JP2010183109A - 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】露光装置EXは、パターンの像を投影光学系PLを介して基板P上に投影し、この基板Pを露光するものであって、投影光学系PLの上方で基板Pを保持して移動可能な基板ステージPSTと、投影光学系PLと基板Pとの間の少なくとも一部を液体30で満たす液浸ユニット100とを備え、投影光学系PLと液体30とを介してパターンの像を基板P上に投影する。
【選択図】図1
Description
R=k1・λ/NA … (1)
δ=±k2・λ/NA2 … (2)
ここで、λは露光波長、NAは投影光学系の開口数、k1、k2はプロセス係数である。(1)式、(2)式より、解像度Rを高めるために、露光波長λを短くして、開口数NAを大きくすると、焦点深度δが狭くなることが分かる。
上記特許文献1に開示されている液浸露光装置は、基板ステージ上のホルダテーブル及び壁部等により液体槽を形成し、この液体槽中に基板を配置する構成である。このような構成の場合、基板ステージを移動する際に液体表面が波打ち、液体が飛散するおそれがあるばかりでなく、液体の揺れにより基板上に投影されるパターン像が劣化する可能性がある。また、液体を供給、回収する配管を基板ステージに接続しなければならず、ステージの移動精度に悪影響を与えるおそれもある。
本発明の露光装置(EX)は、パターンの像を投影光学系(PL)を介して基板(P)上に投影し、基板(P)を露光する露光装置において、投影光学系(PL)の上方で基板(P)を保持して移動可能な基板移動装置(PST)と、投影光学系(PL)と基板(P)との間の少なくとも一部を液体(30)で満たす液浸装置(100)とを備え、投影光学系(PL)と液体(30)とを介してパターンの像を基板(P)上に投影することを特徴とする。
また本発明のデバイス製造方法は、上記記載の露光装置(EX)を用いることを特徴とする。
以下、本発明の露光装置について図面を参照しながら説明する。図1は本発明の露光装置の第1実施形態を示す概略構成図である。
図1において、露光装置EXは、マスクMを保持するマスクステージMSTと、基板Pを保持する基板ステージPSTと、マスクステージMSTに保持されているマスクMを露光光ELで照明する照明光学系ILと、露光光ELで照明されたマスクMのパターン像を基板ステージPSTに保持されている基板Pに投影する投影光学系PLと、露光装置EX全体の動作を統括制御する制御装置CONTとを備えている。投影光学系PLはその上方に像面を形成するように設けられており、マスクMを保持するマスクステージMSTは投影光学系PLの下方に配置され、一方、基板Pを保持する基板ステージPSTは投影光学系PLの上方に配置されている。
ここで、本実施形態における露光装置EXは、マスクMと基板PとをX軸方向(走査方向)に移動しながらマスクMのパターン像を基板Pに投影露光するものであって、走査露光時には、投影光学系PLの上方に形成される投影領域AR1にマスクMの一部のパターン像が投影され、投影光学系PLに対して、マスクMが−X方向(又は+X方向)に速度Vで移動するのに同期して、XYステージ53を介して基板Pが+X方向(又は−X方向)に速度β・V(βは投影倍率)で移動する。そして、1つのショット領域に対する露光終了後に、基板Pのステッピング移動によって次のショット領域に移動し、以下、ステップ・アンド・スキャン方式で各ショット領域に対する露光が順次行われる。
以下、本発明の露光装置の第2実施形態について図5及び図6を参照しながら説明する。図5は第2実施形態に係る液浸ユニット100の側断面図であり、図6は上方から見た平面図である。ここで、以下の説明において、上述した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、その説明を簡略もしくは省略する。
図5及び図6において、液浸ユニット100は、投影光学系PLの上端部の光学素子PLaに取り付けられ、基板Pに対向する上面21を有する液浸領域形成部材20と、上面21に形成され、液体供給装置1に形成部材20内部に形成された流路22A〜22C及び供給管3を介して接続された液体供給孔23A〜23Cと、上面21に形成され、液体回収装置2に形成部材20内部に形成された流路24A、24B及び回収管4を介して接続された液体回収孔25A、25Bとを備えている。形成部材20はその平面視中央部に投影光学系PLの光学素子PLaに嵌合する穴部20Aを有しており、穴部20Aと光学素子PLaとを嵌合した際、形成部材20の上面21と投影光学系PLの光学素子PLaの上端面とがほぼ面一となるように設定されている。液体供給孔23A〜23Cのそれぞれは投影光学系PLの光学素子PLaの−X側に設けられ、一方、液体回収孔25A、25Bは光学素子PLaの+X側に設けられている。なお、本実施形態では液体供給孔は3つ設けられ、液体回収孔は2つ設けられているが、その数及び配置は任意に設定可能である。また第1実施形態同様、上面21に、前記液体供給孔23A〜23Cと液体回収孔25A、25Bとをほぼ180°回転した配置に、別の液体供給孔及び液体回収孔を設けることができる。
マスクステージMSTの移動により発生する反力は、投影光学系PLに伝わらないように、特開平8−330224号公報(US S/N 08/416,558)に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大地)に逃がしてもよい。
置)、CONT…制御装置、EX…露光装置、 P…基板、PL…投影光学系、PST…
基板ステージ(基板移動装置)
Claims (45)
- パターンの像を投影光学系を介して基板上に投影し、該基板を露光する露光装置において、
前記投影光学系の上方で前記基板を保持して移動可能な基板移動装置と、
前記投影光学系の上端部に設けられ、かつ液体を保持するための側壁部を有する液体槽とを備え、
前記投影光学系と前記基板との間の少なくとも一部を前記液体で満たして、前記パターンの像を前記基板に投影する露光装置。 - 前記液体槽に保持された前記液体の表面に前記基板の露光面を接触させた状態で前記基板の露光が行われる請求項1記載の露光装置。
- 前記液体槽は、開口部を有し、前記開口部を介した前記液体が前記基板と接触する請求項1又は2記載の露光装置。
- 前記基板と前記液体の表面とは、表面張力により接触している請求項2又は3記載の露光装置。
