JP2008227452A - Exposure apparatus and method for manufacturing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体を介して基板を露光する露光装置に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus that exposes a substrate through a liquid.
レチクルに描画された回路パターンおよび投影光学系を介してチャックに保持された基板を露光する投影露光装置が従来から使用されている。近年では、高解像度であると共に、転写精度及びスループットに優れた露光装置が益々要求されている。高解像度の要求に応えるための一手段として液浸露光が注目されている。液浸露光は、投影光学系とチャックに保持された基板との間の媒質を液体にすることによって投影光学系の開口数(NA)の増加を図るものである。投影光学系のNAは、該媒質の屈折率をnとすると、NA=n×sinθで表される。よって、該媒質を空気の屈折率よりも高い屈折率(n>1)の媒質とすることにより、媒質が空気の場合に対しNAをn倍まで大きくすることができる。それゆえ、プロセス定数k1と光源の波長λとNAとによって表される露光装置の解像度R(R=k1×(λ/NA))を改善することができる。 Conventionally, a projection exposure apparatus that exposes a circuit pattern drawn on a reticle and a substrate held by a chuck via a projection optical system has been used. In recent years, there is an increasing demand for an exposure apparatus that has high resolution and excellent transfer accuracy and throughput. Immersion exposure is attracting attention as a means for meeting the demand for high resolution. In immersion exposure, the numerical aperture (NA) of the projection optical system is increased by using a liquid as a medium between the projection optical system and the substrate held by the chuck. The NA of the projection optical system is expressed by NA = n × sin θ, where n is the refractive index of the medium. Therefore, by making the medium a medium having a refractive index (n> 1) higher than the refractive index of air, the NA can be increased up to n times compared to the case where the medium is air. Therefore, the resolution R (R = k1 × (λ / NA)) of the exposure apparatus expressed by the process constant k1 and the wavelength λ and NA of the light source can be improved.
液浸露光においては、投影光学系の最終面と基板との間に液体を局所的に充填するローカルフィル方式が提案されている(特許文献1及至3参照)。ローカルフィル方式においては、投影光学系の最終面と基板との狭い隙間に液体を均一に流し回収することで、該間隙の液量を保つことが重要である。例えば、基板ステージのチャックの周囲に設けられた天板及び該チャックに保持された基板の上に部分的に液体が残ると、気化熱により天板を歪めたり、レチクルに描画されたパターンの転写精度を悪化させたりすることが起こり得る。また、基板ステージを高速で移動させると、周囲への液体飛散量または周囲に部分的に残る液体量が増加し得る。
In immersion exposure, a local fill method has been proposed in which a liquid is locally filled between the final surface of the projection optical system and the substrate (see
さらに、例えば、天板または基板の上に部分的に残った液体が、投影光学系の最終面と基板との隙間に充填された液体と混合してしまうことが起こり得る。この場合、充填された液体中に気泡が混入する原因となり得る。混入した気泡は、露光光を乱反射するため、露光量を減少させてスループットの低下を招いたり、露光光が基板に到達することを妨げて転写精度を悪化させたりし得る。 Furthermore, for example, the liquid partially remaining on the top plate or the substrate may be mixed with the liquid filled in the gap between the final surface of the projection optical system and the substrate. In this case, bubbles may be mixed into the filled liquid. Since the mixed bubbles diffusely reflect the exposure light, the exposure amount can be reduced to reduce the throughput, or the exposure light can be prevented from reaching the substrate and transfer accuracy can be deteriorated.
かかる問題を解決するため、基板または該基板を保持するための基板テーブルの液体(液浸液)に対する接触角を90度より大きくすることにより、気泡形成および液漏れに対処する方式が提案されている(特許文献2参照)。 In order to solve such a problem, a method has been proposed to cope with bubble formation and liquid leakage by increasing the contact angle of the substrate or the substrate table for holding the substrate with respect to the liquid (immersion liquid) greater than 90 degrees. (See Patent Document 2).
また、天板上に部分的に残った液体が天板上の不純物と共に基板上に移動することにより、転写精度が悪化するという問題があった。 In addition, there is a problem in that the transfer accuracy is deteriorated because the liquid partially remaining on the top plate moves onto the substrate together with impurities on the top plate.
この問題を解決するため、基板支持体の表面を、基板支持体と液体との接触角が基板の外縁部側からその外側に向かうに連れて連続的または断続的に小さくなる表面状態に設定して、液体が基板上に移動することを抑制する方式が提案されている(特許文献3参照)。また、この方式では、当該表面状態とされた領域の外側に液体回収機構が設けられている。
特許文献2の露光装置では、基板および該基板を保持するための基板テーブルの液浸液に対する接触角を90度より大きくすることにより、液体を残さないようにしている。しかし、図8に示すように、基板テーブルを高速で、かつ長距離移動させた際に液膜がちぎれ、液残りが発生する。撥液性の高い面上に残った液体は移動しやすく、基板テーブルを高速で移動させた際に飛散する。
In the exposure apparatus of
図8(a)に投影光学系の鏡筒を−Z方向から見た概略図を、図8(b)にその概略断面図を示す。液体(液浸液)を、供給ノズル101を介して供給し、回収ノズル103を介して回収して、鏡筒32下に充填しながら、露光が行われる。しかし、基板ステージの高速移動に伴い、図8(b)に示すように、液体がちぎれ、液体が天板44上に残ってしまう。この天板上に残った液体が、基板ステージの高速移動に伴い、再び鏡筒下に充填された液体に混合すると、この混合の際に気泡が発生し、鏡筒下に気泡が進入する原因となり得る。
FIG. 8A shows a schematic view of the projection optical system viewed from the −Z direction, and FIG. 8B shows a schematic cross-sectional view thereof. The liquid (immersion liquid) is supplied through the
また、特許文献3では、基板支持体の表面を、基板支持体と液体との接触角が基板の外縁部側からその外側に向かうに連れて連続的または断続的に小さくなる表面状態に設定することにより、液体が基板上に移動することを抑制するようにしている。しかし、液体回収機構が該表面状態とされた領域の外側に設けられており、当該領域上に部分的に残った液体は排出されにくい。特に、転写精度を悪化させる影響の大きい、露光領域に近い領域に部分的に残った液体を効率よく排出することは難しい。 In Patent Document 3, the surface of the substrate support is set to a surface state in which the contact angle between the substrate support and the liquid decreases continuously or intermittently from the outer edge side of the substrate toward the outside. This prevents the liquid from moving onto the substrate. However, the liquid recovery mechanism is provided outside the surface area, and the liquid partially remaining on the area is difficult to be discharged. In particular, it is difficult to efficiently discharge the liquid that partially remains in the area close to the exposure area, which has a large influence on the transfer accuracy.
本発明は、以上の課題を考慮してなされたもので、転写精度及びスループットに優れた露光装置を提供することを例示的目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above problems, and an object of the present invention is to provide an exposure apparatus having excellent transfer accuracy and throughput.
本発明の一側面としての露光装置は、液体を介して基板を露光する露光装置において、原版のパターン像を前記基板上に投影する投影光学系と前記基板を保持し且つ移動する基板ステージとを備え、前記基板ステージは前記基板を保持するチャックと前記チャックに保持された前記基板の周囲に配された天板と前記天板上の前記液体を排出する排液機構とを有し、前記天板の表面は第1の領域と第2の領域とを含み、前記第1の領域の少なくとも一部は前記チャックに保持された前記基板と前記第2の領域の間に形成され、前記第1の領域に対する前記液体の接触角は前記第2の領域に対する前記液体の接触角より小さく、前記排液機構は前記第1の領域上の前記液体を排出することを特徴とする。 An exposure apparatus according to one aspect of the present invention is an exposure apparatus that exposes a substrate through a liquid, and includes a projection optical system that projects a pattern image of an original onto the substrate, and a substrate stage that holds and moves the substrate. The substrate stage includes: a chuck for holding the substrate; a top plate disposed around the substrate held by the chuck; and a drainage mechanism for discharging the liquid on the top plate. The surface of the plate includes a first region and a second region, and at least a part of the first region is formed between the substrate held by the chuck and the second region, The contact angle of the liquid with respect to the second region is smaller than the contact angle of the liquid with respect to the second region, and the drainage mechanism discharges the liquid on the first region.
