JP4378938B2 - 露光装置、及びデバイス製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はマスクのパターンを投影光学系を介して基板に露光する露光装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示デバイスや半導体デバイスはマスク上に形成されたパターンを感光性の基板上に転写するいわゆるフォトリソグラフィの手法により製造される。このフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置はマスクを支持するマスクステージと基板を支持する基板ステージとを有し、マスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながらマスクのパターンを投影光学系を介して基板に転写するものである。このうち、液晶表示デバイスを製造する際には基板として大型のガラス基板が用いられ、表示領域の大型化の要求からマスクステージと基板ステージとを同期走査しつつマスクのパターンを連続的に基板上に転写する走査型露光装置が主に用いられる。下記特許文献には、投影光学系として複数並んだ投影光学ユニット(投影光学モジュール)を有する走査型露光装置、所謂マルチレンズスキャン型露光装置に関する技術が開示されている。
【0003】
【特許文献1】
特開平9−293676号公報
【0004】
従来における複数の投影光学ユニットはオートフォーカス検出系を挟んで走査方向両側のそれぞれに配置されている構成である。そして、走査方向前方側に配置された投影光学ユニットと後方側に配置された投影光学ユニットとは異なる支持体を介してコラム(露光装置のボディ)に支持されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来技術には以下に述べる問題が生じるようになった。
マスクステージや基板ステージが移動した際、僅かではあるがコラムに歪み変形が生じる場合があり、投影光学ユニットの光学特性(結像特性)が変化して精度良い露光処理を行うことができなくなるという問題が生じるようになった。特に、上述したような、複数の投影光学ユニットのそれぞれを互いに異なる支持体で支持する構成では、複数の投影光学ユニットの互いの相対位置が変化して精度良い露光処理を行うことができなくなる。また、液晶表示デバイスを製造するための走査型露光装置の投影光学系は正立等倍系が一般であって走査露光の際マスクステージと基板ステージとは同じ方向に移動するため、コラムに対する偏荷重が大きくなり、上記問題が顕著に現れる。更に、基板の大型化の要求に伴って装置全体(コラム全体)も大型化し、コラムの十分な剛性が得られず、上記問題が更に顕著に現れるようになった。
【0006】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、コラムに生じる歪み変形の投影光学系への影響を抑えることができる露光装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す図1〜図11に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の露光装置(EX)は、マスク(M)のパターンを投影光学系を介して基板(P)に露光する露光装置において、投影光学系(PL)は複数並んだ投影光学モジュール(PLa〜PLg)からなり、複数の投影光学モジュール(PLa〜PLg)が1つの定盤(1)に支持されていることを特徴とする。
本発明によれば、複数並んだ投影光学モジュールを1つの定盤で支持したことにより、ステージの移動などにより仮にコラムに歪み変形が生じたとしても、このコラムの歪み変形の投影光学モジュールに対する影響を定盤で遮ることができる。そして、複数の投影光学モジュールは1つの定盤で支持されているので、コラムに歪み変形が生じても投影光学モジュールどうしの相対位置は大きく変化しない。したがって、コラムが変形しても投影光学系の光学特性の変動を最小限に抑えつつ精度良い露光処理を行うことができる。
【0008】
本発明の露光装置(EX)において、支持構造体(100)と、支持構造体(100)に対して定盤(1)をキネマティックに支持する支持部(2)とを備えることを特徴とする。この場合において、支持部(2)は、V溝部材(4)と、V溝部材(4)に接する球状部材(5)とを備える構成とすることができる。これによれば、支持構造体が仮に変形したとしてもこの変形分を支持部で吸収できるので、投影光学モジュールを支持する定盤が大きく移動するといった不都合の発生を抑えることができる。
【0009】
本発明の露光装置(EX)において、支持部(2)は、第1面(3、6A)を有する第1部材(4、1)と、第1面(3、6A)に対向する第2面(5A、9、8)を有する第2部材(5、7)とを少なくとも有し、第1面(3)と第2面(5A)との間の摩擦力を低減する低摩擦部を備えることを特徴とする。この場合において、低摩擦部は、第1面(3)及び第2面(5A)のうち少なくともいずれか一方にコーティングされた低摩擦材料膜で構成することもできるし、第1面(3、6A)と第2面(9、8)との間に介在する流体軸受(15、16)、玉軸受又は転がり軸受で構成することもできる。これによれば、第1面と第2面とが摺動することで、支持構造体の変形の定盤への影響を抑制することができる。そして、低摩擦部を設けることにより、第1面と第2面とが摺動する際に生じる応力が抑えられ、支持構造体の変形の定盤への影響を良好に抑えることができる。
【0010】
V溝部材(4)は、定盤(1)の面方向の3箇所に、V溝部材(4)のV字稜線(L)の延長線のそれぞれが複数並んだ投影光学モジュール(PLa〜PLg)の定盤(1)の面方向における略中央部(O)で交わるようにそれぞれ配置されている。これにより、支持構造体が変形しても、中央部は大きく移動しないので、投影光学モジュールの良好な光学特性を維持できる。
【0011】
本発明の露光装置(EX)において、マスク(M)を支持するマスクステージ(MST、20)と、基板(P)を支持する基板ステージ(PST、30)と、投影光学モジュール(PLa〜PLg)を支持した定盤(1)の姿勢を計測する計測装置(72〜74)と、計測装置(72〜74)の計測結果に基づいて、マスクステージ(MST、20)及び基板ステージ(PST、30)のうち少なくともいずれか一方の姿勢を制御するステージ駆動装置(21、31、36)とを備えることを特徴とする。この場合において、計測装置はレーザ干渉計を含み、定盤81)にレーザ干渉計の参照鏡(75〜77)が取り付けられている。これによれば、定盤の姿勢が変化してもこの定盤の姿勢変化に合わせて、定盤とステージとの相対位置を維持するように、ステージの姿勢を調整することができる。したがって、定盤の姿勢が変化しても常に同一の相対位置条件で露光処理を行うことができる。
【0012】
