KR20050085236A - 노광 장치 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents

Abstract

투영 광학계와 기판 사이에 액체를 채워 노광 처리할 때, 액체 중의 기포에 기인하는 패턴 이미지의 열화를 억제할 수 있는 노광 장치를 제공한다. 노광 장치는 투영 광학계와 기판 사이의 적어도 일부를 액체 (50) 로 채우기 위한 액체 공급 장치 (1) 를 구비하고, 투영 광학계를 통해 패턴의 이미지를 기판 상에 투영하여 기판을 노광한다. 액체 공급 장치 (1) 는 액체 (50) 중의 기포 발생을 억제하는 탈기 장치 (21) 를 구비하고 있다.

Description

노광 장치 및 디바이스 제조 방법{EXPOSURE APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING DEVICE}

기술분야

본 발명은 투영 광학계와 기판 사이의 적어도 일부를 액체로 채운 상태에서, 투영 광학계에 의해 투영한 패턴 이미지로 기판을 노광하는 노광 장치, 및 이 노광 장치를 사용하는 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.

배경기술

반도체 디바이스나 액정 표시 디바이스는 마스크 상에 형성된 패턴을 감광성의 기판 상에 전사하는 이른바 포토리소그래피의 수법에 의해 제조된다. 이 포토리소그래피 공정에서 사용되는 노광 장치는 마스크를 지지하는 마스크 스테이지와 기판을 지지하는 기판 스테이지를 가지며, 마스크 스테이지 및 기판 스테이지를 점차 이동시키면서 마스크의 패턴을 투영 광학계를 통해 기판에 전사하는 것이다. 최근, 디바이스 패턴이 한층 더 고집적화되는 것에 대응하기 위해 투영 광학계의 고해상도화가 더욱 요망되고 있다. 투영 광학계의 해상도는 사용하는 노광 파장이 짧을수록, 또한 투영 광학계의 개구수가 클수록 높아진다. 따라서, 노광 장치에서 사용되는 노광 파장은 해마다 단파장화되고 있고, 투영 광학계의 개구수도 증대되고 있다. 그리고, 현재 노광 파장의 주류는 KrF 엑시머 레이저의 248nm 이지만, 더욱 단파장인 ArF 엑시머 레이저의 193nm 도 실용화되고 있다. 또한, 노광을 행할 때에는 해상도와 같이 초점 심도 (D0F) 도 중요시된다. 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 위해 노광 파장 (λ) 을 짧게 하고, 개구수 (NA) 를 크게 하면, 초점 심도 (δ) 가 좁아지는 것을 알 수 있다.

초점 심도 (δ) 가 지나치게 좁아지면, 투영 광학계의 이미지면에 대해 기판 표면을 합치시키는 것이 어려워지고, 노광 동작시의 마진이 부족할 우려가 있다. 따라서, 실질적으로 노광 파장을 짧게 하고, 또한 초점 심도를 넓히는 방법으로서, 예를 들어 국제공개공보 제99/49504호에 개시되어 있는 액침법이 제안되어 있다. 이 액침법은 투영 광학계의 하면과 기판 표면 사이를 물이나 유기 용매 등의 액체로 채우고, 액체 중의 노광광의 파장이 공기중의 1/n (n 은 액체의 굴절률로 통상 1.2∼1.6 정도) 이 되는 것을 이용하여 해상도를 향상시킴과 함께, 초점 심도를 약 n 배로 확대하는 것이다.

발명의 개시

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 투영 광학계와 기판 사이에 액체를 채워 노광 처리할 때, 액체 중의 기포에 기인하는 패턴 이미지의 열화를 억제할 수 있는 노광 장치, 및 이 노광 장치를 사용하는 디바이스 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 실시형태에 나타내는 도 1∼도 7 에 대응한 이하의 구성을 채용하고 있다.

본 발명의 제 1 양태에 따르면, 소정 패턴의 이미지로 기판을 노광하는 노광 장치로서,

상기 소정 패턴의 이미지를 기판에 투영하는 투영 광학계 (PL);

상기 투영 광학계와 기판 사이에 액체를 공급하는 액체 공급 장치 (1); 및

상기 투영 광학계와 기판 사이에 공급되는 액체 중에 포함되는 기체 성분을 제거하기 위한 기체 제거 장치 (21) 를 구비하는 노광 장치가 제공된다.

본 발명의 노광 장치에서는 액체로부터 기체 성분을 제거하기 위한 기체 제거 장치를 구비하므로, 기체 성분이 충분히 제거된 액체가 투영 광학계와 기판 사이에 공급되는 것이 가능해진다. 또한, 투영 광학계와 기판 사이 (노광광의 광로 중) 에 존재하는 액체 뿐만 아니라, 기체 제거 장치로부터 투영 광학계와 기판 사이에 도달하기까지의 액체 유로 내에서 존재하는 액체 중에서 기포가 발생되는 것이 억제된다. 기체 제거 장치는 상기 액체 중의 공기 농도가 바람직하게는 0.016㎤/㎤ 이하가 되도록 상기 액체로부터 기체 성분을 제거한다. 기체 제거 장치는 가열 장치, 감압 장치 또는 탈기막 또는 그들의 조합을 사용할 수 있다. 기체 제거 장치는 액체 공급 장치 내 또는 그 외부에 배치할 수 있고, 노광 장치의 챔버의 외측에 배치해도 된다.

액체 공급 장치는 투영 광학계와 기판 사이에 액체를 공급하는 복수의 공급 노즐과, 투영 광학계와 기판 사이에 공급된 액체를 회수하는 복수의 회수 노즐을 가질 수 있다. 복수의 노즐을 사용함으로써, 투영 영역에 균일하게 액체를 공급할 수 있다. 노광 장치는 기판을 탑재하여 이동하는 스테이지를 구비할 수 있다. 스테이지가 투영 광학계로부터 투영되는 이미지에 대하여 기판을 이동하고 있는 사이에 노광이 행해질 수 있다 (스캔 노광). 이 경우, 공급 노즐은 액체를 기판의 이동 방향으로 분사하는 것이, 공급 액체의 유입 저항을 저하시켜 스테이지의 이동에 영향을 미치지 않는 점에서 바람직하다.

본 발명의 노광 장치는 추가로, 상기 액체 공급 장치로부터 공급되는 액체의 온도를 조정하기 위한 온도 조정 장치를 구비할 수 있다. 온도 조정 장치는 액체의 온도를 노광 장치 내, 예를 들어 노광 장치를 수용하는 챔버 내의 분위기 온도가 되도록 조정하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 온도 조정된 액체가 투영 광학계와 기판 사이에 공급됨으로써, 기판의 온도를 제어할 수 있다.

본 발명의 제 2 양태에 따르면, 투영 광학계 (PL) 에 의해 패턴의 이미지를 기판 (P) 상에 투영하여, 상기 기판을 노광하는 노광 장치 (EX) 로서,

상기 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이의 적어도 일부를 액체 (50) 로 채우기 위한 액체 공급 장치 (1) 와;

상기 액체 중의 기포 발생을 억제하는 기포 억제 장치 (21) 를 갖는 노광 장치 (EX) 가 제공된다.

본 발명에 의하면, 투영 광학계와 기판 사이의 액체 중의 기포 발생을 억제하는 기포 억제 장치를 설치하였으므로, 노광광의 광로 상의 액체 중에 기포를 존재시키지 않는 상태에서 노광 처리할 수 있으므로, 기포에 기인하는 패턴 이미지의 열화를 방지하여, 높은 패턴 정밀도를 갖는 디바이스를 제조할 수 있다. 예를 들어, 투영 광학계와 기판 사이에 액체를 공급하는 액체 공급 장치에, 액체 중의 기포 발생을 억제하는 기포 억제 장치를 설치한 경우에는 액체 중의 기포의 발생을 충분히 억제한 다음 이 액체를 투영 광학계와 기판 사이에 공급할 수 있다. 따라서, 투영 광학계와 기판 사이에 채워진 액체로부터는 기포가 발생되지 않는다. 또한, 투영 광학계의 하면이나 기판 표면 등 액체가 흐르는 유로 중에 가령 기포가 발생하고 있더라도, 기포의 발생이 충분히 억제된 액체가 유로 중을 흐름으로써, 액체는 이 유로 중에 발생된 기포를 흡수하여 제거할 수 있다. 이와 같이, 노광광의 광로 상의 액체 중에 기포를 존재시키지 않는 상태에서 노광 처리할 수 있으므로, 기포에 기인하는 패턴 이미지의 열화를 방지하여, 높은 패턴 정밀도를 갖는 디바이스를 제조할 수 있다.

본 발명의 노광 장치에서는, 상기 기포 억제 장치는 액체 중의 기체를 제거하는 탈기 장치를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 탈기 장치는 액체를 가열하는 가열 장치를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 가열 장치는 액체의 온도 (T) 를 30℃<T≤100℃ 로 설정할 수 있다. 또한, 상기 탈기 장치는 액체가 유지된 장치 내부를 감압하는 감압 장치를 포함해도 된다. 상기 감압 장치는 액체의 온도에 따라 압력을 설정할 수 있다. 또한, 상기 탈기 장치는 상기 투영 광학계와 상기 기판 사이의 액체의 적어도 일부의 온도 변화에 의해서 기포가 발생되지 않도록 탈기 레벨을 결정하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 탈기 장치는 상기 투영 광학계와 상기 기판 사이의 액체에 대한 압력 변화에 의해서 기포가 발생되지 않도록 탈기 레벨을 결정해도 된다.

