CN100552881C - 曝光装置、曝光方法及元件制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的曝光装置具备:供应用以充满曝光用光的光路空间(K1)的液体的液体供应装置,与配置于曝光位置的基板表面相对向、且围住曝光用光的光路空间(K1)的第1岛面(75),以及配置在第1岛面(75)外侧的第2岛面(76)。第1岛面(75)能将液体保持在与基板表面之间。第2岛面(76)设置成不会与和基板表面之间存在的液体的膜接触。据此,在一边移动基板一边进行曝光时,也能将曝光用光的光路空间以液体充满成期望状态。
Description
技术领域
本发明有关于通过液体使基板曝光的曝光装置、曝光方法以及元件制造方法。
背景技术
在半导体元件或液晶显示元件等微元件的工艺之一的光刻工艺中,使用将形成于掩膜上的图案投影曝光至感旋光性基板上的曝光装置。此曝光装置,具有支撑掩膜且可移动的掩膜载台与支撑基板且可移动的基板载台,一边使掩膜载台与基板载台逐次移动一边通过投影光学系统将掩膜的图案投影曝光至基板。在微元件的制造中,为进行元件的高密度化,要求基板上所形成的图案的微细化。为满足此要求,对曝光装置进一步期望具有更高分辨率。作为实现该高分辨率的一手段,提出了一种如下述专利文献1所揭示的以液体充满曝光用光的光路空间,通过该液体使基板曝光的液浸曝光装置。
专利文献1:国际公开第99/49504号小册子。
对一曝光装置而言,为达成元件生产性提升等目的,要求基板(基板载台)的移动速度能高速化。然而,以高速移动基板(基板载台)时,欲将曝光用光的光路空间以液体充满成所期望状态有可能变得困难,而产生通过液体的曝光精度及测量精度劣化的可能性。例如,随着基板(基板载台)移动的高速化,产生无法以液体充分充满曝光用光的光路空间、或于液体中产生气泡等不良情形时,曝光用光将无法良好的到达基板上,而产生基板上未形成图案、或基板上形成的图案产生缺陷的情形。此外,随着基板(基板载台)移动的高速化,也有可能产生充满在光路空间的液体漏出的情形。一旦液体漏出时,即会产生周边构件、机器的腐蚀、故障等情形。又,当漏出的液体、未完全回收的液体等例如成为液滴而残留在基板上时,也有可能因该残留液体(液滴)汽化而在基板形成液滴的附着痕迹(所谓的水印)。又,也有可能因漏出液体的汽化热使基板、基板载台等产生热变形,或使曝光装置所处的环境(温度、洁净度等)产生变动,而导致包含基板上的图案重叠精度等曝光装置精度的恶化,或导致使用干涉器等各种测量的精度恶化。再者,当将残留液体的基板从基板载台搬出时,也可能有液体附着于保持该基板的搬送系统,而使得灾情扩大。此外,随着基板(基板载台)移动的高速化,也有可能产生被液体充满的液浸区域变大的情形,导致曝光装置全体变大。
发明内容
本发明有鉴于上述情形而为,其目的在提供能以液体将曝光用光的光路空间充满成所期望状态的曝光装置、曝光方法、以及使用这些曝光装置、曝光方法的元件制造方法。
为解决上述课题,本发明采用对应各图所示实施方式的以下构成。但赋予各要件后括号内的符号仅例示该要件,并无限定各要件的意图。
本发明第1方式所提供的曝光装置EX,其对基板P上照射曝光用光EL来使基板P曝光,其具备:液体供应装置11,其为了将该曝光用光EL的光路空间K1以液体LQ加以充满而供应液体LQ;第1面75,以和配置在曝光用光EL可照射位置的物体P表面相对向,且围着该曝光用光EL的光路空间K1的方式设置,能将液体供应装置11供应的液体LQ保持在与物体P之间;以及第2面76,其和物体P表面相对向,且相对该曝光用光EL的光路空间K1配置在第1面75的外侧;第2面76,其被设置成物体P表面与该第2面76之间存在的液体LQ的膜不与第2面76接触;且所述第2面76较所述第1面75还离开所述物体P表面。
根据本发明的第1方式,即使在使基板往既定方向移动同时进行曝光时,也能以液体将曝光用光的光路空间充满成所期望的状态。
本发明第2方式所提供的曝光装置EX,是通过液体LQ对基板P照射曝光用光EL以使该基板P曝光,该曝光装置EX其包含:保持构件70,与配置在该曝光用光EL可照射位置的物体P的表面相对向,且能将该液体LQ保持在与该物体P之间;回收部22,其回收保持在该物体P与构件70之间的液体LQ;空间形成区域72,76,其形成于该构件,以和该物体表面相对向的方式位于该光路K1与该回收部22之间,且在该物体P上的液体LQ与该构件70之间形成空间SP;且所述空间形成区域72,76是形成于所述构件的凹部。
根据本发明的第2方式,能在抑制液体的漏出及液浸区域变大的同时,将该曝光用光的光路的既定部分以液体加以充满。
本发明第3方式所提供的曝光方法,通过液体LQ对基板P照射曝光用光EL以使该基板P曝光,该曝光方法包含:将该液体LQ供应至与该基板对向配置的构件70、和该基板P之间的步骤;使所述基板P往既定方向移动的步骤;一边在所述既定方向的所述曝光用光EL的光路空间、与和所述基板P对向配置的所述液体回收部之间在所述基板P上的液体LQ与设于所述构件的凹部之间形成空间、一边以所述液体回收部回收液体LQ的步骤;以及通过液体LQ对该基板P照射曝光用光以使该基板曝光的步骤。
根据本发明的第3方式,能在抑制液体的漏出及液浸区域变大的同时,在将曝光用光的光路的既定部分以液体加以充满的状态下使基板曝光。
本发明第4方式所提供的元件制造方法,包含使用第1或第2方式的曝光装置EX使基板P曝光的步骤204、使曝光后基板P显影的步骤204、以及将显影后基板加工的步骤205。
本发明第5方式所提供的元件制造方法,包含使用第3方式的曝光方法使基板P曝光的步骤204、使曝光后基板P显影的步骤204、以及将显影后基板加工的步骤205。
根据本发明第4及第5方式,可使用能将曝光用光的光路空间以液体充满成所期望的状态的上述曝光装置及曝光方法来制造元件。
利用本发明,能将曝光用光的光路空间以液体充满成所期望状态,良好的进行通过液体的曝光处理及测量处理。
附图说明
图1是显示第1实施方式的曝光装置的概略构成图。
图2是显示第1实施方式的嘴构件70附近的概略立体图的部分剖视图。
图3是从下侧所视的第1实施方式的嘴构件70的立体图。
图4是与图2的XZ平面平行的侧视剖面图。
图5是与图2的YZ平面平行的侧视剖面图。
图6是用以说明液浸机构进行的液体回收动作原理的图。
图7A、图7B是用以说明随着基板移动产生的液体动作的示意图。
图8是用以说明第1实施方式的随着基板移动产生的液体动作的示意图。
图9是用以说明第1实施方式的随着基板移动产生的液体动作的示意图。
图10是用以说明第2实施方式的随着基板移动产生的液体动作的示意图。
图11是从下侧所视的第3实施方式的嘴构件70的立体图。
图12是与图11的YZ平面平行的侧视剖面图。
图13是显示微元件工艺的一例的流程图。
主要元件代表符号
1:液浸机构
11:液体供应装置
12:供应口
16:排气口
22:回收口
25:多孔构件
50:翼构件
51:壁部
75:第1岛面
76:第2岛面
77:上面
EL:曝光用光
EX:曝光装置
G2:内部空间
K1:光路空间
K3:外部空间
LS1:最终光学元件
P:基板
PL:投影光学系统
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式,但本发明并不限于此。
第1实施方式
图1是显示本发明第1实施方式的曝光装置的概略构成图。图1中,曝光装置EX具备:保持掩膜M且可移动的掩膜载台MST、保持基板P且可移动的基板载台PST、以曝光用光EL照明被掩膜载台MST所保持的掩膜M的照明光学系统IL、将受曝光用光EL照明的掩膜M的图案像投影至被基板载台PST所保持的基板P的投影光学系统PL、以及统筹控制曝光装置EX整体动作的控制装置CONT。
本实施方式的曝光装置EX,为了实质上缩短曝光波长以提升解像度(resolution)、且实质上获得较广的焦深,而采用了液浸法的液浸曝光装置。曝光装置EX具备用以将投影光学系统PL像面附近的曝光用光EL的光路空间K1以液体LQ加以充满的液浸机构1。液浸机构1是设在光路空间K1的附近,具备:具有供应液体LQ的供应口12及回收液体LQ的回收口22的嘴构件70,通过供应管13、及设于嘴构件70的供应口12将供应液体LQ的液体供应装置11,以及通过设于嘴构件70的回收口22、及回收管23来回收液体LQ的液体回收装置21。如以下的详细说明,在嘴构件70内部,设有连接供应口12与供应管13的流路(供应流路)14、以及连接回收口22与回收管23的流路(回收流路)24。又,图1中,并未显示供应口、回收口、供应流路、以及回收流路。嘴构件70是以围绕构成投影光学系统PL的复数个光学元件中、最接近投影光学系统PL像面的最终光学元件LS1的方式,形成为环状。
又,本实施方式的曝光装置EX所采用的局部液浸方式,是在包含投影光学系统PL的投影区域AR的基板P上的一部分,局部的形成大于投影区域AR但小于基板P的液体LQ的液浸区域LR。曝光装置EX,至少在将掩膜M的图案像投影至基板P的期间,将最接近投影光学系统PL像面的最终光学元件LS1、与配置在投影光学系统PL像面侧的基板P间的曝光用光EL的光路空间K1以液体LQ加以充满,通过投影光学系统PL与充满在光路空间K1的液体LQ,将通过掩膜M的曝光用光EL照射于基板P,据以将掩膜M的图案转印至基板P。控制装置CONT,使用液浸机构1的液体供应装置11供应既定量的液体LQ,且使用液体回收装置21来回收既定量的液体LQ,据以将光路空间K1以液体LQ充满,在基板P上局部地形成液体LQ的液浸区域LR。
又,以下的说明中,虽说明在将基板P配置于曝光用光EL可照射的位置的状态下,即在投影光学系统PL与基板P相对向的状态下以液体LQ充满光路空间K1的情形,但在基板P以外的物体(例如基板载台PST的上面94)与投影光学系统PL相对向的状态下以液体LQ充满光路空间K1的情形,也是同样的。
本实施方式中,以使用扫描型曝光装置(所谓的扫描步进器)的情形为例来进行说明;曝光装置EX是一边使掩膜M与基板P于扫描方向同步移动,一边将掩膜M上所形成的图案曝光至基板P。以下的说明中,以水平面内掩膜M与基板P的同步移动方向(扫描方向)为Y轴方向、水平面内与Y轴方向正交的方向(非扫描方向)为X轴方向、与X轴及Y轴方向垂直且与投影光学系统PL的光轴AX一致的方向为Z轴方向。此外,分别以绕X轴、Y轴、及Z轴方向旋转(倾斜)的方向为θX方向、θY方向、及θZ方向。又,此处所谓“基板”是包含在半导体晶圆等基材上涂有感光材(光刻胶)、保护膜等膜状物者,所谓“掩膜”则包含形成有欲缩小投影至基板上的元件图案的标线片。
