KR20120038394A - 노광 장치 및 노광 방법, 그리고 디바이스 제조 방법 - Google Patents

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

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Abstract

조명 유닛 (IOP) 에 상단이 접속되고, 하단부에 레티클 스테이지 (RST) 및 레티클 (R) 의 상면에 소정의 클리어런스를 개재하여 대향하는 한 쌍의 플레이트부 (823, 824) 를 갖는 퍼지 커버 (80) 를 구비하고 있다. 이 때문에 레티클 스테이지 (RST) 와 플레이트부 (823, 824) 사이의 클리어런스를 개재하여 가스의 유통을 거의 저지할 수 있다. 이로 인해, 퍼지 커버와 레티클 스테이지 및/또는 레티클로 둘러싸이는 거의 기밀 상태의 공간을 조명 유닛으로부터 투영 광학계에 이르는 조명광 (IL) 의 광로 상에 형성할 수 있다. 또, 상기의 거의 기밀 상태의 공간이 CDA 등에 의해 퍼지되는 퍼지 공간으로 되어 있다.

Description

노광 장치 및 노광 방법, 그리고 디바이스 제조 방법{EXPOSURE APPARATUS, EXPOSURE METHOD, AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 노광 장치 및 노광 방법, 그리고 디바이스 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 소자 (집적 회로), 액정 표시 소자 등의 전자 디바이스를 제조하기 위한 리소그래피 공정에서 사용되는 노광 장치 및 노광 방법, 그리고 상기 노광 장치 또는 노광 방법을 사용하는 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 반도체 소자 (집적 회로), 액정 표시 소자 등의 전자 디바이스를 제조하기 위한 리소그래피 공정에서는, 특히 생산성의 면에서, 형성해야 할 패턴을 4 ? 5 배 정도로 비례 확대하여 형성한 포토마스크 (마스크) 또는 레티클 (이하, 「레티클」이라고 총칭한다) 의 패턴을, 투영 광학계를 통하여 웨이퍼 등의 피노광 물체 (이하, 「웨이퍼」라고 부른다) 상에 축소 전사하는 투영 노광 장치가 주로 사용되고 있다.
이 종류의 노광 장치에서는, 집적 회로의 미세화에 대응하여 고해상도를 실현하기 위해, 그 노광 파장을 보다 단파장측으로 시프트해 왔다. 현재, 그 파장은 KrF 엑시머 레이저의 248 ㎚, 또는 이보다 단파장인 진공 자외역에 속하는 ArF 엑시머 레이저의 193 ㎚ 가 주류를 이루고 있다.
그런데, 반도체 디바이스의 디자인룰이 미세화됨에 따라, 리소그래피 공정에 있어서의 레티클의 헤이즈 (흐림) 결함이 큰 문제가 되었다. 레티클의 헤이즈는, 레티클의 표면이나 분위기 중에 존재하는 산과 염기의 반응, 혹은 유기 불순물의 광화학 반응에 의해 레티클 상에 헤이즈의 원인이 되는 물질이 형성되고, 수분의 개재와 자외광의 조사 (노광의 에너지) 에 의해 헤이즈의 원인이 응집되어, 결함의 원인이 되는 사이즈로 성장한다고 알려져 있다. 현재는 레티클 헤이즈의 원인으로서 황산암모늄이 가장 문제시되고 있다. 이 문제는 KrF 리소그래피에 있어서도 인식되고는 있었지만, 보다 단파장 (=고에너지) 인 ArF 리소그래피에 있어서, 그 생산성이나 생산 비용에 심각한 영향을 미치기에 이르렀다.
레티클의 보관 환경 및 이동 환경으로부터, 헤이즈 원인 물질인 휘발성 불순물 (주로 SOx, NH3, 유기물), 그리고 헤이즈 생성 반응 가속 물질인 수분을 배제하는 것이, 레티클 상의 헤이즈 형성을 포괄적으로 억제하는, 효과적인 대책이라고 알려져 있다. 이 효과적인 대책의 구체적인 일례로서, 노광 장치의 레티클 주위의 공간으로부터 헤이즈 생성 반응 가속 물질을 제거하는 것을 생각할 수 있고, 구체적으로는 레티클 주위의 공간에 클린 드라이 에어 (CDA) 등의 퍼지 가스를 공급하여 가스 치환 (가스 퍼지) 하는 것을 생각할 수 있다.
또, 최근에는 처리 능력 (스루풋) 을 향상시키는 관점에서, 고 NA 화 및 저수차화가 용이한 소시야 (小視野) 이지만 고 NA 의 투영 광학계를 사용하여 실질적으로 큰 노광 필드를 얻기 위해, 노광중에, 레티클과 웨이퍼를 그 결상 관계를 유지한 채 상대 주사하는 예를 들어 주사형 투영 노광 장치, 예를 들어 스텝?앤드?스캔 방식의 주사형 투영 노광 장치 (즉 이른바 스캐닝?스테퍼 등) 가 주류를 이루고 있다.
노광 장치에서, 레티클 상의 헤이즈 형성을 포괄적으로 억제하는, 효과적인 대책을 실현하는 방법으로서, 예를 들어 특허문헌 1 에 개시되어 있는 바와 같이, 레티클을 유지하는 레티클 스테이지 전체를 큰 기밀형의 차폐 용기 (레티클 스테이지 챔버) 로 덮고, 그 내부 (레티클 스테이지, 레티클을 포함하는) 전체를 가스 퍼지하는 방법이 유효하다고 생각된다.
그러나, 이와 같은 차폐 용기를 채용하면, 노광 장치가 대형화 및 중량화되어, 반도체 공장의 클린룸 내에서의, 노광 장치 1 대 당의 설치 면적 (풋 프린트) 이 더욱 커져, 설비 비용 (혹은 런닝?코스트) 의 증대에 의해 결과적으로 반도체 소자의 생산성이 저하된다. 또, 레티클 근방에 대한 액세스가 곤란해져, 레티클 스테이지 등의 메인터넌스시의 작업성이 저하되어 메인터넌스에 필요로 하는 시간이 증대되고, 이 점에 있어서도 반도체 소자의 생산성이 저하된다.
특히 주사형 투영 노광 장치는, 노광중에 레티클을 고속으로 주사할 필요가 있어 대형 레티클 스테이지를 구비하고 있고, 이 대형 레티클 스테이지 전체를 덮는 차폐 용기 (레티클 스테이지 챔버) 는 더욱 대형화된다.
또, 투영 노광 장치에서는, 회로 소자의 레이어 (층) 간의 위치 맞춤 (중첩) 에 관하여, 매우 높은 정밀도가 요구되고 있다. 이 중첩 정밀도에 영향을 미치는 요인 중 하나로서, 노광광의 조사에 의한 레티클의 열팽창에 의해 발생하는 패턴의 변형이 있다. 투영 노광 장치에는 정밀도와 함께 높은 스루풋이 요구되기 때문에, 노광광의 조도는 점점 커지는 경향이 있다. 이 때문에 적극적으로 레티클의 온도를 제어하지 않으면, 이제는 요구되는 중첩 정밀도를 충족시키기 곤란하다.
종래에 있어서도 레티클의 온도를 제어하는 방법으로서, 온도가 제어된 공기 (기체) 를 레티클에 분사하는 방법 (예를 들어 특허문헌 2 등 참조), 혹은 냉각 플레이트를 레티클의 노광 범위 밖의 영역에 밀착시키는 방법 등이 제안되어 있다. 그러나, 전자에서는 열전달률을 높이기 위해 풍속을 빠르게 하면, 파티클 (이른바 먼지) 을 감아올려, 레티클에 이 파티클이 부착되어, 회로 소자의 불량을 초래한다는 문제가 있었다. 한편, 후자에서는 레티클을 교환할 때마다 냉각 플레이트를 레티클에 장착해야 하여, 레티클 교환 시간이 길어진다는 문제도 있었다. 이에 더하여, 레티클을 교환할 때마다 레티클을 냉각시키는 정도로는, 패턴의 변형을 허용값 내에 속하게 하기 곤란하다.
미국 특허 출원 공개 제2004/0057031호 명세서 일본 공개특허공보 평10-022196호
본 발명의 제 1 양태에 의하면, 마스크와 물체를 동기 이동하여 상기 마스크에 형성된 패턴을 상기 물체 상에 전사하는 노광 장치로서, 상기 마스크가 동기 이동되는 제 1 방향으로 소정 스트로크로 이동함과 함께, 상기 마스크를 상기 제 1 방향으로 협지하는 양측의 상면이 상기 마스크의 상면과 실질적으로 동일한 면이 되는 상태로 상기 마스크를 유지하는 슬라이더와 ; 상기 마스크를 조명광에 의해 조명하는 조명계와 ; 상기 슬라이더에 대해 상기 조명계측에서, 상기 제 1 방향에 관하여 상기 조명광의 광로와 상이한 위치에 배치되고, 상기 슬라이더 및 상기 마스크의 상기 상면에 소정의 틈을 개재하여 대향하는 대향면부를 갖는 대향 부재를 구비하고, 상기 물체와의 상기 동기 이동시에 상기 마스크 및 상기 슬라이더의 상면이 상기 대향 부재에 근접하여 이동되는 제 1 노광 장치가 제공된다.
이에 의하면, 슬라이더에 대해 상기 조명계측에서, 상기 제 1 방향에 관하여 상기 조명광의 광로와 상이한 위치에 배치되고, 상기 슬라이더 및 상기 마스크의 상기 상면에 소정의 틈을 개재하여 대향하는 대향면부를 갖는 대향 부재를 구비하고, 물체와의 동기 이동시에 마스크 및 슬라이더의 상면이 대향 부재에 근접하여 이동된다. 이 때문에 대향 부재와 슬라이더 및/또는 마스크 사이에 거의 기밀 상태의 공간이 형성되어, 조명계로부터 마스크 스테이지에 이르는 조명광의 광로 공간이 외부에 대해 격리되어 있는 경우, 그 조명 광로를 포함하는 기밀 상태의 공간을 마스크의 상방에 만들어 낼 수 있다. 즉, 마스크를 유지하는 슬라이더를 큰 기밀형의 차폐 용기로 둘러쌀 필요가 없어진다. 여기에서, 슬라이더는, 슬라이더 (예를 들어 마스크 스테이지) 그 자체뿐만이 아니라, 보조적인 차양 등의 부재를 갖는 경우는 이들 부재도 포함한다.
본 발명의 제 2 양태에 의하면, 마스크와 물체를 동기 이동하여 상기 마스크에 형성된 패턴을 상기 물체 상에 전사하는 노광 장치로서, 상기 마스크를 유지하고, 상기 마스크가 동기 이동되는 제 1 방향으로 이동하는 슬라이더와 ; 상기 마스크를 조명광에 의해 조명하는 조명계와 ; 상기 슬라이더에 대해 상기 조명계측에서, 상기 제 1 방향에 관하여 상기 조명광의 광로와 상이한 위치에 배치되는 상기 마스크의 온도 제어용 냉각 부재를 구비하고, 상기 슬라이더는, 상기 마스크의 일면이 상기 냉각 부재에 근접한 상태에서 이동되는 제 2 노광 장치가 제공된다.
이에 의하면, 조명계와 마스크 사이의 상기 조명광의 조사 영역의 제 1 방향 중 적어도 일측에 (노광광을 차단하지 않는 영역에) 슬라이더 및 마스크의 조명계측의 일면에 대향하여 배치된 마스크의 온도 제어용 냉각 부재를 구비하고, 슬라이더는, 마스크의 일면이 냉각 부재에 근접한 상태에서 이동된다. 이 때문에 냉각 부재에 의해 슬라이더에 유지된 마스크의 온도 제어 (냉각) 를 주사 노광중에 실시할 수 있다.
본 발명의 제 3 양태에 의하면, 본 발명의 제 1, 제 2 노광 장치 중 어느 것을 사용하여 물체 상에 패턴을 전사하는 것과 ; 상기 패턴이 전사된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 제 4 양태에 의하면, 조명광에 의한 조사 영역에 대해 마스크와 물체를 동기하여 소정 방향으로 상대 주사하여 상기 마스크에 형성된 패턴을 물체 상에 전사하는 노광 방법으로서, 상기 마스크의 이동면의 근방의 상기 조명광의 조사 영역의 상기 소정 방향 중 적어도 일측에 냉각 영역을 설정하는 것과 ; 상기 마스크와 물체의 상기 조사 영역에 대한 상대 주사 중에, 상기 냉각 영역을 통과하는 상기 마스크를 냉각시키는 것을 포함하는 제 1 노광 방법이 제공된다.
본 발명의 제 5 양태에 의하면, 마스크와 물체를 동기 이동하여 상기 마스크에 형성된 패턴을 상기 물체 상에 전사하는 노광 방법으로서, 상기 마스크가 동기 이동되는 제 1 방향으로 소정 스트로크로 이동함과 함께, 상기 마스크를 상기 제 1 방향으로 협지하는 양측의 상면이 상기 마스크의 상면과 실질적으로 동일한 면이 되는 상태에서 상기 마스크를 유지하는 슬라이더와 ; 상기 마스크를 조명광에 의해 조명하는 조명계와 ; 상기 슬라이더에 대해 상기 조명계측에서, 상기 제 1 방향에 관하여 상기 조명광의 광로와 상이한 위치에 배치되고, 상기 슬라이더 및 상기 마스크의 상기 상면에 소정의 틈을 개재하여 대향하는 대향면부를 갖는 대향 부재를 준비하여, 상기 물체와의 상기 동기 이동시에 상기 마스크 및 상기 슬라이더의 상면이 상기 대향 부재에 근접하여 이동되는 제 2 노광 방법이 제공된다.
본 발명의 제 6 양태에 의하면, 본 발명의 제 1, 제 2 노광 방법 중 어느 것에 의해 물체 상에 패턴을 전사하는 것과 ; 상기 패턴이 전사된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.
도 1 은 제 1 실시형태의 노광 장치를 나타내는 개략도이다.
도 2 는 레티클 스테이지 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3(A) 는 레티클 스테이지의 구성을 나타내는 평면도, 도 3(B) 는 도 3(A) 의 B-B 선을 따라 단면한 레티클 스테이지 장치의 종단면도이다.
도 4 는 도 1 의 노광 장치의 레티클 스테이지 장치 근방을 나타내는 종단면도이다.
도 5 는 레티클 인코더 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 은 도 1 의 노광 장치의 제어계를 중심적으로 구성하는 주제어 장치의 입출력 관계를 나타내는 블록도이다.
도 7 은 제 2 실시형태의 노광 장치를 나타내는 개략도이다.
도 8 은 도 7 의 노광 장치의 레티클 스테이지 장치 근방을 나타내는 종단면도이다.
도 9 는 도 7 의 노광 장치의 제어계를 중심적으로 구성하는 주제어 장치의 입출력 관계를 나타내는 블록도이다.
《제 1 실시형태》
이하, 제 1 실시형태를 도 1 ? 도 6 에 기초하여 설명한다.
