HK1237892B

HK1237892B - Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method

Info

Publication number: HK1237892B
Application number: HK17111755.3A
Authority: HK
Inventors: Masahiko Yasuda; Takahiro Masada; Yuho Kanaya; Tadashi Nagayama; Kenichi Shiraishi
Original assignee: Nikon Corporation
Priority date: 2003-10-09
Filing date: 2017-11-14
Publication date: 2019-07-05

Claims

Belichtungsvorrichtung (EX) zum Belichten eines Substrats (P) durch Flüssigkeit (LQ) in einem Flüssigkeitsimmersionsbereich (AR2), der lokal an einer oberen Fläche des Substrats ausgebildet ist, wobei die Belichtungsvorrichtung aufweist:
ein optisches Projektionssystem (PL) zum Projizieren eines Bilds auf das Substrat;

eine Substratbühne (PST), die einen Substrathalter (PSH) zum Halten des Substrats aufweist, der beim Halten des Substrats mit dem Substrathalter bewegbar ist;

ein Referenzelement (3) mit einer Referenzmarkierung (PFM), die an der Substratbühne vorgesehen ist; und

ein erstes Erfassungssystem (5) zum nicht durch Flüssigkeit Erfassen einer Ausrichtungsmarkierung an dem durch die Substratbühne gehaltenen Substrat und zum nicht durch Flüssigkeit Erfassen der Referenzmarkierung des Referenzelements;
wobei:
ein optisches Element (2), das bei einem Endabschnitt des optischen Projektionssystems angeordnet ist und eine Flüssigkeitskontaktfläche (2a) aufweist, die eingerichtet ist, mit der Flüssigkeit in Kontakt zu treten, mit Quarz oder Fluorit hergestellt ist,

die Substratbühne eine erste Aussparung (60) zum Halten des Substrats aufweist, und

die Substratbühne eine obere Fläche aufweist, die im Wesentlichen mit einer oberen Fläche des Referenzelements bündig ist, und

das Substrat so in der ersten Aussparung gehalten wird, dass die obere Fläche des Substrats im Wesentlichen mit der oberen Fläche der Substratbühne bündig ist.
Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung so eingerichtet ist, dass die Substratbühne von einem Zustand, in dem die obere Fläche des Referenzelements dem optischen Projektionssystem gegenüberliegt, zu einem Zustand bewegbar ist, in dem die obere Fläche des Substrats dem optischen Projektionssystem gegenüberliegt, während Flüssigkeit auf der Bildebenenseite des optischen Projektionssystems zurückgehalten wird.
Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vorrichtung so eingerichtet ist, dass die Substratbühne von einem Zustand, in dem die obere Fläche des Substrats dem optischen Projektionssystem gegenüberliegt, zu einem Zustand bewegbar ist, in dem die obere Fläche des Referenzelements dem optischen Projektionssystem gegenüberliegt, während Flüssigkeit auf der Bildebenenseite des optischen Projektionssystems zurückgehalten wird.
Belichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Substratbühne eine zweite Aussparung (61) aufweist, in der das Referenzelement angeordnet ist.
Belichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, die Referenzmarkierung des Referenzelements mit dem ersten Erfassungssystem zu erfassen, bevor das Referenzelement mit Flüssigkeit in Kontakt kommt.
Belichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, die Referenzmarkierung des Referenzelements mit dem ersten Erfassungssystem zu erfassen, bevor Flüssigkeit zwischen dem Referenzelement und dem optischen Projektionssystem zurückgehalten wird.
Belichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der das Referenzelement (3) eine Referenz (MFM) für eine Verwendung in einem Zustand aufweist, in dem Flüssigkeit zwischen dem Referenzelement und dem optischen Projektionssystem zurückgehalten wird.
Belichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der das optische Projektionssystem zum Projizieren des Bilds einer Struktur von einer Maske (M), die mit Beleuchtungslicht beleuchtet wird, eingerichtet ist.
Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei:
die Vorrichtung ferner ein zweites Erfassungssystem (6) zum Erhalten einer Information zum Ausrichten des Strukturbilds und des Substrats aufweist, und

