KR20130004604A - 노광 방법 및 노광 장치, 그리고 디바이스 제조 방법 - Google Patents

Abstract

노광 방법은, 기판 (P) 상에 액침 영역 (LR) 을 형성하는 공정과, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 를 개재하여 기판 (P) 에 노광광 (EL) 을 조사하여 기판 (P) 을 노광하는 공정과, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 를 기판 (P) 상의 제 1 영역 (S1 ∼ S37, 101) 이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 미리 정해진 허용치를 초과하지 않도록 하는 공정을 구비한다.

Description

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

본 발명은, 액체를 개재하여 기판을 노광하는 노광 방법 및 노광 장치, 그리고 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.

본원은, 2005년 4월 28일에 출원된 일본 특허출원 제2005-131866호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

반도체 디바이스, 액정 표시 디바이스 등의 마이크로 디바이스 (전자 디바이스 등) 의 제조 공정의 하나인 포토 리소그래피 공정에서는, 마스크 상에 형성된 패턴을 감광성의 기판 상에 투영 노광하는 노광 장치가 사용된다. 이 노광 장치는, 마스크를 유지하는 마스크 스테이지와 기판을 유지하는 기판 스테이지를 가지고, 마스크 스테이지 및 기판 스테이지를 축차 이동하면서 마스크의 패턴을 투영 광학계를 개재하여 기판에 투영 노광하는 것이다. 마이크로 디바이스의 제조에 있어서는, 디바이스의 고밀도화를 위해서, 기판 상에 형성되는 패턴의 미세화가 요구되고 있다. 이 요구에 부응하기 위해서 노광 장치의 더한층의 고해상도화가 요망되고 있고, 그 고해상도화를 실현하기 위한 수단의 하나로서, 하기 특허 문헌 1 에 개시되어 있는 바와 같은, 기판 상에 액체의 액침 영역을 형성하고, 액침 영역의 액체를 개재하여 기판을 노광하는 액침 노광 장치가 고안되어 있다.

특허 문헌 1 : 국제공개공보 제99/49504호 팜플렛

그러나, 액침 노광 장치에 있어서는, 액체와 기판이 접촉함으로써, 액체가 기판에 영향을 미칠 가능성이 있고, 그 영향에 의해 기판 상에 원하는 패턴을 형성할 수 없을 가능성이 있다. 또, 유럽 특허 공개 제1519231호에 개시되어 있는 바와 같이, 패턴의 사이즈 (선폭 등) 가 액체와의 접액 시간에 따라서 달라질 가능성도 있다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 액침법을 이용하는 경우에도, 기판 상에 소정의 패턴을 형성할 수 있는 노광 방법 및 노광 장치, 그리고 디바이스 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 실시형태에 나타내는 각 도면에 대응시킨 이하의 구성을 채용하고 있다. 단, 각 요소에 붙인 괄호를 친 부호는 그 요소의 예시에 지나지 않고, 각 요소를 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 제 1 양태에 따르면, 기판 (P) 상에 액침 영역 (LR) 을 형성하는 공정과, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 를 개재하여 기판 (P) 에 노광광 (EL) 을 조사하여 기판 (P) 을 노광하는 공정과, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 제 1 영역 (S1 ∼ S37, 101) 이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 미리 정해진 허용치를 초과하지 않도록 하는 공정을 구비한 노광 방법이 제공된다.

본 발명의 제 1 양태에 의하면, 액침 영역의 액체와 기판 상의 제 1 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 미리 정해진 허용치를 초과하지 않도록 함으로써, 액체가 기판에 접촉해도, 기판 상에 소정의 패턴을 형성할 수 있다.

본 발명의 제 2 양태에 따르면, 기판 (P) 상에 액침 영역 (LR) 을 형성하는 공정과, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 를 개재하여 기판 (P) 을 노광하는 공정과, 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 적어도 일부 (LG 등) 가 거의 정지되어 있는 정지 시간이 미리 정해진 허용치를 초과하지 않도록 하는 공정을 구비한 노광 방법이 제공된다.

본 발명의 제 2 양태에 의하면, 기판 상에서 액침 영역의 적어도 일부 (에지 등) 가 거의 정지되어 있는 정지 시간이 미리 정해진 허용치를 초과하지 않도록 함으로써, 액체가 기판에 접촉해도, 기판 상에 원하는 패턴을 형성할 수 있다.

본 발명의 제 3 양태에 따르면, 상기 양태의 노광 방법을 이용하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 제 3 양태에 의하면, 기판 상에 형성되는 패턴의 열화를 억제하여, 원하는 성능을 갖는 디바이스를 제조할 수 있다.

본 발명의 제 4 양태에 따르면, 액침 영역 (LR) 을 개재하여 기판 (P) 을 노광하는 노광 장치에 있어서, 액침 영역 (LR) 을 형성하는 액침 기구 (1) 와, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 소정 영역 (S1 ∼ S37, 101) 이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 미리 정해진 허용치를 초과하지 않도록 하는 제어 장치 (CONT) 를 구비한 노광 장치 (EX) 가 제공된다.

본 발명의 제 4 양태에 의하면, 액침 영역의 액체와 기판 상의 소정 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 미리 정해진 허용치를 초과하지 않도록 함으로써, 액체가 기판에 접촉해도, 기판 상에 원하는 패턴을 형성할 수 있다.

본 발명의 제 5 양태에 따르면, 액침 영역 (LR) 을 개재하여 기판 (P) 을 노광하는 노광 장치에 있어서, 액침 영역 (LR) 을 형성하는 액침 기구 (1) 와, 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 적어도 일부 (LG 등) 가 거의 정지되어 있는 정지 시간이 미리 정해진 허용치를 초과하지 않도록 하는 제어 장치 (CONT) 를 구비한 노광 장치 (EX) 가 제공된다.

본 발명의 제 5 양태에 의하면, 기판 상에서 액침 영역의 적어도 일부 (에지 등) 가 거의 정지되어 있는 정지 시간이 미리 정해진 허용치를 초과하지 않도록 함으로써, 액체가 기판에 접촉해도, 기판 상에 원하는 패턴을 형성할 수 있다.

본 발명의 제 6 양태에 따르면, 상기 양태의 노광 장치 (EX) 를 이용하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 제 6 양태에 의하면, 기판 상에 형성되는 패턴의 열화를 억제하여, 원하는 성능을 갖는 디바이스를 제조할 수 있다.

도 1 은 노광 장치의 일 실시형태를 나타내는 개략 구성도이다.
도 2 는 기판 스테이지 및 계측 스테이지를 상방으로부터 본 도면이다.
도 3 은 기판 스테이지 상과 계측 스테이지 상에서 액침 영역이 이동하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 4 는 노광 장치의 동작의 일례를 설명하기 위한 평면도이다.
도 5 는 노광 장치의 동작의 일례를 설명하기 위한 평면도이다.
도 6 은 노광 장치의 동작의 일례를 설명하기 위한 평면도이다.
도 7 은 기판 상의 쇼트 영역을 노광할 때의 기판과 노광광의 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 8 은 기판 상에 액침 영역이 형성되어 있는 상태를 나타내는 측단면도이다.
도 9 는 노광 방법의 일 실시형태를 설명하기 위한 플로우차트도이다.
도 10 은 액침 영역 상태를 검출하는 검출 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 11 은 기판의 이동 조건을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 는 기판의 이동 조건을 설명하기 위한 도면이다.
도 13 은 액침 영역의 에지의 위치에 대응하는 기판 상에 이물이 부착된 모습을 나타내는 도면이다.
도 14 는 액침 영역이 기판 스테이지의 상면으로 이동한 상태를 설명하기 위한 측단면도이다.
도 15 는 액침 기구의 동작의 일례를 설명하기 위한 측단면도이다.
도 16 은 액침 영역의 형상의 일례를 나타내는 도면이다.
도 17 은 노즐 부재의 다른 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 18a 는 마스크의 다른 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 18b 는 마스크의 다른 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 19 는 노광 동작의 일례를 설명하기 위한 평면도이다.
도 20 은 노광 동작의 일례를 설명하기 위한 평면도이다.
도 21 은 노광 동작의 일례를 설명하기 위한 평면도이다.
도 22 는 노광 동작의 일례를 설명하기 위한 평면도이다.
도 23 은 마이크로 디바이스의 제조 공정의 일례를 나타내는 플로우차트도이다.
부호의 설명
1…액침 기구, 11…액체 공급 장치, 21…액체 회수 장치, 70…노즐 부재, ALG…얼라이먼트계 (처리 장치), CONT…제어 장치, EL…노광광, EX…노광 장치, LG…에지, LQ…액체, LR…액침 영역, P…기판, S1 ∼ S37…쇼트 영역 (제 1 영역), ST1…기판 스테이지 (제 1 가동 부재), ST2…계측 스테이지 (제 2 가동 부재)

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.

<제 1 실시형태>

도 1 은 노광 장치 (EX) 의 일 실시형태를 나타내는 개략 구성도이다. 도 1 에 있어서, 노광 장치 (EX) 는, 마스크 (M) 를 유지하여 이동 가능한 마스크 스테이지 (MST) 와, 기판 (P) 을 유지하여 이동 가능한 기판 스테이지 (ST1) 와, 노광 처리에 관한 계측을 실시하는 계측기의 적어도 일부를 탑재하여 이동 가능한 계측 스테이지 (ST2) 와, 마스크 스테이지 (MST) 상의 마스크 (M) 를 노광광 (EL) 으로 조명하는 조명 광학계 (IL) 와, 노광광 (EL) 으로 조명된 마스크 (M) 의 패턴 이미지를 기판 스테이지 (ST1) 상의 기판 (P) 에 투영하는 투영 광학계 (PL) 와, 노광 장치 (EX) 전체의 동작을 제어하는 제어 장치 (CONT) 를 구비하고 있다. 제어 장치 (CONT) 에는, 노광 처리에 관한 정보를 기억한 기억 장치 (MRY) 와, 노광 처리에 관한 정보를 표시하는 표시 장치 (DY) 가 접속되어 있다. 기판 스테이지 (ST1) 및 계측 스테이지 (ST2) 의 각각은, 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측에서, 베이스 부재 (BP) 상에 있어서 서로 독립적으로 이동 가능하게 되어 있다. 또, 노광 장치 (EX) 는 기판 (P) 의 반송을 실시하는, 즉 기판 스테이지 (ST1) 에 기판 (P) 을 로드함과 함께, 기판 스테이지 (ST1) 로부터 기판 (P) 을 언로드하는 반송 장치 (H) 를 구비하고 있다. 또한, 기판 (P) 의 로드와 언로드를 상이한 위치에서 실시해도 되지만, 본 실시형태에서는 동일 위치 (RP) 에서 기판 (P) 의 로드와 언로드를 실시하는 것으로 한다.

본 실시형태의 노광 장치 (EX) 는, 노광 파장을 실질적으로 짧게 하여 해상도를 향상시킴과 함께 초점 심도를 실질적으로 넓게 하기 위해서 액침법을 적용한 액침 노광 장치로서, 투영 광학계 (PL) 를 구성하는 복수의 광학 소자 중, 적어도 투영 광학계 (PL) 의 이미지면에 가장 가까운 최종 광학 소자 (LS1) 와, 그 이미지면측에 배치된 물체 (기판 (P), 기판 스테이지 (ST1), 및 계측 스테이지 (ST2) 의 적어도 일부) 사이의 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K1) 을 액체 (LQ) 로 채워 액침 공간으로 하고, 그 물체 상에 액체 (LQ) 의 액침 영역 (LR) 을 형성하는 액침 기구 (1) 를 구비하고 있다. 액침 기구 (1) 의 동작은 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다.

액침 기구 (1) 는, 투영 광학계 (PL) 의 이미지면 근방에 설치되고, 액체 (LQ) 를 공급하는 공급구 (12) 및 액체 (LQ) 를 회수하는 회수구 (22) 를 갖는 노즐 부재 (70) 와, 공급관 (13), 및 노즐 부재 (70) 에 설치된 공급구 (12) 를 개재하여 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측에 액체 (LQ) 를 공급하는 액체 공급 장치 (11) 와, 노즐 부재 (70) 에 설치된 회수구 (22), 및 회수관 (23) 을 개재하여 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측의 액체 (LQ) 를 회수하는 액체 회수 장치 (21) 를 구비하고 있다.

또한, 이하의 설명에 있어서는, 액침 영역 (LR) 은, 기판 (P) 상의 일부에 형성되는 것으로서 설명하는 경우가 있지만, 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측에 있어서, 최종 광학 소자 (LS1) 와 대향하는 위치에 배치된 물체 상, 즉, 기판 (P), 기판 스테이지 (ST1) 의 상면 (F1), 및 계측 스테이지 (ST2) 의 상면 (F2) 의 적어도 일부에 형성된다.

본 실시형태에 있어서는, 노광 장치 (EX) 는, 투영 광학계 (PL) 의 투영 영역 (AR) 을 포함하는 기판 (P) 상의 일부의 영역에, 투영 영역 (AR) 보다 크고 또한 기판 (P) 보다 작은 액체 (LQ) 의 액침 영역 (LR) 을 국소적으로 형성하는 국소 액침 방식을 채용하고 있다. 노광 장치 (EX) 는, 적어도 마스크 (M) 의 패턴 이미지를 기판 (P) 에 투영하고 있는 동안, 액침 기구 (1) 를 사용하여, 투영 광학계 (PL) 의 이미지면에 가장 가까운 최종 광학 소자 (LS1) 와 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측에 배치된 기판 (P) 사이의 노광광 (EL) 의 광로 공간 (K1) 을 액체 (LQ) 로 채우고, 기판 (P) 상의 일부의 영역에 액체 (LQ) 의 액침 영역 (LR) 을 국소적으로 형성하고, 투영 광학계 (PL) 와 액체 (LQ) 를 개재하여 마스크 (M) 를 통과한 노광광 (EL) 을 기판 (P) 에 조사함으로써, 마스크 (M) 의 패턴 이미지를 기판 (P) 에 투영 노광한다. 제어 장치 (CONT) 는, 액침 기구 (1) 의 액체 공급 장치 (11) 를 사용하여 액체 (LQ) 를 소정량 공급함과 함께, 액체 회수 장치 (21) 를 사용하여 액체 (LQ) 를 소정량 회수함으로써, 광로 공간 (K1) 을 액체 (LQ) 로 채우고, 기판 (P) 상의 일부의 영역에 액체 (LQ) 의 액침 영역 (LR) 을 국소적으로 형성한다. 광로 공간 (K1) 에 채워진 액체 (LQ) 에 의해 형성되는 액침 영역 (LR) 은, 노광광 (EL) 의 광로 상에 형성된다.

본 실시형태에서는, 노광 장치 (EX) 로서 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 주사 방향으로 동기 이동시키면서 마스크 (M) 에 형성된 패턴을 기판 (P) 에 투영하는 주사형 노광 장치 (소위 스캐닝 스테퍼) 를 사용하는 경우를 예로 하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 수평면 내에 있어서 마스크 (M) 와 기판 (P) 의 동기 이동 방향 (주사 방향) 을 Y 축 방향, 수평면 내에 있어서 Y 축 방향과 직교하는 방향 (비주사 방향) 을 X 축 방향, X 축 및 Y 축 방향으로 직교하는 방향 (본 예에서는 투영 광학계 (PL) 의 광축 (AX) 과 평행한 방향) 을 Z 축 방향으로 한다. 또, X 축, Y 축, 및 Z 축 회전의 회전 (경사) 방향을 각각, θX, θY, 및 θZ 방향으로 한다. 또한, 여기서 말하는 「기판」은 반도체 웨이퍼 등의 기재 상에 감광재 (레지스트), 보호막 등의 막을 도포한 것을 포함한다. 「마스크」는 기판 상에 축소 투영되는 디바이스 패턴이 형성된 레티클을 포함한다.

조명 광학계 (IL) 는, 노광광 (EL) 을 사출하는 노광용 광원, 노광용 광원으로부터 사출된 노광광 (EL) 의 조도를 균일화하는 옵티컬 인터그레이터, 옵티컬 인터그레이터로부터의 노광광 (EL) 을 집광하는 콘덴서 렌즈, 릴레이 렌즈계, 및 노광광 (EL) 에 의한 마스크 (M) 상의 조명 영역을 설정하는 시야 조리개 등을 가지고 있다. 마스크 (M) 상의 소정의 조명 영역은 조명 광학계 (IL) 에 의해 균일한 조도 분포의 노광광 (EL) 으로 조명된다. 노광용 광원으로부터 사출되는 노광광 (EL) 으로는, 예를 들어 수은 램프로부터 사출되는 휘선 (g 선, h 선, i 선) 및 KrF 엑시머 레이저 광 (파장 248nm) 등의 원자외광 (DUV 광), ArF 엑시머 레이저 광 (파장 193nm) 및 F₂ 레이저 광 (파장 157nm) 등의 진공 자외광 (VUV 광) 등이 사용된다. 본 실시형태에 있어서는 ArF 엑시머 레이저 광이 사용된다.

본 실시형태에 있어서는, 액체 공급 장치 (11) 로부터 공급되는 액체 (LQ) 로서 순수가 사용된다. 순수는 ArF 엑시머 레이저 광뿐만 아니라, 예를 들어 수은 램프로부터 사출되는 휘선 (g 선, h 선, i 선) 및 KrF 엑시머 레이저 광 (파장 248nm) 등의 원자외광 (DUV 광) 도 투과 가능하다.

마스크 스테이지 (MST) 는, 마스크 (M) 를 유지하여 이동 가능하다. 마스크 스테이지 (MST) 는, 예를 들어 진공 흡착에 의해 마스크 (M) 를 유지한다. 마스크 스테이지 (MST) 는, 투영 광학계 (PL) 의 광축 (AX) 에 수직인 평면 내, 즉 XY 평면 내에서 2 차원 이동 가능 및 θZ 방향으로 미소 회전 가능하다. 마스크 스테이지 (MST) 는 리니어 모터 등을 포함한 마스크 스테이지 구동 장치 (MD) 에 의해 구동된다. 마스크 스테이지 구동 장치 (MD) 는 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다. 마스크 스테이지 (MST) 상에는 이동경 (51) 이 설치되어 있다. 또, 소정의 위치에는 레이저 간섭계 (52) 가 설치되어 있다. 마스크 스테이지 (MST) 상의 마스크 (M) 의 2 차원 방향의 위치, 및 θZ 방향의 회전각 (경우에 따라서는 θX, θY 방향의 회전각도 포함한다) 은 이동경 (51) 을 이용하여 레이저 간섭계 (52) 에 의해 리얼 타임으로 계측된다. 레이저 간섭계 (52) 의 계측 결과는 제어 장치 (CONT) 에 출력된다. 제어 장치 (CONT) 는 레이저 간섭계 (52) 의 계측 결과에 기초하여 마스크 스테이지 구동 장치 (MD) 를 구동함으로써 마스크 스테이지 (MST) 에 유지되어 있는 마스크 (M) 의 위치 제어를 실시한다.

또한, 이동경 (51) 은 평면경뿐만 아니라 코너 큐브 (레트로 리플렉터) 를 포함하는 것이어도 되고, 이동경 (51) 을 마스크 스테이지 (MST) 에 고정 설치하는 대신에, 예를 들어 마스크 스테이지 (MST) 의 단면 (측면) 을 경면 가공하여 형성되는 반사면을 이용해도 된다. 또, 마스크 스테이지 (MST) 는, 예를 들어 일본 공개특허공보 평8-130179호 (대응 미국 특허 제6,721,034호) 에 개시되는 조미동(粗微動) 가능한 구성으로 해도 된다.

투영 광학계 (PL) 는, 마스크 (M) 의 패턴 이미지를 소정의 투영 배율 β 로 기판 (P) 에 투영하는 것으로써, 복수의 광학 소자로 구성되어 있고, 그들 광학 소자는 경통 (PK) 으로 유지되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 투영 광학계 (PL) 는, 투영 배율 β 가 예를 들어 1/4, 1/5, 또는 1/8 의 축소계이며, 상기 기술한 조명 영역과 공액인 투영 영역 (AR) 에 마스크 패턴의 축소 이미지를 형성한다. 또한, 투영 광학계 (PL) 는 축소계, 등배계 및 확대계 중 어떠한 것이어도 된다. 또, 투영 광학계 (PL) 는, 반사광학 소자를 포함하지 않는 굴절계, 굴절 광학 소자를 포함하지 않는 반사계, 반사 광학 소자와 굴절 광학 소자를 포함하는 반사 굴절계 중 어느 하나이어도 된다. 본 실시형태에 있어서는, 투영 광학계 (PL) 를 구성하는 복수의 광학 소자 중, 투영 광학계 (PL) 의 이미지면에 가장 가까운 최종 광학 소자 (LS1) 만이, 광로 공간 (K1) 에 공급된 액체 (LQ) 와 접촉한다.

