JP2014096481A - 液浸部材、露光装置、露光方法、デバイス製造方法、プログラム、及び記録媒体 - Google Patents

液浸部材、露光装置、露光方法、デバイス製造方法、プログラム、及び記録媒体 Download PDF

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Abstract

【課題】露光不良の発生を抑制できる液浸部材を提供する。
【解決手段】液浸部材5は、光学部材の周囲の少なくとも一部に配置される第1部材21と、第1部材の下方において露光光の光路Kの周囲の少なくとも一部に配置され、第1部材21の第1下面24と間隙を介して対向する第2上面25と物体が対向可能な第2下面26とを有し、第1部材21に対して可動な第2部材22と、第2上面25が面する第1空間SP1に結ばれるように第1部材21に形成される貫通孔と、第2部材22に接続され、貫通孔の内側で移動可能な支持部材28と、を備える。支持部材28の外面と貫通孔の内面との間の内部空間は、外面と内面との間隙が第1寸法の第1部分と、第1部分よりも上方に配置され、外面と内面との間隙が第1寸法よりも大きい第2寸法の第2部分と、を含む。
【選択図】図4

Description

本発明は、液浸部材、露光装置、露光方法、デバイス製造方法、プログラム、及び記録媒体に関する。
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。
米国特許第7864292号
液浸露光装置において、露光光の光路の液体中に異物(気泡、パーティクルなど)が存在したり、液体の圧力が変動したりすると、露光不良が発生する可能性がある。その結果、不良デバイスが発生する可能性がある。
本発明の態様は、露光不良の発生を抑制できる液浸部材、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、プログラム、及び記録媒体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、光学部材の射出面と基板との間の液体を介して露光光で基板を露光する液浸露光装置で用いられ、光学部材の下方で移動可能な物体上に液浸空間を形成する液浸部材であって、光学部材の周囲の少なくとも一部に配置される第1部材と、第1部材の下方において露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置され、第1部材の第1下面と間隙を介して対向する第2上面と物体が対向可能な第2下面とを有し、第1部材に対して可動な第2部材と、第2上面が面する第1空間に結ばれるように第1部材に形成される貫通孔と、第2部材に接続され、貫通孔の内側で移動可能な支持部材と、を備え、支持部材の外面と貫通孔の内面との間の内部空間は、外面と内面との間隙が第1寸法の第1部分と、第1部分よりも上方に配置され、外面と内面との間隙が第1寸法よりも大きい第2寸法の第2部分と、を含む液浸部材提供される。
本発明の第2の態様に従えば、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、第1の態様の液浸部材を備える露光装置が提供される。
本発明の第3の態様に従えば、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、光学部材の射出面と基板との間の液体を介して露光光で基板を露光する露光方法であって、光学部材の周囲の少なくとも一部に配置される第1部材、第1部材の下方において露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置され第1部材の第1下面と間隙を介して対向する第2上面と物体が対向可能な第2下面とを有する第2部材、第2上面が面する第1空間に結ばれるように第1部材に形成される貫通孔、及び第2部材に接続され貫通孔の内側で移動可能な支持部材を有し、支持部材の外面と貫通孔の内面との間の内部空間が外面と内面との間隙が第1寸法の第1部分と第1部分よりも上方に配置され外面と内面との間隙が第1寸法よりも大きい第2寸法の第2部分とを含む液浸部材を用いて、光学部材の下方で移動可能な基板上に液体の液浸空間を形成することと、液浸空間の液体を介して射出面から射出される露光光で基板を露光することと、基板の露光の少なくとも一部において、第1部材に対して第2部材を移動することと、を含む露光方法が提供される。
本発明の第5の態様に従えば、第4の態様の露光方法を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
本発明の第6の態様に従えば、コンピュータに、光学部材の射出面と基板との間の液体を介して露光光で基板を露光する液浸露光装置の制御を実行させるプログラムであって、光学部材の周囲の少なくとも一部に配置される第1部材、第1部材の下方において露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置され第1部材の第1下面と間隙を介して対向する第2上面と物体が対向可能な第2下面とを有する第2部材、第2上面が面する第1空間に結ばれるように第1部材に形成される貫通孔、及び第2部材に接続され貫通孔の内側で移動可能な支持部材を有し、支持部材の外面と貫通孔の内面との間の内部空間が外面と内面との間隙が第1寸法の第1部分と第1部分よりも上方に配置され外面と内面との間隙が第1寸法よりも大きい第2寸法の第2部分とを含む液浸部材を用いて、光学部材の下方で移動可能な基板上に液体の液浸空間を形成することと、液浸空間の液体を介して射出面から射出される露光光で基板を露光することと、基板の露光の少なくとも一部において、第1部材に対して第2部材を移動することと、を実行させるプログラムが提供される。
本発明の第7の態様に従えば、第6の態様のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
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。
第1実施形態に係る露光装置の一例を示す図である。 第1実施形態に係る液浸部材の一例を示す側断面図である。 第1実施形態に係る液浸部材の一例を示す側断面図である。 第1実施形態に係る液浸部材の一部を示す側断面図である。 第1実施形態に係る液浸部材の一部を拡大した側断面図である。 第1実施形態に係る液浸部材を下方から見た図である。 第1実施形態に係る液浸部材の一例を示す斜視図である。 第1実施形態に係る液浸部材の動作の一例を説明するための図である。 第1実施形態に係る露光装置の動作の一例を説明するための図である。 第1実施形態に係る露光装置の動作の一例を説明するための模式図である。 第1実施形態に係る液浸部材の動作の一例を説明するための模式図である。 第1実施形態に係る液浸部材の一部を拡大した側断面図である。 第1実施形態に係る液浸部材の一部を拡大した側断面図である。 第1実施形態に係る液浸部材の一部を拡大した側断面図である。 第1実施形態に係る液浸部材の一部を拡大した側断面図である。 第2実施形態に係る液浸部材の一部を拡大した側断面図である。 第3実施形態に係る液浸部材の一部を拡大した側断面図である。 第4実施形態に係る液浸部材の一部を示す側断面図である。 第4実施形態に係る第1部材を下方から見た図である。 本実施形態に係る液浸部材の一部を示す側断面図である。 本実施形態に係る支持部材の一例を示す断面図である。 本実施形態に係る液浸部材の一例を示す図である。 本実施形態に係る液浸部材の一例を示す図である。 本実施形態に係る基板ステージの一例を示す図である。 デバイスの製造方法の一例を説明するためのフローチャートである。
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、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、基板Pに照射される露光光ELの光路Kが液体LQで満たされるように液浸空間LSが形成される。液浸空間とは、液体で満たされた部分(空間、領域)をいう。基板Pは、液浸空間LSの液体LQを介して露光光ELで露光される。本実施形態においては、液体LQとして、水(純水)を用いる。
本実施形態の露光装置EXは、例えば米国特許第6897963号、及び欧州特許出願公開第1713113号等に開示されているような、基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置である。
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を計測する計測部材(計測器)Cを搭載して移動可能な計測ステージ3と、基板ステージ2及び計測ステージ3の位置を計測する計測システム4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、液体LQの液浸空間LSを形成する液浸部材5と、露光装置EX全体の動作を制御する制御装置6と、制御装置6に接続され、露光に関する各種の情報を記憶する記憶装置7とを備えている。
また、露光装置EXは、投影光学系PL、及び計測システム4を含む各種の計測システムを支持する基準フレーム8Aと、基準フレーム8Aを支持する装置フレーム8Bと、基準フレーム8Aと装置フレーム8Bとの間に配置され、装置フレーム8Bから基準フレーム8Aへの振動の伝達を抑制する防振装置10とを備えている。防振装置10は、ばね装置などを含む。本実施形態において、防振装置10は、気体ばね(例えばエアマウント)を含む。なお、基板Pのアライメントマークを検出する検出システム及び基板Pなどの物体の表面の位置を検出する検出システムの一方又は両方が基準フレーム8Aに支持されてもよい。
また、露光装置EXは、露光光ELが進行する空間CSの環境(温度、湿度、圧力、及びクリーン度の少なくとも一つ)を調整するチャンバ装置9を備えている。空間CSには、少なくとも投影光学系PL、液浸部材5、基板ステージ2、及び計測ステージ3が配置される。本実施形態においては、マスクステージ1、及び照明系ILの少なくとも一部も空間CSに配置される。
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、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F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を保持した状態で移動可能である。マスクステージ1は、例えば米国特許第6452292号に開示されているような平面モータを含む駆動システム11の作動により移動する。本実施形態において、マスクステージ1は、駆動システム11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。なお、駆動システム11は、平面モータを含まなくてもよい。駆動システム11は、リニアモータを含んでもよい。
投影光学系PLは、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。本実施形態において、投影光学系PLは、縮小系である。投影光学系PLの投影倍率は、1/4である。なお、投影光学系PLの投影倍率は、1/5、又は1/8等でもよい。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、投影光学系PLの光軸は、Z軸と平行である。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もよい。投影光学系PLは、倒立像及び正立像のいずれを形成してもよい。
投影光学系PLは、露光光ELが射出される射出面12を有する終端光学素子13を含む。射出面12は、投影光学系PLの像面に向けて露光光ELを射出する。終端光学素子13は、投影光学系PLの複数の光学素子のうち、投影光学系PLの像面に最も近い光学素子である。投影領域PRは、射出面12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12は、−Z方向を向いている。射出面12から射出される露光光ELは、−Z方向に進行する。射出面12は、XY平面と平行である。なお、−Z方向を向いている射出面12は、凸面でもよいし、凹面でもよい。なお、射出面12は、XY平面に対して傾斜してもよいし、曲面を含んでもよい。本実施形態において、終端光学素子13の光軸は、Z軸と平行である。
終端光学素子13の光軸と平行な方向に関して、射出面12側が−Z側であり、入射面側が+Z側である。投影光学系PLの光軸と平行な方向に関して、投影光学系PLの像面側が−Z側であり、投影光学系PLの物体面側が+Z側である。
基板ステージ2は、基板Pを保持した状態で、射出面12からの露光光ELが照射可能な位置(投影領域PR)を含むXY平面内を移動可能である。計測ステージ3は、計測部材(計測器)Cを搭載した状態で、射出面12からの露光光ELが照射可能な位置(投影領域PR)を含むXY平面内を移動可能である。基板ステージ2及び計測ステージ3のそれぞれは、ベース部材14のガイド面14G上を移動可能である。ガイド面14GとXY平面とは実質的に平行である。
基板ステージ2は、例えば米国特許出願公開第2007/0177125号、米国特許出願公開第2008/0049209号等に開示されているような、基板Pをリリース可能に保持する第1保持部と、第1保持部の周囲に配置され、カバー部材Tをリリース可能に保持する第2保持部とを有する。第1保持部は、基板Pの表面(上面)とXY平面とが実質的に平行となるように、基板Pを保持する。第1保持部に保持された基板Pの上面と、第2保持部に保持されたカバー部材Tの上面とは、実質的に同一平面内に配置される。Z軸方向に関して、射出面12と第1保持部に保持された基板Pの上面との距離は、射出面12と第2保持部に保持されたカバー部材Tの上面との距離と実質的に等しい。なお、Z軸方向に関して、射出面12と基板Pの上面との距離が射出面12とカバー部材Tの上面との距離と実質的に等しいとは、射出面12と基板Pの上面との距離と射出面12とカバー部材Tの上面との距離との差が、基板Pの露光時における射出面12と基板Pの上面との距離(所謂、ワーキングディスタンス)の例えば10%以内であることを含む。なお、第1保持部に保持された基板Pの上面と、第2保持部に保持されたカバー部材Tの上面とは、同一平面内に配置されなくてもよい。例えば、Z軸方向に関して、基板Pの上面との位置とカバー部材Tの上面の位置とが異なってもよい。例えば、基板Pの上面とカバー部材Tの上面との間に段差があってよい。なお、基板Pの上面に対してカバー部材Tの上面が傾斜してもよいし、カバー部材Tの上面が曲面を含んでもよい。
基板ステージ2及び計測ステージ3は、例えば米国特許第6452292号に開示されているような平面モータを含む駆動システム15の作動により移動する。駆動システム15は、基板ステージ2に配置された可動子2Cと、計測ステージ3に配置された可動子3Cと、ベース部材14に配置された固定子14Mとを有する。基板ステージ2及び計測ステージ3のそれぞれは、駆動システム15の作動により、ガイド面14G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。なお、駆動システム15は、平面モータを含まなくてもよい。駆動システム15は、リニアモータを含んでもよい。
計測システム4は、干渉計システムを含む。干渉計システムは、基板ステージ2の計測ミラー及び計測ステージ3の計測ミラーに計測光を照射して、その基板ステージ2及び計測ステージ3の位置を計測するユニットを含む。なお、計測システムが、例えば米国特許出願公開第2007/0288121号に開示されているようなエンコーダシステムを含んでもよい。なお、計測システム4が、干渉計システム及びエンコーダシステムのいずれか一方のみを含んでもよい。
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6は、計測システム4の計測結果に基づいて、基板ステージ2(基板P)、及び計測ステージ3(計測部材C)の位置制御を実行する。
次に、本実施形態に係る液浸部材5について説明する。なお、液浸部材を、ノズル部材、と称してもよい。図2は、液浸部材5のYZ平面と平行な断面図、図3は、液浸部材5のXZ平面と平行な断面図、図4は、図2の一部を拡大した図、図5は、図4の一部を拡大した図、図6は、液浸部材5を下側(−Z側)から見た図、図7は、液浸部材5の斜視図である。
液浸部材5は、終端光学素子13の下方で移動可能な物体上に液体LQの液浸空間LSを形成する。
