JP2010016112A - Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus, an exposure method, and a device manufacturing method.
半導体デバイス、電子デバイス等のマイクロデバイスの製造工程において、例えば下記特許文献に開示されているような、露光光で基板を露光する露光装置が使用される。
露光装置内の物体（部材あるいは部品（コンポーネント））に静電気が発生すると、露光装置の性能が低下したり、露光不良が発生したりして、製造されるデバイスの品質が低下する可能性がある。例えば、露光装置の各種機器に静電気が発生した場合、その機器の動作不良が生じる等、露光装置の性能が低下する可能性がある。また、例えば基板の近傍に配置される部材（部品）に静電気が発生した場合、基板に形成されるパターンに欠陥が生じる等、露光不良が発生する可能性がある。 When static electricity is generated in an object (member or component) in the exposure apparatus, the performance of the exposure apparatus may be deteriorated or an exposure failure may occur, resulting in a deterioration in the quality of a manufactured device. . For example, when static electricity is generated in various devices of the exposure apparatus, there is a possibility that the performance of the exposure apparatus deteriorates, such as malfunction of the device. In addition, for example, when static electricity is generated in a member (component) arranged in the vicinity of the substrate, a defective exposure may occur, such as a defect in a pattern formed on the substrate.
本発明の態様は、性能の低下を抑制でき、露光不良の発生を抑制できる露光装置及び露光方法を提供することを目的とする。また本発明の態様は、品質の低下を抑制できるデバイス製造方法を提供することを目的とする。 An object of an aspect of the present invention is to provide an exposure apparatus and an exposure method that can suppress deterioration in performance and suppress the occurrence of exposure failure. Moreover, the aspect of this invention aims at providing the device manufacturing method which can suppress the fall of quality.
本発明の第１の態様に従えば、露光光で基板を露光する露光装置であって、真空紫外光を物体又はその近傍に照射して、物体から静電気を除去する除電装置を備えた露光装置が提供される。 According to the first aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light, the exposure apparatus including a static eliminator that irradiates an object with vacuum ultraviolet light or the vicinity thereof to remove static electricity from the object. Is provided.
本発明の第２の態様に従えば、第１の態様の露光装置を用いて露光光を基板に照射することを含む露光方法が提供される。 According to the second aspect of the present invention, there is provided an exposure method including irradiating a substrate with exposure light using the exposure apparatus of the first aspect.
本発明の第３の態様に従えば、第１の態様の露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method including exposing a substrate using the exposure apparatus according to the first aspect and developing the exposed substrate.
本発明によれば、露光装置の性能の低下を抑制でき、露光不良の発生を抑制できる。また本発明によれば、製造されるデバイスの品質の低下を抑制できる。 According to the present invention, it is possible to suppress the deterioration of the performance of the exposure apparatus and to suppress the occurrence of exposure failure. Moreover, according to this invention, the fall of the quality of the device manufactured can be suppressed.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. A predetermined direction in the horizontal plane is defined as an X-axis direction, a direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is defined as a Y-axis direction, and a direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction (that is, a vertical direction) is defined as a Z-axis direction. Further, the rotation (inclination) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively.
＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る露光装置ＥＸを示す概略構成図である。本実施形態の露光装置ＥＸは、液体ＬＱを介して露光光ＥＬで基板Ｐを露光する液浸露光装置である。基板Ｐは、露光光ＥＬの光路の少なくとも一部に満たされた液体ＬＱを介して露光される。本実施形態においては、液体ＬＱとして、水（純水）を用いる。
<First Embodiment>
A first embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic block diagram that shows an exposure apparatus EX according to the first embodiment. The exposure apparatus EX of the present embodiment is an immersion exposure apparatus that exposes a substrate P with exposure light EL through a liquid LQ. The substrate P is exposed through the liquid LQ filled in at least a part of the optical path of the exposure light EL. In the present embodiment, water (pure water) is used as the liquid LQ.
また、本実施形態においては、露光装置ＥＸが、例えば米国特許第６８９７９６３号明細書、欧州特許出願公開第１７１３１１３号明細書等に開示されているような、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ２と、基板Ｐを保持しないで、露光に関する所定の計測を実行可能な計測器Ｃを搭載して移動可能な計測ステージ３とを備えた露光装置である場合を例にして説明する。
In the present embodiment, the exposure apparatus EX is a substrate that can move while holding the substrate P as disclosed in, for example, US Pat. No. 6,897,963 and European Patent Application No. 1713113. An example will be described in which the exposure apparatus includes the
図１において、露光装置ＥＸは、パターンが形成されたマスクＭを保持して移動可能なマスクステージ１と、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ２と、露光に関する計測器Ｃを搭載して移動可能な計測ステージ３と、マスクステージ１に保持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬを含む照明ユニットＩＵと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬを含む投影ユニットＰＵと、露光光ＥＬの光路の少なくとも一部が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成可能な液浸部材４と、少なくとも投影ユニットＰＵを収容するチャンバ装置５と、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置６とを備えている。
In FIG. 1, an exposure apparatus EX includes a
また、本実施形態の露光装置ＥＸは、真空紫外光を露光装置ＥＸ内の物体又はその近傍に照射して、その物体から静電気を除去する除電装置７を備えている。
Further, the exposure apparatus EX of the present embodiment includes a
本実施形態において、真空紫外光は、波長１００ｎｍ〜１９０ｎｍの光を含む。本実施形態において、除電装置７は、物体に帯電している静電気を除去するために、真空紫外光を射出する射出部２８を有する。なお、物体又はその近傍に照射される光は、真空紫外光のみを含む光でなくてもよく、真空紫外光以外の波長の光を含むものであってもよい。本実施形態においては、除電装置７は、真空紫外光を主成分とする光を物体又はその近傍に照射する。以下の説明において、除電装置７により物体又はその近傍に照射される真空紫外光を含む光を適宜、除電光ＬＵ、と称する。
In the present embodiment, the vacuum ultraviolet light includes light having a wavelength of 100 nm to 190 nm. In the present embodiment, the
本実施形態において、除電装置７から射出される除電光ＬＵとして、波長１７２ｎｍの光が用いられる。本実施形態においては、波長１７２ｎｍの光を射出するための除電装置７の光源２８として、Ｘｅ２エキシマレーザが用いられ、除電光ＬＵとして、Ｘｅ２エキシマレーザ光(波長１７２ｎｍ）が用いられる。なお、波長１７２ｎｍの光を射出するための除電装置７の光源２８として、Ｘｅ２エキシマランプを用いてもよい。
In the present embodiment, light with a wavelength of 172 nm is used as the static elimination light LU emitted from the
チャンバ装置５は、少なくとも投影光学系ＰＬが配置される内部空間５Ｓを形成する。チャンバ装置５は、内部空間５Ｓの環境（温度、湿度、及びクリーン度の少なくとも一つを含む）を制御する環境制御装置を含む。本実施形態においては、内部空間５Ｓには、マスクステージ１、基板ステージ２、計測ステージ３、照明ユニットＩＵ、投影ユニットＰＵ、及び液浸部材４が配置される。
The
照明ユニットＩＵは、光源８と、照明光学系ＩＬとを有する。照明光学系ＩＬは、光源８からの露光光ＥＬで、所定の照明領域を照明する。照明光学系ＩＬは、照明領域に配置されたマスクＭの少なくとも一部を均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明光学系ＩＬから射出される露光光ＥＬとして、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）、及びＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）等が用いられる。本実施形態においては、光源８として、ＡｒＦエキシマレーザ源を用い、露光光ＥＬとして、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を用いる。本実施形態においては、除電光ＬＵは、露光光ＥＬと異なる波長の光である。 The illumination unit IU includes a light source 8 and an illumination optical system IL. The illumination optical system IL illuminates a predetermined illumination area with the exposure light EL from the light source 8. The illumination optical system IL illuminates at least a part of the mask M arranged in the illumination area with the exposure light EL having a uniform illuminance distribution. As the exposure light EL emitted from the illumination optical system IL, KrF excimer laser light (wavelength 248 nm), ArF excimer laser light (wavelength 193 nm), or the like is used. In the present embodiment, an ArF excimer laser source is used as the light source 8, and ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) is used as the exposure light EL. In the present embodiment, the static elimination light LU is light having a wavelength different from that of the exposure light EL.
