JP4985812B2 - Exposure apparatus and device manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、投影光学系と液体とを介して基板を露光する露光装置、及びこの露光装置を用いる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 that exposes a substrate through a projection optical system and a liquid, and a device manufacturing method using the exposure apparatus.
半導体デバイスや液晶表示デバイスは、マスク上に形成されたパターンを感光性の基板上に転写する、所謂フォトリソグラフィの手法により製造される。このフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置は、マスクを支持するマスクステージと基板を支持する基板ステージとを有し、マスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながらマスクのパターンを投影光学系を介して基板に転写するものである。近年、デバイスパターンのより一層の高集積化に対応するために投影光学系の更なる高解像度化が望まれている。投影光学系の解像度は、使用する露光波長が短いほど、また投影光学系の開口数が大きいほど高くなる。そのため、露光装置で使用される露光波長は年々短波長化しており、投影光学系の開口数も増大している。そして、現在主流の露光波長はKrFエキシマレーザの248nmであるが、更に短波長のArFエキシマレーザの193nmも実用化されつつある。また、露光を行う際には、解像度と同様に焦点深度(DOF)も重要となる。解像度R、及び焦点深度δはそれぞれ以下の式で表される。
R=k1・λ/NA … (1)
δ=±k2・λ/NA2 … (2)
ここで、λは露光波長、NAは投影光学系の開口数、k1、k2はプロセス係数である。(1)式、(2)式より、解像度Rを高めるために、露光波長λを短くして、開口数NAを大きくすると、焦点深度δが狭くなることが分かる。
Semiconductor devices and liquid crystal display devices are manufactured by a so-called photolithography technique in which a pattern formed on a mask is transferred onto a photosensitive substrate. An exposure apparatus used in this photolithography process has a mask stage for supporting a mask and a substrate stage for supporting a substrate, and a mask pattern is transferred via a projection optical system while sequentially moving the mask stage and the substrate stage. It is transferred to the substrate. In recent years, in order to cope with higher integration of device patterns, higher resolution of the projection optical system is desired. The resolution of the projection optical system becomes higher as the exposure wavelength used is shorter and the numerical aperture of the projection optical system is larger. Therefore, the exposure wavelength used in the exposure apparatus is shortened year by year, and the numerical aperture of the projection optical system is also increasing. The mainstream exposure wavelength is 248 nm of the KrF excimer laser, but the 193 nm of the shorter wavelength ArF excimer laser is also being put into practical use. Also, when performing exposure, the depth of focus (DOF) is important as well as the resolution. The resolution R and the depth of focus δ are each expressed by the following equations.
R = k 1 · λ / NA (1)
δ = ± k 2 · λ / NA 2 (2)
Here, λ is the exposure wavelength, NA is the numerical aperture of the projection optical system, and k 1 and k 2 are process coefficients. From the equations (1) and (2), it can be seen that the depth of focus δ becomes narrower when the exposure wavelength λ is shortened and the numerical aperture NA is increased in order to increase the resolution R.
焦点深度δが狭くなり過ぎると、投影光学系の像面に対して基板表面を合致させることが困難となり、露光動作時のフォーカスマージンが不足するおそれがある。そこで、実質的に露光波長を短くして、且つ焦点深度を広くする方法として、例えば下記特許文献1に開示されている液浸法が提案されている。この液浸法は、投影光学系の下面と基板表面との間を水や有機溶媒等の液体で満たして液浸領域を形成し、液体中での露光光の波長が空気中の1/n(nは液体の屈折率で通常1.2〜1.6程度)になることを利用して解像度を向上するとともに、焦点深度を約n倍に拡大するというものである。
If the depth of focus δ becomes too narrow, it becomes difficult to match the substrate surface with the image plane of the projection optical system, and the focus margin during the exposure operation may be insufficient. Therefore, as a method for substantially shortening the exposure wavelength and increasing the depth of focus, for example, a liquid immersion method disclosed in
ところで、基板ステージ上には投影光学系を介した光を受光する種々の受光器(光センサ)が設けられているが、液浸露光装置の場合、投影光学系の像面側に液体の液浸領域を形成した状態で受光器による受光動作を行うことが考えられる。この場合において、液体中に気泡が存在しているとこの気泡により光が散乱等し、受光器は光を良好に受光できなくなる不都合が生じる。 By the way, various light receivers (light sensors) for receiving light via the projection optical system are provided on the substrate stage. In the case of an immersion exposure apparatus, liquid liquid is provided on the image plane side of the projection optical system. It is conceivable to perform a light receiving operation by the light receiver in a state where the immersion region is formed. In this case, if bubbles are present in the liquid, light is scattered by the bubbles, which causes a disadvantage that the light receiver cannot receive light well.
また液浸法により露光処理を行う場合、投影光学系と基板との間の液体中に気泡が存在すると、この気泡により基板上に形成されるパターン像が劣化する恐れがある。 When exposure processing is performed by a liquid immersion method, if bubbles exist in the liquid between the projection optical system and the substrate, the pattern image formed on the substrate may be deteriorated by the bubbles.
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、投影光学系の像面側に液体の液浸領域を形成して受光器で光を受光する際、液体中の気泡に起因する受光器の受光状態の悪化を抑えることが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第1の目的とする。また、投影光学系と基板との間に液体を満たして露光処理する際、液体中の気泡に起因するパターン像の劣化を抑えることが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第2の目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is caused by bubbles in the liquid when a liquid immersion area is formed on the image plane side of the projection optical system and light is received by the light receiver. It is a first object of the present invention to provide an exposure apparatus and a device manufacturing method that can suppress deterioration of the light receiving state of a light receiver. A second object of the present invention is to provide an exposure apparatus and a device manufacturing method capable of suppressing deterioration of a pattern image caused by bubbles in the liquid when performing exposure processing by filling a liquid between the projection optical system and the substrate. Objective.
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26に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の露光装置(EX)は、投影光学系(PL)の像面側に配置された基板(P)に対して投影光学系(PL)と液体(LQ)とを介して露光光(EL)を照射することによって基板(P)を露光する露光装置において、投影光学系(PL)と該投影光学系(PL)の像面付近に配置された物体(75、P)との間に満たされた液体(LQ)中の気泡を除去する気泡除去装置(180、190、250)を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the present invention employs the following configuration corresponding to FIGS. 1 to 26 described in the embodiment.
The exposure apparatus (EX) according to the present invention exposes exposure light (EL) via a projection optical system (PL) and a liquid (LQ) to a substrate (P) disposed on the image plane side of the projection optical system (PL). ) In the exposure apparatus that exposes the substrate (P) by irradiating the projection optical system (PL) and a space between the projection optical system (PL) and the object (75, P) disposed in the vicinity of the image plane of the projection optical system (PL). A bubble removing device (180, 190, 250) for removing bubbles in the liquid (LQ) is provided.
本発明によれば、液体中の気泡を除去する気泡除去装置を設けたので、投影光学系に対向する物体に液体を介して光を照射する場合、気泡の影響を受けずに光の照射状態を良好に維持することができる。したがって、例えば受光器の受光状態の悪化や、基板上に形成されるパターン像の劣化等といった不都合の発生を防止することができる。 According to the present invention, since the bubble removing device for removing bubbles in the liquid is provided, the light irradiation state is not affected by the bubbles when the object facing the projection optical system is irradiated with light through the liquid. Can be maintained well. Accordingly, it is possible to prevent inconveniences such as deterioration of the light receiving state of the light receiver and deterioration of the pattern image formed on the substrate.
本発明の露光装置(EX)は、投影光学系(PL)の像面側に配置された基板(P)に対して投影光学系(PL)と液体(LQ)とを介して露光光(EL)を照射することによって基板(P)を露光する露光装置において、投影光学系(PL)の像面付近に配置され、投影光学系(PL)との間で液体(LQ)を保持可能な物体(75)を備え、物体(75)の液体接触面(75A)は親液性であることを特徴とする。 The exposure apparatus (EX) according to the present invention exposes exposure light (EL) via a projection optical system (PL) and a liquid (LQ) to a substrate (P) disposed on the image plane side of the projection optical system (PL). ) In the exposure apparatus that exposes the substrate (P) by irradiating the object (P), an object that is disposed near the image plane of the projection optical system (PL) and can hold the liquid (LQ) with the projection optical system (PL). (75), and the liquid contact surface (75A) of the object (75) is lyophilic.
本発明によれば、物体の液体接触面を親液性にすることで、仮に液体中に気泡が存在していても、その液体接触面には気泡が付着し難いため、気泡の付着に起因する例えば受光器の受光状態の悪化等といった不都合の発生を防止することができる。また、物体の液体接触面に気泡が付着し難いので、仮に気泡が付着した場合でも気泡除去処理を円滑に行う
ことができる。
According to the present invention, by making the liquid contact surface of the object lyophilic, even if bubbles exist in the liquid, it is difficult for the bubbles to adhere to the liquid contact surface. For example, it is possible to prevent inconvenience such as deterioration of the light receiving state of the light receiver. In addition, since bubbles are difficult to adhere to the liquid contact surface of the object, even if bubbles are attached, the bubble removal process can be performed smoothly.
本発明の露光装置(EX)は、投影光学系(PL)の像面側に配置された基板(P)に対して投影光学系(PL)と液体(LQ)とを介して露光光(EL)を照射することによって基板(P)を露光する露光装置において、投影光学系(PL)の液体接触面(60a)が紫外光照射処理によって親液性となっていることを特徴とする。 The exposure apparatus (EX) according to the present invention exposes exposure light (EL) via a projection optical system (PL) and a liquid (LQ) to a substrate (P) disposed on the image plane side of the projection optical system (PL). ) Is exposed to the substrate (P), the liquid contact surface (60a) of the projection optical system (PL) is lyophilic by the ultraviolet light irradiation treatment.
本発明によれば、投影光学系の液体接触面を紫外光照射処理によって親液性とすることで、その投影光学系の液体接触面には気泡が付着し難くなる。したがって、気泡の付着に起因する例えば受光器の受光状態の悪化や、基板上に形成されるパターン像の劣化等といった不都合の発生を防止することができる。また、投影光学系の液体接触面に気泡が付着し難いので、仮に気泡が付着した場合でも気泡除去処理を円滑に行うことができる。 According to the present invention, by making the liquid contact surface of the projection optical system lyophilic by ultraviolet light irradiation treatment, bubbles are less likely to adhere to the liquid contact surface of the projection optical system. Accordingly, it is possible to prevent the occurrence of inconveniences such as deterioration of the light receiving state of the light receiver and deterioration of the pattern image formed on the substrate due to the adhesion of bubbles. Further, since bubbles are unlikely to adhere to the liquid contact surface of the projection optical system, the bubbles can be removed smoothly even if bubbles are attached.
本発明の露光装置(EX)は、投影光学系(PL)の像面側に配置された基板(P)に対して投影光学系(PL)と液体(LQ)とを介して露光光(EL)を照射することによって基板(P)を露光する露光装置において、投影光学系(PL)と該投影光学系(PL)の像面付近に配置された物体(75、P)との間に満たされた液体(LQ)中の気泡を投影光学系(PL)を介して検出する気泡検出装置(47)を備えたことを特徴とする。 The exposure apparatus (EX) according to the present invention exposes exposure light (EL) via a projection optical system (PL) and a liquid (LQ) to a substrate (P) disposed on the image plane side of the projection optical system (PL). ) In the exposure apparatus that exposes the substrate (P) by irradiating the projection optical system (PL) and a space between the projection optical system (PL) and the object (75, P) disposed in the vicinity of the image plane of the projection optical system (PL). And a bubble detection device (47) for detecting bubbles in the liquid (LQ) via a projection optical system (PL).
本発明によれば、投影光学系と物体との間の液体中の気泡を投影光学系を介して検出することができ、検出結果に基づいて、エラーの発生を検出したり、気泡除去動作を実行する等の適切な処置を施すことができる。 According to the present invention, the bubbles in the liquid between the projection optical system and the object can be detected via the projection optical system, and the occurrence of an error can be detected or the bubble removal operation can be performed based on the detection result. Appropriate measures such as execution can be taken.
本発明のデバイス製造方法は、上記記載の露光装置(EX)を用いることを特徴とする。本発明によれば、液体中の気泡の影響を受けずに、受光器による受光動作や基板に対する液浸露光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。 The device manufacturing method of the present invention uses the above-described exposure apparatus (EX). According to the present invention, it is possible to satisfactorily perform the light receiving operation by the light receiver and the liquid immersion exposure process on the substrate without being affected by the bubbles in the liquid, and thus it is possible to manufacture a device having desired performance. .
本発明によれば、投影光学系の像面側に配置された受光器や基板等の種々の物体に対して、液体中の気泡の影響を受けずに良好な照射状態で光を照射することができ、精度良い露光処理を行うことができる。 According to the present invention, various objects such as a light receiver and a substrate arranged on the image plane side of the projection optical system can be irradiated with light in a good irradiation state without being affected by bubbles in the liquid. It is possible to perform exposure processing with high accuracy.
以下、本発明の露光装置について図面を参照しながら説明する。図1は本発明の露光装置の一実施形態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を支持するマスクステージMSTと、基板Pを支持する基板ステージPSTと、マスクステージMSTに支持されているマスクMを露光光ELで照明する照明光学系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PSTに支持されている基板Pに投影露光する投影光学系PLと、露光装置EX全体の動作を統括制御する制御装置CONTと、制御装置CONTに接続され、露光処理に関する各種情報を記憶した記憶装置MRYを備えている。また露光装置EXは、投影光学系PLの結像特性(光学特性)の計測に用いられる空間像計測装置70を備えている。空間像計測装置70は、投影光学系PLの像面側に配置されたスリット部71を有するスリット板75を介して投影光学系PLを通過した光(露光光EL)を受光する受光器90を備えている。
The exposure apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram showing an embodiment of the exposure apparatus of the present invention.