終端光学素子13の下方で移動可能な物体は、射出面12と対向する位置を含むXY平面内を移動可能である。その物体は、射出面12と対向可能であり、投影領域PRに配置可能である。その物体は、液浸部材5の下方で移動可能であり、液浸部材5と対向可能である。本実施形態において、その物体は、基板ステージ2の少なくとも一部(例えば基板ステージ2のカバー部材T)、基板ステージ2(第1保持部)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。基板Pの露光において、終端光学素子13の射出面12と基板Pとの間の露光光ELの光路Kが液体LQで満たされるように液浸空間LSが形成される。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だけが液体LQで覆われるように液浸空間LSが形成される。
以下の説明においては、物体が基板Pであることとする。なお、上述のように、物体は、基板ステージ2及び計測ステージ3の少なくとも一方でもよいし、基板P、基板ステージ2、及び計測ステージ3とは別の物体でもよい。
液浸空間LSは、2つの物体を跨ぐように形成される場合がある。例えば、液浸空間LSは、基板ステージ2のカバー部材Tと基板Pとを跨ぐように形成される場合がある。液浸空間LSは、基板ステージ2と計測ステージ3とを跨ぐように形成される場合がある。
液浸空間LSは、終端光学素子13の射出面12から射出される露光光ELの光路Kが液体LQで満たされるように形成される。液浸空間LSの少なくとも一部は、終端光学素子13と基板P(物体)との間の空間に形成される。液浸空間LSの少なくとも一部は、液浸部材5と基板P(物体)との間の空間に形成される。
液浸部材5は、終端光学素子13の周囲の少なくとも一部に配置される第1部材21と、第1部材21の下方において光路Kの周囲の少なくとも一部に配置される第2部材22とを備える。第1部材21は、終端光学素子13及び第2部材22に接触しないように配置される。第2部材22は、終端光学素子13及び第1部材21に接触しないように配置される。第2部材22は、第1部材21に対して可動である。
液浸部材5は、液浸空間LSを形成するための液体LQを供給可能な液体供給部33と、液浸空間LSの液体LQの少なくとも一部を回収可能な液体回収部23とを有する。
終端光学素子13は、−Z方向を向く射出面12と、射出面12の周囲に配置される外側面29とを有する。外側面29は、露光光ELを射出しない非射出面である。露光光ELは、射出面12を通過し、外側面29を通過しない。
第1部材21は、第2部材22よりも基板P(物体)から離れた位置に配置される。第2部材22の少なくとも一部は、第1部材21と基板P(物体)との間に配置される。第2部材22の少なくとも一部は、終端光学素子13と基板P(物体)との間に配置される。なお、第2部材22は、終端光学素子13と基板P(物体)との間に配置されなくてもよい。
第1部材21は、−Z方向を向く下面24と、終端光学素子13の外側面29と対向する内側面30と、内側面30の上端に接続され、+Z方向を向く上面31と、内側面30の下端に接続され、+Z方向を向く上面36と、下面24の内側エッジと上面36の内側エッジとを結び、少なくとも一部が終端光学素子13の外側面29と対向する内側面43とを有する。内側面30は、外側面29と間隙を介して対向する。内側面43は、外側面29と間隙を介して対向する。
第2部材22は、+Z方向を向く上面25と、−Z方向を向く下面26と、光路Kに面する内側面41と、内側面41の反対側を向く外側面42とを有する。内側面41は、上面25の内側エッジと下面26の内側エッジとを結ぶ。外側面42は、上面25の外側エッジと下面26の外側エッジとを結ぶ。第2部材22は、下面24に対向可能である。第2部材22の上面25の少なくとも一部は、下面24と間隙を介して対向する。上面25の少なくとも一部は、射出面12と間隙を介して対向する。なお、上面25が射出面12と対向しなくてもよい。
本実施形態において、下面24、26(上面25、36)の内側エッジとは、光路K(光軸AX)に面する下面24、26(上面25、36)のエッジをいう。下面24、26(上面25、36)の外側エッジとは、光路K(光軸AX)に対する放射方向に関して内側エッジよりも外側の下面24、26(上面25、36)のエッジをいう。内側エッジは、外側エッジよりも、光路Kに近い。
基板P(物体)は、下面26に対向可能である。基板Pの上面の少なくとも一部は、下面26と間隙を介して対向する。基板Pの上面の少なくとも一部は、射出面12と間隙を介して対向する。
第1部材21は、終端光学素子13の周囲に配置される。第1部材21は、環状の部材である。第1部材21と終端光学素子13との間に間隙が形成される。第1部材21は、射出面12と対向しない。なお、第1部材21の一部が、射出面12と対向してもよい。すなわち、第1部材21の一部が、射出面12と基板P(物体)の上面との間に配置されてもよい。
第2部材22は、露光光ELの光路Kの周囲に配置される。第2部材22は、環状の部材である。第2部材22と第1部材21との間に間隙が形成される。
第1部材21の下面24は、露光光ELの光路K(終端光学素子13の光軸AX)を囲むように配置される。下面24は、液体LQと接触可能な位置に配置される。下面24は、液体LQを回収しない。下面24は、非回収部であり、液体LQを回収不可能である。第1部材21の下面24は、第2部材22との間で液体LQを保持可能である。
第2部材22の上面25は、露光光ELの光路K(終端光学素子13の光軸AX)を囲むように配置される。上面25は、液体LQと接触可能な位置に配置される。上面25は、液体LQを回収しない。上面25は、非回収部であり、液体LQを回収不可能である。第2部材22の上面25は、第1部材21との間で液体LQを保持可能である。
第2部材22の下面26は、露光光ELの光路K(終端光学素子13の光軸AX)を囲むように配置される。下面26は、液体LQと接触可能な位置に配置される。下面26は、液体LQを回収しない。下面26は、非回収部であり、液体LQを回収不可能である。第2部材22の下面26は、基板P(物体)との間で液体LQを保持可能である。
液体LQと接触可能な位置に配置される終端光学素子13の射出面12及び外側面29は、液体LQを回収しない。射出面12及び外側面29は、非回収部であり、液体LQを回収不可能である。終端光学素子13の射出面12は、基板P(物体)との間で液体LQを保持可能である。
液体LQと接触可能な位置に配置される第1部材21の内側面30、上面36、及び内側面43は、液体LQを回収しない。内側面30、上面36、及び内側面43は、非回収部であり、液体LQを回収不可能である。
液体LQと接触可能な位置に配置される第2部材22の内側面41及び外側面42は、液体LQを回収しない。内側面41及び外側面42は、非回収部であり、液体LQを回収不可能である。
本実施形態において、下面24は、XY平面と実質的に平行である。上面25も、XY平面と実質的に平行である。下面26も、XY平面と実質的に平行である。すなわち、下面24と上面25とは、実質的に平行である。上面25と下面26とは、実質的に平行である。
なお、下面24が、XY平面に対して非平行でもよい。下面24は、XY平面に対して傾斜してもよいし、曲面を含んでもよい。
なお、上面25が、XY平面に対して非平行でもよい。上面25は、XY平面に対して傾斜してもよいし、曲面を含んでもよい。
なお、下面26が、XY平面に対して非平行でもよい。下面26は、XY平面に対して傾斜してもよいし、曲面を含んでもよい。
なお、下面24と上面25とは、平行でもよいし、非平行でもよい。上面25と下面26とは、平行でもよいし、非平行でもよい。下面24と下面26とは、平行でもよいし、非平行でもよい。
本実施形態において、第1部材21の内側面30は、Z軸(終端光学素子13の光軸AX)に対して傾斜する。内側面30は、光路K(終端光学素子13の光軸AX)に対する放射方向に関して外側に向かって上方に傾斜する。内側面30と外側面29とは実質的に平行である。なお、内側面30と外側面29とは非平行でもよい。
本実施形態において、第1部材21の内側面43は、Z軸(終端光学素子13の光軸AX)に対して傾斜する。内側面43は、光路K(終端光学素子13の光軸AX)に対する放射方向に関して外側に向かって上方に傾斜する。内側面43と外側面29とは実質的に平行である。内側面43と外側面29との間隙の寸法は、内側面30と外側面29との間隙の寸法よりも小さい。なお、内側面43と外側面29とは非平行でもよい。
本実施形態において、第2部材22の内側面41は、Z軸(終端光学素子13の光軸AX)と実質的に平行である。内側面41と上面25とがなす角度は、実質的に90度である。内側面41と下面26とがなす角度は、実質的に90度である。
なお、内側面41は、Z軸に対して傾斜してもよい。例えば、内側面41は、光路K(終端光学素子13の光軸AX)に対する放射方向に関して外側に向かって上方に傾斜してもよい。内側面41は、光路K(終端光学素子13の光軸AX)に対する放射方向に関して外側に向かって下方に傾斜してもよい。
本実施形態において、第2部材22の外側面42は、Z軸(終端光学素子13の光軸AX)と実質的に平行である。外側面42と上面25とがなす角度は、実質的に90度である。外側面42と下面26とがなす角度は、実質的に90度である。
なお、外側面42は、Z軸に対して傾斜してもよい。例えば、外側面42は、光路K(終端光学素子13の光軸AX)に対する放射方向に関して外側に向かって上方に傾斜してもよい。外側面42は、光路K(終端光学素子13の光軸AX)に対する放射方向に関して外側に向かって下方に傾斜してもよい。
上面25側に第1空間SP1が形成される。第1空間SP1は、上面25が面する空間を含む。第1空間SP1は、下面24と上面25との間の空間を含む。
下面26側に第2空間SP2が形成される。第2空間SP2は、下面26が面する空間を含む。第2空間SP2は、下面26と基板P(物体)の上面との間の空間を含む。
内側面30側に第3空間SP3が形成される。第3空間SP3は、内側面30及び内側面43が面する空間を含む。第3空間SP3は、外側面29と内側面30及び内側面43との間の空間を含む。
射出面12側に第4空間SP4が形成される。第4空間SP4は、射出面12が面する空間を含む。第4空間SP4は、射出面12と基板P(物体)との間の空間を含む。第4空間SP4は、射出面12と基板P(物体)との間の露光光ELの光路Kを含む。第4空間SP4は、射出面12と基板P(物体)との間の空間、及び射出面12と上面25との間の空間を含む。
本実施形態において、下面24の内側エッジと上面25との間に開口40が形成される。開口40は、光路Kに面するように配置される。なお、開口40は、第3空間SP3に面するように配置されてもよい。
第1部材21は、射出面12から射出された露光光ELが通過可能な開口34を有する。第2部材22は、射出面12から射出された露光光ELが通過可能な開口35を有する。開口34の内側に終端光学素子13の少なくとも一部が配置される。開口34の上端の周囲に上面36が配置される。開口34の下端の周囲に下面24が配置される。開口35の上端の周囲に上面25が配置される。開口35の下端の周囲に下面26が配置される。
XY平面内における開口34の寸法は、開口35の寸法よりも大きい。X軸方向に関して、開口34の寸法は、開口35の寸法よりも大きい。Y軸方向に関して、開口34の寸法は、開口35の寸法よりも大きい。本実施形態において、射出面12の直下に第1部材21は配置されない。第1部材21の開口34は、射出面12の周囲に配置される。開口34は、射出面12よりも大きい。終端光学素子13の外側面29と第1部材21との間に形成された間隙の下端の開口44は、第2部材22の上面25に面する。第2部材22の開口35は、射出面12と対向するように配置される。本実施形態において、XY平面内における開口35の形状は、長方形状である。開口35は、X軸方向に長い。なお、開口35の形状は、X軸方向に長い楕円形でもよいし、X軸方向に長い多角形でもよい。
なお、開口34の寸法が開口35の寸法よりも小さくてもよい。なお、開口34の寸法が開口35の寸法と実質的に等しくてもよい。
なお、本実施形態において、第1部材21は環状でなくてもよい。例えば、第1部材21は、終端光学素子13(光路K)の周囲の一部に配置されてもよい。例えば、第1部材21は、終端光学素子13(光路K)の周囲において複数配置されてもよい。
本実施形態において、第1空間SP1と第4空間SP4とは、開口40を介して結ばれる。第3空間SP3と第4空間SP4とは、開口44を介して結ばれる。第1空間SP1と第3空間SP3とは、開口40及び開口44を介して結ばれる。換言すれば、第1空間SP1と第3空間SP3とは、第4空間SP4を介して結ばれる。第2空間SP2と第4空間SP4とは、第2部材22(下面26)の内側エッジと基板P(物体)との間の開口46を介して結ばれる。第2空間SP2と第3空間SP3とは、開口44、第2部材22(上面25)の内側エッジと射出面12との間の開口45、及び開口46を介して結ばれる。換言すれば、第2空間SP2と第3空間SP3とは、第4空間SP4を介して結ばれる。
第1空間SP1と第2空間SP2とは、開口40、開口45、及び開口46を介して結ばれる。換言すれば、第1空間SP1と第2空間SP2とは、第2部材22の内側エッジが面する空間(第4空間SP4)を介して結ばれる。第2部材22の内側エッジが面する空間は、第2部材22の内側面41が面する空間を含む。
また、第1空間SP1と第2空間SP2とは、第2部材22(上面25)の外側エッジと第1部材21との間の開口47、及び第2部材22(下面26)の外側エッジと基板P(物体)との間の開口48を介して結ばれる。換言すれば、第1空間SP1と第2空間SP2とは、第2部材22の外側エッジが面する空間(液体回収部23と基板Pとの間の空間)を介して結ばれる。第2部材22の外側エッジが面する空間は、第2部材22の外側面42が面する空間を含む。
液体LQは、第1空間SP1、第2空間SP2、第3空間SP3、及び第4空間SP4のそれぞれを流れることができる。
第2部材22は、第1部材21に対して移動可能である。第2部材22は、終端光学素子13に対して移動可能である。第2部材22と第1部材21との相対位置は、変化する。第2部材22と終端光学素子13との相対位置は、変化する。
第2部材22は、終端光学素子13の光軸AXと垂直なXY平面内において移動可能である。第2部材22は、XY平面と実質的に平行に移動可能である。本実施形態において、第2部材22は、少なくともX軸方向に移動可能である。
なお、第2部材22が、X軸方向に加えて、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZの少なくとも一つの方向に移動可能でもよい。
本実施形態において、終端光学素子13は、実質的に移動しない。第1部材21も、実質的に移動しない。
第2部材22は、第1部材21の少なくとも一部の下方で移動可能である。第2部材22は、第1部材21と基板P(物体)との間において移動可能である。
本実施形態において、第2部材22は、駆動装置27によって移動する。駆動装置27は、第1部材21に対して第2部材22を移動可能である。駆動装置27は、例えばモータを含み、ローレンツ力を使って第2部材22を移動可能である。駆動装置27は、制御装置6に制御される。
本実施形態において、第2部材22に支持部材28が接続される。支持部材28は、上面25の一部に接続される。駆動装置27は、支持部材28を移動する。支持部材28は、駆動装置27の作動によって移動可能である。支持部材28が駆動装置27により移動されることにより、第2部材22が移動する。
本実施形態において、支持部材28は、複数配置される。本実施形態において、支持部材28は、光路K(終端光学素子13の光軸AX)に対して+Y側及び−Y側のそれぞれに配置される。
本実施形態において、支持部材28の少なくとも一部は、第1部材21に形成された孔32に配置される。支持部材28は、孔32の内側において移動可能である。
孔32は、Z軸方向に関して、第1部材21の上側の空間と下側の空間を結ぶように第1部材21に形成される。孔32は、第1空間SP1に結ばれるように第1部材21に形成される。本実施形態において、孔32は、第1空間SP1と第3空間SP3とを結ぶように第1部材21に形成される。孔32は、第1部材21の下面24と内側面30とを結ぶように形成される。孔32の下端が第1空間SP1に面する。孔32の上端が第3空間SP3に面する。本実施形態において、孔32は、第1空間SP1と第3空間SP3とを結ぶように第1部材21を貫通する貫通孔である。
なお、孔32は、第1空間SP1と上面31が面する空間とを結ぶように第1部材21に形成されてもよい。すなわち、孔32は、上面31と下面24とを結ぶように形成されてもよい。
