JP2011029326A - 露光装置、メンテナンス方法、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】露光装置は、第1液体を介して露光光で基板を露光する。露光装置は、露光光を射出する射出面を有する光学部材と、露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置され、基板との間で第1液体を保持可能な下面を有する液浸部材と、下面と対向する位置に移動可能であり、超音波振動が付与された第2液体を下面との間で保持可能な上面を有する可動部材と、可動部材に設けられ、下面と上面の所定領域との間に保持された第2液体の漏出を抑制するシール機構とを備え、第2液体で下面の少なくとも一部をクリーニングする。
【選択図】図5
Description
本発明は、露光装置、メンテナンス方法、及びデバイス製造方法に関する。
フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置において、例えば特許文献1に開示されているような、液体を介して露光光で基板を露光する液浸露光装置が知られている。
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している状態を放置しておくと、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、不良デバイスが製造される可能性がある。
本発明の態様は、露光不良の発生を抑制できる露光装置、及びメンテナンス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、第1液体を介して露光光で基板を露光する露光装置であって、露光光を射出する射出面を有する光学部材と、露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置され、基板との間で第1液体を保持可能な下面を有する液浸部材と、下面と対向する位置に移動可能であり、超音波振動が付与された第2液体を下面との間で保持可能な上面を有する可動部材と、可動部材に設けられ、下面と上面の所定領域との間に保持された第2液体の漏出を抑制するシール機構と、を備え、第2液体で下面の少なくとも一部をクリーニングする露光装置が提供される。
本発明の第2の態様に従えば、第1液体を介して露光光で基板を露光する露光装置であって、露光光を射出する射出面を有する光学部材と、露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置され、基板との間で第1液体を保持可能な下面を有する液浸部材と、下面と対向する位置に移動可能な可動部材と、可動部材に搭載され、下面と対向可能な上面を有し、超音波振動可能な振動部材と、上面に所定量の第2液体を供給する供給口と、上面の第2液体が下面に接触した状態で、振動部材を作動して、第2液体に超音波振動を付与する制御装置と、を備え、第2液体で下面の少なくとも一部をクリーニングする露光装置が提供される。
本発明の第3の態様に従えば、第1,第2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4の態様に従えば、第1液体を介して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、露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置され、基板との間で第1液体を保持可能な液浸部材の下面と対向する位置に、可動部材の上面を配置することと、下面と上面の所定領域との間に、超音波振動が付与された第2液体を保持して、第2液体で下面の少なくとも一部をクリーニングすることと、所定領域の周囲の少なくとも一部に設けられたシール機構で、下面と所定領域との間に保持された第2液体の漏出を抑制することと、を含むメンテナンス方法が提供される。
本発明の第5の態様に従えば、第1液体を介して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、超音波振動可能な振動部材の上面に所定量の第2液体を供給することと、露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置され、基板との間で第1液体を保持可能な液浸部材の下面と対向する位置に、第2液体が供給された上面を配置することと、振動部材を超音波振動させて、下面と上面との間の第2液体で下面の少なくとも一部をクリーニングすることと、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、第4,第5の態様のメンテナンス方法で液浸部材の下面の少なくとも一部をクリーニングすることと、第1液体を介し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。
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。
<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、第1液体LQ1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、露光光ELの光路の少なくとも一部が第1液体LQ1で満たされるように第1液浸空間LS1が形成される。液浸空間は、液体で満たされた部分(空間、領域)である。基板Pは、第1液浸空間LS1の第1液体LQ1を介して露光光ELで露光される。本実施形態においては、第1液体LQ1として、水(純水)を用いる。
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、第1液体LQ1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、露光光ELの光路の少なくとも一部が第1液体LQ1で満たされるように第1液浸空間LS1が形成される。液浸空間は、液体で満たされた部分(空間、領域)である。基板Pは、第1液浸空間LS1の第1液体LQ1を介して露光光ELで露光される。本実施形態においては、第1液体LQ1として、水(純水)を用いる。
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、基板Pを保持せずに、露光光ELを計測する計測器(計測部材)を搭載して移動可能な計測ステージ3と、マスクステージ1を移動する駆動システム4と、基板ステージ2を移動する駆動システム5と、計測ステージ3を移動する駆動システム6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の光路の周囲の少なくとも一部に配置され、基板Pとの間で第1液体LQ1を保持可能な下面21を有する液浸部材22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。
なお、基板を保持して移動可能な基板ステージと、基板を保持せずに、露光光を計測する計測器(計測部材)を搭載して移動可能な計測ステージとを備えた露光装置の一例が、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おり、その内容を援用して本文の記載の一部とする。
また、露光装置EXは、液浸部材22の下面21の少なくとも一部を第2液体LQ2でクリーニング可能なクリーニング装置40を備えている。本実施形態において、クリーニング装置40は、超音波振動が付与された第2液体LQ2で下面21の少なくとも一部をクリーニングする。本実施形態において、クリーニング装置40の少なくとも一部は、計測ステージ3に配置されている。
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。
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感光膜とを含む。感光膜は、感光材(フォトレジスト)の膜である。また、基板Pが、感光膜に加えて別の膜を含んでもよい。例えば、基板Pが、反射防止膜を含んでもよいし、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。
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。
