JP2007288039A - Exposure device and device manufacturing method, and liquid processor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板を露光する露光装置及びデバイス製造方法、液体処理装置に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus that exposes a substrate, a device manufacturing method, and a liquid processing apparatus.
フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置において、下記特許文献に開示されているような、基板上に液体の液浸領域を形成し、その液体を介して基板を露光する液浸法を用いた露光装置が案出されている。
液浸法に基づく露光処理を良好に行うためには、液浸領域の液体や液体に接触する部材を所望状態にすることが重要である。例えば、液浸領域の液体中に異物が混入した状態を放置しておくと、液浸領域の液体に接触する部材が汚染したり、あるいは基板に対する露光光の照射状態が変動する等の不具合が生じ、基板を良好に露光することが困難となる可能性がある。 In order to satisfactorily perform the exposure process based on the immersion method, it is important to set the liquid in the immersion region and the member that contacts the liquid to a desired state. For example, if a state in which foreign matter is mixed in the liquid in the liquid immersion area is left unattended, a member that contacts the liquid in the liquid immersion area may be contaminated, or the exposure light irradiation state on the substrate may fluctuate. And it may be difficult to expose the substrate satisfactorily.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、液浸領域の液体や液体に接触する部材を所望状態にして、基板を良好に露光することができる露光装置、及びその露光装置を用いるデバイス製造方法を提供することを目的とする。また、液体を所望状態にすることができる液体処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an exposure apparatus capable of satisfactorily exposing a substrate by setting a liquid in a liquid immersion region and a member in contact with the liquid to a desired state, and the exposure apparatus therefor An object of the present invention is to provide a device manufacturing method using the device. Moreover, it aims at providing the liquid processing apparatus which can make a liquid into a desired state.
上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。 In order to solve the above-described problems, the present invention employs the following configurations corresponding to the respective drawings shown in the embodiments. However, the reference numerals with parentheses attached to each element are merely examples of the element and do not limit each element.
本発明の第１の態様に従えば、基板（Ｐ）上に露光光（ＥＬ）を照射して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、露光光（ＥＬ）が照射可能な位置に配置された物体（例えばＰ、５、８）上に液体（ＬＱ）の液浸領域（ＬＲ）を形成する液浸装置（１）と、液体（ＬＱ）に第１光（ＬＳ１）を照射し、第１光（ＬＳ１）の光圧によって液体（ＬＱ）中の異物を光学的に捕捉する第１照射装置（２）とを備えた露光装置（ＥＸ）が提供される。
According to the first aspect of the present invention, in an exposure apparatus that exposes a substrate (P) by irradiating the substrate (P) with exposure light (EL), the exposure light (EL) is disposed at a position where the exposure light (EL) can be irradiated. A liquid immersion device (1) that forms a liquid immersion region (LR) of the liquid (LQ) on the object (for example,
本発明の第１の態様によれば、液浸領域の液体や液体に接触する部材を所望状態にすることができ、基板を良好に露光することができる。 According to the first aspect of the present invention, the liquid in the liquid immersion region and the member that contacts the liquid can be brought into a desired state, and the substrate can be exposed satisfactorily.
本発明の第２の態様に従えば、基板（Ｐ）上に露光光（ＥＬ）を照射して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、露光光（ＥＬ）が照射可能な位置に配置された物体（例えばＰ、５、８）上に液体（ＬＱ）の液浸領域（ＬＲ）を形成する液浸装置（１）と、液体（ＬＱ）に第１光（ＬＳ１）を照射し、第１光（ＬＳ１）の光圧によって液体（ＬＱ）中の添加物を光学的に攪拌する第１照射装置（５０）とを備えた露光装置（ＥＸ）が提供される。
According to the second aspect of the present invention, in the exposure apparatus that exposes the substrate (P) by irradiating the substrate (P) with the exposure light (EL), the exposure light (EL) is disposed at a position where the exposure light (EL) can be irradiated. A liquid immersion device (1) that forms a liquid immersion region (LR) of the liquid (LQ) on the object (for example,
本発明の第２の態様によれば、液浸領域の液体を所望状態にすることができ、基板を良好に露光することができる。 According to the second aspect of the present invention, the liquid in the immersion area can be brought into a desired state, and the substrate can be exposed satisfactorily.
本発明の第３の態様に従えば、観察装置（３０）により検出された異物の位置、大きさ、数、密度、及び種類の少なくとも一つを含む異物に関する情報に基づいて、捕捉用のレーザ、分解用のレーザ、及び攪拌用のレーザの少なくとも一つの、レーザ出力、レーザ波長、レーザ照射位置、レーザ照射領域、レーザ照射量、及びレーザ照射開口数の少なくとも一つを調整する露光装置（ＥＸ）が提供される。 According to the third aspect of the present invention, the laser for capturing is based on information about the foreign matter including at least one of the position, size, number, density, and type of the foreign matter detected by the observation device (30). An exposure apparatus (EX) that adjusts at least one of laser output, laser wavelength, laser irradiation position, laser irradiation area, laser irradiation amount, and laser irradiation numerical aperture of at least one of a laser for decomposition and a laser for stirring ) Is provided.
本発明の第３の態様によれば、液浸領域の液体を所望状態にすることができ、基板を良好に露光することができる。 According to the third aspect of the present invention, the liquid in the immersion area can be brought into a desired state, and the substrate can be exposed satisfactorily.
本発明の第４の態様に従えば、露光後の基板検査結果に応じて、捕捉、分解、及び攪拌の少なくとも一つの動作のタイミング、動作間隔、及び対象の異物の検出感度、捕捉、分解、及び攪拌の動作条件を調整する露光装置（ＥＸ）が提供される。 According to the fourth aspect of the present invention, depending on the substrate inspection result after exposure, at least one operation timing of capture, decomposition, and stirring, operation interval, and detection sensitivity of the target foreign matter, capture, decomposition, And an exposure apparatus (EX) that adjusts the operating conditions of stirring.
本発明の第４の態様によれば、液浸領域の液体を所望状態にすることができ、基板を良好に露光することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the liquid in the immersion area can be brought into a desired state, and the substrate can be exposed satisfactorily.
本発明の第５の態様に従えば、上記態様の露光装置（ＥＸ）を用いるデバイス製造方法が提供される。 According to the fifth aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method using the exposure apparatus (EX) of the above aspect.
本発明の第５の態様によれば、基板を良好に露光できる露光装置を用いてデバイスを製造することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, a device can be manufactured using an exposure apparatus that can satisfactorily expose a substrate.
本発明の第６の態様に従えば、添加物が添加された液体（ＬＱ）に第１光（ＬＳ１）を照射し、第１光（ＬＳ１）の光圧を添加物に直接作用させることによって液体（ＬＱ）中の添加物を光学的に攪拌する第１照射装置（５０）を備えた液体処理装置が提供される。 According to the sixth aspect of the present invention, the liquid (LQ) to which the additive is added is irradiated with the first light (LS1), and the light pressure of the first light (LS1) is directly applied to the additive. There is provided a liquid processing apparatus including a first irradiation device (50) for optically stirring an additive in a liquid (LQ).
本発明の第６の態様によれば、液体を所望状態にすることができ、その液体を用いた処理を良好に実行することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the liquid can be brought into a desired state, and the process using the liquid can be executed satisfactorily.
本発明によれば、液体や液体に接触する部材を所望状態にすることができる。したがって、その液体や部材を用いた処理を良好に実行することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the member which contacts a liquid and a liquid can be made into a desired state. Therefore, the process using the liquid or member can be performed satisfactorily.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。なお、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。そして、水平面内における所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. The predetermined direction in the horizontal plane is the X-axis direction, the direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is the Y-axis direction, and the direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction (that is, the vertical direction) is the Z-axis direction. To do. Further, the rotation (inclination) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively.
＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る露光装置ＥＸを示す概略構成図である。図１において、露光装置ＥＸは、パターンが形成されたマスクＭを保持して移動可能なマスクステージ３と、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ４と、露光に関する計測を行う計測器を搭載し、基板ステージ４とは独立して移動可能な計測ステージ５と、各ステージの位置情報を計測するレーザ干渉計を含む計測システム６と、マスクステージ３に保持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐ上に投影する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置７とを備えている。なお、ここでいう基板は半導体ウエハ等の基材上に感光材（フォトレジスト）を塗布したものを含み、マスクは基板上に投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。また、本実施形態においては、マスクとして透過型のマスクを用いるが、反射型のマスクを用いることもできる。
<First Embodiment>
A first embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic block diagram that shows an exposure apparatus EX according to the first embodiment. In FIG. 1, an exposure apparatus EX includes a
本実施形態の露光装置ＥＸは、液浸法を適用した露光装置であって、露光光ＥＬが照射可能な位置に配置された基板Ｐ上に液体ＬＱの液浸領域ＬＲを形成する液浸装置１を備えている。液浸装置１は、投影光学系ＰＬの複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い終端光学素子ＦＬと基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路Ｋを含む空間を液体ＬＱで満たすように、基板Ｐ上に液浸領域ＬＲを形成する。本実施形態においては、液体ＬＱとして水（純水）を用いる。露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬと露光光ＥＬの光路Ｋを含む空間に満たされた液体ＬＱとを介してマスクＭを通過した露光光ＥＬを基板Ｐ上に照射することによって、マスクＭのパターンの像を基板Ｐ上に投影して、基板Ｐを露光する。
The exposure apparatus EX according to the present embodiment is an exposure apparatus to which a liquid immersion method is applied, and forms a liquid immersion area LR of a liquid LQ on a substrate P disposed at a position where exposure light EL can be irradiated. 1 is provided. The
液浸装置１は、基板Ｐ上のみならず、露光光ＥＬが照射可能な位置に配置された物体上に液体ＬＱの液浸領域ＬＲを形成可能である。露光光ＥＬが照射可能な位置は、投影光学系ＰＬの光射出側（像面側）であって、終端光学素子ＦＬの下面ＦＡと対向する位置（投影光学系ＰＬの直下の位置）を含む。終端光学素子ＦＬは露光光ＥＬの光路上に配置されており、露光光ＥＬは終端光学素子ＦＬの下面ＦＡから射出される。液浸装置１は、投影光学系ＰＬの終端光学素子ＦＬと、その終端光学素子ＦＬの下面ＦＡと対向する位置に配置された上面を有する物体との間を液体ＬＱで満たすように、物体上に液浸領域ＬＲを形成する。基板ステージ４及び計測ステージ５は、投影光学系ＰＬの光射出側（像面側）で移動可能であり、制御装置７は、基板ステージ４及び計測ステージ５の少なくとも一方を、終端光学素子ＦＬの下面ＦＡと対向する位置に配置可能である。液浸装置１は、基板ステージ４上及び計測ステージ５上の少なくとも一方に液浸領域ＬＲを形成可能である。
The
また、本実施形態の露光装置ＥＸは、液浸領域ＬＲの液体ＬＱに所定の光を照射し、その光の光圧によって液体ＬＱ中の異物を光学的に捕捉する捕捉装置２を備えている。本実施形態においては、捕捉装置２の少なくとも一部は、計測ステージ５に設けられている。
Further, the exposure apparatus EX of the present embodiment includes a capturing
照明系ＩＬは、マスクＭ上の所定の照明領域ＩＡを均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）や、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられる。本実施形態においてはＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。 The illumination system IL illuminates a predetermined illumination area IA on the mask M with exposure light EL having a uniform illuminance distribution. As the exposure light EL emitted from the illumination system IL, for example, far ultraviolet light (DUV light) such as bright lines (g-line, h-line, i-line) and KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) emitted from a mercury lamp, , Vacuum ultraviolet light (VUV light) such as ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) and F 2 laser light (wavelength 157 nm) is used. In this embodiment, ArF excimer laser light is used.
