HK1224021B - Exposure apparatus, exposure method and device manufacturing method - Google Patents

Claims (31)

1. Appareil d'exposition (100) pour exposer un substrat (W) à une lumière d'illumination (IL) par le biais d'un système optique de projection (PL) et d'un liquide (Lq), l'appareil comprenant :

   un premier étage (RST) disposé au-dessus du système optique de projection et agencé pour maintenir un masque (R) illuminé avec la lumière d'illumination ;

   un premier système d'entraînement (11) configuré pour entraîner le premier étage ;

   un premier système de mesure (116) configuré pour mesurer des informations de position du premier étage ;

   un élément formant buse (32) disposé pour entourer une lentille (191), la lentille étant disposée le plus près d'un côté plan d'image, d'une pluralité d'éléments optiques du système optique de projection, et une surface émettrice de la lentille à travers laquelle la lumière d'illumination passe en venant au contact du liquide, dans lequel l'élément formant buse a une ouverture d'alimentation et une ouverture de récupération du liquide, et une surface inférieure disposée plus bas que la surface émettrice de la lentille, et

   une région d'immersion dans un liquide est formée sous le système optique de projection avec un liquide délivré par le biais de l'ouverture d'alimentation et le liquide de la région d'immersion dans un liquide est récupéré par le biais de l'ouverture de récupération ;

   un second étage (WST) disposé au-dessous du système optique de projection et agencé pour maintenir le substrat ;

   un second système d'entraînement (124) configuré pour entraîner le second étage ;

   un second système de mesure dans lequel l'une d'une section de grille (39Y1, 39Y2, 39X1, 39X2) et d'une tête (62A, 62B, 62C, 62D) est disposée sur le second étage et l'autre de la section de grille et de la tête est disposée sur un côté extérieur de l'élément formant buse par rapport au système optique de projection au-dessus du second étage, et qui est configuré pour mesurer des informations de position du second étage avec une pluralité des têtes qui font face à la section de grille ; et

   un dispositif de commande (20) configuré pour commander le premier système d'entraînement et le second système d'entraînement sur la base respectivement d'informations de mesure du premier système de mesure et d'informations de mesure du second système de mesure, dans lequel

   le dispositif de commande est configuré pour commander les premier et second systèmes d'entraînement de manière qu'une exposition par balayage du substrat est effectuée, dans l'exposition par balayage, le masque et le substrat étant déplacés chacun par rapport à la lumière d'illumination, et

   l'appareil est configuré de manière que :

   durant le déplacement du second étage, une commutation de la tête est effectuée de manière qu'une autre tête est utilisée à la place d'une tête particulière de la pluralité de têtes ;

   après la commutation, les informations de position du second étage sont mesurées avec une pluralité de têtes qui incluent des têtes restantes et l'autre tête, les têtes restantes excluant la tête particulière de la pluralité de têtes utilisées avant la commutation ; et

   des informations de correction pour commander le déplacement du second étage en utilisant l'autre tête après la commutation sont acquises sur la base des informations de position mesurées avec la pluralité de têtes utilisées avant la commutation.
2. Appareil d'exposition selon la revendication 1, dans lequel l'appareil est configuré de manière que :

   avant la commutation, les informations de position du second étage sont mesurées avec trois des têtes qui font face à la section de grille ;

   après la commutation, les informations de position du second étage sont mesurées avec trois têtes, les trois têtes incluant deux têtes et l'autre tête, les deux têtes excluant la tête particulière des trois têtes utilisées avant la commutation, et l'autre tête étant différente des trois têtes utilisées avant la commutation ; et