曝光装置EX,具备设于地面上的基座BP、与设在该基座BP上的主机架9。于主机架9,形成有朝内侧突出的上侧段部7及下侧段部8。照明光学系统IL,用以将掩膜载台MST所保持的掩膜M以曝光用光EL加以照明者,且其受固定在主机架9上部的支撑架10支撑。
照明光学系统IL具有:用以使曝光用光源所射出的光束照度均匀化的光学积分器、用以将来自光学积分器的曝光用光EL加以聚光的聚光透镜、中继透镜系统、以及可变视野光阑(用来设定曝光用光EL在掩膜M上的照明区域)等。掩膜M上的既定照明区域,使用照明光学系统IL以照度分布均匀的曝光用光EL来加以照明。从照明光学系统IL射出的曝光用光EL,使用从例如水银灯射出的亮线(g线、h线、i线)以及KrF准分子激光(波长248nm)等远紫外光(DUV光)、ArF准分子激光(波长193nm)及F2激光(波长157nm)等真空紫外光等。本实施方式使用ArF准分子激光。
本实施方式中,液体LQ使用纯水。纯水不仅能使ArF准分子激光穿透,从例如水银灯射出的亮线(g线、h线、i线)及KrF准分子激光(波长248nm)等远紫外线(DUV光)也能穿透。
掩膜载台MST保持掩膜M且可移动。掩膜载台MST以真空吸附(或静电吸附)方式保持掩膜M。在掩膜载台MST下面,设有复数个非接触轴承的气体轴承(空气轴承)85。掩膜载台MST,被空气轴承85以非接触方式支撑在掩膜载台平台2的上面(导引面)。在掩膜载台MST及掩膜载台平台2的中央部,分别形成有使掩膜M的图案像通过的开口。掩膜载台平台2,通过防振装置86被支撑在主机架9的上侧段部7。即,掩膜载台MST,通过防振装置86及掩膜载台平台2被支撑在主机架9的上侧段部7。通过防振装置86,将掩膜载台平台2与主机架9在振动上予以分离,而能避免主机架9的振动传至支撑掩膜载台MST的掩膜载台平台2。
掩膜载台MST,能通过控制装置CONT所控制的含线性马达等的掩膜载台驱动装置MSTD的驱动,在保持掩膜M的状态下,于掩膜载台平台2上,在与投影光学系统PL的光轴AX垂直的平面内,也能在XY平面内进行2维移动及θZ方向的微小旋转。掩膜载台MST上固设有移动镜81。又,与移动镜81对向的位置设有激光干涉器82。掩膜载台MST上的掩膜M的2维方向位置、及θZ方向的旋转角以激光干涉器82实时加以测量。也可设计成以激光干涉器82测量θX、θY方向的旋转角。激光干涉器82的测量结果输出至控制装置CONT。控制装置CONT,根据激光干涉器82的测量结果来驱动掩膜载台驱动装置MSTD,据以进行掩膜载台MST所保持的掩膜M的位置控制。
投影光学系统PL,以既定投影倍率β将掩膜M的图案像投影至基板P。投影光学系统PL,具备复数个光学元件,这些光学元件以镜筒PK来加以保持。本实施方式中,投影光学系统PL,是投影倍率β为例如1/4、1/5或1/8的缩小系统。又,投影光学系统PL可以是等倍系统或放大系统的任一者。又,投影光学系统PL,也可以是不包含反射元件的折射系统、不包含折射光学元件的反射系统、或包含反射光学元件与折射光学元件的折反射系统的任一者。构成投影光学系统PL的复数个光学元件中、最接近投影光学系统PL像面的最终光学元件LS1从镜筒PK露出。
保持投影光学系统PL的镜筒PK的外周设有凸缘部PF,投影光学系统PL通过凸缘部PF被支撑于镜筒平台5。镜筒平台5通过防振装置87被支撑在主机架9的下侧段部8。即,投影光学系统PL通过防振装置87及镜筒平台5被支撑于主机架9的下侧段部8。又,通过防振装置87,将镜筒平台5与主机架9在振动上予以分离,以避免主机架9的振动传至支撑投影光学系统PL的镜筒平台5。
基板载台PST,具有用以保持基板P的基板保持具PH,将基板P保持于基板保持具PH且可移动。基板保持具PH,以例如真空吸附等方式保持基板P。基板载台PST上设有凹部93,用以保持基板P的基板保持具PH配置在凹部93。又,基板载台PST的凹部93周围的上面94,形成为与基板保持具PH所保持的基板P表面大致同高(无段差)的平坦面。此外,若能于光路空间K1持续充满液体LQ,则基板载台PST的上面94与基板保持具PH所保持的基板P表面,也可具有段差。
于基板载台PST下面,设有复数个非接触轴承的气体轴承(空气轴承)88。基板载台PST,通过空气轴承88以非接触方式支撑在基板载台平台6的上面(导引面)。基板载台平台6系通过防振装置89被支撑在基座BP上。又,通过防振装置89,将基板载台平台6与主机架9及基座BP(地面)在振动上予以分离,以避免基座BP(地面)、主机架9等的振动传至支撑基板载台PST的基板载台平台6。
基板载台PST,能通过控制装置CONT所控制的含线性马达等的基板载台驱动机构PSTD的驱动,在通过基板保持具PH保持基板P的状态下,可在基板载台平台6上于XY平面内进行2维移动及θZ方向的微小旋转。进一步的,基板载台PST也能在Z轴方向、θX方向及θY方向移动。因此,被基板载台PST所保持的基板P表面,能在X轴、Y轴、Z轴、θX、θY及θZ方向的6自由度方向移动。于基板载台PST侧面固设有移动镜83。又,在与移动镜83对向的位置设有激光干涉器84。基板载台PST上基板P的2维方向位置及旋转角,以激光干涉器84实时加以测量。此外,虽未图标,但曝光装置EX还具备例如揭示于日本特开2004-207710号公报的用以检测基板载台PST所保持的基板P表面的面位置信息的聚焦、调平检测系统。
激光干涉器84的测量结果输出至控制装置CONT。聚焦、调平检测系统的检测结果也输出至控制装置CONT。控制系统CONT根据聚焦、调平检测系统的检测结果,驱动基板载台驱动装置PSTD,控制基板P的聚焦位置(Z位置)及倾斜角(θX、θY),将基板P表面对齐于通过投影光学系统PL及液体LQ所形成的像面,并根据激光干涉器84的测量结果进行基板P在X轴方向、Y轴方向、及θZ方向的位置控制。
液浸机构1的液体供应装置11,为了以液体LQ充满曝光用光EL的光路空间K1而供应液体LQ。液体供应装置11具备:收容液体LQ的储液槽(tank)、加压泵、用以调整所供应的液体温度的温度调整装置、以及去除液体LQ中异物的过滤单元等。于液体供应装置11连接有供应管13的一端,而供应管13的另一端则连接于嘴构件70。液体供应装置11的液体供应动作是以控制装置CONT加以控制。又,液体供应装置11的储液槽、加压泵、温度调整装置、过滤单元等,不需全由曝光装置EX具备,也可由设置曝光装置EX的工厂等的设备来代用。
又,于供应管13途中,设有被称为质量流量控制器(mass flow controller)的流量控制器19,其用以控制从液体供应装置11送出、被供应至投影光学系统PL像面侧的每单位时间的液体量。流量控制器19对液体供应量的控制,是在控制装置CONT的指令信号下进行。
液浸机构1的液体回收装置21,用以回收充满在曝光用光EL的光路空间K1中的液体LQ。液体回收装置21具备:真空泵等真空系统、将所回收的液体LQ与气体加以分离的气液分离器、及用以收容所回收的液体LQ的储液槽等。于液体回收装置21连接有回收管23的一端,而回收管23的另一端连接于嘴构件70。液体回收装置21的液体回收动作是以控制装置CONT加以控制。又,液体回收装置21的真空系统、气液分离器、储液槽等,不需全由曝光装置EX具备,也能以设置曝光装置EX的工厂等的设备来代用。
嘴构件70被支撑于支撑机构91。支撑机构91连接在主机架9的下侧段部8。通过支撑机构91支撑嘴构件70的主机架9、与通过凸缘部PF支撑投影光学系统PL的镜筒PK的镜筒平台5,是通过防振机构87在振动上分离。因此,能防止在嘴构件70产生的振动传至投影光学系统PL。又,主机架9与支撑基板载台PST的基板载台平台6,是通过防振机构89在振动上分离。因此,能防止在嘴构件70产生的振动,通过主机架9及基座BP传至基板载台PST。此外,主机架9与支撑掩膜载台MST的掩膜载台平台2,是通过防振机构86在振动上分离。因此,能防止在嘴构件70产生的振动,通过主机架9传至掩膜载台MST。
接着,参照图2~图5说明嘴构件70。图2显示嘴构件70附近的概略立体图的部分剖视图,图3是从下侧所视的嘴构件70的立体图,图4是与XZ平面平行的侧视剖面图,图5是与YZ平面平行的侧视剖面图。
嘴构件70设在最接近投影光学系统PL像面的最终光学元件LS1的附近。嘴构件70在基板P(基板载台PST)的上方以围绕最终光学元件LS1的方式设置的环状构件,其中央部具有能配置投影光学系统PL(最终光学元件LS1)的孔70H。又,本实施方式中,嘴构件70组合复数个构件,嘴构件70的外形在俯视时大致呈四角形状。嘴构件70的外形并不限于俯视呈四角形状,例如,也可于俯视呈圆形。此外,嘴构件70既可以是由一种材料(钛等)构成,也可以是由例如铝、钛、不锈钢、刚铝(duralumin)、以及包含此等的合金构成。
嘴构件70,具有:侧板部70A、倾斜板部70B、设在侧板部70A与倾斜板部70B的上端部的顶板部70C、以及与基板P(基板载台PST)相对向的底板部70D。倾斜板部70B形成为斗状,最终光学元件LS1配置在以倾斜板部70B形成的孔70H的内侧。倾斜板部70B的内侧面(即嘴构件70的孔70H内侧面)70T与投影光学系统PL的最终光学元件LS1的侧面LT相对向,倾斜板部70B的内侧面70T与投影光学系统PL的最终光学元件LS1的侧面LT之间,设有既定间隙G1。通过设置间隙G1来防止在嘴构件70产生的振动直接传至投影光学系统PL(最终光学元件LS1)。又,倾斜板部70B的内侧面70T具有对液体LQ的疏液性(疏水性),以抑制液体LQ侵入投影光学系统PL的最终光学元件LS 1的侧面LT、与倾斜板部70B的内侧面70T间的间隙G1。此外,将倾斜板部70B的内侧面70T作成疏液性的疏液化处理,例如,可举出将聚四氟乙烯(铁氟龙(注册商标))等氟系树脂材料、丙烯系树脂材料、硅系树脂材料等疏液性材料附着于该内侧面70T的处理等。
底板部70D的一部分是在Z轴方向,设置在投影光学系统PL的最终光学元件LS1的下面T1与基板P(基板载台PST)之间。此外,于底板部70D的中央部,形成有供曝光用光EL通过的开口74。于开口74,有通过投影光学系统PL的最终光学元件(光学构件)LS1的曝光用光EL通过。本实施方式中,照射有曝光用光EL的投影区域AR,设置成以X轴方向(非扫描方向)为长边方向的狭缝状(大致矩形),开口74具有对应投影区域AR的形状,本实施方式中,形成为以X轴方向(非扫描方向)为长边方向的狭缝状(大致矩形)。开口74形成为大于投影区域AR,通过投影光学系统PL的曝光用光EL,能在不被底板部70D遮蔽的情形下到达基板P上。
