JP2009188119A - Cover member, stepper, exposure method, and device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カバー部材、露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法に関する。 The present invention relates to a cover member, an exposure apparatus, an exposure method, and a device manufacturing method.
フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置において、特許文献1に開示されているような、液体を介して露光光で基板を露光する液浸露光装置が知られている。露光装置は、基板の裏面を保持する基板保持部を有し、基板保持部で保持された基板を露光する。
液浸露光装置において、液体が基板の裏面側の空間に入り込んだり、その液体が基板の裏面に付着したりする可能性がある。例えば、基板の裏面に付着した液体が気化すると、液体の気化熱によって基板が熱変形したり、基板の裏面に液体の付着跡(ウォーターマーク)が形成されたりする可能性がある。そのような不具合が生じると、基板上に形成されるパターンに欠陥が生じる等、露光不良が発生する可能性がある。その結果、不良デバイスが発生する可能性がある。 In the immersion exposure apparatus, there is a possibility that the liquid enters the space on the back surface side of the substrate or the liquid adheres to the back surface of the substrate. For example, when the liquid adhering to the back surface of the substrate is vaporized, the substrate may be thermally deformed by the heat of vaporization of the liquid, or a liquid adhesion mark (watermark) may be formed on the back surface of the substrate. When such a problem occurs, there is a possibility that an exposure defect such as a defect occurs in a pattern formed on the substrate. As a result, a defective device may occur.
本発明の態様は、液体が基板の裏面側の空間に入り込むことを抑制できるカバー部材を提供することを目的とする。また本発明の態様は、露光不良の発生を抑制できる露光装置及び露光方法を提供することを目的とする。また本発明の態様は、不良デバイスの発生を抑制できるデバイス製造方法を提供することを目的とする。 An object of an aspect of the present invention is to provide a cover member that can prevent liquid from entering the space on the back surface side of the substrate. Another object of the present invention is to provide an exposure apparatus and an exposure method that can suppress the occurrence of exposure failure. Another object of the present invention is to provide a device manufacturing method that can suppress the occurrence of defective devices.
本発明の第1の態様に従えば、液体を介して露光光で露光される基板の表面の周縁領域の少なくとも一部と第1間隙を介して対向する第1面を備えたカバー部材が提供される。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a cover member provided with a first surface facing at least a part of a peripheral region of a surface of a substrate exposed with exposure light through a liquid via a first gap. Is done.
本発明の第2の態様に従えば、液体を介して露光光で基板を露光する露光装置であって、第1の態様のカバー部材を備えた露光装置が提供される。 According to the second aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light through a liquid, the exposure apparatus including the cover member of the first aspect.
本発明の第3の態様に従えば、液体を介して露光光で基板を露光する露光装置であって、基板を保持する第1保持部を有する基板ステージと、基板ステージに配置され、第1面を有するカバー部材を保持する第2保持部と、を備え、第2保持部は、基板の表面の周縁領域の少なくとも一部と第1面とが第1間隙を介して対向するようにカバー部材を保持する露光装置が提供される。 According to the third aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light through a liquid, the substrate stage having a first holding unit that holds the substrate, the substrate stage, A second holding part for holding a cover member having a surface, wherein the second holding part covers at least a part of the peripheral area of the surface of the substrate and the first surface through the first gap. An exposure apparatus that holds a member is provided.
本発明の第4の態様に従えば、第3の態様の露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method including exposing a substrate using the exposure apparatus according to the third aspect and developing the exposed substrate.
本発明の第5の態様に従えば、液体を介して露光光で基板を露光する露光方法であって、基板の表面の周縁領域の少なくとも一部とカバー部材の第1面とを第1間隙を介して対向させることと、周縁領域と第1面とを対向させた状態で、基板を露光することと、を含む露光方法が提供される。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an exposure method for exposing a substrate with exposure light through a liquid, wherein at least a part of a peripheral region of the surface of the substrate and the first surface of the cover member are connected to the first gap. And exposing the substrate in a state where the peripheral region and the first surface are opposed to each other.
本発明の第6の態様に従えば、第5の態様の露光方法を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method including exposing a substrate using the exposure method according to the fifth aspect and developing the exposed substrate.
本発明によれば、液体が基板の裏面に付着することを抑制できる。また本発明によれば、露光不良の発生を抑制できる。また本発明によれば、不良デバイスの発生を抑制できる。 According to this invention, it can suppress that a liquid adheres to the back surface of a board | substrate. Further, according to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of exposure failure. Moreover, according to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of defective devices.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をX軸方向、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向のそれぞれと直交する方向(すなわち鉛直方向)をZ軸方向とする。また、X軸、Y軸、及びZ軸まわりの回転(傾斜)方向をそれぞれ、θX、θY、及びθZ方向とする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. A predetermined direction in the horizontal plane is defined as the X-axis direction, a direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is defined as the Y-axis direction, and a direction orthogonal to each of the X-axis direction and Y-axis direction (that is, the vertical direction) is defined as the Z-axis direction. Further, the rotation (inclination) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively.
<第1実施形態>
第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係る露光装置EXを示す概略構成図、図2は、露光装置EXの一部を拡大した側断面図である。図1及び図2において、露光装置EXは、マスクMを保持して移動可能なマスクステージ1と、基板Pを保持して移動可能な基板ステージ2と、マスクステージ1を移動する第1駆動システム3と、基板ステージ2を移動する第2駆動システム4と、各ステージ1、2の位置情報を計測する干渉計システム7と、マスクMを露光光ELで照明する照明系ILと、露光光ELで照明されたマスクMのパターンの像を基板Pに投影する投影光学系PLと、基板Pを搬送可能な搬送装置40と、露光装置EX全体の動作を制御する制御装置8とを備えている。
<First Embodiment>
A first embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic block diagram showing an exposure apparatus EX according to the first embodiment, and FIG. 2 is an enlarged side sectional view of a part of the exposure apparatus EX. 1 and 2, an exposure apparatus EX includes a
マスクMは、基板Pに投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。マスクMは、例えばガラス板等の透明板上にクロム等の遮光膜を用いて所定のパターンが形成された透過型マスクを含む。なお、マスクMとして、反射型マスクを用いることもできる。基板Pは、デバイスを製造するための基板である。基板Pは、例えばシリコンウエハのような半導体ウエハ等の基材Wに感光膜Rgが形成されたものを含む。感光膜Rgは、感光材(フォトレジスト)の膜である。 The mask M includes a reticle on which a device pattern projected onto the substrate P is formed. The mask M includes a transmission type mask in which a predetermined pattern is formed on a transparent plate such as a glass plate using a light shielding film such as chromium. A reflective mask can also be used as the mask M. The substrate P is a substrate for manufacturing a device. The substrate P includes, for example, a substrate having a photosensitive film Rg formed on a base material W such as a semiconductor wafer such as a silicon wafer. The photosensitive film Rg is a film of a photosensitive material (photoresist).
