WO2005081295A1 - 露光方法、露光装置及び露光システム並びにデバイス製造方法 - Google Patents

露光方法、露光装置及び露光システム並びにデバイス製造方法 Download PDF

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WO2005081295A1
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wafer
liquid
photosensitive object
light
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PCT/JP2005/002538
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Hiroyuki Nagasaka
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Nikon Corporation
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    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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    • G03F7/70216—Mask projection systems
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    • G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
    • G03F7/70458—Mix-and-match, i.e. multiple exposures of the same area using a similar type of exposure apparatus, e.g. multiple exposures using a UV apparatus

Definitions

  • the present invention relates to an exposure method, an exposure apparatus, an exposure system, and a device manufacturing method.
  • the present invention relates to an exposure method, an exposure apparatus, and an exposure system for performing multiple exposures on the same photosensitive object, and a device manufacturing method using the exposure method, the exposure apparatus, or the exposure system.
  • a lithographic process for manufacturing electronic devices such as semiconductor elements (integrated circuits) and liquid crystal display elements
  • an image of a pattern of a mask or a reticle (hereinafter collectively referred to as a "reticle") is projected on a projection optical system.
  • a wafer or glass plate coated with a resist (photosensitive agent) through a substrate, and transferred to each shot area on a photosensitive substrate (hereinafter referred to as “substrate” or “wafer”) using a projection exposure apparatus I have.
  • a step-and-repeat reduction projection exposure apparatus As this type of projection exposure apparatus, a step-and-repeat reduction projection exposure apparatus (a so-called stepper) has been widely used, but recently, a reticle and a wafer are synchronously moved in a predetermined scanning direction. Steps to perform exposure while performing •
  • An “and scan” projection exposure apparatus so-called “scanning” stepper (also called a scanner) is also attracting attention.
  • the resolution is improved as the wavelength (exposure wavelength) of the exposure light used becomes shorter and the numerical aperture (NA) of the projection optical system becomes larger.
  • NA numerical aperture
  • the depth of focus is narrower.
  • resolutions such as a phase shift reticle method, a modified illumination method, a double exposure method, and a method using a combination thereof have been used.
  • Various methods have been proposed for substantially increasing the depth of focus without lowering (for example, see Patent Document 1).
  • it is certain that the exposure wavelength will be further shortened in the future. Therefore, it is necessary to further reduce the focal depth accordingly. Yes, new measures are needed.
  • a liquid immersion method has been proposed as a method of increasing (widening) the depth of focus by using the method.
  • the space between the lower surface of the projection optical system and the wafer surface is filled with a liquid such as water or an organic solvent, and the substantial wavelength of the exposure light in the liquid is lZn times (n Is a refractive index of the liquid, which is usually about 1.2.1.6), and the projection optical system can improve the resolution and obtain the same resolution without using the immersion method.
  • n Is a refractive index of the liquid which is usually about 1.2.1.6
  • the projection optical system can improve the resolution and obtain the same resolution without using the immersion method.
  • the depth of focus is expanded n times, that is, the depth of focus is expanded n times as compared with the air (for example, see Patent Document 1). 2 etc.).
  • an exposure apparatus such as an exposure apparatus using an immersion method, which achieves a high resolution and a wide depth of focus by substantially shortening the wavelength of exposure light, has a problem in terms of exposure accuracy. Although it can be said that this is the most suitable exposure apparatus, such an exposure apparatus generally requires a relatively long exposure time. In particular, when the above-described double exposure method is to be performed by an exposure apparatus using the liquid immersion method, there is a concern that the throughput may decrease.
  • Patent Document 1 International Publication No. 99Z65066 pamphlet
  • Patent Document 2 International Publication No. 99Z49504 pamphlet
  • the present invention has been made under the above circumstances.
  • a first aspect in an exposure method for exposing the same photosensitive body a plurality of times, exposure light is projected onto the photosensitive body. Wherein the substantial wavelength of the exposure light in the space between the projection optical system and the photosensitive object is different between at least one of the plurality of exposures and the other exposures. This is the first exposure method.
  • substantially wavelength of exposure light refers to the wavelength of exposure light when the exposure light actually reaches a photosensitive object.
  • photosensitive object includes an object coated with a photosensitive agent, and “multiple exposures to the same photosensitive object” means “multiple exposures to the same layer of photosensitive agent formed on the object”. Includes one exposure.
  • At least one of the plurality of exposures includes a projection optical system for projecting exposure light onto the photosensitive object and a photosensitive optical system.
  • the substantial wavelength of the exposure light in the space between the object and the other The wavelength of the exposure light in that space in each exposure is set to be different. For this reason, for example, in the exposure where high resolution is required, the substantial wavelength of the exposure light in the space between the projection optical system and the photosensitive object is shortened, and in the exposure where the resolution is not so required, the exposure light is reduced. Can be lengthened to some extent. Therefore, when performing multiple exposures on the same photosensitive object, it is possible to adopt a wavelength corresponding to the resolution required for each exposure, and as a result, realize exposure that achieves both high precision and high throughput. be able to.
  • an exposure method for performing a plurality of exposures on the same photosensitive object comprising substantially exposing exposure light in a space between an optical member and the photosensitive object. Exposing the photosensitive body with the exposure light under a first exposure condition having a first wavelength; and substantially exposing the exposure light in a space between the optical member and the photosensitive object. Exposing the photosensitive object with the exposure light under a second exposure condition in which a wavelength is a second wavelength different from the first wavelength. is there.
  • the first wavelength at which the substantial wavelength of the exposure light in the space between the optical member and the photosensitive object is the first wavelength.
  • Under a second exposure condition having a wavelength the photosensitive object is exposed to exposure light.
  • the substantial wavelength of the exposure light in the space between the projection optical system and the photosensitive object is shortened, and in the exposure where the resolution is not so required, the substantial exposure light is reduced.
  • the target wavelength to some extent.
  • an exposure apparatus that performs a plurality of exposures on the same photosensitive object, comprising: a stage for holding the photosensitive object; and exposing exposure light onto the photosensitive object.
  • a projection optical system for projecting ; an adjusting device for adjusting a substantial wavelength of the exposure light in a space between the projection optical system and the photosensitive object; and A control device that controls the adjusting device so that at least one of the plurality of exposures on the object has a substantial wavelength of the exposure light in the space that is different from the wavelength in another exposure.
  • An exposure apparatus comprising:
  • the above-described adjusting device and control device when performing the multiple exposures on the same photosensitive object, at least one of the multiple exposures is performed. Determines the substantial wavelength of the exposure light in the space between the projection optical system that projects the exposure light onto the photosensitive object and the photosensitive object, in a space between the projection optical system and the other of the plurality of exposures. It can be different from the wavelength of the exposure light in space. Thus, for example, in the exposure in which high resolution is required, the substantial wavelength of the exposure light in the space between the projection optical system and the photosensitive object is shortened, and in the exposure in which the resolution is not so required, The substantial wavelength of the exposure light can be lengthened to some extent. Therefore, when performing multiple exposures on the same photosensitive object, it is possible to use a wavelength corresponding to the resolution required for each exposure, and as a result, achieve exposure that achieves both high precision and high throughput. can do.
  • an exposure system for exposing the same photosensitive object a plurality of times, the projection optical system projecting exposure light onto the photosensitive object, and the photosensitive object.
  • a first exposure device in which the substantial wavelength of the exposure light in the space between the first exposure device and the first exposure device has a predetermined length; and a space between the projection optical system that projects the exposure light onto the photosensitive object and the photosensitive object.
  • a second exposure device wherein a substantial wavelength of the exposure light is longer than the predetermined length.
  • the first and second exposure devices having substantially different wavelengths of the exposure light in the space between the projection optical system and the photosensitive object are provided, the same photosensitive object is provided.
  • the first and second exposure apparatuses for example, when high resolution is required, use the first exposure apparatus described above to set the distance between the projection optical system and the photosensitive object. In the space The exposure is performed by shortening the substantial wavelength of the exposure light in the exposure, and in the exposure where the resolution is not so much required, the exposure is performed by increasing the substantial wavelength of the exposure light to some extent using the second exposure apparatus. It can be carried out. Therefore, when performing multiple exposures on the same photosensitive object, it is possible to adopt an exposure method that is advantageous in terms of time according to the resolution required for each exposure, resulting in high precision and high accuracy. Exposure compatible with high throughput can be realized.
  • the present invention is a device manufacturing method including a lithographic process for exposing a photosensitive object a plurality of times by executing the exposure method of the present invention.
  • the present invention can be said to be a device manufacturing method including a lithographic process of transferring a device pattern onto a photosensitive object using any of the exposure apparatus and the exposure system of the present invention.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a configuration of a lithography system according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view schematically showing a configuration of an exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a Z tilt stage and a wafer holder.
  • FIG. 4 is a schematic plan view showing a liquid supply / drainage system.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a main configuration of a control system of the exposure apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a pattern formed on a wafer by double exposure.
  • FIG. 7 (A) is a diagram showing an example of a reticle used for double exposure.
  • FIG. 7 (B) is a view showing an example of another reticle used for double exposure.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a processing algorithm of a host computer system constituting the exposure system of the first embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a processing algorithm executed by a main controller of the exposure apparatus instructed in accordance with the instruction in step 207 of FIG. 8.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a processing algorithm executed by the main control device of the exposure apparatus instructed in response to the instruction in step 213 of FIG.
  • FIG. 11 is a view schematically showing a configuration of an exposure apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic plan view showing an example of a reticle stage.
  • FIG. 13 is a plan view showing a stage device according to a second embodiment.
  • FIG. 14 is a flowchart showing a processing algorithm at the time of an exposure operation in the exposure apparatus of the second embodiment.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating an embodiment of a device manufacturing method according to the present invention.
  • FIG. 16 is a flowchart showing details of step 804 in FIG. 15.
  • FIG. 1 schematically shows a configuration of a lithography system 110 as an exposure system according to a first embodiment of the present invention.
  • the lithography system 110 includes N exposure apparatuses 100-100, a terminal server 150, a host computer system 160, and the like.
  • the host computer system 160 is connected to the terminal server 150.
  • a communication path between the host computer system (hereinafter, simply referred to as “host”) 160 is secured, and communication between the host 160 and the exposure apparatus 100-100 is performed using this communication path. Done.
  • Each of the exposure apparatuses 100-100 is a projection exposure apparatus of a step 'and' repeat method.
  • It may be an optical device, a so-called stepper, or a step-and-scan type projection exposure device, that is, a scanning 'stepper (also called a scanner).
  • a scanning 'stepper also called a scanner.
  • all of the exposure apparatuses 100—100 are scanning steps.
  • FIG. 2 schematically shows an exposure apparatus 100 that is a representative of the exposure apparatuses 100-100 in FIG.
  • the exposure apparatus 100 includes an illumination system 10 and a reticle R.
  • the apparatus includes a stage device 50 including a wafer stage WST on which a wafer stage W on which a wafer W as a photosensitive object is mounted, a projection unit PU, a projection unit PU, and a control system thereof.
  • the illumination system 10 has a uniform illuminance including a light source, an optical integrator, and the like as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-313250 and US Patent Application Publication No. 2003Z0025890 corresponding thereto.
  • a slit-shaped illumination area (reticle plumbing) that extends in the X-axis direction (left and right in the paper plane in FIG. 2) on the reticle R on which a circuit pattern and the like are drawn.
  • Exposure light IL is illuminated with exposure light IL as an energy beam with almost uniform illuminance.
  • an ArF excimer laser beam (wavelength: 193 nm) is used as the exposure light IL, for example.
  • far-ultraviolet light such as KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) or bright lines (g-line, i-line, etc.) in the ultraviolet region of an ultra-high pressure mercury lamp as the exposure light IL.
  • the optical integrator a fly-eye lens, a rod integrator (internal reflection type integrator), a diffractive optical element, or the like can be used.
  • the illumination system 10 may be configured similarly to the illumination system disclosed in, for example, JP-A-6-349701 and the corresponding US Pat. No. 5,534,970. To the extent permitted by national laws of the designated country (or selected elected country) designated in this international application, this specification is incorporated herein by reference to the above publications and corresponding U.S. patent application publications or U.S. patent disclosures. It is part of the description.
  • the condition of the exposure light IL emitted from the illumination system 10, that is, various illumination conditions can be set by the main controller 20.
  • a reticle R force is fixed on the reticle stage RST by, for example, vacuum suction.
  • the reticle stage RST is, for example, aligned with the optical axis of the illumination system 10 (the optical axis AX of the projection optical system PL described later) by a reticle stage driving section 11 including a linear motor or the like (not shown in FIG. 2 but see FIG. 5). ), And can be driven at a scanning speed specified in a predetermined scanning direction (here, the Y-axis direction, which is orthogonal to the paper surface in Fig. 2). ! /
  • reticle interferometer reticle laser interferometer
  • a moving mirror having a reflecting surface orthogonal to the Y-axis direction and a moving mirror having a reflecting surface orthogonal to the X-axis direction are provided on the reticle stage RST.
  • a force provided with a reticle Y-axis interferometer and a reticle X-axis interferometer are shown as a movable mirror 15 and a reticle interferometer 16 in FIG.
  • the reticle Y-axis interferometer is a two-axis interferometer having two measurement axes, and the measured value of the reticle Y-axis interferometer is Based on this, in addition to the position of the reticle stage RST in the Y-axis direction (Y position), rotation in the 0 z (rotation around the Z-axis) direction can be measured.
  • Position information of reticle stage RST measured by reticle interferometer 16 is supplied to stage controller 19 and main controller 20 via the same.
  • the stage control device 19 drives and controls the reticle stage RST via the reticle stage drive unit 11 based on the position information of the reticle stage RST in response to an instruction from the main control device 20.
  • the projection unit PU is arranged below the reticle stage RST in FIG.
  • the projection unit PU includes a lens barrel 40 and a projection optical system PL having a plurality of optical element forces held in a predetermined positional relationship within the lens barrel 40.
  • the projection optical system PL for example, a plurality of lenses (lens elements) having both sides telecentric and having a common optical axis AX in the Z-axis direction, and having a predetermined projection magnification (for example, 1Z4 times, 1Z5 times, or 1Z8) Has been used.
  • the exposure light IL from the illumination system 10 When the illumination area on the reticle R is illuminated, the exposure light IL passing through the reticle R causes a reduced image of the circuit pattern of the reticle R in the illumination area via the projection unit PU (projection optical system PL). (Reduced image of part of circuit pattern) Force Formed on wafer W with resist (photosensitive agent) applied to the surface.
  • this exposure apparatus 100 exposure is performed by a liquid immersion method as described later, and
  • the projection optical system PL As the number NA increases, the opening on the reticle R side increases. For this reason, it becomes difficult to satisfy the Petzval condition in a refractive optical system including only lenses, and the projection optical system tends to be large.
  • a catadioptric system including a mirror and a lens may be employed as the projection optical system PL.
  • a reflection system that does not include a refraction system may be used as the projection optical system PL.
  • a specific plurality of lenses among a plurality of lenses constituting a force projection optical system PL are formed based on an instruction from main controller 20 to form an imaging characteristic correction controller.
  • an imaging characteristic correction controller Controlled by the mirror 181 (see Fig. 5), it is possible to adjust the optical characteristics (including the imaging characteristics) of the projection optical system PL, such as magnification, distortion, coma, and field curvature (including the image plane tilt).
  • the most image side (wafer W side) of projection optical system PL is the most image side (wafer W side) of projection optical system PL
  • Liquid is locally supplied between the lens, that is, the front lens (hereinafter referred to as “the front lens”) 42 and the wafer stage WST, or between the front lens 42 and the wafer stage WST.
  • a liquid supply / drainage system 32 is provided. The configuration and the like of the liquid supply / discharge system 32 will be described later.
  • the stage device 50 includes a wafer stage WST, a wafer holder 70 provided on the wafer stage WST, a wafer stage driving unit 124 for driving the wafer stage WST, and the like.
  • the wafer stage WST is disposed below the projection optical system PL in FIG. 2 on a base (not shown), and is driven in a ⁇ direction by a linear motor or the like (not shown) constituting the stage drive unit 124.
  • a tilt drive mechanism (not shown) that is mounted on the XY stage 52 and constitutes a Ueno / stage drive unit 124.
  • the tilt direction with respect to the ⁇ axis direction and the tilt direction (the rotation direction around the X axis ( ⁇ X direction) and ⁇ axis ⁇ ⁇ Tilt stage 51 that is minutely driven in the rotation direction (6y direction).
  • the wafer holder 70 for holding the wafer W is mounted on the tilt stage 51.
  • the wafer holder 70 has one side of a square ⁇ -tilt stage 51 in a peripheral portion of a region (central circular region) on which the wafer W is placed.
  • a specific shaped body with two diagonal corners protruding from each other, and the two diagonal corners located on the other diagonal are 1Z4 arcs that are slightly larger than the aforementioned circular area.
  • the surfaces of these auxiliary plates 72a-72d are almost the same height as the surface of the wafer W (the difference between the heights is within 1 mm).
  • the auxiliary plates 72a to 72d are partially formed on the wafer stage WST !, but are formed so as to entirely cover the wafer stage WST so that the upper surface of the wafer stage WST is substantially at the same height. It may be (same flush). In this case, the upper surfaces of the movable mirrors 17X and 17Y should be approximately the same height as the auxiliary plate.
  • the surface of the auxiliary plates 72a-72d does not necessarily have to be at the same height as the surface of the wafer W. If the liquid Lq can be favorably maintained on the image plane side of the tip lens 42, the auxiliary plates 72a-72d There may be a step between the surface of 72d and the surface of wafer W.
  • a gap D exists between each of the auxiliary plates 72a to 72d and the wafer W, and the dimension of the gap D is set to be 0.1 mm or less. Is set to. Further, the force of the notch (V-shaped notch) in a part of the wafer W is omitted because the notch has a dimension of about 1 mm.
  • a circular opening is formed in a part of the auxiliary plate 72a, and a fiducial mark plate FM is fitted into the opening such that there is no gap.
  • the surface of the fiducial mark plate FM is flush with the auxiliary plate 72a.
  • Reference mark plate On the surface of the FM, there are formed various reference marks (the deviation is not shown) used for a baseline measurement of a reticle alignment system, which will be described later.
  • the XY stage 52 not only moves in the scanning direction (Y-axis direction), but also exposes a plurality of shot areas on the wafer W to an exposure area IA (FIG. See) It is also configured to be movable in the non-scanning direction (X-axis direction) orthogonal to the scanning direction, so that each shot area on the wafer w can be scanned (scanned) and exposed to the next shot. Step-and-scan operation that repeats the operation of moving to the acceleration start position (scanning start position) for exposure (movement operation between shot areas).
  • the position of the wafer stage WST in the XY plane (including the rotation around the Z axis ((z rotation)) is determined by the wafer laser interferometer via the movable mirror 17 provided on the upper surface of the ⁇ ⁇ tilt stage 51. (Hereinafter referred to as a “wafer interferometer”.) 18 It is always detected with a resolution of, for example, about 0.5-lnm.
  • the tilt stage 51 as shown in FIG. 3, for example, as shown in FIG.
  • the moving mirror 17Y having a reflecting surface orthogonal to the scanning direction ( ⁇ -axis direction) and the non-scanning direction (
  • An X-moving mirror 17X having a reflecting surface orthogonal to (X-axis direction) is provided, and in response thereto, the wafer interferometer irradiates the X-moving mirror 17X with an interferometer beam perpendicular to the X-axis interferometer.
  • a vertical axis interferometer that irradiates the moving mirror 17Y with the interferometer beam vertically is provided, these are typically shown as a moving mirror 17 and a wafer interferometer 18 in FIG.
  • the X-axis interferometer and the ⁇ -axis interferometer of the wafer interferometer 18 are both multi-axis interferometers having a plurality of measurement axes, and these interferometers use the wafer stage WST (more precisely, In addition to the X and ⁇ positions of the tilt stage 51), rotation (jowing (rotation around the ⁇ axis ⁇ ⁇ rotation), pitching (rotation around the X axis ⁇ X rotation), and rolling (rotation around the ⁇ axis) Some ⁇ y rotations) can also be measured.
  • the end surface of the tilt stage 51 may be mirror-finished to form a reflecting surface (corresponding to the reflecting surfaces of the moving mirrors 17X and 17Y).
  • the multi-axis interferometer tilts the laser beam by 45 ° through a reflecting surface provided on the wafer stage WST and a reflecting surface provided on a mount (not shown) on which the projection cutout PU is mounted. Irradiation may be performed to detect relative position information in the optical axis direction ( ⁇ -axis direction) of the projection unit PU.
  • Position information (or speed information) of wafer stage WST is supplied to stage controller 19 and main controller 20 via the same.
  • the stage control device 19 controls the ueno and the stage WST via the head and stage drive unit 124 based on the position information (or speed information) of the wafer stage WST in accordance with an instruction from the main control device 20.
  • the drainage system 32 includes a liquid supply device 5 as a liquid supply mechanism, a liquid recovery device 6, a supply tube 21, 22, 27, 28 connected to the liquid supply device 5, and a recovery tube connected to the liquid recovery device 6. 23, 24, 29, 30 etc.
  • the liquid supply device 5 includes a liquid tank, a pressurizing pump, a temperature control device, and a plurality of liquid supply units (not shown) for controlling the supply of liquid to the supply pipes 21, 22, 27, and 28. It is configured to include a valve and the like. It is desirable to use a flow control valve as each knob so that, for example, not only the supply of the liquid is stopped but also the flow rate can be adjusted.
  • the temperature control device adjusts the temperature of the liquid in the liquid tank to a temperature substantially equal to the temperature in a chamber (not shown) in which the main body of the exposure apparatus mainly including the projection unit PU or the like is housed. .
  • the supply pipe 21 has one end connected to the liquid supply device 5 and the other end branched into three, and the supply nozzles 2 la, 21 b, and 21 c each having a tapered nozzle are formed at each branch end. (Or is provided).
  • the tips of the supply nozzles 21a, 21b, and 21c are located near the above-mentioned tip lens 42 (see FIG. 2), are spaced at a predetermined interval in the X-axis direction, and are exposed in the exposure area IA (the illumination area on the slit described above). (A region on the image plane conjugate to the image plane) on the + Y side.
  • the supply nozzles 21b and 21c are arranged substantially symmetrically about the supply nozzle 21a.
  • the supply pipe 22 has one end connected to the liquid supply device 5 and the other end branched into three, and formed at each branch end with supply nozzles 22a, 22b, and 22c formed of tapered nozzles. (Or provided).
  • the tips of these supply nozzles 22a, 22b, 22c are located near the tip lens 42, and are arranged at predetermined intervals in the X-axis direction and close to the Y side of the exposure area IA.
  • the supply nozzles 22a, 22b, 22c are arranged to face the supply nozzles 21a, 21b, 21c with the exposure area IA interposed therebetween.
  • the supply pipe 27 has one end connected to the liquid supply device 5 and the other end formed (or provided) with a supply nozzle 27a having a tapered nozzle force.
  • the tip of the supply nozzle 27a is located near the tip lens 42, and is arranged close to the X side of the exposure area IA.
  • the supply pipe 28 has one end connected to the liquid supply device 5, and the other end having a tapered nozzle.
  • a supply nozzle 28a is formed (or provided) which also has a force.
  • the tip of the supply nozzle 28a is located near the tip lens 42, close to the + X side of the exposure area IA, and opposed to the supply nozzle 27a across the exposure area IA.
  • a tank for supplying a liquid, a pressurizing pump, a temperature control device, a knob, and the like do not need to be all provided in the exposure apparatus 100, and at least a part thereof is not required to be provided in the exposure apparatus 100.
  • the liquid recovery device 6 is configured to include a liquid tank and a suction pump, and a plurality of valves for controlling the recovery and stop of the liquid via the recovery pipes 23, 24, 29, and 30, respectively. ing. As each valve, it is desirable to use a flow control valve corresponding to the knob on the side of the liquid supply device 5 described above.
  • the recovery pipe 23 has one end connected to the liquid recovery device 6, the other end branched into two branches, and recovery nozzles 23a and 23b each formed of a divergent nozzle cap are formed at each branch end (or, respectively). Provided). In this case, the recovery nozzles 23a and 23b are alternately arranged between the supply nozzles 22a and 22c. The tip of each of the recovery nozzles 23a and 23b and the tip of each of the supply nozzles 22a, 22b and 22c are arranged substantially on the same straight line parallel to the X axis.
  • the recovery pipe 24 has one end connected to the liquid recovery device 6, the other end bifurcated, and recovery nozzles 24a and 24b each formed of a divergent nozzle cap formed at each branch end (or Provided).
  • the collection nozzles 24a and 24b are arranged alternately between the supply nozzles 21a and 21c and opposed to the collection nozzles 23a and 23b with the exposure area IA interposed therebetween.
  • the tip of each of the recovery nozzles 24a and 24b and the tip of each of the supply nozzles 21a, 21b and 21c are arranged substantially on the same straight line parallel to the X axis.
  • the recovery pipe 29 has one end connected to the liquid recovery device 6, the other end branched into two branches, and recovery nozzles 29a and 29b each formed of a divergent nozzle cap are formed at each branch end (or, respectively). Provided). These recovery nozzles 29a and 29b are arranged so as to sandwich the supply nozzle 28a. The tips of the recovery nozzles 29a and 29b and the supply nozzle 28a are arranged substantially on the same straight line parallel to the Y axis.
  • the collection tube 30 has one end connected to the liquid collection device 6 and the other end bifurcated. Each branch end is formed (or provided) with a recovery nozzle 30a, 30b formed of a divergent nozzle at each branch end. These recovery nozzles 30a and 30b are arranged to face the recovery nozzles 29a and 29b with the supply nozzle 27a therebetween and with the exposure region IA therebetween. The respective tips of the recovery nozzles 30a, 30b and the supply nozzle 27a are arranged substantially on the same straight line parallel to the Y axis.
  • the exposure apparatus 100 does not need to have all of the tank, suction pump, valve, and the like for recovering the liquid.
  • the liquid is ArF excimer laser light (light having a wavelength of 193 nm).
  • Ultra-pure water (hereinafter simply referred to as “water” unless otherwise required) shall be used. Ultrapure water can be easily obtained in large quantities at a semiconductor manufacturing plant or the like, and has the advantage of less adverse effects on a resist (photosensitive agent) applied on the wafer W, an optical lens, and the like. In addition, since ultrapure water has no adverse effect on the environment and has a very low impurity content, an effect of cleaning the surface of the wafer W and the surface of the tip lens 42 can be expected.
  • the refractive index n of water with respect to ArF excimer laser light is approximately 1.44.
  • the liquid supply device 5 and the liquid recovery device 6 each include a controller, and each controller is controlled by the main controller 20 (see FIG. 5). For example, when the wafer W is moved in the direction indicated by the solid arrow A in FIG. 4 (the one Y direction), the controller of the liquid supply device 5 connects to the supply pipe 21 in accordance with an instruction from the main control device 20. The connected valve is opened at a predetermined opening, the other valves are fully closed, and a force is applied between the tip lens 42 and the wafer W in the Y direction through the supply nozzles 21a-21c provided in the supply pipe 21. Supply water.
  • the controller of the liquid recovery device 6 opens the valve connected to the recovery pipe 23 at a predetermined opening, fully closes the other valves, and sets the recovery nozzle 23a , 23b, the water is collected into the liquid collecting device 6 from between the tip lens 42 and the wafer W.
  • main controller 20 collects the amount of water supplied from supply nozzles 21a-21c between head lens 42 and wafer W in the Y direction and recovery nozzles 23a and 23b. Is always equal to the amount of water Thus, a command is given to the liquid supply device 5 and the liquid recovery device 6. Therefore, the water Lq held between the tip lens 42 and the wafer W is constantly replaced. The total amount of held water is always constant.
  • the controller of the liquid supply device 5 When the wafer W is moved in the direction indicated by the dotted arrow A ′ in FIG. 4 (+ Y direction), the controller of the liquid supply device 5 similarly issues an instruction from the main controller 20. In response to this, the valve connected to the supply pipe 22 is opened at a predetermined opening, the other valves are fully closed, and the tip lens 42 and the wafer W are connected through the supply nozzles 22a-22c provided in the supply pipe 22. During the supply of water in the + Y direction, the controller of the liquid recovery device 6 opens the valve connected to the recovery pipe 24 at a predetermined opening in accordance with an instruction from the main control device 20, and opens the valve. The other valve is fully closed, and water is recovered into the liquid recovery device 6 from between the tip lens 42 and the wafer W via the recovery nozzles 24a and 24b.
  • the exposure area IA is interposed in the Y-axis direction.
