KR20090018024A - 노광 방법 및 장치, 메인터넌스 방법, 그리고 디바이스 제조 방법 - Google Patents

노광 방법 및 장치, 메인터넌스 방법, 그리고 디바이스 제조 방법 Download PDF

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KR20090018024A
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Abstract

노광 방법은, 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측에서 이동하는 기판 스테이지 (PST) 상의 기판 홀더 (PH) 에 기판 (P) 을 유지하고, 액체 공급 기구 (10) 로부터 공급되는 액체 (1) 를 사용하여 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측에 액침 영역 (AR2) 을 형성하고, 노광광 (EL) 으로 투영 광학계 (PL) 와 액침 영역 (AR2) 을 통하여 기판 (P) 을 노광한다. 기판 (P) 의 노광을 실시하지 않는 기간 중에, 액침 영역 (AR2) 과 기판 스테이지 (PST) 를 상대 이동시켜 기판 홀더 (PH) 상부를 세정함과 함께, 액침 영역 (AR2) 과 계측 스테이지 (MST) 를 상대 이동시켜, 계측 스테이지 (MST) 상부를 세정한다. 세정시에 액침 영역 (AR2) 을 형성하는 액체로서 세정액을 사용할 수 있다. 액침법으로 노광을 실시할 때에, 액체 중에 대한 이물질의 혼입을 억제하여 고해상도의 액침 노광을 높은 스루풋으로 실행할 수 있다.
Figure P1020087024125
액침, 노광 장치, 세정, 계측 스테이지, 발액성, 친수성, 초음파 진동자, 액체 공급 기구

Description

노광 방법 및 장치, 메인터넌스 방법, 그리고 디바이스 제조 방법{EXPOSURE METHOD AND APPARATUS, MAINTENANCE METHOD AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}

기술분야

본 발명은, 액체를 통하여 노광 빔으로 기판을 노광하는 노광 기술, 이 노광 기술을 이용하는 노광 장치의 메인터넌스 기술, 및 그 노광 기술을 이용하는 디바이스 제조 기술에 관한 것이다.

배경기술

반도체 디바이스 및 액정 표시 디바이스 등의 마이크로 디바이스 (전자 디바이스) 는, 레티클 등의 마스크 상에 형성된 패턴을 레지스트 (감광 재료) 가 도포된 웨이퍼 등의 기판 상에 전사하는, 소위 포토 리소그래피의 수법에 의해 제조된다. 이 포토 리소그래피 공정에 있어서, 마스크 상의 패턴을 투영 광학계를 통하여 기판 상에 전사하기 위해, 스텝·앤드·리피트 방식의 축소 투영형의 노광 장치 (이른바 스테퍼), 및 스텝·앤드·스캔 방식의 축소 투영형의 노광 장치 (이른바 스캐닝·스테퍼) 등의 노광 장치가 사용되고 있다.

이런 종류의 노광 장치에서는, 반도체 디바이스 등의 고집적화에 의한 패턴의 미세화에 수반하여, 매년 보다 높은 해상도 (해상력) 가 요구되는 것에 부응하기 위해, 노광광의 단파장화 및 투영 광학계의 개구 수 (NA) 의 증대 (대(大) NA 화) 가 실시되어 왔다. 그런데, 노광광의 단파장화 및 대 NA 화는, 투영 광학 계의 해상도를 향상시키는 반면, 초점 심도의 협소화를 초래하기 때문에, 이 상태로는 초점 심도가 지나치게 좁아져, 노광 동작시의 포커스 마진이 부족할 우려가 있다.

그래서, 실질적으로 노광 파장을 짧게 하고, 또한 공기 중에 비해 초점 심도를 넓게 하는 방법으로서 액침법을 이용한 노광 장치가 개발되어 있다 (예를 들어, 특허 문헌 1 참조). 이 액침법은, 투영 광학계의 하면과 기판 표면 사이를 물 또는 유기 용매 등의 액체로 채워 액침 영역을 형성한 상태에서 노광을 실시한다. 이로써 액체 중에서의 노광광의 파장이 공기 중의 1/n 배 (n 은 액체의 굴절률로, 예를 들어 1.2 ∼ 1.6 정도) 가 되는 것을 이용하여 해상도를 향상시킬 수 있음과 함께, 초점 심도를 약 n 배로 확대할 수 있다.

특허 문헌 1 : 국제공개 제99/49504호 팜플렛

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

상기와 같이 액침법을 이용하여 노광 처리를 실시하는 경우, 노광 대상인 기판을 유지하며 이동하는 기판 스테이지 상에 미세한 이물질이 부착되어 있으면, 액침 영역에 대하여 기판 스테이지 상을 이동할 때에 그 이물질이 액체 중에 혼입될 우려가 있다. 그와 같이 액체 중에 혼입된 이물질이 기판 상에 부착되면, 전사되는 패턴에 형상 불량 등의 결함이 발생할 우려가 있다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여, 액침법으로 노광을 실시할 때에 액체 중에 혼입되는 이물질의 양을 감소시킬 수 있는 노광 기술, 메인터넌스 기술 및 디바 이스 제조 기술을 제공하는 것을 제 1 목적으로 한다. 본 발명의 제 2 목적은, 액침법으로 노광을 실시하기 위해, 액체가 접촉하는 부재 (예를 들어, 기판 스테이지 등) 에 부착된 이물질을 효율적으로 제거할 수 있는 노광 기술, 메인터넌스 기술 및 디바이스 제조 기술을 제공하는 것이다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명의 제 1 양태에 따르면, 기판 (P) 을 노광하는 노광 방법으로서 : 기판 스테이지 (PH 등) 에 유지된 기판 (P) 상에 액침 영역 (AR2) 을 형성하고, 노광광으로 그 액침 영역의 액체를 통하여 그 기판을 노광하는 것과, 그 기판의 노광을 실시하지 않는 기간 중에, 그 액침 영역과 그 기판 스테이지를 상대 이동시켜, 그 기판 스테이지를 세정하는 것을 포함하는 노광 방법이 제공된다.

본 발명의 제 2 양태에 따르면, 광학 부재 (2) 및 액체 (1) 를 통하여 노광광으로 기판 (P) 을 노광하는 노광 방법으로서, 액체와 접촉하는 가동 (可動) 부재 (PH 등) 를 광학 부재와 대향하여 배치하는 것과, 광학 부재와 가동 부재 사이에 형성되는 세정용 액체의 액침 영역 (AR2) 과 가동 부재를 상대 이동시켜, 가동 부재를 세정하는 것을 포함하는 노광 방법이 제공된다.

본 발명의 제 3 양태에 따르면, 액체 (1) 를 통하여 노광광으로 기판 (P) 을 노광하는 노광 장치로서, 기판 (P) 을 유지하는 기판 스테이지 (PH 등) 와, 기판 (P) 상에 액체를 공급하여 액침 영역 (AR2) 을 형성하는 액침 기구 (10 등) 와, 그 기판의 노광을 실시하지 않는 기간 중에 기판 스테이지를 세정하기 위해, 액침 영역과 기판 스테이지를 상대 이동시키는 제어 장치 (CONT 등) 를 구비한 노광 장치 (EX) 가 제공된다.

본 발명의 제 4 양태에 따르면, 광학 부재 (2) 및 액체 (1) 를 통하여 노광광으로 기판 (P) 을 노광하는 노광 장치로서, 광학 부재와 대향하여 배치되고 또한 액체와 접촉하는 가동 부재 (PH 등) 와, 광학 부재와 가동 부재 사이에 세정용 액체의 액침 영역 (AR2) 을 형성하는 액침 기구 (10 등) 와, 가동 부재를 세정하기 위해, 액침 영역과 가동 부재를 상대 이동시키는 제어 장치 (CONT 등) 를 구비하는 노광 장치 (EX) 가 제공된다.

본 발명의 제 5 양태에 따르면, 기판 스테이지 (PH 등) 에 유지된 기판 (P) 상에 액침 영역 (AR2) 을 형성하고, 노광광으로 그 액침 영역의 액체를 통하여 그 기판을 노광하는 노광 장치의 메인터넌스 방법으로서, 그 액침 영역에 대한 액체의 공급 및 회수 중 적어도 일방을 실시하는 액침 부재 (30) 에 대향하여 기판 스테이지를 배치하는 것과, 그 기판의 노광을 실시하지 않는 기간 중에, 그 액침 영역과 그 기판 스테이지를 상대 이동시켜, 그 액침 부재 및 그 기판 스테이지 중 적어도 일방을 세정하는 것을 포함하는 메인터넌스 방법이 제공된다.

본 발명의 제 6 양태에 따르면, 광학 부재 (2) 및 액체 (1) 를 통하여 노광광으로 기판 (P) 을 노광하는 노광 장치의 메인터넌스 방법으로서, 액체와 접촉하는 가동 부재 (PH 등) 를 광학 부재와 대향하여 배치하는 것과, 광학 부재와 가동 부재 사이에 형성되는 세정용 액체의 액침 영역 (AR2) 과 가동 부재를 상대 이동시켜, 가동 부재를 세정하는 것을 포함하는 메인터넌스 방법이 제공된다.

본 발명의 제 7 양태에 따르면, 기판 (P) 을 노광하는 노광 방법으로서, 기 판 스테이지 (PH 등) 에 유지되는 기판 상에서 노광광 (EL) 의 광로 공간을 액체 (1) 로 채우는 것과, 노광광 (EL) 으로 액체를 통하여 기판을 노광하는 것 (S1) 과, 기판의 노광을 실시하지 않는 기간 중에, 기판 스테이지 (PST) 상에 초음파로 진동시킨 세정용 액체 (1A) 를 공급하는 것 (S2) 을 포함하는 노광 방법이 제공된다.

본 발명의 제 8 양태에 따르면, 기판 (P) 을 노광하는 노광 방법으로서, 기판 스테이지에 유지되는 기판 상에서 노광광 (EL) 의 광로 공간을 액침 기구 (10 등) 에 의해 액체로 채우는 것과, 노광광으로 액체를 통하여 기판을 노광하는 것 (SS1) 과, 기판의 노광을 실시하지 않는 기간 중에, 액침 기구의 액체의 공급구 (13, 14) 및 회수구 (23A - 23D) 중 적어도 일방에 세정용 액체 (1A) 를 공급하는 것 (SS2) 을 포함하는 노광 방법이 제공된다.

본 발명의 제 9 양태에 따르면, 액체 (1) 를 통하여 노광광으로 기판 (P) 상의 복수 영역을 노광하는 노광 방법으로서, 기판을 유지한 가동체 (PH) 를 제 1 경로 (60A) 에서 이동시키면서, 복수의 영역 각각을 액체를 통하여 노광하는 것 (S1, SS1) 과, 더미 기판을 유지한 가동체를, 제 1 경로와는 상이한 제 2 경로 (60B, 60C, 60D) 에서 이동시킴으로써, 가동체를 액체 또는 세정액으로 세정하는 (S2, SS2) 것을 포함하는 노광 방법이 제공된다.

본 발명의 제 10 양태에 따르면, 기판 (P) 을 노광하는 노광 장치 (EX) 로서, 기판 스테이지 (PH 등) 에 유지되는 기판 상에서 노광광의 광로 공간을 액체로 채우는 액침 기구 (10 등) 와, 액침 기구의 액체의 공급구 근방에 설치된 초음파 진동자 (112, 122) 와, 기판의 노광을 실시하지 않는 기간 중에, 기판 스테이지 상에 초음파 진동자에 의한 초음파로 진동시킨 세정용 액체를 공급하도록 초음파 진동자 (112, 122) 를 제어하는 제어 장치 (CONT) 를 구비하는 노광 장치 (EX') 가 제공된다.

본 발명의 제 11 양태에 따르면, 기판을 노광하는 노광 장치 (EX') 로서, 기판 스테이지에 유지되는 기판 상에서 노광광의 광로 공간에 액체를 공급하는 제 1 액체 공급 기구 (10) 를 포함하는 액침 기구와, 기판 스테이지측에 설치되고, 세정용 액체를 공급하는 제 2 액체 공급 기구 (12) 와, 세정용 액체를 초음파로 진동시키는 초음파 진동자 (117) 와, 기판의 노광을 실시하지 않는 기간 중에, 액침 기구의 액체의 공급구 (13,14) 및 회수구 (23A - 23D) 중 적어도 일방에 초음파 진동자 (117) 에 의한 초음파로 진동시킨 세정용 액체 (1A) 를 공급하도록 초음파 진동자를 제어하는 제어 장치 (CONT) 를 구비하는 노광 장치 (EX') 가 제공된다.

본 발명의 제 12 양태에 따르면, 액체 (1) 를 통하여 기판 (P) 을 노광하는 노광 장치로서, 기판 스테이지 (PH 등) 에 유지되는 기판 상에서 노광광의 광로 공간을 액체로 채우는 액침 기구 (10 등) 와, 기판의 노광을 실시하지 않는 기간 중에, 액침 기구의 상기 액체의 공급구 및 회수구 중 적어도 일방에 세정용 액체를 공급하는 장치 (12) 를 구비하는 노광 장치 (EX') 가 제공된다.

본 발명의 제 13 양태에 따르면, 광학 부재 (2) 및 액체 (1) 를 통하여 노광광으로 기판 (P) 을 노광하는 노광 장치로서, 광학 부재와 대향하여 배치되는 가동 부재 (PH 등) 와, 가동 부재에 설치되는 진동자 (117) 를 갖고, 액체 (1) 와 접촉 하는 부재 (30 등) 를, 진동자에 의해 진동되는 세정용 액체 (1 또는 1A) 로 세정하는 세정 장치 (118 등) 를 구비하는 노광 장치 (EX') 가 제공된다.

본 발명의 제 14 양태에 따르면, 본 발명의 노광 방법 또는 노광 장치 (EX, EX') 를 이용하여 기판을 노광하는 것 (204) 과, 노광된 기판을 현상하는 것 (204) 과, 현상된 기판을 가공하는 것 (205) 을 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.

또한, 이상의 본 발명의 소정 요소에 부가한 괄호가 표시된 부호는, 본 발명의 일 실시형태를 나타내는 도면 중의 부재에 대응하고 있는데, 각 부호는 본 발명을 알기 쉽게 하기 위해 본 발명의 요소를 예시한 것에 불과하고, 본 발명을 그 실시형태의 구성에 한정하는 것은 아니다.

발명의 효과

본 발명에 의하면, 예를 들어 그 액침 영역에 대하여 그 기판 스테이지를 이동시킴으로써, 그 기판 스테이지 및/또는 액침 부재에 부착되어 있는 이물질을 제거할 수 있다. 따라서, 그 후, 기판을 액침법으로 노광할 때에 액체 중에 혼입되는 이물질의 양이 감소하여, 고정밀도로 노광을 실시할 수 있다.

도면의 간단한 설명

도 1 은 본 발명의 노광 장치의 실시형태의 일례를 나타내는 개략 구성도이다.

도 2 는 도 1 중의 유로 형성 부재 (30) 를 나타내는 사시도이다.

도 3 은 도 1 중의 액체의 공급구 및 회수구의 배치를 나타내는 평면도이다.

도 4 는 도 2 의 Ⅳ-Ⅳ 선에서 본 단면도이다.

도 5 는 도 1 중의 기판 홀더 (PH) 의 흡착 기구 및 흡인 기구를 나타내는 단면도이다.

도 6 은 도 5 의 주요부 확대도이다.

도 7(A) 는 도 1 의 기판 스테이지 (PST) (기판 홀더 (PH)) 및 그 위의 더미 기판 (CP) 을 나타내는 평면도이고, 액침 영역의 이동 경로를 나타내고 있으며, 도 7(B) 는 액침 영역의 다른 이동 경로를 나타낸다.

도 8(A) 는 도 1 의 기판 스테이지 (PST) 및 계측 스테이지 (MST) 를 나타내는 평면도, 도 8(B) 는 계측 스테이지 (MST) 상의 기판 홀더 (PH) 와 계측 스테이지 (MST) 의 계측 테이블 (MTB) 을 밀착시킨 상태를 나타내는 평면도이다.

도 9(A) 는 액침 영역 (AR2) 이 기판 홀더 (PH) 상에서 계측 테이블 (MTB) 상으로 상대 이동하는 모습을 나타내는 평면도, 도 9(B) 는 액침 영역 (AR2) 이 계측 테이블 (MTB) 상을 상대 이동하는 모습을 나타내는 평면도이다.

도 10 은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 노광 장치를 나타내는 개략 구성도이다.

도 11 은 도 10 중의 유로 형성 부재 (30) 를 나타내는 사시도이다.

도 12 는 도 10 중의 기판 홀더 (PH) 의 흡착 기구 및 흡인 기구를 나타내는 단면도이다.

도 13 은 도 12 의 주요부 확대도이다.

도 14(A) 및 도 14(B) 는 노광시 및 세정시의 기판 스테이지 이동 속도의 차 이의 일례를 나타내는 도면이다.

도 15 는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 노광 방법의 구체예를 나타내는 플로우 차트이다.

도 16 은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 노광 방법의 구체예를 나타내는 플로우 차트이다.

도 17 은 마이크로 디바이스의 제조 공정의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

<제 1 실시형태>

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 노광 장치 (EX) 를 나타내는 개략 구성도로, 도 1 에 있어서, 노광 장치 (EX) 는, 전사용 패턴이 형성된 마스크 (M) 를 지지하는 마스크 스테이지 (RST) 와, 노광 대상인 기판 (P) 을 지지하는 기판 스테이지 (PST) 와, 마스크 스테이지 (RST) 에 지지되어 있는 마스크 (M) 를 노광광 (EL) 으로 조명하는 조명 광학계 (IL) 와, 노광광 (EL) 으로 조명된 마스크 (M) 의 패턴 이미지를 기판 스테이지 (PST) 에 지지되어 있는 기판 (P) 상의 투영 영역 (AR1) 에 투영하는 투영 광학계 (PL) 와, 얼라인먼트용 기준 마크 등이 형성되어 있는 계측 스테이지 (MST) 와, 노광 장치 (EX) 전체의 동작을 통괄 제어하는 제어 장치 (CONT) 와, 액침법의 적용을 위한 액침 기구를 구비하고 있다. 본 예의 액침 기구는, 기판 (P) 상 및 계측 스테이지 (MST) 상에 액체 (1) 를 공급하는 액 체 공급 기구 (10) 와, 기판 (P) 상 및 계측 스테이지 (MST) 상에 공급된 액체 (1) 를 회수하는 액체 회수 기구 (20) 를 포함한다.

노광 장치 (EX) 는, 적어도 마스크 (M) 의 패턴 이미지를 기판 (P) 상에 전사하고 있는 동안, 액체 공급 기구 (10) 로부터 공급된 액체 (1) 에 의해 투영 광학계 (PL) 의 투영 영역 (AR1) 을 포함하는 기판 (P) 상의 일부 영역, 또는 기판 (P) 상의 일부 영역과 그 주위 영역에 (국부적으로) 액침 영역 (AR2) 을 형성한다. 구체적으로는, 노광 장치 (EX) 는, 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측 종단부의 광학 소자 (예를 들어, 바닥면이 대략 평탄한 렌즈 또는 평행 평면판 등) (2) 와, 그 이미지면측에 배치된 기판 (P) 표면 사이에 액체 (1) 를 채우는 국부 액침 방식을 채용하고, 마스크 (M) 를 통과한 노광광 (EL) 으로 투영 광학계 (PL) 및 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이의 액체 (1) 를 통하여 기판 (P) 을 노광함으로써, 마스크 (M) 의 패턴을 기판 (P) 에 전사 노광한다.

본 예에서는, 노광 장치 (EX) 로서, 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 소정의 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. 이하, 투영 광학계 (PL) 의 광축 (AX) 에 평행하게 Z 축을 잡고, Z 축에 수직인 평면 내에서 마스크 (M) 와 기판 (P) 의 동기 이동 방향 (주사 방향) 을 따라 X 축을, 그 주사 방향에 수직인 방향 (비주사 방향) 을 따라 Y 축을 잡아 설명한다. 또한, X 축, Y 축 및 Z 축 둘레의 회전 (경사) 방향을 각각 θX, θY 및 θZ 방향으로 한다. 본문 중에서 「기판」은, 예를 들어 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 웨이퍼 등의 기재 상에 감광재 (이하 적절히 레지스트라고 한다) 를 도포한 것을 포함하고, 감광막과는 별도로 보호막 (탑코트막) 등의 각종 막을 도포한 것도 포함한다. 마스크는 기판 상에 축소 투영되는 디바이스 패턴이 형성된 레티클을 포함하고, 예를 들어 유리판 등의 투명판 부재 상에 크롬 등의 차광막을 사용하여 소정의 패턴이 형성된 것이다. 이 투과형 마스크는, 차광막으로 패턴이 형성되는 바이너리 마스크에 한정되지 않고, 예를 들어 하프톤형 또는 공간 주파수 변조형 등의 위상 시프트 마스크도 포함한다. 또한, 본 예의 기판 (P) 은, 예를 들어 직경이 200㎜ 내지 300㎜ 정도인 원판상의 반도체 웨이퍼 상에 감광성 재료인 레지스트 (포토 레지스트) 를 소정의 두께 (예를 들어 200㎚ 정도) 로 도포한 것이다.

먼저, 조명 광학계 (IL) 는, 마스크 스테이지 (RST) 에 지지되어 있는 마스크 (M) 를 노광광 (EL) 으로 조명하는 것으로, 도시하지 않은 노광용 광원으로부터 사출된 광속 (光束) 의 조도를 균일화시키는 옵티컬 인터그레이터, 옵티컬 인터그레이터로부터의 노광광 (EL) 을 집광시키는 콘덴서 렌즈, 릴레이 렌즈계, 노광광 (EL) 에 의한 마스크 (M) 상의 조명 영역을 슬릿상으로 설정하는 가변 시야 조리개 등을 갖고 있다. 마스크 (M) 상의 소정의 조명 영역은 조명 광학계 (IL) 에 의해 균일한 조도 분포의 노광광 (EL) 으로 조명된다. 조명 광학계 (IL) 로부터 사출되는 노광광 (EL) 으로는, 예를 들어 수은 램프로부터 사출되는 자외역의 휘선 (i 선 등), KrF 엑시머 레이저광 (파장 248㎚) 등의 원자외광 (DUV 광), 또는 ArF 엑시머 레이저광 (파장 193㎚), F2 레이저광 (파장 157㎚) 등의 진공 자외광 (VUV 광) 등이 사용된다. 본 예에 있어서는, 노광광 (EL) 으로서 ArF 엑시머 레이저광이 사용된다.

