曝光装置、基板处理方法、以及器件制造方法

文档序号:7221635阅读:136来源:国知局
专利名称:曝光装置、基板处理方法、以及器件制造方法
技术领域
本发明涉及将曝光用光照射于基板上以使基板曝光的曝光装置、 基板处理方法、以及器件制造方法。
背景技术
在光刻工序中所使用的膝光装置中,已有提出一种如下述专利文 献所揭示的液浸曝光装置,在基板上形成液体的液浸区域,并经由该 液体使基板瀑光。
专利文献1国际公开第99/49504号小册子 欲在基板上良好地形成液体的液浸区域,须使基板的与液体接触 的液体接触面成为所希望的状态。例如,形成于基板上的感光材等膜 未以所希望的状态形成时,无法良好地形成液浸区域,而产生从基板 上流出液体、或无法使所希望的图案像曝光于基板上等不良情形,导 致器件生产性降低。
又,未以所希望的状态在基板上形成膜时,例如该膜的一部分有 可能从基板剥离。当膜的一部分剥离时,该剥离的膜的一部分有可能 成为异物,附着于基板上或混入液体中。在存在异物的状态下对基板 进行曝光时,有可能产生形成于基板上的图案产生缺陷等不良情形, 导致器件生产性降低。

发明内容
本发明是鉴于上述情形而完成的,其目的在于提供能使基板良好 地啄光、抑制器件生产性降低的曝光装置、基板处理方法、以及器件 制造方法。
为解决上述问题,本发明采用了对应实施形态所示的各图的以下
构成。不过,付加于各要素的包含括号的符号仅为该要素的例示,而 并非限定各要素。
依据本发明的第1态样,提供一种曝光装置(EX),对形成有薄膜 (Rg, Tc)的基板(P)照射曝光用光(EL)来使该基板曝光,其特征在于, 具备用以检测基板(P)上的薄膜(Rg, Tc)形成状态的检测装置(60)。
根据本发明的第1态样,由于设置用以检测基板上薄膜的形成状 态的检测装置,因此可釆取使用该检测装置的检测结果来抑制器件生 产性降低的处置。
依据本发明的第2态样,提供一种曝光装置(EX),经由液体(LQ) 对基板(P)照射啄光用光(EL)来使基板(P)曝光,其特征在于,具备 检测装置(40,60,),检测基板(P)边缘的状态。
根据本发明的第2态样,由于设置用以检测基板边缘的状态的检 测装置,因此可釆取使用该检测装置的检测结果来抑制器件生产性降 低的处置。
依据本发明的第3态样,提供一种曝光装置(EX),经由液体(LQ) 对形成有薄膜(Rg, Tc)的基板(P)照射曝光用光(EL)来使该基板曝光, 其特征在于,具备配置于膝光用光(EL)的光路的光学系统(IL);以 及用以检测被提供该液体(EL)的基板(P)的薄膜(Rg, Tc)缺陷的检测装 置(40, 60,)。
根据本发明的第3态样,由于设置用以检测被提供液体(LQ)的基 板(P)的薄膜(Rg, Tc)缺陷的检测装置,因此可采取使用该检测装置的 检测结果来抑制器件生产性降低及曝光装置故障的处置。
依据本发明的第4态样,提供一种使用上述态样的曝光装置(EX) 的器件制造方法。根据本发明的第4态样,能以良好生产性制造器件。
依据本发明的第5态样,提供一种基板处理方法,对形成有膜(Rg, Tc)的基板(P)进行曝光处理,其特征在于,包含将基板(P)保持于基 板保持构件(4)的步骤;经由液体(LQ)对保持于基板保持构件(4)的基板 (P)照射膝光用光(EL),以对基板(P)进行曝光处理的步骤;在对基板(P) 照射啄光用光(EL)前,检测出基板(P)的膜(Rg, Tc)状态的步骤。
根据本发明的第5态样,可采取检测出基板的膜状态的结果来抑 制器件生产性的降低的处置。
依据本发明的第6态样,提供一种基板处理方法,经由液体进行 曝光,其特征在于,包含在该基板上形成薄膜的步骤(SAO);检查该 薄膜缺陷的步骤(SA2, SB2, SC3);将液体供应至该薄膜上的步骤(SB4, SC8);经由该供应的液体对基板照射该啄光用光的步骤(SA5, SB5, SC9)。
根据本发明的第6态样,由于在经由液体对基板(P)进行曝光前, 预先检测出形成于基板的薄膜(Rg, Tc)缺陷,因此可抑制器件生产性降 低,防范曝光装置的故障于未然。
依据本发明的笫7态样,提供一种器件制造方法,其特征在于, 包含使用上述态样的基板处理方法来对基板进行啄光处理的步骤、 使已瀑光的基板显影的步骤、对已显影的基板进行加工的步骤。依据 本发明的第7态样,能以良好生产性制造器件。
根据本发明,可良好地使基板曝光,抑制器件生产性的降低,防 止曝光装置的故障于未然。


图l是显示第1实施形态的膝光装置的概略构成图。
图2是显示膝光装置本体的概略构成图。
图3是显示形成有薄膜的基板例的截面图。
图4是显示第1实施形态的检测装置的概略构成图。
图5是用以说明第1实施形态的曝光方法的流程图。
图6是用以说明第2实施形态的膝光方法的流程图。
图7是显示第2实施形态的检测装置的概略构成图。
图8是显示第3实施形态的检测装置的概略构成图。
图9是用以说明第3实施形态的曝光方法的流程图。
图10是显示边缘检测系统检测出基板边缘状态的情形的示意图。
图ll是显示第3实施形态的曝光装置的概略构成图。图12是显示在基板边缘上形成有液浸区域的状态的图。
图13是显示第4实施形态的膝光装置的概略构成图。
图14是用以说明具备有多个基板载台的曝光装置的动作例的示意图。
图15是显示第5实施形态的曝光装置的概略构成图。 图16是显示第5实施形态的检测装置的示意图。 图17是用以说明微器件制造工序例的流程图。 (符号说明)
1液浸机构
4基板载台
5第2基板载台
4H基板保持具
7控制装置
8存储装置
30焦点位准检测系统
31投射系统
32, 62受光系统
40标记检测系统
50调温装置
60检测装置
61投射系统
EL曝光用光
EX曝光装置
H搬送装置
LQ液体
P基板
第l膜
s爆光装置本体
SP1第1区域
SP2 第2区域
Tc 第2膜
W 基材
具体实施例方式
以下,虽参照

本发明的实施方式,但本发明并不限定于 此。此外,以下说明中,设定XYZ正交坐标系统,并参照此XYZ正 交坐标系统说明各构件的位置关系。又,将在水平面内的规定方向设 为X轴方向,将在水平面内与X轴方向正交的方向i殳为Y轴方向,
又,将绕X轴、Y轴、及Z轴的旋转(倾斜)方向分别设为eX、 0Y、
及ez方向。
<第1实施形态>
说明第1实施形态。图1是显示第1实施形态的膝光装置EX的 概略构成图。图l中,曝光装置EX,具备曝光装置本体S,将曝光 用光EL照射于基板P上以对基板P进行曝光处理;搬送装置H,搬 送基板P;控制装置7,控制曝光装置EX整体的动作;以及存储装置 8,存储有关于膝光处理的各种信息。曝光装置本体S,具备掩模栽 台3,能保持掩模M来移动;基板载台4,能保持膝光用光EL所照 射的基板P来移动;照明光学系统IL,以曝光用光EL照明保持于掩 模载台3的掩模M;以及投影光学系统PL,将曝光用光EL所照明的 掩模M的图案像投影于基板P上。此外,此处所指的基板,包含在半 导体晶片等基材上涂敷有感光材(光刻胶)、保护膜(顶层涂敷膜)等各种 膜的基板,掩模包含形成有缩小投影至基板上的器件图案的标线片。 又,本实施形态中,虽使用透射型掩模来作为掩模,但也能使用反射 型掩模。
在曝光装置EX上经由接口 IF连接有涂敷显影装置C/D,该涂 敷显影装置C/D包含用以将薄膜形成于基板P上的涂敷装置、以及使 啄光处理后的基板P显影的显影装置。如后所述,形成于基板P上的
薄膜,包含形成于半导体晶片等基材上的由感光材构成的膜、以及覆
盖由该感光材构成的膜的被称为顶层涂敷膜的膜等。搬送装置H,能 将从涂敷显影装置C/D(涂敷装置)经由接口 IF搬入的膝光处理前的 基板P搬送至曝光装置本体S的基板载台4。又,搬送装置H,能将 曝光处理后的基板P从曝光装置本体S经由接口 IF搬送至涂敷显影 装置C/D(显影装置)。
又,曝光装置EX,具备用以检测基板P上的薄膜形成状态的检 测装置60。检测装置60,用以检测从涂敷显影装置C/D(涂敷装置) 往膝光装置EX搬入的曝光处理前的基板P上的薄膜形成状态。检测 装置60,设于搬送装置H的搬送路径上。
在搬送装置H的搬送路径上设有调温装置50,其用以调整从涂 敷显影装置C / D搬入至啄光装置EX的啄光处理前的基板P的温度。 调温装置50,具备用以保持基板P背面的调温保持具51。检测装置 60设于调温装置50附近。搬送装置H,能将基板P搬入调温装置50 的调温保持具51,且能从调温保持具51搬出基板P。检测装置60, 检测被搬送装置H搬入调温装置50的基板P的薄膜形成状态。检测 装置60,具有用以将检测光La投射至被保持于调温保持具51的基板 P上的投射系统61、以及能接收经由基板P的检测光La的受光系统 62。投射系统61,从倾斜方向将检测光La投射至基板P表面。受光 系统62,能接收被投射系统61投射至基板P表面而在该表面反射的 检测光La。
其次,参照图2说明曝光装置本体S。照明光学系统IL,以均匀 照度分布的曝光用光EL来照明掩模M上的规定照明区域。作为从照 明光学系统IL射出的曝光用光EL,例如使用从汞灯射出的亮线(g线、 h线、i线)及KrF准分子激光(波长2Mnm)等远紫外光(DUV光),或 ArF准分子激光(波长193nm)及F2激光(波长157nm)等真空紫外光 (VUV光)等。本实施形态使用ArF准分子激光。
掩模载台3,通过包含线性电动机等致动器的掩模载台驱动装置 3D的驱动,而能在保持掩模M的状态下移动于X轴、Y轴、以及eZ
方向。掩模载台3(进一步而言为掩模M)的位置信息由激光干涉仪3L 来测量。激光干涉仪3L,使用固设于掩模载台3上的移动镜3K来测 量掩模载台3的位置信息。控制装置7,根据激光干涉仪3L的测量结 果驱动掩模载台驱动装置3D,以进行保持于掩模栽台3的掩模M的 位置控制。此外,移动镜3K可不只平面镜,也可包含角隅棱镜(反向 反射器),或代替将移动镜3K固设于掩模载台3的方式,而例如使用 对掩模栽台3端面(侧面)进行镜面加工所形成的反射面。