또한, 본 발명에서는 상기 탈기 장치가 막 탈기 장치인 것이 바람직하다. 또한, 상기 막 탈기 장치는 중공사 부재를 갖는 것이 바람직하다. 상기 중공사 부재는 기체 투과성이고, 또한 액체 불투과성이면 된다. 또한, 상기 액체 공급 장치는 상기 막 탈기 장치에 공급하는 액체를 가열하여, 상기 막 탈기 장치에 공급하는 액체 중의 기체의 용존 농도를 저하시키는 가열 장치를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 노광 장치에서는, 상기 기포 억제 장치에 의해 기포의 발생이 억제된 액체는 기체와의 접촉없이, 상기 투영 광학계와 상기 기판 사이에 공급되는 것이 바람직하다.

본 발명의 노광 장치에서는, 상기 액체 공급 장치는 상기 투영 광학계와 상기 기판 사이에 공급되는 액체를 필터링하는 필터 장치를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 액체 공급 장치는 상기 탈기 장치에 의해서 탈기된 액체의 온도를 조정하는 온도 조정 장치를 추가로 구비하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 노광 장치에서는, 상기 액체 공급 장치는 상기 탈기 장치에 의해 탈기된 액체의 온도를 조정하는 온도 조정 장치를 추가로 구비하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 본 발명의 제 1 또는 제 2 양태의 노광 장치를 사용하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.

도면의 간단한 설명

도 1 은 본 발명의 노광 장치의 일 실시형태를 나타내는 개략 구성도이다.

도 2 는 투영 광학계의 선단부와 액체 공급 장치 및 액체 회수 장치의 위치 관계를 나타내는 도면이다.

도 3 은 공급 노즐 및 회수 노즐의 배치예를 나타내는 도면이다.

도 4 는 액체 공급 장치의 일 실시형태를 나타내는 개략 구성도이다.

도 5 는 액체 공급 장치의 다른 실시형태를 나타내는 개략 구성도이다.

도 6 은 액체 공급 장치의 또 다른 실시형태를 나타내는 개략 구성도이다.

도 7 은 막 탈기 장치의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.

도 8 은 공급 노즐 및 회수 노즐의 배치예를 나타내는 도면이다.

도 9 는 반도체 디바이스의 제조 공정의 일례를 나타내는 플로 차트이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명의 노광 장치 및 디바이스 제조 방법에 관해서 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 은 본 발명의 노광 장치의 일 실시형태를 나타내는 개략 구성도이다.

제 1 실시형태

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 패턴의 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.

여기서, 본 실시형태에서는 노광 장치 (EX) 로서 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 주사 방향에서의 서로 다른 방향 (역방향) 으로 동기 이동하면서 마스크 (M) 에 형성된 패턴을 기판 (P) 에 노광하는 주사형 노광 장치 (소위 스캐닝 스테퍼) 를 사용하는 경우를 예로 들어 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 투영 광학계 (PL) 의 광축 (AX) 과 일치하는 방향을 Z 축 방향, Z 축 방향에 수직한 평면 내에서 마스크 (M) 와 기판 (P) 의 동기 이동 방향 (주사 방향) 을 X 축 방향, Z 축 방향 및 Y 축 방향에 수직한 방향 (비주사 방향) 을 Y 축 방향으로 한다. 또한, X 축, Y 축, 및 Z 축 둘레 방향을 각각, θX, θY, 및 θZ 방향으로 한다. 또, 여기서 말하는 「기판」 은 반도체 웨이퍼 상에 레지스트를 도포한 것을 포함하고, 「마스크」 는 기판 상에 축소 투영되는 디바이스 패턴이 형성된 레티클을 포함한다.

조명 광학계 (IL) 는 마스크 스테이지 (MST) 에 지지되어 있는 마스크 (M) 를 노광광 (EL) 으로 조명하는 것이고, 노광용 광원, 노광용 광원으로부터 사출된 광속의 조도를 균일화하는 옵티컬 인테그레이터, 옵티컬 인테그레이터로부터의 노광광 (EL) 을 집광하는 콘덴서 렌즈, 릴레이 렌즈계, 노광광 (EL) 에 의한 마스크 (M) 상의 조명 영역을 슬릿 형상으로 설정하는 가변 시야 조리개 등을 갖고 있다. 마스크 (M) 상의 소정 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 248nm) 등의 원자외광 (DUV 광) 이나, ArF 엑시머 레이저광 (파장 193nm) 및 F₂ 레이저광 (파장 157nm) 등의 진공 자외광 (VUV 광) 등이 사용된다. 본 실시형태에서는 ArF 엑시머 레이저광을 사용한다.

마스크 스테이지 (MST) 는 마스크 (M) 를 지지하는 것으로서, 투영 광학계 (PL) 의 광축 (AX) 에 수직한 평면 내, 즉 XY 평면 내에서 2차원 이동 가능 및 θZ 방향으로 미소 회전가능하다. 마스크 스테이지 (MST) 는 리니어 모터 등의 마스크 스테이지 구동 장치 (MSTD) 에 의해 구동된다. 마스크 스테이지 구동 장치 (MSTD) 는 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다. 마스크 스테이지 (MST) 상의 마스크 (M) 의 2차원 방향의 위치, 및 회전각은 레이저 간섭계에 의해 리얼 타임으로 계측되고, 계측 결과는 제어 장치 (CONT) 에 출력된다. 제어 장치 (CONT) 는 레이저 간섭계의 계측 결과에 따라서 마스크 스테이지 구동 장치 (MSTD) 를 구동함으로써 마스크 스테이지 (MST) 에 지지되어 있는 마스크 (M) 를 위치 결정한다.

투영 광학계 (PL) 는 마스크 (M) 의 패턴을 소정 투영 배율 (β) 로 기판 (P) 에 투영 노광하는 것으로서, 복수의 광학 소자 (렌즈) 로 구성되어 있고, 이들 광학 소자는 금속 부재로서의 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 확대계의 어느 것이나 된다. 또한, 본 실시형태의 투영 광학계 (PL) 의 선단측 (기판 (P) 측) 에는 광학 소자 (60; 렌즈) 가 경통 (PK) 으로부터 노출되어 있다. 이 광학 소자 (60) 는 경통 (PK) 에 대하여 착탈 (교환) 가능하게 설치되어 있다.

기판 스테이지 (PST) 는 기판 (P) 을 지지하는 것으로서, 기판 (P) 을 기판 홀더를 통해 유지하는 Z 스테이지 (51) 와, Z 스테이지 (51) 를 지지하는 XY 스테이지 (52) 와, XY 스테이지 (52) 를 지지하는 베이스 (53) 를 구비하고 있다. 기판 스테이지 (PST) 는 리니어 모터 등의 기판 스테이지 구동 장치 (PSTD) 에 의해 구동된다. 기판 스테이지 구동 장치 (PSTD) 는 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다. Z 스테이지 (51) 를 구동함으로써, Z 스테이지 (51) 에 유지되어 있는 기판 (P) 의 Z 축 방향에서의 위치 (포커스 위치), 및 θX, θY 방향에서의 위치가 제어된다. 또한, XY 스테이지 (52) 를 구동함으로써, 기판 (P) 의 XY 방향에서의 위치 (투영 광학계 (PL) 의 이미지면과 실질적으로 평행한 방향의 위치) 가 제어된다. 즉, Z 스테이지 (51) 는 기판 (P) 의 포커스 위치 및 경사각을 제어하여 기판 (P) 의 표면을 오토 포커스 방식, 및 오토 레벨링 방식으로 투영 광학계 (PL) 의 이미지면에 맞춰 넣고, XY 스테이지 (52) 는 기판 (P) 의 X 축 방향 및 Y 축 방향에서의 위치 결정을 한다. 또한, Z 스테이지와 XY 스테이지를 일체적으로 설치해도 되는 것은 말할 것도 없다.

기판 스테이지 (PST; Z 스테이지 (51)) 상에는 기판 스테이지 (PST) 와 함께이동하는 이동 거울 (54) 이 설치되어 있다. 또한, 이동 거울 (54) 에 대향하는 위치에는 레이저 간섭계 (55) 가 설치되어 있다. 기판 스테이지 (PST) 상의 기판 (P) 의 2 차원 방향의 위치 및 회전각은 레이저 간섭계 (55) 에 의해 리얼 타임으로 계측되고, 계측 결과는 제어 장치 (CONT) 에 출력된다. 제어 장치 (CONT) 는 레이저 간섭계 (55) 의 계측 결과에 기초하여 기판 스테이지 구동 장치 (PSTD) 를 구동함으로써 기판 스테이지 (PST) 에 지지되어 있는 기판 (P) 의 위치를 결정한다.

