JP5277731B2 - 露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、温度調整装置、温度調整方法、液体供給装置、液体供給方法、露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法に関する。

フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置において、例えば特許文献１に開示されているような、液体を介して露光光で基板を露光する液浸露光装置が知られている。
米国特許出願公開第２００５／０２１９４９０号明細書

露光光の光路に供給される液体が所望の温度でないと、例えば基板に対する露光光の照射状態が変化したり、基板が熱変形したりする可能性がある。その結果、露光不良が発生し、不良デバイスが発生する可能性がある。

本発明の態様は、液体を所望の温度に調整できる温度調整装置及び温度調整方法を提供することを目的とする。また本発明の態様は、所望の温度の液体を供給できる液体供給装置及び液体供給方法を提供することを目的とする。また本発明の態様は、露光不良の発生を抑制できる露光装置及び露光方法を提供することを目的とする。また本発明の態様は、不良デバイスの発生を抑制できるデバイス製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、第１空間に配置され、第１空間の液体を送出するために動く可動部材と、第１空間の外側に配置され、電流の供給により電磁力を発生して、可動部材を動かす駆動装置と、駆動装置を制御して、第１空間の液体の温度調整を実行する制御装置と、を備えた温度調整装置が提供される。

本発明の第２の態様に従えば、第１の態様の温度調整装置を備え、その温度調整装置で温度調整された液体を第２空間に供給する液体供給装置が提供される。

本発明の第３の態様に従えば、露光光で基板を露光する露光装置であって、第２の態様の液体供給装置を備えた露光装置が提供される。

本発明の第４の態様に従えば、第３の態様の露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。

本発明の第５の態様に従えば、第１空間に可動部材を配置することと、第１空間の外側に配置された駆動装置に電流を供給して、駆動装置が発生する電磁力により可動部材を動かして、第１空間の液体を第１空間から送出することと、駆動装置を制御して、第１空間の液体の温度調整を実行することと、を含む温度調整方法が提供される。

本発明の第６の態様に従えば、第５の態様の温度調整方法を用いて液体の温度調整を実行することと、温度調整された液体を第２空間に供給することと、を含む液体供給方法が提供される。

本発明の第７の態様に従えば、露光光で基板を露光する露光方法であって、第６の態様の液体供給方法により、露光光の光路を含む所定空間が液体で満たされるように液体を供給することと、液体を介して基板を露光することと、を含む露光方法が提供される。

本発明の第８の態様に従えば、第７の態様の露光方法を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。

本発明によれば、液体を所望の温度に調整できる。また本発明によれば、所望の温度の液体を供給できる。また本発明によれば、露光不良の発生を抑制でき、不良デバイスの発生を抑制できる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。

図１は、本実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す概略構成図、図２は、図１の一部を拡大した側断面図である。本実施形態の露光装置ＥＸは、液体ＬＱを介して露光光ＥＬで基板Ｐを露光する液浸露光装置である。本実施形態においては、液体ＬＱとして、水（純水）を用いる。

図１及び図２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１と、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ２と、マスクステージ１に保持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと、露光光ＥＬの光路の少なくとも一部が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成する液浸部材３と、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置４と、制御装置４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５とを備えている。液浸空間ＬＳは、液体ＬＱで満たされた部分（空間、領域）である。また、露光装置ＥＸは、液体ＬＱを供給する液体供給装置６と、液体ＬＱを回収する液体回収装置７とを備えている。

照明系ＩＬは、所定の照明領域ＩＲを均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬは、照明領域ＩＲに配置されたマスクＭの少なくとも一部を均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬとして、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、及びＦ_２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、露光光ＥＬとして、紫外光（真空紫外光）であるＡｒＦエキシマレーザ光を用いる。

マスクステージ１は、マスクＭを保持した状態で、照明領域ＩＲを含むベース部材８のガイド面８Ｇ上を移動可能である。マスクステージ１は、リニアモータ等のアクチュエータを含む駆動システム９の作動により、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向の３つの方向に移動可能である。

投影光学系ＰＬは、所定の投影領域ＰＲに露光光ＥＬを照射する。投影光学系ＰＬは、投影領域ＰＲに配置された基板Ｐの少なくとも一部に、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。本実施形態の投影光学系ＰＬは、その投影倍率が例えば１／４、１／５、又は１／８等の縮小系である。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。本実施形態においては、投影光学系ＰＬの光軸はＺ軸と平行である。また、投影光学系ＰＬは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。また、投影光学系ＰＬは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。

