KR101250155B1 - 노광 장치 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents

노광 장치 및 디바이스 제조 방법 Download PDF

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Abstract

액체의 공급 및 회수를 소망 상태에서 행할 수 있고, 기판 상에 투영되는 패턴 이미지의 열화를 억제할 수 있는 노광 장치를 제공한다. 노광 장치는, 액체(LQ) 를 공급하는 공급구 (12) 및 액체 (LQ) 를 회수하는 회수구 (22) 를 갖는 노즐 부재 (70) 와, 메인 칼럼 (1) 의 하측 단부 (7) 에 대하여 노즐 부재 (70) 를 방진 지지하는 방진 기구 (60) 를 구비하고 있다.

Description

노광 장치 및 디바이스 제조 방법{EXPOSURE APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING DEVICE}
본 발명은, 액체를 개재하여 기판을 노광하는 노광 장치, 및 이 노광 장치를 사용하는 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.
본원은, 2004년 3월 25일에 출원된 일본 특허출원 2004-89348호에 대하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
반도체 디바이스나 액정 표시 디바이스는, 마스크 상에 형성된 패턴을 감광성 기판 상에 전사하는, 이른바 포토리소그래피의 수법에 의해 제조된다. 이 포토리소그래피 공정에서 사용되는 노광 장치는, 마스크를 지지하는 마스크 스테이지와 기판을 지지하는 기판 스테이지를 갖고, 마스크 스테이지 및 기판 스테이지를 축차 (逐次) 이동시키면서 마스크의 패턴을 투영 광학계를 통해 기판에 전사하는 것이다. 최근, 디바이스 패턴의 향상된 고집적화에 대응하기 위해서 투영 광학계의 더욱 향상된 고해상도화가 요망되고 있다. 투영 광학계의 해상도는, 사용하는 노광 파장이 짧아질수록, 또한 투영 광학계의 개구수가 클수록 높아진다. 그 때문에, 노광 장치에서 사용되는 노광 파장은 해마다 단파장화되고 있으며, 투영 광학계의 개구수도 증대하고 있다. 그리고, 현재 주류를 이루고 있는 노광 파장은, KrF 엑시머 레이저의 248㎚ 이지만, 더욱 단파장인 ArF 엑시머 레이저의 193㎚ 도 실용화되고 있다. 또한, 노광을 행할 때에는, 해상도와 마찬가지로 초점 심도 (DOF) 도 중요하게 된다. 해상도 (R), 및 초점 심도 (δ) 는 각각 이하의 식으로 표시된다.
R=k1·λ/NA --- (1)
δ=±k2·λ/NA2 --- (2)
여기서, λ 는 노광 파장, NA 는 투영 광학계의 개구수, k1, k2 는 프로세스 계수이다. (1) 식, (2) 식으로부터, 해상도 (R) 를 높이기 위해서, 노광 파장 (λ) 을 짧게 하고, 개구수 (NA) 를 크게 하면, 초점 심도 (δ) 가 좁아짐을 알 수 있다.
초점 심도 (δ) 가 너무 좁아지면, 투영 광학계의 이미지면에 대하여 기판 표면을 합치시키는 것이 어려워지고, 노광 동작시의 포커스 마진이 부족할 우려가 있다. 그래서, 실질적으로 노광 파장을 짧게 하고, 또한 초점 심도를 넓게 하는 방법으로서, 예를 들어 하기 특허문헌 1 에 개시되어 있는 액침법이 제안되어 있다. 이 액침법은, 투영 광학계의 선단면 (하면) 과 기판 표면 사이를 물이나 유기 용매 등의 액체로 채우고, 액체 중에서의 노광광의 파장이, 공기 중의 1/n (n 은 액체의 굴절률로 통상 1.2∼1.6 정도) 이 되는 것을 이용하여 해상도를 향상시킴과 함께, 초점 심도를 약 n 배로 확대한다는 것이다. 본 국제출원에서 지정한 지정국 (또는 선택한 선택국) 의 국내 법령에서 허용되는 한, 하기 팜플렛의 개시를 원용하여 본 명세서의 일부로 한다.
특허문헌 1: 국제공개 제99/49504호 팜플렛
그런데, 상기 종래 기술에 있어서는, 액체의 공급 및 회수는 노즐을 사용하여 행해지지만, 상기 노즐에서 발생한 진동이 예를 들어 투영 광학계에 전해지면, 투영 광학계와 액체를 개재하여 기판 상에 투영되는 패턴 이미지가 열화될 가능성이 있다. 또한, 액체의 압력 변화에 의해 노즐의 위치가 변동할 가능성도 있어, 액체의 공급 및 회수를 소망 상태에서 행하는 것이 어려워질 가능성도 있다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 액체의 공급 및 회수를 소망 상태에서 행할 수 있고, 기판 상에 투영되는 패턴 이미지의 열화를 억제할 있는 노광 장치, 및 이 노광 장치를 사용하는 디바이스 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 실시형태에 나타내는 도 1∼도 6 에 대응시킨 이하의 구성을 채용하고 있다.
본 발명의 노광 장치 (EX) 는, 액체 (LQ) 를 개재하여 기판 (P) 을 노광하는 노광 장치에 있어서, 액체 (LQ) 를 공급하는 공급구 (12) 및 액체 (LQ) 를 회수하는 회수구 (22) 중 적어도 어느 일방을 갖는 노즐 부재 (70) 와, 소정의 지지 부재 (7, 1) 에 대하여 노즐 부재 (70) 를 방진 (防振) 지지하는 방진 기구 (60) 를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 소정의 지지 부재에 대하여 노즐 부재를 방진 지지하는 방진 기구를 형성하였기 때문에, 노즐 부재에서 발생한 진동이 노광 정밀도에 주는 영향을 억제할 수 있다. 따라서, 기판 상에 투영되는 패턴 이미지의 열화를 방지할 수 있다.
본 발명의 노광 장치 (EX) 는, 액체 (LQ) 를 개재하여 기판 (P) 을 노광하는 노광 장치에 있어서, 액체 (LQ) 를 공급하는 공급구 (12) 및 액체 (LQ) 를 회수하는 회수구 (22) 중 적어도 어느 일방을 갖는 노즐 부재 (70) 와, 노즐 부재 (70) 를 지지하는 지지 부재 (7, 1) 와, 지지 부재 (7, 1) 와 노즐 부재 (70) 의 위치 관계를 조정하는 조정 기구 (60) 를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 조정 기구에 의해서 지지 부재에 대한 노즐 부재의 위치를 조정할 수 있고, 노즐 부재를 최적 위치에 배치한 상태에서 액침 영역을 형성하기 위한 액체의 공급 및 회수를 행할 수 있다. 따라서, 액침 영역을 양호하게 형성하여 정밀도 높게 액침 노광할 수 있다.
본 발명의 노광 장치 (EX) 는, 광학계 (PL) 와 액체 (LQ) 를 개재하여 기판 (P) 을 노광하는 노광 장치에 있어서, 액체 (LQ) 를 공급하는 공급구 (12) 및 액체 (LQ) 를 회수하는 회수구 (22) 중 적어도 어느 일방을 갖고, 소정의 지지 부재 (7, 1) 에 지지된 노즐 부재 (70) 와, 광학계 (PL) 와 노즐 부재 (70) 의 위치 관계를 조정하는 조정 기구 (60) 를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 조정 기구에 의해서 광학계에 대한 노즐 부재의 위치를 조정할 수 있고, 노즐 부재를 최적 위치에 배치한 상태에서 액침 영역을 형성하기 위한 액체의 공급 및 회수를 행할 수 있다. 따라서, 액침 영역을 양호하게 형성하여 정밀도 높게 액침 노광할 수 있다.
본 발명의 노광 장치 (EX) 는, 액체 (LQ) 를 개재하여 기판 (P) 을 노광하는 노광 장치에 있어서, 액체 (LQ) 를 공급하는 공급구 (12) 및 액체 (LQ) 를 회수하는 회수구 (22) 중 적어도 어느 일방을 갖고, 소정의 지지 부재 (7, 1) 에 지지된노즐 부재 (70) 와, 기판 (P) 을 유지하는 기판 스테이지 (PST) 와, 지지 부재 (7, 1) 에 대하여 노즐 부재 (70) 를 구동하는 구동 장치 (61, 62, 63) 를 갖고, 기판 스테이지 (PST) 와 노즐 부재 (70) 의 위치 관계를 조정하는 조정 기구 (60) 를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 조정 기구에 의해서 기판 스테이지에 대한 노즐 부재의 위치를 조정할 수 있고, 노즐 부재를 최적 위치에 배치한 상태에서 액침 영역을 형성하기 위한 액체의 공급 및 회수를 행할 수 있다. 따라서, 액침 영역을 양호하게 형성하여 정밀도 높게 액침 노광할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 양태의 노광 장치 (EX) 는, 액체 (LQ) 를 개재하여 기판 (P) 을 노광하는 노광 장치로서, 액체 (LQ) 를 공급하는 공급구 (12) 및 액체 (LQ) 를 회수하는 회수구 (22) 중 적어도 일방을 갖는 노즐 부재 (70) 를 구비하고, 노즐 부재 (70) 중 적어도 일부가 기판 (P) 을 노광하는 노광광의 광축 (AX) 의 방향으로 이동 가능하도록 구성하였다.
본 발명의 디바이스 제조 방법은, 상기 기재된 노광 장치 (EX) 를 사용하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 기판 상에 패턴 이미지를 정밀도 높게 전사할 수 있기 때문에, 소망 성능을 갖는 디바이스를 제조할 수 있다.
본 발명에 의하면, 액체의 공급 및 회수를 소망 상태에서 행할 수 있고, 기판 상에 투영되는 패턴 이미지의 열화를 억제할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 노광 장치의 일실시형태를 나타내는 개략 구성도이다.
도 2 는 노즐 부재 근방을 나타내는 측면도이다.
도 3 은 노즐 부재를 나타내는 평면도이다.
도 4 는 본 발명의 노광 장치의 별도의 실시형태를 나타내는 측면도이다.
도 5 는 본 발명의 노광 장치의 별도의 실시형태를 나타내는 측면도이다.
도 6 은 반도체 디바이스의 제조 공정의 일례를 나타내는 플로우차트도이다.
부호의 설명
1 : 메인 칼럼 (지지 부재) 2 : 광학 소자
7 : 하측 단부 (지지 부재) 12 : 액체 공급구
22 : 액체 회수구 60 : 방진 기구 (조정 기구)
61∼63 : 구동 장치 65 : 액티브 방진 기구
70 : 노즐 부재 72 : 패시브 방진 기구
80, 100, 110 : 위치 계측기 90 : 가속도 계측기
AR 1: 투영 영역 AR2 : 액침 영역
EX 노광 장치 LQ : 액체
P : 기판 PL : 투영 광학계
PST : 기판 스테이지
이하, 본 발명의 노광 장치 및 디바이스 제조 방법에 관해서 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 은 본 발명의 노광 장치의 일실시형태를 나타내는 개략 구성도이다.
도 1 에 있어서, 노광 장치 (EX) 는, 마스크 (M) 를 지지하는 마스크 스테이지 (MST) 와, 기판 (P) 을 지지하는 기판 스테이지 (PST) 와, 마스크 스테이지 (MST) 에 지지되어 있는 마스크 (M) 를 노광광 (EL) 으로 조명하는 조명 광학계 (IL) 와, 노광광 (EL) 으로 조명된 마스크 (M) 의 패턴 이미지를 기판 스테이지 (PST) 에 지지되어 있는 기판 (P) 에 투영 노광하는 투영 광학계 (PL) 와, 노광 장치 (EX) 전체의 동작을 통괄 제어하는 제어 장치 (CONT) 를 구비하고 있다.
제어 장치 (CONT) 는, 노광 장치 (EX) 의 각종 측정 수단 (예를 들어, 간섭계 (35, 45), 포커스 레벨링 검출계, 노즐 위치 계측기 (84∼86) 등) 이나 구동 장치 (예를 들어, 마스크 스테이지 구동 장치, 기판 스테이지 구동 장치, 노즐 구동 장치 (61∼63) 등) 등에 접속되어 있고, 이들과의 사이에서 측정 결과나 구동 지령의 전달이 가능하도록 구성되어 있다.
또한, 노광 장치 (EX) 는, 마스크 스테이지 (MST) 및 투영 광학계 (PL) 를 지지하는 메인 칼럼 (1) 을 구비하고 있다. 메인 칼럼 (1) 은 바닥면에 수평으로 탑재된 베이스 플레이트 (BP) 상에 설치되어 있다. 메인 칼럼 (1) 에는, 내측을 향하여 돌출되는 상측 단부 (3) 및 하측 단부 (7) 가 형성되어 있다.
본 실시형태의 노광 장치 (EX) 는, 노광 파장을 실질적으로 짧게 하여 해상도를 향상시킴과 함께 초점 심도를 실질적으로 넓게 하기 위해서 액침법을 적용한 액침 노광 장치로서, 기판 (P) 상에 액체 (LQ) 를 공급하는 액체 공급 기구 (10) 와, 기판 (P) 상의 액체 (LQ) 를 회수하는 액체 회수 기구 (20) 를 구비하고 있다. 노광 장치 (EX) 는, 적어도 마스크 (M) 의 패턴 이미지를 기판 (P) 상에 전사하고 있는 동안, 액체 공급 기구 (10) 로부터 공급한 액체 (LQ) 에 의해 투영 광학계 (PL) 의 투영 영역 (AR1) 을 포함하는 기판 (P) 상의 일부에 액침 영역 (AR2) 을 형성한다. 구체적으로는, 노광 장치 (EX) 는, 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측 선단부의 광학 소자 (2) 와 기판 (P) 의 표면 사이에 액체 (LQ) 를 채우고, 이 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이의 액체 (LQ) 및 투영 광학계 (PL) 를 개재하여 마스크 (M) 의 패턴 이미지를 기판 (P) 상에 투영함으로써 이 기판 (P) 을 노광한다.
본 실시형태에서는, 노광장치 (EX) 로서 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 주사 방향에 있어서의 서로 다른 방향 (역방향) 으로 동기 이동시키면서 마스크 (M) 에 형성된 패턴을 기판 (P) 에 노광하는 주사형 노광 장치 (이른바 스캐닝 스테퍼) 를 사용하는 경우를 예로 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 투영 광학계 (PL) 의 광축 (AX) 과 일치하는 방향을 Z 축 방향, Z 축 방향에 수직인 평면 내에서 마스크 (M) 와 기판 (P) 의 동기 이동 방향 (주사 방향) 을 X 축 방향, Z 축 방향 및 X 축 방향에 수직인 방향 (비주사 방향) 을 Y 축 방향으로 한다. 또한, X 축, Y 축, 및 Z 축 주위의 회전 (경사) 방향을 각각, θX, θY, 및 θZ 방향으로 한다. 또한, 여기서 말하는 「기판」은 반도체 웨이퍼 상에 감광성 재료인 포토 레지스트를 도포한 것을 포함하고, 「마스크」는 기판 상에 축소 투영되는 디바이스 패턴이 형성된 레티클을 포함한다.
