KR20080068013A

KR20080068013A - 액체 회수 부재, 노광 장치, 노광 방법, 및 디바이스 제조방법

Info

Publication number: KR20080068013A
Application number: KR1020087008357A
Authority: KR
Inventors: 히로유키 나가사카
Original assignee: 가부시키가이샤 니콘
Priority date: 2005-11-14
Filing date: 2006-11-14
Publication date: 2008-07-22
Also published as: TW200731338A; EP1962328A4; JP2013012775A; US8345217B2; EP1962328A1; WO2007055373A1; JPWO2007055373A1; EP1962328B1; TWI397945B; US20080231824A1

Abstract

노광 장치는 액체를 회수하기 위한 회수 부재 (25) 를 구비하고 있다. 회수 부재 (25) 의 액체를 회수하는 회수 능력은, 그 회수 부재 (25) 의 부위에 따라 상이하다.

노광 장치, 회수 부재, 회수 능력

Description

액체 회수 부재, 노광 장치, 노광 방법, 및 디바이스 제조 방법{LIQUID RECOVERY MEMBER, EXPOSURE APPARATUS, EXPOSURE METHOD, AND DEVICE PRODUCTION METHOD}

기술분야

본 발명은 액침 노광 장치에서 사용되는 액체 회수 부재, 기판을 노광하는 노광 장치, 노광 방법, 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.

본원은 2005년 11월 14일에 출원된 일본 특허출원 2005-328549호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

배경기술

포토리소그래피 공정에서 사용되는 노광 장치에 있어서, 하기 특허 문헌에 개시되어 있는 바와 같은, 노광광의 광로 공간을 액체로 채우고, 그 액체를 통하여 기판을 노광하는 액침식 노광 장치가 고안되어 있다.

[특허 문헌 1] : 국제공개 제99/49504호 팜플렛

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

노광 장치에서는 디바이스의 생산성 향상 등을 목적으로 하여, 기판의 이동 속도의 고속화가 요구된다. 그런데, 노광광의 광로 공간을 액체로 채운 상태에서 기판을 고속으로 이동시킨 경우, 예를 들어, 액체가 누출되거나, 기판 상에 액 체가 잔류하는 등의 문제가 발생할 가능성이 있다. 이들 문제가 발생한 경우, 노광 정밀도 및 계측 정밀도가 열화되어, 제조되는 디바이스의 성능이 열화될 가능성이 있다.

본 발명은 액체를 양호하게 회수할 수 있는 액체 회수 부재, 노광 장치, 노광 방법, 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.

또, 본 발명은 기판을 이동시키면서 노광할 때에도, 노광광의 광로 공간을 액체로 채운 상태에서 기판을 양호하게 노광할 수 있는 노광 장치, 노광 방법, 및 그 노광 장치를 사용하는 디바이스 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명은 실시형태에 나타내는 각 도면에 대응시킨 이하의 구성을 채용하고 있다. 단, 각 요소에 붙인 괄호가 붙은 부호는 그 요소의 예시에 불과하고, 각 요소를 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 제 1 양태에 따르면, 기판 (P) 상에 노광광 (EL) 을 조사하여 기판 (P) 을 노광하는 노광 장치에 있어서, 액체 (LQ) 를 회수하기 위한 회수 부재 (25) 를 구비하고, 회수 부재 (25) 는, 제 1 회수 능력을 갖는 제 1 부분과 상기 제 1 회수 능력과 상이한 제 2 회수 능력을 갖는 제 2 부분을 포함하는 노광 장치 (EX) 가 제공된다.

본 발명의 제 1 양태에 의하면, 기판을 이동시키면서 노광할 때에도, 노광광의 광로 공간을 액체로 채운 상태에서 기판을 양호하게 노광할 수 있다.

본 발명의 제 2 양태에 따르면, 상기 양태의 노광 장치 (EX) 를 사용하는 디 바이스 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 제 2 양태에 의하면, 노광광의 광로 공간을 액체로 채운 상태에서 기판을 양호하게 노광할 수 있는 노광 장치를 사용하여 디바이스를 제조할 수 있다.

본 발명의 제 3 양태에 따르면, 기판 (P) 상에 노광광 (EL) 을 조사함으로써 기판 (P) 을 노광하는 노광 방법으로서, 액체 회수 부재 (25) 와 대향하는 위치로 기판 (P) 을 이동시키는 것과, 액체 회수 부재 (25) 의 제 1 부분 (25A) 으로부터 제 1 회수 능력으로 기판 (P) 상의 액체 (LQ) 를 회수하는 것과, 액체 회수 부재 (25) 의 제 1 부분 (25A) 과 상이한 위치에 배치된 제 2 부분 (25B) 으로부터, 제 1 회수 능력과 상이한 제 2 회수 능력으로 기판 (P) 상의 액체 (LQ) 를 회수하는 것과, 기판 (P) 상의 액체 (LQ) 를 통하여 기판 (P) 에 노광광 (EL) 을 조사하는 것을 포함하는 노광 방법이 제공된다.

본 발명의 제 3 양태에 의하면, 기판을 이동시키면서 노광할 때에도, 노광광의 광로 공간을 액체로 채우면서, 기판 상의 액체를 양호하게 회수할 수 있다.

본 발명의 제 4 양태에 따르면, 상기 양태의 노광 방법을 사용하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 제 4 양태에 의하면, 노광광의 광로 공간을 액체로 채우면서, 기판 상의 액체를 양호하게 회수하여, 원하는 성능을 갖는 디바이스를 제조할 수 있다.

본 발명의 제 5 양태에 따르면, 액침 노광 장치 (EX) 에서 액체 (LQ) 를 회 수하기 위해 사용되는 액체 회수 부재 (25) 로서, 제 1 액체 회수 능력을 갖는 제 1 부분 (25A) 과, 제 1 부분 (25A) 과 상이한 위치에 배치되고, 제 1 액체 회수 능력과 상이한 제 2 액체 회수 능력을 갖는 제 2 부분 (25B) 을 갖는 액체 회수 부재가 제공된다.

본 발명의 제 5 양태에 의하면, 액침 노광 장치에 있어서, 기판을 이동시키면서 노광할 때에도, 노광광의 광로 공간을 액체로 채우면서, 액체를 양호하게 회수할 수 있다.

발명의 효과

본 발명에 의하면, 노광광의 광로 공간을 액체로 채운 상태에서 기판을 양호하게 노광할 수 있어, 원하는 성능을 갖는 디바이스를 제조할 수 있다.

도면의 간단한 설명

도 1 은 제 1 실시형태에 관련된 노광 장치를 나타내는 개략 구성도이다.

도 2 는 제 1 실시형태에 관련된 노즐 부재 근방을 나타내는 개략 사시도의 일부 파단도이다.

도 3 은 제 1 실시형태에 관련된 노즐 부재를 하측에서부터 본 사시도이다.

도 4 는 제 1 실시형태에 관련된 노즐 부재의 YZ 평면과 평행한 측단면도이다.

도 5 는 제 1 실시형태에 관련된 노즐 부재의 XZ 평면과 평행한 측단면도이다.

도 6 은 다공 부재의 일례를 나타내는 모식도이다.

도 7a 는 액체의 거동의 일례를 나타내는 모식도이다.

도 7b 는 액체의 거동의 일례를 나타내는 모식도이다.

도 8a 는 제 1 실시형태에 관련된 액체의 거동의 일례를 나타내는 모식도이다.

도 8b 는 제 1 실시형태에 관련된 액체의 거동의 일례를 나타내는 모식도이다.

도 9 는 다공 부재의 일례를 나타내는 모식도이다.

도 10 은 다공 부재의 일례를 나타내는 모식도이다.

도 11 은 제 2 실시형태에 관련된 노즐 부재 근방을 나타내는 개략 사시도의 일부 파단도이다.

도 12 는 제 2 실시형태에 관련된 노즐 부재를 하측에서부터 본 사시도이다.

도 13 은 제 2 실시형태에 관련된 노즐 부재의 YZ 평면과 평행한 측단면도이다.

도 14 는 제 2 실시형태에 관련된 노즐 부재의 XZ 평면과 평행한 측단면도이다.

도 15 는 제 3 실시형태에 관련된 노즐 부재 근방을 나타내는 개략 사시도의 일부 파단도이다.

도 16 은 제 3 실시형태에 관련된 노즐 부재를 하측에서부터 본 사시도이다.

도 17 은 제 3 실시형태에 관련된 노즐 부재의 YZ 평면과 평행한 측단면도이다.

도 18 은 제 3 실시형태에 관련된 노즐 부재의 XZ 평면과 평행한 측단면도이다.

도 19a 는 제 3 실시형태에 관련된 액체의 거동의 일례를 나타내는 모식도이다.

도 19b 는 제 3 실시형태에 관련된 액체의 거동의 일례를 나타내는 모식도이다.

도 20 은 제 4 실시형태에 관련된 액침 시스템의 일례를 나타내는 모식도이다.

도 21a 는 다공 부재의 일례를 나타내는 모식도이다.

도 21b 는 다공 부재의 일례를 나타내는 모식도이다.

도 22 는 마이크로 디바이스의 제조 공정의 일례를 나타내는 플로우차트도이다.

*부호의 설명*

1…액침 시스템, 4…기판 스테이지, 7…제어 장치, 11…액체 공급 장치, 12…공급구, 21…액체 회수 장치, 22…회수구, 25…다공 부재, 25A…제 1 영역, 25B…제 2 영역, 26…하면, 28…기재, 70…노즐 부재, 76…개구, 77…랜드면, 78…바닥판, EL…노광광, EX…노광 장치, FL…최종 광학 소자, K…광로 공간, LQ…액체, P…기판, PL…투영 광학계

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명하는데, 본 발명 은 이것에 한정되지 않는다.

<제 1 실시형태>

도 1 은 제 1 실시형태에 관련된 노광 장치를 나타내는 개략 구성도이다. 도 1 에 있어서, 노광 장치 (EX) 는, 마스크 (M) 를 유지하며 이동할 수 있는 마스크 스테이지 (3) 와, 기판 (P) 을 유지하며 이동할 수 있는 기판 스테이지 (4) 와, 마스크 스테이지 (3) 에 유지되어 있는 마스크 (M) 를 노광광 (EL) 으로 조명하는 조명계 (IL) 와, 노광광 (EL) 으로 조명된 마스크 (M) 의 패턴 이미지를 기판 스테이지 (4) 에 유지되어 있는 기판 (P) 에 투영하는 투영 광학계 (PL) 와, 노광 장치 (EX) 전체의 동작을 제어하는 제어 장치 (7) 를 구비하고 있다.

또한, 여기에서 말하는 기판은, 반도체 웨이퍼 등의 기재 상에 감광재 (포토레지스트), 보호막 등의 막을 도포한 것을 포함한다. 마스크는 기판 상에 축소 투영되는 디바이스 패턴이 형성된 레티클을 포함한다. 또, 본 실시형태에서는, 마스크로서 투과형 마스크를 사용하는데, 반사형 마스크를 사용해도 된다.

본 실시형태에서는, 노광 장치 (EX) 로서 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 주사 방향으로 동기 이동시키면서 마스크 (M) 에 형성된 패턴을 기판 (P) 에 노광하는 주사형 노광 장치 (소위 스캐닝 스테퍼) 를 사용하는 경우를 예로 하여 설명한다. 이하의 설명에서, 수평면 내에서 마스크 (M) 와 기판 (P) 의 동기 이동 방향 (주사 방향) 을 Y 축 방향, 수평면 내에서 Y 축 방향과 직교하는 방향을 X 축 방향 (비주사 방향), X 축 및 Y 축 방향에 수직이고 투영 광학계 (PL) 의 광축 (AX) 과 평행한 방향을 Z 축 방향으로 한다. 또, X 축, Y 축, 및 Z 축 둘레의 회전 (경사) 방향을 각각 θX, θY 및 θZ 방향으로 한다.

본 실시형태의 노광 장치 (EX) 는, 액침법을 적용한 액침식 노광 장치로서, 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 을 액체 (LQ) 로 채우는 액침 시스템 (1) 을 구비하고 있다. 액침 시스템 (1) 은 투영 광학계 (PL) 의 최종 광학 소자 (FL) 와, 기판 스테이지 (4) 에 유지된 기판 (P) 사이의 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 을 액체 (LQ) 로 채우도록, 기판 (P) 상에 액체 (LQ) 의 액침 영역 (LR) 을 형성한다. 여기에서, 최종 광학 소자 (FL) 란, 투영 광학계 (PL) 의 복수의 광학 소자 중, 투영 광학계 (PL) 의 이미지면에 가장 가까운 광학 소자이다.

액침 시스템 (1) 은 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 근방에 형성되고, 광로 공간 (K) 에 대해 액체 (LQ) 를 공급할 수 있는 공급구 (12) 및 액체 (LQ) 를 회수할 수 있는 회수구 (22) 를 갖는 노즐 부재 (70) 와, 공급관 (13), 및 노즐 부재 (70) 의 공급구 (12) 를 통하여 광로 공간 (K) 에 액체 (LQ) 를 공급하는 액체 공급 장치 (11) 와, 노즐 부재 (70) 의 회수구 (22), 및 회수관 (23) 을 통하여 액체 (LQ) 를 회수하는 액체 회수 장치 (21) 를 구비하고 있다.

후술하는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 액침 시스템 (1) 은 액체 (LQ) 를 회수하는 회수 능력을, 노즐 부재 (70) 의 각 부위에 따라 서로 상이하게 하고 있다. 본 실시형태에서는, 회수구 (22) 에는 다공 부재 (25) 가 배치되어 있으며, 회수구 (22) 에 배치된 다공 부재 (25) 의 각 부위에서의 액체 (LQ) 를 회수하 는 회수 능력을 서로 상이하게 하고 있다.

