JP2010157724A - Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、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 an exposure apparatus, an exposure method, and a device manufacturing method.
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、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。 In a manufacturing process of a micro device such as a semiconductor device or an electronic device, an immersion exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light through a liquid, for example, as disclosed in the following patent document is known.
液浸露光装置において、液体と接触する部材が汚染される可能性がある。例えば、その部材に異物が付着すると、その異物に起因して、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。 In the immersion exposure apparatus, a member in contact with the liquid may be contaminated. For example, if a foreign substance adheres to the member, exposure failure may occur, such as a defect formed in a pattern formed on the substrate due to the foreign substance. As a result, a defective device may occur.
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 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、基板を露光する露光装置において、露光光を射出する射出面を有する光学系と、射出面から射出される露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置された第1面と、第1面が面する空間に面するように第1面の周囲の少なくとも一部に配置され、光路を液体で満たすために空間に液体を供給する供給口と、供給口から供給され、射出面の周縁から上方に、及び/又は光学系の光軸に対する放射方向に延びる光学系の側面が面する空隙部に第1開口を介して流入した液体の少なくとも一部を回収する回収部と、を備え、基板の露光の少なくとも一部において、射出面の下方に配置された基板の表面が、射出面及び第1面に対向し、射出面と基板の表面との間の液体を介して射出面からの露光光で基板を露光する露光装置が提供される。 According to the first aspect of the present invention, in an exposure apparatus that exposes a substrate, an optical system having an exit surface that emits exposure light, and at least part of the periphery of the optical path of the exposure light that exits from the exit surface And a supply port that is disposed in at least part of the periphery of the first surface so as to face the space that the first surface faces, and that supplies liquid to the space to fill the optical path with liquid At least part of the liquid that has been supplied from the mouth and that has flowed through the first opening into the gap facing the side surface of the optical system that extends upward from the periphery of the emission surface and / or extends in the radial direction with respect to the optical axis of the optical system. A recovery unit for recovering, and in at least a part of the exposure of the substrate, the surface of the substrate disposed below the emission surface is opposed to the emission surface and the first surface, and between the emission surface and the surface of the substrate. Exposure of the substrate with exposure light from the exit surface through the liquid Apparatus is provided.
本発明の第2の態様に従えば、第1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 second aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method including exposing a substrate using the exposure apparatus according to the first aspect and developing the exposed substrate.
本発明の第3の態様に従えば、光学系の射出面、及び光学系の射出面から射出される露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置された第1面と基板とが対向するように、基板を移動することと、第1面と基板との間の空間に面するように第1面の周囲の少なくとも一部に配置された供給口から、空間に液体を供給して、射出面と基板との間の光路を液体で満たすことと、供給口から供給され、射出面の周縁から上方に、及び/又は光学系の光軸に対する放射方向に延びる光学系の表面が面する空隙部に流入した液体の少なくとも一部を回収することと、射出面と基板との間の液体を介して射出面からの露光光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 the third aspect of the present invention, the substrate is opposed to the first surface disposed in at least part of the periphery of the optical path of the optical system and the optical path of the exposure light emitted from the optical system. As described above, the liquid is supplied to the space from the supply port arranged in at least a part of the periphery of the first surface so as to face the space between the first surface and the substrate, The optical path between the exit surface and the substrate is filled with liquid, and the surface of the optical system that is supplied from the supply port and extends upward from the periphery of the exit surface and / or in the radial direction with respect to the optical axis of the optical system faces. An exposure method is provided that includes recovering at least a part of the liquid that has flowed into the gap, and exposing the substrate with exposure light from the exit surface through the liquid between the exit surface and the substrate. .
本発明の第4の態様に従えば、第3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 fourth aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method including exposing a substrate using the exposure method of the third aspect and developing the exposed substrate.
本発明の態様によれば、露光不良の発生を抑制できる。また、本発明の態様によれば、不良デバイスの発生を抑制できる。 According to the aspect of the present invention, it is possible to suppress the occurrence of exposure failure. Moreover, according to the aspect of this invention, generation | occurrence | production of a defective device can be suppressed.
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 part will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. A predetermined direction in the horizontal plane is defined as an X-axis direction, a direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is defined as a Y-axis direction, and a direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction (that is, a vertical direction) is defined as a Z-axis direction. In addition, the rotation (inclination) directions around the X axis, the Y axis, and the Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively.
図1は、本実施形態に係る露光装置EXの一例を示す概略構成図である。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。本実施形態においては、液体LQとして、水(純水)を用いる。 FIG. 1 is a schematic block diagram that shows an example of an exposure apparatus EX according to the present embodiment. 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. In the present embodiment, water (pure water) is used as the liquid LQ.
図1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及び基板ステージ2の位置を光学的に計測する干渉計システム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を形成可能な液浸部材4と、少なくとも投影光学系PLを収容するチャンバ装置5と、少なくとも投影光学系PLを支持するボディ6と、露光装置EX全体の動作を制御する制御装置7とを備えている。
In FIG. 1, an exposure apparatus EX optically positions a mask stage 1 that can move while holding a mask M, 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と、その透明板上にクロム等の遮光材料を用いて形成されたパターンとを有する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。 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 having a transparent plate such as a glass plate and a pattern formed on the transparent plate using a light shielding material such as chromium. A reflective mask can also be used as the mask M.
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、例えば半導体ウエハ等の基材と、その基材上に形成された多層膜とを含む。多層膜は、少なくとも感光膜を含む複数の膜が積層された膜である。感光膜は、感光材で形成された膜である。また、多層膜が、例えば反射防止膜、及び感光膜を保護する保護膜(トップコート膜)を含んでもよい。 The substrate P is a substrate for manufacturing a device. The substrate P includes, for example, a base material such as a semiconductor wafer and a multilayer film formed on the base material. The multilayer film is a film in which a plurality of films including at least a photosensitive film are stacked. The photosensitive film is a film formed of a photosensitive material. Further, the multilayer film may include, for example, an antireflection film and a protective film (topcoat film) that protects the photosensitive film.
