JP4569291B2 - Exposure apparatus and device manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、液体を介して基板を露光する露光装置に関するものである。 The present invention relates to an exposure apparatus that exposes a substrate through a liquid.
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。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。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。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おり、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気体よりも屈折率の高い液体で満たした状態で露光処理を行う液浸露光装置が案出されている。
液浸露光装置において、液体を供給する液体供給系の供給動作が停止した状態を長時間放置しておくと、様々な不具合が生じる虞がある。例えば、液体供給路の液体中にバクテリアが発生し、所望状態の液体を供給できなくなる虞がある。 In the immersion exposure apparatus, if the state in which the supply operation of the liquid supply system for supplying the liquid is stopped is left for a long time, various problems may occur. For example, there is a possibility that bacteria may be generated in the liquid in the liquid supply path and the liquid in a desired state cannot be supplied.
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、液体供給系の性能の劣化を抑えることができる露光装置、及びその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 such circumstances, and an object thereof is to provide an exposure apparatus capable of suppressing deterioration in performance of a liquid supply system, and a device manufacturing method using the exposure apparatus. .
上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。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。 In order to solve the above-described problems, the present invention employs the following configurations corresponding to the respective drawings shown in the embodiments. However, the reference numerals with parentheses attached to each element are merely examples of the element and do not limit each element.
本発明の第１の態様に従えば、第１動力源（３）を備え、第１動力源（３）から供給される動力によって動作し、液体（ＬＱ）を介して基板（Ｐ）上に露光光（ＥＬ）を照射して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、液体（ＬＱ）を供給するための供給流路（１３）を有する液体供給系（１０）を備え、第１動力源（３）の異常時に、液体供給系（１０）に対して第２動力源（２、４）から動力が供給される露光装置（ＥＸ、ＥＸ−ＳＹＳ）が提供される。 According to the first aspect of the present invention, the first power source (3) is provided, operates by power supplied from the first power source (3), and is placed on the substrate (P) through the liquid (LQ). An exposure apparatus that exposes a substrate (P) by irradiating exposure light (EL), includes a liquid supply system (10) having a supply channel (13) for supplying liquid (LQ), and includes a first power source An exposure apparatus (EX, EX-SYS) is provided in which power is supplied from the second power source (2, 4) to the liquid supply system (10) when the abnormality occurs in (3).
本発明の第１の態様によれば、露光装置が備えている第１動力源の異常時に、液体供給系に対して第２動力源から動力が供給されるので、第１動力源に異常が生じても、液体供給系を動作することができる。したがって、液体供給系の動作を長時間停止することを防止できる。 According to the first aspect of the present invention, since the power is supplied from the second power source to the liquid supply system when the first power source included in the exposure apparatus is abnormal, there is an abnormality in the first power source. Even if it occurs, the liquid supply system can be operated. Therefore, it is possible to prevent the operation of the liquid supply system from being stopped for a long time.
本発明の第２の態様に従えば、液体（ＬＱ）を介して基板（Ｐ）上に露光光（ＥＬ）を照射して基板（Ｐ）を露光する露光装置において、投影光学系（ＰＬ）と、投影光学系（ＰＬ）の像面側に液体（ＬＱ）を供給する供給流路（１３）を有する液体供給系（１０）と、供給流路（１３）の途中から分岐する分岐流路（１９）とを備え、異常時に、供給流路（１３）に流入した液体（ＬＱ）が分岐流路（１９）に流れるように切り替える切替装置（５０）を備えた露光装置（ＥＸ、ＥＸ−ＳＹＳ）が提供される。 According to the second aspect of the present invention, in the exposure apparatus that exposes the substrate (P) by irradiating the substrate (P) with the exposure light (EL) through the liquid (LQ), the projection optical system (PL) A liquid supply system (10) having a supply flow path (13) for supplying liquid (LQ) to the image plane side of the projection optical system (PL), and a branch flow path branched from the middle of the supply flow path (13) (19), and an exposure apparatus (EX, EX−) that includes a switching device (50) that switches the liquid (LQ) that has flowed into the supply channel (13) to flow into the branch channel (19) in the event of an abnormality. SYS) is provided.
本発明の第２の態様によれば、異常が生じたとき、供給流路に流入した液体が分岐流路に流れるので、異常が生じても、液体供給系を動作することができる。したがって、液体供給系の動作を長時間停止することを防止できる。 According to the second aspect of the present invention, when an abnormality occurs, the liquid flowing into the supply channel flows into the branch channel, so that the liquid supply system can be operated even if an abnormality occurs. Therefore, it is possible to prevent the operation of the liquid supply system from being stopped for a long time.
本発明の第３の態様に従えば、上記態様の露光装置（ＥＸ、ＥＸ−ＳＹＳ）を用いるデバイス製造方法が提供される。 According to the third aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method using the exposure apparatus (EX, EX-SYS) of the above aspect.
本発明の第３の態様によれば、液体供給系の長時間の停止が防止された露光装置を使ってデバイスを製造することができる。 According to the third aspect of the present invention, a device can be manufactured using an exposure apparatus in which the liquid supply system is prevented from being stopped for a long time.
本発明によれば、液体供給系の性能の劣化を抑え、液体を介した露光処理及び計測処理を良好に行うことができる。 According to the present invention, it is possible to satisfactorily perform exposure processing and measurement processing via a liquid while suppressing deterioration of the performance of the liquid supply system.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.
＜露光装置＞
図１は、露光装置を含むデバイス製造システムを備えたデバイス製造工場の一実施形態を示す概略構成図である。図１において、デバイス製造工場ＦＡは、露光装置ＥＸ−ＳＹＳを含むデバイス製造システムＳＹＳを収容する建屋Ｂを備えている。デバイス製造システムＳＹＳは、露光装置ＥＸ−ＳＹＳ、及びコータ・デベロッパ装置や搬送系などを含む複数の周辺装置Ｓを含んで構成されている。
<Exposure device>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a device manufacturing factory equipped with a device manufacturing system including an exposure apparatus. In FIG. 1, the device manufacturing factory FA includes a building B that houses a device manufacturing system SYS including an exposure apparatus EX-SYS. The device manufacturing system SYS includes an exposure apparatus EX-SYS and a plurality of peripheral apparatuses S including a coater / developer apparatus and a transport system.
露光装置ＥＸ−ＳＹＳは、周辺装置Ｓとの接続部を形成するインターフェース部（不図示）、液体ＬＱを介して基板Ｐ上に露光光ＥＬを照射して基板Ｐを露光する露光装置本体ＥＸ、露光装置本体ＥＸを収容するチャンバ装置ＣＨ、露光装置本体ＥＸが収容されたチャンバ装置ＣＨ内部を空調する空調系５、露光装置ＥＸ−ＳＹＳ全体の動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴ、後述する液浸系１００、及び露光装置ＥＸ−ＳＹＳを構成する各装置・機器に対して電力（動力）を供給する露光装置用電源３などを備えている。
The exposure apparatus EX-SYS includes an interface section (not shown) that forms a connection with the peripheral apparatus S, an exposure apparatus body EX that exposes the substrate P by irradiating the exposure light EL onto the substrate P via the liquid LQ, A chamber apparatus CH that accommodates the exposure apparatus main body EX, an
また、複数の周辺装置Ｓのそれぞれも、周辺装置Ｓを構成する各装置・機器に対して電力（動力）を供給する周辺装置用電源６を備えている。
Each of the plurality of peripheral devices S is also provided with a peripheral
デバイス製造工場ＦＡには、動力として、電力会社１より電力が供給される。電力会社１からの電力は、デバイス製造工場ＦＡが備えている工場電源２に供給される。工場電源２は、露光装置ＥＸ−ＳＹＳや各周辺装置Ｓなど、デバイス製造システムＳＹＳを構成する各装置が備えている電源のそれぞれに供給する。すなわち、露光装置ＥＸ−ＳＹＳが備えている露光装置用電源３には、露光装置外部の外部動力源である工場電源２から電力が供給される。露光装置ＥＸ−ＳＹＳは、露光装置用電源３から供給される電力によって動作する。同様に、周辺装置Ｓが備えている周辺装置用電源６に対して、工場電源２から電力が供給され、周辺装置Ｓは、周辺装置用電源６から供給される電力によって動作する。
Electric power is supplied from the electric power company 1 to the device manufacturing factory FA as power. The electric power from the electric power company 1 is supplied to the
露光装置用電源３は、工場電源２から電力を供給されることで、露光装置ＥＸ−ＳＹＳに対して電力を供給することができる。また、工場電源２は、電力会社１から電力を供給されることで、露光装置用電源３や周辺装置用電源６に対して電力を供給することができる。したがって、例えば電力会社１から工場電源２への電力の供給が停止したときや、工場電源２から露光装置用電源３への電力の供給が停止したときには、露光装置用電源３から露光装置ＥＸ−ＳＹＳへの電力の供給が停止する。
The exposure
また、デバイス製造工場ＦＡには、工場電源２、あるいは露光装置用電源３とは別の無停電電源４が設けられている。無停電電源４は、電力会社１から工場電源２への電力の供給が停止したときや、工場電源２から露光装置用電源３への電力の供給が停止したとき、あるいは露光装置用電源３から露光装置ＥＸ−ＳＹＳへの電力の供給が停止したときに、露光装置ＥＸ−ＳＹＳに対して電力（動力）を供給することができる。電力会社１から工場電源２への電力の供給が停止したときや、工場電源２から露光装置用電源３への電力の供給が停止したとき、あるいは露光装置用電源３から露光装置ＥＸ−ＳＹＳへの電力の供給が停止したときにおいては、露光装置ＥＸ−ＳＹＳの少なくとも一部は、無停電電源４より供給される電力で動作する。
The device manufacturing factory FA is provided with an
次に、図２を参照しながら露光装置本体ＥＸについて説明する。図２は、露光装置本体ＥＸを示す概略構成図である。図２において、露光装置本体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を保持する基板ホルダＰＨを有し、基板Ｐを保持した基板ホルダＰＨを移動可能な基板ステージＰＳＴ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のパターンの像を基板Ｐ上に投影する投影光学系ＰＬとを備えている。 Next, the exposure apparatus body EX will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic block diagram that shows the exposure apparatus main body EX. In FIG. 2, the exposure apparatus main body EX includes a mask stage MST that can move while holding the mask M, and a substrate holder PH that holds the substrate P, and a substrate stage that can move the substrate holder PH that holds the substrate P. PST, illumination optical system IL that illuminates mask M held on mask stage MST with exposure light EL, and projection optical system PL that projects an image of the pattern of mask M illuminated with exposure light EL onto substrate P And.
本実施形態の露光装置本体ＥＸを含む露光装置ＥＸ−ＳＹＳ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の像面側における露光光ＥＬの光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たすための液浸系１００を備えている。液浸系１００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系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系２０とを備えている。ノズル部材７０は、基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の上方において、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を囲むように環状に形成されている。
In the exposure apparatus EX-SYS including the exposure apparatus main body EX of the present embodiment, the immersion exposure is applied in order to substantially shorten the exposure wavelength to improve the resolution and substantially widen the depth of focus. The apparatus includes an
露光装置ＥＸ−ＳＹＳ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、液体供給系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局所液浸方式を採用している。具体的には、露光装置ＥＸ−ＳＹＳは、投影光学系ＰＬの像面に最も近い第１光学素子ＬＳ１の下面ＬＳＡと、投影光学系ＰＬの像面側に配置された基板Ｐ上面との間の光路空間を液体ＬＱで満たし、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。制御装置ＣＯＮＴは、液体供給系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、液体回収系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。
The exposure apparatus EX-SYS is a part on the substrate P including the projection area AR of the projection optical system PL by the liquid LQ supplied from the
本実施形態では、露光装置ＥＸ−ＳＹＳ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。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。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。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。 In this embodiment, the exposure apparatus EX-SYS is a scanning exposure apparatus that exposes a pattern formed on the mask M onto the substrate P while the mask M and the substrate P are synchronously moved in different directions (reverse directions) in the scanning direction. A case where a so-called scanning stepper is used will be described as an example. In the following description, the synchronous movement direction (scanning direction) of the mask M and the substrate P in the horizontal plane is the X-axis direction, the direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is the Y-axis direction (non-scanning direction), the X-axis, and A direction perpendicular to the Y-axis direction and coincident with the optical axis AX of the projection optical system PL is defined as a Z-axis direction. In addition, the rotation (inclination) directions around the X axis, the Y axis, and the Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively. Here, the “substrate” includes a substrate in which a photosensitive material (resist) is coated on a base material such as a semiconductor wafer, and the “mask” includes a reticle on which a device pattern to be reduced and projected on the substrate is formed.