マスクステージ３は、リニアモータ等のアクチュエータを含むマスクステージ駆動装置３Ｄの駆動により、マスクＭを保持した状態で、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動可能である。マスクステージ３（ひいてはマスクＭ）の位置情報は、計測システム６のレーザ干渉計６Ｍによって計測される。レーザ干渉計６Ｍは、マスクステージ３上に設けられた移動鏡の反射面３Ｋと協働して、マスクステージ３のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置情報を計測する。制御装置７は、計測システム６の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置３Ｄを駆動し、マスクステージ３に保持されているマスクＭの位置制御を行う。
The
投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で基板Ｐに投影するものであって、複数の光学素子を有し、それら光学素子は鏡筒ＰＫで保持されている。本実施形態において、投影光学系ＰＬは、投影倍率が例えば１／４、１／５、あるいは１／８の縮小系である。なお、投影光学系ＰＬは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。また、投影光学系ＰＬは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。 The projection optical system PL projects an image of the pattern of the mask M onto the substrate P at a predetermined projection magnification, and has a plurality of optical elements, and these optical elements are held by a lens barrel PK. In the present embodiment, the projection optical system PL is a reduction system having a projection magnification of, for example, 1/4, 1/5, or 1/8. Note that the projection optical system PL may be either an equal magnification system or an enlargement system. The projection optical system PL may be any of a refractive system that does not include a reflective optical element, a reflective system that does not include a refractive optical element, and a catadioptric system that includes a reflective optical element and a refractive optical element.
基板ステージ４は、基板Ｐを保持する基板ホルダ４Ｈを有しており、リニアモータ等のアクチュエータを含む基板ステージ駆動装置４Ｄの駆動により、基板ホルダ４Ｈで基板Ｐを保持した状態で、ベース部材ＢＰ上で、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。基板ホルダ４Ｈは、基板ステージ４上に設けられた凹部４Ｒに配置されている。凹部４Ｒの周囲の上面４Ｆは、ほぼ平坦であり、基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐの上面Ｐａとほぼ同じ高さ（面一）である。基板ステージ４（ひいては基板Ｐ）の位置情報は、計測システム６のレーザ干渉計６Ｐによって計測される。レーザ干渉計６Ｐは、基板ステージ４に設けられた反射面４Ｋと協働して、基板ステージ４のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置情報を計測する。また、基板ステージ４に保持されている基板Ｐの表面の面位置情報（Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する位置情報）は、不図示のフォーカス・レベリング検出系によって検出される。制御装置７は、計測システム６の計測結果及びフォーカス・レベリング検出系の検出結果に基づいて、基板ステージ駆動装置４Ｄを駆動し、基板ステージ４に保持されている基板Ｐの位置制御を行う。
The
計測ステージ５は、リニアモータ等のアクチュエータを含む計測ステージ駆動装置５Ｄの駆動により、計測器を搭載した状態で、ベース部材ＢＰ上で、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。計測ステージ５の上面５Ｆは、ほぼ平坦である。計測ステージ５の位置情報は、計測システム６のレーザ干渉計６Ｐによって計測される。レーザ干渉計６Ｐは、計測ステージ５に設けられた反射面５Ｋと協働して、計測ステージ５の位置情報を計測する。制御装置７は、計測システム６の計測結果に基づいて、計測ステージ駆動装置５Ｄを駆動し、計測ステージ５の位置制御を行う。なお、基板を保持する基板ステージと計測器を搭載した計測ステージとを備えた露光装置については、例えば特開平１１−１３５４００号公報、特開２０００−１６４５０４号公報等に開示されている。
The
液浸装置１は、液浸領域ＬＲを形成するための液体ＬＱを供給する供給口１１及び液浸領域ＬＲの液体ＬＱを回収する回収口１２を有するノズル部材１０を備えている。ノズル部材１０は、露光光ＥＬの光路Ｋを囲むように環状に設けられている。本実施形態においては、回収口１２には多孔部材（メッシュ）１７が配置されている。また、液浸装置１は、供給管１５及びノズル部材１０の内部に形成された供給流路を介して、供給口１１に液体ＬＱを供給する液体供給装置１３と、ノズル部材１０の回収口１２から回収された液体ＬＱを、ノズル部材１０の内部に形成された回収流路及び回収管１６を介して回収する液体回収装置１４とを備えている。液体供給装置１３は、清浄で温度調整された液体ＬＱを送出可能である。液体回収装置１４は、真空系等を備えており、液体ＬＱを回収可能である。液体供給装置１３及び液体回収装置１４を含む液浸装置１の動作は制御装置７に制御される。液体供給装置１３から送出された液体ＬＱは、供給管１５及びノズル部材１０の供給流路を流れた後、供給口１１より露光光ＥＬの光路Ｋを含む空間に供給される。液体回収装置１４を駆動することにより回収口１２から回収された液体ＬＱは、ノズル部材１０の回収流路を流れた後、回収管１６を介して液体回収装置１４に回収される。
The
制御装置７は、液浸装置１を制御して、液体供給装置１３による液体供給動作と液体回収装置１４による液体回収動作とを並行して行うことで、終端光学素子ＦＬの下面ＦＡと基板Ｐの上面Ｐａとの間の露光光ＥＬの光路Ｋを含む空間を液体ＬＱで満たすように、基板Ｐ上に液浸領域ＬＲを形成する。本実施形態の露光装置ＥＸは、液体ＬＱの液浸領域ＬＲを基板Ｐ上の一部の領域に局所的に形成する局所液浸方式を採用しており、液浸領域ＬＲは、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲを覆うように基板Ｐ上の一部の領域に形成される。
The control device 7 controls the
図２は、基板ステージ４及び計測ステージ５の動作の一例を説明するための模式図である。図２に示すように、制御装置７は、終端光学素子ＦＬの下面ＦＡと対向する位置（投影光学系ＰＬの直下の位置）を含む所定領域内で、基板ステージ４の上面４Ｆと計測ステージ５の上面５Ｆとを接近又は接触させた状態で、基板ステージ４と計測ステージ５とをＸＹ方向に一緒に移動することにより、液浸装置１によって形成された液浸領域ＬＲを、基板ステージ４の上面４Ｆと計測ステージ５の上面５Ｆとの間で移動可能である。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an example of the operations of the
次に、図３を参照しながら、捕捉装置２について説明する。捕捉装置２は、液浸領域ＬＲの液体ＬＱに所定の光を照射し、その光の光圧によって液体ＬＱ中の異物を光学的に捕捉する。本実施形態においては、捕捉装置２は、露光光ＥＬとは異なる第１レーザ光ＬＳ１を液体ＬＱに照射し、その第１レーザ光ＬＳ１の光圧によって、液体ＬＱ中の異物を光学的に捕捉する。また、捕捉装置２は、液浸領域ＬＲの液体ＬＱに接触する部材、例えば終端光学素子ＦＬやノズル部材１０の液体接触面に存在する異物も捕捉可能である。異物は、気泡、パーティクル（粒子、不純物）、バクテリア等を含む。
Next, the
本実施形態においては、捕捉装置２の少なくとも一部は、計測ステージ５に設けられている。捕捉装置２は、第１レーザ光ＬＳ１を射出する第１光源装置２１と、光学システム２０とを備えている。第１光源装置２１から射出される第１レーザ光ＬＳ１としては、例えばＡｒレーザ光（波長５１４．５ｎｍ）、ＹＡＧレーザ光（波長１０６４ｎｍ、または第２高調波の５３２ｎｍ）等が用いられる。また、第１レーザ光ＬＳ１としては、紫外光レーザ（波長１５０〜４００ｎｍ、例えばＹＡＧレーザの第３高調波３５５ｎｍ）を用いることもできる。第１レーザ光ＬＳ１として、紫外域の波長を有するレーザ光を用いることにより、そのレーザ光を微小に集光させることができる。また、第１光源装置２１は、大きい出力（レーザ出力）を有することが望ましく、例えば５００ｍＷ〜１０Ｗの出力を有する。また、第１光源装置２１から射出される第１レーザ光ＬＳ１は連続発振光である。
In the present embodiment, at least a part of the
本実施形態においては、計測ステージ５の一部には開口５Ｃが形成され、その開口５Ｃによって形成された内部空間５Ｈに、捕捉装置２の少なくとも一部が配置されている。計測ステージ５の開口５Ｃには板部材８が配置されている。板部材８は、第１レーザ光ＬＳ１を通過可能な透明な部材であり、第１レーザ光ＬＳ１を通過可能な通過領域を計測ステージ５に形成する。板部材８は、例えば石英等で形成された平行平面板であり、無屈折力な光学部材である。板部材８の上面８Ｆはほぼ平坦であり、計測ステージ５の上面５Ｆとほぼ同じ高さ（面一）である。板部材８の上面８Ｆを含む計測ステージ５の上面５Ｆは、露光光ＥＬが照射可能な位置、すなわち終端光学素子ＦＬの下面ＦＡと対向する位置に配置可能であり、液浸装置１は、終端光学素子ＦＬと計測ステージ５の板部材８との間を液体ＬＱで満たすように、板部材８上に液浸領域ＬＲを形成可能である。
In the present embodiment, an opening 5C is formed in a part of the
光学システム２０は、第１光源装置２１から射出された第１レーザ光ＬＳ１を板部材８に導く。第１光源装置２１から射出された第１レーザ光ＬＳ１は、光学システム２０によって板部材８の下面に導かれ、その板部材８を通過した後、板部材８の上面８Ｆより射出され、その板部材８上に形成されている液浸領域ＬＲの液体ＬＱに、下側（−Ｚ側）から照射される。このように、光学システム２０は、第１光源装置２１から射出された第１レーザ光ＬＳ１を板部材８に導くとともに、その板部材８を介して液浸領域ＬＲに導く。板部材８の上面８Ｆは、液浸領域ＬＲに向けて第１レーザ光ＬＳ１を射出する光射出部を形成する。捕捉装置２は、板部材８を介して、板部材８上に形成された液浸領域ＬＲの液体ＬＱに、下側（−Ｚ側）から、第１レーザ光ＬＳ１を照射する。
The
光学システム２０は、第１光源装置２１から射出された第１レーザ光ＬＳ１が入射される第１ガルバノミラー２３と、第１ガルバノミラー２３からの第１レーザ光ＬＳ１が入射される第２ガルバノミラー２４と、第２ガルバノミラー２４からの第１レーザ光ＬＳ１が入射される反射ミラー２５と、反射ミラー２５からの第１レーザ光ＬＳ１が入射される第１ダイクロイックミラー２６と、第１ダイクロイックミラー２６からの第１レーザ光ＬＳ１が入射される焦点可変光学系２７と、焦点可変光学系２７からの第１レーザ光ＬＳ１が入射される集光光学系２８とを備えている。
The
焦点可変光学系２７及び集光光学系２８の光軸はＺ軸とほぼ平行である。集光光学系（対物レンズ）２８は、板部材８の直下に配置されている。光学システム２０は、第１光源装置２１からの第１レーザ光ＬＳ１を、集光光学系２８の上面より射出する。集光光学系２８から射出された第１レーザ光ＬＳ１は、＋Ｚ方向に進行し、板部材８を介して、液浸領域ＬＲの液体ＬＱに、下側（−Ｚ側）から入射する。すなわち、本実施形態においては、液浸領域ＬＲの液体ＬＱに照射される第１レーザ光ＬＳ１の照射方向は、ほぼＺ軸方向に設定されている。
The optical axes of the variable focus
第１ガルバノミラー２３は、液浸領域ＬＲに対して第１レーザ光ＬＳ１をＹ軸方向に走査し、第２ガルバノミラー２４は、液浸領域ＬＲに対して第１レーザ光ＬＳ１をＸ軸方向に走査する。制御装置７は、捕捉装置２の第１、第２ガルバノミラー２３、２４を制御して、液浸領域ＬＲの液体ＬＱに照射される第１レーザ光ＬＳ１を、第１レーザ光ＬＳ１の照射方向（Ｚ軸方向）と交差する２次元方向（ＸＹ方向）に移動可能である。すなわち、光学システム２０の第１、第２ガルバノミラー２３、２４は、第１レーザ光ＬＳ１を、その第１レーザ光ＬＳ１の照射方向と交差する２次元方向に移動する移動光学素子として機能する。また、焦点可変光学系２７は、集光光学系２８を含む光学システム２０の焦点位置をＺ軸方向に移動可能である。
The
また、捕捉装置２は、第１光源装置２１とは別に設けられ、第２レーザ光ＬＳ２を射出する第２光源装置２２を備えている。第２光源装置２２から射出される第２レーザ光ＬＳ２としては、例えば、ＹＡＧレーザの第３高調波、エキシマレーザ、あるいはこれ以外の紫外光レーザ（波長１５０〜４００ｎｍ）を用いることができる。また、第２光源装置２２は、第１光源装置２１よりも大きい出力（例えばレーザ出力１〜４０Ｗ）を有している。また、第２光源装置２２から射出される第２レーザ光ＬＳ２はパルス状のレーザ光（パルス光）である。後述するように、捕捉装置２は、異物を分解するために、第２光源装置２２より、パルス発振のレーザ光を射出する。
The
光学システム２０は、第２光源装置２２からの第２レーザ光ＬＳ２も、板部材８を介して液浸領域ＬＲに導くことができる。光学システム２０は、第２光源装置２２から射出された第２レーザ光ＬＳ２が入射される第２ダイクロイックミラー２９を備えており、第２ダイクロイックミラー２９を介した第２レーザ光ＬＳ２は、第１ダイクロイックミラー２６、焦点可変光学系２７、及び集光光学系２８を介して、板部材８に照射される。板部材８に照射された第２レーザ光ＬＳ２は、板部材８を介して、液浸領域ＬＲの液体ＬＱに、下側（−Ｚ側）から入射する。本実施形態においては、液浸領域ＬＲの液体ＬＱに照射される第２レーザ光ＬＳ２の照射方向は、ほぼＺ軸方向に設定されている。
The
また、終端光学素子ＦＬは、計測ステージ５に設けられた板部材８の上面８Ｆと対向する下面ＦＡを有しており、捕捉装置２は、第１レーザ光ＬＳ１及び第２レーザ光ＬＳ２を、板部材８及び液浸領域ＬＲを介して、終端光学素子ＦＬの下面ＦＡに照射可能である。
Further, the terminal optical element FL has a lower surface FA facing the
