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曝光裝置及曝光方法、以及元件制造方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201280078120.2

申請日:

2012.12.28

公開號:

CN104919371A

公開日:

2015.09.16

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):G03F 7/20申請日:20121228|||公開
IPC分類號: G03F7/20 主分類號: G03F7/20
申請人: 株式會社尼康
發明人: 依田安史
地址: 日本東京都
優先權: 2012-248374 2012.11.12 JP; 13/727,229 2012.12.26 US
專利代理機構: 北京三友知識產權代理有限公司11127 代理人: 王濤
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201280078120.2

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.07.31|||2015.12.02|||2015.09.16

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

一種曝光裝置,具備兩個載臺(WST1、WST2),能彼此獨立地移動,且具有于載置園片(wafer)(W)的面下方的位置分別設有光柵(RG)的臺(WTB);以及測量載臺(MST),其能與兩個載臺獨立地移動,并且根據通過光學系統接收的能量束的受光結果進行與曝光相關聯的測量。在曝光站(200)及測量站(300)中,分別設有第1、第2測量系統,通過對載臺的光柵從下方照射測量光束,測量載臺所具有的臺的位置。

權利要求書

權利要求書
1.  一種曝光裝置,以能量束通過光學系統使物體曝光,所述裝置具備:
第1移動構件及第2移動構件,其分別能保持所述物體且在既定平面內的區域內彼此獨立移動,并且分別于載置所述物體的面的下方位置設有第1光柵,所述區域包含進行所述能量束對所述物體的曝光的曝光站以及從該曝光站在平行于既定平面的第1方向分離配置且對所述物體進行既定測量的測量站;
第1測量系統,其設于所述曝光站,具有以所述第1方向作為長度方向的第1測量構件,從該第1測量構件對所述第1移動構件及第2移動構件中位于所述曝光站的移動構件的所述第1光柵從下方照射第1測量光束,測量位于所述曝光站的該移動構件的第1位置信息;
第2測量系統,其設于所述測量站,具有以所述第1方向作為長度方向的第2測量構件,從該第2測量構件對所述第1移動構件及第2移動構件中位于所述測量站的移動構件的所述第1光柵從下方照射第2測量光束,測量位于所述曝光站的該移動構件的第2位置信息;
第3移動構件,其能與所述第1移動構件及第2移動構件獨立在所述既定平面內移動并且包含通過所述光學系統接收所述能量束的受光面,且其中光學構件是測量裝置的至少一部分,其根據通過所述受光面而接收的所述能量束的受光結果進行與曝光相關聯的測量;以及
驅動系統,其分別驅動所述第1移動構件、第2移動構件及第3移動構件。

2.  如權利要求1所述的曝光裝置,其中,所述驅動系統包含平面電機,該平面電機具有設于支承所述第1移動構件、第2移動構件及第3移動構件的支承構件的固定件、以及設于所述第1移動構件、第2移動構件及第3移動構件的各個的可動件。

3.  如權利要求1或2所述的曝光裝置,其進一步具備:控制器,其通過所述驅動系統驅動所述第1移動構件與所述第2移動構件,如此則以在所述第3移動構件位于所述光學系統下方的狀態下,將保持曝光完畢的所述物體的所述第1移動構件及第2移動構件的一方與保持所述既定測量已結束的所述物體的所述第1移動構件及第2移動構件的另一方在所述第1方向上位置替換。

4.  如權利要求3所述的曝光裝置,其中,所述第1移動構件構成于內部具有空間 部且在所述既定平面內移動的第1移動體的一部分,所述第2移動構件構成于內部具有空間部且在所述既定平面內移動的第2移動體的一部分。

5.  如權利要求4所述的曝光裝置,其中,所述第1移動體,其包含于內部具有空間部且在至少所述既定平面內可動的第1可動構件與被該第1可動構件支承成能相對移動的所述第1移動構件;以及所述第2移動體,其包含于內部具有空間部且在至少所述既定平面內可動的第2可動構件與被該第2可動構件支承成能相對移動的所述第2移動構件。

6.  如權利要求4或5所述的曝光裝置,其中,所述第1測量構件具有第1測量臂,以懸臂式支承狀態,該第1測量臂能從所述第1方向一側插入所述空間部內,從下方對所述第1光柵照射所述第1測量光束,并且接收該第1測量光束的來自所述第1光柵的光;
所述第2測量構件具有第2測量臂,以懸臂式支承狀態,該第2測量臂能從所述第1方向另一側插入所述空間部內,從下方對所述第1光柵照射所述第2測量光束,并且接收該第2測量光束的來自所述第1光柵的光。

7.  如權利要求3至6中任一項所述的曝光裝置,其中,所述第1光柵為二維光柵。

8.  如權利要求7所述的曝光裝置,其中,所述第1測量系統,具有分別對所述第1光柵照射所述第1測量光束、接收各個所述第1測量光束的來自所述第1光柵的光的多個讀頭,且根據該多個讀頭的測量信息,測量所述移動構件的六自由度的位置信息。

9.  如權利要求3至8中任一項所述的曝光裝置,其中,所述控制器,將所述第1移動構件與所述第2移動構件以在所述第1方向位置替換的方式,沿包含在所述第1方向平行的彼此逆向的路徑的各個移動路徑并行驅動。

10.  如權利要求9所述的曝光裝置,其中,所述第1移動構件及第2移動構件的移動路徑,進一步包含在所述既定平面內正交于所述第1方向的第2方向將所述第1移動構件及第2移動構件彼此逆向地驅動的路徑。

11.  如權利要求9或10所述的曝光裝置,其進一步具備:第3測量系統,測量位于所述曝光站與所述測量站間的中間區域的所述第1移動構件及第2移動構件的第3位置信息,其中,
所述控制器,根據藉由所述第3測量系統測量的所述第3位置信息,沿所述移動 路徑驅動所述第1移動構件及第2移動構件。

12.  如權利要求11所述的曝光裝置,其中,所述平面電機,設于所述第1移動構件、第2移動構件及第3移動構件的各個的可動件包含磁石的動磁型;并且
所述第3測量系統包含位置測量裝置,該位置測量裝置具有以既定間隔配置于所述支承構件內的多個霍爾元件。

13.  如權利要求3至12中任一項所述的曝光裝置,其進一步具備:第1坐標回歸用測量系統,其為了進行所述第1測量系統的原點回歸而設置,測量藉由所述第1方向的位置替換而從所述測量站側移動至所述曝光站側的所述移動構件的絕對坐標。

14.  如權利要求13所述的曝光裝置,其中,所述第1坐標回歸用測量系統包含檢測設于所述移動構件的標記的二維成像感測器。

15.  如權利要求14所述的曝光裝置,其中,所述第1坐標回歸用測量系統進一步包含測量所述移動構件的正交于所述既定平面的方向的位置的位置感測器。

16.  如權利要求3至15中任一項所述的曝光裝置,其中,用以從保持有所述曝光完畢的物體的所述第1移動構件、第2移動構件卸載所述物體的卸載位置是設定于所述第1方向的位置替換后的所述第1移動構件及第2移動構件的移動路徑上。

17.  如權利要求3至16中任一項所述的曝光裝置,其進一步具備:第4測量系統,能在所述第1移動構件及所述第2移動構件的任一者在所述曝光站內移動時與所述第1測量系統對所述第1位置信息的測量并行地測量該移動構件的第4位置信息,其中,
所述控制器,根據所述第1位置信息及第4位置信息中可靠性較高者的位置信息,在所述曝光站內驅動所述移動構件。

18.  如權利要求17所述的曝光裝置,其中,所述第4測量系統包含編碼器系統,該編碼器系統具有設于所述第1移動構件、2移動構件及該第1移動構件外部、2移動構件外部的一方的讀頭,從該讀頭對設于所述第1移動構件、2移動構件及該第1移動構件外部、2移動構件外部的另一方的第2光柵照射第3測量光束,接收該第3測量光束的來自所述第2光柵的光,測量所述第1移動構件、2移動構件的所述第4位置信息。

19.  如權利要求18所述的曝光裝置,其進一步具備:第5測量系統,能在所述第1移動構件及所述第2移動構件的任一者在所述測量站內移動時與所述第2測量系統對所述第2位置信息的測量并行地測量該移動構件的第5位置信息,其中,
所述控制器,根據所述第2位置信息及第5位置信息中可靠性較高者的位置信息,在所述測量站內驅動所述移動構件。

20.  如權利要求19所述的曝光裝置,其中,所述第5測量系統包含共用所述第2光柵與所述讀頭中的一個的另一編碼器系統。

21.  如權利要求3至20中任一項所述的曝光裝置,其進一步具備:標記檢測系統,配置于所述測量站,檢測所述移動構件上或裝載于該移動構件上的所述物體上的標記。

22.  如權利要求21所述的曝光裝置,其中,所述第2測量系統以直接在所述標記檢測系統的檢測中心下方的點作為測量點。

23.  如權利要求21或22所述的曝光裝置,其中,于所述第1移動構件及第2移動構件分別設有基準標記,于所述標記檢測系統能檢測所述基準標記的位置設定有用以將所述物體裝載于所述第1移動構件及第2移動構件的裝載位置。

24.  如權利要求23所述的曝光裝置,其中,于能藉由所述測量站內的所述第2測量系統測量所述移動構件的第2位置信息的位置設定有所述裝載位置。

25.  如權利要求23或24所述的曝光裝置,其進一步具備:第2坐標回歸用測量系統,其為了進行所述第2測量系統的原點回歸而設置,測量藉由所述第1方向的位置替換而從所述曝光站側移動至所述測量站側的所述移動構件的絕對坐標。

26.  如權利要求25所述的曝光裝置,其中,所述第2坐標回歸用測量系統包含檢測設于所述移動構件的標記的二維成像感測器。

27.  如權利要求26所述的曝光裝置,其中,所述第2坐標回歸用測量系統進一步包含測量所述移動構件的正交于所述既定平面的方向的位置的位置感測器。

28.  如權利要求21至27中任一項所述的曝光裝置,其中,所述控制器控制所述第1移動構件及所述第2移動構件的移動,使得在所述曝光站進行對保持于所述第1移動構件及所述第2移動構件中的一方的物體的曝光并行地在所述測量站對保持于所述第1移動構件及所述第2移動構件中的另一方的物體進行所述既定測量。

29.  如權利要求28所述的曝光裝置,其中,所述既定測量包含二維移動所述移動構件同時藉由所述標記檢測系統檢測所述物體上的標記的標記檢測動作。

30.  如權利要求29所述的曝光裝置,其進一步具備:面位置檢測系統,其配置于所述測量站、用以檢測裝載于所述移動構件上的曝光前的所述物體的正交于所述既定 平面的方向的面位置信息。

31.  如權利要求30所述的曝光裝置,其中,所述第2測量系統以直接在所述面位置檢測系統的檢測中心下方的點作為測量點。

32.  如權利要求30或31所述的曝光裝置,其中,所述既定測量包含二維移動所述移動構件同時藉由所述面位置檢測系統在所述物體上的多個檢測點檢測所述面位置信息的動作。

33.  如權利要求1至32中任一項所述的曝光裝置,其中,所述第1測量系統以緊挨所述能量束的照射位置下方的點作為測量點。

34.  如權利要求1至33中任一項所述的曝光裝置,其進一步具備對直接在所述光學系統的下方供應液體的液浸裝置,其中,
所述第3移動構件,能將藉由所述液浸裝置供應至直接在所述光學系統的下方的所述液體在與位于直接在所述光學系統的下方或其近旁的所述第1移動構件或第2移動構件之間移交。

35.  如權利要求34所述的曝光裝置,其中,所述第3移動體具有能從交叉于所述第1方向的方向卡合于所述第1測量構件的剖面形狀。

36.  如權利要求1至34中任一項所述的曝光裝置,其中,所述第3移動構件,具有至少一部分能對向于所述第1測量構件并且具有設于其對向部的二維光柵。

37.  如權利要求1至36中任一項所述的曝光裝置,其中,設于所述第3移動構件的所述測量構件,為照度感測器、照度不均感測器、波面像差測量器、以及空間像測量器的至少一者的一部分。

38.  一種元件制造方法,包含:
使用如權利要求1至37中任一項所述的曝光裝置使物體曝光的動作;以及
使曝光后的所述物體顯影的動作。

39.  一種曝光裝置,通過光學系統使基板曝光,其具備:
第1載臺和第2載臺,分別具有于上面側設有所述基板的載置區域且于下面側設有第1光柵構件的保持構件、以及以于所述第1光柵構件下方形成空間的方式支承所述保持構件的本體部;
第3載臺,配置于通過所述光學系統進行所述基板的曝光的曝光站,與所述第1載臺、第2載臺不同;
檢測系統,配置于與所述曝光站不同的測量站,對所述基板照射檢測光束而檢測出所述基板的位置信息;
驅動系統,移動所述第1載臺、第2載臺、第3載臺,且使所述第1載臺、第2載臺分別從所述曝光站與所述測量站的一方移動至另一方;
第1測量系統,具有設于所述曝光站的第1讀頭部與設于所述測量站的第2讀頭部,通過以配置于所述曝光站的所述第1載臺、第2載臺的一方位于與所述光學系統對向處而配置于所述空間內的所述第1讀頭部,對所述第1光柵構件從下方照射第1測量光束,以測量所述一方載臺的位置信息,且通過以配置于所述測量站的所述第1載臺、第2載臺的另一方位于與所述檢測系統對向處而配置于所述空間內的所述第2讀頭部,對所述第1光柵構件從下方照射第1測量光束,以測量所述另一方載臺的位置信息;以及
控制器,為了使所述第1載臺、第2載臺分別在所述曝光站與所述測量站移動,而根據以所述第1測量系統測量的位置信息控制所述驅動系統對所述第1載臺、第2載臺的驅動,其中,所述控制器,藉由所述驅動系統使所述第1載臺、第2載臺分別以取代配置于所述空間內的所述第1讀頭部、第2讀頭部的一方而配置所述第1讀頭部、第2讀頭部的另一方的方式從所述曝光站與所述測量站的一方移動至另一方。

40.  如權利要求39所述的曝光裝置,其中,所述第1載臺、第2載臺分別通過所述曝光站與所述測量站間的中間區域,從所述曝光站與所述測量站中的一方移動至另一方;
進一步具備:第2測量系統,測量位于所述中間區域的所述第1載臺、第2載臺的至少一方的位置信息,其中,
所述控制器,為了使所述第1載臺、第2載臺分別以取代所述第1讀頭部、第2讀頭部的一方而另一方進入所述空間內的方式從所述中間區域移動至所述曝光站或所述測量站,是根據以所述第2測量系統測量的位置信息控制所述驅動系統對所述第1載臺、第2載臺的驅動。

41.  如權利要求40所述的曝光裝置,其進一步具備:第3測量系統,其具有設于所述第1載臺、第2載臺中的一方載臺與該一方載臺外部中的一方的多個讀頭,在該一方載臺位于所述中間區域時通過所述多個讀頭對設于所述一方載臺與該一方載臺外部中的另一方的第2光柵構件分別照射第2測量光束,以測量所述一方載臺的位置 信息;
所述控制器,為了使所述一方載臺從所述中間區域移動至所述曝光站或所述測量站,而根據以所述第2測量系統測量的所述位置信息與以所述第3測量系統測量的所述位置信息,控制所述驅動系統對所述一方載臺的驅動。

42.  如權利要求39所述的曝光裝置,其進一步具備:
對直接在所述光學系統的下方供應液體的液浸裝置;
所述控制器,為了將藉由所述液浸裝置供應至直接在所述光學系統的下方的所述液體在與位于直接在所述光學系統的下方或其近旁的所述第1載臺、第2載臺的一方之間移交,而以所述一方載臺與所述第3載臺維持接近或接觸的狀態移動于既定方向的方式,控制所述驅動系統對所述一方載臺在所述曝光站內的驅動。

43.  一種元件制造方法,包含:
使用如權利要求39至42中任一項所述的曝光裝置使基板曝光的動作;以及
使曝光后的所述基板顯影的動作。

44.  一種曝光方法,通過光學系統使基板曝光,其包含:
配置第1載臺、第2載臺的一方以面向在曝光站內的所述光學系統,所述第1載臺、第2載臺分別具有于上面側設有所述基板的載置區域且于下面側設有第1光柵構件的保持構件,以及支承所述保持構件的本體部,以于所述第1光柵構件下方形成空間,且在曝光站內配置有與所述第1載臺、第2載臺不同的第3載臺,并且通過所述光學系統進行所述基板的曝光;
為了在所述曝光站內使所述一方載臺移動,以通過位于與所述光學系統對向處的所述一方載臺的所述空間內所配置的第1讀頭部,對所述第1光柵構件從下方照射第1測量光束的第1測量系統,測量所述一方載臺的位置信息的動作;
為了在配置有對所述基板照射檢測光束而檢測出所述基板的位置信息的檢測系統且與所述曝光站不同的測量站內,使所述第1載臺、第2載臺的另一方移動,以通過位于與所述檢測系統對向處的所述另一方載臺的所述空間內所配置的第2讀頭部,對所述第1光柵構件從下方照射第1測量光束的第1測量系統,測量所述另一方載臺的位置信息的動作;以及
以從所述測量站移動至所述曝光站的所述另一方載臺位于與所述光學系統對向處而取代所述一方載臺的方式,接續于為了從所述空間內使所述第1讀頭部退出的所 述一方載臺的移動,使所述另一方載臺移動以使所述第1讀頭部進入所述空間內的動作。

45.  如權利要求44所述的曝光方法,其中,所述第1載臺、第2載臺分別通過所述曝光站與所述測量站間的中間區域,從所述曝光站與所述測量站的一方移動至另一方;
所述曝光方法進一步包含:藉由與所述第1測量系統不同的第2測量系統,測量位于所述中間區域的所述第1載臺、第2載臺的至少一方的位置信息的動作。

46.  如權利要求45所述的曝光方法,其中,以在所述第1載臺與所述第2載臺的所述中間區域內的移動路徑不同的方式,所述第1載臺、第2載臺分別從所述曝光站與所述測量站的一方移動至另一方。

47.  如權利要求46所述的曝光方法,其中,所述曝光站與所述測量站在第1方向分離配置,所述不同的移動路徑在與所述第1方向交叉的第2方向上位置不同。

48.  如權利要求45至47中任一項所述的曝光方法,其中,藉由與所述第1測量系統不同的第3測量系統,測量所述一方載臺的位置信息且根據藉由所述第1測量系統、第3測量系統的至少一方測量的位置信息控制所述一方載臺的移動,該第3測量系統,通過位于與所述光學系統對向處的所述一方載臺與其上方的一方所設的多個第1讀頭,對所述一方載臺與其上方的另一方所設的第2光柵構件照射第2測量光束;
藉由與所述第3測量系統,測量所述另一方載臺的位置信息且根據藉由所述第1測量系統、第3測量系統的至少一方測量的位置信息控制所述另一方載臺的移動,該第3測量系統,通過位于與所述檢測系統對向處的所述另一方載臺與其上方的一方所設的多個第2讀頭,對所述另一方載臺與其上方的另一方所設的第2光柵構件照射第2測量光束。

49.  如權利要求45至48中任一項所述的曝光方法,其中,以在將所述一方載臺置換為所述另一方載臺的途中所述第3載臺位于與所述光學系統對向處的方式取代所述一方載臺而所述第3載臺與所述光學系統對向配置,且取代所述第3載臺而所述另一方載臺與所述光學系統對向配置。

50.  如權利要求49所述的曝光方法,其中,所述第3載臺,從自所述光學系統下方離開的待機位置與所述光學系統下方的一方移動至另一方,且藉由與所述第1測量系統不同的第4測量系統在其移動路徑的至少一部分測量位置信息。

51.  如權利要求50所述的曝光方法,其中,藉由使所述第3載臺與所述光學系統對向配置,通過所述光學系統與配置于所述第3載臺上面的光透射部檢測用于所述基板的曝光的能量束。

52.  如權利要求44至48中任一項所述的曝光方法,其中,藉由供應至所述光學系統下的液體于所述光學系統與所述基板間形成液浸區域,且通過所述光學系統與所述液浸區域的液體以能量束曝光所述基板;
在將所述一方載臺置換為所述另一方載臺的途中所述第3載臺與所述光學系統對向配置,并在所述置換中于所述光學系統下實質地維持所述液浸區域。

53.  如權利要求52所述的曝光方法,其中,所述載臺中的一方與所述第3載臺彼此接近而相對所述光學系統移動,以取代述載臺中的所述一方而所述第3載臺與所述光學系統對向配置的方式,以及所述第3載臺與所述載臺的另一方彼此接近而相對所述光學系統移動,以取代所述第3載臺使所述載臺的所述另一方與所述光學系統對向配置。