또한, 마스크 스테이지 (RST) 는 마스크 (M) 를 지지하는 것으로서, 도시하지 않은 마스크 베이스 상의 투영 광학계 (PL) 의 광축 (AX) 에 수직인 평면 내, 즉 XY 평면 내에서 2 차원 이동 가능 및 θZ 방향으로 미소 회전 가능하다. 마스크 스테이지 (RST) 는, 예를 들어 리니어 모터 등의 마스크 스테이지 구동 장치 (RSTD) 에 의해 구동된다. 마스크 스테이지 구동 장치 (RSTD) 는 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다. 마스크 스테이지 (RST) 상에는 반사경 (55A) 이 형성되고, 반사경 (55A) 에 대향하는 위치에는 레이저 간섭계 (56A) 가 형성되어 있다. 실제로는, 레이저 간섭계 (56A) 는 3 축 이상의 측장축 (側長軸) 을 갖는 레이저 간섭계 시스템을 구성하고 있다. 마스크 스테이지 (RST) (마스크 (M)) 의 2 차원 방향의 위치 및 회전각은 레이저 간섭계 (56A) 에 의해 실시간으로 계측되고, 계측 결과는 제어 장치 (CONT) 에 출력된다. 제어 장치 (CONT) 는 그 계측 결과에 기초하여 마스크 스테이지 구동 장치 (RSTD) 를 구동시킴으로써 마스크 스테이지 (RST) 에 지지되어 있는 마스크 (M) 의 이동 또는 위치 결정을 실시한다. 또한, 반사경 (55A) 은 평면경뿐만 아니라 코너 큐브 (레트로 리플렉터) 를 포함하는 것으로 해도 되고, 반사경 (55A) 대신에, 예를 들어 마스크 스테이지 (RST) 의 단면 (측면) 을 경면 가공하여 형성되는 반사면을 사용해도 된다.

투영 광학계 (PL) 는, 마스크 (M) 의 패턴을 소정의 투영 배율 β (β 는 예를 들어, 1/4, 1/5 등의 축소 배율) 로 기판 (P) 상에 투영 노광하는 것으로서, 기 판 (P) 측 (투영 광학계 (PL) 의 이미지면측) 의 종단부에 형성된 광학 소자 (2) 를 포함하는 복수의 광학 소자로 구성되어 있고, 이들 광학 소자는 경통 (PK) 에 의해 지지되어 있다. 또한, 투영 광학계 (PL) 는 축소계뿐만 아니라, 등배계 및 확대계 중 어느 것이어도 된다. 또한, 투영 광학계 (PL) 선단부의 광학 소자 (2) 는 경통 (PK) 에 대하여 착탈 (교환) 할 수 있도록 형성되어 있고, 광학 소자 (2) 에는 액침 영역 (AR2) 의 액체 (1) 가 접촉한다. 도시하지 않지만, 투영 광학계 (PL) 는, 방진 (防振) 기구를 통하여 3 개의 지주로 지지되는 경통 정반에 탑재되는데, 예를 들어 국제공개 제2006/038952호 팜플렛에 개시되어 있는 바와 같이, 투영 광학계 (PL) 의 상방에 배치되는 도시하지 않은 메인 프레임 부재, 또는 마스크 스테이지 (RST) 가 배치되는 베이스 부재 등에 대하여 투영 광학계 (PL) 를 매달아 지지해도 된다.

본 예에 있어서, 액체 (1) 에는 순수가 사용된다. 순수는 ArF 엑시머 레이저광뿐만 아니라, 예를 들어 수은 램프로부터 사출되는 휘선 및 KrF 엑시머 레이저광 등의 원자외광 (DUV 광) 도 투과시킬 수 있다. 광학 소자 (2) 는 형석 (CaF2) 으로 형성되어 있다. 형석은 물과의 친화성이 높기 때문에, 광학 소자 (2) 의 액체 접촉면 (2a) 의 대략 전체면에 액체 (1) 를 밀착시킬 수 있다. 또한, 광학 소자 (2) 는 물과의 친화성이 높은 석영이어도 된다.

또한, 기판 (P) 의 레지스트는, 일례로서 액체 (1) 를 튕기는 발액성의 레지스트이다. 또한, 전술한 바와 같이, 필요에 따라 레지스트 상에 보호용 탑코트 를 도포해도 된다. 본 예에서는, 액체 (1) 를 튕기는 성질을 발액성이라고 부른다. 액체 (1) 가 순수인 경우에는, 발액성이란 발수성을 의미한다.

또한, 기판 스테이지 (PST) 의 상부에는, 기판 (P) 을 예를 들어 진공 흡착으로 유지하는 기판 홀더 (PH) 가 고정되어 있다. 그리고, 기판 스테이지 (PST) 는, 기판 홀더 (PH) (기판 (P)) 의 Z 방향의 위치 (포커스 위치) 및 θX, θY 방향의 경사각을 제어하는 Z 스테이지부와, 이 Z 스테이지부를 지지하며 이동하는 XY 스테이지부를 구비하고 있다. 그리고, 이 XY 스테이지부가 베이스 (54) 상의 XY 평면에 평행한 가이드면 (투영 광학계 (PL) 의 이미지면과 실질적으로 평행한 면) 상에 예를 들어 에어 베어링 (기체 축받이) 을 통해 탑재되어 있다. 기판 스테이지 (PST) (Z 스테이지부 및 XY 스테이지부) 는 예를 들어 리니어 모터 등의 기판 스테이지 구동 장치 (PSTD) 에 의해 구동된다. 기판 스테이지 구동 장치 (PSTD) 는 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다. 본 예에서는 Z, θX 및 θY 방향으로 이동가능한 테이블에 기판 홀더를 형성하고 있고, 이들을 모두 기판 홀더 (PH) 라고 부르고 있다. 또한, 테이블과 기판 홀더를 각각 구성하고, 예를 들어 진공 흡착 등에 의해 기판 홀더를 테이블에 고정시켜도 된다. 또한, Z 스테이지부는 기판 홀더 (PH) (테이블) 를 Z, θX 및 θY 방향으로 구동시키는 액추에이터만을 포함하는 것으로 해도 된다.

기판 스테이지 (PST) 상의 기판 홀더 (PH) 에는 반사경 (55B) 이 형성되고, 반사경 (55B) 에 대향하는 위치에는 레이저 간섭계 (56B) 가 형성되어 있다. 반사경 (55B) 은, 실제로는 도 8(A) 에 나타내는 바와 같이, X 축의 반사경 (55BX) 및 Y 축의 반사경 (55BY) 으로 구성되고, 레이저 간섭계 (56B) 도 X 축의 레이저 간섭계 (56BX) 및 Y 축의 레이저 간섭계 (56BY) 로 구성되어 있다. 도 1 로 되돌아와, 기판 스테이지 (PST) 상의 기판 홀더 (PH) (기판 (P)) 의 2 차원 방향의 위치 및 회전각은, 레이저 간섭계 (56B) 에 의해 실시간으로 계측되고, 계측 결과는 제어 장치 (CONT) 에 출력된다. 제어 장치 (CONT) 는 그 계측 결과에 기초하여 기판 스테이지 구동 장치 (PSTD) 를 구동시킴으로써 기판 스테이지 (PST) 에 지지되어 있는 기판 (P) 의 이동 또는 위치 결정을 실시한다. 또한, 레이저 간섭계 (56B) 는 기판 스테이지 (PST) 의 Z 축 방향의 위치, 및 θX, θY 방향의 회전 정보도 계측할 수 있도록 해도 되고, 그 상세한 내용은, 예를 들어 일본 공표특허공보 2001-510577호 (대응하는 국제공개 제1999/28790호 팜플렛) 에 개시되어 있다. 또한, 반사경 (55B) 대신에, 예를 들어 기판 스테이지 (PST) 또는 기판 홀더 (PH) 의 측면 등을 경면 가공하여 형성되는 반사면을 사용해도 된다.

또한, 기판 홀더 (PH) 상에는, 기판 (P) 을 둘러싸듯이 고리형이고 평면인 플레이트부 (97) 가 형성되어 있다. 플레이트부 (97) 의 상면은, 기판 홀더 (PH) 에 유지된 기판 (P) 의 표면과 대략 동일한 높이의 평탄면이다. 본 예에서는 이 평탄면이 발액성으로 되어 있다. 여기서, 기판 (P) 의 에지와 플레이트부 (97) 사이에는 0.1 ∼ 1㎜ 정도의 간극이 있는데, 본 예에 있어서는, 기판 (P) 의 레지스트는 발액성이고, 액체 (1) 에는 표면 장력이 있기 때문에, 그 간극에 액체 (1) 가 흘러들어가는 경우는 거의 없고, 기판 (P) 의 둘레 가장자리 근방을 노광하는 경우에도, 플레이트부 (97) 와 투영 광학계 (PL) 사이에 액체 (1) 를 유지할 수 있다. 또한, 본 예에서는 플레이트부 (97) 와 기판 (P) 의 간극에 흘러들어간 액체 (1) 는, 도 5 에 나타내는 흡인 장치 (50) 에 의해 기판 홀더 (PH) 의 외부로 배출할 수 있다 (상세한 내용은 후술한다). 따라서, 기판 (P) 의 레지스트 (또는 탑코트) 는 반드시 발액성이 아니어도 된다. 또한, 본 예에서는 기판 홀더 (PH) 에 플레이트부 (97) 를 형성하고 있지만, 기판 (P) 을 둘러싸는 기판 홀더 (PH) 의 상면을 발액화 처리하여 평탄면을 형성해도 된다.

[액체의 공급 및 회수 기구의 설명]

다음으로, 도 1 의 액체 공급 기구 (10) 는, 소정의 액체 (1) 를 기판 (P) 상에 공급하는 것으로서, 액체 (1) 를 송출할 수 있는 제 1 액체 공급부 (11) 및 제 2 액체 공급부 (12) 와, 제 1, 제 2 액체 공급부 (11, 12) 각각에 그 일단부를 접속시키는 제 1, 제 2 공급관 (11A, 12A) 을 구비하고 있다. 제 1, 제 2 액체 공급부 (11, 12) 각각은, 액체 (1) 를 수용하는 탱크, 필터부 및 가압 펌프 등을 구비하고 있다. 또한, 액체 공급 기구 (10) 가 탱크, 필터부, 가압 펌프 등의 전부를 구비하고 있을 필요는 없고, 그것들 중 적어도 일부를 예를 들어 노광 장치 (EX) 가 설치되는 공장 등의 설비로 대용해도 된다.

액체 회수 기구 (20) 는, 기판 (P) 상에 공급된 액체 (1) 를 회수하는 것으로서, 액체 (1) 를 회수할 수 있는 액체 회수부 (21) 와, 액체 회수부 (21) 에 그 일단부가 접속된 회수관 (22) (도 2 의 제 1 ∼ 제 4 회수관 (22A, 22B, 22C, 22D) 으로 이루어진다) 을 구비하고 있다. 회수관 (22 (22A ∼ 22D)) 의 도중에는 밸브 (24) (도 2 의 제 1 ∼ 제 4 밸브 (24A, 24B, 24C, 24D) 로 이루어진다) 가 형성되어 있다. 액체 회수부 (21) 는 예를 들어 진공 펌프 등의 진공계 (흡인 장치), 및 회수한 액체 (1) 를 수용하는 탱크 등을 구비하고 있다. 또한, 액체 회수 기구 (20) 가 진공계, 탱크 등의 전부를 구비하고 있을 필요는 없고, 그것들 중 적어도 일부를, 예를 들어 노광 장치 (EX) 가 설치되는 공장 등의 설비로 대용해도 된다.

투영 광학계 (PL) 종단부의 광학 소자 (2) 의 근방에는 유로 형성 부재 (액침 부재) (30) 가 배치되어 있다. 유로 형성 부재 (30) 는, 기판 (P) (기판 스테이지 (PST)) 의 상방에 있어서 광학 소자 (2) 의 둘레를 둘러싸듯이 형성된 고리형 부재이다. 투영 광학계 (PL) 의 투영 영역 (AR1) 이 기판 (P) 상에 있는 상태에서, 유로 형성 부재 (30) 는 그 기판 (P) 의 표면에 대향하도록 배치된 제 1 공급구 (13) 와 제 2 공급구 (14) (도 3 참조) 를 구비하고 있다. 또한, 유로 형성 부재 (30) 는, 그 내부에 공급 유로 (82 (82A, 82B)) 를 갖고 있다. 공급 유로 (82A) 의 일단부는 제 1 공급구 (13) 에 접속되고, 타단부는 제 1 공급관 (11A) 을 통하여 제 1 액체 공급부 (11) 에 접속되어 있다. 공급 유로 (82B) 의 일단부는 제 2 공급구 (14) 에 접속되고, 타단부는 제 2 공급관 (12A) 을 통하여 제 2 액체 공급부 (12) 에 접속되어 있다. 또한, 유로 형성 부재 (30) 는 기판 (P) (기판 스테이지 (PST)) 의 상방에 형성되고, 그 기판 (P) 표면에 대향하도록 배치된 4 개의 회수구 (23A ∼ 23D) (도 3 참조) 를 구비하고 있다.

도 2 는 유로 형성 부재 (30) 의 개략 사시도이다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 유로 형성 부재 (30) 는 투영 광학계 (PL) 종단부의 광학 소자 (2) 둘레 를 둘러싸듯이 형성된 고리형 부재로서, 제 1 부재 (31) 와, 제 1 부재 (31) 의 상부에 배치되는 제 2 부재 (32) 와, 제 2 부재 (32) 의 상부에 배치되는 제 3 부재 (33) 를 구비하고 있다. 제 1 ∼ 제 3 부재 (31 ∼ 33) 의 각각은 판상 부재로서 그 중앙부에 투영 광학계 (PL) (광학 소자 (2)) 를 배치할 수 있는 구멍부 (31A ∼ 33A) 를 갖고 있다.

도 3 은, 도 2 의 제 1 ∼ 제 3 부재 (31 ∼ 33) 중 최하단에 배치되는 제 1 부재 (31) 를 나타내는 투시도이다. 도 3 에 있어서, 제 1 부재 (31) 는, 투영 광학계 (PL) 의 -X 방향측에 형성되고, 기판 (P) 상에 액체 (1) 를 공급하는 제 1 공급구 (13) 와, 투영 광학계 (PL) 의 +X 방향측에 형성되고, 기판 (P) 상에 액체 (1) 를 공급하는 제 2 공급구 (14) 를 구비하고 있다. 제 1 공급구 (13) 및 제 2 공급구 (14) 각각은 제 1 부재 (31) 를 관통하는 관통 구멍으로서, 평면에서 봤을 때 대략 원호상으로 형성되어 있다. 또한, 제 1 부재 (31) 는, 투영 광학계 (PL) 의 -X 방향, -Y 방향, +X 방향 및 +Y 방향측에 형성되고, 각각 기판 (P) 상의 액체 (1) 를 회수하는 제 1 회수구 (23A), 제 2 회수구 (23B), 제 3 회수구 (23C) 및 제 4 회수구 (23D) 를 구비하고 있다. 제 1 ∼ 제 4 회수구 (23A ∼ 23D) 각각도 제 1 부재 (31) 를 관통하는 관통 구멍으로서, 평면에서 봤을 때 대략 원호상으로 형성되어 있고, 투영 광학계 (PL) 의 주위를 따라 대략 동등한 간격으로 또한 공급구 (13, 14) 보다 투영 광학계 (PL) 에 대하여 외측에 형성되어 있다. 공급구 (13, 14) 의 기판 (P) 과의 갭과, 회수구 (23A ∼ 23D) 의 기판 (P) 과의 갭은, 대략 동일하게 형성되어 있다. 요컨대, 공급구 (13, 14) 의 높이 위치와 회수구 (23A ∼ 23D) 의 높이 위치는 대략 동일한 높이에 형성되어 있다.

도 1 로 되돌아와, 유로 형성 부재 (30) 는, 그 내부에 회수구 (23A ∼ 23D) (도 3 참조) 에 연통된 회수 유로 (84 (84A, 84B, 84C, 84D)) 를 갖고 있다. 또한, 회수 유로 (84B, 84D) (도시 생략) 는, 도 3 의 비주사 방향의 회수구 (23B, 23D) 와 도 2 의 회수관 (22B, 22D) 을 연통시키기 위한 유로이다. 회수 유로 (84A ∼ 84D) 의 타단부는 도 2 의 회수관 (22A ∼ 22D) 을 통하여 액체 회수부 (21) 에 각각 연통되어 있다. 본 예에 있어서, 유로 형성 부재 (30) 는 액체 공급 기구 (10) 및 액체 회수 기구 (20) 각각의 일부를 구성하고 있다. 즉, 유로 형성 부재 (30) 는 본 예의 액침 기구의 일부이다. 또한, 액침 기구의 일부, 예를 들어 적어도 유로 형성 부재 (30) 는, 투영 광학계 (PL) 를 유지하는 메인 프레임 (전술한 경통 정반을 포함한다) 에 매달려 지지되어도 되고, 메인 프레임과는 다른 프레임 부재에 형성해도 된다. 또는, 전술한 바와 같이 투영 광학계 (PL) 가 매달려 지지되는 경우에는, 투영 광학계 (PL) 와 일체로 유로 형성 부재 (30) 를 매달아 지지해도 되고, 투영 광학계 (PL) 와는 독립적으로 매달려 지지되는 계측 프레임에 유로 형성 부재 (30) 를 형성해도 된다. 후자의 경우, 투영 광학계 (PL) 를 매달아 지지하고 있지 않아도 된다.

제 1 ∼ 제 4 회수관 (22A ∼ 22D) 에 형성된 제 1 ∼ 제 4 밸브 (24A ∼ 24D) 는, 제 1 ∼ 제 4 회수관 (22A ∼ 22D) 의 유로 각각을 개폐하는 것으로서, 그 동작은 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다. 회수관 (22 (22A ∼ 22D)) 의 유로가 개방되어 있는 동안, 액체 회수 기구 (20) 는 회수구 (23 (23A ∼ 23D)) 로 부터 액체 (1) 를 흡인 회수할 수 있고, 밸브 (24 (24A ∼ 24D)) 에 의해 회수관 (22 (22A ∼ 22D)) 의 유로가 폐색되면, 회수구 (23 (23A ∼ 23D)) 를 통한 액체 (1) 의 흡인 회수가 정지된다.

도 1 에 있어서, 제 1 및 제 2 액체 공급부 (11, 12) 의 액체 공급 동작은 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다. 제어 장치 (CONT) 는, 제 1 및 제 2 액체 공급부 (11, 12) 에 의한 기판 (P) 상에 대한 단위 시간당의 액체 공급량을 각각 독립적으로 제어할 수 있다. 제 1 및 제 2 액체 공급부 (11, 12) 로부터 송출된 액체 (1) 는, 공급관 (11A, 12A), 및 유로 형성 부재 (30) 의 공급 유로 (82A, 82B) 를 통하여, 유로 형성 부재 (30) (제 1 부재 (31)) 의 하면에 기판 (P) 과 대향하도록 형성된 공급구 (13, 14) (도 3 참조) 로부터 기판 (P) 상에 공급된다.

또한, 액체 회수부 (21) 의 액체 회수 동작은 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다. 제어 장치 (CONT) 는, 액체 회수부 (21) 에 의한 단위 시간당의 액체 회수량을 제어할 수 있다. 유로 형성 부재 (30) (제 1 부재 (31)) 의 하면에 기판 (P) 과 대향하도록 형성된 회수구 (23) 로부터 회수된 기판 (P) 상의 액체 (1) 는, 유로 형성 부재 (30) 의 회수 유로 (84) 및 회수관 (22) 을 통하여 액체 회수부 (21) 에 회수된다. 유로 형성 부재 (30) 중 회수구 (23) 보다 투영 광학계 (PL) 에 대하여 외측의 하면 (기판 (P) 측을 향하는 면) 에는, 액체 (1) 를 포착하는 소정 길이의 액체 트랩면 (경사면) (70) 이 형성되어 있다. 트랩면 (70) 은 친액 처리가 실시되어 있다. 회수구 (23) 의 외측으로 유출된 액체 (1) 는 트랩면 (70) 에서 포착된다.

도 3 은, 도 2 의 유로 형성 부재 (30) 에 형성된 제 1 및 제 2 공급구 (13, 14) 및 제 1 ∼ 제 4 회수구 (23A ∼ 23D) 와, 투영 광학계 (PL) 의 투영 영역 (AR1) 의 위치 관계를 나타내는 평면도이기도 하다. 도 3 에 있어서, 투영 광학계 (PL) 의 투영 영역 (AR1) 은 Y 방향 (비주사 방향) 을 길이 방향으로 하는 직사각형상으로 설정되어 있다. 액체 (1) 가 채워진 액침 영역 (AR2) 은, 투영 영역 (AR1) 을 포함하도록 실질적으로 4 개의 회수구 (23A ∼ 23D) 로 둘러싸인 대략 원형인 영역 내측에 형성되고, 또한 주사 노광시에는 기판 (P) 상의 일부에 (또는 기판 (P) 상의 일부를 포함하도록) 국부적으로 형성된다.

또한, 제 1 및 제 2 공급구 (13, 14) 는 주사 방향 (X 방향) 에 관하여 투영 영역 (AR1) 을 사이에 두도록 그 양측에 대략 원호상의 슬릿상으로 형성되어 있다. 공급구 (13, 14) 의 Y 방향에 있어서의 길이는, 적어도 투영 영역 (AR1) 의 Y 방향에 있어서의 길이보다 길게 되어 있다. 액체 공급 기구 (10) 는, 2 개의 공급구 (13, 14) 로부터 투영 영역 (AR1) 의 양측에서 액체 (1) 를 동시에 공급할 수 있다.

또한, 제 1 ∼ 제 4 회수구 (23A ∼ 23D) 는, 공급구 (13, 14) 및 투영 영역 (AR1) 을 둘러싸듯이 원호상의 슬릿상으로 형성되어 있다. 복수 (4 개) 의 회수구 (23A ∼ 23D) 중, 회수구 (23A 및 23C) 가 X 방향 (주사 방향) 에 관하여 투영 영역 (AR1) 을 사이에 두고 그 양측에 배치되어 있고, 회수구 (23B 및 23D) 가 Y 방향 (비주사 방향) 에 관하여 투영 영역 (AR1) 을 사이에 두고 그 양측에 배치되어 있다. 회수구 (23A, 23C) 의 Y 방향에 있어서의 길이는, 공급구 (13, 14) 의 Y 방향에 있어서의 길이보다 길게 되어 있다. 회수구 (23B, 23D) 각각도 회수구 (23A, 23C) 와 대략 동일한 길이로 형성되어 있다. 회수구 (23A ∼ 23D) 는 각각 도 2 의 회수관 (22A ∼ 22D) 을 통하여 도 1 의 액체 회수부 (21) 에 연통되어 있다. 또한, 본 예에 있어서, 회수구 (23) 의 수는 4 개에 한정되지 않고, 투영 영역 (AR1) 및 공급구 (13, 14) 를 둘러싸듯이 배치되어 있으면, 임의의 복수 또는 1 개 형성할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서 사용한 유로 형성 부재 (30) 는, 상기 서술한 구조에 한정되지 않고, 예를 들어, 유럽 특허 출원 공개 제1420298호 명세서, 국제공개 제2004/055803호 팜플렛, 국제공개 제2004/057589호 팜플렛, 국제공개 제2004/057590호 팜플렛, 국제공개 제2005/029559호 팜플렛 (대응 미국 특허 출원 공개 제2006/0231206호) 에 기재되어 있는 것도 사용할 수 있다. 또한, 본 예에서는 액체의 공급구 (13, 14) 와 회수구 (23A ∼ 23D) 는 동일한 유로 형성 부재 (30) 에 형성되어 있는데, 공급구 (13, 14) 와 회수구 (23A ∼ 23D) 는 다른 부재에 형성해도 된다. 또한, 예를 들어 국제공개 제2005/122218호 팜플렛에 개시되어 있는 바와 같이, 유로 형성 부재 (30) 의 외측에 액체 회수용의 제 2 회수구 (노즐) 를 형성해도 된다. 또한, 공급구 (13, 14) 는 기판 (P) 과 대향하도록 배치되어 있지 않아도 된다. 또한, 유로 형성 부재 (30) 는 그 하면이 투영 광학계 (PL) 의 하단면 (사출면) 과 대략 동일한 높이 (Z 위치) 에 설정되어 있는데, 예를 들어 유로 형성 부재 (30) 의 하면을 투영 광학계 (PL) 의 하단면보다 이미지면측 (기판측) 에 설정해도 된다. 이 경우, 유로 형성 부재 (30) 의 일부 (하 단부) 를, 노광광 (EL) 을 차단하지 않도록 투영 광학계 (PL) (광학 소자 (2)) 의 하측까지 침지시켜 형성해도 된다.