投影光学系统PL,以规定投影倍率将掩模M的图案像投影于基 板P。投影光学系统PL具有多个光学元件,该等光学元件以镜筒PK 保持。本实施形态的投影光学系统PL,该投影倍率例如为1/4、 1/ 5、或l/8等的缩小系统。此外,投影光学系统PL也可为缩小系统、 等倍系统及放大系统的任一者。又,投影光学系统PL,也可不含反射 光学元件的折射系统、不含折射光学元件的反射系统、或包含折射光 学元件与反射光学元件的反折射系统的任一者。又,投影光学系统PL, 也可形成倒立像与正立像的任一者。
基板载台4具有用以保持基板P的基板保持具4H,能在底座构 件BP上将基板P保持于基板保持具4H来移动。基板保持具4H,配 置于设于基板栽台4上的凹部4R,基板载台4中凹部4R以外的上面 4F成为与保持于基板保持具4H的基板P表面大致同高(同一面高)的 平坦面。此外,保持于基板保持具4H的基板P表面与基板载台4的 上面4F间也可有段差。又,也可以仅使基板载台4的上面4F的一部 分、例如仅使包围基板P的规定区域与基板P表面大致同高。进一步 地,虽可将基板保持具4H与基板栽台4的一部分形成为一体,但本 实施形态中,将基板保持具4H与基板载台4分别构成,通过例如真 空吸附等将基板保持具4H固定于凹部4R。
基板载台4,通过包含线性电动机等致动器的基板载台驱动装置
4D的驱动,而能在保持基板p的状态下移动于x轴、y轴、z轴、ex、
0Y、 ez方向这六自由度方向。基板栽台4(进一步而言为基板P)的位 置信息由激光干涉仪4L来测量。激光干涉仪4L,使用固设于基板载
台4的移动镜4K来测量基板载台4在X轴、Y轴、及eZ方向的位
置信息。又,基板p表面的面位置信息(在z轴、ex、及0Y方向的
位置信息),由焦点位准(focus leveling)检测系统30来检测。焦点 位准检测系统30,具有用以将检测光Lb投射至被保持于基板保持具 4H的基板P上的投射系统31、以及能接收经由基板P的检测光Lb 的受光系统32。投射系统31,从倾斜方向将检测光Lb投射至基板P 表面。受光系统32,能接收被投射系统31投射至基板P表面而在该 表面反射的检测光Lb。控制装置7,根据激光干涉仪4L的测量结果 及焦点位准检测系统30的检测结果驱动基板栽台驱动装置4D,以进 行保持于基板栽台4的基板P的位置控制。此外,激光干涉仪4L也
可测量基板载台4在z轴方向的位置、及ex、 6Y方向的旋转信息,
其详细例如揭示于特表2001 - 510577号公报(对应国际公开第1999 / 287卯号小册子)。再者,代替将移动镜4K固设于基板载台4的方式, 例如也可使用对基板载台4 一部分(侧面等)进行镜面加工所形成的反 射面。又,焦点位准检测系统30,通过以其多个测量点分别测量基板 P的Z轴方向位置信息,来检测基板P的ex及0Y方向的倾斜信息(旋 转角),本实施形态中,虽将该多个测量点的至少一部分设于液浸区域 LR(或投影区域AR)内,但也可将所有测量点设于液浸区域LR外侧。
再者,例如当激光干涉仪4L可测量基板p的z轴、ex及eY方向的
位置信息时,也可不设置焦点位准检测系统30,而至少在曝光动作中
使用激光干涉仪4L的测量结果进行在z轴、ex、 0Y方向的基板P
的位置控制,从而能在基板P的曝光动作中测量其Z轴方向的位置信 息。此时,作为一例,焦点位准检测系统30设于后述的测量站。
本实施形态的曝光装置EX(曝光装置本体S)是应用液浸法的液 浸膝光装置,其用以在实质上缩短曝光波长来提高分辨率且在实质上 放大焦深。曝光装置EX,具备液浸机构l,用以将液体LQ充满于投 影光学系统PL的像面侧中曝光用光EL的光路空间K,以在基板P 上形成液体LQ的液浸区域LR。液浸机构l,以液体LQ充满在保持 于基板载台4的基板P与设在与该基板P对向的位置且曝光用光EL
所通过的投影光学系统PL的最终光学元件FL间的光路空间K。本实 施形态中,仅有投影光学系统PL的多个光学元件中最接近投影光学 系统PL的像面的最终光学元件FL与光路空间K的液体LQ接触。
液浸机构l,具备嘴构件6,设于光路空间K附近,具有对光 路空间K供应液体LQ的供应口 12及回收液体LQ的回收口 22;液 体供应装置ll,经由供应管13、及嘴构件6的供应口 12来供应液体 LQ;以及液体回收装置21,经由嘴构件6的回收口 22、及回收管23 来回收液体LQ。嘴构件6是设置成包围投影光学系统PL的最终光学 元件FL的环状构件。本实施形态中,用以供应液体LQ的供应口 12 及用以回收液体LQ的回收口 22形成于嘴构件6的下面6A。嘴构件 6的下面6A,与保持于基板载台4的基板P的表面对向。又,在嘴构 件6内部形成有连接供应口 12与供应管13的流路、以及连接回收口 22与回收管23的流路。供应口 12,在嘴构件6的下面6A中,在多 个规定位置分别设置成包围投影光学系统PL的最终光学元件FL(光 路空间K)。又,回收口 22,在嘴构件6的下面6A中,相对最终光学 元件FL设于供应口 12外侧,环状设置成包围最终光学元件FL及供 应口 12。此外,本实施形态中,在回收口 22上,例如配置有钛制的 网构件、或陶瓷制的多孔构件。液体供应装置11及液体回收装置21 的动作由控制装置7控制。液体供应装置11能送出干净且经温度调整 的液体LQ,包含真空系统等的液体回收装置21则能回收液体LQ。 此外,嘴构件6等液浸机构1的构造并不限于上述构造,例如也能使 用欧洲专利公开第1420298号公报、国际公开第2004 / 055803号公报、 国际公开第2004 / 057590号公报、国际公开第2005 / 029559号公报 所记栽的构造。具体而言,本实施形态中,嘴构件6的下面虽设定成 与投影光学系统PL的下端面(射出面)大致同高(Z位置),但例如也可 将嘴构件6的下面6A设定成比投影光学系统PL下端面更靠像面侧 (基板侧)。此时,也可将嘴构件6的一部分(下端部)以不遮蔽曝光用光 EL的方式设置成滑入至投影光学系统PL(最终光学元件FL)下侧。又, 本实施形态中,虽于嘴构件6的下面6A设置供应口 12,但例如也可
将供应口 12设置于与投影光学系统PL的最终光学元件FL的侧面对 向的嘴构件6的内侧面(倾斜面)。
啄光装置EX(啄光装置本体S),至少在将掩模M的图案像投影 至基板P的期间,使用液浸机构1以液体LQ充满曝光用光EL的光 路空间K,由此在基板P上形成液浸区域LR。曝光装置EX,经由投 影光学系统PL与形成于基板P上的液浸区域LR的液体LQ将通过 掩模M的膝光用光EL照射至基板P上,由此将掩模M的图案像投 影至基板P。又,本实施形态的膝光装置EX采用局部液浸方式,其 充满于光路空间K的液体LQ,将比投影区域AR大、比基板P小的 液体LQ的液浸区域LR局部地形成于包含投影光学系统PL的投影 区域AR的基板P上的一部分区域。控制装置7,控制液浸机构l,并 行进行液体供应装置11的液体供应动作与液体回收装置21的液体回 收动作,由此以液体LQ充满光路空间K,将液体LQ的液浸区域LR 局部地形成于基板P上的一部分区域。
本实施形态中,使用纯水来作为液体LQ。纯水不但能使ArF准 分子激光透射,例如也能使汞灯所射出的亮线(g线、h线、i线)及KrF 准分子激光(波长248nm)等远紫外光(DUV光)透射。
图3是显示通过涂敷显影装置C/D的涂敷装置而形成有薄膜的 基板P例的图。图3中,基板P具有半导体晶片等的基材W、形成于 该基材W上的第1膜Rg、形成于该第1膜Rg上的第2膜Tc。第1 膜Rg是由感光材(光刻胶)构成的膜。第2膜Tc是被称为顶层涂敷膜 的膜,例如具有从液体LQ保护第l膜Rg及基材W的至少一方的功 能等,对液体LQ具有疏液性(疏水性)。又,通过设置作为疏液性的 膜的第2膜Tc,而也能提高液体LQ的回收性。第l膜Rg,例如通 过以旋转涂敷方式在基材W上涂敷感光材(光刻胶)来形成。同样地, 第2膜Tc,也通过将用以形成顶层涂敷膜的材料涂敷于基板P上来形 成。液体LQ的液浸区域LR,形成于基板P的第2膜Tc上,因此使 基板P中的第2膜Tc形成为与液浸区域LR的液体LQ接触的液体接 触面。本实施形态中,将液体LQ装载于第2膜Tc上时的液体LQ的
接触角为90°以上。本实施形态中,作为形成第2膜Tc的形成材料(疏 液性材料)使用东京应化工业抹式会社制的「TSP-3AJ 。
图4是显示检测装置60的图。检测装置60,具有用以将检测光 La投射至基板P上的投射系统61、以及能接收经由基板P的检测光 La的受光系统62,以光学方式检测基板P上的第2膜Tc的形成状态。 如上所述,第2膜Tc,通过将用以形成顶层涂敷膜的规定材料涂敷于 基板P上来形成,检测装置60,则检测出第2膜Tc的涂敷状态或第 2膜Tc的缺陷。此外,本说明书中的用语「薄膜的缺陷」,并不单指 形成于基板P上的薄膜状态(涂敷状态)的不良,而也包含后述的基板P 边缘状态不良的概念。
检测装置60设于搬送装置H的搬送路径上,用以在基板P上形 成液浸区域LR前检测出第2膜Tc的形成状态。即,检测装置60不 经由液体LQ检测出第2膜Tc的形成状态。
控制装置7,在使用检测装置60检测基板P上的第2膜Tc形成 状态时,使检测光La与基板P相对移动且同时将检测光La照射于基 板P上。本实施形态中,用以保持基板P的调温保持具51设置成能 移动于XY方向,控制装置7,使保持有基板P的调温保持具51移动 于XY方向,同时使来自投射系统61的检测光La照射于基板P。由 此,可将检测光La投射于基板P表面的大致全区。此外,也可使检 测装置60 —边相对保持于调温保持具51的基板P进行移动, 一边将 检测光La照射于基板P表面,或也可使保持有基板P的调温保持具 51与检测装置60两者移动。又,图中虽显示投射系统61所投射的检 测光La为一条,但投射系统61也能对基板P同时投射多个检测光 La。此时,在受光系统62上设有对应多个检测光La的受光面。
检测装置60,检测搬入调温装置50的基板P的第2膜Tc的形 成状态。本实施形态中,检测装置60,检测保持于调温装置50的调 温保持具51且已施以温度调整处理的基板P的第2膜Tc形成状态。 即,检测装置60对基板P的第2膜Tc形成状态的检测处理、与调温 装置50对基板P的温度调整处理并行进行。