기판 스테이지 (ST1) 는, 기판 (P) 을 유지하는 기판 홀더 (PH) 를 가지고 있고, 기판 홀더 (PH) 에 기판 (P) 을 유지하여 이동 가능하다. 기판 홀더 (PH) 는, 예를 들어 진공 흡착 등에 의해 기판 (P) 을 유지한다. 기판 스테이지 (ST1) 상에는 오목부 (58) 가 설치되어 있고, 기판 (P) 을 유지하기 위한 기판 홀더 (PH) 는 오목부 (58) 에 배치되어 있다. 그리고, 기판 스테이지 (ST1) 중 오목부 (58) 이외의 상면 (F1) 은, 기판 홀더 (PH) 에 유지된 기판 (P) 의 표면과 거의 동일한 높이 (면일) 가 되는 평탄면이 되어 있다. 이것은, 예를 들어 기판 (P) 의 노광 동작시, 액침 영역 (LR) 의 일부가 기판 (P) 의 표면으로부터 벗어나서 상면 (F1) 에 형성되기 때문이다. 또한, 기판 스테이지 (ST1) 의 상면 (F1) 의 일부, 예를 들어 기판 (P) 을 둘러싸는 소정 영역 (액침 영역 (LR) 이 초과하는 범위를 포함한다) 만, 기판 (P) 의 표면과 거의 동일한 높이로 해도 된다. 또, 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측의 광로 공간 (K1) 을 액체 (LQ) 로 계속 채울 수 (즉, 액침 영역 (LR) 을 양호하게 유지할 수) 있다면, 기판 스테이지 (ST1) 의 상면 (F1) 과 기판 홀더 (PH) 에 유지된 기판 (P) 의 표면에 단차가 있어도 된다. 또한, 기판 홀더 (PH) 를 기판 스테이지 (ST1) 의 일부와 일체로 형성해도 되지만, 본 실시형태에서는 기판 홀더 (PH) 와 기판 스테이지 (ST1) 를 각각 구성하여, 예를 들어 진공 흡착 등에 의해 기판 홀더 (PH) 를 오목부 (58) 에 고정시키고 있다.

기판 스테이지 (ST1) 는, 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어되는 리니어 모터 등을 포함한 기판 스테이지 구동 장치 (SD1) 의 구동에 의해, 기판 (P) 을 기판 홀더 (PH) 를 개재하여 유지한 상태에서, 베이스 부재 (BP) 상에서 XY 평면 내에서 2 차원 이동 가능 및 θZ 방향으로 미소 회전 가능하다. 또한, 기판 스테이지 (ST1) 는, Z 축 방향, θX 방향, 및 θY 방향으로도 이동 가능하다. 따라서, 기판 스테이지 (ST1) 에 유지된 기판 (P) 의 표면은, X 축, Y 축, Z 축, θX, θY, 및 θZ 방향의 6 자유도의 방향으로 이동 가능하다. 기판 스테이지 (ST1) 의 측면에는 이동경 (53) 이 설치되어 있다. 또, 소정의 위치에는 레이저 간섭계 (54) 가 설치되어 있다. 기판 스테이지 (ST1) 상의 기판 (P) 의 2 차원 방향의 위치, 및 회전각은 이동경 (53) 을 이용하여 레이저 간섭계 (54) 에 의해 실시간으로 계측된다. 또, 도시 생략하였지만, 노광 장치 (EX) 는, 기판 스테이지 (ST1) 에 유지되어 있는 기판 (P) 의 표면의 면 위치 정보를 검출하는 포커스·레벨링 검출계를 구비하고 있다.

레이저 간섭계 (54) 의 계측 결과는 제어 장치 (CONT) 에 출력된다. 포커스·레벨링 검출계의 검출 결과도 제어 장치 (CONT) 에 출력된다. 제어 장치 (CONT) 는, 포커스·레벨링 검출계의 검출 결과에 기초하여, 기판 스테이지 구동 장치 (SD1) 를 구동하고, 기판 (P) 의 포커스 위치 (Z 위치) 및 경사각 (θX, θY) 을 제어하여, 기판 (P) 의 표면과 투영 광학계 (PL) 및 액체 (LQ) 를 개재하여 형성되는 이미지면과의 위치 관계를 조정함과 함께, 레이저 간섭계 (54) 의 계측 결과에 기초하여, 기판 (P) 의 X 축 방향, Y 축 방향, 및 θZ 방향에 있어서의 위치 제어를 실시한다.

또한, 레이저 간섭계 (54) 는 기판 스테이지 (ST1) 의 Z 축 방향의 위치, 및 θX, θY 방향의 회전 정보도 계측 가능하게 해도 되며, 그 상세한 것은, 예를 들어 일본 공표특허공보 제2001-510577호 (대응 국제공개공보 제1999/28790호 팜플렛) 에 개시되어 있다. 또한, 이동경 (53) 을 기판 스테이지 (ST1) 에 고정 설치하는 대신에, 예를 들어 기판 스테이지 (ST1) 의 일부 (측면 등) 를 경면 가공하여 형성되는 반사면을 이용해도 된다.

또, 포커스·레벨링 검출계는 그 복수의 계측점에서 각각 기판 (P) 의 Z 축 방향의 위치 정보를 계측함으로써, 기판 (P) 의 θX 및 θY 방향의 경사 정보 (회전각) 를 검출하는 것이지만, 이 복수의 계측점은 그 적어도 일부가 액침 영역 (LR) (또는 투영 영역 (AR)) 내에 설정되어도 되고, 또는 그 전체가 액침 영역 (LR) 의 외측에 설정되어도 된다. 또한, 예를 들어 레이저 간섭계 (54) 가 기판 (P) 의 Z 축, θX 및 θY 방향의 위치 정보를 계측 가능한 때에는, 기판 (P) 의 노광 동작 중에 그 Z 축 방향의 위치 정보가 계측 가능해지도록 포커스·레벨링 검출계를 설치하지 않아도 되고, 적어도 노광 동작 중은 레이저 간섭계 (54) 의 계측 결과를 이용하여 Z 축, θX 및 θY 방향에 관한 기판 (P) 의 위치 제어를 실시하도록 해도 된다.

계측 스테이지 (ST2) 는, 노광 처리에 관한 계측을 실시하는 각종 계측기 (계측 부재를 포함한다) 를 탑재하고 있고, 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측에 있어서, 베이스 부재 (BP) 상에서 이동 가능하게 설치되어 있다. 계측 스테이지 (ST2) 는 계측 스테이지 구동 장치 (SD2) 에 의해 구동된다. 계측 스테이지 구동 장치 (SD2) 는 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다. 그리고, 제어 장치 (CONT) 는, 스테이지 구동 장치 (SD1, SD2) 의 각각을 개재하여, 기판 스테이지 (ST1) 및 계측 스테이지 (ST2) 의 각각을 베이스 부재 (BP) 상에서 서로 독립적으로 이동 가능하다. 계측 스테이지 구동 장치 (SD2) 는 기판 스테이지 구동 장치 (SD1) 와 동등한 구성을 가지고, 계측 스테이지 (ST2) 는, 계측 스테이지 구동 장치 (SD2) 에 의해, 기판 스테이지 (ST1) 와 동일하게, X 축, Y 축, 및 Z 축 방향, θX, θY, 및 θZ 방향의 각각으로 이동 가능하다. 또, 계측 스테이지 (ST2) 의 측면에는 이동경 (55) 이 설치되어 있고, 소정의 위치에는 레이저 간섭계 (56) 가 설치되어 있다. 계측 스테이지 (ST2) 의 2 차원 방향의 위치, 및 회전각은 이동경 (55) 을 이용하여 레이저 간섭계 (56) 에 의해 실시간으로 계측되고, 제어 장치 (CONT) 는 레이저 간섭계 (56) 의 계측 결과에 기초하여, 계측 스테이지 (ST2) 의 위치를 제어한다. 또한, 레이저 간섭계 (56) 는 계측 스테이지 (ST2) 의 Z 축 방향의 위치, 및 θX, θY 방향의 회전 정보도 계측 가능하게 해도 된다. 또, 이동경 (55) 을 계측 스테이지 (ST2) 에 고정 설치하는 대신에, 예를 들어 계측 스테이지 (ST2) 의 일부 (측면 등) 를 경면 가공하여 형성되는 반사면을 이용해도 된다.

계측 스테이지 (ST2) 에 탑재되어 있는 계측기로는, 예를 들어 일본 공개특허공보 평5-21314호 (대응 미국 특허 제RE36,730호) 등에 개시되어 있는 바와 같은, 복수의 기준 마크가 형성된 기준 마크판, 예를 들어 일본 공개특허공보 소57-117238호 (대응 미국 특허 제RE32,795호) 에 개시되어 있는 바와 같이 조도 불균일을 계측하거나, 일본 공개특허공보 제2001-267239호 (대응 미국 특허 제6,721,039호) 에 개시되어 있는 바와 같이 투영 광학계 (PL) 의 노광광 (EL) 의 투과율의 변동량을 계측하기 위한 불균일 센서, 일본 공개특허공보 제2002-14005호 및 일본 공개특허공보 2002-198303호 (대응 미국 공개 2002/0041377A1) 에 개시되어 있는 바와 같은 공간 이미지 계측 센서, 및 일본 공개특허공보 평11-16816호 (대응 미국 공개 2002/0061469A1) 에 개시되어 있는 바와 같은 조사량 센서 (조도 센서) 를 들 수 있다. 또는, 계측 스테이지 (ST2) 에 탑재되는 계측기로는, 국제공개공보 제99/60361호 팜플렛 (대응하는 미국 특허 제6,819,414호), 일본 공개특허공보 제2002-71514호, 미국 특허 제6650399호 등에 개시되어 있는 파면 수차 계측기, 및 일본 공개특허공보 소62-183522호 (대응 미국 특허 제4,780,747호) 등에 개시되어 있는 반사부 등도 들 수 있다. 이와 같이, 계측 스테이지 (ST2) 는 노광 처리에 관한 계측 처리를 실시하기 위한 전용 스테이지로서, 기판 (P) 을 유지하지 않는 구성으로 되어 있고, 기판 스테이지 (ST1) 는, 노광 처리에 관한 계측을 실시하는 계측기를 탑재하지 않은 구성으로 되어 있다. 또한, 이러한 계측 스테이지를 구비한 노광 장치에 대해서는, 예를 들어 일본 공개특허공보 평11-135400호 (대응 국제공개공보 제1999/23692호), 및 일본 공개특허공보 제2000-164504호 (대응 미국 특허 제6,897,963호) 등에 의해 상세하게 개시되어 있다. 또, 본 실시형태에 있어서는, 계측 스테이지 (ST2) 에는, 액침 영역 (LR) 의 상태를 관찰하는 관찰 장치도 탑재되어 있다.

또한, 계측 스테이지 (ST2) 에는, 상기 기술한 계측기를 모두 탑재할 필요는 없고, 필요에 따라 일부의 계측기를 탑재하도록 해도 된다. 또한, 노광 장치 (EX) 에 필요한 계측기의 일부를 계측 스테이지 (ST2) 에 탑재하고, 나머지의 일부를 기판 스테이지 (ST1) 에 탑재하도록 해도 된다. 또, 상기 각 계측기는 그 일부만이 계측 스테이지 (ST2) 또는 기판 스테이지 (ST1) 에 탑재되고, 나머지는 외부 또는 다른 부재에 형성하도록 해도 된다.

투영 광학계 (PL) 의 선단 근방에는, 기판 (P) 상의 얼라인먼트 마크, 계측 스테이지 (ST2) 상에 설치된 기준 마크판 상의 기준 마크 등을 검출하는 오프 액시스 방식의 얼라인먼트계 (ALG) 가 설치되어 있다. 본 실시형태의 얼라인먼트계 (ALG) 에서는, 예를 들어 일본 공개특허공보 평4-65603호 (대응 미국 특허 제5,995,234호) 에 개시되어 있는 바와 같이, 기판 (P) 상의 감광재를 감광시키지 않는 브로드 밴드인 검출광을 대상 마크에 조사하고, 그 대상 마크로부터의 반사광에 의해 수광면에 결상된 대상 마크의 이미지와 도시되지 않은 지표 (얼라인먼트계 (ALG) 내에 설치된 지표판 상의 지표 패턴) 의 이미지를 촬상 소자 (CCD 등) 를 이용하여 촬상하고, 그들의 촬상 신호를 화상 처리함으로써 마크의 위치를 계측하는 FIA (필드·이미지·얼라인먼트) 방식이 채용되고 있다. 본 실시형태에 있어서는, 얼라인먼트계 (ALG) 는, 액체 (LQ) 를 개재하지 않고, 기판 (P) 상의 얼라인먼트 마크 및 기준 마크판 상의 기준 마크를 검출할 수 있다.

다음으로, 액침 기구 (1) 에 대해 설명한다. 액침 기구 (1) 의 액체 공급 장치 (11) 는, 최종 광학 소자 (LS1) 의 광사출측의 광로 공간 (K1) 을 액체 (LQ) 로 채우기 위해서 액체 (LQ) 를 공급하는 것으로서, 액체 (LQ) 를 수용하는 탱크, 가압 펌프, 공급하는 액체 (LQ) 의 온도를 조정하는 온도 조정 장치, 공급하는 액체 (LQ) 중의 기체 성분을 저감시키는 탈기 장치, 및 액체 (LQ) 중의 이물을 제거하는 필터 유닛 등을 구비하고 있다. 액체 공급 장치 (11) 에는 공급관 (13) 의 일단부가 접속되어 있고, 공급관 (13) 의 타단부는 노즐 부재 (70) 에 접속되어 있다. 액체 공급 장치 (11) 의 액체 공급 동작은 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다. 또한, 액체 공급 장치 (11) 의 탱크, 가압 펌프, 온도 조정 장치, 탈기 장치, 필터 유닛 등은, 그 모두를 노광 장치 (EX) 가 구비하고 있을 필요는 없고, 노광 장치 (EX) 가 설치되는 공장 등의 설비를 대용해도 된다.

액침 기구 (1) 의 액체 회수 장치 (21) 는, 최종 광학 소자 (LS1) 의 광사출측의 광로 공간 (K1) 에 채워져 있는 액체 (LQ) 를 회수하기 위한 것으로서, 진공 펌프 등의 진공계, 회수된 액체 (LQ) 와 기체를 분리하는 기액 분리기, 및 회수한 액체 (LQ) 를 수용하는 탱크 등을 구비하고 있다. 액체 회수 장치 (21) 에는 회수관 (23) 의 일단부가 접속되어 있고, 회수관 (23) 의 타단부는 노즐 부재 (70) 에 접속되어 있다. 액체 회수 장치 (21) 의 액체 회수 동작은 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다. 또한, 액체 회수 장치 (21) 의 진공계, 기액 분리기, 탱크 등은, 그 모두를 노광 장치 (EX) 가 구비하고 있을 필요는 없고, 노광 장치 (EX) 가 설치되는 공장 등의 설비를 대용해도 된다.

액체 (LQ) 를 공급하는 공급구 (12) 및 액체 (LQ) 를 회수하는 회수구 (22) 는 노즐 부재 (70) 의 하면에 형성되어 있다. 노즐 부재 (70) 의 하면은, XY 평면과 실질적으로 평행하게 설정되고, 투영 광학계 (PL) (최종 광학 소자 (LS1)) 와 대향하여 기판 스테이지 (ST1) (또는 계측 스테이지 (ST2)) 가 배치될 때에 그 상면 (F1) 및/또는 기판 (P) 의 표면 (또는 상면 (F2)) 사이에 소정의 갭이 형성되도록 그 위치가 설정되어 있다. 노즐 부재 (70) 는, 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측에 배치되는 적어도 1 개의 광학 소자 (본 예에서는, 최종 광학 소자 (LS1)) 의 측면을 둘러싸도록 설치된 환상 부재로서, 공급구 (12) 는, 노즐 부재 (70) 의 하면에 있어서, 광로 공간 (K1) 을 둘러싸도록 복수 설치되어 있다. 또, 회수구 (22) 는, 노즐 부재 (70) 의 하면에 있어서, 광로 공간 (K1) 에 대해서 공급구 (12) 보다 외측으로 (떨어져서) 설치되어 있고, 광로 공간 (K1) (최종 광학 소자 (LS1)) 및 공급구 (12) 를 둘러싸도록 환상으로 설치되어 있다. 또, 본 실시형태의 회수구 (22) 에는 다공 부재가 설치되어 있다. 다공 부재는, 예를 들어 세라믹스제의 다공체, 또는 티탄제 또는 스테인리스강 (예를 들어 SUS316) 제의 판상 메쉬에 의해 구성되어 있다.

그리고, 제어 장치 (CONT) 는, 액침 기구 (1) 의 액체 공급 장치 (11) 로부터 액체 (LQ) 를 소정량 공급함과 함께, 액침 기구 (1) 의 액체 회수 장치 (21) 를 사용하여 액체 (LQ) 를 소정량 회수함으로써, 광로 공간 (K1) 을 액체 (LQ) 로 채워, 액체 (LQ) 의 액침 영역 (LR) 을 국소적으로 형성한다. 액체 (LQ) 의 액침 영역 (LR) 을 형성할 때, 제어 장치 (CONT) 는, 액침 기구 (1) 의 액체 공급 장치 (11) 및 액체 회수 장치 (21) 의 각각을 구동한다. 제어 장치 (CONT) 의 제어를 통해 액체 공급 장치 (11) 로부터 액체 (LQ) 가 송출되면, 그 액체 공급 장치 (11) 로부터 송출된 액체 (LQ) 는, 공급관 (13) 을 흐른 후, 노즐 부재 (70) 의 내부에 형성된 공급 유로 (내부 유로) 를 개재하여, 공급구 (12) 로부터 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측의 광로 공간 (K1) 에 공급된다. 또, 제어 장치 (CONT) 를 통해 액체 회수 장치 (21) 가 구동되면, 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측의 광로 공간 (K1) 의 액체 (LQ) 는 회수구 (22) 를 개재하여 노즐 부재 (70) 의 내부에 형성된 회수 유로 (내부 유로) 에 유입되어, 회수관 (23) 을 흐른 후, 액체 회수 장치 (21) 에 회수된다.

또한, 노즐 부재 (70) 를 포함한 액침 기구 (1 ; 액침 공간 형성 부재) 의 형태는, 상기 기술한 것에 한정되지 않고, 예를 들어 국제공개공보 제2004/086468호 팜플렛 (대응 미국 공개 2005/0280791A1), 일본 공개특허공보 제2004-289126호 (대응 미국 특허 제6,952,253호) 등에 개시되는 노즐 부재를 이용해도 된다. 구체적으로는, 본 실시형태에서는 노즐 부재 (70) 의 하면이 투영 광학계 (PL) 의 하단면 (사출면) 과 거의 동일한 높이 (Z 위치) 에 설정되어 있지만, 예를 들어 노즐 부재 (70) 의 하면을 투영 광학계 (PL) 의 하단면보다 이미지면측 (기판측) 에 설정해도 된다. 이 경우, 노즐 부재 (70) 의 일부 (하단부) 를, 노광광 (EL) 을 차단하지 않도록 투영 광학계 (PL) (최종 광학 소자 (LS1)) 의 하측까지 잠입시켜 설치해도 된다. 또, 본 실시형태에서는 노즐 부재 (70) 의 하면에 공급구 (12) 를 설치하고 있지만, 예를 들어 투영 광학계 (PL) 의 최종 광학 소자 (LS1) 의 측면과 대향하는 노즐 부재 (70) 의 내측면 (경사면) 에 공급구 (12) 를 설치해도 된다.

도 2 는 기판 스테이지 (ST1) 및 계측 스테이지 (ST2) 를 상방으로부터 본 평면도이다. 또한 설명을 간단하게 하기 위해서, 도 2 에 있어서는 계측 스테이지 (ST2) 에, 상기 기술한 공간 이미지 계측 센서의 일부를 구성하는 상판 (400) 만이 나타나고 있다.

