曝光装置及元件制造方法_2

文档序号:9707564阅读:来源:国知局
如日本特开平8-37149号公报所揭示的斜入射方式 的焦点调平(f ocus 1 eve 1 ing)检测系统,来检测由基板载台PST所支持的基板P的表面的位 置资讯。再者,焦点调平检测系统,亦可为采用静电电容型感测器的方式。焦点调平检测系 统,可检测基板P表面在Z轴方向的位置资讯,及基板P的ΘΧ方向及ΘΥ方向的倾斜资讯。
[0085]将激光干涉计44的测量结果输出至控制装置C0NT。焦点调平检测系统的检测结果 亦输出至控制装置C0NT。控制装置C0NT根据焦点调平检测系统的检测结果,来驱动基板载 台驱动装置PSTD,以控制基板P的对焦位置及倾斜角,俾以自动对焦方式及自动调平方式将 基板P表面对位于投影光学系统PL的像面,且根据激光干涉计44的测量结果,进行基板P在X 方向及Y轴方向的位置控制。
[0086]在基板载台PST上设有凹部50,将用以保持基板P的基板保持具PH配置在凹部50。 又,在基板载台PST中的凹部50以外的上面51,乃是与被基板保持具PH所保持的基板P的表 面大致等高(同一面)的平坦面(平坦部)。又,在本实施形态中,移动镜43的上面亦与基板载 台PST的上面51为大致同一平面。
[0087] 因在基板P的周围设置有与基板P表面大致是同一平面的上面51,因此,就算对基 板P的边缘区域施以液浸曝光时,在基板P的边缘部位的外侧几乎没有段差部,故可使液体 LQ保持在投影光学系统PL的像面侧而良好地形成液浸区域AR2。又,基板P的边缘部,距设置 在基板P周围的平坦面(上面)51,其间虽有0.1_2mm左右的间隙,但是,因液体LQ的表面张力 所致,液体LQ几乎不会流入间隙,即使对基板P的周缘附近曝光时,亦可藉由上面51将液体 LQ保持在投影光学系统PL之下。
[0088] 液体供应机构10是用以将液体LQ供应至投影光学系统PL的像面侧者,其具备:可 送出液体LQ的液体供应部11;及以其一端部连接液体供应部11的供应管13 (13A、13B)。供应 管13的另一端部与第1嘴构件70相连。
[0089] 本实施形态中,液体供应机构10用以供应纯水,其具备:液体供应部11、纯水制造 装置16、及用来对供应的液体(纯水)LQ调整温度的调温装置17。再者,纯水制造装置亦可不 设置在曝光装置EX内,而是使用配置有曝光装置EX的工厂内的纯水制造装置。为了在基板P 上形成液浸区域AR2,液体供应机构10将预定量的液体LQ,供应到配置于投影光学系统PL的 像面侧的基板Pi。
[0090] 在供应管13途中,设有测量装置60,以对于由液体供应机构10的液体供应部11所 送出、待供往投影光学系统PL的像面侧的液体LQ,测量其性质及成分的至少一方。如上述, 因液体供应机构10供应水来作为液体LQ,故测量装置60由可测量水质的装置所构成。
[0091] 第1液体回收机构20,用以回收投影光学系统PL的像面侧的液体LQ,其具备:可回 收液体LQ的第1液体回收部21,及以其一端部与第1液体回收部21相连接的回收管23。回收 管23的另一端部与第1嘴构件70相连。第1液体回收部21具备:例如真空栗等真空系统(吸引 装置)26、及用来将回收液体LQ与气体分离的气液分离器27。又,真空系统,亦可不在曝光装 置EX内设置真空栗,而是使用设置有曝光装置EX的工厂内的真空系统。为了在基板P上形成 液浸区域AR2,第1液体回收机构20,将供应自液体供应机构10的基板P上的液体LQ予以回收 预定量。
[0092]第2液体回收机构30,用以回收投影光学系统PL的像面侧的液体LQ,其具备:可回 收液体LQ的第2液体回收部31,及以其一端部与第2液体回收部31相连的回收管33。回收管 33的另一端部与第2嘴构件80相连。第2液体回收部31具备:例如真空栗等真空系统(吸引装 置)36,及用来将回收液体LQ与气体分离的气液分离器37等。又,真空系统,亦可不在曝光装 置EX内设置真空栗,而是使用设置有曝光装置EX的工厂内的真空系统。第2液体回收机构 30,可用来回收第1液体回收机构20所未完全回收的液体LQ。