其次,参照图5的流程图说明使用具有上述构成的曝光装置EX 来使基板P曝光的方法。
最初,通过涂敷显影装置C/D的涂敷装置在基板P上形成第1 膜Rg及第2膜Tc(SA0)。其次,如上述那样形成有第l膜Rg及第2 膜Tc的基板P,为了经由液体来使其啄光,而从涂敷装置搬入啄光装 置EX。基板P,在被搬送至曝光装置本体S的基板载台4前,通过涂 敷显影装置C/D以外的各种处理装置施有规定处理。
控制装置7,使用搬送装置H将基板P搬送至调温装置50(步骤 SA1)。即,搬送装置H,在将基板P搬送至基板载台4前先搬入调温 装置50。基板P保持于调温装置50的调温保持具51。调温装置50, 调整搬送至基板载台4前的基板P温度,特别是根据基板载台4的基 板保持具4H的温度、及/或形成液浸区域LR的液体LQ的温度来 调整基板P的温度。例如,调温装置50,可将基板P的温度调整成与 基板保持具4H(或液体LQ)的温度一致。
控制装置7,使用检测装置60,检测搬入调温装置50且保持于 调温保持具51的基板P的第2膜Tc形成状态(步骤SA2)。检测装置 60,从投射系统61对基板P表面照射检测光La。控制装置7,控制 检测装置60 —边使检测光La与基板P相对移动、 一边将检测光La 照射于基板P上。由此,能检测出在基板P表面大致全区的第2膜 Tc的形成状态。在基板P表面反射的检测光La由受光系统62接收。 受光系统62的受光结果输出至控制装置7。
此处,存储装置8,预先存储有第2膜Tc形成状态与受光系统 62的受光状态的关系。控制装置7,根据存储于存储装置8的存储信 息与受光系统62的受光结果,辨别第2膜Tc的形成状态是否为所希 望的状态(步骤SA3)。
例如,当第2膜Tc形成为所希望的状态时,照射于基板P(第2 膜Tc)的检测光La,就会以规定光量到达受光系统62的受光面规定 位置。另一方面,当第2膜Tc的至少一部分未形成所希望的状态、 而为不良状态时,就会产生到达受光系统62的检测光La的光量相对
所希望的状态的情形而改变(降低)、到达受光系统62受光面的检测光 La的位置改变、或检测光La不到达受光系统62的状况。r第2膜 Tc为不良」或「在第2膜Tc中存在缺陷」,包含在基板P上存在有 完全未形成(涂敷)第2膜Tc或仅部分形成的区域、或存在有未以所希 望的厚度(膜厚)形成的区域的状态。
将检测光La投射至所希望的状态的基板P(第2膜Tc)时的受光 系统62的受光状态,例如可通过实验及/或模拟来预先求出。因此, 通过与将检测光La投射至所希望的状态的基板P(第2膜Tc)时的受光 系统62的受光状态相关的信息预先存储于存储装置8,控制装置7可 根据存储于存储装置8的存储信息与受光系统62的受光结果,辨别第 2膜Tc的形成状态是否为所希望的状态、特别是是否为适于液浸曝光 的理想状态。
控制装置7,根据受光系统62的受光结果(检测装置60的检测结 果)的检测结果来控制搬送装置H的动作。具体而言,当在步骤SA3 中,根据受光系统62的受光结果(检测装置60的检测结果)的检测结 果判断第2膜Tc的形成状态为所希望的状态时,控制装置7,在调温 装置50对基板P的温度调整处理结束后,使用搬送装置H将该基板 P搬送至爆光装置本体S的基板栽台4(步骤SA4)。搬入基板栽台4的 基板P,保持于该基板载台4(基板保持具4H)。控制装置7,对保持于 基板载台4的基板P例如施以对准处理等的规定处理,且使用液浸机 构1来在基板P上形成液体LQ的液浸区域LR。接着,控制装置7, 开始基板P的液浸膝光(步骤SA5)。
本实施形态的曝光装置EX是一边使掩模M与基板P在扫描方 向同步移动、 一边使形成于掩模M的图案像曝光于基板P的扫描型曝 光装置(所谓扫描步进器)。控制装置7,使用激光干涉仪3L, 4L测量 掩模M(掩模载台3)、基板P(基板载台4)的位置信息,且一边使掩模 M与基板P相对膝光用光EL移动、 一边经由液体LQ依次使设定于 基板P上的多个照射区域曝光。在基板P的曝光处理结束后,控制装 置7,使液浸区域LR从基板P上退去,并使用搬送装置H将该基板
P从基板载台4搬出(卸栽),而搬送至涂敷显影装置C/D(显影装置)。 另一方面,当在步骤SA3中,根据受光系统62的受光结果(检测 装置60的检测结果)判断第2膜Tc的形成状态为不良状态时,控制装 置7,使用搬送装置H将该基板P搬送至基板栽台4以外的规定位置 (步骤SA6)。例如,控制装置7,当判断第2膜Tc的形成状态为不良 状态时,使用搬送装置H将该基板P从调温装置50搬送至涂敷显影 装置C/D。或者,控制装置7,使用搬送装置H使该基板P退离至 规定退离位置。第2膜Tc判断为不良的基板P,可予以废弃,或也可 重新形成膜来再度利用。
在液浸曝光中,为了在投影光学系统PL与基板P间良好地保持 液体LQ来形成所希望的状态的液浸区域LR,可将液体LQ与基板P 的液体接触面的接触状态(接触角)予以最佳化。即,在液浸曝光中, 根据液体LQ来形成基板P上的薄膜(第2膜Tc)。当第2膜Tc的形 成状态为不良状态时,有可能产生不良情形,如无法在投影光学系统 PL与基板P间良好地保持液体LQ而使液体LQ流出、或无法经由 回收口 22良好地回收液体LQ而使液体LQ残留于基板P上、或液浸 区域LR未良好地形成而在曝光用光EL的光路空间K中生成气体部 分等。因此,将第2膜Tc形成状态为不良状态的基板P搬入基板载 台4并进行了液浸曝光时,会产生液体LQ流出而对基板载台4附近 的周边机器造成损害等不良情形。特别是,也有可能产生因流出的液 体附着或渗入周边机器导致必须停止曝光装置的运转的事态。例如, 当因涂敷显影装置C/D的不良情形而未在基板上形成光刻胶膜或顶 层涂敷膜时,有可能产生上述事态。当这种未形成膜的基板搬送至基 板载台时,无法使供应至基板上的液体停留于基板上,而有可能流出 至基板外。即,未在基板上形成预定的膜,会在液浸曝光时带来极大 的损害。即,不经由液体进行曝光的以往的曝光(干式曝光)中,只要
够,虽对生产:力有影响但会:招致曝光装置^身的故障的可能性:低。
相对于此,通过发明人的实验可清楚得知,在液浸曝光中须将上述曝
光装置本身的故障防范于未然。
或者,有可能因通过不良状态的液浸区域LR的膝光用光EL照 射于基板P上、或因残留于基板P上的液体LQ而在基板P上形成水 痕等,导致所制造的器件不良。制造此种不良器件,会导致器件生产 性的降低。此问题也是液浸曝光特有的问题。本实施形态中,当通过 在将基板P搬入基板栽台4前检测出第2膜Tc的形成状态,而第2 膜Tc的形成状态为不良状态时,能釆取不将该基板P搬送至基板载 台4而例如将该基板P搬送至涂敷显影装置C/D等适当处置。又, 由于该基板P不搬送至基板载台4,因此也不会在该基板P上形成液 浸区域LR。据此,可防止上述不良情形的产生,抑制器件生产性降 低。
如以上所说明,由于设置用以检测基板P上的薄膜(第2膜Tc) 形成状态的检测装置60,因此能采取使用该检测装置60的检测结果 抑制器件生产性降低、将瀑光装置的故障防范于未然的适当处置。
又,本实施形态中,检测装置60,检测出搬入调温装置50的基 板P的第2膜Tc形成状态,使检测装置60对基板P的第2膜Tc形 成状态的检测处理、以及调温装置50对基板P的温度调整处理并行 进行。因此,能提升处理效率。此外,检测处理与温度调整处理并不 一定要同时进行,也可在检测处理后进行温度调整处理,或在温度调 整处理后进行检测处理。
此外,本实施形态中,检测装置60虽设于调温装置50附近,但 也能设于搬送装置H的搬送路径上的任意位置。例如,当用以将装载 于基板载台4前的基板P大致定位于基板载台4的预对准装置设于搬 送装置H的搬送路径上时,能将检测装置60设于该预对准装置附近。 又,检测装置60,能检测出搬入预对准装置的基板P的第2膜Tc形 成状态。又,控制装置7,能并行进行检测装置60对基板P的第2膜 Tc形成状态的检测处理、以及预对准装置对基板P的定位处理。当然, 也可在调温装置50及/或预对准装置以外的其它处理装置附近设置 检测装置60,并检测出搬入该处理装置的基板P的第2膜Tc形成状
态。或者,检测装置60,也可检测出保持于搬送装置H的状态的基板 P的第2膜Tc形成状态。又,也可将检测装置60兼用为其它处理装 置(调温装置50或预对准装置等)。
此外,第l实施形态中,虽配置有经由液浸区域LR的液体LQ 来取得基板P表面信息的焦点位准检测系统30,但也可省略此系统, 通过偏离投影光学系统PL的测量站,在不经由液体LQ的状态下取 得基板P表面信息。
<第2实施形态>
其次,参照图6的流程图说明第2实施形态。本实施形态的特征 部分,在于检测保持于基板保持具4H状态的基板P上的薄膜形成状 态。以下说明中,对与上述实施形态相同或同等的构成部分赋予相同 符号,简化或省略其说明。
通过涂敷显影装置C/D的涂敷装置而形成有第l膜Rg及第2 膜Tc的基板P,为了进行经由液体的啄光而搬入啄光装置EX。基板 P,在被搬送至膝光装置本体S的基板载台4前,通过包含调温装置 50的各种处理装置施有规定处理。在通过包含调温装置50的各种处 理装置的处理结束后,控制装置7,使用搬送装置H将基板P搬送至 基板载台4(基板保持具4H)(步骤SB1)。
控制装置7,使用焦点位准检测系统30,检测出搬入基板载台4 且保持于基板保持具4H状态的基板P上的第2膜Tc形成状态(步骤 SB2)。如图7所示,控制装置7,在基板P上形成液浸区域LR前, 使用焦点位准检测系统30检测出第2膜Tc的形成状态。焦点位准检 测系统30具有与检测装置60大致同等的构成,能以光学方式检测出 第2膜Tc的形成状态。即,当第2膜Tc形成为所希望的状态时,通 过投射系统31照射于基板P(第2膜Tc)的检测光Lb,会以规定光量 到达受光系统32的受光面规定位置。另一方面,当第2膜Tc的至少 一部分为不良状态时,会产生到达受光系统32的检测光Lb的光量相 对所希望的状态的情形而改变(降低)、或到达受光系统32受光面的检 测光Lb的位置改变等状况。控制装置7,为了检测出基板P上的第2
膜Tc的形成状态, 一边使投射系统31所投射的检测光Lb与基板栽 台4上的基板P相对移动、 一边将检测光Lb照射于基板P上。