本実施形態の露光装置EXは、液体LQを介して露光光ELで基板Pを露光する液浸露光装置である。露光装置EXは、露光光ELの光路Kの少なくとも一部が液体LQで満たされるように液浸空間LSを形成可能な液浸部材9を備えている。液浸空間LSは、液体LQで満たされた空間である。本実施形態においては、液体LQとして、水(純水)を用いる。
The exposure apparatus EX of the present embodiment is an immersion exposure apparatus that exposes a substrate P with exposure light EL through a liquid LQ. The exposure apparatus EX includes a
本実施形態において、液浸空間LSは、投影光学系PLの複数の光学素子のうち、投影光学系PLの像面に最も近い終端光学素子10から射出される露光光ELの光路Kが液体LQで満たされるように形成される。終端光学素子10は、投影光学系PLの像面に向けて露光光ELを射出する射出面11を有する。液浸空間LSは、終端光学素子10とその終端光学素子10の射出面11と対向する位置に配置された物体との間の光路Kが液体LQで満たされるように形成される。射出面11と対向する位置は、射出面11から射出される露光光ELの照射位置を含む。以下の説明において、終端光学素子10の射出面11と対向する位置を適宜、露光位置EP、と称する。
In the present embodiment, the immersion space LS is such that the optical path K of the exposure light EL emitted from the terminal
液浸部材9は、終端光学素子10の近傍に配置されている。液浸部材9は、下面12を有する。本実施形態において、射出面11と対向可能な物体は、下面12と対向可能である。物体の表面が露光位置EPに配置されたとき、下面12の少なくとも一部と物体の表面とが対向する。射出面11と物体の表面とが対向しているとき、終端光学素子10は、射出面11と物体の表面との間に液体LQを保持できる。また、下面12と物体の表面とが対向しているとき、液浸部材9は、下面12と物体の表面との間に液体LQを保持できる。一方側の射出面11及び下面12と他方側の物体の表面との間に保持される液体LQによって、液浸空間LSが形成される。
The
本実施形態において、射出面11及び下面12と対向可能な物体は、露光位置EPを含む所定面内を移動可能な物体を含む。本実施形態において、その物体は、基板ステージ2、及びその基板ステージ2に保持された基板Pの少なくとも一方を含む。本実施形態において、基板ステージ2は、ベース部材6のガイド面5上を移動可能である。本実施形態においては、ガイド面5は、XY平面とほぼ平行である。基板ステージ2は、基板Pを保持して、ガイド面5に沿って、露光位置EPを含むXY平面内を移動可能である。
In the present embodiment, the object that can face the
本実施形態においては、射出面11及び下面12と対向する位置に配置された基板Pの表面の一部の領域(局所的な領域)が液体LQで覆われるように液浸空間LSが形成され、その基板Pの表面と下面12との間に液体LQの界面(メニスカス、エッジ)が形成される。すなわち、本実施形態においては、露光装置EXは、基板Pの露光時に、投影光学系PLの投影領域PRを含む基板P上の一部の領域が液体LQで覆われるように液浸空間LSを形成する局所液浸方式を採用する。
In the present embodiment, the immersion space LS is formed so that a partial region (local region) on the surface of the substrate P disposed at a position facing the
また、本実施形態においては、基板ステージ2(基板ホルダ)に保持された基板Pの近傍には、基板Pの表面の周縁領域の少なくとも一部を覆うカバー部材13が配置される。カバー部材13は、基板Pの表面の周縁領域の少なくとも一部と第1間隙G1を介して対向する第1面14を備えている。本実施形態において、カバー部材13は、基板ステージ2に保持される。
In the present embodiment, a
照明系ILは、所定の照明領域IRを均一な照度分布の露光光ELで照明する。照明系ILは、照明領域IRに配置されたマスクMの少なくとも一部を均一な照度分布の露光光ELで照明する。照明系ILから射出される露光光ELとして、例えば水銀ランプから射出される輝線(g線、h線、i線)及びKrFエキシマレーザ光(波長248nm)等の遠紫外光(DUV光)、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)、及びF2レーザ光(波長157nm)等の真空紫外光(VUV光)等が用いられる。本実施形態においては、露光光ELとして、紫外光(真空紫外光)であるArFエキシマレーザ光を用いる。 The illumination system IL illuminates a predetermined illumination region IR with exposure light EL having a uniform illuminance distribution. The illumination system IL illuminates at least a part of the mask M arranged in the illumination region IR with the exposure light EL having a uniform illuminance distribution. As the exposure light EL emitted from the illumination system IL, for example, far ultraviolet light (DUV light) such as bright lines (g-line, h-line, i-line) and KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) emitted from a mercury lamp, ArF Excimer laser light (wavelength 193 nm), vacuum ultraviolet light (VUV light) such as F 2 laser light (wavelength 157 nm), or the like is used. In the present embodiment, ArF excimer laser light, which is ultraviolet light (vacuum ultraviolet light), is used as the exposure light EL.
マスクステージ1は、マスクMをリリース可能に保持するマスク保持部15を有する。本実施形態において、マスク保持部15は、マスクMのパターン形成面(下面)とXY平面とがほぼ平行となるように、マスクMを保持する。第1駆動システム3は、リニアモータ等のアクチュエータを含む。マスクステージ1は、第1駆動システム3の作動により、マスクMを保持してXY平面内を移動可能である。本実施形態においては、マスクステージ1は、マスク保持部15でマスクMを保持した状態で、X軸、Y軸、及びθZ方向の3つの方向に移動可能である。
The
投影光学系PLは、所定の投影領域PRに露光光ELを照射する。投影光学系PLは、投影領域PRに配置された基板Pの少なくとも一部に、マスクMのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。投影光学系PLの複数の光学素子は、鏡筒PKで保持される。本実施形態の投影光学系PLは、その投影倍率が例えば1/4、1/5又は1/8等の縮小系である。なお、投影光学系PLは、等倍系及び拡大系のいずれでもよい。本実施形態においては、投影光学系PLの光軸AXは、Z軸とほぼ平行である。また、投影光学系PLは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれでもよい。また、投影光学系PLは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。 The projection optical system PL irradiates the predetermined projection region PR with the exposure light EL. The projection optical system PL projects an image of the pattern of the mask M at a predetermined projection magnification onto at least a part of the substrate P arranged in the projection region PR. The plurality of optical elements of the projection optical system PL are held by a lens barrel PK. The projection optical system PL of the present embodiment is a reduction system whose projection magnification is, for example, 1/4, 1/5, or 1/8. Note that the projection optical system PL may be either an equal magnification system or an enlargement system. In the present embodiment, the optical axis AX of the projection optical system PL is substantially parallel to the Z axis. Further, the projection optical system PL may be any of a refractive system that does not include a reflective optical element, a reflective system that does not include a refractive optical element, and a catadioptric system that includes a reflective optical element and a refractive optical element. Further, the projection optical system PL may form either an inverted image or an erect image.
