JP4466647B2 - Exposure apparatus, liquid processing method, exposure method, and device manufacturing method - Google Patents

Exposure apparatus, liquid processing method, exposure method, and device manufacturing method Download PDF

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    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70341Details of immersion lithography aspects, e.g. exposure media or control of immersion liquid supply

Description

本発明は、液体を介して基板上に露光光を照射する液浸式の露光装置、液浸式の露光装置で用いられる液体を処理する液体処理方法、当該液体処理方法を用いる露光方法、及び当該露光装置を用いたデバイス製造方法に関する。
本願は、2004年2月20日に出願された特願2004−44804号に対し優先権を主張し、その内容をここに援用する。
The present invention relates to an immersion type exposure apparatus that irradiates a substrate with exposure light through a liquid, a liquid processing method for processing a liquid used in the immersion type exposure apparatus, an exposure method using the liquid processing method, and The present invention relates to a device manufacturing method using the exposure apparatus.
This application claims priority with respect to Japanese Patent Application No. 2004-44804 for which it applied on February 20, 2004, and uses the content here.

半導体素子、液晶表示素子、撮像装置(CCD(charge Coupled Device)等)、薄膜磁気ヘッド等のデバイスは、マスクに形成されたパターンを感光基板(レジストが塗布された半導体ウェハ又はガラスプレート等)上に転写する、所謂フォトグラフィーの手法により製造される。このフォトグラフィー工程で使用される露光装置は、マスクを支持するマスクステージと、感光基板を支持する基板ステージとを有し、マスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながらマスクのパターンを投影光学系を介して基板に転写する装置である。   Devices such as semiconductor elements, liquid crystal display elements, imaging devices (CCD (charge coupled device)), thin film magnetic heads, etc., have a pattern formed on a mask on a photosensitive substrate (such as a semiconductor wafer or glass plate coated with a resist). It is manufactured by a so-called photography technique. An exposure apparatus used in this photolithography process has a mask stage for supporting a mask and a substrate stage for supporting a photosensitive substrate, and a projection optical system for projecting a mask pattern while sequentially moving the mask stage and the substrate stage. Via the substrate.

近年においては、デバイスに形成するパターンのより一層の高集積化に対応するために、投影光学系の更なる高解像度化が望まれている。投影光学系の解像度は使用する露光光の波長が短くなるほど、また投影光学系の開口数が大きいほど高くなる。このため、露光装置で使用される露光光の波長は年々短波長化しており、投影光学系の開口数も増大している。現在主流の露光装置は、光源としてKrFエキシマレーザ(波長248nm)を備えているが、更に短波長のArFエキシマレーザ(波長193nm)を備える露光装置も実用化されつつある。   In recent years, in order to cope with higher integration of patterns formed on devices, it is desired to further increase the resolution of the projection optical system. The resolution of the projection optical system becomes higher as the wavelength of the exposure light used becomes shorter and the numerical aperture of the projection optical system becomes larger. For this reason, the wavelength of the exposure light used in the exposure apparatus has become shorter year by year, and the numerical aperture of the projection optical system has also increased. Currently, the mainstream exposure apparatus includes a KrF excimer laser (wavelength 248 nm) as a light source, but an exposure apparatus including a shorter wavelength ArF excimer laser (wavelength 193 nm) is also being put into practical use.

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(1)式及び(2)式で表される。
R= k・λ/NA ……(1)
δ=±k・λ/NA ……(2)ここで、λは露光光の波長、NAは投影光学系の開口数、k,kはプロセス係数である。
Also, when performing exposure, the depth of focus (DOF) is important as well as the resolution. The resolution R and the depth of focus δ are expressed by the following equations (1) and (2), respectively.
R = k 1 · λ / NA (1)
δ = ± k 2 · λ / NA 2 (2) where λ is the wavelength of exposure light, NA is the numerical aperture of the projection optical system, and k 1 and k 2 are process coefficients.

上記(1)式及び(2)式から、解像度Rを高めるために露光光の波長λを短波長化して開口数NAを大きくすると、焦点深度δが狭くなることが分かる。焦点深度δが狭くなりすぎると、投影光学系の像面に対して基板表面を合致させることが困難になり、露光動作時のマージンが不足する虞がある。そこで、実質的に露光波長を短くして、且つ焦点深度を広くする方法として、例えば以下の特許文献1に開示されている液浸式の露光装置が提案されている。   From the above formulas (1) and (2), it can be seen that if the wavelength λ of the exposure light is shortened to increase the numerical aperture NA in order to increase the resolution R, the depth of focus δ becomes narrower. If the depth of focus δ becomes too narrow, it becomes difficult to match the substrate surface with the image plane of the projection optical system, and the margin during the exposure operation may be insufficient. Therefore, as a method for substantially shortening the exposure wavelength and increasing the depth of focus, for example, an immersion type exposure apparatus disclosed in the following Patent Document 1 has been proposed.

この液浸式の露光装置は、投影光学系の下面と基板表面との間を水や有機溶媒等の液体で満たし、液体中での露光光の波長が、空気中の1/n(nは液体の屈折率で、通常1.2〜1.6程度)になることを利用して解像度を向上するとともに、焦点深度を約n倍に拡大するというものである。
国際公開第99/49504号パンフレット
In this immersion type exposure apparatus, the space between the lower surface of the projection optical system and the substrate surface is filled with a liquid such as water or an organic solvent, and the wavelength of exposure light in the liquid is 1 / n (n is n in the air). The resolution is improved by utilizing the fact that the refractive index of the liquid is usually about 1.2 to 1.6), and the depth of focus is expanded about n times.
International Publication No. 99/49504 Pamphlet

液浸露光装置は、例えば、露光対象の基板上に液体を供給すると同時に、供給される液体を回収する液体供給回収装置を備えている。この液体供給回収装置により、温度が一定に制御された所定量の液体で基板上の少なくとも一部を液浸状態にすることができる。液体供給回収装置で回収された液体は一時的に回収部(回収タンク)に蓄えられ、更に回収タンクから排出される。   The immersion exposure apparatus includes, for example, a liquid supply / recovery device that recovers the supplied liquid at the same time as supplying the liquid onto the substrate to be exposed. By this liquid supply and recovery device, at least a part of the substrate can be immersed in a predetermined amount of liquid whose temperature is controlled to be constant. The liquid recovered by the liquid supply / recovery device is temporarily stored in the recovery unit (recovery tank) and further discharged from the recovery tank.

しかしながら、回収タンクからの液体の排出を行うと液体排出に伴って振動が生ずる可能性がある。露光動作又は基板のマーク計測等の高精度の位置合わせが要求される動作を行っている最中にこのような振動が生ずると、最終的な露光精度(解像度、転写忠実度、重ね合わせ精度等)の低下を招く虞がある。また、例えば、露光対象の基板上に供給された液体は真空ポンプによって所定の回収力(負圧)で吸引されて回収されるが、回収タンクからの液体の排出を行うとこの回収力に乱れが生ずる可能性がある。回収力の乱れが生ずると、液体の回収量が変動するため、その露光対象の基板上に供給されている液体の量の変動が引き起こされ、これによっても露光精度が低下する虞がある。   However, if the liquid is discharged from the recovery tank, vibration may occur as the liquid is discharged. If such vibrations occur during exposure operations or operations that require highly accurate alignment such as substrate mark measurement, the final exposure accuracy (resolution, transfer fidelity, overlay accuracy, etc.) ) May be reduced. In addition, for example, the liquid supplied onto the substrate to be exposed is sucked and collected by a vacuum pump with a predetermined recovery force (negative pressure). However, when the liquid is discharged from the recovery tank, the recovery force is disturbed. May occur. If the recovery force is disturbed, the amount of liquid recovered fluctuates, causing a fluctuation in the amount of liquid supplied on the substrate to be exposed, which may also reduce the exposure accuracy.


加えて、回収タンクに一時的に蓄えることができる液体の量は限られるため、液体の量が多くなると回収タンクから液体が溢れてしまう。逆に、回収タンクに蓄えられている液体の量が所定量以下になると、液体と空気とが共に回収タンクから排出され、又は空気のみが回収タンクから排出されることになるため、回収タンクの排出系(ポンプ等)が悪影響を受け、場合によっては破損する可能性がある。

In addition, since the amount of liquid that can be temporarily stored in the recovery tank is limited, if the amount of liquid increases, the liquid overflows from the recovery tank. Conversely, when the amount of liquid stored in the recovery tank falls below a predetermined amount, both liquid and air are discharged from the recovery tank, or only air is discharged from the recovery tank. The discharge system (pump, etc.) is adversely affected and may be damaged in some cases.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、回収した液体を適切に排出することができる露光装置、露光方法液体処理方法、及び当該液体処理方法を用いる露光方法、並びに当該露光装置を用いたデバイス製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and uses an exposure apparatus capable of appropriately discharging the collected liquid, an exposure method liquid processing method, an exposure method using the liquid processing method, and the exposure apparatus. An object of the present invention is to provide a device manufacturing method.

上記課題を解決するために、本発明の第1の観点による露光装置は、投影光学系(PL)と液体(w)とを介して基板(P)を露光する露光装置(EX)において、前記投影光学系の像面側に供給された液体を回収口(36、36a、36b、36a′、36b′)を介して回収部(41、42、61)に回収する液体回収装置(CW)と、露光装置(EX)の動作に同期して、前記回収部に回収された液体の前記回収部からの排出動作を制御する制御装置(CS)とを備えることを特徴としている。
この発明によると、回収部に回収された液体が露光装置の動作に同期して回収部から排出される。
また、本発明の第2の観点による露光装置は、投影光学系(PL)と液体(w)とを介して基板(P)を露光する露光装置(EX)において、前記投影光学系の像面側に供給された液体を回収口(36、36a、36b、36a′、36b′)を介して回収部(41、42、61)に回収する液体回収装置(CW)と、前記液体回収装置の動作を制御する制御装置(CS)とを備え、前記液体回収装置は、複数の回収部を有し、前記制御装置は、前記回収口に連結する回収部の切り替えを制御することを特徴としている。
この発明によると、複数設けられた回収部が制御部により切り替えられ、投影光学系の像面側に供給された液体は制御装置によって回収部に連結された回収部に回収される。
また、本発明の第3の観点による露光装置は、投影光学系(PL)と液体(w)とを介して基板(P)を露光する露光装置(EX)において、前記投影光学系の像面側に液体を供給する液体供給装置(SW)と、前記投影光学系の像面側に供給された液体を回収部(41、42、61)に回収する液体回収装置(CW)と、前記回収部に回収された液体の表面位置を検出する液面検出系(51、52、62)と、前記液面検出系の検出結果に基づき、前記液体供給装置からの液体供給を制御する制御装置(CS)とを備えることを特徴としている。
この発明によると、液体回収装置に設けられる回収部に回収された液体の表面位置が液面検出系で検出され、この検出結果に基づいて液体供給装置からの液体供給が制御される。

本発明のデバイス製造方法は、上記の何れかに記載の露光装置を用いることを特徴としている。 上記課題を解決するために、本発明の第1の観点による液体処理方法は、液体(w)を介して基板(P)を露光する露光装置(EX)における液体処理方法であって、供給された液体を回収部に回収する回収ステップと、前記露光装置の動作に同期して、前記回収部に回収された液体を前記回収部から排出する排出ステップとを含むことを特徴としている。
この発明によると、回収部に回収された液体が露光装置の動作に同期して回収部から排出される。
また、本発明の第2の観点による液体処理方法は、液体(w)を介して基板(P)を露光する露光装置(EX)における液体処理方法であって、供給された液体を回収するための回収口(36、36a、36b、36a′、36b′)と第1回収部(41)とを連結し、供給された液体を前記第1回収部に回収する第1回収ステップと、前記回収口と前記第1回収部とは異なる第2回収部(42)とを連結し、供給された液体を前記第2回収部に回収する第2回収ステップと、前記回収口と連結されていない前記第1回収部に回収された液体を前記第1回収部から排出する排出ステップとを含むことを特徴としている。

この発明によると、第1回収部と回収口とが連結されて基板上に供給された液体が第1回収部に回収された後で、第1回収部とは異なる第2回収部と回収口とが連結されて基板上に供給された液体が回収され、回収口とは連結されていない第1回収部から液体が排出される。
更に、本発明の液体処理方法は、液体(w)を介して基板(P)を露光する露光装置(EX)における液体処理方法であって、前記基板上に供給された供給ステップと、前記基板上に供給された液体を回収部(41、42、61)に回収する回収ステップと、前記回収部に回収された液体の表面が所定の位置(WL1、WL11)に達した場合に、前記液体の供給を停止する停止ステップとを含むことを特徴としている。 この発明によると、回収部に回収された液体の表面が所定の位置に達した場合に、液体の供給が停止される。

本発明の露光方法は、上記の何れかに記載の液体処理方法を用いることを特徴としている。
In order to solve the above problems, an exposure apparatus according to a first aspect of the present invention is an exposure apparatus (EX) that exposes a substrate (P) through a projection optical system (PL) and a liquid (w). A liquid recovery device (CW) for recovering the liquid supplied to the image plane side of the projection optical system to the recovery portions (41, 42, 61) via the recovery ports (36, 36a, 36b, 36a ′, 36b ′); And a control device (CS) for controlling the discharge operation of the liquid recovered by the recovery unit from the recovery unit in synchronization with the operation of the exposure apparatus (EX).
According to this invention, the liquid collected in the collection unit is discharged from the collection unit in synchronization with the operation of the exposure apparatus.
An exposure apparatus according to a second aspect of the present invention provides an image plane of the projection optical system in the exposure apparatus (EX) that exposes the substrate (P) through the projection optical system (PL) and the liquid (w). A liquid recovery apparatus (CW) for recovering the liquid supplied to the side to the recovery section (41, 42, 61) via the recovery ports (36, 36a, 36b, 36a ′, 36b ′); A control device (CS) for controlling the operation, wherein the liquid recovery device has a plurality of recovery units, and the control device controls switching of the recovery unit connected to the recovery port. .
According to the present invention, the plurality of collecting units provided are switched by the control unit, and the liquid supplied to the image plane side of the projection optical system is collected by the collecting unit connected to the collecting unit by the control device.
An exposure apparatus according to a third aspect of the present invention provides an image plane of the projection optical system in the exposure apparatus (EX) that exposes the substrate (P) through the projection optical system (PL) and the liquid (w). A liquid supply device (SW) for supplying a liquid to the side, a liquid recovery device (CW) for recovering the liquid supplied to the image plane side of the projection optical system to a recovery unit (41, 42, 61), and the recovery A liquid level detection system (51, 52, 62) for detecting the surface position of the liquid collected in the unit, and a control device for controlling the liquid supply from the liquid supply apparatus based on the detection result of the liquid level detection system ( CS).
According to the present invention, the surface position of the liquid recovered in the recovery unit provided in the liquid recovery apparatus is detected by the liquid level detection system, and the liquid supply from the liquid supply apparatus is controlled based on the detection result.

The device manufacturing method of the present invention is characterized by using any of the exposure apparatuses described above. In order to solve the above problems, a liquid processing method according to a first aspect of the present invention is a liquid processing method in an exposure apparatus (EX) that exposes a substrate (P) through a liquid (w), and is supplied. A recovery step of recovering the collected liquid in the recovery unit, and a discharge step of discharging the liquid recovered in the recovery unit from the recovery unit in synchronization with the operation of the exposure apparatus.
According to this invention, the liquid collected in the collection unit is discharged from the collection unit in synchronization with the operation of the exposure apparatus.
A liquid processing method according to the second aspect of the present invention is a liquid processing method in an exposure apparatus (EX) that exposes a substrate (P) through a liquid (w), in order to recover the supplied liquid. The recovery port (36, 36a, 36b, 36a ', 36b') and the first recovery part (41), and recovers the supplied liquid to the first recovery part; A second recovery step of connecting the mouth and a second recovery part (42) different from the first recovery part, and recovering the supplied liquid to the second recovery part; and not connected to the recovery port And a discharge step of discharging the liquid recovered by the first recovery part from the first recovery part.

According to the present invention, after the first recovery unit and the recovery port are connected and the liquid supplied onto the substrate is recovered by the first recovery unit, the second recovery unit and the recovery port different from the first recovery unit are collected. And the liquid supplied onto the substrate is recovered, and the liquid is discharged from the first recovery unit that is not connected to the recovery port.
Furthermore, the liquid processing method of the present invention is a liquid processing method in an exposure apparatus (EX) that exposes a substrate (P) through a liquid (w), the supplying step supplied onto the substrate, and the substrate The recovery step of recovering the liquid supplied above to the recovery part (41, 42, 61), and the liquid when the surface of the liquid recovered by the recovery part reaches a predetermined position (WL1, WL11) And a stop step for stopping the supply of. According to the present invention, the supply of the liquid is stopped when the surface of the liquid recovered by the recovery unit reaches a predetermined position.

The exposure method of the present invention is characterized by using any of the liquid processing methods described above.

本発明によれば、パターンの転写等の高い精度が要求される動作に振動等の悪影響を及ぼすことがないため、露光精度の悪化を招くことなく回収した液体を排出することができるという効果がある。
また、本発明によれば、回収口に連通する回収部が切り替えられるため、高い精度が要求される動作を行っている場合にも、例えば回収口に連通していない回収部から液体を排出させることができ、その結果として露光精度の悪化を招くことなく回収した液体を排出することができるという効果がある。
また、本発明によれば、回収部に回収された液体表面の位置の検出結果に基づいて液体供給装置からの液体供給が制御されるため、例えば回収部からの液体の溢れを防止することができる。
更に、本発明によれば、回収部に回収された液体の排出動作に起因する露光精度の悪化等を防止することができる露光装置や液体の排出部の不具合に起因する稼働率の低下等を防止できる露光装置を使用するため、高い歩留まりで所期の性能を有するデバイスを低コストで製造することができるという効果がある。
According to the present invention, there is no adverse effect such as vibration on an operation that requires high accuracy such as pattern transfer, and thus the collected liquid can be discharged without deteriorating exposure accuracy. is there.
Further, according to the present invention, since the recovery unit communicating with the recovery port is switched, even when an operation requiring high accuracy is performed, for example, the liquid is discharged from the recovery unit not communicating with the recovery port. As a result, the collected liquid can be discharged without deteriorating the exposure accuracy.
Further, according to the present invention, since the liquid supply from the liquid supply device is controlled based on the detection result of the position of the liquid surface collected in the collection unit, for example, it is possible to prevent the liquid from overflowing from the collection unit. it can.
Furthermore, according to the present invention, it is possible to prevent deterioration in exposure accuracy caused by the discharge operation of the liquid collected in the collection unit, etc. Since the exposure apparatus that can prevent the exposure apparatus is used, a device having a desired performance with a high yield can be manufactured at a low cost.

本発明の第1実施形態による露光装置の概略構成図である。1 is a schematic block diagram of an exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention. 液体供給機構SW及び液体回収機構CWと投影光学系PLの投影領域PRとの位置関係の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of positional relationship with liquid projection mechanism PR of liquid supply mechanism SW and liquid collection | recovery mechanism CW, and projection optical system PL. 回収タンク41に対して設定される警報閾値及び停止閾値を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the alarm threshold value and stop threshold value which are set with respect to the collection tank 41. FIG. 本発明の第2実施形態による液体供給機構SW、液体回収機構CW、及び投影光学系PL先端部近傍の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of liquid supply mechanism SW by 2nd Embodiment of this invention, liquid collection | recovery mechanism CW, and projection optical system PL front-end | tip part vicinity. 本発明の第2実施形態による露光装置に設けられる回収タンクに対して設定される閾値を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the threshold value set with respect to the collection | recovery tank provided in the exposure apparatus by 2nd Embodiment of this invention. マイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the manufacturing process of a microdevice. 半導体デバイスの場合における、図6のステップS13の詳細なフローの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the detailed flow of step S13 of FIG. 6 in the case of a semiconductor device.