本発明の露光装置(EX)において、投影光学モジュール(PLa〜PLg)のそれぞれは定盤(1)に対して互いに独立して接続及び分離可能であるとともに、定盤(1)の所定の基準位置に対して独立して位置決め可能である。また、本発明の露光装置(EX)において、複数の投影光学モジュール(PLa〜PLg)は光学特性を調整する調整装置(50、53、54、55、58)をそれぞれ備えている。これにより、各投影光学モジュールのそれぞれを独立して最適化できる。
【0013】
本発明の露光装置(EX)において、投影光学モジュール(PLa〜PLg)及び該投影光学モジュールを支持する定盤(1)を覆うカバー装置(40)を備えることを特徴とする。これによれば、露光光の照射熱に起因して照明系からの熱(輻射)を熱遮断して結像レンズ系への熱の影響を抑えることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の露光装置について図面を参照しながら説明する。図1は本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図、図2は概略斜視図である。
図1及び図2において、露光装置EXは、パターンが形成されたマスクMを支持するマスクステージMSTと、感光基板(基板)Pを支持する基板ステージPSTと、マスクステージMSTに支持されたマスクMを露光光ELで照明する照明光学系IL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ステージPSTに支持されている感光基板Pに投影する投影光学系PLと、投影光学系PLを定盤1を介して支持するコラム(支持構造体)100と、露光処理に関する動作を統括制御する制御装置CONTとを備えている。コラム100は、上部プレート部100Aと、上部プレート部100Aの4隅のそれぞれより下方に延びる脚部100Bとを有しており、床面に水平に載置されたベースプレート110上に設置されている。本実施形態において、投影光学系PLは複数(7つ)並んだ投影光学モジュールPLa〜PLgを有しており、照明光学系ILも投影光学モジュールの数及び配置に対応して複数(7つ)の照明光学モジュールを有している。感光基板Pはガラス基板に感光剤(フォトレジスト)を塗布したものである。
【0015】
ここで、本実施形態に係る露光装置EXは、投影光学系PLに対してマスクMと感光基板Pとを同期移動して走査露光する走査型露光装置であって、所謂マルチレンズスキャン型露光装置を構成している。以下の説明において、マスクM及び感光基板Pの同期移動方向をX軸方向(走査方向)、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向(非走査方向)、X軸方向及びY軸方向と直交する方向をZ軸方向とする。また、X軸、Y軸、及びZ軸まわりのそれぞれの方向をθX、θY、及びθZ方向とする。
【0016】
照明光学系ILは、不図示ではあるが、複数の光源と、複数の光源から射出された光束を一旦集合した後に均等分配して射出するライトガイドと、ライトガイドからの光束を均一な照度分布を有する光束(露光光)に変換するオプティカルインテグレータと、オプティカルインテグレータからの露光光をスリット状に整形するための開口を有するブラインド部と、ブラインド部を通過した露光光をマスクM上に結像するコンデンサレンズとを備えている。コンデンサレンズからの露光光はマスクMを複数のスリット状の照明領域で照明する。本実施形態における光源には水銀ランプが用いられ、露光光としては、不図示の波長選択フィルタにより、露光に必要な波長であるg線(436nm)、h線(405nm)、i線(365nm)などが用いられる。
【0017】
マスクステージMSTはコラム100の上部プレート部100A上に設けられている。マスクステージMSTは、マスクMを保持するマスクホルダ20と、上部プレート部100A上においてマスクホルダ20をX軸方向に所定ストロークで移動可能な一対のリニアモータ21、21と、上部プレート部100Aに設けられ、X軸方向に移動するマスクホルダ20を案内する一対のガイド部22、22とを備えている。なお、図2には−Y側のリニアモータ21及びガイド部22は図示されていない。マスクホルダ20はバキュームチャックを介してマスクMを保持する。マスクホルダ20の中央部にはマスクMのパターン像が通過する開口部20Aが形成されている。リニアモータ21のそれぞれは、上部プレート部100A上において支持部材23で支持され、X軸方向に延びるように設けられた固定子21Aと、この固定子21Aに対応して設けられ、マスクホルダ20のY軸方向両側に固定された可動子21Bとを備えている。リニアモータ21は、固定子21Aをコイルユニット(電機子ユニット)で構成し可動子21Bを磁石ユニットで構成した所謂ムービングマグネット型リニアモータでもよいし、固定子21Aを磁石ユニットで構成し可動子21Bをコイルユニットで構成した所謂ムービングコイル型リニアモータでもよい。そして、可動子21Bが固定子21Aとの間の電磁気的相互作用により駆動することでマスクホルダ20がX軸方向に移動する。ガイド部22のそれぞれはX軸方向に移動するマスクホルダ20を案内するものであって、X軸方向に延びるように設けられ、コラム100の上部プレート部100Aに固定されている。マスクホルダ20の下部にはガイド部22と係合する凹部を有する被ガイド部材24、24が固定されている。被ガイド部材24、24とガイド部22、22との間には非接触ベアリングである不図示のエアベアリングが設けられており、マスクホルダ20はガイド部22に対して非接触で支持されつつ、X軸方向に移動する。また、マスクステージMSTは、不図示ではあるが、マスクMを保持するマスクホルダ20をY軸方向及びθZ方向に移動する移動機構も有している。そして、上記リニアモータ及び移動機構によりマスクホルダ20(マスクステージMST)の姿勢が調整可能である。以下の説明では、マスクホルダ20(マスクステージMST)の姿勢を調整可能な上記リニアモータ及び移動機構を適宜「マスクステージ駆動装置MSTD」と総称する。
【0018】
また、コラム100には、後に詳述するレーザ干渉計が設けられ、定盤1上には参照鏡が設けられ、マスクホルダ20には移動鏡が設けられている。なお、図1に示すように、レーザ干渉計74から参照鏡77に照射されるレーザビームの光路は符号25に示すように確保されている。
【0019】