嘴构件70与基板P(基板载台PST)相对向的下面,具有与基板P(配置在曝光用光EL可照射的位置)表面相对向的第1面75。第1面75与XY平面平行的平坦面。第1面75设为围绕曝光用光EL的光路空间K1(通过此空间的曝光用光被投影至基板P上而形成投影区域AR。本说明书中,“光路空间K1”意指曝光用光通过的空间,此实施方式及以下的实施方式中,是指最终光学元件LS1与基板P之间、曝光用光所通过的空间)。即,第1面75是围绕着曝光用光EL所通过的底板部70D的开口74而设置的面。此处,曝光用光EL可照射的位置,包含与投影光学系统PL相对向的位置。第1面75,由于设置成围绕通过投影光学系统PL的曝光用光EL的光路空间K1,因此控制装置CONT通过将基板P配置于曝光用光EL可照射的位置,即能使第1面75与基板P表面相对向。
此外,由于基板载台PST所保持的基板P表面与XY平面大致平行,因此嘴构件70的第1面75是被设置成与基板载台PST所保持的基板P表面相对向、且与基板P表面(XY平面)大致平行。此外,第1面75能将液体LQ(为充满曝光用光EL的光路空间K1而由液体供应装置11供应)保持在与基板P之间。以下的说明中,将嘴构件70的被设置成与基板载台PST所保持的基板P表面相对向、且围绕曝光用光EL的光路空间K1,并与基板P表面(XY平面)大致平行的第1面(平坦面)75,适当的称为“第1岛面(land)75”。第1岛面75是设置在嘴构件70的最接近基板载台PST所保持的基板P的位置。即,第1岛面75是与基板载台PST所保持的基板P表面的距离(间隔)最小的部分。据此,能在第1岛面75与基板P之间良好地保持液体LQ而形成液浸区域LR。本实施方式中,机板P表面与第1岛面75间的距离(间隔)W1,设定为1mm程度。
又,第1岛面75是设置成在投影光学系统PL的下面T1与基板P之间围绕曝光用光EL的光路空间K1(投影区域AR)。第1岛面75设在嘴构件70(底板部70D)下面的一部分区域。如以上所述,第1岛面75设置成围绕曝光用光EL所通过的开口74。第1岛面75,具有对应开口74的形状,本实施方式中第1岛面75的外形,以X轴方向(非扫描方向)为长边方向的矩形。
开口74设在第1岛面75的大致中央部。且如图3等所示,第1岛面75于Y轴方向(扫描方向)的宽度D1,小于开口74于Y轴方向的宽度D2。此处,第1岛面75于Y轴方向的宽度D1是第1岛面75的+Y侧(-Y侧)的端部(边缘)E与开口74的+Y侧(-Y侧)的端部(边缘)间的距离。本实施方式中,由于开口74设在第1岛面75的大致中央部,因此第1岛面75的+Y侧端部E与开口74的+Y侧端部间的距离、和第1岛面75的-Y侧端部E与开口74的-Y侧端部间的距离大致相等。
又,本实施方式中,第1岛面75于Y轴方向的宽度D1,小于第1岛面75于X轴方向的宽度D3。此处,第1岛面75于X轴方向的宽度D3是第1岛面75的+X侧(-X侧)的端部(边缘)与开口74的+X侧(-X侧)的端部(边缘)间的距离。本实施方式中,由于开口74设在第1岛面75的大致中央部,因此第1岛面75的+X侧端部与开口74的+X侧端部间的距离、和第1岛面75的-X侧端部与开口74的-X侧端部间的距离大致相等。
基板P表面与最终光学元件LS1的下面T1间的距离,较基板P表面与第1岛面75间的距离长。即,最终光学元件LS1的下面T1,形成在较第1岛面75高的位置。又,底板部70D被设置成不会与最终光学元件LS1的下面T1及基板P(基板载台PST)接触。此外,如图5等所示,在最终光学元件LS1的下面T1与底板部70D的上面77之间,形成有具有既定间隙G2的空间。底板部70D的上面77设成围绕曝光用光EL通过的开口74。即,底板部70D的上面77设置成围绕曝光用光EL的光路空间K1,通过既定间隙G2与最终光学元件LS1相对向。以下的说明中,将嘴构件70内侧的空间(包含最终光学元件LS1的下面T1与底板部70D的上面77间的空间)适当的称为“内部空间G2”。
又,在嘴构件70下面、相对第1岛面75的Y轴方向两侧分别设有凹部72(空间形成区域)。凹部72凹陷成与基板载台PST所保持的基板P表面分离。于凹部72内侧,形成有与基板载台PST所保持的基板P对向的第2面76。第2面76,相对曝光用光EL的光路空间K1配置在第1岛面75的外侧。第2面76,较第1岛面75更离开基板载台PST所保持的基板P表面。以下的说明中,将嘴构件70的配置成与基板载台PST所保持的基板P表面相对向、且相对曝光用光EL的光路空间K1在第1岛面75的外侧,并较第1岛面75更离开基板P表面的第2面76,适当地称为“第2岛面76”。
本实施方式中,第2岛面76是与基板载台PST所保持的基板P表面大致平行的平坦面。此外,本实施方式中,基板P表面与第2岛面76间的距离(间隔)W2设定为3mm程度。另外,为了使图面易于观察,各图式的比例尺等与实际有差异。
第2岛面76,于Y轴方向(扫描方向)分别设在第1岛面75的两侧。如图5等所示,本实施方式中,第2岛面76的外形是以X轴方向(非扫描方向)为长边方向的矩形,第2岛面76的X轴方向大小及第1岛面75的X轴方向整体的大小,大致为相同的值D4。此外,本实施方式中,第1岛面75的+Y侧边缘E,在俯视下呈往X轴方向延伸的直线状,-Y侧边缘E也形成为在俯视下呈往X轴方向延伸的直线状。
又,于第1岛面75有充满于光路空间K1的液体LQ接触,于最终光学元件LS1的下面T1也有充满在光路空间K1的液体LQ接触。即,嘴构件70的第1岛面75及最终光学元件LS1的下面T1,分别与液体LQ接触的液体接触面。
另一方面,如后所述,第2岛面76被设置成基板P表面与第2岛面76之间存在的液体LQ的膜,不会与第2岛面76接触。即,即使是在为了以液体LQ充满光路空间K1而使液体LQ接触第1岛面75,来将液体LQ保持在第1岛面75与基板P之间的情形下,基板P表面与第2岛面76之间存在的液体LQ的膜,也不会与第2岛面76接触。换言之,通过用以区划第2岛面76的凹部72(空间形成区域)的存在,在与第2岛面76相对向的基板P上存在的液体LQ(液体LQ表面)、以及第2岛面76的间形成无液体存在的空间。
第1岛面75对液体LQ具有亲液性。本实施方式中,形成第1岛面75的底板部70D是以钛形成。由于钛材料于表面形成有具光触媒作用的不动态膜而能维持其表面的亲液性(亲水性),因此能将液体LQ于第1岛面75的接触角维持在例如20°以下。
又,也可以不锈钢(例如SUS316)来形成第1岛面75及第2岛面76,对其表面施以用来抑制杂质溶出至液体LQ的表面处理、或用以提高亲液性的表面处理。上述处理,可使用分别将氧化铬附着在第1岛面75及第2岛面76的处理,例如神钢环境溶解股份有限公司的“GOLDEP”处理、或“GOLDEPWHITE”处理。
另一方面,第2岛面76,对液体LQ具有疏液性。本实施方式中,于第2岛面76施有赋予对液体LQ的疏液性的表面处理(疏液化处理)。上述表面处理,例如,可举出将聚四氟乙烯(铁氟龙(注册商标))等氟系树脂材料、丙烯系树脂材料、硅系树脂材料等疏液性材料加以附着的处理。
嘴构件70具备:供应用来将曝光用光EL的光路空间K1加以充满的液体LQ的供应口12、以及回收用来将曝光用光EL的光路空间K1加以充满的液体LQ的回收口22。此外,嘴构件70还具备:连接于供应口12的供应流路14、以及连接于回收口22的回收流路24。又,图2~图5中虽省略或简化其图标,但供应流路14与供应管13的另一端部连接、回收流路24则与回收管23的另一端部连接。
供应流路14由沿着倾斜方向贯通嘴构件70的倾斜板部70B内部的狭缝状贯通孔形成。又,本实施方式中,供应流路14相对光路空间K1(投影区域AR)分别设在Y轴方向两侧。此外,供应流路(贯通孔)14的上端部与供应管13的另一端部连接,据此,供应流路14即通过供应管13连接于液体供应装置11。另一方面,供应流路14的下端部,设置在最终光学元件LS1的下面T1与底板部70D的上面77间的内部空间G2附近,此供应流路14的下端部即为供应口12。即,供应口12设置在最终光学元件LS1的下面T1与底板部70D的上面77间的内部空间G2附近,且与内部空间G2连接。本实施方式中,供应口12是在曝光用光EL的光路空间K1的外侧,分别设置在隔着光路空间K1的Y轴方向两侧的既定位置。
供应口12,供应用以充满光路空间K1的液体LQ。于供应口12有供应来自液体供应装置11的液体LQ,且供应口12能将液体LQ供应至最终光学元件LS1的下面T1与底板部70D的上面77之间,即,供应至内部空间G2。通过从供应口12将液体LQ供应至最终光学元件LS1与底板部70D之间的内部空间G2,最终光学元件LS1与基板P间的曝光用光EL的光路空间K1即被液体LQ充满。
又,嘴构件70,具有用以使内部空间G2与外部空间K3连通的排气口16。于排气口16连接有排气流路15。排气流路15由沿着倾斜方向贯通嘴构件70的倾斜板部70B内部的狭缝状贯通孔形成。又,本实施方式中,排气流路15相对光路空间K1(投影区域AR)分别设在X轴方向两侧。此外,排气流路(贯通孔)15的上端部连接于外部空间(大气空间)K3,成开放于大气的状态。另一方面,排气流路15的下端部,连接于最终光学元件LS1的下面T1与底板部70D的上面77间的内部空间G2,此排气流路15的下端部即为排气口16。即,排气口16设置在最终光学元件LS1的下面T1与底板部70D的上面77间的内部空间G2附近,且与内部空间G2连接。本实施方式中,排气口16是在曝光用光EL的光路空间K1的外侧,分别设置在隔着光路空间K1的X轴方向两侧的既定位置。又,本实施方式中,于底板部70D的上面77的排气口16附近设有凹部78。排气口16,由于通过排气流路15使内部空间G2与外部空间K3连通,因此内部空间G2的气体,能通过排气口16从排气流路15的上端部排出(排气)至外部空间K3。
嘴构件70,在侧板部70A与倾斜板部70B之间,具有朝向下方开口的空间24。回收口22,即设置在空间24的开口。又,空间24构成嘴构件70内的回收流路的至少一部分。此外,于回收流路(空间)24的一部分连接有回收管23的另一端部。
