(57)【要約】【課題】基準指標板の位置ずれが発生することを抑制可能な露光装置、及びこの露光装置を利用してデバイスを製造するデバイス製造方法を提供すること。【解決手段】露光装置は、マスクを支持するマスクステージと、基板を支持する基板ステージとを有し、投影光学系を介して前記マスクに形成されたパターンを前記基板に転写する露光装置であって、前記基板ステージ上に設けられた、前記投影光学系を介して投影されるパターンの位置ずれを補正する際の基板ステージの位置を示す基準マークが付与された基準指標板と、前記基準指標板の基板ステージ上における位置を所定位置に維持するように該基準指標板を付勢する付勢手段と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクを支持するマスクステージと、基板を支持する基板ステージとを有し、投影光学系を介して前記マスクに形成されたパターンを前記基板に転写する露光装置であって、
前記基板ステージ上に設けられた、前記投影光学系を介して投影されるパターンの位置ずれを補正する際の基板ステージの位置を示す基準マークが付与された基準指標板と、
前記基準指標板の基板ステージ上における位置を所定位置に維持するように該基準指標板を付勢する付勢手段と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記基準指標板は、前記基板ステージの走査方向に平行な方向を短手方向とする棒状部材によって構成され、
前記付勢手段は、前記棒状部材の短手方向の位置を所定位置に維持するように該基準指標板を付勢する第１の付勢手段を備えること
を特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記付勢手段は、前記棒状部材の長手方向の位置を所定位置に維持するように該基準指標板を付勢する第２の付勢手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記基板ステージと前記基準指標板の底面との間に設けられた、前記基準指標板の底面を前記基板ステージに吸着保持する吸着保持手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のうち、いずれか１項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記基板ステージと前記基準指標板の底面との間に設けられた、前記基準指標板の底面を前記基板ステージから浮上させる浮上手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のうち、いずれか１項に記載の露光装置。
【請求項６】
前記浮上手段と前記吸着保持手段とが一体により構成されていることを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
請求項１〜６のうち、いずれか１項に記載の露光装置を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、前記パターンが形成された基板を処理することと、を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板ステージに基準指標板を備える露光装置、及びこの露光装置を利用してデバイスを製造するデバイス製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示デバイスなどのフラットパネル表示素子は、マスクパターンを感光性基板上に転写するフォトリソグラフィ工程によって製造される。このフォトリソグラフィ工程では、例えば液晶表示デバイスを製造する場合、感光性基板として大型のガラス基板が用いられ、マスクを載置するマスクステージとガラス基板を載置する基板ステージとを投影光学系に対し同期走査させつつ、投影光学系を介してガラス基板上にマスクパターンを連続的に転写する走査型露光装置が用いられる。
【０００３】
このような露光装置では、スケーリング，シフト，ローテーションなどの投影光学系の光学特性が、露光光の照射熱や設置空間の圧力変化などの要因によって経時的に変動する。このため、このような露光装置では、投影光学系を構成する一部の光学素子を駆動する機構などの調整機構を用いて投影光学系の光学特性を調整することによって、投影光学系の光学特性の精度を所定範囲内に制御するようにしている。
【０００４】
具体的には、複数の投影光学ユニットによって構成される投影光学系を有するマルチレンズスキャン型露光装置では、始めに、マスク上の所定のマスクマークと基板ステージに設けられている基準指標板上の所定の基準マークとの相対位置を検出する。そして、相対位置の検出結果に基づいて感光性基板上に形成されるマスクパターンの位置ずれを検出し、位置ずれの検出結果に基づいてマスクパターンの位置ずれを補正するように各投影光学ユニットの光学特性を調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１７２４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、基板ステージに設けられる基準指標板は、基板ステージの位置を示す基準マークを備えるものであるので、基板ステージ表面の所定位置に固定されている。ところが、一般に基準指標板と基板ステージとは異なる材料によって形成されているので、基板指標板を基板ステージ表面に強固に固定した場合、熱膨張率の差に起因するバイメタル効果によって基準指標板が変形することにより、基準指標板の固定位置が所定位置からずれてしまうことがある。このため、従来の露光装置では、板バネや弾性ヒンジを使用することによって剛性を低くして基準指標板を基板ステージに固定するようにしている。