照明光学系ＩＬは、ミラー９と、ビーム整形光学系１０と、オプティカルインテグレータ１１と、開口絞り板１２と、リレー光学系１３と、ブラインド装置１４と、ミラー１６と、コンデンサレンズ１７とを備えている。
The illumination optical system IL includes a
光源８から射出されたレーザビームは、ミラー９で反射して、ビーム整形光学系１０に入射する。ビーム整形光学系１０は、光源８からの露光光ＥＬの断面形状を整形可能な、例えばシリンドリカルレンズ、ビームエキスパンダ等を含む。ビーム整形光学系１０を通過した光は、オプティカルインテグレータ１１に入射する。オプティカルインテグレータ１１は、例えばフライアイレンズを含み、入射した光に基づいて、射出側焦点面（照明光学系ＩＬの瞳面）に２次光源を形成する。
The laser beam emitted from the light source 8 is reflected by the
開口絞り板１２は、オプティカルインテグレータ１１の射出側焦点面の近傍に配置されている。開口絞り板１２は、マスクＭに向かう露光光ＥＬの少なくとも一部を遮光可能である。
The
開口絞り板１２は、円板状の部材である。開口絞り板１２は、開口絞りを複数有する。開口絞り板１２は、例えば通常照明用の円形開口絞り、輪帯照明用の輪帯状開口絞り、ダイポール照明用の二極照明絞り、及びクロスポール照明用の四極照明絞り等を有する。開口絞り板１２は、モータ等を含む駆動装置１２Ｄの作動により回転する。駆動装置１２Ｄの動作は、制御装置６に制御される。制御装置６は、駆動装置１２Ｄを制御して、所定の開口絞りが露光光ＥＬの光路上に配置されるように、開口絞り板１２を回転し、位置決めする。
The
開口絞り板１２の開口絞りを通過した露光光ＥＬは、リレー光学系１３に向かって進行する。本実施形態において、リレー光学系１３は、第１リレーレンズ１３Ａと第２リレーレンズ１３Ｂとを有する。ブラインド装置１４は、第１リレーレンズ１３Ａと第２リレーレンズ１３Ｂとの間に配置されている。
The exposure light EL that has passed through the aperture stop of the
ブラインド装置１４は、マスクＭに向かう露光光ＥＬの少なくとも一部を遮光可能である。ブラインド装置１４は、照明領域を規定する。ブラインド装置１４によって、投影光学系ＰＬを介して基板Ｐに向かう露光光ＥＬの少なくとも一部を遮光可能である。
The
本実施形態において、ブラインド装置１４は、例えば米国特許第６５９７００２号明細書に開示されているような、照明領域を規定可能な固定ブラインド１４Ａと、露光光ＥＬの光路に対して移動可能な可動ブラインド１４Ｂとを含む。固定ブラインド１４Ａは、マスクＭのパターン形成面に対する共役面から僅かにデフォーカスした面に配置されている。固定ブラインド１４Ａは、照明領域を規定するための開口を有する。可動ブラインド１４Ｂは、固定ブラインド７Ａの近傍に配置されている。可動ブラインド１４Ｂは、可変の開口を規定する。可動ブラインド１４Ｂは、不要な部分の露光が防止されるように、露光光ＥＬの光路に対して移動して、照明領域を変化させる。
In this embodiment, the
リレー光学系１３及びブラインド装置１４を通過した露光光ＥＬは、ミラー１６で反射し、コンデンサレンズ１７に供給される。コンデンサレンズ１７は、マスクＭと対向可能な射出面４１を有する。コンデンサレンズ１７の射出面４１は、照明光学系ＩＬの射出面である。射出面４１から射出された露光光ＥＬは、マスクステージ１に保持されているマスクＭに照射される。
The exposure light EL that has passed through the relay
また、本実施形態において、照明ユニットＩＵは、照明光学系ＩＬの複数の光学素子（光学部材）を収容可能な内部空間を形成するハウジングＩＫと、そのハウジングＩＫの内部空間の環境を調整可能な調整装置１８とを備えている。本実施形態において、調整装置１８は、ハウジングＩＫの内部空間の酸素の量を低下させる。本実施形態において、調整装置１８は、ハウジングＩＫの内部空間を不活性ガスで満たす。本実施形態において、不活性ガスは、例えば窒素ガスである。なお、ハウジングＩＫの内部空間がアルゴンガスで満たされてもよい。
In the present embodiment, the illumination unit IU can adjust the environment of the housing IK that forms an internal space that can accommodate a plurality of optical elements (optical members) of the illumination optical system IL, and the environment of the internal space of the housing IK. And an adjusting
マスクステージ１は、投影光学系ＰＬの物体面側で、露光光ＥＬの光路に対して移動可能である。マスクステージ１は、投影光学系ＰＬの物体面側の露光光ＥＬの光路上（照明領域）に移動可能である。マスクステージ１は、マスクＭのパターン形成面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、マスクＭを保持する。本実施形態においては、マスクステージ１は、リニアモータ等を含む駆動システムの作動により、マスクＭを保持した状態で、ベース部材１９のガイド面１９Ｇ上を移動可能である。ガイド面１９Ｇは、ＸＹ平面とほぼ平行である。
The
マスクＭを通過した露光光ＥＬは、投影光学系ＰＬの始端光学素子４２に供給される。
始端光学素子４２は、投影光学系ＰＬの複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの物体面に最も近い光学素子である。始端光学素子４２は、マスクＭと対向可能な入射面４３を有する。始端光学素子４２の入射面４３は、投影光学系ＰＬの入射面である。
The exposure light EL that has passed through the mask M is supplied to the starting
The start end
投影光学系ＰＬは、所定の投影領域に露光光ＥＬを照射する。投影光学系ＰＬは、投影領域に配置された基板Ｐの少なくとも一部に、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。本実施形態の投影光学系ＰＬは、その投影倍率が例えば１／４、１／５、又は１／８等の縮小系である。なお、投影光学系ＰＬは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。本実施形態においては、投影光学系ＰＬの光軸はＺ軸と平行である。また、投影光学系ＰＬは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。また、投影光学系ＰＬは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。 The projection optical system PL irradiates a predetermined projection area with the exposure light EL. The projection optical system PL projects an image of the pattern of the mask M at a predetermined projection magnification onto at least a part of the substrate P arranged in the projection area. The projection optical system PL of the present embodiment is a reduction system whose projection magnification is, for example, 1/4, 1/5, or 1/8. Note that the projection optical system PL may be either an equal magnification system or an enlargement system. In the present embodiment, the optical axis of the projection optical system PL is parallel to the Z axis. The projection optical system PL may be any of a refractive system that does not include a reflective optical element, a reflective system that does not include a refractive optical element, and a catadioptric system that includes a reflective optical element and a refractive optical element. Further, the projection optical system PL may form either an inverted image or an erect image.
