曝光装置和曝光方法以及器件制造方法制造方法及图纸

一种曝光装置和曝光方法以及器件制造方法，其中，曝光装置（ＥＸ）具备：可保持基片（Ｐ）并进行移动的基片台（ＰＳＴ），检测基片台（ＰＳＴ）所保持的基片（Ｐ）上的对准标记１，并且检测被设置于基片台（ＰＳＴ）的基准标记（ＰＦＭ）的基片对准系统（５）；以及经由投影光学系统（ＰＬ）检测被设置于基片台（ＰＳＴ）的基准标记（ＭＦＭ）的掩模对准系统（６）。使用基片对准系统（５）无液体地检测被设置于基片台（ＰＳＴ）的基准标记（ＰＦＭ），并且使用掩模对准系统（６）经由投影光学系统（ＰＬ）和液体（ＬＱ）检测被设置于基片台（ＰＳＴ）的基准标记（ＭＦＭ），以求得基片对准系统（５）的检测基准位置与图案像的投影位置的位置关系。这样就能够在浸液曝光中精确地进行对准处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及经由投影光学系统和液体在基片上曝光图案的。
技术介绍
半导体器件和液晶显示器件等微器件通过将形成在掩模上的图案转印到感光性的基片上的、所谓的光刻法的方法来进行制造。在此光刻法工序中所使用的曝光装置具有支持掩模的掩模台和支持基片的基片台，一边逐次移动掩模台及基片台一边经由投影光学系统将掩模的图案转印到基片上。由于上述微器件是在基片上重合多层图案而形成，所以在将第2层以下的图案在基片上进行投影曝光之际，精确地进行将已经形成在基片上的图案、与下一将曝光的掩模的图案像对位(位置调整)的对准处理就很重要。作为对准方式有使用投影光学系统作为标记检测系统的一部分的所谓TTL方式和不经由投影光学系统地使用专用的标记检测系统的所谓离轴(off-axis)方式。这些方式不是将掩模与基片直接进行对位而是经由设置在曝光装置内(一般是在基片台上)的基准标记间接地进行对位。其中，在离轴方式中进行计测基线量(信息)的基线(base line)计测，该基线量是规定基片台的移动的坐标系内的上述专用的标记检测系统的检测基准位置与掩模的图案像的投影位置的距离(位置关系)。然后在对基片进行重合曝光之际，例如将形成在作为基片上的曝光对象区域的拍摄区域上的对准标记用标记检测系统进行检测，以求解拍摄区域相对于标记检测系统的检测基准位置的位置信息(偏移)，并通过将基片台从此时的基片台的位置按上述基线量以及用标记检测系统所求出的拍摄区域的偏移量相应进行移动，将掩模的图案像的投影位置与该拍摄区域进行对位，并在该状态下进行曝光。这样一来，就能够使已经形成在基片(拍摄区域)的图案与下一个掩模的图案像重合起来。可是，近年来，为了适应器件图案的更进一步的高集成化人们希望投影光学系统进一步的高分辨率化。使用的曝光波长越短、或者投影光学系统的数值口径越大则投影光学系统的分辨率(析像清晰度)就越高。为此，曝光装置所使用的曝光波长逐年短波长化，投影光学系统的数值口径也不断增大。而且，虽然现在主流的曝光波长是KrF激态复合物激光器的248nm，但更短波长的ArF激态复合物激光器的193nm也正不断被实用化。另外，在进行曝光之际，聚焦深度(DOF)也与分辨率同样重要。分辨率R及聚焦深度δ分别用以下公式来表示。R＝k1·λ/NA ...(1)δ＝±k2·λ/NA2...(2)这里，λ是曝光波长，NA是投影光学系统的数值口径，k1、k2是加工系数(process coefficient)。根据(1)式、(2)式可知为了提高分辨率R，若使曝光波长λ变短、使数值口径NA变大则聚焦深度δ将变得狭窄。若聚焦深度δ过于狭窄使基片表面相对于投影光学系统的像面吻合将变得困难，曝光动作时的容限(margin)恐怕就会不足。因而，作为实质上缩短曝光波长且扩展聚焦深度的方法，例如提出了国际公布第99/49504号公报所公开的浸液法(liquid immersion method)。该浸液法是在投影光学系统的下面与基片表面之间用水或有机溶媒等液体充满，利用液体中的曝光光的波长为空气中的1/n(n是液体的折射率通常为1.2～1.6左右)这一事实使分辨率改善，同时将聚焦深度扩大约n倍这样的方法。可是，在浸液曝光处理中将掩模的图案像与基片上的各拍摄区域精确地进行对位当然也很重要，在经由基准标记间接地进行如上述那样的掩模的图案像与基片的对位的情况下能够精确地进行基线计测及对准处理就很重要。另外，在基片台上的周围不仅配置基准标记还配置各种传感器等，在使用它们之际需要极力避免液体的泄漏和浸入。另外，由于在基片台的内部浸入液体也有产生麻烦的可能性，所以就有必要防止液体浸入。