JP4894515B2 - 露光装置、デバイス製造方法、及び液体検出方法 - Google Patents
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Description
本願は、2004年7月12日に出願された特願2004−205009号に対し優先権を主張し、その内容をここに援用する。
また、露光を行う際には、解像度と同様に焦点深度(DOF)も重要となる。解像度R、及び焦点深度δはそれぞれ以下の式で表される。
R=k1・λ/NA … (1)
δ=±k2・λ/NA2 … (2)
ここで、λは露光波長、NAは投影光学系の開口数、k1、k2はプロセス係数である。(1)式、(2)式より、解像度Rを高めるために、露光波長λを短くして、開口数NAを大きくすると、焦点深度δが狭くなることが分かる。
本発明によれば、露光処理及び計測処理を良好に行うことができるので、所望の性能を有するデバイスを製造することができる。
cosθ = 1−(ρ×g×h2)/(2×T) …(1A)の関係が成り立つ。ここで、
θ:物体表面に対する液体LQの接触角、
ρ:液体の密度、
h:液体(液滴)の高さ、
T:表面張力係数、
g:重力加速度、である。本実施形態において液体LQは水であるため、ρ=998〔kg/m3〕、T=73×10−3〔N/m〕である。上記(1A)式を変形すると、
h = 〔(2×T)×(1−cosθ)/(ρ×g)〕1/2 …(2A)となる。θ=180°(cosθ=−1)とすると、h=5.46×10−3〔m〕、すなわち約5.5mmとなる。実際には、接触角θは180°よりも小さい値であるため、高さhの値も5.5mm以下となる。したがって、ベース部材41の上面41Aとその上面41Aにほぼ平行に照射される検出光Laとの距離Dが5.5mm以下となるように設定することにより、ベース部材41の上面41Aに存在する液体LQに検出光Laを確実に照射することができる。
制御装置CONTは、基板テーブルPTにロードされた基板Pを露光するために、液浸機構1を駆動し、基板P上に液体LQの液浸領域AR2を形成する。そして、制御装置CONTは、照明光学系ILを使ってマスクMを露光光ELで照明し、マスクMのパターン像を投影光学系PL及び液体LQを介して基板Pに投影する。上述したように、本実施形態における露光装置EXは、マスクMと基板Pとを同期移動しつつマスクMに形成されたパターンを基板Pに走査露光するものである。図2や図3に示すように、基板P上にはマトリクス状に複数のショット領域SHが設定されており、1つのショット領域SHへの露光終了後に、基板Pのステッピング移動によって次のショット領域SHが走査開始位置に移動し、以下、ステップ・アンド・スキャン方式で基板Pを移動しながら各ショット領域に対する走査露光処理が順次行われる。制御装置CONTは、基板Pを支持した基板テーブルPTを移動するために、基板テーブル駆動機構PSTDを構成するXリニアモータ47やYリニアモータ48を駆動する。そして、Yリニアモータ48の駆動に伴って、検出装置60を支持している被ガイド部材50(50A、50B)も、ベース部材41に対して移動する。ここで、検出装置60の投光部61からは、基板Pの露光中及び露光前後において、検出光Laが常時射出されている。
そして、ロード・アンロード位置PJ2まで移動された基板テーブルPT上の露光済みの基板Pは搬送系Hに渡される。なお、制御装置CONTは、ロード・アンロード位置PJ2で未露光の基板Pを基板テーブルPTにロードした後、その基板テーブルPTを露光位置PJ1に移動する前や、ロード・アンロード位置PJ2で露光済みの基板Pを基板テーブルPTよりアンロードした後、未露光の基板Pをロードする前に、検出装置60を支持した可動部材(ここでは被ガイド部材50)をベース部材41に対して大きく移動し、ベース部材41の上面41Aに液体LQが有るか否かを検出するようにしてもよい。
図13に示す例では、射出部61はY軸方向に並んだ複数の検出光LaをX軸方向に沿って照射している。受光部62は前記複数の検出光Laに対応した複数の受光素子を有している。これら受光素子の位置情報は設計値などによって予め分かっている。投光部61から射出される複数の検出光Laのうち、一部の検出光La1が液体LQに照射されると、その検出光La1に対応する受光部62の受光素子には検出光La1が到達しない、あるいは受光素子で受光される光量が低下する。一方、残りの一部の検出光La2は液体LQを介さないで受光部62に到達する。したがって、検出装置60は、検出光La1を受光した受光部62の受光素子の受光結果と、その受光素子の位置情報とに基づいて、液体LQのエッジ部LGを検出し、液体LQ(液体LQで覆われている領域)の大きさを求めることができる。
こうすることにより、露光装置EXの稼働率を向上することできる。
制御装置CONTは、投光部93Aから光ファイバ90に入射したときの光の光量と、受光部93Bで受光した光の光量とに基づいて、光ファイバ90の入射端部91に対する射出端部92の光の減衰率を求め、その求めた結果に基づいて、光ファイバ90に液体LQが付着したかどうか、すなわち基板テーブルPT上からXガイドステージ44上に液体LQが流出したか否かを判断する。そして、制御装置CONTは、液体LQが漏洩したと判断したとき、液体供給機構10による液体の供給動作の停止等、適切な処置を講ずる。