本実施形態において、孔32は、複数形成される。孔32は、光路K(終端光学素子13の光軸AX)に対して+Y側及び−Y側のそれぞれに配置される。複数の支持部材28は、第1部材21に設けられた複数の孔32のそれぞれに移動可能に配置される。
図7に示すように、孔32のそれぞれは、X軸方向に長い。支持部材28は、孔32の内側において、X軸方向に移動可能である。駆動装置27により支持部材28がX軸方向に移動されることにより、第2部材22がX軸方向に移動する。
本実施形態において、駆動装置27は、内側面30側において支持部材28に接続される。すなわち、本実施形態において、駆動装置27は、第1部材21の上側の空間において支持部材28に接続される。駆動装置27は、直接的に支持部材28に接続されてもよいし、間接的に支持部材28に接続されてもよい。例えば、駆動装置27の可動子が、直接的に支持部材28に接続されてもよい。駆動装置27の可動子と支持部材28とが、支持部材28とは別の部材を介して接続されてもよい。
本実施形態において、第1部材21と第2部材22とは接触しない。第1部材21(孔32の内面)と支持部材28とは接触しない。第1部材21と第2部材22との間に間隙が形成される。第1部材21と支持部材28との間に間隙が形成される。第2部材22は、第1部材21と接触しないように、第1部材21の下面24側において移動可能である。支持部材28は、第1部材21と接触しないように、孔32の内側において移動可能である。駆動装置27は、第2部材22及び支持部材28と第1部材21とが接触しないように、第2部材22及び支持部材28を移動可能である。
支持部材28の外面28Sと孔32の内面32Uとの間に間隙が形成される。支持部材28の外面28Sと孔32の内面32Uとの間の第5空間SP5は、外面28Sと内面32Uとの間隙が第1寸法の部分SP5aと、部分SP5aよりも上方に配置され、外面28Sと内面32Uとの間隙が第1寸法よりも大きい第2寸法の部分SP5bとを含む。
部分SP5aは、第1空間SP1に面する孔32の下端を含む。第1空間SP1の液体LQの少なくとも一部は、外面28Sと内面32Uの下端との間の開口49を介して、部分SP5aに流入可能である。
本実施形態において、支持部材28の外面28Sは、光路K側を向く第1外面28Saと、第1外面28Saの反対側を向く第2外面28Sbとを含む。孔32の内面32Uは、第1外面28Saと対向する第1内面32Uaと、第2外面28Sbと対向する第2内面32Ubとを含む。
本実施形態においては、部分SP5bを規定する孔32の寸法(内径)が、部分SP5aを規定する孔32の寸法(内径)よりも大きい。本実施形態においては、部分SP5bを規定する支持部材28の寸法(外形)は、部分SP5aを規定する支持部材28の寸法(外形)と実質的に等しい。
本実施形態において、第1外面28Saは、Z軸と実質的に平行である。第1外面28Saに対向する第1内面32Uaは、Z軸と実質的に平行である。すなわち、第1外面28Saと第1内面32Uaとは、実質的に平行である。また、本実施形態において、第1外面28Saの少なくとも一部及び第1内面32Uaの少なくとも一部は、XZ平面と実質的に平行である。部分SP5aを規定する第1外面28Saと第1内面32Uaとの間隙の寸法と、部分SP5bを規定する第1外面28Saと第1内面32Uaとの間隙の寸法とは、実質的に等しい。
本実施形態において、第2外面28Sbは、Z軸と実質的に平行である。本実施形態において、第2外面Sbの少なくとも一部は、XZ平面と実質的に平行である。第2外面28Sbに対向する第2内面32Ubは、開口49の下端を含む第1領域32Ub1と、第1領域32Ub1の上端と結ばれ、第1領域32Ub1の上方に配置される第2領域32Ub2と、第2領域32Ub2の上端と結ばれ、第2領域32Ub2の上方に配置される第3領域32Ub3とを含む。
本実施形態において、第1領域32Ub1及び第3領域32Ub3は、Z軸と実質的に平行である。本実施形態において、第1領域32Ub1の少なくとも一部及び第3領域32Ub3の少なくとも一部は、XZ平面と実質的に平行である。第3領域32Ub3は、第1領域32Ub1よりも第2外面28Sbから離れている。第3領域32Ub3と第2外面28Sbとの間隙の寸法Db3は、第1領域32Ub1と第2外面28Sbとの間隙の寸法Db1よりも大きい。第2領域32Ub2は、光路Kに対して外側に向かって上方に傾斜する。
部分SP5aは、第1領域32Ub1によって規定される。部分SP5bは、第2領域32Ub2及び第3領域32Ub3によって規定される。部分SP5aは、第1領域32Ub1と第2外面28Sbとの間の空間を含む。部分SP5bは、第2領域32Ub2及び第3領域32Ub3と第2外面28Sbとの間の空間を含む。
以下の説明において、部分SP5bを適宜、バッファ空間、と称する。本実施形態において、バッファ空間は、第2領域32UB2及び第3領域32Ub3と第2外面28Sbとの間の空間を含む。
本実施形態において、第1外面28Saと第1内面32Uaとの間隙の寸法Daは、例えば0.5mm以上1.0mm以下である。第2外面28Sbと第1領域32Ub1との間隙の寸法Db1は、例えば0.5mm以上1.0mm以下である。第2外面28Sbと第3領域32Ub3との間隙の寸法Db3は、例えば3.0mm以上5.0mm以下である。
本実施形態においては、部分SP5aにおける孔32の第2内面32Ub(第1領域32Ub1)と、部分SP5bにおける孔32の第2内面32Ub(第2領域32Ub2)との境界に角部32Kbが形成される。
なお、角部32Kbは、尖っていてもよいし、丸みを帯びていてもよい(曲面を含んでもよい)。
第1空間SP1の液体LQの少なくとも一部は、例えば毛管現象によって、開口49を介して、部分SP5aに流入する。本実施形態においては、角部32Kaが形成されている。そのため、例えば第2部材22が静止している状態(あるいは第2部材22が所定速度よりも低い速度で移動している状態、あるいは第2部材22が所定加速度よりも低い加速度で移動している状態)において、部分SP5aの液体LQが角部32Kbよりも上方の空間(すなわち部分SP5b)に移動することが抑制される。すなわち、部分SP5aと部分SP5bとの境界(角部32Kb)において、液体LQが留まる現象、すなわち、液体LQの表面(界面)の移動が抑制される現象(所謂、ピンニング現象)が生じる可能性が高い。これにより、第5空間SP5において、液体LQの表面の位置が過剰に上昇すること、及び過剰に下降することが抑制される。
なお、本実施形態において、第2内面32Ubの少なくとも一部は、液体LQに対して撥液性でもよい。液体LQに対する第2内面32Ubの接触角が、例えば90度以上でもよいし、100度以上でもよいし、110度以上でもよいし、120度以上でもよい。
例えば、第2領域32Ub2が液体LQに対して撥液性でもよい。これにより、部分SP5aの液体LQが角部32Kbよりも上方の空間(すなわち部分SP5b)に移動することが抑制される。
なお、第2領域32Ub2を液体LQに対して撥液性にするために、例えば第2領域32Ub2が液体LQに対して撥液性の撥液膜の表面で形成されてもよい。撥液膜は、フッ素を含む樹脂の膜でもよい。撥液膜は、PFA(Tetra fluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ether copolymer)を含む膜でもよい。撥液膜は、PTFE(Poly tetra fluoro ethylene)を含む膜でもよい。
なお、第2外面28Sbの少なくとも一部が、液体LQに対して撥液性でもよい。例えば、部分SP5bを規定する第2外面28Sbの領域28Sb2が、液体LQに対して撥液性でもよい。こうすることによっても、部分SP5aの液体LQが部分SP5bに移動することが抑制される。
なお、第2領域32Ub2及び領域28Sb2の両方が液体LQに対して撥液性でもよい。第2領域32Ub2及び領域28Sb2のうち、いずれか一方のみが液体LQに対して撥液性でもよい。
なお、第3領域32Ub3が液体LQに対して撥液性でもよい。
なお、駆動装置27は、複数設けられてもよい。複数の支持部材27のそれぞれに駆動装置27が接続されてもよい。例えば、支持部材28が複数配置される場合、一つの支持部材28に対して少なくとも一つの駆動装置27が接続されてもよい。なお、一つの支持部材28に複数の駆動装置27が接続され、それら複数の駆動装置27が一つの支持部材28を移動してもよい。なお、複数の支持部材28が連結部材で連結されてもよい。駆動装置28は、その連結部材を移動することによって、支持部材28(第2部材22)を移動してもよい。
本実施形態において、第1部材21は、装置フレーム8Bに支持される。第1部材21は、支持部材(不図示)を介して、装置フレーム8Bに支持される。なお、第1部材21が、支持部材(不図示)を介して、基準フレーム8Aに支持されてもよい。
本実施形態において、第2部材22は、装置フレーム8Bに支持される。本実施形態において、駆動装置27は、装置フレーム8Bに支持される。なお、駆動装置27は、支持機構(不図示)を介して、装置フレーム8Bに支持されてもよい。第2部材22は、支持部材28及び駆動装置27を介して、装置フレーム8Bに支持される。これにより、第2部材22の移動により振動が発生しても、防振装置10によって、その振動が基準フレーム8Aに伝達されることが抑制される。なお、第2部材22は、支持部材28を介して、基準フレーム8Aに支持されてもよい。
液体供給部33は、光路K(終端光学素子13の光軸AX)に対する放射方向に関して液体回収部23の内側に配置される。液体供給部33は、液浸部材5に配置される開口(液体供給口)を含む。本実施形態において、液体供給部33は、第1部材21に配置される。本実施形態において、液体供給部33は、第1部材21の内側面30に配置される。
液体供給部33は、第3空間SP3に面するように配置される。液体供給部33は、外側面29に対向するように配置される。液体供給部33は、第3空間SP3に液体LQを供給する。
本実施形態において、液体供給部33は、露光光ELの光路K(終端光学素子13の光軸AX)に対して+X側及び−X側のそれぞれに配置される。なお、液体供給部33は、露光光ELの光路K(終端光学素子13の光軸AX)に対してY軸方向に配置されてもよいし、X軸方向及びY軸方向を含む露光光ELの光路K(終端光学素子13の光軸AX)の周囲に複数配置されてもよい。液体供給部33は、一つでもよい。
本実施形態において、液体供給部33は、第1部材21の内部に形成された供給流路33Rを介して、液体供給装置33Sと接続される。液体供給装置33Sは、クリーンで温度調整された液体LQを液体供給部33に供給可能である。液体供給部33は、液浸空間LSを形成するために、液体供給装置33Sからの液体LQを供給する。
本実施形態において、液体供給部33から供給された液体LQは、上面36を流れた後、開口34(開口44)を介して、上面25に供給される。上面25に供給された液体LQの少なくとも一部は、開口40を介して、第1空間SP1に供給される(流入する)。また、上面25に供給された液体LQの少なくとも一部は、開口35(開口45)を介して、射出面12と対向する基板P(物体)上に供給される。これにより、光路Kが液体LQで満たされる。また、基板P(物体)上に供給された液体LQの少なくとも一部は、開口46を介して、第2空間SP2に供給される(流入する)。
液体回収部23は、第1部材21に配置される。液体回収部23は、露光光ELの光路K(終端光学素子13の光軸AX)に対して下面24の外側に配置される。液体回収部23は、液浸部材5に配置される開口(液体回収口)を含む。
液体回収部23は、露光光ELの光路K(終端光学素子13の光軸AX)に対する放射方向に関して下面24の外側に配置される。液体回収部23は、露光光ELの光路K(終端光学素子13の光軸AX)に対する放射方向に関して液体供給部33の外側に配置される。
液体回収部23は、露光光ELの光路K(終端光学素子13の光軸AX)の周囲の少なくとも一部に配置される。液体回収部23は、下面24の周囲の少なくとも一部に配置される。図5に示すように、本実施形態において、液体回収部23は、露光光ELの光路K(終端光学素子13の光軸AX)の周囲に配置される。液体回収部23は、下面24の周囲に配置される。
第2部材22が原点に配置されている状態において、第2部材22は、下面24の全部と対向する。第2部材22が原点に配置されている状態において、第2部材22の少なくとも一部は、液体回収部23と対向する。第2部材22が原点に配置されている状態において、液体回収部23の少なくとも一部は、第2部材22の外側に配置される。第2部材22が原点に配置されている状態において、液体回収部23の一部が、第2部材22の周囲に配置される。本実施形態において、第2部材22が原点に配置されている状態とは、第2部材22の開口35の中心と終端光学素子13の光軸AXとが一致している状態をいう。
なお、液体回収部23は、露光光ELの光路K(終端光学素子13の光軸AX)の周囲の一部に配置されてもよい。例えば、液体回収部23は、光路K(終端光学素子13の光軸AX)の周囲に複数配置されてもよい。
液体回収部23の少なくとも一部は、基板P(物体)が対向するように配置される。また、液体回収部23の少なくとも一部は、第2部材22が対向するように配置される。 本実施形態において、基板P(物体)は、液体回収部23の少なくとも一部と対向可能である。第2部材22は、液体回収部23の少なくとも一部と対向可能である。すなわち、本実施形態において、液体回収部23に、基板P(物体)及び第2部材22が対向可能である。液体回収部23は、基板P(物体)の少なくとも一部及び第2部材22の少なくとも一部と同時に対向可能である。本実施形態においては、第2部材22が原点に配置されている状態において、基板P(物体)及び第2部材22は、液体回収部23と同時に対向する。
図4に示すように、液体回収部23は、内側部分231と外側部分232とを含む。外側部分232は、光路K(終端光学素子13の光軸AX)に対する放射方向に関して内側部分231よりも外側の部分である。内側部分231は、外側部分232よりも光路K(終端光学素子13の光軸AX)に近い部分である。内側部分231は、第2部材22と対向可能な部分である。外側部分232は、基板P(物体)と対向可能な部分である。本実施形態において、内側部分231は、光路K(終端光学素子13の光軸AX)及び下面24を囲むように配置される。外側部分232は、内側部分231を囲むように配置される。
本実施形態においては、第2部材22が原点に配置されている状態において、内側部分231は第2部材22と対向し、外側部分232は第2部材22と対向しない。第2部材22が原点に配置されている状態において、外側部分232は基板P(物体)と対向する。
本実施形態において、液体回収部23は第1部材21に配置される。第1部材21に対する第2部材22の移動により、液体回収部23及び下面24に対して第2部材22が移動する。すなわち、第2部材22の移動により、液体回収部23及び下面24に対する第2部材22の位置が変化する。
例えば第2部材22の移動により、第2部材22が原点に配置されていない状態において、第2部材22が液体回収部23と対向しない状態が生じてもよい。例えば、第2部材22が原点に配置されていない状態において、第2部材22が液体回収部23と対向せず、基板P(物体)が液体回収部23の全部と対向する状態が生じてもよい。
例えば第2部材22の移動により、第2部材22が原点に配置されていない状態において、基板P(物体)が液体回収部23と対向しない状態が生じてもよい。例えば、第2部材22が原点に配置されていない状態において、基板P(物体)が液体回収部23と対向せず、第2部材22が液体回収部23の全部と対向する状態が生じてもよい。
例えば第2部材22の移動により、第2部材22が原点に配置されていない状態において、下面24の少なくとも一部が第2部材22と対向しない状態が生じてもよい。
液体回収部23は、第1空間SP1及び第2空間SP2の少なくとも一方からの液体LQを回収可能である。すなわち、液体回収部23は、第1空間SP1からの液体LQの少なくとも一部を回収可能である。液体回収部23は、第2空間SP2からの液体LQの少なくとも一部を回収可能である。第1空間SP1の液体LQは、開口47を介して、液体回収部23に流入可能である。第2空間SP2の液体LQは、開口48を介して、液体回収部23に流入可能である。
上述のように、第1空間SP1と第2空間SP2とは結ばれている。液体LQは、第1空間SP1及び第2空間SP2の一方から他方へ移動可能である。第1空間SP1の液体LQは、第2部材22の外側エッジが面する空間(液体回収部23と基板Pとの間の空間)を介して、第2空間SP2に移動可能である。第2空間SP2の液体LQは、第2部材22の外側エッジが面する空間(液体回収部23と基板Pとの間の空間)を介して、第1空間SP1に移動可能である。
