JP2010016264A - 露光装置、メンテナンス方法、露光方法、及びデバイス製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】露光不良の発生を抑制できる露光装置を提供する。
【解決手段】露光装置EXは、露光光の照射位置を含む第1面上を移動可能であり、基板Pをリリース可能に保持する第1部材2と、第1面上を移動可能であり、メンテナンスユニット6をリリース可能に支持する第2部材7とを備えている。
【選択図】図1
【解決手段】露光装置EXは、露光光の照射位置を含む第1面上を移動可能であり、基板Pをリリース可能に保持する第1部材2と、第1面上を移動可能であり、メンテナンスユニット6をリリース可能に支持する第2部材7とを備えている。
【選択図】図1
Description
本発明は、露光光で基板を露光する露光装置、露光装置のメンテナンス方法、露光光で基板を露光する露光方法、及びデバイス製造方法に関する。
半導体デバイス、電子デバイス等のマイクロデバイスの製造工程において、例えば下記特許文献に開示されているような、露光光で基板を露光する露光装置が使用される。
米国特許第6496257号明細書
米国特許出願公開第2007/0252960号明細書
欧州特許出願公開第1791164号明細書
欧州特許出願公開第1783822号明細書
欧州特許出願公開第1628329号明細書
露光装置において、例えば露光装置の各種部材が劣化したり、露光光の光路の状態が変化したりする等、所期の状態が維持されないと、基板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。
本発明の態様は、露光不良の発生を抑制できる露光装置、メンテナンス方法、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。
本発明の第1の態様に従えば、露光光で基板を露光する露光装置であって、露光光の照射位置を含む第1面上を移動可能であり、基板をリリース可能に保持する第1部材と、第1面上を移動可能であり、メンテナンスユニットをリリース可能に支持する第2部材と、を備える露光装置が提供される。
本発明の第2の態様に従えば、露光光で基板を露光する露光装置であって、露光光の照射位置を含む第1面上を移動可能な第1部材と、第1面上を移動可能であり、第1面上において、第1部材をメンテナンスするためのメンテナンスユニットを支持する第2部材と、を備える露光装置が提供される。
本発明の第3の態様に従えば、露光光で基板を露光する露光装置であって、露光光の照射位置を含む第1面が配置された第1空間を形成する第1チャンバと、通路を介して第1空間に接続され、第2面が配置された第2空間を形成する第2チャンバと、第1面上を移動可能であり、基板をリリース可能に保持する第1部材と、第1面及び第2面上を移動可能な第2部材とを備え、第2部材は、基板の露光時に、第2空間に配置され、基板の非露光時に、通路を介して第1空間に移動する露光装置が提供される。
本発明の第4の態様に従えば、第1、第2、及び第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。
本発明の第5の態様に従えば、露光光で基板を露光する露光装置のメンテナンス方法であって、第1空間において露光光の照射位置を含む第1面上で基板を保持可能な第1部材を移動することと、第1空間と通路を介して接続された第2空間において、メンテナンスユニットをリリース可能に第2部材で支持することと、メンテナンスユニットが支持された第2部材を、第2空間から第1空間へ移動することと、第2部材で支持されたメンテナンスユニットで、第1空間内に配置された所定部材をメンテナンスすることと、を含むメンテナンス方法が提供される。
本発明の第6の態様に従えば、露光光で基板を露光する露光装置のメンテナンス方法であって、露光光の照射位置を含む第1面上で第1部材を移動することと、第2部材上にメンテナンスユニットを支持することと、メンテナンスユニットを支持する第2部材を、第1面上で移動することと、第1面上において、第2部材に支持されたメンテナンスユニットで第1部材をメンテナンスすることと、を含むメンテナンス方法が提供される。
本発明の第7の態様に従えば、露光光で基板を露光する露光方法であって、第5、及び第6の態様のメンテナンス方法でメンテナンスすることと、メンテナンス後、基板を露光することと、を含む露光方法が提供される。
本発明の第8の態様に従えば、露光光で基板を露光する露光方法であって、露光光の照射位置を含む第1面が配置された第1空間において、第1面を移動可能な第1部材上に保持された基板を露光することと、第1部材に保持された基板の露光時に、通路を介して第1空間に接続された第2空間に、第2部材を配置することと、基板の非露光時に、通路を介して第2部材を第2空間から第1空間へ移動することと、第1面上で第2部材を移動することと、第1面上において第2部材を用いる所定の処理を実行することと、を含む露光方法が提供される。
本発明の第9の態様に従えば、第7、及び第8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。
本発明によれば、露光不良の発生を抑制でき、不良デバイスの発生を抑制できる。
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。
<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を模式的に示す平面図である。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。また、本実施形態においては、露光装置EXが、例えば米国特許第6897963号明細書、欧州特許出願公開第1713113号明細書等に開示されているような、基板Pを保持して移動可能な基板ステージ2と、基板Pを保持せずに、露光に関する計測を実行する計測器Cを搭載して移動可能な計測ステージ3とを備えた露光装置である場合を例にして説明する。以下の説明においては、基板ステージ2を適宜、第1ステージ2、と称し、計測ステージ3を適宜、第2ステージ3、と称する。
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を模式的に示す平面図である。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。また、本実施形態においては、露光装置EXが、例えば米国特許第6897963号明細書、欧州特許出願公開第1713113号明細書等に開示されているような、基板Pを保持して移動可能な基板ステージ2と、基板Pを保持せずに、露光に関する計測を実行する計測器Cを搭載して移動可能な計測ステージ3とを備えた露光装置である場合を例にして説明する。以下の説明においては、基板ステージ2を適宜、第1ステージ2、と称し、計測ステージ3を適宜、第2ステージ3、と称する。
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第1ステージ2と、計測器Cを搭載して移動可能な第2ステージ3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、露光光ELの光路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を形成する液浸部材4と、露光装置EX全体の動作を制御する制御装置5とを備えている。また、本実施形態の露光装置EXは、所定の処理を実行可能な機器を搭載するユニット6を支持して移動可能な第3ステージ7を備えている。本実施形態において、機器は、メンテナンス装置を含む。
また、露光装置EXは、少なくとも投影光学系PLが配置される第1空間8を形成する第1チャンバ9と、通路10を介して第1空間8と接続される第2空間11を形成する第2チャンバ12と、通路10を開閉する開閉装置13とを備えている。第1チャンバ9と第2チャンバ12との間には、第3チャンバ30が配置されている。本実施形態において、通路10は、第3チャンバ30の内部空間に形成されている。
開閉装置13は、通路10と接続される第1空間8の開口30Aに配置可能な第1シャッタ13Aと、通路10と接続される第2空間11の開口30Bに配置可能な第2シャッタ13Bとを有する。第1、第2シャッタ13A、13Bのそれぞれには、駆動装置(不図示)が接続されている。制御装置5は、その駆動装置を制御して、開口30A、30Bに対して第1、第2シャッタ13A、13Bを移動して、開口30A、30Bを開閉することができる。開口30A、30Bの少なくとも一方が閉じることによって、通路10が閉じ、開口30A、30Bの両方が開くことによって、通路10が開く。
また、本実施形態においては、制御装置5は、第1シャッタ13Aで開口30Aを閉じることによって、第1空間8をほぼ密閉状態にすることができ、第2シャッタ13Bで開口30Bを閉じることによって、第2空間11をほぼ密閉状態にすることができる。また、制御装置5は、第1、第2シャッタ13A、13Bで開口30A、30Bを閉じることによって、通路10をほぼ密閉状態にすることができる。
第1、第2チャンバ9、12のそれぞれは、第1、第2空間8、11の環境(温度、湿度、及びクリーン度の少なくとも一つを含む)を調整可能な空調ユニット9U、12Uを有する。空調ユニット9U、12Uは、制御装置5で制御される。また、本実施形態においては、第3チャンバ30は、通路10の環境(温度、湿度、及びクリーン度の少なくとも一つを含む)を調整可能な空調ユニット30Uを有する。空調ユニット30Uも、制御装置5によって制御される。
本実施形態においては、照明系ILの少なくとも一部、マスクステージ1、投影光学系PL、第1ステージ2、及び第2ステージ3のそれぞれが、第1空間8に配置されている。第3ステージ7は、通路10を介して、第1空間8から第2空間11へ移動可能であり、第2空間11から第1空間8へ移動可能である。
第1空間8には、ベース部材14のガイド面15が配置されている。第2空間11には、ベース部材16のガイド面17が配置されている。通路10には、ベース部材47のガイド面48が配置されている。本実施形態において、ガイド面15、17、48は、XY平面とほぼ平行である。また、ガイド面15とガイド面17とガイド面48とは、ほぼ同一平面内に配置されている(面一である)。ガイド面15とガイド面17とは、通路10のガイド面48を介して接続されている。
第1ステージ2、第2ステージ3、及び第3ステージ7のそれぞれは、第1空間8においてガイド面15上を移動可能である。第3ステージ7は、第2空間11においてガイド面17上を移動可能である。すなわち、第3ステージ7は、ガイド面15及びガイド面17上を移動可能である。また、第3ステージ7は、通路10においてガイド面48上を移動可能である。
また、本実施形態の露光装置EXは、第1空間8内に配置されたガイド面15上で第1ステージ2、第2ステージ3、及び第3ステージ7のそれぞれを移動可能であり、第2空間11、及び通路10に配置されたガイド面17、48上で第3ステージ7を移動可能な駆動システム18を備えている。本実施形態において、駆動システム18は、例えば米国特許第6452292号明細書に開示されているような平面モータを含む。なお、第1ステージ2及び第2ステージ3の少なくとも一方も、ガイド面17,48上で移動可能であってもよい。駆動システム18の平面モータは、ガイド面15上において第1ステージ2、第2ステージ3、及び第3ステージ7を移動するための第1部分19と、ガイド面17上において第3ステージ7を移動するための第2部分20と、ガイド面48上において第3ステージ7を移動するための第3部分49とを有する。
