JP2014060414A - 露光装置、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、液体供給機構10から供給された液体LQと投影光学系PLとを介して基板P上に露光光ELを照射して、基板Pを露光するものであって、液体供給機構10から供給された液体LQの圧力を調整する圧力調整機構90を備えている。
【選択図】図1
Description
また、露光を行う際には、解像度と同様に焦点深度(DOF)も重要となる。解像度R、及び焦点深度δはそれぞれ以下の式で表される。
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。
流路形成部材70は、中央に開口部70B(光透過部)が形成された環状部材であり、開口部70Bには光学素子2が収容される。すなわち、流路形成部材70は、基板P(基板ステージPST)の上方において光学素子2の周りを囲むように設けられた環状部材である。流路形成部材70は、例えばアルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ジュラルミン、及びこれらを含む合金によって形成可能である。あるいは、流路形成部材70は、ガラス(石英)等の光透過性を有する透明部材(光学部材)によって構成されてもよい。
フォーカス・レベリング検出系80の投光部81は、基板P表面に投影光学系PLの光軸AXに対して所定の入射角θで検出光Laを照射する。投光部81から射出された検出光Laは、第1光学部材83を通過し、基板P上の液体LQを介して基板P上に斜め方向から入射角θで照射される。基板P上で反射した検出光Laの反射光は、第2光学部材84を通過した後、受光部82に受光される。ここで、フォーカス・レベリング検出系80の投光部81は、基板P上に複数の検出光Laを照射する。これにより、フォーカス・レベリング検出系80は、基板P上における例えばマトリクス状の複数の各点(各位置)での各フォーカス位置を求めることができ、求めた複数の各点でのフォーカス位置に基づいて、基板P表面のZ軸方向の位置情報、及び基板PのθX及びθY方向の傾斜情報を検出することができる。
液体供給口13A、13Bのそれぞれは、Y軸方向に延びる平面視略コ字状(円弧状)のスリット状に形成されている。流路形成部材70の下面70AのうちY軸方向両側には第1、第2光学部材83、84が配置されており、液体供給口13A、13Bは、流路形成部材70の下面70Aのうち、第1、第2光学部材83、84が配置されている以外の領域に亘って形成されている。そして、液体供給口13A、13BのY軸方向における長さは少なくとも投影領域AR1のY軸方向における長さより長くなっている。液体供給口13A、13Bは、少なくとも投影領域AR1を囲むように設けられている。液体供給機構10は、液体供給口13A、13Bを介して投影領域AR1の両側で液体LQを同時に供給可能である。
つまり、流路形成部材70の凹部78における平坦部78Bと第1、第2光学部材83、84との間に段差部が形成されているとともに、流路形成部材70の凹部78における下面と光学素子2の液体接触面2Aとの間にも段差部が形成されている。すなわち、流路形成部材70の下面70Aのうちで凹部78内の平坦部78Bが、鉛直方向(Z方向)に関して、最も高い位置に形成され、かつその平坦部78Bは、鉛直方向(Z方向)に関して、投影光学系PLの光学素子2の下面2Aよりも高い位置に形成されている。流路形成部材70の下面70Aに凹部78を設けない構成の場合、すなわち流路形成部材70の下面70Aと光学素子2の下面(液体接触面)2Aと第1、第2光学部材83、84の下面とが面一の場合、フォーカス・レベリング検出系80の検出光Laを所定の入射角θで基板Pの所望領域(この場合、投影領域AR1)に照射しようとすると、検出光Laの光路上に例えば流路形成部材70が配置されて検出光Laの照射が妨げられたり、あるいは検出光Laの光路を確保するために入射角θや投影光学系PLの光学素子2の下面(液体接触面)2Aと基板P表面との距離(ワーキングディスタンス)Dを変更しなければならないなどの不都合が生じる。しかしながら、流路形成部材70の下面70Aのうち、フォーカス・レベリング検出系80を構成する第1、第2光学部材83、84に連続するように凹部78を設けたことにより、投影光学系PLの光学素子2の下面(液体接触面)2Aと基板P表面との距離Dを所望の値に保ちつつ、フォーカス・レベリング検出系80の検出光Laの光路を確保して基板P上の所望領域に検出光Laを照射することができる。
光学素子2から滴り落ちた液体LQは、第3液体回収機構60で回収することができる。
供給口97C、97Dより供給した液体LQで光学素子2の下面2Aを含む表面を常に濡らしておくことにより、光学素子2(投影光学系PL)の乾燥を防止し、液体LQの付着跡(所謂ウォーターマーク)が生成される不都合を防止することができる。
Claims (40)
