JP2008182167A - Exposure apparatus, exposure method, and exposure system - Google Patents

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啓太 酒井
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure apparatus which reduces variation in transmissivity of liquid to have superior exposure performance. <P>SOLUTION: The exposure apparatus has a projection optical system configured to project an image of a reticle pattern onto a substrate, and exposes the substrate via a liquid supplied to a space between the substrate and the projection optical system. The exposure apparatus includes an oxygen removal unit configured to reduce dissolved oxygen in the liquid, and a degassing unit configured to reduce a dissolved gas in the liquid. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、露光装置、露光方法及び露光システムに関する。   The present invention relates to an exposure apparatus, an exposure method, and an exposure system.

フォトリソグラフィー技術を用いて半導体メモリや論理回路などの微細な半導体素子を製造する際、縮小投影露光装置が従来から使用されている。縮小投影露光装置は、レチクルに描画された回路パターンの像を投影光学系によってウエハ等の基板に投影して回路パターンを転写する。   2. Description of the Related Art A reduction projection exposure apparatus has been conventionally used when a fine semiconductor element such as a semiconductor memory or a logic circuit is manufactured using a photolithography technique. The reduction projection exposure apparatus projects an image of a circuit pattern drawn on a reticle onto a substrate such as a wafer by a projection optical system to transfer the circuit pattern.

縮小投影露光装置で転写できる最小の寸法(解像度)は、露光に用いる光の波長に比例し、投影光学系の開口数(NA)に反比例する。従って、波長を短くすればするほど、また、NAを上げれば上げるほど、解像度はよくなる。近年では、半導体素子の微細化への要求に伴い、より微細なパターンを転写するため、解像度の高い露光装置が必要となってきている。このため、露光光の短波長化が進められ、KrFエキシマレーザー(波長約248nm)からArFエキシマレーザー(波長約193nm)へと露光に用いられる紫外線の波長は短くなってきた。   The minimum dimension (resolution) that can be transferred by the reduction projection exposure apparatus is proportional to the wavelength of light used for exposure and inversely proportional to the numerical aperture (NA) of the projection optical system. Therefore, the shorter the wavelength and the higher the NA, the better the resolution. In recent years, with a demand for miniaturization of semiconductor elements, an exposure apparatus having a high resolution is required to transfer a finer pattern. For this reason, the wavelength of exposure light has been shortened, and the wavelength of ultraviolet rays used for exposure has been shortened from an KrF excimer laser (wavelength: about 248 nm) to an ArF excimer laser (wavelength: about 193 nm).

このような中で、ArFエキシマレーザーなどの光源を用いながら、更に解像度を向上させる技術として、液浸露光が注目されている。液浸露光とは、投影光学系の最もウエハ側に近い最終レンズとウエハとの間を液体で満たす(即ち、投影光学系のウエハ側の媒質を液体にする)ことで露光光の実効波長を短波長化し、投影光学系のNAを見掛け上大きくして解像度の向上を図るものである。投影光学系のNAは、媒質の屈折率をnとすると、NA=n×sinθであるので、空気の屈折率よりも高い屈折率(n>1)の媒質を満たすことでNAをnまで大きくすることができる。   Under such circumstances, immersion exposure has attracted attention as a technique for further improving the resolution while using a light source such as an ArF excimer laser. In immersion exposure, the effective wavelength of exposure light is set by filling the space between the final lens closest to the wafer side of the projection optical system and the wafer with liquid (that is, making the medium on the wafer side of the projection optical system liquid). The resolution is improved by shortening the wavelength and apparently increasing the NA of the projection optical system. The NA of the projection optical system is NA = n × sin θ where n is the refractive index of the medium. Therefore, NA is increased to n by satisfying a medium having a refractive index higher than the refractive index of air (n> 1). can do.

また、屈折率の高い液体ほど解像度の向上が見込まれることから、純水を用いた液浸露光装置の後継技術として、高屈折率を有する液体(高屈折率液体)を用いた液浸露光装置が提案されている(特許文献1参照)。
特開2006−4964号公報 米国特許第4346164号 特開2005−136374号公報
In addition, since the higher the refractive index, the higher the resolution is expected, the immersion exposure apparatus using a liquid having a high refractive index (high refractive index liquid) as a successor technique of the immersion exposure apparatus using pure water. Has been proposed (see Patent Document 1).
JP 2006-4964 A U.S. Pat. No. 4,346,164 JP 2005-136374 A

しかしながら、本発明者は、高屈折率液体と純水とを比較したところ、高屈折率液体を用いた液浸露光装置は、純水を用いた液浸露光装置とは異なる以下のような課題を有することを見出した。   However, the present inventor compared the high refractive index liquid and pure water. The immersion exposure apparatus using the high refractive index liquid is different from the immersion exposure apparatus using pure water as follows. It was found to have

高屈折率液体を用いた液浸露光装置に関する第1の課題は、液体を再利用する必要がある点である。高屈折率液は、純水と比べてコストが高く、環境負荷も高いからである。   A first problem related to an immersion exposure apparatus using a high refractive index liquid is that the liquid needs to be reused. This is because the high refractive index liquid is higher in cost and environmental burden than pure water.

このような第1の課題を解消するために、以下のような液浸露光装置が既に提案されている(特許文献2及び3参照)。   In order to solve such a first problem, an immersion exposure apparatus as described below has already been proposed (see Patent Documents 2 and 3).

特許文献2及び3の液浸露光装置は、回収した液体から不純物を取り除き(即ち、精製手段によって回収した液体を精製し)、かかる液体を再利用する。一般に、精製手段の後段には、精製された液体の純度を検査する検査手段が配置される。例えば、パーティクル量や不純物量を検出する方法や、電気抵抗や屈折率等の物理的特性を計測する方法が特許文献3で提案されている。しかしながら、本発明者が鋭意検討したところ、このような検査手段では、液体の純度を精度よく検出することができないことが判明した。即ち、従来の液浸露光装置では、循環させている(即ち、再利用する)液体が良質であるかどうかが十分には保証されていないため、良質ではない(即ち、再利用できない)液体を再利用してしまう場合がある。高屈折率液体を用いた液浸露光装置において、いかに良質の液体を循環させることができるかという課題は、純水を用いた液浸露光装置にはない特有の課題である。   The immersion exposure apparatuses of Patent Documents 2 and 3 remove impurities from the collected liquid (that is, purify the liquid collected by the purification means) and reuse the liquid. In general, an inspection means for inspecting the purity of the purified liquid is arranged after the purification means. For example, Patent Document 3 proposes a method for detecting the amount of particles and impurities, and a method for measuring physical characteristics such as electrical resistance and refractive index. However, as a result of intensive studies by the inventor, it has been found that such an inspection means cannot accurately detect the purity of the liquid. That is, in the conventional immersion exposure apparatus, it is not sufficiently guaranteed whether the liquid being circulated (that is, reused) is of good quality, so that the liquid that is not of good quality (that is, cannot be reused) is removed. It may be reused. The problem of how to circulate a high-quality liquid in an immersion exposure apparatus using a high refractive index liquid is a unique problem not found in an immersion exposure apparatus using pure water.

高屈折率液体を用いた液浸露光装置に関する第2の課題は、高屈折率液体の透過率が低下しやすい点である。高屈折率液体中には、純水と比べて酸素が溶け込みやすく、大気中にさらされると紫外波長域の透過率が大きく低下する。なお、従来の液浸露光装置は、気泡の発生を抑制することを目的に全ての溶存気体を低減する脱気手段を有するが、かかる脱気手段では溶存酸素を十分に低減できず、微量の溶存酸素によって液体の透過率は低下する。また、露光光による分解等の反応も懸念され、かかる反応に伴う透過率の低下も想定される。液体の透過率が低下すると露光光の吸収による液体の温度上昇が生じ、屈折率が変化する。このような液体の屈折率の変化は、露光収差を引き起こすため、露光性能(結像性能)を維持するためには、液体の透過率を厳密に管理する必要がある。なお、液体の温度変化に起因した露光収差を補正する場合には、液体の透過率を一定に維持することが好ましい。液体の透過率が変動する場合には、かかる変動に応じて収差補正量を制御する必要がある。   A second problem related to an immersion exposure apparatus using a high refractive index liquid is that the transmittance of the high refractive index liquid is likely to decrease. In a high refractive index liquid, oxygen is more easily dissolved than pure water, and the transmittance in the ultraviolet wavelength region is greatly reduced when exposed to the atmosphere. In addition, the conventional immersion exposure apparatus has a deaeration unit that reduces all dissolved gas for the purpose of suppressing the generation of bubbles. However, such deaeration unit cannot sufficiently reduce dissolved oxygen, Dissolved oxygen reduces the liquid permeability. In addition, there is a concern about reactions such as decomposition by exposure light, and a decrease in transmittance due to such reactions is also assumed. When the liquid transmittance decreases, the temperature of the liquid increases due to the absorption of exposure light, and the refractive index changes. Such a change in the refractive index of the liquid causes an exposure aberration. Therefore, in order to maintain the exposure performance (imaging performance), it is necessary to strictly manage the transmittance of the liquid. In addition, when correcting the exposure aberration caused by the temperature change of the liquid, it is preferable to maintain the liquid transmittance constant. When the transmittance of the liquid varies, it is necessary to control the aberration correction amount according to the variation.

そこで、本発明は、液体の透過率の変動を低減する露光装置を提供することを例示的な目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an exposure apparatus that reduces fluctuations in the transmittance of liquid.

本発明の一側面としての露光装置は、レチクルのパターンの像を基板に投影する投影光学系を備え、前記投影光学系と前記基板との間に供給される液体を介して、前記基板を露光する露光装置において、前記液体中の溶存酸素を低減する脱酸素手段と、前記液体中の溶存気体を低減する脱気手段とを備えることを特徴とする。   An exposure apparatus according to an aspect of the present invention includes a projection optical system that projects an image of a reticle pattern onto a substrate, and exposes the substrate through a liquid supplied between the projection optical system and the substrate. The exposure apparatus includes a deoxygenation unit that reduces dissolved oxygen in the liquid and a deaeration unit that reduces dissolved gas in the liquid.

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。   Further objects and other features of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

本発明によれば、液体の透過率の変動を低減する露光装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an exposure apparatus that reduces fluctuations in liquid transmittance.

以下、添付図面を参照して、本発明の一側面としての露光装置について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。ここで、図1は、本発明の露光装置1の構成を示す概略ブロック図である。   Hereinafter, an exposure apparatus according to one aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same reference number is attached | subjected about the same member and the overlapping description is abbreviate | omitted. Here, FIG. 1 is a schematic block diagram showing the configuration of the exposure apparatus 1 of the present invention.