本実施形態において、第1ステージ2、第2ステージ3、及び第3ステージ7のそれぞれには、マグネットアレイ2M、3M、7Mが配置され、ベース部材14には、コイルアレイ14Cが配置されている。第1部分19は、マグネットアレイ2M、3M、7Mを移動可能なコイルアレイ14Cを含む。また、ベース部材16には、コイルアレイ16Cが配置されている。第2部分20は、マグネットアレイ7Mを移動可能なコイルアレイ16Cを含む。また、ベース部材47には、コイルアレイ47Cが配置されている。第3部分49は、マグネットアレイ7Mを移動可能なコイルアレイ47Cを含む。
第1ステージ2、第2ステージ3、及び第3ステージ7は、平面モータの第1部分19の作動により、ガイド面15上で、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。また、第3ステージ7は、平面モータの第2部分20の作動により、ガイド面17上で、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。また、第3ステージ7は、平面モータの第3部分49の作動により、ガイド面48上で、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。制御装置5は、平面モータを含む駆動システム18を制御して、第3ステージ7を、通路10のガイド面48を介して、第1空間8のガイド面15上から第2空間11のガイド面17上へ移動可能であり、第2空間11のガイド面17上から第1空間8のガイド面15上へ移動可能である。
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21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22を有する。終端光学素子21から射出された露光光ELが照射される照射位置SPは、第1空間8内に配置される。第1ステージ2、第2ステージ3、及び第3ステージ7のそれぞれは、照射位置SPを含むガイド面15上を移動可能である。
また、露光装置EXには、所定の外部装置CDが接続されている。本実施形態において、外部装置CDは、露光前の基板Pに感光膜を形成するコーティング装置、及び露光後の基板Pを現像するデベロッパ装置を有するコータ・デベロッパ装置である。露光装置EXと外部装置CDとはインターフェースIFを介して接続されている。基板Pは、露光装置EXと外部装置CDとの間で、インターフェースIFを介して搬送可能である。
第1ステージ2は、基板Pをリリース可能に保持する。制御装置5は、第1ステージ2を第1空間8内の基板交換位置(ローディングポジション)RPに移動して、所定の搬送装置(不図示)を用いて、基板交換位置RPに配置された第1ステージ2から露光後の基板Pを搬出(アンロード)する動作、及び第1ステージ2に露光前の基板Pを搬入(ロード)する動作の少なくとも一方を含む基板交換処理を実行する。
本実施形態において、第3ステージ7は、ユニット6をリリース可能に支持する。本実施形態において、露光装置EXは、第3ステージ7にユニット6を取り付ける動作、及び第3ステージ7からユニット6を取り外す動作の少なくとも一方を実行可能な交換装置23を備えている。本実施形態において、交換装置23の少なくとも一部は、第2空間11に配置されている。本実施形態において、交換装置23は、第2空間11に配置され、ユニット6を支持して移動可能なロボットアーム23Aを有する。制御装置5は、第3ステージ7を第2空間11に移動して、交換装置23を用いて、第2空間11に配置された第3ステージ7からユニット6を取り外す動作、及び第3ステージ7にユニット6を取り付ける動作の少なくとも一方を含むユニット交換処理を実行する。
本実施形態においては、複数のユニット6を収容可能な収容装置24が、第2空間11に配置されている。図1及び図2には、第3ステージ7に第1ユニット6Aが支持され、収容装置24に第1ユニット6Aと異なる第2、第3ユニット6B、6Cが収容されている状態が示されている。なお、収容装置24に、第2、第3ユニット6B、6Cと別のユニットを収容することができる。交換装置23は、第2空間11において、第3ステージ7からユニット6を取り外し、収容装置24に収容することができる。また、交換装置23は、収容装置24に収容されているユニット6を第3ステージ7に取り付ける動作を実行可能である。
図2に示すように、本実施形態においては、第2チャンバ12は、収容装置24の近傍に形成された開口24Kと、開口24Kを開閉可能なシャッタ24Sとを有する。ユニット6は、第2空間11と外部空間300との間を移動可能である。例えば所定の搬送機構、あるいは作業者によって、収容装置24のユニット6を開口24Kを介して外部空間300に取り出したり、外部空間300からユニット6を収容装置24に収容したりすることができる。
また、本実施形態においては、第2チャンバ12は、第3ステージ7が移動可能な開口124と、開口124を開閉可能なシャッタ125とを有する。第3ステージ7は、第2空間11と外部空間300との間を移動可能である。例えば所定の搬送機構、あるいは作業者によって、第3ステージ7を開口124を介して外部空間300に取り出したり、外部空間300から第3ステージ7を第2空間11に収容したりすることができる。
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。
マスクステージ1は、マスクMを保持した状態で、照明領域IRを含むベース部材25のガイド面26上を移動可能である。ガイド面26は、XY平面とほぼ平行である。本実施形態においては、マスクステージ1は、平面モータを含む駆動システム27の作動により、X軸、Y軸、及びθZ方向の3つの方向に移動可能である。マスクステージ1を移動するための平面モータは、例えば米国特許第6452292号明細書に開示されているような、マスクステージ1に配置されたマグネットアレイと、ベース部材25に配置されたコイルアレイとを有する。
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。投影領域PRは、投影光学系PLから射出される露光光ELの照射位置SPを含む。投影光学系PLは、投影領域に配置された基板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で保持されている。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の光軸はZ軸と平行である。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あってもよい。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。
本実施形態において、マスクステージ1、第1ステージ2、及び第2ステージ3の位置情報は、レーザ干渉計を含む干渉計システム(不図示)によって計測される。基板Pの露光処理を実行するとき、あるいは所定の計測処理を実行するとき、制御装置5は、干渉計システムの計測結果に基づいて、駆動システム18、27を作動し、マスクステージ1(マスクM)、第1ステージ2(基板P)、及び第2ステージ3(計測器C)の位置制御を実行する。
本実施形態において、XY平面内における基板Pの位置情報を計測するためのアライメントシステム28が設けられている。本実施形態のアライメントシステム28は、例えば米国特許第5493403号明細書に開示されているようなFIA(Field Image Alignment)方式のアライメントシステムである。アライメントシステム28は、第1空間8に配置されている。アライメントシステム28は、基板Pのアライメントマークを検出して、XY平面内における基板Pのショット領域の位置情報を計測する。アライメントシステム28は、基板Pと対向可能な光学素子29を含む複数の光学素子を有し、それら光学素子を用いて、基板Pのアライメントマークを検出する。第1ステージ2、第2ステージ3、及び第3ステージ7のそれぞれは、光学素子29と対向する計測位置を含むガイド面15上を移動可能である。
図3は、本実施形態に係る第1ステージ2及び第2ステージ3の一例を示す側断面図、図4は、上方から見た平面図である。第1ステージ2は、基板Pをリリース可能に保持する第1保持部31を有する。また、本実施形態においては、第1ステージ2は、例えば米国特許公開第2007/0177125号明細書、米国特許公開第2008/0049209号明細書等に開示されているような、基板Pの周囲に配置されるプレート部材Tと、第1保持部31の周囲に配置され、プレート部材Tをリリース可能に保持する第2保持部32とを有する。
第1、第2保持部31、32のそれぞれは、所謂、ピンチャック機構を有する。第1保持部31は、第1ステージ2の第1チャック面33に配置され、基板Pの裏面を支持する複数の凸部34と、第1チャック面33において複数の凸部34の周囲に配置された第1周壁35と、第1周壁35の内側の第1チャック面33に設けられ、気体を吸引可能な複数の第1吸引口36とを備えている。第2保持部32は、第1ステージ2の第2チャック面37において第1周壁35の周囲に形成された第2周壁38と、第2チャック面37において第2周壁38の周囲に形成された第3周壁39と、第2周壁38と第3周壁39との間の第2チャック面37に形成され、プレート部材Tの裏面を支持する複数の凸部40と、第2周壁38と第3周壁39との間の第2チャック面37に設けられ、気体を吸引可能な複数の第2吸引口41とを備えている。基板Pの裏面と第1周壁35と第1チャック面33とで囲まれた空間の気体が第1吸引口36により吸引され、その空間が負圧になることによって、基板Pの裏面が凸部34に吸着保持される。また、第1吸引口36を用いる吸引動作が停止されることによって、第1保持部31より基板Pを外すことができる。また、プレート部材Tの裏面と第2周壁38と第3周壁39と第2チャック面37とで囲まれた空間の気体が第2吸引口41により吸引され、その空間が負圧になることによって、プレート部材Tの下面が凸部40に吸着保持される。また、第2吸引口41を用いる吸引動作が停止されることによって、第2保持部32よりプレート部材Tを外すことができる。
第2ステージ3は、露光に関する計測を実行可能な計測器Cを備えている。計測器Cは、計測部材(光学部品)を含む。本実施形態において、第2ステージ3の上面3Tの所定位置には、計測器(計測部材)Cとして、露光光ELを透過可能な開口パターンが形成されたスリット板C1が配置されている。スリット板C1は、例えば米国特許出願公開第2002/0041377号明細書に開示されているような、投影光学系PLによる空間像を計測可能な空間像計測システムの一部を構成する。空間像計測システムは、スリット板C1と、スリット板C1の開口パターンを介した露光光ELを受光する受光素子とを備えている。制御装置5は、スリット板C1に露光光ELを照射し、そのスリット板C1の開口パターンを介した露光光ELを受光素子で受光して、投影光学系PLの結像特性の計測を実行する。
また、第2ステージ3の上面3Tの所定位置には、計測器(計測部材)Cとして、露光光ELを透過可能な透過パターンが形成された上板C2が配置されている。上板C2は、例えば米国特許第4465368号明細書に開示されているような、露光光ELの照度むらを計測可能な照度むら計測システムの一部を構成する。照度むら計測システムは、上板C2と、上板C2の開口パターンを介した露光光ELを受光する受光素子とを備えている。制御装置5は、上板C2に露光光ELを照射し、その上板C2の開口パターンを介した露光光ELを受光素子で受光して、露光光ELの照度むらの計測を実行する。
