JP4517354B2 - Exposure apparatus and device manufacturing method - Google Patents

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JP4517354B2 JP2004323733A JP2004323733A JP4517354B2 JP 4517354 B2 JP4517354 B2 JP 4517354B2 JP 2004323733 A JP2004323733 A JP 2004323733A JP 2004323733 A JP2004323733 A JP 2004323733A JP 4517354 B2 JP4517354 B2 JP 4517354B2
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Description

本発明は、投影光学系を介して基板を露光する露光装置及びデバイス製造方法に関するものである。 The present invention relates to an exposure apparatus and a device manufacturing method that exposes a substrate via a projection optical system.

半導体デバイスや液晶表示デバイス等のマイクロデバイスの製造工程の一つであるフォトリソグラフィ工程では、マスク上に形成されたパターンを感光性の基板上に投影露光する露光装置が用いられる。 The photolithography process is one of semiconductor devices and liquid crystal display devices such as a micro device manufacturing process, an exposure apparatus is used for projection exposure a pattern formed on a mask onto a photosensitive substrate. この露光装置は、マスクを支持するマスクステージと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投影露光するものである。 This exposure apparatus is intended and a substrate stage that supports the mask stage and the substrate supporting the mask and a projection exposure onto the substrate via the mask stage and the substrate stage sequentially while moving pattern projection optical system of the mask is there. また、このような露光装置には、スループットの向上等を目的として、投影光学系の像面側で互いに独立して移動可能な2つのステージを備えたものもある。 Further, in such an exposure apparatus, for the purpose of improvement of throughput, also those with two stages capable of moving independently of each other on the image plane side of the projection optical system. マイクロデバイスの製造においては、デバイスの高密度化のために、基板上に形成されるパターンの微細化が要求されている。 In the manufacture of microdevices for densification of the device, miniaturization of a pattern to be formed on the substrate is required. この要求に応えるために露光装置の更なる高解像度化が望まれている。 Higher resolution of the exposure apparatus in order to meet this requirement are desired. その高解像度化を実現するための手段の一つとして、下記特許文献1に開示されているような、投影光学系と基板との間を液体で満たして液浸領域を形成し、その液浸領域の液体を介して露光処理を行う液浸露光装置が案出されている。 As a means for realizing this higher resolution, such as disclosed in Patent Document 1, the space between the projection optical system and the substrate to form a liquid immersion area is filled with liquid, the immersion immersion exposure apparatus has been devised for performing an exposure process through the liquid region.
国際公開第99/49504号パンフレット International Publication No. WO 99/49504

液体が漏出したり残留すると、その漏出あるいは残留した液体により、露光装置の置かれている環境(湿度等)が変動し、またはその液体が蒸発する際の気化熱により露光装置を構成する各部材の温度が変動し、露光精度や計測精度に影響を及ぼす虞がある。 If liquid remains or leak, due to its leakage or residual liquid, the members placed environment (humidity) is varied are the exposure apparatus, or the liquid constituting the exposure apparatus by vaporization heat at the time of evaporation the temperature varies, there is influence risk exposure accuracy and measurement accuracy. また、漏出あるいは残留した液体により、露光装置を構成する各種機器が故障したり、錆びが発生したり、その液体が蒸発する際に形成されるウォーターマークによって露光装置を構成する各部材が汚染される等の不都合が生じる虞がある。 Further, the leakage or residual liquid, various devices or failure included in the exposure apparatus, or rust occurs, the members the liquid is in the exposure apparatus by the watermark formed during the evaporation is contaminated there is a possibility that a disadvantage of such produce that.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、液体の漏出や残留を抑制できる露光装置、及びデバイス製造方法を提供することを目的とする。 The present invention was made in view of such circumstances, leakage or residual can be suppressed exposure apparatus of the liquid, and an object to provide a device manufacturing method.

上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す図1〜図7に対応付けした以下の構成を採用している。 To solve the above problems, the present invention adopts the following constructions corresponding to Figs. 1 to 7 as illustrated in embodiments. 但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。 However, parenthesized reference numerals affixed to respective elements merely exemplify the elements by way of example and are not intended to limit the respective elements.

本発明の第1の態様に従えば、投影光学系(PL)を介して基板(P)を露光する露光装置において、投影光学系(PL)の像面側においてその像面とほぼ平行な2次元平面内(XY平面内)で互いに独立して移動可能な第1ステージ(ST1)及び第2ステージ(ST2)と、第1ステージ(ST1)と第2ステージ(ST2)とを近接又は接触した状態で、投影光学系(PL)の直下の位置を含む所定領域内で第1ステージ(ST1)と第2ステージ(ST2)とを一緒に移動する駆動機構(SD)と、第1ステージ(ST1)及び第2ステージ(ST2)の少なくとも一方のステージの上面(F1、F2)に液体(LQ)の液浸領域(LR)を形成する液浸機構(1)とを備え、第1ステージ(ST1)と第2ステージ(ST2)とを According to a first aspect of the present invention, an exposure apparatus that exposes a substrate (P) via a projection optical system (PL), generally parallel with its image plane at the image plane side of the projection optical system (PL) 2 within the dimension plane first stage (ST1) in (XY plane) movable independently of each other and the second stage (ST2), and the first stage and (ST1) and a second stage (ST2) proximity or contact state, and a driving mechanism for moving together a first stage at a predetermined area and (ST1) and the second stage (ST2) including the position directly below the projection optical system (PL) (SD), the first stage (ST1 ) and a liquid immersion mechanism (1) on the upper surface (F1, F2) at least one stage of the second stage (ST2) to form a liquid (liquid immersion area of ​​the LQ) (LR), the first stage (ST1 ) and the second stage and the (ST2) 緒に移動することによって、投影光学系(PL)と少なくとも一方のステージの上面との間に液体(LQ)を保持した状態で、液浸領域(LR)を第1ステージ(ST1)の上面(F1)と第2ステージ(ST2)の上面(F2)との間で移動可能であり、第1ステージ(ST1)及び第2ステージ(ST2)のうち、一方のステージの上面から他方のステージの上面へ液浸領域(LR)を移動するとき、一方のステージの上面を他方のステージの上面よりも高くする露光装置(EX)が提供される。 By moving the cord, while maintaining the liquid (LQ) between the projection optical system and (PL) and the upper surface of at least one of the stages, the upper surface of the immersion region (LR) of the first stage (ST1) ( F1) and being movable between the upper surface (F2) of the second stage (ST2), out of the first stage (ST1) and the second stage (ST2), the upper surface of the other stage from the top of one of the stages to when moving the liquid immersion area (LR), an exposure apparatus to be higher than the upper surface of the other stage an upper surface of one stage (EX) is provided.

本発明の第1の態様によれば、第1ステージ及び第2ステージのうち、一方のステージの上面から他方のステージの上面へ液浸領域を移動するとき、一方のステージの上面を他方のステージの上面よりも高くすることで、第1ステージと第2ステージとの間から液体が漏出したり、ステージ上に液体が残留することを抑制できる。 According to a first aspect of the present invention, among the first and second stages, when moving the upper surface to the liquid immersion area of ​​the top surface from the other stages of one stage and the other stage upper surface of one stage by higher than the top surface also can be suppressed or leak liquid from between the first stage and the second stage, the liquid on the stage remains. したがって、良好な露光精度及び計測精度を維持することができる。 Therefore, it is possible to maintain good exposure and measurement accuracies.

本発明の第2の態様に従えば、上記態様の露光装置(EX)を用いるデバイス製造方法が提供される。 According to a second aspect of the present invention, a device manufacturing method using the exposure apparatus of the above aspect (EX) is provided.

本発明の第2の態様によれば、露光処理及び計測処理を良好に行うことができるので、所望の性能を有するデバイスを製造することができる。 According to a second aspect of the present invention, it is possible to satisfactorily perform the exposure process and measurement process, it is possible to produce the device having the desired performance.

本発明によれば、液体の漏出や残留を抑制できるので、露光精度及び計測精度を維持することができる。 According to the present invention, since leakage or residual liquid can be suppressed, it is possible to maintain the exposure accuracy and measurement accuracy.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。 Will be explained below with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention, the present invention is not limited thereto.

<第1の実施形態> <First embodiment>
図1は第1の実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。 Figure 1 is a schematic block diagram showing an exposure apparatus according to the first embodiment. 図1において、露光装置EXは、マスクMを保持して移動可能なマスクステージMSTと、基板Pを保持して移動可能な基板ステージST1と、露光処理に関する計測を行う計測器を搭載して移動可能な計測ステージST2と、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ILと、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ST1に保持されている基板Pに投影露光する投影光学系PLと、露光装置EX全体の動作を統括制御する制御装置CONTとを備えている。 1, the exposure apparatus EX includes a mask stage MST which is movable while holding a mask M, a substrate stage ST1 is movable while holding a substrate P, equipped with a measuring instrument for performing measurement concerning an exposure process moves a possible measurement stage ST2, is held an illumination optical system IL illuminates the mask M held on the mask stage MST with exposure light EL, a pattern image of the mask M illuminated with the exposure light EL onto the substrate stage ST1 a projection optical system PL that projects and exposes the substrate P are, and a control unit CONT which integrally controls the operation of the entire exposure apparatus EX. 基板ステージST1及び計測ステージST2のそれぞれは、ベース部材BP上に移動可能に支持され、互いに独立して移動可能となっている。 Each of the substrate stage ST1 and the measurement stage ST2, is movably supported on the base member BP, it is movable independently of each other. 基板ステージST1の下面U1には、ベース部材BPの上面BTに対して基板ステージST1を非接触支持するための気体軸受41が設けられている。 The lower surface U1 of the substrate stage ST1, gas bearings 41 for non-contact support the substrate stage ST1 to the upper surface BT of the base member BP is provided. 同様に、計測ステージST2の下面U2にも、ベース部材BPの上面BTに対して計測ステージST2を非接触支持するための気体軸受42が設けられている。 Similarly, the lower surface U2 of the measurement stage ST2, gas bearings 42 for non-contact support the measurement stage ST2 to the upper surface BT of the base member BP is provided. 基板ステージST1及び計測ステージST2のそれぞれは、投影光学系PLの像面側において、その像面とほぼ平行な2次元平面内(XY平面内)で互いに独立して移動可能となっている。 Each of the substrate stage ST1 and the measuring stage ST2, the image plane side of the projection optical system PL, and is movable independently of each other in the image plane substantially parallel to the two-dimensional plane (XY plane).