공간 이미지 계측 센서는, 광로 공간 (K1) 을 액체 (LQ) 로 채운 상태에서, 투영 광학계 (PL) 의 결상 특성 (광학 특성) 을 계측하는데 사용되는 것으로서, 계측 스테이지 (ST2) 상에 배치된 상판 (400), 광전 변환 소자로 이루어지는 도시하지 않은 수광 소자 (광 센서), 및 상판 (400) 을 통과한 광을 수광 소자에 유도하는 도시하지 않은 광학계 등을 구비하고 있다.

또, 공간 이미지 계측 센서의 상판 (400) 의 상면은, 계측 스테이지 (ST2) 의 상면과 거의 면일 (面一) 하게 되어 있다. 이하의 설명에 있어서는, 공간 이미지 계측 센서의 상판 (400) 의 상면을 포함한 계측 스테이지 (ST2) 의 상면을 적절하게, 「상면 (F₂)」 라고 칭한다. 또한, 계측 스테이지 (ST2) 의 상면 (F2) 은 액체 (LQ) 에 대해서 발액성을 나타내는 것이 바람직하다.

또, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (CONT) 는, 기판 스테이지 (ST1) 와 계측 스테이지 (ST2) 를 접촉 또는 접근시킬 수 있고, 기판 스테이지 (ST1) 의 상면 (F1) 과 계측 스테이지 (ST2) 의 상면 (F2) 을, 예를 들어 그 스테이지 (ST1, ST2) 의 적어도 일방을 Z 축 방향 (및/또는 θX, θY 방향) 으로 구동함으로써, 거의 동일한 높이 위치가 되도록 제어 (조정) 할 수 있다. 또, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 투영 광학계 (PL) 의 최종 광학 소자 (LS1) 의 광사출측에 액침 기구 (1) 에 의해 형성된 액침 영역 (LR) 은, 기판 스테이지 (ST1) 상과 계측 스테이지 (ST2) 상 사이에서 이동 가능하게 되어 있다. 액침 영역 (LR) 을 이동할 때에는, 제어 장치 (CONT) 는, 스테이지 구동 장치 (SD1, SD2) 를 사용하여, 기판 스테이지 (ST1) 의 상면 (F1) 의 에지와 계측 스테이지 (ST2) 의 상면 (F2) 의 에지를 접촉 또는 접근시킨 상태에서, 기판 스테이지 (ST1) 와 계측 스테이지 (ST2) 를 XY 평면 내에서 함께 이동시킨다. 이렇게 함으로써, 기판 스테이지 (ST1) 와 계측 스테이지 (ST2) 의 간극 (갭) 으로부터의 액체 (LQ) 의 유출을 억제하면서, 투영 광학계 (PL) 의 광로 공간 (K1) 을 액체 (LQ) 로 채운 상태에서, 기판 스테이지 (ST1) 상과 계측 스테이지 (ST2) 상 사이에 액침 영역 (LR) 을 이동할 수 있다. 이 때, 기판 스테이지 (ST1) 와 계측 스테이지 (ST2) 는 그 상면 (F1, F2) 이 거의 동일한 높이 (Z 위치) 에 설정되어 그 구동이 병행하여 행해진다.

다음으로, 상기 기술한 구성을 갖는 노광 장치 (EX) 를 이용하여 기판 (P) 을 노광하는 방법의 일례에 대해 설명한다. 우선, 도 4 ∼ 도 7 을 참조하면서, 기판 스테이지 (ST1) 및 계측 스테이지 (ST2) 의 동작의 일례에 대해 설명한다. 도 4 내지 도 6 은 기판 스테이지 (ST1) 및 계측 스테이지 (ST2) 를 상방으로부터 본 도면이고, 도 7 은 기판 스테이지 (ST1) 를 상방으로부터 본 도면이다.

또한 이하의 설명에 있어서는, 액침 기구 (1) 에 의해, 광로 공간 (K1) 에 대한 액체 (LQ) 의 공급 동작과 광로 공간 (K1) 의 액체 (LQ) 의 회수 동작이 병행하여 계속되고, 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측의 광로 공간 (K1) 에는 항상 액체 (LQ) 가 유지 되어 있는 것으로 한다.

도 4 에는, 계측 스테이지 (ST2) 상에 액침 영역 (LR) 이 형성되고, 기판 스테이지 (ST1) 가 기판 교환 위치 RP 에 배치되어 기판 교환 동작이 실시되는 상태가 나타나고 있다.

도 4 에 있어서, 제어 장치 (CONT) 는, 반송 장치 (H) 를 사용하여 노광 처리가 완료된 기판을 기판 스테이지 (ST1) 로부터 언로드 (반출) 함과 함께, 다음으로 노광 처리되는 기판 (P) 을 기판 스테이지 (ST1) 에 로드 (반입) 한다.

또, 기판 스테이지 (ST1) 에 있어서의 기판 교환 동작 중에, 제어 장치 (CONT) 는 액체 (LQ) 를 개재하여 계측 스테이지 (ST2) 에 탑재되어 있는 공간 이미지 계측 센서를 이용한 계측 동작을 실행한다. 제어 장치 (CONT) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 액침 영역 (LR) 을 계측 스테이지 (ST2) 의 상판 (400) 상에 형성한다. 이 상태에서, 공간 이미지 계측 센서는, 투영 광학계 (PL) 와 상판 (400) 사이의 액체 (LQ) 를 통과한 노광광 (EL) 을, 상판 (400) 에 형성된 광투과부를 개재하여 수광하고, 투영 광학계 (PL) 의 결상 특성의 계측을 실시한다. 또한, 기판 교환 동작 중에, 계측 스테이지 (ST2) 상에 탑재되어 있는 도시되지 않은 기준 마크판을 이용한 베이스 라인 계측, 도시되지 않은 불균일 센서를 이용한 투과율 계측 등의 다른 계측 동작을 실행해도 된다. 또, 실행하는 계측 동작은 1 개에 한정되지 않고 복수이어도 된다.

제어 장치 (CONT) 는, 그 계측 결과에 기초하여, 예를 들어 투영 광학계 (PL) 의 캘리브레이션 처리 등을 실행하고, 그 계측 결과를, 그 후에 실행되는 기판 (P) 의 실노광 처리에 반영한다.

기판 스테이지 (ST1) 에 대한 기판 (P) 의 로드가 완료됨과 함께, 계측 스테이지 (ST2) 를 이용한 계측 동작이 종료된 후, 기판 (P) 의 노광 처리가 개시된다. 제어 장치 (CONT) 는, 계측 스테이지 (ST2) 상에 액침 영역 (LR) 을 형성한 상태에서, 기판 스테이지 (ST1) 에 로드 후의 기판 (P) 에 대해서 얼라인먼트 처리를 실시한다. 구체적으로는, 제어 장치 (CONT) 는, 얼라인먼트계 (ALG) 에 의해, 교환 후의 기판 (P) 상의 얼라인먼트 마크의 검출을 실시하고, 기판 (P) 상에 형성된 복수의 쇼트 영역 각각의 위치 좌표 (배열 좌표) 를 결정한다.

얼라인먼트 처리가 종료되면, 제어 장치 (CONT) 는, 스테이지 구동 장치 (SD1, SD2) 를 사용하여 기판 스테이지 (ST1) 및 계측 스테이지 (ST2) 의 적어도 일방을 이동시키고, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 기판 스테이지 (ST1) 와 계측 스테이지 (ST2) 를 접촉 (또는 접근) 시켜, 또한 기판 스테이지 (ST1) 와 계측 스테이지 (ST2) 의 X 축 방향에 있어서의 상대적인 위치 관계를 유지하면서, 스테이지 구동 장치 (SD1, SD2) 를 사용하여, 기판 스테이지 (ST1) 와 계측 스테이지 (ST2) 를 -X 방향으로 함께 이동시킨다. 제어 장치 (CONT) 는, 기판 스테이지 (ST1) 와 계측 스테이지 (ST2) 를 함께 이동시킴으로써, 액침 영역 (LR) 을, 계측 스테이지 (ST2) 의 상면 (F2) 으로부터 기판 스테이지 (ST1) 의 상면 (F1) 으로 이동시킨다. 액침 기구 (1) 에 의해 형성되어 있는 액체 (LQ) 의 액침 영역 (LR) 이, 계측 스테이지 (ST2) 의 상면 (F2) 으로부터 기판 스테이지 (ST1) 의 상면 (F1) 으로 이동하는 도중에서는, 계측 스테이지 (ST2) 의 상면 (F2) 과 기판 스테이지 (ST1) 의 상면 (F1) 에 걸치도록 하여 형성되지만, 양스테이지가 접촉 (또는 접근) 하고 있으므로, 양 스테이지의 사이로부터의 액체 (LQ) 의 누설을 방지할 수 있다. 그리고, 또한 기판 스테이지 (ST1) 및 계측 스테이지 (ST2) 가 모두 -X 방향으로 소정 거리 이동하면, 투영 광학계 (PL) 의 최종 광학 소자 (LS1) 와 기판 스테이지 (ST1) (기판 (P)) 사이에 액체 (LQ) 가 유지된 상태가 되어, 액침 기구 (1) 에 의해 형성되는 액체 (LQ) 의 액침 영역 (LR) 이, 기판 (P) 의 표면을 포함한 기판 스테이지 (ST1) 의 상면 (F1) 에 형성된다. 또한, 얼라인먼트 처리의 종료 전에 계측 스테이지 (ST2) 와 기판 스테이지 (ST1) 를 접촉 (또는 접근) 시켜도 된다.

액침 영역 (LR) 의 기판 스테이지 (ST1) 상으로의 이동이 완료되면, 제어 장치 (CONT) 는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 기판 스테이지 (ST1) 로부터 계측 스테이지 (ST2) 를 떨어지게 하여, 계측 스테이지 (ST2) 를 소정의 퇴피 위치 PJ 로 이동시켜, 기판 (P) 의 노광을 개시한다.

도 7 은, 기판 (P) 을 노광하기 위해서, 기판 (P) 의 표면에 액침 영역 (LR) 을 형성한 상태에서 기판 (P) 을 이동시킬 때의 투영 광학계 (PL) 및 액침 영역 (LR) 과 기판 (P) 의 위치 관계를 모식적으로 나타낸 도면이다. 기판 (P) 상에는 매트릭스상으로 복수의 쇼트 영역 (S1 ∼ S37) 이 설정되어 있고, 이들 복수의 쇼트 영역 (S1 ∼ S37) 의 각각이 순차 노광된다. 제어 장치 (CONT) 는, 기판 (P) 상의 복수의 쇼트 영역 (S1 ∼ S37) 의 각각에 마스크 (M) 의 디바이스 패턴을 순차 전사한다.

상기 기술한 바와 같이, 본 실시형태의 노광 장치 (EX) 는, 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 주사 방향으로 동기 이동시키면서 기판 (P) 을 노광하는 주사형 노광 장치로서, 제어 장치 (CONT) 는, 레이저 간섭계 (54) 에 의해 기판 스테이지 (ST1) 의 위치를 계측 (모니터) 하면서, 기판 스테이지 구동 장치 (SD1) 를 사용하여 기판 스테이지 (ST1) 를 XY 평면 내에서 이동시킴으로써, 노광광 (EL) 에 대해서 기판 (P) 을 이동시키면서 각 쇼트 영역을 노광한다. 제어 장치 (CONT) 는, 도 7 중, 예를 들어 화살표 (y1) 로 나타내는 바와 같이, 노광광 (EL) (투영 광학계 (PL) 의 광축 (AX)) 과 기판 (P) 을 상대적으로 이동시키면서, 복수의 쇼트 영역 (S1 ∼ S37) 을 순차 노광한다. 액침 영역 (LR) 은 노광광 (EL) 의 광로 상에 형성되어 있고, 기판 (P) 상의 쇼트 영역 (S1 ∼ S37) 의 노광 중에는, 기판 (P) 와 액침 영역 (LR) 이 상대적으로 이동한다. 즉, 기판 (P) 상의 일부의 영역에 국소적으로 형성되는 액침 영역 (LR) 은, 기판 스테이지 (ST1) (기판 (P)) 의 이동에 수반하여, 기판 (P) 상을 이동한다.

제어 장치 (CONT) 는, 기판 스테이지 (ST1) 에 유지된 기판 (P) 에 대한 액침 노광을 종료한 후, 스테이지 구동 장치 (SD1, SD2) 를 사용하여, 기판 스테이지 (ST1) 및 계측 스테이지 (ST2) 중 적어도 일방을 이동시키고, 기판 스테이지 (ST1) 와 계측 스테이지 (ST2) 를 접촉 (또는 접근) 시켜도 된다. 그리고, 제어 장치 (CONT) 는, 앞서와는 반대로, 기판 스테이지 (ST1) 와 계측 스테이지 (ST2) 의 X 축 방향의 상대적인 위치 관계를 유지하면서, 양 스테이지 (ST1, ST2) 를 +X 방향으로 함께 이동시켜, 계측 스테이지 (ST2) 를 투영 광학계 (PL) 의 하방으로 이동시킨다. 이로써, 액침 기구 (1) 에 의해 형성되는 액침 영역 (LR) 이 계측 스테이지 (ST2) 의 상면 (F2) 으로 이동시킨다. 제어 장치 (CONT) 는, 기판 스테이지 (ST1) 를 기판 교환 위치 RP 등의 소정 위치로 이동시키고, 반송 장치 (H) 를 사용하여, 교환 위치 (RP) 로 이동시킨 기판 스테이지 (ST1) 상으로부터 노광 완료된 기판 (P) 을 언로드함과 함께, 노광 처리되어야 할 기판 (P) 을 기판 스테이지 (ST1) 에 로드하는 기판 교환 작업을 실시한다. 또한, 노광 처리의 도중에 계측 스테이지 (ST2) 와 기판 스테이지 (ST1) 를 접촉 (또는 접근) 시켜도 된다.

그리고, 상기 기술한 바와 같이, 기판 스테이지 (ST1) 에 로드 후의 기판 (P) 에 대해서 얼라인먼트 처리가 실시된 후, 액침 영역 (LR) 을 기판 스테이지 (ST1) 상으로 이동한다. 그리고, 상기 기술한 바와 같이, 기판 스테이지 (ST1) 상의 기판 (P) 을 노광하는 동작, 액침 영역 (LR) 을 계측 스테이지 (ST2) 상으로 이동시키는 동작, 기판 (P) 을 교환하는 동작, 및 기판 (P) 이 로드된 기판 스테이지 (ST1) 상에 액침 영역 (LR) 을 이동시키는 동작 등을 반복함으로써, 제어 장치 (CONT) 는, 복수의 기판 (P) 을 순차 노광한다.

도 8 은 기판 스테이지 (ST1) 의 기판 홀더 (PH) 에 유지된 기판 (P) 을 액침 노광하고 있는 상태를 나타내는 도면이다. 도 8 에 있어서, 기판 스테이지 (ST1) 는 오목부 (58) 를 가지고 있고, 오목부 (58) 의 내측에, 기판 (P) 을 유지하기 위한 기판 홀더 (PH) 가 설치되어 있다. 기판 홀더 (PH) 는, 기재 (80) 와, 기재 (80) 상에 형성되고, 기판 (P) 의 이면을 지지하는 지지부 (핀부 ; 81) 와, 기재 (80) 상에 형성되며, 기판 (P) 의 이면에 대향하는 상면을 가지고, 지지부 (81) 를 둘러싸도록 설치된 둘레벽부 (림부 ; 82) 를 구비하고 있다. 기판 홀더 (PH) 의 지지부 (81) 는, 둘레벽부 (82) 의 내측에 있어서 복수로 일정하게 설치되어 있다. 지지부 (81) 는 복수의 지지 핀을 포함하고, 기판 홀더 (PH) 는, 소위 핀척 기구를 가진 구성으로 되어 있다. 기판 홀더 (PH) 의 핀척 기구는, 기판 홀더 (PH) 의 기재 (80) 와 둘레벽부 (82) 와 기판 (P) 으로 둘러싸인 공간 (83) 의 기체를 흡인함으로써 그 공간 (83) 을 부압으로 하는 흡인구 (84) 를 포함한 흡인 기구를 구비하고 있고, 공간 (83) 을 부압으로 함으로써 기판 (P) 을 지지부 (81) 로 흡착 유지한다.

기판 (P) 는, 기재 (W) 와, 그 기재 (W) 의 상면의 일부에 피복된 감광재 (Rg) 를 가지고 있다. 기재 (W) 는, 예를 들어 실리콘 웨이퍼를 포함하는 것이다. 감광재 (Rg) 로는, 예를 들어 화학 증폭형 레지스트가 이용되고 있다. 또한, 필요에 따라, 감광재 (Rg) 를 덮도록, 탑코트막으로 불리는 보호막, 및/또는 반사 방지막을 형성할 수 있다.

도 8 에 나타내는 바와 같이, 기판 (P) 을 액침 노광할 경우에는, 액체 (LQ) 와 기판 (P) 이 접촉하지만, 그 액체 (LQ) 가 기판 (P) 에 영향을 미칠 가능성이 있다. 액체 (LQ) 와 감광재 (Rg) 가 접촉하면, 감광재 (Rg) 상태 (물성 등) 가 액체 (LQ) 에 의해 변화될 가능성이 있다. 예를 들어, 액체 (LQ) 와 감광재 (Rg) 가 접촉한 상태가 장시간에 이르면, 감광재 (Rg) 에 액체 (LQ) 가 침투하여, 이로써 감광재 (Rg) 의 상태가 변화될 가능성이 있다. 또는, 감광재 (Rg) 가 화학 증폭형 레지스트인 경우에는, 액체 (LQ) 와 감광재 (Rg) 가 접촉한 상태가 장시간에 이름으로써, 그 화학 증폭형 레지스트에 포함되는 일부의 물질 (예를 들어, 광산발생제 (PAG : Photo Acid Generator) 등) 이 액체 (LQ) 중에 용출하고, 이로써 감광재 (Rg) 상태가 변화될 가능성이 있다. 또, 상기 기술한 탑코트막이 설치되어 있는 경우라도, 액체 (LQ) 와 탑코트막이 접촉한 상태가 장시간에 이르면, 탑코트막 상태가 변화되거나 탑코트막에 액체 (LQ) 가 침투하여, 그 하층의 감광재 (Rg) 의 상태를 변화시킬 가능성이 있다. 또는, 감광재 (Rg) (또는 탑코트막) 를 개재하여, 그 하층의 기재 (W) 상태가 변화될 가능성도 있다.

이와 같이, 액체 (LQ) 와 기판 (P) 가 접촉한 상태가 장시간에 이르면, 액체 (LQ) 에 의해 기판 (P) 의 상태가 변화될 가능성이 있다. 감광재 등의 상태가 변화된 기판 (P) 을 노광했을 경우, 기판 (P) 에 원하는 패턴을 형성할 수 없게 될 가능성이 있다. 예를 들어, 소정 시간 이상 액체 (LQ) 와 접촉한 기판 (P) 을 노광하고, 그 기판 (P) 에 현상 처리 등의 소정의 프로세스 처리를 행한 경우, 기판 (P) 상에 형성된 패턴이 원하는 형상 (원하는 사이즈) 이 아니게 되는 등, 패턴에 결함이 발생할 가능성이 있다.

그래서, 제어 장치 (CONT) 는, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 중 마스크 (M) 의 패턴이 전사되는 쇼트 영역 (S1 ∼ S37) 의 각각이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가, 미리 정해진 제 1 허용치를 초과하지 않도록, 노광 처리에 관한 동작을 제어한다.

여기서, 제 1 허용치란, 기판 (P) 의 상태를 원하는 상태로 유지할 수 있는 액체 (LQ) 와의 접촉 시간의 허용치이다. 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치 이하이면, 그 쇼트 영역에 원하는 패턴을 형성할 수 있다. 한편, 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과하는 경우, 그 쇼트 영역에 원하는 패턴을 형성할 수 없게 될 가능성이 있다. 이 제 1 허용치는, 기판 (P) 의 조건에 따른 값이며, 미리 실험 또는 시뮬레이션에 의해 구해 둘 수 있어, 기억장치 (MRY) 에 기억되어 있다. 여기서, 기판 (P) 의 조건이란, 탑코트막의 유무, 액체 (LQ) 와 접촉하는 감광재 (Rg) 의 막, 또는 탑코트막의 물성, 또는 막 구성 (층 구성) 등의 조건을 포함한다.