   les informations de correction sont acquises à partir des informations de position mesurées avec les trois têtes utilisées avant la commutation.
3. Appareil d'exposition selon la revendication 2, dans lequel l'appareil est configuré de manière que les informations de correction sont acquises alors que quatre têtes font face à la section de grille, les quatre têtes incluant les trois têtes utilisées avant la commutation et l'autre tête.
4. Appareil d'exposition selon la revendication 2 ou 3, dans lequel l'appareil est configuré de manière que la commutation de la tête est effectuée alors que les quatre têtes font face à la section de grille, les quatre têtes incluant les trois têtes utilisées avant la commutation et l'autre tête.
5. Appareil d'exposition selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel la section de grille a quatre éléments d'échelle dans chacun desquels une grille de type à réflexion est formée, et l'appareil est configuré de manière que l'acquisition des informations de correction et la commutation de la tête sont effectuées alors que quatre têtes font face respectivement aux quatre éléments d'échelle, les quatre têtes incluant les trois têtes utilisées avant la commutation et l'autre tête.
6. Appareil d'exposition selon la revendication 5, dans lequel l'appareil est configuré de manière que, durant un déplacement du second étage, les informations de position du second étage sont mesurées avec trois ou quatre des têtes qui font face respectivement à trois ou quatre des quatre éléments d'échelle.
7. Appareil d'exposition selon la revendication 6, dans lequel l'appareil est configuré de manière que, durant un déplacement du second étage, les têtes qui font face à la section de grille sont changées d'une des trois têtes et des quatre têtes à l'autre.
8. Appareil d'exposition selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel chacun des premier et second systèmes de mesure a un système de codeur, et le second système de mesure est configuré pour mesurer des informations de position du second étage dans des directions à six degrés de liberté, les directions à six degrés de liberté incluant une direction orthogonale à un axe optique du système optique de projection et une direction parallèle à l'axe optique.
9. Appareil d'exposition selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le second étage a une surface supérieure pouvant être mise en contact avec la région d'immersion dans un liquide, et un élément de maintien disposé dans une portion évidée sur la surface supérieure, et le second étage est configuré pour maintenir le substrat dans la portion évidée de manière qu'une surface du substrat est sensiblement de niveau avec la surface supérieure.
10. Appareil d'exposition selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant en outre :

    un élément de châssis agencé pour supporter le système optique de projection, dans lequel

    l'autre de la section de grille et de la tête est disposée sur l'élément de châssis.
11. Appareil d'exposition selon la revendication 10, dans lequel l'autre de la section de grille et de la tête est supportée par l'élément de châssis par le biais d'un élément de support.
12. Appareil d'exposition selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel la section de grille a une grille de type à réflexion, et est disposée de manière que la grille de type à réflexion est sensiblement parallèle à un plan prédéterminé qui est orthogonal à un axe optique du système optique de projection, et le second étage est muni de la tête et est déplacé au-dessous de la section de grille.
13. Appareil d'exposition selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, comprenant en outre :

    un élément de châssis agencé pour supporter le système optique de projection, dans lequel

    l'élément formant buse est disposé sur l'élément de châssis.
14. Appareil d'exposition selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, comprenant en outre :

    un élément de châssis agencé pour supporter le système optique de projection ; et

    un autre élément de châssis qui est muni de l'élément formant buse et qui est différent de l'élément de châssis.
15. Appareil d'exposition selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, comprenant en outre :

    un élément de châssis agencé pour supporter le système optique de projection ; et

    un système de détection de repère (AL1, AL2₁, AL2₂) qui est disposé sur l'élément de châssis, loin du système optique de projection, et est configuré pour détecter un repère du substrat et un point de repère du second étage, dans lequel l'appareil est configuré de manière que les informations de position du second étage sont mesurées avec le second système de mesure dans une opération de détection du système de détection de repère, et des informations de détection du système de détection de repère sont utilisées dans une opération d'exposition du substrat.
16. Appareil d'exposition selon la revendication 15, dans lequel le second étage a un élément de mesure (30), l'élément de mesure étant disposé dans une ouverture d'une surface supérieure du second étage et ayant le point de repère (FM) et un motif à fentes (SL), et l'appareil d'exposition comprend en outre :

    un dispositif de mesure d'image réelle (96) qui est configuré pour détecter, par le biais du motif à fentes, une image de repère projetée par le biais du système optique de projection et du liquide de la région d'immersion dans un liquide, dans lequel le dispositif de commande est configuré pour commander le second système d'entraînement de manière que l'image de repère est projetée sur le motif à fentes, et