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露光装置であって、投影光学系PLの像面側に液体LQの液浸領域LRを形成するための液浸機構1を備えている。 The exposure apparatus EX of the present embodiment, the exposure wavelength to a liquid immersion exposure apparatus that applies the liquid immersion method to substantially widen the depth of focus is improved substantially shortened by resolution, the projection optical system and a liquid immersion mechanism 1 for forming the liquid immersion area LR of the liquid LQ on the image plane side of the PL. 液浸機構1は、投影光学系PLの像面側近傍に設けられ、液体LQを供給する供給口12及び液体LQを回収する回収口22を有するノズル部材70と、ノズル部材70に設けられた供給口12を介して投影光学系PLの像面側に液体LQを供給する液体供給機構10と、ノズル部材70に設けられた回収口22を介して投影光学系PLの像面側の液体LQを回収する液体回収機構20とを備えている。 The liquid immersion mechanism 1 is provided on the image surface side near of the projection optical system PL, and the nozzle member 70 having a recovery port 22 for recovering the supply port 12 and the liquid LQ is supplied to the liquid LQ, provided in the nozzle member 70 a liquid supply mechanism 10 supplies the liquid LQ on the image plane side of the projection optical system PL through the supply port 12, the liquid on the image plane side of the projection optical system PL through the recovery ports 22 provided in the nozzle member 70 LQ and a liquid recovery mechanism 20 to recover. ノズル部材70は、投影光学系PLの像面側先端部を囲むように環状に形成されている。 The nozzle member 70 is formed into an annular shape so as to surround the image plane side end portion of the projection optical system PL. 露光装置EXは、少なくともマスクMのパターン像を基板P上に転写している間、液体供給機構10から供給した液体LQにより投影光学系PLの投影領域ARを含む基板P上の一部に、投影領域ARよりも大きく且つ基板Pよりも小さい液体LQの液浸領域LRを局所的に形成する。 The exposure apparatus EX, the part on the substrate P including the projection area AR of at least while the pattern image of the mask M are transferred onto the substrate P, the projection optical system PL by the liquid LQ supplied from the liquid supply mechanism 10, locally forming a large and liquid immersion area LR of the light liquid LQ than the substrate P than the projection area AR. 具体的には、露光装置EXは、投影光学系PLの像面に最も近い第1光学素子LS1と、投影光学系PLの像面側に配置された基板P表面の一部との間の光路空間を液体LQで満たす局所液浸方式を採用し、この投影光学系PLと基板Pとの間の液体LQ及び投影光学系PLを介してマスクMを通過した露光光ELを基板Pに照射することによってマスクMのパターンを基板Pに投影露光する。 Specifically, the exposure apparatus EX, the optical path between the first optical element LS1 closest to the image plane of the projection optical system PL, a part of the disposed surface of the substrate P on the image plane side of projection optical system PL adopts a local liquid immersion method to fill a space in the liquid LQ, irradiates the exposure light EL passing through the mask M via the liquid LQ and the projection optical system PL between the projection optical system PL and the substrate P on the substrate P projecting and exposing a pattern of the mask M onto the substrate P by.

本実施形態では、露光装置EXとしてマスク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)に同期移動しつつマスクMに形成されたパターンを基板Pに露光する走査型露光装置(所謂スキャニングステッパ)を使用する場合を例にして説明する。 In the present embodiment, the scanning type exposure apparatus that exposes the substrate P different orientations of the (reverse) formed on the mask M while synchronously moving the pattern from each other in the scanning direction of the mask M and the substrate P as the exposure apparatus EX (so-called It will be described as an example when using a scanning stepper). 以下の説明において、水平面内においてマスクMと基板Pとの同期移動方向(走査方向)をX軸方向、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向(非走査方向)、X軸及びY軸方向に垂直で投影光学系PLの光軸AXと一致する方向をZ軸方向とする。 In the following description, the synchronous movement direction of the mask M and the substrate P in a horizontal plane (scanning direction) of the X-axis direction, a direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane a Y-axis direction (non-scanning direction), the X-axis and the direction that matches the optical axis AX of the projection optical system PL in the vertical to the Z-axis direction in the Y-axis direction. また、X軸、Y軸、及びZ軸まわりの回転(傾斜)方向をそれぞれ、θX、θY、及びθZ方向とする。 Further, X-axis, Y-axis, and rotation about the Z-axis (inclination) directions, .theta.X, [theta] Y, and the θZ direction. なお、ここでいう「基板」は半導体ウエハ等の基材上に感光材(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を形成されたレチクルを含む。 The term "substrate" referred to herein includes those obtained by applying a photosensitive material on a substrate such as a semiconductor wafer (resist), and the term "mask" includes a reticle formed with a device pattern that is reduction projected onto the substrate.

基板ステージST1及び計測ステージST2のそれぞれは、リニアモータ等を含む駆動機構SDの駆動によって移動可能となっている。 Each of the substrate stage ST1 and the measuring stage ST2, and is movable by a drive mechanism SD drive comprising a linear motor or the like. 制御装置CONTは、駆動機構SDを制御することで、基板ステージST1と計測ステージST2とを近接又は接触した状態で、投影光学系PLの直下を含む所定領域内で基板ステージST1と計測ステージST2とを、XY平面内で一緒に移動することができる。 The control unit CONT by controlling the drive mechanism SD, in close proximity or contact with the substrate stage ST1 and the measuring stage ST2, the substrate stage ST1 and the measurement stage ST2 in a predetermined area including the below projection optical system PL and it can be moved together in the XY plane. 制御装置CONTは、基板ステージST1と計測ステージST2とを一緒に移動することによって、投影光学系PLと基板ステージST1の上面F1及び計測ステージST2の上面F2のうち少なくとも一方との間に液体LQを保持した状態で、液浸領域LRを基板ステージST1の上面F1と第2ステージST2の上面F2との間で移動可能となっている。 Controller CONT, by moving the substrate stage ST1 and the measurement stage ST2 together, the liquid LQ between at least one of the upper surface F2 of the upper surface F1 and the measurement stage ST2 in the projection optical system PL and the substrate stage ST1 in the held state, the liquid immersion area LR is movable between an upper surface F1 and the upper surface F2 of the second stage ST2 of the substrate stage ST1.

本実施形態においては、基板ステージST1の側面のうち、上部の領域(上面F1を含む領域)は、上面F1の中央部より外側に向かって突出したオーバーハング部H1となっている。 In the present embodiment, among the side surfaces of the substrate stage ST1, the upper region (region including the upper surface F1) has a overhanging portions H1 projecting outwardly from the central portion of the upper surface F1. 同様に、計測ステージST2の側面のうち、上部の領域(上面F2を含む領域)は、上面F2の中央部より外側に向かって突出したオーバーハング部H2となっている。 Similarly, of the side surface of the measuring stage ST2, the upper portion of the region (region including the upper surface F2) has a overhang portion H2 projecting outwardly from the central portion of the upper surface F2. そして、基板ステージST1の上面F1のうち+Y側の領域と、計測ステージST2の上面F2のうち−Y側の領域とが近接又は接触するようになっている。 Then, the inner + Y side area of ​​the upper surface F1 of the substrate stage ST1, and the -Y side area of ​​the upper surface F2 of the measurement stage ST2 are adapted to close to or in contact.

ここで、基板ステージST1と計測ステージST2とが「近接した状態」とは、液浸領域LRを基板ステージST1の上面F1と第2ステージST2の上面F2との間で移動したときに、基板ステージST1と計測ステージST2との間から液体LQが漏れ出ない程度に近接した状態を言い、両ステージST1、ST2の間隔の許容値は、両ステージの材質や表面処理、あるいは液体LQの種類等により異なる。 Here, when the substrate stage ST1 and the measurement stage ST2 is a "close state", the user moves the immersion region LR between the upper surface F1 and the upper surface F2 of the second stage ST2 of the substrate stage ST1, the substrate stage ST1 and refers to a state close to the extent that the liquid LQ does not leak from between the measurement stage ST2, the allowable value of the both stages ST1, ST2 interval, material and surface treatment of both stages, or by the liquid LQ of the kind different.

また、露光装置EXは、基板ステージST1及び計測ステージST2の一方の上面F1(F2)から他方の上面F2(F1)へ液浸領域LRを移動するときに、一方のステージST1(ST2)の上面F1(F2)を、他方のステージST2(ST1)の上面F2(F1)よりも高くするようになっている。 Further, the exposure apparatus EX, when moving one of the upper surface F1 (F2) from the immersion region LR other top F2 to (F1) of the substrate stage ST1 and the measuring stage ST2, the upper surface of one stage ST1 (ST2) F1 and (F2), is adapted to be higher than the upper surface F2 (F1) of the other stage ST2 (ST1).

照明光学系ILは、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上の照明領域を設定する視野絞り等を有している。 The illumination optical system IL is by exposure light source, an optical integrator for uniforming the illuminance of a light flux emitted from the exposure light source, a condenser lens which collects the exposure light EL from the optical integrator, a relay lens system, and the exposure light EL and a field diaphragm which sets the illumination area on the mask M. マスクM上の所定の照明領域は照明光学系ILにより均一な照度分布の露光光ELで照明される。 The predetermined illumination area on the mask M is illuminated with the exposure light EL having a uniform illuminance distribution by the illumination optical system IL. 照明光学系ILから射出される露光光ELとしては、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線(g線、h線、i線)及びKrFエキシマレーザ光(波長248nm)等の遠紫外光(DUV光)や、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)及びF レーザ光(波長157nm)等の真空紫外光(VUV光)などが用いられる。 As the exposure light EL emitted from the illumination optical system IL, for example, for example, emission lines in the ultraviolet region emitted from a mercury lamp (g-rays, h-rays, i-rays) and KrF excimer laser beam (wavelength 248 nm) far ultraviolet light, such as ( DUV light) and, ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) and F 2 laser beam (wavelength 157 nm) vacuum ultraviolet light (VUV light) and the like. 本実施形態においてはArFエキシマレーザ光が用いられる。 ArF excimer laser light is used in this embodiment.