액체 공급 장치 (11) 및 액체 회수 장치 (21) 의 동작은 제어 장치 (7) 에 의해 제어된다. 액체 공급 장치 (11) 는, 공급하는 액체 (LQ) 의 온도를 조정하는 온도 조정 장치, 및 공급하는 액체 (LQ) 중의 이물질 등을 제거하기 위한 필터 장치 등을 구비하고 있으며, 청정하고 온도가 조정된 액체 (LQ) 를 송출할 수 있다. 액체 회수 장치 (21) 는 진공계 등, 액체 (LQ) 및 기체를 함유하는 유체를 흡인할 수 있는 흡인 장치를 구비하고 있으며, 액체 (LQ) 를 회수할 수 있다. 노광 장치 (EX) 는 투영 광학계 (PL), 및 광로 공간 (K) 을 채우는 액체 (LQ) 를 통하여 마스크 (M) 를 통과한 노광광 (EL) 을 기판 (P) 상에 조사함으로써, 마스크 (M) 의 패턴 이미지를 기판 (P) 상에 투영하여, 기판 (P) 을 노광한다. 또, 본 실시형태의 노광 장치 (EX) 는, 액체 (LQ) 로 광로 공간 (K) 이 채워짐과 함께, 투영 광학계 (PL) 의 투영 영역 (AR) 을 포함하는 기판 (P) 상의 일부의 영역에, 투영 영역 (AR) 보다 크고 또한 기판 (P) 보다 작은 액체 (LQ) 의 액침 영역 (LR) 을 국소 적으로 형성하는 국소 액침 방식을 채용하고 있다.

노광 장치 (EX) 는, 바닥면 상에 형성된 베이스 (BP) 와, 그 베이스 (BP) 상에 설치된 메인 프레임 (2) 을 구비하고 있다. 조명계 (IL) 는 메인 프레임 (2) 의 상부에 고정된 서브 프레임 (2F) 에 의해 지지된다. 조명계 (IL) 는 마스크 (M) 상의 소정의 조명 영역을 균일한 조도 분포의 노광광 (EL) 으로 조명하는 것이다. 조명계 (IL) 로부터 사출되는 노광광 (EL) 으로는, 예를 들어, 수은 램프로부터 사출되는 휘선 (g 선, h 선, i 선) 및 KrF 엑시머 레이저광 (파장 248 ㎚) 등의 원자외광 (DUV 광), ArF 엑시머 레이저광 (파장 193㎚) 및 F₂ 레이저광 (파장 157㎚) 등의 진공 자외광 (VUV 광) 등이 사용된다. 본 실시형태에서는 ArF 엑시머 레이저광이 사용된다.

본 실시형태에서는, 액체 (LQ) 로서 물 (순수) 이 사용된다. 순수는 ArF 엑시머 레이저광뿐만 아니라, 예를 들어, 수은 램프로부터 사출되는 휘선 (g 선, h 선, i 선) 및 KrF 엑시머 레이저광 (파장 248㎚) 등의 원자외광 (DUV 광) 도 투과할 수 있다. 또, 순수는 반도체 제조 공장 등에서 용이하게 대량으로 입수할 수 있음과 함께, 기판 (P) 이나 광학 소자 등에 대한 악영향이 없다는 이점이 있다.

마스크 스테이지 (3) 는 리니어 모터 등의 액츄에이터를 포함하는 마스크 스테이지 구동 장치 (3D) 에 의해, 마스크 (M) 를 유지한 상태에서, 마스크 스테이지 정반 (3B) 상에서, X 축, Y 축 및 θZ 방향으로 이동할 수 있다. 마스크 스테이지 (3) 는, 에어 베어링 (3A) 에 의해 마스크 스테이지 정반 (3B) 의 상면 (가이드면) 에 대해 비접촉 지지되어 있다. 마스크 스테이지 정반 (3B) 은 메인 프레임 (2) 의 내측을 향하여 돌출되는 상측 지지부 (2A) 에 방진 장치 (3S) 를 개재하여 지지되어 있다. 마스크 스테이지 (3) (나아가서는 마스크 (M)) 의 위치 정보는 레이저 간섭계 (3L) 에 의해 계측된다. 레이저 간섭계 (3L) 는, 마스크 스테이지 (3) 상에 형성된 반사경 (3K) 을 사용하여 마스크 스테이지 (3) 의 위치 정보를 계측한다. 제어 장치 (7) 는 레이저 간섭계 (3L) 의 계측 결과에 기초 하여 마스크 스테이지 구동 장치 (3D) 를 제어하고, 마스크 스테이지 (3) 에 유지되어 있는 마스크 (M) 의 위치를 제어한다.

또한, 반사경 (3K) 은 평면 거울뿐만 아니라 코너 큐브 (레트로리플렉터) 를 포함하는 것으로 해도 되고, 반사경 (3K) 을 마스크 스테이지에 고정 설치하는 대신에, 예를 들어, 마스크 스테이지 (3) 의 단면 (측면) 을 경면 가공하여 반사면을 형성해도 된다. 또, 마스크 스테이지 (3) 는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 평8-130179호 (대응 미국특허 제6,721,034호) 에 개시되는 조미동(粗微動)할 수 있는 구성으로 해도 된다.

투영 광학계 (PL) 는 마스크 (M) 의 패턴 이미지를 소정의 투영 배율로 기판 (P) 에 투영하는 것으로서, 복수의 광학 소자를 가지고 있으며, 이들 광학 소자는 경통 (5) 으로 유지되어 있다. 경통 (5) 은 플랜지 (5F) 를 가지고 있으며, 투영 광학계 (PL) 는 플랜지 (5F) 를 개재하여 경통 정반 (메인 칼럼 ; 5B) 에 지지되어 있다. 메인 칼럼 (5B) 은 메인 프레임 (2) 의 내측을 향하여 돌출되는 하측 지지부 (2B) 에 방진 장치 (5S) 를 개재하여 지지되어 있다. 본 실시형태의 투영 광학계 (PL) 는, 그 투영 배율이 예를 들어, 1/4, 1/5, 1/8 등인 축소계로서, 상기 서술한 조명 영역과 공액인 투영 영역에 마스크 패턴의 축소 이미지를 형성한다. 또한, 투영 광학계 (PL) 는 축소계, 등배계 및 확대계 중 어느 것이어도 된다. 또, 투영 광학계 (PL) 는, 반사 광학 소자를 포함하지 않는 굴절계, 굴절 광학 소자를 포함하지 않는 반사계, 반사 광학 소자와 굴절 광학 소자를 포함하는 반사 굴절계 중 어느 것이어도 된다. 또, 투영 광학계 (PL) 는 도립 이미지 와 정립 이미지 중 어느 것을 형성해도 된다.

기판 스테이지 (4) 는, 기판 (P) 을 유지하는 기판 홀더 (4H) 를 가지고 있으며, 리니어 모터 등의 액츄에이터를 포함하는 기판 스테이지 구동 장치 (4D) 에 의해, 기판 홀더 (4H) 에 기판 (P) 을 유지시킨 상태에서, 기판 스테이지 정반 (4B) 상에서, X 축, Y 축, Z 축, θX, θY 및 θZ 방향의 6 자유도 방향으로 이동할 수 있다. 기판 스테이지 (4) 는, 에어 베어링 (4A) 에 의해 기판 스테이지 정반 (4B) 의 상면 (가이드면) 에 대해 비접촉 지지되어 있다. 기판 스테이지 정반 (4B) 은 베이스 (BP) 에 방진 장치 (4S) 를 개재하여 지지되어 있다. 기판 스테이지 (4) (나아가서는 기판 (P)) 의 위치 정보는 레이저 간섭계 (4L) 에 의해 계측된다. 레이저 간섭계 (4L) 는, 기판 스테이지 (4) 에 형성된 반사경 (4K) 을 사용하여 기판 스테이지 (4) 의 X 축, Y 축 및 θZ 방향에 관한 위치 정보를 계측한다. 또, 기판 스테이지 (4) 에 유지되어 있는 기판 (P) 표면의 면위치 정보 (Z 축, θX 및 θY 방향에 관한 위치 정보) 는, 도시하지 않은 포커스ㆍ레벨링 검출계에 의해 검출된다. 제어 장치 (7) 는, 레이저 간섭계 (4L) 의 계측 결과 및 포커스ㆍ레벨링 검출계의 검출 결과에 기초하여 기판 스테이지 구동 장치 (4D) 를 제어하고, 기판 스테이지 (4) 에 유지되어 있는 기판 (P) 의 위치를 제어한다.

포커스ㆍ레벨링 검출계는 그 복수의 계측점에서 각각 기판의 Z 축 방향의 위치 정보를 계측함으로써, 기판의 θX 및 θY 방향의 경사 정보 (회전각) 를 검출하는 것이다. 또한, 예를 들어, 레이저 간섭계가 기판의 Z 축, θX 및 θY 방향 의 위치 정보를 계측할 수 있을 때에는, 기판의 노광 동작 중에 그 Z 축 방향의 위치 정보를 계측할 수 있게 되도록 포커스ㆍ레벨링 검출계를 형성하지 않아도 되고, 적어도 노광 동작 중에는 레이저 간섭계의 계측 결과를 사용하여 Z 축, θX 및 θY 방향에 관한 기판 (P) 의 위치를 제어하도록 해도 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 기판 홀더 (4H) 는, 기판 스테이지 (4) 상에 형성된 오목부 (4R) 에 배치되어 있으며, 기판 스테이지 (4) 의 오목부 (4R) 주위에 형성된 상면 (4F) 은, 기판 홀더 (4H) 에 유지된 기판 (P) 의 표면과 거의 동일한 높이 (면일) 가 되는 평탄면으로 되어 있다. 또한, 기판 홀더 (4H) 에 유지된 기판 (P) 의 표면과 기판 스테이지 (4) 의 상면 (4F) 사이에 단차가 있어도 된다. 또한, 기판 스테이지 (4) 의 상면 (4F) 은 그 일부, 예를 들어, 기판 (P) 을 둘러싸는 소정 영역만, 기판 (P) 의 표면과 거의 동일한 높이로 해도 된다. 본 실시형태에서는, 기판 홀더 (4H) 와 기판 스테이지 (4) 를 별도로 구성하고, 예를 들어, 진공 흡착 등에 의해 기판 홀더 (4H) 를 기판 스테이지 (4) 의 오목부에 고정시키고 있는데, 기판 홀더 (4H) 를 기판 스테이지 (4) 에 일체로 형성해도 된다.

다음으로, 도 2 ∼ 도 5 를 참조하면서, 액침 시스템 (1) 의 노즐 부재 (70) 에 대하여 설명한다. 도 2 는 노즐 부재 (70) 근방을 나타내는 개략 사시도의 일부 파단도, 도 3 은 노즐 부재 (70) 를 하측에서부터 본 사시도, 도 4 는 YZ 평면과 평행한 측단면도, 도 5 는 XZ 평면과 평행한 측단면도이다.

노즐 부재 (70) 는 광로 공간 (K) 에 액체 (LQ) 를 공급하기 위한 공급구 (12) 및 액체 (LQ) 를 회수하기 위한 회수구 (22) 를 가지고 있다. 노즐 부재 (70) 는 고리형 부재로서, 최종 광학 소자 (FL) 를 둘러싸도록 형성되어 있다. 기판 (P) (기판 스테이지 (4)) 은 노즐 부재 (70) 의 하방에서 이동할 수 있다. 도 1 에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에서는, 노즐 부재 (70) 는, 지지 장치 (61) 를 개재하여 메인 프레임 (2) 의 하측 지지부 (2B) 에 지지되어 있으며, 노즐 부재 (70) 와 최종 광학 소자 (FL) 는 떨어져 있다. 또, 노즐 부재 (70) 는 최종 광학 소자 (FL) 의 하면 (T1) 과 대향하는 상면 (79) 을 갖는 바닥판 (78) 을 가지고 있다. 기판 (P) (기판 스테이지 (4)) 이 노즐 부재 (70) 의 하방에 배치되어 있을 때, 바닥판 (78) 의 일부는, Z 축 방향에 관하여, 최종 광학 소자 (FL) 의 하면 (T1) 과 기판 (P) (기판 스테이지 (4)) 사이에 배치된다. 또, 최종 광학 소자 (FL) 의 하면 (T1) 과 바닥판 (78) 의 상면 (79) 사이에는 소정의 갭을 갖는 공간이 형성되어 있다. 이하의 설명에서는, 최종 광학 소자 (FL) 의 하면 (T1) 과 바닥판 (78) 의 상면 (79) 사이의 공간을 포함하는 노즐 부재 (70) 의 내측의 공간을 적절히 내부 공간 (IS) 이라고 한다.

또, 바닥판 (78) 의 중앙에는, 노광광 (EL) 이 통과하는 개구 (76) 가 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 노광광 (EL) 의 XY 단면 형상 (즉, 투영 영역 (AR) 의 형상) 은, X 축 방향을 길이 방향으로 하는 대략 직사각형 형상으로서, 개구 (76) 는, 노광광 (EL) 의 XY 단면 형상 (투영 영역 (AR) 의 형상) 에 따른 대략 직사각형 형상으로 형성되어 있다.

노즐 부재 (70) (바닥판 (78)) 는 XY 평면과 거의 평행한 평탄한 하면 (77) 을 갖는다. 하면 (77) 은 개구 (76) (노광광 (EL) 의 광로 (K)) 를 둘러싸도록 형성되어 있다. 또, 노즐 부재 (70) (바닥판 (78)) 와 기판 (P) (기판 스테이지 (4)) 이 대향하고 있을 때에, 하면 (77) 의 일부는 투영 광학계 (PL) 의 최종 광학 소자 (FL) 의 하면 (T1) 과 기판 (P) 사이에 위치하여, 기판 (P) (기판 스테이지 (4)) 와 하면 (77) 사이에 액체 (LQ) 를 유지할 수 있다. 또, 노즐 부재 (70) (바닥판 (78)) 는 노즐 부재 (70) (바닥판 (78)) 와 기판 (P) (기판 스테이지 (4)) 이 대향하고 있을 때에, 하면 (77) 이 기판 스테이지 (4) 에 유지된 기판 (P) 에 가장 접근하도록 구성, 배치되어 있다. 또, 본 실시형태에서는, 노즐 부재 (70) (바닥판 (78)) 는 노즐 부재 (70) (바닥판 (78)) 와 기판 (P) (기판 스테이지 (4)) 이 대향하고 있을 때에, 노즐 부재 (70) 의 하면 (77) 이, 기판 스테이지 (4) 에 유지된 기판 (P) 의 표면과 거의 평행해지도록 배치되어 있다. 이하의 설명에서는, 노즐 부재 (70) (바닥판 (78)) 의 하면 (77) 을 적절히 랜드면 (77) 이라고 한다. 본 실시형태에서는, 랜드면 (77) 의 외형은 거의 정사각형이다.