露光装置1は、図1に示すように、照明装置10と、レチクル20を載置するレチクルステージ25と、投影光学系30と、ウエハ40を載置するウエハステージ45と、循環手段100とを有する。   As shown in FIG. 1, the exposure apparatus 1 includes an illumination device 10, a reticle stage 25 on which a reticle 20 is placed, a projection optical system 30, a wafer stage 45 on which a wafer 40 is placed, and a circulation means 100. Have.

露光装置1は、投影光学系30の光学素子のうち最もウエハ40に近い光学素子(最終レンズ)とウエハ40の間の液体Lを介して、レチクル20のパターンでウエハ40を露光する液浸露光装置である。露光装置1は、本実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置であるが、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置を使用することもできる。   The exposure apparatus 1 performs immersion exposure for exposing the wafer 40 with the pattern of the reticle 20 through the liquid L between the optical element (final lens) closest to the wafer 40 and the optical element of the projection optical system 30 and the wafer 40. Device. In the present embodiment, the exposure apparatus 1 is a step-and-scan projection exposure apparatus, but a step-and-repeat projection exposure apparatus can also be used.

照明装置10は転写用の回路パターンが形成されたレチクル20を照明し、光源部と、照明光学系とを有する。   The illumination device 10 illuminates a reticle 20 on which a transfer circuit pattern is formed, and includes a light source unit and an illumination optical system.

光源部は、光源としてのレーザー11と、ビーム整形光学系12とを含む。レーザー11は、波長約193nmのArFエキシマレーザー、波長約248nmのKrFエキシマレーザー、波長約157nmのFレーザーなどを使用することができる。本実施形態では光源に波長約193nmのArFエキシマレーザーを使用した。但し、レーザー11の種類及び個数は限定されず、光源の種類も限定されない。 The light source unit includes a laser 11 as a light source and a beam shaping optical system 12. As the laser 11, an ArF excimer laser with a wavelength of about 193 nm, a KrF excimer laser with a wavelength of about 248 nm, an F 2 laser with a wavelength of about 157 nm, or the like can be used. In this embodiment, an ArF excimer laser having a wavelength of about 193 nm is used as the light source. However, the type and number of lasers 11 are not limited, and the type of light source is not limited.

ビーム整形光学系12は、レーザー11からの光束の縦横比率を変換する。ビーム整形光学系12は、オプティカルインテグレーター14を照明するために必要な大きさと発散角を有する光束を形成する。   The beam shaping optical system 12 converts the aspect ratio of the light beam from the laser 11. The beam shaping optical system 12 forms a light beam having a size and a divergence angle necessary for illuminating the optical integrator 14.

照明光学系は、レチクル20を照明する光学系であり、本実施形態では、集光光学系13と、オプティカルインテグレーター14と、開口絞り15と、集光レンズ16と、折り曲げミラー17と、マスキングブレード18と、結像レンズ19とを含む。照明光学系は、輪帯照明や四重極照明など様々な照明モードを実現することができる。   The illumination optical system is an optical system that illuminates the reticle 20, and in this embodiment, the condensing optical system 13, the optical integrator 14, the aperture stop 15, the condensing lens 16, the bending mirror 17, and the masking blade. 18 and an imaging lens 19. The illumination optical system can realize various illumination modes such as annular illumination and quadrupole illumination.

集光光学系13は、オプティカルインテグレーター14に所望の形状の光束を効率よく導入する。集光光学系13は、レチクル20の露光量を変更可能な露光量調整部を含む。   The condensing optical system 13 efficiently introduces a light beam having a desired shape into the optical integrator 14. The condensing optical system 13 includes an exposure amount adjustment unit that can change the exposure amount of the reticle 20.

オプティカルインテグレーター14は、レチクル20を照明する照明光を均一化するためのものであり、本実施形態では、ハエの目レンズを使用している。   The optical integrator 14 is for uniformizing the illumination light that illuminates the reticle 20, and in the present embodiment, a fly-eye lens is used.

開口絞り15は、投影光学系30の瞳面32と共役な位置に配置される。開口絞り15の開口形状は、投影光学系30の瞳面32に形成される有効光源形状に相当する。   The aperture stop 15 is disposed at a position conjugate with the pupil plane 32 of the projection optical system 30. The aperture shape of the aperture stop 15 corresponds to an effective light source shape formed on the pupil plane 32 of the projection optical system 30.

集光レンズ16は、オプティカルインテグレーター14の射出面近傍の2次光源から射出した複数の光束を集光する。   The condensing lens 16 condenses a plurality of light beams emitted from the secondary light source in the vicinity of the emission surface of the optical integrator 14.

ミラー17は、集光レンズ16が集光した光束を反射する。マスキングブレード18は、その複数の光束により、均一に照明される。   The mirror 17 reflects the light beam collected by the condenser lens 16. The masking blade 18 is uniformly illuminated by the plurality of light beams.

マスキングブレード18は、複数の可動遮光板で構成される視野絞りである。マスキングブレード18は、投影光学系30の有効面積に対応する略矩形の開口形状を有する開口を有する。マスキングブレード18の開口部を透過した光束は、レチクル20を照明する照明光として使用される。   The masking blade 18 is a field stop composed of a plurality of movable light shielding plates. The masking blade 18 has an opening having a substantially rectangular opening shape corresponding to the effective area of the projection optical system 30. The light beam transmitted through the opening of the masking blade 18 is used as illumination light for illuminating the reticle 20.

結像レンズ19は、マスキングブレード18の開口(開口形状)をレチクル20上に結像する。   The imaging lens 19 images the opening (opening shape) of the masking blade 18 on the reticle 20.

レチクル20にはウエハ40を露光するためのパターンが形成されている。   A pattern for exposing the wafer 40 is formed on the reticle 20.

レチクルステージ25は、レチクル20を支持している。   The reticle stage 25 supports the reticle 20.

投影光学系30は、レチクル20のパターンの像をウエハ40上に投影する。投影光学系30としては、屈折系や反射屈折系を使用することができる。投影光学系30の最もウエハに近い最終レンズとしては、平凸レンズやメニスカスレンズを使用することができる。   The projection optical system 30 projects an image of the pattern of the reticle 20 onto the wafer 40. As the projection optical system 30, a refractive system or a catadioptric system can be used. As the final lens closest to the wafer in the projection optical system 30, a plano-convex lens or a meniscus lens can be used.

ウエハ40の表面にはフォトレジストが塗布されている。本実施形態では、基板としてウエハ40を用いているが、ウエハ40の代わりに、ガラスプレート、その他の基板を使用することもできる。   A photoresist is applied to the surface of the wafer 40. In this embodiment, the wafer 40 is used as the substrate, but a glass plate or other substrate can be used instead of the wafer 40.

ウエハステージ45は、ウエハチャックなどの保持部45aを介してウエハ40を支持する。   The wafer stage 45 supports the wafer 40 via a holding unit 45a such as a wafer chuck.

循環手段100は、供給ノズル102を介して、投影光学系30の最終レンズとウエハ40との間に液体Lを供給する。また、循環手段100は、回収ノズル104を介して、投影光学系30の最終レンズとウエハ40との間に供給された液体Lを回収する。   The circulation unit 100 supplies the liquid L between the final lens of the projection optical system 30 and the wafer 40 via the supply nozzle 102. The circulation unit 100 collects the liquid L supplied between the final lens of the projection optical system 30 and the wafer 40 via the recovery nozzle 104.

低酸素化手段50は、液体Lの周辺に酸素以外の気体を供給することにより、液体Lの周辺の酸素濃度を大気の酸素濃度よりも低くする。低酸素化手段で供給する気体は露光光に対する透過性の高い気体であることが望ましく、例えば、窒素、ヘリウム、アルゴンなどが使用される。気体の消費量が多いため、安価な窒素がより好適である。液体Lの周辺の酸素濃度を低減することにより、酸素が溶解することによって生じる液体Lの透過率低下を抑制することができる。   The oxygen reducing means 50 supplies a gas other than oxygen around the liquid L so that the oxygen concentration around the liquid L is lower than the oxygen concentration in the atmosphere. The gas supplied by the oxygen reduction means is preferably a gas having high permeability to exposure light, and for example, nitrogen, helium, argon, or the like is used. Inexpensive nitrogen is more suitable because of the large consumption of gas. By reducing the oxygen concentration around the liquid L, it is possible to suppress a decrease in the transmittance of the liquid L caused by the dissolution of oxygen.

液体Lとしては、露光光の波長に対する透過率がよく、投影光学系30になるべく汚れを付着させず、レジストプロセスとのマッチングがよい液体を使用する。液体Lは、純水や炭化水素系液体であり、ウエハ40に塗布されたフォトレジストや露光光の波長に応じて選択することができる。投影光学系30の最終レンズには、液体Lからの影響を保護するためにコーティングを施すこともできる。   As the liquid L, a liquid that has good transmittance with respect to the wavelength of the exposure light, does not attach dirt as much as possible to the projection optical system 30, and has good matching with the resist process is used. The liquid L is pure water or a hydrocarbon-based liquid, and can be selected according to the photoresist applied to the wafer 40 and the wavelength of exposure light. The final lens of the projection optical system 30 can be coated to protect the influence from the liquid L.

循環手段100は、回収した液体Lの純度を向上させる精製手段110と、液体L中の溶存酸素を除去する脱酸素手段120と、液体Lの溶存気体を除去する脱気手段125と、液体Lの透過率を計測する計測手段130とを有する。なお、計測手段130は、本実施形態では、3つの計測手段130A乃至130Cを含む。循環手段100は、液体Lを移送するためのポンプ、液体Lの移送量を制御するための流量制御部、液体Lの温度調節のための温度調節部、新しい液体と回収した後に精製した液体Lとを混合する混合手段も更に有する。   The circulation means 100 includes a purification means 110 that improves the purity of the recovered liquid L, a deoxygenation means 120 that removes dissolved oxygen in the liquid L, a degassing means 125 that removes dissolved gas in the liquid L, and a liquid L Measuring means 130 for measuring the transmittance of the light. In the present embodiment, the measuring unit 130 includes three measuring units 130A to 130C. The circulation means 100 includes a pump for transferring the liquid L, a flow rate control unit for controlling the transfer amount of the liquid L, a temperature adjusting unit for adjusting the temperature of the liquid L, and a liquid L purified after being recovered with a new liquid. It further has a mixing means for mixing.