In FIG. 1, an exposure apparatus EX includes a mask stage MST that supports a mask M, a substrate stage PST that supports a substrate P, and an illumination optical system IL that illuminates the mask M supported by the mask stage MST with exposure light EL. A projection optical system PL that projects and exposes the pattern image of the mask M illuminated with the exposure light EL onto the substrate P supported by the substrate stage PST, and a control device CONT that controls the overall operation of the exposure apparatus EX. A storage device MRY that is connected to the control device CONT and stores various types of information related to exposure processing is provided. The exposure apparatus EX also includes an aerial
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、基板P上に液体LQを供給する液体供給機構10と、基板P上の液体LQを回収する液体回収機構20とを備えている。露光装置EXは、少なくともマスクMのパターン像を基板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AR1を含む基板P上の一部に(局所的に)液浸領域AR2を形成する。具体的には、露光装置EXは、投影光学系PLの先端側(像面側)の光学素子60と基板Pの表面との間に液体LQを満たし、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を介して露光光ELを照射してマスクMのパターン像を基板P上に投影することによってこの基板Pを露光する。
The exposure apparatus EX of the present embodiment is an immersion exposure apparatus to which an immersion method is applied in order to improve the resolution by substantially shortening the exposure wavelength and substantially increase the depth of focus. A
また後述するように、空間像計測装置70による計測動作中には、投影光学系PLとスリット板75との間に液体LQが満たされる。そして、スリット板75近傍には、投影光学系PLとスリット板75との間に液体LQを満たしたときに、そのスリット板75の液体接触面となる上面75Aに付着した気泡を除去するための気泡除去装置を構成する噴流生成装置180が設けられている。
As will be described later, the liquid LQ is filled between the projection optical system PL and the
更に露光装置EXは、投影光学系PLの像面側に配置された前記スリット板75に対して紫外光を照射可能な紫外光照射装置300を備えている。紫外光照射装置300は、投影光学系PLに並ぶように設けられている。
The exposure apparatus EX further includes an ultraviolet
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。以下の説明において、投影光学系PLの光軸AXと一致する方向をZ軸方向、Z軸方向に垂直な平面内でマスクMと基板Pとの同期移動方向(走査方向)をX軸方向、Z軸方向及びX軸方向に垂直な方向(非走査方向)をY軸方向とする。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」は半導体ウエハ上に感光性材料であるフォトレジストを塗布したものを含み、「マスク」は基板上に縮小投影されるデバイスパターンを形成されたレチクルを含む。 In the present embodiment, the exposure apparatus EX is a scanning exposure apparatus (so-called so-called exposure apparatus EX) that exposes the pattern formed on the mask M onto the substrate P while synchronously moving the mask M and the substrate P in different directions (reverse directions) in the scanning direction. A case where a scanning stepper) is used will be described as an example. In the following description, the direction that coincides with the optical axis AX of the projection optical system PL is the Z-axis direction, the synchronous movement direction (scanning direction) between the mask M and the substrate P in the plane perpendicular to the Z-axis direction is the X-axis direction, A direction (non-scanning direction) perpendicular to the Z-axis direction and the X-axis direction is defined as a Y-axis direction. Further, the rotation (inclination) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively. Here, the “substrate” includes a semiconductor wafer coated with a photoresist, which is a photosensitive material, and the “mask” includes a reticle on which a device pattern to be reduced and projected on the substrate is formed.
照明光学系ILは、光源1より射出された光束(レーザビーム)LBを露光光ELに変換し、マスクステージMSTに支持されているマスクMを露光光ELで照明するものである。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F2レーザ光(波長157nm)等の真空紫外光(VUV光)等が用いられる。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 converts the light beam (laser beam) LB emitted from the
本実施形態において、液体LQには純水が用いられる。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。 In the present embodiment, pure water is used as the liquid LQ. Pure water is not only ArF excimer laser light, but also far ultraviolet light (DUV light) such as ultraviolet emission lines (g-line, h-line, i-line) emitted from mercury lamps and KrF excimer laser light (wavelength 248 nm). Can also be transmitted.
本実施形態における光源1は、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)を射出するエキシマレーザ光源であって、制御装置CONTによってそのレーザ発光のオン・オフや、中心波長、スペクトル半値幅、及び繰り返し周波数等を制御される。
The
照明光学系ILは、ビーム整形光学系2、オプティカルインテグレータ3、照明系開口絞り板4、リレー光学系6、8、固定マスクブラインド7A、可動マスクブラインド7B、ミラー9、及びコンデンサレンズ30等を備えている。本実施形態では、オプティカルインテグレータ3としてフライアイレンズが用いられるが、ロッド型(内面反射型)インテグレータ、あるいは回折光学素子等であってもよい。ビーム整形光学系2内には、光源1でパルス発光されたレーザビームLBの断面形状を、該レーザビームLBの光路後方に設けられたオプティカルインテグレータ3に効率良く入射するように整形するための、例えばシリンドリカルレンズやビームエキスパンダ等が含まれている。オプティカルインテグレータ(フライアイレンズ)3は、ビーム整形光学系2から射出されたレーザビームLBの光路上に配置され、マスクMを均一な照度分布で照明するために多数の点光源(光源像)からなる面光源、すなわち2次光源を形成する。
The illumination optical system IL includes a beam shaping
オプティカルインテグレータ3の射出側焦点面の近傍には、円板状部材からなる照明系開口絞り板4が配置されている。この照明系開口絞り板4には、ほぼ等角度間隔で、例えば通常の円形開口からなる開口絞り(通常絞り)、小さな円形開口からなりコヒーレンスファクタであるσ値を小さくするための開口絞り(小σ絞り)、輪帯照明用の輪帯状の開口絞り(輪帯絞り)、及び変形光源法用に複数の開口を偏心させて配置した変形開口絞り(SHRINCとも呼ばれる四重極照明絞り)等が配置されている。この照明系開口絞り板4は、制御装置CONTにより制御されるモータ等の駆動装置31によって回転されるようになっており、これによりいずれかの開口絞りが露光光ELの光路上に選択的に配置される。
An illumination system
照明系開口絞り板4を通過した露光光ELの光路上に、反射率が小さく透過率が大きいビームスプリッタ5が配置され、更にこの後方の光路上に、マスクブラインド7A、7Bを介在させてリレー光学系(6、8)が配置されている。固定マスクブラインド7Aは、マスクMのパターン面に対する共役面から僅かにデフォーカスした面に配置され、マスクM上の照明領域IAを規定する矩形開口が形成されている。また、この固定マスクブラインド7Aの近傍に走査方向(X軸方向)及びこれに直交する非走査方向(Y軸方向)にそれぞれ対応する方向の位置及び幅が可変の開口部を有する可動マスクブラインド7Bが配置され、走査露光の開始時及び終了時にその可動マスクブラインド7Bを介して照明領域IAを更に制限することによって、不要な部分の露光が防止されるようになっている。また、本実施形態では、可動マスクブラインド7Bは、後述する空間像計測の際の照明領域の設定にも用いられる。一方、照明光学系IL内のビームスプリッタ5で反射された露光光ELの光路上には、集光レンズ32、及び遠紫外域で感度が良く、且つ光源1のパルス発光を検出するために高い応答周波数を有するPIN型フォトダイオード等の受光素子からなるインテグレータセンサ33が配置されている。
A
このようにして構成された照明光学系ILの作用を簡単に説明すると、光源1からパルス発光されたレーザビームLBは、ビーム整形光学系2に入射して、ここで後方のオプティカルインテグレータ3に効率良く入射するようにその断面形状が整形された後、オプティカルインテグレータ3に入射する。これにより、オプティカルインテグレータ3の射出側焦点面(照明光学系ILの瞳面)に2次光源が形成される。この2次光源から射出された露光光ELは、照明系開口絞り板4上のいずれかの開口絞りを通過した後、透過率が大きく反射率が小さいビームスプリッタ5に入射する。このビームスプリッタ5を透過した露光光ELは、第1リレーレンズ6を経て固定マスクブラインド7Aの矩形の開口部及び可動マスクブラインド7Bを通過した後、第2リレーレンズ8を通過してミラー9によって光路を垂直下方に折り曲げられる。ミラー9によって光路を折り曲げられた露光光ELは、コンデンサレンズ30を経て、マスクステージMSTに保持されたマスクM上の照明領域IAを均一な照度分布で照明する。
The operation of the illumination optical system IL configured in this way will be briefly described. The laser beam LB pulsed from the
一方、ビームスプリッタ5で反射された露光光ELは、集光レンズ32を介してインテグレータセンサ33で受光され、インテグレータセンサ33の光電変換信号が、不図示のピークホールド回路及びA/D変換器を有する信号処理装置を介して制御装置CONTに供給される。本実施形態では、インテグレータセンサ33の計測値は、露光量制御に用いられる他、投影光学系PLに対する照射量の計算に用いられ、この照射量は基板反射率(これは、インテグレータセンサの出力と不図示の反射率モニタの出力とに基づいて求めることもできる)とともに、投影光学系PLの照明光吸収による結像特性の変化量の算出に用いられる。本実施形態では、所定の間隔で、制御装置CONTにより、インテグレータセンサ33の出力に基づいて照射量が計算され、その計算結果が照射履歴として、記憶装置MRYに記憶されるようになっている。
On the other hand, the exposure light EL reflected by the
マスクステージMSTは、マスクMを保持して移動可能であって、例えばマスクMを真空吸着(又は静電吸着)により固定している。マスクステージMSTは、マスクベース55上に非接触ベアリングである気体軸受(エアベアリング)を介して非接触支持されており、リニアモータ等を含むマスクステージ駆動装置MSTDにより、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。そして、マスクステージMSTは、マスクベース55上をX軸方向に指定された走査速度で移動可能となっており、マスクMの全面が少なくとも投影光学系PLの光軸AXを横切ることができるだけのX軸方向の移動ストロークを有している。
The mask stage MST is movable while holding the mask M. For example, the mask M is fixed by vacuum suction (or electrostatic suction). The mask stage MST is supported in a non-contact manner on the
マスクステージMST上には移動鏡41が設けられている。また、移動鏡41に対向する位置にはレーザ干渉計42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42によりリアルタイムで計測され、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42の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置MSTDを駆動することでマスクステージMSTに支持されているマスクMの位置を制御する。
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、像面側(基板P側)に設けられた光学素子(レンズ)60を含む複数の光学素子で構成されている。本実施形態において、投影光学系PLは、投影倍率βが例えば1/4あるいは1/5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。 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 includes a plurality of optical elements (lenses) 60 provided on the image plane side (substrate P side). It is composed of optical elements. In the present embodiment, the projection optical system PL is a reduction system having a projection magnification β of, for example, 1/4 or 1/5. Note that the projection optical system PL may be either an equal magnification system or an enlargement system.
