KR20130083901A

KR20130083901A - 노광 방법, 노광 장치 및 세정 방법

Info

Publication number: KR20130083901A
Application number: KR1020137004033A
Authority: KR
Inventors: 야스히사 다니
Original assignee: 가부시키가이샤 니콘
Priority date: 2010-07-20
Filing date: 2011-07-20
Publication date: 2013-07-23
Also published as: US20130201460A1; JPWO2012011512A1; WO2012011512A1

Abstract

(과제)
액침 노광 장치에 있어서, 액체와 접하는 발수막을 갖는 영역의 세정을 실시하는 노광 방법을 제공한다.
(해결 수단)
액체와 접하는 영역의 적어도 일부에 발수막을 갖는 액침 노광 장치를 사용하여, 액체를 통하여 기판에 노광광을 조사함으로써 기판을 노광하는 방법으로서, 발수막을 갖는 영역의 적어도 일부에 있어서 액체를 통하여 계측을 실시하는 계측 공정과, 기판에 액체를 통하여 노광광을 조사하는 노광 공정을 포함하고, 계측 공정 및/또는 노광 공정에 있어서 액체의 산화 환원 전위를 소정의 값으로 제어한다.

Description

노광 방법, 노광 장치 및 세정 방법{EXPOSURE METHOD, EXPOSURE APPARATUS AND CLEANING METHOD}

본 발명은, 투영 광학계와 액체를 통하여 기판에 패턴을 노광하는 노광 방법, 노광 장치 및 노광 장치의 일부를 세정하는 세정 방법에 관한 것이다.

반도체 디바이스, 액정 표시 디바이스 등의 마이크로 디바이스의 제조 프로세스에 있어서의 포토리소그래프 공정에서는, 마스크에 노광광을 조사함으로써 마스크 상에 형성된 패턴을 감광성의 기판 상에 투영 노광한다. 최근의 마이크로 디바이스의 고밀도화에 부응하기 위해서, 포토리소그래프 공정에서는 기판 상에 형성되는 패턴을 한층 더 미세화시키는 것이 요구되고 있다. 그러한 패턴의 미세화를 실현시키기 위한 수단의 하나로서, 하기 특허문헌 1 에 개시되어 있는 바와 같은 투영 광학계와 기판 사이의 노광광의 광로 공간을 액체로 채우고, 액체를 통하여 기판을 노광하는 액침법이 제안되어 있다.

노광의 대상이 되는 기판은 노광 장치의 스테이지 상에 설치되므로, 스테이지 상에는 액침용 액체와 접하는 영역이 존재한다. 액체와 접하는 영역은 액잔류가 발생하지 않도록 액침용 액체에 잘 젖지 않는 표면 특성을 갖는다. 액체가 순수인 경우에는 액체와 접하는 영역은 발수성이다.

노광 장치에 있어서의 액침용 액체와 접하는 영역으로서 마스크나 기판의 좌표 위치의 기준이 되는 위치 결정 마크 상과 그 주변을 들 수 있다. 또, 노광광의 광량이나 조도 불균일, 광학계의 수차 성능 등을 계측하기 위한 계측창도 액침용 액체와 접하는 영역이다. 통상적으로 위치 결정 마크는, 크롬막의 패턴에 의해 형성되고, 계측창은 유리판의 표면에 크롬막 (차광막) 을 형성하고, 그 크롬막에 핀홀을 형성하여 제조한다. 이와 같이 위치 결정 마크나 계측창을 크롬막을 사용하여 형성하는 것은, 크롬막이 고정밀도의 미세 가공이 용이하기 때문이다.

이들 크롬막으로 형성된 위치 결정 마크 및 계측창 상에는 액침용 액체가 공급되고, 액체를 통하여 위치 결정 마크의 계측 및 노광광의 광량 등의 계측이 실시된다. 위치 결정 마크 및 계측창을 포함하는 영역은 크롬막 상으로부터 발수막을 형성하여 표면을 발수성으로 하고 있다.

: 국제 공개 제99/49504호 팜플렛

액침법을 이용한 노광에서는 기판 표면에 감광성 재료를 도포한 상태에서 노광을 실시한다. 감광성 재료 (포토레지스트) 의 표면에 발수성을 나타내는 탑코트를 도포하거나 발수성을 갖는 포토레지스트를 사용하는 경우도 있고, 이러한 탑코트 또는 포토레지스트가 액체와 접촉함으로써, 유기계 오염물이 액체 중으로 용출되는 경우가 있다. 또, 상기 서술한 위치 결정 마크 및 계측창을 형성하는 크롬막의 열화 및 소실이라는 문제도 발생한다. 액침용 액체는 상기 서술한 발수막을 투과하여 크롬막에 접촉되어, 크롬막의 일부는 액침용 액체에 용출되어 액침용 액체를 오염시킨다.

이들 액체 중의 오염물은, 노광 장치에 있어서의 액침용 액체와 접하는 영역에 부착된다. 특히, 용출된 크롬은 수화물을 거쳐, 친수성의 수산화크롬이나 산화크롬으로 변화되어 부착된다. 이들 유기계 오염물이나 크롬 유래의 오염물이, 발수성을 갖는 위치 결정 마크 및 계측창을 포함하는 영역에 부착되면, 이 영역은 발수성을 유지할 수 없게 되어 액잔류에 의한 워터 마크 발생 등의 문제가 생겨 위치 결정이나 계측의 정밀도를 저하시킬 우려가 있다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 액체와 접하는 영역의 세정을 실시할 수 있는 노광 방법, 세정 방법 및 노광 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제 1 양태에 따르면, 액체와 접하는 영역의 적어도 일부에 발수막을 갖는 액침 노광 장치를 사용하여, 상기 액체를 통하여 기판에 노광광을 조사함으로써 상기 기판을 노광하는 방법으로서, 상기 발수막을 갖는 영역의 적어도 일부에 있어서 상기 액체를 통하여 계측을 실시하는 계측 공정과, 상기 기판에 상기 액체를 통하여 노광광을 조사하는 노광 공정을 포함하고, 상기 계측 공정 및/또는 노광 공정에 있어서 상기 액체의 산화 환원 전위를 소정의 값으로 제어하는 노광 방법이 제공된다.

본 발명의 제 2 양태에 따르면, 액체와 접하는 영역의 적어도 일부에 발수막을 갖고, 상기 액체를 통하여 기판에 노광광을 조사함으로써 상기 기판을 노광하는 액침 노광 장치에 있어서의 상기 발수막을 갖는 영역의 세정 방법으로서, 상기 발수막을 갖는 영역을 산화 환원 전위를 증대시킨 상기 액체에 의해 세정하는 것을 포함하는 세정 방법이 제공된다.

본 발명의 제 3 양태에 따르면, 액체를 통하여 기판 상에 패턴 이미지를 투영하여 상기 기판을 노광하는 노광 장치로서, 상기 기판이 유지되는 스테이지와, 상기 기판 상에 패턴의 이미지를 형성하는 광학 소자와, 상기 스테이지 상에 상기 액체를 공급하는 액체 공급부와, 상기 액체의 산화 환원 전위를 소정의 값으로 제어하는 산화 환원 전위 제어부를 구비하고, 상기 액체와 접하는 상기 스테이지 표면의 적어도 일부에 발수막이 형성되어 있는 노광 장치가 제공된다.

본 발명의 제 4 양태에 따르면, 기재 상에 금속에 의해 형성된 패턴을 갖는 계측 부재가 액체에 접한 상태에서 상기 계측 부재에 광을 조사하는 계측 공정과, 기판에 액체를 통하여 노광광을 조사하는 노광 공정을 포함하고, 상기 계측 공정에 있어서 상기 액체는 순수와 비교하여 산화 환원 전위가 낮은 액체인 노광 방법이 제공된다.

산화 환원 전위 (ORP：Oxidation-Reduction Potential) 란, 물질의 전자의 방출 용이성 (산화력) 또는 전자의 수취 용이성 (환원력) 을 정량적으로 나타내는 척도이다. 산화 환원 전위가 높은 액체는 산화력이 강하여 오염물을 분해 제거할 수 있다. 한편, 산화 환원 전위가 낮은 액체는 환원력이 강하여 금속 액체로의 용출을 억제할 수 있다. 수소 가스 분압이 1 기압, 수소 이온의 활량이 1 일 때 (이것을 표준 수소 전극이라고 한다) 의 전극 전위를 0 V 라고 정의한다.

본 명세서에 있어서 「액체의 산화 환원 전위를 증대시킨다」및 「액체의 산화 환원 전위를 저하시킨다」란, 산화 환원 전위를 전혀 제어하고 있지 않은 상태의 액체와 비교하여 산화 환원 전위가 높아지도록 제어하는 것 및 마찬가지로 낮아지도록 제어하는 것을 의미한다.

본 발명의 양태에 있어서, 계측 공정 및/또는 노광 공정에서 사용하는 액체의 산화 환원 전위를 소정의 값으로 제어함으로써, 액침용 액체와 접하는 영역에 부착된 유기물계 오염물 및 크롬 오염물이 제거된다. 이 결과, 액침 노광 장치의 노광 정밀도를 유지할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 노광 공정이나 세정 공정에서 사용하는 액체의 산화 환원 전위를 증대시킴으로써, 액체의 산화력이 커지고, 노광 장치에 있어서의 액침용 액체와 접하는 영역에 부착된 오염물이 제거되어 그 영역을 발수성으로 유지할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 실시형태에 있어서의 노광 장치의 개략 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 실시형태에 있어서의 노광 장치가 갖는 기판 스테이지의 상면도이다.
도 3 은 본 발명의 실시형태에 있어서의 노광 장치가 갖는 조도 불균일 센서의 단면도이다.
도 4 는 본 발명의 실시형태에 있어서의 노광 장치가 갖는 산화 환원 전위 (ORP) 제어부의 개략 구성도이다.
도 5 는 본 발명의 실시형태에 있어서의 노광 방법 및 세정 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 6 은 본 발명의 다른 실시형태에 있어서의 노광 장치가 갖는 조도 불균일 센서의 단면도이다.