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8のガイド面8G上を移動可能である。駆動システム4は、ガイド面8G上でマスクステージ1を移動するための平面モータを含む。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に配置された可動子と、ベース部材8に配置された固定子とを有する。本実施形態においては、マスクステージ1は、駆動システム4の作動により、ガイド面8G上において、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。
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が照射可能な位置を含む。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。
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14を有する。射出面14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13に配置されている。投影領域PRは、射出面14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14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14は、凸面であってもよいし、凹面であってもよい。
基板ステージ2は、基板Pを保持した状態で、投影領域PRを含むベース部材9のガイド面9G上を移動可能である。計測ステージ3は、計測器(計測部材)を搭載した状態で、投影領域PRを含むベース部材9のガイド面9G上を移動可能である。
基板ステージ2を移動するための駆動システム5は、ガイド面9G上で基板ステージ2を移動するための平面モータを含む。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、基板ステージ2に配置された可動子と、ベース部材9に配置された固定子とを有する。同様に、計測ステージ3を移動するための駆動システム6は、平面モータを含み、計測ステージ3に配置された可動子と、ベース部材9に配置された固定子とを有する。
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2Hを有する。本実施形態において、基板保持部2Hに保持された基板Pの表面と、その基板Pの周囲に配置される基板ステージ2の上面10とは、同一平面内に配置される(面一である)。上面10は、平坦である。本実施形態において、基板保持部2Hに保持された基板Pの表面、及び基板ステージ2の上面10は、XY平面とほぼ平行である。
なお、基板保持部2Hに保持された基板Pの表面と上面10とが同一平面内に配置されてなくてもよいし、基板Pの表面及び上面10の少なくとも一方がXY平面と非平行でもよい。
なお、基板ステージ2の上面10が、例えば米国特許出願公開第2007/0177125号明細書、米国特許出願公開第2008/0049209号明細書等に開示されているような、基板ステージにリリース可能に保持されるプレート部材の上面でもよい。
計測ステージ3は、基板Pを保持しない。計測ステージ3は、露光光ELを計測する計測器(計測部材)を搭載する。本実施形態において、計測ステージ3の上面11は、平坦である。制御装置7は、駆動システム5,6を制御して、上面10と上面11とを同一平面内に配置することができる。
本実施形態において、マスクステージ1、基板ステージ2、及び計測ステージ3の位置情報は、レーザ干渉計ユニット12A、12Bを含む干渉計システム12によって計測される。レーザ干渉計ユニット12Aは、マスクステージ1に配置された計測ミラーを用いて、マスクステージ1の位置を計測可能である。レーザ干渉計ユニット12Bは、基板ステージ2に配置された計測ミラー、及び計測ステージ3に配置された計測ミラーを用いて、基板ステージ2及び計測ステージ3それぞれの位置を計測可能である。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12の計測結果に基づいて、駆動システム4,5,6を作動し、マスクステージ1(マスクM)、基板ステージ2(基板P)、及び計測ステージ3(計測器)の位置制御を実行する。
図2は、本実施形態に係る液浸部材22の一例を示す側断面図である。液浸部材22は、露光光ELの光路の少なくとも一部が第1液体LQ1で満たされるように第1液浸空間LS1を形成可能である。液浸部材22の少なくとも一部は、終端光学素子13の射出面14から射出される露光光ELの光路Kの周囲の少なくとも一部に配置されている。本実施形態において、液浸部材22は、環状の部材である。本実施形態において、液浸部材22の少なくとも一部は、終端光学素子13及び露光光ELの光路Kの周囲に配置される。
第1液浸空間LS1は、終端光学素子13と、終端光学素子13から射出される露光光ELが照射可能な位置(投影領域PR)に配置される物体との間の露光光ELの光路Kが第1液体LQ1で満たされるように形成される。本実施形態において、投影領域PRに配置可能な物体は、投影光学系PLの像面側(終端光学素子13の射出面14側)で投影領域PRに対して移動可能な物体であり、射出面14及び下面21と対向する位置に移動可能な物体である。本実施形態において、射出面14及び下面21と対向する位置に移動可能な物体は、基板ステージ2、基板ステージ2に保持された基板P、及び計測ステージ3の少なくとも一つを含む。もちろん、射出面14及び下面21と対向する位置に移動可能な物体は、基板ステージ2、基板ステージ2に保持された基板P、及び計測ステージ3の少なくとも一つに限られない。
液浸部材22の下面21は、物体の表面(基板ステージ2の上面10、基板ステージ2に保持された基板Pの表面、及び計測ステージ3の上面11の少なくとも一つ)との間で第1液体LQ1を保持可能である。液浸部材22は、射出面14と物体の表面(上面)との間の光路Kが第1液体LQ1で満たされるように、下面21と物体の表面との間で第1液体LQ1を保持して、第1液体LQ1で第1液浸空間LS1を形成する。一方側の射出面14及び下面21と、他方側の物体の表面(上面)との間に第1液体LQ1が保持されることによって、終端光学素子13と物体との間の露光光ELの光路Kが第1液体LQ1で満たされるように第1液浸空間LS1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、投影領域PRを含む基板Pの表面の一部の領域が第1液体LQ1で覆われるように第1液浸空間LS1が形成される。第1液体LQ1の界面(メニスカス、エッジ)LG1の少なくとも一部は、液浸部材22の下面21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。
ここで、図2を用いる説明においては、投影領域PR(終端光学素子13及び液浸部材22と対向する位置)に基板Pが配置される場合を例にして説明するが、上述のように、基板ステージ2及び計測ステージ3を配置することもできる。
図2に示すように、液浸部材22は、射出面14と対向する位置に開口22Kを有する。射出面14から射出された露光光ELは、開口22Kを通過して、基板Pに照射可能である。また、液浸部材22は、開口22Kの周囲に配置され、基板Pの表面と対向可能な平坦面23を有する。平坦面23は、基板Pの表面との間で第1液体LQ1を保持する。液浸部材22の下面21の少なくとも一部は、平坦面23を含む。
液浸部材22は、第1液体LQ1を供給可能な第1供給口24と、第1液体LQ1を回収可能な第1回収口25とを備えている。第1供給口24は、基板Pの露光の少なくとも一部において、第1液体LQ1を供給する。第1回収口25は、基板Pの露光の少なくとも一部において、第1液体LQ1を回収する。
第1供給口24は、露光光ELの光路Kの近傍において、その光路Kに面するように配置されている。第1供給口24は、第1供給流路24Rを介して、第1液体供給装置26と接続されている。第1液体供給装置26は、クリーンで温度調整された第1液体LQ1を送出可能である。第1供給流路24Rは、液浸部材22の内部流路、及びその内部流路と第1液体供給装置26とを接続する供給管で形成される流路を含む。第1液体供給装置26から送出された第1液体LQ1は、第1供給流路24Rを介して第1供給口24に供給される。
