TW201131312A - Exposure apparatus and device fabricating method - Google Patents

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TW201131312A
TW201131312A TW099141876A TW99141876A TW201131312A TW 201131312 A TW201131312 A TW 201131312A TW 099141876 A TW099141876 A TW 099141876A TW 99141876 A TW99141876 A TW 99141876A TW 201131312 A TW201131312 A TW 201131312A
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Taiwan
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TW099141876A
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English (en)
Inventor
Hiromitsu Yoshimoto
Original Assignee
Nikon Corp
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201131312 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元件製造方法。 本申請係基於2009年12月2曰提申之美國發明專利 暫時申請61/ 282,013號及2010年12月1日提申之美國申 請主張優先權,將其内容援用於此。 【先前技術】 一直以來,於製造半導體元件(積體電路等)、液晶顯示 元件等電子元件(微型元件)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)、或 步進掃描(step & scan)方式之投影曝光裝置(所謂乏掃描步 進機(亦稱掃描機))等。 此種曝光裝置所使用之作為曝光對象之晶圓或玻璃板 件等基板,日漸地(例如,晶圓是每1〇年)大型化。現在雖 以直徑3〇0mm之300mm晶圓為主流’但使用直徑45〇mm 之450mm晶圓時代之到來已迫在屑睫。一旦採用45〇爪爪之 晶圓後,能從一片晶圓擷取之晶粒(晶片)數量將為現行 晶圓之2倍以上,對成本之降低有非常大的貢獻。 再者,就能源、水及其他資源之有效利用而言,亦可減少^ 晶片所需使用之所有資源,而被賦予期待。 半導體元件逐漸地微細化’因此,曝光裝置亦被要求 高解像力。作為用以提升解像力…,有曝光用光之波 長之縮短與投影光學系統之數值孔徑之增加(高财化)。為 201131312 了使投影光學系統之實質數值孔徑增大至最大限度,經由 投影光學系統與液體使晶圓曝光之液浸曝光係有效。 另一方面’若晶圓之尺寸達到450mm,從一片晶圓擷 取之晶粒(晶片)數量雖增多,但相對地一片晶圓之曝光處理 所需之時間亦增加而使產能降低。因此,需極力提升產能, 其方法可考^:採用並行地進行對一個晶圓載台上之晶圓之 曝光處理與在另-晶圓載台上之晶圓更換、對準等處理之 雙載台方式。 曰亦即’為了同時實現解像力之提升與產能之提升,可 考量採用了雙載台方式之局部液浸型曝光裝置之採用。作 為此種曝光裝置之習知例,已知有例如專利文㉟(所揭示 之曝光裝置。 [專利文獻1]美國發明專利申請公開第2〇〇8/〇88843 號說明書 【發明内容】 專利文獻1所揭示之局部液浸型曝光裝置中,為了使 產旎提升至最大限度’需隨時維持形成於投影光學系統下 方之液浸空間’因A,需於緊鄰投影光學系統下方隨時可 更換地配置某些構件。X,該構件之更換配置,最好係有 助於裝置產能之提升。 又’當為了此更換構件而另外設置驅動裝置時,有招 致裝置之大型化及成本增加之虞。 此問題不限於雙載台方式之曝光裝置,於使用—台載 201131312 台之曝光裝置亦同樣地會產生。 本發明其目的在於坦根Ab 士 bA从士 钕供旎有助於產能提升及成本拗Λ 之抑制之曝光裝置、以及元件製造方法。 曰加 /本發明之-態樣之曝光裝置,係藉由能量束經 糸統與液體使物體曝光,其特徵在於mi移二 具有延伸於第1方向之 叙“ 構件,藉由第1驅動裝置之鲈 =於與前述第1方向大致正交之第2方向;一對第2 移動體,設成可沿前述導引構件於前述第 藉由前述第〗移動體之移動 ° 移動, 前述第2方向;保持構件,係件持2導引構件一起移動於 移動體支承成可在至少包含 且被别述-對第2 且包含緊鄰前述光學系統下方之:方向1述第2方向 動;以及液體保持構件,係從第^置之二維平面内移 該第1狀態’係藉由相對前述一移至第2狀態, 方向相鄰配置 '共用前述第丨 移動體沿前述第2 驅動裝置之驅動,與支承於前述—對置之至少-部分之第2 持構件一起在前述 ,第2移動體之前述保 z万向侧之娃λ 態移動於與前述第2方向平維持接近或接觸之狀 上之物體與前述光學系統之間 向,而於前述保持構件 在與前述光學系統之間保持液體:夜體,該第2狀態,係 本發明之另-態樣之元件 發明之曝光裝置使物體曝光之法’其包含:使用本 物體顯影之動作。 ;以及使前述已曝光之 根據本發明之態樣,能抑 之大型化及成本增加 201131312 能 且提升局#液浸型之冑光裝置之產 【實施方式】 以下根據圖1〜圖22説明本發明之曝光裝置及元件 製造方法之實施形態。 、圖1係概略顯示了 一實施形態之曝光裝置10〇之構 成曝光m〇〇係、步進掃描(step & “⑽)方式之投影曝光 裝置、即所謂之掃描機。如後所述,本實施形態中,設有 投影光學系統PL ’以下’將與投影光學系統PL之光軸AX 平行之方向設A z軸方向、將在與此正交之面内使標線片 :晶圓相對掃描之方向設為Y軸方向、將與Z軸及Y軸正 交之方向設為χ軸方向,並將繞X軸、Υ軸及ζ軸之旋轉(傾 斜)方向分別設為θχ、向來進行説明。 …曝光裝置100具備照明系統10、標線片載台RST、投 影單元P U、局部液浸奘罟8 目女 欣/又展置8具有娀動載台WFS及測量載 台題之載台裝置50、以及此等之控制系統等。圖i中, 於微動載台WFS上載置有晶圓w。 照明系統10、係例如美國發明專射請公開第·3/ 02刪號說明書等所揭示,包含光源、具有含光學積分器 等之照度均勻化光學系統及標線片遮簾等(皆未圖示)之照 明光學系統。照明系統H)’將以標線片遮簾(亦稱為遮罩系 統)規定之標線片R上之狹縫狀照明區域⑽,藉照明光(曝 光用光洱以大致均句之照度加以照明。此處,作為照明光 IL,係使用例如ArF準分子雷射光(波長19允叫。 201131312 於標線片載台RST上,於其圖案面(圖j中之下面, 成有電路圖案等之標線片R被以例如真空吸附加以固定 標線片載纟RST,能藉由例如包含線性馬達等之弋。 台驅動系統1 1(圖丨令未圖示,參照圖5)於χγ平面内:載 驅動,且能於掃描方向(圖1中之紙面内左右方向即γ :幅 向)以既定掃推速度驅動。 由方 標線片載台RST在ΧΥ平面内之位置資訊(含方。 之旋轉資訊)’係以標線片雷射干涉儀(以下,稱「標線片向 涉儀」)13,透過固定於標線片載台RST之移動鏡以: 士 〇.25nm程度之分析能力隨時檢測。標線片干涉儀13之 測量値被送至主控制裝置2〇(圖i中未圖示,參照圖5)。之 投影單元PU配置於標線片載台RST之圖i中下方。 投影單元PU包含鏡筒4〇、與由被保持於鏡筒4〇内之複數 個光予兀件構成之投影光學系統pL。作為投影光學系統 PL,係使用例如兩側遠心且具有既定投影倍率(例如1 / 4 倍、1/5倍或1/8倍等)之折射光學系統。因&,在藉由 來自照明系統10之照明光IL照明標線片R上之照明區域 IAR後,藉由通過圖案面與投影光學系統pL之第i面(物體 面)大致一致配置之標線片R之照明光IL,經由投影光學系 統PL(投影單元PU)將該照明區域IAR内之標線片r之電路 圖案之縮小像(電路圖案之部&縮小像),形成在配置於投影 光學系統PL之第2面(像面)側、於表面塗有光阻(感應劑) 之晶圓w上與前述照明區域IAR共軛之區域(以下,亦稱曝 光區域)IA。並藉由標線片載台RST與微動載台wfs之同 10 201131312 步驅會7,J·。、 ^ 對照明區域1AR(照明光IL)使標線片R移動於 "方向(Y軸方向)’並相對曝光區域IA(照明光IL)使晶圓 移動於掃插方向(Υ軸方向),以進行晶圓W上之一個照 射區域(區劃區域)之掃描曝光,於該照射區域轉印標線片R 之圖案。亦即,本實施形態,係以照明系統1 〇及投影光學 系先PL於晶圓W上生成標線片r之圖案,以照明光IL使 曰曰圓w上之感應層(光阻層)曝光以在晶圓w上形成該圖案。 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5)及嘴單元32等。嘴單元32, 圖1所示,以圍繞保持構成投影光學系統PL之最像面側 (曰曰圓W側)之光學元件、此處係透鏡(以下,亦稱「前端透 鏡」)191之鏡筒4〇下端部周圍之方式,透過未圖示之支承 構件懸吊支承於支承投影單元pu等之主框架BD。本實施 形L中,主控制裝置2〇控制液體供應裝置5(參照圖5)而經 由嘴單元32將液體供應至前端透鏡191與晶圓w之間,並 控制液體回收裝置6(參照圖5)經由嘴單元32從前端透鏡 191與晶圓W之間回收液體。此時,主控制裝置2〇係以所 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與液體回收裝置因此,在前端透鏡191與 曰曰圓W之間時更換並保持一定量之液體(參照圖1)。 本實施形態中,作為上述液體係使用ArF準分子雷射光(波 長193nm之光)可透射之純水。 載台裴置50如圖i所示,具備於地面上被防振機構(圖 示省略)支承成大致水平之底盤丨2、保持晶圓w並在底盤 201131312 12上移動之晶圓載台WST、驅動晶圓載台ws 丁之曰圓載心 驅動系統53(參關5)、在底盤12上移動之測㈣㈤台(奸 保持構件)MST、驅動測量載台_之測量載台驅動系= 54(參照圖5)及各種測量系統〇6、7〇(參照圖”等)等。 