도 1 에는, 제 1 실시형태의 노광 장치 (100) 의 개략적인 구성이 나타나 있다. 노광 장치 (100) 는 스텝?앤드?스캔 방식의 투영 노광 장치, 이른바 스캐닝?스테퍼 (스캐너라고도 불린다) 이다. 후술하는 바와 같이 본 실시형태에서는 투영 광학계 (PL) 가 형성되어 있으며, 이하에 있어서는 이 투영 광학계 (PL) 의 광축 (AX) 에 평행한 방향을 Z 축 방향, 이것에 직교하는 면 내에서 레티클 (R) 과 웨이퍼 (W) 가 상대 주사되는 방향을 Y 축 방향, Z 축 및 Y 축에 직교하는 방향을 X 축 방향으로 하고, X 축, Y 축, 및 Z 축 둘레의 회전 (경사) 방향을 각각 θx, θy, 및 θz 방향으로 하여 설명한다.
노광 장치 (100) 는, 조명 유닛 (IOP), 레티클 (R) 을 유지하고 XY 평면에 평행한 면 내에서 이동하는 레티클 스테이지 (RST) 를 포함하는 레티클 스테이지 장치 (20), 투영 광학계 (PL), 웨이퍼 (W) 를 XY 2 차원 방향으로 구동시키는 웨이퍼 스테이지 (WST), 및 이들의 제어계, 그리고 레티클 스테이지 장치 (20) 및 투영 광학계 (PL) 를 유지하는 칼럼 (34) 등을 구비하고 있다.
조명 유닛 (IOP) 은, 광원 및 조명 광학계를 포함하고, 그 내부에 배치된 시야 조리개 (마스킹 블레이드 또는 레티클 블라인드라고도 불린다) 에 의해 규정되는 직사각형 또는 원호 형상의 조명 영역에 조명광 (노광광) (IL) 을 조사하고, 회로 패턴이 형성된 레티클 (R) 을 균일한 조도로 조명한다. 조명 유닛 (IOP) 과 동일한 조명계는, 예를 들어 미국 특허 제5,534,970호 명세서 등에 개시되어 있다. 여기에서는 일례로 조명광 (IL) 으로서, ArF 엑시머 레이저광 (파장 193 ㎚) 이 사용되는 것으로 한다. 또, 조명 광학계 내부에 배치된 빔 스플리터에 의해 조명광 (IL) 의 일부가 취출되어, 인터그레이터 센서라고도 불리는 파워 모니터로부터의 조도 신호가 주제어 장치 (50) 로 보내진다.
레티클 스테이지 장치 (20) 는, 조명 유닛 (IOP) 의 하방에 소정 간격을 두고 거의 평행하게 배치된 레티클 스테이지 정반 (RBS), 그 레티클 스테이지 정반 (RBS) 상에 배치된 레티클 스테이지 (RST), 그 레티클 스테이지 (RST) 를 둘러싸는 상태에서 레티클 스테이지 정반 (RBS) 상에 배치된 프레임 형상 부재로 이루어지는 카운터 매스 (18), 및 레티클 스테이지 (RST) 를 구동시키는 레티클 스테이지 구동계 (340) (도 6 참조) 등을 구비하고 있다.
레티클 스테이지 정반 (RBS) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 칼럼 (34) 의 천판부 (32a) 상에 복수 (예를 들어 3 개) 의 방진 유닛 (14) (도 1 에 있어서의 지면 (紙面) 안측의 방진 유닛은 도시 생략) 을 개재하여 대략 수평하게 지지되어 있다. 레티클 스테이지 정반 (RBS) 상에, 레티클 스테이지 (RST) 가 배치되고, 레티클 스테이지 (RST) 상에 레티클 (R) 이 유지되어 있다. 또한, 레티클 스테이지 장치 (20) 의 구체적인 구성 등에 대해서는 뒤에 추가로 상술한다.
투영 광학계 (PL) 로서는, 예를 들어 Z 축 방향과 평행한 광축 (AX) 을 따라 배열된 복수의 광학 소자 (렌즈 엘리먼트) 로 이루어지는 굴절 광학계가 사용되고 있다. 투영 광학계 (PL) 는, 예를 들어 양측 텔레센트릭으로 소정의 투영 배율 (예를 들어 1/4 혹은 1/5) 을 갖는다. 이 때문에 조명 유닛 (IOP) 으로부터의 조명광 (IL) 에 의해 조명 영역이 조명되면, 투영 광학계 (PL) 의 제 1 면 (물체면) 과 패턴면이 거의 일치하여 배치되는 레티클 (R) 을 통과한 조명광 (IL) 에 의해 투영 광학계 (PL) 를 통하여 그 조명 영역 내의 레티클의 회로 패턴의 축소 이미지 (회로 패턴의 일부의 투영 이미지) 가, 투영 광학계 (PL) 의 제 2 면 (이미지면) 측에 배치되고, 표면에 레지스트 (감응제) 가 도포된 웨이퍼 (W) 상의 조명 영역에 공액인 영역 (노광 영역) 에 형성된다.
그리고, 레티클 스테이지 (RST) 와 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 동기 구동에 의해 조명 영역 (조명광 (IL)) 에 대해 레티클을 주사 방향 (Y 축 방향) 으로 상대 이동함과 함께, 노광 영역 (조명광 (IL)) 에 대해 웨이퍼 (W) 를 주사 방향 (Y 축 방향) 으로 상대 이동함으로써, 웨이퍼 (W) 상의 1 개의 쇼트 영역 (구획 영역) 의 주사 노광이 실시되고, 그 쇼트 영역에 레티클의 패턴이 전사된다. 즉, 본 실시형태에서는, 조명 유닛 (IOP) 및 투영 광학계 (PL) 에 의해 웨이퍼 (W) 상에 레티클 (R) 의 패턴이 생성되고, 조명광 (IL) 에 의한 웨이퍼 (W) 상의 감응층 (레지스트층) 의 노광에 의해 웨이퍼 (W) 상에 그 패턴이 형성된다.
투영 광학계 (PL) 의 경통의 높이 방향의 거의 중앙에 플랜지 (FLG) 가 형성되어 있다.
칼럼 (34) 은 플로어면 (F) 에 그 하단부가 고정된 복수 (예를 들어 3 개) 의 다리부 (32b) (도 1 에 있어서의 지면 안측의 다리부는 도시 생략) 와, 3 개의 다리부 (32b) 에 의해 대략 수평하게 지지된 천판부 (32a) 를 포함하고 있다. 천판부 (32a) 의 중앙부에는, 상하 방향 (Z 축 방향) 으로 관통한 개구 (34a) 가 형성되어 있다. 개구 (34a) 내에 투영 광학계 (PL) 의 상단부가 삽입되어 있다.
천판부 (32a) 의 하면측에 일단이 고정된 3 개의 매달음 지지 기구 (137) (단, 지면 안측의 매달음 지지 기구는 도시 생략) 의 타단이 플랜지 (FLG) 에 접속되고, 이로 인해 투영 광학계 (PL) 가 천판부 (32a) 에 매달려 지지되어 있다. 3 개의 매달음 지지 기구 (137) 의 각각은, 예를 들어 유 (柔) 구조의 연결 부재인 코일 스프링 (136) 과 와이어 (135) 를 포함한다. 코일 스프링 (136) 은 투영 광학계 (PL) 의 광축 (Z 축) 에 수직인 방향에는 진자와 같이 진동하기 때문에, 투영 광학계 (PL) 의 광축에 수직인 방향의 제진 성능 (플로어의 진동이 투영 광학계 (PL) 에 전달하는 것을 방지하는 성능) 을 가지고 있다. 또, 광축에 평행한 방향에 관해서도 높은 제진 성능을 가지고 있다. 또한, 투영 광학계 (PL) 는 매달려 지지되지 않고, 예를 들어 플랜지 (FLG) 를 개재하여 칼럼 (34) 의 다리부 (32b) 로 지지해도 된다. 또, 투영 광학계 (PL) 는 플랜지 (FLG) 를 개재하여, 예를 들어 경통 정반 혹은 메트롤로지 프레임이라 불리는 지지 부재 (프레임 부재) 에 재치하고, 이 지지 부재를 천판부 (32a) 에 매달아 지지하거나, 혹은 칼럼 (34) 의 다리부 (32b) 로 지지해도 된다.
또, 칼럼 (34) 의 각 다리부 (32b) 의 Z 축 방향에 관한 중앙부 근방에는 볼록부 (134a) 가 내측에 돌출 형성되고, 각 볼록부 (134a) 와 투영 광학계 (PL) 의 플랜지 (FLG) 의 외주부 사이에는 구동계 (440) 가 형성되어 있다. 구동계 (440) 는, 예를 들어 투영 광학계 (PL) 를 경통의 반경 방향으로 구동시키는 보이스 코일 모터와, 투영 광학계 (PL) 를 광축 방향 (Z 축 방향) 으로 구동시키는 보이스 코일 모터를 포함하고 있다. 3 개의 다리부 (32b) 에 형성된 3 개의 구동계 (440) 에 의해 투영 광학계 (PL) 를 6 자유도 방향으로 변위시킬 수 있다.
투영 광학계 (PL) 의 플랜지 (FLG) 에는, 투영 광학계 (PL) 의 6 자유도 방향의 가속도를 검출하기 위한 가속도 센서 (234) (도 1 에서는 도시 생략, 도 6 참조) 가 형성되어 있고, 가속도 센서 (234) 에 의해 검출되는 가속도 정보에 기초하여, 주제어 장치 (50) (도 1 에서는 도시 생략, 도 6 참조) 가, 투영 광학계 (PL) 가 칼럼 (34) 및 플로어면 (F) 에 대해 정지 (靜止) 한 상태가 되도록 구동계 (440) 의 보이스 코일 모터의 구동을 제어한다. 또한, 가속도 센서 대신에 진동 센서 또는 변위 센서 등, 다른 센서를 사용해도 된다.
투영 광학계 (PL) 의 플랜지 (FLG) 의 하면으로부터는, 링 형상의 계측 마운트 (51) 가 복수 (여기에서는 예를 들어 3 개) 의 지지 부재 (53) (단, 지면 안측의 지지 부재는 도시 생략) 를 개재하여 매달려 지지되어 있다. 3 개의 지지 부재 (53) 는, 실제로는 그 양 단부에 지지 부재 (53) 의 길이 방향 이외의 5 자유도 방향의 변위가 가능한 플렉셔부를 갖는 링크 부재를 포함하여 구성되고, 계측 마운트 (51) 와 플랜지 (FLG) 사이에 응력이 거의 발생하지 않고 계측 마운트 (51) 를 지지할 수 있도록 되어 있다.
계측 마운트 (51) 에는, 웨이퍼 간섭계 (58), 마크 검출계로서의 웨이퍼 얼라이먼트계 (이하, 얼라이먼트계라고 칭한다) (ALG) (도 1 에서는 도시 생략, 도 6 참조), 및 도시를 생략하는 다점 초점 위치 검출계 등이 유지되어 있다. 얼라이먼트계 (ALG) 로서는, 예를 들어 미국 특허 제5,721,605호 명세서 등에 개시된 화상 처리 방식의 FIA 계를 사용할 수 있다. 또, 다점 초점 위치 검출계로서는, 예를 들어 미국 특허 제5,448,332호 명세서 등에 개시된 다점 초점 위치 검출계를 사용할 수 있다. 또한, 전술한 지지 부재 (메트롤로지 프레임 등이라 불린다) 에 투영 광학계 (PL) 를 재치하는 경우에는, 계측 마운트 (51) 를 형성하지 않고, 간섭계 (58) 나 웨이퍼 얼라이먼트계 (ALG) 등을 전술한 지지 부재로 유지해도 된다.
웨이퍼 스테이지 (WST) 는, 투영 광학계 (PL) 의 하방에 수평에 배치된 스테이지 정반 (BS) 의 상면에, 그 저면에 형성된 에어 베어링 등을 개재하여 부상 지지되어 있다.
여기에서 스테이지 정반 (BS) 은 직접적으로 플로어면 (F) 상에 고정되어 있고, 그 +Z 측의 면 (상면) 은 그 평탄도가 매우 높아지도록 가공되어 있고, 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 이동 기준면 (가이드면) 으로 되어 있다. 또한, 스테이지 정반 (BS) 은 복수의 방진 기구를 개재하여 플로어면 (F) 상에 재치해도 된다.
웨이퍼 스테이지 (WST) 는 웨이퍼 홀더 (125) 를 개재하여 웨이퍼 (W) 를 진공 흡착 등에 의해 유지하고, 주제어 장치 (50) 에 의해 웨이퍼 스테이지 구동계 (122) (도 1 에서는 도시 생략, 도 6 참조) 를 개재하여, 스테이지 정반 (BS) 의 상면을 따라 XY 평면 내에서 자유롭게 구동되도록 되어 있다. 또한, 웨이퍼 스테이지 구동계 (122) 로서 예를 들어 평면 모터를 사용해도 되고, 이 경우, 웨이퍼 스테이지 (WST) 를 자기력으로 스테이지 정반 (BS) 상에서 부상 지지해도 된다.
다음으로, 레티클 스테이지 장치 (20) 및 그 근방의 구성 부분에 대하여 상술한다.
도 2 에는 레티클 스테이지 장치 (20) 의 외관이 사시도로 나타나 있다. 레티클 스테이지 정반 (RBS) 은, 평면에서 보았을 때 (상방에서 보았을 때) 대략 직사각형의 판 형상 부재로 이루어지고, 그 중앙부에는 조명광 (IL) 의 통로가 되는 개구 (RBSa) (도 1 및 도 3(B) 등 참조) 가 형성되어 있다. 개구 (RBSa) 는 전술한 천판부 (32a) 의 개구 (34a) 와 Z 축 방향으로 연통한 상태로 되어 있다. 또, 레티클 스테이지 정반 (RBS) 의 상면의, 중심으로부터 -X 방향 및 +X 방향으로 등거리 떨어진 위치에는, 볼록 형상 부분 (RBSb, RBSc) (도 3(B) 참조) 이 Y 축 방향으로 연장 형성되어 있다. 볼록한 형상 부분 (RBSb, RBSc) 의 상면 (+Z 측의 면) 은, 평탄도가 매우 높아지도록 가공되어, 레티클 스테이지 (RST) 의 이동 시의 가이드면이 형성되어 있다.
또, 레티클 스테이지 정반 (RBS) 의 상면의 외주부 근방에는, 도시하지 않지만, 소정 간격으로 복수의 에어 패드가 고정되어 있다. 이들 복수의 에어 패드 상에 카운터 매스 (18) 가 배치되어 있다. 이들 복수의 에어 패드의 일부, 예를 들어 레티클 스테이지 정반 (RBS) 의 4 구석에 있는 에어 패드는, 카운터 매스 (18) 의 자중을 레티클 스테이지 정반 (RBS) 의 상면 (+Z 측의 면) 위에서 비접촉으로 지지하고 있다. 나머지 에어 패드는, 진공 흡인력과 분출 압력의 밸런스의 조정이 가능하고, 카운터 매스 (18) 의 하면과 레티클 스테이지 정반 (RBS) 의 상면 사이를 소정 간격으로 유지하고 있다.
