JP4802604B2 - 露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法 - Google Patents
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第1実施形態について説明する。図1は第1実施形態に係る露光装置EXを示す概略構成図である。図1において、露光装置EXは、マスクMを保持して移動可能なマスクステージ3と、基板Pを保持して移動可能な基板ステージ4と、マスクステージ3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4に保持されている基板Pに投影する投影光学系PLと、露光装置EX全体の動作を制御する制御装置7とを備えている。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(フォトレジスト)を塗布したものを含み、マスクは基板上に縮小投影されるデバイスパターンを形成されたレチクルを含む。なお、本実施形態においては、マスクとして透過型のマスクを用いるが、反射型のマスクを用いてもよい。
次に、第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
次に、第3実施形態について図8を参照して説明する。図8に示すように、本実施形態においても、第2ノズル部材80は省略されており、第1ノズル部材70の下面(基板Pの表面と対向する面)の第1領域71’と基板Pの表面との間の光路Kを含む第1空間G1を満たす液体LQによって第1液浸領域LR1が形成され、光路Kに対して第1領域71’の外側の第2領域81’と基板Pの表面との間の第2空間G2を満たす液体LQによって第2液浸領域LR2が形成されている。そして、第1ノズル部材70の下面のうち、光路Kに対して第1液浸領域LR1を形成するための液体LQを供給する第1供給口12の外側には回収口22が設けられ、光路Kに対して回収口22の外側には第2液浸領域LR2を形成するための第2供給口32が設けられている。
次に、第4実施形態について図9を参照して説明する。図9に示すように、本実施形態においては、露光装置EXは、第1ノズル部材70と第2ノズル部材80とを備えており、第1ノズル部材70の第1下面71には回収口22が設けられている。また、第2ノズル部材80の第2下面81には第2供給口32が設けられている。そして、第2下面81には回収口は設けられていない。第1液浸領域LR1は、第1供給口12からの液体供給動作と、回収口22を介した液体回収動作とによって形成され、第2液浸領域LR2は、第2供給口32からの液体供給動作と、回収口22を介した液体回収動作とによって形成される。
次に、第5実施形態について図10を参照して説明する。図10に示すように、露光装置EXは、第1ノズル部材70と第2ノズル部材80とを備えており、第1ノズル部材70は第1供給口12を備えている。そして、第1ノズル部材70の第1下面71には回収口22が設けられていない。また、第2ノズル部材80の第2下面81には、回収口42と第2供給口32とが設けられている。第1液浸領域LR1は、第1供給口12からの液体供給動作と、回収口42を介した液体回収動作とによって形成され、第2液浸領域LR2は、第2供給口32からの液体供給動作と、回収口22を介した液体回収動作とによって形成される。
次に、第6実施形態について図11を参照して説明する。上述の第1〜第5実施形態においては、第2液浸領域LR2は、第1液浸領域LR1を囲むように、環状に形成されているが、第2液浸領域LR2を、光路Kに対して第1液浸領域LR1の外側の複数の所定領域のそれぞれに形成するようにしてもよい。例えば、図11の模式図に示すように、第2液浸領域LR2を形成するための第2ノズル部材80を、第1ノズル部材70を囲むように複数設け、第1液浸領域LR1の外側に複数の第2液浸領域LR2を形成することができる。図11に示す例では、第2ノズル部材80は4つ設けられ、第1ノズル部材70に対して、+Y側、−Y側、+X側、及び−X側のそれぞれに配置されている。第2液浸領域LR2は、第1液浸領域LR1に対して、+Y側、−Y側、+X側、及び−X側のそれぞれに形成される。
次に、第7実施形態について図12及び図13を参照して説明する。図12は第7実施形態に係る要部を示す側断面図、図13は模式的な平面図である。本実施形態の露光装置EXは、基板ステージ4に保持された基板Pの表面と対向するように、且つ露光光ELの光路Kを囲むように設けられた第1下面71を有するノズル部材70と、基板ステージ4に保持された基板Pの表面と対向するように、且つ露光光ELの光路Kに対して第1下面71の外側に設けられた第2下面91を有する所定部材90と、第1下面71と基板Pの表面との間の光路Kを含む所定空間G1を液体LQで満たして基板P上に液浸領域LR1を形成する液浸システム1と、液浸領域LR1の液体LQの流出を防止するために、所定部材90と基板Pとを離した状態で、所定部材90の位置を調整する調整機構60とを備えている。