조명 광학계 (IL) 는, 메인 칼럼 (1) 의 상부에 고정된 지지 칼럼 (4) 에 의해 지지되어 있다. 조명 광학계 (IL) 는, 마스크 스테이지 (MST) 에 지지되어 있는 마스크 (M) 를 노광광 (EL) 으로 조명하는 것으로서, 노광용 광원, 노광용 광원으로부터 사출된 광속의 조도를 균일화하는 옵티컬 인터그레이터, 옵티컬 인터그레이터로부터의 노광광 (EL) 을 집광하는 콘덴서 렌즈, 릴레이 렌즈계, 및 노광광 (EL) 에 의한 마스크 (M) 상의 조명 영역을 슬릿 형상으로 설정하는 가변 시야 조리개 등을 갖고 있다. 마스크 (M) 상의 소정의 조명 영역은 조명 광학계 (IL) 에 의해 균일한 조도 분포의 노광광 (EL) 으로 조명된다. 조명 광학계 (IL) 로부터 사출되는 노광광 (EL) 으로서는, 예를 들어 수은 램프로부터 사출되는 자외역의 휘선 (g 선, h 선, i 선) 및 KrF 엑시머 레이저광 (파장 248㎚) 등의 원자외광 (DUV 광) 이나 ArF 엑시머 레이저광 (파장 193㎚) 및 F2 레이저광 (파장 157㎚) 등의 진공 자외광 (VUV 광) 등이 사용된다. 본 실시형태에 있어서는 ArF 엑시머 레이저광이 사용된다.
본 실시형태에 있어서, 액체 (LQ) 에는 순수가 사용된다. 순수는 ArF 엑시머 레이저광뿐만 아니라, 예를 들어 수은 램프로부터 사출되는 자외역의 휘선 (g 선, h 선, i 선) 및 KrF 엑시머 레이저광 (파장 248㎚) 등의 원자외광 (DUV 광) 도 투과 가능하다.
마스크 스테이지 (MST) 는, 마스크 (M) 를 지지하는 것으로서, 그 중앙부에 마스크 (M) 의 패턴 이미지를 통과시키는 개구부 (36) 를 구비하고 있다. 메인 칼럼 (1) 의 상측 단부 (3) 에는, 방진 유닛 (33) 을 개재하여 마스크 정반 (31) 이 지지되어 있다. 마스크 정반 (31) 의 중앙부에도, 마스크 (M) 의 패턴 이미지를 통과시키는 개구부 (37) 가 형성되어 있다. 마스크 스테이지 (MST) 의 하면에는 비접촉 베어링인 기체 베어링 (에어 베어링)(32) 이 복수 형성되어 있다.
마스크 스테이지 (MST) 는 에어 베어링 (32) 에 의해 마스크 정반 (31) 의 이미지면 (가이드면)(31A) 에 대하여 비접촉 지지되어 있고, 리니어 모터 등의 마스크 스테이지 구동 장치에 의해, 투영 광학계 (PL) 의 광축 (AX) 에 수직인 평면 내, 즉 XY 평면 내에서 2 차원 이동 가능 및 θZ 방향으로 미소 회전 가능하다. 마스크 스테이지 (MST) 상의 +X 측의 소정 위치에는 이동 거울 (34) 이 형성되어 있다. 또한, 이동 거울 (34) 에 대향하는 위치에는 레이저 간섭계 (35) 가 형성되어 있다. 마찬가지로, 도시를 생략하였으나, 마스크 스테이지 (MST) 상의 +Y 측에도 이동 거울이 형성되고, 이것에 대향하는 위치에는 레이저 간섭계가 형성되어 있다. 마스크 스테이지 (MST) 상의 마스크 (M) 의 2 차원 방향의 위치, 및 θZ 방향의 회전각 (경우에 따라서는 θX, θY 방향의 회전각도 포함) 은 레이저 간섭계 (35) 에 의해 실시간으로 계측되고, 계측 결과는 제어 장치 (CONT) 로 출력된다. 제어 장치 (CONT) 는, 레이저 간섭계 (35) 및 상기 마스크 스테이지 구동 장치에 접속되어 있고, 레이저 간섭계 (35) 의 계측 결과에 기초하여 마스크 스테이지 구동 장치를 구동시킴으로써 마스크 스테이지 (MST) 에 지지되어 있는 마스크 (M) 의 위치를 결정한다.
투영 광학계 (PL) 는, 마스크 (M) 의 패턴을 소정의 투영 배율 (β) 로 기판 (P) 에 투영 노광하는 것으로서, 기판 (P) 측 (투영 광학계 (PL) 의 이미지면측) 의 종단부에 형성된 광학 소자 (렌즈)(2) 를 포함하는 복수의 광학 소자로 구성되어 있고, 이들 광학 소자는 경통 (PK) 으로 지지되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 투영 광학계 (PL) 는, 투영 배율 (β) 이 예를 들어 1/4 또는 1/5 의 축소계이다. 또한, 투영 광학계 (PL) 는 등배계 및 확대계 중 어느 것이어도 된다. 또한, 본 실시형태의 투영 광학계 (PL) 의 선단부의 광학 소자 (렌즈)(2) 는 경통 (PK) 에 대하여 착탈 (교환) 가능하게 형성되어 있고, 광학 소자 (2) 에는 액침 영역 (AR2) 의 액체 (LQ) 가 접촉한다.
광학 소자 (2) 는 형석으로 형성되어 있다. 형석은 물과의 친화성이 높기 때문에, 광학 소자 (2) 의 액체 접촉면 (2A) 의 대략 전체면에 액체 (LQ) 를 밀착시킬 수 있다. 즉, 본 실시형태에 있어서는 광학 소자 (2) 의 액체 접촉면 (2A) 과의 친화성이 높은 액체 (물)(LQ) 를 공급하도록 하고 있기 때문에, 광학 소자 (2) 의 액체 접촉면 (2A) 과 액체 (LQ) 의 밀착성이 높고, 광학 소자 (2) 와 기판 (P) 사이의 광로를 액체 (LQ) 로 확실하게 채울 수 있다. 또한, 광학 소자 (2) 는 물과의 친화성이 높은 석영이어도 된다. 또한 광학 소자 (2) 의 액체 접촉면 (2A) 에, MgF2, Al2O3, SiO2 등을 부착시키는 등의 친수 (친액 (親液)) 처리를 실시하여, 액체 (LQ) 와의 친화성을 더욱 높이도록 해도 된다.
경통 (PK) 의 외주부에는 플랜지부 (8) 가 형성되어 있다. 또한, 메인 칼럼 (1) 의 하측 단부 (7) 의 상면에는, 방진 유닛 (6) 을 개재하여 경통 정반 (5) 이 지지되어 있다. 그리고, 플랜지부 (8) 가 경통 정반 (5) 에 계합됨으로써, 경통 (PK) 이 경통 정반 (5) 에 지지된다. 투영 광학계 (PL) 는, 경통 정반 (5) 및 방진 유닛 (6) 을 개재하여 메인 칼럼 (1) 의 하측 단부 (7) 에 지지된 구성으로 되어 있다.
기판 스테이지 (PST) 는, 기판 홀더 (PH) 를 개재하여 기판 (P) 을 유지하여 이동 가능하게 형성되어 있다. 기판 스테이지 (PST) 상에는 오목부 (46) 가 형성되어 있고, 기판 홀더 (PH) 는 오목부 (46) 에 배치되어 있다. 기판 스테이지 (PST) 중 오목부 (46) 이외의 상면 (47) 은, 기판 홀더 (PH) 에 유지된 기판 (P) 의 표면과 대략 동일한 높이 (면일 (面一)) 가 되는 평탄면 (평탄부) 으로 되어 있다.
기판 (P) 의 주위에 기판 (P) 표면과 대략 면일한 상면 (47) 을 형성함으로써, 기판 (P) 의 에지 영역 (E) 를 액침 노광할 때에 있어서도, 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측에 액체 (LQ) 를 유지하여 액침 영역 (AR2) 을 양호하게 형성할 수 있다. 또한, 기판 (P) 의 에지부와 상면 (47) 사이에는 0.1∼2㎜ 정도의 간극이 있지만, 액체 (LQ) 의 표면 장력에 의해 그 간극에 액체 (LQ) 가 유입되는 일은 거의 없고, 기판 (P) 의 주연 근방을 노광하는 경우에도, 상면 (47) 에 의해 투영 광학계 (PL) 아래에 액체 (LQ) 를 유지할 수 있다.
기판 스테이지 (PST) 의 상면 (47) 은 발액화 (撥液化) 처리되어 발액성을 갖고 있다. 상면 (47) 의 발액화 처리로서는, 예를 들어 불소계 수지 재료 또는 아크릴계 수지 재료 등의 발액성 재료를 도포, 또는 상기 발액성 재료로 이루어지는 박막을 부착한다. 발액성으로 하기 위한 발액성 재료로서는 액체 (LQ) 에 대하여 비용해성인 재료가 사용된다. 또한, 기판 스테이지 (PST) 전체 또는 일부를 예를 들어 폴리사불화에틸렌 (테플론 (등록상표)) 등의 불소계 수지를 비롯한 발액성을 갖는 재료로 형성해도 된다.
기판 스테이지 (PST) 의 하면에는 복수의 비접촉 베어링인 기체 베어링 (에어 베어링)(42) 이 형성되어 있다. 베이스 플레이트 (BP) 상에는, 방진 유닛 (43) 을 개재하여 기판 정반 (41) 이 지지되어 있다. 기판 스테이지 (PST) 는 에어 베어링 (42) 에 의해 기판 정반 (베이스부)(41) 의 상면 (가이드면)(41A) 에 대하여 비접촉 지지되어 있고, 후술하는 리니어 모터 (51, 52, 53) 등을 포함하는 기판 스테이지 구동 장치에 의해, 투영 광학계 (PL) 의 광축 (AX) 에 수직인 평면 내, 즉 XY 평면 내에서 2 차원 이동 가능 및 θZ 방향으로 미소 회전 가능하다. 또한, 기판 스테이지 (PST) 는, Z 축 방향, θX 방향, 및 θY 방향으로도 이동 가능하게 형성되어 있다.
기판 스테이지 (PST) 는, X 가이드 스테이지 (54) 에 의해 X 축 방향으로 자유롭게 이동하도록 지지되어 있다. 기판 스테이지 (PST) 는, X 가이드 스테이지 (54) 에 대하여 Z 축 방향으로 소정량의 갭을 유지하는 자석 및 액츄에이터로 이루어지는 자기 가이드에 의해 비접촉으로 지지되어 있다. 기판 스테이지 (PST) 는, X 가이드 스테이지 (54) 로 안내되면서 X 리니어 모터 (53) 에 의해 X 축 방향으로 소정 스트로크로 이동 가능하다. X 리니어 모터 (53) 는, X 가이드 스테이지 (54) 에 X 축 방향으로 연정되도록 형성된 고정자 (53A) 와, 이 고정자 (53A) 에 대응하여 형성되고 기판 스테이지 (PST) 에 고정된 가동자 (53B) 를 구비하고 있다. 그리고, 가동자 (53B) 가 고정자 (53A) 에 대하여 구동함으로써 기판 스테이지 (PST) 가 X 축 방향으로 이동한다. 기판 스테이지 (PST) 는 X 가이드 스테이지 (54) 에 비접촉 지지된 상태에서 X 리니어 모터 (53) 에 의해 X 축 방향으로 이동한다.
X 가이드 스테이지 (54) 의 긴 방향 양단에는, 이 X 가이드 스테이지 (54) 를 기판 스테이지 (PST) 와 함께 Y 축 방향으로 이동 가능한 한 쌍의 Y 리니어 모터 (51, 52) 가 형성되어 있다. Y 리니어 모터 (51, 52) 의 각각은, X 가이드 스테이지 (54) 의 긴 방향 양단에 형성된 가동자 (51B, 52B) 와, 이 가동자 (51B, 52B) 에 대응하여 형성된 고정자 (51A, 52A) 를 구비하고 있다. 고정자 (51A, 51B) 는 베이스 플레이트 (BP) 상에 지지되어 있다. 그리고, 가동자 (51B, 52B) 가 고정자 (51A, 52A) 에 대하여 구동함으로써 X 가이드 스테이지 (54) 가 기판 스테이지 (PST) 와 함께 Y 축 방향으로 이동한다. 또한, Y 리니어 모터 (51, 52) 의 각각의 구동을 조정함으로써 X 가이드 스테이지 (54) 는 θZ 방향으로도 회전 이동 가능하게 되어 있다. 따라서, 이 Y 리니어 모터 (51, 52) 에 의해 기판 스테이지 (PST) 가 X 가이드 스테이지 (54) 와 대략 일체적으로 Y 축 방향 및 θZ 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.
기판 정반 (41) 을 협지하여 X 축 방향 양측의 각각에는, X 가이드 스테이지 (54) 의 Y 축 방향으로의 이동을 안내하는 가이드부 (55, 55) 가 형성되어 있다. 가이드부 (55) 는 베이스 플레이트 (BP) 상에 지지되어 있다. 한편, X 가이드 스테이지 (54) 의 하면의 긴 방향 양 단부의 각각에는 오목 형상의 피가이드 부재 (57) 가 형성되어 있다. 가이드부 (55) 는 피가이드 부재 (57) 와 계합되고, 가이드부 (55) 의 상면 (가이드면) 과 피가이드 부재 (57) 의 내면이 대향하도록 형성되어 있다. 가이드부 (55) 의 가이드면에는 비접촉 베어링인 기체 베어링 (에어 베어링)(56) 이 형성되어 있고, X 가이드 스테이지 (54) 는 가이드면에 대하여 비접촉 지지되어 있다.
상기 리니어 모터 (51, 52, 53) 를 포함하는 기판 스테이지 구동 장치는 제어 장치 (CONT) 에 접속되어 있고, 제어 장치 (CONT) 는 기판 스테이지 구동 장치를 제어한다. 또한 노광 장치 (EX) 는, 기판 스테이지 (PST) 에 지지되어 있는 기판 (P) 의 표면의 위치를 검출하는 포커스 레벨링 검출계 (도시 생략) 를 구비하고 있다. 포커스 레벨링 검출계는 제어 장치 (CONT) 에 접속되어 있고, 제어 장치 (CONT) 는 포커스 레벨링 검출계의 검출 결과에 기초하여, 기판 스테이지 (PST) 상의 기판 (P) 의 포커스 위치 (Z 위치) 및 경사각을 제어하여 기판 (P) 의 표면을 오토 포커스 방식, 및 오토 레벨링 방식으로 투영 광학계 (PL) 의 이미지면에 맞춰 넣는다.
기판 스테이지 (PST) 에는 이동 거울 (44) 이 형성되어 있다. 이동 거울 (44) 의 상면은 기판 스테이지 (PST) 의 상면 (47) 과 대략 면일하게 되어 있다. 이동 거울 (44) 의 상면도, 기판 스테이지 (PST) 의 상면 (47) 과 마찬가지로, 발액화 처리되어 발액성을 갖고 있다. 또한, 이동 거울 (44) 에 대향하는 위치에는 레이저 간섭계 (45) 가 형성되어 있다. 기판 스테이지 (PST) 상의 기판 (P) 의 2 차원 방향의 위치, 및 회전각은 레이저 간섭계 (45) 에 의해 실시간으로 계측되고, 계측 결과는 제어 장치 (CONT) 로 출력된다. 레이저 간섭계 (45) 및 기판 스테이지 구동 장치는 제어 장치 (CONT) 에 접속되어 있고, 제어 장치 (CONT) 는 레이저 간섭계 (45) 의 계측 결과에 기초하여 기판 스테이지 구동 장치를 구동시킴으로써 기판 스테이지 (PST) 에 지지되어 있는 기판 (P) 의 XY 평면 내에서의 위치를 결정한다.