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(レチクル)を用いたが、このレチクルに代えて、例えば米国特許第6,778,257号公報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電子マスクを用いても良い。
また、国際公開第2001/035168号パンフレットに開示されているように、干渉縞をウエハW上に形成することによって、ウエハW上にライン・アンド・スペースパターンを形成する露光装置(リソグラフィシステム)にも本発明を適用することができる。
Claims (70)
- 液体を介して基板を露光する露光装置において、
移動可能なテーブルと、
前記テーブルの移動を案内する上面を有するベース部材と、
前記ベース部材の上面に液体が有るか否かを検出する検出装置とを備えた露光装置。 - 前記検出装置は前記ベース部材の側面の液体も検出する請求項1記載の露光装置。
- 前記検出装置は前記ベース部材が設置された床面上の液体を検出可能である請求項1又は2記載の露光装置。
- 前記テーブルは基板を保持可能である請求項1〜3のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記検出装置は非接触方式で液体を検出する請求項1〜4のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記検出装置は検出光を射出可能であり、前記検出光と前記ベース部材とを相対的に移動しつつ検出する請求項1〜5のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記検出装置は前記ベース部材に対して移動可能な可動部材に設けられている請求項1〜6のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記可動部材と前記ベース部材とを相対的に移動しつつ、前記検出装置で検出する請求項7記載の露光装置。
- 前記検出装置を設けられた可動部材の位置を計測する位置計測装置と、
前記位置計測装置の計測結果と前記検出装置の検出結果とに基づいて前記液体の位置を求める制御装置とを備えた請求項7又は8記載の露光装置。 - 前記検出装置は前記テーブルを移動するための駆動機構に設けられている請求項1〜9のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記検出装置は前記テーブルに設けられている請求項1〜10のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記検出装置は前記テーブルのうち前記ベース部材の上面に対向する下面に設けられている請求項1〜11のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記検出装置は、前記ベース部材の上面に対して前記テーブルを非接触支持するための気体軸受に設けられている請求項1〜12のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記検出装置は、検出光を射出する投光部と、前記検出光に対して所定位置に配置された受光部とを有する請求項1〜13のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記投光部を支持する第1可動部材と、前記受光部を支持する第2可動部材とを有し、
前記第1可動部材と前記第2可動部材とを同期移動しつつ検出する請求項14記載の露光装置。 - 前記投光部と前記受光部とは、前記ベース部材を挟んで対向するように設けられている請求項14又は15記載の露光装置。
- 前記検出光は、前記ベース部材の上面に対して略平行に照射される請求項14〜16のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記検出光は、前記基板テーブルのエッジ部近傍に照射される請求項14〜17のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記検出装置は、前記ベース部材に対して検出光を照射するとともに前記ベース部材からの光を受光し、該受光結果に基づいて前記ベース部材の表面の液体を検出する請求項1〜14のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記ベース部材には、前記検出光を反射する反射面が設けられている請求項19記載の露光装置。
- 前記ベース部材上で互いに独立して移動可能な第1テーブル及び第2テーブルを有し、
前記第1テーブルが所定の位置で所定作業を行っている間、前記第2テーブルと前記ベース部材とを相対移動しつつ、該第2テーブルに設けられた前記検出装置を使って液体を検出する請求項1〜20記載の露光装置。 - 投影光学系と、