符号の説明Explanation of symbols

36 回収ノズル(回収口) 41,42,61回収タンク(回収部) 51,52,62水位センサ(水位検出手段) CS 主制御系(制御装置) CW 液体回収機構(液体回収装置) SW 液体供給機構(液体供給装置) WL1 停止閾値(第1水位) WL2 警報閾値(第2水位) WL11 水位(第1水位) WL12 水位(第2水位) WL13 水位(第3水位) WL14 水位(第4水位)   36 Recovery nozzle (recovery port) 41, 42, 61 Recovery tank (recovery unit) 51, 52, 62 Water level sensor (water level detection means) CS Main control system (control device) CW Liquid recovery mechanism (liquid recovery device) SW Liquid supply Mechanism (liquid supply device) WL1 Stop threshold (first water level) WL2 Alarm threshold (second water level) WL11 Water level (first water level) WL12 Water level (second water level) WL13 Water level (third water level) WL14 Water level (fourth water level)

以下、図面を参照して本発明の実施形態による露光装置、液体処理方法、及びデバイス製造方法について詳細に説明する。   Hereinafter, an exposure apparatus, a liquid processing method, and a device manufacturing method according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

〔第1実施形態〕
以下、本発明に係る実施形態を説明するが、本発明はこれに限定されない。
図1は、本発明の第1実施形態による露光装置の概略構成図である。図1に示す通り、本実施形態の露光装置EXは、マスクMを保持するマスクステージMST、基板Pを保持する基板ステージPST、マスクステージMSTに保持されているマスクMを露光光ELで照明する照明光学系IS、露光光ELで照明されたマスクMのパターン像を基板ステージPSTに支持されている基板Pに投影露光する投影光学系PL、露光装置EX全体の動作を統括制御する主制御系CSを含んで構成される。
[First Embodiment]
Hereinafter, although embodiment concerning the present invention is described, the present invention is not limited to this.
FIG. 1 is a schematic block diagram of an exposure apparatus according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the exposure apparatus EX of the present embodiment illuminates the mask stage MST holding the mask M, the substrate stage PST holding the substrate P, and the mask M held on the mask stage MST with the exposure light EL. Illumination optical system IS, projection optical system PL that projects and exposes the pattern image of the mask M illuminated by the exposure light EL onto the substrate P supported by the substrate stage PST, and a main control system that controls the overall operation of the exposure apparatus EX Consists of CS.

また、本実施形態の露光装置EXは、露光波長を実質的に短くして解像度を向上するとともに焦点深度を実質的に広くするために液浸法を適用した液浸式の露光装置であって、基板P上に液体wを供給する液体供給機構SWと、基板P上の液体wを回収する液体回収機構CWとを備えている。露光装置EXは、少なくともマスクMのパターンを基板P上に転写する露光動作を行っている間、液体供給機構SWから供給した液体wにより投影光学系PLの投影領域PRを含む基板P上の一部に液浸領域WRを形成する。具体的には、露光装置EXは、投影光学系PLの先端部(終端部)の光学素子1と基板Pの表面との間を液体wで満たし、投影光学系PL及び液体wを介してマスクMのパターン像を基板P上に投影して基板Pを露光する。   In addition, the exposure apparatus EX of the present embodiment is an immersion type exposure apparatus to which an immersion method is applied in order to improve the resolution by substantially shortening the exposure wavelength and substantially increase the depth of focus. The liquid supply mechanism SW for supplying the liquid w onto the substrate P and the liquid recovery mechanism CW for recovering the liquid w on the substrate P are provided. The exposure apparatus EX performs at least one exposure on the substrate P including the projection region PR of the projection optical system PL by the liquid w supplied from the liquid supply mechanism SW during the exposure operation for transferring the pattern of the mask M onto the substrate P. A liquid immersion region WR is formed in the part. Specifically, the exposure apparatus EX fills the space between the optical element 1 at the front end (end portion) of the projection optical system PL and the surface of the substrate P with the liquid w, and masks the projection optical system PL and the liquid w through the mask. The pattern image of M is projected onto the substrate P to expose the substrate P.

図1に示す露光装置EXは、マスクMと基板Pとを走査方向における互いに異なる向き(逆方向)に同期移動させつつ、マスクMに形成されたパターンを基板Pに転写する走査型露光装置(所謂スキャニングステッパ)である。尚、以下の説明においては、必要に応じて図中に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材の位置関係について説明する。投影光学系PLの光軸AXと一致する方向をZ軸方向、Z軸方向に垂直な平面内でマスクMと基板Pとの同期移動方向(走査方向)をX軸方向、Z軸方向及びX軸方向に垂直な方向(非走査方向)をY軸方向に設定している。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方向に設定する。尚、ここでいう「基板」は半導体ウェハ上に感光性材料であるフォトレジストを塗布したものを含み、「マスク」は基板上に縮小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。   The exposure apparatus EX shown in FIG. 1 is a scanning exposure apparatus (transferring a pattern formed on the mask M onto the substrate P while moving the mask M and the substrate P in different directions (reverse directions) in the scanning direction. This is a so-called scanning stepper. In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is set in the drawing as needed, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. The direction that coincides with the optical axis AX of the projection optical system PL is the Z-axis direction, and the synchronous movement direction (scanning direction) between the mask M and the substrate P in the plane perpendicular to the Z-axis direction is the X-axis direction, Z-axis direction, and X A direction perpendicular to the axial direction (non-scanning direction) is set as the Y-axis direction. Further, the rotation (inclination) directions around the X, Y, and Z axes are set to the θX, θY, and θZ directions, respectively. Here, the “substrate” includes a semiconductor wafer coated with a photoresist, which is a photosensitive material, and the “mask” includes a reticle on which a device pattern to be reduced and projected is formed on the substrate.

露光装置EXは、マスクステージMST及び投影光学系PLを支持するメインコラム2を備えている。メインコラム2は、床面に水平に載置されたベースプレート3上に設置されている。メインコラム2には、内側に向けて突出する上側段部2a及び下側段部2bが形成されている。照明光学系ISは、メインコラム2の上部に固定された支持コラム4により支持されている。照明光学系ISは、マスクステージMSTに支持されているマスクMを露光光ELで照明するものであり、露光用光源、露光用光源から射出された光束の照度を均一化するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからの露光光ELを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、及び露光光ELによるマスクM上の照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等を有している。マスクM上の所定の照明領域は照明光学系ISにより均一な照度分布の露光光ELで照明される。   The exposure apparatus EX includes a main column 2 that supports the mask stage MST and the projection optical system PL. The main column 2 is installed on a base plate 3 placed horizontally on the floor surface. The main column 2 is formed with an upper step 2a and a lower step 2b that protrude inward. The illumination optical system IS is supported by a support column 4 fixed to the upper part of the main column 2. The illumination optical system IS illuminates the mask M supported by the mask stage MST with the exposure light EL, and the exposure light source and the optical integrator and optical integrator for uniformizing the illuminance of the light beam emitted from the exposure light source A condenser lens that collects the exposure light EL from the light source, a relay lens system, and a variable field stop that sets the illumination area on the mask M by the exposure light EL in a slit shape. A predetermined illumination area on the mask M is illuminated with the exposure light EL having a uniform illuminance distribution by the illumination optical system IS.

尚、本実施形態では、露光用光源としてArFエキシマレーザ(波長193nm)を備えているものとする。また、投影光学系PLと基板Pとの間に供給される液体wとして、ArFエキシマレーザ光に対する吸収が少ない純水を用いている。   In this embodiment, it is assumed that an ArF excimer laser (wavelength 193 nm) is provided as an exposure light source. Further, as the liquid w supplied between the projection optical system PL and the substrate P, pure water that absorbs less ArF excimer laser light is used.

マスクステージMSTは、マスクMを保持するものであって、その中央部にマスクMのパターン像を通過させる開口部5aが形成されている。メインコラム2の上側段部2aには、防振ユニット6を介してマスク定盤7が支持されている。マスク定盤7の中央部にも、マスクMのパターン像を通過させる開口部5bが形成されている。マスクステージMSTの下面には非接触ベアリングである気体軸受(エアベアリング)8が複数設けられている。   The mask stage MST holds the mask M, and an opening 5a through which the pattern image of the mask M passes is formed at the center thereof. A mask surface plate 7 is supported on the upper step 2 a of the main column 2 via a vibration isolation unit 6. An opening 5 b that allows the pattern image of the mask M to pass through is also formed at the center of the mask surface plate 7. A plurality of gas bearings (air bearings) 8 which are non-contact bearings are provided on the lower surface of the mask stage MST.

マスクステージMSTはエアベアリング8によりマスク定盤7の上面(ガイド面)7aに対して非接触支持されており、リニアモータ等のマスクステージ駆動機構により、投影光学系PLの光軸AXに垂直な平面内、即ちXY平面内で2次元移動可能及びθZ方向に微小回転可能である。マスクステージMST上には移動鏡9が設けられている。また、移動鏡9に対向する位置にはレーザ干渉計10が設けられている。マスクステージMST上におけるマスクMの2次元方向の位置、及びθZ方向の回転角(場合によってはθX、θY方向の回転角も含む)はレーザ干渉計10によりリアルタイムで計測され、計測結果は主制御系CSに出力される。主制御系CSは、レーザ干渉計10の計測結果に基づいてマスクステージ駆動機構を駆動することでマスクステージMSTに支持されているマスクMの位置を制御する。   The mask stage MST is supported in a non-contact manner on the upper surface (guide surface) 7a of the mask surface plate 7 by the air bearing 8, and is perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system PL by a mask stage driving mechanism such as a linear motor. It can move two-dimensionally in the plane, that is, the XY plane, and can rotate in the θZ direction. A movable mirror 9 is provided on the mask stage MST. A laser interferometer 10 is provided at a position facing the movable mirror 9. The position of the mask M on the mask stage MST in the two-dimensional direction and the rotation angle in the θZ direction (including rotation angles in the θX and θY directions in some cases) are measured in real time by the laser interferometer 10, and the measurement result is the main control. It is output to the system CS. The main control system CS controls the position of the mask M supported by the mask stage MST by driving the mask stage driving mechanism based on the measurement result of the laser interferometer 10.

投影光学系PLは、マスクMのパターン像を所定の投影倍率βで基板P上に投影するものであって、基板P側の先端部に設けられた光学素子(レンズ)1を含む複数の光学素子が鏡筒PKに支持されて構成されている。本実施形態において、投影光学系PLは、投影倍率βが例えば1/4又は1/5又は1/8の縮小系である。尚、投影光学系PLは等倍系及び拡大系の何れであってもよい。また、投影光学系PLは、反射素子を含まない屈折系、屈折素子を含まない反射系、屈折素子と反射素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。
鏡筒PKの外周部にはフランジ部FLGが設けられている。また、メインコラム2の下側段部2bには、防振ユニット11を介して鏡筒定盤12が支持されている。そして、投影光学系PLのフランジ部FLGが鏡筒定盤12に係合することによって、投影光学系PLが鏡筒定盤12に支持されている。
The projection optical system PL projects the pattern image of the mask M onto the substrate P at a predetermined projection magnification β, and includes a plurality of optical elements including an optical element (lens) 1 provided at the front end portion on the substrate P side. The element is configured to be supported by a lens barrel PK. In the present embodiment, the projection optical system PL is a reduction system having a projection magnification β of, for example, 1/4, 1/5, or 1/8. Note that the projection optical system PL may be either an equal magnification system or an enlargement system. The projection optical system PL may be any of a refraction system that does not include a reflection element, a reflection system that does not include a refraction element, and a catadioptric system that includes a refraction element and a reflection element.
A flange portion FLG is provided on the outer peripheral portion of the lens barrel PK. A lens barrel surface plate 12 is supported on the lower step 2 b of the main column 2 via a vibration isolation unit 11. The projection optical system PL is supported on the lens barrel base plate 12 by engaging the flange portion FLG of the projection optical system PL with the lens barrel base plate 12.

投影光学系PLの先端部に設けられる光学素子1は鏡筒PKに対して着脱(交換)可能に取り付けられている。液浸領域WRの液体wが接触する光学素子1は螢石で形成されている。螢石は水との親和性が高いため、光学素子1の液体接触面のほぼ全面に液体wを密着させることができる。これにより、光学素子1と基板Pとの間の露光光ELの光路を液体wで確実に満たすことができる。尚、光学素子1は、純水との親和性が高い石英であってもよい。また、光学素子1の液体接触面に親水化(親液化)処理を施して、液体wとの親和性をより高めるようにしてもよい。   The optical element 1 provided at the tip of the projection optical system PL is detachably attached to the lens barrel PK. The optical element 1 with which the liquid w in the immersion area WR comes into contact is formed of meteorite. Since meteorite has high affinity with water, the liquid w can be brought into close contact with almost the entire liquid contact surface of the optical element 1. Thereby, the optical path of the exposure light EL between the optical element 1 and the substrate P can be reliably filled with the liquid w. The optical element 1 may be quartz having high affinity with pure water. Further, the liquid contact surface of the optical element 1 may be subjected to a hydrophilization (lyophilic treatment) to further increase the affinity with the liquid w.

光学素子1の周囲には、光学素子1を囲むようにプレート部材13が設けられている。
このプレート部材13は、液浸領域WRを広い範囲に亘って良好に形成するために設けられるものであり、基板Pと対向する面(即ち下面)は平坦面となっている。投影光学系PLの先端部に設けられる光学素子1の下面(液体接触面)も平坦面になっており、プレート部材13の下面と光学素子1の下面とがほぼ面一となるよう配置される。光学素子1と同様に、プレート部材13の下面にも表面処理(親液化処理)を施すことが可能である。
A plate member 13 is provided around the optical element 1 so as to surround the optical element 1.
The plate member 13 is provided in order to satisfactorily form the liquid immersion region WR over a wide range, and the surface (that is, the lower surface) facing the substrate P is a flat surface. The lower surface (liquid contact surface) of the optical element 1 provided at the distal end portion of the projection optical system PL is also a flat surface, and is arranged so that the lower surface of the plate member 13 and the lower surface of the optical element 1 are substantially flush. . Similar to the optical element 1, the lower surface of the plate member 13 can be subjected to surface treatment (lyophilic treatment).

基板ステージPSTは、基板ホルダ14を介して基板Pを吸着保持して移動可能に構成されており、その下面には複数の非接触ベアリングである気体軸受(エアベアリング)15が設けられている。ベースプレート3上には、防振ユニット16を介して基板定盤17が支持されている。エアベアリング15は、基板定盤17の上面(ガイド面)17aに対して気体(エア)を吹き出す吹出口と、基板ステージPST下面(軸受面)とガイド面17aとの間の気体を吸引する吸気口とを備えており、吹出口からの気体の吹き出しによる反発力と吸気口による吸引力との釣り合いにより、基板ステージPST下面とガイド面17aとの間に一定の隙間を保持する。   The substrate stage PST is configured to be movable by sucking and holding the substrate P via the substrate holder 14, and a plurality of gas bearings (air bearings) 15 which are non-contact bearings are provided on the lower surface thereof. A substrate surface plate 17 is supported on the base plate 3 via a vibration isolation unit 16. The air bearing 15 is an air outlet that blows gas (air) toward the upper surface (guide surface) 17a of the substrate surface plate 17, and intake air that sucks gas between the lower surface (bearing surface) of the substrate stage PST and the guide surface 17a. And a constant gap is maintained between the lower surface of the substrate stage PST and the guide surface 17a due to the balance between the repulsive force caused by the blowing of gas from the blower outlet and the suction force caused by the intake port.

つまり、基板ステージPSTはエアベアリング15により基板定盤(ベース部材)17の上面(ガイド面)17aに対して非接触支持されており、リニアモータ等の基板ステージ駆動機構により、投影光学系PLの光軸AXに垂直な平面内、即ちXY平面内で2次元移動可能及びθZ方向に微小回転可能である。更に、基板ホルダ14は、基板ステージPSTに対してZ軸方向、θX方向、及びθY方向にも移動可能に設けられている。基板ステージ駆動機構は主制御系CSにより制御される。即ち、主制御系CSは、基板ステージ駆動機構を介して基板ホルダ14を制御し、基板Pのフォーカス位置(Z位置)及び傾斜角を制御して基板Pの表面を投影光学系PLの像面に合わせ込む。   That is, the substrate stage PST is supported by the air bearing 15 in a non-contact manner with respect to the upper surface (guide surface) 17a of the substrate surface plate (base member) 17, and the substrate stage driving mechanism such as a linear motor is used for the projection optical system PL. It can move two-dimensionally in a plane perpendicular to the optical axis AX, that is, in the XY plane, and can be rotated slightly in the θZ direction. Further, the substrate holder 14 is provided so as to be movable in the Z-axis direction, the θX direction, and the θY direction with respect to the substrate stage PST. The substrate stage drive mechanism is controlled by the main control system CS. That is, the main control system CS controls the substrate holder 14 via the substrate stage drive mechanism, and controls the focus position (Z position) and the tilt angle of the substrate P so that the surface of the substrate P is image plane of the projection optical system PL. To fit.

基板ステージPST(基板ホルダ14)上には移動鏡18が設けられており、移動鏡18に対向する位置にはレーザ干渉計19が設けられている。基板ステージPST上の基板Pの2次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計19によりリアルタイムで計測され、計測結果は主制御系CSに出力される。主制御系CSはレーザ干渉計19の計測結果に基づいてリニアモータを含む基板ステージ駆動機構を駆動することで基板ステージPSTに支持されている基板Pの位置決めを行う。   A movable mirror 18 is provided on the substrate stage PST (substrate holder 14), and a laser interferometer 19 is provided at a position facing the movable mirror 18. The two-dimensional position and rotation angle of the substrate P on the substrate stage PST are measured in real time by the laser interferometer 19, and the measurement result is output to the main control system CS. The main control system CS positions the substrate P supported by the substrate stage PST by driving a substrate stage driving mechanism including a linear motor based on the measurement result of the laser interferometer 19.

また、基板ステージPST(基板ホルダ14)上には、基板Pを囲むように補助プレート20が設けられている。この補助プレート20は基板ホルダ14に保持された基板Pの表面とほぼ同じ高さの平面を有している。この補助プレート20を設けることで、基板Pのエッジ領域を露光する場合にも、補助プレート20と基板Pにより投影光学系PLの下に液体wが保持される。また、基板ホルダ14の上面における補助プレート20の外側には、基板Pの外側に流出した液体wを回収する不図示の回収装置に接続された回収口21が設けられている。回収口21は補助プレート20を囲むように形成された環状の溝部であって、その内部にはスポンジ状部材や多孔質体等からなる液体吸収部材が配置されている。   An auxiliary plate 20 is provided on the substrate stage PST (substrate holder 14) so as to surround the substrate P. The auxiliary plate 20 has a flat surface almost the same height as the surface of the substrate P held by the substrate holder 14. By providing this auxiliary plate 20, even when the edge region of the substrate P is exposed, the liquid w is held under the projection optical system PL by the auxiliary plate 20 and the substrate P. In addition, a recovery port 21 connected to a recovery device (not shown) that recovers the liquid w that has flowed out of the substrate P is provided outside the auxiliary plate 20 on the upper surface of the substrate holder 14. The recovery port 21 is an annular groove formed so as to surround the auxiliary plate 20, and a liquid absorbing member made of a sponge-like member, a porous body, or the like is disposed therein.

