JP5146183B2 - Exposure method, device manufacturing method, and exposure apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、露光方法、デバイスの製造方法及び露光装置に関する。 The present invention relates to an exposure method, a device manufacturing method, and an exposure apparatus.
フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置は、マスクの中央部を露光光で照明し、そのマスクを介した露光光で基板を露光する。露光に用いられるマスクは、露光装置のマスクステージに保持される。マスクステージにてマスクを保持する際には、例えばマスクステージにマスクを保持部材上に吸着させるなどの手法が知られている。 An exposure apparatus used in a photolithography process illuminates a central portion of a mask with exposure light, and exposes the substrate with exposure light through the mask. A mask used for exposure is held on a mask stage of an exposure apparatus. When holding a mask on a mask stage, for example, a technique of adsorbing a mask onto a holding member on the mask stage is known.
露光光の照射回数を重ねるにつれて、露光光の照射を受けるマスクの温度が上昇し、熱膨張によってマスクが変形して歪みが発生する。マスクの形状に歪みが生じると、当該マスクを介して基板上に投影されるパターンが歪んでしまう。マスクが熱膨張によって変形する場合、変形の成分に線形成分を多く含むため、例えば当該マスクを介して投影されるパターンに対し投影光学系の倍率を変化させるなど線形の補正を行うことで、当該パターンの歪みを容易に低減させることができる。
しかしながら、マスクが保持部材によって吸着されている場合、当該吸着部分においてマスクの変形が部分的に抑制されることになり、マスクの変形の成分に非線形成分を多く含んだ状態となる。非線形成分を多く含んで変形したマスクを介して投影されるパターンに対して、例えば投影光学系の倍率を変化させるなど線形の補正を行っても、当該パターンの歪みを低減させることは困難である。パターンが歪んだ状態で基板上に投影されてしまうと、露光不良が発生する可能性がある。 However, when the mask is adsorbed by the holding member, the deformation of the mask is partially suppressed at the adsorbed portion, and the mask deformation component includes a large amount of nonlinear components. Even if linear correction is performed, for example, by changing the magnification of the projection optical system, on a pattern projected through a deformed mask containing a large amount of nonlinear components, it is difficult to reduce the distortion of the pattern. . If the pattern is projected on the substrate in a distorted state, an exposure failure may occur.
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、露光不良を抑制できる露光方法、デバイスの製造方法及び露光装置を提供することにある。 In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide an exposure method, a device manufacturing method, and an exposure apparatus that can suppress exposure defects.
上記目的を達成するため、本発明に係る露光方法は、保持部材(28)に保持された基板(M)を用いて露光処理を行う露光方法であって、前記基板に所定の保持力を作用させて該基板を前記保持部材で保持させる保持工程と、保持された前記基板の変形に関する情報に応じて、前記基板に作用する前記保持力を解除する解除工程とを備える。 In order to achieve the above object, an exposure method according to the present invention is an exposure method in which an exposure process is performed using a substrate (M) held by a holding member (28), and a predetermined holding force is applied to the substrate. A holding step of holding the substrate by the holding member, and a releasing step of releasing the holding force acting on the substrate according to information on deformation of the held substrate.
本発明によれば、保持部材によって保持された基板の変形に関する情報に応じて、基板に作用する保持力を解除することとしたので、当該保持力に起因する基板の非線形の変形成分を解消させることができる。基板を介して投影されるパターンを線形に補正可能な状態とすることができるため、パターンの歪みを低減させることができる。 According to the present invention, since the holding force acting on the substrate is released according to the information on the deformation of the substrate held by the holding member, the nonlinear deformation component of the substrate caused by the holding force is eliminated. be able to. Since the pattern projected through the substrate can be in a linearly correctable state, distortion of the pattern can be reduced.
本発明に係るデバイスの製造方法は、リソグラフィ工程を有するデバイスの製造方法であって、前記リソグラフィ工程は上記の露光方法を含む。 A device manufacturing method according to the present invention is a device manufacturing method including a lithography process, and the lithography process includes the exposure method described above.
本発明によれば、基板を介して投影されるパターンを線形に補正可能な状態にすることができ、パターンの歪みを低減させることができるので、高性能のデバイスを得ることができる。 According to the present invention, the pattern projected through the substrate can be linearly corrected, and the distortion of the pattern can be reduced, so that a high-performance device can be obtained.
本発明に係る露光装置(EX)は、保持部材(28)に保持された基板(M)を用いて露光処理を行う露光装置であって、前記基板に所定の保持力を作用させて該基板を前記保持部材で保持させると共に、保持された前記基板の変形に関する情報に応じて、前記基板に作用する前記保持力を解除させる制御装置(3)を備える。 An exposure apparatus (EX) according to the present invention is an exposure apparatus that performs an exposure process using a substrate (M) held by a holding member (28), and applies a predetermined holding force to the substrate. And a control device (3) for releasing the holding force acting on the substrate in accordance with information on deformation of the held substrate.
本発明によれば、制御装置により、保持部材によって保持された基板の変形に関する情報に応じて、基板に作用する保持力を解除することとしたので、当該保持力に起因する基板の非線形の変形成分を解消させることができる。基板を介して投影されるパターンを線形に補正可能な状態とすることができるため、パターンの歪みを低減させることができる。 According to the present invention, since the control device releases the holding force acting on the substrate in accordance with the information on the deformation of the substrate held by the holding member, the nonlinear deformation of the substrate caused by the holding force. Ingredients can be eliminated. Since the pattern projected through the substrate can be in a linearly correctable state, distortion of the pattern can be reduced.
本発明によれば、露光不良を抑制できる。 According to the present invention, exposure failure can be suppressed.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をX軸方向、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向のそれぞれと直交する方向(すなわち鉛直方向)をZ軸方向とする。また、X軸、Y軸、及びZ軸まわりの回転(傾斜)方向をそれぞれ、θX、θY、及びθZ方向とする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. A predetermined direction in the horizontal plane is defined as an X-axis direction, a direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is defined as a Y-axis direction, and a direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction (that is, a vertical direction) is defined as a Z-axis direction. Further, the rotation (inclination) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively.
図1は、第1実施形態に係る露光装置EXの一例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1と、基板Pを保持して移動可能な基板ステージ2と、マスクステージ1に保持されているマスクMを露光光ELで照明する照明系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2に保持されている基板P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3と、計測等を行う計測ステージ4とを備えている。制御装置3は、例えばコンピュータシステムを含む。また、露光装置EXは、基板Pが処理される内部空間Lを形成するチャンバ装置5を備えている。チャンバ装置5は、内部空間Lの環境(温度、湿度及びクリーン度を含む)を調整可能である。
FIG. 1 is a schematic block diagram that shows an example of an exposure apparatus EX according to the first embodiment. In FIG. 1, an exposure apparatus EX exposes a
基板Pは、デバイスを製造するための基板であって、例えばシリコンウエハのような半導体ウエハ等の基材に感光膜が形成されたものを含む。感光膜は、感光材(フォトレジスト)の膜である。また、基板Pにおいて、感光膜上に保護膜(トップコート膜)のような各種の膜が形成されていてもよい。 The substrate P is a substrate for manufacturing a device, and includes a substrate on which a photosensitive film is formed, for example, a semiconductor wafer such as a silicon wafer. The photosensitive film is a film of a photosensitive material (photoresist). In the substrate P, various films such as a protective film (top coat film) may be formed on the photosensitive film.
