KR20110120942A - 투영노광장치 및 투영노광장치의 세정방법, 메인터넌스 방법 그리고 디바이스의 제조방법 - Google Patents

투영노광장치 및 투영노광장치의 세정방법, 메인터넌스 방법 그리고 디바이스의 제조방법 Download PDF

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Abstract

기판 (W) 의 표면과 투영광학계 (PL) 의 기판 (W) 측 광학소자 사이에 소정 액체 (7) 를 개재시켜 기판 (W) 을 노광하는 투영노광장치에 있어서, 액체 (7) 를 액체공급관 (21) 을 통하여 공급함과 함께 액체 (7) 를 액체회수관 (23) 을 통하여 회수하는 액체공급배출기구 (5, 6) 와, 액체의 유로를 형성하는 부재에 불순물이 부착되는 것을 방지하는 부착 방지기구 (210) 를 구비한다.

Description

투영노광장치 및 투영노광장치의 세정방법, 메인터넌스 방법 그리고 디바이스의 제조방법{PROJECTION EXPOSURE APPARATUS, CLEANING AND MAINTENANCE METHODS OF PROJECTION EXPOSURE APPARATUS, AND METHOD OF PRODUCING DEVICE}
본 발명은, 예를 들어 반도체소자, 촬상소자 (CCD 등), 액정표시소자 또는 박막자기헤드 등의 디바이스를 제조하기 위한 리소그래피 공정에서 마스크 패턴을 감광성 기판 상에 전사하기 위해 사용되는 투영노광장치, 및 액침형 투영노광장치의 세정방법, 메인터넌스 방법, 그리고 디바이스의 제조방법에 관한 것이다.
반도체소자 등을 제조할 때, 마스크로서의 레티클의 패턴 이미지를 투영광학계를 통하여 감광성 기판으로서의 레지스트가 도포된 웨이퍼 (또는 유리플레이트 등) 상의 각 쇼트영역에 전사하는 투영노광장치가 사용되고 있다. 종래에는 투영노광장치로서 스텝 앤드 리피트 방식의 축소투영형 노광장치 (스테퍼) 가 많이 이용되고 있었지만, 최근에는 레티클과 웨이퍼를 동기 주사하여 노광하는 스텝 앤드 스캔 방식의 투영노광장치도 주목받고 있다.
투영노광장치에 구비되어 있는 투영광학계의 해상도는, 사용하는 노광파장이 짧아질수록, 또한 투영광학계의 개구수가 커질수록 높아진다. 그 때문에, 집적회로의 미세화에 수반되어 투영노광장치에서 사용되는 노광파장은 해마다 단파장화되고 있고, 투영광학계의 개구수도 증대하고 있다. 그리고, 현재 주류인 노광파장은 KrF 엑시머 레이저인 248㎚ 이지만, 더욱 단파장의 ArF 엑시머 레이저인 193㎚ 도 실용화되어 있다.
또한, 노광할 때에는 해상도와 마찬가지로 초점심도 (DOF) 도 중요해진다. 해상도 (R) 및 초점심도 (δ) 는 각각 이하의 식으로 나타낸다.
R＝k1·λ/NA (1)
δ＝k2·λ/NA2 (2)
여기에서, λ 는 노광파장, NA 는 투영광학계의 개구수, k1, k2 는 프로세스계수이다. (1) 식, (2) 식에서, 해상도 (R) 를 높이기 위하여 노광파장 (λ) 을 짧게 하고 개구수 (NA) 를 크게 하면, 초점심도 (δ) 가 좁아지는 것을 알 수 있다. 종래부터 투영노광장치에서는, 오토포커스 방식으로 웨이퍼의 표면을 투영광학계의 이미지면에 맞추어 노광하고 있으나, 그러기 위해서는 초점심도 (δ) 는 어느 정도 넓은 것이 바람직하다. 그래서, 종래에도 위상 시프트 레티클법, 변형 조명법, 다층 레지스트법 등 실질적으로 초점심도를 넓히는 제안이 되어 있다.
상기한 바와 같이, 종래의 투영노광장치에는 노광광의 단파장화 및 투영광학계의 개구수 증대에 의해 초점심도가 좁아지고 있다. 그리고 반도체집적회로의 더 한층의 고집적화에 대응하기 위하여, 노광파장을 더 단파장화하는 것도 연구되고 있으며, 이대로는 초점심도가 지나치게 좁아져 노광동작시의 마진이 부족할 우려가 있다.
그래서, 실질적으로 노광파장을 짧게 하고 또한 초점심도를 넓히는 방법으로서 액침법이 제안되어 있다. 이 액침법을 사용한 액침형 투영노광장치에서는, 투영광학계의 하면과 웨이퍼 표면 사이를 물 또는 유기용매 등의 액체로 채워, 액체 중에서의 노광광의 파장이 공기 중의 1/n 배 (n 은 액체의 굴절률로 통상 1.2∼1.6 정도) 가 되는 것을 이용하여 해상도를 향상시킴과 함께 초점심도를 확대시키고 있다 (예를 들어 일본 공개특허공보 평10-303114호 및 국제공개 제99/49504호 팜플렛 참조).
액침형 투영노광장치에서는, 장기간 사용에 의해 액체 내에 용해되어 있는 불순물이 배관이나 액체와 접한 투영광학계의 선단부에 석출 퇴적하여, 액침형 노광장치로서의 성능열화를 초래할 가능성이 있다. 특히 자외파장에서 렌즈소재로서 사용 가능한 형석 (CaF2) 이나 불화바륨 (BaF2) 등은, 액체로서 순수나 수용액을 사용한 경우 그 용해도 때문에 침식되어 스케일 성분이라 불리는 칼슘이온이나 바륨이온의 액체중 농도가 상승하고, 그 결과 스케일의 석출퇴적에 의해 액침형 노광장치로서의 성능열화가 빨라질 가능성이 있었다.
또한, 액침형 투영노광장치에서 사용되는 액체에는, 칼슘, 마그네슘, 철, 니켈, 크롬 등의 금속염으로 이루어지는 미소한 고형물 (固形物) 이나 PTFE (폴리테트라플루오로에틸렌) 등의 수지로 이루어지는 미소한 고형물이 포함되어 있는 경우가 있다. 이들은 액체 자체에 함유되는 극미량의 불순물 성분이기도 하며, 또한 액체가 흐르는 유로를 구성하는 배관 등의 성분이기도 하다.
이들 금속염으로 이루어지는 성분이 장기간 동안 액체유로의 벽면 등에 퇴적 성장하여 극미소인 고형물이 되고, 더욱 성장이 진행되면 액체유로의 벽면에서 벗겨져나가 미소한 고형물로서 액체에 혼입된다. 비교적 안정적이라고 여겨지는 PTFE 에 대해서도 금속염으로 이루어지는 미소한 고형물이 충돌하여 스스로 새로운 미소한 고형물이 될 수 있다.
본 발명의 목적은, 액침법을 적용한 투영노광장치의 성능열화를 방지하는 것이다.
본 발명의 투영노광장치는, 노광빔으로 마스크를 조명하고, 투영광학계를 통하여 상기 마스크의 패턴을 기판 상에 전사하고, 상기 기판의 표면과 상기 투영광학계의 상기 기판측 광학소자 사이에 소정 액체를 개재시킨 투영노광장치로서, 상기 액체를 액체공급관을 통하여 공급함과 함께 상기 액체를 액체회수관을 통하여 회수하는 액체공급배출기구, 상기 액체공급관에 형성된 스케일부착 방지기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 투영노광장치에 의하면, 기판의 표면과 투영광학계의 기판측 광학소자 사이에 소정 액체를 공급하는 공급관에 형성되어 있는 스케일부착 방지기구에 의해 스케일의 부착을 방지할 수 있다. 따라서, 예를 들어 공급관의 내벽에 소정 액체 내에 용해되어 있는 불순물 등의 스케일이 퇴적함으로써 액체의 흐름이 나빠지는 것을 방지하여 안정적으로 액체를 공급할 수 있다.
또, 본 발명의 투영노광장치는 상기 액체회수관에 형성된 상기 스케일부착 방지기구를 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 투영노광장치에 의하면, 액체회수관에도 스케일부착 방지기구가 형성되어 있기 때문에 스케일의 부착에 의해 투영노광장치의 성능이 열화되는 것을 적확하게 방지할 수 있어, 투영노광장치의 성능을 안정화시킬 수 있다.
또한 본 발명의 투영노광장치는, 상기 스케일부착 방지기구가 상기 액체공급관 또는 상기 액체회수관의 외부에서 인가되는 외부자장에 기초하여 스케일의 부착을 방지하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 투영노광장치에 의하면, 외부에서 인가되는 외부자장, 예를 들어 액체공급관 또는 액체회수관의 외벽면에 형성된 자석에 의한 자력선을 소정 액체가 가로지르는 것에 의해 전자여기작용이 발생하고, 이 전자여기작용을 이용하여 스케일의 부착을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 투영노광장치는 상기 스케일부착 방지기구가 상기 액체공급관 또는 상기 액체회수관에 코일상으로 감긴 배선을 흐르는 전기신호에 기초하여 스케일의 부착을 방지하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 투영노광장치에 의하면, 코일상으로 감긴 배선에 전기신호, 즉 전류를 흘리는 것에 의해 생기는 자계에 의한 자력선을 소정 액체가 가로지르는 것에 의해 전자여기작용이 발생하여, 이 전자여기작용을 이용하여 스케일의 부착을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 투영노광장치는, 상기 노광빔이 ArF 레이저광인 것을 특징으로 한다. 본 발명의 투영노광장치에 의하면, ArF 레이저광을 사용함으로써 높은 해상도를 얻을 수 있어, 미세한 집적회로패턴을 적절히 노광할 수 있다.
또한 본 발명의 투영노광장치는, 상기 광학소자의 기재가 형석인 것을 특징으로 한다. 본 발명의 투영노광장치에 의하면, 광학소자의 기재로서 형석을 사용함으로써 단파장의 노광빔, 예를 들어 ArF 레이저광을 확실하게 투과시킬 수 있다.
본 발명의 투영노광장치는, 광학부품과 노광대상물의 간극을 액체로 채워 상기 노광대상물을 노광하는 액침형 투영노광장치로서, 상기 액체를 공급하기 위한 액체공급기구를 구비하고, 상기 액체의 유로 내의 부착물을 제거하는 세정수단을 갖는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 투영노광장치에 의하면, 장기적으로 계속 사용하고 있더라도 원하는 성능을 유지하는 것이 가능한 우수한 투영노광장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 투영노광장치는, 세정수단이 단위시간당 액체공급유량을 파악하는 공급유량 파악부와, 단위시간당 상기 액체공급유량을 변동시키기 위한 유량변동 제어부를 갖는다.
본 발명의 투영노광장치는 상기 액체를 채운 부분으로부터 상기 액체를 배출하기 위한 액체배출기구를 구비하고, 상기 세정수단은 단위시간당 액체배출유량을 파악하는 배출유량 파악부와, 단위시간당 액체배출유량을 변동시키기 위한 유량변동 제어부를 갖고, 그 유량변동 제어부는 단위시간당 상기 액체공급유량과 단위시간당 상기 액체배출유량을 연동하여 변동시키도록 상기 액체공급기구와 상기 액체배출기구를 제어한다.
본 발명의 투영노광장치는, 단위시간당 상기 액체공급유량이 그 액체공급유량의 시간평균치에 대하여 0.1% 이상의 진폭으로 변동한다.
본 발명의 투영노광장치는, 상기 세정수단이 상기 액체 중에 1㎖ 이하 체적의 기포를 1개 이상 혼입시킴으로써 상기 유로 내로부터 상기 부착물을 제거하는 기능을 구비한다.
본 발명의 투영노광장치는 세정수단을 노광이 정지하는 시간에 맞춰 작동시켜 상기 유로 내로부터 상기 부착물을 제거 가능하게 구성한다.
본 발명의 투영노광장치는 상기 광학부품을 합성불화칼슘 단결정으로 할 수 있다. 본 발명의 투영노광장치는 상기 광학부품의 최표면을 불화마그네슘에 의해 코팅할 수 있다. 본 발명의 투영노광장치는 상기 액체로서 순수 또는 염류가 용해되어 있는 수용액을 사용할 수 있다.