본 실시형태에서는, 노광 파장을 실질적으로 짧게 하여 해상도를 향상시킴과 함께, 초점 심도를 실질적으로 넓히기 위해 액침법을 적용한다. 그 때문에, 적어도 마스크 (M) 의 패턴의 이미지를 기판 (P) 상에 전사 (투영) 하고 있는 동안은, 기판 (P) 의 표면과 투영 광학계 (PL) 의 기판 (P) 측의 광학 소자 (60; 렌즈) 의 선단면 (하면; 7) 사이에 소정 액체 (50) 가 채워진다. 상기 기술한 바와 같이, 투영 광학계 (PL) 의 선단측에는 렌즈 (60) 가 노출되어 있고, 액체 (50) 는 렌즈 (60) 에만 접촉하도록 후술하는 공급 노즐에 의해 공급된다. 그럼으로써, 금속으로 이루어지는 경통 (PK) 의 부식 등이 방지되고 있다. 본 실시형태에 있어서, 액체 (50) 에는 순수가 사용된다. 순수는 ArF 엑시머 레이저광 뿐만 아니라, 노광광 (EL) 을 예를 들어 수은 램프로부터 사출되는 자외역의 휘선 (g 선, h 선, i 선) 및 KrF 엑시머 레이저광 (파장 248nm) 등의 원자외광 (DUV 광) 으로 한 경우, 이 노광광 (EL) 을 투과할 수 있다.

노광 장치 (EX) 는 투영 광학계 (PL) 의 선단면 (7; 렌즈 (60) 의 선단면) 과 기판 (P) 사이의 공간 (56) 에 소정의 액체 (50) 를 공급하는 액체 공급 장치 (1) 와, 공간 (56) 의 액체 (50) 를 회수하는 액체 회수 장치 (2) 를 구비하고 있다. 액체 공급 장치 (1) 는 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이의 적어도 일부를 액체 (50) 로 채우기 위한 것으로서, 액체 (50) 를 수용하는 탱크, 가압 펌프 등을 구비하고 있다. 액체 공급 장치 (1) 에는 공급관 (3) 의 일단부가 접속되고, 공급관 (3) 의 타단부에는 공급 노즐 (4) 이 접속되어 있다. 액체 공급 장치 (1) 는 공급관 (3) 및 공급 노즐 (4) 을 통해 공간 (56) 에 액체 (50) 를 공급한다.

액체 회수 장치 (2) 는 흡인 펌프, 회수한 액체 (50) 를 수용하는 탱크 등을 구비하고 있다. 액체 회수 장치 (2) 에는 회수관 (6) 의 일단부가 접속되고, 회수관 (6) 의 타단부에는 회수 노즐 (5) 이 접속되어 있다. 액체 회수 장치 (2) 는 회수 노즐 (5) 및 회수관 (6) 을 통해 공간 (56) 의 액체 (50) 를 회수한다. 공간 (56) 에 액체 (50) 를 채울 때, 제어 장치 (CONT) 는 액체 공급 장치 (1) 를 구동하고, 공급관 (3) 및 공급 노즐 (4) 을 통해 공간 (56) 에 대하여 단위 시간당 소정량의 액체 (50) 를 공급함과 함께, 액체 회수 장치 (2) 를 구동하고, 회수 노즐 (5) 및 회수관 (6) 을 통해 단위 시간당 소정량의 액체 (50) 를 공간 (56) 으로부터 회수한다. 그럼으로써, 투영 광학계 (PL) 의 선단면 (7) 과 기판 (P) 사이의 공간 (56) 에 액체 (50) 가 유지된다.

도 2 는 노광 장치 (EX) 의 투영 광학계 (PL) 의 하부, 액체 공급 장치 (1), 및 액체 회수 장치 (2) 등을 나타내는 도 1 의 부분 확대도이다. 도 2 에 있어서, 투영 광학계 (PL) 의 최하단의 렌즈 (60) 는 선단부 (60A) 가 주사 방향에 필요한 부분만을 남기고 Y 축 방향 (비주사 방향) 으로 가늘고 긴 직사각형으로 형성되어 있다. 주사 노광시에는, 선단부 (60A) 바로 아래의 직사각형의 투영 영역에 마스크 (M) 의 일부의 패턴 이미지가 투영되고, 투영 광학계 (PL) 에 대하여 마스크 (M) 가 -X 방향 (또는 +X 방향) 으로 속도 (V) 로 이동하는 것에 동기하여, XY 스테이지 (52) 를 통해 기판 (P) 이 +X 방향 (또는 -X 방향) 으로 속도 β·V (β 는 투영 배율) 로 이동한다. 그리고, 1 개의 쇼트 영역으로의 노광 종료 후에, 기판 (P) 의 스텝핑에 의해 다음 쇼트 영역이 주사 개시 위치로 이동하고, 이하, 스텝ㆍ앤드ㆍ스캔 방식으로 각 쇼트 영역에 대한 노광 처리가 순서대로 이루어진다. 본 실시형태에서는 기판 (P) 의 이동 방향과 평행하게 기판 (P) 의 이동 방향과 동일 방향으로 액체 (50) 를 흐르게 하도록 설정되어 있다.

도 3 은 투영 광학계 (PL) 의 렌즈 (60) 의 선단부 (60A) 와, 액체 (50) 를 X 축 방향으로 공급하는 공급 노즐 (4; 4A∼4C) 과, 액체 (50) 를 회수하는 회수 노즐 (5; 5A, 5B) 과의 위치 관계를 나타내는 도면이다. 도 3 에 있어서, 렌즈 (60) 의 선단부 (60A) 의 형상은 Y 축 방향으로 가늘고 긴 직사각 형상으로 되어 있고, 투영 광학계 (PL) 의 렌즈 (60) 의 선단부 (60A) 를 X 축 방향으로 사이에 두도록, +X 방향측에 3 개의 공급 노즐 (4A∼4C) 이 배치되고, -X 방향측에 2 개의 회수 노즐 (5A, 5B) 이 배치되어 있다. 그리고, 공급 노즐 (4A∼4C) 은 공급관 (3) 을 통해 액체 공급 장치 (1) 에 접속되고, 회수 노즐 (5A, 5B) 은 회수관 (4) 을 통해 액체 회수 장치 (2) 에 접속되어 있다. 또한, 공급 노즐 (4A∼4C) 과 회수 노즐 (5A, 5B) 을 선단부 (60A) 의 중심에 대하여 대략 180°회전한 위치에, 공급 노즐 (8A∼8C) 과, 회수 노즐 (9A, 9B) 이 배치되어 있다. 공급 노즐 (4A∼4C) 과 회수 노즐 (9A, 9B) 은 Y 축 방향으로 교대로 배열되고, 공급 노즐 (8A∼8C) 과 회수 노즐 (5A, 5B) 은 Y 축 방향으로 교대로 배열되고, 공급 노즐 (8A∼8C) 은 공급관 (10) 을 통해 액체 공급 장치 (1) 에 접속되고, 회수 노즐 (9A, 9B) 은 회수관 (11) 을 통해 액체 회수 장치 (2) 에 접속되어 있다. 또한, 노즐로부터의 액체 공급은, 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이에 기체 부분이 생기지 않도록 이루어진다.

도 4 는 액체 공급 장치 (1) 의 구성도이다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 액체 공급 장치 (1) 는 액체 (50) 중의 기포 발생을 억제하는 기포 억제 장치로서의 탈기 장치 (21) 를 구비하고 있다. 도 4 에 나타내는 탈기 장치 (21) 는 액체 (50) 를 가열하는 가열 장치를 구비하고 있다. 여기서, 본 실시형태에 있어서, 액체 (50) 는 액체 공급 장치 (1) 와 액체 회수 장치 (2) 사이에서 순환하도록 되어 있고, 액체 회수 장치 (2) 로부터의 액체 (50) 는 순환관 (12) 을 통해 액체 공급 장치 (1) 에 되돌려지도록 되어 있다. 액체 공급 장치 (1) 에는 그 상류측에 액체를 송출하는 가압 펌프 (15) 가 설치되어 있다.

액체 공급 장치 (1) 는 기판 (P) 이나 투영 광학계 (PL) 의 오염을 방지하기 위해서, 또는 기판 (P) 상에 투영되는 패턴 이미지의 열화를 방지하기 위해서, 예를 들어 액체 회수 장치 (2) 로 회수된 액체 (50) 를 필터링하여, 액체 회수 장치 (2) 로 회수된 액체 (50) 내의 이물 등을 제거하기 위한 필터 (20) 와, 필터 (20) 를 통과한 액체 (50) 를 소정 온도 (예를 들어 90℃) 로 가열하는 가열 장치 (21) 와, 가열 장치 (21) 에 의해 가열된 액체 (50) 의 온도를 원하는 온도로 조정하는 온도 조정 장치 (22) 를 구비하고 있다. 또한, 도 4 에는 도시하지 않지만, 액체 공급 장치 (1) 는 액체 (50) 를 소정량 유지가능한 탱크 등의 용기를 구비하고 있다. 여기서, 액체 공급 장치 (1) 에 설치되어 있는 온도 조정 장치 (22) 는 공간 (56) 에 공급하는 액체 (50) 의 온도를, 예를 들어 노광 장치 (EX) 가 수용되어 있는 챔버 내의 온도 (예를 들어 23℃) 와 같은 정도로 설정한다. 온도 조정 장치 (22) 에는 공급관 (3, 10) 이 접속되어 있고, 온도 조정 장치 (22) 에 의해 온도 조정된 액체 (50) 는 가압 펌프 (15) 에 의해 공급관 (3, 10) 을 통해 공간 (56) 에 공급된다.