  • a supply nozzle group and a collection nozzle group, which form a pair, are provided on one side and the other side. Therefore, even when the wafer is moved in either the + Y direction or the Y direction, , W and the tip lens 42 are constantly filled with water.
  • the wafer W since water flows on the wafer W, even if foreign matter (including particles scattered from the resist) adheres to the wafer W, the foreign matter can be washed away by the water. Further, since water adjusted to a predetermined temperature is supplied by the liquid supply device 5 and the bracket water is constantly replaced, even if the exposure light IL is irradiated onto the wafer W during the exposure, the wafer W and the Heat is exchanged between the water flowing on the wafer W and the temperature of the wafer surface can be suppressed. In the exposure apparatus 100, the same direction as the direction in which the wafer W is moved is used.
  • the controller of the liquid supply device 5 similarly issues an instruction from the main control device 20.
  • the valve connected to the supply pipe 27 is opened at a predetermined opening, and the other valves are fully closed, and between the tip lens 42 and the wafer W via the supply nozzle 27a provided in the supply pipe 27.
  • the controller of the liquid recovery device 6 In response to the instruction from the device 20, the valve connected to the collection pipe 29 is opened at a predetermined opening, the other valves are fully closed, and between the tip lens 42 and the wafer W through the collection nozzles 29a and 29b. The water is recovered inside the liquid recovery device 6.
  • the controller of the liquid supply device 5 When moving the wafer W in the direction indicated by the dotted arrow B ′ in FIG. 4 (the direction X), the controller of the liquid supply device 5 similarly issues an instruction from the main control device 20.
  • the valve connected to the supply pipe 28 is opened at a predetermined opening, the other valves are fully closed, and the gap between the tip lens 42 and the wafer W is supplied through the supply nozzle 28a provided in the supply pipe 28 according to
  • the controller of the liquid recovery device 6 opens the valve connected to the recovery pipe 30 at a predetermined opening in accordance with an instruction from the main control device 20, and opens other valves.
  • the lube is fully closed, and water is recovered into the liquid recovery device 6 from the force between the tip lens 42 and the wafer W via the recovery nozzles 30a and 30b.
  • a nozzle for supplying and recovering diagonal water may be provided, for example, in addition to a nozzle for supplying and recovering water in the X-axis direction or the Y-axis direction.
  • the liquid supply / drainage system 32 has a configuration! If the space between the lowermost optical member (tip lens) 42 of the projection optical system PL and the wafer W can be filled with liquid. ⁇ Anything may be acceptable.
  • a liquid immersion mechanism disclosed in WO2004Z053955 pamphlet and a liquid immersion mechanism disclosed in European Patent Publication No. 1420298 can also be applied to the exposure apparatus of the present embodiment.
  • a holding member (not shown) for holding projection unit PU includes an irradiation system 9
  • a multi-point focal point position detection system of the oblique incidence type is further provided.
  • the out-of-focus signal (defocus signal) output from the multipoint focus position detection system (90a, 90b) is supplied to the stage controller 19 and the main controller 20 via the same.
  • the main controller 20 calculates the Z position and ⁇ X, ⁇ y rotation of the wafer surface based on a defocus signal (defocus signal) from the light receiving system 90b, for example, an S-curve signal at the time of scanning exposure to be described later.
  • the calculated position of the wafer surface and the rotation of ⁇ X, ⁇ y are such that the difference from their target values becomes zero, that is, the defocus is reduced to zero.
  • the irradiation area of the exposure light IL Auto-focusing (auto-focusing) and auto-leveling that substantially match the image plane of the projection optical system PL and the surface of the wafer within a region conjugate with the wafer.
  • the description in this specification is incorporated by reference to the disclosure in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-283403 and the corresponding US patents.
  • FIG. 5 shows a main configuration of a control system of exposure apparatus 100. This control system
  • main controller 20 which also functions as a microcomputer (or a workstation) for controlling the entire apparatus as a whole, and a stage controller 19 thereunder.
  • main controller 20 is connected to LAN 170 (see FIG. 1). That is, communication is performed between the host 160 shown in FIG. Further, main controller 20 includes a coater (not shown) provided alongside exposure apparatus 100 (developer).
  • the CZD also has a baking device for performing a post-exposure bake (PEB).
  • PEB post-exposure bake
  • a resistance heating method, an infrared heating method, or the like can be used as such a baking apparatus.
  • PE B is performed for the purpose of promoting a catalytic reaction after exposure of the chemically amplified resist.
  • Exposure system has the same configuration as the exposure system 100, and each has a CZD
  • the exposure is performed by a liquid immersion method in the same manner as the exposure apparatus 100 described above.
  • normal exposure so-called dry exposure
  • immersion exposure is used instead of immersion exposure
  • the immersion lithography system 110 requires immersion exposure when performing overlay exposure or multiple exposure.
  • each exposure apparatus 100 (its main controller 20) communicates with a host 160 via a LAN 170 and a terminal server 150, and responds to an instruction from the host 160. To execute various control operations.
  • the terminal server 150 is configured as a gateway processor for absorbing the difference between the communication protocol of the LAN 170 and the communication protocol of the host 160.
  • the function of the terminal server 150 enables communication between the host 160 and the exposure apparatuses 100-100 connected to the LAN 170.
  • the host 160 is a manufacturing management system (MES: Manufacturing Execution System) including a large-sized computer.
  • MES Manufacturing Execution System
  • the manufacturing management system (MES) is a computer that manages and analyzes all processes, equipment, conditions, and work data of each product flowing on the production line, thereby improving quality, improving yield, and reducing work errors. This is a system that supports more efficient production such as reduction.
  • the host 160 may be a computer other than the MES, for example, a dedicated computer.
  • any of a bus LAN and a ring LAN can be adopted.
  • a carrier-type medium access Z-contention detection (CSMAZCD) -based bus LAN of the IEEE802 standard is used.
  • the number of wafers in one lot is determined based on the time required to maintain the performance of a photosensitive agent (such as an amplifying-type resist) applied to the surface of each wafer by a coater in the CZD of the exposure apparatus 100. Is set. In other words, the time until all the operations (including the transfer operation) from the application of the photosensitive agent to one wafer to the development of the color is completed can maintain the resist performance.
  • the number of wafers in one lot is set so as not to exceed the possible time. In the first embodiment, it is assumed that the number of sheets in one lot is 25 as an example.
  • the circuit pattern IP including the gate pattern P1 shown in FIG. 6 is transferred and formed by the exposure operation in the lithography system 110 according to the first embodiment.
  • this gate pattern P1 is composed of a thin line pattern elongated in the Y-axis direction and having a width dYl and a superposition pattern formed at both ends thereof having a wider width dY2. It is an isolated line.
  • the gate pattern P1 is shown in an enlarged manner in the circuit pattern IP, and other patterns (for example, wiring patterns) are not shown.
  • the width dYl of the fine line pattern is determined by the projection optical system P such as the exposure apparatus 100 that does not perform immersion exposure.
  • the width is about the resolution limit of L or slightly smaller than this resolution limit.
  • the exposure wavelength in the exposure apparatus 100 be NA
  • the numerical aperture of the projection optical system PL be NA.
  • the resolution limit of the projection optical system PL is approximately kl′ ⁇ using a predetermined process coefficient kl, so that the width dYl of the fine line pattern is about kl′ ⁇ / ⁇ or slightly less than this. It shall be thin.
  • the width dY 2 of the overlay pattern in the X-axis direction is set to be about 1.5 times as large as its resolution limit.
  • the portion of the thin line pattern of the gate pattern P 1 is a pattern to be a gate electrode of a field-effect transistor, for example. In actual devices, tens of millions of such gate patterns are formed. The thinner the gate electrode is formed, and the more the line width is constant in all parts of the device, the more the operation of the electronic device Speed is improved.
  • a gate pattern P1 on the wafer W for example, a positive resist is applied on the wafer W, and a reticle having a light-shielding pattern enlarged to a shape similar to this is prepared. Then, the reduced image may be transferred onto the wafer W by the exposure apparatus 100 or the like.
  • the exposure apparatus 100 etc. accurately and appropriately focuses a pattern image finer than its resolution limit.
  • FIGS. 7A and 7B are views when looking at the pattern surface of reticles 9A and 9B.
  • reticle stage RST When reticles 9A and 9B are placed on reticle stage RST, each reticle is moved to the Z side. It becomes a figure when you see the power.
  • a pattern area PA1 is formed on reticle 9A.
  • a light-shielding pattern A1 made of a light-shielding film similar in shape to the gate pattern P1 shown in FIG. 6 (more precisely, multiplied by 1Z ⁇ ) is formed.
  • the width of the portion corresponding to the overlapping pattern in the light shielding pattern A1 is the same as the width of the overlapping pattern, but the width of the portion corresponding to the fine line pattern is the same as or smaller than the width of the fine line pattern. It is set to be wider than This prevents the line width of the fine line pattern from becoming narrower than a desired width due to exposure of an image near the resolution limit.
  • a pattern region # 2 is formed on reticle 9 #.
  • LZS line 'and' space
  • FIG. 7B a region corresponding to the gate pattern P1 shown in FIG. 6 is indicated by a dotted line.
  • the LZS pattern B1 has four dYl widths so as to sandwich (contact) the area corresponding to the thin line pattern in the gate pattern A1 shown in FIG. 7 (A).
  • the X-axis direction ie, This is a pattern arranged at a pitch of approximately 2 ′ dYl (in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the gate pattern PI).
  • a dimming type Norph tone type phase shifter that shifts the phase of the transmitted light by 180 ° with respect to the transmission pattern, and sets the transmittance to, for example, about 3 to 10%.
  • the light-attenuating phase shift portion may be a complete light-shielding pattern.
  • the number of transmission patterns of the LZS pattern B1 is not limited to four, and may be any number.
  • a pattern corresponding to the gate pattern is a light-shielding pattern shown in FIG. 7A
  • a negative resist is used because a positive resist is used.
  • the pattern corresponding to the gate pattern is, of course, a transmission pattern.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a processing algorithm of the host 160 when performing double exposure using a reticle 9A and a reticle 9B on one lot of wafers. It is assumed that the wafer W to be exposed has already been subjected to one or more layers of exposure, and the current double exposure process is referred to as the “current process”.
  • the processing algorithm of the host 160 shown in the flowchart of FIG. 8 starts when the preparation of the exposure processing corresponding to the process program for processing the wafer W of the lot is started.
  • the host 160 determines the exposure device that exposes one lot of wafers W as the neutral force of the exposure device 100-100.
  • the exposure in the current process is
  • the double exposure can be performed by one exposure apparatus.
  • the double exposure is performed by using two exposure apparatuses.
  • operations such as reticle exchange in one exposure apparatus can be omitted, which is advantageous in terms of throughput.
  • an exposure apparatus that performs immersion exposure is selected for one apparatus, and an exposure apparatus that does not perform immersion exposure is selected for the remaining apparatus.
  • the exposure apparatus 100 is selected as the exposure apparatus that does not perform the immersion exposure.
  • exposure apparatus 100 is selected as the exposure apparatus to be used.
  • the exposure device 100 is assumed that exposure apparatus 100 is selected as the exposure apparatus to be used.
  • the configuration of 1 i + i is shown in FIG. 2 except that the liquid supply / drainage system 32 is not provided as described above. This is the same as the configuration of the exposure apparatus 100 to be performed.
  • the host 160 instructs the transport system (not shown) to transport the reticle.
  • the reticle 9A is transferred to the exposure apparatus 100 by a transport system (not shown) in the factory.
  • the reticle 9B is transported to the exposure apparatus 100 after being transported by j + i.
  • the reticle transported to the reticle is transported by a reticle transport system (not shown), and the reticle of the exposure apparatus 100 and the reticle of the exposure apparatus 100 are aligned with high precision (blurred alignment).
  • Each stage is loaded on RST.
  • the host 160 sends one lot of wafers W to be exposed to the exposure apparatus.
  • the wafer W of one lot to be exposed this time has a predetermined front orb-j + i
  • FOUP Front Opening Unified Pod
  • the wafer W can be taken out into the exposure apparatus 100.
  • the host 160 instructs the exposure apparatus 100 to expose the wafer W.
  • FIG. 9 shows the operation performed by main controller 20 when performing an exposure operation in exposure apparatus 100.
  • step 301 the first wafer (lot head) W in the lot is loaded. Prior to this loading, the coating of the resist by the coater in the CZD (not shown) was completed on the wafer W, and the wafer W was transported by the transport system (not shown), and the bria alignment was performed. Later, it is transferred to wafer holder 70 on wafer stage WST. Prior to loading, the wafer W is taken out of the FOUP by a transfer system (not shown) and transferred to the CZD coater of the exposure apparatus 100, and the surface of the wafer W is transferred by the coater.
  • This chemically amplified resist includes a resist composed of a base resin, a photo acid generator (PAG; Photo Acid Generator), and the like, and further includes a dissolution inhibitor, a crosslinking agent, and the like.
  • resist coating in this coater Is performed in the order of exposure for Ueno and W in the FOUP independently and asynchronously with the exposure operation in this flowchart.
  • preparation processing such as a reticle alignment system (not shown) and a reticle alignment using the above-described reference mark plate FM and the like, a baseline measurement using an alignment system (not shown), and the like are performed.
  • EGA Enhanced 'Global' Arrangement
  • JP-A-61-44429 and the corresponding US Pat. No. 4,780,617, etc. Wafer alignment is performed.
  • national laws of the designated country (or selected elected country) designated in this international application the disclosures in the above-mentioned gazettes and corresponding US patents are incorporated herein by reference.
  • the stage controller 19 monitors the measured values of the wafer interferometer 18 and the reticle interferometer 16 according to the instruction of the main controller 20, and based on the result of the wafer alignment, By controlling the reticle stage driving unit 11 and the ueno / stage driving unit 124, scanning exposure of each shot area is performed.
  • the main controller 20 controls the illumination operation by the illumination system 10 in accordance with the control operation of the stage controller 19 as in the ordinary scanner.
  • stage control device 19 determines the movement speed Vr of reticle stage RST in the Y-axis direction and the movement speed Vw of wafer stage WST in the Y-axis direction by projection optical system PL. Synchronous control is performed to maintain the speed ratio according to the magnification. Thereby, the pattern of the reticle 9A (typically, the light shielding pattern A1) is sequentially reduced and transferred to each shot on the wafer W via the projection optical system PL.
  • the pattern of the reticle 9A typically, the light shielding pattern A1
  • an acid is generated from the photoacid generator contained in the positive-type chemically amplified resist applied to the region in the region on the wafer W exposed by the exposure light IL. That is, on the wafer W, only the photoacid generator of the resist is generated in a portion other than the portion corresponding to the light-shielding pattern represented by the light-shielding pattern A1, and at this time, the exposure is still performed by the exposure light IL.
  • the resist in the shaded area should not change to soluble.
  • the wafer W is unloaded. As a result, the exposure is completed.
  • the wafer W on the stage WST is unloaded and returned to the FOUP by the transfer system (not shown).
  • next step 311 it is determined whether or not exposure has been completed for one lot of wafers. In this case, since the exposure of the first wafer W has only been completed, the determination here is denied, and the process proceeds to step 312. In step 312, the next wafer W to be exposed is loaded on the wafer stage WST. After step 312, the process returns to step 305.
  • step 305 ⁇ step 307 ⁇ step 309 ⁇ step 311 ⁇ step 312 are repeated until the determination in step 311 is affirmed.
  • the pattern of the pattern area PA1 of the reticle 9A is transferred to the shot area of the second and subsequent wafers W in the FOUP (within the lot).
  • the determination in step 311 is affirmative, the flow proceeds to step 313.
  • step 313 a processing end notification is sent to the host 160. Then, after the end of step 313, the process ends.
  • the host 160 upon receiving the above-mentioned processing end notification, proceeds to the next step 211, and conveys the FOUP set in the exposure apparatus 100 to the exposure apparatus 100, and sets the FOUP.
  • the host 160 instructs the exposure apparatus 100 to expose the wafer W.
  • the main control unit 20 of the device 100 controls the liquid immersion for all wafers W in the FOUP.
  • the host 160 receives a notice of the completion of processing of the exposure apparatus 100 power until it is sent.
  • FIG. 10 shows the operation performed by main controller 20 when performing an exposure operation in exposure apparatus 100.
  • FIG. 10 A flowchart showing the processing procedure to be performed is shown. As is apparent from a comparison between FIG. 10 and FIG. 9, the processing procedure itself of the main controller 20 in the exposure apparatus 100 is shown in FIG.
  • main controller 20 of exposure apparatus 100 first proceeds to step 351 in FIG.
  • the first wafer (lot head) W in the FOUP is loaded on the wafer stage WST in the same manner as in step 301 described above.
  • the opening / closing control of each valve of the liquid supply / drainage system 32 and the liquid recovery device 6 of the liquid supply / drainage system 32 is performed. Water supply and recovery to the space between W and water will be started. As a result, a fixed amount of water Lq is constantly supplied to the space. That is, the preparation processing in step 353, the wafer alignment in step 355, and the exposure in step 357 are performed in a state where the water Lq is held in the space below the front lens 42.
  • step 355 When performing the baseline measurement, which is one of the preparatory operations in step 353, and the wafer alignment in step 355, the space below the tip lens 42 may be free of liquid. This is because the baseline measurement and the processing of wafer alignment are performed using an off-axis alignment system (not shown). After the end of step 355, main controller 20 starts the liquid immersion exposure in step 357.
  • the exposure of the eye and the substantial wavelength of the exposure light IL reaching the wafer W i.e., the projection optics
  • the wavelength in the space between the PL (tip lens 42) and the wafer W is different. That is, in the exposure device 100, the light emitted from the illumination system 10 is incident on the projection optical system PL by dry exposure.
  • Exposure light IL is such that the exposure light IL reaches the Ueno and W at the same wavelength (193 nm).
  • the light is emitted from the illumination system 10 by the immersion exposure and is incident on the projection optical system PL.
  • Exposure light IL power The substantial wavelength is converted to 134 nm by water and reaches the wafer W. That is, in the exposure apparatus 100, since the immersion exposure is performed, the numerical aperture of the projection optical system is set to be smaller than 1.
  • One image resolution enables a pattern of width dYl to be transferred with high precision. Further, in the exposure apparatus 100, since the immersion exposure is performed, the process coefficient and the numerical aperture NA of the projection optical system are the same.
  • step 357 the supply of the liquid by the liquid supply / drainage system 32 is stopped, and the unloading of the wafer W in the step 359 is performed in a state where no liquid is present in the space below the tip lens 42.
  • Wafer W unloaded from wafer stage WST is returned to FOUP by a transfer system (not shown).
  • main controller 20 determines whether or not the unloaded wafer W is the last wafer in one lot. If not, the process proceeds to step 362, where the tip lens The next wafer W to be exposed is loaded onto the wafer stage WST with no liquid in the space below 42.
  • main controller 20 performs the loading of the wafer in step 362, the wafer alignment in step 355, the liquid immersion exposure in step 357, and so on, for each wafer W, until the determination in step 361 is affirmed.
  • the unloading of the wafer in step 359 is continuously performed.
  • the exposure apparatus 100 immerses the liquid on the reticle 9B by the liquid immersion method.
  • the turn is transcribed.
  • the wafer stage is unloaded from the WST.
  • the wafer W Before returning to the FOUP, the wafer W is transported to the CZD by a transport system (not shown), subjected to PEB by a baking device, developed by a developer, and then returned to the FOUP.
  • PEB for example, a dissolution inhibitor is detached from the base resin in the resist on the wafer W, and alkali solubility develops at the exposed portion to form a latent image of a transfer pattern on the wafer W.
  • the soluble portion is removed by development, and a visible image of the transfer pattern (for example, the pattern image shown in FIG. 6) is formed on wafer W.
  • Main controller 20 of exposure device 100 confirms that all wafers have been returned to W power FOUP.
  • step 361 the determination in step 361 is affirmed, and the flow advances to step 363 to send a processing end notification to the host 160.
  • the host 160 Upon receiving the processing completion notification, the host 160 proceeds to step 217, in which the FOUP to be prepared for the etching process, the resist removal, and the exposure of the next layer in the current process is predetermined by a FOUP transport device (not shown). Evacuation to the location and terminate the series of processing.
  • the projection optical system PL, the Ueno, and the W are controlled using the liquid supply / discharge system 32 controlled by the main controller 20. Space between Is filled with the liquid Lq, the substantial wavelength of the exposure light in the optical path space is adjusted.
  • the double exposure In one exposure, the substantial wavelength of the exposure light IL in the space between the projection optical system PL that projects the exposure light IL onto the wafer W and the wafer W is changed to the other times of the double exposure. In the exposure, the wavelength of the exposure light in the space is different from that of the exposure light. For this reason, for example, in the exposure in which high transfer accuracy is required, the substantial wavelength of the exposure light IL in the space between the projection optical system PL and the wafer W is shortened, and high transfer accuracy is required so much.
  • the substantial wavelength of the exposure light IL can be lengthened to some extent.
  • the time required for the exposure due to the work such as the supply of the liquid tends to be longer than the normal exposure. Therefore, if the exposure method according to the first embodiment is employed, even when performing multiple exposures, an exposure method that is advantageous in terms of time according to the resolution required for each exposure is employed. Therefore, exposure that achieves both high precision and high throughput can be realized.
  • the entire exposure time can be shortened as compared with the case where both of the double exposures are performed by immersion exposure.
  • the immersion exposure light is one of the two exposures in the double exposure.
  • the time required for dipping the coated resist on the Ueno and W in the liquid for immersion exposure is reduced for both exposures. Since it can be shorter than in the immersion method, the acid contained in the chemically amplified resist can be reduced. The amount of the acid generated from the generator to be dissolved in water can be reduced. As a result, the line width uniformity at different portions of the wafer w can be improved, so that highly accurate exposure can be realized.
  • the time during which the surface of the wafer W is immersed in the liquid by, for example, setting a high scan speed. Should be shortened. It is also desirable to select a chemically amplified resist that does not release acid immediately during immersion. Further, as the liquid supplied from the liquid supply / discharge system 32, a liquid having a lower acid solubility than pure water may be used, or a protective film (top coat) may be applied on the resist.
  • the exposure apparatus 100 is used in the first exposure, and the second j + i
  • the first exposure and the second exposure are performed in units of one lot.
  • double exposure may be performed in units of one sheet. good.
  • the second exposure is performed immediately after the first exposure is performed for each wafer, and the wafer W is subjected to PEB, whereby the time from the exposure of each wafer to PEB is obtained.
  • This is advantageous because it can be shortened.
  • the number of exposure apparatuses using the immersion method is larger than the number of exposure apparatuses not using the immersion method.
  • the number of exposure apparatuses using the liquid immersion method may be smaller or better than other exposure apparatuses, for example, may be one.
  • the exposure performed immediately before the PEB is defined as the immersion exposure. This makes it possible to reduce the time required for the wafer W in the liquid immersion state to be subjected to the force PEB in the liquid immersion state. The time to PEB can be shortened, This can reduce adverse effects such as contamination after exposure. Also, liquid recovery device
  • the first exposure may be immersion exposure
  • the second exposure may be non-immersion exposure.
  • the first immersion exposure is performed after the first exposure (after the acid generated on the wafer W is easily melted out) and then the second immersion exposure is performed. Since the exposure is performed, the acid generated on the wafer W can be less dissolved into the liquid (water).
  • Whether to perform immersion exposure for the first time or for the second time emphasizes the reduction of the time required before PEB is performed after immersion exposure (after exposure with exposure light having a short wavelength).
  • the strength may be determined according to various process conditions, such as whether to emphasize the dissolution of acid during immersion exposure.
  • a single-stage type exposure apparatus having one wafer stage may be used, and a double-stage (twin-stage) type exposure apparatus may be included.
  • a double-stage (twin-stage) type exposure apparatus may be included.
  • the exposure apparatus 100 for performing immersion exposure etc.
  • one of the double exposures is performed in a state where there is no liquid in the space between the projection optical system (the front lens) and the Ueno and W, and the other exposure is performed.
  • Exposure is performed in the space between the projection optical system (tip lens) and the wafer W by holding the liquid in the space between the projection optical system (tip lens) and the wafer W.
  • Substantial wavelength of light The immersion exposure may be performed in both the double exposure and the power that makes one exposure different from the other exposure in the double exposure. That is, exposure apparatus 100 — j + i
  • Exposure apparatus 100 may perform immersion exposure similarly to exposure apparatus 100-100.
  • the exposure apparatus 100-100 assuming that pure water is used as the liquid in the exposure apparatus 100-100, the exposure apparatus 100-100
  • a liquid having a refractive index lower than that of pure water (1.44) can be used.
  • a liquid with a higher refractive index for exposure light (ArF light) than pure water such as
  • isopropanol can be used.
  • the exposure apparatus The exposure light IL that reaches the wafer W between 100-100 and the exposure device 100-100
  • the exposure apparatus 100-100 it is desirable to use the exposure apparatus 100-100.
  • the liquid for example,
  • liquids having a CH bond or an O—H bond liquids (organic solvents) such as hexane, heptane, and decane, or any two or more of these liquids Add a base or acid such as H +, Cs +, K +, Cl—, SO 2 PO 2 to mixed or pure water with the above liquid added (mixed) or pure water.
  • a base or acid such as H +, Cs +, K +, Cl—, SO 2 PO 2
  • a liquid having a desired refractive index with respect to exposure light may be used, even if it is added (mixed) or mixed with pure water and fine particles such as A1 oxidized product. Can be. It is desirable that these liquids have a small temperature dependence of optical characteristics, not to mention having a low absorption coefficient of exposure light (high transmittance). In addition, it is preferable that the projection optical system has little effect on the resist applied to the surface of the projection optical system PL or the substrate P and has low viscosity.
  • ArF excimer laser light (wavelength: 193 nm) is used as the exposure light IL, but the oscillation wavelength of each light source may be different between the exposure apparatuses.
  • the light source of the exposure apparatus 100 is a KrF excimer laser light source (oscillation wavelength 248 ⁇ j + i
  • the light source of the exposure apparatus 100 may be an ArF excimer laser light source. in this case,
  • Liquid immersion exposure may be performed by both exposure apparatuses, or dry exposure may be performed by both exposure apparatuses.
  • an exposure apparatus using F laser light or i-ray as exposure light may be used.
  • one of the two exposure apparatuses having different light source oscillation wavelengths may perform liquid immersion exposure and the other may perform dry exposure.
  • the exposure light reaching at least one exposure W It is sufficient that the substantial wavelength is different from that of the exposure in other times.
  • the host 160 or the like manages information on image distortion in the exposure apparatus 100 and eliminates image distortion between the exposure apparatuses. Double exposure may be performed after adjustment by the respective imaging characteristic correction controllers 181 (see FIG. 5).
  • the double exposure of the same resist layer of the wafer W using the reticles 9A and 9B is performed. May be.
  • the gate pattern may be transferred by the reticles 9A and 9B, and then the wiring pattern may be transferred using the reticle on which the wiring pattern is formed. That is, when a circuit pattern including a fine pattern is formed, the circuit pattern is decomposed into a fine pattern and a non-fine pattern, and multiple exposures are performed using a plurality of reticles on which each pattern is formed.
  • transfer of non-patterns exposure in the absence of liquid (exposure with exposure light of the first wavelength) is performed, and for transfer of fine patterns, immersion exposure (substantially of the second wavelength shorter than the first wavelength) is performed. Exposure with exposure light).
  • double exposure is performed by two different exposure apparatuses.
  • double exposure using the reticle 9A and the reticle 9B is performed by one exposure apparatus. Do.
  • FIG. 11 shows a schematic configuration of an exposure apparatus 100 according to the second embodiment of the present invention.
  • the exposure apparatus 100 is a so-called step-and-scan type exposure apparatus (scanning stepper).
  • the exposure apparatus 100 is an exposure apparatus capable of performing exposure by a liquid immersion method, similarly to the exposure apparatus 100 of the first embodiment, and includes a liquid supply / discharge system 32.
  • the exposure apparatus 100 includes, instead of the projection optical system PL, a projection optical system PL ′ that can obtain predetermined imaging characteristics by immersion exposure and dry exposure, a reticle stage RST instead of the reticle stage RST, and a stage Stage device 50 instead of device 50
  • the configuration is the same as that of the exposure apparatus 100 in the first embodiment.
  • FIG. 12 shows a state in which reticles 9A and 9B are held on reticle stage RST ′.
  • Reticles 9A and 9B on reticle stage RST ' are selectively used, for example, in double exposure, and are configured so that any reticle can be synchronized with the wafer side.
  • the reticle 9A is selected, and the portion corresponding to the illumination area IAR indicated by the broken line on the reticle 9A can be irradiated with the exposure light IL. It is shown when it is done.