본 발명의 투영노광장치의 세정방법은, 광학부품과 노광대상물의 간극을 액체로 채워 상기 노광대상물을 노광하는 액침형 투영노광장치에서의 세정방법으로서, 상기 액체를 공급할 때, 상기 액체공급유량과 상기 액체배출유량을 변동시켜 상기 액체의 유로 내의 부착물을 제거하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 투영노광장치의 세정방법에 의하면, 장기간 계속 사용하고 있더라도 원하는 성능을 유지하는 것이 가능한 우수한 액침형 투영노광장치의 세정방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 투영노광장치의 세정방법은, 단위시간당 상기 액체공급량으로서, 그 액체공급유량의 시간평균치에 대하여 0.1% 이상의 진폭으로 변동시켜 상기 액체의 유로 내의 부착물을 제거할 수 있다.
본 발명의 투영노광장치의 세정방법은, 광학부품과 노광대상물의 간극을 액체로 채워 상기 노광대상물을 노광하는 액침형 투영노광장치에서의 세정방법으로서, 상기 액체를 공급할 때, 상기 액체 중에 1㎖ 이하의 체적의 기포를 1개 이상 혼입시켜 상기 액체의 유로 내를 세정하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 투영노광장치의 세정방법에 의하면, 원하는 성능을 유지하는 것이 가능한 우수한 액침형 투영노광장치의 세정방법을 제공할 수 있다.
또한 이 본 발명의 투영노광장치는, 제 1 물체와 제 2 물체 사이를 소정 액체로 채우고 그 액체를 통하여 노광광을 노광대상물에 조사하는 투영노광장치로서, 액체를 액체공급관을 통하여 공급함과 함께 액체를 액체회수관을 통하여 회수하는 액체공급배출기구와, 액체의 유로를 형성하는 부재에 불순물이 부착되는 것을 방지하는 부착 방지기구를 구비한 것이다.
본 발명의 투영노광장치에 의하면, 액체 중에 대한 불순물의 혼입이나 액체의 흐름이 나빠지는 것을 방지하여, 액침형 투영노광장치로서의 성능을 유지할 수 있다.
또한 본 발명의 투영노광장치는, 제 1 물체와 제 2 물체 사이를 액체로 채우고 그 액체를 통하여 노광광을 노광대상물에 조사하는 액침형 투영노광장치로서, 액체를 공급하기 위한 액체공급기구, 액체를 배출하기 위한 액체배출기구, 액체의 유로를 세정하는 세정기구를 갖는 것이다. 본 발명의 투영노광장치에 의하면, 액체중에 대한 불순물의 혼입이나 액체의 흐름이 나빠지는 것을 방지하여, 액침형 투영노광장치로서의 성능을 유지할 수 있다.
또한 본 발명의 투영노광장치의 메인터넌스 방법은, 제 1 부재와 제 2 부재의 간극을 액체로 채워 노광대상물을 노광하는 액침형 투영노광장치의 메인터넌스 방법으로서, 노광체 대상물의 노광을 실시하고 있지 않을 때, 액체의 유로를 세정하는 것이다.
본 발명의 메인터넌스 방법에 의하면, 노광체 대상물의 노광에 영향을 미치는 일없이 액체의 유로를 세정하여, 액체 중에 대한 불순물의 혼입이나 액체의 흐름이 나빠지는 것을 방지하여, 액침형 투영노광장치의 성능을 유지할 수 있다.
또한 본 발명의 디바이스 제조방법에 의하면, 상기 서술한 투영노광장치나 메인터넌스 방법을 이용하여 수율이 좋고 우수한 디바이스를 제조할 수 있다.
도 1 은 제 1 실시형태에서 사용되는 투영노광장치의 개략구성을 나타내는 도면이다.
도 2 는 제 1 실시형태에 관련된 투영광학계 (PL) 의 광학소자 (4) 의 선단부 (4A) 와 X 방향용 배출노즐 및 유입노즐의 위치관계를 나타내는 도면이다.
도 3 은 제 1 실시형태에 관련된 투영광학계 (PL) 의 광학소자 (4) 의 선단부 (4A) 와, Y 방향에서 액체의 공급 및 회수를 하는 배출노즐 및 유입노즐의 위치관계를 나타내는 도면이다.
도 4 는 제 1 실시형태에 관련된 광학소자 (4) 와 웨이퍼 (W) 사이에 대한 액체 (7) 의 공급 및 회수의 모습을 나타내는 요부 확대도이다.
도 5 는 제 2 실시형태에서 사용되는 투영노광장치의 투영광학계 (PLA) 의 하단부, 액체공급장치 (5) 및 액체회수장치 (6) 등을 나타내는 정면도이다.
도 6 은 제 2 실시형태에 관련된 투영광학계 (PLA) 의 광학소자 (32) 의 선단부 (32A) 와 X 방향용 배출노즐 및 유입노즐의 위치관계를 나타내는 도면이다.
도 7 은 제 2 실시형태에 관련된 투영광학계 (PLA) 의 광학소자 (32) 의 선단부 (32A) 와, Y 방향으로부터 액체의 공급 및 회수를 하는 배출노즐 및 유입노즐의 위치관계를 나타내는 도면이다.
도 8 은 제 3 실시형태에 관련된 액침형 투영노광장치의 개략구성을 나타내는 도면이다.
도 9 는 제 4 실시형태에 관련된 액침형 투영노광장치의 개략구성을 나타내는 도면이다.
도 10 은 제 3 실시형태에 관련된 액체공급유량의 변동의 설명도이다.
도 11 은 제 3 실시형태에 관련된 액체공급유량의 변동의 설명도이다.
도 12 는 제 3 실시형태에 관련된 액체공급유량의 변동의 설명도이다.
도 13 은 종래의 액체공급유량의 설명도이다.
도 14 는 반도체디바이스의 제조공정의 일례를 나타내는 플로우차트도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 투영노광장치를 설명한다. 도 1 은 제 1 실시형태에 관련된 스텝 앤드 리피트 방식의 투영노광장치의 개략구성을 나타내는 도면이다. 또한, 이하의 설명에서는 도 1 중에 나타내는 XYZ 직교좌표계를 설정하여 이 XYZ 직교좌표계를 참조하면서 각 부재의 위치관계에 대하여 설명한다. XYZ 직교좌표계는, X축 및 Y축이 웨이퍼 (W) 에 대하여 평행해지도록 설정되고, Z축이 웨이퍼 (W) 에 대하여 직교하는 방향으로 설정되어 있다. 도면 중 XYZ 좌표계는 실제로는 XY 평면이 수평면에 평행한 면으로 설정되고, Z축이 연직 상방향으로 설정된다.
이 실시형태에 관련된 투영노광장치는, 도 1 에 나타내는 바와 같이 노광광원인 ArF 엑시머 레이저 광원을 포함하며, 옵티컬 인터그레이터 (호모지나이저), 시야조리개, 콘덴서렌즈 등으로 구성되는 조명광학계 (1) 를 구비하고 있다. 광원으로부터 사출된 파장 193㎚ 의 자외펄스광으로 이루어지는 노광광 (노광빔 ; IL) 은, 조명광학계 (1) 를 통과하여 레티클 (마스크 ; R) 에 형성된 패턴을 조명한다. 레티클 (R) 을 통과한 빛은 양측 (또는 웨이퍼 (W) 측에 한 쪽) 텔레센트릭한 투영광학계 (PL) 를 통하여, 포토레지스트가 도포된 웨이퍼 (기판 ; W) 상의 노광영역에 소정 투영배율 (β ; 예를 들어 β는 1/4, 1/5 등) 로 축소투영노광한다.
또, 노광광 (IL) 으로는 KrF 엑시머 레이저광 (파장 248㎚), F2 레이저광 (파장 157㎚) 이나 수은램프의 i 선 (파장 365㎚) 등을 사용해도 된다.
또한, 레티클 (R) 은 레티클스테이지 (RST) 상에 유지되고, 레티클스테이지 (RST) 에는 X 방향, Y 방향 및 회전방향으로 레티클 (R) 을 미동시키는 기구가 장착되어 있다. 레티클스테이지 (RST) 는, 레티클레이저 간섭계 (도시생략) 에 의해 X 방향, Y 방향 및 회전방향의 위치가 실시간으로 계측되고 또한 제어되고 있다.
또, 웨이퍼 (W) 는 웨이퍼홀더 (도시생략) 를 통하여 Z 스테이지 (9) 상에 고정되어 있다. 또한, Z 스테이지 (9) 는 투영광학계 (PL) 의 이미지면과 실질적으로 평행한 XY 평면을 따라 이동하는 XY 스테이지 (10) 상에 고정되어 있고, 웨이퍼 (W) 의 포커스위치 (Z 방향의 위치) 및 경사각을 제어한다. Z 스테이지 (9) 는, Z 스테이지 (9) 상에 위치하는 이동거울 (12) 을 사용한 웨이퍼레이저 간섭계 (13) 에 의해 X 방향, Y 방향 및 회전방향의 위치가 실시간으로 계측되고 또한 제어되고 있다. 또 XY 스테이지 (10) 는 베이스 (11) 상에 탑재되어 있으며, 웨이퍼 (W) 의 X 방향, Y 방향 및 회전방향을 제어한다.
이 투영노광장치에 구비되어 있는 주제어계 (14) 는, 레티클레이저 간섭계에 의해 계측된 계측치에 기초하여 레티클 (R) 의 X 방향, Y 방향 및 회전방향의 위치를 조정한다. 즉, 주제어계 (14) 는, 레티클스테이지 (RST) 에 장착되어 있는 기구에 제어신호를 송신하여 레티클스테이지 (RST) 를 미동시킴으로써 레티클 (R) 의 위치조정을 실시한다.
또한 주제어계 (14) 는, 오토포커스 방식 및 오토레벨링 방식에 의해 웨이퍼 (W) 상의 표면을 투영광학계 (PL) 의 이미지면에 맞추기 위하여 웨이퍼 (W) 의 포커스위치 (Z 방향의 위치) 및 경사각의 조정을 실시한다. 즉, 주제어계 (14) 는 웨이퍼스테이지 구동계 (15) 에 제어신호를 송신하여 웨이퍼스테이지 구동계 (15) 에 의해 Z 스테이지 (9) 를 구동시킴으로써 웨이퍼 (W) 의 포커스위치 및 경사각의 조정을 실시한다. 그리고, 주제어계 (14) 는 웨이퍼레이저 간섭계 (13) 에 의해 계측된 계측치에 기초하여 웨이퍼 (W) 의 X 방향, Y 방향 및 회전방향의 위치를 조정한다. 즉, 주제어계 (14) 는 웨이퍼스테이지 구동계 (15) 에 제어신호를 송신하여 웨이퍼스테이지 구동계 (15) 에 의해 XY 스테이지 (10) 를 구동시킴으로써 웨이퍼 (W) 의 X 방향, Y 방향 및 회전방향의 위치조정을 실시한다.
노광시에는, 주제어계 (14) 는 웨이퍼스테이지 구동계 (15) 에 제어신호를 송신하여 웨이퍼스테이지 구동계 (15) 에 의해 XY 스테이지 (10) 를 구동시킴으로써 웨이퍼 (W) 상의 각 쇼트영역을 차례로 노광위치에 단계 이동시킨다. 즉, 스텝 앤드 리피트 방식에 의해 레티클 (R) 의 패턴 이미지를 웨이퍼 (W) 상에 노광하는 동작을 반복한다.
이 투영노광장치에 있어서는, 노광파장을 실질적으로 짧게 하고 또한 해상도를 향상시키기 위하여 액침법이 적용되고 있다. 여기에서, 액침법을 적용한 액침형 투영노광장치에서는, 적어도 레티클 (R) 의 패턴 이미지를 웨이퍼 (W) 상에 전사하고 있는 동안에는 웨이퍼 (W) 의 표면과 투영광학계 (PL) 의 웨이퍼 (W) 측의 광학소자 (4) 의 선단면 (하면) 사이에 소정 액체 (7) 가 채워져 있다. 투영광학계 (PL) 는, 투영광학계 (PL) 를 구성하는 석영 또는 형석에 의해 형성된 복수의 광학소자를 수납하는 경통 (3) 을 구비하고 있다. 이 투영광학계 (PL) 에서는, 가장 웨이퍼 (W) 측에 있는 광학소자 (4) 가 형석에 의해 형성되어 있고, 광학소자 (4) 의 웨이퍼 (W) 측 선단부 (4A ; 도 2 참조) 만이 액체 (7) 와 접촉하도록 구성되어 있다. 이로 인해, 금속으로 이루어지는 경통 (3) 의 부식 등이 방지되어 있다.