マスクMは、基板Pに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。本実施形態において、マスクMは、例えばガラス板等の透明板にクロム等の遮光膜を用いて所定のパターンが形成された透過型マスクである。この透過型マスクは、遮光膜でパターンが形成されるバイナリーマスクに限られず、例えばハーフトーン型、あるいは空間周波数変調型などの位相シフトマスクも含む。また、本実施形態においては、マスクMとして透過型マスクを用いるが、反射型マスクでもよい。 The mask M includes a reticle on which a device pattern projected onto the substrate P is formed. In the present embodiment, the mask M is a transmissive mask in which a predetermined pattern is formed on a transparent plate such as a glass plate using a light shielding film such as chrome. This transmission type mask is not limited to a binary mask in which a pattern is formed by a light shielding film, and also includes a phase shift mask such as a halftone type or a spatial frequency modulation type. In this embodiment, a transmissive mask is used as the mask M, but a reflective mask may be used.
本実施形態の露光装置EXは、マスクMと基板Pとを所定の走査方向に同期移動しつつ、マスクMを介した露光光ELで基板Pを露光する走査型露光装置(所謂スキャニングステッパ)である。本実施形態においては、基板Pの走査方向(同期移動方向)をY軸方向とし、マスクMの走査方向(同期移動方向)もY軸方向とする。露光装置EXは、基板Pを投影光学系PLの投影領域PRに対してY軸方向に移動するとともに、その基板PのY軸方向への移動と同期して、照明系ILの照明領域IRに対してマスクMをY軸方向に移動しつつ、マスクMを露光光ELで照明し、そのマスクMからの露光光ELを、投影光学系PLを介して基板Pに照射する。照明系ILの照明領域IRは、照明系ILから射出される露光光ELの照射位置を含み、投影光学系PLの投影領域PRは、投影光学系PLから射出される露光光ELの照射位置を含む。 The exposure apparatus EX of the present embodiment is a scanning exposure apparatus (so-called scanning stepper) that exposes the substrate P with the exposure light EL through the mask M while moving the mask M and the substrate P synchronously in a predetermined scanning direction. is there. In the present embodiment, the scanning direction (synchronous movement direction) of the substrate P is the Y-axis direction, and the scanning direction (synchronous movement direction) of the mask M is also the Y-axis direction. The exposure apparatus EX moves the substrate P in the Y axis direction with respect to the projection area PR of the projection optical system PL, and in the illumination area IR of the illumination system IL in synchronization with the movement of the substrate P in the Y axis direction. On the other hand, the mask M is illuminated with the exposure light EL while moving the mask M in the Y-axis direction, and the substrate P is irradiated with the exposure light EL from the mask M through the projection optical system PL. The illumination area IR of the illumination system IL includes the irradiation position of the exposure light EL emitted from the illumination system IL, and the projection area PR of the projection optical system PL indicates the irradiation position of the exposure light EL emitted from the projection optical system PL. Including.
露光装置EXは、例えばクリーンルーム内の床面FL上に設けられた第1コラム6、及び第1コラム6上に設けられた第2コラム7を含むボディ8を備えている。第1コラム6は、複数の第1支柱9と、それら第1支柱9に防振装置10を介して支持された第1プレート11とを有する。第2コラム7は、第1プレート11上に設けられた複数の第2支柱12と、それら第2支柱12に支持された第2プレート13とを有する。第2プレート13は、露光光ELが通過する第2開口17を有する。
The exposure apparatus EX includes, for example, a
照明系ILは、所定の照明領域IRを均一な照度分布の露光光ELで照明する。マスクMは、照明系ILの照明領域IR(露光光ELの照射位置)に移動可能である。照明系ILは、照明領域IRに配置されたマスクMの少なくとも一部を均一な照度分布の露光光ELで照明する。照明系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)等が用いられる。本実施形態においては、露光光ELとして、紫外光(真空紫外光)であるArFエキシマレーザ光が用いられる。 The illumination system IL illuminates a predetermined illumination region IR with exposure light EL having a uniform illuminance distribution. The mask M is movable to the illumination area IR (the irradiation position of the exposure light EL) of the illumination system IL. The illumination system IL illuminates at least a part of the mask M arranged in the illumination region IR with the 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 F2 laser light (wavelength 157 nm) is used. In the present embodiment, ArF excimer laser light that is ultraviolet light (vacuum ultraviolet light) is used as the exposure light EL.
マスクステージ1は、ガスベアリングにより、第2プレート13の上面(ガイド面)13Gに非接触で支持されている。マスクステージ1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15の作動により、照明系ILから射出される露光光ELの照射位置(照明系ILの照明領域IR)を含む第2プレート13の上面13Gに沿って、X軸、Y軸及びθZ方向の3つの方向に移動可能である。マスクステージ1は、例えば基板Pの露光時、あるいは露光光ELを用いる計測時等に露光光ELが通過する第1開口16を有する。
The
マスクステージ1は、露光光ELが照射されるマスクMを保持するマスク保持部14を有する。マスク保持部14は、マスクMを着脱可能である。本実施形態において、マスク保持部14は、マスクMの下面(パターン形成面)MbとXY平面とがほぼ平行となるように、マスクMを保持する。
The
第2プレート13上には、マスクステージ1のY軸方向の一方の方向(例えば+Y方向)への移動に応じてそのマスクステージ1とは反対の方向(例えば−Y方向)へ移動するカウンタマス18が設けられている。カウンタマス18は、エアパッドを含む自重キャンセル機構により、第2プレート13の上面13Gに非接触で支持されている。本実施形態において、カウンタマス18は、マスクステージ1の周囲に設けられている。
On the
マスクステージ1(マスクM)の位置情報は、干渉計システム19のレーザ干渉計19Aによって計測される。レーザ干渉計19Aは、マスクステージ1の反射面1Rに計測光LBを照射する。レーザ干渉計19Aは、マスクステージ1の反射面1Rに照射した計測光LBを用いて、X軸、Y軸及びθZ方向に関するマスクステージ1の位置情報を計測する。制御装置3は、干渉計システム19(レーザ干渉計19A)の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置15を作動し、マスクステージ1に保持されているマスクMの位置制御を行う。
