TWI536111B - 曝光裝置、曝光方法及裝置製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種曝光裝置、曝光方法及裝置製造方法,更詳細來說,是關於一種藉由光學系統以能量光束將物體曝光的曝光裝置與曝光方法,以及採用該曝光裝置或該曝光方法的裝置製造方法。
以往,在製造半導體元件(積體電路等)、液晶顯示元件等電子裝置(微裝置)的微影製程(lithography),主要是採用步進重複(step and repeat)方式的投影曝光裝置(即光刻機),或是步進掃瞄(step and scan)方式的投影曝光裝置(即掃瞄光刻機(或稱掃瞄機))等。這種投影曝光裝置具有平台裝置,該平台裝置維持晶圓或玻璃板等基板(以下總稱為晶圓),沿著特定的二維平面內驅動該晶圓。
對平台裝置,為了高精確度曝光而要求高精確度的平台位置控制性,又,為了提高曝光動作的吞吐量(throughput),要求平台的高速與高加速度化。對此,近年來採用電磁驅動方式的平面馬達,開發出控制晶圓的二維平面內位置的平台裝置(參照例如專利文獻1)。
半導體元件的積體度逐漸高積體化,要求以投影曝光裝置所採用為曝光對象的晶圓的高精確度的位置控制性,其前提為要求高精確度地計測搭載晶圓的晶圓台位置。
又,例如專利文獻2的第五實施例中,揭露在定盤上面形成的凹部內配置編碼頭的曝光裝置。專利文獻2所記載的曝光裝置中,對於配置於晶圓台的二維光柵,以從正下方使計測光束入射,以高精確度計測晶圓台的位置資訊。
但是,如專利文獻2的第五實施例所揭露,對於在定盤內配置編碼頭的曝光裝置,如專利文獻1所揭露,當適用於晶圓台具有可動子且定盤具有固定子的平面馬達,則以驅動晶圓台時作用於定盤的反作用力,編碼系統的計測精確度有下降的可能性。
另一方面,晶圓經過10年的大型化,現在直徑300mm的12吋晶圓為主流,但直徑450mm的18吋晶圓的時代的到來已然迫近。因此,將搭載晶圓的晶圓台以及形成該晶圓台移動時的導面的定盤等大型化是確定的,而憂慮晶圓的維持會變得困難。
【先前技術文獻】
【專利文獻】
【專利文獻1】美國專利第6,437,463號說明書
【專利文獻2】美國專利申請公開第2008/0094594號說明書
根據本發明的第一狀態,提供一種第一曝光裝置,藉由被支持於第一支持部材的光學系統,以能量光束將物體曝光,具備:移動體,維持前述物體,可沿著包含彼此垂直的第一軸及第二軸的二維平面移動;導面形成部材,具有在前述二維平面內將至少一分界線做為分界而並列配置的第一部分與第二部分,在前述第一部分與前述第二部分形成前述移動體移動時的導面;第二支持部材,藉由前述導面形成部材,在前述光學系統的相反側從前述導面形成部材離間配置,與前述第一支持部材間的位置關係維持於特定關係;計測系統,包含計測部材,將計測光束照射至平行於前述二維平面的計測面,前述二維平面設於前述移動體與前述第二支持部材中之其一者,前述計測部材設有接受來自前述計測面的光的前述移動體與前述第二支持部材中之另一者的至少一部分,而根據該計測部材的輸出,求得前述移動體的至少前述二維平面內的位置資訊。
由此,因為計測部材將計測光束照射至平行於在移動體與第二支持部材之一者設有的二維平面的計測面,所以可抑制移動體周邊大氣的搖動等影響,以計測系統,來高精確度地計測移動體的位置資訊。又,因為計測部材或計測面被配置於維持與第一支持部材的位置關係在特定關係的第二支持部材,所以以計測系統,來高精確度地計測將光學系統的位置做為基準的移動體的位置資訊。又,因為移動體的導面,在二維平面內,將至少一分界線做為分界,以並列配置的第一部分與第二部分來形成,所以相較於將導面形成的導面形成部材為一體的狀況,隨著使導面形成部材移動的裝置的維持時的作業性會提升。
根據本發明的第二狀態,提供一種第二曝光裝置,藉由被支持於第一支持部材的光學系統,以能量光束將物體曝光,具備:移動體,維持物體,可沿著包含彼此垂直的第一軸及第二軸的特定二維平面移動,設有平行於該二維平面的計測面;曝光處理部,進行將前述能量光束照射至前述物體的曝光處理;計測處理部,從前述曝光處理部離開並配置於平行於前述二維平面內的前述第一軸的方向的一側,進行對前述物體的計測處理;複數個導面形成部材,包含在前述曝光處理部與前述計測處理部之間,藉由平行於前述第二軸方向延伸的特定間隙鄰接配置的第一、第二導面形成部材,形成前述移動體沿著前述二維平面移動時的導面;計測系統,被配置於前述複數個導面形成部材的下方,前述移動體位於前述曝光處理部時,從下方照射計測光束至該移動體的前述計測面,接受來自於前述計測面的光,包含光學系統的至少一部份,具有與前述第一支持部材的位置關係為一定的第一計測部材,根據該第一計測部材的輸出,求得位於前述曝光處理部的前述移動體的前述二維平面內的位置資訊。
由此,因為第一計測部材從該移動體下方將計測光束照射至平行於位於曝光處理部的移動體的二維平面的計測面,所以可抑制移動體周邊大氣的搖動等影響,以計測系統,來高精確度地求得位於曝光處理部的移動體的位置資訊(可以高精確度計測)。又,因為形成移動體沿著前述二維平面移動時的導面的複數個導面形成部材,包含在曝光處理部與計測處理部之間沿著平行於第二軸的方向藉由特定間隙鄰接配置的第一、第二導面形成部材,所以隨著位於計測處理部的附近的移動體的驅動的反作用力,不會被傳達至平行於前述間隙的第一軸的方向的一側的導面形成部材。然後,因計測系統的計測資訊,也就是說用(根據)高精確度地計測的移動體位置資訊,來驅動移動體。
在本說明書中,導面是導引垂直於移動體的前述二維平面的方向,導面形成部材是做為包含將導面形成的部材者,做為引導方式可以是接觸型,也可以是非接觸型。例如,非接觸型的引導方式是包含採用氣墊(air pad)等氣體靜壓軸承的結構,或採用磁力浮上的結構等。又,不限於模跟著導面的形狀來導引移動體者。例如,採用前述氣墊等氣體靜壓軸承的結構中,導面形成部材的移動體的對向面,是以良好平面度加工,移動體跟著其對向面的形狀,藉由特定溝(gap)以非接觸被導引。對此,將用電磁力的馬達等的一部份配置於導面形成部材,並將其一部分配置於移動體,兩者合作運轉,使在垂直於前述二維平面方向的作用力產生的結構中,以其力在特定二維平面上控制移動體的位置。例如,在導面形成部材設置平面馬達,在移動體產生包含在二維平面內垂直的兩方向及垂直於二維平面的方向的方向力,也包含不設置前述氣體靜壓軸承,使移動體非接觸浮上的結構。
根據本發明的第三狀態,提供一種第一曝光方法,藉由被支持於第一支持部材的光學系統,以能量光束將物體曝光,包含:在包含彼此垂直的第一軸及第二軸的二維平面內,具有將至少一分界線做為分界並列配置的第一部分與第二部分的導面形成部材,以前述第一部分與前述第二部分形成的導面上,維持前述物體,移動可沿著前述二維平面移動的移動體;將第二支持部材藉由前述導面形成部材,在前述光學系統的相反側,分離配置前述導面形成部材,與前述第一支持部材間的位置關係維持於特定關係,在第二支持部材與前述移動體之一者設有平行於前述二維平面的計測面,將計測光束照射至計測面,接受來自前述計測面的光的前述第二支持部材與前述移動體的另一者設有至少一部分的計測部材,根據該計測部材的輸出,求得前述移動體的至少前述二維平面內的位置資訊。
由此,可抑制移動體周邊大氣的搖動等影響,以計測系統,來高精確度地計測移動體的位置資訊。又,以計測系統,來高精確度地計測將光學系統的位置做為基準的移動體的位置資訊。又,相較於將導面形成的導面形成部材為一體的狀況,隨著使導面形成部材移動的裝置的維持時的作業性會提升。
根據本發明的第四狀態,提供一種第二曝光方法,藉由被支持於第一支持部材的光學系統,以能量光束將物體曝光,包含:在包含彼此垂直的第一軸及第二軸的二維平面內的平行於前述第一軸方向被分離配置,進行將前述能量光束照射至前述物體的曝光處理的曝光處理部,與對前述物體進行計測處理的計測處理部之間,以包含藉由在平行於前述第二軸的方向延伸的特定間隙,鄰接配置的第一、第二導面形成部材的複數個導面形成部材所形成的導面上,維持前述物體,移動可沿著前述二維平面移動的移動體;被配置於前述複數個導面形成部材的下方,前述移動體位於前述曝光處理部時,從下方照射計測光束至設於該移動體的前述計測面,接受來自於前述計測面的光,包含光學系統的至少一部份,根據與前述第一支持部材的位置關係為一定的第一計測部材的輸出,求得位於前述曝光處理部的前述移動體的前述二維平面內的位置資訊。
由此,第一計測部材,可抑制移動體周邊大氣的搖動等影響,以計測系統,來高精確度地求得在曝光處理部的移動體的位置資訊(可以高精確度計測位置)。又,在計測處理部的附近的移動體的驅動伴隨著反作用力,不會被傳達至前述間隙的平行於第一軸方向的一側的導面形成部材。然後,由計測系統的計測資訊,也就是說,用(根據)高精確度地計測的移動體的位置資訊,來驅動移動體。
本發明根據第五狀態,提供一種裝置製造方法,包含:用本發明的第一、第二曝光裝置,及本發明的任一第一、第二曝光裝置將物體曝光;與將前述被曝光的物體顯像。
《第一實施形態》
關於本發明的第一實施形態,以下根據第一圖~第15圖來說明。
在第一圖中,概略地顯示第一實施形態的曝光裝置100的結構。曝光裝置100是步進掃瞄方式的投影曝光裝置,也就是掃瞄機。如後述,本實施形態中設有投影光學系統PL,以下該投影光學系統PL的光軸AX平行於Z軸方向,在垂直的平面內標線片與晶圓相對掃瞄方向為Y軸方向,Z軸與Y軸垂直的方向為X軸方向,繞著Z軸、Y軸、Z軸的回轉(傾斜)方向分別以θx、θy、以及θz方向來進行說明。
如第一圖所示,曝光裝置100具備:在一對基盤12A、12B(在第一圖中基盤12B隱藏於基盤12A的紙張表面深處側)上的+Y側端部附近配置的曝光處(曝光處理區域)200,在一對基盤12A、12B的-Y側端部附近配置的計測處(計測處理區域)300,包含兩個晶圓台WST1、WST2的平台裝置50以及這些的控制系統等。在第一圖中,晶圓台WST1位於曝光處200,晶圓台WST1上維持著晶圓W。又,晶圓台WST2位於計測處300,晶圓台WST2上維持著另一晶圓W。
曝光處200具備照明系統10、標線片台RST、投影單元PU以及局部液浸裝置8。
照明系統10如例如美國專利申請公開第2003/0025890號說明書等所揭露,包含光源、具有光學積分器(Optical Integrator)等照度均勻化的光學系統、以及具有標線片遮簾等(圖未顯示)的照明光學系統。照明系統10是將以標線片遮簾(也稱為遮罩系統(masking system))所規定的標線片R上的縫隙狀照明區域IAR,用照明光(曝光光)IL以均勻照度來照明。照明光IL為例如採用ArF準分子雷射(波長193nm)。
在標線片台RST上,形成有電路圖案等於其圖案面(在第一圖下面)的標線片R以真空吸著被固定。標線片台RST以包含例如線性馬達等的標線片台驅動系統11(第一圖為顯示,參照第七圖),在掃瞄方向(為第一圖中紙張表面內左右方向的Y軸方向)能以特定行程、特定掃瞄速度來驅動,也能以X軸方向微小驅動。
標線片台RST的XY平面內的位置資訊(包含θz方向的旋轉資訊)是以標線片雷射干涉計(以下稱為標線片干涉計)13,藉由固定於標線片台RST的移動鏡15(實際上是設有具有垂直於Y軸方向的反射面的Y移動鏡)(或回射器,Retroreflector)與具有垂直於X軸方向的反射面的X移動鏡),以例如0.25nm程度的顯示解析度(Display resolution)來經常地檢測。標線片干涉計13的計測值被送到主控制裝置20(第一圖未顯示,參照第七圖)。又,例如國際公開2007/083758號(對應美國專利申請公開第2007/0288121號說明書)等所揭露,也可以以編碼系統來計測標線片台RST的位置資訊。
例如美國專利第5,646,413號說明書等所詳細揭露,標線片台RST的上方具有CCD等成像元件,配置著將曝光波長的光(在本實施形態中的照明光IL)做為對準用照明光的圖像處理方式的一對標線片對準系統RA1、RA2(第一圖標線對準系統RA2隱藏於標線對準系統RA1的紙張表面深處)。在微動台WFS1(或WFS2)上的後述計測板位於投影光學系統PL正下方的狀態下,一對標線片對準系統RA1、RA2以主控制裝置20藉由投影光學系統PL檢測出形成於標線片R的一對標線對準記號(圖示省略)的投影像與對應的計測板上的一對第一基準記號,而被用於為了檢測投影光學系統PL的標線片R的圖案的投影區域中心與計測板上的基準位置,也就是一對的第一基準記號的中心間的位置關係。標線片對準系統RA1、RA2的檢測訊號藉由圖未顯示的訊號處理系統供給至主控制裝置20(參照第七圖)。又,就算沒有設置標線片對準系統RA1、RA2也可以。此時,例如美國專利申請公開第2002/0041377號說明書所揭露,搭載設有透光部(受光部)於後述微動台的檢測系統,也可以檢測標線對準記號的投影像。
投影單元PU被配置於標線片台RST的第一圖下方。投影單元PU以圖未顯示的支持部材水平地支持主框架(又稱計量框架,metrology frame)BD,以該主框架BD藉由固定於其外周部的凸緣(flange)部FLG來支持。主框架BD以將防振裝置等設於該支持部材,構成為使來自外部的振動不會傳來,且也可以不要將振動傳到外部。投影單元PU包含鏡筒40、鏡筒40內維持的投影光學系統PL。投影光學系統PL為採用例如沿著平行於Z軸方向的光軸AX而配列的複數個光學元件(鏡片單元)所組成的曲折光學系統。投影光學系統PL為例如在兩側遠心具有特定投影倍率(例如1/4倍、1/5倍或1/8倍等)。因此,當以來自照明系統10的照明光IL照明標線片R上的照明區域IAR,則將投影光學系統PL的第一面(物體面)與圖案面大致一致配置的標線片R以照明光IL通過。
然後,藉由投影光學系統PL(投影單元PU),其照明區域IAR內的標線片R的電路圖案的縮小像(電路圖案的一部份的縮小像)被配置於投影光學系統PL的第二面(像面)側,而在表面塗布光阻劑(感應劑)的晶圓W上的該照明區域IAR形成耦合區域(以下稱曝光區域)IA。然後,以標線片台RST與晶圓台WST1(或WST2)間的同步驅動,使標線片R以掃瞄方向(Y軸方向)相對於照明區域IAR(照明光IL)移動,同時晶圓W以掃瞄方向(Y軸方向)相對於曝光區域IA(照明光IL)移動,來進行晶圓W上一個拍攝(shot)區域(區劃區域)的掃瞄曝光。由此,標線片R的圖案被轉寫於該拍攝區域。也就是說,本實施形態中的照明系統10是以投影光學系統PL在晶圓W上生成標線片R的圖案,以依照明光IL的晶圓W上的感應層(光阻層)曝光,而形成晶圓W上的該圖案。在此,投影單元PU維持於主框架BD,本實施形態中,主框架BD分別藉由防振機構,以配置於設置面(地面等)的複數個(例如三或四個)支持部材,而以大致水平地被支持。又,該防振機構也可以配置於各支持部材與主框架BD之間。又,例如國際公開第2006/038952號所揭露,對於投影單元PU的上方所配置的圖未顯示的主框架部材,或標線片底部(reticle base)等,也可以將主框架BD(投影單元PU)懸掛支持。
局部液浸裝置8包含液體供給裝置5、液體回收裝置6(在第一圖皆未顯示,參照第七圖)以及噴嘴單元32等。噴嘴單元32如第一圖所示,構成投影光學系統PL的最像面側(晶圓W側)的光學元件,在此是鏡片(以下稱前端鏡片)191,以包圍著維持該前端鏡片191的鏡筒40的下端部周圍,藉由圖未顯示的支持部材,懸掛支持於支持投影單元PU等的主框架BD。噴嘴單元32具備液體Lq的供給口與回收口、晶圓W對向被配置且設有回收口的下面、分別連接液體供給管31A以及液體回收管31B(在第一圖皆未顯示,參照第二圖)的供給流路與回收流路。液體供給管31A的一端連接於液體供給裝置5的圖未顯示的供給管的另一端,液體回收管31B的一端連接於液體回收裝置6的圖未顯示的回收管的另一端。
本實施形態中,主控制裝置20控制液體供給裝置5(參照第七圖),在前端鏡片191與晶圓W之間供給液體,並控制液體回收裝置6(參照第七圖),從前端鏡片191與晶圓W之間回收液體。此時,主控制裝置20在前端鏡片191與晶圓W之間總是維持著交換一定量的液體Lq(參照第一圖),控制供給的液體量與回收的液體量。本實施形態中,做為上述液體係採用Arf準分子雷射(波長193nm的光)透過的純水。
計測處300包括設於主框架BD的對準裝置99。對準裝置99如美國專利申請公開第2008/0088843號說明書等所揭露,包含如第二圖所示的五個對準系統AL1、AL21~AL24。詳細地敘述,如第二圖所示,經過投影單元PU的中心(投影光學系統PL的光軸AX,在本實施形態與前述的曝光區域IA的中心一致)且平行於Y軸的直線(以下稱基準軸)LV上,檢測中心位於從光軸AX到-Y側相隔特定距離的位置的狀態下,配置初級對準系統AL1。挾著初級對準系統AL1,在X軸方向的一側與另一側,大致對稱於基準軸LV而配置有檢測中心的次級對準系統AL21、AL22、AL23、AL24分別被設有。也就是說,五個對準系統AL1、AL21~AL24的檢測中心,是以初級對準系統AL1的檢測中心,沿著垂直於基準軸LV而平行於交叉的X軸的直線(以下稱基準軸)La而被配置。又,在第一圖中所表示的對準裝置99包含五個對準系統AL1、AL21~AL24以及維持上述系統的維持裝置(滾動條,slider)。次級對準系統AL21~AL24如美國專利申請公開第2009/0233234號說明書等所揭露,經由可動式滾動條固定於主框架BD的下面(參照第一圖),以圖未顯示的驅動機構,以至少Z軸方向調整這些檢測區域的相對位置。
在本實施形態,做為對準系統AL1、AL21~AL24分別採用例如圖像處理方式的FIA(Field Image Alignment)系統。關於對準系統AL1、AL21~AL24的結構為例如國際公開第2008/056735號等所詳細地揭露。分別來自於對準系統AL1、AL21~AL24的成像訊號是藉由圖未顯示的訊號處理系統供給至主控制裝置20(參照第七圖)。
又,曝光裝置100雖然圖未顯示,但係具有對晶圓台WST1進行晶圓搬送作業的第一負載位置以及對晶圓台WST2進行晶圓搬送作業的第二負載位置。在本實施形態,第一負載位置設於定盤14A側,第二負載位置設於定盤14B側。
如第一圖所示,平台裝置50具備一對基盤12A、12B(在第一圖基盤12B隱藏於基盤12A的紙張表面深處),基盤12A、12B上方分別配置的一對定盤14A、14B(在第一圖定盤14B隱藏於定盤14A的紙張表面深處),以一對定盤14A、14B的上面所規定的平行於XY平面的導面上移動的兩個晶圓台WST1、WST2,晶圓台WST1、WST2分別藉由配管、配線系統(以下簡稱管,tube)Ta2、Tb2(第一圖未顯示,參照第二圖、第三(A)圖)連接的管運送器TCa、TCb(管運送器TCb在第一圖未顯示,參照第二圖、第三(A)圖),計測晶圓台WST1、WST2的位置資訊的計測系統等。晶圓台WST1、WST2分別藉由管Ta2、Tb2供給來自外部的各種感應器類、馬達等致動器(Actuator)用的電力、對致動器進行溫度調整用的冷媒、空氣軸承(Air Bearing)用的加壓空氣等。又,以下將電力、溫度調整用冷媒、加壓空氣等統稱為效用力。在需要真空吸引力的狀況下,真空效用力(負壓)也包含於效用力。
從第一圖以及第三(A)圖可以知道,基盤12A、12B對稱於Y軸(基準軸LV)但為相同結構。因此,關於基盤12A,以下將做為代表地說明,關連於基盤12B的說明則只在特別需要的狀況進行。
基盤12A、12B分別由具有概略平板狀外型的部材所組成,如第三(A)圖所示,在以基準軸LV左右對稱的配置下,在X軸方向以些微間隔大致水平地(平行於XY平面)被配置於地面102的上方。
基盤12A、12B分別以複數個,例如四個支持部16大致水平地被支持於地面102上。各支持部16包含能伸縮的固定(mount)部材17與支持固定部材17的浮動(hover)部材19。固定部材17包含能將氣體供給於內部的氣動避震器(Air Mount),對應該氣動避震器內填充的氣體,而能調整其Z軸方向的長度。浮動部材19具有相同於後述的浮動機構具備的空氣浮動器。
在基盤12A上面的X軸方向的兩端部,如第三(A)圖所示,分別延伸形成平行於Y軸方向的段部12a、12b。-X側的段部12b略低於+X側的段部12a(從基盤上面的段差寬為大)。如第三(A)圖與第三(B)圖所示,基盤12A的其它部分形成大致同一面的狀態下,包含複數個線圈的線圈單元18被固定於基盤12A的段部12a上。線圈單元18包含將XY二維方向做為行方向、列方向的矩陣狀配置的複數個線圈。分別供給至構成線圈單元18的複數個線圈的電流強度與方向是以主控制裝置20(參照第七圖)來控制。
如第二圖所示,定盤14A、14B在平面視角(從上方來看)是由將Y軸方向做為長方向的矩形板狀部材所組成,分別配置於基盤12A、12B上。定盤14A與定盤14B對稱於基準軸LV,以X軸方向的些微間隔配置。定盤14A、14B的上面(+Z側的面)是以非常高的平坦度來製造,所以晶圓台WST1、WST2分別跟著XY平面移動時,使對Z軸方向的導面能運作。或是,以後述的平面馬達使Z軸方向的力量作用於晶圓台WST1、WST2,而能構成將定盤14A、14B上磁力浮上。本實施形態的狀況,因為採用該平面馬達的結構而不用氣體靜壓軸承,所以不需要提高如前述的定盤14A、14B上面的平坦度。
