发明名称 曝光方法及装置、曝光装置之制造方法、以及元件制造方法
摘要 为制造曝光装置,在以基盘、立柱、支持板组装框架机构后,设置具备照明系统之副处理室,将投影光学系统 PL搭载于支持板。于此作业之同时,进行标线板室及标线板载台系统之组装调整、以及晶圆室与晶圆载台系统之组装调整。于搭载投影光学系统之框架机构上,以模组方式装入标线板室及晶圆室,于标线板室、晶圆室内部配置用以供给穿透曝光光之净化气体的管线等,再将投影光学系统与晶圆室间之空间,以具有可挠性之膜状软性密封材料加以密封。
申请公布号 TW501180 申请公布日期 2002.09.01
申请号 TW090101843 申请日期 2001.01.31
申请人 尼康股份有限公司 发明人 西 健尔
分类号 H01L21/027 主分类号 H01L21/027
代理机构 代理人 林镒珠 台北市长安东路二段一一二号九楼
主权项 1.一种曝光装置,系以曝光光束透过第1物体使第2物体曝光,其特征在于,具有:框架;第1载台室,系用以收纳保持前述第1物体并进行移动之第1载台系统,且以装拆可能之方式安装于前述框架;以及第2载台室,系用以收纳保持前述第2物体并进行移动之第2载台系统,且以装拆可能之方式安装于前述框架。2.如申请专利范围第1项之曝光装置,其中,具有将第1物体之图案像投影于第2物体上、且安装于前述框架之投影系统。3.如申请专利范围第2项之曝光装置,其中,前述第2物体包含第1基板及第2基板,前述第2载台系统具有保持第1基板并进行移动之第1基板载台,与保持第2基板并进行移动之第2基板载台。4.如申请专利范围第2项之曝光装置,其中,前述框架,具有装载前述第2载台室之第1基座构件,相对该第1基座构件透过防振台配置、装载前述第1载台室之第2基座构件,以及相对该第1基座构件透过防振台配置、装载前述投影系统之第3基座构件。5.如申请专利范围第2项之曝光装置,其中,进一步具有将穿透前述曝光光束之气体供给至前述第1载台室、前述第2载台室、及前述投影系统内部之气体供给装置;将前述第1载台室与前述投影系统之间加以密封之第1包覆构件;以及将前述投影系统与前述第2载台室之间加以密封之第2包覆构件。6.如申请专利范围第1项之曝光装置,其中,进一步具备:将前述第2物体搬送至前述第2载台室内之搬送系统,收纳该搬送系统之搬送室,分别对前述第1载台室、前述第2载台室及前述搬送系统内部供给穿透曝光光束之气体的气体供给装置。7.如申请专利范围第6项之曝光装置,其中,前述气体供给装置,系以前述第2载台室内前述气体浓度较前述搬送室内为高之方式供给气体。8.如申请专利范围第7项之曝光装置,其中,进一步具备:将前述第1载台室、前述第2载台室及前述搬送室分别连接于气体供给装置之供气管,各个供气管所设之电磁阀,以及用以控制该等电磁阀之驱动的气体控制系统。9.如申请专利范围第7项之曝光装置,其中,进一步的具备:用以测定前述第1载台室、前述第2载台室及前述搬送室中吸光物质之浓度的感知器,气体供给装置根据该感知器测定之吸光物质之浓度,将气体供给至前述第1载台室、前述第2载台室及前述搬送室。10.如申请专利范围第6项之曝光装置,其中,前述第2载台室及前述搬送室,分别具备:用以接收第2物体之开口及用以送出第2物体之开口,以及关闭用以送出该第2物体之开口的栅门。11.如申请专利范围第10项之曝光装置,其中,前述搬送室具有第1搬送室及第2搬送室,该第1搬送室具备:用以和第2载台室流通(fluid communication)之第1开口,用以和第2搬送室流通之第2开口,以及用以分别闭锁第1开口及第2开口之第1及第2栅门。