【０００７】
しかしながら、上述のように基準指標板を固定した場合、例えば基板ステージが走査方向に移動しているときに急停止した際、基板ステージの走査方向に大きな慣性力が働くことによって、基板ステージの走査方向に基準指標板の位置ずれが発生すると共に、基板ステージと基準指標板との間の摩擦力によって基準指標板が所定位置に戻らなくなってしまうことがある。基準指標板の位置ずれが発生した場合、マスクパターンの位置ずれの検出精度が低下するために、デバイスを精度高く製造することが困難になる。このため、基準指標板の位置ずれが発生することを抑制可能な露光装置の提供が期待されている。
【０００８】
本発明の態様は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、基準指標板の位置ずれが発生することを抑制可能な露光装置、及びこの露光装置を利用してデバイスを製造するデバイス製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様に係る露光装置は、マスクを支持するマスクステージと、基板を支持する基板ステージとを有し、投影光学系を介して前記マスクに形成されたパターンを前記基板に転写する露光装置であって、前記基板ステージ上に設けられた、前記投影光学系を介して投影されるパターンの位置ずれを補正する際の基板ステージの位置を示す基準マークが付与された基準指標板と、前記基準指標板の基板ステージ上における位置を所定位置に維持するように該基準指標板を付勢する付勢手段と、を備える。
【００１０】
本発明の第２の態様に係るデバイス製造方法は、本発明の第１の態様に係る露光装置を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、前記パターンが形成された基板を処理することとを含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の態様によれば、基準指標板の位置ずれが発生することを抑制可能な露光装置、及びこの露光装置を利用してデバイスを製造するデバイス製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態である露光装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態である露光装置の概略構成を示す断面図である。
【図３】図３は、図１に示すマスクステージに載置されるマスクの構成を示す平面図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態である基準指標板の構成を示す平面図である。
【図５】図５は、図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施形態である基準指標板の構成を示す平面図である。
【図７】図７は、図６のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】図８は、本発明の第３の実施形態である基準指標板の構成を示す平面図である。
【図９】図９は、本発明の第４の実施形態である基準指標板の構成を示す平面図である。
【図１０】図１０は、デバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である露光装置の構成について説明する。なお、図面は模式的なものを含み、図面相互間において互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
【００１４】
〔露光装置の構成〕
始めに、図１乃至図３を参照して、本発明の一実施形態である露光装置の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態である露光装置の概略構成を示す斜視図である。図２は、本発明の一実施形態である露光装置の概略構成を示す断面図である。図３は、図１に示すマスクステージＭＳＴに載置されるマスクの構成を示す平面図である。
【００１５】
図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態である露光装置ＥＸは、マスクＭを載置するマスクステージＭＳＴと、外径が５００ｍｍよりも大きい感光性基板Ｐを載置する基板ステージＰＳＴと、マスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンを感光性基板Ｐ上に投影する投影光学系ＰＬと、露光処理の制御を行う制御装置ＣＯＮＴとを備える。なお、感光性基板Ｐの外径とは、感光性基板Ｐの一辺又は感光性基板Ｐの対角線を示している。
【００１６】
露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬに対してマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）と感光性基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）とを相対的に所定方向に走査させて露光する走査型露光装置、いわゆるマルチレンズスキャン型露光装置である。以下の説明においては、投影光学系ＰＬの光軸方向をＺ方向、Ｚ方向に垂直な方向でマスクＭ及び感光性基板Ｐの走査方向をＸ方向、Ｚ方向とＸ方向と直交する方向をＹ方向と表現する。また、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸まわりのそれぞれの方向をθＸ、θＹ及びθＺと表現する。