액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치에는, 기판 (P) 의 쇼트 영역 상에 액침 영역 (LR) 을 형성한 상태에서 기판 (P) 에 노광광 (EL) 을 조사하고 있는 동안에 있어서의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 의 접촉 시간은 물론, 기판 (P) 에 노광광 (EL) 이 조사되기 전의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 의 쇼트 영역의 접촉 시간, 및 기판 (P) 에 노광광 (EL) 이 조사된 후의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 의 쇼트 영역의 접촉 시간도 포함된다.

예를 들어, 기판 (P) 상에 설정된 복수의 쇼트 영역 중, 어느 쇼트 영역을 액침 영역 (LR) 을 개재하여 노광하고 있을 때에 있어서, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 는 그 노광 중의 쇼트 영역 이외에, 이미 액침 노광된 쇼트 영역, 및/또는 그 후에 노광되는 쇼트 영역에 접촉할 가능성도 있다.

예를 들어, 도 7 에 있어서, 액침 영역 (LR) 을 개재하여 기판 (P) 의 제 7 쇼트 영역 (S7) 에 노광광 (EL) 을 조사하고 있을 때에 있어서, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 는, 제 7 쇼트 영역 (S7) 의 전에 이미 액침 노광된 제 6 쇼트 영역 (S6) 과, 제 7 쇼트 영역 (S7) 의 다음에 노광되는 제 8 쇼트 영역 (S8) 에 접촉하고 있다.

또, 액침 영역 (LR) 을 개재하여 기판 (P) 의 제 7 쇼트 영역 (S7) 에 노광광 (EL) 을 조사하고 있을 때에는, 제 6 쇼트 영역 (S6) 및 제 8 쇼트 영역 (S8) 뿐만아니라, 예를 들어, 이미 액침 노광된 쇼트 영역 S1, S2, 및/또는 다음에 액침 노광되는 쇼트 영역 S10, S11, S12 등이 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 접촉할 가능성이 있다. 또, 제 7 쇼트 영역 (S7) 은 노광시뿐만 아니라 그 전후, 예를 들어 쇼트 영역 S1, S2, S6 의 노광시, 및 쇼트 영역 S8, S10, S11, S12 의 노광시 등에도, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 접촉할 가능성이 있다.

이와 같이, 기판 스테이지 (ST1) 에 로드되고 나서 언로드될 때까지의 사이에 있어서, 기판 (P) 의 각 쇼트 영역 (S1 ∼ S37) 은, 노광광 (EL) 의 조사 중에 한정되지 않고, 예를 들어 그 조사 전후에 있어서의 주사 노광을 위한 기판 (P) 의 이동시 (가감속 기간 등을 포함한다), 기판 (P) 의 스텝핑시, 및 얼라인먼트 처리시 등에도, 액체 (LQ) 와 접촉할 가능성이 있다. 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치는, 이들 각 접촉 시간의 합을 포함한다.

본 실시형태에 있어서는, 제어 장치 (CONT) 는, 기판 (P) 이 기판 스테이지 (ST1) 에 로드되고 나서 언로드될 때까지의 사이에 있어서, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역 (S1 ∼ S37) 의 각각이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가, 미리 정해진 제 1 허용치를 초과하지 않도록, 기판 (P) 과 액침 영역 (LR) 의 상대적인 위치 관계를 조정한다.

구체적으로는, 제어 장치 (CONT) 는, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 각 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 미리 정해진 제 1 허용치를 초과하지 않도록, 기판 (P) 의 이동 조건을 조정한다. 여기서, 기판 (P) 의 이동 조건이란, 노광광 (EL) (광로 공간 (K1)) 에 대한 기판 (P) 의 이동 속도, 이동가감속도, 및 이동 방향 (이동 궤적) 중 적어도 1 개의 조건을 포함한다.

상기 기술한 바와 같이, 기판 (P) 상에 설정된 복수의 쇼트 영역의 각각은, 노광광 (EL) 의 조사 중, 노광광 (EL) 이 조사되기 전, 및 노광광 (EL) 이 조사된 후를 포함하여, 액체 (LQ) 에 대해서 소정 횟수로 소정 시간만큼 액체 (LQ) 와 접촉할 가능성이 있다. 1 개의 쇼트 영역이 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 접촉하는 횟수 및 시간은, 기판 (P) 상에서의 쇼트 영역의 배열 (위치와 크기), 액침 영역 (LR) 에 대한 기판 (P) 의 이동 조건, 및 액침 영역 (LR) 상태에 따라 변화된다. 여기서, 액침 영역 (LR) 상태란, 액침 영역 (LR) 의 크기 및 형상을 포함한다. 액침 영역 (LR) 의 크기 및 형상은, 액침 기구 (1) 에 의해 액침 영역 (LR) 을 형성할 때의 액침 조건, 및 기판 (P) 의 이동 조건 등에 따라 변화된다. 액침 조건이란, 노즐 부재 (70) 의 구조 (예를 들어 공급구 (12) 의 위치 및 형상, 회수구 (22) 의 위치 및 형상, 노즐 부재 (70) 의 하면의 크기 및 형상 등), 공급구 (12) 로부터의 단위 시간 당의 액체 공급량, 회수구 (22) 를 개재한 단위 시간 당의 액체 회수량 등의 조건을 포함한다.

예를 들어, 노즐 부재 (70) 의 구조에 의해, 액침 영역 (LR) 의 크기 및/또는 형상이 변화될 가능성이 있다. 또, 공급구 (12) 로부터의 단위 시간 당의 액체 공급량, 회수구 (22) 를 개재한 단위시간 당의 액체 회수량 등에 의해서도, 액침 영역 (LR) 의 크기 및/또는 형상이 변화될 가능성이 있다. 또, 예를 들어 광로 공간 (K1) 에 대한 기판 (P) 의 이동 방향이 +Y 방향인 경우에는, 액체 (LQ) 의 점성 등에 의해 액침 영역 (LR) 이 +Y 측으로 확대될 가능성이 있고, 한편, 기판 (P) 의 이동 방향이 -Y 방향인 경우에는, 액침 영역 (LR) 이 -Y 측으로 확대될 가능성이 있다. 이와 같이, 기판 (P) 의 이동 방향에 따라, 액침 영역 (LR) 의 확대 방향 나아가서는 액침 영역 (LR) 의 크기 및/또는 형상이 변화될 가능성이 있다. 또, 기판 (P) 의 이동 속도 및/또는 이동 가감 속도도 에 따라서도, 액침 영역 (LR) 의 확대의 정도가 변동할 가능성이 있어, 그것에 따라, 액침 영역 (LR) 의 크기 및/또는 형상이 변화할 가능성이 있다.

따라서, 본 실시형태에서는, 디바이스를 제조하기 위한 기판 (P) 의 실노광 (본 노광) 전에, 테스트 노광을 실시하여, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치 이하가 되는 노광 조건 (기판 (P) 의 이동 조건, 액침 조건을 포함한다) 을 결정하고, 그 결정된 노광 조건 에 기초하여, 디바이스를 제조하기 위한 기판 (P) 의 실노광을 실시한다.

구체적으로는, 도 9 의 플로우 차트도에 나타내는 바와 같이, 우선, 제어 장치 (CONT) 는, 기판 스테이지 (ST1) 에 기판 (P) 을 로드하고, 광로 공간 (K1) 을 액체 (LQ) 로 채운 상태에서, 소정의 기판 (P) 의 이동 조건 및 액침 조건 하에서, 그 기판 (P) 을 테스트 노광한다 (단계 SA1). 또한, 기판 (P) 의 테스트 노광은, 실제의 기판 (P) 의 복수의 쇼트 영역의 배열 (쇼트 영역의 위치, 크기, 개수) 로 실시된다. 또 테스트 노광 중의 기판 (P) 의 이동 조건 및 액침 조건은, 스루풋 등을 고려하여 미리 시뮬레이션 등을 실시하고, 각 쇼트 영역의 액체 (LQ) 와의 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과하지 않는다고 예측되는 조건으로 설정되어 있다. 테스트 노광을 실시하고 있을 때의 노광광 (EL) (액침 영역 (LR)) 에 대한 기판 스테이지 (ST1) (기판 (P)) 의 위치 정보는 레이저 간섭계 (54) 에 의해 계측되어 있고, 제어 장치 (CONT) 는, 레이저 간섭계 (54) 에 의해 기판 (P) (기판 스테이지 (ST1)) 의 위치 정보를 계측하면서, 기판 (P) 을 테스트 노광한다.

또한, 테스트 노광시에 있어서의, 상기 기술한 이동 조건 및 액침 조건을 제외한 나머지의 기판 (P) 의 노광 조건 (예를 들어, 노광 도즈, 마스크 (M) (패턴) 의 종류 및 조명 조건 등) 은, 반드시 모두가 본 노광시와 동일하지 않아도 되지만, 테스트 노광과 본 노광에서 거의 일치시키는, 또는 크게 상이하지 않은 것으로 해도 된다.

또, 테스트 노광 중에 있어서의 액침 영역 (LR) 의 상태 (크기 및 형상) 는, 도 10 에 나타내는 검출 장치 (90) 에 의해 검출된다. 도 10 에 있어서, 검출 장치 (90) 는, 검출광 (La) 을 사출하는 사출부 (91) 와, 검출광 (La) 에 대해서 소정의 위치 관계에 설치된 수광부 (92) 를 구비하고 있다. 검출 장치 (90) 는, 사출부 (91) 로부터 복수 위치의 각각에 검출광 (La) 을 조사했을 때의 수광부 (62) 의 수광 결과에 기초하여, 액침 영역 (LR) 의 크기를 구할 수 있다. 사출부 (91) 는 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 를 포함한 복수 위치의 각각에 대해서 검출광 (La) 을 조사한다. 도 10 에 나타내는 예에서는, 사출부 (91) 는 Y 축 방향으로 나열된 복수의 검출광 (La) 을 X 축 방향을 따라 조사하고 있다.

수광부 (92) 는 상기 복수의 검출광 (La) 에 대응한 복수의 수광 소자를 가지고 있다. 이들 수광 소자의 위치 정보는 설계치 등에 의해 미리 알고 있다. 사출부 (91) 로부터 사출되는 복수의 검출광 (La) 중, 일부의 검출광 (La1) 이 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 에 조사되면, 그 검출광 (La1) 에 대응하는 수광부 (92) 의 수광 소자에는 검출광 (La1) 이 도달하지 않거나, 또는 수광 소자에서 수광되는 광량이 저하된다. 한편, 나머지의 일부 검출광 (La2) 은 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 를 개재하지 않고 수광부 (92) 에 도달한다. 따라서, 검출 장치 (90) 는, 검출광 (La1) 을 수광한 수광부 (92) 의 수광 소자의 수광 결과와, 그 수광 소자의 위치 정보에 기초하여, 액침 영역 (LR) 의 크기를 구할 수 있다.

또, 도 10 에 나타내는 예에 있어서는, 검출 장치 (90) 는 액침 영역 (LR) 에 대해서 X 축 방향으로부터 검출광 (La) 을 조사하고 있기 때문에, 액침 영역 (LR) 의 Y 축 방향에 있어서의 크기를 구할 수 있지만, 액침 영역 (LR) 에 대해서 Y 축 방향으로부터 검출광 (La) 을 조사함으로써, 액침 영역 (LR) 의 X 축 방향에 있어서의 크기를 구할 수 있다. 또, XY 평면 내에 있어서 X 축 (Y 축) 방향에 대해서 경사 방향으로부터 검출광 (La) 을 조사하는 것도 물론 가능하다. 그리고, 액침 영역 (LR) 에 대해서 복수 방향으로부터 검출광 (La) 을 조사했을 때의 각각의 수광 결과를 연산 처리함으로써, 검출 장치 (90 ; 또는 제어 장치 (CONT)) 는, 액침 영역 (LR) 의 형상을 구할 수 있다. 또한, 검출광 (La) 는 XY 평면과 평행하게 조사해도 되고, XY 평면에 대해서 경사지게 조사해도 된다.

또한, 액침 영역 (LR) 상태 (크기 및 형상) 를 검출 가능하다면, 도 10 의 검출 장치에 한정되지 않고, 예를 들어 촬상 소자를 갖는 검출 장치를 이용하여, 액침 영역 (LR) 상태를 검출할 수 있다. 또, 액침 영역 (LR) 상태를 검출하는 검출 장치는, 사출부와 수광부가 액침 영역 (LR) 을 사이에 두고 배치되는 구성으로 했지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 액침 영역 (LR) 을 둘러싸도록 복수의 검출부가 노즐 부재 (70) 에 설치되는 검출 장치를 이용하는 것으로 해도 된다.

또한, 이 때 사용되는 기판 (P) 으로는, 실노광에 사용되는 기판 (P) 이어도 되고, 또는 이 기판 (P) 과 동등의 표면 상태 (기판 조건) 를 갖는 테스트 노광용 기판이어도 된다.

제어 장치 (CONT) 는, 레이저 간섭계 (54) 의 계측 결과인 기판 (P) (기판 스테이지 (ST1)) 의 위치 정보에 기초하여, 노광광 (EL) 의 광로 상에 형성된 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 각 쇼트 영역의 상대적인 위치 관계를 구할 수 있다. 또, 제어 장치 (CONT) 는, 레이저 간섭계 (54) 의 계측 결과인 기판 (P) (기판 스테이지 (ST1)) 의 위치 정보, 및 검출 장치 (90) 의 검출 결과인 액침 영역 (LR) 의 상태 (크기 및 형상) 에 기초하여, 기판 (P) 상의 각 쇼트 영역이 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 접촉하는 접촉 횟수, 및 그 때의 접촉 시간을 구할 수 있다. 기판 (P) 상에 설정된 쇼트 영역의 배열 (쇼트 맵) 은 이미 알려짐과 함께, 액침 영역 (LR) 의 크기 및 형상도 검출 장치 (90) 에 의해 검출되고 있기 때문에, 제어 장치 (CONT) 는, 레이저 간섭계 (54) 의 계측 결과에 기초하여, 기판 (P) 상의 각 쇼트 영역이 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 접촉하는 접촉 횟수, 및 그 때의 접촉 시간을 구할 수 있다. 따라서, 제어 장치 (CONT) 는, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 각 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치를 구할 수 있다 (단계 SA2).

그리고, 제어 장치 (CONT) 는, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 각 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치 이하가 되는 노광 조건 (기판 (P) 의 이동 조건, 액침 조건을 포함한다) 을 결정한다 (단계 SA3). 즉, 제어 장치 (CONT) 는 단계 SA2 에서 산출된 각 쇼트 영역의 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과하지 않는가의 여부를 판단하고, 어느 쇼트 영역의 접촉 시간의 적산치도 제 1 허용치를 초과하지 않는 경우에는, 테스트 노광 중의 조건을, 그 후의 기판 (P) 의 실노광 조건으로 한다. 또 액체 (LQ) 와의 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과해 버리는 쇼트 영역이 있는 경우에는, 테스트 노광 중의 조건을 보정 (조정) 하여, 모든 쇼트 영역의 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과하지 않는 실노광 조건을 결정한다. 제어 장치 (CONT) 는, 테스트 노광에 기초하여 결정된 노광 조건 (기판 (P) 의 이동 조건, 액침 조건을 포함한다) 에 관한 정보를 기억 장치 (MRY) 에 기억한다 (단계 SA4).

그리고, 제어 장치 (CONT) 는, 결정된 노광 조건에 기초하여, 디바이스를 제조하기 위해서 기판 (P) 을 노광 (실노광) 한다 (단계 SA5). 제어 장치 (CONT) 는, 단계 SA4 에 있어서 기억 장치 (MRY) 에 기억된 노광 조건 (이동 조건) 에 기초하여, 레이저 간섭계 (54) 에 의해 기판 (P) 을 유지한 기판 스테이지 (ST1) 의 위치 정보를 모니터하면서 그 기판 스테이지 (ST1) 를 구동함으로써, 기판 (P) 과 액침 영역 (LR) 의 상대적인 위치 관계를 조정하면서, 기판 (P) 을 액침 노광한다. 이로써, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과하지 않도록, 쇼트 영역 (S1 ∼ S37) 을 노광할 수 있다.

또한 여기에서는, 검출 장치 (90) 를 사용하여 액침 영역 (LR) 의 상태를 검출하고, 그 검출 결과와 레이저 간섭계 (54) 의 계측 결과에 기초하여, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 각 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치를 구하고 있으나, 예를 들어 단계 SA1 의 테스트 노광시에 있어서 실제로 기판 (P) 에 소정의 패턴을 노광하고, 그 기판 (P) 상에 형성된 패턴 형상 (선폭 등의 사이즈도 포함한다) 을 소정의 형상 계측 장치를 이용하여 계측함으로써, 패턴 형상이 원하는 상태가 되는 실노광 조건 (기판 (P) 의 이동 조건, 액침 조건을 포함한다) 을 결정하도록 해도 된다. 이 경우, 테스트 노광에 의해 기판 상에 패턴 결함 (선폭 이상 등도 포함한다) 이 존재하는 쇼트 영역은, 액체 (LQ) 와의 접촉 시간이 제 1 허용치보다 길 것으로 예상되므로, 패턴 결함이 존재하는 쇼트 영역의 액체 (LQ) 와의 접촉 시간이 테스트 노광 중의 노광 조건보다 짧아지도록, 실노광 조건을 결정하면 된다. 또는, 예를 들어 기판 (P) 와 거의 동등한 외형을 가지고, 기판 스테이지 (ST1) (기판 홀더 (PH)) 에 유지 가능하여, 액체 (LQ) 를 검출 가능한 액체 센서를 기판 스테이지 (ST1) 에 유지시켜, 그 액체 센서 상에 액침 영역 (LR) 을 형성한 상태에서, 테스트 노광과 동일한 이동 조건 및 액침 조건 하에서, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 액체 센서가 접촉하는 접촉 시간을 계측함으로써, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치를 구하도록 해도 된다. 또한, 실험 또는 시뮬레이션의 결과에만 기초하여, 기판 (P) 상의 각 쇼트 영역과 액체 (LQ) 의 접촉 시간이 제 1 허용치를 초과하지 않도록 기판 (P) 의 실노광 조건을 결정해도 된다.

도 11 에 기판 (P) 의 이동 조건의 일례를 나타낸다. 도 11 은, 기판 (P) 상에서 X 축 방향으로 나열된 2 개의 쇼트 영역을 연속적으로 노광할 때의 기판 (P) 의 Y 축 방향에 관한 이동 속도와 시간의 관계를 나타내는 도면이다. 도 11 에 나타내는 바와 같이, 기판 (P) 에 설정된 2 개의 쇼트 영역 중, 제 1 쇼트 영역을 노광할 때에는, 제어 장치 (CONT) 는, 제 1 쇼트 영역을 주사 개시 위치로 이동한 후, 제 1 쇼트 영역이 노광광 (EL) (투영 영역 (AR)) 에 대해서 예를 들어 +Y 방향으로, 가속하는 가속 상태, 일정 속도로 이동하는 정속 상태, 및 감속하는 감속 상태의 순서대로 천이하도록, 기판 스테이지 (ST1) 를 이동한다. 여기서, 예를 들어 정속 상태에서는, 투영 광학계 (PL) 의 슬릿상 (직사각형 형상) 의 투영 영역 (AR) 에, 마스크 (M) 상에 있어서의 노광광 (EL) 의 조명 영역에 따른 마스크 (M) 의 일부의 패턴 이미지가 투영된다. 그리고, 제어 장치 (CONT) 는, 제 2 쇼트 영역의 주사 노광을 위해서, 제 1 쇼트 영역의 주사 노광 종료 후, 기판 스테이지 (ST1) 를 Y 축 방향에 관해서 감속시키면서 X 축 방향으로 스텝핑시켜, 제 2 쇼트 영역을 주사 개시 위치로 이동시킨 후, 기판 (P) 의 이동을 일단 정지하여 정지 상태에서 한다. 제 2 쇼트 영역을 노광할 때에는, 제어 장치 (CONT) 는, 제 2 쇼트 영역이 노광광 (EL) 에 대해서 예를 들어 -Y 방향으로, 가속 상태, 정속 상태, 및 감속 상태의 순서대로 천이하도록, 기판 (P) 을 이동시킨다.

