KR20060129387A - 노광 장치, 노광 방법, 디바이스 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

트윈 스테이지형 노광 장치에 액침법을 적용했을 경우에 있어서도 양호에 계측 처리를 행해서 정밀도 양호하게 노광 처리할 수 있는 노광 장치를 제공한다. 노광 장치(EX)는 기판(P)을 유지해서 이동 가능한 2개의 기판 스테이지(PST1, PST2)와, 한쪽의 기판 스테이지(PST1)에 유지된 기판(P)을 투영 광학계(PL)와 액체(LQ)를 거쳐서 노광하는 노광 스테이션(STE)과, 다른쪽의 기판 스테이지(PST2) 또는 상기 기판 스테이지(PST2)에 유지된 기판(P)을 계측하는 계측 스테이션(STA)을 구비하고, 계측 스테이션(STA)에서의 계측은 기판 스테이지(PST2)상 또는 기판(P)상에 액체(LQ)를 배치한 상태에서 행하여진다.

Description

노광 장치, 노광 방법, 디바이스 제조 방법{EXPOSURE APPARATUS AND EXPOSURE METHOD, AND DEVICE PRODUCING METHOD}
본 발명은 액체를 거쳐서 기판을 노광하는 노광 장치, 노광 방법 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.
본 출원은 2004년 2월 19일에 출원된 일본 특허 출원 제 2004-42933 호에 대해서 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 채용한다.
반도체 디바이스나 액정 표시 디바이스는, 마스크상에 형성된 패턴(pattern)을 감광성의 기판상에 전사하는, 소위 포토리소그래피(photolithography)의 수법에 의해 제조된다. 이 포토리소그래피 공정에서 사용되는 노광 장치는 마스크를 지지하는 마스크 스테이지(stage)와 기판을 지지하는 기판 스테이지를 구비하고, 마스크 스테이지 및 기판 스테이지를 차차 이동하면서 마스크의 패턴을 투영 광학계를 거쳐서 기판에 전사하는 것이다. 최근, 디바이스 패턴의 보다 한층의 고 집적화에 대응하기 위해서 투영 광학계의 고해상도화가 더욱 요망되고 있다. 투영 광학계의 해상도는 사용하는 노광 파장이 짧은 만큼, 또한 투영 광학계의 개구수가 크게 되 는 만큼 높게 된다. 그 때문에, 노광 장치로 사용되는 노광 파장은 해마다 단파장화되고 있고, 투영 광학계의 개구수도 증대하고 있다. 그리고, 현재 주류의 노광 파장은 KrF 엑시머 레이저의 248㎚이지만, 또한 단파장의 ArF 엑시머 레이저의 193㎚도 실용화되고 있다.
또한, 노광을 실행하는 때는 해상도와 같이 초점심도(DOF)도 중요하게 된다. 해상도(R), 및 초점심도(δ)는 각각 이하의 식으로 표시된다.
R=k1·λ/NA (1)
δ=±k2· λ/NA2 (2)
여기서, λ는 노광 파장, NA는 투영 광학계의 개구수, k1, k2는 프로세스 계수이다. (1) 식, (2) 식에 의해, 해상도(R)를 높이기 위해서, 노광 파장(λ)을 짧게 해서, 개구수(NA)를 크게 하면, 초점심도(δ)가 좁게 되는 것을 알았다.
초점심도(δ)가 지나치게 좁아지면, 투영 광학계의 상 면(像面)에 대하여 기판 표면을 합치시키는 것이 곤란하게 되고, 노광 동작시의 포커스 마진(focus margin)이 부족하게 될 우려가 있다. 여기에서, 실질적으로 노광 파장을 짧게 하고, 또한 초점심도를 넓히는 방법으로서, 예를 들면 특허문헌 1에 개시되어 있는 액침법이 제안되어 있다. 이 액침법은 투영 광학계의 하면과 기판 표면과의 사이를 물이나 유기 용매 등의 액체로 채워서 액침 영역을 형성하고, 액체중에서의 노광 광의 파장이 공기중의 1/n(n은 액체의 굴절율에서 보통 1.2~1.6 정도)이 되는 것을 이용해서 해상도를 향상시키는 동시에, 초점심도를 약 n배로 확대한다고 하는 것이다. 하기의 국제출원에서 지정한 지정국(또는 선택한 선택국)의 국내 법령에서 허락되는 한에 있어서, 하기 팜플랫의 개시를 원용해서 본 명세서의 일부로 한다.
특허문헌 1 : 국제 공개 제 99/49504 호 팜플랫
따라서, 최근에 있어서, 기판을 유지하는 기판 스테이지를 2개 탑재한 트윈 스테이지형 노광 장치가 등장하고 있다. 이 트윈 스테이지형 노광 장치는, 한쪽의 기판 스테이지가 노광 동작을 실행하고 있는 사이에 다른쪽의 기판 스테이지에서 다음 기판의 얼라인먼트나 포커스 계측 등의 계측 처리를 행해서 노광 준비를 하는 방식이다. 이 트윈 스테이지형 노광 장치에 액침법을 적용했을 경우에 있어서도 양호하게 계측 처리할 수 있게 하는 것이 중요하다.
본 발명의 목적은, 이러한 사정에 감안해서 이루어진 것이며, 트윈 스테이지형 노광 장치에 액침법을 적용했을 경우에 있어서도 양호에 계측 처리를 행해서 정밀도 양호하게 노광 처리할 수 있는 노광 장치, 노광 방법 및 디바이스 제조 방법을 제공하는 것이.
발명의 요약
상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 실시 형태에 도시한 도 1 내지 도 7에 대응 첨부한 하기의 구성을 채용하고 있다.
본 발명의 노광 장치(EX)는, 액체(LQ)를 거쳐서 기판(P)을 노광하는 노광 장치에 있어서, 기판(P)을 유지해서 이동 가능한 적어도 2개의 기판 스테이지(PST1, PST2)와, 한쪽의 기판 스테이지(PST1)에 유지된 기판(P)을 광학계(PL)와 액체(LQ) 를 거쳐서 노광하는 노광 스테이션(STE)과, 다른쪽의 기판 스테이지(PST2) 또는 상기 기판 스테이지(PST2)에 유지된 기판(P)을 계측하는 계측 스테이션(STA)을 구비하고, 계측 스테이션(STA)에서의 계측은 기판 스테이지(PST2)상 또는 기판(P)상에 액체(LQ)를 배치한 상태에서 행하여지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 디바이스 제조 방법은 상기 기재의 노광 장치(EX)를 이용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 노광 스테이션에서는 액체를 배치한 액침 상태(웨트 상태)에서 노광 처리를 실행하고, 계측 스테이션에서 계측 처리할 때에 있어서도, 액체를 배치한 웨트 상태에서 계측 처리함으로써, 노광 처리시와 거의 동일한 조건을 기초로 계측 처리를 실행할 수 있다. 따라서, 계측 오차의 발생을 억제하고, 그 계측 결과에 근거해서 정밀도 양호하게 노광 처리할 수 있다.
본 발명의 노광 방법은, 액체(LQ)를 거쳐서 기판(P)을 노광하는 노광 방법에 있어서, 계측 스테이션(STA)에서, 기판 스테이지(PST) 또는 상기 기판 스테이지(PST)에 유지된 기판(P)을, 그 기판 스테이지(PST)상 또는 기판(P)상에 액체(LQ)를 배치한 상태에서 계측하고, 계측 스테이션(STA)과는 다른 노광 스테이션(STE)에서, 기판(P)을 광학계(PL)와 액체(LQ)를 거쳐서 노광하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 디바이스 제조 방법은, 상기 기재의 노광 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 의하면, 계측 스테이션에서 계측 처리를 실행할 때에 액체를 배치한 웨트 상태로 함으로써, 노광 스테이션에서의 노광 처리시와 거의 동일한 조건을 기초로 계측 스테이션에서의 계측 처리를 실행할 수 있다. 따라서, 계측 오차의 발생을 억제하고, 그 계측 결과에 근거해서 정밀도 양호하게 노광 처리할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 형태의 노광 장치(EX)는, 액체(LQ)를 거쳐서 기판(P)을 노광하는 노광 장치이며, 기판(P)을 유지해서 이동 가능한 적어도 2개의 기판 스테이지(PST1, PST2)와, 한쪽의 기판 스테이지(PST1)에 유지된 기판(P)을 광학계(PL)와 액체(LQ)를 거쳐서 노광하는 노광 스테이션(STE)과, 다른쪽의 기판 스테이지(PST2) 또는 기판 스테이지(PST2)에 유지된 기판(P)을 계측하는 계측 스테이션(STA)과, 노광 스테이션(STE)에 위치하는 기판 스테이지(PST1)에 유지되어 있는 기판(P)상에 액체를 공급하는 제 1 액체 공급 장치(10)와, 계측 스테이션(STA)에 위치하는 기판 스테이지(PST2) 또는 기판 스테이지(PST2)에 유지되어 있는 기판(P)상에 액체(LQ)를 공급하는 제 2 액체 공급 장치(30)를 구비하고 있다.
본 발명에 의하면, 노광 스테이션에서 웨트 상태에서 노광할 때, 그 노광시와 거의 동일한 웨트 상태에서 계측 스테이션에 있어서 계측하도록 했으므로, 그 계측 결과에 근거해서 정밀도 양호하게 노광 처리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 노광 장치의 일 실시 형태를 도시하는 개략 구성도,
도 2는 기판 스테이지를 도시하는 단면도,
도 3은 기판 스테이지를 윗쪽으로부터 본 평면도,
도 4는 본 발명의 노광 방법의 일 실시 형태를 도시하는 흐름도,
도 5는 기판상에 배치되는 액체량에 따라 기판의 표면 상태가 변화되는 모양을 설명하기 위한 모식도,
도 6은 액침 영역의 위치에 따라 기판의 표면 상태가 변화되는 모양을 설명하기 위한 모식도,
도 7은 반도체 디바이스의 제조 공정의 일 예를 게시하는 흐름도.
부호의 설명
1 : 얼라인먼트 마크(mark) 2 : 광학 소자
2A : 액체 접촉면 10 : 제 1 액체 공급 기구
20 : 제 1 액체 회수 기구 30 : 제 2 액체 공급 기구
40 : 제 2 액체 회수 기구
82 : 기판 얼라인먼트계(제 1 마크 검출계)
83 : 광학 부재(더미 부재) 83A : 액체 접촉면
84 : 마스크 얼라인먼트계(제 2 마크 검출계)
64(64A 내지 64C) : 하중 센서(계측기)
70 : 포커스·레벨링 검출계(면검출계)
AR1 : 투영 영역 AR2, AR2' : 액침 영역
EX : 노광 장치 LQ : 액체
MFM : 기준 마크 P : 기판
PFM : 기준 마크 PL : 투영 광학계
PST(PST1, PST2) : 기판 스테이지 S1 내지 S24 : 숏트 영역
STA : 계측 스테이션 STE : 노광 스테이션
이하, 본 발명의 노광 장치에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 발명의 노광 장치의 일 실시 형태를 도시하는 개략 구성도이다.
도 1에 있어서, 노광 장치(EX)는 기판(P)을 유지해서 이동 가능한 기판 스테이지를 2개 탑재한 트윈 스테이지형 노광 장치이며, 공통의 베이스(BP)위를 각각 독립으로 이동 가능한 제 1 기판 스테이지(PST1) 및 제 2 기판 스테이지(PST2)를 구비하고 있다. 또한, 트윈 스테이지형 노광 장치(EX)는 제 1 기판 스테이지(PST1)(또는 제 2 기판 스테이지(PST2))에 유지된 기판(P)을 투영 광학계(PL)와 액체(LQ)를 거쳐서 노광하는 노광 스테이션(STE)과, 제 2 기판 스테이지(PST2)(또는 제 1 기판 스테이지(PST1)) 또는 이 기판 스테이지(PST2(PST1))에 유지된 기판(P)을 계측하는 계측 스테이션(STA)을 구비하고 있다.
제 1 기판 스테이지(PST1)와 제 2 기판 스테이지(PST2)가 이동하는 것에 의해, 노광 스테이션(STE)과 계측 스테이션(STA)과의 사이에서 제 1 기판 스테이지(PST1)와 제 2 기판 스테이지(PST2)가 교환 가능하다. 또한, 계측 스테이션(STA)에 있어서는, 기판 스테이지(PST1(PST2))에 관한 기판(P)의 반입(로드(load)) 및 반출(언로드(unload))이 행하여진다. 즉, 계측 스테이션(STA)에 있어서 기판(P)의 교환이 행하여진다. 그리고, 노광 스테이션(STE)에 배치된 한쪽의 기판 스테이지(PST1(PST2))상의 기판(P)에 관한 노광중에, 계측 스테이션(STA)에 배치된 다른쪽의 기판 스테이지(PST2(PST1)) 또는 이 기판 스테이지상의 기판(P)에 관한 계측이 행하여진다. 그리고, 계측 스테이션(STA)에서 계측 처리를 완료한 기판(P)을 유지한 기판 스테이지(PST2(PST1))는 노광 스테이션(STE)으로 이동된다. 그리고, 노광 스테이션(STE)에 있어서, 기판 스테이지(PST2(PST1))상의 기판(P)이 노광된다. 한편, 노광 스테이션(STE)에 있어서 노광 처리를 완료한 기판(P)을 유지한 기판 스테이지(PST1(PST2))는 계측 스테이션(STA)으로 이동된다. 계측 스테이션(STA)으로 이동된 노광 처리 완료의 기판(P)은 기판 스테이지(PST1(PST2))에 의해 언로드된다. 그리고, 새로운 기판(미노광 기판)(P)이 기판 스테이지(PST1(PST2))에 로드되어 계측된다. 또한, 노광 스테이션(STE) 및 계측 스테이션(STA)을 포함하는 노광 장치(EX) 전체의 동작은 제어 장치(CONT)에 의해 통괄 제어된다. 그 때문에, 제어 장치(CONT)는 노광 장치(EX)의 각종 측정 수단(예를 들면, XY 간섭계(51), Z 간섭계(58), 포커스·레벨링 검출계(70), 하중 센서(64A 내지 64C))나, 구동 장치(예를 들면, 마스크 스테이지 구동 장치, 기판 스테이지 구동 장치, Z 틸트 스테이지(52))등에 접속되어 있고, 그것들과의 사이에서 측정 결과나 구동 지령의 전달이 가능하도록 구되어 있다.
노광 스테이션(STE)에는 마스크(M)를 지지하는 마스크 스테이지(MST)와, 마스크 스테이지(MST)에 지지되어 있는 마스크(M)를 노광 광(EL)에서 조명하는 조명 광학계(IL)와, 노광 광(EL)에서 조명된 마스크(M)의 패턴 상(像)을 기판 스테이지(PST1(PST2))에 지지되어 있는 기판(P)에 투영 노광하는 투영 광학계(PL)가 설치된다.
본 실시 형태의 노광 장치(EX)는, 노광 파장을 실질적으로 짧게 해서 해상도를 향상하는 동시에 초점심도를 실질적으로 확대시키기 위해서 액침법을 적용한 액침 노광 장치이다. 노광 스테이션(STE)에는, 기판(P)상에 액체(LQ)를 공급하는 제 1 액체 공급 기구(10)와, 기판(P)상의 액체(LQ)를 회수하는 제 1 액체 회수 기구(20)가 설치된다. 노광 장치(EX)는, 적어도 마스크(M)의 패턴 상을 기판(P)상에 전사하고 있는 사이에, 제 1 액체 공급 기구(10)로부터 공급한 액체(LQ)에 의해 투영 광학계(PL)의 투영 영역(AR1)을 포함하는 기판(P)상의 일부에 (국소적으로) 액침 영역(AR2)을 형성한다. 구체적으로는, 노광 장치(EX)는, 투영 광학계(PL)의 상 면측 선단부의 광학 소자(2)와, 그 상 면측에 배치된 기판(P) 표면과의 사이에 액체(LQ)를 채우는 국소 액침 방식을 채용하고 있다. 그리고, 노광 장치(EX)는, 투영 광학계(PL)와 기판(P)과의 사이의 액체(LQ) 및 투영 광학계(PL)를 거쳐서 마스크(M)를 통과한 노광 광(EL)을 기판(P)에 조사함으로써 마스크(M)의 패턴을 기판(P)에 투영 노광한다.