第1回収口25は、液浸部材22の下面21と対向する基板P(物体)上の第1液体LQ1の少なくとも一部を回収可能である。本実施形態においては、第1回収口25は、平坦面23の周囲に配置されている。第1回収口25は、基板Pの表面と対向する液浸部材22の所定位置に配置されている。第1回収口25には、複数の孔(openingsあるいはpores)を含むプレート状の多孔部材27が配置されている。なお、第1回収口25に、網目状に多数の小さい孔が形成された多孔部材であるメッシュフィルタが配置されてもよい。本実施形態において、液浸部材22の下面21は、多孔部材27の下面を含む。基板Pの露光の少なくとも一部において、多孔部材27の下面は、基板Pに面する。基板P上の第1液体LQ1は、多孔部材27の孔を介して回収される。
第1回収口25は、第1回収流路25Rを介して、第1液体回収装置28と接続されている。第1液体回収装置28は、第1回収口25を真空システムに接続可能であり、第1回収口25を介して第1液体LQ1を吸引可能である。第1回収流路25Rは、液浸部材22の内部流路、及びその内部流路と第1液体回収装置28とを接続する回収管で形成される流路を含む。第1回収口25から回収された第1液体LQ1は、第1回収流路25Rを介して、第1液体回収装置28に回収される。
本実施形態においては、制御装置7は、第1供給口24からの第1液体LQ1の供給動作と並行して、第1回収口25からの第1液体LQ1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13及び液浸部材22と、他方側の物体との間に第1液体LQ1で第1液浸空間LS1を形成可能である。
なお、液浸部材22として、例えば米国特許出願公開第2007/0132976号明細書、欧州特許出願公開第1768170号明細書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、クリーニング装置40について説明する。図3は、クリーニング装置40の一例を示す側断面図、図4は、上方から見た平面図、図5は、クリーニング装置40が液浸部材22の下面21をクリーニングしている状態を示す図、図6は、図5の一部を拡大した図である。
本実施形態において、クリーニング装置40は、液浸部材22の下面21と対向する位置に移動可能であり、超音波振動が付与された第2液体LQ2を下面21との間で保持可能な上面11を有する計測ステージ3を含む。クリーニング装置40は、超音波振動が付与された第2液体LQ2で下面21の少なくとも一部をクリーニングする。
本実施形態において、第2液体LQ2は、第1液体LQ1と異なる種類(物性)である。本実施形態において、第2液体LQ2は、アルカリを含む。本実施形態において、第2液体LQ2として、アルカリ洗浄液を用いる。第2液体LQ2として、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH:tetramethyl ammonium hydroxide)水溶液等、アルカリ水溶液を用いることができる。なお、第2液体LQ2が、アルコールでもよい。例えば、第2液体LQ2が、エタノール、イソプロピルアルコール(IPA)、及びペンタノールの少なくとも一つでもよい。
図3,図4,図5,及び図6において、クリーニング装置40は、計測ステージ3に設けられ、液浸部材22の下面21と計測ステージ3の上面11の所定領域111との間に保持された第2液体LQ2の漏出を抑制するシール機構41を備えている。
本実施形態において、シール機構41は、所定領域111の周囲の少なくとも一部に配置され、気体Gを供給する給気口42を含む。図4に示すように、本実施形態において、給気口42は、上面11において、所定領域111の周囲に配置されている。すなわち、給気口42は、所定領域111を囲むように、上面11に環状に形成されている。
本実施形態において、給気口42は、上面11において円環状に設けられている。なお、給気口42が、円以外の所定形状(例えば楕円、矩形、八角形等)の環状でもよい。また、給気口42が、環状に配置される複数の給気口で構成されてもよい。
また、本実施形態において、クリーニング装置40は、上面11の所定領域111に配置され、第2液体LQ2を供給する第2供給口43を備えている。本実施形態において、第2供給口43は、所定領域111に1つ配置されている。本実施形態において、第2供給口43は、所定領域111のほぼ中央に配置されている。
なお、第2供給口43が、所定領域111の中心からずれた位置に配置されてもよい。また、第2供給口43が、所定領域111において複数配置されてもよい。
また、本実施形態において、クリーニング装置40は、上面11において第2供給口43とシール機構41(給気口42)との間の少なくとも一部に配置され、第2液体LQ2を回収する第2回収口44を有する。図4に示すように、本実施形態において、第2回収口44は、第2供給口43と給気口42との間において、所定領域111の周囲に配置されている。すなわち、第2回収口44は、所定領域111を囲むように、第2供給口42と給気口42との間において環状に形成されている。
本実施形態において、第2回収口44は、上面11において円環状に設けられている。なお、第2回収口44が、円以外の所定形状(例えば楕円、矩形、八角形等)の環状でもよい。また、第2回収口44が、環状に配置される複数の回収口で構成されてもよい。
なお、本実施形態においては、第2回収口44に多孔部材が配置されていないが、配置されてもよい。
第2供給口43には、第2供給流路45が接続されている。第2供給口43に供給される第2液体LQ2は、第2供給流路45を流れる。第2供給口43は、第2供給流路45を介して、第2液体供給装置46と接続されている。第2液体供給装置46は、クリーンで温度調整された第2液体LQ2を送出可能である。第2供給流路45の少なくとも一部は、計測ステージ3の内部に配置されている。本実施形態において、第2供給流路45は、計測ステージ3の内部に配置された供給管45Pによって形成される流路を含む。第2液体供給装置46から送出された第2液体LQ2は、第2供給流路45を介して第2供給口43に供給される。
本実施形態において、クリーニング装置40は、第2供給口43に供給される前に、第2液体LQ2に超音波振動を付与する。本実施形態において、クリーニング装置40は、第2供給流路45の第2液体LQ2に超音波振動を付与する超音波発生装置50を有する。第2供給口43は、超音波発生装置50によって超音波振動が付与された第2液体LQ2を供給する。
本実施形態において、超音波発生装置50は、供給管45Pの外面と接触するように配置され、超音波振動を発生可能な超音波振動子51を含む。超音波振動子51は、例えば圧電素子を含む。本実施形態において、供給管45Pの外面と接触するように配置された超音波振動子51が、供給管45Pを介して、供給管45Pの内面によって規定される第2供給流路45を流れる第2液体LQ2に超音波振動を付与する。
なお、本実施形態においては、超音波振動子51が、第2液体LQ2と接触しない位置に配置されているが、接触する位置に配置されてもよい。例えば、超音波振動子51の少なくとも一部が第2供給流路45に配置され、第2供給流路45を流れる第2液体LQ2に接触した状態で、その第2液体LQ2に超音波振動を付与してもよい。あるいは、超音波振動子51が、供給管45Pの内面の少なくとも一部を構成してもよい。
なお、超音波発生装置50が発生する超音波振動の振動数は、例えば20kHz〜2MHz程度である。
第2回収口44は、第2回収流路47を介して、第2液体回収装置48と接続されている。第2液体回収装置48は、第2回収口44を真空システムに接続可能であり、第2回収口44を介して第2液体LQ2を回収(吸引)可能である。第2回収流路47の少なくとも一部は、計測ステージ3の内部に配置されている。本実施形態において、第2回収流路47は、計測ステージ3の内部に配置された回収管47Pによって形成される流路を含む。第2回収口44から回収された第2液体LQ2は、第2回収流路47を介して、第2液体回収装置48に回収される。
本実施形態においては、制御装置7は、第2供給口43からの第2液体LQ2の供給動作と並行して、第2回収口44からの第2液体LQ2の回収動作を実行することによって、一方側の液浸部材22の下面21と、他方側の計測ステージ3の上面11(所定領域111)との間に第2液体LQ2で第2液浸空間LS2を形成可能である。
本実施形態においては、下面21の少なくとも一部をクリーニングするとき、所定領域111が第2液体LQ2で覆われるように、下面21と上面11との間の局所的な空間に液浸空間LS2が形成される。第2液体LQ2の界面(メニスカス、エッジ)LG2の少なくとも一部は、液浸部材22の下面21と計測ステージ3の上面11との間に形成される。