die Vorrichtung eingerichtet ist, einen Betrieb des zweiten Erfassungssystems über das optische Projektionssystem und Flüssigkeit, die zwischen dem optischen Projektionssystem und dem Referenzelement zurückgehalten wird, auszuführen.
Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 9 in Abhängigkeit von Anspruch 7, bei der das zweite Erfassungssystem eingerichtet ist, die Information unter Verwendung der Referenz des Referenzelements zu erhalten.
Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei der das zweite Erfassungssystem eingerichtet ist, die Information unter Verwendung von Licht zu erhalten, das über das optische Projektionssystem und die Maske mit der Struktur gelangt ist.
Belichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, den Betrieb des zweiten Erfassungssystems auszuführen, nachdem das erste Erfassungssystem die Referenzmarkierung des Referenzelements erfasst.
Belichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, den Betrieb des zweiten Erfassungssystems auszuführen, während sie das Substrat in der ersten Aussparung hält.
Belichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, eine polarisierte Beleuchtung zum Beleuchten der Maske zu verwenden.
Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 14, bei der das Beleuchtungslicht linear polarisiert ist.
Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, ein Beleuchtungsverfahren mit schrägem Einfall zu verwenden, um die Maske zu beleuchten.
Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, ein Zonenbeleuchtungsverfahren zu verwenden, um die Maske zu beleuchten.
Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, bei der die Vorrichtung eingerichtet ist, die Maske mit hauptsächlich S-polarisiertem Licht zu beleuchten.
Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, die Maske mit einer linearen Polarisation in der tangentialen Richtung eines Kreises zu beleuchten, der den Mittelpunkt einer optischen Achse des Projektionssystems aufweist.
Belichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, bei der zumindest ein Teil des Bereichs einer oberen Fläche des Referenzelements flüssigkeitsabweisend ist.
Belichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, bei der die gesamte obere Fläche des Referenzelements flüssigkeitsabweisend ist.
Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, bei der die flüssigkeitsabweisende Eigenschaft der oberen Fläche des Referenzelements durch eine flüssigkeitsabweisende Beschichtung bereitgestellt ist.
Belichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, bei der eine Glasplatte als ein Basismaterial des Referenzelements verwendet wird.
Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 23, bei der die Referenzmarkierung an der Glasplatte ausgebildet ist.
Belichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, bei der die Referenzmarkierung mit einem lichtreflektierenden Material ausgebildet ist.
Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 25, bei der das lichtreflektierende Material Chrom oder Aluminium ist.
Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, bei der das lichtreflektierende Material in Nuten eines lichtdurchlässigen Basismaterials eingebettet ist.
Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, bei der das lichtreflektierende Material an der Fläche eines lichtdurchlässigen Basismaterials vorgesehen ist und das Basismaterial und das lichtreflektierende Material mit einem lichtdurchlässigen Material beschichtet sind.
Belichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, bei der die Referenzmarkierung frei von jeglichem Höhenunterschied ist.
Belichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, bei der das Referenzelement frei von jeglichem Höhenunterschied ist.
Belichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 30, ferner mit einem Flüssigkeitszuführmechanismus (10), der zum Zuführen der Flüssigkeit eingerichtet ist.
Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 31, bei welcher der Flüssigkeitszuführmechanismus einen Temperatureinstellmechanismus aufweist, der eingerichtet ist, die Temperatur der Flüssigkeit einzustellen, die so auf die obere Fläche des Substrats zuzuführen ist, dass die zuzuführende Flüssigkeit in etwa die gleiche Temperatur aufweist, wie die Temperatur einer Kammer, in der die Vorrichtung aufgenommen ist.
Belichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 32, bei der das optische Projektionssystem imstande ist, eine numerische Blende in einem Bereich von 0,9 bis 1,3 bereitzustellen.
Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 33, bei der das optische Projektionssystem imstande ist, eine numerische Blende größer als 1,0 bereitzustellen.
Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 34, bei der das optische Projektionssystem imstande ist, eine numerische Blende von 1,3 bereitzustellen.
Belichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 35, ferner mit einem Flüssigkeitsrückgewinnmechanismus (20), der zum Rückgewinnen der zugeführten Flüssigkeit eingerichtet ist.
Verfahren zum Belichten eines Substrats (P) durch Flüssigkeit (LQ) in einem Flüssigkeitsimmersionsbereich (AR2), der lokal an einer oberen Fläche des Substrats ausgebildet ist, wobei das Belichtungsverfahren umfasst:
Halten des Substrats mit einem Substrathalter (PSH) einer Substratbühne (PST), wobei die Substratbühne während eines Haltens des Substrats mit dem Substrathalter bewegbar ist;

