JP4125315B2 - 露光装置及びデバイス製造方法 - Google Patents
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Description
Δn=1E−8*1=1E−8
となる。この時、レーザ干渉計の計測光路の長さを1mとすると、計測誤差ΔLは、
ΔL=1E−8*1=10nm
となる。
また、本発明の露光装置は、基板を保持するステージの位置をレーザ干渉計を用いて計測する機能を有し、前記基板に対向する光学部材と前記基板との間隙を液体で満たした状態で原版及び前記光学部材を介して前記基板を露光する露光装置であって、前記光学部材の周囲に配された、前記間隙に液体を供給する第1供給ノズルと、前記第1供給ノズルの周囲に配された、前記間隙から液体を回収する第1回収ノズルと、前記第1回収ノズルの外側から気体を供給する第2供給ノズルと、前記第1供給ノズルによる液体の供給量と、前記第1回収ノズルによる液体及び気体の回収量とを制御する制御手段と、互いに垂直するX方向及びY方向に駆動可能な前記基板を保持するステージと、前記ステージのX方向の位置を計測する第1レーザ干渉計と、前記ステージのY方向の位置を計測する第2レーザ干渉計と、前記ステージに設けられ、前記第1レーザ干渉計から照射される計測光を反射する第1反射ミラーと、前記ステージに設けられ、前記第2レーザ干渉計から照射される計測光を反射する第2反射ミラーと、前記第1反射ミラー若しくは第2反射ミラーに対向する方向から空調気体を吹き込む空調手段と、を備え、前記第1供給ノズルによる液体の供給量をQ1、前記第1回収ノズルによる液体及び気体の回収量の和をQ2とした場合に、Q1<Q2の関係を満たすように前記制御手段で制御することで、前記第2供給ノズルから前記第1回収ノズルへ向かう気体の流れを作り出し、前記第2供給ノズルは、前記第1及び第2反射ミラーのうち前記空調手段に対向していない反射ミラー近傍に配されている。
[第1の実施形態]
図1は、本発明に係る実施形態のステップ・アンド・スキャン型投影露光装置の模式的側面図である。
[変形例1]
より効果的に、第2供給ノズル11から第1回収ノズル10へと向かう気体の流れを作り出すためには、図3に示すように、第2供給ノズル11の外側で、第2供給ノズル11を囲むように第1壁部28を立設すればよい。ここで、図3は第1の実施形態の変形例で、ウエハステージ付近の概略構成を示す側面図である。図3において、図1及び図2と同様の構成要素には同一の符号を付して示している。図3に示す露光装置は、図1及び図2の露光装置の構成に加え、さらに第2供給ノズル11を囲むように、第1壁部28を立設した点が図1及び図2の露光装置と異なる。
[変形例2]
ここで、図1乃至図3に示す露光装置において、液体22から蒸発する蒸気がレーザ干渉計の計測光路上に流出することを防ぐことができたとしても、第2供給ノズル11から供給される気体によって、レーザ干渉計の計測光路上の雰囲気ガスの組成が変動し、雰囲気ガスの屈折率に変動が生じることも考えられる。このような変動を低減させるためには、図4に示すように、第2供給ノズル11を囲むように、気体を回収する第2回収ノズル25を設けてもよい。ここで、図4は第1の実施形態の変形例2で、ウエハステージ7付近の概略構成を示す側面図である。図4において、図1及び図2と同様の構成要素には、同一符号を付して示している。図4の露光装置は、図1及び図2の露光装置の構成に加え、さらに第2供給ノズル11を囲むように、第2回収ノズル25を設けた点が図1及び図2の露光装置と異なる。
[第2の実施形態]
次に、本発明に係る第2の実施形態の露光装置について、図6を参照して説明する。
[第3の実施形態]
次に、本発明に係る第3の実施形態の露光装置について、図7を参照して説明する。
[第4の実施形態]
次に、本発明に係る第4の実施形態の露光装置について、図9を参照して説明する。
[上記各実施形態の効果]
以下に、上記各実施形態の露光装置が奏する効果について説明する。
(態様1)
第1の実施形態では、投影光学系の最終面の光学素子5を囲むように、液体22を供給する第1供給ノズル9を設け、この第1供給ノズル9を囲むように、液体及び気体を回収する第1回収ノズル10を設け、更に、第1回収ノズル10を囲むように、気体を供給する第2供給ノズル11を設け、第1供給ノズル9から供給される液体の流量をQ1、第1回収ノズル10から回収される液体の流量と気体の流量の和をQ2としたときに、Q1<Q2となるように制御する。
(態様2)
第1の実施形態の変形例1は、上記態様(1)の第2供給ノズル11の外側に、第2供給ノズル11を囲むように、投影光学系の下端部から基板に向かって第1壁部28を設けたものである。
(態様3)
第1の実施形態の変形例2では、上記態様(1)の第2供給ノズル11の外側に、第2供給ノズル11を囲むように、気体を回収する第2回収ノズル25を設けている。