基板ステージPSTは、Xガイドステージ22によりX軸方向に移動自在に支持されている。基板ステージPSTは、Xガイドステージ22に案内されつつXリニアモータ23によりX軸方向に所定ストロークで移動可能である。Xガイドステージ22の長手方向の両端には、このXガイドステージ22を基板ステージPSTとともにY軸方向に移動可能な一対のYリニアモータ24が設けられている。Yリニアモータ24の固定子とガイド部25の平坦部との間には非接触ベアリングである気体軸受(エアベアリング)28が介在されており、Yリニアモータ24の固定子はエアベアリング28によりガイド部25の平坦部に対して非接触支持される。   The substrate stage PST is supported by the X guide stage 22 so as to be movable in the X-axis direction. The substrate stage PST is movable with a predetermined stroke in the X-axis direction by the X linear motor 23 while being guided by the X guide stage 22. At both ends in the longitudinal direction of the X guide stage 22, a pair of Y linear motors 24 that can move the X guide stage 22 along with the substrate stage PST in the Y axis direction are provided. A gas bearing (air bearing) 28 that is a non-contact bearing is interposed between the stator of the Y linear motor 24 and the flat portion of the guide portion 25, and the stator of the Y linear motor 24 is guided by the air bearing 28. Non-contact support is performed on the flat portion of the portion 25.

また、基板定盤17のX軸方向における両側の各々には、正面視L字状に形成され、Xガイドステージ22のY軸方向への移動を案内するガイド部25が設けられている。ガイド部25はベースプレート3上に支持されている。一方、Xガイドステージ22の下面の長手方向の両端部のそれぞれには凹形状の被ガイド部材26が設けられている。ガイド部25は被ガイド部材26と係合し、ガイド部25の上面(ガイド面)と被ガイド部材26の内面とが対向するように設けられている。ガイド部25のガイド面には非接触ベアリングである気体軸受(エアベアリング)27が設けられており、Xガイドステージ22はガイド面に対して非接触支持されている。   Further, on both sides of the substrate surface plate 17 in the X-axis direction, guide portions 25 that are formed in an L shape in front view and guide the movement of the X guide stage 22 in the Y-axis direction are provided. The guide portion 25 is supported on the base plate 3. On the other hand, a concave guided member 26 is provided at each of both longitudinal ends of the lower surface of the X guide stage 22. The guide portion 25 engages with the guided member 26 and is provided so that the upper surface (guide surface) of the guide portion 25 and the inner surface of the guided member 26 face each other. A gas bearing (air bearing) 27, which is a non-contact bearing, is provided on the guide surface of the guide portion 25, and the X guide stage 22 is supported in a non-contact manner with respect to the guide surface.

次に液体供給機構SWと液体回収機構CWについて説明する。なお、以下の説明においては、主に投影光学系PLと対向して配置された基板P上に液体wを供給しているが、別の物体(例えば補助プレート20など)が投影光学系PLと対向して配置されている場合も同様である。
液体供給機構SWは、投影光学系PLと基板Pとの間に液体wを供給するものであって、超純水製造装置30、温調装置31、及び供給ノズル32を含んで構成される。超純水製造装置30は純度の高い超純水を製造する装置である。温調装置31は超純水製造装置30で製造された超純水の温度を一定に制御する温調制御部、超純水を脱気する脱気部、温調及び脱気した超純水を収容するタンク、及び超純水を送出する加圧ポンプ等を備える。供給ノズル32は、基板Pの表面に近接して配置しているとともに供給管33を介して温調装置31と接続されており、温調装置31から送出される超純水を液体wとして投影光学系PLと基板Pとの間に供給するものである。なお超純水製造装置30及び温調装置31は必ずしも露光装置EXの液体供給機構SWが備えている必要はなく、その少なくとも一方の代りに露光装置EXが設定される工場などの設備を使用しても良い。
Next, the liquid supply mechanism SW and the liquid recovery mechanism CW will be described. In the following description, the liquid w is supplied mainly on the substrate P arranged to face the projection optical system PL, but another object (for example, the auxiliary plate 20) is connected to the projection optical system PL. The same applies to the case where they face each other.
The liquid supply mechanism SW supplies the liquid w between the projection optical system PL and the substrate P, and includes an ultrapure water production apparatus 30, a temperature adjustment apparatus 31, and a supply nozzle 32. The ultrapure water production apparatus 30 is an apparatus that produces ultrapure water with high purity. The temperature control device 31 includes a temperature control unit that controls the temperature of the ultrapure water produced by the ultrapure water production device 30 at a constant level, a deaeration unit that degass the ultrapure water, and temperature control and deaerated ultrapure water And a pressure pump for delivering ultrapure water. The supply nozzle 32 is arranged close to the surface of the substrate P and is connected to the temperature adjustment device 31 via the supply pipe 33, and the ultrapure water delivered from the temperature adjustment device 31 is projected as the liquid w. It is supplied between the optical system PL and the substrate P. Note that the ultrapure water production apparatus 30 and the temperature control apparatus 31 do not necessarily have to be provided in the liquid supply mechanism SW of the exposure apparatus EX, and use equipment such as a factory in which the exposure apparatus EX is set instead of at least one of them. May be.

供給管33の途中には、温調装置31から基板P上に供給される液体wの量(単位時間当たりの液体供給量)を計測する流量計34が設けられている。流量計34は基板P上に供給される液体wの量をモニタし、その計測結果を主制御系CSに出力する。主制御系CSは流量計34のモニタ結果に応じて温調装置31の液体供給動作を制御し、投影光学系PLと基板Pとの間に供給する単位時間当たりの液体wの供給量を制御する。また、供給管33のうち流量計34と供給ノズル32との間には、供給管33の流路を開閉するバルブ35が設けられている。バルブ35の開閉動作は主制御系CSにより制御されるようになっている。尚、本実施形態におけるバルブ35は、例えば停電等により露光装置EX(主制御系CS)の電源が遮断された場合に供給管33の流路を機械的に閉塞する所謂ノーマルオフ方式となっている。   In the middle of the supply pipe 33, a flow meter 34 for measuring the amount of liquid w (liquid supply amount per unit time) supplied from the temperature control device 31 onto the substrate P is provided. The flow meter 34 monitors the amount of the liquid w supplied onto the substrate P and outputs the measurement result to the main control system CS. The main control system CS controls the liquid supply operation of the temperature adjustment device 31 according to the monitoring result of the flow meter 34, and controls the supply amount of the liquid w per unit time supplied between the projection optical system PL and the substrate P. To do. Further, a valve 35 that opens and closes the flow path of the supply pipe 33 is provided between the flow meter 34 and the supply nozzle 32 in the supply pipe 33. The opening / closing operation of the valve 35 is controlled by the main control system CS. The valve 35 in the present embodiment is a so-called normal-off method that mechanically closes the flow path of the supply pipe 33 when the power supply of the exposure apparatus EX (main control system CS) is shut off due to, for example, a power failure. Yes.

液体回収機構CWは、液体供給機構SWによって供給された基板P上の液体wを回収するものであって、回収ノズル36、真空系38,39、流量計40、及び回収タンク41,42等を含んで構成される。回収ノズル36は、基板Pの表面に近接して配置されており、回収管43を介して回収タンク41,42と接続されている。真空系38,39は真空ポンプを含んで構成されており、その動作は主制御系CSに制御される。真空系38,39が駆動することにより、基板P上の液体wは回収ノズル36を介して回収される。尚、本実施形態においては、回収ノズル36は液体wだけを回収できる構成になっているが、液体wをその周囲の気体(空気)とともに回収するようにしても良い。その場合には、回収した液体wと気体とを分離する分離器を液体回収機構CWに設けて、気体のみが真空系38,39に吸引されるようにすることが望ましい。また、真空系38,39として、露光装置に真空ポンプを設けずに、露光装置EXが配置される工場の真空系を用いるようにしてもよい。   The liquid recovery mechanism CW recovers the liquid w on the substrate P supplied by the liquid supply mechanism SW, and includes a recovery nozzle 36, vacuum systems 38 and 39, a flow meter 40, recovery tanks 41 and 42, and the like. Consists of including. The collection nozzle 36 is disposed in the vicinity of the surface of the substrate P and is connected to the collection tanks 41 and 42 via the collection pipe 43. The vacuum systems 38 and 39 include a vacuum pump, and the operation is controlled by the main control system CS. By driving the vacuum systems 38 and 39, the liquid w on the substrate P is recovered through the recovery nozzle 36. In the present embodiment, the recovery nozzle 36 is configured to recover only the liquid w. However, the liquid w may be recovered together with the surrounding gas (air). In that case, it is desirable to provide a separator for separating the recovered liquid w and gas in the liquid recovery mechanism CW so that only the gas is sucked into the vacuum systems 38 and 39. Further, as the vacuum systems 38 and 39, a vacuum system in a factory where the exposure apparatus EX is disposed may be used without providing a vacuum pump in the exposure apparatus.

回収ノズル36で回収された液体wは回収管43を介して第2回収管44に導かれる。
第2回収管44は2つの回収管44a,44bに分岐しており、一方の回収管44aは回収タンク41に接続されており、他方の回収管44bは回収タンク42に接続されている。また、第2回収管44の途中には、回収された液体wの量(単位時間当たりの液体回収量)を計測する流量計40が設けられている。流量計40は基板P上から回収ノズル36を介して回収された液体wの量をモニタし、その計測結果を主制御系CSに出力する。
The liquid w recovered by the recovery nozzle 36 is guided to the second recovery pipe 44 through the recovery pipe 43.
The second collection pipe 44 is branched into two collection pipes 44 a and 44 b, one collection pipe 44 a is connected to the collection tank 41, and the other collection pipe 44 b is connected to the collection tank 42. In the middle of the second recovery pipe 44, a flow meter 40 for measuring the amount of the recovered liquid w (the amount of liquid recovered per unit time) is provided. The flow meter 40 monitors the amount of the liquid w collected from the substrate P through the collection nozzle 36 and outputs the measurement result to the main control system CS.

主制御系CSは流量計40のモニタ結果に応じて真空系38又は真空系39の動作を制御し、投影光学系PLと基板Pとの間から回収ノズル36を介して回収される液体wの単位時間当たりの回収量を制御する。また、回収管44a,44bの各々には、回収管44a,44bの流路を開閉するバルブ45,46がそれぞれ設けられている。バルブ45,46の開閉動作は主制御系CSにより制御されるようになっている。回収タンク41,42は回収ノズル36を介して回収された液体wを一時的に蓄えるものであり、その底部には蓄えた液体wを排出する排出管47,48がそれぞれ設けられている。排出管47,48の各々には、排出管47,48の流路を開閉するバルブ49,50がそれぞれ設けられている。バルブ49,50の排出動作(排出量)は主制御系CSにより制御され、回収タンク41,42内の液量(水位)が一定レベル(例えば、タンク全量の30%)以下に抑えられるようになっている。排出管47,48から排出された液体wは、例えば廃棄されたり、或いはクリーン化されて超純水製造装置30等に戻され再利用される。   The main control system CS controls the operation of the vacuum system 38 or the vacuum system 39 in accordance with the monitoring result of the flow meter 40, and the liquid w recovered from the projection optical system PL and the substrate P through the recovery nozzle 36. Control the amount collected per unit time. Each of the collection pipes 44a and 44b is provided with valves 45 and 46 for opening and closing the flow paths of the collection pipes 44a and 44b, respectively. The opening and closing operations of the valves 45 and 46 are controlled by the main control system CS. The recovery tanks 41 and 42 temporarily store the liquid w recovered via the recovery nozzle 36, and discharge pipes 47 and 48 for discharging the stored liquid w are provided at the bottoms thereof. Each of the discharge pipes 47 and 48 is provided with valves 49 and 50 for opening and closing the flow paths of the discharge pipes 47 and 48, respectively. The discharge operation (discharge amount) of the valves 49 and 50 is controlled by the main control system CS so that the liquid amount (water level) in the recovery tanks 41 and 42 is suppressed to a certain level (for example, 30% of the total amount of the tank) or less. It has become. The liquid w discharged from the discharge pipes 47 and 48 is discarded or cleaned, for example, and returned to the ultrapure water production apparatus 30 or the like for reuse.

ここで、液体供給機構SW及び液体回収機構CWの構成について詳細に説明する。図2は、液体供給機構SW及び液体回収機構CWと投影光学系PLの投影領域PRとの位置関係の一例を示す平面図である。図2に示す通り、投影光学系PLの投影領域PRはY軸方向に細長い矩形状(スリット状)になっており、その投影領域PRをX軸方向に挟むように、+X側に3つの供給ノズル32a〜32cが配置され、−X側に2つの回収ノズル36a,36bが配置されている。供給ノズル32a〜32cは供給管33を介して温調装置31に接続され、回収ノズル36a,36bは回収管43を介して流量計40に接続されている。   Here, the configuration of the liquid supply mechanism SW and the liquid recovery mechanism CW will be described in detail. FIG. 2 is a plan view showing an example of the positional relationship between the liquid supply mechanism SW and the liquid recovery mechanism CW and the projection region PR of the projection optical system PL. As shown in FIG. 2, the projection region PR of the projection optical system PL has a rectangular shape (slit shape) elongated in the Y-axis direction, and three supplies are provided on the + X side so as to sandwich the projection region PR in the X-axis direction. Nozzles 32a to 32c are arranged, and two recovery nozzles 36a and 36b are arranged on the −X side. The supply nozzles 32 a to 32 c are connected to the temperature control device 31 via the supply pipe 33, and the recovery nozzles 36 a and 36 b are connected to the flow meter 40 via the recovery pipe 43.

また、投影領域PRに関して供給ノズル32a〜32cと対称な位置に供給ノズル32a′〜32c′が配置され、投影領域PRに関して回収ノズル36a、36bと対称な位置に回収ノズル36a′,36b′が配置されている。供給ノズル32a〜32cと回収ノズル36a′,36b′とはY軸方向に交互に配列され、供給ノズル32a′〜32c′と回収ノズル36a,36bとはY軸方向に交互に配列されている。また、供給ノズル32a′〜32c′は供給管33′を介して温調装置31に接続され、回収ノズル36a′,36b′は回収管43を介して流量計40に接続されている。尚、供給管33′の途中には、供給管33と同様に、流量計34′及びバルブ35′が設けられている。
なお、供給ノズルや回収ノズルの形態や配置は、上述したものに限られず、投影光学系PLの像面側の光路空間を液体で満たすことができる構成であれば、その構成はいかなるものであっても良い。投影光学系PLの像面側の光路空間を液体で満たす構成は、例えば、国際公開第2004/053955号パンフレットに開示されている機構や、欧州特許公開第1420298号公報に開示されており、本国際出願で指定した指定国(又は選択した選択国)の国内法令が許す限りにおいて、上記各公開公報及びこれらに対応する米国特許又は米国特許出願公開明細書における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。
Further, supply nozzles 32a 'to 32c' are arranged at positions symmetrical to the supply nozzles 32a to 32c with respect to the projection area PR, and collection nozzles 36a 'and 36b' are arranged at positions symmetrical to the collection nozzles 36a and 36b with respect to the projection area PR. Has been. The supply nozzles 32a to 32c and the collection nozzles 36a 'and 36b' are alternately arranged in the Y axis direction, and the supply nozzles 32a 'to 32c' and the collection nozzles 36a and 36b are arranged alternately in the Y axis direction. The supply nozzles 32 a ′ to 32 c ′ are connected to the temperature control device 31 via a supply pipe 33 ′, and the recovery nozzles 36 a ′ and 36 b ′ are connected to the flow meter 40 via a recovery pipe 43. In the middle of the supply pipe 33 ′, a flow meter 34 ′ and a valve 35 ′ are provided in the same manner as the supply pipe 33.
The configuration and arrangement of the supply nozzle and the recovery nozzle are not limited to those described above, and any configuration is possible as long as the optical path space on the image plane side of the projection optical system PL can be filled with liquid. May be. The configuration for filling the optical path space on the image plane side of the projection optical system PL with a liquid is disclosed in, for example, a mechanism disclosed in International Publication No. 2004/053955 pamphlet or European Patent Publication No. 1420298. To the extent permitted by national legislation in the designated country (or selected selected country) designated in the international application, the disclosure of each of the above publications and corresponding US patents or US patent application publications is incorporated herein by reference. Part of the description.

図1に戻り、回収タンク41,42は、内部に蓄えられている液体wの水位(液体wの表面位置)を検出する水位センサ51,52が設けられている。水位センサ51,52は、それぞれ回収タンク41,42に蓄えられている液体wの水位を常時モニタしており、その検出結果を主制御系CSに出力する。主制御系CSには、回収タンク41,42内の水位が所定の水位以上になったときに警報を発するための警報閾値と、回収タンク41,42からの液体wの溢れを防止するために液体wの供給を停止する停止閾値とが予め格納されている。   Returning to FIG. 1, the recovery tanks 41, 42 are provided with water level sensors 51, 52 that detect the water level of the liquid w stored inside (the surface position of the liquid w). The water level sensors 51 and 52 constantly monitor the water level of the liquid w stored in the recovery tanks 41 and 42, respectively, and output the detection result to the main control system CS. In the main control system CS, an alarm threshold value for issuing an alarm when the water level in the recovery tanks 41 and 42 is equal to or higher than a predetermined water level, and the overflow of the liquid w from the recovery tanks 41 and 42 are prevented. A stop threshold value for stopping the supply of the liquid w is stored in advance.

図3は、回収タンク41に対して設定される警報閾値及び停止閾値を説明するための図である。尚、ここでは回収タンク41を例に挙げて説明するが、回収タンク42についても同様に警報閾値及び停止閾値が設定されている。図3において、符号WL1を付した仮想線は停止閾値に相当する水位を示しており、符号WL2を付した仮想線は警報閾値に相当する水位を示している。図3に示す通り、停止閾値に相当する水位WL1は、警報閾値に相当する水位WL2よりも高い水位に設定されている。つまり、停止閾値は、警報閾値よりも大きな値に設定されている。   FIG. 3 is a diagram for explaining an alarm threshold value and a stop threshold value set for the collection tank 41. Here, the recovery tank 41 is described as an example, but the alarm threshold and the stop threshold are similarly set for the recovery tank 42 as well. In FIG. 3, the imaginary line with the symbol WL1 indicates the water level corresponding to the stop threshold, and the imaginary line with the symbol WL2 indicates the water level corresponding to the alarm threshold. As shown in FIG. 3, the water level WL1 corresponding to the stop threshold is set to be higher than the water level WL2 corresponding to the alarm threshold. That is, the stop threshold is set to a value larger than the alarm threshold.

また、停止閾値は、温調装置31の液体供給動作を停止させるとともにバルブ35(35′)を閉塞して液体wの供給を停止したときに、残存する液体wを全て回収しうる値に設定される。つまり、回収タンク41についての停止閾値は、バルブ35から供給ノズル32a〜32cまでの流路にある液体w、バルブ35′から供給ノズル32a′〜32c′までの流路にある液体w、基板P上の液体w、並びに回収ノズル36a,36b,36a′,36b′から回収タンク41までの流路にある液体wを回収タンク41に回収し得る値に設定される。また、回収タンク41の回収可能量の80%程度に停止閾値を定められるように回収タンクの大きさを決めておくと良い。   The stop threshold value is set to a value that can recover all remaining liquid w when the liquid supply operation of the temperature control device 31 is stopped and the supply of the liquid w is stopped by closing the valve 35 (35 ′). Is done. That is, the stop threshold for the recovery tank 41 is the liquid w in the flow path from the valve 35 to the supply nozzles 32a to 32c, the liquid w in the flow path from the valve 35 'to the supply nozzles 32a' to 32c ', and the substrate P. The upper liquid w and the liquid w in the flow path from the recovery nozzles 36a, 36b, 36a ′, 36b ′ to the recovery tank 41 are set to values that can be recovered in the recovery tank 41. The size of the recovery tank may be determined so that the stop threshold value can be set to about 80% of the recoverable amount of the recovery tank 41.