本発明によれば、例えば、転写精度及びスループットに優れた露光装置を提供することができる。 According to the present invention, for example, an exposure apparatus excellent in transfer accuracy and throughput can be provided.
本発明の更なる目的またはその他の側面は、以下、添付の図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされる。 Further objects and other aspects of the present invention will be made clear by the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.
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、本実施形態の露光装置1の構成を示す概略断面図である。
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 sectional view showing the configuration of the
露光装置1は、レチクル20に形成された回路パターンと、投影光学系30と、投影光学系30とチャック42に保持された基板40との間に供給される液体LWとを介して、ステップ・アンド・スキャン方式で該基板40を露光する液浸型の投影露光装置である。露光装置1は、ステップ・アンド・リピート方式にも適用することができる。
The
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を保持し且つ移動するレチクルステージ25と、投影光学系30と、基板40を保持し且つ移動する基板(ウエハ)ステージ45とを有する。さらに、基板ステージ45を支持する定盤47と、測距装置50と、ステージ制御部60と、その他の部材とを有する。その他の部材は、例えば、液体供給部70と、液浸制御部80と、液体回収部90と、部材100とを含む。
As shown in FIG. 1, the
照明装置10は、基板に転写される回路パターンが形成されたレチクル20を照明する装置であって、光源部12と、照明光学系14とを有する。
The
光源部12は、本実施形態では、光源として、波長約193nmのArFエキシマレーザーを使用する。但し、光源は、ArFエキシマレーザーに限定されず、例えば、波長約248nmのKrFエキシマレーザーや波長約157nmのF2レーザーを使用してもよいし、水銀ランプやキセノンランプなどのランプを使用してもよい。
In this embodiment, the
照明光学系14は、光源部12からの光でレチクル20を照明するための光学系である。
The illumination
レチクル20は、図示しないレチクル搬送系により露光装置1の外部から搬送され、レチクルステージ25によって保持及び駆動される。レチクル20は、例えば、石英製で、その上にはパターンが形成されている。レチクル20のパターン像は、投影光学系30により、チャック42に保持された基板40上に投影される。レチクル20と基板40は、光学的に共役の関係になるように配置される。露光装置1は、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置であるため、レチクル20と基板40とを投影光学系30の縮小倍率比と同じ速度比で走査することにより、レチクル20のパターンを基板40上に転写する。なお、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置の場合は、レチクル20と基板40とを静止させた状態で露光が行われる。
The
レチクルステージ25は、定盤27によって支持されている。レチクルステージ25は、図示しないレチクルチャックを介してレチクル20を保持し、その位置は、図示しない移動機構及びステージ制御部60によって制御される。該移動機構は、リニアモーターを含み、走査方向(本実施形態では、X軸方向)にレチクルステージ25を駆動することができる。
The
投影光学系30は、レチクル20に形成されたパターン像を基板40上に結像する機能を有する。投影光学系30としては、屈折系または反射屈折系を使用することができる。投影光学系30は、液体LWと接触するレンズ(最終レンズ)を含む。最終レンズとして、液体LWと接触する平面を持つ平凸レンズを使用することが好ましい。
The projection
基板40は、図示しない基板搬送系により露光装置1の外部から搬送され、基板ステージ45によって保持及び駆動される。基板40は、被露光体であり、半導体基板、ガラス基板、その他の基板を広く含む。基板40には、フォトレジストが塗布されている。
The
チャック42に保持された基板40の周囲に配された天板44は、その表面とチャック42に保持された基板40の表面とがほぼ同一の面内にあるように構成されている。天板44は、液体LWを保持するための板である。天板44は、基板40の表面とほぼ同じ高さの表面を有することで、基板40の外周付近のショットを露光する際に、基板40の外側の領域において液体LWを保持することにより、投影光学系30下に安定した液膜を形成することを可能にする。
The
基板ステージ45は、チャック42、天板44および移動体46で構成されている。基板ステージ45は、定盤47によって支持されており、チャック42を介して基板40を保持する。基板ステージ45は、基板40をX、YおよびZ各軸方向に並進させ、かつ各軸周りに回転させる機能を有し、ステージ制御部60によって制御される。基板ステージ45は、露光時において、投影光学系30の焦点面(像面)に基板40の表面が常に高精度に合致するように、ステージ制御部60によって制御される。
The
測距装置50は、レチクルステージ25の位置及び基板ステージ45の2次元的な位置を、参照ミラー52及び54並びにレーザー干渉計56及び58を介してリアルタイムに計測する。測距装置50による測距結果は、ステージ制御部60に伝達される。ステージ制御部60は、かかる測距結果に基づいて、位置決めや同期制御のために、レチクルステージ25及び基板ステージ45の移動を制御する。
The
液体の供給及び回収について、図1及び図2を用いて説明する。図1中の液体供給部70は、図2に示す、投影光学系の最終光学部材32と天板44もしくは基板40との間の空間又は間隙に液体LWを供給する機能を有する。図1の液体供給部70は、本実施形態では、図示しない液体精製装置と、脱気装置と、液体温度制御装置と、液体供給配管72とを有する。液体供給部70は、投影光学系30の最終面の周囲に配置された、図2に示す液体供給口101を介して液体LWを供給し、投影光学系30と基板40との間の空間に液体LWの液膜を形成する。なお、投影光学系30と基板40との間のギャップは、液体LWの液膜を安定に形成除去できる程度であることが好ましく、例えば、1.0mmとするとよい。
Liquid supply and recovery will be described with reference to FIGS. The
液体供給部70は、例えば、液体LWを貯めるタンク、液体LWを送り出す圧送装置、液体LWの供給流量を調整する流量調整装置等を含む。
The
液体LWは、露光光の吸収が少ないものの中から選択され、更に、投影光学系30を構成する石英や蛍石などの屈折光学素子と同程度の屈折率を有することが好ましい。液体精製装置は、図示しない液体供給源から供給される原料液中に含まれる金属イオン、微粒子及び有機物などの不純物を低減し、液体LWを生成する。液体精製装置により精製された液体LWは、脱気装置に供給される。
The liquid LW is selected from those that absorb less exposure light, and preferably has a refractive index comparable to that of a refractive optical element such as quartz or fluorite constituting the projection
脱気装置は、液体LWに脱気処理を施し、液体LW中の溶存酸素及び溶存窒素を低減する。脱気装置は、例えば、膜モジュールと真空ポンプとによって構成される。脱気装置としては、例えば、ガス透過性の膜を隔てて、一方に液体LWを流し、他方を真空にして、液体LW中の溶存ガスをその膜を介して真空中に追い出す装置が好適である。 The deaeration device performs a deaeration process on the liquid LW to reduce dissolved oxygen and dissolved nitrogen in the liquid LW. The deaeration device is constituted by, for example, a membrane module and a vacuum pump. As the degassing device, for example, a device is preferred in which a gas permeable membrane is separated, the liquid LW is flowed on one side, the other is evacuated, and the dissolved gas in the liquid LW is expelled into the vacuum through the membrane. is there.
