WO2007001045A1 - 露光装置、基板処理方法、及びデバイス製造方法 - Google Patents

露光装置、基板処理方法、及びデバイス製造方法 Download PDF

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WO2007001045A1
WO2007001045A1 PCT/JP2006/312973 JP2006312973W WO2007001045A1 WO 2007001045 A1 WO2007001045 A1 WO 2007001045A1 JP 2006312973 W JP2006312973 W JP 2006312973W WO 2007001045 A1 WO2007001045 A1 WO 2007001045A1
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substrate
exposure apparatus
exposure
thin film
detection
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Application number
PCT/JP2006/312973
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English (en)
French (fr)
Inventor
Tomoharu Fujiwara
Katsushi Nakano
Original Assignee
Nikon Corporation
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70341—Details of immersion lithography aspects, e.g. exposure media or control of immersion liquid supply
    • G—PHYSICS
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    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2041—Exposure; Apparatus therefor in the presence of a fluid, e.g. immersion; using fluid cooling means
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    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70608—Monitoring the unpatterned workpiece, e.g. measuring thickness, reflectivity or effects of immersion liquid on resist

Definitions

  • Exposure apparatus substrate processing method, and device manufacturing method
  • the present invention relates to an exposure apparatus, a substrate processing method, and a device manufacturing method for exposing a substrate by irradiating exposure light onto the substrate.
  • an immersion exposure apparatus that forms a liquid immersion area on a substrate and exposes the substrate through the liquid as disclosed in the following patent document Has been devised.
  • Patent Document 1 Pamphlet of International Publication No. 99Z49504
  • a film may not be formed on the substrate in a desired state, and for example, a part of the film may peel off the substrate force. If a part of the film is peeled off, the part of the peeled film may become a foreign substance and adhere to the substrate or be mixed into the liquid. If the substrate is exposed in the presence of foreign matter, defects such as defects in the pattern formed on the substrate may occur, which may reduce device productivity.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and provides an exposure apparatus, a substrate processing method, and a device manufacturing method capable of satisfactorily exposing a substrate and suppressing a decrease in device productivity. For the purpose.
  • the exposure light (E) is applied to the substrate (P) on which the thin film (Rg, Tc) is formed.
  • L) is an exposure apparatus that exposes the substrate, and is provided with an exposure apparatus (EX) that includes a detection device (60) that detects the formation state of thin films (Rg, Tc) on the substrate (P). Is done.
  • the detection device for detecting the formation state of the thin film on the substrate since the detection device for detecting the formation state of the thin film on the substrate is provided, the decrease in device productivity is suppressed using the detection result of the detection device. Measures can be taken.
  • an exposure apparatus that exposes a substrate (P) by irradiating the substrate (P) with exposure light (EL) through a liquid (LQ).
  • An exposure apparatus (EX) provided with a detection apparatus (40, 60 ′) for detecting the edge state of P) is provided.
  • the detection device for detecting the state of the edge of the substrate since the detection device for detecting the state of the edge of the substrate is provided, the detection result of the detection device is used to suppress a decrease in device productivity. You can take action.
  • the substrate (P) on which the thin film (Rg, Tc) is formed is irradiated with exposure light (EL) through the liquid (LQ) to expose the substrate.
  • An optical system (IL) disposed in the optical path of the EL); and a detection device (40, 60 ′) for detecting defects in the thin films (Rg, Tc) of the substrate (P) provided with the liquid (EL); An exposure apparatus (EX) equipped with is provided.
  • the detection device for detecting a defect in the thin film (Rg, Tc) of the substrate (P) provided with the liquid (EL) is provided.
  • the results can be used to take measures to reduce device productivity degradation and exposure apparatus failure.
  • a device manufacturing method using the exposure apparatus (EX) of the above aspect According to the fourth aspect of the present invention, a device can be manufactured with good productivity.
  • a substrate processing method for exposing a substrate (P) on which a film (Rg, Tc) is formed, the substrate (P) being a substrate holding member (4). And holding the substrate; The substrate (P) held on the material (4) is irradiated with exposure light (EL) through the liquid (LQ) to expose the substrate (P); and the substrate (P) is exposed to exposure light (EL
  • a substrate processing method comprising: detecting a state of a film (Rg, Tc) of a substrate (P) before irradiating the substrate (P).
  • a processing method for a substrate exposed through a liquid comprising: forming a thin film on the substrate (SAO); and inspecting a defect in the thin film (SA2, SB2, SC3); supplying a liquid onto the thin film (SB4, SC8); irradiating the substrate with the exposure light through the supplied liquid (SA5, SB5, SC9)
  • SAO thin film on the substrate
  • SB4, SC8 inspecting a defect in the thin film
  • SB5, SB5, SC9 A substrate processing method is provided.
  • defects in the thin film (Rg, Tc) formed on the substrate are detected in advance before the substrate (P) is exposed through the liquid. Therefore, it is possible to suppress a decrease in device productivity and to prevent exposure apparatus failures.
  • the substrate processing method of the above aspect is used to expose the substrate, to develop the exposed substrate, and to process the developed substrate.
  • a device manufacturing method is provided. According to the seventh aspect of the present invention, a device can be manufactured with good productivity.
  • the substrate can be satisfactorily exposed, a reduction in device productivity can be suppressed, and a failure of the exposure apparatus can be prevented.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram that shows an exposure apparatus according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram that shows an exposure apparatus main body.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a substrate on which a thin film is formed.
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing the detection device according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining an exposure method according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining an exposure method according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a detection device according to a second embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic block diagram that shows an exposure apparatus according to a third embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining an exposure method according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing that the edge detection system detects the state of the edge of the substrate.
  • FIG. 11 is a schematic block diagram that shows an exposure apparatus according to a third embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram showing a state where an immersion region is formed on the edge of the substrate.
  • FIG. 13 is a schematic block diagram that shows an exposure apparatus according to a fourth embodiment.
  • FIG. 14 is a schematic diagram for explaining an example of the operation of an exposure apparatus provided with a plurality of substrate stages.
  • FIG. 15 is a schematic block diagram that shows an exposure apparatus according to a fifth embodiment.
  • FIG. 16 is a schematic diagram showing a detection device according to a fifth embodiment.
  • FIG. 17 is a flowchart for explaining an example of a microdevice manufacturing process.
  • an XYZ orthogonal coordinate system is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system.
  • the predetermined direction in the horizontal plane is the X axis direction, in the horizontal plane!
  • the direction perpendicular to the X-axis direction is the Y-axis direction, and the direction perpendicular to each of the X-axis direction and the Y-axis direction (that is, the vertical direction) is the Z-axis direction.
  • the rotation (tilt) directions around the X, Y, and Z axes are the ⁇ X, ⁇ , and 0Z directions, respectively.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram that shows an exposure apparatus EX according to the first embodiment.
  • the exposure apparatus EX performs operations of the exposure apparatus main body S that exposes the substrate P by irradiating the exposure light EL onto the substrate P, the transport apparatus H that transports the substrate P, and the overall operation of the exposure apparatus EX.
  • a control device 7 for controlling and a storage device 8 for storing various kinds of information relating to the exposure processing are provided.
  • the exposure apparatus body S is held by the mask stage 3 that can move while holding the mask M, the substrate stage 4 that can move by holding the substrate P irradiated with the exposure light EL, and the mask stage 3.
  • the substrate here includes a substrate such as a semiconductor wafer coated with various films such as a photosensitive material (photoresist) and a protective film (topcoat film), and the mask is projected onto the substrate in a reduced scale. It includes a reticle on which a device pattern is formed. Further, in this embodiment, it is possible to use a force reflection type mask that uses a transmission type mask as a mask.
  • the exposure apparatus EX is connected via a coater 'developer apparatus CZD force interface IF including a coating apparatus for forming a thin film on the substrate P and a developer apparatus for developing the substrate P after the exposure process.
  • the thin film formed on the substrate P is a film made of a photosensitive material formed on a base material such as a semiconductor wafer, and a film called a top coat film that covers the film made of the photosensitive material.
  • the transport device H can transport the substrate P before exposure processing carried in through the coater / developer device CZD (coating device) force interface IF to the substrate stage 4 of the exposure device main body S. Further, the transport apparatus H can transport the substrate P after the exposure processing from the exposure apparatus body S to the coater / developer apparatus CZD (developer apparatus) via the interface IF.
  • the exposure apparatus EX includes a detection device 60 that detects the formation state of the thin film on the substrate P.
  • the detection device 60 detects the formation state of the thin film on the substrate P before exposure processing carried into the exposure device EX from the coater / developer device CZD (coating device).
  • the detection device 60 is provided on the transport path of the transport device H.
  • the coater 'developer device CZD is transferred to the exposure device EX.
  • a temperature control device 50 is provided for adjusting the temperature of the substrate P before the exposure processing that has been carried in.
  • the temperature control device 50 includes a temperature control holder 51 that holds the back surface of the substrate P.
  • the detection device 60 is provided in the vicinity of the temperature adjustment device 50.
  • the transfer device H can carry the substrate P into the temperature adjustment holder 51 of the temperature adjustment device 50 and can carry out the substrate P from the temperature adjustment holder 51.
  • the detection device 60 detects the thin film formation state of the substrate P carried into the temperature control device 50 by the transfer device H.
  • the detection device 60 includes a projection system 61 that projects the detection light La onto the substrate P held by the temperature control holder 51, and a light receiving system 62 that can receive the detection light La via the substrate P.
  • the projection system 61 projects the detection light La on the surface of the substrate P from an oblique direction.
  • the light receiving system 62 can receive the detection light La projected onto the surface of the substrate P by the projection system 61 and reflected by the surface.
  • the illumination optical system IL illuminates a predetermined illumination area on the mask M with exposure light EL having a uniform illuminance distribution.
  • Illumination optical system IL force The exposure light EL emitted is, for example, a mercury lamp force emitted bright line (g-line, h-line, i-line) and far ultraviolet light (D UV light) such as KrF excimer laser light (wavelength 248 nm). ), ArF excimer laser light (wavelength 193 nm), F laser light (wavelength 157 nm), etc.
  • Vacuum ultraviolet light (VUV light) is used.
  • ArF excimer laser light is used.
  • the mask stage 3 is movable in the X axis, Y axis, and ⁇ Z directions while holding the mask M by driving a mask stage driving device 3D including an actuator such as a linear motor.
  • the position information of the mask stage 3 (H! /, The mask M) is measured by the laser interferometer 3L.
  • the laser interferometer 3L measures the position information of the mask stage 3 using a moving mirror 3K fixed on the mask stage 3.
  • the control device 7 drives the mask stage drive device 3D based on the measurement result of the laser interferometer 3L, and controls the position of the mask M held on the mask stage 3.
  • the movable mirror 3K may include not only a plane mirror but also a corner cube (retro reflector). Instead of fixing the movable mirror 3K to the mask stage 3, for example, the end surface (side surface) of the mask stage 3 is mirror-finished. A reflective surface formed as described above may be used.
  • Projection optical system PL projects an image of the pattern of mask M onto substrate P at a predetermined projection magnification.
  • Projection optical system PL has a plurality of optical elements, and these optical elements are held by lens barrel PK.
  • the projection optical system PL of this embodiment is a reduction system whose projection magnification is 1Z4, 1/5, 1Z8, or the like.
  • the projection optical system PL may be any of a reduction system, a unity magnification system, and an enlargement system.
  • the projection optical system PL may be any of a refractive system that does not include a reflective optical element, a reflective system that does not include a refractive optical element, and a catadioptric system that includes a reflective optical element and a refractive optical element. Further, the projection optical system PL may form either an inverted image or an erect image.
  • the substrate stage 4 has a substrate holder 4H that holds the substrate P, and is movable on the base member BP while holding the substrate P on the substrate holder 4H.
  • the substrate holder 4H is disposed in the recess 4R provided on the substrate stage 4, and the upper surface 4F of the substrate stage 4 other than the recess 4R is almost the same height as the surface of the substrate P held by the substrate holder 4H.
  • the surface is flat.
  • only a part of the upper surface 4F of the substrate stage 4 for example, a predetermined region surrounding the substrate P, may have the same height as the surface of the substrate P.
  • the substrate holder 4H may be formed integrally with a part of the substrate stage 4.
  • the substrate holder 4H and the substrate stage 4 are configured separately, and the substrate holder 4H is formed by, for example, vacuum suction. It is fixed to the recess 4R.
  • the substrate stage 4 is driven by a substrate stage driving device 4D including an actuator such as a linear motor, and the substrate P is held in the X axis, Y axis, Z axis, 0 ⁇ , ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ It can move in the direction of 6 degrees of freedom.
  • the position information of the substrate stage 4 (and substrate ⁇ ) is measured by the laser interferometer 4L.
  • the laser interferometer 4L measures the position information of the substrate stage 4 with respect to the X axis, the X axis, and the ⁇ X direction using the moving mirror 4X fixed to the substrate stage 4.
  • the force force repelling detection system 30 has a projection system 31 that projects the detection light Lb onto the substrate ⁇ held by the substrate holder 4 ⁇ , and a light receiving system 32 that can receive the detection light Lb via the substrate P. And then.
  • the projection system 31 projects the detection light Lb on the surface of the substrate P from an oblique direction.
  • the light receiving system 32 can receive the detection light Lb projected onto the surface of the substrate P by the projection system 31 and reflected from the surface. Noh.
  • the control device 7 drives the substrate stage driving device 4D based on the measurement result of the laser interferometer 4L and the detection result of the focus / leveling detection system 30, and controls the position of the substrate P held on the substrate stage 4. I do.
  • the laser interferometer 4L can measure the position of the substrate stage 4 in the Z-axis direction and the rotation information in the ⁇ X and ⁇ Y directions. For example, refer to JP 2001-510577 (corresponding international standard). (Publication 1999Z28790 pamphlet). Further, instead of fixing the movable mirror 4K to the substrate stage 4, for example, a reflecting surface formed by mirror processing a part (side surface, etc.) of the substrate stage 4 may be used.
  • the focus / leveling detection system 30 measures the position information of the substrate P in the Z-axis direction at each of the plurality of measurement points, so that the tilt information (rotation angle) of the substrate P in the ⁇ X and ⁇ Y directions is measured.
  • at least a part of the plurality of measurement points is set in the immersion area LR (or projection area AR), but all measurement points are set in the immersion area LR. It may be set outside.
  • the laser interferometer 4L can measure the position information of the substrate P in the Z-axis, ⁇ X, and ⁇ Y directions
  • the position information in the Z-axis direction can be measured during the exposure operation of the substrate P.
  • the position control of the substrate P in the Z axis, ⁇ X and ⁇ Y directions is performed using the measurement result of the laser interferometer 4L at least during the exposure operation. Also good.
  • the focus / leveling detection system 30 is provided as an example in a measurement station described later.
  • the immersion method is applied in order to substantially shorten the exposure wavelength to improve the resolution and substantially increase the depth of focus.
  • It is an immersion exposure system.
  • the exposure apparatus EX includes an immersion mechanism 1 that fills the optical path space K of the exposure light EL on the image plane side of the projection optical system PL with the liquid LQ and forms an immersion area LR of the liquid LQ on the substrate P.
  • the immersion mechanism 1 is an optical path space K between the substrate P held by the substrate stage 4 and the final optical element FL of the projection optical system PL that is provided at a position facing the substrate P and through which the exposure light EL passes. Is filled with liquid LQ.
  • only the final optical element FL closest to the image plane of the projection optical system PL is in contact with the liquid LQ in the optical path space K.
  • the liquid immersion mechanism 1 is provided in the vicinity of the optical path space K, and includes a nozzle member 6 having a supply port 12 for supplying the liquid LQ to the optical path space K and a recovery port 22 for recovering the liquid LQ, and a supply pipe 13 And a liquid supply device 11 for supplying the liquid LQ via the supply port 12 of the nozzle member 6, and a liquid recovery device 21 for recovering the liquid LQ via the recovery port 22 of the nozzle member 6 and the recovery pipe 23.
  • the nozzle member 6 is an annular member provided so as to surround the final optical element FL of the projection optical system PL.
  • the supply port 12 for supplying the liquid LQ and the recovery port 22 for recovering the liquid LQ are formed on the lower surface 6A of the nozzle member 6.
  • the lower surface 6A of the nozzle member 60 faces the surface of the substrate P held on the substrate stage 4.
  • a flow path connecting the supply port 12 and the supply pipe 13 and a flow path connecting the recovery port 22 and the recovery pipe 23 are formed inside the nozzle member 6.
  • the supply port 12 is provided at each of a plurality of predetermined positions on the lower surface 6A of the nozzle member 6 so as to surround the final optical element FL (optical path space K) of the projection optical system PL.