基板ステージ2は、ステージ本体16と、ステージ本体16上に配置され、基板Pを保持可能な基板テーブル17とを有する。ステージ本体16は、気体軸受によって、ガイド面5に非接触で支持されており、ガイド面5上をXY方向に移動可能である。基板ステージ2は、基板Pを保持した状態で、終端光学素子10の光射出側(投影光学系PLの像面側)において、射出面11及び下面12と対向する位置を含むガイド面5の所定領域内を移動可能である。
The
第2駆動システム4は、例えばリニアモータ等のアクチュエータを含み、ステージ本体16をガイド面5上でX軸、Y軸、及びθZ方向に移動可能な粗動システム4Aと、例えばボイスコイルモータ等のアクチュエータを含み、ステージ本体16に対して基板テーブル17をZ軸、θX、及びθY方向に移動可能な微動システム4Bとを有する。基板テーブル17は、粗動システム4A及び微動システム4Bを含む第2駆動システム4の作動により、基板Pを保持した状態で、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZ方向の6つの方向に移動可能である。
The
干渉計システム7は、XY平面内におけるマスクステージ1及び基板ステージ2のそれぞれの位置情報を計測する。干渉計システム7は、XY平面内におけるマスクステージ1の位置情報を計測するレーザ干渉計7Aと、XY平面内における基板ステージ2の位置情報を計測するレーザ干渉計7Bとを備えている。レーザ干渉計7Aは、マスクステージ1に配置された反射面1Rに計測光を照射し、その反射面1Rを介した計測光を用いて、X軸、Y軸、及びθZ方向に関するマスクステージ1(マスクM)の位置情報を計測する。レーザ干渉計7Bは、基板ステージ2(基板テーブル17)に配置された反射面2Rに計測光を照射し、その反射面2Rを介した計測光を用いて、X軸、Y軸、及びθZ方向に関する基板ステージ2(基板P)の位置情報を計測する。
The interferometer system 7 measures positional information of the
また、本実施形態においては、基板ステージ2に保持された基板Pの表面の位置情報を検出するフォーカス・レベリング検出システム(不図示)が配置されている。フォーカス・レベリング検出システムは、Z軸、θX、及びθY方向に関する基板Pの表面の位置情報を検出する。
In the present embodiment, a focus / leveling detection system (not shown) for detecting position information on the surface of the substrate P held on the
基板Pの露光時、マスクステージ1の位置情報がレーザ干渉計7Aで計測され、基板ステージ2の位置情報がレーザ干渉計7Bで計測される。制御装置8は、レーザ干渉計7Aの計測結果に基づいて、第1駆動システム3を作動し、マスクステージ1に保持されているマスクMの位置制御を実行する。また、制御装置8は、レーザ干渉計7Bの計測結果及びフォーカス・レベリング検出システムの検出結果に基づいて、第2駆動システム4を作動し、基板ステージ2に保持されている基板Pの位置制御を実行する。
When the substrate P is exposed, the position information of the
本実施形態の露光装置EXは、マスクMと基板Pとを所定の走査方向に同期移動しつつ、マスクMのパターンの像を基板Pに投影する走査型露光装置(所謂スキャニングステッパ)である。基板Pの露光時、制御装置8は、マスクステージ1及び基板ステージ2を制御して、マスクM及び基板Pを、露光光ELの光路(光軸AX)と交差するXY平面内の所定の走査方向に移動する。本実施形態においては、基板Pの走査方向(同期移動方向)をY軸方向とし、マスクMの走査方向(同期移動方向)もY軸方向とする。制御装置8は、基板Pを投影光学系PLの投影領域PRに対してY軸方向に移動するとともに、その基板PのY軸方向への移動と同期して、照明系ILの照明領域IRに対してマスクMをY軸方向に移動しつつ、投影光学系PLと基板P上の液浸空間LSの液体LQとを介して基板Pに露光光ELを照射する。これにより、基板Pは露光光ELで露光され、マスクMのパターンの像が基板Pに投影される。
The exposure apparatus EX of the present embodiment is a scanning exposure apparatus (so-called scanning stepper) that projects an image of the pattern of the mask M onto the substrate P while synchronously moving the mask M and the substrate P in a predetermined scanning direction. At the time of exposure of the substrate P, the
液浸部材9は、環状の部材である。液浸部材9は、終端光学素子10の周囲に配置されている。図2に示すように、液浸部材9は、射出面11と対向する位置に開口9Kを有する。液浸部材9は、液体LQを供給可能な供給口21と、液体LQを回収可能な回収口22とを備えている。
The
供給口21は、液浸空間LSを形成するために、液体LQを供給可能である。供給口21は、光路Kの近傍において、その光路Kに面するように液浸部材9の所定位置に配置されている。供給口21は、流路23を介して、液体供給装置24と接続されている。液体供給装置24は、清浄で温度調整された液体LQを送出可能である。流路23は、液浸部材9の内部に形成された供給流路、及びその供給流路と液体供給装置24とを接続する供給管で形成される流路を含む。液体供給装置24から送出された液体LQは、流路23を介して供給口21に供給される。
The
回収口22は、液浸部材9の下面12と対向する物体上の液体LQの少なくとも一部を回収可能である。本実施形態においては、回収口22は、露光光ELが通過する開口9Kの周囲に配置されている。回収口22は、物体の表面と対向する液浸部材9の所定位置に配置されている。回収口22には、複数の孔(openingsあるいはpores)を含むプレート状の多孔部材25が配置されている。なお、回収口22に、網目状に多数の小さい孔が形成された多孔部材であるメッシュフィルタが配置されてもよい。本実施形態において、液浸部材9の下面12の少なくとも一部は、多孔部材25の下面を含む。回収口22は、流路26を介して、液体回収装置27と接続されている。液体回収装置27は、真空システムを含み、液体LQを吸引して回収可能である。流路26は、液浸部材9の内部に形成された回収流路、及びその回収流路と液体回収装置27とを接続する回収管で形成される流路を含む。回収口22から回収された液体LQは、流路26を介して、液体回収装置27に回収される。
The
本実施形態においては、制御装置8は、供給口21を用いる液体供給動作と並行して、回収口22を用いる液体回収動作を実行することによって、一方側の終端光学素子10及び液浸部材9と、他方側の物体との間に液体LQで液浸空間LSを形成可能である。
In the present embodiment, the
図3は、カバー部材13の近傍を示す断面図、図4は、基板ステージ2の斜視図である。図2及び図3に示すように、基板テーブル17は、基板Pを保持する第1保持部18と、カバー部材13を保持する第2保持部19とを備えている。本実施形態において、第1保持部18は、所謂、真空チャック機構を含み、基板Pをリリース可能に保持する。第2保持部19も、例えば真空チャック機構を含み、カバー部材13をリリース可能に保持する。第2保持部19は、第1保持部18の周囲に配置されている。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the vicinity of the
また、本実施形態においては、カバー部材13の周囲に、プレート部材Tが配置される。基板テーブル17は、プレート部材Tを保持する第3保持部20を備えている。本実施形態において、第3保持部20は、真空チャック機構を含み、プレート部材Tをリリース可能に保持する。第3保持部20は、第2保持部19の周囲に配置されている。第1保持部18,第2保持部19,第3保持部20に用いられるチャック機構は、真空チャック機構に限られず、第1保持部18,第2保持部19,第3保持部20の少なくとも一つに他のチャック機構(例えば静電チャック機構)を用いてもよい。
In the present embodiment, the plate member T is disposed around the
第1保持部18は、基板Pの裏面と対向し、基板Pの裏面を保持する。第1保持部18は、基板Pの表面とXY平面とがほぼ平行となるように、基板Pを保持する。なお、図2,図3などにおいては、説明を簡単にするために、基板Pの裏面と第1保持部18の表面とが接触しているように描かれているが、実際には、第1保持部18の表面に形成された凸部に基板Pが保持され、基板Pの裏面と第1保持部18の表面との間には空間が形成され、その空間の気体を排気することによって、基板Pが第1保持部18に保持されている。
The
カバー部材13は、基板Pの表面の周縁領域の少なくとも一部と対向可能な第1面14を有するプレート部13Aと、第2保持部19に保持される支持部13Bと、支持部13Bの下面(裏面)に接続されたロッド部13Cとを含む。本実施形態において、カバー部材13は、基板Pの周囲に配置される。図4に示すように、カバー部材13は、基板Pの外形に応じた環状の部材である。第1面14は、基板Pの表面の外形に応じた環状である。
The
図2及び図3に示すように、第2保持部19は、基板Pの表面の周縁領域と第1面14とが第1間隙G1を介して対向するようにカバー部材13を保持する。第1保持部18に保持された基板Pと、第2保持部19に保持されたカバー部材13とは離れている。また、本実施形態においては、第2保持部19は、第1保持部18に保持された基板Pの表面と、カバー部材13の第1面14とがほぼ平行となるように、カバー部材13を保持する。すなわち、本実施形態において、第1面14は、XY平面とほぼ平行である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
本実施形態において、第1面14は、液体LQに対して撥液性である。本実施形態において、カバー部材13は、ステンレス等の金属製の基材と、その基材上に形成された撥液性材料の膜とを含む。第1面14は、撥液性材料の膜で形成されている。撥液性材料としては、例えばPFA(Tetra fluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ether copolymer)、PTFE(Poly tetra fluoro ethylene)、PEEK(polyetheretherketone)、テフロン(登録商標)等が挙げられる。なお、カバー部材13自体を撥液性材料で形成することによって、第1面14を撥液性にしてもよい。本実施形態において、液体LQに対する第1面14の接触角は、例えば90度以上である。
In the present embodiment, the
図3に示すように、基板Pは、基材Wと、基材W上に形成された感光膜Rgとを含む。本実施形態において、基板Pの表面は、感光膜Rgの表面を含む。本実施形態において、感光膜Rgは、液体LQに対して撥液性である。液体LQに対する感光膜Rgの表面の接触角は、例えば90度以上である。 As shown in FIG. 3, the substrate P includes a base material W and a photosensitive film Rg formed on the base material W. In the present embodiment, the surface of the substrate P includes the surface of the photosensitive film Rg. In the present embodiment, the photosensitive film Rg is liquid repellent with respect to the liquid LQ. The contact angle of the surface of the photosensitive film Rg with respect to the liquid LQ is, for example, 90 degrees or more.