本実施形態においては、液体LQとして純水が用いられている。 In the present embodiment, pure water is used as the liquid LQ. 純水は、ArFエキシマレーザ光のみならず、例えば、水銀ランプから射出される紫外域の輝線(g線、h線、i線)及びKrFエキシマレーザ光(波長248nm)等の遠紫外光(DUV光)も透過可能である。 Pure water is not ArF excimer laser beam but, for example, emission lines in the ultraviolet region emitted from a mercury lamp (g-rays, h-rays, i-rays) and KrF excimer laser beam (wavelength 248 nm) far ultraviolet light, such as (DUV light) it can also be transparent.

マスクステージMSTは、マスクMを保持して移動可能である。 The mask stage MST is movable while holding the mask M. マスクステージMSTは、マスクMを真空吸着(又は静電吸着)により保持する。 The mask stage MST holds the mask M by vacuum suction (or electrostatic adsorption). マスクステージMSTは、制御装置CONTにより制御されるリニアモータ等を含む駆動機構MDの駆動により、マスクMを保持した状態で、投影光学系PLの光軸AXに垂直な平面内、すなわちXY平面内で2次元移動可能及びθZ方向に微少回転可能である。 The mask stage MST is driven by a drive mechanism MD, which includes a linear motor or the like controlled by the control device CONT, while holding the mask M, the plane perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system PL, i.e. in the XY plane in a two-dimensional movable and θZ directions are possible slight rotation. マスクステージMST上には移動鏡31が設けられている。 Moving mirror 31 is provided on the mask stage MST. また、移動鏡31に対向する位置にはレーザ干渉計32が設けられている。 A laser interferometer 32 is provided at a position opposed to the movement mirror 31. マスクステージMST上のマスク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32によりリアルタイムで計測される。 Dimensional position of the mask M on the mask stage MST, and θZ directions rotation angle (sometimes .theta.X, also including the rotational angle of the θY direction) are measured in real time by the laser interferometer 32. レーザ干渉計32の計測結果は制御装置CONTに出力される。 Measurement results of the laser interferometer 32 is outputted to the control unit CONT. 制御装置CONTは、レーザ干渉計32の計測結果に基づいて駆動機構MDを駆動し、マスクステージMSTに保持されているマスクMの位置制御を行う。 The control unit CONT, a drive mechanism MD driven based on the laser interferometer 32 of the measurement results, control the position of the mask M held on the mask stage MST.

投影光学系PLは、マスクMのパターンを所定の投影倍率βで基板Pに投影露光するものであって、複数の光学素子で構成されており、それら光学素子は鏡筒PKで保持されている。 Projection optical system PL is for projection exposing the substrate P with the pattern of the mask M at a predetermined projection magnification beta, is composed of a plurality of optical elements, those optical elements are held by a lens barrel PK . 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、1/5、あるいは1/8の縮小系である。 In this embodiment, the projection optical system PL is the reduction system having the projection magnification β of, for example, 1 / 4,1 / 5, or 1/8. なお、投影光学系PLは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。 The projection optical system PL may be either a unity magnification system or an enlargement system. 投影光学系PLを構成する複数の光学素子のうち、投影光学系PLの像面に最も近い第1光学素子LS1は、鏡筒PKより露出している。 Among the plurality of optical elements constituting the projection optical system PL, the first optical element LS1 closest to the image plane of the projection optical system PL, is exposed from the barrel PK.

基板ステージST1は、基板Pを保持する基板ホルダPHを有し、その基板ホルダPHを投影光学系PLの像面側で移動可能である。 The substrate stage ST1 has a substrate holder PH which holds the substrate P, it is possible to move the substrate holder PH on the image plane side of the projection optical system PL. 基板ホルダPHは、例えば真空吸着等により基板Pを保持する。 The substrate holder PH holds the substrate P, for example, by vacuum suction or the like. 基板ステージST1上には凹部36が設けられており、基板Pを保持するための基板ホルダPHは凹部36に配置されている。 On the substrate stage ST1 and the recess 36 is provided, the substrate holder PH for holding the substrate P is disposed in the recess 36. そして、基板ステージST1のうち凹部36以外の上面F1は、基板ホルダPHに保持された基板Pの表面とほぼ同じ高さ(面一)になるような平坦面(平坦部)となっている。 Then, the upper surface F1 of the non-recessed portions 36 of the substrate stage ST1 is substantially the same height as the surface of the substrate P held by the substrate holder PH flat surface such that the (flush) (flat portion).

基板ステージST1は、制御装置CONTにより制御されるリニアモータ等を含む駆動機構SDの駆動により、基板Pを基板ホルダPHを介して保持した状態で、投影光学系PLの像面側において、投影光学系PLの像面とほぼ平行な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。 The substrate stage ST1 is driven by the drive mechanism SD that includes a linear motor or the like controlled by the control device CONT, the substrate P while holding via the substrate holder PH, the image plane side of the projection optical system PL, the projection optical it is microspheroidal two-dimensionally movable and θZ direction in substantially parallel to the XY plane and the image plane of the system PL. 更に基板ステージST1は、Z軸方向、θX方向、及びθY方向にも移動可能である。 Further, the substrate stage ST1 is also movable in the Z-axis direction, .theta.X direction, and θY directions. したがって、基板ステージST1に支持された基板Pの表面は、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZ方向の6自由度の方向に移動可能である。 Accordingly, the support surface of the substrate P on the substrate stage ST1 is, X axis, Y axis, Z axis, .theta.X, [theta] Y, and is movable in the direction of the θZ direction of six degrees of freedom. 基板ステージST1の側面には移動鏡33が設けられている。 Moving mirror 33 is provided on a side surface of the substrate stage ST1. また、移動鏡33に対向する位置にはレーザ干渉計34が設けられている。 A laser interferometer 34 is provided at a position opposed to the movement mirror 33. 基板ステージST1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34によりリアルタイムで計測される。 Dimensional position of the substrate P on the substrate stage ST1, and the angle of rotation are measured in real time by the laser interferometer 34. また、露光装置EXは、例えば特開平8−37149号公報に開示されているような、基板ステージST1に支持されている基板P表面の面位置情報を検出する斜入射方式のフォーカス・レベリング検出系(不図示)を備えている。 Further, the exposure apparatus EX, for example as disclosed in JP-A-8-37149, the focus leveling detection system of oblique incidence type which detects the surface position information about the surface of the substrate P supported by the substrate stage ST1 and a (not shown). フォーカス・レベリング検出系は、基板P表面の面位置情報(Z軸方向の位置情報、及び基板PのθX及びθY方向の傾斜情報)を検出する。 Focus leveling detection system detects the surface position information about the surface of the substrate P (position information in the Z axis direction, and the θX and θY directions tilt information of the substrate P). なお、フォーカス・レベリング検出系は、静電容量型センサを使った方式のものを採用してもよい。 The focus leveling detection system may employ one method that uses an electrostatic capacitance type sensor. レーザ干渉計34の計測結果は制御装置CONTに出力される。 Measurement results of the laser interferometer 34 is outputted to the control unit CONT. フォーカス・レベリング検出系の検出結果も制御装置CONTに出力される。 Detection results of the focus leveling detection system is also outputted to the control unit CONT. 制御装置CONTは、フォーカス・レベリング検出系の検出結果に基づいて、駆動機構SDを駆動し、基板Pのフォーカス位置(Z位置)及び傾斜角(θX、θY)を制御して基板P表面をオートフォーカス方式、及びオートレベリング方式で投影光学系PLの像面に合わせ込むとともに、レーザ干渉計34の計測結果に基づいて、基板PのX軸方向、Y軸方向、及びθZ方向における位置制御を行う。 The control unit CONT based on the detection results of the focus leveling detection system, to drive the drive mechanism SD, the focus position of the substrate P (Z position) and inclination angle (.theta.X, [theta] Y) auto substrate P surface by controlling the performing focus method, and with Komu fit the image plane of the projection optical system PL in the auto-leveling method, based on the measurement results of the laser interferometer 34, X-axis direction of the substrate P, Y-axis direction, and the position control in the θZ direction .

計測ステージST2は、露光処理に関する計測を行う各種計測器(計測用部材を含む)を搭載して投影光学系PLの像面側で移動可能である。 Measuring stage ST2 is movable on the image plane side of the projection optical system PL is equipped with various instruments for performing measurement concerning an exposure process (including measuring members). この計測器としては、例えば特開平5−21314号公報などに開示されているような、複数の基準マークが形成された基準マーク板、例えば特開昭57−117238号公報に開示されているように照度ムラを計測したり、特開2001−267239号公報に開示されているように投影光学系PLの露光光ELの透過率の変動量を計測するためのムラセンサ、特開2002−14005号公報に開示されているような空間像計測センサ、及び特開平11−16816号公報に開示されているような照射量センサ(照度センサ)が挙げられる。 As the measuring instrument, for example, as disclosed in JP-A-5-21314 and JP-multiple of the reference mark plate which reference mark is formed, for example, as disclosed in JP 57-117238 JP the uneven illuminance was measured or, uniformity sensor for measuring the variation of the transmittance of the exposure light EL in the projection optical system PL as disclosed in JP-a-2001-267239, JP-a-2002-14005 aerial image measuring sensor as disclosed, and the irradiation amount sensor as disclosed in JP-a-11-16816 discloses (illuminance sensor) are mentioned. 計測ステージST2の上面F2は、基板ステージST1の上面F1と同様、平坦面(平坦部)となっている。 Upper surface F2 of the measurement stage ST2, like the upper surface F1 of the substrate stage ST1, and has a flat surface (flat portion).