入射面４３より入射し、投影光学系ＰＬの複数の光学素子を通過した露光光ＥＬは、終端光学素子２２に供給される。終端光学素子２２は、投影光学系ＰＬの複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い光学素子である。終端光学素子２２は、基板Ｐと対向可能な射出面２６を有する。終端光学素子２２の射出面２６は、投影光学系ＰＬの射出面である。射出面２６から射出された露光光ＥＬは、基板ステージ２に保持されている基板Ｐに照射される。
The exposure light EL that is incident from the
また、本実施形態において、投影ユニットＰＵは、投影光学系ＰＬの複数の光学素子を収容可能な内部空間を形成するハウジング（鏡筒）ＰＫと、そのハウジングＰＫの内部空間の環境を調整可能な調整装置２０とを備えている。本実施形態において、調整装置２０は、ハウジングＰＫの内部空間の酸素の量を低下させる。本実施形態において、調整装置２０は、ハウジングＰＫの内部空間を不活性ガスで満たす。本実施形態において、不活性ガスは、例えば窒素ガスである。なお、ハウジングＰＫの内部空間がアルゴンガスで満たされてもよい。
In the present embodiment, the projection unit PU can adjust the environment of the housing (lens barrel) PK that forms an internal space that can accommodate a plurality of optical elements of the projection optical system PL, and the internal space of the housing PK. And an adjusting
基板ステージ２は、投影光学系ＰＬの像面側で、露光光ＥＬの光路に対して移動可能である。基板ステージ２は、投影光学系ＰＬの像面側の露光光ＥＬの光路上（投影領域）に移動可能である。基板ステージ２は、基板Ｐの表面（露光面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。本実施形態においては、基板ステージ２は、リニアモータ等を含む駆動システムの作動により、基板Ｐを保持した状態で、ベース部材２１のガイド面２１Ｇ上を移動可能である。ガイド面２１Ｇは、ＸＹ平面とほぼ平行である。
The
計測ステージ３は、投影光学系ＰＬの像面側で、露光光ＥＬの光路に対して移動可能である。計測ステージ３は、投影光学系ＰＬの像面側の露光光ＥＬの光路上（投影領域）に移動可能である。本実施形態においては、計測ステージ３は、リニアモータ等を含む駆動システムの作動により、基板Ｐを保持しないで、計測器Ｃを搭載した状態で、ベース部材２１のガイド面２１Ｇ上を移動可能である。
The
なお、計測ステージ３に搭載される計測器（計測部材）Ｃとして、例えば米国特許出願公開第２００２／００４１３７７号明細書に開示されているような空間像計測システムの少なくとも一部、米国特許第４４６５３６８号明細書に開示されているような露光光ＥＬの照度むらを計測可能する照度むら計測システムの少なくとも一部、例えば米国特許第６７２１０３９号明細書に開示されているような投影光学系ＰＬの露光光ＥＬの透過率の変動量を計測するための計測システムの少なくとも一部、例えば米国特許出願公開第２００２／００６１４６９号明細書等に開示されているような照射量計測システム（照度計測システム）の少なくとも一部、例えば欧州特許第１０７９２２３号明細書に開示されているような波面収差計測システムの少なくとも一部が挙げられる。計測ステージ３には、それら計測システムの一部を構成する、露光光ＥＬが照射される光学部材、及び受光素子等が配置される。
As a measuring instrument (measuring member) C mounted on the measuring
本実施形態において、マスクステージ１、基板ステージ２、及び計測ステージ３の位置情報は、レーザ干渉計を含む干渉計システム（不図示）によって計測される。基板Ｐの露光処理を実行するとき、あるいは所定の計測処理を実行するとき、制御装置６は、干渉計システムの計測結果に基づいて、駆動システムを作動し、マスクステージ１（マスクＭ）、基板ステージ２（基板Ｐ）、及び計測ステージ３（計測器Ｃ）の位置制御を実行する。
In this embodiment, the positional information of the
液浸部材４は、露光光ＥＬの光路の少なくとも一部が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成可能である。液浸空間ＬＳは、液体ＬＱで満たされた部分（空間、領域）である。液浸部材４は、終端光学素子２２の近傍に配置される。本実施形態において、液浸部材４は、環状の部材であり、露光光ＥＬの光路の周囲に配置される。
The
本実施形態において、液浸部材４は、例えば米国特許出願公開第２００７／０１３２９７６号明細書に開示されているような液浸部材であって、液体ＬＱを供給する供給口２３と、液体ＬＱを回収する回収口２４とを有する。回収口２４には、多孔部材２５が配置されている。終端光学素子２２は、投影光学系ＰＬの像面に向けて露光光ＥＬを射出する射出面２６を有する。液浸部材４は、射出面２６から射出された露光光ＥＬが通過可能な開口４Ｋを有する。液浸部材４は、射出面２６から射出される露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成する。液浸部材４は、終端光学素子２２と、射出面２６から射出された露光光ＥＬの光路上（投影領域）に配置された物体との間の露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成する。液浸部材４は、物体と対向可能な下面２７を有し、下面２７と物体との間で液体ＬＱを保持可能である。本実施形態において、下面２７は、多孔部材２５の下面を含む。本実施形態において、射出面２６から射出された露光光ＥＬの光路上に配置可能な物体は、投影光学系ＰＬの像面側の露光光ＥＬの光路上に移動可能な物体を含む。本実施形態において、その物体は、基板ステージ２、基板ステージ２に保持された基板Ｐ、計測ステージ３、及び計測ステージ３に搭載された計測器Ｃの少なくとも一つを含む。
In this embodiment, the
少なくとも基板Ｐの露光時、終端光学素子２２の射出面２６から射出される露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように、一方側の終端光学素子２２及び液浸部材４と他方側の基板Ｐとの間に液体ＬＱが保持され、液浸空間ＬＳが形成される。射出面２６から射出された露光光ＥＬは、開口４Ｋを介して、基板Ｐに照射される。本実施形態においては、基板Ｐに露光光ＥＬが照射されているとき、投影光学系ＰＬの投影領域を含む基板Ｐの表面の一部の領域が液体ＬＱで覆われるように液浸空間ＬＳが形成される。液体ＬＱの界面（メニスカス、エッジ）の少なくとも一部は、液浸部材４の下面２７と基板Ｐの表面との間に形成される。すなわち、本実施形態の露光装置ＥＸは、局所液浸方式を採用する。制御装置６は、供給口２３を用いる液体ＬＱの供給動作と並行して、回収口２４を用いる液体ＬＱの回収動作を実行することによって、一方側の終端光学素子２２及び液浸部材４と他方側の基板Ｐ（物体）との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成可能である。
At least during exposure of the substrate P, the optical path of the exposure light EL emitted from the
本実施形態において、終端光学素子２２は、液体ＬＱに対して耐性を有する。本実施形態においては、終端光学素子２２は、例えば石英で形成されている。
In the present embodiment, the terminal
本実施形態において、除電装置７の少なくとも一部は、露光光ＥＬの光路に対して移動可能である。また、本実施形態においては、除電装置７の少なくとも一部は、露光光ＥＬの光路上に配置可能である。本実施形態において、除電装置７の少なくとも一部は、計測ステージ３に設けられている。したがって、除電装置７の少なくとも一部は、投影光学系ＰＬの像面側の露光光ＥＬの光路上に移動可能である。
In the present embodiment, at least a part of the
除電装置７は、除電光ＬＵを射出する射出部２８を有する。本実施形態において、射出部２８は、計測ステージ３の内部に配置されている。本実施形態において、制御装置６は、計測ステージ３の位置を制御して、除電装置７の射出部２８を露光光ＥＬの光路上に配置可能である。
The
本実施形態において、計測ステージ３の上面に光学部材２９が配置されている。光学部材２９は、除電光ＬＵを透過可能な部材である。また、本実施形態においては、光学部材２９は、液体ＬＱに対して耐性を有する。本実施形態においては、光学部材２９は、例えば石英で形成されている。なお、光学部材２９が、蛍石で形成されてもよい。本実施形態において、除電装置７は、光学部材２９を介して、除電光ＬＵを露光装置ＥＸ内の物体又はその近傍に照射する。
In the present embodiment, an