54.  一種元件制造方法,包含:
使用如權利要求44至53中任一項所述的曝光方法使基板曝光的動作;以及
使所述曝光后的基板顯影的動作。

說明書

說明書曝光裝置及曝光方法、以及元件制造方法
技術領域
本發明是關于曝光裝置及曝光方法、以及元件制造方法,特別是制造電子元件(微型元件)的微影工藝中使用的曝光裝置及曝光方法、以及使用該曝光裝置及曝光方法的元件制造方法。
背景技術
一直以來,制造半導體元件(集成電路等)、液晶顯示元件等電子元件(微型元件)的微影工藝,主要是使用步進重復(step-and-repeat)方式的投影曝光裝置(所謂的步進機(stepper))、或步進掃描(step-and-scan)方式的投影曝光裝置(所謂的掃描步進機(亦稱掃描機(scanner)))等。
此種曝光裝置,一般是使用激光干涉儀測量保持被轉印(或形成)圖案的園片(wafer)或玻璃板等基板(以下總稱為基板)并二維移動的園片載臺的位置。然而,隨著近年半導體元件的高集成化使圖案微細化,而被要求更高精度的園片載臺的位置控制性能,其結果,變得無法忽視因激光干涉儀的光束路上的環境氣體的溫度變化及/或溫度梯度的影響所產生的空氣波動導致的測量值短期變動。
為了改善此種問題,已提出了各種將具有與激光干涉儀相同程度以上的測量分析能力的編碼器采用為園片載臺的位置測量裝置的曝光裝置的相關發明(參照例如專利文獻1)。然而,專利文獻1等所揭示的液浸曝光裝置中,仍有應改善的點,如因液體蒸發時的氣化熱等影響使園片載臺(設于園片載臺上面的光柵)有變形之虞。
作為改善此種問題者,已知有一種曝光裝置,分別于進行園片曝光的曝光站與進行園片對準等測量動作的測量站具備編碼器系統,該編碼器系統是從設于由懸臂構成的測量臂前端的讀頭部對保持園片的臺的背面所設的光柵照射測量光束(參照例如專利文獻2)。
然而,專利文獻2所揭示的曝光裝置,是采用保持園片的微動載臺(園片臺)在例如兩個粗動載臺間通過中繼構件(例如中間臺或中繼載臺等)被交換的構成。因此,有 因該園片交換導致裝置產能降低的原因。隨著園片逐漸大型化,一旦到了即將到來的直徑450mm的450mm園片的時代,則產能會被要求更加提升,可預測以上述的臺交換方式難以應對。
引文列表
專利文獻
[專利文獻1]美國專利申請公開第2008/0088843號說明書;
[專利文獻2]美國專利申請公開第2010/0296070號說明書。
發明內容
根據本發明的第1態樣,是提供一種第1曝光裝置,藉由能量束通過光學系統使物體曝光,其具備:第1及第2移動構件,能保持前述物體在既定平面內的區域內彼此獨立移動,且分別于載置前述物體的面的下方位置設有第1光柵,前述區域包含進行前述能量束對前述物體的曝光的曝光站與從該曝光站在平行于既定平面的第1方向分離配置、對前述物體進行既定測量的測量站;第1測量系統,設于前述曝光站,具有以前述第1方向作為長度方向的第1測量構件,從該第1測量構件對前述第1及第2移動構件中位于前述曝光站的移動構件的前述第1光柵從下方照射第1測量光束,測量該移動構件的第1位置信息;第2測量系統,設于前述測量站,具有以前述第1方向作為長度方向的第2測量構件,從該第2測量構件對前述第1及第2移動構件中位于前述測量站的移動構件的前述第1光柵從下方照射第2測量光束,測量該移動構件的第2位置信息;第3移動構件,能與前述第1及第2移動構件獨立在前述既定平面內移動,設有包含通過前述光學系統接收前述能量束的受光面、根據通過前述受光面而接收的前述能量束的受光結果進行與曝光相關聯的測量的測量裝置的至少一部分光學構件;以及驅動系統,分別驅動前述第1、第2及第3移動構件。
根據此裝置,藉由驅動系統分別驅動第1、第2及第3移動構件,例如在保持曝光已結束的物體的第1移動構件及第2移動構件的一方從曝光站離開、保持已在測量站對物體進行既定測量的物體的第1移動構件及第2移動構件的另一方位于測量站與曝光站之間時,第3移動構件移動至光學系統下方。藉此,在保持于一方移動構件的物體的曝光結束后、至保持于另一方移動構件的物體的曝光開始為止的期間,能在曝光站,藉由測量裝置根據通過受光面接收的能量束的受光結果進行與曝光相關聯的測 量。藉此,能利用在曝光與曝光之間的第1及第2移動構件的移動時間(及/或待機時間),進行必要的與曝光相關聯的測量。因此,能在不使產能降低的情形下,進行必要的與曝光相關聯的測量。
根據本發明的第2態樣,是提供一種元件制造方法,包含:使用上述第1曝光裝置使物體曝光的動作;以及使曝光后的前述物體顯影的動作。
根據本發明的第3態樣,是提供一種第2曝光裝置,是通過光學系統使基板曝光,其具備:第1、第2載臺,分別具有于上面側設有前述基板的載置區域且于下面側設有第1光柵構件的保持構件、以及以于前述第1光柵構件下方形成空間的方式支承前述保持構件的本體部;與前述第1、第2載臺不同的第3載臺,配置于通過前述光學系統進行前述基板的曝光的曝光站;檢測系統,配置于與前述曝光站不同的測量站,對前述基板照射檢測光束而檢測出前述基板的位置信息;驅動系統,移動前述第1、第2、第3載臺,且使前述第1、第2載臺分別從前述曝光站與前述測量站的一方移動至另一方;第1測量系統,具有設于前述曝光站的第1讀頭部與設于前述測量站的第2讀頭部,通過以配置于前述曝光站的前述第1、第2載臺的一方位于與前述光學系統對向處而配置于前述空間內的前述第1讀頭部,對前述光柵第1光柵構件從下方照射第1測量光束,以測量前述一方載臺的位置信息,且通過以配置于前述測量站的前述第1、第2載臺的另一方位于與前述檢測系統對向處而配置于前述空間內的前述第2讀頭部,對前述光柵第1光柵構件從下方照射第1測量光束,以測量前述另一方載臺的位置信息;以及控制器,為了使前述第1、第2載臺分別在前述曝光站與前述測量站移動,而根據以前述第1測量系統測量的位置信息控制前述驅動系統對前述第1、第2載臺的驅動;前述控制器,是藉由前述驅動系統使前述第1、第2載臺分別以取代配置于前述空間內的前述第1、第2讀頭部的一方而配置前述第1、第2讀頭部的另一方的方式從前述曝光站與前述測量站的一方移動至另一方。
根據此裝置,藉由驅動系統使控制器將第1、第2載臺從曝光站與測量站的一方移動至另一方,將放置于前述空間內的第1、第2讀頭部的一方更換而放置前述第1、第2讀頭部的另一方。
根據本發明的第4態樣,是提供一種元件制造方法,包含:使用上述第2曝光裝置使物體曝光的動作;以及使曝光后的前述物體顯影的動作。
根據本發明的第5態樣,是提供一種曝光方法,是通過光學系統使基板曝光,其 包含:在曝光站內配置第1、第2載臺的一方以面向光學系統,前述第1、第2載臺分別具有于上面側設有前述基板的載置區域且于下面側設有第1光柵構件的保持構件,以及支承前述保持構件的本體部,使得前述第1光柵構件下方形成空間,在前述曝光站內配置有與前述第1、第2載臺不同的第3載臺且通過前述光學系統進行前述基板的曝光;為了在前述曝光站內使前述一方載臺移動,藉由位于與前述光學系統對向處的前述一方載臺的前述空間內所配置的第1讀頭部,對前述第1光柵構件從下方照射第1測量光束的第1測量系統,測量前述一方載臺的位置信息的動作;為了在配置有對前述基板照射檢測光束而檢測出前述基板的位置信息的檢測系統且與前述曝光站不同的測量站內,使前述第1、第2載臺的另一方移動,以通過位于與前述檢測系統對向處的前述另一方載臺的前述空間內所配置的第2讀頭部,對前述第1光柵構件從下方照射第1測量光束的第1測量系統,測量前述另一方載臺的位置信息的動作;以及以從前述測量站移動至前述曝光站的前述另一方載臺位于與前述光學系統對向處而取代前述一方載臺的方式,接續于為了從前述空間內使前述第1讀頭部退出的前述一方載臺的移動,使前述另一方載臺移動以使前述第1讀頭部進入前述空間內的動作。
根據本發明的第6態樣,是提供一種元件制造方法,包含:使用上述曝光方法使基板曝光的動作;以及使前述曝光后的基板顯影的動作。
附圖說明
圖1是概略顯示一實施形態的曝光裝置的構成的圖。
圖2是概略顯示圖1的曝光裝置的概略俯視圖。
圖3(A)是顯示圖1的園片載臺的俯視圖,圖3(B)是從-Y方向觀看園片載臺的圖(前視圖)。
圖4(A)是從-Y方向觀看圖1的測量載臺的圖(前視圖),圖4(B)是顯示測量載臺MST的俯視圖。
圖5是以投影光學系統為基準顯示圖1的曝光裝置所具備的第1至第3頂側編碼器系統、對準檢測系統、AF系統等的配置的圖。
圖6是顯示以一實施形態的曝光裝置的控制系統為中心構成的主控制器的輸出/輸入關系的方塊圖。
圖7是顯示圖6的第1、第2微動載臺位置測量系統的具體構成一例的圖。
圖8(A)是顯示第1背側編碼器系統的測量臂前端部的立體圖,圖8(B)是顯示圖8(A)的測量臂前端部的俯視圖。
圖9是用以說明使用園片載臺WST1、WST2與測量載臺MST的并行處理動作的圖(其1)。
圖10是用以說明使用園片載臺WST1、WST2與測量載臺MST的并行處理動作的圖(其2)。
圖11是用以說明使用園片載臺WST1、WST2與測量載臺MST的并行處理動作的圖(其3)。
圖12是用以說明使用園片載臺WST1、WST2與測量載臺MST的并行處理動作的圖(其4)。
圖13是用以說明使用園片載臺WST1、WST2與測量載臺MST的并行處理動作的圖(其5)。
圖14是用以說明使用園片載臺WST1、WST2與測量載臺MST的并行處理動作的圖(其6)。
圖15是用以說明使用園片載臺WST1、WST2與測量載臺MST的并行處理動作的圖(其7)。
圖16是用以說明使用園片載臺WST1、WST2與測量載臺MST的并行處理動作的圖(其8)。
圖17是用以說明使用園片載臺WST1、WST2與測量載臺MST的并行處理動作的圖(其9)。
圖18是用以說明使用園片載臺WST1、WST2與測量載臺MST的并行處理動作的圖(其10)。
圖19是用以說明使用園片載臺WST1、WST2與測量載臺MST的并行處理動作的圖(其11)。
圖20是用以說明使用園片載臺WST1、WST2與測量載臺MST的并行處理動作的圖(其12)。
圖21是用以說明變形例的曝光裝置構成的圖且是用以說明使用園片載臺WST1、WST2與測量載臺MST的并行處理動作的圖(其1)。
圖22是用以說明以變形例的曝光裝置進行的使用園片載臺WST1、WST2與測量載臺MST的并行處理動作的圖(其2)。
圖23是用以說明以變形例的曝光裝置進行的使用園片載臺WST1、WST2與測量載臺MST的并行處理動作的圖(其3)。
圖24是用以說明以變形例的曝光裝置進行的使用園片載臺WST1、WST2與測量載臺MST的并行處理動作的圖(其4)。
具體實施方式
以下,根據圖1~圖20說明一實施形態。
圖1中概略顯示了一實施形態的曝光裝置100的構成,圖2顯示了曝光裝置100的概略俯視圖。曝光裝置100是步進掃描(step–and-scan)方式的投影曝光裝置、即所謂的掃描機(scanner)。如后所述,本實施形態中,設有投影光學系統PL。以下,將與此投影光學系統PL的光軸AX平行的方向設為Z軸方向(Z方向)、將在與此正交的面內標線片R與園片W相對掃描的方向設為Y軸方向(Y方向)、將與Z軸及Y軸正交的方向設為X軸方向(X方向),并將繞X軸、Y軸及Z軸的旋轉(傾斜)方向分別設為θx、θy及θz方向來進行說明。
曝光裝置100,如圖1所示,具備配置于底盤12上的+Y側端部附近的曝光部200、配置于底盤12上的-Y側端部附近的測量部300、在底盤12上獨立在XY平面內二維移動的兩個園片載臺WST1、WST2及一個測量載臺MST、以及此等的控制系統等。以下,為了說明方便,作為顯示曝光部200、測量部300各個的場所的用語,使用與曝光部、測量部相同的符號稱為曝光站200、測量站300。
底盤12,是藉由防振機構(省略圖示)大致水平地(與XY平面平行地)支承于地面上。底盤12由具有平板狀外形的構件構成。此外,圖1中,園片載臺WST1位于曝光站200,園片載臺WST2位于測量站300,于園片載臺WST1、WST2(更詳細而言是后述的園片臺WTB)上保持有園片W。又,測量載臺MST位于曝光站200內或其近旁。測量載臺MST在分別使用園片載臺WST1、WST2的園片W的曝光動作中以不與在投影光學系統PL下方移動的園片載臺WST1、WST2接觸的方式位于從投影光學系統PL下方離開的既定位置(退避位置或待機位置)。又,在園片W的曝光動作結束前,測量載臺MST以對在投影光學系統PL下方移動的園片載臺WST1、WST2 接近的方式相對移動,最遲在曝光動作的結束時點,一方的園片載臺與測量載臺MST位于彼此接近(或接觸)的位置。進而,已彼此接近的一方的園片載臺與測量載臺MST相對投影光學系統PL移動,測量載臺MST取代一方的園片載臺而與投影光學系統PL對向配置。此外,用以使一方的園片載臺與測量載臺MST彼此接近并定位的相對移動動作的至少一部分亦可在園片W的曝光動作后進行。
曝光部200具備照明系10、標線片載臺RST、投影單元PU、以及局部液浸裝置8等。
照明系10,例如美國發明專利申請公開第2003/0025890號說明書等所揭示,包含光源與具有光學積分器等的照度均一化光學系統及標線片遮簾等(均未圖示)的照明光學系統。照明系10,是籍由照明光(曝光用光)IL,以大致均一的照度來照明被標線片遮簾(亦稱遮罩系統)設定(限制)的標線片R上的狹縫狀照明區域IAR。此處,作為照明光IL,例如是使用ArF準分子激光(波長193nm)。
于標線片載臺RST上,于其圖案面(圖1的下面)形成有電路圖案等的標線片R被以例如真空吸附加以固定。標線片載臺RST,能藉由包含例如線性電機等的標線片載臺驅動系統11(圖1中未圖示,參照圖16)在XY平面內微幅驅動,且于掃描方向(圖1中紙面內左右方向的Y軸方向)以既定掃描速度驅動。
標線片載臺RST的XY平面內的位置信息(含θz方向的旋轉信息),是以標線片激光干涉儀(以下稱“標線片干涉儀”)13,通過固定于標線片載臺RST的移動鏡15(實際上設有具有正交于Y軸方向的反射面的Y移動鏡(或后向反射器)與具有正交于X軸方向的反射面的x移動鏡)以例如0.25nm程度的分析能力隨時加以檢測。標線片干涉儀13的測量值被送至主控制器20(圖1中未圖示,參照圖6)。又,亦可取代標線片干涉儀13而使用揭示于例如美國發明專利第7,839,485號等的編碼器來測量標線片載臺RST的位置信息。此情形下,亦可將形成光柵的光柵構件(標尺板或網格板)與編碼器讀頭中的一方設于標線片載臺RST的下面側,將另一方配置于標線片載臺RST下方,或將光柵構件與編碼器讀頭中的一方設于標線片載臺RST的上面側,將另一方配置于標線片載臺RST上方。又,標線片載臺RST亦可是與后述的園片載臺WST同樣的是粗微動構造。
投影單元PU配置于標線片載臺RST的圖1中的下方。投影單元PU,藉由被未圖示支承構件水平支承的主支架(度量衡支架)BD通過設于其外周部的突緣部FLG支 承。主支架BD構成搭載照明光學系統至少一部分或標線片載臺RST的曝光裝置100的本體支架的一部分,本實施形態中,藉由分別通過防振機構配置于設置面(例如地面等)的多個(例如三個或四個)支承構件(未圖示)支承。此外,于設置面亦配置后述的底盤12等。又,防振機構亦可配置于各支承構件與主支架BD之間。再者,亦可如例如國際公開第2006/038952號所揭示,相對配置于投影單元PU上方的本體支架的一部分懸吊支承投影單元PU。
投影單元PU包含鏡筒40、與被保持于鏡筒40內的投影光學系統PL。作為投影光學系統PL,是使用例如由沿與Z軸平行的光軸AX排列的多個光學元件(透鏡元件)構成的折射光學系統。投影光學系統PL是例如兩側遠心且具有既定投影倍率(例如1/4倍、1/5倍或1/8倍等)。因此,若以來自照明系10的照明光IL照明標線片R上的照明區域IAR,藉由通過投影光學系統PL的第1面(物體面)與圖案面大致一致配置的標線片R的照明光IL,經由投影光學系統PL(投影單元PU)將該照明區域IAR內的標線片R的電路圖案的縮小像(電路圖案的部分縮小像),即形成于配置于投影光學系統PL的第2面(像面)側、于表面涂布有光阻(感應劑)的園片W上的與前述照明區域IAR共軛的區域(以下亦稱曝光區域)IA。接著,藉由標線片載臺RST與園片載臺WST1或WST2(更正確而言,是保持園片W的后述的微動載臺WFS)的同步驅動,相對照明區域IAR(照明光IL)使標線片R移動于掃描方向(Y軸方向),并相對曝光區域IA(照明光IL)使園片W移動于掃描方向(Y軸方向),以進行園片W上的一個照射區域(區劃區域)的掃描曝光,于該照射區域轉印標線片R的圖案。亦即,本實施形態中是以照明系10及投影光學系統PL于園片W上生成標線片R的圖案,以照明光IL使園片W上的感應層(光阻層)曝光以于園片W上形成其圖案。
局部液浸裝置8是對應曝光裝置100進行液浸方式的曝光而設置。局部液浸裝置8,包含液體供應裝置5、液體回收裝置6(圖1中皆未圖示,參照圖6)及嘴單元32等。嘴單元32,如圖1所示,以圍繞構成投影光學系統PL的最接近像面側(園片W側)的光學元件、此處是圍繞保持透鏡(以下,亦稱“前端透鏡”或“最終透鏡“)191的鏡筒40下端部周圍的方式,經由未圖示的支承構件懸吊支承于支承投影單元PU等的主支架BD。嘴單元32,具備液體Lq的供應口及回收口、與園片W對向配置且設有回收口的下面、以及分別與液體供應管31A及液體回收管31B(圖1中皆未圖示,參照圖4)連接的供應流路及回收流路。于液體供應管31A,連接有其一端連接于液體 供應裝置5(圖1中未圖示、參照圖6)的未圖示供應管的另一端,于液體回收管31B,連接有其一端連接于液體回收裝置6(圖1中未圖示、參照圖6)的未圖示回收管的另一端。又,嘴單元32于其內部具有供應流路與回收流路,液體供應管31A與液體回收管31B分別通過供應流路與回收流路連接于供應口與回收口。進而,嘴單元32于其下面具有從投影光學系統PL射出的照明光IL通過的開口部,回收口配置于該開口部周圍。本實施形態中,雖于包圍前端透鏡的嘴單元32的內側面設有供應口,但亦可在嘴單元32下面側相對開口部于較回收口內側處設置與該供應口不同的供應口。
本實施形態中,主控制器20控制液體供應裝置5(參照圖6)經由液體供應管31A及嘴單元32將液體供應至前端透鏡191與園片W之間,并控制液體回收裝置6(參照圖6)經由嘴單元32及液體回收管31B從前端透鏡191與園片W之間回收液體。此時,主控制器20是以所供應的液體的量與所回收的液體的量恒相等的方式控制液體供應裝置5與液體回收裝置6。因此,在前端透鏡191與園片W之間隨時交換保持有一定量的液體Lq(參照圖1)。局部液浸裝置8,能藉由通過嘴單元32供應的液體Lq于投影光學系統PL下形成液浸區域,且通過嘴單元32從液浸區域回收液體,僅于園片W的一部分保持液體Lq、亦即于與投影光學系統PL對向配置的園片載臺WST1、WST2(微動載臺WFS)上面進而較園片W的表面小的局部區域內保持液體Lq而形成液浸區域。因此,嘴單元32亦能稱為液浸構件、液浸空間形成構件、liquid confinement member、或liquid containment member等。本實施形態中,作為上述液體是使用能使ArF準分子激光(波長193nm的光)透射的純水。此外,純水對ArF準分子激光的折射率n為大致1.44,于純水中,照明光IL的波長,縮短至193nm×1/n=約134nm。
本實施形態中,雖是將嘴單元32懸吊支承于主支架BD,但亦可于與主支架BD不同的支架構件、例如與主支架BD另外獨立配置于前述設置面的支架構件設置嘴單元32。藉此,能抑制或防止從嘴單元32傳達至投影光學系統PL的振動。又,亦可使在嘴單元32下面側與液體Lq(液浸區域的界面)接觸的嘴單元32一部分為可動,在園片載臺WST1或WST2的移動時,以園片載臺WST1或WST2與嘴單元32的相對速度變小的方式使嘴單元32的一部分移動。藉此,可抑制或防止特別是在園片W的曝光動作中液體Lq一部分從液浸區域分離而殘留于園片載臺WST1或WST2上面或園片W的表面。此情形下,雖亦可在園片載臺WST1或WST2的移動中隨時使嘴單 元32的一部分移動,但亦可在曝光動作的一部分、例如僅在園片載臺WST1或WST2的步進動作使嘴單元32的一部分移動。又,嘴單元32的一部分亦可是例如具有回收口與下面的至少一部分的可動單元、或是能相對嘴單元32移動且具有與液體接觸的下面的板件等。