如第三(A)圖所示,定盤14A、14B分別藉由複數個浮上升降機構118水平地支持於基盤12A、12B上。關於浮上升降機構118的結構等詳細如後述。
定盤14A、14B分別具有:厚度較薄的板狀的第一部分14A1、14B1,是上述導面被形成於其上面,以及厚度較厚、X軸方向尺寸短的板狀第二部分14A2、14B2,是分別一體地被固定於該第一部分14A1、14B1的下面。定盤14A的第一部分14A1的+X側端部是從第二部分14A2的+X側端面往+X側突出一部分,定盤14B的第一部分14B1的-X側端部是從第二部分14B2的-X側端面往-X側突出一部分。但是,這並非限定於這種結構,也可以不設突出結構。
第一部分14A1、14B1分別在內部收容著包含將XY二維方向做為行方向、列方向的矩陣狀配置的複數個線圈的線圈單元(圖示省略)。分別供給至構成線圈單元18的複數個線圈的電流強度與方向,是以主控制裝置20(參照第七圖)來控制。
在此說明關於浮上升降機構118的結構。浮上升降機構118如第四(A)圖所示,包含空氣彈簧(air suspension)機構22A與浮動機構22B。空氣彈簧機構22A具有圓板狀的板狀部材24以及設於該板狀部材24下側的氣動避震器26,板狀部材24的上面固定於定盤14A或14B的下面(參照第三(A)圖)。在氣動避震器26,藉由設於板狀部材24的第一氣體供給口24a而能供給氣體,對應氣動避震器26內充填的氣體量,而能調整Z軸方向的寬度(高度方向的寬度)。
浮動機構22B如第四(B)圖所示,包含從下側支持氣動避震器26的基部28以及設於基部28下面(-Z側的面)的空氣浮動器29。空氣浮動器29如第四(A)圖所示,藉由將設於板狀部材24的第二氣體供給口24b、板狀部材24內形成的管路24c以及該管路24c與基部28連結的配管30,而能供給壓縮氣體,當該壓縮氣體從空氣浮動器29至基盤12A或12B的上面噴出,則以該噴出力在空氣浮動器29與基盤12A或12B之間形成特定間隔。
又,平面視角(從-Z方向來看)的三角形狀的浮動接觸防止部材35被固定於基部28的下面的四角部。該浮動接觸防止部材35的高度方向(Z軸方向)的寬度(高度)被設定為大於空氣浮動器29的高度方向(Z軸方向)的寬度(高度)。由此,就算是在壓縮氣體沒有從空氣浮動器29噴出的狀況下,空氣浮動器29的下面與基盤12A或12B的上面維持非接觸狀態。
又,在基部28的上面的四角部分別設有柱部材33(在第四(A圖)、第四(B圖)未顯示位於深處的柱部材)。柱部材33在氣動避震器26內的氣體減少時,接觸定盤14A或14B的下面,以代替氣動避震器26來支持定盤14A或14B的自體重量。
如上述結構的浮上升降機構118,在以下四種狀態間轉移。
第一狀態是將氣體填充至氣動避震器26,且未將壓縮氣體供給至空氣浮動器29的狀態。在第一狀態下,浮動接觸防止部材35接觸基盤12A或12B的上面(以下稱該狀態為「著地狀態」),柱部材33未接觸定盤14A或14B的下面(以下稱該狀態為「上升狀態」)。
又,第二狀態是使氣動避震器26內的氣體減少,且未將壓縮氣體供給至空氣浮動器29的狀態。在第二狀態下,浮動接觸防止部材35為該著地狀態,柱部材33變成接觸定盤14A或14B的狀態(以下稱該狀態為「下降狀態」)。
又,第三狀態是使氣動避震器26內的氣體減少,且將壓縮氣體供給至空氣浮動器29的狀態。在第三狀態下,浮動接觸防止部材35變成非接觸基盤12A或12B(以下稱該狀態為「浮上狀態」),柱部材33為該下降狀態。
又,第四狀態是將氣體充填至氣動避震器26,且將壓縮氣體供給至空氣浮動器29的狀態。在第四狀態下,空氣彈簧機構22A為該上升狀態,且浮動機構22B為該浮上狀態。
又,在曝光裝置運轉中(曝光中等),浮上升降機構118維持著第四狀態。
本實施形態的上述第四狀態中,定盤14A、14B以上述複數個浮上升降機構118,在基盤12A、12B上被浮上支持(非接觸支持),晶圓台WST1、WST2移動時,做為配衡質量(counter mass)來運作。再者,將定盤14A、14B以XY平面的3自由度方向(X、Y、θz)來驅動,例如設有由音圈馬達(voice coil motor)構成的定盤驅動系統60A、60B(第一圖、第三(A)圖未顯示,參照第七圖)。
定盤14A、14B的3自由度方向的位置資訊是以例如包含編碼系統的定盤位置計測系統69A、69B(參照第七圖)分別獨立地求得。各定盤位置計測系統69A、69B的輸出被供給至主控制裝置20(參照第七圖)。主控制裝置20用(根據)定盤位置計測系統69A、69B的輸出來控制定盤驅動系統60A、60B,根據需要分別控制定盤14A、14B的XY平面的3自由度方向位置。主控制裝置20係當定盤14A、14B做為後述的配衡質量來運作時,從定盤14A、14B的基準位置的移動量被收斂於特定範圍內,因為回到其基準位置,用(根據)定盤位置計測系統69A、69B的輸出,藉由定盤驅動系統60A、60B將定盤14A、14B驅動。也就是說,定盤驅動系統60A、60B與微調馬達(trim motor)以相同目的被使用。
定盤位置計測系統69A、69B的結構,沒有特別限定,但例如採用將計測光束照射至各配置於第二部分14A2、14B2下面的刻度(例如二維光柵)所獲得的反射光(來自二維光柵的繞射光),採用將各定盤14A、14B的XY平面的三自由度方向的位置資訊求得(計測)的編碼頭被配置於基盤12A、12B(或在第二部分14A2、14B2配置編碼頭,在基盤12A、12B配置刻度)的編碼系統。又,定盤14A、14B的位置資訊也可以藉由例如光干涉計系統或組合光干涉計系統與編碼系統而成的計測系統來求得。
一晶圓台WST1如第二圖所示,具備維持晶圓W的微動台(又稱檯,table)WFS1以及包圍微動台WFS1周圍的矩形框狀的粗動台WCS1。另一晶圓台WST2如第二圖所示,具備維持晶圓W的微動台WFS2以及包圍微動台WFS2周圍的矩形框狀的粗動台WCS2。從第二圖可知,晶圓台WST2除了相對於晶圓台WST1在左右反轉狀態下被配置外,包含其驅動系統、位置計測系統等全部是相同的結構。因此,以下將代表地採用晶圓台WST1來說明,關於晶圓台WST2則僅在需要狀況下才會特別說明。
粗動台WCS1如第五(A)圖所示,具有以Y軸方向相離彼此平行配置,分別將X軸方向做為長方向的直方體狀部材所組成的一對粗動滑動部90a、90b,以及分別將Y軸方向做為長方向的直方體狀部材所組成,在Y軸方向的一端與另一端將一對粗動滑動部90a、90b連結的一對連結部材92a、92b。也就是說,粗動台WCS1被形成為在中央部具有以Z軸方向穿透的矩形開口部的矩形框狀。
如第五(B)圖與第五(C)圖所示,磁石單元96a、96b被收容於各粗動滑動部90a、90b的內部(底部)。磁石單元96a、96b對應被收容於各定盤14A、14B的第一部分14A1、14B1內部的線圈單元,是由將XY二維方向做為行方向、列方向的矩陣狀配置的複數個永久磁石所組成。磁石單元96a、96b與定盤14A、14B的線圈單元一起被例如美國專利申請公開第2003/0085676號說明書等揭露,是由對於粗動台WCS1能以6自由度方向產生驅動力的電磁力(勞侖茲力,Lorentz force)驅動方式的平面馬達所組成的粗動台驅動系統62A(參照第七圖)所構成。又,與此同樣,晶圓台WST2的粗動台WCS2(參照第二圖)是以具有的磁石單元與以定盤14A、14B的線圈單元由平面馬達組成的粗動台驅動系統62B(參照第七圖)所構成。這種狀況,因為Z軸方向的力作用於粗動台WCS1(或WCS2),所以將定盤14A、14B上來磁力浮上。因此,沒有必要採用要求相對高加工精確度的氣體靜壓軸承,相對地,也變得不需要提高定盤14A、14B上面的平坦度。
又,本實施形態的粗動台WCS1、WCS2僅粗動滑動部90a、90b具有平面馬達的磁石單元的結構,但也不限於此,也可以結合連結部材92a、92b來配置磁石單元。又,做為驅動粗動台WCS1、WCS2的致動器,並不限於電磁力(勞侖茲力)驅動方式的平面馬達,也可以採用例如可變磁阻驅動方式的平面馬達等。又,粗動台WCS1、WCS2的驅動方向並不限於6自由度方向,也可以只是XY平面內的3自由度方向(X、Y、θz)。這種狀況,也可以用例如氣體靜壓軸承(例如空氣軸承)使粗動台WCS1、WCS2在定盤14A、14B上來浮上。又,本實施形態中,採用動磁式的平面馬達做為粗動台驅動系統62A、62B,但也不限於此,也可以採用將磁石單元配置於定盤,線圈單元配置於粗動台的動線圈式的平面馬達。
做為將微動台WFS1微小驅動時的導引運作的導引部材94a、94b分別被固定於粗動滑動部90a的-Y側的側面以及粗動滑動部90b的+Y側的側面。導引部材94a如第五(B)圖所示,是由以X軸方向延設的剖面L字形部材所組成,其下面與粗動滑動部90a的下面被配置於同一面上。導引部材94b相對於導引部材94a是左右對稱,同樣地被構成且同樣地被配置。
分別包含將XY二維方向做為行方向、列方向的矩陣狀配置的複數個線圈的一對線圈單元CUa、CUb,以X軸方向於特定間隔被收容於導引部材94a的內部(底面)(參照第五(A)圖)。另一方面,包含將XY二維方向做為行方向、列方向的矩陣狀配置的複數個線圈的一個線圈單元CUc被收容於導引部材94b的內部(底部)(參照第五(A)圖)。供給至構成線圈單元CUa~CUc的各線圈的電流強度與方向,是以主控制裝置20(參照第七圖)來控制。
連結部材92a、92b係中空地被形成,其內部收容著用於供給效用力至微動台WFS1的圖未顯示的配管部材、配線部材等。連結部材92a及/或92b的內部也可以收容各種光學部材(例如空間像計測器、照度不均計測器、照度監測器、波前像差計測器等)。
在此,晶圓台WST1以構成粗動台驅動系統62A的平面馬達在定盤14A上隨著加減速以Y軸方向驅動時(例如移動至曝光處200與計測處300之間時),定盤14A以驅動晶圓台WST1的反作用力,根據所謂作用力與反作用力定律(運動量保存定律),往相反於晶圓台WST1的方向被驅動。又,用定盤驅動系統60A產生Y軸方向的驅動力,也能做為未滿足該作用力與反作用力定律的狀態。
又,晶圓台WST2在定盤14B上以Y軸方向被驅動時,定盤14B也以驅動晶圓台WST2的反作用力,根據所謂作用力與反作用力定律(運動量保存定律),往相反於晶圓台WST2的方向被驅動。也就是說,定盤14A、14B以配衡質量來運作,晶圓台WST1、WST2以及定盤14A、14B的全體組成系的運動量被保存,而不會產生重心移動。因此,藉由晶圓台WST1、WST2的Y軸方向移動,偏負荷重量作用於定盤14A、14B等不配合的狀況不會發生。又,關於晶圓台WST2也以定盤驅動系統60B在Y軸方向產生驅動力,能做為未滿足該作用力與反作用力定律的狀態。
又,以晶圓台WST1、WST2的X軸方向驅動力的反作用力的作用,定盤14A、14B以配衡質量來運作。
如第五(A)圖與第五(B)圖所示,微動台WFS1具備由平面視角矩形的部材所組成的本體部80,固定於本體部80的+Y側的側面的一對微動滑動部84a、84b,以及固定於本體部80的-Y側的側面的一對微動滑動部84c。
本體部80是以熱膨脹率較小的材料,例如陶瓷或玻璃等所形成,在其底面位於粗動台WCS1的底面的同一平面上的狀態,以粗動台WCS1非接觸支持著。本體部80為了輕量化也可以為中空。又,本體部80的底面也可以不必與粗動台WCS1為同一平面。
本體部80的上面中央配置著以真空吸著晶圓W而維持的晶圓支架(圖未顯示)。在本實施形態,例如在環狀凸部(緣部)內,形成支持晶圓W的複數個支持部(針部材),用所謂支桿夾具(pin chuck)方式的晶圓支架,一面(表面)為晶圓載置面的晶圓支架的另一面(裏面)側設有後述的二維光柵RG等。又,晶圓支架可以與微動台WFS1(本體部80)一體地形成,對本體部80也可以藉由例如靜電夾具機構或夾鉗(clamp)機構等的維持機構而可穿脫地固定。
這種狀況,光柵RG變成被設於本體部80的裏面側。又,晶圓支架也可以由接著等被固定於本體部80。在本體部80的上面,晶圓支架(晶圓W的載置區域)的外側如第五(A)圖所示,比晶圓W(晶圓支架)大一圈的圓形開口被形成於中央,且具有對應本體部80的矩形狀外形(輪廓)的板(撥液板)82被安裝。板82的表面對於液體Lq被撥液化處理(形成撥液面)。在本實施形態,板82的表面包含例如金屬、陶瓷或玻璃等組成的基材以及形成於其基材表面的撥液性材料的膜。撥液性材料包含例如PFA(Tetra fluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ether copolymer)、PTFE(Polytetra fluoro ethylene)、鐵氟龍(商標登錄)等。又,形成膜的材料也可以為壓克力樹脂、矽酯樹脂。又,板82整體也可以以至少一PFA、PTFE、鐵氟龍(商標登錄)、壓克力樹脂、矽酯樹脂來形成。在本實施形態,對於液體Lq的板82的上面的接觸角為例如90度以上。前述的連結部材92b的表面也可以施以同樣的撥液化處理。
板82被固定於本體部80的上面而其表面的全部(或一部分)與晶圓W的表面成同一面。又,板82及晶圓W的表面,與前述連結部材92b的表面位於同一面上。又,在板82的+X側且+Y側的角落附近形成圓形開口,計測板FM1在與晶圓W表面成同一面的狀態下無空隙地配置於該開口內。在計測板FM1的上面形成分別以前述一對標線片對準系統RA1、RA2(參照第一圖、第七圖)檢測的一對第一基準記號,以及以初級對準系統AL1檢測的第二基準記號(圖皆未顯示)。在晶圓台WST2的微動台WFS2,如第二圖所示,板82的-X側且+Y側的角落附近相同於計測板FM1的計測板FM2,在與晶圓W表面成同一面的狀態下被固定。又,替代將板82安裝於微動台WFS1(本體部80),例如將晶圓支架一體地形成於微動台WFS1,微動台WFS1的,包圍晶圓支架的周圍區域(與板82相同的區域(也可以包含計測板表面))的上面,也可以施加撥液化處理來形成撥液面。
在微動台WFS1的本體部80的下面的中央部,如第五(B)圖所示,能覆蓋晶圓支架(晶圓W的載置區域)與計測板FM1(或微動台WFS2)程度尺寸的特定形狀的薄板狀的板,被配置在其下面與其他部分(周圍部分)大致位於同一面上(板的下面並未較周圍部分往下方突出)的狀態。在板的一面(上面(或下面))形成二維光柵(以下僅稱為光柵)RG。光柵RG包含將X軸方向做為週期方向的反射型繞射光柵(X繞射光柵)以及將Y軸方向做為週期方向的反射型繞射光柵(X繞射光柵)。板是以例如玻璃所形成,光柵RG以例如在138nm~4μm間程度將繞射光柵的分界線刻成例如1μm程度。又,光柵RG也可以將本體部80的下面整體覆蓋著。又,所採用光柵RG的種類不只是機械地形成有溝等物,也可以用例如感光性樹脂加熱做成干涉條紋。又,薄板狀板的結構也不一定要限定成如此之物。
一對微動滑動部84a、84b,如第五(A)圖所示,是平面視角的略正方形的板狀部材,在X軸方向相隔特定距離被配置於本體部80的+Y側的側面。微動滑動部84c是平面視角的在X軸方像的細長的長方形的板狀部材,其長方向的一端與他端位於與微動滑動部84a、84b的中心在平行於大致同一Y軸的直線上的狀態,被固定於本體部80的-Y側的側面。
一對微動滑動部84a、84b分別由前述的導引部材94a所支持,微動滑動部84c由導引部材94b所支持。也就是說,微動台WFS對於粗動台WCS是不在同一直線的三處被支持。
在各微動滑動部84a~84c的內部收容著磁石單元98a、98b、98c,磁石單元98a、98b、98c對應粗動台WCS1的導引部材94a、94b具有的線圈單元CUa~CUc,被配置於將XY二維方向做為行方向、列方向的矩陣狀的複數個永久磁石(以及圖未顯示的偏轉線圈(yoke))所組成。磁石單元98a與線圈單元CUa一起,磁石單元98b與線圈單元CUb一起,磁石單元98c與線圈單元CUc一起,如美國專利申請公開第2003/0085676號說明書等所揭露,分別由在X、Y、Z軸方向可產生驅動力的電磁力(勞侖茲力)驅動方式的平面馬達所構成,以這三個平面馬達,構成將微動台WFS1在六自由度方向(X、Y、Z、θx、θy以及θz)驅動的微動台驅動系統64A(參照第七圖)。
在晶圓台EST2,同樣構成粗動台WCS2具有的線圈單元與微動台WFS2具有的磁石單元所組成的三個平面馬達,以這三個平面馬達,構成將微動台WFS2在六自由度方向(X、Y、Z、θx、θy以及θz)驅動的微動台驅動系統64B(參照第七圖)。
微動台WFS1在X軸方向沿著以X軸方向延設的導引部材94a、94b,可以較其他五自由度方向長的行程移動。微動台WFS2也一樣。
藉由以上的結構,微動台WFS1相對於粗動台WCS1可在六自由度方向移動。又,此時,以微動台WFS1的驅動所造成的反作用力,使與前述相同的作用力與反作用力定律(運動量保存定律)成立。也就是說,粗動台WCS1以微動台WFS1的配衡質量來運作,粗動台WCS1在相反於微動台WFS1的方向被驅動。微動台WFS2與粗動台WCS2之間的關係也一樣。
又,本實施形態中,在主控制裝置20將微動台WFS1(或WFS2)隨著加減速在X軸方向大幅驅動時(例如在曝光中進行拍攝區域間的步進動作時等),以構成微動台驅動系統64A(或64B)的平面馬達,在X軸方向驅動微動台WFS1(或WFS2),並藉由粗動台驅動系統62A(或62B),給予粗動台WCS1(或WCS2)相同於微動台WFS1(或WFS2)方向驅動的初速度(將粗動台WCS1(或WCS2)在相同於微動台WFS1(或WFS2)的方向驅動)。由此,使粗動台WCS1(或WCS2)以所謂配衡質量來運作的同時,能將隨著微動台WFS1(或WFS2)的X軸方向移動的(產生驅動力的反作用力的主因)粗動台WCS1(或WCS2)的相反方向的移動距離縮短。特別是,微動台WFS1(或WFS2)進行包含往X軸方向的步進移動,也就是說,在微動台WFS1(或WFS2)進行往X軸方向的加速與減速交互重複動作的狀況,能將關於粗動台WCS1(或WCS2)的移動在必要的X軸方向的行程減到最少。此時,主控制裝置20也可以將包含微動台與粗動台的晶圓台WST1(或WST2)系統整體的重心在X軸方向等速運動的初速度,給予粗動台WCS1(或WCS2)。如此一來,粗動台WCS1(或WCS2)將微動台WFS1(或WFS2)的位置做為基準,在特定範圍內來回運動。因此,做為粗動台WCS1(或WCS2)的X軸方向的移動行程,也可以準備在其特定範圍加入幾分邊緣距離。關於該詳細說明為例如美國專利申請公開第2008/0143994號說明書等所揭露。
又,如前述,微動台WFS1以粗動台WCS1是不在同一直線的三處被支持,所以主控制裝置20是以例如適宜控制分別作用於微動滑動部84a~84c的Z軸方向的驅動力(推力),而能將微動台WFS1(即晶圓W)相對於XY平面,在θx及/或θy方向以任意角度(回轉量)傾斜。又,主控裝置20使+θx方向(在第五(B)圖的紙張表面左旋轉方向)的驅動力作用於例如微動滑動部84a、84b的同時,以-θx方向(在第五(B)圖的紙張表面右旋轉方向)的驅動力作用於微動滑動部84c,而能使微動台WFS1的中央部往+Z方向撓曲。又,主控制裝置20以使-θy、+θy方向(分別從+Y側來看左旋轉、右旋轉)的驅動力分別作用於例如微動滑動部84a、84b,也能使微動台WFS1的中央部往+Z方向(凸狀地)撓曲。主控制裝置20對於微動台WFS2也能進行同樣的動作。
又,本實施形態中,雖然採用移動磁(moving magnet)式的平面馬達做為微動台驅動系統64A、64B,但也不限於此,也可以採用移動線圈(moving coil)式的平面馬達,該平面馬達係配置線圈單元於微動台的微動滑動部,配置磁石單元於粗動台的導引部材。
在粗動台WCS1的連結部材92a與微動台WFS1的本體部80之間,如第五(A)圖所示,架設有一對的管86a、86b,用以將從外部供給至連結部材92a的效用力傳達至微動台WFS1。又,包含第五(A)圖,雖然在各圖式省略圖示,但實際上是一對的管86a、86b分別以複數個管所構成。各管86a、86b的一端連接於連結部材92a的+X側的側面,另一端各藉由一對凹部80a(參照第五(C)圖),連接於本體部80的內部,凹部80a具有於本體部80上面從-X側的端面以+X方向以特定長度形成特定深度。管86a、86b如第五(C)圖所示,成不往上方突出於微動台WFS1的上面。在粗動台WCS2的連結部材92a與微動台WFS2的本體部80之間,如第二圖所示,架設有一對的管86a、86b,用以將從外部供給至連結部材92a的效用力傳達至微動台WFS2。
本實施形態中,由於採用移動磁(moving magnet)型的三個平面馬達微動台驅動系統64A、64B,所以藉由管86a、86b,電力以外效用力在粗動台與微動台之間被傳達。又,替代管86a、86b,可採用例如國際公開第2004/100237號所揭露的結構、方法,做為在粗動台與微動台之間以非接觸進行效用力的傳達。