基板Pの表面の周縁領域は、感光膜Rgが除去された領域を含む。本実施形態において、基板Pは、基材W上に、例えばスピンコーティング法に基づいて感光膜Rgを形成する処理と、その形成された感光膜Rgの一部を除去するためのエッジリンス処理とを経て形成される。本実施形態において、感光膜Rgが除去された領域は、エッジリンス処理された領域を含む。 The peripheral region on the surface of the substrate P includes a region where the photosensitive film Rg is removed. In this embodiment, the substrate P is formed on the base material W by, for example, a process for forming the photosensitive film Rg based on a spin coating method, and an edge rinse process for removing a part of the formed photosensitive film Rg. It is formed through. In the present embodiment, the region from which the photosensitive film Rg has been removed includes a region subjected to edge rinse processing.
本実施形態において、第1面14は、感光膜Rgの一部と対向する。すなわち、第1面14は、感光膜Rgが形成された領域、及び感光膜Rgが除去された領域の両方と対向する。換言すれば、第1面14は、感光膜Rgと基材Wとの境界と対向する。
In the present embodiment, the
本実施形態においては、基板Pの表面の中心に対する放射方向における、感光膜Rgのエッジと基板P(基材W)のエッジとの距離H1、すなわち、感光膜Rgが除去された領域のサイズは、0.5〜3mm程度である。また、基板Pの表面の中心に対する放射方向における、第1面14の内側のエッジと基板P(基材W)のエッジとの距離H2、すなわち、第1面14と基板Pとが重なり合う部分のサイズは、1〜10mm程度である。
In the present embodiment, the distance H1 between the edge of the photosensitive film Rg and the edge of the substrate P (base material W) in the radial direction with respect to the center of the surface of the substrate P, that is, the size of the region from which the photosensitive film Rg has been removed is About 0.5 to 3 mm. Further, the distance H2 between the inner edge of the
本実施形態においては、液体LQの表面張力により第1間隙G1に液体LQが浸入しないように、第1間隙G1のサイズが定められている。第1間隙G1のサイズは、例えば、1mm以下である。本実施形態において、第1間隙G1のサイズは、0.2mm以下である。第1間隙G1を形成する一方側の第1面14、及び他方側の感光膜Rgの表面のそれぞれが、液体LQに対して撥液性であり、第1間隙G1のサイズを最適化することによって、第1間隙G1への液体LQの浸入を十分に抑制できる。
In the present embodiment, the size of the first gap G1 is determined so that the liquid LQ does not enter the first gap G1 due to the surface tension of the liquid LQ. The size of the first gap G1 is, for example, 1 mm or less. In the present embodiment, the size of the first gap G1 is 0.2 mm or less. Each of the
また、カバー部材13は、終端光学素子10の射出面11と対向可能な第2面28を有する。第2面28は、第1面14とほぼ平行な平坦領域28Aと、平坦領域28Aに対して傾斜する傾斜領域28Bとを含む。XY平面内において、平坦領域28Aは、環状(輪帯状)の領域である。傾斜領域28Bは、平坦領域28Aの周囲に配置されている。
Further, the
本実施形態において、第2面28は、液体LQに対して撥液性である。第1面14と同様、第2面28は、撥液性材料の膜で形成されている。本実施形態において、液体LQに対する第2面28の接触角は、例えば90度以上である。なお、上述したように、カバー部材13自体を撥液性材料で形成することによって、第2面28を撥液性にしてもよい。
In the present embodiment, the
第3保持部20は、プレート部材Tの裏面と対向し、プレート部材Tの裏面を保持する。第3保持部20は、プレート部材Tの表面とXY平面とがほぼ平行となるように、プレート部材Tを保持する。なお、図2,図3などにおいては、説明を簡単にするために、プレート部材Tの裏面と第3保持部20の表面とが接触しているように描かれているが、実際には、第3保持部20の表面に形成された凸部にプレート部材Tが保持され、プレート部材Tの裏面と第3保持部20の表面との間には空間が形成され、その空間の気体を排気することによって、プレート部材Tが第3保持部20に保持されている。
本実施形態においては、第1保持部18に保持された基板Pの表面と、第3保持部20に保持されたプレート部材Tの表面とは、ほぼ同一平面内に配置される(ほぼ面一である)。
The
In the present embodiment, the surface of the substrate P held by the
本実施形態において、カバー部材13の第2面28は、基板Pの表面及びプレート部材Tの表面より高い。すなわち、第2面28は、基板Pの表面及びプレート部材Tの表面より+Z側に配置されている。本実施形態において、Z軸方向に関する基板Pの表面(プレート部材Tの表面)と第2面28(平坦領域28A)との距離H3は、0.5mm以下である。
In the present embodiment, the
本実施形態において、プレート部材Tの表面は、液体LQに対して撥液性である。本実施形態において、プレート部材Tは、ステンレス等の金属製の基材と、その基材上に形成された撥液性材料の膜とを含む。プレート部材Tの表面は、撥液性材料の膜で形成されている。撥液性材料としては、例えばPFA、PTFE、PEEK、テフロン(登録商標)等が挙げられる。なお、プレート部材T自体が撥液性材料で形成されてもよい。本実施形態において、液体LQに対するプレート部材Tの表面の接触角は、例えば90度以上である。 In the present embodiment, the surface of the plate member T is liquid repellent with respect to the liquid LQ. In this embodiment, the plate member T includes a metal base material such as stainless steel and a film of a liquid repellent material formed on the base material. The surface of the plate member T is formed of a liquid repellent material film. Examples of the liquid repellent material include PFA, PTFE, PEEK, Teflon (registered trademark), and the like. The plate member T itself may be formed of a liquid repellent material. In the present embodiment, the contact angle of the surface of the plate member T with respect to the liquid LQ is, for example, 90 degrees or more.