此外,于曝光部200具備第1微動載臺位置測量系統110A,其包含具有從主支架BD通過支承構件72A被以大致懸臂狀態支承(支承一端部近旁)的測量臂71A的第1背側編碼器系統70A與后述的第1頂側編碼器系統80A(圖1中未圖示、參照圖16等)。其中,為了說明的方便,關于第1微動載臺位置測量系統110A留待后述的微動載臺的說明后再予說明。
測量部300具備:設于主支架BD的對準檢測系統ALG、設于主支架BD的焦點位置檢測系統(以下,簡稱為AF系統)(90a,90b)(圖1中未圖示,參照圖6等)、以及包含具有從主支架BD通過支承構件72B被以大致懸臂狀態支承(支承一端部近旁)的測量臂71B的第2背側編碼器系統70B與后述的第2頂側編碼器系統80B(圖1中未圖示、參照圖6等)的第2微動載臺位置測量系統110B。此外,為了說明的方便,關于第2微動載臺位置測量系統110B留待后述的微動載臺的說明后再予說明。又,對準檢測系統ALG亦稱為標記檢測系統或對準裝置等。
對準檢測系統ALG,如圖2及圖5所示,在通過投影單元PU的中心(投影光學系統PL的光軸AX、本實施形態中亦與前述曝光區域IA的中心一致)且與Y軸平行的直線(以下稱為基準軸)LV上,以檢測中心位于自光軸AX往-Y側相隔既定距離的位置的狀態配置。作為對準檢測系統ALG,可使用例如影像處理方式的FIA(Field Image Alignment(場像對準))系統,其能將不會使園片上的光阻感光的寬頻檢測光束照射于對象標記,并以攝影元件(CCD(電荷耦合裝置)等)拍攝藉由來自該對象標記的反射光而成像于受光面的對象標記的像、以及未圖示的指標(設于各對準系內的指標板上的指標圖案)像,并輸出該等的拍攝信號。來自對準檢測系統ALG的攝影信號,供應至主控制器20(參照圖6)。此外,亦可使用揭示于例如美國發明專利申請公開第2009/0233234號說明書般、檢測區域設定在X方向上不同位置的多個標記檢測系統作為對準檢測系統ALG。又,對準檢測系統ALG不限于攝影方式,亦可是例如將同調測量掩膜設于對準標記(繞射光柵),并檢測從該標記產生的繞射光的方式等。
作為AF系統,如圖2及圖5所示設有由送光系統90a及受光系統90b構成的斜 入射方式的焦點位置檢測系統。與AF系統(90a、90b)相同的焦點位置檢測系統(焦點位置檢測機構)揭示于例如美國發明專利第5,448,332號說明書中的第3實施形態中。此AF系統(90a、90b),求出被檢測面的光軸AX方向的位置(亦即,最佳成像面起的散焦量)。本實施形態中,作為其一例,送光系統90a及受光系統90b是于往通過對準檢測系統ALG的檢測中心的與X軸平行的直線(基準軸)LA上相對基準軸LV配置成對稱。送光系統90a與受光系統90b的X軸方向的間隔,設定為較園片W的直徑小的間隔。
來自AF系統(90a、90b)的檢測光束的照射點、亦即AF系統(90a,90b)的檢測點,是一致于來自對準檢測系統ALG的檢測光束的照射點、亦即對準檢測系統ALG的檢測中心。因此,本實施形態中,能以AF系統(90a,90b)與對準檢測系統ALG并行進行其檢測動作。此外,亦可取代AF系統(90a,90b),使用例如美國發明專利第5,448,332號說明書等所揭示的多點焦點位置檢測系統。在使用多點焦點位置檢測系統時,其多個檢測點例如是在被檢測面上與照射區域的X軸方向尺寸相同范圍內以既定間隔配置。本實施形態中,此多個檢測點中在X軸方向配置于中心的檢測點配置于與對準檢測系統ALG的檢測中心實質上相同的位置。
園片載臺WST1及WST2的各個,由圖1及圖3(B)等可知,具有:粗動載臺WCS;以及微動載臺WFS,透過致動器(包含例如音圈電機與EI線圈的至少一方)以非接觸狀態支承于粗動載臺WCS且能相對粗動載臺WCS移動。此處,園片載臺WST1及WST2(粗動載臺WCS)藉由包含后述平面電機的粗動載臺驅動系統51A、51B(參照圖6)以既定行程被驅動于X軸及Y軸方向且被微幅驅動于θz方向。又,園片載臺WST1及WST2所分別具備的微動載臺WFS藉由包含前述致動器的微動載臺驅動系統52A、52B(參照圖6)分別相對粗動載臺WCS被驅動于六自由度方向(X軸、Y軸、Z軸、θx、θy、θz的各方向)。此外,亦可藉由后述的平面電機將粗動載臺WCS驅動于六自由度方向。
又,位于曝光站200的園片載臺WST1或WST2所具備的粗動載臺WCS所支承的微動載臺WFS的六自由度方向的位置信息是以第1微動載臺位置測量系統110A(參照圖1、圖6)加以測量。
又,在園片載臺WST1或WST2所具備的粗動載臺WCS位于測量站300時,粗動載臺WCS所支承的微動載臺WFS的六自由度方向的位置信息是藉由第2微動載 臺位置測量系統110B(參照圖1、圖6)加以測量。
又,在曝光站200與測量站300之間、亦即第1微動載臺位置測量系統110A的測量范圍與第2微動載臺位置測量系統110B的測量范圍間的園片載臺WST1或WST2的位置信息,是藉由后述的測量系統80D(參照圖6)。
又,測量載臺MST的XY平面內的位置信息是藉由后述的測量臺位置測量系統16(參照圖6)加以測量。
第1微動載臺位置測量系統110A、第2微動載臺位置測量系統110B、測量系統80D的測量值(位置信息)分別為了園片載臺WST1、WST2的位置控制而供應至主控制器20(參照圖6)。特別是,第1微動載臺位置測量系統110A及第2微動載臺位置測量系統110B的測量值,用于園片載臺WST1、WST2的微動載臺WFS的位置控制。又,測量臺位置測量系統16的測量值為了測量臺MTB的位置控制而供應至主控制器20(參照圖6)。
此處,詳述載臺系統的構成等。首先說明園片載臺WST1、WST2。園片載臺WST1、WST2由圖1及圖2可知,雖是左右對稱但為相同構成,因此此處舉園片載臺WST1為代表來說明。
園片載臺WST1所具備的粗動載臺WCS,如圖3(B)所示,具備粗動滑件部91、一對側壁部92a、92b、以及一對固定件部93a、93b。粗動滑件部91,由在俯視下(從+Z方向所視)X軸方向長度較Y軸方向長些許的長方形板狀構件構成。一對側壁部92a、92b,分別由以Y軸方向為長度方向的長方形板狀構件構成,分別以與YZ平面平行的狀態固定在粗動滑件部91的長度方向一端部與另一端部上面。一對固定件部93a、93b,分別朝內側而固定在側壁部92a、92b各自的上面的Y軸方向中央部。粗動載臺WCS,其全體為一具有上面的X軸方向中央部及Y軸方向兩側面開口的高度較低的直方體形狀。亦即,于粗動載臺WCS的內部形成有貫通于Y軸方向的空間部。于此空間部內在后述的曝光時、對準時等插入測量臂71A、71B。此外,側壁部92a、92b的Y軸方向長度亦可與固定件部93a、93b大致相同。亦即,側壁部92a、92b亦可僅設于粗動滑件部91的長邊方向一端部與另一端部的上面的Y軸方向中央部。又,粗動載臺WCS只要是能支承微動載臺WFS而可動即可,能稱為園片載臺WST1的本體部、或可動體或移動體等。
于底盤12內部,如圖1所示收容有包含以XY二維方向為行方向、列方向配置 成矩陣狀的多個線圈17的線圈單元。此外,底盤12是于投影光學系統PL下方配置成其表面與XY平面大致平行。
對應于線圈單元,于粗動載臺WCS底面、亦即粗動滑件部91底面,如圖3(B)所示設有由以XY二維方向為行方向、列方向配置成矩陣狀的多個永久磁石18構成的磁石單元。磁石單元與底盤12的線圈單元一起構成例如美國專利第5,196,745號說明書等所揭示的電磁力(勞倫茲力)驅動方式的平面電機所構成的粗動載臺驅動系統51A(參照圖6)。供應至構成線圈單元的各線圈17的電流的大小及方向藉由主控制器20控制。
于粗動滑件部91的底面,于上述磁石單元周圍固定有多個空氣軸承94。粗動載臺WCS藉由多個空氣軸承94于底盤12上方通過既定間隙(clearance、gap)、例如數μm程度的間隙被懸浮支承,并藉由粗動載臺驅動系統51A驅動于X軸方向、Y軸方向、以及θz方向。
此外,作為粗動載臺驅動系統51A,并不限于電磁力(勞倫茲力)驅動方式的平面電機,例如亦可使用可變磁氣電阻驅動方式的平面電機。此外,亦可藉由磁浮型的平面電機構成粗動載臺驅動系統51A,而能藉由該平面電機將粗動載臺WCS驅動于六自由度方向。此時,亦可不于粗動滑件部91的底面設置空氣軸承。
一對固定件部93a、93b的各個由外形為板狀的構件構成,其內部收容有由用以驅動微動載臺WFS的多個線圈所構成的線圈單元CUa、CUb。供應至構成線圈單元CUa、CUb的各線圈的電流的大小及方向由主控制器20控制。
微動載臺WFS,如圖3(B)所示,具備本體部81、分別固定在本體部81的長邊方向一端部與另一端部的一對可動件部82a、82b、以及一體固定于本體部81上面的俯視矩形的板狀構件構成的園片臺WTB。
本體部81由俯視以X軸方向為長邊方向的八角形板狀構件構成。于本體部81下面,水平(與園片W表面平行)地配置固定有既定厚度的既定形狀、例如俯視矩形或較本體部81大一圈的八角形板狀構件所構成的標尺板83。于標尺板83下面的至少較園片W大一圈的區域設有二維光柵(以下單稱為光柵)RG。光柵RG包含以X軸方向為周期方向的反射型繞射光柵(X繞射光柵)與以Y軸方向為周期方向的反射型繞射光柵(Y繞射光柵)。X繞射光柵及Y繞射光柵的光柵線的間距設定為例如1μm。
本體部81與標尺板83最好是以例如熱膨脹率相同或相同程度的材料形成,該材 料最好是低熱膨脹率。又,光柵RG表面亦可被保護構件例如光能透射的透明材料且低熱膨脹率的罩玻璃覆蓋來加以保護。此外,光柵RG只要在不同的兩方向周期性排列,其構成等可為任意,周期方向亦可不與X、Y方向一致,例如周期方向亦可相對X、Y方向旋轉45度。
本實施形態中,雖微動載臺WFS具有本體部81與園片臺WTB,但例如亦可不設置本體部81而藉由前述的致動器驅動園片臺WTB。又,微動載臺WFS只要于其上面的一部分具有園片W的載置區域即可,能稱為園片載臺WST的保持部或臺、可動部等。
一對可動件部82a、82b具有分別固定于本體部81的X軸方向一端面與另一端面的YZ剖面矩形框狀的殼體。以下,為了說明方便,將此等殼體使用與可動件部82a、82b相同的符號標記為殼體82a、82b。
殼體82a,具有Y軸方向尺寸(長度)及Z軸方向尺寸(高度)均較固定件部93a大些許的于Y軸方向細長的YZ剖面為矩形的空間(開口部)。于殼體82a的空間內以非接觸方式插入有粗動載臺WCS的固定件部93a的-X側端部。于殼體82a的上壁部82a1及底壁部82a2的內部設有磁石單元MUa1、MUa2。
可動件部82b雖與可動件部82a為左右對稱但構成相同。于殼體(可動件部)82b的空間內以非接觸方式插入有粗動載臺WCS的固定件部93b的+X側端部。于殼體82b的上壁部82b1及底壁部82b2的內部設有與磁石單元MUa1、MUa2相同構成的磁石單元MUb1、MUb2。
上述的線圈單元CUa、CUb,以分別對應于磁石單元MUa1、MUa2及MUb1、MUb2的方式分別收容于固定件部93a及93b內部。
磁石單元MUa1、MUa2及MUb1、MUb2、以及線圈單元CUa、CUb的構成,詳細揭示于例如美國專利申請公開第2010/0073652號說明書及美國專利申請公開第2010/0073653號說明書等。
本實施形態中,包含前述可動件部82a所具有的一對磁石單元MUa1、MUa2及固定件部93a所具有的線圈單元CUa與可動件部82b所具有的一對磁石單元MUb1、MUb2及固定件部93b所具有的線圈單元CUb在內,構成與上述美國專利申請公開第2010/0073652號說明書及美國專利申請公開第2010/0073653號說明書同樣的將微動載臺WFS相對粗動載臺WCS以非接觸狀態懸浮支承且以非接觸方式往六自由度方 向驅動的微動載臺驅動系統52A(參照圖6)。
此外,當使用磁浮型的平面電機作為粗動載臺驅動系統51A(參照圖6)的情形,由于能藉由該平面電機將微動載臺WFS與粗動載臺WCS一體地微幅驅動于Z軸、θx及θy各方向,因此微動載臺驅動系統52A亦可構成為能將微動載臺WFS驅動于X軸、Y軸及θz各方向、亦即XY平面內的三自由度方向。此外,例如亦可于粗動載臺WCS的一對側壁部92a、92b的各個將各一對電磁石與微動載臺WFS的八角形斜邊部對向設置,并與各電磁石對向地于微動載臺WFS設置磁性體構件。藉此,由于能藉由電磁石的磁力在XY平面內驅動微動載臺WFS,因此亦可藉由可動件部82a、82b與固定件部93a、93b構成一對Y軸線性電機。
于園片臺WTB的上面中央設有藉由真空吸附等保持園片W的園片保持具(未圖示)。園片保持具亦可與園片臺WTB一體形成,亦可相對園片臺WTB透過例如靜電夾具機構或夾鉗機構等、或藉由接著等來固定。此處,雖省略了圖示,但于本體部81設有可透過設于園片保持具的孔上下動的上下動銷。此上下動銷能在上面位于園片保持具上面的上方的第1位置與位于園片保持具上面的下方的第2位置之間移動于上下方向。
于園片臺WTB上面的園片保持具(園片W的載置區域)外側,如圖3(A)所示,安裝有其中央形成有較園片保持具大一圈的大圓形開口且具有矩形外形(輪廓)的板片(撥液板)28。板片28是由例如玻璃或陶瓷(例如首德公司的Zerodur(商品名))、Al2O3或TiC等)構成,于其表面施加對液體Lq的撥液化處理。具體而言,是藉由例如氟樹脂材料、聚四氟乙烯(鐵氟龍(注冊商標))等氟系樹脂材料、丙烯酸系樹脂材料或硅系樹脂材料等來形成撥液膜。此外,板片28是以其表面全部(或一部分)與園片W表面實質上成為同一面的方式固定在園片臺WTB的上面。
板件28具有位于園片臺WTB的X軸方向中央且于其中央形成有上述圓形開口的具有矩形外形(輪廓)的第1撥液區域28a、以及在X軸方向隔著該第1撥液區域28a而位于園片臺WTB的+X側端部、-X側端部的長方形的一對第2撥液區域28b。此外,本實施形態中,由于如前所述是使用水來作為液體Lq,因此以下將第1撥液區域28a及第2撥液區域28b亦分別稱為第1撥水板28a及第2撥水板28b。
于第1撥水板28a的+Y側端部近旁設有測量板30。于此測量板30中央設有基準標記FM,以隔著基準標記FM的方式設有一對空間像測量狹縫圖案(狹縫狀測量用 圖案)SL。又,與各空間像測量狹縫圖案SL對應的,設有將透射過該等的照明光IL導至園片載臺WST外部(設于后述的測量載臺MST的受光系統)的送光系統(未圖示)。又,于測量板的上面,于至少中央部的區域(或全區)形成有反射來自前述的AF系統(90a,90b)的檢測光束的反射面。測量板30例如配置于與配置園片保持具的開口不同的板件28的開口內,測量板30與板件28的間隔被密封構件等封閉以避免液體流入園片臺WTB。又,測量板30于園片臺WTB設成其表面與板件28的表面實質上成為同一面。此外,亦可將與狹縫圖案SL不同的至少一個開口部(光透射部)形成于測量板30,且以感測器檢測出通過投影光學系統PL與液體透射開口部的照明光IL,例如能測量投影光學系統PL的光學特性(包含波面像差等)及/或照明光IL的特性(包含光量、在前述曝光區域IA內的照度分布等)等。
于一對第2撥水板28b分別形成有第1、第2頂側編碼器系統80A、80B用的標尺391,392。詳述之,標尺391,392分別是以例如以Y軸方向為周期方向的繞射光柵與以X軸方向為周期方向的繞射光柵所組合而成的反射型二維繞射光柵所構成。二維繞射光柵的光柵線間距,于Y軸方向及X軸方向的任一方向均設定為例如1μm。又,由于一對第2撥水板28b分別具有標尺(二維光柵)391,392,因此稱為光柵構件、標尺板、或網格板等,本實施形態中,例如于低熱膨脹率的玻璃板表面形成二維光柵,以覆蓋該二維光柵的方式形成撥液膜。此外,圖3(A)中,為了圖示方便,光柵的間距圖示成較實際的間距大。又,二維光柵只要在不同的兩方向周期性排列,其構成等可為任意,周期方向亦可不與X、Y方向一致,例如周期方向亦可相對X、Y方向旋轉45度。
又,于標尺391,392的邊緣部的既定位置,雖未圖示,但分別形成有在園片臺WTB1位于既定位置(后述的并列開始位置)時后述的曝光坐標回歸用位置測量系統的一對成像感測器(imaging sensor)的攝影對象即標記。
此外,為了保護一對第2撥水板28b的繞射光柵等,以具備撥水性的低熱膨脹率的玻璃板來覆蓋亦為有效。此處,能使用厚度與園片相同程度、例如厚度1mm者來作為玻璃板,例如于園片臺WTB上面設置成其玻璃板表面與園片面實質上相同高度(同一面)。又,當至少在園片W的曝光動作中,將一對第2撥水板28b從園片W分離配置成不與前述的液浸區域的液體接觸的程度時,一對第2撥水板28b其表面亦可非撥液性。亦即,一對第2撥水板28b可均是分別形成標尺(二維光柵)的單純光柵 構件。
本實施形態中,雖于園片臺WTB設置板件28,但板件28亦可不設置。此情形下,只要于園片臺WTB的上面設置配置園片保持具的凹部,例如將前述的表面非撥液性的一對光柵構件在園片臺WTB上于X方向隔著凹部配置即可。如前所述,此一對光柵構件只要從凹部分離配置成不與液浸區域的液體接觸的程度即可。又,亦可將凹部形成為在凹部內保持于園片保持具的園片W的表面與園片臺WTB上面實質上成為同一面。此外,亦可使園片臺WTB的上面全部或一部分(至少包含包圍凹部的周圍區域)成為撥液性。又,在將形成標尺(二維光柵)391,392的一對光柵構件接近凹部來配置時,亦可取代表面非撥液性的一對光柵構件,使用前述的一對第2撥水板28b。
此外,于各第2撥水板28b的標尺端附近,分別設有用以決定后述的編碼器讀頭與標尺間的相對位置的未圖示的定位圖案。此定位圖案由例如反射率不同的光柵線構成,當編碼器讀頭掃描此定位圖案上時,編碼器的輸出信號強度會變化。因此,預先決定臨限值,檢測出輸出信號的強度超過該臨限值的位置。以此檢測出的位置為基準,設定編碼器讀頭與標尺間的相對位置。
如圖2所示,于園片載臺WST1的粗動載臺WCS,連接有配管、配線一體化的管22A的一端,管22A的另一端連接于管載體TC1。管載體TC1是將例如電力(電流)、冷媒、壓縮空氣及真空等的力通過管22A供應至園片載臺WST1(粗動載臺WCS)者。又,供應至粗動載臺WCS的力的一部分(例如真空等)被供應至微動載臺WFS。管載體TC1,藉由例如由線性電機構成的載體驅動系統24A(參照圖6)被往Y軸方向驅動。載體驅動系統24A的固定件,亦可如圖2所示一體設于底盤12的-X端部的一部分,或亦可為了減少因管載體TC1的驅動產生的反力對園片載臺WST1造成的影響,而與底盤12分離在底盤12的-X側以Y軸方向為長度方向設置。又,管載體亦可配置于底盤12上,此情形下,能藉由驅動粗動載臺WCS的后述平面電機驅動管載體。此外,管載體亦能稱為纜線載體、或從動件(follower)等。又,園片載臺WST不一定要是粗微動構造。
管載體TC1,雖藉由主控制器20透過載體驅動系統24A而追隨園片載臺WST1往Y軸方向被驅動。管載體TC1的往Y軸方向的驅動,不需嚴格地追隨園片載臺WST1的Y軸方向驅動,只要在某容許范圍內追隨即可。
園片載臺WST2與上述的園片載臺WST1雖為左右對稱但為相同構成。因此, 園片載臺WST2(粗動載臺WCS)是藉由與粗動載臺驅動系統51A相同構成的平面電機所構成的粗動載臺驅動系統51B(參照圖6)被往X軸方向、Y軸方向及θz方向驅動。又,藉由園片載臺WST2所具備的粗動載臺WCS以非接觸狀態支承微動載臺WFS,且藉由與微動載臺驅動系統52A相同構成的微動載臺驅動系統52B(參照圖6)被以非接觸方式往六自由度方向驅動。又,如圖2所示,于園片載臺WST2通過管22B連接有管載體TC2,管載體TC2,藉由主控制器20透過由線性電機構成的載體驅動系統24B(參照圖6)追隨園片載臺WST2被往Y軸方向驅動。
又,如上所述,本實施形態中,由于分別構成園片載臺WST1、WST2的微動載臺WFS具備園片臺WTB,因此以下為了說明方便,將包含構成園片載臺WST1的園片臺WTB的微動載臺WFS標記為園片臺WTB1,將包含構成園片載臺WST2的園片臺WTB的微動載臺WFS標記為園片臺WTB2(參照例如圖1、圖2等)。又,將園片臺WTB1、WTB2適當總稱為園片臺WTB。
其次將說明測量載臺MST。圖4(A)及圖4(B)分別顯示了測量載臺MST的前視圖(從-Y方向觀看的圖)及俯視圖(從+Z方向觀看的圖)。如此等圖4(A)及圖4(B)所示,測量載臺MST具備滑件部60與支承部62與測量臺MTB。滑件部60由在俯視下(從+Z方向觀看)以X軸方向為長度方向的長方形板狀構件構成。支承部62,由直方體構件構成,固定于滑件部60上面的-X側端部。測量臺MTB,由長方形板狀構件構成,懸臂支承于該支承部62上,且透過測量臺驅動系統52C(參照圖6)被微幅驅動于例如六自由度方向(或XY平面內的三自由度方向)。