次に、第8実施形態について図15を参照して説明する。本実施形態の特徴的な部分は、基板Pの表面と所定部材90の第2下面91との位置関係を検出する第1検出装置94を設けた点にある。図15において、露光装置EXは、基板Pの表面と所定部材90の第2下面91との位置関係を検出する第1検出装置94を備えている。第1検出装置94は、所定部材90の所定位置に設けられている。第1検出装置94は、流出した液体LQと直接的に接触しない位置に設けられている。本実施形態においては、第1検出装置94は、所定部材90のうち、光路K(第1液浸領域LR1)を向く側面とは反対側の側面に設けられている。第1検出装置94は、基板Pの表面に対して検出光を照射し、基板Pの表面で反射した検出光を受光し、その受光結果に基づいて、所定部材90の第2下面91と基板Pの表面との距離を検出可能である。第1検出装置94の検出結果は制御装置7に出力される。
次に、第9実施形態について図16を参照して説明する。本実施形態の特徴的な部分は、液体LQの流出を検出する第2検出装置96Aを設けた点にある。図16において、露光装置EXは、液浸領域LR1の液体LQが、ノズル部材70の外側に流出したか否かを検出する第2検出装置96Aを備えている。第2検出装置96Aは、流出した液体LQと接触できるように設けられた検知用部材97を含んで構成されている。本実施形態においては、検知用部材97は、所定部材90のうち、光路K(液浸領域LR1)を向く側面に設けられている。また、検知用部材97は、液体LQに浮くことができるように構成されており、所定部材90に対してZ軸方向に移動自在に支持されている。検知用部材97と液体LQとが接触していない状態、すなわち液浸領域LR1の液体LQの流出を検出していない状態のときには、制御装置7は、駆動機構63を含む調整機構60を用いて、所定部材90の第2下面91をノズル部材70の第1下面71よりも基板Pから遠ざけ、所定位置に退避させている。このとき、検知用部材97は、流出した液体LQと接触できるように、その少なくとも一部が、基板Pと接触しない範囲において、所定部材90の第2下面91よりも下方に配置されている。
次に、第10実施形態について図17を参照して説明する。本実施形態の特徴的な部分は、液体LQの流出を検出する第2検出装置96Bが、ノズル部材70に設けられている点にある。図17において、ノズル部材70の第1下面71には、液浸領域LR1の液体LQの流出を検出する第2検出装置96Bが設けられている。第2検出装置96Bは、ノズル部材70の第1下面71の外縁領域に設けられている。本実施形態においては、回収口22には多孔部材25が配置されており、第2検出装置96Bは、多孔部材25の下面26の外縁領域に設けられている。なお、第2検出装置96Bは、第1下面71のうち多孔部材25の下面26よりも外側に設けられていてもよい。
次に、第11実施形態について図18を参照して説明する。本実施形態の特徴的な部分は、液体LQの流出を検出する第2検出装置96Cが、メインコラム6の下側支持部6Bに設けられている点にある。図18の第2検出装置96Cは、基板Pの表面のうち、光路Kに対してノズル部材70よりも外側の所定位置に検出光Laを投射する投射部と、基板Pの表面で反射した検出光Laを受光する受光部とを備えている。制御装置7は、第2検出装置96Cの受光部の受光結果に基づいて、液体LQの流出を検出することができる。基板Pの表面のうち、第2検出装置96Cから検出光Laが照射された位置に液体LQが有る場合と無い場合とでは、液体と気体との屈折率の違いにより、受光部での受光状態が異なるため、第2検出装置96Cは、受光部の受光結果に基づいて、基板Pの表面のうち、光路Kに対してノズル部材70の外側に液体LQが有るか否か、すなわち液体LQが流出したか否かを求めることができる。
次に、第12実施形態について図19を参照して説明する。図19(A)は第12実施形態を説明するための模式的な平面図、図19(B)は側面図である。本実施形態の特徴的な部分は、液体LQの流出を検出する第2検出装置96Dが、液体LQの流出を検出するための検出光Laを、基板Pの表面とほぼ平行に照射する点にある。図19の第2検出装置96Dは、基板Pの表面とほぼ平行に検出光Laを投射する投射部96Kと、投射部96Kから投射された検出光Laを受光可能な位置に設けられた受光部96Lとを備えている。検出光Laは、液浸領域LR1の界面(エッジ)LGの外側の近傍に照射される。液浸領域LR1の液体LQがノズル部材70の回収口22よりも外側に流出した場合には、検出光Laの光路上に液体LQが存在することになる。検出光Laの光路上に液体LQが有る場合と無い場合とでは、受光部96Lでの受光状態が異なるため、制御装置7は、第2検出装置96Dの受光部96Lの受光結果に基づいて、液体LQの流出を検出することができる。