*여기에서, 광학소자 (4) 의 기재는 형석이고, 광학소자 (4) 의 선단부 (4A), 즉 액체 (7) 와 접촉하는 부분에는 용해방지막으로서 불화마그네슘 (MgF2) 이 진공증착법에 의해 막형성되어 있다. 또한, 액체 (7) 로는 반도체제조공장 등에서 용이하게 대량으로 입수할 수 있는 순수가 사용되고 있다.
도 2 는, 투영광학계 (PL) 의 광학소자 (4) 의 선단부 (4A) 및 웨이퍼 (W) 와, 그 선단부 (4A) 를 X 방향으로 끼우는 2쌍의 배출노즐 및 유입노즐의 위치관계를 나타내는 도면이다. 또한 도 3 은, 투영광학계 (PL) 의 광학소자 (4) 의 선단부 (4A) 와, 그 선단부 (4A) 를 Y 방향으로 끼우는 2쌍의 배출노즐 및 유입노즐의 위치관계를 나타내는 도면이다. 이 실시형태에 관련된 투영노광장치는, 액체 (7) 의 공급을 제어하는 액체공급장치 (5) 및 액체 (7) 의 배출을 제어하는 액체회수장치 (6) 를 구비하고 있다.
액체공급장치 (5) 는, 액체 (7) 의 탱크 (도시생략), 가압펌프 (도시생략), 온도제어장치 (도시생략) 등으로 구성되어 있다. 또, 액체공급장치 (5) 에는, 도 2 에 나타내는 바와 같이 공급관 (21) 을 통하여 선단부 (4A) 의 +X 방향측으로 가는 선단부를 갖는 배출노즐 (21a) 이, 공급관 (22) 을 통하여 선단부 (4A) 의 -Y 방향측으로 가는 선단부를 갖는 배출노즐 (22a) 이 접속되어 있다. 공급관 (21) 에는, 액체 (7) 내에 용해되어 있는 불순물인 스케일이 공급관 (21) 이나 노즐 (21a) 등에 부착되는 것을 방지하는 스케일부착 방지기구 (210) 가 형성되어 있고, 마찬가지로 공급관 (22) 에도 스케일부착 방지기구 (220) 가 형성되어 있다. 또한 액체공급장치 (5) 에는, 도 3 에 나타내는 바와 같이 공급관 (27) 을 통하여 선단부 (4A) 의 +Y 방향측으로 가는 선단부를 갖는 배출노즐 (27a) 이, 공급관 (28) 을 통하여 선단부 (4A) 의 -Y 방향측으로 가는 선단부를 갖는 배출노즐 (28a) 이 접속되어 있다. 공급관 (27) 에는, 액체 (7) 내에 용해되어 있는 불순물인 스케일이 공급관 (27) 이나 노즐 (27a) 등에 부착되는 것을 방지하는 스케일부착 방지기구 (270) 가 형성되어 있고, 마찬가지로 공급관 (28) 에도 스케일부착 방지기구 (280) 가 형성되어 있다. 액체공급장치 (5) 는, 온도제어장치에 의해 액체 (7) 의 온도를 조정하여 배출노즐 (21a, 22a, 27a, 28a) 중 적어도 하나의 배출노즐로부터, 공급관 (21, 22, 27, 28) 중 적어도 하나의 공급관을 통하여 온도조정된 액체 (7) 를 웨이퍼 (W) 상에 공급한다. 또, 액체 (7) 의 온도는 온도제어장치에 의해 예를 들어 이 실시형태에 관련된 투영노광장치가 수납되어 있는 챔버 내의 온도와 같은 정도로 설정된다. 또한 노광장치의 액체공급장치 (5) 는, 반드시 탱크, 가압펌프, 온도제어장치를 전부 구비하고 있을 필요는 없으며, 그들 중 적어도 일부를, 노광장치가 설치되는 공장 등의 설비로 대용해도 된다.
액체회수장치 (6) 는 액체 (7) 의 탱크 (도시생략), 흡인펌프 (도시생략) 등에 의해 구성되어 있다. 또한 액체회수장치 (6) 에는, 도 2 에 나타내는 바와 같이 회수관 (23) 을 통하여 선단부 (4A) 의 -X 방향측으로 넓은 선단부를 갖는 유입노즐 (23a, 23b) 이, 회수관 (24) 을 통하여 선단부 (4A) 의 +X 방향측으로 넓은 선단부를 갖는 유입노즐 (24a, 24b) 이 접속되어 있다. 또, 유입노즐 (23a, 23b, 24a, 24b) 은, 선단부 (4A) 의 중심을 통과하여 X축에 평행한 축에 대하여 부채형으로 펼쳐진 형태로 배치되어 있다. 회수관 (23) 에는, 액체 (7) 내에 용해되어 있는 불순물인 스케일이 회수관 (23) 이나 노즐 (23a, 23b) 등에 부착되는 것을 방지하는 스케일부착 방지기구 (230) 가 형성되어 있고, 마찬가지로 회수관 (24) 에도 스케일부착 방지기구 (240) 가 형성되어 있다. 또, 액체회수장치 (6) 에는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 회수관 (29) 을 통과하여 선단부 (4A) 의 -Y 방향측으로 넓은 선단부를 갖는 유입노즐 (29a, 29b) 이 회수관 (30) 을 통하여 선단부 (4A) 의 +Y 방향측으로 넓은 선단부를 갖는 유입노즐 (30a, 30b) 이 접속되어 있다. 또, 유입노즐 (29a, 29b, 30a, 30b) 은 선단부 (4A) 의 중심을 통과하여 Y축에 평행한 축에 대하여 부채형으로 펼쳐진 형태로 배치되어 있다. 회수관 (29) 에는, 액체 (7) 내에 용해되어 있는 불순물인 스케일이 회수관 (29) 이나 노즐 (29a, 29b) 등에 부착되는 것을 방지하는 스케일부착 방지기구 (290) 가 형성되어 있고, 마찬가지로 회수관 (30) 에도 스케일부착 방지기구 (300) 가 형성되어 있다.
액체회수장치 (6) 는 유입노즐 (23a 및 23b, 24a 및 24b, 29a 및 29b, 30a 및 30b) 중 적어도 하나의 유입노즐로부터, 회수관 (23, 24, 29, 30) 중 적어도 하나의 회수관을 통하여 액체 (7) 를 웨이퍼 (W) 상에서 회수한다. 또, 노광장치의 액체회수장치 (6) 는 반드시 탱크와 흡인펌프를 구비하고 있을 필요는 없고, 적어도 일방을 노광장치가 설치되는 공장 등의 설비로 대용해도 된다.
다음으로, 액체 (7) 의 공급 및 회수방법에 대하여 설명한다. 도 2 에 있어서, 실선으로 나타내는 화살표 25A 의 방향 (-X 방향) 으로 웨이퍼 (W) 를 단계 이동시킬 때에는, 액체공급장치 (5) 는 공급관 (21) 및 배출노즐 (21a) 을 통하여 광학소자 (4) 의 선단부 (4A) 와 웨이퍼 (W) 사이에 액체 (7) 를 공급한다. 액체회수장치 (6) 는 회수관 (23) 및 유입노즐 (23a, 23b) 을 통하여 웨이퍼 (W) 상으로부터 액체공급장치 (5) 에 의해 선단부 (4A) 와 웨이퍼 (W) 사이에 공급된 액체 (7) 를 회수한다. 이 경우에서는, 액체 (7) 는 웨이퍼 (W) 상에서 화살표 25B 의 방향 (-X 방향) 으로 흐르고 있고, 웨이퍼 (W) 와 광학소자 (4) 사이는 액체 (7) 에 의해 안정적으로 채워진다.
한편, 도 2 에 있어서 2점쇄선으로 나타내는 화살표 26A 의 방향 (+X 방향) 으로 웨이퍼 (W) 를 단계 이동시킬 때에는, 액체공급장치 (5) 는 공급관 (22) 및 배출노즐 (22a) 을 통하여 광학소자 (4) 의 선단부 (4A) 와 웨이퍼 (W) 사이에 액체 (7) 를 공급한다. 액체회수장치 (6) 는 회수관 (24) 및 유입노즐 (24a, 24b) 을 통하여 액체공급장치 (5) 에 의해 선단부 (4A) 와 웨이퍼 (W) 사이에 공급된 액체 (7) 를 회수한다. 이 경우에서는, 액체 (7) 는 웨이퍼 (W) 상에서 화살표 26B 의 방향 (+X 방향) 으로 흐르고 있고, 웨이퍼 (W) 와 광학소자 (4) 사이는 액체 (7) 에 의해 안정적으로 채워진다.
또한, 웨이퍼 (W) 를 Y 방향으로 단계 이동시킬 때에는, Y 방향으로부터 액체 (7) 의 공급 및 회수를 실시한다. 즉, 도 3 에 있어서 실선으로 나타내는 화살표 31A 의 방향 (-Y 방향) 으로 웨이퍼 (W) 를 단계 이동시킬 때에는, 액체공급장치 (5) 는 공급관 (27) 및 배출노즐 (27a) 을 통하여 액체 (7) 를 공급한다. 액체회수장치 (6) 는 회수관 (29) 및 유입노즐 (29a, 29b) 을 통하여 액체공급장치 (5) 에 의해 선단부 (4A) 와 웨이퍼 (W) 사이에 공급된 액체 (7) 를 회수한다. 이 경우에서는, 액체 (7) 는 광학소자 (4) 의 선단부 (4A) 바로 아래의 노광영역 상에서 화살표 31B 의 방향 (-Y 방향) 으로 흐른다.
또한, 웨이퍼 (W) 를 +Y 방향으로 단계 이동시킬 때에는, 액체공급장치 (5) 는 공급관 (28) 및 배출노즐 (28a) 을 통하여 액체 (7) 를 공급한다. 액체회수장치 (6) 는, 회수관 (30) 및 유입노즐 (30a, 30b) 을 통하여 액체공급장치 (5) 에 의해 선단부 (4A) 와 웨이퍼 (W) 사이에 공급된 액체 (7) 를 회수한다. 이 경우에서는, 액체 (7) 는 광학소자 (4) 의 선단부 (4A) 바로 아래의 노광영역 상에서 +Y 방향으로 흐른다.
또, X 방향 또는 Y 방향으로부터 액체 (7) 의 공급 및 회수를 하는 노즐뿐만 아니라 예를 들어 기울어진 방향으로부터 액체 (7) 의 공급 및 회수를 하기 위한 노즐을 형성해도 된다.
다음으로, 액체 (7) 의 공급량 및 회수량의 제어방법에 대하여 설명한다. 도 4 는 투영광학계 (PL) 를 구성하는 광학소자 (4) 와 웨이퍼 (W) 사이에 액체 (7) 를 공급 및 회수하고 있는 상태를 나타내는 도면이다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (W) 가 화살표 25A 의 방향 (-X 방향) 으로 이동하고 있는 경우에 있어서, 배출노즐 (21a) 로부터 공급된 액체 (7) 는 화살표 25B 의 방향 (-X 방향) 으로 흘러 유입노즐 (23a, 23b) 에 의해 회수된다. 웨이퍼 (W) 가 이동중이라 해도 광학소자 (4) 와 웨이퍼 (W) 사이에 충전되는 액체 (7) 의 양을 일정하게 유지하기 위해 액체 (7) 의 공급량 Vi (㎥/s) 과 회수량 Vo (㎥/s) 을 같게 한다. 또한, XY 스테이지 (10 ; 웨이퍼 (W)) 의 이동속도 v 에 기초하여 액체 (7) 의 공급량 Vi 및 회수량 Vo 을 조정한다. 즉, 수학식 1 에 기초하여 액체 (7) 의 공급량 Vi 및 회수량 Vo 이 산출된다.