図1に戻り、主制御系CSは水位センサ51,52の検出結果が警報閾値又は停止閾値を超えているか否かを常時判断し、その判断結果に応じて温調装置31の液体供給動作、バルブ35,35′の開閉、真空系38,39の動作、バルブ49,50の開閉、及び警報装置KDに対する信号出力を制御する。ここで、警報装置KDは主制御系CSから出力される信号に応じて警報を発する装置であり、例えば警告灯、アラーム音、ディスプレイ等である。警報装置KDにより警報が発せられると、例えばオペレータは回収タンク41,42から液体wが溢れる前に回収タンク41,42に異常が生じたことを知ることができる。   Returning to FIG. 1, the main control system CS always determines whether or not the detection result of the water level sensors 51 and 52 exceeds the alarm threshold value or the stop threshold value, and the liquid supply operation of the temperature adjustment device 31 according to the determination result. It controls the opening and closing of the valves 35 and 35 ', the operation of the vacuum systems 38 and 39, the opening and closing of the valves 49 and 50, and the signal output to the alarm device KD. Here, the warning device KD is a device that issues a warning in response to a signal output from the main control system CS, and is, for example, a warning light, an alarm sound, a display, or the like. When an alarm is issued by the alarm device KD, for example, the operator can know that an abnormality has occurred in the recovery tanks 41 and 42 before the liquid w overflows from the recovery tanks 41 and 42.

また、主制御系CSは、露光装置EXの動作に同期して回収管44a,44bに設けられたバルブ45,46の開閉を切り替える制御を行う。つまり、液体wを回収タンク41で回収する場合には、バルブ45を開放するとともにバルブ46を閉塞して回収タンク41を回収ノズル36に連結させ、液体wを回収タンク42で回収する場合には、バルブ46を開放するとともにバルブ45を閉塞する制御を行う。   Further, the main control system CS performs control to switch between opening and closing of the valves 45 and 46 provided in the collection tubes 44a and 44b in synchronization with the operation of the exposure apparatus EX. That is, when recovering the liquid w in the recovery tank 41, the valve 45 is opened and the valve 46 is closed to connect the recovery tank 41 to the recovery nozzle 36, and when recovering the liquid w in the recovery tank 42. The valve 46 is opened and the valve 45 is closed.

2つの回収タンク41,42を設ける構成とし、以上の切り替え制御を行うのは以下の理由に基づく。つまり、回収ノズル36(36a,36b,36a′,36b′)に連結している回収タンクに蓄えられている液体wの排出を行うと、液体wの排出に伴って振動が生じたり、真空系38(又は39)の回収力(負圧)に乱れが生じて投影光学系PLの像面側の液体量が変動し、液体wの不足や液体wの漏洩等が引き起こされる可能性があるからである。マスクMに形成されたパターンの基板P上への転写(基板Pの露光)、又は後述するフォーカス検出系を用いた基板P表面の位置検出若しくはアライメントセンサを用いて基板Pに形成されたマークの位置計測等を行っているときに、振動が生じたり、液体wの量の変動が引き起こされると、最終的な露光精度(解像度、転写忠実度、重ね合わせ精度等)の低下を招く虞がある。本実施形態では、これを防止する観点から、2つの回収タンクを備える構成とし、内部に蓄えられた液体の排出を行わずに液体wを回収する回収タンクを回収ノズル36に連結させ、内部に蓄えられた液体の排出を行う回収タンクを回収ノズル36から切り離す、即ち液体の排出を行う回収タンクへの流路を閉じる制御を行っている。   The two recovery tanks 41 and 42 are provided, and the above switching control is performed for the following reason. That is, when the liquid w stored in the recovery tank connected to the recovery nozzle 36 (36a, 36b, 36a ', 36b') is discharged, vibration is generated as the liquid w is discharged, or the vacuum system Since the recovery force (negative pressure) of 38 (or 39) is disturbed, the amount of liquid on the image plane side of the projection optical system PL may fluctuate, which may cause shortage of liquid w, leakage of liquid w, and the like. It is. Transfer of the pattern formed on the mask M onto the substrate P (exposure of the substrate P), or detection of the position of the surface of the substrate P using a focus detection system described later, or the mark formed on the substrate P using an alignment sensor If vibration occurs or fluctuations in the amount of the liquid w occur during position measurement or the like, the final exposure accuracy (resolution, transfer fidelity, overlay accuracy, etc.) may be reduced. . In the present embodiment, from the viewpoint of preventing this, it is configured to have two recovery tanks, and a recovery tank that recovers the liquid w without discharging the liquid stored in the interior is connected to the recovery nozzle 36, and the inside Control is performed to separate the recovery tank that discharges the stored liquid from the recovery nozzle 36, that is, to close the flow path to the recovery tank that discharges the liquid.

また、露光装置EXは、基板ステージPSTに支持されている基板Pの表面の位置を検出するフォーカス検出系を備えている。フォーカス検出系は、基板P上に液体wを介して斜め方向より検出用光束を投射する投光部と、基板Pで反射した上記検出用光束の反射光を受光する受光部とを備えている。フォーカス検出系(受光部)の受光結果は主制御系CSに出力される。主制御系CSはフォーカス検出系の検出結果に基づいて、基板P表面のZ軸方向の位置情報と基板PのθX及びθY方向の傾斜情報とを検出することができる。
フォーカス検出系の構成としては、例えば特開平8−37147号公報に開示されているものを適用できる。またフォーカス検出系は、液体wを介さずに検出用光束を基板P上に投射するものであってもよい。
The exposure apparatus EX also includes a focus detection system that detects the position of the surface of the substrate P supported by the substrate stage PST. The focus detection system includes a light projecting unit that projects a detection light beam on the substrate P from an oblique direction via the liquid w, and a light receiving unit that receives the reflected light of the detection light beam reflected by the substrate P. . The light reception result of the focus detection system (light receiving unit) is output to the main control system CS. The main control system CS can detect the position information of the surface of the substrate P in the Z-axis direction and the tilt information of the substrate P in the θX and θY directions based on the detection result of the focus detection system.
As the configuration of the focus detection system, for example, the one disclosed in JP-A-8-37147 can be applied. The focus detection system may project the detection light beam onto the substrate P without using the liquid w.

更に、露光装置EXは、オフ・アクシス方式のアライメントセンサを投影光学系PLの側方に備える。このアライメントセンサは、FIA(Field Image Alignment)方式のアライメントセンサであり、例えばハロゲンランプから射出される広帯域波長の光束を検出ビームとして基板P上に形成されたマークに照射し、基板Pから得られる反射光をCCD(Charge Coupled Device)等の撮像素子で撮像し、撮像した画像信号を主制御系CSに供給する。主制御系CSは、この画像信号に画像処理を施して、撮像されたマークの位置情報を算出する。このアライメントセンサとしては、例えば特開平4−65603号公報に開示されているものを適用することができる。   Further, the exposure apparatus EX includes an off-axis type alignment sensor on the side of the projection optical system PL. This alignment sensor is an FIA (Field Image Alignment) type alignment sensor, and is obtained from the substrate P by, for example, irradiating a mark formed on the substrate P with a broadband light beam emitted from a halogen lamp as a detection beam. The reflected light is imaged by an image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device), and the captured image signal is supplied to the main control system CS. The main control system CS performs image processing on the image signal and calculates position information of the captured mark. As this alignment sensor, for example, one disclosed in JP-A-4-65603 can be applied.

尚、図1の一部断面図に示すように、液体供給機構SW及び液体回収機構CWは、鏡筒定盤12に対して分離支持されている。これにより、液体供給機構SW及び液体回収機構CWで生じた振動が、鏡筒定盤12を介して投影光学系PLに伝わることはない。   As shown in the partial sectional view of FIG. 1, the liquid supply mechanism SW and the liquid recovery mechanism CW are separated and supported with respect to the lens barrel surface plate 12. Thereby, the vibration generated by the liquid supply mechanism SW and the liquid recovery mechanism CW is not transmitted to the projection optical system PL via the lens barrel surface plate 12.

次に、上記構成の露光装置EXを用いてマスクMのパターンを基板Pに転写する手順について説明する。露光シーケンスが開始されると、マスクMがマスクステージMSTにロードされるとともに、基板Pが基板ステージPSTにロードされる。次に、アライメントセンサを用いて基板ステージPSTにロードされた基板Pに形成されたマークの位置情報が計測され、この計測結果に基づいて主制御系CSがEGA(エンハンスト・グローバル・アライメント)演算を行い、基板P上に設定された全てのショット領域の配列の規則性を決定する。ここで、EGA演算とは、基板P上に予め設定された代表的な一部(3〜9個)のショット領域の各々に付随して形成されたマーク(アライメントマーク)の位置情報と、その設計情報とに基づいて基板P上に設定された全てのショット領域の配列の規則性を統計的な手法で決定する演算方法をいう。   Next, a procedure for transferring the pattern of the mask M onto the substrate P using the exposure apparatus EX configured as described above will be described. When the exposure sequence is started, the mask M is loaded on the mask stage MST and the substrate P is loaded on the substrate stage PST. Next, the position information of the marks formed on the substrate P loaded on the substrate stage PST is measured using the alignment sensor, and the main control system CS performs EGA (Enhanced Global Alignment) calculation based on the measurement result. Then, the regularity of the arrangement of all shot areas set on the substrate P is determined. Here, the EGA calculation refers to position information of marks (alignment marks) formed on each of a part of typical (3 to 9) shot areas preset on the substrate P, An arithmetic method that determines the regularity of the arrangement of all shot regions set on the substrate P based on the design information by a statistical method.

次いで、主制御系CSは、回収管44a,44bに設けられたバルブ45,46の開閉を制御する。ここでは、バルブ45が開放されるとともにバルブ46が閉塞されて、回収タンク41のみが回収ノズル36(回収ノズル36a,36b,36a′,36b′)に連通しているとする。バルブ45,46の制御を終えると、主制御系CSは、液体供給機構SWに設けられる温調装置31に対して制御信号を出力し、超純水製造装置30で製造された超純水の温度を一定にさせるとともに、温度が一定にされた超純水を単位時間当たり所定量の割合で送出させる。温調装置31から送出された超純水は、供給管33(33′)及び供給ノズル32(32a〜32c,32a′〜32c′)を介して投影光学系PLの先端部の光学素子1と基板Pとの間に液体wとして供給される。   Next, the main control system CS controls the opening and closing of the valves 45 and 46 provided in the recovery pipes 44a and 44b. Here, it is assumed that the valve 45 is opened and the valve 46 is closed, and only the collection tank 41 communicates with the collection nozzle 36 (collection nozzles 36a, 36b, 36a ′, 36b ′). When the control of the valves 45 and 46 is finished, the main control system CS outputs a control signal to the temperature control device 31 provided in the liquid supply mechanism SW, and the ultrapure water produced by the ultrapure water production device 30. While keeping the temperature constant, ultrapure water with a constant temperature is sent at a rate of a predetermined amount per unit time. The ultrapure water delivered from the temperature control device 31 is connected to the optical element 1 at the tip of the projection optical system PL via the supply pipe 33 (33 ') and the supply nozzle 32 (32a to 32c, 32a' to 32c '). A liquid w is supplied between the substrate P and the substrate P.

また、主制御系CSは、液体供給機構SWによる液体wの供給に伴って液体回収機構CWの真空系38を駆動し、回収ノズル36(36a,36b,36a′,36b′)、回収管43、第2回収管44、及び回収管44aを介して単位時間当たり所定量の液体wを回収タンク41に回収する。これにより、投影光学系PLの先端部の光学素子1と基板Pとの間に液体wの液浸領域WRが形成される。ここで、液浸領域WRを形成するために、主制御系CSは、例えば基板P上に対する液体供給量と基板P上からの液体回収量とがほぼ同じ量になるように、液体供給機構SW及び液体回収機構CWのそれぞれを制御する。   The main control system CS drives the vacuum system 38 of the liquid recovery mechanism CW in accordance with the supply of the liquid w by the liquid supply mechanism SW, the recovery nozzle 36 (36a, 36b, 36a ′, 36b ′), and the recovery pipe 43. A predetermined amount of liquid w per unit time is recovered in the recovery tank 41 through the second recovery pipe 44 and the recovery pipe 44a. Thereby, an immersion region WR of the liquid w is formed between the optical element 1 at the tip of the projection optical system PL and the substrate P. Here, in order to form the liquid immersion region WR, the main control system CS, for example, sets the liquid supply mechanism SW so that the liquid supply amount on the substrate P and the liquid recovery amount from the substrate P are substantially the same. And the liquid recovery mechanism CW.

投影光学系PLと基板Pとの間に一定量の液体wが常時供給されている状態(投影光学系PLの像面側の光路空間が液体wで満たされている状態)で、主制御系CSは照明光学系ISから露光光ELを射出させてマスクMを照明し、マスクMのパターンの像を投影光学系PL及び液体wを介して基板P上に投影する。走査露光時には、投影領域PRにマスクMの一部のパターン像が投影され、投影光学系PLに対して、マスクMが−X方向(又は+X方向)に速度Vで移動するのに同期して、基板Pが+X方向(又は−X方向)に速度β・V(βは投影倍率)で移動する。1つのショット領域に対する走査露光が終了すると、主制御系CSは基板ステージPSTをステッピング移動させて次のショット領域を走査開始位置に移動させ、以下同様にステップ・アンド・スキャン方式で各ショット領域に対する露光処理が順次行われる。   In a state where a fixed amount of liquid w is constantly supplied between the projection optical system PL and the substrate P (the optical path space on the image plane side of the projection optical system PL is filled with the liquid w), the main control system CS emits exposure light EL from illumination optical system IS to illuminate mask M, and projects an image of the pattern of mask M onto substrate P via projection optical system PL and liquid w. During the scanning exposure, a part of the pattern image of the mask M is projected onto the projection region PR, and in synchronization with the movement of the mask M in the −X direction (or + X direction) at the speed V with respect to the projection optical system PL. The substrate P moves in the + X direction (or -X direction) at a speed β · V (β is the projection magnification). When the scanning exposure for one shot area is completed, the main control system CS moves the substrate stage PST by stepping to move the next shot area to the scanning start position. Similarly, the step-and-scan method applies to each shot area. Exposure processing is performed sequentially.

本実施形態では、基板Pの移動方向と同一方向に液体wを流すように設定されている。
つまり、図2中の走査方向SD1(−X方向)に基板Pを移動させて走査露光を行う場合には、供給管33、供給ノズル32a〜32c、回収ノズル36a,36b、及び回収管43を用いて、液体供給機構SW及び液体回収機構CWによる液体wの供給及び回収が行われる。即ち、基板Pが−X方向に移動する際には、供給ノズル32(32a〜32c)から投影光学系PLと基板Pとの間に液体wが供給されるとともに、基板P上の液体wがその周囲の気体とともに回収ノズル36から回収され、これによって投影光学系PLの先端部の光学素子1と基板Pとの間を満たすように液体wが−X方向に流れる。
In the present embodiment, the liquid w is set to flow in the same direction as the movement direction of the substrate P.
That is, when scanning exposure is performed by moving the substrate P in the scanning direction SD1 (−X direction) in FIG. 2, the supply pipe 33, the supply nozzles 32a to 32c, the collection nozzles 36a and 36b, and the collection pipe 43 are provided. The liquid w is supplied and recovered by the liquid supply mechanism SW and the liquid recovery mechanism CW. That is, when the substrate P moves in the −X direction, the liquid w is supplied from the supply nozzle 32 (32a to 32c) between the projection optical system PL and the substrate P, and the liquid w on the substrate P is The liquid w is collected from the collection nozzle 36 together with the surrounding gas, and the liquid w flows in the −X direction so as to fill between the optical element 1 and the substrate P at the tip of the projection optical system PL.

これに対し、図2中の走査方向SD2(+X方向)に基板Pを移動させて走査露光を行う場合には、供給管33′供給ノズル32a′〜32c′、回収ノズル36a′,36b′、及び回収管43を用いて、液体供給機構SW及び液体回収機構CWによる液体wの供給及び回収が行われる。即ち、基板Pが+X方向に移動する際には、供給ノズル32′(32a′〜32c′)から投影光学系PLと基板Pとの間に液体wが供給されるとともに、基板P上の液体wがその周囲の気体ともに回収ノズル36から回収され、これによって投影光学系PLの先端部の光学素子1と基板Pとの間を満たすように+X方向に液体wが流れる。   On the other hand, when scanning exposure is performed by moving the substrate P in the scanning direction SD2 (+ X direction) in FIG. 2, the supply pipe 33 ′, the supply nozzles 32a ′ to 32c ′, the recovery nozzles 36a ′, 36b ′, The liquid w is supplied and recovered by the liquid supply mechanism SW and the liquid recovery mechanism CW using the recovery pipe 43. That is, when the substrate P moves in the + X direction, the liquid w is supplied between the projection optical system PL and the substrate P from the supply nozzle 32 '(32a' to 32c '), and the liquid on the substrate P is also supplied. The w is recovered from the recovery nozzle 36 together with the surrounding gas, whereby the liquid w flows in the + X direction so as to fill the space between the optical element 1 at the tip of the projection optical system PL and the substrate P.

以上の方法を用いて液体wを供給することで、例えば供給ノズル32a〜32cを介して供給される液体wは基板Pの−X方向への移動に伴って光学素子1と基板Pとの間に引き込まれるように流れるため、液体供給機構SW(温調装置31)の供給エネルギーが小さくても液体wを光学素子1と基板Pとの間に容易に供給することができる。走査方向に応じて液体wを流す方向(供給ノズル)を切り替えることにより、+X方向及び−X方向の何れの方向に基板Pを走査する場合にも、光学素子1と基板Pとの間を十分な液体wで満たすことができる。   By supplying the liquid w using the above method, for example, the liquid w supplied via the supply nozzles 32a to 32c is moved between the optical element 1 and the substrate P as the substrate P moves in the −X direction. Therefore, even if the supply energy of the liquid supply mechanism SW (temperature control device 31) is small, the liquid w can be easily supplied between the optical element 1 and the substrate P. By switching the direction (supply nozzle) in which the liquid w flows according to the scanning direction, the substrate 1 is sufficiently spaced between the optical element 1 and the substrate P when scanning the substrate P in either the + X direction or the −X direction. Can be filled with liquid w.

また、露光処理等において、液体供給機構SWの供給ノズル32から液体wが供給されている間、液体供給機構SWに設けられている流量計34(34′)の計測結果、及び液体回収機構CWに設けられている流量計40の計測結果は、主制御系CSに出力されている。主制御系CSは、流量計34(34′)の計測結果、即ち液体供給機構SWの供給ノズル32を介して基板P上に供給される液体の量と、流量計40の計測結果、即ち液体回収機構CWの回収ノズル36を介して基板P上より回収された液体の量とを比較し、その比較した結果に基づいて液体供給機構SWのバルブ35(35′)を制御する。   In the exposure process or the like, while the liquid w is supplied from the supply nozzle 32 of the liquid supply mechanism SW, the measurement result of the flow meter 34 (34 ′) provided in the liquid supply mechanism SW and the liquid recovery mechanism CW. The measurement result of the flow meter 40 provided in is output to the main control system CS. The main control system CS measures the measurement result of the flow meter 34 (34 '), that is, the amount of liquid supplied onto the substrate P via the supply nozzle 32 of the liquid supply mechanism SW, and the measurement result of the flow meter 40, that is, liquid. The amount of liquid recovered from the substrate P through the recovery nozzle 36 of the recovery mechanism CW is compared, and the valve 35 (35 ′) of the liquid supply mechanism SW is controlled based on the comparison result.

具体的には、主制御系CSは、基板P上への液体供給量(流量計34(34′)の計測結果)と基板P上からの液体回収量(流量計40の計測結果)との差を求め、その求めた差が予め設定されている許容値(閾値)を越えたかどうかに基づいて、バルブ35(35′)を制御する。本実施形態においては、上述した通り、主制御系CSは、基板P上に対する液体供給量と基板P上からの液体回収量とがほぼ同じになるように、液体供給機構SW及び液体回収機構CWのそれぞれを制御しているため、液体供給機構SWによる液体供給動作及び液体回収機構CWによる液体回収動作のそれぞれが正常に行われている状況であれば、上記求めた差はほぼ零となる。   Specifically, the main control system CS determines the liquid supply amount (measurement result of the flow meter 34 (34 ′)) on the substrate P and the liquid recovery amount (measurement result of the flow meter 40) from the substrate P. A difference is obtained, and the valve 35 (35 ') is controlled based on whether or not the obtained difference exceeds a preset allowable value (threshold value). In the present embodiment, as described above, the main control system CS allows the liquid supply mechanism SW and the liquid recovery mechanism CW so that the liquid supply amount on the substrate P and the liquid recovery amount from the substrate P are substantially the same. Therefore, if the liquid supply operation by the liquid supply mechanism SW and the liquid recovery operation by the liquid recovery mechanism CW are normally performed, the difference obtained as described above is almost zero.