액체 공급 기구 (10) 는, 소정의 액체 (LQ) 를 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측에 공급하기 위한 것으로서, 액체 (LQ) 를 송출 가능한 액체 공급부 (11) 와, 액체 공급부 (11) 에 그 일단부를 접속하는 공급관 (13)(13A, 13B) 을 구비하고 있다. 액체 공급부 (11) 는, 액체 (LQ) 를 수용하는 탱크, 및 가압 펌프 등을 구비하고 있다. 제어 장치 (CONT) 는 액체 공급부 (11) 에 접속하고 있고, 액체 공급부 (11) 의 액체 공급 동작은 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다. 기판 (P) 상에 액침 영역 (AR2) 을 형성할 때, 액체 공급 기구 (10) 는 액체 (LQ) 를 기판 (P) 상에 공급한다.
액체 회수 기구 (20) 는, 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측의 액체 (LQ) 를 회수하기 위한 것으로서, 액체 (LQ) 를 회수 가능한 액체 회수부 (21) 와, 액체 회수부 (21) 에 그 일단부를 접속하는 회수관 (23)(23A, 23B) 을 구비하고 있다. 액체 회수부 (21) 는 예를 들어 진공 펌프 등의 진공계 (흡인장치), 회수된 액체 (LQ) 와 기체를 분리하는 발액 분리기, 및 회수한 액체 (LQ) 를 수용하는 탱크 등을 구비하고 있다. 또한 진공계로서, 노광 장치 (EX) 에 진공 펌프를 설치하지않고, 노광 장치 (EX) 가 배치되는 공장의 진공계를 사용하도록 해도 된다. 제어 장치 (CONT) 는 액체 회수부 (21) 에 접속하고 있고, 액체 회수부 (21) 의 액체 회수 동작은 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다. 기판 (P) 상에 액침 영역 (AR2) 을 형성하기 위해서, 액체 회수 기구 (20) 는 액체 공급 기구 (10) 로부터 공급된 기판 (P) 상의 액체 (LQ) 를 소정량 회수한다.
투영 광학계 (PL) 를 구성하는 복수의 광학 소자 중, 액체 (LQ) 에 접하는 광학 소자 (2) 의 근방에는 노즐 부재 (70) 가 배치되어 있다. 노즐 부재 (70) 는, 메인 칼럼 (1) 의 하측 단부 (7) 에 대하여 방진 기구 (60) 에 의해 방진 지지되어 있다. 노즐 부재 (70) 는, 기판 (P)(기판 스테이지 (PST)) 의 상방에 있어서, 광학 소자 (2) 의 측면을 둘러싸도록 형성된 고리형 부재로서, 액체 공급 기구 (10) 및 액체 회수 기구 (20) 각각의 일부를 구성하는 것이다.
또한, 노즐 부재 (70) 는, 예를 들어 알루미늄, 티탄, 스테인리스강, 듀랄민 및 이들을 함유하는 합금에 의해서 형성되어 있다. 또는, 노즐 부재 (70) 는, 유리 (석영) 등의 광투과성을 갖는 투명 부재 (광학 부재) 에 의해서 구성되어도 된다.
다음으로, 도 2 및 도 3 을 참조하면서 노즐 부재 (70) 에 관해서 설명한다. 도 2 는 노즐 부재 (70) 근방의 확대 측면도, 도 3 은 노즐 부재 (70) 를 상방으로부터 본 평면도이다.
노즐 부재 (70) 는, 기판 (P)(기판 스테이지 (PST)) 의 상방에 형성되고, 그 기판 (P) 표면에 대향하도록 배치된 액체 공급구 (12)(12A, 12B) 를 구비하고 있다. 본 실시형태에 있어서, 노즐 부재 (70) 는 2 개의 액체 공급구 (12A, 12B) 를 갖고 있다. 액체 공급구 (12A, 12B) 는, 노즐 부재 (70) 의 하면 (70A) 에 형성되어 있다.
또한, 노즐 부재 (70) 는, 그 내부에 액체 공급구 (12)(12A, 12B) 에 대응한 공급 유로 (14)(14A, 14B) 를 갖고 있다. 상기 공급관 (13)(13A, 13B) 은, 액체 공급구 (12A, 12B) 및 공급 유로 (14A, 14B) 에 대응하도록 복수 (2 개) 형성되어 있다.
또한, 노즐 부재 (70) 는, 기판 (P)(기판 스테이지 (PST)) 의 상방에 형성되고, 그 기판 (P) 표면에 대향하도록 배치된 액체 회수구 (22)(22A, 22B) 를 구비하고 있다. 본 실시형태에 있어서, 노즐 부재 (70) 는 2 개의 액체 회수구 (22A, 22B) 를 갖고 있다. 액체 회수구 (22A, 22B) 는 노즐 부재 (70) 의 하면 (70A) 에 형성되어 있다.
또한, 노즐 부재 (70) 는, 그 내부에 액체 회수구 (22A, 22B) 에 대응한 회수 유로 (24)((24A, 24B)) 를 갖고 있다. 상기 회수관 (23)(23A, 23B) 은, 액체 회수구 (22A, 22B) 및 회수 유로 (24A, 24B) 에 대응하도록 복수 (2 개) 형성되어 있다.
상기 공급관 (13A, 13B) 의 타단부는, 신축 가능하고 가요성을 갖는 튜브 부재 (16)(16A, 16B) 의 일단부에 접속되어 있다. 공급 유로 (14A, 14B) 의 일단부는 상기 튜브 부재 (16A, 16B) 의 타단부에 접속되고, 공급 유로 (14A, 14B) 의 타단부는 액체 공급구 (12A, 12B) 에 접속되어 있다.
또한, 상기 회수관 (23A, 23B) 의 타단부는, 신축 가능하고 가요성을 갖는 튜브 부재 (26)(26A, 26B) 의 일단부에 접속되어 있다. 회수 유로 (24A, 24B) 의 일단부는 상기 튜브 부재 (26A, 26B) 의 타단부에 접속되고, 회수 유로 (24A, 24B) 의 타단부는 액체 회수구 (22A, 22B) 에 접속되어 있다.
액체 공급 기구 (10) 를 구성하는 액체 공급구 (12A, 12B) 는, 투영 광학계 (PL) 의 투영 영역 (AR1) 을 협지한 X 축 방향 양측의 각각의 위치에 형성되어 있고, 액체 회수 기구 (20) 를 구성하는 액체 회수구 (22A, 22B) 는, 투영 광학계 (PL) 의 투영 영역 (AR1) 에 대하여 액체 공급 기구 (10) 의 액체 공급구 (12A, 12B) 의 외측에 형성되어 있다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서의 투영 광학계 (PL) 의 투영 영역 (AR1) 은, Y 축 방향을 긴 방향으로 하고, X 축 방향을 짧은 방향으로 한 평면에서 보아 직사각형 형상으로 설정되어 있다. 액체 공급구 (12A, 12B) 의 각각은, Y 축 방향을 긴 방향으로 하고, 그 양 단부를 내측으로 구부린 슬릿 형상으로 형성되어 있다.
액체 회수구 (22A, 22B) 의 각각은, Y 축 방향을 긴 방향으로 하고, 그 양 단부를 내측으로 구부린 슬릿 형상으로 형성되어 있고, 액체 공급구 (12A, 12B) 및 투영 영역 (AR1) 을 둘러싸도록 형성되어 있다.
노즐 부재 (70) 의 하면 (액체 접촉면)(70A) 은, 광학 소자 (2) 의 액체 접촉면 (2A) 과 마찬가지로, 친액성 (친수성) 을 갖고 있다. 또한, 노즐 부재 (70) 의 하면 (70A) 은 대략 평탄면이고, 광학 소자 (2) 의 하면 (2A) 도 평탄면으로 되고 있고, 노즐 부재 (70) 의 하면 (70A) 과 광학 소자 (2) 의 하면 (2A) 은 대략 면일하게 되어 있다. 이것에 의해, 넓은 범위에서 액침 영역 (AR2) 을 양호하게 형성할 수 있다.
노즐 부재 (70) 는, 상기 공급 유로 (14) 및 회수 유로 (24) 가 형성된 본체부 (70B) 와, 본체부 (70B) 의 외측의 차양부 (70T) 를 구비하고 있다. 또한, 메인 칼럼 (1) 의 하측 단부 (7) 에는, 노즐 부재 (70) 의 차양부 (70T) 를 배치 가능한 내측을 향한 오목부 (7H) 가 형성되어 있다.
방진 기구 (60) 는, 노즐 부재 (70) 를 메인 칼럼 (1) 의 하측 단부 (7) 에 대하여 방진 지지하는 것으로서, 하측 단부 (7) 의 오목부 (7H) 와 노즐 부재 (70) 의 차양부 (70T) 를 연결하는 복수의 노즐 구동 장치 (61)(61A∼61C), 62(62A), 63(63A∼63C) 를 포함하여, 메인 칼럼 (1) 의 하측 단부 (7) 에 대하여 노즐 부재 (70) 를 능동적으로 방진하는 액티브 방진 기구 (65) 와, 하측 단부 (7) 의 오목부 (7H) 의 바닥면 (7A) 에 대하여 노즐 부재 (70) 의 차양부 (70T) 를 수동적으로 방진 지지하는 패시브 방진 기구 (72)(72A∼72C) 를 구비하고 있다.
노즐 구동 장치 (61∼63) 는, 예를 들어 로렌츠력으로 구동하는 보이스 코일 모터나 리니어 모터 등에 의해서 구성되어 있다. 로렌츠력으로 구동하는 보이스 코일 모터 등은 코일부와 마그넷부를 갖고, 이들 코일부와 마그넷부는 비접촉 상태에서 구동한다. 그 때문에, 노즐 구동 장치 (61∼63) 를, 보이스 코일 모터 등의 로렌츠력로 구동하는 구동 장치에 의해서 구성함으로써, 진동의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 패시브 방진 기구 (72) 는, 예를 들어 공기 스프링 (에어 실린더, 에어 벨로스) 등에 의해서 구성되어, 기체 (공기) 의 탄성 작용에 의해서 노즐 부재 (70) 를 방진 지지한다. 본 실시형태에 있어서는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 패시브 방진 기구 (72)(72A∼72C) 는, 투영 광학계 (PL) 를 둘러싸도록 복수 (3 개) 형성되어 있다.
또한, 방진 기구 (60) 는, 투영 광학계 (PL)(광학 소자 (2)) 에 대하여 노즐 부재 (70) 를 분리시킨 상태에서 지지하고 있다. 노즐 부재 (70) 와 투영 광학계 (PL)(광학 소자 (2)) 가 분리되어 지지되어 있음으로써, 노즐 부재 (70) 에서 발생한 진동은 투영 광학계 (PL) 에 직접적으로 전달되지 않는다.
또한, 액체 공급 기구 (10) 및 액체 회수 기구 (20) 는, 소정의 지지 기구에 의해, 경통 정반 (5) 에 대하여 분리되어 지지되어 있다. 이것에 의해, 액체 공급 기구 (10) 및 액체 회수 기구 (20) 에서 생긴 진동이, 경통 정반 (5) 을 통해 투영 광학계 (PL) 에 전해지지 않는다.
액티브 방진 기구 (65) 는, 하측 단부 (7) 의 오목부 (7H) 의 X 측의 내측면 (7B) 과 노즐 부재 (70) 의 X 측의 측면을 연결하여, 내측면 (7B)(하측 단부 (7)) 에 대하여 노즐 부재 (70) 를 X 축 방향으로 구동하는 X 구동장치 (61)(61A∼61C) 와, 하측 단부 (7) 의 오목부 (7H) 의 Y 측의 내측면 (7B) 과 노즐 부재 (70) 의 Y 측의 측면을 연결하여, 내측면 (7B)(하측 단부 (7)) 에 대하여 노즐 부재 (70) 를 Y 축 방향으로 구동하는 Y 구동 장치 (62)(62A) 와, 하측 단부 (7) 의 오목부 (7H) 의 천정면 (7C) 과 노즐 부재 (70) 의 상면을 연결하여, 천정면 (7C)(하측 단부 (7)) 에 대하여 노즐 부재 (70) 를 Z 축 방향으로 구동하는 Z 구동 장치 (63)(63A∼63C) 를 구비하고 있다.
이들 각 구동 장치 (61∼63) 와 제어 장치 (CONT) 는 접속되어 있고, 제어 장치 (CONT) 는, 각 구동 장치 (61∼63) 의 구동을 제어한다.
본 실시형태에 있어서는, 방진 기구 (60) 는 복수 (3 개) 의 X 구동 장치 (61) 를 구비하고 있다. 구체적으로는, 방진 기구 (60) 는, 노즐 부재 (70) 의 +X 측에 있어서 Y 축 방향으로 나란히 설치된 2 개의 X 구동 장치 (61A, 61B) 와, 노즐 부재 (70) 의 -X 측에 설치된 X 구동 장치 (61C) 를 구비하고 있다. 제어 장치 (CONT) 는, 복수의 X 구동 장치 (61A∼61C) 를 동일한 구동량으로 구동시킴으로써, 노즐 부재 (70) 를 X 축 방향으로 이동 (병진) 시킬 수 있다.
또한, 복수의 X 구동 장치 (61A∼61C) 를 서로 다른 구동량으로 구동시킴으로써, 노즐 부재 (70) 를 θZ 방향으로 이동 (회전) 시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 방진 기구 (60) 는 Y 구동 장치 (62) 를 1 개 구비하고 있다. 구체적으로는, 방진 기구 (60) 는, 노즐 부재 (70) 의 -Y 측에 설치된 Y 구동 장치 (62A) 를 구비하고 있다. 제어 장치 (CONT) 는, Y 구동 장치 (62A) 를 구동시킴으로써, 노즐 부재 (70) 를 Y 축 방향으로 이동 (병진) 시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 방진 기구 (60) 는 복수 (3 개) 의 Z 구동 장치 (63) 를 구비하고 있다. 구체적으로는, 방진 기구 (60) 는, 노즐 부재 (70) 의 +Z 측에 형성되고, 투영 광학계 (PL) 를 둘러싸도록 형성된 3 개의 Z 구동 장치 (63A, 63B, 63C) 를 구비하고 있다. 제어 장치 (CONT) 는, 복수의 Z 구동 장치 (63A∼63C) 를 동일한 구동량으로 구동시킴으로써, 노즐 부재 (70) 를 Z 축 방향으로 이동 (병진) 시킬 수 있다. 또한, 복수의 Z 구동 장치 (63A∼63C) 를 서로 다른 구동량으로 구동시킴으로써, 노즐 부재 (70) 를 θX 방향 및 θY 방향으로 이동 (회전) 시킬 수 있다.
이와 같이, 방진 기구 (60) 는, 복수의 구동 장치 (61∼63) 에 의해서, 6 자유도의 방향 (X 축, Y 축, Z 축, θX, θY, 및 θZ 방향) 에 관해서 노즐 부재 (60) 를 구동시킬 수 있다.