チャンバ装置5は、実質的に閉ざされた内部空間8を形成するチャンバ部材5Aと、内部空間8の環境(温度、湿度、クリーン度、及び圧力等)を制御する環境制御装置5Bとを有する。ボディ6は、内部空間8に配置される。ボディ6は、支持面FL上に設けられた第1コラム9と、第1コラム9上に設けられた第2コラム10とを有する。第1コラム9は、第1支持部材11と、第1支持部材11に防振装置12を介して支持された第1定盤13とを有する。第2コラム10は、第1定盤13上に設けられた第2支持部材14と、第2支持部材14に防振装置15を介して支持された第2定盤16とを有する。また、本実施形態においては、支持面FL上に、防振装置17を介して、第3定盤18が配置されている。
The
照明系ILは、所定の照明領域IRに露光光ELを照射する。照明領域IRは、照明系ILから射出される露光光ELが照射可能な位置を含む。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 irradiates the predetermined illumination area IR with the exposure light EL. The illumination area IR includes a position where the exposure light EL emitted from the illumination system IL can be irradiated. 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 that 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19を有し、マスクMを保持した状態で、第2定盤16のガイド面16G上を移動可能である。マスクステージ1は、駆動システム20の作動により、照明領域IRに対して、マスクMを保持して移動可能である。駆動システム20は、マスクステージ1に配置された可動子20Aと、第2定盤16に配置された固定子20Bとを有する平面モータを含む。マスクステージ1を移動可能な平面モータは、例えば米国特許第6452292号明細書に開示されている。マスクステージ1は、駆動システム20の作動により、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 mask stage 1 has a
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。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。 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 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 parallel to the Z axis. 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.
投影光学系PLの複数の光学素子は、保持部材(鏡筒)21に保持されている。保持部材21は、フランジ21Fを有する。投影光学系PLは、フランジ21Fを介して、第1定盤13に支持される。なお、第1定盤13と保持部材21との間に防振装置を設けることができる。
A plurality of optical elements of the projection optical system PL are held by a holding member (lens barrel) 21. The holding
投影光学系PL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23を有する。射出面23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22に配置されている。投影領域PRは、射出面23から射出される露光光ELが照射可能な位置を含む。本実施形態において、射出面23は、−Z方向を向いており、XY平面と平行である。なお、−Z方向を向いている射出面23は、凸面であってもよいし、凹面であってもよい。
The projection optical system PL has an
本実施形態において、終端光学素子22の光軸(投影光学系PLの像面近傍の光軸)AXは、Z軸とほぼ平行である。なお、終端光学素子22と隣り合う光学素子で規定される光軸を終端光学素子22の光軸とみなしてもよい。また、本実施形態において、投影光学系PLの像面は、X軸とY軸とを含むXY平面とほぼ平行である。また、本実施形態において、像面は、ほぼ水平である。ただし、像面はXY平面と平行でなくてもよいし、曲面であってもよい。
In the present embodiment, the optical axis (optical axis in the vicinity of the image plane of the projection optical system PL) AX of the terminal
基板ステージ2は、基板Pをリリース可能に保持する基板保持部24を有し、第3定盤18のガイド面18G上を移動可能である。基板ステージ2は、駆動システム25の作動により、投影領域PRに対して、基板Pを保持して移動可能である。駆動システム25は、基板ステージ2に配置された可動子25Aと、第3定盤18に配置された固定子25Bとを有する平面モータを含む。基板ステージ2を移動可能な平面モータは、例えば米国特許第6452292号明細書に開示されている。基板ステージ2は、駆動システム25の作動により、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
基板ステージ2は、基板保持部24の周囲に配置され、射出面23と対向可能な上面26を有する。本実施形態において、基板ステージ2は、米国特許出願公開第2007/0177125号明細書等に開示されているような、基板保持部24の周囲の少なくとも一部に配置され、プレート部材Tの下面をリリース可能に保持するプレート部材保持部27を有する。本実施形態において、基板ステージ2の上面26は、プレート部材Tの上面を含む。上面26は、平坦である。
The
本実施形態において、基板保持部24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。プレート部材保持部27は、プレート部材Tの上面26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。
In the present embodiment, the
干渉計システム3は、XY平面内におけるマスクステージ1(マスクM)の位置を光学的に計測可能な第1干渉計ユニット3Aと、XY平面内における基板ステージ2(基板P)の位置を光学的に計測可能な第2干渉計ユニット3Bとを有する。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7は、干渉計システム3の計測結果に基づいて、駆動システム20,25を作動し、マスクステージ1(マスクM)及び基板ステージ2(基板P)の位置制御を実行する。
The interferometer system 3 optically measures the position of the
液浸部材4は、射出面23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、露光光ELの光路の周囲の少なくとも一部に配置される。液浸部材4は、射出面23と、射出面23と対向する位置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。液浸空間LSは、液体LQで満たされた部分(空間、領域)である。本実施形態において、物体は、基板ステージ2(プレート部材T)、及び基板ステージ2に保持された基板Pの少なくとも一方を含む。基板Pの露光中、液浸部材4は、終端光学素子22と基板P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。
The
液浸部材4は、終端光学素子22の近傍に配置されている。本実施形態において、液浸部材4は、支持機構28に支持されている。本実施形態において、支持機構28は、第1定盤13に支持されている。本実施形態において、液浸部材4は、支持機構28を介して、第1定盤13に吊り下げられている。
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7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、光軸AX(露光光ELの光路)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7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、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。