脱酸素手段120としては、酸素以外の気体をバブリングすることによって溶存酸素を除去するバブラーを用いることができる。バブラーで使用する気体は露光光に対する透過性の高い気体であることが望ましく、例えば、窒素、ヘリウム、アルゴンなどが使用される。   As the deoxygenating means 120, a bubbler that removes dissolved oxygen by bubbling a gas other than oxygen can be used. The gas used in the bubbler is preferably a gas that is highly permeable to exposure light, and for example, nitrogen, helium, argon, or the like is used.

バブリングと併せて、バブリングを行う容器内の液体を攪拌することで、効率的に脱酸素処理を行うことができる。また、多孔質体などを利用して細かい気泡を生成することにより、液体と気体の接する面積を大きくすることができ、効率的に脱酸素処理を行うことができる。多孔質体としては、4フッ化エチレン樹脂(PTFE)やSUS、SiO2、SiCなどの材料で製作されたものを使用することができる。   In combination with the bubbling, the liquid in the vessel for bubbling is stirred to efficiently perform the deoxygenation treatment. In addition, by generating fine bubbles using a porous body or the like, the area where the liquid and the gas come into contact can be increased, and the deoxygenation treatment can be performed efficiently. As a porous body, what was manufactured with materials, such as a tetrafluoroethylene resin (PTFE), SUS, SiO2, SiC, can be used.

脱酸素手段120としては、酸素以外の気体と液体Lを接触させる方法であればどのような手段でも構わない。例えば容器内に液体Lを入れ、酸素以外の気体を流しながら液体Lを攪拌するだけでもよい。また、液体Lを細かい液滴状にし、液滴の周辺雰囲気を酸素以外の気体としてもよい。   As the deoxygenating means 120, any means may be used as long as it is a method of bringing a gas other than oxygen into contact with the liquid L. For example, the liquid L may be put into the container, and the liquid L may be simply stirred while flowing a gas other than oxygen. Alternatively, the liquid L may be formed into fine droplets, and the atmosphere around the droplets may be a gas other than oxygen.

脱気手段125としては、気体透過膜の一方に液体を流し他方を減圧することによって溶存気体を除去する脱気フィルタを用いることができる。気体透過膜としては、例えば4フッ化エチレン樹脂(PTFE)等のフッ素樹脂が用いられる。気体透過膜と液体の接触面積を大きくするために、気体透過膜を径100μm程度の中空糸状に加工すると良い。フッ素樹脂の中空糸を数十から数百本束にして内部に液体を流し、中空糸の外側を減圧することで、効率的に溶存気体を除去することができる。逆に、中空糸内を減圧し、中空糸外に液を流してもよい。なお、脱気手段125の目的は、溶存気体濃度を低減し、気泡の寿命を短くすることである。結果として、気泡による露光欠陥を防止することが可能である。   As the deaeration means 125, a deaeration filter that removes dissolved gas by flowing a liquid through one of the gas permeable membranes and depressurizing the other can be used. As the gas permeable membrane, for example, a fluororesin such as tetrafluoroethylene resin (PTFE) is used. In order to increase the contact area between the gas permeable membrane and the liquid, the gas permeable membrane may be processed into a hollow fiber shape having a diameter of about 100 μm. Dissolved gas can be efficiently removed by forming a bundle of several tens to several hundreds of hollow fibers of fluororesin, flowing a liquid therein, and reducing the pressure outside the hollow fibers. Conversely, the inside of the hollow fiber may be decompressed and the liquid may flow outside the hollow fiber. The purpose of the deaeration means 125 is to reduce the dissolved gas concentration and shorten the lifetime of the bubbles. As a result, exposure defects due to bubbles can be prevented.

気泡寿命の短縮は、低酸素化手段50で供給する気体と異なる種類の気体を脱酸素手段120で使用することによっても実現できる。投影光学系30の最終レンズとウエハ40の間に供給される液体Lの周辺は、低酸素化手段50によって例えば窒素に置換されている。そのため、ウエハ40上の液体Lで生じる気泡は窒素の気泡である。窒素の気泡寿命を短くするためには、液体Lの中の窒素濃度を低減すればよい。ヘリウムなど窒素以外の気体でバブリングすることにより液体Lの中の窒素濃度を低減できるため、気泡の寿命を短縮することができる。ただし、バブリングで使用する気体が液中で飽和しているため、圧力変動や温度変動によってバブリングで使用する気体成分が気泡を形成する可能性がある。したがって、脱酸素手段120の後段に脱気手段125を設けることが好ましい。なお、ヘリウムなど窒素以外の気体は窒素と比べて高価である。そのため、脱酸素手段120を直列に2個設け、初めに窒素バブリングによって脱酸素を行い、続いてヘリウムバブリングで脱窒素を行ってもよい。ヘリウムバブリング前に窒素バブリングを行うことにより、ヘリウムガスの使用量を減らすことが可能である。   The shortening of the bubble life can also be realized by using a different kind of gas from the gas supplied by the oxygen reduction means 50 in the deoxygenation means 120. The periphery of the liquid L supplied between the final lens of the projection optical system 30 and the wafer 40 is replaced with, for example, nitrogen by the oxygen reduction means 50. Therefore, bubbles generated in the liquid L on the wafer 40 are nitrogen bubbles. In order to shorten the bubble life of nitrogen, the nitrogen concentration in the liquid L may be reduced. Since the nitrogen concentration in the liquid L can be reduced by bubbling with a gas other than nitrogen such as helium, the lifetime of the bubbles can be shortened. However, since the gas used for bubbling is saturated in the liquid, the gas component used for bubbling may form bubbles due to pressure fluctuation or temperature fluctuation. Therefore, it is preferable to provide the deaeration means 125 after the deoxygenation means 120. A gas other than nitrogen such as helium is more expensive than nitrogen. Therefore, two deoxygenating means 120 may be provided in series, deoxygenation may be performed first by nitrogen bubbling, and then denitrogenation may be performed by helium bubbling. By performing nitrogen bubbling before helium bubbling, it is possible to reduce the amount of helium gas used.

脱気手段125のみで気泡寿命の短縮を実現する場合、脱気手段125の大型化が懸念される。また、高い圧力損失に対応するため、液送ポンプの大型化といった問題が生じる可能性もある。しかし、脱気手段125に加えて、低酸素化手段50と脱酸素手段120で使用する気体の種類を変えることにより、脱気手段125の大型化を抑制し、気泡による露光欠陥を防止することが可能となる。   When the shortening of the bubble life is realized only by the degassing means 125, there is a concern about the enlargement of the degassing means 125. Moreover, in order to cope with a high pressure loss, there is a possibility that a problem such as an increase in the size of the liquid feed pump may occur. However, in addition to the deaeration unit 125, by changing the type of gas used in the oxygen reduction unit 50 and the deoxygenation unit 120, an increase in the size of the deaeration unit 125 can be suppressed and exposure defects due to bubbles can be prevented. Is possible.

計測手段130は、液体Lの透過率を計測する方法として、石英等の透光性材料で構成されたセルに液体Lを通過させ、かかるセルの透過率を計測する方法を用いる。計測する透過率は、露光光の波長に対する透過率であるから、KrFエキシマレーザーであれば約248nmの波長に対する透過率、ArFエキシマレーザーであれば約193nmの波長に対する透過率であることが好ましい。計測手段130としては、D2ランプ等の光源から回折格子等を用いて露光光の波長の光を選択し、セルに入射した後、透過光をフォトマル等の受光器で検出する構成の分光光度計(即ち、通常の分光光度計)を使用する。   As a method for measuring the transmittance of the liquid L, the measuring means 130 uses a method of passing the liquid L through a cell made of a light-transmitting material such as quartz and measuring the transmittance of the cell. Since the transmittance to be measured is the transmittance with respect to the wavelength of the exposure light, it is preferably the transmittance with respect to the wavelength of about 248 nm for the KrF excimer laser and the transmittance with respect to the wavelength of about 193 nm for the ArF excimer laser. The measuring means 130 is a spectrophotometer having a configuration in which light having a wavelength of exposure light is selected from a light source such as a D2 lamp using a diffraction grating and the like, incident on the cell, and then transmitted light is detected by a photoreceiver such as a photomultiplier. A meter (i.e. a normal spectrophotometer) is used.

なお、液体Lによっては、露光光の波長に対する透過率を、他の波長の透過率から予測できるものもある。この場合、計測手段130は、露光光以外の波長に対する透過率を計測する構成にすることが可能である。例えば、波長によっては低圧水銀灯(185nm)やエキシマランプ(172nm)の輝線を利用することができ、分光器を省略できる場合もある。なお、計測手段130は、計測精度を向上させるために、チョッパー等を用いたダブルビーム方式やロックインアンプ方式、セルの前後において光強度を計測する方法を適宜用いることができる。同様に、計測精度の視点から、液体Lの計測厚みは1mm乃至100mmの範囲、好ましくは、10mm乃至50mmの範囲であることが好ましい。   Some liquids L can predict the transmittance with respect to the wavelength of the exposure light from the transmittances of other wavelengths. In this case, the measuring means 130 can be configured to measure the transmittance for wavelengths other than the exposure light. For example, the emission line of a low-pressure mercury lamp (185 nm) or excimer lamp (172 nm) can be used depending on the wavelength, and the spectroscope may be omitted. The measuring means 130 can appropriately use a double beam method using a chopper or the like, a lock-in amplifier method, or a method of measuring light intensity before and after the cell in order to improve measurement accuracy. Similarly, from the viewpoint of measurement accuracy, the measured thickness of the liquid L is preferably in the range of 1 mm to 100 mm, and preferably in the range of 10 mm to 50 mm.

計測手段130Aは、ウエハ40を露光する露光位置から回収した液体Lの透過率を計測する。計測手段130Bは、精製手段110により精製された液体Lの透過率を計測する。計測手段130Cは、投影光学系30とウエハ40との間に供給する液体Lの透過率を計測する。   The measuring unit 130A measures the transmittance of the liquid L collected from the exposure position where the wafer 40 is exposed. The measuring unit 130B measures the transmittance of the liquid L purified by the purifying unit 110. The measuring unit 130 </ b> C measures the transmittance of the liquid L supplied between the projection optical system 30 and the wafer 40.

図2は、露光装置1の構成の一部を示す部分ブロック図である。図2には、投影光学系30と、ウエハ40と、ウエハステージ45と、液体Lと、循環手段100とを示している。   FIG. 2 is a partial block diagram showing a part of the configuration of the exposure apparatus 1. FIG. 2 shows the projection optical system 30, the wafer 40, the wafer stage 45, the liquid L, and the circulation means 100.