또한 본 실시형태에 있어서는, 패시브 구동 기구 (72)(72A∼72C) 와 Z 구동 장치 (63)(63A∼63C) 와는 동일한 수만큼 설치되어 있다. 또한, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 패시브 구동 기구 (72A∼72C) 의 각각과 Z 구동 장치 (63A∼63C) 의 각각은, 서로 근접하여 배치되어 있다.
또한, X 구동 장치 (61), Y 구동 장치 (62), 및 Z 구동 장치 (63) 의 수 및 배치는 임의로 설정 가능하다. 예를 들어 Z 구동 장치 (63) 를, 노즐 부재 (70) 의 차양부 (70T) 의 하면과 하측 단부 (7) 의 오목부 (7T) 의 바닥면 (7A) 을 연결하도록 형성해도 된다. 또는, X 구동 장치 (61) 를 1 개로 하고, Y 구동 장치 (62) 를 2 개 설치해도 된다. 요컨데, 복수의 구동 장치 (61∼63) 를 사용하여 노즐 부재 (70) 를 6 자유도의 방향으로 구동 가능하도록 구성되어 있으면 된다.
또한, 패시브 구동 기구 (72)(72A∼72C) 의 노즐 부재 (70) 에 대한 각 작용점과, Z 구동 장치 (63)(63A∼63C) 의 노즐 부재 (70) 에 대한 각 작용점을, XY 평면 상에서 각각 일치시키도록 하고, 대응하는 각 작용점이 동일 선 (축) 상에 위치하도록 설정해도 된다.
또한, 노광 장치 (EX) 는, 구동 장치 (61∼63) 의 온도 조정 (냉각) 을 행하는 도시 생략의 온도조절계 (냉각계) 를 구비하고 있다. 구동 장치 (61∼63) 는 발열원이 되기 때문에, 냉각계를 사용하여 냉각시킴으로써, 노광 장치 (EX) 가 놓여 있는 환경 (온도) 의 변동을 억제할 수 있다. 또한, 냉각계는, 액침 노광용의 액체 (LQ) 를 사용하여 냉각해도 되고, 액침 노광용의 액체 (LQ) 와는 별도의 소정의 냉각 용액체 (냉매) 를 사용하여 냉각해도 된다.
또한, 노광 장치 (EX) 는, 메인 칼럼 (1) 의 하측 단부 (7) 와 노즐 부재 (70) 의 위치 관계를 계측하는 노즐 위치 계측기 (80) 를 구비하고 있다. 본 실시형태에 있어서는, 노즐 위치 계측기 (80) 는 레이저 간섭계에 의해서 구성되어 있다. 노즐 위치 계측기 (80) 는, 하측 단부 (7) 의 오목부 (7H) 의 X 측의 내측면 (7B) 과 노즐 부재 (70) 의 X 측의 측면과의 거리 (상대 위치) 를 계측하는 X 간섭계 (81)(81A, 81B) 와, 하측 단부 (7) 의 오목부 (7H) 의 Y 측의 내측면 (7B) 과 노즐 부재 (70) 의 Y 측의 측면과의 거리 (상대 위치) 를 계측하는 Y 간섭계 82(82A) 와, 하측 단부 (7) 의 오목부 (7H) 의 천정면 (7C) 과 노즐 부재 (70) 의 상면의 거리 (상대 위치) 를 계측하는 Z 간섭계 (83)(83A∼83C) 를 구비하고 있다. 이들 각 간섭계 (81∼83) 와 제어장치 (CONT) 는 접속되어 있고, 각 간섭계 (81∼83) 의 계측 결과는, 제어 장치 (CONT) 로 출력된다.
본 실시형태에 있어서는, 노즐 위치 계측기 (80) 는 복수 (2 개) 의 X 간섭계 (81) 를 구비하고 있다. 구체적으로는, 노즐 위치 계측기 (80) 는, 하측 단부 (7) 의 오목부 (7H) 의 +X 측의 내측면 (7B) 에 있어서 Y 축 방향으로 나란히 설치된 2 개의 X 간섭계 (81A, 81B) 를 구비하고 있다. 또한, 노즐 부재 (70) 의 +X 측의 측면에 있어서, 상기 X 간섭계 (81A, 81B) 의 각각에 대향하는 위치에는, 반사면 (84A, 84B) 이 형성되어 있다. 제어 장치 (CONT) 는, X 간섭계 (81A, 81B) 중 적어도 어느 일방의 계측 결과에 기초하여, 하측 단부 (7) 에 대한 노즐 부재 (70) 의 X 축 방향에 관한 위치를 구할 수 있다. 또한 제어 장치 (CONT) 는, 복수의 X 간섭계 (81A, 81B) 의 각각의 계측 결과에 기초하여, 하측 단부 (7) 에 대한 노즐 부재 (70) 의 θZ 방향에 관한 위치를 구할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 노즐 위치 계측기 (80) 는 Y 간섭계 (82) 를 1 개 구비하고 있다. 구체적으로는, 노즐 위치 계측기 (80) 는, 하측 단부 (7) 의 오목부 (7H) 의 -Y 측의 내측면 (7B) 에 설치된 Y 간섭계 (82A) 를 구비하고 있다. 또한, 노즐 부재 (70) 의 -Y 측의 측면에 있어서, 상기 Y 간섭계 (82A) 에 대향하는 위치에는, 반사면 (85A) 이 형성되어 있다. 제어 장치 (CONT) 는, Y 간섭계 (82A) 의 계측 결과에 기초하여, 하측 단부 (7) 에 대한 노즐 부재 (70) 의 Y 축 방향에 관한 위치를 구할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 노즐 위치 계측기 (80) 는 복수 (3 개) 의 Z 간섭계 (83) 를 구비하고 있다. 구체적으로는, 노즐 위치 계측기 (80) 는, 하측 단부 (7) 의 오목부 (7H) 의 천정면 (7C) 에 있어서 X 축 방향으로 나란히 설치된 Z 간섭계 (83A, 83B) 와, 그 Z 간섭계 (83B) 에 대하여 Y 축 방향에 관해서 나란한 위치에 설치된 Z 간섭계 (83C) 를 구비하고 있다. 또한, 노즐 부재 (70) 의 상면에 있어서, 상기 Z 간섭계 (83A, 83B, 83C) 의 각각에 대향하는 위치에는, 반사면 (86A, 86B, 86C) 이 형성되어 있다. 제어 장치 (CONT) 는, Z 간섭계 (83A, 83B, 83C) 중 적어도 어느 하나의 계측 결과에 기초하여, 하측 단부 (7) 에 대한 노즐 부재 (70) 의 Z 축 방향에 관한 위치를 구할 수 있다. 또한 제어 장치 (CONT) 는, 복수의 Z 간섭계 (83A, 83B, 83C) 중 적어도 어느 2 개의 계측 결과에 기초하여, 하측 단부 (7) 에 대한 노즐 부재 (70) 의 θX 방향 및 θY 방향에 관한 위치를 구할 수 있다.
이와 같이, 제어 장치 (CONT) 는, 복수의 간섭계 (81∼83) 의 계측 결과에 기초하여, 6 자유도의 방향 (X 축, Y 축, Z 축, θX, θY, 및 θZ 방향) 에 관한 하측 단부 (7)(메인 칼럼 (1)) 에 대한 노즐 부재 (70) 의 위치를 구할 수 있다.
또한, X 간섭계 (81), Y 간섭계 (82), 및 Z 간섭계 (83) 의 수 및 배치는 임의로 설정 가능하다. 예를 들어 Z 간섭계 (83) 를, 노즐 부재 (70) 의 차양부 (70T) 의 하면과 하측 단부 (7) 의 오목부 (7T) 의 바닥면 (7A) 과의 거리 (상대 위치) 를 계측하도록 설치해도 된다. 또는, X 간섭계 (81) 를 1 개로 하고, Y 간섭계 (82) 를 2 개 설치해도 된다. 요컨데, 복수의 간섭계 (81∼83) 를 사용하여 노즐 부재 (70) 의 6 자유도의 방향에 관한 위치를 계측 가능하도록 구성되어 있으면 된다.
또한, 노즐 위치 계측기 (80) 로서는, 간섭계에 한정되지 않고, 예를 들어 정전 용량 센서, 인코더 등, 다른 구성을 갖는 위치 계측기를 사용하는 것도 가능하다.
또한, 노광 장치 (EX) 는, 노즐 부재 (70) 의 가속도 정보를 계측하는 가속도 계측기 (90) 를 구비하고 있다. 본 실시형태에 있어서는, 가속도 계측기 (90) 는, 노즐 부재 (70) 의 X 축 방향에 관한 가속도를 계측하는 X 가속도 계측기 (91)(91A, 91B) 와, 노즐 부재 (70) 의 Y 축 방향에 관한 가속도를 계측하는 Y 가속도 계측기 (92)(92A) 와, 노즐 부재 (70) 의 Z 축 방향에 관한 가속도를 계측하는 Z 가속도 계측기 93(93A∼93C) 를 구비하고 있다.
이들 각 가속도 계측기 (91∼93) 와 제어 장치 (CONT) 는 접속되어 있고, 각 가속도 계측기 (91∼93) 의 계측 결과는, 제어 장치 (CONT) 로 출력된다.
본 실시형태에 있어서는, 가속도 계측기 (90) 는 복수 (2 개) 의 X 가속도 계측기 (91) 를 구비하고 있다. 구체적으로는, 가속도 계측기 (90) 는, 노즐 부재 (70) 의 +X 측의 측면에 있어서 Y 축 방향으로 나란히 설치된 2 개의 X 가속도 계측기 (91A, 91B) 를 구비하고 있다. 제어 장치 (CONT) 는 X 가속도 계측기 (91A, 91B) 중 적어도 어느 일방의 계측 결과에 기초하여, 노즐 부재 (70) 의 X 축 방향에 관한 가속도를 구할 수 있다. 또한 제어 장치 (CONT) 는, 복수의 X 가속도 계측기 (91A, 91B) 의 각각의 계측 결과에 기초하여, 노즐 부재 (70) 의 θZ 방향에 관한 가속도를 구할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 가속도 계측기 (90) 는 Y 가속도 계측기 (92) 를 1 개 구비하고 있다. 구체적으로는, 가속도 계측기 (90) 는, 노즐 부재 (70) 의 -Y 측의 측면에 설치된 Y 가속도 계측기 (92A) 를 구비하고 있다. 제어 장치 (CONT) 는, Y 가속도 계측기 (92A) 의 계측 결과에 기초하여, 노즐 부재 (70) 의 Y 축 방향에 관한 가속도를 구할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 가속도 계측기 (90) 는 복수 (3 개) 의 Z 가속도 계측기 (93) 를 구비하고 있다. 구체적으로는, 가속도 계측기 (90) 는, 노즐 부재 (70) 의 상면에 있어서 X 축 방향으로 나란히 설치된 Z 가속도 계측기 (93A, 93B) 와, 그 Z 가속도 계측기 (93B) 에 대하여 Y 축 방향에 관해서 나란한 위치에 형성된 Z 가속도 계측기 (93C) 를 구비하고 있다. 제어 장치 (CONT) 는, Z 가속도 계측기 (93A, 93B, 93C) 중 적어도 어느 하나의 계측 결과에 기초하여, 노즐 부재 (70) 의 Z 축 방향에 관한 가속도를 구할 수 있다. 또한 제어 장치 (CONT) 는, 복수의 Z 가속도 계측기 (93A, 93B, 93C) 중 적어도 어느 2 개의 계측 결과에 기초하여, 노즐 부재 (70) 의 θX 방향 및 θY 방향에 관한 가속도를 구할 수 있다.
이와 같이, 제어 장치 (CONT) 는, 복수의 가속도 계측기 (91∼93) 의 계측 결과에 기초하여, 6 자유도의 방향 (X 축, Y 축, Z 축, θX, θY, 및 θZ 방향) 에 관한 노즐 부재 (70) 의 가속도를 구할 수 있다.
또한, X 가속도 계측기 (91), Y 가속도 계측기 (92), 및 Z 가속도 계측기 (93) 의 수 및 배치는 임의로 설정 가능하다. 예를 들어 Z 가속도 계측기 (93) 를, 노즐 부재 (70) 의 차양부 (70T) 의 하면에 설치해도 된다. 또는, X 가속도 계측기 (91) 를 1 개로 하고, Y 가속도 계측기 (92) 를 2 개 설치해도 된다. 요컨데, 복수의 가속도 계측기 (91∼93) 를 사용하여 노즐 부재 (70) 의 6 자유도의 방향에 관한 가속도를 계측 가능하도록 구성되어 있으면 된다.
다음으로, 상기 서술한 구성을 갖는 노광 장치 (EX) 를 사용하여 마스크 (M) 의 패턴 이미지를 기판 (P) 에 노광하는 방법에 관해서 설명한다.
제어 장치 (CONT) 는, 액체 공급 기구 (10) 에 의한 기판 (P) 상에 대한 액체 (LQ) 의 공급과 병행하여, 액체 회수 기구 (20) 에 의한 기판 (P) 상의 액체 (LQ) 의 회수를 행하면서, 기판 (P) 을 지지하는 기판 스테이지 (PST) 를 X 축 방향 (주사 방향) 으로 이동시키면서, 마스크 (M) 의 패턴 이미지를 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이의 액체 (LQ) 및 투영 광학계 (PL) 를 개재하여 기판 (P) 상에 투영 노광한다.
액침 영역 (AR2) 을 형성하기 위해서 액체 공급 기구 (10) 의 액체 공급부 (11) 로부터 공급된 액체 (LQ) 는, 공급관 (13A, 13B), 및 튜브 부재 (16A, 16B) 를 유통시킨 후, 노즐 부재 (70) 내부에 형성된 공급 유로 (14A, 14B) 를 통해 액체 공급구 (12A, 12B) 로부터 기판 (P) 상에 공급된다. 액체 공급구 (12A, 12B) 로부터 기판 (P) 상에 공급된 액체 (LQ) 는, 투영 광학계 (PL) 의 선단부 (광학 소자 (2)) 의 하단면과 기판 (P) 사이에 젖어 확산되도록 공급되고, 투영영역 (AR1) 을 포함하는 기판 (P) 상의 일부에, 기판 (P) 보다 작고 투영 영역 (AR1) 보다 큰 액침 영역 (AR2) 을 국소적으로 형성한다. 이 때, 제어 장치 (CONT) 는, 액체 공급 기구 (10) 중 투영영역 (AR1) 의 X 축 방향 (주사 방향) 양측에 배치된 액체 공급구 (12A, 12B) 의 각각으로부터, 주사 방향에 관하여 투영 영역 (AR1) 의 양측으로부터 기판 (P) 상으로의 액체 (LQ) 의 공급을 동시에 행한다. 이것에 의해, 액침 영역 (AR2) 은 균일하고 양호하게 형성되어 있다.
또한, 기판 (P) 상의 액체 (LQ) 는, 노즐 부재 (70) 의 액체 회수구 (22A, 22B) 로부터 회수된 후, 회수 유로 (24A, 24B), 튜브 부재 (26A, 26B), 및 회수관 (23A, 23B) 을 통해 액체 회수부 (21) 에 회수된다. 이 때, 제어 장치 (CONT) 는 액체 회수부 (21) 에 의한 단위 시간 당 액체 회수량을 제어 가능하고, 기판 (P) 의 액체 (LQ) 는 단위 시간 당 소정량만큼 회수된다.