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 control device 7 controls the mask stage 1 and the
図2は、液浸部材4の近傍を示す側断面図、図3は、液浸部材4を上方から見た図、図4は、図2の一部を拡大した図である。
2 is a side sectional view showing the vicinity of the
図2,図3,及び図4に示すように、本実施形態において、液浸部材4は、環状の部材である。液浸部材4の少なくとも一部は、露光光ELの一部の光路及び終端光学素子22の周囲に配置されている。図3に示すように、本実施形態において、XY平面内における液浸部材4の外形は、円形である。なお、液浸部材4の外形が、他の形状(例えば、矩形)でもよい。
As shown in FIGS. 2, 3, and 4, in the present embodiment, the
液浸部材4は、射出面23から射出される露光光ELの光路の周囲の少なくとも一部に配置された第1面41と、第1面41が面する第1空間51に面するように第1面41の周囲の少なくとも一部に配置され、射出面23から射出される露光光ELの光路を液体LQで満たすために第1空間51に液体LQを供給する供給口75と、供給口75から供給され、射出面23の周縁から上方に、及び投影光学系PLの光軸AXに対する放射方向に延びる投影光学系PLの側面35が面する空隙部80に第1開口39を介して流入した液体LQの少なくとも一部を回収する回収部60とを備えている。
The
また、本実施形態においては、液浸部材4は、第1面41の周囲の少なくとも一部に配置され、かつ第1面41よりも下方(−Z側)に配置された第2面42を備えている。第1面41及び第2面42は、液浸部材4の下方に配置された物体の表面(上面)と対向可能である。本実施形態において、XY平面内における第1面41及び第2面42の外形は、円形である。また、XY平面内における第2面42の内側のエッジも、円形である。
In the present embodiment, the
本実施形態において、第1面41及び第2面42は、液体LQを回収不可能である。すなわち、本実施形態においては、第1面41及び第2面42には液体回収口が設けられていない。すなわち、本実施形態においては、露光中に基板Pの表面が対向する液浸部材4の下面には、露光光ELが通過する第1開口39以外に液体回収口が設けられていない。本実施形態において、第1面41及び第2面42は、平坦である。第1面41と物体の表面(上面)との間の第1空間51は、液体LQを保持可能である。なお、本実施形態においては、第1面41と第2面42は、それぞれXY平面(水平面)と平行であるが、第1面41及び/又は第2面42の少なくとも一部が、XY平面に対して傾斜していてもよく、第1面41と第2面42とが平行でなくてもよい。また、本実施形態において、第1面41と第2面42の少なくとも一方が曲面を含んでいてもよい。
In the present embodiment, the
基板Pの露光の少なくとも一部において、射出面23の下方に配置された基板Pの表面が、射出面23、第1面41、及び第2面42に対向する。基板Pの露光の少なくとも一部において、射出面23と基板Pの表面との間の空間に液体LQが満たされる。また、基板Pの露光の少なくとも一部において、第1面41と基板Pの表面との間の第1空間51に液体LQが保持される。基板Pは、射出面23と基板Pの表面との間の液体LQを介して、射出面23からの露光光ELで露光される。
In at least part of the exposure of the substrate P, the surface of the substrate P disposed below the
本実施形態において、第1面41と物体との間に保持された液体LQによって液浸空間LSの一部が形成される。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に、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。液浸空間LSの液体LQの気液界面(メニスカス、エッジ)LG1は、第1面41及び第2面42の少なくとも一方と基板Pの表面との間に形成することができるが、第2面42の内側のエッジと基板Pとの間に形成されることが望ましい。本実施形態の露光装置EXは、局所液浸方式を採用する。
In the present embodiment, a part of the immersion space LS is formed by the liquid LQ held between the
以下、簡単のため、射出面23、第1面41、及び第2面42と対向する位置に基板Pが配置され、液浸部材4と基板Pとの間に液体LQが保持されて液浸空間LSが形成される場合を例にして説明する。なお、上述のように、射出面23及び液浸部材4と他の部材(基板ステージ2のプレート部材Tなど)との間に液浸空間LSを形成することができる。
Hereinafter, for simplicity, the substrate P is disposed at a position facing the
上述したように、本実施形態において、第1面41及び第2面42のそれぞれは、XY平面とほぼ平行である。図4などに示すように、第1面41は、基板Pの表面と第1ギャップG1を介して対向し、第2面42は、第2ギャップG2を介して対向する。第2ギャップG2は、第1ギャップG1より小さい。
As described above, in the present embodiment, each of the
本実施形態において、供給口75は、第1面41よりも下方に配置されている。本実施形態において、供給口75は、第1面41と第2面42との間に配置されている。本実施形態において、液浸部材4は、第1面41と第2面42との間に配置され、第1空間51に面する第3面43を備えている。第3面43の上端は、第1面41の外側のエッジと結ばれている。第3面43の下端は、第2面42の内側のエッジと結ばれている。供給口75は、第3面43に配置されている。
In the present embodiment, the
本実施形態においては、供給口75は、光軸AXに対して+Y側及び−Y側のそれぞれに一つずつ配置されている。なお、供給口75が、光軸AXに対して+X側及び−X側のそれぞれに一つずつ配置されてもよい。また、供給口75の数は、3つ以上でもよい。
In the present embodiment, one
第3面43は、露光光ELの周囲に配置されている。第1空間51は、第1面41及び第3面43によって規定される。本実施形態においては、第3面43は、光軸AXとほぼ平行である。なお、第3面43が、光軸AXと平行でなくてもよい。例えば、第1面41と第3面43とがなす角度が、90度より小さくてもよいし、90度より大きくてもよい。
The
本実施形態において、投影光学系PLの側面35は、終端光学素子22の側面35A、及び保持部材21の外面35Bの少なくとも一方を含む。終端光学素子22の側面35Aは、射出面23と異なる面であり、露光光ELが通過しない面である。側面35Aは、射出面23の周囲に配置されている。側面35Aは、射出面23の周縁から上方に、かつ光軸AXに対する放射方向(光軸AXに対して垂直な方向)に延びるように設けられている。すなわち、側面35Aは、射出面23の周縁から上方(+Z方向)に延びるように傾斜している。
In the present embodiment, the
保持部材21は、終端光学素子22を保持する。保持部材21の外面35Bは、側面35Aの周囲に配置されている。外面35Bは、露光光ELが通過しない面である。外面35Bは、光軸AXに対する放射方向に延びるように配置されている。
The holding
また、本実施形態において、液浸部材4は、第1面41と逆方向を向き、射出面23の少なくとも一部と対向する第4面44と、第4面44の周囲に配置され、終端光学素子22の側面35Aと対向する第5面45と、第5面45の周囲に配置され、保持部材21の外面35Bと対向する第6面46とを有する。なお、本実施形態においては、側面35が露出するように、終端光学素子22が保持部材21に保持されているが、第5面45が保持部材21に面するように、あるいは第6面46が終端光学素子22に面するように、終端光学素子22が保持部材21に保持されてもよい。
In the present embodiment, the
液浸部材4は、少なくとも一部が射出面23と対向するように配置されたプレート部37と、少なくとも一部が終端光学素子22の周囲に配置される本体部38とを有する。第1面41及び第4面44は、プレート部37に配置されている。第5面45及び第6面46は、本体部38に配置されている。