  • the recovery port 22 is provided on the lower surface 6A of the nozzle member 6 outside the supply port 12 with respect to the final optical element FL, and is provided in an annular shape so as to surround the final optical element FL and the supply port 12. It has been.
  • a titanium mesh member or a ceramic porous member is disposed in the recovery port 22.
  • the operations of the liquid supply device 11 and the liquid recovery device 21 are controlled by the control device 7.
  • the liquid supply device 11 can deliver clean and temperature-adjusted liquid LQ, and the liquid recovery device 21 including a vacuum system can recover the liquid LQ.
  • the structure of the liquid immersion mechanism 1 such as the nozzle member 6 is not limited to the above-described structure.
  • European Patent Publication No. 1420298, International Publication No. 2004Z055803, International Publication No. 2004 Z057590, International Publication No. What is described in the 2005Z029559 gazette can be used.
  • a force in which the lower surface of the nozzle member 6 is set to substantially the same height (Z position) as the lower end surface (exit surface) of the projection optical system PL, for example, the lower surface 6A of the nozzle member 6 is projected. It may be set closer to the image plane side (substrate side) than the lower end surface of the optical system PL. In this case, a part (lower end surface) of the nozzle member 6 may be slid to the lower side of the projection optical system PL (final optical element FL) so as not to block the exposure light EL.
  • the force that provides the supply port 12 on the lower surface 6A of the nozzle member 6, for example, the supply port on the inner surface (inclined surface) of the nozzle member 6 that faces the side surface of the final optical element FL of the projection optical system PL 12 may be provided.
  • the exposure apparatus EX projects at least the pattern image of the mask M onto the substrate P.
  • the immersion mechanism 1 is used to fill the optical path space K of the exposure light EL with the liquid LQ and form an immersion area LR on the substrate P.
  • the exposure apparatus EX irradiates the exposure light EL that has passed through the mask M onto the substrate P via the projection optical system PL and the liquid LQ in the immersion area LR formed on the substrate P. Project the pattern image onto the substrate P.
  • the liquid LQ filled in the optical path space K is larger than the projection area AR in a part of the area on the substrate P including the projection area AR of the projection optical system PL. And smaller than the substrate P!
  • the control device 7 controls the liquid immersion mechanism 1 to perform the liquid supply operation by the liquid supply device 11 and the liquid recovery operation by the liquid collection device 21 in parallel, thereby filling the optical path space K with the liquid LQ. Then, the liquid LQ immersion region LR is locally formed in a partial region on the substrate P.
  • pure water is used as the liquid LQ.
  • Pure water is not only ArF excimer laser light, but also far ultraviolet light (DUV light) such as emission lines (g-line, h-line, i-line) emitted from mercury lamp force and KrF excimer laser light (wavelength 248nm). Can also be transmitted.
  • DUV light far ultraviolet light
  • emission lines g-line, h-line, i-line
  • KrF excimer laser light wavelength 248nm
  • FIG. 3 is a view showing an example of a substrate P on which a thin film is formed by a coating device of a coater / developer device CZD.
  • the substrate P has a base material W such as a semiconductor wafer, a first lHRg formed on the base material W, and a second film Tc formed on the first HRg.
  • the lHRg is a film that also has a photosensitive material (photoresist) force.
  • the second film Tc is a film called a top coat film.
  • the liquid LQ force also has a function of protecting at least one of the first lHRg and the substrate W, and is liquid repellent with respect to the liquid LQ. (Water repellency).
  • the second film Tc which is a liquid repellent film
  • the first lHRg is formed by applying a photosensitive material (photoresist) on the substrate W by, for example, spin coating.
  • the second film Tc is formed by applying a material for forming a topcoat film on the substrate P. Since the liquid immersion region LR of the liquid LQ is formed on the second film Tc of the substrate P, the second film Tc of the substrate P forms a liquid contact surface in contact with the liquid LQ of the liquid immersion region LR.
  • the contact angle of the liquid LQ when the liquid LQ is placed on the second film Tc is 90 ° or more.
  • a forming material (liquid repellent material) for forming the second film Tc "TSP-3AJ" manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. is used.
  • FIG. 4 is a diagram showing the detection device 60.
  • the detection device 60 includes a projection system 61 that projects the detection light La on the substrate P, and a light receiving system 62 that can receive the detection light La via the substrate P, and the second film Tc on the substrate P.
  • the formation state of is detected optically.
  • the second film Tc is formed by applying a predetermined material for forming the top coat film on the substrate P, and the detection device 60 applies the second film Tc.
  • Detect state or second film Tc defect means not only the state of thin film formed on the substrate P (application state) but also the state of the edge of the substrate P described later is defective. It is a concept that includes.
  • the detection device 60 is provided on the transport path of the transport device H, and detects the formation state of the second film Tc before the liquid immersion region LR is formed on the substrate P. That is, the detection device 60 detects the formation state of the second film Tc without using the liquid LQ.
  • the control device 7 detects on the substrate P while relatively moving the detection light La and the substrate P. Irradiate light La.
  • the temperature control holder 51 that holds the substrate P is provided so as to be movable in the XY direction, and the control device 7 projects the temperature control holder 51 that holds the substrate P while moving it in the XY direction.
  • the substrate P is irradiated with the detection light La from the system 61. As a result, the detection light La is projected almost over the entire surface of the substrate P.
  • the detection device 60 may be powered on the substrate P held by the temperature control holder 51, and the surface of the substrate P may be irradiated with the detection light La, or the temperature control holder 51 holding the substrate P may be detected. Both devices 60 may be powered. Also, in the figure, the detection light La projected from the projection system 61 is shown to be one, but the projection system 61 projects a plurality of detection lights La simultaneously onto the substrate P. Is also possible. In this case, the light receiving system 62 is provided with a light receiving surface corresponding to the plurality of detection lights La.
  • the detection device 60 detects the formation state of the second film Tc of the substrate P carried into the temperature adjustment device 50.
  • the detection device 60 is held by the temperature adjustment holder 51 of the temperature adjustment device 50, and detects the formation state of the second film Tc of the substrate P that has been subjected to the temperature adjustment processing. That is, the detection process of the formation state of the second film Tc of the substrate P by the detection device 60 and the temperature adjustment process of the substrate P by the temperature control device 50 are performed in parallel.
  • a method for exposing the substrate P using the exposure apparatus EX having the above-described configuration will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • the first film Rg and the second film Tc are formed on the substrate P by the coating apparatus of the coater / developer apparatus CZD (SAO).
  • the substrate P on which the first film Rg and the second film Tc are formed in this way is carried into the exposure apparatus EX from the coating apparatus in order to be exposed through the liquid.
  • the substrate P is subjected to predetermined processing by various processing apparatuses other than the coater / developer apparatus CZD.
  • the control device 7 uses the transfer device H to transfer the substrate P to the temperature adjustment device 50 (step S Al). That is, the transfer device H carries the substrate P into the temperature adjustment device 50 before transferring the substrate P to the substrate stage 4.
  • the substrate P is held by the temperature control holder 51 of the temperature control device 50.
  • the temperature control device 50 adjusts the temperature of the substrate P before being transported to the substrate stage 4, and in particular adjusts the temperature of the substrate holder 4H of the substrate stage 4 and the temperature of the liquid LQ forming the Z or immersion region LR. Adjust the temperature of board P accordingly.
  • the temperature adjustment device 50 adjusts the temperature of the substrate P so as to match the temperature of the substrate holder 4H (or liquid LQ).
  • the control device 7 detects the formation state of the second film Tc of the substrate P carried into the temperature adjustment device 50 and held by the temperature adjustment holder 51 using the detection device 60 (step SA2).
  • the detection device 60 irradiates the surface of the substrate P with detection light La from the projection system 61.
  • the control device 7 controls the detection device 60 to irradiate the detection light La on the substrate P while relatively moving the detection light La and the substrate P. Thereby, the formation state of the second film Tc in almost the entire surface of the substrate P can be detected.
  • the detection light La reflected by the surface of the substrate P is received by the light receiving system 62.
  • the light reception result of the light receiving system 62 is output to the control device 7.
  • the storage device 8 stores in advance the relationship between the formation state of the second film Tc and the light reception state of the light receiving system 62. Based on the storage information stored in the storage device 8 and the light reception result of the light receiving system 62, the control device 7 determines whether the formation state of the second film Tc is a desired state (step SA3). ).
  • the detection light La irradiated on the substrate P is at a predetermined position on the light receiving surface of the light receiving system 62. It reaches with a predetermined amount of light.
  • the amount of the detection light La reaching the light receiving system 62 changes (decreases) compared to the desired state, or the position of the detection light La reaching the light receiving surface of the light receiving system 62 is changed. The situation where the detection light La does not reach the light receiving system 62 may occur.
  • the second film Tc is defective” or “the defect exists in the second film Tc” means that the second film Tc is formed (coated) on the substrate P, or is partially or partially applied. It includes a state in which a region exists or is formed with a desired thickness (film thickness) and a region exists.
  • the light receiving state in the light receiving system 62 when the detection light La is projected onto the substrate P (second film Tc) in a desired state can be obtained in advance by, for example, experiment and Z or simulation. Therefore, the control device 7 stores the information on the light receiving state in the light receiving system 62 when the detection light La is projected onto the substrate P (second film Tc) in the desired state in advance. Based on the stored information stored in the apparatus 8 and the light reception result of the light receiving system 62, it is determined whether or not the second film Tc is formed in a desired state, particularly in immersion exposure. be able to.
  • the control device 7 controls the operation of the transport device H based on the detection result of the light reception result of the light receiving system 62 (detection result of the detection device 60). Specifically, when it is determined in step SA3 that the formation state of the second film Tc is the desired state based on the detection result of the light reception result of the light receiving system 62 (the detection result of the detection device 60), the control device In step 7, after the temperature adjustment processing of the substrate P by the temperature control device 50 is completed, the substrate P is transferred to the substrate stage 4 of the exposure apparatus main body S using the transfer device H (step SA4). The substrate P carried into the substrate stage 4 is held by the substrate stage 4 (substrate holder 4H).
  • the control device 7 performs predetermined processing such as alignment processing on the substrate P held on the substrate stage 4, and forms the liquid immersion region LR of the liquid LQ on the substrate P using the liquid immersion mechanism 1. To do. Then, the control device 7 starts immersion exposure of the substrate P (step SA5).
  • the exposure apparatus EX of the present embodiment is a scanning exposure apparatus that exposes the pattern image formed on the mask M onto the substrate P while moving the mask M and the substrate P in the scanning direction synchronously (so-called scananine dusto). It is.
  • the control device 7 uses the laser interferometers 3L and 4L to measure the position information of the mask M (mask stage 3) and the substrate P (substrate stage 4), and moves the mask M and the substrate P against the exposure light EL. While moving, move multiple shot areas set on the substrate P to the liquid L Sequential exposure through Q. After the exposure processing of the substrate P is completed, the control device 7 moves the liquid immersion area LR away from the substrate P and unloads (unloads) the substrate P from the substrate stage 4 using the transfer device H. ) And then transported to the coater / developers device CZD (developers device).
  • CZD developer device
  • step SA6 the control device 7 Using the apparatus H, the substrate P is transferred to a predetermined position other than the substrate stage 4 (step SA6).
  • the control device 7 determines that the second film Tc is formed in a defective state
  • the control device 7 uses the transfer device H to transfer the substrate P from the temperature control device 50 to the coater / developer device CZD.
  • the control device 7 uses the transfer device H to retract the substrate P to a predetermined retraction position.
  • the substrate P that is judged to be defective in the second film Tc can be discarded. If it is necessary, the film can be re-formed and reused.
  • the contact state (contact angle) with is optimized. That is, in the immersion exposure, a thin film (second film Tc) on the substrate P is formed according to the liquid LQ.
  • the liquid LQ cannot flow well between the projection optical system PL and the substrate P, and the liquid LQ flows out, or the liquid LQ through the recovery port 22 Inconveniences such as liquid LQ remaining on the substrate P without being able to be recovered well, or the liquid immersion area LR is not well formed and a gas part is generated in the optical path space K of the exposure light EL. May occur. Therefore, if the substrate P in which the formation state of the second film Tc is defective is carried into the substrate stage 4 and immersion exposure is performed, the liquid LQ flows out to peripheral devices near the substrate stage 4. Inconveniences such as damage will occur.
  • a situation may arise in which the operation of the exposure apparatus must be stopped due to the spilled liquid adhering to or entering the peripheral device.
  • a situation may occur when a photoresist film or top coat film is not formed on the substrate due to a defect in the coater / developed head apparatus CZD. If a substrate on which such a film is not formed is transferred to the substrate stage, the liquid supplied onto the substrate cannot stay on the substrate and may flow out of the substrate. In other words, if a predetermined film is formed on the substrate, it will cause extremely great damage to immersion exposure.
  • the exposure light EL that has passed through the liquid immersion region LR in a defective state is irradiated onto the substrate P, or a watermark is formed on the substrate P due to the liquid LQ remaining on the substrate P.
  • the manufactured device may be defective. Manufacturing such a defective device will lead to a decrease in device productivity.
  • This problem is also unique to immersion light.
  • the substrate Appropriate measures can be taken without transferring P to the substrate stage 4, for example, transferring the substrate P to the coater / developer device CZD. Further, since the substrate P is not transferred to the substrate stage 4, the liquid immersion area LR is not formed on the substrate P. Therefore, it is possible to prevent the above-described inconveniences and suppress a decrease in device productivity.
  • the detection device 60 for detecting the formation state of the thin film (second film Tc) on the substrate P since the detection device 60 for detecting the formation state of the thin film (second film Tc) on the substrate P is provided, the detection result of the detection device 60 is used to improve the productivity of the device. Appropriate measures can be taken to suppress the decrease and prevent the exposure apparatus from being broken.
  • the detection device 60 detects the formation state of the second film Tc of the substrate P carried into the temperature adjustment device 50, and the second film of the substrate P by the detection device 60 is detected.
  • the detection process of the Tc formation state and the temperature adjustment process of the substrate P by the temperature control device 50 are performed in parallel. Therefore, processing efficiency can be improved. Note that the detection process and the temperature adjustment process may not be performed at the same time. The detection process may be performed after the temperature adjustment process.
  • the detection device 60 is provided in the vicinity of the temperature adjustment device 50, but can be provided at an arbitrary position on the conveyance path of the conveyance device H.
  • the substrate P before being loaded on the substrate stage 4 is roughly positioned with respect to the substrate stage 4.
  • the detection device 60 can be provided in the vicinity of the bri alignment device.
  • the detection device 60 can detect the formation state of the second film Tc of the substrate P carried into the bri alignment device.
  • the control device 7 can perform the detection processing of the formation state of the second film Tc of the substrate P by the detection device 60 and the positioning processing of the substrate P by the bri alignment device in parallel.
  • a detection device 60 is provided in the vicinity of the temperature control device 50 and other processing devices other than Z or the bri alignment device, and the formation state of the second film Tc of the substrate P carried into the processing device is detected. May be.
  • the detection device 60 may detect the formation state of the second film Tc of the substrate P held by the transfer device H. Further, the detection device 60 may be used in combination with another processing device (such as the temperature control device 50 or the bri alignment device).
  • a focus / leveling detection system 30 that acquires surface information of the substrate P via the liquid LQ in the immersion region LR is arranged! However, it is possible to obtain this information on the surface of the substrate P without using the liquid LQ at the measurement station remote from the projection optical system PL.
  • a characteristic part of this embodiment is that the formation state of the thin film on the substrate P held by the substrate holder 4H is detected.
  • the same or similar components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
  • the substrate P on which the first HRg and the second film Tc are formed by the coating apparatus of the coater / developers apparatus CZD is carried into the exposure apparatus EX for exposure via the liquid.
  • the substrate P is subjected to predetermined processing by various processing devices including the temperature control device 50 before being transferred to the substrate stage 4 of the exposure apparatus main body S.
  • the control device 7 uses the transfer device H to transfer the substrate P to the substrate stage 4 (substrate holder 4H) (step SB1).
  • the control device 7 detects the formation state of the second film Tc on the substrate P, which is carried into the substrate stage 4 and held by the substrate holder 4H, using the focus' leveling detection system 30. Do (Step SB2). As shown in FIG. 7, before the liquid immersion region LR is formed on the substrate P, the control device 7 detects the formation state of the second film Tc using the focus / leveling detection system 30.
  • the focus / leveling detection system 30 has substantially the same configuration as the detection device 60, and can optically detect the formation state of the second film Tc.
  • the detection light Lb irradiated to the substrate P (second film Tc) by the projection system 31 is predetermined at a predetermined position on the light receiving surface of the light receiving system 32. Reach with a light quantity of
  • the control device 7 moves the detection light Lb projected from the projection system 31 and the substrate P on the substrate stage 4 while relatively moving them. Irradiate P with detection light Lb.
