(57)【要約】【課題】ウェーハに対する吸着力を向上できる露光装置を提供する。【解決手段】実施形態に係る露光装置は、ステージユニットと、第１光源と、第１受光部と、第２光源と、第２受光部と、を有する。前記ステージユニットは、それぞれが、第１面と、前記第１面と反対側の第２面と、を有する複数のステージを有する。前記複数の第１面によってウェーハが支持される。前記第１光源は、前記第１面側に設けられ、前記ウェーハの表面に光を照射する。前記第１受光部は、前記第１面側に設けられ、前記表面で反射された光を受光する。前記第２光源は、前記第２面側に設けられ、前記ステージ同士の間隙を通して前記ウェーハの裏面に光を照射する。前記第２受光部は、前記第２面側に設けられ、前記裏面で反射された光を受光する。【選択図】図１
2017126011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが、第１面と、前記第１面と反対側の第２面と、を有する複数のステージを有し、複数の前記第１面によってウェーハを支持するステージユニットと、
前記第１面側に設けられ、前記ウェーハの表面に光を照射する第１光源と、
前記第１面側に設けられ、前記表面で反射された光を受光する第１受光部と、
前記第２面側に設けられ、前記ステージ同士の間隙を通して前記ウェーハの裏面に光を照射する第２光源と、
前記第２面側に設けられ、前記裏面で反射された光を受光する第２受光部と、
を備えた露光装置。
【請求項２】
前記第２光源は、複数設けられ、
前記第２受光部は、複数設けられ、
前記複数の第２光源のそれぞれは、前記ステージ同士の間隙を通して、前記裏面の互いに異なる部分に光を照射し、
前記複数の第２受光部のそれぞれは、前記裏面の互いに異なるそれぞれの前記部分で反射された光を受光する請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記間隙の少なくとも一部は、前記第１面と平行な第１方向に沿って形成され、
前記複数の第２光源および前記複数の第２受光部は、前記第１方向に沿って並べられた請求項２記載の露光装置。
【請求項４】
前記間隙の一部は、前記第１面と平行な第１方向に沿って形成され、
前記間隙の他の一部は、前記第１面と平行であり、第１方向と交差する第２方向に沿って形成され、
前記複数の第２光源の一部および前記複数の第２受光部の一部は、前記第１方向に沿って並べられ、
前記複数の第２光源の他の一部および前記複数の第２受光部の他の一部は、前記第２方向に沿って並べられた請求項２記載の露光装置。
【請求項５】
前記間隙の少なくとも一部は、環状に形成され、
前記複数の第２光源および前記複数の第２受光部は、前記間隙の前記少なくとも一部に沿って環状に並べられた請求項２記載の露光装置。
【請求項６】
複数の前記ステージのそれぞれは、複数の突部を有し、
前記複数の突部のそれぞれによって、前記第１面上の一部の領域が囲まれ、
前記複数の突部のそれぞれによって囲まれる前記領域は、少なくとも一部が互いに異なる請求項１〜５のいずれか１つに記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
露光装置では、ステージ上に配されたウェーハに対して露光が行われる。露光装置内におけるウェーハの落下や位置ずれ等が生じる可能性を低減するために、ウェーハはステージに十分に吸着されることが望ましい。
しかし、ウェーハに反りが生じている場合、ウェーハに対する吸着力が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２３４８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、ウェーハに対する吸着力を向上できる露光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る露光装置は、ステージユニットと、第１光源と、第１受光部と、第２光源と、第２受光部と、を有する。
前記ステージユニットは、それぞれが、第１面と、前記第１面と反対側の第２面と、を有する複数のステージを有する。前記複数の第１面によってウェーハが支持される。
前記第１光源は、前記第１面側に設けられ、前記ウェーハの表面に光を照射する。
前記第１受光部は、前記第１面側に設けられ、前記表面で反射された光を受光する。
前記第２光源は、前記第２面側に設けられ、前記ステージ同士の間隙を通して前記ウェーハの裏面に光を照射する。
前記第２受光部は、前記第２面側に設けられ、前記裏面で反射された光を受光する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態に係る露光装置を表す模式図である。
