HK1228021B

HK1228021B - Exposure apparatus, exposure method and device manufacturing method

Info

Publication number: HK1228021B
Application number: HK17101584.1A
Authority: HK
Inventors: Yuichi Shibazaki
Original assignee: Nikon Corporation
Priority date: 2006-02-21
Filing date: 2009-05-08
Publication date: 2019-08-23

Claims

Appareil d'exposition (100) pour exposer un substrat (W) à une lumière d'éclairage (IL) via un système optique de projection (PL), l'appareil comprenant :
un élément de châssis agencé pour supporter le système optique de projection ;

un système de détection (AL1, AL2₁, AL2₂, AL2₃, AL2₄) prévu sur l'élément de châssis, loin du système optique de projection, et capable de détecter un repère du substrat avec chacune d'une pluralité de zones de détection dont les positions sont différentes les unes des autres dans une première direction (X) dans un plan prédéterminé, le plan prédéterminé étant orthogonal à un axe optique (AX) du système optique de projection ;

un système d'étage (50) comprenant un étage (WST) et un système d'entraînement (124), et configuré pour déplacer le substrat en dessous du système optique de projection et du système de détection, l'étage ayant un support pour supporter le substrat, et le système d'entraînement ayant un moteur pour entraîner l'étage ;

un élément de buse (32) prévu pour entourer une lentille (191) qui est disposée le plus près d'un côté de plan d'image, d'une pluralité d'éléments optiques du système optique de projection, et configuré pour former une zone d'immersion dans un liquide (14) avec un liquide sous le système optique de projection ;

un système de mesure ayant une pluralité de capteurs (64, 66), et configuré pour mesurer au moins une information de position dans le plan de l'étage, chacun de la pluralité de capteurs irradiant un élément de mire de type à réflexion (39X₁, 39X₂, 39Y₁, 39Y₂) avec un faisceau de mesure, et l'élément de mire étant disposé sensiblement parallèlement au plan prédéterminé ; et

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

l'appareil d'exposition est configuré de sorte que :
l'information de position de l'étage est mesurée avec le système de mesure, dans chacune d'une opération de détection consistant à détecter le repère avec le système de détection et d'une opération d'exposition du substrat,

le substrat est exposé via le système optique de projection et le liquide de la zone d'immersion dans un liquide, et

le repère du substrat est détecté, non via le liquide, avec le système de détection, et

le dispositif de commande est configuré pour :
commander le système d'entraînement de sorte que le substrat soit déplacé par rapport à la pluralité de zones de détection dans une deuxième direction (Y) orthogonale à la première direction dans le plan prédéterminé, afin de détecter une pluralité de repères du substrat dont les positions sont différentes les unes des autres dans la deuxième direction avec au moins une partie de la pluralité de zones de détection dans l'opération de détection, et

commander également le système d'entraînement de sorte que l'étage soit déplacé sur la base du résultat de mesure d'alignement du substrat effectuée avant l'exposition du substrat, en tant que partie de l'opération d'exposition.
Appareil d'exposition selon la revendication 1, dans lequel l'étage a un point de repère (55) sur une surface supérieure de l'étage, le dispositif de commande est configuré pour commander le système d'entraînement de sorte que le point de repère soit placé dans l'une de la pluralité de zones de détection, afin de détecter le point de repère, non via le liquide, avec le système de détection, et l'appareil d'exposition est configuré de sorte que :
l'information de position de l'étage est mesurée avec le système de mesure dans une opération de détection du point de repère, et

l'information de détection du point de repère est utilisée dans l'opération d'exposition.
Appareil d'exposition selon la revendication 2, dans lequel l'étage a un motif de fentes (SL) sur une surface supérieure de l'étage, et l'appareil d'exposition comprend en outre : un dispositif de mesure d'image aérienne (45) configuré pour détecter, via le motif de fentes, une image de repère projetée via le système optique de projection, dans lequel le dispositif de commande est configuré pour commander le système d'entraînement de sorte que l'image de repère soit projetée sur le motif de fentes, et l'appareil d'exposition est configuré de sorte que :
l'information de position de l'étage est mesurée avec le système de mesure dans une opération de détection de l'image de repère, et