一個管運送器TCa如第二圖所示,藉由管Ta2連接於粗動台WCS1的連結部材92a內部的配管部材、配線部材。如第三(A)圖所示,管運送器TCa被配置於形成在基盤12A的-X側端部的段部12b上。管運送器TCa在段部12b上以線性馬達等的致動器,來追從晶圓台WST1並在Y軸方向被驅動。
另一個管運送器TCb如第三(A)圖所示,被配置於形成在基盤12B的+X側的端部的段部12上,經由管Tb2連接於粗動台WCS2的連結部材92a內部的配管部材、配線部材(參照第二圖)。管運送器TCb在段部12b上以線性馬達等的致動器,來追從晶圓台WST2並在Y軸方向被驅動。
如第三(A)圖所示,管Ta1、Tb1的一端連接於設置在外部且圖未顯示的效用力供給裝置(例如電源、儲氣槽、壓縮機或真空泵等)另一端連接於各管運送器TCa、TCb。從效用力供給裝置藉由管Ta1,供給至管運送器TCa的效用力,藉由管Ta2、收容於粗動台WCS1的連結部材92a的圖未顯示的配管部材、配線部材,以及管86a、86b而供給至微動台WFS1。同樣地,從效用力供給裝置藉由管Tb1,供給至管運送器TCb的效用力,藉由管Tb2、收容於粗動台WCS2的連結部材92a的圖未顯示的配管部材、配線部材,以及管86a、86b而供給至微動台WFS2。
接下來說明關於計測晶圓台WST1、WST2的位置資訊的計測系統。曝光裝置100具有計測微動台WFS1、WFS2的位置資訊的微動台位置計測系統70(參照第七圖),以及分別計測粗動台WCS1、WCS2的位置資訊的粗動台位置計測系統68A、68B(參照第七圖)。
微動台位置計測系統70具有第一圖所示的計測條71。計測條71如第三(A)圖與第三(B)圖所示,被配置於一對定盤14A、14B的第一部分14A1、14B1的下方。如第三(A)圖與第三(B)圖所示,計測條71是由例如將Y軸方向做為長方向的剖面矩形的樑狀部材所組成。在計測條71的內部(底部)配置有包含複數個磁石的磁石單元79。磁石單元79與前述的線圈單元一起構成計測條驅動系統65(參照第七圖),計測條驅動系統65是由將計測條71可在六自由度方向驅動的電磁力(勞侖茲力)驅動方式的平面馬達所組成。
計測條71是以構成計測條驅動系統65的平面馬達產生的+Z方向驅動力,在基盤12A、12B上被浮上支持著(非接觸支持)。計測條71被配置於定盤14A、14B彼此之間。又,在計測條71與定盤14A、14B及基盤12A、12B各自之間形成特定的間隙,彼此成為機械地非接觸狀態。計測條71是以熱膨脹率較低的材料(例如不變鋼或陶瓷等)來形成。
在此,構成計測條驅動系統65的平面馬達是將計測條71浮上支持,所以在計測條驅動系統65(平面馬達)不產生驅動力時,計測條71會因自體重量而落下。為了使該狀況不要產生,本實施例中,使後述的一對懸掛支持部材74a、74b與計測條71一體化,也就是說,設有一對鎖機構(圖未顯示),將計測條71固定於一對懸掛支持部材74a、74b。該一對鎖機構的鎖、鎖解除是以主控制裝置20來進行。又,在支持部材74a、74b的雙方設有的鎖機構在可以被手動操作的狀況,也可以用手動的鎖機構。
在計測條71的+Y側及-Y側的端部的上面分別形成平面視角的矩形凹部,在該凹部內分別嵌入形成有二維光柵RGa、RGb(以下僅以光柵RGa、RGb來稱呼)的薄板狀板(參照第二圖、第三(A)圖),二維光柵RGa、RGb包含將X軸方向做為週期方向的反射型繞射光柵(X繞射光柵)以及將Y軸方向做為週期方向的反射型繞射光柵(X繞射光柵)。板是以例如玻璃來形成,光柵RGa、RGb具有相同於前述的光柵RG的繞射光柵的刻度,同樣地被形成。
在此,如第三(B)圖所示,將Z軸方向做為長方向的一對懸掛支持部材74a、74b被固定於主框架BD的下面。一對懸掛支持部材74a、74b分別由例如柱狀部材所組成,其一端(上端)被固定於主框架BD,且另一端(下端)藉由特定間隔分別對向於被配置在計測條71的光柵RGa、RGb。在一對懸掛支持部材74a、74b各自的下端部的內部,收容著一對頭單元50a、50b,包含相同於例如國際公開2007/083758號(對應美國專利申請公開第2007/0288121號說明書)等所揭露的編碼頭的光源、受光系統(包含光檢測器)及各種光學系統予以單元化結構的繞射干涉型編碼頭。
一對頭單元50a、50b分別具有X軸方向計測用一維編碼頭(以下略述為X頭)以及Y軸方向計測用一維編碼頭(以下略述為Y頭)。
屬於頭單元50a的X頭與Y頭將計測光束照射至光柵RGa的同時,藉由分別接受來自光柵RGa的X繞射光柵、Y繞射光柵的繞射光,以頭單元50a的計測中心做為基準,分別計測計測條71(光柵RGa)的X軸方向及Y軸方向的位置資訊。
同樣地,屬於頭單元50b的X頭與Y頭將計測光束照射至光柵RGb的同時,藉由分別接受來自光柵RGb的X繞射光柵、Y繞射光柵的繞射光,以頭單元50b的計測中心做為基準,分別計測計測條71(光柵RGb)的X軸方向及Y軸方向的位置資訊。
在此,頭單元50a、50b與支持投影單元PU(投影光學系統PL)的主框架BD間的位置關係被固定於確定的懸掛支持部材74a、74b內部,所以頭單元50a、50b的計測中心與主框架BD及投影光學系統PL間的位置關係是固定。因此,將頭單元50a、50b的計測中心做為基準,計測條71的X軸方向及Y軸方向的位置資訊分別是等值於將主框架BD(上基準點)做為基準的計測條71的X軸方向及Y軸方向的位置資訊。
也就是說,構成一對Y線性編碼器以分別屬於頭單元50a、50b的一對Y頭將主框架BD(上基準點)做為基準,來計測計測條71的Y軸方向的位置,構成一對X線性編碼器以分別屬於頭單元50a、50b的一對X頭將主框架BD(上基準點)做為基準,來計測計測條71的X軸方向的位置。
一對的X頭(X線性編碼器)及一對Y頭(Y線性編碼器)各計測值被供給至主控制裝置20(參照第七圖),主控制裝置20根據一對Y線性編碼器的計測值的平均值,將相對於主框架BD(上基準點)的計測條71的Y軸方向的相對位置,根據一對X線性編碼器的計測值的平均值,將相對於主框架BD(上基準點)的計測條71的X軸方向的相對位置,分別算出。又,主控制裝置20根據一對X線性編碼器的各計測值的差,算出計測條71的θz方向的位置(繞Z軸的回轉量)。
又,各頭單元50a、50b具有例如相同於光碟機裝置等所採用的光學讀取頭的光學式移位感應器的Z頭(圖示省略)。具體來說,頭單元50a具有在X軸方向以間隔分離來配置的兩個Z頭,頭單元50b具有一個Z頭。也就是說,三個Z頭被配置在不屬同一直線上的三處。三個Z頭將平行於Z軸的計測光束照射至形成有計測條71的光柵RGa、RGb的板表面(或反射型繞射光柵的形成面),以板表面(或反射型繞射光柵的形成面)將反射的反射光接收,以頭單元50a、50b(的計測基準面)為基準,構成計測在各照射點的計測條71的面位置(Z軸方向的位置)的面位置計測系統。主控制裝置20根據三個Z頭的計測值,算出將主框架BD(的計測基準面)做為基準的計測條71的Z軸方向位置,及θx、θy方向的回轉量。又,Z頭若被配置於不屬同一直線上的三處,也不限於該配置,例如可在一個頭單元配置有三個Z頭。又,計測條71的面位置資訊可以例如包含光干涉計的光干涉計系統來計測。這種狀況,將從光干涉計照射的計測光束,用以遮斷周圍大氣,例如空氣的管(搖動防止管)固定於支持部材74a、74b。又,X、Y、Z的各編碼頭的個數並不限定於上述物,例如也可以將個數增加來選擇地使用。
在本實施形態的曝光裝置100,構成有計測條位置計測系統67(參照第七圖),以頭單元50a、50b具有的上述複數個編碼頭(X線性編碼器、Y線性編碼器)以及Z頭(面位置計測系統),計測相對於主框架BD的計測條71的六自由度方向的相對位置。主控制裝置20根據計測條位置計測系統67的計測值來經常地計測計測條71的相對於主框架BD的相對位置,控制計測條驅動系統65,使計測條與主框架BD間的相對位置不變地(也就是說,變成相同於計測條71與主框架BD被一體地構成)來控制計測條71的位置。
計測條71,如第六圖所示,設有計測位於投影單元PU的下方的微動台(WFS1或WFS2)的位置資訊時採用的第一計測頭群72,以及計測位於對準裝置99的下方的微動台(WFS1或WFS2)的位置資訊時採用的第二計測頭群73。又,為了從圖式能容易瞭解,在第六圖以假想線(兩點虛線)表示對準系統AL1、AL21~AL24。又,在第六圖省略關於對準系統AL21~AL24的符號的圖示。
第一計測頭群72如第六圖所示,被配置於投影單元PU的下方,包含X軸方向計測用一維編碼頭(以下略述為X頭或編碼頭)75x,一對的Y軸方向計測用一維編碼頭(以下略述為Y頭或編碼頭)75ya、75yb,以及三個Z頭76a、76b、76c。
X頭75x、Y頭75ya、75yb以及三個Z頭76a~76c,在計測條71的內部,在其位置不變的狀態下被配置。X頭75x被配置於基準軸LV上,Y頭75ya、75yb分別相隔相同距離被配置於X頭75x的-X側、+X側。在本實施形態,做為三個編碼頭75x、75ya、75yb,採用例如國際公開第2007/083758號(對應美國專利申請公開第2007/0288121號說明書)等所揭露的編碼頭同樣的光源、受光系統(包含光檢測器)以及各種光學系統予以單元化的結構的繞射干涉型頭。
X頭75x、Y頭75ya、75yb分別在晶圓台WST1(或WST2)位於投影光學系統PL(參照第一圖)的正下方時,定盤14A與定盤14B之間的空隙,或藉由形成於定盤14A、14B的各第一部分14A1、14B1的光透過部(例如開口),將計測光束照射至配置於微動台WFS1(或WFS2)的下面的光柵RG(參照第五(B)圖)。再者,X頭75x、Y頭75ya、75yb分別以接受來自光柵RG的繞射光,求得微動台WFS1(或WFS2)的XY平面內的位置資訊(也包含θz方向的回轉資訊)。也就是說,用光柵RG具有的X繞射光柵,以計測微動台WFS1(或WFS2)的X軸方向位置的X頭75x,構成X線性編碼器51(參照第七圖)。又,光柵RG的Y繞射光柵以計測微動台WFS1(或WFS2)的Y軸方向位置的一對Y頭75ya、75yb,構成一對Y線性編碼器52、53(參照第七圖)。各X頭75x、Y頭75ya、75yb的計測值被供給至主控制裝置20(參照第七圖),主控制裝置20用(根據)X頭75x的計測值,將微動台WFS1(或WFS2)的X軸方向位置,根據一對Y頭75ya、75yb的計測值的平均值,分別計測(算出)微動台WFS1(或WFS2)的Y軸方向位置。又,主控制裝置20分別用一對Y線性編碼器52、53的計測值,計測(算出)微動台WFS1(或WFS2)的θz方向位置(繞Z軸的回轉量)。
在此,從X頭75x被照射的計測光束的光柵RG上的照射點(檢測點),一致於晶圓W上的曝光區域IA(參照第一圖)中心的曝光位置。又,從一對Y頭75ya、75yb分別被照射的計測光束的光柵RG上的一對照射點(檢測點)的中點,一致於從X頭75x被照射的計測光束的光柵RG上的照射點(檢測點)。主控制裝置20根據兩個Y頭75ya、75yb的計測值的平均,算出微動台WFS1(或WFS2)的Y軸方向位置資訊。因此,關於微動台WFS1(或WFS2)的Y軸方向的位置資訊,實際上是在照射至晶圓W的照明光IL的照射區域(曝光區域)IA的中心的曝光位置被計測。也就是說,X頭75x的計測中心以及兩個Y頭75ya、75yb的實質計測中心是一致於曝光位置。因此,主控制裝置20藉由用X線性編碼器51及Y線性編碼器52、53,能將微動台WFS1(或WFS2)的XY平面內的位置資訊(包含θz方向的回轉資訊)的計測,經常地在曝光位置的正下方(內側)進行。
做為Z頭76a~76c,採用例如相同於光碟機裝置等使用的光讀取頭的光學式移位感應器頭。三個Z頭76a~76c被配置於對應等腰三角形(或正三角形)的各頂點的位置。各Z頭76a~76c對微動台WFS1(或WFS2)的下面,從下方照射平行於Z軸的計測光束,以形成有光柵RG的板表面(或反射型繞射光柵的形成面)接受被反射的反射光。由此,各Z頭76a~76c構成計測在各照射點的微動台WFS1(或WFS2)的面位置(Z軸方向的位置)的面位置計測系統54(參照第七圖)。三個Z頭76a~76c的計測值分別被供給至主控制裝置20(參照第七圖)。
又,將從三個Z頭76a~76c被照射的計測光束的光柵RG上的三個照射點做為頂點的等腰三角形(或正三角形)的重心,是一致於晶圓W上的曝光區域IA(參照第一圖)的中心的曝光位置。因此,主控制裝置20根據三個Z頭76a~76c的計測值的平均值,能經常地在曝光位置的正下方進行微動台WFS1(或WFS2)的Z軸方向的位置資訊(面位置資訊)的取得。又,主控制裝置20用(根據)三個Z頭76a~76c的計測值,加上微動台WFS1(或WFS2)的Z軸方向的位置,計測(算出)θz方向及θy方向的回轉量。
第二計測頭群73具有,構成X線性編碼器55(參照第七圖)的X頭77x,構成一對Y線性編碼器56、57(參照第七圖)的一對Y頭77ya、77yb,以及構成面位置計測系統58(參照第七圖)的三個Z頭78a、78b、78c。將X頭77x做為基準,各一對Y頭77ya、77yb及三個Z頭78a~78c的位置關係,是相同於將前述X頭75x做為基準,各一對Y頭75ya、75yb及三個Z頭76a~76c的位置關係。從X頭77x被照射的計測光束的光柵RG上的照射點(檢測點),是一致於初級對準系統AL1的檢測中心。也就是說,X頭77x的計測中心及兩個Y頭77ya、77yb的實質計測中心,是一致於初級對準系統AL1的檢測中心。因此,主控制裝置20能經常地在初級對準系統AL1的檢測中心進行微動台WFS1(或WFS2)的XY平面內的位置資訊及面位置資訊的計測。
粗動台位置計測系統68A(參照第七圖)在晶圓台WST1於定盤14A上在曝光台200與計測台300之間移動時,計測粗動台WCS1(晶圓台WST1)的位置資訊。粗動台位置計測系統68A的結構並沒有特別限制,也包含編碼系統或光干涉計系統(也可以將光干涉計系統與編碼系統組合)。粗動台位置計測系統68A包含編碼系統的狀況,例如能成為沿著晶圓台WST1的移動路徑懸掛於主框架BD的狀態下,從被固定的複數個編碼頭,將計測光束照射至被固定(或形成)於粗動台WCS1的上面的刻度(例如二維光柵),接受該繞射光並計測粗動台WCS1的位置資訊的結構。粗動台位置計測系統68A包含光干涉計系統的狀況,能成為從分別具有平行於X軸及Y軸的測長軸的X光干涉計、Y光干涉計,將測長光束照射至粗動台WCS1的側面,接受其反射光並計測晶圓台WST1的位置資訊的結構。
粗動台位置計測系統68B(參照第七圖)具有相同於粗動台位置計測系統68A的結構,計測粗動台WCS2(晶圓台WST2)的位置資訊。主控制裝置20根據粗動台位置計測系統68A、68B的計測值,個別地控制粗動台驅動系統62A、62B,分別控制粗動台WCS1、WCS2(晶圓台WST1、WST2)的位置。
又,曝光裝置100也具備分別計測粗動台WCS1與微動台WFS1的相對位置,及粗動台WCS2與微動台WFS2的相對位置的相對位置計測系統66A、66B(參照第七圖)。相對位置計測系統66A、66B的結構並沒有特別限制,但能以例如包含電容感應器的間距感測器(gap sensor)來構成。這種狀況,間距感應器可以例如固定於粗動台WCS1(或WCS2)的探針部與固定於微動台WFS1(或WFS2)的目標部來構成。又,相對位置計測系統的結構,並不限於此,也可以用例如線性編碼系統、光干涉計系統等來構成相對位置計測系統。
第七圖顯示中心地構成曝光裝置100的控制系統,統整控制結構各部的主控制裝置20的輸出入關係的方塊圖。主控制裝置20包含工作站(或微電腦)等,統整控制前述的局部液浸裝置8、定盤驅動系統60A、60B、粗動台驅動系統62A、62B、微動台驅動系統64A、64B等曝光裝置的結構各部。
如以上構成的曝光裝置100中,交互使用晶圓台WST1、WST2,對特定批數或特定枚數的晶圓進行曝光。也就是說,以主控制裝置20,對維持於晶圓台WST1、WST2中之一者的晶圓進行曝光動作,並在晶圓台WST1、WST2中之另一者進行晶圓交換、晶圓對準的至少一,上述並行處理動作交互使用晶圓台WST1、WST2,進行相同於一般雙晶圓台型的曝光裝置。但是,兩個晶圓台WST1、WST2在移動至並列位置的狀態,晶圓台WST1與晶圓台WST2在X軸方向成接近或接觸的並列位置。於此同時,微動台WFS1與粗動台WCS1成為並列狀態,粗動台WCS2與微動台WFS2成為並列狀態,以微動台WFS1、粗動台WCS1的連結部材92b、粗動台WCS2的連結部材92b以及微動台WFS2的上面,形成外觀上一體的完全平坦的面。除了這點,因為進行相同於一般雙晶圓台型的液浸曝光裝置的動作,所以在此省略其詳細說明。又,將晶圓台WST1與晶圓台WST2保持在上述三個並列狀態下驅動的狀況,將晶圓台WST1與晶圓台WST2的間距(間隙)、微動台WFS1與粗動台WCS1的間距(間隙)及粗動台WCS2與微動台WFS2的間距(間隙)設定成防止或抑制液體Lq的漏出為較佳。在此,接近包含成為上述並列狀態的兩個部材間的間距(間隙)為零的狀況,也就是說還包含兩者接觸的狀況。
接下來,因為進行曝光裝置100的晶圓台WST1、WST2等的維持,所以說明關於將晶圓台WST1、WST2等搬出至曝光裝置100的外部(收容曝光裝置本體的室的外部)時的步驟。
做為前提,曝光裝置100是在運轉停止的狀態。第八圖省略一部份顯示此時的曝光裝置100的平面圖。又,第九圖顯示著第八圖的側視圖(從+Y方向來看的圖)。
首先,作業者將指示給予主控制裝置20,使一對懸掛支持部材74a、74b與計測條71,用圖未顯示的鎖機構來一體化。
接下來,作業者使定盤14A與定盤14B在X軸方向於彼此分離的方向分別移動。也就是說,作業者給予主控制裝置20,將定盤14A在-X方向,定盤14B在+Y方向分別以特定量來移動的指令。由此,以主控制裝置20藉由定盤驅動系統60A、60B,使定盤14A及14B如第十圖中白箭頭所示於X軸方向往彼此分離的方向驅動。第十一圖顯示第十圖的側面圖(從+Y方向來看的圖)。如第十一圖所示,定盤14A及14B的第一部分14A1、14B1從計測條71的上方區域退避到其外部,退避後,分別支持定盤14A、14B的浮上升降機構118,以主控制裝置20從第四狀態轉移到第一狀態(浮動接觸防止部材35接觸基盤12A或12B的上面成為「著地狀態」)。
接下來,作業者給予主控制裝置20,支持各基盤12A、12B的各四個支持部16分別構成的固定部材17,及將支持各定盤14A、14B的各四個浮上升降機構118的氣動避震器26縮減的指令。由此,以主控制裝置20,將各固定部材17具備的氣動避震器內所充填的氣體往外部排出,各固定部材17縮減,如第十二圖所示,支持各定盤14A及14B的基盤12A、12B會下降。接下來,以主控制裝置20把各浮上升降機構118從第一狀態轉換到第二狀態,如第十三圖所示,分別支持晶圓台WST1、WST2的定盤14A、14B從第十二圖的位置再下降。在第十三圖的狀態,晶圓台WST1及WST2的最上面位於計測條71的下端面的更下方。
接下來,作業者從支持基盤12A的四個支持部16的浮動部材19各具有的空氣浮動器使壓縮氣體噴出。由此,如第十四圖所示,支持基盤12A的四個支持部16從地面102浮上。在該狀態,如第十四圖中白箭頭所示,作業者將平台裝置50的-X側結構部分(包含四個支持部16、基盤12A、定盤14A、晶圓台WST1及管運送器TCa等),一體地往-X方向移動,搬出至曝光裝置的外部。第十五圖顯示對應第十四圖的平面圖。又,設有浮動部材19,替代做為將基盤12A、定盤14等往例如X方向移動的結構,也可以做為設有接觸型的轉動機構等的結構。這種狀況,能防止起因於從浮動部材19排出空氣的粒子的產生。
平台裝置50的-X側結構部分的往裝置外搬出後,作業者與上述一樣,將平台裝置50的+X側結構部分(包含四個支持部16、基盤12B、定盤14B、晶圓台WST2及管運送器TCb等)搬出至曝光裝置的外部。
作業者以上述相反的步驟,將平台裝置50的-X側結構部分、+X側結構部分搬入至曝光裝置內。
如以上說明,本實施形態的曝光裝置100中,使定盤14A與定盤14B彼此往離開方向移動,在其移動後的狀態,藉由使定盤14A及定盤14B往垂直於XY平面的-Z方向移動,定盤14A及定盤14B在平行於Z軸的方向(Z軸方向)從計測條71分離。然後,在其以間隔分離後,藉由使定盤14A及定盤14B與支持那些的基盤12A、12B一起,往XY平面內的特定方向,例如往-X方向移動,而可以將定盤14A及定盤14B拉出至曝光裝置的外部。由此,例如定盤及搭載於該定盤的結構部分(晶圓台等)等的維持等會變得容易。
