JPWO2007066687A1 - Temperature measurement method, exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
露光装置は、基板Pを保持する保持部材(10)と、保持部材(10)からの検出光(21L)受光することによって、保持部材(10)の温度情報を光学的に取得する検出装置(20)とを備えている。The exposure apparatus receives the detection information (21L) from the holding member (10) that holds the substrate P and the holding member (10), thereby optically acquiring temperature information of the holding member (10). 20).
Description
本発明は、基板を保持する保持部材の温度情報を取得する温度計測方法、基板を露光する露光方法、露光装置、及びデバイス製造方法に関する。
本願は、2005年12月6日に出願された特願2005−351659号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。The present invention relates to a temperature measurement method for acquiring temperature information of a holding member that holds a substrate, an exposure method for exposing a substrate, an exposure apparatus, and a device manufacturing method.
This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2005-351659 for which it applied on December 6, 2005, and uses the content here.
半導体デバイス等を製造するフォトリソグラフィ工程では、マスクのパターン像を投影光学系を介して基板上に投影する露光装置が用いられている。基板は基板ステージ等の保持部材に保持された状態で露光される。基板と保持部材との間に温度差があると、基板を保持部材で保持したとき、例えば基板が熱変形する可能性があり、その結果、露光不良が発生する可能性がある。そのため、基板の熱変形を抑えるために、基板及び/又は保持部材を温度調整することが行われている。下記特許文献1には、基板の温度を調整した後に、その基板を基板ステージで保持する技術が開示されている。
基板と保持部材との温度差を調整するためには、基板ステージなどの保持部材の温度情報を精確に取得する必要がある。 In order to adjust the temperature difference between the substrate and the holding member, it is necessary to accurately acquire temperature information of the holding member such as the substrate stage.
本発明は、基板を保持する保持部材の温度情報を精確に取得できる温度計測方法、基板を良好に露光できる露光方法、露光装置、及びその露光方法、露光装置を用いるデバイス製造方法を提供することを目的とする。 The present invention provides a temperature measurement method that can accurately acquire temperature information of a holding member that holds a substrate, an exposure method that can satisfactorily expose the substrate, an exposure apparatus, and an exposure method and a device manufacturing method that uses the exposure apparatus. With the goal.
本発明は以下の構成を採用している。 The present invention employs the following configuration.
本発明の第1の態様に従えば、基板上に露光光を照射して基板を露光する露光装置において、基板を保持する保持部材と、保持部材からの第1の検出光を受光し、その受光結果に基づいて、保持部材の温度情報を光学的に取得する検出装置と、を備えた露光装置が提供される。 According to the first aspect of the present invention, in an exposure apparatus that irradiates a substrate with exposure light and exposes the substrate, a holding member that holds the substrate, and first detection light from the holding member is received, An exposure apparatus is provided that includes a detection device that optically acquires temperature information of the holding member based on the light reception result.
本発明の第1の態様によれば、基板を保持する保持部材の温度を精確に取得でき、基板を良好に露光できる。 According to the first aspect of the present invention, the temperature of the holding member that holds the substrate can be accurately acquired, and the substrate can be exposed satisfactorily.
本発明の第2の態様に従えば、上記態様の露光装置を用いるデバイス製造方法が提供される。 According to the second aspect of the present invention, a device manufacturing method using the exposure apparatus of the above aspect is provided.
本発明の第2の態様によれば、基板を良好に露光できる露光装置を用いてデバイスを製造することができる。
また本発明の第3の態様に従えば、被露光基板を保持するための保持部材へ第1の検出光を照射することと、保持部材の少なくとも一部を通過した第1の検出光を受光することと、該受光の結果に基づいて、保持部材の温度情報を取得することとを含む温度計測方法が提供される。
本発明の第3の態様によれば、被露光基板を保持する保持部材の温度を精確に取得できる。
また本発明の第4の態様に従えば、基板を露光する露光方法であって、基板を保持するための保持部材の少なくとも一部を通過した第1の検出光を受光し、該受光の結果に基づいて、保持部材の温度情報を取得し、保持部材に保持された基板を露光する露光方法が提供される。
本発明の第4の態様によれば、基板を保持する保持部材の温度を精確に取得でき、基板を良好に露光できる。
本発明の第5の態様に従えば、上記態様の露光方法を用いるデバイス製造方法が提供される。
本発明の第5の態様によれば、基板を良好に露光できる露光方法を用いてデバイスを製造することができる。According to the 2nd aspect of this invention, a device can be manufactured using the exposure apparatus which can expose a board | substrate favorably.
According to the third aspect of the present invention, the first detection light is irradiated to the holding member for holding the substrate to be exposed, and the first detection light that has passed through at least a part of the holding member is received. And a temperature measurement method including acquiring temperature information of the holding member based on the result of the light reception.
According to the third aspect of the present invention, the temperature of the holding member that holds the substrate to be exposed can be accurately obtained.
According to the fourth aspect of the present invention, there is provided an exposure method for exposing a substrate, the first detection light having passed through at least a part of a holding member for holding the substrate being received, and the result of the light reception Based on the above, an exposure method for obtaining temperature information of the holding member and exposing the substrate held by the holding member is provided.
According to the 4th aspect of this invention, the temperature of the holding member holding a board | substrate can be acquired correctly, and a board | substrate can be exposed favorably.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method using the exposure method of the above aspect.
According to the fifth aspect of the present invention, a device can be manufactured using an exposure method capable of satisfactorily exposing a substrate.
本発明によれば、基板を良好に露光することができ、所望の性能を有するデバイスを製造することができる。 According to the present invention, a substrate can be satisfactorily exposed and a device having desired performance can be manufactured.
1…制御装置、2…記憶装置、3…報知装置、5…基板温度調整装置、10…基板テーブル、11…反射面、12…反射面、14…レーザ干渉計、14L…計測光、20…検出装置、21…レーザ干渉計、21L…検出光、23…投射装置、23L…検出光、24…受光装置、25…受光面、30…テーブル温度調整装置、40…結像特性調整装置、EL…露光光、EX…露光装置、P…基板、PL…投影光学系、PST…基板ステージ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Control apparatus, 2 ... Memory | storage device, 3 ... Notification apparatus, 5 ... Substrate temperature adjustment apparatus, 10 ... Substrate table, 11 ... Reflecting surface, 12 ... Reflecting surface, 14 ... Laser interferometer, 14L ... Measuring light, 20 ... Detection device, 21 ... laser interferometer, 21L ... detection light, 23 ... projection device, 23L ... detection light, 24 ... light reception device, 25 ... light receiving surface, 30 ... table temperature adjustment device, 40 ... imaging characteristic adjustment device, EL ... exposure light, EX ... exposure apparatus, P ... substrate, PL ... projection optical system, PST ... substrate stage
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.
<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。図1において、露光装置EXは、マスクMを保持して移動可能なマスクステージMSTと、基板Pを保持して移動可能な基板ステージPSTと、マスクステージMSTに保持されているマスクMを露光光ELで照明する照明系ILと、露光光ELで照明されたマスクMのパターン像を基板P上に投影する投影光学系PLと、露光装置EX全体の動作を制御する制御装置1とを備えている。露光装置EXは、マスクMを通過した露光光ELを投影光学系PLを介して基板P上に照射することによって、マスクMのパターン像を基板P上に投影して、基板Pを露光する。<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. In FIG. 1, an exposure apparatus EX exposes a mask stage MST that is movable while holding a mask M, a substrate stage PST that is movable while holding a substrate P, and a mask M that is held by the mask stage MST. An illumination system IL that illuminates with EL, a projection optical system PL that projects the pattern image of the mask M illuminated with the exposure light EL onto the substrate P, and a control device 1 that controls the operation of the entire exposure apparatus EX are provided. Yes. The exposure apparatus EX exposes the substrate P by projecting the pattern image of the mask M onto the substrate P by irradiating the substrate P via the projection optical system PL with the exposure light EL that has passed through the mask M.
なお、ここでいう基板は半導体ウエハ等の基材上に感光材(フォトレジスト)、保護膜などの膜が塗布されたものを含む。マスクは基板上に縮小投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。また、本実施形態においては、マスクとして透過型のマスクを用いるが、反射型のマスクを用いてもよい。 The substrate here includes a substrate such as a semiconductor wafer coated with a film such as a photosensitive material (photoresist) and a protective film. The mask includes a reticle on which a device pattern to be reduced and projected on a substrate is formed. In this embodiment, a transmissive mask is used as a mask, but a reflective mask may be used.
本実施形態では、露光装置EXとしてマスク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のパターン像を基板P上に投影する走査型露光装置(所謂スキャニングステッパ)を使用する場合を例にして説明する。以下の説明において、水平面内においてマスクMと基板Pとの同期移動方向(走査方向)をY軸方向、水平面内においてY軸方向と直交する方向をX軸方向(非走査方向)、X軸及びY軸方向に垂直で投影光学系PLの光軸AXと平行な方向を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。 In the present embodiment, a scanning exposure apparatus (so-called scanning stepper) that projects the pattern image of the mask M onto the substrate P while moving the mask M and the substrate P synchronously in a predetermined scanning direction is used as the exposure apparatus EX. Will be described as an example. In the following description, the synchronous movement direction (scanning direction) of the mask M and the substrate P in the horizontal plane is the Y-axis direction, the direction orthogonal to the Y-axis direction in the horizontal plane is the X-axis direction (non-scanning direction), the X-axis, and A direction perpendicular to the Y-axis direction and parallel to the optical axis AX of the projection optical system PL is taken 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.