가열 장치 (21) 는 예를 들어 탱크 등의 수용 장치 내부에 액체 (50) 를 수용하고, 이 수용 장치를 가열함으로써 액체 (50) 를 가열하는 것으로서, 이 수용 장치에는 배기 장치의 일부를 구성하는 배기관 (13) 이 접속되어 있다. 가열 장치 (21) 의 동작은 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어되도록 되어 있다. 가열 장치 (21) 는 액체 (50) 를 소정 온도로 가열함으로써, 이 액체 (50) 중에 용해되어 있는 기체를 액체 (50) 로부터 제거 (탈기) 한다. 빼내진 기체 성분은 배기관 (13) 에서 장치 외부로 배출된다. 액체 (50) 는 가열 장치 (21) 로 탈기됨으로써 기포의 발생이 억제된다. 가열 장치 (21) 는 예를 들어, 액체 (50) 를 유지가능한 스테인리스 스틸의 용기의 외측에 전열 히터를 감아 붙여, 그 전열 히터의 온도를 제어하거나, 또한은 스테인리스 스틸제 나선관을 온도 제어된 고온 액체 속에 담궈, 그 나선관 속에 액체 (50) 를 흐르게 하는 등의 수법을 채용할 수 있다.

여기서, 가열 장치 (21) 는 액체 (50) 의 온도를 30℃ 이상 100℃ 이하로 설정한다. 즉, 액체 (50) 는 온도 조정 장치 (22) 로 설정되는 온도 (챔버 내의 온도인 예를 들어 23℃) 보다 높은 온도, 또한 액체의 비점 이하의 온도 범위에서 가열된다. 가열 장치 (21) 는 상기 온도 범위에서 액체 (50) 를 가열함으로써 탈기시켜, 공간 (56) 에 공급되는 액체 (50) 중의 기포 발생을 억제한다. 특히, 가열 장치 (21) 는 액체 (50) 를 그 비점까지 가열함으로써 충분히 탈기할 수 있다.

또한, 액체 (50) 는 가열 장치 (21) 에 있어서 챔버 내 (56; 공간) 의 온도보다 높게 또한 비점 이하의 온도로 설정되는 것이 바람직하기 때문에, 액체 (50) 가 물 이외의 액체인 경우, 가열 장치 (21) 는 이 액체의 비점에 따른 온도로 가열한다.

다음으로, 상기 기술한 노광 장치 (EX) 를 사용하여 마스크 (M) 의 패턴을 기판 (P) 에 노광하는 수순에 대해서 설명한다.

마스크 (M) 가 마스크 스테이지 (MST) 에 로드됨과 함께, 기판 (P) 이 기판 스테이지 (PST) 에 로드되면, 제어 장치 (CONT) 는 액체 공급 장치 (1) 를 구동하여, 공간 (56) 에 대한 액체 공급 동작을 개시한다. 액체 공급 장치 (1) 에 있어서, 액체 (50) 는 필터 (20) 를 통과함으로써 이물 등이 제거된 상태에서 가열 장치 (21) 에 공급된다. 가열 장치 (21) 에 공급된 액체 (50) 는 소정 온도로 가열된다. 액체 (50) 는 가열 장치 (21) 에 의해 소정 온도로 가열됨으로써 탈기된다. 제거된 기체 성분은 배기 장치의 일부를 구성하는 배기관 (13) 을 통해 장치 외부로 배출된다. 탈기된 액체 (50) 는 온도 조정 장치 (22) 에 공급되고, 예를 들어 챔버 내의 온도와 거의 같은 온도로 조정된 후, 공급관 (3) 및 공급 노즐 (4) 을 통해 공간 (56) 에 공급된다. 여기서, 가열 장치 (21) 와 온도 조정 장치 (22) 를 접속하는 관 (14), 온도 조정 장치 (22), 및 공급관 (3) 등의 액체 (50) 의 유로는 밀폐되어 있고, 액체 (50) 는 이 유로를 충분히 채운 상태에서 흐른다. 즉, 이 유로를 흐르는 액체 (50) 는 기체와의 접촉없이 공간 (56) 에 공급되도록 되어 있다. 또한, 가열 장치 (21) 로부터 공간 (56) 에 공급되기까지의 유로를 형성하는 공급관 (3) 등의 내벽면 (액체와의 접촉면) 은 친수성으로 되어 있고, 가열 장치 (21) 에서 공간 (56) 까지의 유로에서 액체 중에 기포가 발생되는 것을 억제하고 있다. 그 경우, 예를 들어 공급관 (3) 으로서, 전해 연마된 스테인리스의 파이프를 사용할 수 있다. 또한, 탈기된 상태의 액체 (50) 를 기체에 접촉시키지 않는 저장 용기나 파이프 중에 보존해 두고, 원하는 타이밍으로 공간 (56) 에 공급하도록 해도 된다. 이 경우, 가열 장치 (21) 외에 상기 유로나 상기 저장 용기, 또는 상기 파이프도 기포 억제 장치의 일부로서 기능한다.

그리고, 화살표 (Xa; 도 3 참조) 로 나타내는 주사 방향 (-X 방향) 으로 기판 (P) 을 이동시켜 주사 노광을 행하는 경우에는 공급관 (3), 공급 노즐 (4A∼4C), 회수관 (4), 및 회수 노즐 (5A, 5B) 을 사용하여, 액체 공급 장치 (1) 및 액체 회수 장치 (2) 에 의해 액체 (50) 의 공급 및 회수가 이루어진다. 즉, 기판 (P) 이 -X 방향으로 이동할 때에는, 공급관 (3) 및 공급 노즐 (4; 4A∼4C) 을 통해 액체 공급 장치 (1) 로부터 기포의 발생이 억제된 액체 (50) 가 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이에 공급됨과 함께, 회수 노즐 (5; 5A, 5B), 및 회수관 (6) 을 통해 액체 (50) 가 액체 회수 장치 (2) 에 회수되고, 렌즈 (60) 와 기판 (P) 사이를 채우도록 -X 방향으로 액체 (50) 가 흐른다. 한편, 화살표 (Xb) 로 나타내는 주사 방향 (+ X 방향) 으로 기판 (P) 을 이동시켜 주사 노광을 행하는 경우에는, 공급관 (10), 공급 노즐 (8A∼8C), 회수관 (11), 및 회수 노즐 (9A, 9B) 을 사용하여, 액체 공급 장치 (1) 및 액체 회수 장치 (2) 에 의해 액체 (50) 의 공급 및 회수가 이루어진다. 즉, 기판 (P) 이 +X 방향으로 이동할 때에는, 공급관 (10) 및 공급 노즐 (8; 8A∼8C) 을 통해 액체 공급 장치 (1) 로부터 탈기된 액체 (50) 가 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이에 공급됨과 함께, 회수 노즐 (9; 9A, 9B) 및 회수관 (11) 을 통해 액체 (50) 가 액체 회수 장치 (2) 에 회수되고, 렌즈 (60) 와 기판 (P) 사이를 채우도록 +X 방향으로 액체 (50) 가 흐른다. 이와 같이, 제어 장치 (CONT) 는, 액체 공급 장치 (1) 및 액체 회수 장치 (2) 를 사용하여, 기판 (P) 의 이동 방향을 따라 액체 (50) 를 흐르게 한다. 이 경우, 예를 들어 액체 공급 장치 (1) 로부터 공급 노즐 (4) 을 통해 공급되는 액체 (50) 는 기판 (P) 의 -X 방향으로의 이동에 따라 공간 (56) 에 인입되도록 하여 흐르기 때문에, 액체 공급 장치 (1) 의 공급 에너지가 작아도 액체 (50) 를 공간 (56) 에 용이하게 공급할 수 있다. 그리고, 주사 방향에 따라 액체 (50) 를 흐르게 하는 방향을 전환함으로써 +X 방향 또는 -X 방향의 어느 방향으로 기판 (P) 을 주사하는 경우에도, 렌즈 (60) 의 선단면 (7) 과 기판 (P) 사이를 액체 (50) 로 채울 수 있고, 높은 해상도 및 넓은 초점 심도를 얻을 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 노광 장치에, 특히 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이에 액체 (50) 를 공급하는 액체 공급 장치 (1) 에, 액체 (50) 를 가열하는 가열 장치 (21) 를 형성하였으므로, 액체 (50) 를 충분히 탈기한 다음 이 액체 (50) 를 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이에 공급할 수 있다. 따라서, 노광 처리 중, 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이에 채워진 액체 (50) 중의 기포의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 가열 장치 (21; 탈기 장치) 와 공간 (56) 사이의 유로 중이나, 투영 광학계 (PL) 의 선단면 (7), 또는 기판 (P) 표면 등에 어떠한 원인으로 가령 기포가 발생하고 있더라도, 충분히 탈기된 액체 (50) 가 유로나 공간 (56) 을 흐름으로써, 액체 (50) 는 이 유로 중에 존재하는 기포를 흡수하여 제거할 수 있다. 또한 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이의 공간 (56) 에 공급된 액체 (50) 는 그 주위의 기체 (공기) 에 접촉하게 되기 때문에, 액체 (50) 중에 주위의 기체 (공기) 가 녹아들 우려가 있지만, 액체 (50) 중으로의 기체 (공기) 의 용해에는 수분 정도 걸리기 때문에, 액체 공급 장치 (1) 로부터 공급된 액체 (50) 는 그 탈기된 성질을 잃기 전에, 액체 회수 장치 (2) 에 회수된다. 따라서, 공간 (56) 에서의 액체 (50) 중으로의 기체 (공기) 의 용해에 의해서, 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이의 액체 (50) 에 기포가 생기는 경우도 없다. 이와 같이, 노광광 (EL) 의 광로 상의 액체 (50) 중에 기포를 존재시키지 않는 상태에서 노광 처리할 수 있으므로, 기포에 기인하는 패턴 이미지의 열화를 방지하여, 높은 패턴 정밀도를 갖는 디바이스를 제조할 수 있다. 또한, 가열 장치 (21) 는 액체 공급 장치 (1) 내에 형성하지 않고, 액체 공급 장치 (1) 로부터 떨어진 장소에 설치해도 되고, 노광 장치 챔버 내부 또는 외부에 형성해도 된다.