底盤12由具有平板狀外形之構件構成,其上面之平垣 度作成非常高,且作為晶圓載台WST移動時之導引面。- 如圖2所不’載台裝置5〇具備藉由γ馬達(第"區動 裝置)YM1之驅動而移動之丫粗動載台(第i移動體加、藉 由X馬達ΧΛΟ之驅動而獨立移動之一對χ粗動載台心 移動體)WCS、保持晶圓W並移動自如地支承於χ粗動載^ WCS之微動載台WFS、以及藉由γ馬達(第2驅動裝置)_ 之驅動而移動於γ方向且藉由χ馬達ΧΜ2之驅動而移動於 X方向之測量載台MST。藉由此等γ粗動載台YC與χ粗 動載台wcs構成載台單元su。包含γ馬達γΜΐ與χ馬達 ΧΜ1在内而構成粗動載台驅動系統51(參照圖5)。又包含 Υ馬達ΥΜ2與X馬達ΧΜ2在内而構成測量載台驅動系統 54(參照圖5)。 ' 藉由一對X粗動載台WCS及微動載台WFS構成上述 晶圓載台WST。微動載台WFS可藉由微動載台驅動系統 52(參照@ 5)㈣χ粗動載台wcs分別被驅動於六自由度 方向(X、Y、Z ' 0 χ、Θ y、θ z)。本實施形態中,包含粗 動載台驅動系統5 1與微動載台驅動系統52在内而構成晶 圓載台驅動系統53。 於X粗動載台WCS支承有微動載台WFS時,該微動 12 201131312 載台與χ粗動載台wcs在χ、γ…之三自由度 相對位置資訊’可藉由設於χ粗動載台wcs與微動載a WFS間之相對位置測量器22(參照圖”測量。 。 作為相對位置測量器22可使用編碼Μ,該^馬
含例如以設於微動載台WFS之光栅為測量對象之分別W X粗動載台WCS之至少兩個讀頭,根據該讀頭之輸出 量微動載台WFS在X軸方向、γ軸方向、以及ΘΖ方向之 位置。相對位置測* H 22 t測量結果供應至主控制 2〇(參照圖5)。 、 晶圓載台位置測量系統16、微動載台位置測量系統 7〇以及載台裝置50各部之構成等,留後詳述。 曝光裝i 100 + ,於投影單元Pu巾心往+ ¥側相隔既 定距離之位置配置有晶圓對準系統ALG(圖i中未圖示、參 照圖5)。作為晶圓對準系統ALG,係使用例如影像處理方 式之FIA(Field Image Alignment(場像對準))系統。晶圓對準 系統ALG,係在藉由主控制裝置2〇進行晶圓對準(例如全 晶圓增強型對準(EGA))時,用於檢測形成於後述微動載= WFS上之測量板片之第2基準標記、或晶圓w上之對準桿 記。晶am準系·統ALG之攝影訊號係經由未圖示訊號處理 系統供應至主控制裝置20。主控制裝置20係根據晶圓對準 系統ALG之檢測結果(攝影結果)與檢測時之微動載台 WFS(晶圓W)之位置資訊算出在對象標記之對準時座標系 統之X,Y座標。 除此之外,於本實施形態之曝光裝置1 〇〇,在投影單元 13 201131312 7附近,設有與例如美國發明專利第5機如號說明書 專所揭不者相同構成之斜人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(圖丨中未圖示參照圖 5)。多點AF系統AF之檢測訊號經由未圖示之af訊號處 理系統供應至主控制裝置2〇(參照圖5)。主控制裝置則艮 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軸方向之位置資訊 (位置資) ’根據其檢測結果執行掃福曝光中晶圓W之 所謂聚焦調平控制。此外,亦可在晶圓對準系統則附近 "又置多點AF系統,於事刖取得晶圓對準(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 〇之一部分之雷射干涉 儀系統75(參照圖5)之測量値,執行晶圓w之所謂聚焦調 平控制。 又,於標線片載台RST之上方,配置有例如美國發明 專利第5,646,413號說明書等所詳細揭示,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隱藏在標線片對準系統RAi之紙面内側)。標線片 對準系統RA!、RA2之檢測訊號經由未圖示之訊號處理系統 供應至主控制裝置2〇(參照圖5)。 圖5 ’係顯示曝光裝置1 〇〇之控制系統之主要構成。控 制系統係以主控制裴置2〇為中心構成。主控制裝置2〇包 含工作站(或微電腦)等,係統籌控制前述局部液浸裝置8、 14 201131312 微動載台驅動系統52等曝光裝置 粗動載台駆動系統5 1 100之構成各部。 .除此之外,本實施形態之曝光裝置1〇〇中,於標線片 載台RST之上方,配置有例如美國發明專利第5,646,413 號說明書等所詳細揭示,具有CCD等攝影元件,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—對標線片對準系統W、RA2(圖1中,標線 片對準系、统RA2隱藏在標線片對準系統之紙面内側)。 —對標線片對準系統RAi、RA2係用於在微動載台刪上 之後述測量板片緊挨在投影光學系統PL下方之狀態,由主 ㈣裝置20經由投影光學系統pL檢測於標線片:形成之 —對標線對準標記(圖示省略)之投影像、與對應之測量板 片^之—對第1基準標記,以檢測投影光學系統pL所形成 之輮線片R之圖案之投影區域中心與測量板片上之基準位 置:亦即-對帛i基準標記之中心的位置關係。標線片對 準系統R A ,、R a 2之檢測訊號經由未圖示之訊號處王里系統供 應至主控制裝置2〇(參照圖5)。 其次,使用圖2及圖3詳述載台裝置5〇各部之構成等。 〇 Y馬達YM1 ’係由在底盤12之X方向兩側緣於Y方 向=伸設置之固定件150與設於γ粗動載台YC之X方向 兩碥之可動件151A構成。γ馬達YM2係由上述固定件 :、於Y粗動載台YC之X方向兩端之可動件151B構成。 2即,係於Y馬達YM1、YM2共用固定件150之構成。固 叱件150具備沿γ方向排列之永久磁石,可動件 15 201131312 具備沿γ· +, 1万向排列之線圈。亦即,Y馬達YM1、YM2構成 將晶n > 啤戰台WST、測量載台MST及Y粗動載台YC驅動於 。之動圈型線性馬達。此外,此處雖例舉動圈型線性馬 達說明’但亦可係動磁型線性馬達。 又’固定件150係藉由設於各自之下面之未圖示氣體 靜壓軸承、例如空氣軸承在底盤12上方隔著既定空隙被懸 沣支承。藉此’因晶圓載台WST、測量載台MST或Y粗動 口 之Y方向之移動而產生之反作用力,使固定件15〇 作為Y方向之Y配衡質量塊往相反方向移動,並依動量守 恆之法則抵銷此反作用力。 於可動件151B、151B間設有延伸於X方向之χ導件(導 引構件)XG2,測量載台MST藉由χ馬達χΜ2之驅動沿X ^件XG2移動。測量載台MST具備配置於底盤12上之測 ®載台本體46與搭載於測量載台本體46上之測量台 MTB。測量台MTB由例如日本首德(SCH〇TT)股份有限公 司製之Zerodur(註冊商標)等低熱膨脹材料形成,其上面具 有撥液性(撥水性"此測量台MTB藉由例如真空吸附保持 於測量載台本體46上’構成為可更換。 又’測罝載台MST,相對晶圓載台WST相鄰配置於+ Y側,且於-Y側之上端部具有較其他部分突出之突出部 1 9(參照圖1及圖2等)。包含突出部丨9之測量台 面之高度,設定為與微動載台WFS之表面之高;大致相同。 測量載台MST之位置資訊,係藉由主控制裝置2〇 測S載台位置測量系統17(參照圖!、圖5)測量。測量裁台 16 201131312 位置測量系統1 7如圖1所示,包含對測量載台M s τ側面之 反射面照射測距光束以測量測量載台MST之χγ平面内之 位置資訊(包含0 ζ方向之旋轉資訊)之雷射干涉儀。 又,測量載台MST具備用以進行與曝光相關之各種測 量之測量器群。作為此測量器群,有例如空間像測量裝置、 波面像差測定裝置、以及曝光檢測裝置等。空間像測量裝 置,係藉由投影光學系統PL經由水測量投影至測量台ΜΤΒ 上之空間像者。又,作為上述之波面像差測定裝置,能使 用揭示於例如國際公開第99/6〇361號文獻(對應之歐洲發 明專利第1,079, 223號說明書)等之波面像差測定裝置。 又,作為上述之曝光檢測裝置,能使用檢測與經由投 $光學系統PL照射於測量台ΜΤΒ上之曝光用光之曝光能 量相關之資訊(光量、照度、照度不均等)之檢測裝置 '且係 揭示於例如日本特開昭57_ 1 17238號公報(對應之美國發 明專利第4, 465,368號)等之照度不均測量器、以及揭示於 :如日本特開平u— 16816號公報(對應之美國發明專利申 J公開第2002/ 0061469號說明書)等之照度監視器。此 ::? 2中,係將以上說明之空間像測量裝置、波面像差 屈定裝置、以及曝光檢測裝置顯示為測量器群Μ。 量考:t於測!台MTB上面之既定位置設有在此等之測 板2群或對準使用之形成有各種標記之基準板253。此基準 :253係由低熱膨脹材料形成,且上面具有撥液性^水 ’構成為可對測量台ΜΤΒ更換。 ¥粗動載台Yc具有設於可動件151Α、151Α間並延伸 17 201131312 於χ方向之x導件(導引構件)XG1,藉由設於其底面之複數 個非接觸軸承、例如空氣軸承94被懸浮支承於底盤12上。 於X導件XG1設有構成x馬達XM1之固定件152。X 馬達XM1之可動件153如圖3所示,設在於χ方向貫通χ 粗動載台wcs、X導件XG1被插通之貫通孔154。 對X粗動載台WCS,分別被設於其底面之複數個非 接觸軸承、例如空氣軸承95懸浮支承於底盤12上,藉由X 馬達XM1之驅動而沿χ導件XG i彼此獨立地移動於χ方 向。於Y粗動載台YC,除了 χ導件XG1以外尚設有配設 有Y馬達YMI(將X粗動載台WCS驅動於γ方向)之固定 件之X導件XGY。又,在乂粗動載台⑽,於在χ方向 貫通該X粗動載台wcs之貫通孔155(參照圖3)設有¥馬 達之可動件156。此外,亦可不設置γ馬達而設置空氣轴 承,藉此作成於γ方向支承乂粗動載台wcs之構成。 …圖4A係從-Y方向觀看載台裝置5〇之側視圖,圖 知載台裝置50之俯視圖。如圆4A及圖4B所示,於χ粗 動載台WCS之χ方向外側端部,具備一對側壁部92心灿 與固定於側壁部心㈣各自之上面之一對固定件部仏、 州。