プレート部材Tは、カバー部材13を配置可能な開口THを有する。第3保持部20に保持されたプレート部材Tは、第2保持部19に保持されたカバー部材13の周囲に配置される。傾斜領域28Bは、平坦領域28Aの外側のエッジと、プレート部材Tの表面の内側のエッジとを結ぶように傾斜している。
The plate member T has an opening TH in which the
図3に示すように、本実施形態において、第2保持部19に保持されたカバー部材13の第2面28(傾斜領域28B)と、第3保持部20に保持されたプレート部材Tの表面との間に第2間隙G2が形成される。
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the second surface 28 (
本実施形態においては、液体LQの表面張力により第2間隙G2に液体LQが浸入しないように、第2間隙G2のサイズが定められている。第2間隙G2のサイズは、例えば、1mm以下である。第2間隙G2を形成する一方側の第2面28、及び他方側のプレート部材Tの表面のそれぞれが、液体LQに対して撥液性であり、第2間隙G2のサイズを最適化することによって、第2間隙G2への液体LQの浸入を十分に抑制できる。
In the present embodiment, the size of the second gap G2 is determined so that the liquid LQ does not enter the second gap G2 due to the surface tension of the liquid LQ. The size of the second gap G2 is, for example, 1 mm or less. Each of the
図3に示すように、本実施形態において、基板テーブル17は、カバー部材13のロッド部13Cを配置可能な穴29を有する。ロッド部13Cは、Z軸方向に長い。ロッド部13Cは、穴29にガイドされつつ、Z軸方向に移動可能である。
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the substrate table 17 has a
また、基板テーブル17には、第2保持部19に対してカバー部材13を移動する移動装置30を備えている。本実施形態において、移動装置30は、ロッド部13Cの下方に配置された、Z軸方向に移動可能な移動部材31と、移動部材31を移動するアクチュエータ32とを含む。移動装置30は、移動部材31とロッド部13Cとを接触させた状態で、アクチュエータ32を作動して、移動部材31をZ軸方向に移動することにより、カバー部材13を第2保持部19に対してZ軸方向に移動(昇降)することができる。
In addition, the substrate table 17 includes a moving
また、基板テーブル17は、第1保持部18に対して、基板PをZ方向に移動する(昇降する)不図示の移動装置を備えている。
Further, the substrate table 17 includes a moving device (not shown) that moves (lifts) the substrate P in the Z direction with respect to the
図5は、移動装置30によってカバー部材13が第1保持部18及び第2保持部19に対して上昇した状態を示す図である。図5に示すように、本実施形態において、ロッド部13Cは、3つ配置されている。移動装置30は、3つのロッド部13Cのそれぞれに対応するように設けられている。制御装置8は、カバー部材13に対する第2保持部19の吸着を解除して、カバー部材13を第2保持部19からリリース可能にした状態で、移動装置30を用いてカバー部材13を上昇する。移動装置30によってカバー部材13が上昇することにより、カバー部材13(支持部13B)と第2保持部19との間に間隙G3が形成される。搬送装置40は、間隙G3を介して、第1保持部18に基板Pを搬入(ロード)可能であり、第1保持部18から基板Pを搬出(アンロード)可能である。搬送装置40は、基板Pの裏面を支持して、その基板Pを搬送する。
FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the
また、本実施形態において、搬送装置40は、カバー部材13を搬送可能である。本実施形態において、搬送装置40は、基板Pとカバー部材13とを一緒に搬送可能である。図6に示すように、搬送装置40は、基板Pの表面の周縁領域とカバー部材13の第1面14とを対向させた状態で、基板Pとカバー部材13とを一緒に搬送可能である。制御装置8は、カバー部材13に対する第2保持部19の保持を解除して、カバー部材13をリリース可能な状態にした後、基板Pの表面の周縁領域とカバー部材13の第1面14とを接触させた状態で、搬送装置40を用いて基板Pを搬送する。これにより、カバー部材13は、搬送装置40に搬送される。また、搬送装置40は、第2保持部19に対してカバー部材13を搬入(ロード)可能であり、第2保持部19からカバー部材13を搬出(アンロード)可能である。すなわち、カバー部材13は、交換可能である。
In the present embodiment, the
なお、搬送装置40は、カバー部材13のみを搬送することもできる。搬送装置40は、例えばカバー部材13の支持部13Bを支持した状態で、カバー部材13を搬送することができる。また、カバー部材13を搬送するための搬送装置と、基板Pを搬送するための搬送装置とをそれぞれ設けることができる。
In addition, the conveying
次に、上述の構成を有する露光装置EXの動作の一例について説明する。制御装置8は、搬送装置40を用いて、露光前の基板Pを第1保持部18にロードする。図5を参照して説明したように、基板Pを第1保持部18にロードする際、移動装置30により、カバー部材13が上昇する。間隙G3を介して、搬送装置40から不図示の移動装置に基板Pが渡される。さらに不図示の移動装置により第1保持部18に基板Pが載置され、第1保持部18に基板Pが保持される。第1保持部18に基板Pが保持された後、制御装置8は、移動装置30を用いて、カバー部材13を下降し、第2保持部19で保持する。
Next, an example of the operation of the exposure apparatus EX having the above-described configuration will be described. The
制御装置8は、基板ステージ2に保持されている基板Pを液浸露光するために、終端光学素子10及び液浸部材9と露光位置EPに配置された基板ステージ2との間に液浸空間LSを形成する。制御装置8は、基板Pを露光するために、照明系ILより露光光ELを射出する。照明系ILより射出された露光光ELは、マスクMを照明する。マスクMを介した露光光ELは、投影光学系PL及び液浸空間LSの液体LQを介して、基板Pに照射される。これにより、マスクMのパターンの像が基板Pに投影され、基板Pは露光光ELで露光される。
In order to perform immersion exposure on the substrate P held by the
本実施形態においては、液体LQを介して露光される基板Pの表面の周縁領域と第1間隙G1を介してカバー部材13の第1面14が配置され、その第1間隙G1への液体LQの浸入が抑制されている。したがって、基板Pを液浸露光した際にも、液体LQが基板Pの外側に流出したり、液体LQが基板Pの裏面側に回り込んだり、基板Pの裏面に付着したりすることを抑制することができる。
In the present embodiment, the peripheral surface region of the surface of the substrate P exposed through the liquid LQ and the
また、本実施形態においては、第2面28が液体LQに対して撥液性なので、液浸空間LSが第2面28上に形成された際にも、その液浸空間LSの状態を良好に維持できる。また、第2面28に液体LQが残留することが抑制される。また、本実施形態においては、プレート部材Tの表面が液体LQに対して撥液性なので、液浸空間LSがプレート部材T上に形成された際にも、その液浸空間LSの状態を良好に維持できる。また、プレート部材Tの表面に液体LQが残留することが抑制される。なお、液浸空間LSの状態とは、液浸空間LSの大きさ、液体LQの界面の形状などを含む。
In the present embodiment, since the
また、本実施形態においては、第2間隙G2に液体LQが浸入しないように、第2間隙G2のサイズが定められているので、液体LQがカバー部材13の裏面側に回り込んだり、カバー部材13の裏面に付着したりすることを抑制することができる。また、液体LQがプレート部材Tの裏面側に回り込んだり、プレート部材Tの裏面に付着したりすることを抑制することができる。
In the present embodiment, since the size of the second gap G2 is determined so that the liquid LQ does not enter the second gap G2, the liquid LQ wraps around the back side of the
基板Pの露光が終了した後、制御装置8は、図5を参照して説明したように、移動装置30により、第2保持部19に対してカバー部材13を上昇させるとともに、不図示の移動装置を用いて第1保持部18に対して基板Pを上昇させる。第1保持部18の上方において基板Pは搬送装置40に渡され、間隙G3を介して搬送される。
After the exposure of the substrate P is completed, as described with reference to FIG. 5, the
カバー部材13をメンテナンスしたり、交換したりする場合、制御装置8は、搬送装置40を用いて、カバー部材13を、第2保持部19からアンロードする。図6を参照して説明したように、搬送装置40は、基板Pと一緒に、カバー部材13をアンロード可能である。すなわち、搬送装置40は、第1保持部18から基板Pをアンロードする動作と並行して、第2保持部19からカバー部材13をアンロードする動作を実行できる。
When maintenance or replacement of the
また、メンテナンス後のカバー部材13、あるいは新たなカバー部材13を第2保持部19にロードする場合にも、図6を参照して説明したように、搬送装置40は、基板Pと一緒に、カバー部材13をロード可能である。すなわち、搬送装置40は、第1保持部18へ基板Pをロードする動作と並行して、第2保持部19へカバー部材13をロードする動作を実行できる。
Further, also when the
なお、カバー部材13を基板Pと一緒に搬送せずに、カバー部材13のみを搬送して、第2保持部19へのカバー部材13のロード、及び第2保持部19からのカバー部材13のアンロードを実行してもよい。
Note that the
なお、本実施形態において、カバー部材13のみならず、プレート部材Tを交換することもできる。
In the present embodiment, not only the
