KR20090023335A

KR20090023335A - 노광 방법 및 장치, 메인터넌스 방법, 그리고 디바이스 제조 방법

Info

Publication number: KR20090023335A
Application number: KR1020087024388A
Authority: KR
Inventors: 가츠시 나카노
Original assignee: 가부시키가이샤 니콘
Priority date: 2006-05-22
Filing date: 2007-05-22
Publication date: 2009-03-04
Also published as: SG172607A1; JP2012212937A; US20090061331A1; CN102109773A; EP2034514A4; CN101385125A; WO2007136052A1; EP2034514A1; JP2008004928A; CN101385125B; TW200818256A

Abstract

노광광 (EL) 으로 투영 광학계 (PL) 와 액체 (1) 를 통하여 기판 (P) 을 노광하는 노광 방법은, 액체 (1) 에 접하는 접액부를 광학적으로 관찰하여 얻어지는 제 1 화상 데이터를 기억하는 제 1 공정과, 접액부의 액체 (1) 와의 접촉 후, 예를 들어 액침 노광 후에 접액부를 광학적으로 관찰하여 제 2 화상 데이터를 얻는 제 2 공정과, 제 1 화상 데이터와 제 2 화상 데이터를 비교하여, 그 관찰 대상부의 이상 유무를 판정하는 제 3 공정을 갖는다. 액침법으로 노광을 실시하는 노광 장치의 액체에 접하는 부분에 이상이 있는지의 여부를 효율적으로 판정한다.

노광, 메인터넌스, 투영 광학계, 액침부, 접액부, 액침법, 화상 데이터

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 노광광으로 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 (포토 레지스트) 등의 감광 재료가 도포된 웨이퍼 등의 기판 상에 전사하는, 소위 포토리소그래피의 수법에 의해 제조된다. 이 포토리소그래피 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 실시하는 것이다. 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 사용하여 노광 처리를 실시하는 경우, 소정의 액체 공급 기구로부터 투영 광학계와 기판 사이의 액침 영역에 액체를 공급하면서 기판의 노광을 실시하고, 소정의 액체 회수 기구에 의해 그 액침 영역의 액체를 회수한다. 그러나, 이 액침법에 의한 노광 중에 레지스트 잔재 등의 미소한 이물질 (파티클) 이, 그 액체와 접하는 부분, 예를 들어 액체 공급 기구 및 액체 회수 기구의 액체의 유로 등의 액체가 접하는 부분에 부착될 우려가 있다. 이와 같이 부착된 이물질은, 그 후의 노광시에 다시 액체 중에 혼입되고 노광 대상인 기판 상에 부착되어, 전사되는 패턴의 형상 불량 등의 결함 요인이 될 가능성이 있다.

그 때문에, 예를 들어 정기적으로, 노광 공정의 스루풋 (노광 장치의 가동률) 을 거의 저하시키지 않고, 그 액체가 접하는 부분의 적어도 일부에 그 형상 불량 등의 요인이 될 수 있는 이물질이 부착되어 있는지의 여부를 판정하는 것이 바람직하다.

최근에는, 해상도나 감도 등을 향상시키기 위해 다양한 레지스트가 개발되어 있다. 또한, 레지스트 상에는 반사 방지용 및/또는 레지스트 보호용 탑코트 등이 도포되는 경우도 있는데, 이들 탑코트 등에 대해서도 신규 재료가 새롭게 개발되어 있다. 그러나, 이들 재료 중에는, 드라이 노광에 대해서는 문제가 없더라도, 액침법에 의한 노광에서는 레지스트 패턴 단계에서의 형상 오차 등이 발생할 우려가 있는 것이 있다. 이와 같이, 실제로 노광 공정 및 현상 공정을 거친 후에, 그 재료가 액침법에 적합하지 않다는 것이 밝혀진 경우에는, 그 노광 공정 등이 소용없게 되어 디바이스 제조의 스루풋이 저하된다.

또한, 레지스트, 탑코트막 등에 이상 (예를 들어, 두께 불균일) 이 있는 경우에 액침법에 의한 노광을 실시하면, 액체와의 접촉에 의해 박리 등이 발생하기 쉬워져, 레지스트 패턴 단계에서의 형상 오차 등이 발생할 우려가 있다. 따라서, 막 상태에 이상이 있는 상태에서 액침 노광을 실시하면, 그 노광 공정 및 그것에 이어지는 공정이 소용없게 될 우려가 있다.

본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여, 액침법으로 노광을 실시하는 노광 장치의 액체에 접하는 부분에 이상이 있는지의 여부, 즉, 예를 들어 전사되는 패턴의 형상 불량 등의 요인이 될 우려가 있는 이물질이 부착되어 있는지의 여부를 효율적으로 판정할 수 있는 노광 기술, 메인터넌스 기술 및 디바이스 제조 기술을 제공하는 것을 제 1 목적으로 한다. 본 발명은, 노광 대상인 기판의 상태가 액침법에 의한 노광에 적합한지의 여부를 실제로 노광을 실시하지 않고 판정할 수 있는 노광 기술 및 디바이스 제조 기술을 제공하는 것을 제 2 목적으로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명의 제 1 양태에 따르면, 광학 부재 (2) 및 액체 (1) 를 통하여 노광광 (EL) 으로 기판 (P) 을 노광하는 노광 방법으로서, 소정 동작에 있어서 액체에 접하는 접액부 (接液部) 의 적어도 일부의 피검부 (68A ∼ 68D, 25) 상태를 광학적으로 관찰하여 얻어지는 제 1 관찰 정보를 기억하는 제 1 공정 (S1, S2) 과, 소정 동작 후에 피검부의 상태를 광학적으로 관찰하여 제 2 관찰 정보를 얻는 제 2 공정 (S4, S5) 과, 제 1 관찰 정보와 제 2 관찰 정보를 비교하여, 피검부의 이상 유무를 판정하는 제 3 공정 (S6, S7) 을 갖는 노광 방법이 제공된다.

본 발명의 제 1 양태에 의하면, 노광 전의 이물질이 부착되어 있지 않은 상태에서의 제 1 관찰 정보와, 노광 후의 제 2 관찰 상태를 비교하는 것만으로, 효율적으로 그 피검부 (접액부) 에 예를 들어 소정의 허용 범위를 초과하는 이물질이 부착되었는지의 여부, 나아가서는 이상이 있는지의 여부를 판정할 수 있다. 본 발명의 제 1 양태에 의한 노광 방법에 있어서, 제 3 공정에서 이상이 있을 때에 노광 동작을 중지하는 제 4 공정을 가질 수 있다. 이로써, 그 후의 액침법에 의한 노광시에 액체 중에 이물질이 혼입될 확률을 저감시킬 수 있다.

본 발명의 제 2 양태에 따르면, 광학 부재 (2) 및 액체 (1) 를 통하여 노광광 (EL) 으로 기판 (P) 을 노광하는 노광 방법으로서, 소정 동작에 있어서 액체에 접한 접액부 (68A ∼ 68D, 25) 의 상태에 관한 정보를 검출하는 것과, 이 검출 정보와, 소정 동작 전의 접액부 상태에 관한 기준 정보에 기초하여, 접액부의 이상에 관한 정보를 검출하는 것을 포함하는 노광 방법이 제공된다.

본 발명의 제 3 양태에 따르면, 광학 부재 (2) 및 액체 (1) 를 통하여 노광광 (EL) 으로 기판 (P) 을 노광하는 노광 장치로서, 액체에 접하는 접액부의 적어도 일부의 피검부 (68A ∼ 68D, 25) 상태를 광학적으로 관찰하는 광학 장치 (ALG, 65) 와, 광학 장치에 의한 관찰 정보를 기억하는 기억 장치 (58) 와, 피검부의 광학 장치 (ALG, 65) 에 의한 복수 회의 관찰 정보를 비교하여, 피검부의 이상 유무를 판정하는 제어 장치 (57, CONT) 를 구비하는 노광 장치가 제공된다.

본 발명의 제 4 양태에 따르면, 광학 부재 (2) 및 액체 (1) 를 통하여 노광광 (EL) 으로 기판 (P) 을 노광하는 노광 장치로서, 소정 동작에 있어서 액체에 접한 접액부 (68A ∼ 68D, 25) 의 상태에 관한 정보를 검출하는 광학 장치 (ALG, 65) 와, 이 검출 정보와, 소정 동작 전의 접액부 상태에 관한 기준 정보에 기초하여, 접액부의 이상에 관한 정보를 검출하는 제어 장치 (57) 를 구비하는 노광 장치가 제공된다.

본 발명의 제 5 양태에 따르면, 광학 부재 (2) 및 액체 (1) 를 통하여 노광광 (EL) 으로 기판 (P) 을 노광하는 노광 장치의 메인터넌스 방법으로서, 소정 동작에 있어서 액체에 접한 접액부 (68A ∼ 68D, 25) 의 상태에 관한 정보를 검출하 는 것, 이 검출 정보와, 소정 동작 전의 상기 접액부 상태에 관한 기준 정보에 기초하여, 접액부의 이상에 관한 정보를 검출하는 것을 포함하는 메인터넌스 방법이 제공된다.

본 발명의 제 6 양태에 따르면, 노광광 (EL) 으로 액체 (1) 를 통하여 기판 (P) 을 노광하는 노광 방법으로서, 기판 상의 일부의 영역에만 액체를 공급하는 제 1 공정 (단계 2103 의 일부) 과, 제 1 공정에서 공급된 액체의 적어도 일부를 회수하고, 그 회수된 액체의 상태를 검사하는 제 2 공정 (단계 2103 의 일부) 과, 기판의 막 상태를 검사하는 제 3 공정 (단계 2105) 과, 제 2 공정과 상기 제 3 공정 중 적어도 일방의 검사 결과에 기초하여 기판의 이상 유무를 판정하는 제 4 공정 (단계 2104, 2106) 을 갖는 노광 방법이 제공된다.

본 발명의 제 6 양태에 의하면, 노광 대상인 기판의 상태, 또는 그 기판의 막 상태가 액침법에 의한 노광에 적합한지의 여부를, 실제로 노광을 실시하지 않고 용이하게 판정할 수 있다.

본 발명의 제 7 양태에 따르면, 광학 부재 (2) 및 액체 (1) 를 통하여 노광광 (EL) 으로 기판 (P) 을 노광하는 노광 방법으로서, 광학 부재와 물체 사이를 액체로 채워 액침 공간을 형성함과 함께, 액침 공간의 액체를 회수하는 것, 회수된 액체에 관한 정보를 검출하는 것, 검출 정보에 기초하여 액체와 접하는 접액부의 이상에 관한 정보를 검출하는 것을 포함하는 노광 방법이 제공된다.

본 발명의 제 8 양태에 따르면, 노광광 (EL) 으로 액체 (1) 를 통하여 기판 (P) 을 노광하는 노광 장치 (EX') 로서, 기판 (P) 상의 일부의 영역에만 액체 (1) 를 공급하는 액체 공급계 (212, 212) 와, 액체 공급계에 의해 공급된 액체를 회수하고, 그 회수된 액체의 상태를 검출하는 제 1 검출기 (226) 와, 기판의 막 상태를 검출하는 제 2 검출기 (ALG) 와, 제 1 검출기 및 제 2 검출기 중 적어도 일방의 검출 결과에 기초하여 기판의 이상 유무를 판정하는 제어 장치 (CONT) 를 구비하는 노광 장치가 제공된다.

본 발명의 제 9 양태에 따르면, 광학 부재 (2) 및 액체 (1) 를 통하여 노광광 (EL) 으로 기판 (P) 을 노광하는 노광 장치로서, 광학 부재와 물체 사이를 액체로 채워 액침 공간을 형성함과 함께, 액침 공간의 액체를 회수하는 액침 기구 (10, 20) 와, 회수된 액체에 관한 정보를 검출하는 검출 장치 (226) 와, 검출 정보에 기초하여 액체와 접하는 접액부의 이상에 관한 정보를 검출하는 제어 장치 (CONT) 를 구비하는 노광 장치가 제공된다.

본 발명의 제 10 양태에 따르면, 본 발명의 노광 방법 또는 노광 장치 (EX, EX') 를 사용하여 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 대응되는데, 각 부호는 본 발명을 알기 쉽게 하기 위해 본 발명의 요소를 예시한 것에 불과하고, 본 발명을 그 실시형태의 구성에 한정하는 것은 아니다.

도면의 간단한 설명

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

도 2 는 도 1 중의 노즐 부재 (30) 를 나타내는 사시도이다.

도 3 은 도 2 의 노즐 부재를 하면에서 본 투시도이다.

도 4 는 도 1 중의 얼라인먼트 센서 (ALG) 의 구성예를 나타내는 도면이다.

도 5 는 도 1 의 기판 스테이지 (PST) 및 계측 스테이지 (MST) 를 나타내는 평면도이다.

도 6 은 도 1 중의 계측 스테이지 (MST) 내의 계측 테이블 (MTB) 을 투영 광학계 (PL) 의 하방으로 이동시킨 상태를 나타내는 단면도이다.

도 7 은 도 1 중의 기판 스테이지 (PST) 상의 기판 홀더 (PH) 와 투영 광학계 (PL) 및 얼라인먼트 센서 (ALG) 의 상대적인 이동 경로의 예를 나타내는 평면도이다.

도 8 은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 노광 방법의 시퀀스의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.

도 9 는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 노광 장치의 일례를 나타내는 개략 구성도이다.

도 10 은 도 9 에 나타낸 노즐 부재를 나타내는 사시도이다.

도 11 은 도 10 에 나타낸 제 1 부재에 형성된 액체의 공급구 및 회수구의 배치를 나타내는 평면도이다.

도 12 는 도 10 의 XⅡ-XⅡ 선을 따른 단면도이다.

도 13 은 도 9 에 나타낸 기판 스테이지 및 그 위의 기판을 나타내는 평면도이다.

도 14 는 기판 상의 액침 영역이 통과한 영역을 나타내는 평면도이다.

도 15 는 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서의 기판 막의 양부 (良否) 를 판정하는 시퀀스의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.

도 16 은 마이크로 디바이스 제조 공정의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.

부호의 설명

1 … 액체, 2 … 광학 소자, 10 … 액체 공급 기구, 11 … 액체 공급부, 13, 14 … 공급구, 20 … 액체 회수 기구, 21 … 액체 회수부, 24 … 회수구, 25 … 메시 필터, 26 … 세정액 공급부, 30 … 노즐 부재, 65 … 노즐 관찰 장치, 68A ∼ 68G … 관찰 대상부, AR2 … 액침 영역, CONT … 제어 장치, EL … 노광광, M … 마스크, P … 기판, PL … 투영 광학계, ALG … 얼라인먼트 센서, MST … 계측 스테이지, MTB … 계측 테이블

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

<제 1 실시형태>

이하, 본 발명의 바람직한 제 1 실시형태의 일례에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 은 본 예의 주사형 노광 장치 (소위 스캐닝·스테퍼) 로 이루어지는 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 대상 인 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 시스템 (액침 기구) 과, 기판 (P) 의 얼라인먼트용 오프·액시스 방식이고, 예를 들어 화상 처리 방식의 얼라인먼트 센서 (ALG) 를 구비하고 있다. 본 예의 액침 시스템은, 기판 (P) 상 및 계측 스테이지 (MST) 상에 액체 (1) 를 공급하는 액체 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 일부의 영역, 또는 기판 (P) 상의 일부의 영역과 그 주위의 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 노광함 으로써, 마스크 (M) 의 패턴을 기판 (P) 에 전사 노광한다. 또한, 본 예에서는 투영 광학계 (PL) 로부터 사출되는 노광광 (EL) 의 광로 공간을 포함하는 액침 공간을 형성하는 액침 공간 형성 부재 (예를 들어 노즐 부재 (30) 를 포함한다) 를 사용하여 액침 노광을 실시하는 것으로 하고 있다.

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 기판은, 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 마스크 등도 포함한다. 이 실시형태에서는, 기판 (P) 은, 예를 들어 직경이 200㎜ 내지 300㎜ 정도인 원판상의 반도체 웨이퍼 상에, 일례로서 도시하지 않은 코터·디벨로퍼에 의해 감광성 재료인 레지스트 (포토 레지스트) 가 소정의 두께 (예를 들어 200㎚ 정도) 로 도포되고, 필요에 따라 그 위에 반사 방지막 또는 탑코트막이 도포된 것을 사용할 수 있다.

먼저 조명 광학계 (IL) 는, 마스크 스테이지 (RST) 에 지지되어 있는 마스크 (M) 를 노광광 (EL) 으로 조명하는 것이고, 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 있 다. 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, 기판 (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, 또 는 전술한 마스크 베이스 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 석영 등이어도 된다.