粗動載台WCS,其整體為一具有上面之乂軸方向中央 部及Y軸方向兩側面開口之高度較低的箱形形狀。亦即,、 於粗動载台WCS内部形成有貫通於γ轴方向之空間部。 一對固定件部93a、93b分別由外形為板狀之構件構 成,於其内部收容有由用以驅動微動載台Wfs之線圈單- 咖咖。對構成線圈單元CUa、⑽之各線圈供應之= 201131312 流大小及方向被主控制裝置2〇控制 之構成留待後述。 凜圈早几CUa、CUb 固定件部93a之+ χ側端部 定件部93b之—χ側端 二义於側壁部92a上面,固 而口P固疋於側壁部92b 微動載台WFS,如圖4A及圖4b 。 X轴方向為較县方θ + 不’具備由俯視以 … 之八角形板狀構件構成之本體部81 以及分別固定於本體部81之較 |體口"1、 —對可動件部82a、82b。 β Μ部與另_端部之 本體部81由於需使後述 部行進,係以光能透==:量 本體。"1為了降低在其内部之空氣波 :響而形成為中實(於内部不具有空間)。此 = 好純熱膨服率,在本實施形態中,作為_例係使用材= 石英(玻璃)等。此外,本體部81 Μ ^ ^體雖亦可以透明材料 構成,但亦可僅編碼Μ統之測量光束所透射之部 明材料構成,或僅此測量光束所透射之部分形成為中實 於微動載台刪之本體部81上面中央設有以真空 等保持晶圓W之晶圓保持具(未圖示)。此外,晶圓保持且 可與微動載台WFS -體形成,亦可透過例如靜電夾頭機構 或夾鉗(clamp)機構等、或以接著等固定於本體部Μ。 再者,於本體部81上面、晶圓保持具(晶圓w之栽置 區域)外側,如圖4A及圖4B所示安裝有中央形成有較晶圓 W(晶圓保持具)大一圈之圓形開口且具有對應本體部“ 八角形外形(輪廓)之板片(撥液板)83。板片83表面施有對纩 19 201131312 體Lq之撥液化處理(形成有撥液面)β板 部U-部分)與晶…面成為同一面之方式固;= 部81之上面。又’於板片83,如圖4Β所示於一端部形成 圓形開口’而於此開口内以其表面與板片83之表面、亦即 晶圓W表面大致成為同一面之狀態埋入有測量板片於 測量板片86表面,至少形成有前述對第1基準標記與以 晶圓對準系統ALG檢測之第2基準標記(第i及第2基準標 記皆省略圖示)。 τ 如圖4A所示,於本體部81上面之較晶圓…大一圈之 區域,水平(與晶圓W表面平行)地配置有作為測量面之二 維光柵(以下單稱為光栅)RG。光柵RG包含以X軸方向為 週期方向之反射型繞射栅格(X繞射柵格)與以γ軸方向為週 期方向之反射型繞射柵格(Y繞射柵格)。 光柵RG之上面被保護構件 '例如覆罩玻璃84(圖i〇a) 覆蓋》本實施形態中,於覆罩玻璃84上面設有吸附保持晶 圓保持具之前述靜電夾頭機構。此外,本實施形態中,覆 罩玻璃84雖設置成覆蓋本體部81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€構件(覆罩玻璃84)雖可以與本體部81相同之材料 形成,但並不限於此,亦可以例如金屬、冑瓷形成保護構 件’或以薄膜等構成亦可。 立本體部8卜由圖4A可知,係由形成有往較長方向兩端 P外側犬出之突出部之整體為人角形板狀構件構成,於其 氐面之與光柵RG對向之部分形成有凹部。本體部8】中, 20 201131312 配置有光柵rg之中央區域形成為其厚度實質均勾之板狀。 可動件部82a’如圖4Α及圖4Β所示,包含γ軸方向 尺寸(長度)及X軸方向尺寸(寬度)皆較固定件部93&短(—半 左右)之兩片俯視矩形之板狀構件8%、 叫、一 z轴方向U下)分離既定距離之狀態下 XY平面平行地固定於本體部8ι + χ側端部。於兩片板狀構 件82ai、82心之間,以非接觸方式插入有固定件部之 —X側端部。則反狀構件82ai、82a2之内部收容有後述磁 石單元 MUa!、MUa2。 可動件部82b,包含在z轴方向(上下)維持有既定間隔 之兩片板狀構件82b!、82b2,與可動件部82a雖為左右對稱 但為相同構成。於兩片板狀構件82b丨、82b2之間以非接觸 方式插入有固定件部931)之+ 乂側端部。於板狀構件Mb,、 82b2^内部,收容有與磁石單元Μυ〜、Μυ4同樣構成之 磁石單元MUb,、MUb2。 此處,如前所述,由於粗動載台Wcs於γ軸方向兩側 面開口,因此在將微動載台WFS裝著於粗動載台wcs時, 只要進行微動載台WFS之Z軸方向定位以使固定件部 93a、93b分別位於板狀構件82ai、82“及82、、82b2之間’ 其後使微動載台WFS移動(滑動)於γ軸方向即可。 微動載台驅動系統52,包含前述可動件部82a所具有 之一對磁石單元MUa,、MUa 單元CUa '前述可動件部 2、固定件部93a所具有之線圈 82b所具有之一對磁石單元 MUb,、MUh、以及固定件部93b所具有之線圈單元cUb 21 201131312 進-步詳述此點。由圖6可知,於固定件部93a内部, 複數個(此處為十二個)俯視長方形狀之YZ線圈(以下,適當 地簡稱為「線圈」)55'57於¥軸方向以等間隔分別配置, 而構成兩列線圈列。線圈列於χ軸方向以既定間隔配置。 ΥΖ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(未圖示)。又,於固定件部 93a之内部且係上述兩列線圈列之間,配置有以γ軸方向為 較長方向之細長俯視長方形狀之一個χ線圈(以下,適當簡 稱為「線圈」)56。此情形下,兩列線圈列與χ線圈%係 在X軸方向以等間隔配置。包含兩列線圈列與χ線圈%而 構成線圈單元CUa。 匕外以下說明+,雖使用圖6說明分別具有線圈單 元cua及磁石單元MUai、MUa2之一方之固定件部仏及 可動件部82a’但另-方之固定件部93b及可動件部咖, 係與此等為相同構成且發揮相同功能。 於構成可動件部82a -部分之+ z側之板狀構件叫 内部’如參照圖6可知,以X軸方向為長度方向之俯視長 方形之複數個(此處為十個)永久磁石65a、673於γ軸方向 以等間隔配置,而構成兩列磁石列。磁石列於X軸方向相 隔既定間隔配置且與線圈55、57對向配置。又,於板狀構 件82a】内部且係上述兩列磁石列之間,與線圈%對向配置 有於X軸方向分離配置之以γ軸方向為長度方向之 個)永久磁石66a丨、66a2 » * 複數個永久磁石65a ’係以彼此極性為逆極性之配置排 22 201131312 列。由複數個永久磁石67a構成之磁石列,與由複數個永久 磁石65a構成之磁石列相同構成。又,永久磁石66a|、66a2 係以彼此為逆極性之方式配置。#由複數個纟久磁石心、 67a及66ai、66a2構成磁石單元MUai。 於一z側之板狀構件82心内部,以與上述板狀構件82〜 之内部相同之配置配置有永久磁石。#由此等永久磁石構 成磁石單元MUa2。 此處,於γ軸方向相鄰配置之複數個永久磁石,係 將複數個永久磁石65及複數個YZ線圈55在γ軸方向之位 置關係(各自之間隔)設定為,在相鄰之兩個永久磁石(為了 說明方便稱為第1、第2永久磁石)65a分別對向於γζ線圈 (為了說明方便稱為第1 ΥΖ線圈)55之繞組部時,與第2永 久磁石65a相鄰之第3永久磁石65a不對向於與上述第i γζ 線圈55相鄰之第2 ΥΖ線圈55之繞組部(與線圈中央之中空 部或捲繞有線圈之芯(例如鐵芯)對向)。此情形下,與第3 永久磁石65a相鄰之第4永久磁石65a及第5永久磁石65a 分別對向於與第2 YZ線圈55相鄰之第3 γζ線圈55之繞 組部。永久磁石67a及一Z側板狀構件82“内部之兩列永 久磁石列在Y軸方向之間隔亦相同。 本實施形態中’由於採用如上述之各線圈與永久磁石 之配置’因此主控制裝置20能對排列於γ軸方向之複數個 YZ線圈55、57每隔一個供應電流’據以將微動載台wfs 驅動γ軸方向。又,與此並行地,主控制裝置2〇能對γζ 線圈55、57中未使用於將微動載台WFS驅動往γ轴方向 23 201131312 之線圈供應電流,據以使其產生與往γ軸方向驅動力不同 之往Ζ軸方向之驅動力,使微動載台WFS從粗動载台wcs 懸浮。接著’主控制裝置2〇視微動载台WFs之γ軸方向 位置依序切換電流供應對象之線圈,據以—邊維持微動載 台WFS相對粗動載纟wcs之懸浮狀態 '亦即非接觸狀態, -邊將微動載台WFS驅動於γ軸方向。又,主控㈣置^ 亦能在使微動載台WFS從粗動載台wcs懸浮之狀態下,除 Y軸方向外獨立地將其驅動於χ軸方向。 又’主控制裝置20’例如圖7Α所示,亦可藉由使彼此 不同大小之Υ轴方向之驅動力(推力)作用於可動件部… 與可動件部叫參照圖7A之黑箭頭),據以使微動載台刪 繞Z軸旋轉(θζ旋轉)(參照圖7八之白箭頭)。此外亦可與 圖Μ相反地,藉由使作用於+ χ側可動件部…之驅動力 大於—X側,使微動載台WFS相對2轴往左旋轉。 又’主控制裝置20,可如圓7B所示,使彼此不同之懸 汁力(參照圖7B之黑箭頭)作用於可動件部 82b,據以使微動載台刪繞 T“ 姑、W A w々疋轉(Θ y驅動(0 y旋 轉))(參照圖7B之白箭頭)。此外, y疋 士你从 亦可與圖7B相反地,藉 由使作用於可動件部82a之懸浮力大 # κn 刀大於可動件部82b側,而 使试動載台WFS相對γ軸往左旋轉。 ^一步地,主控制裝置2〇,例如亦可如㈣所示,於 可動件部82a、82b使彼此不同之縣淳 〜斤力(參照圖7C之黑箭 頭)作用於Y軸方向之+側與—側