以上説明したように、本実施形態によれば、カバー部材13によって、液体LQが基板Pの裏面側の空間に入り込んだり、その液体LQが基板Pの裏面に付着したりすることを抑制することができる。したがって、露光不良の発生、不良デバイスの発生を抑制できる。本実施形態においては、第1間隙G1を介して基板Pの表面の周縁領域と撥液性の第1面14とが対向しており、基板Pとカバー部材13とは接触しない。したがって、基板Pに影響を及ぼすことを抑制できる。また、異物の発生を抑制でき、カバー部材13の汚染を抑制できる。
As described above, according to this embodiment, the
また、本実施形態によれば、基板Pの表面の周縁領域が、撥液性の感光膜Rgが除去された領域を含む場合でも、液体LQが基板Pの裏面側の空間に入り込んだり、その液体LQが基板Pの裏面に付着したりすることを抑制することができる。撥液性の感光膜Rgが除去された領域、本実施形態においては基材Wが露出している領域が液体LQに対して親液性である場合、その感光膜Rgが除去された領域と液体LQとが接触すると、液体LQが基板Pの裏面側の空間に入り込んだり、その液体LQが基板Pの裏面に付着したりする可能性が高くなる。本実施形態によれば、基板Pの表面の周縁領域が、撥液性の感光膜Rgが除去された領域を含む場合でも、第1間隙G1への液体LQの浸入を抑制することができるので、その感光膜Rgが除去された領域と液体LQとが接触することを抑制できる。 Further, according to this embodiment, even when the peripheral region on the surface of the substrate P includes the region from which the liquid-repellent photosensitive film Rg is removed, the liquid LQ enters the space on the back surface side of the substrate P, The liquid LQ can be prevented from adhering to the back surface of the substrate P. When the region where the liquid-repellent photosensitive film Rg is removed, in this embodiment, the region where the substrate W is exposed is lyophilic with respect to the liquid LQ, the region where the photosensitive film Rg is removed When the liquid LQ comes into contact with the liquid LQ, there is a high possibility that the liquid LQ enters the space on the back surface side of the substrate P or the liquid LQ adheres to the back surface of the substrate P. According to this embodiment, even when the peripheral region on the surface of the substrate P includes the region from which the liquid-repellent photosensitive film Rg is removed, the infiltration of the liquid LQ into the first gap G1 can be suppressed. It is possible to suppress contact between the liquid LQ and the region from which the photosensitive film Rg has been removed.
また、エッジリンス処理して感光膜Rgが除去された領域を形成することによって、例えば搬送装置40等、露光装置EX内の各部材、機器、あるいはコータ・デベロッパ装置、エッチング装置等の外部装置(周辺装置)が汚染されることを抑制することができる。基板Pの周縁領域に形成された感光膜Rgは基板Pから剥がれる可能性があるため、エッジリンス処理しない場合、その剥がれた感光膜Rgが各部材、機器等を汚染する可能性がある。本実施形態によれば、エッジリンス処理した基板Pを液浸露光しても、液体LQが基板Pの裏面側の空間に入り込んだり、基板Pの裏面に付着したりすることを抑制することができ、基板Pを良好に液浸露光できる。
Further, by forming an area from which the photosensitive film Rg has been removed by edge rinsing, for example, each member or device in the exposure apparatus EX such as the
なお、本実施形態においては、基板Pの表面が感光膜Rgで形成されている場合を例にして説明したが、トップコート膜と呼ばれる、感光膜Rgを保護する機能を有する、液体LQに対して撥液性の膜で基板Pの表面が形成されてもよい。例えばスピンコーティング法に基づいてトップコート膜が形成された後、エッジリンス処理して、基板Pの表面の周縁領域にトップコート膜が除去された領域が形成されても、カバー部材13の第1面14と基板Pの表面の周縁領域とを対向させた状態で液浸露光することにより、液体LQが基板Pの裏面側の空間に入り込んだり、その液体LQが基板Pの裏面に付着したりすることを抑制することができる。
In this embodiment, the case where the surface of the substrate P is formed of the photosensitive film Rg has been described as an example, but the liquid LQ having a function of protecting the photosensitive film Rg, which is called a top coat film, is used. The surface of the substrate P may be formed of a liquid repellent film. For example, even if a region where the topcoat film is removed is formed in the peripheral region on the surface of the substrate P after the topcoat film is formed based on the spin coating method, the first rinse of the
なお、本実施形態においては、第1保持部18に保持された基板Pの表面と第3保持部20に保持されたプレート部材Tの表面とがほぼ同一面内に配置され、カバー部材13の第2面28が、プレート部材Tの表面より高い場合について説明したが、例えば図7に示すように、第2面28と、プレート部材Tの表面とがほぼ同一面内に配置されてもよい。この場合も、基板Pの表面の周縁領域と第1間隙G1を介してカバー部材13の第1面14を配置することによって、液体LQが基板Pの裏面側の空間に入り込んだり、その液体LQが基板Pの裏面に付着したりすることを抑制することができる。
In the present embodiment, the surface of the substrate P held by the first holding
なお、上述の実施形態において、カバー部材13を保持する第2保持部19を移動可能に設けることができる。こうすることによって、例えば、第1間隙G1のサイズを調整することができる。
In the above-described embodiment, the second holding
なお、上述の各実施形態において、投影光学系PLは、終端光学素子10の射出側(像面側)の光路Kを液体で満たしているが、国際公開第2004/019128号パンフレットに開示されているように、終端光学素子10の入射側(物体面側)の光路も液体LQで満たす投影光学系を採用することもできる。
In each of the above-described embodiments, the projection optical system PL fills the optical path K on the exit side (image plane side) of the last
なお、上述の実施形態の液体LQは水であるが、水以外の液体であってもよい。液体LQとしては、露光光ELに対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系、あるいは基板の表面を形成する感光材(フォトレジスト)の膜に対して安定なものが好ましい。例えば、液体LQとして、ハイドロフロロエーテル(HFE)、過フッ化ポリエーテル(PFPE)、フォンブリンオイル、セダー油等を用いることも可能である。また、液体LQとして、屈折率が1.6〜1.8程度のものを使用してもよい。更に、石英及び蛍石よりも屈折率が高い(例えば1.6以上)材料で、液体LQと接触する投影光学系PLの光学素子(終端光学素子など)を形成してもよい。また、液体LQとして、種々の流体、例えば、超臨界流体を用いることも可能である。 In addition, although the liquid LQ of the above-mentioned embodiment is water, liquids other than water may be sufficient. The liquid LQ is preferably a liquid LQ that is transparent to the exposure light EL, has a refractive index as high as possible, and is stable with respect to the projection optical system or a photosensitive material (photoresist) film that forms the surface of the substrate. For example, as the liquid LQ, hydrofluoroether (HFE), perfluorinated polyether (PFPE), fomblin oil, cedar oil, or the like can be used. A liquid LQ having a refractive index of about 1.6 to 1.8 may be used. Furthermore, an optical element (such as a terminal optical element) of the projection optical system PL that is in contact with the liquid LQ may be formed of a material having a refractive index higher than that of quartz and fluorite (for example, 1.6 or more). In addition, various fluids such as a supercritical fluid can be used as the liquid LQ.