本実施形態の投影光学系PLの像面側先端部の光学素子60はレンズセル62で保持されている。また、光学素子60以外の複数の光学素子は鏡筒PKで保持されている。以下の説明において、鏡筒PKに保持された複数の光学素子を「投影光学系本体MPL」と適宜称する。そして、光学素子60を保持したレンズセル62が交換できるように、投影光学系本体MPLの鏡筒PKの先端部と光学素子60を保持したレンズセル62とが連結機構61によって連結されている。光学素子60には液浸領域AR2の液体LQが接触する。光学素子60は螢石で形成されている。螢石は水との親和性が高いので、光学素子60の液体接触面60aのほぼ全面に液体LQを密着させることができる。すなわち、本実施形態においては光学素子60の液体接触面60aとの親和性が高い液体(水)LQを供給するようにしているので、光学素子60の液体接触面60aと液体LQとの密着性が高く、光学素子60と基板Pとの間の光路を液体LQで確実に満たすことができる。なお、光学素子60は、水との親和性が高い石英であってもよい。また、光学素子60の液体接触面60aに親水化(親液化)処理を施して、液体LQとの親和性をより高めるようにしてもよい。
The
基板ステージPSTは、基板Pを保持して移動可能であって、XYステージ53と、XYステージ53上に搭載されたZチルトステージ52とを含んで構成されている。XYステージ53は、ステージベース54の上面の上方に不図示の非接触ベアリングである気体軸受(エアベアリング)を介して非接触支持されている。XYステージ53(基板ステージPST)はステージベース54の上面に対して非接触支持された状態で、リニアモータ等を含む基板ステージ駆動装置PSTDにより、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方向に微小回転可能である。このXYステージ53上にZチルトステージ52が搭載され、Zチルトステージ52上に基板ホルダ51が搭載されている。この基板ホルダ51によって、基板Pが真空吸着等により保持されている。Zチルトステージ52は、後述するアクチュエータにより、Z軸方向、θX方向、及びθY方向にも移動可能に設けられている。上記アクチュエータを含む基板ステージ駆動装置PSTDは制御装置CONTにより制御される。基板ステージPSTは、後述のフォーカス検出系と協動して、基板Pのフォーカス位置(Z位置)及び傾斜角を制御
して基板Pの表面を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、基板PのX軸方向及びY軸方向における位置決めを行う。
The substrate stage PST can move while holding the substrate P, and includes an
また、基板ステージPST(基板ホルダ51)上には、基板Pを囲むように補助プレート57が設けられている。補助プレート57は基板ホルダ51に保持された基板Pの表面とほぼ同じ高さの平面を有している。基板Pのエッジ領域を露光する場合にも、補助プレート57により投影光学系PLの下に液体LQを保持することができる。
An
基板ステージPST(Zチルトステージ52)上には移動鏡43が設けられている。また、移動鏡43に対向する位置にはレーザ干渉計44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44によりリアルタイムで計測され、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44の計測結果に基づいてリニアモータ等を含む基板ステージ駆動装置PSTDを駆動することで基板ステージPSTに支持されている基板Pの位置決めを行う。
A
また、露光装置EXは、基板ステージPST(基板ホルダ51)に支持されている基板Pの表面の位置を検出するフォーカス検出系45を備えている。フォーカス検出系45は、基板P上に液体LQを介して斜め方向より検出用光束を投射する投光部45Aと、基板Pで反射した前記検出用光束の反射光を受光する受光部45Bとを備えている。フォーカス検出系45(受光部45B)の受光結果は制御装置CONTに出力される。制御装置CONTはフォーカス検出系45の検出結果に基づいて、基板P表面のZ軸方向の位置情報を検出することができる。また、投光部45Aより複数の検出用光束を投射することにより、基板PのθX及びθY方向の傾斜情報を検出することができる。なお、フォーカス検出系45の構成としては、例えば特開平6−283403号公報等に開示されているものを用いることができる。
Further, the exposure apparatus EX includes a
制御装置CONTは、走査露光時等に、受光部45Bからの焦点ずれ信号(デフォーカス信号)、例えばSカーブ信号に基づいて焦点ずれが零となるように、後述するZ位置駆動部56A〜56Cを含む基板ステージ駆動装置PSTDを介してZチルトステージ52のZ軸方向への移動、及び2次元的に傾斜(θX、θY方向の回転)を制御する。すなわち、制御装置CONTは、多点フォーカス検出系45を用いてZチルトステージ52の移動を制御することにより、投影光学系PLの結像面と基板Pの表面とを実質的に合致させるオートフォーカス及びオートレベリングを実行する。
The control device CONT uses Z
また、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あるいは基板ステージPST上に設けられた不図示の基準部材上に形成された基準マークを検出するオフアクシス方式の基板アライメント系46が設けられている。また、マスクステージMSTの近傍には、マスクMと投影光学系PLとを介して前記基準部材に設けられた基準マークを検出するマスクアライメント系47が設けられている。本実施形態では、このアライメント系として、画像処理方式のアライメントセンサ、いわゆるFIA(Field Image Alignment)系が用いられている。なお、基板アライメント系46の構成としては、例えば特開平4−65603号公報に開示されているものを用いることができ、マスクアライメント系47の構成としては、特開平7−176468号公報に開示されているものを用いることができる。
Further, in the vicinity of the tip of the projection optical system PL, an off-axis type
図2は、液体供給機構10、液体回収機構20、及び投影光学系PLを示す拡大図である。投影光学系PLは、鏡筒PKに保持された複数枚(ここでは10枚)の光学素子64a〜64jを含んで構成される投影光学系本体MPLと、投影光学系PLの像面側(基板P側)に投影光学系本体MPLとは別に設けられ、レンズセル62に保持された光学素子60とを備えている。投影光学系PLを構成する光学素子64a〜64jのうち、その一部、例えば光学素子64a、64bは、それぞれ複数の駆動素子(例えばピエゾ素子等)63によって光軸AX方向及びXY面に対する傾斜方向に微小駆動可能に構成されている。また、光学素子64d、64eの間、及び光学素子64f、64gの間には、それぞれ密閉状態とされた第1、第2密閉室65A、65Bが形成されている。これら第1、第2密閉室65A、65Bには、不図示のガス供給機構から圧力調整機構66を介してクリーンな気体、例えばドライエアが供給されるようになっている。
FIG. 2 is an enlarged view showing the
本実施形態では、各駆動素子63に与えられる駆動電圧(駆動素子の駆動量)及び第1、第2密閉室65A、65B内部の気体の圧力(内部圧力)を調整する圧力調整機構66が、制御装置CONTからの指令に応じて結像特性調整装置67により制御され、これによって、投影光学系PLの結像特性、例えば、像面位置、像面湾曲、ディストーション、倍率等が補正されるようになっている。なお、かかる結像特性を調整する結像特性調整機構は、光学素子64aのような可動光学素子のみによって構成してもよく、その可動光学素子の数も任意でよい。但し、この場合、可動光学素子の数が、フォーカスを除く、投影光学系PLの結像特性の補正可能な種類に対応するので、補正が必要な結像特性の種類に応じて可動光学素子の数を定めればよい。
In the present embodiment, the
Zチルトステージ52は、3つのZ位置駆動部56A、56B、56C(但し、紙面奥側のZ位置駆動部56Cは不図示)によってXYステージ53上に3点で支持されている。これらのZ位置駆動部56A〜56Cは、Zチルトステージ52下面のそれぞれの支持点を投影光学系PLの光軸方向(Z方向)に独立して駆動する3つのアクチュエータ(例えばボイスコイルモータなど)59A、59B、59C(但し、図2における紙面奥側のアクチュエータ59Cは不図示)と、Zチルトステージ52のZ位置駆動部56A、56B、56CによるZ軸方向の駆動量(基準位置からの変位)を検出するエンコーダ58A、58B、58C(但し、図2における紙面奥側のエンコーダ58Cは不図示)とを含んで構成されている。ここでエンコーダ58A〜58Cとしては、例えば光学式又は静電容量式などのリニアエンコーダが使用されている。本実施形態では、上記アクチュエータ56A、56B、56Cによって、Zチルトステージ52を光軸AX方向(Z軸方向)及び光軸に直交する面(XY面)に対する傾斜方向すなわちθX、θY方向に駆動する駆動装置が構成されている。また、エンコーダ58A〜58Cで計測されるZチルトステージ52のZ位置駆動部56A、56B、56Cによる各支持点のZ軸方向の駆動量(基準点からの変位量)は制御装置CONTに出力され、制御装置CONTは、そのエンコーダ58A〜58Cの計測結果に基づいて、Zチルトステージ52のZ軸方向の位置及びレベリング量(θX回転量、θY回転量)を求めるようになっている。
The
液体供給機構10は、露光処理時を含む所定の期間において投影光学系PLと基板Pとの間に液体LQを供給するものであって、液体LQを送出可能な液体供給部11と、液体供給部11に供給管12を介して接続され、この液体供給部11から送出された液体LQを基板P上に供給する供給ノズル13とを備えている。供給ノズル13は基板Pの表面に近接して配置されている。液体供給部11は、液体LQを収容するタンク、及び加圧ポンプ等を備えており、供給管12及び供給ノズル13を介して基板P上に液体LQを供給する。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、制御装置CONTは液体供給部11による基板P上に対する単位時間あたりの液体供給量を制御可能である。
The
液体回収機構20は、露光処理時を含む所定の期間において投影光学系PLと基板Pとの間の液体LQを回収するものであって、基板Pの表面に近接して配置された回収ノズル23と、回収ノズル23に回収管22を介して接続された液体回収部21とを備えている。液体回収部21は、真空ポンプを含む真空系(吸引装置)、及び回収した液体LQを収容するタンク等を含んで構成されており、その動作は制御装置CONTに制御される。液体回収部21の真空系が駆動することにより、基板P上の液体LQは回収ノズル23を介して回収される。なお真空系として、露光装置に真空ポンプを設けずに、露光装置EXが配置される工場の真空系を用いるようにしてもよい。
The
なお回収管22の途中、具体的には回収ノズル23と真空系との間に、回収ノズル23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を設けることが好ましい。基板P上の液体LQを吸引回収する際、液体回収部(真空系)21では、液体LQをその周囲の気体(空気)とともに回収する状況が生じる可能性があるため、気液分離器によって回収ノズル23から回収された液体LQと気体とを分離することにより、真空系に液体LQが流入してその真空系が故障する等の不都合の発生を防止することができる。液体回収部21に回収された液体LQは、例えば廃棄されたり、あるいはクリーン化されて液体供給部11等に戻され再利用される。
In addition, it is preferable to provide a gas-liquid separator that separates the liquid LQ sucked from the
なお、液体供給機構10及び液体回収機構20は、投影光学系PLに対して分離して支持されている。これにより、液体供給機構10及び液体回収機構20で生じた振動が投影光学系PLに伝わることがない。
The
図3は、液体供給機構10及び液体回収機構20と投影光学系PLの投影領域AR1との位置関係を示す平面図である。投影光学系PLの投影領域AR1はY軸方向に細長い矩形状(スリット状)となっており、その投影領域AR1をX軸方向に挟むように、+X側に3つの供給ノズル13A〜13Cが配置され、−X側に2つの回収ノズル23A、23Bが配置されている。そして、供給ノズル13A〜13Cは供給管12を介して液体供給部11に接続され、回収ノズル23A、23Bは回収管22を介して液体回収部21に接続されている。また、供給ノズル13A〜13Cと回収ノズル23A、23Bとをほぼ180°回転した位置関係で、供給ノズル16A〜16Cと、回収ノズル26A、26Bとが配置されている。供給ノズル13A〜13Cと回収ノズル26A、26BとはY軸方向に交互に配列され、供給ノズル16A〜16Cと回収ノズル23A、23BとはY軸方向に交互に配列され、供給ノズル16A〜16Cは供給管15を介して液体供給部11に接続され、回収ノズル26A、26Bは回収管25を介して液体回収部21に接続されている。
FIG. 3 is a plan view showing the positional relationship between the
図4は、投影光学系PLの結像特性(光学特性)の計測に用いられる空間像計測装置70を示す概略構成図である。空間像計測装置70は、投影光学系PLの像面側に配置されたスリット部71を有するスリット板75を介して投影光学系PLを通過した光を受光する受光器90を備えている。スリット板75は、投影光学系PLの像面側のZチルトステージ52に設けられている。受光器90は、Zチルトステージ52内部においてスリット板75に近い位置に配置された光学素子76と、光学素子76を通過した光の光路を折り曲げるミラー77と、ミラー77を介した光が入射する光学素子78と、光学素子78を通過した光をZチルトステージ52外部に送る送光レンズ79と、Zチルトステージ52外部に設けられ、送光レンズ79からの光の光路を折り曲げるミラー80と、ミラー80を通過した光を受ける受光レンズ81と、受光レンズ81を介した光を受光する光電変換素子からなる光センサ(受光素子)82とを備えている。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an aerial
スリット板75は、平面視長方形状のガラス板部材74の上面中央部に設けられたクロム等からなる遮光膜72と、その遮光膜72の周囲、すなわちガラス板部材74の上面のうち遮光膜72以外の部分に設けられたアルミニウム等からなる反射膜73と、遮光膜72の一部に形成された開口パターンであるスリット部71とを備えている。スリット部71においては透明部材であるガラス板部材74が露出しており、光はスリット部71を透過可能である。
The
Zチルトステージ52の上面において基板ホルダ51と隣り合う位置には凸部83が設けられており、その凸部83の上部には開口部84が設けられている。スリット板75は凸部83の開口部84に対して着脱可能となっており、その開口部84を塞ぐ状態で上方から嵌め込まれている。また、スリット板75の上面は、光学素子60との間で液体LQを保持できるように十分な面積を有している。
A
ガラス板部材74の形成材料としては、ArFエキシマレーザ光あるいはKrFエキシマレーザ光に対する透過性の良い合成石英あるいは螢石などが用いられる。なお、合成石英のArFエキシマレーザ光に対する屈折率は1.56、KrFエキシマレーザ光に対する屈折率は1.51程度である。
As a material for forming the
光学素子76は、Zチルトステージ52内部においてスリット部71の下方に配置されており、保持部材85で保持されている。光学素子76を保持した保持部材85は、凸部83の内壁面83Aに取り付けられている。Zチルトステージ52内部に配置されている光学素子76を通過した光は、ミラー77でその光路を折り曲げられた後、光学素子78を通過する。光学素子78を通過した光は、Zチルトステージ52の+X側側壁に固定されている送光レンズ79によってZチルトステージ52の外部に送出される。送光レンズ79によってZチルトステージ52外部に送出された光は、ミラー80によって受光レンズ81に導かれる。受光レンズ81とその受光レンズ81の上方に配置されている光センサ82とは、所定の位置関係を保ってケース86に収納されている。ケース86は取付部材87を介してステージベース54の上面に設けられた支柱88の上端部近傍に固定されている。
The
なお、ミラー77、光学素子78、及び送光レンズ79等はZチルトステージ52に対して着脱可能である。また、受光レンズ81及び光センサ82を収納したケース86を支持する支柱88は、ステージベース54に対して着脱可能となっている。
The
光センサ82には、微弱な光を精度良く検出可能な光電変換素子(受光素子)、例えばフォト・マルチプライヤ・チューブ(PMT、光電子増倍管)等が用いられる。光センサ82からの光電変換信号は、信号処理装置を介して制御装置CONTに送られるようになっている。
As the
図5は、空間像計測装置70を使って投影光学系PLの結像特性を計測している状態を示す図である。図5に示すように、投影光学系PLの結像特性を計測する際には、投影光学系PLとスリット板75とを対向させた状態で、液体供給機構10及び液体回収機構20を使って、投影光学系PLの先端側(像面側)の光学素子60とスリット板75との間に液体LQを満たす。そして、投影光学系PLの光学素子60とスリット板75との間に液体LQを満たした状態で、投影光学系PL及び液体LQを介した光(露光光EL)が空間像計測装置70を構成するスリット板75に照射される。またこのときのスリット板75の上面75Aの面位置情報は、フォーカス検出系45を使って検出可能である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the imaging characteristics of the projection optical system PL are measured using the aerial