温度制御装置は、液体LWを目標温度に制御する機能を有する。 The temperature control device has a function of controlling the liquid LW to a target temperature.
液体供給配管72は、脱気装置及び温度制御装置によって脱気処理及び温度制御が施された液体LWを、部材(ノズル部材)100に形成された液体供給口101を介して、投影光学系30とチャック42に保持された基板40との間の空間に供給する。即ち、液体供給配管72は、液体供給口101に接続されている。部材100は、投影光学系30の最終光学部材32と直接接触しないように支持されている。
The liquid supply pipe 72 projects the liquid LW, which has been subjected to deaeration processing and temperature control by the deaeration device and the temperature control device, via the
液浸制御部80は、基板ステージ45の現在位置、速度、加速度、目標位置及び移動方向などの情報をステージ制御部60から取得し、かかる情報に基づいて、液浸(液体の供給・回収)に係る制御を行う。液浸制御部80は、液体LWの供給及び回収の開始及び停止、並びに供給及び回収する液体LWの流量等の制御指令を、液体供給部70や液体回収部90に与える。
The liquid
液体回収部90は、液体供給部70によって供給された液体LWを回収する機能を有し、本実施形態では、液体回収配管92を有する。液体回収部90は、例えば、回収した液体LWを一時的に貯めるタンク、液体LWを吸引する吸引部、液体LWの回収流量を調整するための流量調整装置等を含む。
The
液体回収配管92は、部材100に形成された液体回収口103に接続されている。
The
各部材の具体例を以下に示す。 Specific examples of each member are shown below.
液体LWは、純水、機能水、フッ化液(例えば、フルオロカーボン)などが使用される。また、液体LWは、予め、図示しない脱気装置を用いて溶存ガスが十分に取り除かれたものが好ましい。これにより、液体LW中の気泡の発生が抑制され、また、液体LW中に気泡が発生しても即座に液体LW中に該気泡を吸収できる。例えば、空気中に多く含まれる窒素及び酸素を対象とし、液体LWに溶存可能なガス量の80%を除去すれば、十分に気泡の発生を抑制することができる。勿論、図示しない脱気装置を露光装置に備えて、常に液体中の溶存ガスを取り除きながら液体供給部70に液体LWを供給してもよい。
As the liquid LW, pure water, functional water, a fluorinated liquid (for example, fluorocarbon) or the like is used. In addition, the liquid LW is preferably one in which the dissolved gas is sufficiently removed in advance using a degassing device (not shown). Thereby, generation | occurrence | production of the bubble in the liquid LW is suppressed, and even if a bubble generate | occur | produces in the liquid LW, this bubble can be immediately absorbed in the liquid LW. For example, if nitrogen and oxygen contained in a large amount in the air are targeted and 80% of the amount of gas that can be dissolved in the liquid LW is removed, the generation of bubbles can be sufficiently suppressed. Of course, a degassing device (not shown) may be provided in the exposure apparatus, and the liquid LW may be supplied to the
液体供給配管72及び液体回収配管92は、液体LWを汚染しないように、溶出物質が少ないポリテトラフルオロエチレン(ポリ四弗化エチレン)樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの樹脂で構成することが好ましい。液体LWに純水以外の液体を用いる場合には、液体LWに耐性を有し、且つ、溶出物質が少ない材料で液体供給配管72及び液体回収管92を構成すればよい。
The liquid supply pipe 72 and the
液体供給口101には、多孔質部材が嵌め込まれていることが好ましい。多孔質部材としては、特に、繊維状や粒状(粉状)の金属材料や無機材料を焼結した多孔質体が好適である。なお、かかる多孔質体に使用される材料(少なくとも表面を構成する材料)としては、ステンレス、ニッケル、アルミナ、SiO2、SiC、熱処理によって表面のみにSiO2を有するSiCなどが好適である。
It is preferable that a porous member is fitted in the
ここで、本実施形態の天板44の特徴を、図2を用いて説明する。
Here, the features of the
図8(b)で示したように、天板44を撥液性(撥水性)の高い材料で形成したとしても、基板ステージ45を高速に且つ長距離移動させる際に、天板44上で液体LWが伸び出し、ある程度液体が伸び出したところで、液体LWがちぎれてしまう。図8(b)の場合では、露光動作を行う際に液体LWがちぎれる箇所を特定するのは難しい。そこで、本実施形態では、以下の構成により、液体LWのちぎれる箇所を特定し、ちぎれた液体を他の場所に飛散させないようにしている。
As shown in FIG. 8B, even when the
図2(a)に示すように、天板44の表面は、互いに隣接する第1の領域201と第2の領域202とを有し、各領域の液浸液に対する接触角を異ならせている。ここで、第1の領域201は、親液性(液体LWに対する接触角が90度より小さい)とし、第2の領域202は、その液体LWに対する接触角が第1の領域201のそれより大きいものとしている。
As shown in FIG. 2A, the surface of the
互いに隣接する接触角の異なる2領域である第1の領域201および第2の領域202がもたらす効果について、図3を用いて詳しく説明する。図3(a)に、基板ステージ45の高速移動等によってちぎれた液体の断面模式図を示す。ちぎれた液体は、基板ステージ45の移動に伴って第2の領域202上を動き、図3(b)に示すように、より親液性の高い第1の領域201に到達し、図3(c)に示すように第1の領域201と親和性を示す。このため、第2の領域202上を移動してきた液体は、さらなる基板ステージ45の移動があっても、図3(d)に示すように、第1の領域201に留まる。このように天板44上に互いに隣接する接触角の異なる2領域を設けた場合、より親液性の高い領域に液滴(液体)を集める効果がある。
The effect brought about by the
本実施形態では、この効果を用いて、天板44上の液体を第1の領域201に集め、集めた液体を第1の領域201を介して排出するようにしている。
In the present embodiment, by using this effect, the liquid on the
また、互いに隣接する接触角の異なる2領域では、接触角のより低い領域に、液体がちぎれて残りやすいという特性がある。 In addition, two regions having different contact angles adjacent to each other have a characteristic that the liquid is easily broken and remains in a region having a lower contact angle.
図2(a)は、−X方向に基板ステージ45を高速且つ長距離移動させた際の液体LWの挙動を示す図である。第2の領域202の接触角より接触角の小さい第1の領域201が液体LWの下を通過することで、第1の領域201上で液残りが発生する。この液残りが発生することにより、最終光学部材32下に形成された液体LWの伸び出し量を減少させ、第1の領域201以外の場所で液残りを発生しにくくしている。また、仮に第1の領域201以外の場所で液体がちぎれ飛散した際にも、親液性の領域に液体が集まる効果により、飛散した液体が第1の領域201上に移動してきた際に第1の領域201上に液体をとどまらせることができる。
FIG. 2A is a diagram illustrating the behavior of the liquid LW when the
ここで、図2(b)に示すように、第1の領域201を多孔質部材または多孔質材料で形成し、排液機構としての第1の空間203および排水用配管301を第1の領域201に接続することが好ましい。第1の空間203は第1の領域201の下の天板44内に設けられ、排水用配管301は第1の空間203に接続されている。第1の領域201上にとどまった液体は、親液性の多孔質部材にしみこみ、第1の空間203に落下する。第1の空間203に溜まった液体は、排水用配管301を介して排水される。このような構成にすれば、第1の領域201上にとどまった液体が残留することがないため、液体の飛散をさらに低減させることができる。
Here, as shown in FIG. 2B, the
図4は、基板40表面に隣接する、天板44表面の第1の領域に液体を留まらせる例を説明するための図である。図4(a)は、基板40に隣接する天板44近傍の概略断面図、図4(b)は、図4(a)において紙面に直交する(1)−(1)´断面における天板44の概略断面図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining an example in which the liquid remains in the first region on the surface of the
第1の領域201上に集められた液体は、第2の間隙206及び第3の間隙(開口ともいう)207を介して排液機構により排出される。排液機構は、第1の空間203、多孔質体402、第2の空間204、排液用配管301を含んで構成される。該排液機構により、第1の空間203に溜められた液体は、多孔質体402を介して第2の空間204に移動し、排液用配管301を介して排出される。
The liquid collected on the
次に、図4(a)(b)に示した実施形態について以下に詳細に説明する。
液体LWが接する面において、基板40の中心部から外側に向かって、基板40、第1の領域201、および第2の領域202がその順に配置されている。ここで、液体LWに対する基板40表面の接触角より、液体LWに対する第1の領域の接触角を小さくしている。また、液体LWに対する第1の領域201の接触角より、液体LWに対する第2の領域201の接触角を大きくしている。このような構成をとることによって、天板44上の領域のうち、基板へのパターン転写精度を悪化させる影響の大きな、基板(露光領域)に近い領域に液体が残ることを低減させることができる。また、天板44上の領域のうち、第2の領域201に液体が残ることを低減させることができるので、天板44の外側に液体が飛散するのを抑制することができる。
Next, the embodiment shown in FIGS. 4A and 4B will be described in detail below.