    l'appareil est configuré de manière que les informations de position du second étage sont mesurées avec le second système de mesure dans une opération de détection de l'image de repère, et des informations de détection de l'image de repère sont utilisées dans l'opération d'exposition.
17. Appareil d'exposition selon la revendication 16, dans lequel le second étage est configuré pour maintenir le substrat dans une portion évidée sur une surface supérieure du second étage, et l'élément de mesure est disposé dans une ouverture de la surface supérieure du second étage, l'ouverture étant différente de la portion évidée.
18. Appareil d'exposition selon la revendication 16 ou 17, dans lequel l'appareil est configuré de manière que des informations de mesure du second système de mesure dans l'opération de détection de l'image de repère et les informations de détection de l'image de repère sont utilisées dans l'alignement du substrat qui est basé sur les informations de détection du système de détection de repère.
19. Appareil d'exposition selon l'une quelconque des revendications 16 à 18, comprenant en outre :

    un système de détection de position (90a, 90b) qui est disposé sur l'élément de châssis, loin du système optique de projection, et est configuré pour détecter des informations de position du substrat dans une direction parallèle à un axe optique (AX) du système optique de projection, dans lequel

    l'appareil est configuré de manière que les informations de position du second étage sont mesurées avec le second système de mesure dans une opération de détection du système de détection de position, et une commande de mise à niveau de focalisation du substrat est effectuée dans l'opération d'exposition, dans la commande de mise à niveau de focalisation, une relation de position relative entre une image de motif, qui est projetée par le biais du système optique de projection et du liquide de la région d'immersion dans un liquide, et le substrat étant ajusté sur la base d'informations de détection du système de détection de position.
20. Appareil d'exposition selon la revendication 19, dans lequel le dispositif de commande est configuré pour commander le second système d'entraînement de manière que l'image de repère est détectée, par le biais du motif à fentes, au niveau de chacune de positions différentes entre elles dans la direction parallèle à l'axe optique du système optique de projection, et dans la commande de mise à niveau de focalisation, les informations de détection de l'image de repère sont utilisées.
21. Procédé d'exposition pour exposer un substrat à une lumière d'illumination par le biais d'un système optique de projection et d'un liquide, le procédé comprenant :

    la mesure d'informations de position d'un premier étage avec un premier système de mesure, le premier étage étant disposé au-dessus du système optique de projection et maintenant un masque illuminé avec la lumière d'illumination ;

    avec un élément formant buse qui est disposé pour entourer une lentille, et a une ouverture d'alimentation et une ouverture de récupération du liquide et une surface inférieure, l'alimentation d'un liquide sous le système optique de projection par le biais de l'ouverture d'alimentation et la récupération du liquide délivré sous le système optique de projection par le biais de l'ouverture de récupération, de manière à former une région d'immersion dans un liquide avec le liquide sous le système optique de projection, la lentille étant disposée le plus près d'un côté plan d'image, d'une pluralité d'éléments optiques du système optique de projection, une surface émettrice de la lentille à travers laquelle la lumière d'illumination passe venant au contact du liquide, et la surface inférieure de l'élément formant buse étant disposée plus bas que la surface émettrice de la lentille ;

    dans un second système de mesure dans lequel l'une d'une section de grille et d'une tête est disposée sur un second étage et l'autre de la section de grille et de la tête est disposée sur un côté extérieur de l'élément formant buse par rapport au système optique de projection au-dessus du second étage, la mesure d'informations de position du second étage avec une pluralité des têtes qui font face à la section de grille, le second étage étant disposé au-dessous du système optique de projection et maintenant le substrat; et

    la commande d'un déplacement du premier étage et d'un déplacement du second étage sur la base respectivement d'informations de mesure du premier système de mesure et d'informations de mesure du second système de mesure, dans lequel

    les premier et second étages sont déplacés de manière qu'une exposition par balayage du substrat est effectuée, dans l'exposition par balayage, le masque et le substrat étant déplacés chacun par rapport à la lumière d'illumination,

    durant le déplacement du second étage, une commutation de la tête est effectuée de manière qu'une autre tête est utilisée à la place d'une tête particulière de la pluralité de têtes,