後述するように、本実施形態の露光装置EXは、基板Pを保持する基板ステージPSTの基板テーブル10に照射した所定の検出光21Lの受光結果に基づいて、基板テーブル10の温度情報を光学的に取得する検出装置20を備えている。検出装置20は制御装置1に接続されている。
As will be described later, the exposure apparatus EX of the present embodiment optically converts the temperature information of the substrate table 10 based on the light reception result of the
また、制御装置1には、露光に関する情報を記憶した記憶装置2と、露光装置EXの動作状況等を報知する報知装置3とが接続されている。報知装置3は、例えば液晶ディスプレイ装置等の表示装置、光を発する発光装置、及び音を発する発音装置等を含む。
The control device 1 is connected to a
また、露光装置EXは、基板ステージPSTに対して基板Pを搬送する搬送装置4を備えている。搬送装置4は、基板Pを基板ステージPSTに搬入(ロード)可能であるとともに、基板ステージPST上の基板Pをその基板ステージPSTから搬出(アンロード)可能である。搬送装置4は制御装置1に接続されており、制御装置1に制御される。また、露光装置EXは、基板ステージPSTにロードされる前の基板Pの温度を調整する温度調整装置5を備えている。温度調整装置5は制御装置1に接続されており、制御装置1に制御される。本実施形態においては、温度調整装置5は、搬送装置4の搬送経路上に設けられている。制御装置1は、搬送装置4を制御して、基板Pを温度調整装置5に搬送し、温度調整装置5を用いて基板Pの温度を調整した後、その温度調整された基板Pを搬送装置4を用いて基板ステージPSTにロードする。 Further, the exposure apparatus EX includes a transport device 4 that transports the substrate P to the substrate stage PST. The transfer device 4 can carry (load) the substrate P into the substrate stage PST and can carry (unload) the substrate P on the substrate stage PST from the substrate stage PST. The transport device 4 is connected to the control device 1 and controlled by the control device 1. Further, the exposure apparatus EX includes a temperature adjustment device 5 that adjusts the temperature of the substrate P before being loaded onto the substrate stage PST. The temperature adjustment device 5 is connected to the control device 1 and is controlled by the control device 1. In the present embodiment, the temperature adjustment device 5 is provided on the transport path of the transport device 4. The control device 1 controls the transfer device 4 to transfer the substrate P to the temperature adjustment device 5, adjusts the temperature of the substrate P using the temperature adjustment device 5, and then transfers the temperature-adjusted substrate P to the transfer device. 4 is loaded onto the substrate stage PST.
なお、温度調整装置5は、搬入前の基板Pを保持するプレート部材(不図示)を有し、プレート部材の温度を調整することによって、プレート部材に保持された基板Pの温度を調整することができる。なお、プレート部材の内部には、流体(例えば、液体)が流れる流路が形成されている。温度調整装置5は、その内部流路を流れる流体の温度を調整することによって、プレート部材の温度を調整することができる。もちろん、ヒータ、ペルチェ素子などを用いてプレート部材の温度を調整してもよい。 The temperature adjusting device 5 includes a plate member (not shown) that holds the substrate P before being carried in, and adjusts the temperature of the substrate P held by the plate member by adjusting the temperature of the plate member. Can do. In addition, a flow path through which a fluid (for example, a liquid) flows is formed inside the plate member. The temperature adjusting device 5 can adjust the temperature of the plate member by adjusting the temperature of the fluid flowing through the internal flow path. Of course, the temperature of the plate member may be adjusted using a heater, a Peltier element, or the like.
照明系ILは、マスクM上の所定の照明領域を均一な照度分布の露光光ELで照明するものである。照明系ILから射出される露光光ELとしては、例えば水銀ランプから射出される輝線(g線、h線、i線)及びKrFエキシマレーザ光(波長248nm)等の遠紫外光(DUV光)、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)及びF2レーザ光(波長157nm)等の真空紫外光(VUV光)などが用いられる。本実施形態においては、露光光ELとして、ArFエキシマレーザ光が用いられる。The illumination system IL illuminates a predetermined illumination area on the mask M with exposure light EL having a uniform illuminance distribution. As the exposure light EL emitted from the illumination system IL, for example, far ultraviolet light (DUV light) such as bright lines (g-line, h-line, i-line) and KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) emitted from a mercury lamp, Vacuum ultraviolet light (VUV light) such as ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) and F 2 laser light (wavelength 157 nm) is used. In the present embodiment, ArF excimer laser light is used as the exposure light EL.
マスクステージMSTは、リニアモータ等のアクチュエータを含むマスクステージ駆動装置により、マスクMを保持した状態で、X軸、Y軸、及びθZ方向に移動可能である。マスクステージMST(ひいてはマスクM)の位置情報は、マスクステージ用レーザ干渉計6によって計測される。レーザ干渉計6は、マスクステージMST上に設けられた計測鏡8の反射面7に計測光6Lを照射可能であり、その反射面7を用いてマスクステージMSTの位置情報を計測する。マスクステージ用レーザ干渉計6は、X軸を計測軸とする計測光6Lを射出可能なX干渉計6Xと、Y軸を計測軸とする計測光6Lを射出可能なY干渉計6Yとを含み、マスクステージMST上には、X軸に垂直な反射面7Xを有する計測鏡8Xと、Y軸に垂直な反射面7Yを有する計測鏡8Yとが設けられている。X干渉計6Xは、X軸を計測軸とする計測光6Lを反射面7Xに照射可能であり、マスクステージMSTのX軸方向に関する位置を計測可能である。Y干渉計6Yは、Y軸を計測軸とする計測光6Lを反射面7Yに照射可能であり、マスクステージMSTのY軸方向に関する位置を計測可能である。また、X干渉計6X及びY干渉計6Yの少なくとも一方を複数設け、X軸を計測軸とする計測光6L及びY軸を計測軸とする計測光6Lの少なくとも一方を複数照射することにより、レーザ干渉計6は、その複数の計測光6Lを用いて、マスクステージMSTのθZ方向の位置情報を計測可能である。レーザ干渉計6は制御装置1に接続されている。マスクステージ駆動装置も制御装置1に接続されている。制御装置1は、レーザ干渉計6の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置を制御し、マスクステージMSTに保持されているマスクMの位置制御を行う。
Mask stage MST is movable in the X-axis, Y-axis, and θZ directions while holding mask M by a mask stage driving device including an actuator such as a linear motor. Position information of the mask stage MST (and thus the mask M) is measured by the mask
なお、計測鏡8は平面鏡のみでなくコーナーキューブ(レトロリフレクタ)を含むものとしてもよいし、計測鏡8をマスクステージに固設する代わりに、例えばマスクステージMSTの端面(側面)を鏡面加工して反射面を形成してもよい。また、マスクステージMSTは、例えば特開平8−130179号公報(対応米国特許第6,721,034号)に開示される粗微動可能な構成としてもよい。
The measuring
投影光学系PLは、マスクMのパターン像を所定の投影倍率で基板P上に投影するものである。投影光学系PLの光学素子は鏡筒で保持されている。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、1/8等の縮小系であり、前述の照明領域と共役な投影領域にマスクパターンの縮小像を形成する。なお、投影光学系PLは縮小系、等倍系及び拡大系のいずれでもよい。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 projects the pattern image of the mask M onto the substrate P at a predetermined projection magnification. The optical element of the projection optical system PL is held by a lens barrel. The projection optical system PL of the present embodiment is a reduction system whose projection magnification is, for example, 1/4, 1/5, 1/8, etc., and forms a reduced image of a mask pattern in a projection area conjugate with the illumination area described above. To do. The projection optical system PL may be any one of a reduction system, a unity magnification system, and an enlargement system. 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.