On the surface in contact with the liquid LW, the
次に、基板40と天板44との間および天板44に設けられた複数の間隙について、以下に説明する。
Next, a plurality of gaps provided between the
第1の間隙205は、基板40と天板44との間隙である。この第1の間隙の間隔は、基板の外径誤差及び基板の搬送誤差により変化する。この間隙が大きくなると、当該間隙から落下する液体の量が多くなり、最終光学部材下の液体LWの量が不足する。また、液体が落下する際に空気が液体LW中に侵入しやすくなり、露光不良の原因となり得る。そこで、第1の間隙205を形成する天板44の斜面とチャック42の斜面と(図4(a)中の400)に表面を撥液性にする処理を施すことにより、第1の間隔205に浸入する液量を減らし、第1の空間203に液体が落下するのを低減させることができる。なお、図中の角度θは、落下する液量を減らすために、60°未満が好ましい。角度θを60°未満と傾斜をゆるくすることで、天板44の斜面とチャック42の斜面で形成される隙間の間隔を狭めることができるので、更に、第1の空間203に落下する液体の量を減らすことができる。また、第1の空間203に溜まった液体が基板ステージ45の動作に伴って暴れて、天板44の斜面とチャック42の斜面で形成される隙間から基板40表面などに飛び出すのを抑制することができる。
The
また、第1の領域201上に液体が溜まってしまうと、第1の領域201から液体が移動し、第1の領域201以外の場所に残液が発生する恐れがある。そこで、天板44に、あらかじめ第2の間隙206及び第3の間隙207を設け、第1の空間203に効率的に液体を移動させる構成とした。第2の間隙206は、第1の領域201と第2の領域202との境界に設けている。また、第3の間隙207は、第1の間隙205の近傍であり、かつ第1の領域201内に設けている。これら間隙の数及び/又は形状は、これらに限定されるものではなく、第1の領域201を介して液体を排出するために、適宜変更できることはいうまでもない。
Further, when the liquid accumulates on the
また、チャック42部に、第1の空間203に対しガスを供給するガス供給用配管401およびガス供給口403を配し、ガス供給口403からのガス供給により、液体の第2の空間204への移動を補助するようにしてもよい。このような構成をとることで、基板40の裏面に液体が侵入することを防ぐことができるという副次的効果も得られる。
In addition, a
なお、第2の空間204は、基板40の全周にわたって設ける必要はない。図4(b)で示すように、第1の空間203に溜められた液体を第2の空間204に移動し、排液すればよい。第2の空間204を全周ではなく排液用配管301近傍にのみ設けることで、全周に第2の空間204を配した場合に比べ、気化熱による天板44の変形を低減させ、さらには、天板44を載置する基板ステージ45の制御性能の低下を低減させることができる。また、第2の空間204を全周ではなく排液用配管301近傍にのみ設けると、不図示の温度調整機構により天板44の温度調整を行う場合にも、気化熱で冷却される場所が多孔質体402の近傍に制限されるため、温度調整がしやすくなる。
Note that the
なお、多孔質体402を使用せず、ピンホールやスリットなどの開口を介して、第1の空間203に溜まった液体を排液するように構成すれば、気化熱による温度低下をより低減させることが可能である。
Note that if the
また、第一の空間203を形成する−Z方向の壁面(底面)を親液性材料で構成する、もしくはその表面を親液処理することが好ましい。そうすることで、第一の空間203へ落下した液体が空間203を形成する−Z方向の壁面で広がりやすくなり、多孔質体402へ到達しやすくなるので、排液効率を向上することができる。
Moreover, it is preferable that the −Z-direction wall surface (bottom surface) forming the
更に、図4(b)に示すように、第1の空間203を仕切り209によって複数箇所(図4(b)では4箇所)で仕切ってもよい。そうすることで、第1の空間203に溜まった液体が基板ステージ45の動作に伴って暴れ難くなり、排液が円滑となり得る。また、第1の空間203に仕切りを入れることで、液体の暴れによる基板ステージ45の振動を低減させ得る。
Further, as shown in FIG. 4B, the
天板44の基板40に隣接する部分は、第1の間隙のばらつきを減らすことができれば、他の構成をとることができる。第1及び第2の領域が、天板44の基板40に隣接する部分以外に配されている場合も同様である。以下に、天板44上に配された第1及び第2の領域の他の例を、図5を用いて説明する。
The portion of the
液浸露光装置では、基板40及び天板44の液浸液に対する接触角が互いに異なるため、基板40と天板44との境界で液体LWがちぎれやすく、より低い接触角のほうに液残りしやすいという問題がある。
In the immersion exposure apparatus, since the contact angles of the
特に、この液残りは、基板40が長距離移動、例えば100mm以上移動して液浸領域が基板40と天板44とをまたぐ際に起こりやすい。更に、液残りの発生しにくい移動速度の上限は、液体LWが天板44上から基板40上に移る際と、液体LWが基板40上から天板44上に移る際とで異なる。基板40に塗布される材料の接触角よりも、天板44の表面を形成する材料の接触角のほうが高いために、液体LWが基板40上から天板44上に移る際に、液残りを発生しにくい移動速度の上限が小さくなる。仮に、それぞれの際に液残りしにくい速度に設定したとしても、第1の間隙が狭い時に液残りが発生しやすいという問題がある。
In particular, this liquid residue is likely to occur when the
液残りを発生させないように更に基板ステージの移動速度を下げると、スループットが下がってしまうという問題が生じる。これを解消するために、図5(a)に示すように、第1の領域201を、天板44上の領域のうち基板40に隣接する一部の領域に限定し、その他の領域を第2の領域202に設定してもよい。この場合、長距離移動時には、第1の領域201を介して、液浸領域500が基板40上と天板44上の第2の領域202との間を移るようにすれば、基板40と第2の領域202上での液残りの発生を低減させることができる。
If the moving speed of the substrate stage is further lowered so as not to generate liquid residue, there arises a problem that the throughput is lowered. In order to solve this, as shown in FIG. 5A, the
また、図5(b)に示すように、基板40の全周(外周全体)を囲うように、円環状の第1の領域201が基板40に隣接して配され、その他の領域が第2の領域202とされていてもよい。このように全周を囲うように第1の領域201を設ければ、液浸領域500が必ず第1の領域201を介して基板40上と天板44上の第2の領域202との間を移るようにすることができる。よって、移動距離を最短にしつつ、基板40と第2の領域202上での液残りの発生を低減させることができる。
Further, as shown in FIG. 5B, an annular
図5(a)(b)に示すように、基板40の少なくとも一部を囲うように第1の領域を配した場合、第1の領域201には、液浸液に対する接触角が非常に低い材料を使用することができる。例えば、第1の領域201にSiO2や熱処理によって表面のみにSiO2を有するSiCを使用すれば、基板の周辺領域を露光する際に露光光が照射されても、その接触角がさほど変化することがない。このため、安定して第1の領域にちぎれた液浸液を集め、排液することができる。
As shown in FIGS. 5A and 5B, when the first region is arranged so as to surround at least a part of the
さらに、第1の領域は、図5(c)に示すように、天板44上に複数存在していてもよい。複数の第1の領域201を、例えば等間隔に、配置し、意図的に第1の領域上に残液を発生させる。適当な間隔で残液を発生させることにより、基板ステージの高速・長距離移動時に液体LWの伸び出しを低減させ、かつ第1の領域201以外で残液が発生することを低減させることができる。また、天板44上に複数の第1の領域201を設けることで、第2の領域202上で残液が発生した場合に残液が移動して天板44上から飛散するのを低減させることができる。
