專(zhuān)利名稱(chēng)：曝光裝置及器件制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及曝光裝置和器件制造方法，更具體涉及一種用在制造 電子器件如半導(dǎo)體器件、液晶顯示器等的光刻工藝中的曝光裝置以及 利用該曝光裝置的器件制造方法。
背景技術(shù)：
在用于制造電子器件如半導(dǎo)體器件(集成電路)、液晶顯示器等的 光刻工藝中使用投影曝光裝置，該投影曝光裝置把形成在掩?；蚍謩?板(以下統(tǒng)稱(chēng)"分劃板")上的圖案的圖像經(jīng)投影光學(xué)系統(tǒng)轉(zhuǎn)印到表面 涂覆有抗蝕劑(感光劑)的感光襯底(以下稱(chēng)作"襯底"或"晶片") 如晶片、玻璃板等上。作為這類(lèi)投影曝光裝置，傳統(tǒng)上頻繁地使用步 進(jìn)-重復(fù)法(所謂的步進(jìn)儀)的縮小投影曝光裝置。但是，近來(lái)通過(guò)同 步掃描分劃板和晶片進(jìn)行曝光的步進(jìn)-掃描法(所謂的掃描步進(jìn)儀)的 投影曝光裝置也受到了關(guān)注。
當(dāng)使用的曝光光的波長(zhǎng)(以下也稱(chēng)作"曝光波長(zhǎng)")變短或者當(dāng)投 影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑(NA)變大時(shí)，曝光裝置中配備的投影光學(xué)系 統(tǒng)的分辨率變高。因此，由于集成電路越來(lái)越精細(xì)，所以投影曝光裝 置中采用的曝光波長(zhǎng)每年在變短，連帶著投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑的 增大。當(dāng)前主要采用的曝光波長(zhǎng)為KrF準(zhǔn)分子激光的248mn，但實(shí)際 使用中也采用ArF準(zhǔn)分子激光的193nm的較短波長(zhǎng)。此外，在進(jìn)行曝光時(shí)與分辨率一樣，焦深(DOF)也很重要。分
辨率R和焦深S可以表達(dá)成下列方程
R=k! 人/NA…(1) S = k2 AVNA2…(2)
在此情況下，X為曝光波長(zhǎng)，NA為投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，kj 和k2為過(guò)程系數(shù)。從方程(1)和(2)能夠看出，當(dāng)曝光波長(zhǎng)入變短且 數(shù)值孔徑NA增大(增大的NA)以增大分辨率時(shí)，焦深S變窄。在投 影曝光裝置中，當(dāng)進(jìn)行曝光時(shí)，采用自動(dòng)聚焦法使晶片的表面與投影 光學(xué)系統(tǒng)的像平面匹配。因此，理想的是焦深S有一定量的寬度。因而 過(guò)去提倡實(shí)質(zhì)上加寬焦深的方法，如相移分劃板法、改進(jìn)照明法、多 層抗蝕劑法等。
如上所述，在傳統(tǒng)的投影曝光裝置中，由于較短的曝光波長(zhǎng)和增 大的數(shù)值孔徑，焦深變窄。并且為了應(yīng)對(duì)更高的集成度，推測(cè)曝光波 長(zhǎng)在未來(lái)將會(huì)更短。如果這種情況繼續(xù)，焦深會(huì)變小到以至于在曝光 操作期間會(huì)出現(xiàn)邊緣不足。
因此，作為一種與空氣中焦深相比增大(加寬)了焦深的實(shí)質(zhì)上 縮短曝光波長(zhǎng)的方法，提出浸入式曝光法(以下也適當(dāng)?shù)胤Q(chēng)作"浸入 法")。在浸入法中，通過(guò)用液體如水或有機(jī)溶劑填充在投影光學(xué)系統(tǒng) 的端面與晶片表面之間的空間、以利用液體中的曝光光波長(zhǎng)變?yōu)榭諝?中波長(zhǎng)的1/n (n為液體的折射率，通常約為1.2~1.6)的事實(shí)來(lái)提高分 辨率。此外，在浸入法中，與通過(guò)不采用浸入法的投影光學(xué)系統(tǒng)(假 設(shè)可以制成這樣的投影光學(xué)系統(tǒng))獲得相同分辨率的情形相比，焦深 基本上增大到n倍。g卩，焦深基本上比空氣中的焦深增大到n倍。
但是，在上述浸入法僅應(yīng)用到采用步進(jìn)-重復(fù)法的投影曝光裝置的 情形中，當(dāng)一個(gè)拍攝區(qū)的曝光結(jié)束之后，晶片在各次拍攝之間通過(guò)步進(jìn)移動(dòng)到下一個(gè)拍攝區(qū)的曝光位置時(shí)，液體從在投影光學(xué)系統(tǒng)和晶片 之間的空間中溢出。因此，必須再次供給液體，液體的回收也會(huì)很困 難。此外，在浸入法應(yīng)用到采用步進(jìn)-掃描法的投影曝光裝置的情形中， 因?yàn)樵谝苿?dòng)晶片的同時(shí)進(jìn)行曝光，所以不得不在移動(dòng)晶片的同時(shí)在投 影光學(xué)系統(tǒng)和晶片之間的空間中填充液體。
考慮到這些方面，近來(lái)提出一項(xiàng)關(guān)于"涉及投影曝光方法及單元 的發(fā)明，其中，預(yù)定的液體沿襯底的移動(dòng)方向流動(dòng)，使得當(dāng)襯底在預(yù)
定方向移動(dòng)時(shí)液體填充在投影光學(xué)系統(tǒng)的襯底側(cè)上的光學(xué)元件的端部 和襯底的表面之間的空間中"(例如，參見(jiàn)下列專(zhuān)利文獻(xiàn)l)的提議。
除此提議外，作為一項(xiàng)提高如在浸入式曝光法中的分辨率的提議， 光刻系統(tǒng)也是公知的，光刻系統(tǒng)將固體浸入透鏡放置在投影光刻透鏡 系統(tǒng)(投影光學(xué)系統(tǒng))和樣品之間的區(qū)段中(例如參見(jiàn)下述的專(zhuān)利文 獻(xiàn)2)。
根據(jù)下述專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的發(fā)明，高分辨率且焦深大于空氣中 焦深的曝光可以通過(guò)浸入法執(zhí)行，并且液體也可以以穩(wěn)定的方式填充 在投影光學(xué)系統(tǒng)和襯底之間的空間中，或換言之即使在投影光學(xué)系統(tǒng) 和晶片相對(duì)移動(dòng)時(shí)也可以保持液體。
但是，在下述專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的發(fā)明中，因?yàn)楣┙o管路、回收 管路等布置在投影光學(xué)系統(tǒng)的外部，所以外圍設(shè)備如焦點(diǎn)傳感器或校 準(zhǔn)傳感器等必須布置在投影光學(xué)系統(tǒng)周?chē)母鞣N傳感器的自由度受到 限制。
此外，在根據(jù)下述專(zhuān)利文獻(xiàn)1的發(fā)明中，在填充于投影光學(xué)系統(tǒng) 和襯底之間的空間中的液體有流動(dòng)的情況下，當(dāng)在曝光時(shí)用曝光光輻 照液體時(shí)，圖案的在投影光學(xué)系統(tǒng)和襯底之間的空間中的投影區(qū)域內(nèi) 可能發(fā)生相對(duì)于流動(dòng)方向上的溫度傾斜或壓力傾斜。尤其是當(dāng)在投影光學(xué)系統(tǒng)和襯底之間的空間很大時(shí)，或換言之，當(dāng)液體層較厚時(shí)，這 種溫度傾斜或壓力傾斜可能是諸如像平面傾斜等誤差的致因，這會(huì)導(dǎo) 致圖案轉(zhuǎn)印精度的局部下降，而這又可能是圖案轉(zhuǎn)印圖像的線(xiàn)條寬度 均勻性下降的致因。因此，優(yōu)選液體層較薄。但是在此情況下，投影 光學(xué)系統(tǒng)和襯底之間的空間變窄，使得很難布置焦點(diǎn)傳感器。
此外，在根據(jù)下述專(zhuān)利文獻(xiàn)1的發(fā)明中，很難完全回收液體，并 且用于浸入的液體在曝光之后殘留在晶片上的可能性很高。在這種情 況下，當(dāng)殘留液體蒸發(fā)時(shí)，由產(chǎn)生的汽化熱造成大氣的溫度分布或大 氣的折射率改變，并且這些現(xiàn)象可能是測(cè)量安置晶片的臺(tái)座的位置的 激光干涉儀系統(tǒng)中測(cè)量誤差的致因。另外，晶片上的殘留液體可能移 動(dòng)到晶片的背面，使得晶片粘到運(yùn)送臂上且難以分離。
同時(shí)，在根據(jù)以下專(zhuān)利文獻(xiàn)2的光刻系統(tǒng)中，固體浸入透鏡(以 下簡(jiǎn)稱(chēng)為"SIL")和樣品之間的距離維持在大約50nm或之下。但是， 在近期的目標(biāo)是以大約70nm或之下的線(xiàn)寬把精細(xì)的圖案轉(zhuǎn)印并形成 在樣品(如晶片)上的光刻系統(tǒng)中，當(dāng)在SIL和樣品之間存在厚度為 50nm的空氣層時(shí)，很難獲得上述精細(xì)圖案的圖像的足夠分辨率。艮[I, 為了獲得上述精細(xì)圖案的足夠的分辨率，SIL和樣品之間的距離必須維 持在最大30nm或以下。
但是，在根據(jù)以下專(zhuān)利文獻(xiàn)2的光刻系統(tǒng)中，因?yàn)椴捎美每諝?軸承的結(jié)構(gòu)維持在SIL和樣品之間的距離，所以很難獲得充分的振蕩 阻尼，這是由于空氣軸承的性質(zhì)所致。結(jié)果，SIL和樣品之間的距離不 能維持在30nm或以下。
如上所述，在下列專(zhuān)利文獻(xiàn)1和2等公開(kāi)的傳統(tǒng)實(shí)例中，還發(fā)現(xiàn) 了需要改進(jìn)的各個(gè)方面。
專(zhuān)利文獻(xiàn)l:國(guó)際公開(kāi)號(hào)WO99/49504專(zhuān)利文獻(xiàn)2:美國(guó)專(zhuān)利US5,121，256
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明試圖解決的問(wèn)題
本發(fā)明是在這些情形下作出的，其第一個(gè)目的在于提供一種曝光 裝置，該曝光裝置可以在不一定必須布置焦點(diǎn)位置探測(cè)系統(tǒng)的情況下 把圖案轉(zhuǎn)印到襯底上而幾乎沒(méi)有散焦。
此外，本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種適合于浸入法的具有多 個(gè)臺(tái)的曝光裝置。
另外，本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提供一種可以提高高集成度微器 件的生產(chǎn)率的器件制造方法。
解決問(wèn)題的手段
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種第一曝光裝置，該第一曝光裝 置用能量束照射圖案，并通過(guò)投影光學(xué)系統(tǒng)將圖案轉(zhuǎn)印到襯底上，該 曝光裝置包括安置襯底的臺(tái)，該臺(tái)可以在保持襯底的同時(shí)二維移動(dòng)； 和布置在投影光學(xué)系統(tǒng)的像平面?zhèn)壬系囊簤红o力軸承單元，該單元包 括至少一個(gè)液壓靜力軸承，所述至少一個(gè)液壓靜力軸承在面對(duì)安置在 該臺(tái)上的襯底的軸承表面和襯底之間的空間中供給液體，從而通過(guò)液 體的靜壓維持在軸承表面和襯底的表面之間的距離。
根據(jù)該曝光裝置，液壓靜力軸承單元將在液壓靜力軸承的軸承表 面和襯底的表面之間在投影光學(xué)系統(tǒng)光軸方向上的距離維持在預(yù)定 值。與靜壓氣體軸承不同，液壓靜力軸承利用供給到在軸承表面和支 撐物體(襯底)之間的空間中的作為不可壓縮的流體的液體的靜壓， 因此，軸承的剛度很高，軸承表面和襯底之間的距離可以維持穩(wěn)定和 恒定。此外，液體(如純水)的粘滯度比氣體(如空氣)高，且在振 動(dòng)阻尼方面比氣體好。因此，利用本發(fā)明的曝光裝置，可以在不一定必須布置焦點(diǎn)位置探測(cè)系統(tǒng)的情況下實(shí)現(xiàn)基本上無(wú)散焦的圖案向襯底 的轉(zhuǎn)印。
在此情況下，在投影光學(xué)系統(tǒng)和襯底的表面之間的空間中恒定地 存在折射率高于空氣的流體的狀態(tài)下，可以用經(jīng)過(guò)圖案、投影光學(xué)系 統(tǒng)和該高折射率液體的能量束進(jìn)行襯底的曝光。在此情況下，因?yàn)樵?投影光學(xué)系統(tǒng)和襯底的表面之間的空間中恒定地存在折射率高于空氣 的流體的狀態(tài)下用經(jīng)過(guò)圖案、投影光學(xué)系統(tǒng)和高折射率流體的能量束 對(duì)襯底曝光，所以襯底的表面上的能量束的波長(zhǎng)可以縮短到空氣中波
長(zhǎng)的1/n(n為高折射率流體的折射率)，并且焦深加寬到空氣中焦深的 n倍。
在此情況下，高折射率流體可以是液體。
在此情況下，用于液壓靜力軸承的液體可以用作高折射率流體， 以填充在投影光學(xué)系統(tǒng)和臺(tái)上的襯底之間的空間。
在本發(fā)明的第一曝光裝置中，所述至少一個(gè)液壓靜力軸承可以布 置在投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸方向上恒定地維持與投影光學(xué)系統(tǒng)的位置關(guān) 系的狀態(tài)下。
在本發(fā)明的第一曝光裝置中，構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)的最接近襯底的 光學(xué)部件(22)可以具有在光瞳面?zhèn)壬系那婧驮谙衿矫鎮(zhèn)壬系钠矫?表面。
在此情況下，構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)的最接近襯底的光學(xué)部件的像平 面?zhèn)壬系钠矫姹砻婵梢曰旧吓c液壓靜力軸承的軸承表面共面。在此 情況下，例如可以將在光學(xué)部件和襯底之間的距離維持在大約l(Him。 尤其當(dāng)在投影光學(xué)系統(tǒng)和襯底表面之間的空間中填充有高折射率流體 時(shí)，消耗的高折射率流體的量將極小，并且圖案圖像的成像質(zhì)量受流體折射率變化(由溫度等導(dǎo)致)的影響較少。另外，尤其當(dāng)高折射率 流體為液體時(shí)，在干燥晶片時(shí)是很有利的。
在本發(fā)明的第一曝光裝置中，液壓靜力軸承單元可以向在所述至 少一個(gè)液壓靜力軸承的軸承表面和襯底之間的空間供給液體，并且還 可以利用負(fù)壓把在軸承表面和襯底之間的空間中的液體排出到外部。 在此情況下，液壓靜力軸承將具有較高的剛度，并且可以以更高的穩(wěn) 定性恒定地維持在軸承表面和襯底之間的距離。
在此情況下，所述至少一個(gè)液壓靜力軸承可以布置在包圍圖案的 在襯底上的投影區(qū)域的狀態(tài)下。
在此情況下，作為所述至少一個(gè)液壓靜力軸承，可以使用多個(gè)液 壓靜力軸承，并且可以將所述多個(gè)液壓靜力軸承布置在包圍圖案的在 襯底上的投影區(qū)域的狀態(tài)下，或者所述至少一個(gè)液壓靜力軸承可以是 單個(gè)軸承，該單個(gè)軸承具有的軸承表面包圍圖案的在襯底上的投影區(qū) 域。
在本發(fā)明的第一曝光裝置中，在所述至少一個(gè)液壓靜力軸承布置 在包圍圖案的在襯底上的投影區(qū)域的狀態(tài)下的情形中，在液壓靜力軸 承的軸承表面上可以多路形成多個(gè)環(huán)形槽，并且所述多個(gè)環(huán)形槽可以 包含供液槽和排液槽中的至少各一個(gè)。