[0093]又,第2液体回收机构30,具有不断电电源(第2驱动源)100B,其与作为曝光装置EX 整体(包含第1液体回收机构20)的驱动源的商用电源100A不同。不断电电源100B是在例如 商用电源100A停电时,对第2液体回收机构30的驱动部供应电力(驱动力)。例如,在商用电 源100A停电的状况,第2液体回收机构30的第2液体回收部31,由不断电电源100B所供应的 电力来驱动。此时,包含第2液体回收部31的第2液体回收机构30的液体回收动作,并非由控 制装置C0NT所控制,而是根据例如内设于第2液体回收机构30的另一控制装置发出的指令 信号来控制。
[0094] 再者,在商用电源100A停电时,不断电电源100B除了对第2液体回收机构30供电, 亦可将电力供应至控制装置C0NT。在此情形,由不断电电源100B的电力所驱动的控制装置 C0NT,亦可控制第2液体回收机构30的液体回收动作。又,第2液体回收机构30亦可由不断电 电源100B来持续驱动。此时,第1液体回收机构20与第2液体回收机构30,各由不同的电源 100A、100B 来驱动。
[0095]本实施形态中,由第1液体回收机构20及第2液体回收机构30所回收的液体LQ,回 到液体供应机构10的液体供应部11。亦即,本实施形态的曝光装置EX的构成中,具有在液体 供应机构10、第1液体回收机构20、及第2液体回收机构30之间循环液体LQ的循环系统。回到 液体供应机构10的液体供应部11的液体LQ,经由纯水制造装置16予以精制后,再度供应至 投影光学系统PL的像面侧(基板P上)。再者,由第1、第2液体回收机构20、30所回收的液体LQ 可全部回流到液体供应机构10,或使其中一部分回流亦可。或者,亦可使得由第1、第2液体 回收机构20、30所回收的液体LQ并未回到液体供应机构10,而是将另由其他供应源所供应 的液体LQ、或是将自来水以纯水制造装置16予以精制后,供应至投影光学系统PL的像面侧。 再者,亦可依照其必要性而切换于2种模式,即,对回收的液体LQ加以精制,使再度经循环回 到液体供应部11的第1模式:及废弃已回收的液体LQ,由液体供应部11另供应新的液体LQ的 第2模式。
[0096] 供应管13与回收管23透过连接管9而相连。连接管9的一端部,接至供应管13途中 的预定位置,其另一端部,接至回收管23途中的预定位置。又,在供应管13途中设有第1阀 13B,用以开闭供应管13的流路;在回收管23途中设有第2阀23B,用以开闭回收管23的流路; 在连接管9途中设有第3阀9B,用以开闭连接管9的流路。第1阀13B的设置处,在供应管13中 较其与连接管9的连接位置要近于第1嘴构件70的侧;第2阀23B的设置处,在回收管23中较 其与连接管9的连接位置更近于第1嘴构件70之侧。各阀13B、23B、9B的动作由控制装置C0NT 所控制。藉由其等的阀13B、23B、9B,使得由液体供应部11所送出的液体LQ变更流路。
[0097] 又,第1阀13B与计时器13T相连。计时器13T可用来测量第1阀13B的开启时间及关 闭时间。又,计时器13T,可用来测知第1阀13B是否有关闭供应管13的流路。
[0098] 在计时器13T测知第1阀13B已打开供应管13的流路时,开始时间的测量。又,在计 时器13T测知第1阀13B已关闭供应管13的流路时,亦可开始时间的测量。
[0099] 计时器13可用以测量,自第1阀13B开启供应管13的流路时算起所经过的时间,亦 即,测量自液体供应机构10开始供应液体算起所经过的时间。由计时器13T所测得的上述经 过时间的相关资讯,被输出至控制装置C0NT。又,计时器13T在测知第1阀13B已关闭供应管 13的流路时,除了停止时间测量动作,亦重置测量的时间(归零)。又,计时器13T可用来测量 自第1阀13B关闭供应管13的流路算起所经过的时间,亦即,测量自液体供应机构10停止液 体供应算起所经过的时间。由计时器13T所测得的上述经过时间的相关资讯,被输出至控制 装置C0NT。又,计时器13T在测知第1阀13B已开启供应管13的流路时,除了停止时间测量动 作,亦重置测量的时间(归零)。