Furthermore, a plurality of first regions may exist on the
また、図5(d)に示すように、天板44に穴210を設け、天板44上の穴210に接する領域を第1の領域201とし、穴210の中に露光光が照射される計測用部材215を配する構成をとってもよい。このような構成にすることにより、計測用部材215および計測用部材215近傍で発生する残液を、第1の領域201に集め、かつ第1の領域201を介し排出することができる。第1の領域に集められた液体を、開口部を介して第1の空間203に移動してもよい。また、第1の空間203に移動した液体は、第1の空間203から直接排出されてもよい。
Further, as shown in FIG. 5D, a
以上、図5(a)〜(d)で示したように、本実施例の液浸露光装置では、基板40と第2領域202との間、または、穴210と第2領域202との間に、第1領域201領域の少なくとも一部を設けている。このように構成することで、第1の領域201以外の領域で残液が発生することを低減している。
As described above, as shown in FIGS. 5A to 5D, in the immersion exposure apparatus of the present embodiment, between the
なお、図5(a)〜(d)の構成のそれぞれを、互いに組み合わせても良い。図5(a)または図5(b)の構成,図5(c)の構成,および図5(d)の構成,の少なくとも2つを組み合わせても良い。 Each of the configurations of FIGS. 5A to 5D may be combined with each other. You may combine at least 2 of the structure of Fig.5 (a) or FIG.5 (b), the structure of FIG.5 (c), and the structure of FIG.5 (d).
開口部および排液機構の例について、図6を用いて以下に説明する。 An example of the opening and the drainage mechanism will be described below with reference to FIG.
図6(a)に、天板44に設けられた第1の空間203近傍の概略断面図を示す。第1の領域201内には、例えば、開口部208が複数設けられている。第1の領域201に接した液体は、開口部208を介して第1の空間203に移動し、排出される。開口部208は、図6(b)に示すように、第1の領域201と第2の領域202との境界近傍に配された複数個のピンホール状開口211としてもよい。また、開口部208を、図6(c)に示すように、第1の領域201と第2の領域202との境界近傍に配された複数個のスリット状開口212としてもよい。
FIG. 6A shows a schematic cross-sectional view of the vicinity of the
さらに、このピンホール状開口やスリット状開口に代えて、第1の領域201と第2の領域202または計測用部材215との間に間隙を設け、この間隙を介して排液機構が排液を行うように構成してもよい。更に、不図示ではあるが、第1の領域201と第2の領域202との境界に溝を設け、この溝内にピンホール状開口やスリット状開口を設けてもよい。また、図6(d)に示すように、第1の領域201が領域201−a及び201−bに分離し、複数の間隙(205、206)を開口部として持つような構成でもよい。このとき、分割された第1の領域(領域201−a及び201−b)に対応する天板の各部分は、それぞれ不図示の支持部材によって支持される。これらの支持部材は、互いに異なる材料で構成されていてもよい。また、この支持部材は、排液機構に設けられた第1の空間または第2の空間に液体を移動させることができる構成であればよい。当該構成とは、図示しないが、例えば、支持部材が多孔質体を含む構成であり、また例えば、支持部材が開口部を含む構成である。また例えば、支持部材が複数に分割されており、その間を液体が移動できる構成でもよい。
Further, a gap is provided between the
さらに、第1の領域201を含む天板44の第1の部分と第2の領域202を含む天板44の第2の部分とを連結する連結機構を有していてもよい。連結機構は、例えば、第1の領域及び第2の領域(天板の表面)に平行な方向に弾性を有する弾性部材、例えば、図7に示すような板バネ404、であってもよい。図7(a)は、基板40と天板44との境界近傍の断面図であり、図7(b)は、基板40及び天板44を+Z方向から見た図である。図7の構成例は、前述した図4の構成例とは異なり、第1の領域201を有する天板の部分を、第2の領域202を有する天板の部分から板ばね404で支持するように構成している。親液性材料で構成した第1の領域201からの液浸液の蒸発に伴う温度低下により、第1の領域201を有する天板部分が変形し得る。しかし、板ばね404で第1の領域201を有する天板部分を支持することにより、第1の領域201を有する天板部分の変形の影響を、第2の領域202を有する天板部分等、その他の部材に及ぼし難くすることができる。また、第1の領域201の温度変化の影響が、第2の領域202等、基板ステージ45の他の部分に及ぶのを低減させることができる。
Further, a connecting mechanism that connects the first portion of the
次に、第1の領域201及び第2の領域202に用いることのできる材料の例について具体的に説明する。
Next, specific examples of materials that can be used for the
第1の領域201は、親液性、即ち液体との接触角が90度より小さい部材または材料で構成されていることが好ましい。例えば、液体が水の場合、SiO2、SiC、熱処理によって表面のみにSiO2を有するSiC、高安定性ガラスセラミック(例えば、ゼロデュア(ZERODUR)、ZERODURはSchott社の登録商標)などが好適である。また、液体に水以外の液体を用いる場合は、その液体に対し、耐性を有し、且つ溶出が少なく、前述の親液性を示す材料を広く用いることができる。
The
第2の領域202には、用いられる液体との接触角が、その液体に対する第1の領域201の接触角より大きく、その液体に対し、耐性を有し、且つ溶出が少ない部材または材料を広く用いることができる。
In the
例えば、液体が水の場合、一般的に撥水性が高いことが知られているフッ素系樹脂や蒸着重合樹脂等を使用することができる。具体的には、フッ素系樹脂としてテトラフルオロエチレン(TFE)を含む重合体を広く用いることができる。より具体的には、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、パーフルオロアルキルビニルエーテル樹脂(PFA)、パーフルオロエチレン−プロピレン共重合体樹脂(FEP)などが挙げられる。PTFEはTFEを重合させた重合体であり、PFAはTFEとパーフルオロアルコキシエチレンとを共重合させた重合体であり、FEPはTFEとヘキサフルオロプロピレンとを共重合させた重合体である。 For example, when the liquid is water, it is possible to use a fluorine-based resin or a vapor-deposition polymerization resin that is generally known to have high water repellency. Specifically, a polymer containing tetrafluoroethylene (TFE) as a fluorine-based resin can be widely used. More specifically, examples include polytetrafluoroethylene (PTFE), perfluoroalkyl vinyl ether resin (PFA), and perfluoroethylene-propylene copolymer resin (FEP). PTFE is a polymer obtained by polymerizing TFE, PFA is a polymer obtained by copolymerizing TFE and perfluoroalkoxyethylene, and FEP is a polymer obtained by copolymerizing TFE and hexafluoropropylene.