本実施形態では、投影光学系PLと液体LQとを介して露光光ELによる基板Pを露光する液浸露光が行われるのに対応して、露光光ELを用いる計測に使用される上記のムラセンサ、空間像計測センサ、照射量センサなどでは、投影光学系PL及び液体LQを介して露光光ELを受光することとなる。 In this embodiment, liquid immersion exposure is performed to expose the substrate P with the exposure light beam EL via the projection optical system PL and the liquid LQ, the above uniformity sensor used in measurement using the exposure light EL , the spatial image measuring sensor, such as a dose sensor, accordingly, receive the exposure light EL through the projection optical system PL and the liquid LQ. また、各センサは、例えば光学系の一部だけが計測ステージST2に搭載されていてもよいし、センサ全体が計測ステージST2に配置されるようにしてもよい。 Furthermore, each sensor, for example, to only a part of the optical system may be mounted on measurement stage ST2, the entire sensor may be disposed on the measurement stage ST2.

計測ステージST2は、制御装置CONTにより制御されるリニアモータ等を含む駆動機構SDの駆動により、計測器を搭載した状態で、投影光学系PLの像面側において、投影光学系PLの像面とほぼ平行な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。 Measuring stage ST2 is driven by the drive mechanism SD that includes a linear motor or the like controlled by the control device CONT, while mounting the instrument, the image plane side of the projection optical system PL, and the image plane of the projection optical system PL be microspheroidal two-dimensionally movable and θZ direction in substantially parallel XY plane. 更に計測ステージST2は、Z軸方向、θX方向、及びθY方向にも移動可能である。 Furthermore the measuring stage ST2 is also movable in the Z axis direction, the θX direction, and the θY direction. すなわち、計測ステージST2も、基板ステージST1と同様、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZ方向の6自由度の方向に移動可能である。 That is, the measuring stage ST2 is also similar to the substrate stage ST1, X axis, Y axis, Z axis, .theta.X, is movable [theta] Y, and the direction of the θZ direction of six degrees of freedom. 計測ステージST2の側面には移動鏡37が設けられている。 Moving mirror 37 is provided on a side surface of the measurement stage ST2. また、移動鏡37に対向する位置にはレーザ干渉計38が設けられている。 A laser interferometer 38 is provided at a position opposed to the movement mirror 37. 計測ステージST2の2次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計38によりリアルタイムで計測される。 Dimensional position of the measurement stage ST2, and the angle of rotation are measured in real time by the laser interferometer 38.

なお図では、移動鏡33、37は、ステージST1、ST2のうち、オーバーハング部H1、H2に設けられているが、オーバーハング部の下側の領域に設けられてもよい。 Note in the figure, the movable mirror 33 and 37, among the stages ST1, ST2, but is provided in the overhanging portion H1, H2, may be provided below the region of the overhang portion. こうすることにより、液体LQが上面F1、F2から流出しても、オーバーハング部H1、H2によって、移動鏡33、37に液体LQが付着することを防止できる。 By doing so, even the liquid LQ flows out from the upper surface F1, F2, the overhang portion H1, H2, it is possible to prevent the liquid LQ from adhering to the movable mirror 33 and 37.

投影光学系PLの先端近傍には、基板P上のアライメントマークと基準マーク板上の基準マークとを検出するオフアクシス方式のアライメント系ALGが設けられている。 To near the tip of the projection optical system PL, and alignment system ALG of an off-axis method of detecting the reference mark on the alignment mark and the reference mark plate on the substrate P is provided. 本実施形態のアライメント系ALGでは、例えば特開平4−65603号公報に開示されているような、基板P上の感光材を感光させないブロードバンドな検出光束を対象マークに照射し、その対象マークからの反射光により受光面に結像された対象マークの像と不図示の指標(アライメント系ALG内に設けられた指標板上の指標パターン)の像とを撮像素子(CCD等)を用いて撮像し、それらの撮像信号を画像処理することでマークの位置を計測するFIA(フィールド・イメージ・アライメント)方式が採用されている。 In alignment system ALG of the present embodiment, for example as disclosed in JP-A-4-65603, a broadband detection light beam that does not expose the photosensitive material on the substrate P by irradiating the object mark, from the target mark and an image of the index image and not shown subject mark formed on the light receiving surface by reflected light (target pattern on an index plate provided in the alignment system ALG) using an imaging device (CCD, etc.) captured , FIA (field image alignment) method for measuring the position of the mark by image processing these imaging signals is adopted.

また、マスクステージMSTの近傍には、投影光学系PLを介してマスクM上のアライメントマークと対応する基準マーク板上の基準マークとを同時に観察するための露光波長の光を用いたTTR方式のアライメント系からなる一対のマスクアライメント系RAa、RAbがY軸方向に所定距離隔てて設けられている。 In the vicinity of the mask stage MST, the TTR method using a light exposure wavelength for observing the reference marks on the reference mark plate and the corresponding alignment marks on the mask M simultaneously via the projection optical system PL a pair of mask alignment system RAa consisting alignment system, RAb are provided a predetermined distance in the Y-axis direction. 本実施形態のマスクアライメント系では、例えば特開平7−176468号公報に開示されているような、マークに対して光を照射し、CCDカメラ等で撮像したマークの画像データを画像処理してマーク位置を検出するVRA(ビジュアル・レチクル・アライメント)方式が採用されている。 The mask alignment system of the present embodiment, for example as disclosed in JP-A-7-176468, the light irradiates the mark, and the image data of the mark imaged by the CCD camera or the like and image processing mark position VRA detecting (visual reticle alignment) system is adopted.

次に、液浸機構1の液体供給機構10及び液体回収機構20について説明する。 Next, a description will be given liquid supply mechanism 10 and liquid recovery mechanism 20 of the liquid immersion mechanism 1. 液体供給機構10は、液体LQを投影光学系PLの像面側に供給するためのものであって、液体LQを送出可能な液体供給部11と、液体供給部11にその一端部を接続する供給管13とを備えている。 Liquid supply mechanism 10 is for supplying the liquid LQ on the image plane side of the projection optical system PL, is connected to the liquid supply unit 11 capable of delivering the liquid LQ, the one end portion to the liquid supply section 11 and a supply pipe 13. 供給管13の他端部はノズル部材70に接続されている。 The other end of the supply pipe 13 is connected to the nozzle member 70. ノズル部材70の内部には、供給管13の他端部と供給口12とを接続する内部流路(供給流路)が形成されている。 Inside the nozzle member 70, an internal passage connecting the other end of the supply pipe 13 and the supply port 12 (supply flow passage) is formed. 液体供給部11は、液体LQを収容するタンク、加圧ポンプ、及び液体LQ中の異物を取り除くフィルタユニット等を備えている。 Liquid supply unit 11 includes a tank for accommodating the liquid LQ, a pressurizing pump, and the filter unit or the like for removing foreign matter in the liquid LQ. 液体供給部11の液体供給動作は制御装置CONTにより制御される。 The liquid supply operation of the liquid supply unit 11 is controlled by the control unit CONT.

液体回収機構20は、投影光学系PLの像面側の液体LQを回収するためのものであって、液体LQを回収可能な液体回収部21と、液体回収部21にその一端部を接続する回収管23とを備えている。 Liquid recovery mechanism 20 is for recovering the liquid LQ on the image plane side of the projection optical system PL, to connect the liquid LQ and the liquid recovery unit 21 capable of recovering, the one end portion to the liquid recovery section 21 and a recovery pipe 23. 回収管23の他端部はノズル部材70に接続されている。 The other end of the recovery tube 23 is connected to the nozzle member 70. ノズル部材70の内部には、回収管23の他端部と回収口22とを接続する内部流路(回収流路)が形成されている。 Inside the nozzle member 70, an internal flow path connecting the other end of the recovery tube 23 and the recovery port 22 (recovery flow passage) is formed. 液体回収部21は例えば真空ポンプ等の真空系(吸引装置)、回収された液体LQと気体とを分離する気液分離器、及び回収した液体LQを収容するタンク等を備えている。 Liquid recovery unit 21 is, for example, a vacuum system such as a vacuum pump (suction device), a gas-liquid separator for separating the recovered liquid LQ and gas, and a tank or the like for accommodating the recovered liquid LQ.

液体LQを供給する供給口12及び液体LQを回収する回収口22はノズル部材70の下面70Aに形成されている。 Recovery port 22 for recovering the supply port 12 and the liquid LQ is supplied to the liquid LQ is formed on the lower surface 70A of the nozzle member 70. ノズル部材70の下面70Aは、基板P表面、及びステージST1、ST2の上面F1、F2と対向する位置に設けられている。 The lower surface 70A of the nozzle member 70 is provided the surface of the substrate P, and the stage ST1, ST2 top F1, F2 opposite to the position of the. ノズル部材70は、第1光学素子LS1の側面を囲むように設けられた環状部材であって、供給口12は、ノズル部材70の下面70Aにおいて、投影光学系PLの第1光学素子LS1(投影光学系PLの光軸AX)を囲むように複数設けられている。 The nozzle member 70 is an annular member provided so as to surround the side surface of the first optical element LS1, the supply port 12, the lower surface 70A of the nozzle member 70, the first optical element LS1 (projection of the projection optical system PL It provided with a plurality so as to surround the optical axis AX) of the optical system PL. また、回収口22は、ノズル部材70の下面70Aにおいて、第1光学素子LS1に対して供給口12よりも外側に設けられており、第1光学素子LS1及び供給口12を囲むように設けられている。 The recovery port 22, the lower surface 70A of the nozzle member 70 is provided outside the supply port 12 to the first optical element LS1, provided to surround the first optical element LS1 and the supply ports 12 ing.