与上述第1实施形态同样地,在存储装置8中预先存储有第2膜 Tc的形成状态与受光系统32的受光状态的关系。控制装置7,根据 存储于存储装置8的存储信息与受光系统32的受光结果,辨别第2 膜Tc的形成状态是否为所希望的状态(步骤SB3)。
当在步骤SB3中,根据受光系统32的受光结果(焦点位准检测系 统30的检测结果)判断第2膜Tc的形成状态为所希望的状态时,控制 装置7,在对保持于基板保持具4H的基板P例如施以对准处理等的 规定处理,且使用液浸机构1来在保持于基板保持具4H的基板P上 形成液体LQ的液浸区域LR(步骤SB4)。接着,控制装置7,进行基 板P的液浸啄光(步骤SB5)。
当进行基板P的液浸膝光时,控制装置7,根据焦点位准检测系 统30所检测出的基板P的面位置信息, 一边调整基板P的位置一边 使基板P啄光。本实施形态的焦点位准检测系统30,将检测光Lb投 射至基板P表面中的液浸区域LR外侧,在不经由液体LQ的状态下 检测出基板P的面位置信息。此外,焦点位准检测系统30,也可经由 液体LQ来检测出基板P的面位置信息。
在基板P的膝光处理结束后,控制装置7,使用搬送装置H将该 基板P从基板载台4搬出(卸载),并搬送至涂敷显影装置C/D(显影 装置)。
另一方面,当在步骤SB3中,根据受光系统32的受光结果(焦点 位准检测系统30的检测结果)判断第2膜Tc的形成状态为不良状态 时,控制装置7,使用搬送装置H将该基板P从基板载台4搬出(卸载), 并搬送至规定位置(步骤SB6)。例如,控制装置7,当判断第2膜Tc 的形成状态为不良状态时,使用搬送装置H将该基板P从基板栽台4 搬送至涂敷显影装置C/D。或者,控制装置7,使用搬送装置H使 该基板P退离至规定退离位置。
此外,本实施形态中,虽在将液浸区域LR形成于基板P上前, 不经由液体LQ来检测出第2膜Tc的形成状态,但也可在将液浸区域 LR形成于基板P上后,使用焦点位准检测系统30经由液体LQ检测 出第2膜Tc的形成状态。从预防因液体LQ从基板流出而对曝光装置 带来不良影响的观点来看,最好在将基板搬入基板载台4前检测出第 2膜Tc的形成状态。
又,第2实施形态中,也可不设置检测装置60,或也可在以检测 装置60检查基板P上的薄膜形成状态后,再度检查搬入基板栽台4 的基板P上的薄膜形成状态。
此外,上述各实施形态中,虽根据照射于基板P表面的检测光的 反射光来检测薄膜的形成状态,但例如也可使用如特开2002 - 141274 号公报所揭示的膜厚测定装置,其具备光干涉式膜厚计,能对基板P 的形成有薄膜的面照射光来求出反射光的光谱,并根据该光谱测定出 膜厚(膜厚分布)。控制装置7,能根据该膜厚测定装置的测定结果,来 辨别基板P上的薄膜形成状态是否为所希望的状态。
又,为了检测出基板P上的薄膜形成状态,也可在基板P表面上 散布液体(液滴)后,以CCD等摄影装置观察散布于该基板P表面的液 体状态。形成于基板P上的薄膜形成状态为所希望的状态的情形与不 良状态的情形中,由于散布于基板P表面的液体状态(液体膜的形成状 态等)会相异,因此控制装置7,能对摄影装置的摄影结果进行图像处 理,并根据该处理结果检测出基板P上的薄膜形成状态。
<第3实施形态>
其次,说明第3实施形态。如上所述,也能以偏离投影光学系统 PL的测量站在不经由液体LQ的状态下取得基板P的表面信息(面位 置信息),且能将用以取得该基板P表面信息的焦点位准检测系统设于 测量站。又,能使用设于该测量站的焦点位准检测系统来检测出基板 P上的薄膜形成状态。本实施形态中,说明使用设于该测量站的焦点 位准检测系统来检测出基板P上的薄膜形成状态时的例子。以下说明 中,对与上述实施形态相同或同等的构成部分赋予相同符号,简化或 省略其说明。 又,本实施形态的曝光装置EX,在测量站上具备用以检测出基 板P上的对准标记的标记检测系统40。本实施形态的标记检测系统 40,能检测出基板P边缘的状态。本实施形态中,标记检测系统40, 在将液体LQ的液浸区域LR形成于基板P上的至少一部分前,检测 出保持于基板栽台4的基板P上的对准标记及基板P边缘的状态。
图8是显示第3实施形态的曝光装置EX的概略构成图。图8中, 膝光装置EX,具备用以使基板P曝光的曝光站ST1;以及设于偏离 投影光学系统PL的位置、用以进行规定测量及基板P的交换的测量 站ST2。在膝光站ST1上设有投影光学系统PL及嘴构件6等,在测 量站ST2上设有焦点位准检测系统30、以及标记检测系统40等。基 板载台4,能在包含可被来自曝光站ST1的投影光学系统PL的曝光 用光EL照射的第1区域SP1与可被来自测量站ST2的检测系统30, 40 的检测光Lb, Lc照射的第2区域SP2的底座构件BP上的规定区域内, 保持基板P来移动。第l区域SPl,包含投影光学系统PL下的曝光 用光EL所能照射的位置,第2区域SP2,包含检测系统30, 40下的 检测光Lb, Lc所能照射的位置。第1区域SP1与第2区域SP2为相 异区域。此外,第1区域SP1与第2区域SP2的一部分也可重复。基 板载台4,能将基板P保持于曝光站ST1的曝光用光EL所能照射的 位置,且能将基板P保持于测量站ST2的检测光Lb, Lc所能照射的 位置。图8显示基板载台4配置于测量站ST2的状态。又,也可在曝 光站ST1与测量站ST2中,使驱动基板载台4的致动器(线性电动机 等)及/或激光干涉仪等相异。
又,如图8所示,在测量站ST2附近设有用以进行基板P的交 换的搬送装置H。控制装置7,可执行基板交换作业,即使用搬送装 置H来从移动至测量站ST2的基板交换位置(装载位置)RP的基板载 台4卸栽(搬出)已结束曝光处理的基板P,再将应进行曝光处理的基板 P装载(搬入)于基板载台4的作业。此外,本实施形态中,基板P的 装载与卸载虽在同 一位置(基板交换位置)RP进行,但也可在相异位置 进行装载与卸载。
与上述实施形态同样地,焦点位准检测系统30,具有用以将检测 光Lb投射至被保持于基板载台4的基板P上的投射系统31、以及能 接收经由基板P的检测光Lb的受光系统32。投射系统31,从倾斜方 向将检测光Lb投射至保持于配置于测量站ST2的基板载台4的基板 P表面。受光系统32,能接收被投射系统31投射至基板P表面而在 该表面反射的检测光Lb。焦点位准检测系统30,在与投影光学系统 PL分离的测量站ST2检测出保持于基板载台4的基板P表面的面位 置信息(在Z轴、9X、 0Y方向的面位置信息)。
标记检测系统40是包含用以取得保持于基板载台4的基板P的 对准信息(基板P上的多个照射区域的X、 Y、 0Z方向的位置信息)的 光学装置,能检测出形成于基板P上的对准标记的对准系统。又,标 记检测系统40,能检测出基板P边缘的状态。标记检测系统40,包 含照射装置,将与曝光用光EL相异的检测光Lc照射于对象物;以 及摄影装置,用以取得被来自该照射装置的检测光Lc照明的对象物 的光学像(图像)。标记检测系统40,将检测光Lc照射于基板P,以取 得基板P上的标记的图像。标记检测系统40,能以检测光Lc照明基 板P边缘,以取得被该检测光Lc照明的基板P边缘的图像。标记检 测系统40的检测结果输出至控制装置7。
本实施形态的标记检测系统40,是例如如特开平4 - 65603号公 报(对应美国专利第5,493,403号)等所揭示的FIA(Field Image Alignment)方式的对准系统,其将不使基板P上的感光材感光的与曝 光用光EL相异波长的检测光Lc照射于对象标记(形成于基板P的对 准标记等),使用摄影装置(CCD等)拍摄通过从该对象标记的反射光而 成像于受光面的检测对象的标记像与指标(设于标记检测系统40内的 指标板上的指标标记)像,再通过对这些摄影信号进行图像处理来测量 标记的位置。标记检测系统40的指标,规定在激光干涉仪4L中所规 定的坐标系内的标记检测系统40的检测基准位置。标记检测系统40, 能通过检测出检测对象标记的像与指标的位置关系(位置偏移),来检 测出在标记检测系统40中所规定的坐标系内的检测对象标记与检测
基准位置的位置关系(位置偏移)。
其次,参照图9的流程图说明本实施形态的曝光装置EX的动作 例。本实施形态中,控制装置7,在测量站ST2中,将下一个应曝光 处理的基板P装载于基板载台4后,与上述实施形态同样地,使用焦 点位准检测系统30检测出保持于存在于该测量站ST2的基板载台4 的基板P上的薄膜形成状态。又,控制装置7使用标记检测系统40, 检测出保持于存在于测量站ST2的基板载台4的基板P边缘的状态。 又,控制装置7 ^f吏用焦点位准检测系统30及标记检测系统40,在不 经由液体LQ的状态下取得保持于存在于测量站ST2的基板载台4的 基板P的位置信息。此处,基板P的位置信息,包含相对投影光学系
统pl像面等规定基准面的基板p的面位置信息(z、 ex、 0Y方向的
位置信息)、以及基板P对规定基准位置的对准信息(基板P上的多个
照射区域的x、 y、 ez方向的位置信息)。
以下说明中,将未以液体LQ充满光路空间K的状态适当称为干 燥状态,将已将液体LQ充满光路空间K的状态适当称为湿润状态。 又,将经由投影光学系统PL与液体LQ而形成的像面适当称为以湿 润状态形成的像面。
控制装置7,在测量站ST2中开始进行基板P的交换及规定测量 处理。例如,控制装置7,将基板载台4配置于测量站ST2的基板交 换位置RP,并使用搬送装置H将应进行曝光处理的基板P装载于该 基板载台4。在测量站ST2中,基板栽台4保持基板P(步骤SC1)。
以基板载台4保持基板P后,控制装置7,在测量站ST2中,使 用焦点位准检测系统30检测出保持于基板载台4的状态的基板P上 的第2膜Tc形成状态(步骤SC2)。如图8所示,测量站ST2,设置在 基板载台4的上面不与投影光学系统PL(嘴构件6)对向的位置,控制 装置7,在将液浸区域LR形成于基板P上的至少一部分前,使用焦 点位准检测系统30检测出第2膜Tc的形成状态。如上述第2实施形 态所说明那样,当第2膜Tc形成为所希望的状态时,通过焦点位准 检测系统30的投射系统31照射于基板P(第2膜Tc)的检测光Lb,以