また、蒸着重合樹脂としては、パラキシリレン、またはその誘導体を含む重合体を使用することができる。具体的には、パリレン(米国のユニオン・カーバイド・ケミカル・アンド・プラスチック社(UCC)が開発したポリパラキシリレン樹脂)が挙げられる。より具体的には、パリレンN(UCC社製ポリパラキシリレンの商品名)、パリレンC(UCC社製ポリモノクロルパラキシリレンの商品名)、パリレンD(UCC社製ポリジクロロパラキシリレンの商品名)等が挙げられる。 Moreover, as a vapor deposition polymerization resin, the polymer containing paraxylylene or its derivative (s) can be used. Specifically, parylene (polyparaxylylene resin developed by Union Carbide Chemical and Plastics Corporation (UCC) in the United States) can be mentioned. More specifically, Parylene N (a product name of polyparaxylylene manufactured by UCC), Parylene C (a product name of polymonochloroparaxylylene manufactured by UCC), Parylene D (a product of polydichloroparaxylylene manufactured by UCC) Name).
これらの樹脂は、その重合度もしくは重合比の調整、又は官能基もしくは誘導体の導入による調整を行うことにより、液体に対する接触角を調整ことができる。 These resins can adjust the contact angle with respect to the liquid by adjusting the degree of polymerization or the polymerization ratio, or adjusting by introducing a functional group or a derivative.
更に、フッ素系樹脂等をコーティングした天板44の表面に凹凸又は針状の微細構造を設けて表面粗さを調整することにより、接触角を大きくすることができる。このような構成にすることにより、第1の領域201を介して液体を効率よく天板44上から排出することができ、転写精度及びスループットに優れ、長期間安定した露光装置を提供することができる。
Furthermore, the contact angle can be increased by adjusting the surface roughness by providing irregularities or needle-like microstructures on the surface of the
〔別の実施形態1〕
図9の断面概略図を参照して、本発明の基板ステージの別の実施形態を説明する。先の実施形態との違いは、第3の間隙207がないことである。第1の領域201の幅を数mm以下に狭くできる場合や、基板ステージ45の移動速度をさほど速くする必要がない場合には、第3の間隙207をなくすことができる。
[Another embodiment 1]
With reference to the schematic cross-sectional view of FIG. 9, another embodiment of the substrate stage of the present invention will be described. The difference from the previous embodiment is that there is no
また、第1の間隙205を形成する天板44の斜面とチャック42の斜面とにおける撥液部(撥液性を有するように処理した部分)400をなくすことも可能である。基板の外形誤差が少なく、且つ搬送精度の高い基板搬送装置を使用することにより、第1の間隙205のばらつきを低減させ、且つ第1の間隙205を十分に小さくできる場合には、撥液部400をなくすことができる。
It is also possible to eliminate the liquid repellent portion (the portion treated so as to have liquid repellency) 400 on the slope of the
なお、本実施形態では、第1の領域201をSiCとし、第2の領域202をフッ素系樹脂としている。更に、基板40裏面に対向する位置に配したガス供給口403の近傍の部材表面を撥液性にする処理を施している。また、第1の空間203へ回収された液体を、排液配管301の接続された第2の空間204へ移動させるために、補助的にガス供給口403からのガス供給を用いるようにしている。このような構成にすることで、第1の領域201に集められた液体を効率よく天板44上から排出することができ、転写精度及びスループットに優れ、長期間安定した露光装置を提供することができる。
In the present embodiment, the
〔別の実施形態2〕
図10の断面概略図を参照して、本発明の基板ステージの別の実施形態を説明する。先の実施形態との違いは、基板40周辺に配置された第1の領域201が多孔質体402で構成されている点である。第1の領域201に集められた液体は、第1の間隙205及び多孔質体402を介して第1の空間203へ移動し、さらに多孔質体402及び第2の空間204を介して排出されている。このような構成にすることで、天板44上に残った液体を効率よく排出することができ、転写精度及びスループットに優れた露光装置を提供することができる。
[Another embodiment 2]
With reference to the cross-sectional schematic of FIG. 10, another embodiment of the substrate stage of the present invention will be described. The difference from the previous embodiment is that the
本実施形態では、第1の間隙205からも排液するように構成しているが、前述したように基板の外形誤差と基板の搬送誤差とにより第1の間隙205はばらつくため、その排液量が変化する。そのために、第1の間隙205を形成する多孔質402の斜面とチャック42の斜面とに撥液部400を配することで、第1の間隙205の制御とは関係なく、天板44を構成する多孔質体402から液体の排液量を安定化することができる。したがって、転写精度及びスループットに優れ、長期間安定した露光装置を提供することができる。
In the present embodiment, the liquid is also drained from the
なお、先の実施形態同様に、外形誤差の少ない基板を使用し、且つ搬送精度の高い基板搬送装置を使用することで、撥液部400をなくすことも可能である。
As in the previous embodiment, it is possible to eliminate the liquid
〔別の実施形態3〕
図11の断面概略図を参照して、本発明の基板ステージのさらに別の実施形態を説明する。本実施形態の特徴は、基板40周辺に配置された、第1の領域201から排液するための間隙が第1の間隙205に限定されている点である。前述したように、外形誤差の少ない基板を使用し、搬送精度の高い基板搬送装置を使用することで、第1の間隙205を、液体LWの維持及び液体の排出の双方に適した大きさに安定させることができる。このような構成をとることで、第1の領域201に集められた液体を効率的に天板44上から第1の間隙205を介して排出することができ、転写精度及びスループットに優れ、長期間安定した露光装置を提供することができる。
[Another embodiment 3]
Still another embodiment of the substrate stage of the present invention will be described with reference to the schematic cross-sectional view of FIG. The feature of this embodiment is that the gap for draining from the
〔別の実施形態4〕
図14及び図15の断面概略図を参照して、本発明の基板ステージのさらに別の実施形態を説明する。図14は部材100の下を天板44及び基板40が−X方向に移動した際の様子を示した図であり、図15は図14に対し各表面の説明のための符号Sを加えた図である。
[Another embodiment 4]
Still another embodiment of the substrate stage of the present invention will be described with reference to the schematic cross-sectional views of FIGS. FIG. 14 is a view showing a state in which the
本実施形態の特徴は、基板40周辺で、天板44の高さを低くしたこと(即ち天板44の基板40に隣接する部分に凹部を設けたこと)である。基板40の表面に対し天板44の基板40に隣接する面の高さをhd2だけ低くして第1の領域201を形成し、その第1の領域201の外側に高さhd1だけ高くした第2の領域202を形成する。
The feature of this embodiment is that the height of the
基板40と第2の領域202に対し、第1の領域201の高さを低くすることで、第1の領域201に液体をより集めやすくすることができ、ステージの高速移動に伴って千切れた液体LWが第1の領域201上から飛散するのを抑制することができる。また、hd1、hd2は基板40の厚み以下、好ましくは0.5mm以下にすることが好ましい。hd1、hd2を大きくすると、ステージを高速移動させた際に、段差で空気を巻き込みやすくなり、液体LW中に気泡が進入し、露光不良の原因となる。
By reducing the height of the
また、第1の領域201を形成する面が基板40に向かって低くなるように傾斜させることで、第1の領域201に集まった液体LWを空間203に落としやすくすることができる。空間203に溜まった液体は多孔質体402、第二の空間204を介して、排液用配管301から排出することができる。
Further, the liquid LW collected in the
第1の領域201と第2の領域202の高さを変える際に急な段差を設けると、段差部で液が千切れやすくなり、第2の領域202上に残液が発生する可能性がある。そのため、図15に示すように傾斜S2を介して第1の領域201と第2の領域202がつながっていることが好ましい。傾斜S2の液体に対する接触角は第1の領域201と第2の領域202の液体に対する接触角のどちらかと同じ、または、その間の接触角であれば良い。
If a steep step is provided when the height of the
また、部材100と基板40の間に液体LWが充填された状態で基板40の外周部が部材100の下を通過すると、基板40の側面と天板44の側面S4との隙間に液体LWの一部が溜まったままになり、基板40の裏面に液が回りこむ恐れがある。そこで、天板44の側面S4の厚さhd3を基板40の厚さの2分の1以下程度にすることで、基板40の側面と天板44の側面S4との隙間に液体LWを溜まり難くすることが可能である。
Further, when the outer peripheral portion of the
更に、空間203の一部を形成する斜面S5を撥液処理し、チャック42の側面S7の液体LWに対する接触角よりも斜面S5の液体LWに対する接触角を高くすることで、チャック42の壁面S7をつたって液体LWが落下しやすくすることができる。結果として、基板40の側面と天板44の側面S4との隙間に液体LWを溜まり難くすることが可能である。
Further, the inclined surface S5 that forms a part of the