在此情況下，所述多個(gè)槽可以包括供液槽和如下排液槽中的至少 各一個(gè)排液槽，所述排液槽分別形成在供液槽的外側(cè)和內(nèi)側(cè)。
在本發(fā)明的第一曝光裝置中，在所述至少一個(gè)液壓靜力軸承布置 在包圍圖案的在襯底上的投影區(qū)域的狀態(tài)下的情況中，該曝光裝置還 可以包括布置在液壓靜力軸承中的間隙傳感器，該間隙傳感器在至 少一個(gè)測(cè)量點(diǎn)處測(cè)量在軸承和襯底的表面之間的距離，其中液壓靜力軸承單元可以根據(jù)間隙傳感器的測(cè)量值調(diào)節(jié)用于排液的負(fù)壓和用于供 液的正壓中的至少一個(gè)。
在本發(fā)明的第一曝光裝置中，該曝光裝置還可以包括布置成經(jīng) 臺(tái)面對(duì)液壓靜力軸承的至少一個(gè)流體靜壓軸承，該流體靜壓軸承向在 面對(duì)臺(tái)的軸承表面和臺(tái)之間的空間供給流體，從而能夠通過(guò)流體的靜 壓維持在軸承表面和臺(tái)的表面之間的間隙。因此，在此情況下，臺(tái)和 臺(tái)上的襯底通過(guò)前述的液壓靜力軸承和上述的流體靜壓軸承保持在垂 直方向上。在此情況下，例如在這些軸承表面中的每個(gè)軸承表面和襯 底或臺(tái)之間的距離可以維持穩(wěn)定并恒定在大約l(Him或以下。因此，臺(tái) 本身不必具有高的剛度，這使得可以減小臺(tái)的厚度，并且也可以減小 其重量。
在此情況下，流體靜壓軸承可以是單個(gè)軸承，該單個(gè)軸承具有的 軸承表面包圍與臺(tái)的安置襯底的表面的對(duì)置側(cè)上的投影區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū) 域。
在此情況下，可以在流體靜壓軸承的軸承表面上多路形成多個(gè)環(huán) 形槽，所述多個(gè)環(huán)形槽包含流體供給槽和流體排出槽中的至少各一個(gè)。
在此情況下，所述多個(gè)槽可以包括流體供給槽和如下流體排出槽 中的至少各一個(gè)流體排出槽，所述流體排出槽分別形成在流體供給槽 的外側(cè)和內(nèi)側(cè)。
在本發(fā)明的第一曝光裝置中，當(dāng)曝光裝置包括上述流體靜壓軸承 時(shí)，流體可以是液體。更具體地說(shuō)，作為流體靜壓軸承，可以使用液 壓靜力軸承。在此情況下，臺(tái)和臺(tái)上的襯底通過(guò)作為不可壓縮的流體 的液體保持在垂直方向上，因此，可以以更穩(wěn)定的方式保持臺(tái)和臺(tái)上 的襯底。在此情況下，因?yàn)樯舷聝蓚€(gè)軸承都具有很高的剛度，所以這 些軸承表面中的每個(gè)軸承表面和襯底或臺(tái)之間的距離都可以更穩(wěn)定地保持恒定。
在本發(fā)明的第一曝光裝置中，在軸承表面和襯底的表面之間的距
離可以保持在大于零且約為l(Him及以下。
在本發(fā)明的第一曝光裝置中，曝光裝置還可以包括位置探測(cè)系 統(tǒng)，該位置探測(cè)系統(tǒng)探測(cè)臺(tái)的在臺(tái)如前所述二維移動(dòng)的平面內(nèi)的位置
信息o
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種第二曝光裝置，該曝光裝置在 投影光學(xué)系統(tǒng)和襯底之間的空間中供給液體，用能量束照射圖案，并
通過(guò)投影光學(xué)系統(tǒng)和液體將圖案轉(zhuǎn)印到襯底上，該曝光裝置包括第 一臺(tái)，在該第一臺(tái)處形成襯底的安置區(qū)域，并且安置區(qū)域周?chē)鷧^(qū)域的 表面設(shè)置成基本上與安置在安置區(qū)域上的襯底的表面齊平，第一臺(tái)可 以在包括第一區(qū)域和第二區(qū)域的預(yù)定范圍的區(qū)域內(nèi)移動(dòng)，其中第一區(qū) 域包含在投影光學(xué)系統(tǒng)正下方供給液體的位置，第二區(qū)域位于第一區(qū) 域的軸向的一側(cè)；第二臺(tái)，該第二臺(tái)的表面設(shè)置成基本上與襯底的表
面齊平，第二臺(tái)可獨(dú)立于第一臺(tái)在包括第一區(qū)域和第二區(qū)域的區(qū)域內(nèi)
移動(dòng)；和臺(tái)座驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該臺(tái)座驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)第一臺(tái)和第二臺(tái)，還在 維持兩個(gè)臺(tái)在所述軸向上接近在一起或兩個(gè)臺(tái)在所述軸向上接觸的狀 態(tài)的同時(shí)，在從所述臺(tái)中的一個(gè)臺(tái)位于第一區(qū)域的第一狀態(tài)向另一個(gè) 臺(tái)位于第一區(qū)域的第二狀態(tài)過(guò)渡時(shí)，沿所述軸向從第二區(qū)域側(cè)向第一 區(qū)域側(cè)同時(shí)驅(qū)動(dòng)第一臺(tái)和第二臺(tái)。
根據(jù)該曝光裝置，在從所述臺(tái)中的一個(gè)臺(tái)位于包括在投影光學(xué)系 統(tǒng)正下方供給液體的位置在內(nèi)的第一區(qū)域的第一狀態(tài)向另一個(gè)臺(tái)位于 第一區(qū)域的第二狀態(tài)過(guò)渡時(shí)，臺(tái)座驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在維持兩個(gè)臺(tái)在所述軸向 上接近在一起或兩個(gè)臺(tái)在所述軸向上接觸的狀態(tài)的同時(shí)，沿所述軸向 從第二區(qū)域側(cè)向第一區(qū)域側(cè)同時(shí)驅(qū)動(dòng)第一臺(tái)和第二臺(tái)。因此，所述臺(tái) 中的一個(gè)臺(tái)恒定地位于投影光學(xué)系統(tǒng)正下方，并且維持在臺(tái)(襯底或安置襯底的區(qū)域的周邊)和投影光學(xué)系統(tǒng)之間的空間中形成浸入?yún)^(qū)域 的狀態(tài)，使得液體可以保持在投影光學(xué)系統(tǒng)和臺(tái)之間的空間中，并且 可以防止液體溢出。
此外，在光刻工藝中，通過(guò)利用本發(fā)明的第一和第二曝光裝置中 的一種曝光裝置進(jìn)行曝光，可以在襯底上以良好的精度形成圖案，這 使得可以高產(chǎn)量地生產(chǎn)更高集成度的微器件。因此，從本發(fā)明的另一 個(gè)方面看，可以說(shuō)本發(fā)明是一種利用本發(fā)明的第一和第二曝光裝置的 器件制造方法。
附圖簡(jiǎn)述
圖1示意性地表示本發(fā)明第一實(shí)施例中的曝光裝置的結(jié)構(gòu)； 圖2的透視圖表示驅(qū)動(dòng)單元與晶片臺(tái)TB的結(jié)構(gòu)； 圖3示意性地表示圖2中的驅(qū)動(dòng)單元在XZ平面中與用于向液壓 靜力襯墊供液/排液的管路系統(tǒng)的截面圖； 圖4是液壓靜力襯墊32的底面視圖5表示在液壓靜力襯墊支撐晶片臺(tái)的情況下液壓靜力襯墊32和 34周?chē)乃鳎?br>
圖6的框圖表示用在第一實(shí)施例的曝光裝置中的控制系統(tǒng)的部分 省略的結(jié)構(gòu)；
圖7表示在干涉儀用作位置探測(cè)系統(tǒng)的情況下晶片臺(tái)的結(jié)構(gòu)； 圖8用于描述改進(jìn)例；
圖9的平面圖表示涉及晶片臺(tái)座單元的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)組成第二實(shí) 施例中的曝光裝置；
圖IO用于描述第二實(shí)施例中晶片臺(tái)更換操作； 圖IIA用于描述液壓靜力襯墊的改進(jìn)例；
圖11B表示可以合適地用在圖11A的液壓靜力襯墊中的供水管 (和排水管)；
圖12的流程圖用于解釋根據(jù)本發(fā)明的器件制造法的實(shí)施例； 圖13的流程圖表示涉及圖12中步驟204的具體實(shí)例。執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式 第一實(shí)施例
下面參見(jiàn)圖1 6描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。
圖1表示涉及第一實(shí)施例的曝光裝置100的整個(gè)結(jié)構(gòu)。曝光裝置
ioo是一種利用步進(jìn)-掃描法的投影曝光裝置(所謂的掃描步進(jìn)儀)。曝
光裝置100配備有照明系統(tǒng)10;保持用作掩模的分劃板R的分劃板
臺(tái)座RST;光學(xué)單元PU;用作安置晶片W的臺(tái)的晶片臺(tái)TB，其中晶
片W用作襯底；對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行總體控制的主控制器2Q。
例如，如日本待審專(zhuān)利公開(kāi)JP2001-313250及其對(duì)應(yīng)的美國(guó)專(zhuān)利 申請(qǐng)公開(kāi)US2003/0025890中所述，照明系統(tǒng)10有一個(gè)包括諸如光源 的部件的配置，均勻照明光學(xué)系統(tǒng)包括光學(xué)積分器或類(lèi)似部件、分束 器、中繼透鏡、可變ND濾波器、盲分劃板(這些部件都未示出)等。 除這種配置外，照明系統(tǒng)10也可以具有與日本待審專(zhuān)利公開(kāi) JP6-349701及其對(duì)應(yīng)的美國(guó)專(zhuān)利US5，534,970中公開(kāi)的照明系統(tǒng)等類(lèi) 似的結(jié)構(gòu)。
在照明系統(tǒng)10中，用作能量束的照明光(曝光光)IL照射由分劃 板R上的盲分劃板設(shè)置的狹縫狀照明區(qū)域，在該照明區(qū)域處通過(guò)基本 上均勻的照明制作電路圖案等。作為照明光IL，以ArF準(zhǔn)分子激光束 (波長(zhǎng)193nm)為例。作為照明光IL，也可以使用遠(yuǎn)紫外光，如KrF 準(zhǔn)分子激光束(波長(zhǎng)248nm)或超高壓汞燈產(chǎn)生的紫外波段的輝線(xiàn)(如 g線(xiàn)或i線(xiàn))。此外，作為光學(xué)積分器，可以使用諸如蠅眼透鏡、積分 棒(內(nèi)反射型積分器)或衍射光學(xué)元件。只要向其申請(qǐng)?jiān)搰?guó)際申請(qǐng)的 指定國(guó)或選定國(guó)的本國(guó)法允許，上述引用的公開(kāi)、對(duì)應(yīng)的美國(guó)專(zhuān)利和 對(duì)應(yīng)的美國(guó)申請(qǐng)公開(kāi)的公開(kāi)內(nèi)容在此全部引入作為參考。
在分劃板臺(tái)座RST上，例如通過(guò)真空吸吮固定分劃板R。分劃板臺(tái)座RST構(gòu)造成可以在與照明系統(tǒng)10光軸(與后敘光學(xué)系統(tǒng)的光軸 AX重合)垂直的XY平面中通過(guò)包括例如線(xiàn)性電機(jī)等部件的分劃板臺(tái) 座驅(qū)動(dòng)部分11 (圖1中未示出，參見(jiàn)圖6)細(xì)微地驅(qū)動(dòng)。分劃板臺(tái)座 RST還構(gòu)造成可在預(yù)定的掃描方向上(在此情況為Y軸方向，該方向 是圖l中紙面的橫向)以指定的掃描速度驅(qū)動(dòng)。
分劃板臺(tái)座RST的在XY平面內(nèi)的位置由分劃板激光干涉儀(以 下稱(chēng)作"分劃板干涉儀")16通過(guò)活動(dòng)反射鏡15以例如大約0.5 lnm 的分辨率恒定地探測(cè)。實(shí)際上，在分劃板臺(tái)座RST上，布置了具有與 Y軸方向正交的反射面的活動(dòng)反射鏡和具有與X軸方向正交的反射面 的活動(dòng)反射鏡，并且與這些活動(dòng)反射鏡對(duì)應(yīng)地布置分劃板Y干涉儀和 分劃板X(qián)干涉儀；但是在圖1中，這些細(xì)節(jié)表示成活動(dòng)反射鏡15和分 劃板干涉儀16。順便說(shuō)一下，例如可以?huà)伖夥謩澃迮_(tái)座RST的邊緣表 面，以便形成反射面(對(duì)應(yīng)于活動(dòng)反射鏡15的反射面)。此外，替代 在X軸方向延伸的用于探測(cè)分劃板臺(tái)座RST的在掃描方向(在此實(shí)施 例中為Y軸方向)上的位置的反射面，可以使用至少一個(gè)角立方反射 鏡(如折回反射鏡)。關(guān)于分劃板Y干涉儀和分劃板X(qián)干涉儀，其中的 任一個(gè)分劃板干涉儀，如分劃板Y干涉儀是有兩個(gè)測(cè)量軸的雙軸干涉 儀，并且根據(jù)分劃板Y干涉儀的測(cè)量值，除了分劃板臺(tái)座RST的Y位 置外，還可以測(cè)量分劃板臺(tái)座RST在0z方向(繞Z軸的旋轉(zhuǎn)方向)的 旋轉(zhuǎn)。
關(guān)于分劃板臺(tái)座RST的位置信息從分劃板干涉儀16發(fā)送到主控 制器20。主控制器20根據(jù)分劃板臺(tái)座RST的位置信息通過(guò)分劃板臺(tái) 座驅(qū)動(dòng)部分ll (參見(jiàn)圖6)驅(qū)動(dòng)并控制分劃板臺(tái)座RST。
圖1中投影單元PU設(shè)置在分劃板臺(tái)座RST之下。投影單元PU 配備有鏡筒40和光學(xué)系統(tǒng)42，該光學(xué)系統(tǒng)42由多個(gè)光學(xué)元件或更具 體地說(shuō)是多個(gè)在Z軸方向上共享同一光軸AX的透鏡(透鏡元件)組 成，光學(xué)系統(tǒng)42與鏡筒保持預(yù)定的位置關(guān)系。另外，在此實(shí)施例中，用作流體靜壓軸承的液壓靜力襯墊32與鏡筒40的下端(鏡筒40的尖 端，該尖端保持著構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)42的最接近像平面?zhèn)?晶片W側(cè))的 光學(xué)元件(光學(xué)部件))連接成一體，并且在形成于液壓靜力襯墊32 中心的開(kāi)口內(nèi)布置固體浸入透鏡(以下簡(jiǎn)稱(chēng)作"SIL") 22 (參見(jiàn)圖3)。 SIL 22由平凸透鏡組成，其平面表面(為方便起見(jiàn)，以下稱(chēng)作"下表 面")朝下，并布置成使得下表面基本上與液壓靜力襯墊32的軸承表 面共面。SIL22由折射率ns仏約為2 2.5的材料制成。
在該實(shí)施例中，鏡筒40內(nèi)部的光學(xué)系統(tǒng)42和SIL22基本上構(gòu)成 投影光學(xué)系統(tǒng)，該投影光學(xué)系統(tǒng)例如由具有預(yù)定投影放大率(如1/4或 1/5倍)的雙面遠(yuǎn)心折光系統(tǒng)組成。以下將把該投影光學(xué)系統(tǒng)描述成投 影光學(xué)系統(tǒng)PL。
在此情況下，當(dāng)分劃板R的照射區(qū)被來(lái)自照明系統(tǒng)10的照明光 IL照射時(shí)，穿過(guò)分劃板R的照明光IL經(jīng)投影光學(xué)系統(tǒng)PL在晶片W上 在照明光的與照明區(qū)共軛的輻射區(qū)(以下也稱(chēng)作"曝光區(qū)")內(nèi)形成電 路圖案的在分劃板R的照明區(qū)內(nèi)的縮小像(電路圖案的一部分的縮小 像)，其中晶片W的表面涂覆有抗蝕劑(感光劑)。