이하, 본 발명의 노광 장치, 노광 방법 및 세정 방법의 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.

[제 1 실시형태]

＜노광 장치＞

도 1 에 있어서, 본 실시형태의 노광 장치 (EX) 는, 마스크 (M) 를 유지하면서 이동 가능한 마스크 스테이지 (MST) 와, 기판 (P) 을 유지하는 기판 스테이지 (PST) 와, 마스크 스테이지 (MST) 에 유지되어 있는 마스크 (M) 를 노광광 (EL) 으로 조명하는 조명 광학계 (IL) 와, 노광광 (EL) 에 의해 조명된 마스크 (M) 의 패턴 이미지를 기판 스테이지 (PST) 에 유지되어 있는 기판 (P) 에 투영 노광하는 투영 광학계 (PL) 와, 노광 장치 (EX) 전체의 동작을 통괄 제어하는 제어 장치 (CONT) 를 주로 구비하고 있다.

노광 장치 (EX) 는, 노광 파장을 실질적으로 짧게 하여 해상도를 향상시킴과 함께 초점 심도를 실질적으로 크게 하기 위해서 액침법을 적용한 액침 노광 장치로서, 기판 (P) 상에 액체 (1) 를 공급하는 액체 공급부 (10) 와, 기판 (P) 상의 액체 (1) 를 회수하는 액체 회수부 (30) 와, 그것들이 접속하는 노즐 부재 (70) 를 구비하고 있다. 액체 공급부 (10) 및 액체 회수부 (30) 는 각각 공급관 (10A) 및 회수관 (30A) 을 개재하여 노즐 부재 (70) 에 접속된다. 노즐 부재 (70) 는 투영 광학계 (PL) 의 선단부에 형성된 광학 소자 (렌즈 ; 2) 에 근접하여 배치되어 있고, 액체를 공급하는 공급구 (71) 와 액체를 회수하는 회수구 (72) 를 갖는다. 액체 공급부 (10) 는 노즐 부재 (70) 를 통하여 기판 (P) 상에 액체 (1) 를 공급하고, 액체 회수부 (30) 는 노즐 부재 (70) 를 통하여 액체 (1) 를 회수한다. 본 실시형태에 있어서, 액체 (1) 에는 순수가 사용된다. 노광 장치 (EX) 는, 마스크 (M) 의 패턴 이미지를 기판 (P) 상에 전사하고 있는 동안, 액체 공급부 (10) 로부터 공급된 액체 (1) 에 의해 투영 광학계 (PL) 의 투영 영역 (AR1) 을 포함하는 액침 영역 (AR2) 을 기판 (P) 상에 국소적으로 형성한다. 노광 장치 (EX) 는 투영 광학계 (PL) 의 선단부의 광학 소자 (2) 와 기판 (P) 의 표면 (노광면) 의 사이에 액체 (1) 를 채우고, 이 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 사이의 액체 (1) 및 투영 광학계 (PL) 를 통하여 마스크 (M) 의 패턴 이미지를 기판 (P) 상에 투영하여 기판 (P) 을 노광한다.

여기서, 본 실시형태에서는, 노광 장치 (EX) 로서 마스크 (M) 와 기판 (P) 을 주사 방향 (소정 방향) 에서의 서로 상이한 방향 (역방향) 으로 동기 이동하면서 마스크 (M) 에 형성된 패턴을 기판 (P) 에 노광하는 주사형 노광 장치 (소위 스캐닝 스테퍼) 를 사용하는 경우를 예로 들어 설명한다. 이하의 설명에서, 수평면 내에 있어서 마스크 (M) 와 기판 (P) 의 동기 이동 방향 (주사 방향, 소정 방향) 을 X 축 방향, 수평면 내에 있어서 X 축 방향과 직교하는 방향을 Y 축 방향 (비주사 방향), X 축 및 Y 축 방향과 수직이며 투영 광학계 (PL) 의 광축 (AX) 과 일치되는 방향을 Z 축 방향으로 한다. 또, X 축, Y 축 및 Z 축 둘레 방향을 각각 θX, θY 및 θZ 방향으로 한다. 한편, 여기서 말하는 「기판」은 반도체 웨이퍼 상에 포토레지스트 (감광제) 및 발수성 플루오로카본을 함유하는 탑코트가 도포된 것으로, 「마스크」는 기판 상에 축소 투영되는 디바이스 패턴이 형성된 레티클을 포함한다.

조명 광학계 (IL) 는, 마스크 스테이지 (MST) 에 유지되어 있는 마스크 (M) 를 노광광 (EL) 으로 조명하는 것으로, 노광용 광원, 노광용 광원으로부터 사출된 광속의 조도를 균일화시키는 옵티컬 인터그레이터, 옵티컬 인터그레이터로부터의 노광광 (EL) 을 집광하는 콘덴서 렌즈, 릴레이 렌즈계, 노광광 (EL) 에 의한 마스크 (M) 상의 조명 영역을 슬릿상으로 설정하는 가변 시야 조리개 등을 갖고 있다. 마스크 (M) 상의 소정의 조명 영역은 조명 광학계 (IL) 에 의해 균일한 조도 분포의 노광광 (EL) 에 의해 조명된다. 조명 광학계 (IL) 로부터 사출되는 노광광 (EL) 으로는, 예를 들어 수은 램프로부터 사출되는 자외역의 휘선 (g 선, h 선, i 선) 및 KrF 엑시머 레이저광 (파장 248 ㎚) 등의 원자외광 (DUV 광) 이나 ArF 엑시머 레이저광 (파장 193 ㎚) 및 F₂ 레이저광 (파장 157 ㎚) 등의 진공 자외광 (VUV 광) 등이 사용된다. 본 실시형태에서는, ArF 엑시머 레이저광이 사용된다. 상기 서술한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서의 액체 (1) 는 순수이며, 노광광 (EL) 이 ArF 엑시머 레이저광이어도 투과할 수 있다. 또, 순수는 자외역의 휘선 (g 선, h 선, i 선) 및 KrF 엑시머 레이저광 (파장 248 ㎚) 등의 원자외광 (DUV 광) 도 투과할 수 있다.

마스크 스테이지 (MST) 는 마스크 (M) 를 유지하는 것으로, 투영 광학계 (PL) 의 광축 (AX) 과 수직인 평면 내, 즉 XY 평면 내에서 2 차원 이동 가능 및 θZ 방향으로 미소 회전할 수 있다. 마스크 스테이지 (MST) 는 리니어 모터 등의 마스크 스테이지 구동 장치 (MSTD) 에 의해 구동된다. 마스크 스테이지 구동 장치 (MSTD) 는 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다. 마스크 스테이지 (MST) 상에는 반사경 (50) 이 형성되어 있다. 또, 반사경 (50) 에 대향하는 위치에는 레이저 간섭계 (51) 가 형성되어 있다. 마스크 스테이지 (MST) 상의 마스크 (M) 의 2 차원 방향의 위치 및 회전각은 레이저 간섭계 (51) 에 의해 리얼타임으로 계측되고, 계측 결과는 제어 장치 (CONT) 에 출력된다. 제어 장치 (CONT) 는 레이저 간섭계 (51) 의 계측 결과에 기초하여 마스크 스테이지 구동 장치 (MSTD) 를 구동시킴으로써, 마스크 스테이지 (MST) 에 유지되어 있는 마스크 (M) 의 위치 결정을 실시한다.

투영 광학계 (PL) 는, 마스크 (M) 의 패턴을 소정의 투영 배율 (β) 로 기판 (P) 에 투영 노광하는 것으로, 기판 (P) 측의 선단부에 형성된 광학 소자 (렌즈 ; 2) 를 포함하는 복수의 광학 소자로 구성되어 있고, 이들 광학 소자는 경통 (PK) 에 의해 유지되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 투영 광학계 (PL) 는 투영 배율 (β) 이 예를 들어 1/4 또는 1/5 의 축소계이다. 또한, 투영 광학계 (PL) 는 등배계 및 확대계 중 어느 것이어도 된다. 또, 본 실시형태의 투영 광학계 (PL) 의 선단부의 광학 소자 (2) 는 경통 (PK) 에 대해 착탈 (교환) 가능하게 형성되어 있다. 또, 선단부의 광학 소자 (2) 는 경통 (PK) 으로부터 노출되어 있고, 액침 영역 (AR2) 의 액체 (1) 는 광학 소자 (2) 에 접촉된다. 이로써, 금속으로 이루어지는 경통 (PK) 의 부식 등이 방지되어 있다.

광학 소자 (2) 는 형석으로 형성되어 있다. 형석은 순수와의 친화성이 높기 때문에, 광학 소자 (2) 의 액체 접촉면 (2a) 의 거의 전체면에 액체 (1) 를 밀착시킬 수 있다. 즉, 본 실시형태에 있어서는 광학 소자 (2) 의 액체 접촉면 (2a) 과의 친화성이 높은 액체 (물 ; 1) 를 공급하도록 하고 있으므로, 광학 소자 (2) 의 액체 접촉면 (2a) 과 액체 (1) 의 높은 밀착성을 확보할 수 있다. 또한, 광학 소자 (2) 는 물과의 친화성이 높은 석영 유리여도 된다. 또 광학 소자 (2) 의 액체 접촉면 (2a) 에 친수화 (친액화) 처리를 실시하여 액체 (1) 와의 친화성을 보다 높이도록 해도 된다.