なお、上述の第7〜第12実施形態においては、所定部材90は、ノズル部材70の外側において、複数分割して設けられた構成であるが、図20の模式図に示すように、ノズル部材70(液浸領域LR1)を囲むように環状に形成してもよい。こうすることにより、露光光ELの光路Kに対して交差するいずれの方向においても液体LQの流出を防止することができる。また、第13実施形態においても、上述の実施形態で説明したように、環状の所定部材90の位置をフィードフォワード制御で調整するようにしてもよいし、第1検出装置94の検出結果を用いて調整するようにしてもよい。
Claims (57)
- 基板上に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置において、
前記露光光の光路を液体で満たして前記基板上に第1液浸領域を形成する第1液浸機構と、
前記光路に対して前記第1液浸領域の外側に、前記第1液浸領域の液体の流出を防止するための第2液浸領域を形成する第2液浸機構と、
前記基板の表面と対向するように、且つ前記露光光の光路を囲むように設けられた第1面と、
前記基板の表面と対向するように、且つ前記光路に対して前記第1面の外側に設けられた第2面と、を備え、
前記第1液浸機構は、前記第1面と前記基板の表面との間の前記光路を含む第1空間を液体で満たして前記第1液浸領域を形成し、
前記第2液浸機構は、前記第2面と前記基板の表面との間の第2空間を液体で満たして、前記第1液浸領域から離れた位置に前記第2液浸領域を形成する露光装置。 - 前記第1面と前記第2面とは同じ部材に設けられている請求項1記載の露光装置。
- 前記第1面を有する第1部材と、前記第2面を有する第2部材とを備える請求項1記載の露光装置。
- 基板上に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置において、
前記基板の表面と対向するように、且つ前記露光光の光路を囲むように設けられた第1面を有する第1部材を含む第1液浸機構と、
前記基板の表面と対向するように、且つ前記光路に対して前記第1面の外側に設けられた第2面を有し、前記第1部材とは離れている第2部材を含む第2液浸機構と、を備え、
前記第1液浸機構は、前記第1面と前記基板の表面との間の前記光路を含む第1空間を液体で満たして前記基板上に第1液浸領域を形成し、
前記第2液浸機構は、前記第2面と前記基板の表面との間の第2空間を液体で満たして第2液浸領域を形成する露光装置。 - 前記第1部材及び前記第2部材の少なくとも一方を駆動する駆動装置を備えた請求項3又は4記載の露光装置。
- 前記駆動装置を用いて、前記第1面と前記第2面との位置関係を調整する請求項5記載の露光装置。
- 前記第1液浸領域を形成するための液体を供給する第1供給口と、
前記光路に対して前記第1供給口の外側であって、前記第1面及び前記第2面の少なくとも一方に設けられ、液体を回収する回収口と、
前記光路に対して前記回収口の外側に設けられ、前記第2液浸領域を形成するための液体を供給する第2供給口とを備えた請求項1〜6のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記第2供給口は、前記第2面に設けられ、前記光路に向けて傾斜方向に液体を供給する請求項7記載の露光装置。
- 前記回収口は、前記光路に対して前記第1供給口の外側に設けられた第1回収口と、前記光路に対して前記第1回収口の外側に設けられた第2回収口とを含む請求項7又は8記載の露光装置。
- 前記第2供給口は、前記光路に対して前記第2回収口の外側に設けられている請求項9記載の露光装置。
- 前記回収口に配置される多孔部材を有し、
前記第1面及び前記第2面の少なくとも一方は前記多孔部材の下面を含む請求項7〜10のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記第2供給口による液体供給動作と前記回収口による液体回収動作とを並行して行う請求項7〜11のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第1液浸領域から流出した液体は、前記第2液浸領域に吸収され、前記第2液浸領域の液体とともに回収される請求項7〜12のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第1面と前記第2面とは高さが異なる請求項1〜13のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第2液浸機構は、前記第2液浸領域に、前記光路に対して外側から内側へ向かう液体の流れを生成する請求項1〜14のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記光路に対して前記基板を移動する移動機構を備え、
前記第2液浸機構は、少なくとも前記基板を移動している間、前記第2液浸領域を形成する請求項1〜15のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記第2液浸機構は、前記基板の移動方向前方側に前記第2液浸領域を形成する請求項16記載の露光装置。
- 基板上に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置において、