此外，雖然圖中被省去，但在組成光學(xué)系統(tǒng)42的所述多個(gè)透鏡中， 多個(gè)特定的透鏡在成像質(zhì)量校正控制器81 (參見(jiàn)圖6)的根據(jù)來(lái)自主 控制器20的指令的控制下工作，以致于可以調(diào)節(jié)投影光學(xué)系統(tǒng)PL的 光學(xué)特性(包括成像質(zhì)量)，如放大率、畸變、彗差和像平面曲率(包 括像平面的傾斜)等。
后面將描述液壓靜力襯墊32和連接到液壓靜力襯墊32的管路系 統(tǒng)的結(jié)構(gòu)等。
晶片臺(tái)TB由矩形板件組成，在其表面上固定著在中心形成有圓 形開(kāi)口 (參見(jiàn)圖2)的輔助板24。如圖2所示，在輔助板24和晶片W之間存在間隙D，該間隙設(shè)置成不大于3mm。此外，雖然在晶片W的 一部分中形成缺口 (V形切口)，但在圖中被省去，因?yàn)樵撊笨诩s為 lmm，小于間隙D。
此外，在輔助板24的一部分中形成圓形開(kāi)口，基準(zhǔn)標(biāo)記板緊密地 嵌入到該開(kāi)口中?；鶞?zhǔn)標(biāo)記板FM的表面將與輔助板24共面。在基準(zhǔn) 標(biāo)記板FM的表面上形成各種基準(zhǔn)標(biāo)記(這些基準(zhǔn)標(biāo)記都未示出)，這 些基準(zhǔn)標(biāo)記用于分劃板的校準(zhǔn)(后面描述)、校準(zhǔn)探測(cè)系統(tǒng)ALG的基 線(xiàn)測(cè)量(也在后面描述)等。
實(shí)際上，如圖3所示，在輔助板24和晶片臺(tái)TB之間結(jié)合彈性體 25。在此情況下，當(dāng)液壓靜力襯墊32不位于輔助板24之上時(shí)，輔助 板24的上表面總是設(shè)置得比晶片W的上表面低。并且在液壓靜力襯墊 32位于輔助板24之上的狀態(tài)下，通過(guò)液壓靜力襯墊32的正壓和負(fù)壓 的平衡，輔助板24的上表面升高，直到與晶片W的上表面重合。這樣 能夠恒定地保持在液壓靜力襯墊32和輔助板24的面對(duì)液壓靜力襯墊 32的上表面之間的間隙，因此，可以將壓力保持在恒定水平，并且水 泄漏量基本上可以減小到零。
晶片臺(tái)TB構(gòu)造成不僅可以在掃描方向(Y軸方向)移動(dòng)，而且還 可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)單元(后面描述)在與掃描方向正交的非掃描方向(X 軸方向)移動(dòng)，以致于晶片W上的多個(gè)拍攝區(qū)可以位于與前面所提及 的照明區(qū)共軛的曝光區(qū)。該配置使得晶片臺(tái)TB能夠執(zhí)行步進(jìn)-掃描操 作，在該步進(jìn)-掃描操作中重復(fù)對(duì)晶片W上每個(gè)拍攝區(qū)進(jìn)行掃描曝光的 操作和移動(dòng)晶片W到加速起始位置(掃描起始位置)以對(duì)下一拍攝進(jìn) 行曝光的操作(在分劃區(qū)之間進(jìn)行的移動(dòng)操作)。
此外，如圖1所示，在晶片臺(tái)TB的下表面(背面)上，將用作 流體靜壓軸承的液壓靜力襯墊34布置成面對(duì)液壓靜力襯墊32，并且將 液壓靜力襯墊34固定在固定件36的上表面上。在此情況下，晶片臺(tái)TB和放置在晶片臺(tái)TB上的晶片W由液壓靜力襯墊32和液壓靜力襯 墊34以非接觸的方式垂直保持。后面將描述液壓靜力襯墊34和連接 到液壓靜力襯墊34的管路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)等。
此外，用編碼器96測(cè)量晶片臺(tái)TB的在XY平面內(nèi)的位置(包括 繞Z軸的旋轉(zhuǎn)(9z旋轉(zhuǎn)))。這一點(diǎn)也將在說(shuō)明書(shū)的后面描述。
接下來(lái)將描述驅(qū)動(dòng)晶片臺(tái)TB的驅(qū)動(dòng)單元，參見(jiàn)圖2和3。圖2表 示驅(qū)動(dòng)單元50與晶片臺(tái)TB等的結(jié)構(gòu)透視圖，圖3示意性地表示驅(qū)動(dòng) 單元50的XZ部分與向液壓靜力襯墊32和34供排液體的管路系統(tǒng)。
驅(qū)動(dòng)單元50配備有從下方活動(dòng)支撐晶片臺(tái)TB的臺(tái)座52 (參見(jiàn) 圖2);在Y軸方向即掃描方向驅(qū)動(dòng)晶片臺(tái)TB以及在非掃描方向細(xì)微 地驅(qū)動(dòng)晶片臺(tái)TB的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；和在X軸方向與臺(tái)座52整體地驅(qū) 動(dòng)晶片臺(tái)TB的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
臺(tái)座52由矩形框形件構(gòu)成(參見(jiàn)圖3)。在該矩形框形件的底面 上，例如沿Y軸方向在兩側(cè)布置一對(duì)X推進(jìn)器54A和54B，如圖2所 示。每個(gè)推進(jìn)器由磁極單元組成，該磁極單元具有多個(gè)在X軸方向以 預(yù)定的間隔布置的永久磁體。并且分別在X軸方向延伸地布置X定子 56A和56B,這些X定子由電樞單元組成并與X推進(jìn)器54A和54B — 起構(gòu)成X軸線(xiàn)性電機(jī)58A和58B。X定子56A和56B在Y軸方向以預(yù) 定的間隔布置在同一XY平面內(nèi)，并且每個(gè)X定子由支撐件(未示出) 支撐。X定子56A和56B具有U形截面形狀，推進(jìn)器54A和54B可以 插入其中，并且在至少一個(gè)面對(duì)推進(jìn)器54A和54B的表面上，X定子 具有多個(gè)在X軸方向以預(yù)定的間隔布置的電樞芯。
具有上述結(jié)構(gòu)的X軸線(xiàn)性電機(jī)58A和58B在X軸方向與臺(tái)座52 整體地驅(qū)動(dòng)晶片臺(tái)TB。即，X軸線(xiàn)性電機(jī)58A和58B構(gòu)成第二驅(qū)動(dòng)機(jī)
構(gòu)的至少一部分。如圖3所示，晶片臺(tái)TB借助多個(gè)空氣軸承懸浮地支撐通過(guò)在臺(tái) 座52的上表面上方的大約幾微米的空隙，這些空氣軸承布置得接近晶 片臺(tái)TB底面的在X軸方向兩端上的邊緣。
如圖2所示，在晶片臺(tái)TB的在X軸方向兩端上的邊緣表面上， 基本上在Y軸方向中心的位置處分別布置一對(duì)Y推進(jìn)器60A和60B。 每個(gè)推進(jìn)器例如由磁極單元組成，該磁極單元具有多個(gè)在Y軸方向以 預(yù)定的間隔布置的永久磁體。并且，分別與Y推進(jìn)器60A和60B—起 構(gòu)成Y軸線(xiàn)性電機(jī)64A和64B的Y定子62A和62B布置在臺(tái)座52的 在X軸方向兩端的上表面上，每個(gè)Y定子都在Y軸方向延伸。Y定子 62A和62B每個(gè)例如由電樞單元組成，該電樞單元具有在Y軸方向以 預(yù)定間隔布置的多個(gè)電樞芯。Y軸線(xiàn)性電機(jī)64A和64B在Y軸方向上 驅(qū)動(dòng)晶片臺(tái)TB。此外，通過(guò)使Y軸線(xiàn)性電機(jī)64A和64B產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng) 力稍有差異，可以繞Z軸旋轉(zhuǎn)晶片臺(tái)TB。
另外，在晶片臺(tái)TB的在X軸方向一端(-X端)上的邊緣表面上， 在Y推進(jìn)器60B的+Y和-Y側(cè)上布置U形永久磁體66A和66B。永久 磁體66A和66B每個(gè)都與Y定子62B —起構(gòu)成音圈電機(jī)。這些音圈電 機(jī)在X軸方向細(xì)微地驅(qū)動(dòng)晶片臺(tái)TB。下面也將這些音圈電機(jī)稱(chēng)作音圈 電機(jī)66A和66B，音圈電機(jī)66A和66B采用與作為這些音圈電機(jī)的推 進(jìn)器的永久磁體相同的附圖標(biāo)記。
從以上的描述顯而易見(jiàn)，Y軸線(xiàn)性電機(jī)64A和64B與音圈電機(jī)66A 和66B構(gòu)成第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的至少一部分。
回過(guò)來(lái)參見(jiàn)圖1，在光學(xué)單元PU的鏡筒40的側(cè)面布置采用偏軸 法的校準(zhǔn)探測(cè)系統(tǒng)ALG。作為校準(zhǔn)探測(cè)系統(tǒng)ALG，例如采用基于圖像 處理法的FIA (場(chǎng)圖像校準(zhǔn))系統(tǒng)的校準(zhǔn)傳感器。校準(zhǔn)傳感器輻射不對(duì) 晶片上的目標(biāo)標(biāo)記上的抗蝕劑曝光的寬帶探測(cè)光束，利用拾取裝置(如CCD)拾取通過(guò)來(lái)自該目標(biāo)標(biāo)記的反射光形成在光電探測(cè)表面上的目 標(biāo)標(biāo)記的像和未示出的指標(biāo)的像，并且輸出成像信號(hào)。并且，根據(jù)校 準(zhǔn)探測(cè)系統(tǒng)ALG的輸出，可以進(jìn)行對(duì)基準(zhǔn)標(biāo)記板FM上的基準(zhǔn)標(biāo)記以 及晶片W上的校準(zhǔn)標(biāo)記在X、 Y二維方向上的位置測(cè)量。
接下來(lái)，參見(jiàn)圖3和4描述液壓靜力襯墊32和34以及連接到這 些液壓靜力襯墊的管路。
如圖3所示，在光學(xué)單元PU的鏡筒40的在像平面?zhèn)鹊亩瞬?下 端部分)上形成越往下直徑越小的錐形部分40a。在此情況下，構(gòu)成光 學(xué)系統(tǒng)42的最接近像平面的透鏡(未示出)或換言之構(gòu)成投影光學(xué)系 統(tǒng)PL的次接近像平面的透鏡布置在錐形部分40a的內(nèi)部。
作為連接在鏡筒40下方的液壓靜力襯墊32的例子，采用環(huán)形(圓 環(huán)形)的外徑約為60mm、內(nèi)徑約為35mm、高度約為20 50mm的厚 襯墊。液壓靜力襯墊32固定在其軸承表面(底面)平行于XY平面的 狀態(tài)，其中與軸承表面相對(duì)的表面(上表面)固定到鏡筒40的下端面。 因此，在該實(shí)施例中，液壓靜力襯墊32和投影光學(xué)系統(tǒng)PL之間的相 對(duì)于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX方向的位置關(guān)系保持恒定。
在液壓靜力襯墊32的軸承表面(底面)上，如同觀察圖3和作為 液壓靜力襯墊32的底面視圖的圖4時(shí)所能見(jiàn)到的那樣，從內(nèi)到外同心 地依次形成用作排液槽(槽)的環(huán)形排液槽68、用作供液槽(槽)的 環(huán)形供水槽70和用作排液槽(槽)的環(huán)形排液槽72。在圖3中，在三 個(gè)槽68、 70和72中，中間的供水槽70的槽寬約為其余兩槽的寬度的 兩倍。但是，將槽70和槽72的面積比確定成使得正壓力和負(fù)壓力都 很好地平衡。
在排液槽72的內(nèi)部底面(圖3中的內(nèi)部上表面)上基本上等間隔 地形成多個(gè)在垂直方向上穿過(guò)底面的穿孔74。并且排液管76的一端連接到這些穿孔74中的每個(gè)穿孔74。
類(lèi)似地，在供水槽70的內(nèi)部底面(圖3中的內(nèi)部上表面)上，基 本上等間隔地形成多個(gè)在垂直方向上穿過(guò)底面的穿孔78。并且供水管 80的一端連接到這些穿孔78中的每個(gè)穿孔78。
類(lèi)似地，在排液槽68的內(nèi)部底面(圖3中的內(nèi)部上表面)上，基 本上等間隔地形成多個(gè)在垂直方向上穿過(guò)底面的穿孔82。并且排液管 84的一端連接到這些穿孔82中的每個(gè)穿孔82。
供給線(xiàn)路90的一端連接到供液?jiǎn)卧?8，這些供水管80中的每個(gè) 供水管80的另一端經(jīng)閥86a連接到該供給線(xiàn)路90的另一端。供液?jiǎn)?元88的組成包括液箱、壓縮泵、溫度控制單元等，并在主控制器20 的控制之下工作。在此情況下，當(dāng)供液?jiǎn)卧?8在對(duì)應(yīng)的閥86a打開(kāi)時(shí) 工作時(shí)，例如用于浸入的預(yù)定液體依次經(jīng)供給線(xiàn)路90、供水管80和穿 孔78供給到液壓靜力襯墊32的供水槽70中，其中該預(yù)定液體的溫度 控制成約與容納曝光裝置(的主體)的腔室(圖中省去)的溫度相同。 在下文中，布置在這些供水管80中的每個(gè)供水管80中的閥86a也將 一起考慮并稱(chēng)作閥組86a (參見(jiàn)圖6)。
作為上述的液體，在此情況下采用超純水(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為"水"，除 了需要特指的情況外)，該超純水透射ArF準(zhǔn)分子激光束(波長(zhǎng)為 193.3nm的光)。超純水可以在半導(dǎo)體制造工廠等處大量獲得，并且這 種水的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)晶片上的光致抗蝕劑或光學(xué)透鏡沒(méi)有不利的影響。 此外，超純水對(duì)環(huán)境也沒(méi)有不利的影響，它還具有極低的雜質(zhì)含量， 因此，可以期待對(duì)晶片表面和SIL22表面的清洗作用。
排液線(xiàn)路94的一端連接到液體回收單元92，這些排液管76中的 每個(gè)排液管76的另一端經(jīng)閥86b連接到排液線(xiàn)路94的另一端。液體 回收單元92的組成包括液箱、真空泵(或抽吸泵)等，并在主控制器20的控制下工作。在此情況下，當(dāng)對(duì)應(yīng)的閥86b打開(kāi)時(shí)，液體回收單 元92經(jīng)排液管76回收存在于液壓靜力襯墊32的軸承表面和晶片W的 表面之間接近排液槽72處的水。在下文中，布置在這些排液管76中 的每個(gè)排液管76中的閥86b也將一起考慮并稱(chēng)作閥組86b(參見(jiàn)圖6)。
這些排液管84中的每個(gè)排液管84的另一端畫(huà)在箱(未示出)的 內(nèi)部。箱的內(nèi)部對(duì)大氣敞開(kāi)。
與液壓靜力襯墊32類(lèi)似，采用環(huán)形(圓環(huán)形)的外徑約為60mm、 內(nèi)徑約為35mm、高度約為20 50mm的厚襯墊作為液壓靜力襯墊34。 液壓靜力襯墊34固定到固定件36的上表面，使得液壓靜力襯墊34的 軸承表面(上表面)平行于XY平面。
在晶片臺(tái)TB的背面上形成XY二維尺度(未示出)，并且在形成 于液壓靜力襯墊34中心的開(kāi)口內(nèi)設(shè)置可以光學(xué)(或磁力)讀取XY二 維尺度的編碼器96。因此，當(dāng)晶片臺(tái)TB的一部分面對(duì)編碼器96時(shí)， 編碼器96可以以預(yù)定的分辨率例如0.2nm的分辨率測(cè)量晶片臺(tái)TB的 在XY平面內(nèi)的位置信息。編碼器96的測(cè)量值供給到主控制器20 (參 見(jiàn)圖6)。因?yàn)榫_(tái)TB被垂直的液壓靜力襯墊32和34剛性按壓， 所以晶片臺(tái)TB的被液壓靜力襯墊32和34夾住的部分沒(méi)有彎度，這使 得編碼器96的測(cè)量值中包含的由晶片臺(tái)TB的彎度所致的標(biāo)記誤差極小。