基板ステージ２は、基板Ｐを保持した状態で、投影領域ＰＲを含むベース部材１０のガイド面１０Ｇ上を移動可能である。基板ステージ２は、リニアモータ等のアクチュエータを含む駆動システム１１の作動により、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。

本実施形態において、マスクステージ１及び基板ステージ２の位置情報は、レーザ干渉計を含む干渉計システム（不図示）によって計測される。基板Ｐの露光処理を実行するとき、あるいは所定の計測処理を実行するとき、制御装置４は、干渉計システムの計測結果に基づいて、駆動システム９、１１を作動し、マスクステージ１（マスクＭ）及び基板ステージ２（基板Ｐ）の位置制御を実行する。

液浸部材３は、投影光学系ＰＬの複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い終端光学素子１２の近傍に配置される。液浸部材３は、環状の部材である。液浸部材３は、露光光ＥＬの光路の周囲に配置される。終端光学素子１２は、投影光学系ＰＬの像面に向けて露光光ＥＬを射出する射出面１３を有する。本実施形態において、液浸部材３は、終端光学素子１２から射出される露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成可能である。

本実施形態において、液浸部材３は、終端光学素子１２と、射出面１３から射出される露光光ＥＬの照射位置（投影領域ＰＲ）に配置された所定部材との間の露光光ＥＬの光路を含む所定空間が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成する。本実施形態において、露光光ＥＬの照射位置に配置可能な所定部材は、照射位置に移動可能な物体を含む。本実施形態において、その所定部材は、基板ステージ１、及びその基板ステージ１に保持された基板Ｐの少なくとも一方を含む。

少なくとも基板Ｐの露光時、終端光学素子１２の射出面１３から射出される露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように、一方側の終端光学素子１２及び液浸部材３と他方側の基板Ｐとの間に液体ＬＱが保持され、液浸空間ＬＳが形成される。本実施形態においては、基板Ｐに露光光ＥＬが照射されているとき、投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲを含む基板Ｐの表面の一部の領域が液体ＬＱで覆われるように液浸空間ＬＳが形成される。液浸空間ＬＳの液体ＬＱの界面（メニスカス、エッジ）の少なくとも一部は、液浸部材３の下面と基板Ｐの表面との間に形成される。すなわち、本実施形態の露光装置ＥＸは、局所液浸方式を採用する。

図２に示すように、液浸部材３は、液体ＬＱを供給する供給口１４と、液体ＬＱを回収する回収口１５とを備えている。供給口１４は、流路１６を介して、液体供給装置６と接続されている。流路１６は、液浸部材３の内部に形成された供給流路、及びその供給流路と液体供給装置６とを接続する供給管で形成される流路を含む。液体供給装置６から送出された液体ＬＱは、流路１６を介して供給口１４に供給される。供給口１４は、露光光ＥＬの光路の近傍において、その光路に面するように液浸部材３の所定位置に配置されている。供給口１４は、液体供給装置６からの液体ＬＱを露光光ＥＬの光路に供給する。

回収口１５は、流路１７を介して、液体回収装置７と接続されている。流路１７は、液浸部材３の内部に形成された回収流路、及びその回収流路と液体回収装置７とを接続する回収管で形成される流路を含む。液体回収装置７は、真空システムを含み、液体ＬＱを吸引して回収可能である。回収口１５は、液浸部材３と対向する基板Ｐ（所定部材）上の液体ＬＱを回収可能である。回収口１５は、基板Ｐの表面と対向するように液浸部材３の所定位置に配置されている。本実施形態において、回収口１５には多孔部材１８が配置され、回収口１５は、多孔部材１８の孔を介して液体ＬＱを回収する。回収口１５から回収された液体ＬＱは、流路１７を介して、液体回収装置７に回収される。

制御装置４は、供給口１４を用いる液体ＬＱの供給動作と並行して、回収口１５を用いる液体ＬＱの回収動作を実行することによって、一方側の終端光学素子１２及び液浸部材３と他方側の所定部材との間に、液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成可能である。

次に、液体供給装置６について、図３及び図４を参照して説明する。図３は、本実施形態に係る液体供給装置６の一例を示す構成図、図４は、液体供給装置６のポンプ２０の一例を示す図である。