図6は、空間像計測装置70のうち、凸部83内部に配置されたスリット板75及び光学素子76近傍を示す要部拡大断面図、図7は、スリット板75を上方から見た平面図である。なお図6においては、受光器90は簡略化して図示されており、受光器90を構成する複数の光学素子及び部材のうち、光の光路上においてスリット板75に最も近い位置に配置された光学素子76、及びその光学素子76を通過した光を受光する光センサ82のみが図示されている。図6に示す空間像計測装置70において、スリット板75と受光器90との間には液体LQが満たされている。本実施形態において、液体LQは、凸部83の開口部84に嵌合されているスリット板75の下面と、受光器90の光路上に配置された複数の光学素子のうちスリット板75に最も近い位置に配置された光学素子76との間に満たされている。光学素子76は、スリット板75の下方位置において、凸部83の内壁面83Aに取り付けられた保持部材85に保持されており、液体LQは、スリット板75、保持部材85、及び光学素子76に囲まれた空間SPに満たされている。本実施形態において、光学素子76は平凸レンズにより構成されており、その平坦面を上方に向けて配置されている。そして、保持部材85の内底面85Aと、光学素子76の上面(平坦面)76Aとがほぼ面一となっている。また、保持部材85は断面視略上向きコ字状に形成され、その保持部材85の外側面85Bと凸部83の内壁面83Aとは密接されており、保持部材85の上端面(スリット板75との接合面)85Cとスリット板75との間にはOリングなどのシール部材91が設けられている。これにより、空間SPに満たされた液体LQが外部に漏洩する不都合が防止されている。
6 is an enlarged cross-sectional view of the main part showing the vicinity of the
スリット板75及び光学素子76を保持した保持部材85は、凸部83の内壁面83Aに対して着脱可能となっている。保持部材85を取り付ける際には、凸部83の開口部84より光学素子76を保持した保持部材85を凸部83内部に挿入し(このときスリット板75は取り付けられていない)、不図示の固定部材で保持部材85と凸部83の内壁面83Aとを固定する。次いで、開口部84にスリット板75が嵌め込まれる。一方、保持部材85を外す際には、スリット板75を開口部84より取り外した後、保持部材85を開口部84を介して引き抜けばよい。
The holding
また、露光装置EXは、スリット板75と受光器90の光学素子76との間の空間SPに液体LQを供給する液体供給装置100と、その空間SPの液体LQを回収する液体回収装置104とを備えている。凸部83及び保持部材85の+X側の壁部には空間SPに接続する供給流路102が形成され、−X側の壁部には空間SPに接続する回収流路106が形成されている。また、液体供給装置100には供給管101の一端部が接続され、供給管101の他端部は継手103を介して供給流路102に接続されている。液体回収装置104には回収管105の一端部が接続され、回収管105の他端部は継手107を介して回収流路106に接続されている。また、供給管101及び回収管105のそれぞれの途中にはその流路を開閉するバルブ101A、105Aが設けられている。液体供給装置100、液体回収装置104、及びバルブ101A、105Aの動作は制御装置CONTによって制御され、制御装置CONTは、これらを制御して空間SPに対する液体LQの供給及び回収を行うことで、空間SPを液体LQで満たす。
The exposure apparatus EX includes a
ここで、以下の説明において、投影光学系PLとスリット板75との間に満たされたLQによって形成される液浸領域を「第1液浸領域LA1」と、スリット板75と受光器90(光学素子76)との間に満たされた液体LQによって形成される液浸領域を「第2液浸領域LA2」と適宜称する。
Here, in the following description, the immersion area formed by the LQ filled between the projection optical system PL and the
なおここでは、液体供給装置100及び液体回収装置104を使って液体LQの供給及び回収を行うことで、スリット板75と光学素子76との間の空間SPに液体LQを満たしているが、液体供給装置100及び液体回収装置104を使わずに、例えば露光装置EXの製造時において液体LQを空間SPに満たしておくといった構成も可能である。この場合、例えばスリット板75を凸部83(Zチルトステージ52)より外し、空間SPの液体LQを定期的に交換するようにしてもよい。一方で、液体供給装置100及び液体回収装置104を使って液体LQの供給及び回収を行うことで、空間SPには常に新鮮な(清浄な)液体LQを満たすことが可能である。また、例えばスリット板75や光学素子76を保持した保持部材85を凸部83(Zチルトステージ52)から外す際に、液体回収装置104で空間SPの液体LQを回収した後に、スリット板75や光学素子76を保持した保持部材85を外すことにより、液体LQを漏出、飛散することなく着脱作業を行うことができる。
In this case, the liquid LQ is supplied and recovered using the
図7に示すように、スリット板75は、平面視長方形状のガラス板部材74の上面中央部に設けられたクロム等からなる遮光膜72と、その遮光膜72の周囲、すなわちガラス板部材74の上面のうち遮光膜72以外の部分に設けられたアルミニウム等からなる反射膜73と、遮光膜72の一部に形成された開口パターンであるスリット部71とを備えている。スリット部71においては透明部材であるガラス板部材74が露出しており、光はスリット部71を透過可能である。スリット部71はY軸方向を長手方向とする矩形状(長方形状)のスリットであって、所定幅2Dを有している。
As shown in FIG. 7, the
図6に示すように、スリット板75の近傍には、このスリット板75の液体接触面となる上面75Aに付着した気泡を除去するための噴流生成装置180が設けられている。噴流生成装置180は、投影光学系PLの先端部の光学素子60とスリット板75との間に満たされた第1液浸領域LA1の液体LQ中に噴流を生成し、生成した噴流をスリット板75の上面75Aに当てることによって、スリット板75の上面75Aに付着した気泡を除去する。噴流生成装置180は、液体供給部181にその一端部(基端部)を接続した配管部182と、配管部182の他端部(先端部)に接続されたノズル部183とを備えている。ノズル部183はスリット板75近傍に配置されている。また、配管部182はZチルトステージ52上に取り付けられている。したがって、基板ステージPSTが移動したとき、配管部182及びその先端部に取り付けられたノズル部183はスリット板75とともに移動する。すなわち、基板ステージPSTが移動しても、ノズル部183とスリット板75との相対位置関係は変わらない。本実施形態において、配管部182は凸部83やスリット板75と離れており、ノズル部183もスリット板75と離れている。また、ノズル部183の吹出口183Aは、投影光学系PLの光学素子60とスリット板75との間に液体LQを満たしたときに、その液体LQによって形成される第1液浸領域LA1内部に配置されるようになっている。
As shown in FIG. 6, in the vicinity of the
空間像計測装置70を使って投影光学系PLの結像特性(空間像、投影像)を計測する際には、制御装置CONTは、基板ステージPSTを移動して、投影光学系PLとスリット板75とを対向させる(つまり図5に示す状態にする)。そして、液体供給機構10及び液体回収機構20を使って投影光学系PLの先端部の光学素子60とスリット板75との間に液体LQを満たす。これと並行して(あるいはその前又は後に)、制御装置CONTは、液体供給装置100及び液体回収装置104を使って、受光器90の光学素子76とスリット板75との間に液体LQを満たす。
When measuring the imaging characteristics (aerial image, projection image) of the projection optical system PL using the aerial
第1液浸領域LA1を形成した後、空間像計測動作を行う前に、制御装置CONTは、噴流生成装置180を使って、スリット板75の上面75Aに付着した気泡を除去する気泡除去動作を行う。制御装置CONTは、噴流生成装置180の液体供給部181を駆動する。液体供給部181からは、流速を高められた液体LQが送出される。液体供給部181から送出された液体LQは配管部182を介してノズル部183の吹出口183Aより噴出される。ノズル部183の吹出口183Aは第1液浸領域LA1内部に配置されているため、吹出口183Aから第1液浸領域LA1に対して液体LQが噴出されることにより、第1液浸領域LA1の液体LQ中に噴流が生成される。噴流により第1液浸領域LA1の液体LQが加振される。そして、生成された液体LQの噴流がスリット板75の上面75Aに当たることにより、このスリット板75の上面75Aのうち第1液浸領域LA1に対応する領域(すなわち液体接触面)に付着していた気泡が除去される。上面75Aより除去された気泡は、液体LQとともに液体回収機構20の回収ノズル23より回収される。こうして、スリット板75の上面75Aに付着していた気泡及び第1液浸領域LA1の液体中の気泡(第1液浸領域LA1の液体中に浮遊している気泡を含む)が、回収ノズル23より回収されて除去される。
After forming the first immersion area LA1 and before performing the aerial image measurement operation, the control device CONT uses the jet
ここで、ノズル部183から噴出される液体LQに対して、予め脱気処理を施しておくことが好ましい。また、液体供給機構10の供給ノズル13から供給される液体LQにも予め脱気処理を施しておくことが好ましい。脱気処理としては、液体LQの加熱処理や減圧処理が含まれる。
Here, it is preferable to perform a deaeration process on the liquid LQ ejected from the
本実施形態では、噴流生成装置180のノズル部183は、スリット板75の上面75Aのうち、スリット部71に向けて噴流を当てるように設けられている。噴流生成装置180はスリット部71に対して噴流を当てることによりスリット部71に付着した気泡を確実に除去できる。したがって、スリット部71を通過する光は散乱等することなく受光器90に良好に受光される。また、このスリット部71のまわりには遮光膜72が設けられており、スリット部71と遮光膜72との間で段差が形成された構成となっている。この段差部には気泡が付着しやすいが、噴流生成装置180はこの段差部に対して噴流を当てることで、段差部に付着した気泡を確実に除去することができる。
In the present embodiment, the
スリット板75の上面75Aに付着している気泡の除去動作を行った後、制御装置CONTは、空間像計測動作を行う。空間像の計測時において、マスクステージMSTには、後述する計測マークを備えたマスクMが支持されている。制御装置CONTは、照明光学系ILによりマスクMを露光光ELで照明する。前記計測マーク、投影光学系PL、及び第1液浸領域LA1の液体LQを介した光(露光光EL)は、スリット板75に照射される。そのスリット板75のスリット部71を通過した光は、第2液浸領域LA2の液体LQを介して光学素子76に入射する。
After performing the operation of removing bubbles adhering to the
投影光学系PLとスリット板75との間の第1液浸領域LA1の液体LQによって投影光学系の開口数NAが向上するため、投影光学系PLの開口数NAに応じて、受光器90の光学素子76の開口数NAも向上させないと、光学素子76は、投影光学系PLを通過した光を良好に(全て)取り込むことができない可能性があり、光を良好に受光できなくなる。そこで、本実施形態のように、投影光学系PLとスリット板75との間に液体LQを満たすことによって投影光学系PLの開口数NAを向上させた場合には、スリット板75と受光器90の光学素子76との間にも液体LQを満たして受光器90の光学素子76の開口数NAを向上させることで、受光器90の光学素子76は投影光学系PLを介した光を良好に取り込むことができる。
Since the numerical aperture NA of the projection optical system is improved by the liquid LQ in the first immersion area LA1 between the projection optical system PL and the
光学素子76は第2液浸領域LA2を介した光を集光する。光学素子76で集光された光は、ミラー77、光学素子78、及び送光レンズ79を介して基板ステージPSTの外部に導き出される。そして、その基板ステージPSTの外部に導き出された光は、ミラー80によって光路を折り曲げられ、受光レンズ81を介して光センサ82によって受光され、その光センサ82からその受光量に応じた光電変換信号(光量信号)が信号処理装置を介して制御装置CONTに出力される。
The
後述するように、本実施形態では、計測マークの投影像(空間像)の計測はスリットスキャン方式により行われるので、その際には送光レンズ79が、受光レンズ81及び光センサ82に対して移動することになる。そこで、空間像計測装置70では、所定の範囲内で移動する送光レンズ79を介した光が全て受光レンズ81に入射するように、各レンズ及びミラー80の大きさが設定されている。
As will be described later, in the present embodiment, measurement of the projected image (aerial image) of the measurement mark is performed by the slit scan method, and in this case, the
空間像計測装置70では、光センサ82が基板ステージPSTの外部の所定位置に設けられているため、光センサ82の発熱に起因するレーザ干渉計44の計測精度等に及ぼす影響が可能な範囲で抑制される。また、基板ステージPSTの外部と内部とをライトガイド等により接続していないので、基板ステージPSTの外部と内部とがライトガイドにより接続された場合のように基板ステージPSTの駆動精度が影響を受けることがない。もちろん、熱の影響等を無視、あるいは排除できるような場合には、光センサ82を基板ステージPSTの内部に設けてもよい。すなわち、受光器90を構成する複数の光学素子や受光素子のうち、その一部が基板ステージPSTに設けられていてもよいし、全部が基板ステージPSTに設けられていてもよい。
In the aerial
制御装置CONTは、空間像計測装置70を使って計測した投影光学系PLの結像特性情報に基づいて、所望の結像特性を得るための補正量、具体的には投影光学系PLの光学素子64a、64bの駆動量及び第1、第2密閉室65A、65Bの内部圧力の調整量を求める。ここで、記憶装置MRYには、例えば実験あるいはシミュレーション等によって予め求められている、投影光学系PLの光学素子64a、64bの駆動量及び第1、第2密閉室65A、65Bの内部圧力の調整量と、投影光学系PLの各種結像特性の変化量(変動量)との関係(すなわち結像特性調整情報)が記憶されている。制御装置CONTは、記憶装置MRYに記憶されている上記関係を参照し、投影光学系PLの結像特性を所望状態に補正するための、投影光学系PLの光学素子64a、64bの駆動量及び第1、第2密閉室65A、65Bの内部圧力の調整量を含む補正量を求める。
The control device CONT is based on the image formation characteristic information of the projection optical system PL measured using the aerial
以下、露光装置EXを用いてデバイス製造用パターンを基板Pに露光する手順について説明する。
空間像計測装置70による投影光学系PL及び液体LQを介した結像特性の計測、及び前記結像特性を補正するための補正量の導出を行った後、制御装置CONTは、投影光学系PLと基板ステージPST上にロードされた基板Pとを対向させるように基板ステージ駆動装置PSTDを介して基板ステージPSTを駆動する。なおこのとき、マスクステージMSTにはデバイス製造用パターンが形成されたマスクMがロードされている。そして、制御装置CONTは、液体供給機構10の液体供給部11を駆動し、供給管12及び供給ノズル13を介して単位時間あたり所定量の液体LQを基板P上に供給する。また、制御装置CONTは、液体供給機構10による液体LQの供給に伴って液体回収機構20の液体回収部(真空系)21を駆動し、回収ノズル23及び回収管22を介して単位時間あたり所定量の液体LQを回収する。これにより、投影光学系PLの先端部の光学素子60と基板Pとの間に液体LQの液浸領域AR2が形成される。
The procedure for exposing the device manufacturing pattern onto the substrate P using the exposure apparatus EX will be described below.