そして、制御装置CONTは、液体供給機構10を使って基板P上に液体LQを所定量供給するとともに、液体回収機構20を使って基板P上の液体LQを所定量回収することで、基板P上に液体LQの液浸領域LRを局所的に形成する。 Then, the control unit CONT, together with a predetermined amount supplying the liquid LQ onto the substrate P by using the liquid supply mechanism 10, by a predetermined amount recovers the liquid LQ on the substrate P by using the liquid recovery mechanism 20, the substrate P locally forming the liquid immersion region LR of the liquid LQ on. 液体LQの液浸領域LRを形成する際、制御装置CONTは、液体供給部11及び液体回収部21のそれぞれを駆動する。 When forming the liquid immersion area LR of the liquid LQ, the controller CONT drives the liquid supply unit 11 and the liquid recovery unit 21. 制御装置CONTの制御のもとで液体供給部11から液体LQが送出されると、その液体供給部11から送出された液体LQは、供給管13を流れた後、ノズル部材70の供給流路を介して、供給口12より投影光学系PLの像面側に供給される。 When the liquid LQ is fed from the liquid supply unit 11 under the control of the control unit CONT, the liquid LQ fed from the liquid supply unit 11, after flowing through supply pipe 13, the supply passage of the nozzle member 70 through, it is supplied to the image plane side of the projection optical system PL from the supply ports 12. また、制御装置CONTのもとで液体回収部21が駆動されると、投影光学系PLの像面側の液体LQは回収口22を介してノズル部材70の回収流路に流入し、回収管23を流れた後、液体回収部21に回収される。 The control when the liquid recovery unit 21 under the device CONT is driven, the liquid LQ on the image plane side of the projection optical system PL flows into the recovery passageway of the nozzle member 70 via the recovery port 22, the recovery pipe after flowing through 23, it is recovered by the liquid recovery unit 21.

図2は基板ステージST1及び計測ステージST2を上方から見た図である。 Figure 2 is a view of the substrate stage ST1 and the measurement stage ST2 from above. 図2において、基板ステージST1及び計測ステージST2を駆動するため駆動機構SDは、リニアモータ80、81、82、83、84、85を備えている。 2, the drive mechanism SD to drive the substrate stage ST1 and the measurement stage ST2 comprises a linear motor 80,81,82,83,84,85. 駆動機構SDは、Y軸方向に延びる一対のY軸リニアガイド91、93を備えている。 Drive mechanism SD comprises a pair of Y-axis linear guides 91 and 93 extending in the Y-axis direction. Y軸リニアガイド91、93のそれぞれは、X軸方向に所定間隔を隔てて配置されている。 Each of Y-axis linear guides 91 and 93, are arranged at a predetermined interval in the X-axis direction. Y軸リニアガイド91、93のそれぞれは、例えばY軸方向に沿って所定間隔で且つ交互に配置されたN極磁石及びS極磁石の複数の組からなる永久磁石群を内蔵する磁石ユニットによって構成されている。 Each of Y-axis linear guides 91 and 93, for example constituted by a magnet unit having a built-in permanent magnet group including a plurality of pairs of N pole magnets and S pole magnets disposed alternately and at a predetermined distance along the Y-axis direction It is. 一方のY軸リニアガイド91上には、2つのスライダ90、94が、非接触状態でY軸方向に移動可能に支持されている。 On one of the Y-axis linear guides 91, two sliders 90, 94 are supported movably in the Y axis direction in a non-contact state. 同様に、他方のY軸リニアガイド93上には、2つのスライダ92、95が、非接触状態でY軸方向に移動可能に支持されている。 Similarly, on the other Y-axis linear guides 93, two sliders 92 and 95 are supported movably in the Y axis direction in a non-contact state. スライダ90、92、94、95のそれぞれは、例えばY軸に沿って所定間隔で配置された電機子コイルをそれぞれ内蔵するコイルユニットによって構成されている。 Each slider 90,92,94,95 are configured for example by a coil unit that incorporates each armature coils arranged at a predetermined distance along the Y axis. すなわち、本実施形態では、コイルユニットからなるスライダ90、94と磁石ユニットからなるY軸リニアガイド91とによって、ムービングコイル型のY軸リニアモータ82、84のそれぞれが構成されている。 That is, in this embodiment, by a Y-axis linear guide 91 consisting of the slider 90, 94 and a magnet unit comprising a coil unit, each of the Y-axis linear motors 82, 84 of the moving coil type is configured. 同様に、スライダ92、95とY軸リニアガイド93とによって、ムービングコイル型のY軸リニアモータ83、85のそれぞれが構成されている。 Similarly, the slider 92 and 95 and the Y-axis linear guides 93, each of the Y-axis linear motors 83 and 85 of the moving coil type is configured.

Y軸リニアモータ82、83を構成するスライダ90、92は、X軸方向に延びるX軸リニアガイド87の長手方向の一端部及び他端部のそれぞれに固定されている。 Slider 90, 92 which constitute the Y axis linear motors 82 and 83 are fixed to each longitudinal end and the other end portion of X-axis linear guide 87 extending in the X-axis direction. また、Y軸リニアモータ84、85を構成するスライダ94、95は、X軸方向に延びるX軸リニアガイド89の長手方向の一端部及び他端部のそれぞれに固定されている。 The slider 94, 95 which constitute the Y axis linear motors 84 and 85 are fixed to each longitudinal end and the other end portion of X-axis linear guide 89 extending in the X-axis direction. したがって、X軸リニアガイド87は、Y軸リニアモータ82、83によってY軸方向に移動可能であり、X軸リニアガイド89は、Y軸リニアモータ84、85によってY軸方向に移動可能である。 Therefore, X-axis linear guide 87 is movable by the Y axis linear motors 82 and 83 in the Y-axis direction, X-axis linear guide 89, the Y-axis linear motors 84 and 85 can be moved in the Y-axis direction.

X軸リニアガイド87、89のそれぞれは、例えばX軸方向に沿って所定間隔で配置された電機子コイルを内蔵するコイルユニットによって構成されている。 Each of X-axis linear guides 87 and 89, for example along the X-axis direction is constituted by a coil unit that incorporates armature coils placed at predetermined intervals. X軸リニアガイド89は、基板ステージST1に形成された開口部に挿入状態で設けられている。 X-axis linear guide 89 is provided in the inserted state in an opening formed in the substrate stage ST1. この基板ステージST1の開口部の内部には、例えばX軸方向に沿って所定間隔で且つ交互に配置されたN極磁石及びS極磁石の複数の組からなる永久磁石群を有する磁石ユニット88が設けられている。 Inside the opening of the substrate stage ST1, for example magnet units 88 having a permanent magnet group including a plurality of pairs of N pole magnets and S pole magnets and are alternately arranged at predetermined intervals along the X-axis direction It is provided. この磁石ユニット88とX軸リニアガイド89とによって、基板ステージST1をX軸方向に駆動するムービングマグネット型のX軸リニアモータ81が構成されている。 By this magnet unit 88 and the X-axis linear guide 89, X-axis linear motor 81 of the moving magnet type driving the substrate stage ST1 in the X-axis direction is constituted. 同様に、X軸リニアガイド87は、計測ステージST2に形成された開口部に挿入状態で設けられている。 Similarly, X-axis linear guide 87 is provided in the inserted state in an opening formed in the measurement stage ST2. この計測ステージST2の開口部には、磁石ユニット86が設けられている。 The opening of the measuring stage ST2, the magnet unit 86 is provided. この磁石ユニット86とX軸リニアガイド87とによって、計測ステージST2をX軸方向に駆動するムービングマグネット型のX軸リニアモータ80が構成されている。 By this magnet unit 86 and the X-axis linear guide 87, X-axis linear motor 80 of the moving magnet type driving the measuring stage ST2 in the X-axis direction is constituted.

そして、一対のY軸リニアモータ84、85(又は82、83)のそれぞれが発生する推力を僅かに異ならせることで、基板ステージST1(又は計測ステージST2)のθZ方向の制御が可能である。 Then, by a slightly different thrust that each occurrence of the pair of Y-axis linear motors 84 and 85 (or 82 and 83), it is possible to θZ direction of the control of the substrate stage ST1 (or the measurement stage ST2). また、図では、基板ステージST1及び計測ステージST2のそれぞれは単一のステージとして示されているが、実際には、Y軸リニアモータによってそれぞれ駆動されるXYステージと、そのXYステージの上部にZレベリング駆動機構(例えばボイスコイルモータなど)を介して搭載され、XYステージに対してZ軸方向及びθX、θY方向に相対的に微小駆動されるZチルトステージとを備えている。 Further, in the figure, each of the substrate stage ST1 and the measuring stage ST2 are shown as a single stage, in fact, and the XY stage respectively driven by Y-axis linear motors, Z on top of the XY stage It is mounted via a leveling drive mechanism (such as a voice coil motor, etc.), and a Z-axis direction and .theta.X, Z tilt stage that is relatively small driving the θY direction with respect to the XY stage. そして、基板Pを保持する基板ホルダPH(図1参照)は、Zチルトステージに支持される。 Then, (see Fig. 1) a substrate holder PH which holds the substrate P is supported by the Z tilt stage.

以下、基板ステージST1と計測ステージST2とを用いた並行処理動作について、図2〜図4を参照しながら説明する。 Hereinafter, the parallel processing operation using the substrate stage ST1 and the measurement stage ST2, is described with reference to FIGS.

図2に示すように、基板Pの液浸露光を行うとき、制御装置CONTは、計測ステージST2を、基板ステージST1と衝突しない所定の待機位置にて待機させる。 As shown in FIG. 2, when performing immersion exposure of the substrate P, controller CONT, the measurement stage ST2, to wait at a predetermined waiting position where it does not collide with the substrate stage ST1. そして、制御装置CONTは、基板ステージST1と計測ステージST2とを離した状態で、基板ステージST1に支持されている基板Pに対するステップ・アンド・スキャン方式の液浸露光を行う。 Then, the control unit CONT, in a state of releasing the substrate stage ST1 and the measurement stage ST2, performs immersion exposure step-and-scan method to the substrate P supported by the substrate stage ST1. 基板Pの液浸露光を行うとき、制御装置CONTは、液浸機構1を使って、基板ステージST1上に液体LQの液浸領域LRを形成する。 When performing immersion exposure of the substrate P, the control apparatus CONT uses the liquid immersion mechanism 1 to form the liquid immersion area LR of the liquid LQ on the substrate stage ST1.

制御装置CONTは、基板ステージST1において所定枚数の基板Pに対する液浸露光を終了した後、駆動機構SDを使って計測ステージST2を移動し、図3(A)に示すように、基板ステージST1に対して計測ステージST2を接触(又は近接)させる。 The control unit CONT, after completion of the liquid immersion exposure in the substrate stage ST1 with respect to the substrate P of the predetermined number, using the drive mechanism SD to move the measuring stage ST2, as shown in FIG. 3 (A), the substrate stage ST1 make contact with the measuring stage ST2 against (or close).