The
第1開口39は、プレート部37に配置されている。射出面23から射出された露光光ELは、第1開口39を通過可能である。基板Pの露光中、射出面23から射出された露光光ELは、第1開口39を介して、基板Pの表面に照射される。図3に示すように、本実施形態において、第1開口39は、基板Pの走査方向(Y軸方向)と交差するX軸方向に長い。
The
第4面44は、射出面23と第3ギャップG3を介して対向する。第5面45は、側面35Aと第4ギャップG4を介して対向する。第6面46は、外面35Bと第5ギャップG5を介して対向する。
The
本実施形態において、第4面44と射出面23とは、ほぼ平行である。また、第5面45と側面35Aとは、ほぼ平行である。また、第6面46と外面35Bとは、ほぼ平行である。なお、第4面44と射出面23とは平行でなくてもよい。また、第5面45と側面35Aとは平行でなくてもよい。また、第6面46と外面35Bとは平行でなくてもよい。
In the present embodiment, the
空隙部80は、第1空隙部81と第2空隙部82とを含む。第1空隙部81は、側面35Aと第5面45との間の空間を含む。第1空隙部81は、光軸AXに対する放射方向、かつ上方(+Z方向)に延びている。本実施形態においては、第5面45の下端部45Bは、第1空隙部81の下端を規定する。第5面45の上端部45Tは、第1空隙部81の上端を規定する。
The
第2空隙部82は、外面35Bと第6面46との間の空間を含む。第2空隙部82は、第1空隙部81の上端と流体的に接続されている。第2空隙部82は、光軸AXに対する放射方向に延びている。
The
なお、第1空隙部81は、光軸AXと平行であってもよい。また、第2空隙部82は、光軸AXに対して垂直でなくてもよい。
The
回収部60は、空隙部80(第1空隙部81)に第1開口39を介して流入した液体LQの少なくとも一部を回収する。第1開口39は、第1空間51に面している。供給口75から第1空間51に供給された液体LQの少なくとも一部は、第1開口39を介して第1空隙部81に流入可能である。また、基板Pの露光の少なくとも一部において、第1開口39は、基板Pの表面と対向する。したがって、基板P上の液体LQの少なくとも一部は、第1開口39を介して、第1空隙部81に流入可能である。
The
本実施形態において、第1空隙部81は、第1開口39と異なる第2開口34を介して雰囲気に開放されている。本実施形態において、第2開口34は、第1空隙部81の上端に配置されている。
In the present embodiment, the
回収部60は、第1開口39から第1空隙部81に流入した液体LQの少なくとも一部を第2開口34を介して回収する。回収部60は、第1空隙部81からオーバーフローした液体LQを回収する。回収部60の少なくとも一部は、光軸AXに対する放射方向において、上端部45Tの外側に設けられている。また、回収部60の少なくとも一部は、第2空隙部82において外面35Bと対向する。
The
本実施形態において、回収部60は、光軸AXに対する放射方向において、第1空隙部81の外側に上方(+Z方向)を向いて設けられた凹部61を有する。凹部61は、液浸部材4に設けられている。凹部61は、上方を向く開口61Kを有する。回収部60は、開口61Kを介して凹部61に流入した液体LQを回収する。
In the present embodiment, the
凹部61は、光軸AXに対する放射方向において、上端部45Tの外側に設けられている。本実施形態において、凹部61は、第6面46の周囲に配置されている。XY平面内において、凹部61は、環状である。なお、凹部61は、所定間隔で環状に配置された複数の凹部から形成されてもよい。また、本実施形態においては、液浸部材4は、凹部61の周囲に配置された第7面47を有する。第7面47は、XY平面とほぼ平行である。本実施形態において、第7面47は、第6面46とほぼ同一平面内に配置されている。なお、第7面47が、第6面46より上方に(+Z側に)配置されてもよい。
The
凹部61は、第6面46と結ばれた第1内面611と、第1内面611と対向し、第7面47と結ばれた第2内面612と、第1内面611と第2内面612との間に配置された底部613とを有する。底部613は、上方(+Z方向)を向いている。底部613は、上端部45Tよりも下方(−Z側)に配置されている。本実施形態において、底部613は、XY平面とほぼ平行である。なお、底部613は、XY平面と平行でなくてもよい。例えば、底部613は、XY平面に対して傾斜していてもよい。また、底部613が、曲面を含んでいてもよい。
The
また、回収部60は、第1空隙部81からの液体LQを凹部61にガイドする液体ガイド部83を有する。本実施形態において、液体ガイド部83は、第6面46を含む。また、本実施形態において、液体ガイド部83は、外面35Bと第6面46との間の空間を含む。すなわち、液体ガイド部83は、第2空隙部82の一部に配置されている。液体ガイド部83は、上端部45Tから光軸AXに対する放射方向に延びるように形成されている。
In addition, the
なお、本実施形態においては、液体ガイド部83は、光軸AXに対して垂直(XY平面と平行)に設けられているが、光軸AXに対して垂直でなくてもよい。例えば、第6面46を上端部45Tから下方に向かって傾斜させてもよい。
In the present embodiment, the
凹部61は、上端部45Tから光軸AXに対する放射方向において、液体ガイド部83の外側に設けられている。第1空隙部81の上端からオーバーフローした液体LQは、液体ガイド部83にガイドされて、凹部61に流入する。
The
凹部61は、第1空隙部81からの液体LQを貯めることができる。凹部61は、流入した液体LQを貯めることによって、第1空隙部81からの液体LQが第1空隙部81に戻ることを抑制する。すなわち、凹部61は、第1空隙部81に戻らないように第1空隙部81からの液体LQを貯めるリザーブ部の少なくとも一部として機能する。
The
また、回収部60は、凹部61に流入した液体LQを回収する回収口62を有する。回収口62は、凹部61に貯めた液体LQを回収する。
Further, the
本実施形態において、回収口62は、凹部61の内側に配置されている。換言すれば、回収口62は、凹部61の開口61Kより下方(−Z側)に配置されている。本実施形態において、回収口62は、凹部61の底部613に配置されている。すなわち、凹部61の底部613は、回収口62の少なくとも一部を含む。
In the present embodiment, the
本実施形態においては、XY平面内において、回収口62は、環状である。なお、回収口62が、光軸AXの周囲の複数の位置に分割して配置されてもよい。
In the present embodiment, the
回収口62には、多孔部材64が配置されている。多孔部材64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64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。
A
上述のように、本実施形態において、第1空隙部81は、第2開口34を介して雰囲気に開放されている。本実施形態においては、第1空隙部81は、第2開口34及び第2空隙部82を介して、雰囲気に開放されている。
As described above, in the present embodiment, the
上述のように、第2空隙部82は、外面35Bと第6面46との間の空間を含む。また、本実施形態においては、第2空隙部82は、外面35Bと凹部61との間の空間、及び外面35Bと第7面47との間の空間を含む。外面35Bと第7面47との間の空間は、第3開口72を介して、雰囲気に開放されている。
As described above, the
すなわち、第1空隙部81は、第2開口34及び第2空隙部82を介して、液浸部材4の周囲の空間に開放されている。換言すれば、第1空隙部81は、第2開口34を介して液浸空間LSの液体LQの界面が接する気体空間(内部空間8)に開放されている。
In other words, the
本実施形態において、「雰囲気」は、液浸部材4を取り囲む気体である。本実施形態において、液浸部材4を取り囲む気体は、チャンバ装置5によって形成される内部空間8の気体である。本実施形態において、チャンバ装置5は、環境制御装置5Bを用いて、内部空間8をクリーンな空気で満たす。また、チャンバ装置5は、環境制御装置5Bを用いて、内部空間8をほぼ大気圧に調整する。もちろん、内部空間8を大気圧よりも高く設定してもよい。
In the present embodiment, the “atmosphere” is a gas surrounding the