本実施形態において、第2回収口44は、第2液体空間LS2(所定領域111)を規定する。本実施形態において、第2液浸空間LS2は、第2回収口44で囲まれた上面11の一部の所定領域111上に形成される。第2液浸空間LS2は、第2回収口44で囲まれた所定領域111と液浸部材22の下面21との間に形成される。
本実施形態において、上面11における第2液浸空間LS2の大きさは、液浸部材22の下面21より小さい。換言すれば、XY平面内における第2液浸空間LS2の大きさは、XY平面内における下面21の外形より小さい。また、本実施形態においては、XY平面内における第2液浸空間LS2の大きさは、第1液浸空間LS1より小さい。なお、XY平面内における第2液浸空間LS2の大きさが、第1液浸空間LS1より大きくてもよい。
すなわち、本実施形態において、下面21及び上面11の少なくとも一方とほぼ平行なXY平面内における第2液浸空間LS2(所定領域111)の大きさが、液浸部材22の下面21の大きさより小さくなるように、第2液浸空間LS2が形成される。
給気口42は、給気流路52を介して、気体供給装置53と接続されている。気体供給装置53は、クリーンで温度調整された気体Gを送出可能である。本実施形態において、気体Gは、基板ステージ2、計測ステージ3、終端光学素子13、及び液浸部材22が配置されている空間を満たす気体と同じ種類の気体である。本実施形態において、気体Gは、空気である。給気流路52の少なくとも一部は、計測ステージ3の内部に配置されている。本実施形態において、給気流路52は、計測ステージ3の内部に配置された給気管52Pによって形成される流路を含む。気体供給装置53から送出された気体Gは、給気流路52を介して給気口42に供給される。
本実施形態においては、所定領域111と下面21とが対向するとき、給気口42も下面21と対向可能である。第2液体LQ2で下面21の少なくとも一部をクリーニングするとき、下面21と上面11とは所定のギャップGZを介して対向する。給気口42から供給された気体Gの少なくとも一部は、下面21に当たるように供給される。本実施形態において、シール機構41は、給気口42から供給された気体Gによって、下面21と上面11との間にガスシールを形成する。ガスシールは、下面21と上面11の所定領域111との間に保持された第2液体LQ2によって形成される第2液浸空間LS2の周囲に形成される。これにより、第2液浸空間LS2の第2液体LQ2の漏出が、ガスシールを含むシール機構41によって抑制される。
次に、上述の構成を有する露光装置EXを用いて、基板Pを露光する方法の一例について説明する。
制御装置7は、露光前の基板Pを基板ステージ2に搬入(ロード)するために、基板ステージ2を、液浸部材22から離れた基板交換位置に移動する。基板交換位置は、基板Pの交換処理が実行可能な位置である。基板Pの交換処理は、所定の搬送装置を用いて、基板ステージ2(基板保持部2H)に保持された露光後の基板Pを基板ステージ2から搬出(アンロード)する処理、及び基板ステージ2(基板保持部2H)に露光前の基板Pを搬入(ロード)する処理の少なくとも一方を含む。制御装置7は、液浸部材22から離れた基板交換位置に基板ステージ2を移動して、基板Pの交換処理を実行する。
基板ステージ2が液浸部材22から離れている期間の少なくとも一部において、制御装置7は、計測ステージ3を液浸部材22に対して所定位置に配置して、終端光学素子13及び液浸部材22と計測ステージ3の上面11との間で第1液体LQ1を保持して、射出面14及び下面21と上面11との間で第1液浸空間LS1を形成する。
また、基板ステージ2が液浸部材22から離れた期間の少なくとも一部において、必要に応じて、計測器(計測部材)を用いる計測処理が実行される。計測器(計測部材)を用いる計測処理を実行するとき、制御装置7は、終端光学素子13及び液浸部材22と計測ステージ3とを対向させ、終端光学素子13と計測器(計測部材)との間の光路が第1液体LQ1で満たされるように第1液浸空間LS1を形成する。制御装置7は、投影光学系PL及び第1液体LQ1を介して計測器(計測部材)に露光光ELを照射して、計測器(計測部材)を用いる計測処理を実行する。その計測処理の結果は、基板Pの露光処理に反映される。
露光前の基板Pが基板ステージにロードされ、計測器(計測部材)を用いる計測処理が終了した後、制御装置7は、基板ステージ2を投影領域PRに移動して、射出面14から射出される露光光ELの光路が第1液体LQ1で満たされるように、液浸部材22の下面21の少なくとも一部と基板Pの表面との間で第1液体LQ1を保持して第1液浸空間LS1を形成する。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7は、基板ステージ2及び計測ステージ3の少なくとも一方と終端光学素子13及び液浸部材22との間に第1液体LQ1を保持可能な空間を形成し続けるように、基板ステージ2の上面10と計測ステージ3の上面11とを接近又は接触させた状態で、基板ステージ2の上面10及び計測ステージ3の上面11の少なくとも一方と終端光学素子13の射出面14及び液浸部材22の下面21とを対向させつつ、終端光学素子13及び液浸部材22に対して、基板ステージ2と計測ステージ3とをXY方向に同期移動させることができる。これにより、制御装置7は、終端光学素子13及び液浸部材22と基板ステージ2との間に第1液浸空間LS1が形成可能な状態、及び終端光学素子13及び液浸部材22と計測ステージ3との間に第1液浸空間LS1が形成可能な状態の一方から他方へ変化させることができる。すなわち、制御装置7は、第1液体LQ1の漏出を抑制しつつ、液浸部材22の下面21側に形成された第1液浸空間LS1が基板ステージ2の上面10上と計測ステージ3の上面11上との間を移動するように、基板ステージ2及び計測ステージ3を液浸部材22に対して移動させることができる。
以下の説明において、基板ステージ2の上面10と計測ステージ3の上面11とを接近又は接触させた状態で、終端光学素子13及び液浸部材22に対して、基板ステージ2と計測ステージ3とをXY方向に同期移動させる動作を適宜、スクラム移動、と称する。
スクラム移動を実行して、射出面14から射出される露光光ELの光路が第1液体LQ1で満たされるように、終端光学素子13及び液浸部材22と基板ステージ2(基板P)との間に第1液浸空間LS1が形成された後、制御装置7は、基板Pの露光処理を開始する。基板Pの露光処理を実行するとき、制御装置7は、終端光学素子13及び液浸部材22と基板ステージ2とを対向させ、終端光学素子13と基板Pとの間の光路Kが第1液体LQ1で満たされるように第1液浸空間LS1を形成する。制御装置7は、照明系ILにより露光光ELで照明されたマスクMからの露光光ELを投影光学系PL及び第1液浸空間LS1の第1液体LQ1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。
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。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上の第1液浸空間LS1の第1液体LQ1とを介して基板Pに露光光ELを照射する。
基板Pの露光処理が終了した後、制御装置7は、スクラム移動を実行して、終端光学素子13及び液浸部材22と計測ステージ3との間に第1液浸空間LS1が形成された後、基板ステージ2を基板交換位置に移動する。制御装置7は、基板交換位置に移動した基板ステージ2から露光後の基板Pを搬出し、露光前の基板Pを基板ステージ2に搬入する。
以下、制御装置7は、上述の処理を繰り返して、複数の基板Pを順次露光する。
基板Pの露光中、基板Pから発生(溶出)した物質(例えば感光材等の有機物)が、異物(汚染物、パーティクル)として第1液浸空間LS1の第1液体LQ1中に混入する可能性がある。また、基板Pから発生する物質のみならず、例えば空中を浮遊する異物が、第1液浸空間LS1の第1液体LQ1に混入する可能性もある。第1液浸空間LS1の第1液体LQ1中に異物が混入すると、その第1液体LQ1に接触する液浸部材22の下面21の少なくとも一部に異物が付着する可能性がある。
そこで、本実施形態においては、制御装置7は、基板Pの非露光時に、クリーニング装置40を用いて、液浸部材22の下面21の少なくとも一部と計測ステージ3の上面11の少なくとも一部との間に、超音波振動が付与された第2液体LQ2で第2液浸空間LS2を形成する。これにより、液浸部材22の下面21がクリーニングされる。