主制御系CSは、求めた差が許容値以上である場合、即ち液体回収量が液体供給量に比べて極端に少ない場合、液体回収機構CWの回収動作に異常が生じて十分に液体wを回収できていないと判断する。このとき、主制御系CSは、例えば液体回収機構CWの真空系38(39)に故障等の異常が生じたと判断し、液体回収機構CWによって液体wを正常に回収できないことに起因する液体wの漏洩を防止するために、液体供給機構SWのバルブ35(35′)を作動して供給管33(33′)の流路を遮断し、液体供給機構SWによる基板P上に対する液体wの供給を停止する。このように、主制御系CSは、液体供給機構SWから基板P上に供給された液体wの量と、液体回収機構CWで回収された液体wの量とを比較し、その比較結果に基づいて液体回収機構CWの回収動作の異常を検出し、液体wが供給過剰になり、異常が検出されたときに基板P上に対する液体wの供給を停止する。これにより、基板P及び基板ステージPSTの外側への液体wの漏洩、又は不所望箇所への液体wの浸入、或いはそのような漏洩や浸入による被害の拡大を防止することができる。
なお、液体供給量が液体回収量に比べて極端に少ない場合、液体供給機構SWの供給動作に異常が生じたと判断し、液体供給機構SWのバルブ35(35′)を作動して供給管33(33′)の流路を遮断するようにしてもよい。
When the calculated difference is greater than or equal to the allowable value, that is, when the liquid recovery amount is extremely small compared to the liquid supply amount, the main control system CS generates an abnormality in the recovery operation of the liquid recovery mechanism CW and sufficiently supplies the liquid w. Judge that it is not collected. At this time, the main control system CS determines that an abnormality such as a failure has occurred in the vacuum system 38 (39) of the liquid recovery mechanism CW, for example, and the liquid w caused by the liquid recovery mechanism CW being unable to recover the liquid w normally. In order to prevent leakage of the liquid, the valve 35 (35 ′) of the liquid supply mechanism SW is operated to shut off the flow path of the supply pipe 33 (33 ′), and the liquid w is supplied onto the substrate P by the liquid supply mechanism SW. To stop. As described above, the main control system CS compares the amount of the liquid w supplied onto the substrate P from the liquid supply mechanism SW with the amount of the liquid w recovered by the liquid recovery mechanism CW, and based on the comparison result. Then, an abnormality in the recovery operation of the liquid recovery mechanism CW is detected, and the supply of the liquid w onto the substrate P is stopped when the supply of the liquid w becomes excessive and an abnormality is detected. Thereby, the leakage of the liquid w to the outside of the substrate P and the substrate stage PST, the penetration of the liquid w into an undesired location, or the spread of damage due to such leakage or penetration can be prevented.
When the liquid supply amount is extremely small compared to the liquid recovery amount, it is determined that an abnormality has occurred in the supply operation of the liquid supply mechanism SW, and the supply pipe 33 is operated by operating the valve 35 (35 ′) of the liquid supply mechanism SW. The channel (33 ′) may be blocked.

回収管43から第2回収管44へ導かれた液体wは、回収管44aを介して回収タンク41内に一時的に貯蔵される。基板P上に設定された全てのショット領域に対する露光処理が終了すると、主制御系CSは温調装置31の液体供給動作を停止させて、液体回収機構CWによる液体wの回収動作のみを行わせ、基板P上の液体w及び回収ノズル36と回収タンク41との間にある液体wを回収タンク41に回収する。   The liquid w guided from the recovery pipe 43 to the second recovery pipe 44 is temporarily stored in the recovery tank 41 via the recovery pipe 44a. When the exposure process for all the shot areas set on the substrate P is completed, the main control system CS stops the liquid supply operation of the temperature adjustment device 31 and performs only the recovery operation of the liquid w by the liquid recovery mechanism CW. Then, the liquid w on the substrate P and the liquid w between the recovery nozzle 36 and the recovery tank 41 are recovered in the recovery tank 41.

回収動作が終了すると、主制御系CSは、液体回収機構CWの液体回収動作を停止させた上でバルブ45,46の開閉を切り替える制御を行う。つまり、バルブ45を閉塞するとともにバルブ46を開放する制御を行う。これによって、回収タンク42のみが回収ノズル36(回収ノズル36a,36b,36a′,36b′)に連通した状態になる。尚、バルブ45,46の切り替えの最中に、基板ステージPST上の基板Pがアンロードされるとともに、新たな基板Pが基板ステージPST上にロードされる。新たな基板Pがロードされると、主制御系CSは液体供給機構SWによる液体供給動作及び液体回収機構CWによる液体回収動作を再開させて、前述した手順と同様の手順で露光処理を開始する。   When the recovery operation ends, the main control system CS performs control to switch between opening and closing of the valves 45 and 46 after stopping the liquid recovery operation of the liquid recovery mechanism CW. That is, the valve 45 is closed and the valve 46 is opened. As a result, only the recovery tank 42 communicates with the recovery nozzle 36 (recovery nozzles 36a, 36b, 36a ′, 36b ′). During the switching of the valves 45 and 46, the substrate P on the substrate stage PST is unloaded and a new substrate P is loaded on the substrate stage PST. When a new substrate P is loaded, the main control system CS restarts the liquid supply operation by the liquid supply mechanism SW and the liquid recovery operation by the liquid recovery mechanism CW, and starts the exposure process in the same procedure as described above. .

また、上記のバルブ45,46の切り替え制御を終了すると、主制御系CSは、露光処理と並行してバルブ49を開放して回収ノズル36(回収ノズル36a,36b,36a′,36b′)に連通していない回収タンク41に蓄えられた液体wを排出させる。この場合、回収タンク41に接続される回収管44aに設けられるバルブ45は閉塞されているため、液体wの排出に伴う振動及び真空系39の回収力(負圧)に乱れは生じない。これにより、振動や液体wの液量の変化に起因する露光精度の悪化を抑制できる。   When the switching control of the valves 45 and 46 is completed, the main control system CS opens the valve 49 in parallel with the exposure process and opens the collection nozzle 36 (collection nozzles 36a, 36b, 36a ′, 36b ′). The liquid w stored in the collection tank 41 that is not in communication is discharged. In this case, since the valve 45 provided in the recovery pipe 44a connected to the recovery tank 41 is closed, the vibration accompanying the discharge of the liquid w and the recovery force (negative pressure) of the vacuum system 39 are not disturbed. Thereby, the deterioration of the exposure accuracy resulting from the vibration or the change in the liquid amount of the liquid w can be suppressed.

回収タンク41からの液体wの排出動作が終了し、基板ステージPST上の基板Pに設定された全てのショット領域に対する露光処理が終了すると、主制御系CSは再度温調装置31の液体供給動作を停止させるとともに、基板P上等に残存した液体wを回収して液体回収機構CWの液体回収動作を停止させる。その後、バルブ45,46の開閉を切り替えて、バルブ45を開放するとともにバルブ46を閉塞する制御を行い、回収タンク41のみが回収ノズル36(回収ノズル36a,36b,36a′,36b′)に連通した状態にする。また、バルブ45,46の切り替えの最中に、基板Pのアンロード及び新たな基板Pのロードを行う。更に、露光装置EXの露光動作と並行してバルブ50を開放して回収ノズル36(回収ノズル36a,36b,36a′,36b′)に連通していない回収タンク42に蓄えられた液体wを排出させる。以上の動作を終えると、再度基板ステージPST上の基板Pに対する露光処理を行い、複数枚の基板Pの露光処理に対して上述の動作を繰り返す。   When the operation of discharging the liquid w from the recovery tank 41 is completed and the exposure processing for all shot regions set on the substrate P on the substrate stage PST is completed, the main control system CS again performs the liquid supply operation of the temperature adjustment device 31. And the liquid w remaining on the substrate P and the like are recovered and the liquid recovery operation of the liquid recovery mechanism CW is stopped. Thereafter, the valves 45 and 46 are opened and closed to control the valve 45 to be opened and the valve 46 closed, and only the recovery tank 41 communicates with the recovery nozzle 36 (recovery nozzles 36a, 36b, 36a ′, 36b ′). To the state. Further, during the switching of the valves 45 and 46, the substrate P is unloaded and a new substrate P is loaded. Further, in parallel with the exposure operation of the exposure apparatus EX, the valve 50 is opened to discharge the liquid w stored in the recovery tank 42 not communicating with the recovery nozzle 36 (recovery nozzles 36a, 36b, 36a ′, 36b ′). Let When the above operation is completed, the exposure process for the substrate P on the substrate stage PST is performed again, and the above-described operation is repeated for the exposure process for a plurality of substrates P.


また、回収タンク41,42に設けられている水位センサ51,52の検出結果は、常時主制御系CSに出力されている。主制御系CSは、水位センサ51,52の検出結果と、予め設定されている警報閾値及び停止閾値とを比較し、各々の検出結果が警報閾値又は停止閾値を超えているか否かを判断する。例えば、基板Pの露光中に、回収ノズル36に連通している回収タンク42の水位が警報閾値を超えていると判断した場合には、主制御系CSは信号を出力して警報装置KDを駆動する。主制御系CSから信号が出力されると、警報装置KDから警告灯、アラーム音、ディスプレイ等により警報が発せられる。これにより、回収タンク41,42から液体wが溢れる可能性があること、又は露光装置EXの液体供給機構SW又は液体回収機構CWに異常が生じたことをオペレータ等に知らせることができる。

The detection results of the water level sensors 51 and 52 provided in the recovery tanks 41 and 42 are always output to the main control system CS. The main control system CS compares the detection results of the water level sensors 51 and 52 with preset alarm threshold values and stop threshold values, and determines whether each detection result exceeds the alarm threshold value or the stop threshold value. . For example, when it is determined that the water level of the recovery tank 42 communicating with the recovery nozzle 36 exceeds the alarm threshold during the exposure of the substrate P, the main control system CS outputs a signal to switch the alarm device KD. To drive. When a signal is output from the main control system CS, an alarm is issued from the alarm device KD by a warning light, alarm sound, display, or the like. Thereby, it is possible to notify an operator or the like that there is a possibility that the liquid w may overflow from the recovery tanks 41 and 42, or that an abnormality has occurred in the liquid supply mechanism SW or the liquid recovery mechanism CW of the exposure apparatus EX.

また、例えば主制御系CSは回収タンク42の水位が警報閾値に達した場合には、露光中のショット領域、又は露光中のウェハ、又は露光中のロットに対する露光処理を終えるまで露光処理を継続し、その後でバルブ50を開いて露光処理を中断して蓄えられた液体wを回収タンク42から排出する。尚、露光処理をどの時点でまで継続させて中断させるかは、回収タンク41,42の大きさ(回収能力)、警報閾値の設定値、及び単位時間当たりの液体wの回収量等に応じて設定すればよい。   For example, when the water level in the recovery tank 42 reaches the alarm threshold, the main control system CS continues the exposure process until the exposure process for the shot area being exposed, the wafer being exposed, or the lot being exposed is completed. Thereafter, the valve 50 is opened, the exposure process is interrupted, and the stored liquid w is discharged from the recovery tank 42. Note that at what point the exposure process is continued and interrupted depends on the size of the recovery tanks 41 and 42 (recovery capability), the set value of the alarm threshold, the recovery amount of the liquid w per unit time, and the like. You only have to set it.

また、基板Pの露光中に、例えば回収ノズル36に連通している回収タンク42の水位が停止閾値に達した場合には、主制御系CSは即座に露光動作を中断し、温調装置31の液体供給動作を停止させるとともにバルブ35(35′)を閉塞して液体wの供給を停止し、基板ステージPSTを投影光学系PLの下で停止させる。そして、基板P上の液体w及び回収ノズル36と回収タンク42との間の液体wを回収するとともに、バルブ50を開いて回収タンク42から液体wの排出を行う。この場合、回収タンク41からの液体wの排出を並行して行っても良いことは言うまでもない。前述した通り、停止閾値は、残存している以上の液体wを回収し得る値に設定されているため、回収タンク41,42の何れかの水位が停止閾値を超えていると判断した時点から以上の液体wを回収しても回収タンク41,42から液体wが溢れることはない。   Further, during the exposure of the substrate P, for example, when the water level of the recovery tank 42 communicating with the recovery nozzle 36 reaches the stop threshold, the main control system CS immediately interrupts the exposure operation, and the temperature adjustment device 31. The liquid supply operation is stopped and the valve 35 (35 ') is closed to stop the supply of the liquid w, and the substrate stage PST is stopped under the projection optical system PL. Then, the liquid w on the substrate P and the liquid w between the recovery nozzle 36 and the recovery tank 42 are recovered, and the valve 50 is opened to discharge the liquid w from the recovery tank 42. In this case, it goes without saying that the discharge of the liquid w from the recovery tank 41 may be performed in parallel. As described above, since the stop threshold value is set to a value that allows recovery of the remaining liquid w or more, from the time when it is determined that the water level of any of the recovery tanks 41 and 42 exceeds the stop threshold value. Even if the above liquid w is collected, the liquid w does not overflow from the collection tanks 41 and 42.

以上説明した通り、本実施形態では、バルブ45,46を切り替えることで回収ノズル36(回収ノズル36a,36b,36a′,36b′)に連通する回収タンク41,42の切り替えを行い、回収ノズル36(回収ノズル36a,36b,36a′,36b′)に連通していない回収タンク、即ち液体wを回収していない回収タンクから液体wを排出しているため、液体wの排出に伴う振動及び真空系38又は39の回収力(負圧)の変動を抑制できる。従って、例えばアライメントセンサによるマークの位置情報の計測又はマスクMのパターンの転写等の高精度の位置合わせ精度が要求される動作に対して、液体wの排出に伴う振動が影響を与えることがなく、基板P上に供給されている液体wの変動(振動による屈折率の変化、液量の変化)が引き起こされることもなく、露光精度を悪化させることはない。   As described above, in the present embodiment, by switching the valves 45 and 46, the recovery tanks 41 and 42 communicating with the recovery nozzle 36 (recovery nozzles 36a, 36b, 36a ′, 36b ′) are switched, and the recovery nozzle 36 is switched. Since the liquid w is discharged from a recovery tank that does not communicate with the (recovery nozzles 36a, 36b, 36a ′, 36b ′), that is, a recovery tank that does not recover the liquid w, vibration and vacuum accompanying the discharge of the liquid w Variations in the recovery force (negative pressure) of the system 38 or 39 can be suppressed. Therefore, for example, the vibration associated with the discharge of the liquid w does not affect an operation that requires a high alignment accuracy such as measurement of mark position information by the alignment sensor or transfer of the pattern of the mask M. The fluctuation of the liquid w supplied on the substrate P (change in refractive index due to vibration, change in liquid amount) is not caused, and exposure accuracy is not deteriorated.

また、回収ノズル36に連通している回収タンク(41又は42)に蓄積される液体の水位をモニタし、所定の閾値に達したときに液体供給機構SWからの液体供給を停止するとともに、回収ノズル36に連通している回収タンクの液体排出動作を行うようにしているので、回収タンク(41又は42)から液体が溢れ出すことを防止できる。尚、回収ノズル36に連通していた回収タンク(41又は42)の水位が停止閾値に達した場合に、直ちにバルブ(45又は46)を閉じて基板P上の液体wの回収を停止するとともに、回収ノズル36に連通していた回収タンクの液体排出動作を行うようにしても良い。   Further, the water level of the liquid accumulated in the recovery tank (41 or 42) communicating with the recovery nozzle 36 is monitored, and the liquid supply from the liquid supply mechanism SW is stopped and the recovery is performed when a predetermined threshold value is reached. Since the liquid discharging operation of the recovery tank communicating with the nozzle 36 is performed, it is possible to prevent the liquid from overflowing from the recovery tank (41 or 42). When the water level of the recovery tank (41 or 42) communicating with the recovery nozzle 36 reaches the stop threshold, the valve (45 or 46) is immediately closed to stop the recovery of the liquid w on the substrate P. The liquid discharging operation of the recovery tank that has been in communication with the recovery nozzle 36 may be performed.

尚、上記実施形態では、露光装置EXの動作に同期して基板Pに対する露光処理を終える度にバルブ45,46の切り替え制御を行っていたが露光処理のシーケンス及び回収タンクの容量に応じてバルブ45,46に切り替え制御を変えることが望ましい。例えば、基板P上に設定されたショット数が多い場合には所定数のショットに対する露光処理を終える度にバルブ45,46の切り替え制御を行い、1枚の基板P上に設定されたショット数が少ない場合には複数枚毎、ロット毎の露光処理を終える度にバルブ45,46の切り替え制御を行うようにしても良い。
また、上述の実施形態においては、第2回収管44を回収管44aと回収管44bとに分岐して、それぞれをバルブ45,46を介して回収タンク41,42に接続する構成になっているが、回収ノズル36a,36bから回収タンク41までの流路を形成する回収管と、回収ノズル36a′,36b′から回収タンク42への流路を形成する回収管とを分離して配置し、例えば基板Pが−X方向に移動するときには、回収ノズル36a,36bから回収した液体wを回収タンク41へ流し、基板Pが+X方向に移動するときには、回収ノズル36a′,36b′から回収した液体wを回収タンク42へ流すようにしてもよい。この場合、基板Pが+X方向に移動するときに回収タンク41から液体wの排出を行い、基板Pが−X方向に移動するときに回収タンク42から液体wの排出を行うことができる。
In the above-described embodiment, the switching control of the valves 45 and 46 is performed every time the exposure process on the substrate P is completed in synchronization with the operation of the exposure apparatus EX. However, the valve is controlled according to the exposure process sequence and the recovery tank capacity. It is desirable to change the switching control to 45 and 46. For example, when the number of shots set on the substrate P is large, the switching control of the valves 45 and 46 is performed every time exposure processing for a predetermined number of shots is completed, and the number of shots set on one substrate P is determined. When the number is small, the switching control of the valves 45 and 46 may be performed every time a plurality of sheets or lots are exposed.
In the above-described embodiment, the second recovery pipe 44 is branched into the recovery pipe 44a and the recovery pipe 44b, and each is connected to the recovery tanks 41 and 42 via valves 45 and 46, respectively. However, the recovery pipe that forms the flow path from the recovery nozzles 36a and 36b to the recovery tank 41 and the recovery pipe that forms the flow path from the recovery nozzles 36a 'and 36b' to the recovery tank 42 are arranged separately. For example, when the substrate P moves in the −X direction, the liquid w collected from the collection nozzles 36a and 36b is caused to flow to the collection tank 41. When the substrate P moves in the + X direction, the liquid collected from the collection nozzles 36a ′ and 36b ′. You may make it flow w to the collection tank 42. In this case, the liquid w can be discharged from the collection tank 41 when the substrate P moves in the + X direction, and the liquid w can be discharged from the collection tank 42 when the substrate P moves in the −X direction.