또, 노광 장치 (EX) 는 포커스 검출계 (4) 를 갖고 있다. 포커스 검출계 (4) 는, 발광부 (4a) 와 수광부 (4b) 를 갖고, 발광부 (4a) 로부터 액체 (1) 를 통하여 기판 (P) 표면 (노광면) 에 비스듬한 방향으로부터 검출광을 투사하고, 그 반사광을 수광부 (4b) 에서 수광한다. 제어 장치 (CONT) 는, 포커스 검출계 (4) 의 동작을 제어함과 함께, 수광부 (4b) 의 수광 결과에 기초하여 소정 기준면에 대한 기판 (P) 표면의 Z 축 방향에서의 위치 (포커스 위치) 를 검출한다. 또, 기판 (P) 표면에 있어서의 복수의 각 지점에서의 포커스 위치를 구함으로써, 포커스 검출계 (4) 는 기판 (P) 의 경사 방향의 자세를 구할 수도 있다. 또한, 포커스 검출계 (4) 의 구성으로는, 예를 들어 일본 공개특허공보 평8-37149호에 개시되어 있는 것을 사용할 수 있다.

기판 스테이지 (PST) 는, 기판 (P) 을 유지하는 것으로, 기판 (P) 을 기판 홀더를 개재하여 유지하는 Z 스테이지 (52) 와, Z 스테이지 (52) 를 유지하는 XY 스테이지 (53) 와, XY 스테이지 (53) 를 유지하는 베이스 (54) 를 구비하고 있다. 기판 스테이지 (PST) 는 리니어 모터 등의 기판 스테이지 구동 장치 (PSTD) 에 의해 구동된다. 기판 스테이지 구동 장치 (PSTD) 는 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다. 또한, Z 스테이지와 XY 스테이지를 일체적으로 형성해도 된다는 것은 말할 필요도 없다. 기판 스테이지 (PST) 의 XY 스테이지 (53) 를 구동시킴으로써, 기판 (P) 의 XY 방향에서의 위치 (투영 광학계 (PL) 의 이미지면과 실질적으로 평행한 방향의 위치) 가 제어된다.

기판 스테이지 (PST) (Z 스테이지 (52)) 상에는 반사경 (55) 이 형성되어 있다. 또, 반사경 (55) 에 대향하는 위치에는 레이저 간섭계 (56) 가 형성되어 있다. 기판 스테이지 (PST) 상의 기판 (P) 의 2 차원 방향의 위치 및 회전각은 레이저 간섭계 (56) 에 의해 리얼타임으로 계측되고, 계측 결과는 제어 장치 (CONT) 에 출력된다. 제어 장치 (CONT) 는 레이저 간섭계 (56) 의 계측 결과에 기초하여 기판 스테이지 구동 장치 (PSTD) 를 통하여 XY 스테이지 (53) 를 구동시킴으로써, 기판 스테이지 (PST) 에 유지되어 있는 기판 (P) 의 X 축 방향 및 Y 축 방향에서의 위치 결정을 실시한다.

또, 제어 장치 (CONT) 는 기판 스테이지 구동 장치 (PSTD) 를 통하여 기판 스테이지 (PST) 의 Z 스테이지 (52) 를 구동시킴으로써, Z 스테이지 (52) 에 유지되어 있는 기판 (P) 의 Z 축 방향에서의 위치 (포커스 위치) 및 θX, θY 방향에서의 위치를 제어한다. 즉, Z 스테이지 (52) 는, 포커스 검출계 (4) 의 검출 결과에 따른 제어 장치 (CONT) 로부터의 지령에 기초하여 동작하고, 기판 (P) 의 포커스 위치 (Z 위치) 및 경사각을 제어하여 기판 (P) 의 표면 (노광면) 을 투영 광학계 (PL) 및 액체 (1) 를 통하여 형성되는 이미지면에 맞춘다.

도 2 에서 알 수 있는 바와 같이, 기판 스테이지 (PST) (Z 스테이지 (52)) 상에는 기판 (P) 을 둘러싸도록 보조 플레이트 (57) 가 형성되어 있다. 보조 플레이트 (57) 는 기판 홀더에 유지된 기판 (P) 의 표면과 거의 동일한 높이의 평면을 갖고 있다. 여기서, 기판 (P) 의 에지와 보조 플레이트 (57) 의 사이에는 0.1 ∼ 2 ㎜ 정도의 간극이 있지만, 액체 (1) 의 표면 장력에 의해 그 간극에 액체 (1) 가 흘려 들어가는 일은 거의 없고, 기판 (P) 의 주연 (周緣) 근방을 노광하는 경우에도, 보조 플레이트 (57) 에 의해 투영 광학계 (PL) 아래에 액체 (1) 를 유지할 수 있다.

투영 광학계 (PL) 의 선단 근방에는 기판 (P) 상의 얼라이먼트 마크 또는 Z 스테이지 (52) 상에 형성된 기준 마크를 검출하는 기판 얼라이먼트계 (5) 가 형성되어 있다. 또, 마스크 스테이지 (MST) 의 근방에는 마스크 (M) 와 투영 광학계 (PL) 를 통하여 Z 스테이지 (52) 상에 형성된 기준 마크를 검출하는 마스크 얼라이먼트계 (6) 가 형성되어 있다. 또한, 기판 얼라이먼트계 (5) 의 구성으로는, 예를 들어 일본 공개특허공보 평4-65603호에 개시되어 있는 것을 사용할 수 있고, 마스크 얼라이먼트계 (6) 의 구성으로는, 일본 공개특허공보 평7-176468호에 개시되어 있는 것을 사용할 수 있다.

액체 공급부 (10) 는 액체 (1) 를 수용하는 탱크, 액체 (1) 의 온도 조정 기구 및 가압 펌프 등을 구비하고, 액체 공급 동작은 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다. 액체 공급부는, 온도 조정 기구에 의해 장치가 수용되는 챔버 내의 온도와 거의 동일한 23 ℃ 의 액체 (1) 를 기판 (P) 상에 공급하도록 되어 있다. 또, 제어 장치 (CONT) 는, 액체 공급부 (10) 에 의한 기판 (P) 상에 대한 단위 시간당 액체 공급량을 제어할 수 있다.

또, 액체 공급부 (10) 는, 그 내부에 산화 환원 전위 (ORP) 제어부 (11) 를 구비하고 있고, 공급되는 액체 (1) 의 산화 환원 전위를 제어할 수 있다. 산화 환원 전위 (ORP) 제어부 (11) 의 동작은 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다. 또한, 액체 공급부 (10) 로부터 공급되는 순수 (액체) 는 노광광 (EL) 에 대한 투과율이 99 ％/㎜ 이상인 것이 바람직하고, 그 경우, 순수 중에 용해되어 있는 탄소화합물 중 유기계 화합물 중의 탄소의 총량을 나타내는 TOC (total organic carbon) 는 3 ppb 미만으로 억제하는 것이 바람직하다. 산화 환원 전위 (ORP) 제어부 (11) 의 제어 내용은 이후에 상세히 서술한다.

액체 회수부 (30) 는 예를 들어 진공 펌프 등의 흡인 장치 및 회수한 액체 (1) 를 수용하는 탱크 등을 구비한다. 액체 회수부 (30) 의 액체 회수 동작은 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어되고, 제어 장치 (CONT) 는 액체 회수부 (30) 에 의한 단위 시간당 액체 회수량을 제어할 수 있다.

도 2 에 나타낸 바와 같이, Z 스테이지 (52) 의 하나의 코너에는 기준 부재 (7) 가 형성되어 있다. 기준 부재 (7) 에는, 기판 얼라이먼트계 (5) 에 의해 검출되는 기준 마크 (PFM) 와, 마스크 얼라이먼트계 (6) 에 의해 검출되는 기판 마크 (MFM) 가 소정의 위치 관계로 형성되어 있다. 기준 마크 (PFM) 와 기판 마크 (MFM) 는 고정밀도이면서 또한 미세한 마크이기 때문에 크롬막의 패턴으로서 형성된다. 또, 기준 부재 (7) 의 표면은 거의 평탄으로 되어 있어 포커스 검출계 (4) 의 기준면으로서의 역할도 한다. 또한, 포커스 검출계 (4) 의 기준면을 기준 부재 (7) 와는 별도로 Z 스테이지 (52) 상에 형성해도 된다. 또, 기준 부재 (7) 와 보조 플레이트 (57) 를 일체로 형성해도 된다.

또한, Z 스테이지 (52) 에 투영 광학계 (PL) 를 통하여 그 이미지면측 (기판 (P) 측) 에 조사되는 광을 수광하는 조도 불균일 센서 (138) 의 일부를 구성하는 판부재 (상판 ; 138A) 가 형성된다. 도 3 에서 알 수 있는 바와 같이, 판부재 (138A) 는, 유리판의 표면에 크롬을 포함하는 박막 (차광막 ; 138B) 이 패터닝되고 그 중앙부에 핀홀 (138P) 이 형성된다.

본 실시형태에 있어서, 조도 불균일 센서 (138) 는 일본 공개특허공보 소57-117238호에 개시되어 있는 바와 같이, 투영 광학계 (PL) 를 통하여 이미지면측에 조사되는 노광광의 조도 (강도) 를 복수의 위치에서 계측하고, 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측에 조사되는 노광광의 조도 불균일 (조도 분포) 을 계측한다. 도 3 에 나타낸 바와 같이, 조도 불균일 센서 (138) 는, 기판 스테이지 (PST) (Z 스테이지 (52)) 에 형성되고, 유리판의 표면에 차광막을 패터닝하고 그 중앙부에 핀홀 (138P) 이 형성된 판부재 (138A) 와, Z 스테이지 (52) 에 매설되며 핀홀 (138P) 을 통과한 광이 조사되는 광학계 (138C) 와, 광학계 (138C) 를 통과한 광을 수광하는 수광 소자 (수광계 ; 138B) 를 갖고 있다. 또한, 예를 들어 광학계 (138C) 와 수광 소자 (138B) 의 사이에 릴레이 광학계를 형성하고, 수광 소자 (138B) 를 Z 스테이지 (52) 의 외측에 배치할 수도 있다.

또, 기판 스테이지 (PST) 상에는, 조도 불균일 센서에 한정되지 않고, 일본 공개특허공보 평11-16816호에 개시되어 있는 조사량 모니터나, 일본 공개특허공보 2002-14005호에 개시되어 있는 결상 특성 등을 계측하기 위한 공간 이미지 계측 센서 등, 투영 광학계 (PL) 와 액체를 통과한 노광광을 크롬막에 형성한 핀홀 (광 투과부) 을 통하여 수광하는 센서를 그 외에도 배치해도 된다.