12.如申请专利范围第11项之曝光装置,其中,前述第1栅门与第2栅门不同时开放。13.如申请专利范围第11项之曝光装置,其中,前述第1开口较第2开口狭小。14.如申请专利范围第1项之曝光装置,其具有:将前述第1物体搬送至前述第1载台室内之第1搬送系统,收纳第1搬送系统且以装拆可能方式安装于前述框架构件之第1搬送室,将前述第2物体搬送至前述第2载台室内之第2搬送系统,以及收纳第2搬送系统且以装拆可能方式安装于前述框架构件之第2搬送室。15.如申请专利范围第1项之曝光装置,其中,为使前述第2物体曝光,而同步移动前述第1物体与前述第2物体时,系视移动物体时之加速度,以曝光时间实质上为最短般决定之扫描速度,来移动前述第1物体或前述第2物体。16.一种曝光装置,其系以曝光光束透过第1物体使第2物体曝光,其特征在于,具有:第1载台室,用以收纳移动前述第1物体之第1载台;第1测量系统,用以测量该第1载台室内之前述第1载台的位置;第2载台室,用以收纳移动前述第2物体之第2载台;第2测量系统,用以测量该第2载台室内之前述第2载台的位置;以及主测量系统,用以测量前述第1载台室及前述第2载台室之位置。17.如申请专利范围第16项之曝光装置,其中,进一步具有将前述第1物体之图案像投影于前述第2物体上之投影系统,前述主测量系统具有:用以测量前述第1载台室与前述投影系统之位置关系的第3测量系统,以及用以测量前述第2载台室与前述投影系统之位置关系的第4测量系统。18.如申请专利范围第17项之曝光装置,其中,进一步的具备主控制系统,该主控制系统,根据第1测量系统与第3测量系统之测量结果求出第1载台之位置,根据第2测量系统与第4测量系统之测量结果求出第2载台之位置。19.如申请专利范围第16项之曝光装置,其中,第1测量系统系安装于第1载台室之侧面,第2测量系统系安装于第2载台室之侧面。20.如申请专利范围第19项之曝光装置,其中,主控制系统,系根据求出之第1载台及第2载台之位置,一边控制第1及第2载台之位置或速度,一边驱动第1载台及第2载台。21.如申请专利范围第20项之曝光装置,其中,第1~第4测量计分别为第1~第4干扰仪,第3干扰仪之反射镜安装于第1载台室的外面,第4干扰仪之反射镜安装于第2载台室的外面。22.如申请专利范围第21项之曝光装置,其中,第3干扰仪之反射镜系安装于埋入第1载台室侧壁之第1干扰仪,埋入第2载台室侧壁之第4干扰仪之反射镜安装于第2干扰仪。23.如申请专利范围第18项之曝光装置,其中,第1~第4测量计分别为第1~第4干扰仪,于第1载台室底面具备第3干扰仪之反射镜,于第2载台室上面具备第4干扰仪之反射镜。24.如申请专利范围第16项之曝光装置,其中,前述第2物体包含第1基板及第2基板,前述第2载台具有保持第1基板并进行移动之第1基板载台,与保持第2基板并进行移动之第2基板载台。25.如申请专利范围第24项之曝光装置,其中,进一步的于第2载台室内具备第1基板载台用之第1预校准机构,与第2基板载台用之第2预校准机构。26.一种曝光装置,系一边同步移动第1物体与第2物体,一边以曝光光束透过第1物体使第2物体曝光,其特征在于,具有:载台系统,用以移动前述第1物体或第2物体;以及主控制系统,系控制载台系统以既定之加速度加速前述第1物体或第2物体至达到既定之扫描速度,且以前述既定之扫描速度移动前述第1物体或第2物体;前述扫描速度,系根据前述加速度使曝光时间实质上成为最短之方式加以规定。27.