前記露光光の光路を液体で満たして前記基板上に第1液浸領域を形成するための液体を供給する第1供給口と、
前記光路に対して前記第1液浸領域の外側に、前記第1液浸領域から離れて第2液浸領域を形成するための液体を供給する第2供給口と、
前記光路に対して前記第1供給口の外側に設けられ、液体を回収する回収口と、を備え、
前記第2供給口が、前記光路に対して前記回収口の外側に設けられた露光装置。 - 前記回収口は、前記光路に対して前記第1供給口の外側に設けられた第1回収口と、前記光路に対して前記第1回収口の外側に設けられた第2回収口とを含む請求項18記載の露光装置。
- 前記基板の移動条件に応じて、前記回収口からの回収条件を調整する請求項19記載の露光装置。
- 前記第1供給口及び前記第1回収口を有する第1部材と
前記第2回収口及び前記第2供給口を有し、前記第1部材と離れている第2部材とを備えた請求項19又は20記載の露光装置。 - 前記第1供給口及び前記回収口を有する第1部材と、
前記第2供給口を有する第2部材と、を備えた請求項18記載の露光装置。 - 前記第1供給口を有する第1部材と、
前記回収口及び前記第2供給口を有する第2部材と、を備えた請求項18記載の露光装置。 - 前記第1部材と前記第2部材の少なくとも一方を駆動する駆動装置を備えた請求項21〜23のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第1部材は前記基板と対向する第1面を有し、前記第2部材は、前記基板と対向する第2面を有し、
前記駆動装置を用いて前記第1面と前記第2面との位置関係を調整する請求項24記載の露光装置。 - 前記第2供給口を複数備え、
前記基板の移動条件に応じて、前記複数の第2供給口のうちの特定の第2供給口から前記第2液浸領域を形成するための液体を供給する請求項18〜25のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記基板の移動条件に応じて、前記第2供給口から供給条件を調整する請求項18〜26のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第2液浸領域は、前記第1液浸領域を囲むように形成される請求項1〜24のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第1液浸領域を形成する液体と前記第2液浸領域を形成する液体とが異なる請求項1〜28のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第1液浸領域を形成する液体と前記第2液浸領域を形成する液体とは、種類が異なる請求項29記載の露光装置。
- 前記第1液浸領域を形成する液体と前記第2液浸領域を形成する液体とは、品質が異なる請求項29又は30記載の露光装置。
- 前記第1液浸領域を形成する液体の温度と前記第2液浸領域を形成する液体の温度が異なる請求項29〜31のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第1液浸領域を形成する液体と前記第2液浸領域を形成する液体とは同じである請求項1〜28のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第2液浸領域を形成することにより、前記第1液浸領域の液体の流出を防止する請求項1〜33のいずれか一項記載の露光装置。
- 基板上に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置において、
前記基板の表面と対向するように、且つ前記露光光の光路を囲むように設けられた第1面を有する第1部材と、
前記基板の表面と対向するように、且つ前記光路に対して前記第1面の外側に設けられた第2面を有する第2部材と、
前記第1面と前記基板の表面との間の前記光路を含む所定空間を液体で満たして前記基板上に液浸領域を形成する液浸機構と、
前記液浸領域の液体の流出を防止するために、前記第2部材と前記基板とを離した状態で、前記第2部材の位置を調整する調整機構と、
液体の流出を検出する検出装置と、を備え、
前記調整機構は、前記検出装置の検出結果に基づいて、前記第2部材の位置を調整する露光装置。 - 前記調整機構は、前記検出装置の検出結果に基づいて、液体が流出したと判断したとき、前記第2面を前記第1面よりも前記基板に近づけ、
液体が流出していないと判断したとき、前記第2面を前記第1面よりも前記基板から遠ざける請求項35記載の露光装置。 - 前記基板の表面と前記第2面との位置関係を検出する検出装置を備え、
前記調整機構は、前記検出装置で検出された前記位置関係に基づいて、前記第2部材の位置を調整する請求項35又は36記載の露光装置。 - 基板上に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置において、
前記基板の表面と対向するように、且つ前記露光光の光路を囲むように設けられた第1面を有する第1部材と、