After measuring the imaging characteristics via the projection optical system PL and the liquid LQ by the aerial
そして、制御装置CONTは、照明光学系ILによりマスクMを露光光ELで照明し、マスクMのパターンの像を投影光学系PL及び液体LQを介して基板Pに投影する。ここで、基板Pに対する露光処理を行う際には、制御装置CONTは、上記求めた補正量に基づいて、投影光学系PLの光学素子64a、64bを駆動したり、第1、第2密閉室65A、65Bの内部圧力を調整し、投影光学系PL及び液体LQを介した結像特性を調整しながら露光処理を行う。
Then, the control device CONT illuminates the mask M with the exposure light EL by the illumination optical system IL, and projects an image of the pattern of the mask M onto the substrate P through the projection optical system PL and the liquid LQ. Here, when performing the exposure process on the substrate P, the control unit CONT drives the
走査露光時には、投影領域AR1にマスクMの一部のパターン像が投影され、投影光学系PLに対して、マスクMが−X方向(又は+X方向)に速度Vで移動するのに同期して、基板ステージPSTを介して基板Pが+X方向(又は−X方向)に速度β・V(βは投影倍率)で移動する。そして、1つのショット領域への露光終了後に、基板Pのステッピングによって次のショット領域が走査開始位置に移動し、以下、ステップ・アンド・スキャン方式で各ショット領域に対する露光処理が順次行われる。本実施形態では、基板Pの移動方向と平行に、基板Pの移動方向と同一方向に液体LQを流すように設定されている。つまり、矢印Xa(図3参照)で示す走査方向(−X方向)に基板Pを移動させて走査露光を行う場合には、供給管12、供給ノズル13A〜13C、回収管22、及び回収ノズル23A、23Bを用いて、液体供給機構10及び液体回収機構20による液体LQの供給及び回収が行われる。すなわち、基板Pが−X方向に移動する際には、供給ノズル13(13A〜13C)より液体LQが投影光学系PLと基板Pとの間に供給されるとともに、回収ノズル23(23A、23B)より基板P上の液体LQが回収され、投影光学系PLの先端部の光学素子60と基板Pとの間を満たすように−X方向に液体LQが流れる。一方、矢印Xb(図3参照)で示す走査方向(+X方向)に基板Pを移動させて走査露光を行う場合には、供給管15、供給ノズル16A〜16C、回収管25、及び回収ノズル26A、26Bを用いて、液体供給機構10及び液体回収機構20による液体LQの供給及び回収が行われる。すなわち、基板Pが+X方向に移動する際には、供給ノズル16(16A〜16C)より液体LQが投影光学系PLと基板Pとの間に供給されるとともに、回収ノズル26(26A、26B)より基板P上の液体LQが回収され、投影光学系PLの先端部の光学素子60と基板Pとの間を満たすように+X方向に液体LQが流れる。この場合、例えば供給ノズル13を介して供給される液体LQは基板Pの−X方向への移動に伴って光学素子60と基板Pとの間に引き込まれるようにして流れるので、液体供給機構10(液体供給部11)の供給エネルギーが小さくても液体LQを光学素子60と基板Pとの間に容易に供給できる。そして、走査方向に応じて液体LQを流す方向を切り替えることにより、+X方向、又は−X方向のどちらの方向に基板Pを走査する場合にも、光学素子60と基板Pとの間を液体LQで満たすことができ、高い解像度及び広い焦点深度を得ることができる。
At the time of scanning exposure, a part of the pattern image of the mask M is projected onto the projection area AR1, and the mask M moves in the −X direction (or + X direction) at the velocity V with respect to the projection optical system PL. Then, the substrate P moves in the + X direction (or -X direction) at a speed β · V (β is the projection magnification) via the substrate stage PST. Then, after the exposure of one shot area is completed, the next shot area is moved to the scanning start position by stepping the substrate P, and thereafter, the exposure process for each shot area is sequentially performed by the step-and-scan method. In the present embodiment, the liquid LQ is set to flow in the same direction as the movement direction of the substrate P in parallel with the movement direction of the substrate P. That is, when scanning exposure is performed by moving the substrate P in the scanning direction (−X direction) indicated by the arrow Xa (see FIG. 3), the
以上説明したように、スリット板75の上面75Aに付着している気泡を除去する噴流生成装置180を設けたので、スリット板75に投影光学系PL及び液体LQを介して光を照射する場合、気泡の影響を受けずに光の照射状態を良好に維持することができる。したがって、受光器90の受光状態の悪化等といった不都合の発生を防止することができる。そして、液体回収機構20により、スリット板75の上面75Aから除去された気泡や第1液浸領域LA1の液体LQ中に浮遊している気泡を回収することで、第1液浸領域LA1に気泡が存在する不都合の発生を防止することができる。
As described above, since the jet
なお、本実施形態においては、ノズル部183を含む配管部182は、スリット板75を保持する凸部83とともにZチルトステージ52上に設けられ、基板ステージPSTが移動しても、スリット板75とノズル部183との相対位置関係が変化しない構成である。こうすることにより、ノズル部183の吹出口183Aから噴出される液体により生成される噴流を、常にスリット部71に当てることができる。一方、ノズル部183を不図示の駆動機構で支持し、スリット板75に対してノズル部183の吹出口183Aを少なくともXY平面方向に移動可能としてもよい。こうすることにより、スリット部71を含むスリット板75の上面75Aのほぼ全域に対して噴流を満遍なく当てることができる。もちろん、ノズル部183をZ軸方向に移動可能に設けてもよい。また、ノズル部183を投影光学系PLとスリット板75との間の空間に対して進退可能に設けておき、気泡除去動作が終了した後、ノズル部183が第1液浸領域LA1より退避するようにしてもよい。
In this embodiment, the piping
図8に示すように、噴流生成装置180は、投影光学系PLの先端部の光学素子60の液体接触面60aに対して噴流を当てるようにしてもよい。こうすることにより、光学素子60の液体接触面60aに付着している気泡を除去することができる。この場合、ノズル部183の吹出口183Aは、第1液浸領域LA1内部に配置され、光学素子60に向けられている。また、光学素子60の液体接触面60aに当てられた噴流はその液体接触面60aで反射し、第1液浸領域LA1内部において下向きの流れ(噴流)を生成する。下向きの液体LQの流れは、スリット板75の上面75A(スリット部71)に当たるため、スリット板75(スリット部71)に付着している気泡も同時に除去することができる。
As shown in FIG. 8, the
なお、スリット板75に当てた噴流により上向きの流れ(噴流)を生成し、その上向きの流れを投影光学系PLの光学素子60の液体接触面60aに当てて、液体接触面60aに付着している気泡を除去するように設定してもよい。
An upward flow (jet flow) is generated by the jet applied to the
また、ノズル部183をθY方向に駆動する不図示の駆動機構を設け、気泡除去動作時において、図8の矢印ryで示すように、ノズル部183を回動するようにしてもよい。こうすることにより、ノズル部183の吹出口183Aから噴出された液体により生成された噴流を、光学素子60の液体接触面60a及びスリット板75の上面75Aの双方に直接当てることができ、液体接触面60a及び上面75Aのそれぞれに付着してる気泡を確実に除去することができる。
Further, a drive mechanism (not shown) that drives the
図9に示すように、噴流生成装置180のノズル部183を、投影光学系PLの像面側端部に設けるようにしてもよい。本実施形態において、ノズル部183は、投影光学系PLの像面側の光学素子60を保持するレンズセル62に取り付けられており、スリット板75のスリット部71に対して噴流を当てる。また、気泡除去動作中に、基板ステージPST(XYステージ53)をXY平面方向に移動しながら、スリット板75に対してノズル部183より噴流を当てるようにしてもよい。
As shown in FIG. 9, the
また、噴流生成装置180のノズル部183を投影光学系PLの像面側端部に設けたことにより、基板Pを液浸露光する際に、投影光学系PLと基板Pとを対向させて液浸領域AR2を形成した後、露光動作を開始する前に、ノズル部183より基板Pに対して噴流を当てることができる。これにより、基板P表面に付着している気泡を除去することができる。そして、基板P表面に付着している気泡を除去した後、液浸露光動作を開始することにより、気泡に起因して基板P上に形成されるパターン像の劣化等といった不都合の発生を防止することができる。このように、ノズル部183は、スリット板75に付着している気泡を除去可能であるとともに、基板Pに付着している気泡も除去することができる。
Further, since the
図10は、気泡除去装置の別の実施形態を示す図である。図10において、スリット板75の近傍には、第1液浸領域LA1の液体LQに超音波を印加する超音波生成装置190が設けられている。超音波生成装置190は、第1液浸領域LA1内部に配置され超音波を生成する超音波発生部192と、超音波発生部192を支持する支持部191とを備えている。支持部191はZチルトステージ52上に支持されている。超音波発生部192で生成された超音波は、第1液浸領域LA1の液体LQを介してスリット板75の上面75Aに当たる。このとき第1液浸領域LA1の液体LQは超音波により加振される。本実施形態では、超音波発生部192で生成された超音波は、スリット板75の上面75Aのうち、スリット部71を含む領域に当たるようになっている。超音波発生部192で生成された超音波は、第1液浸領域LA1の液体LQを加振することでスリット板75を加振し、スリット板75の上面75Aに付着している気泡を除去する。
FIG. 10 is a diagram showing another embodiment of the bubble removing device. In FIG. 10, an
図11に示すように、超音波生成装置190は、生成した超音波を液体LQを介して投影光学系PLの先端部の光学素子60の液体接触面60aに対して当てるようにしてもよい。こうすることにより、光学素子60の液体接触面60aに付着している気泡を除去することができる。この場合においても、超音波発生部192は、第1液浸領域LA1内部に配置されている。また、光学素子60の液体接触面60aに当てられた超音波は液体接触面60aで反射し、その反射波は、スリット板75の上面75A(スリット部71)に当たるようになっている。そのため、光学素子60及びスリット板75(スリット部71)のそれぞれに付着している気泡を同時に除去することができる。
As shown in FIG. 11, the
なお、スリット板75に当てた超音波の反射波が光学素子60の液体接触面60aに当たるように設定してもよい。
The ultrasonic wave reflected on the
また、超音波発生部192を移動可能な駆動機構を設け、スリット板75や光学素子60に対して移動しながら超音波を印加するようにしてもよいし、超音波発生部192をθY方向に駆動する駆動機構を設け、光学素子60の液体接触面60aとスリット板75の上面75Aとのそれぞれに(例えば交互に)超音波を印加することも可能である。
In addition, a drive mechanism that can move the
図12に示すように、超音波を生成する超音波発生部192をスリット板75上に取り付けてもよい。この場合超音波発生部192は、スリット板75の上面75Aのうちスリット部71以外の領域且つ第1液浸領域LA1の内側領域に設けられる。そして、スリット板75上に設けられた超音波発生部192は、投影光学系PLの先端部の光学素子60の液体接触面60aに液体LQを介して超音波を当てる。光学素子60の液体接触面60aに当てられた超音波の反射波は、スリット板75(スリット部71)に当たるようになっており、光学素子60及びスリット板75のそれぞれに付着している気泡を除去するようになっている。
As shown in FIG. 12, an
なお、超音波生成装置190の超音波発生部192を投影光学系PLの像面側端部の例えばレンズセル62に取り付けることも可能である。また、投影光学系PLの像面側端部に取り付けられた超音波発生部192は、基板Pを液浸露光する際に基板Pに付着している気泡を除去することが可能である。つまり、上述同様、基板Pを液浸露光するために投影光学系PLと基板Pとを対向させた後、投影光学系PLと基板Pとの間に液体LQを満たして液浸領域AR2を形成し、液浸露光動作前に、超音波発生部192より液浸領域AR2の液体LQを介して基板Pに超音波を当てることにより、基板Pに付着している気泡を除去することができる。そして、基板Pに付着している気泡を除去した後、液浸露光動作を行うことにより、気泡の存在に起因して基板Pに形成されるパターン像が劣化する等といった不都合の発生を防止することができる。
It is also possible to attach the
また、図9を参照して説明した噴流生成装置を構成するノズル部183をスリット板75に取り付けることも可能である。更には、上述した噴流生成装置180と超音波生成装置190とを適宜組み合わせて気泡除去動作を行うことももちろん可能である。
It is also possible to attach the
スリット板75に付着している気泡を、スリット板75を加振することで除去することも可能である。例えば図13に示すように、スリット板75の裏面(下面)に、このスリット板75を加振可能な加振装置250を設け、気泡除去動作の際に加振装置250でスリット板75を加振するようにしてもよい。加振装置250としては、圧電素子(ピエゾ素子)を使用することが可能である。加振装置250はスリット板75に1つ設ける構成であってもよいし、スリット部71以外のスリット板75の裏面の複数の所定位置のそれぞれに設けることも可能である。スリット板75を加振することで、付着している気泡の除去が促進される。スリット板75から除去された気泡は第1液浸領域LA1の液体LQ中を浮遊し、液体回収機構20により回収される。
It is also possible to remove bubbles adhering to the
また、鏡筒PKとレンズセル62とを連結する連結機構61にピエゾ素子やボイスコイルモータ等のアクチュエータを内蔵し、そのアクチュエータを駆動してレンズセル62及びそのレンズセル62に保持されている光学素子60を加振するようにしてもよい。こうすることにより、光学素子60の液体接触面60aに付着している気泡を除去することができる。なお、連結機構61にアクチュエータを設けることにより、基板Pを液浸露光中において、例えば基板ステージPSTの移動に伴って発生する振動が液浸領域AR2の液体LQを介して投影光学系PLの光学素子60に伝わったとしても、前記アクチュエータによってその振動をアクティブ除振することも可能である。したがって、投影光学系PLが振動することにより基板Pに形成されるパターンの像が劣化するといった不都合の発生を防止することができる。
The
また、基板ホルダ51等に加振装置を設け、投影光学系PLと基板Pとの間に液体LQの液浸領域AR2を形成した後、液浸露光動作を開始する前に、前記加振装置で基板ホルダ51を加振することで基板Pを加振し、基板P表面に付着している気泡を除去するようにしてもよい。
Further, after the vibration device is provided on the
また、上述した加振装置による加振動作と、超音波印加動作と、噴流生成動作とを適宜組み合わせて気泡除去を行うことはもちろん可能である。 In addition, it is of course possible to perform bubble removal by appropriately combining the vibration operation by the vibration device described above, the ultrasonic wave application operation, and the jet flow generation operation.