또한, 기판 (P) 의 레지스트는, 일례로서 액체 (1) 를 튕기는 발액성의 레지스트이다. 또한, 전술한 바와 같이, 필요에 따라 레지스트 상에 보호용 탑코트를 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 스테이지 (52) 와, 이 Z 스테이지 (52) 를 지지하며 이동하는 XY 스테이지 (53) 를 구비하고, 이 XY 스테이지 (53) 가 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 스테이지 (52) 및 XY 스테이지 (53)) 는 예를 들어 리니어 모터 등의 기 판 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 가동 (可動) 인 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 스테이지 (52) 는, 예를 들어 기판 홀더 (PH) (테이블) 와, 이 기판 홀더 (PH) (테이블) 를 Z, θX 및 θY 방향으로 구동시키는 액추에이터 (예를 들어, 보이스 코일 모터 등) 로 구성해도 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 5 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 공표특허공 보 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 발액성 플레이트 (97) 가 교환할 수 있도록 형성되어 있다. 발액 처리로는, 예를 들어 발액성을 갖는 재료를 사용한 단층 또는 복수 층의 박막의 코팅 처리를 들 수 있다. 발액성을 갖는 재료로는, 예를 들어 폴리 4 불화 에틸렌 (테플론 (등록 상표)) 등의 불소계 수지 재료, 아크릴계 수지 재료, 실리콘계 수지 재료 또는 폴리에틸렌 등의 합성 수지 재료를 들 수 있다. 플레이트 (97) 의 상면은, 기판 홀더 (PH) 에 유지된 기판 (P) 의 표면과 대략 동일한 높이의 평탄면이다. 여기서, 기판 (P) 의 에지와 플레이트 (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, 플레이트 (97) 와 투영 광학계 (PL) 사이에 액체 (1) 를 유지할 수 있다. 또한, 플레이트 (97) 와 기판 (P) 의 간극에 흘러들어간 액체 (1) 를 외부로 배출하기 위한 흡인 장치 (도시 생략) 를 기판 홀더 (PH) 에 설치해도 된다. 따라서, 기판 (P) 의 레지스트 (또는 탑코트) 는 반드시 발액성이 아니어도 된다. 또한, 본 예에서는 기판 홀더 (PH) 에 플레이트 (97) 를 형성하고 있지만, 기판 (P) 을 둘러싸는 기판 홀더 (PH) 의 상면을 발액 처리하여 평탄면을 형성해도 된다.

[액체의 공급 및 회수 기구]

다음으로, 도 1 의 액체 공급 기구 (10) 는, 소정의 액체 (1) 를 기판 (P) 상에 공급하는 것으로서, 액체 (1) 를 송출할 수 있는 액체 공급부 (11) 와, 액체 공급부 (11) 에 그 일단부를 접속시키는 공급관 (12) 을 구비하고 있다. 액체 공급부 (11) 는, 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) 과, 회수관 (22) 에 연결된 공급관 (27) 과, 공급관 (27) 의 단부에 접속되어 소정의 세정액을 공급하는 세정액 공급부 (26) 를 구비하고 있다. 회수관 (22) 및 공급관 (27) 의 도중에는 각각 밸브 (23 및 28) 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. 세정액 공급부 (26) 는, 세정액을 수용하는 탱크 및 가압 펌프 등을 구비하고 있다. 회수관 (22) 측의 밸브 (23) 를 닫고, 공급관 (27) 측의 밸브 (28) 를 개방함으로써, 세정액 공급부 (26) 로부터 공급관 (27) 을 통하여 회수관 (22) 에 세정액을 공급할 수 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 설치 되는 공장 등의 설비로 대용해도 된다.

세정액으로는, 액체 (1) 와는 다른 액체인 물과 시너의 혼합액, γ-부틸락톤 또는 이소프로필알코올 (IPA) 등의 용제 등을 사용할 수 있다. 단, 그 세정액으로서 액체 (1) 그 자체를 사용할 수도 있다. 또한, 세정액 공급부 (26) 로부터의 공급관 (27) 을 액체 공급부 (11) 에 연통되어 있는 공급관 (12) 에 접속시킬 수도 있다. 이 경우, 액체 (1) 의 공급 유로 (예를 들어 공급관 (12) 등) 와는 독립적으로 세정액을 액침 영역 (액침 공간) 에 공급해도 된다. 또한, 예를 들어 액체 공급부 (11) 로부터 공급되는 액체 (1) 를 세정액으로서 사용하는 경우에는, 세정액 공급부 (26) 및 공급관 (27) 은 반드시 형성할 필요는 없다.

투영 광학계 (PL) 종단부의 광학 소자 (2) 의 근방에는 유로 형성 부재로서의 노즐 부재 (30) 가 배치되어 있다. 노즐 부재 (30) 는, 기판 (P) (기판 스테이지 (PST)) 의 상방에 있어서 광학 소자 (2) 의 둘레를 둘러싸듯이 형성된 고리형 부재이며, 도시하지 않은 지지 부재를 통하여 칼럼 기구 (도시 생략) 에 지지되어 있다. 투영 광학계 (PL) 의 투영 영역 (AR1) 이 기판 (P) 상에 있는 상태에서, 노즐 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, 노즐 부재 (30) 는, 그 내부에 공급 유로 (82A, 82B) (도 3 참조) 를 갖고 있다. 공급 유로 (82A) 의 일단부는 제 1 공급구 (13) 에 접속되고, 그 공급 유로 (82A) 의 도중에 공급 유로 (82B) 를 통하여 제 2 공급구 (14) 가 접속되고 (도 3 참조), 공급 유로 (82A) 의 타단부는 공급관 (12) 을 통하여 액체 공급부 (11) 에 접속되어 있 다. 또한, 노즐 부재 (30) 는, 기판 (P) 의 표면에 대향하도록 배치된 직사각형 프레임상의 회수구 (24) (도 3 참조) 를 구비하고 있다.

도 2 는 노즐 부재 (30) 의 개략 사시도이다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 노즐 부재 (30) 는 투영 광학계 (PL) 종단부의 광학 소자 (2) 둘레를 둘러싸듯이 형성된 고리형 부재로서, 일례로서, 제 1 부재 (31) 와 제 1 부재 (31) 의 상부에 배치되는 제 2 부재 (32) 를 구비하고 있다. 제 1, 제 2 부재 (31 및 32) 의 각각은 판상 부재로서 그 중앙부에 투영 광학계 (PL) (광학 소자 (2)) 를 배치할 수 있는 관통 구멍 (31A 및 32A) 을 갖고 있다.

도 3 은, 도 2 의 노즐 부재 (30) 중 하단의 제 1 부재 (31) 를 바닥면 (하면) 에서 본 투시도이다. 도 3 에 있어서, 그 위의 제 2 부재 (32) 에 형성된 공급 유로 (82A, 82B) 및 공급 유로 (82A) 에 접속된 공급관 (12) 은 2 점 쇄선으로 나타나 있다. 또한, 노즐 부재 (30) 의 제 1 부재 (31) 는, 투영 광학계 (PL) 의 광학 소자 (2) 의 +X 방향측에 형성되고, 기판 (P) 상에 액체 (1) 를 공급하는 제 1 공급구 (13) 와, 광학 소자 (2) 의 -X 방향측에 형성되고, 기판 (P) 상에 액체 (1) 를 공급하는 제 2 공급구 (14) 를 구비하고 있다. 공급구 (13 및 14) 는 투영 영역 (AR1) 을 X 방향 (기판 (P) 의 주사 방향) 으로 사이에 두도록 배치되어 있다. 또한, 공급구 (13 및 14) 각각은 제 1 부재 (31) 를 관통하는 관통 구멍으로서, Y 방향으로 가늘고 긴 직사각형상인데, 투영 영역 (AR1) 의 중심에서부터 외측으로 넓어지는 원호상 등이어도 된다.

또한, 제 1 부재 (31) 에는, 투영 광학계 (PL) 의 광학 소자 (2) (투영 영역 (AR1)) 를 둘러싸듯이 배치된 직사각형 (원형 등이어도 된다) 프레임상의 회수구 (24) 와, 회수구 (24) 와 회수관 (22) 을 연통시키는 회수 유로 (84) 가 형성되어 있다. 회수구 (24) 는, 제 1 부재 (31) 의 바닥면에 형성된 홈 형상의 오목부이고, 또한 공급구 (13, 14) 보다 광학 소자 (2) 에 대하여 외측에 형성되어 있다. 공급구 (13, 14) 의 기판 (P) 과의 갭과, 회수구 (24) 의 기판 (P) 과의 갭은, 일례로서 대략 동일하게 형성되어 있다. 또한, 회수구 (24) 를 덮도록 그물상으로 다수의 작은 구멍이 형성된 다공 부재인 메시 필터 (25) 가 끼워 넣어져 있다. 액체 (1) 가 채워지는 액침 영역 (AR2) 은, 투영 영역 (AR1) 을 포함하도록 회수구 (24) 에 의해 둘러싸인 직사각형상 (원형상 등이어도 된다) 영역의 내측에 형성되고, 또한 주사 노광시에는 기판 (P) 상의 일부에 (또는 기판 (P) 상의 일부를 포함하도록) 국부적으로 형성된다.

도 2 의 노즐 부재 (30) 의 제 1 부재 (31), 제 2 부재 (32), 및 도 3 의 메시 필터 (25) 는 각각 액체 (1) 와 친화되기 쉬운 친액성의 재료, 예를 들어 스테인리스 (SUS) 또는 티탄 등으로 형성되어 있다. 그 때문에, 도 1 에 있어서, 액침 영역 (AR2) 중의 액체 (1) 는, 노즐 부재 (30) 에 형성된 회수구 (24) 의 메시 필터 (25) 를 통과한 후, 회수 유로 (84) 및 회수관 (22) 을 통하여 액체 회수부 (21) 에 원활히 회수된다. 이 때에 레지스트 잔재 등의 이물질 중, 메시 필터 (25) 의 그물코보다 큰 이물질은 그 표면에 잔류한다.

도 3 에 있어서, 본 예의 액체의 회수구 (24) 는 직사각형 또는 원형의 프레임상이지만, 그 대신에 2 점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 공급구 (13, 14) 를 X 방향으로 사이에 두도록 배치된 2 개의 직사각형상 (또는 원호상 등) 의 회수구 (29A 및 29B) 와, 광학 소자 (2) 를 Y 방향으로 사이에 두도록 배치된 2 개의 직사각형상 (또는 원호상 등) 의 회수구 (29C 및 29D) 로 이루어지는 회수구를 사용하여, 회수구 (29A ∼ 29D) 에 각각 메시 필터를 배치해도 된다. 또한, 회수구 (29A ∼ 29D) 의 개수는 임의이다. 또한, 예를 들어 국제공개 제2005/122218호 팜플렛에 개시되어 있는 바와 같이, 회수구 (29A ∼ 29D) 와 회수구 (24) 를 이중으로 사용하여 액침 영역 (AR2) 의 액체 (1) 를 회수해도 된다. 또한, 공급구 (13, 14) 에도 액침 영역 (AR2) 내의 이물질이 노즐 부재 (30) 내부에 들어가는 것을 방지하기 위한 메시 필터를 배치해도 된다. 반대로, 예를 들어 회수관 (22) 내에 이물질이 부착될 가능성이 낮은 경우에는, 메시 필터 (25) 는 반드시 설치할 필요는 없다.

또한, 상기 실시형태에서 사용한 노즐 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 유로 형성 부재 등도 사용할 수 있다.

또한, 본 예에서는 액체의 공급구 (13, 14) 와 회수구 (24) 는 동일한 노즐 부재 (30) 에 형성되어 있는데, 공급구 (13, 14) 와 회수구 (24) 는 다른 부재에 형성해도 된다. 또한, 도 1 에 있어서, 공급구 (13 및 14) 를 상이한 다른 액체 공급부에 연통시켜, 공급구 (13 및 14) 로부터 서로 독립적으로 공급량을 제어 할 수 있는 상태에서 액체 (1) 를 액침 영역 (AR2) 에 공급해도 된다. 또한, 공급구 (13, 14) 는 기판 (P) 과 대향하도록 배치되어 있지 않아도 된다. 또한, 노즐 부재 (30) 는 그 하면이 투영 광학계 (PL) 의 하단면 (사출면) 보다 이미지면측 (기판측) 에 설정되어 있는데, 예를 들어 노즐 부재 (30) 의 하면을 투영 광학계 (PL) 의 하단면과 동일한 높이 (Z 위치) 에 설정해도 된다. 또한, 노즐 부재 (30) 의 일부 (하단부) 를, 노광광 (EL) 을 차단하지 않도록 투영 광학계 (PL) (광학 소자 (2)) 의 하측까지 침지시켜 형성해도 된다.

상기 서술한 바와 같이, 도 1 의 노즐 부재 (30) 는 액체 공급 기구 (10) 및 액체 회수 기구 (20) 각각의 일부를 구성하고 있다. 즉, 노즐 부재 (30) 는 본 예의 액침 기구의 일부이다. 또한, 회수관 (22) 및 공급관 (27) 에 형성된 밸브 (23 및 28) 는, 회수관 (22) 및 공급관 (27) 의 유로 각각을 개폐하는 것으로서, 그 동작은 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다. 회수관 (22) 의 유로가 개방되어 있는 동안, 액체 회수부 (21) 는 회수구 (22) 를 통해 액침 영역 (AR2) 으로부터 액체 (1) 를 흡인 회수할 수 있고, 밸브 (28) 가 닫힌 상태에서, 밸브 (23) 에 의해 회수관 (22) 의 유로가 폐색되면, 회수구 (24) 를 통한 액체 (1) 의 흡인 회수가 정지된다. 그 후, 밸브 (28) 를 개방함으로써, 세정액 공급부 (26) 로부터 공급관 (27), 회수관 (22) 및 메시 필터 (25) 를 통하여 노즐 부재 (30) 의 회수구 (24) 를 통하도록 세정액을 흐르게 할 수 있게 된다. 또한, 액침 기구의 일부, 예를 들어 적어도 노즐 부재 (30) 는, 투영 광학계 (PL) 를 유지하는 메인 프레임 (전술한 경통 정반을 포함한다) 에 매달려 지지되어도 되고, 메인 프레 임과는 다른 프레임 부재에 형성해도 된다. 또는, 전술한 바와 같이 투영 광학계 (PL) 가 매달려 지지되는 경우에는, 투영 광학계 (PL) 와 일체로 노즐 부재 (30) 를 매달아 지지해도 되고, 투영 광학계 (PL) 와는 독립적으로 매달아 지지하는 계측 프레임에 노즐 부재 (30) 를 형성해도 된다. 후자의 경우, 투영 광학계 (PL) 를 매달아 지지하고 있지 않아도 된다.

도 1 에 있어서, 액체 공급부 (11) 및 세정액 공급부 (26) 의 액체 공급 동작은 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다. 제어 장치 (CONT) 는, 액체 공급부 (11) 및 세정액 공급부 (26) 에 의한 기판 (P) 상에 대한 단위 시간당의 액체 공급량을 각각 독립적으로 제어할 수 있다. 액체 공급부 (11) 로부터 송출된 액체 (1) 는, 공급관 (12) 및 노즐 부재 (30) 의 공급 유로 (82A, 82B) 를 통하여, 노즐 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. 노즐 부재 (30) (제 1 부재 (31)) 의 하면에, 기판 (P) 과 대향하도록 형성된 회수구 (24) 로부터 메시 필터 (25) 를 통하여 회수된 기판 (P) 상의 액체 (1) 는, 노즐 부재 (30) 의 회수 유로 (84) 및 회수관 (22) 을 통하여 액체 회수부 (21) 에 회수된다.

[얼라인먼트 센서 (ALG)]

다음으로, 본 예의 화상 처리 방식의 얼라인먼트 센서 (ALG) 의 구성에 대 해, 도 4 를 참조하여 설명한다. 얼라인먼트 센서 (ALG) 는, 오프·액시스 방식의 FIA (Field Image Alignment) 계이고, 광학계가 수용되는 밀봉된 케이스 (140) 의 외부에, 파장 대역 폭이 넓은 (예를 들어 400 ∼ 800㎚ 정도) 조명광을 공급하는 광원 (예를 들어 할로겐 램프) (141) 을 구비하고 있다. 광원 (141) 으로부터 공급되는 조명광은, 집광 광학계 (도시 생략) 및 광 화이버로 이루어지는 라이트 가이드 (142) 를 통하여 케이스 (140) 내로 유도되고, 라이트 가이드 (142) 의 사출단으로부터 사출되는 대략 가시역의 조명광 (ILA) 은, 콘덴서 렌즈 (143) 를 통하여 가시광을 반사하고 적외광을 투과시키는 다이크로익 미러 (144) 에 입사된다. 다이크로익 미러 (144) 에서 반사된 조명광 (ILA) 은, 조명 시야 조리개 (145) 및 렌즈계 (146) 를 통하여 프리즘 (147) 에 입사된다.

프리즘 (147) 은, 상방으로부터 입사된 광을 전부 투과시키고, 하방으로부터 입사된 광을 전부 반사하는 성질을 갖고, 조명광 (ILA) 은, 프리즘 (147) 을 투과한 후, 렌즈계 (148) 를 통하여 적외 반사판 (149) 에 입사된다. 적외 반사판 (149) 은, 그 표면에 지표 마크 (IM) 가 형성되고, 이면에 적외광을 반사하고, 또한 가시광을 투과시키는 특성을 갖는 적외 반사막이 형성된 광 투과성 기판이다. 적외 반사판 (149) 을 투과한 조명광 (ILA) 은, 대물 렌즈 (150) 를 통하여 기판 (P) 상에 형성된 얼라인먼트 마크 (AM) (또는 기준 마크 등) 를 조명한다.

조명광 (ILA) 의 조사에 의한 얼라인먼트 마크 (AM) (또는 기준 마크 등) 로부터의 반사광 (회절광을 포함한다) (이것도 ILA 라고 부른다) 은, 대물 렌즈 (150), 적외 반사판 (149), 렌즈계 (148) 를 투과하여, 프리즘 (147) 에서 전부 반 사된 후, 렌즈계 (151) 를 통하여 가시광을 투과시키고 적외광을 반사하는 다이크로익 미러 (152) 에 입사된다. 다이크로익 미러 (152) 를 투과한 반사광 (ILA) 은, 도시하지 않은 콘덴서 렌즈를 통하여 XY 분기용 하프 프리즘 (154) 에 입사되고, 하프 프리즘 (154) 에서 반사된 광은, X 방향용 촬상 소자로서의 CCD (155) 상에 마크 이미지를 형성하고, 하프 프리즘 (154) 을 투과한 광은, Y 방향용 촬상 소자로서의 CCD (156) 상에 마크 이미지를 형성한다.