液体供給装置６は、液体ＬＱを送出するためのポンプ２０と、ポンプ２０から送出された液体ＬＱが流れる第１流路２１を形成する第１チューブ２１Ｔと、第１流路２１を流れる液体ＬＱの少なくとも一部を流路１６に供給するための第２流路２２を形成する第２チューブ２２Ｔと、第１流路２１を流れる液体ＬＱの少なくとも一部をポンプ２０に戻すための第３流路２３を形成する第３チューブ２３Ｔとを備えている。本実施系形態においては、第１流路２１、第３流路２３、及びポンプ２０により循環システム２５が構成され、循環システム２５を循環する液体ＬＱの一部が、第２流路２２を介して流路１６に供給される。本実施形態においては、ポンプ２０から第１流路２１に送出された液体ＬＱのうち、第３流路２３に流れる液体ＬＱの量が、第２流路２２に流れる液体ＬＱの量より多い。換言すれば、循環システム２５で循環する液体ＬＱの量が、供給口１４に供給される液体ＬＱの量に比べて多い。

また、本実施形態においては、循環システム２５に、液体製造装置（純水製造装置）１００からフレッシュな液体ＬＱが第４チューブ２４Ｔの第４流路２４を介して適宜供給（補充）される。本実施形態においては、第３流路２３に第４流路２４が接続されている。液体製造装置１００からの液体ＬＱは、第４流路２４を介して、第３流路２３に供給される。また、本実施形態においては、第４流路２４にフィルタユニット１０１が配置されている。フィルタユニット１０１は、第３流路２３に供給される前に、液体ＬＱ中の異物を除去する。

図４に示すように、ポンプ２０は、ケーシング３０と、ケーシング３０の内部に形成され、第１流路２１及び第３流路２３に接続された空間３１と、空間３１に配置され、空間３１の液体ＬＱを送出するために動くことができる可動部材３２と、空間３１の外側に配置され、電流の供給により電磁力を発生して、可動部材３２を動かす駆動装置３３とを備えている。駆動装置３３は、ケーシング３０の外側で、ケーシング３０に接続されたボディ３４に保持されている。駆動装置３３と空間３１との間には、ケーシング３０の一部が配置される。ケーシング３０は、例えばＰＦＡ（Tetra fluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ether copolymer）で形成されている。

可動部材３２は、永久磁石３５が内蔵されたロータ３６と、ロータ３６に接続されたインペラ３７とを含む。駆動装置３３は、磁性材料を含むステータ３８と、ステータ３８の周囲に配置されたコイル３９とを有する。本実施形態において、ステータ３８は、鉄製である。ステータ３８は、ロータ３６の周囲に複数配置されている。本実施形態において、ステータ３８は、ロータ３６の周囲の８箇所に配置されている。ステータ３８のそれぞれには、コイル３９が巻かれている。コイル３９のそれぞれは、ドライバ４０と接続されている。ドライバ４０は、制御装置４に制御される。ドライバ４０は、コイル３９のそれぞれに電流を供給可能である。

コイル３９に電流が供給されていないとき、ロータ３６は、永久磁石３５の磁力により、ステータ３９に引きつけられ、ケーシング３０の内面と接触する。すなわち、コイル３９に電流が供給されていないとき、可動部材３２の位置は固定される。

コイル３９に電流が供給されると、ステータ３８が磁化される。ステータ３８の磁力によって、永久磁石３５を含むロータ３６がケーシング３０の内面に対して浮上する。複数のステータ３８のそれぞれは、コイル３９に供給される電流に応じた磁力を発生する。ロータ３６は、複数のステータ３８の磁力（磁界移動）によって、ステータ３８及びケーシング３０に対して非接触支持されて回転する。本実施形態においては、ステータ３８の磁力により、ロータ３６とケーシング３０の内面との間に磁気軸受が形成される。

制御装置４は、コイル３９のそれぞれに供給する電流を調整して、ロータ３６及びインペラ３７を含む可動部材３２の単位時間当たりの回転数を制御する。本実施形態においては、ポンプ２０は、可動部材３２の回転数を検出するセンサ４１を備えている。センサ４１の検出信号は、制御装置４に出力される。制御装置４は、センサ４１の検出信号に基づいて、可動部材３２が目標回転数で回転するように、ドライバ４０を制御して、各コイル３９に供給する電流を調整する。