また、第1空間SP1の液体LQは、第2部材22の内側エッジが面する空間(第4空間SP4)を介して、第2空間SP2に移動可能である。第2空間SP2の液体LQは、第2部材22の内側エッジが面する空間(第4空間SP4)を介して、第1空間SP1に移動可能である。
液体回収部23は、第1部材21の内部に形成された回収流路(空間)37Rを介して、液体回収装置37Cと接続される。液体回収装置37Cは、液体回収部23と真空システムとを接続可能である。第1空間SP1からの液体LQの少なくとも一部は、液体回収部23を介して回収流路37Rに流入可能である。また、第2空間SP2からの液体LQの少なくとも一部は、液体回収部23を介して回収流路37Rに流入可能である。
本実施形態において、液体回収部23は、多孔部材38を含む。液体回収口は、多孔部材38の孔37を含む。本実施形態において、多孔部材38は、メッシュプレートを含む。多孔部材38は、上面25及び基板P(物体)の少なくとも一方が対向可能な下面39と、回収流路37Rに面する上面と、下面と上面とを結ぶ複数の孔37とを有する。液体回収部23は、多孔部材38の孔37を介して液体LQを回収する。液体回収部23(多孔部材38の孔37)から回収された第1空間SP1からの液体LQ及び第2空間SP2からの液体LQの少なくとも一部は、回収流路37Rに流入し、その回収流路37Rを流れて、液体回収装置37Cに回収される。
本実施形態においては、液体回収部23を介して実質的に液体LQのみが回収され、気体の回収が制限されている。制御装置6は、第1空間SP1の液体LQが多孔部材38の孔37を通過して回収流路37Rに流入し、気体は通過しないように、多孔部材38の下面側の圧力(第1、第2空間SP1、SP2側の圧力)と上面側の圧力(回収流路37Rの圧力)との差を調整する。なお、多孔部材を介して液体のみを回収する技術の一例が、例えば米国特許第7292313号などに開示されている。
なお、多孔部材38を介して液体LQ及び気体の両方が回収(吸引)されてもよい。なお、第1部材21に多孔部材38が設けられなくてもよい。すなわち、多孔部材を介さずに第1空間SP1及び第2空間SP2の少なくとも一方からの流体(液体LQ及び気体の一方又は両方)が回収されてもよい。
本実施形態において、液体回収部23の下面は、多孔部材38の下面を含む。液体回収部23の下面は、下面24の周囲に配置される。本実施形態において、液体回収部23の下面は、XY平面と実質的に平行である。本実施形態において、液体回収部23の下面と下面24とは、同一平面内に配置される(面一である)。
なお、液体回収部23の下面が下面24よりも+Z側に配置されてもよいし、−Z側に配置されてもよい。なお、液体回収部23の下面が下面24に対して傾斜してもよいし、曲面を含んでもよい。
本実施形態においては、液体供給部33からの液体LQの供給動作と並行して、液体回収部23からの液体LQの回収動作が実行されることによって、一方側の終端光学素子13及び液浸部材5と、他方側の基板P(物体)との間に液体LQで液浸空間LSが形成される。
液浸空間LSの液体LQの界面LGの一部は、液浸部材5と基板P(物体)との間に形成される。図2、図3、及び図4に示す例において、界面LGは、第1部材21と基板P(物体)との間に形成される。
また、液浸空間LSの液体LQの界面LGの一部は、液浸部材5と終端光学素子13との間に形成される。図2、図3、及び図4に示す例において、界面LGは、第1部材21と終端光学素子13との間に形成される。
以下の説明において、第1部材21と基板P(物体)との間に形成される液体LQの界面LGを適宜、第1界面LG1、と称し、第1部材21と終端光学素子13との間に形成される液体LQの界面LGを適宜、第2界面LG2、と称する。
なお、後述するように、液浸空間LSが形成されている状態において、第1部材21と第2部材22との間に液体LQの界面LGが形成される場合があるし、第2部材22と基板P(物体)との間に液体LQの界面LGが形成される場合もある。
次に、第2部材22の動作の一例について説明する。第2部材22は、基板P(物体)と独立して移動可能である。
第2部材22は、液浸空間LSが形成されている状態において移動されてもよい。第2部材22は、液浸空間LSの液体LQが接触された状態において移動されてもよい。第2部材22は、第1空間SP1及び第2空間SP2に液体LQが存在する状態で移動されてもよい。第2部材22は、第2部材22の一部が液浸空間LSに配置された状態(液浸空間LSの液体LQに浸かった状態)において移動されてもよい。第2部材22は、第2部材22の全部が液浸空間LSに配置された状態(液浸空間LSの液体LQに使った状態)において移動されてもよい。
なお、第2部材22は、第2部材22と基板P(物体)とが対向しない状態において移動されてもよい。第2部材22は、第2部材22の下方に物体が存在しない状態において移動されてもよい。
なお、第2部材22は、第2部材22と基板P(物体)との間の空間に液体LQが存在しない状態で移動されてもよい。第2部材22は、液浸空間LSが形成されていない状態において移動されてもよい。
第2部材22は、射出面12から露光光ELが射出される期間の少なくとも一部と並行して移動されてもよい。第2部材22は、液浸空間LSが形成されている状態で射出面12から露光光ELが射出される期間の少なくとも一部と並行して移動されてもよい。
第2部材22は、基板P(物体)の移動と協調して移動されてもよい。第2部材22は、基板P(物体)の移動の少なくとも一部と並行して移動されてもよい。第2部材22は、基板P(物体)が移動する期間の少なくとも一部において移動されてもよい。第2部材22は、液浸空間LSが形成されている状態で基板P(物体)が移動する期間の少なくとも一部と並行して移動されてもよい。
第2部材22は、基板P(物体)の移動条件に基づいて移動されてもよい。制御装置6は、基板P(物体)の移動条件に基づいて、基板P(物体)の移動の少なくとも一部と並行して第2部材22を移動してもよい。制御装置6は、液浸空間LSが形成され続けるように、液体供給部33からの液体LQの供給と液体回収部23からの液体LQの回収とを行いながら、第2部材22を移動してもよい。
第2部材22は、基板P(物体)との相対移動が小さくなるように移動されてもよい。第2部材22は、基板P(物体)との相対移動が、第1部材21と基板P(物体)との相対移動よりも小さくなるように移動されてもよい。例えば、第2部材22は、基板P(物体)と同期して移動されてもよい。
相対移動は、相対速度及び相対加速度の少なくとも一方を含む。例えば、第2部材22は、液浸空間LSが形成されている状態で、基板P(物体)との相対速度が小さくなるように移動されてもよい。第2部材22は、液浸空間LSが形成されている状態で、基板P(物体)との相対加速度が小さくなるように移動されてもよい。第2部材22は、液浸空間LSが形成されている状態で、基板P(物体)との相対速度が、第1部材21と基板P(物体)との相対速度よりも小さくなるように移動されてもよい。第2部材22は、液浸空間LSが形成されている状態で、基板P(物体)との相対加速度が、第1部材21と基板P(物体)との相対加速度よりも小さくなるように移動されてもよい。
第2部材22は、例えば基板P(物体)の移動方向に移動されてもよい。例えば、基板Pが移動する期間の少なくとも一部において、第2部材22は、基板Pの移動方向に移動されてもよい。例えば、基板P(物体)がXY平面内における一方向(例えば+X方向又は−X方向)に移動するとき、第2部材22は基板P(物体)の移動方向(+X方向又は−X方向)に移動されてもよい。例えば、基板PがXY平面内における一方向(例えば+X方向)に移動するとき、第2部材22は、その基板Pの移動と同期して、XY平面内における一方向(+X方向)に移動されてもよい。
また、基板P(物体)が+X方向に移動しつつ+Y方向(又は−Y方向)に移動するとき、第2部材22は+X方向に移動されてもよい。また、基板P(物体)が−X方向に移動しつつ+Y方向(又は−Y方向)に移動するとき、第2部材22は−X方向に移動されてもよい。すなわち、基板P(物体)がX軸方向の成分を含むある方向に移動する場合、第2部材22はX軸方向に移動されてもよい。例えば、X軸方向の成分を含むある方向への基板P(物体)の移動の少なくとも一部と並行して、第2部材22がX軸方向に移動されてもよい。
なお、第2部材22がY軸方向に移動されてもよい。基板P(物体)がY軸方向の成分を含むある方向に移動する場合、第2部材22がY軸方向に移動されてもよい。例えば、Y軸方向の成分を含むある方向への基板P(物体)の移動の少なくとも一部と並行して、基板P(物体)との相対速度が小さくなるように、第2部材22がY軸方向に移動してもよい。
図8は、第2部材22が移動する状態の一例を示す図である。図8は、液浸部材5を下側(−Z側)から見た図である。
以下の説明においては、第2部材22はX軸方向に移動することとする。なお、上述のように、第2部材22は、Y軸方向に移動してもよいし、X軸方向(又はY軸方向)の成分を含むXY平面内における任意の方向に移動してもよい。
基板P(物体)がX軸方向(又はX軸方向の成分を含むXY平面内における所定方向)に移動する場合、第2部材22は、図8(A)〜図8(C)に示すように、X軸方向に移動する。
本実施形態において、第2部材22は、X軸方向に関して規定された移動可能範囲(可動範囲)を移動可能である。図8(A)は、移動可能範囲の最も−X側の端に第2部材22が配置された状態を示す。図8(B)は、移動可能範囲の中央に第2部材22が配置された状態を示す。図8(C)は、移動可能範囲の最も+X側の端に第2部材22が配置された状態を示す。
以下の説明において、図8(A)に示す第2部材22の位置を適宜、第1端部位置、と称し、図8(B)に示す第2部材22の位置を適宜、中央位置、と称し、図8(C)に示す第2部材22の位置を適宜、第2端部位置、と称する。第2部材22が中央位置に配置される状態は、第2部材22が原点に配置される状態を含む。
本実施形態においては、射出面12からの露光光ELが開口35を通過するように、第2部材22の移動可能範囲の寸法に基づいて開口35の寸法が定められる。第2部材22の移動可能範囲の寸法は、X軸方向に関する第1端部位置と第2端部位置との距離を含む。第2部材22がX軸方向に移動しても、射出面12からの露光光ELが第2部材22に照射されないように、開口35のX軸方向の寸法が定められる。
図8において、X軸方向に関する開口35の寸法W35は、露光光EL(投影領域PR)の寸法Wprと、第2部材22の移動可能範囲の寸法(Wa+Wb)との和よりも大きい。寸法W35は、第2部材22が第1端部位置と第2端部位置との間において移動した場合でも、射出面12からの露光光ELを遮らない大きさに定めされる。これにより、第2部材22が移動しても、射出面12からの露光光ELは、第2部材22に遮られずに基板P(物体)に照射可能である。
次に、上述の構成を有する露光装置EXを用いて基板Pを露光する方法について説明する。
液浸部材5から離れた基板交換位置において、露光前の基板Pを基板ステージ2(第1保持部)に搬入(ロード)する処理が行われる。基板ステージ2が液浸部材5から離れている期間の少なくとも一部において、計測ステージ3が終端光学素子13及び液浸部材5と対向するように配置される。制御装置6は、液体供給部33からの液体LQの供給と、液体回4収部23からの液体LQの回収とを行って、計測ステージ3上に液浸空間LSを形成する。
露光前の基板Pが基板ステージ2にロードされ、計測ステージ3を用いる計測処理が終了した後、制御装置6は、終端光学素子13及び液浸部材5と基板ステージ2(基板P)とが対向するように、基板ステージ2を移動する。終端光学素子13及び液浸部材5と基板ステージ2(基板P)とが対向する状態で、液体供給部33からの液体LQの供給と並行して液体回収部23からの液体LQの回収が行われることによって、光路Kが液体LQで満たされるように、終端光学素子13及び液浸部材5と基板ステージ2(基板P)との間に液浸空間LSが形成される。
制御装置6は、基板Pの露光処理を開始する。制御装置6は、基板P上に液浸空間LSが形成されている状態で、照明系ILから露光光ELを射出する。照明系ILはマスク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及び射出面12と基板Pとの間の液浸空間LSの液体LQを介して基板Pに照射される。これにより、基板Pは、終端光学素子13の射出面12と基板Pとの間の液浸空間LSの液体LQを介して射出面12から射出された露光光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6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。
図9は、基板ステージ2に保持された基板Pの一例を示す図である。本実施形態においては、基板Pに露光対象領域であるショット領域Sがマトリクス状に複数配置される。制御装置6は、終端光学素子13の射出面12から射出される露光光ELに対して、第1保持部に保持されている基板PをY軸方向(走査方向)に移動しつつ、射出面12と基板Pとの間の液浸空間LSの液体LQを介して、射出面12から射出された露光光ELで、基板Pの複数のショット領域Sのそれぞれを順次露光する。
例えば基板Pの1つのショット領域Sを露光するために、制御装置6は、液浸空間LSが形成されている状態で、射出面12から射出される露光光EL(投影光学系PLの投影領域PR)に対して基板Pを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とを介してそのショット領域Sに露光光ELを照射する。これにより、マスクMのパターンの像がそのショット領域Sに投影され、そのショット領域Sが射出面12から射出された露光光ELで露光される。
そのショット領域Sの露光が終了した後、制御装置6は、次のショット領域Sの露光を開始するために、液浸空間LSが形成されている状態で、基板PをXY平面内においてY軸と交差する方向(例えばX軸方向、あるいはXY平面内においてX軸及びY軸方向に対して傾斜する方向等)に移動し、次のショット領域Sを露光開始位置に移動する。その後、制御装置6は、そのショット領域Sの露光を開始する。
制御装置6は、基板P(基板ステージ2)上に液浸空間LSが形成されている状態で、射出面12からの露光光ELが照射される位置(投影領域PR)に対してショット領域をY軸方向に移動しながらそのショット領域を露光する動作と、そのショット領域の露光後、基板P(基板ステージ2)上に液浸空間LSが形成されている状態で、次のショット領域が露光開始位置に配置されるように、XY平面内においてY軸方向と交差する方向(例えばX軸方向、あるいはXY平面内においてX軸及びY軸方向に対して傾斜する方向等)に基板Pを移動する動作とを繰り返しながら、基板Pの複数のショット領域のそれぞれを順次露光する。
以下の説明において、ショット領域を露光するために、基板P(基板ステージ2)上に液浸空間LSが形成されている状態で、射出面12からの露光光ELが照射される位置(投影領域PR)に対して基板P(ショット領域)をY軸方向に移動する動作を適宜、スキャン移動動作、と称する。また、あるショット領域の露光終了後、基板P(基板ステージ2)上に液浸空間LSが形成されている状態で、次のショット領域の露光が開始されるまでの間に、XY平面内において基板Pを移動する動作を適宜、ステップ移動動作、と称する。
本実施形態において、スキャン移動動作は、あるショット領域Sが露光開始位置に配置されている状態から露光終了位置に配置される状態になるまで基板PがY軸方向に移動する動作を含む。ステップ移動動作は、あるショット領域Sが露光終了位置に配置されている状態から次のショット領域Sが露光開始位置に配置される状態になるまで基板PがXY平面内においてY軸方向と交差する方向に移動する動作を含む。
露光開始位置は、あるショット領域Sの露光のために、そのショット領域SのY軸方向に関する一端部が投影領域PRを通過する時点の基板Pの位置を含む。露光終了位置は、露光光ELが照射されたそのショット領域SのY軸方向に関する他端部が投影領域PRを通過する時点の基板Pの位置を含む。
ショット領域Sの露光開始位置は、そのショット領域Sを露光するためのスキャン移動動作開始位置を含む。ショット領域Sの露光開始位置は、そのショット領域Sを露光開始位置に配置するためのステップ移動動作終了位置を含む。