ここで、本実施形態においては、露光装置ＥＸ−ＳＹＳのうち、露光装置本体ＥＸのことを適宜、「本体系」と称する。すなわち、本体系ＥＸとは、露光装置ＥＸ−ＳＹＳのうち、上述のインターフェース部、露光装置本体ＥＸを収容するチャンバ装置ＣＨ、空調系５、制御装置ＣＯＮＴ、液浸系１００（液体供給系１０、液体回収系２０）、及び露光装置用電源３以外の構成要素を含むものとする。
Here, in the present embodiment, the exposure apparatus main body EX in the exposure apparatus EX-SYS is appropriately referred to as a “main body system”. That is, the main body EX is the above-described interface unit, the chamber apparatus CH that houses the exposure apparatus main body EX, the
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。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。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Ｆ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられる。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。
The illumination optical system IL includes an exposure light source, an optical integrator that uniformizes the illuminance of a light beam emitted from the exposure light source, a condenser lens that collects the exposure light EL from the optical integrator, a relay lens system, and the exposure light EL. A field stop for setting an illumination area on the mask M is provided. 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 IL. The exposure light EL emitted from the illumination optical system IL is, for example, far ultraviolet light (DUV light) such as bright lines (g-line, h-line, i-line) and KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) emitted from a mercury lamp. Alternatively, vacuum ultraviolet light (VUV light) such as ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) and F 2 laser light (
本実施形態においては、液浸領域ＬＲを形成する液体ＬＱとして純水が用いられている。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。 In the present embodiment, pure water is used as the liquid LQ that forms the immersion region LR. Pure water is not only ArF excimer laser light, but also, for example, far ultraviolet light (DUV light) such as emission lines (g-line, h-line, i-line) emitted from a mercury lamp and KrF excimer laser light (wavelength 248 nm). It can be transmitted.
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。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。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マスクステージ駆動装置ＭＳＴＤ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。マスクステージＭＳＴ上には移動鏡９１が設けられている。また、移動鏡９１に対向する位置にはレーザ干渉計９２が設けられている。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９２によりリアルタイムで計測される。レーザ干渉計９２の計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計９２の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤ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。
Mask stage MST is movable while holding mask M. Mask stage MST holds mask M by vacuum suction (or electrostatic suction). The mask stage MST is in a plane perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system PL in a state where the mask M is held by driving a mask stage driving device MSTD including a linear motor controlled by the control device CONT, that is, XY. It can move two-dimensionally in the plane and can rotate slightly in the θZ direction. A
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。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。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。また、本実施形態においては、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。 The projection optical system PL projects and exposes the pattern of the mask M onto the substrate P at a predetermined projection magnification β, and is composed of a plurality of optical elements, which are held 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. In the present embodiment, 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 lens barrel PK.
基板ステージＰＳＴは、基板Ｐを保持する基板ホルダＰＨを有し、投影光学系ＰＬの像面側において、ベース部材ＢＰ上で移動可能である。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。基板ステージＰＳＴ上には凹部９６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９６に配置されている。そして、基板ステージＰＳＴのうち凹部９６以外の上面９７は、基板ホルダＰＨに保持された基板Ｐの上面とほぼ同じ高さ（面一）になるような平坦面（平坦部）となっている。なお、投影光学系ＰＬの像面側の光路空間Ｋ１を液体ＬＱで満たし続けることができるならば、基板ホルダＰＨに保持された基板Ｐの表面と基板ステージＰＳＴの上面９７との間に段差があっても構わない。
The substrate stage PST has a substrate holder PH that holds the substrate P, and is movable on the base member BP on the image plane side of the projection optical system PL. The substrate holder PH holds the substrate P by, for example, vacuum suction. A
基板ステージＰＳＴは、制御装置ＣＯＮＴにより制御されるリニアモータ等を含む基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤ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、ベース部材ＢＰ上で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。更に基板ステージＰＳＴは、Ｚ軸方向、θＸ方向、及びθＹ方向にも移動可能である。したがって、基板ステージＰＳＴに支持された基板Ｐの上面は、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。基板ステージＰＳＴの側面には移動鏡９３が設けられている。また、移動鏡９３に対向する位置にはレーザ干渉計９４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９４によりリアルタイムで計測される。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ＰＳＴに支持されている基板Ｐの上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３０を備えている。フォーカス・レベリング検出系３０は、基板Ｐの上面に対して検出光Ｌａを投射する投射部３１と、基板Ｐの上面で反射した検出光Ｌａの反射光を受光する受光部３２とを備えており、基板Ｐの上面の面位置情報（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）を露光前又は露光中に検出する。なお図では、フォーカス・レベリング検出系３０は液体ＬＱを介して基板Ｐの上面に検出光Ｌａを照射しているが、液浸領域ＬＲの外側で、液体ＬＱを介さずに基板Ｐの上面に検出光Ｌａを照射するようにしてもよい。また、フォーカス・レベリング検出系としては、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。レーザ干渉計９４の計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。フォーカス・レベリング検出系３０の検出結果も制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、フォーカス・レベリング検出系３０の検出結果に基づいて、基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤ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の上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９４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 substrate stage PST is driven in the XY plane on the base member BP in a state where the substrate P is held via the substrate holder PH by driving the substrate stage driving device PSTD including a linear motor and the like controlled by the control device CONT. Dimensional movement is possible, and minute rotation is possible in the θZ direction. Furthermore, the substrate stage PST is also movable in the Z-axis direction, the θX direction, and the θY direction. Therefore, the upper surface of the substrate P supported by the substrate stage PST can move in directions of six degrees of freedom in the X axis, Y axis, Z axis, θX, θY, and θZ directions. A movable mirror 93 is provided on the side surface of the substrate stage PST. A
以上、露光装置本体（本体系）ＥＸについて説明した。図３に示すように、本体系ＥＸを構成する各種機器に対しては、露光装置用電源３から電力（動力）が供給され、本体系ＥＸを構成する各種機器は、露光装置用電源３から供給される電力によって動作する。一方、本体系ＥＸには、工場電源２及び無停電電源４は接続されておらず、本体系ＥＸを構成する各種機器に対しては、工場電源２及び無停電電源４から電力（動力）が直接的に供給されないようになっている。
The exposure apparatus main body (main body system) EX has been described above. As shown in FIG. 3, power (power) is supplied from the exposure
次に、液浸系１００の液体供給系１０及び液体回収系２０について説明する。液体供給系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（供給流路）１３とを備えている。供給管１３の他端部はノズル部材７０に接続されている。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。
Next, the
本実施形態においては、液体供給系１０は純水を供給するものであって、液体供給部１１は、純水製造装置１６、純水製造装置１６に接続された加圧ポンプ１４、及び供給する液体（純水）ＬＱの温度を調整する温調装置１７等を備えている。液体供給系１０は、加圧ポンプ１４により発生した気体の力によって液体ＬＱを供給する。加圧ポンプ１４は露光装置用電源３から供給される電力によって動作する。純水製造装置１６と温調装置１７とは供給管１３’を介して接続されている。更に、液体供給部１１は、供給管１３’の流路（供給流路）を開閉するための開閉機構１５を備えている。
In the present embodiment, the
なお、液体供給系１０の加圧ポンプ１４、純水製造装置１６、開閉機構１５、温調装置１７等は、その全てを露光装置ＥＸ−ＳＹＳが備えている必要はなく、一部を露光装置ＥＸ−ＳＹＳが設置されるデバイス製造工場ＦＡの設備を代用してもよい。あるいは、加圧ポンプ１４、純水製造装置１６、開閉機構１５、温調装置１７等を、露光装置ＥＸ−ＳＹＳの周辺装置Ｓとして設けてもよい。
The pressurizing
開閉機構１５は、温調装置１７と純水製造装置１６との間の供給管１３’に設けられており、供給管１３’の供給流路を開閉する。本実施形態における開閉機構１５は、露光装置ＥＸ−ＳＹＳの動力源である露光装置用電源３から電力が供給されているときには、供給管１３’の流路を開き、例えば停電等により露光装置用電源３が停止した場合に、供給管１３’の供給流路を機械的に閉じる所謂ノーマルクローズ方式となっている。
The opening /
図４は、開閉機構１５の一例を示す図であって、図４（Ａ）は供給管１３’供給流路が開いている状態を示す図、図４（Ｂ）は供給管１３’の供給流路が閉じている状態を示す図である。図４（Ａ）において、開閉機構１５は、シリンダ部１５１と、シリンダ部１５１の内側に配置されたピストン部１５２と、ピストン部１５２を図中、上方に付勢するばね部材１５３と、シリンダ部１５１のうち、ピストン部１５２の上面側の空間１５４にガスを供給するためのガス供給管１５５とを備えている。ガス供給管１５５の一端部は空間１５４に接続され、他端部はガス供給装置１５６に接続されている。本実施形態においては、ガス供給装置１５６として、デバイス製造工場ＦＡが備えている設備が使用されている。
