JP2011082474A - 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 露光ステーション200で、粗動ステージWCS1に支持された微動ステージWFS1上のウエハWが照明光ILで投影光学系PLを介して露光される際に、計測系70Aにより微動ステージWFS1のXY平面内の位置を精度良く計測する。また、計測ステーション300で、粗動ステージWCS2に支持された微動ステージWFS2上のウエハWに対するアライメントが行われる際に、計測系70Bにより微動ステージWFS2のXY平面内の位置を精度良く計測する。
【選択図】図1
Description
前記物体を保持する保持部材を移動可能に支持する移動体と;前記物体に光ビームを照射して前記物体のアライメント情報を検出する検出系と;前記移動体を駆動して、前記検出系の光ビームに対して前記物体を相対移動する駆動系と;前記保持部材の下方に配置される計測用部材に少なくとも一部が設けられ、前記アライメント情報の検出時に前記保持部材の計測面に計測ビームを照射して前記保持部材の位置情報を計測する第1計測系と;
前記第1計測系によって計測される前記保持部材の位置情報に基づいて、前記検出系によるアライメント情報の検出を実行する制御装置と;を備える第3の露光装置が、提供される。
これによれば、アライメント情報を精度良く求めることが可能になる。
以下、本発明の第1の実施形態を、図1〜図25(F)に基づいて説明する。
以下、本発明の第2の実施形態を、図26〜図45に基づいて説明する。ここで、前述した第1の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一の符号を用いると共に、その説明を簡略化し若しくは省略する。
Claims (60)
- エネルギビームにより物体を露光する露光装置であって、
前記物体を保持するとともに、互いに直交する第1軸及び第2軸を含む二次元平面内で移動可能な保持部材と;
前記保持部材が第1領域にあるとき、前記保持部材に少なくとも1本の第1計測ビームを下方から照射し、該第1計測ビームの戻り光を受光して前記保持部材の前記二次元平面内の位置情報を計測する第1計測系を有し、前記物体に前記エネルギビームを照射する露光処理が行われる露光ステーションと;
前記露光ステーションから前記第1軸に平行な方向の一側に離れて配置され、前記保持部材が第2領域にあるとき、該保持部材に少なくとも1本の第2計測ビームを下方から照射し、該第2計測ビームの戻り光を受光して前記保持部材の前記二次元平面内の位置情報を計測する第2計測系を有し、前記物体に対する計測処理が行われる計測ステーションと;を備える露光装置。 - 前記保持部材の前記二次元平面に実質的に平行な一面に計測面が設けられ、
前記第1計測系は、前記第1領域にある前記保持部材の前記計測面に少なくとも1本の第1計測ビームを下方から照射し、第2計測系は、前記第2領域にある前記保持部材の前記計測面に少なくとも1本の第2計測ビームを下方から照射する請求項1に記載の露光装置。 - 前記二次元平面内で移動可能で、前記保持部材を移動可能に支持する第1移動体をさらに備え、
前記第1計測系は、前記第1計測ビームを前記第1移動体に支持された前記保持部材の前記計測面に照射し、該第1計測ビームの戻り光を受光する第1ヘッドの少なくとも一部が設けられた第1計測部材を有する請求項2に記載の露光装置。 - 前記二次元平面内で前記第1移動体とは独立して移動可能で、前記保持部材を移動可能に支持する第2移動体をさらに備え、
前記第2計測系は、前記第2計測ビームを前記第2移動体に支持された前記保持部材の前記計測面に照射し、該第2計測ビームの戻り光を受光する第2ヘッドの少なくとも一部が設けられた第2計測部材を有する請求項3に記載の露光装置。 - 前記第1、第2移動体は、それぞれ内部に空間部を有し、
前記第1計測部材は、前記第1移動体の前記空間部内に前記第1軸に平行な方向から挿入可能で、前記第1軸に平行な方向に伸びる第1アーム部材であり、