本実施形態においては、クリーニング装置40で液浸部材22の下面21の少なくとも一部をクリーニングするとき、第1液浸空間LS1の第1液体LQ1が全て回収される。換言すれば、第1液浸空間LS1が無い状態で、第2液体LQ2を用いるクリーニングが実行される。制御装置7は、第1供給口24からの第1液体LQ1の供給動作を停止した状態で、第1回収口25からの第1液体LQ1の回収動作を実行することによって、第1液浸空間LS1を無くすことができる。
図5及び図6に示すように、第1液浸空間LS1が無い状態で、液浸部材22の下面21と対向する位置に、計測ステージ3の上面11が配置される。制御装置7は、超音波発生装置50及び第2液体供給装置46を作動して、超音波発生装置50によって超音波振動が付与された第2液体LQ2を、第2供給口43から供給する。また、制御装置7は、第2液体回収装置48を作動して、第2供給口43から供給された第2液体LQ2の少なくとも一部を回収する。制御装置7は、第2供給口43からの超音波振動が付与された第2液体LQ2の供給動作と並行して、第2回収口44からの第2液体LQ2の回収動作を実行する。これにより、下面21と上面11の所定領域111との間に、超音波振動が付与された第2液体LQ2が保持され、その第2液体LQ2で下面21の少なくとも一部がクリーニングされる。
また、制御装置7は、下面21と上面11の所定領域111との間に第2液体LQ2が保持されている期間の少なくとも一部において、気体供給装置53を作動して、給気口42からの気体Gの供給動作を実行する。これにより、第2液浸空間LS2の周囲において、下面21と上面11との間にガスシールが形成される。そのガスシールによって、第2液浸空間LS2の第2液体LQ2の漏出が抑制される。
本実施形態においては、制御装置7は、第2液浸空間LS2が形成された状態で、液浸部材22に対して計測ステージ3をXY平面内で移動する。これにより、制御装置7は、例えば下面21のほぼ全域に第2液浸空間LS2の第2液体LQ2を接触させて、下面21をクリーニングすることができる。本実施形態においては、シール機構41が設けられているので、第2液浸空間LS2が形成された状態で、液浸部材22に対して計測ステージ3が移動しても、第2液浸空間LS2の第2液体LQ2の漏出が抑制される。
なお、制御装置7は、下面21の一部の領域に第2液浸空間LS2の第2液体LQ2を接触させてもよい。例えば、制御装置7は、下面21の所望の領域(クリーニングしたい領域)のみに、第2液体LQ2を接触させてもよい。また、制御装置7は、第2液浸空間LS2が形成された状態で、液浸部材22に対して計測ステージ3を移動しなくてもよい。
第2液体LQ2を用いるクリーニングが終了した後、第2液浸空間LS2の第2液体LQ2が全て回収される。制御装置7は、第2供給口43からの第2液体LQ2の供給動作を停止した状態で、第2回収口44からの第2液体LQ2の回収動作を実行することによって、第2液浸空間LS2を無くすことができる。第2液浸空間LS2が無くなった後、制御装置7は、第1供給口24から第1液体LQ1を供給するとももに、その第1供給口24からの第1液体LQ1の供給動作と並行して、第1回収口25からの第1液体LQ1の回収動作を実行する。これにより、第1液体LQ1で第1液浸空間LS1が形成される。また、第1供給口24から供給された第1液体LQ1が下面21及び上面11に接触するとともに、その第1液体LQ1が第1回収口25から回収されることによって、例えばクリーニング後に下面21及び上面11の少なくとも一方に第2液体LQ2が残留していても、その残留している第2液体LQ2を除去することができる。その後、制御装置7は、露光処理、計測処理、及び基板Pの交換処理を含む通常の露光シーケンスに移行することができる。
また、本実施形態においては、クリーニング後、基板Pの露光の少なくとも一部において、図7に示すように、第2供給流路45が、第1液体LQ1で満たされる。また、本実施形態においては、第2回収流路47も、第1液体LQ1で満たされる。本実施形態において、第2液体供給装置46は、第2液体LQ2のみならず、第1液体LQ1も供給可能である。また、第2液体回収装置48は、第2液体LQ2のみならず、第1液体LQ1も回収可能である。制御装置7は、第2供給口43から第1液体LQ1を供給するとももに、その第2供給口43からの第1液体LQ1の供給動作と並行して、第2回収口44からの第1液体LQ1の回収動作を実行する。これにより、第2供給流路45及び第2回収流路47が第1液体LQ1で満たされる。また、本実施形態においては、第2供給流路45及び第2回収流路47が第1液体LQ1で満たされ、且つ、上面11(所定領域111)に第1液体LQ1が存在しないように、第2供給口43からの第1液体LQ1の供給動作及び第2回収口44からの第1液体LQ1の回収動作が制御される。
また、本実施形態においては、図7に示すように、クリーニング後、基板Pの露光の少なくとも一部において、第2供給口43と対向する位置にカバー部材54が配置される。本実施形態において、カバー部材54は、第2供給口43、第2回収口44、及び給気口42を覆うように、上面11に配置される。なお、カバー部材54は、第2供給口43を覆うように配置されてもよいし、第2供給口43及び第2回収口44を覆うように配置されてもよい。
これにより、基板Pの露光の少なくとも一部において、第2供給口43及び第2回収口44の少なくとも一方から第1液体LQ1が漏出することが抑制される。
なお、第2供給流路45に第2液体LQ2が存在する状態で、第2供給口43と対向する位置にカバー部材54が配置されてもよい。また、第2供給流路45及び第2回収流路47の少なくとも一方に第2液体LQ2が存在する状態で、第2供給口43及び第2回収口44と対向する位置にカバー部材54が配置されてもよい。カバー部材54によって、第2供給口43及び第2回収口44の少なくとも一方から第2液体LQ2が漏出することが抑制される。また、計測ステージ3の上面11上に第1液体LQ1の第1液浸空間LS1が形成される場合にも、その第1液浸空間LS1の第1液体LQ1に第2液体LQ2が混入することが抑制される。
なお、カバー部材54が省略されてもよい。例えば、第2供給流路45が第1液体LQ1で満たされることによって、基板Pの露光の少なくとも一部において、第2供給口43から第2液体LQ2が漏出することが抑制される。また、計測ステージ3の上面11上に第1液体LQ1の第1液浸空間LS1が形成される場合にも、その第1液浸空間LS1の第1液体LQ1に第2液体LQ2が混入することが抑制される。同様に、第2回収流路47が第1液体LQ1で満たされることによって、基板Pの露光の少なくとも一部において、第2液体LQ2が漏出したり、第1液浸空間LS1の第1液体LQ1に第2液体LQ2が混入したりすることが抑制される。
以上説明したように、本実施形態によれば、超音波振動が付与された第2液体LQ2が液浸部材22の下面21と計測ステージ3の上面11との間に保持されるので、その超音波振動が付与された第2液体LQ2で液浸部材22の下面21を良好にクリーニングすることができる。したがって、露光不良の発生、及び不良デバイスの発生を抑制することができる。
また、本実施形態においては、シール機構41が設けられているので、第2液体LQ2の漏出が抑制される。したがって、例えば第2液体LQ2を接触させたくない部位に、第2液体LQ2が接触してしまうことが抑制される。
また、本実施形態においては、第2液体LQ2の第2液浸空間LS2は、下面21より小さい。したがって、下面21のうち、例えばクリーニングしたい領域のみに、第2液体LQ2を接触させることができる。また、クリーニング後においても、例えば残留する第2液体LQ2の量を抑えることができる。
<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。
図8は、第2実施形態に係るクリーニング装置40Bの一例を示す図である。図8において、クリーニング装置40Bは、第2液浸空間LS2の第2液体LQ2の漏出を抑制するシール機構41Bを備えている。
シール機構41Bは、上面11Bにおいて所定領域111と給気口42との間の少なくとも一部に配置され、気体を吸引する吸引口55を有する。吸引口55は、上面11Bにおいて、第2回収口44と給気口42との間に配置されている。吸引口55は、所定領域111(第2回収口44)の周囲の少なくとも一部に配置されている。
本実施形態において、吸引口55は、上面11Bにおいて、所定領域111(第2回収口44)の周囲に配置されている。すなわち、吸引口55は、所定領域111を囲むように、上面11Bに環状に形成されている。