Position information of the mask stage 1 (mask M) is measured by the
投影光学系PLは、所定の投影領域PRに露光光ELを照射する。基板Pは、投影光学系PLの投影領域PR(露光光ELの照射位置)に移動可能である。投影光学系PLは、投影領域PRに配置された基板Pの少なくとも一部に、マスクMのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。投影光学系PLの複数の光学素子は、鏡筒20に保持されている。鏡筒20は、フランジ21を有する。フランジ21は、第1プレート11に支持される。本実施形態の投影光学系PLは、その投影倍率が例えば1/4、1/5、又は1/8等の縮小系である。なお、投影光学系PLは、等倍系及び拡大系のいずれでもよい。本実施形態においては、投影光学系PLの光軸AXは、Z軸と平行である。また、投影光学系PLは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。また、投影光学系PLは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。
The projection optical system PL irradiates the predetermined projection region PR with the exposure light EL. The substrate P is movable to the projection region PR (exposure position of the exposure light EL) of the projection optical system PL. The projection optical system PL projects an image of the pattern of the mask M at a predetermined projection magnification onto at least a part of the substrate P arranged in the projection region PR. A plurality of optical elements of the projection optical system PL are held by the
基板ステージ2は、露光光ELが照射される基板Pを保持する基板保持部22を有する。基板保持部22は、基板Pを着脱可能である。本実施形態において、基板保持部22は、基板Pの露光面(上面)PaとXY平面とがほぼ平行となるように、基板Pを保持する。基板ステージ2は、ガスベアリングにより、第3プレート23の上面(ガイド面)23Gに非接触で支持されている。本実施形態において、第3プレート23の上面23GとXY平面とはほぼ平行である。第3プレート23は、床面FLに防振装置24を介して支持されている。基板ステージ2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25の作動により、投影光学系PLから射出される露光光ELの照射位置(投影光学系PLの投影領域PR)を含む第3プレート23の上面23Gに沿って、基板Pを保持して移動可能である。本実施形態においては、基板ステージ2は、基板保持部22に基板Pを保持した状態で、第3プレート23上で、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY及びθZ方向の6つの方向に移動可能である。
The
基板ステージ2(基板P)の位置情報は、干渉計システム19のレーザ干渉計19Bによって計測される。レーザ干渉計19Bは、基板ステージ2の反射面2Rに計測光LBを照射する。レーザ干渉計19Bは、基板ステージ2の反射面2Rに照射した計測光LBを用いて、X軸、Y軸及びθZ方向に関する基板ステージ2の位置情報を計測する。また、基板ステージ2に保持されている基板Pの露光面Paの面位置情報(Z軸、θX及びθY方向に関する位置情報)が、不図示のフォーカス・レベリング検出システムによって検出される。制御装置3は、干渉計システム19(レーザ干渉計19B)の計測結果及びフォーカス・レベリング検出システムの検出結果に基づいて基板ステージ駆動装置25を作動し、基板ステージ2に保持されている基板Pの位置制御を行う。
The position information of the substrate stage 2 (substrate P) is measured by the
計測ステージ4は、図1において基板ステージ2にX方向に重なる位置に配置されており、基板ステージ2と同様、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY及びθZ方向の6つの方向に移動可能に設けられている。計測ステージ4には、マスクMのアライメントや投影光学系PLの調整等の各種計測を行う不図示の計測装置が搭載されている。
The measurement stage 4 is arranged at a position overlapping with the
図2は、本実施形態に係るマスクステージ1、カウンタマス18及び第2プレート13近傍の斜視図である。図3は、マスクステージ1の一部の構成を示す斜視図である。図2及び図3において、マスクステージ1は、マスク保持部14が設けられたマスクステージ本体27を備えている。
FIG. 2 is a perspective view of the vicinity of the
図2に示すように、マスクステージ本体27は、XY平面内においてほぼ矩形の第1部材28と、第1部材28の+X側の端に接続されたY軸方向に長い第2部材29とを有している。第1部材28は、+Y側の側面に、レーザ干渉計19Aの計測光LBが照射される反射面1Rを有する。第1部材28の反射面1Rは、Y軸とほぼ垂直になっている。カウンタマス18の+Y側の側面には、レーザ干渉計19Aの計測光LBが透過可能な透過領域18Yが配置されている。レーザ干渉計19Aは、透過領域18Yを介して、第1部材28の反射面1Rに計測光LBを照射可能である。
As shown in FIG. 2, the mask stage
第2プレート13のほぼ中央には、凸部13Aが設けられている。第2プレート13のガイド面13Gは、凸部13Aの上面を含む。第1部材28のうちガイド面13Gに対向する面には真空予圧型のエアパッド57が設けられている。このエアパッド57は、ガイド面13Gに向かってエア(空気)を吹き付けることにより、ガイド面13Gに対して第1部材28を、例えば数ミクロン程度のクリアランスを介して浮上支持(非接触支持)させる。また、このエアパッド57は、第1部材28とガイド面13Gとの間のエアを吸引することにより、当該クリアランスを維持できるようにもなっている。マスクステージ本体27は、当該エアパッド57によって凸部13Aの上面13Gに非接触で支持されるようになっている。第2プレート13の凸部13Aのほぼ中央には、第2開口17が設けられている。
A
マスク保持部14は、第1部材28のうち第1開口16の周囲に配置された台座43と、当該台座43に設けられた吸着パッド44とを有する。吸着パッド44は、台座43の上面43Tに設けられている。台座43及び吸着パッド44は、第1開口16の4辺のうち対向する2辺に沿って配置されており、Y軸方向に長手方向を有する。吸着パッド44は、マスクMの下面Mbの少なくとも一部を保持する保持面45を有する。
The
保持面45は、台座43の上面43Tの少なくとも一部を含む。本実施形態において、保持面45は、XY平面とほぼ平行である。また、本実施形態において、当該保持面45を含む凹部40内の面がマスクMの載置される載置面45aである。吸着パッド44は、台座43の上面43Tの一部に形成された溝46と、溝46の内側に形成された吸引口47とを有する。保持面45は、台座43の上面43Tのうち、溝46が形成されていない部分を含む。吸引口47は、流路48aを介して、圧力調節装置48に接続されている。制御装置3により圧力調節装置48を制御することで、吸引口47の気体を吸引すると共に、当該気体をマスクM側に噴射することができるようになっている。
The holding
吸着パッド44は、マスクMの下面Mbの少なくとも一部を吸着するように保持する。吸着パッド44の保持面45と、マスクMの下面Mbの一部とを接触させた状態で、吸引口47に接続されている圧力調節装置48が作動することにより、マスクMの下面Mbと溝46の内面とで囲まれた空間の気体が吸引口47によって吸引され、その空間が負圧になる。これにより、マスクMの下面Mbが保持面45に吸着保持される。マスクステージ1は、保持面45でマスクMを保持しながら移動可能である。また、吸引口47を用いる吸引動作が停止されることによって、マスク保持部14よりマスクMを外すことができる。
The
マスクMは、その下面Mbの一部に、パターンが形成されたパターン形成領域を有し、保持面45を含む吸着パッド44は、そのマスクMの下面Mbのうち、パターン形成領域以外の領域を保持する。マスク保持部14は、マスクMのパターン形成領域が第1開口16に配置されるようにマスクMを保持する。
The mask M has a pattern formation region in which a pattern is formed on a part of its lower surface Mb, and the
第2部材29は、+X側の側面に、レーザ干渉計19Aの計測光LBが照射される反射面1Rを有する。第2部材29の反射面1Rは、X軸とほぼ垂直になっている。カウンタマス18の+X側の側面には、レーザ干渉計19Aの計測光LBが透過可能な透過領域18Xが配置されている。レーザ干渉計19Aは、透過領域18Xを介して、第2部材29の反射面1Rに計測光LBを照射可能である。
The