更に、チャック側面S7の液体LWに対する接触角に比べ、第1の空間203を形成する面S8の液体LWに対する接触角を小さくすることで、効率よく多孔質体402から第1の空間に溜まった液体を回収することが可能である。
Furthermore, the contact angle with respect to the liquid LW of the surface S8 that forms the
また、基板40の側面と天板44の側面S4との隙間から第1の空間203に落下する液体の量が多すぎる場合には、チャック42の角度θ1を90度以上、好ましくは120度以上にすることで、その落下する液体の量を減らすことが可能である。
In addition, when the amount of liquid falling into the
角度θ1を大きくすることで、天板44の斜面S5とチャック42の斜面S7で形成される隙間の間隔を狭めることができる。そのため、第1の空間203に溜まった液体が基板ステージ45の動作に伴って暴れて、天板44の斜面とチャック42の斜面で形成される隙間から基板40表面などに飛び出すのを抑制することができる。
By increasing the angle θ1, the gap between the slope S5 of the
また、先の実施例では第1の領域201の液体LWに対する接触角を第2の領域202の液体LWの接触角よりも低く設定していた。しかし、本実施例では第1の領域201の高さを基板40と第2の領域202の高さよりも低くすることで、発生した残液を第1の領域201に集めることができる。そのため、第1の領域の液体LWに対する接触角と第2の領域の液体LWに対する接触角と同じに設定しても良い。また、先の実施例同様に第1の領域の液体LWに対する接触角を第2の領域の液体LWに対する接触角に比べ低く設定することで、発生した残液を第1の領域201により効率的に集めることができる。
In the previous embodiment, the contact angle of the
〔別の実施形態5〕
図16及び図17の断面概略図を参照して、本発明のさらに別の実施形態を説明する。図16は部材100の下を天板44及び基板40が−X方向に移動した際の様子を示した図であり、図17は図16に対し各表面の説明のための符号Sを加えた図である。
[Another embodiment 5]
Still another embodiment of the present invention will be described with reference to the schematic cross-sectional views of FIGS. 16 and 17. FIG. 16 is a view showing a state where the
本実施形態の特徴は、先の実施例に加え、第1の領域201と第2の領域202の間に排液用の流路を設けたことである。
The feature of this embodiment is that a drainage flow path is provided between the
基板40と第2の領域202に対し、第1の領域201の高さを低くすることで、第1の領域201により液体を集めやすくすることができ、ステージの高速移動に伴って千切れた液体LWが第1の領域201上から飛散するのを抑制することができる。
By reducing the height of the
本実施例では、第1の領域201と第2の領域202の間に排液用の流路を設けているので、第2の領域の両側から排液することができる。そのため、第2の領域の幅を数十mm程度としても、第1の領域201上から基板40や第2の領域の表面へ千切れた液体LWが飛散するのを抑制することができる。
In this embodiment, since the drainage flow path is provided between the
第1の空間203Aに溜まった液体は多孔質体402A、第二の空間204Aを介して、排液用配管301Aから排出することができる。
The liquid accumulated in the
また、第1の空間203Bに溜まった液体は多孔質体402B、第二の空間204Bを介して、排液用配管301Bから排出することができる。
Further, the liquid accumulated in the
更に、空間203Aの一部を形成する斜面S26、及び、空間203Bの一部を形成する斜面S22を撥液処理することで、チャック42の壁面S31と第2の領域202の斜面S12をつたって液体LWを落下させやすくすることができる。そのため、第1の領域201の面S21上に液体LWが溜まり難くなり、基板40や第2の領域の表面へ千切れた液体LWが飛散するのを抑制することができる。
Furthermore, the slope S26 that forms a part of the
更に、第2の領域の側面S12の液体LWに対する接触角に比べ、第1の空間203Bを形成する面S13の液体LWに対する接触角を小さくすることで、面S12から面S13に液体を移動させやすくすることができる。このように構成することで、効率よく多孔質体402Bから第1の空間203Bに溜まった液体を回収することが可能である。
Furthermore, the liquid is moved from the surface S12 to the surface S13 by reducing the contact angle with respect to the liquid LW of the surface S13 forming the
また、面S31の液体LWに対する接触角に比べ、面S32、S33の液体LWに対する接触角を小さくすることで、面S31から面S32に液体を移動させやすくすることができる。このように構成することで、効率よく多孔質体402Aから第1の空間203Aに溜まった液体を回収することが可能である。
Further, the liquid can be easily moved from the surface S31 to the surface S32 by reducing the contact angles of the surfaces S32 and S33 with respect to the liquid LW as compared with the contact angle with respect to the liquid LW of the surface S31. With this configuration, it is possible to efficiently recover the liquid accumulated in the
更に、面S26と面S31の隙間から第1の空間203Aに落下する液体の量が多すぎる場合には、チャックの角度Θ3を0度以上、好ましくは30度以上にすることで、落水量を減らすことが可能である。また、面S12と面S22の隙間から第1の空間203Bに落下する液体の量が多すぎる場合には、チャックの角度Θ2を0度以上、好ましくは30度以上にすることで、落水量を減らすことが可能である。
Further, when the amount of liquid falling into the
〔デバイスの製造方法の実施形態〕
次に、図12及び図13を参照して、上述の露光装置1を利用したデバイスの製造方法の実施例を説明する。図12は、デバイス(ICやLSIなどの半導体チップ、LCD、CCD等)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、半導体チップ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(原版またはマスクともいう)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(基板ともいう)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、レチクルとウエハと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。
[Embodiment of Device Manufacturing Method]
Next, an embodiment of a device manufacturing method using the above-described
図13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(レジストともいう)を塗布する。ステップ16(露光)では、上述の露光装置1を用いてレチクルの回路パターンを介しウエハを露光する。ステップ17(現像)では、露光されたウエハを現像する。ステップ18(エッチング)では、現像により得られたレジストパターンをマスクにしてウエハに対しエッチングを行う。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に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. 13 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 (also referred to as a resist) is applied to the wafer. Step 16 (exposure) uses the
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態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。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
1 露光装置
20 原版(レチクル)
30 投影光学系
40 基板(ウエハ)
42 チャック
44 天板
45 基板ステージ
201 第1の領域
202 第2の領域
207 開口
301 排液用配管(排液機構)
1
30 Projection
42
Claims (15)
原版のパターン像を前記基板上に投影する投影光学系と、
前記基板を保持し且つ移動する基板ステージと、を備え、
前記基板ステージは、
前記基板を保持するチャックと、
前記チャックに保持された前記基板の周囲に配された天板と、
前記天板上の前記液体を排出する排液機構と、を有し、
前記天板の表面は、第1の領域と、第2の領域と、を含み、
前記第1の領域の少なくとも一部は、前記チャックに保持された前記基板と前記第2の領域の間に形成され、
前記第1の領域に対する前記液体の接触角は、前記第2の領域に対する前記液体の接触角より小さく、
前記排液機構は、前記第1の領域上の前記液体を排出することを特徴とする露光装置。 In an exposure apparatus that exposes a substrate through a liquid,
A projection optical system for projecting a pattern image of an original onto the substrate;
A substrate stage for holding and moving the substrate,
The substrate stage is
A chuck for holding the substrate;
A top plate disposed around the substrate held by the chuck;
A drainage mechanism for discharging the liquid on the top plate,
The surface of the top plate includes a first region and a second region,
At least a portion of the first region is formed between the substrate held by the chuck and the second region;
The contact angle of the liquid with respect to the first region is smaller than the contact angle of the liquid with respect to the second region,
The exposure apparatus characterized in that the drainage mechanism discharges the liquid on the first region.