基板ステージPSTはベースプレート110上に設けられている。基板ステージPSTは、感光基板Pを保持する基板ホルダ30と、基板ホルダ30をY軸方向に案内しつつ移動自在に支持するガイドステージ35と、ガイドステージ35に設けられ、基板ホルダ30をY軸方向に移動するリニアモータ36と、ベースプレート110上において基板ホルダ30をガイドステージ35とともにX軸方向に所定ストロークで移動可能な一対のリニアモータ31、31と、ベースプレート110上に設けられ、X軸方向に移動するガイドステージ35(及び基板ホルダ30)を案内する一対のガイド部32、32とを備えている。基板ホルダ30はバキュームチャックを介して感光基板Pを保持する。リニアモータ31のそれぞれは、ベースプレート110上において支持部材33で支持され、X軸方向に延びるように設けられた固定子31Aと、この固定子31Aに対応して設けられ、ガイドステージ35の長手方向両端部に固定された可動子31Bとを備えている。リニアモータ31は、固定子31Aをコイルユニット(電機子ユニット)で構成し可動子31Bを磁石ユニットで構成した所謂ムービングマグネット型リニアモータでもよいし、固定子31Aを磁石ユニットで構成し可動子31Bをコイルユニットで構成した所謂ムービングコイル型リニアモータでもよい。そして、可動子31Bが固定子31Aとの間の電磁気的相互作用により駆動することで基板ホルダホルダ30がガイドステージ35とともにX軸方向に移動する。ガイド部32のそれぞれは、X軸方向に移動するガイドステージ35及び基板ホルダ30を案内するものであって、X軸方向に延びるように設けられ、ベースプレート110に固定されている。ガイドステージ35の下部にはガイド部32と係合する凹部を有する被ガイド部材34、34が固定されている。被ガイド部材34、34とガイド部32、32との間には非接触ベアリングである不図示のエアベアリングが設けられており、ガイドステージ35はガイド部32に対して非接触で支持されつつ、X軸方向に移動する。同様に、リニアモータ36も、ガイドステージ35に設けられた固定子36Aと、基板ホルダ30に設けられた可動子36Bとを有しており、基板ホルダ30はリニアモータ36の駆動によりガイドステージ35に案内されつつY軸方向に移動する。また、リニアモータ31、31のそれぞれの駆動を調整することでガイドステージ35はθZ方向にも回転移動可能となっている。したがって、このリニアモータ31、31により基板ホルダ30がガイドステージ35とほぼ一体的にX軸方向及びθZ方向に移動可能となっている。更に、基板ステージPSTは基板ホルダ30をZ軸方向、θX及びθY方向に移動する移動機構も有している。そして、上記リニアモータ及び移動機構により基板ホルダ30(基板ステージPST)の姿勢が調整可能である。以下の説明では、基板ホルダ30(基板ステージPST)の姿勢を調整可能な上記リニアモータ及び移動機構を適宜「基板ステージ駆動装置PSTD」と総称する。
【0020】
コラム100には、後に詳述するレーザ干渉計が設けられ、投影光学モジュールPLa〜PLgの鏡筒の所定位置には参照鏡が設けられ、基板ホルダ30には移動鏡が設けられている。
【0021】
投影光学系PLは複数(7つ)並んだ投影光学モジュールPLa〜PLgを有しており、これら複数の投影光学モジュールPLa〜PLgは1つの定盤1に支持されている。そして、図1に示すように、投影光学モジュールPLa〜PLgを支持している定盤1はコラム100の上部プレート部100Aに対して支持部2を介して支持されている。ここで、上部プレート部100Aの中央部には開口部100Cが設けられており、定盤1は上部プレート部100Aのうち開口部100Cの周縁部上に支持されている。そして、投影光学モジュールPLa〜PLgの下部が開口部100Cに配置されている。なお、図1では、開口部100Cの周縁部に段部が形成されこの段部に支持部2が設けられているが、上部プレート部100Aは平坦面であってもよい。
【0022】
図3は投影光学モジュールPLa〜PLgを支持している定盤1を示す概略斜視図であり、図4(a)は平面図、図4(b)は側面図である。
図3及び図4に示すように、投影光学系PLは複数の投影光学モジュールPLa〜PLgで構成されており、これら投影光学モジュールPLa〜PLgは定盤1に支持されている。定盤1は、コラム(支持構造体)100の上部プレート部100Aに支持部2を介してキネマティックに支持されている。支持部2は、定盤1の3箇所の所定位置にそれぞれ設けられている。複数の投影光学モジュールPLa〜PLgのうち投影光学モジュールPLa、PLc、PLe、PLgがY軸方向に並んで配置され、投影光学モジュールPLb、PLd、PLfがY軸方向に並んで配置されている。また、Y軸方向に並んだ投影光学モジュールPLa、PLc、PLe、PLgと、Y軸方向に並んだ投影光学モジュールPLb、PLd、PLfとはX軸方向において対向するように配置されており、全体で千鳥状に配置されている。すなわち、千鳥状に配置されている投影光学モジュールPLa〜PLgのそれぞれは、隣合う投影光学モジュールどうし(例えば投影光学モジュールPLaとPLb、PLbとPLc)をY軸方向に所定量変位させて配置されている。
【0023】
定盤1は、例えばメタルマトリクス複合材(MMC:Metal Matrix Composites)により形成されている。メタルマトリクス複合材は金属をマトリクス材としてその中にセラミックス強化材を複合した複合材であり、ここでは金属としてアルミニウムを含むものが用いられている。定盤1の中央部には開口部1Aが形成されており、この開口部1Aにより投影光学モジュールPLa〜PLgそれぞれの露光光ELの光路が確保されている。ここで、定盤1は平面視において左右対称な六角形状(ホームベース状)に形成されており、Y軸方向に4つ並んだ投影光学モジュールPLa、PLc、PLe、PLgは定盤1の幅の広い部分で支持され、Y軸方向に3つ並んだ投影光学モジュールPLb、PLd、PLfは定盤1の幅の狭い部分で支持されている。すなわち、複数並んだ投影光学モジュールの数に応じて定盤1の形状が設定されており、これにより、投影光学モジュールPLa〜PLgを支持するのに十分な強度を得られる範囲において、使用材料が最小限に抑えられている。
【0024】
投影光学モジュールPLa〜PLgのそれぞれは、鏡筒PKと、鏡筒PKの内部に配置されている複数の光学素子(レンズ)とを有している。そして、投影光学モジュールPLa〜PLgのそれぞれは、定盤1に対して互いに独立して接続されており、又分離可能である。これにより、投影光学モジュールをモジュール単位で増減させることが可能となり、その場合において、投影光学モジュールの定盤1に対する取り付け・取り外し作業を容易に行うことができる。更に、投影光学モジュールPLa〜PLgのそれぞれを定盤1に対して互いに独立して接続及び分離可能としたことにより、定盤1の所定の基準位置(例えば開口部1Aの中心位置)に対してそれぞれ独立して位置決め可能であり、各投影光学モジュールPLa〜PLgの互いの相対位置を任意に設定することができる。
【0025】
図5(a)は支持部2の拡大図である。図5(a)に示すように、支持部2は、コラム100の上部プレート部100Aに設けられ、V状内面(第1面)3を有するV溝部材(第1部材)4と、V溝部材4のV状内面3に接する球面(第2面)5Aを有する球状部材(第2部材)5とを備えている。V溝部材4はコラム100の上部プレート部100Aに固定されている。また、定盤1の下面には球状部材5を配置可能な球面状凹部6が形成されており、定盤(第1部材)1の球面状凹部6の内面(第1面)6Aと球状部材(第2部材)5の球面(第2面)5Aとが接している。球状部材5はV溝部材4のV状内面3に載置された状態であって、V状内面3に対して球状部材5の表面5AはV字稜線方向(図4(a)矢印y参照)に摺動可能となっている。更に、定盤1は球面状凹部6を介して球状部材5に載置された状態であって、球面状凹部6の内面6Aと球状部材5の表面5Aとは摺動可能となっている。これら面どうしが摺動可能であることにより、例えばコラム100が僅かに変形した際、これら面どうしが摺動することでコラム100の変形の定盤1への影響が抑制されている。