^ v , 據以使微動載台WFS 現入軸旋轉(0 x驅動(0 X旋轉h 轉))(參照圖7C之白箭頭此 24 201131312 _亦可與圖7C相反地,藉由使作用於可動件部“a(及82b) :-Y側部分之懸浮力小於作用於+ γ側部分之懸浮力,使 试動載台WFS相對Χ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 能:52’將微動載台WFS相對粗動載纟则以非接觸狀 洋支承,且相對粗動載台wcs以非接觸方式往六自由 又方向(Χ、Υ'Ζ、0Χ、θγ、θζ)驅動。 微動2本實㈣態巾’主控㈣置2G在使料力作用於 綠願ς 了藉由對配置於固定件部93a内之兩列 (參照圖6)供應彼此相反方向之電流,據以例如 囷8所不,使繞γ軸旋轉之旋昭 % % -h m ( …、圖8之白箭頭) 樣地子力(參照圖8之黑箭頭)同時對可動件部…作用。同 樣地,主控制裝置20在使懸浮力 藉由對配置於固定件部93b内之:::从動載台㈣時, 相反方〜“ 列線圈55、57供應彼此 方向之電;;,IL ,而能使繞γ軸 對可動件部82b作用。 讀力與懸十力同時地 又,糊裝置20,可藉由使彼此相 旋轉力("方向之力)分別作用於-對可= ^、m,使微動載台WFS〇轴方向之中央動件。 方向或一z方向(參照圖8之 向+ z 示’籍由使微動載台刪之::方前:):因,:如圖8所 向(成凸狀)’可抵銷因晶圓W及本體部81 ==向+ z方 動載台WFS(本體部81)< χ $ 重引起之微 餸。p 81)之X軸方向中間部分之 日日圓W表面對χγ平面(水平面)之 ,確保 千仃度。藉此,在晶圓w 25 201131312 大徑化而微動載台WFS大型化時等,尤能發揮效果。 本實施形態之曝光裝置100,在進行對晶圓w之步進 知描方式之曝光動作時,微動載台刪之灯平面内之位 置資訊(含h方向之位置資訊)係由主控制裝置20使用後 述微動載台位置測4系統7G之編碼器系統73(參照圖5)加 以測量。微動載台刪之位置資訊被送至主控制裝置2〇, 主控制裝置2G根據此位置f訊控制微動載台则之位置。 相對於此,在晶圓載台WST位於微動載台位置測量系 、、-先7〇之測里區域外時,晶圓載台WST之位置資訊係由主 控制裝置20使用晶圓載台位置測量系統16(參照圖”加以 測量。晶圓載台位置測量系統16,如圖i所示’包含對粗 動載〇 WCS側面之反射面照射測距光束以測量晶圓載台 WST之χγ平面内之位置資訊(含0 z方向之旋轉資訊)之雷 射干涉儀。此外,晶圓載台WST在XY平面内之位置資訊, 可取代上述晶圓載台位置測量系統16而以其他測量裝置' 例如編碼器系統加以測量。 微動載台位置測量系統70,如圖1所示,具備在晶圓 載台WST配置於投影光學系統pL下方之狀態下,經由形 成於測置載台MST之開口 1 8(參照圖卜圖2)插入粗動載台 WCS内部之空間部内之測量臂71。開口 18係以即使在被 插通測量臂7 1之狀態下測量載台MST仍能以充分行程移動 於X方向之大小形成。 /貝J里臂71,係透過支承部7 2以懸臂狀態支承(一端部 附近支承)於主框架BD。 26 201131312 測量臂71,係以γ轴方 …向)尺寸大於寬度方向(χ:::向、具有高度方向 之四角柱狀(亦即長方體狀)之構件,將二長長方形剖面 料、例如玻璃構件予以貼合 u之相同材 双双嘴所形成。測晉劈7 1 ,ΓΑ 收容後述編碼器讀頭(光學季 、 示 旦辟71 (光予系統)之部分外’形成為中實。測 里 所述,在晶圓載台WS丁配置於投麥光與^ 如 _ 插入粗動載台WCS之空間部内, 一為太:,、上面對向於微動載台WFS之下面(更正確而 :為本體部8U圖i t未圖示,參照圖从等)下面: f:1之上面,係在與微動载台啊之下面之間形成有既定 =之{=_程度之空隙之狀態下,配置成與微動載台 wrb之下面大致平行。 微動載台位置測|系 ^里系統70 ’如圖5所示’具備編碼器 糸、,先7 3與雷射干涉僅备 V儀系、统75。編碼器系統73,包含測量 微動載台WFS之X u @ y X袖方向位置之X線性編碼器73x、測量 微動載台WFS之γ^ h 轴方向位置之一對Y線性編碼器73ya、 Υ 、扁碼為系統73,係使用與例如美國發明專利第 2 ’93丨號說明書及美國發明專利申請公開第2007 / -21 5虎6尤明書等所揭示之編碼器讀頭(以下適當地簡稱 二—貝員)相同構成之繞射干涉型讀頭。不過,本實施形態中, 貝貝係如後述’ &源及受光系統(含光檢測器)配置於測量臂 71外部,僅朵風么/ 干糸、,先係配置於測量臂7 1内部、亦即與光栅 RG對向。以下 ’除特別必要之情形外,將配置於測量臂7 1 内部之光學系統稱為讀頭。 27 201131312 編碼器系統73係以一個X讀頭77χ(參照圖i〇a及圖 10B)測量微動載台WFS之χ軸方向位置以—對γ讀頭 Wya、77yb(參照圖丨〇Β)測量γ軸方向之位置。亦即二使 用光柵RG之X繞射栅格測量微動載台WFs之χ軸方向位 置之X讀頭77x構成前述X線性編碣器73χ,以使用光柵 RG之γ繞射柵格測量微動載台WFS之γ軸方向位置之一 對Y讀頭77ya、77yb構成—對丫線性編碼器73^、73外。 此處,說明構成編碼器系統73之三個讀頭77χ、77”、 77yb之構成。於圖10A中’顯示員%之概略構成以 代表三個讀頭77x'77ya、77yb。又,圖1〇Β顯示了 X讀 頭、Υ讀頭77ya、77yb分別在測量臂71内之配置。 如圖10A所示’ X讀頭77x具有偏光分束器ρΒ§、一 對反射鏡RU、R1b、透鏡L2a、L2b、四分之一波長板(以 下’標記為λ /4板)WPla' 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。Y讀頭77ya、77yb亦具有相同構成之光學系統。χ讀 頭77χ、γ讀頭77ya、77yb,如圖1〇Α及圖刚所示分 別被單元化而固定在測量臂7 1之内部。 如圖10Β所示,χ讀頭77χ(Χ線性編碼器73χ)從設於 測量臂71之—丫側端部上面(或其上方)之光源ldx往—ζ 方向射出雷射光束LBx〇’經由對ΧΥ平面成45。角度斜設於 測量臂71 一部分之反射面RP將其光路彎折為與γ軸方向 平行。此雷射光束LBx〇於測量臂71内部之中實部分與γ 軸方向平行地行進,而到達反射鏡R3a(參照圖1〇A卜接著, 28 201131312 雷射光束LBx〇被反射鏡R3a彎折其光路後射入偏光分束器 PBS。雷射光束LBx〇被偏光分束器pBS偏光分離而成為二 條測置光束LBXl、LBX2。透射過偏光分束器pBS之測量光 束LBXl經由反射鏡Rja到達形成於微動載台WFS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Rib到達光柵RG。此處所謂之「偏光分離」,係指將 入射光束分離為p偏光成分與s偏光成分, 因測畺光束LBxi、LBxj之照射而從光柵產生之既 定次數之繞射光束、例如一次繞射光束,分別經由透鏡 L2a、L2b被Λ/4板WPla、wpib轉換為圓偏光後,被反 射鏡R2a、R2b反射而再度通過入/ 4板wpia、wpib,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之兩個一次繞射光束,其偏光方 向各自相對原來方向旋轉9〇度。因此,測量光束LBxi、LBX2 各自之一次繞射光束即被合成於同軸上成為合成光束 LBx!2。合成光束LBx!2被反射鏡R3b將其光路彎折為與γ 轴平行’與γ軸平行地行進於測量f 71之内部,經由前述 反射面RP被送至目1〇B所示之設於測量臂π之—Y側端 部上面(或其上方)之X受光系統74χ。 於X受光系統74χ,被合成為合成光束LBxi2之測量光 束LBXl LBx2之-次繞射光束藉由未圖示之偏光件(檢光件) 使其偏光方向一致’彼此干涉而成為干涉%,此干涉光被 尸圖丁之光;k /則器檢測出而被轉換為對應干涉光強度之電 氣訊號。此處’若微動載台WFS移動於測量方向(此情形下 29 201131312 為x軸方向),二光束間之相位差變化而使干涉光之強度變 化。此干涉光強度之變化被供應至主控制裝置20(參照圖5) 作為微動載台WFS於X軸方向之位置資訊。 如圖10B所示’對γ讀頭77ya、77yb射入從各光源 LDya、LDyb射出' 被前述反射面RP將光路彎折9〇。而與γ 軸平行之雷射光束LBya〇、LBybG ’和前述同樣地,從γ讀 頭77ya、77yb分別輸出被偏光分束器偏光分離之測量光束 分別藉光栅RG(之Y繞射柵格)而產生之—次繞射光束之合 成光束LBya丨2、LByb12,並返回至γ受光系統74ya、74yb。 此處,從光源LDya、LDyb射出之雷射光束以州、LByb()、 以及返回至Y受光系統74ya、74yb之合成光束LBya丨2、 LBybu,分別通過與圖i〇B之紙面垂直方向重疊之光路。 又,如上所述’從光源射出之雷射光束LByac、LBybG與返 回至Y丈光系統74ya、74yb之合成光束LBya12、LByb12, 於Y讀頭77ya、77yb係於各自之内部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9A係以立體圖顯示測量臂71之前端部,圖9B係從 + Z方向觀看測量臂71之前端部上面之俯視圖。如圖9a 及圖9B所示,X讀頭77x係從在與X軸平行之直線LX上 位於距測量臂71之中央線CL等距離之兩點(參照圖9B之 白圓圈),對光柵RG上之同一照射點照射測量光束LBxi、 LBh(圖9A中以實線所示)(參照圖1〇A)。測量光束LBXi、 LBx2之照射點、亦即X讀頭77χ之檢測點(參照圖中之 符號DP)與照射於晶圓W之照明光IL之照射區域(曝光區 30 201131312 域)ΙΑ中心即曝光位置一致(參照圖1) ^此外,測量光束 LBXl、LBX2’實際上雖會在本體部81與空氣層之邊界面等 折射,但圖10A等中,予以簡化圖示。 如圖10B所示,一對γ讀頭77ya、77yb係分別配置在 中央線CL之+ X側、一 X側β γ讀頭77ya,如_ 及圖 9B所示’在直線LYa上從距直線[乂相等距離之兩點(參照 圖9B之白圓圈)對光柵RG上之共通照射,點照射_ 中分 別以虛線所示之測量光束LByai、LBya2。測量光束刀、 LByk之照射點、亦即γ讀頭77ya之檢測點於圖中以符 號DPya顯示。 曰,Y讀頭77yb,係相對中心線CL從與γ讀頭77ya之測 I光束LByai、LByk之射出點對稱之兩點(參照圖9b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9B所示,γ讀頭77%、77外各自之 檢測點DPya、⑽沖配置於與X軸平行之直線LX上。 此處’主控制裝置20,係根據 _ ,Μ Α -Η ^ / / y a ^ / / y〇 之測量値之平均來決定微動載台WFS之Y軸方向之位置。 因此’本實施形態中’微動載纟WFS之γ車由方向位置係以 檢測點Dpya、Dpyb之中點DP為實質之測量點加以測量。 