[기판 홀더 (PH) 내의 액체 흡인 기구의 설명]

도 1 에 있어서, 본 예의 기판 홀더 (PH) 에는, 기판 (P) 의 이면측에 유입된 액체를 외부로 배출하는 흡인 기구가 설치되어 있다. 또한, 본 예의 노광 장치 (EX) 에 있어서는, 기판 홀더 (PH) 상의 레지스트가 도포된 노광 대상인 기판 (P) 을, 필요에 따라 도시하지 않은 웨이퍼 로더계에 의해, 기판 (P) 과 실질적으로 동일한 형상의 기판인 더미 기판 (CP) 과 교환할 수 있도록 구성되어 있다. 후술하는 바와 같이 본 예의 노광 장치는, 기판 (P) 의 노광을 실시하지 않는 기간 중에, 기판 스테이지 (PST) 의 상부, 본 예에서는 기판 홀더 (PH) (플레이트부 (97)) 의 상면 등을 세정하는 공정을 실행하는데, 그 때에 기판 홀더 (PH) 내면의 진공 흡착용 구멍 등에 액체가 유입되는 것을 방지하기 위해, 기판 홀더 (PH) 상에 기판 (P) 대신에 더미 기판 (CP) 을 탑재한다. 이 때문에, 더미 기판 (CP) 은 기판 홀더 (PH) 의 내면을 덮기 위한 덮개 기판 또는 덮개 웨이퍼, 혹은 커버 부재라고도 부를 수 있다.

더미 기판 (CP) 은, 일례로서 예를 들어 실리콘 기판 등으로 이루어지는 액체 (1) 와 친화되기 쉬운 친액성의 기판으로 이루어지고, 예를 들어 도 5 에 나타내는 바와 같이, 그 기판의 단부 (측면 및 상면의 둘레 가장자리부) (CPc) 를 제외한 상면부 (CPa) 에 액체 (1) 를 튕기기 위한 발액 처리를 실시한 것이다. 바꾸어 말하면, 더미 기판 (CP) 의 단부 (CPc) 는 친액성이고, 그 내측의 상면부 (CPa) 및 이면부가 발액성이다. 발액 처리로는, 예를 들어 발액성을 갖는 재료를 도포하여 발액 코트를 형성하는 코팅 처리를 들 수 있다. 발액성을 갖는 재료로는, 예를 들어 불소계 화합물, 실리콘 화합물 또는 폴리에틸렌 등의 합성 수지를 들 수 있다. 또한, 발액 코트는 단층막이어도 되고, 복수 층으로 이루어지는 막이어도 된다. 또한, 액체 (1) 와 접촉하는 더미 기판 (CP) 의 일면 (표면) 을 모두 발액성으로 해도 된다.

또한, 일례로서 도 6 의 확대도에서 나타내는 바와 같이, 더미 기판 (CP) 상면부 (CPa) 의 발액 코트가 실시된 영역에 소정 간격으로 복수의 친액성의 폭이 예를 들어 1㎜ 정도인 홈부 (CPn) 를 형성해도 된다. 더미 기판 (CP) 의 기판 자체는 친액성이기 때문에, 친액성의 홈부 (CPn) 를 형성하기 위해서는, 상면부 (CPa) 에 발액 코트를 실시한 후, 그 상면부 (CPa) 에 기계적으로 홈부를 형성하면 된다. 그들 홈부 (CPn) 는, 기판 홀더 (PH) 의 세정 중에 액체 (1) 중에 혼입되어 있는 미세한 이물질인 파티클을 포착하기 위해 사용된다. 또한, 더미 기판 (CP) 을 발액성 재료로 구성해도 된다.

이하, 도 5 및 도 6 을 참조하여 도 1 중의 기판 홀더 (PH) 의 구성에 대해 상세하게 설명한다. 도 5 는 더미 기판 (CP) 을 흡착 유지한 상태의 기판 홀더 (PH) 의 측단면도, 도 6 은 도 5 의 주요부 확대도이다.

도 5 에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더 (PH) 는 기재 (PHB) 와, 이 기재 (PHB) 에 형성되고, 더미 기판 (CP) (또는 노광 대상인 기판 (P), 이하 동일) 을 흡착 유지하는 유지부 (PH1) 를 구비하고 있다. 유지부 (PH1) 는, 기재 (PHB) 상에 형성되고, 더미 기판 (CP) 의 이면 (CPb) 을 지지하는, 상면 (46A) 이 평탄한 작은 원추상의 다수의 지지부 (46) 와, 기재 (PHB) 상에 형성되고, 더미 기판 (CP) 의 이면 (CPb) 에 대향하여 다수의 지지부 (46) 를 둘러싸듯이 형성된 원주상의 둘레벽부 (림부) (42) 를 구비하고 있다. 유지부 (PH1) 는 기판 홀더 (PH) 에 형성되고 더미 기판 (CP) 이 수납되는 오목부 (97a) 내에 배치되어 있다.

다수의 지지부 (46) 는 각각 더미 기판 (CP) 을 이면으로부터 지지하는 볼록상의 지지핀으로서 작용함과 함께, 원주상의 둘레벽부 (42) 내측에 X 방향, Y 방향으로 소정 피치로 배열되어 있다. 유지부 (PH1) 의 중앙부에는, 더미 기판 (CP) 을 승강시키기 위한 승강 로드 (도시 생략) 도 형성되어 있다. 또한, 둘레벽부 (42) 는, 더미 기판 (CP) (또는 기판 (P)) 의 형상에 따라 대략 원고리상으로 형성되어 있고, 둘레벽부 (42) 의 평탄한 상면 (42A) 은 더미 기판 (CP) 이면 (CPb) 의 둘레 가장자리 영역 (에지 영역) 에 대향하도록 형성되어 있다. 본 예에 있어서는, 지지부 (46) 의 상면 (46A) 은, 둘레벽부 (42) 의 상면 (42A) 과 동일한 높이이거나, 상면 (42A) 보다 약간 높게 형성되어 있다. 그리고, 유지부 (PH1) 에 유지된 더미 기판 (CP) 의 이면 (CPb) 측에는, 더미 기판 (CP) 과 둘레벽부 (42) 와 기재 (PHB) 로 둘러싸인 제 1 공간 (VP1) 이 형성된다.

도 5 에 있어서, 둘레벽부 (42) 내측의 기재 (PHB) 상의 다수의 지지부 (46) 사이의 계곡부에는 다수의 흡인구 (41) 가 형성되어 있다. 흡인구 (41) 는 더미 기판 (CP) 을 흡착 유지하기 위한 것이다. 다수의 흡인구 (41) 는 각각 유로 (45) 를 통하여 진공 펌프를 포함하는 진공계 (40) 에 접속되어 있다. 지지 부 (46), 둘레벽부 (42), 흡인구 (41) 및 유로 (45) 를 포함하는 유지부 (PH1) 는, 더미 기판 (CP) (또는 기판 (P)) 을 흡착 유지하기 위한 소위 핀척 기구를 구성하고 있다. 도 1 의 제어 장치 (CONT) 는 진공계 (40) 를 구동시키고, 제 1 공간 (VP1) 내부의 가스 (공기) 를 흡인하여 이 제 1 공간 (VP1) 을 부압 (負壓) 으로 함으로써, 더미 기판 (CP) 의 이면 (CPb) 을 다수의 지지부 (46) 의 상면 (46A) 에 흡착 유지한다.

도 6 에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더 (PH) 의 오목부 (97a) 에는, 플레이트부 (97) 와 접속되고, 유지부 (PH1) 에 흡착 유지된 더미 기판 (CP) 의 측면과 대향하는 내측면이 형성되어 있다. 그리고, 유지부 (PH1) 에 유지된 더미 기판 (CP) 의 측면과, 그 더미 기판 (CP) 의 주위에 형성된 오목부 (97a) 의 내측면 (또는 플레이트부 (97)) 사이에는 소정의 갭 (A) 이 형성되어 있다. 본 예에 있어서는, 갭 (A) 은 예를 들어 0.1 ∼ 1.0㎜ 정도이다.

또한, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더 (PH) 의 오목부 (97a) 의 바닥면에는, 제 1 둘레벽부 (42) 의 외측면을 따라 오목부 (97b) 가 형성되어 있다. 오목부 (97b) 의 내측면과 둘레벽부 (42) 의 외측면 사이에는, 그 외측면을 따라 갭 (B) 이 형성되어 있다. 본 예에 있어서, 갭 (B) 은 예를 들어 1.0㎜ 정도로 설정되어 있다. 그리고, 고리상 둘레벽부 (42) 의 외경은 더미 기판 (CP) (또는 기판 (P)) 의 외경보다 작게 형성되어 있고, 더미 기판 (CP) 의 에지 영역은 둘레벽부 (42) 의 외측에 소정량 오버행 (overhang) 되어 있다. 본 예에 있어서는, 오버행부 (H1) 는 일례로서 약 1.5㎜ 이다.

또한, 오목부 (97b) 내측면의 내경은 더미 기판 (CP) 의 외경보다 작게 형성되고, 오목부 (97a) 의 바닥면은 둘레벽부 (42) 의 상면 (42A) 보다 약간 갭 (G) 만큼 낮게 형성되어 있다. 본 예에 있어서는, 갭 (G) 은 1 ∼ 1000㎛ 로 설정되어 있다. 그 결과, 유지부 (PH1) 에 유지된 더미 기판 (CP) 이면측의 둘레벽부 (42) 외측에는 갭 (B) 의 제 2 공간 (VP2) 이 형성되고, 이 제 2 공간 (VP2) 은 오목부 (97a) 와 더미 기판 (CP) 사이의 갭 (G) 및 갭 (A) 을 통하여 기판 홀더 (PH) 의 외기 (外氣) 에 연통되어 있다.

또한, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더 (PH) 의 더미 기판 (CP) 의 이면에 대향하는 오목부 (97b) 의 바닥면에 있어서, 둘레벽부 (42) 의 외측면을 따른 소정의 복수 위치 (일례로서 7 지점) 에 각각 평면에서 봤을 때 대략 원형인 회수구 (51) 가 형성되어 있다. 회수구 (51) 는 각각 유로 (52) 를 통하여 진공계를 포함하는 흡인 장치 (50) 에 접속되어 있다. 흡인 장치 (50) 에서 회수구 (51) 를 통하여 제 2 공간 (VP2) 을 부압으로 하는 흡인을 실시함으로써, 더미 기판 (CP) 과 플레이트부 (97) 의 경계부가 액침 영역 (AR2) 을 통과할 때에, 갭 (A) 및 갭 (G) 을 통하여 제 2 공간 (VP2) 에 유입되는 액체 (1) 를 더미 기판 (CP) 의 바닥면측에서 기판 홀더 (PH) 의 외부로 배출할 수 있다. 이 때에, 도 5 의 진공계 (40) 에 의해 더미 기판 (CP) 의 이면 (CPb) 은 도 6 의 둘레벽부 (42) 의 상면 (42A) 에 밀착되어 있기 때문에, 액체 (1) 가 제 2 공간 (VP2) 으로부터 더미 기판 (CP) 이면의 제 1 공간 (VP1) 에 유입되지는 않아, 진공계 (40) 의 오작동 등이 방지된다.

제 2 공간 (VP2) 에 회수구 (51) 를 통하여 접속된 흡인 장치 (50) 와, 제 1 공간 (VP1) 을 부압으로 하기 위한 진공계 (40) 는 서로 독립되어 있다. 제어 장치 (CONT) 는, 흡인 장치 (50) 및 진공계 (40) 의 동작을 개별적으로 제어할 수 있고, 흡인 장치 (50) 에 의한 액체의 흡인 동작과 제 1 진공계 (40) 에 의한 기체의 흡인 동작을 각각 독립적으로 실시할 수 있다.

또한, 기판 홀더 (PH) 의 적어도 일부에는 발액화 처리가 실시되어 있어, 기판 홀더 (PH) 는 액체 (1) 에 대하여 발액성을 구비하고 있다. 본 예에 있어서는, 기판 홀더 (PH) 의 기재 (PHB) 중, 유지부 (PH1) 의 둘레벽부 (42) 의 상면 (42A) 및 외측면, 지지부 (46) 의 상면 (46A) 이 발액성을 갖고 있다. 또한, 플레이트부 (97) 및 오목부 (97a) 의 내측면, 바닥면도 발액성을 구비하고 있다. 또한, 오목부 (97b) 의 내측면도 발액성을 갖고 있다. 기판 홀더 (PH) 의 발액화 처리로는, 불소계 수지 재료 또는 아크릴계 수지 재료 등의 발액성 재료를 피복하는 처리를 들 수 있다.

또한, 도 5 의 기판 홀더 (PH) 에 있어서는, 플레이트부 (97) 를 링상의 교환 가능한 플레이트 부재로 하고, 이 플레이트 부재의 표면에 발액 처리를 실시하고, 또한 그 플레이트 부재를 지지부 (46) 와 동일한 부재로 지지하고, 바닥면측으로부터 진공 흡착으로 유지하도록 해도 된다. 이로써, 예를 들어, 후술하는 세정 처리에 의해 제거할 수 없는 오염물이 부착된 경우에는 수시로 그 플레이트 부재만을 교환할 수 있다.

또한, 상기 서술한 도 5, 도 6 의 설명에 있어서는, 기판 홀더 (PH) 에 더미 기판 (CP) 이 유지되어 있지만, 노광 대상인 기판 (P) 도 동일하게 하여 기판 홀더 (PH) 에 유지할 수 있다. 이 경우에도, 기판 (P) 의 표면과 플레이트부 (97) 의 표면이 대략 동일 평면이 되도록 플레이트부 (97) 의 높이 (Z 방향에 위치) 가 설정되어 있다.

[계측 스테이지의 설명]

도 1 로 되돌아와, 계측 스테이지 (MST) 는, Y 방향으로 가늘고 긴 직사각형의 판상이고 X 방향 (주사 방향) 으로 구동되는 X 스테이지부 (181) 와, 이 위에 예를 들어 에어 베어링을 통하여 탑재된 레벨링 테이블 (188) 과, 이 레벨링 테이블 (188) 상에 배치된 계측 유닛으로서의 계측 테이블 (MTB) 을 구비하고 있다. 일례로서 계측 테이블 (MTB) 은 레벨링 테이블 (188) 상에 에어 베어링을 통하여 탑재되어 있는데, 계측 테이블 (MTB) 을 레벨링 테이블 (188) 과 일체화시킬 수도 있다. X 스테이지부 (181) 는 베이스 (54) 상에 에어 베어링을 통하여 X 방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 탑재되어 있다.

도 8(A) 는 도 1 중의 기판 스테이지 (PST) 및 계측 스테이지 (MST) 를 나타내는 평면도로, 이 도 8(A) 에 있어서, 베이스 (54) 를 Y 방향 (비주사 방향) 으로 사이에 두도록 X 축에 평행하게 각각 내면에 X 방향으로 소정 배열로 복수의 영구 자석이 배치된 X 축의 고정자 (186 및 187) 가 설치되고, 고정자 (186 및 187) 사이에 각각 코일을 포함하는 이동자 (182 및 183) 를 통하여 Y 축에 대략 평행하게 Y 축 슬라이더 (180) 가 X 방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 배치되어 있다. 그리고, Y 축 슬라이더 (180) 를 따라 Y 방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 기 판 스테이지 (PST) 가 배치되고, 기판 스테이지 (PST) 내의 이동자와 Y 축 슬라이더 (180) 상의 고정자 (도시 생략) 로부터 기판 스테이지 (PST) 를 Y 방향으로 구동시키는 Y 축의 리니어 모터가 구성되고, 이동자 (182 및 183) 와 대응하는 고정자 (186 및 187) 로부터 각각 기판 스테이지 (PST) 를 X 방향으로 구동시키는 1 쌍의 X 축의 리니어 모터가 구성되어 있다. 이들 X 축, Y 축의 리니어 모터 등이 도 1 의 기판 스테이지 구동 장치 (PSTD) 를 구성하고 있다.

또한, 계측 스테이지 (MST) 의 X 스테이지부 (181) 는, 고정자 (186 및 187) 사이에 각각 코일을 포함하는 이동자 (184 및 185) 를 통하여 X 방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 배치되고, 이동자 (184 및 185) 와 대응하는 고정자 (186 및 187) 로부터 각각 계측 스테이지 (MST) 를 X 방향으로 구동시키는 1 쌍의 X 축의 리니어 모터가 구성되어 있다. 이 X 축의 리니어 모터 등이 도 1 에서는 계측 스테이지 구동 장치 (TSTD) 로서 표시되어 있다.

도 8(A) 에 있어서, X 스테이지부 (181) 의 -X 방향의 단부에 대략 Y 축에 평행하게, Z 방향으로 겹쳐 쌓도록 순차적으로, 내면에 대향하도록 Z 방향으로 일정한 자기장을 발생시키기 위해 복수의 영구 자석이 배치된 단면 형상이 コ 자형인 고정자 (167) 와, 대략 X 축을 따라 권회 (배열) 된 코일을 포함하는 평판상의 고정자 (171) 가 고정되고, 하방의 고정자 (167) 내에 배치되도록 계측 테이블 (MTB) 의 Y 방향으로 떨어진 2 지점에 각각 Y 축을 따라 권회 (배열) 된 코일을 포함하는 이동자 (166A 및 166B) 가 고정되고, 상방의 고정자 (171) 를 Z 방향 사이에 오도록, 계측 테이블 (MTB) 에 Y 방향으로 소정 배열로 복수의 영구 자석이 배치된 단 면 형상이 コ 자형인 이동자 (170) 가 고정되어 있다. 그리고, 하방의 고정자 (167) 와 이동자 (166A 및 166B) 로부터 각각 X 스테이지부 (181) 에 대하여 계측 테이블 (MTB) 을 X 방향 및 θZ 방향으로 구동시키는 X 축의 보이스 코일 모터 (168A 및 168B) (도 1 참조) 가 구성되고, 상방의 고정자 (171) 와 이동자 (170) 로부터 X 스테이지부 (181) 에 대하여 계측 테이블 (MTB) 을 Y 방향으로 구동시키는 Y 축의 리니어 모터 (169) 가 구성되어 있다.

또한, 계측 테이블 (MTB) 상의 -X 방향 및 +Y 방향으로 각각 X 축의 반사경 (55CX) 및 Y 축의 반사경 (55CY) 이 고정되고, 반사경 (55CX) 에 대해 -X 방향으로 대향하도록 X 축의 레이저 간섭계 (56C) 가 배치되어 있다. 반사경 (55CX, 55CY) 은 도 1 에서는 반사경 (55C) 으로 표시되어 있다. 레이저 간섭계 (56C) 는 복수 축의 레이저 간섭계이고, 레이저 간섭계 (56C) 에 의해, 상시적으로 계측 테이블 (MTB) 의 X 방향의 위치 및 θZ 방향의 회전 각도 등이 계측된다. 또한, 반사경 (55C) 대신에, 예를 들어 계측 스테이지 (MST) 의 측면 등을 경면 가공하여 형성되는 반사면을 사용해도 된다.

한편, 도 8(A) 에 있어서, Y 방향의 위치 계측용 레이저 간섭계 (56BY) 는 기판 스테이지 (PST) 및 계측 스테이지 (MST) 에서 공용된다. 즉, X 축의 2 개의 레이저 간섭계 (56BX 및 56C) 의 광축은, 투영 광학계 (PL) 의 투영 영역 (AR1) 의 중심 (본 예에서는 도 1 의 광축 (AX) 과 일치) 을 통과하여 X 축에 평행이고, Y 축의 레이저 간섭계 (56BY) 의 광축은, 투영 광학계 (PL) 의 투영 영역 (AR1) 의 중심 (광축 (AX)) 을 통과하여 Y 축에 평행이다. 그 때문에, 통상적으로 주사 노광을 실시하기 위해, 기판 스테이지 (PST) 를 투영 광학계 (PL) 의 하방으로 이동시켰을 때에는, 레이저 간섭계 (56BY) 의 레이저 빔은 기판 스테이지 (PST) 의 반사경 (55BY) 에 조사되고, 레이저 간섭계 (56BY) 에 의해 기판 스테이지 (PST) (기판 (P)) 의 Y 방향의 위치가 계측된다. 그리고, 예를 들어 투영 광학계 (PL) 의 결상 특성 등을 계측하기 위해, 계측 스테이지 (MST) 의 계측 테이블 (MTB) 을 투영 광학계 (PL) 의 하방으로 이동시켰을 때에는, 레이저 간섭계 (56BY) 의 레이저 빔은 계측 테이블 (MTB) 의 반사경 (55CY) 에 조사되고, 레이저 간섭계 (56BY) 에 의해 계측 테이블 (MTB) 의 Y 방향의 위치가 계측된다. 이로써, 항상 투영 광학계 (PL) 의 투영 영역의 중심을 기준으로 하여 고정밀도로 기판 스테이지 (PST) 및 계측 테이블 (MTB) 의 위치를 계측할 수 있음과 함께, 고정밀도이어서 고가인 레이저 간섭계의 수를 줄여, 제조 비용을 저감시킬 수 있다.

또한, 기판 스테이지 (PST) 용의 Y 축의 리니어 모터 및 계측 테이블 (MTB) 용의 Y 축의 리니어 모터 (169) 를 따라 각각 광학식 등의 리니어 인코더 (도시 생략) 가 배치되어 있고, 레이저 간섭계 (56BY) 의 레이저 빔이 반사경 (55BY 또는 55CY) 에 조사되지 않는 기간에서는, 기판 스테이지 (PST) 또는 계측 테이블 (MTB) 의 Y 방향의 위치는 각각 상기의 리니어 인코더에 의해 계측된다.