また、回収ノズル36(回収ノズル36a,36b,36a′,36b′)に連通していない回収タンク(41又は42)からの液体の排出動作は、アライメントセンサを用いた基板Pのマーク計測及びマスクMのパターンの転写時等の高い精度が要求される動作を行っている間は極力避けるのが好ましいことは言うまでもない。即ち、回収ノズル36に連通していない回収タンク(41又は42)からの液体wの排出動作は、例えばアライメントセンサを用いた基板Pのマーク計測を行っていないとき、又はマスクMのパターンの転写を行っていないとき、より具体的には基板Pのロード、アンロード時(基板Pの交換中)、上述のアライメントマークの検出後にEGA演算を開始してからマスクMのパターン転写を開始するまでの間、又は複数枚の基板Pからなるロットの処理準備期間等のタイミングで露光装置の動作に同期して行うのが望ましい。かかるタイミングで回収タンクからの液体wの排出を行うことで、パターンの転写等の高い精度が要求される動作に対する悪影響をより確実に防止することができる。また、上述の実施形態においては、2つの回収タンクを切り替えて使用するようにしているが、3つ以上の回収タンクを備えて、適宜切り替えて使用するようにしても良い。   The liquid discharging operation from the recovery tank (41 or 42) not communicating with the recovery nozzle 36 (recovery nozzles 36a, 36b, 36a ', 36b') is performed by measuring the mark on the substrate P using the alignment sensor and masking. It goes without saying that it is preferable to avoid as much as possible while performing an operation that requires high accuracy, such as during transfer of the M pattern. That is, the discharge operation of the liquid w from the collection tank (41 or 42) not communicating with the collection nozzle 36 is performed when, for example, the mark measurement of the substrate P using the alignment sensor is not performed, or the pattern of the mask M is transferred. More specifically, when loading or unloading the substrate P (during replacement of the substrate P), the EGA calculation is started after the alignment mark is detected and the pattern transfer of the mask M is started. It is desirable to perform in synchronization with the operation of the exposure apparatus during the period of time or at a timing such as a processing preparation period of a lot consisting of a plurality of substrates P. By discharging the liquid w from the collection tank at such timing, it is possible to more reliably prevent adverse effects on operations that require high accuracy such as pattern transfer. In the above-described embodiment, two recovery tanks are switched and used. However, three or more recovery tanks may be provided and switched as appropriate.

〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態による露光装置について図4を参照して説明する。図4は、図1の露光装置EXから要部を抜粋したものである。本実施形態の露光装置は、以上説明した本発明の第1実施形態による露光装置と全体構成がほぼ同様であるが、回収タンクが1つであること、また回収タンクについて設定されている水位の閾値が異なる。即ち、第2実施形態では、真空系39、回収タンク42、回収管44b、排出管48、バルブ50、水位センサ52、及びこれらと主制御系CSとの接続が省略されている。更に、本実施形態では、図1に示す回収タンク41に代えて回収タンク61を1つ備える。他の構成は図1と同様なので説明は省略する。
[Second Embodiment]
Next, an exposure apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an excerpt of the main part from the exposure apparatus EX of FIG. The exposure apparatus of the present embodiment is substantially the same in overall configuration as the exposure apparatus according to the first embodiment of the present invention described above, but has one collection tank and the water level set for the collection tank. The threshold is different. That is, in the second embodiment, the vacuum system 39, the recovery tank 42, the recovery pipe 44b, the discharge pipe 48, the valve 50, the water level sensor 52, and the connection between these and the main control system CS are omitted. Further, in the present embodiment, one recovery tank 61 is provided instead of the recovery tank 41 shown in FIG. Other configurations are the same as those in FIG.

図5は、本発明の第2実施形態による露光装置に設けられる回収タンク61に対して設定される閾値を説明するための図である。図5に示す回収タンク61の構成は図3に示す回収タンク41とほぼ同様である。つまり、回収タンク61の内部には水位センサ62が設けられており、この水位センサ62の検出結果が主制御系CSに出力されている。また、その底部には回収タンク61内に蓄えられた液体wを排出する排出管63が設けられており、排出管63には排出管63の流路を開閉するバルブ64が設けられている。このバルブ64の開閉動作は主制御系CSにより制御される。排出管63から排出された液体wは、例えば廃棄されたり、或いはクリーン化されて超純水製造装置30等に戻され再利用される。   FIG. 5 is a view for explaining thresholds set for the collection tank 61 provided in the exposure apparatus according to the second embodiment of the present invention. The configuration of the recovery tank 61 shown in FIG. 5 is almost the same as that of the recovery tank 41 shown in FIG. That is, a water level sensor 62 is provided inside the recovery tank 61, and the detection result of the water level sensor 62 is output to the main control system CS. A discharge pipe 63 for discharging the liquid w stored in the recovery tank 61 is provided at the bottom, and a valve 64 for opening and closing the flow path of the discharge pipe 63 is provided in the discharge pipe 63. The opening / closing operation of the valve 64 is controlled by the main control system CS. The liquid w discharged from the discharge pipe 63 is discarded or cleaned, for example, and returned to the ultrapure water production apparatus 30 or the like for reuse.

本実施形態では、主制御系CSに水位センサ62で検出される水位に対して第1〜第4閾値の4つの閾値が設定されている。図5において、符号WL11を付した仮想線は第1閾値に相当する水位、符号WL12を付した仮想線は第2閾値に相当する水位、符号WL13を付した仮想線は第3閾値に相当する水位、符号WL14を付した仮想線は第4閾値に相当する水位である。水位WL11は図3に示す停止閾値に対して設定された水位と同様の水位であり、水位WL12は図3に示す警報閾値に対して設定された水位と同様の水位である。つまり、回収タンク61の水位が水位WL12以上になると主制御系CSから警報装置KDに信号が出力されて警報装置KDから警報が発せられ、水位WL11以上になると液体供給機構SWからの液体wの供給が停止されて液体wの回収が行われる。尚、水位WL11は、第1実施形態で設定されたWL1と同様に、液体wの供給を停止した後で、基板P上に残存している液体w等の全てを回収タンク61に回収し得る水位に設定されている。また、好ましくは、回収タンク61の回収能力の80%程度に水位WL11が設定される。   In the present embodiment, four threshold values of first to fourth threshold values are set for the water level detected by the water level sensor 62 in the main control system CS. In FIG. 5, the imaginary line with the reference WL11 corresponds to the water level corresponding to the first threshold, the imaginary line with the reference WL12 corresponds to the water level corresponding to the second threshold, and the imaginary line with the reference WL13 corresponds to the third threshold. The imaginary line with the water level and the symbol WL14 is the water level corresponding to the fourth threshold value. The water level WL11 is the same as the water level set for the stop threshold shown in FIG. 3, and the water level WL12 is the same as the water level set for the alarm threshold shown in FIG. In other words, when the water level of the recovery tank 61 is higher than the water level WL12, a signal is output from the main control system CS to the alarm device KD and an alarm is issued from the alarm device KD, and when the water level is higher than the water level WL11, the liquid w from the liquid supply mechanism SW The supply is stopped and the liquid w is collected. Note that the water level WL11 can recover all of the liquid w and the like remaining on the substrate P in the recovery tank 61 after the supply of the liquid w is stopped, similarly to WL1 set in the first embodiment. The water level is set. Preferably, the water level WL11 is set to about 80% of the recovery capacity of the recovery tank 61.

また、水位WL13は水位WL12よりも低い水位に設定されており、水位WL14は水位WL13よりも更に低い水位に設定されている。水位WL13に対して設定される第3閾値は、回収タンク61内に一定量以上の液体wが蓄えられるよう制御を行う上で用いられる閾値である。つまり、主制御系CSは、回収タンク61内に蓄えられる液体wの水位が、極力水位WL12と水位WL13との間に維持されるようにバルブ64を制御する。また、水位WL14に対して設定される第4閾値は、回収タンク61内に蓄えられる液体wの最低量を定める閾値である。回収タンク61内の液体wが所定量以下になると、回収タンク61から液体wとともに気体が排出され、又は気体のみが排出されることになって排出系に悪影響を与える虞があるため、何らかの原因で第3閾値に相当する水位WL13よりも回収タンク61内の液体wの水位が下がったとしても、第4閾値を定めて最小の水量を確保している。   The water level WL13 is set to a lower water level than the water level WL12, and the water level WL14 is set to a lower water level than the water level WL13. The third threshold value set for the water level WL13 is a threshold value used for performing control so that a predetermined amount or more of the liquid w is stored in the recovery tank 61. That is, the main control system CS controls the valve 64 so that the water level of the liquid w stored in the recovery tank 61 is maintained between the water level WL12 and the water level WL13 as much as possible. The fourth threshold value set for the water level WL14 is a threshold value that determines the minimum amount of the liquid w stored in the recovery tank 61. If the liquid w in the recovery tank 61 falls below a predetermined amount, gas is discharged from the recovery tank 61 together with the liquid w, or only the gas is discharged, which may adversely affect the discharge system. Thus, even if the water level of the liquid w in the recovery tank 61 is lower than the water level WL13 corresponding to the third threshold value, the fourth threshold value is set to ensure the minimum amount of water.

上記構成において、基板Pに対するマスクMのパターンの転写は、上述した第1実施形態と同様の手順にて行われる。つまり、マスクMがマスクステージMST上にロードされるとともに基板Pが基板ステージPST上にロードされて、アライメントセンサを用いて基板Pに形成されたマークの位置情報が計測されてEGA演算が行われ、基板P上のショット領域の配列の規則性が決定される。次いで、回収管44aに設けられたバルブ45が開かれ、回収タンク61を回収ノズル36(回収ノズル36a,36b,36a′,36b′)に連通させる。尚、本実施形態においては、バルブ45を開けたまま、即ち回収ノズル36と回収タンク61とを連通させたままでもよい。   In the above configuration, the transfer of the pattern of the mask M to the substrate P is performed in the same procedure as in the first embodiment described above. That is, the mask M is loaded on the mask stage MST and the substrate P is loaded on the substrate stage PST, and the position information of the marks formed on the substrate P is measured using the alignment sensor, and the EGA calculation is performed. The regularity of the arrangement of shot areas on the substrate P is determined. Next, the valve 45 provided in the recovery pipe 44a is opened, and the recovery tank 61 is communicated with the recovery nozzle 36 (recovery nozzles 36a, 36b, 36a ′, 36b ′). In the present embodiment, the valve 45 may be left open, that is, the recovery nozzle 36 and the recovery tank 61 may be kept in communication.

次に、液体供給機構SWの駆動によって供給管33,33′及び供給ノズル32(32a〜32c,32a′〜32c′)を介して投影光学系PLの先端部に設けられる光学素子1と基板Pとの間に液体wが供給されるとともに、液体供給機構SWが駆動されて回収ノズル36(36a,36b,36a′,36b′)を介して基板P上に供給された液体wが回収タンク61に回収される。投影光学系PLと基板Pとの間に一定量の液体wが常時供給されている状態で、マスクステージMSTと基板ステージPSTとが走査されるとともに露光光ELによりマスクMが照明されて、マスクMのパターンの像が投影光学系PL及び液体wを介して基板P上に投影される。以下、同様に、ステップ・アンド・スキャン方式で各ショット領域に対する露光処理が順次行われる。   Next, the optical element 1 and the substrate P provided at the tip of the projection optical system PL through the supply pipes 33 and 33 'and the supply nozzles 32 (32a to 32c, 32a' to 32c ') by driving the liquid supply mechanism SW. And the liquid supply mechanism SW is driven to supply the liquid w supplied onto the substrate P via the recovery nozzle 36 (36a, 36b, 36a ′, 36b ′) to the recovery tank 61. To be recovered. The mask stage MST and the substrate stage PST are scanned while the fixed amount of liquid w is constantly supplied between the projection optical system PL and the substrate P, the mask M is illuminated by the exposure light EL, and the mask An image of the M pattern is projected onto the substrate P via the projection optical system PL and the liquid w. Thereafter, similarly, exposure processing for each shot area is sequentially performed by the step-and-scan method.

基板Pの全てのショット領域の露光が完了すると、第1実施形態と同様に、基板P上に供給された液体wは、回収ノズル36(回収ノズル36a,36b,36a′,36b′)を介して、回収ノズル36(回収ノズル36a,36b,36a′,36b′)に連通している回収タンク61に回収される。   When the exposure of all the shot areas of the substrate P is completed, the liquid w supplied onto the substrate P passes through the recovery nozzle 36 (recovery nozzles 36a, 36b, 36a ′, 36b ′) as in the first embodiment. Thus, the fuel is recovered in the recovery tank 61 that communicates with the recovery nozzle 36 (recovery nozzles 36a, 36b, 36a ′, 36b ′).

また、基板P上の液体wの回収が終了すると、基板Pの交換、即ち露光済みの基板のアンロードと次に露光される基板のロードが行われる。露光装置EXの動作に同期して、基板の交換中に回収タンク61からの液体wの排出が行われる。即ち、主制御系CSは、バルブ64を開き、水位センサ62の検出結果が水位WL13を示すまで液体wの排出を行う。水位センサ62の検出結果が水位WL13になったら、主制御系CSは、バルブ64を閉じて回収タンク61の液体wの排出動作を終了する。基板交換動作、及び回収タンク61の液体排出動作が終了すると、主制御系CSは、基板P上への液体wの供給を開始し、上述と同様にして、基板P上の複数のショット領域に対する露光処理が順次実行される。以下同様にして、複数枚の基板に対する液浸露光処理が行われ、基板交換動作中には、その動作と並行して回収タンク61の液体排出動作が行われる。   When the recovery of the liquid w on the substrate P is completed, the substrate P is replaced, that is, the exposed substrate is unloaded and the next exposed substrate is loaded. In synchronization with the operation of the exposure apparatus EX, the liquid w is discharged from the collection tank 61 during the replacement of the substrate. That is, the main control system CS opens the valve 64 and discharges the liquid w until the detection result of the water level sensor 62 indicates the water level WL13. When the detection result of the water level sensor 62 becomes the water level WL13, the main control system CS closes the valve 64 and ends the operation of discharging the liquid w from the recovery tank 61. When the substrate replacement operation and the liquid discharge operation of the collection tank 61 are finished, the main control system CS starts supplying the liquid w onto the substrate P, and in the same manner as described above, the main control system CS applies to a plurality of shot areas on the substrate P. The exposure process is sequentially executed. In the same manner, immersion exposure processing is performed on a plurality of substrates, and during the substrate replacement operation, the liquid discharge operation of the recovery tank 61 is performed in parallel with the operation.

回収タンク61に設けられた水位センサ62の検出結果は常時主制御系CSに出力されており、主制御系CSは水位センサ62の検出結果と、予め設定されている第1〜第4閾値とを比較し、検出結果が第1〜第4閾値を超えているか否かを判断する。仮に、回収タンク61の水位が第2閾値を超えていると判断した場合には、第1実施形態と同様に、主制御系CSは信号を出力して警報装置KDを駆動する。これにより、警報装置KDから警告灯、アラーム音、ディスプレイ等により警報が発せられる。   The detection result of the water level sensor 62 provided in the recovery tank 61 is always output to the main control system CS, and the main control system CS includes the detection result of the water level sensor 62 and preset first to fourth threshold values. To determine whether the detection result exceeds the first to fourth thresholds. If it is determined that the water level in the recovery tank 61 exceeds the second threshold value, the main control system CS outputs a signal to drive the alarm device KD as in the first embodiment. Thereby, a warning is emitted from the warning device KD by a warning light, an alarm sound, a display or the like.

警報が発せられた場合には、露光中のショット領域、又は露光中のウェハ、又は露光中のロットに対する露光処理を終えるまで露光処理が継続され、その後で露光処理を中断して回収タンク61に蓄えられた液体wの排出が行われる。液体wの排出は、その回収タンク61内の液体wの水位が第3閾値に相当する水位WL13を下回らないように制御される。このようにして、回収タンク61内の液体wの水位が水位WL12と水位WL13との間に維持される。尚、露光処理をどの時点でまで継続させて中断させるかは、回収タンク61の大きさ(回収能力)、第2閾値の設定値、及び単位時間当たりの液体wの回収量等に応じて設定すればよい。   When an alarm is issued, the exposure process is continued until the exposure process for the shot area being exposed, the wafer being exposed, or the lot being exposed is completed, and then the exposure process is interrupted and the recovery tank 61 is stopped. The stored liquid w is discharged. The discharge of the liquid w is controlled so that the water level of the liquid w in the recovery tank 61 does not fall below the water level WL13 corresponding to the third threshold value. In this way, the water level of the liquid w in the recovery tank 61 is maintained between the water level WL12 and the water level WL13. Note that the point at which the exposure process is continued and interrupted is set according to the size of the recovery tank 61 (recovery capability), the set value of the second threshold, the recovery amount of the liquid w per unit time, and the like. do it.

また、回収タンク61の水位が水位WL12を超えて第1閾値に相当する水位WL11に達したと判断した場合には、主制御系CSは即座に温調装置31の液体供給動作を停止させるとともにバルブ35,35′を閉塞して液体wの供給を停止するとともに、基板ステージPSTを投影光学系PLの下で停止させる。そして、基板P上に残存する液体w等を回収ノズル36(回収ノズル36a,36b,36a′,36b′)を介して、その回収ノズル36(回収ノズル36a,36b,36a′,36b′)に連通している回収タンク61に回収するとともにバルブ64を開いて水位センサの検出結果が水位WL13になるまで回収タンク61から液体の排出を行う。第1閾値は、残存している以上の液体wを回収し得る値に設定されているため、液体wの供給が停止された時点から基板P上に残存している液体w等を全て回収しても回収タンク61から液体wが溢れることはない。尚、回収タンク61の水位が停止閾値に達したときに、直ちにバルブ45を閉じるとともにバルブ64を開いて回収タンク61から液体の排出を開始してもよい。また、回収タンク61の水位が停止閾値に達する場合には、回収タンク61の水位が警報閾値に達した時点で発せらるべき警報装置KDが故障していることも考えられるため、警報装置KDとは別の警報装置(警告灯、アラーム音、ディスプレイ等)を設けて、回収タンク61の水位の停止閾値に達したときに警報を発するようにしてもよい。   When it is determined that the water level in the recovery tank 61 has exceeded the water level WL12 and has reached the water level WL11 corresponding to the first threshold, the main control system CS immediately stops the liquid supply operation of the temperature adjustment device 31. The valves 35 and 35 'are closed to stop the supply of the liquid w, and the substrate stage PST is stopped under the projection optical system PL. Then, the liquid w remaining on the substrate P is transferred to the recovery nozzle 36 (recovery nozzles 36a, 36b, 36a ', 36b') via the recovery nozzle 36 (recovery nozzles 36a, 36b, 36a ', 36b'). The liquid is recovered from the recovery tank 61 until it is recovered in the communication recovery tank 61 and the valve 64 is opened and the detection result of the water level sensor becomes the water level WL13. Since the first threshold value is set to a value that can recover more liquid w remaining, the liquid w remaining on the substrate P is all recovered from the time when the supply of the liquid w is stopped. However, the liquid w does not overflow from the recovery tank 61. When the water level of the recovery tank 61 reaches the stop threshold, the valve 45 may be immediately closed and the valve 64 may be opened to start discharging the liquid from the recovery tank 61. Further, when the water level of the recovery tank 61 reaches the stop threshold value, it is considered that the alarm device KD that should be issued when the water level of the recovery tank 61 reaches the alarm threshold value is broken. An alarm device (a warning light, an alarm sound, a display, etc.) different from the above may be provided so as to issue an alarm when the stop threshold of the water level of the recovery tank 61 is reached.