中點DP與測量光束LBxi、LBx2之光栅RG上之照射點一 致。 亦即’本實施形態中,關於微動載台WFS之X軸方向 車由方向之位置資讯之測量,具有共通之檢測點,此檢 測點與照射於晶圓w之照明光比之照射區域(曝光區域)ia 31 201131312 中心即曝光位置-致。因此,本實施形態中,主控制農置 20可藉由使用編碼器系統73,在將標線片R之圖案轉印至 U動載台WFS上所載置之晶圓w之既定照射區域時,能忮 在緊鄰曝光位置之下方(微動載台聊之背面 載台则之χγ平面内之位置資訊之測量…主= 置20根據一對γ讀頭77ya、77外之測量値之差,測量微 動載台WFS之0Z方向之旋轉量。 雷射干涉儀系統75,如圖9A所示,使三條測距光束 lbZi、lBZ2、LBZ3從測量臂71之前端部射入微動載台wfs 之下面。雷射干涉儀系統75,具備分別照射此等三條測距 光束LBz】、LBZ2、LBZ3之三個雷射干涉儀〜〜7叫參照 圖 5) 〇 . 雷射干涉儀系統75中,三條測距光束 _,如圖9A及圖9B所示,係從其重心與照射區域(曝光 區域)中心即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與Z軸平行地射出。此情形下,測距 光束lbZ3之射出點(照射點)位於中央線cl上,其餘測距光 束LBZ| LBz2之射出點(照射點)則距中央線等距離。本 實施形態中’主控制裝置2G使用雷射干涉儀系統Μ測量 微動載台WFS之Z軸方向位置 方向及向之旋 轉量之資訊。此外,雷射干涉儀75a〜75e設於測量臂η 之側端部上面(或其上方)。從雷射干涉儀75a〜75c往 —Z方向射出之測距光束LBZI'LBZ2、LBZ3,經由前述反 射面RP於測量臂71内沿γ軸方向行進,其光路分別被弯 32 201131312 折而從上述三點射出。 本實施形態中,於微動載台WFS之下面設有使來自編 碼器系統73之各測量光束透射、阻止來自雷射干涉儀系統 75之各測距光束透射之波長選擇濾波器(圖示省略)。此情 形下,波長選擇渡波器亦兼作為來自雷射干涉儀系統7 5之 各測距光束之反射面。 由以上説明可知’主控制裝置20可藉由使用微動载台 位置測量系統70之編碼器系統73及雷射干涉儀系統75, 測量微動載台WFS之六自由度方向之位置。此情形下,於 編碼器系統73,由於測量光束在空氣中之光路長極短且大 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高精度地測量微動載台WFS之XY平面内之 位置資訊(亦含0 z方向)。又,編碼器系統73之X軸方向 及Y軸方向之實質的光柵RG上之檢測點、及雷射干涉儀 系統75之Z軸方向之微動載台WFS下面上之檢測點,分 別與曝光區域IA之中心(曝光位置)在XY平面内一致,因 此能將起因於檢測點與曝光位置在χγ平面内之偏移之所 謂阿貝誤差之發生抑制至實質上可忽視之程度。因此,主 控制裝置20可藉由使用微動載台位置測量系統7〇,在無起 因於檢測點與曝光位置在χγ平面内之偏移之阿貝誤差之 情形下’高精度地測量微動載台WFS之X軸方向、γ轴方 向及Ζ軸方向之位置。 本實施形態之曝光裝置1 〇〇,在製造元件時,係對保持 於粗動載台WCS之微動載台WFS所保持之晶圓W進行步 33 201131312 進掃指方式之曝光,於該晶圓w上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,係藉 由主控制裝4 20才艮據事前進行之晶圓料之結果(例如藉曰 由全晶圓增強型對準(EGA)取得之將晶圓w上之各照㈣ 域之排列座標轉換為以第2基準標記為基準之座標之資訊) 及払線片對準之結果等,反覆將微動載台wfs往用以使晶 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與以掃描曝光方式將形成於標 t片11之圖案轉印至各照射區域之掃描曝光動作,藉此來
進灯。此外,上述曝光動作,係在前端透鏡191與晶圓W 之間保持有液體Lq之狀態下 '亦即藉由液浸曝光進行。又, 係依從位於+ γ側之照射區域往位於_ Y側之照射區域之 順序進行。此外,關於EGA ’詳細揭示於例如美國發明專 利第4,780, 61 7號說明書。 本實施形態之曝光裝置1〇〇中,係在上述一連串曝光 動作中,藉由主控制裝置2〇使用微動載台位置測量系統 測里微動載自WFS(晶B w)之位置,並根據此測量結 制晶圓W之位置。 此外,上述掃描曝光動作時,雖需於γ軸方向以高加 速度掃描晶圓W’但本實施形態之曝光裝置⑽,主控制裳 置2〇於掃描曝光動作時,係如圖nA所示,原則上;驅動 粗動載台WCS而僅將微動載台WFS驅動於Y軸方向(視雨 要亦包含其他5自由度方向)(參照圖1 1A之黑箭頭),據以 於γ軸方向掃描晶圓w。此係由於與驅動粗動載台Wcs之 34 201131312 情形相較,僅使微動載台WFS移動之方式艇動對象之重量 較輕’而能相⑴也以高加速度驅動晶K 較有利之故。 又’如前所述,由於微動載台位置測量系'統7〇之位置測量 精度高於晶圓載台位置測量系統16,因此在掃描曝光時驅 動微動載台刪是較有利的。此外,在此掃描曝光時,因 微動載纟WFS之驅動產生之反作用力(參照_ nA之白箭 頭)之作用,粗動載台wcs被驅動往微動載台wfs之相^ 側。亦即,粗動載台WCS發揮配衡質量塊之功能,由曰圓 載台WST整體構成之系統之動量守怪,不會產生重:移 動,因此不致因微動載台WFS之掃描驅動而有偏加重對底 盤1 2作用等不理想狀態。 另一方面,在X軸方向進行照射區域間移動(步進)動作 時’由於微動載台WFS往X軸方向之可移動量較少,因此 主控制裝120,如圖11B所示,藉由將粗動载台wcs驅動 於X軸方向’以使晶圓w移動於X軸方向。 圖12,係顯示在曝光剛結束後以液體Lq形成之液浸空 間被保持在前端透鏡丨91與晶圓載台WST之間之狀態1 狀態)。 透過測量載台驅動系 圖1所示之位置,並在 主控制裝置20係在曝光結束前 統54將測量載台MST驅動既定量至 此狀態下等待曝光結束。 接著’在曝光結束後,主控制裝置2G透過測量载台驅 動系統54將測量載纟MST往— ο向驅動既定量(參照圖 12中之白箭頭),而使測量載台MST(之突出部⑼接觸於微 35 201131312 3〇〇/Zm左右之空隙。亦即,主 MST與微動载台WFS設定於並 動載台WFS或接近至隔著 控制裝置20係將測量載台 列狀態。 …其:欠二控制敦置2〇如圖13所示,-邊維持測量載 :破—動載台WFS之並列狀態,_邊與晶圓載台WST 測量載台贿往—γ方向驅動(參照圖13之白箭 頭)。藉此,在與前端透鏡191之間保持之液體Lq所形成之 液浸空間,係從微動載台WFS移交至測量栽台鮮圖⑶ 係顯示以液體Lq形成之液浸空間從微動載台刪移交至 測量載台MST前一刻之狀能。力+此能τ 到之狀態。在此狀態下,在前端透鏡191 與微動載台WFS及測量載台MST之間保持有液體Lq。 接著士圖14所示,當液浸空間從微動載台往測 量載台MST之移交結束’成為以液體Lq形成之液浸空間 保持在前端透鏡191與測量載台MST之間之狀態(第2狀態) 後,主控制裝置20係使粗動載台wcs移動至微動載台 WFS(及晶圓W)之移交位置。 上述液浸空間之移交中,在測量載台MST(之突出部19) 與微動載台WFS之空隙變大既定量以上,或微動載台刪 或測量載台MST繞Z軸旋轉時,即難以維持液浸空間。因 此,本實施形態中,在曝光裝置1〇〇之啟動時 '定期維護 時、或產生停電或錯誤之情形而將曝光裝置1〇〇之裝置狀 態设疋為初始狀態之重設時等,係使用晶圓對準系統aLG 及多點AF系統AF測量微動載台WFS與測量載台mst之 相對位置。此外,在該相對位置之測定時,液體供應裝置5 36 201131312 及液體回收穿w & ^ x 之各閥為關閉狀態,不會往緊鄰投影光 干糸統P L之前端读於 而透鏡191之下方供應液體Lq。 具體而言,主批制壯 王控制浪置20係藉由測量載台驅動系統 之驅動將測量載a 下上 戰σ MS丁在投影光學系統PL之下方(一Z方 向)配置。此時,如岡 _ 女圖15A所示,使測量載台MST移動 使測量载台MST(突出邱1Q、, 、大出19)之與微動載台WFS對向之〜γ 方向側之邊緣部e 1推人#,·住/ 進對準糸統ALG之測量視野内。其 ^主控制#置2〇藉由χ馬達χΜ2之驅動使測量載台 往一Χ方向㈣,將測量载台MST配置成邊緣部el… 方向之端部(以下稱為測量,點pn)進人對準系統alg 量視野内。 、 在此狀態下使用對準系統則拍攝測量點pn。此攝 影訊號被供應至主控制裝置2G,與拍攝測量點pu時之測 圼載台MST之位置一起儲存。 XM2之驅動使測量 MST配置成邊緣部 P12)進入對準系統 其次,主控制裝置20藉由χ馬達 栽台MST往+ X方向移動,將測量載台 el之一X方向之端部(以下稱為測量點 ALG之測量視野内。 在此狀態下使用對準系統 影訊號被供應至主控制裝置2〇 量載台MST之位置一起儲存。 ALG拍攝測量點p丨2。此攝 ’與拍攝測量點P12時之測 主控制裝置2〇’對藉由以上處理取得之測量點P11,P12 之攝影訊號之各訊號進行影像處理,求出測量點pH, 在測量視野内之位置資訊,搞姑+ a 一 1根據此位置貧訊與在拍攝各攝 37 201131312 影訊號之時點檢測出之測量載台MST之位置,求出測量點 P11,P12在Y方向之位置資訊。 其-人’主控制裝置2〇,針對微動載台WFS亦與測量載 台MST同樣地’將微動載台WFS配置成微動載台则之 與測量載台聰對向之+ γ方向側之邊緣部方向 之端部(以下稱為測量點P21)進入對準系統alg之測量視 野内’並使用對準系統ALG拍攝測量點p2卜此攝影訊號 被供應至主控制襞f 2G,與拍攝測量點p21時之微動載台 WFS之位置一起儲存。 其次 主控制裝置20使微動載台 動,將微動載台WFS配置成邊 下稱為測量點P22)進入對準系 用對準系統ALG拍攝測量點 WFS往+ X方向移 緣部e2之一x方向之端部(以 統ALG之測量視野内,並使 P22 °此攝影訊號被供應至主 控制裝置20 ’與拍攝測量點p2 里.6 時之钺動載台WFS之位置 一起儲存。 主控制裝置20,對藉由以卜卢神你π 上處理取侍之測量點Ρ21,Ρ22 之攝影訊號之各訊號進行影傻虚 丁京d冢處理,未出測量點Ρ21,Ρ22