ショット領域Sの露光終了位置は、そのショット領域Sを露光するためのスキャン移動動作終了位置を含む。ショット領域Sの露光終了位置は、そのショット領域Sの露光終了後、次のショット領域Sを露光開始位置に配置するためのステップ移動動作開始位置を含む。
以下の説明において、あるショット領域Sの露光のためにスキャン移動動作が行われる期間を適宜、スキャン移動期間、と称する。以下の説明において、あるショット領域Sの露光終了から次のショット領域Sの露光開始のためにステップ移動動作が行われる期間を適宜、ステップ移動期間、と称する。
スキャン移動期間は、あるショット領域Sの露光開始から露光終了までの露光期間を含む。ステップ移動期間は、あるショット領域Sの露光終了から次のショット領域Sの露光開始までの基板Pの移動期間を含む。
スキャン移動動作において、射出面12から露光光ELが射出される。スキャン移動動作において、基板P(物体)に露光光ELが照射される。ステップ移動動作において、射出面12から露光光ELが射出されない。ステップ移動動作において、基板P(物体)に露光光ELが照射されない。
制御装置6は、スキャン移動動作とステップ移動動作とを繰り返しながら、基板Pの複数のショット領域Sのそれぞれを順次露光する。なお、スキャン移動動作は、主にY軸方向に関する等速移動である。ステップ移動動作は、加減速度移動を含む。例えば、あるショット領域Sの露光終了から次のショット領域Sの露光開始までの間のステップ移動動作は、Y軸方向に関する加減速移動及びX軸方向に関する加減速移動の一方又は両方を含む。
なお、スキャン移動動作及びステップ移動動作の少なくとも一部において、液浸空間LSの少なくとも一部が、基板ステージ2(カバー部材T)上に形成される場合がある。スキャン移動動作及びステップ移動動作の少なくとも一部において、液浸空間LSが基板Pと基板ステージ2(カバー部材T)とを跨ぐように形成される場合がある。基板ステージ2と計測ステージ3とが接近又は接触した状態で基板Pの露光が行われる場合、スキャン移動動作及びステップ移動動作の少なくとも一部において、液浸空間LSが基板ステージ2(カバー部材T)と計測ステージ3とを跨ぐように形成される場合がある。
制御装置6は、基板P上の複数のショット領域Sの露光条件に基づいて、駆動システム15を制御して、基板P(基板ステージ2)を移動する。複数のショット領域Sの露光条件は、例えば露光レシピと呼ばれる露光制御情報によって規定される。露光制御情報は、記憶装置7に記憶されている。
露光条件(露光制御情報)は、複数のショット領域Sの配列情報(基板Pにおける複数のショット領域Sそれぞれの位置)を含む。また、露光条件(露光制御情報)は、複数のショット領域Sのそれぞれの寸法情報(Y軸方向に関する寸法情報)を含む。
制御装置6は、記憶装置7に記憶されている露光条件(露光制御情報)に基づいて、所定の移動条件で基板Pを移動しながら、複数のショット領域Sのそれぞれを順次露光する。基板P(物体)の移動条件は、移動速度、加速度、移動距離、移動方向、及びXY平面内における移動軌跡の少なくとも一つを含む。
一例として、本実施形態においては、制御装置6は、投影光学系PLの投影領域PRと基板Pとが、図9中、矢印Srに示す移動軌跡に沿って相対的に移動するように基板ステージ2を移動しつつ投影領域PRに露光光ELを照射して、液体LQを介して複数のショット領域Sのそれぞれを露光光ELで順次露光する。制御装置6は、スキャン移動動作とステップ移動動作とを繰り返しながら、基板Pの複数のショット領域Sのそれぞれを順次露光する。
基板Pの複数のショット領域Sのそれぞれが順次露光された後、基板ステージ2が基板交換位置に移動され、露光後の基板Pを基板ステージ2(第1保持部)から搬出(アンロード)する処理が行われる。
以下、上述の処理が繰り返され、複数の基板Pが順次露光される。
本実施形態において、第2部材22は、基板Pの露光処理の少なくとも一部において移動する。第2部材22は、例えば液浸空間LSが形成されている状態で基板P(基板ステージ2)のステップ移動動作の少なくとも一部と並行して移動する。第2部材22は、例えば液浸空間LSが形成されている状態で基板P(基板ステージ2)のスキャン移動動作の少なくとも一部と並行して移動する。第2部材22の移動と並行して、射出面12から露光光ELが射出される。なお、スキャン移動動作中に第2部材22が移動しなくてもよい。すなわち、射出面12からの露光光ELの射出と並行して第2部材22が移動しなくてもよい。第2部材22は、例えば基板P(基板ステージ2)がステップ移動動作を行うとき、基板P(基板ステージ2)との相対移動(相対速度、相対加速度)が小さくなるように、移動してもよい。また、第2部材22は、基板P(基板ステージ2)がスキャン移動動作を行うとき、基板P(基板ステージ2)との相対移動(相対速度、相対加速度)が小さくなるように、移動してもよい。
図10は、基板Pを+X方向の成分を含むステップ移動を行いながら、ショット領域Sa、ショット領域Sb、及びショット領域Scのそれぞれを順次露光するときの基板Pの移動軌跡の一例を模式的に示す図である。ショット領域Sa、Sb、Scは、X軸方向に配置される。
図10に示すように、ショット領域Sa、Sb、Scが露光されるとき、基板Pは、終端光学素子13の下において、位置d1からその位置d1に対して+Y側に隣り合う位置d2までの経路Tp1、位置d2からその位置d2に対して+X側に隣り合う位置d3までの経路Tp2、位置d3からその位置d3に対して−Y側に隣り合う位置d4までの経路Tp3、位置d4からその位置d4に対して+X側に隣り合う位置d5までの経路Tp4、及び位置d5からその位置d5に対して+Y側に隣り合う位置d6までの経路Tp5を順次移動する。位置d1、d2、d3、d4、d5、d6は、XY平面内における位置である。
経路Tp1の少なくとも一部は、Y軸と平行な直線である。経路Tp3の少なくとも一部は、Y軸と平行な直線である。経路Tp5の少なくとも一部は、Y軸と平行な直線を含む。経路Tp2は、位置d2.5を経由する曲線を含む。経路Tp4は、位置d4.5を経由する曲線を含む。位置d1は、経路Tp1の始点を含み、位置d2は、経路Tp1の終点を含む。位置d2は、経路Tp2の始点を含み、位置d3は、経路Tp2の終点を含む。位置d3は、経路Tp3の始点を含み、位置d4は、経路Tp3の終点を含む。位置d4は、経路Tp4の始点を含み、位置d5は、経路Tp4の終点を含む。位置d5は、経路Tp5の始点を含み、位置d6は、経路Tp5の終点を含む。経路Tp1は、基板Pが+Y方向に移動する経路である。経路Tp3は、基板Pが−Y方向に移動する経路である。経路Tp5は、基板Pが+Y方向に移動する経路である。経路Tp2及び経路Tp4は、基板Pが+方向を主成分とする方向に移動する経路である。
液浸空間LSが形成されている状態で基板Pが経路Tp1を移動するとき、液体LQを介してショット領域Saに露光光ELが照射される。液浸空間LSが形成されている状態で基板Pが経路Tp3を移動するとき、液体LQを介してショット領域Sbに露光光ELが照射される。液浸空間LSが形成されている状態で基板Pが経路Tp5を移動するとき、液体LQを介してショット領域Scに露光光ELが照射される。基板Pが経路Tp2及び経路Tp4を移動するとき、露光光ELは照射されない。
基板Pが経路Tp1を移動する動作、経路Tp3を移動する動作、及び経路Tp5を移動する動作のそれぞれは、スキャン移動動作を含む。また、基板Pが経路Tp2を移動する動作、及び経路Tp4を移動する動作のそれぞれは、ステップ移動動作を含む。
すなわち、基板Pが経路Tp1を移動する期間、経路Tp3を移動する期間、及び経路Tp5を移動する期間のそれぞれは、スキャン移動期間(露光期間)である。基板Pが経路Tp2を移動する期間、及び経路Tp4を移動する期間のそれぞれは、ステップ移動期間である。
図11は、第2部材22の動作の一例を示す模式図である。図11は、第2部材22を上面25側から見た図である。基板Pが位置d1にあるとき、第2部材22は、投影領域PR(露光光ELの光路K)に対して図11(A)に示す位置に配置される。基板Pが位置d2にあるとき、第2部材22は、投影領域PR(露光光ELの光路K)に対して図11(B)に示す位置に配置される。すなわち、基板Pの位置d1から位置d2へのスキャン移動動作中に、第2部材22は、基板Pのステップ移動の方向(+X方向)とは逆の−X方向に移動する。基板Pが位置d2.5にあるとき、第2部材22は、投影領域PR(露光光ELの光路K)に対して図11(C)に示す位置に配置される。基板Pが位置d3にあるとき、第2部材22は、投影領域PR(露光光ELの光路K)に対して図11(D)に示す位置に配置される。すなわち、基板Pの位置d2から位置d3へのステップ移動動作中に、第2部材22は、基板Pのステップ移動の方向(+X方向)と同じ+X方向に移動する。基板Pが位置d4にあるとき、第2部材22は、投影領域PR(露光光ELの光路K)に対して図11(E)に示す位置に配置される。すなわち、基板Pの位置d3から位置d4へのスキャン移動動作中に、第2部材22は、基板Pのステップ移動の方向(+X方向)とは逆の−X方向に移動する。基板Pが位置d4.5にあるとき、第2部材22は、投影領域PR(露光光ELの光路K)に対して図11(F)に示す位置に配置される。基板Pが位置d5にあるとき、第2部材22は、投影領域PR(露光光ELの光路K)に対して図11(G)に示す位置に配置される。すなわち、基板Pの位置d4から位置d5へのステップ移動動作中に、第2部材22は、基板Pのステップ移動の方向(+X方向)と同じ+X方向に移動する。基板Pが位置d6にあるとき、第2部材22は、投影領域PR(露光光ELの光路K)に対して図11(H)に示す位置に配置される。すなわち、基板Pの位置d5から位置d6へのスキャン動作移動中に、第2部材22は、基板Pのステップ移動の方向(+X方向)とは逆の−X方向に移動する。
本実施形態において、図11(A)、図11(D)、図11(G)に示す第2部材22の位置は、第2端部位置を含む。図11(B)、図11(E)、図11(H)に示す第2部材22の位置は、第1端部位置を含む。図11(C)、図11(F)に示す第2部材22の位置は、中央位置を含む。
以下の説明においては、図11(A)、図11(D)、図11(G)に示す第2部材22の位置が、第2端部位置であることとし、図11(B)、図11(E)、図11(H)に示す第2部材22の位置が、第1端部位置であることとし、図11(C)、図11(F)に示す第2部材22の位置が、中央位置であることとする。
基板Pが経路Tp1を移動するとき、第2部材22は、図11(A)に示す状態から図11(B)に示す状態に変化するように、−X方向に移動する。すなわち、第2部材22は、第2端部位置から中央位置を経て第1端部位置へ移動する。基板Pが経路Tp2を移動するとき、第2部材22は、図11(B)に示す状態から図11(C)に示す状態を経て図11(D)に示す状態に変化するように、+X方向に移動する。すなわち、第2部材22は、第1端部位置から中央位置を経て第2端部位置へ移動する。基板Pが経路Tp3を移動するとき、第2部材22は、図11(D)に示す状態から図11(E)に示す状態に変化するように、−X方向に移動する。すなわち、第2部材22は、第2端部位置から中央位置を経て第1端部位置へ移動する。基板Pが経路Tp4を移動するとき、第2部材22は、図11(E)に示す状態から図11(F)に示す状態を経て図11(G)に示す状態に変化するように、+X方向に移動する。すなわち、第2部材22は、第1端部位置から中央位置を経て第2端部位置へ移動する。基板Pが経路Tp5を移動するとき、第2部材22は、図11(G)に示す状態から図11(H)に示す状態に変化するように、−X方向に移動する。すなわち、第2部材22は、第2端部位置から中央位置を経て第1端部位置へ移動する。
すなわち、本実施形態において、第2部材22は、基板Pが経路Tp2に沿って移動する期間の少なくとも一部において、基板Pとの相対移動が小さくなるように、+X方向に移動する。換言すれば、第2部材22は、基板Pが+X方向の成分を含むステップ移動動作する期間の少なくとも一部に、X軸方向に関する基板Pとの相対速度が小さくなるように、+X方向に移動する。同様に、第2部材22は、基板Pが経路Tp4に沿って移動する期間の少なくとも一部において、X軸方向に関する基板Pとの相対速度が小さくなるように、+X方向に移動する。
また、本実施形態において、第2部材22は、基板Pが経路Tp3に沿って移動する期間の少なくとも一部において、−X方向に移動する。これにより、基板Pの経路Tp3の移動後、経路Tp4の移動において、第2部材22が+X方向に移動しても露光光ELは開口35を通過可能である。基板Pが経路Tp1、Tp5を移動する場合も同様である。
すなわち、基板Pがスキャン移動動作と+X方向の成分を含むステップ移動動作とを繰り返す場合、ステップ移動動作中に、基板Pとの相対速度が小さくなるように第2部材22が第1端部位置から第2端部位置へ+X方向に移動し、スキャン移動動作中に、次のステップ移動動作において第2部材22が再度+X方向に移動できるように、第2部材22が第2端部位置から第1端部位置へ戻る。すなわち、基板Pが経スキャン移動動作する期間の少なくとも一部において、第2部材22が−X方向に移動するので、開口35の寸法が必要最小限に抑えられる。
なお、図10及び図11を用いて説明した例においては、基板Pが位置d1、d3、d5にあるときに、第2部材22が第2端部位置に配置されることとした。基板Pが位置d1、d3、d5にあるときに、第2部材22が、第2端部位置と中央位置との間に配置されてもよいし、中央位置に配置されてもよい。
なお、図10及び図11を用いて説明した例においては、基板Pが位置d2、d4、d6にあるときに、第2部材22が第1端部位置に配置されることとした。基板Pが位置d2、d4、d6にあるときに、第2部材22が、第1端部位置と中央位置との間に配置されてもよいし、中央位置に配置されてもよい。
また、本実施形態において、基板Pが位置d2.5、d4.5にあるときに、第2部材22が、中央位置とは異なる位置に配置されてもよい。すなわち、基板Pが位置d2.5、d4.5にあるときに、第2部材22が、例えば第1端部位置と中央位置との間に配置されてもよいし、第2端部位置と中央位置との間に配置されてもよい。
以上説明したように、本実施形態によれば、第1部材21の下方において移動可能な第2部材22を設けたので、液浸空間LSが形成されている状態で基板P(物体)がXY平面内において移動しても、例えば液体LQが液浸部材5と物体との間の空間から流出したり、物体上に液体LQが残留したりすることが抑制される。また、液浸空間LSの液体LQに気泡(気体部分)が発生することも抑制される。
また、本実施形態によれば、第5空間SP5が部分SP5aと部分SP5bとを有するため、第5空間SP5における液体LQの表面(界面)の移動が抑制される。すなわち、第5空間SP5において、Z軸方向に関する液体LQの表面(水位)の移動が抑制される。換言すれば、第5空間SP5において、液体LQの表面の位置が上昇すること、及び下降することが抑制される。
上述したように、例えばピンニング現象により、液体LQの表面は部分SP5aと部分SP5bとの境界(角部32Kb)において留まる可能性が高い。これにより、第5空間SP5において液体LQの表面の位置が下降することが抑制される。第5空間SP5において液体LQの表面の位置が孔32の下端(開口49)よりも下降すると、孔32に存在する気体が第1空間SP1の液体LQに入り込んだり、孔32の上端から入り込んだパーティクルが第1空間SP1の液体LQに入り込んだりする可能性がある。その結果、液浸空間LSの液体LQに異物(パーティクル及び気泡の一方又は両方を含む)が入り込む可能性がある。本実施形態によれば、第5空間SP5における液体LQの表面の位置が下降することが抑制されるため、例えば、液浸空間LSの液体LQに異物(パーティクル及び気泡の一方又は両方を含む)が入り込んだり、液浸空間LSの液体LQの圧力が変動したりすることが抑制される。そのため、露光不良の発生、及び不良デバイスの発生が抑制される。
また、液体LQの表面が部分SP5aと部分SP5bとの境界(角部32Kb)に留まっている状態で第2部材22が移動した場合、その第2部材22の移動に起因して、部分SP5aの液体LQの一部が部分(バッファ空間)SP5bに流入(移動)する可能性がある。本実施形態においては、第5空間SP5において、部分(バッファ空間)SP5bの大きさ(容積)は、部分(空間)SP5aの大きさ(容積)よりも大きい。これにより、部分SP5aの液体LQの一部が部分(バッファ空間)SP5bに流入しても、第5空間SP5において液体LQの表面の位置が上昇することが抑制される。したがって、液浸空間LSの液体LQの圧力が変動したり、第5空間SP5の液体LQが孔32の上端から流出したりすることが抑制される。そのため、露光不良の発生、及び不良デバイスの発生が抑制される。