捕捉装置２は、液浸領域ＬＲの状態及び終端光学素子ＦＬの状態を観察可能な観察装置３０を備えている。観察装置３０は、所定の光学系及びＣＣＤ等の撮像素子を含む撮像装置３１を備えている。観察装置３０は、板部材８を介して、液浸領域ＬＲの状態及び終端光学素子ＦＬの状態を観察する。また、観察装置３０は、ノズル部材１０の状態も観察可能である。観察装置３０の撮像装置３１は、液浸領域ＬＲ及び終端光学素子ＦＬ等の光学像（画像）を、板部材８、及び光学システム２０の一部を介して取得可能である。具体的には、撮像装置３１は、液浸領域ＬＲ及び終端光学素子ＦＬ等の画像を、板部材８、集光光学系２８、焦点可変光学系２７、第１、第２、第３ダイクロイックミラー２６、２９、３４、及び反射ミラー３３を介して取得する。また、観察装置３０は、液浸領域ＬＲ及び終端光学素子ＦＬ等を所定の照明光で照明する照明装置３２を備えている。照明装置３２から射出された照明光は、第３ダイクロイックミラー３４、第２ダイクロイックミラー２９、第１ダイクロイックミラー２６、焦点可変光学系２７、集光光学系２８、及び板部材８を介して、液浸領域ＬＲ及び終端光学素子ＦＬ等を照明する。これにより、撮像装置３１は、液浸領域ＬＲ及び終端光学素子ＦＬ等の光学像（画像）を良好に取得可能である。
The
撮像装置３１は、取得した画像を電気信号に変換し、その信号（画像情報）を制御装置７に出力する。制御装置７は、例えば撮像装置３１で取得した液浸領域ＬＲの光学像（画像）に基づいて、液体ＬＱ中の異物を検出可能である。制御装置７は、撮像装置３１からの信号を画像処理し、その画像処理した結果に基づいて、液体ＬＱ中の異物の位置、大きさ、数、密度、種類等、異物に関する情報を取得可能である。
The
本実施形態においては、第１光源装置２１から射出された第１レーザ光ＬＳ１を液浸領域ＬＲに導く光学系の光軸の少なくとも一部と、第２光源装置２２から射出された第２レーザ光ＬＳ２を液浸領域ＬＲに導く光学系の光軸の少なくとも一部と、液浸領域ＬＲからの画像を撮像装置３１に導く光学系の光軸の少なくとも一部と、照明装置３２から射出された照明光を液浸領域ＬＲに導く光学系の光軸の少なくとも一部とは、同軸である。
In the present embodiment, at least a part of the optical axis of the optical system that guides the first laser light LS1 emitted from the first
図４は、捕捉装置２から射出された第１レーザ光ＬＳ１によって、液体ＬＱ中の異物を捕捉している状態を示す模式図である。本実施形態においては、捕捉装置２は、所謂、光ピンセット（ＬＯＴ:laseroptical tweezers）方式によって、液体ＬＱ中の異物を捕捉する。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a state in which the foreign matter in the liquid LQ is captured by the first laser light LS1 emitted from the
図４に示すように、捕捉装置２は、第１光源装置２１からの第１レーザ光ＬＳ１を、光学システム２０の集光光学系２８によって集光して、液浸領域ＬＲの液体ＬＱ中に、異物を捕捉可能な捕捉領域ＴＡを形成する。捕捉領域ＴＡは、集光光学系２８の焦点位置（集光位置）ＦＵに対して所定位置に形成され、具体的には、焦点位置ＦＵ近傍に形成される。捕捉領域ＴＡ内に位置する異物は、第１レーザ光ＬＳ１により捕捉された状態となる。
As shown in FIG. 4, the
異物の大きさがその異物に照射される光の波長よりも十分大きい場合において、異物にその光が入射すると、液体ＬＱの屈折率と異物の屈折率との違いにより、異物と液体ＬＱとの境界面で、透過光と反射光とに分かれる。異物に入射した光が異物を透過する際に屈折することで、あるいはその入射した光が異物の表面で反射することで、その光の進行方向が変化する。異物に入射する光の進行方向が変化することによって、屈折（又は反射）の前後で光の運動量が変化する。それらの運動量は運動量保存の法則により保存されるので、異物と液体ＬＱとの境界面に反作用の力（光圧）が作用する。捕捉装置２は、この光圧を用いて、異物を捕捉する。
When the size of the foreign matter is sufficiently larger than the wavelength of light applied to the foreign matter, when the light is incident on the foreign matter, the difference between the refractive index of the liquid LQ and the refractive index of the foreign matter causes a difference between the foreign matter and the liquid LQ. At the boundary surface, the light is divided into transmitted light and reflected light. The light traveling direction changes when the light incident on the foreign material is refracted when passing through the foreign material, or when the incident light is reflected by the surface of the foreign material. By changing the traveling direction of the light incident on the foreign matter, the momentum of the light changes before and after refraction (or reflection). Since these momentums are stored according to the law of conservation of momentum, a reaction force (light pressure) acts on the boundary surface between the foreign matter and the liquid LQ. The
図５は、第１レーザ光ＬＳ１の光圧によって液体ＬＱ中の異物が光学的に捕捉される原理を説明するための図である。本実施形態の光学システム２０は、所定の開口数を有する集光光学系２８を備え、異物には、図５に示すように、第１レーザ光ＬＳ１の一部の光線Ａ、Ｂが傾斜方向から入射する。
FIG. 5 is a diagram for explaining the principle that foreign matter in the liquid LQ is optically captured by the light pressure of the first laser light LS1. The
ここで、異物（粒子）の屈折率ｎ１と周囲の媒質である液体ＬＱの屈折率ｎ２との差が小さい場合には、反射は極めて小さいので、屈折のみを考慮する。図５において、異物に入射した光線Ａは、異物と液体ＬＱとの境界面で屈折する。その屈折した光線Ａの運動量の変化により、異物には運動量を保存する力ＦＡ１が、光線Ａの入射点Ａｉｎにおける境界面に対して垂直方向（法線方向）に作用する。また、光線Ａは、異物内を通過し、異物の外側に射出されるときにおいても、異物と液体ＬＱとの境界面で屈折する。その屈折した光線Ａの運動量の変化により、異物には運動量を保存する力ＦＡ２が、光線Ａの射出点Ａｏｕｔにおける境界面に対して垂直方向（法線方向）に作用する。これにより、異物には、光線Ａによる力ＦＡ１と力ＦＡ２との合力ＦＡが所定方向に作用する。 Here, when the difference between the refractive index n 1 of the foreign substance (particle) and the refractive index n 2 of the liquid LQ that is the surrounding medium is small, the reflection is extremely small, so only refraction is considered. In FIG. 5, the light beam A incident on the foreign material is refracted at the boundary surface between the foreign material and the liquid LQ. Due to the change in the momentum of the refracted light beam A, a force F A1 for preserving the momentum acts on the foreign matter in a direction perpendicular to the boundary surface at the incident point A in of the light beam A (normal direction). Further, the light beam A is refracted at the boundary surface between the foreign matter and the liquid LQ even when it passes through the foreign matter and is emitted outside the foreign matter. Due to the change in the momentum of the refracted light beam A, the force F A2 for preserving the momentum acts on the foreign matter in a direction perpendicular to the boundary surface at the exit point A out of the light beam A (normal direction). Thus, the foreign matter, the resultant force F A of the force F A1 and the force F A2 by ray A is applied in a predetermined direction.
光線Ｂについても同様である。すなわち、異物に光線Ｂが入射することにより、その異物には、運動量を保存する力ＦＢ１が光線Ｂの入射点Ｂｉｎにおける境界面に対して垂直方向（法線方向）に作用する。また、光線Ｂが異物を通過し、その異物より射出することにより、その異物には、運動量を保存する力ＦＢ２が、光線ＢのＢｏｕｔにおける境界面に対して垂直方向（法線方向）に作用する。これにより、異物には、光線Ｂによる力ＦＢ１と力ＦＢ２との合力ＦＢが所定方向に作用する。 The same applies to the light beam B. That is, when the light beam B is incident on the foreign material, the force F B1 for preserving the momentum acts on the foreign material in a direction perpendicular to the boundary surface at the incident point B in of the light beam B (normal direction). Further, when the light beam B passes through the foreign material and is emitted from the foreign material, the force F B2 for preserving the momentum is applied to the foreign material in a direction perpendicular to the boundary surface of the light beam B at Bout (normal direction). Act on. Thus, the foreign matter, the resultant force F B of the force F B1 and the force F B2 by rays B acts in a predetermined direction.
光線Ａと光線Ｂとにより、異物には、力ＦＡと力ＦＢとの合力Ｆが所定方向に作用する。このように、異物には、光線Ａ、Ｂを含む第１レーザ光ＬＳ１によって、光圧に基づく力Ｆが作用される。なお、図５においては、模式的に２つの光線Ａ、Ｂについて説明しているが、実際には異物には複数の光線が入射し、それら複数の光線による光圧に基づく力Ｆが異物に作用する。 Due to the light rays A and B , the resultant force F of the force F A and the force F B acts on the foreign matter in a predetermined direction. As described above, the force F based on the light pressure is applied to the foreign matter by the first laser light LS1 including the light beams A and B. In FIG. 5, two light beams A and B are schematically described. However, actually, a plurality of light beams are incident on the foreign material, and a force F based on the light pressure by the plurality of light beams is applied to the foreign material. Works.
また、異物には、光圧に基づく力Ｆの他に重力及び浮力も作用する。したがって、異物は、その異物に作用する重力と浮力との差と、光圧に基づく力Ｆとが釣り合う領域ＴＡで捕捉される。図５においては、焦点位置ＦＵは、異物の中心（重心）位置Ｇよりも上方（＋Ｚ側）に形成され、異物には、＋Ｚ方向、すなわち焦点位置ＦＵに向かう方向に力Ｆが作用する。異物は、この力Ｆと重力と浮力とが釣り合う領域ＴＡに捕捉される。 In addition to the force F based on light pressure, gravity and buoyancy act on the foreign matter. Accordingly, the foreign matter is captured in a region TA where the difference between gravity and buoyancy acting on the foreign matter and the force F based on the light pressure is balanced. In FIG. 5, the focal position FU is formed above (+ Z side) the center (center of gravity) position G of the foreign substance, and the force F acts on the foreign substance in the + Z direction, that is, the direction toward the focal position FU. The foreign matter is captured in an area TA where the force F, gravity and buoyancy are balanced.