  • the storage device 8 stores in advance the relationship between the formation state of the second film Tc and the light reception state of the light receiving system 32.
  • the control device 7 determines whether or not the formation state of the second film Tc is a desired state based on the storage information stored in the storage device 8 and the light reception result of the light receiving system 32 (step SB3). .
  • step SB3 If it is determined in step SB3 that the formation state of the second film Tc is a desired state based on the light reception result of the light reception system 32 (the detection result of the focus / leveling detection system 30), the control device 7 performs predetermined processing such as alignment processing on the substrate P held on the substrate holder 4H, and uses the liquid immersion mechanism 1 to apply a liquid LQ on the substrate P held on the substrate holder 4H.
  • the liquid immersion area LR is formed (step SB4). Then, the control device 7 performs immersion exposure of the substrate P (Step SB5).
  • the control device 7 adjusts the position of the substrate P on the basis of the surface position information of the substrate P detected by the focus' leveling detection system 30, and the substrate P Expose P.
  • the focus / leveling detection system 30 of the present embodiment projects the detection light Lb outside the liquid immersion region LR on the surface of the substrate P, and the surface position of the substrate P without passing through the liquid LQ. Detect information.
  • the focus / leveling detection system 30 may detect the surface position information of the substrate P via the liquid LQ.
  • the control device 7 uses the transfer device H to unload the substrate P from the substrate stage 4 force, and coater 'developer device CZD (developer device) Transport to.
  • step SB3 when it is determined in step SB3 that the formation state of the second film Tc is a defective state based on the light reception result of the light reception system 32 (the detection result of the focus' leveling detection system 30), the control device 7 Using the transfer device H, the substrate P is also unloaded from the substrate stage 4 force and transferred to a predetermined position (step SB6).
  • the control device 7 uses the transport device H to transport the substrate stage 4 force to the coater / developer device CZD.
  • the control device 7 uses the transfer device H to retract the substrate P to a predetermined retraction position.
  • the formation state of the second film Tc is detected without the liquid LQ before the immersion region LR is formed on the substrate P.
  • the focus / leveling detection system 30 may be used to detect the formation state of the second film Tc via the liquid LQ. From the viewpoint of preventing the adverse effect on the exposure apparatus due to the outflow of the liquid LQ from the substrate, it is desirable to detect the formation state of the second film Tc before carrying the substrate into the substrate stage 4.
  • the detection device 60 may not be provided, and after the thin film formation state on the substrate P is checked by the detection device 60, the detection is performed on the substrate P carried into the substrate stage 4. The formation state of the thin film may be rechecked.
  • the force for detecting the formation state of the thin film based on the reflected light of the detection light applied to the surface of the substrate P is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-141274.
  • the surface of the substrate P where the thin film is formed is irradiated with light to obtain the spectrum of the reflected light, and the film thickness (film thickness distribution) is calculated based on this spectrum.
  • a measurable film thickness measuring device can also be used.
  • the control device 7 can determine whether or not the thin film on the substrate P is in a desired state.
  • the state of the liquid sprayed on the surface of the substrate P is determined by CCD or the like. Imaging device You may make it observe by.
  • the state of the thin film formed on the substrate P is different from the desired state and the defective state because the state of the liquid sprayed on the surface of the substrate P (liquid film formation state, etc.) is different.
  • the control device 7 performs image processing on the imaging result of the imaging device, and can detect the formation state of the thin film on the substrate P based on the processing result.
  • the surface information (surface position information) of the substrate P can be acquired without using the liquid LQ at the measurement station away from the projection optical system PL, and the surface information of the substrate P can be acquired.
  • a focus' leveling detection system can be provided at the measuring station.
  • the formation state of the thin film on the substrate P can be detected by using a focus leveling detection system provided in the measurement station.
  • a case where the formation state of a thin film on the substrate P is detected using a focus' leveling detection system provided in the measurement station will be described as an example.
  • components that are the same as or equivalent to those in the above-described embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are simplified or omitted.
  • the exposure apparatus EX of the present embodiment includes a mark detection system 40 that detects the alignment mark on the substrate P at the measurement station.
  • the mark detection system 40 of this embodiment can detect the state of the edge of the substrate P.
  • the mark detection system 40 includes alignment marks on the substrate P held on the substrate stage 4 before the liquid LQ immersion region LR is formed on at least a part of the substrate P. Detect edge state of board P
  • FIG. 8 is a schematic block diagram that shows an exposure apparatus EX according to the third embodiment.
  • the exposure apparatus EX includes an exposure station ST1 that exposes the substrate P and a measurement station ST2 that is provided at a position away from the projection optical system PL and performs predetermined measurement and replacement of the substrate P.
  • the exposure station ST1 is provided with a projection optical system PL, a nozzle member 6, and the like
  • the measurement station ST2 is provided with a focus / leveling detection system 30, a mark detection system 40, and the like.
  • the substrate stage 4 includes the first area SP1 that can be irradiated with the exposure light EL from the projection optical system PL of the exposure station ST1, and the measurement station ST2.
  • the substrate P can be held and moved within a predetermined region on the base member BP including the second region SP2 to which the detection lights Lb and Lc from the extraction systems 30 and 40 can be irradiated.
  • the first area SP1 includes a position where the exposure light EL under the projection optical system PL can be irradiated
  • the second area SP2 is a position where the detection lights Lb and Lc under the detection systems 30 and 40 can be irradiated. including.
  • the first area SP1 and the second area SP2 are different areas. A part of the first region SP1 and the second region SP2 may overlap.
  • the substrate stage 4 can hold the substrate P at a position where the exposure light EL of the exposure station ST1 can be irradiated, and can hold the substrate P at a position where the detection light Lb and Lc of the measurement station ST2 can be irradiated.
  • FIG. 8 shows a state in which the substrate stage 4 is arranged in the measurement station ST2.
  • the exposure station ST1 and measurement station ST2 may have different actuators (such as a linear motor) and Z or laser interferometer for driving the substrate stage 4.
  • a transfer device H for exchanging the substrate P is provided in the vicinity of the measurement station ST2.
  • the control device 7 uses the transfer device H to unload (unload) the exposed substrate P from the substrate stage 4 moved to the substrate replacement position (loading position) RP of the measurement station ST2, and perform exposure processing.
  • the work (board replacement work) of loading (loading) the board P to be loaded onto the board stage 4 can be executed.
  • loading and unloading of the substrate P are performed at the same position (substrate replacement position) RP, but loading and unloading may be performed at different positions.
  • the focus / leveling detection system 30 includes a projection system 31 that projects the detection light Lb on the substrate P held by the substrate stage 4, and a detection light that passes through the substrate P. And a light receiving system 32 capable of receiving Lb.
  • the projection system 31 projects the detection light Lb from an oblique direction onto the surface of the substrate P held by the substrate stage 4 disposed in the measurement station ST2.
  • the light receiving system 32 can receive the detection light Lb projected onto the surface of the substrate P by the projection system 31 and reflected from the surface.
  • the focus / leveling detection system 30 is a measurement station ST2 separated from the projection optical system PL, and the surface position information of the surface of the substrate P held on the substrate stage 4 (Z-axis, ⁇ X, and ⁇ Y directions) Surface position information) is detected.
  • the mark detection system 40 is an optical device for acquiring alignment information of the substrate P held on the substrate stage 4 (position information in the X, ⁇ , and ⁇ ⁇ directions of a plurality of shot regions on the substrate P). It is an alignment system that can detect alignment marks formed on the substrate P. Further, the mark detection system 40 can detect the state of the edge of the substrate P. The mark detection system 40 acquires an irradiation device that irradiates the object with detection light Lc different from the exposure light EL, and an optical image (image) of the object illuminated by the detection light Lc from the irradiation device force. Imaging device. The mark detection system irradiates the substrate P with the detection light Lc and acquires an image of the mark on the substrate P. Further, the mark detection system 40 can illuminate the edge of the substrate P with the detection light Lc, and can acquire an image of the edge of the substrate P illuminated with the detection light Lc. The detection result of the mark detection system 40 is output to the control device 7.
  • the mark detection system 40 of the present embodiment uses a photosensitive material on the substrate P as disclosed in, for example, JP-A-4-65603 (corresponding US Pat. No. 5,493,403). Detection light Lc with a wavelength different from that of the exposure light EL that is not exposed to light irradiates the target mark (alignment mark, etc., formed on the substrate P), and is detected on the light-receiving surface by the reflected light of the target mark force An image of the target mark and an index (an index mark on the index plate provided in the mark detection system 40) are imaged using an imaging device (CCD, etc.), and the image signals are processed.
  • This is a FIA (Field Image Alignment) type alignment system that measures the position of a mark.
  • the index of the mark detection system 40 defines the detection reference position of the mark detection system 40 in the coordinate system defined by the laser interferometer 4L.
  • the mark detection system 40 detects the positional relationship (positional deviation) between the image of the detection target mark and the index, thereby determining the positional relationship between the detection target mark and the detection reference position in the coordinate system defined by the mark detection system 40. (Position displacement) can be detected.
  • the controller 7 loads the substrate P to be exposed next on the substrate stage 4 at the measurement station ST2, and then exists in the measurement station ST2 in the same manner as in the above embodiment.
  • the focus / leveling detection system 30 is used to detect the formation state of the thin film on the substrate P held by the substrate stage 4 to be performed.
  • the control device 7 detects the state of the edge of the substrate P held on the substrate stage 4 existing in the measurement station ST2 by using the mark detection system 40.
  • the control device 7 controls the position of the substrate P held by the substrate stage 4 existing in the measurement station ST2.
  • the position information is acquired without using the liquid LQ by using the focus leveling detection system 30 and the mark detection system 40.
  • the position information of the substrate P is the surface position information of the substrate P with respect to a predetermined reference surface such as the image plane of the projection optical system PL (position information in the Z, 0 X, and 0 Y directions), and the predetermined reference.
  • substrate ⁇ alignment information position information of X, ⁇ , 0 ⁇ direction of multiple shot areas on substrate
  • the state where the optical path space ⁇ is not filled with the liquid LQ is appropriately referred to as a dry state, and the state where the optical path space ⁇ is filled with the liquid LQ is appropriately referred to as a wet state.
  • an image surface formed through the projection optical system PL and the liquid LQ is appropriately referred to as an image surface formed in a wet state.
  • the control device 7 starts replacing the substrate P and a predetermined measurement process at the measurement station ST2. For example, the control device 7 places the substrate stage 4 at the substrate exchange position RP of the measurement station ST2, and loads the substrate P to be exposed on the substrate stage 4 using the transfer device H. At measurement station ST2, substrate stage 4 holds substrate P (step SC1).
  • the controller 7 After holding the substrate P on the substrate stage 4, the controller 7 focuses the formation state of the second film Tc on the substrate P in the state held on the substrate stage 4 in the measurement station ST2. 'Detect using leveling detection system 30 (step SC2). As shown in FIG. 8, the measurement station ST2 is provided at a position where the upper surface of the substrate stage 4 does not face the projection optical system PL (nozzle member 6), and the control device 7 is at least partially on the substrate P. Before the immersion region LR is formed, the formation state of the second film Tc using the focus / leveling detection system 30 is detected.
  • the substrate P (second film Tc) is projected by the projection system 31 of the focus / leveling detection system 30.
  • the detection light Lb irradiated on the light reaches a predetermined position on the light receiving surface of the light receiving system 32 with a predetermined amount of light.
  • the amount of the detection light Lb that reaches the light receiving system 32 changes (decreases) or is lower than that in the desired state. A situation may occur in which the position of the detection light Lb that reaches the light receiving surface of the light receiving system 32 changes.
  • the control device 7 moves the detection light Lb projected from the projection system 31 and the substrate P on the substrate stage 4 while relatively moving them. Irradiate detection light Lb on plate P.
  • the storage device 8 stores in advance the relationship between the formation state of the second film Tc and the light reception state of the light receiving system 32. Based on the storage information stored in the storage device 8 and the light reception result of the light receiving system 32, the control device 7 determines whether the formation state of the second film Tc is a desired state (step SC3). ).
  • step SC3 when it is determined that the formation state of the second film Tc is a defective state based on the detection result of the focus' leveling detection system 30, the control device 7 uses the transfer device H to Substrate P is also unloaded from the substrate stage 4 and is transferred to the specified position (Step SC10). For example, if the control device 7 determines that the formation state of the second film Tc is defective, the substrate P is transferred to the coater 'developer device CZD from the substrate stage 4 by using the transfer device H. To do. Alternatively, the control device 7 retracts the substrate P to a predetermined retracted position using the transport device H.
  • step SC3 if it is determined that the formation state of the second film Tc is the desired state based on the light reception result of the light reception system 32 (the detection result of the focus / leveling detection system 30), the control device 7 detects the edge state of the substrate P held by the substrate stage 4 using the mark detection system 40 (step SC4).
  • the mark detection system 40 detects the state of the edge of the substrate P held on the substrate stage 4 in the second region SP2 of the measurement station ST2 after the substrate P is held on the substrate stage 4.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a state in which the mark detection system 40 detects the state of the edge of the substrate P.
  • the control device 7 moves the substrate stage 4 in the XY directions at the measurement station ST2, and places the edge of the substrate P held by the substrate stage 4 in the detection area of the mark detection system 40.
  • the mark detection system 40 includes an imaging device, and acquires an optical image (image) of the edge of the substrate P arranged in the detection region of the mark detection system 40.
  • the control device 7 powers the substrate stage 4 to perform detection by the mark detection system 40 while moving the edge of the substrate P relative to the detection region of the mark detection system 40.
  • the control device 7 detects the substrate P. The entire edge is detected by the mark detection system 40.
  • the detection result (imaging result) of the mark detection system 40 is output to the control device 7. Based on the detection result of the mark detection system 40, the control device 7 determines whether or not the edge state of the substrate P is in a desired state (step SC5).
  • the state of the edge of the substrate P includes the formation state of the thin film at the edge of the substrate P.
  • the state of the edge of the substrate P includes the formation state of at least one of the first film Rg and the second film Tc on the edge of the substrate P.
  • the first film Rg is formed by applying a photosensitive material (photoresist) on the substrate W by, for example, a spin coating method, and the second film Tc is also formed on the substrate P as a top coat.
  • the mark detection system 40 detects the application state (the presence / absence of a film, film peeling, film thickness, etc.) of at least one of the first HRg and the second film Tc at the edge of the substrate P.
  • the state of the edge of the substrate P includes the presence / absence state (attachment state) of foreign matter on the edge of the substrate P.
  • the mark detection system 40 also detects whether a foreign object is present on the edge of the substrate P.
  • the storage device 8 stores image information of the ideal state of the edge of the substrate P in advance.
  • the control device 7 performs, for example, image processing on the result of detecting (imaging) the edge of the substrate P using the mark detection system 40, the image processing result, and the edge of the substrate P stored in the storage device 8.
  • the image information in the ideal state is compared. Based on the comparison result, the control device 7 determines whether the edge state of the substrate P detected (imaged) by the mark detection system 40 is a desired state.
  • step SC5 If it is determined in step SC5 that the edge state of the substrate P is in a defective state based on the detection result of the mark detection system 40, the control device 7 uses the transfer device H to The substrate P immediately before the start of exposure is unloaded from the substrate stage 4 and is transported to a predetermined position (step SC10). For example, if the control device 7 determines that the edge state of the substrate P is defective, the control device 7 uses the transfer device H to transfer the substrate stage 4 force to the coater / developer device CZD. Alternatively, the control device 7 uses the transfer device H to retract the substrate P to a predetermined retraction position.
  • the state of the edge of the substrate P is in a defective state means that at least one of the first film Rg and the second film Tc is not satisfactorily applied to the edge of the substrate P, and Includes at least one of the states where foreign matter is present at the edge.
  • step SC5 based on the detection result of the mark detection system 40, the edge of the substrate P When it is determined that this state is the desired state, the control device 7 starts an operation of acquiring position information of the substrate P held on the substrate stage 4.
  • the control device 7 measures the position information in the X-axis direction and the Y-axis direction of the substrate stage 4 holding the substrate P by the laser interferometer 4L at the measurement station ST2, and detects the mark detection system 40. Is used to detect a plurality of alignment marks corresponding to a plurality of shot areas on the substrate P without passing through the liquid (step SC6). As a result, the control device 7 can obtain position information regarding the X-axis direction and the Y-axis direction of each alignment mark in the coordinate system defined by the laser interferometer 4L. Based on the position information of the control device 7, coordinate position information (array information) of a plurality of shot areas on the substrate P can be obtained.