また、例えば露光光ELがF2レーザ光である場合、このF2レーザ光は水を透過しないので、液体LQとしてはF2レーザ光を透過可能なもの、例えば、過フッ化ポリエーテル(PFPE)、フッ素系オイル等のフッ素系流体を用いることができる。この場合、液体LQと接触する部分には、例えばフッ素を含む極性の小さい分子構造の物質で薄膜を形成することで親液化処理する。 Further, for example, when the exposure light EL is F 2 laser light, the F 2 laser light does not transmit water, so that the liquid LQ can transmit F 2 laser light, such as perfluorinated polyether (PFPE). ), Fluorine-based fluids such as fluorine-based oils can be used. In this case, a lyophilic treatment is performed by forming a thin film with a substance having a small molecular structure including fluorine, for example, in a portion in contact with the liquid LQ.
なお、上述の各実施形態の基板Pとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版(合成石英、シリコンウエハ)等が適用される。 As the substrate P in each of the above embodiments, not only a semiconductor wafer for manufacturing a semiconductor device, but also a glass substrate for a display device, a ceramic wafer for a thin film magnetic head, or an original mask or reticle used in an exposure apparatus. (Synthetic quartz, silicon wafer) or the like is applied.
露光装置EXとしては、マスクMと基板Pとを同期移動してマスクMのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置(スキャニングステッパ)の他に、マスクMと基板Pとを静止した状態でマスクMのパターンを一括露光し、基板Pを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置(ステッパ)にも適用することができる。 As the exposure apparatus EX, in addition to the step-and-scan type scanning exposure apparatus (scanning stepper) that scans and exposes the pattern of the mask M by moving the mask M and the substrate P synchronously, the mask M and the substrate P Can be applied to a step-and-repeat type projection exposure apparatus (stepper) in which the pattern of the mask M is collectively exposed while the substrate P is stationary and the substrate P is sequentially moved stepwise.
さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第1パターンと基板Pとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第1パターンの縮小像を基板P上に転写した後、第2パターンと基板Pとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第2パターンの縮小像を第1パターンと部分的に重ねて基板P上に一括露光してもよい(スティッチ方式の一括露光装置)。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板P上で少なくとも2つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Pを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。 Further, in the step-and-repeat exposure, after the reduced image of the first pattern is transferred onto the substrate P using the projection optical system in a state where the first pattern and the substrate P are substantially stationary, the second pattern With the projection optical system, the reduced image of the second pattern may be partially overlapped with the first pattern and collectively exposed on the substrate P (stitch type batch exposure apparatus). ). Further, the stitch type exposure apparatus can be applied to a step-and-stitch type exposure apparatus in which at least two patterns are partially transferred on the substrate P, and the substrate P is sequentially moved.
また、例えば対応米国特許第6611316号明細書に開示されているように、2つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、1回の走査露光によって基板上の1つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。また、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明を適用することができる。 Further, as disclosed in, for example, US Pat. No. 6,611,316, two mask patterns are synthesized on a substrate via a projection optical system, and one shot on the substrate is obtained by one scanning exposure. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that performs double exposure of a region almost simultaneously. The present invention can also be applied to proximity type exposure apparatuses, mirror projection aligners, and the like.
また、本発明は、米国特許第6341007号明細書、米国特許第6208407号明細書、米国特許第6262796号明細書等に開示されているような複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。 The present invention also relates to a twin stage type exposure apparatus having a plurality of substrate stages as disclosed in US Pat. No. 6,341,007, US Pat. No. 6,208,407, US Pat. No. 6,262,796, and the like. It can also be applied to.
更に、例えば対応米国特許第6897963号明細書等に開示されているように、基板を保持する基板ステージと基準マークが形成された基準部材及び/又は各種の光電センサを搭載し、露光対象の基板を保持しない計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。 Further, as disclosed in, for example, US Pat. No. 6,897,963, a substrate stage for holding a substrate, a reference member on which a reference mark is formed, and / or various photoelectric sensors are mounted, and a substrate to be exposed. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that includes a measurement stage that does not hold the lens. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that includes a plurality of substrate stages and measurement stages.
露光装置EXの種類としては、基板Pに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD)、マイクロマシン、MEMS、DNAチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。 The type of the exposure apparatus EX is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element that exposes a semiconductor element pattern onto the substrate P, but an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display element or a display, a thin film magnetic head, an image sensor (CCD). ), An exposure apparatus for manufacturing a micromachine, a MEMS, a DNA chip, a reticle, a mask, or the like.
なお、上述の各実施形態においては、レーザ干渉計7A、7Bを含む干渉計システム7を用いてマスクステージ1及び基板ステージ2の各位置情報を計測するものとしたが、これに限らず、例えば各ステージ1、2に設けられるスケール(回折格子)を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。この場合、干渉計システムとエンコーダシステムとの両方を備えるハイブリッドシステムとしてもよい。
In each of the above-described embodiments, the positional information of the
また、上述の各実施形態では、露光光ELとしてArFエキシマレーザ光を発生する光源装置として、ArFエキシマレーザを用いてもよいが、例えば、米国特許第7023610号明細書に開示されているように、DFB半導体レーザ又はファイバーレーザなどの固体レーザ光源、ファイバーアンプなどを有する光増幅部、及び波長変換部などを含み、波長193nmのパルス光を出力する高調波発生装置を用いてもよい。さらに、上記実施形態では、前述の各照明領域と、投影領域がそれぞれ矩形状であるものとしたが、他の形状、例えば円弧状などでもよい。 In each of the above embodiments, an ArF excimer laser may be used as a light source device that generates ArF excimer laser light as the exposure light EL. For example, as disclosed in US Pat. No. 7,023,610. A harmonic generator that outputs pulsed light with a wavelength of 193 nm may be used, including a solid-state laser light source such as a DFB semiconductor laser or a fiber laser, an optical amplification unit having a fiber amplifier, a wavelength conversion unit, and the like. Furthermore, in the above-described embodiment, each illumination area and the projection area described above are rectangular, but other shapes such as an arc shape may be used.