레티클 스테이지 정반 (RBS) 과 천판부 (32a) 사이에 형성된 도 1 에 나타내는 복수 (예를 들어 3 개) 의 방진 유닛 (14) 은, 각각이 에어 댐퍼 또는 유압식 댐퍼 등의 기계식 댐퍼를 포함하고 있다. 이 방진 유닛 (14) 에 의해 예를 들어 에어 댐퍼 또는 유압식 댐퍼에 의해 비교적 고주파의 진동이 레티클 스테이지 (RST) 에 전달되는 것을 회피할 수 있다. 또, 레티클 스테이지 정반 (RBS) 과 천판부 (32a) 사이에는, 레티클 스테이지 정반 (RBS) 에 X 축 방향의 구동력을 작용시키는 X 보이스 코일 모터 (66X), Y 축 방향의 구동력을 작용시키는 Y 보이스 코일 모터 (66Y), 및 Z 축 방향의 구동력을 작용시키는 Z 보이스 코일 모터 (66Z) (모두 도 2 에서는 도시 생략, 도 6 참조) 가 형성되어 있다.
이들 보이스 코일 모터로서는, 예를 들어 X 보이스 코일 모터 (66X) 와 Y 보이스 코일 모터 (66Y) 중 적어도 일방을 2 개, Z 보이스 코일 모터 (66Z) 를 3 개 형성하는 것으로 할 수 있다. 즉, X 보이스 코일 모터 (66X) 와 Y 보이스 코일 모터 (66Y) 중 적어도 일방을 2 개 형성함으로써, 레티클 스테이지 정반 (RBS) 을 X 축 방향 및 Y 축 방향뿐만 아니라, θz 방향으로도 미소 구동시킬 수 있고, 또한, Z 보이스 코일 모터 (66Z) 를 3 개 형성함으로써, 레티클 스테이지 정반 (RBS) 을 Z 축 방향뿐만 아니라, θx 방향 및 θy 방향으로도 미소 이동시킬 수 있다. 따라서, 보이스 코일 모터 (66X, 66Y, 66Z) 에 의해 레티클 스테이지 정반 (RBS) 을 6 자유도 방향으로 미소 구동시킬 수 있다. 또한, 레티클 스테이지 정반 (RBS) 의 위치는, 정반 간섭계 (240) 나 Z 인코더 (81) (모두 도 6 참조) 에 의해 투영 광학계 (PL) 를 기준으로 하여 계측된다.
여기에서, 예를 들어 3 개의 Z 보이스 코일 모터 (66Z) 는, 레티클 스테이지 정반 (RBS) 과 천판부 (32a) 사이의 일직선상에 없는 3 지점에 형성되어 있다. 이 3 개의 Z 보이스 코일 모터 (66Z) 에 추가하여, 레티클 스테이지 정반 (RBS) 과 천판부 (32a) 사이에, 변형 억제 부재 (예를 들어 보이스 코일 모터 등) 를 복수 배치해도 된다. 이와 같이 하면, Z 보이스 코일 모터 (66Z) 에 의해서만, 레티클 스테이지 정반 (RBS) 을 Z 축 방향, θx 방향, θy 방향으로 구동시킨 (변위시킬) 경우에, Z 보이스 코일 모터 (66Z) 의 추력의 작용점끼리가 떨어져 있는 것에서 기인하여 레티클 스테이지 정반 (RBS) 에 휨 혹은 비틀림이 발생하는 경우에도, 주제어 장치 (50) 가, 3 개의 Z 보이스 코일 모터 (66Z) 의 발생 추력에 따라, 그 복수의 변형 억제 부재가 발생되는 추력을 제어 (추력 분배) 함으로써, 레티클 스테이지 정반 (RBS) 을, 그 변형이 최대한 억제된 상태에서 Z, θx, θy 방향으로 구동시키는 (변위시키는) 것이 가능해진다.
레티클 스테이지 (RST) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 레티클 스테이지 본체 (22) 와, 레티클 스테이지 본체 (22) 의 X 축 방향의 양 단부에 고정된 한 쌍의 고정자 (40A, 40B) 를 구비하고 있다.
레티클 스테이지 본체 (22) 는, 도 3(A) 에 확대하여 나타내는 바와 같이, 평면에서 보았을 때 (상방에서 보았을 때) 직사각형 형상의 판 형상부 (220) 와, 판 형상부 (220) 의 ±X 단에 각각 고정된 Y 축 방향을 길이 방향으로 하는 직육면체 형상의 에어 슬라이더부 (221, 222) 를 가지고 있다. 여기에서, 판 형상부 (220) 의 거의 중앙에는, 조명광 (IL) 의 통로가 되는 개구 (22a) (도 3(B) 참조) 가 형성되어 있다.
판 형상부 (220) 상면의 개구 (22a) 의 X 축 방향의 양측 부분에는, 레티클 (R) 의 이면을 흡착 유지하는 한 쌍의 버큠 척 (95, 96) 이 배치되어 있다.
또, 판 형상부 (220) 상면의 개구 (22a) 의 -Y 측 부분에는, 한 쌍의 스토퍼 (위치 결정 부재) (93, 94) 가, X 축 방향에 관하여 소정 거리 (레티클 (R) 의 X 축 방향에 관한 폭보다 약간 짧은 거리) 떨어져 배치되어 고정되어 있다. 이들 스토퍼 (93, 94) 는, 레티클 (R) 의 -Y 측의 단면 (측면) 에 맞닿아 그 레티클 (R) 을 위치 결정한다.
또, 판 형상부 (220) 상면의 개구 (22a) 의 +Y 측 부분에는, 한 쌍의 회전 운동 아암으로 이루어지는 클램퍼 (가압 부재) (91, 92) 가 장착되어 있다. 클램퍼 (91, 92) 는, 각각 스토퍼 (93, 94) 와 세트를 이뤄, 레티클 (R) 을 Y 축 방향의 일측과 타측으로부터 협지하는 클램프 장치를 각각 구성한다.
일방의 클램퍼 (91) 는, X 축 방향을 길이 방향으로 하고, 그 -X 단을 지지점 (회전 중심) 으로 하여 회전 운동 가능하게 판 형상부 (220) 에 장착되어 있다. 또, 이 클램퍼 (91) 의 -Y 측의 면의 +X 단부에는, 스토퍼 (93) 에 대향하여 거의 반구 형상의 볼록부가 형성되어 있다. 그리고, 이 클램퍼 (91) 는, 그 볼록부가 레티클 (R) 의 +Y 측의 단면에 압접하도록, 도시하지 않은 태엽 스프링 등으로 이루어지는 탄성 지지 부재에 의해 시계 방향으로 항상 탄성 지지되어 있다. 타방의 클램퍼 (92) 는 좌우 대칭이지만, 클램퍼 (91) 와 동일하게 구성되어 있다.
레티클 (R) 은 개구 (22a) 를 상방으로부터 막는 상태에서, 판 형상부 (220) (레티클 스테이지 (RST)) 상에 재치되어 있다. 그리고, 레티클 (R) 은 그 -Y 측의 면이 스토퍼 (93, 94) 에 접촉하여 위치 결정되고, 클램퍼 (91, 92) 에 의해 +Y 측의 면에 소정의 가압력이 가해져 고정된다. 레티클 (R) 은 이와 같이 하여 클램퍼 (91, 92) 및 스토퍼 (93, 94) 에 의해 고정된 후, 진공 척 (95, 96) 에 의해 그 하면의 X 축 방향 양 단부가 흡착된다. 레티클 (R) 을 레티클 스테이지 (RST) 상으로부터 언로드하는 경우에는, 흡착을 해제한 후, 클램퍼 (91, 92) 를 탄성 지지력에 저항하여, 레티클 (R) 로부터 떼어 놓고, 예를 들어 상방으로부터 흡반 등에 의해 레티클 (R) 의 상면 (패턴면과 반대측의 면) 을 흡착하여 들어올린다. 혹은 레티클 (R) 의 패턴 영역의 외부를 훅 등으로 걸어 들어올린다. 혹은 후술하는 제 2 실시형태와 같이 레티클 (R) 을 상하동 부재로 하방으로부터 일단 들어올려, 상하동 부재로부터 반송 아암으로 전달하거나 해도 된다. 또한, 클램퍼 (91, 92) 를 항상 탄성 지지하는 구성으로 바꿔, 액츄에이터 (예를 들어 모터 혹은 에어 실린더 등) 에 의해 클램퍼 (91, 92) 의 반구 형상 볼록부가, 레티클 (R) 에 맞닿는 제 1 위치와, 레티클 (R) 로부터 이간되는 제 2 위치가 전환 가능한 구성을 채용해도 된다. 또, 회전 운동식에 한정되지 않고, 슬라이드식의 클램퍼를 사용할 수도 있다.
그 밖에, 판 형상부 (220) 상에는, 각종 계측 부재가 형성되어 있다. 예를 들어 판 형상부 (220) 의 개구 (22a) 의 ±Y 측에는, X 축 방향을 길이 방향으로 하는 직사각형 형상의 개구가 각각 형성되어 있다. 이들 개구를 상방으로부터 막은 상태에서, 공간 이미지 계측용 기준 마크가 형성된 레티클 피듀셜 마크판 (이하, 「레티클 마크판」이라고 약술한다) (LF1, LF2) 이 레티클 (R) 과 나란히 배치되어, 판 형상부 (220) 에 고정되어 있다. 이 레티클 마크판 (LF1, LF2) 은, 레티클 (R) 과 같은 재질의 유리 소재, 예를 들어 합성 석영이나 반디석, 불화 리튬 그 밖의 불화물 결정 등으로 구성되어 있다. 레티클 마크판의 상세 내용에 대해서는, 예를 들어 미국 특허 출원 공개 제2002/0041377호 명세서 등에 개시되어 있다.
본 실시형태에서는, 도 3(B) 로부터 알 수 있는 바와 같이, 레티클 (R) 은, 그 패턴면 (하면) 이 레티클 스테이지 본체 (22) (레티클 스테이지 (RST)) 의 중립면 (레티클 스테이지 본체 (22) 중심을 통과하는 XY 평면에 평행한 면) 과 대략 일치하는 상태에서 지지된다.
에어 슬라이더부 (221, 222) 는, 도 3(A) 에 에어 슬라이더부 (221) 에 대하여, 그 상면의 일부를 파쇄하여 나타내는 바와 같이, 그 내부에 강도를 유지하기 위한 격자 형상의 리브가 형성되고, 이 격자 형상의 리브에 의해 그 내부 공간이 구획된 중공 부재로 이루어진다. 바꾸어 말하면, 에어 슬라이더부 (221, 222) 는, 경량화를 도모하기 위해, 리브부만이 남도록 내측 부분을 제거한 직육면체 형상의 부재로 이루어진다.
에어 슬라이더부 (221, 222) 의 저면의 X 축 방향의 외측반부, 즉 도 3(B) 에 나타내는 바와 같이 레티클 스테이지 정반 (RBS) 의 전술한 볼록 형상 부분 (RBSc, RBSb) 에 대향하는 부분에는, 급기홈과 그 급기홈의 X 축 방향 양측의 한 쌍의 배기홈 (모두 도시 생략) 이 Y 축 방향의 전체 길이에 걸쳐 형성되어 있다. 급기홈은, Y 축 방향으로 연장되는 간 (幹) 홈과, 그 간홈의 X 축 방향 양측에 연통 상태가 되고, 또한 Y 축 방향으로 소정 간격으로 형성된 T 자 형상의 복수의 표면 드로잉홈을 가지고 있다. 급기홈과 한 쌍의 배기홈 각각이 적어도 일부에 대향하여 레티클 스테이지 정반 (RBS) 에는, 볼록 형상 부분 (RBSc, RBSb) 의 상면에, 급기홈과 한 쌍의 배기구가 각각 형성되어 있다. 이와 같이, 본 실시형태에서는, 이른바 정반 급기 타입의 차동 배기형 기체 정압 베어링이 사용되고 있다. 정반 급기 타입의 차동 배기형 기체 정압 베어링의 상세 내용은, 예를 들어 미국 특허 제7,489,389호 명세서 등에 상세하게 개시되어 있다.
본 실시형태에서는, 급기구를 개재하여 공급되어 표면 드로잉홈으로부터 볼록 형상 부분 (RBSc, RBSb) 의 상면에 분출되는 가압 기체의 정압 (靜壓) 과, 레티클 스테이지 (RST) 전체의 자중의 밸런스에 의해 볼록 형상 부분 (RBSc, RBSb) 위에 수 마이크론 정도의 클리어런스 (간격/갭) 를 통하여, 레티클 스테이지 (RST) 가 비접촉으로 부상 지지된다. 여기에서, 가압 기체로는, 클린 드라이 에어 (CDA), 질소, 또는 헬륨 등의 희가스 등이 사용된다.
한 쌍의 가동자 (30A, 30B) 의 각각은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 에어 슬라이더부 (221) 의 +X 측의 면, 에어 슬라이더부 (222) 의 -X 측의 면에 고정되어 있다.
가동자 (30A, 30B) 는, 각각 소정의 위치 관계로 배치된 복수의 자석을 내장하는 자석 유닛에 의해 구성되어 있다. 가동자 (30A, 30B) 의 각각은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 고정자 (40A, 40B) 에 걸어맞춰져 있다.
일방의 고정자 (40A) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 그 길이 방향 (Y 축 방향) 양 단부가 카운터 매스 (18) 의 +Y 측의 내면 및 -Y 측의 내면에 고정 지지됨과 함께, 그 길이 방향에 직교하는 방향 (X 축 방향) 의 일단부 (+X 단부) 가 카운터 매스 (18) 의 X 축 방향의 일측의 내면 (-X 측의 내면) 에 고정 지지되어 있다.
또한, 타방의 고정자 (40B) 는, 그 길이 방향 (Y 축 방향) 양 단부가 카운터 매스 (18) 의 +Y 측의 내면 및 -Y 측의 내면에 고정 지지됨과 함께, 그 길이 방향에 직교하는 방향의 일단부 (-X 단부) 가 카운터 매스 (18) 의 X 축 방향의 일측의 내면 (+X 측의 내면) 에 고정 지지되어 있다.