在液壓靜力襯墊34的軸承表面上，以與液壓靜力襯墊32完全相 同的布置和形狀形成用作供液槽(槽)的供水槽102、以及在供水槽 102的外側(cè)和內(nèi)側(cè)上的用作排液槽(槽)的排液槽104和106。與先前 的描述類(lèi)似，槽102、 104和106具有多個(gè)穿過(guò)液壓靜力襯墊34底面 的穿孔。并且，多個(gè)供水管108的一端分別經(jīng)所述多個(gè)穿孔連接到供 水槽102，而這些供水管108中的每個(gè)供水管108的另一端經(jīng)閥86c和 供水線(xiàn)路(未示出)連接到供液?jiǎn)卧猆4 (圖3中未示出，參見(jiàn)圖6)。供液?jiǎn)卧?14的結(jié)構(gòu)與前述供液?jiǎn)卧?8相同。
多個(gè)排液管110中的每個(gè)排液管110的一端經(jīng)所述多個(gè)穿孔中的 每個(gè)穿孔連接到外側(cè)的排液槽104，而所述多個(gè)排液管110中的每個(gè)排 液管110的另一端經(jīng)閥86d和回收線(xiàn)路(未示出)連接到液體回收單 元116(圖3中未示出，參見(jiàn)圖6)。液體回收單元U6的結(jié)構(gòu)與前述液 體回收單元92相同。
與上述類(lèi)似，多個(gè)排液管112中的每個(gè)排液管112的一端經(jīng)所述 多個(gè)穿孔中的每個(gè)穿孔連接到內(nèi)側(cè)的排液槽106，而所述多個(gè)排液管 112中的每個(gè)排液管112的另一端經(jīng)閥86e和回收線(xiàn)路(未示出)連接 到液體回收單元116。即，在液壓靜力襯墊34中，內(nèi)側(cè)的排液槽106 不對(duì)大氣敞開(kāi)。
在以下的描述中，布置在所述多個(gè)供水管108中的每個(gè)供水管108 的所述另一端上的閥86c也將一起考慮并稱(chēng)作閥組86c (參見(jiàn)圖6)。類(lèi) 似地，布置在所述多個(gè)排液管IIO和112中的每個(gè)排液管的所述另一端 上的閥86d和86e也將一起考慮并稱(chēng)作閥組86d和86e (參見(jiàn)圖6)。
作為上述閥中的每個(gè)閥，采用可以打開(kāi)和關(guān)閉且打開(kāi)程度可以調(diào) 節(jié)的調(diào)節(jié)閥(如流量控制閥)。這些閥在主控制器20的控制下工作(參 見(jiàn)圖6)。
圖6是曝光裝置100的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖，其中該結(jié)構(gòu)部分地 省略。控制系統(tǒng)主要由主控制器20組成，該主控制器20由工作站(或 微型計(jì)算機(jī))等組成。
接下來(lái)將參考圖3、 5和6等描述該實(shí)施例的曝光裝置100中的液 壓靜力襯墊32和34對(duì)晶片臺(tái)TB的支撐以及主控制器20的工作。首先描述例如由處于靜止?fàn)顟B(tài)的液壓靜力襯墊32和34開(kāi)始支撐 晶片臺(tái)TB的情形。
主控制器20首先在閥組86a打開(kāi)到預(yù)定程度的狀態(tài)下開(kāi)始從供液 單元88向上側(cè)的液壓靜力襯墊32供水，并且還在閥組86b打開(kāi)到預(yù) 定程度的狀態(tài)下開(kāi)始液體回收單元92的操作。這種操作經(jīng)供給線(xiàn)路卯 和那些供水管80中的每個(gè)供水管80把預(yù)定壓力(正壓)的水從供液 單元88送到液壓靜力襯墊32的供水槽70中。送到供水槽70中的經(jīng) 過(guò)在液壓靜力襯墊32的軸承表面與晶片W之間的供水槽70內(nèi)部的水 的一部分通過(guò)排液槽72、那些穿孔74中的每個(gè)穿孔74、排液管76和 排液線(xiàn)路94由液體回收單元92回收(參照?qǐng)D5)。
此外，在與開(kāi)始上述對(duì)液壓靜力襯墊32供水基本相同的時(shí)刻，在 閥組86c打開(kāi)到預(yù)定程度的狀態(tài)下，主控制器20開(kāi)始從供液?jiǎn)卧?14 向下側(cè)的液壓靜力襯墊34供水，而在閥組86d和86e分別打開(kāi)到預(yù)定 程度的狀態(tài)下開(kāi)始操作液體回收單元116。這種操作把預(yù)定壓力(正壓) 的水經(jīng)供給線(xiàn)路和那些供水管108中的每個(gè)供水管108從供液?jiǎn)卧?14 送到液壓靜力襯墊34的供水槽102中。供給的水填充到液壓靜力襯墊 34的供水槽102內(nèi)部以及在液壓靜力襯墊34的軸承表面與晶片臺(tái)TB 之間的空間之后，由液體回收單元116經(jīng)排液槽104和106、所述穿孔 中的每個(gè)穿孔以及排液管110和112回收水(參見(jiàn)圖5)。在此操作期 間，主控制器20設(shè)置閥組86d和86e中每個(gè)閥的打開(kāi)程度、從供液?jiǎn)?元114供給的水的壓力、液體回收單元116在排液管IIO和112內(nèi)產(chǎn)生 的負(fù)壓等，使得供給到液壓靜力襯墊34的水量基本上與從液壓靜力襯 墊34經(jīng)排液槽104和106排出的水量一致。結(jié)果， 一定量的水恒定地 填充到液壓靜力襯墊34和晶片臺(tái)TB之間的空間中。因此，液壓靜力 襯墊34的軸承表面和晶片臺(tái)TB之間的水層厚度一直恒定，并且晶片 臺(tái)TB由高剛度的液壓靜力襯墊34支撐。在此情況下，液壓靜力襯墊 34和晶片臺(tái)TB之間的水壓充當(dāng)上側(cè)的液壓靜力襯墊32的預(yù)載(增壓 力)。即，晶片臺(tái)TB總是被從下方以恒定的力加壓。在此情況下，主控制器20設(shè)置閥組86a和86b中每個(gè)閥的打開(kāi)程 度、從供液?jiǎn)卧?8供給的水的壓力、液體回收單元92在那些排液管 76中的每個(gè)排液管76內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)壓等，使得供給到液壓靜力襯墊32 的水量稍大于從排液槽72排出的水量。因此，在水填充到液壓靜力襯 墊32的軸承表面和晶片臺(tái)TB之間的空間(包括SIL22之下的空間) 之后，供給到液壓靜力襯墊32但不從排液槽72排出的剩余水經(jīng)那些 穿孔82中的每個(gè)穿孔82和形成在排液槽68中的排液管84排出到外 部。
因?yàn)榕乓翰?8是對(duì)大氣敞開(kāi)的無(wú)源排液槽，所以存在于SIL22和 晶片W之間的空間中的水處于對(duì)大氣敞開(kāi)的狀態(tài)。因此，在SIL22上 幾乎沒(méi)有液壓靜力，這形成無(wú)應(yīng)力狀態(tài)。
同時(shí)，接近供水槽70內(nèi)部的水在高壓(正壓)下，這給予液壓靜 力襯墊32很高的負(fù)荷能力和剛度。此外，液壓靜力襯墊32和晶片W 表面之間的空間中恒定地填充有一定量的水，并且液體回收單元92恒 定地以一定量回收所填充的水的一部分。結(jié)果恒定地保持在液壓靜力 襯墊32的軸承表面和晶片W表面之間的間隙(所謂的軸承間隙)。
因此，在本實(shí)施例中，晶片臺(tái)TB和安置在晶片臺(tái)TB上的晶片W 的在SIL22附近的區(qū)域被高剛性地支撐處于被液壓靜力襯墊32和34 垂直夾住的狀態(tài)。
并且在晶片臺(tái)TB在預(yù)定的方向像圖5中箭頭C表示的方向移動(dòng) 時(shí)，在SIL22之下產(chǎn)生圖5中箭頭F表示的水流。箭頭F表示的水流 是晶片W表面和SIL22下表面的相對(duì)位移所致的剪力施加到水上時(shí)產(chǎn) 生的層流，這是一種不可壓縮的粘滯流體，也是一種遵循牛頓粘滯定 律的牛頓流體。在本實(shí)施例的曝光裝置100中，當(dāng)晶片臺(tái)TB和晶片W以例如晶 片臺(tái)TB的各次拍攝之間的步進(jìn)操作中和掃描曝光操作中的上述方式 由液壓靜力襯墊32和34夾住的同時(shí)被驅(qū)動(dòng)時(shí)，發(fā)生與驅(qū)動(dòng)方向?qū)?yīng) 的粘滯層流，這使得SIL22之下的水置換。
在具有上述結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的曝光裝置100中，按照與典型的掃描 步進(jìn)儀中相同的方式進(jìn)行預(yù)定的準(zhǔn)備操作，如利用分劃板校準(zhǔn)系統(tǒng)(未 示出)、校準(zhǔn)探測(cè)系統(tǒng)ALG和前述基準(zhǔn)標(biāo)記板FM的分劃板校準(zhǔn)，和 如校準(zhǔn)探測(cè)系統(tǒng)ALG的基線(xiàn)測(cè)量中那樣的晶片校準(zhǔn)，以及EGA (增強(qiáng) 的全局校準(zhǔn))的晶片校準(zhǔn)等。例如在日本待審專(zhuān)利公開(kāi)JP7-176468和 對(duì)應(yīng)的美國(guó)專(zhuān)利US5,646，413中公開(kāi)了準(zhǔn)備操作如分劃板校準(zhǔn)、基線(xiàn)測(cè) 量等的細(xì)節(jié)，而例如在日本待審專(zhuān)利公開(kāi)JP61-44429和對(duì)應(yīng)的美國(guó)專(zhuān) 利申請(qǐng)US4，780，617中公開(kāi)了后續(xù)操作EAG的細(xì)節(jié)。只要向其申請(qǐng)?jiān)?國(guó)際申請(qǐng)的指定國(guó)(或選定國(guó))的本國(guó)法允許，上述公開(kāi)及其對(duì)應(yīng)的 美國(guó)專(zhuān)利中每個(gè)的公開(kāi)內(nèi)容均在此引入作為參考。
然后，當(dāng)完成晶片校準(zhǔn)時(shí)，主控制器20開(kāi)始對(duì)液壓靜力襯墊32 和34的前述供水操作，并且接著如前所述，晶片臺(tái)TB和安置在晶片 臺(tái)TB上的晶片W由液壓靜力襯墊32和34高剛性地夾住。
接下來(lái)，根據(jù)晶片校準(zhǔn)結(jié)果，主控制器20通過(guò)驅(qū)動(dòng)單元50將晶 片臺(tái)TB移動(dòng)到加速起始位置，以對(duì)用作晶片W上第一分劃區(qū)的第一 拍攝區(qū)(第一次拍攝)進(jìn)行曝光。
當(dāng)晶片W移動(dòng)到上述加速起始位置時(shí)，主控制器20通過(guò)分劃板 臺(tái)座驅(qū)動(dòng)部分11和驅(qū)動(dòng)單元50的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(Y軸線(xiàn)性電機(jī)64A 和64B以及音圈電機(jī)66A和66B)開(kāi)始分劃板臺(tái)座RST和晶片臺(tái)TB 的在Y軸方向上的相對(duì)掃描。然后，當(dāng)分劃板臺(tái)座RST和晶片臺(tái)TB 每個(gè)都達(dá)到它們的目標(biāo)掃描速度并移動(dòng)到恒定速度同步狀態(tài)時(shí)，來(lái)自 照明系統(tǒng)IO的照明光(紫外脈沖光)IL開(kāi)始對(duì)分劃板R的圖案區(qū)域進(jìn)行照明，并且掃描曝光開(kāi)始。上述的相對(duì)掃描通過(guò)主控制器20進(jìn)行， 主控制器20在監(jiān)視前述編碼器96和分劃板干涉儀16的測(cè)量值的同時(shí) 控制分劃板臺(tái)座驅(qū)動(dòng)部分11和第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
尤其在上述掃描曝光期間，主控制器20同步地控制分劃板臺(tái)座 RST和晶片臺(tái)TB，使得分劃板臺(tái)座RST在Y軸方向的移動(dòng)速度Vr和 晶片臺(tái)TB在Y軸方向的移動(dòng)速度Vw維持在與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投 影放大率對(duì)應(yīng)的速度比。
然后，用照明光IL依次照明分劃板R的圖案區(qū)中的不同區(qū)域，并 且當(dāng)整個(gè)圖案區(qū)已被照明時(shí)，第一拍攝區(qū)的掃描曝光結(jié)束。通過(guò)此操 作，分劃板R的圖案通過(guò)投影光學(xué)系統(tǒng)PL縮小并被轉(zhuǎn)印到第一拍攝區(qū)。
當(dāng)晶片W上的第一拍攝區(qū)的掃描曝光以此方式結(jié)束時(shí)，主控制器 20通過(guò)驅(qū)動(dòng)單元50的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(X軸線(xiàn)性電機(jī)58A和58B)在例 如X軸方向上使晶片臺(tái)TB步進(jìn)到加速起始位置，以對(duì)晶片W上的第 二拍攝區(qū)(用作第二分劃區(qū)的拍攝區(qū))進(jìn)行曝光。接下來(lái)，在主控制 器20的控制下按照與上述類(lèi)似的方式進(jìn)行晶片W上的第二拍攝區(qū)的掃 描曝光。
通過(guò)這種方式重復(fù)進(jìn)行晶片W上拍攝區(qū)的掃描曝光和拍攝區(qū)之間 的步進(jìn)操作，并且依次將分劃板R的電路圖案轉(zhuǎn)印到晶片W的用作多 個(gè)分劃區(qū)的拍攝區(qū)上。
在上述的晶片臺(tái)TB的拍攝區(qū)之間的步進(jìn)操作以及掃描曝光操作 時(shí)，因?yàn)樵谂c晶片臺(tái)TB的驅(qū)動(dòng)方向?qū)?yīng)的方向上產(chǎn)生上述粘滯層流， 所以SIL 22之下的水被恒定地置換。因此，在曝光裝置100中，利用 新鮮和溫度穩(wěn)定的水來(lái)恒定地進(jìn)行浸入式曝光。
此外，例如在晶片W上的周邊拍攝區(qū)被曝光的情況下，會(huì)發(fā)生液壓靜力襯墊32的軸承表面的至少一部分移動(dòng)離開(kāi)晶片W但還在晶片臺(tái) TB上的情況，因?yàn)榍笆龅妮o助板24布置在晶片W的周邊，所以可以 維持液壓靜力襯墊32的整個(gè)軸承表面面對(duì)晶片W或輔助板的狀態(tài)。在 此情況下，如前所述，當(dāng)液壓靜力襯墊32位于輔助板24之上時(shí)，輔 助板24的上表面上升到與晶片W的上表面重合，這是由于液壓靜力襯 墊32的正壓和負(fù)壓的平衡所致。因此，可以通過(guò)液壓靜力襯墊32和 通過(guò)輔助板24或晶片W保持供給到液壓靜力襯墊32的水，并且可以 防止水泄漏。
從以上的描述顯而易見(jiàn)，在本實(shí)施例中，液壓靜力襯墊32、供液 單元88、液體回收單元92和連接到上述部件的供水/排水系統(tǒng)(更具 體地說(shuō)是排液管76、供水管80、排液管84、閥組86a和86b、供給線(xiàn) 路90和排液線(xiàn)路94)構(gòu)成液體軸承單元。