回收口22回收用以充满光路空间K1的液体LQ。回收口22设在基板载台PST所保持的基板P上方,与该基板P表面相对向的位置。回收口22与基板P的表面相距既定间隔。回收口22相对投影光学系统PL像面附近的光路空间K1设在供应口12的外侧。
回收口22相对光路空间K1设在第2岛面76的外侧。本实施方式中,回收口22设置成围绕第1岛面75及第2岛面76,且于俯视呈环状。通过将回收口22设置成围绕第1岛面75及第2岛面76的环状,能充分的抑制液体LQ的漏出、残留等。
嘴构件70,具备配置成覆盖回收口22、且具有复数个孔的多孔构件25。多孔构件25能以具有复数个孔的网状构件来构成,例如能以形成有蜂巢状图案(由略呈六角形的复数个孔构成)的网状构件构成。又,多孔构件25也可通过对多孔构件基材(由钛、不锈钢(例如SUS316)等形成)的板构件施以开孔加工来形成。或者,也可使用陶瓷制多孔构件来作为多孔构件25。本实施方式的多孔构件25形成为薄板状,具有例如100μm程度的厚度。
多孔构件25,具有与基板载台PST所保持的基板P对向的下面26。多孔构件25的下面26是嘴构件70下面的一部分,且多孔构件25与基板P相对向的下面26大致为平坦。多孔构件25以其下面26与基板载台PST所保持的基板P表面(即XY平面)大致平行的方式,设于回收口22。
多孔构件25的下面26与基板P表面间的距离,和第1岛面75与基板P表面间的距离大致相等。即,设于回收口22的多孔构件25的下面26与第1岛面75是相对基板P表面设置在大致相同位置(高度)。又,设于回收口22的多孔构件25,在回收液体LQ时会与液体LQ接触。回收口22,能回收与多孔构件25接触的液体LQ。回收口22及配置于该回收口22的多孔构件25形成为于俯视呈矩形的环状。
又,本实施方式中,多孔构件25对液体LQ具有亲液性(亲水性)。用以使多孔构件25具有亲液性的处理(表面处理),可举出将氧化铬附着在多孔构件25的处理。具体而言,可列举上述的“GOLDEP”处理或“GOLDEP WHITE”处理。通过施以上述表面处理,可抑制从多孔构件25溶出杂质至液体LQ。当然,也可直接以亲液性材料来形成多孔构件25。
其次,参照图6,说明本实施方式中以液浸机构1进行的液体回收动作的原理。图6是放大显示多孔构件25的一部分的剖面图,也是用以说明通过多孔构件25进行的液体回收动作的示意图。本实施方式中,液浸机构1设置成通过回收口22仅回收液体LQ。因此,液浸机构1不致通过回收口22使气体流入空间24,而能良好地回收液体LQ。
图6中,于回收口22设有多孔构件25。又,于多孔构件25的下侧配置有基板P。又,于多孔构件25与基板P之间,形成有气体空间及液体空间。更具体而言,在多孔构件25的第1孔25Ha与基板P之间形成有气体空间,在多孔构件25的第2孔25Hb与基板P之间则形成有液体空间。又,于多孔构件25上侧形成有回收流路(流路空间)24。
若设多孔构件25的第1孔25Ha与基板P间的空间K3的压力(在多孔构件25下面的压力)为Pa、多孔构件25上侧的流路空间24的压力(在多孔构件25上面的压力)为Pc、孔25Ha,25Hb的孔径(直径)为d、多孔构件25(孔25H的内侧面)与液体LQ的接触角为θ、液体LQ的表面张力为γ时,本实施方式的液浸机构1设定为满足下式(1)的条件。
(4×γ×cosθ)/d≥(Pa-Pc) …(1)
上述式(1)中,为简化说明,并未考虑多孔构件25上侧的液体LQ的静水压。
此情形下,多孔构件25(孔25H的内侧面)与液体LQ的接触角θ,须满足下式(2)的条件。
θ≤90° …(2)
当上述条件成立时,即使是在多孔构件25的第1孔25Ha的下侧(基板P侧)形成气体空间时,也能防止多孔构件25下侧的空间K3的气体通过25Ha移动(侵入)至多孔构件25上侧的流路空间24。即,通过将多孔构件25的孔径d、多孔构件25与液体LQ的接触角(亲和性)θ、液体LQ的表面张力γ、及压力Pa,Pc予以最佳化,以满足上述条件,即能将液体LQ与气体的界面维持在多孔构件25的第1孔25Ha的内侧,而能抑制气体通过第1孔25Ha从空间K3侵入流路空间24。另一方面,由于在多孔构件25的第2孔Hb下侧(基板P侧)形成有液体空间,因此能通过第2孔25Hb仅回收液体LQ。
本实施方式中,多孔构件25下侧的空间K3的压力Pa、孔径d、多孔构件25(孔25H的内侧面)与液体LQ的接触角θ、液体(纯水)LQ的表面张力γ大致固定,液浸机构1以控制液体回收装置21的吸引力,来调整多孔构件25上侧的流路空间24的压力Pc,以满足上述条件。
又,上述式(1)中,由于(Pa-Pc)的绝对值越大,即((4×γ×cosθ)/d)的绝对值越大、满足上述条件的压力Pc的控制就越容易,因此孔径d越小越佳,多孔构件25与液体LQ的接触角θ也为越小越佳。本实施方式中,多孔构件25对液体LQ具有亲液性,故具有充分小的接触角θ。
如上所述,本实施方式,是在多孔构件25湿润的状态下,通过将多孔构件25上侧的空间24与下侧的空间K3间的压力差(多孔构件25上面与下面间的压力差)控制成满足上述条件,来从多孔构件25的孔25H仅回收液体LQ。据此,即能抑制因液体LQ与气体一起被吸引所产生的振动。
其次,说明使用具有上述构成的曝光装置EX,将掩膜M的图案像曝光至基板P的方法。
为了以液体LQ充满曝光用光EL的光路空间K1,控制装置CONT分别驱动液体供应装置11及液体回收装置21。在控制装置CONT的控制下,从液体供应装置11送出的液体LQ在流过供应管13后,通过嘴构件70的供应流路14,从供应口12被供应至投影光学系统PL的最终光学元件LS1与底板部70D间的内部空间G2。从供应口12供应至内部空间G2的液体LQ,以在底板部70D的上面77扩散的方式流动而到达开口74。因液体LQ被供应至内部空间G2,因此原来存在于内部空间G2的气体部分,即通过排气口16及/或开口74被排出至外部空间K1。因此,在对内部空间G2开始供应液体LQ时,即能防止气体积在内部空间G2等的不良情形,进而防止在光路空间K1的液体LQ中产生气体部分(气泡)的不良情形。
又,本实施方式中,于底板部70D的上面77的排气口16附近设有凹部78。据此,即使最终光学元件LS1的下面T1与底板部70D的上面77间的间隙过小,也会由于凹部78使排气口16附近的流路变得较宽,因此能将内部空间G2的气体部分通过凹部78及排气口16顺利的排出至外部空间K3。
又,此处,虽然排气流路15的上端部连接于大气空间(外部空间)K3而呈大气开放状态,但也可将排气流路15的上端部与真空系统等吸引装置连接,强制排出内部空间G2的气体。
此外,也可从相对光路空间K1设于X轴方向两侧的口(排气口)16对内部空间G2供应液体LQ,并从相对光路空间K1设于Y轴方向两侧的口(供应口)12将内部空间G2的气体部分排出至外部空间K3。
被供应至内部空间G2的液体LQ,在充满内部空间G2后,即通过开口74流入第1岛面75与基板P(基板载台PST)间的空间,以充满曝光用光EL的光路空间K1。以此方式,通过从供应口12将液体LQ供应至最终光学元件LS1与底板部70D间的内部空间G2,使最终光学元件LS1(投影光学系统PL)与基板P间的曝光用光EL的光路空间K1充满液体LQ。
此时,在控制装置CONT的控制下被驱动的液体回收装置21每单位时间回收既定量的液体LQ。包含真空系统的液体回收装置21,可通过使空间24成为负压,将存在于回收口22(多孔构件25)与基板P间的液体LQ,通过回收口22加以回收。充满在曝光用光EL的光路空间K1的液体LQ,通过嘴构件70的回收口22流入回收流路24,在流过回收管23后,被回收至液体回收装置21。
如以上所述,控制装置CONT使用液浸机构1,每单位时间对光路空间K1供应既定量的液体LQ、并每单位时间将光路空间K1的液体LQ回收既定量,据此,即能以充满于投影光学系统PL与基板P间的曝光用光EL的光路空间K1的液体LQ、以及充满于嘴构件70与基板P间的空间的液体LQ,在基板P上局部形成液浸区域LR。控制装置CONT是在以液体LQ充满曝光用光EL的光路空间K1的状态下,一边相对移动投影光学系统PL与基板P、一边通过投影光学系统PL及光路空间K1的液体LQ将掩膜M的图案像投影至基板P上。如以上所述,本实施方式的曝光装置EX,由于是以Y轴方向为扫描方向的扫描型曝光装置,因此控制装置CONT控制基板载台PST,一边使基板P移动于Y轴方向一边将曝光用光EL照射于基板P上,来使基板P曝光。
于此种扫描型曝光装置中,视嘴构件的构造,例如有可能随着基板P扫描速度(移动速度)的高速化,而无法通过回收口22充分的回收液体LQ,使得充满在光路空间K1的液体LQ相对光路空间K1漏出至较回收口22外侧的部分(嘴构件70与基板P间的空间的外侧)。
例如,从图7A的示意图所示的状态,相对液浸区域LR将基板P往-Y方向以既定速度移动既定距离时,随着基板P的移动,液浸区域LR的液体LQ与其外侧空间的界面LG,会相对曝光用光EL的光路空间K1往外侧移动。于此移动中,如图7B的示意图所示,原本接触于嘴构件70的下面的液体LQ有可能会从嘴构件70下面的一部分分开(剥离),而在基板P上形成液体LQ的膜(薄膜)。此处,于以下的说明中,将嘴构件70的下面、随着基板P的移动(接口LG的移动)而使原本接触于嘴构件70下面的液体LQ分开的位置,适当地称为“膜产生位置Fp”。
由于已形成的液体LQ的膜相对远离回收口22(多孔构件25),因此有可能产生无法以回收口22回收该液体LQ的膜的状况。即,由于已形成的液体LQ的膜不会与配置在回收口22的多孔构件25接触,因此有可能产生无法以回收口22回收液体LQ的状况。如此一来,便有可能产生液体LQ漏出至回收口22的外侧、及/或液体LQ的膜在基板P上成为液滴而残留等的不良情形。且随着基板P移动速度的高速化,在基板P上形成液体LQ的膜的可能性变高,且该膜的大小Lw变大的可能性也变高。因此,随着基板P移动速度的高速化,无法通过回收口22充分回收液体LQ的可能性变高。此处,膜的大小Lw是指膜产生位置Fp、与液体LQ的膜在基板P移动方向前方侧(此处为-Y侧)的前端部H间的距离。