【図２】実施形態に係る露光装置が有するステージユニットの平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ´断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ´断面図である。
【図５】実施形態の変形例に係る露光装置が有するステージユニットの平面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ´断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
また、本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
各実施形態の説明には、ＸＹＺ直交座標系を用いる。ステージ１１の第１面１１ａに対して垂直な方向をＺ方向とし、第１面１１ａに平行な方向であって相互に直交する２方向をＸ方向（第１方向）及びＹ方向（第２方向）とする。
【０００８】
図１〜図４を用いて、実施形態に係る露光装置の一例について説明する。
図１は、実施形態に係る露光装置１００を表す模式図である。
図２は、実施形態に係る露光装置１００が有するステージユニット１０の平面図である。
図３は、図２のＡ−Ａ´断面図である。
図４は、図２のＢ−Ｂ´断面図である。
なお、図１では、光源２５および受光部２７は省略されている。
また、図２では、ウェーハＷは破線で表されている。
図３では、紙面奥方向に見えるステージ１１が破線で表されている。
【０００９】
露光装置１００は、ウェーハ上を移動しながら、レチクルに形成されたパターンを縮小して投影露光を行う装置である。
図１〜図４に表すように、露光装置１００は、露光光源３、コンデンサレンズ５、レチクル７、投影レンズ９、ステージユニット１０、駆動部１５、光源２１（第１光源）、受光部２３（第１受光部）、光源２５（第２光源）、および受光部２７（第２受光部）を有する。
【００１０】
まず、露光装置１００の概要について、図１を参照しながら説明する。
露光光源３は、ウェーハＷに向けて遠紫外線や近紫外線などの光を照射する。露光光源３から放射された光は、コンデンサレンズ５に入射し、レチクル７に向けて集光される。レチクル７を通過した光は、投影レンズ９によってウェーハＷに向けて縮小投影され、ウェーハＷの表面で結像される。
【００１１】
ステージユニット１０は、複数のステージ１１を有する。それぞれのステージ１１は、第１面１１ａと、第１面１１ａとは反対側の第２面１１ｂと、を有する。ウェーハＷは、各ステージ１１の第１面１１ａ上に載置され、吸着される。すなわち、ウェーハＷは、複数の第１面１１ａによって支持される。
それぞれのステージ１１には、駆動部１５が設けられている。駆動部１５は、それぞれのステージ１１の高さを、互いに同期して調整可能に構成されている。
【００１２】
光源２１は、ウェーハＷの表面に対して斜めからレーザ光を照射する。光源２１から発せられたレーザ光は、不図示のスリットおよびレンズを通過し、ウェーハＷの表面に集光される。ウェーハＷの表面で反射されたレーザ光は、不図示のレンズおよび絞りを通過し、受光部２３の検出面に集光される。受光部２３では、入射したレーザ光に基づいて信号が生成される。受光部２３に向けて集光されたレーザ光の焦点位置は、光源２１とステージＷとの間の距離、すなわちウェーハＷ表面のＺ方向における位置、によって変化する。従って、受光部２３で生成された信号に基づいて、ウェーハＷ表面のＺ方向における位置の検出が行われる。
以降では、Ｚ方向における位置の検出および位置の算出を、単に、位置検出および位置算出という。
【００１３】
次に、図２〜図４を参照しながら、露光装置１００におけるステージユニット１０近傍の構造についてより具体的に説明する。
【００１４】
図２に表すように、ステージ１１は、ウェーハＷの周方向において複数設けられている。それぞれのステージ１１は互いに離間しており、ステージ１１同士の間には間隙が存在する。間隙の一部はＸ方向に延び、間隙の他の一部はＸ方向と交差するＹ方向に延びている。
なお、ステージユニット１０の構成は、図２に表す例に限られない。すなわち、ステージユニット１０は、ウェーハＷの周方向において複数のステージ１０を有していればよく、その数は任意である。
【００１５】
図３に表すように、ウェーハＷの裏面側（ステージ１１の第２面１１ｂ側）には、複数の光源２５および複数の受光部２７が設けられている。複数の光源２５および複数の受光部２７は、間隙に沿って並べられている。すなわち、複数の光源２５の一部および複数の受光部２７の一部は、Ｘ方向に沿って並べられ、複数の光源２５の他の一部および複数の受光部２７の他の一部は、Ｙ方向に沿って並べられている。
【００１６】