如以上所詳細(xì)描述的那樣，根據(jù)本實(shí)施例的曝光裝置100，上述 的液壓靜力軸承單元將液壓靜力襯墊32的軸承表面與安置在晶片臺(tái) TB上的晶片W的表面之間在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX的方向(Z 軸方向)上的距離維持在預(yù)定量(如約為10nm)。另外，在晶片臺(tái)TB 的背面?zhèn)壬?，面?duì)液壓靜力襯墊32地布置用作流體靜壓軸承的液壓靜 力襯墊34。并且，通過(guò)液壓靜力襯墊34，將水供給到面對(duì)晶片臺(tái)TB 背面的軸承表面與晶片臺(tái)之間的空間中，并且通過(guò)水的靜壓維持軸承 表面與晶片臺(tái)之間的間隙。結(jié)果，晶片臺(tái)TB和安置在晶片臺(tái)TB上的 晶片W被液壓靜力襯墊32和34垂直地夾住。在此情況下，液壓靜力 襯墊32和34的軸承表面中的每個(gè)軸承表面與晶片W或晶片臺(tái)TB之 間的距離可以穩(wěn)定且恒定地維持在例如大約1(Him或之下。與靜壓氣體 軸承不同，因?yàn)橐簤红o力軸承如液壓靜力襯墊利用在軸承表面和支撐 物體(晶片W或晶片臺(tái)TB)之間的作為不可壓縮的流體的水(液體) 的靜壓，所以軸承的剛度很高，并且可以穩(wěn)定且恒定地維持軸承表面 和支撐物體之間的距離。此外，與氣體(如空氣)相比，水(液體) 的粘滯度較高，而且液體在振動(dòng)阻尼方面優(yōu)于氣體。結(jié)果，在晶片臺(tái)TB和晶片W正移動(dòng)的同時(shí)，晶片臺(tái)TB和晶片W在Z軸方向(光軸 AX的方向)的位置至少在曝光區(qū)和相鄰區(qū)域中不會(huì)偏移。
因此，根據(jù)本實(shí)施例的曝光裝置100，在不一定必須布置焦點(diǎn)位 置探測(cè)系統(tǒng)如焦點(diǎn)傳感器的情況下，能夠在基本上確實(shí)防止由晶片臺(tái) TB的移動(dòng)所導(dǎo)致的散焦的狀態(tài)下將分劃板R的圖案轉(zhuǎn)印到晶片W上 的所述多個(gè)拍攝區(qū)。
此外，在本實(shí)施例的曝光裝置100中，因?yàn)榫_(tái)TB和晶片W 被液壓靜力襯墊32和34高剛性地夾住在SIL22周?chē)膸顓^(qū)域(與 液壓靜力襯墊32和34的軸承表面對(duì)應(yīng)的區(qū)域)中，所以晶片臺(tái)TB本 身的剛度不必很高，其中SIL22包括圖案在晶片W上的投影區(qū)(曝光 區(qū))。結(jié)果，晶片臺(tái)TB的厚度可以減小，這樣就減小了晶片臺(tái)TB的 重量并能夠提高位置可控性。例如，晶片臺(tái)TB的厚度可以減小到常規(guī) 臺(tái)的大約四分之一或之下。即，晶片臺(tái)TB的厚度可以設(shè)置為大約10mm 或之下。
此外，在本實(shí)施例的曝光裝置100中，在SIL22的下表面與晶片 W的表面之間的空間中恒定地存在折射率高于空氣的水(高折射率流 體)的狀態(tài)下，照明光IL經(jīng)分劃板R的圖案區(qū)、投影光學(xué)系統(tǒng)PL和 水對(duì)晶片W曝光，其中SIL22是投影光學(xué)系統(tǒng)PL的最接近像平面的 光學(xué)部件。即，進(jìn)行浸入式曝光，這樣把晶片W的表面上的照明光IL 的波長(zhǎng)縮短到空氣中波長(zhǎng)的1/n (n是液體的折射率，在水的情況下n 為1.4)，這樣又將有效焦深加寬到相對(duì)于空氣中焦深的n倍。因此， 可以進(jìn)行高分辨率的曝光。在必須確保的焦深約等于在空氣中進(jìn)行曝 光時(shí)的焦深的情況下，可以增大投影光學(xué)系統(tǒng)PL的數(shù)值孔徑(NA)， 這樣也可以提高分辨率。
此外，當(dāng)有效焦深加寬到相對(duì)于空氣中焦深的n倍時(shí)，還具有能 夠抑制散焦的效果。此外，在本實(shí)施例的曝光裝置100中，因?yàn)槿缜八鲈趻呙杵毓?br>
等期間供給到液壓靜力襯墊32的水被恒定地置換，所以水流除去了粘 附到晶片W上的異物。
此外，根據(jù)本實(shí)施例的曝光裝置100，甚至在水保持在投影光學(xué) 系統(tǒng)PL和晶片W之間的空間中的狀態(tài)下當(dāng)晶片臺(tái)TB移動(dòng)到投影光學(xué) 系統(tǒng)PL離開(kāi)晶片W的位置時(shí)，例如當(dāng)對(duì)晶片W周邊的拍攝區(qū)曝光或 當(dāng)曝光完成后更換晶片臺(tái)TB上的襯底時(shí)，水也可以保持在投影光學(xué)系 統(tǒng)PL和輔助板24之間的空間中并可以防止水泄漏。因此，可以防止 由于水泄漏引發(fā)的各種不便。另外，因?yàn)檩o助板24和晶片W之間的間 隙設(shè)置為3mm或之下，所以防止了在晶片臺(tái)TB從晶片W位于投影光 學(xué)系統(tǒng)PL之下的狀態(tài)移動(dòng)到晶片W離開(kāi)投影光學(xué)系統(tǒng)PL的位置時(shí)由 于液體的表面張力致使液體流出到晶片W和輔助板24之間的間隙中。
因此，根據(jù)本發(fā)明的曝光裝置100，由于上述的各種影響，分劃 板R的圖案能夠以極好的精度轉(zhuǎn)印到晶片W上的所述多個(gè)拍攝區(qū)中的 每個(gè)拍攝區(qū)上。此外，能夠以寬于空氣中焦深的焦深進(jìn)行曝光。
此外，在本實(shí)施例的曝光裝置100中，因?yàn)樽鳛橥队肮鈱W(xué)系統(tǒng)PL 的最接近像平面的光學(xué)部件的SIL22的下表面與液壓靜力襯墊32的軸 承表面基本重合，所以SIL22和晶片W的表面之間的距離約為10pm， 這是液壓靜力襯墊32和晶片W之間的距離。因此，可以減小供給用于 浸入式曝光的液體量，并且在浸入式曝光之后也可以平穩(wěn)地回收水， 這使得晶片W能夠在水回收之后很容易地干燥。
此外，因?yàn)樗畬拥暮穸葮O薄，所以水對(duì)照明光IL的吸收很小。另 外，可以抑制不均勻的水溫造成的光學(xué)像差。
在上述實(shí)施例中，描述了晶片臺(tái)TB和晶片W被液壓靜力襯墊32和34高剛性地垂直夾住的情形。但是，因?yàn)椴贾迷诰_(tái)TB之下的 液壓靜力襯墊34的特別目的主要是對(duì)上側(cè)的液壓靜力襯墊32提供恒 定的預(yù)載(增壓)，所以不一定必須布置液壓靜力襯墊34，只要可以對(duì) 晶片臺(tái)TB的背面提供恒定的向上的力即可?；蛘?，取代液壓靜力襯墊 34，也可以采用其它類(lèi)型的流體軸承，例如在利用增壓氣體的靜壓的 靜壓氣體軸承中具有較高軸承剛性的真空預(yù)載空氣軸承等。
此外，在上述實(shí)施例中，描述了把供給液壓靜力襯墊32的水的一 部分用于浸入式曝光的情形。但是，本發(fā)明不限于此，用于浸入式曝 光的液體也可以經(jīng)完全獨(dú)立于向液壓靜力襯墊32供水的供給路徑的供 給路徑供給到投影光學(xué)系統(tǒng)PL和晶片W之間的空間中。
另外，在上述實(shí)施例中，描述了本發(fā)明應(yīng)用到執(zhí)行浸入式曝光的 曝光裝置的情形。但是如液壓靜力襯墊中那樣采用液壓靜力軸承支撐 移動(dòng)體如晶片臺(tái)TB的方法也可以適當(dāng)?shù)貞?yīng)用到不執(zhí)行浸入式曝光的 曝光裝置。即使在這種情況下，液壓靜力軸承也將軸承表面和襯底(晶 片)表面之間在光軸方向上的距離維持在預(yù)定量(如大約lt^m)。與 靜壓氣體軸承不同，因?yàn)橐簤红o力軸承利用在軸承表面和支撐物體(襯 底)之伺的作為不可壓縮的流體的液體的靜壓，所以軸承的剛度很高， 這樣能夠穩(wěn)定且恒定地維持軸承表面和襯底之間的距離。另外，液體 (如純水)的粘滯度高于氣體(如空氣)，并且在振蕩阻尼方面也優(yōu)于 氣體。因此，根據(jù)本發(fā)明的曝光裝置，可以在不一定必須布置焦點(diǎn)位 置探測(cè)系統(tǒng)的情況下實(shí)現(xiàn)幾乎沒(méi)有散焦的到襯底上的圖案轉(zhuǎn)印。
在上述實(shí)施例中，描述了在晶片臺(tái)TB上的晶片W的上側(cè)(投影 光學(xué)系統(tǒng)PL的像平面?zhèn)?布置圓環(huán)形液壓靜力襯墊32以及在晶片臺(tái) TB的下側(cè)布置液壓靜力襯墊34的情形。但本發(fā)明不限于此，也可以 取代上述液壓靜力襯墊32和/或液壓靜力襯墊34中的至少一個(gè)液壓靜 力襯墊而布置具有環(huán)繞曝光區(qū)域(分劃板圖案的投影區(qū))的矩形環(huán)狀 軸承表面的液壓靜力軸承。此外，取代液壓靜力襯墊32，可以將多個(gè)小液壓靜力襯墊在包圍 曝光區(qū)域(分劃板圖案的投影區(qū))的狀態(tài)下安裝到投影光學(xué)系統(tǒng)PL下 端附近。類(lèi)似地，取代液壓靜力襯墊34，可以在與包圍曝光區(qū)域(分 劃板圖案的投影區(qū))的區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域中面對(duì)晶片臺(tái)TB的背面布置多 個(gè)小流體靜壓軸承?；蛘撸诰S持投影光學(xué)系統(tǒng)PL之間的位置關(guān)系的 同時(shí)，可以在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像平面?zhèn)壬喜贾脙蓚€(gè)或多個(gè)取代液壓 靜力襯墊32而布置的液壓靜力襯墊。
在上述實(shí)施例中沒(méi)有特別設(shè)置焦點(diǎn)位置探測(cè)系統(tǒng)。但在需要焦點(diǎn) 傳感器的情況下，可以在液壓靜力襯墊32上布置間隙傳感器，該間隙 傳感器測(cè)量液壓靜力襯墊32和晶片W表面之間在一個(gè)或多個(gè)測(cè)量點(diǎn)處 的間距，并且根據(jù)間隙傳感器的測(cè)量值，液體回收單元(或主控制器 20)可以調(diào)節(jié)連接到液壓靜力襯墊32的排液管76內(nèi)部產(chǎn)生的負(fù)壓， 從而調(diào)節(jié)晶片W表面在Z軸方向的位置(焦點(diǎn))。在此情況下，作為 間隙傳感器，可以采用壓力傳感器，該壓力傳感器測(cè)量作用到布置在 液壓靜力襯墊32的一部分上的隔膜上的液壓靜力和大氣壓之差，并且 把該差換算成距離?；蛘撸部梢圆捎秒娙輦鞲衅?。另外，例如探測(cè) 光束可以經(jīng)光學(xué)元件照射晶片W，以通過(guò)接收反射光束測(cè)量投影光學(xué) 系統(tǒng)PL和晶片W之間的間距，并且可以根據(jù)測(cè)量值調(diào)節(jié)液壓靜力襯 墊32與晶片W的表面之間的間距，其中該光學(xué)元件是投影光學(xué)系統(tǒng) PL的至少一部分。
在上述實(shí)施例中，描述了光學(xué)(或磁學(xué))編碼器96讀取形成在晶 片臺(tái)TB背面上的XY二維標(biāo)尺以便測(cè)量晶片臺(tái)TB的在XY平面內(nèi)的 位置的情形。但本發(fā)明不限于此，并且可以采用激光干涉儀測(cè)量晶片 臺(tái)TB的在XY平面內(nèi)的位置信息。
在此情形中，晶片臺(tái)TB的在X軸方向的一端上的邊緣表面(如， +乂側(cè)的邊緣表面)以及晶片臺(tái)TB的在Y軸方向的一端上的邊緣表面(如，-Y側(cè)的邊緣表面)必須鏡面拋光。但是，如圖2中所能見(jiàn)到的 那樣，Y軸線(xiàn)性電機(jī)64A的Y推進(jìn)器60A布置在+X側(cè)的邊緣表面上， 因此，在這種狀態(tài)下，+乂側(cè)的邊緣表面可能不能在Y軸方向上完全鏡 面拋光。在此情況下，通過(guò)偏移Y推進(jìn)器60A和60B在Z軸方向上的 位置，如圖7所示，晶片臺(tái)TB的在+X側(cè)的邊緣表面能夠在Y軸方向 上完全鏡面拋光。通過(guò)將Y推進(jìn)器60A和60B布置在關(guān)于晶片臺(tái)TB 的重心G點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的位置處，能夠使Y軸線(xiàn)性電機(jī)64A和64B的推力作 用到晶片臺(tái)TB的重心G上。
在以上述方式制作的反射面上輻射來(lái)自干涉儀18的測(cè)量光束(圖 7示出了僅用于X軸方向上的測(cè)量的干涉儀)，并且當(dāng)干涉儀18接收 到反射光束時(shí)，干涉儀18以例如大約0.5~lnm的分辨率測(cè)量晶片臺(tái)TB 的在X軸方向和Y軸方向上的位置。在此情況下，作為干涉儀，可以 采用有多個(gè)測(cè)量軸的多軸干涉儀，并且通過(guò)此干涉儀，還可以測(cè)量除 晶片臺(tái)TB的X、 Y位置外的旋轉(zhuǎn)(偏轉(zhuǎn)(繞z軸的旋轉(zhuǎn)ez旋轉(zhuǎn))，滾 動(dòng)(繞Y軸的旋轉(zhuǎn)9y旋轉(zhuǎn))和縱搖(繞x軸的旋轉(zhuǎn)ex旋轉(zhuǎn)))。
改進(jìn)例
在至此的說(shuō)明中，描述了把液壓靜力襯墊32固定到鏡筒40上并 且恒定地維持投影光學(xué)系統(tǒng)PL和液壓靜力襯墊32之間的位置關(guān)系的 情形。但本發(fā)明不限于此，例如作為構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)PL的最接近像 平面的光學(xué)元件，可以采用垂直分劃成兩部分的分劃透鏡，如圖8所 示。圖8中的分劃透鏡150由布置在下側(cè)的半球形的第一部分透鏡152a 和第二部分透鏡152b組成。第二部分透鏡152b具有內(nèi)部(內(nèi)表面)， 該內(nèi)部(內(nèi)表面)是球形表面，該球形表面的曲率半徑具有與第一部 分透鏡152a的外表面(球形表面的一部分)相同的中心點(diǎn)，但略大于 第一部分透鏡152a的曲率半徑；外部(外表面)，該外部(外表面) 是球形表面，該球形表面的中心是與第一部分透鏡152a的中心不同的 點(diǎn)。在此情況下，第一部分透鏡152a是平凸透鏡，第二部分透鏡152b 是彎月形凹透鏡。以上述方式構(gòu)成的分劃透鏡150可以用于代替上述實(shí)施例中的 SIL22。在此情況下，第二部分透鏡152b整體地連接到鏡筒40上，并 且第一部分透鏡152a將由液壓靜力襯墊32保持，以至于液壓靜力襯 墊32的軸承表面和第一部分透鏡152a的下表面基本上彼此共面。然 后，用于浸入的液體(如水)不僅填充到第一部分透鏡152a之下的空 間(第一部分透鏡152a和晶片W之間的空間)中，而且還填充到第一 部分透鏡152a和第二部分透鏡152b之間的間隙中。當(dāng)采用這種結(jié)構(gòu) 時(shí)，在作用到第一部分透鏡152a上的液壓靜力對(duì)第一部分透鏡152a 增壓太多時(shí)，第一部分透鏡152a與液壓靜力襯墊32 —起垂直移動(dòng)， 這樣可以抑制在第一部分透鏡152a中產(chǎn)生的無(wú)用應(yīng)力，而這又可以防 止光學(xué)性能衰退。在此情況下，第一部分透鏡152a和液壓靜力襯墊32 的垂直移動(dòng)將供水槽中的壓力(正壓)和排液槽中的壓力(負(fù)壓)設(shè) 置在偶平衡的狀態(tài)下，使得第一部分透鏡152a之下的水層(水膜)厚 度恒定，并且通過(guò)第一部分透鏡152a的垂直移動(dòng)，光學(xué)路徑改變，這 樣能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)焦點(diǎn)位置。