ところで、スリット板75の上面75Aを親液性にし、その上面75Aに気泡が付着し難いようにしてもよい。こうすることにより、仮に液体LQ中に気泡が存在していても上面75Aには気泡が付着し難いため、気泡の付着に起因する例えば受光器90の受光状態の悪化等といった不都合の発生を防止することができる。また、スリット板75の上面75Aに気泡が付着し難いので、仮に気泡が付着した場合でも気泡除去処理を円滑に行うことができる。
By the way, the
スリット板75の上面75Aを親液性にする親液化処理として、紫外光照射処理が挙げられる。親液化処理としては、図14に示すように、紫外光照射装置300によって行うことが可能である。紫外光照射装置300は、スリット板75上に第1液浸領域LA1を形成する前に(空間像計測装置70による空間像計測動作前に)、スリット板75に対して紫外光を照射し、このスリット板75の上面75Aを親液性にする。紫外光照射処理を行う際には、制御装置CONTは、基板ステージPSTを駆動して、紫外光照射装置300とスリット板75とを対向させた後、紫外光照射装置300より紫外光を射出する。
An example of the lyophilic process for making the
また、スリット板75の上面75Aを紫外光照射処理によって親液性にした場合、その親液性が経時的に劣化する可能性がある。そこで、制御装置CONTは、紫外光照射装置300を使って、スリット板75に対する紫外光照射処理を定期的に行うようにするとよい。紫外光照射処理を行うタイミングとしては、例えば、空間像計測動作前毎、所定時間間隔毎、及び所定数基板処理毎に行うことが可能である。
In addition, when the
本実施形態では、紫外光照射装置300は、投影光学系PLに並ぶ位置に配置されており、スリット板75に対して定期的に紫外光照射処理を行うことができる構成となっているが、露光装置EXの製造時においてスリット板75を親液化処理した後、そのスリット板75を露光装置EX(基板ステージPST上の凸部83)に取り付けるようにしてもよい。また、スリット板75の上面の形成材料によっては、例えば処理ガスとして酸素を含む所定のガスを用いたO2プラズマ処理によっても、スリット板75に親液性を付与することができる。一方、スリット板75には経時的に例えば有機物系の汚染物質が付着する可能性があるため、スリット板75に対して定期的に紫外光照射処理を行うことにより、そのような汚染物質を除去(光洗浄)することができる。
In the present embodiment, the ultraviolet
また、露光用光源1が、紫外光を射出する光源である場合、スリット板75に対する紫外光照射処理として、専用の紫外光照射装置300を用いる代わりに、その露光用光源1を使ってスリット板75に紫外光を照射するようにしてもよい。露光用光源1を使ってスリット板75に紫外光を照射する際には、制御装置CONTは、基板ステージPSTを駆動し、投影光学系PLとスリット板75とを対向させた状態で露光用光源1を駆動する。このとき、投影光学系PLとスリット板75との間には液体LQは満たされていない。露光用光源1から射出された紫外光は、照明光学系IL及び投影光学系PLを介して、スリット板75に照射される。
When the exposure
なおここでは、スリット板75に対して紫外光を照射する例について説明したが、もちろん、投影光学系PLの先端部の光学素子60の液体接触面60aに対して紫外光を照射するようにしてもよい。こうすることにより、光学素子60の液体接触面60aを親液性にすることができ、その液体接触面60aに気泡が付着する不都合を回避できる。光学素子60の液体接触面60aに紫外光を照射する場合には、例えば基板ステージPST(Zチルトステージ52)の上面の所定位置に、紫外光を射出する射出部を設け、その射出部から射出された紫外光を光学素子60の下方から照射するようにしてもよい。また、光学素子60に紫外光を照射する紫外光射出部の設置位置としては、基板ステージPST(Zチルトステージ52)上面に限られず、例えば紫外光射出部を不図示の駆動機構により光学素子60に対して進退可能に設け、所定のタイミングで紫外光射出部が光学素子60の下方にアクセスし、その光学素子60の液体接触面60aに紫外光を照射するようにしてもよい。あるいは、露光装置EXの製造時に、光学素子60に対して親液化処理を施した後、この光学素子60を取り付けるようにしてもよい。
Although the example in which the
なお、スリット板75の上面75Aを親液化処理する方法としては、紫外光照射処理の他に、親液性を有する親液性材料をコーティングするコーティング処理が挙げられる。あるいは、スリット板75自体を親液性を有する材料により形成するようにしてもよい。親液性(親水性)を有する親液性材料としては、例えばアルコールなど極性の大きい分子構造の物質等が挙げられる。ここで、親液化処理のための親液性材料としては、液体LQに対して非溶解性の材料が用いられる。また、親液化処理は、使用する液体Lの材料特性に応じてその処理条件を適宜変更される。
In addition, as a method for lyophilic treatment of the
紫外光照射処理や親液性材料コーティング処理によりスリット板75の上面75Aを親液化処理する場合、上面75A全域を親液化処理せずに、親液化領域と撥液化領域とでパターニングするようにしてもよい。パターニングする場合、図15に示す模式図のように、スリット板75の上面75Aのうち、スリット部71を含む領域を親液化領域ASとし、その周囲を囲む領域を撥液化領域AHとすることが望ましい。こうすることにより、スリット部71を含む領域ASには気泡が付着し難くなるため、スリット部71に気泡が付着する不都合の発生を回避することができる。そして、スリット板75の上面75Aの一部の領域に局所的に形成される第1液浸領域LA1に対して親液化領域ASをほぼ同じ大きさに設けておき、その周囲を囲む領域AHを撥液性にすることで、第1液浸領域LA1の液体LQは撥液化領域AHにはじかれてスリット板75の外側に流出し難くなるため、液体LQの流出、飛散等に伴う周辺部材への影響を抑制することができる。
When the
ところで、図1に示した、投影光学系PLの物体面側に配置されている、マスクMと基板Pとの位置関係を決定するマスクアライメント系47を使って、投影光学系PLとスリット板75との間に満たされた第1液浸領域LA1の液体LQ中に存在する気泡を検出することができる。マスクアライメント系47は、投影光学系PLを介して、スリット板75の上面75A及び投影光学系PLの光学素子60の液体接触面60aのうちの少なくともいずれか一方に付着した気泡を検出する。
By the way, the projection optical system PL and the
図16は、マスクアライメント系47がスリット板75の上面75Aに付着している気泡を検出している状態を示す模式図である。気泡検出動作の際には、投影光学系PLの先端部の光学素子60とスリット板75との間に液体LQが満たされる。スリット板75に付着してる気泡を検出する際には、制御装置CONTは、基板ステージPSTを駆動して、投影光学系PLの液体LQを介した像面位置と、スリット板75の上面75Aの位置(Z位置)とを略一致させる。このときの投影光学系PLの光学素子60の液体接触面60aとスリット板75の上面75Aとの距離をHとする。この状態において、マスクアライメント系47は、検出光を、落射ミラー47A、投影光学系PL、及び液体LQを介してスリット板75に照射する。スリット板75に照射された検出光の反射光は、液体LQ及び投影光学系PLを介してマスクアライメント系47に入射する。スリット板75の上面75Aは、投影光学系PLの像面と合致されているので、マスクアライメント系47は、スリット板75からの反射光を画像処理し、スリット板75に気泡が付着しているかどうかを検出することができる。
FIG. 16 is a schematic diagram showing a state in which the
また、基板ステージPST(スリット板75)の位置情報をレーザ干渉計44で計測しつつ、基板ステージPST(スリット板75)をXY方向に移動しながら気泡を検出することにより、スリット板75に付着している気泡の位置情報を検出することができる。
Further, the position information of the substrate stage PST (slit plate 75) is measured by the
図17は、マスクアライメント系47が投影光学系PLの光学素子60の液体接触面60aに付着している気泡を検出している状態を示す模式図である。気泡検出動作の際には、投影光学系PLの先端部の光学素子60とスリット板75との間に液体LQが満たされる。光学素子60に付着している気泡を検出する際には、制御装置CONTは、基板ステージPSTを駆動して、投影光学系PLの光学素子60とスリット板75のうち反射膜73とを対向させ、投影光学系PLの光学素子60の液体接触面60aとスリット板75の上面75Aとの距離をH/2に設定する。こうすることにより、図17においてマスクアライメント系47から射出された検出光の、投影光学系PLを通過して反射膜73で反射し、光学素子60の液体接触面60aに達するまでの光路長と、図16に示した状態でのマスクアライメント系47から射出された検出光の、投影光学系PLを通過してスリット板75の上面75Aに達するまでの光路長とが一致することになる。すなわち、図17に示した状態では、光学素子60の液体接触面60aが、投影光学系PL及び液体LQを介して形成される像面位置と合致した状態となっている。この状態において、マスクアライメント系47は、検出光を、落射ミラー47A、投影光学系PL、液体LQ、及びスリット板75の反射膜73を介して光学素子60の液体接触面60aに照射する。液体接触面60aに照射された検出光の反射光は、液体LQ、反射膜73、及び投影光学系PLを介してマスクアライメント系47に入射する。光学素子60の液体接触面60aは、投影光学系PLの像面と合致されているので、マスクアライメント系47は、光学素子60の液体接触面60aからの反射光を画像処理し、光学素子60に気泡が付着しているかどうかを検出することができる。
FIG. 17 is a schematic diagram showing a state in which the
マスクアライメント系47の検出結果は制御装置CONTに出力される。制御装置CONTは、マスクアライメント系47の検出結果に基づいて、噴流生成装置180や超音波生成装置190、あるいは加振装置250等の気泡除去装置を制御する。すなわち、マスクアライメント系47によって気泡が検出された場合には、上記気泡除去装置を使って気泡除去動作を行い、一方、気泡が検出されない場合には、気泡除去動作を行わない。こうすることにより、気泡が付着していないにもかかわらず気泡除去動作を実行してしまうことがなくなり、無駄な処理の実行を省くことができる。
The detection result of the
また、上記説明した気泡検出方法によれば、気泡が付着している位置情報も検出することができるため、その気泡が付着している位置に対して集中的に噴流あるいは超音波を当てることができ、気泡の除去を効率良く行うことができる。 Further, according to the above-described bubble detection method, it is possible to detect the position information where the bubbles are attached, and therefore it is possible to intensively apply a jet or ultrasonic wave to the position where the bubbles are attached. It is possible to remove bubbles efficiently.
更に、上記説明した気泡検出方法によれば、付着している気泡の量(数)を検出することも可能であるため、例えば付着してる気泡の量が多い場合には、比較的長時間気泡除去動作を実行し、一方、付着している気泡の量が少ない場合には、比較的短時間気泡除去動作を実行するといったように、気泡検出結果に基づいて、気泡除去動作実行時間を設定するようにしてもよい。 Furthermore, according to the above-described bubble detection method, it is possible to detect the amount (number) of attached bubbles. For example, when the amount of attached bubbles is large, the bubbles are detected for a relatively long time. On the other hand, the bubble removal operation execution time is set based on the bubble detection result, such as executing the bubble removal operation for a relatively short time when the amount of attached bubbles is small. You may do it.
なお、気泡検出動作は、気泡除去動作の後に実行することももちろん可能である。気泡除去動作の後に気泡検出動作を行うことにより、気泡除去動作で気泡が除去されたかどうかを確認することができる。そして、気泡が除去しきれずに付着している場合には、再び気泡除去動作を行えばよい。 Of course, the bubble detection operation can be executed after the bubble removal operation. By performing the bubble detection operation after the bubble removal operation, it is possible to confirm whether or not the bubbles have been removed by the bubble removal operation. If the bubbles are not completely removed and are attached, the bubble removing operation may be performed again.