図２は、除電装置７の動作の一例を示す図である。図２に示すように、本実施形態においては、除電装置７は、液浸空間ＬＳの液体ＬＱ又はその近傍に除電光ＬＵを照射することができる。除電装置７は、液体ＬＱ又はその近傍に除電光ＬＵを照射することによって、液体ＬＱから静電気を除去することができる。本実施形態においては、液体ＬＱは純水であり、液体ＬＱの比抵抗は高い。そのため、液体ＬＱが帯電し易い可能性がある。本実施形態においては、真空紫外光を含む除電光ＬＵが照射されることによって、液体ＬＱから静電気を除去することができる。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the operation of the
また、液体ＬＱと接触する液浸部材４（下面２７等）が帯電する可能性がある。図２に示すように、本実施形態においては、除電装置７は、液浸部材４又はその近傍に除電光ＬＵを照射することができる。除電装置７は、液浸部材４又はその近傍に除電光ＬＵを照射することによって、液浸部材４から静電気を除去することができる。
Further, there is a possibility that the liquid immersion member 4 (the
また、液体ＬＱと接触する終端光学素子２２（射出面２６等）が帯電する可能性がある。除電装置７は、開口４Ｋを介して、終端光学素子２２又はその近傍に除電光ＬＵを照射することができる。終端光学素子２２に除電光ＬＵを照射するとき、制御装置６は、射出部２８から射出された除電光ＬＵが開口４Ｋを介して終端光学素子２２に照射されるように、計測ステージ３を制御して、光学部材２９と開口とを対向させる。除電装置７は、終端光学素子２２又はその近傍に除電光ＬＵを照射することによって、終端光学素子２２から静電気を除去することができる。
Further, there is a possibility that the last optical element 22 (
次に、上述の構成を有する露光装置ＥＸの動作の一例について説明する。露光前の基板Ｐを基板ステージ２に搬入（ロード）する動作が基板交換位置において実行されているとき、計測ステージ３が、終端光学素子２２及び液浸部材４と対向する位置に配置される。制御装置６は、終端光学素子２２及び液浸部材４と計測ステージ３との間に液浸空間ＬＳを形成して、必要に応じて、計測器Ｃを用いる計測処理を実行する。計測ステージ３を用いる処理が終了し、基板ステージ２に対する基板Ｐのロードが終了した後、制御装置６は、例えば米国特許出願公開第２００６／００２３１８６号明細書、米国特許出願公開第２００７／０１２７００６号明細書等に開示されているように、計測ステージ３と基板ステージ２とを接近又は接触させた状態で、計測ステージ３と基板ステージ２とを同期移動して、終端光学素子２２及び液浸部材４と計測ステージ３とが対向する状態から、終端光学素子２２及び液浸部材４と基板ステージ２とが対向する状態へ変化させ、終端光学素子２２及び液浸部材４と基板ステージ２との間に液浸空間ＬＳを形成する。そして、制御装置６は、終端光学素子２２及び液浸部材４と基板Ｐとの間に液浸空間ＬＳを形成して、基板Ｐの露光動作を開始する。
Next, an example of the operation of the exposure apparatus EX having the above-described configuration will be described. When the operation of carrying (loading) the substrate P before exposure onto the
本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとを所定の走査方向に同期移動しつつ、マスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）である。本実施形態において、基板Ｐの走査方向（同期移動方向）をＹ軸方向とし、マスクＭの走査方向（同期移動方向）もＹ軸方向とする。制御装置６は、マスクステージ１及び基板ステージ２を制御して、基板Ｐを投影光学系ＰＬの投影領域に対してＹ軸方向に移動するとともに、その基板ＰのＹ軸方向への移動と同期して、照明光学系ＩＬの照明領域に対してマスクＭをＹ軸方向に移動しつつ、投影光学系ＰＬと基板Ｐ上の液浸空間ＬＳの液体ＬＱとを介して基板Ｐに露光光ＥＬを照射する。これにより、マスクＭのパターンの像が基板Ｐに投影され、基板Ｐが露光光ＥＬで露光される。
The exposure apparatus EX of the present embodiment is a scanning exposure apparatus (so-called scanning stepper) that projects an image of the pattern of the mask M onto the substrate P while synchronously moving the mask M and the substrate P in a predetermined scanning direction. In the present embodiment, the scanning direction (synchronous movement direction) of the substrate P is the Y-axis direction, and the scanning direction (synchronous movement direction) of the mask M is also the Y-axis direction. The
基板Ｐの露光時、光源８から射出された露光光ＥＬは、照明光学系ＩＬの各光学素子（光学部材）、及び投影光学系ＰＬの各光学素子を介して、基板Ｐに照射される。 At the time of exposure of the substrate P, the exposure light EL emitted from the light source 8 is irradiated onto the substrate P through each optical element (optical member) of the illumination optical system IL and each optical element of the projection optical system PL.
基板Ｐの露光が終了した後、制御装置６は、計測ステージ３と基板ステージ２とを接近又は接触させた状態で、計測ステージ３と基板ステージ２とを同期移動して、終端光学素子２２及び液浸部材４と基板ステージ２とが対向する状態から、終端光学素子２２及び液浸部材４と計測ステージ３とが対向する状態へ変化させ、終端光学素子２２及び液浸部材４と計測ステージ３との間に液浸空間ＬＳを形成する。そして、制御装置６は、基板ステージ２を基板交換位置へ移動して、その基板ステージ２より露光後の基板Ｐを搬出（アンロード）する動作、及び露光前の基板Ｐをロードする動作を実行する。以下、上述と同様の動作を繰り返す。
After the exposure of the substrate P is completed, the
本実施形態においては、所定のタイミングで、除電装置７を用いる除電処理が実行される。除電処理は、基板Ｐの非露光時に実行される。除電処理は、例えば所定時間間隔毎、あるいは所定数の基板Ｐの露光処理を実行する毎に実行される。制御装置６は、基板Ｐの非露光時に、終端光学素子２２及び液浸部材４と計測ステージ３とを対向させ、図２に示したように、光学部材２９を介して、除電光ＬＵを液体ＬＱ又はその近傍に照射したり、液浸部材４又はその近傍に照射したり、終端光学素子２２又はその近傍に照射したりする。これにより、液体ＬＱ、液浸部材４、及び終端光学素子２２のそれぞれから静電気が除去される。
In the present embodiment, a static elimination process using the
以上説明したように、本実施形態によれば、真空紫外光を含む除電光ＬＵを用いて、液体ＬＱ、液浸部材４、及び終端光学素子２２等の少なくとも一つから静電気を除去することができる。例えば液体ＬＱ、液浸部材４、あるいは終端光学素子２２が帯電している状態を放置しておくと、その静電気により、基板Ｐに形成されているパターン（デバイスパターン、回路パターンなど）が劣化する可能性がある。また、静電気により、基板Ｐの表面、液体ＬＱ、液浸部材４の下面２７、終端光学素子２２の射出面２６等に異物が引き寄せられる可能性がある。基板Ｐの表面、液体ＬＱ、液浸部材４の下面２７、終端光学素子２２の射出面２６等に異物が存在する状態で露光が実行されると、基板Ｐに形成されるパターンに欠陥が生じる等、露光不良が発生する可能性がある。
As described above, according to the present embodiment, static electricity can be removed from at least one of the liquid LQ, the
本実施形態によれば、除電装置７を用いて静電気を除去するので、露光不良の発生を抑制できる。したがって、製造されるデバイスの品質の低下を抑制できる。
According to this embodiment, since static electricity is removed using the
また、本実施形態によれば、光を用いて除電するので、例えば異物、電気ノイズ等の発生を抑制しつつ、除電処理を実行することができる。 Moreover, according to this embodiment, since static elimination is performed using light, it is possible to execute static elimination processing while suppressing generation of foreign matters, electrical noise, and the like.