[0100] 构成液体供应机构10及第1液体回收机构20的一部分的第1嘴构件70,由第1嘴保 持构件52所保持,第1嘴保持构件52与主柱架1的下侧段部8相连。构成第2液体回收构件30 的一部分的第2嘴构件80,由第2嘴保持构件53所保持,第2嘴保持构件53与主柱架1的下侧 段部8相连。第1嘴构件70与第2嘴构件80乃是彼此独立的构件。
[0101] 图2是投影光学系统PL的像面侧附近的要部放大图。图2中的第1嘴构件70,配置在 投影光学系统PL的前端部光学元件2附近,其环状构件,以在基板P(基板载台PST)的上方围 绕光学元件2的周缘的方式设置。第1嘴构件70的中央部,具有可配置投影光学系统PL(光学 元件2)的孔部70H。又,第1嘴构件70的下面70A的设置,与基板载台PST所保持的基板P对向。 又,由第1嘴保持构件52(参照图1)所保持的第1嘴构件70,与投影光学系统PL(光学元件2) 彼此分离。亦即,在本身为环状构件的第1嘴构件70的内侧面,与投影光学系统PL的光学元 件2的外侧面之间,有间隙的存在。间隙的设置目的,是用来分隔投影光学系统PL与第1嘴构 件70的振动。藉此,可防止由第1嘴构件70所产生的振动传达至投影光学系统PL之侧。
[0102] 第2嘴构件80是环状构件,以在基板P(基板载台PST)的上方围绕第1嘴构件70的外 缘的方式设置。在第2嘴构件80的中央部,具有可用来配置第1嘴构件70的一部分的孔部 80H。又,第2嘴构件80的下面80A的设置,与基板载台PST所保持的基板P对向。又,由第1嘴构 件52所保持的第1嘴构件70,与第2嘴保持构件53(参照图1)所保持的第2嘴构件80彼此分 离。亦即,本身为环状构件的第2嘴构件80的内侧面,与第1嘴构件70的外侧面之间存有间 隙。间隙的设置目的,是为了分离第1嘴构件70与第2嘴构件80的振动。藉此,可防止由第2嘴 构件80产生的振动传达至第1嘴构件70之侧。
[0103] 又,透过第1、第2嘴保持构件52、53来支持第1、第2嘴构件70、80的主柱架1,与透过 凸缘PF来支持投影光学系统PL的镜筒PK的镜筒定盘5,透过防振装置47,以分隔振动。因此, 可防止第1嘴构件70及第2嘴构件80所发生的振动传达至投影光学系统PL。又,透过第1、第2 嘴保持构件而支持第1、第2嘴构件70、80的主柱架1,与用来支持基板载台PST的基板定盘6, 透过防振装置49,以分隔振动。因此,可防止第1嘴构件70及第2嘴构件80所发生的振动,透 过主柱架1及底座BP而传达至基板载台PST。又,透过第1、第2嘴保持构件52、53而支持第1、 第2嘴构件70、80的主柱架1,与用来支持光罩载台MST的光罩定盘4,透过防振装置46,以分 隔振动。因此,可防止第1嘴构件70及第2嘴构件80所产生的振动,透过主柱架1而传达至光 罩载台MST。
[0104] 在第1嘴构件70的下面70A,设有构成液体供应机构10的一部分的供应口 12(12A、 12B)。本实施形态中设有2个供应口 12(12A、12B),隔着投影光学系统PL的光学元件2(投影 区域AR1)而设置在X轴方向两侧。本实施形态中的供应口 12A、12B虽形成为略圆形,但椭圆 形、矩形、狭缝状等任意的形状亦可。又,供应口 12A、12B彼此约略等大亦可,彼此大小有异 亦宜。
[0105] 在第1嘴构件70的下面70A,以投影光学系统PL的投影区域AR1作为基准的供应口 12的外侧,设有构成第1液体回收机构20的一部分的第1回收口 22。第1回收口 22为环状,以 在第1嘴构件70的下面70A绕投影区域AR1、供应口 12A和12B的方式而设置。又,在第1回收口 22设有多孔体22P。