또한, 계측 스테이션(STA)에도, 제 1 액체 공급 기구(10)와 거의 동등의 구성을 갖는 제 2 액체 공급 기구(30)와, 제 1 액체 회수 기구(20)와 거의 동등의 구성을 갖는 제 2 액체 회수 기구(40)가 설치된다.
본 실시 형태에서는, 노광 장치(EX)로서 마스크(M)와 기판(P)을 주사 방향에 있어서의 서로 다른 방향(역방향)으로 동기 이동하면서 마스크(M)에 형성된 패턴을 기판(P)에 노광하는 주사형 노광 장치(소위, 스캐닝 스탭퍼)를 사용할 경우를 예를 들어 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 투영 광학계(PL)의 광축(AX)과 일치하는 방향을 Z축 방향, Z축 방향에 수직한 평면내에서 마스크(M)와 기판(P)과의 동기 이동 방향(주사 방향)을 X축 방향, Z축 방향 및 X축 방향에 수직한 방향(비주사 방향)을 Y축 방향이라고 한다. 또한, X축, Y축, 및 Z축계의 회전(경사) 방향을 각각 θX, θY 및 θZ 방향이라고 한다. 또한, 여기에서 말하는 「기판」은 반도체 웨이퍼상에 감광성 재료인 포토 레지스트를 도포한 것을 포함하고, 「마스크」는 기판상에 축소 투영되는 디바이스 패턴을 형성된 레티클을 포함한다.
조명 광학계(IL)는 마스크 스테이지(MST)에 지지되어 있는 마스크(M)를 노광 광(EL)에서 조명하는 것이며, 노광용 광원, 노광용 광원으로부터 사출된 광속의 조도를 균일화하는 옵티칼인티그레이터, 옵티칼인티그레이터로부터의 노광 광(EL)을 집광하는 콘덴서 렌즈, 릴레이 렌즈계, 노광 광(EL)에 의한 마스크(M)상의 조명 영역을 슬릿 형상으로 설정하는 가변 시야 스로틀 등을 갖고 있다. 마스크(M)상의 소정의 조명 영역은 조명 광학계(IL)에 의해 균일한 조도 분포의 노광 광(EL)에서 조명된다. 조명 광학계(IL)에서 사출되는 노광 광(EL)으로서는, 예를 들면 수은 램프로부터 사출되는 자외역의 휘선(g선, h선, i선) 및 KrF 엑시며 레이저 광(파장 248㎚) 등의 원(遠)자외광(DUV 광)이나, ArF 엑시머 레이저 광(파장(193㎚) 및 F2 레이저 광(파장 157㎚) 등의 진공자외광(VUV 광) 등을 이용할 수 있다. 본 실시 형태에 있어서는 ArF 엑시머 레이저 광을 이용할 수 있다.
마스크 스테이지(MST)는 마스크(M)를 지지하는 것이며, 투영 광학계(PL)의 광축(AX)에 수직한 평면내, 즉 XY 평면내에서 2차원 이동 가능 및 θZ 방향으로 미소 회전 가능하다. 마스크 스테이지(MST)는 리니어 모터 등의 마스크 스테이지 구동 장치에 의해 구동된다. 마스크 스테이지 구동 장치는 제어 장치(CONT)에 의해 제어된다. 마스크 스테이지(MST)상에는 이동 거울(50)이 설치된다. 또한, 이동 거울(50)에 대향하는 위치에는 레이저 간섭계로 이루어지는 XY 간섭계(51)가 설치된다. 마스크 스테이지(MST)상의 마스크(M)의 2차원 방향의 위치, 및 회전각은 XY 간섭계(51)에 의해 리얼 타임으로 계측되고, 계측 결과는 제어 장치(CONT)에 출력할 수 있다. 제어 장치(CONT)는 XY 간섭계(51) 및 상기 마스크 스테이지 구동 장치에 접속되어 있고, XY 간섭계(51)의 계측 결과에 근거해서 마스크 스테이지 구동 장치를 구동함으로써 마스크 스테이지(MST)에 지지되어 있는 마스크(M)의 위치 결정을 실행한다.
투영 광학계(PL)는 마스크(M)의 패턴을 소정의 투영 배율(β)에서 기판(P)에 투영 노광하는 것이며, 기판(P)측(투영 광학계(PL)의 상 면측)의 종단부에 설치된 광학 소자(렌즈)(2)를 포함하는 복수의 광학 소자로 구성되어 있고, 이들 광학 소자는 경통(PK)에서 지지되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 투영 광학계(PL)는 투영 배율(β)이 예를 들면 1/4 또는 1/5의 축소계이다. 또한, 투영 광학계(PL)는 등배계 및 확대계중 어느 것이라도 좋다. 또한, 본 실시 형태의 투영 광학계(PL)의 선단부의 광학 소자(렌즈)(2)는 경통(PK)에 대하여 착탈(교환) 가능하게 설치되어 있고, 광학 소자(2)에는 액침 영역(AR2)의 액체(LQ)가 접촉한다.
본 실시 형태에 있어서, 액체(LQ)에는 순수한 물을 이용할 수 있다. 순수한 물은 ArF 엑시머 레이저 광 뿐만 아니라, 예를 들면 수은 램프로부터 사출되는 자외역의 휘선(g선, h선, i선) 및 KrF 엑시머 레이저 광(파장 248㎚) 등의 원자외광(DUV 광)도 투과 가능하다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 액침 노광용의 순수한 물을 적용한 투영 광학계의 개구수는 1이상(1.0 내지 1.2 정도)으로 설정되어 있다.
광학 소자(2)는 형성으로 형성되어 있다. 형석 표면, 또는 MgF2, Al2O3, SiO2 등을 부착한 표면은 물과의 친화성이 높으므로, 광학 소자(2)의 액체 접촉면(2A)의 거의 전면에 액체(LQ)를 밀착시킬 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 있어서는 광학 소자(2)의 액체 접촉면(2A)과의 친화성이 높은 액체(물)(LQ)를 공급하도록 하고 있으므로, 광학 소자(2)의 액체 접촉면(2A)과 액체(LQ)와의 밀착성이 높고, 광학 소자(2)와 기판(P)과의 사이의 광로를 액체(LQ)로 확실하게 채울 수 있다. 또한, 광학 소자(2)는 물과의 친화성이 높은 석영이여도 좋다. 또한, 광학 소자(2)의 액체 접촉면(2A)에 친수(친액) 처리를 실시하고, 액체(LQ)와의 친화성을 보다 높이도록 해도 좋다.
이하, 기판(P)을 유지해서 이동 가능한 기판 스테이지(PST(PST1, PST2))에 대해서 설명한다. 여기에서, 제 1 기판 스테이지(PST1)와 제 2 기판 스테이지(PST2)는 동등한 구성을 갖고 있기 때문에, 제 1 기판 스테이지(PST1)와 제 2 기판 스테이지(PST2)를 총칭해서 적당히 "기판 스테이지(PST)"로서 설명한다.
기판 스테이지(PST)는 기판(P)을 유지해서 이동 가능하며, 기판(P)을 기판 홀더(PH)를 거쳐서 유지하는 Z 틸트 스테이지(52)와, Z 틸트 스테이지(52)를 지지하는 XY 스테이지(53)를 구비하고 있다. XY 스테이지(53)(기판 스테이지(PST))는 베이스(BP)상을 이동 가능해서, 적어도 노광 스테이션(STE)과 계측 스테이션(STA)과의 사이를 이동 가능하다.
기판 스테이지(PST)는 리니어 모터 등의 기판 스테이지 구동 장치에 의해 구동된다. 기판 스테이지 구동 장치는 제어 장치(CONT)에 의해 제어된다. Z 틸트 스테이지(52)를 구동함으로써, Z 틸트 스테이지(52)에 유지되어 있는 기판(P)의 Z축 방향에 있어서의 위치(포커스 위치), 및 θX, θY 방향에 있어서의 위치가 제어된다. 또한, XY 스테이지(53)를 구동함으로써, 기판(P)의 XY 방향에 있어서의 위치(투영 광학계(PL)의 상 면과 실질적으로 평행한 방향의 위치), 및 θZ 방향에 있어서의 위치가 제어된다. 즉, Z 틸트 스테이지(52)는, 기판(P)의 포커스 위치 및 경사각을 제어해서 기판(P)의 표면을 오토 포커스 방식, 및 오토 레벨링 방식에서 투영 광학계(PL)의 상 면에 끼우고, XY 스테이지(53)는 기판(P)의 XY 평면내에 있어서의 위치 결정(X, Y, θZ 방향)을 실행한다. 또한, Z 틸트 스테이지(52)와 XY 스테이지(53)를 일체적으로 설치해도 되는 것은 말할 필요도 없다.
기판 스테이지(PST)(Z 틸트 스테이지(52))상에는 XY 이동 거울(55)이 설치된다. 또한, XY 이동 거울(55)에 대향하는 위치에는 레이저 간섭계로 이루어지는 XY 간섭계(56)가 설치된다. 기판 스테이지(PST)(나아가서는 기판(P))의 2차원 방향의 위치, 및 회전 각(X 、Y, 및 θZ 방향에 관한 위치 정보)은 XY 간섭계(56)에 의해 리얼 타임으로 계측되어, 계측 결과는 제어 장치(CONT)에 출력할 수 있다. 제어 장치(CONT)는 XY 간섭계(56) 및 상기 기판 스테이지 구동 장치에 접속되어 있고, XY 간섭계(56)의 계측 결과에 근거해서 기판 스테이지 구동 장치를 구동함으로써 기판(P)을 유지한 기판 스테이지(PST)의 위치 결정을 실행한다.
기판 스테이지(PST)의 XY 방향의 위치, 및 회전각을 계측 가능한 XY 간섭계(56)는 노광 스테이션(STE) 및 계측 스테이션(STA)의 각각에 설치된다. 따라서, 노광 스테이션(STE)에 설치되는 XY 간섭계(56)는 노광 스테이션(STE)에 배치된 기판 스테이지(PST1(PST2))의 위치 계측을 실행할 수 있고, 계측 스테이션(STA)에 설치되는 XY 간섭계(56)는 계측 스테이션(STA)에 배치된 기판 스테이지(PST2(PST1))의 위치 계측을 행할 수 있다.
또한, 기판 스테이지(PST1)의 Z 틸트 스테이지(52)의 측면에는 Z 이동 거울(57)이 설치되고, Z 이동 거울(57)에 대향하는 위치에는 Z 간섭계(58)가 설치된다. Z 간섭계(58)는 노광 스테이션(STE) 및 계측 스테이션(STA)의 각각에 설치된다. Z 간섭계(58)는 기판 스테이지(PST), 구체적으로는 Z 틸트 스테이지(52)의 z축 방향의 위치를 계측한다.
노광 스테이션(STE) 및 계측 스테이션(STA)의 각각은, 기판 스테이지(PST)에 유지되어 있는 기판(P)의 표면의 위치 정보를 검출하는 면 검출계로서의 포커스·레벨링 검출계(70)가 설치된다. 포커스·레벨링 검출계(70)는 기판(P)에 경사 방향으로부터 검출광을 조사하는 투광부(70A)와, 기판(P)으로 반사한 검출광(반사광)을 수광하는 수광부(70B)를 구비하고 있다. 또한, 포커스·레벨링 검출계(70)의 구성으로서는, 예를 들면 일본 특허 공개 제 1996-37149 호 공보에 개시되어 있는 것을 이용할 수 있다. 포커스·레벨링 검출계(70)의 검출 결과는 제어 장치(CONT)에 출력할 수 있다. 제어 장치(CONT)는 포커스·레벨링 검출계(70)의 검출 결과에 의거하여, 기판(P) 표면의 Z축 방향의 위치 정보, 및 기판(P)의 θX 및 θY 방향의 경사 정보를 검출할 수 있다. 제어 장치(CONT)는 포커스·레벨링 검출계(70) 및 Z 틸트 스테이지(52)에 접속되어 있고, 포커스·레벨링 검출계(70)의 검출 결과에 근거해서 Z 틸트 스테이지(52)를 구동하고, Z 틸트 스테이지(52)에 유지되어 있는 기판(P)의 Z축 방향에 있어서의 위치(포커스 위치) 및 경사각을 조정하는 것에 의해, 기판(P)의 표면을 오토 포커스 방식 및 오토 레벨링 방식으로, 투영 광학계(PL)와 액체(LQ)를 거쳐서 형성되는 상 면에 조합한다.
도 2는 기판 스테이지(PST(PST1, PST2))를 도시하는 확대 단면도이다. 기판 스테이지(PST)의 Z 틸트 스테이지(52)상에는 오목부(60)가 설치되어 있고, 기판 홀더(PH)는 오목부(60)에 배치되어 있다. 그리고, Z 틸트 스테이지(52)중 오목부(60) 이외의 상면(61)은 기판 홀더(PH)에 유지된 기판(P)의 표면과 거의 동일한 높이(면일(面一))로 되는 것과 같은 평탄면(평탄부)으로 되어 있다. 기판(P)의 주위에 기판(P) 표면과는 거의 면일의 상면(61)을 설치했으므로, 기판(P)의 에지 영역(E)을 액침 노광할 때에 있어서도, 투영 광학계(PL)의 상 면측에 액체(LQ)를 유지해서 액침 영역(AR2)을 양호하게 형성할 수 있다. 또한, 기판(P)의 에지부와 그 기판(P)의 주위에 설치된 상면(61)과의 사이에는 0.1 내지 2㎜ 정도의 간극이 있지만, 액체(LQ)의 표면 장력에 의해 그 빈틈에 액체(LQ)가 흘러 들어오는 일은 거의 없고, 기판(P)의 주연 근방을 노광할 경우에도 상면(61)에 의해 투영 광학계(PL)의 아래에 액체(LQ)를 유지할 수 있다.
또한, 상면(61)을 발액성(撥液性)으로 함으로써, 액침 노광중에 있어서의 기판(P) 외측(상면(61) 외측)에의 액체(LQ)의 유출을 억제하고, 또한 액침 노광후에 있어서도 액체(LQ)를 원활하게 회수할 수 있고, 상면(61)위 등에 액체(LQ)가 잔류하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상면(61)을 발액성으로 하기 위한 발액 처리로서는, 예컨대 폴리 4불화 에틸렌 등의 불소계 수지 재료 또는 아크릴계 수지 재료 등의 발액성 재료를 도포, 또는 상기 발액성 재료로 이루어지는 박막을 부착할 수 있다. 또한, 발액성으로 하기 위한 발액성 재료로서는 액체(LQ)에 대하여 비용해성의 재료를 이용할 수 있다.
기판 홀더(PH)의 하면과, Z 틸트 스테이지(52)중 오목부(60)의 저면(62)과의 사이에는 복수의 하중 센서(64(64A 내지 64C))가 설치된다. 본 실시 형태에 있어서, 하중 센서(64)는 3개 설치되어 있고, 예를 들면 로드 셀로 구성되어 있다. 하중 센서(64A 내지 64C)는 기판(P)에 가해지는 힘을 기판 홀더(PH)를 거쳐서 계측한다. 하중 센서(64)의 계측 결과는 제어 장치(CONT)에 출력할 수 있다. 제어 장치(CONT)는 하중 센서(64A 내지 64C)에 접속되어 있고, 하중 센서(64A 내지 64C)의 출력에 의거하여, 기판(P)에 가해지는 힘, 및 그 힘의 분포를 구할 수 있다. 또한, 하중 센서를 Z 틸트 스테이지(52)의 아래에도 설치해 두고, Z 틸트 스테이지(52)에 가해지는 힘을 계측하도록 해도 좋다. 이렇게 함으로서, 예를 들면 Z 틸트 스테이지(52)의 상면(61)에 가해지는 힘을 하중 센서에서 계측할 수 있다. 또한, 하중 센서(64A 내지 64C)를 기판 홀더(PH)의 하면에는 설치하지 않고, Z 틸트 스테이지(52) 아래에만 설치해도 좋다.