マスクステージ駆動装置15は、マスクステージ1を移動可能である。マスクステージ駆動装置15は、マスクステージ1をY軸及びθZ方向に移動可能な第1駆動装置30と、マスクステージ1をX軸方向に移動可能な第2駆動装置31とを有する。本実施形態において、第1駆動装置30は、一対のリニアモータ32、33を含む。第2駆動装置31は、ボイスコイルモータ36を含む。
The mask
第1駆動装置30は、Y軸方向(移動方向)に沿って長い一対のガイド部材34、35を備えている。ガイド部材34、35は、カウンタマス18の内側に配置されている。ガイド部材34は第1部材28の+X側に配置されており、ガイド部材35は第1部材28の−X側に配置されている。したがって、これらガイド部材34、35は、X軸方向に関して離れた位置に設けられている。ガイド部材34、35の+Y側の端及び−Y側の端は、所定の固定部材を介して、カウンタマス18の内面に固定されている。ガイド部材34、35は、マスクステージ本体27をY軸方向に移動可能に支持する。
The
このガイド部材34、35は、リニアモータ32、33の固定子として機能するコイルユニット51をそれぞれ有する。マスクステージ1の第1部材28は、リニアモータ32、33の可動子として機能する磁石ユニット55を有する。磁石ユニット55は、第1部材28の+X側の端面及び−X側の端面に配置されており、ガイド部材34、35のコイルユニット51に対応するように、+X側及び−X側のそれぞれに配置されている。
The
本実施形態においては、第1部材28の+X側の端に設けられた可動子、及びガイド部材34に設けられた固定子によって、マスクステージ本体27をY軸方向に移動可能なムービングマグネット方式のリニアモータ32が形成される。同様に、第1部材28の−X側の端に設けられた可動子、及びガイド部材35に設けられた固定子によって、マスクステージ本体27をY軸方向に移動可能なムービングマグネット方式のリニアモータ33が形成される。
In the present embodiment, a moving magnet type that can move the
第2駆動装置31は、Y軸方向に長いガイド部材37を備えている。ガイド部材37は、ボイスコイルモータ36の固定子として機能するコイルユニットを有する。ガイド部材37は、カウンタマス18の内側に配置されている。ガイド部材37は、ガイド部材35の−X側に配置されている。ガイド部材37の+Y側の端及び−Y側の端は、所定の固定部材を介して、カウンタマス18の内面に固定されている。
The
マスクステージ本体27の−X側の端には、ボイスコイルモータ36の可動子として機能する磁石ユニットが配置されている。マスクステージ本体27の−X側の端に設けられた可動子、及びガイド部材37に設けられた固定子によって、マスクステージ本体27をX軸方向に移動可能なムービングマグネット方式のボイスコイルモータ36が形成される。
A magnet unit that functions as a mover of the
マスクステージ1は、第1、第2駆動装置30、31を含むマスクステージ駆動装置15により、X軸、Y軸及びθZ方向の3つの方向に移動可能である。マスクステージ本体27は、露光光ELの照射位置(照明系ILの照明領域)を含むXY平面に沿って、マスク保持部14にマスクMを保持して移動可能である。
The
カウンタマス18は、マスクステージ1を配置可能な開口を有する矩形の枠状の部材であり、マスクステージ1の移動に伴う反力を相殺するために、第2プレート13の上面において移動可能である。カウンタマス18は、マスクステージ1の移動方向とは反対方向に移動することにより、マスクステージ1の移動に伴う反力を相殺する。
The
また、図1に示すように、本実施形態では、フォーカス・レベリング検出系70が設けられている。マスクM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、当該フォーカス・レベリング検出系70によって検出されるようになっている。フォーカス・レベリング検出系70は、マスク保持部14に保持されたマスクMのうち露光光ELの照明領域IRに検出光Lbを投射する投射系70aと、マスクMを介した検出光Lbを受光可能な受光系70bとを有している。投射系70aは、マスクMの表面に斜め方向から検出光Lbを投射する。受光系70bは、投射系70aによってマスクMの表面に投射され、その表面で反射した検出光Lbを受光する。受光系70bは制御装置3に接続されており、載置面の形状の変化に関する情報として、受光系70bから制御装置3に当該受光光に基づいた信号が供給されるようになっている。
Further, as shown in FIG. 1, in the present embodiment, a focus / leveling
次に、本実施形態に係る露光装置EXの動作の一例について説明する。制御装置3は、チャンバ装置5により内部空間Lの環境(温度、湿度及びクリーン度を含む)を調整させる。この状態でマスクMがマスク保持部14に搬送されると、制御装置3は、マスクMの下面Mbを保持面45に吸着させ、当該マスクMが載置面45aに保持させる(保持工程)。
Next, an example of the operation of the exposure apparatus EX according to the present embodiment will be described. The control device 3 causes the
制御装置3は、マスクMが保持された後、計測ステージ4に搭載されたレチクル顕微鏡等を用いたマスクアライメント、ベースライン計測等の準備作業が行わせる。その後、基板保持部22に搬送された基板Pを保持させ、アライメントセンサを用いた基板Pのファインアライメント(EGA;エンハンスト・グローバル・アライメント等)を行わせ、基板P上の複数のショット領域の配列座標を求める。そして、アライメント結果に基づいてレーザ干渉計の計測値をモニタしつつ、リニアモータを制御して基板Pの第1ショットの露光のための走査開始位置に基板ステージ2を移動させる。制御装置3は、マスクステージ1と基板ステージ2とのY方向の走査を開始させ、両ステージがそれぞれの目標走査速度に達すると、露光用照明光によってマスクMのパターン領域を照明させ、走査露光を開始させる。
After the mask M is held, the control device 3 performs preparatory work such as mask alignment and baseline measurement using a reticle microscope or the like mounted on the measurement stage 4. Thereafter, the substrate P transported to the
制御装置3は、この走査露光時に、マスクステージ1のY方向の移動速度と、基板ステージ2のY方向の移動速度とが投影光学系PLの投影倍率に応じた速度比に維持されるようにマスクステージ1及び基板ステージ2を同期制御する。マスクMのパターン領域の異なる領域が照明光で逐次照明され、パターン領域全面に対する照明が完了することにより、基板P上の第1ショットの走査露光が完了する。これにより、マスクMのパターンが投影光学系PLを介して基板P上の第1ショット領域に縮小転写される。
During this scanning exposure, the control device 3 maintains the moving speed of the
このようにして、第1ショットの走査露光が終了すると、制御装置3は、基板ステージ2がX、Y方向にステップ移動させ、第2ショットの露光のため走査開始位置に移動させる。このステップ移動の際に、基板ステージ2の位置(基板Pの位置)を検出するレーザ干渉計19の計測値に基づいて、当該基板ステージ2のX、Y、θZ方向の位置をリアルタイムで計測する。この計測結果に基づいて基板ステージ2の位置を制御する。その後、制御装置3は、上記第1ショット領域と同様に、第2ショット領域に対して走査露光を行わせる。当該制御により、基板P上のショット領域の走査露光と次ショット露光のためのステップ移動とが繰り返し行われ、基板P上の露光対象ショット領域の全てにマスクMのパターンが順次転写される。
Thus, when the scanning exposure of the first shot is completed, the control device 3 moves the
露光光の照射回数を重ねるにつれて、図4(a)に示すように、露光光の照射を受けるマスクMの照明領域IRの温度が上昇する。図4(b)に示すように、このときの温度分布は、マスクMの照明領域IRが最も高温となり、マスクMの外周部に至るほど低温になる。マスクMの温度が上昇すると、熱膨張によってマスクMが変形し、歪みが発生する。マスクMの形状に歪みが生じると、当該マスクMを介して基板P上に投影されるパターンが歪んでしまう。 As the number of exposure light irradiations is increased, as shown in FIG. 4A, the temperature of the illumination region IR of the mask M that receives the exposure light increases. As shown in FIG. 4B, the temperature distribution at this time becomes the highest in the illumination region IR of the mask M, and becomes lower as it reaches the outer periphery of the mask M. When the temperature of the mask M rises, the mask M is deformed due to thermal expansion, and distortion occurs. When distortion occurs in the shape of the mask M, the pattern projected onto the substrate P through the mask M is distorted.