次に、制御装置CONTは、基板ステージST1と計測ステージST2とのY軸方向における相対的な位置関係を維持しつつ、駆動機構SDを使って、基板ステージST1と計測ステージST2とを−Y方向に同時に移動する。 Next, the control unit CONT, while maintaining the relative positional relationship in the Y-axis direction between the substrate stage ST1 and the measurement stage ST2, using the drive mechanism SD, -Y direction and the substrate stage ST1 and the measuring stage ST2 at the same time to move to. すなわち、制御装置CONTは、基板ステージST1と計測ステージST2とを接触(又は近接)した状態で、投影光学系PLの直下の位置を含む所定領域内で、−Y方向に一緒に移動する。 That is, the control unit CONT, the substrate stage ST1 and the measurement stage ST2 contact (or proximity) in a state, in a predetermined area including the location of below projection optical system PL, move together in the -Y direction.

制御装置CONTは、基板ステージST1と計測ステージST2とを一緒に移動することによって、投影光学系PLの第1光学素子LS1と基板Pとの間に保持されている液体LQを、基板ステージST1の上面F1から計測ステージST2の上面F2へ移動する。 Controller CONT, by moving the substrate stage ST1 and the measurement stage ST2 together, the liquid LQ held between the first optical element LS1 and the substrate P of the projection optical system PL, and the substrate stage ST1 It moves from the upper surface F1 to the upper surface F2 of the measurement stage ST2. 投影光学系PLの第1光学素子LS1と基板Pとの間に形成されていた液体LQの液浸領域LRは、基板ステージST1及び計測ステージST2の−Y方向への移動に伴って、基板P表面、基板ステージST1の上面F1、計測ステージST2の上面F2の順に移動する。 Immersion region LR of the liquid LQ that has been formed between the first optical element LS1 and the substrate P of the projection optical system PL, with the movement in the -Y direction of the substrate stage ST1 and the measuring stage ST2, the substrate P surface, the top surface F1 of the substrate stage ST1, moves to the order of the upper surface F2 of the measurement stage ST2. そして、液体LQの液浸領域LRが、基板ステージST1の上面F1から計測ステージST2の上面F2で移動する途中においては、図3(B)に示すように、基板ステージST1の上面F1と計測ステージST2の上面F2とに跨るようにして同時に配置される。 Then, the liquid LQ of the immersion region LR is, in the course of moving from the upper surface F1 of the substrate stage ST1 in the upper surface F2 of the measurement stage ST2, as shown in FIG. 3 (B), the top surface F1 and the measurement stage of the substrate stage ST1 as span and the upper surface F2 of ST2 are disposed simultaneously.

図3(B)の状態から、更に基板ステージST1及び計測ステージST2が一緒に−Y方向に所定距離移動すると、図4(A)に示すように、投影光学系PLの第1光学素子LS1と計測ステージST2との間に液体LQが保持された状態となる。 From the state of FIG. 3 (B), the further a predetermined distance in the -Y direction the substrate stage ST1 and the measurement stage ST2 are together, as shown in FIG. 4 (A), the first optical element LS1 of the projection optical system PL a state in which the liquid LQ is held between the measurement stage ST2. すなわち、液体LQの液浸領域LRが計測ステージST2の上面F2に配置される。 That is, the liquid LQ of the immersion region LR is disposed on the upper surface F2 of the measurement stage ST2.

次いで、制御装置CONTは、駆動機構SDを使って基板ステージST1を所定の基板交換位置に移動するとともに、基板Pの交換を行い、これと並行して、計測ステージST2を使った所定の計測処理を必要に応じて実行する。 Then, the control unit CONT is configured to move the substrate stage ST1 to a predetermined substrate exchange position with the drive mechanism SD, to exchange the substrate P, parallel to this, a predetermined measurement process using the measuring stage ST2 to run as needed. この計測としては、例えばマスクステージMST上の交換後に行われる、アライメント系ALGのベースライン計測が一例として挙げられる。 As such measurement, for example, it is performed after the replacement of the mask stage MST, baseline measurement of alignment system ALG as an example. 具体的には、制御装置CONTでは、計測ステージST2上に設けられた基準マーク板FM上の一対の第1基準マークとそれに対応するマスクM上のマスクアライメントマークとを上述のマスクアライメント系RAa、RAbを用いて同時に検出し、第1基準マークとそれに対応するマスクアライメントマークとの位置関係を検出する。 More specifically, the control unit CONT in the measurement stage of the pair on the reference mark plate FM that is provided on the ST2 first reference mark and the mask alignment marks on the mask M corresponding thereto above the mask alignment system RAa, detected simultaneously using RAb, it detects the positional relationship between the mask alignment marks and the corresponding first reference mark. これと同時に、制御装置CONTは、基準マーク板FM上の第2基準マークをアライメント系ALGで検出することで、アライメント系ALGの検出基準位置と第2基準マークとの位置関係を検出する。 At the same time, the control unit CONT, by detecting the second fiducial marks on fiducial mark plate FM with the alignment system ALG, detects the positional relationship between the detection reference position and the second reference mark of the alignment system ALG. そして、制御装置CONTは、上記第1基準マークとそれに対応するマスクアライメントマークとの位置関係と、アライメント系ALGの検出基準位置と第2基準マークとの位置関係と、既知の第1基準マークと第2基準マークとの位置関係とに基づいて、投影光学系PLによるマスクパターンの投影中心とアライメント系ALGの検出基準位置との距離、すなわち、アライメント系ALGのベースラインを求める。 Then, the control unit CONT, the positional relationship between the mask alignment mark and a corresponding said first reference mark, detecting the reference position of the alignment system ALG and the positional relationship between the second reference mark, a first reference mark of the known based on the positional relationship between the second reference mark, a distance between the detection reference position of the projection center and the alignment system ALG of the mask pattern by the projection optical system PL, ie, to determine the baseline of alignment system ALG. 図4(B)には、このときの状態が示されている。 FIG. 4 (B) the state at this time.

そして、上述した両ステージST1、ST2上における処理が終了した後、制御装置CONTは、例えば計測ステージST2と基板ステージST1とを接触(又は近接)させ、その相対的な位置関係を維持した状態で、XY平面内で移動し、交換後の基板Pに対してアライメント処理を行う。 After the processing on both stages ST1, ST2 described above is finished, the control unit CONT, a state where for example the measurement stage ST2 and the substrate stage ST1 in contact (or proximity) to and maintained its relative positional relationship moves within the XY plane, the alignment process with respect to the substrate P after the replacement. ここで、基板P上には複数のショット領域が設けられており、それら複数のショット領域のそれぞれに付随してアライメントマークが設けられている。 Here, on the substrate P is provided with a plurality of shot areas, the alignment mark in association with each of the plurality of shot areas are provided. 制御装置CONTは、アライメント系ALGによって交換後の基板P上のアライメントマークの検出を行い、基板P上に設けられた複数のショット領域それぞれのアライメント系ALGの検出基準位置に対する位置座標を算出する。 The control unit CONT performs the detection of the alignment mark on the substrate P after replacement by alignment system ALG, and calculates the position coordinates with respect to the detection reference position of the plurality of shot regions each alignment system ALG which is provided on the substrate P.

その後、制御装置CONTは、先ほどとは逆に、基板ステージST1と計測ステージST2とのY軸方向の相対的な位置関係を維持しつつ、両ステージST1、ST2を+Y方向に一緒に移動して、基板ステージST1(基板P)を投影光学系PLの下方に移動した後、計測ステージST2を所定の位置に退避させる。 Thereafter, the control unit CONT, contrary to before, while maintaining the Y-axis direction of the relative positional relationship between the substrate stage ST1 and the measurement stage ST2, and move together both stages ST1, ST2 + Y direction , after moving the substrate stage ST1 (substrate P) downwardly of the projection optical system PL, and retracts the measurement stage ST2 to a predetermined position. これにより、液浸領域LRが基板ステージST1の上面F1に配置される。 Accordingly, the liquid immersion region LR is disposed on the upper surface F1 of the substrate stage ST1. 計測ステージST2の上面F2から基板ステージST1の上面F1へ液体LQの液浸領域LRを移動するときにも、液浸領域LRは、基板ステージST1の上面F1と計測ステージST2の上面F2とに跨るようにして同時に配置される。 When the upper surface F2 of the measurement stage ST2 to the upper surface F1 of the substrate stage ST1 to move the immersion region LR of the liquid LQ even immersion region LR spans the the upper surface F1 of the substrate stage ST1 and the upper surface F2 of the measurement stage ST2 They are arranged at the same time so.

その後、制御装置CONTは、基板Pに対してステップ・アンド・スキャン方式の液浸露光動作を実行し、基板P上の複数のショット領域のそれぞれにマスクMのパターンを順次転写する。 Thereafter, the control unit CONT performs the liquid immersion exposure operation by the step-and-scan manner for the substrate P, and sequentially transfers the pattern of the mask M to each of the plurality of shot areas on the substrate P. なお、基板P上の各ショット領域の露光のための加速開始位置への基板ステージST1の移動は、上述の基板アライメントの結果得られた基板P上の複数のショット領域の位置座標と、直前に計測したベースラインとに基づいて行われる。 The movement of the substrate stage ST1 to the acceleration starting position for exposure of each shot area on the substrate P is set to the position coordinates of a plurality of shot areas on the substrate P obtained as a result of the substrate alignment described above, just before It is performed based on a measurement baseline.

なお、計測動作としては、上述のベースライン計測に限らず、計測ステージST2を使って、照度計測、照度ムラ計測、空間像計測などを、例えば基板交換と並行して行い、その計測結果に基づいて、例えば投影光学系PLのキャリブレーション処理を行う等、その後に行われる基板Pの露光に反映させるようにしてもよい。 As the measuring operation, not limited to the baseline measurement discussed above, by using the measuring stage ST2, illuminance measurement, uneven illuminance measurement, and aerial image measurement, for example carried out in parallel with the substrate exchange, based on the measurement result Te, for example, such as performing the calibration process of the projection optical system PL, and may be reflected to the exposure of the substrate P performed thereafter.