  • the positional relationship between the detection region of the mark detection system 40 and the projection position of the pattern image formed via the projection optical system PL and the liquid LQ is measured in advance and stored in the storage device 8. Therefore, when each shot area is exposed, each shot area on the substrate P and the pattern image can be sequentially aligned in a desired state based on the coordinate position information of each shot area.
  • control device 7 detects the surface position information of the surface of the substrate P held by the substrate stage 4 without using the liquid LQ at the measurement station ST2 by using the focus / leveling detection system 30. (Step SC7)
  • the control device 7 controls the movement of the substrate stage 4 and moves the substrate stage 4 holding the substrate P in the XY plane at a plurality of detection points on the surface of the substrate P. Is detected using the focus' leveling detection system 30.
  • the control device 7 moves the substrate stage 4 while monitoring the output of the laser interferometer 4L, and detects the surface position information at multiple points within the surface of the substrate P surface (within the XY plane) by focusing and leveling detection. Detect using system 30.
  • the control device 7 can obtain surface position information at a plurality of detection points on the surface of the substrate P in the coordinate system.
  • the detection result of the focus / leveling detection system 30 is stored in the storage device 8 in correspondence with the position of the substrate P in the XY plane. Since the positional relationship between the surface position information detected using the focus / leveling detection system 30 and the image plane formed via the projection optical system PL and the liquid LQ is obtained in advance, each shot area is Focus leveling detection obtained in step SC7 when performing exposure Based on the surface position information detected using the system 30, the image plane formed through the projection optical system PL and the liquid LQ and the surface of the substrate P can be aligned in a desired state.
  • the control device 7 moves the substrate stage 4 to the exposure light EL. Move to the first area SP1 of the exposure station ST1 that can be irradiated.
  • the control device 7 moves the substrate stage 4 (substrate P) disposed in the first region SP1 of the exposure station ST1. ) Above, the immersion area LR is formed using the immersion mechanism 1 (step SC8). Then, the control device 7 controls the substrate stage 4 based on the surface position information of the surface of the substrate P obtained in step SC7, and adjusts the position of the surface (exposure surface) of the substrate P, while adjusting the position of step SC6. Based on the coordinate position information (array information) of each shot area on the substrate P obtained in step 1, the positions of the substrate P in the X-axis direction, Y-axis direction, and ⁇ Z direction are controlled.
  • Step SC9 Sequentially expose multiple shot areas on the substrate P (Step SC9) o
  • the substrate stage 4 can hold and control the substrate P at the position where the exposure light EL can be irradiated in the first region SP1 of the exposure station ST1.
  • the apparatus 7 forms an immersion area LR using the immersion mechanism 1 on the substrate P held by the substrate stage 4 arranged in the first area SP1 of the exposure station ST1, and in the first area SP1 Projection light onto substrate P held by substrate stage 4
  • the substrate P is exposed by irradiating the exposure light EL through the academic system PL and the liquid LQ.
  • FIG. 11 shows the substrate stage 4 placed in the exposure station ST1.
  • control device 7 moves the substrate stage 4 of the exposure station ST1 to the measurement station ST2.
  • the control device 7 unloads the substrate P, which is held on the substrate stage 4 moved to the measurement station ST2 and subjected to the exposure processing, using the transfer device H.
  • the formation state of the thin film (second film Tc) on the substrate P is detected. Therefore, if the thin film formation state is defective, the substrate P is removed from the exposure station. Appropriate measures can be taken, for example, transporting the substrate P to the coater / developer device CZ D without placing it in the first region SP 1 of ST1. Further, since the substrate P is not arranged on the exposure station ST1, the liquid immersion region LR is not formed on the substrate P. Therefore, similarly to the above-described embodiment, it is possible to suppress the occurrence of inconvenience such as the outflow of the liquid LQ and to suppress the decrease in device productivity.
  • the state of the edge of the substrate P is detected before the immersion region LR of the liquid LQ is formed on at least a part of the substrate P.
  • a part of the peeled film becomes a foreign matter and becomes on the substrate (on the substrate). May adhere to the shot area) or enter the liquid LQ during immersion exposure.
  • the immersion region LR is formed on the edge of the substrate p as shown in the schematic diagram of FIG. 12 while leaving the edge of the substrate P in a defective state, during the immersion exposure.
  • a part of the film on the edge of the substrate P may be peeled off and mixed into the liquid LQ.
  • the foreign matter adheres to the shot region on the substrate or the liquid in the immersion region LR.
  • Foreign matter may be mixed in the LQ. If the substrate is exposed in the presence of foreign matter, defects such as defects may occur in the pattern formed on the substrate, and the manufactured device may be defective. If such a defective device is manufactured, the productivity of the device is reduced.
  • the substrate P when the substrate P is subjected to immersion exposure in the presence of foreign matter, the foreign matter in the liquid LQ comes into contact with the liquid LQ in the liquid immersion region LR, such as the nozzle member 6, part of the substrate stage 4, Alternatively, it may adhere to the final optical element FL and affect the subsequent exposure.
  • the application state of at least one of the first film Rg and the second film Tc is defective. For example, while leaving that the application state of the second film Tc, which is a liquid-repellent film, is poor at the edge of the substrate P, as shown in the schematic diagram of FIG.
  • the edge of the second film Tc having a poor coating state is peeled off, or the first film Rg under the Tc of the second film is liquid.
  • the 1st HRg may peel off when contacting with the body LQ, or the constituent materials (PAG, tentier, etc.) of the 1st HRg may elute and the liquid contact surface of the final optical element FL may become cloudy. is there.
  • the liquid LQ may enter the gap between the upper surface of the substrate P and the upper surface 4F of the substrate stage 4, and the liquid LQ may further enter the back surface side of the substrate P.
  • the substrate holder 4H may be wetted and the substrate P cannot be held smoothly, or the substrate P may not be smoothly unloaded from the substrate holder 4H. is there. Also, the transfer device H that contacts the back surface of the substrate P may get wet.
  • the operation of the exposure apparatus has to be stopped, and a situation arises, which leads to not only a reduction in throughput but also a failure of the exposure apparatus itself. That is, the problem caused by such a liquid leak is a problem peculiar to the immersion exposure apparatus.
  • the edge state of the substrate P is detected by detecting the state of the edge of the substrate P before the liquid LQ immersion region LR is formed on at least a part of the substrate P. If the substrate P is defective, an appropriate measure can be taken without placing the substrate P in the first region SP1 of the exposure station ST1, for example, transporting the substrate P to the coater / developers apparatus CZD. Further, since the substrate P is not arranged in the exposure station ST1, the liquid immersion region LR is not formed on the substrate P. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of the above-described inconveniences and suppress a decrease in device productivity.
  • the fourth embodiment is a modification of the above-described third embodiment. Characteristic portions different from the third embodiment of the exposure apparatus EX of the fourth embodiment are different from each other in a predetermined region on the base member BP. It has a plurality of board stages that can be moved independently.
  • the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
  • FIG. 13 is a schematic block diagram that shows an exposure apparatus EX according to the fourth embodiment.
  • the exposure apparatus EX of the present embodiment includes, for example, JP-A-10-163099 and JP-A-10-214783 (corresponding U.S. Pat. Nos. 6,341,007,6,400,441,6,549,269, 590,634), Special Table 2000-505958 (corresponding US Patent 5,969,441), Special Table 2000-51170 Provided with a plurality of substrate stages that can move while holding the substrate as disclosed in Japanese Patent No. 4, JP-A 2000-323404, JP 2001-513267, JP 2002-158168, etc. Multi-stage (twin stage) type exposure apparatus. To the extent permitted by national legislation in the designated and selected countries, the disclosure of the above US patents is incorporated into the text.
  • the exposure apparatus EX of the present embodiment includes two substrate stages 4 and 5 that can move while holding the substrate P. Similar to the third embodiment described above, the exposure apparatus EX of the present embodiment also detects from the exposure station ST1 including the first region SP1 that can be irradiated with the exposure light EL from the projection optical system PL, and the detection systems 30 and 40. And a measurement station ST2 including a second region SP2 that can be irradiated with light Lb and Lc.
  • the first substrate stage 4 is movable while holding the substrate P within a predetermined region on the base member BP including the first region SP1 of the exposure station ST1 and the second region SP2 of the measurement station ST2.
  • the stage 5 can move while holding the substrate P independently of the first substrate stage 4 in a predetermined region on the base member BP including the first region SP1 and the second region SP2.
  • the first substrate stage 4 and the second substrate stage 5 have substantially the same configuration.
  • the second substrate stage 5 is arranged in the first region SP1 of the exposure station ST1.
  • the second of the measurement station ST2 is performed in parallel with at least a part of the exposure of the substrate P held on the second substrate stage 5.
  • Detection using the focus / leveling detection system 30 and detection using the mark detection system 40 are executed.
  • the detection using the focus leveling detection system 30 and the mark detection system 40 in the measurement station ST2 is performed by detecting at least one of the film state of the substrate P and the edge state of the substrate P. And detection of the position information of the substrate P.
  • the detection using the focus / leveling detection system 30 at the measurement station ST2 detects the formation state of the thin film on the substrate P and the surface position information on the surface of the substrate P (Z-axis, ⁇ X, and ⁇ At least one of detection of position information in the Y direction).
  • the mark detection system at measuring station ST2 4 Detection using 0 includes detection of the edge state of the substrate P and detection of alignment information of the substrate P (position information in the X, ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , and ⁇ ⁇ directions of a plurality of shot regions on the substrate P).
  • the control device 7 should place the first substrate stage 4 at the substrate exchange position RP of the measurement station ST2, and the first substrate stage 4 should be exposed using the transfer device ⁇ . Load board ⁇ . Then, the control device 7 starts the processing related to the substrate substrate held on the first substrate stage 4 in the measurement station ST2, as in the third embodiment. On the other hand, in parallel with the processing at the measurement station ST2, the exposure station ST1 starts the exposure of the substrate 10 held on the second substrate stage 5 and subjected to the measurement processing at the measurement station ST2.
  • the control device 7 moves the second substrate stage 5 to the measurement station ST2 and exposes the first substrate stage 4. Move to station ST1.
  • the control device 7 uses the immersion region LR.
  • the liquid immersion region LR is moved onto the first substrate stage 4 while the upper force of the second substrate stage 5 is increased. For example, as shown in the schematic diagram of FIG.
  • the control device 7 includes the upper surface 4F of the substrate stage 4 within a predetermined region including a position facing the lower surface of the final optical element FL (a position immediately below the projection optical system PL).
  • the LR can be moved between the upper surface 4F of the substrate stage 4 and the upper surface 5F of the measurement stage 5.
  • the control device 7 uses the transfer device H to transfer the substrate P on the second substrate stage 5 to the measurement station ST2. Unload. Further, the substrate P to be exposed next is loaded onto the second substrate stage 5 of the measurement station ST2, and as described above, the measurement processing using the focus leveling detection system 30 and the mark detection system 40 is performed. Done.
  • step ST1 the substrate P held on the first substrate stage 4 is subjected to immersion exposure.
  • the control device 7 moves the first substrate stage 4 of the exposure station ST1 to the measurement station ST2 and also measures the measurement station ST2.
  • the second substrate stage 5 holding the substrate P for which the measurement processing has been completed is moved to the exposure station ST1.
  • the first substrate stage 4 and the second substrate stage 5 are alternately put into the exposure station ST1, and a plurality of substrates P are sequentially exposed.
  • the formation state of the thin film on the substrate P and the substrate P Since at least one of the edge states is detected, if at least one of the thin film formation state and the edge state is defective, the substrate P is not placed in the first region SP1 of the exposure station ST1. For example, appropriate measures can be taken, such as transporting the substrate P to the coater / developer device CZD. Further, since the substrate P is not arranged at the exposure station ST1, the immersion area LR is not formed on the substrate P. Therefore, similarly to the above-described embodiment, it is possible to suppress a decrease in device productivity.
  • the state of the edge of the substrate P can also be detected using the focus / leveling detection system 30. Further, the formation state of the thin film on the substrate P can be detected by using the mark detection system 40. Also, either one of the focus leveling detection system 30 and the mark detection system 40 may be provided in the exposure station ST1.
  • the focus / leveling detection system 30 is also used to detect the thin film formation state (and Z or the edge state of the substrate P) of the substrate P.
  • the mark detection system 40 is also used to detect the edge state (and the thin film formation state of Z or substrate P), but exclusively the thin film formation state of substrate P and the edge state of Z or substrate P.
  • a detection system used for detection of the sensor may be provided in the measurement station ST2.
  • both the detection of the thin film formation state of the substrate P and the detection of the edge state of the substrate P are performed, but either one is performed.
  • the state of the edge of the substrate P may also be detected by the detection device 60.
  • a detection device that detects the edge state of the substrate P held by the temperature control holder 51 may be provided separately from the detection device 60.
  • the edge state detection device of the substrate P can be configured, for example, as the mark detection system 40 of the third and fourth embodiments described above. Further, in the first embodiment described above, it is only necessary to detect the edge state of the substrate P.
  • the edge state of the substrate P may be detected using the focus / leveling detection system 30.
  • both the detection of the thin film formation state of the substrate P and the detection of the edge state of the substrate P may be performed, or only one of them may be performed.
  • a characteristic part of this embodiment is that the edge state of the substrate P is detected before the substrate P is held on the substrate stage 4.
  • components that are the same as or equivalent to those in the above-described embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are simplified or omitted.
  • FIG. 15 is a schematic block diagram that shows an exposure apparatus EX according to the fifth embodiment.
  • the exposure apparatus EX includes a detection device 60 ′ that detects the state of the edge of the substrate P.
  • the detecting device 60 ′ detects the state of the edge of the substrate P before being carried from the coater “developer device CZD (coating device) to the exposure apparatus EX and held on the substrate stage 4.
  • the exposure apparatus EX includes a transport apparatus H that transports the substrate P.
  • the transfer device H can transfer the substrate P from the coater / developer device CZD to the substrate stage 4.
  • the detection device 60 ′ is provided on the transport path of the transport device H.
  • FIG. 16 is a schematic diagram showing the detection device 60 ′.
  • the detection device 60 ′ acquires an irradiation device 61 ′ that emits a detection light Ld different from the exposure light EL, and an optical image (image) of the object illuminated by the irradiation device 61 ′ with the strong detection light Ld.
  • Imaging device 62 ' As disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-136916 (corresponding European Patent No. 1,001,460), the detection device 60 ′ of the present embodiment uses detection light Ld such as infrared laser light. While the substrate P is inclined with respect to the substrate P, the edge of the substrate P is illuminated with the detection light Ld, and the detection light Ld is illuminated with the detection light Ld.
  • the detection device 60 ′ has an optical system 63 including a prism that guides the detection light Ld emitted from the irradiation device 61 ′ to the edge of the substrate P, and the detection light transmitted through the edge of the substrate P. At least one of the detection light Ld reflected by Ld and the edge of the substrate P enters the imaging device 62 ′.
  • the detection result of the detection device 60 ′ is output to the control device 7.
  • the control device 7 determines whether or not the edge state of the substrate P is the desired state based on the detection result of the detection device 60 ′.
  • the state of the edge of the substrate P includes at least one of the state of forming a thin film on the edge of the substrate P and the presence / absence of foreign matter on the edge of the substrate P.
  • the control device 7 uses the transfer device H to move the substrate P to a predetermined position. Carry. For example, when the control device 7 determines that the edge state of the substrate P is defective, the control device 7 uses the transfer device H to transfer the substrate P to the coater / developer device CZD. Alternatively, the control device 7 uses the transfer device H to retract the substrate P to a predetermined retreat position. On the other hand, when it is determined that the edge state of the substrate P is the desired state based on the detection result of the detection device 60 ′, the control device 7 uses the transfer device H to transfer the substrate P to the substrate stage 4. To do. The substrate stage 4 holds the substrate P of the transfer device H force. The control device 7 forms an immersion area LR on the substrate P held on the substrate stage 4 and starts immersion exposure of the substrate P.
  • the edge state of the substrate P is detected before the liquid LQ immersion region LR is formed on at least a part of the substrate P. If the state is bad, appropriate measures can be taken such as transporting the substrate P to the substrate stage 4, for example, transporting the substrate P to the coater / developer device CZD. Further, since the substrate P is not transferred to the substrate stage 4, the liquid immersion region LR is not formed on the substrate P. Therefore, as in the above-described embodiment, a reduction in device productivity can be suppressed.
  • the state of the edge of the substrate P may be detected by applying the detection device 60 ′ described in the present embodiment with reference to FIG. 16 to each of the above-described embodiments.
  • the detection device 60 ′ described in the present embodiment with reference to FIG. 16 to each of the above-described embodiments.
  • at least one of the thin film formation state on the substrate P and the edge state of the substrate P is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-195956.