도 1 로 되돌아와, 계측 테이블 (MTB) 의 2 차원 방향의 위치 및 회전각은, 레이저 간섭계 (56C) 및 도 8(A) 의 레이저 간섭계 (56BY) (또는 리니어 인코더) 에서 계측되고, 계측 결과는 제어 장치 (CONT) 에 출력된다. 제어 장치 (CONT) 는 그 계측 결과에 기초하여 계측 스테이지 구동 장치 (TSTD), 리니어 모터 (169) 및 보이스 코일 모터 (168A, 168B) 를 구동시킴으로써, 계측 스테이지 (MST) 중의 계측 테이블 (MTB) 의 이동 또는 위치 결정을 실시한다.

또한, 레벨링 테이블 (188) 은, 각각 예를 들어 에어 실린더 또는 보이스 코일 모터 방식으로 Z 방향의 위치를 제어할 수 있는 3 개의 Z 축 액추에이터를 구비하고, 계측 테이블 (MTB) 의 상면이 투영 광학계 (PL) 의 이미지면에 포커싱되도록, 레벨링 테이블 (188) 에 의해 계측 테이블 (MTB) 의 Z 방향의 위치, θX 방향, θY 방향의 각도가 제어된다. 그 때문에, 유로 형성 부재 (30) 의 근방에는, 투영 영역 (AR1) 내 및 그 근방의 기판 (P) 상면 등의 피검면의 위치를 계측하기 위한 오토 포커스 센서 (도시 생략) 가 설치되고, 이 오토 포커스 센서의 계측값에 기초하여, 제어 장치 (CONT) 가 레벨링 테이블 (188) 의 동작을 제어한다. 또한, 도시하지 않지만, X 스테이지부 (181) 에 대한 레벨링 테이블 (188) 의 X 방향, Y 방향, θZ 방향의 위치를 소정 위치로 유지하기 위한 액추에이터도 설치되어 있다.

또한, 오토 포커스 센서는 그 복수의 계측점에서 각각 피검면의 Z 방향의 위치 정보를 계측함으로써, θX 및 θY 방향의 경사 정보 (회전각) 도 검출하는 것인데, 이 복수의 계측점은 그 적어도 일부가 액침 영역 (AR2) (또는 투영 영역 (AR1)) 내에 설정되어도 되고, 또는 그 전부가 액침 영역 (AR2) 의 외측에 설정되어도 된다. 또한, 예를 들어 레이저 간섭계 (56B, 56C) 가 피검면의 Z 축, θX 및 θY 방향의 위치 정보를 계측할 수 있을 때에는, 기판 (P) 의 노광 동작 중에 그 Z 방향의 위치 정보가 계측 가능해지도록 오토 포커스 센서는 설치하지 않아도 되고, 적어도 노광 동작 중에는 레이저 간섭계 (55B, 55C) 의 계측 결과를 이용하여 Z 축, θX 및 θY 방향에 관한 피검면의 위치 제어를 실시하도록 해도 된다.

본 예의 계측 테이블 (MTB) 은, 노광에 관한 각종 계측을 실시하기 위한 계측기류 (계측용 부재) 를 구비하고 있다. 즉, 계측 테이블 (MTB) 은, 리니어 모터 (169) 의 이동자들 및 반사경 (55C) 이 고정되는 계측 테이블 본체 (159) 와, 이 상면에 고정되고 예를 들어 석영 유리 등의 저팽창률의 광 투과성 재료로 이루어지는 플레이트 (101) 를 구비하고 있다. 이 플레이트 (101) 의 표면에는 그 대략 전체면에 걸쳐 크롬막이 형성되고, 곳곳에 계측기용의 영역이나, 일본 공개특허공보 평5-21314호 (대응하는 미국 특허 제5,243,195호) 등에 개시되는 복수의 기준 마크가 형성된 기준 마크 영역 (FM) 이 형성되어 있다.

도 8(A) 에 나타내는 바와 같이, 플레이트 (101) 상의 기준 마크 영역 (FM) 에는, 도 1 의 마스크용 얼라인먼트 센서 (90) 용의 1 쌍의 기준 마크 (FM1, FM2), 및 투영 광학계 (PL) 의 측면에 배치된 기판용 얼라인먼트 센서 (ALG) 용의 기준 마크 (FM3) 가 형성되어 있다. 이들 기준 마크의 위치를, 대응하는 얼라인먼트 센서로 각각 계측함으로써, 투영 광학계 (PL) 의 투영 영역 (AR1) 의 투영 위치와 얼라인먼트 센서 (ALG) 의 검출 위치의 간격 (위치 관계) 인 베이스 라인량을 계측할 수 있다. 이 베이스 라인량의 계측시에는, 플레이트 (101) 상에도 액침 영역 (AR2) 이 형성된다. 또한, 얼라인먼트 센서 (90) 는 마스크 (M) 의 마크와 기준 마크 (FM1, FM2) 의 위치 관계 검출에 사용되고, 얼라인먼트 센서 (ALG) 는 기판 (P) 상의 얼라인먼트 마크 및 기준 마크 (FM3) 의 위치 정보 검출에 사용된 다. 본 예의 얼라인먼트 센서 (90, ALG) 는 각각 화상 처리 방식으로 마크의 검출을 실시하는데, 다른 방식, 예를 들어 코히어런트 빔의 조사에 의해 마크로부터 발생하는 회절광을 검출하는 방식 등이어도 된다.

플레이트 (101) 상의 계측기용의 영역에는, 각종 계측용 개구 패턴이 형성되어 있다. 이 계측용 개구 패턴으로는, 예를 들어 공간 이미지 계측용 개구 패턴 (예를 들어 슬릿상 개구 패턴), 조명 불균일 계측용 핀홀 개구 패턴, 조도 계측용 개구 패턴 및 파면 수차 계측용 개구 패턴 등이 있고, 이들 개구 패턴의 바닥면측의 계측 테이블 본체 (159) 내에는, 대응하는 계측용 광학계 및 광전 센서로 이루어지는 계측기가 배치되어 있다.

그 계측기의 일례는, 예를 들어 일본 공개특허공보 소57-117238호 (대응하는 미국 특허 제4,465,368호 명세서) 등에 개시되는 조도 불균일 센서, 예를 들어 일본 공개특허공보 2002-14005호 (대응하는 미국 특허 출원 공개 제2002/0041377호 명세서) 등에 개시되는, 투영 광학계 (PL) 에 의해 투영되는 패턴의 공간 이미지 (투영 이미지) 의 광 강도를 계측하는 공간 이미지 계측기, 예를 들어 일본 공개특허공보 평11-16816호 (대응하는 미국 특허 출원 공개 제2002/0061469호 명세서) 등에 개시되는 조도 모니터, 및 예를 들어 국제공개 제99/60361호 팜플렛 (대응하는 유럽 특허 제1,079,223호 명세서) 등에 개시되는 파면 수차 계측기이다.

또한, 본 예에서는, 투영 광학계 (PL) 와 액체 (1) 를 통하여 노광광 (EL) 에 의해 기판 (P) 을 노광하는 액침 노광이 실시되는 데에 대응하여, 노광광 (EL) 을 사용하는 계측에 사용되는 상기의 조도 불균일 센서, 조도 모니터, 공간 이미지 계측기, 파면 수차 계측기 등에서는, 투영 광학계 (PL) 및 액체 (1) 를 통하여 노광광 (EL) 을 수광하게 된다. 이 때문에, 플레이트 (101) 의 표면에는 발액 코트가 실시되어 있다. 또한, 본 예에서는 상기 복수의 계측기 중 적어도 1 개와 기준 마크를 계측용 부재로서 계측 테이블 (MTB) 에 형성하는 것으로 하였지만, 계측용 부재의 종류 및/또는 수 등은 이것에 한정되지 않는다. 계측용 부재로서, 예를 들어 투영 광학계 (PL) 의 투과율을 계측하는 투과율 계측기, 및/또는 전술한 액침 기구 (8), 예를 들어 유로 형성 부재 (30) (또는 광학 소자 (2)) 등을 관찰하는 계측기 등을 설치해도 된다. 또한, 상기 계측기는 그 일부만을 계측 스테이지 (MST) 에 설치하고, 나머지는 계측 스테이지 (MST) 의 외부에 설치해도 된다. 또한, 계측용 부재와 상이한 부재, 예를 들어 유로 형성 부재 (30), 광학 소자 (2) 등을 청소하는 청소 부재 등을 계측 스테이지 (MST) 에 탑재해도 된다. 또한, 계측용 부재 및 청소 부재 등을 계측 스테이지 (MST) 에 형성하지 않아도 된다. 이 경우, 계측 스테이지 (MST) 는, 예를 들어 기판 (P) 의 교환시 등에 전술한 액침 영역 (AR2) 을 유지하기 위해, 기판 스테이지 (PST) 와의 교환으로 투영 광학계 (PL) 와 대향하여 배치된다.

[노광 공정]

다음으로 본 발명에 따른 노광 방법 및 메인터넌스 방법을 도 15 의 플로우 차트를 참조하여 설명한다. 도 1 에 있어서, 기판 (P) 상에는 복수의 쇼트 영역이 설정되어 있다. 본 예의 제어 장치 (CONT) 는, 투영 광학계 (PL) 의 광축 (AX) (투영 영역 (AR1)) 에 대하여 기판 (P) 이 소정 경로를 따라 진행되도록, 레 이저 간섭계 (56B) 의 출력을 모니터하면서 기판 스테이지 (PST) 를 이동시키고, 복수의 쇼트 영역을 순차적으로 스텝·앤드·스캔 방식으로 노광한다 (도 15 에 나타낸 단계 S1). 즉, 노광 장치 (EX) 에 의한 주사 노광시에는, 투영 광학계 (PL) 에 의한 직사각형상의 투영 영역 (AR1) 에 마스크 (M) 의 일부 패턴 이미지가 투영되고, 투영 광학계 (PL) 에 대하여, 마스크 (M) 가 X 방향으로 속도 V 로 이동하는 것에 동기하여, 기판 스테이지 (PST) 를 통하여 기판 (P) 이 X 방향으로 속도 β·V (β 는 투영 배율) 로 이동한다. 그리고, 기판 (P) 상의 1 개의 쇼트 영역에 대한 노광 종료 후에, 기판 (P) 의 스텝 이동에 의해 다음의 쇼트 영역이 주사 개시 위치로 이동하고, 이하, 스텝·앤드·스캔 방식으로 기판 (P) 을 이동시키면서 각 쇼트 영역에 대한 주사 노광 처리가 순차적으로 실시된다.

기판 (P) 의 노광 처리 중, 제어 장치 (CONT) 는 액체 공급 기구 (10) 를 구동시켜, 기판 (P) 상에 대한 액체 공급 동작을 실시한다. 액체 공급 기구 (10) 의 제 1, 제 2 액체 공급부 (11, 12) 각각으로부터 송출된 액체 (1) 는, 공급관 (11A, 12A) 을 유통한 후, 유로 형성 부재 (30) 내부에 형성된 공급 유로 (82A, 82B) 를 통하여 기판 (P) 상에 공급된다.

기판 (P) 상에 공급된 액체 (1) 는, 기판 (P) 의 움직임에 맞추어 투영 광학계 (PL) 아래를 흐른다. 예를 들어, 어느 쇼트 영역의 노광 중에 기판 (P) 이 +X 방향으로 이동하고 있을 때에는, 액체 (1) 는 기판 (P) 과 동일한 방향인 +X 방향으로, 대략 기판 (P) 과 동일한 속도로 투영 광학계 (PL) 의 아래를 흐른다. 이 상태에서, 조명 광학계 (IL) 로부터 사출되어 마스크 (M) 를 통과한 노광광 (EL) 이 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측에 조사되고, 이로써 마스크 (M) 의 패턴이 투영 광학계 (PL) 및 액침 영역 (AR2) 의 액체 (1) 를 통하여 기판 (P) 에 노광된다. 제어 장치 (CONT) 는, 노광광 (EL) 이 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측에 조사되고 있을 때, 즉 기판 (P) 의 노광 동작 중에 액체 공급 기구 (10) 에 의한 기판 (P) 상에 대한 액체 (1) 의 공급을 실시한다. 노광 동작 중에 액체 공급 기구 (10) 에 의한 액체 (1) 의 공급을 계속함으로써 액침 영역 (AR2) 은 양호하게 형성된다. 한편, 제어 장치 (CONT) 는, 노광광 (EL) 이 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측에 조사되고 있을 때, 즉 기판 (P) 의 노광 동작 중에 액체 회수 기구 (20) 에 의한 기판 (P) 상의 액체 (1) 의 회수를 실시한다. 노광 동작 중에 (노광광 (EL) 이 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측에 조사되고 있을 때), 액체 회수 기구 (20) 에 의한 액체 (1) 의 회수를 계속적으로 실행함으로써, 액침 영역 (AR2) 의 확대를 억제할 수 있다.

본 예에 있어서, 노광 동작 중, 액체 공급 기구 (10) 는, 공급구 (13, 14) 로부터 투영 영역 (AR1) 의 양측에서 기판 (P) 상에 대한 액체 (1) 의 공급을 동시에 실시한다. 이로써, 공급구 (13, 14) 로부터 기판 (P) 상에 공급된 액체 (1) 는, 투영 광학계 (PL) 종단부의 광학 소자 (2) 의 하단면과 기판 (P) 사이, 및 유로 형성 부재 (30) (제 1 부재 (31)) 의 하면과 기판 (P) 사이에 양호하게 퍼져, 액침 영역 (AR2) 을 적어도 투영 영역 (AR1) 보다 넓은 범위에서 형성한다.

또한, 투영 영역 (AR1) 의 주사 방향 양측으로부터 기판 (P) 에 대하여 액체 (1) 를 공급할 때, 제어 장치 (CONT) 는, 액체 공급 기구 (10) 의 제 1 및 제 2 액 체 공급부 (11, 12) 의 액체 공급 동작을 제어하고, 주사 방향에 관하여, 투영 영역 (AR1) 의 바로 앞에서부터 공급하는 단위 시간당의 액체 공급량을, 그 반대측에서 공급하는 액체 공급량보다 많게 설정해도 된다. 이 경우, 예를 들어 기판 (P) 이 +X 방향으로 이동함으로써, 투영 영역 (AR1) 에 대하여 +X 방향측으로 이동하는 액체량이 늘어나, 기판 (P) 의 외측으로 대량 유출될 가능성이 있다. 그런데, +X 방향측으로 이동하는 액체 (1) 는 유로 형성 부재 (30) 의 +X 측 하면에 형성되어 있는 트랩면 (70) 에서 포착되기 때문에, 기판 (P) 의 주위 등으로 유출되거나 비산되거나 하는 문제를 억제할 수 있다.

또한, 노광 동작 중, 액체 회수 기구 (20) 에 의한 액체 (1) 의 회수 동작을 실시하지 않고, 노광 완료 후, 회수관 (22) 의 유로를 개방하여 기판 (P) 상의 액체 (1) 를 회수하도록 해도 된다. 일례로서, 기판 (P) 상의 어느 1 개의 쇼트 영역의 노광 완료 후로서, 다음 쇼트 영역의 노광 개시까지의 일부 기간 (스테핑 기간의 적어도 일부) 에 있어서만, 액체 회수 기구 (20) 에 의해 기판 (P) 상의 액체 (1) 의 회수를 실시하도록 해도 된다.

제어 장치 (CONT) 는, 기판 (P) 의 노광 중, 액체 공급 기구 (10) 에 의한 액체 (1) 의 공급을 계속한다. 이와 같이 액체 (1) 의 공급을 계속함으로써, 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이를 액체 (1) 로 양호하게 채울 수 있을 뿐만 아니라, 액체 (1) 의 진동 (소위, 워터 해머 현상) 발생을 방지할 수 있다. 이와 같이 하여, 기판 (P) 전부의 쇼트 영역에 액침법으로 노광을 실시할 수 있다. 또한, 예를 들어 기판 (P) 의 교환 중, 제어 장치 (CONT) 는, 계측 스테이지 (MST) 를 투영 광학계 (PL) 의 광학 소자 (2) 와 대향하는 위치로 이동시키고, 계측 스테이지 (MST) 상에 액침 영역 (AR2) 을 형성한다. 이 경우, 기판 스테이지 (PST) 와 계측 스테이지 (MST) 를 근접시킨 상태에서 이동시키고, 일방의 스테이지와의 교환으로 타방의 스테이지를 광학 소자 (2) 와 대향하여 배치함으로써, 기판 스테이지 (PST) 와 계측 스테이지 (MST) 사이에서 액침 영역 (AR2) 을 이동시킨다. 제어 장치 (CONT) 는, 계측 스테이지 (MST) 상에 액침 영역 (AR2) 을 형성한 상태에서 계측 스테이지 (MST) 에 탑재되어 있는 적어도 1 개의 계측기 (계측 부재) 를 사용하여, 노광에 관한 계측 (예를 들어, 베이스 라인 계측) 을 실행한다. 또한, 액침 영역 (AR2) 을 기판 스테이지 (PST) 와 계측 스테이지 (MST) 사이에서 이동시키는 동작, 및 기판 (P) 의 교환 중에 있어서의 계측 스테이지 (MST) 의 계측 동작의 상세한 내용은, 국제공개 제2005/074014호 팜플렛 (대응하는 유럽 특허 출원 공개 제1713113호 명세서), 국제공개 제2006/013806호 팜플렛 등에 개시되어 있다. 또한, 기판 스테이지와 계측 스테이지를 구비한 노광 장치는, 예를 들어 일본 공개특허공보 평11-135400호 (대응하는 국제공개 제1999/23692호 팜플렛), 일본 공개특허공보 2000-164504호 (대응하는 미국 특허 제6,897,963호) 에 개시되어 있다. 지정국 및 선택국의 국내 법령이 허용하는 한에서, 미국 특허 제6,897,963호의 개시를 원용하여 본문 기재의 일부로 한다.

[세정 공정]

상기와 같은 노광 공정에 있어서, 도 1 의 기판 (P) 과 액침 영역 (AR2) 의 액체 (1) 가 접촉하면, 기판 (P) 의 일부 성분이 액체 (1) 중에 용출되는 경우가 있다. 예를 들어, 기판 (P) 의 감광성 재료로서 화학 증폭형 레지스트가 사용되고 있는 경우, 그 화학 증폭형 레지스트는 베이스 수지, 베이스 수지 중에 함유되는 광산발생제 (PAG : Photo Acid Generator), 및 퀀쳐 (quencher) 로 불리는 아민계 물질을 함유하여 구성되어 있다. 그러한 레지스트가 액체 (1) 에 접촉하면, 레지스트의 일부 성분, 구체적으로는 PAG 및 아민계 물질 등이 액체 (1) 중에 용출되는 경우가 있다. 또한, 기판 (P) 의 기재 자체 (예를 들어 실리콘 기판) 와 액체 (1) 가 접촉한 경우에도, 그 기재를 구성하는 물질에 따라서는, 그 기재의 일부 성분 (실리콘 등) 이 액체 (1) 중에 용출될 가능성이 있다.

이와 같이, 기판 (P) 에 접촉한 액체 (1) 는, 기판 (P) 으로부터 발생한 불순물이나 레지스트 잔재 등으로 이루어지는 파티클과 같은 미소한 이물질을 함유하고 있을 가능성이 있다. 또한 액체 (1) 는, 대기 중의 진애 (塵埃) 나 불순물 등의 미소한 이물질을 함유하고 있을 가능성도 있다. 따라서, 액체 회수 기구 (20) 에 의해 회수되는 액체 (1) 는, 다양한 불순물 등의 이물질을 함유하고 있을 가능성이 있다. 그래서, 액체 회수 기구 (20) 는 회수한 액체 (1) 를 외부로 배출하고 있다. 또한, 회수한 액체 (1) 의 적어도 일부를 내부의 처리 장치에서 청정하게 한 후, 그 청정화된 액체 (1) 를 액체 공급 기구 (10) 로 되돌려도 된다.

또한, 액침 영역 (AR2) 의 액체 (1) 에 혼입된 그러한 파티클 등의 미소한 이물질은, 기판 스테이지 (PST) 상부의 기판 홀더 (PH) 의 상면 및/또는 계측 스테이지 (MST) 상의 계측 테이블 (MTB) 의 상면에 부착되어 잔류할 우려가 있다. 이와 같이 잔류한 이물질은, 기판 (P) 의 노광시에 액침 영역 (AR2) 의 액체 (1) 에 다시 혼입될 우려가 있다. 액체 (1) 에 혼입된 이물질이 기판 (P) 상에 부착되면, 기판 (P) 에 형성되는 패턴에 형상 불량 등의 결함이 발생할 우려가 있다.

그래서, 본 예의 노광 장치 (EX) 는 기판 (P) 의 노광을 실시하지 않는 기간, 예를 들어 1 개의 로트의 기판 노광이 종료되고 나서 다음 로트의 기판 노광이 개시될 때까지의 동안 등에, 이하와 같이 기판 스테이지 (PST) (기판 홀더 (PH)) 및 계측 스테이지 (MST) 의 세정 공정을 실행한다 (도 15 에 나타낸 단계 S2). 이 세정 공정에 있어서, 먼저 기판 홀더 (PH) 상에 상기의 더미 기판 (CP) 을 흡착 유지한다. 그리고, 노광광 (EL) 의 조사를 정지시킨 상태에서, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 액체 공급 기구 (10) (액체 공급부 (11, 12)) 로부터 더미 기판 (CP) 상에 액체 (1) 를 공급하여 더미 기판 (CP) 상에 액침 영역 (AR2) 을 형성하고, 액침 영역 (AR2) (유로 형성 부재 (30)) 에 대하여 기판 스테이지 (PST) 및 계측 스테이지 (MST) 를 소정의 경로를 따라 이동시켜, 기판 스테이지 (PST) 상의 기판 홀더 (PH) 상면 및 계측 스테이지 (MST) 의 계측 테이블 (MTB) 상면의 세정을 실시한다. 이 때에, 일례로서 액체 공급부 (11, 12) 에 의한 액체 (1) 의 단위 시간당의 공급량과 대략 동일한 양만큼 액체 회수 기구 (20) (액체 회수부 (21)) 에 의해 액침 영역 (AR2) 의 액체 (1) 를 회수한다. 이로써, 액침 영역 (AR2) 의 크기를 원하는 상태로 유지하면서 기판 홀더 (PH) 및 계측 테이블 (MTB) 상에 잔류하고 있던 이물질은 액체 (1) 중에 혼입되어, 액체 회수부 (21) 에 회수된다. 또한, 세정 공정에 있어서 마스크 스테이지 (MST) 는 정지되어 있다. 즉, 세정 공정은 노광 공정과, 액침 영역 (AR2) 에 대하여 기판 스테이지 (PST) 를 상대 이동시키는 점에서 공통되지만, 노광광 (EL) 이 미조사인 것과 마스크 스테이지 (MST) 가 정지되어 있는 점에서 노광 공정과 상이하다.