4A and 4B are diagrams showing an example of the opening /
ガス供給管１５５の途中には電磁バルブ１５７が設けられており、露光装置用電源３から供給される電力によって動作する。電磁バルブ１５７に対して露光装置用電源３から電力が供給されている状態においては、電磁バルブ１５７はガス供給管１５５の流路を開ける。これにより、ピストン部１５２の上面側の空間１５４にガス供給管１５５を介してガスが供給され、その空間１５４の圧力が高められる。したがって、ピストン部１５２は、ばね部材１５３の付勢力に打ち勝って下方に移動する。ここで、ピストン部１５２の上部には切欠部１５８が形成されており、空間１５４の圧力によってピストン部１５２が下方に配置されている状態においては、切欠部１５８が供給管１３’の供給流路上に配置されるようになっている。ピストン部１５２の切欠部１５８が供給管１３’の供給流路上に配置される状態においては、供給管１３’の供給流路は開状態になる。一方、露光装置用電源３からの電力の供給が停止し（停電し）、電磁バルブ１５７に対して露光装置用電源３から電力が供給されない状態においては、図４（Ｂ）に示すように、電磁バルブ１５７はガス供給管１５５の流路を閉じる。これにより、ピストン部１５２の上面側の空間１５４にガス供給管１５５を介してガスが供給されなくなり、その空間１５４の圧力が低下する。すると、ピストン部１５２は、ばね部材の１５３付勢力により上方に移動する。ここで、ピストン部１５２の下部はシリンダ部１５１とほぼ同じ径を有しており、ばね部材１５３の付勢力によってピストン部１５２が上方に配置されている状態においては、ピストン部１５２の下部が供給管１３’の供給流路上に配置されるようになっている。ピストン部１５２の下部が供給管１３’の供給流路上に配置される状態においては、供給管１３’の供給流路は閉状態になる。
An
このように、開閉機構１５は、電力によって動作し、露光装置用電源３からの電力の供給が停止した時に（露光装置用電源３の異常時に）、液体ＬＱが流れる供給管１３’の供給流路を機械的に閉じる。一方、開閉機構１５は、露光装置用電源３からの電力に限らず、電力が供給されれば、供給管１３’の供給流路を開けることができる。
In this way, the opening /
なお、図４を参照して説明した開閉機構１５は一例であって、電力が供給されているときに供給管１３’の供給流路を開け、電力の供給が停止したときに供給管１３’の供給流路を閉じる構成であれば、任意の構成を採用することができる。
Note that the opening /
図５は液体供給部１１の構成を示す図である。なお図５には加圧ポンプは示されていない。液体供給部１１は、純水製造装置１６と、上述の開閉機構１５と、純水製造装置１６で製造された液体ＬＱの温度を調整する温調装置１７とを備えている。純水製造装置１６は、例えば浮遊物や不純物を含む水を精製して所定の純度の純水を製造する純水製造器１６１と、純水製造器１６１で製造された純水から更に不純物を除いて高純度な純水（超純水）を製造する超純水製造器１６２とを備えている。純水製造器１６１（あるいは超純水製造器１６２）は、イオン交換膜やパーティクルフィルタ等の液体改質部材、及び紫外光照射装置（ＵＶランプ）等の液体改質装置を備えており、これら液体改質部材及び液体改質装置により、液体の比抵抗値、異物（微粒子、気泡）の量、全有機体炭素、及び生菌の量等を所望値に調整する。
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the
また、液体回収系２０で回収された液体ＬＱは、液体供給系１０の液体供給部１１に戻されるようになっている。具体的には、液体回収系２０で回収された液体ＬＱは、戻し管１８を介して、液体供給部１１の純水製造装置１６（純水製造器１６１）に供給される。純水製造装置１６は、戻し管１８を介して戻された液体ＬＱを上記液体改質部材及び液体改質装置等を使って精製した後、供給管１３’を介して温調装置１７に供給する。
The liquid LQ recovered by the
温調装置１７は、純水製造装置１６で製造され、供給管１３に供給される液体（純水）ＬＱの温度調整を行うものであって、その一端部を供給管１３’を介して純水製造装置１６（超純水製造器１６２）に接続し、他端部を供給管１３に接続しており、純水製造装置１６で製造された液体ＬＱの温度調整を行った後、その温度調整された液体ＬＱを供給管１３に送出する。温調装置１７は、純水製造装置１６の超純水製造器１６２から供給された液体ＬＱの温度を粗く調整するラフ温調器１７１と、ラフ温調器１７１の流路下流側（供給管１３側）に設けられ、供給管１３側に流す液体ＬＱの単位時間当たりの量を制御するマスフローコントローラと呼ばれる流量制御器１７２と、流量制御器１７２を通過した液体ＬＱ中の溶存気体濃度（溶存酸素濃度、溶存窒素濃度）を低下させるための脱気装置１７３と、脱気装置１７３で脱気された液体ＬＱ中の異物（微粒子、気泡）を取り除くフィルタ１７４と、フィルタ１７４を通過した液体ＬＱの温度の微調整を行うファイン温調器１７５とを備えている。
The
ラフ温調器１７１は、超純水製造器１６２から送出された液体ＬＱの温度を目標温度（例えば２３℃）に対して例えば±０．１℃程度の粗い精度で温度調整するものである。流量制御器１７２は、ラフ温調器１７１で温度調整された液体ＬＱの脱気装置１７３側に対する単位時間当たりの流量を制御する。
The
脱気装置１７３は、流量制御器１７２から送出された液体ＬＱを脱気して、液体ＬＱ中の溶存気体濃度を低下させる。脱気装置１７３としては、供給された液体ＬＱを減圧することによって脱気する減圧装置など公知の脱気装置を用いることができる。また、中空糸膜フィルタ等のフィルタを用いて液体ＬＱを気液分離し、分離された気体成分を真空系を使って除く脱気フィルタを含む装置や、液体ＬＱを遠心力を使って気液分離し、分離された気体成分を真空系を使って除く脱気ポンプを含む装置などを用いることもできる。脱気装置１７３は、上記脱気フィルタを含む液体改質部材や上記脱気ポンプを含む液体改質装置によって、溶存気体濃度を所望値に調整する。
The
フィルタ１７４は、脱気装置１７３から送出された液体ＬＱ中の異物を取り除くものである。流量制御器１７２や脱気装置１７３を通過するときに、液体ＬＱ中に僅かに異物（particle）が混入する可能性が考えられるが、流量制御器１７２や脱気装置１７３の下流側（供給管１３側）にフィルタ１７４を設けたことにより、そのフィルタ１７４によって異物を取り除くことができる。フィルタ１７４としては、中空糸膜フィルタやパーティクルフィルタなど公知のフィルタを用いることができる。上記パーティクルフィルタ等の液体改質部材を含むフィルタ１７４は、液体中の異物（微粒子、気泡）の量を許容値以下に調整する。
The
ファイン温調器１７５は、高精度に液体ＬＱの温度調整を行う。例えばファイン温調器１７５は、フィルタ１７４から送出された液体ＬＱの温度（温度安定性、温度均一性）を目標温度に対して±０．０１℃〜±０．００１℃程度の高い精度で微調整する。本実施形態においては、温調装置１７を構成する複数の機器のうち、ファイン温調器１７５が液体ＬＱの供給対象である基板Ｐに最も近い位置に配置されているので、高精度に温度調整された液体ＬＱを基板Ｐ上に供給することができる。
The
上述したように、純水製造器１６１、超純水製造器１６２、脱気装置１７３、及びフィルタ１７４等は、液体改質部材及び液体改質装置をそれぞれ備えており、液体ＬＱのコンディション、性質、及び成分のうち少なくとも１つを調整するための調整装置を構成している。そして、純水製造装置１６及び温調装置１７を構成する調整装置の一部、例えば上述のＵＶランプや温調器、脱気装置などは、露光装置用電源３から供給される電力によって動作する。
As described above, the pure
なお、例えば純水製造装置１６は、電気再生式純水装置を含んで構成されていてもよい。電気再生式純水装置も、露光装置用電源３から供給される電力によって動作する。
For example, the pure
図２に戻って、液体回収系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、真空系２５と、真空系２５にその一端部を接続する回収管２３とを備えている。回収管２３の他端部はノズル部材７０に接続されている。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。
Returning to FIG. 2, the
真空系２５は真空ポンプを含んで構成されている。真空系２５が駆動することにより、液体ＬＱはノズル部材７０の回収口２２を介して回収される。回収管２３の途中には、ノズル部材７０の回収口２２から吸い込まれた液体ＬＱと気体とを分離する気液分離器２４が設けられている。気液分離器２４は、回収口２２より回収した液体ＬＱと気体とを分離する。真空系２５は、気液分離器２４で分離された気体を吸引するようになっている。一方、気液分離器２４で分離された液体ＬＱは回収管２６を介して液体回収部２１に回収される。液体回収部２１は、回収された液体ＬＱを収容するタンク等を備えている。
The
上述のように、本実施形態においては、液体回収部２１に回収された液体ＬＱの少なくとも一部は戻し管１８を介して純水製造装置１６に戻され、再利用されるが、液体回収部２１は、回収した液体ＬＱを純水製造装置１６に戻す前にクリーン化する処理装置を備えている。すなわち本実施形態の露光装置ＥＸ−ＳＹＳは、液体供給系１０と、液体回収系２０との間で液体ＬＱを循環する循環系を備えた構成となっている。なお、液体回収系２０で回収した液体ＬＱを液体供給系１０に全く戻さずに、デバイス製造工場ＦＡの供給源より供給された液体（水）ＬＱを純水製造装置１６で精製した後、投影光学系ＰＬの像面側に供給するようにしてもよい。
As described above, in the present embodiment, at least part of the liquid LQ recovered by the
なお、液体回収系２０の真空系２５、気液分離器２４、液体回収部２１のタンク、処理装置等は、その全てを露光装置ＥＸ−ＳＹＳが備えている必要はなく、一部を露光装置ＥＸ−ＳＹＳが設置されるデバイス製造工場ＦＡの設備を代用してもよい。あるいは、真空系２５、気液分離器２４、液体回収部２１のタンク、処理装置等を、露光装置ＥＸ−ＳＹＳの周辺装置Ｓとして設けてもよい。
The
なお、液体供給系１０と液体回収系２０は、露光装置ＥＸ−ＳＹＳ内に配置してもよいが、液体供給系１０の一部と液体回収系２０の一部の少なくともいずれか一方を、例えば露光装置ＥＸ−ＳＹＳが設置される工場の床上や床下の配置するようにしてもよい。
The
そして、液体回収系２０の真空系２５や気液分離器２４、処理装置などは露光装置用電源３から供給される電力によって動作する。
The
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。ノズル部材７０の下面７０Ａは、基板Ｐの上面、及び基板ステージＰＳＴの上面９７と対向する位置に設けられている。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。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
そして、制御装置ＣＯＮＴは、液体供給系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、液体回収系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。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。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。また、制御装置ＣＯＮＴのもとで真空系２５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。
Then, the control device CONT supplies a predetermined amount of the liquid LQ onto the substrate P using the
以上、液体供給系１０及び液体回収系２０について説明した。図３に示すように、液体供給系１０及び液体回収系２０を構成する各種機器に対しては、露光装置用電源３から電力（動力）が供給され、液体供給系１０及び液体回収系２０を構成する各種機器は、露光装置用電源３から供給される電力によって動作する。また、液体供給系１０には、工場電源２及び無停電電源４が接続されており、液体供給系１０を構成する各種機器に対しては、工場電源２及び無停電電源４からも直接電力（動力）が供給可能となっている。そして、液体供給系１０を構成する各種機器は、工場電源２あるいは無停電電源４から供給された電力によって動作可能となっている。同様に、液体回収系２０には、工場電源２及び無停電電源４が接続されており、液体回収系２０を構成する各種機器に対しては、工場電源２及び無停電電源４からも直接電力（動力）が供給可能となっている。そして、液体回収系２０を構成する各種機器は、工場電源２あるいは無停電電源４から供給された電力によって動作可能となっている。
The
また、図３に示すように、露光装置ＥＸ−ＳＹＳは、露光装置用電源３の異常時において、露光装置ＥＸ−ＳＹＳの状態を検出する異常時状態検出系４０を備えている。ここで、「露光装置用電源３の異常」とは、露光装置用電源３から露光装置ＥＸ−ＳＹＳを構成する各種機器への電力の供給が停止した状態が含まれる。この場合、何らかの原因（露光装置用電源３の故障など）で、露光装置用電源３から露光装置ＥＸ−ＳＹＳを構成する各種機器への電力の供給が停止した状態も含まれる。また、上述のように、電力会社１から工場電源２への電力の供給が停止したり、工場電源２から露光装置用電源３への電力の供給が停止した場合においても、露光装置用電源３から露光装置ＥＸ−ＳＹＳを構成する各種機器への電力の供給が停止される。したがって、「露光装置用電源３の異常」とは、例えば電力会社１から工場電源２への電力の供給が停止したり、工場電源２から露光装置用電源３への電力の供給が停止した状態も含まれる。
As shown in FIG. 3, the exposure apparatus EX-SYS includes an abnormal
露光装置用電源３に異常が生じた場合、図３を参照して説明したように、本体系ＥＸには電力が供給されないため、その本体系ＥＸが備えているレーザ干渉計やフォーカス・レベリング検出系、あるいは各種センサは動作しない。したがって、正常時に本体系ＥＸが使用するレーザ干渉計やフォーカス・レベリング検出系、あるいは各種センサを使って、露光装置用電源３に異常が発生した後の露光装置ＥＸ−ＳＹＳの状態を検出することは困難である。
When an abnormality occurs in the exposure
そこで、本実施形態の露光装置ＥＸ−ＳＹＳは、露光装置用電源３に異常が発生した後においても、露光装置ＥＸ−ＳＹＳの状態を検出するための検出系（検出装置）を、本体系ＥＸとは別に備えている。図３に示すように、異常時状態検出系４０は、工場電源２及び無停電電源４と接続しており、異常時状態検出系４０を構成する各種機器に対して、工場電源２及び無停電電源４から直接電力（動力）が供給可能となっている。すなわち、異常時状態検出系４０を構成する各種機器は、工場電源２あるいは無停電電源４から供給された電力によって動作可能となっている。
Therefore, the exposure apparatus EX-SYS of the present embodiment uses a detection system (detection apparatus) for detecting the state of the exposure apparatus EX-SYS after the abnormality occurs in the exposure
図３に示すように、異常時状態検出系４０は、ステージ位置検出装置４１、回収管圧力計４４、及び制御部４５を含んで構成されている。ここで、ステージ位置検出装置４１は、投影光学系ＰＬと、投影光学系ＰＬの像面側で移動可能な基板ステージＰＳＴ（基板Ｐ）との位置関係を検出するものである。回収管圧力計４４は、液体回収系２０が液体回収動作を実行可能な状態か否かを検出するものである。制御部４５は、露光装置用電源３の異常時に、工場電源２あるいは無停電電源４から供給される電力によって動作するものである。
As shown in FIG. 3, the abnormal
図６は、ステージ位置検出装置４１の一例を示す図である。図６において、ステージ位置検出装置４１は、投影光学系ＰＬに対する基板ステージＰＳＴの位置を光学的に検出するものであって、所定位置に固定され、検出光Ｌｂを射出する複数の投射部４２と、複数の投射部４２のそれぞれに対応するように設けられた受光部４３とを備えている。投射部４２は、例えば投影光学系ＰＬを支持するコラムと呼ばれる支持部材などに固定されている。一方、受光部４３は、投射部４２から射出された検出光Ｌｂに対して所定の位置関係で設けられている。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the stage
本実施形態において、投射部４２はＹ軸方向に３つ並んで設けられている。受光部４３は、３つの投射部４２のそれぞれに対向するように、Ｙ軸方向に３つ並んで設けられている。そして、投射部４２と受光部４３との間に基板ステージＰＳＴが配置されるようになっている。
In the present embodiment, three