マスクMが熱膨張によって変形する場合、図4(c)に示すように、矩形の形状M0から各辺の中央部がマスクMの外側へ湾曲した形状M1に変形する。このときの変形成分としては、非線形成分が若干含まれてはいるものの、線形成分が多く含まれた状態になっている。この場合、例えば当該マスクMを介して投影されるパターンに対し投影光学系PLの倍率を変化させるなど線形の補正を行うことで、当該パターンの歪みを容易に低減させることができる。 When the mask M is deformed by thermal expansion, the mask M is deformed from a rectangular shape M0 to a shape M1 in which the central portion of each side is curved outward of the mask M, as shown in FIG. The deformation component at this time is in a state in which a lot of linear components are included, although some nonlinear components are included. In this case, distortion of the pattern can be easily reduced by performing linear correction such as changing the magnification of the projection optical system PL on the pattern projected through the mask M, for example.
一方、本実施形態では、マスクMがマスク保持部14によって吸着されて保持されており、図5に示すように、吸着部分14MにおいてマスクMの変形が部分的に抑制されることになる。このため、マスクMは、各辺の中央部がマスクMの内側へ湾曲した形状M2となる。このときの変形成分は、非線形成分を多く含んだ状態となる。非線形成分を多く含んで変形したマスクMを介して投影されるパターンに対して、例えば投影光学系PLの倍率を変化させるなど線形の補正を行っても、当該パターンの歪みを低減させることは困難である。パターンが歪んだ状態で基板P上に投影されてしまうと、露光不良が発生する可能性がある。
On the other hand, in the present embodiment, the mask M is sucked and held by the
そこで、本実施形態では、マスクMに作用する保持力を解除する解除工程を制御装置3によって行わせるようにしている。具体的には、制御装置3は、圧力調節装置48による吸引動作を停止させ、マスクMから吸引力を開放させる。この制御により、マスクMの吸着部分14Mに加わる吸着力が解除され、変形の成分に含まれる非線形成分が除去されるため、マスクMの形状は図6に示すように、線形成分を多く含んだ上記の形状M1となる。この場合、制御装置3が例えば投影光学系PLの倍率を変化させるなどの補正を行わせることにより、マスクMを介して投影されるパターンの歪みが補正される。
Therefore, in the present embodiment, the controller 3 causes the controller 3 to perform a releasing process for releasing the holding force acting on the mask M. Specifically, the control device 3 stops the suction operation by the
この解除工程においては、制御装置3は、吸引動作の停止を行わせるのみならず、保持力が作用する方向とは異なる方向に圧力を加えさせる、つまり、マスクMの下面Mbに接する空間が正圧となるように圧力調節装置48を動作させることが好ましい。このような動作としては、例えば図7に示すように、吸引口47へ気体を噴射させる動作などが挙げられる。この場合、当該気体の噴射によってマスクMがマスク保持部14から+Z軸方向へ離間することになる。例えばチャンバ装置5により内部空間Lの環境を調整する際に、マスクステージ1の+Z側が低温となるように調節しておくことで、マスクMがマスク保持部14から離間した状態において、当該マスクMが冷却されることとなる。マスクMの冷却により、当該マスクMの変形量を減少させることができる。
In this releasing step, the control device 3 not only stops the suction operation but also applies pressure in a direction different from the direction in which the holding force acts, that is, the space in contact with the lower surface Mb of the mask M is normal. It is preferable to operate the
次に、上記解除工程のタイミングについて説明する。本実施形態では、マスクMに照射される露光光の照射量に基づいて当該マスクMの変形量を求め、当該求めた変形量が予め設定される閾値Sを超えた場合に解除工程を行うようにする。解除工程を行うタイミングは、変形量が閾値Sを超えたショットの直後のインターバル期間に行うようにする。 Next, the timing of the release process will be described. In the present embodiment, the deformation amount of the mask M is obtained based on the exposure light amount irradiated to the mask M, and the releasing step is performed when the obtained deformation amount exceeds a preset threshold S. To. The timing of performing the releasing step is performed in an interval period immediately after the shot in which the deformation amount exceeds the threshold value S.
なお、当該閾値Sは、例えばマスクMを介して投影されるパターンの歪みを補正しきれずに基板P上に歪んだパターンが残ってしまうようなマスクMの変形量とすることができる。当該閾値Sについては、予め実験やシミュレーションなどによって求めておくことができる。閾値Sについては、一定のマージンを持たせるように設定することが好ましい。 Note that the threshold value S can be a deformation amount of the mask M such that a distorted pattern remains on the substrate P without correcting the distortion of the pattern projected through the mask M, for example. The threshold value S can be obtained in advance by experiments or simulations. The threshold S is preferably set so as to have a certain margin.
図8は、上記露光処理における露光光の照射量と時刻との関係を示すグラフである。グラフの縦軸が照射量であり、グラフの横軸が時刻である。図8に示すように、上記露光処理においては、例えば時刻t0から時刻t1の間に第1ショット露光を行い、時刻t2から時刻t3の間に第2ショット露光を行う。時刻t1から時刻t2の間はショット露光のインターバル期間となる。同様に、時刻t3から次のショット露光の開始時刻である時刻t4の間はショット露光のインターバル期間となる。ここでは、各ショット露光における露光光の照射量を一定としている。 FIG. 8 is a graph showing the relationship between exposure light dose and time in the exposure process. The vertical axis of the graph is the irradiation amount, and the horizontal axis of the graph is the time. As shown in FIG. 8, in the exposure process, for example, the first shot exposure is performed from time t0 to time t1, and the second shot exposure is performed from time t2 to time t3. Between time t1 and time t2 is a shot exposure interval period. Similarly, an interval period for shot exposure is from time t3 to time t4, which is the start time of the next shot exposure. Here, the exposure light irradiation amount in each shot exposure is constant.