(수학식 1)
Vi＝Vo＝D·v·d
여기에서, D 는 도 1 에 나타내는 바와 같이 광학소자 (4) 의 선단부 (4A) 의 직경 (m), v 는 XY 스테이지 (10) 의 이동속도 (m/s), d 는 투영광학계 (PL) 의 작동거리 (워킹 디스턴스 ; m) 이다. XY 스테이지 (10) 를 단계 이동할 때의 속도 (v) 는 주제어계 (14) 에 의해 설정되며, D 및 d 는 미리 입력되어 있기 때문에, 수학식 1 에 기초하여 액체 (7) 의 공급량 Vi 및 회수량 Vo 을 산출하여 조정함으로써 액체 (7) 는 광학소자 (4) 와 웨이퍼 (W) 사이에 항상 채워진다.
또, 투영광학계 (PL) 의 작동거리 (d) 는 광학소자 (4) 와 웨이퍼 (W) 사이에 액체 (7) 를 안정적으로 존재시키기 위해서 가능한 한 좁은 것이 바람직하다. 예를 들어 투영광학계 (PL) 의 작동거리 (d) 는 2㎜ 정도로 설정된다.
다음으로, 액체 (7) 의 공급 및 회수시의 스케일의 부착을 방지하는 처리에 대하여 설명한다. 액체 (7) 를 공급 및 회수함으로써 액체 (7) 중에 용해되어 있는 불순물인 스케일이 공급관이나 회수관의 내벽에 부착되어 투영노광장치의 성능을 저하시키는 경우가 있다. 물 등의 액체 중에 용해되어 있는 칼슘 등의 불순물은 플러스로 대전하고 있기 때문에, 마이너스로 대전하기 쉬운 공급관이나 회수관의 내벽에 흡착되는 경향이 있다. 따라서, 공급관이나 회수관의 내벽에 대한 스케일의 흡착량이 시간과 함께 증가하여, 고착되면 투영노광장치의 성능을 저하시킨다. 예를 들어, 공급관이나 회수관의 내벽에 스케일이 퇴적 (부착) 됨으로써 액체의 흐름이 나빠지거나, 액체를 공급배출하는 노즐에 스케일이 퇴적 (부착) 됨으로써 노즐 막힘을 초래할 가능성이 있다. 또한, 액체가 접하는 투영광학계의 선단부에 스케일이 퇴적 (부착) 됨으로써 광학성능의 열화를 야기할 가능성이 있다.
그래서 본 실시형태에서는, 용해되어 있는 불순물이 스케일 결정화될 때의 표면전위를 중성 또는 마이너스로 대전시켜 스케일의 결정화를 억제하여, 전하의 반발력으로 퇴적을 방지한다. 즉, 액체에 대하여 자장을 외부에서 인가할 때 생기는 전자여기작용에 의해 분극한 수분자 (水分子) 의 수화에너지에 의해, 스케일 성분을 이온 봉쇄하여 표면전위를 중성 또는 마이너스로 함으로써 공급관 및 회수관 등에 대한 스케일의 부착을 방지할 수 있다.
예를 들어, 스케일부착 방지기구 (210) 에서는, 공급관 (21) 의 외벽면에 접하는 위치에 N 극의 자석이 배치되고, 이 N 극의 자석과 공급관 (21) 을 사이에 두고 대향하는 위치에 S 극의 자석이 배치된다. 이 두 극 사이에서 발생하는 자장에 의해 공급관 (21) 에 대하여 자력선이 작용하고 있다. 따라서, 이 두 극 사이의 자장 속을 전기전도도를 가진 유체가 일정 이상의 속도로 직각으로 가로지를 때, 전자여기작용이 일어나 에너지가 발생한다. 이 발생한 에너지에 의해 스케일이 결정화할 때의 표면전위를 중성 또는 마이너스로 대전시킬 수 있어, 공급관 (21) 등에 대한 스케일의 부착을 방지할 수 있다. 또, 공급관 (22, 27 및 28) 에 각각 배치되어 있는 스케일부착 방지기구 (220, 270 및 280), 회수관 (23, 24, 29 및 30) 에 각각 배치되어 있는 스케일부착 방지기구 (230, 240, 290 및 300) 도 스케일부착 방지기구 (210) 와 동일한 구성을 가지며, 스케일부착 방지기구 (220, 270, 280, 230, 240, 290 및 300) 에서도 자석을 사용하여 자력선을 작용시킴으로써 스케일의 부착이 방지되어 있다.
이 제 1 실시형태에 관련된 투영노광장치에 의하면, 액체를 공급하는 공급관 각각에 스케일부착 방지기구가 형성되어 있기 때문에, 액체가 공급관을 흐를 때 액체 내에 용해되어 있는 스케일 성분을 중성 또는 마이너스로 대전시켜 스케일이 공급관의 내벽이나 노즐 등에 부착되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 공급관 및 회수관의 내벽에 스케일이 부착하여 액체의 흐름이 악화되거나, 액체를 공급 또는 배출하는 노즐이 스케일에 의해 노즐 막힘이 발생하는 것을 방지할 수 있음과 함께, 투영광학계의 선단부분에 스케일이 부착됨으로써 광학특성이 열화되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 투영노광장치의 성능을 안정적으로 유지할 수 있다.
또, 투영광학계의 선단부와 기판 사이에 액체를 공급하는 공급관 및 액체를 회수하는 회수관 각각에 스케일부착 방지기구가 형성되어 있기 때문에, 액체 중에 용해되어 있는 불순물인 스케일의 공급관이나 투영광학계의 선단부, 각 노즐 및 회수관 등에 대한 부착 퇴적이 방지된다. 따라서, 스케일의 부착 퇴적에 의해 문제가 된 부품을 교환하기 위해 장치의 가동을 정지시킬 필요가 없고, 또는 스케일의 부착 퇴적에 기인하는 부품교환의 빈도를 적게 할 수 있어, 투영노광장치로서의 성능을 안정적으로 유지할 수 있다.
또, 파장이 200㎚ 정도인 노광광에 대한 순수의 굴절률 n 은 약 1.44 이고, 파장 193㎚ 인 ArF 엑시머 레이저광은 웨이퍼 (W) 상에서 1/n, 즉 134㎚ 로 단파장화되기 때문에 높은 해상도를 얻을 수 있다. 그리고 초점심도는 공기 중에 비하여 약 n 배, 즉 약 1.44 배로 확대되기 때문에, 공기 속에서 사용하는 경우와 동일한 정도의 초점심도를 확보할 수 있으면 되는 경우에는 투영광학계 (PL) 의 개구수를 더욱 증가시킬 수 있기 때문에, 한층 더 해상도를 향상시킬 수 있다.
또한, 이 제 1 실시형태에 관련된 투영노광장치에 의하면, X 방향 및 Y 방향으로 서로 반전된 2쌍의 배출노즐과 유입노즐을 구비하고 있기 때문에, 웨이퍼를 +X 방향, -X 방향, +Y 방향 또는 -Y 방향으로 이동하는 경우에도 웨이퍼와 광학소자 사이를 액체에 의해 안정적으로 계속 채울 수 있다.
또, 액체가 웨이퍼 상을 흐르기 때문에, 웨이퍼 상에 이물이 부착되어 있는 경우에도 그 이물을 액체에 의해 흘려보낼 수 있다. 또, 액체가 액체공급장치에 의해 소정 온도로 조정되어 있기 때문에 웨이퍼 표면의 온도도 일정해져, 노광할 때 생기는 웨이퍼의 열팽창에 의한 중첩 정밀도의 저하를 방지할 수 있다. 따라서, EGA (Enhanced Global Alignment) 방식의 얼라인먼트와 같이 얼라인먼트와 노광에 시간차가 있는 경우에도 웨이퍼의 열팽창에 의한 중첩 정밀도의 저하를 막을 수 있다.
또한 이 제 1 실시형태에 관련된 투영노광장치에 의하면, 웨이퍼를 이동시키는 방향과 동일한 방향으로 액체가 흐르고 있기 때문에, 이물이나 열을 흡수한 액체를 광학소자의 선단부 바로 아래의 노광영역 상에 체류시키지 않고 액체회수장치에 의해 회수할 수 있다.
다음으로, 도면을 참조하여 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 투영노광장치에 대하여 설명한다. 도 5 는 제 2 실시형태에 관련된 스텝 앤드 스캔 방식의 투영노광장치의 투영광학계 (PLA) 의 하부, 액체공급장치 (5) 및 액체회수장치 (6) 등을 나타내는 정면도이다. 또한, 이하의 설명에서는 도 5 중에 나타내는 XYZ 직교좌표계를 설정하여 이 XYZ 직교좌표계를 참조하면서 각 부재의 위치관계에 대하여 설명한다. XYZ 직교좌표계는, X축 및 Y축이 웨이퍼 (W) 에 대하여 평행해지도록 설정되고, Z축이 웨이퍼 (W) 에 대하여 직교하는 방향으로 설정되어 있다. 도면 중 XYZ 좌표계는 실제로는 XY 평면이 수평면에 평행한 면으로 설정되고, Z축이 연직 상방향으로 설정된다. 또, 도 5 에서는 제 1 실시형태에 관련된 투영노광장치와 동일한 구성에는 제 1 실시형태에서 사용한 것과 동일한 부호를 붙이고 설명한다.
이 투영노광장치에서는, 투영광학계 (PLA) 의 경통 (3A) 의 최하단의 광학소자 (32) 는, 선단부 (32A) 가 주사노광에 필요한 부분만을 남기고 Y 방향 (비주사방향) 으로 가늘고 긴 직사각형으로 깎여 있다. 주사노광시에는, 선단부 (32A) 바로 아래의 직사각형 노광영역에 레티클의 일부의 패턴 이미지가 투영되며, 투영광학계 (PLA) 에 대하여 레티클 (도시생략) 이 -X 방향 (또는 +X 방향) 으로 속도 V 로 이동하는 데 동기하여 XY 스테이지 (10) 를 통하여 웨이퍼 (W) 가 +X 방향 (또는 -X 방향) 으로 속도 (β·V ; β는 투영배율) 로 이동한다. 그리고, 하나의 쇼트영역에 대한 노광종료 후에 웨이퍼 (W) 의 스테핑에 의해 다음 쇼트영역이 주사개시위치로 이동하여, 이하 스텝 앤드 스캔 방식으로 각 쇼트영역에 대한 노광이 차례로 실시된다.
또, 광학소자 (32) 의 기재는 형석이고, 광학소자 (32) 의 선단부 (32A) 에는 진공증착법에 의해 구성되는 용해방지막으로서 불화마그네슘 (MgF2) 이 막형성되어 있다.
이 제 2 실시형태에서도 제 1 실시형태와 마찬가지로 액침법이 적용되기 때문에, 주사노광 중에 광학소자 (32) 와 웨이퍼 (W) 의 표면 사이에 액체 (7) 가 채워진다. 액체 (7) 로는 순수가 사용되고 있다. 액체 (7) 의 공급 및 회수는 각각 액체공급장치 (5) 및 액체회수장치 (6) 에 의해 실시된다.
도 6 은 투영광학계 (PLA) 의 광학소자 (32) 의 선단부 (32A) 와 액체 (7) 를 X 방향으로 공급 및 회수하기 위한 배출노즐 및 유입노즐의 위치관계를 나타내는 도면이다. 액체공급장치 (5) 에는, 도 6 에 나타내는 바와 같이 공급관 (21) 을 통하여 Y 방향으로 가늘고 긴 직사각형상인 선단부 (32A) 의 +X 방향측으로 3개의 배출노즐 (21a∼21c) 이 선단부 (32A) 의 -X 방향측으로 3개의 배출노즐 (22a∼22c) 이 접속되어 있다. 또한 액체회수장치 (6) 에는, 도 6 에 나타내는 바와 같이 회수관 (23) 을 통하여 선단부 (32A) 의 -Y 방향측으로 2개의 유입노즐 (23a, 23b) 이, 회수관 (24) 을 통하여 선단부 (32A) 의 +X 방향측으로 2개의 유입노즐 (24a, 24b) 이 접속되어 있다.