  • moving mirror 15X constituting moving mirror 15 is extended in the Y-axis direction at one end in the X-axis direction.
  • a reflection surface is formed by a mirror surface on one side in the direction.
  • the interferometer beam indicated by the measurement axis BIR from the X-axis interferometer 16X constituting the reticle interferometer 16 in FIG. 11 is irradiated toward the reflecting surface of the movable mirror 15X.
  • the X-axis interferometer 16X receives the reflected light, measures relative displacement with respect to the reference plane, and acquires position information and the like of the reticle stage RST ′ in the X-axis direction.
  • the interferometer beams indicated by the measurement axes BIR, BIR are irradiated to the retroreflectors 15Y, 15Y from Y, 16Y, respectively, and the retroreflectors 15Y, 15Y are reflected on the reticle base plate (not shown).
  • the reflected light is reflected by the reflecting mirrors 39A and 39B formed at the same time, and the respective reflected lights return on the same optical path and are received by the respective double-pass interferometers 16Y and 16Y.
  • the reference position of the retro reflectors 15Y, 15Y (the reticle base plate (
  • the position information of reticle stage RST 'in the Y-axis direction is measured.
  • the position information in the Y-axis direction is calculated by calculating a relative position between the reticle stage RST and a wafer stage WST1 or WST2 described later, and based on the reticle 9A, 9B in the scanning direction (Y-axis direction) at the time of scanning exposure. Used for synchronous control with wafer W1 (W2). Also, in the second embodiment, In such an exposure apparatus 100, based on the difference between the measurement values of the double-pass interferometers 16Y, 16Y, R
  • the reticle stage RST ' is measured at 0 z rotation.
  • 16Y constitute a reticle interferometer 16 (see Fig. 11).
  • the movable mirror 15 (see FIG. 11) is constituted by the mouth reflectors 15Y and 15Y.
  • the stage device 50 measures a base plate BS, wafer stages WS Tl and WST2 arranged above the base plate BS, and positions of these wafer stages WST1 and WST2.
  • the interferometer system including interferometers 18X, 18X, etc. (this is called "wafer interferometer system 18 '")
  • a wafer stage drive unit 124 that drives the wafer stages WST1 and WST2 (Fig.
  • Wafer stages WST1 and WST2 are moved in the X-axis direction by wafer stage drive unit 124.
  • the left-right direction in the plane of FIG. 11 and the Y-axis direction (the direction perpendicular to the plane of FIG. 11), and can be driven in two-dimensional directions independently.
  • a pair of X-axis linear guides 86, 86 composed of, for example, armature units and extending in the X-axis direction are arranged at predetermined intervals in the Y-axis direction.
  • sliders 82 and 84 are provided in a non-contact manner surrounding the upward force. That is, sliders 82 and 84
  • Moving magnet type sliders by the sliders 82 and 84 and the X-axis linear guide 86.
  • Near motors are respectively configured.
  • the same reference numerals as those of the sliders 82, 84, 82, 84 constituting the respective movers are used, and the X-axis linear motor 82,
  • X-axis linear motor 84 X-axis linear motor 84, X-axis linear motor 82, and X-axis linear motor 84
  • , 82 are composed of, for example, an armature unit and extend in the Y-axis direction.
  • the near guide 80 is fixed to one end and the other end in the longitudinal direction, respectively. Also, the remaining two The sliders constituting the X-axis linear motors 84, 84 are composed of, for example, armature units, and Y
  • Wafer stage WST1 includes a magnetic pole unit (not shown), and a moving magnet type ⁇ axis that drives wafer stage WST1 in the ⁇ axis direction by ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ axis linear guide 81 including the magnetic pole unit and an armature unit.
  • a linear motor is configured.
  • the wafer stage WST2 includes a magnetic pole unit (not shown), and the magnetic pole unit and the ⁇ -axis linear guide 80 constitute a moving magnet type ⁇ -axis linear motor that drives the wafer stage WST2 in the ⁇ -axis direction.
  • ⁇ -axis linear motors will be referred to as ⁇ -axis relay motors 81 and ⁇ -axis linear motors 80 as appropriate, using the same reference numerals as the linear guides 81 and 80 constituting the respective stators. I do.
  • the wafer stage driving unit 124 is constituted by 80 and 81. Each of the linear motors constituting the wafer stage driving section 124 ′ is controlled by the stage control device 19 under the instruction of the main control device 20.
  • each of wafer stages WST1 and WST2 is almost the same as the configuration of wafer stage WST in the first embodiment (see FIG. 3).
  • FIG. 13 it is assumed that each component of WST1 (WST2) has an identification number (that is, 1 or 2) indicating which stage the component is, by a subscript.
  • alignment system Opacis' alignment system
  • AL G2 is located at the same distance from each other on the + X side and the ⁇ X side of projection unit PU.
  • These alignment systems ALG1 and ALG2 are actually attached to a holding member that holds the projection unit PU.
  • a target band is irradiated with a broadband detection light beam that does not expose the resist on the wafer, and the image of the target mark formed on the light receiving surface by the reflected light of the target mark force does not match the target mark image.
  • Indicators shown provided in alignment ALG1, ALG2
  • An FIA (Field Image Alignment) sensor of an image processing system that captures an image of an index pattern on an index plate using an image sensor (CCD or the like) and outputs an image signal of the image is used.
  • the alignment system ALGl, ALG2 is not limited to the FIA system, but irradiates the target mark with coherent detection light and detects the scattered light or diffracted light generated by the target mark force, or generates the target mark force.
  • an alignment sensor that detects two interferences by interfering two diffracted lights (for example, diffracted lights of the same order or diffracted lights diffracted in the same direction) alone or in an appropriate combination.
  • the alignment system ALG1 includes an alignment mark formed on the wafer W1 on the wafer stage WST1 and a reference mark formed on the fiducial mark plate FM.
  • the alignment system ALG2 is formed on the alignment mark and fiducial mark plate FM formed on wafer W2 on wafer stage WST2.
  • the wafer interferometer system 18 ′ has a length measurement parallel to the Y axis passing through the projection center (optical axis AX) of the projection optical system PL and the detection centers of the alignment systems ALG 1 and ALG 2.
  • Three Y-axis interferometers 18Y, 18Y, 1 with axes BIYM, BIYR, BIYL respectively
  • It has two X-axis interferometers 18X and 18X each having a measurement axis BI2X and BI IX parallel to the X axis connecting the exit centers.
  • wafer stage WST1 when wafer stage WST1 is located in a region (first region) near a position (first position) immediately below the optical axis of projection optical system PL, and when the wafer on wafer stage WST1 is exposed, Wafer stage WST1 by X-axis interferometer 18X, Y-axis interferometer 18Y
  • the coordinate system defined by the respective measurement axes is called the first exposure coordinate system.
  • X-axis interferometer 18X and Y-axis interferometer 18Y are referred to as the second exposure coordinate.
  • wafer stage WST1 is located in the area (second area) near the position immediately below the detection center of alignment system ALG1, and the alignment mark formed on the wafer on wafer stage WST1 is detected.
  • the position of the wafer stage WST1 is managed by the X-axis interferometer 18X and the Y-axis interferometer 18Y.
  • the X-axis interferometer 18X and the Y-axis interferometer 18Y have their respective measurement axes.
  • the coordinate system defined as above is called the first alignment coordinate system.
  • the wafer stage WST2 is located in the area (third area) near the position immediately below the detection center of the alignment system ALG2, and the alignment mark formed on the wafer on the wafer stage WST2 is detected.
  • the position of the wafer stage WST2 is managed by the X-axis interferometer 18X and the Y-axis interferometer 18Y.
  • the X-axis interferometer 18X and the Y-axis interferometer 18Y have their respective measurement axes.
  • the coordinate system defined in this way is called the second alignment coordinate system.
  • the X-axis interferometers 18X and 18X are multi-axis interferometers having a plurality of optical axes.
  • the Y-axis interferometers 18Y, 18Y, 18Y each have, for example, a two-axis interferometer having two optical axes.
  • the rotation amount around the X axis (pitching amount) can be measured.
  • the above-described multi-axis interferometer is tilted by 45 °, and is reflected on a pedestal (not shown) on which projection optical system PL is mounted via reflection surfaces provided on wafer stages WST 1 and WST 2.
  • the surface may be irradiated with a laser beam to detect relative position information in the optical axis direction (Z-axis direction) of the projection optical system PL.
  • the first wafer W1 of the wafers in one lot is transported to the CZD by a transport system (not shown), and the photosensitive agent (i-Dagaku amplification type resist) is coated by the coater. It shall be applied. Thereafter, the second wafer W2, the third wafer W3,..., And the 25th wafer W25 are also processed independently of the processing shown in the flowchart of FIG. The coating of the resist is performed by the coater D. Also in the second embodiment, the resist to be applied is a positive resist. Also, it is assumed that the wafers W1 to W25 to be exposed are also wafers in which shot areas have already been formed, as in the first embodiment.
  • the first wafer W1 is loaded on the wafer stage WST1.
  • the wafer stage WST1 moves to the right loading position, and the wafer W1 is loaded by a transfer system (not shown).
  • the position control of the wafer stage WST1 near the right loading position is performed based on the measured values of the interferometers 18X and 18Y having the measurement axes BI1X and BIYR, respectively.
  • reticles 9A and 9B are loaded on reticle stage RST.
  • reticles 9A and 9B are arranged as shown in FIG.
  • fiducial mark plate FM of wafer stage WST1 is positioned directly below alignment system ALG1.
  • the right loading position is determined so that 1 Prior to the wafer stage WST1 moving to this right loading position, the interferometer 18Y force measuring axis BIYR should be dried.
  • the interferometer beam hits the moving mirror 17Y, and at some point the interferometer 18Y
  • an image of the reference mark is captured by the alignment system ALG1, and the image signal is sent to the main controller 20.
  • Main controller 20 performs predetermined processing on the image signal, and resolves the processed signal.
  • the position of the fiducial mark with reference to the index center of alignment ALG1 is detected by analysis.
  • the main controller 20 determines the position of the reference mark and the measurement results of the interferometers 18X and 18Y having the measurement axes ⁇ and BIYR, respectively, in the first alignment coordinate system.
  • step 504 of FIG. 14 for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-44429 and corresponding US Pat. No. 4,780,617
  • the wafer alignment of the EGA method as disclosed in the above publication is performed, and the arrangement of each shot area on the wafer W1 is obtained.
  • interferometer 18X
  • the wafer stage Based on the shot arrangement data (alignment mark position data) in the design, the wafer stage
  • the alignment mark (sample mark) position of a predetermined sample shot area on the wafer W1 is measured by the alignment system ALG1, and this measurement result and the measurement values of the interferometers 18X and 18Y when measuring each sample mark are measured.
  • All shot array data is calculated by statistical calculation using the least squares method based on the data.
  • the coordinate position of each shot area is calculated on the first alignment coordinate system.
  • the operation of each unit at the time of this EGA is controlled by the stage control device 19 under the main control device 20.
  • the above calculation is performed by main controller 20.
  • main controller 20 calculates the relative positional relationship of each shot area with respect to the reference mark by subtracting the coordinate position of the above-described reference mark from the coordinate position of each shot area.
  • Wafer stage WST2 in this standby state is positioned at the left loading position.
  • the left loading position is the position where the fiducial mark plate FM is positioned below the alignment system ALG2.
  • the wafer stage is located at this left loading position.
  • the interferometer 18Y force measuring axis BIYL interferometer Before the WST2 moves, the interferometer 18Y force measuring axis BIYL interferometer
  • the interferometer 18Y Position measurement of wafer stage WST2 is started.
  • step 506 of FIG. 14 the fiducial mark on the fiducial mark plate FM is placed immediately below the optical axis AX center (projection center) of the projection optical system PL shown in FIG. 13 from the right loading position in the wafer stage WST1. Up to the next position (hereinafter referred to as “first exposure reference position” for convenience)
  • interferometer 18Y force measuring axis BIYM interferometer beam moved to moving mirror 17
  • the wafer stage WST1 is positioned at the first exposure reference position.
  • the interferometer beam at the measurement axis BIYM of the interferometer 18Y strikes the moving mirror 17Y at some point before the wafer stage is moved by the interferometer 18Y.
  • Page measurement of WST1 is started.
  • the operation description of the interferometer accompanying the movement of wafer stages WST1 and WST2 will be omitted unless particularly necessary.
  • main controller 20 uses reference light plate IL to expose reference mark plate FM using a pair of reticle alignment systems (not shown).
  • the relative position of the projection image on the wafer surface is detected without water Lq on the image surface side of the projection optical system PL '.
  • Main controller 20 uses an interferometer 18Y having a measurement axis BIYM prior to performing the above-described relative position detection (acquisition of image signals of the respective mark images by a reticle alignment system). Start monitoring the Y position of wafer stage WST1!
  • the exposure position in the dry state (the projection position of the pattern by the projection optical system PL ′) in the coordinate system (first exposure coordinate system) using the measurement axes BI1X and BIYM and the reference mark plate FM
  • the relative positional relationship between the coordinate positions of the reference marks is obtained.
  • each of the reference marks on the fiducial mark on the fiducial mark FM obtained earlier is displayed.
  • step 508 of FIG. 14 the steps on wafer stage WST1 are performed as follows.
  • main controller 20 measures the length measurement axes of Y-axis interferometer 18Y and X-axis interferometer 18X.
  • a command is given to the stage controller 19 based on the positional relationship between the exposure position calculated in step 506 and each shot to configure the reticle stage driving unit 11 and the wafer stage driving unit 124. Control each linear motor.
  • stage control device 19 determines that moving speed Vr of reticle stage RST in the Y-axis direction and moving speed Vw of wafer stage WST1 in the Y-axis direction are: Synchronous control of reticle stage RST 'and wafer stage WST1 is performed so that the speed ratio is maintained according to the projection magnification (1Z4 times or 1Z5 times) of projection optical system PL.
  • Main controller 20 controls the illumination operation by illumination system 10 in accordance with the control of reticle stage RST 'and wafer stage WST1 as in a normal scanner.
  • liquid immersion exposure on wafer W1 using reticle 9B is performed under the control of main controller 20.
  • main controller 20 moves reticle stage RST 'via reticle stage RST' via stage controller 19 so as to correspond to illumination area IAR on reticle 9B.
  • the main controller 20 controls the opening and closing of each valve of the liquid supply device 5 and the liquid recovery device 6 of the liquid supply / drainage system 32! /, With respect to the space between the tip lens 42 and the wafer W1. Start water supply and recovery. As a result, a constant amount of water Lq is constantly supplied to the space in a stable state.
  • main controller 20 a pair of reticle alignment systems (not shown) use exposure light IL to generate a reference mark on reference mark plate FM and a corresponding mark on reticle 9A.
  • the relative position with respect to the reticle alignment mark is detected through the water Lq.
  • the exposure position in the liquid immersion state in the coordinate system using the measuring axes BI1X and BIYM (the projection position of the pattern via the water Lq by the projection optical system PL ') and the reference mark on the reference mark plate FM
  • a correction mechanism may be provided so that the mark can be detected with desired accuracy even when the reticle alignment system has water Lq (liquid immersion state) or water Lq does not exist (dry state).
  • the reticle alignment system is It is good to set them separately for the measurement of the measurement and for the measurement in the dry state.
  • main controller 20 controls the reference mark on the reference mark plate FM obtained earlier.
  • the relative positional relationship between the exposure position in the liquid immersion state and each shot area on the wafer W1 is calculated.
  • the same control of the stage control operation as in step 508 and the control of the illumination operation by the illumination system 10 are performed, and the relative position between the previously calculated exposure position in the immersion state and each shot area on the wafer W1 is determined.
  • the scanning exposure for each shot area of the wafer W1 is performed via the water Lq.
  • the imaging characteristics of the projection optical system PL ′ using the imaging characteristics correction controller 181 and the like (For example, focus), or some optical members of the projection optical system PL ′ may be replaced between immersion exposure and dry exposure.
  • the pattern in the pattern area PA2 on the reticle 9B is transferred with high precision by the immersion method in the exposure apparatus 100 to each shot area on the wafer W1 on which the pattern on the reticle 9A has been transferred.
  • the wavelength of the exposure light IL is substantially shortened by the water Lq between the projection optical system PL and the wafer W1, and the reticle 9B is transferred onto the wafer W1 with higher resolution than the reticle 9A.
  • the liquid supply to the space between the tip lens 42 and the liquid crystal W1 by the liquid supply / drainage system 32 is controlled in accordance with the movement of the wafer W1 in the XY plane, as in the first embodiment. Of course.
  • the main controller 20 controls the liquid supply device 5 of the liquid supply / drainage system 32 and the liquid supply device 5 according to the change in the moving direction of the wafer W1. Opening / closing control of each valve of the recovery device 6 is performed in the same manner as in the first embodiment.
  • the constant distance between the tip lens 42 and the wafer W1 is always constant.
  • the amount of water Lq is stably held.
  • main controller 20 stops the supply of water by liquid supply / drainage system 32 and fills the space on the image plane side of projection optical system PL '.
  • steps 508 and 509 in FIG. 14 while the exposure of wafer W1 on wafer stage WST1 (exposure using reticles 9A and 9B) is performed, wafer stage WST2 side In steps 602 and 604, the port and wafer alignment of the second wafer W2 is performed.
  • the position control of wafer stage WST2 is performed based on the measured values of interferometers 18X and 18Y having measurement axes BI2X and BIYL, respectively, that is, on the second alignment coordinate system.
  • the exposure operation and the wafer replacement alignment operation performed in parallel on the two wafer stages WST1 and WST2 are performed in such a manner that the previously completed wafer stage enters a waiting state, and a step is performed after both operations are completed. Proceeding to 510 and step 606, wafer stage WST1 moves to the right loading position, and wafer stage WST2 moves to the exposure position (more precisely, the second exposure reference position).
  • step 510 the wafer is replaced (wafer Wl ⁇ wafer W3) at the right loading position in step 512, and the alignment operation is performed in step 604.
  • step 608 the shot area is placed under the projection optical system PL in a dry state. An exposure operation is performed.
  • reticle stage RST is moving so that reticle 9A corresponds to illumination area IAR, and the position control of wafer stage WST2 is performed by interferometers 18X and 18Y having measuring axes BI2X and BIYM, respectively. Based on the measurements, i.e. the second exposure coordinates
  • step 609 liquid immersion exposure is performed on each shot area of the wafer W2 in the same manner as in step 509 described above.
  • the reticle stage RST ' is moving so that the reticle 9B corresponds to the illumination area IAR, and the liquid supply / drainage system 32 supplies the liquid.
  • step 512 the wafer W1 unloaded from above the wafer stage WST1 is transferred to the CZD by a transfer system (not shown), PEB is performed by a baking device, and then developed by a developer. You.
  • the PEB removes, for example, a dissolution inhibitor from the base resin in the resist on the wafer W1 and removes the alkali-soluble
  • the latent image of the transfer pattern is formed on the wafer W1 by developing the properties, then the soluble portion is removed by development, and a visible image of the transfer pattern on the wafer W1 (for example, the pattern image shown in FIG. 6) ) Is formed.
  • both wafer stages WST1 and WST2 are moved (switched), and then dry exposure is performed on wafer W3 using reticle 9A.
  • the operation (Step 518), the liquid immersion exposure operation using the reticle 9B (Step 519), the wafer exchange (W2 ⁇ W4) in the wafer stage WST2, and the wafer alignment (Steps 612 and 614) are performed in parallel.
  • the wafer W2 unloaded from the wafer stage WST2 is transported to the CZD by a transport system (not shown), subjected to PEB by a baking device, and then developed by a developer.
  • both wafer stages WSTl and WST2 are moved, ie, the switching is performed.
  • wafer stage WST2 is located at the left loading position, in step 620, the wafer is moved from above wafer stage WST2. W24 Unloaded (then PEB and development take place). Thereafter, wafer stage WST 2 waits.
  • Steps 526 and 527 the exposure operation (pattern transfer of the reticle 9A) and the liquid immersion exposure operation (pattern transfer of the reticle 9B) on the last wafer W25 in one port are performed. This is done as before. Then, after the exposure is completed, in step 528, the wafer stage WST1 is moved to the right loading position, and in step 530, the wafer W25 is unloaded (then PEB and development are performed).
  • the double exposure is performed.
  • water Lq is supplied to a space between the projection optical system PL that projects the exposure light IL onto the wafer W1 to W25 and the wafer W1 to W25, and the exposure light IL in that space is supplied. Is made to be different from the wavelength of the exposure light IL in that space in another exposure. In this way, for example, in the case where high resolution is required, for example, in the exposure using reticle 9B, the substantial wavelength of the exposure light IL in the space between the projection optical system PL and the wafer W1-W25 is shortened.
  • the substantial wavelength of exposure light IL can be lengthened to some extent.
  • the time required for exposure due to operations such as liquid supply tends to be longer than in normal exposure. Therefore, if the exposure method according to the second embodiment is adopted, even when performing multiple exposures, timely advantageous exposure is performed in accordance with the required resolution of each exposure. Therefore, exposure that achieves both high accuracy and high throughput can be realized in the same manner as in the first embodiment. Further, since the dissolution of the acid can be reduced, high-precision exposure can be realized as in the first embodiment.
  • dry exposure and liquid immersion exposure are performed on the same wafer in series.
  • dry exposure may be performed for each lot, and then immersion exposure may be performed.
  • the wafer and the stage WST1 are retracted, and the dry exposure is performed on the wafer on the wafer and the stage WST2.
  • the WST1 may be moved below the projection optical system PL to perform immersion exposure on the wafer on that stage, and then perform immersion exposure on the wafer on the wafer stage WST2.
  • a double-stage (twin-stage) type exposure apparatus having two wafer stages WST1 and WST2 may be replaced with a single-stage type exposure apparatus.
  • an exposure apparatus having three or more wafer stages may be used, and is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-511704 and US Patent No. 6,262,796 corresponding thereto.
  • an exposure apparatus having one projection optical system and one alignment system and two or more wafer stages may be used.
  • a member for measurement and a sensor are mounted separately from a wafer stage for holding a wafer.
  • An exposure apparatus having a measurement stage that moves on the image plane side of the projection optical system may be used.
  • a part of the projection optical system may be replaced between immersion exposure and dry exposure. It is good.
  • a force using an exposure apparatus having two wafer stages for one projection optical system is an exposure apparatus having two or more projection optical systems. May be used.
  • the ueno and the stage may be one, or two or more may be provided.
  • the second embodiment similarly to the above-described first embodiment, exposure using a liquid immersion method is performed after normal exposure not using a liquid immersion method. Since the time to PEB after exposing a fine pattern can be shortened, the ability to reduce adverse effects such as contamination after exposure can be reversed. In this case, as described above, After the first exposure (after the acid generated on the wafer becomes easy to dissolve), the first immersion exposure is performed compared to when the second immersion exposure is performed. Dissolution of the acid into the liquid (water) can be reduced.
  • the immersion exposure is performed for the first time or the second time is the same as in the first embodiment described above, and the PEB is used after the immersion exposure (after exposure with exposure light having a substantial short wavelength). It may be determined according to various process conditions, such as whether to emphasize the time required for the application or to dissolve the acid during immersion exposure.
  • one of the double exposures is performed in a state where there is no liquid in the space between the projection optical system (tip lens) and the wafer or the like. Exposure is performed while the liquid is held in the space between the projection optical system (tip lens) and the wafer, thereby exposing the exposure light in the space between the projection optical system (tip lens) and the wafer.
  • Substantial wavelength power The immersion exposure may be performed in both the double exposure and the power that makes one exposure different from the other exposure in the double exposure. In this case, the liquid supplied onto the wafer may be changed in each immersion exposure!
  • the liquid supply / discharge system is configured to be able to supply a plurality of types of liquids (naturally, pure water may be contained therein), and the main controller 20 controls the plurality of types of liquids. Any one of the liquids may be selected.
  • a liquid supply device and a liquid recovery device are provided for each liquid, and each nozzle may be separately provided.
  • the exposure light in the space between the projection optical system (tip lens) and the wafer is substantially reduced.
  • Wavelength strength One exposure of double exposure may be different from that of another exposure.
  • both exposures of the double exposure may be performed in a dry state, may be performed in a liquid immersion state, or may be performed in one dry state and another in a liquid immersion state. Good,.
  • the exposure method for minimizing the dissolution of the acid generated from the photoacid generator contained in the resist is provided.
  • the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this.
  • it is also effective in reducing the dissolution of specific substances contained in the resist, such as the base resin, the dissolution inhibitor, and the cross-linking agent contained in the amplified resist.
  • a resist that is not a chemically amplified resist is used, it is effective in reducing the dissolution of substances contained in the resist.
  • dry exposure is performed in a state where there is no liquid in the space between the projection optical system and the wafer or the like, and the liquid is held in the space between the projection optical system and the wafer or the like.
  • double exposure multiple exposure
  • immersion exposure it is desirable to use a resist for immersion exposure.
  • the LZS pattern B1 can be accurately transferred to the wafer.
  • the present invention is not limited to this, and the phase shift portion in the LZS pattern B1 of the reticle 9B may be a light shielding pattern. That is, in each of the above embodiments, the gate pattern is transferred by using the phase shift method. 1S The transfer is not limited to this, and may be exposure using a normal mask. In short, a fine pattern such as the LZS pattern B1 may be transferred at a resolution that allows the pattern to be transferred with high accuracy.
  • the substantial wavelength of the exposure light IL may be set to a wavelength corresponding to a resolution that allows the pattern to be transferred with high accuracy.
  • another type of phase shift mask such as a Levenson-type mask is used as reticle 9B.
  • the present invention can also be applied to multiple exposures of triple exposure or more.
  • triple exposure can be performed using a reticle on which a wiring pattern is formed, in addition to the reticle 9A and the reticle 9B.
  • the substantial exposure wavelength reaching the wafer may be different from the other exposures.
  • the same effects as described above can be obtained.
  • the projection image of the pattern of the reticle 9A and the projection image of the pattern of the reticle 9B are projected at the same position (the same shot area) on the wafer. Force wafer
  • the projection image of the pattern of reticle 9A and the projection image of the pattern of reticle 9B may be projected so that different positions on W, for example, only a part of them overlap.
  • a combination of the multiple exposure as in each of the above embodiments and V a so-called deformed illumination method (eg, SHRINC: Super High Resolution by Illumination Control) can be used.
  • a so-called deformed illumination method eg, SHRINC: Super High Resolution by Illumination Control
  • each aperture is arranged as an illumination system aperture stop in correspondence with the arrangement direction of the LZS pattern B1. If a dipole illumination stop or the like is used, the resolution and depth of focus can be further improved.
  • a force with an infinite number of periodic patterns such as LZS patterns
  • a reticle on which a periodic pattern arranged in the Y-axis direction is formed, and the above multiple exposure may be performed using those reticles.
  • a dipole illumination stop along the arrangement direction of the periodic pattern may be used as an illumination system aperture stop.
  • patterns having different sizes are further formed on different reticles.
  • the pattern on each reticle may be transferred between normal exposure and exposure in which the exposure light has a substantially different wavelength, such as immersion exposure.
  • Examples of this mechanism include a method of installing a filter capable of removing a basic substance in the exposure apparatus, and a method of further applying a protective film for the basic substance on the resist surface.
  • a method of installing a filter capable of removing a basic substance in the exposure apparatus and a method of further applying a protective film for the basic substance on the resist surface.
  • ultrapure water water
  • the present invention is not limited to the power as described above.
  • a liquid that is chemically stable and has a high transmittance of exposure light IL such as a fluorine-based inert liquid
  • fluorine-based inert liquid for example, Fluorinert (trade name of Sleem Co., USA) can be used. This fluorine-based inert liquid is also excellent in the cooling effect.
  • a fluorine-based liquid for example, fomblin oil
  • a fluorine-based liquid for example, fomblin oil
  • the collected liquid may be reused.
  • a filter for removing impurities from the collected liquid is provided in the liquid collection device, the collection pipe, or the like. It is desirable to keep.
  • the optical element on the image plane side of the projection optical system PL is assumed to be the tip lens 42.
  • the optical element is not limited to the lens, but the projection optical system PL
  • An optical plate (parallel plane plate or the like) used for adjusting the optical characteristics such as aberration (spherical aberration, coma aberration, etc.) may be used, or a simple cover glass may be used.
  • the optical element closest to the image plane side of the projection optical system PL (the tip lens 42 in each of the above-described embodiments) is scattered particles generated from the resist by the irradiation of the exposure light IL or the liquid ( In the above embodiments, the surface may be soiled by contact with water. For this reason, the optical element may be detachably (exchangeably) fixed to the lowermost part of the lens barrel 40, and may be periodically replaced.