nicht durch Flüssigkeit Erfassen einer Ausrichtungsmarkierung an dem durch die Substratbühne gehaltenen Substrat unter Verwendung eines ersten Erfassungssystems (5);

nicht durch Flüssigkeit Erfassen einer Referenzmarkierung eines Referenzelements (3) unter Verwendung des ersten Erfassungssystems, wobei das Referenzelement an der Substratbühne vorgesehen ist; und

Projizieren eines Bilds auf das Substrat durch die Flüssigkeit unter Verwendung eines optischen Projektionssystems (PL), um das Substrat zu belichten;
wobei:
ein optisches Element (2), das bei einem Endabschnitt des optischen Projektionssystems angeordnet ist und eine Flüssigkeitskontaktfläche (2a) aufweist, die angeordnet ist, um mit der Flüssigkeit in Kontakt zu treten, mit Quarz oder Fluorit hergestellt ist,

die Substratbühne eine erste Aussparung (60) zum Halten des Substrats aufweist,

die Substratbühne eine obere Fläche aufweist, die im Wesentlichen mit einer oberen Fläche des Referenzelements bündig ist, und

das Substrat so in der ersten Aussparung gehalten wird, dass die obere Fläche des Substrats im Wesentlichen mit der oberen Fläche der Substratbühne bündig ist.
Belichtungsverfahren nach Anspruch 37, bei dem sich die Substratbühne von einem Zustand, in dem die obere Fläche des Referenzelements dem optischen Projektionssystem gegenüberliegt, zu einem Zustand bewegt, in dem die obere Fläche des Substrats dem optischen Projektionssystem gegenüberliegt, während Flüssigkeit auf der Bildebenenseite des optischen Projektionssystems zurückgehalten wird.
Belichtungsverfahren nach Anspruch 37 oder 38, bei dem sich die Substratbühne von einem Zustand, in dem die obere Fläche des Substrats dem optischen Projektionssystem gegenüberliegt, zu einem Zustand bewegt, in dem die obere Fläche des Referenzelements dem optischen Projektionssystem gegenüberliegt, während Flüssigkeit auf der Bildebenenseite des optischen Projektionssystems zurückgehalten wird.
Belichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 39, bei dem die Substratbühne eine zweite Aussparung (61) aufweist, in der das Referenzelement angeordnet ist.
Belichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 39, bei dem die Referenzmarkierung des Referenzelements mit dem ersten Erfassungssystem erfasst wird, bevor das Referenzelement mit Flüssigkeit in Kontakt kommt.
Belichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 41, bei dem die Referenzmarkierung des Referenzelements mit dem ersten Erfassungssystem erfasst wird, bevor Flüssigkeit zwischen dem Referenzelement und dem optischen Projektionssystem zurückgehalten wird.
Belichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 42, bei dem das Referenzelement (3) eine Referenz aufweist, die in einem Zustand verwendet wird, in dem Flüssigkeit zwischen dem Referenzelement und dem optischen Projektionssystem zurückgehalten wird.
Belichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 43, bei dem das optische Projektionssystem das Bild einer Struktur einer Maske (M) projiziert, die mit Beleuchtungslicht beleuchtet wird.
Belichtungsverfahren nach Anspruch 44, bei dem:
ein zweites Erfassungssystem (6) eine Information zum Ausrichten des Strukturbilds und des Substrats erhält, und