又,根據本實施形態的曝光裝置,將計測光束照射至微動台WFS1、WFS2的平行於XY平面的計測面,接受來自於配置於其計測面的光柵RG的光的編碼頭75x、75ya、75yb的至少一部分,相對於微動台WFS1、WFS2(晶圓台WST1、WST2)的移動時的導面(定盤14A、14B的上面),被配置於配置在投影光學系統PL的相反側(-Z側)的計測條71。又,於曝光動作時,以及晶圓對準時(主要是對準記號的計測時),維持晶圓W的微動台WFS1(或WFS2)的位置資訊(XY平面內的位置資訊,及面位置資訊)的計測中,分別使用固定於計測條71的第一計測頭群72、第二計測頭群73。然後,構成第一計測頭群72的各編碼頭75x、75ya、75yb及Z頭76a~76c,以及構成第二計測頭群73的編碼頭77x、77ya、77yb、及Z頭78a~78c,各對於配置於微動台WFS1(或WFS2)底面的光柵RG,可從正下方以最短距離照射計測光束。因此,晶圓台WST1、WST2的周圍大氣的溫度搖動,例如起因於空氣搖動的編碼頭75x、75ya、75yb等的計測誤差會變小,變得可以高精確度的計測微動台WFS1、WFS2的位置資訊。因此,高精確度地計測微動台WFS1、WFS2的位置資訊,其計測資訊,也就是根據高精確度地計測的微動台WFS1、WFS2的位置資訊,以主控制裝置20高精確度地控制微動台WFS1、WFS2的位置。
又,第一計測頭群72在一致於晶圓W上的曝光區域IA中心(即曝光位置)的點實質地計測微動台WFS1(或WFS2)的XY平面內的位置資訊及面位置資訊,第二計測頭群73在一致於初級對準系統AL1的檢測區域的中心的點實質地計測微動台WFS1(或WFS2)的XY平面內的位置資訊及面位置資訊。因此,在計測點與曝光位置的XY平面內的位置誤差所導致的所謂阿貝誤差(Abbe Error)的產生會被抑制,就算在這點,也能高精確度地計測微動台WFS1或WFS2的位置資訊。
又,具有第一計測頭群72及第二計測頭群73的計測條71,根據計測條位置計測系統67的計測值,在不改變對主框架BD的相對位置下,以主控制裝置20藉由計測條驅動系統65,經常地控制著其六自由度方向的位置。因此,主控制裝置20根據以第一計測頭群72計測的位置資訊,藉由至少一微動台驅動系統64A及粗動台驅動系統62A(或至少一微動台驅動系統64B及粗動台驅動系統62B),可以高精確度地進行將維持於鏡筒40的投影光學系統PL的光軸做為基準的晶圓台WST1(或WST2)的位置控制。又,主控制裝置20根據以第二計測頭群73計測的位置資訊,藉由至少一微動台驅動系統64A及粗動台驅動系統62A(或至少一微動台驅動系統64B及粗動台驅動系統62B),可以高精確度地進行將初級對準系統AL1的檢測中心做為基準的晶圓台WST1(或WST2)的位置控制。又,計測條71與定盤14A、14B、基盤12等處於機械地非接觸狀態,所以定盤14A、14B就算具有將平面馬達構成的固定子,計測條71甚至第一計測頭群72及第二計測頭群73也不會受到晶圓台WST1、WST2的驅動力的反作用力的影響。又,計測條71在定盤14A、14B的下方與主框架BD機械地分離配置,所以相異於主框架BD與計測條71為一體的狀況,內部應力(也包含熱應力)所導致的計測條71的變形(例如扭曲),及藉由從主框架BD傳達至計測條71的振動等,不會降低基於微動台位置計測系統70的微動台WFS1(或WFS2)的位置資訊的計測精確度。
又,本實施形態的晶圓台WST1、WST2在微動台WFS1(或WFS2)周圍配置粗動台WCS1(或WCS2),所以相較於搭載微動台於粗動台上的粗微動結構的晶圓台,晶圓台WST1、WST2的高度方向(Z軸方向)的尺寸可以變小。由此,構成粗動台驅動系統62A、62B的平面馬達的推力的作用點(也就是粗動台WCS1(或WCS2)的底面與定盤14A、14B的上面之間),與晶圓台WST1、WST2間的重心的Z軸方向距離也可以變短,而減低驅動晶圓台WST1、WST2時的俯仰力矩(或滾動力矩)。因此,晶圓台WST1、WST2會安定。
又,本實施形態的曝光裝置100中,晶圓台WST1、WST2沿著XY平面移動時的規定導面的定盤,對應兩個晶圓台WST1、WST2以定盤14A、14B來構成。這兩個定盤14A、14B在晶圓台WST1、WST2以平面馬達(粗動台驅動系統62A、62B)驅動時,獨立以配衡質量來運作,所以例如晶圓台WST1與晶圓台WST2就算在定盤14A、14B上分別在Y軸方向彼此往相反方向驅動時,定盤14A、14B可將分別作用的反作用力個別地消除。
又,上述實施形態中,說明了將包含定盤14A的平台裝置50的-X側構成部分及包含定盤14B的平台裝置50的+X側構成部分搬出至曝光裝置的外部的狀況,但也不限於此。基盤12A及12B藉由以支持部16的浮動部材19而浮上,由於可較容易地移動,所以也可以只將平台裝置50的-X側構成部分及+X側構成部分的任一者往曝光裝置的外部搬出。又,也可以將平台裝置50的-X側構成部分及+X側構成部分往騎他的方向搬出。又,以基盤12A及12B固定於地面上的結構,也可以只將至少一定盤14A及14B搬出至曝光裝置的外部。
又,上述實施形態中,晶圓台WST1、WST2的移動時的導面,是以兩個定盤14A、14B的上面來形成,但也不限於此。例如可以將至少一第一部分及第二部分在XY平面內以特定方向移動,藉由分界線,以可將第一部分與第二部分分離的定盤的上面,來形成晶圓台WST1、WST2的移動時的導面。這種狀況,將其定盤以間隔分離於第一部分及第二部分後,使至少一第一及第二部分相對於計測條71在Z軸方向相對移動,在Z軸方向從計測條71以間隔分離。然後,該離開間隔後,藉由使至少一第一及第二部分在X平面內以特定方向移動,可將定盤的第一及第二部分拉出至外部。以此,例如定盤及搭載於該定盤的構成部分等的維持等會變得容易。
又,上述實施例中,說明關於各定盤14A、14B以基盤12A、12B被個別地支持的狀況,但不限於此,也可以將各定盤14A、14B以單一基部材在XY平面內可移動地被支持。這種狀況的前述基部材,也可以將定盤14A(第一部分)及定盤14B(第二部分)個別地支持的兩個部分給分離。
又,上述實施形態中,說明關於以主控制裝置20,根據計測條位置計測系統67的計測值,使對於投影光學系統PL的相對位置不變地來控制計測條71的位置,但不限於此。例如也可以不控制計測條71的位置,主控制裝置20根據以計測條位置計測系統67來計測的位置資訊,與以微動台位置計測系統70來計測的位置資訊(例如將微動台位置計測系統70的計測值在計測條位置計測系統67修正),藉由驅動粗動台驅動系統62A、62B,及/或微動台驅動系統64A、64B,控制微動台WFS1、WFS2的位置。
又,上述實施形態中,將定盤14A、14B等搬出至曝光裝置的外部時,定盤14A、14B及基盤12A、12B相對於計測條71是網-Z方向移動,但也不限於此。例如,採用相對於定盤14A、14B及基盤12A、12B,可將計測條71往+Z方向移動的結構,或是採用可將定盤14A、14B及基盤12A、12B等往-Z方向移動且計測條71往+Z方向移動的結構。
又,上述實施形態中,計測計測條71的位置(對主框架BD的相對位置或對基準位置的位置的變化),說明了關於藉由以致動器等微調計測條71的位置,維持主框架BD與計測條71的位置關係在一定的狀況,但也不限於此。例如不使計測條71浮上支持,也可以將計測條71固定於懸掛支持部材74a、74b,將計測條71與主框架BD一體化,將兩者的位置關係維持在一定。
又,上述實施形態中,說明關於藉由各粗動台WCS1、WCS2具備的連結部材92b,將液浸區域(液體Lq)在微動台WFS1與微動台WFS2之間讓渡,來經常維持液浸區域(液體Lq)在投影光學系統PL下方。但是,不限於此,例如美國專利申請公開第2004/0211920號說明書的第三實施形態所揭露者,藉由將同樣結構的圖未顯示之遮板部材在晶圓台WST1、WST2間交換並移動至投影光學系統下方,也可以將液浸區域(液體Lq)經常維持於投影光學系統PL的下方。
《第二實施形態》
接下來,關於本發明的第二實施形態,根據第十六~二十四圖來說明。在此,關於相同或同等於前述的第一實施形態的構成部分,採用相同或類似符號並簡略或省略其說明。
第十六圖概略地顯示第二實施形態的曝光裝置的結構。第十七圖顯示第十六圖的曝光裝置的平面圖。第十八圖顯示從+Y側來看第十六圖的曝光裝置的側視圖。又,第十九圖顯示第十六圖的曝光裝置具備的主控制裝置的輸出入關係。
第二實施形態的曝光裝置500相異於前述的第一實施形態的曝光裝置100,是不藉由液體(水)來進行晶圓W的曝光的乾式掃描器。曝光裝置500設有單一的基盤12來代替兩個基盤12A、12B,並將計測條71固定於一對懸掛支持部材74a、74b,而被一體化。
基盤12是由具有平板狀外型的部材組成,如第十六圖所示,藉由地面102上的防振機構(圖示省略)大致水平地(平行於XY平面)被支持。在基盤12的上面在X軸方向的中央部,如第十八圖所示,形成有以平行於Y軸方向延伸的凹部12c(凹溝)。基盤12的上面側(但是形成有凹部12c的部分除外)收容著線圈單元CU,其包含將XY二維方向做為行方向、列方向的矩陣狀配置的複數個線圈。
定盤14A、14B如第十八圖所示,藉由圖未顯示的空氣軸承(或回轉軸承)被支持於基盤12的凹部12c的兩側部分的上面12d。
定盤14A的第二部分14A2的內部(底部),收容著磁石單元MUa(參照第十八圖),磁石單元MUa是由將XY二維方向做為行方向、列方向的矩陣狀配置的複數個永久磁石(及圖未顯示的偏轉線圈)所組成。磁石單元MUa與基盤12的線圈單元CU一起構成例如美國專利申請公開第2003/0085676號說明書等揭露的電磁力(勞侖茲力)驅動方式的平面馬達所組成的定盤驅動系統60A(參照第19圖)。定盤驅動系統60A產生將定盤14A以XY平面內的三自由度方向驅動的驅動力。
同樣地,定盤14B的第二部分14B2的內部(底部),收容著由複數個永久磁石(及圖未顯示的偏轉線圈)組成的磁石單元MUb(參照第十八圖),磁石單元MUb也與基盤12的線圈單元CU一起構成定盤驅動系統60B(參照第十九圖),定盤驅動系統60B是由將定盤14B以XY平面內的三自由度方向驅動的平面馬達所組成。又,構成各定盤驅動系統60A、60B的平面馬達的線圈單元與磁石單元的配置,也可以相反(基盤側具有磁石單元、定盤側具有線圈單元的移動線圈式)於上述(移動磁式)的狀況。
構成微動台位置計測系統70的一部份的計測條71,如第十六與十八圖所示,被配置於一對定盤14A、14B的第一部分14A1、14B1的下方。計測條71是由將Y軸方向做為長方向的剖面矩形的樑狀部材所組成,其長方向的兩端部藉由一對懸掛支持部材44a、74b被固定在懸掛於主框架BD的狀態下。也就是說,主框架BD與計測條71為一體。計測條71配置有+Z側半部(上半部)於定盤14A、14B的第二部分14A2、14B2彼此之間,收容-Z側半部(下半部)於形成在基盤12的凹部12c內。又,計測條71分別與定盤14A、14B及基盤12之間形成有特定間隙,計測條71對於主框架BD以外的部材處於機械地非接觸狀態。計測條71是以熱膨脹率較低的材料(例如不變鋼或陶瓷等)來形成。又,計測條71的形狀並沒有特別限定。例如剖面也可以為圓(圓柱狀)或梯形或三角形。又,也不需要形成為棒狀或樑狀部材等長部材。其他部分的結構相同於前述第一實施形態的曝光裝置100。
接下來,關於採用本第二實施形態的曝光裝置500中的兩個晶圓台WST1、WST2的並行處理動作,根據第二十~二十四圖來說明。
第二十圖顯示在曝光處200,對於晶圓台WST1的微動台WFS1上所載置的晶圓W,進行步進掃瞄方式的曝光,並於第二負載位置,在晶圓搬送機構(圖未顯示)與晶圓台WST2的微動台WFS2之間進行晶圓交換的狀態。
步進掃瞄方式的曝光動作是以主控制裝置20,根據事前進行的晶圓對準的結果(例如以增強型全晶圓調準(enhanced global alignment,EGA)得到的晶圓W上各拍攝區域的配列座標,變換為計測板FM1上的第二基準記號做為基準的座標的資訊),及標線片對準結果等,反覆來進行使晶圓台WST1移動至為了晶圓W上各拍攝區域的曝光的掃瞄開始位置(加速開始位置)的拍攝區域間移動(拍攝間步進)動作,與以掃瞄曝光形成於標線片R的圖案的方式轉寫於晶圓W上的各拍攝區域的掃瞄曝光動作。這種步進掃瞄動作中,晶圓台WST1的例如掃瞄曝光時隨著Y軸方向移動,如前述,定盤14A、14B發揮以配衡質量來運作。又,以主控制裝置20,為了拍攝間步進動作,在X軸方向驅動微動台WFS1時,藉由賦予粗動台WCS1初速度,粗動台WCS1對於微動台WFS1以局部的配衡質量來運作。因此,晶圓台WST1(粗動台WCS1、微動台WFS1)的移動,成為定盤14A、14B的振動主因,不會對晶圓台WST2造成惡影響。
本第二實施形態的曝光裝置500,在上述一連串的曝光動作中,以主控制裝置20,用微動台位置計測系統70的第一計測頭群72來計測微動台WFS1的位置,根據該計測結果來控制微動台WFS1(晶圓W)的位置。
晶圓交換是當微動台WFS2在第二負載位置時,以圖未顯示的晶圓搬送機構,曝光過的晶圓從微動台WFS2上卸下(unload),同時進行新的晶圓被負載至微動台WFS2上的動作。在此,第二負載位置是在晶圓台WST2上進行晶圓交換的位置,本第二實施形態中,決定計測板FM2的位置於初級對準系統AL1的正下方做為決定微動台WFS2(晶圓台WST2)的位置者。
上述晶圓交換中,及其晶圓交換後,晶圓台WST2停止於第二負載位置間,主控制裝置20,在對新晶圓W晶圓對準(及其他前處理計測)的開始前,執行微動台位置計測系統70的第二計測頭群73,也就是編碼器55、56、57(及面位置計測系統58)的重設(原點的再設定)。
當晶圓交換(新晶圓W的負載)與編碼器55、56、57(及面位置計測系統58)的重設結束,則主控制裝置20,用初級對準系統AL1來檢測計測板FM2上的第二基準記號。然後,主控制裝置20,檢測將初級對準系統AL1的指標中心做為基準的第二基準記號的位置,根據該檢測結果,與基於檢測時編碼器55、56、57的微動台WFS2的位置計測結果,將基準軸La及基準軸LV做為座標軸的直角坐標系(對準座標系),算出於直角坐標系的第二基準記號的位置座標。
接下來,主控制裝置20,用編碼器55、56、57來計測在對準座標係的微動台WFS2(晶圓台WST2)的位置座標,並進行EGA(參照第二十一圖)。詳細來說,主控制裝置20為例如美國專利申請公開第2008/0088843號說明書等所揭露,使支持晶圓台WST2,也就是使支持微動台WFS2的粗動台WCS2在例如Y軸方向移動,其移動路徑上的複數處決定微動台WFS2的位置,每次決定位置,用至少一對準系統AL1、AL22~AL24來檢測在對準拍攝區域(樣本拍攝區域)的對準記號的在對準座標系的位置座標。第二十一圖表示進行在對準記號的對準座標系的位置座標檢測時的晶圓台WST2的狀況。
在這種狀況下,連動於往上述晶圓台WST2的Y軸方向的移動動作,各對準系統AL1、AL22~AL24沿著檢測區域(例如相當於檢測光照射區域)內依序配置的X軸方向來檢測配列的複數個對準記號(樣本記號)。因此,上述對準記號的計測時,晶圓台WST2不會在X方向被驅動。
然後,主控制裝置20,根據晶圓W上的樣本拍攝區域附設的複數個對準記號的位置座標與設計上的位置座標,例如美國專利第4,780,617號說明書等揭露,執行統計演算(EGA演算),來計算複數個拍攝區域的在對準座標系的位置座標(配列座標)。
又,本第二實施形態的曝光裝置500中,因為計測處300與曝光處200是以間隔分離著,所以主控制裝置20從得到晶圓對準結果的晶圓W上的各拍攝區域的位置座標,首先演算檢測的第二基準記號的位置座標,求得將第二基準座標的位置做為原點的晶圓W上的複數個拍攝區域的位置座標。
通常,上述的晶圓交換及晶圓對準序列,以曝光序列而快速結束。因此,當晶圓對準結束,則主控制裝置20將晶圓台WST2在+X方向驅動,而移動至定盤14B上的特定待機位置。在此,將晶圓台WST2在+X方向驅動,則微動台WFS2從微動台位置計測系統70的可計測範圍脫離,(也就是說,從第二計測頭群73照射的各計測光束離開光柵RG)。因此,主控制裝置20根據微動台位置計測系統70(編碼器55、56、57)的計測值與相對位置計測系統66B的計測值,求得粗動台WCS2的位置,其後,根據粗動台位置計測系統68B的計測值來控制晶圓台WST2的位置。也就是說,從用編碼器55、56、57的計測,將晶圓台WST2的XY平面內的位置計測,切換至用粗動台位置計測系統68B。然後,主控制裝置20,對微動台WFS1上的晶圓曝光結束後,使晶圓台WST2在上述特定待機位置待機。
當對微動台WFS1上的晶圓W曝光結束,則主控制裝置20進行對曝光處200替換晶圓台(在此從晶圓台WST1替換至晶圓台WST2),所以將晶圓台WST1在-X方向驅動,使晶圓台WST1移動至定盤14A上的-X側。此時,微動台WFS1從微動台位置計測系統70(編碼器51、52、53及面位置計測系統54)的可計測範圍脫離(也就是說,從第一計測頭群72照射的計測光束離開光柵RG)。因此,主控制裝置20根據微動台位置計測系統70(編碼器51、52、53)的計測值,與相對位置計測系統66A的計測值,求得粗動台WCS1的位置,其後,根據粗動台位置計測系統68A的計測值來控制晶圓台WST1的位置。也就是說,主控制裝置20,從用編碼器51、52、53的計測,將晶圓台WST1的XY平面內的位置計測,切換至用粗動台位置計測系統68A。又,此時主控制裝置20用粗動台位置計測系統68B來計測晶圓台WST2的位置,根據該計測結果,如第二十二圖所示,將晶圓台WST2在定盤14B上以+Y方向驅動(參照第二十二圖中的白色箭頭)。藉由晶圓台WST2的驅動力的反作用力的作用,定盤14B以配衡質量來運作。又,晶圓台WST2往+X方向移動時,藉由其驅動力的反作用力的作用,也可以使定盤14A以配衡質量來運作。
接下來主控制裝置20,由於如第二十四圖所示的移動至第一負載位置,將晶圓台WST1,用粗動台位置計測系統68A來計測其位置,如第二十三圖所示,並使晶圓台WST1在定盤14A上以-Y方向移動,再以+X方向移動。這種狀況,往晶圓台WST1的-Y方向移動時,以其驅動力的反作用力的作用,定盤14A以配衡質量來運作。
晶圓台WST1到達至如第二十四圖所示的第一負載位置後,主控制裝置20從用粗動台位置計測系統68A,將晶圓台WST1的XY平面內的位置計測,切換至用編碼器55、56、57的計測。
並行於上述晶圓台WST1的移動,主控制裝置20如第二十三圖所示,在-X方向驅動晶圓台WST2,在投影光學系統PL的正下方決定計測板FM2的位置。首先,主控制裝置20從用粗動台位置計測系統68B的計測,將晶圓台WST2的XY平面內的位置計測,切換至用編碼器51、52、53的計測。然後,用標線片對準系統RA1、RA2,藉由投影光學系統PL來檢測計測板FM2上的一對第一基準記號,檢測對應第一基準記號的標線片R上的標線片對準記號的晶圓面上投影像的相對位置。
主控制裝置20根據在此檢測的相對位置資訊,與首先求得的微動台WFS2上的將第二基準記號做為基準的晶圓W上的各拍攝區域的位置資訊,算出標線片R的圖案的投影位置(投影光學系統PL的投影中心)與微動台WFS2上載置的晶圓W上的各拍攝區域的相對位置關係。根據該算出結果,主控制裝置20與前述微動台WFS1上載置的晶圓W的狀況一樣,管理微動台WFS2(晶圓台WST2)的位置,並以步進掃瞄方式轉寫標線片R的圖案於載置在微動台WFS2的晶圓W上的各拍攝區域。第二十四圖顯示著標線片R的圖案被轉寫於晶圓W上的各拍攝區域時的狀況。
並行於對上述微動台WFS2上的晶圓W的曝光動作,主控制裝置20於第一負載位置,在晶圓搬送機構(圖未顯示)與晶圓台WST1之間進行晶圓交換,在微動台WFS1上載置新的晶圓W。在此,第一負載位置是在晶圓台WST1上進行晶圓交換的位置,本實施形態中,決定計測板FM1的位置於初級對準系統AL1的正下方做為決定微動台WFS1(晶圓台WST1)的位置者。
然後,主控制裝置20用初級對準系統AL1來檢測計測板FM1上的第二基準記號。又,第二基準記號的檢測前,在晶圓台WST1位於第一負載位置的狀態下,主控制裝置20執行微動台位置計測系統70的第二計測頭群73,也就是編碼器55、56、57(及面位置計測系統58)的重設(原點的再設定)。其後,主控制裝置20管理晶圓台WST1的位置,並對微動台WFS1上的晶圓W,進行採用與前述同樣的對準系統AL1、AL21~AL24的晶圓對準(EGA)。
當對微動台WFS1上的晶圓W的晶圓對準(EGA)結束,且對微動台WFS2上的晶圓W的曝光結束,則主控制裝置20因進行替換位於曝光處200的晶圓台(在此是從晶圓台WST2替換至晶圓台WST1),分別將晶圓台WST1在定盤14A上以+Y方向,晶圓台WST2在定盤14B上以-Y方向驅動。從計測處300向著曝光處200的驅動中晶圓台WST1的位置的計測,是以相同於前述晶圓台WST2的位置計測步驟來進行。
然後,主控制裝置20以相同於前述步驟開始對晶圓台WST1上的晶圓W的曝光。並行於該曝光動作,主控制裝置20將晶圓台WST2,與前述同樣,向著第二負載位置來驅動,將晶圓台WST2上曝光結束的晶圓W交換為新的晶圓W,對新的晶圓W執行晶圓對準。
此後,主控制裝置20反覆執行用上述晶圓台WST1、WST2的並行處理動作。