- 前記液体槽の前記開口部の大きさは、前記投影光学系の投影領域より大きく形成されている請求項3記載の露光装置。
- 前記液体槽に前記液体を供給する液体供給装置を備える請求項1〜5のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記液体槽の側壁部に設けられ、前記液体供給装置が接続される液体供給口を有する請求項6記載の露光装置。
- 前記液体槽から前記液体を回収する液体回収装置を備える請求項1〜7のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記液体槽の側壁部に設けられ、前記液体回収装置が接続される液体回収口を有する請求項8記載の露光装置。
- 前記投影光学系は、複数の光学素子と、前記複数の光学素子を支持する鏡筒とを有し、
前記液体槽と前記複数の光学素子のうち最上部の光学素子との間に配置されるシール部材を有する請求項1〜9のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記最上部の光学素子の上面は、前記液体槽の側壁部の上端面より下方に配置されている請求項10記載の露光装置。
- 前記投影光学系は、複数の光学素子と、前記複数の光学素子を支持する鏡筒とを有し、
前記液体槽は、前記鏡筒の上端部に取り付けられる請求項1〜9のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記投影光学系は、複数の光学素子と、前記複数の光学素子を支持する鏡筒とを有し、
前記液体槽は、前記鏡筒から分離した支持部材で保持される請求項1〜9のいずれか一項記載の露光装置。 - 液浸露光装置において、
光学部材と、
液体供給口を有し、前記光学部材の上面と、移動可能な基板との間に液体を供給する液体供給装置とを有する露光装置。 - 前記液体供給装置は、上面を有する液浸領域形成部材を有し、該液浸領域形成部材の上面と前記基板との間を前記液体で満たす請求項14記載の露光装置。
- 前記液体は、前記液浸領域形成部材の上面及び前記光学部材の上面と、前記基板との間で保持される請求項15記載の露光装置。
- 前記液浸領域形成部材は、前記光学部材の周りに配置される請求項15又は16記載の露光装置。
- 前記液浸領域形成部材は、前記光学部材が挿入される開口を有する請求項15〜17のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記光学部材の上面は、平面である請求項15〜18のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記液浸領域形成部材の上面と、前記光学部材の上面とは、同一面内に配置される請求項15〜19のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記液体供給口は、前記液浸領域形成部材に設けられる請求項15記載の露光装置。
- 前記液体供給口は、前記液浸領域形成部材の上面に設けられる請求項21記載の露光装置。
- 前記液浸領域形成部材は、液体回収口を有する請求項15〜22のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記液体回収口は、前記液浸領域形成部材の上面に設けられる請求項23記載の露光装置。
- 前記液体回収口は、多孔質部材を有する請求項23又は24記載の露光装置。
- 前記液浸領域形成部材は、第1回収口を含む請求項15記載の露光装置。
- 前記液浸領域形成部材は、前記光学部材の光軸に対して、前記第1回収口の外側に設けられる第2回収口を有する請求項26記載の露光装置。
- 前記第2回収口は、多孔質部材を有する請求項27記載の露光装置。
- 前記液体供給装置は、前記液体を保持可能な側壁部を有する液体槽を有する請求項14記載の露光装置。
- 前記液体槽は、開口部を有し、前記開口部を介した前記液体が前記物体と接触する請求項29記載の露光装置。
- 前記物体と前記液体の表面とは、表面張力により接触している請求項30記載の露光装置。
- 前記液体供給口は、前記液体槽の側壁部に設けられる請求項29〜31のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記液体槽は、液体を回収する液体回収口を有し、
前記液体回収口は、前記液体槽の側壁部に設けられる請求項29〜32のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記液体槽と、前記光学部材との間に配置されるシール部材を有する請求項29〜33のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記物体は、露光面を有する基板であり、
前記光学部材の光軸方向における前記基板の面位置を検出する検出装置を有する請求項29〜34のいずれか一項記載の露光装置。 - パターンの像を前記基板上に投影する投影光学系を有し、
前記光学部材は、前記投影光学系が有する複数の光学部材のうち、最も前記基板側に配置される請求項14〜35のいずれか一項記載の露光装置。 - 請求項1〜36のいずれか一項記載の露光装置を用いるデバイス製造方法。
- 液浸露光方法において、
投影光学系の上方で基板を保持し、
前記投影光学系の上端部に設けられ、かつ側壁部を有する液体槽に液体を供給し、
前記投影光学系と前記基板との間の少なくとも一部を前記液体で満たした状態で、前記基板を露光する露光方法。 - 前記液体槽に保持された前記液体の表面に前記基板の露光面を接触させた状態で前記基板を露光する請求項38記載の露光方法。
- 前記液体は、前記液体槽が有する開口部を介して、前記基板と接触する請求項38又は39記載の露光方法。
- 前記液体と前記基板とは、表面張力により接触している請求項38又は39記載の露光方法。
- 前記液体槽の側面に設けられた供給口を介して、前記液体槽内に前記液体を供給する請求項38〜41のいずれか一項記載の露光方法。
- 前記液体槽の側面に設けられた回収口を介して、前記液体を回収する請求項38〜42のいずれか一項記載の露光方法。
- 前記液体槽と、前記光学部材との間を、シール部材でシールする請求項38〜43いずれか一項記載の露光方法。
- 請求項38〜44のいずれか一項記載の露光方法を用いるデバイス製造方法。
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