【００１７】
照明光学系ＩＬは、図示していないが、光源を含み、光源から射出された光束を一旦集光した後に均等分配して射出するライトガイド、ライトガイドからの光束を均一な照度分布を有する光束（露光光）に変換するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからの露光光をスリット状に整形するための開口を有するブラインド、ブラインドを通過した露光光をマスクＭ上に結像するコンデンサレンズを備える。コンデンサレンズからの露光光は、複数のスリット状の照明領域でマスクＭを照明する。
【００１８】
図３に示すように、マスクＭの走査方向両側（±Ｘ側）には、複数のマスクマークを有するマーク形成領域２７，２８が設けられている。−Ｘ側のマーク形成領域２７には、Ｙ方向に所定の間隔で並ぶ複数のマスクマーク３０（３０ａ〜３０ｌ）が形成されている。＋Ｘ側のマーク形成領域２８には、Ｙ方向に所定の間隔で並ぶ複数のマスクマーク３１（３１ａ〜３１ｌ）が形成されている。マーク形成領域２７，２８上に形成されているマスクマーク３０，３１は、投影光学系ＰＬの光学特性を調整するキャリブレーションに用いられる。
【００１９】
図１及び図２に戻る。マスクステージＭＳＴは、移動可能に構成されており、一次元の走査露光を行うべくＸ方向（所定の方向）への長いストロークと、走査方向と直交するＹ方向への所定距離のストロークとを有している。マスクステージＭＳＴには、マスクステージ駆動部ＭＳＴＤが接続されている。マスクステージＭＳＴは、マスクステージ駆動部ＭＳＴＤの駆動によってＸ方向及びＹ方向に移動する。マスクステージ駆動部ＭＳＴＤは、制御装置ＣＯＮＴによって制御される。
【００２０】
露光装置ＥＸは、マスクＭを載置するマスクステージＭＳＴのＸ方向における位置を検出するＸレーザ干渉計１ｘと、マスクステージＭＳＴのＹ方向における位置を検出するＹレーザ干渉計１ｙとを備える。マスクステージＭＳＴの−Ｘ側の端縁にはＹ方向に延在するＸ移動鏡２ｘが設けられ、−Ｙ側の端縁にはＸ移動鏡２ｘに直交するようにＸ方向に延在するＹ移動鏡２ｙが設けられている。Ｘ移動鏡２ｘにはＸレーザ干渉計１ｘが対向配置され、Ｙ移動鏡２ｙにはＹレーザ干渉計１ｙが対向配置されている。
【００２１】
Ｘレーザ干渉計１ｘは、Ｘ移動鏡２ｘにレーザ光を照射してＸ移動鏡２ｘとの距離を検出する。Ｙレーザ干渉計１ｙは、Ｙ移動鏡２ｙにレーザ光を照射してＹ移動鏡２ｙとの距離を検出する。レーザ干渉計１ｘ，１ｙの検出結果は、制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計１ｘ，１ｙの検出結果に基づいてマスクステージ駆動部ＭＳＴＤを制御することによって、マスクステージＭＳＴを所望の位置（姿勢）に設定する。
【００２２】
マスクＭを通過した露光光ＥＬは、投影光学ユニットＰＬａ〜ＰＬｋのそれぞれに入射する。投影光学ユニットＰＬａ〜ＰＬｋは、マスクＭの照明領域に存在するパターン像を感光性基板Ｐに投影露光するものであり、各照明光学ユニットに対応して設けられている。複数の投影光学ユニットＰＬａ〜ＰＬｋのうち、投影光学ユニットＰＬａ，ＰＬｃ，ＰＬｅ，ＰＬｇ，ＰＬｉ，ＰＬｋは走査方向と直交する方向に列として並んでおり、投影光学ユニットＰＬｂ，ＰＬｄ，ＰＬｆ，ＰＬｈ，ＰＬｊは走査方向と直交する方向に列として並んでいる。投影光学ユニットＰＬａ，ＰＬｃ，ＰＬｅ，ＰＬｇ，ＰＬｉ，ＰＬｋ（以下、第１投影光学ユニット群という）及び投影光学ユニットＰＬｂ，ＰＬｄ，ＰＬｆ，ＰＬｈ，ＰＬｊ（第２投影光学ユニット群という）は、千鳥状に配列されている。これら各投影光学ユニットＰＬａ〜ＰＬｋは照明光学ユニットから射出しマスクＭを通過した複数の露光光ＥＬを通過させ、感光性基板ＰにマスクＭのパターン像を投影する。
【００２３】
投影光学ユニットＰＬｊは、シフト調整機構５、２組の反射屈折型光学系１０，２０、像面調整機構６、図示しない視野絞り、スケーリング調整機構７を備える。なお、他の投影光学ユニットＰＬａ〜ＰＬｉ，ＰＬｋも投影光学ユニットＰＬｊと同一の構成である。マスクＭを通過した光束は、シフト調整機構５に入射する。シフト調整機構５は、Ｙ軸まわりに回転可能に設けられた平行平面ガラス板５Ａと、Ｘ軸まわりに回転可能に設けられた平行平面ガラス板５Ｂを備える。平行平面ガラス板５Ａはモータ等の駆動装置５ＡｄによりＹ軸まわりに回転し、平行平面ガラス板５Ｂはモータ等の駆動装置５ＢｄによりＸ軸まわりに回転する。平行平面ガラス板５ＡがＹ軸まわりに回転することにより感光性基板Ｐ上におけるマスクＭのパターン像はＸ方向にシフトし、平行平面ガラス板５ＢがＸ軸まわりに回転することにより感光性基板Ｐ上におけるマスクＭのパターンの像はＹ方向にシフトする。駆動装置５Ａｄ，５Ｂｄは、制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００２４】