  • detection may be performed using a macro inspection apparatus.
  • the macro inspection device on the transfer path of the transfer device H, before the substrate P is held on the substrate stage 4 or after the substrate P is held on the substrate stage, Before the liquid LQ immersion region LR is formed on at least a part of the substrate P, at least one of the state of the film on the substrate P and the state of the edge of the substrate P can be detected.
  • the formation state of the second film Tc on the substrate P is detected, but the second film Tc on the substrate P may be omitted.
  • the detection device detects the formation state of the lHRg.
  • the control device 7 can take an appropriate measure for suppressing a decrease in device productivity using the detection result.
  • the top coat film having a function of protecting the lHRg that also serves as the photosensitive material is described as an example of the second film Tc.
  • an antireflection film or the like is used.
  • a film having other functions may also be used.
  • the two layers of the first film and the second film are formed on the substrate W.
  • one layer, or a plurality of layers of three or more layers is used. This film may be formed.
  • the control device 7 can take an appropriate measure for suppressing a decrease in the productivity of the device, using the detection result obtained by detecting the film formation state on the substrate P.
  • the thin film formed on the substrate P is formed by a coating process using a coating device, and the detection device detects the coating state of the thin film.
  • the thin film on P may be formed by a technique other than coating.
  • the antireflection film may be formed by a method such as a CVD method or a PVD method, but the detection device of each of the above-described embodiments is a state of forming a thin film formed by a method such as the CVD method or the PVD method. Can also be detected. In this way, even for a thin film formed by a method other than coating (application), the detection device can detect the formation state of the thin film.
  • the liquid LQ immersion region LR is at least partially on the substrate P.
  • the state of the film on the substrate P and the state of the edge of the Z or the substrate P were detected, but before the substrate P was transferred to the substrate stage 4, the liquid was applied to the thin film on the substrate P.
  • the above inspection may be performed in the supplied state. Such an inspection can be performed at any location outside the substrate stage. For example, it may be performed inside the exposure apparatus main body S, on the temperature control holder in the exposure apparatus EX, on the transport holder, or in the coater / developer apparatus CZD.
  • the film in the liquid immersion state can be inspected.
  • an example in which an immersion exposure apparatus that exposes the substrate P through the liquid LQ in the immersion region LR formed on the substrate P is used.
  • a normal dry exposure apparatus that exposes the substrate through a gas without filling the optical path space of the exposure light EL with a detection device that detects the formation state of the thin film on the substrate can also be provided. it can.
  • pure water was used as the liquid LQ in each of the above embodiments.
  • Pure water has the advantage that it can be easily obtained in large quantities at semiconductor manufacturing factories and the like, and has little adverse effect on the photosensitive material and optical elements (lenses) on the substrate P.
  • pure water has no adverse effects on the environment, and since the impurity content is extremely low, it can be expected to clean the surface of the substrate P and the surface of the optical element provided at the tip of the projection optical system PL.
  • the refractive index n of pure water (water) for exposure light EL with a wavelength of about 193 nm is said to be approximately 1. 44, and ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) is used as the light source for exposure light EL.
  • lZn that is, the wavelength is shortened to about 134 nm to obtain a high resolution.
  • the projection optical system PL can be used if it is sufficient to ensure the same depth of focus as in the air.
  • the numerical aperture can be increased further, and the resolution is improved in this respect as well.
  • the optical element FL is attached to the tip of the projection optical system PL, and the optical characteristics of the projection optical system PL, such as aberration (spherical aberration, coma aberration, etc.) are adjusted by this optical element. It can be carried out.
  • An optical element attached to the tip of the projection optical system PL Alternatively, an optical plate used for adjusting the optical characteristics of the projection optical system PL may be used. Or it may be a plane parallel plate that can transmit the exposure light EL.
  • the optical path space on the image surface (exit surface) side of the tip optical element (final optical element FL) is filled with liquid.
  • liquid for example, International Publication No. 2004Z019
  • a projection optical system that fills the optical path space on the object surface (incident surface) side of the optical element at the tip with a liquid can also be employed.
  • the liquid LQ in each of the above embodiments is water, but it may be a liquid other than water! /.
  • the light source of the exposure light EL is an F laser, this F laser light does not pass through water.
  • PFPE perfluoropolyether
  • a fluorinated fluid such as a fluorinated oil
  • the portion that comes into contact with the liquid LQ is made lyophilic by, for example, forming a thin film with a substance having a small molecular structure including fluorine.
  • the liquid LQ is stable against the photoresist applied to the projection optical system PL and the substrate P, which is transparent to the exposure light EL and has a refractive index as high as possible (for example, Cedar). Oil) is also possible
  • Liquid LQ having a refractive index of about 1.6 to 1.8 may be used.
  • the optical element (final optical element FL, etc.) of the projection optical system PL that comes into contact with the liquid LQ may be formed of a material having a higher refractive index than quartz and fluorite (eg, 1.6 or higher)! / ⁇ .
  • various fluids such as a supercritical fluid can be used.
  • the position information of the mask stage 3 and the substrate stage 4 is measured using the interferometer system (3L, 4L).
  • the present invention is not limited to this, and, for example, a scale provided in each stage.
  • An encoder system that detects the light may be used.
  • a hybrid system including both the interferometer system and the encoder system, and calibrate the measurement result of the encoder system using the measurement result of the interferometer system.
  • the interferometer system and the encoder system are switched and used. Or you can use both to control the position of the stage!
  • the substrate P in each of the above embodiments is used not only for semiconductor wafers for manufacturing semiconductor devices but also for glass substrates for display devices, ceramic wafers for thin film magnetic heads, or exposure apparatuses. Mask or reticle master (synthetic quartz, silicon wafer), etc. are applied.
  • the exposure apparatus EX in addition to the step-and-scan type scanning exposure apparatus (scanning stepper) that performs mask exposure by scanning the mask M and the substrate P in synchronization with each other, the mask M and the substrate P are used.
  • the present invention can also be applied to a step-and-repeat projection exposure apparatus (steno) in which the pattern of the mask M is collectively exposed while M and the substrate P are stationary, and the substrate P is sequentially moved stepwise.
  • step-and-repeat exposure after the first pattern and the substrate P are almost stationary, a reduced image of the first pattern is transferred onto the substrate P using the projection optical system. While the second pattern and the substrate P are substantially stationary, a reduced image of the second pattern may be partially exposed to the first pattern using the projection optical system, and may be collectively exposed on the substrate P (stitch). Type batch exposure equipment). The stitch type exposure apparatus can also be applied to a step-and-stitch type exposure apparatus in which at least two patterns are partially transferred on the substrate P and transferred sequentially.
  • the power for explaining a multi-stage (twin stage) type exposure apparatus in which two substrate stages move between an exposure station and a measurement station.
  • a substrate stage may be adopted.
  • JP-A-11-135400 (corresponding international publication 1999/23692), JP-A-2000-164504 (corresponding US Pat. No. 6,897,963), etc.
  • the present invention can also be applied to an exposure apparatus including a substrate stage for holding a substrate, a reference member on which a reference mark is formed, and a measurement stage on which Z or various types of photoelectric sensors are mounted.
  • an exposure apparatus that locally fills the liquid between the projection optical system PL and the substrate P is employed.
  • the present invention is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-124873. Disclosed in JP-A-10-303114, US Pat. No. 5,825,043, etc. It can also be applied to a liquid immersion light exposure apparatus that performs exposure in a state where the entire surface of the substrate to be exposed is immersed in a liquid.