投影光学系PLには、例えば特開昭60−78454号公報(対応する米国特許第4,666,273号)、特開平11−195602号公報(対応する米国特許第6,235,438号)、国際公開第03/65428号パンフレット(対応する米国特許公開第2005/0206850号)等に開示されているような、投影光学系PLの結像特性(投影状態)を調整可能な結像特性調整装置40が設けられている。結像特性調整装置40は、投影光学系PLの複数の光学素子の一部を移動可能な光学素子駆動装置を含む。光学素子駆動装置は、投影光学系PLの複数の光学素子のうち特定の光学素子を光軸AX方向(Z軸方向)に移動したり、光軸AXに対して傾斜させることができる。結像特性調整装置40は、投影光学系PLの特定の光学素子を動かすことで、投影光学系PLの各種収差(投影倍率、ディストーション、球面収差等)及び像面位置(焦点位置)等を含む結像特性(投影状態)を調整することができる。また、結像特性調整装置40として、鏡筒の内部に保持されている一部の光学素子どうしの間の空間の気体の圧力を調整する圧力調整装置を設けることもできる。結像特性調整装置40は制御装置1に接続されており、制御装置1に制御される。
As the projection optical system PL, for example, JP-A-60-78454 (corresponding US Pat. No. 4,666,273), JP-A-11-195602 (corresponding US Pat. No. 6,235,438). Imaging characteristic adjustment capable of adjusting the imaging characteristic (projection state) of the projection optical system PL as disclosed in WO 03/65428 pamphlet (corresponding to US Patent Publication No. 2005/0206850) A
基板ステージPSTは、ステージ本体9と、ステージ本体9上に搭載された基板テーブル10と、基板テーブル10に設けられ、基板Pを着脱可能に保持する基板ホルダ10Hとを備えている。本実施形態においては、基板ホルダ10Hは、基板テーブル10上に設けられた凹部10Rに配置されており、基板テーブル10のうち凹部10R以外の上面10Fは、基板ホルダ10Hに保持された基板Pの表面とほぼ同じ高さ(面一)になるような平坦面となっている。なお、基板ホルダ10Hに保持された基板Pの表面と、基板テーブル10Tの上面10Fとの間に段差があってもよい。
The substrate stage PST includes a stage main body 9, a substrate table 10 mounted on the stage main body 9, and a
ステージ本体9は、エアベアリング9Aにより、ベース部材BPの上面(ガイド面)に対して非接触支持されている。ベース部材BPの上面はXY平面とほぼ平行であり、基板ステージPSTは、ベース部材BP上でXY方向に移動可能である。
The stage body 9 is supported in a non-contact manner on the upper surface (guide surface) of the base member BP by an
基板ステージPSTは、リニアモータ等のアクチュエータを含む基板ステージ駆動装置により、基板ホルダ10Hに基板Pを保持した状態で、ベース部材BP上で移動可能である。基板ステージ駆動装置は、ステージ本体9をベース部材BP上でX軸方向、Y軸方向、及びθZ方向に移動することによって、そのステージ本体9上に搭載されている基板テーブル10をX軸方向、Y軸方向、及びθZ方向に移動可能な第1駆動系と、ステージ本体9に対して基板テーブル10をZ軸方向、θX方向、及びθY方向に移動可能な第2駆動系とを備えている。
The substrate stage PST is movable on the base member BP while the substrate P is held on the
第1駆動系は、リニアモータ等のアクチュエータを含む。第2駆動系は、ステージ本体9と基板テーブル10との間に介在された、例えばボイスコイルモータ等のアクチュエータ9Vと、各アクチュエータの駆動量を計測する不図示の計測装置(エンコーダなど)とを含む。基板テーブル10は、少なくとも3つのアクチュエータ9Vによってステージ本体9上に支持される。アクチュエータ9Vのそれぞれは、ステージ本体9に対して基板テーブル10をZ軸方向に独立して駆動可能である。制御装置1は、3つのアクチュエータ9Vそれぞれの駆動量を調整することによって、ステージ本体9に対して基板テーブル10を、Z軸方向、θX方向、及びθY方向に駆動する。このように、第1、第2駆動系を含む基板ステージ駆動装置は、基板ステージPSTの基板テーブル10を、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZ方向の6自由度の方向に移動可能である。基板ステージ駆動装置は制御装置1に接続されている。制御装置1は、基板ステージ駆動装置を制御することにより、基板テーブル10の基板ホルダ10Hに保持された基板Pの表面のX軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZ方向の6自由度の方向に関する位置を制御可能である。
The first drive system includes an actuator such as a linear motor. The second drive system includes an
基板ステージPSTの基板テーブル10(ひいては基板P)の位置情報は、基板ステージ用のレーザ干渉計14によって計測される。レーザ干渉計14は制御装置1に接続されている。レーザ干渉計14は、基板テーブル10の側面に設けられた計測鏡13の外側を向く反射面12を用いて、基板テーブル10のX軸、Y軸、及びθZ方向に関する位置情報を計測する。
The position information of the substrate table 10 (and consequently the substrate P) of the substrate stage PST is measured by the
レーザ干渉計14は、X軸を計測軸とする計測光14Lを射出可能なX干渉計14Xと、Y軸を計測軸とする計測光14Lを射出可能なY干渉計14Yとを含む。基板テーブル10の一部には、X軸に垂直な反射面12Xを有する計測鏡13Xと、Y軸に垂直な反射面12Yを有する計測鏡13Yとが設けられている。X干渉計14Xは、X軸を計測軸とする計測光14Lを反射面12Xに照射可能であり、基板テーブル10のX軸方向に関する位置を計測可能である。Y干渉計14Yは、Y軸を計測軸とする計測光14Lを反射面12Yに照射可能であり、基板テーブル10のY軸方向に関する位置を計測可能である。また、X干渉計14X及びY干渉計14Yの少なくとも一方を複数設け、X軸を計測軸とする計測光14L及びY軸を計測軸とする計測光14Lの少なくとも一方を複数照射することにより、レーザ干渉計14は、その複数の計測光14Lを用いて、基板テーブル10のθZ方向の位置情報を計測可能である。また、基板テーブル10の基板ホルダ10Hに保持されている基板Pの表面の面位置情報(Z軸、θX、及びθY方向に関する位置情報)は、不図示のフォーカス・レベリング検出系によって検出される。フォーカス・レベリング検出系は制御装置1に接続されている。制御装置1は、レーザ干渉計14の計測結果及びフォーカス・レベリング検出系の検出結果に基づいて、基板ステージ駆動装置を駆動し、基板ホルダ10Hに保持されている基板Pの位置制御を行う。
The
フォーカス・レベリング検出系はその複数の計測点でそれぞれ基板のZ軸方向の位置情報を計測することで、基板のθX及びθY方向の傾斜情報(回転角)を検出するものである。さらに、例えばレーザ干渉計を使って基板のZ軸、θX及びθY方向の位置情報を計測可能であるときは、基板の露光動作中にそのZ軸方向の位置情報が計測可能となるようにフォーカス・レベリング検出系を設けなくてもよく、少なくとも露光動作中はレーザ干渉計の計測結果を用いてZ軸、θX及びθY方向に関する基板の位置制御を行うようにしてもよい。 The focus / leveling detection system detects tilt information (rotation angle) in the θX and θY directions of the substrate by measuring position information in the Z-axis direction of the substrate at each of the plurality of measurement points. Furthermore, for example, when the position information in the Z-axis, θX, and θY directions of the substrate can be measured using a laser interferometer, the focus information is set so that the position information in the Z-axis direction can be measured during the substrate exposure operation. The leveling detection system may not be provided, and at least during the exposure operation, the position of the substrate in the Z axis, θX, and θY directions may be controlled using the measurement result of the laser interferometer.
また、本実施形態においては、露光装置EXは、基板テーブル10の温度を調整可能な温度調整装置30を備えている。温度調整装置30は制御装置1に接続されており、制御装置1に制御される。本実施形態においては、温度調整装置30は基板テーブル10の内部に設けられている。制御装置1は、温度調整装置30を用いて、上面10F及び基板ホルダ10Hを含む基板テーブル10の温度を調整可能である。
In the present embodiment, the exposure apparatus EX includes a
なお、温度調整装置30は、例えば、基板テーブル10内に温度調整可能な流体(例えば、液体)を流すことによって、基板テーブル10の温度を調整するものである。もちろん、ヒータ、ペルチェ素子などを用いることもできる。
The
本実施形態の露光装置EXは、基板テーブル10からの検出光21Lを受光して、基板テーブル10の温度情報を光学的に取得する検出装置20を備えている。検出装置20は、基板テーブル10から離れた所定位置に配置され、検出光21Lを射出可能なレーザ干渉計21を備えており、レーザ干渉計21から射出した検出光21Lを基板テーブル10に照射する。本実施形態において、検出装置20は、基板テーブル10の温度情報を、レーザ干渉計21を用いて光学的に計測する。
The exposure apparatus EX of the present embodiment includes a
図2は基板テーブル10及び検出装置20を示す側面図、図3は平面図である。本実施形態においては、基板テーブル10は、検出光21Lに対して透明である。検出装置20は、基板テーブル10に検出光21Lを照射するとともに、その基板テーブル10の一部を通過した検出光21Lの受光し、その受光結果に基づいて、基板テーブル10の温度情報を取得する。基板テーブル10は、例えば、ショット日本株式会社製のゼロデュア(登録商標)等の、透明で線膨張係数が小さい材料で形成可能である。
2 is a side view showing the substrate table 10 and the
基板テーブル10に設けられた計測鏡13は、内側を向く反射面11を有している。反射面11は、レーザ干渉計14からの計測光14Lが照射される反射面反射面12と背中合わせに形成されている。
The measuring