在測量視野内之位置資訊,M M 、 根據此位置資訊與在拍攝各攝 影訊號之時點檢測出之微動載台 w 〇 wu之位置’求出測量點 Ρ21,Ρ22在Υ方向之位置資訊。 從透過以上處理取得之測眚 付之劂$點PU,Ρ12之位置資訊與 測置點Ρ 21,Ρ 2 2之位置資哥屯屮,真战— β /出邊、,彖e 1與邊緣部e2在γ 方向之相對位置關係、亦即測晉哉A w。
P劂罝載台MST與微動載台WFS 在Y方向之相對位置。由於以複數 反双1固'則里點P11,P12測定 38 201131312 =部el,以複數個測量點p21,p22測定邊緣部β,因此 亦能求出因晶圓載台WST或測量載台MST之繞z軸之旋 轉導致之邊緣部el與邊緣部e2自平行起之偏移量。此外, 顯不透過以上處理求出之测量載台MST與微動載台WFS在 Y方向之相對位置之資訊’係用於曝光時(液浸空間之移交 時)之測置載台MST與微動載台wfs之驅動控制,藉由主 控制裝置20控制γ民、去3 衩制Y馬達Υ]νπ、ΥΜ2,而能管理此 空隙。 又,關於測量載台MST與微動載台则在2方向之相 對位$,能使用多點AF系統AF測量、調整。
:體而。主控制裝置2〇係驅動Υ馬達ΥΜ 1、ΥΜ2, 將測置載台MST及微動載台刪分別配置成測量載台MST =動載台WFS在使邊緣部el,^此接近之狀態下位於 又衫光學系統PL之下方(―z方向)。 著,將晶圓載台WST及測量載台體之Y方向位 為夕點AF系統AF之檢測區域設定於微動載台 之邊緣部e2附近。在γ古& + # 方向之配置結束後,主控制裝置20 係驅動X馬達X Μ1 , # 使锨動載台WFS往一 X方向移動,將 口 WFS配置成多點AF系統AF之檢測區域設定於邊 之+ X方向端部附近(以下稱為測量面P3”。在此狀 恶下’使用多點AF弇幼八ϋ认 糸、,先AF杈測出測量面Ρ3 1。此檢測結 果被供應至主控制裝置2〇。 其次’主控制譽署1 / ㈣往+ x方向移動係驅動X馬達XM1,使微動載台 動’將微動載台WFS配置成多點AF系 39 201131312 統AF之檢測區域設定於邊緣部e2之—χ方向端部附近(以 下稱為測量面P32)。在此狀態下,使用多點A]p系統AF檢 測出測量面P32。此檢測結果被供應至主控制裝置2〇。 其次’主控制裝置20係驅動Y馬達ΥΜ1、γΜ2,在保
持相對位置關係之狀態下使晶圓載台wst及測量載台MST 住—γ方向移動,將測量載台MS丁及微動載台WFS之γ 6位置。又疋成多點AF糸統AF之檢測區域設定於測量載 台MST之邊緣部e 1附近。 在Y方向之配置結束後,主控制裝置20係驅動χ馬達
M2,使測量載台MST往一 X方向移動,將測量載台MST 配置成多點AF系統AF之檢測區域設定於邊緣部el之+ x 方向端部附近(以下稱為測量面P41)。在此狀態下,使用多 點AF系統AF檢測出測量面p41。此檢測結果被供應至主 控制裝置20。 u 其次,主控制裝置20係驅動χ馬達ΧΜ2,使測量載台 ,ST往+ Χ方向移動’將測量载台MST配置成多點AF系 、、先AF之檢測區域設定於邊緣部ei之一χ方向端部附近(以 下稱為測里面P42)。在此狀態下,使用多點AF系統af檢 出測量面P42 ^此檢測結果被供應至主控制裝置2〇。
;,日從透過以上處理取得之測量面p31,p32之檢測結果與 力量面P4 1,P42之檢測結果求出測量載台MST與微動載台 WFS在z方向之相對位置關係。此外,顯示透過以上處理 求=之測s載台MST與微動載台WFS在z方向之相對位置 :貝afl係用於曝光時(液浸空間之移交時)之測量載台MST 40 201131312 與微動載台WFS之Z方向之驅動控制。 如以上說明,本實施形態中,由於從於微動載台WFs 上之晶圓w與投影光學系統PL(前端透鏡191)之間保持液 體Lq之狀態遷移至於測量載台MST與投影光學系統前 端透鏡191)之間保持液體Lq之狀態,因此在使微動載台 WFS移動至裝載位置或對準位置等而執行其他處理之期 間,亦能隨時維持液浸空間而將產能提高至最大限度。又, 本實施形態中,由於維持液浸空間之測量載台MST之驅 動,係藉由與γ馬達YM1共用固定件15〇之γ馬達 進行,因此亦能抑制另外設置固定件15〇時產生之裝置之 大型化及成本增加。 又,本實施形態中,由於能根據測量載台MST與微動 載台WFS之Z方向及γ方向之相對位置之測量結果調整兩 載台之相對位置,因此在測量載台MST與微動載台WFS之 間移父液體時,能在不產生洩漏或液體之殘存之情形下移 交液體。 此外上述貫施形態中,雖係一邊透過雷射干涉儀系 統(未圖示)測量晶圓W(微動載台WFS)之位置一邊進行晶 圓之對準’但並不限於此,亦可將包含與上述微動載台位 置測量系統70之測量臂71相同構成之測量臂之第2微動 裁台位置測量系統設於晶圓對準系統ALG附近,並用此來 進行晶圓對準時微動載台之χγ平面内之位置測量。 /圖16至圖18係顯示具備上述第2微動載台位置測量 系統之變形例之曝光裝置1000之構成。此外,曝光裝置1〇〇〇 41 201131312 中,並非設置測量載台,而係設置藉由γ馬達YM2之驅動 而僅獨立移動於γ方向之液體保持載台LST作為保持液浸 空間之裝置之構成。 曝光裝置1000 ’係具備配置有投影單元PU之曝光站 200與配置有對準系統ALG之測量站3〇〇之雙載台類型之 曝光裝置。此處,針對與前述第i實施形態之曝光裝置100 相同或同等之構成部分使用相同或類似之符號,省略或簡 化其說明。又,當同等之構件位於曝光站200與測量站300 時’為了識別係於各構件符號末尾付上A,B來標記。但兩 個晶圓載台之符號標記為WST1、WST2。 比較圖1與圖16後可知,曝光站200基本上係與前述 實施形態之曝光裝置相同地構成。又,於測量站3〇〇配置 有曝光站200側之微動載台位置測量系統7〇A與左右對稱 配置之微動載台位置測量系統7〇B。又,於測量站3〇〇,係 取代對準系統ALG而從主框架BD以懸吊狀態安裝有對準 裝置99。作為對準裝置99,係使用例如國際公開第2008 / 0 5 6 7 3 5號所§羊細揭示之具備五個ρ IA系統之五眼對準系 統。 又’曝光裝置1000中,於底盤12之曝光站2〇〇與測 量站300間之位置安裝有能上下動之中央台Go。中央台 130具備可藉由驅動裝置132(參照圖17)上下動之軸134與 固定於軸134上端之俯視Y字形之.台本體136。又,於分別 構成晶圓載台WST1、WST2之粗動載台WCS卜WCS2,於 各自之底面形成有寬度較軸134寬、包含第1部分與第2 42 201131312 部分之分離線之整體為U字狀之缺口 96。藉此,晶圓載台 WST1、WST2均能將微動載台WFS1或WFS2搬送至台本 體136上方。 液體保持載台LST係設於晶圓載台WST1之+ Υ側, 藉由Υ馬達ΥΜ2之驅動獨立移動於γ方向。本實施形態之 液體保持載台L S Τ不移動於X方向’係—體設於可動件 15 1Β。此外,關於液體保持載台LST,除了未具備各種測 1機器及在X方向不移動以外,關於具有開口部t 8、突出 1 9或表面具有撥液性等’則具備與上述測量載台μ $ τ 相同之構成。 圖17係以方塊圖顯示曝光裝置1〇00之控制系統之主 要構成。 如上述構成之曝光裝置1 〇〇〇中,於曝光站2〇〇,係對 構成晶圓載台WST1之粗動載台WCS1所支承之微動載台 WF S 1上之晶圓w進行曝光,與此並行地’於測量站3 〇〇, 對構成晶圓載台WST2之粗動載台WCS2所支承之微動載 〇 WFS2上之晶圓w進行晶圓對準(例如EGA等)等。 接著,在曝光結束後,晶圓載台WST1係將保持曝光 元畢之晶圓W之微動載台WFS1搬送至台本體136上方。 在此晶圓載台WST1之移動時,將液體保持載台LST往一 γ 方向驅動既定量,使液體保持載台LST(之突出部19)接觸於 U動載台WFS1或接近至隔著左右之空隙,將液體 保持載台LST與微動載台WFS 1設定於並列狀態。 接著,一邊維持此並列狀態,一邊與晶圓载台WST1 43 201131312 -體地將液體保持載台LST往—γ方向驅動。藉此,在與 前端透鏡19i之間保持之液體^所形成之液浸空間係從 微動載台WFS1移交至液體保持載台[ST。 在晶圓載台wsti到達中央纟130後,中央台13〇被 驅動裝置132上升驅動,藉由主控制裝置2〇控制晶圓載台 驅動系統53A使-對粗動載台WCS1沿χ導件加往彼此 分離之方向移動。藉此,微動載台WFS〗被從粗動載台 移父至台本體136。接著,中央台13〇被驅動裝置m下降 驅動後,一對粗動載台WCS1往彼此接近之方向移動。接 著’晶圓載台WST2從—γ方向接近或接觸於粗動載台 WCS 1保持對準完畢之晶圓w之微動載台被從粗動 載台WCS2移載至粗動載台WCS1。此一連串之動作,係藉 由主控制裝置20控制晶圓載台驅動系統53B來進行。 其後,保持有微動載台WFS2之粗動載台WCS1移動至 曝光站200 ’根據標線片對準、該標線片對準之結果以及 晶圓對準之結果(晶圓w上之各照射區域之以第2基準標記 為基準之排列座標),進行步進掃描方式之曝光動作 粗動載台WCS1移動至曝光站200時,使液體保持 台LST與微動載台WFS1接觸或接近至隔著300心左右之 空隙’將液體保持載台LST與微動載台卿設定於並列 狀態。接著,一邊維持此並列狀態,-邊與晶圓載台WST1 -體地將液體保持載台LST往+ γ方向驅動。藉此,在與 前端透鏡191之間保持之液體Lq所形成之液浸空間,再; 從液體保持載台LST移交至微動載台WFS。 ^ 44 201131312 與此曝光並行地,粗動載台WCS2往一Y方向退離,保 持於台本體136上之微動載台%1^1被未圖示搬送系統搬送 至既定位置,保持於該微動載台WFS1之曝光完畢之晶圓w 被未圖示晶圓更換機構更換成新的晶圓w。接著,保持有 新的晶圓w之微動載台WFS1被搬送系統搬送至台本體136 上,進而從台本體136上移交至粗動載台WCS2上β其後, 反覆進行與上述相同之處理。 