如以上說明,本第二實施形態的曝光裝置500中,規定晶圓台WST1、WST2沿著XY平面移動時的導面的定盤,是對應兩個晶圓台WST1、WST2,以兩個定盤14A、14B所構成。這兩個定盤14A、14B,在晶圓台WST1、WST2以平面馬達(粗動台驅動系統62A、62B)驅動時,獨立並以配衡質量來運作。因此,例如將晶圓台WST1與晶圓台WST2在定盤14A、14B上分別在Y軸方向彼此以相反方向驅動時,可以個別地消除作用於各定盤14A、14B的反作用力。又,晶圓台WST1、WST2移動時的導面,在X軸方向藉由特定間隙被並列配置的兩個定盤14A、14B所規定,所以定盤相較於定盤為一體的狀況,使用一個個的定盤變得容易,且定盤附近的維持等也變得容易。
又,具有第一計測頭群72及第二計測頭群73的計測條71,由於在懸掛狀態下被固定於固定鏡筒40的主框架BD,將維持於鏡筒40的投影光學系統PL的光軸做為基準,而可高精確度地控制晶圓台WST1(或WST2)的位置。又,由於計測調71與主框架BD以外的部材(例如定盤14A、14B、基盤12等)處於機械地非接觸狀態,驅動定盤14A、14B、晶圓台WST1、WST2等時的振動等不會傳達。因此,藉由使用第一計測頭群72及第二計測頭群73,而可高精確度地控制晶圓台WST1(或WST2)的位置。
《第三實施形態》
接下來,關於本發明的第三實施形態,根據第二十五(A)~二十六圖來說明。在此,關於相同或同等於前述的第一、第二實施形態的構成部分,採用相同或類似符號並簡略或省略其說明。
第二十五(A)圖顯示從+Y側來看第三實施形態的曝光裝置1000的側視圖。第二十五(B)顯示從-X側看曝光裝置1000的側視圖(部分剖面圖)。又,第二十六圖顯示用於說明曝光裝置1000具備的主控制裝置的輸出入關係的方塊圖。
第二十六圖所示的用於說明主控制裝置20的輸出入關係的方塊圖,與前述第十九圖相比較可知,曝光裝置1000在具備相同於前述第一實施形態的計測調位置計測系統67及計測條驅動系統65的點,是相異於第二實施形態的曝光裝置500。以下以與曝光裝置500的相異點為中心來說明關於曝光裝置1000。
如第二十五(A)圖及第二十五(B)圖所示,在基盤12的凹部12c的內部底面下側,收容著線圈單元18,線圈單元18包含將XY二維方向做為行方向、列方向的矩陣狀配置的複數個線圈。供給至構成構成線圈單元18的各複數個線圈的電流強度與方向,是以主控制裝置20(參照第二十六圖)來控制。
又,微動台位置計測系統70的計測條71的內部(底部)配置著包含複數個磁石的磁石單元79。以磁石單元79與前述的線圈單元18,構成計測條驅動系統65(參照第二十六圖),計測條驅動系統65是由將計測條71可在六自由度方向驅動的電磁力(勞侖茲力)驅動方式的平面馬達所組成。
計測條71是以構成計測條驅動系統65的平面馬達產生的+Z方向驅動力,在基盤12A、12B上被浮上支持著(非接觸支持)。計測條71配置有+Z側半部(上半部)於定盤14A、14B的第二部分14A2、14B2彼此之間,收容-Z側半部(下半部)於形成在基盤12的凹部12c內。又,計測條71分別與定盤14A、14B及基盤12之間形成有特定間隙,計測條71對於主框架BD以外的部材處於機械地非接觸狀態。
可是,計測條驅動系統65可構成為不傳遞地面振動等外部擾動至計測條71。本第三實施形態的狀況,由於平面馬達可產生Z軸方向的驅動力,所以以計測條驅動系統65來消除前述外部擾動,而可藉由控制計測條71來對應。對此,計測條驅動系統65不能對計測條71作用Z軸方向的力的狀況,例如也可以在計測條驅動系統內,將設置於地面側的部材(線圈單元18或磁石單元79),藉由防振機構來設置,而防止振動等外部擾亂。但是,並不限定於這種結構。
本第三實施形態的曝光裝置1000中,相同於前述第一實施形態,凹部形成於計測條71的長方向的兩端部的上面,在凹部內分別嵌入形成有二維光柵RGa、RGb(以下僅稱為光柵RGa、RGb)的薄板狀板(參照第二十五(B)圖)。
主框架BD的下面各上端固定有一對懸掛支持部材74a、74b的下端,如第二十五(B)圖所示,係藉由特定間隙,分別對向於被配置於計測條71的光柵RGa、RGb。在一對懸掛支持部材74a、74b的各下端部其內部,收容著一對頭單元50a、50b,包含相同於例如國際公開第2007/083758號(對應美國專利申請公開第2007/0288121號說明書)等揭露的編碼頭,與其同樣的光源、受光系統(包含光檢測器)及各種光學系統予以單元化結構的繞射干涉型編碼頭。各一對頭單元50a、50b,包含一對X頭、一對Y頭及一個或兩個的Z頭,構成為相同於前述第一實施形態的一對頭單元50a、50b。
也就是說,以各屬於頭單元50a、50b的一對Y頭,將主框架BD(上基準點)做為基準,構成計測計測條71的Y軸方向位置的一對Y線性編碼器,以各屬於頭單元50a、50b的一對X頭,將主框架BD(上基準點)做為基準,構成計測計測條71的X軸方向位置的一對X線性編碼器。
各一對X頭(X線性編碼器)及一對Y頭(Y線性編碼器)的計測值被供給至主控制裝置20(參照第二十六圖),主控制裝置20根據一對Y線性編碼器的計測值的平均值,將對於主框架BD(上基準點)的計測條71的Y軸方向的相對位置,根據一對X線性編碼器的計測值的平均值,將相對於主框架BD(上基準點)的計測條71的X軸方向的相對位置,分別算出。又,主控制裝置20根據一對X線性編碼器的各計測值的差,算出計測條71的θz方向的位置(繞Z軸的回轉量)。
又,主控制裝置20包含頭單元50a、50b,根據被配置在不屬同一直線上的三處的合計三個Z頭的計測值,算出將主框架BD(的計測基準面)做為基準的計測條71的Z軸方向位置,及θy、θz方向的回轉量。又,計測條71的面位置資訊也可以用例如包含光干涉計的光干涉系統來計測。這種狀況,將從光干涉計照射的計測光束,用以遮斷周圍大氣,例如空氣的管(搖動防止管)固定於支持部材74a、74b。
本第三實施形態的曝光裝置1000中,以頭單元50a、50b具有的複數個編碼頭(X線性編碼器、Y線性編碼器),及Z頭(面位置計測系統),構成計測對於主框架BD的計測條的六自由度方向的相對位置的計測調位置計測系統67(參照第二十六圖)。主控制裝置20根據計測條位置計測系統67的計測值來經常計測計測條71的對於主框架BD的相對位置,控制計測條驅動系統65,使計測條71與主框架BD間的相對位置不變(也就是說,變成相同於計測條71與主框架BD係一體地構成),而控制計測條71的位置。
曝光裝置1000的其它部分結構,相同於前述第二實施形態的曝光裝置500。根據如此構成的本第三實施形態的曝光裝置1000,具有第一計測頭群72及第二計測頭群73的計測條71,根據計測條位置計測系統67的計測值,使相對於主框架BD的相對位置不變,以主控制裝置20,藉由計測條驅動系統65來經常控制其六自由度方向的位置。因此,達成相同於前述第二實施形態的曝光裝置500的作用、效果。此外,計測條71在定盤14A、14B的下方,與主框架BD為機械地分離配置,所以相異於主框架BD與計測條71為一體的狀況,內部應力(也包含熱應力)所導致的計測條71的變形(例如扭曲),及藉由從主框架BD傳達至計測條71的振動等,不會降低基於微動台位置計測系統70的微動台WFS1(或WFS2)的位置資訊的計測精確度。
又,上述第一~第三實施形態的曝光裝置中,將定盤或基部材複數地分離的分界線的位置,並非以如上述實施形態來限定。上述實施形態中,包含基準軸LV,設定相交於光軸AX的線,但例如曝光處有境界與其部分的平面馬達推力變弱的狀況,也可以將分界線設定在別處。又,對應兩個晶圓台而具有兩個定盤,但定盤的數量也不受限,也可以為三個以上。
例如,將定盤設定為四個的狀況,如第二十七圖所示,也可以將四個定盤14C、14A、14B、14D,在圖未顯示的基盤上,鄰接的定盤相互間藉由特定間隙,以X軸方向並列配置。該第二十七圖的變形例中,配置有曝光處200、計測處300的定盤14A、14B的X軸方向的寬,相較於前述第一、第二實施形態變成約為一半程度,挾著這些定盤14A、14B,配置著大致同樣尺寸的定盤14C、14D。這種狀況也與前述相同,各四個定盤14A~14D藉由基盤上圖未顯示的空氣軸承(或回轉軸承),而被支持著。又,各定盤14A~14D以前述相同構成的四個定盤驅動系統而可個別地驅動。其它部分的結構等與前述第三實施形態相同。
在第二十七圖的例示中,以定盤14A、14B(的上面),各晶圓台WST1、WST2進行對晶圓W曝光時,形成有移動的移動區(對應的導面),以定盤14C、14D(的上面),各晶圓台WST1、WST2在晶圓W的曝光結束後到下一個晶圓曝光開始為止間,形成有退避區(對應的導面),即形成有來回移動的移動區。因此,關於第二十七圖的變形例的曝光裝置中,晶圓台WST1、WST2之其一維持的晶圓W的曝光,在曝光中的任何時間,就算是晶圓台WST1、WST2之另一者例如以最高速移動至晶圓交換位置等,該移動時的驅動力的反作用力,係以其反作用力的作用經定盤14C或14D以配衡質量來運作而被吸收。因此,不用等到另一晶圓台的加減速結束,就可以對其一晶圓台上的晶圓開始曝光,而能提升吞吐量。當然,對晶圓掃瞄曝光中的其一晶圓台的驅動力的反作用力,係以其反作用力的作用經定盤14A及14B以配衡質量來運作而被吸收。
《第四實施形態》
接下來,關於本發明的第四實施形態,根據第二十八~三十七圖來說明。在此,關於相同或同等於前述的第一、第二實施形態的構成部分,採用相同或類似符號並簡略或省略其說明。
第二十八圖概略地顯示第四實施形態的曝光裝置,第二十九圖顯示曝光裝置的平面圖,第三十圖顯示從+Y側來看第二十八圖的曝光裝置的側視圖。又,第三十一圖顯示著第二十八圖的曝光裝置具備的微動台位置計測系統的結構。又,第三十二圖顯示第二十八圖的曝光裝置具備的主控制裝置的輸出入關係。
第四實施形態的曝光裝置2000,相同於前述第二、第三實施形態的曝光裝置,是不藉由液體(水)來進行晶圓W的曝光的乾式掃描器。曝光裝置2000,相同於前述第二實施形態的曝光裝置,設有單一的基盤12',並將計測條71固定於一對懸掛支持部材74a、74b,而被一體化。但是,曝光裝置2000中,相異於前述的第一至第三實施形態,一對定盤14A'、14B'在Y軸方向被並列配置。
各定盤14A'、14B',如第二十九圖所示,是由在平面視角(從上方來看)X軸方向的長度略長於Y軸方向的長度的長方形板狀部材所組成,以投影光學系統PL的光軸AX與,初級對準系統AL1的檢測中心間大致平行於中央X軸的直線為分界,被分別配置於-Y側、+Y側。定盤14A'、與定盤14B',在Y軸方向被配置在小的間隔。各定盤14A'、14B'的上面(+Z側的面),藉由將平坦度非常高度地完成,各晶圓台WST1、WST2可以做為對跟著XY平面移動時的Z軸方向的導面來運作。或者是,以平面馬達將Z軸方向的力作用於晶圓台WST1、WST2,可以構成為使定盤14A'、14B'上磁力浮上。本第四實施形態的狀況,相同於前述第一實施形態等,如第五(B)圖所示,以收容於各粗動滑動部90a、90b的內部(底部)的磁石單元96a、96b與,收容於各定盤14A'、14B'的內部(上面附近)的線圈單元,構成對於各粗動台WCS1、WCS2,可產生六自由度方向的驅動力的電磁力(勞侖茲力)驅動方式的平面馬達所組成的粗動台驅動系統62A、62B(參照第三十二圖)。
又,定盤14A'、與定盤14B'的尺寸、形狀並不限定於實施形態者。
定盤14A'、14B'如第三十圖關於定盤14B'所代表性地顯示,在地面102上藉由防振機構(圖示省略),在大致水平地(平行於XY平面)支持的基盤12'的凹部12c的兩側部分的上面12d上,藉由圖未顯示的空氣軸承(或回轉軸承)被支持著。
在定盤14B'如第三十圖所示,平行於對向於基盤12'的凹部12c的Y軸方向延伸的凹部14C,被形成於其底面。又,雖然圖未顯示,但在定盤14A',對向於凹部12c形成有凹部14c。
在各定盤14A'、14B'的內部(上面附近),收容著線圈單元(圖示省略),線圈單元包含複數個線圈來構成各粗動台驅動系統62A、62B的一部份。供給至構成各線圈單元的複數個線圈的電流強度與方向,是以主控制裝置20(參照第三十二圖)來控制。
在定盤14A'的內部(底部),收容著磁石單元MUa(參照第二十八圖),磁石單元MUa是由對應收容於基盤12'的上面側的線圈單元CU,以矩陣狀配置的複數個永久磁石(及圖未顯示的偏轉線圈)所組成。磁石單元MUa與基盤12'的線圈單元CU一起,構成由電磁力(勞侖茲力)驅動方式的平面馬達所組成的定盤驅動系統60A(參照第三十二圖)。定盤驅動系統60A,產生將定盤14A'在XY平面內的三自由度方向(X、Y、θz)驅動的驅動力。
同樣地,在定盤14B'的內部(底部),也收容著磁石單元MUb(參照第二十八圖),磁石單元MUb是由複數個永久磁石(及圖未顯示的偏轉線圈)所組成,複數個永久磁石與基盤12'的線圈單元CU一起,構成將定盤14B'在XY平面內的三自由度方向驅動的平面馬達所組成的定盤驅動系統60B(參照第三十二圖)。又,構成各定盤驅動系統60A、60B的平面馬達的線圈單元及磁石單元的配置,也可以與上述(移動磁式)的狀況相反(基盤側具有磁石單元、定盤側具有線圈單元的移動線圈式)。
在此,做為一例,思考關於晶圓台WST1位於定盤14A'上,晶圓台WST2位於定盤14B'上的狀況。此時,晶圓台WST1以構成粗動台驅動系統62A的平面馬達,在例如定盤14A'上,隨著加減速在Y軸方向被驅動時,定盤14A'以晶圓台WST1的驅動所致的反作用力的作用,也就是依照所謂作用力與反作用力定律(運動量保存定律),以相反方向驅動晶圓台WST1。也就是說,定盤14A'以配衡質量來運作,由於晶圓台WST1及定盤14A'物理地分離,所以作用於定盤14A'的晶圓台WST1的驅動力的反作用力,不會影響到定盤14B'及定盤14B'上的晶圓台WST2。又,以定盤驅動系統60A在Y軸方向產生驅動力,可以為不滿足前述作用力與反作用力定律的狀態。
關於本第四實施形態的微動台位置計測系統70,具有第二十八圖所示的計測條71。計測條71如第三十圖所示,被配置在一對定盤14A'、14B'的凹部14c與基盤12'的凹部12c之間。計測條71配置有+Z側半部(上半部)於定盤14A'、14B'的凹部14c的內部,-Z側半部(下半部)被收容於形成在基盤12'的凹部12c內。又,在計測條71與,各定盤14A'、14B'及基盤12'之間,形成特定間隙,計測條71,對於主框架BD以外的部材,處於機械地非接觸狀態。
在計測條71,如第三十一圖所示,設有第一計測頭群72與第二計測頭群73,第一計測頭群72是在計測位於投影單元PU下方的微動台(WFS1或WFS2)的位置資訊時使用,第二計測頭群73是在計測位於對準裝置99下方的微動台(WFS1或WFS2)的位置資訊時使用。又,為了容易瞭解圖式,在第三十一圖以假想線(兩點虛線)表示對準系統AL1、AL21~AL24。又,在第三十一圖中,省略圖示關於對準系統AL21~AL24的符號。
第一計測頭群72如第三十一圖所示,在投影系統PU的下方,包含例如以相同於前述第一實施形態的配置而配置的X頭75x,兩個Y頭75ya、75yb及三個Z頭76a、76b、76c。本第四實施形態的狀況,對應構成第一計測頭群72的各頭,在定盤14B'形成包圍第一計測頭群72的輪廓的光透過部(例如開口)141。
各X頭75x、Y頭75ya、75yb在晶圓台WST1(或WST2)位於投影光學系統PL的正下方時,藉由形成於定盤14B'的光透過部(例如開口)141,將計測光束照射至配置在微動台WFS1(或WFS2)下面的光柵RG。再者,各X頭75x、Y頭75ya、75yb,以接受來自光柵RG的繞射光,求得微動台WFS1(或WFS2)的XY平面內的位置資訊(也包含θz方向的回轉資訊)。也就是說,以X頭75x,構成X線性編碼器51(參照第三十二圖),以一對Y頭75ya、75yb,構成一對Y線性編碼器52、53(參照第三十二圖)。各X頭75x、Y頭75ya、75yb的計測值,被供給至主控制裝置20(參照第三十二圖)。主控制裝置20,用一對Y線性編碼器52、53的各計測值,來計測(算出)微動台WFS1(或WFS2)的θz方向的位置(繞Z軸的回轉量)。主控制裝置20,藉由用X線性編碼器51及一對Y線性編碼器52、53,可在經常曝光位置的正下方(內側)進行微動台WFS1(或WFS2)的XY平面內的位置資訊(包含θz方向的回轉量資訊)的計測。
Z頭76a~76c構成面位置計測系統54(參照第三十二圖),計測在各照射點的微動台WFS1(或WFS2)的面位置(Z軸方向的位置)。各三個Z頭76a~76c的計測值被供給至主控制裝置20(參照第三十二圖)。主控制裝置20,根據三個Z頭76a~76c的計測值,可經常進行微動台WFS1(或WFS2)的Z軸方向的位置資訊(面位置資訊)的取得。又,主控制裝置20,用(根據)三個Z頭76a~76c的計測值,加上微動台WFS1(或WFS2)的Z軸方向的位置,計測(算出)θx方向及θy方向的回轉量。
第二計測頭群73具有,構成X線性編碼器55(參照第三十二圖)的X頭77x,構成一對Y線性編碼器56、57(參照第三十二圖)的一對Y頭77ya、77yb,以及構成面位置計測系統58(參照第三十二圖)的三個Z頭78a、78b、78c。又,對應第二計測頭群73的各頭,在定盤14A'形成有光透過部(例如開口)142。
在本第四實施形態,與前述第一、第二實施形態同樣,將X頭77x做為基準,各一對Y頭77ya、77yb及三個Z頭78a~78c的位置關係,是相同於將前述X頭75x做為基準,各一對Y頭75ya、75yb及三個Z頭76a~76c的位置關係。從X頭77x被照射的計測光束的光柵RG上的照射點(檢測點),是一致於初級對準系統AL1的檢測中心。因此,主控制裝置20,可以經常在初級對準系統AL1的檢測中心進行微動台WFS1(或WFS2)的XY平面內的位置資訊及面位置資訊的計測。
其他部分的結構,是與前述第二實施形態的曝光裝置500同樣地被構成。
接下來,在本第四實施形態的曝光裝置2000,關於用兩個晶圓台WST1、WST2的並行處理動作,根據第三十三~三十七圖來說明。
第三十三圖顯示在曝光處200,對於載置於晶圓台WST1的微動台WFS1上的晶圓W,進行步進掃瞄式曝光,並行於前述動作,在第二負載位置,於晶圓搬送機構(圖未顯示)與晶圓台WST2的微動台WFS2之間進行晶圓交換的狀態。
步進掃瞄式的曝光動作,是以主控制裝置20,根據事前進行的,晶圓對準結果(例如以增強型全晶圓調準(enhanced global alignment,EGA)得到的晶圓W上各拍攝區域的配列座標,變換為計測板FM1上的第二基準記號做為基準的座標的資訊),及標線片對準結果等,反覆來進行使晶圓台WST1移動至為了晶圓W上各拍攝區域的曝光的掃瞄開始位置(加速開始位置)的拍攝區域間移動(拍攝間步進)動作,與以掃瞄曝光形成於標線片R的圖案的方式轉寫於晶圓W上的各拍攝區域的掃瞄曝光動作。這種步進掃瞄動作中,晶圓台WST1的例如掃瞄曝光時隨著Y軸方向移動,如前述,定盤14B'發揮以配衡質量來運作。又,以主控制裝置20,為了拍攝間步進動作,在X軸方向驅動微動台WFS1時,藉由賦予粗動台WCS1初速度,粗動台WCS1對於微動台WFS1以局部的配衡質量來運作。又,就算是晶圓台WST1的驅動力的反作用力作用於定盤14B',由於定盤14A'與定盤14B'機械地分離,晶圓台WST1的驅動力的反作用力,不會有對定盤14A'造成影響之虞。又,不會有對在定盤14A'上的晶圓台WST2造成影響之虞。
在本第四實施形態的曝光裝置2000,上述一連串的曝光動作中,以主控制裝置20,用微動台位置計測系統70的第一計測頭群72來計測微動台WFS1的位置,根據該計測結果來控制微動台WFS1(晶圓W)的位置。
晶圓交換在微動台WFS2位於第二負載位置時,以圖未顯示的晶圓搬送機構,從微動台WFS2上卸下曝光結束的晶圓,並進行負載新晶圓至微動台WFS2上。在此,第二負載位置是在晶圓台WST2上進行晶圓交換的位置,在第四實施形態,決定計測板FM2的位置於初級對準系統AL1的正下方做為決定微動台WFS2(晶圓台WST2)的位置者。
上述晶圓交換中,及其晶圓交換後,晶圓台WST2停止於第二負載位置間,主控制裝置20,在對新晶圓W晶圓對準(及其他前處理計測)的開始前,執行微動台位置計測系統70的第二計測頭群73,也就是編碼器55、56、57(及面位置計測系統58)的重設(原點的再設定)。
在此,晶圓交換中,伴隨著該晶圓交換,在晶圓台WST2會產生振動,在本第四實施形態,由於定盤14A'與定盤14B'機械地分離,所以該振動,不會有對定盤14B'造成影響之虞。又,不會有對在定盤14B'上的晶圓台WST1造成影響之虞。
當晶圓交換(新晶圓W的負載)與編碼器55、56、57(及面位置計測系統58)的重設結束,則主控制裝置20,用初級對準系統AL1來檢測計測板FM2上的第二基準記號。然後,主控制裝置20,檢測將初級對準系統AL1的指標中心做為基準的第二基準記號的位置,根據該檢測結果,與基於檢測時編碼器55、56、57的微動台WFS2的位置計測結果,將基準軸La及基準軸LV做為座標軸的直角坐標系(對準座標系),算出於直角坐標系的第二基準記號的位置座標。