本実施形態においては、液体LQの全回収、再度の供給といった工程を経ることなく、液体LQの液浸領域LRを基板ステージST1の上面F1と計測ステージST2の上面F2との間で移動することができるので、基板ステージST1における露光動作の終了から計測ステージST2における計測動作開始までの時間、及び計測ステージST2における計測終了から基板ステージST1における露光動作の開示までの時間を短縮して、スループットの向上を図ることができる。 In the present embodiment, the total recovery of the liquid LQ, without a step such as supply again, moving the liquid immersion area LR of the liquid LQ between the upper surface F2 of the upper surface F1 and the measurement stage ST2 of the substrate stage ST1 since it is, the time from the end of the exposure operation of the substrate stage ST1 to the measurement operation start in the measurement stage ST2, and to shorten the time from the measurement completion to the disclosure of the exposure operation of the substrate stage ST1 in the measurement stage ST2, the throughput it can be improved. また、投影光学系PLの像面側には、液体LQが常に存在するので、液体LQの付着跡(所謂ウォーターマーク)が発生することを効果的に防止できる。 Further, on the image plane side of projection optical system PL, the liquid LQ is always present, can be effectively prevented the liquid LQ of the adhesion trace (so-called water mark) is generated.

上述のように、液体LQの液浸領域LRを基板ステージST1の上面F1から計測ステージST2の上面F2へ移動する途中、あるいは計測ステージST2の上面F2から基板ステージST1の上面F1へ移動する途中においては、液浸領域LRは、基板ステージST1の上面F1と計測ステージST2の上面F2とに跨るようにして同時に配置される状態となる。 As described above, in the course of moving the middle to move the liquid immersion region LR of the liquid LQ from the upper surface F1 of the substrate stage ST1 to the upper surface F2 of the measurement stage ST2, or from the upper surface F2 of the measurement stage ST2 to the upper surface F1 of the substrate stage ST1 the immersion region LR is in a state of being positioned simultaneously way spans the upper surface F1 of the substrate stage ST1 and the upper surface F2 of the measurement stage ST2.

図5は、基板ステージST1の上面F1から計測ステージST2の上面F2へ液浸領域LRが移動するときの様子を示す側面図である。 Figure 5 is a side view showing a state that the liquid immersion area LR is moved from the upper surface F1 of the substrate stage ST1 to the upper surface F2 of the measurement stage ST2. 図5(A)に示すように、基板ステージST1の上面F1から計測ステージST2の上面F2へ液浸領域LRを移動するとき、制御装置CONTは、駆動機構SDを使って、基板ステージST1の上面F1を計測ステージST2の上面F2よりもZ軸方向に関して高くする。 As shown in FIG. 5 (A), when moving the liquid immersion area LR from the upper surface F1 of the substrate stage ST1 to the upper surface F2 of the measurement stage ST2, the control apparatus CONT uses the drive mechanism SD, the upper surface of the substrate stage ST1 the F1 than the upper surface F2 of the measurement stage ST2 to increase with respect to the Z-axis direction. そして、基板ステージST1の上面F1と計測ステージST2の上面F2とのZ軸方向に関する相対的な位置関係を維持した状態で、制御装置CONTは、基板ステージST1と計測ステージST2とを、更に−Y方向に一緒に移動する。 Then, while maintaining the relative positional relationship in the Z axis direction between the upper surface F2 of the upper surface F1 and the measurement stage ST2 of the substrate stage ST1, the control unit CONT, the substrate stage ST1 and the measurement stage ST2, further -Y move together in the direction. こうすることにより、基板ステージST1の上面F1やオーバーハング部H1の側面、あるいは計測ステージST2の上面F2やオーバーハング部H2の側面に、液浸領域LRから分離した液体LQの一部が液滴(水滴)となって残留したり、基板ステージST1の上面F1と計測ステージST2の上面F2との間のギャップGから液体LQが漏出する等の不都合の発生を防止しつつ、液浸領域LRを計測ステージST2の上面F2に移動できる。 Thereby, the side surface of the upper surface F1 and the overhang portion H1 of the substrate stage ST1 or on the sides of the upper surface F2 and the overhang portion H2 of the measuring stage ST2, a portion of the liquid LQ separated from the liquid immersion area LR droplets, or residual becomes (water droplets), while preventing the occurrence of the gap G of the inconvenience such that the liquid LQ may leak between the upper surface F2 of the upper surface F1 and the measurement stage ST2 of the substrate stage ST1, the liquid immersion area LR It can be moved on the upper surface F2 of the measurement stage ST2. 液体LQの残留や漏出が防止されることで、露光装置EXの置かれている環境の変動や、残留した液体LQの気化熱による露光装置を構成する各部材の温度変動や、ステージ上に液体(液滴)の付着跡(所謂ウォーターマーク)が形成される不都合を防止でき、精度良く露光処理及び計測処理を行うことができる。 By residual or leakage of the liquid LQ is prevented, variations or environment where the exposure apparatus EX, the temperature change and the respective members constituting an exposure device according to the evaporation heat of the residual liquid LQ, the liquid on the stage can prevent a disadvantage that the adhesion trace of the (droplets) (so-called water mark) is formed, it is possible to accurately perform the exposure process and measurement process. なお、図5(B)には、基板ステージST1の上面F1から計測ステージST2の上面F2への移動が完了し、その計測ステージST2の上面F2に液浸領域LRが配置されている状態が示されている。 Incidentally, in FIG. 5 (B), the state in which the movement from the upper surface F1 of the substrate stage ST1 to the upper surface F2 of the measurement stage ST2 is complete, the liquid immersion area LR on the upper surface F2 of the measurement stage ST2 are disposed indicate It is.

同様に、計測ステージST2の上面F2から基板ステージST1の上面F1へ液浸領域LRを移動するとき、制御装置CONTは、駆動機構SDを使って、計測ステージST2の上面F2を基板ステージST1の上面F1よりもZ軸方向に関して高くすることにより、液浸領域LRから分離した液体LQの一部が液滴(水滴)となって残留したり、液体LQが漏出する不都合の発生を防止できる。 Similarly, when the upper surface F2 of the measurement stage ST2 to move the immersion region LR to the upper surface F1 of the substrate stage ST1, the control apparatus CONT uses the drive mechanism SD, the upper surface F2 of the measurement stage ST2 upper surface of the substrate stage ST1 by increasing the Z-axis direction than F1, a portion of the liquid LQ separated from the liquid immersion area LR is or residual as droplets (water droplets), it is possible to prevent the occurrence of inconvenience that the liquid LQ leaks.

<第2の実施形態> <Second Embodiment>
図6は、第2の実施形態に係る露光装置EX'を示す図である。 Figure 6 is a diagram showing an exposure apparatus EX 'according to the second embodiment. 図6に示す露光装置EX'は、例えば特開平10−163099号公報、特開平10−214783号公報、特表2000−505958号公報などに開示されているような、基板Pを保持して移動可能な2つの基板ステージST1'、ST2'を有する、所謂ツインステージ型の露光装置である。 The exposure apparatus EX 'is shown in FIG. 6, for example, JP-A 10-163099, JP-A No. 10-214783 discloses, as disclosed such as in JP-T-2000-505958, while holding the substrate P moves possible two substrate stages ST1 ', ST2' having a so-called twin-stage type exposure apparatus. 図6に示す露光装置EX'においても、液浸領域LRを、第1基板ステージST1'の上面F1'と第2基板ステージST2'の上面F2'との間で移動することができる。 'Also in the liquid immersion area LR, the first substrate stage ST1' exposure apparatus EX shown in FIG. 6 can be moved between the upper surface F2 '' and the second substrate stage ST2 'top F1 of. そして、上述の実施形態と同様、第1基板ステージST1'及び第2基板ステージST2'のうち、一方のステージの上面から他方のステージの上面へ液浸領域LRを移動するときに、一方のステージの上面を他方のステージの上面よりも高くすることで、液体LQの残留や漏出を防止することができる。 Then, similarly to the above-mentioned embodiment, among the first substrate stage ST1 'and the second substrate stage ST2', when moving the liquid immersion area LR from the upper surface of one stage to the upper surface of the other stage, the one stage the upper surface is made higher than the upper surface of the other stage, it is possible to prevent the residual or leakage of the liquid LQ.

上述したように、本実施形態における液体LQは純水により構成されている。 As described above, the liquid LQ in the present embodiment is constituted by pure water. 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、基板P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。 Pure water can be obtained in large quantities at a semiconductor manufacturing plant or the like, that it has no adverse effects on the photoresist and the optical element (lens) and the like on the substrate P. また、純水は環境に対する悪影響がないとともに、不純物の含有量が極めて低いため、基板Pの表面、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。 Further, pure water has no adverse effects on the environment and contains very few impurities, the action of cleaning the surface of the optical element provided at the end face of the surface, and the projection optical system PL of the substrate P can be expected . なお工場等から供給される純水の純度が低い場合には、露光装置が超純水製造器を持つようにしてもよい。 When the purity of pure water supplied from the factory or the like is low, the exposure apparatus may be provided with an ultrapure water-producing unit.

そして、波長が193nm程度の露光光EL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ELの光源としてArFエキシマレーザ光(波長193nm)を用いた場合、基板P上では1/n、すなわち約134nmに短波長化されて高い解像度が得られる。 Then, when the wavelength is using pure water refractive index of the (water) n is said to substantially 1.44, ArF excimer laser light as the light source of the exposure light EL (wavelength 193 nm) for the exposure light EL of about 193 nm, is on the substrate P 1 / n, i.e. high resolution is shortened wavelength can be obtained about 134 nm. 更に、焦点深度は空気中に比べて約n倍、すなわち約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。 Furthermore, approximately n times the depth of focus than in the air, namely to be enlarged to about 1.44 times, when the depth of focus approximately the same as that when used in air may be secured, the projection optical system PL numerical aperture can be further increased, and also the resolution is improved in this respect.