제어 장치 (CONT) 는, 기판 (P) 의 이동 조건으로서, 기판 (P) 의 이동 속도를 조정할 수 있다. 예를 들어, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과하지 않도록, 기판 (P) 의 이동 속도를 높인다. 기판 (P) 의 쇼트 영역을 노광광 (EL) 에 대해서 Y 축 방향으로 이동시키면서 노광할 때의 이동 속도 (스캔 속도) 를 높임으로써, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간을 짧게 할 수 있고, 나아가서는 그 접촉 시간의 적산치를 작게 할 수 있다. 또한, 스캔 속도의 변경에 수반되는 쇼트 영역의 노광 도즈의 변동을 보상하기 위해서, 노광광 (EL) 의 강도, 발진 주파수, 및 Y 축 방향에 관한 투영 영역 (AR) 의 폭의 적어도 1 개를 조정한다. 또, 기판 (P) 의 쇼트 영역에 노광광 (EL) 을 조사할 때에 있어서, 제어 장치 (CONT) 는, 그 노광광 (EL) 을 조사할 때의 Y 축 방향에 관한 기판 (P) 의 이동 가감 속도를 조정함으로써도, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치를 조정할 수 있다.

또, Y 축 방향 (주사 방향) 에 관한 기판 (P) 의 이동 속도 및 이동 가감 속도에 한정되지 않고, 제어 장치 (CONT) 는, 도 11 에 있어서, 2 개의 쇼트 영역 중 제 1 쇼트 영역을 노광한 후, 다음의 제 2 쇼트 영역을 노광하기 위해서 제 2 쇼트 영역을 주사 개시 위치로 이동할 때의 스텝핑 동작에 있어서의 이동 속도 (스텝핑 속도) 및/또는 이동 가감 속도를 조정함으로써도, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치를 조정할 수 있다.

또, 제어 장치 (CONT) 는, 노광광 (EL) 에 대한 기판 (P) 의 이동 방향 (이동 궤적) 을 조정함으로써도, 노광광 (EL) 의 광로 상에 형성된 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치를 조정할 수 있다. 예를 들어, 기판 (P) 상에 설정된 복수의 쇼트 영역 (S1 ∼ S37) 을 순차 노광할 때의 순서를 조정하거나, 제 1 쇼트 영역을 노광한 후, 다음의 제 2 쇼트 영역을 노광할 때의 스텝핑 동작에 있어서의 스텝핑 방향, 이동 속도 (스텝핑 속도), 또는 이동 가감 속도를 조정함으로써도, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치를 조정할 수 있다.

또, 기판 (P) 의 이동 조건에는, 기판 (P) 이 액침 영역 (LR) 에 대해서 거의 정지되어 있는 정지 시간도 포함된다. 따라서, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (CONT) 는, 기판 (P) 가 액침 영역 (LR) 에 대해서 거의 정지되어 있는 정지 시간을 바꿈으로써, 기판 (P) (기판 스테이지 (ST1)) 의 이동 조건을 조정한다. 이로써, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치를 조정할 수 있다. 도 12 에 나타내는 예에서는, 제어 장치 (CONT) 는, 기판 (P) 이 액침 영역 (LR) 에 대해서 정지되어 있는 정지 시간이 거의 제로가 되도록, 기판 (P) (기판 스테이지 (ST1)) 의 이동 조건을 조정하고 있다.

또한, 기판 (P) 과 액체 (LQ) 의 접촉 시간의 적산치의 조정에 한정되지 않고, 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 적어도 일부 (액침 영역 (LR) 의 에지 (LG)) 가 거의 정지되어 있는 (즉, 기판 (P) 상에서의 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 의 위치가 실질적으로 변화되지 않는) 정지 시간은 가능한 한 짧은 것이 바람직하다. 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 거의 정지한 상태를 장시간 계속하고 있으면, 도 13 의 모식도에 나타내는 바와 같이, 기판 (P) 의 표면 중 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 근방에 이물 (파티클) 이 부착되어, 에지 (LG) 부분의 패턴에 결함이 발생할 가능성이 있다. 본 실시형태에 있어서는, 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 거의 정지되어 있는 정지 시간에 대한 제 2 허용치를 설정하여, 액체 (LQ) 가 기판 (P) 에 미치는 영향을 억제하도록 하고 있다. 즉, 제어 장치 (CONT) 는, 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 거의 정지되어 있는 정지 시간이 제 2 허용치를 초과하지 않도록, 노광 처리에 관한 동작을 제어한다.

여기서, 제 2 허용치란, 기판 (P) 상의 에지 (LG) 근방에 이물이 부착되지 않는 시간의 허용치이다. 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 거의 정지되어 있는 정지 시간이 제 2 허용치 이하이면, 기판 (P) 의 상태는 원하는 상태로 유지되어, 기판 (P) 상에 원하는 형상의 패턴을 형성할 수 있다. 이 제 2 허용치는, 미리 실험 또는 시뮬레이션에 의해 구해 둘 수 있고, 기억 장치 (MRY) 에 기억되고 있다.

기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 거의 정지되어 있는 정지 시간이 제 2 허용치를 초과하지 않도록, 제어 장치 (CONT) 는, 기판 (P) 과 액침 영역 (LR) 의 상대적인 위치 관계를 조정한다. 예를 들어, 제어 장치 (CONT) 는, 기판 스테이지 (ST1) 의 동작을 제어하여, 액침 영역 (LR) 에 대해서 기판 (P) 이 항상 이동을 계속하도록, 기판 (P) 의 이동 조건을 조정한다.

또한, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치에 관한 제 1 허용치와, 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 거의 정지되어 있는 정지 시간에 관한 제 2 허용치는, 동일해도 되나, 각각의 값으로 설정할 수도 있다. 예를 들어, 제 2 허용치가 제 1 허용치보다 작은 (엄밀한) 경우에는, 제어 장치 (CONT) 는, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 이 접촉하고 나서의 경과 시간이 제 1 허용치 이하이어도, 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 거의 정지되어 있는 정지 시간이 제 2 허용치에 도달하지 않도록, 예를 들어 액침 영역 (LR) 에 대해서 기판 (P) 을 미동시킨다. 이렇게 함으로써, 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 거의 정지되어 있는 정지 시간이 제 2 허용치를 초과하는 것에 기인하는 문제 (이물의 부착 등) 의 발생을 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 미리 정해진 제 1 허용치를 초과하지 않도록 함으로써, 액체 (LQ) 가 기판 (P) 에 미치는 영향을 억제하여 기판 (P) 상에 원하는 패턴을 형성할 수 있다.

또, 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 거의 정지되어 있는 정지 시간이 제 2 허용치를 초과하지 않도록, 기판 (P) 과 액침 영역 (LR) 의 상대적인 위치 관계를 조정함으로써, 기판 (P) 상에 이물 (파티클) 이 부착되는 등, 액체 (LQ) 가 기판 (P) 에 미치는 영향을 억제하여 기판 (P) 상에 원하는 패턴을 형성할 수 있다.

또한 본 실시형태에 있어서는, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 각 쇼트 영역의 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과하지 않도록, 또한 기판 (P) 상에 있어서의 액침 영역 (LR) 의 정지 시간이 제 2 허용치를 초과하지 않도록, 기판 (P) 의 실노광 조건을 결정하고 있지만, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 각 쇼트 영역의 접촉 시간의 적산치, 또는 기판 (P) 상에 있어서의 액침 영역 (LR) 의 정지 시간이 문제가 되지 않는 경우에는, 일방의 허용치를 고려하지 않고 실노광 조건을 설정해도 된다.

또, 액체 (LQ) 가 존재하지 않는 광로 공간 (K1) 에 액체 (LQ) 를 공급하여 액침 영역 (LR) 을 형성할 때에, 액체 (LQ) 의 공급을, 기판 스테이지 (ST1) 에 유지된 기판 (P) 의 표면 (쇼트 영역) 과 상이한 영역, 예를 들어 기판 (P) 의 표면을 제외한 기판 스테이지 (ST1) 의 상면 (F1), 또는 계측 스테이지 (ST2) 의 상면 (F2) 에서 개시하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 기판 스테이지 (ST1) 에 기판 (P) 이 로드되고 나서 언로드될 때까지의 사이에 있어서의, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 스테이지 (ST1) 에 유지되어 있는 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치를 작게 할 수 있다.

또, 액체 (LQ) 의 공급을 기판 (P) 의 표면과 상이한 영역에서 개시함으로써, 만일 노즐 부재 (70) 의 공급 유로 (내부 유로) 또는 공급관 (13) 내부 등에 이물이 있는 경우에도, 그 이물은 기판 (P) 의 표면과 상이한 영역으로 공급되게 된다. 그리고, 액체 (LQ) 의 공급을 기판 (P) 의 표면과 상이한 영역에서 개시하고, 기판 (P) 의 표면과 상이한 영역에 대한 액체 (LQ) 의 공급 동작을 소정 시간 실시함으로써 액침 영역 (LR) 을 형성한 후, 그 형성된 액침 영역 (LR) 을 기판 (P) 상으로 이동함으로써, 기판 (P) 상에는 청정한 액체 (LQ) 로 이루어지는 액침 영역 (LR) 이 형성되기 때문에, 기판 (P) 에 이물이 부착되는 것을 방지할 수 있다.

또, 예를 들어, 광로 공간 (K1) 으로의 액체 (LQ) 의 공급을 시작한 후, 노즐 부재 (70) 등의 온도가 안정되는 것을 기다리기 위해서 대기 시간을 설정했을 경우에는, 기판 (P) 상에 액침 영역 (LR) 을 형성한 상태에서 노즐 부재 (70) 등의 온도가 안정되는 것을 기다리지 않고, 예를 들어 기판 스테이지 (ST1) 의 상면 (F1) 또는 계측 스테이지 (ST2) 의 상면 (F2) 에 액침 영역 (LR) 을 형성한 상태에서 노즐 부재 (70) 등의 온도가 안정되는 것을 기다리는 것이 바람직하다.

또한, 기판 (P) 상에 액침 영역 (LR) 을 형성한 상태에서 노즐 부재 (70) 등의 온도가 안정되는 것을 기다리는 경우에는, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과하지 않도록, 기판 (P) 과 액침 영역 (LR) 의 상대적인 위치 관계를 조정하면 된다. 동일하게, 기판 (P) 상에 액침 영역 (LR) 을 형성한 상태에서 노즐 부재 (70) 등의 온도가 안정되는 것을 기다리는 경우에는, 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 거의 정지되어 있는 정지 시간이 제 2 허용치를 초과하지 않도록, 기판 (P) 과 액침 영역 (LR) 의 상대적인 위치 관계를 조정하면 된다.

또한, 상기 기술한 바와 같이, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치는, 기판 (P) 에 노광광 (EL) 이 조사되기 전의 접촉 시간, 및 기판 (P) 에 노광광 (EL) 이 조사된 후의 접촉 시간의 각각을 포함하지만, 기판 (P) 에 노광광 (EL) 이 조사되기 전의 접촉 시간의 적산치와, 기판 (P) 에 노광광 (EL) 이 조사된 후의 접촉 시간의 적산치의 각각에 관해서, 각각의 허용치 (제 1 허용치) 를 설정해도 된다. 상기 기술한 바와 같이, 감광재 (Rg) 가 화학 증폭형 레지스트인 경우에는, 노광광 (EL) 의 조사 후에, 광산발생제 (PAG) 로부터 산이 발생하기 때문에, 노광광 (EL) 이 조사되기 전의 기판 (P) 의 상태와, 노광광 (EL) 이 조사된 후의 기판 (P) 의 상태는 서로 상이할 가능성이 있다. 즉, 기판 (P) 상에 원하는 형상으로 패턴을 형성하는 경우, 기판 (P) 에 노광광 (EL) 이 조사되기 전 (또는 조사된 후) 의 접촉 시간의 적산치는 비교적 길어도 허용되지만, 기판 (P) 에 노광광 (EL) 이 조사된 후 (또는 조사되기 전) 의 접촉 시간의 적산치는 짧게 할 필요가 발생하는 경우가 있다. 따라서, 기판 (P) 에 노광광 (EL) 이 조사되기 전의 접촉 시간의 적산치, 및 기판 (P) 에 노광광 (EL) 이 조사된 후의 접촉 시간의 적산치의 각각을 고려하여, 제 1 허용치를 설정하도록 해도 된다. 동일하게 하여, 기판 (P) 상에 액침 영역 (LR) 이 정지되어 있는 정지 시간도, 노광 전의 쇼트 영역에 대한 제 2 허용치와 노광 후의 쇼트 영역에 대한 제 2 허용치를 각각 설정해도 된다.

또한, 상기 기술한 실시형태에 있어서는, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 각 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 미리 정해진 제 1 허용치를 초과하지 않도록 하고 있지만, 적산치의 산출 대상은 이것에 한정되지 않고, 예를 들어, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 전체가 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 미리 정해진 허용치를 초과하지 않도록 해도 된다.

<제 2 실시형태>

다음으로, 제 2 실시형태에 대해 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 상기 기술한 실시형태와 동일 또는 동등한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙여, 그 설명을 간략 또는 생략한다.

상기 기술한 제 1 실시형태는, 기판 (P) 을 노광할 때의 동작에 대해 설명했지만, 노광에 관한 소정의 처리를 실시할 때의 동작에 대해서도 동일하게, 기판 (P) 과 액침 영역 (LR) 의 상대적인 위치 관계를 조정할 수 있다.

예를 들어, 기판 (P) 을 노광하기 전에, 얼라인먼트계 (ALG) 를 사용한 기판 (P) 상의 얼라인먼트 마크의 검출 동작을 포함한 얼라인먼트 처리가 실시된다. 본 실시형태에 있어서는, 계측 스테이지 (ST2) 상에 액침 영역 (LR) 을 형성한 상태에서, 얼라인먼트계 (ALG) 에 의한 얼라인먼트 마크의 검출이 실시되지만, 투영 광학계 (PL) 와 얼라인먼트계 (ALG) 의 위치 관계 (거리) 에 따라서는, 얼라인먼트 처리 중에, 계측 스테이지 (ST2) 와 기판 스테이지 (ST1) 를 접촉 (또는 접근) 시켜 함께 이동시켜, 액침 영역 (LR) 의 적어도 일부를 기판 스테이지 (ST1) 상에 형성하지 않으면 안될 가능성이 있다. 이 경우, 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측에 형성되는 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 이 접촉할 가능성이 있다. 그래서, 제어 장치 (CONT) 는, 얼라인먼트 처리 중도 포함하여, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과하지 않도록, 기판 스테이지 (ST1) 등의 동작을 제어한다. 구체적으로는, 얼라인먼트계 (ALG) 를 사용한 얼라인먼트 처리 중에 있어서의, 얼라인먼트계 (ALG) 에 의한 처리 시간, 및 그 때의 기판 (P) 의 이동 조건을 제어하여, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역의 접촉 시간을 조정한다. 이렇게 함으로써, 액체 (LQ) 가 기판 (P) 에 미치는 영향을 억제할 수 있다.

또한, 기판 (P) 의 실노광 조건의 자유도를 확보하기 위해서, 얼라인먼트 처리중에 있어서의 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 의 접촉 시간은 제 1 실시형태와 같이 영으로 하거나, 최대한 짧게 하는 것이 바람직하다.

또 상기 기술한 얼라인먼트 처리는, 얼라인먼트계 (ALG) 와 기판 (P) 상의 얼라인먼트 마크를 거의 정지시킨 상태에서 실시되므로, 기판 (P) 상에 액침 영역 (LR) 이 형성되는 경우에는, 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 거의 정지되어 있는 정지 시간이 제 2 허용치를 초과하지 않도록, 얼라인먼트계 (ALG) 에 의한 처리 시간, 및/또는 기판 (P) 의 이동 조건을 조정한다. 이렇게 함으로써, 액체 (LQ) 가 기판 (P) 에 미치는 영향을 억제할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 일련의 시퀀스에 있어서의 소정의 처리 시간을 조정 함으로써, 액체 (LQ) 가 기판 (P) 에 미치는 영향을 억제할 수 있다.

또한 여기에서는, 소정의 처리를 실시하는 처리 장치로서, 얼라인먼트계 (ALG) 를 예로 들어 설명했지만, 얼라인먼트계 (ALG) 에 한정되지 않고, 노광에 관한 소정의 처리를 실시하는 다른 처리 장치 (예를 들어, 기판 (P) 의 단차 정보의 계측에 사용 가능한 포커스·레벨링 검출계 등) 에 대해서도 동일하다.

<제 3 실시형태>

다음으로, 제 3 실시형태에 대해 도 14 를 참조하면서 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 상기 기술한 실시형태와 동일 또는 동등의 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙여, 그 설명을 간략 또는 생략한다. 상기 기술한 실시형태에 있어서는, 제어 장치 (CONT) 는, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과하지 않도록, 기판 (P) 의 이동 속도, 이동 가감 속도, 및 이동 방향 (이동 궤적) 등을 조정하고 있지만, 본 실시형태에 있어서는, 제어 장치 (CONT) 는, 액침 영역 (LR) 을 기판 (P) 상의 쇼트 영역 (표면) 과 상이한 영역으로 이동함으로써, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과하지 않도록 한다. 제어 장치 (CONT) 는, 기판 (P) 과 액침 영역 (LR) 의 상대적인 위치 관계를 레이저 간섭계 (54) 를 사용하여 계측하고, 그 레이저 간섭계 (54) 의 계측 결과, 즉, 기판 (P) 과 액침 영역 (LR) 의 상대적인 위치 관계의 계측 결과에 기초하여, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과하지 않도록, 기판 (P) 과 액침 영역 (LR) 의 상대적인 위치 관계를 조정한다.

구체적으로는, 제어 장치 (CONT) 는, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과하지 않도록, 레이저 간섭계 (54) 를 사용하여 기판 스테이지 (ST1) 의 위치 정보를 모니터하면서, 기판 스테이지 (ST1) 의 동작을 제어한다. 제어 장치 (CONT) 는, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과할 것 같이 되었을 때, 레이저 간섭계 (54) 를 사용하여 기판 스테이지 (ST1) 의 위치 정보를 모니터하면서, 기판 스테이지 (ST1) 를 구동하고, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 기판 (P) 상의 액침 영역 (LR) 을 기판 (P) 의 외측, 즉 기판 스테이지 (ST1) 의 상면 (F1) 상으로 이동시킨다. 이로써, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역의 접촉 시간의 적산치가 미리 정해진 제 1 허용치를 초과해 버리는 것을 방지할 수 있다.

또는, 제어 장치 (CONT) 는, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과하지 않도록, 액침 영역 (LR) 을 기판 (P) 상으로부터 계측 스테이지 (ST2) 상으로 이동시켜도 된다. 액침 영역 (LR) 을 기판 스테이지 (ST1) 에 유지된 기판 (P) 상으로부터 계측 스테이지 (ST2) 상으로 이동시키는 경우에는, 도 3 등을 참조하여 설명한 바와 같이, 기판 스테이지 (ST1) 와 계측 스테이지 (ST2) 를 접촉 (또는 접근) 시켜, 그 상태 그대로 기판 스테이지 (ST1) 와 계측 스테이지 (ST2) 를 XY 평면 내에서 함께 이동시킴으로써, 액침 영역 (LR) 을 계측 스테이지 (ST2) 상으로 이동시킬 수 있다.

또는, 제어 장치 (CONT) 는, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과하지 않도록, 액침 영역 (LR) 을 기판 (P) 상으로부터 기판 스테이지 (ST1) 및 계측 스테이지 (ST2) 이외의 소정의 물체 상으로 이동시켜도 된다.

동일하게, 제어 장치 (CONT) 는, 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 거의 정지되어 있는 정지 시간이 제 2 허용치를 초과하지 않도록, 레이저 간섭계 (54) 를 사용하여 기판 스테이지 (ST1) 의 위치 정보를 모니터하면서, 기판 스테이지 (ST1) 의 동작을 제어할 수 있다. 제어 장치 (CONT) 는, 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 거의 정지되어 있는 정지 시간이 제 2 허용치를 초과할 것 같이되었을 때, 레이저 간섭계 (54) 를 사용하여 기판 스테이지 (ST1) 의 위치 정보를 모니터하면서, 기판 스테이지 (ST1) 를 구동하여, 기판 (P) 상의 액침 영역 (LR) 을 기판 스테이지 (ST1) 의 상면 (F1) 상으로 이동시킨다. 또는 제어 장치 (CONT) 는, 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 거의 정지되어 있는 정지 시간이 제 2 허용치를 초과하지 않도록, 액침 영역 (LR) 을 기판 (P) 상으로부터 계측 스테이지 (ST2) 상으로 이동시켜도 된다. 또는, 제어 장치 (CONT) 는, 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 거의 정지되어 있는 정지 시간이 제 2 허용치를 초과하지 않도록, 액침 영역 (LR) 을 기판 (P) 상으로부터 기판 스테이지 (ST1) 및 계측 스테이지 (ST2) 이외의 소정의 물체 상으로 이동시켜도 된다.