接下來,主控制裝置20,用編碼器55、56、57,來計測在對準座標係的微動台WFS2(晶圓台WST2)的位置座標,並進行EGA(參照第三十四圖)。詳細來說,主控制裝置20為例如美國專利申請公開第2008/0088843號說明書等所揭露,使支持晶圓台WST2,也就是使支持微動台WFS2的粗動台WCS2在例如Y軸方向移動,其移動路徑上的複數處決定微動台WFS2的位置,每次決定位置,用至少一對準系統AL1、AL22~AL24來檢測在對準拍攝區域(樣本拍攝區域)的對準記號的在對準座標系的位置座標。第三十四圖表示進行在對準記號的對準座標系的位置座標檢測時的晶圓台WST2的狀況。
在這種狀況下,連動於往上述晶圓台WST2的Y軸方向的移動動作,各對準系統AL1、AL22~AL24,沿著檢測區域(例如相當於檢測光照射區域)內依序配置的X軸方向來檢測配列的複數個對準記號(樣本記號)。因此,上述對準記號的計測時,晶圓台WST2不會在X方向被驅動。
然後,主控制裝置20,根據在晶圓W上的樣本拍攝區域附設的複數個對準記號的位置座標與設計上的位置座標,例如美國專利第4,780,617號說明書等揭露,執行統計演算(EGA演算),來計算複數個拍攝區域的在對準座標系的位置座標(配列座標)。
又,本第四實施形態的曝光裝置2000中,因為計測處300與曝光處200是以間隔分離著,所以主控制裝置20,從得到晶圓對準結果的晶圓W上的各拍攝區域的位置座標,首先減算檢測的第二基準記號的位置座標,求得將第二基準座標的位置做為原點的晶圓W上的複數個拍攝區域的位置座標。
在此,伴隨著上述晶圓對準時的,晶圓台WST2的Y軸方向的步進移動,如前述,定盤14A'發揮以配衡質量來運作。又,就算晶圓台WST2的驅動力的反作用力作用於定盤14A',由於定盤14A'與定盤14B'機械地分離,所以晶圓台WST2的驅動力的反作用力,不會有對定盤14B'造成影響之虞。又,不會有對在定盤14B'上的晶圓台WST1造成影響之虞。
通常,上述的晶圓交換及晶圓對準序列,以曝光序列而快速結束。因此,當晶圓對準結束,則主控制裝置20,將晶圓台WST2在+X方向驅動,而移動至定盤14B'上的特定待機位置。在此,將晶圓台WST2在+X方向驅動,則微動台WFS2從微動台位置計測系統70的可計測範圍脫離,(也就是說,從第二計測頭群73照射的各計測光束離開光柵RG)。因此,主控制裝置20,根據微動台位置計測系統70(編碼器55、56、57)的計測值,與相對位置計測系統66B的計測值,求得粗動台WCS2的位置,其後,根據粗動台位置計測系統68B的計測值來控制晶圓台WST2的位置。也就是說,從用編碼器55、56、57的計測,將晶圓台WST2的XY平面內的位置計測,切換至用粗動台位置計測系統68B。然後,主控制裝置20,對微動台WFS1上的晶圓W曝光結束後,使晶圓台WST2在上述特定待機位置待機。
當對微動台WFS1上的晶圓W曝光結束,則主控制裝置20進行對曝光處200的晶圓台替換(在此從晶圓台WST1替換至晶圓台WST2),所以將晶圓台WST1在-X方向驅動,使晶圓台WST1移動至定盤14B'上的-X側。此時,微動台WFS1從微動台位置計測系統70(編碼器51、52、53及面位置計測系統54)的可計測範圍脫離(也就是說,從第一計測頭群72照射的計測光束離開光柵RG)。因此,主控制裝置20,根據微動台位置計測系統70(編碼器51、52、53)的計測值,與相對位置計測系統66A的計測值,求得粗動台WCS1的位置,其後,根據粗動台位置計測系統68A的計測值來控制晶圓台WST1的位置。也就是說,主控制裝置20,從用編碼器51、52、53的計測,將晶圓台WST1的XY平面內的位置計測,切換至用粗動台位置計測系統68A。又,此時,主控制裝置20,用粗動台位置計測系統68B來計測晶圓台WST2的位置,根據該計測結果,如第三十五圖所示,將晶圓台WST2在定盤14B'及定盤14A'上以+Y方向驅動(參照第三十五圖中的白色箭頭)。以晶圓台WST2的驅動力的反作用力的作用,定盤14A'、14B'依序以配衡質量來運作。
接下來主控制裝置20,由於如第三十七圖所示的移動至第一負載位置,將晶圓台WST1,用粗動台位置計測系統68A來計測其位置,如第三十六圖所示,並使晶圓台WST1在定盤14B'、定盤14A'上以-Y方向移動,再於定盤14A'上以+X方向移動。這種狀況,往晶圓台WST1的-Y方向移動時,以其驅動力的反作用力的作用,定盤14B'及定盤14A'依序以配衡質量來運作。
晶圓台WST1到達至如第三十七圖所示的第一負載位置後,主控制裝置20從用粗動台位置計測系統68A,將晶圓台WST1的XY平面內的位置計測,切換至用編碼器55、56、57的計測。
並行於上述晶圓台WST1的移動,主控制裝置20如第三十六圖所示,在-X方向驅動晶圓台WST2,在投影光學系統PL的正下方決定計測板FM2的位置。首先,主控制裝置20從用粗動台位置計測系統68B的計測,將晶圓台WST2的XY平面內的位置計測,切換至用編碼器51、52、53的計測。然後,用標線片對準系統RA1、RA2,來檢測計測板FM2上的一對第一基準記號,檢測對應第一基準記號的標線片R上的標線片對準記號的晶圓面上投影像的相對位置。
主控制裝置20,根據在此檢測的相對位置資訊,與首先求得的微動台WFS2上的將第二基準記號做為基準的晶圓W上的各拍攝區域的位置資訊,算出標線片R的圖案的投影位置(投影光學系統PL的投影中心)與微動台WFS2上載置的晶圓W上的各拍攝區域的相對位置關係。根據該算出結果,主控制裝置20與前述微動台WFS1上載置的晶圓W的狀況一樣,管理微動台WFS2(晶圓台WST2)的位置,並以步進掃瞄方式轉寫標線片R的圖案於載置在微動台WFS2的晶圓W上的各拍攝區域。第三十七圖顯示著標線片R的圖案被轉寫於晶圓W上的各拍攝區域時的狀況。
並行於對上述微動台WFS2上的晶圓的曝光動作,主控制裝置20,在第一負載位置,在晶圓搬送機構(圖未顯示)與晶圓台WST1之間進行晶圓交換,將新晶圓載置於微動台WFS1上。在此,第一負載位置是在晶圓台WST1上進行晶圓交換的位置,在本實施形態,決定計測板FM1的位置於初級對準系統AL1的正下方做為決定微動台WFS1(晶圓台WST1)的位置者。
然後,主控制裝置20,用初級對準系統AL1來檢測計測板FM1上的第二基準記號。又,第二基準記號的檢測前,在晶圓台WST1位於第一負載位置的狀態下,主控制裝置20,執行微動台位置計測系統70的第二計測頭群73,也就是編碼器55、56、57(及面位置計測系統58)的重設(原點的再設定)。其後,主控制裝置20,管理晶圓台WST1的位置,並對微動台WFS1上的晶圓W,進行用與前述同樣的對準系統AL1、AL21~AL24的晶圓對準(EGA)。
當對微動台WFS1上的晶圓W的晶圓對準(EGA)結束,且對微動台WFS2上的晶圓W的曝光結束,則主控制裝置20,因進行替換位於曝光處200的晶圓台(在此是從晶圓台WST2替換至晶圓台WST1),分別將晶圓台WST1在定盤14A'、14B'上以+Y方向,晶圓台WST2在定盤14B、14A'上以-Y方向驅動。從計測處300向著曝光處200的驅動中晶圓台WST1的位置的計測,是以相同於前述晶圓台WST2的位置計測步驟來進行。
然後,主控制裝置20,以相同於前述步驟開始對晶圓台WST1上的晶圓W的曝光。並行於該曝光動作,主控制裝置20,將晶圓台WST2,與前述同樣,向著第二負載位置來驅動,將晶圓台WST2上曝光結束的晶圓W交換為新的晶圓W,對新的晶圓W執行晶圓對準。
此後,主控制裝置20,反覆執行用上述晶圓台WST1、WST2的並行處理動作。
如以上說明,本第四實施形態的曝光裝置2000中,規定晶圓台WST1、WST2沿著XY平面移動時的導面的定盤,是對應曝光處200及計測處300,以兩個定盤14A'、14B'所構成。這兩個定盤14A'、14B'在晶圓台WST1、WST2以平面馬達(粗動台驅動系統62A、62B)驅動時,獨立並以配衡質量來運作。因此,例如將晶圓台WST1與晶圓台WST2,在定盤14A'、14B'上分別驅動時,可以個別地消除作用於各定盤14A'、14B'的反作用力。又,定盤14A'、14B',將曝光處200與計測處300之間的位置做為分界,由於藉由特定間隙機械地分離,一者的晶圓台上的晶圓交換時的其晶圓台及定盤14A'的振動,不會影響到定盤14B'及另一者的晶圓台。又,一者的晶圓台上的晶圓對準時的其晶圓台的驅動力的反作用力就算作用在定盤14A',其反作用力,也不會影響到定盤14B'及另一者的晶圓台。
又,相反於上述,就算是一者的晶圓台上的晶圓曝光時的其晶圓台的驅動力的反作用力作用於定盤14B',其反作用力,也不會影響到定盤14A'及另一者的晶圓台。
又,具有第一計測頭群72及第二計測頭群73的計測條71,由於在懸掛狀態下被固定於固定鏡筒40的主框架BD,將維持於鏡筒40的投影光學系統PL的光軸做為基準,而可高精確度地控制晶圓台WST1(或WST2)的位置。又,由於計測調71與主框架BD以外的部材(例如定盤14A'、14B'、基盤12'等)處於機械地非接觸狀態,驅動定盤14A'、14B'、晶圓台WST1、WST2等時的振動等不會傳達。因此,藉由使用第一計測頭群72及第二計測頭群73,而可高精確度地控制晶圓台WST1(或WST2)的位置。
《第五實施形態》
接下來,關於本發明的第五實施形態,根據第三十八(A)~三十九圖來說明。在此,關於相同或同等於前述的第四實施形態的構成部分,採用相同或類似符號並簡略或省略其說明。
第二三十八(A)圖顯示從+Y側來看第五實施形態的曝光裝置3000的側視圖。第三十八(B)顯示從-X側看曝光裝置3000的側視圖(部分剖面圖)。又,第三十九圖顯示用於說明曝光裝置3000具備主控制裝置的輸出入關係的方塊圖。
第三十九圖所示的用於說明主控制裝置20的輸出入關係的方塊圖,與前述第三十二圖相比較可知,曝光裝置3000在具備相同於前述第四實施形態的曝光裝置2000未具備的計測調位置計測系統67及計測條驅動系統65的點,是相異於曝光裝置2000。以下以該相異點為中心來說明關於曝光裝置3000。
如第三十八(A)圖及第三十八(B)圖所示,在基盤12'的凹部12c的內部底面下側,收容著線圈單元18,線圈單元18包含將XY二維方向做為行方向、列方向的矩陣狀配置的複數個線圈。供給至構成構成線圈單元18的各複數個線圈的電流強度與方向,是以主控制裝置20(參照第三十九圖)來控制。
又,微動台位置計測系統70的計測條71的內部(底部)配置著包含複數個磁石的磁石單元79。以磁石單元79與前述的線圈單元18,構成計測條驅動系統65(參照第三十九圖),計測條驅動系統65是由將計測條71可在六自由度方向驅動的電磁力(勞侖茲力)驅動方式的平面馬達所組成。
計測條71是以構成計測條驅動系統65的平面馬達產生的+Z方向驅動力,在基盤12'、12B上被浮上支持著(非接觸支持)。計測條71配置有+Z側半部(上半部)於定盤14A'、14B'彼此之間,收容-Z側半部(下半部)於形成在基盤12'的凹部12c內。又,計測條71分別與定盤14A'、14B'及基盤12'之間形成有特定間隙,彼此處於機械地非接觸狀態。
本第五實施形態中,與第三實施形態相同,計測條驅動系統65可構成為不傳遞地面振動等外部擾動至計測條71。這種狀況也是計測條驅動系統65不能對計測條71作用Z軸方向的力的狀況,例如也可以在計測條驅動系統內,將設置於地面側的部材(線圈單元18或磁石單元79),藉由防振機構來設置,而防止振動等外部擾亂。但是,並不限定於這種結構。
本第五實施形態的曝光裝置3000中,相同於前述第一實施形態,凹部形成於計測條71的長方向的兩端部的上面,在凹部內分別嵌入形成有二維光柵RGa、RGb(以下僅稱為光柵RGa、RGb)的薄板狀板(參照第三十八(B)圖)。
主框架BD的下面各上端固定有一對懸掛支持部材74a、74b的下端,如第三十八(B)圖所示,係藉由特定間隙,分別對向於被配置於計測條71的光柵RGa、RGb。在一對懸掛支持部材74a、74b的各下端部其內部,收容著一對頭單元50a、50b,包含相同於例如國際公開第2007/083758號(對應美國專利申請公開第2007/0288121號說明書)等揭露的編碼頭,與其同樣的光源、受光系統(包含光檢測器)及各種光學系統予以單元化結構的繞射干涉型編碼頭。各一對頭單元50a、50b,包含一對X頭、一對Y頭及一個或兩個的Z頭,構成為相同於前述第一實施形態的一對頭單元50a、50b。
也就是說,以各屬於頭單元50a、50b的一對Y頭,將主框架BD(上基準點)做為基準,構成計測計測條71的Y軸方向位置的一對Y線性編碼器,以各屬於頭單元50a、50b的一對X頭,將主框架BD(上基準點)做為基準,構成計測計測條71的X軸方向位置的一對X線性編碼器。
各一對X頭(X線性編碼器)及一對Y頭(Y線性編碼器)的計測值被供給至主控制裝置20(參照第三十九圖),主控制裝置20根據一對Y線性編碼器的計測值的平均值,將對於主框架BD(上基準點)的計測條71的Y軸方向的相對位置,根據一對X線性編碼器的計測值的平均值,將相對於主框架BD(上基準點)的計測條71的X軸方向的相對位置,分別算出。又,主控制裝置20根據一對X線性編碼器的各計測值的差,算出計測條71的θz方向的位置(繞Z軸的回轉量)。
又,主控制裝置20包含頭單元50a、50b,根據被配置在不屬同一直線上的三處的合計三個Z頭的計測值,算出將主框架BD(的計測基準面)做為基準的計測條71的Z軸方向位置,及θy、θz方向的回轉量。又,計測條71的面位置資訊也可以用例如包含光干涉計的光干涉系統來計測。這種狀況,將從光干涉計照射的計測光束,用以遮斷周圍大氣,例如空氣的管(搖動防止管)固定於支持部材74a、74b。
本第五實施形態的曝光裝置3000中,以頭單元50a、50b具有的複數個編碼頭(X線性編碼器、Y線性編碼器),及Z頭(面位置計測系統),構成計測對於主框架BD的計測條的六自由度方向的相對位置的計測調位置計測系統67(參照第三十九圖)。主控制裝置20根據計測條位置計測系統67的計測值來經常計測計測條71的對於主框架BD的相對位置,控制計測條驅動系統65,使計測條71與主框架BD間的相對位置不變(也就是說,變成相同於計測條71與主框架BD係一體地構成),而控制計測條71的位置。
曝光裝置3000的其它部分結構,相同於前述第四實施形態的曝光裝置2000。根據如此構成的本第五實施形態的曝光裝置3000,具有第一計測頭群72及第二計測頭群73的計測條71,根據計測條位置計測系統67的計測值,使相對於主框架BD的相對位置不變,以主控制裝置20,藉由計測條驅動系統65來經常控制其六自由度方向的位置。因此,達成相同於前述第四實施形態的曝光裝置2000的作用、效果。此外,計測條71在定盤14A'、14B'的下方,與主框架BD為機械地分離配置,所以相異於主框架BD與計測條71為一體的狀況,內部應力(也包含熱應力)所導致的計測條71的變形(例如扭曲),及藉由從主框架BD傳達至計測條71的振動等,不會降低基於微動台位置計測系統70的微動台WFS1(或WFS2)的位置資訊的計測精確度。
又,上述第四、第五實施形態中,說明了關於具有第一計測頭群72及第二計測頭群73的計測條71,沿著Y軸方向(定盤14A'、14B'並列方向)被配備的狀況。但是,不限於此,例如,準備只具有第一計測頭群72的計測條相同的支持部材(方便上稱呼為第一計測條)與,只具有第二計測頭群73的計測條同樣的支持部材(方便上稱呼為第二計測條),也可以將這些支持部材,橫切投影光學系統PL的正下方,對準系統AL1、AL21~AL24的檢測區域的正下方,沿著X軸方向配置。或者是,也可以僅設有第一計測條。
當然,沿著X軸方向配置計測條的狀況,第一計測頭群72的實質計測中心,一致於曝光位置為較佳,曝光位置為在前述晶圓W被照射的照明光IL的照射區域(曝光區域IA)的中心,第二計測頭群73的實質計測中心,一致於初級對準系統AL1的檢測中心為較佳。
又,在沿著X軸方向配置第一計測條及第二計測條的狀況,第一及第二計測條的至少一者,相同於前述第五實施形態,機械地分離於主框架BD配置,以主控制裝置20,將其至少一者的計測條,根據計測條位置計測系統的計測結果,在不改變對主框架BD的相對位置下,藉由計測條驅動系統65,可經常控制其位置(不限於六自由度方向的位置,也可以是X、Y、θz的三自由度方向的位置)。或者是,第一及第二計測條的至少一者,相同於前述第四實施形態,也可以固定於主框架BD。這種狀況,也可以將其至少一者的計測條的兩端部,藉由懸掛支持部材,在懸掛於主框架BD的狀態下被固定。
又,在上述第四、第五實施形態中,使定盤或基盤複數地分離的分界線的位置,並不限於上述位置。例如在曝光處有分界,則其部分的平面馬達的推力變弱的狀況,也可以將分界線設定在別處。又,曝光裝置有兩個定盤,但定盤數也不限於於此,也可以為三個以上。如第四十圖所示,例如,也可以將將只具有第一計測頭群72的第一計測條71A,與只具有第二計測頭群73的第二計測條71B,橫切投影光學系統PL的正下方,對準系統AL1、AL21~24的檢測區域的正下方,沿著X軸方向分別配置,並將四個定盤14A'、14B'、14C'、14D'並列配置於基盤12'上。在第四十圖的例子中,在第一計測條71A的上方,有成為定盤14C'、14D'分界的隙間,在投影光學系統PL的光軸,與初級對準系統AL1的檢測中心的大致中央,有成為定盤14C'、14B'分界的隙間,在第二計測條71B的上方,有成為定盤14A'、14B'分界的隙間。又,與第二十七圖、第四十圖同樣,設定四個定盤的狀況,也可以將四個定盤以兩行兩列的矩陣狀配置。
又,上述各實施形態中,晶圓台的數量不限於兩個,可以就算是一個,三個以上。例如,晶圓台為一個的狀況,其晶圓台的移動時的導面以複數個定盤規定的狀況,相較於定盤為一體的狀況,使用一個個的定盤變得容易,且定盤附近的維持等也變得容易。又,例如美國專利申請公開第2007/0201010號說明書所揭露,也可以將例如具有空間像計測器、照度不均計測器、照度監測器、波前像差計測器等的計測台配置於定盤上。
又,上述各實施形態中,已說明了關於將定盤上的特定範圍內在XY二維方向移動的粗動台,與粗動台上些微驅動的微動台所組成的粗微動台,做為晶圓台使用的狀況,但不限於此,晶圓台的結構可以有各種變形。
又,上述實施形態中,計測條71為例如,也可以藉由美國專利申請公開第2007/0201010號說明書所揭露的自體重量消除器(canceller),在基盤上支持長方向的中間部分(也可為複數處)。
又,上述實施形態中,將定盤在基盤上驅動的馬達,不限於電磁力(勞侖茲力)驅動方式的平面馬達,也可以為例如可變磁阻驅動方式的平面馬達(或線性馬達)。又,馬達不限於平面馬達,也可以為包含固定於定盤的側面的可動子,與固定於基盤的固定子的音圈馬達。又,定盤也可以藉由美國專利申請公開第2007/0201010號說明書所揭露的自體重量消除器在基盤上被支持。再者,定盤的驅動方向,不限於三自由度方向,也可以為例如六自由度方向、僅Y軸方向、或僅XY二軸方向。這種狀況,也可以以氣體靜壓軸承(例如空氣軸承)等,使定盤在基盤上浮上。又,定盤的移動方向僅Y軸方向的狀況,定盤也可以搭載在例如以Y軸方向沿設的Y導引部材上而可在Y軸方向移動。
又,上述實施形態中,微動台的下面,也就是在對向於定盤的上面的面配置了光柵,但也不限於此,也可以將微動台的本體部做為以光可透過的中實部材,將光柵配置於本體部的上面。這種狀況,相較於上述實施形態,起因於與基於編碼器51、52、53的微動台的位置計測的基準面(光柵的配置面)間Z軸方向的差,可將產生的阿貝誤差變小。又,光柵也可以形成於晶圓支架的內面。這種狀況,曝光中的晶圓支架會膨脹,就算是對於微動台的裝配位置有偏離的狀況,追從於此而能計測晶圓支架(晶圓)的位置。
又,上述實施形態中,作為一例子,說明了關於編碼系統具備X頭與一對Y頭的狀況,但也不限於此,也可以將例如將X軸方向及Y軸方向的兩方向做為計測方向的二維頭(2D頭),配置於一個或兩個計測條內。設有兩個2D頭的狀況中,這些檢測點可以是在光柵上將曝光位置做為中心,成為在X軸方向離開相同距離的兩點。又,上述各實施形態中,1頭群所包含的頭數為X頭1個、Y頭2個,但也可以再增加。又,曝光處200側的第一計測頭群72,也可以更具有複數個頭群。例如,在對應曝光位置(晶圓W的曝光中的拍攝區域)的位置配置的各頭群的周圍(+X、+Y、-X、-Y方向的四方向),可以再設有頭群。然後,也可以將在前述拍攝區域曝光前的微動台(晶圓W)的位置以所謂先讀來測定。又,構成微動台位置計測系統70的編碼系統的結構,不限於上述各實施例,而可任意構成。例如也可以用3D頭,可計測在X軸、Y軸及Z軸的各方向的位置資訊。
又,上述各實施形態中,計測條71也可以設有溫度感應器、壓力感應器、振動計測用的加速度感應器等。又,也可以設有測定計測條的變形(扭曲等)的歪曲感應器或變位感應器等。然後,也可以使用以這些感應器求得的值,來修正在微動台位置計測系統70或粗動台位置計測系統68A、68B獲得的位置資訊。
又,上述各實施形態中,從編碼頭射出的計測光束,從Z頭射出的計測光束,分別藉由兩個定盤間的隙間,或形成於各定盤的光透過部,做為照射至為動台的光柵者。這種狀況,做為光透過部,例如,也可以將略大於各計測光束的光束徑的孔等,考慮做為定盤的配衡質量的移動範圍,各形成於兩個定盤,使計測光束透過這些複數個開口部。又,例如編碼頭,做為各Z頭,也可以用光線錐(光線錐)型的頭,在各定盤形成插入這些頭的開口部。