検出装置20のレーザ干渉計21からの検出光21Lは、透明な基板テーブル10を介して反射面11に照射される。レーザ干渉計21から射出され、透明な基板テーブル10を通過し、反射面11に照射された検出光21Lは、反射面11で反射する。反射面11で反射した検出光21Lの反射光は、再び基板テーブル10を通過した後、基板テーブル10より射出され、レーザ干渉計21に到達する。レーザ干渉計21は、反射面11で反射し、基板テーブル10を通過した検出光21Lを受光する。レーザ干渉計21は、反射面11で反射した検出光21Lを受光し、その受光結果に基づいて、所定の基準位置と反射面11との相対位置関係を計測可能である。後述するように、検出装置20は、検出光21Lの受光結果、すなわち、所定の基準位置と反射面11との相対位置関係に基づいて、基板テーブル10の温度情報を取得する。
上述のように、基板テーブル10の一部には、X軸に垂直な反射面12Xを有する計測鏡13Xと、Y軸に垂直な反射面12Yを有する計測鏡13Yとが設けられている。その計測鏡13Xの反射面12Xと背中合わせに、X軸に垂直な反射面11Xが設けられ、計測鏡13Yの反射面12Yと背中合わせに、Y軸に垂直な反射面11Yが設けられている。基板テーブル10の温度情報を取得するためのレーザ干渉計21は、X軸を計測軸とする検出光21Lを射出可能なX干渉計21Xと、Y軸を計測軸とする検出光21Lを射出可能なY干渉計21Yとを含む。X干渉計21Xは、X軸を計測軸とする検出光21Lを反射面11Xに照射可能であり、所定の基準位置と反射面11XとのX軸方向に関する相対位置関係を計測可能である。Y干渉計21Yは、Y軸を計測軸とする検出光21Lを反射面11Yに照射可能であり、所定の基準位置と反射面11YとのY軸方向に関する相対位置関係を計測可能である。
As described above, a part of the substrate table 10 is provided with the measuring
次に、検出装置20を用いて基板テーブル10の温度情報を取得する手順について説明する。本実施形態では、図3に示すように、基板テーブル10の温度計測対象エリアとして第1〜第4エリアA〜Dが設定される。検出装置20は、これら各エリアA〜Dそれぞれの温度情報を取得する。本実施形態においては、各エリアA〜DのXY方向における形状は正方形状であり、各エリアA〜Dの一辺の長さはLである。
Next, a procedure for acquiring temperature information of the substrate table 10 using the
検出装置20は、計測対象エリアの数に応じて複数(4つ)のレーザ干渉計21を有している。検出装置20は、これら複数のレーザ干渉計21を用いて、基板テーブル10の複数の位置のそれぞれに検出光21Lを照射する。具体的には、基板テーブル10の−X方向に離れた所定位置に、Y軸方向に並ぶように2つのX干渉計21Xa、21Xbが配置される。また、基板テーブル10の+Y方向に離れた所定位置に、X軸方向に並ぶように2つのX干渉計21Ya、21Ybが配置される。
The
計測鏡13Xは、矩形状(正方形状)に形成された基板テーブル10の+X側の側面に設けられ、計測鏡13Yは、基板テーブル10の−Y側の側面に設けられる。反射面11Xは−X方向を向いており、反射面11Yは+Y方向を向いている。反射面11Xは、エリアA、Bの+X側の側面と一致しており、反射面11Yは、エリアB、Dの−Y側の側面と一致している。X干渉計21Xa、21Xbは、基板テーブル10を介して、−X方向から、反射面11Xに検出光21Lを入射し、Y干渉計21Ya、21Ybは、基板テーブル10を介して、+Y方向から、反射面11Yに検出光21Lを入射する。
The
X干渉計21XaからX軸とほぼ平行に射出される検出光21Lは、エリアC、Aを通過した後、反射面11Xで反射し、再びエリアA、Cを通過した後、X干渉計21Xaで受光される。X干渉計21XbからX軸とほぼ平行に射出される検出光21Lは、エリアD、Bを通過した後、反射面11Xで反射し、再びエリアB、Dを通過した後、X干渉計21Xbで受光される。Y干渉計21YaからY軸とほぼ平行に射出される検出光21Lは、エリアA、Bを通過した後、反射面11Yで反射し、再びエリアB、Aを通過した後、Y干渉計21Yaで受光される。Y干渉計21YbからY軸とほぼ平行に射出される検出光21Lは、エリアC、Dを通過した後、反射面11Yで反射し、再びエリアD、Cを通過した後、Y干渉計21Ybで受光される。
The
また、基板テーブル10の位置情報は、レーザ干渉計14X、14Yによって計測される。X干渉計14Xは、基板テーブル10の+X方向に離れた所定位置に配置されている。X干渉計14Xは、反射面11Xと背中合わせに形成された+X方向を向く反射面12Xを用いて基板テーブル10のX軸方向の位置情報を取得する。X干渉計14Xは、基板テーブル10を介さずに、+X方向から計測光14Lを反射面12Xに入射する。Y干渉計14Yは、基板テーブル10の−Y方向に離れた所定位置に配置されており、反射面11Yと背中合わせに形成された−Y方向を向く反射面12Yを用いて基板テーブル10のY軸方向の位置情報を取得する。Y干渉計14Yは、基板テーブル10を介さずに、−Y方向から計測光14Lを反射面12Yに入射する。
Further, the position information of the substrate table 10 is measured by the
基板テーブル10の温度情報を取得するために、制御装置1は、検出装置20の各レーザ干渉計21Xa、21Xb、21Ya、21Ybのそれぞれから検出光21Lを射出する。各レーザ干渉計21Xa、21Xb、21Ya、21Ybのそれぞれから射出された検出光21Lは、基板テーブル10を通過し、反射面11X、11Yのそれぞれで反射し、再び基板テーブル10を通過して、各レーザ干渉計21Xa、21Xb、21Ya、21Ybに受光される。検出装置20は、基板テーブル10を通過した検出光21を受光し、その受光結果に基づいて、基板テーブル10(基板テーブル10を構成する透明部材)の検出光21Lに対する屈折率情報を求め、その屈折率情報に基づいて、基板テーブル10の温度情報を取得する。
In order to acquire temperature information of the substrate table 10, the control device 1 emits
検出装置20は、検出光21Lの受光結果に基づいて、基板テーブル10の基準温度T0での基準屈折率n0に対する屈折率変化量を求め、求めた屈折率変化量に基づいて、基板テーブル10の基準温度T0に対する温度変化量(ΔT)を求める。これにより、基板テーブル10の温度を求めることができる。The
以下、具体例について説明する。各エリアA〜Dの検出光21Lに対する屈折率(平均屈折率)をnA〜nDとした場合、各エリアA〜Dの一辺の長さはLであるので、レーザ干渉計21Yaで計測される光路長をL1としたとき、
L1=(nA+ nB)×2L … (1)
が成り立つ。上述のように、レーザ干渉計21は、所定の基準位置と反射面11との相対位置関係(例えば距離)を計測可能である。また、上述のように、反射面11YとエリアBの−Y側の側面とは一致している。したがって、レーザ干渉計21Yaは、第1エリアAの+Y側の側面と、第2エリアBの−Y側の側面との間のY軸方向に関する距離(光路長)を計測可能である。同様に、レーザ干渉計21Yb、21Xa、21Xbのそれぞれで計測される光路長をL2、L3、L4としたとき、
L2=(nC+ nD)×2L … (2)
L3=(nA+ nC)×2L … (3)
L4=(nB+ nD)×2L … (4)
が成り立つ。Hereinafter, specific examples will be described. When the refractive index (average refractive index) with respect to the
L 1 = (n A + n B ) × 2L (1)
Holds. As described above, the
L 2 = (n C + n D ) × 2L (2)
L 3 = (n A + n C ) × 2L (3)
L 4 = (n B + n D ) × 2L (4)
Holds.
(1)〜(4)式において、長さLは既知の値であり、光路長L1〜L4の値は、各レーザ干渉計21Ya、21Yb、21Xa、21Xbのそれぞれの計測結果から導出されるため、(1)〜(4)式を連立方程式として解くことにより、各計測エリアA〜Dの検出光21Lに対する屈折率をnA〜nDを求めることができる。このように、検出光21Lの受光結果に基づいて、基板テーブル10の検出光21Lに対する屈折率情報を求めることができる。また、基準温度T0での基準屈折率n0に対する屈折率変化量(nA−n0、nB−n0、nC−n0、nD−n0)を求めることができる。In the expressions (1) to (4), the length L is a known value, and the values of the optical path lengths L 1 to L 4 are derived from the measurement results of the laser interferometers 21Ya, 21Yb, 21Xa, and 21Xb. Therefore, by solving the equations (1) to (4) as simultaneous equations, n A to n D can be obtained as the refractive indexes for the detection lights 21L in the respective measurement areas A to D. In this way, the refractive index information for the
記憶装置2には、基板テーブル10の温度変化量と屈折率変化量との関係、換言すれば、屈折率の温度依存性(dn/dT)が予め記憶されている。値(dn/dT)は、基板テーブル10を形成する材料(本実施形態ではゼロデュア)固有の既知の値である。また、基準温度T0での基準屈折率n0の値も、材料固有の既知の値であり記憶装置2に記憶されている。基準温度T0に対する第1エリアAの温度変化量をΔTAとした場合、
nA=n0+(dn/dT)×ΔTA … (5)
が成り立つ。上述のように、屈折率nAは(1)〜(4)式より導出され、基準屈折率n0及び値(dn/dT)は既知の値であるため、第1エリアAの基準温度T0に対する温度変化量ΔTAを求めることができる。したがって、第1エリアAの温度(絶対温度)を求めることができる。同様に、基準温度T0に対する第2〜第4エリアB〜Dの温度変化量をΔTB、ΔTC、ΔTDとした場合、
nB=n0+(dn/dT)×ΔTB … (6)
nC=n0+(dn/dT)×ΔTC … (7)
nD=n0+(dn/dT)×ΔTD … (8)
が成り立ち、第2〜第4エリアB〜Dそれぞれの温度(絶対温度)を求めることができる。In the
n A = n 0 + (dn / dT) × ΔT A (5)
Holds. As described above, since the refractive index n A is derived from the equations (1) to (4) and the reference refractive index n 0 and the value (dn / dT) are known values, the reference temperature T of the first area A is determined. A temperature change amount ΔT A with respect to 0 can be obtained. Therefore, the temperature (absolute temperature) of the first area A can be obtained. Similarly, when the amount of temperature change in the second to fourth areas B to D with respect to the reference temperature T 0 is ΔT B , ΔT C and ΔT D ,
n B = n 0 + (dn / dT) × ΔT B (6)
n C = n 0 + (dn / dT) × ΔT C (7)
n D = n 0 + (dn / dT) × ΔT D (8)
Thus, the temperatures (absolute temperatures) of the second to fourth areas B to D can be obtained.