본 실시형태에 있어서의 노광 장치 (EX) 는, 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 X 축 방향 (주사 방향) 으로 이동시키면서 마스크 (M) 의 패턴 이미지를 기판 (P) 에 투영 노광하는 것으로서, 주사 노광시에는, 액침 영역 (AR2) 의 액체 (LQ) 및 투영 광학계 (PL) 를 개재하여 마스크 (M) 의 일부의 패턴 이미지가 투영 영역 (AR1) 내에 투영되고, 마스크 (M) 가 X 방향 (또는 +X 방향) 으로 속도 V 로 이동하는 데 동기하여, 기판 (P) 이 투영 영역 (AR1) 에 대하여 +X 방향 (또는 -X 방향) 으로 속도 β·V (β 는 투영 배율) 로 이동한다. 기판 (P) 상에는 복수의 쇼트 영역이 설정되어 있고, 1 개의 쇼트 영역에의 노광 종료 후에, 기판 (P) 의 스테핑 이동에 의해서 다음 쇼트 영역이 주사 개시 위치로 이동하고, 이하, 스텝 앤드 스캔 방식으로 기판 (P) 을 이동시키면서 각 쇼트 영역에 대한 주사 노광 처리가 순차 행해진다.
액체 (LQ) 의 공급 및 회수를 행함으로써, 노즐 부재 (70) 에 진동이 생기는 경우가 있다. 또한, 주사 노광하기 위한 기판 스테이지 (PST) 의 XY 방향으로의 이동이나 포커스 레벨링 조정을 위한 Z 축 방향 및 경사방향 (θX, θY 방향) 으로의 이동에 의해 기판 (P) 측에서 생기는 진동 성분이, 액침 영역 (AR2) 의 액체 (LQ) 를 통해 노즐 부재 (70) 에 전해지는 경우도 있다. 또한, 기판 (P) 을 주사한 경우, 액침 영역 (AR2) 의 액체 (LQ) 의 점성 저항에 의해 노즐 부재 (70) 를 움직이는 경우도 고려된다. 즉, 액침 영역 (AR2) 의 액체 (LQ) 가 노즐 부재 (70) 에 힘을 미칠 가능성도 있다.
노즐 부재 (70) 를 지지하는 하측 단부 (7)(메인 칼럼 (1)) 는 투영 광학계 (PL) 도 지지하고 있기 때문에, 노즐 부재 (70) 에서 생긴 진동은 투영 광학계 (PL) 에 전달될 가능성이 있다. 노즐 부재 (70) 에서 생긴 진동이, 투영 광학계 (PL) 에 전달되면, 투영 광학계 (PL) 및 액체 (LQ) 를 개재하여 기판 (P) 상에 투영되는 패턴 이미지가 열화된다. 그래서, 제어 장치 (CONT) 는, 방진 기구 (60) 를 사용하여, 노즐 부재 (70) 의 진동이 투영 광학계 (PL) 에 전해지지 않도록 방진한다.
노즐 부재 (70) 가 진동하였을 때, 메인 칼럼 (1) 의 하측 단부 (7) 에 대한 노즐 부재 (70) 의 위치가 변동하기 때문에, 제어 장치 (CONT) 는, 노즐 위치 계측기 (80) 의 계측 결과에 기초하여, 방진 기구 (60) 의 구동 장치 (61∼63) 를 구동시킨다. 하측 단부 (7) 에 대한 노즐 부재 (70) 의 위치는 노즐 위치 계측기 (80) 에 의해서 계측된다. 제어 장치 (CONT) 는, 노즐 위치 계측기 (80) 의 계측 결과에 기초하여, 하측 단부 (7) 에 대한 노즐 부재 (70) 의 위치를 소망 상태로 유지하도록, 즉, 하측 단부 (7) 와 노즐 부재 (70) 의 위치 관계를 일정하게 유지하도록, 방진 기구 (60) 의 구동 장치 (61∼63) 를 구동시킨다.
이 때, 제어 장치 (CONT) 는, X, Y, Z 위치 계측기 (81, 82, 83) 각각의 계측 결과에 기초하여 연산 처리를 행하고, 하측 단부 (7) 에 대한 노즐 부재 (70) 의 6 자유도의 방향 (X 축, Y 축, Z 축, θX, θY, 및 θZ 방향) 에 관한 각 위치 정보를 구한다. 제어 장치 (CONT) 는, 상기 구한 6 자유도의 방향에 관한 위치 정보에 기초하여, X, Y, Z 구동 장치 (61, 62, 63) 의 각각을 구동시킴으로써, 하측 단부 (7) 에 대한 노즐 부재 (70) 의 6 자유도의 방향 (X 축, Y 축, Z 축, θX, θY, 및 θZ 방향) 에 관한 각 위치를 제어한다.
또한, 노즐 부재 (70) 는 공기 스프링을 포함하는 패시브 방진 기구 (72) 에 의해서 지지되어 있기 때문에, 그 공기 스프링의 기체의 탄성 작용에 의해서, 노즐 부재 (70) 측으로부터 하측 단부 (7) 에 전해지고자 하는 진동의 고주파 성분을 저감할 수 있다. 그리고, 구동 장치 (61∼63) 를 포함하는 액티브 방진 기구 (65) 에 의해, 진동의 비교적 저주파 성분 (예를 들어 1㎐∼10㎐) 을 저감시킴으로써, 방진 기구 (60) 는, 넓은 주파수 대역에 있어서 방진 효과를 얻을 수 있다. 이와 같이, 구동 장치 (61∼63) 를 사용한 액티브 방진 (능동적 방진) 과, 기체의 탄성 작용을 사용한 패시브 방진 (수동적 방진) 을 조합함으로써, 노즐 부재 (70) 에 작용한 진동이 하측 단부 (7) 를 통해 투영 광학계 (PL) 에 전해지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 노즐 부재 (70) 의 진동 성분 중, 매우 낮은 주파수 성분 (예를 들어 1㎐ 이하의 주파수 성분) 은, 기판 (P) 상으로의 패턴 전사 정밀도에 영향이 적다고 생각되기 때문에, 그 주파수 성분에 대한 방진 제어는 행하지 않도록 방진 기구 (60) 의 제어계를 구축할 수도 있다. 이렇게 함으로써, 제어계의 발진 등의 문제를 방지하고, 제어계를 비교적 간이한 구성으로 구축할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 방진 기구 (60) 에 의해서, 노즐 부재 (70) 에서 생긴 진동이, 하측 단부 (7)(메인 칼럼 (1)) 를 통해 투영 광학계 (PL) 에 전달하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 투영 광학계 (PL) 및 액체 (LQ) 를 개재하여 기판 (P) 상에 투영되는 패턴 이미지의 열화를 방지할 수 있다.
또한, 방진 기구 (60) 는, 투영 광학계 (PL)(광학 소자 (2)) 에 대하여 노즐 부재 (70) 를 분리시킨 상태에서 지지하고 있다. 노즐 부재 (70) 와 투영 광학계 (PL)(광학 소자 (2)) 가 분리되어 지지되어 있음으로써, 노즐 부재 (70) 에서 발생한 진동은 투영 광학계 (PL) 에 직접적으로 전달되지 않는다.
또한, 액체 공급 기구 (10) 및 액체 회수 기구 (20) 는, 소정의 지지 기구에 의해, 경통 정반 (5) 에 대하여 분리되어 지지되어 있다. 이것에 의해, 액체 공급 기구 (10) 및 액체 회수 기구 (20) 에서 생긴 진동이, 경통 정반 (5) 을 통해 투영 광학계 (PL) 에 전해지지 않는다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 공급관 (13A, 13B) 과 노즐 부재 (70) 의 공급 유로 (14A, 14B) 는, 신축 가능하고 가요성을 갖는 튜브 부재 (16A, 16B) 를 통헤 접속되어 있다. 마찬가지로, 회수관 (23A, 23B) 과 노즐 부재의 회수 유로 (24A, 24B) 는, 신축 가능하고 가요성을 갖는 튜브 부재 (26A, 26B) 를 통해 접속되어 있다. 그 때문에, 구동 장치 (61∼63) 를 사용하여 노즐 부재 (70) 를 구동시킬 때에도, 그 노즐 부재 (70) 의 구동은 방해하지 않도록 되어 있다. 따라서, 방진 기구 (60) 는, 하측 단부 (7) 에 대하여 노즐 부재 (70) 를 양호하게 방진 지지할 수 있다.
또한, 기판 스테이지 (PST) 의 위치 정보를 계측하기 위한 간섭계 시스템의 참조 거울 (고정 거울) 이 투영 광학계 (PL) 의 경통 (PK) 에 장착되는 구성이 고려되는데, 투영 광학계 (PL) 에 진동이 전해지지 않도록 함으로써, 기판 스테이지 (PST) 의 위치 정보를 계측하기 위한 간섭계 시스템의 참조 거울 (고정 거울) 이 경통 (PK) 에 장착되어 있어도, 기판 스테이지 (PST) 의 위치 정보의 계측, 및 그 계측 결과에 기초한 위치 제어를 정밀도 높게 행할 수 있다.
또한, 상기 서술한 바와 같이, 액침 영역 (AR2) 의 액체 (LQ) 가 노즐 부재 (70) 에 힘을 미칠 가능성도 있고, 그 힘에 의해서 노즐 부재 (70) 의 위치가 변동하여, 기판 (P) 이나 투영 영역 (AR1) 또는 액침 영역 (AR2) 에 대하여 노즐 부재 (70) 가 최적의 위치에 배치되지 않은 상태에서, 액체 (LQ) 의 공급 및 회수를 행할 가능성도 있다. 그 경우, 제어 장치 (CONT) 는, 방진 기구 (60) 의 구동 장치 (61∼63) 를 사용하여, 하측 단부 (7)(메인 칼럼 (1)) 과 노즐 부재 (70) 의 위치 관계를 조정함으로써, 노즐 부재 (70) 를 최적 위치에 배치한 상태에서 액침 영역 (AR2) 을 형성하기 위한 액체 (LQ) 의 공급 및 회수를 행할 수 있다. 따라서, 액침 영역 (AR2) 을 양호하게 형성하여 정밀도 높게 액침 노광할 수 있다.
또한, 제어 장치 (CONT) 는, 구동 장치 (61∼63) 를 사용하여, 노즐 부재 (70) 의 위치를 조정 가능하다. 그 때문에, 예를 들어 기판 (P) 의 액침 노광 종료 후, 기판 (P) 상 (기판 스테이지 (PST) 상) 의 액체 (LQ) 를 회수하기 위해서, 노즐 부재 (70) 를 -Z 방향 (하방향) 으로 이동시켜 노즐 부재 (70) 의 액체 회수구 (22) 와 기판 (P) 을 근접시킨 상태에서, 액체 회수를 행하는 것도 가능하다.
또는, 액침 노광 조건 (기판 (P) 의 주사 속도, 액체 (LQ) 의 물성 (점성) 등) 에 따라, 기판 (P) 표면과 노즐 부재 (70) 의 하면 (70A) 의 거리를 포함하는, 기판 (P) 과 노즐 부재 (70) 의 위치 관계를, 구동 장치 (61∼63) 를 사용하여 조정하여, 액침 노광하는 것도 가능하다. 또한, 노즐 부재 (70) 를 사용하지 않을 때에는, 노즐 부재 (70) 를 +Z 방향 (상방향) 으로 이동시켜 두고, 노즐 부재 (70) 와 기판 (P) 또는 노즐 부재 (70) 와 기판 스테이지 (PST) 의 접촉을 방지하도록 해도 된다.
또한, 상기 서술한 실시형태에 있어서는, 노즐 부재 (70) 의 진동이 하측 단부 (7) 를 통해 투영 광학계 (PL) 에 전해지지 않도록, 제어 장치 (CONT) 는, 노즐 위치 계측기 (80) 의 계측 결과에 기초하여, 구동 장치 (61∼63) 를 구동시키고 있지만, 가속도 계측기 (90) 의 계측 결과에 기초하여, 구동 장치 (61∼63) 를 구동시키도록 해도 된다. 이 때, 제어 장치 (CONT) 는, X, Y, Z 가속도 계측기 (91, 92, 93) 각각의 계측 결과에 기초하여 연산 처리를 행하고, 노즐 부재 (70) 의 6 자유도의 방향 (X 축, Y 축, Z 축, θX, θY, 및 θZ 방향) 에 관한 각각의 가속도 정보를 구한다. 제어 장치 (CONT) 는, 상기 구한 6 자유도의 방향에 관한 가속도 정보에 기초하여, X, Y, Z 구동 장치 (61, 62, 63) 의 각각을 구동시킴으로써, 노즐 부재 (70) 의 6 자유도의 방향 (X 축, Y 축, Z 축, θX, θY, 및 θZ 방향) 에 관한 진동 성분을 억제한다.
또한, 제어 장치 (CONT) 는, 노즐 위치 계측기 (80) 의 계측 결과와 가속도 계측기 (90) 의 계측 결과의 쌍방을 고려하여, 구동 장치 (61∼63) 를 구동시키도록 해도 된다.
또한, 방진 기구 (60) 로서는, 액티브 방진 기구 (65) 를 설치하지 않고, 패시브 방진 기구 (72) 만에 의해서 구성하는 것이 가능하고, 패시브 방진 기구 (72) 를 설치하지 않고, 액티브 방진 기구 (65) 만에 의해서 구성하는 것도 가능하다.
또한, 상기 서술한 실시형태에 있어서는, 노즐 부재 (70) 는 액체 공급구 (12) 및 액체 회수구 (22) 의 쌍방을 갖고 있지만, 액체 공급구 (12) 를 갖는 노즐 부재 (공급 노즐) 와 액체 회수구 (22) 를 갖는 노즐 부재 (회수 노즐) 를 구분하여 설치해도 된다. 그 경우, 방진 기구 (조정 기구)(60) 는, 공급 노즐 및 회수 노즐의 쌍방에 설치되어도 되고, 어느 일방에 설치되어도 된다.
또한, 상기 서술한 실시형태에 있어서, 노즐 부재 (70) 의 위치 제어 (하측 단부 (7) 에 대한 액티브 방진 제어) 는, 위치 계측기 (80) 에 의한 노즐 부재 (70) 의 위치 계측 결과에 기초하여 행해지는 피드백 제어이지만, 그 경우, 제어에 지연이 발생할 가능성이 있다. 그래서, 노광 전에, 주사 노광시에 있어서의 노광 장치 (EX) 나 액체 (LQ) 의 거동에 관한 물리량을 미리 구하고, 그 구한 물리량에 기초하여, 노광시에 구동 장치 (61∼63) 를 구동시킴으로써 노즐 부재 (70) 의 자세 제어를 행하는 피드 포워드 제어를 채용하여, 액티브 방진하는 것도 가능하다. 또한, 피드백 제어와 피드 포워드 제어를 조합하는 것도 가능하다.