また、回収タンク61の排出動作中に回収タンク61に蓄えられた液体wの水位が第3閾値に相当する水位WL13を超えて第4閾値に相当する水位WL14に達した場合には、主制御系CSは排出管63に設けられたバルブ64を閉塞して液体wの排出を停止させる。このように、液体wの排出を行っている最中に水位センサ62の故障、外部ノイズによる誤作動、その他の原因によって液体wの水位が第3閾値に相当する水位WL13を超えても、回収タンク61に蓄えられる液体wの水位が第4閾値に相当する水位WL14に達したときに、即座にバルブ64を閉鎖して一定量の液体wが回収タンク61内に蓄えられている状態を確保している。かかる制御を行うことにより、回収タンク61から液体wとともに気体が排出され、又は気体のみが排出される事態を防止することができ、排出系に悪影響を与えることはない。   When the water level of the liquid w stored in the recovery tank 61 during the discharge operation of the recovery tank 61 exceeds the water level WL13 corresponding to the third threshold and reaches the water level WL14 corresponding to the fourth threshold, the main control is performed. The system CS closes the valve 64 provided in the discharge pipe 63 and stops the discharge of the liquid w. In this way, even when the liquid w is being discharged, even if the water level of the liquid w exceeds the water level WL13 corresponding to the third threshold due to malfunction of the water level sensor 62, malfunction due to external noise, or other causes, recovery is performed. When the water level of the liquid w stored in the tank 61 reaches the water level WL14 corresponding to the fourth threshold, the valve 64 is immediately closed to ensure that a certain amount of liquid w is stored in the recovery tank 61. is doing. By performing such control, it is possible to prevent a situation where gas is discharged from the recovery tank 61 together with the liquid w or only the gas is discharged, and the discharge system is not adversely affected.

以上のように、本実施形態においては、露光装置EXの動作に同期して、基板交換動作中に、回収タンク61の液体排出動作を行うようにしているので、その液体排出動作に伴う振動や液体回収力(負圧)の変動による露光精度の低下を防止できる。また、本実施形態においては、回収タンク61から液体wが溢れ出したり、回収タンク61内の液体wが所定量以下になって、回収タンク61の排出系が破損したりする等の不都合が防止できるため、露光装置EXの稼働率が低下することもない。尚、上述の第2実施形態においては、回収タンク61の水位に対して4つの閾値を設定しているが、第1実施形態の回収タンク41,42にも第2実施形態と同様に4つの閾値を設定するようにしてもよい。   As described above, in this embodiment, the liquid discharge operation of the recovery tank 61 is performed during the substrate replacement operation in synchronization with the operation of the exposure apparatus EX. It is possible to prevent a reduction in exposure accuracy due to fluctuations in the liquid recovery force (negative pressure). Further, in the present embodiment, inconveniences such as the liquid w overflowing from the recovery tank 61 or the discharge system of the recovery tank 61 is damaged due to the liquid w in the recovery tank 61 becoming less than a predetermined amount. Therefore, the operation rate of the exposure apparatus EX does not decrease. In the second embodiment described above, four threshold values are set for the water level of the recovery tank 61. However, the recovery tanks 41 and 42 of the first embodiment also have four threshold values as in the second embodiment. A threshold value may be set.

また、上述の第2実施形態においては、露光装置EXの動作に同期して、基板交換動作中に、回収タンク61の排出動作を行うようにしているが、回収タンク61の液体排出動作は基板交換動作中に限らず、基板P上のショット領域の露光を行っているときやアライメントセンサを用いてマーク計測を行っているとき等の高い精度が要求されている動作中を避けて、例えばEGA演算を開始してから基板Pの露光が開始されるまでの間や、ロットの処理準備期間中や、基板P上のあるショット領域の露光完了後から次のショット領域の露光開始までの間等に液体排出動作を行うようにしても良い。   Further, in the second embodiment described above, the recovery tank 61 is discharged during the substrate replacement operation in synchronization with the operation of the exposure apparatus EX. Not only during the exchange operation, but avoiding the operation requiring high accuracy such as when exposing a shot area on the substrate P or performing mark measurement using an alignment sensor, for example, EGA From the start of calculation until the exposure of the substrate P is started, during the lot processing preparation period, after the completion of exposure of a certain shot area on the substrate P, until the start of exposure of the next shot area, etc. Alternatively, the liquid discharging operation may be performed.

また、上述の第1、第2実施形態においては、回収タンク41,42,61からの排出は、排出管47,48,63に設けられたバルブ49,50,64を制御することによって行われているが、バルブの代わりに、ギヤポンプ等を使うようにしても良い。更に、バルブ(ギヤポンプ)と回収タンクとの間に逆止弁を配置して逆流を防止するようにしても良い。また、上述の実施形態において、回収タンク41,42,61の下に、回収タンク41,42,61から溢れ出した液体wの拡散を防止するためのドレインパン(液体受け部材)を配置するようにしても良い。ドレインパンの大きさ(液体保持能力)は各回収タンクの大きさに応じて決めてやればよい。好ましくは、各回収タンクの最大液体回収量の110〜120%程度の回収能力を有するドレインパンが配置される。更に、そのドレインパンの内部に液体(水)検知センサを配置して、回収タンク41,42,61から液体が溢れ出したことを検知するようにしてもよい。この場合、ドレインパンの内部に配置された液体検知センサの出力も、主制御系CSに供給されることが望ましい。また、ドレインパンの内部に配置された液体検知センサが液体の溢れ出しを検知した場合、主制御系CSは温調装置31の液体供給動作を直ちに停止させるとともにバルブ35を閉塞して液体wの供給を停止するとともに、基板ステージPSTを投影光学系PLの下で停止させるのが望ましい。これにより、ドレインパンからさらに液体wが溢れ出すことを防止することができる。   In the first and second embodiments described above, the discharge from the collection tanks 41, 42, 61 is performed by controlling the valves 49, 50, 64 provided in the discharge pipes 47, 48, 63. However, a gear pump or the like may be used instead of the valve. Furthermore, a check valve may be disposed between the valve (gear pump) and the recovery tank to prevent backflow. In the above-described embodiment, a drain pan (liquid receiving member) for preventing diffusion of the liquid w overflowing from the recovery tanks 41, 42, 61 is disposed below the recovery tanks 41, 42, 61. Anyway. What is necessary is just to determine the magnitude | size (liquid holding | maintenance capability) of a drain pan according to the magnitude | size of each collection tank. Preferably, a drain pan having a recovery capability of about 110 to 120% of the maximum liquid recovery amount of each recovery tank is disposed. Furthermore, a liquid (water) detection sensor may be disposed inside the drain pan to detect that liquid has overflowed from the recovery tanks 41, 42, 61. In this case, it is desirable that the output of the liquid detection sensor disposed inside the drain pan is also supplied to the main control system CS. When the liquid detection sensor arranged inside the drain pan detects the overflow of the liquid, the main control system CS immediately stops the liquid supply operation of the temperature control device 31 and closes the valve 35 to close the liquid w. It is desirable to stop the supply and stop the substrate stage PST under the projection optical system PL. Thereby, it is possible to prevent the liquid w from further overflowing from the drain pan.

尚、以上説明した第1,第2実施形態においては、1つの露光装置EXに対して超純水製造装置30及び温調装置31が1つずつ設けられた形態について説明した。複数の露光装置EXが設けられる場合には、各々の露光装置に対して温調装置31を設け、これらの温調装置31を、例えば工場に設けられた1つの超純水製造装置30に接続する構成とするのが望ましい。   In the first and second embodiments described above, an embodiment has been described in which one ultrapure water production apparatus 30 and one temperature control apparatus 31 are provided for one exposure apparatus EX. When a plurality of exposure apparatuses EX are provided, a temperature adjustment device 31 is provided for each exposure apparatus, and these temperature adjustment devices 31 are connected to, for example, one ultrapure water production apparatus 30 provided in a factory. It is desirable to adopt a configuration to do so.

また、上述の第1、第2実施形態の露光装置EXは純水を使用するので、水位センサとしては、光ファイバ方式等の純水でも使用可能な水位センサを用いるのが望ましいが、回収タンク41,42,61に回収される水の純度が低下している場合には、静電容量方式や電気抵抗方式等の水位センサを適用することも可能である。また、水位センサは、回収タンク内の水位を連続的に監視できるものでもよいし、上述したような第1〜第4閾値に対応する水位を検出する水位センサをそれぞれ設けるようにしてもよい。   In addition, since the exposure apparatus EX of the first and second embodiments described above uses pure water, it is desirable to use a water level sensor that can be used with pure water such as an optical fiber type as the water level sensor. When the purity of the water collected in 41, 42, 61 is lowered, a water level sensor such as a capacitance method or an electric resistance method can be applied. The water level sensor may be one that can continuously monitor the water level in the recovery tank, or may be provided with a water level sensor that detects the water level corresponding to the first to fourth thresholds as described above.

また、上述の第1、第2実施形態においては、水位センサは、投影光学系PLの像面側の回収ノズル36で回収された液体wを蓄える回収タンク41,42,61に適用しているが、これに限らず、基板Pを基板ステージPSTに吸着するための真空系の途中に設けられた液体トラップ(液体回収タンク)等、他の回収タンクに適用することもできる。また、上述の第1、第2実施形態は、露光装置EXが高い精度が要求される動作を行っていないとき等に液体排出を行う回収タンクを用いた場合について説明しているが、上述の第1、第2実施形態における水位センサの構成や閾値の設定、或いは水位センサの検出結果に応じた露光装置EXの動作(例えば、停止閾値に達したときの液体供給停止、露光動作停止等)は、露光装置EXの動作とは無関係に液体排出が可能な回収タンクを備えた露光装置にも適用することができる。   In the first and second embodiments described above, the water level sensor is applied to the recovery tanks 41, 42, and 61 that store the liquid w recovered by the recovery nozzle 36 on the image plane side of the projection optical system PL. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to other recovery tanks such as a liquid trap (liquid recovery tank) provided in the middle of a vacuum system for adsorbing the substrate P to the substrate stage PST. In the first and second embodiments described above, a case is described in which a collection tank that discharges liquid is used when the exposure apparatus EX is not performing an operation that requires high accuracy. The configuration of the water level sensor and the setting of the threshold value in the first and second embodiments, or the operation of the exposure apparatus EX according to the detection result of the water level sensor (for example, the liquid supply stop when the stop threshold value is reached, the exposure operation stop, etc.) Can also be applied to an exposure apparatus having a recovery tank capable of discharging liquid irrespective of the operation of the exposure apparatus EX.

また、上記実施形態においては、照明光学系ISにArFエキシマレーザ光源を備えているため、液体wとして純水を用いている。純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できるとともに、ウェハW上のフォトレジストや光学素子(レンズ)等に対する悪影響がない利点がある。また、純水は環境に対する悪影響がないとともに、不純物の含有率が極めて低いため、ウェハW表面、及び投影光学系PLの先端面に設けられている光学素子の表面を洗浄する作用も期待できる。また、工場の純水はそのレベル(純水度)が低いことも考えられるので、その場合には露光装置自身が超純水化機構を持つようにしても良い。   In the above embodiment, since the illumination optical system IS includes an ArF excimer laser light source, pure water is used as the liquid w. Pure water can be easily obtained in large quantities at a semiconductor manufacturing factory or the like, and has an advantage that it does not adversely affect the photoresist, optical elements (lenses), etc. on the wafer W. In addition, pure water has no adverse effects on the environment, and since the impurity content is extremely low, it can be expected to clean the surface of the wafer W and the surface of the optical element provided on the front end surface of the projection optical system PL. In addition, since the level of pure water in the factory (pure water level) may be low, the exposure apparatus itself may have an ultrapure water purification mechanism.

波長が193nm程度の露光光に対する純水(水)の屈折率nはほぼ1.44と言われており、露光光の光源としてArFエキシマレーザ光(波長193nm)を用いた場合、ウェハW上では1/n、即ち約134nmに短波長化されて高い解像度が得られる。更に、焦点深度は空気中に比べて約n倍、即ち約1.44倍に拡大されるため、空気中で使用する場合と同程度の焦点深度が確保できればよい場合には、投影光学系PLの開口数をより増加させることができ、この点でも解像度が向上する。   The refractive index n of pure water (water) with respect to exposure light having a wavelength of about 193 nm is said to be approximately 1.44. When ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) is used as the light source of exposure light, on the wafer W High resolution is obtained by shortening the wavelength to 1 / n, that is, about 134 nm. Further, since the depth of focus is expanded by about n times, that is, about 1.44 times compared with that in the air, the projection optical system PL can be used when it is sufficient to ensure the same depth of focus as that used in the air. The numerical aperture can be further increased, and the resolution is improved in this respect as well.

尚、液浸露光に用いる光源1としてKrFエキシマレーザ光源やFレーザ光源を用いることもできる。Fレーザ光源を用いる場合、液浸露光用の液体としてはFレーザ光を透過可能な例えばフッ素系オイルや過フッ化ポリエーテル(PFPE)等のフッ素系の液体を用いればよい。また、その他にも、露光光に対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系PLやウェハW表面に塗布されているフォトレジストに対して安定なもの(例えばセダー油)を用いることも可能である。その場合、回収タンク内の液量を検出するセンサは、その液体を検出できるものを用いればよい。Note that a KrF excimer laser light source or an F 2 laser light source can also be used as the light source 1 used for immersion exposure. When the F 2 laser light source is used, the liquid for immersion exposure may be a fluorine-based liquid such as fluorine-based oil or perfluorinated polyether (PFPE) that can transmit the F 2 laser light. In addition, it is also possible to use a material (for example, cedar oil) that is transparent to the exposure light, has a refractive index as high as possible, and is stable to the photoresist applied to the projection optical system PL and the surface of the wafer W. Is possible. In this case, a sensor that can detect the amount of liquid in the recovery tank may be one that can detect the liquid.

尚、上述したように、液浸法を用いた場合には、投影光学系の開口数NAが0.9〜1.3になることもある。このように投影光学系の開口数NAが大きくなる場合には、従来から露光光として用いられているランダム偏光光では偏光効果によって結像特性が悪化することもあるので、偏光照明を用いるのが望ましい。その場合、マスクのライン・アンド・スペースパターンのラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明を行い、マスクのパターンからは、S偏光成分(ラインパターンの長手方向に沿った偏光方向成分)の回折光が多く射出されるようにするとよい。   As described above, when the immersion method is used, the numerical aperture NA of the projection optical system may be 0.9 to 1.3. When the numerical aperture NA of the projection optical system becomes large in this way, the image formation characteristic may be deteriorated due to the polarization effect with random polarized light conventionally used as exposure light. desirable. In that case, linearly polarized illumination is performed in accordance with the longitudinal direction of the line pattern of the mask line-and-space pattern, and diffraction of the S-polarized component (polarized direction component along the longitudinal direction of the line pattern) is performed from the mask pattern. It is better to emit a lot of light.

投影光学系と基板表面に塗布されたレジストとの間が液体で満たされている場合、投影光学系と基板表面に塗布されたレジストとの間が空気(気体)で満たされている場合に比べて、コントラストの向上に寄与するS偏光成分の回折光のレジスト表面での透過率が高くなるため、投影光学系の開口数NAが1.0を超えるような場合でも高い結像性能を得ることができる。また、位相シフトマスクや特開平6−188169号公報に開示されているようなラインパターンの長手方向に合わせた斜入射照明法(特に、ダイポール照明法)等を適宜組み合わせるとより効果的である。   When the space between the projection optical system and the resist coated on the substrate surface is filled with liquid, compared to when the space between the projection optical system and the resist coated on the substrate surface is filled with air (gas) In addition, since the transmittance of the diffracted light of the S-polarized component contributing to the improvement of the contrast on the resist surface is increased, high imaging performance can be obtained even when the numerical aperture NA of the projection optical system exceeds 1.0. Can do. Further, it is more effective to appropriately combine a phase shift mask and an oblique incidence illumination method (particularly a dipole illumination method) or the like according to the longitudinal direction of the line pattern as disclosed in JP-A-6-188169.

また、マスクのラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明(S偏光照明)だけでなく、特開平6−53120号公報に開示されているように、光軸を中心とした円の接線(周)方向に直線偏光する偏光照明法と斜入射照明法との組み合わせも効果的である。
特に、マスクのパターンが所定の一方向に延びるラインパターンだけでなく、複数の異なる方向に延びるラインパターンが混在する場合には、同じく特開平6−53120号公報に開示されているように、光軸を中心とした円の接線方向に直線偏光する偏光照明法と輪帯照明法とを併用することによって、投影光学系の開口数NAが大きい場合でも高い結像性能を得ることができる。
In addition to linearly polarized illumination (S-polarized illumination) matched to the longitudinal direction of the mask line pattern, as disclosed in JP-A-6-53120, a tangent (circumference) of a circle centered on the optical axis. A combination of a polarized illumination method that linearly polarizes in the direction) and a grazing incidence illumination method is also effective.
In particular, when a mask pattern includes not only a line pattern extending in a predetermined direction but also a plurality of line patterns extending in different directions, as disclosed in JP-A-6-53120, By using both the polarization illumination method that linearly polarizes in the tangential direction of the circle centered on the axis and the annular illumination method, high imaging performance can be obtained even when the numerical aperture NA of the projection optical system is large.

また、上述の実施形態においては、投影光学系PLとウェハWとの間を局所的に液体で満たす液浸露光装置を採用しているが、特開平6−124873号公報に開示されているような露光対象の基板を保持したステージを液槽の中で移動させる液浸露光装置や、特開平10−303114号公報に開示されているようなステージ上に所定深さの液体槽を形成し、その中に基板を保持する液浸露光装置にも本発明を適用可能である。   In the above-described embodiment, an immersion exposure apparatus that locally fills the space between the projection optical system PL and the wafer W with a liquid is employed. However, as disclosed in JP-A-6-124873. An immersion exposure apparatus for moving a stage holding a substrate to be exposed in the liquid tank, and a liquid tank having a predetermined depth on the stage as disclosed in JP-A-10-303114, The present invention can also be applied to an immersion exposure apparatus that holds a substrate therein.

また、本発明は、特開平10−163099号公報、特開平10−214783号公報、特表2000−505958号公報等に開示されているように、ウェハ等の被処理基板を別々に載置してXY方向に独立に移動可能な2つの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。
なお、基板Pを保持するステージとは別に、測定用の部材やセンサを搭載して投影光学系の像面側で移動する測定ステージを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。なお、測定ステージを備えた露光装置は、例えば特開2000−164504号(対応米国出願第09/593,800号)に開示されており、本国際出願で指定した指定国(又は選択した選択国)の国内法令が許す限りにおいて、上記公報及びこれに対応する米国出願における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。
Further, the present invention separately mounts a substrate to be processed such as a wafer as disclosed in JP-A-10-163099, JP-A-10-214783, JP-T 2000-505958, and the like. The present invention can also be applied to a twin stage type exposure apparatus having two stages that can move independently in the XY directions.
Note that the present invention can also be applied to an exposure apparatus that includes a measurement stage mounted with a measurement member or sensor and moved on the image plane side of the projection optical system separately from the stage holding the substrate P. An exposure apparatus equipped with a measurement stage is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-164504 (corresponding US Application No. 09 / 593,800), which is designated in the international application (or selected selected country). To the extent permitted by national laws and regulations), the disclosures in the above publications and corresponding US applications are incorporated herein by reference.

また更に、上記実施形態では光源として、ArFエキシマレーザ光源の場合を例に挙げて説明したが、これ以外に光源としては、例えばg線(波長436nm)、i線(波長365nm)を射出する超高圧水銀ランプ、又はKrFエキシマレーザ(波長248nm)、Fレーザ(波長157nm)、Krレーザ(波長146nm)、YAGレーザの高周波発生装置、若しくは半導体レーザの高周波発生装置を用いることができる。Furthermore, in the above-described embodiment, the ArF excimer laser light source is described as an example of the light source. However, as the light source other than this, for example, an ultra-light emitting g-line (wavelength 436 nm) or i-line (wavelength 365 nm) is emitted. A high-pressure mercury lamp, a KrF excimer laser (wavelength 248 nm), an F 2 laser (wavelength 157 nm), a Kr 2 laser (wavelength 146 nm), a YAG laser high-frequency generator, or a semiconductor laser high-frequency generator can be used.