본 실시형태에서는, 고정자 (40A) 와 이것에 걸어맞춰지는 가동자 (30A) 에 의해 레티클 스테이지 (RST) 를 Y 축 방향으로 소정 스트로크로 구동시킴과 함께, X 축 방향으로도 미소 구동시키는 무빙 마그넷형의 제 1 XY 구동 리니어 모터가 구성되어 있다. 동일하게, 고정자 (40B) 와 이것에 걸어맞춰지는 가동자 (30B) 에 의해 레티클 스테이지 (RST) 를 Y 축 방향으로 소정 스트로크로 구동시킴과 함께, X 축 방향으로도 미소 구동시키는 무빙 마그넷형의 제 2 XY 구동 리니어 모터가 구성되어 있다. 그리고, 이들 제 1, 제 2 XY 구동 리니어 모터에 의해 레티클 스테이지 (RST) 를 Y 축 방향으로 소정 스트로크로 구동시킴과 함께, X 축 방향 및 θz 방향으로도 미소 구동시키는 레티클 스테이지 구동계 (340) (도 6 참조) 가 구성되어 있다. 또, 레티클 스테이지 구동계 (340) 는, 레티클 스테이지 (RST) 의 중심 (重心) 을 포함하는 중립면 내에서 레티클 스테이지를 구동시킨다. 레티클 스테이지 구동계 (340) 를 구성하는 각 코일에 공급되는 전류의 크기 및 방향이 주제어 장치 (50) 에 의해 제어되도록 되어 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 레티클 스테이지는 상기 서술한 구성에 한정되지 않고, 예를 들어 레티클 스테이지 정반 (RBS) 을 천판부 (32a) 상에 (방진 유닛을 개재하여) 고정시키고, 그 위를 이동하는 조 (粗) 미동 스테이지에 의해 레티클 스테이지를 구성해도 된다. 이 경우의 조미동 스테이지로서는, X 축, Y 축, 및 θz 의 각 방향으로 이동하는 조동 스테이지와, 그 조동 스테이지 상에 배치되고, 레티클 (R) 을 유지하여 6 자유도 방향으로 미동 가능한 미동 스테이지에 의해 구성해도 된다. 이 경우, 레티클 스테이지 정반 (RBS) 의 위치 계측이 불필요해진다.
본 실시형태에서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 조명 유닛 (IOP) 의 하단(사출단) 에 위치하는 광 투과창 부재 (예를 들어 유리판 또는 렌즈 등) 를 조명 유닛 (IOP) 의 하우징에 고정시키기 위한 고리형의 고정 부재 (90) 의 하방에 퍼지 커버 (80) 가 형성되어 있다. 퍼지 커버 (80) 는, 평면에서 보았을 때 X 축 방향으로 가늘고 긴 직사각형의 통 형상부 (821) 와, 통 형상부 (821) 의 상단부에 형성된 플랜지부 (822) 와, 통 형상부 (821) 의 하단으로부터 +Y 방향 및 -Y 방향으로 각각 연장 형성된 한 쌍의 플레이트부 (823, 824) 를 가지고 있다.
플랜지부 (822) 는 그 상면이 고정 부재 (90) 의 하면에 고정되어 있다. 통 형상부 (821) 는 조명 유닛 (IOP) 으로부터 사출되는 조명광 (IL) 의 조사 영역을 둘러싸고 있다. 통 형상부 (821) 의 X 축 방향의 길이는, 레티클 스테이지 (RST) 의 에어 슬라이더부 (221, 222) 의 바깥 가장자리 사이의 X 축 방향에 관한 거리보다 약간 길게 설정되어 있다.
플레이트부 (823) 는, 통 형상부 (821) 의 +Y 측의 하단으로부터 +Y 측을 향하여 연장되는 XY 평면에 평행한 플레이트 형상 부분이다. 이 플레이트부 (823) 의 하면은, 레티클 스테이지 (RST) 의 상단면보다 약간 높은 위치에 위치하고 있다.
플레이트부 (824) 는, 통 형상부 (821) 의 -Y 측의 하단으로부터 -Y 측을 향하여 연장되는 XY 평면에 평행한 플레이트 형상 부분이다. 이 플레이트부 (824) 의 하면은, 플레이트부 (823) 의 하면과 동일한 면 상에 위치하고 있다.
또, 레티클 스테이지 (RST) 의 +Y 측의 단부에는, 그 상단과 선단을 덮는 측면에서 보았을 때 L 자 형상의 단부 커버 (231) 가 장착되어 있다. 동일하게, 레티클 스테이지 (RST) 의 -Y 측의 단부에는, 상단과 선단을 덮는 측면에서 보았을 때 L 자 형상의 단부 커버 (232) 가 장착되어 있다.
이 경우, 단부 커버 (231) 는, 에어 슬라이더부 (221, 222) +Y 측의 단면 및 상면의 +Y 단부 (에어 슬라이더부 (221, 222) 사이의 공간을 포함한다) 를 덮고, 단부 커버 (232) 는, 에어 슬라이더부 (221, 222) 의 -Y 측의 단면 및 상면의 -Y 단부 (에어 슬라이더부 (221, 222) 사이의 공간을 포함한다) 를 덮는다. 이 때문에 레티클 (R) 이 재치된 공간은, 전후 좌우 사방을 단부 커버 (231, 232) 및 에어 슬라이더부 (221, 222) 에 의해 둘러싸여 있다.
본 실시형태에서는, 퍼지 커버 (80) 의 플레이트부 (823) 의 하면과 단부 커버 (231) 사이, 및 플레이트부 (824) 의 하면과 단부 커버 (232) 사이에는, 각각 소정의 클리어런스 (틈/간격/간극 (갭)/공간 거리), 예를 들어 수 ㎛ ? 수 ㎜ (최대라도 3 ㎜) 의 클리어런스 (틈/간격/간극 (갭)/공간 거리) 이 형성되어 있다.
플레이트부 (823, 824) 의 X 축 방향의 길이는, 통 형상부 (821) 의 X 축 방향의 길이와 동일한 정도 또는 약간 짧게 설정되어 있다. 또, 플레이트부 (823) 는, 레티클 스테이지 (RST) 의 주사 노광시의 Y 축 방향에 관한 이동 범위 내에서는, 그 위치에 관계없이 그 하면이 단부 커버 (231) 에 대해 적어도 일부 대향할 수 있도록 그 Y 축 방향의 길이가 설정되어 있다. 동일하게, 플레이트부 (824) 는, 레티클 스테이지 (RST) 의 주사 노광시의 Y 축 방향에 관한 이동 범위 내에서는, 그 위치에 관계없이 그 하면이 단부 커버 (232) 에 대해 적어도 일부 대향할 수 있도록 그 Y 축 방향의 길이 및 설치 위치가 설정되어 있다.
이상과 같이 하여, 본 실시형태에서는, 퍼지 커버 (80) 와 단부 커버 (231, 232) 와 에어 슬라이더부 (221, 222) 와 레티클 (R) 에 의해 거의 기밀 상태의 공간 (181) 이 형성되어 있다. 이 공간 (181) 내에 퍼지 가스로서, 예를 들어 클린 드라이 에어 (CDA) 가, 도시하지 않은 공급구로부터 공급되어, 도시하지 않은 배기구를 통해 외부로 배기되고 있다. 즉, 공간 (181) 의 내부 가스 (공기) 가 CDA 에 의해 퍼지되어 있다. CDA 는 레티클 (마스크) 의 헤이즈 생성 반응 가속 물질인 수증기를 포함하는 비율이, 통상의 공기에 비해 극단적으로 작고, 본 실시형태에서는, 예를 들어 그 습도는 1 ％ 이하 정도로 되어 있다. 공간 (181) 은 거의 기밀 상태의 퍼지실로 되어 있다. 이하에서는 이 공간을 제 1 퍼지 공간 (181) 이라고 부른다. 여기에서, 제 1 퍼지 공간 (181) 은, 그 내부의 습도의 제어 정밀도를 소정 레벨로 유지할 수 있는 상태, 예를 들어 습도는 1 ％ 의 CDA 에 의해 그 내부를 퍼지한 경우에, 그 습도를 2 ％ 정도로는 유지할 수 있을 정도의 기밀 상태로 되어 있다. 또, 제 1 퍼지 공간 (181) 은, 수증기의 존재에서 기인하는 그 공간 (181) 에 접하는 조명 유닛의 렌즈 등의 광학 부재의 흐림의 발생을 억제할 수 있는, 예를 들어 노광에 지장을 주지 않을 정도로 억제할 수 있을 정도의 기밀 상태로 되어 있다.
또, 레티클 스테이지 정반 (RBS) 과 투영 광학계 (PL) 사이는, 도 3(B) 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 비접촉 시일의 일종인 라비린스 시일 (LB) 을 개재하여 시일되어 있다. 도 3(B) 에 나타나는 라비린스 시일 (LB) 은, 개구 (RBSa) 의 주위를 둘러싸는 상태에서, 레티클 스테이지 정반 (RBS) 과 투영 광학계 (PL) 사이에 장착되어 있다. 이 경우, 라비린스 시일 (LB) 은, 레티클 스테이지 정반 (RBS) 의 하면에 개구 (RBSa) 의 주위를 둘러싸는 상태에서 상단이 고정된 고리형의 상부재 (上部材) 와, 그 상부재에 비접촉으로 걸어맞춰지고, 상면 부재 (60) 를 둘러싸는 상태에서 그 하면이 투영 광학계 (PL) 의 상면에 고정된 하부재 (下部材) 를 가지고 있다. 상부재는 -Z 방향에서 보았을 때 동심 (同心) 이고 또한 다중의 돌기부를 갖고, 하부재는 상부재보다 약간 외측에 위치하고, 상부재에 비접촉으로 걸어맞추는 +Z 방향에서 보았을 때 동심이고 또한 다중의 돌기부를 갖는다. 단, 2 개의 돌기부는 레티클 스테이지 정반 (RBS) 이 미소 구동되어도 서로 접촉하지 않고, 항상 비접촉으로 걸어맞춘다.
이 때문에 본 실시형태에서는, 도 3(B) 에 나타내는 바와 같이, 레티클 (R) 및 레티클 스테이지 본체 (22) 와, 레티클 스테이지 정반 (RBS) 의 개구의 내벽면과, 투영 광학계 (PL) 의 상면과, 라비린스 시일 (LB) 로 구획된 거의 기밀 상태의 공간 (182) 이 형성되어 있다. 이 공간 (182) 의 내부에 레티클 스테이지 정반 (RBS) 의 개구의 내벽면의 일부에 형성된 분출구 (192) 로부터 CDA 가 공급되고, 도시하지 않은 배기구를 통해 외부로 배기되고 있다. 즉, 공간 (182) 의 내부 가스 (공기) 가 CDA 에 의해 퍼지되어 있다. 공간 (182) 은 거의 기밀 상태의 퍼지실로 되어 있다. 이하에서는, 이 공간을 제 2 퍼지 공간 (182) 이라고 부른다. 제 2 퍼지 공간 (182) 도 전술한 제 1 퍼지 공간 (181) 과 동일한 정도의 기밀 상태로 설정되어 있다.
에어 슬라이더부 (221, 222) 의 저면에는, 도 3(B) 에 나타내는 바와 같이, 각각 그레이팅 (RG1, RG2) 이 Y 축 방향의 거의 전체 길이에 걸쳐 연접 (延接) 되어 있다 (도 5 참조). 그레이팅 (RG1, RG2) 의 각각의 표면에는, X 축 방향 및 Y 축 방향을 주기 방향으로 하는 2 차원 그레이팅이 형성되어 있다.
투영 광학계 (PL) 의 최상면에는, 도 5 에 나타내는 중앙에 직사각형의 개구 (PLa) 가 형성된 평면에서 보았을 때 육각형의 상면 부재 (60) 가 고정되어 있다 (도 3(B) 참조). 개구 (PLa) 는 레티클 (R) 의 패턴면을 투과하여, 레티클 스테이지 정반 (RBS) 의 개구 (RBSa) 를 투과한 조명광 (IL) 의 광로 (통로) 가 된다. 상면 부재 (60) 의 상면의 X 축 방향의 양 단부 (개구 (PLa) 의 양측) 에 각 3 개의 인코더 헤드 (72, 73, 74, 및 77, 78, 79) 가 고정되어 있다. 인코더 헤드 (72, 77) 는 개구 (PLa) 의 +Y 측의 모서리부 근방에, 인코더 헤드 (74, 79) 는 -Y 측의 모서리부 근방에, 인코더 헤드 (73, 78) 는 개구 (PLa) 의 중심 (즉 투영 광학계 (PL) 의 광축) 과 동일한 Y 위치에 배치되어 있다.
각 3 개의 인코더 헤드 (72, 73, 74, 및 77, 78, 79) 는, 각각 전술한 그레이팅 (RG1, RG2) 에 대향하고 있다.
본 실시형태에서는, 인코더 헤드 (72 ? 74, 77 ? 79) 로서, 그레이팅 (계측면) 에 평행한 일 방향 (그레이팅의 일 주기 방향) 과, 계측면에 수직인 방향의 2 방향을 계측 방향으로 하는 2 차원 인코더 헤드가 채용되어 있다. 이러한 헤드의 일례는, 예를 들어 미국 특허 제7,561,280호 명세서 등에 개시되어 있다.
여기에서, 4 개의 인코더 헤드 (72, 74, 77, 79) 는 Y 축 방향과 Z 축 방향을 계측 방향으로 하고, 2 개의 인코더 헤드 (73, 78) 는 X 축 방향과 Z 축 방향을 계측 방향으로 한다.
인코더 헤드 (72, 73, 74) 는, 도 3(B) 에 나타내는 바와 같이, 레티클 스테이지 정반 (RBS) 의 개구 (RBSa) 를 통하여, 레티클 스테이지 (RST) (에어 슬라이더부 (221)) 의 저면의 그레이팅 (RG1) 에 계측빔을 하방으로부터 조사하고, 그레이팅 (RG1) 에서 발생하는 복수의 회절광을 수광하여, 각각의 계측 방향에 관한 그레이팅 (RG1) (즉 레티클 스테이지 (RST) 의 에어 슬라이더부 (221)) 의 위치 정보를 구한다 (계측한다).
여기에서, 그레이팅 (RG1, RG2) 은 X 축 방향과 Y 축 방향의 양 방향을 주기 방향으로 하기 때문에, 코히런트한 계측빔을 조사함 (입사시킴) 으로써, X 축 방향과 Y 축 방향의 양 방향으로 복수의 각도 (회절각) 로 회절광이 발생한다. 그래서, 인코더 헤드 (72, 74) 는, Y 축 방향으로 발생하는 복수의 회절광을 수광하여, 각각의 계측빔의 조사점을 계측점으로 하여, Y 축 방향과 Z 축 방향에 대한 그레이팅 (RG1) (즉 레티클 스테이지 (RST) 의 에어 슬라이더부 (221)) 의 위치 정보를 구한다 (계측한다).
인코더 헤드 (73) 는, X 축 방향으로 발생하는 복수의 회절광을 수광하여, 계측빔의 조사점을 계측점으로 하여, X 축 방향과 Z 축 방향에 대한 그레이팅 (RG1) (즉 레티클 스테이지 (RST) 의 에어 슬라이더부 (221)) 의 위치 정보를 구한다 (계측한다).
인코더 헤드 (72, 73, 74) 에 의해 레티클 스테이지 (RST) 의 X 축 방향, Y 축 방향, 및 Z 축 방향에 관한 위치 정보를 구하는 (계측하는), 계측 자유도가 6 자유인 제 1 인코더 시스템 (71) (도 6 참조) 이 구성되어 있다. 제 1 인코더 시스템 (71) (인코더 헤드 72, 73, 74) 의 계측 정보는, 주제어 장치 (50) (도 6 참조) 로 보내진다.