図9は、マスクMに図8に示す照射量及び時刻で露光光を照射したときの当該マスクMの変形量を示すグラフである。グラフの縦軸がマスクMの変形量であり、グラフの横軸が時刻である。図9のグラフの横軸に示す時刻は、図8のグラフの横軸に示す時刻と同一である。マスクMの変形量としては、例えばマスクMの各辺のいずれかにおける変形量を採用することができる。図9に示されるマスクMの変形量は、マスクMを保持していない状態における変形量であり、当該変形量については例えば予め実験やシミュレーションなどによって求めることができる。 FIG. 9 is a graph showing the amount of deformation of the mask M when the mask M is irradiated with the exposure light shown in FIG. 8 and exposure light at the time. The vertical axis of the graph is the deformation amount of the mask M, and the horizontal axis of the graph is the time. The time shown on the horizontal axis of the graph of FIG. 9 is the same as the time shown on the horizontal axis of the graph of FIG. As the deformation amount of the mask M, for example, the deformation amount at any one of the sides of the mask M can be employed. The deformation amount of the mask M shown in FIG. 9 is a deformation amount in a state where the mask M is not held, and the deformation amount can be obtained in advance through experiments, simulations, or the like.
図9に示すように、第1ショット露光が行われる時刻t0から時刻t1の間は、マスクMの変形量が徐々に増加する。露光光が照射されないインターバル期間である時刻t1から時刻t2の間は、変形量は徐々に減少する。変形量の減少量は、時刻t0から時刻t1の間の変形量の増加量に比べて小さく、インターバル期間をおいてもマスクMの変形は残った状態となる。 As shown in FIG. 9, the deformation amount of the mask M gradually increases between time t0 and time t1 when the first shot exposure is performed. During time interval t1 to time t2, which is an interval period during which exposure light is not irradiated, the amount of deformation gradually decreases. The decrease amount of the deformation amount is smaller than the increase amount of the deformation amount from time t0 to time t1, and the deformation of the mask M remains even after the interval period.
インターバル期間後、マスクMの変形が残った状態で第2ショット露光が行われる。第2ショット露光が行われる時刻t2から時刻t3の間は、第1ショット露光が行われる時刻t0から時刻t1の間と同様、マスクMの変形量が徐々に増加する。この第2ショット露光が行われる期間内において、マスクMの変形量が閾値Sを超えることとなる。 After the interval period, the second shot exposure is performed with the mask M remaining deformed. From time t2 to time t3 when the second shot exposure is performed, the amount of deformation of the mask M gradually increases, similar to the time between time t0 and time t1 when the first shot exposure is performed. The deformation amount of the mask M exceeds the threshold value S during the period in which the second shot exposure is performed.
これらマスクMに対する露光光の照射量とマスクMの変形量との関係をデータとして制御装置3に予め記憶させておく。制御装置3は、当該データを用いることで、ショット露光の回数に基づいてマスクMの変形量を求めることができる。本実施形態では、露光光のショット中、マスクMの変形量が閾値Sを超えた場合、当該ショット露光後のインターバル期間において解除工程を行うようにする。 The relationship between the exposure light irradiation amount on the mask M and the deformation amount of the mask M is stored in the control device 3 in advance as data. The control device 3 can obtain the deformation amount of the mask M based on the number of shot exposures by using the data. In the present embodiment, when the deformation amount of the mask M exceeds the threshold value S during the exposure light shot, the release step is performed in the interval period after the shot exposure.
そこで、制御装置3は、第2ショット露光中にマスクMの変形量が閾値Sを超えるという上記データに基づいて、第2ショット露光の直後のインターバル期間である時刻S3から時刻S4の間に上記の解除工程を行わせる。このように、制御装置3は、露光光の照射量に基づいてマスクMの変形量を求め、当該求めた変形量に基づいて上記の解除工程を行わせる。 Therefore, based on the above data that the deformation amount of the mask M exceeds the threshold value S during the second shot exposure, the control device 3 performs the above operation between time S3 and time S4, which is an interval period immediately after the second shot exposure. The release process is performed. As described above, the control device 3 obtains the deformation amount of the mask M based on the exposure light irradiation amount, and causes the release process to be performed based on the obtained deformation amount.
ここで、図9のグラフでは、時刻t3から時刻t4の間で変形量が減少し、時刻t4において変形量が閾値Sを超えた状態になっているが、閾値Sの設定によっては、時刻t3から時刻t4の間の変形量の減少により変形量が閾値Sを下回ることが想定される場合も考えられる。このような場合であっても、ショット露光中に変形量が一旦閾値Sを超えたのであれば、直後のインターバル期間に上記解除工程を行うことが好ましい。 Here, in the graph of FIG. 9, the deformation amount decreases between time t3 and time t4, and the deformation amount exceeds the threshold value S at time t4. However, depending on the setting of threshold value S, time t3 It is also conceivable that the deformation amount is assumed to fall below the threshold value S due to a decrease in the deformation amount between time t4 and time t4. Even in such a case, if the amount of deformation once exceeds the threshold value S during shot exposure, it is preferable to perform the release step in the immediately following interval period.