なお、図５においては、焦点位置ＦＵが異物の中心位置Ｇよりも上方にある場合を例にして説明したが、異物に作用する光圧に基づく力Ｆは、焦点位置ＦＵに対する異物の位置によって異なり、焦点位置ＦＵが異物の中心位置Ｇよりも下方にある場合や、焦点位置ＦＵと異物の中心位置ＧとがＸＹ方向にずれている（集光光学系２８の光軸と異物の中心とがずれている）場合であっても、異物には、焦点位置ＦＵに向かう力Ｆが作用する。したがって、捕捉装置２は、焦点位置ＦＵ近傍に形成される捕捉領域ＴＡで異物を捕捉可能である。
In FIG. 5, the case where the focal position FU is above the center position G of the foreign matter has been described as an example. However, the force F based on the light pressure acting on the foreign matter depends on the position of the foreign matter with respect to the focal position FU. In contrast, when the focal position FU is below the center position G of the foreign object, or the focal position FU and the central position G of the foreign object are shifted in the XY direction (the optical axis of the condensing
なお、集光光学系２８の開口数は大きいほうが望ましい。例えば液体ＬＱ中に、その液体ＬＱ（ここでは水）の屈折率ｎ２よりも小さい屈折率ｎ１を有する異物（例えば気泡）が存在する場合において、集光光学系２８の開口数が小さい場合、図６の模式図に示すように、集光光学系２８からの光線に基づく光圧は、異物を集光光学系２８の光軸ＡＸから離れる方向に移動させる力の成分を多く生成する可能性がある。この場合、異物を捕捉することが困難となる可能性がある。集光光学系２８の開口数が大きい場合、図７の模式図に示すように、集光光学系２８からの光線に基づく光圧は、異物を集光光学系２８の光軸ＡＸに近づける方向に移動させる力の成分を多く生成するので、異物を良好に捕捉することができる。本実施形態においては、集光光学系２８の開口数は、例えば１．２以上であり、集光光学系２８の倍率は、例えば１００倍と高倍率である。
It is desirable that the condensing
また、異物に作用する光圧に基づく力Ｆは、
Ｆ＝Ｑ（ｎ×Ｊ／ｃ） …（１）
で表される。ここで、Ｑはトラッピング係数、ｎは異物と周囲の媒質（ここでは液体ＬＱ）との比屈折率、Ｊは異物に入射する光の強度（パワー）、ｃは光速である。トラッピング係数Ｑは、異物の大きさ、比屈折率ｎ等に応じて定められる値である。本実施形態においては、周囲の媒質（液体ＬＱ）として、屈折率ｎ２が約１．４４の水（純水）を用いており、異物が気泡（屈折率ｎ１は約１．０）の場合には、比屈折率ｎは、約０．６９となる。したがって、所望の力Ｆを得るために、例えば比屈折率ｎ及びトラッピング係数Ｑなどに応じて、光の強度Ｊ、ひいては第１光源装置２１の出力（レーザ出力）を最適に定めることができる。
Also, the force F based on the light pressure acting on the foreign matter is
F = Q (n × J / c) (1)
It is represented by Here, Q is a trapping coefficient, n is a relative refractive index between the foreign matter and the surrounding medium (here, liquid LQ), J is the intensity (power) of light incident on the foreign matter, and c is the speed of light. The trapping coefficient Q is a value determined according to the size of the foreign matter, the relative refractive index n, and the like. In the present embodiment, water (pure water) having a refractive index n 2 of about 1.44 is used as the surrounding medium (liquid LQ), and foreign matters are bubbles (refractive index n 1 is about 1.0). In this case, the relative refractive index n is about 0.69. Therefore, in order to obtain the desired force F, the light intensity J and, in turn, the output (laser output) of the first
なお、ここでは、異物に入射する光線が屈折する場合のみを考慮して説明したが、異物に入射する光線が異物の表面で反射する場合であっても、捕捉装置２は、異物を捕捉可能な捕捉領域ＴＡを形成可能である。また、捕捉装置２は、異物の屈折率ｎ１が液体ＬＱ（周囲の媒質）の屈折率ｎ２より小さい場合でも捕捉領域ＴＡを形成可能であり、異物の屈折率ｎ１が液体ＬＱの屈折率ｎ２より大きい場合でも捕捉領域ＴＡを形成可能である。例えば異物が光を透過するものであっても光をほぼ透過しないものであっても、捕捉装置２は捕捉領域ＴＡを形成し、その捕捉領域ＴＡで異物を捕捉可能である。すなわち、異物が例えば気泡、パーティクル（粒子、不純物）、及びバクテリア等のいずれであっても、捕捉装置２は捕捉領域ＴＡを形成し、それら異物を捕捉領域ＴＡで捕捉可能である。
Here, only the case where the light beam incident on the foreign material is refracted has been described. However, even when the light beam incident on the foreign material is reflected by the surface of the foreign material, the
上述のように、捕捉装置２は、焦点可変光学系２７を用いて、集光光学系２８を含む光学システム２０の焦点位置ＦＵをＺ軸方向に移動可能である。図８は、焦点可変光学系２７によって、焦点位置ＦＵが移動される状態を示す模式図であり、図８（Ａ）には、焦点位置ＦＵが終端光学素子ＦＬの下面ＦＡ近傍に形成され、図８（Ｂ）には、焦点位置ＦＵが板部材８の上面８Ｆ近傍に形成されている状態が示されている。上述のように、捕捉領域ＴＡは、焦点位置ＦＵに対して所定位置（焦点位置ＦＵ近傍）に形成される。したがって、制御装置７は、焦点可変光学系２７を用いて、焦点位置ＦＵをＺ軸方向に移動することによって、捕捉領域ＴＡを、液体ＬＱ中でＺ軸方向に移動することができる。そして、制御装置７は、捕捉領域ＴＡ内に異物を配置した状態で、すなわち捕捉領域ＴＡで異物を捕捉した状態で、焦点可変光学系２７を用いて捕捉領域ＴＡをＺ軸方向に移動することによって、捕捉領域ＴＡで捕捉した異物を、捕捉領域ＴＡと一緒に、液体ＬＱ中でＺ軸方向に移動することができる。
As described above, the
また、上述のように、捕捉装置２は、第１、第２ガルバノミラー２３、２４を用いて、第１レーザ光ＬＳ１をＸＹ方向に移動可能である。第１レーザ光ＬＳ１がＸＹ方向に移動することによって、焦点位置ＦＵもＸＹ方向に移動する。したがって、制御装置７は、第１、第２ガルバノミラー２３、２４を用いて、第１レーザ光ＬＳ１をＸＹ方向に移動して焦点位置ＦＵをＸＹ方向に移動することによって、捕捉領域ＴＡを、液体ＬＱ中でＸＹ方向に移動することができる。そして、制御装置７は、捕捉領域ＴＡ内に異物を配置した状態で、すなわち捕捉領域ＴＡで異物を捕捉した状態で、第１、第２ガルバノミラー２３、２４を用いて捕捉領域ＴＡをＸＹ方向に移動することによって、捕捉領域ＴＡで捕捉した異物を、捕捉領域ＴＡと一緒に、液体ＬＱ中でＸＹ方向に移動することができる。
Further, as described above, the
このように、制御装置７は、第１、第２ガルバノミラー２３、２４、及び焦点可変光学系２７を用いて、捕捉領域ＴＡを移動することによって、捕捉領域ＴＡで捕捉した異物を液体ＬＱ中でＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向に移動することができ、異物を液体ＬＱ中の所定位置に移動することができる。
In this way, the control device 7 moves the trapping area TA using the first and second galvanometer mirrors 23 and 24 and the variable focus
また、捕捉装置２及び捕捉装置２からの第１レーザ光ＬＳ１が射出される上面８Ｆを有する板部材８は計測ステージ５に設けられ、計測ステージ５が移動することによって、捕捉装置２及び板部材８も一緒に移動する。制御装置７は、液浸領域ＬＲに対して板部材８を移動することによって、捕捉領域ＴＡを移動することができる。すなわち、第１、第２ガルバノミラー２３、２４等を駆動しない状態においては、板部材８の上面８Ｆにおける第１レーザ光ＬＳ１が射出される位置はほぼ一定であり、制御装置７は、計測ステージ駆動装置５Ｄを用いて計測ステージ５をＸＹ方向に移動して、液浸領域ＬＲに対して板部材８をＸＹ方向に移動することによって、液浸領域ＬＲに対して第１レーザ光ＬＳ１をＸＹ方向に移動することができる。板部材８（計測ステージ５）をＸＹ方向に移動して、第１レーザ光ＬＳ１をＸＹ方向に移動することにより、焦点位置ＦＵもＸＹ方向に移動するので、制御装置７は、板部材８（計測ステージ５）をＸＹ方向に移動することによって、捕捉領域ＴＡを、液体ＬＱ中でＸＹ方向に移動することができる。また、制御装置７は、計測ステージ駆動装置５Ｄを用いて計測ステージ５をＺ軸方向に移動することによって、光学システム２０及び板部材８を計測ステージ５と一緒にＺ軸方向に移動することができる。光学システム２０（計測ステージ５）をＺ軸方向に移動することにより、焦点位置ＦＵもＺ軸方向に移動するので、制御装置７は、光学システム２０（計測ステージ５）をＺ軸方向に移動することによって、捕捉領域ＴＡを、液体ＬＱ中でＺ軸方向に移動することができる。
The
制御装置７は、光学システム２０の第１、第２ガルバノミラー２３、２４、焦点可変光学系２７を駆動することによって、捕捉領域ＴＡを微小な第１距離だけ移動可能である。また、制御装置７は、計測ステージ駆動装置５Ｄを用いて、液浸領域ＬＲに対して計測ステージ５を移動することによって、捕捉領域ＴＡを第１距離よりも十分に大きい第２距離だけ移動可能である。
The control device 7 can move the capture area TA by a minute first distance by driving the first and second galvanometer mirrors 23 and 24 and the variable focus
次に、上述の構成を有する露光装置ＥＸを用いて基板Ｐを露光する方法の一例について説明する。例えば制御装置７は、計測ステージ５上に液浸領域ＬＲを形成し、その液浸領域ＬＲを介して、計測ステージ５上に配置された各種計測器による計測を実行する。そして、制御装置７は、その計測器の計測結果に基づいて、例えば投影光学系ＰＬの結像特性等、基板Ｐを露光するときの露光条件を調整し、基板Ｐの露光動作を開始する。基板Ｐを露光するときには、液浸領域ＬＲが基板ステージ４上に形成される。図２を参照して説明したように、制御装置７は、液浸装置１によって形成された液浸領域ＬＲを、基板ステージ４の上面４Ｆと計測ステージ５の上面５Ｆとの間で移動可能であり、計測ステージ５上の液浸領域ＬＲを基板ステージ４上に移動する。そして、制御装置７は、基板Ｐ上に液浸領域ＬＲを形成し、その液浸領域ＬＲの液体ＬＱを介して、基板Ｐ上に露光光ＥＬを照射して、その基板Ｐを露光する。
Next, an example of a method for exposing the substrate P using the exposure apparatus EX having the above-described configuration will be described. For example, the control device 7 forms the liquid immersion area LR on the
図９は、基板Ｐの一例を示す図である。図９において、基板Ｐは、半導体ウエハ等の基材Ｗと、その基材Ｗの上面に形成された感光材（フォトレジスト）の第１膜Ｒｇと、その第１膜Ｒｇ上に形成された第２膜Ｔｃとを含む。基板Ｐの上面Ｐａは、第２膜Ｔｃの上面によって形成されている。また、第２膜Ｔｃは、例えばトップコート膜と呼ばれる、第１膜Ｒｇや基材Ｗを液体ＬＱから保護する機能、及び液体ＬＱとの接触角を調整する機能等を有する膜を含む。あるいは、第２膜Ｔｃは、反射防止膜（top ARC）等を含む。 FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the substrate P. In FIG. 9, a substrate P is formed on a base material W such as a semiconductor wafer, a first film Rg of a photosensitive material (photoresist) formed on the upper surface of the base material W, and the first film Rg. And the second film Tc. The upper surface Pa of the substrate P is formed by the upper surface of the second film Tc. The second film Tc includes a film called a top coat film having a function of protecting the first film Rg and the substrate W from the liquid LQ, a function of adjusting a contact angle with the liquid LQ, and the like. Alternatively, the second film Tc includes an antireflection film (top ARC) or the like.