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
図３は、第２実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す図である。本実施形態においては、露光装置ＥＸは、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの帯電量を計測する計測装置３０を備えている。本実施形態において、計測装置３０は、液浸空間ＬＳ（液浸部材４）の近傍に配置されている。また、計測装置３０は、液浸部材４の帯電量を計測することもできる。
FIG. 3 is a view showing an example of an exposure apparatus EX according to the second embodiment. In the present embodiment, the exposure apparatus EX includes a measuring
本実施形態においては、制御装置６は、計測装置３０の計測結果に基づいて、除電装置７を制御する。本実施形態においては、例えば基板Ｐの露光中、あるいは計測ステージ３を用いる計測中等、液浸空間ＬＳが形成されている状態において、液体ＬＱ及び液浸部材４の帯電量が計測装置３０によってモニタされる。制御装置６は、計測装置３０の計測結果（モニタ結果）に基づいて、計測装置３０の計測値（帯電量）が予め定められている許容範囲外であると判断したとき、基板Ｐの露光を停止して、除電装置７を用いる除電処理を実行する。
In the present embodiment, the
なお、上述の第１，第２実施形態において、除電装置７の少なくとも一部が、基板ステージ２に設けられてもよい。
In the first and second embodiments described above, at least a part of the
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
図４は、第３実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す図である。本実施形態の特徴的な部分は、除電装置７Ｂの射出部（光源）２８Ｂの少なくとも一部が、照明ユニットＩＵに配置されている点にある。
FIG. 4 is a view showing an example of an exposure apparatus EX according to the third embodiment. A characteristic part of the present embodiment is that at least a part of an emission part (light source) 28B of the
図４において、照明ユニットＩＵは、露光光ＥＬを射出する光源８と、除電光ＬＵを射出する光源２８Ｂと、照明光学系ＩＬとを備えている。本実施形態において、照明光学系ＩＬは、光源８から射出された露光光ＥＬ、及び光源２８Ｂから射出された除電光ＬＵのそれぞれを、コンデンサレンズ１７の射出面４１に導くことができる。照明光学系ＩＬのミラー９Ｂ，１６等は、除電光ＬＵを反射可能であり、ビーム整形光学系１０、オプティカルインテグレータ１１、リレー光学系１３、及びコンデンサレンズ１７等は、除電光ＬＵを透過可能である。
In FIG. 4, the illumination unit IU includes a light source 8 that emits exposure light EL, a
本実施形態において、照明ユニットＩＵは、ミラー９Ｂを移動可能な駆動装置９Ｄを備えている。光源８から射出された露光光ＥＬを射出面４１に導くとき、制御装置６は、図４の破線９Ｂｎで示すように、光源８から射出された露光光ＥＬがビーム整形光学系１０に入射するように、且つ、光源２８Ｂから射出された除電光ＬＵがビーム整形光学系１０に入射しないように、駆動装置９Ｄを制御して、ミラー９Ｂの位置を調整する。また、光源２８Ｂから射出された除電光ＬＵを射出面４１に導くとき、制御装置６は、図４の実線９Ｂｍで示すように、光源２８Ｂから射出された除電光ＬＵがビーム整形光学系１０に入射するように、且つ、光源８から射出された露光光ＥＬがビーム整形光学系１０に入射しないように、駆動装置９Ｄを制御して、ミラー９Ｂの位置を調整する。
In the present embodiment, the illumination unit IU includes a
除電装置７Ｂを用いる除電処理は、基板Ｐの非露光時に実行される。本実施形態において、除電装置７Ｂは、光源８から射出される露光光ＥＬの光路に対して移動可能な開口絞り板１２、可動ブラインド１７Ｂ、マスクステージ１、基板ステージ２、及び計測ステージ３の少なくとも一つから静電気を除去する。開口絞り板１２、可動ブラインド１７Ｂ、マスクステージ１、基板ステージ２、及び計測ステージ３等の可動部材は、帯電し易い可能性がある。本実施形態においては、除電装置７Ｂは、それら可動部材又はその近傍に除電光ＬＵを照射して、その可動部材から静電気を除去する。
The neutralization process using the
光源２８Ｂから射出された除電光ＬＵは、開口絞り板１２又はその近傍、可動ブラインド１７Ｂ又はその近傍に照射される。除電装置７Ｂは、開口絞り板１２又はその近傍、可動ブラインド１７Ｂ又はその近傍に除電光ＬＵを照射することによって、開口絞り板１２及び可動ブラインド１７Ｂから静電気を除去することができる。
The static elimination light LU emitted from the
また、除電装置７Ｂは、マスクステージ１又はその近傍に除電光ＬＵを照射することによって、マスクステージ１から静電気を除去することができる。マスクステージ１から静電気を除去する場合、制御装置６は、図４に示すように、射出面４１と対向する位置にマスクステージ１を配置する。本実施形態においては、除電処理時にマスクステージ１からマスクＭが排除される。光源２８Ｂから射出された除電光ＬＵは、照明光学系ＩＬの各光学素子（光学部材）を介して、マスクステージ１又はその近傍に照射される。
The
また、除電装置７Ｂは、基板ステージ２又はその近傍に除電光ＬＵを照射することによって、基板ステージ２から静電気を除去することができる。基板ステージ２から静電気を除去する場合、制御装置６は、図４に示すように、射出面２６と対向する位置に基板ステージ２を配置する。本実施形態においては、除電処理時に基板ステージ２にダミー基板ＤＰが保持される。ダミー基板ＤＰは、異物を放出しにくい高い清浄度を有する（クリーンな）部材であって、デバイスの製造が不可能な部材である。ダミー基板ＤＰは、基板Ｐとほぼ同じ外形であり、基板ステージ２は、ダミー基板ＤＰを保持可能である。光源２８Ｂから射出された除電光ＬＵは、照明光学系ＩＬの各光学素子（光学部材）、及び投影光学系ＰＬの各光学素子を介して、基板ステージ２又はその近傍に照射される。本実施形態において、終端光学素子２２を含む投影光学系ＰＬの各光学素子は、除電光ＬＵを透過可能である。
The
また、図４に示すように、液体ＬＱの液浸空間ＬＳが形成されている場合、光源２８から射出された除電光ＬＵによって、液体ＬＱから静電気を除去することができる。
As shown in FIG. 4, when the immersion space LS of the liquid LQ is formed, static electricity can be removed from the liquid LQ by the static elimination light LU emitted from the
また、除電装置７は、計測ステージ３又はその近傍に除電光ＬＵを照射することによって、計測ステージ３から静電気を除去することができる。計測ステージ３から静電気を除去する場合、制御装置６は、射出面２６と対向する位置に計測ステージ３を配置する。光源２８から射出された除電光ＬＵは、照明光学系ＩＬの各光学素子（光学部材）、及び投影光学系ＰＬの各光学素子を介して、計測ステージ３又はその近傍に照射される。
Further, the
上述のように、除電光ＬＵの光路の少なくとも一部が配置されるハウジングＩＫ、ＰＫの内部空間は、調整装置１８，２０によって不活性ガスで満たされている。これにより、除電光ＬＵを用いる除電効果を高めることができる。また、除電光ＬＵの光路上の酸素の量が多い場合、例えば酸素に除電光ＬＵが吸収（吸光）されて減衰したり、オゾン等が発生したりする可能性がある。本実施形態においては、除電光ＬＵが進行するハウジングＩＫ、ＰＫの内部空間の酸素の量が低下されているので、除電光ＬＵの減衰、オゾンの発生等を抑制できる。
As described above, the internal spaces of the housings IK and PK in which at least a part of the optical path of the static elimination light LU is arranged are filled with the inert gas by the adjusting
以上説明したように、真空紫外光を含む除電光ＬＵを用いて、露光光ＥＬの光路に対して移動可能な可動部材から静電気を除去することができる。例えば、可動部材が帯電している状態を放置しておくと、その静電気により、その可動部材の動作不良が生じる可能性がある。例えば、可動部材が電気機器等を含む場合、静電気により動作不良が発生する可能性が高くなる。本実施形態によれば、可動部材から静電気を除去できるので、可動部材の動作不良の発生を抑制でき、露光装置ＥＸの性能の低下を抑制することができる。また、本実施形態によれば、液浸空間ＬＳの液体ＬＱから静電気を除去することもできる。 As described above, static electricity can be removed from a movable member that is movable with respect to the optical path of the exposure light EL by using the static elimination light LU including vacuum ultraviolet light. For example, if the movable member is left in a charged state, the static electricity may cause malfunction of the movable member. For example, when the movable member includes an electrical device or the like, there is a high possibility of malfunction due to static electricity. According to this embodiment, since static electricity can be removed from the movable member, it is possible to suppress the occurrence of malfunction of the movable member, and to suppress the deterioration of the performance of the exposure apparatus EX. Further, according to the present embodiment, static electricity can be removed from the liquid LQ in the immersion space LS.