(態様4)
第1の実施形態の他の例は、上記態様(2)における第2供給ノズル11と第1壁部28の間、あるいは第1壁部28の外側に、第2供給ノズル11を囲むように、気体を回収する第2回収ノズル25を設けたものである。
(態様5)
第1の実施形態の他の例では、上記態様(3)あるいは(4)の第2供給ノズル11から供給される気体の流量をQ3、上記態様(3)あるいは(4)の第2回収ノズル25から回収される気体の流量をQ4としたときに、Q3<Q4となるように制御する。
(態様6)
第3の実施形態では、投影光学系の最終面の光学素子5を囲むように、液体を供給する第1供給ノズル9を設け、第1供給ノズル9を囲むように、液体及び気体を回収する第1回収ノズル10を設け、更に、第1回収ノズル10を囲むように、気体を回収する第2回収ノズル25を設け、第1供給ノズル9から供給される液体の流量をQ1、第1回収ノズル10から回収される液体の流量と気体の流量の和をQ2としたときに、Q1<Q2となるように制御する。
(態様7)
第3の実施形態を変形した例では、上記態様(6)の第2回収ノズル25の外側に、第2回収ノズル25を囲むように、投影光学系の下端部から基板に向かって第1壁部28を設けている。
(態様8)
第3の実施形態の他の例は、上記態様(6)の第2回収ノズル25の外側に、第2回収ノズル25を囲むように、気体を供給する第2供給ノズル11を設けたものである。
(態様9)
第3の実施形態の他の例は、上記態様(7)の露光装置であって、第2回収ノズル25と第1壁部28の間、あるいは第1壁部28の外側に、第2回収ノズル25を囲むように、気体を供給する第2供給ノズル11を設けたものである。
(態様10)
第4の実施形態では、投影光学系の最終面を囲むように、液体を供給する第1供給ノズル9を設け、第1供給ノズル9を囲むように、液体及び気体を回収する第1回収ノズル10を設け、基板6を保持するステージ7に、基板を囲むように、気体を供給する第2供給ノズル11を設け、更に、液体から蒸発する蒸気を含む空間を限定するために、投影光学系の全周に、基板面に略平行な第2壁部29を設けて、第2供給ノズル11から第2壁部29に向けて気体を供給し、第1供給ノズル9から供給される液体の流量をQ1、第1回収ノズルから回収される液体の流量と気体の流量の和をQ2としたときに、Q1<Q2となるように制御する。
(態様11)
第4の実施形態を変形した例では、上記態様(10)において、基板位置を検出するアライメント計測手段と、投影光学手段のフォーカス位置に対する基板の露光面の位置を検出するフォーカス位置検出手段を備え、アライメント計測手段の計測光、及びフォーカス位置検出手段の計測光が通過する第2壁部29に、計測光が透過する部材を用いている。
(態様12)
第4の実施形態を変形した他の例は、上記態様(10)及び(11)に対して、第2供給ノズル11の代わりに、気体を回収する第2回収ノズル25を設けたものである。
(態様13)
上記各実施形態に共通する態様として、互いに垂直なX方向及びY方向に駆動可能な基板を保持するステージと、X方向及びY方向の位置を計測するレーザ干渉計を有し、ステージ上に、X方向計測用ミラーとY方向計測用ミラーを、それぞれの反射面がレーザ干渉計のX方向の計測光路とY方向の計測光路のそれぞれと垂直になるように設け、更に、X方向あるいはY方向計測用ミラーの反射面と対向する位置に、気体を吹き込む空調手段を設け、少なくとも空調手段に対向しない計測用ミラー付近に、第2供給ノズル、第2回収ノズル、及び第2壁部の少なくともいずれかを設けている。
(態様14)
この態様は、基板を保持するステージの周辺の空間に向けて気体を吹き込む空調手段を備え、第2供給ノズルから供給される気体は、空調手段から吹き込まれる空調気体と同じ組成で、同じ温度、湿度に調整されている。
(態様15)
この態様は、基板を保持するステージの周辺の空間に向けて気体を吹き込む空調手段を備え、第2供給ノズルから供給される気体は、空調手段から吹き込まれる気体と同じ組成で、同じ温度に調整され、更に、空調手段から吹き込まれる空調気体よりも湿度が低く調整された気体である。
(態様16)
この態様では、X方向干渉計の計測光路近傍及び/又はY方向干渉計の計測光路近傍に、気体の湿度を測定する湿度センサを1つ以上設け、センサの測定結果に基づいて、X方向干渉計の計測光路近傍及び/又はY方向干渉計の計測光路の湿度が予め決められた値となるように、第2供給ノズルから供給される気体の湿度を制御する。
[デバイス製造方法]
次に、上述した露光装置を利用したデバイス製造方法の実施形態を説明する。
2 レチクル
3 レチクルステージ
4 投影光学系
5 光学素子
6 ウエハ
7 ウエハステージ
8 ウエハステージ定盤
9 第1供給ノズル
10 第1回収ノズル
11 第2供給ノズル
12 供給管
13 回収管
14 供給管
15 液体供給装置
16 液体及び気体回収装置
17 気体供給装置