循環手段100において、回収ノズル104から回収した液体Lは、脱酸素手段120Aによって処理され、計測手段130Aにおいて透過率を計測される。計測手段130Aで計測された液体Lの透過率の値が高い場合、液体Lは、精製手段110に移送される。一方、計測手段130Aで計測された液体Lの透過率の値が低い場合、液体Lは、廃液タンク140に移送される。   In the circulation means 100, the liquid L recovered from the recovery nozzle 104 is processed by the deoxygenation means 120A, and the transmittance is measured by the measurement means 130A. When the transmittance value of the liquid L measured by the measuring unit 130A is high, the liquid L is transferred to the purifying unit 110. On the other hand, when the transmittance value of the liquid L measured by the measuring means 130A is low, the liquid L is transferred to the waste liquid tank 140.

精製手段110で精製された液体Lは、計測手段130Bにおいて透過率を計測される。計測手段130Bで計測された液体Lの透過率の値が高い場合、液体Lは、混合手段150に移送される。一方、計測手段130Bで計測された液体Lの透過率の値が低い場合、液体Lは、精製手段110に再度移送される。なお、液体Lの透過率の値が極端に低い場合、液体Lは、廃液タンク140に移送される。また、精製手段110の精製中に排出される不純物を含んだ廃液も廃液タンク140へ移送される。   The liquid L purified by the purifying means 110 is measured for transmittance by the measuring means 130B. When the transmittance value of the liquid L measured by the measuring unit 130B is high, the liquid L is transferred to the mixing unit 150. On the other hand, when the value of the transmittance of the liquid L measured by the measuring unit 130B is low, the liquid L is transferred again to the purifying unit 110. Note that when the value of the transmittance of the liquid L is extremely low, the liquid L is transferred to the waste liquid tank 140. In addition, waste liquid containing impurities discharged during the purification of the purification means 110 is also transferred to the waste liquid tank 140.

混合手段150は、新液タンク152から供給される新しい液体と、精製手段110で精製された液体Lとを混合する。新しい液体と精製した液体Lとの混合比は、計測手段130Bで計測された液体Lの透過率の値に基づいて決定され、その決定された混合比で新しい液体と精製した液体Lとを混合する。   The mixing unit 150 mixes the new liquid supplied from the new liquid tank 152 and the liquid L purified by the purification unit 110. The mixing ratio of the new liquid and the purified liquid L is determined based on the transmittance value of the liquid L measured by the measuring means 130B, and the new liquid and the purified liquid L are mixed at the determined mixing ratio. To do.

混合した液体は、供給タンク154に蓄えられる。供給タンク154から供給される液体Lは、脱酸素手段120によって処理される。なお、図2には供給タンク154と脱酸素手段120を分離して示したが、供給タンク154内に脱酸素手段としてのバブラーを設けて脱酸素処理を行っても良い。更に、脱酸素手段120の下流側に配置された脱気手段125によって液体L中の溶存気体は低減される。脱酸素処理および脱気処理された液体Lは、計測手段130Cにおいて液体Lの透過率を計測される。計測手段130Cで計測された液体Lの透過率に基づいて、フォーカスや露光量の収差補正量を決定し、露光する際に補正する。なお、脱気手段125は計測手段130Cの下流にあっても構わない。   The mixed liquid is stored in the supply tank 154. The liquid L supplied from the supply tank 154 is processed by the deoxygenation means 120. In FIG. 2, the supply tank 154 and the deoxygenation means 120 are shown separately. However, the deoxidation process may be performed by providing a bubbler as a deoxygenation means in the supply tank 154. Further, the dissolved gas in the liquid L is reduced by the deaeration means 125 arranged on the downstream side of the deoxygenation means 120. The liquid L that has been subjected to deoxygenation treatment and deaeration treatment is measured for the transmittance of the liquid L by the measuring means 130C. Based on the transmittance of the liquid L measured by the measuring unit 130C, an aberration correction amount for focus and exposure amount is determined and corrected when exposure is performed. The deaeration unit 125 may be downstream of the measurement unit 130C.

以下、循環手段100の様々な形態について詳細に説明する。   Hereinafter, various forms of the circulation means 100 will be described in detail.

実施例1では、循環手段100は、図3に示すように、窒素バブラー(脱酸素手段)120と、脱気フィルタ(脱気手段)125を有する。図3は、露光装置1の構成の一部を示す部分ブロック図である。   In the first embodiment, the circulation unit 100 includes a nitrogen bubbler (deoxygenation unit) 120 and a deaeration filter (deaeration unit) 125 as shown in FIG. FIG. 3 is a partial block diagram showing a part of the configuration of the exposure apparatus 1.

実施例1の露光装置1は、投影光学系30とウエハ40の間に供給する液体Lとして1.64の屈折率を有する炭化水素系高屈折率液体を使用した。   In the exposure apparatus 1 of Example 1, a hydrocarbon-based high refractive index liquid having a refractive index of 1.64 is used as the liquid L supplied between the projection optical system 30 and the wafer 40.

露光装置1の露光位置周辺の環境は低酸素化手段50によって窒素に置換されているが、微量の酸素が液体Lに溶け込むことにより、液体Lの透過率を低下させる。液体L中の溶存酸素濃度を露光位置の直前で測定したところ、窒素バブラー120と脱気フィルタ125を稼動させた状態では0.1ppm以下であった。これに対して、窒素バブラー120を停止し、脱気フィルタ125のみを稼動させた状態で測定した溶存酸素濃度は2ppmであった。溶存酸素濃度が2ppmの場合、液体Lの透過率は0.7%/mm程度低下する。0.7%/mmの透過率低下は、発生する収差量に大きく寄与するため、脱気フィルタ125のみを有する露光装置は良好な結像性能を提供することができない。一方、脱気フィルタ125に加えて窒素バブラー120を有する露光装置は、透過率の高い液体Lを供給することができるため、安定した結像特性を提供することができる。   Although the environment around the exposure position of the exposure apparatus 1 is replaced with nitrogen by the oxygen reducing means 50, a small amount of oxygen dissolves in the liquid L, thereby reducing the transmittance of the liquid L. When the dissolved oxygen concentration in the liquid L was measured immediately before the exposure position, it was 0.1 ppm or less when the nitrogen bubbler 120 and the degassing filter 125 were operated. On the other hand, the dissolved oxygen concentration measured in a state where the nitrogen bubbler 120 was stopped and only the degassing filter 125 was operated was 2 ppm. When the dissolved oxygen concentration is 2 ppm, the transmittance of the liquid L is reduced by about 0.7% / mm. The reduction in transmittance of 0.7% / mm greatly contributes to the amount of aberration that occurs, so that an exposure apparatus having only the deaeration filter 125 cannot provide good imaging performance. On the other hand, since the exposure apparatus having the nitrogen bubbler 120 in addition to the deaeration filter 125 can supply the liquid L having a high transmittance, it can provide stable imaging characteristics.

実施例2では、循環手段100は、実施例1の図3と同様に、バブラー(脱酸素手段)120と、脱気フィルタ(脱気手段)125を有する。ただし、バブラーで使用する気体をヘリウムとする。   In the second embodiment, the circulation unit 100 includes a bubbler (deoxygenation unit) 120 and a deaeration filter (deaeration unit) 125 as in FIG. 3 of the first embodiment. However, the gas used in the bubbler is helium.

実施例2の露光装置1は、投影光学系30とウエハ40の間に供給する液体Lとして1.64の屈折率を有する炭化水素系高屈折率液体を使用した。   In the exposure apparatus 1 of Example 2, a hydrocarbon-based high refractive index liquid having a refractive index of 1.64 is used as the liquid L supplied between the projection optical system 30 and the wafer 40.

露光装置1の露光位置周辺の環境は低酸素化手段50によって窒素に置換されているが、微量の酸素が液体Lに溶け込むことにより、液体Lの透過率を低下させる。液体L中の溶存酸素濃度を露光位置の直前で測定したところ、ヘリウムバブラー120と脱気フィルタ125を稼動させた状態では0.1ppm以下であった。これに対して、ヘリウムバブラー120を停止し、脱気フィルタ125のみを稼動させた状態で測定した溶存酸素濃度は2ppmであった。溶存酸素濃度が2ppmの場合、液体Lの透過率は0.7%/mm程度低下する。0.7%/mmの透過率低下は、発生する収差量に大きく寄与するため、脱気フィルタ125のみを有する露光装置は良好な結像性能を提供することができない。一方、脱気フィルタ125に加えてヘリウムバブラー120を有する露光装置は、透過率の高い液体Lを供給することができるため、安定した結像特性を提供することができる。   Although the environment around the exposure position of the exposure apparatus 1 is replaced with nitrogen by the oxygen reducing means 50, a small amount of oxygen dissolves in the liquid L, thereby reducing the transmittance of the liquid L. When the dissolved oxygen concentration in the liquid L was measured immediately before the exposure position, it was 0.1 ppm or less when the helium bubbler 120 and the degassing filter 125 were operated. In contrast, the dissolved oxygen concentration measured with the helium bubbler 120 stopped and only the deaeration filter 125 operated was 2 ppm. When the dissolved oxygen concentration is 2 ppm, the transmittance of the liquid L is reduced by about 0.7% / mm. The reduction in transmittance of 0.7% / mm greatly contributes to the amount of aberration that occurs, so that an exposure apparatus having only the deaeration filter 125 cannot provide good imaging performance. On the other hand, since the exposure apparatus having the helium bubbler 120 in addition to the deaeration filter 125 can supply the liquid L with high transmittance, it can provide stable imaging characteristics.

また、低酸素化手段50で使用する気体が、脱酸素化手段120で使用する気体と異なるため、気泡起因の欠陥を抑制することができる。   Moreover, since the gas used in the oxygen reduction means 50 is different from the gas used in the deoxygenation means 120, defects caused by bubbles can be suppressed.

実施例3では、循環手段100は、図4に示すように、脱酸素手段120および脱気手段125を有し、ウエハ40を露光する露光位置と精製手段110との間に、液体Lの透過率を計測する計測手段130Aを有する。図4は、露光装置1の構成の一部を示す部分ブロック図である。   In the third embodiment, the circulation unit 100 includes a deoxygenation unit 120 and a deaeration unit 125 as shown in FIG. 4, and the liquid L is transmitted between the exposure position where the wafer 40 is exposed and the purification unit 110. It has measuring means 130A for measuring the rate. FIG. 4 is a partial block diagram showing a part of the configuration of the exposure apparatus 1.