根据本发明人的研究,得知若能将液体LQ的膜相对光路空间K1形成在回收口22的内侧,即能通过回收口22回收液体LQ。本发明人,通过实验等,例如,如图7A、图7B所示,发现当使基板P往-Y方向移动时(特别是对往-Y方向移动中的基板P,赋予往+Y方向的加速度时),会产生液体LQ的膜的前端部H附近的厚度(膜厚),会因液体LQ的表面张力等而变厚的现象(参照图7B)。因此,只要液体LQ的前端部H相对光路空间K1形成在回收口22外侧的边缘部22A的内侧,换言之,只要能使回收口22(多孔构件25)与液体LQ的膜的前端部H相对向,便能使回收口22的多孔构件25与液体LQ(前端部H)接触,而能通过回收口22回收液体LQ。又,只要液体LQ的前端部H相对光路空间K1形成在回收口22内侧的边缘部22B的内侧,则通过相对光路空间K1使基板P往液体LQ的膜的形成方向的相反方向移动,即能将形成的液体LQ的膜与液浸区域LR的液体LQ一起通过回收口22加以回收。
然而,如前所述,由于膜的大小Lw随基板P移动速度的高速化而巨大化的可能性甚高,当欲通过回收口22回收液体LQ的膜时,须将回收口22设置在离开光路空间K1(投影光学系统PL的光轴AX)的位置,因此会产生嘴构件70、甚至曝光装置EX整体的巨大化的不良情形。此外,当膜产生位置Fp离开光路空间K1(光轴AX)时,光路空间K1(光轴AX)与液体LQ的膜前端部H间的距离Ls会变大,而招致液浸区域LR的巨大化,因此欲通过回收口22回收该液体LQ的膜时,必须使嘴构件70巨大化、进而招致曝光装置EX的巨大化。
此处,本实施方式中,在嘴构件70与基板P对向的下面,设有第1岛面75与第2岛面76(或与第1岛面75相邻的凹部72:空间形成区域),如此,即使是在移动基板P时,也能抑制液浸区域LR的巨大化及嘴构件70的巨大化,且能以液体LQ良好地充满光路空间K1。
图8是用以说明使基板P往-Y方向移动时的液浸区域LR的状态例的示意图。如前所述,第1岛面75与基板P表面大致平行的平坦面且具有亲液性,基板P表面与第1岛面75之间存在的液体LQ紧贴于第1岛面75,该液体LQ被良好地保持在基板P表面与第1岛面75之间。
又,第2岛面76,较第1岛面75更离开基板P表面,于第1岛面75的边缘E设有与第2岛面76间的段差,因此当被保持在基板P表面与第1岛面75间的液体LQ的界面LG,相对曝光用光EL的光路空间K1往第1岛面75的外侧移动时,原本接触于第1岛面75的液体LQ,即于第1岛面75的边缘E,从第2岛面76分离。然后,存在于基板P表面与第2岛面76间的液体LQ,成为较基板P表面与第1岛面75间的距离(间隔)W1更薄的膜,使基板P表面与第2岛面76间存在的液体LQ的膜,不会与第2岛面76接触。换言之,在与第2岛面76相对向的基板P上存在的液体LQ的膜、和第2岛面76之间,形成有无液体存在的空间SP。此空间SP是由用来区划第2岛面76的凹部72所形成。
如此,通过相对光路空间K1将第2岛面76(凹部72)设在第1岛面75的外侧,来将膜产生位置Fp设定在第1岛面75的边缘E。换言之,本实施方式的嘴构件70是通过第1岛面75与第2岛面76(凹部72),来决定膜产生位置Fp。
此外,如参照图3等的说明所述,由于第1岛面75在Y轴方向(扫描方向)的宽度D1够小,因此能将光路空间K1(光轴AX)、以及已形成的液体LQ的膜的前端部H间的距离Ls设定为较小。
又,本实施方式中,将第1岛面75的边缘E的位置与回收口22的位置(大小),设定为在第1岛面75与第2岛面76的交界的边缘E所产生的液体LQ的膜,会相对曝光用光EL的光路空间K1形成于回收口22的内侧。图8所示的例中,将第1岛面75的边缘E与回收口22的位置关系(距离),设定为液体LQ的膜(前端部H)相对光路空间K1形成在回收口22的内侧边缘22B的内侧。即,将凹部72(空间形成区域)形成在光路空间K1与回收口22之间,以相对光路空间K1形成在较回收口22的内侧边缘22B更内侧。据此,即能防止液体LQ的漏出、残留等。又,第2岛面76是将基板P表面与第2岛面76间存在的液体LQ设置成较距离W1薄,使液体LQ的膜不致接触第2岛面76。且通过使第2岛面76相对基板P表面的距离较第1岛面75远,来防止液体LQ附着、残留于第2岛面76。
又,如图9所示,将第1岛面75的边缘E的位置与回收口22的位置,设定为例如即使随着基板P移动速度的高速化,膜的大小Lw变大,液体LQ的膜(前端部H)也会相对光路空间K1形成在较回收口22的外侧边缘22A更内侧。即,将凹部72(空间形成区域)形成在光路空间K1与回收口22之间,以相对光路空间K1形成在较回收口22的内侧边缘22A更内侧。因此,能防止液体LQ的漏出、残留等。多孔构件25的下面26与基板P表面间的距离,和第1岛面75与基板P表面间的距离大致相同,多孔构件25被设置在已形成的液体LQ的膜的厚度较厚部分的前端部H能与液体LQ接触的位置。因此,如图9所示,以回收口22(多孔构件25)与液体LQ的膜的前端部H相对向的方式,即,以液体LQ的膜(前端部H)形成在较回收口22的外侧边缘22A更内侧的方式,设定第1岛面75的边缘E的位置与回收口22(外侧边缘22A)的位置,即能回收液体LQ。又,由于第2岛面76(凹部72)的存在,在液体LQ的膜的厚度较薄部分的上方会存在一空间。即,此实施方式中,基板P上所形成的液浸区域的液体LQ,会在与第2岛面76之间形成一空间(较凹部72内所区划的空间下方的空间)SP、同时从回收口221被回收。
此处,如前所述,液体LQ的膜的大小Lw,会随着曝光基板P时基板P的移动速度等而变化,因此可将第2岛面76(或凹部72)于Y轴方向的大小D5,根据曝光基板P时基板P在Y轴方向的移动速度等加以设定,以使液体LQ的膜形成在回收口22的内侧。由于基板载台PST的最高速度可预知,因此可根据此最高速度设定第2岛面76(或凹部72)的大小D5。例如,一边以高速移动基板P一边进行曝光时,由于液体LQ的膜的大小Lw变大的可能性甚高,因此可通过加大第2岛面76的大小D5、甚至加大第1岛面75的边缘E与回收口22间的距离,来将液体LQ的膜形成在回收口22的内侧。因此能防止液体LQ的漏出、残留等。另一方面,一边以较低速移动基板P一边进行曝光时,由于液体LQ的膜的大小Lw形成得较小的可能性甚高,因此即使缩小第2岛面76的大小D5、进而缩小第1岛面75的边缘E与回收口22间的距离,也能将液体LQ的膜形成在回收口22的内侧。因此,能谋求嘴构件70的小型化,进而谋求曝光装置EX整体的小型化。
此外,不仅是移动速度,液体LQ的膜的大小Lw也有可能因移动基板P时的加速度、移动距离、移动方向(移动轨迹)等而变化,因此,可根据包含此等基板P的移动速度、加速度、移动距离、移动方向(移动轨迹)的至少一个的移动条件,来设定第1岛面75的边缘E的位置、以及第2岛面76(凹部72)的大小。
又,液体LQ的膜的大小Lw,也有可能因基板P与液体LQ的接触角θ而变化。例如,当基板P与液体LQ的接触角θ较小时,换言的当基板P表面具亲液性,且一边移动该基板P一边进行曝光时,基板P上形成的液体LQ的膜的大小Lw变大的可能性会变高。因此,在此种情形下,可通过加大第2岛面76(或凹部72)的大小D5、甚至加大第1岛面75的边缘E与回收口22间的距离,来将液体LQ的膜形成在回收口22的内侧。另一方面,当基板P与液体LQ的接触角θ较大时,换言之,当基板P表面具有疏液性且一边移动该基板P一边进行曝光时,基板P上形成的液体LQ的膜的大小Lw变小的可能性甚高。因此,在此种情形下,即使缩小第2岛面76(或凹部72)的大小D5、甚至缩小第1岛面75的边缘E与回收口22间的距离,也能将液体LQ的膜形成在回收口22的内侧。因此,能谋求嘴构件70的小型化,进而谋求曝光装置EX全体的小型化。如以上所述,可视基板P与液体LQ的接触角,来设定第1岛面75的边缘E位置、以及第2岛面76在Y轴方向的大小D5。
又,液体LQ的膜的大小Lw,也有可能因形成液浸区域LR时的液浸条件而变动。此处,所谓液浸条件,包含液体LQ对光路空间K1的供应条件、以及光路空间K1的液体LQ的回收条件中的至少一者。液体LQ的供应条件,包含单位时间的液体供应量、液体LQ对光路空间K1的供应位置、供应方向等。液体LQ的回收条件,包含单位时间的液体回收量、液体LQ对光路空间K1的回收位置、回收方向等。由于此等液浸条件的差异,也有可能使得所形成的液体LQ的膜的大小Lw变化,因此,也可根据这些液浸条件来设定第1岛面75的边缘E位置、以及第2岛面76(凹部72)的大小。
如以上的说明,由于第2岛面76被设置成存在于基板P表面与第2岛面76(凹部72)间的液体LQ的膜不致接触第2岛面76,因此即使是在一边移动基板P一边进行曝光的情形下,也能防止液体LQ的漏出、残留等不良情形。并且,能以第1岛面75良好地保持液体LQ,将曝光用光EL的光路空间K1以液体LQ充满成所欲状态。
此外,由于可通过充分缩小第1岛面75的大小,使膜产生位置Fp接近光路空间K1(光轴AX),因此,能实现液浸区域LR的小型化、嘴构件70的小型化等。是以,第1岛面75的Y轴方向宽度D1,最好是能在例如一边使基板P往-Y方向移动一边进行液浸曝光后,再使基板P往+Y方向移动的情形时,在光路空间K1产生气泡、产生气体部分(例如,光路空间K1的液体LQ耗尽的无液体现象)等现象不会发生的范围内,尽可能的小。换言之,第1岛面75,最好是能在一边使基板P往-Y方向移动、一边进行液浸曝光后,再往+Y方向移动的情形下,也能在第1岛面75与基板P之间良好地保持液体LQ的范围内,尽可能的小。同样地,第1岛面75的X轴方向宽度D3,最好是能在使基板P往X轴方向步进移动的情形时,在光路空间K1产生气泡等不良情形不会发生的范围内,尽可能的小。
本实施方式中,第1岛面75是以X轴方向为长边方向的矩形,第1岛面75的Y轴方向宽度D1远小于X轴方向宽度D3、及开口74的宽度D2,而能在抑制液浸区域LR的巨大化的同时,以液体LQ良好地充满光路空间K1。
又,第2岛面76,由于是于Y轴方向分别设在第1岛面75的两侧,因此在一边使基板P于Y轴方向移动、一边进行曝光时,能分别对应往+Y方向的移动与往-Y方向的移动。
此外,本实施方式中,第2岛面76,虽与基板载台PST所保持的基板P表面大致平行的平坦面,但也可不与基板载台PST所保持的基板P表面平行、或不为平坦面。只要是能使基板P表面与第2岛面76间存在的液体LQ的膜不致于接触第2岛面76,包含第2岛面76的凹凸形状、及对基板P的角度等表面状态可任意设定。