在該實(shí)施例中，分劃透鏡150分成平凸透鏡和彎月形凹透鏡。但 在與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光瞳面接近的上側(cè)的光學(xué)元件可以是平凸透 鏡，而在與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像平面接近的下側(cè)的光學(xué)元件可以是無(wú) 折射光焦度的平行平面板。在此情況下，當(dāng)通過(guò)偏移平行平面板來(lái)改 變成像特性如投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像平面時(shí)，可以進(jìn)行移動(dòng)投影光學(xué)系 統(tǒng)的透鏡的一部分、移動(dòng)分劃板、或細(xì)微調(diào)節(jié)曝光光的波長(zhǎng)這三者中 的至少一項(xiàng)，以便補(bǔ)償成像特性的改變。
在上述第一實(shí)施例中，描述了本發(fā)明應(yīng)用到配備有一個(gè)晶片臺(tái)TB 和一個(gè)支撐該晶片臺(tái)的臺(tái)座52的曝光裝置的情形。但本發(fā)明不限于此， 如以下的第二實(shí)施例中那樣，本發(fā)明也可以適當(dāng)?shù)貞?yīng)用到有多個(gè)(例 如兩個(gè))晶片臺(tái)TB和臺(tái)座的曝光裝置。第二實(shí)施例
接下來(lái)參見(jiàn)圖9和10描述本發(fā)明第二實(shí)施例的曝光裝置。圖9的 平面圖表示構(gòu)成第二實(shí)施例的曝光裝置的晶片臺(tái)座單元300的結(jié)構(gòu)。 為避免贅述，對(duì)于具有與前述第一實(shí)施例相同或類(lèi)似布置的部件，將 采用相同的附圖標(biāo)記并省去對(duì)它們的描述。
在第二實(shí)施例的曝光裝置中，在Y軸方向間隔預(yù)定距離地設(shè)置類(lèi) 似于校準(zhǔn)探測(cè)系統(tǒng)ALG的校準(zhǔn)探測(cè)系統(tǒng)ALG'。并在光學(xué)單元PU下方 設(shè)置前述的驅(qū)動(dòng)單元50，晶片W安置在設(shè)置于構(gòu)成驅(qū)動(dòng)單元50的臺(tái) 座52上的晶片臺(tái)TB1上。此外，在校準(zhǔn)探測(cè)系統(tǒng)ALG'之下，設(shè)置XY 臺(tái)座單元180。在構(gòu)成XY臺(tái)座單元180的臺(tái)座171上設(shè)置晶片臺(tái)TB2， 并且晶片W安置在晶片臺(tái)TB2上。
XY臺(tái)座單元180配備有由矩形件構(gòu)成的臺(tái)座171，該矩形件具 有與前述臺(tái)座52的外形相同的形狀；在X軸方向驅(qū)動(dòng)臺(tái)座171的X 軸線(xiàn)性電機(jī)178;和一對(duì)在Y軸方向與X軸線(xiàn)性電機(jī)178整體地驅(qū)動(dòng) 臺(tái)座171的Y軸線(xiàn)性電機(jī)176A和176B。
Y軸線(xiàn)性電機(jī)176A和176B由Y定子(Y軸線(xiàn)性導(dǎo)引器)172A 和172B以及Y推進(jìn)器(滑動(dòng)器)174A和174B構(gòu)成，Y定子172A和 172B布置在構(gòu)成驅(qū)動(dòng)單元50的X定子56A的X軸方向上的兩端附近， 并分別在Y軸方向延伸，Y推進(jìn)器174A和174B分別單獨(dú)地與Y定子 172A和172B接合。即，Y線(xiàn)性電機(jī)176A由Y定子中的一個(gè)Y定子 172A以及Y推進(jìn)器中的一個(gè)Y推進(jìn)器174A構(gòu)成，通過(guò)Y定子172A 和Y推進(jìn)器174A的電磁相互作用產(chǎn)生在Y軸方向驅(qū)動(dòng)Y推進(jìn)器174A 的驅(qū)動(dòng)力，而Y線(xiàn)性電機(jī)176B由另一個(gè)Y定子172B和另一個(gè)Y推 進(jìn)器174B構(gòu)成，通過(guò)Y定子172B和Y推進(jìn)器174B的電磁相互作用 產(chǎn)生在Y軸方向驅(qū)動(dòng)Y推進(jìn)器174B的驅(qū)動(dòng)力。
Y推進(jìn)器174A和174B分別固定到構(gòu)成上述X線(xiàn)性電機(jī)178的在X軸方向延伸的X定子(X軸線(xiàn)性導(dǎo)引器)的兩端。并且在臺(tái)座171
上，X推進(jìn)器布置成對(duì)應(yīng)于X線(xiàn)性電機(jī)178的X定子，并且通過(guò)由X 推進(jìn)器和X定子178構(gòu)成的X線(xiàn)性電機(jī)178在X軸方向驅(qū)動(dòng)臺(tái)座171 。
在此情況下，臺(tái)座171在X軸方向由X線(xiàn)性電機(jī)178驅(qū)動(dòng)，臺(tái)座 171也在Y軸方向由所述一對(duì)Y線(xiàn)性電機(jī)176A和176B與X線(xiàn)性電機(jī) 178整體地驅(qū)動(dòng)。
在臺(tái)座171的在X軸方向上的兩端的上表面上分別布置在Y軸方 向延伸的Y定子162A和162B。
晶片臺(tái)TBI和TB2都具有與前述晶片臺(tái)TB完全相同的結(jié)構(gòu)，類(lèi) 似地，晶片臺(tái)TBI和TB2每個(gè)都具有布置在X軸方向的一端上的Y 推進(jìn)器60A以及布置在X軸方向的另一端上的永久磁體66A、 66B和 Y推進(jìn)器60B。
根據(jù)圖9中的晶片臺(tái)座單元300，布置在晶片臺(tái)TB1中的Y推進(jìn) 器60A不僅在Y推進(jìn)器60A與Y定子62A在臺(tái)座52上接合的狀態(tài)下 由與Y定子62A的電磁相互作用產(chǎn)生在Y軸方向上的驅(qū)動(dòng)力，而且還 在Y推進(jìn)器60A與Y定子162A在臺(tái)座171上接合的狀態(tài)下由與Y定 子162A的電磁相互作用產(chǎn)生在Y軸方向上的驅(qū)動(dòng)力。
類(lèi)似地，布置在晶片臺(tái)TB2中的Y推進(jìn)器60A不僅在Y推進(jìn)器 60A與Y定子162A在臺(tái)座171上接合的狀態(tài)(圖9中的狀態(tài))下由與 Y定子162A的電磁相互作用產(chǎn)生在Y軸方向上的驅(qū)動(dòng)力，而且還在Y 推進(jìn)器60A與Y定子62A在臺(tái)座52上接合的狀態(tài)下由與Y定子62A 的電磁相互作用產(chǎn)生在Y軸方向上的驅(qū)動(dòng)力。
類(lèi)似地，布置在晶片臺(tái)TB1中的Y推進(jìn)器60B不僅在Y推進(jìn)器 60B與Y定子62B在臺(tái)座52上接合的狀態(tài)下由與Y定子62B的電磁相互作用產(chǎn)生在Y軸方向上的驅(qū)動(dòng)力，而且還在Y推進(jìn)器60B與Y定 子162B在臺(tái)座171上接合的狀態(tài)下由與Y定子162B的電磁相互作用 產(chǎn)生在Y軸方向上的驅(qū)動(dòng)力。
類(lèi)似地，布置在晶片臺(tái)TB2中的Y推進(jìn)器60B不僅在Y推進(jìn)器 60B與Y定子162B在臺(tái)座171上接合的狀態(tài)(圖9中的狀態(tài))下由與 Y定子162B的電磁相互作用產(chǎn)生在Y軸方向上的驅(qū)動(dòng)力，而且還在Y 推進(jìn)器60B與Y定子62B在臺(tái)座52上接合的狀態(tài)下由與Y定子62B 的電磁相互作用產(chǎn)生在Y軸方向上的驅(qū)動(dòng)力。
此外，布置在晶片臺(tái)TBI中的永久磁體66A和66B每個(gè)都在永久 磁體66A和66B與Y定子62B接合的狀態(tài)(圖9中的狀態(tài))下構(gòu)成在 X軸方向于臺(tái)座52上細(xì)微移動(dòng)晶片臺(tái)TB1的音圈電機(jī)，并且還在永久 磁體66A和66B與Y定子162B接合的狀態(tài)下構(gòu)成在X軸方向于臺(tái)座 171上細(xì)微移動(dòng)晶片臺(tái)TBI的音圈電機(jī)。類(lèi)似地，布置在晶片臺(tái)TB2 中的永久磁體66A和66B每個(gè)都在永久磁體66A和66B與Y定子162B 接合的狀態(tài)(圖9中的狀態(tài))下構(gòu)成在X軸方向于臺(tái)座171上細(xì)微移 動(dòng)晶片臺(tái)TB2的音圈電機(jī)，并且還在永久磁體66A和66B與Y定子 62B接合的狀態(tài)下構(gòu)成在X軸方向于臺(tái)座52上細(xì)微移動(dòng)晶片臺(tái)TB2 的音圈電機(jī)。
晶片臺(tái)TBI和TB2的在XY平面內(nèi)的位置用激光干涉儀或其它位 置測(cè)量單元(未示出)測(cè)量，測(cè)量結(jié)果發(fā)送到主控制器(未示出)。此 外，構(gòu)成晶片臺(tái)座單元300的前述每個(gè)電機(jī)在該主控制器的控制下工 作。
其它部件的結(jié)構(gòu)與前述第一實(shí)施例的曝光裝置100中的結(jié)構(gòu)相同。
在以上述方式構(gòu)成的第二實(shí)施例的曝光裝置中，可以在主控制器的控制下進(jìn)行下列處理序列。
更具體地說(shuō)，例如在這些臺(tái)座中的一個(gè)臺(tái)座171上設(shè)置保持晶片
W的晶片臺(tái)TB2 (或TB1)。并且，在與對(duì)形成在安置于晶片臺(tái)TB2 (或TBI)上的晶片W上的校準(zhǔn)標(biāo)記的探測(cè)操作(如通過(guò)EGA法的 晶片校準(zhǔn)測(cè)量操作)并行的狀態(tài)下，還在設(shè)置于另一個(gè)臺(tái)座上的晶片 臺(tái)TB1 (或TB2)正被驅(qū)動(dòng)的同時(shí)在前述的步進(jìn)-掃描法中由驅(qū)動(dòng)單元 50進(jìn)行對(duì)保持在晶片臺(tái)TB1 (或TB2)上的晶片W的曝光操作，其中 在晶片臺(tái)TB2 (或TB1)正被二維驅(qū)動(dòng)的同時(shí)在校準(zhǔn)探測(cè)系統(tǒng)ALG'下 方進(jìn)行該探測(cè)操作。
然后，在完成并行操作之后，利用Y軸線(xiàn)性電機(jī)176A和176B將 臺(tái)座171移動(dòng)到最接近臺(tái)座52的位置，并且還調(diào)節(jié)兩臺(tái)座171和52 在X軸方向上的位置關(guān)系，使得兩臺(tái)座171和52在X軸方向上的位置 彼此重合。
接下來(lái)，保持著已曝光晶片W的晶片臺(tái)TB1 (或TB2)由布置在 該晶片臺(tái)中的Y推進(jìn)器60A和60B以及Y定子62A和62B之間的電 磁相互作用在-Y方向上驅(qū)動(dòng)。同時(shí)，保持著已完成標(biāo)記探測(cè)操作的晶 片W的晶片臺(tái)TB2 (或TB1)也由布置在該晶片臺(tái)中的Y推進(jìn)器60A 和60B以及Y定子162A和162B之間的電磁相互作用以與所述另一個(gè) 臺(tái)座相同的速度在-Y方向上驅(qū)動(dòng)。因此，晶片臺(tái)TBI和TB2在維持 彼此最接近的位置關(guān)系的同時(shí)都在-Y方向上移動(dòng)。
然后，當(dāng)在晶片臺(tái)TBI和TB2開(kāi)始如上所述在-Y方向上移動(dòng)之 后經(jīng)過(guò)預(yù)定量的時(shí)間時(shí)，布置在保持著已完成標(biāo)記探測(cè)操作的晶片W 的晶片臺(tái)TB2 (或TB1)中的Y推進(jìn)器60A和60B移動(dòng)到推進(jìn)器60A 和60B同時(shí)與Y定子162A和162B以及Y定子62A和62B接合的狀 態(tài)。此狀態(tài)示于圖10中。然后，當(dāng)晶片臺(tái)TB1和TB2進(jìn)一步在-Y方向上從圖IO中的狀態(tài) 移動(dòng)預(yù)定距離時(shí)，布置在保持著已曝光晶片W的晶片臺(tái)TBI (或TB2) 中的Y推進(jìn)器60A和60B到達(dá)Y推進(jìn)器60A和60B完全與Y定子62A 和62B斷接的位置(斷接位置)。并且，就在晶片臺(tái)TB1 (或TB2)到 達(dá)上述斷接位置之前，機(jī)器人臂(未示出)接收晶片臺(tái)TB1 (或TB2)， 并且將晶片臺(tái)TB1 (或TB2)運(yùn)送到在校準(zhǔn)探測(cè)系統(tǒng)ALG'附近的晶片 更換位置。
此時(shí)，保持著已完成標(biāo)記探測(cè)操作的晶片W的晶片臺(tái)TB2 (或 TBI)已經(jīng)到達(dá)位于布置在光學(xué)單元PU下端上的液壓靜力襯墊32之 下的位置。然后，晶片臺(tái)TB2 (TBI)移動(dòng)到其整體安置在臺(tái)座52上 的位置，這樣完成在臺(tái)座52上的晶片臺(tái)更換操作。
如上所述，在第二實(shí)施例中，并行地進(jìn)行保持著已曝光晶片W 的晶片臺(tái)在臺(tái)座52上沿-Y方向的移動(dòng)和向機(jī)器人臂輸送該晶片臺(tái)； 以及保持著已完成標(biāo)記探測(cè)操作的晶片W的晶片臺(tái)從臺(tái)座171到臺(tái)座 52的移動(dòng)。結(jié)果，這些晶片臺(tái)中的一個(gè)晶片臺(tái)在液壓靜力襯墊32下恒 定地直接位于投影光學(xué)系統(tǒng)PL之下，即直接位于與構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng) PL的光學(xué)部件的像平面最接近的光學(xué)部件(前述的SIL22或第一部分 透鏡152a)之下，并且維持在晶片臺(tái)和晶片臺(tái)上的晶片或輔助板24之 間形成浸入?yún)^(qū)的狀態(tài)，這樣允許液體(水)保持在投影光學(xué)系統(tǒng)PL或 換言之構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)PL的最接近像平面的光學(xué)部件與晶片或輔助 板24之間。因此，可以防止液體(水)流出。
此外，在第二實(shí)施例中，因?yàn)椴⑿械剡M(jìn)行對(duì)這些晶片臺(tái)中的一個(gè) 晶片臺(tái)上的晶片的曝光操作和對(duì)另一個(gè)晶片臺(tái)上的晶片的標(biāo)記探測(cè)操 作(和晶片更換操作)，所以與依次進(jìn)行晶片更換、標(biāo)記探測(cè)操作和曝 光相比可以提高產(chǎn)量。在曝光裝置配備有兩個(gè)或更多個(gè)晶片臺(tái)的情況 下，可以在這些晶片臺(tái)中的一個(gè)晶片臺(tái)上進(jìn)行曝光，而在另一個(gè)晶片 臺(tái)上可以布置干燥時(shí)間以完全干燥晶片。在這種情況下，為了優(yōu)化產(chǎn)量，理想的是布置三個(gè)晶片臺(tái)并進(jìn)行如下并行處理序列在第一個(gè)晶 片臺(tái)上進(jìn)行曝光操作；在第二個(gè)晶片臺(tái)上進(jìn)行校準(zhǔn)操作；在第三個(gè)晶 片臺(tái)上進(jìn)行曝光后晶片干燥和晶片更換操作。