[0106] 供应管13的另一端部,与形成在第1嘴构件70的内部的供应流路14的一端部相连。 另一方面,第1嘴构件70的供应流路14的另一端部,与形成于第1嘴构件70的下面70A的供应 口 12相连。此处,形成于第1嘴构件70的内部的供应流路14,自途中开始分支,能各以其另一 端部与多个(2个)供应口 12(12A、12B)相连。
[0107] 液体供应部11的液体供应动作由控制装置C0NT所控制。为了要形成液浸区域AR2, 控制装置C0NT由液体供应机构10的液体供应部11来送出液体LQ。由液体供应部11所送出的 液体LQ,流经供应管13后,流入形成于第1嘴构件70的内部的供应流路14的一端部。又,流入 供应流路14的一端部的液体LQ,在途中分支之后,藉由形成于第1嘴构件70的下面70A的多 个(2个)供应口 12A、12B,供应至光学元件2与基板P间的空间。
[0108] 回收管23的另一端部,与形成于第1嘴构件70的内部且构成第1回收流路24的一部 分的歧管(manifold)流路24M的一端部相连。另一方面,歧管流路24M的另一端部,形成与第 1回收口 22相对应的俯视环状,其与连接于第1回收口 22的构成第1回收流路24的一部分的 环状流路24K的一部分相连接。
[0109] 第1液体回收部21的液体回收动作由控制装置C0NT所控制。控制装置C0NT为了回 收液体LQ,而驱动第1液体回收机构20的第1液体回收部21。借着具有真空系统26的第1液体 回收部21的驱动,在基板P上的液体LQ,透过设置在基板P的上方的第1回收口 22,铅直的朝 上(+Z方向)流入环状流路24K。由+Z方向流入环状流路24K的液体LQ,在歧管流路24M汇集 后,流动于歧管流路24M。之后,液体LQ透过回收管23而被第1液体回收部21所吸引回收。
[0110] 在第2嘴构件80的下面80A,设有构成第2液体回收机构30的一部分的第2回收口 32。第2回收口 32形成于,第2嘴构件80的中与基板P对向的下面80A。第2嘴构件80设置在第1 嘴构件70的外侧,设置于第2嘴构件80的第2回收口 32,其设置位置,相对于投影光学系统PL 的投影区域AR1,在较设置于第1嘴构件70的第1回收口 22更居于外侧的处。第2回收口32以 围绕第1回收口 22的方式而形成为环状。
[0111] 回收管33的另一端部,与形成在第2嘴构件80的内部且构成第2回收流路34的一部 分的歧管流路34M的一端部相连。另一方面,歧管流路34M的另一端部,形成为与第2回收口 32相对应的俯视环状,其与连接回收口 32的构成第2回收流路34的一部分的环状流路34K的 一部分相连。
[0112]第2液体回收部31的液体回收动作由控制装置C0NT所控制。控制装置C0NT为了要 回收液体LQ,而驱动第2液体回收机构30的第2液体回收部31。藉由具有真空部36的第2液体 回收部31的驱动,基板P上的液体LQ,透过设置在基板P的上方的第2回收口 32,铅直地向上 (+Z方向)流入环状流路34K。由+Z方向流入环状流路34K的液体LQ,在歧管流路34M聚集后, 流动于歧管流路34M。之后,液体LQ透过回收管33而被第2液体回收部31所吸引回收。又,本 实施形态中,控制装置C0NT藉第2液体回收机构30的液体回收动作(吸引动作),持续在基板 P的液浸曝光中及曝光前后进行。