规定光量到达受光系统32的受光面规定位置。另一方面,当第2膜 Tc的至少 一部分为不良状态时,会产生到达受光系统32的检测光Lb 的光量相对所希望的状态的情形而改变(降低)、或到达受光系统32受 光面的检测光Lb的位置改变等状况。控制装置7,为了检测出基板P 上的第2膜Tc的形成状态, 一边使投射系统31所投射的检测光Lb 与基板载台4上的基板P相对移动、 一边将检测光Lb照射于基板P 上。
与上述实施形态同样地,在存储装置8中预先存储有第2膜Tc 的形成状态与受光系统32的受光状态的关系。控制装置7,根据存储 于存储装置8的存储信息与受光系统32的受光结果,辨别第2膜Tc 的形成状态是否为所希望的状态(步骤SC3)。
当在步骤SC3中,根据焦点位准检测系统30的检测结果判断第 2膜Tc的形成状态为不良状态时,控制装置7,使用搬送装置H将该 基板P从基板载台4搬出(卸载),并搬送至规定位置(步骤SCIO)。例 如,控制装置7,当判断第2膜Tc的形成状态为不良状态时,使用搬 送装置H将该基板P从基板载台4搬送至涂敷显影装置C / D。或者, 控制装置7,使用搬送装置H使该基板P退离至规定退离位置。
当在步骤SC3中根据受光系统32的受光结果(焦点位准检测系统 30的检测结果)判断第2膜Tc的形成状态为所希望的状态时,控制装 置7,使用标记检测系统40检测出保持于基板载台4的状态的基板P 边缘的状态(步骤SC4)。标记检测系统40,在基板P保持于基板载台 4后,在测量载台ST2的第2区域SP2检测出保持于基板载台4的基 板P边缘的状态。
图10是显示标记检测系统40检测出基板P边缘的状态的示意 图。控制装置7,在测量站ST2中, 一边使基板载台4移动于XY方 向, 一边将保持于基板载台4的基板P边缘配置于标记检测系统40 的检测区域。如上所述,标记检测系统40包含摄影装置,用以取得配 置于标记检测系统40的检测区域的基板P边缘的光学像(图像)。又, 控制装置7, 一边使基板载台4移动,来使基板P边缘相对标记检测
系统40的检测区域移动, 一边进行标记检测系统40的检测,在本实 施形态中,以标记检测系统40检测基板P边缘全区。标记检测系统 40的检测结果(摄影结果)输出至控制装置7。控制装置7,根据标记检 测系统40的检测结果,辨别基板P边缘的状态是否为所希望的状态(步 骤SC5)。
基板P边缘的状态包含基板P边缘的薄膜形成状态。本实施形态 中,基板P边缘的状态,包含基板P边缘的第1膜Rg及第2膜Tc 的至少一方的形成状态。如上所述,第1膜Rg例如通过以旋转涂敷 方式在基材W上涂敷感光材(光刻胶)来形成,第2膜Tc也通过在基 板P上涂敷用以形成顶层涂敷膜的材料来形成。本实施形态中,标记 检测系统40,检测基板P边缘的第1膜Rg及笫2膜Tc的至少一方 的涂敷状态(膜的有无、膜的剥离、膜的厚度等)。
又,基板P边缘的状态,也包含基板P边缘有无异物的状态(附 着状态)。即,标记检测系统40,也检测出在基板P边缘是否存在异 物。
本实施形态中,在存储装置8中预先存储有基板P边缘的理想状 态的图像信息。控制装置7,对使用标记检测系统40检测出(拍摄)基 板P边缘后的结果进行例如图像处理,再比较该图像处理的结果与存 储于存储装置8的基板P边缘的理想状态的图像信息。控制装置7, 根据其比较结果,辨别以标记检测系统40检测出(拍摄)的基板P边缘 的状态是否为所希望的状态。
在步骤SC5中,当根据标记检测系统40的检测结果判断基板P 边缘的状态为不良状态时,控制装置7,并不开始该基板P的曝光, 而使用搬送装置H将该基板P从基板载台4搬出(卸载),搬送至规定 位置(步骤SCIO)。例如,控制装置7,当判断基板P边缘的状态为不 良状态时,使用搬送装置H,将该基板P从基板载台4搬送至涂敷显 影装置C/D。或者,控制装置7,使用搬送装置H使该基板P退离 至规定退离位置。此处,所谓基板P边缘的状态为不良状态,包含第 1膜Rg及第2膜Tc的至少一者未良好地涂敷于基板P边缘的状态、
以及在基板P边缘存在有异物的状态的至少 一者。
当在步骤SC5中,根据标记检测系统40的检测结果,判断基板 P边缘的状态为所希望的状态时,控制装置7,开始取得保持于基板 载台4的基板P的位置信息的动作。
控制装置7,在测量站ST2中, 一边以激光干涉仪4L测量保持 有基板P的基板载台4的X轴方向及Y轴方向的位置信息,一边使用 标记检测系统40在不经由液体的状态下检测出基板P上与多个照射 区域对应的多个对准标记(步骤SC6)。由此,控制装置7,能求出被激 光干涉仪4L规定的坐标系统内各对准标记在X轴方向及Y轴方向的 位置信息。控制装置7,能根据该位置信息求出基板P上的多个照射 区域的坐标位置信息(排列信息)。本实施形态中,由于预先测量标记 检测系统40的检测区域、与经由投影光学系统PL及液体LQ而形成 的图案像的投影位置的位置关系,并存储于存储装置8,因此在使各 照射区域啄光时,能根据各照射区域的坐标位置信息来使基板P上的 各照射区域与图案像依次将位置对齐于所希望的状态。
又,控制装置7,在测量站ST2中,使用焦点位准检测系统30 在不经由液体LQ的状态检测出保持于基板载台4的基板P表面的面 位置信息(步骤SC7)。
本实施形态中,控制装置7, 一边控制基板栽台4的移动,使保 持有基板P的基板载台4在XY平面内移动, 一边使用焦点位准检测 系统30来检测出在基板P表面的多个检测点的面位置。例如,控制 装置7, 一边监测激光干涉仪4L的输出, 一边移动基板载台4,使用 焦点位准检测系统30来检测出在基板P表面面内(XY平面内)的多个 点的面位置信息。由此,控制装置7,能求出在坐标系统内的基板P 表面的多个检测点的面位置信息。焦点位准检测系统30的检测结果, 与基板P在XY平面内的位置对应,存储于存储装置8。由于预先求 出使用焦点位准检测系统30所检测出的面位置信息与经由投影光学 系统PL及液体LQ而形成的像面的位置关系,因此在使各照射区域 曝光时,根据步骤SC7中所求出、使用焦点位准检测系统30检测出
的面位置信息,能使经由投影光学系统PL及液体LQ而形成的像面 与基板P表面将位置对齐成所希望的状态。
在测量站ST2的第2区域SP2中,结束包含焦点位准检测系统 30对基板P上的薄膜形成状态的检测、标记检测系统40对基板P边 缘状态的检测、以标记检测系统40及焦点位准检测系统30取得包括 对准信息及面位置信息的基板P的位置信息等的各处理后,控制装置 7,将基板载台4移动至曝光用光EL所能照射的曝光站ST1的第1 区域SP1。
控制装置7,在将保持有基板P的基板载台4从测量站ST2移动 至曝光站ST1后,使用液浸机构l,将液浸区域LR形成于配置在该 曝光站ST1的第1区域SP1的基板载台4(基板P)上(步骤SC8)。接着, 控制装置7,根据步骤SC7中求出的基板P表面的面位置信息控制基 板栽台4,来调整基板P表面(爆光面)的位置,同时根据步骤SC6中 求出的基板P上各照射区域的坐标位置信息(排列信息),控制基板P
的x轴方向、Y轴方向、ez方向的位置,来在曝光站ST1中依次使
基板P上的多个照射区域膝光(步骤SC9)。基板载台4,可在曝光站 ST1的第1区域SP1中将基板P保持于膝光用光EL所能照射的位置, 控制装置7,使用液浸机构1将液浸区域LR形成于保持在配置于曝 光站ST1的第1区域SP1的基板载台4的基板P上,并在该第1区域 SP1中,经由投影光学系统PL及液体LQ将啄光用光EL照射于保持 在基板载台4的基板P,以使基板P曝光。图11显示配置于啄光站 ST1的状态的基板载台4。
对基板载台4上的基板P的液浸曝光处理结束后,控制装置7, 将曝光站ST1的基板载台4移动至测量站ST2。控制装置7,使用搬 送装置H,将保持在移动至测量站ST2的基板载台4的已结束曝光处 理的基板P予以卸载。
如以上的说明,本实施形态中,由于也在基板P上的至少一部分 形成液体LQ的液浸区域LR前,检测出基板P上的薄膜(第2膜Tc) 的形成状态,因此薄膜的形成状态为不良状态时,能采取不将该基板
P配置于膝光站ST1的第1区域SP1、而例如将该基板P搬送至涂敷 显影装置C/D等适当处置。又,由于该基板P不配置于曝光站ST1, 因此也不会在该基板P上形成液浸区域LR。据此,可与上述实施形 态同样地,防止液体LQ流出等不良情形产生,抑制器件生产性的降 低。
又,本实施形态中,在基板P上的至少一部分形成液体LQ的液 浸区域LR前,检测出基板P边缘的状态。当在基板P边缘中、例如 第l膜Rg及第2膜Tc至少一者的一部分从基材W剥离时,该剥离 的膜的一部分有可能成为异物而附着于基板上(基板上的照射区域), 或在液浸曝光中混入液体LQ中。又,若对基板P边缘为不良状态这 点置之不理,如图12的示意图所示那样在基板P边缘上形成液浸区 域LR时,例如也有可能在液浸啄光中,基板P边缘的膜的一部分剥 离而混入液体LQ中。当保持在基板P边缘附着有异物的状态而执行 液浸曝光时,例如也有可能该异物附着于基板上的照射区域,或异物 混入液浸区域LR的液体LQ中。在存在异物的状态下对基板进行曝 光时,有可能产生形成于基板上的图案中产生缺陷等不良情形,导致 所制造的器件不良。制造这种不良器件会招致器件生产性降低。又, 在存在有异物的状态下对基板P进行液浸曝光时,液体LQ中的异物, 会附着于与液浸区域LR的液体LQ接触的构件、例如嘴构件6、基板 载台4的一部分、或最终光学元件FL等,而有可能对其后的曝光带 来影响。又,在基板P的边缘中,也有可能第1膜Rg及第2膜Tc 的至少一者的涂敷状态为不良。例如,若对基板P边缘中作为疏液性 膜的第2膜Tc的涂敷状态为不良状态这点置之不理,当如图12的示 意图所示那样在基板P边缘上形成液浸区域LR时,有可能例如涂敷 状态为不良的第2膜Tc的边缘剥离,或第2膜Tc下层的第l膜Rg 与液体LQ接触而产生第l膜Rg的剥离,或第l膜Rg的构成物质(PAG, 消光剂(Quencher)等)溶解出来而在最终光学元件FL的液体接触面上 产生雾状。又,液体LQ也有可能侵入基板P上面与基板载台4的上 面4F间的间隙,进而该液体LQ有可能侵入基板P的背面侧。当液