ein Betrieb des zweiten Erfassungssystems über das optische Projektionssystem und Flüssigkeit, die zwischen dem optischen Projektionssystem und dem Referenzelement zurückgehalten wird, ausgeführt wird.
Belichtungsverfahren nach Anspruch 45 in Abhängigkeit von Anspruch 43, bei dem das zweite Erfassungssystem die Information unter Verwendung der Referenz des Referenzelements erhält.
Belichtungsverfahren nach Anspruch 45 oder 46, bei dem das zweite Erfassungssystem die Information unter Verwendung von Licht erhält, dass über das optische Projektionssystem und die Maske mit der Struktur gelangt ist.
Belichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 45 bis 47, bei dem der Betrieb des zweiten Erfassungssystems ausgeführt wird, nachdem das erste Erfassungssystem die Referenzmarkierung des Referenzelements erfasst.
Belichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 45 bis 48, bei dem der Betrieb des zweiten Erfassungssystems ausgeführt wird, während das Substrat in der ersten Aussparung gehalten wird.
Belichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 44 bis 49, bei dem polarisierte Beleuchtung verwendet wird, um die Maske zu beleuchten.
Belichtungsverfahren nach Anspruch 50, bei dem das Beleuchtungslicht linear polarisiert ist.
Belichtungsverfahren nach Anspruch 51, bei dem ein Beleuchtungsverfahren mit schrägem Einfall verwendet wird, um die Maske zu beleuchten.
Belichtungsverfahren nach Anspruch 52, bei dem ein Zonenbeleuchtungsverfahren verwendet wird, um die Maske zu beleuchten.
Belichtungsverfahren nach Anspruch 52 oder 53, bei dem die Maske mit hauptsächlich S-polarisiertem Licht beleuchtet wird.
Belichtungsverfahren nach Anspruch 52 oder 53, bei dem die Maske mit linearer Polarisation in der tangentialen Richtung eines Kreises beleuchtet wird, der den Mittelpunkt einer optischen Achse des Projektionssystems aufweist.
Belichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 55, bei dem zumindest ein Teil des Bereichs einer oberen Fläche des Referenzelements flüssigkeitsabweisend ist.
Belichtungsverfahren nach Anspruch 56, bei dem die Gesamtheit der oberen Fläche des Referenzelements flüssigkeitsabweisend ist.
Belichtungsverfahren nach Anspruch 56 oder 57, bei dem die flüssigkeitsabweisende Eigenschaft der oberen Fläche des Referenzelements durch eine flüssigkeitsabweisende Beschichtung bereitgestellt ist.
Belichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 58, bei dem eine Glasplatte als ein Basismaterial für das Referenzelement verwendet wird.
Belichtungsverfahren nach Anspruch 59, bei dem die Referenzmarkierung an der Glasplatte ausgebildet ist.
Belichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 60, bei dem die Referenzmarkierung mit einem lichtreflektierenden Material ausgebildet ist.
Belichtungsverfahren nach Anspruch 61, bei dem das lichtreflektierende Material Chrom oder Aluminium ist.
Belichtungsverfahren nach Anspruch 61 oder 62, bei dem das lichtreflektierende Material in Nuten eines lichtdurchlässigen Basismaterials eingebettet ist.
Belichtungsverfahren nach Anspruch 61 oder 62, bei dem das lichtreflektierende Material an der Fläche eines lichtdurchlässigen Basismaterials vorgesehen ist und das Basismaterial und das lichtreflektierende Material mit einem lichtdurchlässigen Material beschichtet sind.
Belichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 64, bei dem die Referenzmarkierung frei von jeglichem Höhenunterschied ist.
Belichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 65, bei dem das Referenzelement frei von jeglichem Höhenunterschied ist.
Belichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 66, bei dem die Temperatur der auf die obere Fläche des Substrats zuzuführenden Flüssigkeit so eingestellt wird, dass die zuzuführende Flüssigkeit in etwa die gleiche Temperatur aufweist, wie die Temperatur einer Kammer, in der die Vorrichtung, die das Verfahren durchführt, aufgenommen ist.
Belichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 67, bei dem das optische Projektionssystem eine numerische Blende in einem Bereich von 0,9 bis 1,3 bereitstellt.
Belichtungsverfahren nach Anspruch 68, bei dem das optische Projektionssystem eine numerische Blende größer als 1,0 bereitstellt.
Belichtungsverfahren nach Anspruch 69, bei dem das optische Projektionssystem eine numerische Blende von 1,3 bereitstellt.
Verfahren zum Herstellen einer Einrichtung, das eine Verwendung des Belichtungsverfahrens nach einem der Ansprüche 37 bis 70 umfasst, um ein Substrat als Basismaterial für die Einrichtung zu belichten.
Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 36 zum Herstellen einer Einrichtung.