なお、上板C2が、例えば米国特許第6721039号明細書に開示されているような、投影光学系PLの露光光ELの透過率の変動量を計測可能な計測システム、例えば米国特許出願公開第2002/0061469号明細書等に開示されているような、照射量計測システム(照度計測システム)、例えば欧州特許第1079223号明細書に開示されているような、波面収差計測システム等、露光光ELの露光エネルギーに関する情報を計測可能な計測システムの一部を構成するものであってもよい。その場合、露光装置EXは、それら計測システムの一部を構成する受光素子を備えている。
また、第2ステージ3の上面3Tの所定位置には、計測器(計測部材)Cとして、基準板C3が配置されている。基準板C3は、アライメントシステム28で計測される基準マークを有する。
次に、液浸部材4について、図5を参照して説明する。図5は、液浸部材4の近傍を示す側断面図である。液浸部材4は、露光光ELの光路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を形成する。液浸空間LSは、液体で満たされた部分(空間、領域)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。液浸部材4は、投影光学系PLの終端光学素子21の近傍に配置される。液浸部材4は、環状の部材である。液浸部材4は、露光光ELの光路の周囲に配置される。
本実施形態において、液浸部材4は、終端光学素子21から射出される露光光ELの光路が液体LQで満たされるように液浸空間LSを形成可能である。本実施形態において、液浸部材4は、終端光学素子21と、射出面22から射出される露光光ELの照射位置SP(投影領域PR)に配置された物体との間の露光光ELの光路が液体LQで満たされるように液浸空間LSを形成する。本実施形態において、照射位置SPに配置可能な物体は、照射位置SPに移動可能な物体を含む。本実施形態において、その物体は、第1ステージ2、第2ステージ3、第1ステージ2に保持された基板P、第2ステージ3に搭載された計測器C、及び第3ステージ7に支持されたユニット6の少なくとも一つを含む。図5を用いる以下の説明においては、照射位置SPに基板Pが配置されている状態について主に説明する。
少なくとも基板Pの露光時、終端光学素子21の射出面22から射出される露光光ELの光路が液体LQで満たされるように、一方側の終端光学素子21及び液浸部材4と他方側の基板Pとの間に液体LQが保持され、液浸空間LSが形成される。本実施形態においては、基板Pに露光光ELが照射されているとき、投影光学系PLの投影領域PRを含む基板Pの表面の一部の領域が液体LQで覆われるように液浸空間LSが形成される。液体LQの界面(メニスカス、エッジ)の少なくとも一部は、液浸部材4の下面42と基板Pの表面との間に形成される。すなわち、本実施形態の露光装置EXは、局所液浸方式を採用する。
本実施形態において、液浸部材4は、Z軸方向に関して少なくとも一部が終端光学素子21の射出面22と基板Pの表面との間に配置されるプレート部43を有する。プレート部43は、中央に開口4Kを有する。射出面22から射出された露光光ELは、開口4Kを通過可能である。例えば、基板Pの露光中、射出面22から射出された露光光ELは、開口4Kを通過し、液体LQを介して基板Pの表面に照射される。
本実施形態において、液浸部材4は、保持部材95にリリース可能に保持される。本実施形態において、露光装置EXは、例えば米国特許出願公開第2007/0132976号明細書に開示されているような、投影光学系PLを支持するコラム(ボディ)96を備えている。保持部材95は、コラム96に支持されている。
保持部材95は、液浸部材4の上面と対向する保持面97に配置され、気体を吸引可能な吸引口98を備えている。吸引口98は、真空システムを含む吸引装置(不図示)と接続されている。液浸部材4の上面と保持面97とを接触させた状態で、吸引口98を用いる吸引動作が実行されることによって、液浸部材4が保持部材95に吸着保持される。また、吸引口98を用いる吸引動作が停止されることによって、保持部材95より液浸部材4を外すことができる。
液浸部材4は、液体LQを供給する供給口44と、液体LQを回収する回収口45とを備えている。供給口44は、液浸部材4の内部に形成された供給流路、及び保持部材95の内部に形成された供給流路を介して、液体供給装置99と接続されている。液体供給装置99は、清浄で温度調整された液体LQを供給口44に供給可能である。供給口44は、露光光ELの光路に、液体供給装置99からの液体LQを供給可能である。供給口44は、露光光ELの光路の近傍において、その光路に面するように液浸部材4の所定位置に配置されている。本実施形態において、供給口44は、射出面22とプレート部43の上面との間の空間に液体LQを供給する。
回収口45は、液浸部材4と対向する基板P(物体)上の液体LQを回収可能である。回収口45は、液浸部材4の内部に形成された回収流路、及び保持部材95の内部に形成された回収流路を介して、液体回収装置100と接続されている。液体回収装置100は、真空システムを含み、回収口45より液体LQを吸引して回収可能である。回収口45は、基板Pの表面と対向するように液浸部材4の所定位置に配置されている。本実施形態において、回収口45には多孔部材46が配置されている。多孔部材46は、複数の孔(openingsあるいはpores)を含むプレート状の部材である。なお、多孔部材46が、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でもよい。回収口45は、多孔部材46の孔を介して液体LQを回収する。本実施形態において、液浸部材4の下面42は、開口4Kの周囲に配置され、基板Pと対向するプレート部43の下面43Tと、下面43Tの周囲に配置され、基板Pと対向する多孔部材46の下面46Tとを含む。
制御装置5は、供給口44を用いる液体LQの供給動作と並行して、回収口45を用いる液体LQの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21及び液浸部材4と他方側の基板P(物体)との間に、液体LQで液浸空間LSを形成可能である。
なお、液浸部材4として、例えば米国特許出願公開第2007/0132976号明細書、または欧州特許出願公開第1768170号明細書などに開示されているような液浸部材(ノズル部材)を用いることができる。
次に、第3ステージ7及びユニット6について、図6を参照して説明する。図6は、第3ステージ7に支持されたユニット6の一例を示す側断面図である。以下の説明では、複数のユニット6のうち、ユニット6Aが第3ステージ7に支持されている状態を例にして説明する。
図6において、第3ステージ7は、ユニット6Aをリリース可能に支持する支持部50を有する。本実施形態において、支持部50は、所謂、ピンチャック機構を有する。支持部50は、第3ステージ7のチャック面51に配置され、ユニット6Aの下面61を支持する複数の凸部52と、チャック面51において複数の凸部52の周囲に配置された周壁53と、周壁53の内側のチャック面51に設けられ、気体を吸引可能な複数の吸引口54とを備えている。ユニット6Aの下面61と周壁53とチャック面51とで囲まれた空間の気体が吸引口54により吸引され、その空間が負圧になることによって、ユニット6Aの下面61が凸部52に吸着保持される。また、吸引口54を用いる吸引動作が停止されることによって、支持部50よりユニット6Aを外すことができる。
ユニット6Aは、ボディ62と、ボディ62に搭載されたメンテナンス装置63、64と、ボディ62に搭載された撮像装置(カメラ)65とを備えている。本実施形態において、支持部50と対向可能な下面61は、ボディ62に配置されている。本実施形態において、メンテナンス装置63、64は、露光装置EXの少なくとも一部の所定部材をメンテナンス可能である。撮像装置65は、露光装置EXの少なくとも一部の所定部材の画像(光学像)を取得可能である。
本実施形態において、メンテナンス装置63、64は、所定部材のクリーニングを実行可能である。メンテナンス装置63は、ボディ62の上面66の一部に形成された凹部67と、凹部67の内側に配置された振動発生装置68と、凹部67に配置され、凹部67に液体LCを供給可能な供給口81と、供給口81に接続され、液体LCを送出可能な液体供給部82と、凹部67に配置され、凹部67の液体を回収可能な回収口83と、回収口83に接続され、液体を吸引して回収可能な液体回収部84とを備えている。振動発生装置68は、例えば圧電素子(ピエゾ素子)を含み、超音波振動を発生可能である。凹部67は、液体を保持可能である。
本実施形態において、メンテナンス装置64は、気体を供給する気体供給装置69を含む。気体供給装置69は、清浄な気体を送出する気体供給部70と、気体供給部70からの気体が供給されるノズル部材71とを有する。ノズル部材71は、気体を吹き出す吹出口72を有する。吹出口72は、ボディ62の上面66に配置されている。吹出口72から供給される気体は、例えば窒素ガスを含む。
撮像装置65は、画像を取得可能な撮像素子73と、光源74と、光源74から射出された光を所定部材に導くとともに、所定部材からの光を撮像素子73に導く光学系75とを備えている。光学系75は、ハーフミラー75Mを備えている。撮像装置65は、ボディ62の上面66に配置された透過部76を介して画像を取得する。
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、図7のフローチャートを参照して説明する。本実施形態においては、基板Pを露光する露光シーケンスSAと、第1空間8の所定部材をメンテナンスするメンテナンスシーケンスSBとが実行される。
まず、露光シーケンスSAの一例について説明する。露光シーケンスSAが開始され、露光前の基板Pが、外部装置CDより露光装置EXに搬入されると、制御装置5は、第1ステージ2を基板交換位置RPに移動し、その基板交換位置RPに配置された第1ステージ2に露光前の基板Pをロードする(ステップS1)。
本実施形態において、第1ステージ2が基板交換位置RPに配置されているとき、第2ステージ3が照射位置SPに配置される。制御装置5は、終端光学素子21及び液浸部材4と第2ステージ3との間に液体LQで液浸空間LSを形成する。制御装置5は、必要に応じて、第2ステージ3の計測器Cを用いる計測処理を実行する。
第1ステージ2に基板Pがロードされ、第2ステージ3を用いる処理が終了すると、制御装置5は、第1ステージ2を照射位置SPに移動する(ステップS2)。本実施形態においては、例えば米国特許出願公開第2006/0023186号明細書、米国特許出願公開第2007/0127006号明細書等に開示されているように、制御装置5は、第1ステージ2及び第2ステージ3の少なくとも一方と終端光学素子21との間に液体LQを保持可能な空間を形成し続けるように、第1ステージ2(プレート部材T)の上面2Tと第2ステージ3の上面3Tとを接近又は接触させた状態で、第1ステージ2の上面2T及び第2ステージ3の上面3Tの少なくとも一方と終端光学素子21の射出面22とを対向させつつ、終端光学素子21に対して、第1ステージ2と第2ステージ3とをガイド面15上でXY方向に同期移動させる。これにより、液体LQの漏出が抑制されつつ、第2ステージ3の上面3Tから第1ステージ2の上面2Tへ液体LQの液浸空間LSが移動可能である。
制御装置5は、終端光学素子21及び液浸部材4と基板P(第1ステージ2)との間に液体LQで液浸空間LSを形成する。制御装置5は、照明系ILからの露光光ELでマスクMを照明し、そのマスクMからの露光光ELを、投影光学系PL及び液体LQを介して基板Pに照射する。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(ステップS3)。