도 1로 돌아가서, 제 1 액체 공급 기구(10)는 투영 광학계(PL)와 기판(P)과의 사이에 액체(LQ)를 공급하는 것이며, 액체(LQ)를 수용하는 탱크, 및 가압 펌프 등을 구비한 액체 공급 장치(11)와, 액체 공급 장치(11)에 그 일단부 접속하고, 타단부를 공급 노즐(14)에 접속한 공급관(13)을 구비하고 있다. 공급 노즐(14)은 기판(P)에 근접해서 배치된 공급구(12)를 갖고 있고, 기판(P)의 윗쪽으로부터 액체(LQ)를 공급한다. 액체 공급 장치(11)에 의해 송출되어, 공급관(13) 및 공급 노즐(14)의 공급구(12)를 거쳐서 기판(P)상에 공급된 액체(LQ)는 투영 광학계(PL)의 선단부의 광학 소자(2)와 기판(P)과의 사이의 공간을 채워서 액침 영역(AR2)을 형성한다.
제 1 액체 회수 기구(20)는 기판(P)상의 액체(LQ)를 회수하는 것이며, 진공 펌프 등의 진공계, 기액 분리기, 및 회수한 액체(LQ)를 수용하는 탱크 등을 구비한 액체 회수 장치(21)와, 액체 회수 장치(21)에 그 일단부를 접속하고, 타단부를 회수 노즐(24)에 접속한 회수관(23)을 구비하고 있다. 회수 노즐(24)은 기판(P)에 근접해서 배치된 회수구(22)를 갖고 있고, 기판(P)상의 액체(LQ)를 회수 가능하다. 액체 회수 장치(21)의 진공계를 구동함으로써, 기판(P)상의 액체(LQ)는 회수 노즐(24)의 회수구(22) 및 회수관(23)을 거쳐서 액체 회수 장치(21)에 흡인 회수된다.
제어 장치(CONT)는 기판(P)상에 액체(LQ)의 액침 영역(AR2)을 형성할 때, 제 1 액체 공급 기구(10)의 액체 공급 장치(11)를 구동하고, 공급관(13) 및 공급 노즐(14)의 공급구(12)를 거쳐서 기판(P)상에 대해서 단위 시간당 소정량의 액체(LQ)를 공급하는 동시에, 제 1 액체 회수 기구(20)의 액체 회수 장치(21)를 구동하고, 회수 노즐(24)의 회수구(22) 및 회수관(23)을 거쳐서 단위 시간당 소정량의 액체(LQ)를 기판(P)상으로 회수한다. 이에 의해, 투영 광학계(PL)의 선단부의 광학 소자(2)와 기판(P)과의 사이의 공간에 액체(LQ)가 배치되어, 액침 영역(AR2)이 형성된다.
계측 스테이션(STA)에는, 기판(P)상의 얼라인먼트 마크 또는 Z 틸트 스테이지(52)상에 설치된 기준 마크(PFM)(후술)를 검출하는 기판 얼라인먼트계(82)가 설치된다. 또한, 노광 스테이션(STE)의 마스크 스테이지(MST)의 근방에는, 마스크(M)와 투영 광학계(PL)를 거쳐서 Z 틸트 스테이지(52)상의 기준 마크(MFM)(후술)를 검출하는 마스크 얼라인먼트계(84)가 설치된다. 또한, 기판 얼라인먼트계(82)의 구성으로서는, 예를 들면 일본 특허 공개 제 1992-65603 호 공보에 개시되어 있는 것을 이용할 수 있고, 마스크 얼라인먼트계(84)의 구성으로서는, 예를 들면 일본 특허 공개 제 1995-176468 호 공보 및 이것에 대응하는 미국 특허 제 5,646,413 호에 기재되어 있다. 본 국제 출원에서 지정한 지정국(또는 선택한 선택국)의 국내법령에서 허락되는 한에 있어서, 상기 공보 또는 미국 특허에 있어서의 개시를 원용해서 본 명세서의 일부로 한다.
계측 스테이션(STA)에는, 투영 광학계(PL)의 선단부의 광학 소자(2)의 액체 접촉면(2A)과 거의 동일한 액체 접촉면(83A)을 갖는 광학 부재(83)가 설치된다. 본 실시 형태에 있어서, 광학 부재(83)는 기판 얼라인먼트계(82)의 광학계의 일부를 구성하고 있고, 기판 스테이지(PST)상의 기판(P)에 대향하도록 설치된다.
또한, 계측 스테이션(STA)에는, 광학 부재(83)와 기판(P)과의 사이에 액체(LQ)를 공급하는 제 2 액체 공급 기구(30)와, 기판(P)상의 액체(LQ)를 회수하는 제 2 액체 회수 기구(40)가 설치된다. 상술한 바와 같이, 제 2 액체 공급 기구(30) 및 제 2 액체 회수 기구(40)는 노광 스테이션(STE)에 설치된 제 1 액체 공급 기구(10) 및 제 1 액체 회수 기구(20)와 거의 동등의 구성을 갖고 있다. 즉, 제 2 액체 공급 기구(30)는 액체(LQ)를 수용하는 탱크 및 가압 펌프 등을 구비한 액체 공급 장치(31)와, 액체 공급 장치(31)에 그 일단부 접속하고, 타단부를 공급 노즐(34)에 접속한 공급관(33)을 구비하고 있다. 공급 노즐(34)은 기판(P)에 근접해서 배치된 공급구(32)를 갖고 있고, 기판(P)의 윗쪽으로부터 액체(LQ)를 공급한다. 액체 공급 장치(31)에 의해 송출되어, 공급관(33) 및 공급 노즐(34)의 공급구(32)를 거쳐서 기판(P)상에 공급된 액체(LQ)는 광학 부재(83)와 기판(P)과의 사이의 공간을 채워서 액침 영역(AR2')을 형성한다.
제 2 액체 회수 기구(40)는 기판(P)상의 액체(LQ)를 회수하는 것이며, 진공 펌프 등의 진공계, 기액 분리기, 및 회수한 액체(LQ)를 수용하는 탱크 등을 구비한 액체 회수 장치(41)와, 액체 회수 장치(41)에 그 일단부를 접속하고, 타단부를 회수 노즐(44)에 접속한 회수관(43)을 구비하고 있다. 회수 노즐(44)은 기판(P)에 근접해서 배치된 회수구(42)를 갖고 있어, 기판(P)상의 액체(LQ)를 회수 가능하다. 액체 회수 장치(41)의 진공계를 구동함으로써, 기판(P)상의 액체(LQ)는 회수 노즐(44)의 회수구(42) 및 회수관(43)을 거쳐서 액체 회수 장치(41)에 흡인 회수된다.
광학 부재(83)(액체 접촉면(83A))의 크기 및 형상은 투영 광학계(PL)의 광학 소자(2)(액체 접촉면(2A))와 거의 동일하게 설치된다. 또한, 액체 접촉면(83A)의 표면 상태와 액체 접촉면(2A)의 표면 상태도 거의 동일하게 설치된다. 구체적으로는, 액체 접촉면(83A)의 액체(LQ)에 관한 친화성(접촉각)과, 액체 접촉면(2A)의 액체(LQ)에 관한 친화성(접촉각)은 거의 동일하다. 또한, 기판 스테이지(PST)상의 기판(P) 표면(또는 상면(61))과 액체 접촉면(2A)과의 거리(워킹 디스턴스)와, 기판 스테이지(PST)상의 기판(P) 표면(또는 상면(61))과 액체 접촉면(83A)과의 거리도 거의 동일하게 설치된다.
이에 의해, 제어 장치(CONT)는 노광 스테이션(STE)에 있어서 형성되는 액침 영역(AR2)과, 계측 스테이션(STA)에 있어서 형성되는 액침 영역(AR2')을 거의 동일한 상태에서 형성할 수 있다. 따라서, 노광 스테이션(STE)에 있어서 액체(LQ)가 기판(P)(또는 기판 스테이지(PST))에 미치게 하는 힘과, 계측 스테이션(STA)에 있어서 액체(LQ)가 기판(P)(또는 기판 스테이지(PST))에 미치게 하는 힘을 거의 동일하게 할 수 있다. 여기에서, 액체(LQ)가 기판(P)에 미치게 하는 힘으로는, 액체(LQ)의 자중, 액체(LQ)의 압력, 기판(P)과 액체 접촉면(2A, 83A)과의 사이에 액체(LQ)를 채운 상태에서 기판(P)이 이동했을 때의 그 액체(LQ)가 기판(P)에 미치게 하는 전단력 등을 들 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 광학 부재(83)는 기판 얼라인먼트계(82)의 일부를 구성하고 있지만, 기판 얼라인먼트계(82)와 독립해서 설치되어, 광학 부재(83)만이 소정의 지지 부재에서 지지된 구성이여도 좋다. 또한, 광학 부재(83)는 광투과성을 갖지 않고 있어도 좋다. 즉, 투영 광학계(PL)의 선단부의 광학 소자(2)의 액체 접촉면(2A)과 동등한 액체 접촉면을 갖는 소정의 부재가 계측 스테이션(STA)에 설치되면 좋다. 이 경우, 광학 부재(83)나 상기 소정의 부재는 노광 스테이션(STE)에 있어서의 투영 광학계(PL)의 광학 소자(액체 접촉면(2A))와 동등한 액체 접촉면을 갖고, 계측 스테이션(STA)에서 형성되는 액침 영역(AR2')이 노광 스테이션(STE)에서 형성되는 액침 영역(AR2)과 대략 동일한 상태에 형성되도록 하는 것이며, 동일 환경을 만들어내기 위한 더미 부재로서 기능한다. 한쪽에서, 액체(LQ)를 유지하기 위한 광학 부재(83)를 기판 얼라인먼트계(82)의 광학계의 일부로서 이용하는 것으로, 액침 영역(AR2')을 형성한 상태에서 얼라인먼트를 위한 계측을 실행할 수 있다.
또한, 트윈 스테이지형 노광 장치의 구체적인 구성은, 예를 들면 일본 특허 공개 제 1998-163099 호 공보, 일본 특허 공개 제 1998-214783 호 공보 및 이들에 대응하는 미국 특허 제 6,400,441 호와, 일본 특허 공표 제 2000-505958 호 공보 및 이것에 대응하는 미국 특허 제 5,969,441 호 및 미국 특허 제 6,262,796 호에 기재되어 있다. 본 국제 출원에서 지정한 지정국(또는 선택한 선택국)의 국내법령에서 허락되는 한에 있어서, 상기 공보 또는 미국 특허에 있어서의 개시를 원용해서 본 명세서의 일부로 한다.
도 3은 기판 스테이지(PST(PST1, PST2))를 윗쪽으로부터 본 평면도이다. 도 3에 있어서, 평면에서 보아 직사각형 형상의 기판 스테이지(PST)의 서로 수직한 2개의 연부에 이동 거울(55)이 배치되어 있다.
또한, 기판 스테이지(PST)상에 있어서, 기판(P)의 외측의 소정 위치에는 기준 부재(300)가 배치되어 있다. 기준 부재(300)에는 기판 얼라인먼트계(82)에 의해 검출되는 기준 마크(PFM)와, 마스크 얼라인먼트계(84)에 의해 검출되는 기준 마크(MFM)가 소정의 위치 관계로 설치된다. 기준 부재(300)의 상면(301A)은 거의 평탄면으로 되어 있고, 기판 스테이지(PST)에 유지된 기판(P) 표면 및 기판 스테이지(PST)의 상면(61)과 거의 동일한 높이(면일)에 설치된다. 기준 부재(300)의 상면(301A)은 포커스·레벨링 검출계(70)의 기준면으로서의 역할도 할 수 있다.
또한, 기판 얼라인먼트계(82)는 기판(P)상에 형성된 얼라인먼트 마크(1)도 검출한다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 기판(P)상에는 복수의 숏트 영역(S1 내지 S24)이 형성되어 있고, 얼라인먼트 마크(1)는 복수의 숏트 영역(S1 내지 S24)에 대응해서 기판(P)상에 복수 설치된다. 또한, 도 3에서는 각 숏트 영역은 서로 인접하는 것 같이 도시되어 있지만, 실제로는 서로 이격되어 있고, 얼라인먼트 마크(1)는 그 이격 영역인 스크라이브 라인상에 설치된다.
또한, 기판 스테이지(PST)위 중에 기판(P)의 외측이 있는 소정 위치에는, 계측용 센서로서 예를 들면 일본 특허 공개 제 1982-117238 호 공보 및 이것에 대응하는 미국 특허 제 4,465,368 호에 개시되어 있는 것과 같은 조도 불균일 센서(400)가 배치되어 있다. 조도 불균일 센서(400)는 평면에서 보다 직사각형 형상의 상판(401)을 구비하고 있다. 상판(401)의 상면(401A)은 거의 평탄면으로 되어 있고, 기판 스테이지(PST)에 유지된 기판(P) 표면 및 기판 스테이지(PST)의 상면(61)과는 거의 동일한 높이(면일)에 설치된다. 상판(401)의 상면(401A)에는, 광을 통과 가능한 핀홀부(470)가 설치된다. 상면(401A)중 핀홀부(470) 이외는 크롬 등의 차광성 재료로 피복되어 있다. 본 국제출원에서 지정한 지정국(또는 선택한 선택국)의 국내법령에서 허락되는 한에 있어서, 상기 공보 또는 미국 특허에 있어서의 개시를 원용해서 본 명세서의 일부로 한다.
또한, 기판 스테이지(PST)위 중에 기판(P)의 외측이 있는 소정 위치에는 계측용 센서로서 예를 들면 일본 특허 공개 제 2002-14005 호 공보 및 이것에 대응하는 미국 특허 공개 제 2002/0041377 호에 개시되어 있는 것과 같은 공간 상 계측 센서(500)가 설치된다. 공간 상 계측 센서(500i)는 평면에서 보아 직사각형 형상의 상판(501)을 구비하고 있다. 상판(501)의 상면(501A)은 거의 평탄면으로 되어 있고, 기판 스테이지(PST)에 유지된 기판(P) 표면, 및 기판 스테이지(PST)의 상면(61)과 거의 동일한 높이(면일)에 설치된다. 상판(501)의 상면(501A)에는 광을 통과 가능한 슬릿부(570)가 설치된다. 상면(501A)중 슬릿부(570) 이외는 크롬 등의 차광성 재료로 피복되어 있다. 본 국제 출원에서 지정한 지정국(또는 선택한 선택국)의 국내법령에서 허락되는 한에 있어서, 상기 각 공보에 있어서의 개시를 원용해서 본 명세서의 일부로 한다.
또한, 도면에 도시하지 않았지만, 기판 스테이지(PST)상에는, 예를 들면 일본 특허 공개 평성 제 1999-16816 호 공보 및 이것에 대응하는 미국 특허 공개 제 2002/0061469 호에 개시되어 있는 것과 같은 조사량 센서(조도 센서)도 설치되어 있고, 그 조사량 센서의 상판의 상면은 기판 스테이지(PST)에 유지된 기판(P) 표면이나 기판 스테이지(PST)의 상면(61)과 거의 동일한 높이(면일)에 설치된다. 본 국제 출원에서 지정한 지정국(또는 선택한 선택국)의 국내법령에서 허락되는 한에 있어서, 상기 각 공보에 있어서의 개시를 원용해서 본 명세서의 일부로 한다.