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
図５は、第４実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す図である。なお、図５においては、チャンバ装置５の図示を省略してある。本実施形態の特徴的な部分は、除電装置７Ｃの射出部（光源）２８Ｃ，２８Ｄが、マスクステージ１Ｃに設けられている点にある。マスクステージ１Ｃは、マスクＭをリリース可能に保持するマスク保持部１Ｈと、マスク保持部１Ｈと異なる位置に配置され、射出部２８Ｃ，２８Ｄを支持する支持部１Ｓとを有する。
FIG. 5 is a view showing an example of an exposure apparatus EX according to the fourth embodiment. In FIG. 5, the
マスクステージ１Ｃは、除電装置７Ｃの射出部２８Ｃ，２８Ｄを保持して移動可能である。本実施形態において、射出部２８Ｃは、照明光学系ＩＬの射出面４１に除電光ＬＵを照射可能であり、射出部２８Ｄは、投影光学系ＰＬの入射面４３に除電光ＬＵを照射可能である。
The mask stage 1C is movable while holding the
除電装置７Ｃを用いる除電処理は、基板Ｐの非露光時に実行される。除電処理を実行するとき、制御装置６は、照明光学系ＩＬの射出面４１に射出部２８Ｃが対向し、投影光学系ＰＬの入射面４３に射出部２８Ｄが対向するように、マスクステージ１Ｃの位置を調整する。
The neutralization process using the
射出部２８Ｃより射出され、照明光学系ＩＬの射出面４１に入射した除電光ＬＵは、可動ブラインド１４Ｂ及び開口絞り板１２を含む、照明光学系ＩＬの各光学部材に照射される。また、図５に示す例では、投影光学系ＰＬの射出面２６と対向する位置に計測ステージ３が配置されており、射出部２８Ｄより射出され、投影光学系ＰＬの入射面４３に入射した除電光ＬＵは、投影光学系ＰＬを介して、計測ステージ３に照射される。また、計測ステージ３上に液体ＬＱで液浸空間ＬＳが形成されている場合、その液浸空間ＬＳの液体ＬＱに除電光ＬＵが照射されることによって、液体ＬＱから静電気を除去することができる。また、射出面２６と対向する位置に基板ステージ２が配置されることによって、射出部２８Ｄから射出された除電光ＬＵは、基板ステージ２に照射される。
The static elimination light LU emitted from the
以上説明したように、本実施形態においても、真空紫外光を含む除電光ＬＵを用いて、露光光ＥＬの光路に対して移動可能な可動部材から静電気を除去することができ、液浸空間ＬＳの液体ＬＱから静電気を除去することができる。 As described above, also in the present embodiment, static electricity can be removed from the movable member that is movable with respect to the optical path of the exposure light EL by using the static elimination light LU including vacuum ultraviolet light, and the immersion space LS. Static electricity can be removed from the liquid LQ.
なお、上述の第１〜第４実施形態における投影光学系ＰＬにおいて、終端光学素子２２の射出側（像面側）の光路が液体ＬＱで満たされているが、投影光学系ＰＬとして、国際公開第２００４／０１９１２８号パンフレットに開示されているような、終端光学素子２２の入射側（物体面側）の光路も液体で満たされる投影光学系を採用することもできる。
In the projection optical system PL in the first to fourth embodiments described above, the optical path on the exit side (image plane side) of the last
なお、上述の第１〜第４実施形態の液体ＬＱは水であるが、水以外の液体であってもよい。液体ＬＱとしては、露光光ＥＬに対して透過性であり、露光光ＥＬに対して高い屈折率を有し、投影光学系ＰＬあるいは基板Ｐの表面を形成する感光材（フォトレジスト）などの膜に対して安定なものが好ましい。例えば、液体ＬＱとして、ハイドロフロロエーテル（ＨＦＥ）、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）、フォンブリンオイル等を用いることも可能である。また、液体ＬＱとして、種々の流体、例えば、超臨界流体を用いることも可能である。 In addition, although the liquid LQ of the above-mentioned 1st-4th embodiment is water, liquids other than water may be sufficient. The liquid LQ is a film such as a photosensitive material (photoresist) that is transmissive to the exposure light EL, has a high refractive index with respect to the exposure light EL, and forms the surface of the projection optical system PL or the substrate P. Stable ones are preferable. For example, hydrofluoroether (HFE), perfluorinated polyether (PFPE), fomblin oil, or the like can be used as the liquid LQ. In addition, various fluids such as a supercritical fluid can be used as the liquid LQ.
＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
<Fifth Embodiment>
Next, a fifth embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
本実施形態においては、露光装置ＥＸ２が、極端紫外（ＥＵＶ：Extreme Ultra-Violet）光で基板Ｐを露光するＥＵＶ露光装置である場合を例にして説明する。極端紫外光は、例えば波長５〜５０ｎｍ程度の軟Ｘ線領域の電磁波である。以下の説明において、極端紫外光を適宜、ＥＵＶ光、と称する。一例として、本実施形態では、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を露光光ＥＬとして用いる。 In the present embodiment, a case will be described as an example where the exposure apparatus EX2 is an EUV exposure apparatus that exposes the substrate P with extreme ultra-violet (EUV) light. Extreme ultraviolet light is an electromagnetic wave in a soft X-ray region having a wavelength of about 5 to 50 nm, for example. In the following description, extreme ultraviolet light is appropriately referred to as EUV light. As an example, in the present embodiment, EUV light having a wavelength of 13.5 nm is used as the exposure light EL.