인코더 헤드 (77, 78, 79) 는, 상기 서술한 인코더 헤드 (72, 73, 74) 와 동일하게, 레티클 스테이지 정반 (RBS) 의 개구 (RBSa) 를 통하여, 레티클 스테이지 (RST) (에어 슬라이더부 (222)) 의 저면의 그레이팅 (RG2) 에 계측빔을 하방으로부터 조사하고, 그레이팅 (RG2) 에서 발생하는 복수의 회절광을 수광하여, 각각의 계측 방향에 관한 그레이팅 (RG2) (즉 레티클 스테이지 (RST) 의 에어 슬라이더부 (222)) 의 위치 정보를 구한다 (계측한다).
여기에서, 인코더 헤드 (77, 79) 는, Y 축 방향으로 발생하는 복수의 회절광을 수광하여, 각각의 계측빔의 조사점을 계측점으로 하여, Y 축 방향과 Z 축 방향에 대한 그레이팅 (RG2) (즉 레티클 스테이지 (RST) 의 에어 슬라이더부 (222)) 의 위치 정보를 구한다 (계측한다). 인코더 헤드 (78) 는, X 축 방향으로 발생하는 복수의 회절광을 수광하여, 계측빔의 조사점을 계측점으로 하여, X 축 방향과 Z 축 방향에 대한 그레이팅 (RG2) (즉 레티클 스테이지 (RST) 의 에어 슬라이더부 (222)) 의 위치 정보를 구한다 (계측한다).
인코더 헤드 (77, 78, 79) 에 의해 레티클 스테이지 (RST) 의 X 축 방향, Y 축 방향, 및 Z 축 방향에 관한 위치 정보를 구하는 (계측하는), 계측 자유도가 6 자유인 제 2 인코더 시스템 (76) (도 6 참조) 이 구성되어 있다.
제 2 인코더 시스템 (76) (인코더 헤드 77, 78, 79) 의 계측 정보는, 주제어 장치 (50) (도 6 참조) 로 보내진다.
주제어 장치 (50) 는, 제 1 및 제 2 인코더 시스템 (71, 76) (인코더 헤드 (72 ? 74, 77 ? 79)) 의 계측 정보에 기초하여, 투영 광학계 (PL) 의 중심 (광축) 을 기준으로 하는 레티클 스테이지 (RST) 의 6 자유도 방향에 관한 위치 정보를 구한다 (산출한다). 제 1 및 제 2 인코더 시스템 (71, 76) 을 포함하여, 레티클 인코더 시스템 (70) 이 구성되어 있다 (도 6 참조).
여기에서, 본 실시형태의 레티클 인코더 시스템 (70) 은, 6 개의 2 차원 인코더 헤드를 구비하고 있기 때문에, 모두 12 개의 계측 정보가 얻어진다. 그래서, 주제어 장치 (50) 는, 예를 들어 인코더 헤드 (72, 74) 에서 계측된 Y 축 방향의 위치의 계측값의 평균보다 레티클 스테이지 (RST) 의 에어 슬라이더부 (221) 의 Y 위치 (Y1) 를 구하고, 인코더 헤드 (73) 에서 계측된 X 축 방향의 위치의 계측값으로부터 레티클 스테이지 (RST) 의 에어 슬라이더부 (221) 의 X 위치 (X1) 를 구한다. 동일하게, 주제어 장치 (50) 는, 인코더 헤드 (77, 79) 에서 계측된 Y 축 방향의 위치의 계측값의 평균보다 레티클 스테이지 (RST) 의 에어 슬라이더부 (222) 의 Y 위치 (Y2) 를 구하고, 인코더 헤드 (78) 에서 계측된 X 축 방향의 위치의 계측값으로부터 레티클 스테이지 (RST) 의 에어 슬라이더부 (222) 의 X 위치 (X2) 를 구한다. 또한, 주제어 장치 (50) 는, Y1 과 Y2 의 평균 및 차로부터, 각각 레티클 스테이지 (RST) 의 Y 위치 및 θz 위치 (θz 방향의 회전량, 즉 요잉량) 를 구하고, X1 과 X2 의 평균으로부터 레티클 스테이지 (RST) 의 X 위치를 구한다.
또, 주제어 장치 (50) 는, 인코더 헤드 (73, 78) 에서 계측된 Z 축 방향의 위치의 계측값의 평균 및 차로부터, 각각 레티클 스테이지 (RST) 의 Z 위치 및 θy위치 (θy 방향의 회전량, 즉 롤링량) 를 구한다. 또, 인코더 헤드 (72, 74 와 77, 79) 에서 각각 계측된 Z 축 방향의 위치의 계측값의 차로부터 에어 슬라이더부 (221 와 222) 의 θx 위치 (θx1, θx2) 를 구하고, θx1 과 θx2 의 평균으로부터 레티클 스테이지 (RST) 의 θx 위치 (θx 방향의 회전량, 즉 피칭량) 를 구한다. 여기에서, 레티클 스테이지 (RST) 의 X, Y, Z, θx 위치는, 인코더 시스템 (70) 에서 계측된 상기 서술한 각 방향의 2 개의 계측값을 평균하여 구하지 않고, 어느 것의 계측값을 그대로 사용해도 된다.
주제어 장치 (50) 는, 상기 서술한 바와 같이 하여 구한 레티클 스테이지 (RST) 의 6 자유도 방향에 대한 위치 정보에 기초하여, 전술한 레티클 스테이지 구동계 (340) 를 통하여, 레티클 스테이지 (RST) 를 구동 (위치 제어) 시킨다.
도 6 에는, 본 실시형태의 노광 장치 (100) 의 제어계를 중심적으로 구성하는 주제어 장치 (50) 의 입출력 관계가 블록도로 나타나 있다. 주제어 장치 (50) 는, CPU (중앙 연산 처리장치), ROM (리드?온리?메모리), RAM (랜덤?액세스?메모리) 등으로 이루어지는 이른바 마이크로 컴퓨터 (또는 워크스테이션) 를 포함하고, 장치 전체를 통괄하여 제어한다.
상기 서술한 바와 같이 하여 구성된 노광 장치 (100) 에 의한 노광 동작의 흐름에 대하여 간단하게 설명한다.
먼저, 주제어 장치 (50) 의 관리 하에, 도시하지 않은 레티클 로더에 의해 레티클 스테이지 (RST) 상으로의 레티클 (R) 의 로드, 및 도시하지 않은 웨이퍼 로더 에 의해 웨이퍼 스테이지 (WST) 상으로의 웨이퍼 (W) 의 로드가 실시되고, 또한, 얼라이먼트계 (ALG) (도 6 참조) 및 레티클 얼라인먼트계 (도시 생략) 등을 사용하여, 예를 들어 미국 특허 제5,646,413호 명세서 등에 개시되는 소정의 순서에 따라 레티클 얼라이먼트, 얼라이먼트계 (ALG) 의 베이스 라인 계측 등의 준비 작업이 행해진다. 또한, 레티클 얼라인먼트계 대신에, 웨이퍼 스테이지 (WST) 상에 형성된 도시하지 않은 공간 이미지 계측기를 사용하여 레티클 얼라이먼트를 실시해도 된다.
그 후, 주제어 장치 (50) 에 의해 얼라이먼트계 (ALG) 를 사용하여 예를 들어 미국 특허 제4,780,617호 명세서 등에 개시되어 있는 EGA (인헨스드?글로벌?얼라이먼트) 등의 웨이퍼 얼라이먼트가 실행되고, 웨이퍼 얼라이먼트의 종료 후, 스텝?앤드?스캔 방식의 노광 동작이 실시된다. 이 노광 동작은 종래부터 행해지고 있는 스텝?앤드?스캔 방식과 동일하므로 그 상세한 설명은 생략한다.
이 노광 동작에 있어서, 주제어 장치 (50) 의 관리 하에, 웨이퍼 스테이지 (WST) 와 레티클 스테이지 (RST) 가 Y 축 방향으로 상대 구동되지만, 그 때에는 주제어 장치 (50) 는, 레티클 인코더 시스템 (70) 의 계측 결과에 기초하여, 레티클 스테이지 구동계 (340) 를 제어하고, 레티클 스테이지 (RST) 를 구동시킨다. 이 때, 레티클 스테이지 (RST) 가, Y 축 방향에 관하여 조명 영역을 협지하는 소정의 범위를 왕복 이동하는데, 이 이동에 의해 퍼지 공간 (182) 은 물론, 퍼지 공간 (181) 에도 그 기밀 상태가 유지되어 CDA 퍼지가 효과적으로 실시된다.
또, 주제어 장치 (50) 는, 레티클 스테이지 정반 (RBS) 이 소정 상태를 유지하도록, 정반 간섭계 (240) 의 계측 결과에 기초하여 상기 서술한 X 보이스 코일 모터 (66X), Y 보이스 코일 모터 (66Y) 를 제어함과 함께, Z 인코더 (81) 의 계측 결과에 기초하여 Z 보이스 코일 모터 (66Z) 를 제어하여 레티클 스테이지 정반 (RBS) 의 Z 방향 및 θx, θy 방향에 관한 위치를 조정함으로써, 간접적으로 레티클 (R) 의 Z 방향 및 θx, θy 방향에 관한 위치를 조정한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 노광 장치 (100) 는, 레티클 스테이지 (RST) 의 주사 방향 (Y 축 방향) 으로 떨어져 배치되고, 조명 유닛 (IOP) 에 일단이 접속되고, 타단에 레티클 스테이지 (RST) 및 레티클 (R) 의 +Z 측 (조명 유닛 (IOP) 측) 의 일면 (상면), 보다 정확하게는 단부 커버 (231, 232) 의 상면에 수 ㎛ ? 수 ㎜ 정도의 클리어런스 (틈/간격/간극 (갭)/공간 거리) 을 개재하여 대향하는 한 쌍의 플레이트부 (823, 824) 를 갖는 퍼지 커버 (80) 를 구비하고 있다. 이 때문에 레티클 스테이지 (RST) 와 한 쌍의 플레이트부 (823, 824) 사이에는, 가스의 유통을 거의 저지하는 미소한 클리어런스 (틈/간격/간극 (갭)/공간 거리) 가 설정되어 있다. 이 때문에 본 실시형태에서는, 퍼지 커버 (80) 와, 레티클 스테이지 (RST) 및/레티클 (R) 로 둘러싸이는, 조명 유닛 (IOP) 과 투영 광학계 (PL) 사이의 조명광 (IL) 의 광로를 포함하는 거의 기밀 상태의 공간 (181) 이 형성되어 있다. 따라서, 이 공간 (181) 을 예를 들어 CDA 에 의해 퍼지되는 퍼지 공간으로 함으로써, 레티클 (R) 을 유지하는 레티클 스테이지 장치 (20) 를 큰 기밀형의 차폐 용기로 둘러쌀 필요가 없어진다. 또, 상기의 거의 기밀 상태의 공간이 CDA 에 의해 퍼지되는 공간으로 되어 있으므로, 마스크의 헤이즈를 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 퍼지 커버 (80) 가 퍼지 공간 (181) 을 외기에 대해 격리하는 격벽을 겸하고 있으므로, 퍼지가 실시되는 공간을, 장치를 필요 이상으로 대형화하지 않고 확보할 수 있다.
또, 레티클 (R) 의 헤이즈를 효과적으로 방지할 수 있기 때문에, 레티클 상에 성장한 헤이즈가 웨이퍼에 전사됨으로써 발생하는 패턴 결함 및 CD (Critical
Dimension) 의 변화의 발생을 미연에 저지할 수 있게 된다. 또, 이들 결함을 방지하기 위해, 레티클의 검사를 빈번하게 실시할 필요가 없기 때문에, 결과적으로 생산성 저하의 방지, 나아가서는 생산성의 향상을 도모할 수 있게 된다.
《제 2 실시형태》
다음으로, 제 2 실시형태에 대해, 도 7 ? 도 9 에 기초하여 설명한다. 여기에서, 전술한 제 1 실시형태와 동일하거나 혹은 동등한 구성 부분에 대해서는, 동일한 부호를 사용함과 함께 그 설명을 간략하게 하거나 혹은 생략한다.
도 7 에는 본 제 2 실시형태의 노광 장치 (1000) 의 구성이 개략적으로 나타나 있다. 또, 도 9 에는 본 제 2 실시형태의 노광 장치 (1000) 의 제어계를 중심적으로 구성하는 주제어 장치 (50) 의 입출력 관계가 블록도로 나타나 있다.
도 7 과 도 1 을 비교하면 명백한 바와 같이, 본 제 2 실시형태의 노광 장치 (1000) 는, 기본적으로는 전술한 제 1 실시형태의 노광 장치 (100) 와 동일하게 구성되어 있는데, 레티클 스테이지 장치 (20) 대신에, 레티클 스테이지 장치 (20') 를 구비하고 있는 점이 제 1 실시형태의 노광 장치 (100) 와 상이하다. 레티클 스테이지 장치 (20') 는, 한 쌍의 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 를 구비하고 있는 점이 전술한 레티클 스테이지 장치 (20) 와 상이하다.
이하에서는, 이 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 를 포함하여, 전술한 제 1 실시형태와의 차이점을 중심으로 하여 설명한다.
근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 는, 박판 형상의 형상을 갖고, 일방의 근접 냉각 디바이스 (110A) 는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태의 퍼지 커버와 동일하게 구성된 퍼지 커버 (80) 의 플레이트부 (823) 의 하면에 고정되어 있다. 이 근접 냉각 디바이스 (110A) 의 하면은, 레티클 스테이지 (RST) 의 상단면보다 약간 높은 위치에 위치하고 있다.
타방의 근접 냉각 디바이스 (110B) 는, 퍼지 커버 (80) 의 플레이트부 (824) 의 하면에 고정되어 있다. 근접 냉각 디바이스 (110B) 의 하면은, 근접 냉각 디바이스 (110A) 의 하면과 동일 면 상에 위치하고 있다.
본 제 2 실시형태에서는, 근접 냉각 디바이스 (110A) 의 하면과 단부 커버 (231) 사이, 및 근접 냉각 디바이스 (110B) 의 하면과 단부 커버 (232) 사이에는, 각각 소정의 클리어런스 (틈/간격/간극 (갭)/공간 거리), 예를 들어 수 ㎛ ? 수 ㎜ (최대라도 3 ㎜) 의 클리어런스 (틈/간격/간극 (갭)/공간 거리) 가 형성되어 있다.