インペラ３７を含む可動部材３２が回転することによって、液体ＬＱが第３流路２３から空間３１へ流入し、空間３１から第１流路２１へ流出する。これにより、空間３１の液体ＬＱが第１流路２１に送出され、循環システム２５で循環する。空間３１から送出された液体ＬＱは、第１流路２１を流れる。第１流路２１を流れる液体ＬＱの少なくとも一部は、第２流路２２を流れ、流路１６及び供給口１４を介して、露光光ＥＬの光路を含む所定空間に供給され、液浸空間ＬＳを形成する。また、第１流路２１を流れる液体ＬＱの少なくとも一部は、第３流路２３を流れて、空間３１に戻される。

また、図３に示すように、本実施形態の液体供給装置６は、第２流路２２に配置された流量制御装置（マスフローコントローラ）２６と、第２流路２２に配置された温度センサ２７とを備えている。流量制御装置２６は、第２流路２２を流れる単位時間当たりの液体ＬＱの流量を調整して、流路１６（供給口１４）に対する液体ＬＱの単位時間当たりの供給量を調整する。温度センサ２７は、ポンプ２０の空間３１より送出され、第２流路２２を流れる液体ＬＱの温度を検出する。流量制御装置２６は、制御装置４に制御される。温度センサ２７の検出信号は、制御装置４に出力される。

本実施形態において、制御装置４は、ポンプ２０の駆動装置３３を制御して、空間３１の液体ＬＱの温度調整を実行可能である。駆動装置３３は、コイル３９に供給される電流に応じて、発熱する。駆動装置３３で発生した熱は、ケーシング３０を介して、空間３１の液体ＬＱに伝達される。駆動装置３３で発生する熱の空間３１への伝達により、空間３１の液体ＬＱの温度調整が実行される。

駆動装置３３の発熱量は、コイル３９に供給される電流値に応じて変化する。駆動装置３３のコイル３９に供給される電流値を制御して、駆動装置３３の発熱量を調整することによって、空間３１の液体ＬＱの温度に調整される。

次に、上述の構成を有する露光装置ＥＸの動作の一例について説明する。液浸空間ＬＳを形成するために、制御装置４は、終端光学素子１２及び液浸部材３と対向する位置に基板ステージ２等の所定部材を配置した状態で、液体供給装置６を用いる液体供給動作を開始する。液体供給装置６は、終端光学素子１３と所定部材との間の露光光ＥＬの光路を含む所定空間が液体ＬＱで満たされるように液体ＬＱを供給する。

制御装置４は、コイル３９に電流を供給して、ステータ３８が発生する電磁力により、可動部材３６を回転させる。これにより、空間３１の液体ＬＱが空間３１から第１流路２１に送出され、液体ＬＱが循環システム２５で循環するとともに、循環システム２５を循環する液体ＬＱの一部が、第２流路２２及び流路１６を介して、供給口１４に供給される。また、制御装置４は、液体回収装置７を用いる液体回収動作を実行する。制御装置４は、供給口１４を用いる液体ＬＱの供給動作と並行して、回収口１５を用いる液体ＬＱの回収動作を実行する。これにより、終端光学素子１２の射出面１３と所定部材との間の露光光ＥＬの光路を含む所定空間が液体ＬＱで満たされるように、液浸空間ＬＳが形成される。

制御装置４は、液体供給装置６から供給口１４を介して露光光ＥＬの光路へ供給される液体ＬＱが所望の温度になるように、空間３１の液体ＬＱの温度調整を実行する。制御装置４は、空間３１の液体ＬＱが目標温度になるように、駆動装置３３のコイル３９に供給する電流値を制御する。

本実施形態において、記憶装置５には、駆動装置３３のコイル３９に供給される電流値と、空間３１の液体ＬＱの温度との関係が予め記憶されている。その関係は、例えば事前に行われる実験によって求めることができる。すなわち、コイル３９にどれくらいの値の電流が供給されると、空間３１の液体ＬＱがどれくらいの温度になるのかが、記憶装置５に予め記憶されている。なお、上述の関係は、シミュレーションによって求めることもできる。

制御装置４は、記憶装置５の記憶情報に基づいて、空間３１の液体ＬＱが目標温度になるように、駆動装置３３のコイル３９に供給する電流値を制御する。これにより、制御装置４は、供給口１４から所定空間に供給される液体ＬＱが所望の温度になるように、空間３１の液体ＬＱを目標温度に調整することができる。

また、本実施形態においては、空間３１より送出される液体ＬＱの温度を検出する温度センサ２７が設けられている。制御装置４は、温度センサ２７の検出結果に基づいて、駆動装置３３のコイル３９に供給する電流値を制御することができる。したがって、制御装置４は、記憶装置５の記憶情報に基づく駆動装置３３の制御（フィードフォワード制御）と、温度センサ２７の検出結果に基づく駆動装置３３の制御（フィードバック制御）との少なくとも一方を用いることができる。

