JP5287948B2 - 露光装置及びデバイス製造方法 - Google Patents
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Description
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。
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。
図1は本実施形態の露光装置を示す概略構成図である。
基板ホルダPHは、例えば真空吸着等により基板Pを保持する。基板ステージPSTの下面には非接触軸受である気体軸受(エアベアリング)88が複数設けられている。基板ステージPSTは、エアベアリング88により基板定盤6の上面(ガイド面)に対して非接触支持されている。基板定盤6は、ベースBP上に防振装置89を介して支持されている。また、防振装置89によって、ベースBP(床面)やメインコラム9の振動が、基板ステージPSTを支持する基板定盤6に伝わらないように、基板定盤6とメインコラム9及びベースBP(床面)とが振動的に分離されている。
すなわち、第1回収口22に設けられた多孔部材25は、基板ステージPSTに支持された基板Pの表面と対向する斜面(下面)26を有している。第1液体LQ1は、第1回収口22に配置された多孔部材25の斜面26を介して回収される。すなわち第1回収口22は斜面26に形成された構成となっている。また、第1回収口22は、露光光ELが照射される投影領域ARを囲むように形成されているため、その第1回収口22に配置された多孔部材25の斜面26は、露光光ELが照射される投影領域ARを囲むように形成された構成となっている。
このうち、投影領域ARに対してX軸方向(走査方向)両側のそれぞれに配置されている多孔部材25A、25Cは、その表面とXZ平面とを直交させつつ、光軸AXから離れるにつれて基板Pの表面との間隔が大きくなるように配置されている。また、投影領域ARに対してY軸方向の両側のそれぞれに配置されている多孔部材25B、25Dは、その表面とYZ平面とを直交させつつ、光軸AXから離れるにつれて基板Pの表面との間隔が大きくなるように配置されている。
そして、斜面26(多孔部材25)の外縁部の外側には、側板部71Aの下部の一部の領域によって形成された壁部76が設けられている。壁部76は、多孔部材22(斜面26)を囲むように、その周縁に設けられたものであって、投影領域ARに対して第1回収口22の外側に設けられており、第1液体LQ1の漏出を抑制するためのものである。
またバッファ流路部14Hを複数の流路に分割して、スリット状の液体供給口12の位置に応じて異なる量の液体LQを供給できるようにしてもよい。
回収部材45の内部には、第2液体LQ2が流れる回収流路46が形成されている。回収部材45(回収流路46)に対する第2回収流路44の接続部は、鏡筒PKの内側面PKCにおいて第2空間K2の近傍に設けられている。
また、ランド面75と斜面26とは連続的に形成されている。その場合において、図8(a)に示す初期状態(ランド面75と基板Pとの間に第1液体LQ1の第1液浸領域LR1が形成されている状態)から、基板Pを第1液浸領域LR1に対して+X方向に所定速度で所定距離だけスキャン移動した場合、図8(b)に示すような状態となる。図8(b)に示すようなスキャン移動後の所定状態においては、第1液浸領域LR1の第1液体LQ1には、斜面26に沿って斜め上方に移動する成分F1と、水平方向に移動する成分F2とが生成される。その場合、第1液浸領域LR1の第1液体LQ1とその外側の空間との界面(気液界面)LGの形状は維持される。また、たとえ第1液浸領域LR1に対して基板Pを高速に移動したとしても、界面LGの形状の大きな変化を抑制できる。
また、単位時間あたりの第2液体LQ2の供給量及び回収量が不安定になった場合、第2液浸領域LR2が枯渇し、露光精度が劣化する不都合が生じる。そのため、第2空間K2に対する第2液体LQ2の交換を間欠的に行うことで、第2液浸領域LR2を所望状態に形成し、上記不都合の発生を防止することができる。
本実施形態においても液体LQ1の厚さは3mm程度であり、ランド面75と基板Pとの距離は1mm程度である。本実施形態においては、第1光学素子LS1の厚みH1は15mm程度であるが、これに限らず、15mm〜20mm程度の範囲で設定することができる。
そして、図12等を参照して説明した実施形態同様、第1光学素子LS1は鏡筒PKより下方に露出(突出)しており、ノズル部材70は第1光学素子LS1に近接して配置されている。
(4×γ×cosθ)/d ≧ (Pa−Pb) …(3)
の条件が成立する場合、図15に示すように、多孔部材25の第1孔25Haの下側(基板P側)に気体空間が形成されても、多孔部材25の下側の空間の気体が孔25Haを介して多孔部材25の上側の空間に移動(侵入)することを防止することができる。すなわち、上記(3)式の条件を満足するように、接触角θ、孔径d、液体LQの表面張力γ、圧力Pa、Pbを最適化することで、液体LQと気体との界面が多孔部材25の孔25Ha内に維持され、第1孔25Haからの気体の侵入を抑えることができる。一方、多孔部材25の第2孔25Hbの下側(基板P側)には液体空間が形成されているので、第2孔25Hbを介して液体LQのみを回収することができる。
Claims (26)
- 基板上に露光光を照射して、前記基板を露光する露光装置において、