基板Pの露光が終了した後、制御装置5は、第1ステージ2(プレート部材T)の上面2Tと第2ステージ3の上面3Tとを接近又は接触させた状態で、第1ステージ2と第2ステージ3とをXY方向に同期移動して、第1ステージ2の上面2Tから第2ステージ3の上面3Tへ、液体LQの液浸空間LSを移動する。制御装置5は、終端光学素子21及び液浸部材4と第2ステージ3との間に液体LQで液浸空間LSを形成した状態で、第1ステージ2を基板交換位置RPに移動する(ステップS4)。
制御装置5は、基板交換位置RPに配置された第1ステージ2から露光後の基板Pをアンロードする(ステップS5)。露光後の基板Pがアンロードされた後、制御装置5は、第1ステージ2に露光前の基板Pをロードする。以下、上述のステップS1〜S5の処理を含む露光シーケンスSAが繰り返される。露光シーケンスSA中、第1ステージ2及び第2ステージ3のそれぞれは、第1空間8において、照射位置SPを含むガイド面15上を移動する。
本実施形態においては、第1空間8において第1ステージ2に保持された基板Pの露光処理が実行されている時、第3ステージ7は、第2空間11に配置されている。すなわち、本実施形態においては、第3ステージ7は、露光シーケンスSA中、第2空間11に配置される。露光シーケンスSA中、開口30A、30Bが、第1、第2シャッタ13A、13Bによって閉じられる。
次に、メンテナンスシーケンスSBの一例について説明する。メンテナンスシーケンスSBが実行されるとき、基板Pの露光シーケンスSAは実行されない。本実施形態においては、基板Pの非露光時に、第1空間8の所定部材のメンテナンスが実行される。以下の説明においては、基板Pの非露光時に、第1空間8の終端光学素子21及び液浸部材4のメンテナンスが実行される場合を例にして説明する。
第2空間11において、第3ステージ7の支持部50にユニット6Aが支持される。メンテナンスシーケンスSBが開始されると、制御装置5は、第1空間8の終端光学素子21及び液浸部材4のメンテナンスのために、ユニット6Aが支持された第3ステージ7を、第2空間11から第1空間8へ移動する(ステップS6)。第3ステージ7が第2空間11から第1空間8へ移動するとき、ユニット6Aの凹部67には液体は存在しない。
制御装置5は、平面モータを含む駆動システム18を制御して、第3ステージ7を第2空間11から第1空間8へ移動する。第3ステージ7を第2空間11から第1空間8へ移動するとき、制御装置5は、第1、第2シャッタ13A、13Bを駆動して、開口30A、30Bを開ける。
第3ステージ7を第2空間11から第1空間8へ移動するとき、本実施形態においては、制御装置5は、第1シャッタ13Aで開口30Aを閉じた状態で、第2シャッタ13Bを駆動して、開口30Bを開け、第3ステージ7を第2空間11から通路10へ移動する。第3ステージ7が通路10に配置された後、制御装置5は、第2シャッタ13Bで開口30Bを閉じる。その後、制御装置5は、第2シャッタ13Bで開口30Bを閉じた状態で、第1シャッタ13Aを駆動して、開口30Aを開け、第3ステージ7を通路10から第1空間8へ移動する。第3ステージ7が第1空間8に配置された後、制御装置5は、第1シャッタ13Aで開口30Aを閉じる。
本実施形態においては、第3ステージ7が第2空間11から第1空間8へ移動するとき、第2ステージ3が照射位置SPに配置されており、終端光学素子21及び液浸部材4と第2ステージ3との間に液体LQで液浸空間LSが形成されている。
ユニット6Aが支持された第3ステージ7が第1空間8に配置されると、制御装置5は、その第3ステージ7を照射位置SPに移動する(ステップS7)。第3ステージ7に支持されたユニット6Aの上面66は、終端光学素子21の射出面22及び液浸部材4の下面42と対向可能である。
本実施形態においては、図8に示すように、制御装置5は、第3ステージ7に支持されたユニット6A及び第2ステージ3の少なくとも一方と終端光学素子21との間に液体LQを保持可能な空間を形成し続けるように、ユニット6Aの上面66と第2ステージ3の上面3Tとを接近又は接触させた状態で、ユニット6Aの上面66及び第2ステージ3の上面3Tの少なくとも一方と終端光学素子21の射出面22とを対向させつつ、終端光学素子21に対して、ユニット6A(第3ステージ7)と第2ステージ3とをガイド面15上でXY方向に同期移動させる。これにより、液体LQの漏出が抑制されつつ、第2ステージ3の上面3Tからユニット6Aの上面66へ液体LQの液浸空間LSが移動可能である。
なお、第3ステージ7が第2空間11から第1空間8へ移動するときに、終端光学素子21及び液浸部材4と第1ステージ2(プレート部材T)の上面2Tとの間に液体LQを保持し、第1ステージ2の上面2Tからユニット6Aの上面66へ液体LQの液浸空間LSを移動してもよい。
制御装置5は、一方側の終端光学素子21及び液浸部材4と他方側のユニット6Aとの間に液体LQで液浸空間LSを形成する。本実施形態においては、制御装置5は、撮像装置65を用いて、液浸空間LS、終端光学素子21の射出面22、及び液浸部材4の下面42の状態を観察する(ステップS8)。
図9は、撮像装置65を用いて、液浸空間LS、終端光学素子21、及び液浸部材4の少なくとも一つの状態を観察している状態の一例を示す模式図である。本実施形態において、制御装置5は、終端光学素子21及び液浸部材4と透過部76との間に液体LQで液浸空間LSを形成する。
例えば液浸部材4の下面42の状態を観察するとき、制御装置5は、第3ステージ7をXY方向に移動して、光学系75の視野に下面42を配置し、光学系75を調整して、光学系75の焦点と下面42とを一致させる(ピントを合わせる)。そして、制御装置5は、光源74より光を射出する。光源74より射出された光は、光学系75及び透過部76を介して、液浸部材4の下面42に導かれる。下面42からの光は、透過部76及び光学系75を介して撮像素子73に導かれる。これにより、撮像装置65は、下面42の画像を取得することができる。また、例えば終端光学素子21の射出面22の状態を観察するとき、制御装置5は、光学系75の視野に射出面22を配置し、光学系75の焦点と射出面22とを一致させる。本実施形態において、撮像装置65は、液浸部材4の開口4Kを介して、射出面22の画像を取得することができる。同様に、撮像装置65は、液浸空間LSの液体LQの画像を取得することができる。
制御装置5は、撮像装置65を用いる観察の結果に基づいて、液浸空間LSの状態が良好か否かを判断する(ステップS9)。
ステップS9において、液浸空間LSの状態が良好であると判断した場合、制御装置5は、撮像装置65を用いる観察の結果に基づいて、終端光学素子21及び液浸部材4の状態が良好か否かを判断する(ステップS10)。
ステップS10において、終端光学素子21及び液浸部材4の状態が良好であると判断した場合、制御装置5は、メンテナンスシーケンスSBを終了し、露光シーケンスSAに戻る。
露光シーケンスSAに戻る場合、制御装置5は、ユニット6Aの上面66と第2ステージ3の上面3Tとを接近又は接触させた状態で、ユニット6Aと第2ステージ3とをXY方向に同期移動して、ユニット6Aの上面66から第2ステージ3の上面3Tへ、液体LQの液浸空間LSを移動する。制御装置5は、終端光学素子21及び液浸部材4と第2ステージ3との間に液体LQで液浸空間LSを形成した状態で、ユニット6Aが支持された第3ステージ7を、第1空間8から第2空間11へ移動する。
ステップS9において、液浸空間LSの状態が不良であると判断した場合、制御装置5は、所定の処置を講ずる(ステップS11)。液浸空間LSが不良な状態は、液浸空間LSの液体LQに気泡が存在する状態を含む。本実施形態においては、液浸空間LSの液体LQに気泡が混入している場合、制御装置5は、液体LQの供給を停止するとともに液体LQの回収を行い、再度液体LQを供給して、液浸空間LSを作り直す。あるいは、制御装置5は、供給口44からの単位時間当たりの液体供給量の変更、回収口45からの単位時間当たりの液体回収量の変更など、液浸空間LSの形成条件(液浸条件)を変更する処置を講ずる。
そして、制御装置5は、撮像装置65を用いて、液浸空間LSの状態を再度観察し、液浸空間LSの状態が良好になったことを確認した後、露光シーケンスSAに戻る。
ステップS10において、終端光学素子21の射出面22及び液浸部材4の下面42の少なくとも一方の状態が不良であると判断した場合、制御装置5は、第3ステージ7で支持されたユニット6Aで、終端光学素子21及び液浸部材4をメンテナンスする。射出面22、下面42が不良な状態は、射出面22、下面42が汚染している状態、及び射出面22、下面42に異物が付着している状態を含む。射出面22、下面42が汚染していたり、射出面22、下面42に異物が付着していたりする場合、制御装置5は、ユニット6Aで、終端光学素子21及び液浸部材4をメンテナンスする。
本実施形態において、制御装置5は、メンテナンス装置63を用いて、終端光学素子21及び液浸部材4をメンテナンスする。
図10は、メンテナンス装置63を用いて、終端光学素子21及び液浸部材4をメンテナンスしている状態の一例を示す模式図である。本実施形態において、終端光学素子21及び液浸部材4のメンテナンスは、終端光学素子21及び液浸部材4のクリーニングを含む。制御装置5は、メンテナンス装置63を用いて、終端光学素子21及び液浸部材4をクリーニングする。
図10に示すように、制御装置5は、供給口81より凹部67に液体LCを供給して、凹部67を液体LCで満たす。液体LCは、クリーニング用の液体であって、露光用の液体LQと異なる。本実施形態において、液体LCは、アルカリを含有するアルカリ洗浄液である。アルカリ洗浄液は、例えばコリン、又はTMAH(テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド)を含む。液体LCとしてアルカリ洗浄液を用いることにより、終端光学素子21、液浸部材4に付着している、例えば有機物等の汚染物を良好に除去することができる。
制御装置5は、液体LCで満たされた凹部67に終端光学素子21及び液浸部材4を配置して、終端光学素子21及び液浸部材4と液体LCとを接触させる。制御装置5は、少なくとも射出面22及び下面42が凹部67の液体LCと接触するように、ユニット6Aと終端光学素子21及び液浸部材4との位置関係を調整する。
制御装置5は、射出面22及び下面42と液体LCとを接触させた状態で、振動発生装置68を作動して、液体LCに超音波振動を与える。終端光学素子22及び液浸部材4に接触した液体LCに超音波振動を与えることによって、終端光学素子21及び液浸部材4の少なくとも一方が、良好にクリーニングされる。
本実施形態においては、液体LCを用いる終端光学素子21及び液浸部材4のクリーニング動作中、液浸部材4の供給口44からの液体LQの供給動作が停止される。また、本実施形態においては、凹部67の供給口81からの液体LCの供給動作と並行して、液浸部材4の回収口45の液体回収動作が実行される。これにより、例えば多孔部材45の孔、あるいは回収口45に接続された液浸部材4の内部流路等も、液体LCで良好にクリーニングされる。
液体LCを用いる終端光学素子21及び液浸部材4のクリーニング動作が終了した後、制御装置5は、凹部67の回収口83より、凹部67の液体LCを回収する。凹部67の液体LCが回収された後、制御装置5は、供給口44を用いる液体LQの供給動作と並行して、回収口45を用いる液体LQの回収動作を実行する。これにより、終端光学素子21及び液浸部材4に残留している液体LCが、液体LQによって洗い流される。
その後、制御装置5は、終端光学素子21及び液浸部材4と透過部76との間に液体LQで液浸空間LSを形成し、撮像装置65を用いて、終端光学素子21及び液浸部材4の状態を再度観察する。制御装置5は、終端光学素子21及び液浸部材4の状態が良好になったことを確認した後、露光シーケンスSAに戻る。露光シーケンスSAに戻るために、ユニット6Aが支持された第3ステージ7を第1空間8から第2空間11へ移動する際、制御装置5は、回収口83を用いて、凹部67に残留している液体を全て回収する。