l'information de détection de l'image de repère est utilisée dans l'opération d'exposition.
Appareil d'exposition selon la revendication 3, dans lequel l'appareil d'exposition est configuré de sorte que l'information de mesure du système de mesure dans l'opération de détection de l'image de repère et l'information de détection de l'image de repère sont utilisées dans l'alignement.
Appareil d'exposition selon la revendication 2, 3 ou 4, dans lequel l'étage est pourvu du support dans une partie évidée d'une surface supérieure de l'étage, et le point de repère et le motif de fentes sont fournis à un élément de mesure (30) disposé dans une ouverture de la surface supérieure, l'ouverture étant différente de la partie évidée.
Appareil d'exposition selon la revendication 1, dans lequel le système d'étage comporte un élément de référence (46) ayant des repères (M) qui sont détectables avec le système de détection, les repères de l'élément de référence sont détectables avec la pluralité de zones de détection, respectivement, et le dispositif de commande est configuré pour acquérir des informations de position de la pluralité de zones de détection utilisées dans l'opération d'exposition, sur la base des informations de détection des repères de l'élément de référence.
Appareil d'exposition selon la revendication 6, dans lequel l'étape a un point de repère (FM) sur une surface supérieure de l'étage, et le point de repère est différent des repères de l'élément de référence, et le système de détection est configuré pour détecter le point de repère de l'étage avec une partie de la pluralité de zones de détection, et détecter les repères de l'élément de référence avec l'ensemble de la pluralité de zones de détection.
Appareil d'exposition selon la revendication 6 ou 7, dans lequel le dispositif de commande est configuré pour commander le système d'entraînement de sorte que les repères de l'élément de référence soient détectés presque simultanément avec la pluralité de zones de détection.
Appareil d'exposition selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel le système d'étage a un autre étage (MST) qui est fourni avec l'élément de référence et est différent de l'étage, et l'appareil d'exposition est configuré de telle sorte que l'élément de référence est placé en dessous du système de détection par l'autre étage, et l'information de position de l'autre étage est mesurée avec le système de mesure dans une opération de détection des repères de l'élément de référence.
Appareil d'exposition selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le système de détection est configuré de sorte qu'une distance ou une relation positionnelle relative entre la pluralité de zones de détection est variable dans au moins la première direction.
Appareil d'exposition selon la revendication 10, dans lequel le système de détection est configuré de sorte qu'une distance ou une relation positionnelle relative entre la pluralité de zones de détection est variable dans la deuxième direction.
Appareil d'exposition selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel le système de détection est configuré de sorte qu'une partie de la pluralité de zones de détection est mobile, et la partie de la pluralité de zones de détection est déplacée par rapport au reste de la pluralité de zones de détection de sorte qu'une distance ou une relation positionnelle relative entre la pluralité de zones de détection est modifiée.
Appareil d'exposition selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel le système de détection a une pluralité de systèmes optiques et une section d'entraînement, la pluralité de systèmes optiques étant configurés pour irradier la pluralité de zones de détection avec des lumières de détection, respectivement, et la section d'entraînement étant configurée pour déplacer une partie de la pluralité de systèmes optiques de sorte qu'une distance ou une relation positionnelle relative entre la pluralité de zones de détection est modifiée.
Appareil d'exposition selon la revendication 13, dans lequel le système de détection comporte un capteur, le capteur étant configuré pour mesurer des informations de position du système optique qui est déplacé par la section d'entraînement.
Appareil d'exposition selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel l'appareil d'exposition est configuré de sorte que dans une opération de détection du repère du substrat dans laquelle le substrat est déplacé dans la deuxième direction par rapport à la pluralité de zones de détection, le nombre des zones de détection du système de détection utilisées pour détecter le repère est différent dans des positions qui sont différentes les unes des autres dans la deuxième direction.
Appareil d'exposition selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, dans lequel l'appareil d'exposition est configuré de sorte que dans une opération de détection du repère du substrat dans laquelle le substrat est déplacé dans la deuxième direction par rapport à la pluralité de zones de détection, le nombre des repères détectés avec le système de détection est différent dans des positions qui sont différentes les unes des autres dans la deuxième direction.
Appareil d'exposition selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre :
un dispositif de détection (90a, 90b) disposé à distance du système optique de projection, et configuré pour détecter une information de position du substrat dans une troisième direction (Z) orthogonale au plan prédéterminé, dans lequel

l'appareil d'exposition est configuré de telle sorte que l'information de position de l'étage est mesurée avec le système de mesure, dans une opération de détection du substrat par le dispositif de détection.
Appareil d'exposition selon la revendication 17, dans lequel le système de détection et le dispositif de détection sont disposés, à distance du système optique de projection, d'un côté du système optique de projection dans la deuxième direction de sorte qu'au moins une partie de l'opération de détection du substrat est effectuée en parallèle avec l'opération de détection du repère par le système de détection.
Appareil d'exposition selon la revendication 17 ou 18, dans lequel l'étage comporte un élément de mesure (30) sur une surface supérieure de l'étage, le dispositif de commande est configuré pour commander le système d'entraînement de sorte que l'élément de mesure est détecté avec le dispositif de détection, l'appareil d'exposition est configuré de sorte que :
l'information de position de l'étage dans la troisième direction est mesurée avec le système de mesure, dans une opération de détection de l'élément de mesure, et

l'information de détection de l'élément de mesure est utilisée dans l'opération d'exposition.
Appareil d'exposition selon l'une quelconque des revendications 17 à 19, dans lequel l'élément de mesure a un motif de fentes (SL), l'appareil d'exposition comprend en outre :
un dispositif de mesure d'image aérienne (45) configuré pour détecter, via le motif de fentes, une image de repère projetée via le système optique de projection, dans lequel

le dispositif de commande est configuré pour commander le système d'entraînement de sorte que l'image de repère soit détectée avec le dispositif de mesure d'image aérienne dans chacune de positions différentes les unes des autres dans la troisième direction, et