도 7(A), 도 7(B) 는, 기판 스테이지 (PST) 의 세정 중에 있어서의, 액침 영역 (AR2) 에 대한 기판 스테이지 (PST) 의 이동 경로 (이동 궤적) 의 일례를 나타낸다. 도 7(A) 에 있어서는, 일례로서 기판 스테이지 (PST) 의 기판 홀더 (PH) 상을 액침 영역 (AR2) 이 통상적인 주사 노광시와 동일하게, 더미 기판 (CP) 의 전체면을 경로 (60A) 를 따라 상대 이동하도록 기판 스테이지 (PST) 가 이동한다. 또한, 실제로는 액침 영역 (AR2) 은 정지되어 있고, 기판 스테이지 (PST) 가 이동하는데, 도 7(A), 도 7(B) 에서는 설명의 편의상 액침 영역 (AR2) 이 기판 스테이지 (PST) 상을 이동하는 것처럼 나타내고 있다.

또한, 다른 예로서 얼라인먼트 센서 (ALG) 에 의해, 예를 들어 일본 공개특허공보 소61-44429호 (대응하는 미국 특허 제4,780,617호 명세서) 에 개시되는 EGA (Enhanced Global Alignment) 방식으로 얼라인먼트 계측을 실시하는 경우 (기판 (P) 상의 복수의 얼라인먼트 마크를 얼라인먼트 센서 (ALG) 로 검출하는 경우) 와 동일하게, 기판 스테이지 (PST) 의 이동 경로를 설정해도 된다. 예를 들어, 도 7(A) 에 나타내는 바와 같이, 얼라인먼트 센서 (ALG) 가 경로 (60B) 를 따라 기판 (P) 의 상방을 이동하도록, 기판 스테이지 (PST) 를 고속으로 이동시키도록 해도 된다. 또한, 액침 영역 (AR2) 에 대하여 기판 스테이지 (PST) 를 고속으로 이동시키거나 일 방향으로 장거리 이동시키는 경우에는, 기판 스테이지 (PST) (기판 홀더 (PH) 의 플레이트부 (97)) 상에 이물질이 잔류하기 쉬운 경우가 있다. 예를 들어, 기판 스테이지 (PST) 와 계측 스테이지 (MST) 사이에서 액침 영역 (AR2) 을 이동시키는 경우, 액침 영역 (AR2) 이 기판 홀더 (PH) 상을 경로 (60C) (도 7 참조) 를 따라 고속으로, 또한 X 방향으로 연속적으로 장거리 이동하면, 경로 (60C) 를 따라 기판 홀더 (PH) 상에 이물질이 잔류하기 쉬운 경우가 있다. 그래서, 세정 공정에 있어서는, 경로 (60C) 를 따라 액침 영역 (AR2) 이 기판 홀더 (PH) 상을 이동하도록 액침 영역 (AR2) 에 대하여 기판 스테이지 (PST) 를 이동시켜도 된다. 이로써, 기판 스테이지 (PST) 의 고속 이동시에 경로 (60C) 상에 잔류한 이물질을 세정 (제거) 할 수 있다. 또한, 세정 공정에 있어서는, 상기 서술한 경로 (60A ∼ 60C) 전부를 따라 기판 스테이지 (PST) 를 이동시킬 필요는 없고, 필요에 따라 일부의 경로만을 따라 기판 스테이지 (PST) 를 이동시켜도 된다.

또한, 통상적인 노광시에는 기판 스테이지 (PST) 상에서 이동하지 않는 경로, 즉, 노광시의 기판 스테이지 (PST) 상에서의 액침 영역 (AR2) 의 이동 경로와 적어도 일부가 상이한 경로를 따라 액침 영역 (AR2) 이 상대 이동하도록, 기판 스테이지 (PST) 를 이동시켜도 된다. 예를 들어, 노광 대상인 기판 (P) 의 에지 부분에서는 레지스트의 박리 등이 발생하기 쉽고, 기판 (P) 의 에지 근방에 있어서 기판 스테이지 (PST) (기판 홀더 (PH)) 의 이물질이 부착되기 쉽다. 또한, 기판 (P) 의 에지 근방의 쇼트 영역의 주사 노광에서는, 액침 영역 (AR2) 은 그 일부가 기판 (P) 의 외측으로 비어져 나와 이동하므로, 기판 스테이지 (PST) (플레이트 부 (97)) 의 상면에 이물질이 퇴적될 가능성도 있다. 따라서, 세정 공정에 있어서는, 더미 기판 (CP) 의 에지를 따라 액침 영역 (AR2) 이 이동하도록 세정에 있어서의 기판 스테이지 (PST) 의 이동 경로를 결정해도 된다. 도 7(B) 에 그러한 이동 경로 (60D) 를 나타냈다. 이동 경로 (60D) 는 더미 기판 (CP) 의 둘레 가장자리의 외측을 주회 (周回) 하고 있다. 이와 같은 이동 경로 (60D) 에 의해, 기판 스테이지 (PST) (기판 홀더 (PH)) 에 있어서의 기판 (P) 에지 근방에 부착된 이물질이 유효하게 제거된다. 이 경우, 이동 경로 (60D) 에 추가하여 도 7(A) 에 나타낸 바와 같은 이동 경로 (60A, 60B 및/또는 60C) 를 추가해도 된다. 이렇게 함으로써, 세정 공정에 있어서의 액침 영역 (AR2) 의 이동 경로는 노광 공정에 있어서의 액침 영역 (AR2) 의 이동 경로를 완전하게 포함하게 되어, 한층 더 유효한 세정을 기대할 수 있다. 기판 스테이지 (PST) (기판 홀더 (PH) 의 플레이트부 (97)) 의 표면 중, 통상적인 동작에 있어서는 액체 (1) 와 접촉하지 않는 영역에 액침 영역 (AR2) 이 형성되도록 기판 스테이지 (PST) 의 이동 경로를 결정해도 된다. 이로써, 기판 스테이지 (PST) 상의 다양한 장소에 부착되어 있는 이물질을 세정할 수 있다. 이 경우, 액체 (1) 와 접촉하지 않는 영역만 액침 영역 (AR2) 이 상대 이동하도록 기판 스테이지 (PST) 의 이동 경로를 결정해도 되고, 통상적인 동작에 있어서의 기판 스테이지 (PST) 상에서의 액침 영역 (AR2) 의 이동 범위보다 넓은 범위 (액체 (1) 와 접촉하지 않는 영역을 포함한다) 를 액침 영역 (AR2) 이 상대 이동하도록 기판 스테이지 (PST) 의 이동 경로를 결정해도 된다.

이들 세정 공정에 있어서, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더 (PH) 측의 흡인 장치 (50) 에 의한 액체 (1) 의 흡인도 실시하는 것으로 한다. 본 예의 더미 기판 (CP) 은, 단부 (CPc) 는 친액성이기 때문에, 액침 영역 (AR2) 이 더미 기판 (CP) 과 기판 홀더 (PH) 의 플레이트부 (97) 의 경계부를 가로지르는 상태에서는, 더미 기판 (CP) 의 단부 (CPc) 로부터 오목부 (97a 및 97b) 에 이물질이 혼입된 액체 (1) 가 유입된다. 그리고, 유입된 액체 (1) 는 회수구 (51) 로부터 흡인 장치 (50) 에 흡인되고 기판 홀더 (PH) 로부터 배출되기 때문에, 액체 (1) 에 혼입된 파티클 등의 미소한 이물질도 동시에 배출된다. 또한, 더미 기판 (CP) 의 상면부 (CP) 에 친액성의 홈부 (CPn) 가 형성되어 있는 경우에는, 플레이트부 (97) 로부터 액체 (1) 중에 혼입된 파티클 등의 일부는 그 홈부 (CPn) 에 포착된다. 또한, 흡인 장치 (50) 를 생략해도 된다. 예를 들어, 더미 기판 (CP) 의 단부 (CPc) 도 발액성으로 한 경우에는, 오목부 (97a) 에 대한 액체 (1) 의 유입을 억제할 수 있으므로, 흡인 장치 (50) 을 설치하지 않아도 된다.

다음으로 제어 장치 (CONT) 는, 계측 스테이지 (MST) 의 세정을 실시한다 (도 15 에 나타낸 단계 S3). 계측 스테이지 (MST) 를 세정하는 경우에는, 제어 장치 (CONT) 는, 도 8(B) 에 나타내는 바와 같이, 기판 스테이지 (PST) 상의 기판 홀더 (PH) 에 대하여 계측 스테이지 (MST) 의 계측 테이블 (MTB) 을 밀착 (또는 근접) 시킨다. 다음으로, 제어 장치 (CONT) 는, 도 9(A) 에 나타내는 바와 같이, 기판 스테이지 (PST) 및 계측 테이블 (MTB) (계측 스테이지 (MST)) 을 동시에 액침 영역 (AR2) 에 대하여 +X 방향으로 이동시키고, 도 9(B) 에 나타내는 바와 같이, 액침 영역 (AR2) 을 기판 스테이지 (PST) 에서 계측 테이블 (MTB) 로 이동시킨다. 그 후, 예를 들어 액침 영역 (AR2) 이 계측 테이블 (MTB) 의 상면의 전체면을 상대 이동하도록 계측 스테이지 (MST) 를 이동시킴으로써, 계측 테이블 (MTB) 상에 부착되어 있는 이물질의 세정도 실시할 수 있다. 또한, 본 예에서는 계측 테이블 (MTB) 상면의 전체면을 액침 영역 (AR2) 이 상대 이동하도록 계측 스테이지 (MST) 의 이동 경로를 결정하는 것으로 하였지만, 계측 테이블 (MTB) 의 상면의 일부만을 액침 영역 (AR2) 이 상대 이동하도록 계측 스테이지 (MST) 의 이동 경로를 결정해도 된다.

제 1 실시형태의 노광 장치 (EX') 의 동작 및 이점, 그리고 변형 형태를 이하에 요약한다. A1 : 상기 서술한 바와 같이 본 예의 세정 공정을 실시함으로써, 기판 스테이지 (PST) 상의 기판 홀더 (PH) 에 부착되어 있는 이물질을 제거하여, 액침 노광용 노광 장치의 메인터넌스를 실행할 수 있다. 따라서, 그 후, 기판 홀더 (PH) 상의 더미 기판 (CP) 을 노광 대상인 기판 (P) 으로 교환하고 액침법으로 노광할 때에, 액침 영역 (AR2) 의 액체 (1) 중에 혼입되는 이물질의 양이 감소하여, 전사되는 패턴의 결함이 저감된다. 따라서, 제조되는 반도체 디바이스 등의 수율이 향상된다.

A2 : 그 세정 공정에 있어서, 본 예에서는 액침 영역 (AR2) 을 형성하기 위해 공급되는 세정용 액체로서 노광시와 동일한 액체 (1) 를 사용하고 있다. 따라서, 특별히 새로운 설비를 필요로 하지 않는 이점이 있다. 또한, 유로 형성 부재 (30) 등의 유로의 세정이 불필요하여, 세정 동작 직후에 노광 동작을 개시할 수 있다. 단, 그 세정용 액체로서, 예를 들어 시너 등의 유기 용제, 또는 이들 유기 용제와 노광시에 사용하는 액체 (1) 의 혼합액 등을 사용해도 된다. 이로써, 세정 효과를 높일 수 있다. 후자의 경우, 유기 용제와 노광용 액체 (1) 를 상이한 유로를 통하여 액침 영역 (AR2) 에 공급하도록 해도 된다.

A3 : 본 예의 기판 스테이지 (PST) (기판 홀더 (PH)) 는, 기판 (P) 을 흡착 유지하기 위한 유지부 (PH1) 를 갖고, 그 세정 공정에 있어서, 그 유지부 (PH1) 상에 더미 기판 (CP) 을 흡착 유지하고 있기 때문에, 세정용 액체가 유지부 (PH1) 의 진공계 (40) 에 잘못 흡인되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 유지부 (PH1) (지지부 (46) 등) 가 세정용 액체로 젖지도 않는다. A4 : 또한, 더미 기판 (CP) 의 상면부 (CPa) 는 발액성이고, 또한 그 상면부에 복수의 친액성 홈부 (CPn) 가 형성되어 있는 경우에는, 그 홈부 (CPn) 에 파티클 등의 미소한 이물질을 포착할 수 있기 때문에, 기판 홀더 (PH) 의 세정을 보다 효율적으로 실시할 수 있다. 이 때문에, 더미 기판 (CP) 은 세정 공정 중에 다른 미사용 더미 기판과 교환해도 된다.

또한, 세정 공정에서는, 유지부 (PH1) 상에 예를 들어 레지스트를 도포하고 있지 않은 미노광의 기판 등을 유지해도 된다. 또한, 세정 공정에 있어서, 더미 기판 (CP) (레지스트가 도포되어 있지 않은 기판) 상에서만 액침 영역 (AR2) 이 움직이도록 액침 영역 (AR2) 과 기판 스테이지 (PST) 를 상대적으로 이동시켜도 된다. 청정한 더미 기판 (CP) 상에서만 액침 영역 (AR2) 을 이동시킴으로써, 유로 형성 부재 (30) (특히 액체 (1) 와 접촉하는 하면) 의 세정을 실시할 수 있다. 특히, 기판 스테이지 (PST) (기판 홀더 (PH)) 가 오염되어 있지 않고, 유로 형성 부재 (30) 만이 오염되어 있는 경우에는, 액침 영역 (AR2) 을 더미 기판 (CP) 에서만 이동시킴으로써, 기판 스테이지 (PST) (기판 홀더 (PH)) 를 오염시키지 않고 유로 형성 부재 (30) 의 세정을 실행할 수 있다. 이 경우, 세정 대상은 유로 형성 부재 (30) 에 한정되는 것이 아니라, 액침 영역 (AR2) 의 액체 (1) 와 접촉하는 다른 접액 (接液) 부재 (예를 들어, 광학 소자 (2) 등) 를 세정하는 것으로 해도 된다.

<제 2 실시형태>

본 발명의 제 2 실시형태에 따른 노광 장치 (EX') 에 대해 도 10 ∼ 도 13 을 참조하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 제 1 실시형태와 동일 또는 동등한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 간략 또는 생략한다. 도 10 에 나타낸 제 2 실시형태의 노광 장치 (EX') 에서는, 액체 공급 기구 (10) 가 노광 공정에 있어서 액체 (1) 를 기판 (P) 상 및 계측 스테이지 (MST) 상에 공급하고, 세정 공정에 있어서는 세정액 (1A) 을 기판 (P) 상 및 계측 스테이지 (MST) 상에 공급한다. 제 2 실시형태의 노광 장치 (EX') 는, 기판 스테이지 (PST) 측으로부터 액체 공급 기구 (10) 의 액체 공급구에 세정액 (1B) 을 분사하는 스테이지측 액체 공급 기구 (118) (도 12 참조) 를 구비하고 있다.

액체 공급 기구 (10') 는, 소정의 액체 (1) 또는 세정액 (1A) 을 기판 (P) 상에 공급한다. 액체 공급 기구 (10') 는, 액체 (1) 를 송출할 수 있는 제 1 액체 공급부 (11) 및 제 2 액체 공급부 (12) 와, 소정의 용제 (예를 들어 시너 또 는 γ-부틸락톤 등) 를 송출할 수 있는 제 3 액체 공급부 (111) 및 제 4 액체 공급부 (121) 와, 제 1 및 제 3 액체 공급부 (11, 111) 로부터의 공급관이 합성된 제 1 공급관 (11A) 과, 제 2 및 제 4 액체 공급부 (12, 121) 로부터의 공급관이 합성된 제 2 공급관 (12A) 과, 제 1 및 제 3 액체 공급부 (11, 111) 로부터의 공급관을 개별적으로 개폐하는 밸브 (11B 및 11C) 와, 제 2 및 제 4 액체 공급부 (12, 121) 로부터의 공급관을 개별적으로 개폐하는 밸브 (12B 및 12C) 를 구비하고 있다. 제 1, 제 2 액체 공급부 (11, 12) 및 제 3, 제 4 액체 공급부 (111, 121) 각각은, 액체 (1) 및 용제를 수용하는 탱크, 필터부 및 가압 펌프 등을 구비하고 있고, 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어되고 있다. 밸브 (11B ∼ 12C) 의 개폐 동작도 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다. 또한, 액체 공급 기구 (10') 는 그 일부를, 예를 들어 노광 장치 (EX') 가 설치되는 공장 등의 설비로 대용해도 된다.

노광 장치 (EX') 는, 기판 (P) 을 액침법으로 노광할 때에는 밸브 (11B, 12B) 를 열고 밸브 (11C, 12C) 를 닫아, 액침 영역 (AR2) 에는 액체 공급부 (11 및 12) 로부터의 액체 (1) 를 공급한다. 한편, 후술하는 기판 스테이지 (PST) 또는 계측 스테이지 (MST) 등의 세정시에는, 밸브 (11B, 12B) 및 밸브 (11C, 12C) 의 개폐량을 제어하고, 액체 (1) 와 그 소정의 용제를 소정 비율로 혼합한 세정액 (1A) (세정용 액체) 을 액침 영역 (AR2) 에 공급한다. 또한, 그 액체 (1) 가 물이고 그 용제가 시너인 경우에는, 세정액 (1A) 으로는 액체 (1) 와 시너의 혼합액을 사용할 수 있다. 한편, 그 용제가 γ-부틸락톤인 경우에는, 세정액 (1A) 으로는 그 용제 그 자체를 사용해도 된다. 액체 (1) 와 그 용제의 혼합비는 제 어 장치 (CONT) 가 설정한다.

액체 회수 기구 (20) 는, 기판 (P) 상에 공급된 액체 (1) 또는 세정액 (1A) (혹은 후술하는 도 12 의 스테이지측 액체 공급 기구 (118) 로부터의 세정액 (1B)) 을 회수한다.

제어 장치 (CONT) 는, 제 1 실시형태와 동일하게, 제 1 및 제 2 액체 공급부 (11, 12) 및 제 3 및 제 4 액체 공급부 (111, 121) 에 의한 기판 (P) 등에 대한 단위 시간당의 액체 (액체 (1) 또는 세정액 (1A)) 공급량을 각각 독립적으로 제어할 수 있다. 액체 공급부 (11 및 111) 또는 액체 공급부 (12 및 121) 로부터 송출된 액체 (1) 또는 세정액 (1A) 은, 공급관 (11A, 12A) 및 유로 형성 부재 (30) 의 공급 유로 (82A, 82B) 를 통하여, 유로 형성 부재 (30) (제 1 부재 (31)) 의 하면에 기판 (P) 과 대향하도록 형성된 공급구 (13, 14) (도 3 참조) 로부터 기판 (P) 상에 공급된다.

액체 회수부 (21) 의 액체 회수 동작은 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다. 제어 장치 (CONT) 는, 액체 회수부 (21) 에 의한 단위 시간당의 액체 (1) 또는 세정액 (1A) 의 회수량을 제어할 수 있다. 유로 형성 부재 (30) (제 1 부재 (31)) 의 하면에 기판 (P) 과 대향하도록 형성된 회수구 (23) 로부터 회수된 기판 (P) 상의 액체 (1) 또는 세정액 (1A) 등은, 유로 형성 부재 (30) 의 회수 유로 (84) 및 회수관 (22) 을 통하여 액체 회수부 (21) 에 회수된다. 유로 형성 부재 (30) 는, 도 3 을 참조하여 설명한 제 1 실시형태에서 사용한 것과 동일하다.

도 11 은, 본 실시형태에서 사용하는 유로 형성 부재 (30) 의 도 2 의 AA 선 을 따른 단면도이다. 도 11 에 나타내는 바와 같이, 공급 유로 (82A 및 82B) 의 공급구 (13 및 14) 에 대향하는 부분에 각각, 예를 들어 압전 세라믹스 (티탄산바륨계 또는 티탄산지르콘산납계 (이른바 PZT) 등) 또는 페라이트 진동자 (자왜 진동자) 등의 초음파 진동자 (112 및 122) 가 설치되어 있다. 세정 공정 중에서 액침 영역 (AR2) 에 세정액 (1A) 이 공급되고 있는 기간 중에, 초음파 진동자 (112 및 122) 는, 도 10 의 제어 장치 (CONT) 의 제어하에서 필요에 따라 공급구 (13 및 14) 를 향하여, 예를 들어 100㎑ ∼ 1㎒ 정도의 초음파 (S2 및 S1) 를 발생시킨다. 이로써, 세정액 (1A) 을 사용하여 세정을 실시할 때의 세정 효과를 향상시킬 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 초음파 진동자 (112, 122) 를 유로 형성 부재 (30), 즉 액체 (1) 의 공급 유로 도중에 설치하는 것으로 하였지만, 이것에 한정되지 않고 다른 위치에 설치해도 된다.

본 실시형태에서도, 제 1 실시형태와 동일한 기판 홀더 (PH) 를 사용하고 있는데, 더미 기판 (CP) 으로서 세정액 (1A) 과 친화되기 쉬운 친액성의 기판, 예를 들어 실리콘 기판이 사용되고 있다. 또한, 더미 기판 (CP) 은 그 단부 (측면 및 상면의 둘레 가장자리부) (CPc) 를 제외한 상면부 (CPa) 에 세정액 (A1) 을 튕기기 위한 발액화 처리를 실시한 것이다. 즉, 본 실시형태에서도 제 1 실시형태와 동일한 더미 기판 (CP) 이 사용된다.

도 12 및 도 13 에 제 2 실시형태에서 사용한 기판 홀더 (PH) 의 흡착 기구 및 흡인 기구를 나타낸다. 흡인 장치 (50) 에서 회수구 (51) 를 통하여 제 2 공간 (VP2) 을 부압으로 하는 흡인을 실시함으로써, 더미 기판 (CP) 과 플레이트부 (97) 의 경계부가 액침 영역 (AR2) 을 통과할 때에, 갭 (A) 및 갭 (G) 을 통하여 제 2 공간 (VP2) 에 유입되는 세정액 (1A) 을 더미 기판 (CP) 의 바닥면측에서 기판 홀더 (PH) 의 외부로 배출할 수 있다. 이 때에, 도 12 의 진공계 (40) 에 의해, 더미 기판 (CP) 의 이면 (CPb) 은 도 13 의 둘레벽부 (42) 상면 (42A) 에 밀착되어 있기 때문에, 세정액 (1A) 이 제 2 공간 (VP2) 으로부터 더미 기판 (CP) 의 이면의 제 1 공간 (VP1) 에 유입되지는 않아, 진공계 (40) 의 오작동 등이 방지된다. 기판 홀더 (PH) 의 적어도 일부에는 발액화 처리가 실시되어 있어, 기판 홀더 (PH) 는 액체 (1) 및 세정액 (1A) 에 대하여 발액성을 구비하고 있다.