雖未圖示,但于滑件部60底面設有由多個永久磁石構成的磁石單元,其是與底盤12的線圈單元(線圈17)一起構成電磁力(勞倫茲力)驅動方式的平面電機所構成的測量載臺驅動系統51B(參照圖6)。于滑件部60的底面,于上述磁石單元周圍固定有多個空氣軸承(未圖示)。測量載臺MST藉由前述的空氣軸承于底盤12上方通過既定間隙(clearance、gap)、例如數μm程度的間隙被懸浮支承,并藉由測量載臺驅動系統51C驅動于X軸方向及Y軸方向。此外,測量載臺MST雖為空氣懸浮方式,但亦可是例如利用平面電機的磁浮方式。
于測量臺MTB,于其-Y側端部的除了帶狀部分(以下亦適當稱為移交部)的部分的+X側半部設有各種測量用構件。作為該測量用構件,例如圖4(B)所示,是采用具有針孔狀受光部來在投影光學系統PL的像面上接收照明光IL的照度不均感測器95、 用以測量投影光學系統PL所投影的圖案空間像(投影像)的空間像測量器96、例如國際公開第03/065428號等所揭示的夏克-哈特曼(Shack-Hartman)方式的波面像差測量器97、以及具有既定面積的受光部以在投影光學系統PL的像面上接收照明光IL的照度監測器98等。
照度不均感測器95,例如能使用與美國發明專利第4,465,368號說明書等所揭示者相同的構造。又,空間像測量器96,例如能使用與美國發明專利申請公開第2002/0041377號說明書等所揭示者相同的構造。波面像差感測器97,例如能使用國際公開第99/60361號(對應歐洲專利第1079223號)所揭示者。照度監測器98,能使用與例如美國發明專利申請公開第2002/0061469號說明書等所揭示者相同的構造。
又,于測量臺MTB以能對向于前述的一對送光系統(未圖示)的配置,一對受光系統(未圖示)設于移交部。本實施形態中,構成空間像測量裝置451、452(參照圖6),其是在園片載臺WST1或WST2與測量載臺MST于Y軸方向接近至既定距離以內的狀態(包含接觸狀態)下,將透射過園片載臺WST1或WST2上的測量板30的各空間像測量狹縫圖案SL的照明光IL以各送光系統(未圖示)導引,而以測量載臺MST內的各受光系統(未圖示)的受光元件接收光。
此外,本實施形態中雖將四個測量用構件(95,96,97,98)設于測量臺MTB,但測量用構件的種類、及/或數量等并不限于此。測量用構件,例如可使用用以測量投影光學系統PL的透射率的透射率測量器、及/或能采用用以觀察前述局部液浸裝置8、例如嘴單元32(或前端透鏡191)等的測量器等。再者,亦可將與測量用構件相異的構件、例如用以清掃嘴單元32、前端透鏡191等的清掃構件等裝載于測量載臺MST。
此外,本實施形態中,對應所進行的以通過投影光學系統PL與液體(水)Lq的曝光用光(照明光)IL來使園片W曝光的液浸曝光,使用照明光IL的測量所使用的上述照度不均感測器95、空間像測量器96、波面像差感測器97、以及照度監測器98,即是通過投影光學系統PL及水來接收照明光IL。又,各感測器,例如亦可僅有通過投影光學系統PL及水來接收照明光IL的受光面(受光部)及光學系統等的一部分配置于測量臺MTB,或亦可將感測器整體配置于測量臺MTB。
于測量臺MTB的除了移交部以外部分的-X側半部,設有以X軸方向及Y軸方向作為周期方向的二維光柵69。于測量臺MTB的上面,以覆蓋二維光柵69及各種測量用構件的狀態固定有其表面被撥液膜(撥水膜)覆蓋的透明構件構成的板件63。板 件63以與前述的板件28相同的材料形成。于測量臺MTB的下面(-Z側的面)設有與前述的光柵RG相同的光柵RGa。
此外,當將測量載臺驅動系統51C以磁浮型的平面電機構成時,例如亦可將測量載臺設為于六自由度方向可動的單體載臺。又,亦可不于測量臺MTB設置板件63。此情形下,只要于測量臺MTB上面形成分別配置前述多個感測器的受光面(光透射部)的多個開口,例如以在開口內受光面與測量臺MTB的上面實質上成為同一面的方式將包含受光面的感測器至少一部分設于測量臺MTB即可。
測量載臺MST能從-X側對測量臂71A卡合,在其卡合狀態下,測量臺MTB位于緊挨測量臂71A上方。此時,測量臺MTB的位置信息,藉由對光柵RGa照射測量光束的后述測量臂71A所具有的多個編碼器讀頭測量。
又,測量臺MTB能從+Y側對粗動載臺WCS所支承的微動載臺WFS(園片臺WTB1或WTB2)接近至例如300μm左右以下的距離或接觸,在其接近或接觸狀態下,是與園片臺WTB1或WTB2上面一起形成外觀上成一體的全平坦面(參照例如圖10)。測量臺MTB(測量載臺MST)藉由主控制器20,透過測量載臺驅動系統51C被驅動,而在與園片臺WTB1或WTB2之間進行液浸區域(液體Lq)的移交。亦即,用以規定形成于投影光學系統PL下的液浸區域的邊界(boundary)的一部分從園片臺WTB1或WTB2上面與測量臺MTB上面的一方被置換至另一方。此外,關于測量臺MTB與園片臺WTB1或WTB2間的液浸區域(液體Lq)的移交,留待后述。
其次,說明用于測量被位于曝光站200的園片載臺WST1或WST2所具備的粗動載臺WCS可移動地保持的微動載臺WFS(園片臺WTB1或WTB2)的位置信息的第1微動載臺位置測量系統110A(參照圖6)的構成。此處,例如以測量園片載臺WST1所具備的園片臺WTB1的位置信息的情形為例,說明第1微動載臺位置測量系統110A。
第1微動載臺位置測量系統110A的第1背側編碼器系統70A如圖1所示,具備在園片載臺WST1配置于投影光學系統PL下方的狀態下插入設于粗動載臺WCS內部的空間部內的測量臂71A。
測量臂71A如圖1所示,具有通過支承構件72A以懸臂狀態支承于主支架BD的臂構件711與收容于臂構件711的內部的后述的編碼器讀頭(光學系統的至少一部分)。亦即,藉由包含測量臂71A的臂構件711與支承構件72A的測量構件(亦稱為支 承構件或度量衡臂)將其讀頭部支承成第1背側編碼器系統70A的讀頭部(包含光學系統的至少一部分)配置得較園片臺WTB1的光柵RG低。藉此,對光柵RG從下方照射第1背側編碼器系統70A的測量光束。臂構件711由以Y軸方向為長度方向的具有長方形剖面的中空柱狀構件構成。臂構件711例如如圖2所示,寬度方向(X軸方向)的尺寸是基端部近旁最寬,從基端部至自長度方向中央略靠基端部的位置隨著往前端側而逐漸變細,從自長度方向中央略靠基端部的位置至前端為止則為大致一定。本實施形態中,雖將第1背側編碼器系統70A的讀頭部配置于園片臺WTB1的光柵RG與底盤12的表面之間,但例如亦可于底盤12下方配置讀頭部。
臂構件711是由低熱膨脹率的材料、最好是0膨脹的材料(例如首德公司的Zerodur(商品名)等)構成。臂構件711是中空且基端部較寬廣,因此剛性較高,在俯視下的形狀亦如上述設定,是以在園片載臺WST1配置于投影光學系統PL下方的狀態下,在臂構件711的前端部插入粗動載臺WCS的空間部內的狀態雖園片載臺WST1會移動,但此時能防止成為園片載臺WST1移動的妨礙。又,在與后述的編碼器讀頭之間傳送光(測量光束)的送光側(光源側)及受光側(檢測器側)的光纖等通過臂構件711的中空部內。此外,臂構件711例如亦可僅有光纖等通過的部分為中空,其他部分是以中實構件形成。此外,為了將臂構件711的特定頻率的振動抑制得較小,亦可于其前端部例如設有具有該特定頻率作為固有共振頻率的質量阻尼器(亦稱為動態阻尼器)。此外,亦可藉由質量阻尼器以外的振動抑制構件來抑制或防止臂構件711的振動。又,此振動抑制構件是補償因臂構件711的振動而產生的第1背側編碼器系統70A的測量誤差的補償裝置之一,后述的第1頂側編碼器系統80A亦是補償裝置之一。
在園片載臺WST1配置于投影光學系統PL下方的狀態下,測量臂71A的臂構件711前端部插入粗動載臺WCS的空間部內,如圖1所示,其上面對向于設在微動載臺WFS的下面(更正確而言為本體部81的下面)的光柵RG(圖1中未圖示,參照圖3(B)等)。臂構件711的上面在與微動載臺WFS的下面之間形成有既定間隙(gap、clearance)、例如數mm程度的間隙的狀態下與微動載臺WFS下面大致平行配置。此外,臂構件711的上面與微動載臺WFS的下面之間的間隙亦可為數mm以上或以下。
如圖7所示,第1背側編碼器系統70A包含測量位于曝光站200的微動載臺WFS的X軸、Y軸及Z軸方向的位置的三維編碼器73a、測量微動載臺WFS的X軸及Z軸方向的位置的XZ編碼器73b、以及測量微動載臺WFS的Y軸及Z軸方向的位置 的YZ編碼器73c。
XZ編碼器73b及YZ編碼器73c的各個具備分別收納于測量臂71A的臂構件711內部的以X軸及Z軸方向為測量方向的二維讀頭、以及以Y軸及Z軸方向為測量方向的二維讀頭。以下,為了說明方便,將XZ編碼器73b及YZ編碼器73c分別具備的二維讀頭使用與各編碼器相同的符號而標記為XZ讀頭73b、YZ讀頭73c。此等XZ讀頭73b及YZ讀頭73c的各個,能使用與例如美國發明專利第7,561,280號說明書所揭示的位移測量讀頭相同構成的編碼器讀頭(以下適當簡稱為讀頭)。又,三維編碼器73a具備收納于測量臂71A的臂構件711內部的以X軸、Y軸及Z軸方向為測量方向的三維讀頭。以下,為了說明方便,將三維編碼器73a具備的三維讀頭使用與其編碼器相同的符號而標記為三維讀頭73a。作為三維讀頭73a,能使用例如將XZ讀頭73b與YZ讀頭73c組合成各測量點(檢測點)為相同點且能進行X軸方向、Y軸方向及Z軸方向的測量而構成的三維讀頭。
圖8(A)是以立體圖顯示臂構件711的前端部,圖8(B)是顯示從+Z方向觀看臂構件711的前端部上面的俯視圖。如圖8(A)及圖8(B)所示,三維讀頭73a,是從在平行于X軸的直線LX1上位于從直線LY1(與位于從臂構件711的中心線CL起既定距離的Y軸平行)起等距離(設為距離a)位置的兩點(參照圖8(B)的白圓圈)對光柵RG上照射測量光束LBxa1、LBxa2(參照圖8(A))。又,三維讀頭73a是在直線LY1上位于從直線LX1起均為距離a的位置的兩點對光柵RG上照射測量光束LBya1、LBya2。測量光束LBxa1、LBxa2照射于光柵RG上的相同照射點,又,于該照射點亦被照射測量光束LBya1、LBya2。本實施形態中,測量光束LBxa1、LBxa2及測量光束LBya1、LBya2的照射點、亦即三維讀頭73a的檢測點(參照圖8(B)中的符號DP1)位于照射于園片W的照明光IL的照射區域(曝光區域)IA中心即曝光位置的正下方(參照圖1)。此處,直線LY1一致于前述的基準軸LV。
XZ讀頭73b配置于往三維讀頭73a的+Y側分離既定距離的位置。如圖8(B)所示,XZ讀頭73b是在直線LY2(位于從直線LX1起往+Y側既定距離,與X軸平行)上位于從直線LY1起均為距離a的位置的兩點(參照圖8(B)的白圓圈)對光柵RG上的共通照射點照射在圖8(A)中分別以虛線顯示的測量光束LBxc1、LBxc2。測量光束LBxc1、LBxc2的照射點、亦即XZ讀頭73b的檢測點于圖8(B)以符號DP3顯示。
YZ讀頭73c,配置于往三維讀頭73a的-X側分離既定距離的位置。YZ讀頭73c 是在直線LY2(相對中心線CL與直線LY成對稱)上從直線LX1起均為距離a的位置的兩點(參照圖8(B)的白圓圈)對光柵RG上照射測量光束LByb1、LByb2。測量光束LByb1、LByb2照射于光柵RG上的相同照射點。測量光束LByb1、LByb2的照射點、亦即YZ讀頭73c的檢測點(參照圖8(B)中的符號DP2)是從緊挨曝光位置下方的點往-X側分離既定距離的點。
在第1背側編碼器系統70A,藉由使用光柵RG的X繞射光柵及Y繞射光柵測量微動載臺WFS的X軸、Y軸及Z軸方向的位置的三維讀頭73a分別構成三維編碼器,藉由使用光柵RG的X繞射光柵測量微動載臺WFS的X軸及Z軸方向的位置的XZ讀頭73b構成XZ編碼器,藉由使用光柵RG的Y繞射光柵測量微動載臺WFS的Y軸及Z軸方向的位置的YZ讀頭73c構成YZ編碼器73d。以下,為了說明方便,是將上述各編碼器使用與各讀頭相同的符號標記為三維編碼器73a(編碼器73a)、XZ編碼器73b(編碼器73b)、YZ編碼器73c(編碼器73c)。
第1背側編碼器系統70A的編碼器73a,73b,73c的輸出被供應至主控制器20(參照圖7)。
主控制器20使用編碼器73a的三軸方向(X、Y、Z)的測量值運算微動載臺WFS的X軸、Y軸、Z軸方向的位置,使用編碼器73a、73c的Y軸方向的測量值運算微動載臺WFS的θz方向的位置,使用編碼器73a、73c的Z軸方向的測量值運算微動載臺WFS的θy方向的位置,使用編碼器73a、73b的Z軸方向的測量值運算微動載臺WFS的θx方向的位置。此外,亦能使用編碼器73a、73b的X軸方向的測量值運算微動載臺WFS的θz方向的位置,
此處,本實施形態中,三維讀頭73a的檢測點DP1在俯視下一致于曝光位置,因此是在該檢測點DP1測量微動載臺WFS的X軸、Y軸、Z軸方向的位置。
上述的讀頭73a~73d,由于測量光束在空氣中的光路長極短且大致相等,因此幾乎能忽視空氣波動的影響。因此,能藉由第1背側編碼器系統70A高精度地測量微動載臺WFS的六自由度方向的位置信息。又,第1背側編碼器系統70A的X軸、Y軸及Z軸方向的實質的光柵上的檢測點,由于分別位于曝光區域IA的中心(曝光位置)正下方(在俯視下一致于曝光區域IA的中心),因此能抑制所謂阿貝誤差的產生至實質上能忽視的程度。因此,主控制器20,能藉由使用第1背側編碼器系統70A,在無阿貝誤差的情形下高精度地測量微動載臺WFS的X軸方向、Y軸方向及Z軸方 向的位置。此外,第1背側編碼器系統70A雖亦可僅測量園片臺WTB1(或園片載臺WST1)的六自由度方向的位置信息,但最好能如本實施形態般,使用與六自由度方向的位置信息測量所必要的多個測量光束不同的至少一個測量光束來測量園片臺WTB1(或園片載臺WST1)的位置信息。此情形下,主控制器20,能使用藉由與測量六自由度方向的位置信息所必須的多個測量光束不同的至少一個測量光束以第1背側編碼器系統70A測量的園片臺WTB1(或園片載臺WST1)的位置信息,更新用以補償因光柵RG而產生的第1背側編碼器系統70A的測量誤差的信息。
其次,說明構成第1微動載臺位置測量系統110A一部分的第1頂側編碼器系統80A的構成等。第1頂側編碼器系統80A能與第1背側編碼器系統70A并行地測量園片臺WTB1(微動載臺WFS)的六自由度方向的位置信息。
曝光裝置100中,例如如圖2所示,于投影單元PU(嘴單元32)的+X側、-X側分別配置有一對讀頭部62A、62C。讀頭部62A、62C如后述分別包含多個讀頭,此等讀頭通過支承構件以懸吊狀態固定于主支架BD(圖2中未圖示,參照圖1等)。
讀頭部62A、62C如圖5所示,具備各五個的四軸讀頭651~655,641~645。于四軸讀頭651~655的殼體內部,收容有以X軸及Z軸方向作為測量方向的XZ讀頭65X1~65X5、以及以Y軸及Z軸方向作為測量方向的YZ讀頭65Y1~65Y5。同樣地,于四軸讀頭641~645的殼體內部,收容有XZ讀頭64X1~64X5、以及YZ讀頭64Y1~64Y5。XZ讀頭65X1~65X5及64X1~64X5、以及YZ讀頭65Y1~65Y5及64Y1~64Y5的各個,能使用例如與美國發明專利第7,561,280號說明書所揭示的位移測量感測器讀頭相同構成的編碼器讀頭。
XZ讀頭65X1~65X4,64X1~64X5(更正確而言,是XZ讀頭65X1~65X5,64X1~64X5所發出的測量光束的標尺391,392上的照射點),是以既定間隔WD(參照圖2)配置于通過投影光學系統PL的光軸AX(在本實施形態中亦與前述的曝光區域IA中心一致)且與X軸平行的直線(以下稱為基準軸)LH上。又,YZ讀頭65Y1~65Y5,64Y1~64Y5(更正確而言,是YZ讀頭65Y1~65Y5,64Y1~64Y5所發出的測量光束的標尺391,392上的照射點),是于與基準軸LH平行且從基準軸LH往-Y側分離既定距離的直線LH1上配置于與對應的XZ讀頭65X1~65X5,64X1~64X5相同的X位置。以下,視必要情形將XZ讀頭65X1~65X5,64X1~64X5及YZ讀頭65Y1~65Y5,64Y1~64Y5亦分別標記為XZ讀頭65X,64X及YZ讀頭65Y,64Y。此外,基準軸LH一致于前 述的直線LX1。
讀頭部62A、62C構成分別使用標尺391,392測量園片臺WTB1的X軸方向位置(X位置)及Z軸方向位置(Z位置)的多透鏡(此處為五透鏡)的XZ線性編碼器、及測量Y軸方向位置(Y位置)及Z位置的多透鏡(此處為五透鏡)的YZ線性編碼器。以下為了說明方便,將此等編碼器使用與XZ讀頭65X,64X及YZ讀頭65Y,64Y分別相同的符號標記為XZ線性編碼器65X,64X及YZ線性編碼器65Y,64Y(參照圖7)。
本實施形態中,藉由XZ線性編碼器65X與YZ線性編碼器65Y構成測量園片臺WTB1在X軸、Y軸、Z軸及θx的各方向的位置信息的多透鏡(此處為四眼)的四軸編碼器65(參照圖7)。同樣地,藉由XZ線性編碼器64X與YZ線性編碼器64Y構成測量園片臺WTB1在X軸、Y軸、Z軸及θx的各方向的位置信息的多透鏡(此處為四眼)的四軸編碼器64(參照圖7)。
此處,讀頭部62A、62C分別具備的四個XZ讀頭65X,64X(更正確而言,是XZ讀頭65X,64X所發出的測量光束的標尺391,392上的照射點)及四個YZ讀頭65Y,64Y(更正確而言,是YZ讀頭65Y,64Y所發出的測量光束的標尺391,392上的照射點)的X軸方向的間隔WD,設定為較標尺391,392的X軸方向寬度狹窄。因此,在曝光時等,分別四個的XZ讀頭65X,64X,YZ讀頭65Y,64Y中至少各一個讀頭會隨時對向于對應的標尺391,392(對其照射測量光束)。此處,標尺的寬度是指繞射光柵(或此形成區域)的寬度、更正確而言是指能藉由讀頭測量位置的范圍。
是以,藉由四軸編碼器65與四軸編碼器64,構成在園片載臺WST1位于曝光站200時測量粗動載臺WCS所支承的園片臺WTB1(微動載臺WFS)的六自由度方向的位置信息的第1頂側編碼器系統80A。此處,園片臺WTB1(微動載臺WFS)的θz方向的位置,是使用以四軸編碼器65及四軸編碼器64的各個測量的在Z軸方向的位置的差來求出,園片臺WTB1(微動載臺WFS)的θz方向的位置,是使用以四軸編碼器65及四軸編碼器64的各個測量的在Y軸方向的位置的差來求出。
本實施形態中,進一步于讀頭部62A、62C各自的-Y側,相對基準軸LV對稱地配置有與四軸讀頭651~655及641~645相同的構成的一對四軸讀頭656、646。構成四軸讀頭656的XZ讀頭65X6及YZ讀頭65Y6,配置于與XZ讀頭65X3相同的X位置。構成四軸讀頭646的XZ讀頭64X6及YZ讀頭64Y6,配置于與XZ讀頭64X3相同的X位置。
一對四軸讀頭656、646,構成在從后述的測量臺MTB與園片臺WTB1或WTB2的接近或接觸的狀態(并列)的開始時至第1微動載臺位置測量系統110A對園片臺WTB1或WTB2的位置測量開始為止的期間,使用一對標尺391,392測量園片臺WTB1或WTB2在六自由度方向的位置信息的一對編碼器,藉由此一對編碼器構成第3微動載臺位置測量系統110C(參照圖6)。
構成第1頂側編碼器系統80A、第3微動載臺位置測量系統110C的各編碼器的測量值被供應至主控制器20(參照圖6、圖7等)。
又,雖圖示省略,但主控制器20在將園片載臺WST1驅動于X軸方向時,是將測量園片臺WTB1的位置信息的XZ讀頭65X,64X及YZ讀頭65Y,64Y依序切換為相鄰的XZ讀頭65X,64X及YZ讀頭65Y,64Y。亦即,為了順暢地進行此XZ讀頭及YZ讀頭的切換(接續),是如前所述,讀頭部62A、62C所含的相鄰的XZ讀頭及YZ讀頭的間隔WD設定為較標尺391,392的X軸方向寬度狹窄。
由至此為止的說明可知,本實施形態中,在園片載臺WST1位于曝光站200時,粗動載臺WCS所支承的園片臺WTB1(微動載臺WFS)的六自由度方向的位置信息,能藉由第1背側編碼器系統70A與第1頂側編碼器系統80A并行地測量。