前記投影光学系直下の所定領域に液体を供給して液浸領域を形成する液浸機構と、
前記ベース部材上で互いに独立して2次元面内で移動可能な第1テーブル及び第2テーブルと、
前記第1テーブルと前記第2テーブルとを近接又は接触した状態で、前記所定領域を含む領域内で前記第1テーブルと前記第2テーブルとを一緒に移動し、前記液浸領域を前第1テーブルの上面と前記第2テーブルの上面との間で移動する駆動機構とを備え、
前記検出装置は、ベース部材上の前記所定領域に対応する領域に検出光を照射する請求項1〜20のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記ベース部材上の液体を回収する液体回収機構を備えた請求項1〜22のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記検出装置の検出結果に基づいて前記液体回収機構を制御する制御装置を備えた請求項23記載の露光装置。
- 前記テーブルに設けられ、前記ベース部材の上面に対して前記テーブルを非接触支持するための気体軸受を有し、
前記液体回収機構の液体回収口が前記気体軸受に設けられている請求項23又は24記載の露光装置。 - 前記気体軸受は前記上面に対向する軸受面を有し、
前記軸受面は気体を吹き出す吹出口及び気体を吸引する吸気口のうち少なくともいずれか一方を設けられた第1領域を有し、
前記液体回収口は前記軸受面のうち前記第1領域の外側に設けられている請求項25記載の露光装置。 - 前記軸受面のうち前記第1領域以外の第2領域に液体を検出する検出装置が設けられている請求項25又は26記載の露光装置。
- 前記テーブルと前記ベース部材の上面とを相対移動しつつ、前記ベース部材の上面の液体を前記液体回収口を介して回収する請求項25〜27のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記ベース部材上の少なくとも一部は撥液性を有する請求項1〜28のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記液浸機構は、前記投影光学系の先端部の周りを囲むように設けられた環状のノズル部材を含む請求項22記載の露光装置。
- 前記検出装置の検出結果に基づいて警告を発する警報装置をさらに備えた請求項1〜30のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記検出装置は、前記基板の非露光時に前記ベース部材の上面に液体が有るか否かを検出する請求項1〜31のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記検出装置は、前記ベース部材が設置された定盤上の液体を検出可能である請求項1〜32のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記検出装置は、前記ベース部材の上面に有る液体の大きさを検出可能である請求項1〜33のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記ベース部材上の前記一部は、フッ素系樹脂又はアクリル系樹脂が塗布されている請求項29記載の露光装置。
- 前記検出装置は撮像素子を含む請求項1〜35のいずれか一項記載の露光装置。
- 請求項1〜請求項36のいずれか一項記載の露光装置を用いるデバイス製造方法。
- 液体を介して基板を露光する露光装置に用いられる液体検出方法において、
移動可能なテーブルの移動を、ベース部材の上面を用いて案内することと、
前記ベース部材の上面に液体が有るか否かを検出することと、
を含む液体検出方法。 - 前記ベース部材の側面に液体が有るか否かを検出することを含む請求項38記載の液体検出方法。
- 前記ベース部材が設置された床面上に液体が有るか否かを検出することを含む請求項38又は39記載の液体検出方法。
- 前記ベース部材が設置された定盤上に液体が有るか否かを検出することを含む請求項38〜40のいずれか一項記載の液体検出方法。
- 前記テーブルは前記基板を保持可能である請求項38〜41のいずれか一項記載の液体検出方法。
- 非接触方式で前記ベース部材の上面の液体を検出することを含む請求項38〜42のいずれか一項記載の液体検出方法。
- 前記ベース部材の上面の液体は検出光を用いて検出され、
前記検出光と前記ベース部材とを相対的に移動しつつ前記ベース部材の上面の液体を検出することを含む請求項38〜43のいずれか一項記載の液体検出方法。 - 前記ベース部材の上面の液体は、前記ベース部材の上面に液体が有るか否かを検出する検出装置により検出され、
前記検出装置は前記ベース部材に対して移動可能な可動部材に設けられている請求項38〜44のいずれか一項記載の液体検出方法。 - 前記可動部材と前記ベース部材とを相対的に移動しつつ、前記検出装置で検出することを含む請求項45記載の液体検出方法。
- 前記検出装置を設けられた可動部材の位置を計測することと、
前記計測の結果と前記検出装置の検出結果とに基づいて前記液体の位置を求めることを含む請求項45又46記載の液体検出方法。 - 前記ベース部材の上面の液体は、前記ベース部材の上面に液体が有るか否かを検出する検出装置により検出され、