ここで、基板ステージＰＳＴは、投影光学系ＰＬに対して所定の位置関係となることで投影光学系ＰＬとの間で液体ＬＱを保持することができ、液浸領域ＬＲを形成することができる。そして、図６（Ａ）に示す状態においては、基板ステージＰＳＴが投影光学系ＰＬと対向する位置にあり、投影光学系ＰＬとの間で液体ＬＱを保持することができる（なお図６には投影光学系及び液体は示されていない）。そして、図６（Ａ）に示す状態においては、３つの投射部４２から投射された検出光Ｌｂのそれぞれは、基板ステージＰＳＴの側面に照射されるため、受光部４３に達しない。すなわち、３つの受光部４３が検出光Ｌｂを受光しない状態においては、基板ステージＰＳＴは投影光学系ＰＬとの間で液体ＬＱを保持可能な位置にある。一方、図６（Ｂ）に示すように、投影光学系ＰＬに対して基板ステージＰＳＴのＹ軸方向に関する位置がずれ、基板ステージＰＳＴが投影光学系ＰＬとの間で液体ＬＱを保持不能な位置にある場合には、３つの投射部４２から射出された検出光Ｌｂのうち、少なくとも１つの検出光Ｌｂは基板ステージＰＳＴの側面を照射せず、受光部４３に達する。すなわち、３つの受光部４３のうち、少なくとも１つの受光部４３が検出光Ｌｂを受光した状態においては、基板ステージＰＳＴは投影光学系ＰＬとの間で液体ＬＱを保持不能な位置にある。このように、ステージ位置検出装置４１は、受光部４３の検出結果に基づいて、基板ステージＰＳＴが投影光学系ＰＬとの間で液体ＬＱを保持可能な位置にあるか否かを求めることができる。
Here, the substrate stage PST can hold the liquid LQ with the projection optical system PL by being in a predetermined positional relationship with respect to the projection optical system PL, and can form the liquid immersion region LR. . In the state shown in FIG. 6A, the substrate stage PST is in a position facing the projection optical system PL, and the liquid LQ can be held between the projection optical system PL (in FIG. 6). Projection optics and liquid are not shown). In the state shown in FIG. 6A, each of the detection lights Lb projected from the three
なおここでは、簡単のため、基板ステージＰＳＴのＹ軸方向に関しての位置検出のみについて説明したが、ステージ位置検出装置４１は、基板ステージＰＳＴのＸ軸方向に関する位置も検出するために、Ｘ軸方向に複数（３つ）並んだ投射部４２と、それら投射部４２に対応する複数（３つ）の受光部４３とを備えている。ステージ位置検出装置４１は、Ｙ軸方向に複数並んだ受光部４３のそれぞれの検出結果と、Ｘ軸方向に複数並んだ受光部４３のそれぞれの検出結果とに基づいて、露光装置用電源３に異常が発生した後においても、投影光学系ＰＬに対する基板ステージＰＳＴのＸＹ方向に関する位置を検出することができる。
Here, for the sake of simplicity, only the position detection of the substrate stage PST in the Y-axis direction has been described, but the stage
また、投影光学系ＰＬの下面ＬＳＡと基板ステージＰＳＴの上面９７あるいは基板Ｐの上面との間に液体ＬＱを保持するためには、投影光学系ＰＬの下面ＬＳＡと基板ステージＰＳＴの上面９７あるいは基板Ｐの上面とのＺ軸方向に関する位置関係（距離）も所望状態にする必要がある。そのため、ステージ位置検出装置４１は、投影光学系ＰＬに対する基板ステージＰＳＴのＺ軸方向に関する位置も検出可能であることが望ましい。
In order to hold the liquid LQ between the lower surface LSA of the projection optical system PL and the
なお、ステージ位置検出装置４１は上述したような光学式のものに限られず、各種の検出方式を適用できることは言うまでもない。
Needless to say, the stage
また、異常時状態検出系４０は、液体回収系２０が液体回収動作を実行可能な状態か否かを検出する回収管圧力計４４を備えている。図２に示すように、回収管圧力計４４は、回収管２３の途中に設けられており、回収管２３の圧力を検出し、その検出結果に基づいて、真空系２５が駆動しているか否かを検出する。真空系２５が駆動している場合、液体回収系２０は液体回収動作を実行可能である。そして、真空系２５が駆動している場合、回収管２３は負圧になる（圧力が低下する）ため、回収管圧力計４４の検出結果に基づいて、真空系２５が駆動しているか否か、すなわち液体回収系２０が液体回収動作を実行可能かどうかを把握することができる。このように、回収管圧力計４４は、液体回収系２０が液体回収動作を実行可能な状態か否かを検出することができる。
Further, the abnormal
＜動作の第１実施形態＞
次に、上述した構成を有する露光装置ＥＸ−ＳＹＳの動作の第１実施形態について、図７を参照しながら説明する。以下の説明においては、露光装置用電源３の異常として、電力会社１から工場電源２への電力の供給が停止し、それに伴って露光装置用電源３から露光装置ＥＸ−ＳＹＳへの電力の供給が停止した場合を例にして説明する。また、露光装置用電源３から露光装置ＥＸ−ＳＹＳへの電力の供給が停止した状態を適宜、「停電」と称する。
<First Embodiment of Operation>
Next, a first embodiment of the operation of the exposure apparatus EX-SYS having the above-described configuration will be described with reference to FIG. In the following description, the supply of power from the power company 1 to the
図７（Ａ）は、露光装置ＥＸ−ＳＹＳが正常に動作している状態を示す模式図である。図７（Ａ）に示すように、正常動作時においては、工場電源２から露光装置用電源３に電力が供給されており、露光装置用電源３は、本体系ＥＸ、液体供給系１０、及び液体回収系２０のそれぞれに電力を供給している。
FIG. 7A is a schematic diagram showing a state in which the exposure apparatus EX-SYS is operating normally. As shown in FIG. 7A, during normal operation, power is supplied from the
図７（Ｂ）は、露光装置用電源３に異常が生じた状態を示す模式図である。電力会社１から工場電源２への電力の供給が停止し、停電状態になった場合、露光装置用電源３から本体系ＥＸ、液体供給系１０、及び液体回収系２０のそれぞれに対する電力の供給が停止する。図４を参照して説明したように、液体供給系１０のうち、開閉機構１５の電磁バルブ１５７に対する電力の供給が停止すると、開閉機構１５は液体供給系１０の供給流路を閉じる。これにより、液体ＬＱが流出するなどの不都合の発生を抑制することができる。
FIG. 7B is a schematic diagram showing a state where an abnormality has occurred in the exposure
ここで、開閉機構１５が液体供給系１０の供給流路を閉じた後、液体供給系１０の供給流路のうち、開閉機構１５の上流側（純水製造装置１６側）の供給流路には液体ＬＱが留まった状態となる。あるいは、液体供給系１０の供給流路のうち、開閉機構１５の下流側の供給管１３’の内部や供給管１３の内部、あるいはノズル部材７０の内部流路に液体ＬＱが留まった状態となる。あるいは、回収管２３の内部にも液体ＬＱが留まった状態となる。
Here, after the opening /
図７（Ｃ）は、電力会社１から工場電源２への電力の供給が再開され、停電状態が復帰した後の状態を示す図である。ここで、本実施形態においては、電力会社１から工場電源２への電力の供給が再開された後においても、露光装置用電源３は露光装置ＥＸ−ＳＹＳへの電力の供給を行わないように（復帰しないように）設定されている。すなわち、工場電源２が復帰した後においても、露光装置用電源３による動力の供給は停止されている。停電時においては、例えば作業者が本体系ＥＸの点検などのために本体系ＥＸにアクセスする可能性があるが、作業者が本体系ＥＸにアクセス中に、停電状態が復帰し、露光装置用電源３が本体系ＥＸに電力を供給し、本体系ＥＸの各種駆動部が駆動すると、作業者に影響を与える可能性がある。そこで、停電状態が復帰した後においても、露光装置用電源３は自動的に動作しないように設定されている。すなわち、電力会社１から工場電源２への電力供給が再開され、停電状態が復帰した後においても、露光装置用電源３は電力の供給を停止している。
FIG. 7C is a diagram illustrating a state after the supply of power from the power company 1 to the
本実施形態においては、液体ＬＱとして純水が用いられており、液体ＬＱが留まった状態を長時間放置しておくと、供給管１３、１３’の供給流路やノズル部材７０の内部流路、あるいは回収管２３の回収流路にバクテリアが発生する可能性があり、これら流路が汚染する可能性がある。すなわち、液体供給系１０の動作を長時間停止し（流路に液体ＬＱを長時間流さないようにし）、流路に液体ＬＱが留まった状態を放置しておくと、流路が汚染される可能性が高くなる。特に、供給管１３、１３’の供給流路や、ノズル部材７０のうち供給口１２に接続する内部流路（供給流路）が汚染されると、供給口１２を介して投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱを供給するとき、その供給流路を通過することによって液体ＬＱが汚染され、汚染された液体ＬＱが投影光学系ＰＬの像面側に供給される虞がある。
In the present embodiment, pure water is used as the liquid LQ. If the liquid LQ stays for a long time, the supply flow paths of the
ところが、本実施形態においては、図３を参照して説明したように、開閉機構１５を含む液体供給系１０には、工場電源２から直接電力が供給できるようになっている。したがって、電力会社１から工場電源２への電力供給が再開され、工場電源２が異常な状態（停電状態）から正常な状態（稼動状態）に復帰した後においては、図７（Ｃ）に示すように、工場電源２は、開閉機構１５を含む液体供給系１０に対して電力を供給する。工場電源２から開閉機構１５に電力が供給されることにより、図４を参照して説明したように、電磁バルブ１５７がガス供給管１５５の流路を開けて、空間１５４にガスを供給するので、ピストン部１５２を下方に移動して、液体供給系１０の供給管１３’の供給流路を開けることができる。このように、工場電源２は、開閉機構１５に電力を供給し、液体供給系１０の供給流路を開状態にする。
However, in the present embodiment, as described with reference to FIG. 3, power can be directly supplied from the
また、液体供給系１０の加圧ポンプ１４として、デバイス製造工場ＦＡの設備を使用する場合には、工場電源２が復帰することで、電力によって動作する加圧ポンプ１４の動作も復帰する。
Moreover, when using the equipment of device manufacturing factory FA as the
また上述のように、ピストン部１５２を下方に下げるためのガス供給装置１５６としてデバイス製造工場ＦＡの設備を使用しているため、工場電源２が復帰することで、電力によって動作するガス供給装置の動作も復帰する。
Further, as described above, since the equipment of the device manufacturing factory FA is used as the
また、上述のように、液体供給系１０の純水製造装置１６は、供給する液体ＬＱのコンディション、性質、及び成分のうち少なくとも一つを調整する複数の調整装置を含んでいるが、それら複数の調整装置のうち電力で駆動する調整装置（例えばＵＶランプなど）に対しても、工場電源２から電力が供給されるので、純水製造装置１６の調整装置の動作を再開（復帰）することができる。同様に、温調装置１７の動作も再開することができる。
As described above, the pure
また、液体供給系１０の純水製造装置１６として、デバイス製造工場ＦＡの設備を使用する場合には、工場電源２が復帰することで、純水製造装置１６の動作も復帰する。同様に、液体供給系１０の温調装置１７として、デバイス製造工場ＦＡの設備を使用する場合には、工場電源２が復帰することで、温調装置１７の動作も復帰する。
Moreover, when using the equipment of the device manufacturing factory FA as the pure
また、本実施形態においては、液体回収系２０に対しても工場電源２から電力が供給されるので、工場電源２が復帰した後、液体供給系１０による液体供給動作と、液体回収系２０による液体回収動作とを並行して行うことができる。
In the present embodiment, power is also supplied from the
また、液体回収系２０の真空系２５として、デバイス製造工場ＦＡの設備を使用する場合には、工場電源２が復帰することで、真空系２５の動作も復帰される。
Further, when the equipment of the device manufacturing factory FA is used as the
以上説明したように、露光装置用電源３が電力の供給を停止している時に、開閉機構１５を含む液体供給系１０に対して工場電源２から電力が供給されるので、液体供給系１０を動作させることができ、液体供給系１０の供給流路に液体ＬＱを流すことができる。したがって、供給流路やノズル部材７０の内部流路などに液体が留まった状態を解除することができ、流路が汚染することを防止することができる。
As described above, since the power is supplied from the
本実施形態においては、工場電源２が停電した後、復帰するまでの時間においては、開閉機構１５は供給流路を閉じているため、液体供給系１０の供給流路には液体ＬＱが流れないが、その時間は僅かであるため、バクテリアなどの発生を抑制することができる。一方、工場電源２と液体供給系１０とを接続せず、工場電源２が復帰した後において、例えば作業者が露光装置用電源３の動作を復帰させる構成も考えられる。ところが、夜間や週末、あるいは長期休暇中など、デバイス製造工場ＦＡに作業者がいないときに、停電（電力会社１から工場電源２への電力供給の停止）が発生した場合、たとえ工場電源２が復帰したとしても、作業者による露光装置用電源３の復帰動作を直ちに行うことはできない。その場合、流路にバクテリアを発生させてしまう可能性が高くなる。本実施形態においては、露光装置用電源３が異常時に、液体供給系１０や液体回収系２０に対して工場電源２から電力が供給されるので、流路に液体ＬＱを流すことができ、バクテリアの発生を防止することができる。
In the present embodiment, since the opening /
なお、本第１実施形態のように、停電などによって露光装置用電源３に異常が生じた場合に、工場電源２で液体供給系１０を動作させる場合には、上述の無停電電源４を省略して、装置の簡略化、低コスト化を図ることもできる。
When the
＜動作の第２実施形態＞
次に、露光装置ＥＸ−ＳＹＳの動作の第２実施形態について図８を参照しながら説明する。本実施形態の特徴的な部分は、露光装置用電源３の異常時に、開閉機構１５を含む液体供給系１０に対して無停電電源４から電力が供給される点にある。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
<Second Embodiment of Operation>
Next, a second embodiment of the operation of the exposure apparatus EX-SYS will be described with reference to FIG. The characteristic part of this embodiment is that power is supplied from the
図８（Ａ）は、図７（Ａ）同様、露光装置ＥＸ−ＳＹＳが正常に動作している状態を示す模式図である。 FIG. 8A is a schematic diagram showing a state where the exposure apparatus EX-SYS is operating normally, as in FIG. 7A.