【0026】
V溝部材4のV状内面(第1面)3及び球状部材5の表面(第2面)5Aのそれぞれには、低摩擦部としての低摩擦材料膜がコーティングにより設けられている。低摩擦材料膜としては、例えばダイヤモンドライクカーボンが挙げられる。これにより、V溝部材4のV状内面3と球状部材5の表面5Aとの摩擦力が低減される。同様に、球面状凹部6の内面6Aにも低摩擦材料膜が設けられており、これにより、球面状凹部6の内面6Aと球状部材5の表面5Aとの摩擦力も低減されている。そして、これら面を低摩擦処理したことにより静止摩擦係数が抑えられ、例えばコラム100が僅かに変形して前記面どうしが摺動する際に生じる応力が抑えられ、コラム100の変形の定盤1への影響を良好に抑えることができる。
【0027】
なお、ここでは、V状内面3及び球状部材5の表面5Aのそれぞれに低摩擦材料膜が設けられている構成であるが、V状内面3又は球状部材5の表面5Aのいずれか一方に低摩擦材料膜を設ける構成でも構わない。同様に、球面状凹部6の内面6A及び球状部材5の表面5Aのそれぞれに低摩擦材料膜を設ける構成の他に、球面状凹部6の内面6A又は球状部材5の表面5Aのいずれか一方に低摩擦材料膜を設ける構成でもよい。更に、図5(b)に示すように、コラム100に球面状凹部6を有する部材を設けるとともに、定盤1の下面にV状内面3を設け、これらの間に球状部材5を配置する構成であっても構わない。
【0028】
図6(a)は支持部2の変形例である。図6(a)において、支持部2は、コラム100に固定されたV溝部材4と、定盤1の球面状凹部6とV溝部材4との間に配置される中間部材7とを備えている。中間部材7は、球面状凹部6に対向する球面部8と、V溝部材4のV状内面3に対向するV字面9とを備えている。球面部8は球面状凹部6に沿う形状を有し、V字面9はV状内面3に沿う形状を有している。そして、球面部8には流体吹出部10が設けられており、V字面9にも流体吹出部11が設けられている。流体吹出部10及び11は流路13を介して流体供給装置12に接続されている。本実施形態において、流体供給装置12はエア(空気)を供給する。また、流路13は途中で2つに分岐しており、第1分岐流路13Aが流体吹出部10に接続され、第2分岐流路13Bが流体吹出部11に接続されている。また、第1、第2分岐流路13A、13Bのそれぞれには、流体吹出部10、11に対して流通させるエアの単位当たりの流量を調整可能な弁14A、14Bがそれぞれ設けられている。流体供給装置12及び弁14A、14Bの動作は制御装置CONTにより制御されるようになっており、制御装置CONTはこれら流体供給装置12及び弁14A、14Bの動作を制御することにより、流体吹出部10、11から吹き出すエアの単位時間当たりの量をそれぞれ個別に調整可能である。そして、流体吹出部10から球面部8と球面状凹部6との間にエアが供給されることにより、球面部8と球面状凹部6との間に介在する非接触ベアリングであるエアベアリング(流体軸受)15が形成される。同様に、流体吹出部11からV字面9とV状内面3との間にエアが供給されることにより、V字面9とV状内面との間に介在する非接触ベアリングであるエアベアリング(流体軸受)16が形成される。そして、エアベアリング15により中間部材7と球面状凹部6との間の低摩擦部が形成され、エアベアリング16により中間部材7とV状内面3との間の低摩擦部が形成される。
【0029】
図6(b)は球面部8の平面図である。図6(b)に示すように、流体吹出部10は球面部8の平面視ほぼ中央部に形成されており、この流体吹出部10に接続するように平面視十字状の絞り17が形成されている。これにより、球面部8と球面状凹部6との間に一様にエアが供給され、球面部8と球面状凹部6との間に所定のギャップが確保されており、流体吹出部11から吹き出されるエアによりV字面9とV状内面3との間に所定のギャップが確保される。なお、球面部8に絞りを設ける方法のかわりとして多孔質部材を組み込むようにしてもよい。
【0030】
また、図7(a)、(b)は、図6(a)、(b)の変形例である。図7(a)において、定盤1には球面状凹面6を備え、球面状凹面6に対向する中間部材7の球面部8を備え、中間部材7のV字面9に対向するコラム100に固定されたV溝部材4のV状内面を有することは、図6(a)と同じである。図6(a)と異なる点は、球面状凹面6と球面部8との間に複数のボールを備え、玉軸受を形成しており、またV字面9とV状内面3との間には複数のニードルを備え、転がり軸受を形成している点である。このことにより玉軸受により中間部材7と球面状凹部6との間の低摩擦部が形成され、転がり軸受により中間部材7とV状内面3との間の低摩擦部が形成される。
【0031】
図4(a)に戻って、支持部2は定盤1の面方向(XY方向)における3箇所の所定の位置にそれぞれ設けられている。そして、V溝部材4のV字稜線Lの延長線のそれぞれが、複数並んだ投影光学モジュールPLa〜PLgのXY方向におけるほぼ中央部Oで交わるように、V溝部材4のそれぞれが配置されている。これにより、コラム100が変形しても中央部Oが大きく移動しない構成となっている。そして、これら支持部2により所謂キネマティック支持構造が構成される。これにより、コラム100が変形しても、投影光学系PLや定盤1は大きく移動せず、複数の投影光学モジュールPLa〜PLgの互いの相対位置も変化しない。
【0032】
図4(b)に示すように、投影光学モジュールPLa〜PLg及び定盤1はカバー装置40により覆われている。カバー装置40は、このカバー装置40により形成される内部空間の温度を調整可能な温度調整装置41を備えている。温度調整装置41は、温度調整された流体(例えばエア)を前記内部空間に供給することにより定盤1及び投影光学モジュールPLa〜PLgの温度を調整可能である。カバー装置40を設けたことにより、露光光ELの照射熱に起因する照明光学系ILからの熱(輻射)及びマスクMからの熱を熱遮断して結像レンズ系への熱の影響を抑えることができ、安定した結像特性を得ることができる。ここで、カバー装置40の露光光ELの光路上に相当する位置には開口部42が設けられており、この開口部42により露光光ELの光路が確保されている。
【0033】
図8は投影光学系(投影光学モジュール)の構成図である。投影光学モジュールPLa〜PLgのそれぞれは、照明光学モジュールにより露光光ELで照明されたマスクMの照明領域に存在するパターン像を感光基板Pに投影露光するものであり、シフト調整機構50と、二組の反射屈折型光学系51、52と、像面調整機構53と、不図示の視野絞りと、スケーリング調整機構54とを備えている。以下では投影光学モジュールPLfについて説明するが、他の投影光学モジュールPLa、PLb、PLc、PLd、PLe、PLgも投影光学モジュールPLfと同様の構成である。