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于这样的情形而完成的，目的是提供一种能够抑制液体的泄漏和浸入的曝光装置及曝光方法。另外，以提供一种在浸液曝光中也能够精确地进行对准处理的曝光装置及曝光方法为其目的。进而，以提供一种使用这些曝光装置的器件制造方法及使用这些曝光方法的器件制造方法为其目的。为了解决上述课题，本专利技术采用实施方式所示的与图1～图14相对应起来的以下构成。其中，附加于各要素的带括号的符号只不过是该要素的示例，而不是对各要素进行限定。按照本专利技术的第1技术方案，提供一种通过经由液体(LQ)将图案像投影到基片(P)上来曝光基片的曝光装置(EX)，具备将图案像投影到基片(P)上的投影光学系统(PL)；保持基片(P)并可以移动的基片台(PST)；检测基片台(PST)上所保持的基片(P)上的对准标记(1)，并且检测被设置于基片台(PST)的基准(PFM)的第1检测系统(5)；以及经由投影光学系统(PL)检测被设置于基片台(PST)的基准(MFM)的第2检测系统(6)，其中，使用第1检测系统(1)不经由液体(LQ)地检测被设置于基片台(PST)的基准(PFM)，并且使用第2检测系统(6)经由投影光学系统(PL)和液体(LQ)检测被设置于基片台(PST)的基准(MFM)，以求出第1检测系统(5)的检测基准位置与图案像的投影位置的位置关系。根据本专利技术，在用第1检测系统检测基片台上的基准之际通过不经由液体地进行检测就能够良好地检测基准而不受液体的温度变化等影响。另外，不需要以适合浸液的方式构成第1检测系统，能够原封不动利用以往的检测系统。而且，在使用第2检测系统检测基片台上的基准之际，与浸液曝光时同样，通过在投影光学系统的像面侧充满液体并经由投影光学系统和液体进行检测，就能够基于该检测结果精确地检测图案像的投影位置。而且，能够基于这些第1、第2检测系统的检测动作中的基片台各自的位置信息，精确地求出作为第1检测系统的检测基准位置与图案像的投影位置的位置关系(距离)的基线量(基线信息)，基于此基线量，在进行针对基片的重合曝光之际也能够精确地对位基片(拍摄区域)与掩模的图案像。按照本专利技术的第2技术方案，提供一种通过经由液体(LQ)将图案像投影到基片(P)上来曝光基片(P)的曝光装置(EX)，具备将图案像投影到基片上(P)的投影光学系统(PL)；具有保持基片(P)的基片架(52)，在基片架(52)上保持基片(P)并可以移动的基片台(PST)；检测基片台(PST)上所保持的基片(P)上的对准标记(1)的第1检测系统(5)；以及经由液体(LQ)来检测被设置于基片台(PST)的基准(MFM)的第2检测系统(6)，其中，在使用第2检测系统(6)经由液体(LQ)来检测被设置于基片台(PST)的基准(MFM)时，在基片架(52)上配置有基片(P)或者虚设基片(DP)。根据本专利技术，即便在基准上配置了液体的状态下进行检测，通过在基片架上事先配置好基片或者虚设(Dummy)基片就能够防止大量的液体浸入到基片架内部和基片台内部。从而，就能够防止起因于浸入的液体的基片台内部的例如电气设备的故障及漏电、或者基片台内部的各部件的生锈等麻烦的发生。按照本专利技术的第3技术方案，提供一种通过经由液体(LQ)将图案像投影到基片(P)上来曝光上述基片的曝光装置，具备将图案像投影到基片(P)上的投影光学系统(PL)；上面没有高度差的基准部件(3)；以及在上述投影光学系统(PL)的端面(2a)与上述基准部件(3)的上面之间用液体充满了的状态下，检测被形成在上述基准部件(3)上的基准(M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过经由液体将图案像投影到基片上来曝光上述基片的曝光装置，其特征在于具备：将图案像投影到基片上的投影光学系统；保持上述基片并可以移动的基片台；检测上述基片台上所保持的上述基片上的对准标记，并且检测被设置于上述基片 台的基准的第１检测系统；以及经由上述投影光学系统检测被设置于上述基片台的上述基准的第２检测系统，使用上述第１检测系统不经由液体地检测被设置于上述基片台的基准，并且使用上述第２检测系统经由上述投影光学系统和液体检测被设置于上述 基片台的基准，以求出上述第１检测系统的检测基准位置与上述图案像的投影位置的位置关系。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：安田雅彦，正田隆博，金谷有步，长山匡，白石健一，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：JP[日本]