また、本実施形態においては、基板P(物体)との相対移動(相対速度、相対加速度)が小さくなるように第2部材22を移動することにより、液浸空間LSが形成されている状態で物体が高速度で移動しても、液体LQが流出したり、基板P(物体)上に液体LQが残留したり、液体LQに気泡が発生したりすることが抑制される。
また、本実施形態においては、第1部材21は終端光学素子13の周囲の少なくとも一部に配置されているので、液浸空間LSが形成されている状態で基板P(物体)が移動したり、第2部材22が移動したりした場合においても、終端光学素子13と第1部材21との間において圧力が変動したり、液体LQの界面LG2の形状が大きく変動したりすることが抑制される。したがって、例えば液体LQに気泡が発生したり、終端光学素子13に過剰な力が作用したりすることが抑制される。また、本実施形態においては、第1部材21は実質的に移動しないため、終端光学素子13と第1部材21との間において圧力が大きく変動したり、液体LQの界面LG1の形状が大きく変動したりすることが抑制される。
なお、本実施形態において、図12に示すように、部分(バッファ空間)SP5bが、第1外面28Saと第1内面32Uaとによって規定されてもよい。すなわち、第1外面28Saに対向する第1内面32Uaが、開口49の下端を含む第1領域32Ua1と、第1領域32Ua1の上端と結ばれ、第1領域32Ua1の上方に配置される第2領域32Ua2と、第2領域32Ua2の上端と結ばれ、第2領域32Ua2の上方に配置される第3領域32Ua3とを含んでもよい。第1外面28Saと第3領域32Ua3との間隙の寸法Da3は、第1外面28Saと第1領域32Ua1との間隙の寸法Da1よりも大きい。バッファ空間は、第2領域32Ua2及び第3領域32Ua3と第1外面28Saとの間の空間を含む。部分SP5aを規定する孔32の第1内面32Ua(第1領域32Ua1)と、部分SP5bを規定する孔32の第1内面32Ua(第2領域32Ua2)とによって角部32Kaが形成される。角部32Kaにおいて発生する可能性が高いピンニング現象によって、第5空間SP5において液体LQの表面(界面)の移動が抑制される。
なお、図12に示す例において、第1内面32Uaの少なくとも一部が、液体LQに対して撥液性でもよい。液体LQに対する第1内面32Uaの接触角が、例えば90度以上でもよいし、100度以上でもよいし、110度以上でもよいし、120度以上でもよい。
例えば、第2領域32Ua2が液体LQに対して撥液性でもよい。これにより、部分SP5aの液体LQが角部32Kaよりも上方の空間(すなわち部分SP5b)に移動することが抑制される。
なお、第2領域32Ua2を液体LQに対して撥液性にするために、例えば第2領域32Ua2が液体LQに対して撥液性の撥液膜の表面で形成されてもよい。撥液膜は、フッ素を含む樹脂の膜でもよい。撥液膜は、PFA(Tetra fluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ether copolymer)を含む膜でもよい。撥液膜は、PTFE(Poly tetra fluoro ethylene)を含む膜でもよい。
なお、第1外面28Saの少なくとも一部が、液体LQに対して撥液性でもよい。例えば、部分SP5bを規定する第1外面28Saの領域28Sa2が、液体LQに対して撥液性でもよい。こうすることによっても、部分SP5aの液体LQが部分SP5bに移動することが抑制される。
なお、第2領域32Ua2及び領域28Sa2の両方が液体LQに対して撥液性でもよい。第2領域32Ua2及び領域28Sa2のうち、いずれか一方のみが液体LQに対して撥液性でもよい。
なお、第3領域32Ua3が液体LQに対して撥液性でもよい。
なお、図13に示すように、第1外面28Saと第1内面32Uaとによってバッファ空間が規定され、第2外面28Sbと第2内面32Ubとによってバッファ空間が規定されてもよい。
なお、図13に示す例において、例えば、部分SP5bを規定する第2領域32Ua2が液体LQに対して撥液性でもよい。部分SP5bを規定する第2領域32Ub2が液体LQに対して撥液性でもよい。部分SP5bを規定する第1外面28Saの領域28Sa2が、液体LQに対して撥液性でもよい。部分SP5bを規定する第2外面28Sbの領域28Sb2が、液体LQに対して撥液性でもよい。こうすることによっても、部分SP5aの液体LQが部分SP5bに移動することが抑制される。
なお、図13に示す例において、第3領域32Ua3が液体LQに対して撥液性でもよい。第3領域32Ub3が液体LQに対して撥液性でもよい。
なお、図14に示すように、部分SP5aは、孔32の下端を含まなくてもよい。部分SP5aの下方に、部分SP5cが配置されてもよい。部分SP5cにおける外面28Sと内面32Uとの間隙の第3寸法は、部分SP5aにおける外面28Sと内面32Uとの間隙の第1寸法よりも大きい。
なお、上述の実施形態においては、部分SP5bを規定する孔32の寸法(内径)が、部分SP5aを規定する孔32の寸法(内径)よりも大きい場合について説明した。図15に示すように、部分SP5bを規定する支持部材28の寸法(外形)が、部分SP5aを規定する支持部材28の寸法(外形)よりも小さくてもよい。図15に示すように、第1内面32Uaに対向する第1外面28Saが、第1領域28Sa1と、第1領域28Sa1の上端と結ばれ、第1領域28Sa1の上方に配置される第2領域28Sa2と、第2領域28Sa2の上端と結ばれ、第2領域28Sa2の上方に配置される第3領域28Sa3とを含んでもよい。第1内面32Uaと第3領域28Sa3との間隙の寸法Da3は、第1内面32Uaと第1領域28Sa1との間隙の寸法Da1よりも大きい。バッファ空間は、第2領域28Sa2及び第3領域28Sa3と第1内面32Uaとの間の空間を含む。部分SP5aを規定する支持部材28の第1外面28Sa(第1領域28Sa1)と、部分SP5bを規定する支持部材28の第1外面28Sa(第2領域28Sa2)とによって角部28Kaが形成される。角部28Kaにおいて発生する可能性が高いピンニング現象によって、第5空間SP5において液体LQの表面(界面)の移動が抑制される。
また、図15に示すように、第2内面32Ubに対向する第2外面28Sbが、第1領域28Sb1と、第1領域28Sb1の上端と結ばれ、第1領域28Sb1の上方に配置される第2領域28Sb2と、第2領域28Sb2の上端と結ばれ、第2領域28Sb2の上方に配置される第3領域28Sb3とを含んでもよい。第2内面32Ubと第3領域28Sb3との間隙の寸法Db3は、第2内面32Ubと第1領域28Sb1との間隙の寸法Db1よりも大きい。バッファ空間は、第2領域28Sb2及び第3領域28Sb3と第2内面32Ubとの間の空間を含む。部分SP5aを規定する支持部材28の第2外面28Sb(第1領域28Sb1)と、部分SP5bを規定する支持部材28の第2外面28Sb(第2領域28Sb2)とによって角部28Kbが形成される。角部28Kbにおいて発生する可能性が高いピンニング現象によって、第5空間SP5において液体LQの表面(界面)の移動が抑制される。
なお、図15に示す例において、第2領域28Sa2が液体LQに対して撥液性でもよい。第2領域28Sb2が液体LQに対して撥液性でもよい。部分SP5bを規定する第1内面32Uaの領域32Ua2が液体LQに対して撥液性でもよい。部分SP5bを規定する第2内面32Ubの領域32Ub2が液体LQに対して撥液性でもよい。
なお、図15に示す例において、第3領域28Sa3が液体LQに対して撥液性でもよい。第3領域28Sb3が液体LQに対して撥液性でもよい。
なお、本実施形態においては、光路K(終端光学素子13の光軸AX)に対して+Y側及び−Y側のそれぞれに配置されている支持部材28の外面28Sと孔32の内面32Uとの間の第5空間SP5において、Y軸方向(スキャン方向)に関する部分SP5bの第2寸法が部分SP5aの第1寸法よりも大きいこととした。なお、X軸方向(第2部材22の移動方向)に関する部分SP5bの第2寸法が、部分SP5aの第1寸法よりも大きくてもよい。
なお、支持部材28は、光路K(終端光学素子13の光軸AX)に対して+X側及び−X側のそれぞれに配置されてもよい。同様に、孔32が、光路K(終端光学素子13の光軸AX)に対して+X側及び−X側のそれぞれに配置されてもよい。光路K(終端光学素子13の光軸AX)に対して+X側及び−X側のそれぞれに配置されている支持部材28の外面28Sと孔32の内面32Uとの間の第5空間SP5において、Y軸方向に関する部分SP5bの第2寸法が、部分SP5aの第1寸法よりも大きくてもよいし、X軸方向に関する部分SP5bの第2寸法が、部分SP5aの第1寸法よりも大きくてもよい。
なお、支持部材28及び孔32は、光路K(終端光学素子13の光軸AX)に対して+Y側、−Y側、+X側、及び−X側のそれぞれに配置されてもよい。それら光路K(終端光学素子13の光軸AX)に対して+Y側、−Y側、+X側、及び−X側に配置される第5空間SP5のそれぞれにおいて、Y軸方向に関する部分SP5bの第2寸法が、部分SP5aの第1寸法よりも大きくてもよいし、X軸方向に関する部分SP5bの第2寸法が、部分SP5aの第1寸法よりも大きくてもよい。
<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。
図16は、本実施形態に係る液浸部材5Bの一例を示す図である。図16において、液浸部材5Bは、第5空間SP5に面し、第5空間SP5の液体LQの少なくとも一部を第5空間SP5から排出可能な排出部50を有する。本実施形態において、排出部50は、孔32の内面32Uに形成された開口(液体排出口)を含む。排出部50は、部分SP5bに配置される。
排出部50は、第1部材21の内部に形成された排出流路50Rを介して、液体回収装置50Cに接続される。液体回収装置50Cは、排出部50と真空システムとを接続可能である。制御装置6は、排出部50と真空システムとを接続して、第5空間SP5の液体LQの少なくとも一部を排出部50から吸引可能である。
排出部50が設けられることにより、第5空間SP5において、液体LQの表面の位置が上昇することが抑制される。例えば、液体LQの表面の位置は、排出部50の位置に維持される。これにより、液浸空間LSの液体LQの圧力が変動したり、第5空間SP5の液体LQが孔32の上端から流出したりすることが抑制される。
なお、排出部50は、真空システムに接続されてもよいし、されなくてもよい。排出部50は、第5空間SP5の液体LQを強制的に吸引してもよいし、しなくてもよい。排出部50は、第5空間SP5の液体LQを受動的に排出してもよいし、能動的に排出してもよい。例えば、重力の作用により、第5空間SP5の液体LQの少なくとも一部が排出部50から自然流出されてもよい。
なお、排出部50は、支持部材28の外面28Sに配置されてもよい。支持部材28の内部に形成された排出流路を介して、第5空間SP5の液体LQが排出されてもよい。排出部50は、内面32U及び外面28Sの両方に配置されてもよい。
排出部50は、孔32の上端と下端との間に配置されてもよいし、孔32の上端よりも上方に配置されてもよい。孔32の上端よりも上方に配置されている排出部50から、孔32の上端から流出した液体LQが排出されてもよい。
<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。
図17は、本実施形態に係る液浸部材5Cの一例を示す図である。図17において、液浸部材5Cは、第5空間SP5に面し、第5空間SP5の液体LQの少なくとも一部を第5空間SP5から排出可能な排出部50と、第5空間SP5に面し、第5空間SP5に液体LQを供給する液体供給部51とを有する。
本実施形態において、排出部50は、孔32の内面32Uに形成された開口(液体排出口)を含む。排出部50は、部分SP5bに配置される。
本実施形態において、液体供給部51は、孔32の内面32Uに形成された開口(液体供給口)を含む。液体供給部51は、部分SP5bに配置される。
排出部50は、第1部材21の内部に形成された排出流路50Rを介して、液体回収装置50Cに接続される。
液体供給部51は、第1部材21の内部に形成された供給流路51Rを介して、液体供給装置51Sに接続される。
本実施形態においては、第5空間SP5における液体LQの表面(界面)の位置が変化しないように、液体供給部51からの液体LQの供給の少なくとも一部と並行して、排出部50から第5空間SP5の液体LQの少なくとも一部が排出される。本実施形態においては、液体LQの表面の位置が孔32の上端と下端との間に維持されるように、液体供給部51からの液体LQの供給と排出部50からの液体LQの排出とが行われる。
本実施形態においても、液体LQの表面の位置が維持される。そのため、液浸空間LSの液体LQの圧力が変動したり、第5空間SP5の液体LQが孔32の上端から流出したり、液浸空間LSの液体LQに異物(パーティクル及び気泡の一方又は両方を含む)が入り込んだりすることが抑制される。
また、本実施形態によれば、液体供給部51から第5空間SP5にクリーンな液体LQを供給し続けることができる。そのため、第5空間SP5において液体LQが滞留したり、第5空間SP5において液体LQが汚染されたりすることが抑制される。したがって、液浸空間LSの液体LQの汚染が抑制され、露光不良の発生、及び不良デバイスの発生が抑制される。
なお、図17に示す例において、排出部50は省略されてもよい。液体供給部51から液体LQが供給されることにより、第5空間SP5において液体LQの表面の位置が下降することが抑制される。液体供給部51から第5空間SP5に供給された液体LQの少なくとも一部は、開口49を介して第1空間SP1に流れることができる。その液体LQは、液体回収部23より回収される。液体供給部51から第5空間SP5にクリーンな液体LQが供給されることにより、液浸空間LSの液体LQの汚染が抑制され、露光不良の発生、及び不良デバイスの発生が抑制される。
<第4実施形態>
次に、第4実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図18は、本実施形態に係る液浸部材5Dの一例を示す図である。図19は、液浸部材5Dの第1部材21Dを下面24側から見た図である。図18及び図19において、液浸部材5Dは、第1空間SP1に面し、第1空間SP1に液体LQを供給する液体供給部52を有する。液体供給部52は、下面24に配置される。液体供給部52は、下面24に形成された開口(液体供給口)を含む。
液体供給部52は、第1部材21の内部に形成された供給流路52Rを介して、液体供給装置と接続される。液体供給部52に液体LQを供給可能な液体供給装置は、第3空間SP3に面する液体供給部33に液体LQを供給可能な液体供給装置33Sとは別でもよいし、液体供給装置33Sでもよい。例えば、液体供給部33に接続される供給流路33Rから供給流路52Rが分岐されてもよい。
なお、液体供給部52は、上面25に配置されてもよい。
本実施形態において、液体供給部52は、光路Kに対する放射方向に関して孔32の内側に配置される。液体供給部52から第1空間SP1に供給された液体LQの少なくとも一部は、液体回収部23に回収される。また、液体供給部52から第1空間SP1に供給された液体LQの少なくとも一部は、開口49を介して、第5空間SP5に流入する。
本実施形態においては、制御装置6は、液体供給部52からの液体LQの供給量を調整することによって、第5空間SP5における液体LQの表面の位置を調整可能である。制御装置6は、第5空間SP5における液体LQの表面の位置が変化しないように、液体供給部52からの液体LQの供給量を調整可能である。制御装置6は、第5空間SP5における液体LQの表面の位置が孔32の上端と下端との間に維持されるように、液体供給部52からの液体LQの供給量を調整可能である。
第5空間SP5における液体LQの表面の位置が変化しないように液体供給部52からの液体供給量が調整されることにより、例えば液浸空間LSの液体LQに異物(パーティクル及び気泡の一方又は両方を含む)が入り込んだり、液浸空間LSの液体LQの圧力が変動したり、孔32の上端から液体LQが流出したりすることが抑制される。そのため、露光不良の発生、及び不良デバイスの発生が抑制される。
なお、本実施形態において、第3空間SP3に面する液体供給部33及び第1空間SP1に面する液体供給部52の両方が設けられてもよい。なお、第1空間SP1に面する液体供給部52が設けられ、第3空間SP3に面する液体供給部33が省略されてもよい。
また、本実施形態において、第2部材22の上面25が面する第1空間SP1は、孔32の下端が面する内側部分SP1aと、光路Kに対して内側部分SP1aの外側に配置される外側部分SP1bとを含む。