シフト調整機構５を通過した光束は、１組目の反射屈折型光学系１０に入射する。反射屈折型光学系１０は、マスクＭのパターンの中間像を形成し、直角プリズム１１、レンズ１２、及び凹面鏡１３を備える。直角プリズム１１はＺ軸まわりに回転可能に構成されており、モータ等の駆動装置１１ｄによりＺ軸まわりに回転する。直角プリズム１１がＺ軸まわりに回転することにより感光性基板Ｐ上におけるマスクＭのパターンの像はＺ軸まわりに回転する。すなわち、直角プリズム１１はローテーション調整機構としての機能を有する。駆動装置１１ｄは、制御装置ＣＯＮＴにより制御される。反射屈折型光学系１０の中間像が形成される位置には、図示しない視野絞りが配置されている。視野絞りは、台形状の開口を有し、感光性基板Ｐ上に投影される投影領域を形成する。視野絞りの開口を通過した光束は、像面調整機構６に入射する。
【００２５】
像面調整機構６は、投影光学系ＰＬｊの結像位置及び像面の傾斜を調整し、反射屈折光学系１０の中間像が形成される位置又はその近傍に設置されている。像面調整機構６は、第１光学部材６Ａ、第２光学部材６Ｂ，第１光学部材６Ａ、及び第２光学部材６Ｂを非接触状態に支持する図示しないエアベアリング、第２光学部材６Ｂに対して第１光学部材６Ａを移動する駆動装置６Ａｄ，６Ｂｄを備える。第１光学部材６Ａ及び第２光学部材６Ｂは、くさび状に形成され、一対のくさび型光学部材を構成している。駆動装置６Ａｄ，６Ｂｄにより第２光学部材６Ｂに対して第１光学部材６ＡがＸ方向にスライドするように移動し、投影光学系ＰＬｊの像面位置がＺ方向に移動する。また、駆動装置６Ａｄ，６Ｂｄにより第２光学部材６Ｂに対して第１光学部材６ＡがθＺ方向に回転し、投影光学系ＰＬｊの像面が傾斜する。駆動装置６Ａｄ，６Ｂｄは、制御装置ＣＯＮＴにより制御される。像面調整機構６を通過した光束は、２組目の反射屈折型光学系２０に入射する。
【００２６】
反射屈折型光学系２０は、反射屈折型光学系１０と同様の構成を有し、感光性基板Ｐ上にパターン像を形成する。反射屈折光学系２０を通過した光束は、スケーリング調整機構７を通過し、感光性基板Ｐ上にマスクＭのパターンの像を正立等倍で結像する。スケーリング調整機構７は、レンズ及び駆動装置７ｄを備える。駆動装置７ｄによってレンズをＺ方向に移動させることにより、マスクＭのパターンの像の倍率（スケーリング）を調整することができる。駆動装置７ｄは、制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００２７】
基板ステージＰＳＴは、１次元の走査露光を行うべく、Ｘ方向に長いストロークと、走査方向と直交するＹ方向にステップ移動するための長いストロークとを有する。基板ステージＰＳＴには基板ステージ駆動部ＰＳＴＤが接続されている。基板ステージＰＳＴは、基板ステージ駆動部ＰＳＴＤの駆動により、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、θＸ、θＹ、θＺ方向に移動する。基板ステージ駆動部ＰＳＴＤは、制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００２８】
露光装置ＥＸは、基板ステージＰＳＴのＸ方向における位置を検出するＸレーザ干渉計３ｘと、基板ステージＰＳＴのＹ方向における位置を検出するＹレーザ干渉計３ｙとを備える。基板ステージＰＳＴの−Ｘ側の端縁にはＹ方向に延在するＸ移動鏡４ｘが設けられ、−Ｙ側の端縁にはＸ移動鏡４ｘに直交するようにＸ方向に延在するＹ移動鏡４ｙが設けられている。Ｘ移動鏡４ｘにはＸレーザ干渉計３ｘが対向配置され、Ｙ移動鏡４ｙにはＹレーザ干渉計３ｙが対向配置されている。Ｘレーザ干渉計３ｘは、Ｘ移動鏡４ｘにレーザ光を照射してＸ移動鏡４ｘとの距離を検出する。Ｙレーザ干渉計３ｙは、Ｙ移動鏡４ｙにレーザ光を照射してＹ移動鏡４ｙとの距離を検出する。レーザ干渉計３ｘ，３ｙの検出結果は、制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計３ｘ，３ｙの検出結果に基づいて、基板ステージ駆動部ＰＳＴＤを制御することにより基板ステージＰＳＴを所望の位置（姿勢）に設定する。
【００２９】
基板ステージＰＳＴの−Ｘ側の所定位置には、Ｙ方向に沿って延在する基準指標板１００が設けられている。基準指標板１００の構成の詳細については後述する。基準指標板１００は、投影光学ユニットＰＬａ〜ＰＬｋのキャリブレーションを行う際に用いられる。第１投影光学ユニット群のキャリブレーションを行う際には、制御装置ＣＯＮＴは、マスクステージ駆動装置ＭＳＴＤに対して制御信号を出力し、マスクステージ駆動装置ＭＳＴＤを駆動させることによりマスクステージＭＳＴを移動させて、マーク形成領域２７又はマーク形成領域２８を照明光学系ＩＬを介した光が照射される位置に配置する。また、同様に、基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤに対して制御信号を出力し、基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤを駆動させることにより基板ステージＰＳＴを移動させて、基準指標板１００を第１投影光学ユニット群を介した光が照射される位置に配置する。
【００３０】
制御装置ＣＯＮＴは、照明光学系ＩＬでマーク形成領域２７又はマーク形成領域２８に形成されているマスクマーク３０又はマスクマーク３１を照明する。マスクマーク３０又はマスクマーク３１を通過した光は、第１投影光学ユニット群を介して、基準指標板１００に到達する。基準指標板１００上に形成されている基準マークを通過した光は、ＡＩＳ受光系６０のレンズ６１を通過して、撮像素子６２に導かれる。撮像素子６２による計測結果は、制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、撮像素子６２による計測結果、即ちマスクマーク３０又はマスクマーク３１と基準マークとの相対位置（位置ずれ量）に基づいて、第１投影光学ユニット群を構成する各投影光学ユニットＰＬａ，ＰＬｃ，ＰＬｅ，ＰＬｇ，ＰＬｉ，ＰＬｋの各光学特性（シフト、スケーリング、ローテーション）を計測し、補正量を算出する。