前記第2計測部材は、前記第2移動体の前記空間部内に前記第1軸に平行な方向から挿入可能で、前記第1軸に平行な方向に伸びる第2アーム部材である請求項4に記載の露光装置。 - 前記第1、第2アーム部材のそれぞれは、前記第1軸に平行な方向の一端が固定端で他端が自由端であるカンチレバー状の部材である請求項5に記載の露光装置。
- 前記第1アーム部材は、前記第1移動体の空間部内に前記第1軸に平行な方向の一側から挿入され、前記第2アーム部材は、前記第2移動体の空間部内に前記第1軸方に平行な方向の他側から挿入される請求項6に記載の露光装置。
- 前記第1、第2移動体は、前記保持部材を、前記二次元平面に平行な面内で移動可能に支持する請求項4〜7のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記二次元平面内の前記露光ステーションの近傍の所定範囲の領域内にある前記第1移動体と、前記二次元平面内の前記計測ステーションの近傍の所定範囲の領域内にある前記第2移動体との間で、前記保持部材をリレーするリレー部材をさらに備える請求項4〜8のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記第1移動体は前記第1軸に平行な方向に関して第1の範囲内で移動し、
前記第2の移動体は前記第1軸に平行な方向に関して第2の範囲内で移動し、
前記リレー部材は、前記第1の範囲と前記第2の範囲との間の位置に静止した状態で、前記第1移動体と前記第2移動体との間で前記保持部材を受け渡す請求項9に記載の露光装置。 - 前記保持部材は、その内部を光が進行可能な中実部を少なくとも一部に有し、
前記計測面は、前記保持部材の前記物体の載置面側に前記中実部に対向して配置され、
前記第1、第2ヘッドは、前記物体の載置面とは反対側に前記中実部に対向して配置される請求項4〜10のいずれか一項に記載の露光装置。 - 前記計測面には、グレーティングが形成され、
前記第1、第2ヘッドは、それぞれ、少なくとも1本の前記第1、第2計測ビームを前記グレーティングに照射し、前記グレーティングで発生する回折光を受光する請求項4〜11のいずれか一項に記載の露光装置。 - 前記グレーティングは、前記第1軸及び第2軸に平行な方向をそれぞれ周期方向とする第1及び第2回折格子を含み、
前記第1ヘッドは、前記第1計測ビームとして前記第1及び第2回折格子にそれぞれ対応する第1軸方向計測用ビーム及び第2軸方向計測用ビームを照射し、前記第1軸方向計測用ビーム及び第2軸方向計測用ビームそれぞれの前記グレーティングからの回折光を受光し、前記第1計測系は、前記第1ヘッドの出力に基づいて、前記保持部材の前記第1軸及び第2軸に平行な方向に関する位置情報を計測する請求項12に記載の露光装置。 - 前記ヘッドは、前記第1軸方向計測用ビームとして、前記グレーティング上の照射点が前記第2軸に平行な方向で互いに異なる少なくとも2本の計測用ビームを、前記第1回折格子に照射する請求項13に記載の露光装置。
- 前記少なくとも2本の計測用ビームと前記第2軸方向計測用ビームとは、前記グレーティング上の前記第2軸に平行な同一の直線上の照射点にそれぞれ照射される請求項14に記載の露光装置。
- 前記第1ヘッドから前記グレーティングに対して照射される前記第1軸方向計測用ビームの照射点の中心である計測中心は、前記物体に照射される前記エネルギビームの照射領域の中心である露光位置に一致する請求項13〜15のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記計測ステーションは、前記物体上のマークを検出する少なくとも1つのマーク検出系を含む請求項1〜16のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記マーク検出系は、さらに前記保持部材上に設けられた基準マークを検出する請求項17に記載の露光装置。
- 前記計測ステーションは、前記第2軸に平行な方向に関して検出領域が離れて配置され、前記物体上の異なるマークをそれぞれ検出する複数のマーク検出系を含む請求項1〜18のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記複数のマーク検出系は、前記第2軸に平行な方向に沿って前記検出領域が設定される請求項19に記載の露光装置。