在第二實(shí)施例中，理想的是把通過(guò)標(biāo)記探測(cè)操作(如通過(guò)EGA法 的晶片校準(zhǔn)測(cè)量)獲得的在晶片W上的所述多個(gè)拍攝區(qū)的位置信息(陣 列坐標(biāo))換算成利用基準(zhǔn)標(biāo)記板FM上的基準(zhǔn)標(biāo)記作為基準(zhǔn)的信息。然 后，當(dāng)已經(jīng)完成校準(zhǔn)測(cè)量的晶片移動(dòng)到臺(tái)座52上時(shí)，通過(guò)利用分劃板 校準(zhǔn)系統(tǒng)(未示出)測(cè)量分劃板上的標(biāo)記與基準(zhǔn)標(biāo)記板FM上的基準(zhǔn)標(biāo) 記的相對(duì)位置，可以高精度地將分劃板和晶片W上的每個(gè)拍攝區(qū)之間 的相對(duì)位置調(diào)節(jié)到理想的關(guān)系，即使在晶片臺(tái)正被移動(dòng)且難以連續(xù)探 測(cè)位置信息的情況下也是如此。
此外，作為配備有多個(gè)臺(tái)的曝光裝置，本發(fā)明還可以適當(dāng)?shù)貞?yīng)用 到例如在日本待審專(zhuān)利公開(kāi)JP10-163099和JP10-214783 (對(duì)應(yīng)美國(guó)專(zhuān) 利US6,341，007、 US6，400,441、 US6,549,269和US6,590,634)、日本待 審專(zhuān)利公開(kāi)JP2000-505958 (對(duì)應(yīng)美國(guó)專(zhuān)利US5,969,441)和美國(guó)專(zhuān)利 US6,208,407中公開(kāi)的曝光裝置。
此外，作為配備有多個(gè)臺(tái)的曝光裝置，本發(fā)明還可以適當(dāng)?shù)貞?yīng)用 到例如在日本待審專(zhuān)利公開(kāi)JP11-135400 (對(duì)應(yīng)國(guó)際公開(kāi)W099/23692) 中公開(kāi)的曝光裝置。
只要向其申請(qǐng)?jiān)搰?guó)際申請(qǐng)的指定國(guó)或選定國(guó)的本國(guó)法允許，上述 公開(kāi)及對(duì)應(yīng)的美國(guó)專(zhuān)利的公開(kāi)內(nèi)容都在此引入作為參考。
液壓靜力襯墊32的結(jié)構(gòu)不限于上述實(shí)施例中的每個(gè)實(shí)施例中所 述的結(jié)構(gòu)，液壓靜力襯墊32可以采用諸如圖IIA所示的液壓靜力襯墊 32'的結(jié)構(gòu)。更具體地說(shuō)，可以用以相等角度隔開(kāi)的分隔壁分劃排液槽 68、供水槽70和排液槽72 (以下把被分隔壁包圍的部分稱(chēng)作"隔間"，形成在排液槽68和72中的隔間稱(chēng)作"排液隔間"，形成在供水槽70 中的隔間稱(chēng)作"供水隔間")。
在排液隔間的底面上，在每個(gè)隔間中形成在直角方向(Z軸方向) 穿過(guò)圖IIA紙面的穿孔74，而在形成于供水槽70中的供水隔間的底面 上，在每個(gè)隔間中形成穿孔78,并在形成于排液槽68中的排液隔間的 底面上，在每個(gè)隔間中形成穿孔82。
通過(guò)形成用分隔壁分劃供水槽和排液槽的隔間，在與晶片邊緣對(duì) 應(yīng)的隔間的壓力改變的情況下，當(dāng)液壓靜力襯墊32與晶片邊緣接觸時(shí)， 可以防止這種壓力改變的影響影響其它隔間。
在分別連接到穿孔78、82和74的供水管80和排液管84及76中， 可以如圖11B所示地布置擋板79。在這種情況下，當(dāng)這些隔間的一部 分與晶片邊緣接觸時(shí)，擋板79也可以盡可能地防止這種壓力改變的影 響影響其它隔間。
此外，下側(cè)的液壓靜力襯墊34可以采用圖IIA所示的結(jié)構(gòu)，并且 如圖11B的擋板可以布置在連接到液壓靜力襯墊34的供水管及排液管 中。
在上述實(shí)施例中的每個(gè)實(shí)施例中，采用固態(tài)浸入透鏡SIL作為投 影光學(xué)系統(tǒng)PL的最接近像平面(晶片W)的光學(xué)元件。但也可以采用 由石英或螢石組成的透鏡元件取代固體浸入透鏡SIL，或者也可以采用 無(wú)折射光焦度的平行平面板。
此外，在上述實(shí)施例中的每個(gè)實(shí)施例中，在輔助板24和晶片臺(tái) TB (TBI, TB2)之間結(jié)合彈性體25，但是，如果能夠恒定地維持在 液壓靜力襯墊32與其對(duì)置表面(晶片W的表面，輔助板24的上表面) 之間的間隙，則可以省略彈性體25。在上述實(shí)施例中的每個(gè)實(shí)施例中，用超純水(水)作為液體；但 本發(fā)明當(dāng)然不限于此。作為液體，可以采用化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定且有較高的 照明光IL透射率的安全液體，如氟基惰性液體。作為這種氟基惰性液 體，例如可以使用Florinert (商品名；3M公司制造)。從冷卻效果這一 點(diǎn)來(lái)看，氟基惰性液體也是極好的。此外，作為該液體，也可以采用 具有較高的照明光IL透射率以及折射率盡可能高的液體、以及對(duì)投影 光學(xué)系統(tǒng)和涂覆在晶片表面上的光致抗蝕劑穩(wěn)定的液體(如雪松木油 等)。
此外，在以上實(shí)施例中的每個(gè)實(shí)施例中，描述了向液壓靜力襯墊 (或SIL22下方)供給液體的路徑和從液壓靜力襯墊回收液體的路徑 不同的情形。但是，可以采用將從液壓靜力襯墊(或SIL22下方)回 收的液體再次供給到液壓靜力襯墊(或SIL22下方)的循環(huán)路徑和供 液/排液?jiǎn)卧嘟M合的結(jié)構(gòu)。在此情況下，在該循環(huán)路徑中，理想的是 在回收路徑的一部分中布置過(guò)濾器以去除所收集的液體中的雜質(zhì)。
在上述實(shí)施例中的每個(gè)實(shí)施例中，在晶片臺(tái)上安置晶片W的區(qū)域 的周邊設(shè)置輔助板；但在本發(fā)明中，有一些情況是曝光裝置不一定需 要在臺(tái)上具有類(lèi)似功能的輔助板或平板。但在此情況下，優(yōu)選還在晶 片臺(tái)上設(shè)置管路以回收液體，使得供給的液體不從晶片臺(tái)溢出。
在上述實(shí)施例中的每個(gè)實(shí)施例中，在晶片的表面局部不平坦的情 況下，晶片的表面(曝光表面)和像平面可能不重合。因此，在預(yù)期 晶片表面不平坦的情況下，可以在曝光之前儲(chǔ)存關(guān)于晶片不平坦的信 息，并且在曝光期間，可以通過(guò)進(jìn)行移動(dòng)投影光學(xué)系統(tǒng)的透鏡的一部 分、移動(dòng)分劃板、以及細(xì)微調(diào)節(jié)曝光光的波長(zhǎng)這三者中的至少一項(xiàng)來(lái) 調(diào)節(jié)像平面的位置和形狀。
在上述實(shí)施例中的每個(gè)實(shí)施例中，作為照明光IL，使用遠(yuǎn)紫外光，如ArF準(zhǔn)分子激光束或KrF準(zhǔn)分子激光束、或超高壓汞燈產(chǎn)生的紫外 波段的輝線(xiàn)(如g線(xiàn)或i線(xiàn))。但本發(fā)明不限于此，也可以采用(如波 長(zhǎng)為193nm的)諧波，通過(guò)用摻有例如鉺(Er)(或鉺和鐿(Yb))的 光纖放大器對(duì)由DFB半導(dǎo)體激光器或光纖激光器發(fā)射的紅外或可見(jiàn)波 段的單波長(zhǎng)激光束進(jìn)行放大并利用非線(xiàn)性光學(xué)晶體把該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)變成紫 外光而獲得該諧波。
此外，投影光學(xué)系統(tǒng)PL不限于屈光系統(tǒng)，也可以采用反折射系統(tǒng)。 另外，投影放大率不限于諸如1/4或1/5的放大率，放大率也可以是1/10等。
在上述實(shí)施例中的每個(gè)實(shí)施例中，描述了本發(fā)明應(yīng)用到基于步進(jìn)-掃描法的掃描曝光裝置的情形。但本發(fā)明當(dāng)然不限于此。更具體地說(shuō)， 本發(fā)明也可以適當(dāng)?shù)貞?yīng)用到基于步進(jìn)-重復(fù)法的縮小投影曝光裝置。在 此情況下，除了通過(guò)掃描曝光法進(jìn)行曝光這一點(diǎn)外，曝光裝置可以基 本上采用與第一實(shí)施例中所述結(jié)構(gòu)類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，并獲得相同的效果。
在上述實(shí)施例中的每個(gè)實(shí)施例中的曝光裝置可以通過(guò)把由多個(gè)透 鏡組成的照明光學(xué)系統(tǒng)、投影單元PU、和液壓靜力襯墊32、 34等結(jié) 合到曝光裝置的主體中，并通過(guò)把管路連接到液壓靜力襯墊32、 34等 來(lái)制造。然后，隨著光學(xué)調(diào)節(jié)操作，還把例如由多個(gè)機(jī)械部件制成的 分劃板臺(tái)座和晶片臺(tái)座等部件連接到曝光裝置的主體以及所連接的布 線(xiàn)和管路上。然后，進(jìn)行總體調(diào)節(jié)(如電調(diào)節(jié)和操作檢查)，這樣完成 曝光裝置的制作。曝光裝置優(yōu)選在諸如溫度和清潔度等條件受到控制 的清潔室內(nèi)建造。
此外，在上述實(shí)施例中的每個(gè)實(shí)施例中，描述了本發(fā)明應(yīng)用到用 于制造半導(dǎo)體器件的曝光裝置的情形。但本發(fā)明不限于此，本發(fā)明也 可以廣泛地應(yīng)用到用于把液晶顯示器的圖案轉(zhuǎn)印到方形玻璃板上的 制造液晶顯示器的曝光裝置以及用于制造薄膜磁頭、成像裝置、微電機(jī)、有機(jī)EL、 DNA芯片等的曝光裝置。
此外，本發(fā)明不僅可以在制造微器件如半導(dǎo)體時(shí)，而且也可以在 制造用于曝光裝置如光學(xué)曝光裝置、EUV曝光裝置、X射線(xiàn)曝光裝置 或電子束曝光裝置中的分劃板或掩模時(shí)適當(dāng)?shù)貞?yīng)用到把電路圖案轉(zhuǎn)印 到玻璃襯底或硅晶片上的曝光裝置。通常，在利用DUV (深(遠(yuǎn))紫 外)光或VUV (真空紫外)光的曝光裝置中，采用透射型分劃板，并 且采用諸如硅玻璃、摻氟硅玻璃、螢石、氟化鎂或水晶等材料作為分 劃板襯底。
器件制造法
下面描述把上述曝光裝置用于光刻工藝的情形中的器件制造法的 實(shí)施例。
圖12表示制造器件(如半導(dǎo)體芯片、液晶板、CCD、薄膜磁頭、 微電機(jī)等中的IC或LSI)的實(shí)例的流程圖。如圖12所示，在步驟201
(設(shè)計(jì)步驟)中，進(jìn)行器件的功能/性能設(shè)計(jì)(例如，設(shè)計(jì)半導(dǎo)體器件 的電路)，并且進(jìn)行執(zhí)行這些功能的圖案設(shè)計(jì)。然后，在步驟202 (掩 模制造步驟)中，制造其上形成設(shè)計(jì)的電路圖案的掩模，而在步驟203
(晶片制造步驟)中，利用例如硅等材料制造晶片。
接下來(lái)，在步驟204 (晶片加工步驟)中，利用在步驟201 203 中制備的掩模和晶片通過(guò)光刻等以后敘的方式在晶片上形成實(shí)際電路 等。然后，在步驟205 (器件組裝步驟)中，利用在步驟204中處理的 晶片進(jìn)行器件組裝。步驟205包括諸如切片工藝、粘結(jié)工藝和需要時(shí) 采用的封裝工藝(芯片封裝)等工藝。
最后，在步驟206 (檢査步驟)中，對(duì)在步驟2Q5中制成的器件 進(jìn)行操作、耐用性等試驗(yàn)。在這些步驟之后，完成器件并裝運(yùn)。圖13的流程圖表示制造半導(dǎo)體器件時(shí)上述步驟204的詳細(xì)實(shí)例。 參見(jiàn)圖13，在步驟211 (氧化步驟)中，對(duì)晶片的表面進(jìn)行氧化。在 步驟212 (CVD步驟)中，在晶片表面上形成絕緣膜。在步驟213 (電 極形成步驟)中，通過(guò)蒸汽沉積在晶片上形成電極。在步驟214 (離子 注入步驟)中，把離子注入到晶片中。上述的步驟211 214組成晶片 加工的每個(gè)階段中的預(yù)處理，并且在每個(gè)階段選擇需要的處理并加以 執(zhí)行。
當(dāng)在晶片加工的每個(gè)階段中完成上述預(yù)處理時(shí)，以下述方式執(zhí)行 后處理。在該后處理中，首先在步驟215 (抗蝕劑形成步驟)，用感光 劑涂覆晶片。接下來(lái)，在步驟216 (曝光步驟)中，通過(guò)上述的曝光裝 置和曝光法把掩模上的電路圖案轉(zhuǎn)印到晶片上。并且在步驟217 (顯影 步驟)中，對(duì)已經(jīng)曝光的晶片顯影。然后，在步驟218 (蝕刻步驟)中 通過(guò)蝕刻將除了抗蝕劑殘存的區(qū)域以外的區(qū)域的曝光件去除。最后， 在步驟219 (抗蝕劑去除步驟)中，在蝕刻完成時(shí)去除不再需要的抗蝕 劑。
通過(guò)重復(fù)進(jìn)行這種預(yù)處理和后處理，在晶片上形成多個(gè)電路圖案。
在使用以上描述的實(shí)施例的器件制造法時(shí)，因?yàn)閷⒁陨蠈?shí)施例中 的每個(gè)實(shí)施例中描述的曝光裝置用在曝光過(guò)程(步驟216)中，所以可 以把分劃板的圖案高精度地轉(zhuǎn)印到晶片上。結(jié)果是可以提高高集成度 微器件的生產(chǎn)能力(包括產(chǎn)量)。
工業(yè)應(yīng)用性
如上所述，本發(fā)明中的曝光裝置適用于把圖案轉(zhuǎn)印到襯底上。此 外，本發(fā)明中的器件制造法適用于制造微器件。
權(quán)利要求
1. 一種曝光裝置，該曝光裝置在投影光學(xué)系統(tǒng)和襯底之間的空間中供給液體，用能量束照射圖案，并通過(guò)所述投影光學(xué)系統(tǒng)和所述液體將所述圖案轉(zhuǎn)印到所述襯底上，所述曝光裝置包括第一臺(tái)，在該第一臺(tái)處形成所述襯底的安置區(qū)域，并且所述安置區(qū)域周?chē)膮^(qū)域的表面設(shè)置成與安置在所述安置區(qū)域上的襯底的表面齊平，所述第一臺(tái)能夠在包括第一區(qū)域和第二區(qū)域的預(yù)定范圍的區(qū)域內(nèi)移動(dòng)，其中所述第一區(qū)域包含在所述投影光學(xué)系統(tǒng)正下方供給所述液體的位置，所述第二區(qū)域位于所述第一區(qū)域的軸向的一側(cè)；第二臺(tái)，該第二臺(tái)的表面設(shè)置成與所述襯底的表面齊平，所述第二臺(tái)能夠獨(dú)立于所述第一臺(tái)在包括所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域的區(qū)域內(nèi)移動(dòng)；和臺(tái)座驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該臺(tái)座驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)所述第一臺(tái)和所述第二臺(tái)，并還在維持兩個(gè)臺(tái)在所述軸向上接近在一起或兩個(gè)臺(tái)在所述軸向上接觸的狀態(tài)的同時(shí)，在從所述臺(tái)中的一個(gè)臺(tái)位于所述第一區(qū)域的第一狀態(tài)向另一個(gè)臺(tái)位于所述第一區(qū)域的第二狀態(tài)過(guò)渡時(shí)，沿所述軸向從所述第二區(qū)域側(cè)向所述第一區(qū)域側(cè)同時(shí)驅(qū)動(dòng)所述第一臺(tái)和所述第二臺(tái)。
2. 如權(quán)利要求l所述的曝光裝置，其中在所述第二臺(tái)上形成所述襯底的安置區(qū)域，并且將所述第二臺(tái)設(shè) 置成使得所述第二臺(tái)的包括安置在所述安置區(qū)域上的所述襯底的表面 在內(nèi)的表面是齊平的。