피드 포워드 제어를 행하는 경우, 미리 테스트 노광을 행하고, 복수의 물리량을 도출한다. 즉, 노광 장치 (EX) 의 계의 동정 (同定) 실험을 행하고, 그 계의 물리량을 포함하는 이동 특성을 구한다. 동정 실험에서는, 액체 공급 기구 (10) 및 액체 회수 기구 (20) 에 의한 노즐 부재 (70) 의 액체 공급구 (12) 및 액체 회수구 (22) 를 개재한 액체 (LQ) 의 공급 및 회수를 행하고, 광학 소자 (2) 및 노즐 부재 (70) 와 기판 (P) 사이에 액침 영역 (AR2) 을 형성한 상태에서 기판 스테이지 (PST) 를 주사하고, 노즐 위치 계측기 (80) 를 사용하여 물리량을 검출한다. 또한, 동정 실험 중에서는 당연한 일이지만 구동 장치 (61∼63) 는 구동되지 않는다. 검출하는 물리량으로서는, 노광 시퀀스 중에서의 시각, 기판 (P) 의 위치, 속도, 및 가속도, 노즐 부재 (70) 의 위치, 속도, 및 가속도, 노즐 부재 (70) 와 기판 (P) 의 상대 위치, 상대 속도, 및 상대 가속도 등을 들 수 있다. 이들 위치, 속도, 및 가속도는, X 축, Y 축, Z 축, θX, θY, 및 θZ 방향 모두 (6 자유도) 에 관한 값이 검출된다. 또한, 검출하는 물리량으로서, 공급하는 액체 (LQ) 의 양 (체적, 질량) 이나 물성 (점성 등) 등도 들 수 있다. 동정 실험으로 검출된 상기 복수의 물리량은 제어 장치 (CONT) 에 기억된다. 제어 장치 (CONT) 는, 검출한 물리량에 기초하여, 구동 장치 (61∼63) 를 구동시키기 위한 제어량을 결정하고, 그 결정한 물리량에 기초하여, 하측 단부 (7) 에 대한 방진을 행하도록 구동 장치 (61∼63) 를 구동시키면서 본 노광을 행한다. 이와 같이, 제어 장치 (CONT) 는, 구동 장치 (61∼63) 를 사용하여, 노광 장치 (EX) 자신의 이동 특성 (동작) 에 따라 방진을 행하는 것이 가능하고, 하측 단부 (7) 와 노즐 부재 (70) 의 위치 관계를 소망 상태로 유지할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 별도의 실시형태에 관해서 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 상기 서술한 실시형태와 동일 또는 동등한 구성 부분에 관해서는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 간략 또는 생략한다.
도 4 는 본 발명의 별도의 실시형태를 나타내는 도면이다. 도 4 에 있어서, 노광 장치 (EX) 는, 메인 칼럼 (1) 의 하측 단부 (7) 에 지지된 투영 광학계 (PL) 와 노즐 부재 (70) 의 위치 관계를 계측하는 노즐 위치 계측기 (100) 를 구비하고 있다. 노즐 위치 계측기 (100) 는, 투영 광학계 (PL) 와 노즐 부재 (70) 의 X 축 방향에 관한 위치 관계를 계측하는 X 간섭계 (101)(101A, 101B) 와, 투영 광학계 (PL) 와 노즐 부재 (70) 의 Y 축 방향에 관한 위치 관계를 계측하는 Y 간섭계 (102)(단, 도 4 에는 도시되어 있지 않다) 와, 투영 광학계 (PL) 와 노즐 부재 (70) 의 Z 축 방향에 관한 위치 관계를 계측하는 Z 간섭계 (103)(103A∼103C, 단 103C 는 도 4 에는 도시되어 있지 않다) 를 구비하고 있다. 이들 각 간섭계 (101∼103) 는 투영 광학계 (PL) 의 경통 (PK) 에 장착되어 있다. 각 간섭계 (101∼103) 와 제어 장치 (CONT) 는 접속되어 있고, 각 간섭계 (101∼103) 의 계측 결과는, 제어 장치 (CONT) 로 출력된다.
제어 장치 (CONT) 는, 복수의 간섭계 (101∼103) 의 계측 결과에 기초하여, 6 자유도의 방향 (X 축, Y 축, Z 축, θX, θY, 및 θZ 방향) 에 관한 투영 광학계 (PL)(경통 (PK)) 에 대한 노즐 부재 (70) 의 위치를 구할 수 있다. 제어 장치 (CONT) 는, 구한 상기 위치 정보에 기초하여, 노즐 부재 (70) 의 진동이 투영 광학계 (PL) 에 전해지지 않도록 구동 장치 (61∼63) 를 구동시킨다. 또는, 제어 장치 (CONT) 는, 구한 상기 위치 정보에 기초하여, 구동 장치 (61∼63) 를 구동시키고, 투영 광학계 (PL) 와 노즐 부재 (70) 의 위치 관계를 조정한다.
도 5 는 본 발명의 별도의 실시형태를 나타내는 도면이다. 도 5 에 있어서, 노광 장치 (EX) 는, 기판 스테이지 (PST) 와 노즐 부재 (70) 의 위치 관계를 계측하는 노즐 위치 계측기 (110) 를 구비하고 있다. 노즐 위치 계측기 (110) 는, 기판 스테이지 (PST) 와 노즐 부재 (70) 의 X 축 방향에 관한 위치 관계를 계측하는 X 간섭계 (111)(111A, 111B) 와, 기판 스테이지 (PST) 와 노즐 부재 (70) 의 Y 축 방향에 관한 위치 관계를 계측하는 Y 간섭계 (112) (단, 도 5 에는 도시되어 있지 않다) 와, 기판 스테이지 (PST) 와 노즐 부재 (70) 의 Z 축 방향에 관한 위치 관계를 계측하는 Z 간섭계 (113)(113A∼113C, 단 113C 는 도 5 에는 도시되어 있지 않다) 를 구비하고 있다. 이들 각 간섭계 (111∼113) 는 기판 스테이지 (PST) 중 노광 처리를 방해하지 않는 소정 위치에 장착되어 있다. 도 5 에 있어서는, 각 간섭계 (111∼113) 는 기판 스테이지 (PST) 의 측면에 장착되어 있다. 각 간섭계 (111∼113) 와 제어 장치 (CONT) 는 접속되어 있고, 각 간섭계 (111∼113) 의 계측 결과는, 제어 장치 (CONT) 로 출력된다.
제어 장치 (CONT) 는, 복수의 간섭계 (111∼103) 의 계측 결과에 기초하여, 6 자유도의 방향 (X 축, Y 축, Z 축, θX, θY, 및 θZ 방향) 에 관한 기판 스테이지 (PST) 에 대한 노즐 부재 (70) 의 위치를 구할 수 있다. 제어 장치 (CONT) 는, 구한 상기 위치 정보에 기초하여, 구동 장치 (61∼63) 를 구동시키고, 기판 스테이지 (PST) 와 노즐 부재 (70) 의 위치 관계를 조정한다.
상기 서술한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서의 액체 (LQ) 는 순수에 의해 구성되어 있다. 순수는, 반도체 제조 공장 등에서 용이하게 대량으로 입수할 수 있음과 함께, 기판 (P) 상의 포토 레지스트나 광학 소자 (렌즈) 등에 대한 악영향이 없는 이점이 있다. 또한, 순수는 환경에 대한 악영향이 없음과 함께, 불순물의 함유량이 매우 낮기 때문에, 기판 (P) 의 표면, 및 투영 광학계 (PL) 의 선단면에 형성되어 있는 광학 소자의 표면을 세정하는 작용도 기대할 수 있다. 또한 공장 등에서 공급되는 순수의 순도가 낮은 경우에는, 노광 장치가 초순수 제조기를 갖도록 해도 된다.
그리고, 파장이 193㎚ 정도인 노광광 (EL) 에 대한 순수 (물) 의 굴절률 n 은 대략 1.44 로 되어 있고, 노광광 (EL) 의 광원으로서 ArF 엑시머 레이저광 (파장 193㎚) 을 사용한 경우, 기판 (P) 상에서는 1/n, 즉 약 134㎚ 로 단파장화되어 높은 해상도가 얻어진다. 또한, 초점 심도는 공기 중에 비하여 약 n 배, 즉 약 1.44 배로 확대되기 때문에, 공기 중에서 사용하는 경우와 동일한 정도의 초점 심도를 확보할 수 있으면 되는 경우에는, 투영 광학계 (PL) 의 개구수를 더욱 증가시킬 수 있고, 이 점에서도 해상도가 향상된다.
또한, 상기 서술한 바와 같이 액침법을 사용한 경우에는, 투영 광학계의 개구수 (NA) 가 0.9∼1.3 이 되는 경우도 있다. 이와 같이 투영 광학계의 개구수 (NA) 가 커지는 경우에는, 종래부터 노광광으로서 사용되고 있는 랜덤 편광광에서는 편광 효과에 의해서 결상 성능이 악화되는 경우도 있기 때문에, 편광 조명을 사용하는 것이 바람직하다. 그 경우, 마스크 (레티클) 의 라인 앤드 스페이스 패턴의 라인 패턴의 긴 방향에 맞춘 직선 편광 조명을 행하고, 마스크 (레티클) 의 패턴으로부터는, S 편광 성분 (TE 편광 성분), 즉 라인 패턴의 긴 방향을 따른 편광 방향 성분의 회절광이 많이 사출되도록 하면 된다. 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 표면에 도포된 레지스트와의 사이가 액체로 채워져 있는 경우, 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 표면에 도포된 레지스트와의 사이가 공기 (기체) 로 채워져 있는 경우에 비하여, 콘트라스트의 향상에 기여하는 S 편광 성분 (TE 편광 성분) 의 회절광의 레지스트 표면에서의 투과율이 높아지기 때문에, 투영 광학계의 개구수 (NA) 가 1.0 을 초과하는 경우에도 높은 결상 성능을 얻을 수 있다. 또한, 위상 시프트 마스크나 일본 공개특허공보 평6-188169호에 개시되어 있는 바와 같은 라인 패턴의 긴 방향에 맞춘 경사 입사 조명법 (특히 다이폴 조명법) 등을 적절히 조합하면 더욱 효과적이다. 예를 들어, 투과율 6% 의 하프톤형 위상 시프트 마스크 (하프 피치 45㎚ 정도의 패턴) 를, 직선 편광 조명법과 다이폴 조명법을 병용하여 조명하는 경우, 조명계의 동공면 (瞳面) 에 있어서 다이폴을 형성하는 2광속의 외접원으로 규정되는 조명 (σ) 을 0.95, 그 동공면에 있어서의 각 광속의 반경을 0.125σ, 투영 광학계 (PL) 의 개구수를 NA=1.2 로 하면, 랜덤 편광광을 사용하는 것보다, 초점 심도 (DOF) 를 150㎚ 정도 증가시킬 수 있다.
또한, 예를 들어 ArF 엑시머 레이저를 노광광으로 하고, 1/4 정도의 축소 배율의 투영 광학계 (PL) 를 사용하여, 미세한 라인 앤드 스페이스 패턴 (예를 들어 25∼50㎚ 정도의 라인 앤드 스페이스) 을 기판 (P) 상에 노광하는 경우, 마스크 (M) 의 구조 (예를 들어 패턴의 미세도나 크롬의 두께) 에 따라서는, Wave guide 효과에 의해 마스크 (M) 가 편광판으로서 작용하여, 콘트라스트를 저하시키는 P 편광 성분 (TM 편광 성분) 의 회절광보다 S 편광 성분 (TE 편광 성분) 의 회절광이 많이 마스크 (M) 로부터 사출되게 된다. 이 경우, 상기 서술한 직선 편광 조명을 사용하는 것이 바람직하지만, 랜덤 편광광으로 마스크 (M) 를 조명하더라도, 투영 광학계 (PL) 의 개구수 (NA) 가 0.9∼1.3 과 같이 큰 경우에도 높은 해상 성능을 얻을 수 있다.
또한, 마스크 (M) 상의 극미세한 라인 앤드 스페이스 패턴을 기판 (P) 상에 노광하는 경우, Wire Grid 효과에 의해 P 편광 성분 (TM 편광 성분) 이 S 편광 성분 (TE 편광 성분) 보다 커질 가능성도 있지만, 예를 들어 ArF 엑시머 레이저를 노광광으로 하고, 1/4 정도의 축소 배율의 투영 광학계 (PL) 를 사용하여, 25㎚ 보다 큰 라인 앤드 스페이스 패턴을 기판 (P) 상에 노광하는 경우에는, S 편광 성분 (TE 편광 성분) 의 회절광이 P 편광 성분 (TM 편광 성분) 의 회절광보다 많이 마스크 (M) 로부터 사출되기 때문에, 투영 광학계 (PL) 의 개구수 (NA) 가 0.9∼1.3 과 같이 큰 경우에도 높은 해상 성능을 얻을 수 있다.
또한, 마스크 (레티클) 의 라인 패턴의 긴 방향에 맞춘 직선 편광 조명 (S 편광 조명) 뿐만 아니라, 일본 공개특허공보 평6-53120호에 개시되어 있는 바와 같이, 광축을 중심으로 한 원의 접선 (주위) 방향으로 직선 편광하는 편광 조명법과 경사 입사 조명법의 조합도 효과적이다. 특히, 마스크 (레티클) 의 패턴이 소정의 일방향으로 연장되는 라인 패턴뿐만 아니라, 복수의 다른 방향으로 연장되는 라인 패턴이 혼재하는 경우에는, 동일하게 일본 공개특허공보 평6-53120호에 개시되어 있는 바와 같이, 광축을 중심으로 한 원의 접선 방향으로 직선 편광하는 편광 조명법과 윤대 (輸帶) 조명법을 병용함으로써, 투영 광학계의 개구수 (NA) 가 큰 경우에도 높은 결상 성능을 얻을 수 있다. 예를 들어, 투과율 6% 의 하프톤형 위상 시프트 마스크 (하프 피치 63㎚ 정도의 패턴) 를, 광축을 중심으로 한 원의 접선 방향으로 직선 편광하는 편광 조명법과 윤대 조명법 (윤대비 3/4) 을 병용하여 조명하는 경우, 조명 (σ) 을 0.95, 투영 광학계 (PL) 의 개구수를 NA=1.00 으로 하면, 랜덤 편광광을 사용하는 것보다, 초점 심도 (DOF) 를 250㎚ 정도 증가시킬 수 있고, 하프 피치 55㎚ 정도의 패턴으로 투영 광학계의 개구수 (NA)=1.2 에서는, 초점 심도를 100㎚ 정도 증가시킬 수 있다.
본 실시형태에서는, 투영 광학계 (PL) 의 선단에 광학 소자 (2) 가 장착되어 있고, 이 렌즈에 의해 투영 광학계 (PL) 의 광학 특성, 예를 들어 수차 (구면 수차, 코마 수차 등) 를 조정할 수 있다. 또한, 투영 광학계 (PL) 의 선단에 장착하는 광학 소자로서는, 투영 광학계 (PL) 의 광학 특성의 조정에 사용하는 광학 플레이트여도 된다. 또는 노광광 (EL) 을 투과 가능한 평행 평면판이어도 된다.
또한, 액체 (LQ) 의 흐름에 의해서 생기는 투영 광학계 (PL) 의 선단의 광학 소자와 기판 (P) 사이의 압력이 큰 경우에는, 그 광학 소자를 교환 가능하게 하는 것이 아니라, 그 압력에 의해서 광학 소자가 움직이지 않도록 견고하게 고정시켜도 된다.
또한, 본 실시형태에서는, 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 표면 사이는 액체 (LQ) 로 채워져 있는 구성이지만, 예를 들어 기판 (P) 의 표면에 평행 평면판으로 이루어지는 커버 유리를 장착한 상태에서 액체 (LQ) 를 채우는 구성이어도 된다.