또한, 이 얼라인먼트 센서 (ALG) 는, 지표 마크 (IM) 를 조명하기 위한 광원으로서, 파장이 예를 들어 870㎚ 인 조명광을 사출하는 LED (발광 다이오드) (157) 를 구비하고 있다. LED (157) 로부터 사출된 적외역의 조명광 (ILB) 은, 콘덴서 렌즈 (158), 다이크로익 미러 (144), 조명 시야 조리개 (145), 렌즈계 (146), 프리즘 (147) 및 렌즈계 (148) 를 통하여 적외 반사판 (149) 을 조명한다. 적외 반사판 (149) 의 적외 반사면에서 반사된 조명광 (ILB) 은, 적외 반사판 (149) 의 상면에 형성된 지표 마크 (IM) 를 조명한다. 지표 마크 (IM) 를 조명한 조명광 (ILB) 은, 렌즈계 (148), 프리즘 (147), 렌즈계 (151) 를 통과한 후, 다이크로익 미러 (152) 에서 반사되어, 지표 마크용 촬상 소자로서의 CCD (153) 상에 지표 마크 (IM) 의 이미지를 형성한다.

X 방향 및 Y 방향용의 CCD (155 및 156) 는, 각각 도 1 의 기판 스테이지 (PST) 상에서 X 방향 및 Y 방향에 대응하는 방향으로 가늘고 긴 영역에 2 차원적으로 배치된 다수의 화소를 구비하고, X 축 및 Y 축의 얼라인먼트 마크 (또는 기준 마크) 의 위치 검출에 사용된다. 지표 마크용 CCD (153) 는, 지표 마크 (IM) 의 이미지에 대응하여 예를 들어 프레임상의 영역에 2 차원적으로 배치된 다수의 화소를 구비하고, 얼라인먼트 마크 또는 기준 마크의 위치 검출시의 X 방향, Y 방향의 위치 기준이 되는 지표 마크 (IM) 의 위치 검출에 사용된다. CCD (155, 156, 153) 의 촬상 신호는 데이터 처리 장치 (57) 에 공급되고, 마크 검출시에는, 데이터 처리 장치 (57) 는, 공급된 촬상 신호로부터 피검 마크인 지표 마크 (IM) 에 대한 X 방향, Y 방향으로의 어긋남량을 검출하고, 검출 결과를 도 1 의 제어 장치 (CONT) 내의 얼라인먼트 제어부에 송출한다.

이와 같이 얼라인먼트 센서 (ALG) 는, 피검 마크의 위치 검출에 사용되는 것인데, 본 예에서는, 후술하는 바와 같이, 노광 장치 (EX) 를 구성하는 부재 중에서 액침법에 의한 노광을 실시할 때에 액체 (1) 에 접할 가능성이 있는 부분인 접액부의 적어도 일부 (관찰 대상부) 에 이상이 있는지의 여부를 판정하기 위해, 얼라인먼트 센서 (ALG) 에 의해 촬상되는 피검부의 이미지의 화상 데이터를 사용한다. 즉, 관찰 대상부의 상태를 광학적으로 관찰하기 위한 장치로서도 얼라인먼트 센서 (ALG) 를 사용한다. 이를 위한 촬상 소자로는, X 방향 및 Y 방향용의 CCD (155 및 156) 중 어느 것을 사용해도 된다. 얼라인먼트 센서 (ALG) 의 이상 판정시의 해상도 (여기서는 CCD (155 (또는 156)) 의 1 화소에 대응하는 물체면 상에서의 물체의 크기) 는, 예를 들어 수십㎛ 정도이어도 되는데, 그 얼라인먼트시의 해상도는 그보다 꽤 섬세하기 때문에 문제는 없다.

이 때, 이상 판정용으로 촬상된 화상 데이터는, 데이터 처리 장치 (57) 에 접속된 자기 디스크 장치 등으로 이루어지는 화상 메모리 (58) 에 기억된다. 또한, 얼라인먼트 센서 (ALG) 의 시야는 -Z 방향에 있기 때문에, 얼라인먼트 센서 (ALG) 에 의해 이상 판정이 실시되는 접액부는, 기판 홀더 (PH) (기판 스테이지 (PST)) 상의 플레이트 (97) 의 상면, 플레이트 (97) 와 기판 (P) 사이의 영역, 기판 (P) 의 상면 및 계측 스테이지 (MST) 의 상면 (후술하는 플레이트 (101) 의 상면) 이다. 또한, 플레이트 (97) 와 기판 (P) 사이의 홈부에 유입된 액체를 흡인하는 흡인 장치의 일부를 기판 홀더 (PH) 내에 설치하는 경우에는, 그 홈부의 내부 (흡인구가 형성되어 있는 부분) 도 접액부이어서, 그 내부에는 이물질이 잔류하기 쉬운 경우가 있다. 그래서, 예를 들어 도 7 에 나타내는 바와 같이, 플레이트 (97) 와 기판 (P) 사이의 영역 중, 동등한 각도 간격으로 배치된 복수 지점 (예를 들어 4 지점) 의 영역을 포함하는 영역을 얼라인먼트 센서 (ALG) 에 의한 관찰 대상부 (68A, 68B, 68C, 68D) 로 해도 된다.

또한, 본 예에서는 도 1 에 나타내는 바와 같이, 마스크 (M) 상의 얼라인먼트 마크 및 계측 스테이지 (MST) 상의 대응하는 소정의 기준 마크의 위치를 검출하기 위한 화상 처리 방식의 얼라인먼트 센서 (마스크 얼라인먼트계) (90) (예를 들어 이른바 레티클 얼라인먼트 현미경) 가 마스크 스테이지 (RST) 의 상방에 배치되어 있다. 얼라인먼트 센서 (90) 는, 투영 광학계 (PL) 를 통하여 투영 광학계 (PL) 의 이미지면 상의 물체 (이물질 등) 의 이미지를 관찰할 수 있다. 그래서, 그 접액부의 이상 판정용으로, 마스크측의 얼라인먼트 센서 (90) 를 사용할 수도 있다. 또한, 얼라인먼트 센서 (ALG 및 90) 와는 별도로, 예를 들어 분광계 (예를 들어 광대역의 조명광을 피검부에 조사하여, 파장별의 반사율 분포를 계측하 는 장치) 와 같은 관찰 장치를 투영 광학계 (PL) 의 측면 부근에 설치하고, 이 분광계로 그 접액부 중의 관찰 대상부의 변화 (이물질의 유무에 대응한 반사율 분포의 변화 등) 를 검출해도 된다.

또한, 본 예와 같이 노광광 (EL) 으로서 엑시머 레이저의 자외 펄스광을 사용하는 경우, 예를 들어 레지스트 잔재 등의 이물질 중에는 그 펄스광의 조사에 의해 형광 (본 명세서에서는 인광을 포함하는 것으로 한다) 을 발하는 경우가 있을 수 있다. 그래서, 본 예의 얼라인먼트 센서 (ALG) (또는 얼라인먼트 센서 (90)) 는, 필요에 따라, 그러한 이물질이 발하는 형광에 의한 화상을 검출하기 위한 형광 현미경으로서도 사용하는 것으로 한다. 이 경우에는, 예를 들어 도 4 의 관찰용 CCD (155 또는 156) 의 입사면에, 검출 대상인 형광만을 투과시키는 형광 필터를 자유롭게 삽입 이탈할 수 있도록 설치해 두고, 얼라인먼트 센서 (ALG) 를 형광 현미경으로서 사용하는 경우에는, CCD (155 또는 156) 의 입사면에 그 형광 필터를 설치해도 된다. 또한, 본 예에서는 얼라인먼트 센서 (마크 검출계) (ALG, 90) 가 각각 화상 처리 방식인 것으로 하였지만, 이것에 한정되지 않고 다른 방식, 예를 들어 코히어런트 빔의 조사에 의해 마크로부터 발생하는 회절광을 검출하는 방식 등이어도 된다. 또한, 접액부의 상태를 검출하는 광학 장치는, 얼라인먼트 센서 (ALG, 90), 분광계, 형광 현미경에 한정되는 것이 아니고, 예를 들어 접액부 (이물질 등) 로부터 발생하는 산란광을 검출하는 검출계 등을 사용해도 된다.

[계측 스테이지]

도 1 에 있어서, 계측 스테이지 (MST) 는, Y 방향으로 가늘고 긴 직사각형상이고 X 방향 (주사 방향) 으로 구동되는 X 스테이지 (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 스테이지 (181) 는, 베이스 (54) 상에 예를 들어 에어 베어링을 통하여 X 방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 탑재되어 있다.

도 5 는, 도 1 중의 기판 스테이지 (PST) 및 계측 스테이지 (MST) 를 나타내는 평면도로, 이 도 5 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 기판 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) 에 대응하고 있다.

또한, 계측 스테이지 (MST) 의 X 스테이지 (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 5 에 있어서, X 스테이지 (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 단면 형상이 コ 자형인 이동자 (170) 가 고정되어 있다. 그리고, 하방의 고정자 (167) 와 이동자 (166A 및 166B) 로부터 각각 X 스테이지 (181) 에 대하여 계측 테이블 (MTB) 을 X 방향 및 θZ 방향으로 미소량 구동시키는 X 축의 보이스 코일 모터 (168A 및 168B) (도 1 참조) 가 구성되고, 상방의 고정자 (171) 와 이동자 (170) 로부터 X 스테이지 (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 -X 방향으로 대향하도록 X 축의 레이저 간섭계 (56C) 가 배치되어 있다. 반사경 (55CX, 55CY) 은 도 1 에서는 반사경 (55C) 으로서 표시되어 있다. 레이저 간섭계 (56C) 는 복수 축의 레이저 간섭계이고, 레이저 간섭계 (56C) 에 의해 상시 계측 테이블 (MTB) 의 X 방향의 위치 및 θZ 방향의 회전 각도 등이 계측된다. 또한, 반사경 (55CX, 55CY) 대신에, 예를 들어 계측 스테이지 (MST) 의 측면 등을 경면 가공하여 형성되는 반사면을 사용해도 된다.

한편, 도 5 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, 그 투영 영역의 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, 고정밀하고 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 5 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, 통상적으로는 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, 노즐 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 스테이지 (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 정보를 계측할 수 있게 되도록 오토 포커스 센서는 설치하지 않아도 되고, 적어도 노광 동작 중에는 레이저 간섭계 (55B, 55C) 의 계측 결과를 사용하여 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 대략 전체면에 걸쳐 크롬막으로 이루어지는 차광막 (102) (도 6 참조) 이 형성되고, 곳곳에 계측기용의 영역이나, 일본 공개특허공보 평5-21314호 공보 (대응하는 미국 특허 제5,243,195호) 등에 개시되는 복수의 기준 마크가 형성된 기준 마크 영역 (FM) 이 형성되어 있다.

도 5 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 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.

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 (62X, 62Y)), 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 계측 장치 (61), 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 것에 대응하여, 노광광 (EL) 을 이용하는 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) 표면의 차광막 (102) 상에는 후술하는 특정 영역을 제외하고 발액 코트 (103) (도 6 참조) 가 실시되어 있다.

또한, 도 5 에 있어서, 계측 테이블 (MTB) 상에는, 주로 도 1 의 노즐 부재 (30) 및 광학 소자 (2) 의 상태를 광학적으로 관찰하기 위한 노즐 관찰 장치 (65) 가 구비되어 있다.

도 6 은, 도 5 의 계측 테이블 (MTB) 을 투영 광학계 (PL) 의 바닥면측으로 이동시킨 상태를 나타내는 단면도이고, 이 도 6 에 있어서, X 축의 개구 패턴 (62X) 의 바닥면측의 계측 테이블 본체 (159) 에, 집광 렌즈 (63) 및 광전 검출기 (64) 를 포함하는 공간 이미지 계측 장치 (61) 가 설치되어 있고, 광전 검출기 (64) 의 광전 변환 신호는 데이터 처리 장치 (57) 에 공급되고 있다. 이 경우, 발액 코트 (103) 상면의 대략 전체면이, 액침 노광용 액체가 접할 가능성이 있는 접액부이다.

그러나, 차광막 (102) 에 형성된 개구 패턴 (62X) (및 도 5 의 Y 축의 개구 패턴 (62Y)) 을 포함하는 대략 원형 영역 (103a) 은, 노광광 (EL) 이 통과하도록 발액 코트 (103) 가 제거되어 있지만, 원형 영역 (103a) 도 접액부이다. 이 때문에, 공간 이미지 계측 장치 (61) 를 사용하여 투영 광학계 (PL) 의 결상 특성을 계측하기 위해, 원형 영역 (103a) 에 도 1 의 액체 (1) 를 공급하여 액침 영역 (AR2) 으로 한 경우에, 액체 (1) 중에 이물질이 혼입되어 있으면, 특히 개구 패턴 (62X) 의 부근 등에 그 이물질이 잔류하기 쉬울 가능성이 있다. 그래서, 본 예에서는, 그 접액부 중에서도 발액 코트가 제거된 원형 영역 (103a) 내를, 도 1 의 얼라인먼트 센서 (ALG) 에 의한 이상 판정용의 1 개의 관찰 대상부 (68G) 로 한다.

또한, 도 6 에 있어서, 차광막 (102) 에 개구부 (102b) 가 형성되고, 이 개구부 (102b) 를 포함하는 대략 원형 영역 (103b) 은, 노광광 (EL) 이 통과하도록 발액 코트 (103) 가 제거되어 있다. 그리고, 개구부 (102b) 바닥면의 계측 테이블 본체 (159) 내에, 대물 렌즈 (66) 및 2 차원 CCD 로 이루어지는 2 차원의 촬상 소자 (67) 를 포함하는 노즐 관찰 장치 (65) 가 설치되어 있다. 촬상 소자 (67) 의 촬상 신호는 데이터 처리 장치 (57) 에 공급되고, 그 촬상 신호로부터 얻 어지는 화상 데이터가 화상 메모리 (58) 에 기억된다. 노즐 관찰 장치 (65) 의 해상도 (촬상 소자 (67) 의 1 화소에 대응하는 물체면에서의 물체의 크기) 는, 예를 들어 수십㎛ 정도보다 작게 설정되어 있다.

노즐 관찰 장치 (65) 가 관찰 대상으로 하는 접액부는, 노즐 부재 (30) 의 바닥면, 공급구 (13, 14) 의 내부, 및 회수구 (24) 의 내부 (메시 필터 (25) 를 포함한다), 그리고 광학 소자 (2) 의 바닥면이고, 특히 메시 필터 (25) 에는 이물질이 부착될 우려가 있기 때문에, 일례로서 메시 필터 (25) 의 바닥면이 노즐 관찰 장치 (65) 에 의한 관찰 대상부가 된다. 그래서, 도 6 에서는, 노즐 관찰 장치 (65) 의 대물 렌즈 (66) 의 물체면은 메시 필터 (25) 의 바닥면에 설정되어 있다. 또한, 노즐 관찰 장치 (65) 에는 피검물을 조명하기 위한 조명계 (도시 생략) 도 형성되어 있다.

또한, 본 예에서는 상기 복수의 계측기 중 적어도 1 개의 계측기와, 기준 마크와, 노즐 관찰 장치 (65) 를 계측용 부재로서 계측 테이블 (MTB) 에 설치하는 것으로 하였지만, 계측용 부재의 종류 및/또는 수 등은 이것에 한정되지 않는다. 계측용 부재로서, 예를 들어 투영 광학계 (PL) 의 투과율을 계측하는 투과율 계측기 등을 설치해도 된다. 또한, 상기 계측기 또는 노즐 관찰 장치 (65) 는 그 일부만을 계측 스테이지 (MST) 에 설치하고, 나머지는 계측 스테이지 (MST) 의 외부에 설치해도 된다. 또한, 계측용 부재와 상이한 부재, 예를 들어 노즐 부재 (30), 광학 소자 (2) 등을 청소하는 청소 부재 등을 계측 스테이지 (MST) 에 탑재해도 된다. 이 청소 부재로서, 예를 들어 액체 (1) 또는 세정액을 노즐 부재 (30) 등에 분출하는 제트 노즐을 갖는 세정 장치 등을 사용할 수 있다. 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. 또한, 적어도 1 개의 계측용 부재를 기판 스테이지 (PST) 에 형성해도 된다.

[노광 공정]

도 7 에 나타낸 바와 같이, 기판 (P) 상에는 복수의 쇼트 영역 (SH) 이 구획 (설정) 되어 있다. 또한, 설명의 편의상, 도 7 에서는 일부의 쇼트 영역 (SH) 만을 나타냈다. 도 1 에 나타낸 노광 장치 (EX) 에 있어서, 제어 장치 (CONT) 는, 투영 광학계 (PL) 의 광축 (AX) (투영 영역 (AR1)) 에 대하여 기판 (P) 이 소정 경로를 따라 진행되도록, 레이저 간섭계 (56B) 의 출력을 모니터하면서 기판 스테이지 (PST) 를 이동시키고, 복수의 쇼트 영역을 순차적으로 스텝·앤드·스캔 방식으로 노광한다. 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 이동시키 면서 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 액체 공급부 (11) 로부터 송출된 액체 (1) 는, 공급관 (12) 을 유통한 후, 노즐 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) 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 노즐 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, 만일 공급구 (13 및 14) 가 다른 액체 공급부에 접속되어 있는 경우에는, 주사 방향에 관하여, 투영 영역 (AR1) 의 바로 앞에서부터 공급하는 단위 시간당의 액체 공급량을, 그 반대측에서 공급하는 액체 공급량보다 많게 설정해도 된다.

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 (기판 (P) 의 스텝 이동 기간의 적어도 일부) 에 있어서만, 액체 회수부 (21) 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 아 니라, 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 중에서의 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 6,897,963호) 에 개시되어 있다. 지정국 및 선택국의 국내 법령이 허용하는 한에서, 미국 특허 6,897,963호의 개시를 원용하여 본문 기재의 일부로 한다.