前記検出装置は前記テーブルを移動するための駆動機構に設けられている請求項38〜47のいずれか一項記載の液体検出方法。 - 前記ベース部材の上面の液体は、前記ベース部材の上面に液体が有るか否かを検出する検出装置により検出され、
前記検出装置は前記テーブルに設けられている請求項38〜48のいずれか一項記載の液体検出方法。 - 前記ベース部材の上面の液体は、前記ベース部材の上面に液体が有るか否かを検出する検出装置により検出され、
前記検出装置は前記テーブルのうち前記ベース部材の上面に対向する下面に設けられている請求項38〜49のいずれか一項記載の液体検出方法。 - 前記ベース部材の上面の液体は、前記ベース部材の上面に液体が有るか否かを検出する検出装置により検出され、
前記検出装置は前記ベース部材の上面に対して前記テーブルを非接触支持するための気体軸受に設けられている請求項38〜50のいずれか一項記載の液体検出方法。 - 前記ベース部材の上面の液体は、前記ベース部材の上面に液体が有るか否かを検出する検出装置により検出され、
前記検出装置は、検出光を射出する投光部と、前記検出光に対して所定位置に配置された受光部とを有する請求項38〜51のいずれか一項記載の液体検出方法。 - 前記投光部を支持する第1可動部材と、前記受光部を支持する第2可動部材とを同期移動しつつ検出することを含む請求項52記載の液体検出方法。
- 前記投光部と前記受光部とは、前記ベース部材を挟んで対向するように配置される請求項52又は53記載の液体検出方法。
- 前記検出光は、前記ベース部材の上面に対して略平行に照射される請求項52〜54のいずれか一項記載の液体検出方法。
- 前記検出光は、前記テーブルのエッジ部近傍に照射される請求項52〜55のいずれか一項記載の液体検出方法。
- 前記ベース部材に対して検出光を照射するとともに前記ベース部材からの光を受光し、該受光結果に基づいて前記ベース部材の表面の液体を検出することを含む請求項38〜56のいずれか一項記載の液体検出方法。
- 前記ベース部材には、前記検出光を反射する反射面が設けられている請求項57記載の液体検出方法。
- 前記ベース部材上には互いに独立して移動可能な第1テーブル及び第2テーブルが配置され、
前記第1テーブルが所定の位置で所定作業を行っている間、前記第2テーブルと前記ベース部材とを相対移動しつつ、該第2テーブルに設けられた検出装置を使って前記ベース部材の上面に液体が有るか否かを検出することを含む請求項38〜58記載の液体検出方法。 - 前記露光装置は、投影光学系と、前記投影光学系直下の所定領域に液体を供給して液浸領域を形成する液浸機構と、前記ベース部材上で互いに独立して2次元面内で移動可能な第1テーブル及び第2テーブルと、前記第1テーブルと前記第2テーブルとを近接又は接触した状態で、前記所定領域を含む領域内で前記第1テーブルと前記第2テーブルとを一緒に移動し、前記液浸領域を前記第1テーブルの上面と前記第2テーブルの上面との間で移動する駆動機構とを備え、
前記ベース部材上の前記所定領域に対応する領域に検出光を照射することにより、前記ベース部材の上面に液体が有るか否かを検出する請求項38〜59のいずれか一項記載の液体検出方法。 - 前記ベース部材上の液体を回収することを含む請求項38〜60のいずれか一項記載の液体検出方法。
- 前記テーブルには、前記ベース部材の上面に対して前記テーブルを非接触支持するための気体軸受が設けられ、
前記気体軸受に設けられている液体回収口から前記ベース部材上の液体を回収することを含む請求項61記載の液体検出方法。 - 前記気体軸受は前記上面に対向する軸受面を有し、
前記軸受面は気体を吹き出す吹出口及び気体を吸引する吸気口のうち少なくともいずれか一方を設けられた第1領域を有し、
前記液体回収口は前記軸受面のうち前記第1領域の外側に設けられている請求項62記載の液体検出方法。 - 前記軸受面のうち前記第1領域以外の第2領域に、前記ベース部材の上面に液体が有るか否かを検出する検出装置が設けられている請求項63記載の液体検出方法。
- 前記テーブルと前記ベース部材の上面とを相対移動しつつ、前記ベース部材の上面の液体を前記液体回収口を介して回収することを含む請求項62〜64のいずれか一項記載の液体検出方法。
- 前記ベース部材上の少なくとも一部は撥液性を有する請求項38〜65のいずれか一項記載の液体検出方法。
- 前記ベース部材上の前記一部は、フッ素系樹脂又はアクリル系樹脂が塗布されている請求項66記載の液体検出方法。
- 前記検出の結果に基づいて警告を発することを含む請求項38〜67のいずれか一項記載の液体検出方法。
- 前記基板の非露光時に前記ベース部材の上面に液体が有るか否かを検出することを含む請求項38〜68のいずれか一項記載の液体検出方法。
- 撮像素子を用いて前記ベース部材の上面に液体が有るか否かを検出することを含む請求項38〜69のいずれか一項記載の液体検出方法。
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