실선 화살표로 나타내는 주사방향 (-X 방향) 으로 웨이퍼 (W) 를 이동시켜 주사노광을 하는 경우에는, 액체공급장치 (5) 는 공급관 (21) 및 배출노즐 (21a∼21c) 을 통하여 광학소자 (32) 의 선단부 (32A) 와 웨이퍼 (W) 사이에 액체 (7) 를 공급한다. 액체회수장치 (6) 는, 회수관 (23) 및 유입노즐 (23a, 23b) 을 통하여 액체공급장치 (5) 에 의해 선단부 (32A) 와 웨이퍼 (W) 사이에 공급된 액체 (7) 를 회수한다. 이 경우에서는, 액체 (7) 는 웨이퍼 (W) 상을 -X 방향으로 흐르고 있고, 광학소자 (32) 와 웨이퍼 (W) 사이는 액체 (7) 에 의해 채워진다.
또, 2점쇄선의 화살표로 나타내는 방향 (+X 방향) 으로 웨이퍼 (W) 를 이동시켜 주사노광하는 경우에는, 액체공급장치 (5) 는 공급관 (22) 및 배출노즐 (22a∼22c) 을 통하여 광학소자 (32) 의 선단부 (32A) 와 웨이퍼 (W) 사이에 액체 (7) 를 공급한다. 액체회수장치 (6) 는, 회수관 (24) 및 유입노즐 (24a, 24b) 을 통하여 액체공급장치 (5) 에 의해 선단부 (32A) 와 웨이퍼 (W) 사이에 공급된 액체 (7) 를 회수한다. 이 경우에서는, 액체 (7) 는 웨이퍼 (W) 상에서 +X 방향으로 흐르고 있고, 광학소자 (32) 와 웨이퍼 (W) 사이는 액체 (7) 에 의해 채워진다.
또한 액체 (7) 의 공급량 Vi (㎥/s) 및 회수량 Vo (㎥/s) 은 이하의 수학식 2 에 의해 산출된다.
(수학식 2)
Vi＝Vo＝DSY·v·d
여기에서, DSY 는 광학소자 (32) 선단부 (32A) 의 X 방향의 길이 (m) 이다. DSY 는 미리 입력되어 있기 때문에, 수학식 2 에 기초하여 액체 (7) 의 공급량 Vi (㎥/s) 및 회수량 Vo (㎥/s) 을 산출하여 조정함으로써, 주사노광 중에서도 광학소자 (32) 와 웨이퍼 (W) 사이에 액체 (7) 는 안정적으로 채워진다.
또한, 상기 서술한 바와 같이 X 방향으로 액체 (7) 를 공급 및 회수할 때에는, 공급관 및 회수관에 각각 형성된 제 1 실시형태에 관련된 스케일부착 방지기구와 동일한 구성을 갖는 스케일부착 방지기구에 의해, 제 1 실시형태와 동일한 방법에 의해 공급관 및 회수관의 내벽이나 액체를 공급배출하는 노즐에 대한 스케일의 부착이 방지되고 있다. 즉, 도 6 에 나타내는 바와 같이 공급관 (21 및 22) 각각에 형성된 스케일부착 방지기구 (210 및 220) 에서 각각의 공급관에 자력선을 작용시켜 스케일 성분을 중성 또는 마이너스로 대전시켜 공급관 등에 대한 스케일의 부착을 방지하고 있다. 마찬가지로, 회수관 (23 및 24) 각각에 형성된 스케일부착 방지기구 (230 및 240) 에서 각각의 회수관 등에 대한 스케일의 부착이 방지되어 있다.
또한, 웨이퍼 (W) 를 Y 방향으로 단계 이동시킬 때에는 제 1 실시형태와 동일한 방법에 의해 Y 방향으로부터 액체 (7) 의 공급 및 회수를 실시한다.
도 7 은 투영광학계 (PLA) 의 광학소자 (32) 의 선단부 (32A) 와 Y 방향용 배출노즐 및 유입노즐의 위치관계를 나타내는 도면이다. 도 7 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (W) 를 주사방향으로 직교하는 비주사방향 (-Y 방향) 으로 단계 이동시키는 경우에는, Y 방향으로 배열된 배출노즐 (27a) 및 유입노즐 (29a, 29b) 을 사용하여 액체 (7) 의 공급 및 회수를 실시한다. 또한 웨이퍼를 +Y 방향으로 단계 이동시키는 경우에는, Y 방향으로 배열된 배출노즐 (28a) 및 유입노즐 (30a, 30b) 을 사용하여 액체 (7) 의 공급 및 회수를 실시한다. 이 경우에서는, 액체 (7) 의 공급량 Vi (㎥/s) 및 회수량 Vo (㎥/s) 은 이하의 수학식 3 에 의해 산출된다.
(수학식 3)
Vi＝Vo＝DSX·v·d
여기에서, DSX 는 광학소자 (32) 선단부 (32A) 의 Y 방향의 길이 (m) 이다. 제 1 실시형태와 같이 Y 방향으로 단계 이동시킬 때에도 웨이퍼 (W) 의 이동속도 v 에 따라 액체 (7) 의 공급량을 조정함으로써 광학소자 (32) 와 웨이퍼 (W) 사이를 액체 (7) 에 의해 계속 채운다.
또, 상기 서술한 바와 같이 Y 방향에 액체 (7) 를 공급 및 회수할 때에는, 공급관 및 회수관에 각각 형성된 제 1 실시형태에 관련된 스케일부착 방지기구와 동일한 구성을 갖는 스케일부착 방지기구에 의해, 제 1 실시형태와 동일한 방법에 의해 공급관 및 회수관의 내벽이나 액체를 공급배출하는 노즐에 대한 스케일의 부착이 방지되어 있다. 즉, 도 7 에 나타내는 노즐 (27a) 을 통하여 공급되는 액체 (7) 가 흐르는 공급관에 형성된 스케일부착 방지기구 및 노즐 (28a) 을 통하여 공급되는 액체 (7) 가 흐르는 공급관에 형성된 스케일부착 방지기구에 있어서, 자석을 사용하여 발생시킨 자장에 의해 공급관에 대하여 자력선을 작용시켜 스케일 성분을 중성 또는 마이너스로 대전시켜 공급관 등에 대한 스케일의 부착을 방지하고 있다. 마찬가지로, 노즐 (29a 및 29b) 을 통하여 회수되는 액체 (7) 가 흐르는 회수관에 형성된 스케일부착 방지기구와, 노즐 (30a 및 30b) 을 통하여 회수되는 액체 (7) 가 흐르는 회수관에 형성된 스케일부착 방지기구에 있어서, 자석을 사용하여 발생시킨 자장에 의해 공급관에 대하여 자력선을 작용시켜 각각의 회수관 등에 대한 스케일의 부착을 방지하고 있다.
이 제 2 실시형태에 관련된 주사형 투영노광장치에 의하면, 공급관 및 회수관에 각각 형성된 스케일부착 방지기구에 있어서, 액체 내에 용해되어 있는 스케일 성분이 중성 또는 마이너스로 대전시키고 있기 때문에, 공급관 및 회수관의 내벽이나 액체를 공급배출하는 노즐에 대한 스케일의 부착을 방지할 수 있다. 따라서, 스케일의 부착에 의해 공급관 내 또는 회수관 내에서의 액체의 흐름을 항상 일정하게 유지하여 광학소자와 웨이퍼 사이를 액체에 의해 안정적으로 계속 채울 수 있다.
또한, 파장이 200㎚ 정도인 노광광에 대한 순수의 굴절률 n 은 약 1.44 이고, 파장 193㎚ 인 ArF 엑시머 레이저광은 웨이퍼 (W) 상에서 1/n, 즉 134㎚ 로 단파장화되기 때문에, 높은 해상도를 얻을 수 있다. 또한 초점심도는 공기 중에 비하여 약 n 배, 즉 약 1.44 배로 확대되기 때문에, 공기 중에서 사용하는 경우와 동일한 정도의 초점심도를 확보할 수 있으면 되는 경우에는 투영광학계 (PL) 의 개구수를 더 증가시킬 수 있기 때문에 한층 더 해상도를 향상시킬 수 있다.
또, 이 제 2 실시형태에 관련된 투영노광장치에 의하면, X 방향 및 Y 방향으로 서로 반전된 2쌍의 배출노즐과 유입노즐을 구비하고 있기 때문에, 웨이퍼 (W) 를 +X 방향, -X 방향, +Y 방향 또는 -Y 방향으로 이동시키는 경우에도 웨이퍼 (W) 와 광학소자 (32) 사이를 액체 (7) 에 의해 안정적으로 채울 수 있다. 즉, 웨이퍼 (W) 의 이동방향에 따른 방향으로 액체를 흘려보냄으로써 웨이퍼 (W) 와 투영광학계 (PL) 의 선단부 사이를 액체 (7) 에 의해 계속 채울 수 있다.
또, 액체 (7) 가 웨이퍼 (W) 상을 흐르기 때문에, 웨이퍼 (W) 상에 이물이 부착되어 있는 경우에도 그 이물을 액체 (7) 에 의해 흘려보낼 수 있다. 또, 액체 (7) 가 액체공급장치 (5) 에 의해 소정 온도로 조정되어 있기 때문에 웨이퍼 (W) 표면의 온도도 일정해져, 노광할 때 생기는 웨이퍼 (W) 의 열팽창에 의한 중첩 정밀도의 저하를 방지할 수 있다. 따라서, EGA (Enhanced Global Alignment) 방식의 얼라인먼트와 같이 얼라인먼트와 노광에 시간차가 있는 경우에도 웨이퍼의 열팽창에 의한 중첩 정밀도의 저하를 막을 수 있다.
또한 이 제 2 실시형태에 관련된 주사형 투영노광장치에 의하면, 웨이퍼 (W) 를 이동시키는 방향과 동일한 방향으로 액체 (7) 가 흐르고 있기 때문에, 이물이나 열을 흡수한 액체를 광학소자 (32) 의 선단부 (32A) 바로 아래의 노광영역 상에 체류시키지 않고 액체회수장치 (6) 에 의해 회수할 수 있다.
또, 상기 서술한 제 1 및 제 2 실시형태에서는, 스케일부착 방지기구에서 자석을 사용하여 발생시킨 자장에 의해 공급관 또는 회수관에 자력선을 작용시켜 스케일의 부착을 방지하고 있지만, 공급관에 감긴 코일에 전류를 흘리는 것에 의해 발생시킨 자계에 의해 공급관 또는 회수관에 자력선을 작용시켜 스케일의 부착을 방지하도록 해도 된다. 예를 들어, 공급관의 외벽면에 코일을 감고, 이 공급관에 감긴 코일에 자기발생변환기에 의해서 변조된 미약 전류를 흘려 자계를 발생시키고, 이 자계에 의해 공급관에 대하여 자력선을 작용시킨다. 그리고, 자력선이 작용하고 있는 공급관 내를 액체가 흐름으로써 전자여기작용에 기초한 에너지가 발생하고, 발생한 에너지에 의해 스케일 성분이 마이너스로 대전된다. 따라서, 코일에 흐른 전류에 의해 발생시킨 자계에 의해 공급관에 대하여 작용시킨 자력선에 기초하여 공급관을 흐르는 액체 중에 용해되어 있는 스케일 성분을 마이너스로 대전시켜 공급관 등에 대한 스케일의 부착을 방지한다.
또, 상기 서술한 제 1 및 제 2 실시형태에서는, 공급관 및 회수관 각각에 스케일부착 방지기구를 형성하고 있지만, 공급관에만 스케일부착 방지기구를 형성하도록 해도 된다. 즉, 액체가 공급될 때 액체 내에 용해되어 있는 스케일 성분을 중성 또는 마이너스로 대전시킴으로써, 공급관 및 회수관의 내벽이나 액체를 공급배출하는 노즐에 스케일이 부착되는 것을 방지하도록 해도 된다. 또는 회수관에만 스케일부착 방지기구를 형성하도록 해도 된다. 또, 스케일부착 방지기구는 각 공급관 또는 회수관에서 복수 지점에 설치하도록 해도 된다. 예를 들어, 각 노즐 부근에 추가로 설치하여 노즐 막힘의 방지 및 투영광학계의 웨이퍼측 광학소자에 대한 스케일부착을 한층 더 효과적으로 방지하도록 해도 된다. 그리고, 스케일부착 방지기구는 공급관이나 회수관 등에 직접 부착하지 않아도 되고, 공급관이나 회수관 등의 근방에 별도 부재로 지지할 수도 있다.