実施例3の露光装置1は、投影光学系30とウエハ40の間に供給する液体Lとして1.64の屈折率を有する炭化水素系高屈折率液体を使用した。   In the exposure apparatus 1 of Example 3, a hydrocarbon-based high refractive index liquid having a refractive index of 1.64 is used as the liquid L supplied between the projection optical system 30 and the wafer 40.

露光装置1の露光位置において、液体Lは、投影光学系30の最終レンズ、ウエハ40、ウエハステージ45の天板、周辺の空気等に接触し、透過率が低下する。特に、ウエハ40にはフォトレジストが塗布されているため、フォトレジスト中の残存溶媒、光酸発生剤、塩基等の物質が液体Lに混入し、液体Lの透過率を低下させる。また、露光位置周辺の環境は低酸素化手段50によって窒素に置換されているが、微量の酸素が液体Lに溶け込み、液体Lの透過率を低下させることもある。更に、露光光であるKrFエキシマレーザーやArFエキシマレーザーは強いエネルギーを有するため、液体L自身の結合が切れ、結果として透過率が低下することも懸念される。   At the exposure position of the exposure apparatus 1, the liquid L comes into contact with the final lens of the projection optical system 30, the wafer 40, the top plate of the wafer stage 45, the surrounding air, etc., and the transmittance decreases. In particular, since a photoresist is applied to the wafer 40, substances such as a residual solvent, a photoacid generator, and a base in the photoresist are mixed into the liquid L, and the transmittance of the liquid L is reduced. Further, although the environment around the exposure position is replaced with nitrogen by the oxygen reducing means 50, a trace amount of oxygen dissolves in the liquid L, and the transmittance of the liquid L may be lowered. Furthermore, since KrF excimer laser and ArF excimer laser, which are exposure light, have strong energy, there is a concern that the liquid L itself is broken and the transmittance is lowered as a result.

図4に示す循環手段100において、ウエハ40を露光する露光位置から回収ノズル104を介して回収した液体Lは、脱酸素手段120Aによって処理され、計測手段130Aにおいて透過率を計測される。液体Lの透過率低下の原因としては、上述したように、フォトレジストなどからの溶出物の混入や露光光による液体L自身の分解、酸素の混入などがある。精製手段110は、主に溶出物や分解生成物を除去する。従って、酸素の混入による液体Lの透過率低下を他の要因から分離する目的で脱酸素手段120Aを計測手段130Aの前段に配置する。   In the circulation unit 100 shown in FIG. 4, the liquid L collected from the exposure position for exposing the wafer 40 through the collection nozzle 104 is processed by the deoxygenation unit 120A, and the transmittance is measured by the measurement unit 130A. As described above, the cause of the decrease in the transmittance of the liquid L includes mixing of eluate from a photoresist or the like, decomposition of the liquid L itself by exposure light, and mixing of oxygen. The purification means 110 mainly removes eluate and decomposition products. Therefore, the deoxygenating means 120A is arranged in front of the measuring means 130A for the purpose of separating the decrease in the transmittance of the liquid L due to the mixing of oxygen from other factors.

計測手段130Aは、実施例3では、光源のD2ランプと、D2ランプが発する光から193nmの波長の光を抽出する回折格子と、液体Lを流通させると共に計測光を透過する石英セルと、透過光強度を検出する検出器とから構成される。なお、計測する液体Lの厚みが10mm厚となるように石英セルを構成した。   In the third embodiment, the measurement unit 130A includes a D2 lamp as a light source, a diffraction grating that extracts light having a wavelength of 193 nm from light emitted from the D2 lamp, a quartz cell that circulates the liquid L and transmits measurement light, and transmission. And a detector for detecting light intensity. The quartz cell was configured so that the liquid L to be measured had a thickness of 10 mm.

計測手段130Aで計測された液体L10mm厚当たりの透過率値が10%以上の場合には、液体Lを精製手段110に送り、液体L10mm厚当たりの透過率値が10%未満の場合には、液体Lを廃液タンク140に送るように設定した。なお、透過率の判定基準値は、精製手段110の精製能力に応じて変えることができる。   When the transmittance value per 10 mm thickness of the liquid L measured by the measuring means 130A is 10% or more, the liquid L is sent to the purifying means 110, and when the transmittance value per 10 mm thickness of the liquid L is less than 10%, The liquid L was set to be sent to the waste liquid tank 140. Note that the transmittance determination reference value can be changed according to the purification capability of the purification means 110.

計測手段130Aで計測された液体L10mm厚当たりの透過率値が10%以上の場合には、更に、その計測された透過率値に応じて精製手段110の精製条件を制御する。ここで、精製条件とは、精製手段110における処理時間、処理回数、処理温度等である。例えば、透過率値が10mm厚当たり20%前後と低い場合には、精製手段110における処理回数を5回とし、液体Lの透過率が十分回復するように設定する。一方、透過率値が10mm厚当たり70%前後と高い場合には、精製手段110における処理回数は1回と設定する。   When the transmittance value per 10 mm thickness of the liquid L measured by the measuring means 130A is 10% or more, the purification condition of the purifying means 110 is further controlled according to the measured transmittance value. Here, the purification conditions are the processing time, processing frequency, processing temperature, etc. in the purification means 110. For example, when the transmittance value is as low as about 20% per 10 mm thickness, the number of treatments in the purifying means 110 is set to 5 times so that the transmittance of the liquid L is sufficiently recovered. On the other hand, when the transmittance value is as high as around 70% per 10 mm thickness, the number of treatments in the purification means 110 is set to one.

精製手段110で精製した液体Lは、供給タンク154に蓄えられる。供給タンク154から供給される液体Lは、脱酸素手段120および脱気手段125を経た後、供給ノズル102を介して投影光学系30とウエハ40との間に供給される。なお、循環手段100は、図示しない液体温度調整部、パーティクルフィルタ及びケミカルフィルタ等を、脱気手段125と供給ノズル102の間に適宜有する。   The liquid L purified by the purification means 110 is stored in the supply tank 154. The liquid L supplied from the supply tank 154 is supplied between the projection optical system 30 and the wafer 40 via the supply nozzle 102 after passing through the deoxygenating means 120 and the degassing means 125. The circulation unit 100 appropriately includes a liquid temperature adjusting unit, a particle filter, a chemical filter, and the like (not shown) between the deaeration unit 125 and the supply nozzle 102.

図4に示す循環手段100を有する露光装置1を用いてウエハ40を露光し、像性能を検査したところ、ベストフォーカス位置のドリフトなども発生せず、安定した像性能を示した。また、脱酸素手段120の後段に、計測手段130Aと同様の計測手段を配置して液体Lの透過率安定性を検査したところ、10mm厚当たりの透過率は80±3%の範囲で安定していることを確認した。   When the wafer 40 was exposed using the exposure apparatus 1 having the circulation means 100 shown in FIG. 4 and the image performance was inspected, the best focus position drift did not occur and stable image performance was exhibited. In addition, when measuring means similar to the measuring means 130A is disposed after the deoxygenating means 120 and the transmittance stability of the liquid L is inspected, the transmittance per 10 mm thickness is stable in the range of 80 ± 3%. Confirmed that.

露光位置と精製手段110との間に、液体Lの透過率を計測する計測手段130Aを配置することによって、露光位置において透過率の低下した液体Lのうち、透過率の極端に低い液体Lを排除することができる。透過率の低い液体Lを排除することで、精製手段110への負荷を適切な範囲に保持し、十分な精製効果を維持することができる。また、透過率の低い液体Lに起因する装置内(例えば、精製手段110等)の汚染を防止することもできる。更に、計測手段130Aによって計測した液体Lの透過率値に基づいて、精製手段110の精製条件を制御することも可能となる。   By disposing the measuring means 130A for measuring the transmittance of the liquid L between the exposure position and the purifying means 110, the liquid L having an extremely low transmittance among the liquids L whose transmittance has decreased at the exposure position. Can be eliminated. By excluding the liquid L having a low transmittance, the load on the purification means 110 can be maintained within an appropriate range, and a sufficient purification effect can be maintained. Further, contamination in the apparatus (for example, the purification means 110) caused by the liquid L having a low transmittance can be prevented. Furthermore, it is possible to control the purification condition of the purification unit 110 based on the transmittance value of the liquid L measured by the measurement unit 130A.

このように、露光位置と精製手段110との間に、計測手段130Aを配置することによって、露光位置から回収した液体Lの品質を精度よく管理することができる。また、液体Lの透過率値に基づいて、精製手段110の精製条件を制御することによって、液体Lの透過率の変動を低減した露光装置を提供することができる。   As described above, by disposing the measuring unit 130A between the exposure position and the purification unit 110, the quality of the liquid L collected from the exposure position can be accurately managed. Further, by controlling the purification conditions of the purification unit 110 based on the transmittance value of the liquid L, it is possible to provide an exposure apparatus that reduces the variation in the transmittance of the liquid L.

実施例4では、循環手段100は、図5に示すように、精製手段110で精製した液体Lと新しい液体とを混合する混合手段150との間に、液体Lの透過率を計測する計測手段130Bを有する。図5は、露光装置1の構成の一部を示す部分ブロック図である。   In the fourth embodiment, as shown in FIG. 5, the circulation unit 100 measures the transmittance of the liquid L between the liquid L purified by the purification unit 110 and the mixing unit 150 that mixes the new liquid. 130B. FIG. 5 is a partial block diagram showing a part of the configuration of the exposure apparatus 1.

実施例4の露光装置1は、投影光学系30とウエハ40との間に供給する液体Lとして1.64の屈折率を有する炭化水素系高屈折率液体を使用した。   In the exposure apparatus 1 of Example 4, a hydrocarbon-based high refractive index liquid having a refractive index of 1.64 is used as the liquid L supplied between the projection optical system 30 and the wafer 40.

図5に示す循環手段100において、ウエハ40を露光する露光位置から回収ノズル104を介して回収した液体Lは、精製手段110によって精製され、計測手段130Bにおいて透過率を計測される。計測手段130Bは、実施例3の計測手段130Aと同様のものである。   In the circulation unit 100 shown in FIG. 5, the liquid L collected from the exposure position for exposing the wafer 40 via the collection nozzle 104 is purified by the purification unit 110, and the transmittance is measured by the measurement unit 130B. The measuring unit 130B is the same as the measuring unit 130A of the third embodiment.