また、上記の露光処理においては、1枚の基板Pについて露光を終えた後、制御装置3は、基板ステージ2を基板Pの受け渡し位置に移動させ、投影光学系PLの投影領域PRに計測ステージ4を移動させる。制御装置3は、基板Pの受け渡しの間、計測ステージ4を用いて再度のマスクMのアライメントを行わせる。マスクMの保持力を解除する場合にマスクMのX軸方向及びY軸方向の位置がずれる可能性を考慮し、当該アライメントを再度行わせることによって位置ずれを防ぐことができる。なお、制御装置3は、当該アライメントを行わせる際に、上記の解除工程を併せて行わせるようにしても構わない。
In the above exposure process, after the exposure of one substrate P is completed, the control device 3 moves the
以上のように、本実施形態によれば、マスク保持部14によって保持されたマスクMの変形に関する情報に応じて、マスクMに作用する保持力を解除することとしたので、当該保持力に起因するマスクMの非線形の変形成分を解消させることができる。マスクMを介して投影されるパターンを線形に補正可能な状態とすることができるため、パターンの歪みを低減させることができる。これにより、露光不良を抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, the holding force acting on the mask M is released in accordance with the information related to the deformation of the mask M held by the
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
上記実施形態では、解除工程を行う際に、圧力調節装置48を用いてマスクMをマスク保持部14から離間させる例を説明したが、これに限られることは無く、例えば図10に示すように、マスクステージ1の+Z側にマスクMを保持してX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向に移動させる移動装置60を別途設ける構成であっても構わない。この移動装置60は、マスクMを保持する保持部61とマスクMを移動させる移動部62とを有する構成になっている。制御装置3は、例えば圧力調節装置48を用いてマスクMの保持力を解除させた後、移動装置60によってマスクMを保持させ+Z方向へ移動させるようにすることができる。勿論、圧力調節装置48を用いることなく、移動装置60によってマスクMを持ち上げて移動させても構わない。
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and appropriate modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
In the above embodiment, the example in which the mask M is separated from the
また、上記実施形態において、1枚の基板Pに対する露光が終了し、基板Pの受け渡しを行う際、制御装置3は計測ステージ4に例えば投影光学系PLの計測等を行わせることがある。当該計測では、計測ステージ4を投影領域PR上に配置させ露光光ELを計測ステージ4に投影した状態行わせることになる。この計測を行う際には、露光光がマスクMに照射された状態になっており、当該露光光の照射によってマスクMが変形することが想定されうる。そこで、制御装置3は、当該計測を行う間、例えば図11に示すように、上記の移動装置60を用いてマスクMをマスク保持部14から+Z方向へ離間させると共に、露光光の光路AX上からX軸方向あるいはY軸方向に退避させた位置に移動させ、当該位置でマスクMを冷却させることも可能である。図11には、マスクMをX軸方向に退避させた例を示しているが、Y軸方向に退避させても構わない。
Further, in the above embodiment, when the exposure on one substrate P is completed and the substrate P is transferred, the control device 3 may cause the measurement stage 4 to measure, for example, the projection optical system PL. In the measurement, the measurement stage 4 is arranged on the projection region PR and the exposure light EL is projected onto the measurement stage 4. When performing this measurement, the exposure light is irradiated on the mask M, and it can be assumed that the mask M is deformed by the exposure light irradiation. Therefore, during the measurement, the control device 3 separates the mask M in the + Z direction from the
また、力を加えてマスクMを整形させることが可能な整形装置を例えば上記の移動装置60に設けておくようにしても構わない。この構成では、マスクMを保持して移動させる際に、当該マスクMを整形させるようにすることができる。マスクMを再びマスク保持部14上に吸着させる場合に、当該整形機構によってマスクMを整形させたまま吸着させることで、マスクMの整形された形状を維持させることができる。
Further, for example, the moving
また、図12に示すように、マスクステージ1の第1部材28の内部に温度調節装置71を配置させる構成であっても構わない。この構成では、温度調節装置71がマスクMのうち露光光の照明領域IR以外の領域を温調可能となる位置に設けられている。具体的には、マスク保持部14の−Z側の位置を含む位置に設けられている。当該温度調節装置71により、マスクMのうち照明領域IR以外の領域の温度を上昇させることができる。熱膨張によるマスクMの変形量は、一定の変形量以上になると飽和することが知られている。したがって、当該領域の温度を上昇させることにより、露光光ELの照射の前にマスクMを飽和変形量にまで変形させておくことができる。飽和変形量にまで変形すると露光光ELの照射を受けてもマスクMが変形しないため、マスクMの形状を安定化させることができる。なお、飽和変形量にまで変形した状態のマスクMの形状がパターンの歪みを発生させないような形状となるように、マスクMを予め設計しておくことも可能である。
Moreover, as shown in FIG. 12, the structure which arrange | positions the
また、上記実施形態においては、マスクMの変形量とマスクMに対する露光光の照射量との関係を予め制御装置3に記憶させておき、制御装置3では当該関係を用いてマスクMの変形量を求める例を説明したが、これに限られることは無く、例えばマスクMの変形量を測定する測定装置を別途設けておき、当該測定結果が閾値Sを超える場合に解除工程を行わせるようにしても構わない。測定装置は、マスクMのうち熱膨張による変形が抑制されない+Y側の辺又は−Y側の辺におけるY軸方向の変形量を測定することが好ましい。 In the above embodiment, the relationship between the deformation amount of the mask M and the exposure light irradiation amount on the mask M is stored in the control device 3 in advance, and the control device 3 uses the relationship to deform the deformation amount of the mask M. However, the present invention is not limited to this. For example, a measurement device that measures the deformation amount of the mask M is separately provided, and the release process is performed when the measurement result exceeds the threshold value S. It doesn't matter. It is preferable that the measuring apparatus measures the deformation amount in the Y-axis direction on the + Y side or the −Y side where deformation due to thermal expansion is not suppressed in the mask M.
また、上記実施形態では、制御装置3は、露光処理の条件として、露光光の照射量に基づいてマスクMの変形量を求める例を説明したが、これに限られることは無く、露光光の照射量以外の条件に基づいて、変形量を求める構成としても構わない。 Moreover, although the control apparatus 3 demonstrated the example which calculates | requires the deformation amount of the mask M based on the irradiation amount of exposure light as a condition of exposure processing in the said embodiment, it is not restricted to this, Exposure light conditions The deformation amount may be obtained based on conditions other than the irradiation amount.
また、上記実施形態では、マスクM上の露光光の照明領域IRがY軸方向に長くなっている場合について説明したが、例えば図13(a)に示すように、マスクM上の露光光の照明領域IRがY軸方向に短くなっている場合も考えられる。この場合、図13(b)に示すように、吸着部分14MにおいてマスクMが保持された状態では、マスクMの+Y側及び−Y側の辺については辺全体が外側に湾曲するように熱膨張を起こす。一方、マスクMの+X側及び−X側の辺については、Y軸方向上の中央部のみが外側に突出するように熱膨張する。この状態において、マスクMは、4辺とも非線形成分を含んだ変形となっている。この状態でマスクMの保持力を解除すると、図13(c)に示すように、マスクMの+Y側及び−Y側の辺においては外側への突出が緩和され、線形変形に近づけることができる。一方、マスクMの+X側及び−X側の辺においては、Y軸方向上の中央部の突出が残った状態となり、+X側及び−X側の辺の非線形成分が除去されない。そこで、図13(d)に示すように、吸着部分14MのうちY軸方向上の中央部14Maの保持力を残したまま、他の部分の保持力を解除させるようにする。このように、マスクMの+X側及び−X側の辺のうちY軸方向上の中央部の形状を変えることなく、マスクM全体の形状を変形させることによって、+X側及び−X側の辺をより線形変形に近い状態とすることができる。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the illumination area | region IR of the exposure light on the mask M became long in the Y-axis direction, for example, as shown to Fig.13 (a), the exposure light on the mask M is shown. A case where the illumination region IR is shortened in the Y-axis direction is also conceivable. In this case, as shown in FIG. 13B, in the state where the mask M is held in the
なお、上記実施形態において、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。 In the above embodiment, 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 synchronously moving the mask M and the substrate P. The present invention can also be applied to a step-and-repeat projection exposure apparatus (stepper) that collectively exposes the pattern of the mask M while the mask M and the substrate P are stationary, and sequentially moves the substrate P stepwise.
さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第1パターンと基板Pとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第1パターンの縮小像を基板P上に転写した後、第2パターンと基板Pとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第2パターンの縮小像を第1パターンと部分的に重ねて基板P上に一括露光してもよい(スティッチ方式の一括露光装置)。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板P上で少なくとも2つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Pを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。 Furthermore, in the step-and-repeat exposure, after the reduced image of the first pattern is transferred onto the substrate P using the projection optical system while the first pattern and the substrate P are substantially stationary, the second pattern With the projection optical system, the reduced image of the second pattern may be partially overlapped with the first pattern and collectively exposed on the substrate P (stitch type batch exposure apparatus). ). Further, the stitch type exposure apparatus can be applied to a step-and-stitch type exposure apparatus in which at least two patterns are partially transferred on the substrate P, and the substrate P is sequentially moved.