  • the optical element that comes into contact with the liquid is a lens
  • the cost of replacement parts and the time required for replacement are long, which increases maintenance costs (running costs) and increases throughput. causess a decline. Therefore, the optical element that comes into contact with the liquid may be, for example, a parallel flat plate that is less expensive than the lens 42.
  • the tip lens 42 of the projection optical system PL is used in the exposure apparatus to which the above-described liquid immersion method is applied.
  • the optical path space on the light emission side is filled with liquid (pure water) to expose the wafer w.
  • Force As shown in International Publication No. 2004Z019128, light is incident on the tip lens 42 of the projection optical system PL.
  • the optical path space on the side may be filled with liquid (pure water).
  • the range in which the liquid (water) flows is set so as to cover the entire projection area (irradiation area of exposure light IL) of the reticle pattern image.
  • the size may be arbitrary, but in controlling the flow velocity, the flow rate, etc., it is desirable to make the area slightly larger than the irradiation area and make the area as small as possible.
  • auxiliary plates 72a to 72d are provided around the periphery.
  • the exposure apparatus includes an auxiliary plate or a flat plate having a function equivalent thereto. Some of them may not necessarily be provided on the wafer stage. However, in this case, it is desirable to further provide a pipe for collecting the liquid on the wafer stage so that the supplied liquid does not overflow the force on the wafer stage. Further, in each of the above embodiments, the force using the exposure apparatus that locally fills the space between the projection optical system PL and the wafer with liquid is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-124873.
  • Immersion exposure apparatus for moving a stage holding a substrate to be exposed in a liquid tank as described in JP-A-10-303114, JP-A-10-154659, and U.S. Pat.
  • the present invention is also applicable to an immersion exposure apparatus in which a liquid bath having a predetermined depth is formed on a stage as disclosed in Japanese Patent No. 5,825,043 and holds a wafer therein.
  • a liquid bath having a predetermined depth is formed on a stage as disclosed in Japanese Patent No. 5,825,043 and holds a wafer therein.
  • the projection optical system composed of a plurality of lenses and the projection unit PU are incorporated in the exposure apparatus main body, and a liquid supply / drainage system is attached to the projection unit PU. After that, while making optical adjustments, the reticle stage and wafer stage consisting of many mechanical parts are attached to the exposure apparatus main body, wiring and piping are connected, and further overall adjustments (electrical adjustment, operation confirmation, etc.) are performed.
  • the exposure apparatus of each of the above embodiments can be manufactured. It is desirable to manufacture the exposure equipment in a clean room where the temperature and cleanliness are controlled. [0203] In each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to a scanning exposure apparatus such as a step 'and' scan method has been described.
  • the scope of the present invention is not limited to this.
  • the present invention can be suitably applied to a step-and-repeat type reduction projection exposure apparatus.
  • the present invention can be suitably applied to exposure of the same resist layer of the wafer W in a reduction projection exposure apparatus of a step 'and' stitch method for synthesizing a shot area and a shot area.
  • a type of exposure apparatus having no projection optical system such as a proximity type exposure apparatus or a two-beam interference type exposure apparatus that exposes a wafer by forming interference fringes on the wafer, is used. You can also.
  • the application of the exposure apparatus is not limited to the exposure apparatus for semiconductor manufacturing.
  • an exposure apparatus for a liquid crystal for transferring a liquid crystal display element pattern onto a square glass plate, an organic EL, a thin film magnetic head it can be widely applied to an exposure device for manufacturing an imaging device (CCD, etc.), a micromachine, a DNA chip, and the like.
  • an imaging device CCD, etc.
  • a micromachine a micromachine
  • DNA chip a DNA chip
  • glass substrates or silicon wafers are used to manufacture reticles or masks used in light exposure equipment that can be used only with micro devices such as semiconductor devices, EUV exposure equipment, X-ray exposure equipment, and electron beam exposure equipment.
  • the present invention can also be applied to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern to a substrate.
  • the light source of the exposure apparatus of each of the above embodiments is not limited to the ArF excimer laser light source, but may be a pulse laser light source such as a KrF excimer laser light source or an F laser light source, or a g-line (wavelength 436).
  • Ultra-high pressure mercury lamps that emit bright lines such as nm) and i-line (wavelength 365 nm) can also be used.
  • a single-wavelength laser beam in the infrared or visible region where the power of a DFB semiconductor laser or fiber laser is also oscillated is amplified by, for example, a fiber amplifier doped with erbium (or both erbium and ytterbium), and nonlinear optical It is also possible to use a harmonic whose wavelength has been converted to ultraviolet light using a crystal.
  • the magnification of the projection optical system may be not only a reduction system but also any one of an equal magnification system and an enlargement system. As described above, if the light source of each exposure apparatus is varied, flexible multiple exposures can be realized according to the required resolution.
  • FIG. 15 shows a flowchart of an example of manufacturing devices (semiconductor chips such as ICs and LSIs, liquid crystal panels, CCDs, thin-film magnetic heads, micromachines, etc.).
  • a function and performance design of a device for example, a circuit design of a semiconductor device
  • a pattern design for realizing the function is performed.
  • step 802 mask manufacturing step
  • step 803 wafer manufacturing step
  • a wafer is manufactured using a material such as silicon.
  • step 804 wafer processing step
  • step 803 wafer processing step
  • step 803 wafer processing step
  • step 805 device assembly step
  • step 805 includes steps such as a dicing step, a bonding step, and a packaging step (chip sealing) as necessary.
  • step 806 inspection step
  • inspections such as an operation confirmation test and an endurance test of the device created in step 805 are performed. After these steps, the device is completed and shipped.
  • FIG. 16 shows a detailed flow example of step 804 in the semiconductor device.
  • step 811 oxidation step
  • step 812 CVD step
  • step 813 electrode formation step
  • step 814 ion implantation step
  • ions are implanted into the ueno.
  • step 815 resist formation step
  • step 816 exposure step
  • step 816 exposure step
  • step 817 development step
  • step 818 etching step
  • the lithography system 110 or the exposure apparatus 100 including the exposure apparatus 100 of the above embodiment and the exposure method are used in the exposure step (step 816).
  • Throughput can be improved, and highly accurate exposure can be realized.
  • productivity including yield
  • the exposure method, exposure apparatus, and exposure system of the present invention are suitable for a lithographic process for manufacturing a semiconductor device, a liquid crystal display device, and the like. Suitable for micro device production.

Landscapes

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Abstract

ウエハ（Ｗ１（又はＷ２））の同一レジスト層に対して複数回の露光を行うに際し、複数回の露光のうちの少なくとも１回の露光では、例えば、露光光（ＩＬ）をウエハ（Ｗ１（又はＷ２））上に投射する投影光学系（ＰＬ）とウエハとの間の空間を液体給排ユニット（３２）により水で浸すことにより、ウエハに到達する露光光（ＩＬ）の実質的な波長を、他の回の露光における露光光（ＩＬ）の実質的な波長とは異なるようにする。これにより、高精度かつ高スループットな露光を実現する。

Description

明 細 書
露光方法、露光装置及び露光システム並びにデバイス製造方法 技術分野
[0001] 本発明は、露光方法、露光装置及び露光システム並びにデバイス製造方法に係り
、更に詳しくは、同一の感光物体に対し複数回の露光を行う露光方法、露光装置及 び露光システム並びに前記露光方法、露光装置又は前記露光システムを用いるデ バイス製造方法に関する。
背景技術
[0002] 従来より、半導体素子 (集積回路)、液晶表示素子等の電子デバイスを製造するリソ グラフイエ程では、マスク又はレチクル (以下、「レチクル」と総称する）のパターンの像 を、投影光学系を介して、レジスト (感光剤）が塗布されたウェハ又はガラスプレート 等感光性の基板 (以下、「基板」又は「ウェハ」と呼ぶ)上の各ショット領域に転写する 投影露光装置が使用されている。この種の投影露光装置としては、従来、ステップ' アンド ·リピート方式の縮小投影露光装置 ( 、わゆるステツパ）が多用されて 、たが、 最近ではレチクルとウェハとを所定の走査方向に同期移動しつつ露光を行うステップ •アンド'スキャン方式の投影露光装置（いわゆるスキャニング'ステツパ (スキャナとも 呼ばれる））も注目されている。
[0003] 通常、上記投影露光装置にお!、ては、使用する露光光の波長（露光波長）が短く なるほど、また、投影光学系の開口数 (NA)が大きいほど、その解像度は向上するが 、焦点深度は逆に狭くなる。このような解像度の向上に伴う焦点深度の狭小化の対 策としては、従来においても、位相シフトレチクル法、変形照明法、二重露光法、ある いはそれらを組合せて用いる方法など、解像度を低下させることなく焦点深度を実質 的に広くする種々の方法の提案がなされている（例えば、特許文献 1等参照)。しかる に、集積回路の一層の高集積ィ匕に対応するために、露光波長が将来的に更に短波 長化することが確実視されて 、ることから、それに伴う焦点深度の狭小化への更なる 新し 、対策が必要となって 、る。
[0004] このような背景から、最近では、実質的に露光波長を短くして、かつ空気中に比べ て焦点深度を大きく（広く）する方法として、液浸法が提案されている。この液浸法は 、投影光学系の下面とウェハ表面との間の空間を水又は有機溶媒等の液体で満た し、液体中での露光光の実質的な波長が空気中の lZn倍 (nは液体の屈折率で通 常 1. 2-1. 6程度）になることを利用して解像度を向上すると共に、その解像度と同 一の解像度が液浸法を用いることなく得られる投影光学系（このような投影光学系の 製造が可能であるとして）に比べて焦点深度を n倍に拡大する、すなわち空気中に比 ベて焦点深度を n倍に拡大するものである (例えば、特許文献 2等参照)。
[0005] このように、液浸法を用いた露光装置のような、露光光の実質的な短波長化により、 高解像度及び広焦点深度を実現する露光装置は、露光精度の観点からすれば最適 な露光装置であるといえるが、そのような露光装置では、一般的に、露光に要する時 間が比較的長くなる傾向がある。特に、液浸法を用いた露光装置で上記二重露光法 を行おうとした場合には、スループットの低下が懸念される。
[0006] 特許文献 1：国際公開第 99Z65066号パンフレット
特許文献 2：国際公開第 99Z49504号パンフレット
発明の開示
課題を解決するための手段
[0007] 本発明は、上記事情の下になされたもので、第 1の観点力 すると、同一の感光物 体に対し複数回の露光を行う露光方法において、露光光を前記感光物体上に投射 する投影光学系と前記感光物体との間の空間における該露光光の実質的な波長が 、前記複数回の露光のうちの少なくとも 1回の露光と、他の回の露光とで異なることを 特徴とする第 1の露光方法である。
[0008] 本明細書において、「露光光の実質的な波長」とは、感光物体に実際に到達したと きの露光光の波長のことを指すものとする。また、「感光物体」には、感光剤が塗布さ れた物体をも含み、「同一の感光物体に対する複数回の露光」とは、物体上に形成さ れた同一の感光剤の層に対する複数回の露光を含む。
[0009] これによれば、同一の感光物体に対し複数回の露光を行う場合、複数回の露光の うちの少なくとも 1回の露光では、露光光を感光物体上に投射する投影光学系と感光 物体との間の空間における該露光光の実質的な波長を、複数回の露光のうちの他の 回の露光におけるその空間における露光光の波長とは異なるようにする。このため、 例えば高解像度が要求される回の露光では投影光学系と感光物体との間の空間に おける露光光の実質的な波長を短くし、解像度がそれほど要求されない回の露光で は露光光の実質的な波長をある程度長くすることができる。したがって、同一の感光 物体に複数回の露光を行う場合に、各回の露光を要求される解像度に応じた波長を 採用することができ、結果的に高精度かつ高スループットを両立した露光を実現する ことができる。
[0010] 本発明は、第 2の観点力 すると、同一の感光物体に対し複数回の露光を行う露光 方法であって、光学部材と前記感光物体との間の空間における露光光の実質的な 波長が第 1の波長となる第 1の露光条件下において、前記露光光により前記感光物 体を露光する工程と;前記光学部材と前記感光物体との間の空間における前記露光 光の実質的な波長が前記第 1の波長とは異なる第 2の波長となる第 2の露光条件下 にお 1ヽて、前記露光光により前記感光物体を露光する工程と；を含む第 2の露光方 法である。
[0011] これによれば、同一の感光物体に対し複数回の露光を行う場合、光学部材とその 感光物体との間の空間における露光光の実質的な波長が第 1の波長となる第 1の露 光条件下において、露光光によりその感光物体を露光し、また、光学部材とその感 光物体との間の空間における露光光の実質的な波長が第 1の波長とは異なる第 2の 波長となる第 2の露光条件下において、露光光によりその感光物体を露光する。この ため、例えば高解像度が要求される回の露光では投影光学系と感光物体との間の 空間における露光光の実質的な波長を短くし、解像度がそれほど要求されない回の 露光では露光光の実質的な波長をある程度長くする。すなわち、高解像度が要求さ れる回の露光では第 1の波長と第 2の波長のうち、より短波長である一方の露光条件 下において露光光により感光物体を露光し、解像度がそれほど要求されない回の露 光では他方の露光条件下にお!/、て露光光により感光物体を露光する。したがって、 同一の感光物体に複数回の露光を行う場合に、各回の露光を要求される解像度に 応じた波長を採用することができ、結果的に高精度かつ高スループットを両立した露 光を実現することができる。 [0012] 本発明は、第 3の観点力 すると、同一の感光物体に対し複数回の露光を行う露光 装置であって、前記感光物体を保持するステージと；露光光を前記感光物体上に投 射する投影光学系と;前記投影光学系と前記感光物体との間の空間における前記露 光光の実質的な波長を調整する調整装置と;前記感光物体を複数回露光する際に 、その感光物体に対する複数回の露光のうちの少なくとも 1回の露光では、前記空間 における前記露光光の実質的な波長が他の回の露光におけるその波長と異なるよう に、前記調整装置を制御する制御装置と；を備える露光装置である。
[0013] これによれば、上記調整装置及び制御装置を備えているので、同一の感光物体に 対し、複数回の露光を行う場合には、複数回の露光のうちの少なくとも 1回の露光で は、露光光を感光物体上に投射する投影光学系とその感光物体との間の空間にお ける該露光光の実質的な波長を、複数回の露光のうちの他の回の露光におけるその 空間における露光光の波長と異なるようにすることができる。これにより、例えば高解 像度が要求される回の露光では、投影光学系と感光物体との間の空間における露光 光の実質的な波長を短くし、解像度がそれほど要求されない回の露光では、露光光 の実質的な波長をある程度長くすることができる。したがって、同一の感光物体に複 数回の露光を行う場合に、各回の露光を要求される解像度に応じた波長を採用する ことができ、結果的に高精度かつ高スループットを両立した露光を実現することがで きる。
[0014] 本発明は、第 4の観点力 すると、同一の感光物体に対し複数回の露光を行う露光 システムであって、露光光を前記感光物体上に投射する投影光学系と前記感光物 体との間の空間における該露光光の実質的な波長が所定長である第 1の露光装置と ；露光光を前記感光物体上に投射する投影光学系と前記感光物体との間の空間に おける該露光光の実質的な波長が前記所定長よりも長!、第 2の露光装置と；を備える 露光システムである。
[0015] これによれば、投影光学系と感光物体との間の空間における露光光の実質的な波 長が互いに異なる第 1、第 2の露光装置を備えているので、同一の感光物体に対し 第 1、第 2の露光装置を用いて複数回の露光を行う場合、例えば高解像度が要求さ れる場合には、上記第 1の露光装置を用 、て投影光学系と感光物体との間の空間に おける露光光の実質的な波長を短くして露光を行い、解像度がそれほど要求されな い回の露光では上記第 2の露光装置を用いて露光光の実質的な波長をある程度長 くして露光を行うことができる。したがって、同一の感光物体に複数回の露光を行う場 合に、各回の露光を要求される解像度に応じた、時間的に有利な露光方法を採用す ることができ、結果的に高精度かつ高スループットを両立した露光を実現することが できる。
[0016] リソグラフイエ程において、本発明の第 1、第 2の露光方法のいずれかを実行して、 感光物体を複数回露光することで、高精度かつ高スループットな露光を実現すること ができ、その結果、高集積度のデバイスの生産性を向上させることができる。したがつ て、本発明は、別の観点力 すると、本発明の露光方法を実行して、感光物体を複 数回露光するリソグラフイエ程を含むデバイス製造方法である。
[0017] また、リソグラフイエ程において、本発明の露光装置を用いて、感光物体上にデバ イスパターンを転写することで、高精度かつ高スループットな露光を実現することがで き、その結果、高集積度のデバイスの生産性を向上させることができる。同様に、リソ グラフイエ程において、本発明の露光システムを用いて、感光物体上にデバイスパタ ーンを転写することで、高精度かつ高スループットな露光を実現することができ、その 結果、高集積度のデバイスの生産性を向上させることができる。したがって、本発明 は、別の観点力 すると、本発明の露光装置及び露光システムのいずれかを用いて 、感光物体上にデバイスパターンを転写するリソグラフイエ程を含むデバイス製造方 法であるとも言える。
図面の簡単な説明
[0018] [図 1]本発明の第 1の実施形態に係るリソグラフィシステムの構成を概略的に示す図 である。
[図 2]本発明の第 1の実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図である。
[図 3]Zチルトステージ及びウェハホルダを示す斜視図である。
[図 4]液体給排システムを示す概略平面図である。
[図 5]第 1の実施形態の露光装置の制御系の主要な構成を示すブロック図である。
[図 6]二重露光によりウェハ上に形成されるパターンの一例を示す図である。 [図 7(A)]二重露光に用いられるレチクルの一例を示す図である。
[図 7(B)]二重露光に用いられる他のレチクルの一例を示す図である。
[図 8]第 1の実施形態の露光システムを構成するホスト計算機システムの処理アルゴリ ズムを示すフローチャートである。
[図 9]図 8のステップ 207の指示に応じて指示された露光装置の主制御装置で実行さ れる処理アルゴリズムを示すフローチャートである。
[図 10]図 8のステップ 213の指示に応じて指示された露光装置の主制御装置で実行 される処理アルゴリズムを示すフローチャートである。
[図 11]本発明の第 2の実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図である。
[図 12]レチクルステージの一例を示す概略平面図である。
[図 13]第 2の実施形態に係るステージ装置を示す平面図である。
[図 14]第 2の実施形態の露光装置における露光動作の際の処理アルゴリズムを示す フローチャートである。
[図 15]本発明に係るデバイス製造方法の実施形態を説明するためのフローチャート である。
[図 16]図 15のステップ 804の詳細を示すフローチャートである。
発明を実施するための最良の形態
[0019] 《第 1の実施形態》
以下、本発明の第 1の実施形態を図 1一図 10に基づいて説明するが、本発明はこ れに限定されない。
[0020] 図 1には、本発明の第 1の実施形態に係る露光システムとしてのリソグラフィシステム 110の構成が概略的に示されている。このリソグラフィシステム 110は、 N台の露光装 置 100— 100、ターミナルサーバ 150及びホスト計算機システム 160等を備えてい
1 N
る。この内、各露光装置 100 (i= l, 2, · ··, j, j + 1, · ··, N)及びターミナルサーバ 15 0は、ローカルエリアネットワーク (LAN) 170に接続されており、ホスト計算機システ ム 160は、ターミナルサーバ 150に接続されている。また、露光装置 100— 100と、
1 N ホスト計算機システム（以下、単に「ホスト」と呼ぶ） 160との間の通信経路が確保され ており、ホスト 160と、露光装置 100— 100の間の通信は、この通信経路を用いて 行われる。
[0021] 前記露光装置 100— 100のそれぞれは、ステップ'アンド'リピート方式の投影露
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光装置、いわゆるステツパであっても良いし、ステップ'アンド'スキャン方式の投影露 光装置、すなわちスキャニング'ステツパ (スキャナとも呼ばれる）であっても良い。以 下では、説明の便宜上、露光装置 100— 100は、すべてスキャニング'ステツパで