以上のように、検出装置20は、レーザ干渉計21及び基板テーブル10の一部に形成された反射面11を用いて、所定の基準位置と反射面11との相対位置関係を計測し、その計測結果に基づいて、基板テーブル10の温度情報を取得することができる。
また、本実施形態においては、検出装置20は、基板テーブル10の複数の位置(エリアA〜D)のそれぞれに検出光21Lを照射しているので、それら複数の検出光21Lの受光結果に基づいて、基板テーブル10の各エリアA〜D毎の温度、すなわち基板テーブル10の温度分布を求めることができる。As described above, the
Moreover, in this embodiment, since the
検出装置20を用いた基板テーブル10の温度情報を取得する動作は、例えば基板Pを露光する前に行われる。検出装置20の検出結果は制御装置1に出力され、制御装置1は、検出装置20で取得した基板テーブル10の温度情報に応じて、所定の処理を実行することができる。例えば、基板テーブル10(基板ホルダ10H)にロードされる前の基板Pと基板テーブル10との温度差が小さくなるように、あるいは、基板Pの温度に対して基板テーブル10の温度が所定関係となるように、制御装置1は、取得した基板テーブル10の温度情報に基づいて、基板P及び基板テーブル10の少なくとも一方の温度を調整することができる。例えば、制御装置1は、取得した基板テーブル10の温度情報に基づいて、基板テーブル10(基板ホルダ10H)にロードされる前の基板Pと基板テーブル10との温度差が小さくなるように、温度調整装置30を制御して、基板テーブル10の温度を調整する。このとき、基板Pの温度を検出する温度センサが設けられている場合には、制御装置1は、その温度センサを用いて基板Pの温度を予め検出する。制御装置1は、この温度センサの検出結果(すなわち基板Pの温度)に基づいて、あるいはこの基板Pの温度を目標値として、温度調整装置30を制御して、基板テーブル10の温度を調整する。制御装置1は、検出装置20を用いて、基板テーブル10の温度情報をモニタしつつ、温度調整装置30を用いて、基板テーブル10の温度を調整する。これにより、制御装置1は、基板テーブル10を所望の温度にすることができる。
The operation of acquiring temperature information of the substrate table 10 using the
また、基板Pの温度を検出する温度センサが設けられている場合には、制御装置1は、取得した基板テーブル10の温度情報と温度センサの検出結果とに基づいて、基板テーブル10(基板ホルダ10H)にロードされる前の基板Pと基板テーブル10との温度差が小さくなるように、あるいは、基板Pの温度に対して基板テーブル10の温度が所定関係となるように、温度調整装置5を制御して、基板Pの温度を調整した後、その温度調整された基板Pを、搬送装置4を用いて基板テーブル10にロードすることができる。なお、温度センサが設けられている場合には、温度調整装置5及び温度調整装置30のいずれか一方を省いても、基板Pの温度と基板テーブル10の温度とを所定の関係に調整することができる。また、温度調整装置5で調整される基板Pの温度が予め定められている場合には、温度検出センサを使わずに、温度調整装置5で調整される基板Pの温度と検出装置20の検出結果とに基づいて、温度調整装置30を使って基板テーブル10の温度を調整して、基板Pの温度と基板テーブル10の温度とを所定の関係に調整することができる。もちろん、制御装置1は、検出装置20の検出結果に基づいて、温度調整装置5及び温度調整装置30のそれぞれを用いて、基板Pと基板テーブル10との両方の温度を調整することもできる。
When a temperature sensor for detecting the temperature of the substrate P is provided, the control device 1 determines the substrate table 10 (substrate holder) based on the acquired temperature information of the substrate table 10 and the detection result of the temperature sensor. 10H) so that the temperature difference between the substrate P and the substrate table 10 before being loaded becomes small, or the temperature of the substrate table 10 has a predetermined relationship with the temperature of the substrate P. After controlling the temperature of the substrate P to adjust the temperature, the temperature-adjusted substrate P can be loaded onto the substrate table 10 using the transfer device 4. In the case where a temperature sensor is provided, the temperature of the substrate P and the temperature of the substrate table 10 are adjusted to a predetermined relationship even if one of the temperature adjusting device 5 and the
そして、検出装置20の検出結果に基づいて、基板テーブル10(基板ホルダ10H)にロードされる前の基板P及び基板テーブル10の少なくとも一方の温度を調整する動作が実行された後、制御装置1は、搬送装置4を用いて、基板Pを基板テーブル10にロードする。基板Pと基板テーブル10とは所望の温度関係になっており、基板テーブル10で基板Pを保持したときにも、基板Pが熱変形することを抑制することができる。
Then, after the operation of adjusting the temperature of at least one of the substrate P and the substrate table 10 before being loaded onto the substrate table 10 (
図4は、基板テーブル10にロードされた後の基板Pを示す平面図である。基板P上には複数のショット領域が設定されている。制御装置1は、投影光学系PLの投影領域AR(露光光ELの光路)と基板Pとが、図4中、矢印y1に沿って相対的に移動するように、基板Pを保持した基板ステージPSTを移動しつつ、各ショット領域のそれぞれを順次露光する。例えば、制御装置1は、第1のショット領域を露光するために、第1のショット領域の露光開始位置と投影領域ARとを位置合わせした後、基板ステージPSTを制御して、投影領域ARに対して基板PをY軸方向に走査(スキャン)する。本実施形態においては、投影領域ARは、X軸方向を長手方向とするスリット状に設定されており、投影領域ARに対して基板PをY軸方向に走査しつつ、基板P上に露光光ELを照射することにより、所定の大きさを有する第1のショット領域を露光することができる。そして、第1のショット領域の露光が完了した後、制御装置1は、基板Pをステッピング移動し、次に露光されるべき第2のショット領域の露光開始位置と投影領域ARとを位置合わせした後、基板PをY軸方向に走査し、その第2のショット領域を露光する。制御装置1は、スキャン移動とステッピング移動とを繰り返し、基板P上の複数のショット領域のそれぞれを順次露光する。また、基板P上のショット領域を露光するときには、制御装置1は、反射面12に計測光14Lを照射するレーザ干渉計14を用いて、基板Pを保持した基板テーブル10の位置情報をモニタしつつ、基板ステージPSTの移動を制御する。
FIG. 4 is a plan view showing the substrate P after being loaded on the substrate table 10. A plurality of shot areas are set on the substrate P. The control device 1 is a substrate stage that holds the substrate P so that the projection area AR (the optical path of the exposure light EL) of the projection optical system PL and the substrate P move relative to each other along the arrow y1 in FIG. Each shot area is sequentially exposed while moving the PST. For example, in order to expose the first shot area, the control device 1 aligns the exposure start position of the first shot area and the projection area AR, and then controls the substrate stage PST to change the exposure position to the projection area AR. On the other hand, the substrate P is scanned in the Y-axis direction. In the present embodiment, the projection area AR is set in a slit shape whose longitudinal direction is the X-axis direction, and exposure light is projected onto the substrate P while scanning the substrate P in the Y-axis direction with respect to the projection area AR. By irradiating the EL, the first shot region having a predetermined size can be exposed. Then, after the exposure of the first shot area is completed, the control device 1 performs stepping movement of the substrate P, and aligns the exposure start position of the second shot area to be exposed next and the projection area AR. Thereafter, the substrate P is scanned in the Y-axis direction, and the second shot area is exposed. The control device 1 repeats the scanning movement and the stepping movement, and sequentially exposes each of the plurality of shot areas on the substrate P. When the shot area on the substrate P is exposed, the control device 1 monitors the position information of the substrate table 10 holding the substrate P by using the
以上説明したように、検出装置20は、基板Pを保持する基板テーブル10の温度を精確に取得することができるため、制御装置1は、例えば、基板Pと基板テーブル10との温度差に起因する露光不良の発生を抑え、基板Pを良好に露光することができる。また、検出装置20は、基板テーブル10の温度情報を光学的に検出するものであり、温度情報を取得するためのレーザ干渉計21等の機器は、基板テーブル10の外側の離れた位置に設けられている。例えば、基板テーブル10に温度センサを設けた場合、その温度センサによって基板テーブル10の重量が増したり、あるいは温度センサに接続されるケーブル類によって基板テーブル10(基板ステージPST)の円滑な移動を妨げる可能性があるが、本実施形態においては、そのような不具合の発生を抑えることができる。
As described above, since the
本実施形態においては、露光装置EXの動作状況を報知する報知装置3が設けられており、例えば、検出装置20で基板テーブル10の温度情報をモニタしつつ、温度調整装置30を用いて基板テーブル10の温度調整を行う場合、制御装置1は、報知装置3を用いて、例えば基板テーブル10が所望の温度になったことを報知することができる。あるいは、例えば温度調整装置30を用いて基板テーブル10の温度調整動作を実行したにもかかわらず、検出装置20の検出結果に基づいて、基板テーブル10が所望の温度にならないと判断した場合には、制御装置1は、報知装置3を用いて、例えばエラーや警告を発することができる。
In the present embodiment, a
なお、本実施形態においては、基板テーブル10に4つの計測対象エリアA〜Dを設定し、これら各エリアA〜Dそれぞれの温度情報を取得しているが、もちろん、計測対象エリアは4つに限られず、任意の複数に設定してもよい。計測対象エリアの数を多くすることにより、基板テーブル10の温度分布をより精確に求めることができる。 In the present embodiment, four measurement target areas A to D are set on the substrate table 10 and temperature information of each of these areas A to D is acquired. Of course, the measurement target areas are four. The number is not limited, and any number may be set. By increasing the number of measurement target areas, the temperature distribution of the substrate table 10 can be obtained more accurately.