또, 상기 서술한 제 1 및 제 2 실시형태에서는, 웨이퍼 표면에 형성되어 있는 피막이나 웨이퍼로부터 물질이 용출되거나 웨이퍼 상에 이물이 부착되어 있는 경우에도, 스케일부착 방지기구의 작용에 의해 그러한 용출물이나 이물 등의 불순물이 배출노즐이나 회수노즐에 부착되는 것을 억제할 수 있다. 그리고, 그러한 용출물이나 이물 등의 불순물이 유입노즐로부터 액체와 함께 회수되어 회수관에 유입되었다고 해도, 스케일부착 방지기구의 작용에 의해 그러한 용출물이나 이물 등의 불순물이 회수관의 내벽 등에 퇴적 (부착) 되는 것을 방지할 수 있다.
또, 상기 서술한 제 1 및 제 2 실시형태에서는, 웨이퍼의 표면과 투영광학계의 웨이퍼측의 형석에 의해 형성된 광학소자 사이를 액체에 의해 채우고 있지만, 웨이퍼의 표면과 투영광학계의 웨이퍼측의 형석에 의해 형성된 광학소자 사이의 일부에 액체를 개재시키도록 해도 된다.
또, 상기 서술한 제 1 및 제 2 실시형태에서는, 투영광학계의 광학소자 (4, 32) 의 사출측 광로공간을 액체 (순수) 로 채우는 구성으로 되어 있지만, 국제공개 제2004/019128호에 개시되어 있는 바와 같이, 투영광학계의 광학소자 (4, 32) 의 입사측 광로공간도 액체 (순수) 로 채우도록 해도 된다. 이 경우, 투영광학계의 광학소자 (4, 32) 의 입사측의 광로공간을 위한 액체의 유로를 형성하는 부재 (공급관이나 회수관 등) 에 대한 불순물의 부착을 방지하는 부착 방지기구도 탑재할 수 있다.
또, 상기 서술한 제 1 및 제 2 실시형태에서는 액체 (7) 로서 순수를 사용하였지만, 액체로는 순수에 한정되지 않고 노광광에 대한 투과성이 있어 가능한 한 굴절률이 높고 투영광학계나 웨이퍼 표면에 도포되어 있는 포토레지스트에 대하여 안정적인 것 (예를 들어 시더유 등) 을 사용할 수도 있다.
또한, 상기 서술한 제 1 및 제 2 실시형태에서는, 노즐의 수나 형상은 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제 2 실시형태에 있어서 선단부 (32A) 의 긴 변에 대하여 2쌍의 노즐로 액체 (7) 의 공급 또는 회수를 하도록 해도 된다. 또, 이 경우에는 +X 방향 또는 -X 방향 중 어느 방향으로부터도 액체 (7) 의 공급 및 회수를 할 수 있도록 하기 위하여 배출 노즐과 유입 노즐을 상하로 나란히 배열하여 배치해도 된다.
또한, 노광광으로서 F2 레이저광을 사용하는 경우에는, 액체로는 F2 레이저광이 투과 가능한 예를 들어 불소계 오일이나 과불화폴리에테르 (PFPE) 등의 불소계 액체를 사용하면 된다.
또, 상기 서술한 제 1 및 제 2 실시형태에서는 투영광학계 (PL) 와 웨이퍼 (기판 ; W) 사이를 국소적으로 액체로 채우는 노광장치를 채용하고 있지만, 일본 공개특허공보 평6-124873호에 개시되어 있는 바와 같은 노광대상인 기판을 유지한 스테이지를 액조 안에서 이동시키는 액침노광장치나, 일본 공개특허공보 평10-303114호에 개시되어 있는 것과 같은 스테이지 상에 소정 깊이의 액체조를 형성하여 그 속에 기판을 유지하는 액침노광장치에도 본 발명을 적용할 수 있다.
이상과 같이, 상기 서술한 제 1 및 제 2 실시형태에서는, 공급관이나 회수관 등의 액체의 유로를 형성하는 부재에 불순물이 부착되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 액체의 공급이나 회수를 안정적으로 실시할 수 있다. 또한, 노광광이 통과하는 액체 중의 불순물이 적어져, 투영광학계 종단의 광학소자 (4, 32) 에 대한 불순물의 부착을 방지할 수 있다.
다음으로, 도면을 참조하여 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 투영노광장치에 대하여 설명한다. 도 8 은 제 3 실시형태에 관련된 액침형 투영노광장치의 개략구성을 나타내는 도면이다.
도 8 에 나타내는 바와 같이, 이 액침형 투영노광장치 (100) 는 광학부품 (113), 투영광학계 (114), 스테이지 (115), 조명광학계 (도시생략), 광원 (도시생략), 액체공급기구 (111), 액체공급유로 (111a), 액체배출기구 (112), 액체배출유로 (112a) 로 구성된다. 또, 액체공급유로 (111a) 의 선단부 (111b) 에 기포 제거 필터를 구비해도 된다.
이하의 실시형태에서는, 광원으로서 ArF (엑시머) 레이저를, 광학부품 (113) 으로서 합성석영유리 및 합성불화칼슘 단결정을 부재로서 사용한 렌즈로 제작된 것을 사용하고 있다. 이것은, 규소 웨이퍼 (116) 에 가장 가까운 렌즈는 ArF (엑시머) 레이저의 플루언스가 높고, 합성석영유리에서는 컴팩션이라 불리는 굴절률 상승이 생기기 때문에, 이 현상이 발생하지 않는 합성불화칼슘 단결정을 부재로서 사용하고 있다. 또, 광원으로서 KrF 엑시머 레이저나 F2 레이저 등의 다른 광원을 사용할 수도 있다.
또, 이하의 실시형태에서는 액체로서 염류가 용해되어 있는 수용액을 사용하여 설명한다. 또한, 염류가 용해되어 있는 수용액과 접하는 렌즈 (광학부품 (113)) 의 최표면은 염류가 용해되어 있는 수용액에 대한 내구성이 양호한 불화마그네슘으로 코팅되어 있다. 또, 액체로서 염류 등을 함유하지 않은 순수를 사용할 수도 있다.
액침형 투영노광장치 (100) 에는, 단위시간당 액체공급유량 및 액체배출유량을 각각 파악하는 공급유량 파악부 (121a) 및 배출유량 파악부 (121b) 와, 단위시간당 액체공급유량 및 단위시간당 액체배출유량을 변동시키기 위한 유량변동 제어부 (122) 를 구비하고 있다. 공급유량 파악부 (121a) 및 배출유량 파악부 (121b) 는 액체유량계를 각각 구비하고, 후술하는 매스플로미터와 각각 접속되어 있다.
노광이 실시되고 있는 동안, 액체 (117) 를 공급하기 위한 액체공급기구 (111) 와 액체 (117) 를 채운 부분으로부터 액체 (117) 를 배출하기 위한 액체배출기구 (112) 는, 유량변동 제어부 (122) 에 의해 광학부품 (113) 과 규소 웨이퍼 (116) 의 간극을 항상 일정량의 액체 (117) 로 채우도록 제어되어 있다.
또, 광학부품 (113) 과 규소 웨이퍼 (116) 의 간극은 항상 일정량의 액체 (117) 로 채워져 있지 않아도 된다. 중요한 것은, 광원으로부터의 레이저광 (노광광) 의 광로가 누설을 일으키지 않도록 액체 (117) 로 채워져 있다면, 광학부품 (113) 과 규소 웨이퍼 (116) 의 간극의 액체 (117) 량이 변화해도 된다.
다음으로, 세정기능이 있는 액침형 투영노광장치 (100) 노광 중 기본동작을 설명한다. 광원으로부터 조사된 레이저광은, 조명광학계로부터 마스크를 통하여 마스크 패턴을 투영한 후, 광학부품 (113) 을 포함하는 투영광학계 (114) 를 거쳐 스테이지 (115) 에 설치한 노광대상물, 예를 들어 규소 웨이퍼 (116) 에 축소노광된다. 광학부품 (113) 과 규소 웨이퍼 (116) 사이가 액체 (117) 에 의해서 채워진 상태로 노광된다. 액체 (117) 는 대기에 비하여 굴절률이 높기 때문에, 해상도가 높은 노광을 실시할 수 있다.
통상, 하나의 규소웨이퍼 (116) 에 대하여 노광이 반복 실시되어 동일 마스크의 축소패턴이 규소 웨이퍼 (116) 에 대하여 복수 회 노광된다. 즉, 어떤 노광이 종료하면 스테이지 (115) 가 구동되어, 다음 노광을 위해 규소 웨이퍼 (116) 의 소정 위치까지 이동하여 노광이 실시되는 처리가 반복하여 실시된다.
다음으로, 액체유로의 세정에 대하여 설명한다. 제 3 실시형태에서 액체유로의 세정은 액체공급유량을 시간적으로 변동시킴으로써 실시된다. 이러한 세정을 실시함으로써, 액체 속에 용해되어 있는 염류 등의 고형물의 요인이 되는 물질을 제거하여 유로 내의 벽면에 고형물이 부착되는 것을 방지한다.
액체공급유량의 증가시의 유량변동 제어부 (122) 의 기본동작을 설명한다. 유량변동 제어부 (122) 는, 액체공급유량을 변화시키기 위한 가압의 값 및 타이밍을 담당한다. 즉, 유량변동 제어부 (122) 는 증가시키고자 하는 액체공급유량에 대응하는 가압신호를 소정 시간에 액체공급기구 (111) 에 송신한다. 유량변동 제어부 (122) 로부터 가압신호를 수신한 액체공급기구 (111) 는, 가압에 의해 액체를 공급하여 전자개폐밸브에 의한 간헐공급을 한다. 이러한 처리에 의해 액체공급유량을 원하는 양만큼 증가시키는 것이 가능해진다.
또, 액체공급기구 (111) 에는 고정밀도이고 응답성이 좋은 매스플로미터 및 매스플로컨트롤러가 접속되어 있다. 이 매스플로미터는, 액체유량계의 변동에 의해 생기는 미소한 온도변화에 추종하여 변화하는 전류를 고감도로 검출하여 액체유량을 전기신호로서 파악한다. 얻어진 전기신호는 차례로 매스플로컨트롤러에 전달된다. 이 매스플로컨트롤러는 고속인 개폐조절이 가능한 피에조밸브를 가지고 있다. 이렇게 하여 단위시간당 공급하는 액체유량을 정밀하게 제어하는 것이 가능하다.
다음으로, 액체배출유량의 증가시의 유량변동 제어부 (122) 의 기본동작을 설명한다. 유량변동 제어부 (122) 는 액체배출유량을 변화시키기 위한 감압의 값 및 타이밍을 담당한다. 즉, 유량변동 제어부 (122) 는 증가시키고자 하는 액체배출유량에 대응하는 감압신호를 소정 시간에 액체배출기구 (112) 에 송신한다. 유량변동 제어부 (122) 로부터 감압신호를 수신한 액체배출기구 (112) 는, 감압에 의해 액체를 배출하여 전자개폐밸브에 의한 간헐배출을 한다. 이러한 처리에 의해 액체배출유량을 원하는 양만큼 증가시키는 것이 가능해진다.
또, 액체배출기구 (112) 에는 고정밀도이고 응답성이 좋은 매스플로미터 및 매스플로컨트롤러가 접속되어 있다. 이 매스플로미터는, 액체유량계의 변동에 의해 생기는 미소한 온도변화에 추종하여 변화하는 전류를 양호한 감도로 검출하여 액체유량을 전기신호로서 파악한다. 얻어진 전기신호는 차례로 매스플로컨트롤러에 전달된다. 이 매스플로컨트롤러는 고속인 개폐조절이 가능한 피에조밸브를 가지고 있다. 이렇게 하여 단위시간당 제거하는 액체유량을 정밀하게 제어하는 것이 가능하다.
이하, 액체공급유량이 시간적으로 변동하는 경우의 유량변동 제어부 (122) 의 동작을 자세하게 설명한다. 액체공급유량이 시간축을 따라 간헐적, 펄스적, 또는 맥동적인 패턴으로 변동하는 경우, 배출해야 할 액체량의 시간적 변동은 통상 액체공급유량의 시간변동에 대하여 시간지연이나 변동패턴 자체의 변화를 수반한다. 이러한 경우, 유량변동 제어부 (122) 에서는, 액체공급유량의 시간변동에 대하여 상기한 바와 같은 시간지연이나 변동패턴 자체의 변화를 고려하여 액체배출기구 (112) 를 제어하고, 이것에 의해 평균으로서 액체의 공급유량과 배출유량의 균형을 유지한다.