  • the exposure apparatus provided with the projection optical system PL has been described as an example.
  • the present invention can be applied to an exposure apparatus and an exposure method that do not use the projection optical system PL. Even when the projection optical system PL is not used in this way, the exposure light is irradiated onto the substrate via an optical member such as a lens, and a liquid immersion region is formed in a predetermined space between the optical member and the substrate. It is formed.
  • the type of the exposure apparatus EX is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element that exposes a semiconductor element pattern on the substrate P.
  • force using a light-transmitting mask in which a predetermined light-shielding pattern (or phase pattern 'dimming pattern) is formed on a light-transmitting substrate is used instead of this mask.
  • a predetermined light-shielding pattern or phase pattern 'dimming pattern
  • an electronic mask (variable molding mask) that forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed.
  • a DMD Digital Micro-mirror Device
  • spatial light modulator spatial light modulator
  • an exposure apparatus that exposes a line “and” space pattern on the substrate P by forming interference fringes on the substrate P (lithography)
  • the present invention can also be applied to a system.
  • JP-T-2004-519850 corresponding US Pat. No. 6,611,316
  • two mask patterns are synthesized on the substrate via the projection optical system.
  • the present invention can also be applied to an exposure apparatus that performs double exposure of one shot area on a substrate almost simultaneously by one scanning exposure.
  • the exposure apparatus EX is configured to perform various mechanical subsystems including the respective constituent elements recited in the claims of the present application with predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Manufactured by assembling to maintain the degree. In order to ensure these various accuracies, before and after the assembly, various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy, various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy, various electrical systems Is adjusted to achieve electrical accuracy.
  • the assembly process from various subsystems to the exposure system includes mechanical connections, electrical circuit wiring connections, and pneumatic circuit piping connections between the various subsystems. Needless to say, there is an assembly process for each subsystem before the assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the assembly process of the various subsystems to the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies for the entire exposure apparatus. It is desirable to manufacture the exposure apparatus in a clean room in which the temperature and cleanliness are controlled.
  • a microdevice such as a semiconductor device includes a step 201 for designing a function / performance of the microdevice, a step 202 for producing a mask (reticle) based on the design step, Step 203 of manufacturing a substrate as a base material, forming a thin film on the substrate, detecting and evaluating the state of the thin film according to the above-described embodiment, exposing the mask pattern to the substrate, and developing the exposed substrate It is manufactured through substrate processing step 204 including substrate processing (exposure processing), device assembly step (including processing processes such as dicing process, bonding process, and knocking process) 205, inspection step 206, and the like.
  • substrate processing exposure processing
  • device assembly step including processing processes such as dicing process, bonding process, and knocking process
  • the substrate can be exposed satisfactorily, and the decrease in device productivity can be suppressed.

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Abstract

露光装置ＥＸは、基板Ｐ上に形成された薄膜Ｒｇ，Ｔｃの欠陥を検出する検出装置６０を備えている。液体ＬＱを介して基板Ｐが露光される液浸露光の場合には、薄膜Ｒｇ，Ｔｃの欠陥による液体の流出を未然に検知して、デバイスの生産性の低下を抑制し、露光装置の障害の発生を防止する。

Description

明 細 書
露光装置、基板処理方法、及びデバイス製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、基板上に露光光を照射して基板を露光する露光装置、基板処理方法、 及びデバイス製造方法に関する。
背景技術
[0002] フォトリソグラフイエ程で用いられる露光装置において、下記特許文献に開示されて いるような、基板上に液体の液浸領域を形成し、その液体を介して基板を露光する液 浸露光装置が案出されている。
特許文献 1：国際公開第 99Z49504号パンフレット
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] 基板上に液体の液浸領域を良好に形成するためには、基板の液体と接触する液 体接触面を所望状態にする必要がある。例えば、基板上に形成される感光材などの 膜が所望状態で形成されていない場合、液浸領域が良好に形成されず、基板上か ら液体が流出しあるいは、所望のパターン像を基板上に露光できなくなる等の不都 合が生じ、デバイスの生産性が低下してしまう。
[0004] また、基板上に所望状態で膜が形成されずに、例えばその膜の一部が基板力も剥 がれる可能性がある。膜の一部が剥がれた場合、その剥がれた膜の一部が異物とな つて、基板上に付着したり液体中に混入する可能性がある。異物が存在する状態で 基板を露光した場合、基板上に形成されるノターンに欠陥が生じる等の不具合が生 じ、デバイスの生産性が低下する可能性がある。
[0005] 本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、基板を良好に露光でき、 デバイスの生産性の低下を抑制できる露光装置、基板処理方法、及びデバイス製造 方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0006] 上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す各図に対応付けした以 下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に 過ぎず、各要素を限定するものではない。
[0007] 本発明の第 1の態様に従えば、薄膜 (Rg、Tc)が形成された基板 (P)に露光光 (E
L)を照射して前記基板を露光する露光装置であって、基板 (P)上の薄膜 (Rg、 Tc) の形成状態を検出する検出装置 (60)を備えた露光装置 (EX)が提供される。
[0008] 本発明の第 1の態様によれば、基板上の薄膜の形成状態を検出する検出装置を 設けたので、その検出装置の検出結果を用いて、デバイスの生産性の低下を抑制す るための処置を講ずることができる。
[0009] 本発明の第 2の態様に従えば、液体 (LQ)を介して基板 (P)に露光光 (EL)を照射 して基板 (P)を露光する露光装置であって、基板 (P)のエッジの状態を検出する検 出装置 (40、 60' )を備えた露光装置 (EX)が提供される。
[0010] 本発明の第 2の態様によれば、基板のエッジの状態を検出する検出装置を設けた ので、その検出装置の検出結果を用いて、デバイスの生産性の低下を抑制するため の処置を講ずることができる。
[0011] 本発明の第 3の態様に従えば、液体 (LQ)を介して、薄膜 (Rg、 Tc)が形成された 基板 (P)に露光光 (EL)を照射して前記基板を露光する露光装置であって、露光光（
EL)の光路に配置された光学系 (IL)と；前記液体 (EL)が提供される基板 (P)の薄 膜 (Rg、 Tc)の欠陥を検出する検出装置 (40、 60' )とを備えた露光装置 (EX)が提 供される。
[0012] 本発明の第 3の態様によれば、液体 (EL)が提供される基板 (P)の薄膜 (Rg、 Tc) の欠陥を検出する検出装置を設けたので、その検出装置の検出結果を用いて、デ バイスの生産性の低下及び露光装置の障害を抑制するための処置を講ずることがで きる。
[0013] 本発明の第 4の態様に従えば、上記態様の露光装置 (EX)を用いるデバイス製造 方法が提供される。本発明の第 4の態様によれば、良好な生産性でデバイスを製造 することができる。
[0014] 本発明の第 5の態様に従えば、膜 (Rg、 Tc)が形成された基板 (P)を露光処理する 基板処理方法であって、基板 (P)を基板保持部材 (4)に保持することと;基板保持部 材 (4)に保持された基板 (P)に液体 (LQ)を介して露光光 (EL)を照射して、基板 (P )を露光処理することと；基板 (P)に露光光 (EL)を照射する前に、基板 (P)の膜 (Rg 、 Tc)の状態を検出することと；を含む基板処理方法が提供される。
[0015] 本発明の第 5の態様によれば、基板の膜の状態を検出した結果を用いて、デバイス の生産性の低下を抑制するための処置を講ずることができる。
[0016] 本発明の第 6の態様に従えば、液体を介して露光される基板の処理方法であって、 前記基板に薄膜を形成すること (SAO)と；前記薄膜の欠陥を検査すること (SA2、 S B2、 SC3)と;前記薄膜上に液体を供給すること (SB4、 SC8)と;前記供給された液 体を介して基板に前記露光光を照射すること（SA5、 SB5、 SC9)を含む基板処理 方法が提供される。
[0017] 本発明の第 6の態様によれば、液体を介して基板 (P)が露光される前に、基板に形 成された薄膜 (Rg、 Tc)の欠陥を予め検出しているので、デバイスの生産性の低下を 抑制し、露光装置の障害を未然に防ぐことができる。
[0018] 本発明の第 7の態様に従えば、上記態様の基板処理方法を用いて基板を露光処 理することと、露光された基板を現像することと、現像された基板を加工することを含 むデバイス製造方法が提供される。本発明の第 7の態様によれば、良好な生産性で デバイスを製造することができる。
発明の効果
[0019] 本発明によれば、基板を良好に露光することができ、デバイスの生産性の低下を抑 制し、露光装置の障害を未然に防止することができる。
図面の簡単な説明
[0020] [図 1]第 1実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。
[図 2]露光装置本体を示す概略構成図である。
[図 3]薄膜が形成された基板の一例を示す断面図である。
圆 4]第 1実施形態に係る検出装置を示す概略構成図である。
[図 5]第 1実施形態に係る露光方法を説明するためのフローチャート図である。
[図 6]第 2実施形態に係る露光方法を説明するためのフローチャート図である。
[図 7]第 2実施形態に係る検出装置を示す概略構成図である。 圆 8]第 3実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。
圆 9]第 3実施形態に係る露光方法を説明するためのフローチャート図である。
[図 10]エッジ検出系が基板のエッジの状態を検出している様子を示す模式図である
[図 11]第 3実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。
[図 12]基板のエッジ上に液浸領域が形成されている状態を示す図である。
[図 13]第 4実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。
[図 14]複数の基板ステージを備えた露光装置の動作の一例を説明するための模式 図である。
[図 15]第 5実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。
[図 16]第 5実施形態に係る検出装置を示す模式図である。
[図 17]マイクロデバイスの製造工程の一例を説明するためのフローチャート図である 符号の説明
[0021] 1…液浸機構、 4…基板ステージ、 5…第 2基板ステージ、 4H…基板ホルダ、 7…制 御装置、 8…記憶装置、 30· ··フォーカス'レべリング検出系、 31· ··投射系、 32· ··受 光系、 40· ··マーク検出系、 50· ··温調装置、 60…検出装置、 61· ··投射系、 62· ··受 光系、 EL…露光光、 EX…露光装置、 H…搬送装置、 LQ…液体、 P…基板、 Rg〜 第 1膜、 S…露光装置本体、 SP1…第 1領域、 SP2…第 2領域、 Tc…第 2膜、 W…基 材
発明を実施するための最良の形態
[0022] 以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれ に限定されない。なお、以下の説明においては、 XYZ直交座標系を設定し、この XY Z直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。そして、水平面内 における所定方向を X軸方向、水平面内にお！ヽて X軸方向と直交する方向を Y軸方 向、 X軸方向及び Y軸方向のそれぞれに直交する方向（すなわち鉛直方向）を Z軸 方向とする。また、 X軸、 Y軸、及び Z軸まわりの回転 (傾斜)方向をそれぞれ、 Θ X、 Θ Υ 及び 0 Z方向とする。 [0023] <第 1実施形態 >
第 1実施形態について説明する。図 1は、第 1実施形態に係る露光装置 EXを示す 概略構成図である。図 1において、露光装置 EXは、基板 P上に露光光 ELを照射し て基板 Pを露光処理する露光装置本体 Sと、基板 Pを搬送する搬送装置 Hと、露光装 置 EX全体の動作を制御する制御装置 7と、露光処理に関する各種情報を記憶した 記憶装置 8とを備えている。露光装置本体 Sは、マスク Mを保持して移動可能なマス クステージ 3と、露光光 ELが照射される基板 Pを保持して移動可能な基板ステージ 4 と、マスクステージ 3に保持されているマスク Mを露光光 ELで照明する照明光学系 IL と、露光光 ELで照明されたマスク Mのパターン像を基板 P上に投影する投影光学系 PLとを備えている。なお、ここでいう基板は半導体ウェハ等の基材上に感光材 (フォ トレジスト）、保護膜 (トップコート膜)などの各種の膜を塗布したものを含み、マスクは 基板上に縮小投影されるデバイスパターンを形成されたレチクルを含む。また、本実 施形態においては、マスクとして透過型のマスクを用いる力 反射型のマスクを用い ることちでさる。
[0024] 露光装置 EXには、基板 P上に薄膜を形成するコーティング装置、及び露光処理後 の基板 Pを現像するデベロッパ装置を含むコータ 'デベロツバ装置 CZD力 インター フェース IFを介して接続されている。後述するように、基板 P上に形成される薄膜とは 、半導体ウェハ等の基材上に形成される感光材からなる膜、及びその感光材からな る膜を覆うトップコート膜と呼ばれる膜などが含まれる。搬送装置 Hは、コータ 'デベロ ッパ装置 CZD (コーティング装置)力 インターフェース IFを介して搬入された露光 処理前の基板 Pを露光装置本体 Sの基板ステージ 4へ搬送可能である。また、搬送 装置 Hは、露光処理後の基板 Pを露光装置本体 Sからインターフェース IFを経てコー タ ·デベロツバ装置 CZD (デベロッパ装置)へ搬送可能である。
[0025] また、露光装置 EXは、基板 P上の薄膜の形成状態を検出する検出装置 60を備え ている。検出装置 60は、コータ 'デベロッパ装置 CZD (コーティング装置)から露光 装置 EXに対して搬入された露光処理前の基板 P上の薄膜の形成状態を検出する。 検出装置 60は、搬送装置 Hの搬送経路上に設けられて 、る。
[0026] 搬送装置 Hの搬送経路上には、コータ 'デベロツバ装置 CZDから露光装置 EXに 搬入された露光処理前の基板 Pの温度調整を行う温調装置 50が設けられて 、る。温 調装置 50は、基板 Pの裏面を保持する温調ホルダ 51を備えている。検出装置 60は 、温調装置 50近傍に設けられている。搬送装置 Hは、温調装置 50の温調ホルダ 51 に基板 Pを搬入可能であるとともに、温調ホルダ 51から基板 Pを搬出可能である。検 出装置 60は、搬送装置 Hによって温調装置 50に搬入された基板 Pの薄膜の形成状 態を検出する。検出装置 60は、温調ホルダ 51に保持された基板 P上に検出光 Laを 投射する投射系 61と、基板 Pを介した検出光 Laを受光可能な受光系 62とを有して いる。投射系 61は、基板 Pの表面に斜め方向から検出光 Laを投射する。受光系 62 は、投射系 61によって基板 Pの表面に投射され、その表面で反射した検出光 Laを受 光可能である。
[0027] 次に、図 2を参照しながら、露光装置本体 Sについて説明する。照明光学系 ILは、 マスク M上の所定の照明領域を均一な照度分布の露光光 ELで照明するものである 。照明光学系 IL力 射出される露光光 ELとしては、例えば水銀ランプ力 射出され る輝線 (g線、 h線、 i線)及び KrFエキシマレーザ光 (波長 248nm)等の遠紫外光 (D UV光）、 ArFエキシマレーザ光（波長 193nm)及び Fレーザ光（波長 157nm)等の
