包含在該曝光時,從至少一部分設於該測量用構件之第2 測量系統對該保持構件之測量面照射測量光 π从/刘量S亥保 120 201033753 持構件之位置資訊之動作。 、55.如申請專利範圍第52至54項中任一項之曝光方 法’其中,在該既定平面内,該第2測量系統之該測量光 束之照射位置係較於該能量束之照射區域内。 【如申請專利範圍第52至55項中任一項之曝光方 …,該保持構件係從配置有該檢測系統且進行該對 準資訊之檢測之測量站、鱼m 〜处旦 T Ο ❹ 八進仃該此量束對該物體之曝光 之曝光站之一者移動至另一者。 尤 57·如申請專利範圍第52 至56項中任一項之曝光方 法’其中,該檢測系統具有在〜 烚、I,丨^域斗 、有在既疋方向位置不同之複數個 檢測區域,該對準資沖 & 一〜 之檢測中’該保持構件移動於與該 既疋方向交又之方向,在哕 在°"又方向位置不同之該物體上 之複數點分別檢測該對準資訊。 二如申請專利範圍第52至57項中任一項之曝光方 法中’該測㈣構件係設於該檢測㈣之支承構件。 •如申睛專利範圍第5 2 $ e .. 甘a 至58項中任一項之曝光方 法’八中’該測量用構件俦崎 .^ 仵係Λ於射出該能量束之光學系統 之支承構件。 6〇. 一種元件製造方法,其包含: 藉由申請專利範圍第 抽物押成丄 昂52至59項中任一項之曝光方法 使物體曝光之動作;以及 使曝光後之該物體顯影之動作。 121
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