그리고, 기준 부재(300) 및 상판(401, 501) 등은 기판 스테이지(PST)에 대하여 탈착 가능해지고 있다. 기준 부재(300)나 상판(401, 501)의 발액성이 열화했을 때는 새로운 기준 부재(300), 상판(401, 501)으로 교환할 수 있게 되어 있다.
다음에, 상술한 노광 장치(EX)를 이용하여 마스크(M)의 패턴을 기판(P)에 노광하는 순서에 대해서 도 4의 흐름도를 참조하면서 설명한다.
우선, 노광 처리전의 기판(P)이 계측 스테이션(STA)에 반입된다. 계측 스테이션(STA)에는 제 2 기판 스테이지(PST2)가 배치되어 있고, 제어 장치(CONT)는 도시하지 않은 반송계를 이용하여, 노광 처리전의 기판(P)을 계측 스테이션(STA)의 제 2 기판 스테이지(PST2)에 반입(로드)한다. 반입된 기판(P)은 제 2 기판 스테이지(PST2)상의 기판 홀더(PH)에 유지된다. 한편, 노광 스테이션(STE)에는 계측 스테이션(STA)에서의 계측 처리 완료의 기판(P)을 유지한 제 1 기판 스테이지(PST1)가 배치되어 있다.
[웨트 상태에서의 Z 위치의 검출(계측 스테이션)]
제어 장치(CONT)는, 계측 스테이션(STA)에 있어서, 기판(P)을 유지한 제 2 기판 스테이지(PST2)에 관한 계측 처리를 시작한다. 우선, 제어 장치(CONT)는 광학 부재(83)와 기준 부재(300)를 대향하는 것 같이 기판 스테이지(PST)를 이동한다. 그리고, 제어 장치(CONT)는 계측 스테이션(STA)의 제 2 액체 공급 기구(30) 및 제 2 액체 회수 기구(40)를 사용해서 액체(LQ)의 공급 및 회수를 실행하고, 계측 스테이션(STA)에 배치되어 있는 기판 스테이지(PST)상의 기준 부재(300)와 광학 부재(83)와의 사이에 액체(LQ)를 배치해서 액침 영역(AR22')을 형성한다. 그리고, 제어 장치(CONT)는 Z 틸트 스테이지(52)의 위치(Z 방향의 위치), 자세(경사 θX, θY)를 조정하면서, 포커스·레벨링 검출계(70)를 사용해서, 제 2 기판 스테이지(PST2)상의 기준 부재(300)의 표면(상면)(301A)의 Z축 방향에 관한 위치 정보를 액체(LQ)를 거쳐서 검출한다(단계 SA1).
이와 동시에, 제어 장치(CONT)는 Z 간섭계(58)를 사용해서, Z 틸트 스테이지(52)의 Z축 방향에 관한 위치 정보를 검출한다. 이에 의해, Z 간섭계(58)에 의해 규정되는 좌표계내에서의 기준 부재(300)의 표면(기준면)(301A)의 위치 정보, 구체적으로는 기준 부재(300)의 표면(기준면)(301A)의 위치와 포커스·레벨링 검출계(70)의 합집(合集) 위치가 합치했을 때의 제 2 기판 스테이지(PST2)(Z 틸트 스테이지(52))의 Z축 방향에 관한 위치(Z0)가 Z 간섭계(58)에 의해 계측된다. 위치(Z0)에 관한 정보는 제어 장치(CONT)에 기억된다.
이어서, 제어 장치(CONT)는, 계측 스테이션(STA)에 있어서, 제 2 기판 스테이지(PST2)에 유지되어 있는 기판(P)과 광학 부재(83)를 대향시켜, 제 2 액체 공급 기구(30) 및 제 2 액체 회수 기구(40)에 의해 액체(LQ)의 공급 및 회수를 실행하고, 기판(P)상에 액체(LQ)의 액침 영역(AR2')을 형성한다. 그리고, 제어 장치(CONT)는 계측 스테이션(STA)에 설치되는 포커스·레벨링 검출계(70)를 사용해서, 제 2 기판 스테이지(PST2)에 유지되어 있는 기판(P) 표면의 복수의 검출점의 Z축 방향에 관한 위치 정보를 액체(LQ)를 거쳐서 검출한다(단계 SA2).
예를 들면 제어 장치(CONT)는, XY 간섭계(56)의 출력을 모니터하면서 제 2 기판 스테이지(PST2)의 XY 스테이지(53)를 이동하고, 기판(P) 표면의 면내(XY 평면내)에 있어서의 복수점에서의 Z 방향에 관한 위치 정보를 포커스·레벨링 검출계(70)를 이용해서 액체(LQ)를 거쳐서 검출한다. 구체적으로는, 포커스·레벨링 검출계(70)의 투광부(70A)로부터 사출된 검출광이, 기판(P) 표면의 복수의 위치에 조사되는 것과 같이, 제 2 기판 스테이지(PST2)의 XY 스테이지(53)를 이동시키면서, Z 틸트 스테이지(52)를 구동해서 그 Z 틸트 스테이지(52)의 위치(Z 방향의 위치), 자세(경사 θX, θY)를 조정하고, 기판(P) 표면의 복수점의 Z 위치 정보를 검출한다. 포커스·레벨링 검출계(70)에 의한 위치 정보 검출 결과는 기판(P)(제 2 기판 스테이지(PST2))의 XY 평면내에서의 위치에 대응시켜서 제어 장치(CONT)에 기억된다. 또한, 포커스·레벨링 검출계(70)에 의한 위치 정보의 검출은 기판(P)상의 모든 숏트 영역(S1 내지 S24)마다 실행하도록 해도 좋고, 일부의 숏트 영역에 대하여 실행하는 것만이라도 좋다.
여기에서, 제어 장치(CONT)는, 기판(P) 표면의 복수의 검출점의 위치 정보를 포커스·레벨링 검출계(70)를 사용해서 액체(LQ)를 거쳐서 검출했을 때의, Z 틸트 스테이지(52)의 Z 위치 정보를 Z 간섭계(58)를 사용해서 계측한다. 이에 의해, Z 틸트 스테이지(52) 나아가서는 위치(Z0)와 기판(P) 표면과의 위치 관계를 도출할 수 있다. 환언하면, Z 간섭계(58)에 의해 규정되는 좌표계내에서의 기판(P) 표면의 위치 정보가 계측된다.
다음에, 제어 장치(CONT)는, 상기 검출한 기판(P) 표면의 복수의 검출점의 위치 정보에 근거해서 맵 데이터를 작성하고, 그 맵 데이터에 근거해서 기판(P) 표면의 근사 평면(근사 표면)을 구한다. 이에 의해, 제어 장치(CONT)는 Z 틸트 스테이지(52)(위치 Zo)를 기준이라고 한 기판(P) 표면의 근사 평면을 구한 것으로 된다(단계 SA3).
[웨트 상태에서의 XY 위치의 검출(계측 스테이션)]
다음에, 제어 장치(CONT)는 기판 얼라인먼트계(82)의 검출 영역이 기준 부재(300)상에 위치 결정되도록 기판 스테이지(PST)를 이동한다. 구체적으로는, 제어 장치(CONT)는 기판 얼라인먼트계(82)의 광학 부재(83)와 기준 부재(300)를 대향하도록 기판 스테이지(PST)를 이동한다. 그리고, 제어 장치(CONT)는 제 2 액체 공급 기구(30) 및 제 2 액체 회수 기구(40)에 의해 액체(LQ)의 공급 및 회수를 실행하고, 기준 부재(300)상에 액체(LQ)의 액침 영역(AR2')을 형성한다. 제어 장치(CONT)는 광학 부재(83)의 액체 접촉면(83A) 및 기준 부재(300)의 표면(301A)에 액체(LQ)를 접촉시킨 상태에서, 기판 얼라인먼트계(82)를 사용하여, 기준 부재(300)상의 기준 마크(PFM)를 액체(LQ)를 거쳐서 계측한다. 기판 얼라인먼트계(82)가 기준 부재(PFM)를 계측하고 있을 때의 기판 스테이지(PST)의 위치는 XY 간섭계(56)에 의해 계측되어 있다. 따라서, 제어 장치(CONT)는 XY 간섭계(56)에 의해 규정되는 좌표계내에서의 기준 마크(PFM)의 위치 정보를 구할 수 있다(단계 SA4).
다음에, 제어 장치(CONT)는 계측 스테이션(STA)의 제 2 액체 공급 기구(30) 및 제 2 액체 회수 기구(40)를 사용해서 액체(LQ)의 공급 및 회수를 실행하고, 계측 스테이션(STA)에 배치되어 있는 기판(P)위 또는 기판 스테이지(PST)상에 액체(LQ)를 배치해서 액침 영역(AR2')을 형성한다. 그리고, 제어 장치(CONT)는 기판 스테이지(PST)를 XY 방향으로 이동하고, 기판(P)상의 복수의 숏트 영역(S1 내지 S24)에 수반되어 설치된 복수의 얼라인먼트 마크(1)를 기판 얼라인먼트계(82)의 검출 영역에 순차적으로 배치한다. 제어 장치(CONT)는 기판(P)상에 액체(LQ)를 배치해서 액침 영역(AR2')을 형성한 상태에서, 기판 얼라인먼트계(82)에 의해 기판(P)상의 복수의 얼라인먼트 마크(1)를 액체(LQ)를 거쳐서 순차적으로 계측한다. 이 때도, 액침 영역(AR2')의 액체(LQ)는 기판 얼라인먼트계(82)의 광학 부재(83)의 액체 접촉면(83A)에 접촉하고 있고, 기판 얼라인먼트계(82)는 광학 부재(83)의 액체 접촉면(83A)에 액체(LQ)를 접촉시킨 상태에서 얼라인먼트 마크(1)를 계측한다. 기판 얼라인먼트계(82)가 얼라인먼트 마크(1)를 계측하고 있을 때의 기판 스테이지(PST)의 위치는 XY 간섭계(56)에 의해 모니터되고 있다. 그 결과, 제어 장치(CONT)는 XY 간섭계(56)에 의해 규정되는 좌표계내에서의 각 얼라인먼트 마크(1)의 위치 정보를 구할 수 있다(단계 SA5).
또한, 기판 얼라인먼트계(82)는 XY 간섭계(56)에 의해 규정되는 좌표계내에 검출 기준 위치를 갖고 있고, 얼라인먼트 마크(1)의 위치 정보는 그 검출 기준 위치와의 편차로서 검출된다.
또한, 본 실시 형태의 기판 얼라인먼트계(82)에서는 기판 스테이지(PST)를 정지시켜서 마크상에 할로겐 램프로부터의 백색광 등의 조명광을 조사하고, 얻을 수 있은 마크의 화상을 촬상 소자에 의해 소정의 촬상 시야내에서 촬상하고, 화상 처리에 의해 마크의 위치를 계측하는 FIA(필드·이미지·얼라인먼트) 방식이 채용되고 있다.
여기에서, 본 실시 형태에서는, 예를 들면 일본 특허 공개 제 1986-44429 호 공보에 개시되어 있는 것과 같은, 소위 EGA(인핸스드(Enhanced)·글로발·얼라인먼트) 방식에 의해 숏트 영역(S1 내지 S24)의 위치 정보가 요구된다. 그 때문에, 제어 장치(CONT)는 기판(P)상에 형성된 복수의 숏트 영역(S1 내지 S24)중, 적어도 3개의 영역(EGA 숏트 영역)을 지정하고, 각 숏트 영역에 수반된 얼라인먼트 마크(1)를 기판 얼라인먼트계(82)를 사용해서 검출한다. 본 국제 출원에서 지정한 지정국(또는 선택한 선택국)의 국내법령에서 허락되는 한에 있어서, 상기 공보에 있어서의 개시를 원용해서 본 명세서의 일부로 한다. 또한, 기판 얼라인먼트계(82)는 기판(P)상의 모든 얼라인먼트 마크(1)를 검출해도 좋다.
제어 장치(CONT)는 얼라인먼트 마크(1)의 위치 정보의 검출 결과에 의거하여, 기판(P)상의 복수의 숏트 영역(S1 내지 S24) 각각의 위치 정보를 연산 처리(EGA 처리)에 의해 구한다(단계 SA6).
ECA 방식에서는, 상기 EGA 숏트 영역에 수반된 얼라인먼트 마크(1)의 위치 정보(좌표 위치)를 기판 얼라인먼트계(82)를 사용해서 검출한 후, 그 검출값과 설계값에 의거해서 기판(P)상의 숏트 영역(S1 내지 S24)의 배열 특성(위치 정보)에 관한 오차 파라메타(오프세트, 스케일, 회전, 직교도)를 최소 제곱법 등에 의해 통계 연산해서 결정한다. 그리고, 이 결정된 파라메타의 값에 의거하여, 기판(P)상의 모든 숏트 영역(S1 내지 S24)에 대하여 그 설계상의 좌표값을 보정한다. 이에 의해, 기판 얼라인먼트계(82)의 검출 기준 위치와, 기판 스테이지(PST)에 재치된 기판(P)상의 각 숏트 영역과의 위치 관계가 결정된다. 즉, 제어 장치(CONT)는 레이저 간섭계(56)의 출력으로부터 기판 얼라인먼트계(82)의 검출 기준 위치에 대하여 기판(P)상의 각 숏트 영역이 어디에 위치하고 있을지를 알 수 있다.
여기에서, 도 1에 도시하는 바와 같이, 계측 스테이션(STA)의 기판 얼라인먼트계(82)의 검출 영역과, 포커스·레벨링 검출계(70)의 검출 영역은 거의 동일하거나, 또는 근접해서 설치된다. 그리고, 액침 영역(AR2')에는 기판 얼라인먼트계(82)의 검출광과, 포커스 레벨링 검출계(70)의 검출광과의 쌍방이 동시에 조사 가능하다. 즉, 계측 스테이션(STA)의 기판 얼라인먼트계(82)의 검출 영역과, 포커스·레벨링 검출계(70)의 검출 영역과의 쌍방이 액침 영역(AR2')의 내측에 설치된다. 따라서, 제어 장치(CONT)는 기판 얼라인먼트계(82)에 의한 계측과, 포커스·레벨링 검출계(70)에 의한 계측을 대략 동시에 실행할 수 있다. 구체적으로는, 상기 단계 SA1과 단계 SA4를 병행해서 실행할 수 있다. 또는, 상기 단계 SA2와 단계 SA5를 병행해서 실행할 수도 있다. 이에 의해, 계측 처리 시간을 단축 할 수 있다.
또한, 복수의 얼라인먼트 마크(1)의 위치 정보의 검출(단계 SA5)을 행한 후, 기판(P)의 면 정보의 검출(단계 SA2)을 행해도 좋다. 또는, 기판(P)의 면 정보의 검출과 얼라인먼트 마크(1)의 위치 정보의 검출을 교대로 행해도 좋다. 또는, 마크의 XY 위치의 검출(단계 SA4, SA5)을 행한 후, Z 위치의 검출(단계 SA1, SA2)을 행하여도 좋다. 즉, 상술한 각 단계의 순서는 임의로 변경 가능한 것이다.
따라서, 단계 SA4에서 계측한 기준 마크(PFM)의 위치 정보와, 단계 SA5에서 계측한 기판(P)상의 복수의 얼라인먼트 마크(1)의 위치 정보에 의해, 제어 장치(CONT)는 기준 마크(PFM)와 기판(P)상의 복수의 얼라인먼트 마크(1)와의 위치 관계를 구할 수 있다. 또한, 단계 SA6의 EGA 처리에 의해, 복수의 얼라인먼트 마크(1)와 숏트 영역(S1 내지 S24)과의 위치 관계는 구해지게 된다. 따라서, 제어 장치(CONT)는 상기 구한 기준 마크(PFM)와 기판(P)상의 복수의 얼라인먼트 마크(1)와의 위치 관계에 의거하여, 기준 마크(PFM)와 기판(P)상의 복수의 숏트 영역(S1 내지 S24)과의 위치 관계를 각각 구할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 기준 마크(PFM)와 기준 마크(MFM)는 소정의 위치 관계에서 설치되어 있기 때문에, 제어 장치(CONT)는 XY 평면내에 있어서의 기준 마크(MFM)와 기판(P)상의 복수의 숏트 영역(S1 내지 S24)과의 위치 관계를 각각 결정할 수 있다.