또한, 액체 (50) 는 온도 조정 장치 (22) 에 의해 온도 조정된 상태로 공간 (56) 에 공급되기 때문에, 기판 (P) 표면의 온도 조정이 이루어지고, 노광시에 발생되는 열에 의한 기판 (P) 의 열팽창에 의한 얼라인먼트 정밀도 등의 저하를 방지할 수 있다.

상기 기술한 바와 같이, 본 실시형태에서의 액체 (50) 는 순수를 사용하였다. 순수는 반도체 제조 공장 등에서 용이하게 대량 입수할 수 있음과 함께, 기판 (P) 상의 포토레지스트나 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 설치되어 있는 광학 소자의 표면을 세정하는 작용도 기대할 수 있다.

그리고, 파장이 193nm 정도인 노광광 (EL) 에 대한 순수 (물) 의 굴절률 (n) 은 대략 1.47∼1.44 정도로 알려져 있고, 노광광 (EL) 의 광원으로서 ArF 엑시머 레이저광 (파장 193nm) 을 사용한 경우, 기판 (P) 상에서는 1/n, 즉 약 131∼134nm 정도로 단파장화되어 높은 해상도가 얻어진다. 또한, 초점 심도는 공기 중에 비하여 대략 n배, 즉 대략 1.47∼1.44배 정도로 확대되기 때문에, 공기 중에서 사용하는 경우와 같은 정도의 초점 심도를 확보할 수 있으면 되는 경우에는 투영 광학계 (PL) 의 개구수를 보다 증가시킬 수 있고, 이 점에서도 해상도가 향상된다.

본 실시형태에서는 투영 광학계 (PL) 의 선단에 렌즈 (60) 가 장착되어 있지만, 투영 광학계 (PL) 의 선단에 장착되는 광학 소자로서는 투영 광학계 (PL) 의 광학 특성, 예를 들어 수차 (구면 수차, 코마 수차 등) 의 조정에 사용하는 광학 플레이트이어도 된다. 또는 노광광 (EL) 을 투과가능한 평행 평면판이어도 된다. 액체 (50) 와 접촉하는 광학 소자를, 렌즈보다 저렴한 평행 평면판으로 함으로써, 노광 장치 (EX) 의 운반, 조립, 조정시 등에 있어서, 투영 광학계 (PL) 의 투과율, 기판 (P) 상에서의 노광광 (EL) 의 조도, 및 조도 분포의 균일성을 저하시키는 물질 (예를 들어 규소계 유기물 등) 이 그 평행 평면판에 부착되더라도, 액체 (50) 를 공급하기 직전에 그 평행 평면판을 교환하기만 하면 되어, 액체 (50) 와 접촉하는 광학 소자를 렌즈로 하는 경우에 비하여 그 교환 비용이 낮아진다는 이점이 있다. 즉, 노광광 (EL) 의 조사에 의해 레지스트로부터 발생하는 비산 입자, 또는 액체 (50) 중의 불순물의 부착 등에 기인하여 액체 (50) 에 접촉하는 광학 소자의 표면이 오염되므로, 그 광학 소자를 정기적으로 교환할 필요가 있는데, 이 광학 소자를 저렴한 평행 평면판으로 함으로써, 렌즈에 비해 교환 부품의 비용이 낮고, 또한 교환에 요하는 시간을 짧게 할 수 있어, 메인터넌스 비용 (러닝 코스트) 의 상승이나 스루풋의 저하를 억제할 수 있다.

또한, 액체 (50) 의 흐름에 의해 발생되는 투영 광학계 (PL) 선단의 광학 소자와 기판 (P) 사이의 압력이 큰 경우에는, 그 광학 소자를 교환 가능하게 하는 것은 아니고, 그 압력에 의해 광학 소자가 움직이지 않도록 견고하게 고정해도 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 표면 사이는 액체 (50) 로 채워져 있는 구성인데, 예를 들어 기판 (P) 의 표면에 평행 평면판으로 이루어지는 커버 유리를 장착한 상태로 액체 (50) 를 채우는 구성이어도 된다.

또한, 본 실시형태의 액체 (50) 는 물이지만 물 이외의 액체일 수도 있다. 예를 들어, 노광광 (EL) 의 광원이 F₂ 레이저인 경우, 이 F₂ 레이저광은 물을 투과하지 않으므로, 액체 (50) 로서는 F₂ 레이저광을 투과가능한, 예를 들어 불소계 오일 (불소계의 액체) 이나 과불화폴리에테르 (PFPE) 일 수도 있다. 또한, 액체 (50) 로서는 그밖에도, 노광광 (EL) 에 대한 투과성이 있고 가능한한 굴절률이 높고, 투영 광학계 (PL) 나 기판 (P) 표면에 도포되어 있는 포토레지스트에 대하여 안정적인 것 (예를 들어 시더유) 을 사용할 수도 있다.

제 2 실시형태

다음으로, 본 발명의 노광 장치 (EX) 의 제 2 실시형태에 관해서, 도 5 를 참조하면서 설명한다. 여기서, 이하의 설명에 있어서, 상기 기술한 실시형태와 동일하거나 동등한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙여 그 설명을 간략하게 하거나 또는 생략한다. 본 실시형태에 관한 특징적인 부분은 가열 장치 (21) 대신에 감압 장치 (23) 가 형성되어 있는 점이다.

도 5 에 나타내는 바와 같이, 액체 공급 장치 (1) 는 기판 (P) 이나 투영 광학계 (PL) 의 오염을 방지하기 위해서, 또는 기판 (P) 상에 투영되는 패턴 이미지의 열화를 방지하기 위해서, 예를 들어 액체 회수 장치 (2) 에 의해 회수된 액체 (50) 를 필터링하여, 액체 (50) 중의 이물을 제거하는 필터 (20) 와, 필터 (20) 에 의해 이물이 제거된 액체 (50) 를 감압함으로써 이 액체 (50) 를 탈기하는 감압 장치 (23) 와, 감압 장치 (23) 에 의해 탈기 처리된 액체 (50) 를 챔버 내의 온도와 거의 같은 온도로 조정하는 온도 조정 장치 (22) 와 가압 펌프 (25) 를 구비하고 있다. 감압 장치 (23) 는 액체 (50) 를 유지하는 용기를 갖고, 이 용기 내부를 감압함으로써 액체 (50) 를 탈기한다. 이와 같이, 액체 (50) 를 가열하는 대신에 감압함으로써도 액체 (50) 를 탈기할 수 있다. 감압 장치 (50) 는 예를 들어, 액체 (50) 를 소정량 유지가능한 용기와, 그 용기에 접속되어, 그 용기 내에서 액체 (50) 에 접하고 있는 기체의 압력을 감압하는 진공 펌프로 구성할 수 있다.

또한, 액체 (50) 를 탈기하기 위해서, 액체 (50) 에 대한 가열 처리와 감압 처리를 동시에 행해도 된다. 즉, 액체 (50) 를 유지가능한 용기를 갖는 감압 장치 (23) 에, 이 용기를 가열하는 가열 장치를 형성하는 구성으로 할 수 있다. 감압 장치 (23) 는 용기에 액체 (50) 를 수용하고, 이 용기를 감압하면서 상기 가열 장치를 사용하여 액체 (50) 를 가열함으로써 액체 (50) 를 탈기할 수 있다.