도 13 에 있어서, 기판 홀더 (PH) 의 기재 (PHB) 내에 플레이트부 (97) 의 상방으로 세정액 (1B) 을 분출하기 (공급하기) 위한 노즐부 (113) 가 매입되고, 노즐부 (113) 가 기판 홀더 (PH) 에 연결된 가요성을 가지는 배관 (114) 을 통하여, 도 10 의 제 3 액체 공급부 (111) 와 동일한 용제 (예를 들어 소정 농도의 시너 또는 γ-부틸락톤 등) 를 공급하는 제 5 액체 공급부 (116) 에 접속되고, 배관 (114) 에 밸브 (115) 가 형성되어 있다. 또한, 노즐부 (113) 내의 분출구에 대향하는 부분에 도 12 의 초음파 진동자 (112) 와 동일한 초음파 진동자 (117) 가 고정되고, 초음파 진동자 (117) 는 노즐부 (113) 의 분출구를 향하여 100㎑ ∼ 1㎒ 정도의 초음파 (S3) 를 발생시킬 수 있다. 제 5 액체 공급부 (116), 초음파 진동자 (117) 및 밸브 (115) 의 동작도 도 10 의 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어되고, 노즐부 (113), 배관 (114), 밸브 (115), 초음파 진동자 (117) 및 제 5 액체 공급부 (116) 로 스테이지측 액체 공급 기구 (118) 가 구성되어 있다.

제 2 실시형태에서는, 세정 공정 중에 제 5 액체 공급부 (116) 로부터의 용제를 노즐부 (113) 로부터 세정액 (1B) 으로서 도 3 의 액체 공급 기구 (10) 의 액체 공급구 (13, 14) 에 분사함으로써, 공급구 (13, 14) 에 부착된 이물질의 청소를 실시할 수 있다. 이 때에, 공급된 세정액 (1B) 은 회수구 (23A ∼ 23D) 로부터 도 10 의 액체 회수 기구 (20) 에 회수할 수 있다. 또한, 이 세정시에 초음파 진동자 (117) 를 동작시킴으로써, 공급구 (13, 14) 를 초음파 세정할 수 있어, 세정 효과를 높일 수 있다. 또한, 공급구뿐만 아니라 유로 형성 부재 (30) 의 다른 지점 (예를 들어, 회수구 등) 또는 광학 소자 (2) 등을 세정해도 된다.

[노광 공정]

이하에, 제 2 실시형태에 따른 노광 장치 (EX') 를 사용한 노광 방법을 도 16 의 플로우 차트를 참조하여 설명한다. 또한, 제 2 실시형태에 따른 노광 장치 (EX') 도 도 8 및 9 에 나타낸 계측 스테이지와 동일한 계측 스테이지를 구비하는데, 그 설명은 제 1 실시형태의 설명을 참조한다. 맨 처음에 노광 장치 (EX') 를 사용하고 제 1 실시형태와 동일하게 하여 기판 (P) 의 액침 노광을 실시한다 (도 16 의 단계 SS1).

[제 1 세정 공정]

노광 장치 (EX') 는, 기판 (P) 의 노광을 실시하지 않는 기간, 예를 들어 1 개의 로트의 기판 노광이 종료되고 나서 다음 로트의 기판 노광이 개시될 때까지의 동안 등에, 이하와 같이 기판 스테이지 (PST) (기판 홀더 (PH)) 및 계측 스테이지 (MST) 의 세정 공정을 실행한다. 세정 공정에 있어서, 먼저 기판 홀더 (PH) 상 에 상기의 더미 기판 (CP) 을 흡착 유지한다. 그리고, 노광광 (EL) 의 조사를 정지시킨 상태에서, 도 10 의 액체 공급 기구 (10') 의 액체 공급부 (11, 111, 12, 121) 로부터, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 더미 기판 (CP) 상에 세정액 (1A) 을 공급하여 더미 기판 (CP) 상에 액침 영역 (AR2) 을 형성하고, 액침 영역 (AR2) (유로 형성 부재 (30)) 에 대하여 기판 스테이지 (PST) 및 계측 스테이지 (MST) 를 소정의 경로를 따라 이동시켜, 기판 스테이지 (PST) 상의 기판 홀더 (PH) 상면 및 계측 스테이지 (MST) 의 계측 테이블 (MTB) 상면의 세정을 실시한다 (도 16 의 단계 SS2, SS3). 이 때에, 일례로서 액체 공급부 (11, 111, 12, 121) 에 의한 세정액 (1A) 의 단위 시간당의 공급량과 대략 동일한 양만큼 액체 회수 기구 (20) (액체 회수부 (21)) 에 의해 액침 영역 (AR2) 의 세정액 (1A) 을 회수한다. 이로써, 액침 영역 (AR2) 의 크기를 원하는 상태로 유지하면서, 기판 홀더 (PH) 및 계측 테이블 (MTB) 상에 잔류하고 있던 이물질은 세정액 (1A) 중에 혼입되어, 액체 회수부 (21) 에 회수된다. 이 때에 세정 효과를 높이고자 하는 경우에는, 도 11 의 초음파 진동자 (112, 122) 를 구동시켜 세정액 (1A) 내에 초음파를 출력해도 된다.

또한, 세정 효과를 높이는 다른 방법으로서, 세정액 (1A) 을 사용하여 기판 홀더 (PH) 의 세정을 실시하고 있을 때, 도 10 의 기판 스테이지 (PST) 의 Z 스테이지부를 구동시켜, 기판 홀더 (PH) 를 Z 방향으로 미소 진폭으로 진동시켜도 된다. 이로써, 기판 홀더 (PH) 상부로부터의 이물질의 박리 효과가 향상되는 경우가 있다. 또한, 세정 효과를 높이는 또 다른 방법으로서, 도 11 에 있어서, 세정액 (1A) 을 사용하여 세정을 실시하고 있을 때, 노광광 (EL) 을 조사해도 된다. 본 예의 노광광 (EL) 은 자외 펄스광이기 때문에, 유기물 등을 분해하는 광 세정 작용이 있다. 그래서, 노광광 (EL) 에 의한 광 세정 작용이 추가됨으로써, 세정 효율이 향상되는 경우가 있다. 또한, 계측 스테이지 (MST) 의 세정에 있어서도 계측 테이블 (MTB) 을 Z 방향으로 진동시켜도 되고, 노광광 (EL) 에 의한 광 세정을 병용해도 된다.

[제 2 세정 공정]

다음으로, 도 3 의 액체 공급구 (13, 14) (공급 노즐) 의 세정을 실시하는 방법을 설명한다. 공급구 (13, 14) (공급 노즐) 의 세정을 위해, 액체 공급 기구 (10) 에 의한 액체 (1) 또는 세정액 (1A) 의 공급 동작을 정지시킨 상태에서, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더 (PH) 에 설치된 스테이지측 액체 공급 기구 (118) 의 노즐부 (113) 를, 유로 형성 부재 (30) 의 액체 공급구 (13) 의 하방으로 기판 스테이지를 이동시킴으로써 이동시켜, 2 점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 노즐부 (113) 로부터 세정액 (1B) 을 유로 형성 부재 (30) 측에 분사하도록 한다. 계속해서, 노즐부 (113) 를 도 3 의 공급구 (14) 의 하방으로 기판 스테이지를 이동시킴으로써 이동시키면서, 노즐부 (113) 로부터 상방으로 세정액 (1B) 을 분사하고, 세정액 (1B) 을 도 10 의 액체 회수 기구 (20) 에 의해 회수함으로써, 공급구 (13, 14) 및 회수구 (23A ∼ 23D) 의 근방에 부착되어 있던 이물질을 제거할 수 있다 (도 16 의 단계 SS2). 이 때에 도 13 의 초음파 진동자 (117) 를 작동시켜 초음파 세정을 병용함으로써, 세정 효과를 높일 수 있다.

제 2 실시형태의 노광 장치 (EX') 의 동작 및 이점을 정리하면 이하와 같이 된다.

B1 : 상기 서술한 세정액 (1A 또는 1B) 을 사용하는 세정 공정을 실시함으로써, 기판 스테이지 (PST) 상의 기판 홀더 (PH) 상 또는 공급구 (13, 14) 등의 유로 형성 부재 (30) 의 바닥면에 부착되어 있는 이물질을 용제에 용해시켜 용이하게 제거할 수 있다. 따라서, 그 후, 기판 홀더 (PH) 상의 더미 기판 (CP) 을 노광 대상인 기판 (P) 으로 교환하고 액침법으로 노광할 때에, 액침 영역 (AR2) 의 액체 (1) 중에 혼입되는 이물질의 양이 감소하여, 전사되는 패턴의 결함이 저감된다. 따라서, 제조되는 반도체 디바이스 등의 수율이 향상된다.

B2 : 제 2 실시형태에서는, 기판 스테이지 (PST) (기판 홀더 (PH)) 는 기판 (P) 을 흡착 유지하기 위한 유지부 (PH1) 를 갖고, 그 세정 공정에 있어서, 그 유지부 (PH1) 상에 더미 기판 (CP) 을 흡착 유지하고 있기 때문에, 세정액 (1A) 이 유지부 (PH1) 의 진공계 (40) 에 잘못 흡인되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 유지부 (PH1) 가 세정액 (1A) 으로 젖지도 않는다.

B3 : 더미 기판 (CP) 의 상면의 에지 부분 (단부 (CPc)) 을 제외하는 부분은 발액성이고, 그 세정 공정에 있어서, 그 에지 부분을 따라 더미 기판 (CP) 의 이면측으로 흐른 세정액 (1A) 을 기판 홀더 (PH) 측으로부터 회수하고 있다. 따라서, 기판 홀더 (PH) 전체면의 세정을 보다 효율적으로 실시할 수 있다.

제 1 실시형태와 동일하게, 세정 공정에서는 유지부 (PH1) 상에 예를 들어 레지스트를 도포하고 있지 않은 미노광의 기판 등을 유지해도 된다. 또한, 세 정 공정에 있어서, 더미 기판 (CP) (레지스트가 도포되어 있지 않은 기판) 상에서만 액침 영역 (AR2) 이 움직이도록, 액침 영역 (AR2) 과 기판 스테이지 (PST) 를 상대적으로 이동시켜도 된다. 청정한 더미 기판 (CP) 상에서만 액침 영역 (AR2) 을 이동시킴으로써, 유로 형성 부재 (30) (특히 액체 (1) 와 접촉하는 하면) 의 세정을 실시할 수 있다. 특히, 기판 스테이지 (PST) (기판 홀더 (PH)) 가 오염되어 있지 않고, 유로 형성 부재 (30) 만이 오염되어 있는 경우에는, 액침 영역 (AR2) 을 더미 기판 (CP) 에서만 이동시킴으로써, 기판 스테이지 (PST) (기판 홀더 (PH)) 를 오염시키지 않고 유로 형성 부재 (30) 의 세정을 실행할 수 있다. 이 경우, 세정 대상은 유로 형성 부재 (30) 에 한정되는 것이 아니라, 액침 영역 (AR2) 의 액체 (1) 와 접촉하는 다른 접액 부재 (예를 들어, 광학 소자 (2) 등) 를 세정하는 것으로 해도 된다.

B4 : 세정 공정에 있어서, 투영 광학계 (PL) 를 통하여 또는 직접 노광광 (EL) 을 기판 스테이지 (PST) 또는 계측 스테이지 (MST) 측에 조사하는 광 세정도 실시함으로써, 세정 효과를 높일 수 있다. 광 세정은 제 1 실시형태에 있어서도 사용할 수 있다.

B5 : 제 1 세정 공정에 있어서, 기판 스테이지 (PST) (및/또는 계측 스테이지 (MST)) 의 상면을 투영 광학계 (PL) 의 광축 방향으로 진동시킴으로써, 세정 효과를 높일 수 있다.

B6 : 세정 공정에 있어서, 세정액 (1A 또는 1B) 을 초음파로 진동시키는 초음파 세정을 추가함으로써도, 세정 효과를 높일 수 있다. 도 11 에 있어서, 액 침 영역 (AR2) 에 노광시와 동일한 액체 (1) 를 공급한 상태에서 초음파 진동자 (112, 122) 에 의해 초음파 세정을 실시해도 된다. 동일하게, 도 13 에 있어서, 세정액 (1B) 으로서 노광시와 동일한 액체 (1) 를 사용한 상태에서 초음파 진동자 (117) 에 의해 초음파 세정을 실시해도 된다. 이들 경우에는, 세정용 액체에는 용제는 혼입되어 있지 않지만, 초음파 세정에 의해 높은 세정 효과가 얻어진다.

B7 (A5) : 또한, 제 1 및 제 2 실시형태의 세정 공정에서는, 액침 영역 (AR2) 에 대하여 계측 스테이지 (MST) 도 이동시킴으로써, 계측 테이블 (MTB) 의 상면도 세정하고 있다. 따라서, 투영 광학계 (PL) 의 결상 특성 계측시나 베이스 라인량의 계측시 등에 있어서의 액침 영역 (AR2) 의 액체 (1) 에 대한 이물질의 혼입량을 저감시킬 수 있다. 또한, 계측 스테이지 (MST) 에 의한 계측 동작 후에 액침 영역 (AR2) 을 기판 스테이지 (PST) 상으로 이동시켜 기판 (P) 의 노광을 실시해도, 기판 (P) 상에 형성되는 액침 영역 (AR2) 의 액체 (1) 에 함유되는 이물질을 저감시킬 수 있다.

B8 : 상기의 세정 공정에 있어서는, 액체 공급 기구 (10) (액체 공급부 (11, 111, 12, 121)) 로부터 공급된 그 세정용 액체를 액체 회수 기구 (20) (액체 회수부 (21)) 및 흡인 장치 (50) 에서 회수하고 있다. 따라서, 기판 스테이지 (PST) 및 계측 스테이지 (MST) 상으로부터 세정액 (1A 또는 1B) 과 함께 제거된 이물질이 다른 장소에 잔류하는 것을 방지할 수 있다.

제 2 실시형태에 있어서는, 제 3 및 제 4 액체 공급부 (111, 121) 에 의해 액침 영역 (AR2) 에 세정액을 공급함과 함께, 제 5 액체 공급부 (116) 로부터도 세정액을 공급하였는데, 제 3 및 제 4 액체 공급부 (111, 121) 에 의한 용제의 공급은 실시하지 않고, 액침 영역 (AR2) 에는 액침 노광에 사용하는 액체 (1) 만을 공급하고, 제 5 액체 공급부 (116) 으로부터만 세정액을 공급해도 된다. 또는, 제 2 실시형태에 있어서, 제 5 액체 공급부 (116) 로부터 세정액을 공급하지 않아도 된다. 전자의 경우, 액침 영역 (AR2) 에 공급되는 액체 (1) 의 유로를 세정액 (용제) 이 통과하지 않게 되므로, 그 유로의 세정이 불필요해져 세정 동작 직후에 노광 동작을 개시할 수 있다. 또한, 제 2 실시형태에서는, 기판 스테이지 (PST) 에 액체 공급 기구 (118) 를 설치하는 것으로 하였는데, 액체 공급 기구 (118) 를 기판 스테이지 (PST) 와 상이한 다른 가동 부재 (가동체), 예를 들어 계측 스테이지 (MST) 에 설치해도 된다. 또한, 액체 공급 기구 (118) 는 그 일부 (예를 들어, 제 5 액체 공급부 (116) 등) 를 다른 액체 공급 기구 (111 등) 로 대용해도 된다. 또한, 세정액 (1A, 1B) (또는 액체 (1)) 을 진동시키는 부재 (112, 121, 117) 는 초음파 진동자에 한정되는 것이 아니라 다른 부재를 사용해도 된다.

또한, 제 1 및 제 2 실시형태의 세정 공정은, 도 1 의 노광 장치 (EX, EX') 를 사용한 노광 공정이 종료되어 있는 기간, 예를 들어 야간 등에 실행해도 된다. 이 경우, 도 14(A) 의 실선의 곡선 (J1) 은 그 바로 직전의 노광 공정 (주사 노광시) 에 있어서의 도 1 의 기판 스테이지 (PST) 의 X 방향 (주사 방향) 의 이동 속도 (VPX) 변화의 일례를 나타내고, 도 14(B) 의 실선의 곡선 (J3) 은, 그 이동 속도 (VPX) 에 대응하는 기판 스테이지 (PST) 의 Y 방향 (비주사 방향) 의 이동 속도 (VPY) (스텝 이동시의 이동 속도) 변화의 일례를 나타내는 것으로 한다. 도 14(A) 및 도 14(B) 는, 기판 (P) 상의 Y 방향으로 배열된 복수의 쇼트 영역에 주사 방향을 반전시키면서, 순차적으로 마스크 (M) 의 패턴 이미지를 노광하는 경우의 이동 속도 변화의 일례를 나타내고 있다. 곡선 J1 및 J2 에 있어서, 노광 공정에 있어서의 이동 속도 (VPX 및 VPY) 의 최대값은 대략 VPX1 및 VPY1 이다.

이에 대하여, 상기의 야간 등에 실행되는 세정 공정에 있어서는, 도 1 또는 도 10 의 기판 스테이지 (PST) 상에 도 5 의 더미 기판 (CP) 을 로딩하고, 그 더미 기판 (CP) 및/또는 플레이트부 (97) 상에 액체 공급 기구 (10) 로부터 액체 (1) 를 공급하여 액침 영역 (AR2) 을 형성하고, 도 14(A) 의 점선의 곡선 (J2) 및 도 14(B) 의 점선의 곡선 (J4) 으로 나타내는 바와 같이, 그 액침 영역 (AR2) 에 대하여 기판 스테이지 (PST) 를 그 바로 직전의 노광시보다 고속으로 X 방향, Y 방향으로 이동시킨다. 세정 공정에 있어서의 이동 속도 (VPX 및 VPY) 의 최대값은 대략 VPX2 및 VPY2 이고 (곡선 J2, J4 참조), 이들 속도는 노광시의 최대값 VPX1 및 VPY1 의 대략 2 배이다. 이 경우, 노광 공정에 있어서는, 마스크 스테이지 (RST) 와 기판 스테이지 (PST) 의 동기 정밀도를 유지하고, 또한 소정 속도로 안정적으로 구동시키기 위해, 기판 스테이지 (PST) 의 주사 방향의 이동 속도의 최대값 VPX1 은 소정 범위 내로 설정된다. 그러나, 세정 공정에서는, 마스크 스테이지 (RST) 는 정지시킨 상태에서 기판 스테이지 (PST) 만을 구동시키면 되고, 또한 기판 스테이지 (PST) 의 주사 방향의 이동 속도가 곡선 J2 로 나타내는 바와 같이 변 동되어도 문제는 없다. 따라서, 세정시의 기판 스테이지 (PST) 의 이동 속도의 최대값 (VPX2 및 VPY2) 은, 노광 장치의 사양의 한계 부근까지 용이하게 높일 수 있다. 이와 같이 세정 공정에서 기판 스테이지 (PST) 를 노광시보다 고속으로 구동시킴으로써, 기판 스테이지 (PST) 의 상면, 그리고 유로 형성 부재 (30) 의 바닥면, 액체의 공급구 및 액체의 회수구 등의 액체 (1) 에 접하는 부분 (접액부) 의 적어도 일부에 부착되어 있는 이물질을 보다 확실하게 제거할 수 있는 경우가 있다. 이 때에, 일례로서 도 1 의 액체 회수 기구 (20) 를 동작시킴으로써, 그 이물질을 액체 중에 혼입된 상태에서 액체 회수부 (21) 에 회수할 수 있다.

또한, 세정 공정에 있어서, 그와 같이 기판 스테이지 (PST) 를 노광시보다 고속으로 구동시키는 대신에, 또는 그 고속으로 이동시키는 동작과 함께, 기판 스테이지 (PST) 를 노광시보다 큰 가속도로 X 방향 및/또는 Y 방향으로 구동시켜도 된다. 이로써도, 그 접액부에 부착되어 있는 이물질을 보다 확실하게 제거할 수 있는 경우가 있다. 또한, 세정 공정에 있어서, 액침 영역 (AR2) 에 대하여 기판 스테이지 (PST) 를 X 방향, Y 방향으로 불규칙하게 이동시켜도 된다. 또한, 계측 스테이지 (MST) 의 세정에 있어서도 동일하게 노광시보다 속도 및/또는 가속도를 크게 하여 계측 스테이지 (MST) 를 구동시켜도 된다.

또한, 그 세정 공정에 있어서, 도 1 (및 도 11) 의 기판 스테이지 (PST) 상에 도 5 의 더미 기판 (CP) 을 로딩하고, 그 더미 기판 (CP) 상에 액체 공급 기구 (10) 로부터 액체 (1) 를 공급하여 액침 영역 (AR2) 을 형성하고, 도 4 의 화살표 (HZ) 로 나타내는 바와 같이 기판 스테이지 (PST) 를 Z 방향으로 구동시켜, 그 액 침 영역 (AR2) 에 대하여 더미 기판 (CP) (기판 홀더 (PH)) 을 Z 방향으로 진동시켜도 된다. 이 경우, 그 바로 직전의 노광시에 있어서의 오토 포커스를 위한 기판 스테이지 (PST) (기판 (P)) 의 Z 방향의 이동 스트로크 (ΔZ1) 에 대하여, 세정 공정에 있어서의 기판 스테이지 (PST) 의 Z 방향의 이동 스트로크 (ΔZ2) 를 예를 들어 수 배로 넓게 해도 된다. 이로써도, 그 접액부에 부착되어 있는 이물질을 보다 확실하게 제거할 수 있는 경우가 있다. 또한, 세정 공정에 있어서, 그와 같이 이동 스트로크 (ΔZ2) 를 넓게 하는 대신에, 또는 그 이동 스트로크를 넓게 하는 동작과 함께, 그 기판 스테이지 (PST) 의 Z 방향의 이동 속도 및/또는 가속도를 노광시보다 크게 해도 된다. 이로써도, 그 접액부에 부착되어 있는 이물질을 보다 확실하게 제거할 수 있는 경우가 있다. 또한, 기판 스테이지 (PST) 를 통하여 기판 홀더 (PH) 를 Z 방향으로 진동시키는 동작과 함께 또는 그 동작과는 독립적으로, 기판 홀더 (PH) 의 X 축, Y 축 둘레의 경사각을 노광시보다 고속으로 변화시키는 레벨링 동작을 실행해도 된다. 또한, 기판 스테이지 (PST) 대신에 계측 스테이지 (MST) 를 광학 소자 (2) 와 대향하여 배치하고, 계측 테이블 (MTB) 을 Z 방향으로 이동시키는 것으로 해도 된다.

또한, 상기의 동작을 전환하여 용이하게 실행할 수 있도록, 도 1 및 도 11 의 제어 장치 (CONT) 의 제어 프로그램에, 통상적인 노광 동작을 실시하는 제 1 모드, 상기의 세정 공정에서 그 제 1 모드시보다 속도 및/또는 가속도가 커지도록 기판 스테이지 (PST) 를 X 방향, Y 방향 (노광광 (EL) 의 광축에 수직인 방향) 으로 구동시키는 제 2 모드, 및 상기의 세정 공정에서 그 제 1 모드시보다 이동 스트로 크 및/또는 속도가 커지도록 기판 스테이지 (PST) 를 Z 방향 (노광광 (EL) 의 광축에 평행한 방향) 으로 구동시키는 제 3 모드를 형성해 두어도 된다. 상기의 세정 공정에서, 그 제 2 모드 또는 제 3 모드에서 노광 장치 (EX, EX') 를 구동시킴으로써, 그 접액부에 부착되어 있는 이물질을 보다 확실하게 제거할 수 있는 경우가 있다.