また、例えば米国特許第第6611316号明細書に開示されているように、2つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、1回の走査露光によって基板上の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などにも本発明を適用することができる。また、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明を適用することができる。 Further, as disclosed in, for example, US Pat. No. 6,611,316, two mask patterns are synthesized on a substrate via a projection optical system, and one shot on the substrate is obtained by one scanning exposure. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that performs double exposure of a region almost simultaneously. The present invention can also be applied to proximity type exposure apparatuses, mirror projection aligners, and the like.
また、露光装置EXとして、米国特許第6341007号明細書、米国特許第6400441号明細書、米国特許第6549269号明細書、米国特許第6590634号明細書、米国特許第6208407号明細書、及び米国特許第6262796号明細書等に開示されているような、複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。 As the exposure apparatus EX, US Pat. No. 6,341,007, US Pat. No. 6,400,441, US Pat. No. 6,549,269, US Pat. No. 6,590,634, US Pat. No. 6,208,407, and US Pat. The present invention can also be applied to a twin stage type exposure apparatus having a plurality of substrate stages as disclosed in the specification of Japanese Patent No. 6262796.
また、例えば国際公開第99/49504号パンフレット等に開示されているような、液体を介して露光光で基板を露光する液浸露光装置に適用することもできる。また、極端紫外光で基板Pを露光するEUV光光源露光装置にも適用することができる。 Further, the present invention can also be applied to an immersion exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light via a liquid as disclosed in, for example, International Publication No. 99/49504 pamphlet. The present invention can also be applied to an EUV light source exposure apparatus that exposes the substrate P with extreme ultraviolet light.
露光装置EXの種類としては、基板Pに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD)、マイクロマシン、MEMS、DNAチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。 The type of the exposure apparatus EX is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element that exposes a semiconductor element pattern on the substrate P, but an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display element or a display, a thin film magnetic head, an image sensor (CCD). ), An exposure apparatus for manufacturing a micromachine, a MEMS, a DNA chip, a reticle, a mask, or the like.
また、上述の各実施形態では、露光光ELとしてArFエキシマレーザ光を発生する光源装置として、ArFエキシマレーザを用いてもよいが、例えば、米国特許第7023610号明細書に開示されているように、DFB半導体レーザ又はファイバーレーザなどの固体レーザ光源、ファイバーアンプなどを有する光増幅部、及び波長変換部などを含み、波長193nmのパルス光を出力する高調波発生装置を用いてもよい。 In each of the above-described embodiments, an ArF excimer laser may be used as a light source device that generates ArF excimer laser light as exposure light EL. For example, as disclosed in US Pat. No. 7,023,610. A harmonic generator that outputs pulsed light with a wavelength of 193 nm may be used, including a solid-state laser light source such as a DFB semiconductor laser or a fiber laser, an optical amplification unit having a fiber amplifier, a wavelength conversion unit, and the like.
上述の各実施形態においては、投影光学系PLを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系PLを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。このように投影光学系PLを用いない場合であっても、露光光はレンズ等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 PL has been described as an example. However, the present invention can be applied to an exposure apparatus and an exposure method that do not use the projection optical system PL. Even when the projection optical system PL is not used in this way, the exposure light is irradiated onto the substrate via an optical member such as a lens.
以上のように、本願実施形態の露光装置は、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。 As described above, the exposure apparatus according to the present embodiment assembles various subsystems including the constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. It is manufactured by. 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14に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ201、この設計ステップに基づいたマスク(レチクル)を製作するステップ202、デバイスの基材である基板を製造するステップ203、上述の実施形態に従って、マスクを介した露光光で基板を露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理(露光処理)を含む基板処理ステップ204、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む)205、検査ステップ206等を経て製造される。
As shown in FIG. 14, a microdevice such as a semiconductor device includes a
なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。 Note that the requirements of the above-described embodiments can be combined as appropriate. In addition, the disclosures of all published publications and US patents related to the exposure apparatus and the like cited in the above-described embodiments and modifications are incorporated herein by reference.
EX…露光装置 M…マスク 1…マスクステージ 3…制御装置 14…マスク保持部 14M…吸着部分 48…圧力調節装置 60…移動装置 61…保持部 62…移動部 70…温度調節装置
EX ... Exposure device M ...
Claims (13)
前記基板に所定の保持力を作用させて該基板を前記保持部材で保持させる保持工程と、
保持された前記基板の変形に関する情報に応じて、前記基板に作用する前記保持力を解除する解除工程と、
を備え、
前記解除工程は、
前記露光処理の条件に含まれる露光光の照射量に基づいて前記基板の変形に関する情報を求めることと、
前記基板を前記保持部材から離間させることと、を含む露光方法。 An exposure method for performing an exposure process using a substrate held by a holding member,
A holding step in which a predetermined holding force is applied to the substrate to hold the substrate with the holding member;
A releasing step of releasing the holding force acting on the substrate in accordance with the information on the deformation of the held substrate ;
Equipped with a,
The release step includes
Obtaining information on deformation of the substrate based on an exposure light dose included in the exposure processing conditions;
Separating the substrate from the holding member .
前記解除工程は、前記パターンを介して露光されるウエハ上に設定された複数の区画領域の何れか1つに対する露光処理を終えてから次の区画領域に対する露光処理を開始するまでの間に行われる請求項1から請求項4のうちいずれか一項に記載の露光方法。 The substrate is a mask on which a predetermined pattern is formed,
The releasing step is performed after the exposure process for any one of the plurality of partition areas set on the wafer exposed through the pattern is completed until the exposure process for the next partition area is started. The exposure method according to any one of claims 1 to 4 , wherein:
前記基板に所定の保持力を作用させて該基板を前記保持部材で保持させると共に、保持された前記基板の変形に関する情報に応じて、前記基板に作用する前記保持力を解除させる制御装置
を備え、
前記制御装置は、前記露光処理の条件に含まれる露光光の照射量に基づいて前記基板の変形に関する情報を求めて、前記基板を前記保持部材から離間させることで前記保持力を解除させる露光装置。 An exposure apparatus that performs an exposure process using a substrate held by a holding member,
A control device for causing a predetermined holding force to act on the substrate to hold the substrate by the holding member and releasing the holding force acting on the substrate according to information on deformation of the held substrate; ,
The control device obtains information related to deformation of the substrate based on an exposure light irradiation amount included in the conditions of the exposure processing, and releases the holding force by separating the substrate from the holding member. .
前記制御装置は、前記パターンを介して露光されるウエハ上に設定された複数の区画領域の何れか1つに対する露光処理を終えてから次の区画領域に対する露光処理を開始するまでの間に行わせる請求項8から請求項11のうちいずれか一項に記載の露光装置。 The substrate is a mask on which a predetermined pattern is formed,
The control device performs the process from the end of the exposure process for any one of a plurality of partition areas set on the wafer exposed through the pattern until the start of the exposure process for the next partition area. The exposure apparatus according to any one of claims 8 to 11 , wherein:
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