이 때, 감압 장치 (23) 는 액체 (50) 의 온도에 따라 압력을 설정한다. 즉, 액체 (50) 는 비점까지 가열됨으로써 충분한 탈기 효과를 얻을 수 있지만, 액체 (50) 의 비점은 압력에 의존하기 때문에, 액체 (50) 의 온도에 따라 압력을 설정함으로써 액체 (50) 를 효율적으로 또한 양호하게 탈기할 수 있다. 예를 들어, 액체 (50) 로서의 물의 비점이 100℃ 가 될 때의 압력 (비등 압력) 은 대기압 (101325Pa) 이다. 비점이 90℃ 가 될 때의 비등 압력은 70121Pa 이다. 마찬가지로, 비점 80℃ 에서는 비등 압력 47377Pa, 비점 50℃ 에서는 비등 압력 12345Pa, 비점 30℃ 에서는 비등 압력 4244.9Pa, 비점 20℃ 에서는 비등 압력 2338.1Pa 이다. 따라서, 감압 장치 (23) 는 액체 (50) 의 온도가 예를 들어 가열 장치에 의해 100℃ 로 설정되어 있는 경우에는 감압 처리를 하지 않고 대기압 하에서 액체 (50) 를 비등시켜 탈기할 수 있다. 한편, 액체 (50) 의 온도가 90℃ 인 경우에는 감압 장치 (23) 는 압력을 대기압∼온도 90℃ 에서의 비등 압력 (70121Pa) 의 범위로 설정함으로써, 액체 (50) 를 비등시켜 탈기할 수 있다. 마찬가지로, 예를 들어 액체 (50) 의 온도가 30℃ 에서는 감압 장치 (23) 는 압력을 대기압∼비등 압력 (4244.9Pa) 으로 설정함으로써, 액체 (50) 를 비등시켜 탈기할 수 있다. 이와 같이, 액체 (50) 의 비점은 압력에 의해 변동되므로, 감압 장치 (23) 는 액체 (50) 의 온도에 따라 압력을 설정함으로써 액체 (50) 를 양호하게 탈기할 수 있다.

또한, 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이에 공급하는 액체 (50) 의 탈기 레벨, 즉 액체 (50) 의 용존 기체 농도는 액체 (50) 의 사용 조건 (노광 조건 등) 에 따라 정하면 된다. 액침 노광의 경우, 노광광 (EL) 의 조사에 의해, 또는 노광광 (EL) 의 조사에 의해 가온된 기판 (P) 의 열에 의해서, 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이의 액체 (50) 의 온도가 노광 중에 전체적, 또는 부분적으로 상승한다. 액체 (50) 의 온도 상승은 노광광 (EL) 의 강도 등에 따라서도 달라지고, 수℃ (1∼3℃) 정도이지만, 액체 (50) 의 탈기 레벨이 낮으면, 액체 (50) 의 온도 상승에 의해서 액체 (50) 중에 녹아들어간 기체가 기포가 되어 발생될 가능성이 있다. 따라서, 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이에서 액체 (50) 에 온도 상승이 발생되더라고 기포가 발생되지 않도록, 액체 (50) 의 탈기 레벨을 설정할 필요가 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 투영 광학계 (PL) 과 기판 (P) 사이에 23℃ 정도로 온도 제어된 액체를 공급하는 경우에는 안전을 예견하여, 예를 들어 액체의 온도가 30℃ 로 상승하더라도 기포가 발생되지 않도록 탈기 레벨을 설정하면 된다. 구체적으로는 액체 50, 즉 물의 탈기 레벨을, 30℃ 에서의 물의 공기 용해 포화량 0.016㎤/㎤ 이하 (질량비로 말하면, N₂ 는 13ppm 이하, O₂ 는 7.8ppm 이하) 로 설정하면 된다. 또한, 「㎤/㎤」 는 물 1㎤ 에 용해되는 공기의 체적 ㎤ 를 나타내는 것이다.

또한, 액침 노광의 경우, 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이의 액체 (50) 에 흐름이 생기면, 액체 (50) 의 압력 변화가 생긴다. 그 압력 변화는 액체의 공급량, 회수량, 기판 (P) 의 이동 속도 등에 따라서도 다르고, 수백Pa (100∼300Pa) 정도이지만, 액체 (50) 의 탈기 레벨이 낮으면 액체 (50) 에 대한 압력 변화에 의해서 액체 (50) 중에서 기포가 발생될 가능성이 있다. 따라서, 액체 (50) 의 탈기 레벨은 액체 (50) 의 수백 Pa 의 압력 변화에 의해서도 기포가 발생되지 않도록 설정해 두면 된다.

또한, 탈기 레벨을 올리기 어려운 경우에는 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이의 액체에 기포를 발생시키는 온도 변화나 압력 변화가 일어나지 않도록 노광 조건을 정해도 된다. 노광 조건으로서는 액체의 공급량, 회수량, 기판 (P) 의 이동 속도, 노광광 강도, 노광 펄스광의 발사 주기 (펄스 간격), 노광 펄스광의 펄스폭 중의 적어도 하나가 포함된다. 또한, 액체의 온도 변화나 압력 변화를 고려하여 노광 조건을 결정하는 경우에는 기포의 발생 방지 뿐만 아니라, 액체의 굴절률 변화에 기인하는 패턴 이미지의 결상 열화의 방지도 고려하여 결정할 필요가 있음은 물론이다.

제 3 실시형태

본 발명의 노광 장치 (EX) 의 제 3 실시형태에 관해서, 도 6 및 7 을 참조하면서 설명한다. 이 실시형태의 노광 장치에서는 제 1 실시형태에 있어서의 액체 공급 장치에서의 가열 장치 대신에, 도 6 에 나타내는 바와 같은 막 탈기 장치 (24) 및 가열 장치 (25) 를 구비한다. 이하의 설명에 있어서 상기 기술한 실시형태와 동일하거나 동등한 구성 부분에 관해서는 동일한 부호를 붙여 그 설명을 간략하게 하거나 또는 생략한다.

도 6 은 액체 공급 장치 (1) 의 구성도이다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 액체 공급 장치 (1) 는 기판 (P) 이나 투영 광학계 (PL) 의 오염을 방지하기 위해서, 또는 기판 (P) 상에 투영되는 패턴 이미지의 열화를 방지하기 위해서, 예를 들어 액체 회수 장치 (2) 로 회수된 액체 (50) 를 필터링하여, 액체 회수 장치 (2) 로 회수된 액체 (50) 내의 이물 등을 제거하기 위한 필터 (20) 와, 필터 (20) 를 통과한 액체 (50) 를 소정 온도로 가열하는 가열 장치 (25) 와, 가열 장치 (25) 에 의해 가열된 액체 (50) 중의 기체를 제거하는 막 탈기 장치 (24) 와, 막 탈기 장치 (24) 에 의해 탈기 처리된 액체 (50) 의 온도를 원하는 온도로 조정하는 온도 조정 장치 (22) 와 가압 펌프 (15) 를 구비하고 있다. 가열 장치 (25) 에 의해 용존 기체 농도를 저하시킨 액체 (50) 는 관 (12) 을 통해 막 탈기 장치 (24) 에 공급된다. 또한, 막 탈기 장치 (24) 로 탈기된 액체 (50) 는 관 (14) 을 통해 온도 조정 장치 (22) 에 공급된다. 또한, 막 탈기 장치 (24) 는 배기관 (13) 에 접속되어 있고, 액체 (50) 로부터 제거 (탈기) 된 기체가 배출된다. 또한, 온도 조정 장치 (22) 는 공간 (56) 에 공급하는 액체 (50) 의 온도를, 예를 들어 노광 장치 (EX) 가 수용되어 있는 챔버 내의 온도 (예를 들어 23℃) 와 같은 정도로 설정한다. 온도 조정 장치 (22) 에는 공급관 (3, 10) 이 접속되어 있고, 온도 조정 장치 (22) 에 의해 온도 조정된 액체 (50) 는 가압 펌프 (15) 에 의해 공급관 (3, 10) 을 통해 공간 (56) 에 공급되도록 되어 있다. 또한, 이 막 탈기 장치 (24) 의 동작도 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다.

도 7 은 막 탈기 장치 (24) 의 개략 구성을 나타내는 단면도이다. 하우징 (71) 내부에 통 형상의 중공사 다발 (72) 이 소정 공간 (73) 을 통해 수용되어 있다. 중공사 다발 (72) 은 스트로 형상의 중공사막 (74) 의 복수를 평행하게 묶은 것이고, 각 중공사막 (74) 은 소수성이 높아 기체 투과성이 우수한 소재 (예를 들어, 폴리4메틸펜텐1) 로 형성되어 있다. 하우징 (71) 의 양단에는 진공 캡 부재 (75a, 75b) 가 고정되어 있고, 하우징 (71) 의 양단 외측에 밀폐 공간 (76a, 76b) 을 형성하고 있다. 진공 캡 부재 (75a, 75b) 에는 도시하지 않은 진공 펌프에 접속된 탈기구 (77a, 77b) 가 형성되어 있다. 또한, 하우징 (71) 의 양단에는 중공사 다발 (72) 의 양단만 밀폐 공간 (76a, 76b) 에 연결되도록 밀봉부 (78a, 78b) 가 형성되어 있고, 탈기구 (77a, 77b) 에 접속된 진공 펌프에 의해 각각의 중공사막 (74) 의 내측을 감압 상태로 할 수 있다. 중공사 다발 (72) 의 내부에는 관 (12) 에 접속된 관 (79) 이 배치되어 있다. 관 (79) 에는 복수의 액체 공급 구멍 (80) 이 형성되고 있고, 밀봉부 (78a, 78b) 및 중공사 다발 (72) 로 둘러싸인 공간 (81) 에, 액체 공급 구멍 (80) 으로부터 액체 (50) 가 공급된다. 액체 공급 구멍 (80) 으로부터 공간 (81) 에 액체 (50) 의 공급이 계속되면, 액체 (50) 는 평행하게 묶은 중공사막 (74) 의 층을 가로지르도록 외측으로 향해 흘러, 액체 (50) 가 중공사막 (74) 의 외표면과 접촉한다. 전술한 바와 같이 중공사막 (74) 은 각각, 소수성이 높아 기체 투과성이 우수한 소재로 형성되어 있기 때문에, 액체 (50) 는 중공사막 (74) 의 내측으로 들어가지 않고, 각 중공사막 (74) 사이를 지나서 중공사 다발 (72) 의 외측 공간 (73) 으로 이동한다. 한편, 액체 (50) 중에 용해되어 있는 기체 (분자) 는 중공사막 (74) 의 내측이 감압 상태 (20Torr 정도) 로 되어 있으므로, 각 중공사막 (74) 의 내측으로 이동한다 (흡수된다). 이와 같이, 중공사막 (74) 의 층을 가로지르는 동안 액체 (50) 로부터 제거 (탈기) 된 기체 성분은 화살표 (83) 로 나타내는 바와 같이, 중공사 다발 (72) 의 양단으로부터 밀폐 공간 (76a, 76b) 을 통해 탈기구 (77a, 77b) 로부터 배출된다. 또한, 탈기 처리된 액체 (50) 는 하우징 (51) 에 형성된 액체 출구 (82) 로부터 관 (14) 을 통해 온도 조정 장치 (22) 에 공급된다.