【００３１】
制御装置ＣＯＮＴは、算出された補正量に基づいて、投影光学ユニットＰＬａ，ＰＬｃ，ＰＬｅ，ＰＬｇ，ＰＬｉ，ＰＬｋのそれぞれの駆動装置５Ａｄ，５Ｂｄ、駆動装置１１ｄ、駆動装置７ｄの少なくとも１つに制御信号を出力し、駆動装置５Ａｄ，５Ｂｄ、駆動装置６Ａｄ，６Ｂｄ、駆動装置１１ｄ、駆動装置７ｄの少なくとも１つを駆動させることにより、シフト調整機構５、像面調整機構６、直角プリズム１１、スケーリング調整機構７を構成する光学部材の少なくとも１つを所定量回転等させ、第１投影光学ユニット群の光学特性の調整を行う。
【００３２】
第１投影光学ユニット群のキャリブレーション終了後に第２投影光学ユニット群のキャリブレーションを行う際には、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤに対して制御信号を出力し、基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤを駆動させることにより基板ステージＰＳＴをＸ方向（走査方向）に移動させて、基準指標板１００を第２投影光学ユニット群を介した光が照射される位置に配置する。それと同時に、基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤを駆動させることにより基板ステージＰＳＴをＹ方向に隣り合う投影光学ユニット相互の間隔（例えば、投影光学ユニットＰＬａとＰＬｂ、ＰＬｂとＰＬｃとのＹ方向における間隔）に相当する量シフトさせる。シフトさせることにより、基準指標板１００のＹ方向の端部に位置する基準マークは、Ｙ方向の端部に位置する投影光学ユニットＰＬａ及び投影光学ユニットＰＬｂを介した光により計測されることになる。
【００３３】
制御装置ＣＯＮＴは、照明光学系ＩＬでマーク形成領域２７又はマーク形成領域２８に形成されているマスクマーク３０又はマスクマーク３１を照明する。マスクマーク３０又はマスクマーク３１を通過した光は、第２投影光学ユニット群を介して、基準指標板１００に到達する。基準指標板１００上に形成されている基準マークを通過した光は、ＡＩＳ受光系６０のレンズ６１を通過して、撮像素子６２に導かれる。撮像素子６２による計測結果は、制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、撮像素子６２による計測結果、即ちマスクマーク３０又はマスクマーク３１と基準マークとの相対位置（位置ずれ量）に基づいて、第２投影光学ユニット群を構成する各投影光学ユニットＰＬｂ，ＰＬｄ，ＰＬｆ，ＰＬｈ，ＰＬｊの各光学特性（シフト、スケーリング、ローテーション）を計測し、補正量を算出し、第２投影光学ユニット群の光学特性の調整を行う。
【００３４】
〔基準指標板の構成〕
このような構成を有する露光装置ＥＸでは、以下に示すように基準指標板１００を構成することによって、基準指標板１００の位置ずれが発生することを抑制する。以下、図面を参照して、本発明の第１乃至第４の実施形態である基準指標板１００の構成について説明する。
【００３５】
〔第１の実施形態〕
始めに、図４，図５を参照して、本発明の第１の実施形態である基準指標板１００の構成について説明する。図４は、本発明の第１の実施形態である基準指標板１００の構成を示す平面図である。図５は、図４のＡ−Ａ線断面図である。
【００３６】
図４に示すように、本発明の第１の実施形態である基準指標板１００は、Ｙ方向に延在する直方体形状のベース板１０１と、Ｙ方向に沿ってベース板１０１上に配列された複数の基準ベース板１０２ａ〜１０２ｅとを備える。複数の基準ベース板１０２ａ〜１０２ｅは、異なる基板上にあり、且つ、隣り合う基準マーク１０３の間隔が投影光学ユニットのＹ方向間隔と等しくなるように、配置されている。
【００３７】
複数の基準ベース板１０２ａ〜１０２ｅにはそれぞれ、基板ステージＰＳＴの基準位置を示す基準マーク１０３が形成された基準マーク板１０４ａ〜１０４ｅが固定されている。基準マーク１０３を設けることにより、マスクＭに設けられたマスクマーク３０又はマスクマーク３１と基準指標板１００に設けられた基準マーク１０３との相対的な位置関係を測定することにより、投影光学ユニットＰＬの像回転シフトなどを計測することができると共に、各マークの相対的な位置関係を求めることが可能となる。
【００３８】
ベース板１０１の−Ｙ側側面には、基準側エアパッド１１０ａが設けられている。基準側エアパッド１１０ａは、多孔オリフィス材、自成絞り、又は複合絞り等からなる長方形の部材であり、その＋Ｙ側表面においてベース板１０１の−Ｙ側側面を浮上させて非接触保持するように構成されている。基準側エアパッド１１０ａの−Ｙ側表面には、基準側エアパッド１１０ａを傾動可能に支持する回転ピポット１１１ａを介して支持部材１１２ａが接続され、支持部材１１２ａは基板ステージＰＳＴの表面に立設された固定部材１１３ａに固定されている。支持部材１１２ａには、基準側エアパッド１１０ａのＹ方向の位置を調整可能なようにＹ方向への図示しない螺進機構が設けられている。
【００３９】