    après la commutation, les informations de position du second étage sont mesurées avec une pluralité de têtes qui incluent des têtes restantes et l'autre tête, les têtes restantes excluant la tête particulière de la pluralité de têtes utilisées avant la commutation, et

    des informations de correction pour commander le déplacement du second étage en utilisant l'autre tête après la commutation sont acquises sur la base des informations de position mesurées avec la pluralité de têtes utilisées avant la commutation.
22. Procédé d'exposition selon la revendication 21, dans lequel avant la commutation, les informations de position du second étage sont mesurées avec trois des têtes qui font face à la section de grille, après la commutation, les informations de position du second étage sont mesurées avec trois têtes, les trois têtes incluant deux têtes et l'autre tête, les deux têtes excluant la tête particulière des trois têtes utilisées avant la commutation, et l'autre tête étant différente des trois têtes utilisées avant la commutation, et les informations de correction sont acquises à partir des informations de position mesurées avec les trois têtes utilisées avant la commutation.
23. Procédé d'exposition selon la revendication 22, dans lequel les informations de correction sont acquises alors que quatre têtes font face à la section de grille, les quatre têtes incluant les trois têtes utilisées avant la commutation et l'autre tête.
24. Procédé d'exposition selon la revendication 22 ou 23, dans lequel la commutation de la tête est effectuée alors que quatre têtes font face à la section de grille, les quatre têtes incluant les trois têtes utilisées avant la commutation et l'autre tête.
25. Procédé d'exposition selon l'une quelconque des revendications 22 à 24, dans lequel la section de grille a quatre éléments d'échelle dans chacun desquels une grille de type à réflexion est formée, et l'acquisition des informations de correction et la commutation de la tête sont effectuées alors que quatre têtes font face respectivement aux quatre éléments d'échelle, les quatre têtes incluant les trois têtes utilisées avant la commutation et l'autre tête.
26. Procédé d'exposition selon l'une quelconque des revendications 21 à 25, dans lequel un repère du substrat et un point de repère du second étage sont détectés avec un système de détection de repère disposé loin du système optique de projection, et les informations de position du second étage sont mesurées avec le second système de mesure dans une opération de détection du système de détection de repère, et des informations de détection du système de détection de repère sont utilisées dans une opération d'exposition du substrat.
27. Procédé d'exposition selon la revendication 26, dans lequel une image de repère projetée par le biais du système optique de projection et du liquide de la région d'immersion dans un liquide est détectée par le biais d'un motif à fentes du second étage, et les informations de position du second étage sont mesurées avec le second système de mesure dans une opération de détection de l'image de repère, et des informations de détection de l'image de repère sont utilisées dans l'opération d'exposition.
28. Procédé d'exposition selon la revendication 27, dans lequel des informations de mesure du second système de mesure dans l'opération de détection de l'image de repère et les informations de détection de l'image de repère sont utilisées dans l'alignement du substrat qui est basé sur les informations de détection du système de détection de repère.
29. Procédé d'exposition selon la revendication 27 ou 28, dans lequel des informations de position du substrat dans une direction parallèle à un axe optique du système optique de projection sont détectées avec un système de détection de position disposé loin du système optique de projection, et les informations de position du second étage sont mesurées avec le second système de mesure dans une opération de détection du système de détection de position, et une commande de mise à niveau de focalisation du substrat est effectuée dans l'opération d'exposition, dans la commande de mise à niveau de focalisation, une relation de position relative entre une image de motif, qui est projetée par le biais du système optique de projection et du liquide de la région d'immersion dans un liquide, et le substrat étant ajusté sur la base d'informations de détection du système de détection de position.
30. Procédé d'exposition selon la revendication 29, dans lequel l'image de repère est détectée, par le biais du motif à fentes, au niveau de chacune de positions différentes entre elles dans la direction parallèle à l'axe optique du système optique de projection, et dans la commande de mise à niveau de focalisation, les informations de détection de l'image de repère sont utilisées.
31. Procédé de fabrication de dispositifs comprenant :

    l'exposition d'un substrat en utilisant le procédé d'exposition selon l'une quelconque des revendications 21 à 30 ; et

    le développement du substrat qui a été exposé.