以下、空間像計測装置70を用いた空間像計測動作の一例について説明する。上述したように、図5は空間像を計測している状態を示す図である。空間像計測時において、マスクMとしては、空間像計測専用のものあるいはデバイスの製造に用いられるデバイス製造用マスクに専用の計測マークを形成したものなどが用いられる。また、これらマスクの代わりに、マスクステージMSTにマスクと同材質のガラス材料からなる固定のマーク板(フィデューシャルマーク板)を設け、このマーク板に計測マークを形成したものを用いてもよい。
Hereinafter, an example of the aerial image measurement operation using the aerial
マスクMには、所定の位置にX軸方向に周期性を有するライン部の幅とスペース部の幅との比(デューティー比)が1:1のラインアンドスペース(L/S)マークからなる計測用マークPMxと、Y軸方向に周期性を有するデューティー比が1:1のL/Sマークからなる計測マークPMyとが相互に近接して形成されている。これら計測マークPMx、PMyは同一線幅のラインパターンからなる。また、空間像計測装置70を構成するスリット板75には、図18(a)に示すように、Y軸方向に延びる所定幅2Dのスリット部71xと、X軸方向に延びる所定幅2Dのスリット部71yとが、図18(a)に示されるような所定の位置関係で形成されている。このように、スリット板75には、実際には複数のスリット部71x、71y等が形成されているが、図1〜図17等にはこれらスリット部を代表してスリット部71として図示されている。
The mask M includes a line-and-space (L / S) mark whose ratio (duty ratio) between the width of the line portion and the width of the space portion having a periodicity in the X-axis direction is 1: 1 at a predetermined position. The mark PMx and the measurement mark PMy made of an L / S mark having a periodicity ratio of 1: 1 in the Y-axis direction are formed close to each other. These measurement marks PMx and PMy are composed of line patterns having the same line width. Further, as shown in FIG. 18A, the
例えば、計測マークPMxの空間像の計測にあたり、制御装置CONTにより、図1に示される可動マスクブラインド7Bが不図示のブラインド駆動装置を介して駆動され、露光光ELの照明領域が計測マークPMx部分を含む所定領域に制限される。この状態で、制御装置CONTにより光源1の発光が開始され、露光光ELが計測マークPMxに照射されると、計測マークPMxによって回折、散乱した光(露光光EL)は、投影光学系PLにより屈折され、投影光学系PLの像面に計測マークPMxの空間像(投影像)が形成される。このとき、基板ステージPSTは、図18(a)に示すように、スリット板75上のスリット部71xの+X側(又は−X側)に計測マークPMxの空間像PMx’が形成される位置に設けられているものとする。
For example, when measuring the aerial image of the measurement mark PMx, the control device CONT drives the movable mask blind 7B shown in FIG. 1 via a blind drive device (not shown), and the illumination area of the exposure light EL is a portion of the measurement mark PMx. Is limited to a predetermined area including In this state, light emission of the
そして、制御装置CONTの指示のもと、基板ステージ駆動装置PSTDにより、基板ステージPSTが図18(a)中に矢印Fxで示されるように+X方向に駆動されると、スリット部71xが空間像PMx’に対してX軸方向に走査される。この走査中に、スリット部71xを通過する光(露光光EL)が基板ステージPST(Zチルトステージ52)内の受光光学系、基板ステージPST外部のミラー80及び受光レンズ81を介して光センサ82で受光され、その光電変換信号が信号処理装置に供給される。信号処理装置では、その光電変換信号に所定の処理を施して、空間像PMx’に対応する光強度信号を制御装置CONTに供給する。なおこの際、信号処理装置では、光源1からの露光光ELの発光強度のばらつきによる影響を抑えるために、図1に示されるインテグレータセンサ33の信号により光センサ82からの信号を規格化した信号を制御装置CONTに供給するようになっている。図18(b)には、上記の空間像計測の際に得られる光電変換信号(光強度信号)の一例が示されている。
Under the instruction of the control device CONT, when the substrate stage PST is driven in the + X direction as indicated by the arrow Fx in FIG. 18A by the substrate stage driving device PSTD, the
計測マークPMyの空間像を計測する場合には、基板ステージPSTを、スリット板75上のスリット部71yの+Y側(又は−Y側)に計測マークPMyの空間像が形成される位置に設けて、上記と同様のスリットスキャン方式による計測を行うことにより、計測マークPMyの空間像に対応する光電変換信号(光強度信号)を得ることができる。
When measuring the aerial image of the measurement mark PMy, the substrate stage PST is provided at a position where the aerial image of the measurement mark PMy is formed on the + Y side (or -Y side) of the
結像特性調整情報などを得るための計測に際しては、まず初期調整の際に、投影光学系PLの光学素子64a、64bを1つずつ駆動しながら、また第1、第2密閉室65A、65Bの圧力を1つずつ変更しながら、投影光学系PLのフォーカス、及びその他の所定の結像特性(例えば像面湾曲、倍率、ディストーション、コマ収差、球面収差などの諸収差のうちのいずれか)を、後述するようにして空間像計測装置70を用いて測定し、光学素子64a、64b、及び第1、第2密閉室65A、65Bにおける結像特性変化量を求める。
In the measurement for obtaining the imaging characteristic adjustment information and the like, first, in the initial adjustment, the
以下、投影光学系PLのベストフォーカス位置(像面位置)の検出方法について説明する。この場合、前提条件として照明系開口絞り板4の通常絞りが選択され、照明条件として通常照明条件が設定されているものとする。ベストフォーカス位置の検出には、例えば、線幅1μm、デューティー比50%のL/Sパターンからなる計測マークPMx(又はPMy)を形成されたマスクMが用いられる。まず、不図示のローダ装置によりマスクMがマスクステージMSTにロードされる。次に、制御装置CONTは、マスクM上の計測マークPMxが投影光学系PLの光軸上にほぼ一致するように、マスクステージ駆動装置MSTDを介してマスクステージMSTを移動する。次に、制御装置CONTは、露光光ELが計測マークPMx部分のみに照射されるように可動マスクブラインド7Bを駆動制御して照明領域を規定する。この状態で、制御装置CONTは、マスクMに露光光ELを照射して、前述と同様にして、基板ステージPSTをX軸方向に走査しながら、空間像計測装置70を用いて計測マークPMxの空間像計測をスリットスキャン方式により行う。この際、制御装置CONTは、基板ステージ駆動装置PSTDを介してスリット板75のZ軸方向の位置(すなわち、Zチルトステージ52の位置)を所定のステップピッチで変化させつつ、計測マークPMxの空間像計測を複数回繰り返し、各回の光強度信号(光電変換信号)を記憶装置MRYに記憶する。なお、上記のスリット板75のZ軸方向の位置の変化は、Zチルトステージ52のエンコーダ58A、58B、58Cの計測値に基づき、アクチュエータ59A、59B、59Cを制御することにより行われる。そして、制御装置CONTは、前記繰り返しにより得られた複数の光強度信号(光電変換信号)をそれぞれフーリエ変換し、それぞれの1次周波数成分と0次周波数成分との振幅比であるコントラストを求める。そして、制御装置CONTは、そのコントラストが最大となる光強度信号に対応するZチルトステージ52のZ位置(すなわち、スリット板75のZ軸方向の位置)を検出し、この位置を投影光学系PLのベストフォーカス位置として決定する。コントラストはフォーカス位置(デフォーカス量)に応じて敏感に変化するので、投影光学系PLのベストフォーカス位置を精度良く且つ容易に計測(決定)することができる。制御装置CONTは、求めたベストフォーカス位置に基づいて、フォーカス検出系45の検出原点(検出基準点)の再設定(校正)であるフォーカスキャリブレーションを行う。これにより、以後、フォーカス検出系45によって基板ステージPST上の所定面(例えば、基板P表面あるいはスリット板75表面)をマスクMの基準面と光学的に共役な位置に位置決めすることができる。
Hereinafter, a method for detecting the best focus position (image plane position) of the projection optical system PL will be described. In this case, it is assumed that the normal stop of the illumination system
なお、2次以上の高次の実数の周波数成分の振幅は一般に小さく、電気的なノイズ、光学的なノイズに対する振幅が十分に取れない場合もあるが、S/N比(シグナル/ノイズ比)の点で問題がない場合には高次の周波数成分の振幅比の変化を観測してもベストフォーカス位置を求めることができる。なお、上述したコントラストを用いる方法に限らず、光強度信号の微分値が最大となるZ位置(フォーカス位置)を検出する手法によってもベストフォーカス位置の検出が可能である。 It should be noted that the amplitude of the second and higher order real frequency components is generally small, and there are cases where the amplitude for electrical noise and optical noise may not be sufficient, but the S / N ratio (signal / noise ratio). If there is no problem in this point, the best focus position can be obtained even by observing the change in the amplitude ratio of the higher-order frequency components. The best focus position can be detected not only by the method using the contrast described above but also by a method of detecting the Z position (focus position) at which the differential value of the light intensity signal is maximum.
また、ここでは投影光学系PLのベストフォーカス位置の計測をする際に、スリット部71(スリット板75)をXY平面内の所定方向にスキャンさせる方法(スリットスキャン方式)について説明したが、孤立線マークなどの計測マークの空間像を投影光学系PLの像面上に形成し、この空間像に対してスリット部71(スリット板75)を光軸AX方向(Z軸方向)に相対走査されるように、スリット板75(Zチルトステージ52)をベストフォーカス位置を中心とする所定ストローク範囲でZ軸方向に沿って走査(スキャン)してもよい。そして、そのときの光強度信号(ピーク値)に基づいてベストフォーカス位置を求める。この場合、像面上において計測マークの空間像が、スリット部71(71x又は71y)の形状とほぼ一致するような寸法、形状となる計測マークを用いることが好ましい。このような空間像計測を行えば、図19に示すような光強度信号を得ることができる。この場合、この光強度信号の信号波形のピークの位置を直接見つけることにより、その点のZ位置をベストフォーカス位置Z0としてもよく、あるいは光強度信号を所定のスライスレベルラインSLでスライスし、光強度信号とスライスレベルラインSLとの2つの交点の中点のZ位置をベストフォーカス位置Z0としてもよい。いずれにしても、この方法では、スリット板75をZ軸方向に一回走査するだけでベストフォーカス位置を検出可能であるため、スループットを向上できる。
Further, here, a method (slit scanning method) in which the slit portion 71 (slit plate 75) is scanned in a predetermined direction in the XY plane when measuring the best focus position of the projection optical system PL has been described. A spatial image of a measurement mark such as a mark is formed on the image plane of the projection optical system PL, and the slit portion 71 (slit plate 75) is relatively scanned with respect to this spatial image in the optical axis AX direction (Z-axis direction). As described above, the slit plate 75 (Z tilt stage 52) may be scanned along the Z-axis direction within a predetermined stroke range centered on the best focus position. Then, the best focus position is obtained based on the light intensity signal (peak value) at that time. In this case, it is preferable to use a measurement mark having a size and shape such that the spatial image of the measurement mark substantially matches the shape of the slit portion 71 (71x or 71y) on the image plane. If such aerial image measurement is performed, a light intensity signal as shown in FIG. 19 can be obtained. In this case, by directly finding the position of the peak of the signal waveform of the light intensity signal, the Z position at that point may be set as the best focus position Z 0 , or the light intensity signal is sliced at a predetermined slice level line SL, the Z position of the two intersections of the midpoint between the light intensity signal and the slice level line SL may best focus position Z 0. In any case, this method can improve the throughput because the best focus position can be detected only by scanning the
次に、結像特性の計測動作の一例として、投影光学系PLの像面形状(像面湾曲)の検出方法について説明する。この像面湾曲の検出に際しては、一例として図20に示すような、パターン領域PA内に前記計測マークPMxと同一寸法同一周期の計測マークPM1〜PMnを形成されたマスクM1が用いられる。マスクM1がマスクステージMSTにロードされた後、制御装置CONTは、マスクM1の中央にある計測マークPMkが投影光学系PLの光軸上にほぼ一致するように、マスクステージ駆動装置MSTDを介してマスクステージMSTを移動する。すなわち、マスクM1の基準点への位置決めが行われる。この基準点への位置決めが行われた場合には、計測マークPM1〜PMnの全ては投影光学系PLの視野内に位置しているものとする。次に、制御装置CONTは、露光光ELが計測マークPM1部分のみに照射されるように可動マスクブラインド7Bを駆動制御して照明領域を規定する。この状態で、制御装置CONTは、露光光ELをマスクM1に照射して、前述と同様にしてスリットスキャン方式により空間像計測装置70を用いて計測マークPM1の空間像計測及び投影光学系PLのベストフォーカス位置の検出を行い、その結果を記憶装置MRYに記憶する。計測マークPM1を用いたベストフォーカス位置の検出が終了すると、制御装置CONTは、露光光ELが計測マークPM2部分のみに照射されるように可動マスクブラインド7Bを駆動制御して照明領域を規定する。この状態で、上記と同様にスリットスキャン方式で計測マークPM2の空間像計測及び投影光学系PLのベストフォーカス位置の検出を行い、その結果を記憶装置MRYに記憶する。以後、制御装置CONTは、上記と同様に、照明領域を変更しつつ計測マークPM3〜PMnについて空間像計測及び投影光学系PLのベストフォーカス位置の検出を繰り返し行う。そして、制御装置CONTは、これらにより得られた各ベストフォーカス位置Z1、Z2、…、Znに基づいて所定の統計的処理を行うことにより、投影光学系PLの像面湾曲を算出する。
Next, a method for detecting the image plane shape (field curvature) of the projection optical system PL will be described as an example of the imaging characteristic measurement operation. When detecting this field curvature, a mask M1 in which measurement marks PM 1 to PM n having the same dimensions and the same period as the measurement marks PMx are formed in the pattern area PA as shown in FIG. 20 as an example. After the mask M1 is loaded on the mask stage MST, the controller CONT, as measurement marks PM k in the center of the mask M1 is substantially coincident on the optical axis of the projection optical system PL, via the mask stage driving unit MSTD To move the mask stage MST. That is, positioning of the mask M1 to the reference point is performed. When positioning to this reference point is performed, it is assumed that all of the measurement marks PM 1 to PM n are located in the field of view of the projection optical system PL. Next, the control device CONT drives and controls the movable mask blind 7B so that the exposure light EL is irradiated only on the measurement mark PM 1 portion, thereby defining the illumination area. In this state, the control unit CONT radiates the exposure light EL on the mask M1, aerial image measurement and the projection optical system PL of the measurement mark PM 1 by using the spatial image-measuring
また、投影光学系PLの球面収差を検出する際には、図21に示すマスクM2が用いられる。図21に示すマスクM2のパターン領域PA内のY軸方向のほぼ中央に、X軸方向に所定距離隔てて2つの計測マークPM1、PM2が形成されている。計測マークPM1は、前述した計測マークPMxと同一寸法同一周期のL/Sパターンである。また、計測マークPM2は、計測マークPMxと同一寸法のラインパターンが異なる周期(例えば、計測マークPM1の周期(マークピッチ)の1.5〜2倍程度)でX軸方向に並んだL/Sパターンである。マスクM2をマスクステージMSTにロードした後、制御装置CONTは、マスクM2上の計測マークPM1が投影光学系PLの光軸上にほぼ一致するように、マスクステージ駆動装置MSTDを介してマスクステージMSTを移動する。次に、制御装置CONTは、露光光ELが計測マークPM1部分のみに照射されるように、可動マスクブラインド7Bを駆動制御して照明領域を規定する。この状態で、制御装置CONTは、露光光ELをマスクM2に照射して、前述と同様にして、スリットスキャン方式により空間像計測装置70を用いて計測マークPM1の空間像計測及び投影光学系PLのベストフォーカス位置の検出を行い、その結果を記憶装置MRYに記憶する。計測マークPM1を用いたベストフォーカス位置の検出が終了すると、制御装置CONTは、露光光ELが計測マークPM2に照射されるように、マスクステージ駆動装置MSTDを介してマスクステージMSTを−X方向に所定距離移動する。この状態で、上記と同様に、スリットスキャン方式で計測マークPM2の空間像計測及び投影光学系PLのベストフォーカス位置の検出を行い、その結果を記憶装置MRYに記憶する。これらより得られた各ベストフォーカス位置Z1とZ2との差に基づいて、制御装置CONTは、投影光学系PLの球面収差を演算により算出する。
Further, when detecting the spherical aberration of the projection optical system PL, a mask M2 shown in FIG. 21 is used. Two measurement marks PM1 and PM2 are formed at a predetermined distance in the X-axis direction at substantially the center in the Y-axis direction in the pattern area PA of the mask M2 shown in FIG. The measurement mark PM1 is an L / S pattern having the same dimensions and the same period as the measurement mark PMx described above. In addition, the measurement mark PM2 is an L / S lined up in the X-axis direction at a period (for example, about 1.5 to 2 times the period (mark pitch) of the measurement mark PM1) of the line pattern having the same dimensions as the measurement mark PMx. It is a pattern. After loading the mask M2 onto the mask stage MST, the control device CONT uses the mask stage MST via the mask stage driving device MSTD so that the measurement mark PM1 on the mask M2 substantially coincides with the optical axis of the projection optical system PL. To move. Next, the control device CONT drives and controls the movable mask blind 7B so as to define the illumination area so that the exposure light EL is irradiated only on the measurement mark PM1 portion. In this state, the control device CONT irradiates the mask M2 with the exposure light EL, and performs the aerial image measurement and projection optical system PL of the measurement mark PM1 using the aerial