体LQ侵入基板P的背面侧时,例如有可能浸湿基板保持具4H,使其 不能顺利地保持基板P或无法从基板保持具4H顺利地卸载基板P。 又,也有可能润湿接触于基板P背面的搬送装置H。特别是, 一旦产 生液体泄漏,则出现必须中止曝光装置的运转的情况,而不只使生产 能力降低也导致啄光装置本身的故障。即,因这种液体泄漏产生的问 题为液浸曝光装置特有的问题。
本实施形态中,通过在基板P上至少一部分形成液体LQ的液浸 区域LR前检测出基板P边缘的状态,而当边缘状态为不良时,能采 取不将该基板P配置于膝光站ST1的第1区域SP1而例如将该基板P 搬送至涂敷显影装置C/D等适当处置。又,由于该基板P不配置于 膝光站ST1,因此也不会在该基板P上形成液浸区域LR。据此,可 防止上述不良情形的产生,抑制器件生产性降低。
<第4实施形态>
其次说明第4实施形态。第4实施形态为上述第3实施形态的变 形例,第4实施形态的膝光装置EX与第3实施形态相异的特征部分 是具备可在底座构件BP上规定区域内彼此独立移动的多个基板载台 这一点。以下说明中,对与上述实施形态相同或同等的构成部分赋予 相同符号,简化或省略其说明。
图13是显示第4实施形态的啄光装置EX的概略构成图。本实 施形态的啄光装置EX,例如特开平10- 163099号公报、特开平10 -214783号公报(对应美国专利6,341,007、 6,400,441、 6,549,269、以 及6,590,634)、特表2000 - 505958号/>才艮(对应美国专利5,969,441)、 特表2000 -511704号公报、特开2000 - 323404号公报、特表2001 -513267号7>净艮、特开2002 - 158168号公报等所揭示,是具备可保持 基板来移动的多个基板载台的多载台(双载台)型曝光装置。在指定国 及选定国的国内法所允许的情况下,引用上述美国专利的公开内容作 为本文记载的一部分。
图13中,本实施形态中的曝光装置EX,具备可保持基板P来移 动的两个基板载台4, 5。与上述第3实施形态同样地,本实施形态的
膝光装置EX,也具备包含来自投影光学系统PL的膝光用光EL所能 照射的第1区域SP1的膝光站ST1、以及包含来自检测光30,40的检 测光Lb,Lc所能照射的笫2区域SP2的测量站ST2。第l基板载台4, 能保持基板P在包含曝光站ST1的第1区域SP1及测量站ST2的第2 区域SP2的底座构件BP上的规定区域内并移动,第2基板栽台5, 能与第l基板载台4独立地,保持基板P在包含第1区域SP1及第2 区域SP2的底座构件BP上的规定区域内并移动。本实施形态中,第 l基板载台4与第2基板栽台5具有大致同等的构成。
本实施形态中,例如,当第l基板栽台4配置于测量站ST2的第 2区域SP2时,第2基板栽台5配置于膝光站ST1的第1区域SP1。
又,本实施形态中,与在曝光站ST1的第1区域SP1中、保持 于第2基板栽台5的基板P的啄光的至少一部分并行地,在测量站ST2 的第2区域SP2中,执行使用焦点位准检测系统30的检测及使用标 记检测系统40的检测。与上述实施形态同样地,测量站ST2中使用 焦点位准检测系统30及标记检测系统40的检测,包含基板P的膜状 态及基板P边缘状态的至少一方的检测、以及基板P位置信息的检测。 即,测量站ST2中使用焦点位准检测系统30的检测,包含基板P上
的薄膜形成状态的检测、以及基板p表面的面位置信息(在z轴、ex、
0Y方向的位置信息)的检测的至少一方。又,测量站ST2中使用标记 检测系统40的检测,包含基板P边缘状态的检测、以及基板P的对
准信息(基板p上的多个照射区域的x、 y、 ez方向的位置信息)的检测。
例如,控制装置7,将第1基板载台4配置于测量站ST2的基板 交换位置RP,并使用搬送装置H将应曝光处理的基板P装载于该笫 l基板载台4。接着,控制装置7,在测量站ST2中,与第3实施形态 同样地开始与保持于第l基板栽台4的基板P相关的处理。另一方面, 与在测量站ST2的处理并行,在曝光站ST1中,开始进行保持于第2 基板载台5、已在测量站ST2结束测量处理的基板P的曝光。
当爆光站ST1中的处理、以及测量站ST2中的处理分别结束时,
控制装置7将第2基板载台5移动至测量站ST2,且将第1基板载台 4移动至曝光站ST1。此外,本实施形态中,当将第2基板载台5移 动至测量站ST2,且将第l基板载台4移动至啄光站ST1时,控制装 置7,在持续形成液浸区域LR的状态下,将该液浸区域LR从第2 基板栽台5上移动至第l基板载台4。例如,如图14的示意图所示, 控制装置7,在包含与最终光学元件FL下面对向的位置(投影光学系 统PL正下的位置)的规定区域内,以基板载台4的上面4F与测量载 台5的上面5F彼此接近或接触的状态,使基板载台4与测量载台5 在XY平面内一起移动,由此4吏以液浸机构1形成的液浸区域LR可 在基板载台4的上面4F与测量栽台5的上面5F间移动。
接着,控制装置7,在将保持有已结束啄光处理的基板P的第2 基板载台5移动至测量站ST2后,使用搬送装置H将第2基板栽台5 上的基板P卸栽。然后,将下一个应膝光处理的基板P装载于测量站 ST2的第2基板栽台5,如上所述那样进行使用焦点位准检测系统30 及标记检测系统40的测量处理。
另一方面,控制装置7,在将保持有已在测量站ST2进行测量处 理的基板P的第l基板栽台4移动至曝光站ST1后,在该啄光站ST1 中,与上述第3实施形态同样地,对保持于该第l基板载台4的基板 P进行液浸瀑光。
在对第l基板载台4上的基板P的液浸曝光处理结束后,控制装 置7,将曝光站ST1的第l基板栽台4移动至测量站ST2,且将保持 有已在测量站ST2结束测量处理的基板P的第2基板载台5移动至曝 光站ST1。
以这种方式,将第l基板栽台4与第2基板栽台5交互投入曝光 站ST1,使多个基板P依次膝光。
如以上所说明,本实施形态中,由于也在基板P上的至少一部分 形成液体LQ的液浸区域LR前,检测出基板P上的薄膜的形成状态、 以及基板P边缘的状态的至少一方,因此当薄膜的形成状态及边缘的 状态的至少一方为不良状态时,能采取不将该基板P配置于曝光站
ST1的第1区域SP1、而例如将该基板P搬送至涂敷显影装置C/D 等适当处置。又,由于该基板P不配置于膝光站STl,因此也不会在 该基板P上形成液浸区域LR。据此,可与上述实施形态同样地,抑 制器件生产性的降低。
此外,上述第3、第4实施形态中,也能使用焦点位准检测系统 30检测出基板P边缘的状态。又,也能使用标记检测系统40检测出 基板P上薄膜的形成状态。又,也能将焦点位准检测系统30与标记 检测系统40的任一者设于曝光站ST1。
又,上述第3、第4实施形态中,虽焦点位准检测系统30也能用 于检测基板P薄膜的形成状态(及/或基板P的边缘状态),标记检测 系统40也能用于检测边缘状态(及/或基板P的薄膜形成状态),但也 能将专用于检测基板P的薄膜形成状态、及/或基板P的边缘状态的 检测系统另外设于测量站ST2。
又,上述第3、第4实施形态中,虽执行基板P薄膜形成状态的 检测与基板P边缘状态的检测两者,但也可进行两者中的任一方。
又,上述第l实施形态中,也可用检测装置60检测基板P边缘 的状态。又,上述第1实施形态中,也可与检测装置60分别独立设置 用以检测保持于调温保持具51的基板P边缘状态的检测装置。此时, 基板P边缘状态的检测装置,例如也能作成如上述第3、 4实施形态 的标记检测系统40的构成。又,上述第1实施形态中,也能仅检测出 基板P的边缘状态。
又,上述第2实施形态中,也能使用焦点位准检测系统30检测 基板P的边缘状态。此时,也能执行基板P薄膜的形成状态的检测与 基板P边缘状态的检测两者,也可仅执行两者中的任一者。
<第5实施形态>
其次,说明第5实施形态。本实施形态的特征部分,是在基板P 保持于基板载台4前检测出该基板P的边缘状态这一点。以下说明中, 对与上述实施形态相同或同等的构成部分赋予相同符号,简化或省略 其说明。
图15是显示第5实施形态的膝光装置EX的概略构成图。图15 中,膝光装置EX具备用以检测出基板P边缘状态的检测装置60,。 检测装置60,,检测出从涂敷显影装置C / D(涂敷装置)搬入曝光装置 EX、保持于基板载台4前的基板P的边缘状态。与上述实施形态同样 地,曝光装置EX具备用以搬送基板P的搬送装置H。搬送装置H, 可将来自涂敷显影装置C/D的基板P搬送至基板载台4。检测装置 60,设于搬送装置H的搬送路径上。
图16是显示检测装置60,的示意图。检测装置60,,包含用以射 出与曝光用光EL相异的检测光Lb的照射装置61,、以及用以取得被 来自该照射装置61,的检测光Lb照明的对象物光学像(图像)的摄影装 置62,。本实施形态的检测装置60,,例如特开2000 - 136916号^^艮(对 应的欧洲专利第1,001,460号)等所揭示那样,在使基板P相对红外激 光等的检测光Ld倾斜的状态下,以检测光Ld照明该基板P边缘,并 以摄影装置62,取得被该检测光Ld照明的边缘的图像。本实施形态中, 检测装置60,具有包含将从照射装置61,射出的检测光Ld引导至基板 P边缘的棱镜等的光学系统63,透射基板P边缘的检测光Ld及在基 板P边缘反射的检测光Ld的至少一方射入摄影装置62,。检测装置 60,的检测结果输出到控制装置7。
控制装置7,根据检测装置60,的检测结果辨别基板P边缘的状 态是否为所希望的状态。如上所述,基板P边缘的状态,包含基板P 边缘的薄膜形成状态、以及基板P边缘的异物有无状态的至少一者。
当根据检测装置60,的检测结果判断基板P边缘的状态为不良状 态时,控制装置7,使用搬送装置H将该基板P搬送至规定位置。例 如,控制装置7,当判断基板P边缘的状态为不良状态时,使用搬送 装置H,将该基板P搬送至涂敷显影装置C/D。或者,控制装置7, 使用搬送装置H使该基板P退离至规定退离位置。另一方面,当根据 检测装置60,的检测结果判断基板P边缘的状态为所希望的状态时, 控制装置7,使用搬送装置H将该基板P搬送至基板载台4。基板载 台4保持来自搬送装置H的基板P。控制装置7,在保持于基板载台