- 前記複数のマーク検出系は、少なくとも前記第2軸に平行な方向に関して前記検出領域の相対位置が可変である請求項19又は20に記載の露光装置。
- 前記複数のマーク検出系は、前記検出領域が固定の第1マーク検出系と、少なくとも前記第2軸に平行な方向に関して前記検出領域の位置が調整可能な第2マーク検出系とを含む請求項19〜21のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記複数のマーク検出系は、前記第1マーク検出系の検出中心に関して対称に検出中心が設定可能な少なくとも1対の前記第2マーク検出系を含む請求項22に記載の露光装置。
- 前記複数のマーク検出系の検出動作時に前記保持部材を前記第1軸方向に移動させる制御装置をさらに備える請求項19〜23のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記物体上で前記第1軸に平行な方向に関して位置が異なる複数群のマークを、前記保持部材を前記第1軸に平行な方向に移動させて群毎に前記複数のマーク検出系で検出する制御装置をさらに備え、
前記複数群のマークのうち少なくとも1群のマークは、前記第2軸に平行な方向に関して位置が異なる複数のマークを含む請求項19〜23のいずれか一項に記載の露光装置。 - 前記制御装置は、前記複数のマークを、前記保持部材を前記第2軸に平行な方向に移動させて前記複数のマーク検出系を用いて検出する請求項25に記載の露光装置。
- 前記エネルギビームを射出する射出面を有する光学部材と;
該光学部材と前記第1移動体に保持された前記保持部材との間に液体を供給する液浸部材を有する液浸装置と;をさらに備える請求項1〜26のいずれか一項に記載の露光装置。 - 前記液浸部材との間で前記液体を保持するシャッタ部材をさらに備える請求項27に記載の露光装置。
- 物体上の複数の区画領域のそれぞれをエネルギビームで露光し、パターンを形成する露光装置であって、
少なくとも互いに直交する第1軸及び第2軸を含む二次元平面に沿って移動可能な移動体と;
前記移動体に支持され、前記物体を保持して少なくとも前記二次元平面に平行な面内で前記移動体に対して相対移動可能で、前記二次元平面に実質的に平行な一面に計測面が設けられた保持部材と;
前記物体上のマークを検出するマーク検出系と;
前記計測面に少なくとも1本の第1計測ビームを照射し、該第1計測ビームの前記計測面からの光を受光するヘッド部を有し、該ヘッド部の出力に基づいて前記保持部材の少なくとも前記二次元平面内の位置情報を計測する第1計測系と;
前記保持部材を単独で若しくは前記移動体と一体で駆動する駆動系と;
前記駆動系を介して前記保持部材を駆動しつつ、前記マーク検出系を用いて、前記物体上に前記複数の区画領域に対応して配置された複数のマークをそれぞれ検出し、該検出結果と各マーク検出時に前記第1計測系により計測された前記位置情報とに基づいて、前記物体上の複数の区画領域を所定点との位置合わせするための目標位置情報を取得する制御装置と;を備える露光装置。 - 前記計測面には、グレーティングが形成され、
前記ヘッド部は、前記第1計測ビームの前記グレーティングからの回折光を受光する請求項29に記載の露光装置。 - 前記マーク検出系は、前記ヘッド部から照射される前記第1計測ビームの前記計測面上の照射点を検出中心とする第1検出系と、前記第1検出系の検出中心と既知の位置関係にある検出中心を有する少なくとも1つの第2検出系とを有し、
前記制御装置は、前記目標位置情報の取得に際して、
前記第1検出系のみを用いて、前記物体上に前記複数の区画領域に対応して配置された前記複数のマークを順次検出し、該検出結果と各マーク検出時に前記第1計測系で計測された前記位置情報とに基づいて、前記物体上の複数の区画領域を所定点との位置合わせするための目標位置情報を取得する第1モードと、
前記第1及び第2検出系を含む所定数の検出系を用いて、前記物体上に前記複数の区画領域に対応して配置された前記複数のマークを前記所定数ずつ順次検出し、該検出結果と各マーク検出時に前記第1計測系で計測された前記位置情報とに基づいて、前記物体上の複数の区画領域を所定点との位置合わせするための目標位置情報を取得する第2モードと、を選択可能である請求項29又は30に記載の露光装置。 - 前記移動体は、内部に前記第1軸と平行な方向に延びる両端が開口した空間部を有し、