액침 영역 (LR) 을 형성하는 액체 (LQ) 는 바닥판 (78) 및 최종 광학 소자 (FL) 에 접촉한다. 랜드면 (77) 은 액체 (LQ) 에 대해 친액성을 가지고 있으며, 랜드면 (77) 에서의 액체 (LQ) 의 접촉각은 40°이하이고, 바람직하게는 10°이하이다. 본 실시형태에서는, 랜드면 (77) 을 갖는 바닥판 (78) 은 티탄 에 의해 형성되어 있으며, 친액성 (친수성) 을 가지고 있다. 또한, 랜드면 (77) 에 친액성을 높이기 위한 표면 처리를 실시해도 된다.

공급구 (12) 는 내부 공간 (IS) 에 접속되어 있으며, 내부 공간 (IS) 에 액체 (LQ) 를 공급할 수 있다. 노즐 부재 (70) 의 내부에는 공급구 (12) 에 접속 하는 공급 유로 (14) 가 형성되어 있으며, 공급구 (12) 는, 공급 유로 (14) 및 공급관 (13) 을 통하여 액체 공급 장치 (11) 에 접속되어 있다. 본 실시형태에서는, 공급구 (12) 는 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 의 외측에서, 광로 공간 (K) 의 Y 축 방향 양측의 각각의 소정 위치에 형성되어 있다.

또, 노즐 부재 (70) 는, 내부 공간 (IS) 의 기체를 외부 공간 (대기 공간을 포함한다 ; OS) 으로 배출 (배기) 하는 배출구 (16) 를 가지고 있다. 배출구 (16) 는 내부 공간 (IS) 에 접속되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 배출구 (16) 는 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 의 외측에서, 광로 공간 (K) 의 X 축 방향 양측의 각각의 소정 위치에 형성되어 있다. 내부 공간 (IS) 의 기체는 배출구 (16), 및 노즐 부재 (70) 의 내부에 형성된 배출 유로 (15) 를 통하여 외부 공간 (OS) 으로 배출할 수 있도록 되어 있다.

다음으로, 회수구 (22) 에 대하여 설명한다. 기판 (P) 은 회수구 (22) 와 대향하는 위치로 이동할 수 있으며, 회수구 (22) 는 기판 스테이지 (4) 에 유지된 기판 (P) 의 상방으로부터 기판 (P) 상의 액체 (LQ) 를 회수할 수 있다. 본 실시형태에서는, 회수구 (22) 는, 광로 공간 (K) 에 대해 공급구 (12) 및 배출구 (16) 의 외측에 형성되어 있으며, 광로 공간 (K), 랜드면 (77), 공급구 (12) 및 배출구 (16) 를 둘러싸도록 고리형으로 형성되어 있다. 회수구 (22) 는 회수 유로 (24) 및 회수관 (23) 을 통하여, 진공계 등의 액체 (LQ) 를 회수할 수 있는 흡인 장치를 포함하는 액체 회수 장치 (21) 에 접속되어 있다. 또한, 회수구 (22) 는 광로 공간 (K) 에 대해 공급구 (12) 보다 떨어져서 배치하지 않아도 된다.

회수구 (22) 에는 복수의 구멍을 갖는 다공 부재 (25) 가 배치되어 있다. 다공 부재 (25) 는, 액체 (LQ) 를 회수하기 위한 부재로서, 액체 (LQ) 를 회수할 수 있는 (통과할 수 있는) 복수의 구멍을 가지고 있다. 본 실시형태에서는, 다공 부재 (25) 는 티탄제 메시 부재로서, 소정의 두께를 갖는 판 형상의 기재와, 그 기재의 두께 방향으로 관통하도록 형성된 복수의 구멍을 가지고 있다. 다공 부재 (25) 는 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 의 외측에 배치되고, 다공 부재 (25) 와 대향하는 기판 (P) 상의 액체 (LQ) 가 다공 부재 (25) 를 통하여 회수된다.

또, 회수구 (22) (다공 부재 (25)) 는, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대해 랜드면 (77) 보다 외측에 배치된다. 다공 부재 (25) 는 하면 (26) 을 가지고, 다공 부재 (25) 의 하면 (26) 과 대향하는 기판 (P) 상의 액체 (LQ) 가 다공 부재 (25) 를 통하여 회수된다. 본 실시형태에서는, 다공 부재 (25) 의 하면 (26) 은 XY 평면과 거의 평행한 거의 평탄한 면으로서, 다공 부재 (25) 의 하면 (26) 과 랜드면 (77) 은 거의 높이가 동일하다. 따라서, 본 실시형태에서는, 다공 부재 (25) 의 하면 (26) 과 기판 (P) 이 대향하고 있을 때, 다공 부재 (25) 의 하면 (26) 은, 기판 (P) 의 표면과 거의 평행하다.

액체 회수 장치 (21) 는, 액침 영역 (LR) 을 형성하는 액체 (LQ) 를, 다공 부재 (25) 의 구멍을 통하여 회수할 수 있다. 다공 부재 (25) 의 구멍을 통과한 액체 (LQ) 는, 회수 유로 (24) 및 회수관 (23) 을 통하여 액체 회수 장치 (21) 에 회수된다.

본 실시형태에서는, 액침 시스템 (1) 은, 액체 (LQ) 를 회수하는 회수 능력 을, 노즐 부재 (70) 의 각 부위에 따라 서로 상이하게 하고 있다. 본 실시형태에서는, 액침 시스템 (1) 은, 회수구 (22) 에 배치된 다공 부재 (25) 의 각 부위에서의 액체 (LQ) 를 회수하는 회수 능력을 서로 상이하게 하고 있다. 여기에서, 액체 (LQ) 를 회수하는 회수 능력이란, 액체 (LQ) 를 회수하는 소정 면 (여기에서는 하면 (26)) 에서의 단위 면적당 가능 회수량을 포함하는 의미이다.

다공 부재 (25) 의 각 부위에서의 회수 능력은, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대한 위치에 따라 설정되어 있다. 본 실시형태에서는, 다공 부재 (25) 의 각 부위에서의 회수 능력이, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대한 거리에 따라 설정되어 있다.

본 실시형태에서는, 다공 부재 (25) 는, 제 1 회수 능력을 갖는 제 1 영역 (25A) 과, 제 1 회수 능력보다 높은 제 2 회수 능력을 갖는 제 2 영역 (25B) 을 가지고 있다. 제 2 영역 (25B) 은, 제 1 영역 (25A) 보다 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에서 먼 위치에 배치되어 있다. 본 실시형태에서는, 제 1 영역 (25A) 은, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) (랜드면 (77)) 을 둘러싸도록 거의 직사각형 형상 (ㅁ 자 형상) 으로 배치된다. 제 2 영역 (25B) 은, 제 1 영역 (25A) 을 둘러싸도록 거의 직사각형 형상 (ㅁ 자 형상) 으로 배치되어 있다. 즉, 다공 부재 (25) 의 랜드면 (77) 에 가까운 제 1 영역 (25A) 의 회수 능력은 비교적 낮고, 랜드면 (77) 에 대해 제 1 영역 (25A) 보다 먼 제 2 영역 (25B) 의 회수 능력은 비교적 높게 되어 있다. 또, 랜드면 (77) 은 회수 능력이 없는 영역이다.

본 실시형태에서는, 다공 부재 (25) 의 각 부위에서의 구조를 서로 상이하게 함으로써, 각 부위에 있어서의 회수 능력을 서로 상이하게 하고 있다. 본 실시형태에서는, 다공 부재 (25) 의 각 부위에서의 구멍의 크기를 서로 상이하게 함으로써, 회수 능력을 서로 상이하게 하고 있다.

도 6 은 다공 부재 (25) 의 일부를 하면 (26) 측에서 본 확대도이다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 제 1 영역 (25A) 의 구멍의 크기와 제 2 영역 (25B) 의 구멍의 크기는 서로 상이하다. 구체적으로는, 제 1 영역 (25A) 에는 제 1 크기 (예를 들어, 직경 ; D1) 를 갖는 구멍이 형성되고, 제 2 영역 (25B) 에는 제 1 크기 (D1) 보다 큰 제 2 크기 (D2) 를 갖는 구멍이 형성되어 있다. 즉, 작은 구멍을 갖는 제 1 영역 (25A) 의 액체 (LQ) 의 회수 능력 (제 1 회수 능력) 쪽이, 큰 구멍을 갖는 제 2 영역 (25B) 의 액체 (LQ) 의 회수 능력 (제 2 회수 능력) 보다 낮게 되어 있다. 이와 같이, 본 실시형태에서는, 다공 부재 (25) 의 제 1, 제 2 영역 (25A, 25B) 각각에서의 구멍의 크기를 서로 상이하게 함으로써, 제 1, 제 2 영역 (25A, 25B) 에서의 액체 (LQ) 의 회수 능력을 상이하게 하고 있다.

또한, 상기 서술한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 다공 부재 (25) 는 티탄제로서, 액체 (LQ) 에 대해 친액성 (친수성) 을 가지고 있다. 또한, 다공 부재 (25) 에 친액성을 높이기 위한 표면 처리를 실시해도 된다.

다음으로, 상기 서술한 구성을 갖는 노광 장치 (EX) 를 사용하여 마스크 (M) 의 패턴의 이미지로 기판 (P) 을 노광하는 방법에 대하여 설명한다.

노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 을 액체 (LQ) 로 채우기 위해, 제어 장치 (7) 는, 액체 공급 장치 (11) 및 액체 회수 장치 (21) 각각을 구동시킨다. 액체 공 급 장치 (11) 로부터 송출된 액체 (LQ) 는 공급관 (13) 을 흐른 후, 노즐 부재 (70) 의 공급 유로 (14) 를 통하여, 공급구 (12) 에서 내부 공간 (IS) 으로 공급된다. 공급구 (12) 에서 내부 공간 (IS) 으로 공급된 액체 (LQ) 는, 내부 공간 (IS) 을 채운 후, 개구 (76) 를 통하여 랜드면 (77) 과 기판 (P) (기판 스테이지 (4)) 사이의 공간으로 유입되어, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 을 채움과 함께, 액침 영역 (LR) 을 형성한다. 이와 같이, 액침 시스템 (1) 은, 공급구 (12) 에서 최종 광학 소자 (FL) 와 바닥판 (78) 사이의 내부 공간 (IS) 으로 액체 (LQ) 를 공급함으로써, 최종 광학 소자 (FL) (투영 광학계 (PL)) 와 기판 (P) (기판 스테이지 (4)) 사이의 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 을 액체 (LQ) 로 채움과 함께, 노즐 부재 (70) 와 기판 (P) (기판 스테이지 (4)) 사이의 일부에 액체 (LQ) 를 유지하여 액침 영역 (LR) 을 형성한다. 이 때, 액체 회수 장치 (21) 는 단위 시간당 소정량의 액체 (LQ) 를 회수하고 있다. 진공계 등의 흡인 장치를 포함하는 액체 회수 장치 (21) 는, 회수 유로 (24) 를 부압으로 함으로써, 회수구 (22) 에 배치되어 있는 다공 부재 (25) 와 기판 (P) 사이에 존재하는 액체 (LQ) 를, 다공 부재 (25) 를 통하여 회수할 수 있다. 다공 부재 (25) 로부터의 회수된 액체 (LQ) 는, 회수 유로 (24) 로 유입되고, 회수관 (23) 을 흐른 후, 액체 회수 장치 (21) 에 회수된다. 제어 장치 (7) 는, 액침 시스템 (1) 을 제어하여, 기판 (P) 의 노광 중에, 액체 공급 장치 (11) 에 의한 액체 공급 동작과 액체 회수 장치 (21) 에 의한 액체 회수 동작을 병행하여 실시함으로써, 광로 공간 (K) 을 액체 (LQ) 로 채우도록, 기판 (P) 상의 일부의 영역에 액체 (LQ) 의 액침 영역 (LR) 을 국소적으 로 형성한다. 그리고, 제어 장치 (7) 는 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 을 액체 (LQ) 로 채운 상태에서, 광로 공간 (K) 에 대해 기판 (P) 을 Y 축 방향으로 이동시키면서 기판 (P) 상에 노광광 (EL) 을 조사한다.

노즐 부재 (70) 는 랜드면 (77) 과 기판 (P) 의 표면 사이에서 액체 (LQ) 를 양호하게 유지할 수 있기 때문에, 기판 (P) 의 노광 중 등에서도, 최종 광학 소자 (FL) 와 기판 (P) 사이의 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 및 랜드면 (77) 과 기판 (P) 사이의 공간을 액체 (LQ) 로 양호하게 채울 수 있다. 또, 본 실시형태에서는, 노즐 부재 (70) 는, 배출구 (16) 를 가지고 있기 때문에, 광로 공간 (K) 을 채우는 액체 (LQ) 중에 기포가 생성되는 문제가 억제된다. 따라서, 노광광 (EL) 을 기판 (P) 까지 양호하게 도달시킬 수 있다.