4的基板P上形成液浸区域LR,并开始该基板P的液浸膝光。
如以上所说明,由于在本实施形态中也在基板P上的至少一部分 形成液体LQ的液浸区域LR前,检测出基板P边缘的状态,因此边 缘状态为不良状态时,能釆取不将该基板P搬送至基板载台4、而例 如将该基板P搬送至涂敷显影装置C/D等适当处置。又,由于不将 该基板P搬送至基板载台4,因此也不会在该基板P上形成液浸区域 LR。据此,可与上述实施形态同样地,抑制器件生产性的降低。
此外,也可将本实施形态中使用图16所说明的检测装置60,适用 于上述各实施形态,来检测出基板P边缘的状态。
又,上述各实施形态中,基板P上薄膜的形成状态、以及基板P 边缘的状态的至少一方,也可使用例如特开2002 - 195956号公报所揭 示的宏观检查装置来检测。例如通过先将该宏观检查装置设于搬送装 置H的搬送路径上,可在基板P保持于基板载台4前,或在基板P保 持于基板载台4后、在基板P上的至少一部分形成液体LQ的液浸区 域LR前,检测出基板P上的膜状态、以及基板P边缘的状态的至少 一者。
又,上述各实施形态中,虽检测基板P上的第2膜Tc形成状态, 但也可省略基板P上的第2膜Tc。当未在基板P上形成第2膜Tc时, 检测装置检测出第l膜Rg的形成状态。控制装置7利用该检测结果, 能采取用以抑制器件生产性的降低的适当处置。
又,上述各实施形态中,作为第2膜Tc,虽以具有保护由感光 材构成的第1膜Rg的功能的顶层涂敷膜为例来进行说明,但例如也 可以是反射防止膜等具有其它功能的膜。又,上述各实施形态中,虽 说明在基材W上形成有第1膜及第2膜这两层膜,但当然也可形成一 层或三层以上的多层膜。控制装置7,能使用检测该基板P上的膜形 成状态的检测结果来采取用以抑制器件生产性降低的适当处置。
又,上述各实施形态中,虽形成于基板P上的薄膜,通过涂敷装 置的涂敷处理所形成,检测装置检测出该薄膜的涂敷状态,但基板P 上的薄膜也可通过涂敷以外的手法来形成。例如,反射防止膜也有通
过CVD法、PVD法等手法来形成的情形,而上述各实施形态的检测 装置,也可检测通过CVD法、PVD法等手法来形成的薄膜的形成状 态。如上所述,即使以涂敷(coating)以外的手法形成的薄膜,检测装 置也能检测出该薄膜的形成状态。
上述各实施形态中,虽在基板P上的至少一部分形成液体LQ的 液浸区域LR前,检测出基板P上的膜状态及/或基板P边缘的状态, 但也可在基板P搬入基板栽台4前在将液体供应至基板P薄膜上的状 态下执行上述检查。此种检查,只要在基板栽台外侧,可在任意场所 进行。例如也可在曝光装置本体S内部、曝光装置EX内的调温保持 具、搬送保持具上、或者涂敷显影装置C/D内进行。此时,由于能 预先创造出形成有液体LQ的液浸区域LR的状态,因此能检查液浸 状态的膜。特别是有下述优点,即可直接观测液体接触角等的液体与 膜的物理性接触状态,判断膜是否为适于液浸啄光的良好状态。
又,上述各实施形态中,虽以使用经由形成于基板P上的液浸区 域LR的液体LQ来使基板P曝光的液浸曝光装置的情形为例来进行 说明,但即使不使液体充满曝光用光EL的光路空间、而经由气体来 使基板啄光的通常干型曝光装置中,也能设置用以检测基板上的薄膜 形成状态的检测装置。
如上所述,上述各实施形态的液体LQ使用纯水。纯水的优点为 能容易地在半导体制造工厂等中大量取得,且对基板P上的感光材及 光学元件(透镜)等的不良影响少。又,纯水除了对环境无不良影响外, 由于杂质的含量极低,因此也能期待有洗净基板P表面及设于投影光 学系统PL前端的光学元件表面的作用。
又,纯水(水)对波长为193nm左右的膝光用光EL的折射率n净皮 认为是约1.44,当使用ArF准分子激光(波长193nm)来作为曝光用光 EL的光源时,在基板P上波长将会被短波长化为1/n、即大约134nm 左右,而可获得高分辨率。再者,由于焦深与在空气中相比会放大为 约n倍、即约1.44倍左右,因此只要能确保与在空气中使用时相同程 度的焦深就可以的情况下,能进一步增加投影光学系统PL的数值孔
径,从这一点来看也能提高分辨率。
上述各实施形态中,在投影光学系统PL前端安装有光学元件 FL,可通过此光学元件进行投影光学系统PL的光学特性、例如像差 (球面像差、彗形像差)的调整。此外,作为安装于投影光学系统PL前 端的光学元件,也可以是用于调整投影光学系统PL的光学特性的光 学板。或也可以是能使曝光用光EL透射的平行平面板。
此外,因液体LQ流动所产生的投影光学系统PL前端的光学元 件与基板P间的压力较大时,也可不将该光学元件作成能交换的构造, 而是将光学元件坚固地固定成不会因其压力而移动。
又,上述实施形态的投影光学系统,虽以液体充满前端光学元件 (最终光学元件FL)的像面(射出面)侧的光路空间,但也可采用例如国 际公开第2004/019128号小册子所揭示,前端光学元件的物体面(入 射面)侧的光路空间也以液体充满的投影光学系统。
又,上述各实施形态的液体LQ虽然是水,但也可以是水以外的 液体。例如,膝光用光EL的光源为F2激光时,由于此F2激光无法透 射水,因此也可使用能使F2激光透射的液体来作为液体LQ,例如过 氟聚醚(PFPE)或氟类油等氟类流体。此时,例如以包含氟的极性小的 分子构造物质来形成薄膜,由此对与液体LQ接触的部分进行亲液化 处理。又,作为液体LQ,除此之外也能使用对曝光用光EL具有透射 性且折射率尽可能高、并对涂敷于投影光学系统PL与基板P表面的 光刻胶稳定的材料(例如雪松油(cedar oil))。
又,也能使用折射率为1.6 1.8左右的材料来作为液体LQ。进 一步地,也能以折射率比石英及萤石高的材料(例如1.6以上)来形成与 液体LQ接触的投影光学系统PL的光学元件(最终光学元件FL等)。 作为液体LQ也可使用各种流体,例如超临界流体。又,上述各实施 形态中虽使用干涉仪系统(3L, 4L)来测量掩模栽台3及基板载台4的各 位置信息,但并不限于此,例如也能使用用以检测设于各载台的刻度 (衍射光栅)的编码器系统。此时最好设为具备干涉仪系统与编码器系 统两者的拼合系统,使用干涉仪系统的测量结果来进行编码器系统的
测量结果的校正(calibration)。又,也可以是切换干涉仪系统与编码器 系统来使用、或使用该两者来进行栽台的位置控制。
又,作为上述各实施形态的基板P,除了半导体器件制造用的半 导体晶片以外,也能应用在显示器器件用的玻璃基板、薄膜磁头用的
陶瓷晶片、或在膝光装置中所使用的掩模或标线片的原版(合成石英、 硅片)等。
作为曝光装置EX,除了能适用于使掩模M与基板P同步移动来 对掩模M的图案进行扫描曝光的步进扫描方式的扫描型曝光装置(扫 描步进机)以外,也能适用于步进重复方式的投影膝光装置(步进器), 其在使掩模M与基板P静止的状态下,使掩模M的图案一次曝光, 并使基板P依次步进移动。
又,步进重复方式的曝光中,也可在使第1图案与基板P大致静 止的状态下,使用投影光学系统将第1图案的缩小像转印至基板P后, 在使第2图案与基板P大致静止的状态下,使用投影光学系统使第2 图案的缩小像与第1图案部分重叠而一次曝光于基板P上(接合方式的 一次瀑光装置)。又,作为接合方式的膝光装置,也能适用于步进接合 方式的膝光装置,其在基板P上将至少2个图案部分重叠而转印,并 依次移动基板P。
又,第4实施形态中,虽说明两个基板载台在曝光站与测量站移 动的多载台(双载台)型曝光装置,但也能在其它实施形态的曝光装置 中采用多个基板载台。
再者,本发明也能适用于例如特开平11 - 135400号公报(对应国 际公开1999/23692)、特开2000 - 164504号公报(对应美国专利第 6,897,963)等所揭示那样、具备用以保持基板的基板载台与装载形成有 基准标记的基准构件及/或各种光电传感器的测量载台的瀑光装置。
又,上述实施形态中,虽采用局部性地将液体充满于投影光学系 统PL与基板P间的曝光装置,但本发明也能适用于例如特开平6-124873号公报、特开平10-303114号公报、美国专利第5,825,043号 等所揭示的液浸曝光装置,其在作为啄光对象的基板的表面整体浸渍
于液体中的状态下进行啄光。
又,上述实施形态中虽以具备投影光学系统PL的曝光装置为例 来进行说明,但本发明也可适用于不使用投影光学系统PL的曝光装 置及啄光方法。即使是这样的不使用投影光学系统PL的情形下,曝 光用光也可经由透镜等的光学构件照射到基板上,将液浸区域形成于 这种光学构件与基板间的规定空间。
作为曝光装置EX的种类,并不限于用以将半导体元件图案曝光 于基板P的半导体元件制造用曝光装置,而也能广泛适用于液晶显示 元件制造用或显示器制造用的曝光装置、或用以制造薄膜磁头、摄影 元件(CCD)、微机器、MEMS、 DNA芯片、标线片、或掩模等的曝光 装置等。
此外,上述实施形态中,虽使用在具有光透射性的基板上形成规 定遮光图案(或相位图案,减光图案)的光透射型掩模,但也可使用例 如美国专利第6,778,257号公报所揭示的电子掩模来代替此掩模,该电 子掩模(也称为可变成形掩模,例如包含作为非发光型图像显示元件 (空间光调制器)的一种的DMD(Digital Micro-mirror Device)等)根据 应瀑光图案的电子数据来形成透射图案、反射图案、或发光图案。
又,本发明也能适用于,例如国际公开第2001 /035168号小册 子所揭示,通过将干涉紋形成于基板P上、而在基板P上形成等间隔 线图案的啄光装置(光刻系统)。进而,例如也能将本发明适用于例如 特表2004 - 519850号公报(对应美国专利第6,611,316号)所揭示的曝 光装置,其将两个掩模图案经由投影光学系统在基板上合成,通过一 次的扫描曝光来对基板上的一个照射区域大致同时进行双重膝光。