図８（Ｂ）は、電力会社１から工場電源２への電力供給が停止した状態、すなわち停電時を示す模式図である。停電時においては、露光装置用電源３から本体系ＥＸ、液体供給系１０、及び液体回収系２０のそれぞれに対する電力の供給が停止する。
FIG. 8B is a schematic diagram showing a state where power supply from the power company 1 to the
停電が発生した場合、液体供給系１０に対して無停電電源４から電力が供給される。停電が発生したとき、無停電電源４は、液体供給系１０に対する電力の供給を、例えば内蔵バッテリに切り替えて無瞬断給電する。その後、無停電電源４は、長時間の停電に備えて、内蔵発電機を起動し、液体供給系１０に対する電力供給をバッテリから発電機に切り替える。なお、無停電電源４としては上述した形態に限られず、公知の無停電電源を採用することができる。
When a power failure occurs, power is supplied from the
図８（Ｃ）は、無停電電源４が液体供給系１０及び液体回収系２０に電力を供給している状態を示す図である。無停電電源４は、開閉機構１５を含む液体供給系１０に対して電力を供給することにより、液体供給系１０を動作し、液体供給系１０の供給流路に液体ＬＱを流す。無停電電源４は、開閉機構１５に電力を供給し、供給流路を開状態にするとともに、純水製造装置１６のうち電力によって動作する調整装置に電力を供給する。これにより、所望状態の（清浄な）液体ＬＱを生成して流すことができる。
FIG. 8C is a diagram illustrating a state in which the
また、無停電電源４は、液体回収系２０に対しても電力を供給するので、液体供給系１０の液体供給動作と液体回収系２０の液体回収動作とが並行して行われる。
Further, since the
以上説明したように、露光装置用電源３の異常時に、液体供給系１０に対して無停電電源４から電力を供給することもできる。この場合、上述の第１実施形態に比べて、供給流路に液体ＬＱが流れない時間を短くすることができ（あるいは無くすことができ）、バクテリアの発生をより確実に防止できる。
As described above, power can be supplied from the
なお、無停電電源４として、デバイス製造工場ＦＡの設備を代用してもよいし、露光装置ＥＸ−ＳＹＳが無停電電源を備えた構成であってもよい。例えば、加圧ポンプ１４や純水製造装置１６、あるいは真空系２５など、液浸系１００の一部として、デバイス製造工場ＦＡの設備を使用する場合には、無停電電源４もデバイス製造工場ＦＡが備えた構成が好ましい。一方、露光装置ＥＸ−ＳＹＳが、加圧ポンプ１４や純水製造装置１６、あるいは真空系２５を含む液浸系１００の全部を備えた構成の場合には、無停電電源４も、露光装置ＥＸ−ＳＹＳが備えた構成であってよい。
In addition, as the
また、上述の第１、第２実施形態においては、工場電源２及び無停電電源４のどちらか一方を用いる場合について説明したが、工場電源２と無停電電源４とを組み合わせて使ってもよい。例えば、停電時（露光装置用電源３の異常時）においては、無停電電源４は、液体回収系２０、及び液体供給系１０のうち純水製造装置のみに電力を供給する。そして、停電復帰後（工場電源２が復帰後）、液体供給系１０の開閉機構１５に対して工場電源２から電力を供給するようにしてもよい。
In the first and second embodiments described above, the case of using either the
あるいは、停電などの露光装置用電源３の異常が生じた直後は、無停電電源４により液体供給系１０及び液体回収系２０に電力を供給し、工場電源２が復帰した後は、工場電源２を用いて液体供給系１０及び液体回収系２０に電力を供給して、露光装置用電源３が電力を供給できるようになるのを待つようにしてもよい。
Alternatively, immediately after the abnormality of the
＜動作の第３実施形態＞
上述の第１及び第２実施形態においては、露光装置用電源３に異常が生じた場合の基本的な動作を説明したが、液体供給系１０の開閉機構１５で供給流路を開状態にする場合には、投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱを保持するために、投影光学系ＰＬと対向して物体（基板ステージＰＳＴなど）が配置されていることが望ましい。図９に示す第３実施形態は、この点を考慮した露光装置ＥＸ−ＳＹＳの動作の一例である。本実施形態の特徴的な部分は、露光装置用電源３に異常が生じた後の露光装置ＥＸ−ＳＹＳの状態に応じて、液体供給系１０に対する無停電電源４からの電力の供給が制御される点にある。
<Third Embodiment of Operation>
In the first and second embodiments described above, the basic operation when an abnormality has occurred in the exposure
図９（Ａ）は、露光装置ＥＸ−ＳＹＳが正常に動作している状態を示す模式図である。図９（Ａ）に示すように、正常動作時においては、露光装置用電源３は、本体系ＥＸ、液体供給系１０、及び液体回収系２０のそれぞれに電力を供給している。
FIG. 9A is a schematic diagram showing a state in which the exposure apparatus EX-SYS is operating normally. As shown in FIG. 9A, during normal operation, the exposure
図９（Ｂ）は、停電直後を示す模式図である。停電直後においては、露光装置用電源３から本体系ＥＸ、液体供給系１０、及び液体回収系２０のそれぞれに対する電力の供給が停止している。また、停電直後においては、開閉機構１５は、液体供給系１０の供給流路を閉じている。
FIG. 9B is a schematic diagram showing a state immediately after a power failure. Immediately after the power failure, the power supply from the exposure
図９（Ｃ）に示すように、停電が発生すると、無停電電源４は、図３などを参照して説明した異常時状態検出系４０のステージ位置検出装置４１及び回収管圧力計４４のそれぞれに電力を供給する。ここで、異常時状態検出系４０は、ステージ位置検出装置４１及び回収管圧力計４４のそれぞれの検出結果を処理する制御部４５を備えている。無停電電源４は制御部４５にも電力を供給する。
As shown in FIG. 9C, when a power failure occurs, the
また、無停電電源４と液体供給系１０との間には、制御部４５で制御されるスイッチ装置４６が配置されている。スイッチ装置４６がＯＮ状態では、無停電電源４から液体供給系１０へ電力供給が行われ、スイッチ装置４６がＯＦＦ状態では、無停電電源４から液体供給系１０への電力供給が遮断される。
Further, a
露光装置用電源３に異常が発生した後、液体供給系１０に無停電電源４から電力が供給される前に、異常時状態検出系４０によって、露光装置ＥＸ−ＳＹＳの状態が検出される。異常時状態検出系４０には、無停電電源４から電力が供給されているため、異常時状態検出系４０は、無停電電源４から供給される電力によって動作可能である。このとき、スイッチ装置４６はＯＦＦ状態となっており、無停電電源４から液体供給系１０への電力供給は遮断されている。
After an abnormality occurs in the exposure
上述のように、投影光学系ＰＬの像面側で移動可能に設けられた基板ステージＰＳＴ（基板Ｐ）は、投影光学系ＰＬに対して所定の位置関係にあるときに投影光学系ＰＬとの間で液体ＬＱを保持することができ、投影光学系ＰＬに対して所定の位置関係にないときには投影光学系ＰＬとの間に液体ＬＱを保持することができない。したがって、基板ステージＰＳＴが投影光学系ＰＬに対して所定の位置関係にないときに、液体供給系１０に電力を供給して液体供給系１０を動作させてしまうと、投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴとの間に液体ＬＱを保持することができず、液体ＬＱが流出する等の不都合が生じる。
As described above, the substrate stage PST (substrate P) provided movably on the image plane side of the projection optical system PL is in contact with the projection optical system PL when in a predetermined positional relationship with respect to the projection optical system PL. The liquid LQ can be held between the projection optical system PL and the liquid LQ cannot be held between the projection optical system PL and the projection optical system PL. Accordingly, when the substrate stage PST is not in a predetermined positional relationship with the projection optical system PL, if the
したがって、露光装置用電源３に異常が生じた後の投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴとの位置関係に応じて、液体供給系１０に対する電力の供給を制御することで、液体ＬＱの流出を防止することができる。すなわち、基板ステージＰＳＴが投影光学系ＰＬとの間で液体ＬＱを保持可能な位置にあるときには、制御部４５によりスイッチ装置４６がＯＮ状態にされ、液体供給系１０に対して無停電電源４から電力が供給される。これにより、開閉機構１５が開状態となり、液体供給系１０の動作が再開される。一方、基板ステージＰＳＴが投影光学系ＰＬとの間で液体ＬＱを保持不能な位置にあるときには、制御部４５によって、スイッチ装置４６がＯＮ状態にならないので、液体供給系１０に対して電力は供給されない。
Therefore, the liquid LQ is prevented from flowing out by controlling the power supply to the
また、露光装置用電源３に異常が生じた場合には、液体回収系２０は無停電電源４から供給される電力によって動作するが、液体回収系２０の真空系２５が何らかの原因（故障など）で動作していない場合、投影光学系ＰＬの像面側の液体ＬＱを回収することができないため、液浸領域ＬＲを良好に形成できず、液体ＬＱが所望領域以外の領域に流出するなどの不都合が生じる。
Further, when an abnormality occurs in the exposure
したがって、露光装置用電源３に異常が生じた後の液体回収系２０の状態に応じて、液体供給系１０に対する電力の供給を制御することで、液体ＬＱの流出を防止することができる。すなわち、液体回収系２０が液体回収動作を実行可能なときには、制御部４５はスイッチ装置４６をＯＮ状態にして液体供給系１０に対して無停電電源４から電力を供給する。一方、無停電電源４から液体回収系２０に電力を供給しているにもかかわらず、液体回収系２０が液体回収動作を実行不能なときには、制御部４５はスイッチ装置４６のＯＦＦ状態を維持し、液体供給系１０に対して電力が供給されないようにする。
Therefore, the liquid LQ can be prevented from flowing out by controlling the supply of electric power to the
異常時状態検出系４０のうちステージ位置検出装置４１は、投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴとの位置関係を検出する。ステージ位置検出装置４１の検出結果は制御部４５に出力される。そして、ステージ位置検出装置４１の検出結果に基づいて、液体供給系１０に対する電力の供給が制御される。具体的には、露光装置用電源３に異常が発生した後、図６を参照して説明したように、ステージ位置検出装置４１が投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴとの位置関係を検出する。ステージ位置検出装置４１の検出結果は制御部４５に出力される。制御部４５は、ステージ位置検出装置４１（受光部４３）の検出結果に基づいて、基板ステージＰＳＴが投影光学系ＰＬとの間で液体ＬＱを保持可能な位置にあるか否かを判断する。そして、この制御部４５の判断結果に基づいて、液体供給系１０に対する無停電電源４からの電力供給が制御される。
Of the abnormal
また、異常時状態検出系４０のうち回収管圧力計４４は、液体回収系２０が液体回収動作を実行可能な状態か否かを検出する。回収管圧力計４４の検出結果は制御部４５に出力される。そして、回収管圧力計４４の検出結果に基づいて、液体供給系１０に対する電力の供給が制御される。具体的には、露光装置用電源３に異常が発生した後、回収管圧力計４４が回収管２３の圧力を検出する。回収管圧力計４４の検出結果は制御部４５に出力される。制御部４５は、回収管圧力計４４の検出結果に基づいて、真空系２５が動作しているか否か、すなわち液体回収系２０が液体回収動作を実行可能な状態か否かを判断する。そして、この制御部４５の判断結果に基づいて、液体供給系１０に対する無停電電源４からの電力供給が制御される。
In addition, the recovery
そして、ステージ位置検出装置４１の検出結果に基づいて、基板ステージＰＳＴが投影光学系ＰＬとの間で液体ＬＱを保持可能な位置にあると判断されるとともに、回収管圧力計４４の検出結果に基づいて、液体回収系２０が液体回収動作を実行可能な状態であると判断された場合、制御部４５は、液体供給系１０からの液体供給が可能と判断し、スイッチ装置４６をＯＮ状態にする。これにより、液体供給系１０に対して無停電電源４から電力が供給され、開閉機構１５が開状態となり、液体供給系１０の供給流路に液体ＬＱが流れる。このとき、基板ステージＰＳＴは投影光学系ＰＬとの間で液体ＬＱを保持可能な位置にあるため、投影光学系ＰＬの像面側に供給された液体ＬＱが漏出する不都合が防止されている。また、液体回収系２０は液体ＬＱを回収可能であるため、液体ＬＱの流出が防止されている。図９（Ｄ）には、露光装置用電源３の異常時において、無停電電源４より液体供給系１０及び液体回収系２０のそれぞれに対して電力が供給され、液体供給系１０による液体供給動作と液体回収系２０による液体回収動作とが並行して行われている状態が示されている。