在園片載臺WST2位于曝光站200時,藉由分別對園片臺WTB2背面的光柵RG照射測量光束的三維讀頭73a、XZ讀頭73b及YZ讀頭73c測量園片臺WTB2的六自由度方向的位置信息的第1背側編碼器系統70A是與前述相同地構成。又,此情形下,藉由分別對園片臺WTB2上面的一對標尺391,392照射測量光束的讀頭部62A,62C所具有的各五個四軸讀頭分別構成的五透鏡四軸編碼器65與四軸編碼器64來測量粗動載臺WCS所支承的園片臺WTB2(微動載臺WFS)的六自由度方向的位置信息的第1頂側編碼器系統80A是與前述相同地構成。
亦即,本實施形態中,不論園片載臺WST1、WST2的任一者是否位于曝光站200,均藉由對向于微動載臺WFS(被位于曝光站200的粗動載臺WCS所支承)所具備的光柵RG的臂構件711所內藏的讀頭73a~73c構成測量微動載臺WFS的六自由度方向的位置信息的第1背側編碼器系統70A,藉由分別對向于微動載臺WFS(被位于曝光站200的粗動載臺WCS所支承)所具備的一對標尺391,392的讀頭部62A,62C構成測量微動載臺WFS的六自由度方向的位置信息的第1頂側編碼器系統80A。
然而,第1頂側編碼器系統80A與第1背側編碼器系統70A各有如下所述的優 點、缺點。
第1頂側編碼器系統80A,因例如用于θx、θy、θz方向的位置測量的多個讀頭的檢測點彼此的間隔較第1背側編碼器系統70A寬廣等理由,至少在θx、θy、θz方向的位置測量方面,第1頂側編碼器系統80A的坐標較第1背側編碼器系統70A的坐標更為可靠。
另一方面,第1背側編碼器系統70A具有光柵RG的變形及讀頭73a~73c的漂移等長期變動少、測量信號的靜態成分可靠性高等的優點。
因此,本實施形態中,包含后述的曝光時在內,在園片載臺WST1或WST2位于曝光站200時,藉由第1背側編碼器系統70A與第1頂側編碼器系統80A并行地進行微動載臺WFS(園片臺WTB1或WTB2)的位置信息的測量,而根據可靠性較高者的位置信息進行園片臺WTB1或WTB2的位置控制。以下,例如在X軸、Y軸及Z軸方向是根據以第1背側編碼器系統70A測量的位置信息,在θx、θy、θz方向是根據以第1頂側編碼器系統80A測量的位置信息來進行園片臺WTB1或WTB2的位置控制。
其次,說明被位于測量站300的粗動載臺WCS可移動地保持的微動載臺WFS的位置信息測量所使用的第2微動載臺位置測量系統110B(參照圖6)的構成。此處,例如以測量園片載臺WST2所具備的園片臺WTB2的位置信息的情形為例,說明第2微動載臺位置測量系統110B。
第2微動載臺位置測量系統110B的第2背側編碼器系統70B,具備在園片載臺WST2配置于對準檢測系統ALG下方的狀態下插入設在粗動載臺WCS內部的空間部內的測量臂71B(參照圖1)。
測量臂71B如圖1所示,具有通過支承構件72B以懸臂狀態支承于主支架BD的臂構件712與收容于臂構件712的內部的后述的編碼器讀頭(光學系統)。測量臂71B雖臂構件712的長度較前述的臂構件711長,但整體是與前述的測量臂71A概略構成為左右對稱。
如前所述在園片載臺WST2配置于對準檢測系統ALG下方的狀態下,如圖1所示,測量臂71B的臂構件712前端部插入粗動載臺WCS的空間部內,其上面對向于設在微動載臺WFS(園片臺WTB2)下面(更正確而言為本體部81的下面)的光柵RG(圖1中未圖示,參照圖3(B)等)。臂構件712的上面在與微動載臺WFS的下面之間形成 有既定間隙(gap、clearance)、例如數mm程度的間隙的狀態下與微動載臺WFS下面大致平行配置。
如圖7所示,第2背側編碼器系統70B與前述的第1背側編碼器系統70A同樣地,包含分別測量微動載臺WFS的X軸、Y軸及Z軸方向的位置的三維編碼器75a、測量微動載臺WFS的X軸及Z軸方向的位置的XZ編碼器75b、以及測量微動載臺WFS的Y軸及Z軸方向的位置的YZ編碼器75c。
XZ編碼器75b及XZ編碼器75c的各個具備分別收納于臂構件712內部的以X軸及Z軸方向為測量方向的二維讀頭、以及以Y軸及Z軸方向為測量方向的二維讀頭。以下,為了說明方便,將XZ編碼器75b及XZ編碼器75c分別具備的二維讀頭使用與各編碼器相同的符號而標記為XZ讀頭75b、YZ讀頭75c。三維編碼器75a具備以X軸、Y軸及Z軸方向為測量方向的三維讀頭。以下,為了說明方便,將三維編碼器75a具備的三維讀頭使用與其編碼器相同的符號而標記為三維讀頭75a。作為上述的二維讀頭75b、75c、三維讀頭75a,能使用與前述的二維讀頭73b、73c、三維讀頭73a相同的構成。
三維讀頭75a及二維讀頭75b及75c,是以雖與前述的三維讀頭73a及二維讀頭73b、73c為左右對稱但相同的位置關系配置于臂構件712的內部。三維讀頭75a的檢測中心在俯視時為與位于對準位置正下方的、亦即對準檢測系統ALG的檢測中心一致。
第2背側編碼器系統70B的編碼器75a,75b,75c的輸出供應至主控制器20(參照圖6、圖7)。
當園片載臺WST位于測量站300時,例如后述的園片對準時等,主控制器20,是根據第2背側編碼器系統70B的讀頭75a~75d的測量值,進行與前述同樣的園片臺WTB2的六自由度方向的位置測量。此情形的位置測量,只要將前述曝光位置置換為對準位置,則前述的說明可直接套用。
此外,本實施形態中,三維讀頭75a的檢測點位于緊挨對準位置下方,在該檢測點測量微動載臺WFS的X軸、Y軸、Z軸方向的位置。
又,第2背側編碼器系統70B的X軸、Y軸、Z軸方向的實質的光柵RG上的檢測點由于分別一致于對準檢測系統ALG的檢測中心(對準位置),因此能抑制所謂阿貝誤差的產生至實質上能忽視的程度。因此,主控制器20,能藉由使用第2背側編 碼器系統70B,在無阿貝誤差的情形下高精度地測量微動載臺WFS的X軸方向、Y軸方向及Z軸方向的位置。
其次,說明構成第1微動載臺位置測量系統110B一部分的第2頂側編碼器系統80B的構成等。第2頂側編碼器系統80B能與第2背側編碼器系統70B并行地測量園片臺WTB2(微動載臺WFS)的六自由度方向的位置信息。
曝光裝置100中,例如如圖2所示,于讀頭部62C、62A各自的-Y側且與對準檢測系統ALG大致相同的Y位置,分別配置有讀頭部62E、62F。讀頭部62E、62F如后述分別包含多個讀頭,此等讀頭通過支承構件以懸吊狀態固定于主支架BD。
讀頭部62F、62E如圖5所示,具備各五個的四軸讀頭681~685,671~675。于四軸讀頭681~685的殼體內部,與前述的四軸讀頭651~655等同樣地收容有XZ讀頭68X1~68X5與YZ讀頭68Y1~68Y5。同樣地,于四軸讀頭671~675的殼體內部,收容有XZ讀頭67X1~67X5與YZ讀頭67Y1~67Y5。XZ讀頭68X1~68X5及67X1~67X5、以及YZ讀頭68Y1~68Y5及67Y1~67Y5的各個,能使用例如與美國發明專利第7,561,280號說明書所揭示的位移測量感測器讀頭相同構成的編碼器讀頭。
XZ讀頭67X1~67X5,68X1~68X5(更正確而言,是XZ讀頭67X1~67X5,68X1~68X5所發出的測量光束的標尺391,392上的照射點),是沿前述的基準軸LA配置于與XZ讀頭64X1~64X5,65X1~65X5的各個大致相同的X位置。
YZ讀頭67Y1~67Y5,68Y1~68Y5(更正確而言,是YZ讀頭67Y1~67Y5,68Y1~68Y5所發出的測量光束的標尺391,392上的照射點),是于與基準軸LA平行且從基準軸LA往-Y側分離既定距離的直線LA1上配置于與對應的XZ讀頭67X1~67X5,68X1~68X5相同的X位置。以下,視必要情形將XZ讀頭68X1~68X5,67X1~67X5及YZ讀頭68Y1~68Y5,67Y1~67Y5亦分別標記為XZ讀頭68X,67X及YZ讀頭68Y,67Y。
讀頭部62F、62E構成分別使用標尺391,392測量園片臺WTB2在X位置及Z位置的多透鏡(此處為五透鏡)的XZ線性編碼器、及測量Y位置及Z位置的多透鏡(此處為五透鏡)的YZ線性編碼器。以下為了說明方便,將此等編碼器使用與XZ讀頭68X,67X及YZ讀頭68Y,67Y分別相同的符號而亦標記為XZ線性編碼器68X,67X及YZ線性編碼器68Y,67Y(參照圖7)。
本實施形態中,藉由XZ線性編碼器68X與YZ線性編碼器68Y構成測量園片臺 WTB2在X軸、Y軸、Z軸及θx的各方向的位置信息的多透鏡(此處為五透鏡)的四軸編碼器68(參照圖7)。同樣地,藉由XZ線性編碼器67X與YZ線性編碼器67Y構成測量園片臺WTB2在X軸、Y軸、Z軸及θx的各方向的位置信息的多透鏡(此處為五透鏡)的四軸編碼器67(參照圖7)。
此處,因與前述相同的理由,在對準測量時等,分別五個的XZ讀頭68X,67X,YZ讀頭68Y,67Y中至少各一個讀頭會隨時對向于對應的標尺391,392(對其照射測量光束)。是以,藉由四軸編碼器68與四軸編碼器67,構成在園片載臺WST2位于測量站300時測量粗動載臺WCS所支承的園片臺WTB2(微動載臺WFS)的六自由度方向的位置信息的第2頂側編碼器系統80B。
構成第2頂側編碼器系統80B的各編碼器的測量值被供應至主控制器20(參照圖6、圖7等)。
由至此為止的說明可知,本實施形態中,在園片載臺WST2位于測量站300時,粗動載臺WCS所支承的園片臺WTB2(微動載臺WFS)的六自由度方向的位置信息,能藉由第2背側編碼器系統70B與第2頂側編碼器系統80B并行地測量。
在園片載臺WST1位于測量站300時,藉由分別對園片臺WTB1背面的光柵RG照射測量光束的三維讀頭75a、XZ讀頭75b及YZ讀頭75c測量園片臺WTB1的六自由度方向的位置信息的第2背側編碼器系統70B是與前述相同地構成。又,此情形下,藉由分別對園片臺WTB1上面的一對標尺391,392照射測量光束的讀頭部62F,62E所具有的各五個四軸讀頭分別構成的五透鏡四軸編碼器68與四軸編碼器67來測量粗動載臺WCS所支承的園片臺WTB1(微動載臺WFS)的六自由度方向的位置信息的第2頂側編碼器系統80B是與前述相同地構成。
亦即,本實施形態中,不論園片載臺WST1、WST2的任一者是否位于測量站300,均藉由對向于微動載臺WFS(被位于測量站300的粗動載臺WCS所支承)所具備的光柵RG的臂構件712所內藏的讀頭75a~75c構成測量微動載臺WFS的六自由度方向的位置信息的第2背側編碼器系統70B,藉由分別對向于微動載臺WFS(被位于測量站300的粗動載臺WCS所支承)所具備的一對標尺391,392的讀頭部62A,62C構成測量微動載臺WFS的六自由度方向的位置信息的第2頂側編碼器系統80B。
然而,第2頂側編碼器系統80B與第2背側編碼器系統70B各有與前述的第1頂側編碼器系統80A與第1背側編碼器系統70A相同的優點、缺點。
因此,本實施形態中,包含后述的對準時等在內,在園片載臺WST1或WST2位于測量站300時,藉由第2背側編碼器系統70B與第2頂側編碼器系統80B并行地進行微動載臺WFS(園片臺WTB1或WTB2)的位置信息的測量,而根據可靠性較高者的位置信息進行園片臺WTB1或WTB2的位置控制。以下,例如在X軸、Y軸及Z軸方向是根據以第2背側編碼器系統70B測量的位置信息,在θx、θy、θz方向是根據以第2頂側編碼器系統80B測量的位置信息來進行園片臺WTB1或WTB2的位置控制。
此外,關于第2微動載臺位置測量系統110B的第2背側編碼器系統70B、第2頂側編碼器系統80B,除了至此為止所說明的內容以外,能直接適用先前的第1背側編碼器系統70A、第1頂側編碼器系統80A的說明。
本實施形態中,亦設有第3頂側編碼器系統80C(參照圖6),其測量測量臺MTB(測量載臺MST)從圖2所示的待機位置移動至后述的并列位置時、或與其相反地從并列位置返回至待機位置時的測量臺MTB的六自由度方向的位置信息。如圖2所示,第3頂側編碼器系統80C,包含在能對向于位于待機位置的測量載臺MST的測量臺MTB所設的二維光柵69(參照圖4(B))的位置于X軸方向相鄰配置的一對四軸讀頭661、662、于該一對四軸讀頭661、662的-Y方向相隔既定距離配置的一對四軸讀頭663、664、以及于該一對四軸讀頭663、664與前述的讀頭部62C的兩個四軸讀頭644、645的中間位置于X軸方向相鄰配置的一對四軸讀頭665、666。
一對四軸讀頭661、662、一對四軸讀頭663、664、一對四軸讀頭665、666,分別通過支承構件以懸吊狀態固定于主支架BD。
四軸讀頭661、662、663、664、665、666的各個,與前述的四軸讀頭65、65、66、68同樣地,包含沿Y軸方向配置有各自的檢測點的各一個XZ讀頭與YZ讀頭。一對四軸讀頭661、662、一對四軸讀頭663、664、以及一對四軸讀頭665、666,分別構成使用設于測量臺MTB的二維光柵69測量測量臺MTB的六自由度方向的位置信息的一對四軸編碼器。藉由此等三對的四軸編碼器構成第3頂側編碼器系統80C。構成第3頂側編碼器系統80C的各編碼器的測量值供應至主控制器20(參照圖6等)。
藉由第3頂側編碼器系統80C、以及前述的以對測量臺MTB背面的光柵Rga照射測量光束的測量臂71A所具有的前述讀頭73a~73c構成的多個編碼器系統構成測量臺位置測量系統16(參照圖6)。此外,測量臺位置測量系統16亦可不一定要有前 述的讀頭73a~73c,例如亦可僅有第3頂側編碼器系統80C。此情形下,亦可藉由變更圖2所示的讀頭的配置(位置)或追加至少一個讀頭,而在前述的并列動作中亦能藉由第3頂側編碼器系統80C測量測量載臺MST的位置信息。
本實施形態中,進一步設有用以在園片載臺WST1或WST2在測量站300與曝光站200間移動時測量該移動中的園片載臺WST1或WST2的XY平面內的位置的測量系統80D(參照圖6)。此測量系統80D,具有于底盤12內部的基準軸LH與基準軸LA間的區域內以既定間隔配置的多個霍爾元件(Hall element)。測量系統80D是在園片載臺WST1或WST2在XY平面內移動后,利用設于各粗動載臺WCS底面的磁石產生的磁場變化來測量園片載臺WST1或WST2的XY平面內的大致的位置者。此測量系統80D的測量信息被供應至主控制器20(參照圖6)。此外,在第1、第2微動載臺位置測量系統110A、110B無法測量園片載臺WST1或WST2的位置信息的范圍內、亦即前述測量范圍外,測量園片載臺WST1或WST2的位置信息的測量裝置不限于測量系統80D,例如亦可使用干涉儀系統、或檢測方式及/或構成與前述的第1、第2頂側編碼器系統相同或不同的編碼器系統等其他測量裝置。
曝光裝置100中,除此之外還設有曝光坐標組用測量系統34,其配置于曝光站200近旁的位置,是用以在園片載臺WST1或WST2從測量站300往曝光站200側移動,如后述般園片臺WTB1或WTB2接近或接觸于測量臺MTB的時點,為了第3微動載臺位置測量系統110C的原點回歸而測量園片臺WTB1或WTB2的絕對坐標。如后述,使用已進行原點回歸(重設)的第3微動載臺位置測量系統110C的測量值,進行第1微動載臺位置測量系統110A的第1背側編碼器系統70A及第1頂側編碼器系統80A的原點回歸。
如圖2所示,曝光坐標組用測量系統34包含:一對成像感測器36a、36b,是往讀頭部62A、62C的-Y側分離既定距離(例如園片臺WTB1的Y軸方向長度的1/3程度的距離)的位置而在基準軸LV的+X側及-X側,從基準軸LV起分離較園片臺WTB1的X軸方向長度的1/2短些許的相同距離而配置;與該一對成像感測器36a、36b各自的+Y側相鄰配置的一對Z感測器38a、38b、以及往Z感測器38a的-Y側分離例如園片臺WTB1的Y軸方向長度的1/2程度的距離而配置的Z感測器38c。此等成像感測器36a、36b及Z感測器38a~38c分別通過支承構件以懸吊狀態固定于主支架BD。
一對成像感測器36a、36b當園片臺WTB1(或WTB2)位于既定位置、此處是指位于后述的開始對測量臺MTB接近或接觸的狀態(并列)的位置(并列開始位置)時,拍攝分別設于園片臺WTB1(或WTB2)的X軸方向兩側的邊緣部的前述的標記,并以其檢測中心為基準測量該拍攝對象的標記的X,Y位置。Z感測器38a~38c,例如由與在CD驅動裝置等所使用的光學讀取相同的光學式位移感測器的讀頭構成,分別測量園片臺WTB1(或WTB2)上面的Z位置。此等成像感測器36a、36b及Z感測器38a~38c的測量值被供應至主控制器20。
是以,在主控制器20,是以曝光坐標組用測量系統34與第3微動載臺位置測量系統110C同時測量園片臺WTB1或WTB2的六自由度方向的位置,使用成像感測器36a、36b及Z感測器38a~38c的測量值(絕對位置),將構成第3微動載臺位置測量系統110C的一對四軸讀頭656、646所構成的一對編碼器的測量值重設,藉此進行第3微動載臺位置測量系統110C的原點回歸。接著,在其后以原點回歸后的第3微動載臺位置測量系統110C的測量值為基準,使測量位于曝光站200的園片臺WTB1(或WTB2)的六自由度方向的位置的第1微動載臺位置測量系統110A的第1背側編碼器系統70A及第1頂側編碼器系統80A的原點回歸,藉此能進行在曝光時管理園片臺WTB1(或WTB2)的位置的坐標系(曝光時坐標系)的回歸。
曝光裝置100,進一步設有測量坐標組用測量系統35(參照圖6),其配置于測量站300近旁的位置,是為了進行第2微動載臺位置測量系統110B的第2背側編碼器系統70B及第2頂側編碼器系統80B的原點回歸,而在園片載臺WST2或WST1移動至后述的卸載位置時測量園片臺WTB2或WTB1的絕對坐標。
如圖2所示,測量坐標組用測量系統35包含:一對成像感測器36c、36d,是往讀頭部62F、62E的-Y側分隔既定距離且從基準軸LV起分離較園片臺WTB2的X軸方向長度的1/2短些許的相同距離而配置;與該一對成像感測器36c、36d各自的+Y側相鄰且接近讀頭部62F、62E的-Y側而配置的一對Z感測器38d、38e、以及往Z感測器38d的-Y側分離例如園片臺WTB2的Y軸方向長度的1/2程度的距離而配置的Z感測器38f。此等成像感測器36c、36d及Z感測器38f~38f分別通過支承構件以懸吊狀態固定于主支架BD。
一對成像感測器36c、36d拍攝分別設于園片臺WTB2(或WTB1)的X軸方向兩側的邊緣部的前述標記,并以其檢測中心為基準測量該拍攝對象的標記的X,Y位置。 Z感測器38d~38f,例如由與前述的Z感測器38a~38c相同的光學式位移感測器的讀頭構成,分別測量園片臺WTB2(或WTB1)上面的Z位置。此等成像感測器36c、36d及Z感測器38d~38f的測量值被供應至主控制器20。
是以,在主控制器20,在園片載臺WST2或WST1移動至后述的卸載位置時,使用測量坐標組用測量系統35與第2微動載臺位置測量系統110B同時測量園片臺WTB2或WTB1的位置,使用成像感測器36c、36d及Z感測器38d~38f的測量值(絕對位置),使第2微動載臺位置測量系統110B的第2背側編碼器系統70B及第2頂側編碼器系統80B的原點回歸,藉此能進行在包含對準測量等的后述一連串測量時管理位于測量站300的園片臺WTB2(或WTB1)的位置的坐標系(測量時坐標系)的回歸。
本實施形態的曝光裝置100,如圖5所示,于基準軸LV上曝光位置與對準位置間的既定位置、例如基準軸LV上從對準檢測系統ALG起既定距離、例如往+Y方向分離園片臺WTB2的Y軸方向長度2/3左右的距離的位置設定有卸載位置UP1,在從卸載位置UP1往+X側、-X側分別相隔既定距離的位置設定有待機位置UP2、UP3。
于卸載位置UP1設有第1卸載滑件(未圖示),其由從上方接近藉由前述的上下動銷而在園片保持具上方支承的曝光完畢的園片W并在多處挾持其側面而往上方持起的臂構件構成。第1卸載滑件能以對園片表面為非接觸的狀態保持園片。第1卸載滑件通過未圖示的防振構件安裝于主支架BD。
于園片待機位置UP2設有第2卸載滑件(未圖示),其從下方接取保持于第1卸載滑件的園片W并加以保持,能上下動而通過底盤12上方的+X側端部的路徑將該園片搬送至與外部裝置的園片移交位置。同樣地,于園片待機位置UP3設有第3卸載滑件(未圖示),其從下方接取保持于第1卸載滑件的園片W并加以保持,能上下動而通過底盤12上方的-X側端部的路徑將該園片搬送至與外部裝置的園片移交位置。第2、第3卸載滑件支承于與主支架BD在振動上分離的其他支架。此外,用以卸載園片的裝置不限于上述構成,只要能保持園片W并移動即可。又,園片W的卸載位置亦不限于投影光學系統PL與對準檢測系統ALG之間,例如亦可如后述的變形例般,相對對準檢測系統ALG在與投影光學系統PL相反側進行卸載。