이상 설명한 바와 같이, 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이에 액체 (50) 를 공급하는 액체 공급 장치 (1) 에, 액체 (50) 중의 기체를 제거 (탈기) 하는 막 탈기 장치 (24) 를 설치하였으므로, 액체 (50) 를 충분히 탈기한 다음 이 액체 (50) 를 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이에 공급할 수 있다. 따라서, 노광 처리 중, 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이에 채워진 액체 (50) 중의 기포의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 막 탈기 장치 (24) 와 공간 (56) 사이의 유로 중이나, 투영 광학계 (PL) 의 선단면 (7), 또는 기판 (P) 표면 등에 어떠한 원인으로 가령 기포가 발생하고 있더라도, 충분히 탈기된 액체 (50) 가 유로나 공간 (56) 을 흐름으로써, 액체 (50) 는 이 유로 중에 존재하는 기포를 흡수하여 제거할 수 있다. 이와 같이, 노광광 (EL) 의 광로 상의 액체 (50) 중에 기포를 존재시키지 않는 상태에서 노광 처리할 수 있으므로, 기포에 기인하는 패턴 이미지의 열화를 방지하여, 높은 패턴 정밀도를 갖는 디바이스를 제조할 수 있다.

본 실시형태에 있어서는 가열 장치 (25) 로 액체를 가열하여, 용존 기체 농도를 낮춘 다음 막 탈기 장치 (24) 에 액체를 공급함으로써, 공간 (56) 에 공급되는 액체의 탈기 레벨을 향상시키도록 하고 있지만, 가열 장치 (25) 대신에 감압 장치를 사용하여 용존 기체 농도를 저하시킨 다음 막 탈기 장치 (24) 에 액체를 공급하도록 해도 된다. 또, 막 탈기 장치 (24) 에서의 탈기 능력이 충분히 높은 경우에는 필터 (20) 를 통과한 액체를 가열 장치나 감압 장치를 통하지 않고 막 탈기 장치 (24) 에 유도하도록 해도 된다.

상기 각 실시형태에 있어서, 상기 기술한 노즐의 형상은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 선단부 (60A) 의 장변에 관해서 2쌍의 노즐로 액체 (50) 의 공급 또는 회수를 행하도록 해도 된다. 또한, 이 경우에는 +X 방향, 또는 -X 방향의 어느 방향에서나 액체 (50) 의 공급 및 회수를 행할 수 있도록 하기 위해서, 공급 노즐과 회수 노즐을 상하로 나열하여 배치해도 된다.

또한, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 선단부 (60A) 를 사이에 두고 Y 축 방향 양측의 각각에 공급 노즐 (31, 32) 및 회수 노즐 (33, 34) 을 설치할 수도 있다. 이 공급 노즐 및 회수 노즐에 의해, 단계 이동할 때의 기판 (P) 의 비주사 방향 (Y 축 방향) 으로의 이동시에도, 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이에 액체 (50) 를 안정적으로 공급할 수 있다.

상기 기술한 실시형태에 있어서는 기체 제거 장치 (가열 장치 (21), 감압 장치 (23), 막 탈기 장치 (24)) 에 의해 기체가 제거된 액체를, 기체에 접촉시키지 않고, 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이의 공간 (56) 에 공급하도록 구성하였지만, 기체 제거가 충분히 행해져, 액체에 녹아들어간 기체량이 적은 것을 알고 있으면, 일부 또는 모든 유로에서 기체에 접촉하도록 해도 된다. 즉, 기체 제거 장치와 공간 (56) 사이에서 액체에 접촉하지 않도록 하는 것은 기포 억제를 위해 필수적인 구성이 아니다.

상기 기술한 실시형태에 있어서는 액체 회수 장치 (2) 에 의해 회수된 액체를 액체 공급 장치 (1) 에 되돌려보내는 기구로 되어 있지만, 반드시 그렇게 할 필요는 없고, 액체 공급 장치 (1) 에는 새로운 순수를 보내고, 액체 회수 장치 (2) 에 의해 회수된 액체는 폐기하도록 해도 된다.

상기 기술한 실시형태에 있어서는 기판 (P) 을 노광할 때에 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측에 액침 영역을 형성하는 경우에 관해서 설명하였지만, 기판 (P) 을 노광할 때 뿐만 아니라, 기판 스테이지 (PST) (Z 스테이지 (51)) 상에 설치되어 있는 각종 계측 부재나 계측 센서를 사용하는 경우에도 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측에 액체를 배치하여, 그 액체를 통해 각종 계측을 행하는 경우가 있다. 이러한 계측을 행하는 경우에도, 상기 기술한 것과 동일하게 액체 중의 기포의 발생을 억제함으로써 기포에 기인하는 계측 오차 등을 방지할 수 있다.

상기 기술한 실시형태에서의 액체 공급 장치와 액체 회수 장치는 투영 광학계 (PL) 의 투영 영역의 양측에 공급 노즐과 회수 노즐을 갖고, 기판 (P) 의 주사 방향에 따라, 투영 영역의 일방측으로부터 액체를 공급하고, 타방 측에서 액체를 회수하는 구성이지만, 액체 공급 장치와 액체 회수 장치의 구성은 이에 한정되지 않고, 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이에 액체를 국소적으로 유지할 수 있으면 된다.

또한, 상기 각 실시형태의 기판 (P) 으로서는 반도체 디바이스 제조용의 반도체 웨이퍼 뿐만 아니라, 디스플레이 디바이스용 유리 기판이나, 박막 자기 헤드용 세라믹 웨이퍼, 또는 노광 장치에서 사용되는 마스크 또는 레티클의 원판 (합성 석영, 규소 웨이퍼) 등이 적용된다.

또한, 상기 기술한 실시형태에서는 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이를 국소적으로 액체로 채우는 노광 장치를 채용하고 있지만, 노광 대상의 기판을 유지한 스테이지를 액조 속에서 이동시키는 액침 노광 장치나, 스테이지 상에 소정 깊이의 액체조를 형성하고, 그 속에 기판을 유지하는 액침 노광 장치에도 본 발명을 적용가능하다. 노광 대상의 기판을 유지한 스테이지를 액조 속에서 이동시키는 액침 노광 장치의 구조 및 노광 동작은 예를 들어 일본 공개특허공보 평6-124873호에 상세히 기재되어 있고, 또한, 스테이지 상에 소정 깊이의 액체조를 형성하고, 그 속에 기판을 유지하는 액침 노광 장치의 구조 및 노광 동작은 예를 들어 일본 공개특허공보 평10-303114호나 미국 특허 5,825,043 에 상세히 기재되어 있고, 각각 본 국제 출원에서 지정 또는 선택된 국가의 법령으로 허용되는 한, 이들 문헌의 기재 내용을 원용하여 본문의 기재의 일부로 한다.

노광 장치 (EX) 로는, 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 동기 이동하여 마스크 (M) 의 패턴을 주사 노광하는 스텝ㆍ앤드ㆍ스캔 방식의 주사형 노광 장치 (스캐닝 스테퍼) 외에, 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 정지한 상태로 마스크 (M) 의 패턴을 일괄 노광하고, 기판 (P) 을 순차적으로 단계 이동시키는 스텝ㆍ앤드ㆍ리피트 방식의 투영 노광 장치 (스테퍼) 에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은 기판 (P) 상에서 적어도 2 개의 패턴을 부분적으로 겹쳐 전사하는 스텝ㆍ앤드ㆍ스티치 방식의 노광 장치에도 적용할 수 있다.