보조 플레이트 (57), 기준 부재 (7) 및 조도 불균일 센서 (138) 의 판부재(상판 ; 138A) 등과 같은 Z 스테이지 (52) 상의 액체 (1) 에 접하는 영역은, 표면이 액체 (1) 에 잘 젖지 않도록 처리되어 있다. 본 실시형태에서는, 액체 (1) 로서 순수를 사용하고 있으므로, 이들 영역은 발수성을 가져, 계측 후의 액잔류가 잘 발생하지 않게 되는 처리가 이루어져 있다. 구체적으로는, 보조 플레이트 (57), 기준 부재 (7) 및 판부재 (상판 ; 138A) 등의 표면에 불소 수지를 포함하는 발수막을 형성하고, 순수에 대한 접촉각이 예를 들어 100° ∼ 115°가 되도록 하고 있다. 기준 부재 (7) 및 판부재 (상판 ; 138A) 에 있어서는, 크롬막 상에 발수막을 형성하고 있다. 발수막의 재료로는, 예를 들어 사이톱 (등록 상표), 테플론 (등록 상표) 등의 불소 수지를 들 수 있다.

＜산화 환원 전위 (ORP) 제어부＞

액체 공급부 (10) 의 내부에 배치되는 산화 환원 전위 (ORP) 제어부 (11) 에 대해 도 4 를 참조하면서 설명한다. 산화 환원 전위 (ORP) 제어부 (11) 는 공급관 (10A) 및 노즐 부재 (70) 를 통하여 액침 영역 (AR2) 에 공급되는 액체 (1) 의 산화 환원 전위를 소정의 값으로 제어한다. 산화 환원 전위 (ORP) 제어부 (11) 는 액체 (1) 에 산소를 첨가하는 산소 첨가 기구 (112) 및 액체 (1) 에 수소를 첨가하는 수소 첨가 기구 (122) 를 갖는다. 산소 첨가 기구 (112) 에는, 액체 공급부 (10) 의 탱크 (도시 생략) 로부터 액체 유통관 (113) 을 거쳐 액체 (1) 가 공급된다. 공급된 액체 (1) 는, 산소 첨가 기구 (112) 에 있어서 산소가 첨가되고, 액체 유통관 (110) 및 제어 밸브 (111) 를 통하여 공급관 (10A) 에 흐른다. 동일하게, 수소 첨가 기구 (122) 에는, 액체 공급부 (10) 의 탱크 (도시 생략) 로부터 액체 유통관 (123) 을 거쳐 액체 (1) 가 공급된다. 공급된 액체 (1) 는, 수소 첨가 기구 (122) 에 있어서 수소가 첨가되고, 액체 유통관 (120) 및 제어 밸브 (121) 를 통하여 공급관 (10A) 에 흐른다. 또한, 공급관 (10A) 에는 제어 밸브 (131) 를 개재하여 액체 공급관 (130) 이 연결된다. 액체 공급관 (130) 의 타단은 액체 공급부 (10) 의 탱크 (도시 생략) 에 직접 연결된다. 액체 (1) 가, 액체 공급관 (110, 120 및 130) 중 어느 관을 통하여 공급관 (10A) 에 공급될지는, 제어 밸브 (111, 121 및 131) 의 개폐에 따라 결정되고, 이 제어 밸브의 개폐는 제어 장치 (CONT) 에 의해 제어된다.

공급관 (10A) 에는, 그 내부를 흐르는 액체 (1) 에 초음파를 적용하는 초음파 발생 장치 (140) 가 인접하여 형성된다. 초음파 발생 장치 (140) 는 1 MHz 근방의 초음파 (메가소닉) 를 액체 (1) 에 적용시킬 수 있는 초음파 발생 장치이다. 공급관 (10A) 의 초음파 발생 장치 (140) 보다 하류측에는, 공급관 (10A) 의 내부를 흐르는 액체 (1) 의 산화 환원 전위를 측정하는 산화 환원 전위계 (ORP 계 ; 141) 가 형성되고, ORP 계 (141) 의 측정 결과는 제어 장치 (CONT) 에 출력된다. 공급관 (10A) 의 ORP 계 (141) 보다 더 하류에는 제어 밸브 (142) 가 형성되고, 제어 밸브 (142) 에 의해 액체 (1) 의 액침 영역 (AR2) 으로의 공급과 배수관 (143) 으로의 배수가 전환된다. 제어 밸브 (142) 의 전환 제어는 제어 장치 (CONT) 가 실시한다.

본 실시형태에서 사용한 산소 첨가 기구 (112) 에 대해 이하에 설명한다. 도 4 에 나타낸 바와 같이, 산소 첨가 기구 (112) 에는 기체만을 투과시키고 액체를 투과시키지 않는 중공사 (114) 가 복수 설치되어 있다. 중공사 (114) 의 내부에는, 액체 공급부 (10) 의 탱크 (도시 생략) 로부터 액체 유통관 (113) 을 거쳐 액체 (1) 가 공급된다. 공급된 액체 (1) 는 중공사 (114) 의 내부를 통과하여 액체 유통관 (110) 에 흐른다. 한편, 산소 첨가 기구 (112) 에는, 도시되지 않은 산소 가스 공급원 (산소 봄베) 으로부터 산소 공급관 (115) 을 통하여 산소가 공급된다. 공급된 산소는 중공사 (114) 외측을 통과하여, 산소 배출관 (116) 을 거쳐 산화 환원 전위 (ORP) 제어부 (11) 의 외부로 배출된다. 이 때, 중공사 (114) 외측의 산소는, 그 자체의 압력에 의해 중공사 (114) 를 투과시켜 중공사 (114) 의 내부로 이동한다. 그리고, 산소는 중공사 (114) 의 내부를 통과하는 액체 (1) 에 용해된다.

마찬가지로, 본 실시형태에서 사용한 수소 첨가 기구 (122) 에 대해 이하에 설명한다. 도 4 에 나타낸 바와 같이, 수소 첨가 기구 (122) 내부에는 기체만을 투과시키고 액체를 투과시키지 않는 중공사 (124) 가 복수 설치되어 있다. 중공사 (124) 의 내부에는, 액체 공급부 (10) 의 탱크 (도시 생략) 로부터 액체 유통관 (123) 을 거쳐 액체 (1) 가 공급된다. 공급된 액체 (1) 는 중공사 (124) 의 내부를 통과시켜 액체 유통관 (120) 으로 흐른다. 한편, 수소 첨가 기구 (122) 에는, 도시되지 않은 수소 가스 공급원 (수소 봄베) 으로부터 수소 공급관 (125) 을 통하여 수소가 공급된다. 공급된 수소는 중공사 (124) 외측을 통과하여 수소 배출관 (126) 을 거쳐 산화 환원 전위 (ORP) 제어부 (11) 의 외부로 배출된다. 이 때, 중공사 (124) 외측의 수소는, 그 자체의 압력에 의해 중공사 (124) 를 투과하여 중공사 (124) 의 내부로 이동한다. 그리고, 수소는 중공사 (124) 의 내부를 통과하는 액체 (1) 에 용해된다.

다음으로, 산화 환원 전위의 제어 방법의 구체예에 대해 설명한다. 먼저, 산화 환원 전위를 증대시키는 제어 방법을 설명한다. 상기 서술한 바와 같이, 산소 첨가 기구 (112) 를 경유하여 액체 유통관 (110) 을 유통하는 액체 (1) 에는 산소가 통상적인 상태의 순수보다 고농도로 용해되어 있다. 제어 밸브 (121 및 131) 를 닫은 상태에서 제어 밸브 (111) 를 열어 액체 유통관 (110) 을 유통하는 액체 (1) 를 공급관 (10A) 으로 흘려 보낸다. 이 때, 산소가 용해된 액체 (1) 에 초음파 발생 장치 (140) 를 작동시켜 메가소닉을 적용시킨다.

메가소닉에 의해 액체 (1) 중의 물분자 (H₂O) 의 일부가 수소라디칼 (H^·) 과 하이드록시라디칼 (OH^·) 로 해리되고 (식 (1)), 액체 (1) 중에 용해된 산소 분자 (O₂) 와 수소라디칼 (H^·) 이 즉시 반응하여 물분자 (H₂O) 를 형성한다 (식 (2)). 식 (1) 및 식 (2) 는 식 (3) 과 같이 나타내어진다. 식 (3) 으로부터 산소가 용해된 액체 (1) 에 메가소닉을 적용시키면, 산화력이 강한 하이드록시라디칼 (OH^·) 이 과잉이 되는 것을 알 수 있다. 이 결과, 액체 (1) 의 산화 환원 전위가 증대된다. 공급관 (10A) 내의 액체 (1) 의 산화 환원 전위를 ORP 계 (141) 로 측정하고, 측정 결과는 제어 장치 (CONT) 에 출력된다. 제어 장치 (CONT) 는, 산화 환원 전위의 측정값이 미리 설정한 값 (설정값) 이 되도록 액체 (1) 에 첨가하는 산소량을 제어한다. 제어 장치 (CONT) 는 제어 밸브 (142) 를 제어하여, 액체 (1) 의 산화 환원 전위가 설정값과 상이한 경우에는 액체 (1) 를 배수관 (143) 에 배수하고, 액체 (1) 의 산화 환원 전위가 설정값과 일치하는 경우에는 액체 (1) 를 공급관 (10A) 에 공급한다.

다음으로, 산화 환원 전위를 저하시키는 제어 방법을 설명한다. 상기 서술한 바와 같이, 액체 유통관 (120) 을 유통하는 액체 (1) 는 수소가 용해되어 있다. 제어 밸브 (111 및 131) 를 닫은 상태에서 제어 밸브 (121) 를 열어 액체 유통관 (120) 을 유통하는 액체 (1) 를 공급관 (10A) 으로 흘려 보낸다. 수소가 용해된 액체 (1) 에 초음파 발생 장치 (140) 을 작동시켜 메가소닉을 적용시킨다.