図２に表すウェーハＷの裏面の検出点ＤＰには、ステージ１１同士の間隙を通して、光源２５からレーザ光が照射される。このとき、複数の光源２５および複数の受光部２７により、複数の検出点ＤＰにおける位置検出が行われる。
ウェーハＷ裏面の位置検出は、ウェーハＷ表面と同様に、各光源２５からレーザ光を各検出点ＤＰに照射し、反射したレーザ光を各受光部２７で検出することで、行われる。
【００１７】
図２および図４に表すように、それぞれのステージ１１は、複数の突部１３を有する。それぞれの突部１３は第１面１１ａの一部を囲んでおり、複数の突部１３によって第１面１１ａは複数の領域に分割されている。また、突部１３によって分割されたそれぞれの領域には、排気口１４ａが形成されている。排気口１４ａは、ステージ１１中に設けられた排気路１４に繋がっている。排気路１４を通して排気が行われることで、ウェーハＷ、第１面１１ａ、および突部１３で囲われた空間が減圧され、ウェーハＷがそれぞれのステージ１１に吸着される。
【００１８】
次に、露光装置１００において、ウェーハＷに対してレチクルに形成されたパターンを投影露光する際の、ウェーハＷの位置検出について説明する。
ステージ１１の第１面１１ａ側では、光源２１からウェーハＷの表面に向けてレーザ光が照射され、受光部２３によってウェーハＷ表面の位置検出が行われる。
一方、ステージ１１の第２面１１ｂ側では、光源２５および受光部２７を用いて、複数の検出点ＤＰにおいて、ウェーハＷ裏面の位置検出が行われる。このとき、各点の位置が検出されるとともに、検出結果に基づいてウェーハＷの反りが算出される。各検出点ＤＰにおける位置検出の結果およびウェーハＷの反りから、光源２１および受光部２３によってウェーハＷ表面の位置検出が行われている部分における、ウェーハＷ裏面の位置が算出される。露光装置１００は、事前に入力されたウェーハＷの厚みなどの情報を参照し、当該部分におけるウェーハＷ裏面の位置の算出結果から、当該部分におけるウェーハＷ表面の位置を算出する。
すなわち、露光装置１００では、光源２１および受光部２３によってウェーハＷ表面の位置検出を行うとともに、光源２５および受光部２７によってもウェーハＷ表面の位置が算出される。
【００１９】
ここで、例えば、ウェーハＷの表面に発光デバイスが形成されている場合を考える。発光デバイスは、一般的に、発光層からの光取り出し効率を向上させるためにラフネスの大きい界面を含む。このため、光源２１から照射されたレーザ光が当該界面に入射すると、乱反射が生じ、受光部２３によってウェーハＷの表面位置の検出が正常に行えない可能性がある。また、例えば、ウェーハＷの表面に、窒化アルミニウムなどの化合物を含む透明膜が積層されている場合、レーザ光が積層膜の一部を透過し、積層膜中の界面で反射される場合がある。この場合も、レーザ光が最表面よりも深くで反射されているため、ウェーハＷの表面位置の検出が正常に行えない。
ウェーハＷ裏面の位置検出を行い、それに基づいてウェーハＷ表面の位置を算出することで、上述のような場合においても、ウェーハＷの表面位置を精度良く検出することが可能となる。
【００２０】
ここで、本実施形態による作用および効果について説明する。
上述した通り、ウェーハＷ表面の位置検出とともに、ウェーハＷ裏面の位置検出を行うことで、ウェーハＷ表面の位置検出を精度よく行うことができる。その一方で、ウェーハＷ表面に発光デバイスや化合物を含む膜が形成されている場合、ウェーハＷの反りが大きくなる傾向にある。ウェーハＷが反ると、ウェーハＷとステージ１１との隙間が大きくなり、ステージ１１へ吸着され難くなる。ウェーハＷとステージ１１との間の吸着力が低下すると、ウェーハＷの落下等が生じうる。
【００２１】
一般に、反りが生じたウェーハＷは、その中心が外周に比べて平坦である。すなわち、中心から外周に向けて反りが生じ、反り量（Ｚ方向における変位量）は、外周に向かうほど大きくなる。このため、ウェーハＷの中心近傍を真空吸着することが望ましい。しかし、例えばウェーハＷ裏面の全面を真空吸着することでウェーハＷの中心近傍を真空吸着した場合、ウェーハＷの裏面へのレーザ光の照射が困難であり、ウェーハＷ裏面の位置検出が行えないという課題が生じる。また、ウェーハＷをステージ１１上へ載置する際の安定性を考慮すると、ウェーハＷの中心のみをステージ１１によって支持してウェーハＷを吸着させることも困難である。
【００２２】
この点について、本実施形態では、露光装置１００が複数のステージ１１を有し、ウェーハＷを複数のステージ１１によって支持するとともに、ステージ１１同士の間隙を通してウェーハＷ裏面の位置検出を行っている。この構成によれば、ウェーハＷの中心近傍をステージ１１によって吸着するとともに、ウェーハＷ裏面の位置検出も容易に行うことが可能となる。
すなわち、本実施形態によれば、ウェーハＷに対する吸着力を向上させつつ、ウェーハＷ表面の位置検出を精度よく行うことが可能となる。
【００２３】