本実施形態において、第2面42は、液体LQに対して撥液性である。第2面42において、液体LQの接触角は90°以上であり、100°以上であってもよい。本実施形態においては、第2面42は、液体LQに対して撥液性の膜73で形成されている。膜73は、例えばフッ素を含む撥液性材料で形成される。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。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、第3面43も、液体LQに対して撥液性である。第3面43も、膜73で形成されている。なお、第2面42、及び第3面43の少なくとも一方は、撥液性の膜73の表面でなくてもよい。例えば、液浸部材4を撥液性の材料で形成してもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態において、液浸部材4は、供給口75の周囲の少なくとも一部に配置された給気口74を備えている。本実施形態において、給気口74は、第2面42に配置されている。給気口74は、第2面42と基板Pの表面との間の第2空間52に気体を供給可能である。給気口74は、第2面42と対向する物体(基板P)の表面に向けて気体を供給する。
In the present embodiment, the
本実施形態においては、XY平面内において、給気口74は、環状である。なお、給気口74が、光軸AXの周囲の複数の位置に分割して配置されてもよい。
In the present embodiment, the
図2に示すように、供給口75は、供給流路を介して、液体供給装置76と接続されている。本実施形態において、供給流路は、液浸部材4の内部に形成された流路、及び支持機構28の内部に形成された流路を含む。液体供給装置76は、クリーンで温度調整された液体LQを供給口75に供給することができる。なお、液浸部材4を支持する支持機構28の内部に供給流路の一部を設けなくてもよい。
As shown in FIG. 2, the
回収口62は、回収流路を介して、液体回収装置77と接続されている。本実施形態において、回収流路は、液浸部材4の内部に形成された流路、及び支持機構28の内部に形成された流路を含む。液体回収装置77は、真空システム(真空源と回収口62との接続状態を制御するバルブなど)を含み、回収口62から液体LQを吸引して回収することができる。なお、液浸部材4を支持する支持機構28の内部に回収流路の一部を設けなくてもよい。
The
給気口74は、給気流路を介して、気体供給装置78と接続されている。本実施形態において、給気流路は、液浸部材4の内部に形成された流路、及び支持機構28の内部に形成された流路を含む。気体供給装置78は、クリーンで温度及び湿度が調整された気体を給気口74に供給することができる。なお、給気口74から供給される気体の湿度は、環境制御装置5Bにより内部空間8に供給される気体の湿度と同程度、もしくは高い方がよい。また、液浸部材4を支持する支持機構28の内部に給気流路の一部を設けなくてもよい。
The
供給口75から第1空間51に供給された液体LQは、射出面23から射出される露光光ELの光路に供給される。また、第1空間51の液体LQの少なくとも一部は、第1開口39を介して、射出面23と第4面44との間の第3空間53に流入し、その第3空間53を介して、第1空隙部81に流入する。第1空隙部81に流入した液体LQの少なくとも一部は、回収部60に回収される。
The liquid LQ supplied from the
本実施形態においては、多孔部材64の上面側空間(第2空隙部82)から下面側空間(回収流路)へ液体LQのみが通過するように、多孔部材64の上面側と下面側との圧力差が制御される。本実施形態において、上面側の第2空隙部82の圧力は、雰囲気に開放され、チャンバ装置5によって制御されている。制御装置7は、多孔部材64の上面側から下面側へ液体LQのみが通過するように、液体回収装置77を制御して、上面側の圧力に応じて、下面側の圧力を調整する。すなわち、制御装置7は、多孔部材64の孔を介して、第1空隙部81からの液体LQのみを回収し、気体は多孔部材64の孔を通過しないように調整する。多孔部材64の一側と他側との圧力差を調整して、多孔部材64の一側から他側へ液体LQのみを通過させる技術は、例えば米国特許第7292313号明細書などに開示されている。
In the present embodiment, the upper surface side and the lower surface side of the
次に、上述の構成を有する露光装置EXを用いて基板Pを露光する方法について説明する。 Next, a method for exposing the substrate P using the exposure apparatus EX having the above-described configuration will be described.
まず、制御装置7は、射出面23及び第1面41と基板Pの表面(あるいは基板ステージ2の上面26)とが対向するように、基板Pを保持した基板ステージ2を移動する。第1面41と基板Pの表面とは、第1ギャップG1を介して対向し、第2面42と基板Pの表面とは第2ギャップG2を介して対向する。
First, the control device 7 moves the
制御装置7は、第1面41及び第2面42と基板Pの表面とを対向させた状態で、液体供給装置76から液体LQを送出する。また、制御装置7は、液体回収装置77を作動する。また、制御装置7は、気体供給装置78を作動する。
The control device 7 delivers the liquid LQ from the
液体供給装置76から送出された液体LQは、供給口75より、第1空間51に供給され、第1面41と基板Pの表面との間に保持される。第1空間51に供給された液体LQは、射出面23から射出される露光光ELの光路に供給される。これにより、射出面23と基板Pとの間の露光光ELの光路は、液体LQで満たされる。
The liquid LQ delivered from the
本実施形態においては、基板Pの表面、第1面41、及び第3面43で囲まれた第1空間51がほぼ液体LQで満たされるように液浸空間LSが形成される。また液体LQ(液浸空間LS)の界面LG1は、第2面42の内側のエッジ(第3面43の下端)と基板Pの表面との間に形成されている。
In the present embodiment, the immersion space LS is formed so that the
本実施形態においては、供給口75より第1空間51に供給された液体LQが、第2空間52に流入することが抑制されている。すなわち、本実施形態においては、XY平面内における液浸空間LSの液体LQの界面LG1の、第3面43より外側へ移動することが抑制されており、液浸空間LSの拡大が抑制されている。
In the present embodiment, the liquid LQ supplied from the
本実施形態において、第1面41は、基板Pの表面と第1ギャップG1を介して対向し、第1面41の周囲に配置された第2面42は、基板Pの表面と第2ギャップG2を介して対向する。第2ギャップG2は、第1ギャップG1より小さく、例えば0.1〜0.3mm程度である。したがって、光軸AXに対する放射方向において、界面LG1が第3面43の外側へ移動することが抑制される。すなわち、第2ギャップG2が微小なので、図4等に示すように、液体LQの表面張力により、界面LG1の位置は、第2面42の内側のエッジと基板Pの表面との間に維持される。これにより、液浸空間LSの液体LQが、第2空間52に流入することが抑制される。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、第2面42が液体LQに対して撥液性なので、より効果的に、液体LQが第2空間52に流入することが抑制される。また、本実施形態においては、第2面42の内側のエッジから上方に延びるように、かつ光路に面するように配置された第3面43が設けられているので、液浸空間LSの拡大が抑制される。また、第3面43は、液体LQに対して撥液性なので、これによっても、液浸空間LSの拡大が抑制される。
In the present embodiment, since the
また、本実施形態においては、給気口74が設けられており、光軸AXに対して第2面42の内側エッジの外側で、基板Pの表面に向けて気体を供給する。これにより、給気口74から供給された気体の力によって、液浸空間LSの拡大が抑制される。すなわち、給気口74は、基板Pの表面と第2面42との間にガスシールを形成する。これにより、液体LQが流出することが抑制され、界面LG1の移動が拘束される。
In the present embodiment, an
また、本実施形態においては、第1面41の外形及び第2面42の内側のエッジが円形であり、XY平面内における液浸空間LSの外形もほぼ円形である。これにより、液浸空間LSの界面LG1の全方位から中心に向かう拘束力がほぼ均等に作用する。これにより、液浸空間LSの拡大が効果的に抑制される。