메가소닉에 의해 액체 (1) 중의 물분자 (H₂O) 의 일부가 수소라디칼 (H^·) 과 하이드록시라디칼 (OH^·) 로 해리되고 (식 (1)), 액체 (1) 중에 용해된 수소 분자 (H₂) 와 하이드록시라디칼 (OH^·) 이 즉시 반응하여 물분자 (H₂O) 를 형성한다 (식 (4)). 식 (1) 및 식 (4) 는 식 (5) 와 같이 나타내어진다. 식 (5) 로부터 수소가 용해된 액체 (1) 에 메가소닉을 적용시키면, 환원력이 강한 수소라디칼 (H^·) 이 과잉이 되는 것을 알 수 있다. 이 결과, 액체 (1) 의 산화 환원 전위가 저하된다. 공급관 (10A) 내의 액체 (1) 의 산화 환원 전위를 ORP 계 (141) 로 측정하고, 측정 결과는 제어 장치 (CONT) 에 출력된다. 제어 장치 (CONT) 는, 산화 환원 전위의 측정 결과가 미리 설정한 값 (설정값) 이 되도록 액체 (1) 에 첨가하는 수소량을 제어한다. 제어 장치 (CONT) 는 제어 밸브 (142) 를 제어하여, 액체 (1) 의 산화 환원 전위가 설정값과 상이한 경우에는 액체 (1) 를 배수관 (143) 에 배수하고, 액체 (1) 의 산화 환원 전위가 설정값과 일치하는 경우에는 액체 (1) 를 공급관 (10A) 에 공급한다.

또한, 산화 환원 전위의 제어를 실시하지 않고, 통상적인 상태의 순수를 공급관 (10A) 에 공급하는 경우에는, 제어 밸브 (111 및 121) 를 닫은 상태에서 제어 밸브 (131) 를 열어 액체 유통관 (130) 을 유통하는 액체 (1) 를 공급관 (10A) 에 공급한다. 이 때, 초음파 발생 장치 (140) 를 사용하여 메가소닉을 적용시킬 필요는 없다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에서 사용하는 메가소닉은, 물분자를 수소라디칼 (H^·) 과 하이드록시라디칼 (OH^·) 로 해리한다는 특유한 작용을 갖는 초음파이다. 이에 비해, 통상적인 초음파는 진동을 물에 전달하는 것만으로 물분자를 해리시킬 수는 없다. 통상적인 초음파의 진동은 물분자를 급격하게 신축시키므로, 수중에 포함된 공기가 기포가 된다. 통상적인 초음파를 사용한 세정에서는, 이 공기의 기포가 튀는 충격에 의해 오염물을 세정 대상물로부터 제거하는 것으로, 후술하는 본 실시형태의 세정 메커니즘과는 크게 상이하다. 본 실시형태에서는, 이러한 관점에서 사용하는 메가소닉은 통상적인 초음파와 구별된다. 특히 0.8 MHz ∼ 2 MHz 의 주파수인 것이 바람직하다. 예를 들어, 본 실시형태에서는 998 kHz 의 메가소닉을 사용할 수 있다.

또, 본 실시형태에서는, 산화 환원 전위 (ORP) 제어부 (11) 는 순수에 대하여 상기 조작을 실시함으로써, 순수와 비교하여 산화 환원 전위가 낮은 액체, 및 순수와 비교하여 산화 환원 전위가 높은 액체를 생성할 수 있다. 여기서, 「순수」란, 예를 들어, ITRS (International Technology Roadmap for Semiconductor) 로부터 발표되는 지침을 만족시키는 초순수이며 또한 수소라디칼, 하이드록시라디칼, 과산화수소, 오존 모두가 1 ppm 미만인 물이다.

＜노광 방법＞

다음으로, 노광 장치 (EX) 를 사용하여 마스크 (M) 의 패턴을 기판 (P) 에 노광하는 순서에 대해 도 5 의 플로우 차트도를 참조하면서 설명한다.

＜계측 공정＞

액체 공급부 (10) 로부터 액체 (1) 를 공급하기 전에 기판 (P) 상에 액체 (1) 가 없는 상태에서 먼저 계측 처리가 실시된다. 제어 장치 (CONT) 는, 투영 광학계 (PL) 의 광축 (AX) 이 도 2 의 파선 화살표 (43) 를 따라 진행되도록 레이저 간섭계 (56) 의 출력을 모니터하면서 XY 스테이지 (53) 를 이동한다. 그 이동 도중에, 기판 얼라이먼트계 (5) 는, 쇼트 영역 (S1 ∼ S11) 에 따라 기판 (P) 상에 형성되어 있는 복수의 얼라이먼트 마크 (도시 생략) 를 액체 (1) 를 통하지 않고 검출한다 (단계 SA1). 또한, 기판 얼라이먼트계 (5) 가 얼라이먼트 마크를 검출할 때에는 XY 스테이지 (53) 는 정지된다. 그 결과, 레이저 간섭계 (56) 에 의해 규정되는 좌표계 내에서의 각 얼라이먼트 마크의 위치 정보가 계측된다. 또한, 기판 얼라이먼트계 (5) 에 의한 얼라이먼트 마크의 검출은, 기판 (P) 상의 모든 얼라이먼트 마크를 검출해도 되고, 그 일부를 검출하는 것만이어도 된다.

또, 그 XY 스테이지 (53) 이동 중에, 포커스 검출계 (4) 에 의해 기판 (P) 의 표면 정보가 액체 (1) 를 통하지 않고 검출된다 (단계 SA2). 포커스 검출계 (4) 에 의한 표면 정보의 검출은 기판 (P) 상의 모든 쇼트 영역 (S1 ∼ S11) 마다 실시되고, 검출 결과는 기판 (P) 의 주사 방향 (X 축 방향) 의 위치를 대응시켜 제어 장치 (CONT) 에 기억된다. 또한, 포커스 검출계 (4) 에 의한 표면 정보의 검출은 일부 쇼트 영역에 대해서 실시하는 것만이어도 된다.

기판 (P) 의 얼라이먼트 마크의 검출 및 기판 (P) 의 표면 정보의 검출이 종료되면, 기판 얼라이먼트계 (5) 의 검출 영역이 기준 부재 (7) 상에 위치 결정되도록 제어 장치 (CONT) 는 XY 스테이지 (53) 를 이동한다. 기판 얼라이먼트계 (5) 는 기준 부재 (7) 상의 기준 마크 (PFM) 를 검출하고, 레이저 간섭계 (56) 에 의해 규정되는 좌표계 내에서의 기준 마크 (PFM) 의 위치 정보를 계측한다 (단계 SA3).

이 기준 마크 (PFM) 의 검출 처리의 완료에 의해 기준 마크 (PFM) 와 기판 (P) 상의 복수의 얼라이먼트 마크의 위치 관계, 즉 기준 마크 (PFM) 와 기판 (P) 상의 복수의 쇼트 영역 (S1 ∼ S11) 의 위치 관계가 각각 구해진 것이 된다. 또, 기준 마크 (PFM) 와 기준 마크 (MFM) 는 소정의 위치 관계에 있으므로, XY 평면 내에 있어서의 기준 마크 (MFM) 와 기판 (P) 상의 복수의 쇼트 영역 (S1 ∼ S11) 의 위치 관계가 각각 결정된 것이 된다.

또, 기판 얼라이먼트계 (5) 에 의한 기준 마크 (PFM) 의 검출 전 또는 후에, 제어 장치 (CONT) 는 기준 부재 (7) 의 표면 (기준면) 의 표면 정보를 포커스 검출계 (4) 에 의해 검출한다 (단계 SA4). 이 기준 부재 (7) 표면의 검출 처리의 완료에 의해 기준 부재 (7) 표면과 기판 (P) 표면의 관계가 구해진 것이 된다.

다음으로, 마스크 얼라이먼트계 (6) 에 의해 기준 부재 (7) 상의 기준 마크 (MFM) 를 검출할 수 있도록 제어 장치 (CONT) 는 XY 스테이지 (53) 를 이동한다. 이 상태에서는 투영 광학계 (PL) 의 선단부와 기준 부재 (7) 는 대향하고 있다. 여기서, 제어 장치 (CONT) 는 액체 공급부 (10) 및 액체 회수부 (30) 에 의한 액체 (1) 의 공급 및 회수를 개시하고, 투영 광학계 (PL) 와 기준 부재 (7) 의 사이를 액체 (1) 로 국소적으로 채워 액침 영역 (AR2) 을 형성한다 (단계 SA5).

이 때, 제어 장치 (CONT) 는, 산화 환원 전위 (ORP) 제어부 (11) 를 제어하여, 액침 영역 (AR2) 을 형성하는 액체 (1) 의 산화 환원 전위를 저하시킨다. 본 실시형태에서는, 액체 (1) 의 산화 환원 전위를 -0.4 V 로 제어하는 것이 바람직하다. 금속의 액체 (1) 로의 용출은 금속의 이온화이고, 금속이 산화되어 있는 것을 의미한다. 산화 환원 전위가 저하된 액체 (1) 는, 산화력이 낮기 (환원력이 높기) 때문에, 금속의 용출이 억제된다. 특히, 산화 환원 전위가 ＋0.4 V 이하, 더욱 바람직하게는 0 ∼ -0.4 V 의 액체 (1) 를 본 공정에 사용하면 크롬 용출에 의한 기준 마크 (MFM) 및 기준 마크 (PFM) 의 열화 및 용출 크롬에 의한 액체 (1) 자체의 오염을 효율적으로 방지할 수 있다.