근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 의 X 축 방향의 길이는, 플레이트부 (823, 824) 와 거의 동일한 길이, 즉 통 형상부 (821) 의 X 축 방향의 길이와 동일한 정도 또는 약간 짧게 설정되어 있다. 또, 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 의 Y 축 방향의 길이는, 본 실시형태에서는, 플레이트부 (823, 824) 와 거의 동일한 길이로 되어 있다. 그러나, 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 의 Y 축 방향의 길이는 플레이트부 (823, 824) 와 거의 동일하지 않아도 된다. 근접 냉각 디바이스 (110A) 는, 레티클 스테이지 (RST) 의 주사 노광중의 Y 축 방향에 관한 이동 범위 내에서는, 그 위치에 관계없이 그 하면이 단부 커버 (231) 에 대해 적어도 일부 대향할 수 있도록 그 Y 축 방향의 길이가 설정되어 있다. 동일하게, 근접 냉각 디바이스 (110B) 는, 레티클 스테이지 (RST) 의 주사 노광중의 Y 축 방향에 관한 이동 범위 내에서는, 그 위치에 관계없이 그 하면이 단부 커버 (232) 에 대해 적어도 일부 대향할 수 있도록 그 Y 축 방향의 길이 및 설치 위치가 설정되어 있다. 도 8 로부터 알 수 있는 바와 같이, 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 에 의한 냉각 영역은, 조명 유닛 (IOP) 으로부터 사출되는 조명광 (IL) 의 조사 영역을 사이에 두고, Y 축 방향의 일측과 타측에 설정되어 있다.
본 실시형태에서는, 퍼지 커버 (80) 와 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 와 단부 커버 (231, 232) 와 에어 슬라이더부 (221, 222) 와 레티클 (R) 에 의해 거의 기밀 상태의 제 1 퍼지 공간 (181), 즉 거의 기밀 상태의 퍼지실이 형성되어 있다. 제 1 퍼지 공간 (181) 내부는, 예를 들어 습도가 1 ％ 이하인 클린 드라이 에어 (CDA) 에 의해 가스 퍼지되어 있다.
근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 는, 도시하지 않은 냉각 배관의 내부를 통과하는 냉매와의 열교환에 의해 냉각되도록 되어 있다. 이 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 의 온도는, 도시하지 않은 온도 센서에 의해 모니터되고, 그 온도 신호는 온조 장치 콘트롤러 (28) (도 9 참조) 로 전달되어, 후술하는 바와 같이 하여 목표 값으로 제어되도록 되어 있다. 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 의 온도 제어는, 상기 냉매의 온도를 바꾸는 것에 의해서도 달성할 수 있고, 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 와 냉매 사이에, 도시하지 않은 반도체 페르체 소자를 설치하고, 여기에 흘리는 전류를 제어함으로써, 능동적으로 전열량을 제어하는 것에 의해서도 달성할 수 있다. 후자의 경우에는, 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 의 온도 제어의 응답이 빨라진다는 이점이 있다.
본 제 2 실시형태의 노광 장치 (1000) 의 그 밖의 부분의 구성은, 전술한 제 1 실시형태의 노광 장치와 동일하게 되어 있다.
본 제 2 실시형태의 노광 장치 (1000) 에서는, 주제어 장치 (50) 에 의해 전술한 제 1 실시형태와 동일하게, 레티클 스테이지 (RST) 상으로의 레티클 (R) 의 로드, 웨이퍼 스테이지 (WST) 상으로의 웨이퍼 (W) 의 로드, 레티클 얼라이먼트, 얼라이먼트계 (ALG) 의 베이스 라인 계측 등의 준비 작업이 실시된 후, EGA 등의 웨이퍼 얼라이먼트가 실행되고, 웨이퍼 얼라이먼트의 종료 후, 스텝?앤드?스캔 방식의 노광 동작이 행해진다.
이 노광 동작시에 있어서, 주제어 장치 (50) 의 관리 하에, 웨이퍼 스테이지 (WST) 와 레티클 스테이지 (RST) 가 Y 축 방향으로 상대 구동되는데, 그 때에는, 주제어 장치 (50) 는, 레티클 인코더 시스템 (70) 의 계측 결과에 기초하여 레티클 스테이지 구동계 (340) 를 제어하고, 레티클 스테이지 (RST) 를 구동시킨다. 이 때, 레티클 스테이지 (RST) 가, 조명 영역을 사이에 두는 Y 축 방향의 소정 범위 (한 쌍의 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 의 거의 전체 면에 대향 가능한 범위) 를 왕복 이동하는데, 이 이동에 의해 퍼지 공간 (182) 은 물론, 퍼지 공간 (181) 에 있어서도, 그 기밀 상태가 유지되어 CDA 퍼지가 효과적으로 행해진다. 또, 레티클 스테이지 (RST) 의 Y 축 방향의 왕복 이동 동작중에, 온조 장치 콘트롤러 (28) 에 의해 Y 축 방향으로 떨어져 형성된 한 쌍의 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 를 통해, 효율적으로 레티클 (R) 및 레티클 스테이지 (RST) 를 냉각시킨다.
여기에서, 본 제 2 실시형태에서는, 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 는, 레티클 (R) 및 레티클 스테이지 (RST) 에 비접촉으로 그것들을 냉각시킨다. 즉, 복사 전열에 의해 냉각시킨다.
여기에서, 복사 전열에 대하여 간단하게 설명한다.
예를 들어 레티클 (R) 과 근접 냉각 디바이스를 대향 배치하면, 레티클 (R) 및 근접 냉각 디바이스 중, 고온 물체측으로부터 저온 물체측으로 양자의 온도 차에 따라 복사에 의해 전열이 실시된다. 따라서, 레티클 (R) 을 냉각시키고자 하는 경우에는, 근접 냉각 디바이스를 레티클 (R) 보다 저온으로 설정하면 된다. 실제로는, 다음의 식 (1) 에 따라 고온 물체 A 로부터 저온 물체 B 로의 복사 전열량은 결정되므로 (상세하게는, 예를 들어 홀 맨 저술, 「전열 공학」(브레인 도서) 등 참조), 주제어 장치 (50) 는, 식 (1) 에 기초하여 레티클 (R) 이 원하는 온도가 되도록 근접 냉각 디바이스의 온도를 온조 장치 콘트롤러 (28) 를 통하여 조정하면 된다.
[수학식 1]
Figure pct00001

여기에서,
q : 물체 A 로부터 B 로의 복사 전열량
σ : 볼트만 상수
TA : 물체 A 의 절대 온도
TB : 물체 B 의 절대 온도
εA : 물체 A 의 방사율
εB : 물체 B 의 방사율
SA : 물체 A 의 표면적
SB : 물체 B 의 표면적
FAB : 물체 A 로부터 B 로의 형태 계수
상기 식 (1) 중의 형태 계수는 1 이하의 숫자이지만, 본 실시형태와 같은 직사각형 평판 사이의 전열인 경우, 형태 계수는 직사각형의 변의 길이의, 평판 사이 거리에 대한 비가 클수록 값이 1 에 가까워진다. 주사형 노광 장치에서는, 본 실시형태와 같이 레티클 (R) 의 조명 영역이 슬릿 형상인 것이 많고, 도 8 에 나타내는 바와 같이 레티클 (R) 위에, 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 를 레티클 (R) 에 상당히 근접시켜 배치한 경우에는, 레티클 스테이지 (RST) 가 주사 범위 내의 어느 위치에 있더라도, 항상 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 를 레티클 (R) 전체 면적에 대해 대략 2/3 정도의 면적까지 상대시킬 수 있다. 따라서, 형태 계수는 용이하게 0.2 정도의 값으로 할 수 있다.
주제어 장치 (50) 는, 전술한 파워 모니터 (인터그레이터 센서) 로부터의 조도 신호에 기초하여 노광 시간 비율 (조사 (펄스) 의 온오프의 듀티비) 을 연산하고, 이 연산 결과와 이미 알려진 조도와, 레티클 (R) 의 패턴 개구율, 반사율 등의 데이터에 기초하여 노광 에너지를 산출하고, 이 산출 결과에 기초하여 레티클 (R) 에 부여되는 열량 (Q) 을 예측한다. 그리고, 주제어 장치 (50) 는, 이 열량 (Q) 이, 복사 냉각시에 레티클 (R) 로부터 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 에 전달되는 상기 열량 (q) 가 일치하도록 상기의 수식을 이용하여 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 의 온도 목표값을 결정하고, 온조 장치 콘트롤러 (28) 에 지령값을 전달한다. 이로 인해, 온조 장치 콘트롤러 (28) 에 의해 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 의 온도가 제어되고, 레티클 (R) 의 온도가 소정 범위가 되도록 조정된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 제 2 실시형태의 노광 장치 (1000) 는, 조명 유닛 (IOP) 과 레티클 (R) 사이의 조명광 (IL) 을 차단하지 않은 영역에, 레티클 스테이지 (RST) 및 레티클 (R) 의 +Z 측 (조명 유닛 (IOP) 측) 의 일면에 소정의 클리어런스 (틈/간격/간극 (갭)/공간 거리) 를 개재하여 대향하여 배치된, 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 를 구비하고 있다. 그리고, 조명 유닛 (IOP) 과 투영 광학계 (PL) 사이의 조명광 (IL) 의 광로를 포함하는 공간 (181) 이 퍼지 가스, 예를 들어 CDA 에 의해 퍼지되는 제 1 퍼지 공간이 됨과 함께, 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 가 제 1 퍼지 공간 (181) 을 외기에 대해 격리하는 격벽을 겸하고 있다. 이 때문에 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 에 의해 스텝?앤드?스캔 방식의 노광 동작중에 레티클 스테이지 (RST) 에 유지된 레티클 (R) 의 온도 제어 (냉각) 를 실시할 수 있다. 특히, 본 실시형태에서는, 조명 영역에 대해 Y 축 방향의 양측에 배치된 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 를 구비하고 있기 때문에, 레티클 (R) 의 온도 분포도 제어하고, 예를 들어 레티클 (R) 의 전체 면이 균일한 온도가 되도록 제어할 수도 있게 된다.
또, 레티클 스테이지 (RST), 보다 정확하게는 단부 커버 (231, 232) 와 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 사이의 클리어런스 (틈/간격/간극 (갭)/공간 거리) 를, 가스의 유통을 거의 저지하는 미소한 치수로 설정함으로써, 퍼지 커버 (80) 와, 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 와 레티클 스테이지 (RST) 및/또는 레티클 (R) 로 둘러싸이는 거의 기밀 상태의 상기 제 1 퍼지 공간 (181) 을 만들어 낼 수 있다. 즉, 레티클 (R) 을 유지하는 레티클 스테이지 (RST) 를 큰 기밀형의 차폐 용기로 둘러쌀 필요가 없어진다. 또, 상기의 거의 기밀 상태의 공간이, 퍼지 가스에 의해 퍼지되는 제 1 퍼지 공간 (181) 으로 되어 있으므로, 퍼지 가스의 특성에 따른 여러 가지의 장점이 생긴다. 예를 들어 퍼지 가스로서 CDA 를 사용하는 경우에는, 레티클 (R) 의 헤이즈를 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 가 제 1 퍼지 공간 (181) 을 외기에 대해 격리하는 격벽 부재의 일부를 겸하고 있으므로, 이 점에 있어서도, 퍼지가 행해지는 공간을 장치를 필요 이상으로 대형화하지 않고 확보할 수 있다.
본 실시형태에서는, 상기 서술한 바와 같이, 스텝?앤드?스캔 방식의 노광 동작 중에 레티클 스테이지 (RST) 에 유지된 레티클 (R) 의 온도 제어 (냉각) 를 실시할 수 있으므로, 스루풋의 저하를 초래하지 않고, 레티클의 열팽창에서 기인하는 패턴의 변형의 발생을 억제할 수 있어, 결과적으로 중첩 정밀도의 향상이 기대된다. 또, 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 에 의해 복사 전열을 이용하여 레티클 (R) 을 냉각시키므로, 파티클 (이른바 먼지) 을 감아 올려, 그 파티클의 레티클에 대한 부착 등의 회로 소자의 불량의 발생 등을 억제할 수 있다. 이에 추가하여 레티클 (R) 의 헤이즈를 효과적으로 방지할 수 있기 때문에, 레티클 상에 성장한 헤이즈가 웨이퍼에 전사됨으로써 발생하는 패턴 결함 및 CD (Critical Dimension) 의 변화의 발생을 미연에 저지할 수 있게 된다. 또, 이들 결함을 방지하기 위해, 레티클의 검사를 빈번하게 실시할 필요가 없기 때문에, 결과적으로 생산성의 저하의 방지, 나아가서는 생산성의 향상을 도모할 수 있게 된다.
또한, 상기 제 2 실시형태에 있어서, 레티클 (R) 의 온도를 계측하는, 예를 들어 방사 온도계 등을 형성하고, 그 방사 온도계에 의해 계측되는 온도에 기초하여 레티클 (R) 에 부여되는 열량을 예측하도록 (혹은 냉각 디바이스의 온도 제어를 실시하도록) 해도 된다. 또한, 냉각 디바이스의 제어 방법은 상기에 한정되지 않고, 다른 방법으로 해도 된다. 예를 들어 레티클 (R) 의 온도를 계측하는 온도 센서 및 냉각 디바이스의 온도를 모니터하는 온도 센서의 일방, 또는 양방을 형성하지 않고, 예를 들어 미리 실험 또는 시뮬레이션 등에 의해 냉각 디바이스의 제어 패턴을 결정해도 된다.
또한, 상기 제 1, 제 2 실시형태에서는, 레티클 스테이지 (RST) (단부 커버 (231, 232 도 포함한다) 와 소정의 틈을 개재하여 대향하는 대향 부재 (제 1 실시형태에서는, 퍼지 커버 (80) 의 판 형상의 플레이트부 (823, 824), 제 2 실시형태에서는, 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B)) 의 X 축 방향의 길이가, 에어 슬라이더부 (221, 222) 바깥 가장자리 사이의 X 축 방향에 관한 거리보다 약간 길게 또는 동일한 정도로 설정되어 있는 경우에 대하여 설명했는데, 이것은 일례에 불과하다. 즉, 레티클 스테이지 (RST) (단부 커버 (231, 232 도 포함한다) 와 소정의 틈을 개재하여 대향하는 대향 부재는, 전체 면이 평면인 부재일 필요는 없고, 주사 노광시의 레티클 스테이지의 이동을 방해하지 않고, 또한 그 이동시에, 레티클 스테이지 (RST) 사이의 기밀성이, 거의 유지되는 X 축 방향의 길이의 평면부가 있으면 충분하다. 즉, 그 평면부의 X 축 방향의 외측 부분은, 하방 또는 상방으로 절곡되거나, 혹은 돌출되거나 해도 상관없다. 또한, 다른 관점에서 말하면, 레티클 스테이지 (RST) 의 레티클 재치 영역의 X 축 방향의 양 외측 부분 (상기의 에어 슬라이더부 (221, 222) 가 이에 상당) 의 상면은, 레티클 (R) 의 상면과 동일한 면의 높이여도 되고, 상이한 높이여도 된다. 전자의 경우에는, 레티클 상방의 공간의 기밀성 (기밀성의 정도는, 공간 내의 습도의 제어 정밀도를 전술한 바와 같이 유지할 수 있을 정도이면 된다) 을 유지하기 위해, 레티클 스테이지 (RST) 의 레티클 재치 영역의 X 축 방향의 양 외측 부분의 상면에 소정의 틈을 개재하여 대향하는 대향면을, 상기 대향 부재 (제 1 실시형태에서는, 퍼지 커버 (80) 의 판 형상의 플레이트부 (823, 824), 제 2 실시형태에서는, 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B)) 에 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1, 제 2 실시형태에서는, 레티클 스테이지 (RST) (단부 커버 (231), 232) 도 포함한다) 가, 주사 노광시 (웨이퍼 스테이지 (WST) 와의 동기 이동시) 에 레티클 (R) 의 상면이, 대향 부재 (제 1 실시형태에서는, 퍼지 커버 (80) 의 판 형상의 플레이트부 (823, 824), 제 2 실시형태에서는, 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B)) 에 접촉하지 않는 범위에서 가능한 한, Z 축 방향에 관하여 대향 부재에 근접하는 것이 바람직하다. 특히, 제 2 실시형태에서는, 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 에 의한 레티클 (R) (및 레티클 스테이지 (RST)) 의 냉각 효율이 향상된다. 또, 대향 부재와의 간극이 어느 정도 이하가 되면, 근접 냉각 디바이스로서, 복사 전열 방식뿐만 아니라, 열전도 방식의 근접 냉각 디바이스의 사용도 가능해진다. 또, 레티클 스테이지 (RST) 는 대향 부재에 대해, 최대한 평행이 되도록 θx 방향의 회전 (즉 피칭) 및 θy 방향의 회전 (즉 롤링) 이 제어되는 것이 바람직하다.