また、ステージ１１同士の間隙が特定の方向に延びていることで、ウェーハＷの反りの算出が容易となる。より望ましくは、間隙は、ステージ１１の第１面１１ａと平行であり、互いに交差する２方向に延びていることが望ましい。間隙が２方向に延び、この間隙が延びている方向に沿って光源２５および受光部２７を設けることで、ウェーハＷの反りをより精度良く算出することが可能となる。
【００２４】
さらに、それぞれのステージ１１の第１面１１ａには、複数の突部１３が設けられ、それぞれの突部１３によって、第１面１１ａ上の互いに異なる領域が囲まれていることが望ましい。このような構成の場合、１つのステージ１１において、それぞれの領域ごとにウェーハＷが吸着される。従って、ウェーハＷに反りがある場合でも、ウェーハＷの反りが比較的小さい部分で吸着を行うことが可能となり、ウェーハＷをより安定してステージユニット１０に固定することが可能となる。
なお、突部１３によって囲まれるそれぞれの領域は、その少なくとも一部が互いに異なっていれば良い。すなわち、ある突部１３に囲まれた領域が、その外側に設けられた他の突部１３によってさらに囲まれていてもよい。
【００２５】
また、突部１３によって囲まれた領域は、ウェーハＷの径方向に並んでいることが望ましい。このような構成の場合、それぞれの第１面１１ａ上の領域が、ウェーハＷの反りの大きさに合わせて分割されているため、各領域におけるウェーハＷの反りの変化が小さく、ウェーハＷをより安定してステージユニット１０に固定することが可能となる。
【００２６】
（変形例）
図２〜図４に表すステージユニット１０の構造に代えて、図５および図６に表すステージユニット１０の構造を採用することも可能である。
図５は、実施形態の変形例に係る露光装置が有するステージユニット１０の平面図である。
図６は、図５のＡ−Ａ´断面図である。
【００２７】
本変形例では、ウェーハＷの径方向（ウェーハＷの内周から外周に向かう方向）において、ステージ１１が複数設けられている。ステージ１１同士の間隙は、ウェーハＷの周方向に沿って環状に形成されている。ウェーハＷ裏面の検出点ＤＰは、この間隙に沿って環状に並んでいる。すなわち、ステージ１１同士の間隙に沿って、複数の光源２５および複数の受光部２７が環状に並べられている。
【００２８】
ステージ１１は、例えば、ウェーハＷの径方向において３つ以上設けられる。このような構成によれば、ウェーハＷの中心からの距離が異なる点における、ウェーハＷ裏面の位置検出を行うことが可能である。従って、ウェーハＷ裏面の位置検出を行った際に、ウェーハＷの反りの算出が容易となる。
【００２９】
光源２５は、レーザ光が間隙に沿った方向に照射され、受光部２７は、その反射光を受光できるように、設けられる。このため、図６に表すＡ−Ａ´断面では、光源２５および受光部２７がＹ方向に並んで設けられている様子を表している。
【００３０】
第１面１１ａの突部１３は、ウェーハＷの径方向において複数設けられている。突部１３は、各ステージ１１の第１面１１ａが、径方向において複数の領域に分割されるように、設けられている。
【００３１】
本変形例によっても、上述した実施形態と同様に、複数のステージ１１が設けられているため、ウェーハＷの中心近傍をステージ１１によって吸着可能にするとともに、ウェーハＷ裏面の位置検出を容易に行うことが可能となる。
【００３２】
また、本変形例では、ステージ１１がウェーハＷの径方向に複数設けられているため、ウェーハＷ裏面の位置検出を行いつつ、ウェーハＷの中心を吸着することが可能である。このため、本変形例によれば、ウェーハＷをステージ１１により強く吸着させることができる。
【００３３】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。実施形態に含まれる、例えば、露光光源３、コンデンサレンズ５、レチクル７、投影レンズ９、駆動部１５、光源２１、受光部２３、光源２５、および受光部２７などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の技術から適宜選択することが可能である。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１００…露光装置  ３…露光光源  ５…コンデンサレンズ  ７…レチクル  ９…投影レンズ  １０…ステージユニット  １１…ステージ  １５…駆動部  ２１、２５…光源  ２３、２７…受光部  Ｗ…ウェーハ
【図１】
2017126011.tif 000003
【図２】
2017126011.tif 000004
【図３】
2017126011.tif 000005
【図４】
2017126011.tif 000006
【図５】
2017126011.tif 000007
【図６】
2017126011.tif 000008