상술한 바와 같은 계측 스테이션(STA)에서의 계측 처리(단계 SA1 내지 SA6)를 종료한 제 2 기판 스테이지(PST2)는 노광 스테이션(STE)으로 이동된다. 또한, 기판 스테이지(PST)가 계측 스테이션(STA)으로부터 노광 스테이션(STE)으로 이동하기 전에, 제어 장치(CONT)는 제 2 액체 회수 기구(40)를 사용하여, 기판(P)이나 기판 스테이지(PST)상의 액체(LQ)를 회수한다. 한편, 노광 스테이션(STE)에 배치되어 있던 제 1 기판 스테이지(PST1)는 계측 스테이션(STA)으로 이동된다. 여기에서, 노광 스테이션(STE)에 있어서는, 계측 스테이션(STA)에서의 제 2 기판 스테이지(PST2)에 관한 계측 처리와 병행되고, 제 1 기판 스테이지(PST1)에 유지된 기판(P)에 관한 노광 처리가 행하여지고 있다.
그리고, 노광 처리를 완료한 기판(P)을 유지한 제 1 기판 스테이지(PST1)가 계측 스테이션(STA)으로 이동된다. 계측 스테이션(STA)으로 이동한 제 1 기판 스테이지(PST1)상의 기판(P)은 반출(언로드)된다. 그리고, 새로운 노광 처리되어야 할 기판(P)이 계측 스테이션(STA)의 제 1 기판 스테이지(PST1)에 반입(로드)되어, 상술한 계측 처리가 행하여진다.
[웨트 상태에서의 XY 위치의 검출(노광 스테이션)]
한편, 계측 스테이션(STA)으로부터 노광 스테이션(STE)으로 이동된 제 2 기판 스테이지(PST2)에 대하여, 제어 장치(CONT)는 마스크 얼라인먼트계(84)를 사용한 계측 처리를 실행한다. 제어 장치(CONT)는 마스크 얼라인먼트계(84)에 의해 기준 부재(300)상의 기준 마크(MFM)를 검출할 수 있도록, 즉 투영 광학계(PL)의 선단부의 광학 소자(2)와 기준 부재(300)가 대향하도록, 기판 스테이지(PST)를 XY 방향으로 이동한다. 그리고, 제어 장치(CONT)는 노광 스테이션(STE)의 제 1 액체 공급 기구(10) 및 제 1 액체 회수 기구(20)를 사용해서 액체(LQ)의 공급 및 회수를 실행하고, 투영 광학계(PL)의 광학 소자(2)와 기준 부재(300)와의 사이에 액체(LQ)를 채워서 액침 영역(AR2)을 형성한다. 그리고, 제어 장치(CONT)는 마스크 얼라인먼트계(84)를 사용하여, 마스크(M), 투영 광학계(PL), 및 액체(LQ)를 거쳐서 기준 마크(MFM)의 검출을 실행한다(단계 SA7).
즉, 제어 장치(CONT)는 마스크(M)상의 마크와 기준 마크(MFM)와의 위치 관계를 투영 광학계(PL)와 액체(LQ)를 거쳐서 검출한다. 이에 의해 투영 광학계(PL)와 액체(LQ)를 거쳐서, XY 평면내에 있어서의 마스크(M)의 위치, 즉 마스크(M)의 패턴의 상의 투영 위치 정보와 기준 마크(MFM)와의 위치 관계가 계측된다.
또한, 본 실시 형태의 마스크 얼라인먼트계(84)에서는, 마크에 대하여 광을 조사하고, CCD 카메라 등에서 촬상한 마크의 화상 데이터를 화상 처리해서 마크 위치를 검출하는 VRA(비쥬얼·레티클·얼라인먼트) 방식이 채용되고 있다.
그리고, 상기 기판 얼라인먼트계(82)를 사용해서 계측한 기준 마크(PFM)와 기판(P)상의 각 숏트 영역(S1 내지 S24)과의 위치 관계의 정보와, 상기 마스크 얼라인먼트계(84)를 사용해서 계측한 마스크(M)의 패턴의 상의 투영 위치와 기준 마크(MFM)와의 위치 관계의 정보와, 소정의 위치 관계에서 설치되는 이미 알고 있는 기준 마크(PFM)와 기준 마크(MFM)와의 위치 관계의 정보에 의거하여, 제어 장치(CONT)는, 기판(P)상의 숏트 영역(S1 내지 S24)과 투영 광학계(PL) 및 액체(LQ)를 거쳐서 마스크(M)의 패턴의 상의 투영 위치를 위치 맞춤할 수 있다.
[웨트 상태에서의 Z 위치의 검출(노광 스테이션)]
또한, 제어 장치(CONT)는, 투영 광학계(PL)의 광학 소자(2)와 기판(P)을 대향하도록 기판 스테이지(PST)를 이동한 후, 제 1 액체 공급 기구(10) 및 제 1 액체 회수 기구(20)에 의해 액체(LQ)의 공급 및 회수를 실행하고, 기판(P)상에 액체(LQ)의 액침 영역(AR2)을 형성한다.
그리고, 제어 장치(CONT)는 노광 스테이션(STE)에 설치되는 포커스·레벨링 검출계(70)를 사용하여 제 2 기판 스테이지(PST2)상의 기판(P) 표면의 1개의 검출점, 또는 계측 스테이션(STA)에서 검출한 검출점보다도 적은 수의 검출점의 Z 위치 정보를 액체(LQ)를 거쳐서 검출한다(단계 SA8).
또한, 제어 장치(CONT)는 기판(P) 표면의 검출점의 위치 정보를 포커스·레벨링 검출계(70)를 사용해서 검출했을 때의 Z 틸트 스테이지(52)의 Z 위치 정보를 Z 간섭계(58)를 사용해서 계측한다. Z 간섭계(58)에 의해, Z 틸트 스테이지(52)의 Z축 방향의 위치(위치(Z0)에 관한 위치)가 검출된다. 기판(P) 표면의 근사 평면은 단계 SA3에 있어서 요구되고 있기 때문에, 제어 장치(CONT)는 노광 스테이션(STE)에 있어서 기판(P) 표면의 1개(또는 복수)의 검출점에 있어서의 Z 위치 정보 및 XY 평면내에서의 위치 정보를 검출함으로써, 그 검출 결과에 의거하여, 노광 스테이션(STE)에 있어서의 Z 틸트 스테이지(52)(위치(Z0))를 기준으로 한 기판(P) 표면의 근사 평면을 도출할 수 있다.
또한, 제어 장치(CONT)는, 제 2 기판 스테이지(PST2)를 이동하고, 투영 광학계(PL)의 광학 소자(2)와 기준 부재(300)와의 사이에 액체(LQ)를 채운 상태에서, 기준 부재(300)의 표면(기준면)(301A)을 포커스·레벨링 검출계(70)로 검출하고, 투영 광학계(PL) 및 액체(LQ)를 거쳐서 형성되는 상 면과 기준 부재(300)의 표면(301A)과의 관계를 계측한다(단계 SA9).
여기에서, 포커스·레벨링 검출계(70)는, 웨트 상태에 있어서, 투영 광학계(PL)에 의해 액체(LQ)를 거쳐서 형성되는 상 면과 피검면과의 위치 관계(어긋남)를 검출할 수 있게 되어 있다. 따라서, 포커스·레벨링 검출계(70)는, 웨트 상태에서 기준 부재(300)의 표면(301A)을 검출함으로써, 위치(Z0)를 기준으로 한, 투영 광학계(PL) 및 액체(LQ)를 거쳐서 형성되는 상 면과 기판(P) 표면과의 위치 관계를 구할 수 있다.
또한, 투영 광학계(PL)와 액체(LQ)를 거쳐서 형성되는 상 면을 계측하기 위해서, 공간 상 계측 센서(500)를 사용해도 좋다. 그 경우, 제어 장치(CONT)는, 투영 광학계(PL)의 광학 소자(2)와 공간 상 계측 센서(500)의 상판(501)의 상면(기준면)(501A)을 대향시켜, 광학 소자(2)와 상면(501A)과의 사이에 액체(LQ)를 채워서 액침 영역(AR2)을 형성한다. 그 상태에서, 제어 장치(CONT)는, 투영 광학계(PL) 및 액체(LQ)를 거쳐서 공간 상 계측 센서(500)에 노광 광(EL)을 조사하면서, Z 틸트 스테이지(52)를 Z축 방향으로 이동하고, 공간 상 계측 센서(500)를 사용해서 가장 좋은 결상 면(상 면)을 검출한다. 그리고, 가장 좋은 결상 면을 검출했을 때의 Z 틸트 스테이지(52)의 위치를 Z 간섭계(58)에서 계측함으로써, 위치(Z0)를 기준으로 한 투영 광학계(PL)와 액체(LQ)를 거쳐서 형성되는 상 면의 위치를 구할 수 있다. 따라서, 이것에 의거하여 투영 광학계(PL)와 액체(LQ)를 거쳐서 형성되는 상 면과, 기판(P) 표면과의 위치 관계를 구할 수 있다.
또한, 제어 장치(CONT)는, 기판(P)의 노광을 실행하기 전에, 예를 들면 투영 광학계(PL)의 광학 소자(2)와 조도 불균일 센서(400)의 상판(401)의 상면(401A)과의 사이 액체(LQ)를 채운 상태에서, 조명 광학계(IL)에 의해 노광 광(EL)을 사출하고, 투영 광학계(PL)와 액체(LQ)를 거쳐서, 조도 불균일 센서(400)에 의해 투영 영역(AR1)내에 있어서의 노광 광(EL)의 조도 분포를 검출할 수 있다. 제어 장치(CONT)는, 조도 불균일 센서(400)의 상면(401A)상에 액체(LQ)의 액침 영역을 형성한 상태에서, 노광 광(EL)이 조사되는 조사 영역(투영 영역)내의 복수의 위치에서 순차적으로 조도 불균일 센서(400)의 핀홀부(470)를 이동시킨다. 제어 장치(CONT)는 조도 불균일 센서(400)의 검출 결과에 의거하여, 투영 광학계(PL)의 투영 영역(AR1)내에 있어서의 노광 광(EL)의 조도 분포가 소망 상태로 되도록, 그 노광 광(EL)의 조도 분포를 적당히 보정한다. 마찬가지로, 제어 장치(CONT)는, 상술한 조사량 센서를 사용해서 노광 광(EL)의 조도를 계측하고, 그 계측 결과에 근거해서 적당히 보정을 실행한다.
[웨트 상태에서의 얼라인먼트 및 노광(노광 스테이션)]
이상과 같은 계측 처리가 종료하면, 제어 장치(CONT)는, 기판(P)상의 각 숏트 영역(S1 내지 S24)을 노광하기 위해서, 제 1 액체 공급 기구(10) 및 제 1 액체 회수 기구(20)에 의해 액체(LQ)의 공급 및 회수를 실행하면서 기판 스테이지(PST)를 이동해서 투영 광학계(PL) 아래의 액침 영역(AR2)을 기판(P)상으로 이동한다. 기준 부재(300)를 포함하는 기판 스테이지(PST)의 상면(61)과, 기판(P)의 표면은 각각 거의 동일한 높이로 되므로, 투영 광학계(PL) 아래에 액체(LQ)를 유지한 상태에서 기판 스테이지(PST)를 XY 방향으로 이동할 수 있다. 그리고, 전술의 계측 처리중에 구한 각 정보를 사용해서, 기판(P)상의 각 숏트 영역(S1 내지 S24)을 주사 노광한다(단계 SA10).
그리고, 각 숏트 영역(S1 내지 S24)의 각각 관한 주사 노광중에는, 기준 마크(PFM)와 각 숏트 영역(S1 내지 S24)과의 위치 관계의 정보, 및 기준 마크(MFM)를 사용해서 구한 마스크(M)의 패턴의 상의 투영 위치 정보에 의거하여, 기판(P)상의 각 숏트 영역(S1 내지 S20)과 마스크(M)와의 위치 맞춤이 행하여진다.
또한, 각 숏트 영역(S1 내지 S24)에 관한 주사 노광중은 계측 스테이션(STA)에서 구하기 위해, 위치(Z0)를 기준으로 한 기준 부재(300)의 표면(기준면)(301A)과 기판(P) 표면과의 위치 관계의 정보, 및 노광 스테이션(STE)에서 구한 기준 부재(300)의 표면(301A)과 투영 광학계(PL) 및 액체(LQ)를 거쳐서 형성되는 상 면과의 위치 관계의 정보에 의거하여, 노광 스테이션(STE)의 포커스·레벨링 검출계(70)를 이용함이 없이, 기판(P) 표면과 투영 광학계(PL) 및 액체(LQ)를 거쳐서 형성되는 상 면과의 위치 관계를 조정(보정)하면서 노광이 행하여진다. 즉, 액침 주사 노광을 실행하는 때는, 단계 SA8, SA9에서 얻을 수 있은 기판(P) 표면의 근사 표면에 관한 정보와, 기준 부재(300)의 표면(기준면)(301A)의 Z 위치에 관한 정보에 의거하여, 투영 광학계(PL)와 액체(LQ)를 통해서 상 면과 기판(P) 표면(노광면)이 합치하도록, Z 틸트 스테이지(52)가 구동된다. 이에 의해, 각 숏트 영역(S1 내지 S24)에 대하여, 기판(P)의 자세(Z, θX, 및 θY 위치)를 적절하게 조정한 상태에서, 액침 노광을 실행할 수 있다. 또한, 단계 SA2에서 기판(P)상의 모든 숏트 영역(S1 내지 S24)에 대해서 위치 정보를 검출했을 경우는, 각 숏트 영역마다 기준 부재(300)의 표면(301A)과의 사이의 Z 방향의 위치에 관한 관계를 얻을 수 있다. 이것에 대하여, 단계 SA2에서 기판(P)상의 일부의 숏트 영역에 대해서만 Z 방향의 위치 정보를 검출했을 경우는, 얻을 수 있는 근사 표면(X, Y, Z 좌표에서 나타내는)에 의거하여, 각 숏트 영역에 대응하는 XY 평면내에서의 위치에 있어서의 Z 방향의 위치 정보를 연산 등에 의해 구해서 놓을 수 있으면 좋다.
또한, 주사 노광중에 노광 스테이션(STE)의 포커스·레벨링 검출계(70)를 사용해서 기판(P) 표면의 면 정보(XY 평면내에서의 Z 위치 정보)를 검출하고, 기판(P) 표면과 액체(LQ)를 통해서 형성되는 상 면과의 위치 관계의 조정 결과의 확인에 사용해도 좋다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 기판(P) 표면과 액체(LQ)를 거쳐서 형성되는 상 면과의 위치 관계의 조정은 기판(P)을 유지하는 Z 틸트 스테이지(52)를 구동함으로써 실행하고 있지만, 마스크(M)나 투영 광학계(PL)를 구성하는 복수의 렌즈의 일부를 이동시켜서, 상 면을 기판(P) 표면에 합치도록 해도 좋다.
제 2 기판 스테이지(PST2)상의 기판(P)에 관한 액침 노광 처리가 종료한 후, 제어 장치(CONT)는, 노광 스테이션(STE)의 제 2 기판 스테이지(PST2)를 계측 스테이션(STA)으로 이동한다. 이것과 병행해서, 계측 스테이션(STA)에서 계측 처리를 완료한 기판(P)을 유지한 제 1 기판 스테이지(PST1)가 노광 스테이션(STE)으로 이동한다.