前記基板の表面と対向するように、且つ前記光路に対して前記第1面の外側に設けられた第2面を有し、前記第1部材とは離れている第2部材と、
前記第1面と前記基板の表面との間の前記光路を含む所定空間を液体で満たして前記基板上に液浸領域を形成する液浸機構と、
前記液浸領域の液体の流出を防止するために、前記第2部材と前記基板とを離した状態で、前記第2部材の位置を調整する調整機構と、を備えた露光装置。 - 前記基板の表面と前記第2面との位置関係を検出する第1検出装置を備え、
前記調整機構は、前記第1検出装置の検出結果に基づいて、前記第2部材の位置を調整する請求項38記載の露光装置。 - 液体の流出を検出する第2検出装置を備え、
前記調整機構は、前記第2検出装置の検出結果に基づいて、前記第2部材の位置を調整する請求項38又は39記載の露光装置。 - 前記調整機構は、前記第2検出装置の検出結果に基づいて、液体が流出したと判断したとき、前記第2面を前記第1面よりも前記基板に近づけ、
液体が流出していないと判断したとき、前記第2面を前記第1面よりも前記基板から遠ざける請求項40記載の露光装置。 - 前記調整機構は、前記第2部材を駆動する駆動機構を含む請求項35〜41のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記調整機構は、前記液体の流出を防止するために、前記第2面と前記基板の表面とのギャップを調整する請求項35〜42のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記調整機構は、前記液体の流出を防止するために、前記第2面を前記第1面よりも前記基板に近づける請求項35〜43のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記光路に対して前記基板を移動する移動機構を備え、
前記調整機構は、少なくとも前記基板を移動している間、前記第2部材の位置を調整する請求項35〜44のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記第2部材は、前記基板の移動方向前方側に配置される請求項45記載の露光装置。
- 前記第2部材は、前記液浸領域を囲むように設けられている請求項35〜46のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第1部材は、前記液浸領域を形成するための液体を供給する供給口と、液体を回収する回収口とを有する請求項35〜47のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第2部材は撥液性を有する請求項35〜48のいずれか一項記載の露光装置。
- 請求項1〜請求項49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。
- 基板上に露光光を照射して前記基板を露光する露光方法において、
前記露光光の光路を液体で満たして前記基板上に第1液浸領域を形成することと、
前記光路に対して前記第1液浸領域の外側であって、前記第1液浸領域から離れて、第2液浸領域を形成することと、
前記第1液浸領域の液体を介して前記基板上に前記露光光を照射することと、を含み、
前記第1液浸領域は、前記基板の表面と対向するように、且つ前記露光光の光路を囲むように設けられた第1部材の第1面と、前記基板の表面との間の前記光路を含む第1空間を満たす液体によって形成され、
前記第2液浸領域は、前記基板の表面と対向するように、且つ前記光路に対して前記第1面の外側に設けられた第2部材の第2面と、前記基板の表面との間の第2空間を満たす液体によって形成される露光方法。 - 前記第1部材と前記第2部材とは、離れている請求項51記載の露光方法。
- 基板上に露光光を照射して前記基板を露光する露光方法において、
前記基板の表面と対向するように、且つ前記露光光の光路を囲むように設けられた第1部材の第1面と、前記基板の表面との間の前記光路を含む第1空間を液体で満たして第1液浸領域を形成することと、
前記基板の表面と対向するように、且つ前記光路に対して前記第1面の外側に設けられた第2部材の第2面と、前記基板の表面との間の第2空間を液体で満たして第2液浸領域を形成することと、
前記第1液浸領域の液体を介して前記基板上に前記露光光を照射することと、を含み、
前記第1部材と前記第2部材とは、離れている露光方法。 - 前記基板の移動方向前方側に前記第2液浸領域を形成する請求項51〜53のいずれか一項記載の露光方法。
- 前記第2液浸領域は、前記第1液浸領域を囲むように形成される請求項51〜54のいずれか一項記載の露光方法。
- 前記第1液浸領域を形成する液体と前記第2液浸領域を形成する液体とが異なる請求項51〜55のいずれか一項記載の露光方法。
- 前記第1液浸領域を形成する液体と前記第2液浸領域を形成する液体とは同じである請求項51〜56のいずれか一項記載の露光方法。
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