18 X方向計測用ミラー
19 X方向レーザ干渉計
20 Y方向計測用ミラー
21 Y方向レーザ干渉計
22 液体
23 空調装置
24 空調気体
25 気体を回収する第2回収ノズル
26 回収管
27 気体回収装置
28 第1壁部
29 第2壁部
30 蒸気の流れ
31 気体の流れ
32 気体の流れ
33 光フォーカスセンサ
34 ガラス
Claims (7)
- 基板を保持するステージの位置をレーザ干渉計を用いて計測する機能を有し、前記基板に対向する光学部材と前記基板との間隙を液体で満たした状態で原版及び前記光学部材を介して前記基板を露光する露光装置であって、
前記光学部材の周囲に配された、前記間隙に液体を供給する第1供給ノズルと、
前記第1供給ノズルの周囲に配された、前記間隙から液体を回収する第1回収ノズルと、
前記第1回収ノズルの外側から気体を供給する第2供給ノズルと、
前記第1供給ノズルによる液体の供給量と、前記第1回収ノズルによる液体及び気体の回収量とを制御する制御手段と、
前記基板の表面に略平行に前記光学部材の周囲に配された壁部と、を備え、
前記第1供給ノズルによる液体の供給量をQ1、前記第1回収ノズルによる液体及び気体の回収量の和をQ2とした場合に、Q1<Q2の関係を満たすように前記制御手段で制御することで、前記第2供給ノズルから前記第1回収ノズルへ向かう気体の流れを作り出し、
前記第2供給ノズルは、前記基板を囲むように前記基板を保持するステージに設けられており、前記壁部に向けて気体を供給することによりエアカーテンを形成し、当該エアカーテンと前記壁部とで、液体から蒸発する蒸気を含む前記間隙とその周辺の空間とを仕切ることを特徴とする露光装置。 - 前記基板の位置を検出する計測手段と、
前記光学部材のフォーカス位置に対する前記基板の露光面の位置を検出する位置検出手段と、を備え、
前記計測手段の計測光と前記位置検出手段の計測光とが通過する前記壁部に、前記計測光を透過する部材を設けたことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 - 基板を保持するステージの位置をレーザ干渉計を用いて計測する機能を有し、前記基板に対向する光学部材と前記基板との間隙を液体で満たした状態で原版及び前記光学部材を介して前記基板を露光する露光装置であって、
前記光学部材の周囲に配された、前記間隙に液体を供給する第1供給ノズルと、
前記第1供給ノズルの周囲に配された、前記間隙から液体を回収する第1回収ノズルと、
前記第1回収ノズルの外側から気体を供給する第2供給ノズルと、
前記第1供給ノズルによる液体の供給量と、前記第1回収ノズルによる液体及び気体の回収量とを制御する制御手段と、
互いに垂直するX方向及びY方向に駆動可能な前記基板を保持するステージと、
前記ステージのX方向の位置を計測する第1レーザ干渉計と、
前記ステージのY方向の位置を計測する第2レーザ干渉計と、
前記ステージに設けられ、前記第1レーザ干渉計から照射される計測光を反射する第1反射ミラーと、
前記ステージに設けられ、前記第2レーザ干渉計から照射される計測光を反射する第2反射ミラーと、
前記第1反射ミラー若しくは第2反射ミラーに対向する方向から空調気体を吹き込む空調手段と、を備え、
前記第1供給ノズルによる液体の供給量をQ1、前記第1回収ノズルによる液体及び気体の回収量の和をQ2とした場合に、Q1<Q2の関係を満たすように前記制御手段で制御することで、前記第2供給ノズルから前記第1回収ノズルへ向かう気体の流れを作り出し、
前記第2供給ノズルは、前記第1及び第2反射ミラーのうち前記空調手段に対向していない反射ミラー近傍に配されていることを特徴とする露光装置。 - 前記第2供給ノズルから供給される気体は、前記空調気体と同じ組成であって、同じ温度に調整され、更に当該空調気体より湿度が低く調整された気体であることを特徴とする請求項3に記載の露光装置。
- 前記第1レーザ干渉計の計測光の光路近傍及び前記第2レーザ干渉計の計測光の光路近傍の少なくともいずれかに、気体の湿度を測定する湿度センサを少なくとも1つ設け、
前記制御手段は、前記湿度センサの測定結果に基づいて、前記各光路近傍の湿度が予め決められた値となるように、前記第2供給ノズルから供給される気体の湿度を制御することを特徴とする請求項3又は4に記載の露光装置。 - 前記第2供給ノズルは、前記第1回収ノズルの隣り且つ最も外側に配されたノズルであることを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項に記載の露光装置。
- 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の露光装置を用いて基板を露光するステップを有することを特徴とするデバイス製造方法。
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