又,作為液體保持構件,除了上述測量載台MST或液 體保持載台LST以外,亦可係使用如圖19所示透過支承部 219 —體設於丫粗動載台YC1之液體保持台ltb之構成。 此情形下,液體保持台LTB係隔著上述空隙配置於微動載 台WFS1之+ Y側,藉由γ馬達彻之驅動與晶圓載台 wsti 一體移動。換言之’液體保持台ltb係與晶圓載台 WST1共用γ馬達YM1而移動於γ方向。 此外,上述實施形態及變形例中,作為能將微動載台 WFS支承成可相對粗動載台wcs移動且驅動於六自由度方 向之第1、第2驅動部,係例示了採用以—對磁石單元自上 了夾持線圈單元之三明治構造之情形1而,並不限於此, 第1、第2驅動部,亦可係以一對線圈 00 _ ,, 吗平凡從上下夾持磁石 早兀之構造,亦可不是三明治構造。 入亦可將線圈單元 配置於微動载台,將磁石單元配置於粗動載台。 又’上述實施形態及變形例中,雖藉由帛卜 部將微動載台WFS驅動於六自由度 ‘" 叼 但亦可不一定能 驅動於六自由度。例如第丨、第2驅 初。卩亦可不能將微動載 45 201131312 台驅動於0X方向。 上述貫施形態中,雖然微動載台WFS係藉由勞 儉兹力(電磁力、之作用_ 以非接觸方式支承於粗動載台 WCS ’但不限於此’例如亦可於微動載台WFS設置真空預 [工氣静壓軸承等,以相對粗動載台wcs懸浮支承。又, 微動載台驅動系統52並不限於上述動磁型者,亦可是動圈 型者。再者’微動載台WFS亦可接觸支承於粗動載台WCS。 /因此,作為將微動載台WFS相對粗動載台wcs加以驅動之 微動載台驅動系統52,亦可以是例如將旋轉馬達與滾珠螺 才干(或進給螺桿)加以組合者。 又,上述實施形態及變形例中,雖說明了微動載台位 置測量系統70係具備整體以玻璃形成、光可在内部行進之 測量臂71之情形,但不限定於此,測量臂只要至少前述各 雷射光束行進之部分係以光可透射之中實構件形成即可, 其他部分可以是例如不會使光透射之構件,亦可以是中办 構造。 "" 又,作為例如測量臂71,只要是能從對向於光柵Rg 之部分照射測量光束的話’亦可在例如測量臂7 1之前端部 内藏光源或光檢測器等。此情形下,無需使編碼器之測量 光束行進於測量臂内部。進而,測量臂之形狀並無特別限 制。又,微動載台位置測量系統,不一定要具備測量臂, 只要具有於粗動載台WCS之空間部内與光柵RG對向配 置、對該光柵RG照射至少一條測量光束並接收該測量光束 之來自光柵RG之繞射光之讀頭’並能根據該讀頭之輪出測 46 201131312 量微動載台WFS之至少XY平面内之位置資訊即足夠。 又’上述實施形態中,雖係例示編碼器系統73具備X 讀頭77χ與一對γ讀頭77ya、77yb之情形,但不限於此, 例如亦可設置一個或兩個以X軸方向及γ軸方向之兩方向 為則罝方向之一維項頭(2 D s買頭)。設置兩個2 D讀頭之情形 日可’可設置成該等之檢測點在光栅上以曝光位置為中心, 於X軸方向相距同一距離之兩點。 此外’上述實施形態中,雖係於微動載台WFS上面、 亦即與晶圓W對向之面配置有光柵rg,但不限於此,亦可 例如圖20所示,光柵RG形成於保持晶圓w之晶圓保持具 WH之下面。此情形下,即使曝光中產生晶圓保持具wh膨 脹、或對微動載台WFS之裝著位置產生偏差之情形,亦能 追隨該膨脹、偏差測量晶圓保持具(晶圓)之位置。又,光栅 亦可配置於微動載台下面,此情形下,由於從編碼器照射 之劂S光束不在微動載台内部行進,因此不需將微動載台 作成可供光透射之中實構件,能將微動載台作成中空構1 並於内部配置配管、配線等,而能使微動載台輕量化。 又,上述實施形態雖係針對曝光裝置100為液浸型曝 光裝置之情形作了説明,但不限於此,本發明亦可非常合 適地適用於不透過液體(水)進行晶圓w之曝光之乾 二 骏置。 以"'先 it匕夕卜 /1 3^用於掃描步 進機之情形作了説明’但不限於此,亦能將太秣nn A v J月匕肘本發明適用於 步進機等靜止型曝光裝置。即使是步進機箄,技4 、 稽由以編碼 47 201131312 搭载有曝光對象物體之載台之位置,與使用干涉儀 】里载D之位置之情形不同地,能使空氣波動引起之位 置測$誤差之產生幾乎為零,可根據編碼器之測量値高精 度地疋位載台,其結果,即能以高精度將標線片圖案轉印 至物體上。又,本發明亦可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1〇〇中之投影光學系統 PL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。 又,照明光IL不限於ArF準分子雷射光(波長193nm), 亦可以是KrF準分子雷射光(波長248nm)等紫外光、或匕 雷射光(波長157nm)等真空紫外光。亦可使用例如美國發明 專利第7,023,610號說明書所揭示之,以摻有铒(或餌及镱兩 者)之光纖放大器,將從DFB半導體雷射或光纖雷射振盪出 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諧 波。 又,上述實施形態,作為曝光裝置100之照明光IL不 限於波長1 OOnm以上之光,當然亦可使用未滿波長丨〇〇nm 之光。亦能將本發明適用於使用例如軟X線區域(例如5〜 15nm 之波長帶)之 EUV(Extreme Ultraviolet)光之 EUV 曝光 48 201131312 裝置。除此之外,本發明亦能 束等帶電粒子束之曝光裝置。於使用電子射線或離子 成既實施形態中,雖❹於光透射性之基板上形 二線片 案(或相位圖案,減光圖案)的光透射型光罩 (^線片)’但亦可使關如美國發明專利 明書所揭示之電子光罩來代替此光罩,該電子光罩(亦= 可變,光罩、主動光罩、或影像產生器,例如包(含= 先型衫像顯不元件(空間光調變器)之-種之嶋(Dlgital
Micro mirr〇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It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 統測量此載台之位置’即能獲得與上述實施形態同等之效 果0 又,亦旎將本發明適用於,例如國際公開第2〇〇 1 / 035168號說明書所揭示,藉由將干涉紋形成於晶圓上、而 在晶圓w上形成線與間隔(Hne & space)圖案之曝光裝置(微 影系統)。 進步地,亦能將本發明適用於例如美國發明專利第 6,6 1 1,3 1 6唬所揭示將兩個標線片圖案經由投影光學系統在 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 49 201131312 基板、膜構件、或者光罩基板等其他物體。 曝光裝置100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 轉印至角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。 此外’本發明之移動體裝置並不限於曝光裝置,亦可 廣泛適用於其他之基板處理裝置(例如雷射修理裝置、基板 檢查裝置等其他)或其他精密機械之試料定位裝置、打線裝 置等具備移動載台之裝置。 其次’說明在微影製程中使用了本發明實施形態之曝 光裝置及曝光方法之微型元件之製造方法。圖21,係顯示 微型兀件(1C(積體電路)或LSI等半導體晶片、液晶面板、 CCD、薄膜磁頭、微型機器等)的製造例流程圖。 首先’步驟S10(設計步驟)中,係進行微型元件之功能 /性能設計(例如半導體元件之電路設計等),並進行用以實 現该功能之圖案設計。接著,步驟S11(光罩製作步驟)中, 係製作形成有所設計電路圖案之光罩(標線片)。另一方面, 步驟S12(晶圓製造步驟)中,係使用石夕等材料來製造晶圓。 其-人,步驟s 1 3 (晶圓處理步驟)中,係使用在步驟s i 〇 50 201131312 〜步驟S12所準備的光罩與晶圓,如 — 術等將實際電路等形成於晶圓上。其次,,步又’ *由微影技 裝步驟)中,使用在步驟S13所處理 \川^件組 心曰日圓進行元件組裝。 於此步驟S1”,係視需要而包含切割製裎、接合製程及 封裝製程(晶片封入)等製程。於此步驟SM中,係視必要情 形而包含切割製程、接合製程及封裳製程(晶片封入)。最 後’步驟S15(檢查步驟)中,係、進行在步驟叫製作之微型 元件的動作確認測試、对久測試等檢查。在經過此等步驟 後微型元件即告完成,並將之出貨。 圖22,係顯示半導體元件中步驟su之詳細步驟例。 步驟(氧化步驟),係使晶圓表面氧&。㈣ S22(CVD(化學氣相沉積)步驟)’係於晶圓表面形成絕緣 膜。步驟S23(電極形成步驟),係藉由蒸鍍將電極形成於晶 圓上。步驟S24(離子植入步驟),係將離子植入晶圓。以上 步驟S 2 1步驟S 2 4之各步驟,係構成晶圓處理之各階段的 前處理製程,並視各階段所需處理加以選擇並執行。 晶圓處理的各階段中,在結束上述前處理製程後,即 如以下進行後處理製程。此後處理製程中,首先,步驟 S25(光阻形成步驟將感光劑塗布於晶圓。接著,步驟 S26(曝光步驟),使用以上說明之微影系統(曝光裝置)及曝 光方法將光罩之電路圖案轉印至晶圓。其次,步驟S27(顯 影步驟)’使曝光之晶圓顯影,步驟S28(蝕刻步驟),藉由蝕 刻除去光阻殘存部分以外部分之露出構件。接著,步驟 S29(光阻除去步驟)中,除去結束蝕刻後不需要之光阻。藉 51 201131312 進行此專則處理製程及後處理製程,來於晶圓上形 成多重電路圖案 、,如以上之說明,本發明之移動體裝置,係適於在既定 平面内驅動移動體。又,本發明之曝光裝置及曝光方法, 系k於對物體上照射能量束以於物體上形成圖案。又本 發明之元件製造方法適於製造電子元件。 【圖式簡單說明】 圖1係概略顯不一實施形態之曝光裝置之構成的圖。 圖2係圖1之曝光裝置所具備之載台裝置之外觀立體 圖3係圖2之載台裝置之分解立體圖。 圖4A係顯示圖i之曝光裝置所具備之載台裝置之從— γ方向觀看之側視圖。 圖4B係顯示載台裝置之俯視圖。 圖5係顯示圖i之曝光裝置之控制系統構成之方塊 〇〇 系”’員示構成微動載台驅動系統之磁石單元及線圈 單元之配置的俯視圖。 