本实施方式中,虽相对第1岛面75成凹部72的方式设置了第2岛面76,但只要是能在与基板P之间良好地保持液体LQ,也可变更第1岛面75的倾斜及/或形状,来在基板P上的液体与嘴构件70的下面之间形成空间。例如,可使第1岛面75朝向回收口22呈连续、或阶段式的逐渐接近基板P侧的方式倾斜。如此一来,第1岛面75外侧边缘E的高度(Z方向位置)变得低于内侧边缘(光路空间K1侧的边缘)的高度,且第2岛面76的高度变得高于第1岛面75外侧边缘E的高度,因此即使第2岛面76与第1岛面75内侧边缘同高,在液体LQ随着基板P的移动相对光路空间K1往第1岛面75外侧移动时,也能在边缘E的外侧(第2岛面76与基板P之间)于液体LQ的上方形成空间SP。
或者,将第1岛面75与第2岛面76形成为相同高度,同时在第1岛面 75与第2岛面76之间设置往基板P侧突出的突起。通过此突起,即能在液体LQ随着基板P的移动相对光路空间K1往第1岛面75外侧移动时,在液体LQ通过突起后立刻在第2岛面76与基板P间的液体LQ的上形成空间SP。即,可将具有任意形状或构造的区域(空间形成区域)设置在嘴构件70的下面,以在液体LQ随着基板P的移动相对光路空间K1往第1岛面75外侧移动时,从光路空间K1至回收口22的范围(尤其是于Y方向),在嘴构件70的下面、基板P及嘴构件70下面间存在的液体LQ的间产生一空间SP。不过,空间形成区域,当然必须是能将光路空间K1的液体LQ维持于所欲形状,例如,不致于使光路空间K1的液体产生气体部分(含气泡)的构造及形状。
又,本实施方式中,虽对第2岛面76施有疏液化处理,但即使不对第2岛面76施以疏液化处理,也能通过将第2岛面76相对基板P表面设于较第1岛面75远的位置,而使基板P表面与第2岛面76之间存在的液体LQ不致于接触第2岛面76,因此,第2岛面76并不一定要具有疏液性。例如,上述“GOLDEP”处理或“GOLDEP WHITE”处理等,能抑制杂质从嘴构件70溶出至液体LQ,因此可对包含第2岛面76的嘴构件70的既定位置,施以“GOLDEP”处理或“GOLDEP WHITE”处理。
又,只要能在与基板P之间保持液体LQ,也可省略第1岛面75的亲液化处理。即,第1岛面75也可不具有亲液性。
第2实施方式
其次,参照图10说明第2实施方式。以下的说明中,对与上述实施方式相同或相等的构成部分简化或省略其说明。
上述第1实施方式中,通过将第2岛面76相对基板P表面设于较第1岛面75远的位置,而使基板P表面与第2岛面76之间存在的液体LQ的膜不致于接触第2岛面76,但通过使第2岛面76具有疏液性,即使不将第2岛面76相对基板P表面设于较第1岛面75远的位置,也能使基板P表面与第2岛面76之间存在的液体LQ的膜不致于接触第2岛面76。即,本实施方式中,如图10所示,即使让第1岛面75相对基板P表面的位置(高度)与第2岛面76相对基板P表面的位置(高度)大致相同,也能通过使第2岛面76具有疏液性,来使基板P表面与第2岛面76之间存在的液体LQ的膜不致于接触第2岛面76。例如,将液体LQ于第2岛面76的接触角设定为100°以上,即能使基板P表面与第2岛面76之间存在的液体LQ从第2岛面76剥离。即,此实施方式中,具有疏液性的第2岛面76即为空间形成区域,通过此空间形成区域,在第2岛面76下方的基板P上的液体LQ与第2岛面76之间形成空间SP。
图10中,第1岛面75与第2岛面76被设置为大致同一面高,于第2岛面76施有对液体LQ付与疏液性的疏液化处理。疏液化处理,可举出例如将聚四氟乙烯(铁氟龙(注册商标))等氟系树脂材料、丙烯系树脂材料、硅系树脂材料等疏液性材料加以附着的处理。
通过使第2岛面76具有疏液性,即能与第1实施方式同样的,使基板P表面与第2岛面76间存在的液体LQ的膜不致接触第2岛面76。且,可使基板P表面与第2岛面76间存在的液体LQ,较基板P表面与第1岛面75间的距离W1薄。此外,在基板P表面与第1岛面75间的液体LQ的界面LG相对曝光用光EL的光路空间K1往第1岛面75的外侧移动时,能使原本接触于第1岛面75的液体LQ从第2岛面76离开。即使在此情形下,也是将第1岛面75的边缘E’与回收口22间的位置关系、回收口22的大小等,设定为在第1岛面75与第2岛面76间的交界E’处产生的液体LQ的膜,相对曝光用光EL的光路空间K1形成在回收口22外侧边缘的内侧。又,第2岛面76于Y轴方向的大小,是与第1实施方式同样地,根据基板P的移动速度、基板P与液体LQ的接触角等来加以设定,以使液体LQ的膜相对曝光用光EL的光路空间K1形成在回收口22外侧边缘的内侧。此外,上述第1、第2实施方式中,第1岛面75与多孔构件25的下面26的高度(Z方向位置)也可不同。即,多孔构件25的下面26的高度(Z方向位置),只要配置成基板P上所形成的液体LQ的薄膜前端部H可接触即可。
第3实施方式
其次,参照图11及图12说明第3实施方式。图11及图12中,于回收口22设有翼构件50。翼构件50设在回收口22的多孔构件25的下面26。翼构件50设置在多孔构件25的下面26的回收口22的外侧边缘22A附近。翼构件50对光路空间K1设置复数个成放射状。
又,本实施方式中,配置在回收口22的多孔构件25的下面26与基板P表面间的距离W3,大于第1岛面75与基板P表面间的距离W1。本实施方式中,距离W1约为1mm,距离W3则为1.5mm左右。此外,第1岛面75相对基板P表面的位置(高度)、与嘴构件70的侧板部70A下端部相对基板P表面的位置(高度)设为大致相同。即,侧板部70A下端部与基板P表面间的距离为1mm左右,而侧板部70A的下端部附近,则较配置于回收口22的多孔构件25的下面26向下方突出。且较多孔构件25的下面26向下方突出的侧板部70A朝向光路空间K1的内侧面,形成防止液体LQ漏出的壁部51。因此,壁部51于Z轴方向的大小W4为0.5mm左右。壁部51设在回收口22的周缘部(外侧边缘22A),用以防止充满在光路空间K1的液体LQ漏出。且,沿着该壁部51设有复数个翼构件50。
翼构件50下端部与基板P表面间的距离为1mm左右。即,翼构件50于Z轴方向的大小是与壁部51于Z轴方向的大小W4约为相同的值,而翼构件50下端部与基板P表面的距离,则和第1岛面75与基板P表面间的距离W1为大致相同的值。
如此,即能使液体LQ的膜的前端部H接触于设在回收口22的翼构件50,通过回收口22良好地回收液体LQ。又,通过壁部51可防止液体LQ漏出至回收口22的外侧。
此外,只要能使液体LQ的薄膜的前端部H接触翼构件50,翼构件50的下端部与第1岛面75高度也可不同。又,本实施方式中,翼构件50虽设置在设为环状的回收口22(多孔构件25)的周缘部的构成,但也可以既定间隔设在例如多孔构件25的下面26的全区域,或仅分别设在多孔构件25的下面26相对光路空间K1的Y轴方向两侧的既定区域。
又,上述第1~第3实施方式中,第2岛面76虽相对第1岛面75分别设在Y轴方向两侧,但也可分别设在X轴方向两侧。
又,上述第1~第3实施方式中,第1岛面75的外形虽是以X轴方向为长边方向的矩形,但只要是能在与基板P之间良好地保持液体LQ,且能缩小光路空间K1(光轴AX)与液体LQ的膜的前端部H间的距离Ls,也可为圆形等任意形状。
又,上述第1~第3实施方式中,第2岛面76(空间形成区域)可与回收口22分离。例如,可在嘴构件70下面的相对光路空间K1较回收口22内侧、且较第2岛面76外侧处,形成一嘴构件70与基板P间的液体LQ可自由进出的缓冲空间。在此缓冲空间的下端,形成有在回收口22的内侧边缘22B附近,以围绕曝光用光EL的光路的方式形成为环状的开口,其上端连接于外部空间(大气空间)。如此,通过在回收口22的内侧边缘22B附近设置缓冲空间,流向光路空间K1外侧的液体LQ的一部分即会流入缓冲空间,而能减少到达回收口22的液体LQ量。因此,能更确实地抑制液体LQ漏出。又,也可将缓冲空间的下端开口配置在回收口22的外侧边缘22A附近。此时,由于流向光路空间K1外侧的液体LQ在回收口22未能被回收的液体LQ会流入缓冲空间,因此能抑制液体LQ漏出。当然,也可在回收口22的内侧边缘22B附近及外侧边缘22A附近的双方形成环状开口,并在各开口分别形成液体LQ能自由进出的缓冲空间。此时,具有第2岛面76的构件、与具有回收口22的构件可分离。
又,上述第1~第3实施方式中,虽将第2岛面76于Y轴方向的大小D5,根据基板P的移动速度、基板P与液体LQ的接触角等加以设定,但也可视第2岛面76的大小D5,来决定基板P的移动条件(移动速度、加速度、移动方向、移动距离等)及液浸条件(液体供应量、回收量等)的至少一方。此外,也可视第2岛面76的大小D5,来决定能以曝光装置EX曝光的基板P表面的膜条件(接触角等)。
又,上述实施方式所使用的嘴构件70等液浸机构1,并不限于上述构造,也可使用例如记载于欧洲专利公开第1420298号公报、国际公开第2004/055803号公报、国际公开第2004/057589号公报、国际公开第2004/057590号公报、国际公开第2005/029559号公报等的液浸机构。又,上述实施方式中,虽将嘴构件70的一部分(底板部70D)配置在投影光学系统PL与基板P之间,但嘴构件70的一部分也可不配置在投影光学系统PL与基板P之间。即,可使投影光学系统PL的最终光学元件LS1的下面T1整体与基板P相对向。此时,最终光学元件LS1的下面T1与嘴构件70的下面可为几乎无段差。又,上述实施方式中,供应口12虽连接于内部空间G2,但也可设在嘴构件70的下面。
又,上述各实施方式中,虽在将基板P配置于曝光用光EL可照射位置的状态下,以液体LQ充满曝光用光EL的光路空间K1,但也可在将例如基板载台PST的上面94、或与基板载台PST不同的其它物体配置于曝光用光EL可照射位置的状态下,以液体LQ充满曝光用光EL的光路空间K1。
如以上所述,本实施方式的液体LQ使用纯水。使用纯水的优点在于,在半导体制造工厂等能容易大量取得,且对基板P上的光刻胶及光学元件(透镜)等没有不良影响。此外,纯水不至于对环境造成不良影响,且由于杂质的含量极低,因此也可期待对基板P的表面、及对设在投影光学系统PL前端面的光学元件表面的洗净作用。又,若工厂等所供应的纯水的纯度较低时,也可使曝光装置具有超纯水制造器。
又,纯水(水)对波长为193nm左右的曝光用光EL的折射率n被认为几乎是1.44,而使用ArF准分子激光(波长193nm)做为曝光用光EL的光源时,在基板P上为1/n,即被缩短为约134nm而能获得较高解像度。再者,由于焦深与空气中相较约为n倍,即被放大至约1.44倍,因此在只要能确保与空气中使用时相同程度的焦深即可的情形时,能更进一步使投影光学系统PL的数值孔径增加,就此点而言,也能提升解像度。