제어 장치(CONT)는, 계측 스테이션(STA)으로 이동한 제 2 기판 스테이지(PST2)에 유지되어 있는 노광 처리 완료의 기판(P)을 도면에 도시하지 않은 반송계를 사용해서 반출한다.
이상 설명한 바와 같이, 트윈 스테이지형 노광 장치(EX)의 노광 스테이션(STE)에서 기판(P)상에 액체(LQ)를 배치한 웨트 상태에서 노광(액침 노광)할 경우에 있어서, 계측 스테이션(STA)에서 계측 처리할 때에 있어서도, 기판(P) 또는 기판 스테이지(PST)상에 액체(LQ)를 배치한 웨트 상태에서 계측함으로써, 액침 노광 처리시와 거의 동일한 조건을 기초로 계측 처리를 실행할 수 있다. 따라서, 계측 오차의 발생을 억제하고, 그 계측 결과에 근거해서 정밀도 양호하게 노광 처리할 수 있다.
즉, 기판(P)이나 기판 스테이지(PST)상에 액체(LQ)를 배치했을 때, 그 액체(LQ)의 압력이나 자중 등에 의해, 기판(P)이나 기판 스테이지(PST)에 힘이 작용하고, 그 기판(P)이나 기판 스테이지(PST)가 조금이지만 변형할 가능성이 있다. 그 경우, 예를 들면 액체(LQ)를 배치하지 않는 비액침 상태(드라이 상태)에서의 기판(P)(또는 기판 스테이지(PST))의 표면 형상과, 액체(LQ)를 배치한 액침 상태(웨트 상태)에서의 기판(P)(또는 기판 스테이지(PST))의 표면 형상이 서로 다른 경우가 생긴다. 그렇게 하면, 예를 들면 드라이 상태에서 계측했을 때의 기판(P)의 면 위치 정보의 계측 결과와, 웨트 상태로 했을 때의 실제의 기판(P)의 면 위치가 서로 다른 상황이 발생한다.
또는, 액체(LQ)의 굴절율에 의해, 기판(P)의 면 정보를 액체(LQ)를 거쳐서 계측할 때의 검출광의 광로와, 액체(LQ)를 거치지 않고서 계측할 때의 검출광의 광로가 서로 다른 상황도 발생한다. 이러한 상황이 발생했을 경우, 드라이 상태에서의 계측 결과에 근거해서 기판(P)의 면 위치를 조정하면, 예를 들면 투영 광학계(PL)와 액체(LQ)를 거쳐서 형성되는 상면에 기판(P) 표면을 합치시키는 것이 곤란해진다.
그런데, 계측 스테이션(STA)에 있어서 웨트 상태에서 계측하고, 그 계측 결과에 의거하여, 노광 스테이션(STE)에서 기판(P)을 웨트 상태에서 노광할 때의 기판(P)의 면 위치를 조정(보정)함으로써, 계측 스테이션(STA)에서의 계측 결과를 노광 스테이션(STE)에서의 노광에 반영시킬 수 있고, 기판(P)의 면 위치를 원하는 위치에 배치할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 계측 스테이션(STA)에서 액침 영역(AR2')을 형성할 때에, 투영 광학계(PL)의 광학 소자(2)의 액체 접촉면(2A)과 거의 동일한 액체 접촉면(83A)에 액체(LQ)를 접촉시키도록 했으므로, 노광 스테이션(STE)에서 형성되는 액침 영역(AR2)의 상태와 계측 스테이션(STA)에서 형성되는 액침 영역(AR2')의 상태를 거의 동일하게 할 수 있다. 따라서, 계측 스테이션(STA)에서의 계측 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서의 노광 장치(EX)는 트윈 스테이지형 노광 장치이며, 계측 스테이션(STA)에 있어서, 기판(P)의 면 위치 정보를 미리 계측해 두는 것에 의해, 노광 스테이션(STE)에 있어서, 상기 계측 결과에 의거하여, 기판(P) 표면과 투영 광학계(PL) 및 액체(LQ)를 거친 상 면과의 위치 관계의 조정을 효율적으로 실행할 수 있고, 스루풋을 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 실시 형태에 있어서는, 계측 스테이션(STA)에서 계측한 기판(P)의 면 위치 정보에 근거해서 기판(P)의 근사 평면을 미리 구해 두고, 그 구한 결과에 근거해서 기판(P) 표면을 투영 광학계(PL) 및 액체(LQ)를 거친 상 면에 합치시키기 위해서 Z 틸트 스테이지(52)를 피드 포워드 제어로 구동한다. 따라서, 기판(P) 표면에 미소 변형 성분(고차변형 성분)이 있더라도, Z 틸트 스테이지(52)에 의한 위치 관계의 조정 동작을 변형 성분에 따르게 할 수 있고, 투영 광학계(PL) 및 액체(LQ)를 거쳐서 형성되는 상 면과 기판(P) 표면(노광면)을 합치시키는 것이 가능해진다. 예를 들면 노광 스테이션(STE)에 설정된 포커스·레벨링 검출계(70)의 검출 결과에 근거해서 투영 광학계(PL) 및 액체(LQ)를 거쳐서 형성되는 상 면과 기판(P) 표면을 합치시키기 위해서 Z 틸트 스테이지(52)를 피드백(feedback) 제어로 구동하는 구성에서는, 피드백계의 응답 주파수 등에 따라 Z 틸트 스테이지(52)를 구동 할 때의 응답성(추종성)에 한계가 생길 경우가 있다. 그러나, 미리 구한 기판(P)의 근사 평면에 근거해서 Z 틸트 스테이지(52)를 피드 포워드 제어에서 구동함으로써, Z 틸트 스테이지(52)를 높은 응답성(추종성)으로 구동할 수 있다.
또한, 주사 노광중에 노광 스테이션(STE)의 포커스·레벨링 검출계(70)를 사용해서 기판(P) 표면의 면 정보를 검출하고, 주사 노광중에 검출된 면 정보를, 계측 스테이션(STA)에서 미리 구한 기판(P)의 근사 평면에 더욱 가미해서, 기판(P) 표면과 상 면과의 위치 관계를 Z 틸트 스테이지(52)를 구동해서 조정하도록 해도 좋다. 즉, 상기 피드 포워드 제어와 피드백 제어를 병용하도록 해도 좋다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 계측 스테이션(STA)의 기판 얼라인먼트계(82)는, 웨트 상태에서 기판(P)상의 얼라인먼트 마크(1) 및 기준 부재(300)의 기준 마크(PFM)를 계측하는 구성이지만, 드라이 상태에서 마크 계측을 실행하도록 해도 좋다. 이렇게 함에 의해도, 기판(P)과 기준 마크(PFM)와의 위치 관계를 구할 수 있다.
그런데, 상술한 실시 형태에 있어서는, 계측 스테이션(STA)의 포커스·레벨링 검출계(70)의 계측 결과에 의거하여, 노광 스테이션(STE)에서 기판(P)을 노광할 때의 기판(P) 표면의 위치를 보정하고 있지만, 하중 센서(64)의 계측 결과에 의거하여, 노광 스테이션(STE)에서의 기판(P)의 면 위치를 보정할 수도 있다. 여기에서, 상술한 바와 같이, 하중 센서(64A 내지 64C)는 기판(P)을 유지하는 기판 홀더(PH) 아래에 설치되어 있고, 액체(LQ)가 기판(P)에 미치게 하는 힘을 기판 홀더(PH)를 거쳐서 계측할 수 있다. 그리고, 하중 센서(64)의 계측 결과도 고려해서 기판(P)의 면 위치를 보정하는 것에 의해, 제어 장치(CONT)는, 투영 광학계(PL)와 액체(LQ)를 거쳐서 형성되는 상 면과 기판(P) 표면과의 위치 맞춤을 보다 고정밀도로 실행할 수 있다.
즉, 상술한 실시 형태에 있어서는, 계측 스테이션(STA)에서 웨트 상태에서 기판(P)의 면 위치를 계측해서 기판(P)의 근사 평면을 도출하고, 노광 스테이션(STE)에서 기판(P) 표면의 하나의 검출점의 Z 위치 정보를 검출하고, 위치(Z0)를 기준으로 한 기판(P) 표면의 근사 평면을 도출하는 구성이다. 이 경우, 계측 스테이션(STA)에서 형성된 액침 영역(AR2')의 액체(LQ)가 기판(P)에 미치게 하는 힘과, 노광 스테이션(STE)에서 형성된 액침 영역(AR2)의 액체(LQ)가 기판(P)에 미치게 하는 힘이 동일하게 되면, 투영 광학계(PL)와 액체(LQ)를 거쳐서 형성되는 상 면과 기판(P) 표면과의 위치 맞춤을 양호하게 실행할 수 있다. 그런데, 계측 스테이션(STA)에서 형성된 액침 영역(AR2')의 액체(LQ)가 기판(P)에 미치게 하는 힘과, 노광 스테이션(STE)에서 형성된 액침 영역(AR2)의 액체(LQ)가 기판(P)에 미치게 하는 힘이 다른 경우, 계측 오차가 생긴다.
예를 들면 액체 공급 기구나 액체 회수 기구의 성능의 불균일 등에 기인해서, 계측 스테이션(STA)에서 형성되는 액침 영역(AR2')의 액체(LQ)의 양(무게)과, 노광 스테이션(STE)에서 형성되는 액침 영역(AR2)의 액체(LQ)의 양(무게)이 서로 다른 상황이 생길 가능성이 있다. 예를 들면 계측 스테이션(STA)에서 형성된 액침 영역(AR2')의 액체(LQ)의 양(무게)이 A일 경우, 기판(P)의 표면 형상이, 도 5의 라인(L1)에 도시하는 것과 같은 형상으로 되도록 한다. 한편, 노광 스테이션(STE)에서 형성된 액침 영역(AR2)의 액체(LQ)의 양(무게)이 A+α일 경우, 기판(P)의 표면 형상은 도 5의 라인(L2)에 도시하는 것과 같은 형상으로 되도록 한다. 여기에서, 기판(P)의 표면 형상의 변형량은 액체(LQ)의 무게에 따라 거의 비례적으로 변화되는 것이라고 한다.
그 경우, 계측 스테이션(STA)에서 구한 기판(P)의 근사 평면인 라인(L1)에 의거하여, 노광 스테이션(STE)에서의 기판(P) 표면의 위치 보정을 실행하려고 하면, 노광 스테이션(STE)에서의 기판(P)의 실제의 표면 형상은 라인(L2)이기 때문에, 투영 광학계(PL)와 액체(LQ)를 거쳐서 형성되는 상 면에, 기판(P) 표면을 합치시키는 것이 어려워진다.
여기에서, 제어 장치(CONT)는, 하중 센서(64)의 계측 결과에 의거하여, 노광 스테이션(STE)에서의 기판(P)의 면 위치를 보정한다.
구체적으로는, 제어 장치(CONT)는, 계측 스테이션(STA)에 있어서, 제 2 액체 공급 기구(30) 및 제 2 액체 회수 기구(40)에 의해 기판(P)상에 액체(LQ)를 배치한 상태에서, 하중 센서(64A 내지 64C)를 사용해서, 액체(LQ)가 기판(P)에 미치게 하는 힘을 계측한다. 또한, 제어 장치(CONT)는, 그 때의 기판(P)의 표면 형상을 포커스·레벨링 검출계(70)를 사용해서 계측한다. 또한, 제어 장치(CONT)는, 하중 센서(64A 내지 64C)에서 계측한 가중 정보(가중 분포 정보)와, 포커스·레벨링 검출계(70)를 사용해서 계측한 형상 정보를 대응시켜서 기억한다.
이어서, 제어 장치(CONT)는, 계측 스테이션(STA)에서 계측한 기판(P)을 유지한 기판 스테이지(PST)를 노광 스테이션(STE)으로 이동한다. 그리고, 제어 장치(CONT)는, 노광 스테이션(STE)에 있어서, 제 1 액체 공급 기구(10) 및 제 1 액체 회수 기구(20)에 의해 기판(P)상에 액체(LQ)를 배치한 상태에서, 하중 센서(64A 내지 64C)를 사용해서, 액체(LQ)가 기판(P)에 미치게 하는 힘을 계측한다. 또한, 제어 장치(CONT)는, 그 때의 기판(P)의 하나의 검출점의 Z 위치 정보를 포커스·레벨링 검출계(70)를 사용해서 계측한다.
계측 스테이션(STA)에서 하중 센서(64A 내지 64C)를 사용해서 계측한 계측 결과가 A, 그 때의 포커스·레벨링 검출계(70)를 사용해서 계측한 기판(P)의 표면 형상이 라인(L1), 노광 스테이션(STE)에서 하중 센서(64A 내지 64C)를 사용해서 계측한 계측 결과가 A+α일 경우, 제어 장치(CONT)는, 노광 스테이션(STE)에 있어서 액체(LQ)를 배치한 상태에서의 기판(P)의 표면 형상을 라인(L2)이라고 추정할 수 있다. 이와 같이, 제어 장치(CONT)는, 하중 센서(64A 내지 64C)의 계측 결과에 의거하여, 포커스·레벨링 검출계(70)를 사용해서 구한 기판(P)의 근사 평면을 보정 할 수 있다.
그리고, 제어 장치(CONT)는, 라인(L2)인 기판(P) 표면과 투영 광학계(PL)와 액체(LQ)를 거친 상 면을 합치시키기 위한 Z 틸트 스테이지(52)의 구동량에 관한 보정량을 결정한다.
여기에서, 노광 스테이션(STE)에서의 하중 센서(64)의 계측 결과로부터, 기판(P)의 근사 평면을 보정하기 위해서는, 기판(P)이나 그 기판(P)을 유지하는 기판 홀더(PH)의 강성에 관한 정보 등이 필요가 된다. 그 강성에 관한 정보 등은, 예를 들면 실험이나 시뮬레이션에 의해 미리 구할 수 있다. 예를 들면, 기판 홀더(PH)에 유지되어 있는 기판(P)상에 각각 다른 양의 액체(LQ)를 배치했을 때의, 하중 센서(64)의 계측 결과와, 그 때의 포커스·레벨링 검출계(70)의 계측 결과(기판의 변형량)과로부터, 즉 액체(LQ)에 의해 작용되는 힘에 대응하는 기판(P)(기판 홀더(PH))의 변형량으로부터, 기판(P)이나 기판 홀더(PH)의 강성을 구하는 것이 가능하다. 그리고, 제어 장치(CONT)는, 그 강성에 관한 정보를 기억해 두는 것으로, 노광 스테이션(STE)에서의 하중 센서(64)의 계측 결과와, 계측 스테이션(STA)에서 도출한 기판(P)의 근사 평면에 의거하여, 노광 스테이션(STE)에서의 기판(P)의 근사 평면을 도출할 수 있다.