l'appareil d'exposition est configuré de sorte que :
l'information de position de l'étage dans la troisième direction est mesurée avec le système de mesure, dans une opération de détection de l'image de repère, et

l'information de détection de l'image de repère est utilisée dans l'opération d'exposition.
Appareil d'exposition selon l'une quelconque des revendications 17 à 20, dans lequel le dispositif de détection est prévu sur l'élément de châssis, à distance du système optique de projection.
Appareil d'exposition selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'étage a un motif de fentes (SL) sur une surface supérieure de l'étage, l'appareil d'exposition comprend en outre :
un dispositif de mesure d'image aérienne (45) configuré pour détecter, via le motif de fentes, une image de repère projetée via le système optique de projection, dans lequel

l'appareil d'exposition est configuré de sorte que l'image de repère soit détectée via le liquide de la zone d'immersion dans un liquide et le motif de fentes, avec le dispositif de mesure d'image aérienne.
Appareil d'exposition selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, dans lequel l'élément de buse est prévu sur l'élément de châssis ou sur un autre élément de châssis différent de l'élément de châssis.
Appareil d'exposition selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l'étage est pourvu du support dans une partie évidée d'une surface supérieure de l'étage, et est configuré pour supporter le substrat dans la partie évidée de sorte qu'une surface du substrat affleure sensiblement la surface supérieure.
Appareil d'exposition selon l'une quelconque des revendications 1 à 24, dans lequel le nombre de capteurs qui font face à l'élément de mire, parmi la pluralité de capteurs, est changé, et un capteur utilisé dans la mesure, de la pluralité de capteurs, est commuté sur un autre capteur, en fonction du mouvement de l'étage.
Appareil d'exposition selon l'une quelconque des revendications 1 à 25, comprenant en outre :
un système d'étage de masque qui comporte un étage de masque et un autre système d'entraînement, l'étage de masque étant disposé au-dessus du système optique de projection et étant configuré pour supporter un masque éclairé par la lumière d'éclairage, et l'autre système d'entraînement étant différent du système d'entraînement et étant configuré pour entraîner l'étage de masque ; et

un système de codeur différent du système de mesure, et configuré pour mesurer une information de position de l'étage de masque, dans lequel

l'appareil d'exposition est configuré de sorte que dans l'opération d'exposition, une exposition par balayage du substrat est effectuée, et pendant l'exposition par balayage, l'étage de masque est déplacé sur la base de l'information de mesure du système de codeur et l'étage est déplacé en fonction de l'information de mesure du système de mesure.
Appareil d'exposition selon l'une quelconque des revendications 1 à 26, dans lequel le dispositif de commande est configuré pour commander au moins l'un du système d'étage de masque et le système d'étage de sorte qu'une erreur de mesure du système de mesure qui se produit en raison de l'élément de mire est compensée.
Procédé d'exposition consistant à exposer un substrat (W) à une lumière d'éclairage (IL) via un système optique de projection (PL), le procédé comprenant :
en dessous d'un système de détection (AL1, AL2₁, AL2₂, AL2₃, AL2₄) ayant une pluralité de zones de détection dont les positions sont différentes les unes des autres dans une première direction (X) dans un plan prédéterminé, le déplacement du substrat par rapport à la pluralité de zones de détection dans une deuxième direction (Y) orthogonale à la première direction dans le plan prédéterminé de sorte qu'une pluralité de repères du substrat dont les positions sont différentes les unes des autres dans la deuxième direction sont détectés avec au moins une partie de la pluralité de zones de détection, le système de détection étant prévu sur un élément de châssis pour être à distance du système optique de projection, l'élément de châssis supportant le système optique de projection, et le plan prédéterminé étant orthogonal à un axe optique (AX) du système optique de projection ;

la formation d'une zone d'immersion dans un liquide avec un liquide en dessous du système optique de projection, l'utilisation d'un élément de buse (32) prévu pour entourer une lentille (191) qui est disposée le plus près d'un côté plan d'image d'une pluralité d'éléments optiques du système optique de projection ;

la mesure d'au moins une information de position dans le plan de l'étage, avec un système de mesure qui comporte une pluralité de capteurs (64, 66), chacun de la pluralité de capteurs irradiant un élément de mire de type à réflexion (39X₁, 39X₂, 39Y₁, 39Y₂) avec un faisceau de mesure, et l'élément de mire étant disposé sensiblement parallèlement au plan prédéterminé ; et

la commande du déplacement de l'étage sur la base de l'information de mesure du système de mesure, dans lequel

le substrat est exposé via le système optique de projection et le liquide de la zone d'immersion dans un liquide,

le repère du substrat est détecté, non via le liquide, avec le système de détection,

l'information de position de l'étage est mesurée avec le système de mesure, dans chacune d'une opération de détection des repères avec le système de détection et d'une opération d'exposition du substrat, et

l'étage est déplacé sur la base du résultat de mesure d'alignement du substrat effectuée avant l'exposition du substrat, en tant que partie de l'opération d'exposition.
Procédé de fabrication de dispositif, comprenant :
l'exposition d'un substrat en utilisant le procédé d'exposition selon la revendication 28 ; et

le développement du substrat qui a été exposé.