또한, 도 9(A) 에 나타내는 바와 같이, 계측 스테이지 (MST) 의 계측 테이블 (MTB) 과 기판 스테이지 (PST) 를 대략 X 방향으로 접촉시켜, 계측 테이블 (MTB) 과 기판 스테이지 (PST) 의 경계부를 포함하도록 액침 영역 (AR2) 을 형성한 상태에서, 기판 스테이지 (PST) 와 계측 테이블 (MTB) 을 역 (逆) 위상으로 Y 방향으로 진동시켜도 된다. 즉, 실선의 화살표 (HP1, HM1) 로 나타내는 바와 같이, 기판 스테이지 (PST) 를 -Y 방향으로, 계측 테이블 (MTB) 을 +Y 방향으로 이동시키는 동작과, 점선의 화살표 (HP2, HM2) 로 나타내는 바와 같이, 기판 스테이지 (PST) 를 +Y 방향으로, 계측 테이블 (MTB) 을 -Y 방향으로 이동시키는 동작을 교대로 반복해도 된다. 이로써도, 그 접액부 (여기서는, 계측 테이블 (MTB) 의 상면을 포함한다) 에 부착되어 있는 이물질을 보다 확실하게 제거할 수 있는 경우가 있다.

또한, 상기의 각 실시형태의 세정 공정은, 도 1 및 도 11 의 노광 장치 (EX, EX') 의 액체 공급 기구 (10 (10')) 및 액체 회수 기구 (20) 의 메인터넌스를 실시하기 위해 실행해도 된다. 그 메인터넌스는 예를 들어 정기적으로 실시하도록 해도 된다. 그 외에, 도 1 및 도 11 의 액체 회수부 (21) 에 액침 영역 (AR2) 으로부터 회수된 액체 중의 파티클 (이물질) 수를 계수하는 파티클 카운터 (도시 생략) 를 설치해 두고, 회수되는 액체의 단위 유량당의 파티클 카운터의 계수값 (이물질의 양) 이 소정의 허용 레벨을 초과하였을 때에 그 메인터넌스를 실시하도록 해도 된다.

그 메인터넌스를 위한 세정 공정에서는, 상기의 각 실시형태의 세정 공정과 동일하게, 도 1 및 도 11 의 액체 공급 기구 (10 (10')) 로부터 유로 형성 부재 (30) 를 통하여 기판 스테이지 (PST) (예를 들어 더미 기판 (CP) 으로 덮여져 있다) 또는 계측 스테이지 (MST) 상에 액체 (1) 를 공급하여 액침 영역 (AR2) 을 형성하고, 이 상태에서 기판 스테이지 (PST) 또는 계측 스테이지 (MST) 를 X 방향, Y 방향 및/또는 Z 방향으로 이동 또는 진동시킨다. 그리고, 필요에 따라 유로 형성 부재 (30) 를 통하여 액체 회수 기구 (20) 에 의해 그 액침 영역 (AR2) 내의 액체 (1) 를 회수한다. 이로써, 접액부의 적어도 일부에 부착되어 있는 이물질이 제거되기 때문에, 그 후의 노광 공정에 있어서, 액침 영역 (AR2) 내의 이물질이 감소하여, 고정밀도로 노광을 실시할 수 있다.

또한, 이 메인터넌스를 위한 세정 공정에 있어서도, 도 4 및 도 14(A), 도 14(B) 에 나타내는 바와 같이, 바로 직전의 노광 공정의 동작보다 기판 스테이지 (PST) 의 이동 스트로크, 속도 및 가속도 중 적어도 하나를 크게 해도 된다. 이것은 계측 스테이지 (MST) 에 대해서도 동일하다. 또한, 도 9(A) 에 나타내는 바와 같이, 기판 스테이지 (PST) 와 계측 테이블 (MTB) 을 거의 접촉시켜, 그 경계부를 포함하도록 액침 영역 (AR2) 을 형성한 상태에서, 기판 스테이지 (PST) 와 계측 테이블 (MTB) 을 역위상으로 진동시켜도 된다.

또한, 상기 서술한 실시형태에 있어서는, 기판 스테이지 (PST) 의 세정을 실행한 후에, 계측 스테이지 (MST) 의 세정을 실행하고 있는데, 기판 스테이지 (PST) 상에 더미 기판 (CP) 을 탑재하고 있는 동안에, 계측 스테이지 (MST) 의 세정을 실행하고, 그 후에 기판 스테이지 (PST) 의 세정을 실행해도 된다.

또한, 기판 스테이지 (PST) 의 세정과 계측 스테이지 (MST) 의 세정을 차례대로 실시하지 않고, 예를 들어 도 8 에 나타낸 바와 같이, 기판 스테이지 (PST) 와 계측 스테이지 (MST) 를 밀착 (또는 근접) 시킨 상태에서, 기판 스테이지 (PST) 와 계측 스테이지 (MST) 의 세정을 실행하도록 해도 된다. 또한, 상기 서술한 각 실시형태에 있어서는, 1 번의 세정 공정에 있어서 기판 스테이지 (PST) 와 계측 스테이지 (MST) 의 양방을 실시하고 있지만, 1 번의 세정 공정에 있어서 어느 일방의 스테이지의 세정을 실시하는 것만이어도 된다.

또한, 상기 서술한 각 실시형태에 있어서는, 기판 스테이지 (PST) (및/또는 계측 스테이지 (MST)) 를 움직이게 하여, 기판 스테이지 (PST) (및/또는 계측 스테이지 (MST)) 와 액침 영역 (AR2) 을 상대적으로 이동시키고 있는데, 유로 형성 부재 (30) 를 이동가능하게 하여, 정지된 기판 스테이지 (PST) (및/또는 계측 스테이지 (MST)) 상에서 액침 영역 (AR2) 를 움직이게 해도 된다. 또한, 상기 서술한 각 실시형태에서는 간섭계 시스템 (56A ∼ 56C) 을 이용하여 마스크 스테이지 (RST), 기판 스테이지 (PST) 및 계측 스테이지 (MST) 의 각 위치 정보를 계측하는 것으로 하였지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 각 스테이지에 형성되는 스케일 (회절 격자) 을 검출하는 인코더 시스템을 사용해도 된다. 이 경우, 간섭계 시스템과 인코더 시스템의 양방을 구비하는 하이브리드 시스템으로 하고, 간섭계 시스템의 계측 결과를 이용하여 인코더 시스템의 계측 결과의 교정 (캘리브레이션) 을 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 간섭계 시스템과 인코더 시스템을 전환하여 이용하거나 또는 그 양방을 이용하여, 스테이지의 위치 제어를 실시하도록 해도 된다.

또한, 상기 서술한 실시형태에서는 기판 홀더 (PH) 를 기판 스테이지 (PST) 와 일체로 형성해도 되고, 기판 홀더 (PH) 와 기판 스테이지 (PST) 를 각각 구성하고, 예를 들어 진공 흡착 등에 의해 기판 홀더 (PH) 를 기판 스테이지 (PST) 에 고정시키는 것으로 해도 된다. 또한, 본 발명은, 각종 계측기류 (계측용 부재) 를 기판 스테이지 (PST) 에 탑재한 노광 장치 (계측 스테이지 (MST) 를 구비하고 있지 않은 노광 장치) 에도 적용할 수 있다. 또한, 각종 계측기류는 그 일부만이 계측 스테이지 (MST) 또는 기판 스테이지 (PST) 에 탑재되고, 나머지는 외부 또는 다른 부재에 설치하도록 해도 된다.

상기 서술한 각 실시형태의 세정 공정에 있어서는, 액체 공급 기구 (10, 10') (액체 공급부 (11, 12)) 로부터 공급된 그 세정용 액체를 액체 회수 기구 (20) (액체 회수부 (21)) 및 흡인 장치 (50) 에서 회수하고 있다. 따라서, 기판 스테이지 (PST) 및 계측 스테이지 (MST) 상으로부터 액체 (1) 와 함께 제거된 이물질이 다른 장소에 잔류하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 각 실시형태에서는, 액침법에 사용하는 액체 (1) 로서 물 (순수) 을 사용하고 있는데, 물 이외의 액체를 사용해도 된다. 예를 들어 노광광 (EL) 의 광원이 F2 레이저 (파장 157㎚) 인 경우, 액체 (1) 는 예를 들어 불소계 오일 또는 과불화폴리에테르 (PFPE) 등의 불소계 유체이어도 된다. 또한, 액체 (1) 로는, 그 외에도, 노광광 (EL) 에 대한 투과성이 있고 가능한 한 굴절률이 높아, 투영 광학계 (PL) 나 기판 (P) 표면에 도포되어 있는 레지스트에 대하여 안정적인 것 (예를 들어, 시더유 (cedar oil)) 을 사용할 수도 있다. 또한, 액체 (1) 로는, 석영이나 형석보다 굴절률이 높은 것 (굴절률이 1.6 ∼ 1.8 정도) 을 사용해도 된다. 또한, 석영이나 형석보다 굴절률이 높은 (예를 들어 1.6 이상) 재료로 광학 소자 (2) 를 형성해도 된다.

또한, 반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스는, 도 17 에 나타내는 바와 같이, 마이크로 디바이스의 기능·성능 설계를 실시하는 단계 (201), 이 설계 단계에 기초한 마스크 (레티클) 를 제작하는 단계 (202), 디바이스의 기재인 기판을 제조하는 단계 (203), 전술한 실시형태의 노광 장치 (EX, EX') 에 의해 마스크의 패턴을 기판에 노광하는 공정, 노광된 기판을 현상하는 공정, 현상된 기판의 가열 (큐어) 및 에칭 공정 등을 포함하는 기판 처리 단계 (204), 디바이스 조립 단계 (다이싱 공정, 본딩 공정, 패키지 공정 등의 가공 프로세스를 포함한다) (205) 및 검사 단계 (206) 등을 거쳐 제조된다.

노광 장치 (EX, EX') 의 종류로는, 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, 마이크로 머신, MEMS, DNA 칩, 촬상 소자 (CCD) 혹은 레티클 또는 마스크 등을 제조하기 위한 노광 장치 등에도 널리 적용할 수 있다.

또한, 상기 각 실시형태의 기판 (P) 으로는, 반도체 디바이스 제조용의 반도체 웨이퍼뿐만 아니라, 디스플레이 디바이스용의 유리 기판이나 박막 자기 헤드용의 세라믹 웨이퍼, 혹은 노광 장치에서 사용되는 마스크 또는 레티클의 원판 (原版) (합성 석영, 실리콘 웨이퍼), 또는 필름 부재 등이 적용된다. 또한, 기판 (P) 의 형상은 원형뿐만 아니라, 직사각형 등 다른 형상이어도 된다. 또한, 상기 서술한 각 실시형태에 있어서는, 전사용 패턴이 형성된 마스크를 사용하는데, 이 마스크 대신에 예를 들어 미국 특허 제6,778,257호에 개시되어 있는 바와 같이, 노광해야 할 패턴의 전자 데이터에 기초하여 투과 패턴 또는 반사 패턴을 형성하는 전자 마스크를 사용해도 된다. 이 전자 마스크는 가변 성형 마스크 (액티브 마스크 또는 이미지 제너레이터) 라고도 불리며, 예를 들어 비발광형 화상 표시 소자 (공간 광 변조기) 의 일종인 DMD (Digital Micro-mirror Device) 등을 포함하는 것이다. DMD 는, 소정의 전자 데이터에 기초하여 구동되는 복수의 반사 소자 (미소 미러) 를 갖고, 복수의 반사 소자는 DMD 의 표면에 2 차원 매트릭스상으로 배열되고, 또한 소자 단위로 구동되어 노광광을 반사, 편향한다. 각 반사 소자는 그 반사면의 각도가 조정된다. DMD 의 동작은 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어될 수 있다. 제어 장치 (CONT) 는, 기판 (P) 상에 형성해야 할 패턴에 따른 전자 데이터 (패턴 정보) 에 기초하여 DMD 의 반사 소자를 구동시키고, 조명계 (IL) 에 의해 조사되는 노광광을 반사 소자에 의해 패턴화한다. DMD 를 사용함으로 써, 패턴이 형성된 마스크 (레티클) 를 사용하여 노광하는 경우에 비해, 패턴이 변경되었을 때에, 마스크의 교환 작업 및 마스크 스테이지에 있어서의 마스크의 위치 맞춤 조작이 불필요해지기 때문에, 노광 동작을 한층 더 효율적으로 실시할 수 있다. 또한, 전자 마스크를 사용하는 노광 장치에서는, 마스크 스테이지를 형성하지 않고, 기판 스테이지에 의해 기판을 X 축 및 Y 축 방향으로 이동시키는 것만이어도 된다. 또한, DMD 를 사용한 노광 장치는, 상기 미국 특허 외에, 예를 들어 일본 공개특허공보 평8-313842호, 일본 공개특허공보 2004-304135호에 개시되어 있다. 지정국 또는 선택국의 법령이 허용하는 범위에서 미국 특허 제6,778,257호의 개시를 원용하여 본문 기재의 일부로 한다.

또한, 노광 장치 (EX, EX') 로는, 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 동기 이동시켜 마스크 (M) 의 패턴을 주사 노광하는 스텝·앤드·스캔 방식의 주사형 노광 장치 (스캐닝 스테퍼) 외에, 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 정지시킨 상태에서 마스크 (M) 의 패턴을 일괄 노광하고, 기판 (P) 을 순차적으로 스텝 이동시키는 스텝·앤드·리피트 방식의 투영 노광 장치 (스테퍼) 에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명의 노광 장치, 그리고 본 발명의 노광 방법 및 메인터넌스 방법이 적용되는 노광 장치는, 반드시 투영 광학계를 구비하지 않아도 된다. 광원으로부터의 노광광을 기판으로 유도하는 광학 부재를, 본 발명을 실행할 수 있는 범위에서 구비하고 있으면 충분하다. 또한, 조명 광학계나 광원도 또한 노광 장치와 별도로 형성해도 된다. 또한, 마스크 스테이지 및/또는 기판 스테이지를 전술한 바와 같은 노광 방식 및 본 발명의 양태에 따라 생략할 수도 있다. 또한, 본 발명은, 예 를 들어 일본 공개특허공보 평10-163099호, 일본 공개특허공보 평10-214783호 (대응하는 미국 특허 제6,341,007, 6,400,441, 6,549,269 및 6,590,634호 명세서), 일본 공표특허공보 2000-505958호 (대응하는 미국 특허 제5,969,441호 명세서) 또는 미국 특허 제6,208,407호 명세서 등에 개시되어 있는 바와 같은 복수의 기판 스테이지를 구비한 멀티 스테이지형의 노광 장치에도 적용할 수 있다. 이 경우, 복수의 기판 스테이지 각각에 대하여 세정이 실시된다. 멀티 스테이지형의 노광 장치에 관하여, 지정국 및 선택국의 국내 법령이 허용하는 한에서, 상기 미국 특허의 개시를 원용하여 본문 기재의 일부로 한다.

또한, 상기 서술한 각 실시형태의 투영 광학계는, 선단의 광학 소자의 이미지면측의 광로 공간을 액체로 채우고 있지만, 예를 들어 국제공개 제2004/019128호 팜플렛에 개시되어 있는 바와 같이, 선단의 광학 소자의 마스크측의 광로 공간도 액체로 채우는 투영 광학계를 채용할 수도 있다. 또한, 본 발명은, 투영 광학계와 기판 사이의 액침 영역을 그 주위의 에어 커튼으로 유지하는 액침형의 노광 장치에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은, 예를 들어 국제공개 제2001/035168호 팜플렛에 개시되어 있는 바와 같이, 간섭 무늬를 기판 (P) 상에 형성함으로써, 기판 (P) 상에 라인·앤드·스페이스 패턴을 형성하는 노광 장치에도 적용할 수 있다. 이 경우에도, 광학 부재와 기판 (P) 사이의 액체를 통하여 기판 (P) 에 노광광이 조사된다.

상기 서술한 각 실시형태에 있어서, 액체 공급부 및/또는 액체 회수부가 노광 장치에 형성되어 있을 필요는 없고, 예를 들어 노광 장치가 설치되는 공장 등의 설비를 대용해도 된다. 또한, 액침 노광에 필요한 구조는 상기 서술한 구조에 한정되지 않고, 예를 들어, 유럽 특허 공개 제1420298호, 국제공개 제2004/055803호 팜플렛, 국제공개 제2004/057590호 팜플렛, 국제공개 제2005/029559호 팜플렛 (대응 미국 특허 공개 제2006/0231206호), 국제공개 제2004/086468호 팜플렛 (대응 미국 특허 공개 제2005/0280791호), 일본 공개특허공보 2004-289126호 (대응 미국 특허 제6,952,253호) 등에 기재되어 있는 것을 사용할 수 있다. 액침 노광 장치의 액침 기구 및 그 부속 기기에 대해, 지정국 또는 선택국의 법령이 허용하는 범위에서 상기의 미국 특허 또는 미국 특허 공개 등의 개시를 원용하여 본문 기재의 일부로 한다.

상기 각 실시형태에서는, 액침법에 사용하는 액체 (1) 로서, 물보다 노광광에 대한 굴절률이 높은 액체, 예를 들어 굴절률이 1.6 ∼ 1.8 정도인 것을 사용해도 된다. 여기서, 순수보다 굴절률이 높은 (예를 들어 1.5 이상의) 액체 (1) 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 가지는 소정 액체, 헥산, 헵탄, 데칸 등의 소정 액체 (유기 용제), 또는 굴절률이 약 1.60 인 데칼린 (Decalin : Decahydronaphthalene) 등을 들 수 있다. 또한, 액체 (1) 는, 이들 액체 중 임의의 2 종류 이상의 액체를 혼합한 것이어도 되고, 순수에 이들 액체 중 적어도 1 개를 첨가 (혼합) 한 것이어도 된다. 또한, 액체 (1) 는, 순수에 H+, Cs+, K+, Cl-, SO4 2-, PO4 2- 등의 염기 또는 산을 첨가 (혼합) 한 것이어도 되고, 순수에 Al 산 화물 등의 미립자를 첨가 (혼합) 한 것이어도 된다. 또한, 액체 (1) 로는, 광의 흡수 계수가 작고, 온도 의존성이 적고, 투영 광학계 (PL) 및/또는 기판 (P) 의 표면에 도포되어 있는 감광재 (또는 탑코트막 혹은 반사 방지막 등) 에 대하여 안정적인 것이 바람직하다. 액체 (1) 로서 초임계 유체를 사용할 수도 있다. 또한, 기판 (P) 에는, 액체로부터 감광재나 기재를 보호하는 탑코트막 등을 형성할 수 있다.

또한, 투영 광학계 (PL) 의 광학 소자 (종단 광학 소자) (2) 를, 불화칼슘 (형석) 대신에, 예를 들어 석영 (실리카) 또는 불화바륨, 불화스트론튬, 불화리튬 및 불화나트륨 등의 불화 화합물의 단결정 재료로 형성해도 되고, 석영이나 형석보다 굴절률이 높은 (예를 들어 1.6 이상) 재료로 형성해도 된다. 굴절률이 1.6 이상인 재료로는, 예를 들어, 국제공개 제2005/059617호 팜플렛에 개시되는 사파이어, 이산화게르마늄 등, 또는 국제공개 제2005/059618호 팜플렛에 개시되는 염화칼륨 (굴절률은 약 1.75) 등을 사용할 수 있다.

액침법을 사용하는 경우, 예를 들어, 국제공개 제2004/019128호 팜플렛 (대응 미국 특허 공개 제2005/0248856호) 에 개시되어 있는 바와 같이, 종단 광학 소자의 이미지면측의 광로에 추가하여, 종단 광학 소자의 물체면측의 광로도 액체로 채우도록 해도 된다. 또한, 종단 광학 소자 표면의 일부 (적어도 액체와의 접촉면을 포함한다) 또는 전부에 친액성 및/또는 용해 방지 기능을 갖는 박막을 형성해도 된다. 또한, 석영은 액체와의 친화성이 높고 또한 용해 방지막도 불필요하지만, 형석은 적어도 용해 방지막을 형성하는 것이 바람직하다.

상기 각 실시형태에서는, 노광광 (EL) 의 광원으로서 ArF 엑시머 레이저를 사용하였지만, 예를 들어, 국제공개 제1999/46835호 팜플렛 (대응 미국 특허 제7,023,610호) 에 개시되어 있는 바와 같이, DFB 반도체 레이저 또는 화이버 레이저 등의 고체 레이저 광원, 화이버 앰프 등을 갖는 광 증폭부, 및 파장 변환부 등을 포함하고, 파장 193㎚ 의 펄스광을 출력하는 고조파 발생 장치를 사용해도 된다. 또한, 상기 각 실시형태에서는, 투영 영역 (노광 영역) 이 직사각형상인 것으로 하였지만, 다른 형상, 예를 들어 원호상, 사다리꼴상, 평행사변형상 또는 마름모상 등이어도 된다.

또한, 예를 들어 일본 공표특허공보 2004-519850호 (대응하는 미국 특허 제6,611,316호 명세서) 에 개시되어 있는 바와 같이, 2 개의 마스크의 패턴을 투영 광학계를 통하여 기판 상에서 합성하고, 1 회의 주사 노광에 의해 기판 상의 1 개의 쇼트 영역을 대략 동시에 이중 노광하는 노광 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다. 이와 같이 본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 구성을 취할 수 있다.

이상과 같이, 본원 실시형태의 노광 장치 (EX, EX') 는, 본원 청구의 범위에 예시된 각 구성 요소를 포함하는 각종 서브 시스템을, 소정의 기계적 정밀도, 전기적 정밀도, 광학적 정밀도를 유지하도록 조립함으로써 제조된다. 이들 각종 정밀도를 확보하기 위해, 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 실시된다. 각종 서브 시스템으로부터 노광 장치에 대한 조립 공정은, 각종 서브 시스템 상호의, 기계적 접속, 전기 회로의 배선 접속, 기압 회로의 배관 접속 등이 포함된다. 이 각종 서브 시스템으로부터 노광 장치에 대한 조립 공정의 전에, 각 서브 시스템 개개의 조립 공정이 있다는 것은 말할 필요도 없다. 각종 서브 시스템의 노광 장치에 대한 조립 공정이 종료되면, 종합 조정이 실시되어 노광 장치 전체로서의 각종 정밀도가 확보된다. 또한, 노광 장치의 제조는 온도 및 클린도 등이 관리된 클린 룸에서 실시하는 것이 바람직하다.

본원 명세서에 게재한 다양한 미국 특허 및 미국 특허 출원 공개에 대해서는, 특별히 원용 표시를 한 것 이외에 대해서도, 지정국 또는 선택국의 법령이 허용하는 범위에서 그것들의 개시를 원용하여 본문의 일부로 한다.

산업상이용가능성

본 발명의 노광 방법 및 디바이스 제조 방법에 의하면, 액침 영역의 액체 중의 이물질의 양이 감소하기 때문에, 제조되는 디바이스의 수율이 향상된다. 그러므로, 본 발명은 자국의 반도체 산업을 포함하는 정밀 기기 산업의 발전에 현저하게 공헌할 것이다.