2
真空紫外光 (VUV光)などが用いられる。本実施形態にぉ 、ては ArFエキシマレー ザ光が用いられる。
[0028] マスクステージ 3は、リニアモータ等のァクチユエータを含むマスクステージ駆動装 置 3Dの駆動により、マスク Mを保持した状態で、 X軸、 Y軸、及び θ Z方向に移動可 能である。マスクステージ 3 (ひ!/、てはマスク M)の位置情報はレーザ干渉計 3Lによつ て計測される。レーザ干渉計 3Lは、マスクステージ 3上に固設された移動鏡 3Kを用 いてマスクステージ 3の位置情報を計測する。制御装置 7は、レーザ干渉計 3Lの計 測結果に基づ 、てマスクステージ駆動装置 3Dを駆動し、マスクステージ 3に保持さ れているマスク Mの位置制御を行う。なお、移動鏡 3Kは平面鏡のみでなくコーナー キューブ（レトロリフレクタ）を含むものとしてもよいし、移動鏡 3Kをマスクステージ 3に 固設する代わりに、例えばマスクステージ 3の端面 (側面）を鏡面加工して形成される 反射面を用いてもよい。
[0029] 投影光学系 PLは、マスク Mのパターンの像を所定の投影倍率で基板 Pに投影する 。投影光学系 PLは、複数の光学素子を有しており、それら光学素子は鏡筒 PKで保 持されている。本実施形態の投影光学系 PLは、その投影倍率が例えば 1Z4、 1/5 、 1Z8等の縮小系である。なお、投影光学系 PLは縮小系、等倍系及び拡大系のい ずれでもよい。また、投影光学系 PLは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学 素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいず れであってもよい。また、投影光学系 PLは、倒立像と正立像とのいずれを形成しても よい。
[0030] 基板ステージ 4は、基板 Pを保持する基板ホルダ 4Hを有しており、ベース部材 BP 上で、基板ホルダ 4Hに基板 Pを保持して移動可能である。基板ホルダ 4Hは、基板 ステージ 4上に設けられた凹部 4Rに配置されており、基板ステージ 4のうち凹部 4R 以外の上面 4Fは、基板ホルダ 4Hに保持された基板 Pの表面とほぼ同じ高さ（面一） になるような平坦面となっている。なお、基板ホルダ 4Hに保持された基板 Pの表面と 基板ステージ 4の上面 4Fとの間に段差があってもよい。また、基板ステージ 4の上面 4Fの一部、例えば基板 Pを囲む所定領域のみ、基板 Pの表面とほぼ同じ高さとしても よい。さらに、基板ホルダ 4Hを基板ステージ 4の一部と一体に形成してもよいが、本 実施形態では基板ホルダ 4Hと基板ステージ 4とを別々に構成し、例えば真空吸着な どによって基板ホルダ 4Hを凹部 4Rに固定している。
[0031] 基板ステージ 4は、リニアモータ等のァクチユエータを含む基板ステージ駆動装置 4 Dの駆動により、基板 Pを保持した状態で、 X軸、 Y軸、 Z軸、 0 Χ、 Θ Υ、 Χ θ Ζ 向の 6自由度の方向に移動可能である。基板ステージ 4 (ひいては基板 Ρ)の位置情 報はレーザ干渉計 4Lによって計測される。レーザ干渉計 4Lは、基板ステージ 4に固 設された移動鏡 4Κを用いて基板ステージ 4の X軸、 Υ軸、及び θ Ζ方向に関する位 置情報を計測する。また、基板 Ρの表面の面位置情報 (Ζ軸、 Θ X、及び θ Υ方向に 関する位置情報）は、フォーカス'レべリング検出系 30によって検出される。フォー力 ス'レペリング検出系 30は、基板ホルダ 4Ηに保持された基板 Ρ上に検出光 Lbを投射 する投射系 31と、基板 Pを介した検出光 Lbを受光可能な受光系 32とを有して 、る。 投射系 31は、基板 Pの表面に斜め方向から検出光 Lbを投射する。受光系 32は、投 射系 31によって基板 Pの表面に投射され、その表面で反射した検出光 Lbを受光可 能である。制御装置 7は、レーザ干渉計 4Lの計測結果及びフォーカス'レベリング検 出系 30の検出結果に基づ 、て基板ステージ駆動装置 4Dを駆動し、基板ステージ 4 に保持されている基板 Pの位置制御を行う。なお、レーザ干渉計 4Lは基板ステージ 4の Z軸方向の位置、及び Θ X、 θ Y方向の回転情報をも計測可能としてよぐその詳 細は、例えば特表 2001— 510577号公報（対応国際公開第 1999Z28790号パン フレット）に開示されている。さらに、移動鏡 4Kを基板ステージ 4に固設する代わりに 、例えば基板ステージ 4の一部 (側面など）を鏡面加工して形成される反射面を用い てもよい。また、フォーカス'レべリング検出系 30はその複数の計測点でそれぞれ基 板 Pの Z軸方向の位置情報を計測することで、基板 Pの Θ X及び Θ Y方向の傾斜情 報（回転角）を検出するものであり、本実施形態ではこの複数の計測点の少なくとも 一部を液浸領域 LR (又は投影領域 AR)内に設定しているが、全ての計測点を液浸 領域 LRの外側に設定してもよい。さらに、例えばレーザ干渉計 4Lが基板 Pの Z軸、 Θ X及び Θ Y方向の位置情報を計測可能であるときは、基板 Pの露光動作中にその Z軸方向の位置情報が計測可能となるようにフォーカス'レべリング検出系 30を設け なくてもよぐ少なくとも露光動作中はレーザ干渉計 4Lの計測結果を用いて Z軸、 Θ X及び Θ Y方向に関する基板 Pの位置制御を行ってもよい。この場合、フォーカス'レ ベリング検出系 30は一例として、後述の計測ステーションに設けられる。
[0032] 本実施形態の露光装置 EX (露光装置本体 S)は、露光波長を実質的に短くして解 像度を向上するとともに焦点深度を実質的に広くするために液浸法を適用した液浸 露光装置である。露光装置 EXは、投影光学系 PLの像面側の露光光 ELの光路空間 Kを液体 LQで満たし、基板 P上に液体 LQの液浸領域 LRを形成する液浸機構 1を 備えている。液浸機構 1は、基板ステージ 4に保持された基板 Pと、その基板 Pと対向 する位置に設けられ、露光光 ELが通過する投影光学系 PLの最終光学素子 FLとの 間の光路空間 Kを液体 LQで満たす。本実施形態においては、投影光学系 PLの複 数の光学素子のうち、投影光学系 PLの像面に最も近 、最終光学素子 FLのみが光 路空間 Kの液体 LQと接触する。
[0033] 液浸機構 1は、光路空間 Kの近傍に設けられ、光路空間 Kに対して液体 LQを供給 する供給口 12及び液体 LQを回収する回収口 22を有するノズル部材 6と、供給管 13 、及びノズル部材 6の供給口 12を介して液体 LQを供給する液体供給装置 11と、ノズ ル部材 6の回収口 22、及び回収管 23を介して液体 LQを回収する液体回収装置 21 とを備えている。ノズル部材 6は、投影光学系 PLの最終光学素子 FLを囲むように設 けられた環状部材である。本実施形態においては、液体 LQを供給する供給口 12及 び液体 LQを回収する回収口 22はノズル部材 6の下面 6Aに形成されて!、る。ノズル 部材 60の下面 6Aは、基板ステージ 4に保持された基板 Pの表面と対向している。ま た、ノズル部材 6の内部には、供給口 12と供給管 13とを接続する流路、及び回収口 22と回収管 23とを接続する流路が形成されている。供給口 12は、ノズル部材 6の下 面 6Aにおいて、投影光学系 PLの最終光学素子 FL (光路空間 K)を囲むように、複 数の所定位置のそれぞれに設けられている。また、回収口 22は、ノズル部材 6の下 面 6Aにおいて、最終光学素子 FLに対して供給口 12よりも外側に設けられており、 最終光学素子 FL及び供給口 12を囲むように環状に設けられている。なお本実施形 態においては、回収口 22には、例えばチタン製のメッシュ部材、あるいはセラミックス 製の多孔部材が配置されている。液体供給装置 11及び液体回収装置 21の動作は 制御装置 7に制御される。液体供給装置 11は清浄で温度調整された液体 LQを送出 可能であり、真空系等を含む液体回収装置 21は液体 LQを回収可能である。なお、 ノズル部材 6等の液浸機構 1の構造は、上述の構造に限られず、例えば、欧州特許 公開第 1420298号公報、国際公開第 2004Z055803号公報、国際公開第 2004 Z057590号公報、国際公開第 2005Z029559号公報に記載されて 、るものを用 いることができる。具体的には、本実施形態ではノズル部材 6の下面が投影光学系 P Lの下端面 (射出面）とほぼ同じ高さ（Z位置）に設定されている力 例えばノズル部材 6の下面 6Aを投影光学系 PLの下端面よりも像面側 (基板側）に設定してもよい。この 場合、ノズル部材 6の一部（下端面）を、露光光 ELを遮らないように投影光学系 PL ( 最終光学素子 FL)の下側まで滑り込ませて設けてもよい。また、本実施形態ではノズ ル部材 6の下面 6Aに供給口 12を設けている力 例えば投影光学系 PLの最終光学 素子 FLの側面と対向するノズル部材 6の内側面 (傾斜面）に供給口 12を設けてもよ い。
露光装置 EX (露光装置本体 S)は、少なくともマスク Mのパターン像を基板 Pに投 影している間、液浸機構 1を用いて、露光光 ELの光路空間 Kを液体 LQで満たし、基 板 P上に液浸領域 LRを形成する。露光装置 EXは、投影光学系 PLと基板 P上に形 成された液浸領域 LRの液体 LQとを介してマスク Mを通過した露光光 ELを基板 P上 に照射することによって、マスク Mのパターン像を基板 Pに投影する。また、本実施形 態の露光装置 EXは、光路空間 Kに満たされた液体 LQが、投影光学系 PLの投影領 域 ARを含む基板 P上の一部の領域に、投影領域 ARよりも大きく且つ基板 Pよりも小 さ!ヽ液体 LQの液浸領域 LRを局所的に形成する局所液浸方式を採用して！、る。制 御装置 7は、液浸機構 1を制御して、液体供給装置 11による液体供給動作と液体回 収装置 21による液体回収動作とを並行して行うことで、光路空間 Kを液体 LQで満た し、基板 P上の一部の領域に液体 LQの液浸領域 LRを局所的に形成する。
[0035] 本実施形態においては、液体 LQとして純水が用いられている。純水は、 ArFェキ シマレーザ光のみならず、例えば、水銀ランプ力 射出される輝線 (g線、 h線、 i線） 及び KrFエキシマレーザ光 (波長 248nm)等の遠紫外光 (DUV光)も透過可能であ る。
[0036] 図 3は、コータ 'デベロツバ装置 CZDのコーティング装置によって薄膜が形成され た基板 Pの一例を示す図である。図 3において、基板 Pは、半導体ウェハ等の基材 W と、その基材 W上に形成された第 lHRgと、その第 lHRg上に形成された第 2膜 Tc とを有している。第 lHRgは、感光材 (フォトレジスト)力もなる膜である。第 2膜 Tcは、 トップコート膜と呼ばれる膜であって、例えば液体 LQ力も第 lHRg及び基材 Wの少 なくとも一方を保護する機能などを有しており、液体 LQに対して撥液性 (撥水性)を 有している。また、撥液性の膜である第 2膜 Tcを設けることにより、液体 LQの回収性 を高めることもできる。第 lHRgは、例えばスピンコーティング方式によって、基材 W 上に感光材 (フォトレジスト)を塗布することによって形成される。同様に、第 2膜 Tcも 、基板 P上にトップコート膜を形成するための材料を塗布することによって形成される 。液体 LQの液浸領域 LRは、基板 Pの第 2膜 Tc上に形成されるため、基板 Pのうち第 2膜 Tcが液浸領域 LRの液体 LQと接触する液体接触面を形成する。本実施形態に おいて、第 2膜 Tc上に液体 LQを載置した場合の液体 LQの接触角は、 90° 以上で ある。本実施形態においては、第 2膜 Tcを形成する形成材料 (撥液性材料)として、 東京応化工業株式会社製「TSP— 3AJが用いられて 、る。
[0037] 図 4は、検出装置 60を示す図である。検出装置 60は、基板 P上に検出光 Laを投射 する投射系 61と、基板 Pを介した検出光 Laを受光可能な受光系 62とを有しており、 基板 P上の第 2膜 Tcの形成状態を光学的に検出する。上述のように、第 2膜 Tcは、 基板 P上にトップコ一ト膜を形成するための所定の材料を塗布することによって形成 されたものであり、検出装置 60は、第 2膜 Tcの塗布状態あるいは第 2膜 Tcの欠陥を 検出する。なお、本明細書において用語「薄膜の欠陥」とは、基板 P上に形成された 薄膜の状態 (塗布状態)の不良のみならず、後述する基板 Pのエッジの状態が不良 であることをも含む概念である。
[0038] 検出装置 60は、搬送装置 Hの搬送経路上に設けられており、基板 P上に液浸領域 LRが形成される前に、第 2膜 Tcの形成状態を検出する。すなわち、検出装置 60は、 液体 LQを介さずに、第 2膜 Tcの形成状態を検出する。
[0039] 制御装置 7は、検出装置 60を用いて基板 P上の第 2膜 Tcの形成状態を検出すると き、検出光 Laと基板 Pとを相対的に移動しつつ、基板 P上に検出光 Laを照射する。 本実施形態においては、基板 Pを保持する温調ホルダ 51が XY方向に移動可能に 設けられており、制御装置 7は、基板 Pを保持した温調ホルダ 51を XY方向に移動し つつ、投射系 61からの検出光 Laを基板 Pに照射する。これにより、基板 Pの表面の ほぼ全域に検出光 Laが投射される。なお、温調ホルダ 51に保持された基板 Pに対し て検出装置 60を動力しつつ、基板 Pの表面に検出光 Laを照射してもよいし、基板 P を保持した温調ホルダ 51と検出装置 60との両方を動力してもよい。また、図では、投 射系 61から投射される検出光 Laは 1本であるように示されて 、るが、投射系 61は基 板 Pに対して複数の検出光 Laを同時に投射することも可能である。この場合、受光系 62には、複数の検出光 Laに応じた受光面が設けられる。
[0040] 検出装置 60は、温調装置 50に搬入された基板 Pの第 2膜 Tcの形成状態を検出す る。本実施形態においては、検出装置 60は、温調装置 50の温調ホルダ 51に保持さ れ、温度調整処理が施されている基板 Pの第 2膜 Tcの形成状態を検出する。すなわ ち、検出装置 60による基板 Pの第 2膜 Tcの形成状態の検出処理と、温調装置 50〖こ よる基板 Pの温度調整処理とが並行して行われる。 [0041] 次に、上述の構成を有する露光装置 EXを用いて基板 Pを露光する方法について、 図 5のフローチャート図を参照しながら説明する。
[0042] 最初に、コータ 'デベロッパ装置 CZDのコーティング装置により、基板 P上に第 1膜 Rg及び第 2膜 Tcを形成する（SAO)。次いで、このように第 1膜 Rg及び第 2膜 Tcが形 成された基板 Pは、液体を介して露光されるために、コーティング装置から露光装置 EXに搬入される。基板 Pは、露光装置本体 Sの基板ステージ 4に搬送される前に、コ 一タ.デベロッパ装置 CZD以外の種々の処理装置によって所定の処理を施される。
[0043] 制御装置 7は、搬送装置 Hを用いて、基板 Pを温調装置 50に搬送する (ステップ S Al)。すなわち、搬送装置 Hは、基板 Pを基板ステージ 4に搬送する前に、温調装置 50に搬入する。基板 Pは、温調装置 50の温調ホルダ 51に保持される。温調装置 50 は、基板ステージ 4に搬送される前の基板 Pの温度を調整し、特に、基板ステージ 4 の基板ホルダ 4Hの温度、及び Z又は液浸領域 LRを形成する液体 LQの温度に応 じて、基板 Pの温度を調整する。例えば、温調装置 50は、基板ホルダ 4H (又は液体 LQ)の温度と合致するように、基板 Pの温度を調整する。
[0044] 制御装置 7は、温調装置 50に搬入され、温調ホルダ 51に保持された基板 Pの第 2 膜 Tcの形成状態を、検出装置 60を用いて検出する (ステップ SA2)。検出装置 60は 、投射系 61より、基板 Pの表面に対して検出光 Laを照射する。制御装置 7は、検出 装置 60を制御して検出光 Laと基板 Pとを相対的に移動しつつ、基板 P上に検出光 L aを照射する。これにより、基板 Pの表面のほぼ全域における第 2膜 Tcの形成状態を 検出することができる。基板 Pの表面で反射した検出光 Laは受光系 62に受光される 。受光系 62の受光結果は制御装置 7に出力される。
[0045] ここで、記憶装置 8には、第 2膜 Tcの形成状態と受光系 62の受光状態との関係が 予め記憶されている。制御装置 7は、記憶装置 8に記憶されている記憶情報と、受光 系 62の受光結果とに基づいて、第 2膜 Tcの形成状態が所望状態である力否かを判 別する (ステップ SA3)。
[0046] 例えば、第 2膜 Tcが所望状態で形成されて 、る場合には、基板 P (第 2膜 Tc)に照 射された検出光 Laは、受光系 62の受光面の所定位置に所定の光量で到達する。一 方、第 2膜 Tcの少なくとも一部が所望状態で形成されておらず、不良状態である場 合には、受光系 62に到達する検出光 Laの光量が、所望状態である場合に対して変 ィ匕 (低下）したり、あるいは受光系 62の受光面に到達する検出光 Laの位置が変化し たり、あるいは受光系 62に検出光 Laが到達しない状況が発生する。「第 2膜 Tcが不 良である」または「第 2膜 Tcに欠陥が存在する」とは、基板 P上において第 2膜 Tcがま つたく形成 (塗布）されて 、な 、または部分的にしか形成されて 、な 、領域が存在し て 、たり、所望の厚み (膜厚)で形成されて 、な 、領域が存在する状態を含む。
[0047] 所望状態の基板 P (第 2膜 Tc)に検出光 Laを投射したときの受光系 62での受光状 態は、例えば実験及び Z又はシミュレーションによって予め求めておくことができる。 そのため、所望状態の基板 P (第 2膜 Tc)に検出光 Laを投射したときの受光系 62で の受光状態に関する情報を記憶装置 8に予め記憶しておくことにより、制御装置 7は 、記憶装置 8に記憶されている記憶情報と、受光系 62の受光結果とに基づいて、第 2膜 Tcの形成状態が所望状態、特に液浸露光に望ま 、状態であるカゝ否かを判別 することができる。
[0048] 制御装置 7は、受光系 62の受光結果 (検出装置 60の検出結果)の検出結果に基 づいて、搬送装置 Hの動作を制御する。具体的には、ステップ SA3において、受光 系 62の受光結果 (検出装置 60の検出結果)の検出結果に基づいて、第 2膜 Tcの形 成状態が所望状態であると判断した場合、制御装置 7は、温調装置 50による基板 P の温度調整処理が終了した後、その基板 Pを搬送装置 Hを用いて、露光装置本体 S の基板ステージ 4に搬送する (ステップ SA4)。基板ステージ 4に搬入された基板 Pは 、その基板ステージ 4 (基板ホルダ 4H)に保持される。制御装置 7は、基板ステージ 4 に保持された基板 Pに対して、例えばァライメント処理等の所定の処理を施すとともに 、液浸機構 1を用いて基板 P上に液体 LQの液浸領域 LRを形成する。そして、制御 装置 7は、基板 Pの液浸露光を開始する (ステップ SA5)。
[0049] 本実施形態の露光装置 EXは、マスク Mと基板 Pとを走査方向に同期移動しつつマ スク Mに形成されたパターン像を基板 Pに露光する走査型露光装置 (所謂スキヤニン ダステッノ）である。制御装置 7は、レーザ干渉計 3L、 4Lを用いて、マスク M (マスク ステージ 3)、基板 P (基板ステージ 4)の位置情報を計測しながら、露光光 ELに対し てマスク Mと基板 Pを移動しつつ、基板 P上に設定された複数のショット領域を液体 L Qを介して順次露光する。基板 Pの露光処理が終了した後、制御装置 7は、液浸領 域 LRを基板 P上カゝら退かし、搬送装置 Hを用いて、その基板 Pを基板ステージ 4から 搬出（アンロード）し、コータ'デベロツバ装置 CZD (デベロツバ装置)へ搬送する。
[0050] 一方、ステップ SA3において、受光系 62の受光結果 (検出装置 60の検出結果）に 基づいて、第 2膜 Tcの形成状態が不良状態であると判断した場合、制御装置 7は、 搬送装置 Hを用いて、その基板 Pを基板ステージ 4以外の所定の位置へ搬送する (ス テツプ SA6)。例えば、制御装置 7は、第 2膜 Tcの形成状態が不良状態であると判断 した場合、その基板 Pを搬送装置 Hを用いて、温調装置 50からコータ 'デベロッパ装 置 CZDへ搬送する。あるいは、制御装置 7は、その基板 Pを搬送装置 Hを用いて、 所定の退避位置へ退避する。第 2膜 Tcが不良であると判断された基板 Pは、廃棄さ れてもよぐある ヽは膜を形成し直して再利用してもょ 、。
[0051] 液浸露光においては、投影光学系 PLと基板 Pとの間で液体 LQを良好に保持して 所望状態の液浸領域 LRを形成するために、液体 LQと基板 Pの液体接触面との接触 状態 (接触角）が最適化される。すなわち、液浸露光においては、液体 LQに応じて、 基板 P上の薄膜 (第 2膜 Tc)が形成される。第 2膜 Tcの形成状態が不良状態である 場合、投影光学系 PLと基板 Pとの間で液体 LQを良好に保持できずに液体 LQが流 出したり、回収口 22を介した液体 LQの回収を良好に行うことができずに液体 LQが 基板 P上に残留したり、液浸領域 LRが良好に形成されずに、露光光 ELの光路空間 Kに気体部分が生成されるなどの不都合が生じる可能性がある。そのため、第 2膜 T cの形成状態が不良状態である基板 Pを基板ステージ 4に搬入して液浸露光を行つ てしまった場合、液体 LQが流出して基板ステージ 4近傍の周辺機器に被害が生じる 等の不都合が生じる。特に、流出した液体が周辺機器に付着または浸入することに より露光装置の運転を停止しなければならない事態も生じ得る。例えば、コータ 'デべ 口ツバ装置 CZDの不具合で、基板上にフォトレジスト膜やトップコート膜が形成され な力つた場合に、そのような事態が生じ得る。そのような膜が形成されていない基板 が基板ステージに搬送されてしまうと、基板上に供給された液体が基板上に留まるこ とができず、基板の外に流れ出る可能性がある。すなわち、基板上に予定された膜 が形成されて ヽな 、ことは、液浸露光にぉ 、て極めて甚大な被害を及ぼすことにな る。すなわち、液体を介さないで露光が行われる従来の露光 (ドライ露光)では、膜の 形成されて!ヽな ヽ基板を膜が適正に形成された基板に交換して再度露光すれば足 り、スループットへの影響はあるものの露光装置自体の故障を招く可能性は極めて低 い。これに対して液浸露光では、そのような露光装置自体の故障を未然に防ぐ必要 があることが発明者の実験により明ら力となった。