又,上述各實施形態中,與第一實施形態同樣,各X頭75x、77x及Y頭75ya、75yb、77ya、77yb,被配置於圖未顯示的光源、受光系統(包含光檢測器)、及各種光學系統單元化的計測條71的內部,但編碼頭的結構不限於此。例如,也可以將光源及受光系統配置於計測條的外部。這種狀況,也可以將配置在計測條的內部的光學系統與,光源及受光系統,藉由例如光纖等分別連接。又,將編碼頭配置於計測條外部,也可以構成為僅將計測光束,藉由配置於計測條內部的光纖,引導至光柵。又,晶圓的θz方向的回轉資訊,可以用一對X線性編碼器來計測(這種狀況,Y線性編碼器可為一個)。又,微動台的面位置資訊,可用例如光干涉計來計測。又,代替第一計測頭群72、第二計測頭群73的各頭,也可以把將X軸方向及Z軸方向做為計測方向的XZ編碼頭,與將Y軸方向及Z軸方向做為計測方向的YZ編碼頭,包含至少一個合計為三個的編碼頭,設為相同於前述X頭、及一對Y頭的配置。
又,可以複數地分割計測條71。例如,也可以將具有第一計測頭群72的部分與具有第二計測頭群73的部分分割,各部分(計測條)將主框架BD(的計測基準面)做為基準,檢測與主框架BD間的相對位置,控制其位置關係為一定。這種狀況,將包含頭單元的複數編碼頭及Z頭(面位置計測系統)設於各部分(計測條)的兩端,可算出各部分(計測條)的Z軸方向的位置,及θx、θy方向的回轉量。
又,上述各實施形態中,在微動台WFS1、WFS2設有計測面(光柵RG),在計測條71設有編碼頭(及Z頭)所組成的第一計測頭群72(及第二計測頭群73)。但是,不限於此,與上述相反,也可以將編碼頭(及Z頭)設於微動台WFS1,在計測條71形成計測面(光柵RG)。做為計測條71將光柵RG設置處為,例如,也可以是計測條71,也可以在定盤上的全表面或至少一表面設有非磁性材料等的板。
又,已說明了關於使上述各實施形態適用於曝光裝置的平台裝置(晶圓台)50,但不限於此物,也可以適用於標線片台RST。
又,在上述各實施形態,光柵RG可以以保護部材,例如蓋玻璃(cover glass)所覆蓋而保護著。蓋玻璃可設為覆蓋本體部80的下面的幾乎整面,也可以設為覆蓋包含光柵RG的本體部的下面的一部分。又,由於保護光柵RG需要足夠的厚度,板狀保護部材為較佳,也可以對應素材用薄膜狀的保護部材。
此外,將固定或形成於一面的透明板的另一面,接觸或接近配置於晶圓支架的內面,且其透明板的一面側設有保護部材(蓋玻璃),或者是,也可以不設有保護部材(蓋玻璃),將固定或形成光柵RG的透明板的一面,接觸或接近配置於晶圓支架的內面。特別是前者,固定或形成光柵RG於以陶瓷等不透明部材代替透明板,或者是,也可以固定或形成光柵RG於晶圓支架的內面。後者的狀況,在曝光中晶圓支架會膨脹,就算是對於微動台的裝配位置有偏離的狀況,追從於此而能計測晶圓支架(晶圓)的位置。或者是,也可以在以往的微動台,僅維持晶圓支架與光柵RG。又,也可以將晶圓支架,以中實的玻璃部材形成,將光柵RG配置於該玻璃部材的上面(晶圓載置面)。
又,上述各實施形態中,晶圓台是以組合粗動台與微動台的粗微動台的狀況來例示,但也不限於此物。又,上述各實施形態中,微動台WFS1、WFS2可在全六自由度方向驅動,但也不限於此,若能在至少平行於XY平面的二維平面內移動也可以。再者,微動台WFS1、WFS2也可以接觸支持粗動台WCS1或WCS2。因此,將微動台WFS1、WFS2對粗動台WCS1或WCS2驅動的微動台驅動系統,也可以為與例如旋轉馬達與滾珠螺桿(或進給螺旋)組合之物。
又,也可以構成微動台位置計測系統,在晶圓台的移動範圍全區能對其位置計測。在這種狀況下不需要粗動台位置計測系統。
又,在上述各實施形態的曝光裝置使用的晶圓,為450mm晶圓、300mm晶圓等,就算是各種尺寸的晶圓也可以。
又,上述各實施形態的曝光裝置,可為例如國際公開第99/49504號、美國專利申請公開第2005/0259234號說明書等揭露的濕式(液浸型)的曝光裝置,或不藉由液體(水)進行晶圓W曝光的乾式曝光裝置中任選。
又,上述各實施形態中,說明了關於曝光裝置為掃瞄步進的狀況,但不限於此,步進等靜止型曝光裝置可適用於上述各實施形態。即使是步進等。藉由將搭載曝光對象的物體的平台位置以編碼器計測,可將起因於空氣搖動的位置計測誤差的發生趨近於零。因此,根據編碼器的計測值,變得能高精確度地決定平台位置,結果可以高精確度的轉寫至標線片圖案的物體上。又,拍攝區域與拍攝區域合成的步進與往復式(step and stitch)的縮小投影曝光裝置可以適用於上述各實施形態。
又,在上述各實施形態的曝光裝置的投影光學系統,不只是縮小系,也可以是任選等倍系或放大系,投影光學系統不只是曲折系,也可以是任選反射系或反射曲折系,其投影像也可以是任選倒立像及正立像。
又,照明光IL,不限於Arf準分子雷射(波長193nm),即使是KrF準分子雷射光(波長248nm)等的紫外光,或F2雷射光(波長157nm)等的真空紫外光也可以。例如美國專利第7,023,610號說明書所揭露,從做為真空紫外光的DFB半導體雷射或光纖雷射振盪的紅外線域,或將可見光域的單一波長雷射,以例如添加鉺(或鉺與鐿兩者)的光纖放大器來增幅,就算是用非線形光學結晶,用變換紫外光波長的諧波也可以。
又,上述各實施形態中,做為曝光裝置的照明光IL,不限於波長100nm以上的光,毫無疑問可以用未滿波長100nm的光。例如用軟X射線區域(例如5~15nm的波長域)的極紫外線(EUV,Extreme Ultraviolet)的EUV曝光裝置可適用於上述各實施形態。此外,用電子束或離子光束等的帶電粒子束的曝光裝置可適用於上述各實施形態。
又,在上述實施形態,採用了在光透過性的基板上形成特定遮光圖案(或相位圖案、消光圖案)的光透過型光罩(標線片),但代替該標線片,也可以用例如美國專利第6,778,257號說明書所揭露,根據應曝光的圖案的電子資料,將透過圖案或反射圖案,或者是發光圖案形成的電子光罩(包含可變成形光罩、主動光罩、或被稱為影像產生器,例如一種非發光型圖像表示元件(空間光調變器)的數位微鏡裝置(DMD,Digital Micro-mirror Device)等)。用這種可變成形光罩的狀況下,由於搭載晶圓或玻璃板等的平台,對於可變成形光罩被掃瞄,藉由用編碼系統計測這平台的位置,可得到同等於上述實施形態的效果。
又,例如國際公開第2001/035168號所揭露,藉由將干涉條紋形成於晶圓W上,在晶圓W上形成線與空間圖案的曝光裝置(光刻系統)可適用於上述各實施形態。
再者,例如美國專利第6,611,316號說明書所揭露,將兩個標線片圖案,藉由投影光學系統在晶圓上合成,以一次的掃瞄曝光將晶圓上的一個拍攝區域幾乎同時地雙重曝光的曝光裝置可適用於上述各實施形態。
又,在上述各實施形態應形成圖案的的物體(照射能量光束的曝光對象的物體)不限於晶圓,也可以是玻璃板、陶瓷基板、薄膜部材、或者是空白光罩等其他物體。
曝光裝置的用途不限於半導體製造用的曝光裝置,例如,將液晶顯示元件圖案轉寫於方形的玻璃板的液晶用曝光裝置,或用以製造有機EL、薄膜磁頭、攝影元件(CCD等)、微機械及DNA晶片等的曝光裝置都可廣泛適用。又,不只是半導體元件等的微裝置,以光曝光裝置、EUV曝光裝置、X射線曝光裝置、及電子束曝光裝置等,為了製造上述裝置使用的標線片或光罩,轉寫電路圖案至玻璃基板或矽晶圓等的曝光裝置可適用於上述各實施形態。
又,在目前的說明,援用已引用的關於曝光裝置等的所有公報、國際公開、美國專利申請公開說明書及每國專利說明書的揭露,來做為本說明書記載的一部分。
半導體元件等的電子裝置,經過,進行裝置的機能、性能設計步驟,製作根據該設計步驟的標線片步驟,從矽材料製作晶圓步驟,以前述實施形態的曝光裝置(圖案形成裝置)及其曝光方法將光罩(標線片)的圖案轉寫至晶圓的微影製程步驟,將曝光後的晶圓顯像的顯像步驟,將光阻劑殘留部分以外的部分的露出部材以蝕刻除去的蝕刻步驟,蝕刻後將不要的光阻劑除去的光阻劑除去步驟,裝置組合步驟(包含切割步驟、接合步驟、封裝步驟),檢查步驟等,而被製造。這種狀況,在微影製程步驟,用上述實施形態的曝光裝置來執行前述曝光方法,由於形成裝置圖案在晶圓上,可生產性良好地製造高積體度的裝置。
【產業上的利用可能性】
如以上所說明,本發明的曝光裝置及曝光方法適合以能量光束將物體曝光。又,本發明的裝置製造方法適合製造電子裝置。
100、500、1000、2000、3000...曝光裝置
5...液體供給裝置
6...液體回收裝置
8...局部液浸裝置
10...照明系統
11...標線片台驅動系統
12、12A、12B、12'...基盤
12a、12b...段部
12c、14c...凹部
12d...上面
13...標線片干涉計
14A、14B、14C、14D、14A'、14B'、14C'、14D'...定盤
14A1、14B1...第一部分
14A2、14B2...第二部分
15...移動鏡
16...支持部
17...固定部材
18...線圈單元
19...浮動部材
20...主控制裝置
22A...空氣彈簧機構
22B...浮動機構
24...板狀部材
24a...第一氣體供給口
24b...第二氣體供給口
24c...管路
26...氣動避震器
28...基部
29...空氣浮動器
30...配管
31A...液體供給管
31B...液體回收管
32...噴嘴單元
33...柱部材
35...浮動接觸防止部材
40...鏡筒
50...平台裝置
50a、50b...頭單元
51...X線性編碼器
52、53...Y線性編碼器
54...面位置計測系統
55...X線性編碼器
56、57...Y線性編碼器
58...面位置計測系統
60A、60B...定盤驅動系統
62A、62B...粗動台驅動系統
64A、64B...微動台驅動系統
65...計測條驅動系統
66A、66B...相對位置計測系統
67...計測條位置計測系統
68A、68B...粗動台位置計測系統
69A、69B...定盤位置計測系統
70...微動台位置計測系統
71...計測條
71A...第一計測條
71B...第二計測條
72...第一計測頭群
73...第二計測頭群
74a、74b...懸掛支持部材
75x...X頭
75ya、75yb...Y頭
76a、76b、76c...Z頭
77x...X頭
77ya、77yb...Y頭
78a、78b、78c...Z頭
79...磁石單元
80...本體部
82...板
84a、84b、84c...微動滑動部
86a、86b...管
90a、90b...粗動滑動部
92a、92b...連結部材
94a、94b...導引部材
96a、96b...磁石單元
98a、98b、98c...磁石單元
99...對準裝置
102...地面
118...浮上升降機構
141、142...光透過部
191...前端鏡片
200...曝光處
300...計測處
AX...光軸
AL1、AL21~AL24...對準系統
BD...主框架
CU、CUa、CUb、CUc...線圈單元
FLG...凸緣部
FM1、FM2...計測板
IA...曝光區域
IAR...照明區域
IL...照明光
Lq...液體
LV、La...基準軸
MUa...磁石單元
PL...投影光學系統
PU...投影單元
R...標線片
RA1、RA2...標線片對準系統
RG...二維光柵
RGa、RGb...光柵
RST...標線片台
Ta1、Tb1、Ta2、Tb2...管
TCa、TCb...管運送器
W...晶圓
WCS1、WCS2...粗動台
WFS1、WFS2...微動台
WST1、WST2...晶圓台
第一圖:第一實施形態的曝光裝置結構的概示圖。
第二圖:第一圖的曝光裝置的平面圖。
第三(A)圖:從+Y側看第一圖的曝光裝置的側視圖。
第三(B)圖:從-X側看第一圖的曝光裝置的側視圖。
第四(A)、四(B)圖:顯示浮上‧升降機構的側視圖。
第五(A)圖:曝光裝置具備的晶圓台WST1的平面圖。
第五(B)圖:第五(A)圖的B-B線剖面的端面圖。
第五(C)圖:第五(A)圖的C-C線剖面的端面圖。
第六圖:微動台位置計測系統結構的顯示圖。
第七圖:用於說明第一圖的曝光裝置具備的主控制裝置的輸出入關係的方塊圖。
第八圖:用於說明關於將晶圓台等搬出至曝光裝置外部時的順序圖(其之一)。
第九圖:用於說明關於將晶圓台等搬出至曝光裝置外部時的順序圖(其之二)。
第十圖:用於說明關於將晶圓台等搬出至曝光裝置外部時的順序圖(其之三)。
第十一圖:用於說明關於將晶圓台等搬出至曝光裝置外部時的順序圖(其之四)。
第十二圖:用於說明關於將晶圓台等搬出至曝光裝置外部時的順序圖(其之五)。
第十三圖:用於說明關於將晶圓台等搬出至曝光裝置外部時的順序圖(其之六)。
第十四圖:用於說明關於將晶圓台等搬出至曝光裝置外部時的順序圖(其之七)。
第十五圖:用於說明關於將晶圓台等搬出至曝光裝置外部時的順序圖(其之八)。
第十六圖:第二實施形態的曝光裝置結構的概示圖。
第十七圖:第十六圖的曝光裝置的平面圖。
第十八圖:第十六圖的曝光裝置從+Y側來看的側示圖。
第十九圖:用於說明第十六圖的曝光裝置具備的主控制裝置的輸出入關係的方塊圖。
第二十圖:在第二實施形態的曝光裝置,對載置於晶圓台WST1上的晶圓進行曝光,在晶圓台WST2上進行晶圓交換狀態的顯示圖。
第二十一圖:在第二實施形態的曝光裝置,對載置於晶圓台WST1上的晶圓進行曝光,對載置於晶圓台WST2上的晶圓進行晶圓對準狀態的顯示圖。
第二十二圖:在第二實施形態的曝光裝置,晶圓台WST2在定盤14B上往曝光處移動狀態的顯示圖。
第二十三圖:在第二實施形態的曝光裝置,位於曝光處的晶圓台從晶圓台WST1交換到晶圓台WST2狀態的顯示圖。
第二十四圖:在第二實施形態的曝光裝置,對載置於晶圓台WST2上的晶圓進行曝光,在晶圓台WST1上進行晶圓交換狀態的顯示圖。
第二十五(A)圖:從+Y側來看第三實施形態的曝光裝置的側示圖。
第二十五(B)圖:從-X側來看第二十五(A)圖的曝光裝置的側示圖(部分剖面圖)。
第二十六圖:用於說明第三實施形態的曝光裝置具備的主控制裝置的輸出入關係的方塊圖。
第二十七圖:顯示關於變形例的曝光裝置的平面圖。
第二十八圖:第四實施形態的曝光裝置結構的概示圖。
第二十九圖:第二十八圖的曝光裝置的平面圖。
第三十圖:第二十八圖的曝光裝置從+Y側來看的側示圖。
第三十一圖:微動台位置計測系統的結構的顯示圖。
第三十二圖:用於說明第二十八圖的曝光裝置具備的主控制裝置的輸出入關係的方塊圖。
第三十三圖:在第四實施形態的曝光裝置,對載置於晶圓台WST1上的晶圓進行曝光,在晶圓台WST2上進行晶圓交換狀態的顯示圖。
第三十四圖:在第四實施形態的曝光裝置,對載置於晶圓台WST1上的晶圓進行曝光,對載置於晶圓台WST2上的晶圓進行晶圓對準狀態的顯示圖。
第三十五圖:在第四實施形態的曝光裝置,晶圓台WST2在定盤14B上往曝光處移動狀態的顯示圖。
第三十六圖:在第四實施形態的曝光裝置,位於曝光處的晶圓台從晶圓台WST1交換到晶圓台WST2狀態的顯示圖。
第三十七圖:在第四實施形態的曝光裝置,對載置於晶圓台WST2上的晶圓進行曝光,在晶圓台WST1上進行晶圓交換狀態的顯示圖。
第三十八(A)圖:從+Y側來看第五實施形態的曝光裝置的側示圖。
第三十八(B)圖:從-X側來看第三十八(A)圖的曝光裝置的側示圖(部分剖面圖)。
第三十九圖:用於說明第五實施形態的曝光裝置具備的主控制裝置的輸出入關係的方塊圖。
第四十圖:顯示關於變形例的曝光裝置的平面圖。
8...局部液浸裝置
10...照明系統
12A、12B...基盤
13...標線片干涉計
14A、14B...定盤
15...移動鏡
16...支持部
17...固定部材
19...浮動部材
40...鏡筒
50...平台裝置
50a、50b...頭單元
71...計測條
74a、74b...懸掛支持部材
99...對準裝置
100...曝光裝置
102...地面
191...前端鏡片
200...曝光處
300...計測處
AX...光軸
BD...主框架
FLG...凸緣部
IA...曝光區域
IAR...照明區域
IL...照明光
Lq...液體
PL...投影光學系統
PU...投影單元
R...標線片
RA1、RA2...標線片對準系統
RST...標線片台
TCa...管運送器
W...晶圓
WST1、WST2...晶圓台
Claims (110)
- 一種曝光裝置,藉由被支持於第一支持部材的光學系統,以能源光束將物體曝光,具備:移動體,維持前述物體,可沿著包含彼此垂直的第一軸及第二軸的二維平面移動;導面形成部材,具有在前述二維平面內將至少一分界線做為分界而並列配置的第一部分與第二部分,在前述第一部分與前述第二部分形成前述移動體沿著前述二維平面移動時的導面;第二支持部材,隔著前述導面形成部材,在前述光學系統的相反側上,從前述導面形成部材分離而被配置,並與前述第一支持部材間的位置關係維持於特定關係;以及計測系統,包含計測部材,將計測光束照射至平行於前述二維平面的計測面,前述二維平面設於前述移動體與前述第二支持部材中之其一者,前述計測部材設有接受來自前述計測面的光的前述移動體與前述第二支持部材中之另一者的至少一部分,而使用該計測部材的輸出,求得前述移動體的至少前述二維平面內的位置資訊。
- 如申請專利範圍第1項所述之曝光裝置,其中前述分界線平行於至少一前述第一軸及第二軸。
- 如申請專利範圍第1項所述之曝光裝置,其中前述第二支持部材以平行於任一前述第一軸及第二軸的方向做為長方向被配置。
- 如申請專利範圍第1項所述之曝光裝置,其中前述導面 形成部材是可將前述分界線做為分界來分離前述第一部分與前述第二部分。
- 如申請專利範圍第4項所述之曝光裝置,其中前述分界線平行於前述第二支持部材的長方向。
- 如申請專利範圍第1項所述之曝光裝置,其中至少一前述第一部分與前述第二部分,可在平行於垂直前述二維平面的第三軸的方向,相對於前述第二支持部材移動。
- 如申請專利範圍第4~6項所述之曝光裝置,其中前述第一部分與第二部分分別以藉由對應前述分界線的特定間隙配置的第一定盤與第二定盤所構成。
- 如申請專利範圍第4~6項所述之曝光裝置,更具備基部材,支持前述第一部分與前述第二部分可在平行於前述二維平面的平面內移動。
- 如申請專利範圍第8項所述之曝光裝置,更具備定盤驅動系統,將前述第一部分與第二部分對於前述基部材個別地驅動。
- 如申請專利範圍第8項所述之曝光裝置,其中前述第二支持部材,與任一前述第一部分、前述第二部分及前述基部材是非接觸狀態。
- 如申請專利範圍第8項所述之曝光裝置,其中前述基部材是由個別地支持前述第一部分及前述第二部分的兩個部分所組成。
- 如申請專利範圍第11項所述之曝光裝置,其中前述基部材的兩個部分中至少一者,能以垂直於前述二維平面的方向移動。
- 如申請專利範圍第12項所述之曝光裝置,其中前述基部材的兩個部分之一者,能對另一者沿著前述二維平面方向相對移動。
- 如申請專利範圍第1~6項中任一項所述之曝光裝置,其中前述第二支持部材與前述光學系統的位置關係維持一定。
- 如申請專利範圍第14項所述之曝光裝置,其中前述第二支持部材被一體地固定於前述第一支持部材。
- 如申請專利範圍第15項所述之曝光裝置,其中前述第二支持部材在前述長方向的兩端部懸掛於前述第一支持部材的狀態下被固定。
- 如申請專利範圍第1~6項中任一項所述之曝光裝置,其中前述第二支持部材係與前述第一支持部材機械地分離而被配置;以及更具備調整裝置,調整前述第二支持部材的位置來維持對前述第一支持部材的前述第二支持部材的相對位置。
- 如申請專利範圍第17項所述之曝光裝置,其中前述調整裝置包含:相對位置計測系統,求得對於前述第二支持部材的前述第一支持部材的相對位置資訊;驅動系統,沿著至少前述二維平面驅動前述第二支持部材;以及控制裝置,用前述相對位置計測系統的計測資訊來控制前述驅動系統。
- 如申請專利範圍第18項所述之曝光裝置,其中前述相對位置計測系統求得對於前述第二支持部材的前述第一支持部材的六自由度方向的位置資訊;以及前述驅動系統將前述第二支持部材在前述六自由度方向驅動。
- 如申請專利範圍第18或19項所述之曝光裝置,其中前述相對位置計測系統具有感應器,被安裝於前述第一支持部材與前述第二支持部材之一者,將計測光束照射至設於前述第一支持部材與前述第二支持部材之另一者的目標部,檢測來自前述目標部的返回光,用該感應器的輸出求得對於前述第二支持部材的前述第一支持部材的相對位置資訊。
- 如申請專利範圍第20項所述之曝光裝置,其中前述感應器包含至少一編碼系統及光干涉計系統。
- 如申請專利範圍第1~6項中任一項所述之曝光裝置,其中前述移動體係配置有前述計測面於第一面,前述第一面平行於對向前述導面形成部材的前述二維平面,前述物體被載置於第二面,前述第二面平行於前述第一面相反側的前述二維平面。
- 如申請專利範圍第1~6項中任一項所述之曝光裝置,其中在前述計測面配置將平行於前述二維平面的方向做為週期方向的光閘;前述計測部材包含編碼頭,前述編碼頭將計測光束照射至前述光閘,接收來自前述光閘的繞射光。