Based on the detection result of the stage
一方、ステージ位置検出装置４１の検出結果に基づいて、基板ステージＰＳＴが投影光学系ＰＬとの間で液体ＬＱを保持不能な位置にあると判断された場合、もしくは、回収管圧力計４４の検出結果に基づいて、液体回収系２０が液体回収動作を実行不能な状態であると判断された場合、液体供給系１０に対して無停電電源４から電力は供給されない。これにより、液体ＬＱの流出を防止することができる。
On the other hand, based on the detection result of the stage
以上説明したように、露光装置用電源３に異常が発生した後の露光装置ＥＸ−ＳＹＳの状態に応じて、液体供給系１０や液体回収系２０の流路に液体ＬＱを流すことができ、バクテリアの発生などの不都合の発生を防止できる。
As described above, according to the state of the exposure apparatus EX-SYS after the occurrence of an abnormality in the exposure
また、露光装置ＥＸ−ＳＹＳの状態を検出するための異常時状態検出系４０に無停電電源４から電力を供給するようにしたので、露光装置用電源３の異常時においても、露光装置ＥＸ−ＳＹＳの状態を検出することができ、その検出結果に基づいて、液体供給系１０に対する電力の供給を行うか否かを制御することができる。
In addition, since power is supplied from the
なお、本第３実施形態において、無停電電源４を省略して、工場電源２が復帰した後に、工場電源２から異常時状態検出系４０と液体回収系２０に工場電源２から電力を供給し、さらに異常時状態検出系４０の制御部４５が液体供給系１０に電力を供給してもよいと判断した場合に、工場電源２から液体供給系１０に電力を供するようにしてもよい。この場合、工場電源２が復帰するまで露光装置ＥＸ−ＳＹＳの状態が検出できないので、無停電電源４を使う場合に比べて液体供給系１０への電力供給の開始が遅れるが、液体供給系１０の長時間（長期間）の停止を避けることができる。
In the third embodiment, after the
また、本実施形態においても、工場電源２と無停電電源４とを組み合わせて使ってもよい。例えば、停電時（露光装置用電源３の異常時）においては、無停電電源４は、異常時状態検出系４０及び液体回収系２０に電力を供給する。液体回収系２０は、露光装置ＥＸ−ＳＹＳの状態（基板ステージＰＳＴの位置など）にかかわらず、無停電電源４によって常時動作していてもよい。また、異常時状態検出系４０も、無停電電源４によって常時動作することにより、露光装置ＥＸ−ＳＹＳの状態を良好に把握することができる。そして、異常時状態検出系４０で液体供給系１０へ電力供給を行ってもよいと判断された場合に、液体供給系１０に工場電源２から電力が供給されるようにする。これにより、異常時状態検出系４０が露光装置ＥＸ−ＳＹＳの状態を検出し、基板ステージＰＳＴの位置や液体回収系２０の動作が確認された後、液体供給系１０が動作するので、液体ＬＱの流出をより確実に防止することができる。
Also in this embodiment, the
なお本実施形態においては、液体供給系１０に対して工場電源２または無停電電源４から電力を供給するか否かを制御部４５が判断するように説明したが、ステージ位置検出装置４１や回収管圧力計４４の検出結果に基づいて、作業者が液体供給系１０に対して電力を供給するか否かを判断するようにしてもよいし、露光装置ＥＸ−ＳＹＳ以外の周辺装置Ｓや外部装置が判断してもよい。あるいは、ステージ位置検出装置４１が、基板ステージＰＳＴが投影光学系ＰＬとの間で液体ＬＱを保持可能な位置にある状態であることを検出し、且つ回収管圧力計４４が、液体回収系２０が液体ＬＱの液体回収動作を実行可能な状態であることを検出したとき、無停電電源４（又は工場電源２）より液体供給系１０に対して自動的に電力が供給されるようにしてもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態において、基板ステージＰＳＴが投影光学系ＰＬとの間で液体ＬＱを保持不能な位置にある状態であるとき、例えば基板ステージＰＳＴ以外の所定部材が投影光学系ＰＬとの間で液体ＬＱを保持可能な位置に配置されるように、その所定部材を動かすための駆動系を設け、その駆動系に対して無停電電源４（又は工場電源２）より電力を供給し、所定部材を投影光学系ＰＬの間で液体ＬＱを保持可能な位置に配置するようにしてもよい。そして、所定部材を投影光学系ＰＬの間で液体ＬＱを保持可能な位置に配置した後、液体供給系１０に対して無停電電源４（又は工場電源２）より電力を供給することができる。
In the present embodiment, when the substrate stage PST is in a position where the liquid LQ cannot be held with the projection optical system PL, for example, a predetermined member other than the substrate stage PST is between the projection optical system PL. A drive system for moving the predetermined member is provided so as to be disposed at a position where the liquid LQ can be held, and electric power is supplied to the drive system from the uninterruptible power supply 4 (or factory power supply 2). May be arranged at a position where the liquid LQ can be held between the projection optical systems PL. And after arrange | positioning a predetermined member in the position which can hold | maintain the liquid LQ between projection optical systems PL, electric power can be supplied with respect to the
＜動作の第４実施形態＞
次に、図１０を参照しながら露光装置ＥＸ−ＳＹＳの動作の第４実施形態について説明する。
<Fourth Embodiment of Operation>
Next, a fourth embodiment of the operation of the exposure apparatus EX-SYS will be described with reference to FIG.
上述の第３実施形態においては、液体回収系２０が液体回収動作を実行可能なとき、且つ投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴとの位置関係が所望状態になったときに、すなわち露光装置ＥＸ−ＳＹＳの状態が所望状態になったときに、液体供給系１０に対して無停電電源４（又は工場電源２）から電力が供給される。この場合、液体回収系２０が故障したり液体供給系２０に電力が供給されないなど何らかの原因で液体回収系２０が液体回収動作を実行不能であったり、投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴとの位置関係が所望状態にない場合には、液体ＬＱの流出を防止する観点から、無停電電源４（又は工場電源２）から液体供給系１０に対して電力を供給することができない。そこで本実施形態では、露光装置ＥＸ−ＳＹＳの状態の状態にかかわらず、液体供給系１０による液体供給動作を実行することができるように、供給管１３の途中から分岐する分岐管１９を設け、露光装置ＥＸ−ＳＹＳの異常時においては、液体供給系１０の供給流路に流入した液体ＬＱが分岐管１９に流れるようにその分岐部に切替装置５０が設けられている。
In the third embodiment described above, when the
図１０において、露光装置ＥＸ−ＳＹＳは、投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱを供給する供給流路を有する液体供給系１０と、供給流路の途中から分岐する分岐流路（分岐管１９）とを備えている。露光装置ＥＸ−ＳＹＳは、露光装置ＥＸ−ＳＹＳの異常時に、供給管１３の供給流路に流入した液体ＬＱが分岐管１９の分岐流路に流れるように切り替える切替装置５０を備えている。
In FIG. 10, the exposure apparatus EX-SYS includes a
切替装置５０は三方弁を有しており、液体供給系１０に電力が供給されているときに、流路の切り替え動作を行うことができる。また、切替装置５０の流路の切り替えは、制御装置ＣＯＮＴとは別に設けられた制御部５１によって制御される。すなわち、露光装置ＥＸ−ＳＹＳが正常な状態において、制御部５１は、露光装置用電源３から電力が供給され、切替装置５０の流路の切り替えを制御する。また停電などの露光装置用電源３の異常が発生した場合には、制御部５１は無停電電源４から直接的に電力が供給され、切替装置５０の流路の切り替えを制御する。
The switching
図１０（Ａ）は、露光装置ＥＸ−ＳＹＳが正常に動作している状態を示す模式図である。図１０（Ａ）に示すように、正常動作時においては、露光装置用電源３は、本体系ＥＸ、液体供給系１０、液体回収系２０、及び制御部５１のそれぞれに電力を供給している。そして、切替装置５０は、液体供給系１０からの液体ＬＱが投影光学系ＰＬの像面側に供給されるように、流路を設定している。
FIG. 10A is a schematic diagram showing a state where the exposure apparatus EX-SYS is operating normally. As shown in FIG. 10A, during normal operation, the exposure
露光装置用電源３に異常が生じ、液体供給系１０への電力供給が停止された場合、開閉機構１５によって液体供給系１０の供給流路が閉じられる。また、停電などの露光装置用電源３の異常の発生とほぼ同時に、無停電電源４が開閉機構１５を含む液体供給系１０と制御部５１とに電力の供給を開始する。無停電電源４からの電力が供給された制御部５１は、切替装置５０を制御して、切替装置５０に流入する液体ＬＱが分岐管１９に流れるように流路の切り替えを行う。また、無停電電源４から液体供給系１０への電力供給が開始されるため、開閉機構１５が開状態となる。これにより、純水製造装置１６からの液体ＬＱは、開閉機構１５、温調装置１７、及び切替装置５０が配置されている分岐部を介して分岐管１９に流れ始める。図１０（Ｂ）は、露光装置用電源３に異常が発生した後に、分岐管１９に液体ＬＱが流れている状態を示している。
When an abnormality occurs in the
このように、露光装置用電源３に異常が生じた場合に、無停電電源４から制御部５１と液体供給系１０とに電力が供給され、液体ＬＱが分岐管１９に流れるように切替装置５０の流路の切り替えが行われるので、少なくとも切替装置５０が配置されている分岐部までの供給流路には液体ＬＱを流し続けることができ、バクテリアなどの発生を防止することができる。なお、図１０（Ｂ）において、分岐管１９に流入した液体ＬＱは露光装置ＥＸ−ＳＹＳの外部に排出される。
As described above, when an abnormality occurs in the exposure
なお、第４実施形態において、無停電電源４の代わりに、工場電源２が復帰した後に、工場電源２から液体供給系１０と制御部５１とに電力を供給するようにしてもよい。この場合、工場電源２が復帰するまで液体供給系１０への電力供給の開始が遅れるが、液体供給系１０の長時間（長期間）の停止を避けることができる。また、無停電電源４と工場電源２とを併用し、露光装置用電源３に異常が発生した直後は、無停電電源４から液体供給系１０と制御部５１への電力供給を行い、工場電源２が復帰した後は、工場電源２から液体供給系１０と制御部５１への電力供給を行うようにしてもよい。
In the fourth embodiment, instead of the
また、本実施形態においては、切替装置５０の切替動作を制御部５１で制御しているが、切替装置５０の切替動作を制御装置ＣＯＮＴで制御するようにして、液体供給系１０への電力供給が可能であり、且つ制御装置ＣＯＮＴによって切替装置５０が制御可能な状態のときのみ、液体ＬＱが供給管１３へ流れるような流路の設定を可能とし、液体供給系１０への電力供給が停止されている場合、及び液体供給系１０への電力供給が行われていても、制御装置ＣＯＮＴで切替装置５０を制御できない場合には、液体ＬＱが分岐管１９へ流れるように機械的に流路設定が行われる切替装置５０を用いてもよい。この場合も、露光装置用電源３に異常が発生した場合に、少なくとも切替装置５０が配置されている分岐部までの供給流路に液体ＬＱを流し続けることができ、バクテリアなどの発生を防止することができる。
In the present embodiment, the switching operation of the
＜動作の第５実施形態＞
次に、図１１を参照しながら露光装置ＥＸ−ＳＹＳの動作の第５実施形態について説明する。本実施形態は、第３実施形態で示した異常時状態検出系４０と第４実施形態の切替装置５０とを併用するものであり、異常時状態検出系４０の制御部４５と切替装置５０を制御する制御部５１とが接続されている。
<Fifth Embodiment of Operation>
Next, a fifth embodiment of the operation of the exposure apparatus EX-SYS will be described with reference to FIG. In this embodiment, the abnormal
図１１（Ａ）は、図１０（Ａ）と同様で、露光装置ＥＸ−ＳＹＳが正常に動作している状態を示す模式図である。 FIG. 11A is a schematic diagram showing a state in which the exposure apparatus EX-SYS is operating normally, similar to FIG. 10A.