また、本実施形態においては、計測対象エリアを基板テーブル10のXY方向に複数設定し、これによりXY方向に関する温度分布を求めているが、例えばZ軸方向に関して複数の計測対象エリアを設定し、それら各計測対象エリアのそれぞれの温度情報を取得するようにしてもよい。こうすることにより、Z軸方向に関する温度分布を求めることができる。 Further, in the present embodiment, a plurality of measurement target areas are set in the XY direction of the substrate table 10 to thereby obtain a temperature distribution in the XY direction. For example, a plurality of measurement target areas are set in the Z-axis direction, You may make it acquire each temperature information of each of these measurement object areas. By doing so, the temperature distribution in the Z-axis direction can be obtained.
なお、本実施形態においては、レーザ干渉計14が基板テーブル10を介さずに反射面12に計測光14Lを照射して基板テーブル10の位置情報を計測し、レーザ干渉計14とは別のレーザ干渉計21が基板テーブル10を介して反射面11に検出光21Lを照射して基板テーブル10の温度情報を取得しているが、例えば、基板テーブル10の温度情報を取得するためのレーザ干渉計21の計測結果に基づいて、基板テーブル10の位置を制御するようにしてもよい。すなわち、基板テーブル10の温度情報を取得する動作と、基板テーブル10の位置情報を取得する動作とを、レーザ干渉計21を用いて実行するようにしてもよい。この場合、レーザ干渉計14を省くことができる。
In this embodiment, the
なお、上述の実施形態においては、検出装置20の検出結果に基づいて、露光不良の発生を抑えるために、基板P及び基板テーブル10の少なくとも一方の温度を調整しているが、この温度調整を行わずに、例えば、制御装置1は、検出装置20で取得した基板テーブル10の温度情報に基づいて、基板テーブル10(基板ステージPST)の移動条件を調整することができる。
In the above-described embodiment, the temperature of at least one of the substrate P and the substrate table 10 is adjusted based on the detection result of the
例えば、図4を参照して説明したように、基板P上の複数のショット領域を順次露光する際、制御装置1は、検出装置20で取得した基板テーブル10の温度情報に基づいて、基板ステージPSTを制御して、基板P上の各ショット領域を露光するときの基板テーブル10の位置を調整する。
For example, as described with reference to FIG. 4, when sequentially exposing a plurality of shot areas on the substrate P, the control device 1 determines the substrate stage based on the temperature information of the substrate table 10 acquired by the
例えば、基板Pと基板テーブル10との温度差に起因して、基板Pが熱変形し、基板P上の各ショット領域の位置、及び/又は大きさが変化して、基板P上の各ショット領域間の距離が変動する可能性がある。そこで、基板Pと基板テーブル10との温度差、及び予め記憶された基板Pと基板テーブル10との温度差に起因する各ショット領域間の距離の変動量に基づいて、制御装置1は、例えば、第1のショット領域を露光した後、第2のショット領域を露光開始位置に配置するために基板テーブル10をステッピング移動するときの移動距離を調整することができる。 For example, due to a temperature difference between the substrate P and the substrate table 10, the substrate P is thermally deformed, and the position and / or size of each shot region on the substrate P is changed, so that each shot on the substrate P is changed. The distance between regions can vary. Therefore, based on the temperature difference between the substrate P and the substrate table 10 and the variation amount of the distance between each shot region caused by the temperature difference between the substrate P and the substrate table 10 stored in advance, the control device 1 After the first shot area is exposed, the moving distance when the substrate table 10 is stepped to adjust the second shot area at the exposure start position can be adjusted.
すなわち、基板Pと基板テーブル10との温度差と基板テーブル10に保持された基板P上の複数のショット領域間の相対位置の変化量との関係を予め求めて記憶装置2に記憶しておくことにより、制御装置1は、基板ステージPSTを制御して、検出装置20で取得した基板テーブル10の温度情報と記憶装置2の記憶情報とに基づいて、基板P上の各ショット領域を露光するときの基板テーブル10の位置を調整することができる。この場合、基板Pの温度として、温度センサの検出結果を用いてもよいし、温度調整装置5による基板Pの調整温度を用いてもよい。このように、検出装置20の検出結果に基づいて基板テーブル10の移動条件を調整することによって、基板P上に先に形成されているパターンに、次のパターン像を良好に重ね合わせることができる。このように、基板Pの移動条件を調整することによって、基板Pと基板テーブル10との間に温度差がある場合でも、基板P上のショット領域を良好に露光することができ有効である。
That is, the relationship between the temperature difference between the substrate P and the substrate table 10 and the amount of change in the relative position between a plurality of shot areas on the substrate P held on the substrate table 10 is obtained in advance and stored in the
なお、制御装置1は、例えば基板ステージPSTの移動条件が変更されたことを報知装置3で報知することができる。例えば報知装置3は、基板ステージPSTの移動条件が変更したことを表示装置で表示することができる。
For example, the control device 1 can notify the
また、制御装置1は、検出装置20を用いて取得した基板テーブル10の温度情報に基づいて、結像特性調整装置40を用いて、投影光学系PLの結像特性(投影状態)を調整することができる。
Further, the control device 1 adjusts the imaging characteristic (projection state) of the projection optical system PL using the imaging
例えば、基板Pと基板テーブル10との温度差に起因して、基板Pが熱変形し、各ショット領域の大きさが変化したり、あるいは図5に示すように、基板P上のショット領域が理想の形状に対して変形し、理想の形状(図5では正方形状)に対して実際の形状(図5では台形状)が異なる可能性がある。そこで、基板Pと基板テーブル10との温度差、及び基板Pと基板テーブル10との温度差に起因する基板P上のショット領域の変形量に基づいて、制御装置1は、結像特性調整装置40を用いて、基板P上に先に形成されているショット領域の形状に合わせて、そのショット領域上に投影するパターン像を調整することができる。 For example, due to the temperature difference between the substrate P and the substrate table 10, the substrate P is thermally deformed, and the size of each shot region changes, or as shown in FIG. There is a possibility that the actual shape (trapezoidal shape in FIG. 5) differs from the ideal shape (square shape in FIG. 5) due to deformation with respect to the ideal shape. Therefore, based on the temperature difference between the substrate P and the substrate table 10 and the deformation amount of the shot area on the substrate P caused by the temperature difference between the substrate P and the substrate table 10, the control device 1 is configured as an imaging characteristic adjusting device. 40, the pattern image projected onto the shot area can be adjusted according to the shape of the shot area previously formed on the substrate P.