前記移動体が前記マーク検出系の検出範囲内にあるとき、前記空間内に挿入される前記マーク検出系との位置関係が所定状態に維持された第1アーム部材をさらに備え、
前記第1アーム部材に、前記ヘッド部の少なくとも一部が取り付けられている請求項31に記載の露光装置。 - 前記第1位置計測系は、前記第2検出系の検出中心に対応する前記計測面上の点に計測ビームを照射し、前記計測面からの戻りビームを受光するエンコーダシステムが設けられ、前記第2検出系に対応して設けられた第2アーム部材をさらに備え、前記ヘッド部と前記エンコーダシステムとの出力に基づいて、前記保持部材の少なくとも前記二次元平面内の位置情報を計測する請求項32に記載の露光装置。
- 前記第1検出系は、その検出中心が固定であり、前記第2検出系は、その検出中心の前記第1検出系の検出中心に対する位置が調整可能である請求項31に記載の露光装置。
- 前記保持部材の前記二次元平面に実質的に平行な面上の互いに離間する2点にそれぞれ計測ビームを照射し、前記保持部材からの戻りビームを受光して、前記保持部材の前記二次元平面内での回転を計測する第2位置計測系をさらに備える請求項29〜34のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記保持部材には互いに離間する2つの補助計測面が設けられ、
前記第2位置計測系は、前記2つの補助計測面のそれぞれに計測ビームを照射し、前記補助計測面からの戻りビームを受光して、前記保持部材の前記二次元平面内での回転情報を計測する請求項35に記載の露光装置。 - 前記第2位置計測系は、前記ヘッド部とは反対側から前記計測面上の2箇所に2つの計測ビームを照射し、該2つの計測ビームの前記計測面からの戻りビームを受光して、前記保持部材の前記二次元平面内での回転情報を計測する請求項35に記載の露光装置。
- 前記制御装置は、前記第2位置計測系で計測された前記保持部材の前記回転情報に基づいて、前記駆動系を制御して、前記保持部材の前記二次元平面内での回転を調整する請求項36又は37に記載の露光装置。
- 前記制御装置は、前記物体上の複数の区画領域の露光が行われる際に、前記目標位置情報に基づいて、前記駆動系を介して前記保持部材を前記所定点との位置合わせのために駆動する請求項29〜38のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記エネルギビームを射出する射出面を有する光学部材と;
前記光学部材と前記移動体に保持された前記保持部材との間に液体を供給する液浸部材を有する液浸装置と;をさらに備え、
前記光学部材と前記液体とを介して前記エネルギビームを照射することで前記物体上の複数の区画領域が露光される請求項29〜39のいずれか一項に記載の露光装置。 - 前記液浸部材との間で前記液体を保持するシャッタ部材をさらに備える請求項40に記載の露光装置。
- 請求項29〜41のいずれか一項に記載の露光装置により物体上の複数の区画領域にパターンを形成することと;
前記パターンが形成された物体を現像することと;を含むデバイス製造方法。 - エネルギビームで物体を露光する露光装置であって、
前記物体を保持する保持部材を移動可能に支持する移動体と;
前記物体に光ビームを照射して前記物体のアライメント情報を検出する検出系と;
前記移動体を駆動して、前記検出系の光ビームに対して前記物体を相対移動する駆動系と;
前記保持部材の下方に配置される計測用部材に少なくとも一部が設けられ、前記アライメント情報の検出時に前記保持部材の計測面に計測ビームを照射して前記保持部材の位置情報を計測する第1計測系と;
前記第1計測系によって計測される前記保持部材の位置情報に基づいて、前記検出系によるアライメント情報の検出を実行する制御装置と;を備える露光装置。 - 前記物体が移動される所定平面において、前記第1計測系の前記計測ビームの照射位置は、前記検出系の検出領域内に設定される請求項43に記載の露光装置。