計測手段130Bにおける液体L10mm厚当たりの透過率値が75%以上の場合には、液体Lを混合手段150に送り、新しい液体と混合する。この際、混合した液体の透過率が10mm厚あたり85%になるように、計測した透過率値に基づいて、新しい液体と精製した液体Lとの混合比を制御した。   When the transmittance value per 10 mm thickness of the liquid L in the measuring unit 130B is 75% or more, the liquid L is sent to the mixing unit 150 and mixed with a new liquid. At this time, the mixing ratio of the new liquid and the purified liquid L was controlled based on the measured transmittance value so that the transmittance of the mixed liquid was 85% per 10 mm thickness.

計測手段130Bにおける液体L10mm厚当たりの透過率値が50%以上75%未満の場合には、液体Lを精製手段110に再び送り、精製処理する。この際、計測した透過率値に基づいて、処理回数等の精製条件を制御した。   When the transmittance value per 10 mm thickness of the liquid L in the measuring unit 130B is 50% or more and less than 75%, the liquid L is sent again to the purifying unit 110 and purified. At this time, purification conditions such as the number of treatments were controlled based on the measured transmittance value.

計測手段130Bにおける液体L10mm厚当たりの透過率値が50%未満の場合には、液体Lの再利用は困難であると判断し、廃液タンク140へ送る。   When the transmittance value per 10 mm thickness of the liquid L in the measuring unit 130 </ b> B is less than 50%, it is determined that the reuse of the liquid L is difficult, and the liquid L is sent to the waste liquid tank 140.

精製した液体Lと新しい液体は、混合手段150で混合され、供給タンク154に蓄えられる。供給タンク154から供給される液体Lは、脱酸素手段120および脱気手段125を経た後、供給ノズル102を介して投影光学系30とウエハ40との間に供給される。なお、循環手段100は、図示しない液体温度調整部やパーティクルフィルタ、ケミカルフィルタ等を、脱気手段125と供給ノズル102の間に適宜有する。   The purified liquid L and the new liquid are mixed by the mixing means 150 and stored in the supply tank 154. The liquid L supplied from the supply tank 154 is supplied between the projection optical system 30 and the wafer 40 via the supply nozzle 102 after passing through the deoxygenating means 120 and the degassing means 125. The circulation unit 100 appropriately includes a liquid temperature adjusting unit, a particle filter, a chemical filter, and the like (not shown) between the deaeration unit 125 and the supply nozzle 102.

図5に示す循環手段100を有する露光装置1を用いてウエハ40を露光し、像性能を検査したところ、ベストフォーカス位置のドリフトなども発生せず、安定した像性能を示した。また、脱酸素手段120の後段に、計測手段130Bと同様の計測手段を配置して液体Lの透過率安定性を検査したところ、10mm厚当たりの透過率は85±1%の範囲で安定していることを確認した。   When the wafer 40 was exposed using the exposure apparatus 1 having the circulation means 100 shown in FIG. 5 and the image performance was inspected, the best focus position drift did not occur and stable image performance was shown. Further, when the measuring means similar to the measuring means 130B is disposed after the deoxygenating means 120 and the transmittance stability of the liquid L is inspected, the transmittance per 10 mm thickness is stable in the range of 85 ± 1%. Confirmed that.

このように、精製手段110と混合手段150との間に、計測手段130Bを配置することによって、精製後の液体Lの品質を精度よく管理することができる。また、精製後の液体Lの透過率値に基づいて、新しい液体との混合比を制御することによって、液体Lの透過率の変動を低減した露光装置を提供することができる。   Thus, by arranging the measuring means 130B between the purifying means 110 and the mixing means 150, the quality of the purified liquid L can be managed with high accuracy. Further, by controlling the mixing ratio with a new liquid on the basis of the transmittance value of the purified liquid L, it is possible to provide an exposure apparatus that reduces the variation in the transmittance of the liquid L.

実施例5では、循環手段100は、図6に示すように、液体Lの溶存酸素を除去する脱酸素手段120とウエハ40を露光する露光位置との間に、液体Lの透過率を計測する計測手段130Cを有する。図6は、露光装置1の構成の一部を示す部分ブロック図である。   In the fifth embodiment, as shown in FIG. 6, the circulation unit 100 measures the transmittance of the liquid L between the deoxygenation unit 120 that removes dissolved oxygen in the liquid L and the exposure position at which the wafer 40 is exposed. It has measuring means 130C. FIG. 6 is a partial block diagram showing a part of the configuration of the exposure apparatus 1.

実施例5の露光装置1は、投影光学系30とウエハ40の間に供給する液体Lとして1.64の屈折率を有する炭化水素系高屈折率液体を使用した。   In the exposure apparatus 1 of Example 5, a hydrocarbon-based high refractive index liquid having a refractive index of 1.64 is used as the liquid L supplied between the projection optical system 30 and the wafer 40.

図6に示す循環手段100において、ウエハ40を露光する露光位置から回収ノズル104を介して回収した液体Lは、精製手段110によって精製され、供給タンク154に蓄えられる。供給タンク154から供給される液体Lは、脱酸素手段120および脱気手段125を経た後、計測手段130Cにおいて透過率を計測される。   In the circulation unit 100 shown in FIG. 6, the liquid L collected from the exposure position for exposing the wafer 40 via the collection nozzle 104 is purified by the purification unit 110 and stored in the supply tank 154. The liquid L supplied from the supply tank 154 passes through the deoxygenating means 120 and the degassing means 125, and then the transmittance is measured by the measuring means 130C.

計測手段130Cは、実施例3の計測手段130Aと同様のものである。   The measuring unit 130C is the same as the measuring unit 130A of the third embodiment.

計測手段130Cにおいて透過率を計測された液体Lは、供給ノズル102を介して投影光学系30とウエハ40との間に供給される。なお、循環手段100は、図示しない新液タンク、新しい液体と精製した液体Lとを混合する混合手段、液体温度調整部、パーティクルフィルタ、ケミカルフィルタ等を適宜有する。   The liquid L whose transmittance is measured by the measuring unit 130 </ b> C is supplied between the projection optical system 30 and the wafer 40 via the supply nozzle 102. The circulation unit 100 appropriately includes a new liquid tank (not shown), a mixing unit that mixes a new liquid and the purified liquid L, a liquid temperature adjusting unit, a particle filter, a chemical filter, and the like.

実施例5では、計測手段130Cによる透過率の計測値に基づいて、露光時のフォーカス位置を補正する。フォーカス位置の補正値は、予め液体Lの透過率値に対して一意に決めておくことが好ましい。但し、隣接するショットとの位置関係や走査露光開始位置からの距離等に依存する場合もあるので、これらも考慮したフォーカスや露光量の補正値が必要なこともある。   In the fifth embodiment, the focus position at the time of exposure is corrected based on the measured value of transmittance by the measuring unit 130C. It is preferable that the correction value for the focus position is uniquely determined in advance for the transmittance value of the liquid L. However, since there may be a case where it depends on a positional relationship between adjacent shots, a distance from the scanning exposure start position, or the like, a focus or exposure amount correction value that takes these into consideration may be required.

液浸露光において、液体Lの透過率を管理することは、結像性能を維持するうえで非常に重要である。投影光学系30とウエハ40との間に供給する直前の液体Lの透過率を計測することによって、万が一、透過率の低い液体Lが供給された場合に、露光動作を停止することができる。また、液体Lの透過率によってフォーカス位置や露光量等の収差補正量は変化する。液体Lの透過率を精度よく計測することによって、かかる収差補正量を制御し、良好な結像性能を維持することができる。   In immersion exposure, managing the transmittance of the liquid L is very important for maintaining the imaging performance. By measuring the transmittance of the liquid L just before being supplied between the projection optical system 30 and the wafer 40, the exposure operation can be stopped if the liquid L with a low transmittance is supplied. Further, the aberration correction amount such as the focus position and the exposure amount varies depending on the transmittance of the liquid L. By accurately measuring the transmittance of the liquid L, it is possible to control the aberration correction amount and maintain good imaging performance.

図6に示す循環手段100を有する露光装置1を用いて、フォーカス位置や露光量の補正をしながらウエハ40を露光し、像性能を検査したところ、安定した像性能を示した。なお、計測手段130Cで計測した液体Lの透過率値は10mm厚当たり80±5%の範囲であった。   When the exposure apparatus 1 having the circulation means 100 shown in FIG. 6 was used to expose the wafer 40 while correcting the focus position and exposure amount, and the image performance was inspected, stable image performance was shown. The transmittance value of the liquid L measured by the measuring unit 130C was in the range of 80 ± 5% per 10 mm thickness.

このように、脱酸素手段120と露光位置との間に、計測手段130Cを配置することによって、露光位置に供給する液体Lの品質を精度よく管理することができる。また、液体Lの透過率値に基づいて、収差補正量を制御することによって、良好な結像性能を実現する露光装置を提供することができる。   Thus, by disposing the measuring unit 130C between the deoxygenating unit 120 and the exposure position, the quality of the liquid L supplied to the exposure position can be accurately managed. Further, by controlling the aberration correction amount based on the transmittance value of the liquid L, it is possible to provide an exposure apparatus that realizes good imaging performance.

次に、実施例6の露光装置1について説明する。図7は、実施例6の露光装置の構成の一部を示すブロック図である。   Next, the exposure apparatus 1 of Example 6 will be described. FIG. 7 is a block diagram showing a part of the configuration of the exposure apparatus of the sixth embodiment.

実施例6の露光装置1では、投影光学系30とウエハ40との間から回収した液体Lを一時的にタンク160に蓄え、タンク160に蓄えられた液体Lの透過率を計測手段130で計測している。そして、その計測手段130の計測結果に基づいて、液体Lの透過率を管理している。なお、計測手段130としては、実施例3の計測手段130Aと同様のものを用いている。   In the exposure apparatus 1 of Embodiment 6, the liquid L collected from between the projection optical system 30 and the wafer 40 is temporarily stored in the tank 160, and the transmittance of the liquid L stored in the tank 160 is measured by the measuring unit 130. is doing. Then, the transmittance of the liquid L is managed based on the measurement result of the measuring means 130. In addition, as the measurement means 130, the thing similar to the measurement means 130A of Example 3 is used.

実施例6の露光装置は、図7のブロック図に示すように、複数のタンク160を有する。タンク160毎に精製手段110および液体Lの透過率の計測手段130を持つことによって、回収した液体Lの透過率が回復するまでタンク160毎に精製処理を行うことができる。   The exposure apparatus of Embodiment 6 has a plurality of tanks 160 as shown in the block diagram of FIG. By having the purification means 110 and the liquid L permeability measuring means 130 for each tank 160, the purification process can be performed for each tank 160 until the collected liquid L permeability is restored.