[이상 유무의 판정 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) 상의 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 회수부 (21) 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 공급부 (11) 로 되돌려 재이용해도 된다.

또한, 액침 영역 (AR2) 의 액체 (1) 에 혼입된 그러한 파티클 등의 이물질 중에서, 도 1 의 노즐 부재 (30) 의 회수구 (24) 에 설치된 메시 필터 (25) 의 그물코보다 큰 이물질 등은, 메시 필터 (25) 의 표면 (외면) 등을 포함하는 상기의 접액부에 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, 접액부의 이상 유무, 즉 여기서는 접액부 중의 미리 정해진 복수의 관찰 대상부 (피검부) 에 허용 범위를 초과하는 크기의 이물질이 부착되어 있는지의 여부를 이하와 같이 판정한다. 이하, 본 실시형태에 따른 노광 방법을 도 8 의 플로우 차트를 참조하면서 설명한다.

[제 1 공정]

먼저 노광 공정의 개시 전에, 노광 장치 (EX) 의 접액부에 있어서 미리 관찰 대상부로 설정되어 있는 부분을 도 1 의 얼라인먼트 센서 (ALG) 및/또는 도 6 의 노즐 관찰 장치 (65) 로 촬상하고 (S1), 얻어진 제 1 화상 데이터를 기준 관찰 정보 (기준 정보) 로서 화상 메모리 (58) 에 저장한다 (S2). 이 때에, 기판 홀더 (PH) 상에는, 예를 들어 노광 대상인 1 로트의 웨이퍼 중 선두의 레지스트가 도포된 웨이퍼가 기판 (P) 으로서 로딩되어 있는 것으로 한다.

도 7 은, 도 1 중의 기판 스테이지 (PST) 의 평면도이고, 이 도 7 에 있어서, 궤적 (60A, 60B, 60C) 은 기판 스테이지 (PST) 상의 기판 홀더 (PH) 및 기판 (P) 에 대한 얼라인먼트 센서 (ALG) 의 상대적인 이동 경로를 나타내고 있다. 또한, 실제로는 얼라인먼트 센서 (ALG) 는 정지되어 있고, 기판 스테이지 (PST) (및 계측 스테이지 (MST)) 가 이동하지만, 도 7 에서는, 설명의 편의상, 얼라인먼트 센서 (ALG) 가 기판 스테이지 (PST) 상을 상대적으로 이동하는 것처럼 나타내고 있다.

이 경우, 상기 서술한 바와 같이 본 예에서는, 기판 (P) 과 플레이트 (97) 사이의 이물질이 부착되기 쉬운 영역을 포함하도록 4 지점의 관찰 대상부 (68A ∼ 68D) 가 설정되어 있다. 또한, 관찰 대상부 (68A ∼ 68D) 의 형상은, 실제로는 얼라인먼트 센서 (ALG) 에 의한 직사각형의 관찰 시야와 동일하거나, 또는 그 관찰 시야를 복수 개 X 방향, Y 방향으로 연결한 형상이다. 또한, 베이스 라인량의 계측시에는, 도 5 의 기판 홀더 (PH) 와 계측 테이블 (MTB) 을 연결한 상태에서, 도 7 에 있어서, 얼라인먼트 센서 (ALG) 는 기판 홀더 (PH) 에 대하여 궤적 (60C) 을 따라 상대적으로 이동하여 도 5 의 기준 마크 영역 (FM) 상으로 이동한다. 이 때에, 투영 광학계 (PL) 와 플레이트 (97 또는 101) 사이에는 액침 영역 (AR2) 이 형성되어 있고, 그 궤적 (60C) 을 따른 이동은 매우 고속으로 실시되기 때문에, 그 궤적 (60C) 을 따라 이물질이 잔류할 우려가 있다. 그래서, 본 예에서는, 그 궤적 (60C) 을 따른 플레이트 (97) 상의 영역에도 복수 지점 (여기서는 2 지점) 의 관찰 대상부 (68E, 68F) (형상은 관찰 대상부 (68A) 와 동일) 가 설정되어 있다. 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 (97)) 의 상면에 이물질이 퇴적될 가능성도 있다. 이 때문에, 노광시에 액침 영역 (AR2) 이 이동하는 플레이트 (97) 상의 영역에도 적어도 1 개의 관찰 대상부를 설정해도 된다.

또한, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 계측 테이블 (MTB) 상의 발액 코트 (103) 가 제거된 개구 패턴 (62X) 을 포함하는 영역도, 얼라인먼트 센서 (ALG) 에 의한 관찰 대상부 (68G) 로 설정되고, 노즐 부재 (30) 의 메시 필터 (25) 의 바닥면은, 노즐 관찰 장치 (65) 에 의한 관찰 대상부로 설정되어 있다. 그래서, 먼저 도 7 의 기판 홀더 (PH) 상의 관찰 대상부 (68A ∼ 68F) 및 도 6 의 계측 테이블 (MTB) 상의 관찰 대상부 (68G) 를 순차적으로 얼라인먼트 센서 (ALG) 의 시야 내로 이동시키고, 그들 관찰 대상부 (68A ∼ 68G) 의 이미지를 촬상하고, 얻어진 제 1 화상 데이터를 각각 화상 메모리 (58) 에 저장한다. 다음으로, 도 6 의 계측 테이블 (MTB) 을 투영 광학계 (PL) 의 하방에서 X 방향, Y 방향으로 구동시키고, 노즐 관찰 장치 (65) 로 노즐 부재 (30) 의 메시 필터 (25) 바닥면의 대략 전체면의 이미지를 촬상하고, 얻어진 제 1 화상 데이터 (여기서는 복수의 화상 데이터의 조합) 를 화상 메모리 (58) 에 저장한다.

이 때에, 궤적 (60C) 을 연장시킨 도 5 의 계측 테이블 (MTB) 상의 영역을 따라 추가로 관찰 대상부를 설정해도 된다. 또한, 상기의 관찰 대상부 (68A ∼ 68G) 등 이외에도, 기판 홀더 (PH) 상 (기판 (P) 상을 포함한다) 및 계측 테이블 (MTB) 상에 임의의 개수로 임의의 크기의 관찰 대상부를 설정할 수 있다. 이들 관찰 대상부에 대해서도, 각각 얻어진 제 1 화상 데이터를 기준 관찰 정보로 하여 화상 메모리 (58) 에 저장하면 된다. 또한, 도 7 로부터 알 수 있는 바와 같이, 궤적 (60A) 은, 기판 (P) 에 구획된 복수의 쇼트 영역 (SH) 을 대략 따르고 있어, 노광시의 액침 영역 (AR2) 의 이동 경로와 유사하지만, 궤적 (60B 및 60C) 은 노광시의 액침 영역 (AR2) 의 이동 경로와는 상이하다.

[제 2 공정]

여기서는, 상기의 노광 공정의 설명과 동일하게, 기판 (P) 의 얼라인먼트 및 액침법을 이용한 마스크 (M) 패턴의 기판 (P) 에 대한 전사 노광을 실시한다 (S3). 이 때에, 기판 (P) 과 도 1 의 투영 광학계 (PL) 의 투영 영역 (AR1) 은, 예를 들어 도 7 의 궤적 (60A) 을 따라 상대적으로 이동한다. 또한, 실제로는 마스크 (M) 및 기판 (P) 의 주사 방향은 쇼트 영역마다 반전하기 때문에, 궤적 (60A) 은 보다 복잡한 경로가 된다. 또한, 동일한 로트 내의 소정 매수의 기판에 대하여 얼라인먼트 및 액침법을 이용한 노광을 실시한다. 그리고, 그 소정 매수의 기판의 노광이 종료되고, 다음 기판 (이것도 도 7 의 기판 (P) 으로 한다) 에 대한 노광을 실시하기 전에, 상기의 관찰 대상부 (68A) 등의 이미지를 촬상하고 (S4), 얻어진 제 2 화상 데이터를 피검 관찰 정보로서 화상 메모리 (58) 에 저장한다 (S5).

이 때에, 도 7 의 기판 (P) 의 얼라인먼트는, 기판 (P) 상에서 선택된 복수의 쇼트 영역 내의 계측 영역 (69A ∼ 69H) 에 있는 얼라인먼트 마크를 얼라인먼트 센서 (ALG) 에 의해 검출하고, 이 검출된 얼라인먼트 마크의 위치 정보를 통계 처리하여 기판 (P) 상의 각 쇼트 영역의 위치 정보를 산출하는 EGA (Enhanced Global Alignment) 방식으로 실시되는 것으로 한다. 이 EGA 방식은, 예를 들어 일본 공개특허공보 소61-44429호 (대응하는 미국 특허 제4,780,617호 명세서) 에 개시되어 있다. 이 때, 기판 (P) 의 얼라인먼트를 실시하기 위해, 얼라인먼트 센서 (ALG) 를 기판 (P) 에 대하여 상대적으로 궤적 (60B) 을 따라 이동시켜 순차적으로 계측 영역 (69A ∼ 69H) 의 얼라인먼트 마크를 검출할 때에, 얼라인먼트 센서 (ALG) 를 사용하여 가장 가까운 위치에 있는 관찰 대상부 (68A ∼ 68D) 의 이미지를 순차적으로 촬상한다. 그리고, 얻어진 제 2 화상 데이터를 순차적으로 도 4 의 화상 메모리 (58) 에 저장한다. 예를 들어 얼라인먼트 센서 (ALG) 를 상대적으로 계측 영역 (69A) 에서 계측 영역 (69B) 으로 이동시킬 때에, 그것들에 가까운 위치에 있는 관찰 대상부 (68A) 상에 얼라인먼트 센서 (ALG) 를 이동시킴으로써, 거의 얼라인먼트 시간을 길게 하는 일 없이, 관찰 대상부 (68A ∼ 68D) 의 제 2 화상 데이터를 얻을 수 있다. 또한, 본 예에서는 얼라인먼트 동작 중, 즉 얼라인먼트 마크의 검출 동작 중에, 복수의 관찰 대상부를 각각 가장 가까운 검출 대상인 얼라인먼트 마크 검출에 이어 검출하는 것으로 하였지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 유전적 알고리즘 등에 의해, 검출 시간이 최단이 되는 얼라인먼트 마크 및 관찰 대상부의 검출 순서를 결정해도 된다.

또한, 그 기판 (P) 의 노광 전에 얼라인먼트 센서 (ALG) 를 궤적 (60C) 을 따라 상대적으로 이동시켜 베이스 라인량의 계측을 실시할 때에, 얼라인먼트 센서 (ALG) 를 사용하여 궤적 (60C) 의 도중에 있는 관찰 대상부 (68E, 68F) 의 이미지를 촬상한다. 또한, 예를 들어 도 6 의 공간 이미지 계측 장치 (61) 를 사용하 여 투영 광학계 (PL) 의 결상 특성을 계측할 때에는, 그 전에 공간 이미지 계측 장치 (61) 상의 관찰 대상부 (68G) 를 얼라인먼트 센서 (ALG) 의 하방으로 이동시켜, 얼라인먼트 센서 (ALG) 를 통하여 관찰 대상부 (68G) 의 이미지를 촬상한다. 그리고, 이와 같이 하여 얻어지는 관찰 대상부 (68E ∼ 68G) 의 제 2 화상 데이터를 순차적으로 화상 메모리 (58) 에 저장한다.

또한, 예를 들어 베이스 라인량의 계측을 실시하거나, 또는 액침 영역 (AR2) 을 기판 스테이지 (PST) 에서 계측 스테이지 (MST) 로 이동시키기 위해 투영 광학계 (PL) 의 하방으로 계측 테이블 (MTB) 을 이동시켰을 때에, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 계측 테이블 (MTB) 을 구동시켜 노즐 관찰 장치 (65) 를 노즐 부재 (30) 의 메시 필터 (25) 의 바닥면의 대략 전체면에서 이동시켜, 메시 필터 (25) 의 이미지를 촬상하고, 얻어진 제 2 화상 데이터를 순차적으로 화상 메모리 (58) 에 저장한다. 이와 같이, 베이스 라인량의 계측시 또는 투영 광학계 (PL) 의 결상 특성의 계측시 등에, 아울러 계측 테이블 (MTB) 상의 관찰 대상부 (68G) 및 노즐 부재 (30) 의 메시 필터 (25) 의 제 2 화상 데이터를 얻음으로써, 노광 공정의 스루풋을 높게 유지할 수 있다.

[제 3 공정]

다음으로, 상기의 제 2 공정이 종료된 후, 도 1 의 제어 장치 (CONT) 의 제어하에서, 도 4 (또는 도 6) 의 데이터 처리 장치 (57) 는, 각 관찰 대상부에 대해, 각각 제 1 공정에서 얻어진 제 1 화상 데이터와 제 2 공정에서 얻어진 제 2 화상 데이터를 화상 메모리 (58) 로부터 판독 출력하여 비교함으로써, 그 2 개의 화 상 데이터의 상위부 (相違部) 를 특정한다 (S6). 이 경우의 상위부의 특정은, 예를 들어 각 화소의 데이터마다 제 1 화상 데이터로부터 제 2 화상 데이터를 뺌으로써 매우 고속으로 실시할 수 있다. 그리고, 특정된 상위부는, 대응하는 관찰 대상부가 액침법의 노광시에 액체 (1) 에 접촉함으로써 부착된 이물질로 간주할 수 있다.

그래서, 데이터 처리 장치 (57) 에서는, 그 관찰 대상부마다 특정된 상위부가 소정의 크기 (예를 들어, 가로 세로 100㎛) 이상인 경우, 또는 차분 처리 후의 화상의 휘도 (절대값) 가 소정 값 이상인 경우에는 이상이 발생하였다고 인식하여, 이상 발생 지점 (이상이 발생한 관찰 대상부의 위치), 그리고 상위부의 개수 및 크기 또는 휘도의 차이 등의 정보 (이상 내용 정보) 를 도 1 의 제어 장치 (CONT) 에 송출한다 (S7).

한편, 이 제 3 공정에서, 어느 관찰 대상부에 대해서도 상위부가 허용 범위 내인 경우에는, 데이터 처리 장치 (57) 에서는 이상 없음으로 판정하고, 이 판정 결과를 제어 장치 (CONT) 에 송출한다. 이 경우에는, 그대로 기판 (P) 에 대한 노광이 실시된다 (S8). 그리고, 다시 상기의 제 2 공정 및 제 3 공정이 실행된다.

[제 4 공정]

다음으로, 상기의 제 3 공정에서, 데이터 처리 장치 (57) 로부터 이상 있음이라는 판정 결과 및 이상 내용 정보가 제어 장치 (CONT) 에 송출된 경우, 일례로서, 제어 장치 (CONT) 는 기판 (P) 에 대한 노광을 중지한다 (S9). 그리고, 도 7 의 기판 홀더 (PH) 상에 기판 (P) 대신에, 예를 들어 실리콘 기판으로 이루어지는 더미 기판 (커버 부재) 을 로딩한 후, 접액부의 세정을 실시한다 (S10). 구체적으로, 도 1 의 밸브 (23) 를 닫고 밸브 (28) 를 열어, 세정액 공급부 (26) 로부터 공급관 (27), 회수관 (22) 및 회수 유로 (84) 를 통하여 노즐 부재 (30) 의 회수구 (24) 에 세정액을 공급한다. 그리고, 이 세정액을 기판 홀더 (PH) (플레이트 (97)) 상 및 계측 테이블 (MTB) 상에 공급한 후, 공급된 세정액을 액체 회수부 (21) 에서 회수함으로써, 접액부의 세정을 실시한다. 이 때에, 예를 들어 기판 홀더 (PH) 내 및 계측 테이블 (MTB) 내에 각각 액체의 흡인 장치를 설치해 두고, 그 세정액을 이들 흡인 장치를 통하여 회수해도 된다. 또한, 예를 들어 초음파 진동자 등에 의해 세정액을 진동시켜 플레이트 (97) 또는 계측 테이블 (MTB) 상에 공급해도 되고, 세정액의 공급과 회수를 병행하여 실시하여 세정액의 액침 영역을 형성하면서 기판 스테이지 (PST) 또는 계측 스테이지 (MST) 를 그 액침 영역에 대하여 상대 이동시켜도 된다. 후자의 경우, 액침 영역으로부터 회수되는 세정액 중의 파티클 수를, 예를 들어 후술하는 파티클 카운터로 계수하고, 이 계수값에 따라 세정 동작을 제어해도 된다. 또한, 전술한 계측 스테이지 (MST) 의 세정 장치를 사용하여 접액부의 세정을 실시해도 된다. 또한, 더미 기판이 실리콘 기판 등과 같이 친액성인 경우, 더미 기판은 그 상면 (표면) 이 발액 처리되어 있다. 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.

그 후, 다시 얼라인먼트 센서 (ALG) 및 노즐 관찰 장치 (65) 를 사용하여 관찰 대상부 (68A ∼ 68G) 등의 제 2 화상 데이터를 얻고 (S4 － S5), 이것을 제 1 화상 데이터와 비교함 (S6) 으로써 이상 유무를 판정하고 (S7), 이상이 없어진 시점에서 기판 (P) 에 대한 노광을 실시한다 (S8). 그 후, 동작은 제 2 공정으로 되돌아온다. 또한, 그 제 2 공정 중의 각 관찰 대상부의 제 2 화상 데이터 취득 및 그 제 3 공정의 화상 데이터 비교를 실시하는 빈도는 임의이며, 예를 들어 수 개의 로트 내지 수십 개의 로트의 노광마다 실시하도록 해도 된다. 또한, 예를 들어 기판의 막 (레지스트막 및/또는 탑코트막 등) 종류 등에 따라서는, 1 로트의 노광마다 또는 동일 로트 내의 복수 기판의 노광마다 상기의 제 2 및 제 3 공정을 실행해도 된다. 또한, 기판의 노광 처리 매수가 증가함에 따라 상기의 제 2 및 제 3 공정을 실행하는 간격을 서서히 짧게 해도 된다. 또한, 그 제 1 공정에서 취득하는 각 관찰 대상부의 제 1 화상 데이터는, 정기적으로 갱신하도록 해도 된다. 이 경우, 전술한 제 1 공정을 정기적으로 실행해도 되고, 예를 들어 전술한 접액부의 세정 동작 후에 취득되는 제 2 화상 데이터 (검출 정보) 를 제 1 화상 데이터 (기준 정보) 로서 기억해도 된다.