In the present embodiment, the outer shape of the
液浸空間LSの拡大が抑制された状態で、供給口75から第1空間51に液体LQが供給されることによって、第1空間51の液体LQの少なくとも一部は、露光光ELが通過する第1開口39、及び第3空間53を介して、雰囲気に開放された第1空隙部81に流入する。第1空隙部81に液体LQが流入することによって、その第1空隙部81における液体LQの表面の位置が、+Z方向に移動する(上昇する)。すなわち、上方に向かって延びる第1空隙部81内を上方に向かって液体LQが流れる。供給口75から液体LQの供給を継続すると、第1空隙部81の液体LQの少なくとも一部が、第1空隙部81の上端(上端部45T)からオーバーフローする。第1空隙部81からオーバーフローした液体LQは、第1空隙部81の上端の外側に配置されている回収部60で回収される。すなわち、第1空隙部81からオーバーフローした液体LQは、液体ガイド部83にガイドされた後、凹部61に流入する。凹部61に流入した液体LQは、回収口62(多孔部材64)より回収される。
When the liquid LQ is supplied from the
本実施形態においては、多孔部材64の上面側から下面側へ液体LQのみが通過するように、多孔部材64の上面側と下面側との圧力差が制御されているので、回収部60は、振動の発生、気化熱の発生を抑制しつつ、液体LQを回収することができる。
In the present embodiment, the pressure difference between the upper surface side and the lower surface side of the
本実施形態において、回収部60は、第1開口39及び第1空隙部81を介して回収された基板P上の液体LQを凹部61に貯めるので、その第1空隙部81を介して回収された液体LQが第1空隙部81に戻ることを抑制することができる。第1空隙部81を介して回収された液体LQが第1空隙部81に戻らないように、第1空隙部81からの液体LQを凹部61に貯めることによって、例えば多孔部材64に接触した液体LQが、第1空隙部81を介して第1空間51及び露光光ELの光路に戻ることが抑制される。
In the present embodiment, the
次に、基板Pを露光する方法について説明する。上述のように、制御装置7は、供給口75より液体LQを供給して、露光光ELの光路が液体LQで満たされるように、第1面41と基板Pの表面との間で液体LQを保持して、液浸空間LSを形成する。また、基板P上の液体LQの少なくとも一部は、第1開口39を介して第1空隙部81に流入する。回収部60は、第1空隙部81からの液体LQを回収する。制御装置7は、供給口75を用いる液体供給動作と並行して、回収部60を用いる液体回収動作を実行して、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。また、制御装置7は、給気口74より気体を供給して、ガスシールを形成する。
Next, a method for exposing the substrate P will be described. As described above, the control device 7 supplies the liquid LQ from the
制御装置7は、第1空隙部81から回収部60に回収された液体LQが第1空隙部81及び第1空隙部81を介して第1空間51(露光光ELの光路)に戻ることを抑制しつつ、かつ、第2ギャップG2等を用いて液浸空間LSの拡大を拘束しつつ、基板Pの露光を開始する。
The control device 7 indicates that the liquid LQ collected from the
制御装置7は、照明系ILより露光光ELを射出して、マスクMを露光光ELで照明する。マスクMからの露光光ELは、投影光学系PLの射出面23から射出される。制御装置7は、射出面23と基板Pとの間の液体LQを介して、射出面23からの露光光ELを基板Pに照射する。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が露光光ELで露光される。基板Pの露光中にも、供給口75から供給された液体LQが第1開口39から流入し、第1空隙部81を介して回収部60に回収される。
The control device 7 emits the exposure light EL from the illumination system IL, and illuminates the mask M with the exposure light EL. The exposure light EL from the mask M is emitted from the
以上説明したように、本実施形態によれば、第1空間51に面するように供給口75を設け、第1開口39を介して第1空隙部81に流入した液体LQを、回収部60で回収するようにしたので、基板Pの表面と対向する液浸部材4の下面の構造をシンプルにすることができる。したがって、液体LQと接触する液浸部材4の下面に異物が付着したり、下面が汚染されたりすることが抑制される。
As described above, according to the present embodiment, the
例えば、基板Pの表面と対向する液浸部材4の下面に液体LQを回収する回収口を設けたり、その回収口に多孔部材を設けたりして、構造(形状)が複雑になると、その下面に異物が付着し易くなる可能性がある。例えば、基板Pの表面と対向する位置に多孔部材が配置されている場合、基板Pから発生した異物(例えば基板Pの表面を形成する感光膜、あるいはトップコート膜等の一部)が、多孔部材に付着する可能性がある。その付着した異物が、基板Pの露光中に、露光光ELの光路に放出されたり、液浸空間LSの液体LQ中に混入したりすると、基板Pにパターン欠陥が生じる等、露光不良が発生する可能性がある。また、下面の構造(形状)が複雑な場合、例えば凹凸部が多数存在する場合においても、基板Pから発生した異物が下面に付着し易くなる可能性がある。
For example, when the structure (shape) is complicated by providing a recovery port for recovering the liquid LQ on the lower surface of the
本実施形態によれば、第1空隙部81を設け、露光光ELが通過する第1開口39を介して第1空隙部81に流入した液体LQを、基板Pの表面と対向しない位置に配置された回収部60で回収しており、基板Pの表面と対向する液浸部材4の下面は、シンプルな構造である。したがって、液浸部材4の下面に異物が付着することが抑制される。また、液浸部材4の下面の構造がシンプルなので、仮に液浸部材4の下面に異物が付着した場合でも、液浸部材4の下面を円滑且つ良好にクリーニングすることができる。
According to this embodiment, the
また、本実施形態においては、第1空隙部81は、第2開口34を介して、雰囲気に開放されている。また、その第1空隙部81に流体的に接続されている第3空間53も、雰囲気に開放されている。したがって、第1空間51の液体LQは、第1開口39を介して、第3空間53及び第1空隙部81に円滑に流入することができる。そのため、液浸空間LSの拡大を抑制することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、回収部60は、第1空隙部81から回収した液体LQが、第1空隙部81に戻らないように構成されている。すなわち、第1空隙部81からの液体LQを凹部61に貯めている。したがって、例えば回収部60の多孔部材64が汚染された場合でも、その多孔部材64に接触した液体LQ(汚染されている可能性がある液体LQ)が、第1空隙部81を介して第1空間51及び露光光ELの光路に戻る(逆流する)ことを抑制することができる。したがって、露光不良の発生を抑制できる。
In the present embodiment, the
また、多孔部材64が汚染された場合、その汚染された多孔部材64を新たな多孔部材64に交換することによって、多孔部材64に接触する液体LQの汚染を抑制できる。
Further, when the
なお、上端部45Tと凹部61との間に設けられた液体ガイド部83(第6面46)を省略してもよい。すなわち、上端部45Tに隣接するように凹部61を設けてもよい。
Note that the liquid guide portion 83 (sixth surface 46) provided between the