ベース板１０１の＋Ｙ側側面には、押し付け側エアパッド１１０ｂが設けられている。押し付け側エアパッド１１０ｂは、基準側エアパッド１１０ａと同じ部材によって構成され、その−Ｙ側表面においてベース板１０１の＋Ｙ側側面を浮上させて非接触保持するように構成されている。押し付け側エアパッド１１０ｂの＋Ｙ側側面には、押し付け側エアパッド１１０ｂを傾動可能に支持する回転ピポット１１１ｂを介して接続部材１１４ｂが接続され、接続部材１１４ｂはバネ部材１１５ｂを介して支持部材１１６ｂに固定されている。支持部材１１６ｂは、基板ステージＰＳＴの表面に立設された固定部材１１３ｂに固定されている。
【００４０】
基準側エアパッド１１０ａを支持する支持部材１１２ａの剛性は、バネ部材１１５ｂの剛性以上の大きさになるように調整されている。このようにして、ベース板１０１は、そのＹ方向位置が所定位置に維持されるようにバネ部材１１５ｂによって基準側エアパッド１１０ａ方向に向けて付勢されている。バネ部材１１５ｂは、本発明に係る第２の付勢手段として機能する。
【００４１】
ベース板１０１の＋Ｘ側側面の−Ｙ側端部付近には、基準側エアパッド１１０ｃが設けられている。基準側エアパッド１１０ｃは、多孔オリフィス材、自成絞り、又は複合絞り等からなる長方形の部材であり、その−Ｘ側表面においてベース板１０１の＋Ｘ側側面を浮上させて非接触保持するように構成されている。基準側エアパッド１１０ｃの＋Ｘ側表面には、基準側エアパッド１１０ｃを傾動可能に支持する回転ピポット１１１ｃを介して支持部材１１２ｃが接続され、支持部材１１２ｃは基板ステージＰＳＴの表面に立設された固定部材１１３ｃに固定されている。支持部材１１２ｃには、基準側エアパッド１１０ｃのＸ方向の位置を調整可能なようにＸ方向への図示しない螺進機構が設けられている。
【００４２】
基準側エアパッド１１０ｃに対向するベース板１０１の−Ｘ側側面には、押し付け側エアパッド１１０ｄが設けられている。押し付け側エアパッド１１０ｄは、基準側エアパッド１１０ｃと同じ部材によって構成され、その＋Ｘ側表面においてベース板１０１の−Ｘ側側面を浮上させて非接触保持するように構成されている。押し付け側エアパッド１１０ｄの−Ｘ側表面には、押し付け側エアパッド１１０ｄを傾動可能に支持する回転ピポット１１１ｄを介して接続部材１１４ｄが接続され、接続部材１１４ｄはバネ部材１１５ｄを介して支持部材１１６ｄに固定されている。支持部材１１６ｄは、基板ステージＰＳＴの表面に立設された固定部材１１３ｄに固定されている。
【００４３】
基準側エアパッド１１０ｃを支持する支持部材１１２ｃの剛性は、バネ部材１１５ｄの剛性以上の大きさになるように調整されている。このようにして、ベース板１０１は、そのＸ方向位置が所定位置に維持されるようにバネ部材１１５ｄによって基準側エアパッド１１０ｃ方向に向けて付勢されている。バネ部材１１５ｄは、本発明に係る第１の付勢手段として機能する。
【００４４】
ベース板１０１の＋Ｘ側側面の＋Ｙ側端部付近には、基準側エアパッド１１０ｅが設けられている。基準側エアパッド１１０ｅは、多孔オリフィス材、自成絞り、又は複合絞り等からなる長方形の部材であり、その−Ｘ側表面においてベース板１０１の＋Ｘ側側面を浮上させて非接触保持するように構成されている。基準側エアパッド１１０ｅの＋Ｘ側表面には、基準側エアパッド１１０ｅを傾動可能に支持する回転ピポット１１１ｅを介して支持部材１１２ｅが接続され、支持部材１１２ｅは基板ステージＰＳＴの表面に立設された固定部材１１３ｅに固定されている。支持部材１１２ｅには、基準側エアパッド１１０ｅのＸ方向の位置を調整可能なようにＸ方向への図示しない螺進機構が設けられている。
【００４５】
基準側エアパッド１１０ｅに対向するベース板１０１の−Ｘ側側面には、押し付け側エアパッド１１０ｆが設けられている。押し付け側エアパッド１１０ｆは、基準側エアパッド１１０ｅと同じ部材によって構成され、その＋Ｘ側表面においてベース板１０１の−Ｘ側側面を浮上させて非接触保持するように構成されている。押し付け側エアパッド１１０ｆの−Ｘ側表面には、押し付け側エアパッド１１０ｆを傾動可能に支持する回転ピポット１１１ｆを介して接続部材１１４ｆが接続され、接続部材１１４ｆはバネ部材１１５ｆを介して支持部材１１６ｆに固定されている。支持部材１１６ｆは、基板ステージＰＳＴの表面に立設された固定部材１１３ｆに固定されている。なお、本実施形態では、押し付け側エアパッド１１０ｂ、１１０ｄ、１１０ｆを基準側エアパッド１１０ｅと同じ部材であるとしたが、必ずしも同じ部材である必要はない。
【００４６】
基準側エアパッド１１０ｅを支持する支持部材１１２ｅの剛性は、バネ部材１１５ｆの剛性以上の大きさになるように調整されている。このようにして、ベース板１０１は、そのＸ方向位置が所定位置に維持されるようにバネ部材１１５ｆによって基準側エアパッド１１０ｅ方向に向けて付勢されている。バネ部材１１５ｆは、本発明に係る第１の付勢手段として機能する。
【００４７】
図５に示すように、ベース板１０１の底面と基板ステージＰＳＴとの間にはエアパッド１２０が設けられている。エアパッド１２０は、図示しない排気源から排気されるとベース板１０１の底面を基板ステージＰＳＴに真空吸着する真空チャック機能と、図示しない吸気源から吸気されるとベース板１０１の底面を基板ステージＰＳＴから浮上させることによってベース板１０１の底面と基板ステージＰＳＴとの間の摩擦を０にする浮上機能とを有する。ベース板１０１の底面を基板ステージＰＳＴに真空吸着する際の真空吸着力は、基板ステージＰＳＴが通常の加減速動作を行う際に発生する慣性力以上の大きさに調整されている。