図１０は、終端光学素子ＦＬと基板Ｐとの間を満たすように形成された液体ＬＱの液浸領域ＬＲを示す拡大図である。図１０に示すように、基板Ｐを露光するとき、液浸領域ＬＲの液体ＬＱは、基板Ｐの上面Ｐａ及び終端光学素子ＦＬの下面ＦＡの両方に接触する。図１０に示すように、基板Ｐから例えば感光材等の一部が液体ＬＱに溶出し、その基板Ｐから発生した感光材等を含む異物（パーティクル）が液体ＬＱ中に混入し、液体ＬＱ中を浮遊したり、あるいは終端光学素子ＦＬの下面ＦＡに付着して、終端光学素子ＦＬを汚染する可能性がある。また、異物として、液体ＬＱ中に気泡が存在したり、終端光学素子ＦＬの下面ＦＡに気泡が付着する可能性もある。液浸領域ＬＲの液体ＬＱ中に異物が混入した状態、あるいは終端光学素子ＦＬの下面ＦＡに異物が付着した状態を放置しておくと、基板Ｐ上に対する露光光ＥＬの照射状態が変動する等の不具合が生じ、基板Ｐ上に形成されるパターンに欠陥が生じる可能性がある。また、液浸領域ＬＲの液体ＬＱ中に異物が混入した状態、あるいは終端光学素子ＦＬの下面ＦＡに異物が付着した状態を放置しておくと、計測ステージ５上の計測器に対する露光光ＥＬの照射状態も変動する等の不具合が生じ、計測器を用いた計測精度が劣化する可能性もある。
FIG. 10 is an enlarged view showing a liquid immersion region LR of the liquid LQ formed so as to fill between the last optical element FL and the substrate P. As shown in FIG. 10, when the substrate P is exposed, the liquid LQ in the immersion region LR contacts both the upper surface Pa of the substrate P and the lower surface FA of the last optical element FL. As shown in FIG. 10, for example, a part of the photosensitive material or the like is eluted from the substrate P into the liquid LQ, and foreign matter (particles) including the photosensitive material or the like generated from the substrate P is mixed into the liquid LQ. May adhere to the lower surface FA of the terminal optical element FL and contaminate the terminal optical element FL. Further, as foreign matter, there is a possibility that bubbles exist in the liquid LQ or bubbles adhere to the lower surface FA of the last optical element FL. If a state in which foreign matter is mixed in the liquid LQ in the liquid immersion region LR or a state in which foreign matter is attached to the lower surface FA of the last optical element FL is left, the irradiation state of the exposure light EL on the substrate P changes. May occur, and a pattern formed on the substrate P may be defective. Further, if a state in which foreign matter is mixed in the liquid LQ in the liquid immersion region LR or a state in which foreign matter has adhered to the lower surface FA of the last optical element FL is left unattended, the exposure light EL for the measuring instrument on the
本実施形態においては、制御装置７は、捕捉装置２を用いて、それら異物を捕捉し、露光や計測に影響を与えないような所定位置に移動する。
In the present embodiment, the control device 7 uses the
次に、捕捉装置２を用いて異物を捕捉する動作の一例について説明する。以下の説明においては、捕捉装置２を用いて、終端光学素子ＦＬの下面ＦＡに存在する異物を捕捉する場合を例にして説明する。より具体的には、捕捉装置２を用いて、例えば基板ＰからＬＱ中に溶出し、その液体ＬＱを介して終端光学素子ＦＬの下面ＦＡに付着した、レジスト等の固形物を捕捉して移動する場合を例にして説明する。
Next, an example of an operation of capturing a foreign object using the
制御装置７は、所定枚数の基板Ｐを露光する毎に、あるいはロット毎に、あるいは所定時間間隔毎に、液浸領域ＬＲを計測ステージ５の板部材８上に形成し、計測システム６で計測ステージ５の位置情報を計測しつつ、観察装置３０で液浸領域ＬＲの状態及び終端光学素子ＦＬの状態を観察する。制御装置７は、観察装置３０を用いて、異物が存在するか否かを検出する。図２を参照して説明したように、制御装置７は、液浸装置１によって形成された液浸領域ＬＲを、基板ステージ４の上面４Ｆと計測ステージ５の上面５Ｆとの間で移動することができる。したがって、例えば基板ステージ４に保持された基板Ｐ上に液浸領域ＬＲを形成して露光動作を行った後、液体ＬＱを全て回収することなく、液浸領域ＬＲを形成し続けた状態で、計測ステージ５上に移動することができる。
The control device 7 forms the immersion region LR on the
制御装置７は、観察装置３０の検出結果（観察結果）に基づいて、異物が存在しないと判断した場合、捕捉装置２を用いた処理を実行せず、例えば計測ステージ５上の計測器を用いて計測動作を実行したり、あるいは基板Ｐの露光を実行するために、液浸領域ＬＲを基板ステージ４上に移動する。
If the control device 7 determines that there is no foreign substance based on the detection result (observation result) of the
一方、観察装置３０の検出結果に基づいて、終端光学素子ＦＬの下面ＦＡに異物が存在すると判断した場合、制御装置７は、観察装置３０の検出結果に基づいて、終端光学素子ＦＬの下面ＦＡにおける異物の位置、及び大きさを特定する。制御装置７は、計測システム６で計測ステージ５の位置情報を計測しつつ、その計測ステージ５に設けられた観察装置３０で異物を検出することで、レーザ干渉計を含む計測システム６によって規定される座標系内における異物の位置を特定することができる。
On the other hand, when it is determined that there is a foreign object on the lower surface FA of the last optical element FL based on the detection result of the
本実施形態においては、観察装置３０は、液浸領域ＬＲ及び終端光学素子ＦＬの下面ＦＡの全体を観察可能な視野を有している。なお、観察装置３０の視野が、液浸領域ＬＲ及び終端光学素子ＦＬの下面ＦＡの一部のみを観察可能な大きさである場合には、制御装置７は、例えば計測ステージ５をＸＹ方向に移動しつつ、観察装置３０を用いて、終端光学素子ＦＬの下面ＦＡの全域を観察し、その下面ＦＡに異物が存在するか否かを判断するようにしてもよい。
In the present embodiment, the
制御装置７は、観察装置３０の検出結果に基づいて、第１照射装置２１及び第２照射装置２２の動作を制御する。例えば、制御装置７は、観察装置３０の検出結果に基づいて、異物の大きさが閾値よりも大きいと判断した場合、図１１の模式図に示すように、第２光源装置２２よりパルス状の第２レーザ光ＬＳ２を射出する。第２レーザ光ＬＳ２は、異物を分解するものであって、制御装置７は、捕捉装置２を用いて、異物を分解するための第２レーザ光ＬＳ２を、異物に照射する。第２光源装置２２は、第１光源装置２１よりも大きい出力（レーザ出力）を有しており、異物を分解（破壊）可能である。
The control device 7 controls the operations of the
異物の位置は観察装置３０を用いて検出されており、制御装置７は、その観察装置３０の検出結果に基づいて、異物と第２レーザ光ＬＳ２との位置関係と調整して、異物に第２レーザ光ＬＳ２を照射可能である。本実施形態においては、第２光源装置２２から射出された第２レーザ光ＬＳ２を終端光学素子ＦＬに導く光学系の光軸の少なくとも一部と、終端光学素子ＦＬからの光（画像）を撮像装置３１に導く光学系の光軸の少なくとも一部とは同じ（同軸）であるので、制御装置７は、例えば撮像装置３１の撮像領域（観察領域）の中心に異物の画像が配置されるように計測ステージ５の位置を調整することで、撮像装置３１による観察後、計測ステージ５の位置をほぼ動かすことなく、第２光源装置２２から射出された第２レーザ光ＬＳ２を異物に照射することができる。また、制御装置７は、観察装置３０で異物の状態を観察しつつ、第２レーザ光ＬＳ２を照射することができる。また、制御装置７は、観察装置３０の検出結果に基づいて、第２レーザ光ＬＳ２によって異物が分解されたか否かを確認することができる。
The position of the foreign object is detected by using the
第２レーザ光ＬＳ２で異物を分解した後、制御装置７は、第２光源装置２２からの第２レーザ光ＬＳ２の射出を停止するとともに、図１２の模式図に示すように、第１光源装置２１より第１レーザ光ＬＳ１を射出し、第１レーザ光ＬＳ１の光圧によって、第２レーザ光ＬＳ２で分解した異物を捕捉する。
After disassembling the foreign matter with the second laser light LS2, the control device 7 stops the emission of the second laser light LS2 from the second
異物の位置は観察装置３０を用いて検出されており、制御装置７は、その観察装置３０の検出結果に基づいて、異物と第１レーザ光ＬＳ１との位置関係を調整して、第１レーザ光ＬＳ１を照射することができる。本実施形態においては、第１光源装置２１から射出された第１レーザ光ＬＳ１を終端光学素子ＦＬに導く光学系の光軸の少なくとも一部と、第２光源装置２２から射出された第２レーザ光ＬＳ２を終端光学素子ＦＬに導く光学系の光軸の少なくとも一部と、終端光学素子ＦＬからの光（画像）を撮像装置３１に導く光学系の光軸の少なくとも一部とは同じ（同軸）であるので、制御装置７は、第２レーザ光ＬＳ２を用いて異物を分解した後、計測ステージ５の位置をほぼ動かすことなく、第１光源装置２１から射出された第１レーザ光ＬＳ１を異物に対して所望の位置に照射することができる。また、制御装置７は、観察装置３０で異物の状態を観察しつつ、第１レーザ光ＬＳ１を照射することができる。
The position of the foreign object is detected using the
制御装置７は、異物が捕捉領域ＴＡ内に配置されるように、すなわち異物が捕捉領域ＴＡで捕捉されるように、光学システム２０の第１、第２ガルバノミラー２３、２４、焦点可変光学系２７を駆動して、第１レーザ光ＬＳ１の照射によって形成される捕捉領域ＴＡの位置を調整する。制御装置７は、観察装置３０で異物の状態を観察しつつ、捕捉領域ＴＡの位置を調整可能である。
The control device 7 includes the first and second galvanometer mirrors 23 and 24 of the
また、制御装置７は、異物が捕捉領域ＴＡ内に配置されるように、すなわち異物が捕捉領域ＴＡで捕捉されるように、計測ステージ駆動装置５Ｄを用いて計測ステージ５を駆動することによって、第１レーザ光ＬＳ１の照射によって形成される捕捉領域ＴＡの位置を調整することもできる。
Further, the control device 7 drives the
制御装置７は、捕捉領域ＴＡで異物を捕捉した後、その捕捉した異物を、露光光ＥＬの光路Ｋの外側の所定位置に移動する。本実施形態においては、図１３の模式図に示すように、制御装置７は、捕捉領域ＴＡで捕捉した異物を、回収口１２に移動する。制御装置７は、光学システム２０の第１、第２ガルバノミラー２３、２４を駆動して、捕捉領域ＴＡをＸＹ方向に移動することによって、捕捉領域ＴＡで捕捉した異物を回収口１２に移動することができる。回収口２２に移動された異物は、回収口２２を介して液体回収装置１４に回収される。
After capturing the foreign matter in the capture area TA, the control device 7 moves the captured foreign matter to a predetermined position outside the optical path K of the exposure light EL. In the present embodiment, as shown in the schematic diagram of FIG. 13, the control device 7 moves the foreign matter captured in the capture area TA to the
また、制御装置７は、計測ステージ駆動装置５Ｄを用いて、液浸領域ＬＲに対して計測ステージ５をＸＹ方向に移動して、捕捉領域ＴＡをＸＹ方向に移動することによって、捕捉領域ＴＡで捕捉した異物を回収口１２に移動することもできる。これにより、異物を素早く回収口１２に移動することができる。
In addition, the control device 7 moves the
制御装置７は、観察装置３０の結果に基づいて、第１レーザ光ＬＳ１の光圧によって異物が捕捉されたか否か、また、異物が回収口２２等の所定位置に移動されたか否かを確認することができる。
Based on the result of the
以上説明したように、第１レーザ光ＬＳ１の光圧によって、異物を捕捉して、露光光ＥＬの光路上より良好に除去することができ、基板Ｐを良好に露光することができる。また、計測器を用いた計測を良好に行うことができる。 As described above, the foreign matter can be captured by the light pressure of the first laser light LS1, and can be removed more favorably on the optical path of the exposure light EL, and the substrate P can be exposed well. Moreover, the measurement using a measuring device can be performed favorably.