すなわち、基板Pと基板テーブル10との温度差と基板テーブル10に保持された基板P上のショット領域の変形量との関係を予め求めて記憶装置2に記憶しておくことにより、制御装置1は、結像特性調整装置40を制御して、検出装置20で取得した基板テーブル10の温度情報と記憶装置2の記憶情報とに基づいて、投影光学系PLによるパターン像の投影状態(パターン像の形状、大きさ等)を調整することができる。この場合、基板Pの温度として、温度センサの検出結果を用いてもよいし、温度調整装置5による基板Pの調整温度を用いてもよい。このように、検出装置20の検出結果に基づいて投影光学系PLによるパターン像の投影状態を調整することによって、基板P上に先に形成されているパターンに、次のパターン像を良好に重ね合わせることができる。
That is, the controller 1 obtains the relationship between the temperature difference between the substrate P and the substrate table 10 and the deformation amount of the shot area on the substrate P held by the substrate table 10 in advance and stores it in the
なお、制御装置1は、例えばパターン像の投影状態が所望状態に補正しきれない場合には、報知装置3を用いて、警告やエラーを発することができる。
もちろん、検出装置20の検出結果に基づいて、パターン像の投影状態の調整と基板テーブル10の位置調整とを実行してもよい。For example, when the projection state of the pattern image cannot be corrected to a desired state, the control device 1 can issue a warning or an error using the
Of course, the adjustment of the projection state of the pattern image and the position adjustment of the substrate table 10 may be executed based on the detection result of the
<第2実施形態>
第2実施形態について図6を参照して説明する。以下の説明において、上述の第1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
A second embodiment will be described with reference to FIG. In the following description, the same or equivalent components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
本実施形態の基板テーブル10の底面には、反射面16を有する反射部材15が設けられている。反射面16は+Z方向を向いている。検出装置20’は、基板テーブル10に検出光23Lを照射する投射装置23と、検出光23Lに対して所定の位置関係に設けられ、検出光23Lを受光可能な受光面25を有する受光装置24とを備えている。上述の第1実施形態同様、基板テーブル10は、検出光23Lに対して透明である。
A
上述の第1実施形態同様、本実施形態においても、基板テーブル10には、XY方向に4つの温度計測対象エリアA〜Dが設定される。各エリアA〜Dの一辺の長さはLである。図6には、エリアC、Dを通過するように検出光23Lを射出する投射装置23と、その投射装置23に対応して設けられた受光装置24とが示されている。投射装置23は、反射面16に斜め方向から検出光23Lを照射する。受光装置24は、反射面16で反射した検出光23Lを受光する。
Similar to the first embodiment described above, also in this embodiment, four temperature measurement target areas A to D are set in the XY direction on the substrate table 10. The length of one side of each area A to D is L. FIG. 6 shows a
不図示ではあるが、検出装置20’は、エリアA、Bを通過するように検出光23Lを射出する投射装置23及びその投射装置23に対応する受光装置24と、エリアA、Cを通過するように検出光23Lを照射する投射装置23及びその投射装置23に対応する受光装置24と、エリアB、Dを通過するように検出光23Lを照射する投射装置23及びその投射装置23に対応する受光装置24とを備えている。
Although not shown, the
以下、図6を参照しながら、エリアC、Dを通過するように検出光23Lを射出する投射装置23及びその投射装置23に対応する受光装置24について主に説明するが、他の投射装置23及び受光装置24もほぼ同様である。
Hereinafter, the
投射装置23及び受光装置24のそれぞれは、基板テーブル10の外側の離れた位置に設けられている。投射装置23は、基板テーブル10から離れた位置から検出光23Lを基板テーブル10に照射する。受光装置24は、基板テーブル10から離れた位置で、基板テーブル10を通過した検出光23Lを受光する。図6においては、投射装置23は、基板テーブル10の−Y方向に離れた位置に設けられ、受光装置24は、基板テーブル10の+Y方向に離れた位置に設けられている。
Each of the
投射装置23から射出された検出光23Lは、基板テーブル10の−Y側の側面に所定の入射角θで入射し、基板テーブル10を通過した後、反射面16に斜め方向から入射する。反射面16で反射した検出光23Lは、基板テーブル10を通過した後、基板テーブル10の+Y側の側面から射出され、受光装置24の受光面25に到達する。検出装置20’は、基板テーブル10を通過した検出光23Lの受光結果に基づいて、基板テーブル10の検出光23Lに対する屈折率情報を求め、その屈折率情報に基づいて、基板テーブル10の温度情報を取得する。本実施形態においても、検出装置20’は、検出光23Lの受光結果に基づいて、基板テーブル10の基準温度T0での基準屈折率n0に対する屈折率変化量を求め、求めた屈折率変化量に基づいて、基板テーブル10の基準温度T0に対する温度変化量(ΔT)を求める。これにより、基板テーブル10の温度情報を求める。The
本実施形態においては、検出装置20’は、受光装置24の受光面25の受光位置に基づいて、温度情報を取得する。基板テーブル10の温度に応じて、基板テーブル10の検出光23Lに対する屈折率が変化する。その屈折率変化に応じて、基板テーブル10を通過する検出光23Lの光路が変動する。例えば、図6において、検出光23Lが基準温度T0の基板テーブル10を第1の光路23Laで通過する場合、基準温度T0に対してΔTだけ温度変化した基板テーブル10を通過する検出光23Lは、その基板テーブル10の温度変化、ひいては屈折率変化に応じて、第1の光路23Laとは異なる第2の光路23Lbで基板テーブル10を通過する。基板テーブル10の温度変化(屈折率変化)に起因して検出光23Lの光路が変動すると、受光装置24の受光面25での検出光23Lの受光位置が変動する。例えば、第1の光路23Laで基板テーブル10を通過した検出光23Lは、受光面25上における第1の位置25Aに到達し、第2の光路23Lbで基板テーブル10を通過した検出光23Lは、受光面25上における第1の位置25Aとは異なる第2の位置25Bに到達する。すなわち、受光面25での検出光23Lの受光位置は、基板テーブル10の基準温度T0に対する温度変化(基準屈折率n0に対する屈折率変化)に伴って距離ΔHだけ変化する。In the present embodiment, the
入射角θ、及び長さLは既知の値(一定の値)であり、距離ΔHは受光装置24の受光結果から求めることができる。また、上述のように、検出装置20’は、複数の投射装置23のそれぞれより、エリアA、Bを通過する検出光23L、エリアA、Cを通過する検出光23L、及びエリアB、Dを通過する検出光23Lを照射している。したがって、上述の第1実施形態とほぼ同様、入射角θ、長さL、及び距離ΔHを含む4つの式が導出され、これら4つの式を連立方程式として解くことにより、各エリアA〜Dの屈折率nA〜nDを導出することができる。また、基準温度T0での基準屈折率n0に対する屈折率変化量(nA−n0、nB−n0、nC−n0、nD−n0)を導出することができる。The incident angle θ and the length L are known values (constant values), and the distance ΔH can be obtained from the light reception result of the
また、上述の第1実施形態同様、記憶装置2には、基板テーブル10を形成する材料固有の既知の値である屈折率の温度依存性(dn/dT)が予め記憶されている。同様に、材料固有の既知の値である基準温度T0での基準屈折率n0の値も、記憶装置2に記憶されている。したがって、値(dn/dT)と、基準屈折率n0と、導出した各エリアA〜Dの屈折率nA〜nDとに基づいて、各エリアA〜Dの温度を求めることができる。また、基板テーブル10の温度分布を求めることができる。また、制御装置1は、第1実施形態と同様に、検出装置20で取得した基板テーブル10の温度情報に応じて、所定の処理を実行することができる。Similarly to the first embodiment described above, the
なお、第2実施形態においても、計測対象エリアは4つに限られず、任意の複数に設定してもよい。また、例えばZ軸方向に関して複数の計測対象エリアを設定し、それら各計測対象エリアのそれぞれの温度情報を取得するようにしてもよい。 Also in the second embodiment, the number of measurement target areas is not limited to four, and may be set to any plural number. Further, for example, a plurality of measurement target areas may be set with respect to the Z-axis direction, and temperature information of each measurement target area may be acquired.
なお、上述の第1、第2実施形態においては、基板テーブル10全体が透明な材料(例えばゼロデュア)で形成されるように説明したが、例えば検出光が通過する一部分のみが透明な部材で形成されていてもよい。
また、上述の第1、第2実施形態において、基板テーブル10の温度情報は、基板テーブル10に基板Pを保持した状態で取得してもよいし、基板Pを保持していない状態で取得してもよい。In the first and second embodiments described above, the entire substrate table 10 has been described as being formed of a transparent material (for example, zero dua). However, for example, only a portion through which detection light passes is formed of a transparent member. May be.
In the first and second embodiments described above, the temperature information of the substrate table 10 may be acquired with the substrate P held on the substrate table 10 or acquired without holding the substrate P. May be.
なお、上述の各実施形態の露光装置EXとして、例えば、国際公開第99/49504号パンフレットに開示されているような、露光光ELの光路空間を液体で満たす液浸露光装置に適用してもよい。液浸露光装置においては、基板Pや基板テーブル10の上面10F等に液体が接触するが、上述の各実施形態の検出装置を用いることにより、基板テーブル10の温度情報を精確に取得することができる。この場合、検出装置20(20’)で検出された基板テーブル10の温度情報に基づいて液体の温度を調整するようにしてもよい。
Note that the exposure apparatus EX of each of the embodiments described above may be applied to an immersion exposure apparatus that fills the optical path space of the exposure light EL with a liquid as disclosed in, for example, International Publication No. 99/49504 pamphlet. Good. In the immersion exposure apparatus, the liquid comes into contact with the substrate P, the
なお、上記各実施形態の基板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や、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。基板はその形状が円形に限られるものでなく、矩形など他の形状でもよい。 The substrate P in each of the above embodiments is not only a semiconductor wafer for manufacturing a semiconductor device, but also a glass substrate for a display device, a ceramic wafer for a thin film magnetic head, or an original mask or reticle used in an exposure apparatus. (Synthetic quartz, silicon wafer) or the like is applied. The shape of the substrate is not limited to a circle, but may be other shapes such as a rectangle.
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.
また、露光装置EXとしては、第1パターンと基板Pとをほぼ静止した状態で第1パターンの縮小像を投影光学系(例えば1/8縮小倍率で反射素子を含まない屈折型投影光学系)を用いて基板P上に一括露光する方式の露光装置にも適用できる。この場合、更にその後に、第2パターンと基板Pとをほぼ静止した状態で第2パターンの縮小像をその投影光学系を用いて、第1パターンと部分的に重ねて基板P上に一括露光するスティッチ方式の一括露光装置にも適用できる。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。 Further, as the exposure apparatus EX, a reduced image of the first pattern is projected with the first pattern and the substrate P being substantially stationary (for example, a refraction type projection optical system that does not include a reflecting element at 1/8 reduction magnification). The present invention can also be applied to an exposure apparatus that performs batch exposure on the substrate P using the above. In this case, after that, with the second pattern and the substrate P substantially stationary, a reduced image of the second pattern is collectively exposed onto the substrate P by partially overlapping the first pattern using the projection optical system. It can also be applied to a 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.
上記実施形態における露光装置は、投影光学系に対してその上方(+Z側)にマスクが配置され、その下方(−Z側)に基板が配置されるものとしたが、例えば国際公開第2004/090956号パンフレット(対応米国公開2006/0023188A1)に開示されているように、鉛直方向(Z軸方向)に関して投影光学系(複数の投影モジュール)を上下反転させて設け、その上方(+Z側)に基板を配置し、その下方(−Z側)にマスクを配置するようにしてもよい。 In the exposure apparatus in the above embodiment, the mask is disposed above (+ Z side) with respect to the projection optical system, and the substrate is disposed below (−Z side). As disclosed in the 090956 pamphlet (corresponding to US Publication 2006 / 0023188A1), the projection optical system (a plurality of projection modules) is vertically inverted with respect to the vertical direction (Z-axis direction), and above (+ Z side). A substrate may be arranged, and a mask may be arranged below (−Z side).