【0034】
マスクMを透過した光束は、シフト調整機構50に入射する。シフト調整機構50は、Y軸まわりに回転可能に設けられた平行平面ガラス板50Aと、X軸まわりに回転可能に設けられた平行平面ガラス板50Bと有している。平行平面ガラス板50Aはモータなどの駆動装置50AdによりY軸まわりに回転し、平行平面ガラス板50Bはモータなどの駆動装置50BdによりX軸まわりに回転する。平行平面ガラス板50AがY軸まわりに回転することにより感光基板P上におけるマスクMのパターンの像はX軸方向にシフトし、平行平面ガラス板50BがX軸まわりに回転することにより感光基板P上におけるマスクMのパターンの像はY軸方向にシフトする。駆動装置50Ad,50Bdの駆動速度及び駆動量は制御装置CONTによりそれぞれ独立して制御されるようになっている。駆動装置50Ad,50Bdのそれぞれは制御装置CONTの制御に基づいて、平行平面ガラス板50A,50Bのそれぞれを所定速度で所定量(所定角度)回転する。シフト調整機構50を透過した光束は、1組目の反射屈折型光学系51に入射する。
【0035】
反射屈折型光学系51は、マスクMのパターンの中間像を形成するものであって、直角プリズム(補正機構)55と、レンズ56と、凹面鏡57とを備えている。直角プリズム55はZ軸まわりに回転可能に設けられており、モータなどの駆動装置55dによりZ軸まわりに回転する。直角プリズム55がZ軸まわりに回転することにより感光基板P上におけるマスクMのパターンの像はZ軸まわりに回転する。すなわち、直角プリズム55はローテーション調整機構としての機能を有している。駆動装置55dの駆動速度及び駆動量は制御装置CONTにより制御されるようになっている。駆動装置55dは制御装置CONTの制御に基づいて、直角プリズム55を所定速度で所定量(所定角度)回転する。反射屈折型光学系51により形成されるパターンの中間像位置には不図示の視野絞りが配置されている。視野絞りは、感光基板P上における投影領域を設定するものであって、例えば感光基板P上の投影領域を台形状に設定する。視野絞りを透過した光束は、2組目の反射屈折型光学系52に入射する。
【0036】
反射屈折型光学系52は、反射屈折型光学系51と同様に、ローテーション調整機構としての直角プリズム(補正機構)58と、レンズ59と、凹面鏡60とを備えている。直角プリズム58もモータなどの駆動装置58dの駆動によりZ軸まわりに回転するようになっており、回転することで感光基板P上におけるマスクMのパターンの像をZ軸まわりに回転する。駆動装置58dの駆動速度及び駆動量は制御装置CONTにより制御されるようになっており、駆動装置58dは制御装置CONTの制御に基づいて、直角プリズム58を所定速度で所定量(所定角度)回転する。
【0037】
反射屈折型光学系52から射出した光束は、スケーリング調整機構(補正機構)54を通り、感光基板P上にマスクMのパターンの像を正立等倍で結像する。スケーリング調整機構54は、図8のようにレンズをZ軸方向に移動させたり、又は3枚のレンズ構成で例えば、凹レンズ、凸レンズ、凹レンズから構成され、凹レンズと凹レンズとの間に位置する凸レンズをZ軸方向に移動させることにより、マスクMのパターンの像の倍率(スケーリング)調整を行うようになっている。図8の場合、凸レンズは駆動装置54dにより移動するようになっており、駆動装置54dは制御装置CONTにより制御される。駆動装置54dは制御装置CONTの制御に基づいて、凸レンズを所定速度で所定量移動させる。なお、凸レンズは、両凸レンズでも平凸レンズでもよい。
【0038】
二組の反射屈折型光学系51,52の間の光路上には、投影光学系PLfの結像位置及び像面の傾斜を調整する像面調整機構53が設けられている。像面調整機構53は反射屈折型光学系51による中間像が形成される位置近傍に設けられている。すなわち、像面調整機構53はマスクM及び感光基板Pに対してほぼ共役な位置に設けられている。像面調整機構53は、第1光学部材53Aと、第2光学部材53Bと、第1光学部材53A及び第2光学部材53Bを非接触状態に支持する不図示のエアベアリングと、第2光学部材53Bに対して第1光学部材53Aを移動する駆動装置53Ad、53Bdとを備えている。第1光学部材53A及び第2光学部材53Bのそれぞれはくさび状に形成され露光光ELを透過可能なガラス板であり、一対のくさび型光学部材を構成している。露光光ELはこの第1光学部材53A及び第2光学部材53Bのそれぞれを通過する。駆動装置53Ad、53Bdの駆動量及び駆動速度、すなわち第1光学部材53Aと第2光学部材53Bとの相対的な移動量及び移動速度は制御装置CONTにより制御される。第2光学部材53Bに対して第1光学部材53AがX軸方向にスライドするように移動することにより投影光学系PLfの像面位置がZ軸方向に移動し、第2光学部材53Bに対して第1光学部材53AがθZ方向に回転することにより投影光学系PLfの像面が傾斜する。
【0039】
上記シフト調整機構50、ローテーション調整機構55、58、スケーリング調整機構54、及び像面調整機構53により、投影光学モジュールPLfの光学特性(結像特性)を調整する調整装置が構成される。なお、光学特性の調整装置としては、一部の光学素子(レンズ)間を密封して内部圧力を調整する機構であってもよい。
【0040】
また、−X側の投影光学モジュールPLa、PLc、PLe、PLgと、+X側の投影光学モジュールPLb、PLd、PLfとの間には、マスクMのパターン形成面及び感光基板Pの被露光面のZ軸方向における位置を検出するオートフォーカス検出系150が設けられている。オートフォーカス検出系150を構成する光学素子はハウジング内部に配置されており、これら光学素子及びハウジングによりオートフォーカスユニット(AFユニット)Uが形成されている。
【0041】
図9はマスクホルダ20(マスクステージMST)の位置を計測するレーザ干渉システムの概略構成図である。
図9において、マスクホルダ20の−X側の端縁にはY軸方向に延びるX移動鏡70が設けられ、マスクホルダ20の−Y側の端縁にはX軸方向に延びるY移動鏡71が設けられている。X移動鏡70に対向する位置には2つのレーザ干渉計(計測装置)72、73がY軸方向に並んで設けられている。また、Y移動鏡71に対向する位置にはレーザ干渉計(計測装置)74が設けられている。レーザ干渉計72、73、74はコラム100の上部プレート部100Aに設置されている(図2参照)。また、定盤1には参照鏡75、76、77が取り付けられている。参照鏡75はレーザ干渉計72に対向する位置に設けられ、参照鏡76はレーザ干渉計73に対向する位置に設けられ、参照鏡77はレーザ干渉計74に対向する位置に設けられている。2つのレーザ干渉計72、73のうち、+Y側に設けられているレーザ干渉計72は、X移動鏡70に測長ビーム(レーザビーム)70aを照射するとともに、参照鏡75に参照ビーム(レーザビーム)75a、75bを照射する。同様に、−Y側に設けられているレーザ干渉計73は、X移動鏡70に測長ビーム70bを照射するとともに、参照鏡76に参照ビーム76a、76bを照射する。照射した測長ビーム及び参照ビームに基づくX移動鏡70及び参照鏡75、76それぞれからの反射光はレーザ干渉計72、73の受光部で受光され、レーザ干渉計72、73はこれら光を干渉し、参照ビームの光路長を基準とした測長ビームの光路長の変化量、ひいては、参照鏡75、76を基準としたX移動鏡70の位置(座標)を計測する。レーザ干渉計72、73の計測結果は制御装置CONTに出力され、制御装置CONTはレーザ干渉計72、73の計測結果に基づいて、マスクホルダ20(マスクステージMST)のX軸方向における位置を求める。