상기의 이상 유무의 판정 공정을 형성함으로써, 기판 (P) 에 이물질이 부착된 상태에서 노광이 실시될 확률이 낮아져, 전사된 패턴의 형상 불량 등의 결함이 감소하기 때문에, 최종적으로 제조되는 디바이스의 수율을 높게 할 수 있다. 본 예의 노광 장치 및 노광 방법의 동작 그리고 이점 등을 정리하면 이하와 같이 된다. A1) 본 예에서는, 관찰 대상부마다 제 1 화상 데이터와 제 2 화상 데이터를 비교하고 있기 때문에, 효율적으로 그 이상 유무, 즉 전사되는 패턴의 오차 요인이 될 우려가 있는 이물질이 부착되어 있는지의 여부를 효율적으로 판정할 수 있다.

A2) 본 예의 제 3 공정에서 이상이 있는 경우에, 그 제 4 공정에서 노광을 중지하고 접액부의 세정을 실시함으로써, 다음에 액침법으로 노광할 때에 액체 중에 이물질이 혼입될 확률을 저감시킬 수 있다. 또한, 그 제 3 공정에서 이상이 있던 관찰 대상부가, 예를 들어 도 6 의 계측 테이블 (MTB) 의 공간 이미지 계측 장치 (61) 상의 관찰 대상부 (68G) 인 경우, 또는 검출된 이물질의 크기가 작고, 또한 개수가 적은 경우, 즉, 그대로 노광을 실시해도 기판 (P) 상에 액체를 통하여 이물질이 부착될 가능성이 낮다고 예상되는 경우에는, 그대로 기판 (P) 의 노광을 실시해도 된다.

A3) 본 예의 그 제 3 공정에서 판정되는 이상 유무는, 그 관찰 대상부에 있어서의 이물질 유무인데, 그 외에 예를 들어 그 관찰 대상부의 분광계에 의해 계측되는 반사율 분포의 변화량이 큰 경우에 이상 있음으로 판정해도 된다.

A4) 또한, 본 예에서는 관찰 대상부 (68A ∼ 68G) 의 상태를 광학적으로 관찰하기 위해, 기판 (P) 상의 얼라인먼트 마크 위치 검출용의 화상 처리 방식의 얼라인먼트 센서 (ALG) 를 사용하고 있다. 따라서, 얼라인먼트 센서 (ALG) 를 유효하게 활용할 수 있다.

A5) 또한, 상기의 제 2 공정에 있어서, 도 7 의 플레이트 (97) 와 기판 (P) 사이의 관찰 대상부 (68A ∼ 68D) 의 제 2 화상 데이터의 취득은, 얼라인먼트 센서 (ALG) 를 사용하여 기판 (P) 상의 소정의 복수 얼라인먼트 마크의 위치 검출을 실시할 때에 아울러 실행되고 있다. 또한, 플레이트 (97) 상의 2 지점의 관찰 대상부 (68E, 68F) 의 제 2 화상 데이터의 취득은, 얼라인먼트 센서 (ALG) 를 사용하여 베이스 라인량을 계측할 때에 실행되고 있다. 따라서, 노광 공정의 스루풋이 거의 저하되지 않는다.

또한, 관찰 대상부 (68A ∼ 68D) 의 제 2 화상 데이터의 취득을, 얼라인먼트 센서 (ALG) 를 사용하는 얼라인먼트 동작과 별도로 실행해도 된다. 이 경우에서도, 접액부의 이상 판정을 실시하는 간격이 길 때에는, 노광 공정의 스루풋은 그다지 저하되지 않는다. A6) 또한, 본 예에서는, 노즐 부재 (30) 의 액체 회수구 (24) 에 설치된 메시 필터 (25) 를 관찰 대상부 (접액부의 일부) 로 하기 위해, 계측 스테이지 (MST) 상의 도 6 의 계측 테이블 (MTB) 에 노즐 관찰 장치 (65) 가 설치되어 있다. 따라서, 얼라인먼트 센서 (ALG) 에서는 관찰할 수 없는 접액부의 상태를 광학적으로 관찰할 수 있다. 또한, 노즐 관찰 장치 (65) 는, 기판 스테이지 (PST) (기판 홀더 (PH)) 에 설치할 수도 있다.

A7) 본 예에서는, 도 6 의 계측 테이블 (MTB) 상의 발액 코트 (103) 가 제거된 개구 패턴 (62X) 을 포함하는 원형 영역 (103a) 도, 얼라인먼트 센서 (ALG) 에 의한 관찰 대상부 (68G) 로 설정되어 있다. 그 원형 영역 (103a) 은 액체를 공급하였을 때에 이물질이 부착되기 쉽기 때문에, 관찰 대상부로서 바람직하다. 그 관찰 대상부 (68G) 및 도 7 의 기판 홀더 (PH) 상의 관찰 대상부 (68E, 68F) 의 관찰시에는, 그들 관찰 대상부를 투영 광학계 (PL) 의 투영 영역으로 이동시키고, 미리 노광광 (EL) 을 조사하고, 얼라인먼트 센서 (ALG) 를 상기의 형광 현미경으로 해 두어도 된다. 이 경우, 관찰 대상부 (68E ∼ 68G) 내의 이물질이 형광을 발하는 성질을 가질 때에는, 얼라인먼트 센서 (ALG) 에 의해 그 형광을 검출함으로써, 이물질을 용이하게 검출할 수 있는 경우가 있다.

이와 같이 형광을 검출할 때에는, 상기의 제 1 공정에 있어서, 관찰 대상부 (68E ∼ 68G) 의 제 1 화상 데이터를 얻을 때에도, 노광광 (EL) 을 조사하고, 얼라인먼트 센서 (ALG) 를 형광 현미경으로 설정해 두면 된다. A8) 본 예에서는, 접액부의 광학적인 관찰을 실시하는 장치로서, 얼라인먼트 센서 (ALG) 및 노즐 관찰 장치 (65) 가 사용되고 있는데, 그 외에 상기의 분광계를 사용할 수도 있고, 또한 분광계와 촬상 장치를 병용할 수도 있다. 또한, 촬상 (화상 처리) 방식 이외의 광학 센서를 사용하여 접액부의 광학적인 검출 (관찰) 을 실시하도록 해도 된다.

또한, 상기 서술한 실시형태에서는, 기판 (P) 의 노광 동작 후에 관찰 대상부 (68A ∼ 68D) 의 제 2 화상 데이터의 취득을 실시하는 것으로 하고 있지만, 이 제 2 화상 데이터의 취득은 노광 동작 이외의 다른 동작 후에 실행하는 것으로 해도 된다. 또한, 상기 서술한 실시형태에서는, 관찰 대상부의 특정된 상위부의 크기 및/또는 휘도 (차이) 에 주목하여 이상 유무를 판단하는 것으로 하였지만, 그 대신에 또는 그것과 조합하여, 다른 특징 (예를 들어, 상위부의 밀도 등) 을 사용하여 이상 유무를 판단하는 것으로 해도 된다.

또한, 상기 서술한 실시형태에서는, 제 1 공정에 있어서 기판 홀더 (PH) 로 기판 (P) 을 유지한 상태에서 관찰 대상부의 제 1 화상 데이터를 취득하는 것으로 하였지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 전술한 더미 기판을 기판 홀더 (PH) 로 유지한 상태에서 관찰 대상부의 제 1 화상 데이터를 취득해도 된다. 이 경우, 제 1 공정 및 제 2 공정에서 기판 홀더 (PH) 상의 관찰 대상부에 더미 기판 및 기판 (P) 이 포함되지 않도록 관찰 대상부의 위치 및/또는 크기 등을 설정해도 된다. 또한, 상기 서술한 실시형태에서는, 관찰 대상부의 제 1 화상 데이터를 취득하는 제 1 공정을 노광 동작의 직전에 실행하는 것으로 하였지만, 이것에 한정되지 않고 노광 동작과는 관계없이 제 1 화상 데이터를 취득해도 된다. 예를 들어, 노광 장치의 조정시 또는 메인터넌스시 등에 제 1 화상 데이터를 취득해도 된다. 또한, 상기 서술한 실시형태에서는, 관찰 대상부의 제 1 화상 데이터를 기준 정보로서 기억해 두는 것으로 하였지만, 예를 들어, 전술한 형광 현미경을 사용하여 관찰 대상부를 검출하는 경우, 유기물 등의 이물질로부터 발생하는 형광 (또는 인광) 을 수광하므로, 그 기준 정보를 사용하지 않고 관찰 대상부의 이물질을 검출할 수 있게 된다. 따라서, 기준 정보 (제 1 화상 데이터) 의 취득을 실시하지 않아도 된다.

또한, 상기 서술한 실시형태에서는, 노광 동작의 일부로서 전술한 이상 판정 (및 접액부의 세정) 을 실시하는 것으로 하였지만, 노광 동작과는 독립적으로, 예를 들어 메인터넌스시 등에 전술한 이상 판정 등을 실시해도 된다. 또한, 상기 서술한 실시형태에서는, 제 2 및 제 3 공정을 복수의 관찰 대상부에서 동시에 실행 하는 것으로 하였지만, 예를 들어 복수의 관찰 대상부의 일부에 대해 다른 관찰 대상부와 상이한 타이밍 및/또는 간격으로 제 2 및 제 3 공정을 실행해도 된다. 또한, 상기 서술한 실시형태에서는, 기판 홀더 (PH) (플레이트 (97)), 노즐 부재 (30) 및 계측 테이블 (MTB) 등에 복수의 관찰 대상부를 설정하는 것으로 하였지만, 관찰 대상부의 위치 및/또는 수 등은 이것에 한정되는 것이 아니라 임의이어도 상관없다. 상기 서술한 실시형태에서는 특정의 복수 관찰 대상부를 관찰하였지만, 그것들 대신에 또는 그것들에 추가하여 다른 관찰 대상부를 관찰해도 된다. 또한, 그들 특정의 복수 관찰 대상부 중 일부의 관찰 대상부만을 관찰해도 된다.

<제 2 실시형태>

본 발명의 제 2 실시형태에 따른 노광 장치 (EX') 및 노광 방법에 대해 도 9 ∼ 15 를 참조하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 제 1 실시형태와 동일 또는 동등한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 간략 또는 생략한다.

도 9 는 본 예의 주사형 노광 장치 (EX') 를 나타내는 개략 구성도로, 이 도 9 에 있어서, 노광 장치 (EX') 는, 마스크 (M) 를 지지하는 마스크 스테이지 (RST) 와, 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) 에 투영하는 투영 광학계 (PL) 와, 노광 장치 (EX') 전체의 동작을 통괄 제어하는 제어 장치 (CONT) 와, 액침법의 적용을 위한 액침 시스템 (액침 기구) 과, 기판 (P) 상의 얼라인먼트 마크를 검출하여 기판 (P) 의 얼라인먼트를 실시하기 위한 예를 들어 화상 처리 방식의 얼라인먼트 센서 (ALG) 를 구비하고 있다. 본 예의 액침 시스템은, 기판 (P) 상에 액체 (1) 를 공급하는 액체 공급 기구 (210) 와, 기판 (P) 상에 공급된 액체 (1) 를 회수하는 액체 회수 기구 (220) 를 포함한다. 노광 장치 (EX') 는, 제 1 실시형태와 동일하게 국부 액침 방식을 채용하여, 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이의 액체 (1) 및 투영 광학계 (PL) 를 통하여 마스크 (M) 를 통과한 노광광 (EL) 을 기판 (P) 에 조사함으로써, 마스크 (M) 의 패턴을 기판 (P) 에 전사 노광한다.

노광 장치 (EX') 가 구비하는 조명 광학계 (IL), 마스크 스테이지 (RST), 투영 광학계 (PL) 의 구조에 대해서는, 제 1 실시형태와 동일하므로 그 설명을 생략한다. 본 예의 노광 장치 (EX') 에 있어서도 액체 (1) 에는 순수가 사용되는데, 제 1 실시형태와는 달리 계측 스테이지는 구비하고 있지 않고, 각종 계측 기능은 후술하는 바와 같이 기판 스테이지에 형성되어 있다.

기판 스테이지 (PST) 는, 기판 (P) 을 기판 홀더 (도시 생략) 를 통하여 유지하는 Z 스테이지 (52) 와, Z 스테이지 (52) 를 지지하는 XY 스테이지 (53) 를 구비하고, 베이스 (54) 상에 2 차원적으로 이동할 수 있도록 예를 들어 기체 축받이를 통하여 탑재되어 있다. Z 스테이지 (52) 에는 반사경 (55B) 이 형성되고, 반사경 (55B) 에 대향하는 위치에는 레이저 간섭계 (56B) 가 형성되어 있다. Z 스테이지 (52) (기판 (P)) 의 2 차원 방향의 위치 및 회전각은 레이저 간섭계 (56B) 에 의해 실시간으로 계측되고, 계측 결과는 제어 장치 (CONT) 에 출력된다. 기판 스테이지 (PST) 는, 예를 들어 리니어 모터 등의 기판 스테이지 구동 장치 (PSTD) 에 의해 구동된다. 기판 스테이지 구동 장치 (PSTD) 는, 제 1 실시형태와 동일하게 하여 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어되고 기판 스테이지 (PST) (기판 (P)) 의 이동 또는 위치 결정을 실시한다.

또한, 기판 스테이지 (PST) (Z 스테이지 (52)) 상에는, 기판 (P) 을 둘러싸듯이 고리형의 플레이트 (257) 가 형성되어 있다. 플레이트 (257) 는 기판 홀더에 유지된 기판 (P) 표면과 대략 동일한 높이의 평탄면 (257A) 을 갖고 있다. 여기서, 기판 (P) 의 에지와 플레이트 (257) 사이에는 예를 들어 0.1 ∼ 1㎜ 정도의 간극이 있는데, 본 예에 있어서는, 기판 (P) 의 레지스트는 발액성 (액체 (1) 를 튕기는 성질을 가진다) 이고, 액체 (1) 에는 표면 장력이 있기 때문에, 그 간극에 액체 (1) 가 흘러들어가는 경우는 거의 없고, 기판 (P) 의 둘레 가장자리 근방을 노광하는 경우에도, 플레이트 (257) 와 투영 광학계 (PL) 사이에 액체 (1) 를 유지할 수 있다. 또한, 예를 들어 기판 홀더에 그 간극에 흘러들어간 액체를 배출하는 흡인 기구가 구비되어 있는 경우 등에는, 기판 (P) 의 레지스트 (또는 탑코트) 는 반드시 발액성이 아니어도 된다.

액체 공급 기구 (210) 는, 소정의 액체 (1) 를 기판 (P) 상에 공급하는 것으로서, 액체 (1) 를 송출할 수 있는 제 1 액체 공급부 (211) 및 제 2 액체 공급부 (212) 와, 제 1, 제 2 액체 공급부 (211, 212) 각각에 그 일단부를 접속시키는 제 1, 제 2 공급관 (211A, 212A) 을 구비하고 있다. 제 1, 제 2 액체 공급부 (211, 212) 각각은, 액체 (1) 를 수용하는 탱크 및 가압 펌프 등을 구비하고 있다. 또한, 액체 공급 기구 (210) 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 (220) 는, 기판 (P) 상에 공급된 액체 (1) 를 회수하는 것으로서, 액체 (1) 를 회수할 수 있는 액체 회수부 (221) 와, 액체 회수부 (221) 에 그 일단부가 접속된 회수관 (222) (제 1 ∼ 제 4 회수관 (222A, 222B, 222C, 222D) 으로 이루어진다. 도 10 참조) 을 구비하고 있다. 회수관 (222 (222A ∼ 222D)) 의 도중에는 밸브 (224) (제 1 ∼ 제 4 밸브 (224A, 224B, 224C, 224D) 로 이루어진다. 도 10 참조) 가 형성되어 있다. 액체 회수부 (221) 는 예를 들어 진공 펌프 등의 진공계 (흡인 장치), 및 회수한 액체 (1) 를 수용하는 탱크 등을 구비하고 있다. 또한, 액체 회수 기구 (220) 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.

또한, 회수관 (222) 의 도중에 분기관 (225) 을 통하여 이물질로서의 미소한 파티클의 수를 계측하는 파티클 카운터 (226) 가 연결되어 있다. 파티클 카운터 (226) 는, 일례로서 회수관 (222) 중을 흐르는 액체로부터 소정의 샘플링 레이트로 소정 용량의 액체를 추출하고, 추출된 액체에 레이저 빔을 조사하여, 산란광의 화상을 화상 처리함으로써 그 액체 중의 파티클 수를 계측한다. 계측된 파티클 수는 제어 장치 (CONT) 에 공급된다. 파티클 카운터 (226) 는, 4 개의 회수관 (222A ∼ 222D) 각각에 독립적으로 설치해도 되지만, 대표적으로 1 개의 회수 관 (예를 들어 회수관 (222A)) 에만 설치해도 된다. 4 개의 회수관 (222A ∼ 222D) 각각에 파티클 카운터 (226) 를 설치한 경우에는, 예를 들어 4 개의 파티클 카운터 (226) 에서 계측되는 파티클 수의 평균값을 파티클 수의 계측값으로 해도 된다.