또, 상기 제 1, 제 2 실시형태에서는, 레티클 스테이지 (RST), 레티클 (R), 및 대향 부재의 대향면부 사이의 Y 축 방향의 길이의 관계 및 위치 관계의 설정에 의해 대향 부재의 대향면부 (예를 들어 플레이트부 (823, 824) 에 대해, 레티클 스테이지 (RST) 만, 레티클 스테이지 (RST) 및 레티클 (혹은 레티클만) 이 대향할 수 있다. 레티클 스테이지 (RST), 레티클 (R), 및 대향 부재의 대향면부 사이의 X 축 방향의 길이의 관계 및 위치 관계의 설정에 의해서도, 대향 부재의 대향면부 (예를 들어 플레이트부 (823, 824) 에 대해, 레티클 스테이지 (RST) 만, 레티클 스테이지 (RST) 및 레티클 (혹은 레티클만) 이 대향할 수 있다.
또한, 제 2 실시형태에서는, 반드시 레티클 스테이지 (RST) 의 위치 정보를 계측하는 계측 시스템은, 인코더 시스템에 한정되지 않고, 간섭계 시스템 등의 다른 계측 시스템이어도 된다. 또, 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 가, 퍼지 공간의 격벽을 겸할 필요는 없고, 레티클 스테이지 상부 공간의 CDA 등의 가스 퍼지와 병용하지 않아도 된다.
또한, 상기 제 2 실시형태에서는, 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 가, 조명 영역, 조명광 (IL) 의 조사 영역의 Y 축 방향의 양측에 형성되는 경우에 대하여 설명했는데, 편측에만 형성해도 된다. 또, 근접 냉각 디바이스 (110A, 110B) 의 냉각면의 크기는, 레티클과 동등해도 되고, 그 패턴 영역과 동등해도 된다. 비노광 동작중 (예를 들어 웨이퍼 교환중 등) 에는, 레티클 스테이지 (RST) 를 이동시켜, 레티클 (R) 을 일방의 근접 냉각 디바이스와 대향시켜 냉각시킬 수 있다. 또, 이 경우에는, 근접 냉각 디바이스와 레티클 (R) 이 접촉하는 등의 우려가 없기 때문에, 노광시보다 양자를 근접시켜 냉각시켜도 된다.
또한, 냉각 디바이스에 의해 레티클을 냉각 (온조) 시킴으로써, 레티클의 열팽창 변형의 방지뿐만이 아니라, 그 변형에 수반하는 패턴면의 Z 축 방향으로의 변위도 방지할 수 있다.
또한, 상기 제 1, 제 2 실시형태에서는, 레티클 스테이지 (RST) 가 본체부 (22) 와, 그 본체부 (22) 의 X 축 방향의 양 단부에 고정되고, Y 축 방향의 길이가 본체부 (22) 보다 긴 한 쌍의 에어 슬라이더부 (221, 222) 를 가지고 있는 것을 감안하여, 단부 커버 (231, 232) 를 사용하여 에어 슬라이더부 (221, 222) 의 +Y 단과 -Y 단을 둘러싸는 경우에 대하여 설명했다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 레티클 스테이지 (RST) 가 전후 좌우의 사방의 측벽에서, 레티클 (R) 을 둘러싸는 구조이면, 단부 커버는 반드시 형성할 필요가 없다. 요점은, 한 쌍의 커버 부재가 레티클 스테이지의 상면에 소정의 클리어런스 (틈/간격/간극 (갭)/공간 거리) 를 개재하여 대향함으로써, 레티클 (R) 의 상방 또한 조명계 유닛의 하방에 거의 기밀 상태의 공간을 형성할 수 있으면 된다.
또, 상기 제 1, 제 2 실시형태에서는, 제 1 퍼지 공간 (181) 및 제 2 퍼지 공간 (182) 이 모두 습도가 1 ％ 이하인 CDA 에 의해 퍼지되는 경우에 대하여 설명했는데, 습도 10 ％ 이하의 CDA 를 퍼지 가스로서 사용할 수 있다. 또, 이것에 한정되지 않고, 제 1 퍼지 공간 (181) 과 제 2 퍼지 공간 (182) 에서 사용하는 퍼지 가스의 종류를 상이하게 해도 된다. 또, 퍼지 가스로서는, CDA 와 같이 수증기를 함유하는 비율이 통상의 공기에 비해 작은 가스를 사용해도 되지만, 이것에 한정되지 않고, 헤이즈 원인 물질, 예를 들어 황산암모늄 또는 탄산암모늄, 탄화수소, 카르복실산, 시아눌산, 또는 다른 탄소를 함유하는 분자 등의 분자 형상 오염 물질을 함유하지 않고, 또한 조명광 (IL) 을 거의 흡수하지 않는, 예를 들어 질소나 헬륨 등의 희가스를 퍼지 가스로서 사용해도 된다.
또한, 인코더 헤드는, 2 차원 헤드 (2DOF 센서) 에 한정되지 않고, 1 차원 헤드 (1DOF 센서) 또는 X 축, Y 축 및 Z 축 방향의 3 방향을 계측 방향으로 하는 3 차원 헤드 (3DOF 센서) 여도 된다.
또한, 상기 제 1, 제 2 실시형태에서는, 레티클 스테이지 (RST) 의 XY 평면 내의 위치 정보를 레티클 인코더 시스템 (70) 에 의해 구하는 (계측하는) 경우에 대하여 예시했는데, 이것에 한정되지 않고, 인코더 시스템 (70) 대신에, 혹은 인코더 시스템 (70) 과 함께 간섭계 시스템을 사용하여 계측해도 된다.
또한, 상기 제 1, 제 2 실시형태에서는, 노광 장치가, 액체 (물) 를 통하지 않고 웨이퍼 (W) 의 노광을 실시하는 드라이 타입의 노광 장치인 경우에 대하여 설명했는데, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 국제 공개 제99/49504호, 유럽 특허 출원 공개 제1,420,298호 명세서, 국제 공개 제2004/055803호, 미국 특허 제6,952,253호 명세서 등에 개시되어 있는 바와 같이, 투영 광학계와 웨이퍼 사이에 조명광의 광로를 포함하는 액침 공간을 형성하고, 투영 광학계 및 액침 공간의 액체를 통하여 조명광으로 웨이퍼를 노광하는 노광 장치에도 상기 제 1, 제 2 실시형태를 적용할 수 있다. 또, 예를 들어 미국 특허 출원 공개 제2008/0088843호 명세서 등에 개시되는 액침 노광 장치 등에도 상기 제 1, 제 2 실시형태를 적용할 수 있다.
또, 상기 제 1, 제 2 실시형태에서는, 노광 장치가 스텝?앤드?스캔 방식 등의 주사형 노광 장치인 경우에 대하여 설명했는데, 이것에 한정되지 않고, 쇼트 영역과 쇼트 영역을 합성하는 스텝?앤드?스티치 방식의 축소 투영 노광 장치, 프록시미티 방식의 노광 장치, 또는 미러 프로젝션?얼라이너 등에도 상기 각 실시형태는 적용할 수 있다. 또한, 예를 들어 미국 특허 제6,590,634호 명세서, 미국 특허 제5,969,441호 명세서, 미국 특허 제6,208,407호 명세서 등에 개시되어 있는 바와 같이, 복수의 웨이퍼 스테이지를 구비한 멀티 스테이지형의 노광 장치에도 상기 제 1, 제 2 실시형태를 적용할 수 있다. 또, 예를 들어 국제 공개 제2005/074014호 등에 개시되어 있는 바와 같이, 웨이퍼 스테이지와는 별도로, 계측 부재 (예를 들어 기준 마크, 및/또는 센서 등) 를 포함하는 계측 스테이지를 구비하는 노광 장치에도 상기 제 1, 제 2 실시형태는 적용할 수 있다.
또, 상기 제 1, 제 2 실시형태의 노광 장치에 있어서의 투영 광학계의 배율은 축소계 뿐만아니라 등배 및 확대계 중 어느 것이어도 되고, 투영 광학계는 굴절계뿐만아니라, 반사계 및 반사 굴절계 중 어느 것이어도 되고, 그 투영 이미지는 도립 이미지 정립 이미지 중 어느 것이어도 된다.
또, 조명광 (IL) 으로서는, ArF 엑시머 레이저광 (파장 193 ㎚) 에 한정되지 않고, F2 레이저광 (파장 157 ㎚) 등의 다른 진공 자외광은 물론, KrF 엑시머 레이저광 (파장 248 ㎚) 등의 원자외광, 혹은 초고압 수은 램프로부터의 자외역의 휘선 (파장 436 ㎚ 의 g 선, 파장 365 ㎚ 의 i 선 등) 을 사용할 수도 있다. 또한, 진공 자외광으로서는, 예를 들어 미국 특허 제7,023,610호 명세서 등에 개시되어 있는 바와 같이, DFB 반도체 레이저 또는 화이버 레이저로부터 발진되는 적외역, 또는 가시역의 단일 파장 레이저광을, 예를 들어 에르븀 (또는 에르븀과 이테르븀 양방) 이 도핑된 파이버 앰프로 증폭시키고, 비선형 광학 결정을 사용하여 자외역으로 파장 변환시킨 고조파를 사용해도 된다.
또한, 예를 들어 미국 특허 제6,611,316호 명세서 등에 개시되어 있는 바와 같이, 2 개의 레티클 패턴을 투영 광학계를 통하여 웨이퍼 상에서 합성하고, 1 회의 스캔 노광에 의해 웨이퍼 상의 1 개의 쇼트 영역을 거의 동시에 이중 노광하는 노광 장치에도 상기 제 1, 제 2 실시형태를 적용할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에서 패턴을 형성해야 할 물체 (에너지빔이 조사되는 노광 대상의 물체) 는 웨이퍼에 한정되지 않고, 유리 플레이트, 세라믹 기판, 혹은 마스크 블랑크스 등, 다른 물체여도 된다.
또한, 상기 제 1, 제 2 실시형태의 노광 장치는, 본원 청구범위에 예시된 각 구성 요소를 포함하는 각종 서브 시스템을 소정의 기계적 정밀도, 전기적 정밀도, 광학적 정밀도를 유지하도록 조립함으로써 제조된다. 이들 각종 정밀도를 확보하기 위해, 이 조립 전후에는, 각종 광학계에 대해서는 광학적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 기계계에 대해서는 기계적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 전기계에 대해서는 전기적 정밀도를 달성하기 위한 조정이 행해진다. 각종 서브 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 공정 전에, 각 서브 시스템 각각의 조립 공정이 있는 것은 말할 필요도 없다. 각종 서브 시스템의 노광 장치에 대한 조립 공정이 종료되면, 종합 조정이 행해져 노광 장치 전체로서의 각종 정밀도가 확보된다. 또한, 노광 장치의 제조는 온도 및 클린도 등이 관리된 클린룸에서 실시하는 것이 바람직하다.
또한, 지금까지의 설명에서 인용한 노광 장치 등에 관한 모든 공보, 국제 공개, 미국 특허 출원 공개 명세서 및 미국 특허 명세서의 개시를 원용하여 본 명세서의 기재된 일부로 한다.
반도체 소자 등의 전자 디바이스는, 디바이스의 기능?성능 설계를 실시하는 단계, 이 설계 단계에 기초한 레티클을 제조하는 단계, 실리콘 재료로부터 웨이퍼를 제조하는 단계, 전술한 제 1, 제 2 실시형태의 노광 장치 (패턴 형성 장치) 및 그 노광 방법에 의해 마스크 (레티클) 의 패턴을 웨이퍼에 전사하는 리소그래피 단계, 노광된 웨이퍼를 현상하는 현상 단계, 레지스트가 잔존하는 부분 이외의 부분의 노출 부재를 에칭에 의해 제거하는 에칭 단계, 에칭이 끝나 불필요해진 레지스트를 제거하는 레지스트 제거 단계, 디바이스 조립 단계 (다이싱 공정, 본딩 공정, 패키지 공정을 포함한다), 검사 단계 등을 거쳐 제조된다. 이 경우, 리소그래피 단계에서, 상기 제 1, 제 2 실시형태의 노광 장치를 사용하여 전술한 노광 방법이 실행되어 웨이퍼 상에 디바이스 패턴이 형성되므로, 고집적도의 디바이스를 양호한 생산성으로 제조할 수 있다.
산업상 이용가능성
본 발명의 노광 장치 및 노광 방법은, 피노광 물체 상에 패턴을 전사하는 데에 적합하다. 또, 본 발명의 디바이스 제조 방법은, 마이크로 디바이스의 제조에 적합하다.