更に、光源としてDFB半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム(又はエルビウムとイットリビウムの両方)がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。例えば、単一波長レーザの発振波長を1.51〜1.59μmの範囲内とすると、発生波長が189〜199nmの範囲内である8倍高調波、又は発生波長が151〜159nmの範囲内である10倍高調波が出力される。   Further, a single wavelength laser beam in the infrared region or visible region oscillated from a DFB semiconductor laser or fiber laser as a light source is amplified by, for example, a fiber amplifier doped with erbium (or both erbium and yttrium), and nonlinear optics You may use the harmonic which wavelength-converted into the ultraviolet light using the crystal | crystallization. For example, if the oscillation wavelength of a single wavelength laser is in the range of 1.51 to 1.59 μm, the generated wavelength is in the range of 189 to 199 nm, the eighth harmonic, or the generated wavelength is in the range of 151 to 159 nm. A 10th harmonic is output.

また、発振波長を1.03〜1.12μmの範囲内とすると、発生波長が147〜160nmの範囲内である7倍高調波が出力され、特に発振波長を1.099〜1.106μmの範囲内とすると、発生波長が157〜158μmの範囲内の7倍高調波、即ちFレーザ光とほぼ同一波長となる紫外光が得られる。この場合、単一波長発振レーザとしては例えばイットリビウム・ドープ・ファイバーレーザを用いることができる。Further, if the oscillation wavelength is in the range of 1.03 to 1.12 μm, the seventh harmonic whose output wavelength is in the range of 147 to 160 nm is output, and in particular, the oscillation wavelength is in the range of 1.099 to 1.106 μm. If it is inside, the 7th harmonic in the range of 157 to 158 μm, that is, ultraviolet light having substantially the same wavelength as the F 2 laser light is obtained. In this case, for example, an yttrium-doped fiber laser can be used as the single wavelength oscillation laser.

また、照明光学系IS内に設けられる光学素子の硝材、投影光学系PLを構成する屈折部材の硝材としては露光光の波長に応じて、蛍石(フッ化カルシウム:CaF)若しくはフッ化マグネシウム(MgF)等のフッ化物結晶又はこれらの混晶、又フッ素や水素等の物質をドープした石英硝子等の真空紫外光を透過する光学材料から選択される。尚、所定の物質をドープした石英硝子は、露光光の波長が150nm程度より短くなると透過率が低下するため、波長が150nm程度以下の真空紫外光を露光光として用いる場合には、光学素子の光学材料としては、蛍石(フッ化カルシウム)、フッ化マグネシウム等のフッ化物結晶又はこれらの混晶が使用される。Further, the glass material of the optical element provided in the illumination optical system IS, as the glass material of refractive members constituting the projection optical system PL in accordance with the wavelength of the exposure light, fluorite (calcium fluoride: CaF 2) or magnesium fluoride It is selected from optical materials that transmit vacuum ultraviolet light such as fluoride crystals such as (MgF 2 ) or mixed crystals thereof, or quartz glass doped with a substance such as fluorine or hydrogen. In addition, since quartz glass doped with a predetermined substance has a reduced transmittance when the wavelength of exposure light is shorter than about 150 nm, when using vacuum ultraviolet light having a wavelength of about 150 nm or less as exposure light, As an optical material, fluoride crystals such as fluorite (calcium fluoride) and magnesium fluoride or mixed crystals thereof are used.

また、上記実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置を例に挙げて説明したが、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置にも本発明を適用することができる。更に、本発明は半導体素子の製造に用いられる露光装置だけではなく、液晶表示素子(LCD)等を含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられてデバイスパターンをセラミックウェハ上へ転写する露光装置、及びCCD等の撮像素子の製造に用いられる露光装置等にも適用することができる。
また、上述の液浸法を適用した露光装置では、投影光学系PLの先端の光学素子1の光射出側の光路空間を液体(純水)で満たして基板Pを露光する構成になっているが、国際公開第2004/019128号に開示されているように、投影光学系PLの光学素子1の入射側の光路空間も液体(純水)で満たすようにしてもよい。
また、投影光学系を持たないタイプの露光装置、例えば、プロキシミティ型露光装置や干渉縞をウエハ上に形成することによってウエハを露光する二光束干渉型の露光装置を使用することもできる。
In the above embodiment, the step-and-scan type exposure apparatus has been described as an example. However, the present invention can also be applied to a step-and-repeat type exposure apparatus. Further, the present invention is not limited to an exposure apparatus used for manufacturing a semiconductor element, but also used for manufacturing a display including a liquid crystal display element (LCD) and the like, and an exposure apparatus for transferring a device pattern onto a glass plate, and a thin film magnetic head. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that is used for manufacturing and transfers a device pattern onto a ceramic wafer, and an exposure apparatus that is used to manufacture an image sensor such as a CCD.
Further, the exposure apparatus to which the above-described liquid immersion method is applied is configured to expose the substrate P by filling the optical path space on the light emission side of the optical element 1 at the tip of the projection optical system PL with liquid (pure water). However, as disclosed in International Publication No. 2004/019128, the optical path space on the incident side of the optical element 1 of the projection optical system PL may be filled with liquid (pure water).
It is also possible to use a type of exposure apparatus that does not have a projection optical system, such as a proximity type exposure apparatus or a two-beam interference type exposure apparatus that exposes a wafer by forming interference fringes on the wafer.

次に、本発明の実施形態による露光装置をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図6は、マイクロデバイス(ICやLSI等の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)の製造工程の一例を示すフローチャートである。図6に示すように、まず、ステップS10(設計ステップ)において、マイクロデバイスの機能・性能設計(例えば、半導体デバイスの回路設計等)を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップS11(マスク製作ステップ)において、設計した回路パターンを形成したマスク(レチクル)を製作する。一方、ステップS12(ウェハ製造ステップ)において、シリコン等の材料を用いてウェハを製造する。   Next, an embodiment of a method of manufacturing a micro device using the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention in a lithography process will be described. FIG. 6 is a flowchart showing an example of a manufacturing process of a microdevice (a semiconductor chip such as an IC or LSI, a liquid crystal panel, a CCD, a thin film magnetic head, a micromachine, etc.). As shown in FIG. 6, first, in step S10 (design step), a function / performance design (for example, circuit design of a semiconductor device) of a micro device is performed, and a pattern design for realizing the function is performed. Subsequently, in step S11 (mask manufacturing step), a mask (reticle) on which the designed circuit pattern is formed is manufactured. On the other hand, in step S12 (wafer manufacturing step), a wafer is manufactured using a material such as silicon.

次に、ステップS13(ウェハ処理ステップ)において、ステップS10〜ステップS12で用意したマスクとウェハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってウェハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップS14(デバイス組立ステップ)において、ステップS13で処理されたウェハを用いてデバイス組立を行う。このステップS14には、ダイシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング工程(チップ封入)等の工程が必要に応じて含まれる。最後に、ステップS15(検査ステップ)において、ステップS14で作製されたマイクロデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。   Next, in step S13 (wafer processing step), as will be described later, an actual circuit or the like is formed on the wafer using lithography and the like using the mask and wafer prepared in steps S10 to S12. Next, in step S14 (device assembly step), device assembly is performed using the wafer processed in step S13. This step S14 includes processes such as a dicing process, a bonding process, and a packaging process (chip encapsulation) as necessary. Finally, in step S15 (inspection step), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the microdevice manufactured in step S14 are performed. After these steps, the microdevice is completed and shipped.

図7は、半導体デバイスの場合における、図6のステップS13の詳細なフローの一例を示す図である。図7において、ステップS21(酸化ステップ)においてはウェハの表面を酸化させる。ステップS22(CVDステップ)においてはウェハ表面に絶縁膜を形成する。ステップS23(電極形成ステップ)においてはウェハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップS24(イオン打込みステップ)においてはウェハにイオンを打ち込む。以上のステップS21〜ステップS24のそれぞれは、ウェハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。   FIG. 7 is a diagram showing an example of a detailed flow of step S13 in FIG. 6 in the case of a semiconductor device. In FIG. 7, in step S21 (oxidation step), the surface of the wafer is oxidized. In step S22 (CVD step), an insulating film is formed on the wafer surface. In step S23 (electrode formation step), an electrode is formed on the wafer by vapor deposition. In step S24 (ion implantation step), ions are implanted into the wafer. Each of the above steps S21 to S24 constitutes a pretreatment process at each stage of the wafer processing, and is selected and executed according to a necessary process at each stage.

ウェハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップS25(レジスト形成ステップ)において、ウェハに感光剤を塗布する。引き続き、ステップS26(露光ステップ)において、上で説明したリソグラフィシステム(露光装置)及び露光方法によってマスクの回路パターンをウェハに転写する。次に、ステップS27(現像ステップ)においては露光されたウェハを現像し、ステップS28(エッチングステップ)において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップS29(レジスト除去ステップ)において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウェハ上に多重に回路パターンが形成される。   At each stage of the wafer process, when the above-described pre-processing step is completed, the post-processing step is executed as follows. In this post-processing step, first, in step S25 (resist formation step), a photosensitive agent is applied to the wafer. In step S26 (exposure step), the circuit pattern of the mask is transferred to the wafer by the lithography system (exposure apparatus) and the exposure method described above. Next, in step S27 (development step), the exposed wafer is developed, and in step S28 (etching step), the exposed members other than the portion where the resist remains are removed by etching. In step S29 (resist removal step), the resist that has become unnecessary after the etching is removed. By repeatedly performing these pre-processing steps and post-processing steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.

Claims (24)

投影光学系と液体とを介して基板を露光する露光装置において、
前記投影光学系の像面側に供給された液体を回収口を介して回収部に回収する液体回収装置と、
前記露光装置の動作に同期して、前記回収部に回収された液体の前記回収部からの排出動作を制御する制御装置と
を備えることを特徴とする露光装置。
In an exposure apparatus that exposes a substrate through a projection optical system and a liquid,
A liquid recovery device that recovers the liquid supplied to the image plane side of the projection optical system in a recovery unit via a recovery port;
An exposure apparatus comprising: a control device that controls an operation of discharging the liquid collected by the collection unit from the collection unit in synchronization with the operation of the exposure apparatus.
前記制御装置は、基板の露光が行われていない場合に、前記回収部から液体を排出させる制御を行うことを特徴とする請求項1記載の露光装置。  The exposure apparatus according to claim 1, wherein the controller performs control to discharge the liquid from the recovery unit when the substrate is not exposed. 前記基板に形成されたマークの位置情報を計測する計測装置を備え、
前記制御装置は、前記計測装置によるマークの計測が行われていない場合に、前記回収部から液体を排出させる制御を行うことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の露光装置。
Comprising a measuring device for measuring position information of a mark formed on the substrate;
3. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the control device performs control to discharge the liquid from the recovery unit when the measurement of the mark by the measurement device is not performed.
前記制御装置は、基板の交換が行われている間に前記回収部から液体を排出させる制御を行うことを特徴とする請求項1記載の露光装置。  The exposure apparatus according to claim 1, wherein the control device performs control to discharge the liquid from the recovery unit while the substrate is being replaced. 前記回収部は複数設けられており、
前記制御装置は、露光装置の動作に同期して、前記回収口に連結する前記回収部を切り替える制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
A plurality of the recovery units are provided,
2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the control device performs control to switch the collection unit connected to the collection port in synchronization with an operation of the exposure apparatus.
前記制御装置は、前記回収口に連結されていない回収部に回収された液体を排出させる制御を行うことを特徴とする請求項5記載の露光装置。  6. The exposure apparatus according to claim 5, wherein the control device performs control to discharge the collected liquid to a collection unit that is not connected to the collection port. 前記制御装置は、基板の露光処理が終了する度、複数枚を単位とした前記基板の露光処理が終了する度、又は基板上に設定された複数の区画領域の露光処理が終了する度、前記回収口に連結される回収部を切り替える制御を行うことを特徴とする請求項5記載の露光装置。The control device, when the exposure processing of the substrate is completed, whenever the exposure processing of the substrate in units of a plurality of sheets is completed, or when the exposure processing of a plurality of partition areas set on the substrate is completed, 6. The exposure apparatus according to claim 5, wherein control is performed to switch the collection unit connected to the collection port. 投影光学系と液体とを介して基板を露光する露光装置において、
前記投影光学系の像面側に供給された液体を回収口を介して回収部に回収する液体回収装置と、
前記液体回収装置の動作を制御する制御装置とを備え、
前記液体回収装置は、複数の回収部を有し、
前記制御装置は、前記回収口に連結する回収部の切り替えを制御することを特徴とする露光装置。
In an exposure apparatus that exposes a substrate through a projection optical system and a liquid,
A liquid recovery device that recovers the liquid supplied to the image plane side of the projection optical system in a recovery unit via a recovery port;
A control device for controlling the operation of the liquid recovery device,
The liquid recovery apparatus has a plurality of recovery units,
The exposure apparatus is characterized in that the control device controls switching of a collection unit connected to the collection port.
前記制御装置は、前記回収口に連結されていない回収部から回収された液体を排出させることを特徴とする請求項8記載の露光装置。  9. The exposure apparatus according to claim 8, wherein the controller discharges the liquid recovered from a recovery unit that is not connected to the recovery port. 投影光学系と液体とを介して基板を露光する露光装置において、
前記投影光学系の像面側に液体を供給する液体供給装置と、
前記投影光学系の像面側に供給された液体を回収部に回収する液体回収装置と、
前記回収部に回収された液体の表面位置を検出する液面検出系と、
前記液面検出系の検出結果に基づき、前記液体供給装置からの液体供給を制御する制御装置と
を備えることを特徴とする露光装置。
In an exposure apparatus that exposes a substrate through a projection optical system and a liquid,
A liquid supply device for supplying a liquid to the image plane side of the projection optical system;
A liquid recovery apparatus that recovers the liquid supplied to the image plane side of the projection optical system in a recovery unit;
A liquid level detection system for detecting the surface position of the liquid recovered in the recovery unit;
An exposure apparatus comprising: a control device that controls liquid supply from the liquid supply device based on a detection result of the liquid level detection system.
前記制御装置は、前記回収部に回収された液体の表面位置が第1位置に達した場合に、前記液体供給装置からの液体供給を停止することを特徴とする請求項10記載の露光装置。  The exposure apparatus according to claim 10, wherein the control device stops the liquid supply from the liquid supply device when the surface position of the liquid recovered by the recovery unit reaches a first position. 前記第1位置は、前記液体供給が停止された後に、前記投影光学系の像面側に供給されている液体を前記回収部で回収しうるように設定されていることを特徴とする請求項11記載の露光装置。  The first position is set so that the liquid supplied to the image plane side of the projection optical system can be recovered by the recovery unit after the liquid supply is stopped. 11. The exposure apparatus according to 11. 前記制御装置は、前記回収部に回収された液体の表面位置が前記第1位置よりも低い第2位置に達した場合に警告を発することを特徴とする請求項11記載の露光装置。  12. The exposure apparatus according to claim 11, wherein the control device issues a warning when the surface position of the liquid recovered by the recovery unit reaches a second position lower than the first position. 前記制御装置は、前記回収部に回収された液体の表面位置が前記第1位置よりも低い第2位置と該第2位置よりも低い第3位置との間に維持されるように、前記回収部に回収された液体の排出を行うことを特徴とする請求項11に記載の露光装置。  The control device is configured so that the surface position of the liquid recovered by the recovery unit is maintained between a second position lower than the first position and a third position lower than the second position. The exposure apparatus according to claim 11, wherein the liquid collected in the part is discharged. 前記制御装置は、前記回収部に回収された液体の表面位置が、前記第3位置よりも低い第4位置に達した場合に前記回収部からの液体の排出を停止することを特徴とする請求項14記載の露光装置。The said control apparatus stops discharge | emission of the liquid from the said collection | recovery part, when the surface position of the liquid collect | recovered by the said collection | recovery part reaches the 4th position lower than the said 3rd position. Item 15. The exposure apparatus according to Item 14. 前記基板を保持して、前記投影光学系の像面側で移動可能な基板ステージを更に備え、 前記制御装置は、前記回収部に回収された液体の表面位置が前記第1位置に達した場合に前記基板ステージを停止させることを特徴とする請求項10に記載の露光装置。  The apparatus further includes a substrate stage that holds the substrate and is movable on the image plane side of the projection optical system, and the control device is configured such that the surface position of the liquid recovered by the recovery unit reaches the first position. The exposure apparatus according to claim 10, wherein the substrate stage is stopped. 請求項1、請求項8、及び請求項10の何れか一項に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。  A device manufacturing method using the exposure apparatus according to any one of claims 1, 8, and 10. 液体を介して基板を露光する露光装置における液体処理方法であって、
供給された液体を回収部に回収する回収ステップと、
前記露光装置の動作に同期して、前記回収部に回収された液体を前記回収部から排出する排出ステップと
を含むことを特徴とする液体処理方法。
A liquid processing method in an exposure apparatus that exposes a substrate through a liquid,
A recovery step of recovering the supplied liquid to the recovery unit;
And a discharging step of discharging the liquid recovered by the recovery unit from the recovery unit in synchronization with the operation of the exposure apparatus.
前記基板は、投影光学系の像面側に供給された液体を介して露光される請求項18記載の液体処理方法。  The liquid processing method according to claim 18, wherein the substrate is exposed through a liquid supplied to an image plane side of the projection optical system. 液体を介して基板を露光する露光装置における液体処理方法であって、
供給された液体を回収するための回収口と第1回収部とを連結し、供給された液体を前記第1回収部に回収する第1回収ステップと、
前記回収口と前記第1回収部とは異なる第2回収部とを連結し、供給された液体を前記第2回収部に回収する第2回収ステップと、
前記回収口と連結されていない前記第1回収部に回収された液体を前記第1回収部から排出する排出ステップと を含むことを特徴とする液体処理方法。
A liquid processing method in an exposure apparatus that exposes a substrate through a liquid,
A first recovery step of connecting the recovery port for recovering the supplied liquid and the first recovery unit, and recovering the supplied liquid to the first recovery unit;
A second recovery step of connecting the recovery port and a second recovery unit different from the first recovery unit, and recovering the supplied liquid to the second recovery unit;
And a discharging step of discharging the liquid recovered by the first recovery unit not connected to the recovery port from the first recovery unit.
前記基板は、投影光学系の像面側に供給された液体を介して露光される請求項20記載の液体処理方法。21. The liquid processing method according to claim 20, wherein the substrate is exposed through a liquid supplied to an image plane side of the projection optical system. 液体を介して基板を露光する露光装置における液体処理方法であって、 前記基板上に液体を供給する供給ステップと、
前記基板上に供給された液体を回収部に回収する回収ステップと、
前記回収部に回収された液体の表面が所定の位置に達した場合に、前記液体の供給を停止する停止ステップと
を含むことを特徴とする液体処理方法。
A liquid processing method in an exposure apparatus that exposes a substrate through a liquid, comprising: supplying a liquid onto the substrate;
A recovery step of recovering the liquid supplied on the substrate in a recovery unit;
And a stopping step of stopping the supply of the liquid when the surface of the liquid recovered by the recovery unit reaches a predetermined position.
前記基板は、投影光学系の像面側に供給された液体を介して露光される請求項22記載の液体処理方法。The liquid processing method according to claim 22, wherein the substrate is exposed through a liquid supplied to an image plane side of the projection optical system. 請求項18,20,及び22のいずれか一項に記載の液体処理方法を用いて基板の露光する露光方法。  An exposure method for exposing a substrate using the liquid processing method according to any one of claims 18, 20, and 22.
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US8482716B2 (en) * 2004-06-10 2013-07-09 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and method for producing device
US7826030B2 (en) * 2006-09-07 2010-11-02 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06128473A (en) * 1992-10-13 1994-05-10 Nippon Steel Chem Co Ltd Polycarbonate resin composition
JP3747566B2 (en) * 1997-04-23 2006-02-22 株式会社ニコン Immersion exposure equipment
AU2747999A (en) * 1998-03-26 1999-10-18 Nikon Corporation Projection exposure method and system
JP4529433B2 (en) * 2002-12-10 2010-08-25 株式会社ニコン Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
EP1498778A1 (en) * 2003-06-27 2005-01-19 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method

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