停電などにより露光装置用電源３に異常が生じ、液体供給系１０への電力供給が停止された場合、開閉機構１５によって液体供給系１０の供給流路が閉じられる。また、露光装置用電源３の異常の発生とほぼ同時に、無停電電源４が開閉機構１５を含む液体供給系１０と制御部５１とに電力の供給を開始する。無停電電源４からの電力が供給された制御部５１は、切替装置５０を制御して、切替装置５０に流入する液体ＬＱが分岐管１９に流れるように流路の切り替えを行う。また、無停電電源４から液体供給系１０に電力の供給が開始されるため、開閉機構１５が開状態となる。これにより、純水製造装置１６からの液体ＬＱが開閉機構１５、温調装置１７、切替装置５０を介して分岐管１９へ流れ始める。
When an abnormality occurs in the exposure
さらに、本実施形態においては、露光装置用電源３の異常の発生とほぼ同時に、無停電電源４が、異常時状態検出系４０のステージ位置検出装置４１と、回収管圧力系４４、制御部４５への電力供給を開始し、分岐管１９に液体ＬＱを流している間、無停電電源４から電力を供給された異常時状態検出系４０が露光装置ＥＸ−ＳＹＳの状態を検出する。上述の第３実施形態と同様にして、異常時状態検出系４０の制御部４５は、ステージ位置検出装置４１の検出結果に基づいて、基板ステージＰＳＴが投影光学系ＰＬとの間で液体ＬＱを保持可能な位置にあるか否かを判断するとともに、回収管圧力計４４の計測結果に基づいて、液体回収系２０が投影光学系ＰＬの像面側に供給された液体ＬＱの回収動作が実行可能か否かを判断する。図１１（Ｂ）は、純水製造装置１６からの液体ＬＱを分岐管１９へ流しながら、異常時状態検出系４０で、基板ステージＰＳＴが投影光学系ＰＬとの間で液体ＬＱを保持可能な位置にあるか否か、及び液体回収系２０が液体回収動作を実行可能であるか否かを判断している状態を示している。なお、図１１（Ｂ）においても、分岐管１９に流入した液体ＬＱは露光装置ＥＸ−ＳＹＳの外部に排出される。
Further, in the present embodiment, the
投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴとの間に液体ＬＱを保持可能であり、且つ液体回収系２０が液体回収動作を実行可能であると判断した場合、制御部４５は、流路切替指令信号を制御部５１へ出力する。制御部４５から流路切替指令を受けた制御部５１は、切替装置５０を制御して、液体ＬＱが供給管１３を介して投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱが供給されるように流路の切り替えを行う。図１１（Ｃ）は、切替装置５０による流路の切り替えが行われ、液体ＬＱが供給管１３を介して投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱが供給され、供給された液体ＬＱが液体回収系２０で回収されている状態を示す。
When determining that the liquid LQ can be held between the projection optical system PL and the substrate stage PST and the
一方、投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴとの間に液体ＬＱを保持不能であると判断した場合、あるいは液体回収系２０が液体回収動作を実行不能であると判断した場合、制御部４５から制御部５１へ流路切替指令信号が出力されないため、切替装置５０による流路の切り替えが行われず、分岐管１９に液体ＬＱが流れ続ける。
On the other hand, when it is determined that the liquid LQ cannot be held between the projection optical system PL and the substrate stage PST, or when it is determined that the
このように、本実施形態においては、露光装置用電源３に異常が生じた場合に、無停電電源４から制御部５１と液体供給系１０とに電力が供給され、液体ＬＱが分岐管１９に流れるように切替装置５０の流路の切り替えが行われるので、少なくとも切替装置５０が配置されている分岐部までの供給流路には液体ＬＱを流し続けることができ、バクテリアなどの発生を防止することができる。さらに、本実施形態においては、切替装置５０は、露光装置用電源３に異常が発生した後の露光装置ＥＸ−ＳＹＳの状態に応じて切替装置５０の流路の切り替え動作が行われる。すなわち、投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴとの間に液体ＬＱを保持可能であり、且つ液体回収系２０による液体回収動作が実行可能である場合には、切替装置５０は、投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱが供給されるように流路の切り替えを行う。これにより、供給管１３、回収管２３を含む流路でのバクテリアの発生などを防止することができる。
Thus, in the present embodiment, when an abnormality occurs in the exposure
なお、第５実施形態においても、無停電電源４を省略して、工場電源２が復帰した後に、工場電源２から液体供給系１０と異常時状態検出系４０と制御部５１とに電力を供給するようにしてもよい。この場合、工場電源２が復帰するまで液体供給系１０への電力供給の開始が遅れるが、液体供給系１０の長時間（長期間）の停止を避けることができる。また、無停電電源４と工場電源２とを併用し、露光装置用電源３に異常が発生した直後は、無停電電源４から液体供給系１０と異常時状態検出装４０と制御部５１への電力供給を行い、工場電源２が復帰した後は、工場電源２から液体供給系１０と異常時状態検出装４０と制御部５１への電力供給を行うようにしてもよい。
Also in the fifth embodiment, the
なお、第５実施形態において、分岐管１９と回収管２３とを接続可能にしておき、液体回収系２０は液体回収動作を実行可能であるものの、投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴとの位置関係が異常で、投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴとの間で液体ＬＱを保持不能である場合には、分岐管１９に流入した液体ＬＱを液体回収系２０の回収管２３に流すようにしてもよい。こうすることにより、供給管１３の一部を流れ、分岐管１９に流入した液体ＬＱは、回収管２３や液体回収系２３の内部流路にも流れるので、供給管１３のみならず、回収管２３などにバクテリアが発生することも防止できる。
In the fifth embodiment, the
なお第４及び第５本実施形態においては、露光装置用電源３の異常発生（停電）時において液体ＬＱを流しているが、露光装置用電源３が正常に動作している状態であっても、液体回収系２０が液体ＬＱを回収不能であったり、基板ステージＰＳＴと投影光学系ＰＬとの位置関係が異常であったり、基板ステージＰＳＴ上などから液体ＬＱが漏れているときに、切替装置５０を使って、分岐管１９に液体ＬＱを流すようにしてもよい。この場合、制御装置ＣＯＮＴから制御部５１へ流路切替指令信号を出力するようにすればよい。
In the fourth and fifth embodiments, the liquid LQ is supplied when an abnormality (power failure) occurs in the exposure
また、第１〜第５実施形態において、露光装置用電源３が正常に動作している状態にも拘わらず、液体回収系２０が液体ＬＱを回収できない等の異常が生じた場合には、開閉機構１５を閉状態にしてもよい。この場合、液体供給系１０に電力が供給されていても、制御装置ＯＣＮＴで開閉機構１５を閉状態に制御できるようにしておくことが望ましい。
In the first to fifth embodiments, when an abnormality occurs such that the
＜その他の実施形態＞
なお、上述の第１〜第５実施形態においては、電力会社１から工場電源２への電力の供給が停止し、それに伴って露光装置用電源３から露光装置ＥＸ−ＳＹＳへの電力の供給が停止する場合を例にして説明したが、電力会社１から工場電源２へ電力が供給されているにもかかわらず、例えば露光装置用電源３が何らかの原因（故障など）によって、露光装置ＥＸ−ＳＹＳへの電力の供給が停止される場合も考えられる。そのような場合にも、工場電源２あるいは無停電電源４から液体供給系１０や液体回収系２０、あるいは異常時状態検出系４０に電力を供給することができる。
<Other embodiments>
In the first to fifth embodiments described above, the supply of power from the power company 1 to the
なお、上述の第１〜第５実施形態においては、動力として電力を例にして説明したが、例えば液体供給系１０の加圧ポンプなど、動力としては気体の力もある。加圧ポンプとしてデバイス製造工場ＦＡの設備を使用している場合、その加圧ポンプが異常（動作不能）となったときには、バックアップ用の加圧ポンプを用意しておき、加圧ポンプの異常時に、液体供給系に対してバックアップポンプより気体を送る。こうすることにより、加圧ポンプの力によって液体ＬＱを供給し続けることができる。同様に、液体回収系２０の真空系としてデバイス製造工場ＦＡの設備を使用している場合には、バックアップ用の真空系を用意しておき、デバイス製造工場ＦＡの真空系の異常時に、液体回収系２０に対してバックアップ真空系を接続し、液体回収を継続するようにしてもよい。
In the first to fifth embodiments described above, electric power has been described as an example of motive power. However, for example, there is a gas force as motive power, such as a pressure pump of the
また、上述の第３及び第５実施形態においては、投影光学系ＰＬの像面側に液体ＬＱを保持できるか否かの判断を、ステージ位置検出装置４１が基板ステージＰＳＴの位置情報に基づいて行っているが、特開平１１−１３５４００号公報に開示されている計測ステージなど、投影光学系Ｐの像面側に、投影光学系ＰＬと対向して配置可能な他の物体の位置情報に基づいて判断してもよい。
In the third and fifth embodiments described above, the stage
また、上述の第４及び第５実施形態おいて、切替装置５０は、ノズル部材７０に極力近づけて配置するのが望ましいが、上述の実施形態に限られず、液体供給系１０とは別に配置してもよい。この場合、露光装置用電源３の異常が発生しているときに、切替装置５０にも無停電電源４あるいは工場電源２から直接的に電力を供給する必要がある。
In the fourth and fifth embodiments described above, the switching
また、上述の第１〜第５実施形態において、開閉機構１５は純水製造装置１６と温調装置１７との間に配置されているが、これに限られず、例えば純水製造装置１６の上流側に配置してもよい。また液体供給系１０とは別に独立に配置してもよい。ただし、開閉機構１５を液体供給系１０とは独立して配置した場合には、露光装置用電源３の異常が発生しているときに、開閉機構１０にも無停電電源４あるいは工場用電源２から直接的に電力を供給する必要がある。
In the first to fifth embodiments described above, the opening /
また、上述の第１〜第５実施形態において、露光装置用電源３に異常が発生したときに流す液体ＬＱの量は、基板Ｐの露光中などに比べて少なくてもよい。
In the first to fifth embodiments described above, the amount of the liquid LQ that flows when an abnormality occurs in the exposure
また、上述の第１〜第５実施形態において、露光装置用電源３に異常が発生した場合、液体回収系２０の真空系も直ちに停止する可能性があるが、回収した液体ＬＱを収容するタンクなどの空間の残圧（負圧）を利用して、少なくとも回収流路中の液体をタンクに収容できるようにしておくことが望ましい。これにより、液体回収系２０の復帰が遅れても、回収流路中の液体が逆流したり、回収流路の液体中でバクテリアなどの生菌が増殖するのを防止することができる。
Further, in the first to fifth embodiments described above, when an abnormality occurs in the exposure
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。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。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。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。 As described above, the liquid LQ in the present embodiment is composed of pure water. Pure water has an advantage that it can be easily obtained in large quantities at a semiconductor manufacturing factory or the like, and has no adverse effect on the photoresist, optical element (lens), etc. on the substrate P. 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 substrate P and the surface of the optical element provided on the front end surface of the projection optical system PL. . When the purity of pure water supplied from a factory or the like is low, the exposure apparatus may have an ultrapure water production device.
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程度と言われており、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。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。 The refractive index n of pure water (water) with respect to the exposure light EL having a wavelength of about 193 nm is said to be about 1.44, and when ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) is used as the light source of the exposure light EL On the substrate P, the wavelength is shortened to 1 / n, that is, about 134 nm, and a high resolution can be obtained. Furthermore, since the depth of focus is enlarged 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 in the air. The numerical aperture can be further increased, and the resolution is improved in this respect as well.
本実施形態では、投影光学系ＰＬの先端に光学素子ＬＳ１が取り付けられており、このレンズにより投影光学系ＰＬの光学特性、例えば収差（球面収差、コマ収差等）の調整を行うことができる。なお、投影光学系ＰＬの先端に取り付ける光学素子としては、投影光学系ＰＬの光学特性の調整に用いる光学プレートであってもよい。あるいは露光光ＥＬを透過可能な平行平面板であってもよい。 In the present embodiment, the optical element LS1 is attached to the tip of the projection optical system PL, and the optical characteristics of the projection optical system PL, for example, aberration (spherical aberration, coma aberration, etc.) can be adjusted by this lens. The optical element attached to the tip of the projection optical system PL may be an optical plate used for adjusting the optical characteristics of the projection optical system PL. Alternatively, it may be a plane parallel plate that can transmit the exposure light EL.
なお、液体ＬＱの流れによって生じる投影光学系ＰＬの先端の光学素子と基板Ｐとの間の圧力が大きい場合には、その光学素子を交換可能とするのではなく、その圧力によって光学素子が動かないように堅固に固定してもよい。 When the pressure between the optical element at the tip of the projection optical system PL generated by the flow of the liquid LQ and the substrate P is large, the optical element is not exchangeable but the optical element is moved by the pressure. It may be fixed firmly so that there is no.
なお、本実施形態では、投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面との間は液体ＬＱで満たされている構成であるが、例えば基板Ｐの表面に平行平面板からなるカバーガラスを取り付けた状態で液体ＬＱを満たす構成であってもよい。 In the present embodiment, the space between the projection optical system PL and the surface of the substrate P is filled with the liquid LQ. However, for example, the liquid with the cover glass made of a plane-parallel plate attached to the surface of the substrate P is used. The structure which satisfy | fills LQ may be sufficient.
また、上述の実施形態の投影光学系は、先端の光学素子の像面側の光路空間を液体で満たしているが、国際公開第２００４／０１９１２８号パンフレットに開示されているように、先端の光学素子のマスク側の光路空間も液体で満たす投影光学系を採用することもできる。 In the projection optical system of the above-described embodiment, the optical path space on the image plane side of the optical element at the tip is filled with liquid, but as disclosed in International Publication No. 2004/019128, the optical at the tip is used. It is also possible to employ a projection optical system in which the optical path space on the mask side of the element is filled with liquid.
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Ｆ２レーザである場合、このＦ２レーザ光は水を透過しないので、液体ＬＱとしてはＦ２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。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。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。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。 The liquid LQ of the present embodiment is water, but may be a liquid other than water. For example, when the light source of the exposure light EL is an F 2 laser, the F 2 laser light does not pass through water. The liquid LQ may be, for example, a fluorinated fluid such as perfluorinated polyether (PFPE) or fluorinated oil that can transmit F 2 laser light. In this case, the lyophilic treatment is performed by forming a thin film with a substance having a molecular structure having a small polarity including fluorine, for example, at a portion in contact with the liquid LQ. In addition, as the liquid LQ, the liquid LQ is transmissive to the exposure light EL, has a refractive index as high as possible, and is stable with respect to the photoresist applied to the projection optical system PL and the surface of the substrate P (for example, Cedar). Oil) can also be used. Also in this case, the surface treatment is performed according to 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。 The substrate P in each of the above embodiments is not only a semiconductor wafer for manufacturing a semiconductor device, but also a glass substrate for a display device, a ceramic wafer for a thin film magnetic head, or an original mask or reticle used in an exposure apparatus. (Synthetic quartz, silicon wafer) or the like is applied.