이와 같이, 계측 스테이션(STA)에 있어서, 기판(P)에 액체(LQ)를 배치한 상태에서, 포커스·레벨링 검출계(70)의 계측 결과에 근거해서 기판(P)의 근사 평면을 구하는 동시에, 그 때의 액체(LQ)가 기판(P)에 미치게 하는 힘을 하중 센서(64)에서 계측하고, 기판(P)에 관한 제 1 면 정보인 라인(L1)을 구하고, 이어서 노광 스테이션(STE)에 있어서, 기판(P)상에 액체(LQ)를 배치한 상태에서, 액체(LQ)가 기판(P)에 미치게 하는 힘을 하중 센서(64)에서 계측하고, 그 계측 결과에 의거하여, 제 2 면 정보인 라인(L2)을 구할 수 있다. 그리고, 라인(L1)과 라인(L2)에 의거하여, 노광 스테이션(STE)에 있어서의 기판(P)의 면 위치를 보정하기 위한 Z 틸트 스테이지(52)의 구동량의 보정량을 결정한다. 이에 의해, 제어 장치(CONT)는, 계측 스테이션(STA)에서의 액침 영역(AR2')의 상태(무게)와, 노광 스테이션(STE)에서의 액침 영역(AR2)의 상태(무게)가 서로 상이해도, 투영 광학계(PL) 및 액체(LQ)를 거쳐서 형성되는 상 면과 기판(P) 표면을 합치시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는 기판(P)상의 일부에(국소적으로) 액체(LQ)의 액침 영역(AR2)을 형성하는 구성이며, 그 액침 영역(AR2)이 기판(P) 뿐만 아니라 형성되는 위치에 의해도, 기판(P)의 표면 형상이 각각 다른 상황이 발생한다. 즉, 도 6a의 모식도에 있어서, 도면부호(AR2a)로 표시된 바와 같이, 액침 영역(AR2)이 기판(P)(또는 기판 스테이지(PST))의 -X측에 형성되어 있을 경우에는, 도 6b의 라인(La)으로 표시된 바와 같이, 예를 들면 기판(P)의 -X측의 영역에 현저한 변형이 발생할 가능성이 있다. 또한, 라인(La)은 기판(P)의 표면 형상(변형량)을 모식적으로 도시한 것이다. 또한, 도 6a의 도면부호(AR2b, AR2c)로 표시한 바와 같은 위치에 액침 영역(AR2)이 형성될 경우에는, 도 6b의 라인(Lb, Lc)으로 표시한 바와 같이 그 액침 영역(AR2)의 위치에 따른 기판(P)의 위치에 현저한 변형이 발생할 가능성이 있다.
이와 같이, 기판(P)(기판 스테이지(PST))의 이동에 따라 액체(LQ)의 액침 영역의 위치가 도면부호(AR2a, AR2b, AR2c)로 표시한 바와 같이 이동하고, 기판(P)의 면 방향에 있어서의 액침 영역의 위치에 따라, 기판(P)이나 기판 스테이지(PST)의 표면 형상(변형량)이 변화되는 가능성이 있다. 이 때, 포커스·레벨링 검출계(70)는 액침 영역(AR2(AR2'))의 액체(LQ)를 거쳐서 기판(P)상의 비교적 소영역에서의 Z 위치를 계측하는 구성이기 때문에, 기판(P) 전체의 글로벌한 변형(글로벌한 표면 형상)을 계측하는 것은 곤란하다. 여기에서, 제어 장치(CONT)는, 복수 위치에 설치된 하중 센서(64A 내지 64C)의 계측 결과에 의거하여, 기판(P) 전체의 글로벌한 변형(표면 형상)을 구할 수 있다. 하중 센서(64A 내지 64C)는 복수 위치(3개소)에 설치되므로, 액체(LQ)가 배치된 상태에서의 기판(P)의 복수 위치(3개소)의 각각에 대해서의 가중을 계측할 수 있다. 액침 영역의 위치의 이동에 따라, 복수의 하중 센서(64A 내지 64C) 각각의 출력은 변화된다. 제어 장치(CONT)는, 포커스·레벨링 검출계(70)를 사용해서 구한 근사 평면에 관한 정보와, 하중 센서(64A 내지 64C)의 계측 결과에 의거하여, 기판 홀더(PH)를 포함하는 기판(P)의 변형량, 나아가서는 기판(P) 전체의 글로벌한 변형(표면 형상)을 소정의 연산 처리를 실시하는 것에 의해 구할 수 있다. 여기에서, 하중 센서(64)의 계측 결과에 근거해서 기판(P)의 글로벌한 표면 형상을 구할 때는, 예를 들면 기판 홀더(PH)나 기판(P)의 강성 등을 고려하는 것에 의해 구할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 하중 센서(64A 내지 64C)를 기판 홀더(PH)의 하면과, Z 틸트 스테이지(52)의 저면(62)과의 사이에 설치한 구성이라고 했지만, 하중 센서(계측기)의 배치 위치는 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 광학 소자(2)와 기판(P)(기판 홀더(PH))과의 사이에 유리 평판 등의 노광 광을 투과시키는 부재를 배치하고, 이 유리 평판과 기판(P)과의 사이에 액체(LQ)를 공급해서 액침 영역(AR2)을 형성하는 액침 노광 방법에 있어서는, 그 유리 평판측에 하중 센서와 같은 계측기를 배치해도 좋다. 그리고, 그 계측기(하중 센서)를 이용하여 기판(P)에 가해지는 힘을 계측한다. 이 경우, 계측 스테이션(STA)에 있어서도, 기판 얼라인먼트계(제 1 마크 검출계)와 기판(P)(기판 홀더(PH))과의 사이에, 노광 스테이션(STE)의 유리 평판과 등가의 부재를 배치하고, 또한 하중 센서 등의 계측기를 배치해 둔다. 그리고, 그 등가인 부재(유리 평판)와 기판(P)과의 사이에 소정의 액체를 공급해서 액침 영역(AR2)을 형성한 상태에서, 계측기(하중 센서)를 이용하여 기판(P)에 가해지는 힘을 구해 둔다. 또한, 본 실시 형태에서는, 액침 상태에서 노광 처리를 실행하기 전의 계측 처리에 있어서도 액침 상태가 되도록 구성함으로써, 노광 처리시와 거의 동일한 조건을 기초로 계측 처리가 행하여지도록 하고 있다. 그런데, 기판(P)상의 액체의 유무에 의해 기판(P)의 온도가 변화될 경우가 고려되고, 그것에 의해서 기판(P)이나 그 기판(P)을 유지하고 있는 기판 홀더(PH)가 변형할 가능성이 있다. 여기에서, 계측 처리나 노광 처리를 실행할 때는, 액침 영역(AR2), AR2')을 형성하고 나서 소정 시간이 지나서 기판(P)이나 기판 홀더(PH)가 열적으로 안정한 상태가 된 후에, 계측 처리나 노광 처리를 실행하도록 해도 좋다.
또한, 계측 스테이션(STA)에 있어서의 계측 대상은 본 실시 형태에 한정되나 것은 아니다. 기판 스테이지(PST)상에 배치된 기준 부재(300)나 기판(P)의 위치에 관한 정보와는 직접 관계되지 않는 것과 같은 정보를, 기판 스테이지(PST)에 내장 또는 착탈 가능하게 장착한 센서 등에서 계측하도록 해도 좋다. 예를 들면, 액체(LQ)의 온도나 오염도에 관한 정보를 계측하도록 해도 좋다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 액체(LQ)는 순수한 물로 구성되어 있다. 순수한 물은, 반도체 제조 공장 등에서 용이하게 대량으로 구입할 수 있는 동시에, 기판(P)상의 포토레지스트나 광학 소자(렌즈) 등에 관한 악영향이 없는 이점이 있다. 또한, 순수한 물은 환경에 관한 악영향이 없는 동시에, 불순물의 함유량이 극히 낮기 때문에, 기판(P)의 표면, 및 투영 광학계(PL)의 선단면에 설치되는 광학 소자의 표면을 세정하는 작용도 기대할 수 있다. 또한, 공장 등으로부터 공급되는 순수한 물의 순도가 낮을 경우에는, 노광 장치가 초순수한 물 제조기를 가지도록 해도 좋다.
그리고, 파장이 193㎚ 정도의 노광 광(EL)에 관한 순수(물)의 굴절율(n)은 거의 1.44로 언급되어 있고, 노광 광(EL)의 광원으로서 ArF 엑시머 레이저 광(파장 193㎚)을 사용한 경우, 기판(P)상에서는 1/n, 즉 약 134㎚에 단파장화되어서 높은 해상도를 얻을 수 있다. 또한, 초점 심도는 공기중에 비교해서 약 n배, 즉 약 1.44배로 확대되기 때문에, 공기중에서 사용할 경우와 같은 정도의 초점심도가 확보될 수 있으면 좋을 경우에는, 투영 광학계(PL)의 개구수를 보다 증가시킬 수 있고, 이 점에서도 해상도가 향상한다.
또한, 상술한 바와 같이 액침법을 사용한 경우에는, 투영 광학계의 개구수(NA)가 0.9 내지 1.3으로 되는 것도 있다. 이렇게 투영 광학계의 개구수(NA)가 커질 경우에는, 종래부터 노광 광으로서 이용되고 있는 랜덤 편광 광에서는 편광 효과에 의해 결상 성능이 악화하는 것도 있어서, 편광 광을 사용하는 것이 바람직하다. 그 경우, 마스크(레티클)의 라인·앤드·스페이스 패턴의 라인 패턴의 길이 방향에 합친 직선 편광 광을 실행하고, 마스크(레티클)의 패턴으로부터는 S편광 성분(TE 편광 성분), 즉 라인 패턴의 길이 방향에 따른 편광 방향 성분의 회절광이 많이 사출되도록 하면 좋다. 투영 광학계(PL)와 기판(P) 표면에 도포된 레지스트의 사이가 액체로 채워져 있을 경우, 투영 광학계(PL)와 기판(P) 표면에 도포된 레지스트와의 사이가 공기(기체)로 채워져 있을 경우와 비교해서, 콘트라스트의 향상에 기여하는 S편광 성분(TE 편광 성분)의 회절광의 레지스트 표면에서의 투과율이 높게 되기 때문에, 투영 광학계의 개구수(NA)가 1.0을 넘도록 한 경우에도 높은 결상 성능을 얻을 수 있다. 또한, 위상 시프트 마스크나 일본 특허 공개 제 1994-188169 호 공보에 개시되어 있는 것과 같은 라인 패턴의 길이 방향에 합친 경사 입사 조명법(특히 다이폴 조명법) 등을 적당히 조합하면 더욱 효과적이다. 본 국제 출원에서 지정한 지정국(또는 선택한 지정국)의 국내 법령에서 허락되는 한에 있어서, 상기 각 공보에 있어서의 개시를 원용해서 본 명세서의 일부로 한다.
또한, 예를 들면 ArF 엑시머 레이저를 노광 광으로 하고, 1/4 정도의 축소 배율의 투영 광학계(PL)를 사용해서, 미세한 라인·앤드·스페이스 패턴(예를 들면 25 내지 50㎚ 정도의 라인·앤드·스페이스)을 기판(P)상에 노광하도록 한 경우, 마스크(M)의 구조(예를 들면 패턴의 미세도나 크롬의 두께)에 따라서는, 웨이브 가이드(Wave guide) 효과에 의해 마스크(M)가 편광 판으로서 작용하고, 콘트라스트를 저하시키는 P편광 성분(TM 편광 성분)의 회절 광보다 S편광 성분(TE 편광 성분)의 회절광이 대 부분 마스크(M)로부터 사출되도록 된다. 이 경우, 상술의 직선 편광 광을 이용하는 것이 바람직하지만, 랜덤 편광 광에서 마스크(M)를 조명해도, 투영 광학계(PL)의 개구수(NA)가 0.9 내지 1.3과 같이 클 경우라도 높은 해상 성능을 얻을 수 있다. 또한, 마스크(M)상의 지극히 미세한 라인·앤드·스페이스 패턴을 기판(P)상에 노광하는 것 같을 경우, 와이어 그리드(Wire Grid) 효과에 의해 P편광 성분(TM 편광 성분)이 S편광 성분(TE 편광 성분)보다도 커질 가능성도 있지만, 예를 들면 ArF 엑시머 레이저를 노광 광으로 해서 1/4 정도의 축소 배율의 투영 광학계(PL)를 사용해서, 25nm보다 큰 라인·앤드·스페이스 패턴을 기판(P)상에 노광하는 것과 같은 경우에는, S편광 성분(TE 편광 성분)의 회절광이 P편광 성분(TM 편광 성분)의 회절광 라인·앤드·스페이스 마스크(M)로부터 사출되므로, 투영 광학계(PL)의 개구수(NA)가 0.9 내지 1.3과 같이 클 경우라도 높은 해상 성능을 얻을 수 있다.
또한, 마스크(레티클)의 라인 패턴의 길이 방향에 합친 직선 편광 광(S편광 광) 뿐만 아니라, 일본 특허 공개 제 1994-53120 호 공보에 개시되어 있는 것과 같이, 광축을 중심으로 한 원의 접선(주) 방향에 직선 편광하는 편광 조명법과 경사 입사 조명법과의 조합도 효과적이다. 특히, 마스크(레티클)의 패턴이 소정의 한 방향으로 연장되는 라인 패턴 뿐만 아니라, 복수의 다른 방향으로 연장되는 라인 패턴이 혼재할 경우에는, 마찬가지로 일본 특허 공개 제 1994-53120 호 공보에 개시되어 있는 것과 같이, 광축을 중심으로 한 원의 접선 방향에 직선 편광하는 편광 조명법과 윤대(輪帶) 조명법을 병용함으로써, 투영 광학계의 개구수(NA)가 클 경우라도 높은 결상 성능을 얻을 수 있다. 본 국제 출원에서 지정한 지정국(또는 선택한 지정국)의 국내법령에서 허락되는 한에 있어서, 상기 각 공보에 있어서의 개시를 원용해서 본 명세서의 일부로 한다.
본 실시 형태에서는, 투영 광학계(PL)의 선단에 광학 소자(2)를 장착하고 있고, 이 렌즈에 의해 투영 광학계(PL)의 광학 특성, 예를 들면 수차(구면 수차, 코마 수차 등)의 조정을 실행할 수 있다. 또한, 투영 광학계(PL)의 선단에 장착하는 광학 소자로서는, 투영 광학계(PL)의 광학 특성의 조정에 사용하는 광학 플레이트이여도 좋다. 또는 노광 광(EL)을 투과 가능한 평행 평면판이여도 좋다.
또한, 액체(LQ)의 흐름에 의해 생기는 투영 광학계(PL)의 선단의 광학 소자와 기판(P)과의 사이의 압력이 클 경우에는, 그 광학 소자를 교환 가능하게 하는 것은 아니고, 그 압력에 의해 광학 소자가 움직이지 않도록 견고하게 고정해도 좋다.
또한, 본 실시 형태에서는, 투영 광학계(PL)와 기판(P) 표면과의 사이는 액체(LQ)로 채워져 있는 구성이지만, 예를 들면 기판(P)의 표면에 평행 평면판으로 이루어지는 커버 유리를 장착한 상태에서 액체(LQ)를 채우는 구성이여도 좋다.
또한, 본 실시 형태의 액체(LQ)는 물이지만, 물 이외의 액체이여도 좋고, 예컨대 노광 광(EL)의 광원이 F2 레이저일 경우, 이 F2 레이저 광은 물을 투과하지 않으므로, 액체(LQ)로서는 F2 레이저 광을 투과 가능한, 예컨대 과불화 폴리에테르(PFPE)나 불소계 오일 등의 불소계 유체이여도 좋다. 이 경우, 액체(LQ)와 접촉하는 부분에는, 예를 들면 불소를 포함하는 극성의 작은 분자 구조의 물질로 박막을 형성함으로써 친액화 처리한다. 또한, 액체(LQ)로서는, 그 외에도 노광 광(EL)에 대한 투과성이 있고 가능한한 굴절율이 높고, 투영 광학계(PL)나 기판(P) 표면에 도포되어 있는 포토레지스트에 대하여 안정한 것(예를 들면 세타유)을 사용하는 것도 가능하다. 이 경우도 표면 처리는 이용하는 액체(LQ)의 극성에 따라 행하여진다.
또한, 상기 각 실시 형태의 기판(P)으로서는, 반도체 디바이스 제조용의 반도체 웨이퍼 뿐만 아니라, 디스플레이 디바이스용의 유리 기판이나, 박막 자기 헤드용의 세라믹 웨이퍼, 또는 노광 장치로 사용할 수 있는 마스크 또는 레티클의 원판(합성 석영, 실리콘 웨이퍼) 등이 적용된다.
노광 장치(EX)로서는, 마스크(M)와 기판(P)을 동기 이동해서 마스크(M)의 패턴을 주사 노광하는 단계·앤드·스캔 방식의 주사형 노광 장치(스캐닝 스탭퍼) 이외에, 마스크(M)와 기판(P)을 정지한 상태에서 마스크(M)의 패턴을 일괄 노광하고, 기판(P)을 순차적으로 단계 이동시키는 단계·앤드·리피트 방식의 투영 노광 장치(스텝퍼)에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은 기판(P) 뿐만 아니라 적어도 2개의 패턴을 부분적으로 중첩해서 전사하는 단계·앤드·스티칭 방식의 노광 장치에도 적용할 수 있다.