【0042】
また、レーザ干渉計74は、Y移動鏡71に測長ビーム71a、71bを照射するとともに、参照鏡77に参照ビーム77a、77bを照射する。照射した測長ビーム及び参照ビームに基づくY移動鏡71及び参照鏡77それぞれからの反射光はレーザ干渉計74の受光部で受光され、レーザ干渉計74はこれら光を干渉し、参照ビームの光路長を基準とした測長ビームの光路長の変化量、ひいては、参照鏡77を基準としたY移動鏡71の位置(座標)を計測する。レーザ干渉計74の計測結果は制御装置CONTに出力され、制御装置CONTはレーザ干渉計74の計測結果に基づいて、マスクホルダ20(マスクステージMST)のY軸方向における位置を求める。
【0043】
また、制御装置CONTは、移動鏡70に照射されたY軸方向に並ぶ測長ビーム70a、70bの計測結果に基づいて、マスクホルダ20のθZ方向における姿勢を求めることができる。
【0044】
ここで、マスクホルダ20の−X側に設けられたレーザ干渉計72は参照鏡75に対してZ軸方向に並ぶ2つの参照ビーム75a、75bを照射する。同様に、マスクホルダ20の−X側に設けられたレーザ干渉計73は参照鏡76に対してZ軸方向に並ぶ2つの参照ビーム76a、76bを照射する。レーザ干渉計72、73の計測結果は制御装置CONTに出力され、制御装置CONTは、Z軸方向に並ぶ例えば参照ビーム75a及び75bそれぞれの光路長測定結果(あるいは参照ビーム76a及び76bそれぞれの光路長測定結果)に基づいて、投影光学モジュールPLa〜PLgを支持した定盤1のθY方向における姿勢を求めることができる。また、制御装置CONTは、Y軸方向に並ぶ例えば参照ビーム75a及び76aそれぞれの光路長測定結果(あるいは参照ビーム75b及び76bそれぞれの光路長測定結果)に基づいて、定盤1のθZ方向における姿勢を求めることができる。
【0045】
また、マスクホルダ20の−Y側に設けられたレーザ干渉計74は参照鏡77に対してZ軸方向に並ぶ2つの参照ビーム77a、77bを照射する。レーザ干渉計74の計測結果は制御装置CONTに出力され、制御装置CONTは、Z軸方向に並ぶ参照ビーム77a及び77bそれぞれの光路長測定結果に基づいて、定盤1のθX方向における姿勢を求めることができる。
【0046】
こうして、制御装置CONTは、レーザ干渉計72、73、74により参照鏡75、76、77に照射した参照ビームによる計測結果に基づいて、投影光学モジュールPLa〜PLgを支持した定盤1の姿勢、すなわち、X軸、Y軸、θX、θY、及びθZ方向における位置を求めることができる。制御装置CONTは、定盤1の姿勢計測結果に基づいて、マスクホルダ20の姿勢をマスクステージ駆動装置MSTDを介して制御する。例えば、制御装置CONTは、定盤1のθY方向への傾斜量を補正量として、マスクホルダ20の姿勢を補正する。これにより、定盤1の姿勢が変化した場合でも、定盤1に支持されている投影光学モジュールPLa〜PLgとマスクホルダ20(及びこのマスクホルダ20に保持されているマスクM)との相対位置を維持することができる。
【0047】
図10は基板ホルダ30(基板ステージPST)の位置を計測するレーザ干渉システムの概略構成図である。
図10において、基板ホルダ30の−X側の端縁にはY軸方向に延びるX移動鏡80が設けられ、基板ホルダ30の−Y側の端縁にはX軸方向に延びるY移動鏡81が設けられている。X移動鏡80に対向する位置には、3つのレーザ干渉計82、83、84がY軸方向に並んで設けられている。また、Y移動鏡81に対向する位置には、3つのレーザ干渉計85、86、87がX軸方向に並んで設けられている。レーザ干渉計82,83、84はベースプレート110に設置されている(図2参照)。また、レーザ干渉計85、86、87はコラム100の上部プレート部100Aから垂下するように設けられている(図2参照)。
【0048】
投影光学モジュールの鏡筒PKには参照鏡88、89、90、91、92、93が取り付けられている。参照鏡88は、Y軸方向に3つ並んだレーザ干渉計82、83、84のうち+Y側のレーザ干渉計82に対向する位置に設けられ、参照鏡89は中央のレーザ干渉計83に対向する位置に設けられている。参照鏡90は−Y側のレーザ干渉計84に対向する位置に設けられている。参照鏡91は、X軸方向に3つ並んだレーザ干渉計85、86、87のうち−X側のレーザ干渉計85に対向する位置に設けられ、参照鏡92は中央のレーザ干渉計86に対向する位置に設けられ、参照鏡93は+X側のレーザ干渉計87に対向する位置に設けられている。
【0049】
レーザ干渉計82は、X移動鏡80に測長ビーム(レーザビーム)80aを照射するとともに、参照鏡88に参照ビーム(レーザビーム)88aを照射する。レーザ干渉計83は、参照鏡89に参照ビーム89a、89bを照射する。レーザ干渉計84は、X移動鏡80に測長ビーム80b、80cを照射するとともに、参照鏡90に参照ビーム90a、90bを照射する。照射した測長ビーム及び参照ビームに基づくX移動鏡80及び参照鏡88、90それぞれからの反射光はレーザ干渉計82、84の受光部で受光され、レーザ干渉計82、84はこれら光を干渉し、参照ビームの光路長を基準とした測長ビームの光路長の変化量、ひいては、参照鏡88、90を基準としたX移動鏡80の位置(座標)を計測する。レーザ干渉計82、84の計測結果は制御装置CONTに出力され、制御装置CONTはレーザ干渉計82、84の計測結果に基づいて基板ホルダ30(基板ステージPST)のX軸方向における位置を求める。
【0050】
また、レーザ干渉計85は、Y移動鏡81に測長ビーム81aを照射するとともに、参照鏡91に参照ビーム91aを照射する。レーザ干渉計86は、Y移動鏡81に測長ビーム81b、81cを照射するとともに、参照鏡92に参照ビーム92a、92bを照射する。レーザ干渉計87は、Y移動鏡81に測長ビーム81dを照射するとともに、参照鏡93に参照ビーム93aを照射する。照射した測長ビーム及び参照ビームに基づくY移動鏡81及び参照鏡91、92、93それぞれからの反射光はレーザ干渉計85、86、87の受光部で受光され、レーザ干渉計85、86、87はこれら光を干渉し、参照ビームの光路長を基準とした測長ビームの光路長の変化量、ひいては、参照鏡91、92、93を基準としたY移動鏡81の位置(座標)を計測する。レーザ干渉計85、86、87の計測結果は制御装置CONTに出力され、制御装置CONTはレーザ干渉計85、86、87の計測結果に基づいて基板ホルダ30(基板ステージPST)のY軸方向における位置を求める。