이상 서술한 바와 같이, 유량변동 제어부 (122) 는 단위시간당 액체공급유량과 단위시간당 액체배출유량을 연동하여 변동시키도록 액체공급기구와 액체배출기구를 제어함으로써, 광학부품 (113) 과 규소 웨이퍼 (116) 의 간극에서의 액체 (117) 의 액면형상을 일정하게 유지하는 것이 가능해진다. 즉, 광학부품 (113) 과 규소 웨이퍼 (116) 의 간극에서의 액체량의 변동을 억제하여 액체의 누설 등을 방지할 수 있다.
또, 배출유량의 변동패턴은 공급측 변동패턴에 따라 달라 정밀한 제어가 필요하기 때문에, 유량변동 제어부 (122) 는 이들 변동패턴을 기억한 CPU 및 메모리에 의해 구성된다.
이상으로 액체유로의 세정기능에 대한 설명을 종료한다. 상기 서술한 일련의 동작을 실시함으로써 액체공급유량에 시간적 변동이 일어나, 세정기능이 있는 액침형 투영노광장치 (100) 에 의한 세정이 실시된다.
본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 공급액체의 유량을 변동시킴으로써 실현하는 세정을 실시하는 방법을 이하에 설명한다.
도 10 은 제 3 실시형태에 관련된 액체공급유량의 변동의 설명도이다. 액체를 공급할 때, 도 10 에 나타내는 바와 같은 패턴으로 단위시간당 액체공급유량은 액체공급유량의 시간평균치에 대하여 0.1% 이상의 진폭으로 변동을 주었다. 또, 변동주기는 0.2초로 하였다.
이렇게 하여 고형물의 요인이 되는 물질은 액체공급유로 (111a) 에서 제거되기 때문에, 그 고형물이 액체 중에 혼입하여 투영광학계의 광학부품 (113) 의 표면을 손상시키는 것도 방지된다. 따라서, 광학부품 (113) 표면의 물리적인 손상에 기인하는 노광광의 광량 저하의 문제를 방지할 수도 있다.
액침형 투영노광장치 (100) 를 가동 중에 액체 (117) 를 공급할 때, 액체공급유량을 예를 들어 도 10 의 실선에 나타내는 바와 같은 공급유량의 변동패턴으로 변동시킨다. 종래 방법에서는 단위시간당 액체공급유량은 도 13 과 같이 대략 일정하였지만, 본 실시형태에는 0.1% 이상의 변동을 주면서 공급한다. 또, 충분한 세정의 효과를 얻기 위해서는 0.1% 이상의 변동인 것이 바람직하다. 변동 주기는 특별히 제한되지는 않지만 0.1초 미만의 주기로 정밀한 유량제어를 하는 것은 어렵기 때문에, 0.1초 이상의 주기로 변동시키면 된다. 또, 배출유량의 변동패턴은 시간지연 (Δt) 이나 공급유량의 변동패턴의 변화를 고려하여 1주기당 공급유량과 배출유량이 같아지도록 도 10 의 파선에 나타내는 바와 같은 배출유량의 변동패턴으로 배출시킨다.
그리고, 도 11 및 도 12 에 나타내는 공급유량 및 배출유량의 변동패턴을 사용하여 세정을 실시해도 된다. 도 12 에 나타내는 변동패턴에서는, 액체공급량에 0.1% 의 변동을 주고 변동주기는 0.5초로 하였다.
이렇게 하면 고형물의 요인이 되는 물질이 액체공급유로 (111a) 로부터 제거되기 때문에, 그 고형물이 액체 중에 혼입하여 투영광학계의 광학부품 (113) 의 표면을 손상시키는 것도 방지된다. 따라서, 광학부품 (113) 표면의 물리적인 손상에 기인하는 노광광의 광량저하 등의 문제를 방지할 수도 있다. 또한 액체의 배출유량도 변동시키고 있기 때문에, 액체배출유로 (112a) 의 세정도 동시에 실시할 수 있다. 또한, 배출유량의 변동패턴은 시간지연 (Δt) 이나 공급유량의 변동패턴의 변화를 고려하여 1주기당 공급유량과 배출유량이 같아지도록 도 11 및 도 12 의 파선에 나타내는 바와 같은 배출유량의 변동패턴으로 배출시킨다.
이상과 같이 액체공급기구 (111) 와 액체배출기구 (112) 가 유량변동 제어부 (122) 를 통하여 연동하고 있기 때문에, 공급액체의 양이 시간적으로 변동하더라도 액체 (117) 의 액면형상은 거의 일정하게 유지된다. 따라서, 액체유량변동에 수반되는 액넘침이 일어나지 않는다. 그리고, 세정을 하면서 노광 프로세스를 실시하는 것도 가능해진다.
또, 노광 중에 세정을 하지 않는 경우에는 CPU 및 메모리를 포함한 유량변동 제어부 (122) 에 세정스케줄을 미리 프로그래밍해 두면 된다. 또는 하나의 규소 웨이퍼 (116) 에 대한 노광개시 전의 소정 시간이나 전체 노광종료 후의 소정 시간에 세정기능을 실시해도 된다.
다음으로, 도면을 참조하여 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 투영노광장치에 대하여 설명한다. 도 9 는 제 4 실시형태에 관련된 액침형 투영노광장치 (101) 의 개략구성을 나타내는 도면이다. 또, 도 9 에서는 제 3 실시형태에 관련된 투영노광장치와 동일한 구성에는 제 3 실시형태에서 사용한 것과 동일한 부호를 붙이고 설명한다.
본 발명의 제 4 실시형태는, 공급액체 중에 기포를 주입하여 공급함으로써 공급측의 액체유로를 세정하는 것이다.
액체를 공급하기 위한 액체공급기구 (111) 에는 기포주입기구 (120) 가 설치되어 있다. 질소, 아르곤, 공기 등의 기체의 압력을 압력밸브에 의해 대기압보다도 적절히 높은 게이지압 10kPa 로 조절한다. 기체는 전자개폐밸브에 의해 밀봉되어 있고, 이 밸브를 거쳐 가는 바늘형 중공관을 통하여 액체 속에 주입된다. 그 밖의 구성 및 작용은 제 3 실시형태에 관련된 투영노광장치의 구성과 마찬가지이기 때문에 그 설명을 생략한다.
본 실시형태에서는, 규소 웨이퍼 (116) 에 대한 노광이 정지하는 타이밍에 맞춰 1㎖ 의 질소 기포를 1개 주입하였다. 이러한 주입을 공급액체 10000ℓ 마다 실시하였다.
이렇게 하여 고형물의 요인이 되는 물질이 액체공급유로 (111a) 로부터 제거되기 때문에, 그 고형물이 액체 중에 혼입되어 투영광학계의 광학부품 (113) 의 표면을 손상시키는 것도 방지된다. 따라서, 광학부품 (113) 표면의 물리적인 손상에 기인하는 노광광의 광량저하 등의 문제를 방지할 수도 있다. 기포가 주입된 액체에서는 기체와 액체의 밀도차 때문에 국소적으로 액체유량이 변동하고 있다고 생각된다. 이 때문에 유로 내의 벽면에 고형물의 부착을 방지하는 효과가 발휘된다.
기포를 발생시키기 위한 기체는 질소, 아르곤 등의 불활성가스, 또는 공기이어도 된다. 기포의 크기는 1㎖ 이하 정도이면 충분하다. 이러한 기포의 주입빈도는 액체 10000ℓ 에 1회 정도이면 되고, 1회의 주입에서의 기포의 개수는 복수인 것이 좋지만 1개라 해도 효과가 있다. 이 경우도 고형물의 요인이 되는 물질이 제거되어 유로 내의 벽면에 대한 고형물의 부착이 방지되기 때문에, 렌즈 표면의 물리적인 손상을 방지할 수 있다.
또, 제 4 실시형태에서는 한창 노광 중일 때에는 기포가 노광광을 산란시킬 우려가 있기 때문에 기포의 주입을 피하여, 노광되지 않는 스테이지 구동 등의 기회에 기포를 주입하면 된다. 이러한 경우에는, 노광시의 스테이지 구동의 스케줄을 CPU 및 메모리로 구성되는 유량변동 제어부 (122) 에 세정 스케줄을 미리 프로그래밍해 두면 된다.
다른 실시 방법으로서, 액체공급유로 (111a) 의 선단부 (111b) 에 기포 제거 필터를 부착하여 세정해도 된다. 이것에 의해 선단부 (111b) 에서 기포가 소멸되기 때문에, 스테이지 구동의 타이밍을 의식하지 않고 기포를 세정하는 것이 가능해진다. 이 경우, 필터 부착에 의한 액체배출유량의 변동패턴이 필터를 부착하지 않은 경우의 액체배출유량의 변동패턴에 비하여 변화하지 않는 필터를 채용해도 된다. 또는, 필터를 부착하지 않은 경우의 액체배출유량의 변동패턴에 비하여 액체배출유량의 변동패턴에 변화가 생기는 필터를 부착한 경우에는, 유량변동 제어부 (122) 는 그 영향을 받아 배출유량의 변동패턴을 설정하는 것은 말할 필요도 없다.
또한, 제 4 실시형태의 별도 방법으로서, 액체 중에 미소한 기포를 다수 주입하여 액체의 유로를 버블링 세정하도록 해도 된다.
또, 상기 서술한 제 4 실시형태는 액체공급유로 (111a) 를 세정하도록 하고 있지만, 액체공급유로 (111a) 측에서 주입한 기포가 액체배출유로 (112a) 에 유입되면 액체배출유로 (112a) 를 세정할 수 있으며, 액체배출유로 (112a) 의 선단부 (액체 접촉부) 부근으로부터 액체배출유로 (112a) 에 기포를 주입하여 액체배출유로 (112a) 의 세정을 실시하도록 해도 된다.
이상과 같이, 제 3 및 제 4 실시형태에서는 액체의 유로 (벽면 등) 에 지나치게 강한 물리적 자극이나 물리적 손상을 주는 일없이 액체유로를 세정할 수 있다.
또한 제 3 및 제 4 실시형태에서는, 노광할 때 사용하는 액체를 사용하기 때문에 액체유로에 화학적 자극을 주는 일도 없으므로, 액체유로의 벽면 등에 손상을 입히는 일도 없다.
또한 제 3 및 제 4 실시형태에서는, 유로 내에 불순물이 혼입되거나 유로의 벽면 등에 작은 불순물이 부착되더라도 노광동작을 정지하고 있는 적당한 메인터넌스 시기에 유로의 세정이 실시되기 때문에, 액체 유로의 청정을 유지할 수 있어 액체의 공급이나 배출 (회수) 을 안정적으로 실시할 수 있다. 따라서, 액체와 접촉하는 부재 (부품) 의 교환 빈도나 메인터넌스 빈도를 적게 할 수 있기 때문에 액침형 노광장치의 높은 가동률을 유지할 수 있다.
또, 제 3 및 제 4 실시형태에서는 유로의 벽면 등에 부착된 작은 불순물이 큰 고형물로 되기 전에 그 부착물이 유로로부터 제거되기 때문에, 그 고형물이 액체 중에 혼입되어 투영광학계의 광학부품 (113) 의 표면에 손상을 입히는 것도 방지된다. 따라서, 광학부품 (113) 표면의 물리적인 손상에 기인하는 노광광의 광량저하 등의 문제를 방지할 수도 있다.
상기 서술한 제 3 및 제 4 실시형태에서는, 광학부품으로서 합성불화칼슘 단결정을 사용하였지만, 합성불화칼슘 단결정은 고에너지밀도의 레이저광에 대한 내구성이 높고, 투영광학계의 선단에 위치하는 광학부품으로서 바람직한 재료를 사용한 액침형 투영노광장치로 세정을 실행할 수 있다.