다음으로, 제어 장치 (CONT) 는, 마스크 얼라이먼트계 (6) 에 의해 마스크 (M), 투영 광학계 (PL) 및 액체 (1) 를 통하여 기준 마크 (MFM) 를 검출한다 (단계 SA6). 이로써 투영 광학계 (PL) 와 액체 (1) 를 통하여 XY 평면 내에서의 마스크 (M) 의 위치, 즉 마스크 (M) 의 패턴 이미지의 투영 위치 정보가 기준 마크 (MFM) 를 사용하여 검출된 것이 된다.

이상과 같은 계측 처리가 종료되면, 제어 장치 (CONT) 는 액체 공급부 (10) 에 의한 기준 부재 (7) 상으로의 액체 (1) 의 공급 동작을 정지시킨다. 한편으로, 제어 장치 (CONT) 는 액체 회수부 (30) 에 의한 기준 부재 (7) 상의 액체 (1) 의 회수 동작을 소정 기간 계속한다 (단계 SA7). 그리고, 상기 소정 기간이 경과된 후, 제어 장치 (CONT) 는 액체 회수부 (30) 에 의한 회수 동작을 정지시킨다. 또한, 기준 부재 (7) 의 표면은 발수성을 갖고 있기 때문에, 액체 (1) 의 액잔류는 발생하지 않는다.

다음으로, 필요에 따라 조도 불균일 센서 (138) 를 사용하여 조도 분포를 계측한다. 먼저, 투영 광학계 (PL) 와 조도 불균일 센서 (138) 의 판부재 (138A) 를 대향시키도록 제어 장치 (CONT) 에 의해 XY 스테이지 (53) 를 이동시킨다. 그 상태에서 그 투영 광학계 (PL) 와 판부재 (138A) 의 사이를 액체로 채움과 함께, 노광광이 조사되는 조사 영역 내의 복수 위치에서 순차적으로 핀홀 (138P) 을 이동시키고, 각 위치에서의 노광광의 조도를 계측하여 조도 분포 (조도 불균일) 를 구한다 (계측한다). 이 때, 제어 장치 (CONT) 는 기준 마크의 검출시와 마찬가지로, 산화 환원 전위 (ORP) 제어부 (11) 를 제어하여 액침 영역 (AR2) 을 형성하는 액체 (1) 의 산화 환원 전위를 저하시킨다. 본 실시형태에서는 액체 (1) 의 산화 환원 전위를 -0.4 V 로 제어하는 것이 바람직하다. 이로써, 판부재 (138A) 상에 형성된 크롬막의 용출을 억제할 수 있고, 동시에 액체 (1) 자체의 오염도 방지할 수 있다.

조도 분포 계측 종료 후, 제어 장치 (CONT) 는 액체 공급부 (10) 에 의한 판부재 (138A) 상으로의 액체 (1) 의 공급 동작을 정지시킨다. 한편, 제어 장치 (CONT) 는 액체 회수부 (30) 에 의한 판부재 (138A) 상의 액체 (1) 의 회수 동작을 소정 기간 계속한 후, 액체 회수부 (30) 에 의한 회수 동작을 정지시킨다. 또한, 판부재 (138A) 의 표면은 발수성을 갖고 있기 때문에, 액체 (1) 의 액잔류는 발생하지 않는다.

또한, 제어 장치 (CONT) 가 액체 (1) 를 통하여 기준 마크 (MFM) 등을 검출하는 동안, 초음파 발생 장치 (140) 의 동작을 정지시켜도 된다. 이로써, 액체 (1) 의 초음파 발생에 수반되는 진동이 계측 장치 등에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.

＜노광 공정＞

이어서, 제어 장치 (CONT) 는 기판 (P) 상의 각 쇼트 영역 (S1 ∼ S11) 을 노광하기 위해서, XY 스테이지 (53) 를 이동시켜 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 을 대향시킨다 (단계 SA8). 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 이 대향한 후, 제어 장치 (CONT) 는 액체 공급부 (10) 를 구동시켜 기판 (P) 상에 대한 액체 공급 동작을 개시한다. 액침 영역 (AR2) 을 형성하기 위해서 액체 공급부 (10) 로부터 송출된 액체 (1) 는, 공급관 (10A) 을 유통시킨 후, 노즐 부재 (70) 를 통하여 기판 (P) 상에 공급되고, 투영 광학계 (PL) 와 기판 (P) 의 사이에 액침 영역 (AR2) 을 형성한다. 기판 (P) 상에 공급된 액체 (1) 는, 적어도 투영 영역 (AR1) 보다 넓은 범위의 액침 영역 (AR2) 을 기판 (P) 상에 국소적으로 형성한다. 또, 제어 장치 (CONT) 는 액체 회수부 (30) 를 제어하고, 액체 공급부 (10) 에 의한 액체 (1) 의 공급 동작과 병행하여 기판 (P) 상의 액체 회수 동작을 실시한다 (단계 SA9). 이 때, 제어 장치 (CONT) 는, 액체 공급부 (10) 로부터 산화 환원 전위 (ORP) 를 제어하지 않는 통상적인 순수를, 액체 (1) 로서 액침 영역 (AR2) 에 공급한다. 이 때의 액체 (1) 의 산화 환원 전위는 ＋0.5 V 전후로 추정된다.

그리고, 전술한 계측 처리 중에 구한 각 정보를 사용하여, 기판 (P) 상의 각 쇼트 영역 (S1 ∼ S11) 을 주사 노광한다 (단계 SA10). 즉, 각 쇼트 영역의 각각에 대한 주사 노광 중에는, 액체 (1) 의 공급 전에 구한 기준 마크 (PFM) 와 각 쇼트 영역 (S1 ∼ S11) 의 위치 관계의 정보 및 액체 (1) 의 공급 후에 기준 마크 (MFM) 를 사용하여 구한 마스크 (M) 의 패턴 이미지의 투영 위치 정보에 기초하여 기판 (P) 상의 각 쇼트 영역 (S1 ∼ S11) 과 마스크 (M) 의 위치 맞춤이 이루어진다.

또, 각 쇼트 영역 (S1 ∼ S11) 에 대한 주사 노광 중에는, 액체 (1) 공급 전에 구한 기판 (P) 의 표면 정보에 기초하여 포커스 검출계 (4) 를 사용하는 일 없이 기판 (P) 표면과 액체 (1) 를 통하여 형성되는 이미지면과의 위치 관계가 조정된다. 또는, 액체 (1) 공급 전에 기판 (P) 의 표면 정보를 구하는 일 없이, 주사 노광 중에 포커스 검출계 (4) 를 사용하여 기판 (P) 표면의 면정보를 검출하고, 그것에 기초하여 기판 (P) 표면과 액체 (1) 를 통하여 형성되는 이미지면과의 위치 관계를 조정해도 된다.

기판 (P) 상의 각 쇼트 영역 (S1 ∼ S11) 의 주사 노광이 종료되면, 제어 장치 (CONT) 는 액체 공급부 (10) 에 의한 액체 공급을 정지시킴과 함께, 액체 회수부 (30) 를 사용하여 투영 광학계 (PL) 아래에 형성되어 있는 액체 (1) 를 회수한다 (단계 SA11).

＜세정 공정＞

액침 노광 종료 후 (또는 전) 에 기준 부재 (7) 를 세정하기 위해서, 제어 장치 (CONT) 는 기판 스테이지 (PST) 를 이동시켜 기준 부재 (7) 를 투영 광학계 (PL) 아래에 배치한다 (단계 SA12). 그리고, 제어 장치 (CONT) 는, 액체 공급부 (10) 및 액체 회수부 (30) 를 구동시켜 투영 광학계 (PL) 와 기준 부재 (7) 의 사이에 액침 영역 (AR2) 을 형성한다. 이 기준 부재 (7) 상에 형성된 액침 영역 (AR2) 의 액체 (1) 에 의해 기준 부재 (7) 의 표면이 세정된다 (단계 SA13). 또, 동시에 투영 광학계 (PL) 선단의 광학 소자 (2) 및 그 근방에 배치되는 노즐 부재 (70) 도 세정할 수 있다.

이 때, 제어 장치 (CONT) 는 산화 환원 전위 (ORP) 제어부 (11) 를 제어하여, 액침 영역 (AR2) 을 형성하는 액체 (1) 의 산화 환원 전위를 증대시킨다. 본 실시형태에서는 액체 (1) 의 산화 환원 전위를 ＋1.0 V 로 제어하는 것이 바람직하다. 산화 환원 전위가 높은 액체는 산화력이 강하여 유기물이나 금속을 용해시키기 쉽다. 산화 환원 전위가 높은 액체로 기준 부재 (7) 를 세정하면, 표면에 부착된 유기물계 오염물은 산화되어 이산화탄소나 물 등의 작은 분자로 분해되어 제거되고, 크롬 유래의 오염물은 산화 (이온화) 시켜 용해되어 제거된다. 이 크롬 유래의 오염물은 친수성 산화크롬, 수산화크롬 등이고, 이것들을 제거함으로써 기준 부재 (7) 의 표면을 발수성으로 유지할 수 있다. 특히, 유기계 오염물의 제거 관점에서, 액체 (1) 의 산화 환원 전위는 ＋0.6 V ∼ ＋1.2 V 로 제어하는 것이 바람직하다.

본 실시형태에 있어서, 기준 부재 (7) 표면의 세정에 있어서 노광광 등의 자외광의 조사는 실시하지 않는다. 이렇게 함으로써, 산화 환원 전위가 증대된 액체 (1) 를 사용해도, 액체 (1) 로의 크롬막의 용출이 회피된다. 발명자들의 실험에 의해 기준 부재 (7) 의 표면에 액침용 액체가 존재하고 있는 상태에서 노광광 등의 자외광이 조사되었을 때에, 발수막 아래에 위치하는 크롬막이 용출되는 것이 발견되었다. 발명자들은, 크롬막 상에 발수막이 형성된 시료에 있어서, 액체 (1) 를 접촉시켰을 뿐의 영역과, 액체 (1) 를 접촉시킨 후에 노광광을 조사하는 영역을 형성하는 실험을 실시하였다. 실험 후, 이들의 영역을 비교하면, 노광광이 조사된 영역에서 크롬막 두께가 감소했음에도 불구하고, 노광광이 조사되지 않았던 영역에서는 크롬막 두께의 감소는 거의 보이지 않았다. 따라서, 본 실시형태에서는, 자외선의 조사를 실시하지 않고 기준 부재 (7) 의 표면을 산화 환원 전위가 증대된 액체 (1) 를 사용하여 세정함으로써, 크롬의 용출을 방지하면서 기준 부재 (7) 의 표면에 부착된 오염물만을 분해 제거 및 용해 제거하여, 그 표면의 발수성을 유지할 수 있다.