液体Lの透過率をタンク160毎に管理することによって、透過率の安定した液体Lを露光位置に供給することができる。   By managing the transmittance of the liquid L for each tank 160, the liquid L having a stable transmittance can be supplied to the exposure position.

なお、図7ではタンク160毎に計測手段130を設けたが、必ずしもタンク160と計測手段130の数は同数である必要はない。一つの計測手段130を複数のタンクで兼用することも可能である。同様に、一つの精製手段110を複数のタンクで兼用することも可能である。   In FIG. 7, the measuring means 130 is provided for each tank 160, but the number of the tanks 160 and the measuring means 130 is not necessarily the same. It is also possible to use one measuring unit 130 with a plurality of tanks. Similarly, it is possible to use one purification means 110 in a plurality of tanks.

また、タンク160内にバブラーなどの脱酸素手段120を設けてもよい。精製処理と脱酸素処理をタンク毎に実施できるため、透過率を精度よく管理できる。更に、バブリングする気体に含まれる酸素濃度を調整することにより、液体の透過率を制御することも可能である。溶存酸素濃度をパラメータにして液体の透過率を制御することにより、タンク間の透過率差を低減することができる。結果として、供給元のタンクを切り替えた際に、露光条件が大きく変化することを抑制できる。   Further, a deoxidizing means 120 such as a bubbler may be provided in the tank 160. Since the purification treatment and the deoxygenation treatment can be performed for each tank, the transmittance can be managed with high accuracy. Furthermore, the liquid permeability can be controlled by adjusting the oxygen concentration contained in the gas to be bubbled. By controlling the liquid permeability using the dissolved oxygen concentration as a parameter, the difference in permeability between tanks can be reduced. As a result, when the supply source tank is switched, the exposure conditions can be prevented from changing greatly.

実施例7では、図8に示すように、液体Lの溶存酸素を除去する脱酸素手段120とウエハ40を露光する露光位置との間に、液体Lの透過率を計測する計測手段130Cを有する露光装置1Aについて説明する。図8は、本発明の一側面としての露光装置1Aの構成の一部を示す部分ブロック図である。   In the seventh embodiment, as shown in FIG. 8, a measuring unit 130 </ b> C that measures the transmittance of the liquid L is provided between the deoxygenating unit 120 that removes the dissolved oxygen of the liquid L and the exposure position that exposes the wafer 40. The exposure apparatus 1A will be described. FIG. 8 is a partial block diagram showing a part of the configuration of an exposure apparatus 1A as one aspect of the present invention.

露光装置1Aは、投影光学系30とウエハ40の間に供給する液体Lとして1.44の屈折率を有する純水を使用した。なお、液体Lに純水を使用する場合は、図8に示すように、液体Lを循環させなくてもよい(再利用しなくてもよい)。   In the exposure apparatus 1A, pure water having a refractive index of 1.44 was used as the liquid L supplied between the projection optical system 30 and the wafer 40. In addition, when using pure water for the liquid L, as shown in FIG. 8, it is not necessary to circulate the liquid L (it is not necessary to recycle).

供給タンク154に蓄えられた液体Lは、脱酸素手段120に送られて処理され、計測手段130Cにおいて透過率を計測される。   The liquid L stored in the supply tank 154 is sent to the oxygen removing means 120 for processing, and the transmittance is measured by the measuring means 130C.

計測手段130Cは、実施例7では、光源のD2ランプと、D2ランプが発する光から193nmの波長の光を抽出する回折格子と、液体Lを流通させると共に計測光を透過する石英セルと、透過光強度を検出する検出器とから構成される。なお、計測する液体Lの厚みが20mm厚となるように石英セルを構成した。   In the seventh embodiment, the measurement unit 130C includes a D2 lamp as a light source, a diffraction grating that extracts light having a wavelength of 193 nm from light emitted from the D2 lamp, a quartz cell that circulates the liquid L and transmits measurement light, and transmission. And a detector for detecting light intensity. The quartz cell was configured so that the liquid L to be measured had a thickness of 20 mm.

計測手段130Cにおいて透過率を計測された液体Lは、供給ノズル102を介して投影光学系30とウエハ40との間に供給される。なお、露光装置1Aは、図示しない液体温度調整部、パーティクルフィルタ、ケミカルフィルタ等を供給タンク154から供給ノズル102の間に適宜有する。   The liquid L whose transmittance is measured by the measuring unit 130 </ b> C is supplied between the projection optical system 30 and the wafer 40 via the supply nozzle 102. The exposure apparatus 1A appropriately includes a liquid temperature adjusting unit, a particle filter, a chemical filter, and the like (not shown) between the supply tank 154 and the supply nozzle 102.

実施例7では、計測手段130Cによる透過率の計測値に基づいて、露光時のフォーカス位置を補正する。フォーカス位置の補正値は、予め液体Lの透過率値に対して一意に決めておくことが好ましい。但し、隣接するショットとの位置関係や走査露光開始位置からの距離等に依存する場合もあるので、これらも考慮したフォーカスや露光量の補正値が必要なこともある。   In the seventh embodiment, the focus position at the time of exposure is corrected based on the measured value of transmittance by the measuring unit 130C. It is preferable that the correction value for the focus position is uniquely determined in advance for the transmittance value of the liquid L. However, since there may be a case where it depends on a positional relationship between adjacent shots, a distance from the scanning exposure start position, or the like, a focus or exposure amount correction value that takes these into consideration may be required.

露光装置1Aを用いて、フォーカス位置や露光量の補正をしながらウエハ40を露光し、像性能を検査したところ、安定した像性能を示した。なお、計測手段130Cで計測した液体Lの透過率値は10mm厚当たり83±3%の範囲であった。   Using the exposure apparatus 1A, the wafer 40 was exposed while correcting the focus position and exposure amount, and the image performance was examined. As a result, stable image performance was shown. The transmittance value of the liquid L measured by the measuring means 130C was in the range of 83 ± 3% per 10 mm thickness.

以上のように、露光装置1又は1Aは、液体Lの透過率を計測する計測手段130A乃至130Cの少なくともいずれかを有する。したがって、露光装置1又は1Aは、液体Lの透過率を精度よく管理することが可能であり、液体Lの透過率の変動を低減し、優れた露光性能を実現することができる。また、露光位置と精製手段110との間、精製手段110と混合手段150との間、脱酸素手段120と露光位置との間のうち、2つ以上の箇所に計測手段を配置することによって、液体Lの透過率の変動を更に低減することができる。   As described above, the exposure apparatus 1 or 1A includes at least one of the measurement units 130A to 130C that measure the transmittance of the liquid L. Therefore, the exposure apparatus 1 or 1A can accurately manage the transmittance of the liquid L, can reduce fluctuations in the transmittance of the liquid L, and can realize excellent exposure performance. Further, by disposing measuring means at two or more locations between the exposure position and the purification means 110, between the purification means 110 and the mixing means 150, and between the deoxygenation means 120 and the exposure position, Variations in the transmittance of the liquid L can be further reduced.

なお、外部の液体供給回収装置から液体Lを露光装置1に供給する場合、露光装置1が計測手段130A乃至130C及び循環手段100を有していなくてもよい。例えば、外部の液体供給回収装置を上述した循環手段100と同様な構成を持つ循環装置とし、かかる液体供給回収装置において液体Lの透過率を計測し、かかる計測結果に基づいて、液体Lの透過率を管理すればよい。投影光学系とウエハとの間に供給される液体Lを介して、ウエハを露光する露光装置と、液体Lの透過率を計測する計測手段を有し、露光装置に供給される液体Lを循環させる循環装置とを有する露光システムも本発明の一側面を構成する。   When supplying the liquid L from the external liquid supply / recovery device to the exposure apparatus 1, the exposure apparatus 1 may not include the measurement units 130 </ b> A to 130 </ b> C and the circulation unit 100. For example, the external liquid supply / recovery device is a circulator having the same configuration as the circulation means 100 described above, and the liquid L permeation rate is measured in the liquid supply / recovery device, and the permeation of the liquid L is determined based on the measurement result. The rate should be managed. An exposure apparatus that exposes the wafer via a liquid L supplied between the projection optical system and the wafer, and a measuring unit that measures the transmittance of the liquid L are circulated through the liquid L supplied to the exposure apparatus. An exposure system having a circulating device that constitutes the image forming apparatus also constitutes one aspect of the present invention.

更に、露光装置1は、液体Lを循環させる際に、回収した液体Lの透過率を計測し、かかる計測結果に基づき、精製手段110の精製条件または混合手段150の混合比を制御することよって、液体Lの透過率を調整する露光方法を提供する。かかる露光方法は、液体Lの透過率を一定に維持することが可能であり、露光装置1と同様の効果を奏する。   Further, when the exposure apparatus 1 circulates the liquid L, the transmittance of the recovered liquid L is measured, and the purification condition of the purification unit 110 or the mixing ratio of the mixing unit 150 is controlled based on the measurement result. An exposure method for adjusting the transmittance of the liquid L is provided. Such an exposure method can maintain the transmittance of the liquid L constant, and has the same effect as the exposure apparatus 1.

露光において、光源部から発せられた光束は、照明光学系により、レチクル20を照明する。レチクル20上のパターンは、投影光学系30により、液体Lを介してウエハ40上に結像する。露光装置1又は1Aが使用する液体Lは、透過率が精度よく管理され、露光性能に影響を与える透過率の変動が低減されている。従って、露光装置1又は1Aは、高いスループットで従来よりも高品位なデバイス(半導体デバイスや液晶表示デバイス)を提供することができる。   In the exposure, the light beam emitted from the light source unit illuminates the reticle 20 by the illumination optical system. The pattern on the reticle 20 is imaged on the wafer 40 via the liquid L by the projection optical system 30. The liquid L used by the exposure apparatus 1 or 1A is accurately controlled in transmittance, and the variation in transmittance that affects the exposure performance is reduced. Therefore, the exposure apparatus 1 or 1A can provide a device (semiconductor device or liquid crystal display device) with higher throughput and higher quality than conventional devices.

なお、以上の実施例では、露光装置が、回収ノズル104と供給ノズル102の間で液体Lを循環させる循環手段100を備える構成とした。しかし、循環手段100を循環装置として露光装置外に設け、露光装置と循環装置とで露光システムを構成することとしても良い。   In the above embodiment, the exposure apparatus includes the circulation unit 100 that circulates the liquid L between the recovery nozzle 104 and the supply nozzle 102. However, the circulation unit 100 may be provided outside the exposure apparatus as a circulation device, and the exposure system may be configured by the exposure device and the circulation device.