又,本實施形態中,如圖2所示,裝載位置LP設定于測量板30上的基準標記 FM定位于對準檢測系統ALG的視野(檢測區域)內的位置(亦即,進行對準檢測系統ALG的基線測量(Pri-BCHK)的前半處理的位置)。
圖6,是顯示以曝光裝置100的控制系統為中心構成,統籌控制構成各部的主控制器20的輸出入關系的方塊圖。主控制器20包含工作站(或微計算機)等,系統籌控制曝光裝置100的構成各部。圖7是顯示圖6的第1、第2微動載臺位置測量系統110A、110B的具體構成一例。
其次,根據圖9~圖20說明本實施形態的曝光裝置100中使用園片載臺WST1、WST2與測量載臺MST的并行處理動作。此外,以下動作中,是藉由主控制器20,以前述方式進行局部液浸裝置8的液體供應裝置5及液體回收裝置6的控制,藉以隨時將水充滿于緊挨投影光學系統PL的前端透鏡191下方。不過,以下為了使說明易于理解,省略與液體供應裝置5及液體回收裝置6的控制相關的說明。又,以下為了使說明易于理解,省略與液體供應裝置5及液體回收裝置6的控制相關的說明。又,圖9~圖20中,底盤12、管載體TC1、TC2等的圖示省略。又,之后的動作說明雖會利用到多個圖式,但于各圖式中有時會對同一構件賦予符號,有時則不會賦予。亦即各圖式所記載的符號雖相異,但不論該等圖式中有無符號,均為同一構成。此點與截至目前為止的說明中所使用的各圖式亦相同。又,圖9以后是簡化顯示測量載臺MST。
又,第1至第2背側編碼器系統70A、70B及第1至第3頂側編碼器系統80A~80C的各讀頭、AF系統、對準檢測系統等,雖是在使用該等時或在其使用的前一刻從OFF狀態設定成ON狀態,但在以后的動作說明中,此點相關的說明省略。
圖9是顯示保持結束后述的園片對準測量及聚焦映射的曝光前的園片(設為W2)的園片載臺WST2在既定的待機位置待機,且藉由主控制器20沿著該圖中黑箭頭所示的路徑一邊移動園片載臺WST1、一邊曝光保持于園片臺WTB1上的園片(設為W1)的+X側半部的區域的樣子。此園片W1的+X側半部的區域的曝光,是依從-Y側的照射區域往+Y側的照射區域的順序進行。在此之前,園片W1,是沿著圖16中針對園片載臺WST2顯示的黑箭頭所示的路徑一邊移動、一邊使其-X側半部的區域依從+Y側的照射區域往-Y側的照射區域的順序結束曝光。藉此,在園片W1的所有照射區域的曝光結束的時點,園片載臺WST1返回至與曝光開始前的位置大致相同的位置。此外,此時的園片載臺WST2的位置是根據前述的測量系統80D的測量值被 主控制器20管理。
本實施形態中,雖采用上述的照射區域的曝光順序,但在為了進行曝光的園片載臺WST1移動的路徑整體長度設為依照相同的照射圖將相同大小的園片曝光的情形,與例如美國發明專利申請公開第2008/0088843號說明書等所揭示的現有液浸掃描器等并無大差別。
上述曝光中,將第1微動載臺位置測量系統110A的測量值、亦即分別對向于標尺391,392的四軸讀頭65、64的測量值、亦即前述的以第1頂側編碼器系統80A測量的園片臺WTB1的六自由度方向的位置信息(位置的測量值)及以第1背側編碼器系統70A測量的園片臺WTB1的六自由度方向的位置信息(位置的測量值)供應至主控制器20,根據其中可靠性較高者的測量值,藉由主控制器20進行園片臺WTB1的位置的伺服控制。又,在此曝光中的園片臺WTB的Z軸方向的位置、θy旋轉及θx旋轉的控制(園片W的聚焦調平控制)是根據事前進行的前述的聚焦映射(此點留待后述)的結果進行。
在上述的步進掃描方式的曝光動作中,在園片載臺WST1往X軸方向移動后,伴隨該移動進行第1頂側編碼器系統80A的讀頭的切換(多個讀頭間的測量值的接續)。如此,主控制器20依照園片載臺WST1的位置坐標,適當切換所使用的第1頂側編碼器系統80A的編碼器,來執行進行園片載臺WST1的驅動。
與上述的園片的+X側半部的照射區域的曝光并行地,在其曝光前被從待機位置UP3搬送至移交位置的曝光完畢的園片(設為W0)藉由未圖示的搬送機械臂移交至園片搬送系統(未圖示)以往裝置外搬出。
主控制器20,與上述的園片W1的+X側半部的照射區域的曝光并行地,根據第3頂側編碼器系統80C的測量值,將測量載臺MST在XY平面內從圖9中以假想線所示的待機位置往以實線所示的并列位置驅動。藉此,主控制器20,切換第3頂側編碼器系統80C的四軸讀頭來進行測量載臺MST的驅動。藉此,使曝光中彼此分離的園片載臺WST1與測量載臺MST移行至園片臺WTB1與測量臺MTB接觸或接近的狀態(亦稱為并列狀態)。在此往接觸或接近的狀態的移行時,測量載臺MST從橫側(側方)卡合于測量臂71A。為了能從此測量載臺MST橫側對測量臂71A卡合,測量載臺MST的測量臺MTB在滑件部60上通過支承部62被懸臂支承。
接著,主控制器20,保持上述的園片臺WTB1與測量臺MTB的接觸或接近的 狀態,如圖10中以兩個白箭頭所示使測量載臺MST往-Y方向移動,并使園片載臺WST1除了-Y方向以外亦往-X方向移動。藉此,形成于投影單元PU下的液浸區域14(液體Lq)從園片臺WTB1上移動(被移交)至測量臺MTB,藉由投影光學系統PL與測量臺MTB保持液浸區域14(液體Lq)。又,此時之所以亦使園片載臺WST1往-X方向亦移動,是為了能在曝光結束后在更短時間開始次一動作、亦即園片載臺WST1與園片載臺WST2的交換動作。
在上述的液浸區域14(液體Lq)從園片臺WTB1上往測量臺MTB的移交結束的階段,主控制器20能根據使用設于測量臺MTB背面的光柵RGa的第1背側編碼器系統70A的測量值通過測量臺驅動系統52B(參照圖6)控制測量臺MTB的位置。因此,主控制器20能一邊控制測量臺MTB的六自由度方向的位置、一邊進行所需的曝光相關聯的測量動作。
在移行至上述的接觸或接近的狀態后,液浸區域14(液體Lq)從園片臺WTB1上往測量臺MTB上移動結束前一刻,園片載臺WST1從第1微動載臺位置測量系統110A的測量范圍脫離,而無法藉由第1頂側編碼器系統80A及第1背側編碼器系統70A測量園片臺WTB1位置。在其前一刻,主控制器20將用于園片載臺WST1(園片臺WTB1)的位置控制的位置測量系統從第1微動載臺位置測量系統110A切換為前述的測量系統80D。
其后,主控制器20如圖11中白箭頭所示,在此時點亦將園片載臺WST1往-X方向驅動至與待機于前述的待機位置的園片載臺WST2不對向的位置(參照圖12)。
其次,主控制器20如圖12中分別以白箭頭所示,與將園片載臺WST1往-Y方向驅動并行地將園片載臺WST2往+Y方向驅動。藉此,解除前述的接觸或接近的狀態后,園片載臺WST1移動至前述的待機位置UP3下方。與此并行地,園片載臺WST2是移動至園片臺WTB2的+Y側的面的-X側端部在Y軸方向對與投影光學系統PL一起保持液浸區域14(液體Lq)保持的測量臺MTB的-Y側的面的+X側端部接觸或接近的位置(參照圖13)。
其次,主控制器20如圖13中分別以白箭頭所示,與將園片載臺WST1往+X方向驅動并行地將園片載臺WST2往-X方向驅動。藉此,園片載臺WST2移動至曝光坐標組用測量系統34的成像感測器36a、36b及Z感測器38a~38c同時對向于園片臺WTB2的位置,且園片載臺WST1從待機位置UP3下方移動至卸載位置UP1(參 照圖14)。
在園片載臺WST2移動至圖14所示的位置后,主控制器20將用于園片臺WTB2(園片載臺WST2)的位置控制的位置測量系統從前述的測量系統80D暫時切換至第3微動載臺位置測量系統110C。亦即,主控制器20是以曝光坐標組用測量系統34與第3微動載臺位置測量系統110C同時測量園片臺WTB2的六自由度方向的位置,并使用曝光坐標組用測量系統34(成像感測器36a、36b及Z感測器38a~38c)的測量值(絕對位置),將構成第3微動載臺位置測量系統110C的一對四軸讀頭656、646所構成的一對編碼器的測量值重設,藉此進行第3微動載臺位置測量系統110C的原點回歸。其后,園片臺WTB2的位置控制,是根據第3微動載臺位置測量系統110C的測量值進行。又,在園片載臺WST2移動至圖14所示的位置的狀態下,園片臺WTB2為了進行液浸區域的移交而成為在Y軸方向對測量臺MTB接觸或接近的狀態(并列狀態)。亦即,本實施形態中,是被設定為在園片臺WTB2對測量臺MTB的并列開始位置,進行第3微動載臺位置測量系統110C的原點回歸(測量值的重設),以能在此并列開始位置進行第3微動載臺位置測量系統110C的原點回歸的方式于園片臺WTB2上的既定位置設有前述的標記。
本實施形態中,主控制器20在開始前述的投影光學系統PL與測量臺MTB對液浸區域14(液體Lq)的保持后,在至園片臺WTB2對測量臺MTB的并列開始為止的期間的一部分期間,亦可視必要情形,使用測量臺MTB所具有的測量用構件、亦即前述的照度不均感測器95、空間像測量器96、波面像差測量器97及照度監測器98的至少一個,進行通過投影光學系統PL及液體Lq并通過各測量器的受光面接收照明光IL的與曝光相關聯的測量、亦即照度不均測量、空間像測量、波面像差測量及劑量測量的至少一個。
另一方面,在園片載臺WST1到達卸載位置UP1后,主控制器20解除園片保持具對曝光完畢的園片W的吸附,將未圖示的上下動銷上升驅動既定量而持起園片W1。此時的上下動銷的位置維持至園片載臺WST1到達裝載位置LP、開始次一園片的裝載為止。
接著,主控制器20藉由第1卸載滑件將該園片W1如前述般從上方保持并往上持起,從園片載臺WST1上卸載。園片W1,在其后于卸載位置UP1上方的位置被維持至園片載臺WST1接近裝載位置LP為止。
其次,主控制器20在維持園片臺WTB2與測量臺MTB的接觸或接近的狀態下,如圖14中分別以兩個向上白箭頭所示,將園片載臺WST2與測量載臺MST往+Y方向驅動。藉此,形成于投影單元PU下的液浸區域14(液體Lq)從測量臺MTB上移動(被移交)至園片臺WTB2上,藉由投影光學系統PL與園片臺WTB2保持液浸區域14(液體Lq)(參照圖15)。
在上述的液浸區域14的移交結束的時點,是成為測量臂71A插入園片載臺WST2的空間部內,園片臺WTB2的背面(光柵RG)對向于測量臂71A的讀頭73a~73d,且讀頭部62A、62C對向于標尺391,392的狀態(參照圖15)。亦即,園片臺WTB2的位置亦能藉由第3微動載臺位置測量系統110C與第1微動載臺位置測量系統110A來測量。因此,主控制器20是根據以第3微動載臺位置測量系統110C測量的園片臺WTB2的六自由度方向的位置坐標再度設定第1微動載臺位置測量系統110A的第1背側編碼器系統70A及第1頂側編碼器系統80A的測量值,來將第1背側編碼器系統70A及第1頂側編碼器系統80A的原點回歸。以此方式,進行管理在曝光站200內移動的園片臺WTB2的位置的曝光時坐標系的回歸。此外,只要能進行第1微動載臺位置測量系統110A與曝光坐標組用測量系統34對園片臺WTB2的六自由度方向的位置的同時測量,即亦可藉由與前述的第3微動載臺位置測量系統110C的原點回歸相同的方法將第1背側編碼器系統70A及第1頂側編碼器系統80A的原點回歸。
主控制器20,在上述的曝光時坐標系的回歸后,根據第1背側編碼器系統70A及第1頂側編碼器系統80A中可靠性較高者的位置信息管理園片臺WTB2的位置。
與上述的為了移交液浸區域14的園片載臺WST2與測量載臺MST的+Y方向的驅動并行地,主控制器20將園片載臺WST1往裝載位置LP驅動。在此驅動的途中,變得無法以測量系統80D測量園片載臺WST1(園片臺WTB1)的位置。因此,在園片載臺WST1從測量系統80D的測量范圍脫離前、例如在園片載臺WST1到達圖15中假想線(兩點鏈線)所示的位置的時點,主控制器20將用于園片臺WTB1(園片載臺WST1)位置控制的位置測量系統從前述的測量系統80D切換為第2微動載臺位置測量系統110B。亦即,在園片載臺WST1到達圖15中假想線(兩點鏈線)所示的位置的時點,測量臂71B插入園片載臺WST1的空間部內,園片臺WTB1的背面(光柵RG)對向于測量臂71B的讀頭75a~75c,且讀頭部62F、62E對向于標尺391,392。又,此時,能進行測量坐標組用測量系統35對園片臺WTB1的六自由度方向的絕對位置 的測量。因此,主控制器20使用測量坐標組用測量系統35與第2微動載臺位置測量系統110B進行園片臺WTB1的六自由度方向的位置的同時測量。接著,與前述同樣地,主控制器20根據以測量坐標組用測量系統35測量的園片臺WTB1的絕對位置再度設定第2微動載臺位置測量系統110B的第2背側編碼器系統70B及第2頂側編碼器系統80B的測量值,來將第2背側編碼器系統70B及第2頂側編碼器系統80B的原點回歸。以此方式,進行管理在測量站300內移動的園片臺WTB1的位置的測量時坐標系的回歸。
測量坐標組用測量系統35,由于能進行園片臺WTB1的六自由度方向的絕對位置的測量,因此從上述的測量系統80D對第2微動載臺位置測量系統110B的切換、亦即測量時坐標系的回歸能在短時間進行。
主控制器20,在上述的測量時坐標系的回歸后,一邊根據第2背側編碼器系統70B及第2頂側編碼器系統80B中可靠性較高者的位置信息管理園片臺WTB1的位置,一邊將園片載臺WST1定位于裝載位置LP(參照圖15)。
園片載臺WST1被往裝載位置LP驅動而從卸載位置UP1離開后,如圖15中以涂黑箭頭示意所示,位于卸載位置UP1上方的園片W1往待機位置UP2移動。此移動,藉由主控制器20以下述順序進行。
亦即,將第2卸載滑件往位于卸載位置UP1上方的園片W1的下方移動,在將該園片W1從第1卸載滑件往第2卸載滑件移交后,使保持有園片W1的第2卸載滑件移動至待機位置UP2。此園片W1,是維持被第2卸載滑件保持于待機位置UP2的既定高度位置的狀態直到對次一園片的一連串測量動作、亦即對準測量及聚焦映射等結束,園片載臺WST2移動至既定的待機位置為止。
在裝載位置LP,新的曝光前的園片W3(此處是例舉某批量(一批量為25片或50片)中間的園片)以下述的順序被裝載于園片臺WTB1上。亦即,被未圖示的裝載臂保持的園片W被移交至維持從裝載臂上升既定量的狀態的上下動銷,在裝載臂退避后,藉由上下動銷下降,而園片W的載置于園片保持具上,藉由未圖示的真空夾具加以吸附。此情形下,由于維持上下動銷已上升既定量的狀態,因此能較上下動銷收納于園片保持具內部的情形更短時間進行園片裝載。圖15是顯示新的曝光前的園片W3被裝載于園片臺WTB1上的狀態。
另一方面,與園片載臺WST1往裝載位置LP的移動及園片W3的裝載并行地, 園片載臺WST2是在維持測量臺MTB與園片臺WTB2的接近或接觸狀態下,如圖15中以兩個白箭頭分別顯示,往園片W2的曝光開始位置、亦即為了第1照射區域的曝光的加速開始位置移動。在此移動開始前,如圖15所示,在園片載臺WST2的測量板30位于配置于緊挨投影光學系統PL下方的位置的狀態下,主控制器20視必要停止兩載臺WST2,MST,進行BCHK后半的處理及聚焦校準后半的處理。
此處,所謂BCHK后半的處理,意指使用包含測量板30的前述的空間像測量裝置451、452測量被投影光學系統PL投影的標線片R(或標線片載臺RST上的未圖示標記板)上的一對測量標記的投影像(空間像)的處理。此情形,例如可與美國發明專利申請公開第2002/0041377號說明書等揭示的方法同樣的,通過使用一對空間像測量狹縫圖案SL的狹縫掃描方式的空間像測量動作,分別測量一對測量標記的空間像,并將該測量結果(與園片臺WTB2的XY位置對應的空間像強度)儲存于存儲器。
又,所謂聚焦校準后半的處理,意指以藉由測量園片臺WTB2在X軸方向一側與另一側的端部的面位置信息的一對XZ讀頭65X3,64X3測量的面位置信息作為基準,一邊控制測量板30(園片臺WTB2)在投影光學系統PL的光軸方向的位置(Z位置),一邊使用空間像測量裝置451、452以狹縫掃描方式測量標線片R上的測量標記的空間像,并根據其測量結果測定投影光學系統PL的最佳聚焦位置的處理。
此時,由于液浸區域14形成于投影光學系統PL與測量板30(園片臺WTB)之間,因此上述空間像的測量是通過投影光學系統PL及液體Lq進行。又,空間像測量裝置45的測量板30等搭載于園片載臺WST2(園片臺WTB2),受光元件等搭載于測量載臺MST,因此上述空間像的測量是在保持園片載臺WST與測量載臺MST接觸或接近的狀態下進行。
藉由上述測定,求出在園片臺WTB2的中心線與基準軸LV一致的狀態下的一對XZ讀頭65X3,64X3的測量值(亦即,園片臺WTB2在X軸方向一側與另一側端部的面位置信息)。此測量值,是與投影光學系統PL的最佳聚焦位置對應。
在進行上述的BCHK后半的處理及聚焦校準后半的處理后,主控制器20根據BCHK前半的處理(關于此留待后述)的結果與BCHK后半的處理的結果,算出對準檢測系統ALG的基線。又,與此同時,主控制器20根據在聚焦校準前半的處理(關于此留待后述)所得的園片臺WTB2的中心線與基準軸LV一致的狀態下的一對XZ讀頭68X3,67X3的測量值(園片臺WTB2在X軸方向一側與另一側端部的面位置信息) 與AF系統(90a,90b)在測量板30表面的檢測點的檢測結果(面位置信息)的關系、以及與在上述的聚焦校準后半的處理所得的投影光學系統PL的最佳聚焦位置對應的園片臺WTB2的中心線與基準軸LV一致的狀態下的一對XZ讀頭65X3,64X3的測量值(亦即,園片臺WTB2在X軸方向一側與另一側端部的面位置信息),求出AF系統(90a,90b)的檢測點中的偏置,并藉由例如光學手法將AF系統的檢測原點調整成該偏置成為零。
此情形下,就產能提升的觀點來看,亦可僅進行上述的BCHK后半的處理及聚焦校準后半的處理的一方,亦可不進行兩方的處理而移行至次一處理。當然,在不進行BCHK后半的處理的情形,亦無需進行前述的BCHK前半的處理。
在以上作業結束后,如圖16所示,主控制器20使測量載臺MST往-X方向且+Y方向驅動,解除兩載臺WST,MST接觸或接近的狀態。
接著,主控制器20進行步進掃描方式的曝光,將標線片圖案轉印至新的園片W2上。此曝光動作,是藉由主控制器20,根據事前進行的園片對準(EGA)的結果(園片上所有照射區域的排列坐標)、及對準檢測系統ALG的最新基線等,反復將園片載臺WST往為了園片W上的各照射區域曝光的掃描開始位置(加速開始位置)移動的照射間移動動作、以及以掃描曝光方式將形成于標線片R的圖案轉印于各照射區域的掃描曝光動作,藉此來進行。此外,上述曝光動作是在于前端透鏡191與園片W之間保持有液體(水)Lq的狀態下進行。
又,本實施形態中,例如由于最初曝光的第1照射區域被設定于位于園片W2的-X側半部的+Y端部的照射區域,因此首先為了往該加速開始位置移動,園片載臺WST是往+X方向且+Y方向移動。
接著,沿著如圖16中黑箭頭所示的路徑,一邊使園片載臺WST2移動一邊將園片W2的-X側半部的區域依從+Y側的照射區域往-Y側的照射區域的順序曝光。
與上述園片W2的-X側半部區域的曝光并行地,在園片載臺WST1側接續前述的園片W3的裝載動作進行以下的一連串測量動作。
首先,當園片載臺WST1位于裝載位置LP時,進行對準檢測系統ALG的基線測量(BCHK)前半的處理。此處,所謂BCHK的前半處理是意指如以下的處理。亦即,主控制器20以對準檢測系統ALG檢測(觀察)位于前述的測量板30中央的基準標記FM,并將該對準檢測系統ALG的檢測結果與該檢測時的微動載臺位置測量系統110B的測量值賦予對應關系后儲存于存儲器。本實施形態中,亦可與前述的園片W的裝 載動作至少一部分并行地進行BCHK前半的處理。
接續于BCHK前半的處理,當園片載臺WST1位于裝載位置LP時,進行聚焦校準前半的處理。
亦即,主控制器20一邊檢測出以第2頂側編碼器系統80B的一對XZ讀頭68X3,67X3檢測的園片臺WTB1在X軸方向一側與另一側端部的面位置信息(標尺391,392的Z位置信息),一邊以從該等信息取得的基準平面為基準,使用AF系統(90a,90b)檢測出前述的測量板30表面的面位置信息。藉此,求出在園片臺WTB1的中心線一致于基準軸LV的狀態下的一對XZ讀頭68X3,67X3的測量值(園片臺WTB1在X軸方向一側與另一側端部的面位置信息)與AF系統(90a,90b)在測量板30表面的檢測點的檢測結果(面位置信息)的關系。