【００４８】
このような構成を有する基準指標板１００を用いて投影光学系ＰＬのキャリブレーションを行う際には、始めに、制御装置ＣＯＮＴが、エアパッド１２０の浮上機能をオフ状態からオン状態に切り替えると共に、エアパッド１２０の吸着機能をオン状態からオフ状態に切り替える。このような処理によれば、ベース板１０１の底面と基板ステージＰＳＴとの間の摩擦力が０となり、基準指標板１００に位置ずれが発生していた場合であっても、バネ部材１１５ｂ，１１５ｄ，１１４ｆの付勢力によって基準指標板１００は基準位置に戻る。
【００４９】
次に、制御装置ＣＯＮＴは、エアパッド１２０の浮上機能をオン状態からオフ状態に切り替えると共に、エアパッド１２０の吸着機能をオフ状態からオン状態に切り替える。このような処理によれば、基準指標板１００の位置は基準位置に吸着保持される。そして、制御装置ＣＯＮＴは、基準位置に吸着保持された基準指標板１００を用いて投影光学系ＰＬのキャリブレーションを行う。また、制御装置ＣＯＮＴは、通常動作時は、エアパッド１２０の吸着機能をオン状態に維持することによって、基準指標板１００の位置を基準位置に吸着保持する。
【００５０】
このように、本発明の第１の実施形態である基準指標板１００によれば、ベース板１０１は、Ｙ方向位置が所定位置に維持されるようにバネ部材１１５ｂによって付勢されていると共に、Ｘ方向位置が所定位置に維持されるようにバネ部材１１５ｄ，１１５ｆによって付勢されている。従って、本発明の第１の実施形態である基準指標板１００によれば、基準指標板１００の位置ずれが発生することを抑制できる。
【００５１】
また、本発明の第１の実施形態である基準指標板１００によれば、ベース板１０１の底面と基板ステージＰＳＴとの間には、ベース板１０１の底面を基板ステージＰＳＴの表面に吸着保持する真空チャック機能を有するエアパッド１２０が設けられているので、基板ステージＰＳＴの通常の加減速動作時に発生する慣性力によって基準指標板１００の位置ずれが発生することを抑制できる。
【００５２】
また、ベース板１０１の底面を基板ステージＰＳＴの表面に吸着保持することにより、バネ部材１１５ｂ、１１５ｄ，１１５ｆの付勢力を大きくする必要が無くなるので、基準側エアパッドの支持部材の剛性を低くして支持部材の構成を簡素にすることができる。これは、基準側エアパッドの支持部材が変形しても付勢力が変わらなければ基準指標板１００の位置は所定位置に維持されるためであり、基準側エアパッドの支持部材の剛性がバネ部材の剛性より相対的に大きければよい。
【００５３】
また、本発明の第１の実施形態である基準指標板１００によれば、ベース板１０１の底面と基板ステージＰＳＴとの間には、ベース板１０１の底面と基板ステージＰＳＴとの間の摩擦を０にする浮上機能を有するエアパッド１２０が設けられているので、ベース板１０１と基板ステージＰＳＴとの間の摩擦力によって基準指標板１００が所定位置に戻らなくなることを抑制できる。
【００５４】
〔第２の実施形態〕
次に、図６及び図７を参照して、本発明の第２の実施形態である基準指標板の構成について説明する。図６は、本発明の第２の実施形態である基準指標板の構成を示す平面図である。図７は、図６のＡ−Ａ剪断面図である。
【００５５】
図６及び図７に示すように、本発明の第２の実施形態である基準指標板１００では、本発明の第１の実施形態である基準指標板１００における基準側エアパッド１１０ａ，１１０ｃ，１１０ｅ及び押し付け側エアパッド１１０ｂ，１１０ｄ，１１０ｆが固定部材１１３ａ〜１１３ｆ側に設けられ、支持部材１１２ａ，１１２ｃ，１１２ｅ，１１６ｂ，１１６ｄ，１１６ｆがベース板１０１側に設けられた構成となっている。本発明の第１の実施形態である基準指標板１００の構成によれば、基準側エアパッド１１０ａ，１１０ｃ，１１０ｅの中心軸と押し付け側エアパッド１１０ｂ，１１０ｄ，１１０ｆの中心軸とがずれることによってモーメントが発生し、このモーメントによって基準指標板１００の位置ずれが発生する可能性がある。これに対して、本発明の第２の実施形態である基準指標板１００の構成によれば、ベース板１０１が一体物若しくは分割体であっても熱的に対称な形であれば、基準側エアパッド１１０ａ，１１０ｃ，１１０ｅの中心軸と押し付け側エアパッド１１０ｂ，１１０ｄ，１１０ｆの中心軸とがずれることがないので、基準指標板１００の位置ずれが発生することを抑制できる。
【００５６】
〔第３の実施形態〕
次に、図８を参照して、本発明の第３の実施形態である基準指標板の構成について説明する。図８は、本発明の第３の実施形態である基準指標板１００の構成を示す平面図である。
【００５７】
図８に示すように、本発明の第３の実施形態である基準指標板１００では、本発明の第１の実施形態である基準指標板１００における基準側エアパッド１１０ａ，１１０ｃ，１１０ｅが２つの基準側エアパッドによって分割され、各基準エアパッドに回転ピポット及び支持部材が設けられている。すなわち本発明の第３の実施形態である基準指標板１００では、図４に示す基準側エアパッド１１０ａが基準側エアパッド１１０ａ１と基準側エアパッド１１０ａ２とに分割されている。そして、基準側エアパッド１１０ａ１は、回転ピポット１１１ａ１及び支持部材１１２ａ１を介して固定部材１１３ａに固定され、基準側エアパッド１１０ａ２は、回転ピポット１１１ａ２及び支持部材１１２ａ２を介して固定部材１１３ａに固定されている。
【００５８】