- 前記計測用部材に少なくとも一部が設けられ、前記露光時に前記保持部材の計測面に計測ビームを照射して前記保持部材の位置情報を計測する第2計測系をさらに備える請求項43又は44に記載の露光装置。
- 前記所定平面において、前記第2計測系の前記計測ビームの照射位置は、前記エネルギビームの照射領域内に設定される請求項43〜45のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記保持部材は、前記検出系が配置され、前記アライメント情報の検出が行われる計測ステーションと、前記エネルギビームによる前記物体の露光が行われる露光ステーションとの一方から他方に移動される請求項43〜46のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記検出系は、所定方向に関して位置が異なる複数の検出領域を有し、前記アライメント情報の検出では、前記所定方向と交差する方向に前記保持部材が移動され、前記交差する方向に関して位置が異なる前記物体上の複数点でそれぞれ前記アライメント情報が検出される請求項43〜47のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記計測用部材は、前記検出系の支持部材に設けられる請求項43〜48のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記計測用部材は、前記エネルギビームを射出する光学系の支持部材に設けられる請求項43〜49のいずれか一項に記載の露光装置。
- 請求項1〜28、43〜50のいずれか一項に記載の露光装置により物体を露光することと;
露光された前記物体を現像することと;を含むデバイス製造方法。 - エネルギビームで物体を露光する露光方法であって、
前記物体を保持する保持部材を移動可能に支持する移動体を駆動して、検出系の光ビームに対して前記物体を相対移動することで、前記検出系により前記物体のアライメント情報を検出することと;
前記保持部材の下方に配置される計測用部材に少なくとも一部が設けられた第1計測系から、前記アライメント情報の検出時に、前記保持部材の計測面に計測ビームを照射して前記保持部材の位置情報を計測することと;
前記第1計測系によって計測される前記保持部材の位置情報に基づいて、前記検出系によるアライメント情報の検出を実行することと;を含む露光方法。 - 前記物体が移動される所定平面において、前記第1計測系の前記計測ビームの照射位置は、前記検出系の検出領域内に設定される請求項52に記載の露光方法。
- 前記計測用部材に少なくとも一部が設けられた第2計測系から、前記露光時に、前記保持部材の計測面に計測ビームを照射して前記保持部材の位置情報を計測することをさらに含む請求項52又は53に記載の露光方法。
- 前記所定平面において、前記第2計測系の前記計測ビームの照射位置は、前記エネルギビームの照射領域内に設定される請求項52〜54のいずれか一項に記載の露光方法。
- 前記保持部材は、前記検出系が配置され、前記アライメント情報の検出が行われる計測ステーションと、前記エネルギビームによる前記物体の露光が行われる露光ステーションとの一方から他方に移動される請求項52〜55のいずれか一項に記載の露光方法。
- 前記検出系は、所定方向に関して位置が異なる複数の検出領域を有し、前記アライメント情報の検出では、前記所定方向と交差する方向に前記保持部材が移動され、前記交差する方向に関して位置が異なる前記物体上の複数点でそれぞれ前記アライメント情報が検出される請求項52〜56のいずれか一項に記載の露光方法。
- 前記計測用部材は、前記検出系の支持部材に設けられる請求項52〜57のいずれか一項に記載の露光方法。
- 前記計測用部材は、前記エネルギビームを射出する光学系の支持部材に設けられる請求項52〜58のいずれか一項に記載の露光方法。
- 請求項52〜59のいずれか一項に記載の露光方法により物体を露光することと;
露光された前記物体を現像することと;を含むデバイス製造方法。
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