- 如申請專利範圍第1~6項中任一項所述之曝光裝 置,其中前述計測系統具有前述計測部材,將實質的計測中心一致於曝光位置,前述曝光位置是照射至前述物體的前述能源光束的照射區域中心。
- 如申請專利範圍第24項所述之曝光裝置,更具備記號檢測系統,檢測配置於前述物體上的記號;其中前述計測系統更具有另一計測部材,將實質的計測中心一致於前述記號檢測系統的檢測中心。
- 如申請專利範圍第1項所述之曝光裝置,其中前述分界線在平行於前述第一軸方向延伸。
- 如申請專利範圍第26項所述之曝光裝置,具備:曝光處理部,進行將前述能源光束照射至前述物體的曝光處理;以及計測處理部,被配置成從前述曝光處理部離開至平行於前述第一軸的方向的一側,進行對前述物體的計測處理。
- 如申請專利範圍第27項所述之曝光裝置,其中設有第一、第二移動體,做為前述移動體,分別設有前述計測面,分別將物體維持並可沿著前述導面獨立移動;更具備第一驅動系統來驅動前述第一、第二移動體。
- 如申請專利範圍第28項所述之曝光裝置,其中前述導面形成部材具有包含前述第一部分與前述第二部分的複數個部分,前述複數個部分分別以藉由對應前述分界線的特定間隙而配置的複數個定盤所構成;更具備基部材,將前述複數個定盤,支持成可在平行於前述二維平面的面內移動。
- 如申請專利範圍第29項所述之曝光裝置,更具備定盤驅動系統,包含設於前述基部材的固定子以及分別設於前述複數個定盤的可動子,以該可動子與前述固定子之間產生的驅動力,將前述複數個定盤對前述基部材驅動。
- 如申請專利範圍第29或30項所述之曝光裝置,其中前述第二支持部材,與任一前述複數個定盤以及前述基部材是非接觸狀態。
- 如申請專利範圍第28項所述之曝光裝置,其中前述第二支持部材是將平行於前述第一軸的方向做為長方向。
- 如申請專利範圍第32項所述之曝光裝置,其中前述第二支持部材被一體地固定於前述第一支持部材。
- 如申請專利範圍第33項所述之曝光裝置,其中前述第二支持部材在前述長方向的兩端部懸掛於前述第一支持部材的狀態下被固定。
- 如申請專利範圍第32項所述之曝光裝置,其中前述第二支持部材係與前述第一支持部材機械地分離而被配置;更具備調整裝置,調整前述第二支持部材的位置來維持對前述第一支持部材的前述第二支持部材的相對位置。
- 如申請專利範圍第35項所述之曝光裝置,其中前述調整裝置包含:相對位置計測系統,求得對於前述第二支持部材的前述第一支持部材的相對位置資訊;第二驅動系統,在至少前述二維平面上驅動前述第二支持部材;以及控制裝置,用前述相對位置計測系統的計測資訊來 控制前述第二驅動系統。
- 如申請專利範圍第36項所述之曝光裝置,其中前述相對位置計測系統求得對於前述第二支持部材的前述第一支持部材的六自由度方向的位置資訊;以及前述第二驅動系統將前述第二支持部材在前述六自由度方向驅動。
- 如申請專利範圍第36或37項所述之曝光裝置,其中前述相對位置計測系統,具有被一體地安裝於前述第一支持部材的一對感應器;前述一對感應器,將計測光束分別照射至前述第二支持部材的長方向的一端部與另一端部,計測對於前述第二支持部材的前述第一支持部材的相對位置資訊。
- 如申請專利範圍第38項所述之曝光裝置,其中前述感應器包含至少一編碼系統及光干涉計系統。
- 如申請專利範圍第28項所述之曝光裝置,其中在前述複數個定盤之內,對向於前述第二支持部材的至少一定盤,形成有前述計測光束可通過的光透過部。
- 如申請專利範圍第28項所述之曝光裝置,其中前述第一、第二移動體是以前述第一驅動系統於前述定盤上在六自由度方向被驅動。
- 如申請專利範圍第28項所述之曝光裝置,其中前述第一、第二移動體係分別配置有前述計測面於第一面,前述第一面平行於對向前述導面形成部材的前述二維平面,前述物體被載置於第二面,前述第二面平行於前述第一面相反側的前述二維平面。
- 如申請專利範圍第28項所述之曝光裝置,其中在前述第一、第二移動體分別的前述計測面,配置將平行於前述二維平面的方向做為週期方向的光閘;前述計測部材包含編碼頭,前述編碼頭將計測光束照射至前述光閘,接收來自前述光閘的繞射光。
- 如申請專利範圍第28項所述之曝光裝置,其中前述計測系統可更求得前述第一、第二移動體的垂直於前述二維平面的方向的位置資訊。
- 如申請專利範圍第44項所述之曝光裝置,其中前述計測系統在至少不在同一直線上的三處求得前述第一、第二移動體的垂直於前述二維平面的方向的位置資訊。
- 如申請專利範圍第28項所述之曝光裝置,其中前述第一、第二移動體分別包含以前述第一驅動系統在前述定盤上驅動的第一移動部材,與被支持於前述第一移動部材而可相對移動的第二移動部材;前述計測面被配置於前述第二移動部材。
- 如申請專利範圍第46項所述之曝光裝置,其中前述第一、第二移動體更分別包含第三驅動系統,在包含前述二維平面內彼此垂直的第一軸方向及第二軸方向的六自由度方向,將前述第二移動部材相對於前述第一移動部材來驅動。
- 如申請專利範圍第28項所述之曝光裝置,其中前述導面形成部材的複數個部分包含:第一區定盤,前述第一、第二移動體分別在對前述物體進行曝光時,形成移動的第一移動區;以及 第二區定盤,前述第一、第二移動體分別在前述物體的曝光結束後下個物體的曝光開始前之間,形成往返移動的第二移動區。
- 如申請專利範圍第28項所述之曝光裝置,其中前述計測系統具有前述計測部材,將實質的計測中心一致於曝光位置,前述曝光位置是照射至前述物體的前述能源光束的照射區域中心。
- 如申請專利範圍第49項所述之曝光裝置,更具備記號檢測系統,檢測配置於前述物體上的記號;其中前述計測系統更具有另一計測部材,將實質的計測中心一致於前述記號檢測系統的檢測中心。
- 如申請專利範圍第1項所述之曝光裝置,其中前述分界線在平行於前述第二軸方向延伸。
- 如申請專利範圍第51項所述之曝光裝置,具備:曝光處理部,進行將前述能源光束照射至前述物體的曝光處理;以及計測處理部,被配置成從前述曝光處理部離開至平行於前述第一軸的方向的一側,進行對前述物體的計測處理;前述分界線位於前述曝光處理部與前述計測處理部之間。
- 如申請專利範圍第51或52項所述之曝光裝置,其中前述第二支持部材是將平行於前述第一軸的方向做為長方向。
- 如申請專利範圍第51或52項所述之曝光裝置,其中 前述第二支持部材是將平行於前述第二軸的方向做為長方向。
- 如申請專利範圍第54項所述之曝光裝置,其中前述計測面被設於前述移動體;以及前述計測系統包含光學系統,當前述移動體在前述曝光處理部時,從該移動體的計測面下方照射計測光束,並接受來自前述計測面的光,包含光學系統的一部分具有固定於前述第二支持部材的前述計測部材,使用該計測部材的輸出,求得在前述曝光處理部的前述移動體的至少前述二維平面內的位置資訊。
- 如申請專利範圍第55項所述之曝光裝置,其中前述計測系統包含光學系統,當前述移動體在前述曝光處理部時,從該移動體的計測面下方照射計測光束,並接受來自前述計測面的光,前述計測系統包含光學系統的一部分更具有固定於前述第二支持部材的另一計測部材,使用該另一計測部材的輸出,求得在前述曝光處理部的前述移動體的至少前述二維平面內的位置資訊。
- 如申請專利範圍第56項所述之曝光裝置,其中前述第二支持部材是由複數個支持部材所組成,包含:支持部材,設有前述計測部材,前述計測部材求得前述移動體在前述曝光處理裝置時的該移動體的至少前述二維平面內的位置資訊;以及支持部材,設有前述另一計測部材,前述另一計測部材求得前述移動體在前述曝光處理裝置時的該移動體的至少前述二維平面內的位置資訊。
- 如申請專利範圍第55或56項所述之曝光裝置,其中在前述計測面,配置將平行於前述二維平面的方向做為週期方向的光閘;以及前述計測部材包含編碼頭,前述編碼頭將計測光束照射至前述光閘,接收來自前述光閘的繞射光。
- 如申請專利範圍第55或56項所述之曝光裝置,其中前述複數個部分,分別以藉由對應前述分界線的特定間隙而配置的複數個定盤所構成;以及更具備基部材,將前述複數個部分構成的前述複數個定盤,支持成可在平行於前述二維平面的面內移動。
- 如申請專利範圍第59項所述之曝光裝置,包含設於前述基部材的固定子,與分別設於前述複數個定盤的可動子;以及更具備定盤驅動系統,以在該可動子與前述固定子之間產生的驅動力,將前述複數個定盤對於基部材來驅動。
- 如申請專利範圍第59項所述之曝光裝置,其中前述第二支持部材,與任一前述複數個定盤以及前述基部材是非接觸狀態。
- 如申請專利範圍第59項所述之曝光裝置,其中在前述複數個定盤之內,對向於前述第二支持部材的至少一定盤,形成有前述計測光束可通過的光透過部。
- 如申請專利範圍第51或52項所述之曝光裝置,其中前述第二支持部材,在前述長方向的兩端部懸掛於前述第一支持部材的狀態下被固定。
- 如申請專利範圍第51或52項所述之曝光裝置,其中 前述第二支持部材係與前述第一支持部材機械地分離;以及更具備調整裝置,調整前述第二支持部材的位置來維持對前述第一支持部材的前述第二支持部材的相對位置。
- 如申請專利範圍第64項所述之曝光裝置,其中前述調整裝置包含:相對位置計測系統,求得對於前述第二支持部材的前述第一支持部材的位置資訊;以及驅動系統,沿著至少前述二維平面驅動前述第二支持部材。
- 如申請專利範圍第65項所述之曝光裝置,其中前述相對位置計測系統求得對於前述第二支持部材的前述第一支持部材的六自由度方向的位置資訊;以及前述第二驅動系統將前述第二支持部材在前述六自由度方向驅動。
- 如申請專利範圍第65或66項所述之曝光裝置,其中前述相對位置計測系統,具有被一體地安裝於前述第一支持部材的一對感應器;以及前述一對感應器,將計測光束分別照射至前述第二支持部材的長方向的一端部與另一端部,求得對於前述第二支持部材的前述第一支持部材的位置資訊。
- 如申請專利範圍第67項所述之曝光裝置,其中前述感應器包含至少一編碼系統及光干涉計系統。
- 如申請專利範圍第51或52項所述之曝光裝置,其中 前述計測系統,可進一步求得在前述曝光處理部的前述移動體的垂直於前述二維平面的方向的位置資訊。
- 如申請專利範圍第69項所述之曝光裝置,其中前述計測系統在至少不在同一直線上的三處求得在前述曝光處理部的前述移動體的垂直於前述二維平面的方向的位置資訊。
- 如申請專利範圍第51或52項所述之曝光裝置,其中前述移動體包含在前述導面上驅動的第一移動部材,與被支持於前述第一移動部材而可相對移動的第二移動部材;以及前述計測面被配置於前述第二移動部材。
- 如申請專利範圍第71項所述之曝光裝置,其中前述移動體更包含驅動系統,在包含前述二維平面內彼此垂直的第一軸方向及第二軸方向的六自由度方向,將前述第二移動部材相對於前述第一移動部材來驅動。
- 如申請專利範圍第51或52項所述之曝光裝置,其中前述移動體係配置有前述計測面於第一面,前述第一面平行於對向前述導面形成部材的前述二維平面,前述物體被載置於第二面,前述第二面平行於前述第一面相反側的前述二維平面。
- 如申請專利範圍第51或52項所述之曝光裝置,其中前述第一計測部材的實質計測中心,是一致於曝光位置,曝光位置是被照射至前述物體的前述能量光束的照射區域的中心。
- 如申請專利範圍第51或52項所述之曝光裝置,更具 備控制系統,用以前述計測系統求得前述移動體的位置資訊來控制該移動體的位置。
- 一種曝光裝置,藉由被支持於第一支持部材的光學系統,以能源光束將物體曝光,具備:移動體,維持物體,可沿著包含彼此垂直的第一軸及第二軸的特定二維平面移動,設有平行於該二維平面的計測面;曝光處理部,進行將前述能源光束照射至前述物體的曝光處理;計測處理部,從前述曝光處理部離開並配置於平行於前述二維平面內的前述第一軸的方向的一側,進行對前述物體的計測處理;複數個導面形成部材,包含在前述曝光處理部與前述計測處理部之間,藉由平行於前述第二軸方向延伸的特定間隙,鄰接配置的第一、第二導面形成部材,形成前述移動體沿著前述二維平面移動時的導面;以及計測系統,包含光學系統的至少一部份,被配置於前述複數個導面形成部材的下方,前述移動體位於前述曝光處理部時,從下方照射計測光束至該移動體的前述計測面,接受來自於前述計測面的光,計測系統具有與前述第一支持部材的位置關係為一定的第一計測部材,使用該第一計測部材的輸出,求得位於前述曝光處理部的前述移動體的前述二維平面內的位置資訊。
- 如申請專利範圍第76項所述之曝光裝置,更具備基部材,支持前述複數個導面形成部材可在平行於前述二維 平面內移動。
- 如申請專利範圍第77項所述之曝光裝置,包含設於前述基部材的固定子,與分別設於前述複數個導面形成部材的可動子;以及更具備導面形成部材驅動系統,以在該可動子與前述固定子之間產生的驅動力,將前述複數個導面形成部材對於基部材來驅動。
- 如申請專利範圍第76項所述之曝光裝置,其中前述計測系統包含光學系統的一部分,前述計測系統包含光學系統,當前述移動體在前述曝光處理部時,從該移動體的計測面下方照射計測光束,並接受來自前述計測面的光,前述計測系統更具有與前述第一支持部材的位置關係為一定的第二計測部材,使用該第二計測部材的輸出,進一步求得在前述計測處理部的移動體的前述二維平面內的位置資訊。
- 如申請專利範圍第79項所述之曝光裝置,更具備將平行於前述第二軸的方向做為長方向的第一計測部材支持部材,與配置有前述第二計測部材的前述至少一部分的前述第一支持部材的位置關係為一定。
- 如申請專利範圍第80項所述之曝光裝置,其中前述第一計測部材支持部材,與任一前述複數個導面形成部材以及前述基部材是非接觸狀態。
- 如申請專利範圍第80或81項所述之曝光裝置,其中前述第一計測部材支持部材,在前述長方向的兩端部懸掛於前述第一支持部材的狀態下被固定。
- 如申請專利範圍第80或81項所述之曝光裝置,其中前述第一計測部材支持部材係與前述第一支持部材機械地分離;以及更具備第一調整裝置,調整前述第一計測部材支持部材的位置來維持對前述第一支持部材的前述第一計測部材支持部材的相對位置。
- 如申請專利範圍第83項所述之曝光裝置,其中前述第一調整裝置包含:第一相對位置計測系統,求得對於前述第一計測部材支持部材的前述第一支持部材的位置資訊;以及驅動系統,將前述第一計測部材支持部材沿著前述二維平面驅動。
- 如申請專利範圍第84項所述之曝光裝置,其中前述第一相對位置計測系統,求得對於前述第一計測部材支持部材的前述第一支持部材的六自由度方向的位置資訊;以及前述驅動系統將前述第一計測部材支持部材在前述六自由度方向驅動。
- 如申請專利範圍第85項所述之曝光裝置,其中前述第一相對位置計測系統,具有被一體地安裝於前述第一支持部材的一對感應器;以及前述一對感應器,將計測光束分別照射至前述第一計測部材支持部材的長方向的一端部與另一端部,求得對於前述第一計測部材支持部材的前述第一支持部材的位置資訊。
- 如申請專利範圍第86項所述之曝光裝置,其中前述感應器包含編碼系統及光干涉計系統之至少一者。
- 如申請專利範圍第80或81項所述之曝光裝置,其中前述複數個導面形成部材之內,在對向於前述第一計測部材支持部材的至少一導面形成部材,形成有可透過來自前述第二計測部材的計測光束的光透過部。
- 如申請專利範圍第79項所述之曝光裝置,其中在前述移動體的前述計測面,配置將平行於前述二維平面的方向做為週期方向的光閘;以及前述第二計測部材包含編碼頭,前述編碼頭將計測光束照射至前述光閘,接收來自前述光閘的繞射光。
- 如申請專利範圍第79項所述之曝光裝置,更具備記號檢測系統,檢測配置於前述物體上的記號;以及前述第二計測系統的實質計測中心,一致於前述記號檢測系統的檢測中心。
- 如申請專利範圍第79項所述之曝光裝置,更具備將平行於第二軸的方向做為長方向的第二計測部材支持部材,與配置有前述第一計測部材的前述至少一部分的前述第一支持部材的位置關係為一定。
- 如申請專利範圍第91項所述之曝光裝置,其中前述第二支持部材,與任一前述複數個導面形成部材及前述基部材是非接觸狀態。
- 如申請專利範圍第91項所述之曝光裝置,其中前述第二計測部材支持部材,在前述長方向的兩端部懸掛於前述第一支持部材的狀態下被固定。
- 如申請專利範圍第91項所述之曝光裝置,其中前述第二計測部材支持部材係與前述第一支持部材機械地分離;以及更具備第二調整裝置,調整前述第二計測部材支持部材的位置來維持對前述第一支持部材的前述第二計測部材支持部材的相對位置。
- 如申請專利範圍第94項所述之曝光裝置,其中前述第二調整裝置包含:第二相對位置計測系統,求得對於前述第二計測部材支持部材的前述第一支持部材的位置資訊;以及驅動系統,將前述第二計測部材支持部材沿著前述二維平面驅動。
- 如申請專利範圍第95項所述之曝光裝置,其中前述第二相對位置計測系統,求得對於前述第二計測部材支持部材的前述第一支持部材的六自由度方向的位置資訊;以及前述驅動系統,將前述第二計測部材支持部材在前述六自由度方向驅動。
- 如申請專利範圍第96項所述之曝光裝置,其中前述第二相對位置計測系統,具有被一體地安裝於前述第一支持部材的一對感應器;以及前述一對感應器,將計測光束分別照射至前述第二計測部材支持部材的長方向的一端部與另一端部,求得對於前述第二計測部材支持部材的前述第一支持部材的位置資訊。
- 如申請專利範圍第97項所述之曝光裝置,其中前述感應器包含至少一編碼系統及光干涉計系統。
- 如申請專利範圍第91項所述之曝光裝置,其中前述複數個導面形成部材之內,在對向於前述第二計測部材支持部材的至少一導面形成部材,形成有可透過來自前述第一計測部材的計測光束的光透過部。
- 如申請專利範圍第76~78項中任一項所述之曝光裝置,其中在前述移動體的前述計測面,配置將平行於前述二維平面的方向做為週期方向的光閘;以及前述第一計測部材,包含編碼頭,將計測光束照射至前述光閘,接受來自前述光閘的繞射光。
- 如申請專利範圍第76~78項中任一項所述之曝光裝置,其中前述計測系統可進一步求得在前述曝光處理部的前述移動體的垂直於前述二維平面方向的位置資訊。
- 如申請專利範圍第101項所述之曝光裝置,其中前述計測系統,在至少不在同一直線上的三處,求得在前述曝光處理部的前述移動體的垂直於前述二維平面的位置資訊。
- 如申請專利範圍第76~78項中任一項所述之曝光裝置,其中前述移動體,包含在前述導面形成部材上被驅動的第一移動部材,與維持前述物體,可在前述第一移動部材相對移動地被支持的第二移動部材;以及前述計測面被配置於前述第二移動部材。
- 如申請專利範圍第103項所述之曝光裝置,其中前述移動體,更包含一驅動系統,將第二移動部材對於前述 第一移動部材,在包含前述二維平面內彼此垂直的第一軸方向及第二軸方向的六自由度方向驅動。
- 如申請專利範圍第76~78項中任一項所述之曝光裝置,其中前述移動體係配置有前述計測面於第一面,前述第一面平行於對向前述導面形成部材的前述二維平面,前述物體被載置於第二面,前述第二面平行於前述第一面相反側的前述二維平面。
- 如申請專利範圍第76~78項中任一項所述之曝光裝置,其中前述第一計測部材的實質計測中心,是一致於曝光位置,曝光位置是被照射至前述物體的前述能量光束的照射區域的中心。
- 如申請專利範圍第76~78項中任一項所述之曝光裝置,更具備控制系統,用以前述計測系統求得前述移動體的位置資訊來控制該移動體的位置。
- 一種曝光方法,藉由被支持於第一支持部材的光學系統,以能源光束將物體曝光,包含:在包含彼此垂直的第一軸及第二軸的二維平面內,具有將至少一分界線做為分界並列配置的第一部分與第二部分的導面形成部材,以前述第一部分與前述第二部分形成的導面上,維持前述物體,移動可沿著前述二維平面移動的移動體;以及將第二支持部材隔著前述導面形成部材,在前述光學系統的相反側上,從前述導面形成部材分離而被配置,並與前述第一支持部材間的位置關係維持於特定關係,在第二支持部材與前述移動體之一者設有平行於前 述二維平面的計測面,將計測光束照射至計測面,接受來自前述計測面的光的前述第二支持部材與前述移動體的另一者設有至少一部分的計測部材,使用該計測部材的輸出,求得前述移動體的至少前述二維平面內的位置資訊。
- 一種曝光方法,藉由被支持於第一支持部材的光學系統,以能源光束將物體曝光,包含:在包含彼此垂直的第一軸及第二軸的二維平面內的平行於前述第一軸方向被分離配置,進行將前述能量光束照射至前述物體的曝光處理的曝光處理部,與對前述物體進行計測處理的計測處理部之間,以包含藉由在平行於前述第二軸的方向延伸的特定間隙,鄰接配置的第一、第二導面形成部材的複數個導面形成部材所形成的導面上,維持前述物體,移動可沿著前述二維平面移動的移動體;以及被配置於前述複數個導面形成部材的下方,前述移動體位於前述曝光處理部時,從下方照射計測光束至設於該移動體的前述計測面,接受來自於前述計測面的光,包含光學系統的至少一部份,使用與前述第一支持部材的位置關係為一定的第一計測部材的輸出,求得位於前述曝光處理部的前述移動體的前述二維平面內的位置資訊。
- 一種裝置製造方法,包含:用申請專利範圍第1~107項中任一項所述之曝光裝置或申請專利範圍第108項或109項所述之曝光方法將 物體曝光;以及將前述被曝光的物體顯像。
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