이러한 주사형 노광 장치에 있어서, 광로 공간 (K) 을 액체 (LQ) 로 채운 상태에서 기판 (P) 을 이동시켰을 때, 액체 (LQ) 가 양호하게 회수되지 않아, 예를 들어, 기판 (P) 과 노즐 부재 (70) 사이의 공간보다 외측으로 액체 (LQ) 가 누출될 가능성이 있다. 상기 서술한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 기판 (P) 의 표면과의 사이에서 액체 (LQ) 를 유지할 수 있는 랜드면 (77) 이 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 을 둘러싸도록 형성되어 있는데, 예를 들어, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대해 랜드면 (77) 보다 외측에 배치된 회수구 (22) 의 회수 능력에 따라서는, 기판 (P) 을 이동시켰을 때에, 액체 (LQ) 가 누출될 가능성이 있다.

예를 들어, 도 7a 및 도 7b 에 나타내는 바와 같이, 회수구 (22) 에 배치된 다공 부재 (25') 의 구멍의 직경이 일정하고, 다공 부재 (25') 의 회수 능력이 일 정한 경우에 대하여 살펴보기로 한다. 도 7a 에 나타내는 바와 같은, 랜드면 (77) 과 기판 (P) 의 표면 사이에 액체 (LQ) 가 유지되어 있는 제 1 상태에서, 광로 공간 (K) 에 대해 기판 (P) 을 -Y 방향으로 소정 속도로 소정 거리만큼 이동시켜, 도 7b 에 나타내는 바와 같은, 기판 (P) 의 이동 중에 있어서의 제 2 상태가 된 경우, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 그 외측의 공간의 계면 (LG) 은 -Y 방향으로 이동하고, 다공 부재 (25') 의 하면 (26) 에 접촉한 액체 (LQ) 는 다공 부재 (25') 의 구멍을 통하여 회수된다. 제 2 상태에서는, 액체 (LQ) 에는, 주로, 기판 (P) 의 -Y 방향으로의 이동에 의해 발생하는 -Y 방향으로의 흐름 성분 (F1) 과, 회수구 (22) 의 회수 동작에 의해 발생하는 다공 부재 (25') 의 구멍으로 향하는 거의 상 방향 (+Z 방향) 으로의 흐름 성분 (F2') 이 생성된다.

도 7a 및 도 7b 에 있어서, 랜드면 (77) 에는 액체 (LQ) 를 회수하는 회수 능력이 없기 때문에, 랜드면 (77) 아래에 존재하는 액체 (LQ) 에는, +Z 방향으로 향하는 흐름 성분 (F2') 은 생성되지 않고, 랜드면 (77) 아래에서 다공 부재 (25') 아래로 이동한 액체 (LQ) 에는, +Z 방향으로 향하는 흐름 성분 (F2') 이 생성된다. 여기에서, 랜드면 (77) 에 인접하는 위치에 배치되어 있는 다공 부재 (25') 의 회수 능력이 비교적 높은 경우 (예를 들어, 상기 서술한 제 2 회수 능력을 갖는 경우), 랜드면 (77) 아래에서 다공 부재 (25') 의 아래로 이동한 액체 (LQ) 에는, +Z 방향으로 향하는 흐름 성분 (F2') 이 급격하게 생성된다. -Y 방향으로 이동하고 있는 액체 (LQ) 에 +Z 방향으로의 흐름 성분 (F2') 이 급격하게 생성되면, 계면 (LG) 의 형상이 흐트러져, 액체 (LQ) 가 누출되거나, 누출된 액체 (LQ) 가 물방울 이 되어 기판 (P) 의 표면에 잔류할 가능성이 있다. 예를 들어, 도 7b 에 나타내는 바와 같이, 기판 (P) 의 표면 근방의 액체 (LQ) 만이 기판 (P) 과 함께 -Y 방향으로 이동하여, 기판 (P) 상에 액체 (LQ) 의 박막이 형성된다. 그 박막의 일부가 액침 영역 (LR) 을 형성하는 액체 (LQ) 로부터 분리되면, 액체 (LQ) 가 물방울이 되어 기판 (P) 의 표면에 잔류하는 현상이 발생할 가능성이 있다.

즉, 액체 (LQ) 의 거동 (흐름 성분) 이 급격하게 변화하면, 액체 (LQ) 가 누출되거나, 기판 (P) 상에 잔류할 가능성이 높아진다. 액체 (LQ) 의 거동은, 기판 (P) 과 대향하는 면에서, 액체 (LQ) 의 계면의 이동 방향에 서로 인접하는 면끼리의 회수 능력의 차이가 클수록 급격하게 변화한다고 생각할 수 있다. 도 7a 및 7b 에서는, 회수 능력이 없는 랜드면 (77) 과, 회수 능력이 높은 다공 부재 (25') 의 하면 (26) 이 인접해 있으며, 랜드면 (77) 의 회수 능력과 다공 부재 (25') 의 회수 능력의 차이가 크기 때문에, 액체 (LQ) 의 거동에 급격한 변화가 생긴다.

도 8a 및 8b 는, 본 실시형태에 관련된 다공 부재 (25) 가 회수구 (22) 에 배치되어 있는 상태에서의 액체 (LQ) 의 거동을 설명하기 위한 모식도이다. 상기 서술한 바와 같이, 다공 부재 (25) 는, 도 7a 및 도 7b 의 경우와 마찬가지로, 랜드면 (77) 에 인접하는 위치에 배치되어 있는데, 랜드면 (77) 에 인접하는 위치에는, 비교적 작은 제 1 회수 능력을 갖는 제 1 영역 (25A) 이 배치되고, 제 1 영역 (25A) 보다 랜드면 (77) 에서 먼 위치에는, 제 1 회수 능력보다 높은 제 2 회수 능력을 갖는 제 2 영역 (25B) 이 배치되어 있다. 도 8a 에 나타내는 바와 같 은, 랜드면 (77) 과 기판 (P) 의 표면 사이에 액체 (LQ) 가 유지되어 있는 제 1 상태에서, 광로 공간 (K) 에 대해 기판 (P) 을 -Y 방향으로 소정 속도로 소정 거리만큼 이동시켜, 도 8b 에 나타내는 바와 같은, 기판 (P) 의 이동 중에 있어서의 제 2 상태가 된 경우, 액체 (LQ) 는, 다공 부재 (25) 의 구멍을 통하여 회수된다. 도 8a 및 8b 에 있어서, 랜드면 (77) 에 인접하는 위치에 배치된 다공 부재 (25) 의 제 1 영역 (25A) 의 회수 능력은 비교적 낮기 때문에, 기판 (P) 의 이동 방향 앞방향 (-Y 방향) 으로의 액체 (LQ) 의 흐름 성분 (F1) 에 대해, 회수구 (22) 의 회수 동작에 의해 발생하는 다공 부재 (25) 의 구멍으로 향하는 거의 상 방향 (+Z 방향) 으로의 흐름 성분 (F2) 은 비교적 작다. 이로써, 액체 (LQ) 의 거동이 급격하게 변화되는 것이 억제된다.

즉, 도 8a 및 8b 에서는, 랜드면 (77) 에 가까운 제 1 영역 (25A) 의 회수 능력은 비교적 낮고, 랜드면 (77) 의 회수 능력과 다공 부재 (25) 의 제 1 영역 (25A) 의 회수 능력의 차이는 작기 때문에, 액체 (LQ) 의 거동은 급격하게는 변화하지 않는다. 따라서, 다공 부재 (25) 의 제 1 영역 (25A) 은, 액체 (LQ) 의 거동에 급격한 변화를 가져오지 않고, 액체 (LQ) 를 양호하게 회수할 수 있다.

제 1 영역 (25A) 의 외측 (제 1 영역 (25A) 의 주위) 에는, 높은 회수 능력을 갖는 제 2 영역 (25B) 이 배치되어 있기 때문에, 제 1 영역 (25A) 에서 회수되지 않은 액체 (LQ) 를 제 2 영역 (25B) 에서 회수할 수 있다. 따라서, 회수구 (22) (다공 부재 (25)) 를 통하여, 기판 (P) 과 노즐 부재 (70) 사이의 공간에 존재하는 액체 (LQ) 를, 그 공간에서 외측으로 누출시키지 않고, 양호하게 회수할 수 있다. 여기에서, 다공 부재 (25) 의 제 1 영역 (25A) 의 회수 능력과, 제 2 영역 (25B) 의 회수 능력의 차이는 작기 때문에, 다공 부재 (25) 는, 액체 (LQ) 의 흐름의 거동에 급격한 변화를 가져오지 않고, 액체 (LQ) 를 양호하게 회수할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 다공 부재 (25) 의 액체 (LQ) 를 회수하는 회수 능력을, 다공 부재 (25) 의 부위에 따라 서로 상이하게 함으로써, 그 다공 부재 (25) 를 사용하여 액체 (LQ) 를 회수할 때에도, 액체 (LQ) 의 거동의 급격한 변화를 억제하여, 액체 (LQ) 가 누출되거나, 기판 (P) 상에 물방울이 되어 잔류하는 것을 억제할 수 있다. 그리고, 본 실시형태에서는, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 을 액체 (LQ) 로 양호하게 채우기 위해, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 을 둘러싸도록, 기판 (P) 의 표면과의 사이에서 액체 (LQ) 를 유지할 수 있는 랜드면 (77) 이 형성되어 있으며, 그 랜드면 (77) 의 주위에, 비교적 작은 제 1 회수 능력을 갖는 제 1 영역 (25A) 이 배치되고, 제 1 영역 (25A) 의 주위에 제 2 회수 능력을 갖는 제 2 영역 (25B) 이 배치되어 있다. 이로써, 노즐 부재 (70) 의 하면에 있어서의 각 부위간 (랜드면 (77) 과 다공 부재 (25) 의 제 1 영역 (25A) 의 회수 능력의 차이, 및 다공 부재 (25) 의 제 1 영역 (25A) 과 제 2 영역 (25B) 의 회수 능력의 차이) 의 회수 능력의 차이를 작게 하고, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 을 액체 (LQ) 로 채우면서, 액체 (LQ) 를 양호하게 회수할 수 있다.

예를 들어, 기판 (P) 상에 액체 (LQ) 를 잔존시키지 않고 회수하기 위해서는, 회수구 (22) (다공 부재 (25)) 의 회수 능력을 높이는 것이 유효하다. 그 러나, 회수구 (22) 에 배치된 다공 부재 (25) 의 회수 능력을 일정하게 높인 경우, 도 7a 및 7b 를 참조하여 설명한 바와 같이, 랜드면 (77) 의 회수 능력과의 차이 에 따라, 액체 (LQ) 의 거동 (예를 들어, 계면) 에 급격한 변화를 가져와, 액체 (LQ) 가 누출되거나, 기판 (P) 상에 액체 (LQ) 의 물방울이 잔류하거나 할 가능성이 있다. 한편, 랜드면 (77) 의 회수 능력과 다공 부재 (25) 의 회수 능력의 차이를 작게 하기 위해, 다공 부재 (25) 의 회수 능력을 일정하게 낮게 한 경우, 액체 (LQ) 를 잔존시키지 않고 회수하는 것이 곤란해진다. 본 실시형태에서는, 다공 부재 (25) 의 액체 (LQ) 를 회수하는 회수 능력을, 다공 부재 (25) 의 부위에 따라 서로 상이하게 함으로써, 노즐 부재 (70) 의 하면에 있어서의 회수 능력의 차이가 커지는 것을 억제하여, 액체 (LQ) 를 누출시키지 않고, 양호하게 회수할 수 있다.

또, 제 1 영역 (25A) 을, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) (랜드면 (77)) 을 둘러싸도록 배치하고, 제 2 영역 (25B) 을, 제 1 영역 (25A) 을 둘러싸도록 배치했기 때문에, 기판 (P) (액침 영역 (LR) 의 계면) 이 어느 방향으로 이동한 경우에도, 액체 (LQ) 의 누출 등을 양호하게 억제할 수 있다.

또한, 상기 서술한 실시형태에서는, 다공 부재 (25) 의 각 부위에서의 회수 능력을 서로 상이하게 하기 위해, 각 부위에서의 구멍의 크기를 서로 상이하게 하고 있는데, 다공 부재 (25) 의 각 부위에서의 구멍의 밀도를 서로 상이하게 함으로써, 다공 부재 (25) 의 각 부위에서의 회수 능력을 상이하게 해도 된다. 예를 들어, 도 9 의 모식도에 나타내는 바와 같이, 다공 부재 (25) 중, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 가까운 제 1 영역 (25A) 의 구멍의 밀도를 낮게 하고, 제 1 영역 (25A) 보다 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에서 먼 제 2 영역 (25B) 의 구멍의 밀도를 높게 함으로써, 제 1 영역 (25A) 의 회수 능력을, 제 2 영역 (25B) 의 회수 능력보다 낮게 할 수 있다.

또, 상기 서술한 실시형태에 있어서, 다공 부재 (25) 는, 소정의 두께를 갖는 판 형상의 기재 (28) 와, 그 기재 (28) 의 두께 방향으로 관통하도록 형성된 복수의 구멍을 가지고 있는데, 그 다공 부재 (25) 의 기재 (28) 의 각 부위에서의 두께를 서로 상이하게 함으로써, 다공 부재 (25) 의 각 부위에서의 회수 능력을 상이하게 할 수 있다. 예를 들어, 도 10 의 모식도에 나타내는 바와 같이, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) (랜드면 (77)) 에 가까운 제 1 영역 (25A) 의 기재 (28) 를 제 1 두께 (H1) 로 하고, 제 1 영역 (25A) 보다 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에서 먼 제 2 영역 (25B) 의 기재 (28) 를 제 1 두께 (H1) 보다 얇은 제 2 두께 (H2) 로 함으로써, 제 1 영역 (25A) 의 회수 능력을, 제 2 영역 (25B) 의 회수 능력보다 낮게 할 수 있다. 제 1 영역 (25A) 의 제 1 두께 (H1) 를 갖는 기재 (28) 에 형성된 구멍의 유로는, 제 2 영역 (25B) 의 제 2 두께 (H2) 를 갖는 기재 (28) 에 형성된 구멍의 유로보다 길어지기 때문에, 액체 (LQ) 의 흐름의 저항이 커진다. 따라서, 제 1 영역 (25A) 의 기재 (28) 의 두께를 두껍게 하고, 제 2 영역 (25B) 의 기재 (28) 의 두께를 얇게 함으로써, 제 1 영역 (25A) 의 회수 능력을, 제 2 영역 (25B) 의 회수 능력보다 낮게 할 수 있다.