基準側エアパッド１１０ｃは、基準側エアパッド１１０ｃ１と基準側エアパッド１１０ｃ２とに分割されている。そして、基準側エアパッド１１０ｃ１は、回転ピポット１１１ｃ１及び支持部材１１２ｃ１を介して固定部材１１３ｃに固定され、基準側エアパッド１１０ｃ２は、回転ピポット１１１ｃ２及び支持部材１１２ｃ２を介して固定部材１１３ｃに固定されている。基準側エアパッド１１０ｅは、基準側エアパッド１１０ｅ１と基準側エアパッド１１０ｅ２とに分割されている。そして、基準側エアパッド１１０ｅ１は、回転ピポット１１１ｅ１及び支持部材１１２ｅ１を介して固定部材１１３ｅに固定され、基準側エアパッド１１０ｅ２は、回転ピポット１１１ｅ２及び支持部材１１２ｅ２を介して固定部材１１３ｅに固定されている。
【００５９】
このような構成を有する基準指標板１００によれば、ベース板１０１のＸ方向及びＹ方向の中心軸がそれぞれＸ方向及びＹ方向に対してずれる軸ずれが発生した場合であっても、分割された２つの基準側エアパッドによって軸ずれに伴い発生するモーメントを吸収できるので、軸ずれに伴いベース板１０１が変形することを抑制できる。なお、本実施形態では、分割された２つの基準側エアパッドが一直線上に配列されるように支持部材の螺進機構によって基準側エアパッドの位置を調整することが望ましい。
【００６０】
〔第４の実施形態〕
次に、図９を参照して、本発明の第４の実施形態である基準指標板の構成について説明する。図９は、本発明の第４の実施形態である基準指標板１００の構成を示す平面図である。
【００６１】
図９に示すように、本発明の第４の実施形態である基準指標板１００では、固定部材１１３ａ，固定部材１１３ｃ，固定部材１１３ｄ、及び固定部材１１３ｂ，固定部材１１３ｅ，固定部材１１３ｆがそれぞれ一体化されている。このような構成を有する基準指標板１００によれば、固定部材の数を減らすことができるので、部品点数が削減して低コスト化を実現することができる。また、Ｘ方向基準側エアパッドと押し付け側エアパッドとを同じ部材で保持できるので、基準側と押し付け側との中心軸のずれを第１の実施形態と比較して抑制することができる。
【００６２】
〔デバイス製造工程〕
最後に、図１０を参照して、本発明の一実施形態である露光装置ＥＸを用いてデバイスを製造する場合のデバイス製造工程の流れについて説明する。
【００６３】
図１０は、デバイス製造工程の一例を示すフローチャートである。図１０に示すように、デバイスは、デバイスの機能、性能、パターンを設計するステップＳ１１、設計結果に基づいてマスクを製作するステップＳ１２、デバイスの基材である基板を製造してレジストを塗布するステップＳ１３、露光装置ＥＸによってマスクのパターンを基板に露光する工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱及びエッチング工程等を含む基板処理ステップＳ１４、ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程等の加工プロセスを含むデバイス組立ステップＳ１５，及び検査ステップＳ１６などを経て製造される。つまり、このデバイス製造工程は、露光装置ＥＸを用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、そのパターンが形成された基板を処理することとを含む。そして、この露光装置ＥＸによれば、基準指標板１００の位置ずれが発生することを抑制できるので、このデバイス製造工程によれば、デバイスを高精度に製造することができる。
【００６４】
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、上記実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、上記実施形態に基づいて当業者などによりなされる他の実施形態、実施例、実施形態の組み合わせ、及び運用技術などは、全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００６５】
１００  基準指標板
１０１  ベース板
１０２ａ〜１０２ｅ  基準ベース板
１０３  基準マーク
１０４ａ〜１０４ｅ  基準マーク板
１１０ａ，１１０ｃ，１１０ｅ  基準側エアパッド
１１０ｂ，１１０ｄ，１１０ｆ  押し付け側エアパッド
１１１ａ〜１１１ｆ  回転ピポット
１１２ａ，１１２ｃ，１１２ｅ  支持部材
１１３ａ〜１１３ｆ  固定部材
１１４ｂ，１１４ｄ，１１４ｆ  接続部材
１１５ｂ，１１５ｄ，１１５ｆ  バネ部材
１１６ｂ，１１６ｄ，１１６ｆ  支持部材
１２０  エアパッド
ＥＸ  露光装置
ＭＳＴ  マスクステージ
ＰＳＴ  基板ステージ
【図１】
2013205676.tif 000003
【図２】
2013205676.tif 000004
【図３】
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【図４】
2013205676.tif 000006
【図５】
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【図６】
2013205676.tif 000008
【図７】
2013205676.tif 000009
【図８】
2013205676.tif 000010
【図９】
2013205676.tif 000011
【図１０】
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