こうして、所望の温度の液体ＬＱで液浸空間ＬＳが形成される。制御装置４は、終端光学素子１２及び液浸部材３と、基板ステージ２に保持された基板Ｐとの間に液浸空間ＬＳを形成した状態で、照明系ＩＬより露光光ＥＬを射出して、マスクＭを露光光ＥＬで照明する。マスクＭからの露光光ＥＬは、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して基板Ｐに照射される。これにより、基板Ｐが露光光ＥＬで露光され、マスクＭのパターンの像が基板Ｐに投影される。

なお、上述の実施形態においては、コイル３９に供給する電流値を制御して、空間ＬＱの温度を調整することとしたが、駆動装置３３の駆動による可動部材３２の単位時間当たりの回転数を制御して、空間３１の液体ＬＱの温度を調整することもできる。この場合、例えば可動部材３２の単位時間当たりの回転数と空間３１の液体ＬＱの温度との関係を、実験又はシミュレーションによって予め求めて記憶装置５に記憶させておくことにより、制御装置４は、その記憶装置５の記憶情報に基づいて、駆動装置３３を制御して、空間３１の液体ＬＱを目標温度に調整することができる。

また、本実施形態においては、可動部材３２の単位時間当たりの回転数を検出可能なセンサ４１が設けられている。制御装置４は、センサ４１の検出結果に基づいて、空間３１の液体ＬＱが所望の温度になるように、駆動装置３３を制御することができる。したがって、制御装置４は、記憶装置５の記憶情報に基づく駆動装置３３の制御（フィードフォワード制御）と、センサ４１の検出結果に基づく駆動装置３３の制御（フィードバック制御）との少なくとも一方を用いることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、液体を所望の温度に調整でき、その温度調整された液体を露光光ＥＬの光路に供給できる。したがって、露光不良の発生を抑制し、不良デバイスの発生を抑制できる。

また、本実施形態によれば、ポンプ２０の少なくとも一部を熱交換器として機能させており、ポンプ２０の駆動装置３３で発生する熱を制御することによって、液体ＬＱの温度を調整しているので、熱交換器において液体ＬＱに酸素等の気体が溶解する現象をなくすことができる。したがって、溶存する気体（例えば酸素）の濃度が所望状態に維持され、所望温度に調整された液体ＬＱを液体供給装置６から送出することができる。

なお、上述の実施形態においては、露光光ＥＬの光路を含む所定空間が液体ＬＱで満たされるように、液体供給装置６から液体ＬＱを供給する場合を例にして説明したが、例えば米国特許出願公開第２００５／００５７１０２号明細書に開示されているような、ステージを移動するためのコイルを収容する内部空間を形成するハウジングを有するアクチュエータ装置が設けられている場合、上述の実施形態で説明した液体供給装置を用いて、そのハウジングの内部空間に温度調整された液体を供給することができる。

なお、上述の実施形態における投影光学系ＰＬにおいて、終端光学素子１３の射出側（像面側）の光路が液体ＬＱで満たされているが、投影光学系ＰＬとして、国際公開第２００４／０１９１２８号パンフレットに開示されているような、終端光学素子１３の入射側（物体面側）の光路も液体で満たされる投影光学系を採用することもできる。

なお、上述の各実施形態の液体ＬＱは水であるが、水以外の液体であってもよい。液体ＬＱとしては、露光光ＥＬに対して透過性であり、露光光ＥＬに対して高い屈折率を有し、投影光学系ＰＬあるいは基板Ｐの表面を形成する感光材（フォトレジスト）などの膜に対して安定なものが好ましい。例えば、液体ＬＱとして、ハイドロフロロエーテル（ＨＦＥ）、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）、フォンブリンオイル等を用いることも可能である。また、液体ＬＱとして、種々の流体、例えば、超臨界流体を用いることも可能である。

なお、本実施形態の基板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、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。

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。

さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第１パターンの縮小像を基板Ｐ上に転写した後、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第２パターンの縮小像を第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光してもよい（スティッチ方式の一括露光装置）。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。

また、例えば米国特許第第６６１１３１６号明細書に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。また、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明を適用することができる。

また、露光装置ＥＸとして、米国特許第６３４１００７号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、及び米国特許第６２６２７９６号明細書等に開示されているような、複数の基板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。