Claims (89)

  1. 기판을 노광하는 노광 방법으로서,
    기판 스테이지에 유지된 상기 기판 상에 액침 영역을 형성하고, 노광광으로 상기 액침 영역의 액체를 통하여 상기 기판을 노광하는 것과 ;
    상기 기판의 노광을 실시하지 않는 기간 중에, 상기 액침 영역과 상기 기판 스테이지를 상대 이동시켜, 상기 기판 스테이지를 세정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액침 영역을 소정의 세정용 액체를 사용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판 스테이지는, 상기 기판을 유지하는 유지부와, 상기 유지부의 주위에 배치되고, 상기 유지부에 의해 유지된 기판의 표면과 대략 평행한 평탄면을 갖고, 상기 세정시, 상기 평탄면 상에 상기 액침 영역의 적어도 일부를 형성한 상태에서, 상기 액침 영역과 상기 기판 스테이지를 상대 이동시키는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 세정시, 상기 유지부는 평판상의 더미 기판을 유지하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 세정시, 상기 기판 스테이지의 상기 기판을 유지하는 유지부는 그 주위의 평탄면과 상면이 대략 평행이 되는 더미 기판으로 덮이는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 액침 영역의 적어도 일부가 실질적으로 상기 더미 기판 상에서만 이동하도록 상기 액침 영역과 상기 기판 스테이지를 상대 이동시키는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 더미 기판의 적어도 상면은 발액성이고, 또한 상기 상면에 복수의 친액성 홈부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정시, 상기 기판 스테이지 상에서의 상기 액침 영역의 이동 범위의 적어도 일부가 상기 노광시와 상이하도록 상기 액침 영역과 상기 기판 스테이지를 상대적으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액침 영역과 상기 기판 스테이지를, 상기 노광광의 광축에 수직인 방향의 속도 및 가속도 중 적어도 일방이, 상기 기판의 노광시보다 커지도록 상대적으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액침 영역과 상기 기판 스테이지를, 상기 노광광의 광축에 평행한 방향의 속도 및 스트로크 중 적어도 일방이, 상기 기판의 노광시보다 커지도록 상대적으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 스테이지와 독립적으로 이동할 수 있는 계측 스테이지 상에 상기 액침 영역을 형성하고, 상기 액침 영역과 상기 계측 스테이지를 상대 이동시켜, 상기 계측 스테이지를 세정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 기판 스테이지 및 상기 계측 스테이지를 세정하기 위해,
    상기 기판 스테이지와 상기 계측 스테이지를 근접시켜, 상기 기판 스테이지와 상기 계측 스테이지의 경계부에 상기 액침 영역을 형성하고,
    상기 기판 스테이지와 상기 계측 스테이지를 경계선을 따른 방향으로 역위상으로 상대적으로 진동시키는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정시, 상기 기판의 노광을 실시할 때의 상기 기판 스테이지의 이동 궤적 이외의 궤적을 따라, 상기 액침 영역에 대하여 상기 기판 스테이지를 이동시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 세정시, 상기 기판의 얼라인먼트시 또는 상기 기판의 노광 전후에 상기 기판 스테이지를 이동시킬 때의 궤적을 따라 상기 기판 스테이지를 이동시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정시, 상기 액침 영역의 액체를 회수하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노광광은, 광학 부재 및 상기 액체를 통하여 상기 기판에 조사되고,
    상기 기판과 상기 광학 부재 사이의 상기 노광광의 광로 공간이 액체로 채워져, 상기 기판 스테이지 상에 상기 노광광의 조사 영역을 포함하는 국부적인 액침 영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 액침 영역에 대한 액체의 공급 및 회수 중 적어도 일방을 실시하기 위한 액침 부재가 사용되고,
    상기 기판 스테이지의 세정시에 상기 액침 부재의 세정도 실시하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 노광을 실시하지 않는 기간 중에, 상기 액침 영역에 세정용 액체를 공급하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 세정용 액체가, 상기 노광시에 형성되는 액침 영역의 액체에 소정의 용제를 혼입하여 이루어지는 세정용 액체, 또는 상기 액체와 상이한 액체인 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 세정용 액체는, 상기 액체를 공급하는 액체 공급 기구를 통하여 상기 액침 영역에 공급되는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정시, 상기 기판 스테이지의 상기 기판을 유지하는 유지부를 더미 기판으로 덮음과 함께, 상기 기판 스테이지측에서 액체를 회수하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 기판 스테이지에서 상기 더미 기판과 그 주위의 평탄면의 갭을 통하여 유입되는 액체를 회수하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  23. 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
    상기 더미 기판은 그 상면이 발액성이고 또한 상기 평탄면과 대략 동일한 높이인 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  24. 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정시, 상기 노광광을 상기 기판 스테이지측에 조사하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  25. 제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정시, 상기 기판 스테이지를 상기 노광광의 광축과 평행한 방향으로 진동시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  26. 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정시, 상기 액침 영역의 액체를 초음파로 진동시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  27. 광학 부재 및 액체를 통하여 노광광으로 기판을 노광하는 노광 방법으로서,
    상기 액체와 접촉하는 가동 (可動) 부재를 상기 광학 부재와 대향하여 배치하는 것과 ;
    상기 광학 부재와 상기 가동 부재 사이에 형성되는 세정용 액체의 액침 영역과 상기 가동 부재를 상대 이동시켜, 상기 가동 부재를 세정하는 것을 포함하는, 노광 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 세정용 액체는, 상기 노광시에 상기 광학 부재와 상기 기판 사이에 형성되는 액침 영역의 액체와 동일한 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  29. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,
    상기 가동 부재는, 상기 기판을 유지하는 기판 스테이지, 및/또는 상기 기판 스테이지와 독립적으로 이동할 수 있는 계측 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  30. 제 27 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정 동작과 상기 노광 동작에서 상기 가동 부재의 이동 궤적의 적어도 일부를 상이하게 하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  31. 액체를 통하여 노광광으로 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    상기 기판을 유지하는 기판 스테이지와 ;
    상기 기판 상에 액체를 공급하여 액침 영역을 형성하는 액침 기구와 ;
    상기 기판의 노광을 실시하지 않는 기간 중에 상기 기판 스테이지를 세정하기 위해, 상기 액침 영역과 상기 기판 스테이지를 상대 이동시키는 제어 장치를 구비하는, 노광 장치.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 기판 스테이지는, 상기 기판을 유지하는 유지부와, 상기 유지부의 주위에 배치되고, 상기 유지부에 의해 유지된 기판의 표면과 대략 평행한 평탄면을 갖고,
    상기 제어 장치는, 상기 평탄면 상에 상기 액침 영역의 적어도 일부를 형성한 상태에서, 상기 액침 영역과 상기 기판 스테이지를 상대 이동시키는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 세정시, 상기 유지부를 평판상의 더미 기판으로 덮는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 더미 기판의 적어도 상면은 발액성이고, 또한 상기 상면에 복수의 친액성 홈부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  35. 제 31 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 기판의 노광을 실시하는 제 1 모드와,
    상기 액침 영역과 상기 기판 스테이지를, 상기 노광광의 광축에 수직인 방향의 속도 및 가속도 중 적어도 일방이, 상기 제 1 모드시보다 커지도록 상대적으로 이동시키는 제 2 모드를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 액침 영역과 상기 기판 스테이지를, 상기 노광광의 광축에 평행한 방향의 속도 및 스트로크 중 적어도 일방이, 상기 제 1 모드시보다 커지도록 상대적으로 이동시키는 제 3 모드를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  37. 제 31 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 스테이지와 독립적으로 이동하는 계측 스테이지를 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 기판의 노광을 실시하지 않는 기간 중에, 상기 계측 스테이지 상에 액침 영역을 형성하고, 상기 액침 영역과 상기 계측 스테이지를 상대 이동시켜, 상기 계측 스테이지의 세정을 실행하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 기판 스테이지 및 상기 계측 스테이지를 세정하기 위해,
    상기 기판 스테이지와 상기 계측 스테이지를 근접시켜, 상기 기판 스테이지와 상기 계측 스테이지의 경계부에 상기 액침 영역을 형성하고, 상기 기판 스테이지와 상기 계측 스테이지를 경계선을 따른 방향으로 역위상으로 상대적으로 진동시키는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  39. 제 31 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액침 기구는, 상기 액체를 공급하는 액체 공급 기구와, 상기 공급된 액체를 회수하는 액체 회수 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 액침 기구는, 상기 액침 영역에 대한 액체의 공급 및 회수 중 적어도 일방을 실시하기 위한 액침 부재를 포함하고,
    상기 기판 스테이지의 세정시에 상기 액침 부재의 세정도 실시하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  41. 제 31 항 내지 제 40 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액침 기구가, 상기 액체를 공급하는 제 1 액체 공급 기구와, 소정의 용제를 함유하는 세정용 액체를 공급하는 제 2 액체 공급 기구를 갖고,
    상기 세정시, 상기 제 2 액체 공급 기구는 상기 기판 스테이지 상에 상기 세정용 액체를 공급하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 제 2 액체 공급 기구는, 상기 제 1 액체 공급 기구로부터 공급되는 액체에 상기 소정의 용제를 혼입하는 혼입 기구를 갖고,
    상기 세정용 액체는, 상기 노광시에 형성되는 액침 영역의 액체에 상기 소정 의 용제가 혼입된 것인 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  43. 제 31 항 내지 제 42 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 스테이지는, 상기 기판을 유지하는 유지부를 갖고,
    상기 세정시에, 상기 유지부를 덮기 위한 평판상의 더미 기판을 상기 기판과 교환할 수 있도록 구비한 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  44. 제 31 항 내지 제 43 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정시, 상기 기판 스테이지는 상기 기판을 유지하는 유지부가 더미 기판으로 덮이고,
    상기 기판 스테이지에 적어도 일부가 형성되고, 상기 더미 기판과 그 주위의 평탄면의 갭을 통하여 유입되는 액체를 회수하는 회수부를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  45. 제 43 항 또는 제 44 항에 있어서,
    상기 더미 기판은 그 상면이 발액성이고 또한 상기 평탄면과 대략 동일한 높이인 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  46. 제 31 항 내지 제 45 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 세정 동작 중에 상기 노광광을 발광시키는 것을 특 징으로 하는 노광 장치.
  47. 제 31 항 내지 제 46 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 스테이지는, 상기 기판을 유지하는 유지부와, 상기 유지부의 주위에 형성되는 평탄면을 가짐과 함께, 상기 노광광의 광축과 평행한 방향으로 이동가능한 테이블을 포함하고,
    상기 제어 장치는, 상기 세정 동작 중에 상기 테이블을 상기 광축과 평행한 방향으로 진동시키는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  48. 제 31 항 내지 제 47 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정시에 상기 액침 영역의 액체를 초음파로 진동시키는 진동자를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  49. 광학 부재 및 액체를 통하여 노광광으로 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    상기 광학 부재와 대향하여 배치되고 또한 상기 액체와 접촉하는 가동 부재와 ;
    상기 광학 부재와 상기 가동 부재 사이에 세정용 액체의 액침 영역을 형성하는 액침 기구와 ;
    상기 가동 부재를 세정하기 위해, 상기 액침 영역과 상기 가동 부재를 상대 이동시키는 제어 장치를 구비하는, 노광 장치.
  50. 제 49 항에 있어서,
    상기 세정용 액체는, 상기 노광시에 상기 광학 부재와 상기 기판 사이에 형성되는 액침 영역의 액체와 동일한 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  51. 제 49 항 또는 제 50 항에 있어서,
    상기 가동 부재는, 상기 기판을 유지하는 기판 스테이지, 및/또는 상기 기판 스테이지와 독립적으로 이동할 수 있는 계측 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  52. 제 51 항에 있어서,
    상기 기판 스테이지의 세정시, 상기 기판 스테이지는 상기 기판을 유지하는 유지부에 의해 커버 부재를 유지하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  53. 제 49 항 내지 제 52 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 세정 동작과 상기 노광 동작에서 상기 가동 부재의 이동 궤적의 적어도 일부를 상이하게 하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  54. 제 49 항 내지 제 53 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 기판의 노광을 실시하지 않는 기간 중에 상기 세정 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  55. 기판 스테이지에 유지된 기판 상에 액침 영역을 형성하고, 노광광으로 상기 액침 영역의 액체를 통하여 상기 기판을 노광하는 노광 장치의 메인터넌스 방법으로서,
    상기 액침 영역에 대한 액체의 공급 및 회수 중 적어도 일방을 실시하는 액침 부재에 대향하여 상기 기판 스테이지를 배치하는 것과 ;
    상기 기판의 노광을 실시하지 않는 기간 중에, 상기 액침 영역과 상기 기판 스테이지를 상대 이동시켜, 상기 액침 부재 및 상기 기판 스테이지 중 적어도 일방을 세정하는 것을 포함하는, 메인터넌스 방법.
  56. 제 55 항에 있어서,
    상기 기판 스테이지는, 상기 기판을 유지하는 유지부와, 상기 유지부의 주위에 배치되고, 상기 유지부에 의해 유지된 기판의 표면과 대략 평행한 평탄면을 갖고,
    상기 세정시, 상기 평탄면 상에 상기 액침 영역의 적어도 일부를 형성한 상태에서, 상기 액침 영역과 상기 기판 스테이지를 상대 이동시키는 것을 특징으로 하는 메인터넌스 방법.
  57. 제 56 항에 있어서,
    상기 세정시, 상기 유지부는 평판상의 더미 기판을 유지하는 것을 특징으로 하는 메인터넌스 방법.
  58. 제 55 항 내지 제 57 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정시, 상기 액침 영역과 상기 기판 스테이지를, 상기 노광광의 광축에 수직인 방향의 속도 및 가속도 중 적어도 일방이, 상기 기판의 노광시보다 커지도록 상대적으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 메인터넌스 방법.
  59. 제 55 항 내지 제 58 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정시, 상기 액침 영역과 상기 기판 스테이지를, 상기 노광광의 광축에 평행한 방향의 속도 및 스트로크 중 적어도 일방이, 상기 기판의 노광시보다 커지도록 상대적으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 메인터넌스 방법.
  60. 제 55 항 내지 제 59 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노광 장치는, 상기 기판 스테이지와 독립적으로 이동할 수 있는 계측 스테이지를 구비하고,
    상기 계측 스테이지 상에 상기 액침 영역을 형성하고, 상기 액침 영역과 상기 계측 스테이지를 상대 이동시켜, 상기 계측 스테이지를 세정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 메인터넌스 방법.
  61. 제 60 항에 있어서,
    상기 기판 스테이지 및 상기 계측 스테이지를 세정하기 위해,
    상기 기판 스테이지와 상기 계측 스테이지를 근접시켜, 상기 기판 스테이지와 상기 계측 스테이지의 경계부에 상기 액침 영역을 형성하고,
    상기 기판 스테이지와 상기 계측 스테이지를 경계선을 따른 방향으로 역위상으로 상대적으로 진동시키는 것을 특징으로 하는 메인터넌스 방법.
  62. 제 55 항 내지 제 61 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노광 장치는, 상기 액침 영역의 액체를 회수하는 액체 회수 기구를 구비하고,
    상기 세정시, 상기 액침 영역의 액체를 회수하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 메인터넌스 방법.
  63. 제 55 항 내지 제 62 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 노광을 실시하지 않는 기간 중에, 상기 액침 영역에 세정용 액체를 공급하는 것을 특징으로 하는 메인터넌스 방법.
  64. 제 63 항에 있어서,
    상기 세정용 액체가, 상기 노광시에 형성되는 액침 영역의 액체에 소정의 용제를 혼입하여 이루어지는 세정용 액체, 또는 상기 액체와 상이한 액체인 것을 특 징으로 하는 메인터넌스 방법.
  65. 광학 부재 및 액체를 통하여 노광광으로 기판을 노광하는 노광 장치의 메인터넌스 방법으로서,
    상기 액체와 접촉하는 가동 부재를 상기 광학 부재와 대향하여 배치하는 것과 ;
    상기 광학 부재와 상기 가동 부재 사이에 형성되는 세정용 액체의 액침 영역과 상기 가동 부재를 상대 이동시켜, 상기 가동 부재를 세정하는 것을 포함하는, 메인터넌스 방법.
  66. 제 65 항에 있어서,
    상기 세정용 액체는, 상기 노광시에 상기 광학 부재와 상기 기판 사이에 형성되는 액침 영역의 액체와 동일한 것을 특징으로 하는 메인터넌스 방법.
  67. 제 65 항 또는 제 66 항에 있어서,
    상기 가동 부재는, 상기 기판을 유지하는 기판 스테이지, 및/또는 상기 기판 스테이지와 독립적으로 이동할 수 있는 계측 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 메인터넌스 방법.
  68. 제 67 항에 있어서,
    상기 기판 스테이지의 세정시, 상기 기판 스테이지의 상기 기판을 유지하는 유지부를 커버 부재로 덮는 것을 특징으로 하는 메인터넌스 방법.
  69. 제 65 항 내지 제 68 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정 동작과 상기 노광 동작에서 상기 가동 부재의 이동 궤적의 적어도 일부를 상이하게 하는 것을 특징으로 하는 메인터넌스 방법.
  70. 제 65 항 내지 제 69 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 노광을 실시하지 않는 기간 중에 상기 세정 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 메인터넌스 방법.
  71. 기판을 노광하는 노광 방법으로서,
    기판 스테이지에 유지되는 기판 상에서 노광광의 광로 공간을 액체로 채우는 것과 ;
    상기 노광광으로 상기 액체를 통하여 상기 기판을 노광하는 것과 ;
    상기 기판의 노광을 실시하지 않는 기간 중에, 상기 기판 스테이지 상에 초음파로 진동시킨 세정용 액체를 공급하는 것을 포함하는, 노광 방법.
  72. 기판을 노광하는 노광 방법으로서,
    기판 스테이지에 유지되는 기판 상에서 노광광의 광로 공간을 액침 기구에 의해 액체로 채우는 것과 ;
    상기 노광광으로 상기 액체를 통하여 상기 기판을 노광하는 것과 ;
    상기 기판의 노광을 실시하지 않는 기간 중에, 상기 액침 기구의 상기 액체의 공급구 및 회수구 중 적어도 일방에 세정용 액체를 공급하는 것을 포함하는, 노광 방법.
  73. 제 72 항에 있어서,
    상기 세정용 액체는 초음파로 진동되는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  74. 제 72 항 또는 제 73 항에 있어서,
    상기 세정용 액체에 의한 상기 기판 스테이지의 세정시, 상기 기판 스테이지를 이동시키는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  75. 액체를 통하여 노광광으로 기판 상의 복수 영역을 노광하는 노광 방법으로서,
    상기 기판을 유지한 가동체를 제 1 경로에서 이동시키면서, 상기 복수의 영역 각각을 상기 액체를 통하여 노광하는 것과 ;
    더미 기판을 유지한 가동체를, 상기 제 1 경로와는 상이한 제 2 경로에서 이동시킴으로써, 상기 가동체를 상기 액체 또는 세정액으로 세정하는 것을 포함하는, 노광 방법.
  76. 제 75 항에 있어서,
    상기 제 2 경로는, 상기 노광시에 상기 액체가 접촉하는 상기 가동체 상의 영역이 상기 액체 또는 세정액으로 세정되도록 결정되는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  77. 제 75 항 또는 제 76 항에 있어서,
    상기 제 2 경로는, 상기 제 1 경로의 적어도 일부를 포함하는 경로인 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  78. 제 75 항 내지 제 77 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가동체를 상기 액체 또는 세정액으로 세정할 때에, 상기 노광광이 더미 기판에 조사되지 않는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  79. 제 75 항 내지 제 78 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체 또는 세정액은, 상기 기판의 전체 면적보다 작고 또한 상기 기판 상의 1 개의 영역보다 큰 영역 내에 실질적으로 유지되는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  80. 제 1 항 내지 제 30 항, 및 제 71 항 내지 제 79 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 방법을 이용하여 기판을 노광하는 것과 ;
    노광된 기판을 현상하는 것과 ;
    현상된 기판을 가공하는 것을 포함하는, 디바이스 제조 방법.
  81. 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    기판 스테이지에 유지되는 기판 상에서 노광광의 광로 공간을 액체로 채우는 액침 기구와 ;
    상기 액침 기구의 상기 액체의 공급구 근방에 설치된 초음파 진동자와 ;
    상기 기판의 노광을 실시하지 않는 기간 중에, 상기 기판 스테이지 상에 상기 초음파 진동자에 의한 초음파로 진동시킨 세정용 액체를 공급하도록 상기 초음파 진동자를 제어하는 제어 장치를 구비하는, 노광 장치.
  82. 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    기판 스테이지에 유지되는 기판 상에서 노광광의 광로 공간에 액체를 공급하는 제 1 액체 공급 기구를 포함하는 액침 기구와 ;
    상기 기판 스테이지측에 설치되고, 세정용 액체를 공급하는 제 2 액체 공급 기구와 ;
    상기 세정용 액체를 초음파로 진동시키는 초음파 진동자와 ;
    상기 기판의 노광을 실시하지 않는 기간 중에, 상기 액침 기구의 상기 액체의 공급구 및 회수구 중 적어도 일방에 상기 초음파 진동자에 의한 초음파로 진동 시킨 세정용 액체를 공급하도록 상기 초음파 진동자를 제어하는 제어 장치를 구비하는, 노광 장치.
  83. 액체를 통하여 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    기판 스테이지에 유지되는 기판 상에서 노광광의 광로 공간을 액체로 채우는 액침 기구와 ;
    상기 기판의 노광을 실시하지 않는 기간 중에, 상기 액침 기구의 상기 액체의 공급구 및 회수구 중 적어도 일방에 세정용 액체를 공급하는 장치를 구비하는, 노광 장치.
  84. 제 83 항에 있어서,
    상기 세정용 액체를 초음파로 진동시키는 초음파 진동자를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  85. 제 83 항 또는 제 84 항에 있어서,
    상기 세정용 액체에 의한 상기 기판 스테이지의 세정시, 상기 기판 스테이지를 이동시키는 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  86. 광학 부재 및 액체를 통하여 노광광으로 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    상기 광학 부재와 대향하여 배치되는 가동 부재와 ;
    상기 가동 부재에 설치되는 진동자를 갖고, 상기 액체와 접촉하는 부재를, 상기 진동자에 의해 진동되는 세정용 액체로 세정하는 세정 장치를 구비하는, 노광 장치.
  87. 제 86 항에 있어서,
    상기 세정용 액체는 상기 액체를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  88. 제 86 항 또는 제 87 항에 있어서,
    상기 액체의 액침 영역 형성에 사용되는 액침 부재를 구비하고, 상기 액체와 접촉하는 부재는 적어도 상기 액침 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  89. 제 31 항 내지 제 54 항, 및 제 81 항 내지 제 88 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 사용하여 기판을 노광하는 것과 ;
    노광된 기판을 현상하는 것과 ;
    현상된 기판을 가공하는 것을 포함하는, 디바이스 제조 방법.
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