세정 처리가 종료된 후, 제어 장치 (CONT) 는, 액체 공급부 (10) 에 의한 액체 공급을 정지시킴과 함께, 액체 회수부 (30) 를 사용하여 투영 광학계 (PL) 아래에 형성되어 있는 액체 (1) 를 회수한다 (단계 SA14).

다음으로, 기준 부재 (7) 표면의 세정과 동일한 방법으로 조도 불균일 센서 (138) 의 일부를 구성하는 판부재 (138A) 및 보조 플레이트 (57) 의 표면을 세정한다. 판부재 (138A) 의 표면은 크롬막이 형성되어 있으므로, 크롬막의 용출을 방지하기 위해 노광광 등의 자외광의 조사를 실시하지 않고 세정을 한다.

[제 2 실시형태]

제 1 실시형태와 동일한 노광 장치를 사용하여 노광 공정에 있어서 액체 (1) 의 산화 환원 전위를 증대시킨 것 이외에는, 제 1 실시형태와 동일하게 계측 공정 (SA1 ∼ SA7) 및 노광 공정 (SA8 ∼ SA11) 을 실시한다. 본 실시예에서는 노광 공정에 있어서 산화 환원 전위를 ＋1.0 V 로 제어하는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시형태에서는 공정 SA12 ∼ SA14 는 실시하지 않는다.

산화 환원 전위가 높은 액체는 유기물이나 금속을 용해시키기 쉽다. 본 실시형태에서는, 노광 공정에 있어서 산화 환원 전위를 증대시킨 액체 (1) 를 사용하고 있으므로, 노광 공정에 있어서 액체 (1) 가 접하는 부분, 예를 들어 보조 플레이트 (57) 등의 세정을 실시하여 그 발수성을 유지할 수 있다. 본 실시형태에서는, 기판의 노광과 발수막을 갖는 영역의 세정을 동시에 실시할 수 있다. 그래서, 세정 공정 (SA12 ∼ SA14) 을 실시하지 않았지만, 필요에 따라 노광 공정 후 또는 전에 세정 공정 (SA12 ∼ SA14) 을 실시해도 된다. 또, 본 실시형태에서는, 액체 (1) 에 접촉하는 투영 광학계 (PL) 의 선단의 광학 소자 (2) 및 그 근방에 배치되는 노즐 부재 (70) 도 동시에 세정할 수 있다.

[제 3 실시형태]

제 1 실시형태와 동일한 노광 장치를 사용하여 노광 공정에 있어서 액체 (1) 의 산화 환원 전위를 저하시킨 것 이외에는, 제 1 실시형태와 동일한 조작을 실시하였다. 즉, 본 실시형태에서는 계측 공정뿐만 아니라 노광 공정에 있어서도 산화 환원 전위를 저하시킨다. 산화 환원 전위는 계측 공정과 동일하게 -0.4 V 인 것이 제어상 바람직하다.

본 실시형태에서는, 계측 공정 및 노광 공정의 두 공정에서 액체 (1) 의 산화 환원 전위를 저하시키므로, 계측 공정으로부터 노광 공정으로 전환될 때에, 액체 (1) 의 산화 환원 전위를 대폭 변경시킬 필요가 없어, 산화 환원 전위의 조정 (변경) 에 의한 로스타임을 줄여 전체 공정 시간의 증가를 방지할 수 있다. 이로써, 제 1 및 제 2 실시형태와 마찬가지로 판부재 (138A) 상에 형성된 크롬막의 용출을 억제할 수 있다는 효과에 추가하여, 기판 노광의 스루풋을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 세정 공정 (SA12 ∼ SA14) 을 실시하지 않아도 된다.

[제 4 실시형태]

본 실시형태에서는, 도 3 에 나타내는 조도 불균일 센서 (138) 대신에, 도 6 에 나타내는 조도 불균일 센서 (238) 를 구비한 것 이외에는 제 1 실시형태와 동일한 노광 장치를 사용하여, 제 1 실시형태와 마찬가지로 계측 공정, 노광 공정 및 세정 공정을 실시한다. 또한, 본 실시형태에서는 세정 공정 (SA12 ∼ SA14) 을 실시하지 않아도 된다.

제 1 실시형태의 조도 불균일 센서 (138) 에서는, 크롬을 포함하는 박막 (차광막 ; 138B) 상에 불소 수지를 포함하는 발수막 (도 3 에서 도시 생략) 을 형성했지만, 본 실시형태의 조도 불균일 센서 (238) 에서는 크롬을 포함하는 박막 (차광막) 상에 절연막 (238D) 및 발수막 (238E) 을 이 순서로 적층시킨다. 그 이외에는 제 1 실시형태의 조도 불균일 센서 (138) 와 동일한 구조이다. 절연막 (238D) 에는, 예를 들어 검사광으로서의 UV 광을 투과하는 이산화규소 (SiO₂) 를 사용할 수 있다. 발수막 (238E) 에는 제 1 실시형태와 마찬가지로 불소 수지를 사용할 수 있다. 또, 발수막 (238E) 은 중앙에 개구 (238F) 를 갖는다. 이와 같이 UV 광 조사에 의한 불소 수지의 열화를 방지하기 위해서 UV 광이 조사되는 영역에는 발수막이 되는 불소 수지를 형성하지 않아도 된다. 미소한 영역이면, 액체의 표면 장력에 의해 발수성은 유지될 수 있다.

본 실시형태에서는, 제 1 내지 제 3 실시형태와 마찬가지로 판부재 (138A) 상에 형성된 크롬막의 용출을 억제할 수 있음과 함께, 금속막과 발수막의 밀착력을 향상시킬 수 있기 때문에, 조도 불균일 센서 (138) 의 내구성이 향상된다.

또한, 본 실시형태에서는, 판부재 (138A) 상에 금속막으로서 크롬을 포함하는 단층의 박막 (138B) 을 갖지만, 단층 대신에 2 층 이상의 금속막을 사용해도 된다. 이 경우, 2 층 이상의 금속막 (138B) 상에 절연막 (238D) 및 발수막 (238E) 이 적층된다.

이상, 제 1 내지 제 4 실시형태에서 설명한 바와 같이, 계측 공정 (SA1 ∼ SA7) 및/또는 노광 공정 (SA8 ∼ SA11) 에서 사용하는 액체의 산화 환원 전위를 소정의 값으로 제어함으로써, 노광 장치에 있어서 크롬막의 용출을 방지하고, 또한, 액침용 액체와 접하는 영역의 표면에 부착된 유기물계 오염물 및 크롬 오염물을 제거할 수 있다.

본 발명을 실시형태에 의해 설명해 왔는데, 본 발명은 그것들에 한정되는 것은 아니다. 제 1 및 제 3 실시형태에서는 노광 공정 후 (또는 전) 에 세정 공정 (SA12 ∼ SA14) 을 실시했는데, 1 매 또는 수 매의 기판의 노광이 종료된 후에 세정 공정 (SA12 ∼ SA14) 을 실시해도 된다. 이렇게 함으로써, 산화 환원 전위의 변경에 수반되는 택트 타임의 증대를 방지하여 스루풋을 높일 수 있다. 상기 실시형태에서는, 차광막 (금속막) 에 크롬을 사용했지만, 크롬 이외의 재료로서 Ti, Zr, C, Si, W, Ta, Mo 나, SiOx, SiNx, ZrOx, ZrNx, TaOx, TaNx, CrOx, CrNx 등의 산화물 또는 질화물을 사용할 수 있다.

또, 제 1 내지 제 4 실시형태의 액체 (1) 의 산화 환원 전위의 제어에 있어서는, 중공사 (114 및 124) 의 내부에 액체 (1) 를, 외측에 산소 또는 수소를 흘려 보내어, 중공사를 통하여 액체 (1) 에 산소 또는 수소를 용해시키지만, 반대로 중공사 (114 및 124) 의 외측에 액체 (1) 를, 내부에 산소 또는 수소를 흘려 보내어, 액체 (1) 에 산소 또는 수소를 용해시켜도 된다. 또, 중공사를 사용하지 않고 액체 (1) 에 산소 또는 수소를 직접 불어 넣어 액체 (1) 에 산소 또는 수소를 용해시켜도 된다.

또한, 제 1 내지 제 4 실시형태의 액체 (1) 의 산화 환원 전위의 제어는, 액체 (1) 에 첨가하는 산소의 양 및 수소의 양을 제어함으로써 실시하지만, 이 대신에, 또는 이와 더불어 산소 또는 수소를 첨가한 액체 (1) 에 조사하는 메가소닉의 주파수, 파워 및 시간 등을 제어해도 된다.

또, 제 1 내지 제 4 실시형태에 있어서, 액체 (1) 의 산화 환원 전위는 액체 (1) 에 산소 또는 수소를 첨가하여 메가소닉을 적용시킴으로써 조절하지만, 메가소닉을 적용시키지 않는 다른 방법으로 실시해도 된다. 예를 들어, 산화 환원 전위를 저하시키는 방법으로서 액체 (1) 로부터 산소를 제거한 후에 수소를 첨가하는 방법을 들 수 있다. 또, 산화 환원 전위를 증대시키는 방법으로서 오존을 첨가하는 방법을 들 수 있다.