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あるちのとする。
[0022] 図 2には、図 1中の前記露光装置 100— 100を代表する露光装置 100の概略的
1 N 1 な構成が示されている。この露光装置 100は、照明系 10、レチクル Rを保持するレ
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チクルステージ RST、投影ユニット PU、感光物体としてのウェハ Wが搭載されるゥェ ハステージ WSTを含むステージ装置 50及びこれらの制御系等を備えている。
[0023] 前記照明系 10は、例えば特開 2001-313250号公報及びこれに対応する米国特 許出願公開第 2003Z0025890号明細書などに開示されるように、光源、ォプティ カルインテグレータ等を含む照度均一化光学系、照明系開口絞り、ビームスプリッタ 、リレーレンズ、可変 NDフィルタ、レチクルブラインド（固定レチクルブラインド及び可 動レチクルブラインド)等 ( ヽずれも不図示)を含んで構成されて ヽる。この照明系 10 では、主制御装置 20の制御の下、回路パターン等が描かれたレチクル R上で X軸方 向（図 2における紙面内左右方向）に細長く伸びるスリット状の照明領域 (レチクルプ ラインドで規定された領域)をエネルギビームとしての露光光 ILによりほぼ均一な照 度で照明する。ここで、露光光 ILとしては、一例として ArFエキシマレーザ光 (波長 1 93nm)が用いられる。なお、露光光 ILとして、 KrFエキシマレーザ光（波長 248nm) などの遠紫外光、あるいは超高圧水銀ランプ力 の紫外域の輝線 (g線、 i線等)を用 いることも可會である。また、オプティカルインテグレータとしては、フライアイレンズ、 ロッドインテグレータ（内面反射型インテグレータ)あるいは回折光学素子などを用い ることができる。なお、照明系 10を、例えば特開平 6— 349701号公報及びこれに対 応する米国特許第 5, 534, 970号などに開示されるような照明系と同様に構成して も良い。本国際出願で指定した指定国 (又は選択した選択国)の国内法令が許す限 りにおいて、上記各公報及び対応する米国特許出願公開明細書又は米国特許にお ける開示を援用して本明細書の記載の一部とする。 [0024] この照明系 10から発せられる露光光 ILの条件、すなわち種々の照明条件は、主制 御装置 20により設定可能となっている。
[0025] 前記レチクルステージ RST上には、レチクル R力 例えば真空吸着により固定され ている。レチクルステージ RSTは、例えばリニアモータ等を含むレチクルステージ駆 動部 11 (図 2では図示せず図 5参照）によって、照明系 10の光軸 (後述する投影光 学系 PLの光軸 AXに一致）に垂直な XY平面内で微少駆動可能であるとともに、所 定の走査方向（ここでは図 2における紙面直交方向である Y軸方向とする）に指定さ れた走査速度で駆動可能となって!/、る。
[0026] レチクルステージ RSTのステージ移動面内の位置は、レチクルレーザ干渉計（以下 、「レチクル干渉計」という） 16によって、移動鏡 15を介して、例えば 0. 5— lnm程度 の分解能で常時検出される。ここで、実際には、レチクルステージ RST上には Y軸方 向に直交する反射面を有する移動鏡と X軸方向に直交する反射面を有する移動鏡と が設けられ、これらの移動鏡に対応してレチクル Y軸干渉計とレチクル X軸干渉計と が設けられている力 図 2ではこれらが代表的に移動鏡 15、レチクル干渉計 16として 示されている。ここで、レチクル Y軸干渉計とレチクル X軸干渉計の一方、例えばレチ クル Y軸干渉計は、測長軸を 2軸有する 2軸干渉計であり、このレチクル Y軸干渉計 の計測値に基づきレチクルステージ RSTの Y軸方向の位置 (Y位置）に加え、 0 z (Z 軸回りの回転)方向の回転も計測できるようになつている。
[0027] レチクル干渉計 16により計測されるレチクルステージ RSTの位置情報は、ステージ 制御装置 19及びこれを介して主制御装置 20に供給される。ステージ制御装置 19で は、主制御装置 20からの指示に応じ、レチクルステージ RSTの位置情報に基づいて レチクルステージ駆動部 11を介してレチクルステージ RSTを駆動制御する。
[0028] 前記投影ユニット PUは、レチクルステージ RSTの図 2における下方に配置されて いる。投影ユニット PUは、鏡筒 40と、該鏡筒 40内に所定の位置関係で保持された 複数の光学素子力も成る投影光学系 PLとを備えている。投影光学系 PLとしては、例 えば両側テレセントリックで Z軸方向の共通の光軸 AXを有する複数のレンズ（レンズ エレメント)力 成り、所定の投影倍率 (例えば 1Z4倍、又は 1Z5倍、又は 1Z8)を 有する屈折光学系が使用されている。このため、照明系 10からの露光光 ILによって レチクル R上の照明領域が照明されると、このレチクル Rを通過した露光光 ILにより、 投影ユニット PU (投影光学系 PL)を介してその照明領域内のレチクル Rの回路バタ ーンの縮小像（回路パターンの一部の縮小像）力 表面にレジスト (感光剤）が塗布さ れたウェハ W上に形成される。
[0029] この露光装置 100では、後述するように液浸法による露光が行われるので、開口
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数 NAが増大することに伴いレチクル R側の開口が大きくなる。このため、レンズのみ で構成する屈折光学系においてはペッツヴァルの条件を満足することが困難となり、 投影光学系が大型化する傾向にある。力かる投影光学系の大型化を避けるために、 ミラーとレンズとを含んで構成される反射屈折系（カタディ *ォプトリック系）を投影光学 系 PLとして採用しても良い。また、屈折系を含まない反射系を投影光学系 PLとして 採用しても良い。
[0030] また、図示は省略されている力 投影光学系 PLを構成する複数のレンズのうちの 特定の複数のレンズは、主制御装置 20からの指令に基づ 、て結像特性補正コント口 ーラ 181 (図 5参照）によって制御され、投影光学系 PLの光学特性 (結像特性を含む )、例えば倍率、ディストーション、コマ収差、及び像面湾曲（像面傾斜を含む)などを 調整できるようになって!/、る。
[0031] また、露光装置 100では、投影光学系 PLを構成する最も像面側（ウェハ W側）の
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レンズ、すなわち先玉（以下、「先端レンズ」と呼ぶ) 42とウェハステージ WST上のゥ エノ、 Wとの間、あるいは先端レンズ 42とウェハステージ WSTとの間に、局所的に液 体を供給するための液体給排システム 32が設けられている。なお、この液体給排シ ステム 32の構成等については、後述する。
[0032] 前記ステージ装置 50は、ウェハステージ WST、該ウェハステージ WST上に設けら れたウェハホルダ 70、ウェハステージ WSTを駆動するウェハステージ駆動部 124等 を備えている。前記ウェハステージ WSTは、投影光学系 PLの図 2における下方で不 図示のベース上に配置され、ウエノ、ステージ駆動部 124を構成する不図示のリニア モータ等によって χγ方向へ駆動される χγステージ 52と、該 XYステージ 52上に載 置され、ウエノ、ステージ駆動部 124を構成する不図示の Ζ·チルト駆動機構によって 、 Ζ軸方向、及び ΧΥ面に対する傾斜方向（X軸回りの回転方向（ Θ X方向）及び Υ軸 回りの回転方向（6 y方向））へ微小駆動される Ζ·チルトステージ 51とを備えている。 この Ζ ·チルトステージ 51上にウェハ Wを保持する前記ウェハホルダ 70が搭載されて いる。
[0033] このウェハホルダ 70は、図 3の斜視図に示されるように、ウェハ Wが載置される領 域（中央の円形領域）の周囲部分のうち、正方形の Ζ·チルトステージ 51の一方の対 角線上に位置する 2つのコーナーの部分がそれぞれ突出し、他方の対角線上に位 置する 2つのコーナー部分が前述の円形領域より一回り大きい円の 1Z4の円弧状と なる、特定形状の本体部 70Αと、この本体部 70Αにほぼ重なるようにウェハ Wの載 置される領域の周囲に配置された 4枚の補助プレート 72a— 72dとを備えている。こ れらの補助プレート 72a— 72dの表面は、ウェハ Wの表面とほぼ同一の高さ（両者の 高さの差は、 1mm以内）とされている。なお、補助プレート 72a— 72dは、ウェハステ ージ WST上に部分的に形成されて!、るが、ウェハステージ WST上を全体的に覆う ように形成して、ウェハステージ WSTの上面をほぼ同じ高さ（面一）にしても良い。こ の場合、移動鏡 17X、 17Yの上面も補助プレートとほぼ同じ高さにしておくと良い。 なお、補助プレート 72a— 72dの表面は、必ずしもウェハ Wの表面の同一の高さであ る必要はなぐ先端レンズ 42の像面側に液体 Lqが良好に維持できるならば、補助プ レート 72a— 72dの表面とウェハ Wの表面とに段差があっても良い。
[0034] ここで、図 3に示されるように、補助プレート 72a— 72dのそれぞれとウェハ Wとの間 には隙間 Dが存在するが、隙間 Dの寸法は 0. 1— lmm以下になるように設定されて いる。また、ウェハ Wには、その一部にノッチ (V字状の切欠き）が存在する力 このノ ツチの寸法も lmm程度であるから、その図示が省略されている。
[0035] また、補助プレート 72aには、その一部に円形開口が形成され、その開口内に基準 マーク板 FMが隙間がないように嵌め込まれている。基準マーク板 FMの表面は、補 助プレート 72aと同一面（面一）とされている。基準マーク板 FMの表面には、後述す るレチクルァライメントゃァライメント系のベースライン計測などに用いられる各種の基 準マーク ( ヽずれも不図示）が形成されて!ヽる。
[0036] 図 2に戻り、前記 XYステージ 52は、走査方向（Y軸方向）の移動のみならず、ゥェ ハ W上の複数のショット領域を前記照明領域と共役な露光領域 IA (図 4参照）に位置 させることができるように、走査方向に直交する非走査方向（X軸方向）にも移動可能 に構成されており、ウェハ w上の各ショット領域を走査 (スキャン)露光する動作と、次 ショットの露光のための加速開始位置（走査開始位置)へ移動する動作 (ショット領域 間移動動作）とを繰り返すステップ ·アンド'スキャン動作を行う。
[0037] ウェハステージ WSTの XY平面内での位置（Z軸回りの回転（ Θ z回転）を含む）は 、 Ζ·チルトステージ 51の上面に設けられた移動鏡 17を介して、ウェハレーザ干渉計 (以下、「ウェハ干渉計」と呼ぶ） 18によって、例えば 0. 5— lnm程度の分解能で常 時検出されている。ここで、実際には、 Ζ ·チルトステージ 51上には、例えば図 3に示 されるように、走査方向（Υ軸方向）に直交する反射面を有する Υ移動鏡 17Yと非走 查方向（X軸方向）に直交する反射面を有する X移動鏡 17Xとが設けられ、これに対 応してウェハ干渉計も X移動鏡 17Xに垂直に干渉計ビームを照射する X軸干渉計と 、 Υ移動鏡 17Yに垂直に干渉計ビームを照射する Υ軸干渉計とが設けられて ヽるが 、図 2ではこれらが代表的に移動鏡 17、ウェハ干渉計 18として示されている。なお、 ウェハ干渉計 18の X軸干渉計及び Υ軸干渉計は、ともに測長軸を複数有する多軸 干渉計であり、これらの干渉計によって、ウェハステージ WST (より正確には、 Ζ ·チ ルトステージ 51)の X、 Υ位置の他、回転（ョーイング (Ζ軸回りの回転である θ ζ回転） 、ピッチング (X軸回りの回転である θ X回転）、ローリング (Υ軸回りの回転である Θ y 回転)）も計測可能となっている。なお、例えば、 Ζ ·チルトステージ 51の端面を鏡面 加工して反射面 (移動鏡 17X、 17Yの反射面に相当）を形成しても良い。また、多軸 干渉計は 45° 傾いてウェハステージ WSTに設置される反射面を介して、投影ュ- ット PUが載置される架台（不図示）に設置される反射面にレーザビームを照射し、投 影ユニット PUの光軸方向（Ζ軸方向）に関する相対位置情報を検出するようにしても 良い。
[0038] ウェハステージ WSTの位置情報 (又は速度情報）は、ステージ制御装置 19及びこ れを介して主制御装置 20に供給される。ステージ制御装置 19では、主制御装置 20 の指示に応じ、ウェハステージ WSTの上記位置情報 (又は速度情報）に基づき、ゥ エノ、ステージ駆動部 124を介してウエノ、ステージ WSTを制御する。
[0039] 次に、前記液体給排システム 32につ 、て、図 4に基づ 、て説明する。この液体給 排システム 32は、液体供給機構としての液体供給装置 5、液体回収装置 6、液体供 給装置 5に接続された供給管 21, 22, 27, 28、及び液体回収装置 6に接続された 回収管 23, 24, 29, 30等を備えている。
[0040] 前記液体供給装置 5は、液体のタンク、加圧ポンプ、温度制御装置、並びに供給管 21 , 22, 27, 28それぞれに対する液体の供給'停止を制御するための不図示の複 数のバルブ等を含んで構成されている。各ノ レブとしては、例えば液体の供給'停止 のみならず、流量の調整も可能となるように、流量制御弁を用いることが望ましい。前 記温度制御装置は、液体タンク内の液体の温度を、例えば投影ユニット PU等を中心 とする露光装置本体が収納されて 、るチャンバ（不図示）内の温度と同程度の温度 に調整する。
[0041] 前記供給管 21は、その一端が液体供給装置 5に接続され、その他端が 3つに分岐 して、各分岐端に先細ノズルカゝら成る供給ノズル 2 la, 21b, 21cがそれぞれ形成さ れ（あるいは設けられ）ている。これらの供給ノズル 21a, 21b, 21cの先端は、前述の 先端レンズ 42 (図 2参照）の近傍に位置し、 X軸方向に所定間隔を隔ててかつ露光 領域 IA (前述のスリット上の照明領域と共役な像面上の領域)の +Y側に近接して配 置されている。供給ノズル 21aを中心として、供給ノズル 21b, 21cがほぼ左右対称に 配置されている。
[0042] 前記供給管 22は、その一端が液体供給装置 5に接続され、その他端が 3つに分岐 して、各分岐端に先細ノズルカゝら成る供給ノズル 22a, 22b, 22cがそれぞれ形成さ れ（あるいは設けられ)ている。これらの供給ノズル 22a, 22b, 22cの先端は、先端レ ンズ 42の近傍に位置し、 X軸方向に所定間隔を隔ててかつ露光領域 IAの Y側に 近接して配置されている。この場合、供給ノズル 22a, 22b, 22cは、露光領域 IAを 挟んで供給ノズル 21a, 21b, 21cに対向して配置されている。
[0043] 前記供給管 27は、その一端が液体供給装置 5に接続され、その他端に先細ノズル 力も成る供給ノズル 27aが形成され (あるいは設けられ)ている。この供給ノズル 27a の先端は、先端レンズ 42の近傍に位置し、露光領域 IAの X側に近接して配置され ている。
[0044] 前記供給管 28は、その一端が液体供給装置 5に接続され、その他端に先細ノズル 力も成る供給ノズル 28aが形成され (あるいは設けられ)ている。この供給ノズル 28a の先端は、先端レンズ 42の近傍に位置し、露光領域 IAの +X側に近接して、かつ露 光領域 IAを挟んで供給ノズル 27aに対向して配置されている。
[0045] なお、液体を供給するためのタンク、加圧ポンプ、温度制御装置、ノ レブなどは、 その全てを露光装置 100で備えている必要はなぐ少なくとも一部を露光装置 100
1 1 が設置される工場などの設備で代替することもできる。
[0046] 前記液体回収装置 6は、液体のタンク及び吸引ポンプ、並びに回収管 23, 24, 29 , 30それぞれを介した液体の回収.停止を制御するための複数のバルブ等を含んで 構成されている。各バルブとしては、前述した液体供給装置 5側のノ レブに対応して 流量制御弁を用いることが望まし ヽ。
[0047] 前記回収管 23は、その一端が液体回収装置 6に接続され、その他端が二股に分 岐して、各分岐端に末広ノズルカゝら成る回収ノズル 23a, 23bがそれぞれ形成され（ あるいは設けられ）ている。この場合、回収ノズル 23a, 23bは、供給ノズル 22a— 22 cの間に交互に配置されている。回収ノズル 23a, 23bそれぞれの先端及び供給ノズ ル 22a, 22b, 22cそれぞれの先端は、 X軸に平行な同一直線上にほぼ沿って配置 されている。
[0048] 前記回収管 24は、その一端が液体回収装置 6に接続され、その他端が二股に分 岐して、各分岐端に末広ノズルカゝら成る回収ノズル 24a, 24bがそれぞれ形成され（ あるいは設けられ）ている。この場合、回収ノズル 24a, 24bは、供給ノズル 21a— 21 cの間に交互に、かつ露光領域 IAを挟んで回収ノズル 23a, 23bに、それぞれ対向 して配置されている。回収ノズル 24a, 24bそれぞれの先端及び供給ノズル 21a, 21 b, 21cそれぞれの先端は、 X軸に平行な同一直線上にほぼ沿って配置されている。
[0049] 前記回収管 29は、その一端が液体回収装置 6に接続され、その他端が二股に分 岐して、各分岐端に末広ノズルカゝら成る回収ノズル 29a, 29bがそれぞれ形成され（ あるいは設けられ）ている。これらの回収ノズル 29a, 29bは、供給ノズル 28aを挟ん で配置されている。回収ノズル 29a, 29b及び供給ノズル 28aそれぞれの先端は、 Y 軸に平行な同一直線上にほぼ沿って配置されている。
[0050] 前記回収管 30は、その一端が液体回収装置 6に接続され、その他端が二股に分 岐して、各分岐端に末広ノズルカゝら成る回収ノズル 30a, 30bがそれぞれ形成され（ あるいは設けられ）ている。これらの回収ノズル 30a, 30bは、供給ノズル 27aを挟ん で、かつ露光領域 IAを挟んで回収ノズル 29a, 29bにそれぞれ対向して配置されて いる。回収ノズル 30a, 30b及び供給ノズル 27aそれぞれの先端は、 Y軸に平行な同 一直線上にほぼ沿って配置されている。
[0051] なお、液体を回収するためのタンク、吸引ポンプ、バルブなどは、その全てを露光 装置 100で備えている必要はなぐ少なくとも一部を露光装置 100が設置されるェ
1 1 場などの設備で代替することもできる。
[0052] 露光装置 100では、上記液体として、 ArFエキシマレーザ光（波長 193nmの光）
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が透過する超純水（以下、特に必要な場合を除いて、単に「水」と記述する）を用いる ものとする。超純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できると共に、ウェハ W上に塗布されるレジスト (感光剤)や光学レンズ等に対する悪影響が少な ヽ利点が ある。また、超純水は環境に対する悪影響がないと共に、不純物の含有量が極めて 低 、ため、ウェハ Wの表面及び先端レンズ 42の表面を洗浄する作用も期待できる。
[0053] ArFエキシマレーザ光に対する水の屈折率 nは、ほぼ 1. 44である。この水の中で は、露光光 ILの空間波長は、 193nm X lZn=約 134nmに短波長化される。
[0054] 前記液体供給装置 5及び液体回収装置 6は、それぞれコントローラを具備しており 、それぞれのコントローラは、主制御装置 20によって制御されるようになっている（図 5参照)。例えば、図 4中の実線矢印 Aで示す方向（一 Y方向）にウェハ Wを移動させ る際には、液体供給装置 5のコントローラは、主制御装置 20からの指示に応じ、供給 管 21に接続されたバルブを所定開度で開き、その他のバルブを全閉にして供給管 2 1に設けられた供給ノズル 21a— 21cを介して先端レンズ 42とウェハ Wとの間に Y 方向に向力つて水を供給する。また、このとき、液体回収装置 6のコントローラは、主 制御装置 20からの指示に応じ、回収管 23に接続されたバルブを所定開度で開き、 その他のバルブを全閉にして、回収ノズル 23a, 23bを介して先端レンズ 42とウェハ Wとの間から液体回収装置 6の内部に水を回収する。このとき、主制御装置 20は、先 端レンズ 42とウェハ Wとの間に供給ノズル 21a— 21cから Y方向に向力つて供給さ れる水の量と、回収ノズル 23a, 23bを介して回収される水の量とが常に等しくなるよ うに、液体供給装置 5、液体回収装置 6に対して指令を与える。従って、先端レンズ 4 2とウェハ Wとの間に保持される水 Lqは常に入れ替わってはいる力 保持される水の 総量は常に一定である。
[0055] また、図 4中に点線矢印 A'で示す方向（+Y方向）にウェハ Wを移動させる際には 、同様にして、液体供給装置 5のコントローラは、主制御装置 20からの指示に応じ、 供給管 22に接続されたバルブを所定開度で開き、その他のバルブを全閉にして、供 給管 22に設けられた供給ノズル 22a— 22cを介して先端レンズ 42とウェハ Wとの間 に +Y方向に向かって水を供給するとともに、液体回収装置 6のコントローラは、主制 御装置 20からの指示に応じ、回収管 24に接続されたバルブを所定開度で開き、そ の他のバルブを全閉にして、回収ノズル 24a, 24bを介して先端レンズ 42とウェハ W との間から液体回収装置 6の内部に水を回収する。
[0056] このように、露光装置 100では、露光領域 IAを挟んで Y軸方向の
1 一側と他側に、 互いに組を成す供給ノズル群と回収ノズル群とがそれぞれ設けられて ヽるため、ゥェ ハを +Y方向、又は Y方向のどちらに移動する場合にも、ウエノ、 Wと先端レンズ 42 との間には水が安定して満たされ続ける。
[0057] また、水がウェハ W上を流れるため、ウェハ W上に異物（レジストからの飛散粒子を 含む）が付着している場合であっても、その異物を水により流し去ることができる。また 、液体供給装置 5により所定の温度に調整された水が供給され、かっこの水が常時 入れ替わっているので、露光の際に露光光 ILがウェハ W上に照射されても、ウェハ Wと該ウェハ W上を流れる水との間で熱交換が行われ、ウェハ表面の温度上昇を抑 制することができる。また、露光装置 100では、ウェハ Wを移動させる方向と同じ方
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向に水が流れているため、異物や熱を吸収した水を先端レンズ 42の直下の露光領 域 IAに滞留させることなく回収することができる。
[0058] また、図 4中に実線矢印 Bで示される方向（+X方向）にウェハ Wを移動させる際に も、同様にして、液体供給装置 5のコントローラは、主制御装置 20からの指示に応じ 、供給管 27に接続されたバルブを所定開度で開き、その他のバルブを全閉にして、 供給管 27に設けられた供給ノズル 27aを介して先端レンズ 42とウェハ Wとの間に + X方向に向かって水を供給するとともに、液体回収装置 6のコントローラは、主制御装 置 20からの指示に応じ、回収管 29に接続されたバルブを所定開度で開き、その他 のバルブを全閉にして、回収ノズル 29a, 29bを介して先端レンズ 42とウェハ Wとの 間から液体回収装置 6の内部に水を回収する。
[0059] また、図 4中に点線矢印 B'で示される方向（一 X方向）にウェハ Wを移動させる際に は同様にして、液体供給装置 5のコントローラは、主制御装置 20からの指示に応じ、 供給管 28に接続されたバルブを所定開度で開き、その他のバルブを全閉にして、供 給管 28に設けられた供給ノズル 28aを介して先端レンズ 42とウェハ Wとの間に X方 向に向かって水を供給するとともに、液体回収装置 6のコントローラは、主制御装置 2 0からの指示に応じ、回収管 30に接続されたバルブを所定開度で開き、その他のバ ルブを全閉にして、回収ノズル 30a, 30bを介して先端レンズ 42とウェハ Wとの間力 ら液体回収装置 6の内部に水を回収する。
[0060] これにより、ウエノ、 Wを Y軸方向に移動させる場合と同様に、例えばいわゆるステツ ビングなどの際にウェハ Wを +X方向、又は X方向に移動させる場合にも、ウェハ Wと先端レンズ 42との間には水が安定して満たされる。
[0061] なお、これまででは、ウェハ Wと先端レンズ 42との間に水が保持される場合につい て説明したが、前述の如ぐウェハ Wの表面とウェハホルダ 70の表面とはほぼ同一 面となって!/、るので、投影ユニット PU直下の露光領域 IAに対応する位置にウェハホ ルダ 70が位置する場合であっても、上記と同様に、水 Lqは先端レンズ 42とウェハホ ルダ 70、すなわち前述の補助プレート 72a— 72dとの間に保持される。また、ステツピ ングの際に、ウェハ Wと先端レンズ 42との間に水 Lqを保持できる場合には、水の供 給と回収を停止しても良い。
[0062] なお、 X軸方向又は Y軸方向力 水の供給及び回収を行うノズルにカ卩えて、例えば 斜め方向カゝら水の供給及び回収を行うためのノズルを設けても良い。
[0063] また液体給排システム 32は、投影光学系 PLを構成する最下端の光学部材 (先端 レンズ) 42とウェハ Wとの間を液体で満たすことができるのであれば、その構成は！ヽ かなるものであっても良い。例えば、国際公開第 2004Z053955号パンフレットに開 示されている液浸機構や、欧州特許公開第 1420298号公報に開示されている液浸 機構も本実施形態の露光装置に適用することができる。 [0064] 露光装置 100では、投影ユニット PUを保持する不図示の保持部材には、照射系 9
1
Oa (図 2では不図示、図 5参照)及び受光系 90b (図 2では不図示、図 5参照）から成 る、例えば特開平 6— 283403号公報及びこれに対応する米国特許第 5, 448, 332 号等に開示されるものと同様の斜入射方式の多点焦点位置検出系がさらに設けられ ている。
[0065] この多点焦点位置検出系（90a, 90b)の出力である焦点ずれ信号 (デフォーカス 信号）は、ステージ制御装置 19及びこれを介して主制御装置 20に供給されている。 主制御装置 20は、後述する走査露光時などに、受光系 90bからの焦点ずれ信号（ デフォーカス信号）、例えば Sカーブ信号に基づいてウェハ表面の Z位置及び θ X, Θ y回転を算出し、算出したウェハ表面の Z位置及び θ X, Θ y回転がそれらの目標 値に対する差が零となるように、すなわち焦点ずれが零となるように、ステージ制御装 置 19及びウェハステージ駆動部 124を介してウェハステージ WSTの Z軸方向への 移動、及び 2次元方向の傾斜 (すなわち、 0 x, 0 y方向の回転)を制御することで、 露光光 ILの照射領域 (前述の照明領域とと共役な領域)内で投影光学系 PLの結像 面とウェハの表面とを実質的に合致させるオートフォーカス（自動焦点合わせ)及び オートレべリングを実行する。なお、本国際出願で指定した指定国 (又は選択した選 択国）の国内法令が許す限りにおいて、上記特開平 6— 283403号公報及び対応米 国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。
[0066] 図 5には、露光装置 100の制御系の主要な構成が示されている。この制御系は、
1
装置全体を統括的に制御するマイクロコンピュータ (又はワークステーション)力も成 る主制御装置 20及びこの配下にあるステージ制御装置 19などを中心として構成され ている。
[0067] なお、本第 1の実施形態では、この主制御装置 20が、 LAN170 (図 1参照）に接続 されている。すなわち、図 1のホスト 160と、主制御装置 20との間で通信が行われる。 また、主制御装置 20は、露光装置 100に併設された不図示のコータ 'デベロツバ（
1
以下、「CZD」と呼ぶ）をも制御する。なお、この CZDは、現像前べ一ク（ post-exposure bake : PEB)を行うベーキング装置も備えている。このようなベーキン グ装置としては、抵抗加熱方式、赤外線加熱方式等のものを用いることができる。 PE Bは、化学増幅型レジストの露光後の触媒反応促進の目的で行われる。
[0068] このリソグラフィシステム 110では、他の露光装置 100 , 100 ,…… , 100も、上記
2 3 j 露光装置 100と同様に構成された露光装置であるものとし、それぞれに CZDが併
1
設され、上記露光装置 100と同様に液浸法による露光を行う。ただし、露光装置 10
1
0 ， 100 ，……， 100については、液体給排システム 32が備えられていない点で j+l j+2 N
露光装置 100と異なっており、液浸露光でなく通常の露光 (いわゆるドライ露光）が
1
行われるようになつている。また、このリソグラフィシステム 110では、液浸露光を行う 露光装置 100 , 100 ,…… , 100の台数の方力 液浸露光を行わない露光装置 10
1 2 j
0 , 100 ,…… , 100の台数よりも多いものとする。これは、液浸露光を行う露光 j+l j+2 N
装置の方が、液浸露光を行わない露光装置よりも比較的露光時間が長くなる傾向が あるので、このリソグラフィシステム 110において、重ね合わせ露光や多重露光などを 行おうとする場合には、液浸露光を行う露光装置の数が多い方が、プロセスのスケジ ユーリングを行う上で、各露光装置 100の空き時間などを少なくすることができ、スル 一プットの観点から都合が良いと考えられるからである。
[0069] 図 1に戻り、各露光装置 100 (その主制御装置 20)は、 LAN 170及びターミナルサ ーバ 150を介してホスト 160との間で通信を行 、、ホスト 160からの指示に応じて各 種の制御動作を実行する。
[0070] 前記ターミナルサーバ 150は、 LAN170における通信プロトコルとホスト 160の通 信プロトコルとの相違を吸収するためのゲートウェイプロセッサとして構成される。この ターミナルサーバ 150の機能によって、ホスト 160と、 LAN 170に接続された露光装 置 100— 100との間の通信が可能となる。
1 N
[0071] 前記ホスト 160は、大型のコンピュータを含んで構成される製造管理システム（ME S : Manufacturing Execution System)である。ここで、製造管理システム（MES)とは、 生産ラインで流れている各製品の工程、設備、条件、作業データをコンピュータで全 て管理し、分析し、これにより品質向上、歩留まり向上及び作業ミス低減等のより効率 的な生産を支援するシステムである。なお、ホスト 160は MES以外でも良ぐ例えば 専用のコンピュータを用いても良い。
[0072] 前記 LAN170としては、バス型 LAN及びリング型 LANのいずれも採用可能である 力 本第 1の実施形態では、 IEEE802規格のキャリア敏感型媒体アクセス Z競合検 出（CSMAZCD)方式のバス型 LANを使用して!/、る。
[0073] 次に、本第 1の実施形態に係る露光システム 110における 1ロットのウェハに対する 露光動作について説明する。なお、ここでの 1ロットのウェハの枚数は、各ウェハ表面 に露光装置 100の CZD内のコータにて塗布される感光剤 (ィ匕学増幅型レジスト等） の性能を維持できる時間に基づいて設定されている。すなわち、 1枚のウェハに対し て感光剤塗布をしてカゝら現像が行われるまでのすベての動作 (搬送動作も含む）が 終了するまでの時間が、レジスト性能を維持することが可能な時間を超えないように 1 ロットのウェハの枚数が設定されている。本第 1の実施形態では 1ロットの枚数が一例 として 25であるものとする。