- 液体供給機構から供給された液体と投影光学系とを介して基板上に露光光を照射して、前記基板を露光する露光装置において、
前記液体供給機構から供給された液体の圧力を調整する圧力調整機構を備えたことを特徴とする露光装置。 - 前記圧力調整機構は、前記液体の追加又は前記液体の一部回収を行うことによって前記液体の圧力調整を行うことを特徴とする請求項1記載の露光装置。
- 前記液体は前記投影光学系の像面側に配置された物体上に液浸領域を形成し、
前記圧力調整機構は、前記液体が前記物体に及ぼす力を低減するように前記液体の圧力調整を行うことを特徴とする請求項1又は2記載の露光装置。 - 前記液体は前記投影光学系の像面側に配置された物体上に液浸領域を形成し、
前記圧力調整機構は、前記物体の液体接触面と前記液体との親和性を考慮して前記液体の圧力調整を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記物体は前記基板であることを特徴とする請求項3又は4記載の露光装置。
- 前記投影光学系の像面側の気体を排出する排気手段を備え、前記排気手段による気体の排出を行いながら前記液体供給機構による液体供給を開始することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記排気手段の排気口は、前記投影光学系の投影領域に対して前記液体供給機構の液体供給口よりも近くに配置されていることを特徴とする請求項6記載の露光装置。
- 投影光学系と液体とを介して基板上に露光光を照射して、前記基板を露光する露光装置において、
前記液体を供給するための液体供給機構と、
前記投影光学系の像面側の気体を排出する排気手段とを備え、
前記排気手段の排気口は、前記液体供給機構の液体供給口よりも前記投影光学系による投影領域の近くに配置され、
前記液体供給機構による液体供給は、前記排気手段による気体の排出を行いながら開始されることを特徴とする露光装置。 - 前記液体供給機構の液体供給口は前記投影光学系の投影領域の両側に配置され、前記投影領域の両側から液体供給が可能であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記投影光学系の投影領域に対して前記液体供給機構の液体供給口の外側に液体回収口を有する第1液体回収機構を備えたことを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第1液体回収機構とは別の駆動源を有し、前記投影光学系の投影領域に対して前記第1液体回収機構の液体回収口の外側に回収口を有する第2液体回収機構を備えたことを特徴とする請求項10記載の露光装置。
- 投影光学系と液体とを介して基板上に露光光を照射して、前記基板を露光する露光装置において、
前記液体を供給するための液体供給機構と、
前記投影光学系の投影領域に対して前記液体供給機構の液体供給口の外側に液体回収口を有する第1液体回収機構と、
前記第1液体回収機構とは別の駆動源を有し、前記投影光学系の投影領域に対して前記第1液体回収機構の液体回収口の外側に液体回収口を有する第2液体回収機構とを備えたことを特徴とする露光装置。 - 前記駆動源は無停電電源を含むことを特徴とする請求項11又は12記載の露光装置。
- 投影光学系と液体とを介して基板上に露光光を照射して、前記基板を露光する露光装置において、
前記液体を供給するための液体供給機構と、
前記液体を回収するための液体回収機構と、
前記基板を保持する基板ステージとを備え、
前記液体供給機構と前記液体回収機構とによって前記基板ステージ上に局所的に液浸領域を形成している状態で、前記基板ステージを第1位置から第2位置へほぼ直線的に移動させるときに、前記第1位置と前記第2位置との間隔に応じて前記基板ステージの移動速度を異ならせることを特徴とする露光装置。 - 前記第1位置と前記第2位置との間隔が所定量以上の場合には、前記第1位置と前記第2位置との間隔が前記所定量よりも短い場合に比べて、前記基板ステージの移動速度を小さくすることを特徴とする請求項14記載の露光装置。
- 投影光学系と液体とを介して基板上に露光光を照射して、前記基板を露光する露光装置において、
前記液体を供給するための液体供給機構と、
前記液体を回収するための液体回収機構と、
前記基板を保持する基板ステージとを備え、
前記液体供給機構と前記液体回収機構とによって前記基板ステージ上に局所的に液浸領域を形成している状態で、前記基板ステージを第1位置から第2位置へほぼ直線的に移動させるときに、前記第1位置から前記第2位置への前記基板ステージの移動方向に応じて前記基板ステージの移動速度を異ならせることを特徴とする露光装置。 - 前記基板ステージを前記液体回収機構による液体回収力が弱い所定方向へ移動させる場合には、前記基板ステージを前記所定方向とは異なる方向へ移動させる場合に比べて、前記基板ステージの移動速度を小さくすることを特徴とする請求項16記載の露光装置。