【0051】
また、制御装置CONTは、移動鏡80に照射されたY軸方向に並ぶ測長ビーム80a、80b(80c)の計測結果に基づいて、基板ホルダ30のθZ方向における姿勢を求めることができる。更に、X軸方向に3つのレーザ干渉計85、86、87が並んでいることにより、基板ホルダ30のY軸方向における位置を計測する際に、走査移動する基板ホルダ30のX軸方向における位置に応じて使用するレーザ干渉計を切り替えて位置検出することもできる。
【0052】
ここで、レーザ干渉計83は参照鏡89に対してZ軸方向に並ぶ2つの参照ビーム89a、89bを照射する。レーザ干渉計83の計測結果は制御装置CONTに出力され、制御装置CONTは、参照ビーム89a及び89bそれぞれの光路長測定結果に基づいて、定盤1に支持されている投影光学モジュールPLa〜PLgのθY方向における姿勢を求めることができる。また、制御装置CONTは、Y軸方向に並ぶ例えば参照ビーム88a及び90a(90b)それぞれの光路長測定結果に基づいて、定盤1に支持された投影光学モジュールPLa〜PLgのθZ方向における姿勢を求めることができる。
【0053】
マスクホルダ20同様、制御装置CONTは、定盤1の姿勢計測結果に基づいて、基板ホルダ30の姿勢を基板ステージ駆動装置PSTDを介して制御し、定盤1に支持されている投影光学モジュールPLa〜PLgと基板ホルダ30(及びこの基板ホルダ30に保持されている感光基板P)との相対位置を維持する。
【0054】
上述した構成を有する露光装置EXを組み立てる際には、投影光学モジュールPLa〜PLgを定盤1に取り付ける前に、投影光学モジュールPLa〜PLgそれぞれの光学特性調整が上記調整装置50、53、54、55、58により調整される。そして、投影光学モジュールPLa〜PLgの光学特性調整が終わったら、投影光学モジュールPLa〜PLgのそれぞれが定盤1の基準位置に対して位置決めされつつ定盤1に取り付けられる。
【0055】
露光処理を行う際には、マスクホルダ20にマスクMがロードされるとともに基板ホルダ30に感光基板Pがロードされる。制御装置CONTは、マスクMを保持したマスクホルダ20と感光基板Pを保持した基板ホルダ30とをX軸方向に同期移動しつつマスクMを照明光学系ILにより露光光ELで照明する。
【0056】
マスクホルダ20及び基板ホルダ30の移動により、コラム100に歪み変形が生じる場合がある。しかしながら、投影光学モジュールPLa〜PLgは1つの定盤1により支持されているので、コラム100の変形の投影光学モジュールPLa〜PLgに対する影響は、コラム100にキネマティックに支持されている定盤1に遮られる。また、投影光学モジュールPLa〜PLgのそれぞれは1つの定盤1により支持されているので互いの相対位置を変化させることがない。
【0057】
また、定盤1はコラム100に対して支持部2によりキネマティックに支持されているので、コラム100や定盤1自体が仮に熱変形してもキネマティック支持構造がこの変形分を吸収するため、投影光学系PLの結像特性に与える影響を抑えることができる。
【0058】
以上説明したように、複数並んだ投影光学モジュールPLa〜PLgを1つの定盤1で支持したことにより、マスクホルダ20や基板ホルダ30の移動などにより仮にコラム100が歪み変形を生じたとしても、このコラム100の歪み変形の投影光学モジュールPLa〜PLgに対する影響を定盤1で遮ることができる。そして、複数の投影光学モジュールPLa〜PLgは1つの定盤1で支持されているので、コラム100に歪み変形が生じても、投影光学モジュールPLa〜PLgどうしの相対位置は大きく変化しない。したがって、投影光学モジュールPLa〜PLgの結像特性の変動を最小限に抑えつつ精度良い露光処理を行うことができる。
【0059】
なお、上記実施形態における露光装置EXは、互いに隣接する複数の投影光学モジュールPLa〜PLgを有する、いわゆるマルチレンズスキャン型露光装置であるが、投影光学系が1つである走査型露光装置ついても、本発明を適用することができる。更に、本実施形態の露光装置EXとして、マスクMと感光基板Pとを同期移動してマスクMのパターンを露光する走査型露光装置の他に、マスクMと感光基板Pとを静止した状態でマスクMのパターンを露光し、感光基板Pを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート型の露光装置にも適用することができる。
【0060】
なお、露光装置EXの用途としては角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置に限定されることなく、例えば、半導体製造用の露光装置や薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適当できる。
【0061】
投影光学系PLの倍率は等倍系のみならず、縮小系及び拡大系のいずれでもよい。投影光学系PLとしては、エキシマレーザなどの遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過する材料を用い、F2レーザを用いる場合は反射屈折系または屈折系の光学系にする。
【0062】
基板ステージPSTやマスクステージMSTにリニアモータを用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもいい。また、ステージは、ガイドに沿って移動するタイプでもいいし、ガイドを設けないガイドレスタイプでもよい。
【0063】
ステージの駆動装置として平面モ−タを用いる場合、磁石ユニットと電機子ユニットのいずれか一方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットの他方をステージの移動面側(ベース)に設ければよい。
【0064】
基板ステージPSTの移動により発生する反力は、特開平8−166475号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大地)に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【0065】
マスクステージMSTの移動により発生する反力は、特開平8−330224号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大地)に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【0066】
以上のように、本願実施形態の露光装置は、本願特許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。
【0067】