圖7A係用以說明使微動載台相對粗動載台繞z抽旋轉 時之動作的圖。 對粗動載台繞Y軸旋轉 對粗動載台繞X軸旋轉 圖7B係用以說明使微動載台相 時之動作的圖。 圖7C係用以說明使微動載台相 時之動作的圖。 52 201131312 圖8係用以說明使微動載台之中央部彎向+ z方向時之 動作的圖。 圖9A係顯示測量臂之前端部之立體圖。 圖9B係從+ z方向觀看測量臂之前端部之上面之俯視 圖。 圖1 〇 A係顯示X讀頭之概略構成的圖。 圖1 0B係用以說明X讀頭、γ讀頭各自在測量臂内之 配置的圖。 圖1 1A係用以說明掃描曝光時之晶圓驅動方法的圖。 圖1 1B係用以說明步進時之晶圓驅動方法的圖。 圖1 2係用以說明在微動載台與測量載台之間進行之液 浸空間(液體Lq)之移交之圖。 圖1 3係用以說明在微動載台與測量載台之間進行之液 浸空間(液體Lq)之移交之圖。 圖丨4係用以說明在微動載台與測量載台之間進行之液 浸空間(液體Lq)之移交之圖。 圖15A係用以說明微動載台與測量載台於丫方 對位置測定之圖。 圖1 5B係用以說明微動載台與測量載台於γ 對位置測定之圖。 阿之相 圖1 6係顯示變形例之曝光裝置之圖。 圖1 7係顯示曝光裝置之控制系統構成之方塊圖。 圖18係具有兩個載台單元之載台裝置之外觀立體圖 圖19係顯示液體保持構件之其他形態之圖。 53 201131312 圖20係顯示變形例之光柵之配置之圖。 圖2 1係顯示本發明之微型元件之製程一例之流程圖。 圖22係顯示圖2 1中之步驟S 1 3之詳細步驟一例之圖。 【主要元件符號說明】 5 :液體供應裝置 6 :液體回收裝置 8 :局部液浸裝置 1 0 :照明系統 1 1 :標線片載台驅動系統 12 :底盤 13 :標線片干涉儀 1 5 :移動鏡 1 6 :晶圓載台位置測量系統 1 7 :測量載台位置測量系統 1 8 :開口部 19 :突出部 20 :主控制裝置 22 :相對位置測量器 32 :嘴單元 40 :鏡筒 46 :測量載台本體 50 :載台裝置 5 1 :粗動載台驅動系統 54 201131312 52 “ :微動載台驅動系統 53, 53A, 53B :晶圓載台驅動系統 5 4 :測量載台驅動系統 55 : YZ線圈 56 : X線圈 57 : YZ線圈 63 :測量器群 6 5 a .永久磁石 66a!,66a2:永久磁石 6 7 a :永久磁石 70 :微動載台位置測量系統 70A,70B :微動載台位置測量系統 71 :測量臂 72 :支承部 73 :編碼器系統 7 3 X ·· X線性編碼器 7 3 ya,7 3 yb : Y線性編碼器 74x : X受光系統 74ya, 74yb : Υ受光系統 75 :雷射干涉儀系統 75a,75b, 75c :雷射干涉儀 77x : X讀頭 77ya, 77yb : Y 讀頭 81 :本體部 55 201131312 82a,82b :可動件部 82a丨,82a2 :板狀構件 82th,82b2 :板狀構件 83 :板片 84 :覆罩玻璃 86 :測量板片 92a, 93b :彻J 壁咅P 93a,93b :固定件部 94, 95 :空氣軸承 96 :缺口 99 :對準裝置 100, 1000 :曝光裝置 130 :中央台 1 3 2 :驅動裝置 134 :軸 136 :台本體 150 :固定件 15 1A,151B :可動件 15 2 :第1驅動部 153A :可動件 1 54, 1 55 :貫通孔 156 :可動件 1 9 1 :前端透鏡 200 :曝光站 56 201131312 253 :基準板 3 00 :測量站 AF :多點AF系統 ALG :晶圓對準系統 AX :光軸 BD :主框架 CUa, CUb :線圈單元 CL :中央線 DP :照射點(檢測點) DPya :照射點(檢測點) DPyb :照射點(檢測點) e 1,e 2 :邊緣部 IA :曝光區域 IAR :照明區域 IL :照明光 LBx〇, LBya〇, LByb〇 :雷射光束 LBxi, LBx2 :測量光束 LBxu’LByau’LBybu:合成光束 LByai, LBya2 ··測量光束 LBybi, LByb2 :測量光束 LBz 1 ~ LBz3 :測距光束 LDya,LDyb :光源 LST :液體保持載台 LTB :液體保持台 57 201131312 L2a, L2b :透鏡
Lq :液體 MST :測量載台 MTB :測量台 MUa,, MUa2 :磁石單元 MUbl5 MUb2 :磁石單元 PBS :偏光分束器 PL :投影光學系統 PU :投影單元 R :標線片
Rla,Rib :反射鏡 R2a,R2b :反射鏡 R3a, R3b :反射鏡 RA,、RA2 :標線片對準系統 RG :光柵 RP :反射面 RST :標線片載台 W :晶圓 WCS : X粗動載台 WCS1,WCS2 :粗動載台 WFS,WFS1,WFS2 :微動載台 WH :晶圓保持具 WPla,WPlb :又 /4 板 WST, WST1, WST2 :晶圓載台 58 201131312 XGl,XG2 : X 導件 XGY ·· X導件 XM1, XM2 : X 馬達 YC : Y粗動載台 YM1, YM2 : Y 馬達

Claims (1)

  1. 201131312 七、申請專利範圍: ^二種t先裝置’係藉由能量束經由光學线與液體使 物體曝光,其特徵在於,具有: 第1移動體,具有延孙於筮彳士人 楚第 之導引構件,藉由 第1㈣裝置之驅動移動於與前述第1方向大致正交之第2 方向; 一對第2移動體,7 上_ 體δ 又成可沿前述導引構件於前述第i 方向獨立移動,藉由前述第 蜞处秒勒媸之移動而與前述導引 構件一起移動於前述第2方向; 保持構件,k保持物體,且被 承成可在至少包含前诚笛】士人 對第2移動體支 /13則述第i方向、前 鄰前述光學系統下方之第 向且匕έ緊 4置之一維平面内移; 液體保持構件,係從第 ’ 狀態,係藉由相對前、十一 、秒主第2狀悲’該第i 鄰配置、丘用=Γ 移動體沿前述第2方向相 ,、用刖述第丨驅動裝 裝置之驅動,與支^之第2驅動 件-起在前述第2:::Γ子第2移動體之前述保持構 動於與前述第2方=側之端部維持接近或接觸之狀態移 物體與前述光學系:方向’而於前述保持構件上之 則逑光學系統之間保持液體。 係在與 伴捭申明專利範圍帛1項之曝光裝置,其中,前 保持構件係設於 Τ則述液體 之驅動移動於前述動體而藉由前述第1驅動裝置 .如申睛專利範圍第1項之曝光裝置’其中,前述第i 60 201131312 驅動4置具備:具有發磁體與線圈體之一 件、以及具有前述發磁體與前述線圈體之另方之固疋 前述第1移動體而相义 另方且連接於 可動件; 相對别述固定件移動於前述第2方向之 前述第2驅動裝置,係共用前述固 前述液體料構件q目對前 肴連接於 之第2可動件。 β固-件移動於前述第2方向 4_如申請專利範圍第3項之曝光裳 保持構件設於測量載台,該測 其中别述液體 之曝光相關之測量之測量裝置且藉由前有進:與前述物體 驅動移動於前述第2方向。 第2驅動裝置之 5·如申請專利範圍第i 具有:第丨測量裝晋,n '、 曝光裝置’其 之第3方向之前述;早持祙測里沿與前述二維平面大致正交 間隙;以& 持構件與前述液體保持構件之間之第1 1整:二:周f裝置,係根據前述第1測量裝置之測量结果 凋整則述第1間隙。 !里、,〇禾 6·如申請專利範圍第5項之曝光裝置, 調整裝置,在前述保持 ,、中則边第1 時,調整前述保持構件^與^液體保持構件彼此接近 沿前述第3方向之位^則述液體保持構件之至少一方之 7 -如申請專利範囹 備:第2測量裝置,传、或6項之曝光裝置,其進—步具 與前述液體保持構件^量前述第2方向之前述保持構件 再件之間之第2間隙;以及 61 201131312 第2調暫:捉$ _ _ .. ^ 、置’係根據前述第2測旦 调整削述第2間隙。 、J里裝置之測量結果 8.如申請專利範圍第1JL7項中 設有f數個具有前述第】移動體及前述—叙曝Μ置,其 載台單元; '對第2移動體之 前述保持構件能在前述複數個 9.如申請專利範圍第8項之曝光裝置二:相互移動。 位置測量系統,係 矛罝其進一步具備·· 構件之至少前述二唯 ^述第2移動體之前述保持 ^ 、,算十面内之位置資訊; 動/I複數個載台單元分別具有形成於前述-對第2移 :且沿前述第2方向貫通之空間部; 於前述保持構件之I义、+· 有測量面; 牛之與則述二維平面實質平行之一面設 則述位置測1系統包含測量臂,根據前 測量保持於前述複數個載“之輸出 之至少前述二維平面内之一個之前述保持構件 複數個載台單元之—”具有於前述 置有其一部分、對前I 内與前述測量面對向配 =測量Μ之來自前述測量面之光之讀頭,係 方向平订之方向之另-側為固定端沿前述第2方二 伸之懸臂支承構造。 向延 10·如申請專利範圍第9項之曝光裝置 持構:於至少-部分具有光可於其内部行進之中實=保 刖述測量面,於前抽,位4士 μ , 、也保持構件之前述物體之載置面側 62 201131312 與前述中實部對向配置; 月j述4頭’於前述物體之載置面相反側與前述中實部 對向配置。 .如申請專利範圍第9或 前述測量面形成光柵; 月_J述s買頭係對前述光栅照射至少一條測量光束,並接 收該測量光束之來自前述光栅之繞射光。 I2.如申請專利範圍第n項之曝光裝置,其中,前述光 、s刀另】以削述第1方向及在前述二維平面内垂直於前 述第丄方向之第2方向為週期方向之第1及第2繞射柵袼; 應之Π讀頭’係對前述第1及帛2繞射柵格分別照射對 :旦第1方向測量用光束及第2方向測量用光束作為 用:光束,接收前述第1方向測量用光束及第2方向測量 係插Ϊ各自之來自前述光柵之繞射光,前述位置測量系二 方=據前述讀頭之輸出測量前述保持構件在前述 第、 方向之位置資訊。 夂第2 其包含: 至12項中任一項之曝光裝置使 13· 一種元件製造方法 使用申請專利範圍第 物體曝光之動作;以及 使前述已曝光之物體顯影之動作 八、圖式: (如次頁) 63
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