図６は、第５実施形態に係る露光装置ＥＸ２の一例を示す図である。図６において、露光装置ＥＸ２は、マスクステージ１と、基板ステージ２と、計測ステージ３と、照明光学系ＩＬ２と、投影光学系ＰＬ２と、チャンバ装置５Ｄと、制御装置６とを備えている。本実施形態において、マスクＭは、ＥＵＶ光を反射可能な多層膜を有する反射型マスクである。
FIG. 6 is a view showing an example of an exposure apparatus EX2 according to the fifth embodiment. In FIG. 6, the exposure apparatus EX2 includes a
本実施形態において、チャンバ装置５Ｄは、内部空間５Ｓの圧力を低下させて、内部空間５Ｓを真空状態に調整可能な調整装置５０を備えている。制御装置６は、調整装置５０を用いて、内部空間５Ｓをほぼ真空状態に調整する。一例として、本実施形態においては、内部空間５Ｓの圧力は、例えば、１×１０−４〔Ｐａ〕程度の減圧雰囲気に調整される。本実施形態において、照明光学系ＩＬ２、マスクステージ１、投影光学系ＰＬ２、基板ステージ２、及び計測ステージ３のそれぞれが、内部空間５Ｓに配置される。
In the present embodiment, the
照明光学系ＩＬ２の光学素子は、ＥＵＶ光を反射可能な多層膜を備えた多層膜反射鏡を含む。光学素子の多層膜は、例えばＭｏ／Ｓｉ多層膜を含む。照明光学系ＩＬ２は、光源（不図示）からの露光光ＥＬでマスクＭを照明する。光源は、例えばキセノン（Ｘｅ）等のターゲット材料にレーザー光を照射して、そのターゲット材料をプラズマ化し、ＥＵＶ光を発生させるレーザ生成プラズマ光源装置、所謂、ＬＰＰ（Laser Produced Prasma）方式の光源装置を含む。なお、光源が、所定ガス中で放電を発生させて、その所定ガスをプラズマ化し、ＥＵＶ光を発生させる放電生成プラズマ光源装置、所謂、ＤＰＰ（Discharge Produced Prasma）方式の光源装置でもよい。光源で発生したＥＵＶ光（露光光ＥＬ）は、照明光学系ＩＬ２に入射する。 The optical element of the illumination optical system IL2 includes a multilayer film reflecting mirror including a multilayer film capable of reflecting EUV light. The multilayer film of the optical element includes, for example, a Mo / Si multilayer film. The illumination optical system IL2 illuminates the mask M with exposure light EL from a light source (not shown). The light source is, for example, a laser-produced plasma light source device that irradiates a target material such as xenon (Xe) with a laser beam, converts the target material into plasma, and generates EUV light, a so-called LPP (Laser Produced Prasma) type light source device. including. The light source may be a discharge-generated plasma light source device that generates a EUV light by generating a discharge in a predetermined gas and generating a plasma of the predetermined gas, that is, a so-called DPP (Discharge Produced Prasma) type light source device. EUV light (exposure light EL) generated by the light source enters the illumination optical system IL2.
投影光学系ＰＬの光学素子は、ＥＵＶ光を反射可能な多層膜を備えた多層膜反射鏡を含む。光学素子の多層膜は、例えばＭｏ／Ｓｉ多層膜を含む。 The optical element of the projection optical system PL includes a multilayer reflector having a multilayer film capable of reflecting EUV light. The multilayer film of the optical element includes, for example, a Mo / Si multilayer film.
図６に示すように、本実施形態において、計測ステージ３に、除電装置７Ｄの射出部２８Ｄが配置されている。除電装置７Ｄを用いる除電処理が実行されるとき、マスクステージ１からマスクＭが排除され、基板ステージ２から基板Ｐが排除される。射出部２８Ｄから射出された除電光ＬＵは、投影光学系ＰＬ２に照射される。投影光学系ＰＬ２の光学素子は、除電光ＬＵを反射可能である。射出部２８Ｄから射出された除電光ＬＵは、マスクステージ１に照射される。
As shown in FIG. 6, in the present embodiment, the
本実施形態においては、除電光ＬＵの光路が配置される内部空間５Ｓがほぼ真空状態であり、内部空間５Ｓの圧力が十分に低下されている。これにより、除電光ＬＵを用いる除電効果を高めることができる。また、除電光ＬＵの減衰が抑制される。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態においても、除電光ＬＵを射出する光源を、例えば基板ステージ２に配置することができる。
Also in the present embodiment, a light source that emits the static elimination light LU can be disposed on the
なお、本実施形態においても、除電光ＬＵを射出する光源を、例えばマスクステージ１に配置することができる。その光源から射出された除電光ＬＵは、照明光学系ＩＬ２及び投影光学系ＰＬ２のそれぞれに照射可能である。照明光学系ＩＬ２及び投影光学系ＰＬ２それぞれの光学素子は、除電光ＬＵを反射可能である。
Also in the present embodiment, a light source that emits the static elimination light LU can be disposed on the
なお、上述の第１〜第５実施形態においては、露光光ＥＬの光路上又はその近傍に配置される物体に除電光ＬＵを照射する場合について説明したが、例えば基板Ｐを搬送する搬送装置等に除電光ＬＵを照射することもできる。例えば、基板交換位置に除電装置の少なくとも一部を配置することによって、搬送装置に除電光ＬＵを照射することができる。 In the first to fifth embodiments described above, the case where the object disposed on or near the optical path of the exposure light EL is irradiated with the static elimination light LU has been described. However, for example, a transport device that transports the substrate P or the like. It is also possible to irradiate with static elimination light LU. For example, by disposing at least a part of the static eliminator at the substrate exchange position, it is possible to irradiate the transport device with the static eliminator LU.
また、マスクＭを搬送する搬送装置に除電光ＬＵを照射することもできる。 Further, it is possible to irradiate the transport device that transports the mask M with the static elimination light LU.
なお、上述の第１〜第５実施形態においては、除電光ＬＵが、波長１７２ｎｍの真空紫外光を主成分とする場合を例にして説明したが、物体から静電気を除去するための真空紫外光として、波長１２６ｎｍ、波長１４６ｎｍ、波長１５７ｎｍ、及び波長１８５ｎｍの少なくとも一つの光を用いることができる。波長１２６ｎｍの真空紫外光は、Ａｒ２エキシマランプ及びＡｒ２エキシマレーザの少なくとも一方を含む光源から射出可能である。波長１４６ｎｍの真空紫外光は、Ｋｒ２エキシマランプ及びＫｒ２エキシマレーザの少なくとも一方を含む光源から射出可能である。波長１５７ｎｍの真空紫外光は、Ｆ２ダイマランプ及びＦ２ダイマレーザの少なくとも一方を含む光源から射出可能である。波長１８５ｎｍの真空紫外光は、低圧水銀ランプを含む光源から射出可能である。 In the first to fifth embodiments described above, the case where the static elimination light LU is mainly composed of vacuum ultraviolet light having a wavelength of 172 nm has been described as an example. However, vacuum ultraviolet light for removing static electricity from an object is described. As described above, at least one light having a wavelength of 126 nm, a wavelength of 146 nm, a wavelength of 157 nm, and a wavelength of 185 nm can be used. The vacuum ultraviolet light having a wavelength of 126 nm can be emitted from a light source including at least one of an Ar 2 excimer lamp and an Ar 2 excimer laser. Vacuum ultraviolet light having a wavelength of 146 nm can be emitted from a light source including at least one of a Kr 2 excimer lamp and a Kr 2 excimer laser. Vacuum ultraviolet light having a wavelength of 157nm can be emitted from a light source comprising at least one of F 2 Daimaranpu and F 2 Daimareza. Vacuum ultraviolet light having a wavelength of 185 nm can be emitted from a light source including a low-pressure mercury lamp.