半導体デバイスは、図11に示すように、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(ウエハ、ガラスプレート)を製造するステップ203、前述した実施形態の露光装置によりマスクのパターンを基板に露光する基板処理ステップ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、パッケージ工程を含む)205、検査ステップ206等を経て製造される。
【0068】
【発明の効果】
複数並んだ投影光学モジュールを1つの定盤で支持したことにより、コラムの歪み変形の投影光学モジュールに対する影響を定盤で遮ることができるので、コラムの歪み変形の投影光学モジュールに対する影響を最小限に抑えることができる。そのため、投影光学系の結像特性の変動を最小限に抑えつつ、精度良い露光処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図2】本発明の露光装置の一実施形態を示す概略斜視図である。
【図3】投影光学モジュールを支持している定盤の斜視図である。
【図4】(a)は投影光学モジュールを支持している定盤の平面図、(b)は側面図である。
【図5】支持部の一実施形態を示す拡大図である。
【図6】支持部の他の実施形態を示す拡大図である。
【図7】支持部の他の実施形態を示す拡大図である。
【図8】投影光学モジュールの構成図である。
【図9】マスクホルダの位置を計測するレーザ干渉システムの構成図である。
【図10】基板ホルダの位置を計測するレーザ干渉システムの構成図である。
【図11】半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
1…定盤、2…支持部、3…V状内面(第1面)、
4…V溝部材(第1部材)、5…球状部材(第2部材)、
5A…球面(第2面)、6…球面状凹部、6A…内面(第1面)、
15、16…エアベアリング(流体軸受、低摩擦部)、20…マスクホルダ、
21…リニアモータ(マスクステージ駆動装置)、30…基板ホルダ、
31…リニアモータ(基板ステージ駆動装置)、
36…リニアモータ(基板ステージ駆動装置)、
72〜74…レーザ干渉計(計測装置)、75〜77…参照鏡(計測装置)、
82〜87…レーザ干渉計(計測装置)、88〜93…参照鏡(計測装置)、
40…カバー装置、50…シフト調整機構(調整装置)、
54…スケーリング調整機構(調整装置)、
53…像面調整機構(調整装置)、
55、58…ローテーション調整機構(調整装置)、
100…コラム(支持構造体)、EX…露光装置、M…マスク、
MST…マスクステージ、P…感光基板(基板)、PL…投影光学系、
PLa〜PLg…投影光学モジュール、PST…基板ステージ
Claims (13)
- マスクステージに支持されたマスクのパターンを、複数並んだ投影光学モジュールを介して、基板ステージに支持された基板に露光する露光装置において、
前記複数の投影光学モジュールの光路を確保する開口部を有し、該開口部の中心位置に対してそれぞれ位置決めされた前記複数の投影光学モジュールを支持する1つの定盤と、
前記定盤を介して前記複数の投影光学モジュールを支持する支持構造体と、
前記定盤の面方向に沿って3箇所に設けられたV状内面を含み、前記支持構造体に対して前記定盤をキネマティックに支持する支持部と、を備え、
前記3箇所に設けられたV状内面は、該V状内面のV字稜線の延長線のそれぞれが前記中心位置でほぼ交わるように配置されていることを特徴とする露光装置。 - 前記マスクステージ及び前記基板ステージを前記複数の投影光学モジュールに対して走査方向に同期移動させる駆動装置を備え、
前記複数の投影光学モジュールのうち一部の投影光学モジュールは、前記中心位置に対して前記走査方向の一方側で、該走査方向と直交する非走査方向に並んで配置され、
前記複数の投影光学モジュールのうち前記一部以外の投影光学モジュールは、前記中心位置に対して前記走査方向の他方側で前記非走査方向に並んで配置されていることを特徴とする請求項1記載の露光装置。 - 前記定盤に設けられる参照鏡と、
前記支持構造体に設けられ、前記参照鏡を基準として前記マスクステージまたは前記基板ステージの位置を計測するレーザ干渉計と、を備えることを特徴とする請求項1又は2記載の露光装置。 - 前記レーザ干渉計は、前記参照鏡に参照ビームを照射し、前記マスクステージまたは前記基板ステージに設けられた移動鏡に測長ビームを照射し、前記参照鏡で反射した前記参照ビームと前記移動鏡で反射した前記測長ビームとを干渉させて、前記参照鏡を基準として前記移動鏡の位置を計測することを特徴とする請求項3記載の露光装置。
- 前記レーザ干渉計の計測結果に基づいて、前記マスクステージ及び前記基板ステージの少なくとも一方の姿勢を制御する制御装置を備えることを特徴とする請求項3又は4記載の露光装置。
- 前記支持部は、前記V状内面に対して摺動可能な摺動部材と、前記V状内面と前記摺動部材との間の摩擦力を低減する低摩擦部と、を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記低摩擦部は、前記V状内面と前記摺動部材の表面との少なくとも一方にコーティングされた低摩擦材料を含むことを特徴とする請求項6記載の露光装置。
- 前記低摩擦部は、前記V状内面と前記摺動部材の表面との間に介在する流体軸受、玉軸受又は転がり軸受を含むことを特徴とする請求項6記載の露光装置。
- 前記複数の投影光学モジュールは、それぞれ光学特性を調整する調整装置を有し、該調整装置によって前記光学特性が調整された状態で前記定盤に対してモジュール単位で増減可能に支持されることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記調整装置は、前記投影光学モジュールによって投影される前記マスクのパターンの像をシフトさせるシフト調整機構と、前記パターンの像を回転させるローテーション調整機構と、前記パターンの像の倍率調整を行うスケーリング調整機構と、前記パターンの像の像面位置及び像面傾斜の調整を行う像面調整機構と、を含むことを特徴とする請求項9記載の露光装置。
- 前記定盤は、ホームベース状に形成され、前記走査方向に関して対称に配置され、
前記3箇所に設けられたV状内面のうち2箇所のV状内面は、前記定盤の幅の広い側に配置され、前記2箇所以外のV状内面は、該V状内面のV字稜線を前記走査方向にほぼ平行にして前記定盤の幅の狭い側に配置されていることを特徴とする請求項2記載の露光装置。 - 前記走査方向の一方側に配置された複数の前記投影光学モジュールと前記走査方向の他方側に配置された複数の前記投影光学モジュールとの間に配置され、前記基板の被露光面と交差する方向における該被露光面の位置を検出する検出系を備えることを特徴とする請求項2又は11記載の露光装置。
- 請求項1〜12のいずれか一項記載の露光装置を用いて前記パターンを前記基板に露光することと、
前記パターンが露光された前記基板を処理することと、
を含むデバイス製造方法。
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