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 the exposure apparatus EX, in addition to the step-and-scan type scanning exposure apparatus (scanning stepper) that scans and exposes the pattern of the mask M by moving the mask M and the substrate P synchronously, the mask M and the substrate P Can be applied to a step-and-repeat type projection exposure apparatus (stepper) in which the pattern of the mask M is collectively exposed while the substrate P is stationary and the substrate P is sequentially moved stepwise.
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。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。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。 Further, as the exposure apparatus EX, a reduced image of the first pattern is projected with the first pattern and the substrate P being substantially stationary (for example, a refraction type projection optical system that does not include a reflecting element at 1/8 reduction magnification). The present invention can also be applied to an exposure apparatus that performs batch exposure on the substrate P using the above. In this case, after that, with the second pattern and the substrate P substantially stationary, a reduced image of the second pattern is collectively exposed onto the substrate P by partially overlapping the first pattern using the projection optical system. It can also be applied to a stitch type batch exposure apparatus. Further, the stitch type exposure apparatus can be applied to a step-and-stitch type exposure apparatus in which at least two patterns are partially transferred on the substrate P, and the substrate P is sequentially moved.
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号公報などに開示されているツインステージ型の露光装置にも適用できる。 The present invention can also be applied to a twin stage type exposure apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-163099, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-214783, and Japanese Translation of PCT International Publication No. 2000-505958.
更に、特開平１１−１３５４００号公報に開示されているように、基板を保持する基板ステージと基準マークが形成された基準部材や各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。 Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-135400, an exposure apparatus including a substrate stage for holding a substrate, a reference member on which a reference mark is formed, and a measurement stage on which various photoelectric sensors are mounted. The present invention can be applied.
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、特開平１０−３０３１１４号公報、米国特許第５，８２５，０４３号などに開示されているような露光対象の基板の表面全体が液体中に浸かっている状態で露光を行う液浸露光装置にも適用可能である。 In the above-described embodiment, an exposure apparatus that locally fills the liquid between the projection optical system PL and the substrate P is employed. However, the present invention is disclosed in JP-A-6-124873 and JP-A-10. -303114, US Pat. No. 5,825,043, etc., and can be applied to an immersion exposure apparatus that performs exposure in a state where the entire surface of the substrate to be exposed is immersed in the liquid. is there.
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 is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element that exposes a semiconductor element pattern on the substrate P, but an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display element or a display, a thin film magnetic head, an image sensor (CCD). ) Or an exposure apparatus for manufacturing reticles or masks.
基板ステージＰＳＴやマスクステージＭＳＴにリニアモータ（USP5,623,853またはUSP5,528,118参照）を用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、各ステージＰＳＴ、ＭＳＴは、ガイドに沿って移動するタイプでもよく、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。 When using a linear motor (see USP5,623,853 or USP5,528,118) for the substrate stage PST and mask stage MST, use either an air levitation type using air bearings or a magnetic levitation type using Lorentz force or reactance force. Also good. Each stage PST, MST may be a type that moves along a guide, or may be a guideless type that does not have a guide.
各ステージＰＳＴ、ＭＳＴの駆動機構としては、二次元に磁石を配置した磁石ユニットと、二次元にコイルを配置した電機子ユニットとを対向させ電磁力により各ステージＰＳＴ、ＭＳＴを駆動する平面モータを用いてもよい。この場合、磁石ユニットと電機子ユニットとのいずれか一方をステージＰＳＴ、ＭＳＴに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットとの他方をステージＰＳＴ、ＭＳＴの移動面側に設ければよい。 As a driving mechanism for each stage PST, MST, a planar motor that drives each stage PST, MST by electromagnetic force with a magnet unit having a two-dimensionally arranged magnet and an armature unit having a two-dimensionally arranged coil facing each other is provided. It may be used. In this case, either one of the magnet unit and the armature unit may be connected to the stages PST and MST, and the other of the magnet unit and the armature unit may be provided on the moving surface side of the stages PST and MST.
基板ステージＰＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−１６６４７５号公報（USP5,528,118）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。 As described in JP-A-8-166475 (USP 5,528,118), the reaction force generated by the movement of the substrate stage PST is not transmitted to the projection optical system PL, but mechanically using a frame member. You may escape to the floor (ground).
マスクステージＭＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−３３０２２４号公報（US S/N 08/416,558）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。 As described in JP-A-8-330224 (US S / N 08 / 416,558), a frame member is used so that the reaction force generated by the movement of the mask stage MST is not transmitted to the projection optical system PL. May be mechanically released to the floor (ground).
本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。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、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。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 exposure apparatus EX of the present embodiment is manufactured by assembling various subsystems including the constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Is done. In order to ensure these various accuracies, before and after assembly, various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy, various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy, and various electrical systems are Adjustments are made to achieve electrical accuracy. The assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus includes mechanical connection, electrical circuit wiring connection, pneumatic circuit piping connection and the like between the various subsystems. Needless to say, there is an assembly process for each subsystem before the assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the assembly process of the various subsystems to the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies as the entire exposure apparatus. The exposure apparatus is preferably manufactured in a clean room where the temperature, cleanliness, etc. are controlled.
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１２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。
As shown in FIG. 12, a microdevice such as a semiconductor device includes a
２…工場電源（外部動力源、第２動力源）、３…露光装置用電源（第１動力源）、４…無停電電源（第２動力源）、１０…液体供給系、１３、１３’…供給管（供給流路）、１５…開閉機構、１６…純水製造装置（調整装置）、１７…温調装置（調整装置）、１９…分岐管（分岐流路）、２０…液体回収系、４０…異常時状態検出系（検出装置）、４１…ステージ位置検出装置（第１検出装置）、４４…回収管圧力計（第２検出装置）、５０…切替装置、７０…ノズル部材、１００…液浸系、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置本体（本体系）、ＥＸ−ＳＹＳ…露光装置、ＬＱ…液体、ＰＬ…投影光学系、Ｐ…基板（物体）、ＰＳＴ…基板ステージ（物体）
2 ... Factory power source (external power source, second power source), 3 ... Exposure apparatus power source (first power source), 4 ... Uninterruptible power source (second power source), 10 ... Liquid supply system, 13, 13 ' DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Supply pipe (supply flow path), 15 ... Opening / closing mechanism, 16 ... Pure water manufacturing apparatus (regulation apparatus), 17 ... Temperature control apparatus (regulation apparatus), 19 ... Branch pipe (branch flow path), 20 ... Liquid recovery system , 40: Abnormal state detection system (detection device), 41: Stage position detection device (first detection device), 44: Recovery pipe pressure gauge (second detection device), 50 ... Switching device, 70 ... Nozzle member, 100 ... Immersion system, EL ... Exposure light, EX ... Exposure device main body (main body system), EX-SYS ... Exposure device, LQ ... Liquid, PL ... Projection optical system, P ... Substrate (object), PST ... Substrate stage (object) )
Claims (34)
前記液体を供給するための供給流路を有する液体供給系を備え、
前記第１動力源の異常時に、前記液体供給系に対して第２動力源から動力が供給される露光装置。 In an exposure apparatus that includes a first power source, operates by power supplied from the first power source, and irradiates the substrate with exposure light through a liquid to expose the substrate,
A liquid supply system having a supply flow path for supplying the liquid;
An exposure apparatus in which power is supplied from a second power source to the liquid supply system when the first power source is abnormal.
前記第１動力源の異常は、前記外部動力源の異常を含む請求項１〜３のいずれか一項記載の露光装置。 The first power source is supplied with power from an external power source outside the apparatus,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the abnormality of the first power source includes an abnormality of the external power source.
前記第２動力源は、前記開閉機構に動力を供給し、前記供給流路を開状態にする請求項１〜７のいずれか一項記載の露光装置。 The liquid supply system includes an opening / closing mechanism for opening and closing the supply flow path,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the second power source supplies power to the opening / closing mechanism to open the supply flow path.
前記第２動力源は、前記調整装置に動力を供給する請求項１〜８のいずれか一項記載の露光装置。 The liquid supply system includes an adjustment device that adjusts at least one of a condition, a property, and a component of the liquid to be supplied;
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the second power source supplies power to the adjustment device.
前記検出装置の検出結果に基づいて、前記液体供給系に対する前記第２動力源からの動力の供給が制御される請求項１０記載の露光装置。 A detection device for detecting the state;
The exposure apparatus according to claim 10, wherein power supply from the second power source to the liquid supply system is controlled based on a detection result of the detection apparatus.
投影光学系の像面側で移動可能に設けられ、前記投影光学系との間で液体を保持可能な物体とを備え、
前記投影光学系と前記物体との位置関係に応じて、前記液体供給系に対する前記第２動力源からの動力の供給が制御される請求項１０〜１２のいずれか一項記載の露光装置。 A projection optical system;
An object that is movably provided on the image plane side of the projection optical system, and that can hold a liquid with the projection optical system,
The exposure apparatus according to any one of claims 10 to 12, wherein power supply from the second power source to the liquid supply system is controlled in accordance with a positional relationship between the projection optical system and the object.
前記第１検出装置の検出結果に基づいて、前記液体供給系に対する前記第２動力源からの動力の供給が制御される請求項１３記載の露光装置。 A first detection device for detecting the positional relationship;
The exposure apparatus according to claim 13, wherein power supply from the second power source to the liquid supply system is controlled based on a detection result of the first detection apparatus.
前記第１動力源に異常が発生した後の前記液体回収系の状態に応じて、前記液体供給系に対する前記第２動力源からの動力の供給が制御される請求項１０〜１５のいずれか一項記載の露光装置。 Equipped with a liquid recovery system to recover the liquid,
16. The supply of power from the second power source to the liquid supply system is controlled according to the state of the liquid recovery system after an abnormality has occurred in the first power source. The exposure apparatus according to item.
前記第２検出装置の検出結果に基づいて、前記液体供給系に対する前記第２動力源からの動力の供給が制御される請求項１６記載の露光装置。 A second detection device for detecting whether or not the liquid recovery system is capable of performing a liquid recovery operation;
The exposure apparatus according to claim 16, wherein the supply of power from the second power source to the liquid supply system is controlled based on a detection result of the second detection apparatus.
前記第２動力源から前記液体供給系に動力を供給するとき、前記供給流路に流入した液体が前記分岐流路に流れるように切り替える切替装置を備えた請求項１〜９のいずれか一項記載の露光装置。 The liquid supply system includes a supply channel that supplies liquid to the image plane side of the projection optical system, and a branch channel that branches from the middle of the supply channel,
10. The switching device according to claim 1, further comprising a switching device configured to switch the liquid that has flowed into the supply flow path to the branch flow path when power is supplied from the second power source to the liquid supply system. The exposure apparatus described.
投影光学系の像面側で移動可能に設けられ、前記投影光学系との間で液体を保持可能な物体とを備え、
前記投影光学系と前記物体との位置関係に応じて、前記切替装置による切り替え動作が制御される請求項２０又は２１記載の露光装置。 A projection optical system;
An object that is movably provided on the image plane side of the projection optical system, and that can hold a liquid with the projection optical system,
The exposure apparatus according to claim 20 or 21, wherein a switching operation by the switching apparatus is controlled in accordance with a positional relationship between the projection optical system and the object.
前記液体回収系の状態に応じて、前記切替装置による切り替え動作が制御される請求項２０〜２３のいずれか一項記載の露光装置。 Equipped with a liquid recovery system to recover the liquid,
The exposure apparatus according to any one of claims 20 to 23, wherein a switching operation by the switching apparatus is controlled according to a state of the liquid recovery system.
投影光学系と、
前記投影光学系の像面側に液体を供給する供給流路を有する液体供給系と、
前記供給流路の途中から分岐する分岐流路とを備え、
異常時に、前記供給流路に流入した液体が前記分岐流路に流れるように切り替える切替装置を備えた露光装置。 In an exposure apparatus that exposes the substrate by irradiating exposure light onto the substrate through a liquid,
A projection optical system;
A liquid supply system having a supply flow path for supplying liquid to the image plane side of the projection optical system;
A branch channel branched from the middle of the supply channel,
An exposure apparatus comprising a switching device that switches so that the liquid that has flowed into the supply flow path flows into the branch flow path when an abnormality occurs.
前記異常は、液体回収系の異常を含む請求項２７記載の露光装置。 A liquid recovery system having a recovery flow path for recovering the liquid on the image plane side of the projection optical system;
28. The exposure apparatus according to claim 27, wherein the abnormality includes an abnormality of a liquid recovery system.
前記異常は、前記第１動力源の異常を含む請求項２８記載の露光装置。 The liquid recovery system operates by power supplied from a first power source,
The exposure apparatus according to claim 28, wherein the abnormality includes an abnormality of the first power source.
前記第２動力源からの動力によって、前記供給流路から前記分岐流路に液体が流れ続ける請求項２７〜３２のいずれか一項記載の露光装置。 The liquid supply system operates with power from the first power source, and operates with power from the second power source when the first power source is abnormal,
33. The exposure apparatus according to any one of claims 27 to 32, wherein a liquid continues to flow from the supply channel to the branch channel by power from the second power source.
A device manufacturing method using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 33.
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