外側部分SP1bにおける下面24と上面25との間隙の寸法Wbは、内側部分SP1aにおける下面24と上面25との間隙の寸法Waよりも小さい。
本実施形態においては、第1空間SP1において光路Kを囲むように配置される壁部60を有する。壁部60は、下面24に配置される。壁部60は、上面25側に突出する凸部を含む。壁部60の下面と上面25とは間隙を介して対向する。外側部分SP1bは、壁部60によって規定される。外側部分SP1bにおける下面24は、壁部60の下面を含む。
液体回収部23は、光路Kに対して壁部60の外側に配置される。第1空間SP1の液体LQの少なくとも一部は、壁部60の下面(外側部分SP1bにおける下面24)と上面25との間の間隙を介して、液体回収部23に向かって流れる。
壁部60の下面(外側部分SP1bにおける下面24)と上面25との間の間隙の寸法Wbにより、第1空間SP1(内側部分SP1a)における液体LQの圧力が変化する。壁部60の下面(外側部分SP1bにおける下面24)と上面25との間の間隙の寸法Wbが調整されることによって、第1空間SP1(内側部分SP1a)における液体LQの圧力が調整される。第1空間SP1(内側部分SP1a)における液体LQの圧力が調整されることによって、孔32の下端の開口49を介して内側部分SP1aと結ばれている第5空間SP5における液体LQの表面の位置が調整される。
すなわち、本実施形態においては、壁部60の下面(外側部分SP1bにおける下面24)と上面25との間隙の寸法Wbが調整されることによって、第5空間SP5における液体LQの表面の位置が調整される。
本実施形態においては、第5空間SP5における液体LQの表面の位置が変化しないように、壁部60の下面(外側部分SP1bにおける下面24)と上面25との間隙の寸法Wbが調整される。第5空間SP5における液体LQの表面の位置が孔32の上端と下端との間に維持されるように、壁部60の下面(外側部分SP1bにおける下面24)と上面25との間隙の寸法Wbが調整される。
第5空間SP5における液体LQの表面の位置が変化しないように壁部60の下面(外側部分SP1bにおける下面24)と上面25との間隙の寸法Wbが調整されることにより、例えば液浸空間LSの液体LQに異物(パーティクル及び気泡の一方又は両方を含む)が入り込んだり、液浸空間LSの液体LQの圧力が変動したり、孔32の上端から液体LQが流出したりすることが抑制される。そのため、露光不良の発生、及び不良デバイスの発生が抑制される。
なお、壁部60は、上面25に配置されてもよい。壁部60は、下面24側に突出するように上面25に配置されてもよい。外側部分SP1bにおける上面25は、壁部60の上面を含む。なお、壁部60が、下面24及び上面25の両方に配置されてもよい。
なお、本実施形態において、壁部60は、光路Kを囲む環状部材でもよい。壁部60は、環状部材と、その環状部材の少なくとも一部に形成されたスリット(開口)とを含んでもよい。壁部60は、下面24及び上面25の一方又は両方において光路Kの周囲に複数配置される凸部材でもよい。
本実施形態において、液浸部材5Dは、第1部材21Dの下面24に配置され、第1空間SP1の液体LQの少なくとも一部を誘導する誘導部70を有する。誘導部70は、開口35の周囲の少なくとも一部に配置される。
本実施形態において、誘導部70を囲むように壁部60が配置される。壁部60は、光路Kに対する放射方向に関して、誘導部70と液体回収部23との間に配置される。
誘導部70は、液体供給部33からの液体LQの少なくとも一部を誘導可能である。すなわち、誘導部70は、開口40から第1空間SP1に流入した液体LQの少なくとも一部を誘導可能である。また、誘導部70は、液体供給部52から第1空間SP1に供給された液体LQの少なくとも一部を誘導可能である。
誘導部70は、第1空間SP1の液体LQの少なくとも一部が露光光ELの光路Kから外側に向かうように誘導する。本実施形態において、液体回収部23は、露光光ELの光路Kに対して誘導部70の外側に配置される。誘導部70は、第1空間SP1の液体LQの少なくとも一部を液体回収部23に誘導する。
誘導部70は、第1空間SP1の液体LQの少なくとも一部を、第2部材22の移動方向と平行な方向に誘導する(流す)。誘導部70の形状は、第2部材22の移動方向に基づいて定められる。誘導部70は、第2部材22の移動方向と平行な方向の液体LQの流れを促進するように設けられる。
第2部材22は、終端光学素子12の光軸AXと実質的に垂直な方向(X軸方向及びY軸方向の一方又は両方)に移動される。例えば、第2部材22がX軸方向に移動する場合、第1空間SP1において液体LQがX軸方向と平行な方向に流れて液体回収部23に到達されるように、誘導部70の形状が定められる。例えば、第2部材22が+X方向に移動する場合、誘導部70によって、第1空間SP1の液体LQの少なくとも一部は、+X方向に流れる。第2部材22が−X方向に移動する場合、誘導部70によって、第1空間SP1の液体LQの少なくとも一部は、−X方向に流れる。
本実施形態において、液体供給部52は、露光光ELの光路Kに対して誘導部70の外側に配置される。液体回収部23は、露光光ELの光路Kに対して液体供給部52の外側に配置される。
誘導部70は、下面24に設けられた凸部を含む。本実施形態において、誘導部70は、下面24において露光光ELの光路Kの周囲の少なくとも一部に配置される壁部70Rと、その壁部70Rの一部に形成されるスリット(開口)70Kとを有する。壁部70Rは、第1空間SP1において露光光ELの光路Kを囲むように配置される。また、壁部70Rは、開口34を囲むように配置される。スリット70Kは、X軸方向と平行な方向の液体LQの流れが促進されるように、光路Kに対して+X側及び−X側のそれぞれに形成される。
誘導部70により、第2部材22の移動方向と平行な方向に関して、第1空間SP1における液体LQの流速が高められる。本実施形態においては、誘導部70により、第1空間SP1におけるX軸方向に関する液体LQの流速が高められる。すなわち、液体回収部23の下面と上面25との間の空間に向かって流れる液体LQの速度が高められる。これにより、第1部材21に対する第1界面LG1の位置が変動したり、第1界面LG1の形状が変化したりすることが抑制される。そのため、第1空間SP1の液体LQが、第1空間SP1の外側に流出することが抑制される。
なお、スリット70Kが形成される位置は、光路Kに対して+X側及び−X側に限定されない。例えば、第2部材22がY軸と平行にも移動する場合、図19に示すように、光路Kに対して+Y側及び−Y側に、スリット70Kが追加されてもよい。第2部材22がY軸と平行に移動しない場合でも、光路Kに対して+Y側及び−Y側に、スリット70Kが追加されてもよい。
また、第2部材22の移動方向に基づいて、誘導部70の形状(スリット70Kの位置など)が定められなくてもよい。例えば、光路Kの全周囲において、光路Kに対して放射状に液体LQが流れるように、誘導部70の形状が定められてもよい。
なお、壁部70Rは、開口34(露光光ELの光路K)を囲んでいなくてもよい。例えば、壁部70Rは、開口34(露光光ELの光路K)の+X側及び−X側のそれぞれに配置され、+Y側及び−Y側のそれぞれには配置されなくてもよい。
なお、誘導部70は、第2部材22に配置されてもよい。誘導部70は、上面25の少なくとも一部に配置されてもよい。誘導部70は、上面25に設けられた凸部を含んでもよい。誘導部70は、第2部材22の上面25において露光光ELの光路K(開口34)を囲むように配置される壁部70Rと、その壁部70Rの一部に形成されるスリット(開口)70Kとを有してもよい。なお、誘導部70は、第1部材21及び第2部材22の両方に配置されてもよいし、第1部材21及び第2部材22のいずれか一方に配置されてもよい。誘導部70は、下面24及び上面25の一方又は両方に配置されてもよい。誘導部70は、下面24に設けられる凸部及び上面25に設けられる凸部の両方を含んでもよい。
なお、本実施形態において、第5空間SP5における液体LQの表面の位置が変化しないように、液体供給部52からの液体供給量と、外側部分SP1bにおける下面24と上面25との間隙の寸法Wbとの両方が調整されてもよい。
なお、本実施形態において、液体供給部52は省略されてもよい。液体供給部52が省略されても、寸法Wbが調整されることによって、第5空間SP5における液体LQの表面の位置の変化が抑制される。
なお、本実施形態において、壁部60が省略されてもよい。壁部60が省略されても、液体供給部52からの液体供給量が調整されることによって、第5空間SP5における液体LQの表面の位置の変化が抑制される。
なお、本実施形態において、液体供給部33及び液体供給部52の一方が省略されてもよい。
なお、本実施形態において、誘導部70が省略されてもよい。
なお、上述の第1〜第4実施形態において、液体供給部33は、射出面12と対向する上面25の一部分に配置されてもよい。液体供給部33は、第2部材22の下面26に配置されてもよい。液体供給部33は、光路Kに面するように第2部材22の内側面41に配置されてもよい。液体供給部33は、第1部材21及び第2部材22の両方に配置されてもよい。液体供給部33は、第2部材22に配置され、第1部材21に配置されなくてもよい。液体供給部33は、第1部材21に配置され、第2部材22に配置されなくてもよい。液体供給部33は、第1部材21及び第2部材22とは異なる部材に配置されてもよい。
なお、上述の各実施形態において、第1部材21が移動可能であってもよい。なお、第1部材21は、終端光学素子13に対して移動してもよい。第1部材21は、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZの6つの方向のうちの少なくとも一つの方向に移動してもよい。例えば、終端光学素子13と第1部材21との位置関係を調整したり、第1部材21と第2部材22との位置関係を調整したりするために、第1部材21を移動してもよい。また、基板P(物体)の移動の少なくとも一部と並行して、第1部材21を移動してもよい。例えば、XY平面内において第2部材22よりも短い距離だけ移動してもよい。また、第1部材21は、第2部材22よりも低速度で移動してもよい。また、第1部材21は、第2部材22よりも低加速度で移動してもよい。
なお、上述の各実施形態において、第1部材21の温度を調整する第1温度調整装置が配置されてもよい。第1温度調整装置は、例えば第1部材21の外面に配置されるペルチェ素子を含んでもよい。第1温度調整装置は、第1部材21の内部に形成された流路に温度調整用の流体(液体及び気体の一方又は両方)を供給する供給装置を含んでもよい。なお、第2部材22の温度を調整する第2温度調整装置が配置されてもよい。第2温度調整装置は、第2部材22の外面に配置されるペルチェ素子を含んでもよいし、第2部材22の内部に形成された流路に温度調整用の流体を供給する供給装置を含んでもよい。
なお、上述の各実施形態において、第2部材22の移動条件に基づいて、液体供給部33からの液体供給量が調整されてもよい。また、第2部材22の位置に基づいて液体供給部33からの液体供給量が調整されてもよい。例えば、第2部材22が第1端部位置及び第2端部位置の少なくとも一方に配置されるときの液体供給部33からの液体供給量が、第2部材22が中央位置に配置されるときの液体供給部33からの液体供給量よりも多くなるように調整されてもよい。また、第2部材22が第2端部位置から第1端部位置へ移動するとき、光路Kに対して+X側に配置されている液体供給部33からの液体供給量を、−X側に配置されている液体供給部33からの液体供給量よりも多くしてもよい。また、第2部材22が第1端部位置から第2端部位置へ移動するとき、光路Kに対して−X側に配置されている液体供給部33からの液体供給量を、+X側に配置されている液体供給部33からの液体供給量よりも多くしてもよい。こうすることにより、液体LQに気泡が発生することが抑制される。
なお、上述の各実施形態においては、基板Pのステップ移動動作に起因する液体LQの残留、流出などを抑えるために、基板Pのステップ移動動作に、第2部材22をステップ方向(X軸方向)に移動するようにしているが、基板Pのスキャン移動動作及びステップ移動動作の少なくとも一方において、スキャン方向(Y軸方向)における基板P(物体)との相対速度(相対速度差)が小さくなるように、第2部材22をスキャン方向(Y軸方向)に移動するようにしてもよい。
なお、上述の各実施形態において、第2部材22の内側面41の少なくとも一部が、光路Kに対する放射方向に関して外側に向かって上方に傾斜してもよい。これにより、第2部材22の内側面41が液浸空間LSに配置されている状態で、第2部材22は円滑に移動可能である。また、第2部材22の内側面41が液浸空間LSに配置されている状態で第2部材22が移動しても、液浸空間LSの液体LQの圧力が変動することが抑制される。
なお、上述の各実施形態において、図20に示すように、外面28Sと内面32Uの下端との間の開口49と結ばれる第1外面28Saの領域28Sa1、第2外面28Sbの領域28Sb1、第1内面32Uaの領域32Ua1、及び第2内面32Ubの領域32Ub1の少なくとも一つの領域が液体LQに対して撥液性でもよい。例えば、液体LQに対する領域28Sa1の接触角及び領域32Ua1の接触角の一方又は両方が90度よりも大きくてもよい。例えば、液体LQに対する領域28Sb1の接触角及び領域32Ub1の接触角の一方又は両方が90度よりも大きくてもよい。
なお、図20に示す例において、部分SP5aの上方に部分(バッファ空間)SP5bは無くてもよい。
なお、上述の各実施形態において、図21に示すように、XY平面内において、支持部材28のX軸方向における端部の幅の寸法(Y軸方向の寸法)Wtが、中央部の幅の寸法Wsよりも小さくてもよい。図21において、第1外面28Saは、外側に突出する曲面を含む。第2外面28Sbは、外側に突出する曲面を含む。X軸方向における支持部材28の端部は、尖っている。なお、支持部材28の端部は、丸みを帯びていてもよい(曲面を含んでもよい)。支持部材28の外形は、所謂、流線形でもよい。すなわち、孔32の内側においてX軸方向に支持部材28が移動されたとき、支持部材28の外形(外面28S)は、孔32の内側における流体の流線と実質的に一致する形状でもよい。
図21に示す例においては、孔32の内側(第5空間SP5)の少なくとも一部に液体LQが配置されている状態においても、支持部材28は、孔32の内側において、X軸方向に円滑に移動することができる。これにより、例えば振動の発生が抑制される。
なお、上述の各実施形態において、図22に示すように、第1部材210の少なくとも一部が、終端光学素子13の射出面12と対向してもよい。図22に示す例において、第1部材210は、開口34の周囲に配置された上面211を有する。開口34の上端の周囲に上面211が配置される。開口34の下端の周囲に下面24が配置される。上面211の一部が、射出面12と対向する。また、図22に示す例では、第2部材22の上面25の一部も、射出面12と対向する。
なお、上述の各実施形態において、図23に示すように、第1部材21の下面24が、射出面12よりも+Z側に配置されてもよい。なお、Z軸方向に関する下面24の位置(高さ)と射出面12の位置(高さ)とが実質的に等しくてもよい。第1部材21の下面24が、射出面12よりも−Z側に配置されてもよい。
なお、上述の各実施形態において、第1部材21と終端光学素子13との間の空間から液体LQと気体の少なくとも一方を吸引する吸引口を第1部材21に設けてもよい。
なお、上述の各実施形態において、制御装置6は、CPU等を含むコンピュータシステムを含む。また、制御装置6は、コンピュータシステムと外部装置との通信を実行可能なインターフェースを含む。記憶装置7は、例えばRAM等のメモリ、ハードディスク、CD−ROM等の記録媒体を含む。記憶装置7には、コンピュータシステムを制御するオペレーティングシステム(OS)がインストールされ、露光装置EXを制御するためのプログラムが記憶されている。
なお、制御装置6に、入力信号を入力可能な入力装置が接続されていてもよい。入力装置は、キーボード、マウス等の入力機器、あるいは外部装置からのデータを入力可能な通信装置等を含む。また、液晶表示ディスプレイ等の表示装置が設けられていてもよい。
記憶装置7に記録されているプログラムを含む各種情報は、制御装置(コンピュータシステム)6が読み取り可能である。記憶装置7には、制御装置6に、露光光が射出される光学部材の射出面と基板との間の露光光の光路に満たされた液体を介して露光光で基板を露光する液浸露光装置の制御を実行させるプログラムが記録されている。