투영 광학계 (PL) 종단부의 광학 소자 (2) 근방에는 유로 형성 부재로서의 노즐 부재 (230) 가 배치되어 있다. 노즐 부재 (230) 는, 기판 (P) (기판 스테이지 (PST)) 의 상방에 있어서 광학 소자 (2) 의 둘레를 둘러싸듯이 형성된 고리형 부재이다. 노즐 부재 (230) 는, 기판 (P) 표면에 대향하도록 배치된 제 1 공급구 (213) 와 제 2 공급구 (214) (도 11 참조) 를 구비하고 있다. 또한, 노즐 부재 (230) 는, 그 내부에 공급 유로 (282 (282A, 282B)) 를 갖고 있다. 공급 유로 (282A) 의 일단부는 제 1 공급구 (213) 에 접속되고, 타단부는 제 1 공급관 (211A) 을 통하여 제 1 액체 공급부 (211) 에 접속되어 있다. 공급 유로 (282B) 의 일단부는 제 2 공급구 (214) 에 접속되고, 타단부는 제 2 공급관 (212A) 을 통하여 제 2 액체 공급부 (212) 에 접속되어 있다. 또한, 노즐 부재 (230) 는 기판 (P) (기판 스테이지 (PST)) 의 상방에 형성되고, 그 기판 (P) 표면에 대향하도록 배치된 4 개의 회수구 (223) (도 11 참조) 를 구비하고 있다.

도 10 은 노즐 부재 (230) 의 개략 사시도이다. 도 10 에 나타내는 바와 같이, 노즐 부재 (230) 는 투영 광학계 (PL) 종단부의 광학 소자 (2) 둘레를 둘러싸듯이 형성된 고리형 부재로서, 제 1 부재 (231) 와, 제 1 부재 (231) 의 상부에 배치되는 제 2 부재 (232) 와, 제 2 부재 (232) 의 상부에 배치되는 제 3 부재 (233) 를 구비하고 있다. 제 1 ∼ 제 3 부재 (231 ∼ 233) 각각은 판상 부재로서 그 중앙부에 투영 광학계 (PL) (광학 소자 (2)) 를 배치할 수 있는 구멍부 (231A ∼ 233A) 를 갖고 있다.

도 11 은, 도 10 의 제 1 ∼ 제 3 부재 (231 ∼ 233) 중 최하단에 배치되는 제 1 부재 (231) 를 나타내는 도면이다. 도 11 에 있어서, 제 1 부재 (231) 는, 투영 광학계 (PL) 의 -X 방향측에 형성되고, 기판 (P) 상에 액체 (1) 를 공급하는 제 1 공급구 (213) 와, 투영 광학계 (PL) 의 +X 방향측에 형성되고, 기판 (P) 상에 액체 (1) 를 공급하는 제 2 공급구 (214) 를 구비하고 있다. 제 1 공급구 (213) 및 제 2 공급구 (214) 각각은 제 1 부재 (231) 를 관통하는 관통 구멍으로서, 평면에서 봤을 때 대략 원호상으로 형성되어 있다. 또한, 제 1 부재 (231) 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 (223A), 제 2 회수구 (223B), 제 3 회수구 (223C) 및 제 4 회수구 (223D) 를 구비하고 있다. 제 1 ∼ 제 4 회수구 (223A ∼ 223D) 각각도 제 1 부재 (231) 를 관통하는 관통 구멍으로서, 평면에서 봤을 때 대략 원호상으로 형성되어 있고, 투영 광학계 (PL) 의 주위를 따라 대략 등간격으로, 또한 공급구 (213, 214) 보다 투영 광학계 (PL) 에 대하여 외측에 형성되어 있다. 공급구 (213, 214) 의 기판 (P) 과의 이간 거리와, 회수구 (223A ∼ 223D) 의 기판 (P) 과의 이간 거리는, 대략 동일하게 형성되어 있다. 요컨대, 공급구 (213, 214) 의 높이 위치와 회수구 (223A ∼ 223D) 의 높이 위치는 대략 동일하게 형성되어 있다.

도 9 로 되돌아와, 노즐 부재 (230) 는, 그 내부에 회수구 (223A ∼ 223D) (도 11 참조) 에 연통된 회수 유로 (284 (284A, 284B, 284C, 284D)) 를 갖고 있다. 또한, 회수 유로 (284B, 284D) (도시 생략) 는, 도 11 의 비주사 방향의 회수구 (223B, 223D) 와 도 12 의 회수관 (222B, 222D) 을 연통시키기 위한 유로이다. 회수 유로 (284A ∼ 284D) 의 타단부는 도 10 의 회수관 (222A ∼ 222D) 을 통하여 액체 회수부 (221) 에 각각 연통되어 있다. 본 예에 있어서, 노즐 부재 (230) 는 액체 공급 기구 (210) 및 액체 회수 기구 (220) 각각의 일부를 구성하고 있다. 즉, 노즐 부재 (230) 는 본 예의 액침 기구의 일부이다.

도 10 의 제 1 ∼ 제 4 회수관 (222A ∼ 222D) 에 형성된 제 1 ∼ 제 4 밸브 (224A ∼ 224D) 는, 제 1 ∼ 제 4 회수관 (222A ∼ 222D) 의 유로 각각을 개폐하는 것으로서, 그 동작은 도 9 의 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다. 회수관 (222 (222A ∼ 222D)) 의 유로가 개방되어 있는 동안, 액체 회수 기구 (220) 는 회수구 (223 (223A ∼ 223D)) 로부터 액체 (1) 를 흡인 회수할 수 있고, 밸브 (224 (224A ∼ 224D)) 에 의해 회수관 (222 (222A ∼ 222D)) 의 유로가 폐색되면, 회수구 (223 (223A ∼ 223D)) 를 통한 액체 (1) 의 흡인 회수가 정지된다.

도 9 에 있어서, 제 1 및 제 2 액체 공급부 (211, 212) 의 액체 공급 동작은 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다. 제어 장치 (CONT) 는, 제 1 및 제 2 액체 공급부 (211, 212) 에 의한 기판 (P) 상에 대한 단위 시간당의 액체 공급량을 각각 독립적으로 제어할 수 있다. 제 1 및 제 2 액체 공급부 (211, 212) 로부터 송출된 액체 (1) 는, 공급관 (211A, 212A), 및 노즐 부재 (230) 의 공급 유로 (282A, 282B) 를 통하여, 노즐 부재 (230) (제 1 부재 (231)) 의 하면에 기판 (P) 과 대향하도록 형성된 공급구 (213, 214) (도 13 참조) 로부터 기판 (P) 상에 공급된다.

또한, 액체 회수부 (221) 의 액체 회수 동작은 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다. 제어 장치 (CONT) 는, 액체 회수부 (221) 에 의한 단위 시간당의 액체 회수량을 제어할 수 있다. 노즐 부재 (230) (제 1 부재 (231)) 의 하면에 기판 (P) 과 대향하도록 형성된 회수구 (223) 로부터 회수된 기판 (P) 상의 액체 (1) 는, 노즐 부재 (230) 의 회수 유로 (284) 및 회수관 (222) 을 통하여 액체 회수부 (221) 에 회수된다. 노즐 부재 (230) 중 회수구 (223) 보다 투영 광학계 (PL) 에 대하여 외측의 하면 (기판 (P) 측을 향하는 면) 에는, 액체 (1) 를 포착하는 소정 길이의 액체 트랩면 (경사면) (270) 이 형성되어 있다. 트랩면 (270) 은 친액 처리가 실시되어 있다. 회수구 (223) 의 외측으로 유출된 액체 (1) 는, 트랩면 (270) 에서 포착된다.

도 11 은, 도 10 의 노즐 부재 (230) 에 형성된 제 1 및 제 2 공급구 (213, 214) 및 제 1 ∼ 제 4 회수구 (223A ∼ 223D) 와, 투영 광학계 (PL) 의 투영 영역 (AR1) 의 위치 관계를 나타내는 평면도이기도 하다. 도 11 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 (223A ∼ 223D) 로 둘러싸인 대략 원형의 영역의 내측에 형성되고, 또한 주사 노광시에는 기판 (P) 상의 일부에 (또는 기판 (P) 상의 일부를 포함하도록) 국부적으로 형성된다.

또한, 제 1 및 제 2 공급구 (213, 214) 는 주사 방향 (X 방향) 에 관하여 투영 영역 (AR1) 을 사이에 두도록 그 양측에 대략 원호상의 슬릿상으로 형성되어 있다. 공급구 (213, 214) 의 Y 방향에 있어서의 길이는, 적어도 투영 영역 (AR1) 의 Y 방향에 있어서의 길이보다 길게 되어 있다. 액체 공급 기구 (210) 는, 2 개의 공급구 (213, 214) 로부터 투영 영역 (AR1) 의 양측에서 액체 (1) 를 동시에 공급할 수 있다.

또한, 제 1 ∼ 제 4 회수구 (223A ∼ 223D) 는, 공급구 (213, 214) 및 투영 영역 (AR1) 을 둘러싸듯이 원호상의 슬릿상으로 형성되어 있다. 복수 (4 개) 의 회수구 (223A ∼ 223D) 중, 회수구 (223A 및 223C) 가 X 방향 (주사 방향) 에 관하여 투영 영역 (AR1) 을 사이에 두고 그 양측에 배치되어 있고, 회수구 (223B 및 223D) 가 Y 방향 (비주사 방향) 에 관하여 투영 영역 (AR1) 을 사이에 두고 그 양측에 배치되어 있다. 회수구 (223A, 223C) 의 Y 방향에 있어서의 길이는, 공급구 (213, 214) 의 Y 방향에 있어서의 길이보다 길게 되어 있다. 회수구 (223B, 223D) 각각도 회수구 (223A, 223C) 와 대략 동일한 길이로 형성되어 있다. 회수구 (223A ∼ 223D) 는 각각 도 10 의 회수관 (222A ∼ 222D) 을 통하여 도 9 의 액체 회수부 (221) 에 연통되어 있다. 또한, 본 예에 있어서, 회수구 (223) 의 수는 4 개에 한정되지 않고, 투영 영역 (AR1) 및 공급구 (213, 214) 를 둘러싸듯이 배치되어 있으면, 임의의 복수 또는 1 개 형성할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서 사용한 노즐 부재 (230) 는, 상기 서술한 구조에 한정되지 않고, 예를 들어, 유럽 특허 출원 공개 제1420298호 명세서, 국제공개 제 2004/055803호 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 (213, 214) 와 회수구 (223A ∼ 223D) 는 동일한 노즐 부재 (230) 에 형성되어 있는데, 공급구 (213, 214) 와 회수구 (223A ∼ 223D) 는 다른 부재에 형성해도 된다. 또한, 예를 들어 국제공개 제2005/122218호 팜플렛에 개시되어 있는 바와 같이, 노즐 부재 (230) 의 외측에 액체 회수용 제 2 회수구 (노즐) 를 형성해도 된다. 또한, 공급구 (213, 214) 는 기판 (P) 과 대향하도록 배치되어 있지 않아도 된다. 또한, 노즐 부재 (230) 는 그 하면이 투영 광학계 (PL) 의 하단면 (사출면) 과 대략 동일한 높이 (Z 위치) 에 설정되어 있는데, 예를 들어 노즐 부재 (230) 의 하면을 투영 광학계 (PL) 의 하단면보다 이미지면측 (기판측) 에 설정해도 된다. 이 경우, 노즐 부재 (230) 의 일부 (하단부) 를, 노광광 (EL) 을 차단하지 않도록 투영 광학계 (PL) (광학 소자 (2)) 의 하측까지 침지시켜 형성해도 된다.

도 13 은, 기판 스테이지 (PST) 의 Z 스테이지 (52) 를 상방에서 본 평면도이다. 도 13 에 있어서, 평면에서 봤을 때 직사각형상의 Z 스테이지 (52) 의 서로 수직인 2 개의 가장자리부에 반사경 (55B) 이 배치되어 있다. 그리고, Z 스테이지 (52) 상의 대략 중앙부에 기판 (P) 이 유지되고, 그 기판 (P) 의 주위를 둘러싸듯이 기판 (P) 표면과 대략 동일한 높이의 평탄면 (257A) 을 갖는 고리형의 플레이트 (257) 가 Z 스테이지 (52) 와 일체로 형성되어 있다.

플레이트 (257) 의 평탄면 (257A) 의 2 개의 코너는 광폭으로 되어 있고, 그 일방의 광폭부에, 마스크 (M) 및 기판 (P) 을 소정 위치에 대하여 얼라인먼트할 때에 사용하는 기준 마크 (FM) 가 형성되어 있다. 기준 마크 (FM) 는, 마스크 (M) 의 상방에 형성된 마스크 얼라인먼트계 (90) (도 9 참조) 에 의해, 마스크 (M) 및 투영 광학계 (PL) 를 통하여 검출된다. 요컨대, 마스크 얼라인먼트계 (90) 는, 소위 TTM (스루·더·마스크) 방식의 얼라인먼트계를 구성하고 있다. 또한, 본 예의 얼라인먼트 센서 (ALG) 는, 예를 들어 일본 공개특허공보 평7-183186호 (대응 미국 특허 제5,684,569호) 에 개시되어 있는 바와 같은 FIA (Field Image Alignment) 계, 즉 피검 마크가 형성된 영역을 조명하는 조명계와, 피검 마크의 이미지를 형성하는 결상 광학계와, 그 이미지를 광전 변환시키는 촬상 소자를 구비한 오프·액시스 방식의 얼라인먼트 센서이다. 얼라인먼트 센서 (ALG) 로부터의 촬상 신호를 도 9 의 제어 장치 (CONT) 내의 화상 처리부에서 처리함으로써, 피검 마크 이미지의 소정의 지표 마크에 대한 위치 어긋남량, 나아가서는 그 피검 마크의 X 좌표, Y 좌표를 구할 수 있고, 그 좌표에 기초하여 기판 (P) 의 얼라인먼트를 실시할 수 있다.

또한, 본 예의 그 화상 처리부에는, 얼라인먼트 센서 (ALG) 의 촬상 신호에 기초하여 기판 (P) 표면 (촬상된 영역) 의 막 (레지스트 등) 의 박리 유무를 검출하는 기능도 구비되어 있다. 또한, 본 예의 노광 장치 (EX') 의 얼라인먼트 센서 (ALG) 근방에는, 기판 (P) 에 도포된 레지스트 등의 막두께를 계측하기 위한 막두께 계측 장치 (261) 가 구비되고, 이 계측 결과도 제어 장치 (CONT) 에 공급되고 있다. 막두께 계측 장치 (261) 는, 일례로서 레이저 빔의 간섭 무늬 (동등한 두께 간섭 무늬 등) 상태에 기초하여 막두께를 계측한다. 또한, 막두께 계측 장치 (261) 로서, 반사광의 편광 상태 (타원 편광 등) 의 변화를 검출하는 엘립소미터를 사용할 수도 있다.

또한, 플레이트 (257) 의 평탄면 (257A) 중 타방의 광폭부에는, 광 센서 (258) 가 설치되어 있다. 광 센서 (258) 는, 투영 광학계 (PL) 를 통과한 노광광 (EL) 을 검출하는 것으로서, 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측에서의 노광광 (EL) 의 조사량 (조도) 을 검출하는 조도 센서, 또는 투영 영역 (AR1) 의 조도 분포 (조도 불균일) 를 검출하는 조도 불균일 센서에 의해 구성되어 있다.

도 9 에 있어서, 기판 (P) 상에는 복수의 쇼트 영역이 설정되어 있고, 제어 장치 (CONT) 는 기판 (P) 상에 설정된 복수의 쇼트 영역을 순차적으로 노광한다. 본 예에 있어서, 제어 장치 (CONT) 는, 투영 광학계 (PL) 의 광축 (AX) (투영 영역 (AR1)) 이 기판 (P) 에 대하여 상대적으로 소정의 궤적을 따라 진행되도록, 레이저 간섭계 (56B) 의 출력을 모니터하면서 기판 스테이지 (PST) (XY 스테이지 (53)) 를 이동시켜, 복수의 쇼트 영역을 순차적으로 노광한다. 즉, 기판 (P) 의 주사 노광시에는, 투영 광학계 (PL) 종단부 바로 아래의 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, XY 스테이지 (53) 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 (210) 를 구동시켜, 기판 (P) 상에 대한 액체 공급 동작을 실시한다. 액체 공급 기구 (210) 의 제 1, 제 2 액체 공급부 (211, 212) 각각으로부터 송출된 액체 (1) 는, 공급관 (211A, 212A) 을 유통한 후, 노즐 부재 (230) 내부에 형성된 공급 유로 (282A, 282B) 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) 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, 적어도 노광광 (EL) 이 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측에 조사되고 있을 때, 즉 기판 (P) 의 노광 동작 중에, 액체 공급 기구 (210) 에 의한 기판 (P) 상에 대한 액체 (1) 의 공급을 실시한다. 노광 동작 중에 액체 공급 기구 (210) 에 의한 액체 (1) 의 공급을 계속함으로써 액침 영역 (AR2) 은 양호하게 형성된다. 한편, 제어 장치 (CONT) 는, 적어도 노광광 (EL) 이 투영 광 학계 (PL) 의 이미지면측에 조사되고 있을 때, 즉 기판 (P) 의 노광 동작 중에, 액체 회수 기구 (220) 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 (220) 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 (210) 는, 공급구 (213, 214) 로부터 투영 영역 (AR1) 의 양측에서 기판 (P) 상에 대한 액체 (1) 의 공급을 동시에 실시한다. 이로써, 공급구 (213, 214) 로부터 기판 (P) 상에 공급된 액체 (1) 는, 투영 광학계 (PL) 종단부의 광학 소자 (2) 의 하단면과 기판 (P) 사이, 및 노즐 부재 (230) (제 1 부재 (231)) 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 (210) 의 제 1 및 제 2 액체 공급부 (211, 212) 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 노즐 부재 (230) 의 +X 측 하면에 형성되어 있는 트랩면 (270) 에서 포착되기 때문에, 기판 (P) 의 주위 등으로 유출되거 나 비산되거나 하는 문제를 억제할 수 있다.