또한, 제 1 영역 (25A) 의 구멍의 형상과 제 2 영역 (25B) 의 구멍의 형상을 상이하게 함으로써, 제 1 영역 (25A) 의 회수 능력과 제 2 영역 (25B) 의 회수 능력을 상이하게 해도 된다. 예를 들어, 제 1 영역 (25A) 의 구멍의 형상을 다각 형상 (예를 들어, 6 각 형상) 으로 하고, 제 2 영역 (25B) 의 구멍의 형상을 원 형상으로 할 수 있다. 다각형 형상의 구멍의 경우, 그 구멍을 흐를 때의 액체 (LQ) 의 흐름의 저항이, 원 형상의 구멍을 흐를 때의 액체 (LQ) 의 흐름의 저항보다 커지기 때문에, 다각형 형상의 구멍을 제 1 영역 (25A) 에 형성하고, 원 형상의 구멍을 제 2 영역 (25B) 에 형성함으로써, 제 1 영역 (25A) 의 회수 능력을 제 2 영역 (25B) 의 회수 능력보다 낮게 할 수 있다.

또한, 상기 서술한 실시형태에서는, 다공 부재 (25) 는, 서로 상이한 회수 능력을 갖는 제 1, 제 2 영역 (25A, 25B) 을 가지고 있으며, 서로 상이한 2 단계의 회수 능력의 부위 (영역) 를 가지도록 설명했는데, 3 단계 이상의 임의의 복수 단계의 회수 능력의 부위 (영역) 가 형성되어도 된다. 즉, 상기 서술한 실시형태에서는, 회수구 (22) (다공 부재 (25)) 는, 서로 회수 능력이 상이한 2 개의 영역으로 나뉘어져 있는데, 서로 회수 능력이 상이한 3 개 이상의 영역으로 나뉘어도 된다.

또, 상기 서술한 실시형태에서는, 회수구 (22) (다공 부재 (25)) 의 서로 인접하는 부위의 회수 능력을 단계적으로 변화시키고 있는데, 회수구 (22) (다공 부재 (25) 의 하면 (26)) 의 각 부위의 회수 능력을 연속적으로 변화시켜도 된다. 예를 들어, 회수구 (22) (다공 부재 (25)) 의 각 부위의 회수 능력이, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에서 외측을 향함에 따라 점차 높아지도록 설정되어도 된다.

<제 2 실시형태>

다음으로, 제 2 실시형태에 대하여, 도 11 ∼ 도 14 를 참조하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 상기 서술한 제 1 실시형태와 동일 또는 동등한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 간략 또는 생략한다.

도 11 은 제 2 실시형태에 관련된 노즐 부재 (70) 근방을 나타내는 개략 사시도의 일부 파단도, 도 12 는 노즐 부재 (70) 를 하측에서부터 본 사시도, 도 13 은 YZ 평면과 평행한 측단면도, 도 14 는 XZ 평면과 평행한 측단면도이다. 본 실시형태의 특징적인 부분은, 다공 부재 (25) 의 각 부위에서의 회수 능력이, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대한 방향에 따라 설정되어 있는 점에 있다.

제 2 실시형태에서도, 노즐 부재 (70) 는, 기판 (P) 의 표면과의 사이에서 액체 (LQ) 를 유지할 수 있는 랜드면 (77) 을 가지고 있으며, 회수구 (22) 는 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 및 랜드면 (77) 을 둘러싸도록 형성되어 있다. 회수구 (22) 에는 다공 부재 (25) 가 배치되어 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 다공 부재 (25) 의 하면 (26) 은, 기판 (P) 의 표면과 거의 평행하며, 랜드면 (77) 과 거의 높이가 동일하다.

본 실시형태에서도, 제어 장치 (7) 는, 노광광 (EL) 과 기판 (P) 을 소정의 주사 방향 (여기에서는 Y 축 방향) 으로 상대적으로 이동시키면서 노광을 실시한다. 그리고, 다공 부재 (25) 의 각 부위에서의 회수 능력이, 기판 (P) 의 이동 조건에 따라 설정되어 있다.

구체적으로는, 다공 부재 (25) 의 제 1 영역 (25A) 은, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대해 Y 축 방향측에 배치되고, 제 2 영역 (25B) 은, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대해 Y 축 방향과 교차하는 X 축 방향측에 배치되어 있다. 또, 제 2 영역 (25B) 의 제 2 회수 능력은, 제 1 영역 (25A) 의 제 1 회수 능력보다 높다. 본 실시형태에서는, 제 1 영역 (25A) 에는, 제 1 크기 (D1) 를 갖는 구멍이 형성되고, 제 2 영역 (25B) 에는, 제 1 크기 (D1) 보다 큰 제 2 크기 (D2) 를 갖는 구멍이 형성되어 있다. 즉, 회수 능력이 낮은 제 1 영역 (25A) 은, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) (랜드면 (77)) 에 대해 기판 (P) 의 이동 방향과 평행한 방향측에 배치되고, 회수 능력이 높은 제 2 영역 (25B) 은, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) (랜드면 (77)) 에 대해 기판 (P) 의 이동 방향과 교차하는 방향측에 배치된다. 제 1 영역 (25A) 은 랜드면 (77) 에 대해 Y 축 방향 양측의 각각에 형성되고, 제 2 영역 (25B) 은 랜드면 (77) 에 대해 X 축 방향 양측의 각각에 형성되어 있다. 또, 제 2 영역 (25B) 의 일부는, 제 1 영역 (25A) 의 X 축 방향의 양측에 배치되어 있다.

본 실시형태에서는, 제 1 영역 (25A) 은, XY 방향에서, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에서 Y 축 방향으로 멀어짐에 것에 따라 점차 넓어지는 형상 (사다리꼴 형상) 으로 형성되어 있다. 제 2 영역 (25B) 은 XY 방향에서 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에서 X 축 방향으로 멀어짐에 따라 점차 넓어지는 형상 (사다리꼴 형상) 으로 형성되어 있다.

이와 같이, 기판 (P) 의 노광 중에 있어서의 기판 (P) 의 움직임, 예를 들어, 기판 (P) 의 이동 방향을 고려하여, 다공 부재 (25) 의 각 부위에서의 회수 능 력을 설정하도록 해도 된다. 도 7a 및 7b 등을 참조하여 설명한 바와 같이, 기판 (P) 의 이동 방향과 평행한 방향으로 배치되어 있는 다공 부재 (25) 의 회수 능력의 변화가 큰 경우, 액체 (LQ) 의 거동이 급격하게 변화되어, 액체 (LQ) 가 누출될 가능성이 있지만, 기판 (P) 의 이동 방향과 평행한 방향으로 배치된 다공 부재 (25) 의 회수 능력을 낮게 함으로써, 기판 (P) 을 이동시키면서 노광한 경우에도, 액체 (LQ) 의 거동의 급격한 변화를 억제할 수 있다.

그리고, 기판 (P) (기판 스테이지 (4)) 은 Y 축 방향으로의 이동뿐만 아니라, 예를 들어, 스테핑 이동 등, X 축 방향으로의 이동도 빈번하게 행하기 때문에, 회수 능력이 높은 제 2 영역 (25B) 을, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) (랜드면 (77)) 에 대해 X 축 방향의 양측에 형성함으로써, 그 제 2 영역 (25B) 을 통하여 액체 (LQ) 가 양호하게 회수되어, 액침 영역 (LR) 의 확대 및 액체 (LQ) 의 누출을 억제할 수 있다.

또한, 제 2 실시형태에서는, 제 1 영역 (25A) 과 제 2 영역 (25B) 의 회수 능력을 상이하게 하기 위해, 상기 서술한 제 1 실시형태와 마찬가지로, 제 1 영역 (25A) 과 제 2 영역 (25B) 의 구멍의 크기를 상이하게 하고 있는데, 제 1 실시형태에서도 서술한 바와 같이, 제 1 영역 (25A) 과 제 2 영역 (25B) 에서 구멍의 밀도를 상이하게 해도 되고, 제 1 영역 (25A) 과 제 2 영역 (25B) 의 다공 부재 (25) 의 기재의 두께를 상이하게 해도 된다.

또한, 상기 서술한 제 1, 제 2 실시형태에서는, 다공 부재 (25) 의 하면 (26) 은, 랜드면 (77) 과 거의 높이가 동일한데, 랜드면 (77) 과 하면 (26) 사이에 단차가 있어도 된다. 예를 들어, 노즐 부재 (70) 와 기판 (P) 이 대향하고 있을 때에, 다공 부재 (25) 의 하면 (26) 이, 기판 (P) 의 표면에 대해 랜드면 (77) 보다 멀어지도록, 하면 (26) 과 랜드면 (77) 사이에 단차를 형성해도 된다. 또, 노즐 부재 (70) 와 기판 (P) 이 대향하고 있을 때에, 다공 부재 (25) 의 하면 (26) 은, 랜드면 (77) 과 평행, 즉 기판 (P) 의 표면과 평행해도 되고, 랜드면 (77) (기판 (P) 의 표면) 에 대해 경사져 있어도 된다.

<제 3 실시형태>

다음으로, 제 3 실시형태에 대하여, 도 15 ∼ 도 18 을 참조하여 설명한다. 도 15 는 제 3 실시형태에 관련된 노즐 부재 (70) 근방을 나타내는 개략 사시도의 일부 파단도, 도 16 은 노즐 부재 (70) 를 하측에서부터 본 사시도, 도 17 은 YZ 평면과 평행한 측단면도, 도 18 은 XZ 평면과 평행한 측단면도이다.

제 3 실시형태에서도, 노즐 부재 (70) 는, 기판 (P) 의 표면과의 사이에서 액체 (LQ) 를 유지할 수 있는 랜드면 (77) 을 가지고 있다. 본 실시형태에서는, 랜드면 (77) 의 외형은, 개구 (76) 의 형상에 따라, X 축 방향을 길이 방향으로 하는 직사각형 형상으로 형성되어 있다. 또한, 상기 서술한 제 1 및 제 2 실시형태와 마찬가지로, 노즐 부재 (70) 와 기판 (P) (기판 스테이지 (4)) 이 대향하고 있을 때에, 랜드면 (77) 은, 노즐 부재 (70) 의 부위 중, 기판 스테이지 (4) 에 유지된 기판 (P) 에 가장 가까운 위치에 형성되어 있으며, 기판 (P) 의 표면과 거의 평행하다.

본 실시형태에서는, 노즐 부재 (70) 는, Y 축 방향에 관하여 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대해 랜드면 (77) 의 외측에 형성되고, 기판 (P) 의 표면에 대해 랜드면 (77) 보다 떨어진 위치에 형성된 제 2 랜드면 (77') 을 가지고 있다. 제 2 랜드면 (77') 은 랜드면 (77) 에 대해 +Z 방향으로 경사진 면이다. 즉, 노즐 부재 (70) 와 기판 (P) 이 대향하고 있는 상태에서는, 제 2 랜드면 (77') 은, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에서 Y 축 방향으로 멀어짐에 따라 기판 (P) 의 표면과의 간격이 커지는 경사면이다. 제 2 랜드면 (77') 은, 랜드면 (77) 의 Y 축 방향 양측 각각에 형성되어 있다.

랜드면 (77) 과 제 2 랜드면 (77') 은 액체 (LQ) 가 기판 (P) 의 표면과 제 2 랜드면 (77') 사이에 존재하는 경우에 있어서, 그 기판 (P) 의 표면과 제 2 랜드면 (77') 사이에 존재하는 액체 (LQ) 가 제 2 랜드면 (77') 으로부터 멀어지지 않도록, 소정의 위치 관계로 형성되어 있다. 구체적으로는, 광로 공간 (K) 을 액체 (LQ) 로 채운 상태에서 기판 (P) 을 이동시킨 경우에도, 기판 (P) 의 표면과 제 2 랜드면 (77') 사이에 존재하는 액체 (LQ) 가 제 2 랜드면 (77') 으로부터 멀어지지 않도록 (박리되지 않도록), 제 2 랜드면 (77') 이 랜드면 (77) 에 대해 소정의 각도로 형성되어 있다.

본 실시형태에서는, 제 2 랜드면 (77') 은 랜드면 (77) 에 대해 연속적으로 형성되어 있다. 즉, 광로 공간 (K) 에 대해 +Y 측에 형성된 제 2 랜드면 (77') 중 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 가장 가까운 -Y 측의 에지와, 랜드면 (77) 의 +Y 측의 에지가 기판 (P) 에 대해 거의 동일한 위치 (높이) 로 형성되고, 광로 공간 (K) 에 대해 -Y 측에 형성된 제 2 랜드면 (77') 중 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 가장 가까운 +Y 측의 에지와, 랜드면 (77) 의 -Y 측의 에지가 기판 (P) 에 대해 거의 동일한 위치 (높이) 로 형성되어 있다.

또, 상기 서술한 실시형태와 마찬가지로, 회수구 (22) 는, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 및 랜드면 (77, 77') 을 둘러싸도록 형성되어 있다. 회수구 (22) 에는 다공 부재 (25) 가 배치되어 있다.