如申请专利范围第26项之曝光装置,其中,若设前述第1物体或第2物体之一次扫描曝光所曝光之区划区域的扫描方向宽度为LY,前述第1物体或第2物体之根据曝光光束的曝光区域之扫描方向宽度为D,加速度为W,扫描速度为VW的话,该扫描速度VW系以下式规定之曝光时间T之値实质上为最小之方式加以决定T=2VW/W+(LY+D)/VW。28.如申请专利范围第27项之曝光装置,其中,于扫描速度之前述第1物体或第2物体之移动后,以和前述加速度相同大小之减速度进行减速。29.如申请专利范围第26项之曝光装置,其中,前述第1物体系具有图案之光罩,前述第2物体系涂布光抗蚀剂之基板,前述扫描速度进一步的考虑光抗蚀剂之曝光适性能量来加以决定。30.如申请专利范围第26项之曝光装置,其中,前述载台系统具有保持第1物体并进行移动之第1载台与保持第2物体并进行移动之第2载台,前述第2物体具有第1基板及第2基板,前述第2载台具有保持第1基板并进行移动之第1基板载台、与保持第2基板并进行移动之第2基板载台。31.如申请专利范围第30项之曝光装置,其中,进一步的具备将前述第1物体之图案投影于前述基板上,当投影系统之倍率设为时,以W=R表示之第1载台之加速度R为2.5G~3G。32.一种曝光装置之制造方法,其系以曝光光束透过第1物体使第2物体曝光,其特征在于,包含:第1步骤,系组装框架;第2步骤,系组装移动前述第1物体之第1载台系统并将之收纳于第1载台室内,将该第1载台室以装拆可能之方式安装于前述框架;以及第3步骤,系组装移动前述第2物体之第2载台系统并将之收纳于第2载台室内,将该第2载台室以装拆可能之方式安装于前述框架。33.如申请专利范围第32项之曝光装置之制造方法,其中,进一步的具有:用以将前述第1物体之图案像投影于前述第2物体上之投影系统安装于前述框架之第4步骤,前述第4步骤,通过前述第2载台室上部所设之能通过前述投影系统之切口,相对移动前述第2载台室与前述投影系统。34.如申请专利范围第32项之曝光装置之制造方法,其中,进一步的具有:用以将前述第1物体之图案像投影于前述第2物体上之投影系统安装于前述框架之第4步骤,以及将前述第1载台室与前述投影系统间之空间以第1包覆构件加以包覆,且将前述投影系统与前述第2载台室间之空间以第2包覆构件加以包覆之第5步骤。35.如申请专利范围第32项之曝光装置之制造方法,其中,第1载台室系形成为箱状,于第2步骤中,在第1载台室之面上组装第1载台系统。36.如申请专利范围第35项之曝光装置之制造方法,其中,第2载台室系形成为箱状,于第3步骤中,在第2载台室之面上组装第2载台系统。37.如申请专利范围第34项之曝光装置之制造方法,其中,进一步的具备将照明系统安装于框架之第6步骤,使用前述照明系统来调查前述投影系统之光学特性的第7步骤,于第7步骤后实施第2及第3步骤。38.一种曝光方法,系以曝光光束透过第1物体使第2物体曝光,其特征在于,包含:一边对第1物体照射曝光光束,一边使保持第1物体之第1载台于第1载台室内移动;与第1载台同步,使保持第2物体之第2载台于第2载台室内移动;前述第1载台室及第2载台室,系分别包含具有第1载台之第1载台系统及具有第2载台之第2载台系统的模组。39.如申请专利范围第38项之曝光方法,其中,进一步的包含对第1载台室及第2载台室供给实质上不会吸收曝光光束之气体。40.如申请专利范围第38项之曝光方法,其中,曝光光束具有200nm以下之波长。41.