또한, 본 실시형태의 액체 (LQ) 는 물이지만, 물 이외의 액체여도 되며, 예를 들어, 노광광 (EL) 의 광원이 F2 레이저인 경우, 이 F2 레이저광은 물을 투과하지 않기 때문에, 액체 (LQ) 로서는 F2 레이저광을 투과 가능한 예를 들어, 과불화폴리에테르 (PFPE) 나 불소계 오일 등의 불소계 유체여도 된다. 이 경우, 액체 (LQ) 와 접촉하는 부분에는, 예를 들어 불소를 함유하는 극성이 작은 분자 구조의 물질로 박막을 형성함으로써 친액화 처리한다. 또한, 액체 (LQ) 로서는, 그 밖에도, 노광광 (EL) 에 대한 투과성이 있어 가능한 한 굴절률이 높고, 투영 광학계 (PL) 나 기판 (P) 표면에 도포되어 있는 포토 레지스트에 대하여 안정적인 것 (예를 들어 세다유) 을 사용하는 것도 가능하다. 이 경우에도 표면 처리는 사용하는 액체 (LQ) 의 극성에 따라 행해진다.
또한, 상기 각 실시형태의 기판 (P) 으로서는, 반도체 디바이스 제조용 반도체 웨이퍼뿐만 아니라, 디스플레이 디바이스용 유리 기판이나, 박막 자기 헤드용 세라믹 웨이퍼, 또는 노광 장치에서 사용되는 마스크 또는 레티클의 원판 (합성 석영, 규소 웨이퍼) 등이 적용된다.
노광 장치 (EX) 로서는, 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 동기 이동시켜 마스크 (M) 의 패턴을 주사 노광하는 스텝 앤드 스캔 방식의 주사형 노광 장치 (스캐닝 스테퍼) 외에, 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 정지시킨 상태에서 마스크 (M) 의 패턴을 일괄 노광하여, 기판 (P) 을 순차 단계 이동시키는 스텝 앤드 리피트 방식의 투영 노광 장치 (스테퍼) 에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은 기판 (P) 상에서 적어도 2 개의 패턴을 부분적으로 겹쳐 전사하는 스텝 앤드 스티치 방식의 노광 장치에도 적용할 수 있다.
또한, 제 1 패턴과 기판 (P) 을 대략 정지시킨 상태에서 제 1 패턴의 축소 이미지를 투영 광학계 (예를 들어 1/8 축소 배율로 반사 소자를 포함하지 않는 굴절형 투영 광학계) 를 사용하여 기판 (P) 상에 일괄 노광하는 방식의 노광 장치에도 적용할 수 있다. 이 경우, 또한 그 후에, 제 2 패턴과 기판 (P) 을 대략 정지시킨 상태에서 제 2 패턴의 축소 이미지를 그 투영 광학계를 사용하여, 제 1 패턴과 부분적으로 겹쳐 기판 (P) 상에 일괄 노광하는 스티치 방식의 일괄 노광 장치에도 적용할 수 있다.
본 발명은, 예를 들어, 일본 공개특허공보 평10-163099호, 일본 공개특허공보 평10-214783호 및 이들에 대응하는 미국 특허 6,400,441호와, 일본 특허공표공보 2000-505958호 및 이것에 대응하는 미국 특허 5,969,441호 및 미국 특허6,262,796호에 기재되어 있는 트윈 스테이지형 노광 장치에도 적용할 수 있다. 본 국제출원에서 지정한 지정국 (또는 선택한 선택국) 의 국내 법령에서 허용되는 한, 상기 공보 또는 미국 특허에 있어서의 개시를 원용하여 본 명세서의 일부로 한다.
또한, 본 발명은, 일본 공개특허공보 평11-135400호에 개시되어 있는 바와 같이, 웨이퍼 등의 피처리 기판을 유지하여 이동 가능한 노광 스테이지와, 각종 계측 부재나 센서를 구비한 계측 스테이지를 구비한 노광 장치에도 적용할 수 있다. 본 국제출원에서 지정한 지정국 (또는 선택한 선택국) 의 국내 법령에서 허용되는 한, 상기 공보 및 대응하는 미국 특허에 있어서의 개시를 원용하여 본 명세서의 기재의 일부로 한다.
상기 서술한 실시형태에 있어서는, 광투과성 기판 상에 소정의 차광 패턴 (또는 위상 패턴·감광 패턴) 을 형성한 광투과형 마스크, 또는 광반사성 기판 상에 소정의 반사 패턴 광반사형 마스크를 사용하였지만, 그것들에 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 그러한 마스크 대신에, 노광해야 할 패턴의 전자 데이터에 기초하여 투과 패턴 또는 반사 패턴, 또는 발광 패턴을 형성하는 전자 마스크 (광학계의 일종으로 한다) 를 사용하도록 해도 된다. 이러한 전자 마스크는, 예를 들어 미국 특허 제6,778,257호에 개시되어 있다. 본 국제출원에서 지정한 지정국 (또는 선택한 선택국) 의 국내 법령에서 허용되는 한, 상기 미국 특허에 있어서의 개시를 원용하여 본 명세서의 기재의 일부로 한다. 또한, 상기 서술한 전자 마스크란, 비발광형 화상 표시 소자와 자발광형 화상 표시 소자의 쌍방을 포함하는 개념이다.
또한, 예를 들어, 2 광속 간섭 노광이라고 불리고 있는, 복수의 광속의 간섭에 의해서 생기는 간섭 줄무늬를 기판에 노광하는 노광 장치에도 적용할 수 있다. 그러한 노광 방법 및 노광 장치는, 예를 들어, 국제공개 제01/35168호 팜플렛에 개시되어 있다. 본 국제출원에서 지정한 지정국 (또는 선택한 선택국) 의 국내 법령에서 허용되는 한, 상기 팜플렛에 있어서의 개시를 원용하여 본 명세서의 기재의 일부로 한다.
또한, 상기 서술한 실시형태에서는, 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이에 국소적으로 액체를 채우는 노광 장치를 채용하고 있지만, 노광 대상의 기판을 유지한 스테이지를 액조 중에서 이동시키는 액침 노광 장치나, 스테이지 상에 소정 깊이의 액체조를 형성하고 그 안에 기판을 유지하는 액침 노광 장치에도 본 발명을 적용 가능하다. 노광 대상의 기판을 유지한 스테이지를 액조 중에서 이동시키는 액침 노광 장치의 구조 및 노광 동작에 관해서는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 평6-124873호에, 스테이지 상에 소정 깊이의 액체조를 형성하고 그 안에 기판을 유지하는 액침 노광 장치에 관해서는, 예는 일본 공개특허공보 평10-303114호나 미국 특허 제5,825,043호에 각각 개시되어 있다. 본 국제출원에서 지정한 지정국 (또는 선택한 선택국) 의 국내 법령에서 허용되는 한, 상기 공보 또는 미국 특허에 있어서의 개시를 원용하여 본 명세서의 기재의 일부로 한다.
또한, 상기 서술한 액침법을 적용한 노광 장치는, 투영 광학계 (PL) 의 종단 광학 부재의 사출측의 광로 공간을 액체 (순수) 로 채우고 웨이퍼 (W)(기판 (P)) 를 노광하는 구성으로 되어 있지만, 국제공개 제2004/019128호 팜플렛에 개시되어 있는 바와 같이, 투영 광학계의 종단 광학 부재의 입사측의 광로 공간도 액체 (순수) 로 채우도록 해도 된다. 본 국제출원에서 지정한 지정국 (또는 선택한 선택국) 의 국내 법령에서 허용되는 한, 상기 팜플렛에 있어서의 개시를 원용하여 본 명세서의 기재의 일부로 한다.
노광 장치 (EX) 의 종류로서는, 기판 (P) 에 반도체 소자 패턴을 노광하는 반도체 소자 제조용 노광 장치에 한정되지 않고, 액정 표시 소자 제조용 또는 디스플레이 제조용 노광 장치나, 박막 자기 헤드, 촬상 소자 (CCD) 또는 레티클 또는 마스크 등을 제조하기 위한 노광 장치 등에도 널리 적용할 수 있다.
기판 스테이지 (PST) 나 마스크 스테이지 (MST) 에 리니어 모터 (USP5,623,853 또는 USP5,528,118 참조) 를 사용하는 경우는, 에어 베어링을 사용한 에어 부상형 및 로렌츠력 또는 리액턴스력을 이용한 자기 부상형 중 어느 쪽을 이용해도 된다. 또한, 각 스테이지 (PST, MST) 는, 가이드를 따라 이동하는 타입이어도 되고, 가이드를 형성하지 않은 가이드리스 타입이어도 된다. 본 국제출원에서 지정한 지정국 (또는 선택한 선택국) 의 국내 법령에서 허용되는 한, 상기 미국 특허에 있어서의 개시를 원용하여 본 명세서의 일부로 한다.
각 스테이지 (PST, MST) 의 구동기구로서는, 2 차원으로 자석을 배치한 자석 유닛과, 2 차원으로 코일을 배치한 전기자 유닛을 대향시키고 전자력에 의해 각 스테이지 (PST, MST) 를 구동시키는 평면 모터를 사용해도 된다. 이 경우, 자석 유닛과 전기자 유닛 중 어느 일방을 스테이지 (PST, MST) 에 접속하고, 자석 유닛과 전기자 유닛의 타방을 스테이지 (PST, MST) 의 이동면측에 형성하면 된다.
기판 스테이지 (PST) 의 이동에 의해 발생하는 반력은, 투영 광학계 (PL) 에 전해지지 않도록, 일본 공개특허공보 평8-166475호 및 이것에 대응하는 미국 특허5,528,118호에 기재되어 있는 바와 같은 프레임 부재를 사용하여 기계적으로 바닥 (대지) 으로 빠져나가도록 해도 된다. 본 국제출원에서 지정한 지정국 (또는 선택한 선택국) 의 국내 법령에서 허용되는 한, 상기 공보 또는 미국 특허에 있어서의 개시를 원용하여 본 명세서의 기재의 일부로 한다.
또한, 마스크 스테이지 (MST) 의 이동에 의해 발생하는 반력은, 투영 광학계 (PL) 에 전해지지 않도록, 일본 공개특허공보 평8-330224호 및 이것에 대응하는 미국 특허 5,874,820호에 기재되어 있는 바와 같은 프레임 부재를 사용하여 기계적으로 바닥 (대지) 으로 빠져나가도록 해도 된다. 본 국제출원에서 지정한 지정국 (또는 선택한 선택국) 의 국내 법령에서 허용되는 한, 상기 공보 또는 미국 특허에 있어서의 개시를 원용하여 본 명세서의 기재의 일부로 한다.
이상과 같이, 본원 실시형태의 노광 장치 (EX) 는, 본원 특허청구의 범위에 든 각 구성 요소를 포함하는 각종 서브 시스템을, 소정의 기계적 정밀도, 전기적 정밀도, 광학적 정밀도를 유지하도록, 조립함으로써 제조된다. 이들 각종 정밀도를 확보하기 위해서, 이 조립의 전후에는, 각종 광학계에 관해서는 광학적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 기계계에 관해서는 기계적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 전기계에 관해서는 전기적 정밀도를 달성하기 위한 조정이 행해진다. 각종 서브 시스템으로부터 노광 장치로의 조립 공정은, 각종 서브 시스템 상호의, 기계적 접속, 전기 회로의 배선 접속, 기압 회로의 배관 접속 등이 포함된다. 이 각종 서브 시스템으로부터 노광 장치로의 조립 공정 전에, 각 서브 시스템 개개의 조립 공정이 있음은 말할 필요도 없다. 각종 서브 시스템의 노광 장치로의 조립 공정이 종료되면, 종합 조정이 행해져, 노광 장치 전체로서의 각종 정밀도가 확보된다. 또한, 노광 장치의 제조는 온도 및 클린도 등이 관리된 클린 룸에서 행하는 것이 바람직하다.
반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 마이크로 디바이스의 기능·성능 설계를 행하는 단계 201, 이 설계 단계에 기초한 마스크 (레티클) 를 제작하는 단계 202, 디바이스의 기재인 기판을 제조하는 단계 203, 상기 서술한 실시형태의 노광 장치 (EX) 에 의해 마스크의 패턴을 기판에 노광하는 기판 처리 단계 204, 디바이스 조립 단계 (다이싱 공정, 본딩 공정, 패키지 공정을 포함) 205, 검사 단계 206 등을 거쳐 제조된다.

Claims (122)

  1. 광학계와 액체를 통해 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    상기 기판 상에 액체를 공급하는 공급구 및 상기 공급구로부터 공급된 액체를 회수하는 회수구 중 적어도 어느 일방을 갖는 노즐 부재와,
    지지 부재에 대하여 상기 노즐 부재를 방진 지지하는 방진 기구를 구비하고,
    상기 방진 기구는, 상기 지지 부재에 대하여 상기 노즐 부재를 움직이는 구동 장치를 갖고,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축과 평행한 방향을 포함하는 6 자유도의 방향에 관하여 상기 노즐 부재를 이동 가능한 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축과 평행한 축 주위에 상기 노즐 부재를 회전 가능한, 노광 장치.
  3. 광학계와 액체를 통해 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    상기 기판 상에 액체를 공급하는 공급구 및 상기 공급구로부터 공급된 액체를 회수하는 회수구 중 적어도 어느 일방을 갖는 노즐 부재와,
    지지 부재에 대하여 상기 노즐 부재를 방진 지지하는 방진 기구를 구비하고,
    상기 방진 기구는, 상기 지지 부재에 대하여 상기 노즐 부재를 움직이는 구동 장치를 갖고,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축과 평행한 축 주위에 상기 노즐 부재를 회전 가능한 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축에 수직인 방향으로 상기 노즐 부재를 이동 가능한, 노광 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축에 수직인 방향으로 상기 노즐 부재를 이동 가능한, 노광 장치.
  6. 광학계와 액체를 통해 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    상기 기판 상에 액체를 공급하는 공급구 및 상기 공급구로부터 공급된 액체를 회수하는 회수구 중 적어도 어느 일방을 갖는 노즐 부재와,
    지지 부재에 대하여 상기 노즐 부재를 방진 지지하는 방진 기구를 구비하고,
    상기 방진 기구는, 상기 지지 부재에 대하여 상기 노즐 부재를 움직이는 구동 장치를 갖고,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축에 수직인 방향으로 상기 노즐 부재를 이동 가능한 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축과 평행한 방향으로 상기 노즐 부재를 이동 가능한, 노광 장치.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축과 평행한 방향으로 상기 노즐 부재를 이동 가능한, 노광 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축과 평행한 방향으로 상기 노즐 부재를 이동 가능한, 노광 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축에 수직인 축 주위에 상기 노즐 부재를 회전 가능한, 노광 장치.
  11. 제 3 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축에 수직인 축 주위에 상기 노즐 부재를 회전 가능한, 노광 장치.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축에 수직인 축 주위에 상기 노즐 부재를 회전 가능한, 노광 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하고,
    상기 구동 장치는, 상기 위치 계측기의 계측 결과에 기초하여 상기 노즐 부재를 움직이는, 노광 장치.