本実施形態において、吸引口55は、上面11Bにおいて円環状に設けられている。なお、吸引口55が、円以外の所定形状(例えば楕円、矩形、八角形等)の環状でもよい。また、吸引口55が、環状に配置される複数の吸引口で構成されてもよい。
吸引口55は、計測ステージ3の内部に配置された吸引流路56を介して、吸引装置(不図示)と接続されている。
本実施形態において、制御装置7は、給気口42からの気体Gの供給動作と並行して、吸引口55からの気体Gの吸引動作を実行する。本実施形態においても、第2液浸空間LS2の周囲に、ガスシールが良好に形成される。
なお、吸引口55が、第2液体LQ2の少なくとも一部を吸引(回収)してもよい。
<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9は、第3実施形態に係るクリーニング装置40Cの一例を示す図である。図9において、クリーニング装置40Cは、第2液浸空間LS2の第2液体LQ2の漏出を抑制するシール機構41Cを備えている。
シール機構41Cは、所定領域111を囲むように配置された周壁部材57を有する。周壁部材57は、環状の部材であり、上面11Cにおいて、所定領域111の周囲に配置されている。
本実施形態において、周壁部材57は、上面11Cにおいて円環状に設けられている。なお、周壁部材57が、円以外の所定形状(例えば楕円、矩形、八角形等)の環状でもよい。
本実施形態においては、周壁部材57によって、下面21と所定領域111との間に保持された第2液体LQ2の漏出が抑制される。
なお、本実施形態に係るクリーニング装置40Cにおいて、第2回収口44と周壁部材57との間に、気体を給気する給気口を設けてもよいし、気体を吸引する吸引口を設けてもよい。
<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10は、第4実施形態に係るクリーニング装置40Dの一例を示す図である。図10において、クリーニング装置40Dは、第2液浸空間LS2の第2液体LQ2の漏出を抑制するシール機構41Dを備えている。本実施形態において、シール機構41Dは、上面11Dに設けられた凹部58を含む。
本実施形態において、下面21との間で第2液体LQ2を保持する所定領域111は、凹部58の内側に配置されている。凹部58は、下面21と対向可能な底面58Aと、底面58Aの周囲に配置された内側面58Bとを有する。第2供給口43、第2回収口44、及び所定領域111は、底面58Aに配置されている。本実施形態においては、凹部58の内側面58Bによって、下面21と所定領域111との間に保持された第2液体LQの漏出が抑制される。
なお、図11に示すように、本実施形態においては、第2供給口43と対向する位置に配置されるカバー部材54Dは、凹部58の上端の開口58Cを塞ぐように配置される。本実施形態において、凹部58に配置されるカバー部材54Dの上面と、凹部58の開口58Cの周囲の計測ステージ3Dの上面11Dとは、ほぼ同一平面内に配置される。
本実施形態においては、カバー部材54Dの上面と、計測ステージ3Dの上面11Dとがほぼ同一平面内に配置されるので、例えば液浸部材22と計測ステージ3Dの上面11Dとの間に第1液体LQ1で第1液浸空間LS1が形成されている状態、及び液浸部材22とカバー部材54Dの上面との間に第1液体LQ1で第1液浸空間LS1が形成されている状態の一方から他方へ円滑に変化させることができる。
<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12は、第5実施形態に係る液浸部材22E及び計測ステージ3の近傍を示す側断面図、図13は、液浸部材22Eを下方から見た平面図である。
図12に示すように、本実施形態において、クリーニング装置40Eは、計測ステージ3Eに搭載され、液浸部材22Eの下面21と対向可能な上面11Eを有し、超音波振動可能な振動部材59と、振動部材59の上面60に所定量の第2液体LQ2を供給する供給口61とを備えている。制御装置7は、上面11Eの第2液体LQ2が下面21に接触した状態で、振動部材59を作動して、第2液体LQ2に超音波振動を付与して、その第2液体LQ2に接触している下面21の少なくとも一部をクリーニングする。
本実施形態において、振動部材59は、ロッド状の部材である。計測ステージ3Eは、上面11Eに凹部62を有する。振動部材59は、凹部62に配置されている。凹部62の上端の周囲に、計測ステージ3Eの上面11Eが配置される。
下面21と対向可能な振動部材59の上面60は、平坦である。本実施形態において、上面60は、XY平面とほぼ平行である。また、本実施形態において、振動部材59の上面60と、計測ステージ3Eの上面11Eとは、ほぼ同一平面内に配置される(面一である)。なお、振動部材59の上面60は、XY平面に対して傾斜していてもよいし、曲面でもよい。凹部62に配置された振動部材59の上面60と、計測ステージ3Eの上面11Eとの間には、所定のギャップが形成される。ギャップは、例えば0.1mm程度である。
振動部材59には、超音波振動子63が接続されている。本実施形態において、超音波振動子63は、振動部材59の下面に接続されている。超音波振動子63は、凹部62の内側において、振動部材59の下面に接続されている。超音波振動子63が作動することによって、振動部材59が超音波振動する。
本実施形態において、供給口61は、液浸部材22Eの下面21の少なくとも一部に配置されている。本実施形態において、供給口61は、第1回収口25に配置された多孔部材27の孔を含む。本実施形態においては、供給口61は、多孔部材27の孔の下端に配置される。本実施形態においては、第1回収流路25Rに面する多孔部材27の上面に供給された第2液体LQ2が、多孔部材27の孔を介して、液浸部材22Eの下面21と振動部材59の上面60との間に供給される。
本実施形態において、クリーニング装置40Eは、多孔部材27の上面と対向する位置に配置され、多孔部材27の上面に第2液体LQ2を供給する供給口64を有する。供給口64は、ノズル部材65の一端(下端)に配置されている。ノズル部材65の少なくとも一部は、液浸部材22Eの内部に形成された第1回収流路25Rに配置される。
本実施形態において、供給口64は、複数設けられている。図13に示すように、本実施形態においては、供給口64は、開口22K(光路K)の周囲に複数配置されている。ノズル部材65は、第1液体回収装置28の回収動作を妨げないように、所定の大きさ(太さ)を有する。複数のノズル部材65は、第1液体回収装置28の回収動作を妨げないように、第1回収流路25Rに所定の位置関係で配置されている。
ノズル部材65の少なくとも一部は、液浸部材22Eの側面に形成された開口66に保持される。ノズル部材65の他端は、第2液体供給装置(不図示)に接続される。第2液体供給装置から送出された第2液体LQ2は、ノズル部材65の内部流路を介して、供給口64に供給される。供給口64は、第2液体供給装置からの第2液体LQ2を多孔部材27の上面に供給する。供給口64から多孔部材27の上面に供給された第2液体LQ2は、多孔部材27の孔を介して、多孔部材27の下面に配置されている供給口61に供給される。供給口61は、その第2液体LQ2を、振動部材59の上面60に供給する。このように、本実施形態においては、第2液体供給装置から送出された第2液体LQ2が、多孔部材27の下面の供給口61を介して、振動部材59の上面60に供給され、多孔部材27の下面と振動部材59の上面60との間に保持される。
本実施形態においては、制御装置7は、複数の供給口64のうち、所定の供給口64から第2液体LQ2が供給されるように、第2液体供給装置を制御する。クリーニング装置40Eは、複数の供給口64のうち、所定の供給口64から、第2液体LQ2を多孔部材27の上面に供給する。
図12は、複数の供給口64のうち、光路Kに対して−Y側に配置されている供給口64から第2液体LQ2が供給されている状態を示す。本実施形態において、供給口64は、所定量の第2液体LQ2を多孔部材27の上面に供給する。これにより、多孔部材27の下面の供給口61から振動部材59の上面60に所定量の第2液体LQ2が供給される。
本実施形態においては、多孔部材27の下面の供給口61から振動部材59の上面60に所定量の第2液体LQ2が供給されることによって、その供給された第2液体LQ2が、多孔部材27の下面と振動部材59の上面60の一部の領域との間に保持される。多孔部材27の下面と振動部材59の上面60の一部の領域との間に保持される所定量の第2液体LQ2によって、振動部材59の上面60の一部の領域が第2液体LQ2で覆われるように、下面21と上面60との間の局所的な空間に第2液浸空間LS2が形成される。第2液体LQ2の界面(メニスカス、エッジ)LG2の少なくとも一部は、液浸部材22Eの下面21と振動部材59の上面60との間に形成される。