なお、本実施形態においては、液浸空間LSが形成された状態で、撮像装置65により終端光学素子21及び液浸部材4の画像を液体LQを介して取得することとしたが、終端光学素子21及び液浸部材4の画像を撮像装置65で取得するとき、液体LQを全て回収して、液浸空間LSを無くした状態で、終端光学素子21及び液浸部材4の画像を取得してもよい。
以上説明したように、本実施形態によれば、終端光学素子21及び液浸部材4をメンテナンスするので、所期の状態が維持された終端光学素子21及び液浸部材4を用いて基板Pを露光することができる。したがって、露光不良の発生を抑制し、不良デバイスの発生を抑制できる。
なお、本実施形態において、クリーニング動作中に、液浸部材4だけを液体LCに接触させるようにしてもよい。
また、本実施形態において、クリーニング動作中に、液体LQの供給を継続してもよい。
また、本実施形態において、振動発生装置68を作動して、液体LCに超音波振動を与えているが、液体LCに超音波振動を与えなくてもよい。この場合、振動発生装置68をユニット6Aに搭載してなくてもよい。
また、本実施形態においては、液体LCを用いてクリーニング動作を実行しているが、液体LCを用いなくてもよい。例えば、液浸部材4の供給口44から供給された液体LQで、一方側の射出面22及び下面42とユニット6との間に液浸空間を形成するとともに、振動発生装置68を作動して、液体LQに超音波振動を与えることによって、クリーニング動作を実行してもよい。この場合、供給口81、液体供給部82、回収口83、液体回収部84などをユニット6Aに搭載しなくてもよい。
なお、液体LCを用いて、アライメントシステム28の光学素子29をクリーニングすることもできる。液体LCを用いて光学素子29をクリーニングする場合、制御装置5は、凹部67に液体LCを満たし、その液体LCと光学素子29とを接触させた状態で、振動発生装置68により液体LCに超音波振動を与える。これにより、光学素子29が液体LCでクリーニングされる。なお、液体LCを用いる光学素子29のクリーニングが終了した後、制御装置5は、凹部67の液体LCを回収口83より回収し、凹部67に液体LQを満たし、その液体LQと光学素子29とを接触させて、光学素子29に残留している液体LCを洗い流すことができる。
<第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
次に、第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
上述の第1実施形態においては、例えば終端光学素子21及び液浸部材4を、液体LCを用いてクリーニング処理こととしたが、メンテナンス装置64を用いてクリーニングすることもできる。
メンテナンス装置64は、終端光学素子21の射出面22及び液浸部材4の下面42と対向可能なユニット6Aの上面66に配置された吹出口72を備えている。図11に示すように、制御装置5は、射出面22及び下面42の少なくとも一方と吹出口72とを対向させた状態で、吹出口72より射出面22及び下面42の少なくとも一方に気体を供給することによって、終端光学素子21及び液浸部材4の少なくとも一方をクリーニングすることができる。例えば射出面22、下面42に付着している異物は、吹出口72から供給された気体によって除去される。
また、吹出口72より終端光学素子21及び液浸部材4に気体を供給することによって、終端光学素子21及び液浸部材4に付着している液体を除去し、終端光学素子21及び液浸部材4を乾燥させることができる。例えば、液体LC、LQを用いて終端光学素子21及び液浸部材4をクリーニングした後、露光シーケンスSAに戻らずに、露光装置EXの稼動を長期間停止する場合、液体LC、LQを用いる終端光学素子21及び液浸部材4のクリーニング処理を実行して、液浸空間の液体を全て回収した後、 吹出口72より終端光学素子21及び液浸部材4に気体を供給することによって、終端光学素子21及び液浸部材4を乾燥させることができる。
また、メンテナンス装置64を用いて、アライメントシステム28の光学素子29をメンテナンスすることもできる。
なお、上述の第1及び第2実施形態においては、ユニット6Aには、メンテナンス装置63、メンテナンス装置64、撮像装置65を備えているが、これらをすべて備えている必要はない。ユニット6Aに、メンテナンス装置63又はメンテナンス装置64を搭載するだけでもよいし、撮像装置65を搭載するだけでもよい。
<第3実施形態>
次に、第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
次に、第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図12は、ユニット6Aに搭載可能なメンテナンス装置85の一例を示す図である。図12に示すようなメンテナンス装置85を用いて、終端光学素子21及び液浸部材4の少なくとも一方をクリーニングすることもできる。メンテナンス装置85は、終端光学素子21及び液浸部材4の少なくとも一方に気体を供給する気体供給装置86と、終端光学素子21及び液浸部材4の異物を吸引する吸引装置87とを有する。気体供給装置86は、気体供給部88と、吹出口89が形成されたノズル部材90とを有する。吸引装置87は、吸引口91が形成されたノズル部材92と、吸引口91を介して異物を吸引可能な真空システムを含む吸引部93とを有する。ノズル部材90、92は、上面66に配置されている。図12に示すメンテナンス装置85によっても、終端光学素子21及び液浸部材4の少なくとも一方をクリーニングできる。また、メンテナンス装置85を用いて、光学素子29をクリーニングできる。
なお、気体供給装置86を省略して、吸引装置87を含むメンテナンス装置を用いることによっても、終端光学素子21、液浸部材4、及び光学素子29の少なくとも一つをクリーニングすることができる。
また、図13に示すようなメンテナンス装置94を用いて、終端光学素子21、液浸部材4、及び光学素子29の少なくとも一つをメンテナンスすることができる。メンテナンス装置94は、終端光学素子21、液浸部材4、及び光学素子29の少なくとも一つに紫外光を照射可能な照射装置を含む。紫外光を照射することによって、終端光学素子21、液浸部材4、及び光学素子29の少なくとも一つが、光洗浄される。紫外光を照射することにより、終端光学素子21、液浸部材4、及び光学素子29の少なくとも一つに付着している有機物等の異物を除去することができる。
<第4実施形態>
次に、第4実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
次に、第4実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図14は、第4実施形態に係るユニット6Bが支持された第3ステージ7を示す図である。ユニット6Bは、第2空間11におけるユニット交換処理により、第3ステージ7に支持される。
本実施形態において、ユニット6Bは、ボディ62Bと、ボディ62Bに搭載されたメンテナンス装置101とを備えている。メンテナンス装置101は、第1空間8の所定部材をメンテナンス可能である。本実施形態において、メンテナンス装置101は、第1空間8の所定部材の交換を実行可能である。以下の説明においては、メンテナンス装置101が、第1空間8の液浸部材4を交換する場合を例にして説明する。
ボディ62Bは、上面66Bを有する。ボディ62Bは、上面66Bに液浸部材4を載せることができる。第3ステージ7は、上面66Bに液浸部材4を載せた状態で、ユニット6Bを移動可能である。
メンテナンス装置101は、保持部材95に液浸部材4を取り付ける動作、及び保持部材95から液浸部材4を取り外す動作の少なくとも一方を実行可能である。本実施形態において、メンテナンス装置101は、保持部材95に液浸部材4を取り付けるための第1搬送装置101Aと、保持部材95から液浸部材4を取り外すための第2搬送装置101Bとを有する。
第1搬送装置101Aは、ボディ62Bに配置されている。第1搬送装置101Aは、上面66Bに形成された開口102に配置されるロッド部材103と、ロッド部材103をZ軸方向に移動(昇降)させる駆動装置104とを備えている。ロッド部材103は複数(例えば3本)設けられており、駆動装置104は、複数のロッド部材103を昇降可能である。ロッド部材103は、液浸部材4(プレート部43)の下面43Tを支持可能である。制御装置5は、駆動装置104を作動して、液浸部材4を支持したロッド部材103をZ軸方向に移動することによって、液浸部材4をZ軸方向に移動することができる。
本実施形態において、第1搬送装置101Aと第2搬送装置101Bとは同等の構造を有する。第2搬送装置101Bについての説明は省略する。
次に、液浸部材4を交換する動作の一例について、図15を参照して説明する。図15(A)に示すように、制御装置5は、保持部材95に保持されている液浸部材4Aを新たな液浸部材4Bに交換するために、液浸部材4Bを載せたユニット6Bを支持する第3ステージ7を、第2空間11から第1空間8に移動する。液浸部材4Bは、第1搬送装置101Aのロッド部材103と対向するように上面66Bに支持されている。
制御装置5は、第2搬送装置101Bのロッド部材103と保持部材95に保持されている液浸部材4Aとが対向するように、第3ステージ7を移動する。そして、図15(B)に示すように、制御装置5は、第2搬送装置101Bのロッド部材103を上昇させ、ロッド部材103で液浸部材4Aの下面43Tを支持する。液浸部材4Aがロッド部材103で支持された後、制御装置5は、吸引口98を用いる吸引動作を停止して、保持部材95より液浸部材4Aをリリースする。そして、制御装置5は、第2搬送装置101Bのロッド部材103を下降させる。これにより、液浸部材4Aは、保持部材95から取り外され、上面66Bに支持される。
次に、制御装置5は、保持部材95と上面66Bに支持されている液浸部材4Bとが対向するように、第3ステージ7を移動する。そして、図15(C)に示すように、制御装置5は、第1搬送装置101Aのロッド部材103を上昇させる。ロッド部材103の上昇により、そのロッド部材103に下面43Tを支持された液浸部材4Bは、保持部材95に接近する。制御装置5は、液浸部材4Bを上昇させ、液浸部材4の上面と保持部材95の保持面97とを接触させた状態で、吸引口98を用いる吸引動作を実行する。これにより、液浸部材4Bは、保持部材95に吸着保持され、取り付けられる。
保持部材95に液浸部材4Bが取り付けられた後、制御装置5は、液浸部材4Aを載せたユニット6Bを支持する第3ステージ7を、第1空間8から第2空間11に移動する。以上により、液浸部材4の交換処理が終了する。
以上説明したように、本実施形態によれば、液浸部材4を効率良く交換することができる。例えば、汚染が進んだ液浸部材4を新たな(清浄な)液浸部材4に交換することによって、露光不良の発生を抑制できる。
なお、本実施形態においては、液浸部材4を交換する場合を例にして説明したが、液浸部材4の一部(例えば、多孔部材)だけを交換することもできる。また、ユニット6Bを用いて液浸部材4と異なる部材を交換してもよい。例えば終端光学素子21を交換することもできる。例えば、鏡筒PKに、終端光学素子21をリリース可能に保持する保持部を設けておくことにより、ユニットを用いて、終端光学素子21を交換することができる。同様に、光学素子29を交換することもできる。
<第5実施形態>
次に、第5実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