- 前記液体回収機構による液体回収力が弱い所定方向には、前記液体回収機構の液体回収口が配置されていないことを特徴とする請求項17記載の露光装置。
- 基板上にもたらされた液体を介して前記基板に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置であって、
光透過部を有し且つ内部に液体の流路が形成された流路形成部材と;
前記流路形成部材の流路を通じて前記基板と流路形成部材の間に液体を供給する液体供給装置とを備え;
前記基板と前記流路形成部材の間に供給された液体の圧力が前記流路を通じて供給される液体の流量により調節される露光装置。 - さらに投影光学系を備え、
前記光透過部が開口であり、前記投影光学系の先端が前記開口内に配置されている請求項19記載の露光装置。 - 前記流路形成部材の前記基板に対向する面に凹部が形成され、凹部内に液体の圧力を測定する圧力センサが設けられている請求項19又は20に記載の露光装置。
- さらに、前記基板上の液体を前記流路を通じて回収する液体回収装置を備える請求項19〜21のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記流路形成部材の前記基板に対向する面に、前記液体を回収するための流路の開放端が、前記投影光学系の投影領域を包囲する環状溝として形成されている請求項22に記載の露光装置。
- 前記流路形成部材が、さらに、圧力調整用の流路を含む請求項19〜23のいずれか一項記載に記載の露光装置。
- 前記圧力調整用の流路が、液体供給流路と、該液体供給流路よりも投影光学系の投影領域に近い側に形成された液体回収流路を含む請求項24に記載の露光装置。
- 前記圧力調整用の流路の端部が、前記投影光学系に向かって開放されている請求項24又は25に記載の露光装置。
- 前記流路形成部材の前記基板に対向する面が親水性である請求項19〜26のいずれか一項に記載の露光装置。
- 請求項1〜請求項27のいずれか一項記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイス製造方法。
- 基板に液体を介して露光光を照射して前記基板を露光する露光方法であって:
前記基板上に液体を供給することと;
前記基板上に供給した液体の圧力を調整することと;
前記液体を介して前記基板に露光光を照射して前記基板を露光することを含む露光方法。 - 前記基板上に前記液体を追加し又は前記液体の一部を回収することによって前記液体の圧力を調整する請求項29に記載の露光方法。
- 前記基板の液体接触面と前記液体との親和性を考慮して前記液体の圧力を調整する請求項29又は30に記載の露光方法。
- 前記基板上に供給された液体の圧力を測定し、該測定された圧力に応じて前記液体の圧力を調整する請求項29〜31のいずれか一項に記載の露光方法。
- 投影光学系と液体とを介して基板に露光光を照射して前記基板を露光する露光方法であって:
前記基板に液体を供給することと;
前記投影光学系の近傍に配置され、鉛直方向に関して、前記投影光学系の終端面よりも高い位置で気体を排気することと;
前記液体を介して前記基板に露光光を照射して前記基板を露光することを含む露光方法。 - 前記液体の供給は、前記気体の排出を行いながら開始される請求項33に記載の露光方法。
- 液体を介して基板に露光光を照射して前記基板を露光する露光方法であって:
前記液体を基板上に供給することと;
前記投影光学系に対して、前記液体が供給される位置よりも遠い位置で、第1及び第2液体回収機構により前記基板上の液体を回収することと;
前記液体を介して前記基板に露光光を照射して前記基板を露光することを含み;
前記第1及び第2液体回収機構の駆動電源が異なる露光方法。 - 前記第1及び第2液体回収機構の一方の駆動電源が無停電電源である請求項35に記載の露光方法。
- 液体を介して基板に露光光を照射して前記基板を露光する露光方法であって:
前記液体を介して前記基板に露光光を照射して前記基板を露光することと;
前記基板を露光していないときに、前記基板上に液体を保持したまま前記基板を第1位置から第2位置へ移動することと;
前記第1位置と前記第2位置との位置関係に応じて、前記第1位置から前記第2位置への前記基板の移動速度を調整することを含む露光方法。 - 前記移動の距離が所定距離以上の場合には、所定距離未満の場合よりも前記基板の移動速度を小さくする請求項37に記載の露光方法。
- さらに前記基板上から液体を回収することを含み、前記液体の回収力が弱い所定方向へ前記基板を移動させる場合には、前記基板を前記所定方向とは異なる方向へ移動させる場合に比べて、前記基板の移動速度を小さくする請求項37又は38に記載の露光方法。
- 請求項29〜39のいずれか一項に記載の露光方法を用いるデバイス製造方法。
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