그리고, 상기 서술한 제 3 및 제 4 실시형태에서는, 최표면이 불화마그네슘에 의해 코팅된 광학부품을 사용하고 있기 때문에, 기계적 강도가 낮은 불화칼슘 표면의 손상을 방지한 세정기능이 있는 액침형 투영노광장치를 제공할 수 있다.
또, 상기 서술한 제 3 및 제 4 실시형태에 있어서, 액체로서 염류가 용해되어 있는 수용액을 사용하면 광학부품의 용해를 억제할 수 있고, 용해에 의한 기계적 강도의 저하가 방지되기 때문에, 보다 광학부품 표면의 손상을 방지할 수 있다. 또한 염류가 용해되어 있는 수용액을 사용한 경우에는 유로에 고형물이 부착되기 쉽기 때문에 유로세정의 효과가 현저하게 나타난다. 또한, 순수도 노광광의 투과율이 높은 액체로서 사용할 수 있으며, 순수나 수용액에 한하지 않고 다른 액체를 액침노광용으로 사용할 수도 있다.
또, 상기 서술한 제 3 및 제 4 실시형태에 있어서, 노광에 사용하는 액체와는 다른 액체를 사용하여 유로의 세정을 실시하도록 해도 된다.
또한 액체유로를 세정함에 있어서, 초음파 등으로 더러움을 벗겨내는 물리적 세정, 산이나 알칼리로 더러움을 용해하는 화학적 세정 등이 간편한 방법으로서 생각되고, 이들 방법을 제 3 실시형태나 제 4 실시형태와 적절히 조합할 수도 있다.
또한 액체배출유로 (112a) 의 내벽이나 액체공급유로 (111a) 및 액체배출유로 (112a) 의 선단부는 액체 (117) 와 접촉하고 있기 때문에, 규소 웨이퍼 (116) 에 부착되어 있는 이물이나, 규소 웨이퍼 (116) 또는 규소 웨이퍼 (116) 의 표면의 막으로부터 용출된 물질이 부착할 가능성도 있지만, 제 3 및 제 4 실시형태에서는, 적당한 시기에 유로의 세정이 실시되기 때문에 액체의 유로의 청정을 유지할 수 있다.
또, 상기 서술한 제 3 및 제 4 실시형태에서는 광학부품 (113) 과 규소 웨이퍼 (116) 사이를 국소적으로 액체로 채우는 노광장치를 채용하고 있지만, 일본 공개특허공보 평6-124873호에 개시되어 있는 것과 같은 노광대상인 기판을 유지한 스테이지를 액조 안에서 이동시키는 액침형 투영노광장치나, 일본 공개특허공보 평10-303114호에 개시되는 것과 같은 스테이지 상에 소정 깊이의 액체조를 형성하여 그 속에 기판을 유지하는 액침형 투영노광장치에도 본 발명을 적용할 수 있다.
또한, 상기 서술한 제 3 및 제 4 실시형태에서는 투영광학계의 광학부품 (113) 의 사출측의 광로공간을 액체 (순수) 로 채우는 구성으로 되어 있지만, 국제공개 제2004/019128호에 개시되어 있는 바와 같이 투영광학계의 광학부품 (113) 의 입사측 광로공간도 액체 (순수) 로 채우도록 해도 된다.
또한 본 발명은, 일본 공개특허공보 평10-163099호, 일본 공개특허공보 평10-214783호, 일본 특허공표 2000-505958호 등에 개시되어 있는 바와 같이, 웨이퍼 등의 피처리기판을 따로따로 탑재하여 XY 방향으로 독립적으로 이동 가능한 2개의 스테이지를 구비한 트윈스테이지형 노광장치에도 적용할 수 있다.
또한, 상기 서술한 제 1∼제 4 실시형태에 있어서, 투영광학계 종단의 광학부재 (4, 113) 는 렌즈이어도 되고 무굴절력의 평행평면판이어도 된다.
또한 투영광학계 종단의 광학부재 (4, 32, 113) 의 기재는 형석에 한하지 않고, 석영 등의 다른 재료로 형성할 수도 있다.
또한, 상기 서술한 제 1∼제 4 실시형태에 있어서, 투영광학계는 반사광학소자를 포함하지 않는 굴절형 광학계이어도 되며, 굴절광학소자를 포함하지 않는 반사형 광학계이어도 되고 반사광학소자와 굴절광학소자를 포함하는 반사굴절형 광학계이어도 된다.
반도체 디바이스 등의 마이크로디바이스는, 도 14 에 나타내는 바와 같이 마이크로디바이스의 기능·성능 설계를 하는 단계 201, 이 설계 단계에 기초한 마스크 (레티클) 를 제작하는 단계 202, 디바이스의 기재인 기판 (웨이퍼) 을 제조하는 단계 203, 상기 서술한 실시형태의 노광장치에 의해 마스크의 패턴을 기판에 노광하는 노광처리 단계 204, 디바이스 조립 단계 (다이싱 공정, 본딩 공정, 패키지 공정을 포함함) 205, 검사 단계 206 등을 거쳐 제조된다.
또, 상기 서술한 액침형 투영노광장치의 메인터넌스 (세정) 를 적당한 시기에 실시함으로써 고성능인 반도체 디바이스 등의 마이크로디바이스를 수율좋게 제조할 수 있다.
산업상 이용가능성
이상과 같이, 본 발명의 투영노광장치 및 투영노광장치의 세정방법, 투영노광장치의 메인터넌스 방법 및 디바이스의 제조방법은 고성능인 반도체소자, 촬상소자, 액정표시소자, 박막자기헤드 등의 디바이스의 제조에 사용하는데 적합 하다.

Claims (41)

  1. 노광빔으로 마스크를 조명하고, 투영광학계를 통하여 상기 마스크의 패턴을 기판 상에 전사하고, 상기 기판의 표면과 상기 투영광학계의 상기 기판측 광학소자 사이에 소정 액체를 개재시킨 투영노광장치로서,
    상기 액체를 액체공급관을 통하여 공급함과 함께 상기 액체를 액체회수관을 통하여 회수하는 액체공급배출기구, 및
    상기 액체공급관에 형성된 스케일부착 방지기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액체회수관에 형성된 상기 스케일부착 방지기구를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 스케일부착 방지기구는,
    상기 액체공급관 또는 상기 액체회수관의 외부에서 인가되는 외부자장에 기초하여 스케일의 부착을 방지하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 스케일부착 방지기구는,
    상기 액체공급관 또는 상기 액체회수관에 코일상으로 감긴 배선을 흐르는 전기신호에 기초하여 스케일의 부착을 방지하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노광빔은 ArF 레이저광인 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학소자의 기재는 형석인 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  7. 광학부품과 노광대상물의 간극을 액체로 채워 그 노광대상물을 노광하는 액침형 투영노광장치로서,
    상기 액체를 공급하기 위한 액체공급기구, 및
    상기 액체의 유로 내의 부착물을 제거하는 세정수단을 갖는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 세정수단은, 단위시간당 액체공급유량을 파악하는 공급유량 파악부, 및
    상기 단위시간당 액체공급유량을 변동시키기 위한 유량변동 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 액체를 배출하기 위한 액체배출기구를 구비하고,
    상기 세정수단은 단위시간당 액체배출유량을 파악하는 배출유량 파악부를 구비하고,
    상기 유량변동 제어부는 단위시간당 액체공급유량과 단위시간당 액체배출유량이 연동하여 변동되도록 상기 액체공급기구와 상기 액체배출기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 단위시간당 액체공급유량은 그 액체공급유량의 시간평균치에 대하여 0.1% 이상의 진폭으로 변동하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정수단은 상기 액체 중에 1㎖ 이하 체적의 기포를 1개 이상 혼입시킴으로써 상기 유로 내로부터 상기 부착물을 제거하는 기능을 구비한 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  12. 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정수단은, 노광이 정지하는 시간에 맞춰 작동되어 상기 유로 내로부터 상기 부착물이 제거 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  13. 제 7 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학부품은 합성불화칼슘 단결정인 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 광학부품의 최표면이 불화마그네슘에 의해 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  15. 제 7 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체로서 순수 또는 염류가 용해되어 있는 수용액을 사용하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  16. 광학부품과 노광대상물의 간극을 액체로 채워 그 노광대상물을 노광하는 액침형 투영노광장치의 세정방법으로서,
    상기 액체를 공급할 때, 상기 액체의 공급유량과 상기 액체의 배출유량을 변동시켜 상기 액체의 유로 내의 부착물을 제거하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치의 세정방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    단위시간당 상기 액체공급량으로서, 그 액체공급유량의 시간평균치에 대하여 0.1% 이상의 진폭으로 변동시켜 상기 유로 내의 부착물을 제거하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치의 세정방법.
  18. 광학부품과 노광대상물의 간극을 액체로 채워 해상도를 높이도록 한 액침형 투영노광장치의 세정방법으로서,
    상기 액체를 공급할 때, 상기 액체 중에 1㎖ 이하 체적의 기포를 1개 이상 혼입시켜 상기 유로 내를 세정하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치의 세정방법.
  19. 제 1 물체와 제 2 물체 사이를 소정 액체로 채우고 그 액체를 통하여 노광광을 노광대상물에 조사하는 투영노광장치로서,
    상기 액체를 액체공급관을 통하여 공급함과 함께 상기 액체를 액체회수관을 통하여 회수하는 액체공급배출기구,
    상기 액체의 유로를 형성하는 부재에 불순물이 부착되는 것을 방지하는 부착 방지기구를 구비한 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 액체의 유로를 형성하는 부재는 상기 액체공급배출기구의 액체공급관을 포함하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  21. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
    상기 액체의 유로를 형성하는 부재는 상기 액체의 공급배출기구의 액체회수관을 포함하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  22. 제 19 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체의 유로를 형성하는 부재는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  23. 제 19 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부착 방지기구는 자장을 발생시킴으로써 불순물의 부착을 방지하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  24. 제 19 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 물체가 상기 노광대상물인 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  25. 제 19 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 물체는 광학소자를 포함하고,
    상기 노광광은 상기 광학소자와 상기 액체를 통하여 상기 노광대상물에 조사되는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 광학소자의 기재는 형석인 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  27. 제 1 물체와 제 2 물체 사이를 액체로 채우고 그 액체를 통하여 노광광을 노광대상물에 조사하는 액침형 투영노광장치로서,
    상기 액체를 공급하기 위한 액체공급기구,
    상기 액체를 배출하기 위한 액체배출기구, 및
    상기 액체의 유로를 세정하는 세정기구를 갖는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 제 1 물체는 광학부품을 포함하고,
    상기 노광광은 상기 광학부품과 상기 액체를 통하여 상기 노광대상물에 조사되는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  29. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,
    상기 제 2 물체는 상기 노광대상물인 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  30. 제 27 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유로는 상기 액체를 공급하기 위한 액체공급유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  31. 제 27 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유로는 상기 액체를 배출하기 위한 액체배출유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  32. 제 27 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정기구는 상기 유로 내의 부착물을 제거하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  33. 제 27 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정기구는 상기 유로 내의 액체유량을 변동시킴으로써 상기 유로를 세정하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  34. 제 27 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정기구는 상기 유로에 기포를 혼입한 액체를 흘려보냄으로써 상기 유로를 세정하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  35. 제 27 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정기구는, 노광이 정지하는 시간에 맞춰 작동하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  36. 제 27 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체로서 순수 또는 염류가 용해되어 있는 수용액을 사용하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치.
  37. 제 19 항 또는 제 27 항에 기재된 투영노광장치를 사용하는 디바이스 제조방법.
  38. 제 1 부재와 제 2 부재의 간극을 액체로 채워 노광대상물을 노광하는 액침형 투영노광장치의 메인터넌스 방법으로서,
    노광체 대상물의 노광을 실시하고 있지 않을 때, 상기 액체의 유로를 세정하는 것을 특징으로 하는 투영노광장치의 메인터넌스 방법.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 유로 내의 액체유량을 변동시킴으로써 상기 유로를 세정하는 것을 특징으로 하는 메인터넌스 방법.
  40. 제 38 항에 있어서,
    상기 유로 내에 기포를 혼입한 액체를 흘려보냄으로써 상기 세정을 하는 것을 특징으로 하는 메인터넌스 방법.
  41. 제 38 항에 기재된 투영노광장치의 메인터넌스 방법을 이용하는 디바이스의 제조방법.
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