산화 환원 전위를 저하시키는 방법으로는, 예를 들어 기체만을 투과시키고 액체는 투과시키지 않는 중공사가 내부에 다수 배치된 탈기 장치를 사용하여 이하의 처리를 실시한다. 중공사의 내부를 진공으로 하고 그 주위에 액체 (1) 를 흘려 보냄으로써, 중공사를 통하여 액체 (1) 로부터 중공사의 내부로 산소가 이동하여 액체 (1) 로부터 산소가 제거된다. 다음으로, 산소가 제거된 액체 (1) 를, 도 4 에 나타내는 수소 첨가 기구 (122) 를 통과시켜 수소를 첨가한다. 산화 환원 전위를 증대시키는 방법으로는, 예를 들어 도 4 에 나타내는 산소 첨가 기구 (112) 에 있어서, 산소 대신에 오존을 사용하여 액체 (1) 에 오존을 첨가한다. 또한, 오존을 첨가한 후에 메가소닉을 적용시킴으로써, 산화 환원 전위를 증대시키는 방법으로 제어해도 된다.

제 1 실시형태에 있어서는, 도 5 에 나타내는 플로우 차트에 따라 계측 공정 (SA1 ∼ SA7), 노광 공정 (SA8 ∼ SA11), 세정 공정 (SA12 ∼ SA14) 의 순서로 각 공정을 실시하고, 제 2 내지 제 4 실시형태에 있어서도 도 5 에 나타내는 플로우 차트에 따라 계측 공정 (SA1 ∼ SA7), 노광 공정 (SA8 ∼ SA11) 의 순서로 각 공정을 실시한다. 그러나, 필요에 따라 실시하는 공정의 순서는 전후 바꿔도 되고, 각 공정의 실시 횟수를 변경해도 된다. 예를 들어, 노광 공정 전에 세정 공정을 설정해도 되고, 계측 공정 전에 세정 공정을 설정해도 된다. 또, 계측 공정을 1 회 실시한 후, 복수 회의 노광 공정, 세정 공정, 다시 복수 회의 노광 공정이라는 실시를 행해도 된다.

제 2 실시형태에 있어서, 계측 공정 (SA1 ∼ SA7) 에서 액체 (1) 의 산화 환원 전위를 저하시키지만, 반드시 계측 공정의 산화 환원 전위를 저하시킬 필요는 없다. 노광 공정 (SA8 ∼ SA11) 에 있어서 액체 (1) 의 산화 환원 전위를 증대시킴으로써, 액침용 액체와 접하는 영역에 부착된 유기물계 오염물 및 크롬 오염물이 제거되어, 이 결과, 액침 노광 장치의 노광 정밀도를 유지할 수 있다.

산업상의 이용 가능성

본 발명에 따르면, 계측 공정 및/또는 세정 공정에서 사용하는 액체의 산화 환원 전위를 소정의 값으로 제어함으로써, 액체와 접하는 발수성의 영역이 세정되어 그 발수성이 유지된다. 또한, 액침 노광기에 사용되는 크롬막으로부터의 용출이 방지되고, 액체와 접하는 발수성 영역의 발수 성능이 유지된다. 그 결과, 액침 노광 장치의 노광 정밀도를 유지할 수 있다.

1…액체
2…광학 소자 (부품)
7…기준 부재
10…액체 공급부
11…산화 환원 전위 (ORP) 제어부
30…액체 회수부
57…보조 플레이트
138…조도 불균일 센서
138A…판부재 (상판)
AR1…투영 영역
AR2…액침 영역
CONT…제어 장치
EL…노광광
EX…노광 장치
IL…조명 광학계
M…마스크
MST…마스크 스테이지
P…기판
PL…투영 광학계
PST…기판 스테이지

Claims

액체와 접하는 영역의 적어도 일부에 발수막을 갖는 액침 노광 장치를 사용하여, 상기 액체를 통하여 기판에 노광광을 조사함으로써 상기 기판을 노광하는 방법으로서,
상기 발수막을 갖는 영역의 적어도 일부에 있어서 상기 액체를 통하여 계측을 실시하는 계측 공정과,
상기 기판에 상기 액체를 통하여 노광광을 조사하는 노광 공정을 포함하고,
상기 계측 공정 및/또는 노광 공정에 있어서 상기 액체의 산화 환원 전위를 소정의 값으로 제어하는, 노광 방법.
제 1 항에 있어서,
추가로, 상기 발수막을 갖는 영역을 상기 액체에 의해 세정하는 세정 공정을 포함하는, 노광 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 계측 공정에서 사용하는 액체의 산화 환원 전위를 상기 노광 공정에서 사용하는 액체의 산화 환원 전위보다 낮게 제어하는, 노광 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 계측 공정에서 사용하는 액체의 산화 환원 전위를 상기 세정 공정에서 사용하는 액체의 산화 환원 전위보다 낮게 제어하는, 노광 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 세정 공정에서 사용하는 액체의 산화 환원 전위를 상기 노광 공정에서 사용하는 액체의 산화 환원 전위보다 높게 제어하는, 노광 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발수막은 불소 수지를 포함하고, 물의 접촉각이 100° ∼ 115°인, 노광 방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 계측 공정이 실시되는 발수막을 갖는 영역에는 크롬막이 형성되어 있고, 상기 크롬막 상에 상기 발수막이 형성되어 있는, 노광 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 크롬막과 상기 발수막 사이에 추가로 절연막을 포함하는, 노광 방법.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액체가 순수이고,
상기 산화 환원 전위를 소정의 값으로 제어하는 것이, 상기 순수에 산소 또는 수소를 첨가한 후, 메가소닉을 적용시키는 것을 포함하는, 노광 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 산화 환원 전위를 소정의 값으로 제어하는 것이, 상기 액체 중의 하이드록시라디칼을 증가시켜 산화 환원 전위를 증대시키는 것, 또는 상기 액체 중의 수소라디칼을 증가시켜 산화 환원 전위를 저하시키는 것을 포함하는, 노광 방법.
제 2 항, 제 4 항, 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세정 공정에 있어서, 자외광을 조사하지 않고 상기 발수막을 갖는 영역을 상기 액체에 의해 세정하는 것을 포함하는, 노광 방법.
액체와 접하는 영역의 적어도 일부에 발수막을 갖고, 상기 액체를 통하여 기판에 노광광을 조사함으로써 상기 기판을 노광하는 액침 노광 장치에 있어서의 상기 발수막을 갖는 영역의 세정 방법으로서,
상기 발수막을 갖는 영역을 산화 환원 전위를 증대시킨 상기 액체에 의해 세정하는 것을 포함하는, 세정 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 발수막은 불소 수지를 포함하고, 물의 접촉각이 100° ∼ 115°인, 세정 방법.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 액체가 순수이고,
상기 산화 환원 전위를 증대시키는 것이, 상기 순수에 산소를 첨가한 후, 메가소닉을 조사하는 것을 포함하는, 세정 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 산화 환원 전위를 증대시키는 것이, 상기 액체 중의 하이드록시라디칼을 증가시키는 것을 포함하는, 세정 방법.
제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발수막을 갖는 영역에는 크롬막이 형성되어 있고, 상기 크롬막 상에 상기 발수막이 형성되어 있는, 세정 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 크롬막과 상기 발수막 사이에 추가로 절연막을 포함하는, 세정 방법.
제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액체를 통하여 상기 기판에 노광광을 조사하여 상기 기판을 노광하면서,
상기 발수막을 갖는 영역을 상기 액체에 의해 세정하는 것을 포함하는, 세정 방법.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 방법을 실시하기 위한, 노광 장치.
제 12 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 기재된 세정 방법의 세정 대상이 되는 상기 발수막을 갖는 영역이 형성된, 노광 장치.
액체를 통하여 기판 상에 패턴 이미지를 투영하여 상기 기판을 노광하는 노광 장치로서,
상기 기판이 유지되는 스테이지와,
상기 기판 상에 패턴의 이미지를 형성하는 광학 소자와,
상기 스테이지 상에 상기 액체를 공급하는 액체 공급부와,
상기 액체의 산화 환원 전위를 소정의 값으로 제어하는 산화 환원 전위 제어부를 구비하고,
상기 액체와 접하는 상기 스테이지 표면의 적어도 일부에 발수막이 형성되어 있는, 노광 장치.
제 21 항에 있어서,
상기 발수막은 불소 수지를 포함하고, 물의 접촉각이 100° ∼ 115°인, 노광 장치.
제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
상기 발수막을 갖는 영역의 적어도 일부에는 크롬막이 형성되어 있고, 상기 크롬막 상에 상기 발수막이 형성되어 있는, 노광 장치.
제 23 항에 있어서,
상기 크롬막과 상기 발수막 사이에 추가로 절연막을 포함하는, 노광 장치.
제 21 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액체가 순수이고,
상기 산화 환원 전위 제어부는,
상기 순수에 산소를 첨가하는 산소 첨가 기구 및/또는 상기 순수에 수소를 첨가하는 수소 첨가 기구를 갖고,
추가로, 산소 또는 수소를 첨가한 순수에 대하여 메가소닉을 조사하는 초음파 발생 장치를 갖는, 노광 장치.
기재 상에 금속에 의해 형성된 패턴을 갖는 계측 부재가 액체에 접한 상태에서 상기 계측 부재에 광을 조사하는 계측 공정과,
기판에 액체를 통하여 노광광을 조사하는 노광 공정을 포함하고,
상기 계측 공정에 있어서 상기 액체는 순수와 비교하여 산화 환원 전위가 낮은 액체인, 노광 방법.
제 26 항에 있어서,
상기 노광 공정에 있어서 상기 액체는 순수와 비교하여 산화 환원 전위가 낮은 액체인, 노광 방법.
제 26 항 또는 제 27 항에 있어서,
상기 금속은 크롬을 포함하는, 노광 방법.
제 26 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 순수와 비교하여 산화 환원 전위가 낮은 액체는 순수와 비교하여 수소라디칼을 많이 함유하는, 노광 방법.
제 26 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속에 의해 형성된 패턴 상에 절연막 및 발수막이 이 순서로 적층되어 있는, 노광 방법.