次に、図14の模式図を参照しながら、液浸部材22Eの下面21をクリーニングする方法の一例について説明する。
図14(A)に示すように、第1液浸空間LS1が無い状態で、多孔部材27の下面と振動部材59の上面60とが対向するように、計測ステージ3Eが移動される。制御装置7は、複数の供給口64のうち、所定の供給口64から所定量の第2液体LQ2を供給する。その所定の供給口64から供給された所定量の第2液体LQ2は、図14(B)に示すように、多孔部材27の下面の供給口61から振動部材59の上面60に供給される。供給口61は、振動部材59の上面60に所定量の第2液体LQ2を供給する。供給口61は、上面60に、例えば第2液体LQ2の滴を供給する。なお、供給口61から供給される第2液体LQ2は、滴でなくてもよい。供給口61から供給された所定量の第2液体LQ2は、多孔部材27の下面と振動部材59の上面60の一部の領域との間に保持される。
多孔部材27の下面と振動部材59の上面60との間に所定量の第2液体LQ2が保持された後、制御装置7は、供給口64(供給口61)からの第2液体LQ2の供給動作を停止する。
図14(C)に示すように、制御装置7は、供給口64(供給口61)からの第2液体LQ2の供給動作が停止され、第2液体LQ2が多孔部材27の下面と振動部材59の上面60の一部の領域との間に保持された状態で、超音波振動子63を作動して、振動部材59を超音波振動させる。これにより、超音波振動が付与された第2液体LQ2によって、多孔部材27の下面がクリーニングされる。
本実施形態においては、下面21の所望の領域(クリーニングしたい領域)のみに、第2液体LQ2を接触させて、その所望の領域のみ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、クリーニング後、基板Pの露光の少なくとも一部において、供給口64に供給される第2液体LQ2が流れるノズル部材65の内部流路が、第1液体LQ1で満たされてもよい。また、供給口64と対向する位置に、カバー部材が配置されてもよい。
<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15は、第6実施形態に係るクリーニング装置40Fの一例を示す図である。図15において、クリーニング装置40Fは、計測ステージ3Fに搭載され、液浸部材22の下面21と対向可能な上面60を有し、超音波振動可能な振動部材59と、液浸部材22と異なり、上面60に所定量の第2液体LQ2を供給可能な供給口61Fが配置されたノズル部材67とを備えている。振動部材59は、超音波振動子63が作動することによって、超音波振動する。
次に、下面21をクリーニングする方法の一例について説明する。図15に示すように、本実施形態においては、ノズル部材67の供給口61Fから振動部材59の上面60に所定量の第2液体LQ2が供給される。本実施形態において、供給口61Fは、上面60に第2液体LQ2の滴を供給する。なお、供給口61Fから供給される第2液体LQ2は、滴でなくてもよい。
振動部材59の上面60に所定量の第2液体LQ2が供給された後、制御装置7は、供給口61Fからの第2液体LQ2の供給動作を停止する。制御装置7は、計測ステージ3Fを移動して、液浸部材22の下面21と対向する位置に、第2液体LQ2が供給された上面60を配置する。これにより、図16に示すように、第2液体LQ2は、下面21の少なくとも一部に接触する。
制御装置7は、下面21と上面60との間に第2液体LQ2が保持された状態で、超音波振動子63を作動して、振動部材59を超音波振動させる。これにより、超音波振動が付与された第2液体LQ2によって、多孔部材27の下面がクリーニングされる。
本実施形態においても、下面21の所望の領域(クリーニングしたい領域)のみに、第2液体LQ2を接触させて、その所望の領域のみ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、図16に示すように、供給口61Fと対向する位置にカバー部材54Fが配置される。カバー部材54Fは、供給口61Fから上面60に所定量の第2液体LQ2が供給された後において、あるいは基板Pの露光の少なくとも一部において、供給口61Fと対向する位置に配置される。
また、供給口61Fから上面60に所定量の第2液体LQ2が供給された後において、あるいは基板Pの露光の少なくとも一部において、供給口61Fに供給される第2液体LQ2が流れるノズル部材67の内部流路が、第1液体LQ1で満たされる。
なお、上述の第1〜第6実施形態においては、第2液体LQ2の第2液浸空間LS2が、基板Pを保持しない計測ステージ3の上面11上に形成されることとしたが、基板Pを保持する基板ステージ2の上面10上に形成されてもよい。また、基板ステージ2及び計測ステージ3とは別の可動部材(別のステージ)を設け、その可動部材の上面に第2液浸空間LS2を形成してもよい。
なお、上述の各実施形態においては、第1液体LQ1と第2液体LQ2とが異なる種類の液体である場合を例にして説明したが、同じ種類の液体でもよい。
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13の射出側(像面側)の光路が液体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13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PLを採用することができる。
なお、上述の各実施形態においては、第1液体LQ1として水を用いているが、水以外の液体であってもよい。第1液体LQ1としては、露光光ELに対して透過性であり、露光光ELに対して高い屈折率を有し、投影光学系PLあるいは基板Pの表面を形成する感光材(フォトレジスト)などの膜に対して安定なものが好ましい。例えば、第1液体LQ1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、第1液体LQ1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ツインステージ型の露光装置にも適用できる。
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。
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、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各ステージの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。
なお、上述の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。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。
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。例えば、レンズ等の光学部材と基板との間に液浸空間を形成し、その光学部材を介して、基板に露光光を照射することができる。
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。
上述の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17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、マスクのパターンからの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。基板処理ステップは、上述の実施形態に従って、第2液浸空間LS2を形成して、その第2液浸空間LS2の第2液体LQ2を液浸部材22に接触させる処理を含む。
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。
2…基板ステージ、3…計測ステージ、7…制御装置、10…上面、11…上面、
13…終端光学素子、14…射出面、21…下面、22…液浸部材、24…第1供給口、25…第1回収口、27…多孔部材、40…クリーニング装置、41…シール機構、42…給気口、43…第2供給口、44…第2回収口、54…カバー部材、50…超音波発生装置、51…超音波振動子、55…吸引口、57…周壁部材、59…振動部材、61…供給口、64…供給口、67…ノズル部材、EL…露光光、EX…露光装置、LQ1…第1液体、LQ2…第2液体、LS1…第1液浸空間、LS2…第2液浸空間、P…基板