また、投影光学系PLの倍率及びディストーションを検出する際には、図22に示すマスクM3が用いられる。図22に示すマスクM3のパターン領域PAの中心部及び4隅の部分に、合計5つの例えば120μm角(投影倍率1/4倍でスリット板75上で30μm角)の正方形マークからなる計測マークBM1〜BM5が形成されている。マスクM3をマスクステージMSTにロードした後、制御装置CONTは、マスクM3上の中央に存在する計測マークBM1の中心が、投影光学系PLの光軸上にほぼ一致するように、マスクステージ駆動装置MSTDを介してマスクステージMSTを移動する。すなわち、マスクM3の基準点への位置決めを行う。この基準点への位置決めが行われた状態では、計測マークBM1〜BM5の全ては、投影光学系PLの視野内に位置しているものとする。次に、制御装置CONTは、露光光ELが計測マークBM1を含む計測マークBM1より一回り大きい矩形領域部分のみに照射されるように可動マスクブラインド7Bを駆動制御して照明領域を規定する。この状態で、制御装置CONTは、露光光ELをマスクM3に照射する。これにより、計測マークBM1の空間像、すなわちほぼ30μm角の正方形状のマーク像が形成される。この状態で、制御装置CONTは、基板ステージ駆動装置PSTDを介して基板ステージPSTをX軸方向に走査しながら空間像計測装置70を用いて計測マークBM1の空間像計測を行い、その計測により得られた光強度信号を記憶装置MRYに記憶する。次に、制御装置CONTは、得られた光強度信号に基づき、例えば公知の位相検出の手法あるいはエッジ検出の手法により、計測マークBM1の結像位置を求める。ここで、位相検出の手法としては、例えば、光強度信号をフーリエ変換して得られる1次周波数成分(これは、正弦波とみなせる)とこれと同一周波数の基準となる正弦波との積の例えば1周期分の和を求めるとともに、前記1次周波数成分とこれと同一周期の基準となる余弦波との積の例えば1周期分の和を求める。そして、得られた和どうしを除算して得られた商の逆正弦(アークタンジェント)を求めることにより、1次周波数成分の基準信号に対する位相差を求め、この位相差に基づいて計測マークBM1のX位置x1を求めるという一般的な方法を用いることができる。また、エッジ検出の手法としては、光強度信号と所定のスライスレベルとの交点に基づいて各光電変換信号に対応する空間像のエッジの位置をそれぞれ算出する、スライス法を用いたエッジ検出の手法を用いることができる。次に、制御装置CONTは、基板ステージPSTをY軸方向に走査しながら空間像計測装置70を用いて計測マークBM1の空間像計測を行い、その計測により得られた光強度信号を記憶装置MRYに記憶する。そして、上記と同様の位相検出等の手法により、計測マークBM1のY位置y1を求める。そして、制御装置CONTは、得られた計測マークBM1の座標位置(x1、y1)に基づいて、マスクM3の光軸中心に対する位置ずれを補正する。上記のマスクM3の位置ずれの補正が終了すると、制御装置CONTは、露光光ELが計測マークBM2を含む計測マークBM2より一回り大きい矩形領域部分のみに照射されるように可動マスクブラインド7Bを駆動制御して照明領域を規定する。この状態で、上記と同様に、スリットスキャン方式で計測マークBM2の空間像計測及びXY位置の計測を行い、その結果を記憶装置MRYに記憶する。以後、制御装置CONTは、照明領域を変更しつつ、計測マークBM3〜BM5について空間像の計測及びXY位置の計測を繰り返し行う。これにより得られた計測マークBM2〜BM5の座標値(x2、y2)、(x3、y3)、(x4、y4)、(x5、y5)に基づいて、所定の演算を行うことにより、制御装置CONTは投影光学系PLの倍率及びディストーションの少なくとも一方を算出する。
Further, when detecting the magnification and distortion of the projection optical system PL, a mask M3 shown in FIG. 22 is used. A total of five measurement marks BM, for example, 120 μm square (30 μm square on the
以上、一例として投影光学系PLのベストフォーカス位置、像面湾曲、球面収差、倍率、及びディストーションを空間像計測装置70を用いて計測する手順について説明した。なお、所定の計測マークを使って、空間像計測装置70は、例えばコマ収差等の他の結像特性に関しても計測可能である。なお、空間像計測の詳細は、例えば特開2002−14005号公報に開示されている。そして、これら空間像計測装置70を使った空間像計測動作を行う前に、本発明に係る気泡除去動作が実行される。また、気泡除去装置による気泡除去動作を実行する前又は後に、気泡検出装置であるマスクアライメント系47を使って、スリット板75や投影光学系PLの光学素子60に気泡が付着しているかどうかを検出することができる。
The procedure for measuring the best focus position, curvature of field, spherical aberration, magnification, and distortion of the projection optical system PL using the aerial
上記各実施形態では、光学部材(スリット板)75及び受光器90を、投影光学系PLの結像特性を計測する空間像計測装置70に適用した例について説明したが、図23に示すように、基板ステージPST上には、空間像計測装置70の他に、投影光学系PLを介した光照射量情報を計測する例えば特開平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)160や、例えば特開昭57−117238号公報に開示されているような照度ムラセンサ170等も設けられている。これら照射量センサ160や照度ムラセンサ170に対しても本発明を適用可能である。
In each of the above embodiments, an example in which the optical member (slit plate) 75 and the
図24は、照射量センサ160の模式図である。照射量センサ160は、投影光学系PLの像面側に照射される露光光の照射量(照度)を計測するものであって、Zチルトステージ52上に設けられた上板163と、その上板163を通過した光を受光する光センサ164とを備えている。上板163は、ガラス板部材162と、そのガラス板部材162の上面に設けられた光透過量調整膜161とを備えている。光透過量調整膜161は例えばクロム膜によって構成されており、所定の光透過率を有し、ガラス板部材162の上面全域に設けられている。光透過量調整膜161を設けて光センサ164に入射する光量を減光することにより、過剰な光量の光が照射されることに起因する光センサ164に対するダメージや飽和といった不都合を防止している。なお照射量センサ160では、例えばマスクMが交換されたとき等の所定のタイミングで計測動作が行われる。
FIG. 24 is a schematic diagram of the
そして、照射量センサ160で投影光学系PLを通過した露光光ELの照射量を計測する際には、上述した実施形態同様、投影光学系PLと上板163とを対向した状態で投影光学系PLと上板163との間に液体LQを供給して第1液浸領域LA1を形成するとともに、上板163と光センサ164との間に液体LQを供給して第2液浸領域LA2を形成する。そして、気泡除去装置により上板163上に付着している気泡の除去動作が行われ、気泡除去動作の後、投影光学系PLと第1液浸領域LA1の液体LQとを介して上板163に露光光ELを照射し、照射量計測動作が実行される。
Then, when measuring the irradiation amount of the exposure light EL that has passed through the projection optical system PL by the
図25は、照度ムラセンサ170の模式図である。照度ムラセンサ170は、投影光学系PLを介して像面側に照射される露光光の照度(強度)を複数の位置で計測して、投影光学系PLの像面側に照射される露光光の照度ムラ(照度分布)を計測するものであって、Zチルトステージ52上に設けられた上板174と、その上板174に設けられたビンホール部171を通過した光を受光する光センサ175とを備えている。上板174は、ガラス板部材173の表面にクロムなどの遮光性材料を含む薄膜172を設け、その薄膜172をパターニングしてその中央部にピンホール部171を設けたものである。
FIG. 25 is a schematic diagram of the
照度ムラセンサ170で照度分布の計測を行う場合、投影光学系PLと照度ムラセンサ170の上板174とを対向させた状態で、その投影光学系PLと上板174との間を液体LQで満たすとともに、上板174と光センサ175との間も液体LQで満たす。そして、気泡除去装置により上板174上に付着している気泡の除去動作が行われる。その後、投影光学系PLと第1液浸領域LA1の液体LQとを介して上板174に露光光ELを照射し、照度ムラ計測動作が実行される。照度ムラ計測動作では、露光光ELが照射される照射領域(投影領域)内の複数の位置で順次ピンホール部171を移動させる。
When the
なお、光学部材とは、上記スリット板や上板に限られず、光が通過する光透過部を有し、投影光学系PLとの間で液体LQを保持できるものは全て含まれる。更に本発明は、特開平11−238680号公報や特開2000−97616号公報に開示されているような、基板ステージPST(Zステージ51)に対して脱着可能なセンサにも適用できる。 The optical member is not limited to the slit plate or the upper plate, but includes any member that has a light transmission part through which light passes and can hold the liquid LQ with the projection optical system PL. Furthermore, the present invention can also be applied to a sensor that can be attached to and detached from the substrate stage PST (Z stage 51) as disclosed in JP-A-11-238680 and JP-A-2000-97616.
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。 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. .
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。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 approximately 1.44. 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 high resolution is 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60が取り付けられているが、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、例えば収差(球面収差、コマ収差等)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
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、この場合、液体LQとしてはF2レーザ光を透過可能な例えばフッ素系オイルや過フッ化ポリエーテル(PFPE)等のフッ素系の液体を用いればよい。また、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。 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. In this case, as the liquid LQ, a fluorine-based liquid such as fluorine-based oil or perfluorinated polyether (PFPE) that can transmit the F 2 laser light may be used. 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.
上記各実施形態において、上述したノズルの形状は特に限定されるものでなく、例えば投影領域AR1の長辺について2対のノズルで液体LQの供給又は回収を行うようにしてもよい。なお、この場合には、+X方向、又は−X方向のどちらの方向からも液体LQの供給及び回収を行うことができるようにするため、供給ノズルと回収ノズルと上下に並べて配置してもよい。 In the above embodiments, the shape of the nozzle described above is not particularly limited. For example, the liquid LQ may be supplied or recovered with two pairs of nozzles on the long side of the projection area AR1. In this case, the supply nozzle and the recovery nozzle may be arranged side by side so that the liquid LQ can be supplied and recovered from either the + X direction or the −X direction. .
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.
また、上述の実施形態においては、投影光学系PLと基板Pとの間を局所的に液体で満たす露光装置を採用しているが、特開平6−124873号公報に開示されているような露光対象の基板を保持したステージを液槽の中で移動させる液浸露光装置や、特開平10−303114号公報に開示されているようなステージ上に所定深さの液体槽を形成し、その中に基板を保持する液浸露光装置にも本発明を適用可能である。 In the above-described embodiment, an exposure apparatus that locally fills the space between the projection optical system PL and the substrate P with a liquid is used. However, the exposure as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-124873. A liquid tank having a predetermined depth is formed on an immersion exposure apparatus for moving a stage holding a target substrate in a liquid tank, or a stage as disclosed in JP-A-10-303114, The present invention can also be applied to an immersion exposure apparatus that holds a substrate.
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。また、本発明は基板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するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。 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. The present invention can also be applied to a step-and-stitch type exposure apparatus that partially transfers at least two patterns on the substrate P.
また、本発明は、特開平10−163099号公報、特開平10−214783号公報、特表2000−505958号公報等に開示されているように、ウエハ等の被処理基板を別々に載置してXY方向に独立に移動可能な2つのステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。 Further, according to the present invention, as disclosed in JP-A-10-163099, JP-A-10-214783, JP-T 2000-505958, etc., substrates to be processed such as wafers are separately placed. The present invention can also be applied to a twin stage type exposure apparatus having two stages that can move independently in the XY directions.
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等を製造するための露光装置等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 a reticle, a mask, or the like.
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、それらのステージを定盤に対して浮上させる方式として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かを用いるのが好ましい。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 linear motors (see USP5,623,853 or USP5,528,118) are used for the substrate stage PST and the mask stage MST, the air floating type using air bearings and Lorentz force or It is preferable to use either a magnetic levitation type using a reactance force. 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。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-8-166475 (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). 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26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基板処理ステップ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. 26, a microdevice such as a semiconductor device includes a
10…液体供給機構、13…供給ノズル、20…液体回収機構、23…回収ノズル、47…マスクアライメント系(気泡検出装置)、60…光学素子、60a…液体接触面、61…連結機構(加振装置)、71…スリット部(光透過部)、75…スリット板(光学部材)、75A…上面(液体接触面)、90…受光器、163…上板(物体)、174…上板(物体)、180…噴流生成装置(気泡除去装置)、183…ノズル部、190…超音波生成装置(気泡除去装置)、250…加振装置(気泡除去装置)、300…紫外光照射装置、AR1…投影領域、AR2…液浸領域、AH…撥液化領域、AS…親液化領域、CONT…制御装置、EL…露光光、EX…露光装置、LA1…第1液浸領域、LA2…第2液浸領域、LQ…液体、MPL…投影光学系本体、P…基板(物体)、PL…投影光学系、PST…基板ステージ(基板保持部材)
DESCRIPTION OF
Claims (17)
前記投影光学系下に液体を供給する液体供給部材と、
前記投影光学系の像面側に配置され、光が照射される計測部材と、
前記計測部材に対して紫外光を照射して前記計測部材を光洗浄する紫外光照射装置と、を備えることを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus that exposes the substrate to the substrate disposed on the image plane side of the projection optical system via the projection optical system and the liquid,
A liquid supply member for supplying a liquid under the projection optical system;
A measuring member disposed on the image plane side of the projection optical system and irradiated with light; and
An exposure apparatus comprising: an ultraviolet light irradiation device that irradiates the measurement member with ultraviolet light to optically wash the measurement member.
前記紫外光照射装置からの前記紫外光は、前記光学部材の液体接触面に照射されることを特徴とする請求項1又は2に記載の露光装置。 The measurement member includes an optical member having a light transmission part, and a light receiver that receives light that has passed through the projection optical system via the optical member,
3. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the ultraviolet light from the ultraviolet light irradiation device is applied to a liquid contact surface of the optical member.
前記投影光学系下に液体を供給し、
前記投影光学系の像面側に配置された計測部材に対して光を照射し、
前記計測部材による計測結果に基づいて前記基板を露光し、
前記計測部材に対して紫外線照射装置を用いて紫外光を照射して光洗浄することを含む露光方法。 An exposure method for exposing the substrate to the substrate disposed on the image plane side of the projection optical system via the projection optical system and the liquid,
Supplying liquid under the projection optical system;
Irradiating light to a measurement member arranged on the image plane side of the projection optical system,
Exposing the substrate based on the measurement result by the measurement member,
An exposure method comprising irradiating the measurement member with ultraviolet light using an ultraviolet irradiation device to perform optical cleaning.
前記紫外光は、前記光学部材の液体接触面に照射されることを特徴とする請求項10又は11に記載の露光方法。 The measurement member includes an optical member having a light transmission part, and a light receiver that receives light that has passed through the projection optical system via the optical member,
The exposure method according to claim 10 or 11, wherein the ultraviolet light is applied to a liquid contact surface of the optical member.
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