次に、第5実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図16は、第5実施形態に係る露光装置EXの一例を示す図である。本実施形態において、第3ステージ7は、第1空間8のガイド面15上において、第1ステージ2及び第2ステージ3の少なくとも一方をメンテナンスするためのユニット6Cを支持する。ユニット6Cは、第2空間11におけるユニット交換処理により、第3ステージ7に支持される。ユニット6Cを用いて第1ステージ2及び第2ステージ3の少なくとも一方をメンテナンスする際、制御装置5は、第2空間11から第1空間8へ、ユニット6Cを支持した第3ステージ7を移動する。
本実施形態において、ユニット6Cは、ボディ62Cと、ボディ62Cに搭載されたメンテナンス装置105を備えている。本実施形態において、メンテナンス装置105は、第1ステージ2及び/又は第2ステージ3の少なくとも一部をクリーニングする。
図16において、メンテナンス装置105は、第2ステージ3の上面3Tとの間で液体LCの液浸空間を形成可能な液浸部材106と、ボディ62Cに支持され、液浸部材106を移動可能な移動装置107とを備えている。移動装置107は、液浸部材106を支持して移動可能なアーム部107Aと、アーム部107Aを移動するアクチュエータ107Bとを有する。液浸部材106は、アーム部107Aの先端に配置されている。制御装置5は、アクチュエータ107Bを作動して、液浸部材106をX軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZの6つの方向に移動可能である。
液浸部材106は、液体LCを供給可能な供給口108と、液体LCを回収可能な回収口109とを有する。供給口108及び回収口109は、上面3Tと対向可能な液浸部材106の下面に配置されている。供給口108は、液浸部材106の下面のほぼ中央に配置されている。回収口109は、液浸部材106の下面において、供給口108の周囲に配置されている。供給口108は、供給流路を介して、液体供給装置110に接続されている。液体供給装置110は、ボディ62Cに配置されている。供給流路は、液浸部材106の内部、及びアーム部107Aの内部に形成されている。液体供給装置110は、供給流路を介して、供給口108にクリーニング用の液体LCを供給可能である。回収口109は、回収流路を介して、液体回収装置111に接続されている。液体回収装置111は、ボディ62Cに配置されている。回収流路は、液浸部材106の内部、及びアーム部107Aの内部に形成されている。液体回収装置111は、回収流路を介して、回収口109からクリーニング用の液体LCを回収可能である。
制御装置5は、液浸部材106の下面と第2ステージ3の上面3Tとを対向させた状態で、供給口108を用いる液体LCの供給動作と並行して、回収口109を用いる液体LCの回収動作を実行することによって、一方側の液浸部材106と他方側の第2ステージ3との間に、液体LCで液浸空間を形成可能である。液体LCで液浸空間が形成されることによって、第2ステージ3の上面3Tがクリーニングされる。また、制御装置5は、液体LCの液浸空間を形成した状態で、液浸部材106と第2ステージ3とをXY方向に相対的に移動することによって、第2ステージ3の上面3Tの広い範囲をクリーニングすることができる。
同様に、制御装置5は、液浸部材106の下面と第1ステージ2の上面2Tとの間に液体LCで液浸空間を形成して、第1ステージ2(プレート部材T)の上面2Tをクリーニングすることができる。なお、本実施形態においては、第1ステージ2(プレート部材T)の上面2Tをクリーニングするとき、第1保持部31にダミー基板DPが保持される。ダミー基板DPは、露光用の基板Pとは別の、異物を放出し難い高い清浄度を有する(クリーンな)部材である。ダミー基板DPは、基板Pとほぼ同じ外形であり、第1保持部31は、ダミー基板DPを保持可能である。
なお、制御装置5は、ダミー基板DP等の物体が保持されていない状態の第1保持部31と液浸部材106との間に液体LCで液浸空間を形成することによって、第1保持部31をクリーニングすることができる。同様に、制御装置5は、物体が保持されていない状態の第2保持部32と液浸部材106との間に液体LCで液浸空間を形成することによって、第2保持部32をクリーニングすることができる。
なお、ユニット6Cに搭載するメンテナンス装置は、液体LCを使わないクリーニング機構であってもよい。例えば、ユニット6Cに、例えば気体を吹き出す吹出口を有するノズル部材と、そのノズル部材を移動する移動装置とを有するメンテナンス装置を搭載することができる。例えば、上述のアーム部107Aの先端にノズル部材を配置することによって、ノズル部材の吹出口と、第1ステージ2及び第2ステージ3の少なくとも一方とを対向させることができる。制御装置5は、ノズル部材の吹出口と、第1ステージ2及び第2ステージ3の少なくとも一方を対向させた状態で、吹出口より気体を吹き出すことによって、第1ステージ2及び第2ステージ3に付着している異物等を除去することができる。また、アーム部107Aの先端に、異物を吸引可能な吸引口を有するノズル部材を配置することができるし、光洗浄のための紫外光を射出する照射装置を配置することもできるし、第1ステージ2と第2ステージ3の少なくとも一部を研磨する研磨部材をアーム部107Aの先端に配置することもできる。また、ユニット6Cに搭載するメンテナンス装置は、クリーニング機構に限定されない。例えば、上述のアーム部107Aの先端に、第1ステージ2及び第2ステージ3の少なくとも一方の画像を取得可能な撮像装置を配置することもできる。また、ユニット6Cに複数のメンテナンス装置を搭載してもよく、例えば上述のノズル部材、照射装置、研磨部材、撮像装置の少なくとも2つを組み合わせてユニット6Cに搭載してもよい。
<第6実施形態>
次に、第6実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
次に、第6実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図17は、第6実施形態に係る露光装置EXの一例を示す図である。本実施形態において、第3ステージ7は、第1空間8のガイド面15上において、第1ステージ2のプレート部材Tを交換するためのユニット6Dを支持する。ユニット6Dは、ボディ62Dと、ボディ62Dに搭載されたロボットアーム112とを有する。ロボットアーム112は、プレート部材Tの上面を吸着保持することができる。
制御装置5は、第2保持部32に保持されているプレート部材T1を新たなプレート部材T2に交換するために、プレート部材T2を載せたユニット6Dを支持する第3ステージ7を、第2空間11から第1空間8に移動する。制御装置5は、ロボットアーム112でプレート部材T1の上面を吸着保持するとともに、第2保持部32からプレート部材T1をリリースする。そして、制御装置5は、ロボットアーム112を作動して、第2保持部32から取り外されたプレート部材T1をボディ62Dの上面66Dに載せる。その後、制御装置5は、ロボットアーム112を用いて、プレート部材T2を第2保持部32に取り付ける。第2保持部32にプレート部材T2が取り付けられた後、制御装置5は、プレート部材T1を載せたユニット6Dを支持する第3ステージ7を、第1空間8から第2空間11に移動する。以上により、プレート部材Tの交換処理が終了する。
なお、本実施形態においては、プレート部材Tを交換する場合を例にして説明したが、例えば第2ステージ3上のスリット板C1を交換することもできる。例えば、第2ステージ3に、スリット板C1をリリース可能に保持する保持部を設けておくことにより、ユニットを用いて、スリット板C1を交換することができる。同様に、上板C2、基準板C3を交換することもできる。
<第7実施形態>
次に、第7実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
次に、第7実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図18は、第7実施形態に係る露光装置EXの一例を示す図である。本実施形態において、第3ステージ7は、液体LQの性質及び成分の少なくとも一方(液体LQの状態、液質、品質)を計測する計測装置113が搭載されたユニット6Eをリリース可能に支持する。上述のように、本実施形態において、液体LQは水である。以下の説明においては、液体LQの性質及び成分の少なくとも一方を適宜、水質、と称する。
本実施形態においては、ユニット6Eのボディ62Eの上面66Eに開口114が形成されている。計測装置113を用いて水質を計測するとき、開口114に液体LQが流入するように、液浸部材4と上面66Eとの間に液体LQで液浸空間LSが形成される。計測装置113は、開口114から取り込まれた液体LQの水質を計測する。
計測装置113で計測する液体LQの水質に関する項目としては、例えば米国特許出願公開第2007/0252960号明細書に開示されているように、比抵抗、金属イオン、全有機体炭素(TOC:total organic carbon)、パーティクル・バブル、生菌のような含有物(異物または汚染物)、溶存酸素(DO:dissolved oxygen)、溶存窒素(DN:dissolved nitrogen)のような溶存ガスなどが挙げられる。これらの項目を計測するために、計測装置113は、複数の計測器を有している。本実施形態では、一例として、全有機体炭素、パーティクル・バブル、溶存酸素、及び比抵抗値を計測項目として選択する。
図18に示すように、計測装置113は、全有機炭素を計測するためのTOC計115と、微粒子及び気泡を含む異物を計測するためのパーティクルカウンタ116と、溶存酸素を計測するための溶存酸素計(DO計)117と、比抵抗計118とを備えている。開口114に流入した液体LQは、ボディ62Eに形成された流路119を介して、TOC計115、パーティクルカウンタ116、溶存酸素計117、及び比抵抗計118のそれぞれに流入する。計測装置113は、それらTOC計115、パーティクルカウンタ116、溶存酸素計117、及び比抵抗計118を用いて、液体LQの水質を計測する。
計測装置113の計測結果は、制御装置5に出力される。制御装置5は、計測装置113の計測結果に基づいて、液体LQが所期の水質を維持していないと判断したとき、所期の水質を維持するための処置を講ずる。
本実施形態において、上面66Eは、異物を放出し難く、高い清浄度を有する(クリーンである)。したがって、液体LQの水質が劣化する原因として、液体供給装置99の不具合、液体供給装置99と供給口44との間の供給流路の汚染、液浸空間LSの液体LQと接触する終端光学素子21の射出面22の汚染、及び液浸部材4の下面42の汚染等が考えられる。制御装置5は、計測装置113の計測結果に基づいて、液体LQが所期の水質を維持していないと判断したとき、例えば終端光学素子21及び液浸部材4の少なくとも一方のメンテナンスを実行する。あるいは、制御装置5は、液体供給装置99のメンテナンスを実行するための指令を発する。これにより、液浸空間LSを形成するための液体LQは、所期の水質を維持することができる。なお、計測装置113は、TOC計115、パーティクルカウンタ116、溶存酸素計117、及び比抵抗計118のすべてを備えている必要はないし、これらと異なる計測装置を備えてもよい。
また、本実施形態においては、ユニット6Eは、液体LQをサンプリングするサンプリング部120を備えている。サンプリング部120は、上面66Eに形成された開口121と、開口121に流入した液体LQを収容する容器122とを有する。制御装置5は、第1空間8においてサンプリング部120で液体LQをサンプリングした後、ユニット6Eを支持した第3ステージ7を第2空間11に移動する。サンプリング部120でサンプリングされた液体LQの水質は、露光装置EXとは別に設けられた所定の計測装置で計測される。