更に、米国特許第６８９７９６３号明細書、欧州特許出願公開第１７１３１１３号明細書等に開示されているような、基板を保持する基板ステージと、基準マークが形成された基準部材及び／又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置を採用することができる。

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）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。

なお、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６７７８２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク（電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。

上述の実施形態においては、投影光学系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。

上述の実施形態の露光装置は、本願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。

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図５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、上述の実施形態に従って、マスクからの露光光で基板を露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理（露光処理）を含む基板処理ステップ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、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。

なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。

本実施形態に係る露光装置の一例を示す概略構成図である。 本実施形態に係る露光装置の一部を拡大した側断面図である。 本実施形態に係る液体供給装置の一例を示す構成図である。 本実施形態に係る液体供給装置のポンプの一例を示す図である。 半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

３…液浸部材、４…制御装置、５…記憶装置、６…液体供給装置、２１…第１流路、２２…第２流路、２３…第３流路、２７…温度センサ、３１…空間、３２…可動部材、３３…駆動装置、３６…ロータ、３７…インペラ、３８…ステータ、３９…コイル、４０…ドライバ、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、ＬＱ…液体、ＬＳ…液浸空間、Ｍ…マスク、Ｐ…基板

Claims (14)

1. 液体を介して露光光で基板を露光する露光装置であって、
   第１空間に配置され、前記第１空間の前記液体を送出するために前記液体と接触して動く可動部材と、
   前記第１空間の外側に配置され、電流の供給により電磁力を発生して、前記可動部材を非接触で動かす駆動装置と、
   前記駆動装置を制御して、前記第１空間の前記液体の温度調整を実行する制御装置と、を備えた露光装置。
2. 前記駆動装置で発生する熱の前記第１空間への伝達により、前記温度調整が実行される請求項１記載の露光装置。
3. 前記駆動装置の制御は、前記駆動装置に供給する電流値の制御を含む請求項１又は２記載の露光装置。
4. 前記駆動装置に供給される電流値と前記液体の温度との関係が予め記憶された記憶装置を備え、
   前記制御装置は、前記記憶装置の記憶情報に基づいて、前記駆動装置を制御する請求項３記載の露光装置。
5. 前記可動部材は回転し、
   前記駆動装置の制御は、前記駆動装置の駆動による前記可動部材の単位時間当たりの回転数の制御を含む請求項１〜４のいずれか一項記載の露光装置。
6. 前記可動部材の単位時間当たりの回転数と前記液体の温度との関係が予め記憶された記憶装置を備え、
   前記制御装置は、前記記憶装置の記憶情報に基づいて、前記駆動装置を制御する請求項５記載の露光装置。
7. 前記第１空間より送出される液体の温度を検出する温度センサを備え、
   前記制御装置は、前記温度センサの検出結果に基づいて、前記駆動装置を制御する請求項１〜６のいずれか一項記載の露光装置。
8. 前記駆動装置は、磁性材料を含むステータと、前記ステータの周囲に配置されたコイルとを含み、
   前記コイルに電流が供給される請求項１〜７のいずれか一項記載の露光装置。
9. 前記可動部材は、前記ステータに非接触状態で支持されて回転するロータを含む請求項８記載の露光装置。
10. 前記可動部材は、インペラを含む請求項１〜９のいずれか一項記載の露光装置。
11. 前記第１空間に接続され、前記第１空間から送出された前記液体が流れる第１流路と、
    前記第１流路を流れる液体の少なくとも一部を、前記露光光の光路を含む所定空間に供給するための第２流路と、
    前記第１流路を流れる液体の少なくとも一部を前記第１空間に戻すための第３流路とを有する請求項１〜１０のいずれか一項記載の露光装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
    露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
13. 液体を介して露光光で基板を露光する露光方法であって、
    第１空間に可動部材を配置することと、
    前記第１空間の外側に配置された駆動装置に電流を供給して、前記駆動装置が発生する電磁力により前記可動部材を非接触で動かして、前記第１空間において前記可動部材に接触した前記液体を前記第１空間から送出することと、
    前記駆動装置を制御して、前記第１空間の前記液体の温度調整を実行することと、
    前記第１空間において温度調整された前記液体を前記露光光の光路を含む所定空間に供給することと、
    前記所定空間に供給された前記液体を介して前記基板を露光することと、を含む露光方法。
14. 請求項１３記載の露光方法を用いて基板を露光することと、
    露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。

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