또한, 주사 노광 중, 액체 회수 기구 (220) 에 의한 액체 (1) 의 회수 동작을 실시하지 않고, 노광 완료 후, 회수관 (222) 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 (220) 에 의해 기판 (P) 상의 액체 (1) 의 회수를 실시하도록 해도 된다.

제어 장치 (CONT) 는, 기판 (P) 의 노광 중, 액체 공급 기구 (210) 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.

상기와 같은 노광 공정에 있어서, 도 9 의 기판 (P) 과 액침 영역 (AR2) 의 액체 (1) 가 접촉하면, 기판 (P) 의 기재 (예를 들어 실리콘 기판) 및/또는 이것에 도포된 재료의 일부 성분이 액체 (1) 중에 용출되는 경우가 있다. 전술한 바와 같이, 예를 들어, 기판 (P) 의 감광 재료로서 화학 증폭형 레지스트가 사용되고 있는 경우, 그 화학 증폭형 레지스트는, 베이스 수지, 베이스 수지 중에 함유되는 광산발생제 (PAG), 및 퀀쳐라고 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 자체와 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 진애나 불순물 등의 미소한 이물질을 함유하고 있을 가능성도 있다. 따라서, 액체 회수 기구 (220) 에 의해 회수되는 액체 (1) 는, 다양한 불순물 등의 이물질을 함유하고 있을 가능성이 있다. 그래서, 액체 회수 기구 (220) 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 (210) 로 되돌려도 된다.

또한, 액침 영역 (AR2) 의 액체 (1) 에 혼입된 그러한 파티클 등의 미소한 이물질은, 기판 스테이지 (PST) 의 상면에 부착되어 잔류할 우려가 있다. 이와 같이 잔류한 이물질, 및 액체 (1) 중에 용출된 파티클 등의 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.

그와 같이 기판 (P) 으로부터 액체 (1) 중에 용출되는 이물질의 양은, 그 기판 (P) 및 그 위의 재료의 종류에 따라 변화한다. 그래서, 본 예에서는, 기판 (P) 의 막 (레지스트막 및/또는 탑코트막) 이 액침법에 의한 노광에 적합한지의 여 부를 도 15 의 판정 시퀀스에 따라 판정한다. 먼저 도 15 의 단계 2101 에 있어서, 도시하지 않은 코터·디벨로퍼에 있어서, 노광 대상인 기판의 기재 상에 레지스트가 도포된다. 다음의 단계 2102 에 있어서, 그 레지스트층 상에 탑코트가 도포된다.

다음의 단계 2103 에 있어서, 그 레지스트의 막 및 탑코트의 막을 갖는 기판 (P) 을 도 9 의 노광 장치 (EX') 의 기판 스테이지 (PST) 상에 로딩한 후, 노광광 (EL) 을 조사하지 않고, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 기판 (P) 의 둘레 가장자리부와 투영 광학계 (PL) 사이에 액체 공급 기구 (210) 로부터 액체 (1) 를 공급하여 액침 영역 (AR2) 을 형성하고, 액침 영역 (AR2) 에 대하여 기판 스테이지 (PST) 를 통하여 기판 (P) 을 X 방향 또는 Y 방향으로 이동시킨다. 즉, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 기판 (P) 의 에지부를 포함하는 -Y 방향의 둘레 가장자리부 (260A) 를 액침 영역 (AR2) 에서 궤적 (259A) 을 따라 상대적으로 주사한다. 계속해서, 도 13 의 궤적 (259B) 을 따라 액침 영역 (AR2) 에 대하여 기판 (P) 을 상대적으로 주사함으로써, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 기판 (P) 의 -X 방향, +Y 방향 및 +X 방향의 둘레 가장자리부 (260B, 260C, 260D) 도 액침 영역 (AR2) 에서 주사한다.

이 때에, 도 9 에 있어서, 액체 공급 기구 (210) 로부터 액침 영역 (AR2) 에 공급하는 액체 (1) 의 단위 시간당의 공급량과 대략 동일한 단위 시간당의 회수량으로, 액체 회수 기구 (220) 의 액체 회수부 (221) 에 의해 액침 영역 (AR2) 의 액체 (1) 를 회수한다. 이 회수시에는, 파티클 카운터 (226) 에 있어서 소정의 샘플링 레이트로, 회수된 액체 중의 파티클 수를 계수하고, 계수 결과를 제어 장치 (CONT) 에 공급한다.

다음의 단계 2104 에 있어서, 제어 장치 (CONT) 는, 파티클 카운터 (226) 로부터 공급된 파티클 수가 소정의 허용 범위 내인지의 여부를 판정하여, 허용 범위 내인 경우에는 단계 2105 로 이행하고, 기판 (P) 의 액침 영역 (AR2) 에서 주사된 도 14 에 나타내는 둘레 가장자리부 (260A ∼ 260D) 의 상태를 얼라인먼트 센서 (ALG) 로 액체 (1) 를 통하지 않고 촬상한다. 다음의 단계 2106 에 있어서, 제어 장치 (CONT) 는, 얼라인먼트 센서 (ALG) 로 촬상한 화상에 기초하여, 기판 (P) 의 둘레 가장자리부 (260A ∼ 260D) 영역, 특히 에지부 (Pe) 또는 이 근방의 영역에 있어서, 레지스트막 및 탑코트막의 상태가 정상인지의 여부를 판정한다. 보다 구체적으로는, 제어 장치 (CONT) 는, 레지스트막 및 탑코트막의 적어도 일부의 박리량이 허용 범위 내인지의 여부를 판정한다. 그리고, 그 막의 박리량이 허용 범위 내인 경우에는 단계 2107 로 이행하고, 액침법을 사용하여 기판 (P) 에 대한 마스크 (M) 를 통한 노광을 실시한다.

한편, 단계 2104 에서 회수한 액체의 파티클 수가 허용 범위를 초과한 경우, 및/또는 단계 2106 에서 재료의 박리량이 허용 범위를 초과한 경우에는, 제어 장치 (CONT) 는, 기판 (P) 의 레지스트막 및/또는 탑코트막이 액침법에 의한 노광에는 적합하지 않다고 판정하고, 단계 2108 로 이행하여 기판 (P) 에 대한 노광을 중지하고, 필요에 따라, 그 레지스트막 및/또는 탑코트막이 액침법에 의한 노광에 적합하지 않은 것의 요인 해석을 실시한다.

이와 같이 본 예에 의하면, 단계 2101, 2103, 2105, 2106 을 실행하고 있기 때문에, 실제로 기판 (P) 에 대한 노광을 실시하지 않고, 기판 (P) 의 막이 액침법에 의한 노광에 적합한지의 여부를 판정할 수 있다. 그 때문에, 디바이스 제조의 스루풋이 향상된다. 또한, 본 예에서는, 단계 2106 에서 막의 이상 (여기서는 막의 박리량이 허용 범위를 초과하는 것) 이 있을 때에 그 기판 (P) 의 노광을 중지하는 공정 (단계 2108) 을 갖기 때문에, 그 후의 노광 공정이 소용없게 되는 경우가 없다.

또한, 본 예에서는, 기판 (P) 의 레지스트 상에 탑코트막을 도포하는 공정 (단계 2102) 을 갖기 때문에, 그 탑코트가 액침법에 의한 노광에 적합한지의 여부도 판정할 수 있다. 또한, 레지스트막 상에 탑코트막이 필요없는 경우에는, 단계 2102 는 생략해도 된다. 또한, 단계 2102 에서 레지스트 보호용 탑코트와 함께, 또는 그 대신에 반사 방지용 탑코트를 도포해도 된다.

또한, 단계 2103 에 있어서 액침 영역 (AR2) 에서 주사되는 기판 (P) 상의 영역은, 기판 (P) 에지부의 적어도 일부를 포함하고 있다. 그 에지부에서는 특히 레지스트 등의 막의 박리가 발생하기 쉽기 때문에, 그 레지스트 등의 막 재료가 액침법에 의한 노광으로 박리되는지의 여부를 확실하게 판정할 수 있다. 또한, 본 예에서는, 단계 2101, 2103, 2104 를 실행하여, 회수한 액체 중의 파티클 수를 계수하고 있기 때문에, 실제로 기판 (P) 에 대한 노광을 실시하지 않고, 기판 (P) 의 레지스트 등의 막 재료가 액침법에 의한 노광에 적합한지의 여부를, 즉 그 레지스트 등의 막 재료의 액체 중에 대한 용출량이 허용 범위 내인지의 여부를 판정할 수 있다.

본 실시형태에 있어서는, 액체 회수 기구 (220) 의 회수구 (223) 로부터 회수된 액체 (1) 의 이상을 검출하기 위해, 액체 (1) 에 함유되어 있는 파티클의 수를 계측하고 있는데, 그 대신에 또는 그것과 함께, 예를 들어, 회수된 액체 (1) 의 비저항, 금속 이온, 전체 유기체 탄소 (TOC : total organic carbon), 버블 수, 생균 수, 용존 산소 (DO : dissolved oxygen) 농도 또는 용존 질소 (DN : dissolved nitrogen) 농도 등을 계측하도록 해도 된다.

또한, 도 15 의 판정 시퀀스 중의 단계 2105 에 있어서, 얼라인먼트 센서 (ALG) 로 기판 (P) 의 막 상태를 검사하는 대신에, 기판 (P) 을 도 9 의 기판 스테이지 (PST) 상에 로딩한 후, 도 13 의 막두께 계측 장치 (261) 의 하방에서 기판 (P) 을 X 방향, Y 방향으로 이동시킴으로써, 액체를 공급하지 않은 드라이 상태에서 기판 (P) 의 최상층 막의 두께 분포 (막두께의 편차) 를 계측해도 된다. 그리고, 그 막두께 분포가 허용 범위 내인지의 여부, 즉 그 막의 도포 불균일이 허용 범위 내인지의 여부를 판정해도 된다. 이로써, 그 막의 상태 (여기서는 두께의 균일성) 가 액침법에 의한 노광에 적합한지의 여부를 실제로 노광을 실시하지 않고 용이하게 판정할 수 있다.

이 판정 결과, 그 막두께의 편차가 허용 범위를 초과하고, 액침법에 의한 노광시에 박리가 발생하기 쉽거나, 또는 기포가 부착 (잔류) 되기 쉽다고 생각되는 경우에는, 기판 (P) 의 노광을 중지한다. 이 경우, 그 막을 박리하여 다시 코터·디벨로퍼에 있어서 기재 상에 레지스트 등을 재도포해도 된다. 그리고, 레 지스트 등의 막두께의 편차가 허용 범위 내로 되고 나서 노광을 실시함으로써, 액침법에 의한 노광 공정이 소용없게 되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 얼라인먼트 센서 (ALG) 에 의한 기판 (P) 의 막상태의 검사와 막두께 계측 장치 (261) 에 의한 막상태의 검사의 양방을 실시하도록 해도 된다. 기판 (P) 의 막상태를 검출하는 얼라인먼트 센서 (ALG) 는 화상 처리 방식에 한정되는 것은 아니다. 또한, 얼라인먼트 센서 (ALG) 와 막두께 계측 장치 (261) 중 어느 일방만으로 기판 (P) 의 막상태를 검사하면 되는 경우에는, 얼라인먼트 센서 (ALG) 와 막두께 계측 장치 (261) 중에서 검사에 사용하지 않는 것을 노광 장치 (EX') 에 설치하지 않아도 된다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 기판 (P) 의 노광을 하기 전에, 기판 (P) 의 막 (레지스트막 및/또는 탑코트막) 이 액침 노광에 적합한지의 여부를 판정하고, 액침 노광에 적합하다고 판정된 경우 (단계 2106 에서 「긍정」의 경우) 에는, 기판 (P) 의 액침 노광을 실행하고 있다. 그러나, 기판 (P) 의 막 상태 또는 막 재료가 액침 노광에 적합한지의 여부를 판정하는 것뿐이면, 상기 서술한 시퀀스 중 단계 2106 의 후에, 기판 (P) 의 노광을 실시하지 않고 기판 (P) 의 회수를 실시하도록 해도 된다. 또한, 기판 (P) 의 막 재료로서 복수 종류의 재료가 존재하는 경우에는, 각각의 재료마다 상기 서술한 단계 2103 ∼ 2106 을 실행하여, 최적인 재료를 선택하는 스크리닝 처리를 실행해도 된다. 또한, 본 실시형태에서는, 기판 (P) 대신에 제 1 실시형태에서 설명한 더미 기판을 기판 스테이지 (PST) 에 배치하고, 예를 들어 더미 기판 상에 형성되는 액침 영역 (AR2) 으로부터 회수되는 액체 중의 파티클 수를 파티클 카운터로 계측함으로써, 노즐 부재 (230) 의 이상에 관한 정보 (이물질의 유무 등) 를 취득해도 된다.

또한, 제 1 및 제 2 실시형태에서는 간섭계 시스템 (51, 56, 56A ∼ 56C) 을 사용하여 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 사용하거나, 또는 그 양방을 사용하여 스테이지의 위치 제어를 실시하도록 해도 된다.

또한, 제 1 및 제 2 실시형태에서는 기판 홀더 (PH) 를 기판 스테이지 (PST) 와 일체로 형성해도 좋고, 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, 제 1 실시형태에 따른 본 발명을, 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. 제 2 실시형태에 따른 본 발명을, 각종 계측기류를 구비한 계측 스테이지를 구비한 노광 장치에도 적용할 수 있다. 또한, 각종 계측기류는 그 일부만이 계측 스테이지 (MST) 또는 기판 스테이지 (PST) 에 탑재되고, 나머지는 외부 또는 다른 부재에 설 치하도록 해도 된다. 또한, 제 2 실시형태에 나타낸 파티클 카운터 (226) 를 제 1 실시형태의 노광 장치 (EX) 에 도입하고, 제 2 실시형태에서 설명한 처리를 실시해도 된다.

또한, 제 1 및 제 2 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 16 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 (205) (다이싱 공정, 본딩 공정, 패키지 공정 등의 가공 프로세스를 포함한다), 그리고 검사 단계 (206) 등을 거쳐 제조되고, 출하된다.

또한, 상기 각 실시형태의 기판 (P) 으로는, 반도체 디바이스 제조용의 반도체 웨이퍼뿐만 아니라, 디스플레이 디바이스용의 유리 기판이나 박막 자기 헤드용의 세라믹 웨이퍼, 또는 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 제6,778,257호 명세서에 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 불리고, 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 패턴화한 다. DMD 를 사용함으로써, 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.

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, 본 발명의 노광 장치, 그리고 메인터넌스 방법 및 노광 방법이 적용되 는 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 방식에 따라 생략할 수도 있다.

또한, 본 발명은, 예를 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 공간 (액침 공간) 을 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 노광 장치 및 부속 설비의 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 실시형태에서는, 액침법에서 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 하나를 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 산화물 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 것임이 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 소 자의 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 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 예시한 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 발명에 의하면, 액침법으로 노광을 실시하는 노광 장치의 접액부의 적어도 일부에 이상이 있는지의 여부를 효율적으로 판정할 수 있기 때문에, 그 이상이 있는 경우에는, 예를 들어 노광을 중지하고 세정 등을 실시함으로써, 그 후의 노광시에 액침 영역의 액체 중의 이물질의 양이 감소하여, 디바이스를 고정밀도로 제조 할 수 있다. 본 발명에 의하면, 실제로 노광을 실시하지 않고, 노광 대상인 기판의 상태 또는 그 기판의 막 상태가 액침법에 의한 노광에 적합한지의 여부를 용이하게 판정할 수 있기 때문에, 디바이스 제조의 스루풋이 향상된다. 그러므로, 본 발명은, 자국의 반도체 산업을 포함하는 정밀 기기 산업의 발전에 현저하게 공헌할 수 있다.