또한, 본 발명은 트윈 스테이지형 노광 장치에도 적용할 수 있다. 트윈 스테이지형 노광 장치의 구조 및 노광 동작은 예를 들어 일본 공개특허공보 평10-163099호, 일본 공개특허공보 평10-214783호 (대응 미국 특허 6,341,007, 6,400,441, 6,549,269 및 6,590,634), 일본 특허공표공보 2000-505958호 (대응 미국 특허 5,969,441) 또는 미국 특허 6,208,407 에 개시되어 있고, 각각 본 국제 출원에서 지정 또는 선택된 국가의 법령으로 허용되는 한, 이들 문헌의 기재 내용을 원용하여 본문의 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 모터를 사용하는 경우는, 에어 베어링을 사용한 에어 부상형 및 로렌츠력 또는 리액턴스력을 사용한 자기 부상형 중 어느 것이라도 사용할 수 있다. 또한, 각 스테이지 (PST, MST) 는, 가이드를 따라 이동하는 타입이어도 되고, 가이드를 두지 않는 가이드레스 타입이어도 된다. 리니어 모터를 사용한 예는, 미국 특허 5,623,853 및 5,528,118 에 개시되어 있고, 각각 본 국제 출원에서 지정 또는 선택된 국가의 법령으로 허용되는 한, 이들 문헌의 기재 내용을 원용하여 본문의 기재의 일부로 한다.

각 스테이지 (PST, MST) 의 구동 기구로는, 이차원으로 자석을 배치한 자석 유닛과, 이차원으로 코일을 배치한 전기자 유닛을 대향시켜 전자력에 의해 각 스테이지 (PST, MST) 를 구동하는 평면 모터를 사용해도 된다. 이 경우, 자석 유닛과 전기자 유닛 중 어느 하나를 스테이지 (PST, MST) 에 접속하고, 자석 유닛과 전기자 유닛 중 다른 하나를 스테이지 (PST, MST) 의 이동면측에 설치하면 된다.

기판 스테이지 (PST) 의 이동에 의해 발생하는 반력은, 투영 광학계 (PL) 에 전달되지 않도록, 프레임 부재를 사용하여 기계적으로 바닥 (대지) 에 흘려보내도 된다. 이 반력의 처리 방법은, 예를 들어 일본 공개특허공보 평8-166475호 (대응 미국 특허 5,528,118) 에 상세히 개시되어 있고, 본 국제 출원에서 지정 또는 선택된 국가의 법령으로 허용되는 한, 이 문헌의 기재 내용을 원용하여 본문의 기재의 일부로 한다.

마스크 스테이지 (MST) 의 이동에 의해 발생하는 반력은, 투영 광학계 (PL) 에 전달되지 않도록, 프레임 부재를 사용하여 기계적으로 바닥 (대지) 에 흘려보내도 된다. 이 반력의 처리 방법은, 예를 들어 일본 공개특허공보 평8-330224호 (대응 미국 특허 5,874,820) 에 상세히 개시되어 있고, 본 국제 출원에서 지정 또는 선택된 국가의 법령으로 허용되는 한, 이 문헌의 기재 내용을 원용하여 본문의 기재의 일부로 한다.

이상과 같이, 본원 실시형태의 노광 장치 (EX) 는, 본원 청구범위에 언급된 각 구성 요소를 포함하는 각종 서브 시스템을, 소정 기계적 정밀도, 전기적 정밀도, 광학적 정밀도를 유지하도록 조립함으로써 제조된다. 이들 각종 정밀도를 확보하기 위해, 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 실시된다. 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 물론이다. 각종 서브 시스템의 노광 장치로의 조립 공정이 종료하면, 종합 조정이 실시되어, 노광 장치 전체로서의 각종 정밀도가 확보된다. 또, 노광 장치의 제조는 온도 및 클린도 등이 관리된 클린룸에서 실시하는 것이 바람직하다.

반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 마이크로 디바이스의 기능·성능을 설계하는 단계 201, 이 설계 단계에 의거한 마스크 (레티클) 를 제작하는 단계 202, 디바이스의 기재인 기판을 제조하는 단계 203, 전술한 실시형태의 노광 장치 (EX) 에 의해 마스크의 패턴을 기판에 노광하는 노광 처리 단계 204, 디바이스 조립 단계 (다이싱 공정, 본딩 공정, 패키지 공정 포함) 205, 검사 단계 206 등을 거쳐 제조된다.

산업상 이용가능성

본 발명에 의하면, 투영 광학계와 기판 사이의 액체 중의 기포 발생을 억제하는 기포 억제 장치를 형성하였으므로, 노광광의 광로 상의 액체 중에 기포를 존재시키지 않는 상태에서 노광 처리할 수 있으므로, 기포에 기인하는 패턴 이미지의 열화를 방지하여, 높은 패턴 정밀도를 갖는 디바이스를 제조할 수 있다.

Claims (27)

1. 소정 패턴의 이미지로 기판을 노광하는 노광 장치로서,

   상기 소정 패턴의 이미지를 기판에 투영하는 투영 광학계;

   상기 투영 광학계와 기판 사이에 액체를 공급하는 액체 공급 장치; 및

   상기 투영 광학계와 기판 사이에 공급되는 액체 중에 포함되는 기체 성분을 제거하기 위한 기체 제거 장치를 구비하는 노광 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 기체 제거 장치는 상기 액체 중의 공기 농도가 0.016㎤/㎤ 이하가 되도록 상기 액체로부터 기체 성분을 제거하는 노광 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 기체 제거 장치가, 가열 장치, 감압 장치 및 탈기막의 적어도 일종인 노광 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 액체 공급 장치가, 투영 광학계와 기판 사이에 액체를 공급하는 복수의 공급 노즐과, 투영 광학계와 기판 사이에 공급된 액체를 회수하는 복수의 회수 노즐을 포함하는 노광 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   노광 장치가 기판을 탑재하여 이동하는 스테이지를 구비하고, 그 스테이지가 투영 광학계로부터 투영되는 이미지에 대하여 기판을 이동하고 있는 동안에 노광이 행해지고, 상기 공급 노즐은 액체를 기판의 이동 방향으로 분사하는 노광 장치.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 공급 노즐과 회수 노즐이 교대로 배열되어 있는 노광 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 교대로 배열된 공급 노즐과 회수 노즐의 조합이, 투영 광학계의 투영 영역을 사이에 두고 대향하고 있는 노광 장치.
8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 액체 공급 장치로부터 공급되는 액체의 온도를 조정하기 위한 온도 조정 장치를 더 구비하는 노광 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 온도 조정 장치가 액체의 온도를 노광 장치 내의 온도가 되도록 조정하는 노광 장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 온도 조정된 액체가 투영 광학계와 기판 사이에 공급됨으로써, 기판의 온도가 제어되는 노광 장치.
11. 투영 광학계에 의해 패턴의 이미지를 기판 상에 투영하여, 상기 기판을 노광하는 노광 장치로서,

    상기 투영 광학계와 기판 사이의 적어도 일부를 액체로 채우기 위한 액체 공급 장치; 및

    상기 액체 중의 기포 발생을 억제하는 기포 억제 장치를 갖는 노광 장치.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 기포 억제 장치는 액체 중의 기체를 제거하는 탈기 장치를 포함하는 노광 장치.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 탈기 장치는 액체를 가열하는 가열 장치를 포함하는 노광 장치.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 가열 장치는 액체의 온도 (T) 를 30℃<T≤100℃ 로 설정하는 노광 장치.
15. 제 12 항에 있어서,

    상기 탈기 장치는 액체가 유지된 장치 내부를 감압하는 감압 장치를 포함하는 노광 장치.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 감압 장치는 액체의 온도에 따라 압력을 설정하는 노광 장치.
17. 제 12 항에 있어서,

    상기 탈기 장치는 상기 투영 광학계와 상기 기판 사이의 액체의 적어도 일부의 온도 변화에 의해서 기포가 발생하지 않도록 탈기 레벨을 결정하는 노광 장치.
18. 제 12 항에 있어서,

    상기 탈기 장치는 상기 투영 광학계와 상기 기판 사이의 액체에 대한 압력 변화에 의해서 기포가 발생하지 않도록 탈기 레벨을 결정하는 노광 장치.
19. 제 12 항에 있어서,

    상기 탈기 장치가 막 탈기 장치인 노광 장치.
20. 제 19 항에 있어서,

    상기 막 탈기 장치는 중공사 부재를 갖는 노광 장치.
21. 제 20 항에 있어서,

    상기 중공사 부재는 기체 투과성이고, 또한 액체 불투과성인 노광 장치.
22. 제 19 항에 있어서,

    상기 막 탈기 장치에 공급하는 액체를 가열하여, 상기 막 탈기 장치에 공급하는 액체 중의 기체의 용존 농도를 저하시키는 가열 장치를 포함하는 노광 장치.
23. 제 11 항에 있어서,

    상기 기포 억제 장치에 의해서 기포의 발생이 억제된 액체는 기체와의 접촉없이, 상기 투영 광학계와 상기 기판 사이에 공급되는 노광 장치.
24. 제 12 항에 있어서,

    상기 액체 공급 장치는 상기 투영 광학계와 상기 기판 사이에 공급되는 액체를 필터링하는 필터 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
25. 제 24 항에 있어서,

    상기 액체 공급 장치는 상기 탈기 장치에 의해서 탈기된 액체의 온도를 조정하는 온도 조정 장치를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
26. 제 12 항에 있어서,

    상기 액체 공급 장치는 상기 탈기 장치에 의해서 탈기된 액체의 온도를 조정하는 온도 조정 장치를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
27. 제 1 항 또는 제 11 항에 기재된 노광 장치를 사용하여 디바이스를 제조하는 디바이스 제조 방법.