또한, 제 1 패턴과 기판(P)을 거의 정지한 상태에서 제 1 패턴의 축소 상을 투영 광학계(예를 들면 1/8 축소 배율에서 반사 소자를 포함하지 않는 굴절형 투영 광학계)를 이용하여 기판(P)상에 일괄 노광하는 방식의 노광 장치에도 적용할 수 있다. 이 경우, 또한 그 후에, 제 2 패턴과 기판(P)을 거의 정지한 상태에서 제 2 패턴의 축소 상을 그 투영 광학계를 이용하여, 제 1 패턴과 부분적으로 중첩해서 기판(P)상에 일괄 노광하는 스티칭 방식의 일괄 노광 장치에도 적용할 수 있다.
또한, 상술의 실시 형태에서는, 투영 광학계(PL)와 기판(P)과의 사이에 국소적으로 액체를 채우는 노광 장치를 채용하고 있지만, 노광 대상의 기판을 유지한 스테이지를 액조의 안에서 이동시키는 액침 노광 장치나, 스테이지상에 소정 깊이의 액체조를 형성하고 그 중에 기판을 유지하는 액침 노광 장치에도 본 발명을 적용 가능하다. 노광 대상의 기판을 유지한 스테이지를 액조의 안에서 이동시키는 액침 노광 장치의 구조 및 노광 동작에 대해서는, 예컨대 일본 특허 공개 제 1994-124873 호 공보에, 스테이지상에 소정 깊이의 액체조를 형성해서 그 중에 기판을 유지하는 액침 노광 장치에 대해서는, 예컨대 일본 특허 공개 제 1998-303114 호 공보나 미국 특허 제 5,825,043 호에 각각 개시되어 있다. 본 국제 출원에서 지정한 지정국(또는 선택한 선택국)의 국내법령에서 허락되는 한에 있어서, 상기 공보 또는 미국 특허에 있어서의 개시를 원용해서 본 명세서의 기재의 일부로 한다.
또한, 상술의 액침법을 적용한 노광 장치는, 투영 광학계(PL)의 종단 광학 부재의 사출측의 광로 공간을 액체(순수한 물)로 채워서 웨이퍼(W)(기판(P))를 노광하는 구성으로 되어 있지만, 국제 공개 제 2004/019128 호 팜플렛에 개시되어 있는 것과 같이, 투영 광학계의 종단 광학 부재의 입사측의 광로 공간도 액체(순수한 물)로 채우도록 해도 좋다. 본 국제 출원에서 지정한 지정국(또는 선택한 선택국)의 국내법령에서 허락되는 한에 있어서, 상기 팜플렛에 있어서의 개시를 원용해서 본 명세서의 기재의 일부로 한다.
이들의 액침 노광 장치를 적용시킬 경우에 있어서는, 각각의 구성에 따라 노광 스테이션에 있는 웨이퍼가 노광 상태에 있을 때와 같은 상태를 계측 스테이션측에서 설정할 수 있도록 해도 좋다.
노광 장치(EX)의 종류로서는, 기판(P)에 반도체 소자 패턴을 노광하는 반도체 소자 제조용의 노광 장치에 한정되지 않고, 액정 표시 소자 제조용 또는 디스플레이 제조용의 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(예컨대, 미국 특허 제 5,623,853 호 또는 미국 특허 제 5,528,118 호 참조)를 사용할 경우는, 에어 베어링을 이용한 에어 부상형 및 로렌츠력 또는 리액턴스력을 채용한 자기 부상형의 어느 쪽을 이용하여도 좋다. 또한, 각 스테이지(PST, MST)는 가이드에 따라 이동하는 타입이어도 무방하고, 가이드를 설치하지 않은 가이드리스 타입이여도 좋다.
각 스테이지(PST, MST)의 구동 장치로서는, 이차원으로 자석을 배치한 자석 유닛과, 이차원으로 코일을 배치한 전기자 유닛을 대향시켜 전자력에 의해 각 스테이지(PST, MST)를 구동하는 평면 모터를 이용하여도 좋다. 이 경우, 자석 유닛과 전기자 유닛과의 어느 한쪽을 스테이지(PST, MST)에 접속하고, 자석 유닛과 전기자 유닛과의 다른쪽을 스테이지(PST, MST)의 이동면측에 설치하면 좋다.
기판 스테이지(PST)의 이동에 의해 발생하는 반력은 투영 광학계(PL)에 전해지지 않도록, 일본 특허 공개 제 1996-166475 호 공보 및 이것에 대응하는 미국 특허 제 5,528,820 호에 기재되어 있는 것과 같이, 프레임 부재를 이용하여 기계적으로 마루(대지)에 해제해도 좋다.
마스크(레티클) 스테이지(MST)의 이동에 의해 발생하는 반력은 투영 광학계(PL)에 전해지지 않도록, 일본 특허 공개 제 1996-330224 호 공보 및 이것에 대응하는 미국 특허 제 5,874,820 호에 기재되어 있는 것과 같이, 프레임 부재를 이용하여 기계적으로 마루(대지)에 해제해도 좋다. 본 국제 출원에서 지정한 지정국(또는 선택한 선택국)의 국내법령에서 허락되는 한에 있어서, 상기 공보 또는 미국 특허에 있어서의 개시를 원용해서 본 명세서의 기재의 일부로 한다.
상술의 실시 형태에 있어서는, 광 투과성의 기판상에 소정의 차광 패턴(또는 위상 패턴·감광 패턴)을 형성한 광투과형 마스크, 또는 광 반사성의 기판상에 소정의 반사 패턴 광 반사형 마스크를 이용했지만, 그것들에 한정되나 것은 아니다. 예를 들면, 그러한 마스크 대신에, 노광해야 할 패턴의 전자 데이터에 근거해서 투과 패턴 또는 반사 패턴, 또는 발광 패턴을 형성하는 전자 마스크(광학계의 일종이라고 함)를 이용하도록 해도 좋다. 이러한 전자 마스크는, 예를 들면 미국 특허 제 6,778,257 호 공보에 개시되어 있다. 본 국제 출원에서 지정한 지정국(또는 선택한 선택국)의 국내법령에서 허락되는 한에 있어서, 상기 각 미국 특허에 있어서의 개시를 원용해서 본 명세서의 기재의 일부로 한다. 또한, 상술의 전자 마스크와는 비발광형 화상 표시 소자와 자발광형 화상 표시 소자와의 쌍방을 포함하는 개념이다.
또한, 예를 들면 2광속 간섭 노광이라고 부르고 있는 것과 같은, 복수의 광속의 간섭에 의해 생기는 간섭 줄무늬를 기판에 노광하는 것과 같은 노광 장치에도 적용 할 수 있다. 그러한 노광 방법 및 노광 장치는, 예컨대 국제 공개 제 01/35168 호 팜플렛에 개시되어 있다. 본 국제 출원에서 지정한 지정국(또는 선택한 선택국)의 국내법령에서 허락되는 한에 있어서, 상기 팜플렛에 있어서의 개시를 원용해서 본 명세서의 기재의 일부로 한다.
이상과 같이, 본 출원의 실시 형태의 노광 장치(EX)는 본 출원의 청구의 범위에 열거되어 있는 각 구성 요소를 포함하는 각종 서브-시스템을 소정의 기계적 정밀도, 전기적 정밀도, 광학적 정밀도를 유지하도록 조립하여 제조된다. 이들 각종 정밀도를 확보하기 위해서, 이 조립의 전후에는 각종 광학계에 대해서는 광학적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 기계계에 대해서는 기계적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 전기계에 대해서는 전기적 정밀도를 달성하기 위한 조정이 행하여진다. 각종 서브-시스템으로부터 노광 장치에의 조립 공정은 각종 서브 시스템 상호의 기계적 접속, 전기 회로의 배선 접속, 기압 회로의 배관 접속 등이 포함된다. 이 각종 서브-시스템으로부터 노광 장치에의 조립 공정에 앞서, 각 서브-시스템 각각의 조립 공정이 있는 것은 말할 필요도 없다. 각종 서브-시스템의 노광 장치에의 조립 공정이 종료하면, 종합 조정이 행하여지고, 노광 장치 전체로서의 각종 정밀도가 확보된다. 또한, 노광 장치의 제조는 온도 및 클린도 등이 관리된 클린 룸에서 실행하는 것이 바람직하다.
반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 마이크로 디바이스의 기능·성능 설계를 실행하는 단계(201), 이 설계 단계에 근거한 마스크(레티클)를 제작하는 단계(202), 디바이스의 기재인 기판을 제조하는 단계(203), 전술한 실시 형태의 노광 장치(EX)에 의해 마스크의 패턴을 기판에 노광하는 기판 처리 단계(204), 디바이스 조립 단계(다이싱 공정, 본딩 공정, 패키징 공정을 포함함)(205), 검사 단계(206) 등을 거쳐서 제조된다.

Claims (20)

  1. 액체를 거쳐서 기판을 노광하는 노광 장치에 있어서,
    기판을 유지해서 이동 가능한 적어도 2개의 기판 스테이지와,
    한쪽의 기판 스테이지에 유지된 기판을 광학계와 액체를 거쳐서 노광하는 노광 스테이션과,
    다른쪽의 기판 스테이지 또는 상기 기판 스테이지에 유지된 기판을 계측하는 계측 스테이션을 구비하고,
    상기 계측 스테이션에서의 계측은 상기 기판 스테이지상 또는 상기 기판상에 액체를 배치한 상태에서 행하여지는 것을 특징으로 하는
    노광 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 노광 스테이션에서의 노광중에 상기 계측 스테이션에서의 계측이 행하여지는 것을 특징으로 하는
    노광 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 계측 스테이션에서 계측된 기판 스테이지상의 기판이 상기 노광 스테이션에서 노광되고,
    상기 계측 스테이션은 상기 기판 스테이지에 유지된 기판의 면 정보를 액체를 거쳐서 계측하는 면 검출계를 구비하고,
    상기 계측 스테이션에서의 계측 결과에 의거하여, 상기 노광 스테이션에서의 기판의 면 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는
    노광 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노광 스테이션은 상기 광학계와 기판과의 사이에 액체를 공급하는 제 1 액체 공급 기구를 구비하고,
    상기 계측 스테이션은 상기 광학계의 액체 접촉면과 대략 동일한 액체 접촉면을 갖는 더미 부재와, 상기 더미 부재와 상기 기판과의 사이에 액체를 공급하는 제 2 액체 공급 기구를 구비한 것을 특징으로 하는
    노광 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체가 상기 기판 또는 상기 기판을 유지하는 기판 스테이지에 미치게 하는 힘을 계측하는 계측기를 구비한 것을 특징으로 하는
    노광 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 계측기의 계측 결과에 의거하여, 노광 스테이션에서의 상기 기판의 면 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는
    노광 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 계측기는, 액체가 배치된 상태에서의 상기 기판의 복수 위치의 각각에 대해서의 힘을 계측하고, 상기 계측 결과에 의거하여, 상기 기판의 면 정보를 구하는 제어 장치를 구비한 것을 특징으로 하는
    노광 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 계측 스테이션에 있어서, 기판상에 액체를 배치한 상태에서 계측기에서 계측하여, 상기 기판에 관한 제 1 면 정보를 구하고,
    상기 노광 스테이션에 있어서, 상기 기판상에 액체를 배치한 상태에서 계측기에서 계측하여, 상기 기판에 관한 제 2 면 정보를 구하고,
    상기 제 1 면 정보와 상기 제 2 면 정보에 의거하여, 상기 노광 스테이션에 있어서의 상기 기판의 면 위치를 보정하기 위한 보정량을 결정하는 것을 특징으로 하는
    노광 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판상의 일부에 액체의 액침 영역을 형성하고,
    상기 기판의 면 방향에 있어서의 상기 액침 영역의 위치에 대응한 상기 기판의 면 정보를 구하는 것을 특징으로 하는
    노광 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 계측 스테이션은, 기판 스테이지에 유지된 기판상의 얼라인먼트 마크를 액체를 거쳐서 계측하는 동시에 상기 기판 스테이지상에 설치된 기준 마크를 액체를 거쳐서 계측하는 제 1 마크 검출계를 구비한 것을 특징으로 하는
    노광 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 마크 검출계는, 상기 광학계의 액체 접촉면과는 거의 동일한 액체 접촉면을 갖는 광학 부재를 구비하고,
    상기 광학 부재의 액체 접촉면에 액체를 접촉시킨 상태에서 계측하는 것을 특징으로 하는
    노광 장치.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 마크 검출계와 상기 기판의 면 정보를 계측하는 면 검출계는 대략 동시에 계측 가능한 것을 특징으로 하는
    노광 장치.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노광 스테이션은 상기 기판 스테이지상에 설치된 기준 마크를 광학계와 액체를 거쳐서 계측하는 제 2 마크 검출계를 구비하고,
    상기 제 1 마크 검출계 및 상기 제 2 마크 검출계의 계측 결과에 의거하여, 상기 기판상의 숏트 영역과 상기 광학계 및 액체를 거쳐서 패턴 상의 위치를 위치 맞춤하는 것을 특징으로 하는
    노광 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 이용하는 것을 특징으로 하는
    디바이스 제조 방법.
  15. 액체를 거쳐서 기판을 노광하는 노광 방법에 있어서,
    계측 스테이션에서, 기판 스테이지 또는 상기 기판 스테이지에 유지된 기판을, 그 기판 스테이지상 또는 기판상에 액체를 배치한 상태에서 계측하고,
    상기 계측 스테이션과는 다른 노광 스테이션에서, 상기 기판을 광학계와 액 체를 거쳐서 노광하는 것을 특징으로 하는
    노광 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 계측 스테이션에서 상기 기판의 면 정보를 계측하고,
    상기 계측 결과에 의거하여, 상기 노광 스테이션에서 기판의 면 위치를 보정하면서 노광하는 것을 특징으로 하는
    노광 방법.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 계측 스테이션에서, 상기 기판 스테이지상에 유지된 기판상의 얼라인먼트 마크를 액체를 거쳐서 계측하는 동시에 상기 기판 스테이지상에 설치된 기준 마크를 액체를 거쳐서 계측한 후,
    상기 노광 스테이션에서, 상기 기판 스테이지상에 설치된 기준 마크를 상기 광학계와 액체를 거쳐서 계측하고,
    상기 계측 결과에 의거하여, 상기 기판상의 숏트 영역과 상기 광학계 및 액체를 거쳐서 패턴 상의 위치를 위치 맞춤하는 것을 특징으로 하는
    노광 방법.
  18. 제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노광 스테이션에서의 노광중에, 상기 계측 스테이션에서의 계측이 행하여지는 것을 특징으로 하는
    노광 방법.
  19. 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는
    디바이스 제조 방법.
  20. 액체를 거쳐서 기판을 노광하는 노광 장치에 있어서,
    기판을 유지해서 이동 가능한 적어도 2개의 기판 스테이지와,
    한쪽의 기판 스테이지에 유지된 기판을 광학계와 액체를 거쳐서 노광하는 노광 스테이션과,
    다른쪽의 기판 스테이지 또는 상기 기판 스테이지에 유지된 기판을 계측하는 계측 스테이션과,
    상기 노광 스테이션에 위치하는 상기 기판 스테이지에 유지되어 있는 기판상에 액체를 공급하는 제 1 액체 공급 장치와,
    상기 계측 스테이션에 위치하는 상기 기판 스테이지 또는 상기 기판 스테이지에 유지되어 있는 기판상에 액체를 공급하는 제 2 액체 공급 장치를 구비한 것을 특징으로 하는
    노광 장치.
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