一种曝光方法,系于具有移动第1物体之第1载台、及与第1物体同步移动第2物体之第2载台的曝光装置中,以曝光光束透过第1物体使第2物体曝光,其特征在于,包含:测量用以收纳前述第1载台之第1载台室内之第1载台的位置;测量用以收纳前述第2载台之第2载台室内之第2载台的位置;分别测量前述曝光装置中前述第1载台室及第2载台室之位置;以及根据所测量之第1载台及第2载台之位置、以及所测量之第1载台室及第2载台室之位置,一边控制第1载台及第2载台之位置或速度,以曝光光束透过第1物体使第2物体曝光。42.如申请专利范围第41项之曝光方法,其中,进一步的具备将第1物体之图案投影于第2物体上之投影系统,前述曝光装置中之前述1载台室及第2载台室之位置,系相对投影系统之第1载台室之位置及相对投影系统之第2载台室之位置。43.如申请专利范围第42项之曝光方法,其中,进一步的包含自所测量之第1载台室内部的第1载台之位置与相对投影系统之第1载台室之位置,求出相对投影系统之第1载台之位置;自所测量之第2载台室内部的第2载台之位置与相对投影系统之第2载台室之位置,可求出相对投影系统之第2载台之位置。44.一种曝光方法,系一边同步移动第1物体与第2物体,一边以曝光光束透过第1物体使第2物体曝光,其特征在于,包含:将前述第1物体或前述第2物体以既定之加速度加速至既定之扫描速度;一边以前述扫描速度移动第1物体或前述第2物体,一边以曝光光束照射第1物体;前述扫描速度,系视前述加速度以曝光时间实质上为最短之方式来决定。45.如申请专利范围第44项之曝光方法,其中,若设前述第1物体或第2物体之一次扫描曝光所曝光之区划区域的扫描方向宽度为LY,前述第1物体或第2物体之根据曝光光束的曝光区域之扫描方向宽度为D,加速度为W,扫描速度为VW的话,前述扫描速度VW系以下式规定之曝光时间T之値实质上为最小之方式加以决定T=2VW/W+(LY+D)/VW。46.如申请专利范围第45项之曝光方法,其中,于前述扫描速度之前述第1物体或第2物体之移动后,以和前述加速度相同大小之减速度来进行前述第1物体或前述第2物体之减速。47.一种载台模组,其特征在于,具备:载台装置,系用以保持物体并使之移动;载台室,用以收纳载台装置;以及测量系统,系安装于载台室之壁面、用以测量载台室内之载台位置。48.如申请专利范围第47项之载台模组,其中,进一步的具备连接于载台室之供料室(此供料室系用以将物体装填于载台室内)。49.如申请专利范围第48项之载台模组,其中,分别具有用以使载台室与供料室相互流通之开口,亦具备闭锁至少其中一方之栅门。50.如申请专利范围第47项之载台模组,其中,前述物体具有第1基板及第2基板,前述载台系统具有保持第1基板并进行移动之第1基板载台,与保持第2基板并进行移动之第2基板载台。51.如申请专利范围第47项之载台模组,其中,该载台模组系以能装拆之方式安装于曝光装置。52.一种曝光装置,其特征在于,具有:申请专利范围第51项之载台模组、与投影系统。53.如申请专利范围第52项之曝光装置,其中,曝光装置具备用以测量载台室之位置的干扰仪,于载台室外壁安装有该干扰仪用之反射镜。54.一种元件制造方法,其特征在于:包含使用曝光装置,将光罩图案复制于工件上之步骤;该曝光装置,系以曝光光束透过第1物体使第2物体曝光,其具有;框架;第1载台室,系用以收纳保持前述第1物体并进行移动之第1载台系统,且以装拆可能之方式安装于前述框架;以及第2载台室,系用以收纳保持前述第2物体并进行移动之第2载台系统,且以装拆可能之方式安装于前述框架。55.