구체적으로는, 다공 부재 (25) 의 제 1 영역 (25A) 은, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대해 Y 축 방향측에 배치되고, 제 2 영역 (25B) 은, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대해 Y 축 방향과 교차하는 X 축 방향측에 배치되어 있다. 또, 제 1 영역 (25A) 의 제 1 회수 능력보다 제 2 영역 (25B) 의 제 2 회수 능력이 높다. 본 실시형태에서도, 제 1 영역 (25A) 에는, 제 1 크기 (D1) 를 갖는 구멍이 형성되고, 제 2 영역 (25B) 에는, 제 1 크기 (D1) 보다 큰 제 2 크기 (D2) 를 갖는 구멍이 형성되어 있다. 즉, 회수 능력이 낮은 제 1 영역 (25A) 은, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) (랜드면) 에 대해 기판 (P) 의 이동 방향과 평행한 방향측에 배치되고, 회수 능력이 높은 제 2 영역 (25B) 은, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) (랜드면) 에 대해 기판 (P) 의 이동 방향과 교차하는 방향측에 배치된다. 제 1 영역 (25A) 은 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) (랜드면 (77,77')) 에 대해 Y 축 방향 양측의 각각에 형성되고, 제 2 영역 (25B) 은, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) (랜드면 (77,77')) 에 대해 X 축 방향 양측의 각각에 형성되어 있다. 또, 제 2 영역 (25B) 의 일부는, Y 축 방향에서 제 1 영역 (25A) 의 양측에 배치되어 있다.

또, 제 2 실시형태와 마찬가지로, 제 1 영역 (25A) 은, XY 방향에서, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에서 Y 축 방향으로 멀어짐에 따라 점차 넓어지는 형상 (사다리꼴 형상) 으로 형성되어 있다. 제 2 영역 (25B) 은, XY 방향에서, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에서 X 축 방향으로 멀어짐에 따라 점차 넓어지는 형상 (사다리꼴 형상) 으로 형성되어 있다.

또, 본 실시형태에서는, 노즐 부재 (70) 와 기판 (P) 의 표면이 대향하고 있을 때에, 제 1 영역 (25A) 의 하면 (26A) 은, 기판 (P) 의 표면에 대해 제 2 영역 (25B) 의 하면 (26B) 보다 떨어져 있다. 또, 제 2 영역 (25B) 의 하면 (26B) 은, 기판 (P) 의 표면과 거의 평행하고, 제 1 영역 (25A) 의 하면 (26A) 은, 제 2 영역 (25B) 의 하면 (26B) 에 대해 경사져 있다.

본 실시형태에서는, 제 1 영역 (25A) 의 하면 (26A) 은, 제 2 랜드면 (77') 에 대해 연속적으로 형성되어 있다. 즉, 광로 공간 (K) 에 대해 +Y 측에 형성된 제 1 영역 (25A) 의 하면 (26A) 과 제 2 랜드면 (77') 은, 랜드면 (77) 에 대해 거의 동일한 각도로 경사져 있으며, 높이가 동일하게 (면일(面一)로) 되어 있다. 마찬가지로, 광로 공간 (K) 에 대해 -Y 측에 형성된 제 1 영역 (25A) 의 하면 (26A) 과 제 2 랜드면 (77') 은, 랜드면 (77) 에 대해 거의 동일한 각도로 경사져 있으며, 높이가 동일하게 (면일로) 되어 있다.

도 19a 및 도 19b 는 기판 (P) 을 Y 축 방향으로 이동시켰을 때의 액체 (LQ) 의 거동을 설명하기 위한 모식도이다. 제 2 랜드면 (77') 에 대해 Y 축 방향으로는 다공 부재 (25) 의 제 1 영역 (25A) 이 배치되어 있다. 도 19a 에 나타내는 바와 같은, 랜드면 (77) 및 제 2 랜드면 (77') 과 기판 (P) 의 표면 사이에 액체 (LQ) 가 유지되어 있는 제 1 상태에서, 광로 공간 (K) 에 대해 기판 (P) 을 -Y 방향으로 소정 속도로 소정 거리만큼 이동시키고, 도 19b 에 나타내는 바와 같은, 기판 (P) 의 이동 중에 있어서의 제 2 상태가 된 경우, 하면 (26A) 과 접하는 액체 (LQ) 는, 다공 부재 (25) 의 구멍을 통하여 회수된다.

본 실시형태에 있어서, 제 2 랜드면 (77') 및 제 1 영역 (25A) 의 하면 (26A) 과 기판 (P) 의 표면 사이의 거리는, 랜드면 (77) 과 기판 (P) 의 표면 사이의 거리보다 크고, 제 2 랜드면 (77') 및 하면 (26A) 과 기판 (P) 의 표면 사이의 공간은, 랜드면 (77) 과 기판 (P) 의 표면 사이의 공간보다 크다. 이 때문에, 도 19b 에 나타내는 바와 같은 기판 (P) 의 이동 중의 제 2 상태에서는, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 에는, 회수구 (22) 의 회수 동작에 의해 발생하는 다공 부재 (25) 의 구멍으로 향하는 흐름 성분 (F2) 이 생성됨과 함께, 기판 (P) 의 이동 방향 앞방향 (-Y 방향) 으로 향하는 액체 (LQ) 의 흐름 성분 (F1) 과, 다공 부재 (25) 의 제 1 영역 (25A) 의 하면 (26A) 을 따라 비스듬히 상방으로 이동하는 흐름 성분 (F3) 이 생성된다. 따라서, 기판 (P) 을 이동시켰을 때, 도 19a 에 나타내는 바와 같은 제 1 상태에서의 계면 (LG) 과, 도 19b 에 나타내는 기판 (P) 의 이동 중의 제 2 상태에서의 계면 (LG) 의 거리를 비교적 작게 할 수 있다. 이 때문에, 액침 영역 (LR) 의 확대 (거대화) 를 억제할 수 있다.

본 실시형태에서도, 기판 (P) 의 이동 방향과 평행한 방향에서, 회수 능력을 갖지 않는 랜드면 (77') 과 인접하는 위치에 배치된 다공 부재 (25) 의 제 1 영역 (25A) 의 회수 능력이 낮게 되어 있기 때문에, 기판 (P) 을 이동시키면서 노광한 경우에도, 액체 (LQ) 의 거동의 급격한 변화를 억제할 수 있다.

기판 (P) (기판 스테이지 (4)) 은 Y 축 방향으로의 이동뿐만 아니라, 예를 들어, 스테핑 이동 등, X 축 방향으로의 이동도 빈번하게 행하기 때문에, 회수 능력이 높은 제 2 영역 (25B) 을, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대해 X 축 방향에 형성함으로써, 그 제 2 영역 (25B) 을 통하여 액체 (LQ) 를 양호하게 회수할 수 있다. 다공 부재 (25) 의 제 2 영역 (25B) 의 하면 (26B) 은, 기판 (P) 의 표면 (XY 평면) 과 거의 평행하게 형성되어 있다. 다공 부재 (25) 의 제 2 영역 (25B) 의 하면 (26B) 과 랜드면 (77) 은 거의 높이가 동일하며, 회수 능력이 높은 다공 부재 (25) 의 제 2 영역 (25B) 의 하면 (26B) 은, 기판 (P) 에 가까운 위치에 배치되어 있다. 따라서, 액침 시스템 (1) 은, 다공 부재 (25) 의 제 2 영역 (25B) 을 통하여 액체 (LQ) 를 양호하게 회수할 수 있다.

또한, 제 3 실시형태에서도, 제 1 영역 (25A) 과 제 2 영역 (25B) 의 회수 능력을 상이하게 하기 위해, 제 1 영역 (25A) 과 제 2 영역 (25B) 의 구멍의 크기를 상이하게 하고 있는데, 제 1 영역 (25A) 과 제 2 영역 (25B) 에서 구멍의 밀도를 상이하게 해도 되고, 제 1 영역 (25A) 과 제 2 영역 (25B) 의 다공 부재 (25) 의 기재의 두께를 상이하게 해도 된다.

또한, 상기 서술한 제 2, 제 3 실시형태에서는, 기판 (P) 의 이동 방향에 따라, 다공 부재 (25) 의 각 부위에서의 회수 능력이 상이한데, 예를 들어, 기판 (P) 의 이동 속도, 가속도 (감속도), 및 기판 (P) 이 소정의 일 방향으로 직선 이동할 때의 이동 거리에 따라 설정되어도 된다. 예를 들어, 기판 (P) 이 고속으로 이동하는 경우에는, 그 이동 속도에 따라, 제 1, 제 2 영역 (25A, 25B) 의 회수 능력 (구멍의 크기, 밀도 등) 을 최적화할 수 있다. 기판 (P) 을 노광할 때의 기판 (P) 의 이동 속도, 가속도 (감속도), 이동 방향, 및 기판 (P) 이 소정의 일 방 향으로 이동할 때의 이동 거리 등을 포함하는 기판 (P) 의 이동 조건은 미리 거의 알고 있기 때문에, 그 기판 (P) 의 이동 조건 (이동 속도, 가속도 (감속도), 이동 방향, 이동 거리 중 적어도 하나) 을 고려하여, 서로 상이한 회수 능력을 갖는 부위 (영역) 의 위치 관계(배치) 및/또는 각 부위의 회수 능력을 최적화할 수 있다. 또, 기판 (P) 의 이동 조건에 따라, 예를 들어, 제 1, 제 2 영역 (25A, 25B) 각각의 크기를 최적화하도록 해도 된다.

또, 제 3 실시형태에서는, 기판 (P) 의 이동 조건에 따라, 제 2 랜드면 (77'), 및 제 1 영역 (25A) 의 하면 (26A) 의 경사 각도를 설정하도록 해도 된다.

<제 4 실시형태>

상기 서술한 제 1 ∼ 제 3 실시형태에서는, 다공 부재 (25) 의 구멍의 크기, 구멍의 밀도 및 기재 (28) 의 두께 등, 다공 부재 (25) 의 각 부위에서의 구조를 서로 상이하게 함으로써 회수 능력을 상이하게 하고 있는데, 액체 회수 장치 (21) 에 의한 흡인력을 서로 상이하게 함으로써, 다공 부재 (25) 의 각 부위에서의 회수 능력을 상이하게 할 수 있다. 이것에 대하여, 도 20 을 참조하여 설명한다.

도 20 에 있어서, 노즐 부재 (70) 는, 제 1 회수구 (22A) 와 제 2 회수구 (22B) 를 구비하고 있다. 제 1 회수구 (22A) 는 노즐 부재 (70) 의 하면 중, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) (랜드면 (77)) 에 가까운 위치에 형성되고, 제 2 회수구 (22B) 는 제 1 회수구 (22A) 보다 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에서 먼 위치에 형성되어 있다. 또, 회수구 (22A, 22B) 각각에는 다공 부재 (25) 가 배치되어 있다. 또, 노즐 부재 (70) 의 내부에는, 제 1 회수구 (22A) 에 접속하는 제 1 회수 유로 (24A) 와, 제 2 회수구 (22B) 에 접속하는 제 2 회수 유로 (24B) 가 형성되어 있다. 제 1 회수 유로 (24A) 와 제 2 회수 유로 (24B) 사이에는 격벽 (27) 이 형성되어 있으며, 제 1 회수 유로 (24A) 와 제 2 회수 유로 (24B) 는 독립되어 있다.

제 1 회수 유로 (24A) 에는, 제 1 흡인력으로 흡인하는 제 1 액체 회수 장치 (21A) 가 접속되고, 제 2 회수 유로 (24B) 에는, 제 1 흡인력보다 강한 제 2 흡인력으로 흡인하는 제 2 액체 회수 장치 (21B) 가 접속된다. 제어 장치 (7) 는, 제 1, 제 2 액체 회수 장치 (21A, 21B) 를 제어하여, 제 1, 제 2 흡인력을 서로 상이하게 함으로써, 제 1, 제 2 회수구 (22A, 22B) 에서의 회수 능력을 서로 상이하게 할 수 있다. 즉, 다공 부재 (25) 의 상면과 하면의 압력차를, 제 1 회수구 (22A) 와 제 2 회수구 (22B) 에서 상이하게 함으로써, 제 1, 제 2 회수구 (22A, 22B) 에서의 회수 능력을 서로 상이하게 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 제 1 회수 유로 (24A) 의 압력 (부압) 과 제 2 회수 유로 (24B) 의 압력 (부압) 을 상이하게 함으로써, 제 1, 제 2 회수구 (22A, 22B) 에서의 회수 능력을 서로 상이하게 할 수 있다. 이 경우, 제 1 회수구 (22A) 에 배치되어 있는 다공 부재 (25) 의 구조와, 제 2 회수구 (22B) 에 배치되어 있는 다공 부재 (25) 의 구조는 동일해도 되고, 상이해도 된다.

또한, 도 20 에서는, 제 1 실시형태와 유사한 노즐 부재를 사용하여, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 가까운 제 1 회수구 (22A) 에, 제 1 흡인력으로 흡인하는 제 1 액체 회수 장치 (21A) 가 접속되고, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대해 제 1 회수구 (22A) 보다 먼 위치에 형성된 제 2 회수구 (22B) 에, 제 2 흡인력으로 흡인하는 제 2 액체 회수 장치 (21B) 가 접속되어 있는데, 예를 들어, 제 2 및 제 3 실시형태와 유사한 노즐 부재를 사용하여, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대해 Y 축 방향으로, 제 1 흡인력으로 흡인하는 제 1 액체 회수 장치 (21A) 에 접속된 제 1 회수구 (22A) 를 배치하고, 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K) 에 대해 X 축 방향으로, 제 2 흡인력으로 흡인하는 제 2 액체 회수 장치 (21B) 에 접속된 제 2 회수구 (22B) 를 배치하도록 해도 된다.

또, 제 2, 제 3 및 제 4 실시형태에서도, 회수구 (22) (다공 부재 (25)) 가, 서로 회수 능력이 상이한 3 개 이상의 영역으로 나뉘어도 되고, 회수구 (22) (다공 부재 (25)) 의 각 부위의 회수 능력을 연속적으로 변화시켜도 된다.

또한, 상기 서술한 제 1 ∼ 제 4 실시형태에 있어서, 제 1 영역 (25A) 및 제 2 영역 (25B) 은 1 개의 부재에 형성되어 있어도 되고, 제 1 영역 (25A) 을 갖는 다공 부재가 제 2 영역 (25B) 을 갖는 다공 부재와 상이해도 된다.