Claims

광학 부재 및 액체를 통하여 노광광으로 기판을 노광하는 노광 방법으로서,

소정 동작에 있어서 상기 액체에 접하는 접액부의 적어도 일부의 피검부 상태를 광학적으로 관찰하여 얻어지는 제 1 관찰 정보를 기억하는 제 1 공정과 ;

상기 소정 동작 후에 상기 피검부의 상태를 광학적으로 관찰하여 제 2 관찰 정보를 얻는 제 2 공정과 ;

상기 제 1 관찰 정보와 상기 제 2 관찰 정보를 비교하여, 상기 피검부의 이상 유무를 판정하는 제 3 공정을 갖는, 노광 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 광학 부재와 상기 기판 사이를 액체로 채워 액침 공간을 형성하고, 상기 노광광으로 상기 광학 부재와 상기 액체를 통하여 상기 기판을 노광하는, 노광 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 제 3 공정에서 이상이 있을 때에 노광 동작을 중지하는 제 4 공정을 갖는, 노광 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 3 공정에서 판정되는 이상 유무는, 상기 피검부에 있어서의 이물질 유무인, 노광 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 피검부의 상태를 광학적으로 관찰하기 위해, 상기 기판 상의 위치 맞춤용 마크의 위치 검출을 실시하기 위한 화상 처리 방식의 얼라인먼트 센서를 사용하는, 노광 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 제 2 공정은, 상기 얼라인먼트 센서를 사용하여 상기 기판 상의 위치 맞춤용 마크의 위치 검출을 실시할 때에 실행되는, 노광 방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 피검부의 상태를 광학적으로 관찰하기 위해, 상기 광학 부재에 대향하여 배치되는 스테이지에 설치된 촬상 장치를 사용하는, 노광 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 접액부는, 적어도 상기 기판의 노광 중에 상기 액체와 접촉하는, 노광 방법.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 접액부는, 상기 광학 부재와 상기 기판 사이를 상기 액체로 채워 액침 공간을 형성하는 액침 공간 형성 부재의 적어도 일부를 포함하는, 노광 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 피검부는, 상기 액침 공간 형성 부재의 상기 액체의 공급구 및 회수구 중 적어도 일방을 포함하는, 노광 방법.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 접액부는, 상기 광학 부재에 대향하여 배치되는 가동 (可動) 부재의 적어도 일부를 포함하는, 노광 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 피검부는, 상기 가동 부재의 평탄면 및/또는 계측부를 포함하는, 노광 방법.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 2 공정은, 상기 기판의 노광 동작 후에 실행되는, 노광 방법.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 3 공정에서 이상이 있을 때에, 상기 접액부를 세정하는 공정을 포함하는, 노광 방법.
광학 부재 및 액체를 통하여 노광광으로 기판을 노광하는 노광 방법으로서,

소정 동작에 있어서 상기 액체에 접한 접액부의 상태에 관한 정보를 검출하는 것 ;

상기 검출 정보와, 상기 소정 동작 전의 상기 접액부 상태에 관한 기준 정보에 기초하여, 상기 접액부의 이상에 관한 정보를 검출하는 것을 포함하는, 노광 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 접액부는, 상기 광학 부재와 상기 기판 사이를 상기 액체로 채워 액침 공간을 형성하는 액침 공간 형성 부재와, 상기 광학 부재에 대향하여 배치되는 가동 부재와, 상기 광학 부재 중 적어도 하나를 포함하는, 노광 방법.
제 16 항에 있어서,

상기 기판 상의 마크를 검출하는 마크 검출계에 의해 상기 가동 부재의 상태에 관한 정보를 검출하는, 노광 방법.
제 17 항에 있어서,

상기 검출 정보는, 상기 가동 부재의 평탄면 및/또는 계측부에 관한 정보를 포함하는, 노광 방법.
제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,

상기 가동 부재는, 상기 기판을 유지하는 제 1 스테이지와, 상기 제 1 스테이지와는 독립적으로 이동할 수 있는 제 2 스테이지 중 적어도 일방을 포함하는, 노광 방법.
제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 액침 공간 형성 부재 및/또는 상기 광학 부재와 대향하여 배치되는 검출기에 의해 그 상태에 관한 정보를 검출하는, 노광 방법.
제 15 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이상에 관한 정보에 따라 노광 동작의 중지 또는 계속을 판단하는, 노광 방법.
제 15 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이상에 관한 정보에 따라 상기 접액부의 메인터넌스 여부를 판단하는, 노광 방법.
제 22 항에 있어서,

상기 메인터넌스는, 상기 접액부의 세정 및/또는 교환을 포함하는, 노광 방법.
제 15 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기준 정보는, 적어도 상기 소정 동작 전에 검출되는, 노광 방법.
제 15 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기준 정보는, 적어도 상기 액체와의 접촉 전의 상기 접액부 상태에 관한 정보를 포함하는, 노광 방법.
제 15 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 소정 동작은 적어도 상기 기판의 노광 동작을 포함하는, 노광 방법.
광학 부재 및 액체를 통하여 노광광으로 기판을 노광하는 노광 장치로서,

상기 액체에 접하는 접액부의 적어도 일부의 피검부 상태를 광학적으로 관찰하는 광학 장치와 ;

상기 광학 장치에 의한 관찰 정보를 기억하는 기억 장치와 ;

상기 피검부의 상기 광학 장치에 의한 복수 회의 관찰 정보를 비교하여, 상기 피검부의 이상 유무를 판정하는 제어 장치를 구비하는, 노광 장치.
제 27 항에 있어서,

상기 광학 부재와 상기 기판 사이를 액체로 채워 액침 공간을 형성하고, 상기 노광광으로 상기 광학 부재와 상기 액체를 통하여 상기 기판이 노광되는, 노광 장치.
제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,

상기 제어 장치는, 상기 피검부의 이상이 있을 때에 노광 동작을 중지하는, 노광 장치.
제 27 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 광학 장치는, 상기 기판 상의 위치 맞춤용 마크의 위치 검출을 실시하기 위한 화상 처리 방식의 얼라인먼트 센서를 포함하는, 노광 장치.
제 27 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,

또한, 상기 광학 부재와 대향하여 배치되는 스테이지를 구비하고, 상기 광학 장치는, 상기 스테이지에 설치된 촬상 장치를 포함하는, 노광 장치.
제 27 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 광학 장치는, 상기 노광광이 상기 피검부에 조사되었을 때에 발생하는 형광을 검출하는 형광 현미경을 포함하는, 노광 장치.
제 27 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 광학 장치는 분광계를 포함하는, 노광 장치.
제 27 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 접액부는, 적어도 상기 기판의 노광 중에 상기 액체와 접촉하는, 노광 장치.
제 27 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 접액부는, 상기 광학 부재와 상기 기판 사이를 상기 액체로 채워 액침 공간을 형성하는 액침 공간 형성 부재의 적어도 일부를 포함하는, 노광 장치.
제 35 항에 있어서,

상기 피검부는, 상기 액침 공간 형성 부재의 상기 액체의 공급구 및 회수구 중 적어도 일방을 포함하는, 노광 장치.
제 27 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 접액부는, 상기 광학 부재와 대향하여 배치되는 계측 부재의 적어도 일부를 포함하는, 노광 장치.
제 37 항에 있어서,

또한, 상기 계측 부재가 형성된 스테이지를 구비하는, 노광 장치.
제 27 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 피검부를 세정하는 세정 부재를 구비하는, 노광 장치.
광학 부재 및 액체를 통하여 노광광으로 기판을 노광하는 노광 장치로서,

소정 동작에 있어서 상기 액체에 접한 접액부의 상태에 관한 정보를 검출하는 광학 장치와 ;

상기 검출 정보와, 상기 소정 동작 전의 상기 접액부 상태에 관한 기준 정보에 기초하여, 상기 접액부의 이상에 관한 정보를 검출하는 제어 장치를 구비하는, 노광 장치.
제 40 항에 있어서,

상기 광학 부재에 대향하여 배치되는 가동 부재를 구비하고, 상기 접액부는, 상기 가동 부재와 상기 광학 부재 중 적어도 하나를 포함하는, 노광 장치.
제 41 항에 있어서,

상기 광학 장치는, 상기 기판 상의 마크를 검출하는 마크 검출계를 포함하 고, 상기 마크 검출계에 의해 상기 가동 부재의 상태에 관한 정보를 검출하는, 노광 장치.
제 41 항 또는 제 42 항에 있어서,

상기 광학 장치는, 상기 가동 부재의 평탄면 및/또는 계측부에 관한 정보를 검출하는, 노광 장치.
제 41 항 내지 제 43 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 가동 부재는, 상기 기판을 유지하는 제 1 스테이지와, 상기 제 1 스테이지와는 독립적으로 이동할 수 있는 제 2 스테이지 중 적어도 일방을 포함하는, 노광 장치.
제 40 항 내지 제 44 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 광학 부재와 상기 기판 사이를 상기 액체로 채워 액침 공간을 형성하는 액침 공간 형성 부재를 구비하고, 상기 접액부는, 상기 액침 공간 형성 부재를 포함하는, 노광 장치.
제 45 항에 있어서,

상기 광학 장치는, 상기 액침 공간 형성 부재 및/또는 상기 광학 부재와 대향하여 배치되는 검출기를 포함하는, 노광 장치.
제 40 항 내지 제 46 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 광학 장치는, 촬상 장치, 형광 현미경 및 분광계 중 적어도 하나를 포함하는, 노광 장치.
제 40 항 내지 제 47 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제어 장치는, 상기 이상에 관한 정보에 따라 노광 동작의 중지 또는 계속을 판단하는, 노광 장치.
제 40 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 접액부의 메인터넌스에 사용하는 메인터넌스 부재를 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 이상에 관한 정보에 따라 상기 메인터넌스 여부를 판단하는, 노광 장치.
제 49 항에 있어서,

상기 메인터넌스 부재는, 상기 접액부를 세정하는 세정 부재를 포함하는, 노광 장치.
제 40 항 내지 제 50 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기준 정보는, 적어도 상기 소정 동작 전에 검출되는, 노광 장치.
제 40 항 내지 제 51 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기준 정보는, 적어도 상기 액체와의 접촉 전의 상기 접액부 상태에 관한 정보를 포함하는, 노광 장치.
광학 부재 및 액체를 통하여 노광광으로 기판을 노광하는 노광 장치의 메인터넌스 방법으로서,

소정 동작에 있어서 상기 액체에 접한 접액부의 상태에 관한 정보를 검출하는 것 ;

상기 검출 정보와, 상기 소정 동작 전의 상기 접액부 상태에 관한 기준 정보에 기초하여, 상기 접액부의 이상에 관한 정보를 검출하는 것을 포함하는, 메인터넌스 방법.
제 53 항에 있어서,

상기 접액부는, 상기 광학 부재와 상기 기판 사이를 상기 액체로 채워 액침 공간을 형성하는 액침 공간 형성 부재와, 상기 광학 부재에 대향하여 배치되는 가동 부재와, 상기 광학 부재 중 적어도 하나를 포함하는, 메인터넌스 방법.
제 54 항에 있어서,

상기 검출 정보는, 상기 가동 부재의 평탄면 및/또는 계측부에 관한 정보를 포함하는, 메인터넌스 방법.
제 54 항 또는 제 55 항에 있어서,

상기 검출 정보는, 상기 액침 공간 형성 부재의 액체 회수부에 관한 정보를 포함하는, 메인터넌스 방법.
제 53 항 내지 제 56 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이상에 관한 정보에 따라 상기 접액부의 메인터넌스 여부를 판단하는, 메인터넌스 방법.
제 57 항에 있어서,

상기 메인터넌스는, 상기 접액부의 세정 및/또는 교환을 포함하는, 메인터넌스 방법.
노광광으로 액체를 통하여 기판을 노광하는 노광 방법으로서,

상기 기판 상의 일부의 영역에만 상기 액체를 공급하는 제 1 공정과 ;

상기 제 1 공정에서 공급된 상기 액체의 적어도 일부를 회수하고, 그 회수된 액체의 상태를 검사하는 제 2 공정과 ;

상기 기판의 막 상태를 검사하는 제 3 공정과 ;

상기 제 2 공정과 상기 제 3 공정 중 적어도 일방의 검사 결과에 기초하여 상기 기판의 이상 유무를 판정하는 제 4 공정을 포함하는, 노광 방법.
제 59 항에 있어서,

상기 노광광이 통과하는 광학 부재에 대향하여 상기 기판을 배치하고, 상기 광학 부재와 상기 기판 사이에 액체를 공급하고, 상기 노광광으로 상기 광학 부재와 상기 액체를 통하여 상기 기판을 노광하는, 노광 방법.
제 59 항 또는 제 60 항에 있어서,

상기 제 4 공정에서 이상이 있을 때에 상기 기판의 노광을 중지하는 제 5 공정을 갖는, 노광 방법.
제 59 항 내지 제 61 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기판의 막은, 감광 재료로 형성된 막을 포함하는, 노광 방법.
제 59 항 내지 제 62 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기판의 막은, 감광 재료 상에 도포된 탑코트를 포함하는, 노광 방법.
제 59 항 내지 제 63 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 3 공정에서, 상기 기판의 막의 박리 유무가 검사되는, 노광 방법.
제 59 항 내지 제 64 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 공정에서 상기 액체가 공급되는 상기 기판 상의 영역은, 상기 기판 에지부의 적어도 일부를 포함하는, 노광 방법.
제 59 항 내지 제 65 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 3 공정은, 상기 기판 상의 막 상태를 드라이 상태에서 검사하는 공정을 포함하는, 노광 방법.
제 66 항에 있어서,

상기 제 3 공정은, 상기 기판의 막두께 불균일의 계측 공정을 포함하는, 노광 방법.
제 67 항에 있어서,

상기 제 3 공정에서 계측된 막두께 불균일이 허용 범위를 초과하였을 때에, 상기 기판의 막을 박리하는 제 6 공정을 갖는, 노광 방법.
제 59 항 내지 제 68 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 4 공정에서 이상이 없을 때에 상기 액체를 통한 기판의 노광을 개시하는, 노광 방법.
광학 부재 및 액체를 통하여 노광광으로 기판을 노광하는 노광 방법으로서,

상기 광학 부재와 물체 사이를 액체로 채워 액침 공간을 형성함과 함께, 상기 액침 공간의 액체를 회수하는 것 ;

상기 회수된 액체에 관한 정보를 검출하는 것 ;

상기 검출 정보에 기초하여 상기 액체와 접하는 접액부의 이상에 관한 정보를 검출하는 것을 포함하는, 노광 방법.
제 70 항에 있어서,

상기 물체는 상기 기판을 포함하는, 노광 방법.
제 70 항 또는 제 71 항에 있어서,

상기 회수된 액체 중의 이물질에 관한 정보가 검출되는, 노광 방법.
제 70 항 내지 제 72 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이상에 관한 정보에 따라 노광 동작의 중지 또는 계속을 판단하는, 노광 방법.
제 1 항 내지 제 26 항, 및 제 59 항 내지 제 73 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 방법을 이용하여 기판을 노광하는 것과 ;

노광된 기판을 현상하는 것과 ;

현상된 기판을 가공하는 것을 포함하는, 디바이스 제조 방법.
노광광으로 액체를 통하여 기판을 노광하는 노광 장치로서,

상기 기판 상의 일부의 영역에만 상기 액체를 공급하는 액체 공급계와 ;

상기 액체 공급계에 의해 공급된 상기 액체를 회수하고, 그 회수된 액체의 상태를 검출하는 제 1 검출기와 ;

상기 기판의 막 상태를 검출하는 제 2 검출기와 ;

상기 제 1 검출기 및 제 2 검출기 중 적어도 일방의 검출 결과에 기초하여 상기 기판의 이상 유무를 판정하는 제어 장치를 구비하는, 노광 장치.
제 75 항에 있어서,

상기 제 1 검출기가, 파티클 카운터를 포함하는, 노광 장치.
제 75 항 또는 제 76 항에 있어서,

상기 제 2 검출기가, 얼라인먼트 센서를 포함하는, 노광 장치.
제 75 항 내지 제 77 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 검출기 및 제 2 검출기의 양방의 검출 결과로부터 이상이 없는 경우에, 상기 제어 장치는 액침 노광을 개시하는, 노광 장치.
제 75 항 내지 제 78 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제어 장치는, 상기 제 1 검출기 및 제 2 검출기의 양방의 검출 결과에 기초하여 상기 기판의 이상 유무를 판정하는, 노광 장치.
제 75 항 내지 제 79 항 중 어느 한 항에 있어서,

또한, 상기 기판을 유지하는 스테이지를 구비하고, 상기 스테이지를 이동시키면서 상기 제 2 검출기에서 상기 기판의 둘레 가장자리부에서의 막 상태를 검출하는, 노광 장치.
광학 부재 및 액체를 통하여 노광광으로 기판을 노광하는 노광 장치로서,

상기 광학 부재와 물체 사이를 액체로 채워 액침 공간을 형성함과 함께, 상기 액침 공간의 액체를 회수하는 액침 기구와 ;

상기 회수된 액체에 관한 정보를 검출하는 검출 장치와 ;

상기 검출 정보에 기초하여 상기 액체와 접하는 접액부의 이상에 관한 정보를 검출하는 제어 장치를 구비하는, 노광 장치.
제 81 항에 있어서,

상기 물체는 상기 기판을 포함하는, 노광 장치.
제 81 항 또는 제 82 항에 있어서,

상기 검출 장치는, 상기 회수된 액체 중의 이물질에 관한 정보를 검출하는, 노광 장치.
제 83 항에 있어서,

상기 검출 장치는 파티클 카운터를 포함하는, 노광 장치.
제 81 항 내지 제 84 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제어 장치는, 상기 이상에 관한 정보에 따라 노광 동작의 중지 또는 계속을 판단하는, 노광 장치.
제 27 항 내지 제 52 항, 및 제 75 항 내지 제 85 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 사용하여 기판을 노광하는 것과 ;

노광된 기판을 현상하는 것과 ;

현상된 기판을 가공하는 것을 포함하는, 디바이스 제조 방법.
광학 부재 및 액체를 통하여 노광광으로 기판을 노광하는 노광 방법으로서,

소정 동작에 있어서 상기 액체에 접한 접액부의 상태에 관한 정보를 검출하는 것 ;

상기 검출 정보에 기초하여 상기 접액부의 이상에 관한 정보를 검출하는 것을 포함하는, 노광 방법.
제 87 항에 있어서,

상기 검출 정보는, 상기 접액부를 형광 현미경으로 검출하여 얻어지는 정보를 포함하는, 노광 방법.
광학 부재 및 액체를 통하여 노광광으로 기판을 노광하는 노광 장치로서,

소정 동작에 있어서 상기 액체에 접한 접액부의 상태에 관한 정보를 검출하는 광학 장치와 ;

상기 검출 정보에 기초하여 상기 접액부의 이상에 관한 정보를 검출하는 제어 장치를 구비하는, 노광 장치.
제 89 항에 있어서,

상기 광학 장치는, 형광 현미경을 포함하는, 노광 장치.