なお、上述の各実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン(又は位相パターン・減光パターン)を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第6778257号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク(電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる)を用いてもよい。可変成形マスクは、例えば非発光型画像表示素子(空間光変調器)の一種であるDMD(Digital Micro-mirror Device)等を含む。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。自発光型画像表示素子としては、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)、無機ELディスプレイ、有機ELディスプレイ(OLED:Organic Light Emitting Diode)、LEDディスプレイ、LDディスプレイ、電界放出ディスプレイ(FED:Field Emission Display)、プラズマディスプレイ(PDP:Plasma Display Panel)等が挙げられる。 In each of the above-described embodiments, a light-transmitting mask in which a predetermined light-shielding pattern (or phase pattern / dimming pattern) is formed on a light-transmitting substrate is used. As disclosed in Japanese Patent No. 6778257, a variable shaped mask (also known as an electronic mask, an active mask, or an image generator) that forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed. May be used). The variable shaping mask includes, for example, a DMD (Digital Micro-mirror Device) which is a kind of non-light emitting image display element (spatial light modulator). Further, a pattern forming apparatus including a self-luminous image display element may be provided instead of the variable molding mask including the non-luminous image display element. As a self-luminous type image display element, for example, CRT (Cathode Ray Tube), inorganic EL display, organic EL display (OLED: Organic Light Emitting Diode), LED display, LD display, field emission display (FED: Field Emission Display) And a plasma display panel (PDP).
上述の各実施形態においては、投影光学系PLを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系PLを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。このように投影光学系PLを用いない場合であっても、露光光はレンズ等の光学部材を介して基板に照射され、そのような光学部材と基板との間の所定空間に液浸空間が形成される。 In each of the above embodiments, the exposure apparatus provided with the projection optical system PL has been described as an example, but the present invention can be applied to an exposure apparatus and an exposure method that do not use the projection optical system PL. Even when the projection optical system PL is not used in this way, the exposure light is irradiated onto the substrate via an optical member such as a lens, and an immersion space is formed in a predetermined space between the optical member and the substrate. It is formed.
また、例えば国際公開第2001/035168号パンフレットに開示されているように、干渉縞を基板P上に形成することによって、基板P上にライン・アンド・スペースパターンを露光する露光装置(リソグラフィシステム)にも本発明を適用することができる。 Further, as disclosed in, for example, International Publication No. 2001/035168, an exposure apparatus (lithography system) that exposes a line and space pattern on the substrate P by forming interference fringes on the substrate P. The present invention can also be applied to.
以上のように、本願実施形態の露光装置EXは、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。 As described above, the exposure apparatus EX according to the embodiment of the present application maintains various mechanical subsystems including the respective constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Manufactured by assembling. In order to ensure these various accuracies, before and after assembly, various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy, various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy, and various electrical systems are Adjustments are made to achieve electrical accuracy. The assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus includes mechanical connection, electrical circuit wiring connection, pneumatic circuit piping connection and the like between the various subsystems. Needless to say, there is an assembly process for each subsystem before the assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the assembly process of the various subsystems to the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies as the entire exposure apparatus. The exposure apparatus is preferably manufactured in a clean room where the temperature, cleanliness, etc. are controlled.
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図8に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ201、この設計ステップに基づいたマスク(レチクル)を製作するステップ202、デバイスの基材である基板を製造するステップ203、上述の実施形態に従って、マスクのパターンを用いて露光光で基板を露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理(露光処理)を含む基板処理ステップ204、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む)205、検査ステップ206等を経て製造される。
As shown in FIG. 8, a microdevice such as a semiconductor device includes a
なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。 Note that the requirements of the above-described embodiments can be combined as appropriate. Some components may not be used. In addition, as long as permitted by law, the disclosure of all published publications and US patents related to the exposure apparatus and the like cited in the above-described embodiments and modifications are incorporated herein by reference.
2…基板ステージ、10…終端光学素子、11…射出面、13…カバー部材、14…第1面、18…第1保持部、19…第2保持部、20…第3保持部、28…第2面、30…移動装置、40…搬送装置、EL…露光光、EX…露光装置、G1…第1間隙、G2…第2間隙、LQ…液体、LS…液浸空間、P…基板、Rg…感光膜、T…プレート部材、W…基材
DESCRIPTION OF
Claims (36)
前記周縁領域は、前記膜が除去された領域を含む請求項1〜3のいずれか一項記載のカバー部材。 The surface of the substrate includes a surface of a film that is liquid repellent with respect to the liquid,
The cover member according to claim 1, wherein the peripheral region includes a region where the film is removed.
請求項1〜9のいずれか一項記載のカバー部材を備えた露光装置。 An exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light through a liquid,
An exposure apparatus comprising the cover member according to claim 1.
前記基板を保持する第1保持部を有する基板ステージと、
前記基板ステージに配置され、第1面を有するカバー部材を保持する第2保持部と、を備え、
前記第2保持部は、前記基板の表面の周縁領域の少なくとも一部と前記第1面とが第1間隙を介して対向するように前記カバー部材を保持する露光装置。 An exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light through a liquid,
A substrate stage having a first holding unit for holding the substrate;
A second holding part that is arranged on the substrate stage and holds a cover member having a first surface,
The second holding unit is an exposure apparatus that holds the cover member so that at least a part of a peripheral region of the surface of the substrate faces the first surface with a first gap interposed therebetween.
前記カバー部材は、前記光学部材の射出面と対向可能な第2面を有し、
前記第2保持部に保持された前記カバー部材の前記第2面と前記第3保持部に保持された前記プレート部材の表面との間に第2間隙が形成される請求項23記載の露光装置。 An optical member that emits the exposure light;
The cover member has a second surface that can face the emission surface of the optical member;
24. The exposure apparatus according to claim 23, wherein a second gap is formed between the second surface of the cover member held by the second holding portion and the surface of the plate member held by the third holding portion. .
前記第2面の少なくとも一部は、前記プレート部材の表面より高い請求項24又は25記載の露光装置。 The surface of the substrate held by the first holding part and the surface of the plate member held by the third holding part are arranged in substantially the same plane,
26. The exposure apparatus according to claim 24, wherein at least a part of the second surface is higher than a surface of the plate member.
前記カバー部材は、前記光学部材の射出面と対向可能な第2面を有し、
前記第2面は、前記液体に対して撥液性である請求項11〜23のいずれか一項記載の露光装置。 An optical member that emits the exposure light;
The cover member has a second surface that can face the emission surface of the optical member;
The exposure apparatus according to claim 11, wherein the second surface is liquid repellent with respect to the liquid.
露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。 Exposing the substrate using the exposure apparatus according to any one of claims 11 to 29;
Developing the exposed substrate; and a device manufacturing method.
前記基板の表面の周縁領域の少なくとも一部とカバー部材の第1面とを第1間隙を介して対向させることと、
前記周縁領域と前記第1面とを対向させた状態で、前記基板を露光することと、を含む露光方法。 An exposure method for exposing a substrate with exposure light through a liquid,
Causing at least a part of a peripheral region of the surface of the substrate to face the first surface of the cover member via a first gap;
Exposing the substrate in a state where the peripheral region and the first surface are opposed to each other.
前記カバー部材の前記第1面と対向する前記周縁領域の一部は、前記膜が除去された領域を含む請求項31又は32記載の露光方法。 The surface of the substrate includes a surface of a film that is liquid repellent with respect to the liquid,
33. The exposure method according to claim 31 or 32, wherein a part of the peripheral region facing the first surface of the cover member includes a region where the film is removed.
露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。 Exposing the substrate using the exposure method according to any one of claims 31 to 35;
Developing the exposed substrate; and a device manufacturing method.
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