또, 상기 서술한 제 1 ∼ 제 4 실시형태에 있어서, 회수구 (22) (다공 부재 (25)) 의 각 부위의 회수 능력을 가변 (조정 가능) 으로 구성해도 된다. 예를 들어, 다공 부재 (25) 의 구멍의 크기를 가변으로 형성해도 된다. 예를 들어, 기판 (P) 의 이동 조건에 따라, 다공 부재 (25) 의 구멍의 크기를 바꾸도록 해도 된다. 도 21a 및 도 21b 를 참조하면서, 회수구 (22) 에 배치되는 다공 부재 (25) 의 구멍의 크기를 바꾸는 방법의 일례에 대하여 설명한다.

도 21a 에 있어서, 다공 부재 (25) 는, 복수의 구멍이 형성되어 있는 판 형상의 제 1, 제 2 기재 (28A, 28B) 를 가지고 있다. 본 실시형태에서는, 제 1, 제 2기재 (28A, 28B) 각각에는, 육각형 형상의 구멍이 복수 형성되어 있다. 제 1, 제 2 기재 (28A, 28B) 는, 소정의 구동 장치에 의해 서로의 위치 관계가 조정된다. 예를 들어, 도 21b 에 나타내는 바와 같이, 제 1 기재 (28A) 에 형성된 구멍과, 제 2 기재 (28B) 에 형성된 구멍의 위치 관계 (중첩의 정도) 를 조정함으로써, 다공 부재 (25) 의 구멍의 크기를 조정할 수 있다. 도 21a 에 나타내는 제 1, 제 2 기재 (28A, 28B) 의 위치 관계에서는, 다공 부재 (25) 의 구멍으로서, 크기 D2' 를 갖는 구멍이 형성되어 있으며, 도 21b 에 나타내는 제 1, 제 2 기재 (28A, 28B) 의 위치 관계에서는, 다공 부재 (25) 의 구멍으로서, 크기 D1' 을 갖는 구멍이 형성되어 있다.

또한, 여기에서는, 구멍을 갖는 기재가 2 장인 경우에 대하여 설명했는데, 물론, 3 장 이상의 임의의 수의 기재를 형성할 수도 있다. 또, 이들 기재의 서 로의 위치 관계를 적절히 조정함으로써, 다공 부재 (25) 의 구멍의 밀도, 또는 다공 부재 (25) 의 두께, 또는 다공 부재 (25) 의 구멍의 형상을 조정하도록 해도 된다.

또, 회수구 (22) (다공 부재 (25)) 의 복수의 부위 중 일부의 회수 능력만이 가변이어도 된다.

또, 회수구 (22) (다공 부재 (25)) 의 각 부위의 회수 능력을 가변 (조정 가능) 으로 구성한 경우, 회수구 (22) (다공 부재 (25)) 의 각 부위의 회수 능력은, 예를 들어, 기판 (P) 의 노광을 개시하기 전에, 그 기판 (P) 의 노광 조건 (기판 (P) 의 이동 조건, 기판 (P) 의 표면과 액체의 접촉각 등) 에 기초하여 조정해도 되고, 기판 (P) 노광 중 등에, 기판 (P) 의 움직임 (이동 방향, 이동 속도 등) 에 맞추어 다이나믹하게 변화시켜도 된다.

또한, 상기 서술한 각 실시형태에서는, 액체 (LQ) 를 회수하기 위한 다공 부재 (25) 는, 기판 (P) 의 표면과 대향하는 위치에 배치되어 있는데, 예를 들어, 기판 스테이지 (4) 의 상면 (4F) 등에 액체 (LQ) 를 회수하기 위한 회수구가 형성되어 있는 경우에는, 그 회수구의 각 부위의 회수 능력을 상이하게 해도 된다. 이 경우, 그 회수구에, 상기 서술한 실시형태에서 설명한 바와 같은 다공 부재를 배치하도록 해도 된다.

또한, 회수구의 각 부위에 있어서의 회수 능력을 상이하게 하는 방법은, 상기 서술한 방법에 한정되지 않는다는 것은 말할 필요도 없으며, 상기 서술한 방법을 적절히 조합해도 된다. 즉, 상기 서술한 다공 부재의 구멍 직경, 다공 부재 의 구멍의 밀도, 다공 부재의 구멍의 형상, 다공 부재의 두께, 및 다공 부재에 유통되는 회수 유로의 압력 (흡인력) 중 적어도 한 개를 상이하게 함으로써, 회수구의 각 부위의 회수력을 상이하게 할 수 있다.

또한, 상기 서술한 각 실시형태에서는, 회수구 (22) 에 다공 부재 (25) 가 배치되어 있는데, 회수구 (22) 에 다공 부재 (25) 가 배치되어 있지 않아도 된다. 예를 들어, 회수구 (22) 의 복수의 부위 중 일부에만 다공 부재 (25) 가 배치되어도 된다.

또한, 상기 서술한 각 실시형태에서는, 노광광 (EL) 을 조사할 수 있는 위치에 기판 (P) 을 배치한 상태에서, 즉 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 이 대향하고 있는 상태에서 광로 공간 (K) 이 액체 (LQ) 로 채워져 있는 경우에 대하여 설명했는데, 기판 (P) 이외의 물체 (예를 들어, 기판 스테이지 (4) 의 상면 (4F)) 가 투영 광학계 (PL) 와 대향하고 있는 상태에서 광로 공간 (K) 이 액체 (LQ) 로 채워져 있는 경우도 마찬가지이다. 여기에서, 노광광 (EL) 을 조사할 수 있는 위치란, 투영 광학계 (PL) 와 대향하는 위치를 포함한다.

또, 액침 시스템 (1) 으로서, 국제공개 제2005/024517호 팜플렛에 개시되어 있는 바와 같이, 다공 부재 (25) 의 구멍의 사이즈 등을 최적화하여, 회수구 (22) 로부터 기체가 회수되지 않는 기구를 사용할 수도 있다.

또한, 상기 서술한 실시형태의 투영 광학계는, 선단의 광학 소자의 이미지면측의 광로 공간을 액체로 채우고 있는데, 국제공개 제2004/019128호 팜플렛에 개시되어 있는 바와 같이, 선단의 광학 소자의 물체면측의 광로 공간도 액체로 채우는 투영 광학계를 채용할 수도 있다.

또한, 본 실시형태의 액체 (LQ) 는 물인데, 물 이외의 액체이어도 된다. 예를 들어, 노광광 (EL) 의 광원이 F₂ 레이저인 경우, 이 F₂ 레이저광은 물을 투과 하지 않기 때문에, 액체 (LQ) 로는 F₂레이저광을 투과할 수 있는 예를 들어, 과플루오르화폴리에테르 (PFPE) 나 불소계 오일 등의 불소계 유체이어도 된다. 이 경우, 액체 (LQ) 와 접촉하는 부분에는, 예를 들어, 불소를 함유하는 극성이 작은 분자 구조의 물질로 박막을 형성함으로써 친액화 처리한다. 또, 액체 (LQ) 로는, 그 밖에도, 노광광 (EL) 에 대한 투과성이 있으며, 가능한 한 굴절률이 높고, 투영 광학계 (PL) 나 기판 (P) 표면에 도포되어 있는 포토레지스트에 대해 안정적인 것 (예를 들어, 세다유) 을 사용할 수도 있다.

또, 액체 (LQ) 로는, 굴절률이 1.6 ∼ 1.8 정도인 것을 사용해도 된다. 액체 (LQ) 로는, 예를 들어, 굴절률이 약 1.50 인 이소프로판올, 굴절률이 약 1.61 인 글리세롤 (글리세린) 과 같은 C-H 결합 또는 O-H 결합을 갖는 소정 액체, 헥산, 헵탄, 데칸 등의 소정 액체 (유기 용제), 데카린, 바이사이클로헥실 등의 소정 액체를 들 수 있다. 또는, 이들 소정 액체 중 임의의 2 종류 이상의 액체가 혼합된 것이어도 되고, 순수에 상기 소정 액체가 첨가 (혼합) 된 것이어도 된다. 또는, 액체 (LQ) 로는, 순수에, H⁺, Cs⁺, K⁺, Cl^-, SO₄ ² ^-, PO₄ ² ^-등의 염기 또는 산을 첨가 (혼합) 한 것이어도 된다. 또한, 순수에 Al 산화물 등의 미립자를 첨가 (혼합) 한 것이어도 된다. 이들 액체 (LQ) 는 ArF 엑시머 레이저광을 투과할 수 있다. 또, 액체 (LQ) 로는 광의 흡수 계수가 작고, 온도 의존성이 적으며, 투영 광학계 (PL) 및/또는 기판 (P) 의 표면에 도포되어 있는 감광재 (또는, 보호막 (톱코팅막) 또는 반사 방지막 등) 에 대해 안정적인 것인 것이 바람직하다.

광학 소자 (LS1) 는, 예를 들어, 석영 (실리카) 으로 형성할 수 있다. 또는, 플루오르화칼슘 (형석), 플루오르화바륨, 플루오르화스트론튬, 플루오르화리튬, 플루오르화나트륨, 및 BaLiF₃ 등의 플루오르화 화합물의 단결정 재료로 형성되어도 된다. 또한, 최종 광학 소자는, 루테튬알루미늄 가넷 (LuAG) 으로 형성되어도 된다. 또한, 플루오르화나트륨 등의 플루오르화 화합물의 단결정 재료로 형성되어도 된다.

투영 광학계의 적어도 1 개의 광학 소자를, 석영 및/또는 형석보다 굴절률이 높은 (예를 들어, 1.6 이상) 재료로 형성해도 된다. 예를 들어, 국제공개 제2005/059617호 팜플렛에 개시되어 있는 바와 같은, 사파이어, 이산화게르마늄 등, 또는, 국제공개 제2005/059618호 팜플렛에 개시되어 있는 바와 같은, 염화칼륨 (굴절률 약 1.75) 등을 사용할 수 있다.

또한, 상기 각 실시형태의 기판 (P) 으로는, 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, 실리콘 웨이퍼) 등이 적용된다. 기판은 그 형상이 원형에 한정되지 않으며, 직사각형 등 다른 형상이어도 된다.

노광 장치 (EX) 로는, 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 동기 이동시켜 마스크 (M) 의 패턴을 주사 노광하는 스텝ㆍ앤드ㆍ스캔 방식의 주사형 노광 장치 (스캐닝 스테퍼) 외에, 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 정지시킨 상태에서 마스크 (M) 의 패턴을 일괄 노광시키고, 기판 (P) 을 순차적으로 스텝 이동시키는 스텝ㆍ앤드ㆍ리피트 방식의 투영 노광 장치 (스테퍼) 에도 적용할 수 있다.

또, 노광 장치 (EX) 로는, 제 1 패턴과 기판 (P) 을 거의 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 거의 정지시킨 상태에서 제 2 패턴의 축소 이미지를 그 투영 광학계를 사용하여, 제 1 패턴과 부분적으로 중첩시켜 기판 (P) 상에 일괄 노광하는 스티치 방식의 일괄 노광 장치에도 적용할 수 있다. 또, 스티치 방식의 노광 장치로는, 기판 (P) 상에서 적어도 2 개의 패턴을 부분적으로 중첩시켜 전사하고, 기판 (P) 을 순차적으로 이동시키는 스텝ㆍ앤드ㆍ스티치 방식의 노광 장치에도 적용할 수 있다.

또, 본 발명은 일본 공개특허공보 평10-163099호, 일본 공개특허공보 평10-214783호, 일본 공표특허공보 2000-505958호, 미국특허 6,341,007호, 미국특허 6,400,441호, 미국특허 6,549,269호, 및 미국특허 6,590,634호 등에 개시되어 있는 바와 같은 복수의 기판 스테이지를 구비한 트윈 스테이지형 노광 장치에도 적용할 수 있다.

또한, 일본 공개특허공보 평11-135400호, 일본 공개특허공보 2000-164504호, 미국특허 6,897,963호 등에 개시되어 있는 바와 같이, 기판을 유지하는 기판 스테이지와 기준 마크가 형성된 기준 부재나 각종의 광전 센서를 탑재한 계측 스테이지를 구비한 노광 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다.

상기 각 실시형태에 있어서의 노광 장치는, 투영 광학계에 대해 그 상방 (+Z 측) 에 마스크가 배치되고, 그 하방 (-Z 측) 에 기판이 배치되는 것으로 했는데, 예를 들어, 국제공개 제2004/090956호 팜플렛 (대응 미국공개 2006/0023188A1) 에 개시되어 있는 바와 같이, 연직 방향 (Z 축 방향) 에 관하여 투영 광학계 (복수의 투영 모듈) 를 상하 반전시켜 형성하고, 그 상방 (+Z 측) 에 기판을 배치하고, 그 하방 (-Z 측) 에 마스크를 배치하도록 해도 된다.

상기 각 실시형태에서는 간섭계 시스템을 사용하여 마스크 스테이지 및 기판 스테이지의 위치 정보를 계측하는 것으로 했는데, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어, 기판 스테이지의 상면에 형성되는 스케일 (회절 격자) 을 검출하는 인코더 시스템을 사용해도 된다. 이 경우, 간섭계 시스템과 인코더 시스템 양방을 구비하는 하이브리드 시스템으로 하고, 간섭계 시스템의 계측 결과를 사용하여 인코더 시스템의 계측 결과의 교정 (캘리브레이션) 을 행하는 것이 바람직하다. 또, 간섭계 시스템과 인코더 시스템을 전환하여 사용하거나, 또는 그 양방을 사용하여, 기판 스테이지의 위치를 제어하도록 해도 된다.

상기 각 실시형태에서는 투영 광학계를 구비한 노광 장치를 예로 들어 설명했는데, 투영 광학계를 사용하지 않는 노광 장치 및 노광 방법에 본 발명을 적용할 수 있다. 투영 광학계를 사용하지 않는 경우라 하더라도, 노광광은 마스크 또는 렌즈 등의 광학 부재를 통하여 기판에 조사되고, 그러한 광학 부재와 기판 사이의 소정 공간에 액침 영역이 형성된다.