如上所述,本申请的实施形态的曝光装置EX,通过组装包含本 申请范围中所列举的各构成要素的各种子系统,以保持规定的机械精 度、电气精度、光学精度来制造。为确保这些各种精度,在该组装前 后,对各种光学系统进行用以达到光学精度的调整、对各种机械系统 进行用以达到机械精度的调整、对各种电气系统进行用以达到电气精 度的调整。从各种子系统至膝光装置的组装工序,包含各种子系统相 互之间的机械连接、电路的配线连接、气压回路的配管连接等。当然, 从各种子系统至啄光装置的组装工序前,有各子系统个别的组装工序。 当各种子系统至爆光装置的组装工序结束后,进行综合调整,以确保 曝光装置整体的各种精度。此外,曝光装置的制造最好是在温度及清 洁度等都受到管理的洁净室进行。
半导体器件等微器件,如图17所示,经由下述步骤所制造,即 进行微器件的功能、性能设计的步骤201 、根据此设计步骤制作掩模(标 线片)的步骤202、制造作为器件基材的基板的步骤203、包含按照前 述实施形态在基板上形成薄膜,对薄膜状态进行检测、评估,将掩模 图案曝光于基板,再使已曝光的基板显影的基板处理(曝光处理)的基 板处理步骤204、器件组装步骤(包含切割工序、键合工序、封装工序 等加工过程)205、检查步骤206等。
根据本发明,能使基板良好地曝光,而能抑制器件生产性的降低。 特别是,能防止经由液体来使基板曝光的液浸曝光装置的故障于未然, 而以高生产能力生产具有高密度电路图案的器件。因此,想必本发明 可对我国包含半导体产业的高科技产业及IT技术发展作出贡献。
权利要求
1.一种曝光装置,对形成有薄膜的基板照射曝光用光以使上述基板曝光,其特征在于,具备用以检测上述基板上的薄膜形成状态的检测装置。
2. 如权利要求1所述的曝光装置,其特征在于 上述薄膜通过在上述基板上涂敷规定材料而形成; 上述检测装置检测上述薄膜的涂敷状态。
3. 如权利要求1所述的曝光装置,其特征在于具备用以在上述基板上形成液体的液浸区域的液浸机构; 经由上述液浸区域的液体将上述曝光用光照射于上述基板上。
4. 如权利要求3所述的曝光装置,其特征在于 上述检测装置在上述液浸区域形成于上述基板上前检测出上述薄膜的形成状态。
5. 如权利要求3所述的曝光装置,其特征在于 上述薄膜包含疏液性的膜。
6. 如权利要求1所述的曝光装置,其特征在于 上述检测装置以光学方式检测上述薄膜的形成状态。
7. 如权利要求1所述的曝光装置,其特征在于上述检测装置具有用以将检测光投射至上述基板上的投射系统、 以及可接收经由上述基板的上迷检测光的受光系统。
8. 如权利要求7所述的曝光装置,其特征在于,具备 存储装置,预先存储上述薄膜的形成状态与上述受光系统的受光状态的关系;以及辨别装置,根据存储于上述存储装置的上述关系与上述受光系统 的受光结果,辨别上述薄膜的形成状态是否为所希望的状态。
9. 如权利要求1所述的曝光装置,其特征在于,具备 用以保持上述曝光用光所照射的上述基板的保持构件;以及 可将上述基板搬送至上述保持构件的搬送装置, 其中,上述检测装置设于上述搬送装置的搬送路径上。
10. 如权利要求9所述的曝光装置,其特征在于,具备控制装置,根据上述检测装置的检测结果来控制上述搬送装置的动作。
11. 如权利要求9所述的曝光装置,其特征在于 具备设于上述搬送装置的搬送路径上、用以处理上述基板的处理装置;上述检测装置检测搬入上述处理装置的上述基板的薄膜形成状态。
12. 如权利要求1所述的啄光装置,其特征在于具备用以保持上述曝光用光所照射的上述基板的保持构件; 上述检测装置检测处于由上述保持构件保持的状态下的上述基 板上的上述薄膜形成状态。
13. 如权利要求1至12中任一项所述的膝光装置,其特征在于 上述检测装置检测上述基板边缘的上述薄膜形成状态。
14. 如权利要求1所述的曝光装置,其特征在于 薄膜形成状态的检测是检测薄膜的存在。
15. —种曝光装置,经由液体对基板照射膝光用光以使上述基板 曝光,其特征在于,具备检测装置,检测上述基板边缘的状态。
16. 如权利要求15所述的曝光装置,其特征在于 上述检测装置检测上述基板边缘的薄膜形成状态。
17. 如权利要求16所述的曝光装置,其特征在于 上述薄膜通过在上述基板上涂敷规定材料而形成; 上述检测装置检测上述基板边缘的薄膜涂敷状态。
18. 如权利要求16所述的曝光装置,其特征在于 上述薄膜包含疏液性的膜。
19. 如权利要求15所述的曝光装置,其特征在于 上述检测装置检测在上述基板边缘上是否存在有异物。
20. 如权利要求15所述的曝光装置,其特征在于 上述检测装置在上述基板上的至少一部分形成上述液体的液浸区域前,检测出上述边缘的状态。
21. 如权利要求20所述的曝光装置,其特征在于 其进一步具备基板保持构件,能将上述基板保持于上述曝光用光所能照射的位置;上述检测装置在将上述基板保持于上述基板保持构件前,检测出 上述边缘的状态。
22. 如权利要求21所述的曝光装置,其特征在于 其进一步具备可将上述基板搬送至上述基板保持构件的搬送装置;上述检测装置设于上述搬送装置的搬送路径上。
23. 如权利要求20所述的膝光装置,其特征在于 其进一步具备第l基板保持构件,能将上述基板保持于上述曝光用光所能照射的位置;上述检测装置在将上述基板保持于上述第l基板保持构件后,检 测出上述边缘的状态。
24. 如权利要求23所述的曝光装置,其特征在于 在以上述检测装置检测出保持于上述第l基板保持构件的基板的边缘状态后,将上述第l基板保持构件移动至上述曝光用光所能照射 的第1区域内。
25. 如权利要求23所述的膝光装置,其特征在于上述第l基板保持构件能在包含上述曝光用光所能照射的第1区 域、以及与上述第1区域相异的第2区域的规定区域内,保持上述基 板并移动;上述检测装置在上述第2区域检测保持于上述第l基板保持构件 的上述基板的边缘状态。
26. 如权利要求25所述的啄光装置,其特征在于 进一步具备第2基板保持构件,能在上述规定区域内,与上述第1基板保持构件独立地保持基板并移动;当将上述第1基板保持构件配置于上述第2区域时,上述第2基 板保持构件配置于上述第1区域。
27. 如权利要求26所述的啄光装置,其特征在于 与在上述第1区域中被保持于上述第2基板保持构件的基板的啄光处理的至少一部分并行,在上述第2区域中执行以上述检测装置对 保持于上述第l基板保持构件的基板边缘状态的检测。
28. 如权利要求27所述的膝光装置,其特征在于 与在上述第1区域中被保持于上述第2基板保持构件的基板的曝光处理的至少一部分并行,在上述第2区域中取得保持于上述第1基 板保持构件的基板的位置信息。
29. 如权利要求28所述的曝光装置,其特征在于 上述检测装置包含用以取得上述位置信息的光学装置。
30. 如权利要求15所述的膝光装置,其特征在于 上述检测装置包含用以取得上述边缘的光学像的摄影装置。
31. —种曝光装置,经由液体对形成有薄膜的基板照射曝光用光 以使上述基板曝光,其特征在于,具备光学系统,配置于曝光用光的光路;以及检测装置,用以检测被提供上述液体的基板的薄膜缺陷。
32. 如权利要求31所述的曝光装置,其特征在于 上述薄膜的缺陷指薄膜不存在。
33. 如权利要求31所述的曝光装置,其特征在于 上述薄膜的缺陷指在基板边缘的薄膜不良。
34. 如权利要求31所述的啄光装置,其特征在于 上述检测装置在上述液体不存在于薄膜上的状态下检测薄膜缺陷。
35. 如权利要求31所述的曝光装置,其特征在于 上述检测装置设于用以将基板搬送至曝光装置的搬送路。
36. 如权利要求31所述的曝光装置,其特征在于 其进一步具备用以调节基板温度的调温装置,上述检测装置设于 调温装置。
37. 如权利要求31所述的啄光装置,其特征在于 上述啄光装置具有膝光站与测量站,上述检测装置设于测量站。
38. 如权利要求37所述的膝光装置,其特征在于 进一步具备可保持基板、在上述膝光站与测量站移动的基板保持构件。
39. 如权利要求31所述的曝光装置,其特征在于 上述薄膜是感光材或保护膜。
40. —种器件制造方法,其特征在于 使用权利要求l、 15及31中任一项所述的曝光装置。
41. 一种基板处理方法,对形成有膜的基板进行曝光处理,其特 征在于,包含将上述基板保持于基板保持构件的步骤;经由液体对保持于上述基板保持构件的上述基板照射曝光用光, 以对上述基板进行啄光处理的步骤;在对上述基板照射上述啄光用光前,检测出上述基板的膜状态的步骤。
42. 如权利要求41所述的基板处理方法,其特征在于 在将上述基板保持于上述基板保持构件前执行上述基板的膜状态的检测。
43. 如权利要求41所述的基板处理方法,其特征在于 上述基板的膜状态的检测包含上述基板边缘的膜状态的检测。
44. 如权利要求41所述的基板处理方法,其特征在于 上述基板的膜状态的检测包含上述膜的不存在的检测。
45. —种基板处理方法,经由液体进行曝光,其特征在于,包含 在上述基板上形成薄膜的步骤; 检查上述薄膜缺陷的步骤;将液体供应至上述薄膜上的步骤; 经由上述供应的液体对基板照射上述啄光用光的步骤。
46. 如权利要求45所述的基板处理方法,其特征在于 仅在通过上述检查而未存在有薄膜缺陷时,将液体供应至上述薄膜上。
47. 如权利要求45所述的基板处理方法,其特征在于 上述薄膜的形成、曝光用光的照射、薄膜缺陷的检查,在互异的场所进行。
48. 如权利要求45所述的基板处理方法,其特征在于 上述薄膜的缺陷包含薄膜的不存在或在基板边缘的薄膜不良。
49. 一种器件制造方法,其特征在于,包含使用权利要求41或45所述的基板处理方法来对基板进行曝光处 理的步骤、使已曝光的基板显影的步骤、以及对已显影的基板进行加 工的步骤。
全文摘要
曝光装置(EX),具备用以检测形成于基板(P)上的薄膜(Rg,Tc)缺陷的检测装置(60)。当为经由液体(LQ)使基板(P)曝光的液浸曝光的情形,可预先检测薄膜(Rg,Tc)缺陷所导致的液体流出,抑制器件生产性的降低,防止曝光装置的障碍的产生。
文档编号H01L21/02GK101167162SQ20068001449
公开日2008年4月23日 申请日期2006年6月29日 优先权日2005年6月29日
发明者中野胜志, 藤原朋春 申请人:株式会社尼康
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