Claims (56)

  1. 마스크와 물체를 동기 이동하여 상기 마스크에 형성된 패턴을 상기 물체 상에 전사하는 노광 장치로서,
    상기 마스크가 동기 이동되는 제 1 방향으로 소정 스트로크로 이동함과 함께, 상기 마스크를 상기 제 1 방향으로 협지하는 양측의 상면이 상기 마스크의 상면과 실질적으로 동일면이 되는 상태에서 상기 마스크를 유지하는 슬라이더와 ;
    상기 마스크를 조명광에 의해 조명하는 조명계와 ;
    상기 슬라이더에 대해 상기 조명계측에서, 상기 제 1 방향에 관하여 상기 조명광의 광로와 상이한 위치에 배치되고, 상기 슬라이더 및 상기 마스크의 상기 상면에 소정의 틈을 개재하여 대향하는 대향면부를 갖는 대향 부재를 구비하고,
    상기 물체와의 상기 동기 이동시에 상기 마스크 및 상기 슬라이더의 상면이 상기 대향 부재에 근접하여 이동되는, 노광 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 동기 이동시에, 상기 대향 부재와 상기 슬라이더에 의해 거의 밀폐된 공간이 형성되는, 노광 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 대향 부재는, 상기 조명계에 일단이 접속되고, 상기 조명광의 광로를 포함하는 공간의 일부를 커버하는 커버 부재의 타단부의 일부를 구성하는, 노광 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 커버 부재는, 상기 조명계로부터 상기 마스크에 이르는 상기 조명광의 광로를 포함하는 공간을, 상기 슬라이더와 함께, 외부에 대해 거의 기밀 상태로 하는, 노광 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 공간 내에는, 청정도가 높은 특정 가스가 공급되고 있는, 노광 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 기밀 상태는, 상기 공간 내의 습도의 제어 정밀도를 소정 레벨로 유지할 수 있는 상태인, 노광 장치.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기밀 상태는, 수증기의 존재에서 기인하는 상기 공간에 접하는 광학 부재의 흐림의 발생을 노광에 지장을 주지 않을 정도로 억제할 수 있는 상태인, 노광 장치.
  8. 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마스크로부터 사출되는 상기 조명광을 상기 물체 상에 투사하는 투영 광학계를 추가로 구비하고,
    상기 조명계와 상기 투영 광학계 사이의 상기 조명광의 광로를 포함하는 공간이, 상기 커버 부재를 포함하는 격벽에 의해 외기에 대해 격리됨과 함께, 상기 공간 내에는, 청정도가 높은 특정 가스가 공급되고 있는, 노광 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 공간은, 그 내부가 상기 특정 가스에 의해 퍼지되는 퍼지 공간으로 되어 있는, 노광 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 특정 가스는, 상기 마스크의 헤이즈 원인 물질 및 헤이즈 생성 반응 가속 물질 중 적어도 일방이 통상 공기에 비해 적은, 노광 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 특정 가스로서, 클린 드라이 에어가 사용되는, 노광 장치.
  12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커버 부재는, 상기 대향면부를 그 일면이 구성하는, 상기 슬라이더 및 상기 마스크 중 적어도 일방을 냉각시키는 냉각 부재를 포함하는, 노광 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 냉각 부재는, 상기 슬라이더 및 상기 마스크 중 적어도 일방에 소정의 틈을 개재하여 대향하고, 상기 슬라이더 및 상기 마스크 중 적어도 일방을 냉각시키는 근접 냉각 디바이스를 포함하는, 노광 장치.
  14. 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬라이더를 이동 가능하게 지지하는 정반과 ;
    상기 정반과 상기 투영 광학계 사이의 상기 조명광의 광로를 둘러싸는 고리형의 라비린스 시일을 추가로 구비하고,
    상기 마스크와 상기 투영 광학계 사이의 상기 조명광의 광로를 포함하는 공간이 상기 특정 가스에 의해 퍼지되는 다른 퍼지 공간으로 됨과 함께, 상기 라비린스 시일이 상기 다른 퍼지 공간을 외기에 대해 격리하는 격벽을 겸하고 있는, 노광 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 특정 가스로서, 클린 드라이 에어가 사용되는, 노광 장치.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대향 부재는, 상기 대향면부를 그 일면이 구성하는, 상기 슬라이더 및 상기 마스크 중 적어도 일방을 냉각시키는 냉각 부재를 포함하는, 노광 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 냉각 부재는, 상기 슬라이더 및 상기 마스크 중 적어도 일방에 소정의 틈을 개재하여 대향하고, 상기 슬라이더 및 상기 마스크 중 적어도 일방을 냉각시키는 근접 냉각 디바이스를 포함하는, 노광 장치.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬라이더는, 상기 제 1 방향 및 이것에 직교하는 제 2 방향을 포함하는 2 차원 평면 내의 3 자유도 방향으로 이동하는, 노광 장치.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대향 부재는, 상기 제 1 방향으로 떨어져 배치된 한 쌍의 상기 대향면부를 갖는, 노광 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 슬라이더의 상기 제 1 방향의 일단과 타단에 각각 형성되고, 상기 한 쌍의 대향면부에 소정의 틈을 개재하여 대향하는 한 쌍의 단부 커버 부재를 추가로 구비하는, 노광 장치.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마스크를 상기 제 1 방향으로 협지하는 양측의 상기 슬라이더의 상면과 상기 마스크의 상면 사이에는, 상기 물체와의 상기 동기 이동시에 상기 대향 부재에 근접했을 때에, 상기 대향 부재와의 틈 내에서 습도를 소정 레벨로 유지할 수 있는 높이의 차가 존재하는, 노광 장치.
  22. 마스크와 물체를 동기 이동하여 상기 마스크에 형성된 패턴을 상기 물체 상에 전사하는 노광 장치로서,
    상기 마스크를 유지하고, 상기 마스크가 동기 이동되는 제 1 방향으로 이동하는 슬라이더와 ;
    상기 마스크를 조명광에 의해 조명하는 조명계와 ;
    상기 슬라이더에 대해 상기 조명계측에서, 상기 제 1 방향에 관하여 상기 조명광의 광로와 상이한 위치에 배치되는 상기 마스크의 온도 제어용 냉각 부재를 구비하고,
    상기 슬라이더는, 상기 마스크의 일면이 상기 냉각 부재에 근접한 상태에서 이동되는, 노광 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 냉각 부재는, 상기 제 1 방향에 관하여 상기 조명광의 광로를 사이에 두고, 일측과 타측에 각각 각 1 개 배치되어 있는, 노광 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 슬라이더의 상기 제 1 방향의 일단과 타단에 각각 형성되고, 상기 각 냉각 부재의 하면에 대향하는 한 쌍의 단부 커버 부재를 추가로 구비하는, 노광 장치.
  25. 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,
    상기 조명계에 일단이 접속되고, 타단부가 상기 각 냉각 부재를 덮음과 함께, 상기 퍼지 공간을 외기에 대해 격리하는 격벽 부재를 겸하는 커버 부재를 추가로 구비하는, 노광 장치.
  26. 제 22 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마스크로부터 사출되는 상기 조명광을 상기 물체 상에 투사하는 투영 광학계를 추가로 구비하고,
    상기 조명계와 상기 투영 광학계 사이의 상기 조명광의 광로를 포함하는 공간이 퍼지 가스에 의해 퍼지되는 퍼지 공간으로 됨과 함께, 상기 냉각 부재가 상기 퍼지 공간을 외기에 대해 격리하는 격벽 부재의 일부를 겸하고 있는, 노광 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 퍼지 가스로서, 클린 드라이 에어가 사용되는, 노광 장치.
  28. 제 26 항 또는 제 27 항에 있어서,
    상기 슬라이더를 이동 가능하게 지지하는 정반을 추가로 구비하고,
    상기 정반과 상기 투영 광학계 사이에 형성된 상기 조명광의 광로를 둘러싸는 고리형의 라비린스 시일을 추가로 구비하고, 그 라비린스 시일이, 상기 마스크와 상기 투영 광학계 사이의 상기 조명광의 광로를 포함하는 공간을 외기에 대해 격리하는 격벽을 겸하고 있는, 노광 장치.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 라비린스 시일에 의해 외기에 대해 격리된 상기 공간의 내부가 퍼지 가스에 의해 퍼지되어 있는, 노광 장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 퍼지 가스로서, 클린 드라이 에어가 사용되는, 노광 장치.
  31. 제 22 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬라이더는, 상기 제 1 방향 및 이것에 직교하는 제 2 방향을 포함하는 2 차원 평면 내의 3 자유도 방향으로 이동하는, 노광 장치.
  32. 제 22 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각 부재는, 냉각 대상물에 소정의 틈을 개재하여 대향하고, 상기 냉각 대상물을 냉각시키는 근접 냉각 디바이스를 포함하는, 노광 장치.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 근접 냉각 디바이스는, 복사 전열에 의해 상기 냉각 대상물을 냉각시키는, 노광 장치.
  34. 제 23 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬라이더는, 상기 이동시에, 상기 마스크의 일면이 상기 냉각 부재에 접촉하지 않는 범위에서 상기 제 1 방향 및 이것에 직교하는 제 2 방향을 포함하는 2 차원 평면에 직교하는 방향에 관하여 가능한 한 상기 냉각 부재에 근접하는, 노광 장치.
  35. 제 1 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 사용하여 물체 상에 패턴을 전사하는 것과 ;
    상기 패턴이 전사된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는, 디바이스 제조 방법.
  36. 조명광에 의한 조사 영역에 대해 마스크와 물체를 동기하여 소정 방향으로 상대 주사하여 상기 마스크에 형성된 패턴을 물체 상에 전사하는 노광 방법으로서,
    상기 마스크의 이동면의 근방의 상기 조명광의 조사 영역의 상기 소정 방향 중 적어도 일측에 냉각 영역을 설정하는 것과 ;
    상기 마스크와 물체의 상기 조사 영역에 대한 상대 주사 중에, 상기 냉각 영역을 통과하는 상기 마스크를 냉각시키는 것을 포함하는, 노광 방법.
  37. 마스크와 물체를 동기 이동하여 상기 마스크에 형성된 패턴을 상기 물체 상에 전사하는 노광 방법으로서,
    상기 마스크가 동기 이동되는 제 1 방향으로 소정 스트로크로 이동함과 함께, 상기 마스크를 상기 제 1 방향으로 협지하는 양측의 상면이 상기 마스크의 상면과 실질적으로 동일면이 되는 상태에서 상기 마스크를 유지하는 슬라이더와 ;
    상기 마스크를 조명광에 의해 조명하는 조명계와 ;
    상기 슬라이더에 대해 상기 조명계측에서, 상기 제 1 방향에 관하여 상기 조명광의 광로와 상이한 위치에 배치되고, 상기 슬라이더 및 상기 마스크의 상기 상면에 소정의 틈을 개재하여 대향하는 대향면부를 갖는 대향 부재를 준비하여,
    상기 물체와의 상기 동기 이동시에 상기 마스크 및 상기 슬라이더의 상면이 상기 대향 부재에 근접하여 이동되는, 노광 방법.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 동기 이동시에, 상기 대향 부재와 상기 슬라이더에 의해 거의 밀폐된 공간이 형성되는, 노광 방법.
  39. 제 37 항 또는 제 38 항에 있어서,
    상기 대향 부재는, 상기 조명계에 일단이 접속되고, 상기 조명광의 광로를 포함하는 공간의 일부를 커버하는 커버 부재의 타단부의 일부를 구성하는, 노광 방법.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 커버 부재는, 상기 조명계로부터 상기 마스크에 이르는 상기 조명광의 광로를 포함하는 공간을, 상기 슬라이더와 함께, 외부에 대해 거의 기밀 상태로 하는, 노광 방법.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 공간 내에는, 청정도가 높은 특정 가스가 공급되고 있는, 노광 방법.
  42. 제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
    상기 기밀 상태는, 상기 공간 내의 습도의 제어 정밀도를 소정 레벨 정도로 유지할 수 있는 상태인, 노광 방법.
  43. 제 40 항 내지 제 42 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기밀 상태는, 수증기의 존재에서 기인하는 상기 공간에 접하는 광학 부재의 흐림의 발생을 노광에 지장을 주지 않을 정도로 억제할 수 있는 상태인, 노광 방법.
  44. 제 39 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조명계와 상기 마스크로부터 사출되는 상기 조명광을 상기 물체 상에 투사하는 투영 광학계 사이의 상기 조명광의 광로를 포함하는 공간이, 상기 커버 부재를 포함하는 격벽에 의해 외기에 대해 격리됨과 함께, 상기 공간 내에는, 청정도가 높은 특정 가스가 공급되고 있는, 노광 방법.
  45. 제 44 항에 있어서,
    상기 공간은, 그 내부가 상기 특정 가스에 의해 퍼지되는 퍼지 공간으로 되어 있는, 노광 방법.
  46. 제 45 항에 있어서,
    상기 특정 가스는, 상기 마스크의 헤이즈 원인 물질 및 헤이즈 생성 반응 가속 물질 중 적어도 일방이 통상 공기에 비해 적은, 노광 방법.
  47. 제 46 항에 있어서,
    상기 특정 가스로서, 클린 드라이 에어가 사용되는, 노광 방법.
  48. 제 45 항 내지 제 47 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커버 부재는, 상기 대향면부를 그 일면이 구성하는, 상기 슬라이더 및 상기 마스크 중 적어도 일방을 냉각시키는 냉각 부재를 포함하는, 노광 방법.
  49. 제 48 항에 있어서,
    상기 냉각 부재는, 상기 슬라이더 및 상기 마스크 중 적어도 일방에 소정의 틈을 개재하여 대향하고, 상기 슬라이더 및 상기 마스크 중 적어도 일방을 냉각시키는 근접 냉각 디바이스를 포함하는, 노광 방법.
  50. 제 45 항 내지 제 49 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬라이더를 이동 가능하게 지지하는 정반과 상기 투영 광학계 사이의 상기 조명광의 광로를, 고리형의 라비린스 시일로 둘러싸고,
    상기 마스크와 상기 투영 광학계 사이의 상기 조명광의 광로를 포함하는 공간이 상기 특정 가스에 의해 퍼지되는 다른 퍼지 공간으로 됨과 함께, 상기 라비린스 시일이 상기 다른 퍼지 공간을 외기에 대해 격리하는 격벽을 겸하고 있는, 노광 방법.
  51. 제 50 항에 있어서,
    상기 특정 가스로서, 클린 드라이 에어가 사용되는, 노광 방법.
  52. 제 37 항 내지 제 51 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대향 부재는, 상기 대향면부를 그 일면이 구성하는, 상기 슬라이더 및 상기 마스크 중 적어도 일방을 냉각시키는 냉각 부재를 포함하는, 노광 방법.
  53. 제 52 항에 있어서,
    상기 냉각 부재로서, 상기 슬라이더 및 상기 마스크 중 적어도 일방에 소정의 틈을 개재하여 대향하고, 상기 슬라이더 및 상기 마스크 중 적어도 일방을 냉각시키는 근접 냉각 디바이스가 사용되는, 노광 방법.
  54. 제 37 항 내지 제 53 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대향 부재는, 상기 제 1 방향으로 떨어져 배치된 한 쌍의 상기 대향면부를 갖는, 노광 방법.
  55. 제 37 항 내지 제 54 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마스크를 상기 제 1 방향으로 협지하는 양측의 상기 슬라이더의 상면과 상기 마스크의 상면 사이에는, 상기 물체와의 상기 동기 이동시에 상기 대향 부재에 근접했을 때에, 상기 대향 부재와의 틈 내에서 습도를 소정 레벨로 유지할 수 있는 높이의 차가 존재하는, 노광 방법.
  56. 제 36 항 내지 제 55 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 방법에 의해 물체 상에 패턴을 전사하는 것과 ;
    상기 패턴이 전사된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법.
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