原版のパターン像を前記基板上に投影する投影光学系と、
前記基板を保持し且つ移動する基板ステージと、を備え、
前記基板ステージは、
前記基板を保持するチャックと、
前記チャックに保持された前記基板の周囲に配された天板と、
前記天板上の前記液体を排出する排液機構と、を有し、
前記天板の表面は、第1の領域と、第2の領域と、を含み、
前記第1の領域の少なくとも一部は、前記チャックに保持された前記基板と前記第2の領域の間に形成され、
前記排液機構は、前記第1の領域上の前記液体を排出し、
前記投影光学系の前記液体と接触するレンズの表面から前記第1の領域までの距離が、そのレンズの表面から前記基板の表面までの距離およびそのレンズの表面から前記第2の領域までの距離よりも長いことを特徴とする露光装置。 In an exposure apparatus that exposes a substrate through a liquid,
A projection optical system for projecting a pattern image of an original onto the substrate;
A substrate stage for holding and moving the substrate,
The substrate stage is
A chuck for holding the substrate;
A top plate disposed around the substrate held by the chuck;
A drainage mechanism for discharging the liquid on the top plate,
The surface of the top plate includes a first region and a second region,
At least a part of the first region is formed between the substrate held by the chuck and the second region;
The drainage mechanism drains the liquid on the first region;
The distance from the surface of the lens in contact with the liquid of the projection optical system to the first region is the distance from the surface of the lens to the surface of the substrate and the distance from the surface of the lens to the second region. An exposure apparatus characterized in that it is longer.
原版のパターン像を前記基板上に投影する投影光学系と、
前記基板を保持し且つ移動する基板ステージと、を備え、
前記基板ステージは、
前記基板を保持するチャックと、
前記チャックに保持された前記基板の周囲に配された天板と、
前記天板上の前記液体を排出する排液機構と、を有し、
前記天板の表面は、第1の領域と、第2の領域と、を含み、
前記第1の領域に対する前記液体の接触角は、前記第2の領域に対する前記液体の接触角より小さく、
前記排液機構は、前記第1の領域に形成された開口を介して前記液体を排出することを特徴とする露光装置。 In an exposure apparatus that exposes a substrate through a liquid,
A projection optical system for projecting a pattern image of an original onto the substrate;
A substrate stage for holding and moving the substrate,
The substrate stage is
A chuck for holding the substrate;
A top plate disposed around the substrate held by the chuck;
A drainage mechanism for discharging the liquid on the top plate,
The surface of the top plate includes a first region and a second region,
The contact angle of the liquid with respect to the first region is smaller than the contact angle of the liquid with respect to the second region,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the drainage mechanism discharges the liquid through an opening formed in the first region.
原版のパターン像を前記基板上に投影する投影光学系と、
前記基板を保持し且つ移動する基板ステージと、を備え、
前記基板ステージは、
前記基板を保持するチャックと、
前記チャックに保持された前記基板の周囲に配された天板と、
前記天板上の前記液体を排出する排液機構と
前記天板に形成された穴の中に配された計測用部材と、
を有し、
前記天板の表面は、第1の領域と、第2の領域と、を含み、
前記第1の領域の少なくとも一部は、前記穴と前記第2の領域の間に形成され、
前記第1の領域に対する前記液体の接触角は、前記第2の領域に対する前記液体の接触角より小さく、
前記排液機構は、前記第1の領域上の前記液体を排出することを特徴とする露光装置。 In an exposure apparatus that exposes a substrate through a liquid,
A projection optical system for projecting a pattern image of an original onto the substrate;
A substrate stage for holding and moving the substrate,
The substrate stage is
A chuck for holding the substrate;
A top plate disposed around the substrate held by the chuck;
A drainage mechanism for discharging the liquid on the top plate, a measurement member disposed in a hole formed in the top plate,
Have
The surface of the top plate includes a first region and a second region,
At least a portion of the first region is formed between the hole and the second region;
The contact angle of the liquid with respect to the first region is smaller than the contact angle of the liquid with respect to the second region,
The exposure apparatus characterized in that the drainage mechanism discharges the liquid on the first region.
前記排液機構は、前記チャックに保持された前記基板と前記第1の領域との間隙を介して前記液体を排出することを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 The substrate held by the chuck and the first region are adjacent via a gap,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the liquid discharge mechanism discharges the liquid through a gap between the substrate held by the chuck and the first region.
前記排液機構は、前記第1の領域と前記第2の領域との間隙を介して前記液体を排出することを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 The first region and the second region are adjacent via a gap,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the drainage mechanism discharges the liquid through a gap between the first region and the second region.
前記排液機構は、前記計測用部材と前記第1の領域との間隙を介して前記液体を排出することを特徴とする請求項4に記載の露光装置。 The measurement member and the first region are adjacent to each other through a gap,
The exposure apparatus according to claim 4, wherein the drainage mechanism discharges the liquid through a gap between the measurement member and the first region.
前記排液機構は、前記多孔質材料を介して前記液体を排出する
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の露光装置。 The portion including the first region of the top plate is made of a porous material,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the drainage mechanism discharges the liquid through the porous material.
前記天板は、前記第1の領域を含む第1の部分と前記第2の領域を含む第2の部分とに分離していることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の露光装置。 The first region and the second region are adjacent via a gap,
The said top plate is isolate | separated into the 1st part containing the said 1st area | region, and the 2nd part containing the said 2nd area | region, The any one of Claim 1 thru | or 9 characterized by the above-mentioned. The exposure apparatus described.
前記連結機構は、前記天板の表面に平行な方向に弾性を持つ弾性部材を含む
ことを特徴とする請求項10に記載の露光装置。 The substrate stage has a connection mechanism that connects the first part and the second part,
The exposure apparatus according to claim 10, wherein the coupling mechanism includes an elastic member having elasticity in a direction parallel to a surface of the top plate.
前記レンズの表面から前記第1の領域までの距離と前記レンズの表面から前記第2の領域までの距離との差が、
前記基板の厚み以下であることを特徴とする請求項12に記載の露光装置。 The difference between the distance from the surface of the lens to the surface of the substrate and the distance from the surface of the lens to the first region; and
The difference between the distance from the lens surface to the first region and the distance from the lens surface to the second region is:
The exposure apparatus according to claim 12, wherein the exposure apparatus has a thickness equal to or less than the thickness of the substrate.
その露光された基板を現像するステップと、を有することを特徴とするデバイス製造方法。 Exposing the substrate using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 14;
Developing the exposed substrate. A device manufacturing method comprising:
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