例えば、液体LQ中に含まれる金属イオンの種類を特定するために、液体LQをサンプリングして、露光装置EXとは別に設けられた分析装置を用いて、金属イオンの種類を特定することができる。これにより、特定された金属イオンに応じた適切な処置を施すことができる。また、液体LQ中に含まれる不純物を計量するために、液体LQをサンプリングして、露光装置EXとは別に設けられた全蒸発残渣計を用いて、液体LQ中の全蒸発残渣量を計測することができる。
<第8実施形態>
次に、第8実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
次に、第8実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図19は、第8実施形態に係る露光装置EXの一例を示す図である。本実施形態において、第3ステージ7は、温度を検出する温度センサ123が搭載されたユニット6Fをリリース可能に支持する。制御装置5は、ユニット6Fを支持した第3ステージ7を第1空間8に配置して、第1空間8の温度を温度センサ123で検出することができる。第3ステージ7は、ガイド面15を移動可能である。したがって、制御装置5は、第3ステージ7を移動して、第1空間8の複数の部分の温度を温度センサ123で検出することができる。制御装置5は、温度センサ123の検出結果に基づいて、第1空間8の温度(環境)が所期の状態を維持していないと判断したとき、例えば空調ユニット9Uを制御するなど、第1空間8が所期の状態を維持するための処置を講ずる。
また、第3ステージ7は、第2空間11及び通路10に移動可能である。したがって、制御装置5は、第3ステージ7を移動して、第2空間11及び通路10の温度を温度センサ123で検出することができる。また、制御装置5は、温度センサ123の検出結果に基づいて、空調ユニット12U、30Uを制御することができる。
また、ユニット6Fに湿度センサを搭載しておくことにより、第1空間8、第2空間11、及び通路10の湿度を検出することができる。制御装置5は、湿度センサの検出結果に基づいて、空調ユニット9U、12U、30Uを制御することができる。
<第9実施形態>
次に、第9実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
次に、第9実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図20は、第9実施形態に係るデバイス製造システムSYSの一例を示す模式図である。デバイス製造システムSYSは、複数の露光装置EXを有する。デバイス製造システムSYSは、複数の露光装置EX(EX1〜EX3)を併用して、デバイスを製造する。各露光装置EX1〜EX3の制御装置5は、ホストコンピュータHCに接続されている。
露光装置EX1〜EX3のそれぞれは、第2チャンバ12を有する。図2を参照して説明したように、第2チャンバ12のそれぞれは、第3ステージ7が移動可能な開口124と、開口124を開閉可能なシャッタ125とを有する。
本実施形態において、第3ステージ7は、露光光ELを受光可能な光センサ126が搭載されたユニット6Gを支持する。本実施形態において、光センサ126は、射出面22から射出する露光光ELの照度を計測可能な照度センサである。本実施形態において、第3ステージ7及びユニット6Gは、デバイス製造システムSYSに1つだけ設けられている。ユニット6Gを支持した第3ステージ7は、例えば所定の搬送機構、あるいは作業者によって、複数の露光装置EX1〜EX3の第2空間11のそれぞれに配置可能である。
本実施形態においては、第3ステージ7及びユニット6Gによって、露光装置EX1〜EX3間の露光光ELの照度のマッチング処理が実行される。すなわち、本実施形態において、光センサ126は、所謂、号機間照度センサとして機能する。
マッチング処理を実行するために、ユニット6Gを支持した第3ステージ7が、露光装置EX1の第2空間11に配置される。第2空間11に配置された第3ステージ7は、露光装置EX1の第1空間8に移動する。露光装置EX1の露光光ELの照度を計測するために、照射位置EPに光センサ126が配置される。光センサ126は、露光装置EX1の射出面22より射出された露光光ELの照度を計測する。光センサ126の計測結果は、ホストコンピュータHCに出力される。露光光ELの照度の計測が終了した後、第3ステージ7は、露光装置EX1の第2空間11に移動する。露光装置EX1の第2空間11に移動した第3ステージ7は、所定の搬送機構、あるいは作業者によって、露光装置EX2の第2空間11に配置される。
第3ステージ7は、露光装置EX2の第1空間8に移動し、露光装置EX2の射出面22より射出された露光光ELの照度を光センサ126で計測する。光センサ126の計測結果は、ホストコンピュータHCに出力される。露光光ELの照度の計測が終了した後、第3ステージ7は、露光装置EX2の第2空間11に移動する。その後、第3ステージ7が露光装置EX3の第2空間11に配置される。
露光装置EX3に配置された第3ステージ7及びユニット6Gは、露光装置EX1、EX2における動作と同様の動作を露光装置EX3において実行する。以上により、ホストコンピュータHCは、露光装置EX1〜EX3のそれぞれにおける露光光ELの照度に関する情報を取得する。ホストコンピュータHCは、取得した照度に関する情報に基づいて、各露光装置EX1〜EX3のそれぞれにおける露光光ELの照度が所定関係になるように(ほぼ一致するように)、照度の調整を行う。本実施形態においては、各露光装置EX1〜EX3の照明系ILは、例えば米国特許第6730925号明細書に開示されているような、露光光ELの照度を調整可能な調整器を備えている。ホストコンピュータHCは、各露光装置EX1〜EX3の調整器を調整して、露光光ELの照度を調整する。
なお、上述の第1〜第9実施形態において、ユニット6A〜6Gのそれぞれは、少なくとも一つの機構(例えば、メンテナンス装置)を搭載しているが、ユニット6の構成は上述の第1〜第9実施形態で説明したユニット6A〜6Gに限定されず、上述の複数の機構(63、64、65、85、94、105、112、113、120、123、126など)の少なくとも一つを適宜一つのユニット6に搭載できる。また、ユニット6に搭載する機構が、上述した複数の機構に限定されないことは言うまでもない。
また、上述の第1〜第9実施形態においては、第1ステージ2及び第2ステージ3が第1空間8内に常駐しているが、それ以外のステージが第1空間8に常駐していてもよい。例えば、上述の実施形態においてユニット6(6A〜6G)に搭載されていた複数の機構(63、64、65、85、94、105、112、113、120、123、126など)の少なくとも一つを備えたステージを第1空間8内に常駐させてもよい。例えば、第5実施形態で説明したような、他のステージをメンテナンスするためのメンテナンス装置105を備えたステージを第1空間8に常駐させてもよい。
また上述の第1〜第9実施形態においては、計測器Cを備えた第2ステージ3を第1空間8に常駐させているが、計測器Cを搭載したユニット6を用意し、必要に応じて、計測器Cを搭載したユニット6を保持した第3ステージ7を第2空間11から第1空間8へ移動してもよい。
また上述の第1〜第9実施形態において、第3ステージ7に充電池を搭載し、第3ステージ7に搭載されたユニットを充電池を用いて動作させてもよい。これにより、第3ステージ7に接続されるケーブルを減らすことが可能になる。また、第3ステージ7を無線制御するようにしてもよい。この場合も第3ステージに接続されるケーブルを減らすことができる。充電池を搭載した第3ステージ7を無線制御してもよいことはいうまでもない。
なお、上述の第1〜第9実施形態における投影光学系PLにおいて、終端光学素子21の射出側(像面側)の光路が液体LQで満たされているが、投影光学系PLとして、国際公開第2004/019128号パンフレットに開示されているような、終端光学素子21の入射側(物体面側)の光路も液体で満たされる投影光学系を採用することもできる。
なお、上述の各実施形態の液体LQは水であるが、水以外の液体であってもよい。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等を用いることも可能である。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。
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。
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。
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。
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。
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マルチステージ型の露光装置にも適用できる。この場合、複数の基板ステージを第1空間8に常駐させることできる。
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。
なお、上述の各実施形態においては、レーザ干渉計を含む干渉計システムを用いてマスクステージ及び基板ステージ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。
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。
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。
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。
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。
以上のように、本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。
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図21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。
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。
1…マスクステージ、2…第1ステージ、3…第2ステージ、4…液浸部材、5…制御装置、6…ユニット、7…第3ステージ、8…第1空間、9…第1チャンバ、10…通路、11…第2空間、12…第2チャンバ、13…開閉装置、14…ベース部材、15…ガイド面、16…ベース部材、17…ガイド面、18…駆動システム、19…第1部分、20…第2部分、21…光学素子、23…交換装置、29…光学素子、30…第3チャンバ、47…ベース部材、48…ガイド面、49…第3部分、50…支持部、63…メンテナンス装置、64…メンテナンス装置、65…撮像装置、85…メンテナンス装置、94…メンテナンス装置、101…メンテナンス装置、105…メンテナンス装置、113…計測装置、123…温度センサ、126…光センサ、C…計測器、EL…露光光、EX…露光装置、LQ…液体、LS…液浸空間、M…マスク、P…基板、SP…照射位置
Claims (50)
- 露光光で基板を露光する露光装置であって、
前記露光光の照射位置を含む第1面上を移動可能であり、前記基板をリリース可能に保持する第1部材と、
前記第1面上を移動可能であり、メンテナンスユニットをリリース可能に支持する第2部材と、を備える露光装置。 - 前記第1面が配置された第1空間を形成する第1チャンバと、