接著,主控制器20開始使用第2頂側編碼器系統80B的四軸讀頭67、68、以及AF系統(90a,90b)的聚焦映射。
此處,說明以本實施形態的曝光裝置100進行的聚焦映射。在此聚焦映射時,主控制器20根據分別對向于標尺391,392的第2頂側編碼器系統80B的兩個四軸讀頭67、68的測量值管理園片臺WTB1的XY平面內的位置。
接著,在此狀態下,主控制器20將園片載臺WST1如圖16中白箭頭所示,隔著X軸方向的步進移動交互反復-Y方向及+Y方向的高速掃描,并在該高速掃描中,以既定取樣間隔擷取以兩個四軸編碼器67、68的各個測量的園片臺WTB1表面(板件28表面)的X軸方向兩端部(一對第2撥水板28b)在X軸、Y軸及Z軸方向的位置信息與以AF系統(90a,90b)檢測的各檢測點中園片W表面在Z軸方向的位置信息(面位置信息),并使該擷取的各信息相互賦予對應關系依序存放于未圖示的存儲器。
接著,主控制器20結束上述的取樣,將AF系統(90a,90b)各檢測點的面位置信息,換算為以同時擷取的以兩個四軸編碼器67、68各個測量的在Z軸方向的位置信息作為基準的數據。
進一步詳述此點,根據一方的四軸讀頭67的Z位置的測量值,取得板件28的-X側端部近旁的區域(形成有標尺392的第2撥水板28b)上的既定點(相當于與AF系統(90a,90b)的檢測點大致相同的X軸上的點:以下將此點稱為左測量點)的面位置信息。又,根據另一方的四軸讀頭68的Z位置的測量值,取得板件28的+X側端部近旁的區域(形成有標尺391的第2撥水板28b)上的既定點(相當于與AF系統(90a,90b) 的檢測點大致相同的X軸上的點:以下將此點稱為右測量點)的面位置信息。因此,主控制器20是將AF系統(90a,90b)的各檢測點的面位置信息,換算為以連結左測量點的面位置與右測量點的面位置的直線(以下為說明方便稱為臺面基準線)作為基準的面位置數據。此種換算,主控制器20是針對所有取樣時擷取的信息進行。
此處,本實施形態的曝光裝置100,能與上述的第2頂側編碼器系統80B的測量并行地,藉由第2背側編碼器系統70B測量在X軸方向、Y軸方向、Z軸方向及θy方向(以及θz方向)的園片臺WTB1(微動載臺WFS)的位置信息。因此,主控制器20,以與上述的以兩個四軸編碼器68、67的各個測量的園片臺WTB1表面(板件28表面)的X軸方向兩端部在X軸、Y軸及Z軸方向的位置信息與以AF系統(90a,90b)檢測的各檢測點中園片W表面在Z軸方向的位置信息(面位置信息)的擷取相同的時點,亦擷取藉由第2背側編碼器系統70B的在上述各方向(X、Y、Z、θy(及θz))的位置的測量值。接著,主控制器20,求出從同時擷取的第2頂側編碼器系統80B的測量信息得到的臺面基準線的數據(Z、θy)與第2背側編碼器系統70B的測量信息(Z、θy)的關系。藉此,能將以上述臺面基準線作為基準的面位置數據,換算為以藉由背面測量而得的園片臺WTB1的Z位置及θy旋轉所決定的、對應上述臺面基準線的基準線(以下為說明方便稱為背面測量基準線)作為基準的面位置數據。
藉由以此方式預先取得上述的換算數據,例如在曝光時等以前述的XZ讀頭64X及65X測量園片臺WTB1(或WTB2)表面(形成有標尺392的第2撥水板28b上的點、以及形成有標尺391的第2撥水板28b上的點),算出園片臺WTB1(或WTB2)的Z位置與相對XY平面的傾斜(主要為θy旋轉)。藉由使用此算出的園片臺WTB1(或WTB2)的Z位置與相對XY平面的傾斜與前述的面位置數據(以臺面基準線作為基準的面位置數據),而不需實際取得園片W表面的面位置信息即能進行園片W的面位置控制。因此,由于即使將AF系統配置于離開投影光學系統PL的位置亦不會有任何問題,因此即使是作業距離(曝光時的投影光學系統PL與園片W的間隔)較窄的曝光裝置等,亦能非常合適地適用本實施形態的聚焦映射。
在上述的聚焦映射結束后,進行例如EGA方式的園片對準。具體而言,主控制器20根據第2微動載臺位置測量系統110B的測量值,一邊伺服控制園片臺WTB1的位置,一邊如圖17中白箭頭所示將園片載臺WST1往XY二維方向步進驅動,同時在各步進位置使用對準檢測系統ALG檢測出附設于園片上各照射區域的對準標 記,將對準檢測系統ALG的檢測結果與該檢測時的第2微動載臺位置測量系統110B的測量值賦予關聯后存放于未圖示的存儲器。
接著,主控制器20使用以上述方式獲得的多個對準標記的檢測結果與所對應的第2微動載臺位置測量系統110B的測量值,透過例如美國發明專利第4,780,617號說明書所揭示的EGA方式進行統計運算,算出EGA參數(X偏置、Y偏置、正交度、園片旋轉、園片X定標、園片Y定標等),并根據其算出結果,求出園片W2的所有照射區域的排列坐標。接著,主控制器20將該排列坐標換算為以基準標記FM位置作為基準的坐標。在此時點亦繼續進行園片W2的-X側半部區域的曝光。
此外,上述說明中,雖是在聚焦映射結束后進行園片對準,但并不限于此,亦可在園片對準結束后進行聚焦映射,或者聚焦映射與園片對準至少一部分并行地進行。
接著,在一連串測量動作結束后,主控制器20將保持有園片W3的園片載臺WST1如圖18中白箭頭所示往與圖9所示的園片載臺WST2的待機位置相對基準軸LV成對稱的待機位置于-X方向且+Y方向驅動。圖19顯示園片載臺WST1往待機位置移動并在該位置待機的狀態。此待機位置在大致緊挨前述的園片的待機位置UP3下方,在往此待機位置移動的途中,測量園片載臺WST1位置的測量系統從第2微動載臺位置測量系統110B切換成測量系統80D。
與上述的園片載臺WST1往待機位置的移動及其后的在待機位置的待機并行地,藉由主控制器20,沿著分別于圖18及圖19中以黑箭頭所示的路徑一邊移動園片載臺WST2、一邊進行保持于園片臺WTB2上的園片W2的+X側半部區域的曝光。
園片載臺WST1移動至待機位置后,主控制器20在使在待機位置UP2上方保持有曝光完畢的園片W1的第2卸載滑件下降驅動既定量后,如圖20中涂黑箭頭所示,往-Y方向驅動,將園片W1搬送至與園片搬送系統的移交位置。
比較圖20與圖9后可清楚得知,圖20的狀態,雖是園片載臺WST1與園片載臺WST2替換且園片載臺WST1的待機位置設定于與園片載臺WST2的待機位置相對基準軸LV成左右對稱的位置,但保持于兩個園片載臺WST1、WST2上的兩片園片W的處理進展狀況相同。
其后,一邊交互使用園片載臺WST1、WST2、一邊藉由主控制器20反復與上述相同的動作。
不過在此反復時,園片載臺WST2在所保持的園片W的曝光結束時,被往+X 方向驅動后,由于是與園片載臺WST1替換,因此是被往-Y方向驅動。此情形下,園片載臺WST1為了與園片載臺WST2替換,而被往+Y方向驅動。
接著,園片載臺WST2在替換后,移動至卸載位置UP1后,從該園片載臺WST2被卸載的曝光完畢的園片,在卸載位置UP1的-X側的待機位置UP3待機。接著,在新的園片對園片載臺WST2上的裝載、前述的一連串測量動作結束,園片載臺WST2移動至緊挨待機位置UP2下方的待機位置的時點,在待機位置UP3待機的曝光完畢的園片沿-Y方向的路徑搬送至與園片搬送系統的移交位置。
如以上所詳細說明,根據本實施形態的曝光裝置100,例如在于曝光站200有一方的園片載臺WST1(或WST2)、于測量站300有另一方的園片載臺WST2(或WST1)的情形,能與在曝光站200中保持于園片臺WTB1(或WTB2)的園片W被照明光IL通過投影光學系統PL及液體Lq被曝光的動作并行地,在測量站300對保持于園片臺WTB2(或WTB1)的園片W進行前述的一連串測量。又,在對保持于園片臺WTB1(或WTB2)的園片W的曝光結束后,在園片臺WTB1(或WTB2)與測量臺MTB之間進行緊挨投影光學系統PL下方的液體Lq(液浸區域14)的移交,藉由投影光學系統PL與測量臺MTB保持該液體。此液體Lq的移交,能在對保持于園片臺WTB1(或WTB2)的園片W的曝光結束后一刻進行。藉此,無需將被供應至緊挨投影光學系統PL下方的液體Lq從園片臺WTB1及WTB2的一方移交至另一方。藉此,例如在如為了園片交換等而使園片臺WTB1(或WTB2)返回至測量站300時將供應至緊挨投影光學系統PL下方的液體Lq從園片臺WTB1及WTB2的一方移交至另一方的情形般,無需使園片臺WTB1(或WTB2)大幅繞轉。又,根據本實施形態的曝光裝置100,主控制器20是在于投影光學系統PL與測量臺MTB間保持有液體Lq的狀態下,以包含保持曝光完畢的園片W的園片臺WTB1(或WTB2)的園片載臺WST1(或WST2)與包含保持已結束前述的一連串測量的園片W的園片臺WTB2(或WTB1)的園片載臺WST2(或WST1)在Y軸方向位置替換的方式,透過粗動載臺驅動系統51A、51B驅動園片載臺WST1及WST2。此情形下,主控制器20是以在Y軸方向位置替換的方式,將包含園片臺WTB1的園片載臺WST1與包含園片臺WTB2的園片載臺WST2沿包含在Y軸方向平行的彼此逆向的路徑的各自的移動路徑并行驅動(參照圖12)。本實施形態中,是采用此種包含在Y軸方向平行的彼此逆向的路徑的各自的移動路徑,在園片載臺WST1、WST2通過此移動路徑的前后,主控制器20藉由粗動載臺 驅動系統51A、51B將園片載臺WST1、WST2分別以取代配置于粗動載臺WCS空間內的臂構件711、712(亦即讀頭73a~73c、75a~75c)的一方而配置臂構件711、712(亦即讀頭73a~73c、75a~75c)的另一方的方式從曝光站200與測量站300的一方移動至另一方(例如參照圖9及圖18)。此情形下,為了園片載臺WST1或WST2從曝光站200與測量站300之間的區域(中間區域)往曝光站200移動,是藉由主控制器20,根據以測量系統80D測量的園片載臺WST1或WST2的位置信息,控制粗動載臺驅動系統51A、51B對園片載臺WST1或WST2的驅動。又,園片載臺WST1與園片載臺WST2,在前述的中間區域內通過互異的移動路徑從曝光站200與測量站300的一方移動至另一方,在本實施形態中該相異的移動路徑位置在X方向上相異,亦即在底盤12上分離設定于X方向的一端側與另一端側。本實施形態中,管載體由于從-X方向連接于園片載臺WST1,并從+X方向連接于園片載臺WST2,因此園片載臺WST1在X方向其移動路徑設定于投影光學系統PL的-X側,園片載臺WST2在X方向其移動路徑設定于投影光學系統PL的+X側。
又,主控制器20,在例如包含保持上述曝光完畢的園片W的園片載臺WST1及WST2中的一方與保持已結束前述的一連串測量的園片W的園片載臺WST1及WST2中的另一方在Y軸方向的位置替換時在內,至在保持于園片載臺WST1及WST2中的一方的園片W的曝光結束后保持于園片載臺WST1及WST2中的另一方的園片W的曝光開始為止的一部分的期間中,能使用測量臺MTB所具有的測量用構件、亦即前述的照度不均感測器95、空間像測量器96、波面像差測量器97及照度監測器98的至少一個,進行照度不均測量、空間像測量、波面像差測量及劑量測量的至少一個。藉此,能在不使產能降低的情形下視必要進行與曝光相關聯的測量。
本實施形態中,園片載臺WST1及WST2的移動路徑,還包含于X軸方向將園片載臺WST1及WST2往彼此逆向驅動的路徑(參照圖13)。
因此,不但能提升產能,亦能使裝置小型。
本實施形態的曝光裝置100,其具備:第1背側編碼器系統70A,當園片載臺WST(或WST2)位于曝光站200時,測量被粗動載臺WCS保持成能移動于六自由度方向的園片臺WTB1(或WTB2)、亦即微動載臺WFS的六自由度方向的位置的第1微動載臺位置測量系統110A,是從下方對設于園片臺WTB1(或WTB2)背面(-Z側的面)的光柵RG照射測量光束,接收該測量光束的來自光柵RG的返回光(反射繞射 光),在園片臺WTB1(或WTB2)在曝光站200內的既定范圍(至少包含為了保持于園片臺WTB1(或WTB2)的園片W的曝光的曝光站200內的范圍)移動時,測量園片臺WTB1(或WTB2)的六自由度方向的位置信息;以及第1頂側編碼器系統80A,具有設于主支架BD的讀頭部62A、62C,從讀頭部62A、62C對設于園片臺WTB1(或WTB2)的一對標尺391,392(二維光柵)照射測量光束,接收該測量光束的來自標尺391,392(二維光柵)的返回光(反射繞射光),在園片臺WTB1(或WTB2)在曝光站200內的上述既定范圍移動時,能與第1背側編碼器系統70A的前述位置信息的測量并行地測量園片臺WTB1(或WTB2)的六自由度方向的位置信息。接著,主控制器20在園片臺WTB1(或WTB2)移動于曝光站200內的上述既定范圍時,例如在曝光時,是根據第1背側編碼器系統70A的位置信息及第1頂側編碼器系統80A的位置信息中可靠性較高者的位置信息驅動園片臺WTB1(或WTB2)。
又,本實施形態的曝光裝置100,其具備:第2背側編碼器系統70B,當園片載臺WST1(或WST2)位于測量站300時,測量被粗動載臺WCS保持成能移動于六自由度方向的園片臺WTB1(或WTB2)、亦即微動載臺WFS的六自由度方向的位置的第2微動載臺位置測量系統110B,是從下方對設于園片臺WTB1(或WTB2)背面(-Z側的面)的光柵RG照射測量光束,接收該測量光束的來自光柵RG的返回光(反射繞射光),在園片臺WTB1(或WTB2)在測量站300內的既定范圍(至少包含為了進行前述的一連串測量處理而園片臺WTB1(或WTB2)所移動的范圍的測量站300內的范圍、例如在與曝光站200的前述既定范圍對應的測量站300的范圍)移動時,測量園片臺WTB1(或WTB2)的六自由度方向的位置信息;以及第2頂側編碼器系統80B,具有設于主支架BD的讀頭部62F、62E,從讀頭部62F、62E對設于園片臺WTB1(或WTB2)上的一對標尺391,392(二維光柵)照射測量光束,接收該測量光束的來自標尺391,392(二維光柵)的返回光(反射繞射光),在園片臺WTB1(或WTB2)在測量站300內的上述既定范圍移動時,能與第2背側編碼器系統70B的前述位置信息的測量并行地測量園片臺WTB1(或WTB2)的六自由度方向的位置信息。接著,在前述的切換部150B被設定于第1模式的情形,主控制器20在園片臺WTB1(或WTB2)移動于測量站300內的上述既定范圍時,例如在對準時,是根據第2背側編碼器系統70B的位置信息及第2頂側編碼器系統80B的位置信息中可靠性較高者的位置信息伺服驅動園片臺WTB1(或WTB2)。
再者,由于卸載位置UP1設定于曝光位置與對準位置之間、更具體而言,設定于保持曝光完畢的園片W的園片載臺WST1或WST2沿其移動路徑被往-Y方向驅動后被驅動于X軸方向的位置,因此能在園片的曝光結束后的短時間后將曝光完畢的園片從園片臺WTB1(或WTB2)上卸載后,返回至裝載位置LP。又,在曝光結束后,對測量臺MTB移交液浸區域14(液體Lq)后,園片臺WTB1(或WTB2)是在不接觸液體的情形下往卸載位置UP1返回、進而返回至裝載位置LP。因此,能以高速且高加速進行此時的園片臺WTB1(或WTB2)的移動。再者,裝載位置LP設定于進行對準檢測系統ALG的BCHK前半的處理的位置,因此能與園片對園片臺WTB1(或WTB2)上的裝載的至少一部分并行地或裝載后立即開始包含對準檢測系統ALG的BCHK前半的處理的一連串測量處理。又,此測量處理,由于是在液體不接觸于園片臺WTB1(或WTB2)的情況下進行,因此能一邊高速且高加速使園片臺WTB1(或WTB2)移動、一邊進行。
再者,園片W上的多個照射區域的曝光順序,由于是在從-X側半部(或+X側半部)的+Y側依序往-Y側的照射區域進行曝光后,從+X側半部(或-X側半部)的-Y側依序往+Y側的照射區域進行曝光,因此在曝光結束的時點,園片臺WTB1(或WTB2)會位于最接近卸載位置UP1的位置。因此,在曝光結束后,能在最短時間進行園片臺WTB1(或WTB2)往卸載位置UP1的移動。
由以上說明可清楚得知,根據本實施形態的曝光裝置100,可根據高精度的對準結果及聚焦映射的結果,以步進掃描方式重迭精度良好地進行對園片W的液浸曝光的高解像度的曝光。又,曝光對象的園片W即使是例如450mm園片等,亦能維持高產能。具體而言,曝光裝置100能將對450mm園片的曝光處理,以與前述的美國發明專利申請公開第2008/0088843號說明書等揭示的液浸掃描器對300mm園片的曝光處理同等或其以上的高產能來實現。
此外,上述實施形態中,作為并用第1背側編碼器系統70A與第1頂側編碼器系統80A,使用兩者的測量信息中可靠性較高者的測量信息控制在曝光站200的園片臺WTB1(或WTB2)的位置的一例,雖說明了在θx、θy、以及θz方向使用第1頂側編碼器系統80A的測量信息,在剩余的X軸、Y軸、以及Z軸方向是使用第1背側編碼器系統70A的測量信息,但這此僅為一例。
例如,在對應450mm的曝光裝置,從園片臺的大小來考量,由于第1背側編碼 器系統70A的測量臂71A(臂構件711)為懸臂支承構造且其長度為500mm或其以上,因此例如在100Hz~400Hz左右的頻帶的暗振動(機體的振動)的影響會變大。相對于此,第1頂側編碼器系統80A,則可想見機體的振動導致的影響小,除了極低頻帶以外,測量誤差較小。因此,著眼于此點,亦可在輸出信號的頻帶中選擇性地使用第1背側編碼器系統70A及第1頂側編碼器系統80A的測量信息中可靠性較高者的測量信息。此情形下,例如亦能使用具有相同截止頻率的低通濾波器及高通濾波器來選擇性地使用(切換)第1背側編碼器系統70A與第1頂側編碼器系統80A的輸出,但不限于此,例如亦可不使用濾波器而使用對頂側編碼器系統的輸出信號與背側編碼器系統的輸出信號賦予權重而加算后的并合位置信號。又,亦可依據振動以外的要因區分使用頂側編碼器系統與背側編碼器系統、或將兩者并用。
此外,針對伴隨園片臺WTB1(或WTB2)移動的既定動作,當明顯是第1背側編碼器系統70A或第1頂側編碼器系統80A的測量信息(位置信息)可靠性較高的情形,亦可在其動作之間將該可靠性較高者的位置信息用于園片臺WTB1或WTB2的位置控制。例如,在第1微動載臺位置測量系統110A,例如在掃描曝光中亦可僅使用背側編碼器系統70A。
不論是何者,根據本實施形態,由于能藉由第1背側編碼器系統70A與第1頂側編碼器系統80A進行并行的園片臺WTB1或WTB2的位置測量,因此能進行一方的編碼器系統的單獨使用、兩者的系統并用等因應兩者的優點、缺點的各種使用方法。
又,上述實施形態中,在第2微動載臺位置測量系統110B中,選擇第2背側編碼器系統70B及第2頂側編碼器系統80B的測量信息(位置信息)中可靠性較高者的位置信息的方法能采用與上述相同的方法。
又,上述實施形態中,雖說明了第1微動載臺位置測量系統110A除了第1背側編碼器系統70A以外還具備第1頂側編碼器系統80A,但不限于此,測量在曝光站200的園片臺WTB1或WTB2的位置的測量系統,亦可是僅第1背側編碼器系統70A,亦可取代第1頂側編碼器系統80A而將其他構成的編碼器系統或干涉儀系統等與第1背側編碼器系統70A組合使用。在僅使用第1背側編碼器系統70A的情形,最好是進行為了確保第1背側編碼器系統70A的坐標系的θx、θy、以及θz方向或六自由度方向的長期穩定性而所需的校準。
又,上述實施形態中,雖說明了第2微動載臺位置測量系統110B具備第2背側 編碼器系統70B與第2頂側編碼器系統80B,但不限于此,測量在測量站300的園片臺WTB1或WTB2的位置的測量系統,亦可僅是第2背側編碼器系統70B,亦可取代第2頂側編碼器系統80B而將其他構成的編碼器系統或干涉儀系統等與第2背側編碼器系統70B組合使用。在僅使用第2背側編碼器系統70B的情形,最好是進行為了確保第2背側編碼器系統70B的坐標系的θx、θy、以及θz方向或六自由度方向的長期穩定性而所需的校準。
又,上述實施形態中,雖曝光坐標組用測量系統34及測量坐標組用測量系統35分別具備Z感測器與檢測園片臺上的標記的X,Y二維方向位置的一對成像感測器,但不限于此,亦可取代成像感測器,設置能測量園片臺的XY二維方向的絕對位置的絕對編碼器。