本实施方式中,于投影光学系统PL的前端安装有光学元件LS1,可通过此透镜来调整投影光学系统PL的光学特性,例如调整像差(球面像差、彗形像差等)。此外,安装在投影光学系统PL前端的光学元件,也可以是用于调整投影光学系统PL的光学特性的光学板。或者,也可是能让曝光用光EL穿透的平行平面板。
又,在因液体LQ的流动而使投影光学系统PL前端的光学元件与基板P间产生较大压力时,也可不使该光学元件为可更换,而坚固地固定光学元件以避免其因该压力而移动。
又,本实施方式中,投影光学系统PL与基板P表面之间虽以液体1来加以充满的构成,但也可以是例如在基板P表面安装由平行平面板构成的玻璃盖板的状态下充满液体1的构成。
又,上述实施方式的投影光学系统,虽以液体充满前端的光学元件像面侧的光路空间,但也可采用如国际公开第2004/019128号小册子的揭示,将前端的光学元件的掩膜侧光路空间也以液体加以充满的投影光学系统。
又,本实施方式的液体LQ虽为水,但也可是水以外的液体,例如,在曝光用光EL的光源为F2激光时,由于此F2激光不会穿透水,因此液体LQ可为能使F2激光穿透的例如全氟聚醚(PFPE)、氟系油等氟系流体。此时,在与液体LQ接触的部分,以例如含氟且具有极性的小分子构造物质来形成薄膜以进行亲液化处理。又,液体LQ除此以外也可使用对曝光用光EL具有穿透性且折射率尽可能的高,并且对投影光学系统PL及基板P表面所涂的光刻胶安定者(例如杉木油、cedar oil)。
又,液体LQ也可使用折射率为1.6~1.8左右者。此外,也可使用折射率高于石英或萤石的材料(例如1.6以上)来形成光学元件LS1。液体LQ也可使用各种流体、例如超临界流体。
又,上述各实施方式的基板P,除了半导体元件制造用的半导体晶圆以外,也能适用显示器元件用的玻璃基板、薄膜磁头用的陶瓷晶圆、或在曝光装置所使用的掩膜或标线片的原版(合成石英、硅晶圆)等。
曝光装置EX,除了能适用于使掩膜M与基板P同步移动来对掩膜M的图案进行扫描曝光的步进扫描方式的扫描型曝光装置(扫描步进器)以外,也能适用于在使掩膜M与基板P静止的状态下,使掩膜M的图案一次曝光,并使基板P依序步进移动的的步进重复方式的投影曝光装置(步进器)。
又,曝光装置EX也能适用于下述曝光装置,即:在使第1图案与基板P几乎静止的状态下,使用投影光学系统(例如1/8缩小倍率且不含反射元件的折射型投影光学系统)将第1图案的缩小像一次曝光于基板P。此时,进一步于其后,也能适用于接合方式的一次曝光装置,其在使第2图案与基板P几乎静止的状态下,使用该投影光学系统使第2图案的缩小像与第1图案部分重叠而一次曝光于基板P。又,接合方式的曝光装置也能适用于步进接合方式的曝光装置,其在基板P上将至少2个图案部分重叠而转印,并依序移动基板P。此外,上述实施方式中,虽以具备投影光学系统PL的曝光装置为例做了说明,但也可将本发明适用于不使用投影光学系统PL的曝光装置及曝光方法。即使在如上述不使用投影光学系统PL的情形时,曝光用光也通过透镜等光学构件照射于基板,且于该种光学构件与基板间的既定空间形成有液浸区域。也能适用于如国际公开第2001/035168号小册子所揭示,通过在基板P上形成干涉条纹,以在基板P上形成线与空间图案(Line &Space Pattern)的曝光装置。
又,本发明也能适用于双载台型的曝光装置。双载台型曝光装置的构造及曝光动作,已揭示于例如日本特开平10-163099号及特开平10-214783号(对应美国专利6,341,007、6,400,441、6,549,269及6,590,634),日本特表2000-505958号(对应美国专利5,969,441)或美国专利6,208,407;在本国际申请的指定国或选定国的法令许可范围内,援用上述揭示的内容作为本文记载的一部分。
再者,也可将本发明适用于如日本特开平11-135400号公报、日本特开2000-164504号公报等所揭示,具备基板载台(用以保持基板)与测量载台(装载形成有基准标记的基准构件、及/或各种光电传感器)的曝光装置。
此外,上述实施方式中,虽使用在光透射性基板上形成有既定遮光图案(或相位图案、减光图案)的光透射型掩膜,但也可使用例如美国专利第6,778,257号公报所揭示,根据待曝光图案的电子数据形成透射图案或反射图案、或发光图案的电子掩膜来取代该光透射型掩膜。
又,也可将本发明适用于如国际公开第2001/035168号小册子所揭示,通过在基板P上形成干涉条纹,以在基板P上曝光线与空间图案(Line &Space Pattern)的曝光装置(光刻系统)。
如以上所述,本案实施方式的曝光装置EX是将各种次系统(含本案申请范围中所列举的各构成要件),以能保持既定的机械精度、电气精度、光学精度的方式组装所制造。为确保上述各种精度,于组装前后,会对各种光学系统进行用以达成光学精度的调整、对各种机械系统进行用以达成机械精度的调整、对各种电气系统进行用以达成电气精度的调整。从各种次系统组装至曝光装置的工艺,包含有机械连接、电路的配线连接、气压回路的配管连接等。当然,在从各种次系统组装至曝光装置的工艺前,会有各次系统个别的组装工艺。当各种次系统组装至曝光装置的工艺结束后,即进行综合调整,以确保曝光装置整体的各种精度。此外,曝光装置的制造最好是在温度及清洁度等都受到管理的洁净室进行。
半导体元件等微元件,如图13所示,是经过:进行微元件的功能、性能设计的步骤201、根据此设计步骤制作掩膜(标线片)的步骤202、制造构成元件基材的基板的步骤203、通过上述实施方式的曝光装置EX将掩膜图案曝光于基板并将曝光后基板显影的基板处理(曝光处理)步骤204、元件组装步骤(包含切割步骤、接合步骤、封装步骤等加工工艺)205、检查步骤206等来加以制造。
曝光装置EX的种类,并不限于将半导体元件图案曝光至基板P的半导体元件制造用曝光装置,而也能广泛适用于液晶显示元件制造用或显示器制造用的曝光装置、或用以制造薄膜磁头、摄影元件(CCD)、或标线片、掩膜等的曝光装置等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰,都应属本发明的涵盖范围。
Claims (33)
1.一种曝光装置,其对基板上照射曝光用光来使所述基板曝光,其特征在于,所述曝光装置具备:
液体供应装置,其为了将所述曝光用光的光路空间以液体加以充满而供应液体;
第1面,其以和配置在所述曝光用光可照射位置的物体表面相对向、且围着所述曝光用光的光路空间的方式设置,能将所述液体供应装置供应的液体保持在与所述物体之间;以及
第2面,其以和所述物体表面相对向、且相对所述曝光用光的光路空间配置在所述第1面的外侧,
所述第2面被设置成所述物体表面与所述第2面之间存在的液体膜不会与所述第2面接触;
且所述第2面较所述第1面还离开所述物体表面。
2.如权利要求1所述的曝光装置,其特征在于,所述第1面与所述物体表面相距第1间隔配置;
所述第2面被设置成所述物体表面与所述第2面之间存在的液体较所述第1间隔薄的膜。
3.如权利要求1所述的曝光装置,其特征在于,当所述物体表面与所述第1面间的液体界面,相对所述曝光用光的光路空间向所述第1面外侧移动时,原本与所述第1面接触的液体会从所述第2面离开。
4.如权利要求1所述的曝光装置,其特征在于,所述第1面设置成与所述物体表面大致平行。
5.如权利要求1所述的曝光装置,其特征在于,所述第1面设置成与所述物体表面大致平行,且对所述液体具有亲液性;
所述第2面对所述液体具有疏液性。
6.如权利要求1所述的曝光装置,其特征在于,所述曝光装置一边将所述基板往既定方向移动,一边对所述基板照射所述曝光用光;
所述第2面在所述既定方向上分别设在第1面两侧。
7.如权利要求6所述的曝光装置,其特征在于,所述第1面的外形是以和所述既定方向交叉的方向为长边方向的矩形。
8.如权利要求6所述的曝光装置,其特征在于,在所述既定方向的所述第2面的大小,是根据使所述基板曝光时所述基板的移动速度加以设定。
9.如权利要求6所述的曝光装置,其特征在于,在所述既定方向的所述第2面的大小,是根据所述基板与所述液体的接触角加以设定。
10.如权利要求1所述的曝光装置,其特征在于,所述曝光装置相对所述光路空间在所述第2面外侧具有回收液体的回收口。
11.如权利要求10所述的曝光装置,其特征在于,所述回收口设置在与所述物体相对向的位置。
12.如权利要求10所述的曝光装置,其特征在于,所述回收口以围绕所述第1面及第2面的方式设置。
13.如权利要求10所述的曝光装置,其特征在于,所述第1面的边缘位置与所述回收口的位置设定成在所述第1面与所述第2面的交界产生的所述液体的膜,相对所述曝光用光的光路空间形成在所述回收口的内侧。
14.如权利要求10所述的曝光装置,其特征在于,所述曝光装置具有设于所述回收口且与所述液体接触的既定构件。
15.如权利要求14所述的曝光装置,其特征在于,所述既定构件包含多孔构件。
16.如权利要求15所述的曝光装置,其特征在于,所述多孔构件与所述物体表面的距离、和所述1面与所述物体表面的距离大致相等。
17.如权利要求14所述的曝光装置,其特征在于,所述既定构件包含翼状构件。
18.如权利要求10所述的曝光装置,其特征在于,在所述回收口的周缘部具有用以防止所述液体漏出的壁部。
19.如权利要求1所述的曝光装置,其特征在于,所述曝光装置具有:
光学构件,其供所述曝光用光通过;
第3面,其设置成围绕所述曝光用光的光路空间,在与所述光学构件之间隔既定间隙彼此相对向;以及
供应口,其设置在所述光学构件与所述第3面之间的既定空间附近,且从所述液体供应装置有液体被供应。
20.如权利要求19所述的曝光装置,其特征在于,所述曝光装置进一步具有设在所述既定空间附近、用以连通所述既定空间与外部空间的排气口。
21.如权利要求1所述的曝光装置,其特征在于,所述曝光装置具有:
光学构件,其供所述曝光用光通过;
第3面,其设置成围绕所述曝光用光的光路空间,在与所述光学构件之间隔既定间隙彼此相对向;以及
排气口,其设在所述光学构件与所述第3面间的既定空间附近、用以使所述既定空间与外部空间连通。
22.如权利要求1所述的曝光装置,其特征在于,所述物体包含所述基板。
23.一种元件制造方法,其特征在于,所述元件制造方法包含:
使用权利要求1至22中任一项所述的曝光装置使基板曝光的步骤;
使曝光后基板显影的步骤;以及
将显影后基板加工的步骤。
24.一种曝光装置,其特征在于,所述曝光装置其通过液体对基板照射曝光用光以使所述基板曝光,所述曝光装置包含:
保持构件,其与配置在所述曝光用光可照射位置的物体表面相对向,能将所述液体保持在与所述物体之间;
回收部,其回收保持在所述物体与构件之间的液体;
空间形成区域,其形成于所述构件,以和所述物体表面相对向的方式位于所述光路与所述回收部之间,且在所述物体上的液体与所述构件之间形成空间;
且所述空间形成区域是形成于所述构件的凹部。
25.如权利要求24所述的曝光装置,其特征在于,所述空间形成区域形成于所述构件表面的疏液性区域。
26.如权利要求25所述的曝光装置,其特征在于,在所述构件的所述疏液性区域与所述光路之间设有亲液性区域。
27.如权利要求24所述的曝光装置,其特征在于,在所述构件设有所述回收部。
28.如权利要求24所述的曝光装置,其特征在于,在通过液体对所述基板照射曝光用光时,所述基板被移往既定方向,所述空间形成区域设在所述既定方向的所述光路与所述回收部之间。
29.一种元件制造方法,其特征在于,所述元件制造方法包含:
使用权利要求24至28中任一项所述的曝光装置使基板曝光的步骤;
使曝光后基板显影的步骤;以及
将显影后基板加工的步骤。
30.一种曝光方法,其特征在于,所述曝光方法是通过液体对基板照射曝光用光以使所述基板曝光,所述曝光方法包含:
将所述液体供应至与所述基板对向配置的构件与所述基板之间的步骤;
使所述基板往既定方向移动的步骤;
一边在所述既定方向的所述曝光用光的光路空间、与和所述基板对向配置的所述液体回收部之间在所述基板上的液体与设于所述构件的凹部之间形成空间、一边以所述液体回收部回收液体的步骤;以及
通过液体对所述基板照射曝光用光以使所述基板曝光的步骤。
31.如权利要求30所述的曝光方法,其特征在于,所述曝光方法包含,在通过液体对所述基板照射曝光用光以使所述基板曝光时使所述基板往既定方向移动。
32.如权利要求30所述的曝光方法,其特征在于,所述液体回收部形成于所述构件。
33.一种元件制造方法,其特征在于,所述元件制造方法包含:
使用权利要求30-32任一项权利要求所述的曝光方法使基板曝光的步骤;
使曝光后基板显影的步骤;以及
将显影后基板加工的步骤。
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Family Cites Families (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4346164A (en) * | 1980-10-06 | 1982-08-24 | Werner Tabarelli | Photolithographic method for the manufacture of integrated circuits |
JPS57153433A (en) * | 1981-03-18 | 1982-09-22 | Hitachi Ltd | Manufacturing device for semiconductor |
JP2753930B2 (ja) * | 1992-11-27 | 1998-05-20 | キヤノン株式会社 | 液浸式投影露光装置 |
JPH08316124A (ja) * | 1995-05-19 | 1996-11-29 | Hitachi Ltd | 投影露光方法及び露光装置 |
US5825043A (en) * | 1996-10-07 | 1998-10-20 | Nikon Precision Inc. | Focusing and tilting adjustment system for lithography aligner, manufacturing apparatus or inspection apparatus |
AU5067898A (en) * | 1996-11-28 | 1998-06-22 | Nikon Corporation | Aligner and method for exposure |
WO1998028665A1 (en) * | 1996-12-24 | 1998-07-02 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Two-dimensionally balanced positioning device with two object holders, and lithographic device provided with such a positioning device |
US6897963B1 (en) * | 1997-12-18 | 2005-05-24 | Nikon Corporation | Stage device and exposure apparatus |
US6208407B1 (en) * | 1997-12-22 | 2001-03-27 | Asm Lithography B.V. | Method and apparatus for repetitively projecting a mask pattern on a substrate, using a time-saving height measurement |
TW529172B (en) * | 2001-07-24 | 2003-04-21 | Asml Netherlands Bv | Imaging apparatus |
CN101424881B (zh) * | 2002-11-12 | 2011-11-30 | Asml荷兰有限公司 | 光刻投射装置 |
AU2003289239A1 (en) * | 2002-12-10 | 2004-06-30 | Nikon Corporation | Exposure system and device producing method |
KR101101737B1 (ko) * | 2002-12-10 | 2012-01-05 | 가부시키가이샤 니콘 | 노광장치 및 노광방법, 디바이스 제조방법 |
JP4595320B2 (ja) * | 2002-12-10 | 2010-12-08 | 株式会社ニコン | 露光装置、及びデバイス製造方法 |
US7242455B2 (en) * | 2002-12-10 | 2007-07-10 | Nikon Corporation | Exposure apparatus and method for producing device |
KR101288767B1 (ko) * | 2003-02-26 | 2013-07-23 | 가부시키가이샤 니콘 | 노광 장치, 노광 방법 및 디바이스 제조 방법 |
JP2004320016A (ja) * | 2003-04-11 | 2004-11-11 | Nikon Corp | 液浸リソグラフィシステム |
TWI295414B (en) * | 2003-05-13 | 2008-04-01 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
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EP2261741A3 (en) * | 2003-06-11 | 2011-05-25 | ASML Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
US6867844B2 (en) * | 2003-06-19 | 2005-03-15 | Asml Holding N.V. | Immersion photolithography system and method using microchannel nozzles |
JP3862678B2 (ja) * | 2003-06-27 | 2006-12-27 | キヤノン株式会社 | 露光装置及びデバイス製造方法 |
JP4378136B2 (ja) * | 2003-09-04 | 2009-12-02 | キヤノン株式会社 | 露光装置及びデバイス製造方法 |
JP4444920B2 (ja) * | 2003-09-19 | 2010-03-31 | 株式会社ニコン | 露光装置及びデバイス製造方法 |
US7369217B2 (en) * | 2003-10-03 | 2008-05-06 | Micronic Laser Systems Ab | Method and device for immersion lithography |
US7528929B2 (en) * | 2003-11-14 | 2009-05-05 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
KR101324810B1 (ko) * | 2004-01-05 | 2013-11-01 | 가부시키가이샤 니콘 | 노광 장치, 노광 방법 및 디바이스 제조 방법 |
KR101485650B1 (ko) * | 2004-06-10 | 2015-01-23 | 가부시키가이샤 니콘 | 노광 장치, 노광 방법 및 디바이스 제조 방법 |
US7701550B2 (en) * | 2004-08-19 | 2010-04-20 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
US7251013B2 (en) * | 2004-11-12 | 2007-07-31 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
EP2506289A3 (en) * | 2005-01-31 | 2013-05-22 | Nikon Corporation | Exposure apparatus and method for manufacturing device |
US7411654B2 (en) * | 2005-04-05 | 2008-08-12 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
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