[0113]测量装置60,用以对液体供应机构10所供应的液体LQ测量其性质或成分(水质)。 由测量装置60所测量的液体LQ的性质或成分,在考虑对曝光装置EX的曝光精度的影响或对 曝光装置EX本身的影响后而决定。表1是以一例来表示,液体LQ的性质或成分、及其对曝光 装置EX的曝光精度或曝光装置EX本身的影响。如同表1所示,液体LQ的性质或成分,可举例 为:比电阻、金属离子、全有机碳(T0C:total organic carbon)、微粒子与气泡、生菌、溶存 氧(D0:dissolved oxygen)、溶存氮(DN:dissolved nitrogen)等。另一方面,会对曝光装置 EX的曝光精度或对曝光装置EX本身产生影响的项目,可举例为:透镜(特别是光学元件2)的 浊度;水痕(因液体LQ的蒸发,使液体中的杂质固化后所残留的附着物)的发生;因折射率变 化或光的散乱而导致的光学性能的劣化;对光阻处理(光阻图案的形成)的影响;以及各构 件所发生的锈蚀等。表1所示,对何种性质或成分会对何种性能产生何种程度的影响,作一 汇整陈示,对于被预测为有不可轻忽的影响者,赋与"〇"的记号。藉测量装置60的待测量的 液体LQ的性质或成分,根据对曝光装置EX的曝光精度或曝光装置EX本身带来的影响,而由 表1中按照必要性予以选择。当然,可对所有项目皆予测量,亦可测量未示于表1中的性质或 成分。
[0114] 为了要测量基于上述观点而选择的项目,在测量装置60具有多个测量器。在测量 装置60中的测量器例如有:用以测量比电阻值的比电阻计、用以测量全有机碳的T0C计、用 以测量包含微粒子及气泡的异物的微粒子测量计、用以测量溶存氧(溶存氧浓度)的D0计、 用以测量溶存氮(溶存氮浓度)的DN计、用以测量二氧化硅浓度的二氧化硅计、及可分析生 菌种类或数量的分析器等。本实施形态中的一例,选择全有机碳、微粒子气泡、溶存氧、及比 电阻值作为测量项目,如图2所示般,测量装置60包含:用以测量全有机碳的T0C计61、用以 测量包含微粒子及气泡的异物的微粒子测量计62、用以测量溶存氧的溶存氧计(D0计)63、 及比电阻计64。
[0115] (表一)
[0116]
[0117]如图2所示,T0C计61连接于,自相连于供应口 12的供应管(供应流路)13的途中所 分支出来的分歧管(分支流路)61K。由液体供应部11所送出,流经供应管13的液体LQ中,一 部分的液体LQ由第1嘴构件70的供应口 12供应至基板P上,其余的一部分,流向分歧管61K而 流入T0C计61 J0C计61,对于流经由分歧管61K所形成的分支流路的液体LQ,测量其中的全 有机碳(TOC)。同样的,微粒子测量计62、溶存氧计63、及比电阻计64,分别与自供应管13的 途中分支出来的分歧管62K、63K、64K相连,以对于流经由等分歧管62K、63K、64K所形成的分 支流路的液体LQ,测量其中的异物(微粒子或气泡)、溶存氧、及比电阻值。再者,上述二氧化 硅计或生菌分析器,亦可与分支自供应管13途中的分歧管相连接。
[0118] 本实施形态中,分歧管61Κ-64Κ形成为各自独立的分支流路,各测量器61-64分别 与上述彼此独立的分支流路相连。亦即,多个测量器61-64透过并联方式透过分歧管61Κ-64Κ与供应管13相连。再者,测量器的构成,亦可透过串联方式使多个测量器与供应管13相 连,例如,以第1的测量器来测量自供应管13分支出来的液体LQ,以第2的测量器来测量已通 过第1的测量器的液体LQ。再者,可能因分歧管(分支地点)的数目或位置相异而发生异物 (微粒子),因此,可考虑异物发生的可能性,来设定分歧管的数目或位置。又,亦可在沿供应 管13的多个位置配置同一种类的测量器。藉由种配置,可以指定究竟在供应管13的那一位 置有液体LQ的性质或成分的变化,而易于追究变化的原因。
[0119] 本实施形态中的测量装置60,对于流经分支流路(由供应管13所形成的供应流路 途中所分支出来)的液体LQ,以线内(in-1 ine)的方式测量其性质或成分。藉由线内方式的 采用,由于在测量装置60持续供应液体LQ,故可在曝光中及曝光前后持续以测量装置60来 测量液体LQ的性质或成分(水质)。亦即,测量装置60的液体LQ测量,能与基板P的液浸曝光 动作
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