なお、上述の実施形態においては、供給口75が第3面43に設けられているが、第1面41に設けられていてもよい。すなわち、供給口75を第1面41に下向きに配置してもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態においては、回収部60の回収口62に多孔部材64を配置して、多孔部材64の一側から他側へ液体LQのみが通過するようにしているが、回収口62が、液体LQを、気体とともに回収してもよい。また、回収口62に、多孔部材を配置しなくてもよい。
In the above-described embodiment, the
なお、上述の実施形態においては、第1空間51の液体LQが、露光光ELが通過する第1開口39を介して第1空隙部81に流入しているが、基板Pの表面と対向する第1面41の少なくとも一部に、露光光ELが通過する第1開口39とは別の開口を設け、その開口を介して、第1空間51の液体LQを第1空隙部81に流入させてもよい。
In the above-described embodiment, the liquid LQ in the
なお、上述の実施形態において、給気口74を省略してもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態において、例えば、給気口74からの気体で液体LQの界面LG1を移動を抑制できる場合には、第2面42を第1面41よりも下方に配置しなくてもよい。
In the above-described embodiment, for example, when the movement of the interface LG1 of the liquid LQ can be suppressed by the gas from the
また、上述の実施形態において、第2面42の少なくとも一部は液体LQに対して撥液性でなくてもよい。
In the above-described embodiment, at least a part of the
なお、上述の実施形態において、第1面41を有する部材と、第2面42を有する部材とが別の部材でもよい。また、第3面43を有する部材が、第1面41を有する部材及び第2面を有する部材の少なくとも一方と別の部材でもよい。
In the above-described embodiment, the member having the
また、上述の実施形態において、第1面41が、射出面23と基板Pとの間に配置されていなくてもよい。この場合、第1面41が射出面23と面一、あるいは射出面23より上方に配置されてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態において、終端光学素子22の露光光ELが通過しない面は、射出面23の周縁から上方(+Z方向)に延びる面(側面35A)を有していなくてもよい。例えば、終端光学素子22の露光光ELが通過しない面が、射出面23とほぼ平行(光軸AXと垂直な方向に)延びていてもよい。
In the above-described embodiment, the surface of the last
また、露光光ELが通過しない投影光学系PLの側面35が、射出面23の周囲の少なくとも一部において、射出面23と略同一面内(面一)に配置されてもよい。すなわち、側面35が、射出面23の周縁から上方に延びずに、光軸AXに対する放射方向に延びるように配置されてもよい。また、側面35が、光軸AXとほぼ平行であってもよい。すなわち、側面35が、光軸AXに対する放射方向に延びずに、射出面23の周縁から上方に延びるように配置されもよい。
Further, the
なお、上述の実施形態においては、第1開口39を介して液体LQが流入する第1空隙部81が第2空隙部82を介して雰囲気に開放されており、第1空隙部81からオーバーフローした液体LQを回収部60で回収しているが、第1空隙部81及び第2空隙部82を実質的な閉空間として、第1空隙部81及び/又は第2空隙部82の流体(液体LQ及び/又は気体)を回収部60で回収するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態においては、第2空隙部82に流れ込んで液体LQを回収部60で回収するようにしているが、回収部60の替わりに、あるいは回収部60に加えて、第1空隙部81の液体LQを回収する回収部を設けてもよい。
In the above-described embodiment, the liquid LQ flows into the
なお、上述の各実施形態において、液浸部材(4など)に、例えば米国特許出願公開第2008/0106707号明細書に開示されているような、温度調整機構を設けることができる。例えば、液浸部材の内部に形成された流路に、温度調整用の液体を流すことによって、その液浸部材の温度を調整することができる。 In each of the above-described embodiments, the liquid immersion member (4 and the like) can be provided with a temperature adjustment mechanism as disclosed in, for example, US Patent Application Publication No. 2008/0106707. For example, the temperature of the liquid immersion member can be adjusted by flowing a temperature adjustment liquid through a flow path formed inside the liquid immersion member.
なお、上述の各実施形態においては、投影光学系PLの終端光学素子22の射出側(像面側)の光路が液体LQで満たされているが、例えば国際公開第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22の入射側(物体面側)の光路も液体LQで満たされる投影光学系を採用することもできる。
In each of the above-described embodiments, the optical path on the exit side (image plane side) of the terminal
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。 In addition, although the liquid LQ of each above-mentioned embodiment is water, liquids other than water may be sufficient. For example, hydrofluoroether (HFE), perfluorinated polyether (PFPE), fomblin oil, or the like can be used as the liquid LQ. In addition, various fluids such as a supercritical fluid can be used as 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。 Furthermore, 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 while 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、例えば米国特許第6897963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な、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, for example, as disclosed in US Pat. No. 6,897,963, US Patent Application Publication No. 2007/0127006, etc., a reference stage on which a reference mark is formed, and / or a substrate stage for holding a substrate, and / or The present invention can also be applied to an exposure apparatus that includes various photoelectric sensors and a measurement stage that does not hold a substrate to be exposed. 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 on 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.