[0074] なお、以下の説明では、具体例として、本第 1の実施形態に係るリソグラフイシステ ム 110における露光動作により、図 6に示されるゲートパターン P1を含む回路パター ン IPを転写形成する場合について説明する。図 6に示されるように、このゲートパター ン P1は、 Y軸方向に細長く延びた幅 dYlの細線パターンと、その両端部に形成され た、それより広い幅 dY2の重ね合わせ用パターンと力 成る孤立線である。なお、図 6では、回路パターン IPにおいてゲートパターン P1が拡大されて示されており、それ 以外のパターン (例えば配線パターン)の図示が省略されて 、る。
[0075] 細線パターンの幅 dYlは、液浸露光を行わない露光装置 100 等の投影光学系 P
j+i
Lの解像限界程度の幅、又はこの解像限界より僅かに細い幅であるものとする。例え ば、露光装置 100 における露光波長をえとし、投影光学系 PLの開口数を NAとす
j+i
ると、投影光学系 PLの解像限界は、所定のプロセス係数 klを用いてほぼ kl ' λ ΖΝ Αとなるので、細線パターンの幅 dYlは、この kl ' λ /ΝΑ程度、又はこれより僅かに 細い程度であるものとする。一方、重ね合わせ用パターンの X軸方向に関する幅 dY 2は、その解像限界よりも、 1. 5倍程度に太く設定されている。
[0076] このゲートパターン P1の細線パターンの部分は、例えば電界効果型トランジスタの ゲート電極となるパターンである。実際のデバイスにはこのようなゲートパターンが数 千万個以上形成されている。このゲート電極が細く形成されていればいるほど、かつ デバイスの全箇所でその線幅が一定して 、れば 、るほど、その電子デバイスの動作 の高速性が向上する。
[0077] このようなゲートパターン P1をウェハ W上に形成するには、例えば、ウェハ W上に ポジ型のレジストを塗布し、これと相似形状に拡大された遮光パターンを有するレチ クルを作成し、その縮小像を露光装置 100 等でウェハ W上に転写すれば良いが、
j+i
露光装置 100 等では、その解像限界より細いパターン像を高精度にかつ適正な焦
j+i
点深度を維持して露光することは困難である。
[0078] そこで、本第 1の実施形態では、形成すべき回路パターン IPに基づいて図 7 (A)、 図 7 (B)に示されるような 2つのレチクル 9A, 9Bを用意する。なお、実際のレチクルパ ターンのサイズはウェハ W上でのパターンサイズに（1/ j8 )倍を乗じた値であるが、 以下では説明の便宜上、レチクルパターンの各部のサイズをウェハ W上のサイズに 換算した値で表示する。図 7 (A)、図 7 (B)は、レチクル 9A, 9Bのパターン面を見た ときの図であり、レチクルステージ RSTにレチクル 9A, 9Bが載置されたときには、各 レチクルを一 Z側力も見たときの図となる。
[0079] 図 7 (A)に示されるように、レチクル 9Aには、パターン領域 PA1が形成されている。
そのパターン領域 PA1には、図 6に示されるゲートパターン P1と相似形状の（より正 確には 1Z β倍した)遮光膜より成る遮光パターン A1が形成されている。この場合遮 光パターン A1における重ね合わせ用パターンに相当する部分の幅は、重ね合わせ 用パターンの幅と同じであるが、細線パターンに相当する部分の幅は、細線パターン の幅と同じか、それよりも広くなるように設定されている。このようにすれば、解像限界 付近の像の露光によって、細線パターンの線幅が、所望の幅より狭くなるのが防止さ れる。
[0080] 図 7 (Β)に示されるように、レチクル 9Βには、パターン領域 ΡΑ2が形成されて!、る。
そのパターン領域 ΡΑ2には、図 6に示されるゲートパターン P1の細線パターンに相 当する位置に、 X軸方向を配列方向とするライン 'アンド'スペース（以下、「LZS」と 略述する）パターン B1が形成されている。図 7 (B)には、図 6に示されるゲートパター ン P1に対応する領域が点線で示されている。図 7 (B)に示されるように、 LZSパター ン B1は、図 7 (A)に示されるゲートパターン A1における細線パターンに相当する領 域を挟み込む (接する）ように、幅が dYlの 4個の透過パターンを、 X軸方向に（即ち 、ゲートパターン PIの長手方向に直交する方向に）ほぼ 2 'dYlのピッチで配置した パターンである。各透過パターンの間は、透過パターンに対して透過光の位相を 18 0° シフトさせ、かつ透過率を例えば 3— 10%程度とする減光型 (ノヽーフトーン型)位 相シフト部となっている。なお、この減光型位相シフト部を完全な遮光パターンとして も良いことは勿論である。また、 LZSパターン B1の透過パターンの数は、 4つに限ら ず、幾つであっても良い。
[0081] なお、本第 1の実施形態では、ポジ型のレジストを用いる関係上、ゲートパターンに 対応するパターンを図 7 (A)に示される遮光パターンとした力 ネガ型のレジストを用 いる場合には、ゲートパターンに対応するパターンを透過パターンとするのは勿論で ある。
[0082] 図 8には、 1ロットのウェハに対し、レチクル 9 A及びレチクル 9Bを用いた二重露光 を行う際のホスト 160の処理アルゴリズムを示すフローチャートが示されている。なお 、前提として、露光対象となるウェハ Wは、既に 1層以上の露光が行われているものと し、今回の二重露光の工程を「現工程」と呼ぶものとする。この図 8のフローチャートで 示される、ホスト 160の処理アルゴリズムがスタートするのは、そのロットのウェハ Wを 処理するためのプロセスプログラムに対応する露光処理の準備が開始されたときであ る。
[0083] まず、図 8のステップ 201において、ホスト 160は、 1ロットのウェハ Wを露光する露 光装置を露光装置 100— 100の中力も決定する。なお、現工程の露光は、レチク
1 N
ル 9 A及びレチクル 9Bを用いた二重露光である。リソグラフィシステム 110では、この 二重露光を 1台の露光装置で行うこともできるが、本第 1の実施形態では、 2台の露 光装置を用いて二重露光を行うようにする。この場合には、 1台の露光装置における レチクルの交換などの作業を省略することができるので、スループットの観点力 有 利である。また、ここでは、 1台については液浸露光を行う露光装置を選択し、残りの 1台については液浸露光を行わない露光装置を選択するものとする。ここでは、液浸 露光を行わない露光装置として、露光装置 100 が選択されるものとし、液浸露光を
j+i
行う露光装置として、露光装置 100が選択されるものとする。なお、露光装置 100
1 i+i の構成は、前述したように、液体給排システム 32が備えられていない他は、図 2に示 される露光装置 100の構成と同じである。
1
[0084] 次のステップ 203では、ホスト 160は、不図示の搬送系にレチクルの搬送を指示す る。これにより、工場内の不図示の搬送系によって、レチクル 9Aが露光装置 100 に
j+i 搬送され、レチクル 9Bが露光装置 100に搬送されるようになる。それぞれの露光装
1
置に搬送されたレチクルは、不図示のレチクル搬送系により搬送され、高精度に位置 合わせ (ブリアライメント）された状態で露光装置 100及び露光装置 100 のレチクル
1 i+i
ステージ RST上にそれぞれロードされる。
[0085] 次のステップ 205では、ホスト 160は、露光対象となる 1ロットのウェハ Wを露光装置
100 に搬送する。今回露光対象となる 1ロットのウェハ Wは所定のフロントオーブ- j+i
ングュ-ファイドポッド（Front Opening Unified Pod:以下、「FOUP」と略述する）に格 納されている。この FOUPは、不図示の FOUP搬送装置によって、露光装置 100
j+i に搬送された後、所定位置にセットされる。このセッティングより、 FOUPの開口部が
、その扉が開かれた状態で、露光装置 100 の不図示の搬送系チャンバの開口と接
j+i
続されるようになり、露光装置 100 内にウェハ Wを取り出すことが可能となる。
j+i
[0086] 次のステップ 207では、ホスト 160は、露光装置 100 〖こ対し、ウェハ Wの露光を指
j+i
示する。これにより、露光装置 100 における露光が開始される。次のステップ 209で
j+i
は、露光装置 100 力 処理終了通知が送られてくるまで待つ。
j+i
[0087] 図 9には、露光装置 100 における露光動作を行う際の主制御装置 20によって行
j+i
われる処理手順を示すフローチャートが示されている。図 9に示されるように、まず、 ステップ 301において、ロット内の第 1枚目（ロット先頭）のウェハ Wをロードする。この ロードに先立ってそのウェハ Wには、不図示の CZD内でコータによるレジストの塗 布が完了しており、そのウェハ Wは、不図示の搬送系によって搬送され、ブリアライメ ント等が行われた後に、ウェハステージ WST上のウェハホルダ 70上に受け渡される 。なお、上記ウェハ Wは、ロードに先立って、不図示の搬送系により、 FOUP内から 取り出され、露光装置 100 の CZDのコータに搬送され、そのコータによりその表面
j+i
に例えばポジ型の化学増幅型レジストが塗布されて 、る。この化学増幅型レジストは 、ベース榭脂、光酸発生剤（PAG ; Photo Acid Generator)などから成る力 さらに、 溶解阻害剤や架橋剤などを含むものもある。なお、このコータにおけるレジスト塗布 の処理は、本フローチャートにおける露光動作とは、独立して非同期に、 FOUP内の ウエノ、 Wに対しその露光順に行われるものとする。
[0088] 次のステップ 303では、不図示のレチクルァライメント系及び前述した基準マーク板 FMなどを用いたレチクルァライメント、不図示のァライメント系などを用いたベースラ イン計測等の準備処理を行う。
[0089] 次のステップ 305では、例えば特開昭 61— 44429号公報及びこれに対応する米国 特許第 4, 780, 617号などに開示されるような EGA (ェンハンスト 'グローバル'ァラ ィメント)等のウェハァライメントが行われる。なお、本国際出願で指定した指定国 (又 は選択した選択国）の国内法令が許す限りにおいて、上記公報及び対応米国特許 における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。
[0090] 次のステップ 307において、主制御装置 20の指示に応じ、ステージ制御装置 19が 前述したウェハ干渉計 18及びレチクル干渉計 16の計測値をモニタしつつ、ウェハァ ライメントの結果に基づ 、て、レチクルステージ駆動部 11及びウエノ、ステージ駆動部 124を制御することにより各ショット領域の走査露光が行われる。主制御装置 20は、 通常のスキャナと同様に、上記のステージ制御装置 19の制御動作に合わせて、照 明系 10による照明動作を制御する。
[0091] ステージ制御装置 19は、各ショット領域の走査露光時には、レチクルステージ RST の Y軸方向の移動速度 Vrとウェハステージ WSTの Y軸方向の移動速度 Vwとが、投 影光学系 PLの投影倍率 に応じた速度比に維持されるように同期制御を行う。これ により、レチクル 9Aのパターン (代表的に遮光パターン A1)が投影光学系 PLを介し てウェハ W上の各ショットに順次縮小転写される。
[0092] この露光動作により、露光光 ILにより露光されたウェハ W上の領域には、その部分 に塗布されているポジ型の化学増幅レジストに含まれる光酸発生剤から酸が発生す る。すなわち、ウェハ W上では、遮光パターン A1に代表される遮光パターンに対応 する部分以外の部分におけるレジストの光酸発生剤力 酸が発生するのみであり、こ の時点では、まだ露光光 ILにより露光された部分 (遮光パターン以外の部分)のレジ ストは可溶性に変化しては ヽな 、。
[0093] 次のステップ 309では、ウェハ Wをアンロードする。これにより、露光が終了したゥェ ハステージ WST上のウェハ Wがアンロードされ、不図示の搬送系によって FOUPに 戻される。
[0094] 次のステップ 311では、 1ロットのウェハに対して露光が終了したか否かを判断する 。この場合、まだ 1枚目のウェハ Wの露光が終了しただけなので、ここでの判断は否 定され、ステップ 312に進む。ステップ 312では、次の露光対象のウェハ Wをウェハ ステージ WST上にロードする。ステップ 312終了後は、ステップ 305に戻る。
[0095] 以降ステップ 311における判断が肯定されるまで、ステップ 305→ステップ 307→ス テツプ 309→ステップ 311→ステップ 312の条件判断、処理を繰り返す。これにより、 FOUP内（ロット内）の第 2枚目以降のウェハ Wのショット領域に対し、レチクル 9Aの パターン領域 PA1のパターンがそれぞれ転写される。そして、ロット内の最後のゥェ ハ Wに対する露光が終了し、ステップ 311における判断が肯定されると、ステップ 31 3に進む。
[0096] ステップ 313では、ホスト 160に対し、処理終了通知を送る。そして、ステップ 313終 了後、処理を終了する。
[0097] 図 8に戻り、ホスト 160は、上述の処理終了通知を受信すると、次のステップ 211に 進み、露光装置 100 にセットされていた FOUPを、露光装置 100に搬送し、セット
j+l 1
するように、搬送系に指示する。
[0098] 次のステップ 213では、ホスト 160は、露光装置 100に対し、ウェハ Wの露光を指
1
示する。これにより、露光装置 100における露光が開始される。この指示により、露光
1
装置 100の主制御装置 20は、 FOUP内における全てのウェハ Wに対する液浸露
1
光を行う。なお、ホスト 160では、露光装置 100力 処理終了通知が送られてくるま
1
で待つ（ステップ 215)。
[0099] 図 10には、露光装置 100における露光動作を行う際の主制御装置 20によって行
1
われる処理手順を示すフローチャートが示されている。この図 10と図 9とを比較すると あきらかなように、露光装置 100における主制御装置 20の処理手順そのものは、図
1
9に示される露光装置 100 の処理手順とほぼ同じである。ただし、露光装置 100に
j+l 1 は、液体給排システム 32が取り付けられており、この液体給排システム 32による液体 の給排が露光などの際に行われる点力 露光装置 100 の動作と異なる。 [0100] より具体的には、露光装置 100の主制御装置 20は、まず、図 10のステップ 351に
1
おいて、前述のステップ 301と同様にして FOUP内の第 1枚目（ロット先頭）のウェハ Wをウェハステージ WST上にロードする。次いで、ステップ 353における準備作業の 1つであるレチクルァライメントを行う前に、液体給排システム 32の液体供給装置 5及 び液体回収装置 6の各バルブの開閉制御を行い、先端レンズ 42とウェハ Wとの間の 空間に対し、水の供給及び回収を開始する。これにより、一定量の水 Lqが、その空 間に常時安定した状態で供給されるようになる。すなわち、ステップ 353における準 備処理やステップ 355におけるウェハァライメント、ステップ 357の露光は、先端レン ズ 42の下の空間に水 Lqが保持されている状態で行われる。
[0101] なお、ステップ 353における準備作業の 1つであるベースライン計測と、ステップ 35 5におけるウェハァライメントとを行なうに際しては、先端レンズ 42の下の空間を液体 がない状態にしても良い。これは、このベースライン計測及びウェハァライメントの処 理カ 不図示のオフ ·ァクシスのァライメント系を用 、て行われるものであるためである 。上記ステップ 355終了後、主制御装置 20は、ステップ 357における液浸露光を開 始する。
[0102] この露光装置 100で行われる 2回目の露光では、露光装置 100 で行われた 1回
1 i+i
目の露光と、ウェハ Wに到達する露光光 ILの実質的な波長 (すなわち、投影光学系
PL (先端レンズ 42)とウェハ Wとの間の空間における波長）が異なる。すなわち、露 光装置 100 では、ドライ露光により、照明系 10から発せられ投影光学系 PLに入射
j+i
される露光光 ILが、その波長（193nm)のままウエノ、 Wに到達するようになる力 露 光装置 100では、液浸露光により、照明系 10から発せられ投影光学系 PLに入射さ
1
れる露光光 IL力 実質的な波長が水により 134nmに変換されてウェハ Wに到達す る。すなわち、露光装置 100では、液浸露光を行うので、投影光学系の開口数を 1よ
1
り大きくでき、高解像のパターン投影が可能となる。したがって、露光装置 100の解
1 像度は、幅 dYlのパターンを高精度に転写することができるようになる。また、露光装 置 100では、液浸露光を行うので、プロセス係数と投影光学系の開口数 NAが同一
1
であるとすれば、空気中でのドライ露光に比べて焦点深度が n倍に拡大され、その意 味でも、高精度な露光であるといえる。 [0103] このステップ 357の終了後には、液体給排システム 32による液体の供給を停止し、 ステップ 359におけるウェハ Wのアンロードを、先端レンズ 42の下の空間に液体がな V、状態で行う。ウェハステージ WSTからアンロードされたウェハ Wは不図示の搬送 系により FOUPに戻される。次に、ステップ 311において、主制御装置 20は、アン口 ードされたウェハ Wが 1ロットの最後のウェハかどうかを判断し、最後のウェハでない 場合には、ステップ 362に進んで、先端レンズ 42の下の空間に液体がない状態のま ま、ウェハステージ WST上に次に露光されるウェハ Wをロードする。
[0104] そして、主制御装置 20は、ステップ 361における判断が肯定されるまで、各ウェハ Wに対し、ステップ 362におけるウェハのロードと、ステップ 355におけるウェハァライ メントと、ステップ 357における液浸露光と、ステップ 359におけるウェハのアンロード とを続けて行う。
[0105] これにより、露光装置 100 においてレチクル 9A上のパターンが転写されたウェハ
j+i
Wの各ショット領域に対し、露光装置 100において液浸法によりレチクル 9B上のパ
1
ターンが転写される。なお、露光装置 100では、ウェハステージ WSTからアンロード
1
されたウェハ Wは、 FOUPに戻される前に、不図示の搬送系により CZDに搬送され 、ベーキング装置で PEBが施された後デベロッパにより現像され、その後 FOUPに 戻される。この PEBにより、ウェハ W上のレジストでは、ベース榭脂から例えば溶解抑 制剤が脱離し、露光された箇所に、アルカリ可溶性が発現してウェハ W上に転写パ ターンの潜像が形成され、次に現像によりその可溶性となった部分が除去され、ゥェ ハ W上に転写パターンの顕像 (例えば図 6に示されるパターン像）が形成される。露 光装置 100の主制御装置 20は、全てのウェハ W力FOUP内に戻されたのを確認す
1
ると、ステップ 361における判断が肯定され、ステップ 363に進んで、ホスト 160に対 し、処理終了通知を送る。ホスト 160は、処理終了通知を受けると、ステップ 217に進 み、現工程におけるエッチング処理、レジスト除去、そして、次の層の露光などに備え るべぐその FOUPを不図示の FOUP搬送装置により所定の場所に退避させ、一連 の処理を終了する。
[0106] これまでの説明から明らかなように、本第 1の実施形態では、主制御装置 20によつ て制御される、液体給排システム 32を使って投影光学系 PLとウエノ、 Wとの間の空間 に液体 Lqが満たされることによってその光路空間における露光光の実質的な波長が 調整される。
[0107] 以上詳細に説明したように、本第 1の実施形態に係るリソグラフィシステム 110によ れば、ウェハ Wの同一レジスト層に対し、二重露光を行う場合には、その二重露光の うち 1回の露光では、ウェハ Wに対し露光光 ILを投射する投影光学系 PLとウェハ W との間の空間における該露光光 ILの実質的な波長を、二重露光のうちの他の回の 露光におけるその空間における露光光の波長とは異なるようにする。このため、例え ば高い転写精度が要求される回の露光では、投影光学系 PLとウェハ Wとの間の空 間における露光光 ILの実質的な波長を短くし、高い転写精度がそれほど要求されな い回の露光では、露光光 ILの実質的な波長をある程度長くすることができる。露光光 ILの実質的な波長を短くした露光、例えば液浸露光では、液体の供給などの作業に より露光に要する時間が通常の露光よりも長くなつてしまう傾向が強い。したがって、 本第 1の実施形態に係る露光方法を採用すれば、複数回の露光を行う場合にも、各 回の露光を要求される解像度に応じた、時間的に有利な露光方法を採用することが できるので、高精度かつ高スループットを両立した露光を実現することができる。特に 、二重露光の両方を液浸露光する場合に比べると、全体の露光時間を短くすること ができる。
[0108] また、化学増幅型レジストを感光剤として用いて液浸法による露光を行った場合に 懸念されるのが、化学増幅型レジスト中に含まれる光酸発生剤カゝら発生した酸の、液 浸露光に用いられる液体への溶け出しである。この溶け出しがあると、酸の失活が発 生し、レジスト表面部分での酸の濃度が減少し、ベース榭脂の溶解抑制剤の脱離が 不十分となり、パターンプロファイルが劣化する虞がある。また、ウェハ W上における 液浸時間が異なる箇所で、本来同一であるべきパターンの線幅が異なってしまうなど の不都合が発生する虡もある。
[0109] し力しながら、本第 1の実施形態では、二重露光における 2回の露光のうち、液浸露 光を 1回とする。このようにすれば、ウエノ、 W上の塗布されたィ匕学増幅型レジストが液 浸露光用の液体 (本第 1の実施形態では純水）に浸される時間を、 2回の露光とも液 浸法で行う場合よりも短くすることができるので、化学増幅型レジスト中に含まれる酸 発生剤から発生した酸が水に溶け出す量を低減することができる。この結果、ウェハ wの異なる箇所における線幅均一性を向上させることができるので、高精度な露光を 実現することができる。
[0110] なお、このような酸の溶け出しを考慮すると、液浸法による露光を行う場合には、ス キャン速度を高く設定するなどして、ウェハ Wの表面が液体に浸力つている時間を短 くすることが望ましい。また、液浸状態の時にすぐに酸を放出しない化学増幅型レジ ストを選択するのが望ましい。さらに、液体給排システム 32から供給される液体として 、純水よりも酸の溶解度が低い液体を用いるようにしても良いし、レジスト上に保護膜 (トップコート）を塗布しても良い。
[0111] なお、上記第 1の実施形態では、 1回目の露光で露光装置 100 を用い、 2回目の j+i
液浸露光で露光装置 100を用いた力 1回目の露光で露光装置 100 — 100のい
1 j+2 N ずれかを選択し、 2回目の液浸露光で露光装置 100— 100のいずれかを選択する
2 j
ようにしても良い。
[0112] また、上記第 1の実施形態では、第 1回目の露光と、第 2回目の露光とを 1ロット単 位で行ったが、 1枚単位で、二重露光を行うようにしても良い。このようにすれば、ゥェ ハ毎に 1回目の露光を行った後速やかに 2回目の露光を行!、、そのウェハ Wに対し PEBを施すことにより、各ウェハの露光から PEBまでの時間を短くすることができるの で、有利である。異なる露光装置で二重露光を行う場合に、 FOUPを用いて、露光 装置間のウェハの搬送を行うのではなぐウェハ W1枚 1枚を露光装置間で搬送する 搬送系を設け、その搬送系で各ウェハ Wを搬送するようにしても良 、。
[0113] また、上記第 1の実施形態のリソグラフィシステム 110では、液浸法を用いる露光装 置の台数の方を、液浸法を用いない露光装置の台数よりも多くしたが、これには限ら れない。実際には、液浸法を用いる露光装置の台数力 他の露光装置より少なくても 良ぐ例えば 1台であっても良い。
[0114] また、上記本第 1の実施形態では、二重露光における 2回の露光のうち、 PEB直前 に行われる露光を液浸露光としている。このようにすれば、液浸状態にあったウェハ W力 その液浸状態にあつたとき力 PEBが施されるまでの時間を短くすることがで きるので、より微細なパターンを露光した後の PEBまでの時間を短くすることができ、 これにより露光後の汚染などの悪影響を小さくすることができる。また、液体回収装置
6で回収しきれずに、ウェハ Wに残留した液体が乾燥することによって異物がウェハ Wに付着するなどの不都合を防止することができる。なお、二重露光における 2回の 露光のうち、第 1回目の露光を液浸露光とし、第 2回目の露光を液浸でない露光とす るようにしても良い。この場合、上述したように 1回目の露光を行った後（ウェハ W上で 発生した酸が溶け出しやすくなつた後）に 2回目の液浸露光を行う場合に比べると、 1 回目に液浸露光を行うので、ウェハ W上で発生した酸の液体 (水）への溶け出しを少 なくすることができる。
[0115] 液浸露光を 1回目に行うか 2回目に行うかは、液浸露光後（実質的な波長が短い露 光光による露光後）に PEBが施されるまでの時間短縮を重視する力、液浸露光のと きの酸の溶け出しを重視するかなど、各種のプロセス条件によって決めれば良い。
[0116] また、上記第 1の実施形態では、 1つのウェハステージを有するシングルステージタ イブの露光装置を用いることとした力 ダブルステージ（ツインステージ）タイプの露光 装置を含むようにしても良い。特に、液浸露光を行う露光装置 100等については、ダ
1
ブルステージタイプとした方力 スループットが向上するため、上述の酸の溶け出しを 防止するうえでも望ましい。
[0117] また、上述の実施形態においては、二重露光のうちの 1回の露光を投影光学系（先 端レンズ)とウエノ、 Wとの間の空間に液体がない状態で行い、他の回の露光を投影 光学系（先端レンズ)とウェハ Wとの間の空間に液体を保持した状態で行うことによつ て、投影光学系（先端レンズ)とウェハ Wとの間の空間における露光光の実質的な波 長力 二重露光の 1回の露光と他の回の露光とで異なるようにしている力 二重露光 の両方の露光で液浸露光を実行するようにしても良い。すなわち、露光装置 100 — j+i
100を、露光装置 100— 100と同じように、液浸露光を行う露光装置としても良い。
N 1 j
この場合、露光装置 100— 100で、液体として純水を用いるとすると、露光装置 100
1 j
一 100では、純水の屈折率（1. 44)よりも屈折率が小さい液体を用いることができ j+1 N
る。また、逆に露光装置 100 — 100で、液体として純水を用いるとすると、露光装
j+1 N
置 100— 100では、純水よりも露光光 (ArF光）に対する屈折率が大きい液体、例え
1 i
ばイソプロパノール（Isopropanol)を用いることができる。このようにすれば、露光装置 100— 100と、露光装置 100 — 100とでは、ウェハ Wに到達する露光光 ILの実
1 j j+l N
質的な波長を異ならしめることができる。なお、この場合でも、露光装置 100 — 100 j+l の解像限界は、露光装置 100— 100よりも低いので、より微細なパターンを転写す
N 1 j
る際には、露光装置 100— 100を用いるのが望ましい。また、液体としては、例えば
1 j
イソプロパノールの他にも、グリセロールと 、つた C H結合や O— H結合を持つ液体 、へキサン、ヘプタン、デカン等の液体 (有機溶剤）、あるいはこれらの液体のうちの 任意の 2種類以上の液体が混合されたもの、あるいは純水に上記液体が添カ卩（混合 )されたもの、あるいは純水に H+、 Cs+、 K+、 Cl—、 SO 2 PO 2等の塩基又は酸を添
4 4
加（混合)したもの、あるいは純水に A1酸ィ匕物等の微粒子を添カ卩（混合)したものであ つても良ぐ露光光に対して所望の屈折率を有する液体を適宜用いることができる。 これら液体は、露光光の吸収係数が小さい (透過率が高い）ことは言うまでもなぐ光 学特性の温度依存性が小さ!/ヽものが望ま ヽ。また投影光学系 PLや基板 P表面に 塗布されて ヽるレジストに対する影響が小さぐ粘性も小さ ヽものが好ま 、。
[0118] また、上記第 1の実施形態では、露光光 ILとしては、 ArFエキシマレーザ光 (波長 1 93nm)を用いたが、露光装置間で、それぞれの光源の発振波長が異なっていても 良い。例えば、露光装置 100 の光源を、 KrFエキシマレーザ光源 (発振波長 248η j+i
m)とし、露光装置 100の光源を、 ArFエキシマレーザ光源としても良い。この場合、
1
両露光装置で液浸露光を行うようにしても良!ヽし、両露光装置でドライ露光を行うよう にしても良い。もちろん、 Fレーザ光や i線を露光光とする露光装置を用いても良いし
2
、光源の発振波長が異なる 2つの露光装置の一方で液浸露光を行い、他方でドライ 露光を実行するようにしても良い。要は、複数の露光装置間で行われる同一のゥェ ハ W (同一の感光層）に対し、複数回の露光を行うに際し、少なくとも 1回の露光のゥ ェハ Wに到達する露光光の実質的な波長が、他の回における露光のそれと異なって いれば良い。
[0119] また、上記第 1の実施形態では、異なる露光装置で二重露光を行うため、実際には 、その露光装置 100の投影光学系 PLの収差等に起因する像の歪みが問題となる。 そこで、上記第 1の実施形態のリソグラフィシステム 110では、ホスト 160等で、露光 装置 100における像歪みに関する情報を管理し、露光装置間における像歪みをそ れぞれの結像特性補正コントローラ 181 (図 5参照）によって調整したうえで、二重露 光を行うようにしても良い。
[0120] なお、上記第 1の実施形態では、リソグラフィシステム 110において、レチクル 9A, 9 Bを用いたウェハ Wの同一レジスト層に対する二重露光を行った力 三重露光以上 の多重露光を行うようにしても良い。例えば、レチクル 9A, 9Bによってゲートパター ンを転写し、さら〖こ、配線パターンが形成されたレチクルを用いて、配線パターンの 転写を行うようにしても良い。すなわち、微細なパターンを含む回路パターンを形成 する場合には、その回路パターンを微細なパターンとそうでないパターンとに分解し 、それぞれのパターンを形成した複数のレチクルによる多重露光を行い、それほど微 細でないパターンの転写には液体がない状態での露光 (第 1波長の露光光での露光 )を行い、微細なパターンの転写には液浸露光 (実質的に第 1波長より短い第 2波長 の露光光での露光）を行うようにすればょ 、。
[0121] 《第 2の実施形態》
次に、本発明の第 2の実施形態を、図 11一図 14に基づいて説明する。上記第 1の 実施形態では、 2つの異なる露光装置で二重露光を行ったが、本第 2の実施形態で は、 1台の露光装置で上記レチクル 9A及びレチクル 9Bを用いた二重露光を行う。
[0122] 図 11には、本発明の第 2の実施形態に係る露光装置 100の概略構成が示されて いる。この露光装置 100は、いわゆるステップ'アンド'スキャン方式の露光装置 (スキ ヤンユング .ステツパ）である。この露光装置 100は、上記第 1の実施形態の露光装置 100と同様に、液浸法により露光が可能な露光装置であり、液体給排システム 32を
1
備えている。この露光装置 100は、投影光学系 PLの代わりに、液浸露光とドライ露光 とで所定の結像特性が得られる投影光学系 PL'を、レチクルステージ RSTの代わり のレチクルステージ RST，を、ステージ装置 50の代わりのステージ装置 50，をそれぞ
2を備えている点、並びにウェハ干渉計 18に代えて後述するウェハ干渉計システム を備えている点以外は、上記第 1の実施形態における露光装置 100と同様に構成さ
1
れているので、露光装置 100と共通な部分については、その詳細説明を省略する。
1
[0123] 図 12に示されるように、レチクルステージ RST，上には、スキャン方向（Y軸方向）に 直列に 2枚のレチクルが設置できるようになっており、この点がレチクルステージ RST と異なる。図 12では、レチクル 9A, 9Bがこのレチクルステージ RST'上に保持されて いる様子が示されている。レチクルステージ RST'上のレチクル 9A, 9Bは、例えば二 重露光の際に選択的に使用され、いずれのレチクルについてもウェハ側と同期スキ ヤンができるように構成されている。図 12では、レチクル 9Aが選択され、そのレチク ル 9A上の、破線で示される照明領域 IARに対応する部分に、露光光 ILを照射可能 になって!/、る（又は露光光 ILが照射されて 、る）ときの様子が示されて 、る。