<제4 실시형태>

다음으로, 제 4 실시형태에 대해 도 15 를 참조하면서 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 상기 기술한 실시형태와 동일 또는 동등한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙여, 그 설명을 간략 또는 생략한다. 제어 장치 (CONT) 는, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과하지 않도록, 액침 영역 (LR) 을 형성하기 위한 액체 (LQ) 의 공급을 정지하고, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 를 제거하도록 (모두 회수하도록) 해도 된다. 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 를 제거하는 경우, 제어 장치 (CONT) 는, 액침 기구 (1) 의 동작을 제어한다. 제어 장치 (CONT) 는, 액체 공급 장치 (11) 의 동작을 제어하여, 공급구 (12) 로부터 광로 공간 (K1) 에 대한 액체 (LQ) 의 공급을 정지함과 함께, 액체 (LQ) 의 공급을 정지한 후에도, 소정 시간, 액체 회수 장치 (21) 에 의한 회수구 (22) 를 개재한 액체 회수 동작을 계속한다. 이렇게 함으로써, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (CONT) 는, 액침 기구 (1) 를 사용하여, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) (광로 공간 (K1) 의 액체 (LQ)) 를 제거할 수 있다.

또, 제어 장치 (CONT) 는, 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 거의 정지되어 있는 정지 시간이 제 2 허용치를 초과하지 않도록, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 를 제거하도록 (모두 회수하도록) 해도 된다.

또한, 본 실시형태에서는 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 의 전체 회수를 실시하는 것으로 했지만, 이것에 한정되지 않고, 액침 영역 (LR) 을 기판 스테이지 (ST1) 의 상면 (F1) 또는 계측 스테이지 (ST2) 의 상면 (F2) 등으로 이동시키고 나서 액체 (LQ) 의 전체 회수를 실시하도록 해도 된다. 또, 반드시 액체 회수 장치 (21) 에 의해 액체 (LQ) 의 회수를 실시하지 않아도 되고, 예를 들어 기판 스테이지 (ST1) (또는 계측 스테이지 (ST2)) 등에 배액용의 홈이 설치되어 있을 때에는, 그 홈에 의해 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 를 회수하는 것으로 해도 된다.

<제 5 실시형태>

제 2 실시형태에서 설명한 바와 같이, 기판 (P) 을 노광하기 전의 얼라인먼트 처리 중에 액체 (LQ) 와 기판 (P) 이 접촉하는 경우가 있다. 또, 얼라인먼트 처리 중에, 얼라인먼트 처리 불능 (얼라인먼트 마크의 검출 불능) 이 되는 상황이 발생하는 경우가 있다. 또한, 얼라인먼트 처리 불능인 상황이란, 예를 들어 얼라인먼트계 (ALG) 의 출력 결과에 기초하여 제어 장치 (CONT) 가 기판 (P) 의 쇼트 영역의 위치 정보를 산출 불가능한 상황을 포함한다. 여기서, 이하의 설명에 있어서는, 얼라인먼트 처리가 불가능하게 된 상태를 적절하게, 「얼라인먼트 에러」라고 칭한다.

얼라인먼트 에러가 발생했을 경우, 노광 장치 (EX) 는, 오퍼레이터에 의한 수동 처리 (어시스트 처리) 에 의해 동작한다. 예를 들어, 오퍼레이터에 의한 어시스트 처리에 의해, 기판 스테이지 (ST1) 가 이동되고, 기판 스테이지 (ST1) 에 유지되어 있는 기판 (P) 상의 얼라인먼트 마크가 얼라인먼트계 (ALG) 의 계측 영역 내에 배치되는 처리가 실시된다.

오퍼레이터에 의한 어시스트 처리 중에 있어서는, 액침 기구 (1) 에 의해 형성된 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 장시간 계속 접촉하는 상황이 발생할 가능성이 있지만, 제어 장치 (CONT) 는, 오퍼레이터에 의한 어시스트 처리 중에 있어서도, 기판 스테이지 (ST1) 의 위치 정보를 레이저 간섭계 (54) 에 의해 모니터하고 있다. 즉, 제어 장치 (CONT) 는, 오퍼레이터에 의한 어시스트 처리 중에 있어서도, 레이저 간섭계 (54) 를 사용하여, 기판 (P) 과 액침 영역 (LR) 의 상대적인 위치 관계를 계측하고 있다.

제어 장치 (CONT) 는, 오퍼레이터에 의한 어시스트 처리 중에 있어서, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치에 대해서 소정치에 도달했을 때 (적산치가 제 1 허용치를 초과할 것 같이 되었을 때), 표시 장치 (DY) 를 사용하여, 적산치가 제 1 허용치를 초과할 것 같은 내용을 표시한다. 또한, 표시 장치 (DY) 대신에, 소리 및/또는 광 등에 의해 각종 정보를 알릴 수 있는 알림 장치를 설치하고, 적산치가 제 1 허용치를 넘을 것 같은 내용을 소리 및/또는 광 등에 의해 알리도록 해도 된다.

즉, 본 실시형태에 있어서는, 제 1 허용치에 따른 오퍼레이터에 의한 어시스트 처리 제한 시간이 설정되어 있고, 이 어시스트 처리 제한 시간을 초과했을 때에, 제어 장치 (CONT) 는, 표시 장치 (알림 장치) (DY) 를 사용하여 표시 (알림) 하도록 하고 있다. 오퍼레이터는, 표시 장치 (DY) 의 표시 결과 (또는 알림 장치의 알림 결과) 에 기초하여, 액침 영역 (LR) 과 기판 (P) 이 떨어지도록 기판 스테이지 (ST1) 를 움직이고, 액침 영역 (LR) 을 예를 들어 기판 스테이지 (ST1) 의 상면 (F1) 으로 이동시킨다.

이와 같이, 제 1 허용치에 따른 오퍼레이터에 의한 어시스트 처리 제한 시간을 설정하고, 오퍼레이터에 의한 어시스트 처리 시간이 어시스트 처리 제한 시간을 초과했을 때에 표시 (알림) 함으로써, 얼라인먼트 에러시에 있어서의 오퍼레이터의 어시스트 처리 중에 있어서도, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과해 버린다는 문제를 방지할 수 있다.

또한, 오퍼레이터에 의한 어시스트 처리시에 있어서, 제어 장치 (CONT) 는, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과한 후에, 표시 (알림) 하도록 해도 된다. 또, 그 경우, 제어 장치 (CONT) 는, 레이저 간섭계 (54) 의 계측 결과에 기초하여, 액체 (LQ) 와의 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과한 쇼트 영역을 기억장치 (MRY) 에 기억시킬 수 있다. 그리고, 나중의 프로세스 처리에 있어서는, 기억장치 (MRY) 의 기억 정보에 기초하여, 액체 (LQ) 와의 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과한 쇼트 영역에 대해서 소정의 처치를 행하는 경우가 발생한다. 예를 들어, 액체 (LQ) 와의 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과한 쇼트 영역을 폐기하거나 또는 그 쇼트 영역의 상층에 형성되어야 할 패턴을 노광할 때의 노광 처리를 생략할 수 있다. 이로써, 원하는 패턴을 형성할 수 없는 기판 (P) (쇼트 영역) 에 대해서 소정의 프로세스 처리를 계속 실행하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 제 5 실시형태에 있어서는, 오퍼레이터에 의한 어시스트 처리 중에 있어서, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치에 관한 제 1 허용치에 따른 제한 시간을 형성하고 있지만, 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 거의 정지되어 있는 정지 시간에 관한 제 2 허용치에 따른 제한 시간을 형성하는 것도 가능하다. 그 경우, 제어 장치 (CONT) 는, 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 거의 정지되어 있는 정지 시간이 제 2 허용치를 초과하지 않도록, 표시 장치 (알림 장치) (DY) 를 사용하여 표시 (알림) 를 실시하여, 오퍼레이터에게 주의를 촉구하는 등의 처치를 행할 수 있다. 또, 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 거의 정지되어 있는 정지 시간이 제 2 허용치를 초과한 경우, 나중의 프로세스 처리에 있어서는, 그 기판 (P) 을 폐기하는 등의 소정의 처치를 행할 수 있다.

<제 6 실시형태>

다음으로, 제 6 실시형태에 대해 설명한다. 본 실시형태에 있어서는, 기판 (P) 상의 어느 쇼트 영역을 주사 노광하기 위한 조주(助走) 동작 (가속 이동을 포함한다) 중에, 기판 (P) 의 위치 (기판 (P) 표면의 면 위치 (Z 축, θX 및 θY 방향의 위치), 기판 (P) 의 XY 평면 내에 있어서의 위치를 포함한다) 의 오차가 소정의 허용치를 초과해 버렸을 때, 또는 기판 (P) 의 위치 제어에 문제가 발생했을 경우, 그 쇼트 영역에 대한 주사 노광을 실시하지 않고, 그 쇼트 영역을 주사 노광하기 위한 조주 동작을 다시 실행한다. 이하의 설명에 있어서는, 기판 (P) 의 조주 동작 중에 발생한 에러 상태를 편의상 「동기 에러」라고 칭한다. 또, 동기 에러가 발생한 쇼트 영역을 주사 노광하기 위해서, 다시 조주 동작을 실시하는 것을 편의상, 「리트라이 동작」이라고 칭한다.

리트라이 동작을 실행했을 경우, 동기 에러가 발생한 쇼트 영역뿐만 아니라, 그 주변의 쇼트 영역과 액체 (LQ) 의 접촉 시간의 적산치가 커진다.

기판 (P) 상의 쇼트 영역에 대한 노광 동작시, 및 트라이 동작시에 있어서, 기판 스테이지 (ST1) 의 위치 정보는 레이저 간섭계 (54) 에 의해 모니터되고 있다. 제어 장치 (CONT) 는, 동기 에러가 발생한 후, 리트라이 동작이 실행될 때까지의 사이에 있어서, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과하지 않도록, 예를 들어, 액침 영역 (LR) 을 일시적으로 기판 스테이지 (ST1) 의 상면 (F1) 으로 이동시키는 등의 처치를 강구할 수 있다.

또, 제어 장치 (CONT) 는, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치에 대해서 소정치에 도달했을 때 (적산치가 허용치를 초과할 것 같이 되었을 때), 표시 장치 (알림 장치) (DY) 를 사용하여, 적산치가 제 1 허용치를 넘을 것 같은 내용을 표시 (알림) 하도록 해도 된다.

또, 제어 장치 (CONT) 는, 액체 (LQ) 와의 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과한 쇼트 영역을 기억 장치 (MRY) 에 기억할 수 있다. 나중의 프로세스 처리에 있어서는, 기억 장치 (MRY) 의 기억 정보에 기초하여, 액체 (LQ) 와의 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과한 쇼트 영역에 대해서 소정의 처치가 행해진다. 예를 들어, 액체 (LQ) 와의 접촉 시간의 적산치가 허용치를 초과한 쇼트 영역은 폐기되거나 또는, 그 쇼트 영역의 상층에 형성되어야 할 패턴을 노광할 때의 노광 처리가 생략된다. 이로써, 원하는 패턴을 형성할 수 없는 기판 (P) (쇼트 영역) 에 대해서 소정의 프로세스 처리를 계속 실행하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 제 6 실시형태에 있어서, 기판 (P) 과 액침 영역 (LR) 의 상대 위치가 거의 정지한 상황이 발생한 경우에 있어서는, 제어 장치 (CONT) 는, 동기 에러가 발생한 후, 리트라이 동작이 실행될 때까지의 사이에 있어서, 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 거의 정지되어 있는 정지 시간이 제 2 허용치를 초과하지 않도록, 예를 들어, 기판 스테이지 (ST1) 상의 기판 (P) 을 액침 영역 (LR) 에 대해서 계속 움직이는 등의 처치를 강구하는 것이 바람직하다. 또, 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 거의 정지되어 있는 정지 시간이 제 2 허용치를 초과한 경우에는, 나중의 프로세스 처리에 있어서는, 그 기판 (P) 을 폐기하는 등의 소정의 처치를 행할 수 있다.

또한 제 6 실시형태와 같이, 기판 (P) 의 실노광을 실시할 때도, 기판 스테이지 (ST1) 의 위치는 레이저 간섭계 (54) 의 출력 등에 기초하여, 기판 (P) 상의 각 쇼트 영역과 액체 (LQ) 의 접촉 시간을 각각 계시하여 기억해 두는 것이 바람직하다. 이로써, 어느 쇼트 영역에 패턴 결함 등이 발생했을 경우에, 그 패턴 결함이 액체 (LQ) 와의 접촉 시간에 기인한 것인가의 여부를 판단할 수 있다.

<제 7 실시형태>

다음으로, 제 7 실시형태에 대해 설명한다. 상기 기술한 제 5, 제 6 실시형태에 있어서는, 얼라인먼트 에러 및 동기 에러에 있어서의 처리에 대해 설명했으나, 이 그 밖에도 노광 장치 (EX) 에는 여러 가지의 에러가 발생한다. 에러가 발생했을 경우, 기판 스테이지 (ST1) 의 구동은 정지되고, 표시 장치 (알림 장치) (DY) 에는 에러가 발생한 내용이 표시 (알림) 된다. 또한, 그 에러가 발생했을 경우에 있어서도, 액침 기구 (1) 에 의한 액체 (LQ) 의 공급 동작 및 회수 동작은 계속된다. 여기서 발생하는 에러는, 액침 기구 (1) 에 의한 액체 (LQ) 의 공급 동작 및 회수 동작이 계속되어도, 노광 장치 (EX) 에 영향을 미치지 않는 에러이다.

에러가 발생했을 경우, 예를 들어, 소정의 입력 장치 (예를 들어 키보드, 터치 패널 등) 를 개재한 오퍼레이터에 의한 입력 조작을 기다리는 상황이 발생하는 경우가 있다. 오퍼레이터는, 입력 장치를 개재하여, 예를 들어 복귀 동작에 관한 지령을 입력할 수 있다. 에러가 발생하고 나서 오퍼레이터의 입력 조작이 실시될 때까지, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 장시간 접촉할 가능성이 있지만, 에러 발생시에 있어서도, 제어 장치 (CONT) 는, 기판 스테이지 (ST1) 의 위치 정보를 레이저 간섭계 (54) 에 의해 모니터하고 있다. 즉, 제어 장치 (CONT) 는, 에러 발생시에 있어서도, 레이저 간섭계 (54) 를 사용하여, 기판 (P) 와 액침 영역 (LR) 의 상대적인 위치 관계를 계측하고 있다.

제어 장치 (CONT) 는, 에러 발생시 (에러가 발생하고 나서 오퍼레이터의 입력 조작을 할 때까지의 사이) 에 있어서, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치에 대해서 소정치에 도달했을 때 (적산치가 제 1 허용치를 초과할 것 같이 되었을 때), 표시 장치 (알림 장치) (DY) 를 사용하여, 적산치가 제 1 허용치를 초과할 것 같은 내용을 표시 (알림) 할 수 있다. 또, 오퍼레이터는, 어시스트 처리에 의해, 적산치가 제 1 허용치를 초과하지 않도록, 액침 영역 (LR) 과 기판 (P) 이 떨어지도록 기판 스테이지 (ST1) 를 움직이고, 액침 영역 (LR) 을 예를 들어 기판 스테이지 (ST1) 의 상면 (F1) 으로 이동할 수 있다. 또한 이 경우, 가능하다면, 제어 장치 (CONT) 가, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 이 떨어지도록, 기판 스테이지 (ST1) 를 움직여 액침 영역 (LR) 을 기판 스테이지 (ST1) 의 상면 (F1) 으로 이동시켜도 된다.

이와 같이, 노광 장치 (EX) 에 어떠한 에러가 발생했을 경우라도, 기판 스테이지 (ST1) 를 구동함으로써, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 쇼트 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과해 버리는 문제를 방지할 수 있다.

또, 제어 장치 (CONT) 는, 액체 (LQ) 와의 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과한 쇼트 영역을 기억 장치 (MRY) 에 기억시킬 수 있다. 나중의 프로세스 처리에 있어서는, 기억 장치 (MRY) 의 기억 정보에 기초하여, 액체 (LQ) 와의 접촉 시간의 적산치가 제 1 허용치를 초과한 쇼트 영역에 대해서 소정의 처치가 행해진다.

또한, 제 7 실시형태에 있어서, 기판 (P) 과 액침 영역 (LR) 의 상대 위치가 거의 정지된 상황이 발생한 경우에는, 예를 들어 에러가 발생하고 나서 오퍼레이터의 입력 조작이 실시될 때까지의 사이, 또는 에러가 복귀할 때까지의 사이에 있어서, 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 거의 정지되어 있는 정지 시간이 제 2 허용치를 초과하지 않도록, 예를 들어, 기판 스테이지 (ST1) 상의 기판 (P) 을 액침 영역 (LR) 에 대해서 계속 움직이는 등의 처치를 강구하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 기술한 제 5 ∼ 제 7 실시형태에서는 에러 발생시에 그 알림을, 디바이스 제조 공정을 관리하는 호스트 컴퓨터 등에 대해 실시하는 것으로 해도 된다.

또한, 상기 기술한 제 1 ∼ 제 7 실시형태에 있어서는, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 각 쇼트 영역의 접촉 시간이 제 1 허용치를 초과하지 않도록, 기판 (P) 의 실노광 조건을 결정하고 있지만, 액체 (LQ) 와 각 쇼트 영역의 접촉 시간은 가능한 한 동일하게 하는 것이 바람직하다.

또, 상기 기술한 제 1 ∼ 제 7 실시형태에 있어서, 일부 쇼트 영역의 액체 (LQ) 와의 접촉 시간이 제 1 허용치를 초과하여, 그 일부의 쇼트 영역에 이상(異常) 사이즈 (선폭) 의 패턴이 형성되어 버리는 것이 예측될 경우에는, 원하는 사이즈 (선폭) 의 패턴이 형성되도록, 그 일부의 쇼트 영역에 대한 도즈량 (노광광 (EL) 에 의한 적산 노광량) 을 조정하도록 해도 된다.

<제 8 실시형태>

그러나, 액침 영역 (LR) 상태 (형상) 에 따라서는, 액침 영역 (LR) 에 대해서 기판 (P) 을 계속 움직이고 있음에도 불구하고, 기판 (P) 과 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 의 상대 위치가 실질적으로 거의 변화하지 않는 상황이 발생할 가능성이 있다. 예를 들어, 액침 영역 (LR) 과 기판 (P) 을 소정 방향으로 상대적으로 이동시키는 경우에 있어서, 평면시에 있어서의 액침 영역 (LR) 이 소정 방향과 거의 평행한 변 (에지 (LG)) 을 갖는 형상인 경우, 그 액침 영역 (LR) 과 기판 (P) 을 상대적으로 이동했음에도 불구하고, 기판 (P) 의 일부의 영역 상에 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 계속 정지된 상태가 된다. 예를 들어 도 7 등에 나타내는 바와 같이, 액침 영역 (LR) 이 Y 축 방향과 거의 평행한 변 (에지 (LG)) 을 갖는 평면에서 볼때 직사각형 형상인 경우, 그 액침 영역 (LR) 과 기판 (P) 을 Y 축 방향으로 상대적으로 이동했을 때, 액침 영역 (LR) 과 기판 (P) 을 상대적으로 이동했음에도 불구하고, 기판 (P) 의 일부의 영역에 액침 영역 (LR) 의 Y 축 방향과 평행한 변 (에지 (LG)) 이 실질적으로 계속 정지하게 된다. 이 경우, 액침 영역 (LR) 의 Y 축 방향과 평행한 변 (에지 (LG)) 의 길이가 길수록, 기판 (P) 의 일부의 영역에 액침 영역 (LR) 의 Y 축 방향과 평행한 변 (에지 (LG)) 이 계속 정지하는 시간이 길어져, 도 13 등을 참조하여 설명한 바와 같이, 기판 (P) 의 일부의 영역에 이물 (파티클) 이 부착될 가능성이 있다. 동일하게, 기판 (P) 과 액침 영역 (LR) 이 X 축 방향으로 상대적으로 이동하는 경우에 있어서도, 액침 영역 (LR) 이 X 축 방향과 평행한 변 (에지 (LG)) 을 가지고 있으면, 기판 (P) 의 일부의 영역에 액침 영역 (LR) 의 X 축 방향과 평행한 변 (에지 (LG)) 이 실질적으로 계속 정지하게 된다.