13…終端光学素子、14…射出面、21…下面、22…液浸部材、24…第1供給口、25…第1回収口、27…多孔部材、40…クリーニング装置、41…シール機構、42…給気口、43…第2供給口、44…第2回収口、54…カバー部材、50…超音波発生装置、51…超音波振動子、55…吸引口、57…周壁部材、59…振動部材、61…供給口、64…供給口、67…ノズル部材、EL…露光光、EX…露光装置、LQ1…第1液体、LQ2…第2液体、LS1…第1液浸空間、LS2…第2液浸空間、P…基板
Claims (26)
- 第1液体を介して露光光で基板を露光する露光装置であって、
前記露光光を射出する射出面を有する光学部材と、
前記露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置され、前記基板との間で前記第1液体を保持可能な下面を有する液浸部材と、
前記下面と対向する位置に移動可能であり、超音波振動が付与された第2液体を前記下面との間で保持可能な上面を有する可動部材と、
前記可動部材に設けられ、前記下面と前記上面の所定領域との間に保持された前記第2液体の漏出を抑制するシール機構と、を備え、
前記第2液体で前記下面の少なくとも一部をクリーニングする露光装置。 - 前記シール機構は、前記所定領域の周囲の少なくとも一部に配置され、気体を供給する給気口を含む請求項1記載の露光装置。
- 前記シール機構は、前記上面において前記所定領域と前記給気口との間の少なくとも一部に配置され、気体を吸引する吸引口を含む請求項2記載の露光装置。
- 前記給気口の供給動作と並行して、前記吸引口の吸引動作が実行される請求項3記載の露光装置。
- 前記シール機構は、前記所定領域を囲むように配置された周壁部材を含む請求項1〜4のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記所定領域に配置され、前記第2液体を供給する供給口を有する請求項1〜5のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記上面において前記供給口と前記シール機構との間の少なくとも一部に配置され、前記第2液体を回収する回収口を有する請求項6記載の露光装置。
- 前記供給口の供給動作と並行して、前記回収口の回収動作が実行される請求項7記載の露光装置。
- 前記供給口に接続され、前記供給口に供給される前記第2液体が流れる流路と、
前記流路の前記第2液体に超音波振動を付与する超音波発生装置と、を備え、
前記供給口は、超音波振動が付与された前記第2液体を供給する請求項6〜8のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記基板の露光の少なくとも一部において、前記流路が前記第1液体で満たされる請求項9記載の露光装置。
- 前記基板の露光の少なくとも一部において、前記供給口と対向する位置に配置されるカバー部材を備える請求項6〜10のいずれか一項記載の露光装置。
- 第1液体を介して露光光で基板を露光する露光装置であって、
前記露光光を射出する射出面を有する光学部材と、
前記露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置され、前記基板との間で前記第1液体を保持可能な下面を有する液浸部材と、
前記下面と対向する位置に移動可能な可動部材と、
前記可動部材に搭載され、前記下面と対向可能な上面を有し、超音波振動可能な振動部材と、
前記上面に所定量の第2液体を供給する供給口と、
前記上面の前記第2液体が前記下面に接触した状態で、前記振動部材を作動して、前記第2液体に超音波振動を付与する制御装置と、を備え、
前記第2液体で前記下面の少なくとも一部をクリーニングする露光装置。 - 前記供給口は、前記下面の少なくとも一部に配置される請求項12記載の露光装置。
- 前記液浸部材に設けられ、前記基板の露光の少なくとも一部において前記第1液体を回収する回収口と、
前記回収口に配置された多孔部材とを備え、
前記下面は、前記基板の露光の少なくとも一部において前記基板に面する前記多孔部材の一方の面を含む請求項12又は13記載の露光装置。 - 前記供給口は、前記多孔部材の孔を含み、
前記多孔部材の他方の面に供給された前記第2液体が、前記多孔部材の孔を介して、前記下面と前記上面との間に供給される請求項14記載の露光装置。 - 前記液浸部材と異なり、前記供給口が配置されたノズル部材を備える請求項12記載の露光装置。
- 前記供給口は、前記上面に前記第2液体の滴を供給する請求項12〜16のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記供給口に接続され、前記供給口に供給される前記第2液体が流れる流路を備え、
前記基板の露光の少なくとも一部において、前記流路が前記第1液体で満たされる請求項12〜17のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記基板の露光の少なくとも一部において、前記供給口と対向する位置に配置されるカバー部材を備える請求項12〜18のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第2液体は、前記第1液体と異なる請求項1〜19のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第2液体は、アルカリ、及びアルコールの少なくとも一方を含む請求項1〜20のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記可動部材は、前記露光光を計測する計測器を搭載する請求項1〜21のいずれか一項記載の露光装置。
- 請求項1〜22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、
露光された前記基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。 - 第1液体を介して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、
前記露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置され、前記基板との間で前記第1液体を保持可能な液浸部材の下面と対向する位置に、可動部材の上面を配置することと、
前記下面と前記上面の所定領域との間に、超音波振動が付与された第2液体を保持して、前記第2液体で前記下面の少なくとも一部をクリーニングすることと、
前記所定領域の周囲の少なくとも一部に設けられたシール機構で、前記下面と前記所定領域との間に保持された前記第2液体の漏出を抑制することと、を含むメンテナンス方法。 - 第1液体を介して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、
超音波振動可能な振動部材の上面に所定量の第2液体を供給することと、
前記露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置され、前記基板との間で前記第1液体を保持可能な液浸部材の下面と対向する位置に、前記第2液体が供給された前記上面を配置することと、
前記振動部材を超音波振動させて、前記下面と前記上面との間の前記第2液体で前記下面の少なくとも一部をクリーニングすることと、を含むメンテナンス方法。 - 請求項24又は25記載のメンテナンス方法で前記液浸部材の下面の少なくとも一部をクリーニングすることと、
前記第1液体を介して前記基板を露光することと、
露光された前記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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CN107422599A (zh) * | 2017-08-24 | 2017-12-01 | 武汉华星光电技术有限公司 | 曝光光罩清洁装置 |
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- 2009-07-23 JP JP2009172221A patent/JP2011029326A/ja active Pending
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