[0124] このレチクルステージ RST'上には、 X軸方向の一側の端部に、移動鏡 15を構成 する移動鏡 15Xが Y軸方向に延設されており、この移動鏡 15Xの X軸方向の一側の 面には鏡面カ卩ェにより反射面が形成されている。この移動鏡 15Xの反射面に向けて 、図 11のレチクル干渉計 16を構成する X軸干渉計 16Xからの測長軸 BIRで示され る干渉計ビームが照射されている。 X軸干渉計 16Xは、その反射光を受光して、基準 面に対する相対変位を計測することにより、レチクルステージ RST'の X軸方向に関 する位置情報などを取得して 、る。
[0125] 一方、レチクルステージ RST'の走査方向（スキャン方向）である Y軸方向の他側（ 図 12における紙面内下側）には、移動鏡 15を構成する一対のレトロリフレクタ 15Y , し
15Yが設置されている。レチクル干渉計 16を構成する一対のダブルパス干渉計 16
R
Y ， 16Yから、これらのレトロリフレクタ 15Y 、 15Yに対して測長軸 BIR ， BIRで示 し R し R し R される干渉計ビームがそれぞれ照射され、レチクルベース盤 (不図示）上の反射面に 形成された反射ミラー 39A, 39Bにより反射し、そこで反射したそれぞれの反射光が 同一光路を戻りそれぞれのダブルパス干渉計 16Y , 16Yで受光され、それぞれの し R
レトロリフレクタ 15Y , 15Yの基準位置（レファレンス位置で前記レチクルベース盤（ し R
不図示)上の反射面)からの相対変位が計測される。そして、これらのダブルパス干 渉計 16Y , 16Yの計測値が、ステージ制御装置 19に供給され、その平均値に基 し R
づいてレチクルステージ RST'の Y軸方向の位置情報が計測される。この Y軸方向の 位置情報は、レチクルステージ RST，と後述するウェハステージ WST1又は WST2と の相対位置の算出、及びこれに基づく走査露光時の走査方向（Y軸方向）のレチク ル 9A, 9Bとウェハ W1 (W2)との同期制御に用いられる。また、本第 2の実施形態に 係る露光装置 100では、ダブルパス干渉計 16Y , 16Yの計測値同士の差に基づ し R
いてレチクルステージ RST'の 0 z回転が計測される。
[0126] すなわち、露光装置 100では、 X軸干渉計 16X及び一対のダブルパス干渉計 16Y
, 16Yによってレチクル干渉計 16 (図 11参照）が構成され、 X移動鏡 15X及びレト し R
口リフレクタ 15Y , 15Yにより移動鏡 15 (図 11参照）が構成されている。
し R
[0127] 次に、ステージ装置 50'について説明する。図 11に示されるように、前記ステージ 装置 50，は、ベース盤 BSと、該ベース盤 BSの上方に配置されたウェハステージ WS Tl, WST2と、これらのウェハステージ WST1, WST2の位置をそれぞれ計測する 干渉計 18X , 18X等を含む干渉計システム（これを「ウェハ干渉計システム 18'」と
1 2
する）と、ウェハステージ WST1、 WST2を駆動するウェハステージ駆動部 124' (図
11では不図示、図 13参照）とを備えている。
[0128] ウェハステージ WST1, WST2は、ウェハステージ駆動部 124，によって、 X軸方向
(図 11における紙面内左右方向）及び Y軸方向（図 11における紙面直交方向）に独 立して 2次元方向に駆動可能に構成されて 、る。
[0129] ベース盤 BS上には、図 13の平面図に示されるように、例えば電機子ユニットから成 る X軸方向に延びる一対の X軸リニアガイド 86 , 86が Y軸方向に所定間隔を隔てて
1 2
配置されている。これらの X軸リニアガイド 86 ， 86の上方には、例えば磁極ユニット
1 2
力ら成る各 2つのスライダ 82 ， 84及び 82 ， 84力 対応する X軸リニアガイド 86 ， 8
1 1 2 2 1
6を上方力も取り囲む状態で非接触で設けられている。すなわち、スライダ 82 , 84
2 1 1 と X軸リニアガイド 86とによってムービングマグネット型のリニアモータがそれぞれ構
1
成され、スライダ 82 ， 84と X軸リニアガイド 86とによってムービングマグネット型のリ
2 2 2
ニァモータがそれぞれ構成されている。以下においては、それぞれの可動子を構成 するスライダ 82 , 84 , 82 , 84と同一の符号を用 ヽて、適宜、 X軸リニアモータ 82 、
1 1 2 2 1
X軸リニアモータ 84 、 X軸リニアモータ 82、及び X軸リニアモータ 84と呼ぶものとす
1 2 2
る。
[0130] 上記 4つの X軸リニアモータ 82 , 84 , 82 , 84のうち、 2つの X軸リニアモータ 82
1 1 2 2 1
, 82を構成するスライダは、例えば電機子ユニットから成り、 Y軸方向に延びる Y軸リ
2
ニァガイド 80の長手方向の一端と他端にそれぞれ固定されている。また、残り 2つの X軸リニアモータ 84 , 84を構成するスライダは、例えば電機子ユニットから成り、 Y
1 2
軸方向に延びる Y軸リニアガイド 81の一端と他端に固定されている。従って、 Y軸リニ ガイド、 80, 81ίま、各一対の X軸リニ モータ 82 , 82、 84 , 84【こよって、 X軸【こ ί¾
1 2 1 2
つてそれぞれ駆動されるようになって！/、る。
[0131] ウェハステージ WST1は不図示の磁極ユニットを備え、該磁極ユニットと電機子ュ ニットから成る Υ軸リニアガイド 81とによって、ウェハステージ WST1を Υ軸方向に駆 動するムービングマグネット型の Υ軸リニアモータが構成されている。また、ウェハス テージ WST2は不図示の磁極ユニットを備え、該磁極ユニットと Υ軸リニアガイド 80と によって、ウェハステージ WST2を Υ軸方向に駆動するムービングマグネット型の Υ 軸リニアモータが構成されている。以下においては、適宜、これらの Υ軸リニアモータ を、それぞれの固定子を構成するリニアガイド 81、 80と同一の符号を用いて、 Υ軸リ -ァモータ 81、 Υ軸リニアモータ 80と呼ぶものとする。
[0132] 本第 2の実施形態では、 X軸リニアモータ 82 , 82 , 84 , 84及び Υ軸リニアモータ
1 2 1 2
80, 81により、ウェハステージ駆動部 124，が構成されている。このウェハステージ駆 動部 124'を構成する上記各リニアモータが、主制御装置 20の指示の下、ステージ 制御装置 19により制御されるようになって 、る。
[0133] 本第 2の実施形態では、ウェハステージ WST1, WST2のそれぞれの構成は、上 記第 1の実施形態におけるウェハステージ WSTの構成（図 3参照）とほぼ同一である ものとし、ウェハステージ WST1 (WST2)の各構成要素には、図 13では、どちらのス テージの構成要素であるかを示す識別番号 (すなわち 1又は 2)が下付の添え字で示 されているものとする。
[0134] 図 11に戻り、投影ユニット PUの +X側、 -X側にそれぞれ同一距離隔てた位置に、 前述したオファクシス 'ァライメント系（以下、「ァライメント系」と略述する) ALG1, AL G2が、それぞれ配置されている。これらのァライメント系 ALG1, ALG2は、実際には 、投影ユニット PUを保持する保持部材に取り付けられている。これらのァライメント系 ALG1, ALG2としては、例えばウェハ上のレジストを感光させないブロードバンドな 検出光束を対象マークに照射し、その対象マーク力 の反射光により受光面に結像 された対象マークの像と不図示の指標（ァライメント系 ALG1, ALG2内に設けられた 指標板上の指標パターン)の像とを撮像素子 (CCD等)を用いて撮像し、それらの撮 像信号を出力する画像処理方式の FIA (Field Image Alignment)系のセンサが用い られている。なお、ァライメント系 ALGl, ALG2としては、 FIA系に限らず、コヒーレ ントな検出光を対象マークに照射し、その対象マーク力 発生する散乱光又は回折 光を検出する、あるいはその対象マーク力も発生する 2つの回折光 (例えば同次数の 回折光、あるいは同方向に回折する回折光）を干渉させて検出するァライメントセン サを単独である 、は適宜組み合わせて用いることは勿論可能である。
[0135] 本第 2の実施形態では、ァライメント系 ALG1は、ウェハステージ WST1上のウェハ W1に形成されたァライメントマーク及び基準マーク板 FM上に形成された基準マー
1
クの位置計測等に用いられる。また、ァライメント系 ALG2は、ウェハステージ WST2 上のウェハ W2に形成されたァライメントマーク及び基準マーク板 FM上に形成され
2
た基準マークの位置計測等に用いられる。
[0136] これらのァライメント系 ALGl, ALG2からの情報は、主制御装置 20に供給されるよ うになつている。
[0137] 次に、ウェハ干渉計システム 18'の構成等について、図 13を参照して説明する。こ の図 13に示されるように、ウェハ干渉計システム 18'は、投影光学系 PLの投影中心 (光軸 AX)及びァライメント系 ALG 1 , ALG2それぞれの検出中心を通る Y軸に平行 な測長軸 BIYM, BIYR, BIYLをそれぞれ有する 3つの Y軸干渉計 18Y , 18Y , 1
M R
8Yと、投影光学系 PLの投影中心 (光軸 AX)及びァライメント系 ALGl, ALG2の検 し
出中心を結ぶ X軸に平行な測長軸 BI2X, BI IXをそれぞれ有する 2つの X軸干渉計 18X、 18Xを有している。
2 1
[0138] ここで、ウェハステージ WST1が投影光学系 PLの光軸直下の位置 (第 1位置)近傍 の領域 (第 1領域）にあり、そのウェハステージ WST1上のウェハに対する露光が行 われるときには、 X軸干渉計 18X、 Y軸干渉計 18Yによってウェハステージ WST1
1 M
の位置が管理される。以下においては、この X軸干渉計 18X、 Y軸干渉計 18Yそ
1
れぞれの測長軸によって規定される座標系を第 1露光座標系と呼ぶ。
[0139] また、ウェハステージ WST2が上記第 1領域にあり、そのウェハステージ WST2上 のウェハに対する露光が行われるときには、 X軸干渉計 18X、 Y軸干渉計 18Yによ つてウェハステージ WST1の位置が管理される。以下においては、この X軸干渉計 1 8X、 Y軸干渉計 18Yそれぞれの測長軸によって規定される座標系を第 2露光座標
2
系と呼ぶ。
[0140] また、ウェハステージ WST1が、ァライメント系 ALG1の検出中心直下の位置の近 傍の領域 (第 2領域）にあり、そのウェハステージ WST1上のウェハに形成されたァラ ィメントマークの検出、例えば後述するウェハァライメントなどが行われるときには、 X 軸干渉計 18X、 Y軸干渉計 18Yによってウェハステージ WST1の位置が管理され
1 R
る。以下においては、この X軸干渉計 18X、 Y軸干渉計 18Yそれぞれの測長軸によ
1 R
つて規定される座標系を第 1ァライメント座標系と呼ぶ。
[0141] また、ウェハステージ WST2が、ァライメント系 ALG2の検出中心直下の位置の近 傍の領域 (第 3領域）にあり、そのウェハステージ WST2上のウェハに形成されたァラ ィメントマークの検出、例えば後述するウェハァライメントなどが行われるときには、 X 軸干渉計 18X、 Y軸干渉計 18Yによってウェハステージ WST2の位置が管理され
2 L
る。以下においては、この X軸干渉計 18X、 Y軸干渉計 18Yそれぞれの測長軸によ
2 し
つて規定される座標系を第 2ァライメント座標系と呼ぶ。
[0142] 上記 X軸干渉計 18X , 18Xは、複数本の光軸を有する多軸干渉計であり、各光軸
1 2
の出力値は独立に計測できるようになつている。従って、これらの X軸干渉計 18X ,
1
18Xでは、ウェハステージ WST1、 WST2の X軸方向の位置計測以外に、 Y軸回り
2
の回転量 (ローリング量)及び z軸回りの回転量 (ョーイング量)の計測が可能となって いる。
[0143] また、上記 Y軸干渉計 18Y , 18Y , 18Yは、例えば各 2本の光軸を有する 2軸干
L R
渉計であり、各光軸の出力値は独立に計測できるようになつている。従って、これらの Y軸干渉計 18Y , 18Y , 18Yでは、ウェハステージ WST1又は WST2の Y軸方向
L M R
の位置計測以外に、 X軸回りの回転量 (ピッチング量)の計測が可能となっている。
[0144] また、上述の多軸干渉計は 45° 傾いてウェハステージ WST1 , WST2に設置され る反射面を介して、投影光学系 PLが載置される架台 (不図示）に設置される反射面 にレーザビームを照射し、投影光学系 PLの光軸方向（Z軸方向）に関する相対位置 情報を検出するようにしても良い。 [0145] 次に、本第 2の実施形態に係る露光装置 100における 1ロットのウェハに対する並 行処理動作 (二重露光動作)について、投影光学系 PLを中心とする露光装置本体 での動作を時系列的に示す図 14に沿って、適宜その他の図面を参照しつつ説明す る。
[0146] なお、前提として、 1ロット内のウェハのうち第 1枚目のウェハ W1は、不図示の搬送 系により、 CZDに搬送され、コータにて感光剤 (ィ匕学増幅型レジスト）が塗布されて いるものとする。その後、第 2枚目のウェハ W2,第 3枚目のウェハ W3,…… ,第 25 枚目のウェハ W25に対しても、図 14のフローチャートに示される処理とは、独立して 、 C/Dのコータによりレジストの塗布が行われるものとする。また、本第 2の実施形態 においても、塗布されるレジストは、ポジ型のレジストであるものとする。また、露光対 象のウェハ W1— W25も、上記第 1の実施形態と同様に、既に、ショット領域が形成さ れて 、るウェハであるものとする。
[0147] まず、図 14のステップ 401では、ウェハステージ WST1上に第 1枚目のウェハ W1 力 Sロードされる。ここでは、ウェハステージ WST1が右側ローデイング位置に移動し、 不図示の搬送系によりウェハ W1のロードが行われる。この右側ローデイング位置近 傍でのウェハステージ WST1の位置制御は、測長軸 BI1X, BIYRをそれぞれ有す る干渉計 18X , 18Yの計測値に基づいて行なわれる。
1 R
[0148] 次のステップ 403では、レチクル 9A, 9Bをレチクルステージ RST，上にロードする。
このロードにより、レチクル 9A, 9Bが図 12に示されるように配置される。
[0149] 本第 2の実施形態では、ウェハステージ WST1が右側ローデイング位置にあるとき に、ァライメント系 ALG1の真下にウェハステージ WST1の基準マーク板 FMが位置
1 するように右側ローデイング位置が定められて 、る。この右側ローデイング位置にゥェ ハステージ WST1が移動するのに先立って、干渉計 18Y力 の測長軸 BIYRの干
R
渉計ビームが移動鏡 17Yに当たるようになった 、ずれかの時点でその干渉計 18Y
1 R によるウェハステージ WST1の位置計測が開始される。
[0150] この右側ローデイング位置にウェハステージ WST1がある状態で、ァライメント系 A LG1により基準マークの画像が取り込まれ、その画像信号が主制御装置 20に送られ る。主制御装置 20では、この画像信号に所定の処理を施し、その処理後の信号を解 析することでァライメント系 ALG1の指標中心を基準とする基準マークの位置を検出 する。主制御装置 20では、前記基準マークの位置と測長軸 ΒΠΧ, BIYRをそれぞ れ有する干渉計 18X , 18Yの計測結果とに基づいて第 1ァライメント座標系におけ
1 R
る基準マーク板 FM上の基準マークの座標位置を算出する。
1
[0151] 上述したウェハロード、レチクルロード及び基準マークの位置計測に引き続いて、 図 14のステップ 504では、例えば特開昭 61— 44429号公報及びこれに対応する米 国特許第 4, 780, 617号などに開示されているような EGA方式のウェハァライメント を行って、ウェハ W1上の各ショット領域の配列を求める。具体的には、干渉計 18X
1
, 18Y (測長軸 BI1X、 BIYR)により、ウェハステージ WST1の位置を管理しつつ、
R
設計上のショット配列データ（ァライメントマーク位置データ）をもとに、ウェハステージ
WST1を順次移動させつつ、ウェハ W1上の所定のサンプルショット領域のァラィメ ントマーク（サンプルマーク)位置をァライメント系 ALG1で計測し、この計測結果と各 サンプルマーク計測時の干渉計 18X , 18Yの計測値とショット配列の設計座標デ
1 R
ータとに基づいて最小自乗法による統計演算により、全てのショット配列データを演 算する。これにより、上記の第 1ァライメント座標系上で各ショット領域の座標位置が 算出される。なお、この EGAの際の各部の動作は主制御装置 20の下、ステージ制 御装置 19により制御される。上記の演算は、主制御装置 20により行なわれる。
[0152] そして、主制御装置 20では、各ショット領域の座標位置から前述した基準マークの 座標位置を減算することで、基準マークに対する各ショット領域の相対位置関係を算 出する。
[0153] ウェハステージ WST1側で、上記のウェハ交換（この場合、ウェハ W1のロード）、ァ ライメント動作が行なわれて 、る間は、ウエノ、ステージ WST2側は待機状態となって いる。
[0154] この待機状態のウェハステージ WST2は、左側ローデイング位置に位置決めされ ている。なお、この左側ローデイング位置は、ァライメント系 ALG2の下に基準マーク 板 FMが位置付けられる位置となっている。この左側ローデイング位置にウェハステ
2
ージ WST2が移動するのに先立って、干渉計 18Y力 の測長軸 BIYLの干渉計ビ
L
ームが移動鏡 17Yに当たるようになったいずれかの時点でその干渉計 18Yによる ウェハステージ WST2の位置計測が開始される。
[0155] 次いで、図 14のステップ 506ではウェハステージ WST1を右側ローデイング位置か ら図 13に示される投影光学系 PLの光軸 AX中心 (投影中心)の真下に基準マーク板 FM上の基準マークが来る位置（以下、便宜上「第 1の露光基準位置」と呼ぶ)まで
1
移動する。この移動の途中、干渉計 18Y力 の測長軸 BIYRの干渉計ビームが移
R
動鏡 17Yから外れ、干渉計 18Y力 の測長軸 BIYMの干渉計ビームが移動鏡 17
1
Yに当たるようになる。従って、上記の第 1の露光基準位置にウェハステージ WST1
1
が到達するのに先立って、干渉計 18Y力 の測長軸 BIYMの干渉計ビームが移動 鏡 17Yに当たるようになったいずれかの時点でその干渉計 18Yによるウェハステ
1
ージ WST1の位置計測が開始される。なお、以下では説明の簡略ィ匕のため、特に必 要な場合以外は、ウェハステージ WST1, WST2の移動に伴う干渉計の動作説明 は省略するものとする。
[0156] そして、上記第 1の露光基準位置へウェハステージ WST1が移動すると、主制御装 置 20では、一対のレチクルァライメント系（図示省略）により露光光 ILを用いて基準マ ーク板 FM上の基準マークとそれに対応するレチクル 9A上のレチクルァライメントマ
1
ークのウェハ面上投影像の相対位置検出を投影光学系 PL'の像面側に水 Lqが無 い状態で行なう。
[0157] 主制御装置 20では、上記の相対位置検出（レチクルァライメント系による前記各マ ーク像の画像信号の取り込み）をするのに先立って、測長軸 BIYMを有する干渉計 1 8Yでウェハステージ WST1の Y位置のモニタを開始して!/、る。
M
[0158] これにより、測長軸 BI1X、 BIYMを用いた座標系（第 1露光座標系）におけるドライ 状態での露光位置 (投影光学系 PL'によるパターンの投影位置)と基準マーク板 FM 上の基準マークの座標位置の相対位置関係が求められる。
1
[0159] 主制御装置 20では、先に求めた基準マーク板 FM上の基準マークに対する各ショ
1
ットの相対位置関係と、露光位置と基準マーク板 FM上の基準マークの座標位置の
1
相対関係より、最終的に露光位置と各ショットの相対位置関係を算出する。その結果 に応じて、ウェハ W1上の各ショットのドライ露光が行なわれることとなる。
[0160] 次いで、図 14のステップ 508では、次のようにしてウェハステージ WST1上のゥェ ハ Wl上の各ショット領域に対し、レチクル 9Aを用いて、投影光学系 PL'の像面側に 液体がない状態でのステップ ·アンド'スキャン方式のドライ露光が行われる。
[0161] すなわち、主制御装置 20は、 Y軸干渉計 18Yと X軸干渉計 18Xの各測長軸の計
1
測値をモニタしつつ、ステップ 506で算出した露光位置と各ショットとの位置関係に基 づ 、てステージ制御装置 19に指令を与えてレチクルステージ駆動部 11及びウェハ ステージ駆動部 124，を構成する各リニアモータを制御する。
[0162] ステージ制御装置 19は、特にウェハ W1上の各ショット領域の走査露光時には、レ チクルステージ RST，の Y軸方向の移動速度 Vrとウェハステージ WST1の Y軸方向 の移動速度 Vwとが、投影光学系 PLの投影倍率（1Z4倍あるいは 1Z5倍）に応じた 速度比に維持されるようにレチクルステージ RST'とウェハステージ WST1との同期 制御を行う。主制御装置 20は、通常のスキャナと同様に、上記のレチクルステージ R ST'とウェハステージ WST1との制御に合わせて照明系 10による照明動作を制御 する。
[0163] 次のステップ 509では、レチクル 9Bを用いたウェハ W1に対する液浸露光が主制 御装置 20の管理下で行われる。まず、主制御装置 20は、ステージ制御装置 19を介 してレチクルステージ RST'上のレチクル 9B力 照明領域 IARに対応するようにレチ クルステージ RST'を移動させる。そして、主制御装置 20は、液体給排システム 32の 液体供給装置 5及び液体回収装置 6の各バルブの開閉制御を行な!/、、先端レンズ 4 2とウェハ W1との間の空間に対し、水の供給及び回収を開始する。これにより、一定 量の水 Lqが、その空間に常時安定した状態で供給されるようになる。
[0164] そして、主制御装置 20では、一対のレチクルァライメント系（図示省略）により露光 光 ILを用いて基準マーク板 FM上の基準マークとそれに対応するレチクル 9A上の
1
レチクルァライメントマークとの相対位置検出を、水 Lqを介して検出する。これにより、 測長軸 BI1X, BIYMを用いた座標系における液浸状態での露光位置 (投影光学系 PL'による水 Lqを介したパターンの投影位置）と基準マーク板 FM上の基準マーク
1
の座標位置の相対位置関係が求められる。なお、レチクルァライメント系が水 Lqがあ る状態 (液浸状態)でも、水 Lqがな 、状態 (ドライ状態)でも所望の精度でマーク検出 ができるように補正機構を設けても良い。また、レチクルァライメント系を液浸状態で の計測用とドライ状態での計測用とで別々に設けてぉ ヽても良!、。
[0165] そして、主制御装置 20では、先に求めた基準マーク板 FM上の基準マークに対す
1
る各ショット領域の相対位置関係と、基準マーク板 FM上の基準マークと液浸状態で
1
の露光位置との関係とに基づ!、て、液浸状態での露光位置とウェハ W1上の各ショッ ト領域との相対位置関係を算出する。
[0166] そして、ステップ 508と同様のステージ制御動作の制御及び照明系 10による照明 動作の制御を行 、、先に算出した液浸状態での露光位置とウェハ W1上の各ショット 領域との相対位置関係に基づいて、レチクルステージ RST，とウェハステージ WST1 の移動を制御しつつ、ウェハ W1の各ショット領域に対する走査露光を水 Lqを介して 行う。なお、投影光学系 PL'を用いて液浸露光とドライ露光との各々を所望の結像性 能で実行するために、結像特性補正コントローラ 181などによる投影光学系 PL'の結 像特性 (フォーカスなど)の補正を行っても良いし、液浸露光とドライ露光とで、投影 光学系 PL'の一部の光学部材を入れ替えるようにしても良い。
[0167] これにより、レチクル 9A上のパターンが転写されたウェハ W1上の各ショット領域に 対し、露光装置 100において、液浸法により、レチクル 9B上のパターン領域 PA2の パターンが高精度に転写される。投影光学系 PLとウェハ W1との間の水 Lqにより、 露光光 ILの波長は実質的に短くなり、レチクル 9Bは、レチクル 9Aよりも、高解像度 で、ウェハ W1上に転写される。なお、液体給排システム 32による先端レンズ 42とゥ エノ、 W1との間の空間に対する液体供給は、上記第 1の実施形態と同様に、ウェハ W1の XY平面の動きに併せて制御されることは勿論である。すなわち、ウェハ W1の 各ショット領域に対するステップ 'アンド'スキャン方式の露光動作中、ウェハ W1の移 動方向の変化に応じて、主制御装置 20によって、液体給排システム 32の液体供給 装置 5及び液体回収装置 6の各バルブの開閉制御が上記第 1の実施形態と同様に して行われ、ウェハ W1に対するステップ ·アンド'スキャン方式の露光動作中、先端 レンズ 42とウェハ W1との間の常時一定量の水 Lqが安定して保持された状態となる 。また、ウェハ W1上の各ショット領域の液浸露光が完了すると、主制御装置 20は、 液体給排システム 32による水の供給を停止するとともに、投影光学系 PL'の像面側 の空間を満たして 、た水 Lqを完全に回収する。 [0168] このように、図 14のステップ 508、ステップ 509において、ウェハステージ WST1上 のウェハ W1に対する露光（レチクル 9A, 9Bを用いた露光）が行われている間に、ゥ ェハステージ WST2側では、ステップ 602, 604において、 2枚目のウェハ W2の口 ード及びウェハァライメントが行われる。
[0169] この場合のウェハステージ WST2の位置制御は、測長軸 BI2X, BIYLをそれぞれ 有する干渉計 18X , 18Yの計測値に基づいて、すなわち第 2ァライメント座標系上
2 L
で行なわれる。
[0170] そして、 2つのウェハステージ WST1、 WST2上で並行して行なわれる露光動作と 、ウェハ交換'ァライメント動作とは、先に終了したウェハステージが待ち状態となり、 両方の動作が終了した後にステップ 510及びステップ 606に進み、ウェハステージ WST1が右側ローデイング位置に移動し、ウェハステージ WST2が露光位置（より正 確には第 2の露光基準位置）に移動する。
[0171] そして、上記ステップ 510にて移動が終了した側のウェハステージ WST1では、ス テツプ 512において、右側ローデイング位置でウェハ交換（ウェハ Wl→ウェハ W3) が行われ、上記ステップ 604にてァライメント動作が終了した側のウェハステージ WS T2上のウェハ W2の各ショット領域に対しては、前述のステップ 508と同様にして、ス テツプ 608にお 、て、投影光学系 PLの下でドライ状態での露光動作が行なわれる。 このとき、レチクルステージ RST，は、レチクル 9Aが照明領域 IARに対応するように 移動しているものとし、ウェハステージ WST2の位置制御は、測長軸 BI2X, BIYM をそれぞれ有する干渉計 18X , 18Y の計測値に基づいて、すなわち第 2露光座標
2
系上で行われる。そして、次のステップ 609において、前述のステップ 509と同様にし て、ウェハ W2の各ショット領域に対する液浸露光が行われる。このとき、レチクルステ ージ RST'は、レチクル 9Bが照明領域 IARに対応するように移動しており、液体給排 システム 32による液体の供給が行われて 、る。
[0172] ここで、ステップ 512において、ウェハステージ WST1上からアンロードされたゥェ ハ W1は、不図示の搬送系により CZDに搬送され、ベーキング装置により PEBが行 われ、その後デベロツバにて現像される。この PEBにより、ウェハ W1上のレジストで は、ベース榭脂から例えば溶解抑制剤が脱離し、露光された箇所に、アルカリ可溶 性が発現してウェハ Wl上に転写パターンの潜像が形成され、次に現像によりその 可溶性となった部分が除去され、ウェハ W1上に転写パターンの顕像 (例えば図 6に 示されるパターン像）が形成される。
[0173] その後、ステップ 608、ステップ 609において、ウェハステージ WST2上のウェハ W 2に対する露光動作が行われている間に、他方のウェハステージ WST1では、ステツ プ 514において、ウェハ W3に対するウェハァライメントが実行される。
[0174] そして、ウェハステージ WST2における露光動作が終了すると、ステップ 516及び ステップ 610において両ウェハステージ WST1、 WST2の移動（スイッチング）が行 われ、引き続き、レチクル 9 Aを用いたウェハ W3へのドライ露光動作 (ステップ 518) 及びレチクル 9Bを用いた液浸露光動作 (ステップ 519)と、ウェハステージ WST2に おけるウェハ交換 (W2→W4)、ウェハァライメント（ステップ 612, 614)とが並行して 行なわれる。この場合においても、ウェハステージ WST2上からアンロードされたゥェ ハ W2は、不図示の搬送系により CZDに搬送され、ベーキング装置により PEBが行 われ、その後デベロツバにより現像される。
[0175] その後、 2つのウェハステージ WSTl, WST2を用いた並行処理が繰り返し行われ る。そして、ウェハステージ WST1にて露光が行われた奇数番目のウェハが不図示 の搬送系により CZDに搬送されてべ一キング装置により PEBが行われ、その後デ ベロッパにより現像され、ウェハステージ WST2にて露光が行われた偶数番目のゥェ ノ、が、不図示の搬送系により CZDに搬送されてべ一キング装置により PEBが行わ れ、その後デベロツバにより現像される。
[0176] そして、上記動作が繰り返され、ウェハステージ WST2側で、ステップ 616において レチクル 9Aを用いてウェハ W24に対する露光が行われ、ステップ 617においてレチ クル 9Bを用いてウェハ W24に対する液浸露光が行われている間に、ウェハステージ WST1側では、ステップ 520, 522において、ウェハ W23がウェハ W25に交換され るとともに、ウェハ W25のウェハァライメントが行われる。
[0177] 更に、ステップ 524及びステップ 618にて両ウェハステージ WSTl, WST2の移動 、すなわちスイッチングが行われ、ウェハステージ WST2が左側ローデイング位置に 位置した段階で、ステップ 620において、ウェハステージ WST2上からウェハ W24が アンロードされる（その後 PEB及び現像が行われる）。その後、ウェハステージ WST 2は待機する。
[0178] 一方、ウェハステージ WST1側では、ステップ 526及びステップ 527において、 1口 ットの最後のウェハ W25に対する露光動作（レチクル 9Aのパターン転写)及び液浸 露光動作 (レチクル 9Bのパターン転写）がこれまでと同様に行われる。そして、露光 終了後は、ステップ 528において、ウェハステージ WST1が、右側ローデイング位置 に移動され、ステップ 530においてウェハ W25がアンロードされる（その後 PEB及び 現像が行われる)。
[0179] 以上のようにして、 1ロット（ = 25枚）のウェハに対する通常の露光によるレチクル 9 A上のパターンの転写と、液浸露光によるレチクル 9B上のパターンの転写と、 PEB 及び現像とが終了すると、処理が終了する。