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-described embodiments, an ArF excimer laser may be used as a light source device that generates ArF excimer laser light as 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. However, 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及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 of the present embodiment maintains various mechanical subsystems including the respective constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Manufactured by assembling. In order to ensure these various accuracies, before and after assembly, various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy, various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy, and various electrical systems are Adjustments are made to achieve electrical accuracy. The assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus includes mechanical connection, electrical circuit wiring connection, pneumatic circuit piping connection and the like between the various subsystems. Needless to say, there is an assembly process for each subsystem before the assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the assembly process of the various subsystems to the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies as the entire exposure apparatus. The exposure apparatus is preferably manufactured in a clean room where the temperature, cleanliness, etc. are controlled.
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図5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. 5, 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、4…液浸部材、7…制御装置、22…終端光学素子、23…射出面、34…第2開口、35…側面、39…第1開口、41…第1面、42…第2面、43…第3面、45T…上端部、60…回収部、61…凹部、62…回収口、64…多孔部材、74…給気口、75…供給口、80…空隙部、81…第1空隙部、82…第2空隙部、83…液体ガイド部、AX…光軸、EL…露光光、EX…露光装置、LQ…液体、LS…液浸空間、P…基板、PL…投影光学系
DESCRIPTION OF
Claims (26)
露光光を射出する射出面を有する光学系と、
前記射出面から射出される前記露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置された第1面と、
前記第1面が面する空間に面するように前記第1面の周囲の少なくとも一部に配置され、前記光路を液体で満たすために前記空間に液体を供給する供給口と、
前記供給口から供給され、前記射出面の周縁から上方に、及び/又は前記光学系の光軸に対する放射方向に延びる前記光学系の側面が面する空隙部に第1開口を介して流入した前記液体の少なくとも一部を回収する回収部と、を備え、
前記基板の露光の少なくとも一部において、前記射出面の下方に配置された前記基板の表面が、前記射出面及び前記第1面に対向し、
前記射出面と前記基板の表面との間の液体を介して前記射出面からの前記露光光で前記基板を露光する露光装置。 In an exposure apparatus that exposes a substrate,
An optical system having an exit surface for emitting exposure light;
A first surface disposed on at least a part of the periphery of the optical path of the exposure light emitted from the emission surface;
A supply port that is arranged in at least a part of the periphery of the first surface so as to face the space facing the first surface, and supplies the liquid to the space in order to fill the optical path with the liquid;
The air that has been supplied from the supply port and has flowed in through a first opening into a gap facing the side surface of the optical system that extends upward from the periphery of the emission surface and / or extends in a radial direction with respect to the optical axis of the optical system. A recovery unit for recovering at least a part of the liquid,
In at least a part of the exposure of the substrate, the surface of the substrate disposed below the emission surface is opposed to the emission surface and the first surface,
An exposure apparatus that exposes the substrate with the exposure light from the emission surface via a liquid between the emission surface and the surface of the substrate.
前記供給口から供給された液体の少なくとも一部は、前記第1開口を介して前記空隙部に流入する請求項1記載の露光装置。 The first opening includes an opening through which the exposure light passes,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein at least a part of the liquid supplied from the supply port flows into the gap through the first opening.
前記基板の露光の少なくとも一部において、前記射出面の下方に配置された前記基板の表面が前記第2面に対向する請求項1〜3のいずれか一項記載の露光装置。 A second surface disposed on at least a part of the periphery of the first surface and disposed below the first surface;
The exposure apparatus according to claim 1, wherein a surface of the substrate disposed below the emission surface faces the second surface in at least a part of the exposure of the substrate.
前記供給口は、前記第3面に配置されている請求項6記載の露光装置。 A third surface provided between the first surface and the second surface and facing the space;
The exposure apparatus according to claim 6, wherein the supply port is disposed on the third surface.
前記回収部の少なくとも一部は、前記光学系の光軸に対する放射方向において、前記上端部の外側に設けられている請求項1〜11のいずれか一項記載の露光装置。 Further comprising an upper end defining the upper end of the gap,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein at least a part of the recovery unit is provided outside the upper end in a radial direction with respect to the optical axis of the optical system.
前記凹部は、前記上端部から前記光学系の光軸に対する放射方向において、前記液体ガイド部の外側に設けられている請求項13記載の露光装置。 The recovery part has a liquid guide part extending in a radial direction with respect to the optical axis of the optical system from an upper end part defining an upper end of the gap part
The exposure apparatus according to claim 13, wherein the concave portion is provided outside the liquid guide portion in a radial direction with respect to the optical axis of the optical system from the upper end portion.
前記側面は、前記光学部材の表面及び前記保持部材の表面の少なくとも一方を含む請求項1〜21のいずれか一項記載の露光装置。 The optical system includes an optical member having the exit surface, and a holding member that holds the optical member,
The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 21, wherein the side surface includes at least one of a surface of the optical member and a surface of the holding member.
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 1 to 22,
Developing the exposed substrate; and a device manufacturing method.
前記第1面と前記基板との間の空間に面するように前記第1面の周囲の少なくとも一部に配置された供給口から、前記空間に液体を供給して、前記射出面と前記基板との間の光路を前記液体で満たすことと、
前記供給口から供給され、前記射出面の周縁から上方に、及び/又は前記光学系の光軸に対する放射方向に延びる前記光学系の表面が面する空隙部に流入した液体の少なくとも一部を回収することと、
前記射出面と前記基板との間の液体を介して前記射出面からの前記露光光で前記基板を露光することと、を含む露光方法。 Moving the substrate so that the substrate faces the first surface disposed at least in the periphery of the optical path of the optical system and the optical path of the exposure light emitted from the exit surface of the optical system; ,
A liquid is supplied to the space from a supply port arranged at least part of the periphery of the first surface so as to face the space between the first surface and the substrate, and the emission surface and the substrate Filling the optical path between and with the liquid;
Collect at least a portion of the liquid supplied from the supply port and flowing into the gap facing the surface of the optical system extending upward from the periphery of the exit surface and / or extending in the radial direction with respect to the optical axis of the optical system To do
Exposing the substrate with the exposure light from the exit surface through a liquid between the exit surface and the substrate.
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 claim 24 or 25;
Developing the exposed substrate; and a device manufacturing method.
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