終端光学素子ＦＬの下面ＦＡ等に異物が付着している場合、その付着している異物を流し去るために、液体供給装置１３による液体供給動作と液体回収装置１４による液体回収動作とを所定時間並行して行う構成が考えられる。この場合、下面ＦＡ等に付着している異物を液体ＬＱの流れによって除去することは困難である可能性が高く、また、異物を除去するのに長時間を要する可能性もある。また、終端光学素子ＦＬの下面ＦＡ等に付着している異物を除去するために、一旦、液浸領域ＬＲの液体ＬＱを全て回収し（液体ＬＱを全て取り）、露光装置ＥＸの動作を停止した後、例えば作業者によるメンテナンス作業によって、その異物を除去する構成も考えられる。この場合、露光装置ＥＸの動作を停止したことにより、露光装置ＥＸを構成する各種機器のキャリブレーション作業を含む露光装置ＥＸの動作を再開させるための復帰作業を行う必要が生じる。その場合、露光装置ＥＸの稼動率が著しく低下する可能性がある。
When foreign matter adheres to the lower surface FA or the like of the last optical element FL, the liquid supply operation by the
本実施形態においては、液浸領域ＬＲを形成した状態で、異物を効率良く短時間で除去することができ、終端光学素子ＦＬや液体ＬＱの異物による汚染を抑制できる。 In the present embodiment, in the state where the liquid immersion region LR is formed, foreign matters can be efficiently removed in a short time, and contamination of the terminal optical element FL and the liquid LQ due to foreign matters can be suppressed.
なお、本実施形態においては、終端光学素子ＦＬの下面ＦＡに付着した異物を捕捉しているが、もちろん、液体ＬＱ中を浮遊する異物を捕捉することもできる。また、ノズル部材１０の液体ＬＱと接触する下面等に異物が付着している場合には、そのノズル部材１０に付着している異物を第１レーザ光ＬＳ１の光圧によって捕捉してもよい。ノズル部材１０に付着している異物を除去しておくことで、基板Ｐの露光中に、そのノズル部材１０に付着していた異物が液浸領域ＬＲの液体ＬＱ中に混入したり、露光光ＥＬの光路上に位置する等の不都合の発生を抑制することができる。
In the present embodiment, foreign matter adhering to the lower surface FA of the last optical element FL is captured, but of course, foreign matter floating in the liquid LQ can also be captured. Further, when foreign matter adheres to the lower surface or the like of the
また、本実施形態においては、第２レーザ光ＬＳ２で異物を分解した後、第１レーザ光ＬＳ１を用いて分解した異物を捕捉しているが、第１レーザ光ＬＳ１で異物を捕捉した後、第２レーザ光ＬＳ２で捕捉した異物を分解するようにしてもよい。例えば、液体ＬＱ中を浮遊する異物を第１レーザ光ＬＳ１で捕捉し、その捕捉された状態の異物に第２レーザ光ＬＳ２を照射して、その異物を分解するようにしてもよい。 Further, in the present embodiment, after the foreign matter is decomposed with the second laser beam LS2, the decomposed foreign matter is captured using the first laser beam LS1, but after the foreign matter is captured with the first laser beam LS1, The foreign matter captured by the second laser beam LS2 may be decomposed. For example, the foreign matter floating in the liquid LQ may be captured by the first laser light LS1, and the captured foreign matter may be irradiated with the second laser light LS2 to decompose the foreign matter.
また、第１レーザ光ＬＳ１の照射と第２レーザ光ＬＳ２の照射とを並行して行ってもよいし、第１レーザ光ＬＳ１の照射の開始と第２レーザ光ＬＳ２の照射の開始とをほぼ同時に行ってもよい。 Further, the irradiation with the first laser beam LS1 and the irradiation with the second laser beam LS2 may be performed in parallel, or the start of the irradiation with the first laser beam LS1 and the start of the irradiation with the second laser beam LS2 are substantially performed. You may do it at the same time.
また、第２レーザ光ＬＳ２の照射を省略してもよい。例えば、異物の大きさが小さく、その異物を分解しなくても、第１レーザ光ＬＳ１の光圧によって、異物を捕捉して移動することができる場合には、第２レーザ光ＬＳ２の照射を省略してもよい。このように、第２レーザ光ＬＳ２の照射を必要に応じて実行するようにしてもよい。 Further, the irradiation with the second laser light LS2 may be omitted. For example, when the size of the foreign matter is small and the foreign matter can be captured and moved by the light pressure of the first laser beam LS1 without decomposing the foreign matter, the second laser beam LS2 is irradiated. May be omitted. As described above, the irradiation with the second laser light LS2 may be performed as necessary.
また、本実施形態においては、固形状の異物（粒子、不純物）を捕捉する場合を例にして説明したが、上述のように、異物には、気泡やバクテリア等も含まれ、捕捉装置２は、それら異物を良好に捕捉することができる。
Further, in the present embodiment, the case where solid foreign matters (particles, impurities) are captured has been described as an example. However, as described above, foreign materials include bubbles, bacteria, and the like, and the
また、本実施形態において、制御装置７は、異物の状態に応じて、捕捉装置２による第１レーザ光ＬＳ１の照射条件を調整することができる。第１レーザ光ＬＳ１の光圧によって異物を捕捉する力は、異物に入射する光の強度（パワー）、ひいては第１光源装置２１の出力（レーザ出力）に応じて変化するので、例えば異物が大きい又は重い場合には、制御装置７は、異物に入射させる第１レーザ光ＬＳ１の強度を高める。また、異物が小さい又は軽い場合には、制御装置７は、その異物を捕捉可能な程度に第１レーザ光ＬＳ１の強度を小さくすることができる。例えば、異物の大きさが数十ｎｍ〜数μｍのときには、１００ｍＷ〜１Ｗのレーザ光、異物の大きさが数μｍ〜数十μｍのときには、１Ｗ〜１０Ｗのレーザ光で捕捉する。これにより、エネルギー使用量を抑えることができるとともに、終端光学素子ＦＬ等に高い強度のレーザ光が照射されることを抑制することができ、終端光学素子ＦＬに与える影響を抑制することができる。
Moreover, in this embodiment, the control apparatus 7 can adjust the irradiation conditions of the 1st laser beam LS1 by the
また、異物の状態に応じて、捕捉装置２から射出される第１レーザ光ＬＳ１の波長を変えるようにしてもよい。第１レーザ光ＬＳ１の光圧によって捕捉可能な異物の大きさ（分解能）は、第１レーザ光ＬＳ１の波長に応じて定められ、第１レーザ光ＬＳ１の波長は、捕捉しようとする異物の大きさよりも十分に小さいことが望ましい。したがって、微小な異物を捕捉しようとする場合には、捕捉装置２から射出される第１レーザ光ＬＳ１の波長を短くすることで、その微小な異物を良好に捕捉することができる。
Further, the wavelength of the first laser light LS1 emitted from the
また、異物の状態に応じて、集光光学系２８の開口数を変えるようにしてもよい。例えば、集光光学系２８に配置される開口絞りの開口の大きさを変えることで、集光光学系２８の開口数を変えることができる。
Further, the numerical aperture of the condensing
また、異物の状態に応じて、レーザ照射位置、レーザ照射領域、レーザ照射量（時間）を変えることができる。 Further, the laser irradiation position, the laser irradiation area, and the laser irradiation amount (time) can be changed according to the state of the foreign matter.
そして、異物の大きさ、異物の液体ＬＱに対する比屈折率等に応じて、第１レーザ光ＬＳ１の波長及び集光光学系２８の開口数を最適化するとともに、異物の位置、大きさ、数、密度、重さ等に応じて、第１レーザ光ＬＳ１の強度、照射位置、照射領域、照射量（時間）を最適化することによって、捕捉可能な異物（気泡、パーティクル、バクテリア等）の種類や大きさなどを設定することができる。これにより、数十ｎｍ〜数十μｍの異物を捕捉し、除去することができる。例えば、液浸領域ＬＲの液体ＬＱ中から除去したい気泡の大きさを指定する、といったことも可能である。
Then, the wavelength of the first laser light LS1 and the numerical aperture of the condensing
なお、上述の実施形態においては、例えば所定処理基板枚数毎、ロット毎に、所定時間間隔毎等に、液浸領域ＬＲ及び終端光学素子ＦＬ等の観察動作及び異物の捕捉動作を行っているが、例えば、露光後の基板Ｐを検査装置で検査し、パターンの欠陥等が検出された場合に、観察装置３０を用いて液浸領域ＬＲ及び終端光学素子ＦＬ等を観察し、その観察結果に応じて、捕捉装置２を用いた捕捉動作を実行するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, for example, the observation operation of the liquid immersion region LR and the terminal optical element FL and the foreign matter capturing operation are performed every predetermined number of processed substrates, every lot, every predetermined time interval, and the like. For example, when the substrate P after exposure is inspected by an inspection apparatus and a pattern defect or the like is detected, the immersion area LR and the terminal optical element FL are observed using the
また、この際、前記観察結果に応じて、レーザ出力、レーザ波長、レーザ照射位置、レーザ照射領域、レーザ照射量、及びレーザ照射開口数などの捕捉動作条件を調整してもよい。異物の分解、攪拌についても同様である。 At this time, capturing operation conditions such as a laser output, a laser wavelength, a laser irradiation position, a laser irradiation region, a laser irradiation amount, and a laser irradiation numerical aperture may be adjusted according to the observation result. The same applies to the decomposition and stirring of foreign substances.