次に、図9及び図10を参照して、露光装置1又は1Aを利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図9は、デバイス(半導体デバイスや液晶デバイス)の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体デバイスの製造を例に説明する。ステップ1(回路設計)では、デバイスの回路設計を行う。ステップ2(レチクル製作)では、設計した回路パターンを形成したレチクルを製作する。ステップ3(ウエハ製造)では、シリコンなどの材料を用いてウエハを製造する。ステップ4(ウエハプロセス)は、前工程と呼ばれ、レチクルとウエハを用いてリソグラフィー技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。ステップ5(組み立て)は、後工程と呼ばれ、ステップ4によって作成されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封入)等の工程を含む。ステップ6(検査)では、ステップ5で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷(ステップ7)される。   Next, an embodiment of a device manufacturing method using the exposure apparatus 1 or 1A will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a flowchart for explaining how to fabricate devices (semiconductor devices and liquid crystal devices). Here, an example of manufacturing a semiconductor device will be described. In step 1 (circuit design), a device circuit is designed. In step 2 (reticle fabrication), a reticle on which the designed circuit pattern is formed is fabricated. In step 3 (wafer manufacture), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the reticle and wafer. Step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process for forming a semiconductor chip using the wafer created in step 4, and includes processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). Including. In step 6 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device created in step 5 are performed. Through these steps, the semiconductor device is completed and shipped (step 7).

図10は、ステップ4のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ11(酸化)では、ウエハの表面を酸化させる。ステップ12(CVD)では、ウエハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ13(電極形成)では、ウエハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ14(イオン打ち込み)では、ウエハにイオンを打ち込む。ステップ15(レジスト処理)では、ウエハに感光剤を塗布する。ステップ16(露光)では、露光装置1によってレチクルの回路パターンをウエハに露光する。ステップ17(現像)では、露光したウエハを現像する。ステップ18(エッチング)では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ19(レジスト剥離)では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウエハ上に多重の回路パターンが形成される。かかるデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。   FIG. 10 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4. In step 11 (oxidation), the surface of the wafer is oxidized. In step 12 (CVD), an insulating film is formed on the surface of the wafer. In step 13 (electrode formation), an electrode is formed on the wafer by vapor deposition or the like. In step 14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer. In step 15 (resist process), a photosensitive agent is applied to the wafer. Step 16 (exposure) uses the exposure apparatus 1 to expose a circuit pattern on the reticle onto the wafer. In step 17 (development), the exposed wafer is developed. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), the resist that has become unnecessary after the etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer. According to this device manufacturing method, it is possible to manufacture a higher quality device than before.

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist.

本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the exposure apparatus as 1 side surface of this invention. 図1に示す露光装置の構成の一部を示す部分ブロック図である。FIG. 2 is a partial block diagram showing a part of the configuration of the exposure apparatus shown in FIG. 1. 図1に示す露光装置の構成の一部を示す部分ブロック図である。FIG. 2 is a partial block diagram showing a part of the configuration of the exposure apparatus shown in FIG. 1. 図1に示す露光装置の構成の一部を示す部分ブロック図である。FIG. 2 is a partial block diagram showing a part of the configuration of the exposure apparatus shown in FIG. 1. 図1に示す露光装置の構成の一部を示す部分ブロック図である。FIG. 2 is a partial block diagram showing a part of the configuration of the exposure apparatus shown in FIG. 1. 図1に示す露光装置の構成の一部を示す部分ブロック図である。FIG. 2 is a partial block diagram showing a part of the configuration of the exposure apparatus shown in FIG. 1. 図1に示す露光装置の構成の一部を示す部分ブロック図である。FIG. 2 is a partial block diagram showing a part of the configuration of the exposure apparatus shown in FIG. 1. 本発明の一側面としての露光装置の構成の一部を示す部分ブロック図である。It is a partial block diagram which shows a part of structure of the exposure apparatus as 1 side surface of this invention. デバイスの製造を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating manufacture of a device. 図9に示すステップ4のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。10 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4 shown in FIG. 9.

符号の説明Explanation of symbols

1、1A 露光装置
10 照明装置
20 レチクル
25 レチクルステージ
30 投影光学系
40 ウエハ
45 ウエハステージ
50 低酸素化手段
100 循環手段
102 供給ノズル
104 回収ノズル
110 精製手段
120、120A 脱酸素手段
125 脱気手段
130、130A、130B、130C 計測手段
140 廃液タンク
150 混合手段
152 新液タンク
154 供給タンク
160 タンク
L 液体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A Exposure apparatus 10 Illumination apparatus 20 Reticle 25 Reticle stage 30 Projection optical system 40 Wafer 45 Wafer stage 50 Oxygen reduction means 100 Circulation means 102 Supply nozzle 104 Recovery nozzle 110 Purification means 120, 120A Deoxygenation means 125 Deaeration means 130 , 130A, 130B, 130C Measuring means 140 Waste liquid tank 150 Mixing means 152 New liquid tank 154 Supply tank 160 Tank L Liquid

Claims (13)

レチクルのパターンの像を基板に投影する投影光学系を備え、前記投影光学系と前記基板との間に供給される液体を介して、前記基板を露光する露光装置において、
前記液体と酸素以外の気体を接触させることにより前記液体中の溶存酸素を低減する脱酸素手段と、
前記液体中の溶存気体を低減する脱気手段とを備えることを特徴とする露光装置。
In an exposure apparatus that includes a projection optical system that projects an image of a pattern of a reticle onto a substrate, and that exposes the substrate via a liquid supplied between the projection optical system and the substrate.
Deoxygenation means for reducing dissolved oxygen in the liquid by contacting the liquid with a gas other than oxygen; and
An exposure apparatus comprising: deaeration means for reducing dissolved gas in the liquid.
前記投影光学系と前記基板との間に供給される液体の周辺に、酸素以外の気体を供給することによって大気中よりも酸素濃度の低い雰囲気を提供する低酸素化手段を備えることを特徴とする請求項1記載の露光装置。   Characterized by comprising oxygen reducing means for providing an atmosphere having a lower oxygen concentration than the atmosphere by supplying a gas other than oxygen around a liquid supplied between the projection optical system and the substrate. The exposure apparatus according to claim 1. 前記脱酸素手段で使用する気体と、前記低酸素化手段で供給する気体の種類が異なることを特徴とする請求項2記載の露光装置。   3. An exposure apparatus according to claim 2, wherein the gas used in the deoxygenating means is different from the gas supplied by the oxygen reducing means. 前記脱酸素手段で使用する気体がヘリウムであり、前記低酸素化手段で供給する気体が窒素であることを特徴とする請求項3記載の露光装置   4. An exposure apparatus according to claim 3, wherein the gas used in the deoxygenation means is helium and the gas supplied by the oxygen reduction means is nitrogen. 前記脱酸素手段は、酸素以外の気体をバブリングすることによって溶存酸素を低減する
バブラーを有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項記載の露光装置。
5. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the deoxygenating unit includes a bubbler that reduces dissolved oxygen by bubbling a gas other than oxygen.
前記脱気手段は、気体透過膜の一方に液体を流し他方を減圧することによって溶存気体を低減する脱気フィルタを有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項記載の露光装置。   6. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the degassing unit includes a degassing filter that reduces dissolved gas by flowing a liquid through one of the gas permeable membranes and reducing the pressure of the other. . 前記脱気手段は、前記脱酸素手段と前記基板を露光する露光位置との間に配置されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 1, wherein the deaeration unit is disposed between the deoxygenation unit and an exposure position at which the substrate is exposed. 前記液体の透過率を計測する計測手段を備えることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 1, further comprising a measuring unit that measures the transmittance of the liquid. 前記計測手段は、前記脱酸素手段の下流側に配置されることを特徴とする請求項8記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 8, wherein the measuring unit is disposed on the downstream side of the deoxygenating unit. 前記計測手段の計測結果に基づいて、前記液体中の溶存酸素濃度を制御し、前記液体の透過率を調整することを特徴とする請求項8記載の露光装置。   9. The exposure apparatus according to claim 8, wherein the concentration of dissolved oxygen in the liquid is controlled based on the measurement result of the measuring means to adjust the transmittance of the liquid. 前記投影光学系と前記基板との間から回収した前記液体の純度を向上させる精製手段を備え、
前記計測手段は、前記基板を露光する露光位置と前記精製手段との間に配置され、
前記計測手段の計測結果に基づいて、前記投影光学系と前記基板との間から回収した前記液体の再利用の可否を判定すると共に、前記精製手段の精製条件を制御することを特徴とする請求項8記載の露光装置。
Comprising purification means for improving the purity of the liquid recovered from between the projection optical system and the substrate;
The measuring means is disposed between an exposure position for exposing the substrate and the purification means,
The determination unit determines whether or not the liquid collected from between the projection optical system and the substrate can be reused based on a measurement result of the measurement unit, and controls a purification condition of the purification unit. Item 9. The exposure apparatus according to Item 8.
投影光学系と基板との間に供給される液体を介して、前記基板を露光する露光方法であって、
前記投影光学系と前記基板との間に供給される前記液体を循環させるステップを有し、
前記循環ステップは、
前記投影光学系と前記基板との間から回収した液体中の溶存酸素を低減するステップと、前記溶存酸素を低減するステップで増加した溶存気体を低減するステップとを有することを特徴とする露光方法。
An exposure method for exposing the substrate via a liquid supplied between the projection optical system and the substrate,
Circulating the liquid supplied between the projection optical system and the substrate;
The circulation step includes
An exposure method comprising: a step of reducing dissolved oxygen in the liquid recovered from between the projection optical system and the substrate; and a step of reducing dissolved gas increased in the step of reducing the dissolved oxygen. .
レチクルのパターンの像を基板に投影する投影光学系を有し、前記投影光学系と前記基板との間に供給される液体を介して、前記基板を露光する露光装置と、
前記投影光学系と前記基板との間に供給される前記液体を循環させる循環装置とを備え、
前記循環装置は、前記液体中の溶存酸素を低減する脱酸素手段と、前記液体中の溶存気体を低減する脱気手段とを有することを特徴とする露光システム。
An exposure apparatus that has a projection optical system that projects an image of a pattern of a reticle onto a substrate, and that exposes the substrate via a liquid supplied between the projection optical system and the substrate;
A circulation device for circulating the liquid supplied between the projection optical system and the substrate;
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the circulation device includes a deoxygenation unit that reduces dissolved oxygen in the liquid and a deaeration unit that reduces dissolved gas in the liquid.
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