그래서 기판 (P) 과 액침 영역 (LR) 을 소정 방향으로 상대적으로 이동시키는 경우에 있어서, 액침 영역 (LR) 의 평면에서 볼 때의 형상을, 소정 방향과 평행한 변 (에지 (LG)) 이 없는 형상, 또는 그 변 (에지 (LG)) 의 길이가 충분히 짧은 형상으로 함으로써, 기판 (P) 과 액침 영역 (LR) 을 소정 방향으로 상대적으로 이동한 경우에도, 기판 (P) 의 일부의 영역과 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 계속 접촉하는 것을 방지하여, 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 거의 정지되어 있는 정지 시간이 길어지는 것을 억제할 수 있다. 예를 들어, 도 16 의 모식도에 나타내는 바와 같이, 액침 영역 (LR) 의 평면에서 볼때의 형상을 능형상으로 하고, 기판 (P) 과 액침 영역 (LR) 을 상대적으로 이동시키는 방향 (X 축 방향, Y 축 방향) 과 평행한 변 (에지 (LG)) 을 충분히 짧게 함으로써, 기판 (P) 과 액침 영역 (LR) 을 소정 방향 (X 축 방향, Y 축 방향) 으로 상대적으로 이동한 경우에도, 기판 (P) 의 일부의 영역과 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 실질적으로 계속 접촉하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 도 16 을 참조하여 설명한 액침 영역 (LR) 의 형상은 일례로서, 기판 (P) 과 액침 영역 (LR) 을 소정 방향으로 상대적으로 이동시키는 경우에 있어서 소정 방향과 평행한 변 (에지 (LG)) 이 없는 형상, 또는 그 변 (에지 (LG)) 의 길이가 충분히 짧은 형상이면, 원형, 다각형 등 임의의 형상을 채용할 수 있다.

물론, 액침 영역 (LR) 이 일정 길이의 직선 에지를 가지고 있는 경우에는, 그 직선 에지와 평행한 방향으로의, 액침 영역 (LR) 과 기판 (P) 의 상대적인 이동을 피하거나, 또는 가능한 한 이동 거리, 및/또는 이동 시간을 짧게 하는 것이 바람직하다.

또, 노즐 부재 (70) 의 구조를 최적화함으로써, 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 의 위치를 변동시키고, 이로써, 기판 (P) 의 일부의 영역과 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 실질적으로 계속 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 도 17 은, 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 의 위치를 변동시킬 수 있는 노즐 부재 (70) 의 일례를 아래로부터 본 도면이다. 도 17 에 있어서, 최종 광학 소자 (LS1) 를 둘러싸도록 노즐 부재 (70) 가 설치되어 있다. 그리고, 노즐 부재 (70) 의 하면에는, 광로 공간 (K1) (투영 영역 (AR)) 을 둘러싸도록 복수의 공급구 (12) 가 설치되어 있다. 도 17 에 나타내는 예에서는, 공급구 (12) 의 각각은 평면에서 볼때에 원호 슬릿상이며, 그 원호상으로 슬릿상의 공급구 (12) 가 광로 공간 (K1) 을 둘러싸도록 설치되어 있다. 또, 노즐 부재 (70) 의 하면에는, 광로 공간 (K1) 및 공급구 (12) 를 둘러싸도록 환상의 제 1 회수구 (22A) 가 설치되어 있다. 또한, 노즐 부재 (70) 의 하면에는, 제 1 회수구 (22A) 를 둘러싸도록 환상의 제 2 회수구 (22B) 가 설치되어 있다. 제 1 회수구 (22A) 및 제 2 회수구 (22B) 의 각각에는 다공 부재가 설치되어 있다. 제 1 회수구 (22A) 에 접속하는 회수 유로 및 회수관과, 제 2 회수구 (22B) 에 접속하는 회수 유로 및 회수관은 서로 독립적이고, 액침 기구 (1) 는, 제 1 회수구 (22A) 를 개재한 액체 회수 동작과, 제 2 회수구 (22B) 를 개재한 액체 회수 동작을 서로 독립적으로 실시할 수 있다.

제어 장치 (CONT) 는, 액침 기구 (1) 의 동작을 제어하여, 제 2 회수구 (22B) 를 개재한 액체 (LQ) 의 회수 동작을 실시할 때, 제 1 회수구 (22A) 를 개재한 액체 (LQ) 의 회수 동작을 정지함으로써, 제 2 회수구 (22B) 의 크기 및 형상에 따른 액침 영역 (LR) 을 형성할 수 있다. 이 때, 제어 장치 (CONT) 는, 액침 기구 (1) 의 동작을 제어하여, 공급구 (12) 로부터, 제 2 회수구 (22B) 에 따른 양의 액체 (LQ) 를 공급하고 있다. 또, 제어 장치 (CONT) 는, 액침 기구 (1) 의 동작을 제어하여, 제 1 회수구 (22A) 를 개재한 액체 (LQ) 의 회수 동작을 실시함으로써, 제 1 회수구 (22A) 의 크기 및 형상에 따른 액침 영역 (LR) 을 형성할 수 있다. 이 때, 제어 장치 (CONT) 는, 액침 기구 (1) 의 동작을 제어하여, 공급구 (12) 로부터, 제 1 회수구 (22A) 에 따른 양의 액체 (LQ) 를 공급하고 있다.

제어 장치 (CONT) 는, 제 1 회수구 (22A) 를 개재한 액체 회수 동작과, 제 2 회수구 (22B) 를 개재한 액체 회수 동작을 전환하면서, 노광광 (EL) 에 대해서 기판 (P) 을 이동시키면서 기판 (P) 에 노광광 (EL) 을 조사함으로써, 기판 (P) 의 주사 노광 중에 있어서, 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 의 위치를 변동시킬 수 있다. 이와 같이, 제 1 회수구 (22A) 를 개재한 액체 회수 동작과 제 2 회수구 (22B) 를 개재한 액체 회수 동작을 전환함으로써 액체 회수 위치를 변화시킴으로써, 기판 (P) 과 액침 영역 (LR) 을 소정 방향으로 이동한 경우에도, 기판 (P) 의 일부의 영역과 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 실질적으로 계속 접촉하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 도 17 을 참조하여 설명한 노즐 부재 (70) 는 일례로서, 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 의 위치를 바꿀 수 있는 구조라면, 임의의 구조를 채용할 수 있다. 예를 들어, 광로 공간 (K1) 에 대해서 노즐 부재 (70) 를 구동할 수 있는 소정의 구동 기구를 갖는 지지 기구에 의해 노즐 부재 (70) 를 지지하도록 해도 된다. 노즐 부재 (70) 자체를 이동시킴으로써, 광로 공간 (K1) 에 대한 공급구 (12) 의 위치 (액체 공급 위치) 및 회수구 (22) 의 위치 (액체 회수 위치) 를 바꿀 수 있기 때문에, 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 의 위치를 조정할 수 있다. 그리고, 노즐 부재 (70) 의 위치를 바꾸면서 기판 (P) 을 이동시키면서 노광함으로써, 기판 (P) 의 일부의 영역과 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 실질적으로 계속 접촉하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 기술한 제 1 ∼ 제 8 실시형태에 있어서는, 기판 (P) 이 기판 스테이지 (ST1) 상에 로드된 후, 기판 (P) 이 기판 스테이지 (ST1) 로부터 언로드될 때까지의 기판 (P) 상에 있어서의 액침 영역 (LR) 의 이동 경로, 즉 액침 영역 (LR) 에 대한 기판 (P) 의 이동 궤적을 모니터하여, 기억해 두는 것이 바람직하다. 이로써, 기판 (P) 상에 있어서의 패턴의 결함 분포와, 기판 (P) 상에 있어서의 액침 영역 (LR) 의 이동 경로의 인과 관계의 유무를 판단할 수 있다.

<제 9 실시형태>

본 실시형태에 있어서는, 도 18a 및 18b 에 나타내는 바와 같은, 패턴이 형성된 패턴 형성 영역을 복수 (9 개) 갖는 마스크 (M) 를 사용하여 기판 (P) 상에 패턴을 전사하는 예에 대해 설명한다.

도 18a 에 있어서, 마스크 (M) 상에는, 패턴이 형성된 복수 (9개) 의 패턴 형성 영역 (a ∼ i) 이 설정되어 있다. 패턴 형성 영역 (a ∼ i) 은, 마스크 (M) 상에 있어서, 서로 소정의 간격을 두고 매트릭스상으로 설정되어 있다. 또, 마스크 (M) 상에 있어서, 패턴 형성 영역 (a ∼ i) 은 비교적 작은 영역이며, 패턴 형성 영역 (a ∼ i) 이외의 영역은 크롬 등의 차광막에 의해 덮여 있다.

각 패턴 형성 영역 (a ∼ i) 에는, 도 18b 에 나타내는 바와 같은, Y 축 방향을 길이 방향으로 하는 라인 패턴이 X 축 방향에 관해서 소정 간격으로 복수 나열되어 형성된 제 1 라인 앤드 스페이스 패턴 (제 1L/S 패턴) (LP1) 과, X 축 방향을 길이 방향으로 하는 라인 패턴이 Y 축 방향에 관해서 소정 간격으로 복수 나열되어 형성된 제 2 라인 앤드 스페이스 패턴 (제 2L/S 패턴) (LP2) 이 설치되어 있다.

마스크 (M) 상의 패턴 형성 영역 (a ∼ i) 의 각각에 형성된 제 1, 제 2L/S 패턴 (LP1, LP2) 을 기판 (P) 상에 전사할 때에는, 상기 기술한 각 실시형태와 동일하게, 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 Y 축 방향으로 동기 이동시키면서, 마스크 (M) 에 형성된 패턴 형성 영역 (a ∼ i) 의 각각의 제 1, 제 2L/S 패턴 (LP1, LP2) 을 기판 (P) 에 노광한다.

도 19 는, 제 1 회째의 주사 노광에 의해, 마스크 (M) 상의 패턴 형성 영역 (a ∼ i) 의 각각의 제 1, 제 2L/S 패턴 (LP1, LP2) 이 기판 (P) 상에 전사된 모습을 나타내고 있다. 도 19 에 나타내는 바와 같이, 제 1 회째의 주사 노광에 의해, 기판 (P) 의 소정 영역 (제 1 영역 ; 101) 에는, 마스크 (M) 상의 패턴 형성 영역 (a ∼ i) 의 각각의 제 1, 제 2L/S 패턴 (LP1, LP2) 이 전사된다.

여기서, 이하의 설명에 있어서는, 간단하게 하기 위해, 제 1, 제 2L/S 패턴 (LP1, LP2) 을 포함한 마스크 (M) 상에서의 패턴 형성 영역의 각각을 적절하게, 「마스크측 패턴 (a ∼ i)」라고 칭하고, 기판 (P) 상에 전사된 제 1, 제 2L/S 패턴 (LP1, LP2) 을 포함한 기판 (P) 상에서의 패턴 형성 영역 (쇼트 영역) 의 각각을 적절하게, 「기판측 패턴 (a ∼ i)」라고 칭한다.

마스크측 패턴 (a ∼ i) 이 기판 (P) 상에 전사됨으로써, 기판 (P) 상에는 기판측 패턴 (a ∼ i) 이 서로 소정의 간격을 열어 매트릭스상으로 형성된다. 상기 기술한 실시형태와 동일하게, 액침 영역 (LR) 은, 투영 영역 (AR) 을 덮도록 기판 (P) 상의 일부의 영역에 국소적으로 형성된다. 또, 액침 영역 (LR) 은, 기판측 패턴 (a ∼ i) 이 형성되는 제 1 영역 (101) 을 덮도록 형성된다.

본 실시형태에 있어서는, 제 1 회째의 주사 노광에 의해 기판 (P) 상에 전사 된 기판측 패턴 (a ∼ i) 에 이웃하는 위치에, 제 2 회째의 주사 노광에 의해 마스크측 패턴 (a ∼ i) 이 전사된다. 이어서, 제 2 회째의 주사 노광에 의해 기판 (P) 상에 전사된 기판측 패턴 (a ∼ i) 에 이웃하는 위치에, 제 3 회째의 주사 노광에 의해 마스크측 패턴 (a ∼ i) 이 전사된다. 그리고, 기판 (P) 상에 먼저 전사된 기판측 패턴 (a ∼ i) 에 이웃하는 위치에, 다음의 주사 노광에 의해 마스크측 패턴 (a ∼ i) 을 전사하는 동작이 반복되고, 기판 (P) 상에 기판측 패턴 (a ∼ i) 이 복수 형성된다. 본 실시형태에 있어서는, 주사 노광이 9 회 반복 실행된다. 따라서, 기판 (P) 상에는 기판측 패턴 (a ∼ i) 이 9 개씩 형성된다.

또, 복수의 주사 노광의 각각에 있어서, 제어 장치 (CONT) 는, 노광 조건을 바꾸면서 마스크측 패턴 (a ∼ i) 을 기판 (P) 상에 전사한다. 구체적으로는, 제어 장치 (CONT) 는, 예를 들어, 투영 광학계 (PL) 및 액체 (LQ) 를 개재한 이미지면 위치 (투영 광학계 (PL) 의 이미지면과 기판 (P) 의 표면의 Z 축 방향의 위치 관계), 및/또는 노광광 (EL) 의 조사량 (노광 도즈) 등을 바꾸면서, 마스크측 패턴 (a ∼ i) 을 기판 (P) 상에 전사한다. 그리고, 기판 (P) 상에 형성된 기판측 패턴 (a ∼ i) 의 형상 (선폭 등의 사이즈도 포함한다) 등을 평가하고, 그 평가 결과에 기초하여, 최적의 노광 조건이 도출된다. 즉, 본 실시형태에 있어서는, 마스크측 패턴 (a ∼ i) 을 갖는 마스크 (M) 를 사용하여 노광 조건을 결정하기 위한 테스트 노광이 실시된다.

도 20 은, 제 1 회째의 주사 노광이 종료된 후, 제 2 회째의 주사 노광이 개시되기 전의 기판 (P) 과 액침 영역 (LR) 의 위치 관계를 나타내는 도면이다. 제 1 회째의 주사 노광이 종료된 후, 제어 장치 (CONT) 는, 제 2 회째의 주사 노광을 위해서, 마스크 (M) 를 유지한 마스크 스테이지 (MST) 를 주사 개시 위치로 되돌린다. 마스크 스테이지 (MST) 를 주사 개시 위치로 되돌리기 위해서 마스크 스테이지 (MST) 를 이동시키고 있는 동안, 또는 그 마스크 스테이지 (MST) 의 이동 전후에, 제어 장치 (CONT) 는, 기판 스테이지 (ST1) 를 구동하여, 기판 (P) 에 대해서 액침 영역 (LR) 을 도 20 에 나타내는 위치로 이동시킨다. 즉, 제어 장치 (CONT) 는, 제 1 회째의 주사 노광시에 있어서 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 접촉하고 있던 기판 (P) 의 제 1 영역 (101) 으로부터, 기판 (P) 상에 있어서의 제 1 영역 (101) 이외의 제 2 영역 (102) 에, 액침 영역 (LR) 을 이동시킨다. 제어 장치 (CONT) 는, 액침 영역 (LR) 을 제 2 영역 (102) 으로 이동한 후, 그 상태를 소정 시간 유지한다.

소정 시간 경과 후, 제어 장치 (CONT) 는, 제 2 회째의 주사 노광을 실시하기 위해서, 기판 스테이지 (ST1) 를 구동하여, 액침 영역 (LR) 을 제 1 영역 (101) 으로 이동시킨다. 도 21 은, 제 2 회째의 주사 노광에 의해, 기판 (P) 상에 먼저 전사되고 있는 기판측 패턴 (a ∼ i) 의 이웃하는 위치에, 다음의 마스크측 패턴 (a ∼ i) 이 전사된 모습을 나타내는 도면이다. 제어 장치 (CONT) 는, 제 1 회째의 주사 노광을 실시할 때와 같이, 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 Y 축 방향으로 동기 이동시키면서, 마스크 (M) 의 패턴을 기판 (P) 의 제 1 영역 (101) 에 전사한다.

제 2 회째의 주사 노광이 종료한 후, 제어 장치 (CONT) 는, 기판 스테이지 (ST1) 를 구동하여, 액침 영역 (LR) 을 제 2 영역 (102) 으로 이동시키고, 그 상태를 소정 시간 유지한다. 그리고, 소정 시간 경과 후, 제어 장치 (CONT) 는, 제 3 회째의 주사 노광을 실시하기 위해서, 기판 스테이지 (ST1) 를 구동하여, 액침 영역 (LR) 을 제 1 영역 (101) 으로 이동시킨다. 제어 장치 (CONT) 는 제 1, 제 2 회째의 주사 노광을 실시할 때와 동일하게, 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 Y 축 방향으로 동기 이동시키면서, 마스크 (M) 의 패턴을 기판 (P) 의 제 1 영역 (101) 에 전사한다.

이상의 동작을 소정 횟수 (여기에서는 9 회) 반복함으로써, 즉, 앞서 기판 (P) 상에 전사된 기판측 패턴 (a ∼ i) 에 이웃하는 위치에, 다음의 주사 노광에 의해 마스크측 패턴 (a ∼ i) 을 전사하는 동작을 반복함으로써, 도 22 에 나타내는 바와 같이, 기판 (P) 상에 복수의 기판측 패턴 (a ∼ i) 이 전사된다.

이와 같이, 기판 (P) 상의 비교적 작은 제 1 영역 (101) 에, 노광 조건을 바꾸면서 마스크측 패턴 (a ∼ i) 을 복수 전사함으로써, 기판 (P) 의 평탄도 (플랫니스) 의 영향을 억제한 상태에서, 테스트 노광에 의해 형성된 패턴 형상을 평가할 수 있다.

상기 기술한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 앞의 주사 노광이 종료된 후, 다음의 주사 노광을 개시하기 전에, 액침 영역 (LR) 이, 기판 (P) 중 노광광 (EL) 이 조사되어 패턴이 전사되는 제 1 영역 (101) 으로부터, 제 1 영역 (101) 이외의 제 2 영역 (102) 으로 일단 이동된다. 그리고, 액침 영역 (LR) 이 제 2 영역 (102) 으로 이동되고, 소정 시간 경과한 후, 다음의 주사 노광을 위해서, 액침 영역 (LR) 이 제 1 영역 (101) 으로 이동된다.

예를 들어 제 1 회째의 주사 노광을 종료한 후, 즉시 제 2 회째의 주사 노광을 실시하는 경우, 노광광 (EL) 의 조사열에 의해 가열된 제 1 영역 (1O1) 이 냉각되기 전에, 다음의 노광광 (EL) 의 조사 동작이 실시되게 되어, 패턴 전사 정밀도가 열화될 가능성이 있다. 그래서, 제 1 회째의 주사 노광이 종료한 후, 제 2 회째의 주사 노광을 개시하기 전에, 기판 (P) 의 온도 상승을 보상하기 위한 대기 시간을 설정하는 것이 바람직하다. 그런데, 제 1 영역 (101) 상에 액침 영역 (LR) 을 형성한 상태에서 제 1 영역 (101) 이 냉각되는 것을 기다리는 구성에서는, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 제 1 영역 (101) 이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 커져 버린다. 또, 마스크측 패턴 (a ∼ i) 은 기판 (P) 상의 비교적 작은 제 1 영역 (101) 으로 복수 전사되기 때문에, 제 1 영역 (101) 을 노광한 후, 제 2 영역 (102) 에 액침 영역 (LR) 을 이동시키지 않는 경우, 기판 (P) 의 이동 (스텝 이동) 은 미미해도 된다. 이 때문에, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 기판 (P) 상의 제 1 영역 (101) 이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 커짐과 함께, 기판 (P) 상에서 액침 영역 (LR) 의 에지 (LG) 가 거의 정지된 상태가 된다.

그래서, 제 1 영역 (101) 을 노광한 후, 제 2 영역 (102) 으로 액침 영역 (LR) 을 이동시키고, 그 상태를 소정 시간 유지함으로써, 액침 영역 (LR) 의 액체 (LQ) 와 제 1 영역 (101) 이 접촉하고 있는 접촉 시간의 적산치를 저감시킬 수 있음과 함께, 앞의 주사 노광에 의한 노광광 (EL) 의 조사열의 영향을 저감시킨 상태에서, 다음의 마스크측 패턴 (a ∼ i) 을 제 1 영역 (101) 에 노광할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 기판 (P) 상의 제 1 영역 (101) 을 노광한 후, 액침 영역 (LR) 을 기판 (P) 상의 제 1 영역 (101) 이외의 제 2 영역 (102) 으로 이동시키고 있지만, 제 2 영역 (102) 으로 액침 영역 (LR) 을 이동했을 때에, 이 제 2 영역 (102) 에 마스크측 패턴 (a ∼ i) 을 전사해도 된다.