[0180] 以上詳細に説明したように、本第 2の実施形態に係る露光装置 100によれば、ゥェ ハ W1— W25の同一レジスト層に対し二重露光を行う場合には、その二重露光のう ちの 1回の露光では、ウェハ W1— W25に対し露光光 ILを投射する投影光学系 PL とウェハ W1— W25との間の空間に水 Lqを供給し、その空間における該露光光 ILの 実質的な波長を、他の回の露光におけるその空間における露光光 ILの波長とは異 なるようにする。このようにすれば、例えば高解像度が要求される回、例えばレチクル 9Bを用いた露光では、投影光学系 PLとウェハ W1— W25との間の空間における露 光光 ILの実質的な波長を短くし、高解像度がそれほど要求されない回の露光 (レチ クル 9Aを用いた露光)では、露光光 ILの実質的な波長をある程度長くすることができ る。露光光 ILの実質的な波長を短くした露光、例えば液浸露光では、液体の供給な どの作業により露光に要する時間が通常の露光よりも長くなつてしまう傾向が強い。し たがって、本第 2の実施形態に係る露光方法を採用すれば、複数回の露光を行う場 合にも、各回の露光を要求される解像度に応じた、時間的に有利な露光を行うことが できるので、高精度かつ高スループットを両立した露光を上記第 1の実施形態と同様 に実現することができる。また、酸の溶け出しも少なくすることができるので、高精度な 露光を実現することができることも、上記第 1の実施形態と同様である。
[0181] なお、上記第 2の実施形態では、同一のウェハに対し、ドライ露光と液浸露光を連 続して行った力 これには限られない。例えば、 1ロット単位でドライ露光を行い、その 後、液浸露光を行うようにしても良い。また、例えばウェハステージ WST1上のウェハ に対してドライ露光を行った後、ウエノ、ステージ WST1をー且退避させてウエノ、ステ ージ WST2上のウェハに対しドライ露光を行い、その後、再びウェハステージ WST1 を投影光学系 PLの下方に移動させ、そのステージ上のウェハに対して液浸露光を 行った後、今度はウェハステージ WST2上のウェハに対して液浸露光を行うようにし ても良い。
[0182] なお、上記第 2の実施形態では、 2つのウェハステージ WST1, WST2を有するダ ブルステージ（ツインステージ）タイプの露光装置であった力 シングルステージタイ プの露光装置であっても良い。また、 3つ以上ウェハステージを備えた露光装置を用 いるようにしても良 、し、特表 2000— 511704号公報及びこれに対応する米国特許 第 6, 262, 796号などに開示されているように、投影光学系とァライメント系をそれぞ れ 1つ備え、ウェハステージを 2つ以上備えた露光装置を用いるようにしても良い。あ るいは、例えば特開 2000— 164504号 (対応米国出願第 09Z593, 800号）に開示 されているように、ウェハを保持するウェハステージとは別に、測定用の部材ゃセン サを搭載して投影光学系の像面側で移動する測定ステージを備えた露光装置を用 いるようにしても良い。
[0183] また、 1つの投影光学系を用いて液浸露光とドライ露光とを含む多重露光を行う場 合、液浸露光のときとドライ露光のときとで投影光学系の一部を入れ替えるようにして も良い。
[0184] さらに、上述の第 2の実施形態においては、 1つの投影光学系に対して 2つのゥェ ハステージを備えた露光装置を用いている力 2つ以上の投影光学系を備える露光 装置を用いるようにしても良い。その場合も、ウエノ、ステージは 1つであっても良いし、 2つ以上を備えるようにしても良 、。
[0185] また、上記第 2の実施形態でも、前述の第 1の実施形態と同様に、液浸法を適用し ない通常の露光の後に、液浸法を用いた露光を行っており、より微細なパターンを露 光した後の PEBまでの時間を短くすることができるので、露光後の汚染などの悪影響 を小さくすることができる力 これは逆でも良い。この場合には、上述したように 1回目 の露光を行った後（ウェハ上で発生した酸が溶け出しやすくなつた後）に 2回目の液 浸露光を行う場合に比べると、 1回目に液浸露光を行うので、ウェハ W上で発生した 酸の液体 (水）への溶け出しを少なくすることができる。
[0186] 液浸露光を 1回目に行うか 2回目に行うかは、前述の第 1の実施形態と同様に、液 浸露光後（実質的な波長が短い露光光による露光後）に PEBが施されるまでの時間 短縮を重視するか、液浸露光のときの酸の溶け出しを重視するかなど、各種のプロセ ス条件によって決めればよい。
[0187] また、上述の第 2の実施形態においては、二重露光のうちの 1回の露光を投影光学 系（先端レンズ)とウェハ等との間の空間に液体がない状態で行い、他の回の露光を 投影光学系（先端レンズ)とウェハとの間の空間に液体を保持した状態で行うことによ つて、投影光学系（先端レンズ)とウェハとの間の空間における露光光の実質的な波 長力 二重露光の 1回の露光と他の回の露光とで異なるようにしている力 二重露光 の両方の露光で液浸露光を実行するようにしても良い。この場合、各回の液浸露光 にお 、てウェハ上に供給する液体を変更するようにしても良!、。すなわち液体給排 システムを、複数種類の液体（当然、その中に純水が含まれるようにしてもよい）を供 給可能に構成し、主制御装置 20の制御により、複数種類の液体のうちのいずれか 1 つの液体が選択されるようにしても良い。このような液体給排システムでは、液体毎に 液体供給装置及び液体回収装置が設けられ、各ノズルも別々に設けられていても良 い。なお、この場合には、複数種類の液体としては、互いに露光光 ILに対する屈折 率が異なっているものが選ばれる必要がある。また、例えば 2回目の露光の際に供給 される液体は、酸の溶解度が低 、液体が選ばれるのが望ま 、。
[0188] また、上記第 1の実施形態で説明したように、光源の発振波長を異ならせることによ つて、投影光学系（先端レンズ)とウェハとの間の空間における露光光の実質的な波 長力 二重露光の 1回の露光と他の回の露光とで異なるようにしても良い。この場合、 二重露光の両露光をドライ状態で行っても良いし、液浸状態で行っても良いし、 1回 をドライ状態で、他の回を液浸状態で露光するようにしても良 、。
[0189] また、上記各実施形態では、レジストに含まれる光酸発生剤から発生する酸の溶け 出しを極力少なくする露光方法を提供したが、これに限らず、本発明は、例えばィ匕学 増幅型レジストに含まれるベース榭脂、溶解阻害剤、架橋剤のようなレジストに含ま れる特定物質の溶け出しの低減にも有効であることは勿論である。また、化学増幅型 レジストでないレジストを用いる場合にも、そのレジストに含まれる物質の溶け出しの 低減に有効である。
[0190] また、上記各実施形態において、投影光学系とウェハ等との間の空間に液体がな い状態でのドライ露光、及び投影光学系とウェハ等との間の空間に液体が保持され て 、る状態での液浸露光を含む二重露光（多重露光）を行う場合、液浸露光用のレ ジストを用いるのが望まし 、。
[0191] また、上記各実施形態では、ハーフトーン位相シフトマスクとしてのレチクルを用い て位相シフト法を用いた二重露光を行った。こうすることにより、 LZSパターン B1を 精度良くウェハに転写することができるからである。しかし、これには限らず、レチクル 9Bの LZSパターン B1における位相シフト部は、遮光パターンであっても良い。すな わち、上記各実施形態では、位相シフト法を用いて、ゲートパターンの転写を行った 1S これには限られず、通常のマスクを用いた露光であっても良い。要は、 LZSパタ ーン B1のような微細なパターンに対しては、そのパターンを精度良く転写できるよう な解像度で転写するようにすれば良い。すなわち、 LZSパターンの線幅が dYlであ る場合には、露光光 ILの実質的な波長を、そのパターンを精度良く転写することがで きるような解像度に応じた波長にすればよい。また、上記各実施形態では、レチクル 9Bとして、例えばレベンソン型マスクのような他のタイプの位相シフトマスクを用いて ちょい。
[0192] また、三重露光以上の多重露光にも本発明を適用することができる。例えば、レチ クル 9A、レチクル 9Bに加えて、配線パターンが形成されたレチクルを用いて、三重 露光を行うことができる。この場合でも、少なくとも 1回の露光において、ウェハに到達 する実質的な露光波長が他の回の露光と異なっていれば良い。なお、この場合にも 1ロットの枚数を感光剤の性能を維持できる時間に基づいて設定することとすれば、 これまで説明したのと同様の効果を得ることができる。また、上述の各実施形態の多 重（二重）露光では、ウェハ上の同じ位置（同じショット領域）に、レチクル 9Aのパター ンの投影像とレチクル 9Bのパターンの投影像とを投影するようにしている力 ウェハ W上で異なる位置、例えば一部分のみが重なるように、レチクル 9Aのパターンの投 影像とレチクル 9Bのパターンの投影像とを投影するようにしても良い。
[0193] また、上記各実施形態のような多重露光と、 V、わゆる変形照明法 (例えば SHRINC ： Super High Resolution by Illumination Control)とを組み合わせて用いることもできる 。例えばレチクル 9B上の LZSパターン B1のような周期性のあるパターンを転写する 際には、照明系 10においては、照明系開口絞りとして、 LZSパターン B1の配列方 向に対応して各絞りが配置された 2重極照明絞り等を用いれば、さらに解像度及び 焦点深度の向上が可能である。また、回路パターンにおいては、通常、 LZSパター ンのような周期性のあるパターンが無数に存在する力 これらの周期性パターンを分 解し X軸方向に配列された周期性パターンが形成されたレチクルと、 Y軸方向に配列 された周期性パターンが形成されたレチクルとを作成し、それらのレチクルで上記多 重露光を行うようにしても良い。この場合には、各回の露光において、周期パターン の配列方向に沿った 2重極照明絞りを、照明系開口絞りとして用いるようにすれば良 い。なお、配列方向が同じ周期性パターンであっても、要求される解像度が異なる（ すなわちサイズが異なる)パターンがある場合には、さらに、そのサイズが異なるパタ ーンを別々なレチクルに形成し、通常の露光と、例えば液浸露光のような、露光光の 実質的な波長が異なる露光とで、各レチクル上のパターンの転写を行うようにすれば 良い。
[0194] また、前述のように、化学増幅型レジストでのパターン形成 (現像処理前の潜像形 成）は、露光により酸の発生と PEB時の酸触媒反応の 2段階で行われる。そのため、 触媒である酸の安定性が大きな問題である。上記各実施形態では、多重露光での液 浸露光における酸の溶け出しを低減させる方法を提案した力 この他、クリーンルー ム雰囲気中におけるアンモニアなどの塩基性物質がレジスト表面に吸着し、表面層 の酸と中和反応を起こす、いわゆる酸の失活現象も問題となる。すなわち、露光工程 では、できるだけ塩基性物質をレジストに付着させないような仕組みが必要となる。こ の仕組みとしては、例えば塩基性物質を除去できるフィルタを露光装置内に設置す ることや、レジスト表面にさらに塩基性物質に対する保護膜を塗布するなどの方法が 考えられるが、上記各実施形態のように、液浸露光を行う場合には、例えば、液浸露 光に用いられる液体を、塩基性物質が溶け込みにくいものとすることなどが考えられ る。
[0195] また、上記各実施形態では、液体として超純水 (水）を用いるものとしたが、本発明 力 れに限定されないことは上述した通りである。液体としては、化学的に安定で、露 光光 ILの透過率が高く安全な液体、例えばフッ素系不活性液体を使用しても良！ヽ。 このフッ素系不活性液体としては、例えばフロリナート (米国スリーェム社の商品名） が使用できる。このフッ素系不活性液体は冷却効果の点でも優れている。また、液体 として、露光光 ILに対する透過性があってできるだけ屈折率が高ぐまた、投影光学 系やウェハ表面に塗布されているフォトレジストに対して安定なもの（例えばセダー油 等）を使用することもできる。また、光源として Fレーザを用いる場合には、液体として
2
、フッ素系の液体 (例えば、フォンブリンオイル)を使用することができる。
[0196] また、上記各実施形態で、回収された液体を再利用するようにしても良ぐこの場合 は回収された液体から不純物を除去するフィルタを液体回収装置、又は回収管等に 設けておくことが望ましい。
[0197] なお、上記各実施形態では、投影光学系 PLの最も像面側の光学素子が先端レン ズ 42であるものとした力 その光学素子は、レンズに限られるものではなぐ投影光学 系 PLの光学特性、例えば収差 (球面収差、コマ収差等）の調整に用いる光学プレー ト（平行平面板等)であっても良いし、単なるカバーガラスであっても良い。投影光学 系 PLの最も像面側の光学素子（上記各実施形態では先端レンズ 42)は、露光光 IL の照射によってレジストから発生する飛散粒子又は液体中の不純物の付着等に起因 して液体 (上記各実施形態では水）に接触してその表面が汚れることがある。このた め、その光学素子は、鏡筒 40の最下部に着脱 (交換）自在に固定することとし、定期 的に交換することとしても良い。
[0198] このような場合、液体に接触する光学素子がレンズであると、その交換部品のコスト が高ぐかつ交換に要する時間が長くなつてしまい、メンテナンスコスト (ランニングコ スト）の上昇やスループットの低下を招く。そこで、液体と接触する光学素子を、例え ばレンズ 42よりも安価な平行平面板とするようにしても良 、。
[0199] また、上述の液浸法を適用した露光装置では、投影光学系 PLの先端レンズ 42の 光射出側の光路空間を液体 (純水)で満たしてウェハ wを露光する構成になっている 力 国際公開第 2004Z019128号に開示されているように、投影光学系 PLの先端 レンズ 42の光入射側の光路空間も液体 (純水）で満たすようにしても良 、。
[0200] また、上記各実施形態にお!、て、液体 (水）を流す範囲はレチクルのパターン像の 投影領域 (露光光 ILの照射領域)の全域を覆うように設定されて!ヽれば良ぐその大 きさは任意で良いが、流速、流量等を制御する上で、照射領域よりも少し大きくしてそ の範囲をできる限り小さくしておくことが望ましい。
[0201] また、上記各実施形態では、周囲に補助プレート 72a— 72dが設けられるものとし たが、本発明の中には、露光装置は、補助プレートあるいはそれと同等の機能を有 する平面板を必ずしもウェハステージ上に設けなくても良いものもある。但し、この場 合には、供給される液体がウェハステージ上力も溢れないように、そのウェハステー ジ上に液体を回収する配管を更に設けておくことが望ましい。また、上記各実施形態 においては、投影光学系 PLとウェハとの間を局所的に液体で満たす露光装置を採 用している力 本発明は、特開平 6— 124873号公報などに開示されているような露 光対象の基板を保持したステージを液槽の中で移動させる液浸露光装置や、特開 平 10— 303114号公報や、特開平 10-154659号公報及びこれに対応する米国特 許第 5, 825, 043号などに開示されているようなステージ上に所定深さの液体槽を 形成し、その中にウェハを保持する液浸露光装置にも適用可能である。本国際出願 で指定した指定国 (又は選択した選択国）の国内法令が許す限りにおいて、上記各 公報及び対応する米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする
[0202] なお、複数のレンズから構成される投影光学系、投影ユニット PUを露光装置本体 に組み込み、更に、投影ユニット PUに液体給排システムを取り付ける。その後、光学 調整をするとともに、多数の機械部品からなるレチクルステージやウェハステージを 露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続し、更に総合調整 (電気調整、動作確 認等)をすることにより、上記各実施形態の露光装置を製造することができる。なお、 露光装置の製造は温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望 ましい。 [0203] また、上記各実施形態では、ステップ'アンド'スキャン方式等の走査型露光装置に 本発明が適用された場合について説明したが、本発明の適用範囲がこれに限定さ れな 、ことは勿論である。すなわちステップ ·アンド ·リピート方式の縮小投影露光装 置にも本発明は好適に適用できる。また、ショット領域とショット領域とを合成するステ ップ 'アンド'ステイッチ方式の縮小投影露光装置におけるウェハ Wの同一レジスト層 に対する露光にも本発明を好適に適用することができる。
[0204] さらに、投影光学系を持たな 、タイプの露光装置、例えば、プロキシミティ型露光装 置や干渉縞をウェハ上に形成することによってウェハを露光する二光束干渉型の露 光装置を使用することもできる。
[0205] 露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなぐ例えば、 角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、有 機 EL、薄膜磁気ヘッド、撮像素子 (CCD等）、マイクロマシン及び DNAチップなどを 製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバ イスだけでなぐ光露光装置、 EUV露光装置、 X線露光装置、及び電子線露光装置 などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンゥェ ハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。
[0206] また、上記各実施形態の露光装置の光源は、 ArFエキシマレーザ光源に限らず、 KrFエキシマレーザ光源、 Fレーザ光源などのパルスレーザ光源や、 g線 (波長 436
2
nm)、 i線 (波長 365nm)などの輝線を発する超高圧水銀ランプなどを用いることも可 能である。また、 DFB半導体レーザ又はファイバーレーザ力も発振される赤外域、又 は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイツテルビゥ ムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外 光に波長変換した高調波を用いても良い。また、投影光学系の倍率は縮小系のみな らず等倍および拡大系のいずれでも良い。このように、各露光装置の光源を多様ィ匕 させれば、要求される解像度に応じてフレキシブルな複数回の露光を実現することが できる。
[0207] 《デバイス製造方法》
次に、上述した露光装置 100及びリソグラフィシステム 110並びにそれらの露光方 法をリソグラフイエ程で使用したデバイスの製造方法の実施形態について説明する。
[0208] 図 15には、デバイス (ICや LSI等の半導体チップ、液晶パネル、 CCD,薄膜磁気 ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートが示されている。図 15に示され るように、まず、ステップ 801 (設計ステップ）において、デバイスの機能 ·性能設計 (例 えば、半導体デバイスの回路設計等)を行い、その機能を実現するためのパターン 設計を行う。引き続き、ステップ 802 (マスク製作ステップ）において、設計した回路パ ターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ 803 (ウェハ製造ステップ）におい て、シリコン等の材料を用いてウェハを製造する。
[0209] 次に、ステップ 804 (ウェハ処理ステップ）において、ステップ 801—ステップ 803で 用意したマスクとウェハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってゥェ ハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップ 805 (デバイス組立てステップ）に おいて、ステップ 804で処理されたウェハを用いてデバイス組立てを行う。このステツ プ 805には、ダイシング工程、ボンディング工程、及びパッケージング工程 (チップ封 入)等の工程が必要に応じて含まれる。
[0210] 最後に、ステップ 806 (検査ステップ）において、ステップ 805で作成されたデバイス の動作確認テスト、耐久テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にデバイスが完 成し、これが出荷される。
[0211] 図 16には、半導体デバイスにおける、上記ステップ 804の詳細なフロー例が示され ている。図 16において、ステップ 811 (酸化ステップ）においてはウェハの表面を酸 化させる。ステップ 812 (CVDステップ）においてはウェハ表面に絶縁膜を形成する 。ステップ 813 (電極形成ステップ）においてはウェハ上に電極を蒸着によって形成 する。ステップ 814 (イオン打ち込みステップ）においてはウエノ、にイオンを打ち込む 。以上のステップ 811—ステップ 814それぞれは、ウェハ処理の各段階の前処理工 程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
[0212] ウェハプロセスの各段階にお 、て、上述の前処理工程が終了すると、以下のように して後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップ 815 (レジスト形 成ステップ）において、上記各実施形態に示されるように、ウェハに感光剤を塗布す る。引き続き、ステップ 816 (露光ステップ）において、上記実施形態の露光装置 100 (又は 100)を用いてマスクの回路パターンをウェハに転写する。次に、ステップ 817 (現像ステップ）においては、上述した PEBを行い、露光装置 100 (又は 100)の CZ Dにおいて露光されたウェハを現像し、ステップ 818 (エッチングステップ）において、 レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そし て、ステップ 819 (レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となった レジストを取り除く。
[0213] これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウェハ上に多重に 回路パターンが形成される。
[0214] 以上説明した本実施形態のデバイス製造方法を用いれば、露光工程 (ステップ 81 6)において上記実施形態の露光装置 100を備えるリソグラフィシステム 110又は露 光装置 100及び露光方法が用いられるので、スループットを向上させることができ、 高精度な露光を実現することができる。この結果、高集積度のデバイスの生産性 (歩 留まりを含む)を向上させることが可能になる。
産業上の利用可能性
[0215] 以上説明したように、本発明の露光方法、露光装置及び露光システムは、半導体 素子、液晶表示素子等を製造するためのリソグラフイエ程に適しており、本発明のデ バイス製造方法は、マイクロデバイスの生産に適して 、る。

Claims

請求の範囲
[1] 同一の感光物体に対し複数回の露光を行う露光方法にぉ 、て、
露光光を前記感光物体上に投射する投影光学系と前記感光物体との間の空間に おける該露光光の実質的な波長力 前記複数回の露光のうちの少なくとも 1回の露 光と、他の回の露光とで異なることを特徴とする露光方法。
[2] 請求項 1に記載の露光方法において、
前記少なくとも 1回の露光では、前記空間が、所定の液体で満たされた状態となつ て ヽることを特徴とする露光方法。
[3] 請求項 2に記載の露光方法において、
前記他の回の露光では、前記空間が、前記所定の液体とは種類が異なる別の液体 で満たされた状態となっていることを特徴とする露光方法。
[4] 請求項 3に記載の露光方法において、
前記所定の液体は、前記別の液体よりも屈折率が大き!、ことを特徴とする露光方法
[5] 請求項 3に記載の露光方法において、
前記別の液体は、前記所定の液体よりも、前記感光物体の感光剤に含まれる特定 物質の溶解度が低 ヽことを特徴とする露光方法。
[6] 請求項 2に記載の露光方法において、
前記他の回の露光では、前記空間が、液体で満たされていない状態となっているこ とを特徴とする露光方法。
[7] 請求項 6に記載の露光方法において、
前記少なくとも 1回の露光を、前記他の回の露光に先立って行うことを特徴とする露 光方法。
[8] 請求項 6に記載の露光方法において、
前記少なくとも 1回の露光を、前記他の回の露光が行われた後に行うことを特徴と する露光方法。
[9] 請求項 1に記載の露光方法において、
前記少なくとも 1回の露光における、前記投影光学系に入射される露光光の波長が 、前記他の回の露光における露光光の波長とは異なることを特徴とする露光方法。
[10] 請求項 1に記載の露光方法において、
前記少なくとも 1回の露光では、位相シフト法を用いることを特徴とする露光方法。
[11] 請求項 1一 10のいずれか一項に記載の露光方法を実行して、感光物体を複数回 露光するリソグラフイエ程を含むデバイス製造方法。
[12] 同一の感光物体に対し複数回の露光を行う露光方法であって、
光学部材と前記感光物体との間の空間における露光光の実質的な波長が第 1の 波長となる第 1の露光条件下において、前記第 1の波長の前記露光光により前記感 光物体を露光する工程と；
前記光学部材と前記感光物体との間の空間における前記露光光の実質的な波長 が前記第 1の波長とは異なる第 2の波長となる第 2の露光条件下において、前記第 2 の波長の前記露光光により前記感光物体を露光する工程と；を含む露光方法。
[13] 請求項 12に記載の露光方法において、
前記第 1の露光条件下における露光は、前記空間が、所定の液体で満たされた状 態で行われる液浸露光であることを特徴とする露光方法。
[14] 請求項 13に記載の露光方法において、
前記第 2の露光条件下における露光は、前記空間が、前記所定の液体とは別の液 体で満たされた状態で行われる液浸露光であることを特徴とする露光方法。
[15] 請求項 14に記載の露光方法において、
前記所定の液体と前記別の液体とは、屈折率が異なることを特徴とする露光方法。
[16] 請求項 15に記載の露光方法において、
前記所定の液体は、前記別の液体より屈折率が大き!、ことを特徴とする露光方法。
[17] 請求項 14に記載の露光方法において、
前記別の液体と前記所定の液体とは、前記感光物体の感光剤に含まれる特定物 質の溶解度が異なることを特徴とする露光方法。
[18] 請求項 17に記載の露光方法において、
前記別の液体は、前記所定の液体に比べて、前記感光物体の感光剤に含まれる 特定物質の溶解度が小さ!ヽことを特徴とする露光方法。
[19] 請求項 13に記載の露光方法において、
前記第 2の露光条件下における露光は、前記空間が、液体で満たされていない状 態で行われるドライ露光であることを特徴とする露光方法。
[20] 請求項 19に記載の露光方法において、
前記第 1の露光条件下における露光を、前記第 2の露光条件下における露光に先 立って行うことを特徴とする露光方法。
[21] 請求項 19に記載の露光方法において、
前記第 1の露光条件下における露光を、前記第 2の露光条件下における露光が行 われた後に行うことを特徴とする露光方法。
[22] 請求項 12に記載の露光方法において、
前記第 1の露光条件下における露光と、前記第 2の露光条件下における露光とで は、前記光学部材に入射される露光光の波長が異なることを特徴とする露光方法。
[23] 請求項 12に記載の露光方法において、
前記第 1の露光条件下における露光では、位相シフト法を用いることを特徴とする 露光方法。
[24] 請求項 12に記載の露光方法において、
前記第 1の露光条件下における露光と、前記第 2の露光条件下における露光とは、 別の露光装置でそれぞれ実行されることを特徴とする露光方法。
[25] 請求項 12に記載の露光方法において、
前記第 1の露光条件下における露光と、前記第 2の露光条件下における露光とは、 同一の露光装置でそれぞれ実行されることを特徴とする露光方法。
[26] 請求項 12— 25のいずれか一項に記載の露光方法を実行して、感光物体を複数回 露光するリソグラフイエ程を含むデバイス製造方法。
[27] 同一の感光物体に対し複数回の露光を行う露光装置であって、
前記感光物体を保持するステージと；
露光光を前記感光物体上に投射する投影光学系と；
前記投影光学系と前記感光物体との間の空間における前記露光光の実質的な波 長を調整する調整装置と； 前記感光物体を複数回露光する際に、その複数回の露光のうちの少なくとも 1回の 露光では、前記空間における前記露光光の実質的な波長が他の回の露光における その波長と異なるように、前記調整装置を制御する制御装置と；を備える露光装置。
[28] 請求項 27に記載の露光装置において、
前記調整装置は、
前記投影光学系と前記ステージとの間の空間のうち、少なくとも、前記投影光学系 と前記ステージ上の前記感光物体との間の空間が所定の液体で満たされるように該 液体を供給する液体供給機構を備え、
前記制御装置は、前記少なくとも 1回の露光では、前記投影光学系と前記ステージ 上の前記感光物体との間の空間に、前記液体供給機構による前記液体の供給が行 われ、前記他の回の露光では、前記空間に前記液体の供給が行われないように、前 記調整装置を制御することを特徴とする露光装置。
[29] 請求項 27に記載の露光装置において、
前記調整装置は、
前記投影光学系と前記ステージとの間の空間のうち、少なくとも、前記投影光学系 と前記ステージ上の前記感光物体との間の空間力 複数種類の液体のうちのいずれ か一つの液体で満たされるように、該液体を供給する液体供給機構を備え、 前記制御装置は、前記少なくとも 1回の露光では、前記投影光学系と前記ステージ 上の前記感光物体との間の空間に、前記液体供給機構により前記複数種類の液体 のうちの所定の液体が供給され、前記他の回の露光では、前記空間に、前記液体供 給機構により前記所定の液体とは異なる液体が供給されるように、前記調整装置を 制御することを特徴とする露光装置。
[30] 請求項 27— 29のいずれか一項に記載の露光装置を用いて、感光物体上にデバィ スパターンを転写するリソグラフイエ程を含むデバイス製造方法。
[31] 同一の感光物体に対し複数回の露光を行う露光システムであって、
露光光を前記感光物体上に投射する投影光学系と前記感光物体との間の空間に おける該露光光の実質的な波長が所定長である第 1の露光装置と；
露光光を前記感光物体上に投射する投影光学系と前記感光物体との間の空間に おける該露光光の実質的な波長が前記所定長よりも長!、第 2の露光装置と；を備える 露光システム。
[32] 請求項 31に記載の露光システムにお 、て、
前記第 1の露光装置では、前記露光光を前記感光物体上に投射するときには、前 記投影光学系と前記感光物体との間に、所定の液体が満たされていることを特徴と する露光システム。
[33] 請求項 32に記載の露光システムにおいて、
前記第 2の露光装置では、前記露光光により前記感光物体上に投射するときには 、前記投影光学系と前記感光物体との間に、前記所定の液体よりも屈折率が小さい 別の液体が満たされていることを特徴とする露光システム。
[34] 請求項 32に記載の露光システムにおいて、
前記第 2の露光装置では、前記露光光により前記感光物体上に投射するときには 、前記投影光学系と前記感光物体との間に、液体が存在しないことを特徴とする露 光システム。
[35] 請求項 31に記載の露光システムにお 、て、
前記第 1の露光装置の台数が、前記第 2の露光装置の台数よりも多いことを特徴と する露光システム。
[36] 請求項 31に記載の露光システムにお 、て、
前記第 1の露光装置の前記露光光を発する光源の発振波長が、前記第 2の露光 装置の前記露光光を発する光源の発振波長とは異なることを特徴とする露光システ ム。
[37] 請求項 31— 36のいずれか一項に記載の露光システムを用いて、感光物体上にデ バイスパターンを転写するリソグラフイエ程を含むデバイス製造方法。
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