なお、上述の実施形態においては、制御装置７が撮像装置３１の出力を画像処理することによって、液体ＬＱ中の異物の位置、大きさ、種類等、異物に関する情報を取得しているが、例えば撮像装置３１で撮像した結果を、フラットパネルディスプレイ等の表示装置で表示するようにしてもよい。そして、作業者が表示装置の表示情報を参照しつつ、手動操作によって、異物と第１レーザ光ＬＳ１及び第２レーザ光ＬＳ２の少なくとも一方との位置関係の調整を行うようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the control device 7 performs image processing on the output of the
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。上述の第１実施形態においては、捕捉装置は、液浸領域ＬＲの下側（−Ｚ側）から第１レーザ光ＬＳ１を照射して異物を捕捉しているが、第２実施形態の特徴的な部分は、液浸領域ＬＲの上側（＋Ｚ側）から第１レーザ光Ｓ１を照射して異物を捕捉する点にある。以下の説明において、上述の第１実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described. In the above-described first embodiment, the capturing device irradiates the first laser light LS1 from the lower side (−Z side) of the liquid immersion region LR to capture the foreign matter, but the characteristic of the second embodiment This part is that the foreign matter is captured by irradiating the first laser light S1 from the upper side (+ Z side) of the liquid immersion region LR. In the following description, the same or equivalent components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
図１４は、第２実施形態に係る露光装置ＥＸを示す模式図である。図１４において、捕捉装置２’は、終端光学素子ＦＬを介して、液浸領域ＬＲの液体ＬＱに、異物を捕捉するための第１レーザ光ＬＳ１を照射する。第１レーザ光ＬＳ１を射出する第１光源装置２１は、投影光学系ＰＬの光入射側（物体面側）に配置されており、第１光源装置２１から射出された第１レーザ光ＬＳ１は、反射ミラー４０を介して、投影光学系ＰＬの物体面側から、投影光学系ＰＬに入射する。投影光学系ＰＬに入射した第１レーザ光ＬＳ１は、投影光学系ＰＬを通過し、終端光学素子ＦＬの下面ＦＡより射出され、液浸領域ＬＲの液体ＬＱに照射される。捕捉装置２’は、終端光学素子ＦＬの下面ＦＡから射出された第１レーザ光ＬＳ１の光圧によって、例えば液体ＬＱ中を浮遊している異物、あるいは終端光学素子ＦＬの下面ＦＡに存在する異物を捕捉することができる。また、第１レーザ光ＬＳ１の光路上に、ガルバノミラー等、第１レーザ光ＬＳ１をその第１レーザ光ＬＳ１の照射方向と交差する２次元方向に移動する移動光学素子を配置することにより、上述の第１実施形態と同様、第１レーザ光ＬＳ１の光圧によって捕捉した異物を、例えば回収口１２に移動することができる。
FIG. 14 is a schematic view showing an exposure apparatus EX according to the second embodiment. In FIG. 14, the
第１レーザ光ＬＳ１は、露光光ＥＬとは異なる光である。なお、第１レーザ光ＬＳ１の波長は、露光光ＥＬと異なる波長でもよいし、露光光ＥＬと同じ波長でもよい。第１レーザ光ＬＳ１の波長を露光光ＥＬの波長と同じにすることで、第１光源装置２１から射出された第１レーザ光ＬＳ１は、投影光学系ＰＬを通過して、終端光学素子ＦＬの下面ＦＡより良好に射出される。また、本実施形態においても、制御装置７は、基板Ｐを露光していないときに、捕捉装置２’を用いた異物の捕捉動作を実行する。また、制御装置７は、捕捉装置２’を用いた異物の捕捉動作を実行するとき、終端光学素子ＦＬの下面ＦＡと対向する位置に、基板Ｐ以外の物体、例えば計測ステージ５の上面５Ｆの一部の領域、あるいは基板ステージ４の上面４Ｆの一部の領域を配置し、その物体上に液浸領域ＬＲを形成する。
The first laser light LS1 is light different from the exposure light EL. The wavelength of the first laser light LS1 may be a wavelength different from that of the exposure light EL or the same wavelength as that of the exposure light EL. By making the wavelength of the first laser light LS1 the same as the wavelength of the exposure light EL, the first laser light LS1 emitted from the first
なお、第２実施形態においては、異物を捕捉するための第１レーザ光ＬＳ１は、投影光学系ＰＬを介して液浸領域ＬＲに照射されているが、投影光学系ＰＬとは別の、第１レーザ光ＬＳ１を液浸領域ＬＲに導くための専用光学系を設け、その専用光学系を介して、液浸領域ＬＲの上側（＋Ｚ側）から、液浸領域ＬＲに第１レーザ光Ｓ１を照射して、異物を捕捉するようにしてもよい。 In the second embodiment, the first laser light LS1 for capturing the foreign matter is irradiated to the liquid immersion area LR via the projection optical system PL. However, the first laser light LS1 is different from the projection optical system PL. A dedicated optical system for guiding one laser beam LS1 to the immersion region LR is provided, and the first laser beam S1 is transmitted from the upper side (+ Z side) of the immersion region LR to the immersion region LR via the dedicated optical system. Irradiation may be performed to capture foreign matter.
なお、第２実施形態においては、露光光ＥＬとは異なる第１レーザ光ＬＳ１を用いて、異物を捕捉しているが、露光光ＥＬを用いて異物を捕捉することも可能である。制御装置７は、投影光学系ＰＬを介して液浸領域ＬＲに露光光ＥＬを照射して、その露光光ＥＬの光圧によって、液体ＬＱ中の異物を捕捉することができる。 In the second embodiment, the foreign matter is captured using the first laser light LS1 different from the exposure light EL, but the foreign matter can also be captured using the exposure light EL. The control device 7 can irradiate the immersion area LR with the exposure light EL via the projection optical system PL, and can capture foreign matter in the liquid LQ by the light pressure of the exposure light EL.
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。上述の第１、第２実施形態においては、基板Ｐを露光していないときに、捕捉装置を用いた異物の捕捉動作が実行されているが、本実施形態の特徴的な部分は、基板Ｐの露光中に、異物を捕捉する点にある。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment will be described. In the first and second embodiments described above, the foreign substance capturing operation using the capturing device is performed when the substrate P is not exposed. The characteristic part of the present embodiment is that the substrate P In this point, foreign matter is captured during the exposure.
図１５は、第３実施形態に係る露光装置ＥＸを示す模式図である。図１５に示すように、投影光学系ＰＬの終端光学素子ＦＬと基板Ｐとの間を液体ＬＱで満たすように、基板Ｐ上に液浸領域ＬＲが形成され、その終端光学素子ＦＬ及び液体ＬＱを介して、基板Ｐ上に露光光ＥＬが照射される。本実施形態の捕捉装置２”は、基板Ｐの露光中に、液浸領域ＬＲの液体ＬＱに第１レーザ光ＬＳ１を照射し、その第１レーザ光ＬＳ１の光圧によって、液体ＬＱ中の異物を捕捉する。第１レーザ光ＬＳ１は、露光光ＥＬとは異なる波長を有しており、基板Ｐの感光材を感光させない光である。
FIG. 15 is a schematic view showing an exposure apparatus EX according to the third embodiment. As shown in FIG. 15, an immersion region LR is formed on the substrate P so that the space between the terminal optical element FL of the projection optical system PL and the substrate P is filled with the liquid LQ, and the terminal optical element FL and the liquid LQ are formed. Then, the exposure light EL is irradiated onto the substrate P. The
図１５に示すように、本実施形態の捕捉装置２”は、第１レーザ光ＬＳ１を、基板Ｐの上面Ｐａに対して斜め方向から照射する。捕捉装置２”は、露光光ＥＬの光路Ｋを囲むように設けられ、露光光ＥＬの光路Ｋの外側から基板Ｐの上面Ｐａに対して第１レーザ光ＬＳ１を照射する光学システムを備えている。捕捉装置２”は、第１レーザ光ＬＳ１で、例えば基板Ｐの上面Ｐａ近傍に存在する異物を捕捉し、基板Ｐの上面Ｐａから離すことができる。制御装置７は、捕捉装置２”による第１レーザ光ＬＳ１の入射角度、あるいは第１レーザ光ＬＳ１の強度を調整することによって、異物を捕捉し、基板Ｐの上面Ｐａから離すことができる。基板Ｐの上面Ｐａから離れた異物は、回収口１２より回収される。基板Ｐの上面Ｐａ近傍に異物が存在する場合、その異物によってパターンの欠陥が発生しやすくなるが、異物を基板Ｐの上面Ｐａから離すことによって、パターンの欠陥の発生を抑制することができる。
As shown in FIG. 15, the
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。上述の第１〜第３実施形態においては、レーザ光を用いて異物を捕捉しているが、本実施形態の特徴的な部分は、液浸領域ＬＲの液体ＬＱにレーザ光を照射し、そのレーザ光の光圧によって、液体ＬＱ中の添加物を光学的に攪拌する点にある。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment will be described. In the first to third embodiments described above, the foreign matter is captured using the laser beam, but the characteristic part of the present embodiment is that the liquid LQ in the immersion region LR is irradiated with the laser beam, An additive in the liquid LQ is optically stirred by the light pressure of the laser beam.
図１６は、第４実施形態に係る露光装置ＥＸを示す図である。図１６において、露光装置ＥＸは、添加物が添加された液浸領域ＬＲの液体ＬＱにレーザ光ＬＳ１を照射し、そのレーザ光ＬＳ１の光圧によって、液体ＬＱ中の添加物を光学的に攪拌する攪拌装置５０を備えている。攪拌装置５０は、レーザ光ＬＳ１を射出する光源装置２１’と、光源装置２１’から射出されたレーザ光ＬＳ１を液浸領域ＬＲに導く光学システム２０’とを備えており、レーザ光ＬＳ１の光圧を液体ＬＱ中の添加物に直接作用させることによって、液体ＬＱ中の添加物を光学的に攪拌する。
FIG. 16 is a view showing an exposure apparatus EX according to the fourth embodiment. In FIG. 16, the exposure apparatus EX irradiates the liquid LQ in the immersion region LR to which the additive is added with the laser light LS1, and optically agitates the additive in the liquid LQ by the light pressure of the laser light LS1. A stirring
液浸法においては、例えば液浸領域ＬＲの液体ＬＱの物性を調整するために、液体ＬＱに添加物を添加する可能性がある。液体ＬＱに添加される添加物としては、例えば、Ｈ＋、Ｃｓ＋、Ｋ＋、Ｃｌ−、ＳＯ４ ２−、ＰＯ４ ２−等の塩基又は酸、あるいはＡｌ酸化物等の微粒子等が挙げられる。 In the immersion method, for example, an additive may be added to the liquid LQ in order to adjust the physical properties of the liquid LQ in the immersion region LR. Examples of the additive added to the liquid LQ include bases or acids such as H + , Cs + , K + , Cl − , SO 4 2− , PO 4 2− , or fine particles such as Al oxide. It is done.
本実施形態においては、制御装置７は、例えば液浸領域ＬＲの液体ＬＱ中の添加物の分布を均一にするために、攪拌装置５０を用いて、液体ＬＱ中の添加物を光学的に攪拌する。攪拌装置５０は、液体ＬＱにレーザ光ＬＳ１を照射し、そのレーザ光ＬＳ１の光圧によって添加物を捕捉し、その捕捉した添加物を液浸領域ＬＲ中で移動することによって、液体ＬＱ中の添加物を光学的に攪拌する。
In the present embodiment, the control device 7 optically stirs the additive in the liquid LQ using the stirring
本実施形態においては、光源装置２１’は複数（図では２つ）設けられており、鏡筒ＰＬの一部に取り付けられている。光源装置２１’から射出されたレーザ光ＬＳ１は、光学システム２０’によって液浸領域ＬＲに導かれ、液浸領域ＬＲの液体ＬＱに、横側（＋Ｙ側及び−Ｙ側）から照射される。攪拌装置５０は、光学システム２０’を介して、液浸領域ＬＲの液体ＬＱに、横側（＋Ｙ側及び−Ｙ側）からレーザ光ＬＳ１を照射可能である。
In the present embodiment, a plurality (two in the drawing) of
光学システム２０’は、ガルバノミラー等、レーザ光ＬＳ１を、そのレーザ光ＬＳ１の照射方向と交差する２次元方向に移動する移動光学素子を備えている。本実施形態においては、液浸領域ＬＲに対するレーザ光ＬＳ１の照射方向はＹ軸方向であり、移動光学素子は、レーザ光ＬＳ１をＸ軸方向及びＺ軸方向に移動可能である。 The optical system 20 'includes a moving optical element such as a galvano mirror that moves the laser light LS1 in a two-dimensional direction intersecting the irradiation direction of the laser light LS1. In the present embodiment, the irradiation direction of the laser light LS1 with respect to the liquid immersion region LR is the Y-axis direction, and the moving optical element can move the laser light LS1 in the X-axis direction and the Z-axis direction.
制御装置７は、液浸領域ＬＲにレーザ光ＬＳ１を照射して、そのレーザ光ＬＳ１によって液体ＬＱ中に捕捉領域を形成し、その捕捉領域で添加物を捕捉する。そして、制御装置７は、移動光学素子を用いて、レーザ光ＬＳ１をＸＺ方向に移動して、捕捉領域をＸＺ方向に移動することによって、その捕捉領域で捕捉した添加物を液浸領域ＬＲ中で移動することができ、液体ＬＱ中で添加物を攪拌することができる。 The control device 7 irradiates the immersion region LR with the laser beam LS1, forms a capture region in the liquid LQ with the laser beam LS1, and captures the additive in the capture region. Then, the control device 7 uses the moving optical element to move the laser light LS1 in the XZ direction and move the trapping region in the XZ direction, so that the additive trapped in the trapping region in the immersion region LR. And the additive can be stirred in the liquid LQ.