3. 如權(quán)利要求2所述的曝光裝置，所述曝光裝置還包括 校準(zhǔn)系統(tǒng)，該校準(zhǔn)系統(tǒng)探測(cè)襯底上的校準(zhǔn)標(biāo)記，其中 在所述過(guò)渡操作中，把曝光后的襯底安置在所述臺(tái)中的所述一個(gè)臺(tái)上，而在所述另一個(gè)臺(tái)上安置由所述校準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)記探測(cè)之后的 襯底。
4. 如權(quán)利要求3所述的曝光裝置，其中在進(jìn)行對(duì)多個(gè)襯底的曝光處理序列時(shí)，所述第一臺(tái)和所述第二臺(tái) 中的至少一個(gè)臺(tái)經(jīng)所述液體恒定地面對(duì)所述投影光學(xué)系統(tǒng)。
5. 如權(quán)利要求l所述的曝光裝置，其中 分別對(duì)每個(gè)臺(tái)測(cè)量所述第一臺(tái)和所述第二臺(tái)的二維位置。
6. 如權(quán)利要求5所述的曝光裝置，其中在進(jìn)行對(duì)多個(gè)襯底的曝光處理序列時(shí)，所述第一臺(tái)和所述第二臺(tái) 中的至少一個(gè)臺(tái)經(jīng)所述液體恒定地面對(duì)所述投影光學(xué)系統(tǒng)。
7. 如權(quán)利要求l所述的曝光裝置，所述曝光裝置還包括 布置在所述投影光學(xué)系統(tǒng)的像平面?zhèn)壬系囊簤红o力軸承單元，所述單元包括至少一個(gè)液壓靜力軸承，所述至少一個(gè)液壓靜力軸承在面 對(duì)安置在位于所述第一區(qū)域中的臺(tái)上的所述襯底的軸承表面與所述襯 底之間的空間中供給液體，并且當(dāng)所述第一臺(tái)和所述第二臺(tái)中的一個(gè) 臺(tái)位于所述第一區(qū)域中時(shí)，所述至少一個(gè)液壓靜力軸承通過(guò)所述液體 的靜壓維持在所述軸承表面與所述襯底的表面之間的間距。
8. —種曝光裝置，該曝光裝置在投影光學(xué)系統(tǒng)和襯底之間的空間 中供給液體，用能量束照射圖案，并通過(guò)所述投影光學(xué)系統(tǒng)和所述液 體將所述圖案轉(zhuǎn)印到所述襯底上，所述曝光裝置包括-第一臺(tái)，在該第一臺(tái)處形成襯底的安置區(qū)域，所述第一臺(tái)能夠在 包括第一區(qū)域和第二區(qū)域的預(yù)定范圍的區(qū)域內(nèi)移動(dòng)，其中所述第一區(qū) 域包含在所述投影光學(xué)系統(tǒng)正下方供給所述液體的位置，所述第二區(qū) 域位于所述第一區(qū)域的軸向的一側(cè)；第二臺(tái)，在該第二臺(tái)處形成襯底的安置區(qū)域，所述第二臺(tái)能夠獨(dú) 立于所述第一臺(tái)在包括所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域的區(qū)域內(nèi)移動(dòng)；和臺(tái)座驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該臺(tái)座驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)所述第一臺(tái)和所述第二臺(tái)，并還在維持兩個(gè)臺(tái)在所述軸向上接近在一起或兩個(gè)臺(tái)在所述軸向上接 觸的狀態(tài)的同時(shí)，在從所述臺(tái)中的一個(gè)臺(tái)位于所述第一區(qū)域的第一狀 態(tài)向另一個(gè)臺(tái)位于所述第一區(qū)域的第二狀態(tài)過(guò)渡時(shí)，沿所述軸向從所 述第二區(qū)域側(cè)向所述第一區(qū)域側(cè)同時(shí)驅(qū)動(dòng)所述第一臺(tái)和所述第二臺(tái)， 由此所述液體的浸入?yún)^(qū)域維持在所述投影光學(xué)系統(tǒng)下。
9. 如權(quán)利要求8所述的曝光裝置，所述曝光裝置還包括 校準(zhǔn)系統(tǒng)，該校準(zhǔn)系統(tǒng)探測(cè)襯底上的校準(zhǔn)標(biāo)記，其中 在所述過(guò)渡操作中，把曝光后的襯底安置在所述臺(tái)中的所述一個(gè)臺(tái)上，而在所述另一個(gè)臺(tái)上安置由所述校準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)記探測(cè)之后的 襯底。
10. 如權(quán)利要求9所述的曝光裝置，其中在進(jìn)行對(duì)多個(gè)襯底的曝光處理序列時(shí)，所述第一臺(tái)和所述第二臺(tái) 中的至少一個(gè)臺(tái)經(jīng)所述液體恒定地面對(duì)所述投影光學(xué)系統(tǒng)。
11. 如權(quán)利要求8所述的曝光裝置，其中分別對(duì)每個(gè)臺(tái)測(cè)量所述第一臺(tái)和所述第二臺(tái)的二維位置。
12. 如權(quán)利要求ll所述的曝光裝置，其中在進(jìn)行對(duì)多個(gè)襯底的曝光處理序列時(shí)，所述第一臺(tái)和所述第二臺(tái) 中的至少一個(gè)臺(tái)經(jīng)所述液體恒定地面對(duì)所述投影光學(xué)系統(tǒng)。
13. 如權(quán)利要求8所述的曝光裝置，其中在進(jìn)行對(duì)多個(gè)襯底的曝光處理序列時(shí)，所述第一臺(tái)和所述第二臺(tái) 中的至少一個(gè)臺(tái)經(jīng)所述液體恒定地面對(duì)所述投影光學(xué)系統(tǒng)。
14. 如權(quán)利要求8所述的曝光裝置，所述曝光裝置還包括-布置在所述投影光學(xué)系統(tǒng)的像平面?zhèn)壬系囊簤红o力軸承單元，所述單元包括至少一個(gè)液壓靜力軸承，所述至少一個(gè)液壓靜力軸承在面對(duì)安置在位于所述第一區(qū)域中的臺(tái)上的所述襯底的軸承表面與所述襯 底之間的空間中供給液體，并且當(dāng)所述第一臺(tái)和所述第二臺(tái)中的一個(gè) 臺(tái)位于所述第一區(qū)域中時(shí)，所述至少一個(gè)液壓靜力軸承通過(guò)所述液體 的靜壓維持在所述軸承表面與所述襯底的表面之間的間距。
15. —種曝光裝置，該曝光裝置在投影光學(xué)系統(tǒng)和襯底之間的空 間中供給液體，用能量束照射圖案，并通過(guò)所述投影光學(xué)系統(tǒng)和所述 液體將所述圖案轉(zhuǎn)印到所述襯底上，所述曝光裝置包括第一臺(tái)，在該第一臺(tái)處形成襯底的安置區(qū)域，所述第一臺(tái)能夠在 包括第一區(qū)域和第二區(qū)域的預(yù)定范圍的區(qū)域內(nèi)移動(dòng)，其中所述第一區(qū) 域包含在所述投影光學(xué)系統(tǒng)正下方供給所述液體的位置，所述第二區(qū) 域位于所述第一區(qū)域的軸向的一側(cè)；第二臺(tái)，在該第二臺(tái)處形成所述襯底的安置區(qū)域，所述第二臺(tái)能 夠獨(dú)立于所述第一臺(tái)在包括所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域的區(qū)域內(nèi)移 動(dòng)；和臺(tái)座驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該臺(tái)座驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)所述第一臺(tái)和所述第二臺(tái)， 并且還在從所述臺(tái)中的一個(gè)臺(tái)位于所述投影光學(xué)系統(tǒng)下方的第一狀態(tài) 向另一個(gè)臺(tái)位于所述投影光學(xué)系統(tǒng)下方的第二狀態(tài)過(guò)渡時(shí)，沿所述軸 向同時(shí)驅(qū)動(dòng)所述第一臺(tái)和所述第二臺(tái)，由此防止投影系統(tǒng)下方的所述 液體流出。
16. 如權(quán)利要求15所述的曝光裝置，所述曝光裝置還包括 校準(zhǔn)系統(tǒng)，該校準(zhǔn)系統(tǒng)探測(cè)襯底上的校準(zhǔn)標(biāo)記，其中 在所述過(guò)渡操作中，把曝光后的襯底安置在所述臺(tái)中的所述一個(gè)臺(tái)上，而在所述另一個(gè)臺(tái)上安置由所述校準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)記探測(cè)之后的 襯底。
17. 如權(quán)利要求16所述的曝光裝置，其中在進(jìn)行對(duì)多個(gè)襯底的曝光處理序列時(shí)，所述第一臺(tái)和所述第二臺(tái) 中的至少一個(gè)臺(tái)經(jīng)所述液體恒定地面對(duì)所述投影光學(xué)系統(tǒng)。
18. 如權(quán)利要求15所述的曝光裝置，其中 分別對(duì)每個(gè)臺(tái)測(cè)量所述第一臺(tái)和所述第二臺(tái)的二維位置。
19. 如權(quán)利要求18所述的曝光裝置，其中在進(jìn)行對(duì)多個(gè)襯底的曝光處理序列時(shí)，所述第一臺(tái)和所述第二臺(tái) 中的至少一個(gè)臺(tái)經(jīng)所述液體恒定地面對(duì)所述投影光學(xué)系統(tǒng)。
20. 如權(quán)利要求15所述的曝光裝置，其中在進(jìn)行對(duì)多個(gè)襯底的曝光處理序列時(shí)，所述第一臺(tái)和所述第二臺(tái) 中的至少一個(gè)臺(tái)經(jīng)所述液體恒定地面對(duì)所述投影光學(xué)系統(tǒng)。
21. —種曝光裝置，該曝光裝置在投影光學(xué)系統(tǒng)和襯底之間的空 間中供給液體，用能量束照射圖案，并通過(guò)所述投影光學(xué)系統(tǒng)和所述 液體將所述圖案轉(zhuǎn)印到所述襯底上，所述曝光裝置包括第一臺(tái)，在該第一臺(tái)處形成襯底的安置區(qū)域，所述第一臺(tái)能夠在 包括第一區(qū)域和第二區(qū)域的預(yù)定范圍的區(qū)域內(nèi)移動(dòng)，其中所述第一區(qū) 域包含在所述投影光學(xué)系統(tǒng)正下方供給所述液體的位置，所述第二區(qū) 域位于所述第一區(qū)域的軸向的一側(cè)；第二臺(tái)，在該第二臺(tái)處形成襯底的安置區(qū)域，所述第二臺(tái)能夠獨(dú) 立于所述第一臺(tái)在包括所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域的區(qū)域內(nèi)移動(dòng)； 和臺(tái)座驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該臺(tái)座驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)所述第一臺(tái)和所述第二臺(tái)，其中在從所述臺(tái)中的一個(gè)臺(tái)位于所述投影光學(xué)系統(tǒng)下方的第一狀態(tài)向 另一個(gè)臺(tái)位于所述投影光學(xué)系統(tǒng)下方的第二狀態(tài)過(guò)渡時(shí)，通過(guò)所述臺(tái) 座驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述第一臺(tái)和所述第二臺(tái)同時(shí)在所述投影光學(xué)系統(tǒng)下方 移動(dòng)，從而所述液體被維持在所述投影光學(xué)系統(tǒng)下方。
22. 如權(quán)利要求21所述的曝光裝置，所述曝光裝置還包括校準(zhǔn)系統(tǒng)，該校準(zhǔn)系統(tǒng)探測(cè)襯底上的校準(zhǔn)標(biāo)記，其中 在所述過(guò)渡操作中，把曝光后的襯底安置在所述臺(tái)中的所述一個(gè)臺(tái)上，而在所述另一個(gè)臺(tái)上安置由所述校準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)記探測(cè)之后的襯底。
23. 如權(quán)利要求22所述的曝光裝置，其中在進(jìn)行對(duì)多個(gè)襯底的曝光處理序列時(shí)，所述第一臺(tái)和所述第二臺(tái) 中的至少一個(gè)臺(tái)經(jīng)所述液體恒定地面對(duì)所述投影光學(xué)系統(tǒng)。
24. 如權(quán)利要求21所述的曝光裝置，其中 分別對(duì)每個(gè)臺(tái)測(cè)量所述第一臺(tái)和所述第二臺(tái)的二維位置。
25. 如權(quán)利要求24所述的曝光裝置，其中在進(jìn)行對(duì)多個(gè)襯底的曝光處理序列時(shí)，所述第一臺(tái)和所述第二臺(tái) 中的至少一個(gè)臺(tái)經(jīng)所述液體恒定地面對(duì)所述投影光學(xué)系統(tǒng)。
26. 如權(quán)利要求21所述的曝光裝置，其中在進(jìn)行對(duì)多個(gè)襯底的曝光處理序列時(shí)，所述第一臺(tái)和所述第二臺(tái) 中的至少一個(gè)臺(tái)經(jīng)所述液體恒定地面對(duì)所述投影光學(xué)系統(tǒng)。
27. 如權(quán)利要求21所述的曝光裝置，其中在過(guò)渡時(shí)，所述液體保持在所述投影光學(xué)系統(tǒng)和所述襯底或者所 述第一臺(tái)和所述第二臺(tái)中的任一臺(tái)的安置區(qū)域周?chē)膮^(qū)域的表面之 間。
28. —種包括光刻工藝的器件制造方法，其中 在所述光刻工藝中，利用權(quán)利要求1 27中任一權(quán)利要求所述的曝光裝置把器件圖案轉(zhuǎn)印到襯底上。
全文摘要
本發(fā)明涉及曝光裝置及器件制造方法。液壓靜力襯墊(32)和液壓靜力襯墊(34)保持晶片(W)和其上安置該晶片的臺(tái)(TB)。液壓靜力襯墊(32)將軸承表面和晶片(W)之間在投影光學(xué)系統(tǒng)(PL)的光軸方向上的距離維持在預(yù)定值。另外，因?yàn)橐簤红o力襯墊與靜壓氣體軸承不同，液壓靜力襯墊利用在軸承表面和支撐物體(襯底)之間的不可壓縮的流體(液體)的靜壓，所以軸承的剛度很高而且在軸承表面和襯底之間的距離維持穩(wěn)定和恒定。此外，液體(如純水)的粘滯度比氣體(如空氣)高，在振蕩阻尼方面也比氣體好。因此，在不一定必須布置焦點(diǎn)位置探測(cè)系統(tǒng)的情況下，可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)印到晶片(襯底)上的圖案基本上沒(méi)有散焦。
文檔編號(hào)G03F7/20GK101436003SQ200810184648
公開(kāi)日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2004年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月19日
發(fā)明者蛯原明光 申請(qǐng)人:株式會(huì)社尼康