像面に最も近い第1エレメントと、前記第1エレメントに次いで前記像面に近い第2エレメントとを有する投影光学系と、
前記露光光が通過する開口と、前記基板の表面が対向するように配置された液体回収口とを有するノズル部材と、
前記第1エレメントを支持する支持部材と、を備え、
前記第1エレメントは、前記基板の表面と対向するように配置され、前記露光光が通過する第1面と、第2エレメントと対向するように配置され、前記露光光が通過する第2面と、前記支持部材で支持されるフランジ部と、前記フランジ部から前記第1面に向かって傾斜した側面とを有し、
前記第1エレメントの前記第1面から射出された前記露光光は、前記ノズル部材の前記開口を通過するととともに、前記第1エレメントの前記第1面と前記基板との間の第1液体を介して前記基板に照射される露光装置。 - 前記フランジ部の下面は、前記第1面と平行である請求項1記載の露光装置。
- 前記フランジ部の下面が前記支持部材で支持される請求項1又は2記載の露光装置。
- 前記フランジ部の下面が、前記ノズル部材の上面と対向している請求項1〜3のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記支持部材の下面が、前記ノズル部材の上面と対向している請求項1〜4のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第1エレメントの前記第1面は、前記投影光学系の光軸とほぼ垂直である請求項1〜5のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第1エレメントの前記第2面は、正の屈折力を有する請求項1〜6のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記露光光は、前記第1エレメントの前記第2面と前記第2エレメントとの間の第2液体を介して前記基板に照射される請求項1〜6のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第1面と前記第2面はほぼ平行である請求項8記載の露光装置。
- 前記第1液体の温度と前記第2液体の温度とは同一である請求項8又は9記載の露光装置。
- 前記第1液体の温度と前記第2液体の温度とは異なる請求項8又は9記載の露光装置。
- 前記第1液体と前記第2液体とは同一の液体である請求項8〜11のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第1液体及び前記第2液体は、純水であって、
前記第1液体としての純水の比抵抗値と前記第2液体としての純水の比抵抗値とが異なる請求項12記載の露光装置。 - 前記第1液体及び前記第2液体は、純水であって、
前記第1液体としての純水の全有機炭素値と前記第2液体としての純水の全有機炭素値とが異なる請求項12記載の露光装置。 - 前記第2エレメントは、前記支持部材で支持されるフランジ部を有する請求項1〜14のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第1エレメントの前記第2面と対向する前記第2エレメントの下面の外径が、前記第2面の外径よりも小さい請求項1〜15のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第1エレメントの前記第2面の外径は、前記第1エレメントの前記第1面の外径の2倍以上である請求項1〜16のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記投影光学系の光軸上における前記第1エレメントの前記第1面と前記第2面との距離は15mm以上である請求項1〜17のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記液体回収口の外径が、前記第1エレメントの前記第2面の外径よりも小さい請求項1〜18のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記ノズル部材は、前記開口の周囲に配置され、前記基板の表面が対向するように配置された下面を有し、
前記液体回収口は、前記下面の周囲に、前記開口を囲むように設けられている請求項1〜19のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記第1エレメントの前記第1面から射出された露光光は、前記開口を介して前記基板に照射される請求項20記載の露光装置。
- 前記ノズル部材は、前記下面と前記回収口との間に設けられ、前記基板の表面が対向するように設けられた液体供給口を有する請求項20又は21記載の露光装置。
- 前記液体供給口は、前記開口を囲むように設けられている請求項22記載の露光装置。
- 前記基板が露光されるときに、前記投影光学系の光軸上において、前記第1エレメントの前記第1面と前記第2面との距離が、前記第1エレメントの前記第1面と前記基板との距離よりも大きい請求項1〜23のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記ノズル部材は、前記第1エレメントと対向する撥液性面を有する請求項1〜24のいずれか一項記載の露光装置。
- 請求項1〜請求項25のいずれか一項記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイス製造方法。
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