なお、本実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。 The substrate P of the present embodiment is not limited to a semiconductor wafer for manufacturing a semiconductor device, but a glass substrate for a display device, a ceramic wafer for a thin film magnetic head, or an original mask (reticle) used in an exposure apparatus (synthesis). Quartz, silicon wafer) or the like is applied.
露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。 As the exposure apparatus EX, in addition to the step-and-scan type scanning exposure apparatus (scanning stepper) that scans and exposes the pattern of the mask M by moving the mask M and the substrate P synchronously, the mask M and the substrate P Can be applied to a step-and-repeat type projection exposure apparatus (stepper) in which the pattern of the mask M is collectively exposed while the substrate P is stationary and the substrate P is sequentially moved stepwise.
さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第１パターンの縮小像を基板Ｐ上に転写した後、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第２パターンの縮小像を第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光してもよい（スティッチ方式の一括露光装置）。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。 Furthermore, in the step-and-repeat exposure, after the reduced image of the first pattern is transferred onto the substrate P using the projection optical system while the first pattern and the substrate P are substantially stationary, the second pattern With the projection optical system, the reduced image of the second pattern may be partially overlapped with the first pattern and collectively exposed on the substrate P (stitch type batch exposure apparatus). ). Further, the stitch type exposure apparatus can be applied to a step-and-stitch type exposure apparatus in which at least two patterns are partially transferred on the substrate P, and the substrate P is sequentially moved.
また、例えば米国特許第第６６１１３１６号明細書に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の一つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。また、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明を適用することができる。 Further, as disclosed in, for example, US Pat. No. 6,611,316, two mask patterns are synthesized on a substrate via a projection optical system, and one shot on the substrate is formed by one scanning exposure. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that performs double exposure of a region almost simultaneously. The present invention can also be applied to proximity type exposure apparatuses, mirror projection aligners, and the like.
また、露光装置ＥＸとして、米国特許第６３４１００７号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、及び米国特許第６２６２７９６号明細書等に開示されているような、複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。 Further, as the exposure apparatus EX, a twin stage type having a plurality of substrate stages as disclosed in US Pat. No. 6,341,007, US Pat. No. 6,208,407, US Pat. No. 6,262,796, etc. It can also be applied to other exposure apparatuses.
露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。 The type of the exposure apparatus EX is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element that exposes a semiconductor element pattern on the substrate P, but an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display element or a display, a thin film magnetic head, an image sensor (CCD). ), An exposure apparatus for manufacturing a micromachine, a MEMS, a DNA chip, a reticle, a mask, or the like.
なお、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６７７８２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク（電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。 In the above-described embodiment, a light-transmitting mask in which a predetermined light-shielding pattern (or phase pattern / dimming pattern) is formed on a light-transmitting substrate is used. As disclosed in US Pat. No. 6,778,257, a variable shaped mask (also called an electronic mask, an active mask, or an image generator) that forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed. ) May be used. Further, a pattern forming apparatus including a self-luminous image display element may be provided instead of the variable molding mask including the non-luminous image display element.
上述の実施形態においては、投影光学系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。 In the above-described embodiment, the exposure apparatus provided with the projection optical system PL has been described as an example. However, the present invention can be applied to an exposure apparatus and an exposure method that do not use the projection optical system PL.
上述の実施形態の露光装置は、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。 The exposure apparatus of the above-described embodiment is manufactured by assembling various subsystems including the constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. The In order to ensure these various accuracies, before and after assembly, various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy, various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy, and various electrical systems are Adjustments are made to achieve electrical accuracy. The assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus includes mechanical connection, electrical circuit wiring connection, pneumatic circuit piping connection and the like between the various subsystems. Needless to say, there is an assembly process for each subsystem before the assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the assembly process of the various subsystems to the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies as the entire exposure apparatus. The exposure apparatus is preferably manufactured in a clean room where the temperature, cleanliness, etc. are controlled.
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図７に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、上述の実施形態に従って、マスクからの露光光で基板を露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理（露光処理）を含む基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
As shown in FIG. 7, a microdevice such as a semiconductor device includes a
なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。 Note that the requirements of the above-described embodiments can be combined as appropriate. In addition, the disclosures of all published publications and US patents related to the exposure apparatus and the like cited in the above-described embodiments and modifications are incorporated herein by reference.
１…マスクステージ、２…基板ステージ、３…計測ステージ、７…除電装置、１２…開口絞り板、１４…ブラインド装置、１４Ｂ…可動ブラインド、１７…コンデンサレンズ、１８…調整装置、２０…調整装置、２２…終端光学素子、２８…射出部、２９…光学部材、３０…計測装置、４２…始端光学素子、５０…調整装置、ＩＬ…照明光学系、ＰＬ…投影光学系、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、Ｍ…マスク、Ｐ…基板
DESCRIPTION OF
Claims (28)
真空紫外光を物体又はその近傍に照射して、前記物体から静電気を除去する除電装置を備えた露光装置。 An exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light,
An exposure apparatus comprising a static eliminator that irradiates an object or its vicinity with vacuum ultraviolet light to remove static electricity from the object.
前記露光光の光路に対して移動可能であって、前記除電装置の少なくとも一部が設けられた第１可動部材と、を備えた請求項１１記載の露光装置。 A projection optical system for projecting an image of a pattern onto the substrate;
The exposure apparatus according to claim 11, further comprising: a first movable member that is movable with respect to the optical path of the exposure light and provided with at least a part of the static eliminator.
前記第１可動部材は、基板を保持する請求項１２記載の露光装置。 The first movable member is movable on the optical path of the exposure light on the image plane side of the projection optical system,
The exposure apparatus according to claim 12, wherein the first movable member holds a substrate.
前記第１可動部材は、基板を保持しない請求項１２記載の露光装置。 The first movable member is movable on the optical path of the exposure light on the image plane side of the projection optical system,
The exposure apparatus according to claim 12, wherein the first movable member does not hold a substrate.
前記第１可動部材は、前記パターンが形成されたマスクを保持する請求項１２記載の露光装置。 The first movable member is movable on the optical path of the exposure light on the object plane side of the projection optical system,
The exposure apparatus according to claim 12, wherein the first movable member holds a mask on which the pattern is formed.
前記物体は、前記第２可動部材を含む請求項１〜１２のいずれか一項記載の露光装置。 A second movable member movable relative to the optical path of the exposure light;
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the object includes the second movable member.
前記マスクのパターンの像を前記基板に投影することによって前記基板が露光される請求項１６記載の露光装置。 The second movable member can hold a mask;
The exposure apparatus according to claim 16, wherein the substrate is exposed by projecting an image of the pattern of the mask onto the substrate.
前記計測装置の計測結果に基づいて、前記除電装置が制御される請求項１〜２２のいずれか一項記載の露光装置。 A measuring device for measuring the charge amount of the object;
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the static eliminator is controlled based on a measurement result of the measurement apparatus.
前記物体は、前記液体を含む請求項１〜２３のいずれか一項記載の露光装置。 The substrate is exposed via a liquid filled in at least a part of the optical path of the exposure light;
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the object includes the liquid.
露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。 Exposing the substrate using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 26;
Developing the exposed substrate; and a device manufacturing method.
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