記憶装置7に記録されているプログラムは、上述の実施形態に従って、制御装置6に、光学部材の周囲の少なくとも一部に配置される第1部材、第1部材の下方において露光光の光路の周囲の少なくとも一部に配置され第1部材の第1下面と間隙を介して対向する第2上面と物体が対向可能な第2下面とを有する第2部材、第2上面が面する第1空間に結ばれるように第1部材に形成される貫通孔、及び第2部材に接続され貫通孔の内側で移動可能な支持部材を有し、支持部材の外面と貫通孔の内面との間の内部空間が外面と内面との間隙が第1寸法の第1部分と第1部分よりも上方に配置され外面と内面との間隙が第1寸法よりも大きい第2寸法の第2部分とを含む液浸部材を用いて、光学部材の下方で移動可能な基板上に液体の液浸空間を形成することと、液浸空間の液体を介して射出面から射出される露光光で基板を露光することと、基板の露光の少なくとも一部において、第1部材に対して第2部材を移動することと、を実行させてもよい。
記憶装置7に記憶されているプログラムが制御装置6に読み込まれることにより、基板ステージ2、計測ステージ3、及び液浸部材5等、露光装置EXの各種の装置が協働して、液浸空間LSが形成された状態で、基板Pの液浸露光等、各種の処理を実行する。
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の射出面12側(像面側)の光路Kが液体LQで満たされているが、投影光学系PL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な、終端光学素子13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でもよい。
なお、上述の各実施形態においては、液体LQが水であることとしたが、水以外の液体でもよい。液体LQ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)等の膜に対して安定なものが好ましい。例えば、液体LQが、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のフッ素系液体でもよい。また、液体LQが、種々の流体、例えば、超臨界流体でもよい。
なお、上述の各実施形態においては、基板Pが、半導体デバイス製造用の半導体ウエハを含むこととしたが、例えば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)等を含んでもよい。
なお、上述の各実施形態においては、露光装置EXが、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)であることとしたが、例えばマスク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)でもよい。
また、露光装置EXが、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上に一括露光する露光装置(スティッチ方式の一括露光装置)でもよい。また、スティッチ方式の露光装置が、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でもよい。
また、露光装置EXが、例えば米国特許第6611316号に開示されているような、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でもよい。また、露光装置EXが、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・アライナー等でもよい。
また、上述の各実施形態において、露光装置EXが、米国特許第6341007号、米国特許第6208407号、米国特許第6262796号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でもよい。例えば、図24に示すように、露光装置EXが2つの基板ステージ2001、2002を備えている場合、射出面12と対向するように配置可能な物体は、一方の基板ステージ、その一方の基板ステージの第1保持部に保持された基板、他方の基板ステージ、及びその他方の基板ステージの第1保持部に保持された基板の少なくとも一つを含む。
また、露光装置EXが、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でもよい。
露光装置EXが、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でもよいし、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でもよいし、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でもよい。
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号に開示されているような、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よい。
上述の各実施形態においては、露光装置EXが投影光学系PLを備えることとしたが、投影光学系PLを用いない露光装置及び露光方法に、上述の各実施形態で説明した構成要素を適用してもよい。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露光装置及び露光方法に、上述の各実施形態で説明した構成要素を適用してもよい。
また、露光装置EXが、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な、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)でもよい。
上述の実施形態の露光装置EXは、上述の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後、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。
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図25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。
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等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、5…液浸部材、6…制御装置、7…記憶装置、12…射出面、13…終端光学素子、21…第1部材、22…第2部材、23…液体回収部、24…下面、25…上面、26…下面、28…支持部材、32…孔、33…液体供給部、34…開口、35…開口、50…排出部、51…液体供給部、52…液体供給部、60…壁部、70…誘導部、EL…露光光、EX…露光装置、IL…照明系、K…光路、LQ…液体、LS…液浸空間、P…基板、SP1…第1空間、SP2…第2空間、SP3…第3空間、SP4…第4空間、SP5…第5空間。

Claims (34)

  1. 光学部材の射出面と基板との間の液体を介して露光光で前記基板を露光する液浸露光装置で用いられ、前記光学部材の下方で移動可能な物体上に液浸空間を形成する液浸部材であって、
    前記光学部材の周囲の少なくとも一部に配置される第1部材と、
    前記第1部材の下方におい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、前記第1部材の第1下面と間隙を介して対向する第2上面と前記物体が対向可能な第2下面とを有し、前記第1部材に対して可動な第2部材と、
    前記第2上面が面する第1空間に結ばれるように前記第1部材に形成される貫通孔と、
    前記第2部材に接続され、前記貫通孔の内側で移動可能な支持部材と、を備え、
    前記支持部材の外面と前記貫通孔の内面との間の内部空間は、前記外面と前記内面との間隙が第1寸法の第1部分と、前記第1部分よりも上方に配置され、前記外面と前記内面との間隙が前記第1寸法よりも大きい第2寸法の第2部分と、を含む液浸部材。
  2. 前記第1部分は、前記第1空間に面する前記貫通孔の下端を含む請求項1に記載の液浸部材。
  3. 前記第2部分における前記貫通孔の寸法が、前記第1部分における前記貫通孔の寸法よりも大きい請求項1に記載の液浸部材。
  4. 前記第1部分における前記貫通孔の内面と前記第2部分における前記貫通孔の内面とによって角部が形成される請求項3に記載の液浸部材。
  5. 前記第1空間の液体が前記第1部分に流入する請求項1〜4のいずれか一項に記載の液浸部材。
  6. 前記内部空間に面し、前記内部空間の液体を排出する排出部を有する請求項1〜5のいずれか一項に記載の液浸部材。
  7. 前記内部空間に面し、前記内部空間に液体を供給する第1供給部を有する請求項1〜6のいずれか一項に記載の液浸部材。
  8. 前記液浸空間の液体の少なくとも一部を回収する回収部と、
    前記第1空間に面し、前記第1空間に液体を供給する第2供給部と、を有し、
    前記内部空間における液体の表面の位置が変化しないように、前記第2供給部からの液体供給量が調整される請求項1〜7のいずれか一項に記載の液浸部材。
  9. 前記第2供給部は、前記第1下面に配置される請求項8に記載の液浸部材。
  10. 前記回収部は、前記第1部材に配置され、
    前記第2上面が面する第1空間及び前記第2下面が面する第2空間の少なくとも一方からの液体の少なくとも一部を回収する請求項8又は9に記載の液浸部材。
  11. 前記第2部材の少なくとも一部は、前記回収部と対向する請求項10に記載の液浸部材。
  12. 前記回収部は、多孔部材を含む請求項8〜11のいずれか一項に記載の液浸部材。
  13. 前記第1空間は、前記貫通孔の下端が面する内側部分と、前記光路に対して前記内側部分の外側に配置される外側部分と、を含み、
    前記外側部分における前記第1下面と前記第2上面との間隙の寸法は、前記内側部分における前記第1下面と前記第2上面との間隙の寸法よりも小さい請求項1〜12のいずれか一項に記載の液浸部材。
  14. 前記第1空間において前記光路を囲むように配置される第1壁部を有し、
    前記外側部分は、前記第1壁部によって規定される請求項13に記載の液浸部材。
  15. 前記第1壁部は、前記第1下面に配置される請求項14に記載の液浸部材。
  16. 前記内部空間における前記液体の表面の位置が変化しないように、前記外側部分における前記第1下面と前記第2上面との間隙の寸法が調整される請求項13〜15のいずれか一項に記載の液浸部材。
  17. 前記第1下面に配置され、前記第1空間の前記液体の少なくとも一部を誘導する誘導部を備える請求項1〜16のいずれか一項に記載の液浸部材。
  18. 前記第2部材は、前記光学部材の光軸と実質的に垂直な方向に移動され、
    前記誘導部は、前記液体の少なくとも一部を前記第2部材の移動方向と平行な方向に流す請求項17に記載の液浸部材。
  19. 前記誘導部は、前記第1下面において前記露光光の光路を囲むように配置される第2壁部と、前記第2壁部の一部に形成されるスリットとを有する請求項17又は18に記載の液浸部材。
  20. 前記第2部材は、前記光学部材の光軸と垂直な面内において移動する請求項1〜19のいずれか一項に記載の液浸部材。
  21. 前記光学部材と前記第1部材との間の第3空間に、前記液浸空間を形成するための液体を供給する第3供給部を有する請求項1〜20のいずれか一項に記載の液浸部材。
  22. 前記第3供給部は、前記第1部材に配置される請求項21に記載の液浸部材。
  23. 前記第1部材は、前記露光光が通過可能な第1開口を有し、
    前記第2部材は、前記露光光が通過可能な第2開口を有する請求項1〜22のいずれか一項に記載の液浸部材。
  24. 前記射出面から前記露光光が射出される期間の少なくとも一部において、前記第2部材は移動可能である請求項1〜23のいずれか一項に記載の液浸部材。
  25. 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、
    請求項1〜24のいずれか一項に記載の液浸部材を備える露光装置。
  26. 前記物体は、前記基板を含み、
    前記液浸空間が形成された状態で、前記基板は、前記光学部材の光軸と実質的に垂直な面内において、第1経路を移動後、第2経路を移動し、
    前記第1経路において、前記基板の移動は、前記面内における第2軸と実質的に平行な第2方向への移動を含み、
    前記第2経路において、前記基板の移動は、前記面内において前記第2軸と直交する第3軸と実質的に平行な第3方向への移動を含み、
    前記第2部材は、前記基板が前記第2経路を移動する期間の少なくとも一部において、前記第3方向に移動する請求項25に記載の露光装置。
  27. 前記基板が前記第1経路を移動するときに前記液浸空間の液体を介して前記基板のショット領域に前記露光光が照射され、前記第2経路を移動するときに前記露光光が照射されない請求項26に記載の露光装置。
  28. 前記基板は、前記第2経路を移動した後に、第3経路を移動し、
    前記第3経路において、前記基板の移動は、前記第1方向の反対の第3方向への移動を含み、
    前記第2部材は、前記基板が前記第3経路を移動する期間の少なくとも一部において、前記第2方向の反対の第4方向に移動する請求項26又は27に記載の露光装置。
  29. 前記物体は、前記基板を保持して移動する基板ステージを含む請求項25〜28のいずれか一項に記載の露光装置。
  30. 請求項25〜29のいずれか一項に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。
  31. 光学部材の射出面と基板との間の液体を介して露光光で前記基板を露光する露光方法であって、
    前記光学部材の周囲の少なくとも一部に配置される第1部材、前記第1部材の下方におい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第1部材の第1下面と間隙を介して対向する第2上面と前記物体が対向可能な第2下面とを有する第2部材、前記第2上面が面する第1空間に結ばれるように前記第1部材に形成される貫通孔、及び前記第2部材に接続され前記貫通孔の内側で移動可能な支持部材を有し、前記支持部材の外面と前記貫通孔の内面との間の内部空間が前記外面と前記内面との間隙が第1寸法の第1部分と前記第1部分よりも上方に配置され前記外面と前記内面との間隙が前記第1寸法よりも大きい第2寸法の第2部分とを含む液浸部材を用いて、前記光学部材の下方で移動可能な前記基板上に前記液体の液浸空間を形成することと、
    前記液浸空間の前記液体を介して前記射出面から射出される前記露光光で前記基板を露光することと、
    前記基板の露光の少なくとも一部において、前記第1部材に対して前記第2部材を移動することと、を含む露光方法。
  32. 請求項31に記載の露光方法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。
  33. コンピュータに、光学部材の射出面と基板との間の液体を介して露光光で前記基板を露光する液浸露光装置の制御を実行させるプログラムであって、
    前記光学部材の周囲の少なくとも一部に配置される第1部材、前記第1部材の下方におい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第1部材の第1下面と間隙を介して対向する第2上面と前記物体が対向可能な第2下面とを有する第2部材、前記第2上面が面する第1空間に結ばれるように前記第1部材に形成される貫通孔、及び前記第2部材に接続され前記貫通孔の内側で移動可能な支持部材を有し、前記支持部材の外面と前記貫通孔の内面との間の内部空間が前記外面と前記内面との間隙が第1寸法の第1部分と前記第1部分よりも上方に配置され前記外面と前記内面との間隙が前記第1寸法よりも大きい第2寸法の第2部分とを含む液浸部材を用いて、前記光学部材の下方で移動可能な前記基板上に前記液体の液浸空間を形成することと、
    前記液浸空間の前記液体を介して前記射出面から射出される前記露光光で前記基板を露光することと、
    前記基板の露光の少なくとも一部において、前記第1部材に対して前記第2部材を移動することと、を実行させるプログラム。
  34. 請求項33に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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