上記実施形態では干渉計システムを用いてマスクステージ及び基板ステージの位置情報を計測するものとしたが、これに限らず、例えば基板ステージの上面に設けられるスケール(回折格子)を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。この場合、干渉計システムとエンコーダシステムの両方を備えるハイブリッドシステムとし、干渉計システムの計測結果を用いてエンコーダシステムの計測結果の較正(キャリブレーション)を行うことが好ましい。また、干渉計システムとエンコーダシステムとを切り替えて用いる、あるいはその両方を用いて、基板ステージの位置制御を行うようにしてもよい。 In the above embodiment, the position information of the mask stage and the substrate stage is measured using the interferometer system. However, the present invention is not limited to this, and for example, an encoder system that detects a scale (diffraction grating) provided on the upper surface of the substrate stage. It may be used. In this case, it is preferable that a hybrid system including both the interferometer system and the encoder system is used, and the measurement result of the encoder system is calibrated using the measurement result of the interferometer system. Further, the position of the substrate stage may be controlled by switching between the interferometer system and the encoder system or using both.
上記各実施形態では、複数の光学素子(光学部材)を有する投影光学系を備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系は一つの光学素子(光学部材)で構成されていてもよい。また、投影光学系を用いない露光装置及び露光方法にも本発明を適用することができる。投影光学系を用いない場合であっても、露光光はマスク又はレンズなどの光学部材を介して基板に照射される。 In each of the above embodiments, the exposure apparatus provided with the projection optical system having a plurality of optical elements (optical members) has been described as an example. However, the projection optical system is configured by one optical element (optical member). May be. The present invention can also be applied to an exposure apparatus and an exposure method that do not use a projection optical system. Even when the projection optical system is not used, the exposure light is irradiated onto the substrate through an optical member such as a mask or a lens.
また、本発明は、特開平10−163099号公報、特開平10−214783号公報、特表2000−505958号公報、米国特許6,341,007号、米国特許6,400,441号、米国特許6,549,269号、及び米国特許6,590,634号、米国特許6,208,407号、米国特許6,262,796号などに開示されているような複数の基板ステージを備えたマルチステージ型の露光装置にも適用できる。 In addition, the present invention relates to JP-A-10-163099, JP-A-10-214783, JP2000-505958A, US Pat. No. 6,341,007, US Pat. No. 6,400,441, US Pat. Multi-stage equipped with a plurality of substrate stages as disclosed in US Pat. No. 6,549,269 and US Pat. No. 6,590,634, US Pat. No. 6,208,407, US Pat. No. 6,262,796, etc. It can also be applied to a stage type exposure apparatus.
更に、特開平11−135400号公報、特開2000−164504号公報、米国特許6,897,963号などに開示されているように、基板を保持する基板ステージと基準マークが形成された基準部材や各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。 Further, as disclosed in JP-A-11-135400, JP-A-2000-164504, US Pat. No. 6,897,963, etc., a reference member on which a substrate stage for holding the substrate and a reference mark are formed is formed. The present invention can also be applied to an exposure apparatus including a measurement stage equipped with various photoelectric sensors.
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、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 exposure apparatus EX is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element that exposes a semiconductor element pattern onto a 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). In addition, the present invention can be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing a micromachine, MEMS, DNA chip, reticle, 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(可変成形マスクとも呼ばれ、例えば非発光型画像表示素子(空間光変調器)の一種であるDMD(Digital Micro-mirror Device)などを含む)を用いてもよい。 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, an electronic mask (also referred to as a variable shaping mask, for example, a non-uniform mask) that forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed A DMD (Digital Micro-mirror Device) that is a kind of light-emitting image display element (spatial light modulator) may be used.
また、例えば、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、干渉縞を基板P上に形成することによって、基板P上にライン・アンド・スペースパターンを露光する露光装置(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。 Further, as disclosed in, for example, International Publication No. 2001/035168, an exposure apparatus (lithography system) that exposes a line-and-space pattern on the substrate P by forming interference fringes on the substrate P. ) Can also be applied to the present invention.
さらに、例えば特表2004−519850号公報(対応米国特許第6,611,316号)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回のスキャン露光によって基板上の1つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置にも本発明を適用することができる。 Further, as disclosed in, for example, Japanese translations of PCT publication No. 2004-51850 (corresponding US Pat. No. 6,611,316), two mask patterns are synthesized on a substrate via a projection optical system, and 1 The present invention can also be applied to an exposure apparatus that performs double exposure of one shot area on a substrate almost simultaneously by multiple scan exposures.
なお、法令で許容される限りにおいて、露光装置などに関する引例の開示を援用して本文の記載の一部とする。 Note that as far as permitted by law, the disclosure of references relating to the exposure apparatus and the like is incorporated as a part of the description of the text.
以上のように、実施形態の露光装置EXは、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。 As described above, the exposure apparatus EX according to the embodiment is manufactured by assembling various subsystems including each component so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. 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、前述した実施形態の露光装置EXによりマスクのパターンを基板に露光する工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱(キュア)及びエッチング工程などの基板処理プロセスを含むステップ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。
As shown in FIG. 7, a microdevice such as a semiconductor device includes a
Claims (23)
前記基板を保持する保持部材と、
前記保持部材からの第1の検出光を受光し、その受光結果に基づいて、前記保持部材の温度情報を光学的に取得する検出装置と、を備えた露光装置。In an exposure apparatus that exposes a substrate,
A holding member for holding the substrate;
An exposure apparatus comprising: a detection device that receives first detection light from the holding member and optically acquires temperature information of the holding member based on the light reception result.
前記検出装置は、前記保持部材の少なくとも一部を通過した前記第1の検出光を受光し、その受光結果に基づいて、前記温度情報を取得する請求項1記載の露光装置。At least a part of the holding member is transparent to the first detection light,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the detection apparatus receives the first detection light that has passed through at least a part of the holding member, and acquires the temperature information based on a light reception result.
前記検出装置は、前記第1反射面で反射した前記第1の検出光の受光結果に基づいて、前記温度情報を取得する請求項2〜6のいずれか一項記載の露光装置。A first reflecting surface that reflects the first detection light that has passed through at least a part of the holding member;
The exposure apparatus according to claim 2, wherein the detection apparatus acquires the temperature information based on a light reception result of the first detection light reflected by the first reflection surface.
前記第1干渉計からの第1の検出光は、前記保持部材を介して、前記第1反射面に入射し、
前記第2干渉計からの第2の検出光は、前記保持部材を介さずに、前記第2反射面に入射する請求項8記載の露光装置。A second interferometer that acquires position information of the holding member using a second reflecting surface formed back-to-back with the first reflecting surface on a part of the holding member;
The first detection light from the first interferometer enters the first reflecting surface via the holding member,
The exposure apparatus according to claim 8, wherein the second detection light from the second interferometer is incident on the second reflecting surface without passing through the holding member.
前記処理装置は、前記取得した温度情報に基づいて、前記投影光学系の投影状態を調整する結像特性調整装置を含む請求項13又は14記載の露光装置。A projection optical system for projecting a pattern image onto the substrate;
The exposure apparatus according to claim 13 or 14, wherein the processing apparatus includes an imaging characteristic adjusting device that adjusts a projection state of the projection optical system based on the acquired temperature information.
前記結像特性調整装置は、前記取得した温度情報と前記第2記憶装置の記憶情報とに基づいて、前記投影状態を調整する請求項15記載の露光装置。A second storage device preliminarily storing a relationship between a temperature of the holding member and a deformation amount of the predetermined region on the substrate held by the holding member;
The exposure apparatus according to claim 15, wherein the imaging characteristic adjusting device adjusts the projection state based on the acquired temperature information and stored information in the second storage device.
前記処理装置は、前記取得した温度情報に基づいて、前記移動装置の移動条件を調整する移動調整装置を含む請求項13〜16のいずれか一項記載の露光装置。A moving device for moving the holding member holding the substrate;
The exposure apparatus according to claim 13, wherein the processing apparatus includes a movement adjustment device that adjusts a movement condition of the movement device based on the acquired temperature information.
前記移動調整装置は、前記取得した温度情報と前記第3記憶装置の記憶情報とに基づいて、前記基板上のショット領域を露光するときの前記保持部材の位置を調整する請求項17記載の露光装置。A third storage device that stores in advance the relationship between the temperature information of the holding member and the amount of change in the position of the shot region on the substrate held by the holding member;
18. The exposure according to claim 17, wherein the movement adjusting device adjusts a position of the holding member when exposing a shot area on the substrate based on the acquired temperature information and stored information of the third storage device. apparatus.
前記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 19,
Developing the exposed substrate;
A device manufacturing method including:
前記保持部材の少なくとも一部を通過した前記第1の検出光を受光することと、
該受光の結果に基づいて、前記保持部材の温度情報を取得することとを含む温度計測方法。Irradiating the holding member for holding the substrate to be exposed with the first detection light;
Receiving the first detection light that has passed through at least a part of the holding member;
Obtaining a temperature information of the holding member based on a result of the light reception.
前記基板を保持するための保持部材の少なくとも一部を通過した第1の検出光を受光し、
該受光の結果に基づいて、前記保持部材の温度情報を取得し、
前記保持部材に保持された前記基板を露光する露光方法。An exposure method for exposing a substrate,
Receiving first detection light that has passed through at least a part of a holding member for holding the substrate;
Based on the result of the light reception, obtain temperature information of the holding member,
An exposure method for exposing the substrate held by the holding member.
前記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 method of claim 22;
Developing the exposed substrate.
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