노광 장치 (EX) 의 종류로는, 기판 (P) 에 반도체 소자 패턴을 노광하는 반도체 소자 제조용 노광 장치에 한정되지 않고, 액정 표시 소자 제조용 또는 디스플레이 제조용 노광 장치, 박막 자기 헤드, 촬상 소자 (CCD), 마이크로 머신, MEMS, DNA 칩, 또는 레티클 또는 마스크 등을 제조하기 위한 노광 장치 등에도 널리 적용할 수 있다.

또한, 상기 서술한 실시형태에서는, 광 투과성 기판 상에 소정의 차광 패턴 (또는 위상 패턴ㆍ감광 패턴) 을 형성한 광 투과형 마스크를 사용했는데, 이 마스크 대신에, 예를 들어, 미국특허 제6,778,257호에 개시되어 있는 바와 같이, 노광할 패턴의 전자 데이터에 기초하여 투과 패턴 또는 반사 패턴, 또는 발광 패턴을 형성하는 전자 마스크 (가변 성형 마스크라고도 불리며, 예를 들어, 비발광형 화상 표시 소자 (공간 광변조기) 의 일종인 DMD (Digital Micro-mirror Device) 등을 포함한다) 를 사용해도 된다.

또, 예를 들어, 국제공개 제2001/035168호 팜플렛에 개시되어 있는 바와 같이, 간섭 무늬를 기판 (P) 상에 형성함으로써, 기판 (P) 상에 라인ㆍ앤드ㆍ스페이스 패턴을 노광하는 노광 장치 (리소그래피 시스템) 에도 본 발명을 적용할 수 있다.

또한, 예를 들어, 일본 공표특허공보 2004-519850호 (대응 미국특허 제 6,611,316호) 에 개시되어 있는 바와 같이, 2 개의 마스크의 패턴을, 투영 광학계를 통하여 기판 상에서 합성하고, 1 회의 스캔 노광에 의해 기판 상의 하나의 쇼트 영역을 거의 동시에 이중 노광하는 노광 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다.

또한, 법령에서 허용되는 한, 상기 각 실시형태 및 변형예에서 인용한 노광 장치 등에 관한 모든 공개공보 및 미국특허의 개시를 원용하여 본문의 기재의 일부로 한다.

이상과 같이, 상기 각 실시형태의 노광 장치 (EX) 는, 각 구성 요소를 포함하는 각종 서브 시스템을, 소정의 기계적 정밀도, 전기적 정밀도, 광학적 정밀도를 유지하도록 조립함으로써 제조된다. 이들 각종 정밀도를 확보하기 위해, 이 조립 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 행해진다. 각종 서브 시스템에서 노광 장치로의 조립 공정은, 각종 서브 시스템 상호의 기계적 접속, 전기 회로의 배선 접속, 기압 회로의 배관 접속 등이 포함된다. 이 각종 서브 시스템에서 노광 장치로의 조립 공정 전에, 각 서브 시스템 개개의 조립 공정이 있다는 것은 말할 필요도 없다. 각종 서브 시스템의 노광 장치로의 조립 공정이 종료되면, 종합 조정이 행해져, 노광 장치 전체적인 각종 정밀도가 확보된다. 또한, 노광 장치의 제조는 온도 및 클린도 등이 관리된 클린 룸에서 실시하는 것이 바람직하다.

반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스는, 도 22 에 나타내는 바와 같이, 마이크로 디바이스의 기능ㆍ성능 설계를 실시하는 단계 201, 이 설계 단계에 기초 한 마스크 (레티클) 를 제작하는 단계 202, 디바이스의 기재인 기판을 제조하는 단계 203, 상기 서술한 실시형태의 노광 장치 (EX) 에 의해 마스크의 패턴을 기판에 노광하는 공정, 노광한 기판을 현상하는 공정, 현상한 기판의 가열 (큐어) 및 에칭 공정 등의 기판 처리 프로세스를 포함하는 단계 204, 디바이스 조립 단계 (다이싱 공정, 본딩 공정, 패키지 공정을 포함한다) 205, 검사 단계 206 등을 거쳐 제조된다.

Claims

기판 상에 노광광을 조사함으로써 상기 기판을 노광하는 노광 장치로서,

액체를 회수하기 위한 회수 부재를 구비하고, 상기 회수 부재는, 제 1 액체 회수 능력을 갖는 제 1 부분과, 상기 제 1 부분과 상이한 위치에 배치되고, 상기 제 1 액체 회수 능력과 상이한 제 2 액체 회수 능력을 갖는 제 2 부분을 포함하는, 노광 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 회수 부재는, 상기 기판이 상기 회수 부재와 대향하는 위치로 이동되었을 때에, 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분에서 상기 기판 상의 액체를 회수할 수 있는, 노광 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 회수 부재는 상기 노광광의 광로의 외측에 형성되어 있는, 노광 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 노광광이 통과하는 개구를 갖는 제 1 면을 추가로 구비하고,

상기 회수 부재는, 상기 노광광의 광로에 대해 상기 제 1 면보다 외측에 배치되고,

상기 기판이 상기 제 1 면과 대향하고 있을 때에, 상기 제 1 면과 상기 기판 사이에 액체를 유지할 수 있는, 노광 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 회수 부재는, 상기 제 1 면과 거의 높이가 동일한 제 2 면을 갖는, 노광 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 기판의 표면이 상기 제 1 면과 대향하고 있을 때에, 상기 기판의 표면과 상기 제 1 면은 거의 높이가 동일한, 노광 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분은 상기 노광광의 광로에 대한 위치가 상이한, 노광 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분은 상기 노광광의 광로로부터의 거리가 상이한, 노광 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 제 2 부분은, 상기 제 1 부분보다 상기 노광광의 광로에서 먼 위치에 배치되고, 상기 제 2 액체 회수 능력이, 상기 제 1 액체 회수 능력보다 높은, 노광 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 제 1 부분은 상기 노광광의 광로를 둘러싸고,

상기 제 2 부분은 상기 제 1 부분을 둘러싸는, 노광 장치.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

상기 제 1 부분이 상기 노광광의 광로에 대해 제 1 방향측에 배치되고, 상기 제 2 부분이 상기 광로에 대해 상기 제 1 방향과 상이한 제 2 방향측에 배치되어 있는, 노광 장치.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기판의 이동 조건에 따라, 상기 제 1 부분의 위치, 상기 제 2 부분의 위치, 상기 제 1 액체 회수 능력, 및 상기 제 2 액체 회수 능력 각각이 설정되는, 노광 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 노광광에 대해 상기 기판이 상기 제 1 방향을 따라 이동하고,

상기 제 1 부분은 상기 노광광의 광로에 대해 상기 제 1 방향측에 배치되고,

상기 제 2 부분은 상기 노광광의 광로에 대해 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향측에 배치되며,

상기 제 2 액체 회수 능력이 상기 제 1 액체 회수 능력보다 높은, 노광 장치.
제 13 항에 있어서,

상기 회수 부재와 상기 기판이 대향하고 있을 때에, 상기 제 1 부분과 상기 기판의 간격은 상기 제 2 부분과 상기 기판의 간격과 상이한, 노광 장치.
제 14 항에 있어서,

상기 회수 부재와 상기 기판이 대향하고 있을 때에, 상기 제 1 부분과 상기 기판의 간격은 상기 제 2 부분과 상기 기판의 간격보다 큰, 노광 장치.
제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,

상기 회수 부재와 상기 기판이 대향하고 있을 때에, 상기 제 2 부분의 표면은 상기 제 1 부분의 표면에 대해 경사져 있는, 노광 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 회수 부재와 상기 기판이 대향하고 있을 때에, 상기 제 2 부분의 표면 은 상기 기판의 표면과 거의 평행한, 노광 장치.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 회수 부재와 상기 기판이 대향하고 있을 때에, 상기 제 1 부분과 상기 기판의 간격은 상기 제 2 부분과 상기 기판의 간격과 상이한, 노광 장치.
제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 회수 부재는 다공 부재를 포함하는, 노광 장치.
제 19 항에 있어서,

상기 다공 부재는 액체를 회수할 수 있는 흡인 장치에 접속된 회수구에 배치되는, 노광 장치.
제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,

상기 다공 부재의 상기 제 1 부분의 구조와 상기 제 2 부분의 구조를 서로 상이하게 함으로써, 액체 회수 능력을 상이하게 하는, 노광 장치.
제 21 항에 있어서,

상기 다공 부재의 상기 제 1 부분의 구멍의 크기와 상기 제 2 부분의 구멍의 크기가 서로 상이한, 노광 장치.
제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,

상기 다공 부재의 상기 제 1 부분의 구멍의 밀도와 상기 제 2 부분의 구멍의 밀도가 서로 상이한, 노광 장치.
제 21 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 다공 부재는 판 형상의 부재이고,

상기 다공 부재의 상기 제 1 부분의 두께와 상기 제 2 부분의 두께가 서로 상이한, 노광 장치.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 회수 부재의 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분은, 액체를 회수할 수 있는 흡인 장치에 접속되고,

상기 회수 부재의 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분에서, 상기 흡인 장치에 의한 흡인력을 서로 상이하게 함으로써, 상기 제 1 액체 회수 능력과 상기 제 2 액체 회수 능력을 상이하게 하는, 노광 장치.
제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 액체 회수 능력 또는 상기 제 2 액체 회수 능력, 및 그 양방을 조정할 수 있는, 노광 장치.
제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 사용하여 기판을 노광하는 것과,

상기 노광 후의 기판을 현상하는 것을 포함하는, 디바이스 제조 방법.
기판 상에 노광광을 조사함으로써 상기 기판을 노광하는 노광 방법으로서,

액체 회수 부재와 대향하는 위치에 상기 기판을 이동시키는 것과,

상기 회수 부재의 제 1 부분으로부터 제 1 회수 능력으로 상기 기판 상의 액체를 회수하는 것과,

상기 회수 부재의 상기 제 1 부분과 상이한 위치에 배치된 제 2 부분으로부터, 상기 제 1 회수 능력과 상이한 제 2 회수 능력으로 상기 기판 상의 액체를 회수하는 것과,

상기 기판 상의 액체를 통하여 상기 기판에 노광광을 조사하는 것을 포함하는, 노광 방법.
제 28 항에 있어서,

상기 노광광의 광로와 상기 제 1 부분의 위치 관계와, 상기 노광광의 광로와 상기 제 2 부분의 위치 관계가 상이한, 노광 방법.
제 29 항에 있어서,

상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분은, 상기 노광광의 광로로부터의 거리가 서로 상이한, 노광 방법.
제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,

상기 노광광의 광로에 대해 상기 제 1 부분은 제 1 방향측에 배치되고, 상기 제 2 부분은 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향측에 배치되는, 노광 방법.
제 28 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 회수 부재의 상기 제 1 부분 또는 상기 제 2 부분, 또는 그 양방에 있어서, 상기 기판 상의 액체는 다공 부재를 통하여 회수되는, 노광 방법.
제 32 항에 있어서,

상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분에 있어서, 상기 기판 상의 액체는, 상기 다공 부재를 통하여 회수되고,

상기 제 1 부분의 상기 다공 부재의 구조와 상기 제 2 부분의 상기 다공 부재의 구조가 상이한, 노광 방법.
제 33 항에 있어서,

상기 다공 부재의 구조는 구멍의 크기를 포함하는, 노광 방법.
제 33 항 또는 제 34 항에 있어서,

상기 다공 부재의 구조는 구멍의 밀도를 포함하는, 노광 방법.
제 33 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 다공 부재는 판 형상의 부재이고,

상기 다공 부재의 구조는 두께를 포함하는, 노광 방법.
제 28 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 부분에서 회수된 액체가 유입되는 회수 유로의 압력과, 상기 제 2 부분에서 회수된 액체가 유입되는 회수 유로의 압력이 상이한, 노광 방법.
제 28 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 액체 회수 능력 또는 상기 제 2 액체 회수 능력, 및 그 양방을 조정하는 것을 포함하는, 노광 방법.
제 28 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 방법을 사용하여 기판을 노광하는 것과,

상기 노광된 기판을 현상하는 것을 포함하는, 디바이스 제조 방법.
액침 노광 장치에서 액체를 회수하기 위해 사용되는 액체 회수 부재로서,

제 1 액체 회수 능력을 갖는 제 1 부분과,

상기 제 1 부분과 상이한 위치에 배치되고, 상기 제 1 액체 회수 능력과 상이한 제 2 액체 회수 능력을 갖는 제 2 부분을 갖는 액체 회수 부재.
제 40 항에 있어서,

상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은 각각 복수의 구멍을 갖고, 상기 복수의 구멍을 통하여 액체가 회수되는 액체 회수 부재.
제 41 항에 있어서,

상기 제 1 부분의 상기 구멍의 크기는 상기 제 2 부분의 상기 구멍의 크기와 상이한, 액체 회수 부재.
제 41 항 또는 제 42 항에 있어서,

상기 제 1 부분의 상기 구멍의 밀도는 상기 제 2 부분의 상기 구멍의 밀도와 상이한, 액체 회수 부재.
제 41 항 내지 제 43 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 부분의 상기 구멍의 형상은 상기 제 2 부분의 상기 구멍의 형상과 상이한, 액체 회수 부재.
제 41 항 내지 제 44 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분에는, 상기 복수의 구멍이 형성된 판 부재를 구비하고,

상기 제 1 부분에 있어서의 상기 판 부재의 두께가 상기 제 2 부분에 있어서의 상기 판 부재의 두께와 상이한, 액체 회수 부재.
제 45 항에 있어서,

상기 제 1 부분에 배치되는 상기 판 부재와 상기 제 2 부분에 배치되는 상기 판 부재는 동일한 부재인, 액체 회수 부재.
제 40 항 내지 제 46 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 액침 노광 장치에 있어서, 피노광 기판은, 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분과 대향하는 위치로 이동할 수 있으며, 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분을 통하여 상기 기판 상의 액체를 회수할 수 있는, 액체 회수 부재.