  14. 제 3 항에 있어서,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하고,
    상기 구동 장치는, 상기 위치 계측기의 계측 결과에 기초하여 상기 노즐 부재를 움직이는, 노광 장치.
  15. 제 6 항에 있어서,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하고,
    상기 구동 장치는, 상기 위치 계측기의 계측 결과에 기초하여 상기 노즐 부재를 움직이는, 노광 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하는, 노광 장치.
  17. 제 3 항에 있어서,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하는, 노광 장치.
  18. 제 6 항에 있어서,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하는, 노광 장치.
  19. 제 13 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축과 평행한 축 주위의 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  20. 광학계와 액체를 통해 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    상기 기판 상에 액체를 공급하는 공급구 및 상기 공급구로부터 공급된 액체를 회수하는 회수구 중 적어도 어느 일방을 갖는 노즐 부재와,
    지지 부재에 대하여 상기 노즐 부재를 방진 지지하는 방진 기구와,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하고,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축과 평행한 축 주위의 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축에 수직인 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  22. 광학계와 액체를 통해 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    상기 기판 상에 액체를 공급하는 공급구 및 상기 공급구로부터 공급된 액체를 회수하는 회수구 중 적어도 어느 일방을 갖는 노즐 부재와,
    지지 부재에 대하여 상기 노즐 부재를 방진 지지하는 방진 기구와,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하고,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축에 수직인 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축에 수직인 축 주위의 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축에 수직인 축 주위의 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  25. 광학계와 액체를 통해 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    상기 기판 상에 액체를 공급하는 공급구 및 상기 공급구로부터 공급된 액체를 회수하는 회수구 중 적어도 어느 일방을 갖는 노즐 부재와,
    지지 부재에 대하여 상기 노즐 부재를 방진 지지하는 방진 기구와,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하고,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축에 수직인 축 주위의 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  26. 제 20 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축과 평행한 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  27. 제 22 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축과 평행한 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  28. 제 25 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축과 평행한 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  29. 제 20 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 기판을 지지하는 스테이지와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  30. 제 22 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 기판을 지지하는 스테이지와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  31. 제 25 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 기판을 지지하는 스테이지와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  32. 제 20 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 지지 부재와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  33. 제 22 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 지지 부재와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  34. 제 25 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 지지 부재와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  35. 제 20 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  36. 제 22 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  37. 제 25 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  38. 제 1 항 내지 제 18 항, 및 제 20 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방진 기구는, 상기 지지 부재에 대하여 상기 노즐 부재를 수동적으로 방진하는 패시브 방진 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 패시브 방진 기구는, 탄성 작용을 이용하여 상기 노즐 부재를 방진 지지하는, 노광 장치.
  40. 제 1 항 내지 제 18 항, 및 제 20 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방진 기구는, 상기 노즐 부재의 진동이 상기 광학계에 전해지지 않도록 방진하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  41. 광학계와 액체를 통해 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    상기 기판 상에 액체를 공급하는 공급구 및 상기 공급구로부터 공급된 액체를 회수하는 회수구 중 적어도 어느 일방을 갖는 노즐 부재와,
    상기 노즐 부재를 지지하는 지지 부재와,
    상기 노즐 부재의 위치를 조정하는 조정 기구를 구비하고,
    상기 조정 기구는, 상기 지지 부재에 대하여 상기 노즐 부재를 움직이는 구동 장치를 갖고,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축과 평행한 방향을 포함하는 6 자유도의 방향에 관하여 상기 노즐 부재를 이동 가능한 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축과 평행한 축 주위에 상기 노즐 부재를 회전 가능한, 노광 장치.
  43. 광학계와 액체를 통해 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    상기 기판 상에 액체를 공급하는 공급구 및 상기 공급구로부터 공급된 액체를 회수하는 회수구 중 적어도 어느 일방을 갖는 노즐 부재와,
    상기 노즐 부재를 지지하는 지지 부재와,
    상기 노즐 부재의 위치를 조정하는 조정 기구를 구비하고,
    상기 조정 기구는, 상기 지지 부재에 대하여 상기 노즐 부재를 움직이는 구동 장치를 갖고,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축과 평행한 축 주위에 상기 노즐 부재를 회전 가능한 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  44. 제 41 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축에 수직인 방향으로 상기 노즐 부재를 이동 가능한, 노광 장치.
  45. 제 43 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축에 수직인 방향으로 상기 노즐 부재를 이동 가능한, 노광 장치.
  46. 광학계와 액체를 통해 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    상기 기판 상에 액체를 공급하는 공급구 및 상기 공급구로부터 공급된 액체를 회수하는 회수구 중 적어도 어느 일방을 갖는 노즐 부재와,
    상기 노즐 부재를 지지하는 지지 부재와,
    상기 노즐 부재의 위치를 조정하는 조정 기구를 구비하고,
    상기 조정 기구는, 상기 지지 부재에 대하여 상기 노즐 부재를 움직이는 구동 장치를 갖고,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축에 수직인 방향으로 상기 노즐 부재를 이동 가능한 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  47. 제 41 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축과 평행한 방향으로 상기 노즐 부재를 이동 가능한, 노광 장치.
  48. 제 43 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축과 평행한 방향으로 상기 노즐 부재를 이동 가능한, 노광 장치.
  49. 제 46 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축과 평행한 방향으로 상기 노즐 부재를 이동 가능한, 노광 장치.
  50. 제 41 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축에 수직인 축 주위에 상기 노즐 부재를 회전 가능한, 노광 장치.
  51. 제 43 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축에 수직인 축 주위에 상기 노즐 부재를 회전 가능한, 노광 장치.
  52. 제 46 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축에 수직인 축 주위에 상기 노즐 부재를 회전 가능한, 노광 장치.
  53. 제 41 항에 있어서,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하고,
    상기 구동 장치는, 상기 위치 계측기의 계측 결과에 기초하여 상기 노즐 부재를 움직이는, 노광 장치.
  54. 제 43 항에 있어서,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하고,
    상기 구동 장치는, 상기 위치 계측기의 계측 결과에 기초하여 상기 노즐 부재를 움직이는, 노광 장치.
  55. 제 46 항에 있어서,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하고,
    상기 구동 장치는, 상기 위치 계측기의 계측 결과에 기초하여 상기 노즐 부재를 움직이는, 노광 장치.
  56. 제 41 항에 있어서,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하는, 노광 장치.
  57. 제 43 항에 있어서,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하는, 노광 장치.
  58. 제 46 항에 있어서,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하는, 노광 장치.
  59. 제 41 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축과 평행한 축 주위의 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  60. 제 43 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축과 평행한 축 주위의 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  61. 제 46 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축과 평행한 축 주위의 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  62. 광학계와 액체를 통해 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    상기 기판 상에 액체를 공급하는 공급구 및 상기 공급구로부터 공급된 액체를 회수하는 회수구 중 적어도 어느 일방을 갖는 노즐 부재와,
    상기 노즐 부재를 지지하는 지지 부재와,
    상기 노즐 부재의 위치를 조정하는 조정 기구와,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하고,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축과 평행한 축 주위의 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  63. 제 62 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축에 수직인 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  64. 광학계와 액체를 통해 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    상기 기판 상에 액체를 공급하는 공급구 및 상기 공급구로부터 공급된 액체를 회수하는 회수구 중 적어도 어느 일방을 갖는 노즐 부재와,
    상기 노즐 부재를 지지하는 지지 부재와,
    상기 노즐 부재의 위치를 조정하는 조정 기구와,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하고,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축에 수직인 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  65. 제 62 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축에 수직인 축 주위의 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  66. 제 64 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축에 수직인 축 주위의 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  67. 광학계와 액체를 통해 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    상기 기판 상에 액체를 공급하는 공급구 및 상기 공급구로부터 공급된 액체를 회수하는 회수구 중 적어도 어느 일방을 갖는 노즐 부재와,
    상기 노즐 부재를 지지하는 지지 부재와,
    상기 노즐 부재의 위치를 조정하는 조정 기구와,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하고,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축에 수직인 축 주위의 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  68. 제 62 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축과 평행한 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  69. 제 64 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축과 평행한 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  70. 제 67 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축과 평행한 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  71. 제 62 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 기판을 지지하는 스테이지와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  72. 제 64 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 기판을 지지하는 스테이지와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  73. 제 67 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 기판을 지지하는 스테이지와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  74. 제 62 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 지지 부재와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  75. 제 64 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 지지 부재와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  76. 제 67 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 지지 부재와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  77. 제 62 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  78. 제 64 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  79. 제 67 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  80. 광학계의 액체를 개재하여 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    상기 기판 상에 액체를 공급하는 공급구 및 상기 공급구로부터 공급된 액체를 회수하는 회수구 중 적어도 일방을 갖는 노즐 부재와,
    상기 노즐 부재를 움직이는 구동 장치를 구비하고,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축과 평행한 방향을 포함하는 6 자유도의 방향에 관하여 상기 노즐 부재를 이동 가능한 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  81. 제 80 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축과 평행한 축 주위에 상기 노즐 부재를 회전 가능한, 노광 장치.
  82. 광학계의 액체를 개재하여 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    상기 기판 상에 액체를 공급하는 공급구 및 상기 공급구로부터 공급된 액체를 회수하는 회수구 중 적어도 일방을 갖는 노즐 부재와,
    상기 노즐 부재를 움직이는 구동 장치를 구비하고,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축과 평행한 축 주위에 상기 노즐 부재를 회전 가능한 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  83. 제 80 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축에 수직인 방향으로 상기 노즐 부재를 이동 가능한, 노광 장치.
  84. 제 82 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축에 수직인 방향으로 상기 노즐 부재를 이동 가능한, 노광 장치.
  85. 광학계의 액체를 개재하여 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    상기 기판 상에 액체를 공급하는 공급구 및 상기 공급구로부터 공급된 액체를 회수하는 회수구 중 적어도 일방을 갖는 노즐 부재와,
    상기 노즐 부재를 움직이는 구동 장치를 구비하고,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축에 수직인 방향으로 상기 노즐 부재를 이동 가능한 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  86. 제 80 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축과 평행한 방향으로 상기 노즐 부재를 이동 가능한, 노광 장치.
  87. 제 82 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축과 평행한 방향으로 상기 노즐 부재를 이동 가능한, 노광 장치.
  88. 제 85 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축과 평행한 방향으로 상기 노즐 부재를 이동 가능한, 노광 장치.
  89. 제 80 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축에 수직인 축 주위에 상기 노즐 부재를 회전 가능한, 노광 장치.
  90. 제 82 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축에 수직인 축 주위에 상기 노즐 부재를 회전 가능한, 노광 장치.
  91. 제 85 항에 있어서,
    상기 구동 장치는, 상기 광학계의 광축에 수직인 축 주위에 상기 노즐 부재를 회전 가능한, 노광 장치.
  92. 제 80 항에 있어서,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하고,
    상기 구동 장치는, 상기 위치 계측기의 계측 결과에 기초하여 상기 노즐 부재를 움직이는, 노광 장치.
  93. 제 82 항에 있어서,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하고,
    상기 구동 장치는, 상기 위치 계측기의 계측 결과에 기초하여 상기 노즐 부재를 움직이는, 노광 장치.
  94. 제 85 항에 있어서,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하고,
    상기 구동 장치는, 상기 위치 계측기의 계측 결과에 기초하여 상기 노즐 부재를 움직이는, 노광 장치.
  95. 제 80 항에 있어서,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하는, 노광 장치.
  96. 제 82 항에 있어서,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하는, 노광 장치.
  97. 제 85 항에 있어서,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하는, 노광 장치.
  98. 제 92 항 내지 제 97 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축과 평행한 축 주위의 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  99. 광학계의 액체를 개재하여 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    상기 기판 상에 액체를 공급하는 공급구 및 상기 공급구로부터 공급된 액체를 회수하는 회수구 중 적어도 일방을 갖는 노즐 부재와,
    상기 노즐 부재를 움직이는 구동 장치와,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하고,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축과 평행한 축 주위의 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  100. 제 99 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축에 수직인 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  101. 광학계의 액체를 개재하여 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    상기 기판 상에 액체를 공급하는 공급구 및 상기 공급구로부터 공급된 액체를 회수하는 회수구 중 적어도 일방을 갖는 노즐 부재와,
    상기 노즐 부재를 움직이는 구동 장치와,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하고,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축에 수직인 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  102. 제 99 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축에 수직인 축 주위의 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  103. 제 101 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축에 수직인 축 주위의 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  104. 광학계의 액체를 개재하여 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    상기 기판 상에 액체를 공급하는 공급구 및 상기 공급구로부터 공급된 액체를 회수하는 회수구 중 적어도 일방을 갖는 노즐 부재와,
    상기 노즐 부재를 움직이는 구동 장치와,
    상기 노즐 부재의 위치 정보를 취득하기 위한 위치 계측기를 구비하고,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축에 수직인 축 주위의 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  105. 제 99 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축과 평행한 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  106. 제 101 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축과 평행한 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  107. 제 104 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계의 광축과 평행한 방향에 관한 상기 노즐 부재의 위치가 계측되는, 노광 장치.
  108. 제 99 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 기판을 지지하는 스테이지와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  109. 제 101 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 기판을 지지하는 스테이지와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  110. 제 104 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 기판을 지지하는 스테이지와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  111. 제 99 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 노즐 부재를 지지하는 지지 부재와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  112. 제 101 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 노즐 부재를 지지하는 지지 부재와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  113. 제 104 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 노즐 부재를 지지하는 지지 부재와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  114. 제 99 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  115. 제 101 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  116. 제 104 항에 있어서,
    상기 위치 계측기를 사용하여, 상기 광학계와 상기 노즐 부재의 위치 관계를 계측하는, 노광 장치.
  117. 제 1 항 내지 제 18 항, 제 20 항 내지 제 37 항, 제 41 항 내지 제 79 항, 및 제 111 항 내지 제 113 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학계는, 상기 지지 부재에 지지되는, 노광 장치.
  118. 제 1 항 내지 제 18 항, 제 20 항 내지 제 37 항, 제 41 항 내지 제 97 항, 및 제 99 항 내지 제 116 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노즐 부재는, 상기 광학계와는 떨어져 지지되는, 노광 장치.
  119. 제 1 항 내지 제 18 항, 제 20 항 내지 제 37 항, 제 41 항 내지 제 97 항, 및 제 99 항 내지 제 116 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노즐 부재는, 상기 광학계의 종단부의 광학 소자를 둘러싸도록 배치된 고리형의 부재인, 노광 장치.
  120. 제 1 항 내지 제 18 항, 제 20 항 내지 제 37 항, 제 41 항 내지 제 97 항, 및 제 99 항 내지 제 116 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노즐 부재는, 상기 기판을 노광할 때에, 상기 기판의 표면이 대향하는 하면을 갖고,
    상기 공급구는, 상기 하면에 형성되어 있는, 노광 장치.
  121. 제 120 항에 있어서,
    상기 노즐 부재의 상기 하면에는, 상기 공급구를 둘러싸도록, 상기 회수구가 형성되어 있는, 노광 장치.
  122. 리소그래피 공정을 포함하는 디바이스의 제조 방법으로서,
    상기 리소그래피 공정에 제 1 항 내지 제 18 항, 제 20 항 내지 제 37 항, 제 41 항 내지 제 97 항, 및 제 99 항 내지 제 116 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 사용하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조 방법.
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