通路を介して前記第1空間と接続される第2空間を形成する第2チャンバと、
前記通路を開閉する開閉装置とを備え、
前記第2部材は、前記第1空間及び前記第2空間の一方から他方へ移動可能である請求項1記載の露光装置。 - 前記第2部材は、前記第1部材に保持された基板の露光中に前記第2空間に配置される請求項2記載の露光装置。
- 前記第2空間において前記第2部材に前記メンテナンスユニットを取り付ける、及び/又は前記第2部材から前記メンテナンスユニットを取り外すための交換装置を備える請求項2又は3記載の露光装置。
- 前記第2部材に前記メンテナンスユニットを取り付ける、及び/又は前記第2部材から前記メンテナンスユニットを取り外すための交換装置を備える請求項1記載の露光装置。
- 前記第1空間の所定部材のメンテナンスのために、前記第2部材は前記第1空間に移動する請求項2〜4のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記メンテナンスは、前記所定部材のクリーニングを含む請求項6記載の露光装置。
- 前記メンテナンスは、前記所定部材の交換を含む請求項6又は7記載の露光装置。
- 前記所定部材は、前記露光光を射出する光学部材を含む請求項6〜8のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記所定部材は、前記光学部材と前記基板との間の光路が液体で満たされるように液浸空間を形成する液浸部材を含む請求項6〜9のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記所定部材は、前記第1部材を含む請求項6〜10のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記所定部材は、前記基板を保持せずに、前記第1面上を移動する第3部材を含む請求項6〜11のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第3部材は、露光に関する計測を実行可能な計測器を搭載する請求項12記載の露光装置。
- 前記第2空間内に配置された第2面上で前記第2部材を移動するための平面モータを備える請求項2〜13のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記平面モータは、前記第1面上において前記第1部材及び前記第2部材を移動するための第1部分と、前記第2面上において前記第2部材を移動するための第2部分とを有する請求項14記載の露光装置。
- 露光光で基板を露光する露光装置であって、
前記露光光の照射位置を含む第1面上を移動可能な第1部材と、
前記第1面上を移動可能であり、前記第1面上において、前記第1部材をメンテナンスするためのメンテナンスユニットを支持する第2部材と、を備える露光装置。 - 前記第2部材は、前記メンテナンスユニットをリリース可能に支持する請求項16記載の露光装置。
- 前記第1部材は、前記基板をリリース可能に保持する請求項16又は17記載の露光装置。
- 前記第1部材は、露光に関する計測を実行する計測器を搭載する請求項16〜18のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記メンテナンスは、前記第1部材の少なくとも一部のクリーニングを含む請求項16〜19のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第1面が配置された第1空間を形成する第1チャンバと、
通路を介して前記第1空間と接続される第2空間を形成する第2チャンバと、
前記通路を開閉する開閉装置とを備え、
前記第2部材は、前記第1空間及び前記第2空間の一方から他方へ移動可能である請求項16〜20のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記第2部材は、前記第1部材に保持された基板の露光中に前記第2空間に配置される請求項21記載の露光装置。
- 前記第2空間内に配置された第2面上で前記第2部材を移動するための平面モータを備える請求項21又は22記載の露光装置。
- 前記平面モータは、前記第1面上において前記第1部材及び前記第2部材を移動するための第1部分と、前記第2面上において前記第2部材を移動するための第2部分とを有する請求項23記載の露光装置。
- 露光光で基板を露光する露光装置であって、
前記露光光の照射位置を含む第1面が配置された第1空間を形成する第1チャンバと、
通路を介して前記第1空間に接続され、第2面が配置された第2空間を形成する第2チャンバと、
前記第1面上を移動可能であり、前記基板をリリース可能に保持する第1部材と、
前記第1面及び前記第2面上を移動可能な第2部材とを備え、
前記第2部材は、前記基板の露光時に、前記第2空間に配置され、前記基板の非露光時に、前記通路を介して前記第1空間に移動する露光装置。 - 前記第2部材は、前記第1空間で所定の処理を実行可能な機器を搭載する請求項25記載の露光装置。
- 前記第2部材は、前記機器を含むユニットをリリース可能に支持する請求項25又は26記載の露光装置。
- 前記第2空間において前記第2部材に前記ユニットを取り付ける、及び/又は前記第2部材から前記ユニットを取り外す交換装置を備える請求項27記載の露光装置。
- 前記機器は、前記露光光を受光可能である請求項26〜28のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記機器は、前記第1空間の温度を検出する請求項26〜29のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記機器は、前記第1空間内に配置された部材の画像を取得する請求項26〜30のいずれか一項記載の露光装置。
- 液体を介して前記基板が露光され、
前記機器は、前記液体の性質及び成分の少なくとも一方を計測する請求項26〜31いずれか一項記載の露光装置。 - 液体を介して前記基板が露光され、
前記機器は、前記液体をサンプリングする請求項26〜32のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記機器は、前記第1空間内に配置された所定部材をメンテナンスする請求項26〜33のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記メンテナンスは、前記所定部材のクリーニングを含む請求項34記載の露光装置。
- 前記メンテナンスは、前記所定部材の交換を含む請求項34又は35記載の露光装置。
- 前記所定部材は、前記露光光を射出する光学部材を含む請求項34〜36のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記所定部材は、前記露光光の光路の少なくとも一部が液体で満たされるように液浸空間を形成可能な液浸部材を含む請求項34〜37のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記所定部材は、前記第1部材を含む請求項34〜38のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記所定部材は、前記基板を保持せずに、前記第1面上を移動する第3部材を含む請求項34〜39のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第3部材は、露光に関する計測を実行する計測器を搭載する請求項40記載の露光装置。
- 前記通路を開閉する開閉装置を備える請求項25〜37のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第2面上で前記第2部材を移動する平面モータを備える請求項25〜42のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記平面モータは、前記第1面上において前記第1部材及び前記第2部材を移動するための第1部分と、前記第2面上において前記第2部材を移動するための第2部分とを有する請求項43記載の露光装置。
- 請求項1〜44のいずれか一項記載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。 - 露光光で基板を露光する露光装置のメンテナンス方法であって、
第1空間において前記露光光の照射位置を含む第1面上で前記基板を保持可能な第1部材を移動することと、
前記第1空間と通路を介して接続された第2空間において、メンテナンスユニットをリリース可能に第2部材で支持することと、
前記メンテナンスユニットが支持された前記第2部材を、前記第2空間から前記第1空間へ移動することと、
前記第2部材で支持された前記メンテナンスユニットで、前記第1空間内に配置された所定部材をメンテナンスすることと、を含むメンテナンス方法。 - 露光光で基板を露光する露光装置のメンテナンス方法であって、
前記露光光の照射位置を含む第1面上で第1部材を移動することと、
第2部材上にメンテナンスユニットを支持することと、
前記メンテナンスユニットを支持する前記第2部材を、前記第1面上で移動することと、
前記第1面上において、前記第2部材に支持された前記メンテナンスユニットで前記第1部材をメンテナンスすることと、を含むメンテナンス方法。 - 露光光で基板を露光する露光方法であって、
請求項46又は47記載のメンテナンス方法でメンテナンスすることと、
前記メンテナンス後、前記基板を露光することと、を含む露光方法。 - 露光光で基板を露光する露光方法であって、
前記露光光の照射位置を含む第1面が配置された第1空間において、前記第1面を移動可能な第1部材上に保持された基板を露光することと、
前記第1部材に保持された前記基板の露光時に、通路を介して前記第1空間に接続された第2空間に、第2部材を配置することと、
前記基板の非露光時に、前記通路を介して前記第2部材を前記第2空間から前記第1空間へ移動することと、
前記第1面上で前記第2部材を移動することと、
前記第1面上において前記第2部材を用いる所定の処理を実行することと、を含む露光方法。 - 請求項48又は49記載の露光方法を用いて基板を露光することと、
前記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。
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JP2008176254A JP2010016264A (ja) | 2008-07-04 | 2008-07-04 | 露光装置、メンテナンス方法、露光方法、及びデバイス製造方法 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103792794A (zh) * | 2012-11-02 | 2014-05-14 | 上海微电子装备有限公司 | 一种接近式光刻机 |
US8811140B2 (en) | 2009-07-03 | 2014-08-19 | Sony Corporation | Recordable optical disc, recording device, and recording method |
-
2008
- 2008-07-04 JP JP2008176254A patent/JP2010016264A/ja active Pending
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CN103792794A (zh) * | 2012-11-02 | 2014-05-14 | 上海微电子装备有限公司 | 一种接近式光刻机 |
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