一种元件制造方法,其特征在于;包含使用曝光装置,将光罩图案复制于工件上之步骤;该曝光装置,系以曝光光束透过第1物体使第2物体曝光,其具有;第1载台室,用以收纳移动前述第1物体之第1载台;第1测量系统,用以测量该第1载台室内之前述第1载台的位置;第2载台室,用以收纳移动前述第2物体之第2载台;第2测量系统,用以测量该第2载台室内之前述第2载台的位置;以及主测量系统,用以测量前述第1载台室及前述第2载台室之位置。56.一种元件制造方法,其特征在于;包含使用曝光装置,将光罩图案复制于工件上之步骤;该曝光装置,系一边同步移动第1物体与第2物体,一边以曝光光束透过第1物体使第2物体曝光,其具有;载台系统,用以移动前述第1物体或第2物体;以及主控制系统,系控制载台系统以既定之加速度加速前述第1物体或第2物体至达到既定之扫描速度,且以前述既定之扫描速度移动前述第1物体或第2物体;前述扫描速度,系根据前述加速度使曝光时间实质上成为最短之方式加以规定。57.一种曝光装置,系以曝光光束透过第1物体使第2物体曝光,其特征为以下述步骤加以制造:第1步骤,系组装框架;第2步骤,系组装移动前述第1物体之第1载台系统并将之收纳于第1载台室内,将该第1载台室以装拆可能之方式安装于前述框架;以及第3步骤,系组装移动前述第2物体之第2载台系统并将之收纳于第2载台室内,将该第2载台室以装拆可能之方式安装于前述框架。图式简单说明:图1,系显示本发明一实施形态例之投影曝光装置之省略部分的概略构成图。图2,系图1之曝光装置之省略部分的右侧视图。图3,系显示图2之晶圆室38及晶圆供料室70内部之晶圆载台系统及晶圆供料系统之部分省略的俯视图。图4,系显示图3之晶圆室38及晶圆供料室70之外观的俯视图。图5,系显示对图3之晶圆室38及晶圆供料室70之净化气体之喷出口及排气口等的俯视图。图6,系显示图2(或图3)之投影光学系统PL、晶圆室38.及晶圆供料室70组装调整时之状态的立体图。图7A,系显示投影光学系统PL、晶圆室38间之软性密封构件18D的图。图7B,系显示搬送口52A,74A间之软性密封构件18F的图。图8A,系显示软性密封构件18F之构成例的俯视图。图8B,系显示软性密封构件18F之构成例的截面图。图9A,系显示用以开关图3之晶圆供料室70之一个搬送口74A之栅门75A的前视图。图9B,系自侧面观察图9A的截面图。图9C,系显示图9A所示之构造中,仅第1栅门75A1向下方打开之状态。图9D,系显示图9A所示之构造中,第1栅门75A1与第2栅门75A2呈打开之状态。图10,系显示实施例之投影曝光装置组装调整时的状态图。图11,系显示实施例之曝光对象之晶圆之曝光照射图之一例的俯视图。图12A,系相对狭缝宽D之曝光区域28,对扫描方向长度LY之曝光照射区域29进行扫描时的俯视图。图12B,系显示标线板载台之扫描速度VR之时间变化的图表。图12C,系显示标线板载台之扫描速度VR之时间变化的图表,系显示扫描速度较图12B为快之情形。图13,系显示设定各种标线板载台之加速度时,标线板载台之扫描速度与曝光校准时间之关系的模拟结果例的图。图14,系显示标线板载台之加速度、与投影曝光装置之效率关系例的图。图15,系显示本发明实施形态之其他例之晶圆载台系统的俯视图。图16,系图15之部分前视图。图17,系显示本发明实施形态之其他例之晶圆室的分解立体图。图18,系显示图17之晶圆室之组装状态的立体图。图19,系显示本发明实施形态之投影曝光装置之组装调整时之作业流程例的流程图。图20,系显示使用实施形态之投影曝光装置之半导体元件之制造步骤例的图。
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