또는, 기판 (P) 상의 제 1 영역 (101) 을 노광한 후, 액침 영역 (LR) 을 기판 (P) 상의 제 1 영역 (101) 이외의 제 2 영역 (102) 으로 이동하지 않고, 기판 스테이지 (ST1) 의 상면 (F1) 또는 계측 스테이지 (ST2) 의 상면 (F2) 으로 이동시켜도 된다.

상기 기술한 바와 같이, 상기 각 본 실시형태에서는 액체 (LQ) 로서 순수가 이용되고 있다. 순수는, 반도체 제조 공장 등에서 용이하게 대량으로 입수할 수 있음과 함께, 기판 (P) 상의 포토레지스트 및 광학 소자 (렌즈) 등에 대한 악영향이 없다는 이점이 있다. 또, 순수는 환경에 대한 악영향이 없음과 함께, 불순물의 함유량이 매우 낮기 때문에, 기판 (P) 의 표면, 및 투영 광학계 (PL) 의 선단면에 설치되어 있는 광학 소자의 표면을 세정하는 작용도 기대할 수 있다. 또한 공장 등으로부터 공급되는 순수의 순도가 낮은 경우에는, 노광 장치가 초과 순수 제조기를 가지도록 해도 된다.

그리고, 파장이 193nm 정도인 노광광 (EL) 에 대한 순수 (물) 의 굴절률 n 는 거의 1.4 라고 하고, 노광광 (EL) 의 광원으로서 ArF 엑시머 레이저 광 (파장 193nm) 을 이용했을 경우, 기판 (P) 상에서는 1/n, 즉 약 134nm 로 단파장화되어 높은 해상도를 얻을 수 있다. 또한, 초점 심도는 공기 중에 비해 약 n 배, 즉 약 1.44 배로 확대되기 때문에, 공기 중에서 사용하는 경우와 동일한 정도의 초점 심도를 확보할 수 있으면 되는 경우에는, 투영 광학계 (PL) 의 개구수를 보다 증가시킬 수 있어, 이 점에서도 해상도가 향상된다.

상기 각 실시형태에서는, 투영 광학계 (PL) 의 선단에 광학 소자 (LS1) 가 장착되어 있고, 이 렌즈에 의해 투영 광학계 (PL) 의 광학 특성, 예를 들어 수차 (구면 수차, 코마 수차 등) 의 조정을 실시할 수 있다. 또한, 투영 광학계 (PL) 의 선단에 장착하는 광학 소자로는, 투영 광학계 (PL) 의 광학 특성의 조정에 이용하는 광학 플레이트이어도 된다. 또는 노광광 (EL) 을 투과 가능한 평행 평면판 (커버 플레이트 등) 이어도 된다.

또한, 액체 (LQ) 의 흐름에 의해 발생하는 투영 광학계 (PL) 의 선단의 광학 소자와 기판 (P) 사이의 압력이 큰 경우에는, 그 광학 소자를 교환 가능하게 하는 것이 아니라, 그 압력에 의해 광학 소자가 움직이지 않도록 견고하게 고정시켜도 된다.

또한, 노즐 부재 (70) 를 포함한 액침 기구 (1) 의 구조는, 상기 기술한 구조에 한정되지 않고, 예를 들어, 유럽 특허 공개 제1420298호, 국제공개공보 제2004/055803호, 국제공개공보 제2004/057590호, 국제공개공보 제2005/029559호에 기재되어 있는 것도 이용할 수 있다.

또한, 상기 각 실시형태에서는, 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 표면 사이에는 액체 (LQ) 로 채워져 있지만, 예를 들어 기판 (P) 의 표면에 평행 평면판으로 이루어지는 커버 유리를 장착한 상태에서 적어도 그 표면과의 사이에 액체 (LQ) 를 채워도 된다.

또, 상기 기술한 실시형태의 투영 광학계는, 선단의 광학 소자 (LS1) 의 이미지면측의 광로 공간을 액체로 채우고 있지만, 국제공개공보 제2004/019128호 팜플렛에 개시되어 있는 바와 같이, 선단의 광학 소자의 물체면측의 광로 공간도 액체로 채우는 투영 광학계를 채용할 수도 있다.

또한, 상기 각 실시형태의 액체 (LQ) 는 물 (순수) 이지만, 물 이외의 액체 이어도 되며, 예를 들어, 노광광 (EL) 의 광원이 F₂ 레이저인 경우, 이 F₂ 레이저 광은 물을 투과하지 않기 때문에, 액체 (LQ) 로는 F₂ 레이저 광을 투과 가능한, 예를 들어, 과불화폴리에테르 (PFPE), 또는 불소계 오일 등의 불소계 유체이어도 된다. 이 경우, 액체 (LQ) 와 접촉하는 부분에는, 예를 들어 불소를 함유한 극성이 작은 분자 구조의 물질로 박막을 형성함으로써 친액화 처리한다. 또, 액체 (LQ) 로는, 그 외에도, 노광광 (EL) 에 대한 투과성이 있어 가능한 한 굴절률이 높고, 투영 광학계 (PL) 및 기판 (P) 표면에 도포되어 있는 포토레지스트에 대해서 안정적인 것 (예를 들어 시더유) 을 이용하는 것도 가능하다.

또, 액체 (LQ) 로는, 굴절률이 1.6 ∼ 1.8 정도의 것을 사용해도 된다. 또한, 석영 또는 형석보다 굴절률이 높은 (예를 들어 1.6 이상) 재료로 광학 소자 (LS1) 를 형성해도 된다. 액체 (LQ) 로서 여러 가지 액체, 예를 들어, 초임계 유체를 이용하는 것도 가능하다.

또한, 상기 각 실시형태에서는 간섭계 시스템 (52, 54, 56) 을 이용하여 마스크 스테이지 (MST), 기판 스테이지 (ST1), 및 계측 스테이지 (ST2) 의 각 위치 정보를 계측하는 것으로 했지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 각 스테이지에 설치되는 스케일 (회절 격자) 을 검출하는 인코더 시스템을 이용해도 된다. 이 경우, 간섭계 시스템과 인코더 시스템의 양방을 구비한 하이브리드 시스템으로 하고, 간섭계 시스템의 계측 결과를 이용하여 인코더 시스템의 계측 결과의 교정 (캘리브레이션) 을 실시하는 것이 바람직하다. 또, 간섭계 시스템과 인코더 시스템을 전환하여 이용하거나, 또는 그 양방을 이용하여, 스테이지의 위치 제어를 실시하도록 해도 된다.

또한, 상기 각 실시형태의 기판 (P) 로는, 반도체 디바이스 제조용의 반도체 웨이퍼뿐만 아니라, 디스플레이 디바이스용의 유리 기판, 박막 자기 헤드용의 세라믹 웨이퍼, 또는 노광 장치에서 사용되는 마스크 또는 레티클의 원판 (합성 석영, 실리콘 웨이퍼) 등이 적용된다.

노광 장치 (EX) 로는, 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 동기 이동하여 마스크 (M) 의 패턴을 주사 노광하는 스텝 앤드 스캔 방식의 주사형 노광 장치 (스캐닝 스테퍼) 외에, 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 정지시킨 상태에서 마스크 (M) 의 패턴을 일괄 노광하고, 기판 (P) 을 순차 단계 이동시키는 스텝 앤드 리피트 방식의 투영 노광 장치 (스테퍼) 에도 적용할 수 있다.

또, 노광 장치 (EX) 로는, 제 1 패턴과 기판 (P) 을 거의 정지시킨 상태에서 제 1 패턴의 축소 이미지를 투영 광학계 (예를 들어 1/8 축소 배율로 반사 소자를 포함하지 않는 굴절형 투영 광학계) 를 이용하여 기판 (P) 상에 일괄 노광하는 방식의 노광 장치에도 적용할 수 있다. 이 경우, 또한 그 후에, 제 2 패턴과 기판 (P) 을 거의 정지시킨 상태에서 제 2 패턴의 축소 이미지를 그 투영 광학계를 이용하여, 제 1 패턴과 부분적으로 중첩하여 기판 (P) 상에 일괄 노광하는 스티치 방식의 일괄 노광 장치에도 적용할 수 있다. 또, 스티치 방식의 노광 장치로는, 기판 (P) 상에서 적어도 2 개의 패턴을 부분적으로 중첩하여 전사하고, 기판 (P) 을 순차 이동시키는 스텝 앤드 스티치 방식의 노광 장치에도 적용할 수 있다.

또, 상기 각 실시형태에서는 투영 광학계 (PL) 를 구비한 노광 장치를 예로 들어 설명하여 왔지만, 투영 광학계 (PL) 를 이용하지 않는 노광 장치 및 노광 방법에 본 발명을 적용할 수 있다. 투영 광학계를 이용하지 않는 경우라도, 노광광은 마스크 또는 렌즈 등의 광학 부재를 개재하여 기판에 조사되고, 그러한 광학 부재와 기판 사이의 소정 공간에 액침 영역이 형성된다.

또, 본 발명은, 예를 들어 일본 공개특허공보 평10-163099호 및 일본 공개특허공보 평10-214783호 (대응 미국 특허 제6,590,634호), 일본 공표특허공보 2000-505958호 (대응 미국 특허 제5,969,441호), 미국 특허 제6,208,407호 등에 개시되어 있는 바와 같은 복수의 기판 스테이지를 구비한 트윈 스테이지형의 노광 장치에도 적용할 수 있다.

또, 본 발명은, 예를 들어 국제공개공보 제99/49504호 팜플렛에 개시되어 있는 바와 같이, 계측 스테이지를 구비하지 않은 노광 장치에도 적용할 수 있다. 또, 복수의 기판 스테이지와 계측 스테이지를 구비한 노광 장치에도 적용할 수 있다.

또, 상기 기술한 실시형태에 있어서는, 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이에 국소적으로 액체를 채우는 노광 장치를 채용하고 있지만, 본 발명은, 예를 들어 일본 공개특허공보 평6-124873호, 일본 공개특허공보 평10-303114호, 미국 특허 제5,825,043호 등에 개시되어 있는 바와 같은 노광 대상의 기판의 표면 전체가 액체 중에 잠겨 있는 상태에서 노광을 실시하는 액침 노광 장치에도 적용 가능하다.

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

또한, 상기 기술한 실시형태에 있어서는, 광투과성의 기판 상에 소정의 차광 패턴 (또는 위상 패턴·감광 패턴) 을 형성한 광투과형 마스크를 이용했지만, 이 마스크를 대신하여, 예를 들어 미국 특허 제6,778,257호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 노광해야 할 패턴의 전자 데이터에 기초하여 투과 패턴 또는 반사 패턴, 또는 발광 패턴을 형성하는 전자 마스크 (가변 성형 마스크라고도 불리고, 예를 들어 비발광형 화상 표시 소자 (공간 광변조기) 의 일종인 DMD (Digital Micro-mirror Device) 등을 포함한다) 를 이용해도 된다.

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

또한 예를 들어 일본 공표특허공보 2004-519850호 (대응 미국 특허 제6,611,316호) 에 개시되어 있는 바와 같이, 2 개의 마스크의 패턴을, 투영 광학계 를 개재하여 기판 상에서 합성하고, 1 회의 스캔 노광에 의해 기판 상의 하나의 쇼트 영역을 거의 동시에 이중 노광하는 노광 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다.

또한, 본 국제 출원에서 지정 또는 선택된 나라의 법령에서 허용되는 한정에 있어서, 상기 각 실시형태 및 변형예에서 인용한 노광 장치 등에 관한 모든 공개 공보 및 미국 특허의 개시를 원용하여 본문의 기재의 일부로 한다.

이상과 같이, 본원 실시형태의 노광 장치 (EX) 는, 본원 청구의 범위에서 거론된 각 구성 요소를 포함한 각종 서브 시스템을, 소정의 기계적 정밀도, 전기적 정밀도, 광학적 정밀도를 유지하도록 조립함으로써 제조된다. 이들 각종 정밀도를 확보하기 위해서, 이 조립의 전후에는, 각종 광학계에 대해서는 광학적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 기계계에 대해서는 기계적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 전기계에 있어서 전기적 정밀도를 달성하기 위한 조정이 실시된다. 각종 서브 시스템으로부터 노광 장치로의 조립 공정은, 각종 서브 시스템 상호의, 기계적 접속, 전기 회로의 배선 접속, 기압 회로의 배관 접속 등이 포함된다. 이 각종 하부 조직으로부터 노광 장치에 조립하는 공정 이전에, 각 서브 시스템 개개의 조립 공정이 있는 것은 말할 필요도 없다. 각종 서브 시스템의 노광 장치로의 조립 공정이 종료되면, 종합 조정이 실시되어, 노광 장치 전체로서의 각종 정밀도가 확보된다. 또한, 노광 장치의 제조는 온도 및 클린도 등이 관리된 클린룸에서 실시하는 것이 바람직하다.

반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스는, 도 23 에 나타내는 바와 같이, 마이크로 디바이스의 기능·성능 설계를 실시하는 단계 201, 이 설계 단계에 기초한 마스크 (레티클) 를 제작하는 단계 202, 디바이스의 기재인 기판을 제조하는 단계 203, 전술한 실시형태의 노광 장치 (EX) 에 의해 마스크의 패턴을 기판에 노광하는 공정, 노광된 기판을 현상하는 공정, 현상된 기판의 가열 (큐어) 및 에칭 공정 등의 기판 처리 프로세스를 포함한 단계 204, 디바이스 조립 단계 (다이싱 공정, 본딩 공정, 패키지 공정 등의 가공 프로세스를 포함한다) 205, 검사 단계 206 등을 거쳐 제조된다.

산업상이용가능성

본 발명에, 기판 상에 원하는 패턴을 형성할 수 있고, 원하는 성능을 갖는 디바이스를 제조할 수 있다. 그러므로, 본 발명은, 예를 들어 반도체 소자, 액정 표시 소자 또는 디스플레이, 박막 자기 헤드, CCD, 마이크로 머신, MEMS, DNA 칩, 레티클 (마스크) 와 같은 광범위한 제품을 제조하기 위한 노광 장치 및 방법에 매우 유용해진다.

Claims (30)

1. 기판 상에 액침 영역을 형성하는 공정;
   상기 액침 영역의 액체를 개재하여 상기 기판에 노광광을 조사하여 상기 기판을 노광하는 공정; 및
   상기 액침 영역의 상기 액체와 상기 기판 상의 제 1 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 미리 정해진 허용치를 초과하지 않도록 하는 공정을 구비한, 노광 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 액침 영역은 상기 기판의 부분 영역 상에 형성되고,
   상기 기판을 노광하는 공정은, 상기 기판과 상기 노광광을 상대적으로 이동시키는 공정을 갖는, 노광 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 기판 상에 설정된 복수의 쇼트 영역이 순차 노광되고, 상기 제 1 영역은 적어도 1 개의 상기 쇼트 영역을 포함하는, 노광 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 적산치가 상기 허용치를 초과하지 않도록 하는 공정은, 상기 기판과 상기 액침 영역의 상대적인 위치 관계를 조정하는 공정을 갖는, 노광 방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 상대적인 위치 관계를 조정하는 공정은, 상기 상대적인 위치 관계를 계측하는 공정을 갖는, 노광 방법.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 적산치가 상기 허용치를 초과하지 않도록 하는 공정은, 상기 기판의 이동 조건을 조정하는 공정을 갖는, 노광 방법.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 이동 조건은, 이동 속도, 이동 가감 속도, 및 이동 방향의 적어도 1 개를 포함하는, 노광 방법.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
   상기 이동 조건은, 상기 기판이 상기 액침 영역에 대해서 거의 정지되어 있는 정지 시간을 포함하는, 노광 방법.
9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 적산치가 상기 허용치를 초과하지 않도록 하는 공정은, 상기 액침 영역을 상기 기판 상의 상기 제 1 영역 이외의 제 2 영역으로 이동시키는 공정을 갖는, 노광 방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 영역은, 상기 기판 상의 상기 제 1 영역 이외의 영역을 포함하는, 노광 방법.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 영역은, 상기 기판 이외의 물체의 표면을 포함하는, 노광 방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 영역은, 상기 기판을 유지하여 이동 가능한 제 1 가동 부재의 표면을 포함하는, 노광 방법.
13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 영역은, 노광 처리에 관한 계측기를 탑재하여 이동 가능한 제 2 가동 부재의 표면을 포함하는, 노광 방법.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적산치가 상기 허용치를 초과하지 않도록 하는 공정은, 상기 액침 영역으로의 상기 액체의 공급을 정지하는 공정을 갖는, 노광 방법.
15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적산치가 상기 허용치를 초과하지 않도록 하는 공정은, 상기 액침 영역의 상기 액체를 제거하는 공정을 갖는, 노광 방법.
16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적산치는, 상기 기판에 상기 노광광이 조사되기 전의 상기 접촉 시간, 및 상기 기판에 상기 노광광이 조사된 후의 상기 접촉 시간을 포함하는, 노광 방법.
17. 기판 상에 액침 영역을 형성하는 공정;
    상기 액침 영역의 액체를 개재하여 상기 기판을 노광하는 공정; 및
    상기 기판 상에서 상기 액체 영역의 적어도 일부가 거의 정지되어 있는 정지 시간이 미리 정해진 허용치를 초과하지 않도록 하는 공정을 구비한, 노광 방법.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 액침 영역은 상기 기판의 부분 영역 상에 형성되고,
    상기 정지 시간이 상기 허용치를 초과하지 않도록 하는 공정은, 상기 기판과 상기 액침 영역의 상대적인 위치 관계를 조정하는 공정을 갖는, 노광 방법.
19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 액침 영역을 형성하는 공정은, 상기 기판 외에 상기 액체를 공급하는 공정과, 상기 기판 상에 상기 액체를 공급하는 공정을 갖는, 노광 방법.
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 액침 영역을 형성하는 공정은, 상기 기판 밖으로부터 상기 기판 상에 상기 액침 영역을 이동시키는 공정을 갖는, 노광 방법.
21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 방법을 이용하는, 디바이스 제조 방법.
22. 액침 영역을 개재하여 기판을 노광하는 노광 장치에 있어서,
    상기 액침 영역을 형성하는 액침 기구와,
    상기 액침 영역의 액체와 상기 기판 상의 소정 영역이 접촉하는 접촉 시간의 적산치가 미리 정해진 허용치를 초과하지 않도록 하는 제어 장치를 구비한, 노광 장치.
23. 제 22 항에 있어서,
    상기 액침 영역은 상기 기판의 부분 영역 상에 형성되고,
    상기 기판과 상기 노광광이 상대적으로 이동하는, 노광 장치.
24. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,
    상기 기판을 유지하여 이동 가능한 가동 부재를 추가로 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 적산치가 상기 허용치를 초과하지 않도록, 상기 가동 부재의 동작을 제어하는, 노광 장치.
25. 제 22 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 적산치가 상기 허용치를 초과하지 않도록, 상기 액침 기구의 동작을 제어하는, 노광 장치.
26. 액침 영역을 개재하여 기판을 노광하는 노광 장치에 있어서,
    상기 액침 영역을 형성하는 액침 기구와,
    상기 기판 상에서 상기 액침 영역의 적어도 일부가 거의 정지되어 있는 정지 시간이 미리 정해진 허용치를 초과하지 않도록 하는 제어 장치를 구비한, 노광 장치.
27. 제 26 항에 있어서,
    상기 기판을 유지하여 이동 가능한 가동 부재를 추가로 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 정지 시간이 상기 허용치를 초과하지 않도록, 상기 가동 부재의 동작을 제어하는, 노광 장치.
28. 제 26 항 또는 제 27 항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 정지 시간이 상기 허용치를 초과하지 않도록, 상기 액침 기구의 동작을 제어하는, 노광 장치.
29. 제 26 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액침 영역과 상기 기판의 상대 위치가 거의 정지된 상태에서 소정의 처리를 실시하는 처리 장치를 추가로 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 처리 장치의 처리 시간이 상기 허용치를 초과하지 않도록, 상기 처리 장치를 제어하는, 노광 장치.
30. 제 22 항 내지 제 29 항의 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 이용하는, 디바이스 제조 방법.
    

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