制御装置７は、基板Ｐに対する露光光ＥＬの照射動作と並行して、攪拌装置５０を用いた攪拌動作を実行する。なお、制御装置７は、基板Ｐの露光を実行していないときに、攪拌装置５０を用いた攪拌動作を実行してもよい。
The control device 7 executes a stirring operation using the stirring
なお、本実施形態においては、攪拌装置５０は、露光装置ＥＸに設けられているが、露光装置ＥＸとは独立して設けられていてもよい。すなわち、攪拌装置は、露光光ＥＬの光路Ｋを満たす液体ＬＱに限られず、添加物が添加された液体にレーザ光を照射し、そのレーザ光の光圧を添加物に直接作用させることによって、液体中の添加物を光学的に攪拌することができる。このような攪拌装置を備えた液体処理装置によって、液体中における添加物の分布を均一にできるなど、その液体を所望状態にすることができ、その液体を用いた処理を良好に実行することができる。
In the present embodiment, the stirring
なお、上述の第１〜第４実施形態においては、投影光学系ＰＬの終端光学素子ＦＬの像面側の光路Ｋを含む空間を液体ＬＱで満たしているが、国際公開第２００４／０１９１２８号パンフレットに開示されているように、終端光学素子の物体面側の光路を含む空間も液体で満たすようにしてもよい。例えば、上述の実施形態で説明した捕捉装置を用いて、終端光学素子の物体面側の光路を含む空間を満たす液体中の異物を捕捉してもよい。また、上述の実施形態で説明した攪拌装置を用いて、終端光学素子の物体面側の光路を含む空間を満たす液体中の添加物を攪拌してもよい。 In the first to fourth embodiments described above, the space including the optical path K on the image plane side of the terminal optical element FL of the projection optical system PL is filled with the liquid LQ. However, International Publication No. 2004/019128 Pamphlet As described above, the space including the optical path on the object plane side of the terminal optical element may be filled with the liquid. For example, the trapping device described in the above embodiment may be used to trap foreign matter in the liquid that fills the space including the optical path on the object plane side of the terminal optical element. Moreover, you may stir the additive in the liquid which fills the space containing the optical path by the side of the object surface of a terminal optical element using the stirring apparatus demonstrated in the above-mentioned embodiment.
なお、上述の実施形態においては、液体ＬＱとして水（純水）を用いているが、水以外の液体であってもよい。例えば、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）やフッ素系オイル等のフッ素系流体であってもよい。また、液体ＬＱとしては、屈折率が１．６〜１．８程度のものを使用してもよい。 In the above-described embodiment, water (pure water) is used as the liquid LQ, but a liquid other than water may be used. For example, a fluorinated fluid such as perfluorinated polyether (PFPE) or fluorinated oil may be used. Moreover, as the liquid LQ, a liquid having a refractive index of about 1.6 to 1.8 may be used.
なお、上述の各実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。 The substrate P in each of the above embodiments is not only a semiconductor wafer for manufacturing semiconductor devices, but also a glass substrate for display devices, a ceramic wafer for thin film magnetic heads, or a mask or reticle used in an exposure apparatus. An original plate (synthetic quartz, silicon wafer) or the like is applied.
露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。 As the exposure apparatus EX, in addition to the step-and-scan type scanning exposure apparatus (scanning stepper) that scans and exposes the pattern of the mask M by moving the mask M and the substrate P synchronously, the mask M and the substrate P Can be applied to a step-and-repeat type projection exposure apparatus (stepper) in which the pattern of the mask M is collectively exposed while the substrate P is stationary and the substrate P is sequentially moved stepwise.
また、露光装置ＥＸとしては、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で第１パターンの縮小像を投影光学系（例えば１／８縮小倍率で反射素子を含まない屈折型投影光学系）を用いて基板Ｐ上に一括露光する方式の露光装置にも適用できる。この場合、更にその後に、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で第２パターンの縮小像をその投影光学系を用いて、第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光するスティッチ方式の一括露光装置にも適用できる。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。 Further, as the exposure apparatus EX, a reduced image of the first pattern is projected with the first pattern and the substrate P being substantially stationary (for example, a refraction type projection optical system that does not include a reflecting element at 1/8 reduction magnification). The present invention can also be applied to an exposure apparatus that performs batch exposure on the substrate P using the above. In this case, after that, with the second pattern and the substrate P substantially stationary, a reduced image of the second pattern is collectively exposed onto the substrate P by partially overlapping the first pattern using the projection optical system. It can also be applied to a stitch type batch exposure apparatus. Further, the stitch type exposure apparatus can be applied to a step-and-stitch type exposure apparatus in which at least two patterns are partially transferred on the substrate P, and the substrate P is sequentially moved.
また、本発明は、特開平１０−１６３０９９号公報、特開平１０−２１４７８３号公報、特表２０００−５０５９５８号公報などに開示されているような複数の基板ステージを備えたマルチステージ型の露光装置にも適用できる。 The present invention also relates to a multi-stage type exposure apparatus having a plurality of substrate stages as disclosed in JP-A-10-163099, JP-A-10-214783, JP-T 2000-505958, and the like. It can also be applied to.
また、本発明は、国際公開第９９／４９５０４号パンフレットに開示されているように、計測ステージを備えていない露光装置にも適用できる。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。 The present invention can also be applied to an exposure apparatus that does not include a measurement stage, as disclosed in WO99 / 49504. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that includes a plurality of substrate stages and measurement stages.
また、上述の実施形態においては、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に局所的に液体を満たす露光装置を採用しているが、本発明は、特開平６−１２４８７３号公報、特開平１０−３０３１１４号公報、米国特許第５，８２５，０４３号などに開示されているような露光対象の基板の表面全体が液体中に浸かっている状態で露光を行う液浸露光装置にも適用可能である。 In the above-described embodiment, an exposure apparatus that locally fills the liquid between the projection optical system PL and the substrate P is employed. However, the present invention is disclosed in JP-A-6-124873 and JP-A-10. -303114, US Pat. No. 5,825,043, etc., and can be applied to an immersion exposure apparatus that performs exposure in a state where the entire surface of the substrate to be exposed is immersed in the liquid. is there.
露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。 The type of the exposure apparatus EX is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element that exposes a semiconductor element pattern onto the substrate P, but an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display element or a display, a thin film magnetic head, an image sensor (CCD) ) Or an exposure apparatus for manufacturing reticles or masks.
なお、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６，７７８，２５７号公報に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスクを用いてもよい。 In the above-described embodiment, a light-transmitting mask in which a predetermined light-shielding pattern (or phase pattern / dimming pattern) is formed on a light-transmitting substrate is used. As disclosed in Japanese Patent No. 6,778,257, an electronic mask that forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed may be used.
また、国際公開第２００１／０３５１６８号パンフレットに開示されているように、干渉縞を基板Ｐ上に形成することによって、基板Ｐ上にライン・アンド・スペースパターンを露光する露光装置（リソグラフィシステム）にも本発明を適用することができる。 Further, as disclosed in International Publication No. 2001/035168, an exposure apparatus (lithography system) that exposes a line-and-space pattern on a substrate P by forming interference fringes on the substrate P. The present invention can also be applied.
以上のように、本願実施形態の露光装置ＥＸは、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。 As described above, the exposure apparatus EX according to the present embodiment maintains various mechanical subsystems including the respective constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Manufactured by assembling. In order to ensure these various accuracies, before and after assembly, various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy, various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy, and various electrical systems are Adjustments are made to achieve electrical accuracy. The assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus includes mechanical connection, electrical circuit wiring connection, pneumatic circuit piping connection, and the like between the various subsystems. Needless to say, there is an assembly process for each subsystem before the assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the assembly process of the various subsystems to the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies as the entire exposure apparatus. The exposure apparatus is preferably manufactured in a clean room where the temperature, cleanliness, etc. are controlled.
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１７に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、前述した実施形態の露光装置ＥＸによりマスクのパターンを基板に露光する露光工程及びその露光された基板を現像する現像工程を含む基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
As shown in FIG. 17, a microdevice such as a semiconductor device includes a
１…液浸装置、２…捕捉装置、４…基板ステージ、４Ｄ…基板ステージ駆動装置、４Ｆ…上面、５…計測ステージ、５Ｄ…計測ステージ駆動装置、５Ｆ…上面、７…制御装置、８…板部材、８Ｆ…上面、１０…ノズル部材、１１…供給口、１２…回収口、２０…光学システム、２１…第１光源装置、２２…第２光源装置、２３…第１ガルバノミラー、２４…第２ガルバノミラー、２７…焦点可変光学系、２８…集光光学系、３０…観察装置、３１…撮像装置、５０…攪拌装置、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、ＦＡ…下面、ＦＬ…最終光学素子、ＦＵ…焦点位置、ＬＱ…液体、ＬＲ…液浸領域、ＬＳ１…第１レーザ光、ＬＳ２…第２レーザ光、Ｐ…基板、Ｐａ…上面、ＰＬ…投影光学系、ＴＡ…捕捉領域
DESCRIPTION OF
Claims (26)
前記露光光が照射可能な位置に配置された物体上に液体の液浸領域を形成する液浸装置と、
前記液体に第１光を照射し、前記第１光の光圧によって前記液体中の異物を光学的に捕捉する第１照射装置とを備えた露光装置。 In an exposure apparatus that exposes the substrate by irradiating exposure light onto the substrate,
An immersion apparatus for forming an immersion area of a liquid on an object disposed at a position where the exposure light can be irradiated; and
An exposure apparatus comprising: a first irradiation device that irradiates the liquid with a first light and optically captures a foreign substance in the liquid by a light pressure of the first light.
前記第１照射装置は、前記液体接触面に存在する異物を捕捉する請求項１又は２記載の露光装置。 An optical member disposed on the optical path of the exposure light and having a liquid contact surface that contacts the liquid;
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the first irradiation apparatus captures foreign matter existing on the liquid contact surface.
前記液浸装置は、前記光学部材と前記物体との間を液体で満たすように前記液浸領域を形成する請求項３記載の露光装置。 The optical member has a lower surface facing the upper surface of the object,
The exposure apparatus according to claim 3, wherein the immersion apparatus forms the immersion area so as to fill a space between the optical member and the object.
前記第１照射装置は、前記捕捉した異物を前記回収口に移動する請求項８記載の露光装置。 The immersion apparatus has a recovery port for recovering the liquid in the immersion area,
The exposure apparatus according to claim 8, wherein the first irradiation apparatus moves the captured foreign matter to the collection port.
前記移動装置は、前記検出装置の検出結果に基づいて、前記異物を前記捕捉領域に配置するために、前記捕捉領域の位置を調整する請求項７記載の露光装置。 Comprising a detection device for detecting foreign matter in the liquid;
The exposure apparatus according to claim 7, wherein the moving device adjusts a position of the capture region in order to arrange the foreign matter in the capture region based on a detection result of the detection device.
前記移動装置は、前記液浸領域に対して前記物体を相対的に移動することによって、前記捕捉領域を移動する請求項７〜１０のいずれか一項記載の露光装置。 A light emitting portion for emitting the first light of the first irradiation device is provided in the object;
The exposure apparatus according to claim 7, wherein the moving device moves the capture region by moving the object relative to the liquid immersion region.
前記移動装置は、前記光学系の焦点位置を移動することによって、前記捕捉領域を移動する請求項７〜１１のいずれか一項記載の露光装置。 The first irradiation device includes a light source device that emits the first light, and an optical system that collects the first light from the light source device to form the capture region,
The exposure apparatus according to claim 7, wherein the moving device moves the capturing area by moving a focal position of the optical system.
前記露光光が照射可能な位置に配置された物体上に液体の液浸領域を形成する液浸装置と、
前記液体に第１光を照射し、前記第１光の光圧によって前記液体中の添加物を光学的に攪拌する第１照射装置とを備えた露光装置。 In an exposure apparatus that exposes the substrate by irradiating exposure light onto the substrate,
An immersion apparatus for forming an immersion area of a liquid on an object disposed at a position where the exposure light can be irradiated; and
An exposure apparatus comprising: a first irradiation device that irradiates the liquid with a first light and optically agitates an additive in the liquid by a light pressure of the first light.
A first irradiation device that optically agitates the additive in the liquid by irradiating the liquid to which the additive is added with the first light and causing the light pressure of the first light to directly act on the additive; Liquid processing equipment.
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