なお、本実施形態の液体LQは水であるが、水以外の液体であってもよい、例えば、露光光ELの光源がF レーザである場合、このF レーザ光は水を透過しないので、液体LQとしてはF レーザ光を透過可能な例えば、過フッ化ポリエーテル(PFPE)やフッ素系オイル等のフッ素系流体であってもよい。 Although the liquid LQ of this embodiment is water, a liquid other than water may be, for example, when the light source of exposure light EL is an F 2 laser, the F 2 laser beam is not transmitted through water , as the liquid LQ that can transmit the F 2 laser light may include, for example, fluorine-based fluid such as perfluoropolyether (PFPE) or fluorine based oil. この場合、液体LQと接触する部分には、例えばフッ素を含む極性の小さい分子構造の物質で薄膜を形成することで親液化処理する。 In this case, the portion in contact with the liquid LQ, lyophilic treatment by forming a thin film, for example having a molecular structure with small polarity including fluorine material. また、液体LQとしては、その他にも、露光光EL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や基板P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。 Further, as the liquid LQ, Besides, if there is transparent to the exposure light EL high as possible refractive index, stable ones (e.g. cedar the photo resist coated on the projection optical system PL and the substrate P surface oil) can also be used. この場合も表面処理は用いる液体LQの極性に応じて行われる。 In this case, the surface treatment is performed depending on the polarity of the liquid LQ to be used.

なお、上記各実施形態の基板Pとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版(合成石英、シリコンウエハ)等が適用される。 Furthermore, the substrate P in each of the above embodiments, not only a semiconductor wafer for fabricating semiconductor devices but glass substrates for display devices, the original plate of a mask or reticle used in a ceramic wafer or an exposure apparatus, for a thin film magnetic head (synthetic quartz, silicon wafer) used by an exposure apparatus.

露光装置EXとしては、マスクMと基板Pとを同期移動してマスクMのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置(スキャニングステッパ)の他に、マスクMと基板Pとを静止した状態でマスクMのパターンを一括露光し、基板Pを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置(ステッパ)にも適用することができる。 As for the exposure apparatus EX, in the other scanning exposure apparatus by a step-and-scan method by synchronously moving the mask M and the substrate P to scan expose the pattern of the mask M (scanning stepper), and the mask M and the substrate P the pattern of the mask M collectively exposed, can also be applied to a projection exposure apparatus by a step-and-repeat system for moving sequentially steps the substrate P (stepper) while stationary.

また、露光装置EXとしては、第1パターンと基板Pとをほぼ静止した状態で第1パターンの縮小像を投影光学系(例えば1/8縮小倍率で反射素子を含まない屈折型投影光学系)を用いて基板P上に一括露光する方式の露光装置にも適用できる。 Further, As for the exposure apparatus EX, in the first pattern and the first pattern projection optical system a reduced image of the substrate P in a state where substantially stationary (e.g., 1/8 refractive type projection optical system including no catoptric element with a reduction magnification) It can also be applied to an exposure apparatus of a system that full-field exposure of the substrate P using. この場合、更にその後に、第2パターンと基板Pとをほぼ静止した状態で第2パターンの縮小像をその投影光学系を用いて、第1パターンと部分的に重ねて基板P上に一括露光するスティッチ方式の一括露光装置にも適用できる。 In this case, further subsequently, a reduced image of the second pattern in a state where the second pattern and the substrate P are substantially stationary with the projection optical system, the one-shot exposure in the first pattern partially superposes the substrate P It can also be applied to a stitching type full-field exposure apparatus that. また、スティッチ方式の露光装置としては、基板P上で少なくとも2つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Pを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。 Also, the stitching type exposure apparatus, and transferring at least two patterns are partially overlaid and the substrate P, it is also applicable to an exposure apparatus of step-and-stitch type and the substrate P is successively moved.

また、上述の実施形態においては、投影光学系PLと基板Pとの間に局所的に液体を満たす露光装置を採用しているが、本発明は、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にも適用可能である。 In the embodiment described above adopts the exposure apparatus in which the liquid is locally filled between the projection optical system PL and the substrate P, the present invention is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-124873 even a stage holding a substrate subject to exposure, such as being in an immersion exposure apparatus that moves in the liquid tank is applicable.

露光装置EXの種類としては、基板Pに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD)あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。 The type of the exposure apparatus EX, the present invention is not limited to semiconductor device fabrication exposure apparatuses that expose a semiconductor element pattern onto a substrate P, an exposure apparatus and a liquid crystal display device for manufacturing or for display manufacturing, thin film magnetic heads, imaging devices (CCD ) or it can be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing such as a reticle or mask.

本願実施形態の露光装置EXは、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。 The exposure apparatus EX of the present embodiment is manufactured by assembling various subsystems, including each constituent element recited in the claims of the present application so that the predetermined mechanical accuracy, the optical accuracy, manufactured by assembling It is. これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。 To ensure these respective precisions, performed before and after the assembling include the adjustment for achieving the optical accuracy for various optical systems, an adjustment to achieve mechanical accuracy for various mechanical systems, the various electrical systems adjustment for achieving the electrical accuracy is performed. 各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。 The steps of assembling the various subsystems into the exposure apparatus includes various subsystems, the mechanical interconnection, electrical circuit wiring connections, and the piping connection of the air pressure circuit. この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。 Before the process of assembling the exposure apparatus from the various subsystems, there are also the processes of assembling each individual subsystem. 各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。 After completion of the assembling the various subsystems into the exposure apparatus, overall adjustment is performed and various kinds of accuracy as the entire exposure apparatus are secured. なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。 The manufacturing of the exposure apparatus is preferably performed in a clean room in which temperature and cleanliness are controlled.

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図7に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ201、この設計ステップに基づいたマスク(レチクル)を製作するステップ202、デバイスの基材である基板を製造するステップ203、前述した実施形態の露光装置EXによりマスクのパターンを基板に露光する露光処理ステップ204、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む)205、検査ステップ206等を経て製造される。 Microdevices such as semiconductor devices are manufactured, as shown in FIG. 7, step 201 that designs the functions and performance of the microdevice, a step 202 of manufacturing a mask (reticle) based on this design step, a base material for the device substrate a step 203 of producing the exposure process step 204 of exposing a pattern of a mask onto a substrate by the exposure apparatus EX of the embodiment described above, a device assembly step (dicing, bonding, including packaging step) 205, an inspection step 206, etc. It is produced through.

第1の実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。 It is a schematic block diagram showing an exposure apparatus according to the first embodiment. 基板ステージ及び計測ステージを上方から見た平面図である。 It is a plan view of the substrate stage and the measurement stage from above. 基板ステージ及び計測ステージの動作を説明するための図である。 It is a diagram for explaining the operation of the substrate stage and the measurement stage. 基板ステージ及び計測ステージの動作を説明するための図である。 It is a diagram for explaining the operation of the substrate stage and the measurement stage. 液浸領域を移動している状態を説明するための図である。 It is a diagram for explaining a state of moving the liquid immersion area. 第2の実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。 It is a schematic block diagram showing an exposure apparatus according to the second embodiment. 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図である。 Is a flowchart showing an example of a process of fabricating a microdevice.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1…液浸機構、CONT…制御装置、EX…露光装置、F1…上面、F2…上面、LQ…液体、LR…液浸領域、P…基板、PL…投影光学系、SD…駆動機構、ST1…基板ステージ(第1ステージ)、ST2…計測ステージ(第2ステージ) 1 ... liquid immersion mechanism, CONT ... controller, EX ... exposure apparatus, F1 ... top, F2 ... top, LQ ... liquid, LR ... immersion area, P ... substrate, PL ... projection optical system, SD ... drive mechanism, ST1 ... substrate stage (first stage), ST2 ... measurement stage (second stage)

Claims (4)

  1. 投影光学系を介して基板を露光する露光装置において、 An exposure apparatus that exposes a substrate via a projection optical system,
    前記投影光学系の像面側においてその像面とほぼ平行な2次元平面内で互いに独立して移動可能な第1ステージ及び第2ステージと、 A first stage and a second stage movable independently of each other within generally parallel two-dimensional plane and its image plane at the image plane side of the projection optical system,
    前記第1ステージと前記第2ステージとを近接又は接触した状態で、前記投影光学系の直下の位置を含む所定領域内で前記第1ステージと前記第2ステージとを一緒に移動する駆動機構と、 In close proximity or contact with the second stage and the first stage, a drive mechanism to move together with the second stage and the first stage in a predetermined area including the position directly below the projection optical system ,
    前記第1ステージ及び第2ステージの少なくとも一方のステージの上面に液体の液浸領域を形成する液浸機構とを備え、 And a liquid immersion mechanism which forms a liquid immersion area of ​​the liquid on the upper surface of at least one stage of the first stage and second stage,
    前記第1ステージと前記第2ステージとを一緒に移動することによって、前記投影光学系と前記少なくとも一方のステージの上面との間に液体を保持した状態で、前記液浸領域を前記第1ステージの上面と前記第2ステージの上面との間で移動可能であり、 By moving the first stage and the second stage together, the projection while holding the liquid between the optical system and the upper surface of said at least one of the stages, the liquid immersion area of ​​the first stage a of the upper surface movable between a top surface of the second stage,
    前記第1ステージ及び前記第2ステージのうち、一方のステージの上面から他方のステージの上面へ前記液浸領域を移動するとき、前記一方のステージの上面を他方のステージの上面よりも高くすることを特徴とする露光装置。 One of the first stage and the second stage, when moving the liquid immersion area to the upper surface of the other stage from the top of one of the stage, to be higher than the upper surfaces of the other stage of the one stage exposure apparatus according to claim.
  2. 前記第1ステージ及び前記第2ステージのうち一方のステージは前記基板を保持して移動し、他方のステージは露光処理に関する計測を行う計測器を搭載して移動する請求項1記載の露光装置。 Said one stage of the first stage and the second stage moves while holding the substrate, the other stage exposure apparatus according to claim 1, wherein the moving equipped with a measuring instrument for performing measurement concerning the exposure process.
  3. 前記第1ステージ及び前記第2ステージのそれぞれが基板を保持して移動する請求項1記載の露光装置。 The exposure apparatus according to claim 1, wherein each of the first stage and the second stage moves while holding the substrate.
  4. 請求項1〜請求項3のいずれか一項記載の露光装置を用いるデバイス製造方法。 Device manufacturing method using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 3.
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