又,上述實施形態中,雖卸載位置UP1設定于曝光站200與測量站300之間,但不限于此,亦可如其次的變形例的曝光裝置般,將卸載位置設定于裝載位置LP近旁。
<變形例>
圖21是顯示變形例的曝光裝置的并行處理動作一瞬間的狀態。此圖21對應于前述的實施形態的圖14的狀態。從此圖21可知,此變形例的曝光裝置中,卸載位置UP與裝載位置LP設定于測量臂的近旁。更具體而言,以前述的實施形態的曝光裝置的裝載位置LP為基準,裝載位置LP設定于往+X側分離既定距離的位置,卸載位置UP設定于往-X側分離既定距離的位置。又,未設有如前述的待機位置UP2、UP3的園片的待機位置。又,本變形例的曝光裝置中,測量坐標組用測量系統35(成像感測器36c、36d及Z感測器38d~38f)配置于讀頭部62F,62E的+Y側。其他部分的構成等與前述的實施形態的曝光裝置100相同。
此處,根據圖21~圖24,說明此變形例的曝光裝置中、使用園片載臺WST1、WST2與測量載臺MST的一連串并行處理動作中包含園片交換動作的一部分動作。
以與前述的實施形態相同的順序,進行使用園片載臺WST1、WST2與測量載臺MST的并行處理,在園片載臺WST2到達圖21所示的位置的時點,主控制器20將用于園片臺WTB2(園片載臺WST2)位置控制的位置測量系統與前述同樣地從測量系統80D暫時切換為第3微動載臺位置測量系統110C。其后,園片臺WTB2的位置控制,是根據第3微動載臺位置測量系統110C的測量值進行。又,在園片載臺WST2 移動至圖21所示的位置的狀態下,園片臺WTB2為了進行液浸區域的移交而成為在Y軸方向對測量臺MTB接觸或接近的狀態(并列狀態)。
其次,主控制器20在維持園片臺WTB2與測量臺MTB的接觸或接近的狀態下,如圖21中分別以兩個向上白箭頭所示,將園片載臺WST2與測量載臺MST往+Y方向驅動。藉此,形成于投影單元PU下的液浸區域14(液體Lq)從測量臺MTB上移動(被移交)至園片臺WTB2上,藉由投影光學系統PL與園片臺WTB2保持液浸區域14(液體Lq)(參照圖23)。
在上述的液浸區域14的移交結束的時點,是成為測量臂71A插入園片載臺WST2的空間部內,園片臺WTB2的背面(光柵RG)對向于測量臂71A的讀頭73a~73c,且讀頭部62A、62C對向于標尺391,392的狀態(參照圖23)。亦即,園片臺WTB2的位置亦能藉由第3微動載臺位置測量系統110C與第1微動載臺位置測量系統110A來測量。因此,主控制器20是與前述同樣地根據以第3微動載臺位置測量系統110C測量的園片臺WTB2的六自由度方向的位置坐標將第1背側編碼器系統70A及第1頂側編碼器系統80A的原點回歸。以此方式,進行管理在曝光站200內移動的園片臺WTB2的位置的曝光時坐標系的回歸。
主控制器20,在上述的曝光時坐標系的回歸后,根據第1背側編碼器系統70A及第1頂側編碼器系統80A中可靠性較高者的位置信息管理園片臺WTB2的位置。
與上述的為了移交液浸區域14的園片載臺WST2與測量載臺MST的+Y方向的驅動并行地,主控制器20將園片載臺WST1如圖21中向下白箭頭所示往卸載位置UP(及裝載位置LP)驅動。在此驅動的途中,變得無法以測量系統80D測量園片載臺WST1(園片臺WTB1)的位置。因此,在園片載臺WST1從測量系統80D的測量范圍脫離前、例如在園片載臺WST1到達圖22所示的位置的時點,主控制器20將用于園片臺WTB1(園片載臺WST1)位置控制的位置測量系統從前述的測量系統80D切換為第2微動載臺位置測量系統110B。亦即,在園片載臺WST1到達圖22所示的位置的時點,測量臂71B插入園片載臺WST1的空間部內,園片臺WTB1的背面(光柵RG)對向于測量臂71B的讀頭75a~75c,且讀頭部62F、62E對向于標尺391,392。又,此時,能進行測量坐標組用測量系統35對園片臺WTB1的六自由度方向的絕對位置的測量。因此,主控制器20使用測量坐標組用測量系統35與第2微動載臺位置測量系統110B進行園片臺WTB1的六自由度方向的位置的同時測量。接著,與前述同樣 地,主控制器20根據以測量坐標組用測量系統35測量的園片臺WTB1的絕對位置再度設定第2微動載臺位置測量系統110B的第2背側編碼器系統70B及第2頂側編碼器系統80B的測量值,來將第2背側編碼器系統70B及第2頂側編碼器系統80B的原點回歸。以此方式,進行管理在測量站300內移動的園片臺WTB1的位置的測量時坐標系的回歸。
測量坐標組用測量系統35,由于能進行園片臺WTB1的六自由度方向的絕對位置的測量,因此從上述的測量系統80D對第2微動載臺位置測量系統110B的切換、亦即測量時坐標系的回歸能在短時間進行。
主控制器20,在上述的測量時坐標系的回歸后,一邊根據第2背側編碼器系統70B及第2頂側編碼器系統80B中可靠性較高者的位置信息管理園片臺WTB1的位置,一邊將園片載臺WST1如圖22中白箭頭所示往-Y方向且-X方向驅動而定位于卸載位置UP(參照圖23)。
在卸載位置UP,曝光完畢的園片W1,是以如下述的順序從園片載臺WST1上卸載。亦即,解除藉未圖示的真空夾具對園片W1的吸附后,上下動銷上升而將園片W1從園片保持具上持起。接著,由機械臂等未圖示的卸載臂插入園片W1與保持具之間,藉由卸載臂上升既定量園片W1從上下動銷被移交至卸載臂。接著,藉由卸載臂如圖23中涂黑箭頭所示,搬出至與外部搬送系統的移交位置。此情形下,上下動銷為了次一園片的裝載而維持已上升既定量的狀態。
其次,主控制器20將園片載臺WST1如圖24中白箭頭所示往+X方向驅動既定量,而定位于裝載位置LP。在裝載位置LP,新的曝光前的園片W3(此處是例舉某批量(一批量為25片或50片)中間的園片)以與前述相同的方式被裝載于園片臺WTB1上。圖24是顯示新的曝光前的園片W3被裝載于園片臺WTB1上的狀態。
另一方面,與園片載臺WST1往卸載位置UP的移動、園片W1的卸載、園片載臺WST1往裝載位置LP的移動、以及園片W1的裝載并行地,園片載臺WST2是在維持測量臺MTB與園片臺WTB2的接近或接觸狀態下,如圖23及圖24中以兩個白箭頭分別顯示,往園片W2的曝光開始位置、亦即為了第1照射區域的曝光的加速開始位置移動。在此移動前,如圖23所示,在園片載臺WST2的測量板30位于配置于緊挨投影光學系統PL下方的位置的狀態下,主控制器20視必要停止兩載臺WST2,MST,進行BCHK后半的處理及聚焦校準后半的處理。
在以上作業結束后,主控制器20使測量載臺MST往-X方向且+Y方向驅動,解除兩載臺WST,MST接觸或接近的狀態后,開始與前述相同的園片W2的曝光。
與上述園片W2的曝光并行地,主控制器20進行一連串測量動作。亦即,主控制器20將裝載有園片W3的園片載臺WST1往-X方向驅動既定量,定位于測量板30上的基準標記FM定位于對準檢測系統ALG的視野(檢測區域)內的位置。接著,進行對準檢測系統ALG的基線測量(BCHK)前半的處理后,主控制器20進行聚焦校準前半的處理。其后,進行與上述實施形態相同的聚焦映射及EGA方式的園片對準。
雖詳細說明省略,但其后與前述的實施形態相同的使用園片載臺WST1、WST2及測量載臺MST的并行處理動作是藉由主控制器20進行。
以上說明的變形例的曝光裝置中,不論是否使用兩個園片載臺WST1、WST2,均可不設置待機位置UP2、UP3,且能以單一的機械臂構成園片的卸載系統。因此,能使特別是園片的卸載系統構成簡單。此外,變形例的曝光裝置中,亦可將卸載位置與裝載位置設定于相同位置,此情形下,最好是將卸載位置兼裝載位置設定于測量板30上的基準標記FM定位于對準檢測系統ALG的視野(檢測區域)內的位置。
又,上述實施形態及變形例(以下稱為上述實施形態)中,亦可另外設置測量園片載臺WST1、WST2分別具備的粗動載臺WCS的位置信息的測量系統及/或測量測量載臺MST的滑件部60及支承部62的位置信息的測量系統、例如干涉儀系統等。此情形下,亦可設置測量粗動載臺WCS與微動載臺WFS的相對位置信息的測量系統及/或測量測量載臺MST的滑件部60及支承部62與測量臺MTB的相對位置信息的測量系統。
又,上述實施形態中,在曝光站200與測量站300間的區域(中間區域)的園片載臺WST1或WST2的位置信息,雖是藉由具有多個霍爾元件的測量系統80D(參照圖6)來測量,但不限于此,亦可藉由干涉儀系統或編碼器系統構成測量系統80D。或者,與測量系統80D另外地、例如與頂側編碼器系統80A或第3微動載臺位置測量系統110C等同樣地設置中間區域位置測量用編碼器系統,其具有設于園片載臺WST1、WST2外部的多個讀頭,在園片載臺WST1或WST2位于前述中間區域時,透過前述多個個讀頭對園片臺WTB 1、WTB2上的標尺391,392通過前述多個讀頭分別照射測量光束,以測量園片載臺WST1或WST2的位置信息。此編碼器系統的多個讀頭,是以涵蓋先前說明的園片載臺WST1、WST2的中間區域的移動路徑的方式配置。此 情形下,主控制器20為了將園片載臺WST1或WST2從前述中間區域移動至曝光站200或測量站300,亦可根據以測量系統80D測量的園片載臺WST1或WST2的位置信息與以上述中間區域位置測量用編碼器系統測量的園片載臺WST1或WST2的位置信息,控制粗動載臺驅動系統51A、51B對園片載臺WST1或WST2的驅動。
又,上述實施形態中,雖說明了第1、第2背側編碼器系統70A,70B具備測量臂71A,71B(分別具有內藏有僅編碼器讀頭的光學系統至少一部分的臂構件711、712),但不限于此,例如作為測量臂,只要能從對向于光柵RG的部分照射測量光束,則例如亦可于臂構件的前端部內藏光源或光檢測器等。此情形下,無需使光纖通過臂構件內部。再者,臂構件其外形及剖面則非所問,或亦可于其自由端設有抑制特定振動數的阻尼構件。又,第1、第2背側編碼器系統70A,70B在于臂構件711、712未設有光源及/或檢測器的情形,亦可不利用臂構件711、712的內部。
又,上述實施形態中,雖例示了第1、第2背側編碼器系統70A,70B分別具備一個三維讀頭、XZ讀頭及YZ讀頭的情形,但當然讀頭的組合配置不限于此。又,第1、第2背側編碼器系統70A,70B亦可采用與X讀頭及/或Y讀頭另外具備Z讀頭的讀頭部(光學系統)。
上述實施形態中,由于于微動載臺WFS的下面(背面)配置有光柵RG,因此亦可使微動載臺WFS為中空構造以圖輕量化,且于其內部配置配管、配線等。其理由在于,由于從編碼器讀頭照射的測量光束不在微動載臺WFS內部行進,因此無需采用光能透射微動載臺WFS的中實構件。然而,并不限于此,當采用光能透射微動載臺WFS的中實構件時,亦可于微動載臺的上面、亦即對向于園片的面配置光柵,光柵亦可形成于保持園片的園片保持具。后者的情形,即使是曝光中園片保持具膨脹或對微動載臺的裝著位置偏離,亦能追隨此來測量園片保持具(園片)的位置。
又,上述實施形態中的第1至第3頂側編碼器系統80A~80C的構成不限于在上述實施形態所說明者。例如,第1至第3頂側編碼器系統80A~80C的至少一部分亦可采用例如美國發明專利申請公開第2006/0227309號說明書等所揭示,于園片臺WTB設置多個編碼器讀頭部(各編碼器讀頭部例如能與前述的四軸讀頭同樣地構成),與此對向地于園片臺WTB的外部配置光柵部(例如二維光柵或配置成二維的一維光柵部)的構成的編碼器系統。此情形下,多個編碼器讀頭亦可分別配置于園片臺WTB的四角(corner),或者于園片臺WTB外側且在其中心(園片保持具的中心)交叉的兩條 對角線上隔著園片臺WTB分別配置一對編碼器讀頭部。又,光柵部例如亦可將分別形成二維光柵的四個光柵板安裝于一個固定構件(板件等),且以該四個光柵板配置于投影光學系統PL(或嘴單元32)周圍的方式藉由包含固定具的支承構件將固定構件懸吊支承于主支架BD。
此外,上述實施形態中,各背側編碼器系統的讀頭部的構成等不限于前述者而可為任意。又,各頂側編碼器系統的讀頭配置或數目等可為任意。
此外,亦可藉由變更第3頂側編碼器系統80C的讀頭的配置(位置)或者追加至少一個讀頭,而在前述的并列動作中藉由第3頂側編碼器系統測量80C測量載臺MST的位置信息。
此外,上述實施形態中,微動載臺WFS雖能驅動于全六自由度方向,但不限于此,只要能移動于平行于XY平面的二維平面內即可。又,微動載臺驅動系統52A、52B不限于上述動磁式,亦可是移動線圈式。進而,微動載臺WFS亦可被粗動載臺WCS接觸支承。因此,將微動載臺WFS相對粗動載臺WCS驅動的微動載臺驅動系統,亦可是例如將旋轉電機與滾珠螺桿(或進給螺桿)組合而成者。
此外,上述實施形態中,使用測量載臺MST的多個測量用構件(感測器)的測量動作,其全部不需要在從園片載臺WST1與園片載臺WST2的一方往另一方的置換中進行,例如亦可在從園片載臺WST1對園片載臺WST2的置換中進行多個測量的一部分,并在從園片載臺WST2對園片載臺WST1的置換中進行剩余的測量。
又,上述實施形態中,測量載臺MST亦可不一定要具有前述的各種測量用構件(感測器),亦可單純僅將其用于代替園片載臺而于投影光學系統PL下維持液浸區域。此情形下,亦可將前述的各種測量用構件(感測器)的至少一部分設于園片載臺。
又,上述實施形態中,亦可設置將曝光前的園片裝載于園片臺WTB上前在裝載位置上方加以非接觸支承且裝載于園片臺WTB1或WTB2上的裝置(亦稱為夾具單元)。夾具單元亦可具備例如貝努里夾具(或亦稱為浮動夾具)來作為從上方以非接觸方式支承園片的支承構件。夾具單元(貝努里夾具)例如亦可僅具有搬送功能或除了搬送功能外還具有調溫功能、預對準功能、以及彎曲修正功能(平坦化功能)的至少一個,只要依照附加于夾具單元(貝努里夾具)的功能的種類或數目等決定其構成即可,實現包含搬送功能的四個功能的構成,只要能實現各功能則其構成不限。此外,不限于利用貝努里效果的夾具,亦可使用能以非接觸支承園片的夾具。
又,上述實施形態中,雖說明了在測量站300與曝光站20之間使分別具備微動載臺WFS與支承有該微動載臺WFS的粗動載臺WCS的園片載臺WST1與園片載臺WST2往返移動的構成的情形,但不限于此,亦可附加兩個微動載臺在兩個粗動載臺之間能替換的構成,并將該兩個微動載臺交互在測量站300與曝光站200之間往返移動。或者,亦可使用三個以上的微動載臺。能進行對一微動載臺WFS上的園片的曝光處理與使用另一微動載臺WFS的上述的測量處理的并行處理。此情形下,亦可兩個粗動載臺的一方僅在曝光站200內移動,兩個粗動載臺的另一方僅在測量站300內移動。
又,上述實施形態中,雖說明了液浸型曝光裝置的情形,但并不限于此,曝光裝置,亦可是在不通過液體(水)的狀態下進行園片W曝光的干燥型。此種情形下,主控制器20,例如是在保持于一方的園片載臺(WST1或WST2)的園片W的曝光結束后,至該一方的園片載臺從投影光學系統PL下方離開、開始保持于另一方的園片載臺(WST2或WST1)的園片W的曝光為止的期間,能使用測量臺MTB所具有的測量用構件(亦即前述的照度不均感測器95、空間像測量器96、波面像差測量器97及照度監測器98的至少一個),進行與將照明光IL通過投影光學系統PL并通過各測量器的受光面而受光的曝光相關聯的測量、亦即照度不均測量、空間像測量、波面像差測量及劑量測量的至少一個。藉此,能在不使產能降低的情形下視必要進行與曝光相關聯的測量。
又,上述實施形態中,雖說明了曝光裝置是步進掃描方式的情形,但并不限于此,亦能將上述實施形態適用于步進器等靜止型曝光裝置。又,亦能將上述實施形態適用于用以合成照射區域與照射區域的步進接合方式的縮小投影曝光裝置。
又,上述實施形態的曝光裝置中的投影光學系統并不僅可為縮小系,亦可為等倍及放大系的任一者,投影光學系統PL不僅可為折射系,亦可是反射系及反折射系的任一者,其投影像亦可是倒立像與正立像的任一者。
又,照明光IL不限于ArF準分子激光(波長193nm),亦能使用KrF準分子激光(波長248nm)等紫外光、或F2激光(波長157nm)等真空紫外光。亦可使用例如美國發明專利第7,023,610號說明書所揭示的諧波,其是以涂布有例如鉺(或鉺及鐿兩者)的光纖放大器,將從DFB半導體激光或纖維激光振蕩出的紅外線區可見區的單一波長激光放大來作為真空紫外光,并使用非線形光學結晶將其轉換波長成紫外光。
又,上述實施形態中,作為曝光裝置的照明光IL,并不限于波長100nm以上的光,亦可使用波長未滿100nm的光。例如,亦能將上述實施形態適用于使用軟X線區域(例如5~15nm的波長域)的極紫外(EUV,Extreme Ultra Violet)光的EUV曝光裝置。此外,上述實施形態亦適用于使用電子射線或離子光束等的帶電粒子射線的曝光裝置。
又,上述實施形態中,雖使用于具光透射性的基板上形成既定遮光圖案(或相位圖案,減光圖案)的光透射性掩膜(mask)(標線片),但亦可使用例如美國發明專利第6,778,257號說明書所揭示的電子掩膜來代替此掩膜,該電子掩膜(亦稱為可變成形掩膜、主動掩膜、或圖像產生器,例如包含非發光型圖像顯示元件(空間光調變器)的一種的數字微型反射鏡元件(DMD,Digital Micro-mirror Device)等)是根據欲曝光圖案的電子數據來形成透射圖案、反射圖案、或發光圖案。在使用此種可變成形掩膜時,由于搭載園片或玻璃板的載臺相對可變成形掩膜被掃描,因此能藉由使用前述的第1、第2微動載臺位置測量系統110A、110B測量此載臺的位置,來得到與上述實施形態同等的效果。
又,上述實施形態亦能適用于,例如國際公開第2001/035168號所揭示,藉由將干涉紋形成于園片W上、而在園片W上形成線與間隔圖案的曝光裝置(微影系統)。
進而,例如亦能將上述實施形態適用于例如美國發明專利第6,611,316號所揭示的曝光裝置,其是將兩個標線片圖案透過投影光學系統在園片上合成,藉由一次的掃描曝光來對園片上的一個照射區域大致同時進行雙重曝光。
又,上述實施形態中待形成圖案的物體(能量束所照射的曝光對象的物體)并不限于園片,亦可是玻璃板、陶瓷基板、膜構件、或者掩膜基板等其他物體。
曝光裝置用途并不限定于半導體制造用的曝光裝置,亦可廣泛適用于例如用來制造將液晶顯示元件圖案轉印于方型玻璃板的液晶用曝光裝置,或制造有機EL、薄膜磁頭、攝影元件(CCD等)、微型機器及DNA芯片(chip)等的曝光裝置。又,除了制造半導體元件等微型元件以外,為了制造用于光曝光裝置、EUV(極紫外光)曝光裝置、X射線曝光裝置及電子射線曝光裝置等的標線片或掩膜,亦能將上述實施形態適用于用以將電路圖案轉印至玻璃基板或硅園片等的曝光裝置。
半導體元件等電子元件,是經由進行元件的功能、性能設計的步驟,根據此設計步驟制作標線片的步驟,從硅材料制作園片的步驟,使用前述的實施形態的曝光裝置 (圖案形成裝置)及其曝光方法將形成于掩膜(標線片)的圖案轉印至園片的微影步驟,將曝光后園片加以顯影的顯影步驟,將殘存光阻的部分以外部分的露出構件以刻蝕加以去除的刻蝕步驟,去除經刻蝕后不要的光阻的光阻除去步驟,元件組裝步驟(含切割步驟、接合步驟、封裝步驟)、及檢查步驟等加以制造。此場合,由于是于微影工藝,使用上述實施形態的曝光裝置實施前述曝光方法于園片上形成元件圖案,因此能以良好的生產性制造高集成度的元件。
又,上述實施形態的曝光裝置(圖案形成裝置),是藉由組裝各種次系統(包含本案權利要求中所列舉的各構成要素),以能保持既定的機械精度、電氣精度、光學精度的方式所制造。為確保此等各種精度,于組裝前后,是進行對各種光學系統進行用以達成光學精度的調整、對各種機械系統進行用以達成機械精度的調整、對各種電氣系統進行用以達成電氣精度的調整。從各種次系統至曝光裝置的組裝工藝,是包含機械連接、電路的配線連接、氣壓回路的配管連接等。當然,從各種次系統至曝光裝置的組裝工藝前,是有各次系統分別的組裝工藝。當各種次系統至曝光裝置的組裝工藝結束后,即進行綜合調整,以確保曝光裝置全體的各種精度。此外,曝光裝置的制造最好是在溫度及清潔度等皆受到管理的潔凈室進行。
又,援用與上述說明中所引用的曝光裝置等相關的所有國際公開公報、美國發明專利申請公開說明書及美國發明專利說明書的揭示作為本說明書記載的一部分。

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曝光 裝置 方法 以及 元件 制造
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