[0052] あるいは、不良状態の液浸領域 LRを通過した露光光 ELが基板 P上に照射された り、基板 P上に残留した液体 LQに起因して基板 P上にウォーターマークが形成される などして、製造されるデバイスが不良となる可能性がある。そのような不良デバイスが 製造されることは、デバイスの生産性の低下を招くこととなる。この問題もまた液浸露 光特有の問題である。本実施形態においては、基板ステージ 4に基板 Pを搬入する 前に、第 2膜 Tcの形成状態を検出することによって、第 2膜 Tcの形成状態が不良状 態である場合には、その基板 Pを基板ステージ 4に搬送することなぐ例えばその基 板 Pをコータ 'デベロツバ装置 CZDに搬送するなど、適切な処置を講ずることができ る。また、その基板 Pは基板ステージ 4に搬送されないので、その基板 P上に液浸領 域 LRが形成されることもない。したがって、上述の不都合の発生を防止し、デバイス の生産性の低下を抑制することができる。
[0053] 以上説明したように、基板 P上の薄膜 (第 2膜 Tc)の形成状態を検出する検出装置 60を設けたので、その検出装置 60の検出結果を用いて、デバイスの生産性の低下 を抑制し、露光装置の故障を未然に防ぐための適切な処置を講ずることができる。
[0054] また、本実施形態においては、検出装置 60は、温調装置 50に搬入された基板 Pの 第 2膜 Tcの形成状態を検出しており、検出装置 60による基板 Pの第 2膜 Tcの形成状 態の検出処理と、温調装置 50による基板 Pの温度調整処理とが並行して行われる。 したがって、処理効率を向上することができる。なお、検出処理と温度調整処理は同 時に行う必要はなぐ検出処理の後に温度調整処理を行ってもよぐ温度調整処理 の後に検出処理を行ってもよい。
[0055] なお、本実施形態においては、検出装置 60は、温調装置 50の近傍に設けられて いるが、搬送装置 Hの搬送経路上の任意の位置に設けることができる。例えば、基板 ステージ 4にロードされる前の基板 Pを基板ステージ 4に対して大まカゝに位置決めす るブリアライメント装置が搬送装置 Hの搬送経路上に設けられている場合には、検出 装置 60をそのブリアライメント装置近傍に設けることができる。そして、検出装置 60は 、ブリアライメント装置に搬入された基板 Pの第 2膜 Tcの形成状態を検出することがで きる。また、制御装置 7は、検出装置 60による基板 Pの第 2膜 Tcの形成状態の検出 処理と、ブリアライメント装置による基板 Pの位置決め処理とを並行して行うことができ る。もちろん、温調装置 50及び Z又はブリアライメント装置以外の他の処理装置の近 傍に検出装置 60を設け、その処理装置に搬入された基板 Pの第 2膜 Tcの形成状態 を検出するようにしてもよい。あるいは、検出装置 60は、搬送装置 Hに保持された状 態の基板 Pの第 2膜 Tcの形成状態を検出するようにしてもよい。また、検出装置 60を 他の処理装置 (温調装置 50又はブリアライメント装置など）と兼用させることとしてもよ い。
[0056] なお、第 1実施形態にお!、ては、液浸領域 LRの液体 LQを介して基板 Pの表面情 報を取得するフォーカス ·レべリング検出系 30が配置されて!、るが、これを省!、て、 投影光学系 PLから離れた計測ステーションで、液体 LQを介さずに基板 Pの表面情 報を取得するようにしてもょ 、。
[0057] <第 2実施形態 >
次に、第 2実施形態について図 6のフローチャート図を参照しながら説明する。本実 施形態の特徴的な部分は、基板ホルダ 4Hに保持された状態の基板 P上の薄膜の形 成状態を検出する点にある。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同 等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
[0058] コータ 'デベロツバ装置 CZDのコーティング装置で第 lHRg及び第 2膜 Tcが形成 された基板 Pは、液体を介する露光のために露光装置 EXに搬入される。基板 Pは、 露光装置本体 Sの基板ステージ 4に搬送される前に、温調装置 50を含む種々の処 理装置によって所定の処理を施される。温調装置 50を含む種々の処理装置による 処理が終了した後、制御装置 7は、搬送装置 Hを用いて、基板 Pを基板ステージ 4 ( 基板ホルダ 4H)に搬送する (ステップ SB1)。
[0059] 制御装置 7は、基板ステージ 4に搬入され、基板ホルダ 4Hに保持された状態の基 板 P上の第 2膜 Tcの形成状態を、フォーカス'レべリング検出系 30を用いて検出する (ステップ SB2)。図 7に示すように、制御装置 7は、基板 P上に液浸領域 LRを形成す る前に、フォーカス'レべリング検出系 30を用いた第 2膜 Tcの形成状態を検出する。 フォーカス'レべリング検出系 30は、検出装置 60とほぼ同等の構成を有しており、第 2膜 Tcの形成状態を光学的に検出可能である。すなわち、第 2膜 Tcが所望状態で 形成されている場合には、投射系 31によって基板 P (第 2膜 Tc)に照射された検出光 Lbは、受光系 32の受光面の所定位置に所定の光量で到達する。一方、第 2膜 Tcの 少なくとも一部が不良状態である場合には、受光系 32に到達する検出光 Lbの光量 力 所望状態である場合に対して変化 (低下)したり、あるいは受光系 32の受光面に 到達する検出光 Lbの位置が変化する等の状況が発生する。制御装置 7は、基板 P 上の第 2膜 Tcの形成状態を検出するために、投射系 31から投射される検出光 Lbと 基板ステージ 4上の基板 Pとを相対的に移動しつつ、基板 P上に検出光 Lbを照射す る。
[0060] 上述の第 1実施形態同様、記憶装置 8には、第 2膜 Tcの形成状態と受光系 32の受 光状態との関係が予め記憶されている。制御装置 7は、記憶装置 8に記憶されている 記憶情報と、受光系 32の受光結果とに基づいて、第 2膜 Tcの形成状態が所望状態 であるか否かを判別する (ステップ SB3)。
[0061] ステップ SB3において、受光系 32の受光結果（フォーカス.レべリング検出系 30の 検出結果）に基づいて、第 2膜 Tcの形成状態が所望状態であると判断した場合、制 御装置 7は、基板ホルダ 4Hに保持された基板 Pに対して、例えばァライメント処理等 の所定の処理を行うとともに、液浸機構 1を用いて、基板ホルダ 4Hに保持されている 基板 P上に液体 LQの液浸領域 LRを形成する (ステップ SB4)。そして、制御装置 7 は、基板 Pの液浸露光を行う（ステップ SB5)。
[0062] 基板 Pの液浸露光を行うときには、制御装置 7は、フォーカス'レべリング検出系 30 によって検出した基板 Pの面位置情報に基づいて、基板 Pの位置を調整しつつ、基 板 Pを露光する。本実施形態のフォーカス'レべリング検出系 30は、基板 Pの表面の うち液浸領域 LRの外側に検出光 Lbを投射するようになっており、液体 LQを介さず に基板 Pの面位置情報を検出する。なお、フォーカス'レべリング検出系 30は、液体 LQを介して基板 Pの面位置情報を検出してもよ 、。 [0063] 基板 Pの露光処理が終了した後、制御装置 7は、搬送装置 Hを用いて、その基板 P を基板ステージ 4力ら搬出（アンロード）し、コータ 'デベロツバ装置 CZD (デベロッパ 装置)へ搬送する。
[0064] 一方、ステップ SB3において、受光系 32の受光結果（フォーカス 'レベリング検出系 30の検出結果）に基づいて、第 2膜 Tcの形成状態が不良状態であると判断した場合 、制御装置 7は、搬送装置 Hを用いて、その基板 Pを基板ステージ 4力も搬出（アン口 ード）し、所定の位置へ搬送する (ステップ SB6)。例えば、制御装置 7は、第 2膜 Tc の形成状態が不良状態であると判断した場合、その基板 Pを搬送装置 Hを用いて、 基板ステージ 4力もコータ 'デベロッパ装置 CZDへ搬送する。あるいは、制御装置 7 は、その基板 Pを搬送装置 Hを用いて、所定の退避位置へ退避する。
[0065] なお、本実施形態においては、基板 P上に液浸領域 LRが形成される前に、第 2膜 Tcの形成状態を液体 LQを介さずに検出して ヽるが、基板 P上に液浸領域 LRを形 成した後、フォーカス'レべリング検出系 30を用いて、液体 LQを介して、第 2膜 Tcの 形成状態を検出するようにしてもよい。液体 LQの基板からの流出による露光装置へ の悪影響を未然に防止する観点カゝらすれば、基板ステージ 4に基板を搬入する前に 、第 2膜 Tcの形成状態を検出するのが望ましい。
[0066] また、第 2実施形態においては、検出装置 60を設けなくてもよいし、検出装置 60で 基板 P上の薄膜の形成状態をチェックした後に、基板ステージ 4に搬入された基板 P 上の薄膜の形成状態を再チェックするようにしてもよい。
[0067] なお、上述の各実施形態では、基板 Pの表面に照射した検出光の反射光に基づい て、薄膜の形成状態を検出している力 例えば特開 2002— 141274号公報に開示 されているような、光干渉式膜厚計を備え、基板 Pの薄膜が形成された面に光を照射 して反射光のスペクトルを求め、このスペクトルに基づ ヽて膜厚 (膜厚分布）を測定可 能な膜厚測定装置を用いることもできる。制御装置 7は、この膜厚測定装置の測定結 果に基づ 、て、基板 P上の薄膜の形成状態が所望状態である力否かを判別すること ができる。
[0068] また、基板 P上の薄膜の形成状態を検出するために、基板 Pの表面に液体 (液滴） を散布した後、その基板 Pの表面に散布された液体の状態を、 CCD等の撮像装置 によって観察するようにしてもよい。基板 P上に形成された薄膜の形成状態が所望状 態である場合と不良状態である場合とでは、基板 Pの表面に散布された液体の状態（ 液体の膜の形成状態など）が異なるため、制御装置 7は、撮像装置の撮像結果を画 像処理し、その処理結果に基づいて、基板 P上の薄膜の形成状態を検出することが できる。
[0069] <第 3実施形態 >
次に、第 3実施形態について説明する。上述のように、投影光学系 PLから離れた 計測ステーションで、液体 LQを介さずに基板 Pの表面情報 (面位置情報)を取得す ることもでき、その基板 Pの表面情報を取得するためのフォーカス'レべリング検出系 を計測ステーションに設けることができる。そして、その計測ステーションに設けられた フォーカス'レべリング検出系を用いて、基板 P上の薄膜の形成状態を検出すること ができる。本実施形態においては、その計測ステーションに設けられたフォーカス'レ ベリング検出系を用いて、基板 P上の薄膜の形成状態を検出する場合を例にして説 明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分につい ては同一の符号を付し、その説明を簡略もしくは省略する。
[0070] また、本実施形態の露光装置 EXは、計測ステーションに基板 P上のァライメントマ ークを検出するマーク検出系 40を備えている。本実施形態のマーク検出系 40は、基 板 Pのエッジの状態を検出可能である。本実施形態においては、マーク検出系 40は 、基板 P上の少なくとも一部に液体 LQの液浸領域 LRが形成される前に、基板ステー ジ 4に保持された基板 P上のァライメントマーク及び基板 Pのエッジの状態を検出する
[0071] 図 8は、第 3実施形態に係る露光装置 EXを示す概略構成図である。図 8において、 露光装置 EXは、基板 Pを露光する露光ステーション ST1と、投影光学系 PLから離れ た位置に設けられ、所定の計測及び基板 Pの交換を行う計測ステーション ST2とを備 えている。露光ステーション ST1には、投影光学系 PL、及びノズル部材 6等が設けら れており、計測ステーション ST2には、フォーカス'レべリング検出系 30、及びマーク 検出系 40等が設けられている。基板ステージ 4は、露光ステーション ST1の投影光 学系 PLからの露光光 ELが照射可能な第 1領域 SP1と、計測ステーション ST2の検 出系 30、 40からの検出光 Lb、 Lcが照射可能な第 2領域 SP2とを含むベース部材 B P上の所定領域内で、基板 Pを保持して移動可能である。第 1領域 SP1は、投影光 学系 PLの下の露光光 ELが照射可能な位置を含み、第 2領域 SP2は、検出系 30、 4 0の下の検出光 Lb、 Lcが照射可能な位置を含む。第 1領域 SP1と第 2領域 SP2とは 異なる領域である。なお、第 1領域 SP1と第 2領域 SP2の一部が重複してもよい。基 板ステージ 4は、露光ステーション ST1の露光光 ELが照射可能な位置に基板 Pを保 持可能であり、計測ステーション ST2の検出光 Lb、 Lcが照射可能な位置に基板 Pを 保持可能である。図 8には、基板ステージ 4が計測ステーション ST2に配置された状 態が示されている。また、露光ステーション ST1と計測ステーション ST2とで、基板ス テージ 4を駆動するァクチユエータ（リニアモータなど)及び Z又はレーザ干渉計など を異ならせてもよい。
[0072] また、図 8に示すように、計測ステーション ST2の近傍には、基板 Pの交換を行うた めの搬送装置 Hが設けられている。制御装置 7は、搬送装置 Hを用いて、計測ステー シヨン ST2の基板交換位置（ローデイングポジション) RPに移動した基板ステージ 4か ら露光処理済みの基板 Pをアンロード (搬出）し、露光処理されるべき基板 Pを基板ス テージ 4にロード (搬入)する作業 (基板交換作業)を実行可能である。なお、本実施 形態では基板 Pのロードとアンロードとを同一位置 (基板交換位置) RPにて行うが、 異なる位置にてロードとアンロードとを行うこととしてもよい。
[0073] 上述の実施形態と同様、フォーカス'レべリング検出系 30は、基板ステージ 4に保 持された基板 P上に検出光 Lbを投射する投射系 31と、基板 Pを介した検出光 Lbを 受光可能な受光系 32とを有している。投射系 31は、計測ステーション ST2に配置さ れた基板ステージ 4に保持された基板 Pの表面に斜め方向から検出光 Lbを投射する 。受光系 32は、投射系 31によって基板 Pの表面に投射され、その表面で反射した検 出光 Lbを受光可能である。フォーカス'レべリング検出系 30は、投影光学系 PLとは 離れた計測ステーション ST2で、基板ステージ 4に保持された基板 Pの表面の面位 置情報 (Z軸、 Θ X、及び Θ Y方向に関する面位置情報)を検出する。
[0074] マーク検出系 40は、基板ステージ 4に保持された基板 Pのァライメント情報 (基板 P 上の複数のショット領域の X、 Υ、 θ Ζ方向の位置情報）を取得するための光学装置を 含み、基板 P上に形成されているァライメントマークを検出可能なァライメント系である 。また、マーク検出系 40は、基板 Pのエッジの状態を検出可能である。マーク検出系 40は、露光光 ELとは異なる検出光 Lcを対象物に照射する照射装置と、その照射装 置力ゝらの検出光 Lcで照明された対象物の光学像 (画像)を取得する撮像装置とを含 む。マーク検出系は、検出光 Lcを基板 Pに照射して、基板 P上のマークの画像を取 得する。また、マーク検出系 40は、基板 Pのエッジを検出光 Lcで照明し、その検出光 Lcで照明された基板 Pのエッジの画像を取得することができる。マーク検出系 40の 検出結果は、制御装置 7に出力される。
[0075] 本実施形態のマーク検出系 40は、例えば特開平 4— 65603号公報 (対応米国特 許第 5, 493, 403号)などに開示されているような、基板 P上の感光材を感光させな い露光光 ELとは異なる波長の検出光 Lcを対象マーク（基板 Pに形成されたァライメ ントマーク等）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検 出対象のマークの像と指標 (マーク検出系 40内に設けられた指標板上の指標マーク )の像とを撮像装置 (CCD等)を用いて撮像し、それらの撮像信号を画像処理するこ とでマークの位置を計測する FIA (Field Image Alignment)方式のァライメント系であ る。マーク検出系 40の指標は、レーザ干渉計 4Lで規定される座標系内におけるマ ーク検出系 40の検出基準位置を規定する。マーク検出系 40は、検出対象マークの 像と指標との位置関係 (位置ずれ)を検出することによって、マーク検出系 40で規定 される座標系内における検出対象マークと検出基準位置との位置関係 (位置ずれ） を検出することができる。
[0076] 次に、本実施形態に係る露光装置 EXの動作の一例について、図 9のフローチヤ一 ト図を参照して説明する。本実施形態においては、制御装置 7は、計測ステーション ST2において、基板ステージ 4に次に露光処理されるべき基板 Pをロードした後、上 述の実施形態と同様にして、その計測ステーション ST2に存在する基板ステージ 4に 保持された基板 P上の薄膜の形成状態を、フォーカス'レべリング検出系 30を用いて 検出する。また、制御装置 7は、計測ステーション ST2に存在する基板ステージ 4に 保持された基板 Pのエッジの状態を、マーク検出系 40を用いて検出する。また、制御 装置 7は、計測ステーション ST2に存在する基板ステージ 4に保持された基板 Pの位 置情報を、フォーカス'レべリング検出系 30及びマーク検出系 40を用いて、液体 LQ を介さずに取得する。ここで、基板 Pの位置情報とは、投影光学系 PLの像面など所 定の基準面に対する基板 Pの面位置情報 (Z、 0 X、 0 Y方向の位置情報）、及び所 定の基準位置に対する基板 Ρのァライメント情報 (基板 Ρ上の複数のショット領域の X 、Υ、 0 Ζ方向の位置情報）を含む。
[0077] 以下の説明にお 、ては、光路空間 Κを液体 LQで満たさな 、状態を、ドライ状態、と 適宜称し、光路空間 Κを液体 LQで満たした状態を、ウエット状態、と適宜称する。ま た、投影光学系 PLと液体 LQとを介して形成される像面を、ウエット状態で形成される 像面、と適宜称する。
[0078] 制御装置 7は、計測ステーション ST2にお 、て、基板 Pの交換、及び所定の計測処 理を開始する。例えば、制御装置 7は、計測ステーション ST2の基板交換位置 RPに 基板ステージ 4を配置し、搬送装置 Hを用いて、その基板ステージ 4に露光処理され るべき基板 Pをロードする。計測ステーション ST2において、基板ステージ 4は基板 P を保持する (ステップ SC1)。
[0079] 基板 Pを基板ステージ 4で保持した後、制御装置 7は、計測ステーション ST2にお いて、基板ステージ 4に保持された状態の基板 P上の第 2膜 Tcの形成状態を、フォー カス'レべリング検出系 30を用いて検出する (ステップ SC2)。図 8に示すように、計測 ステーション ST2は、基板ステージ 4の上面が投影光学系 PL (ノズル部材 6)と対向し ない位置に設けられており、制御装置 7は、基板 P上の少なくとも一部に液浸領域 LR が形成される前に、フォーカス'レべリング検出系 30を用いた第 2膜 Tcの形成状態を 検出する。上述の第 2実施形態で説明したように、第 2膜 Tcが所望状態で形成され て 、る場合には、フォーカス ·レべリング検出系 30の投射系 31によって基板 P (第 2 膜 Tc)に照射された検出光 Lbは、受光系 32の受光面の所定位置に所定の光量で 到達する。一方、第 2膜 Tcの少なくとも一部が不良状態である場合には、受光系 32 に到達する検出光 Lbの光量が、所望状態である場合に対して変化 (低下)したり、あ るいは受光系 32の受光面に到達する検出光 Lbの位置が変化する等の状況が発生 する。制御装置 7は、基板 P上の第 2膜 Tcの形成状態を検出するために、投射系 31 から投射される検出光 Lbと基板ステージ 4上の基板 Pとを相対的に移動しつつ、基 板 P上に検出光 Lbを照射する。
[0080] 上述の実施形態と同様、記憶装置 8には、第 2膜 Tcの形成状態と受光系 32の受光 状態との関係が予め記憶されている。制御装置 7は、記憶装置 8に記憶されている記 憶情報と、受光系 32の受光結果とに基づいて、第 2膜 Tcの形成状態が所望状態で ある力否かを判別する (ステップ SC3)。
[0081] ステップ SC3において、フォーカス 'レベリング検出系 30の検出結果に基づいて、 第 2膜 Tcの形成状態が不良状態であると判断した場合、制御装置 7は、搬送装置 H を用いて、その基板 Pを基板ステージ 4力も搬出（アンロード）し、所定の位置へ搬送 する (ステップ SC10)。例えば、制御装置 7は、第 2膜 Tcの形成状態が不良状態であ ると判断した場合、その基板 Pを搬送装置 Hを用いて、基板ステージ 4カゝらコータ 'デ ベロツバ装置 CZDへ搬送する。あるいは、制御装置 7は、その基板 Pを搬送装置 H を用いて、所定の退避位置へ退避する。
[0082] ステップ SC3において、受光系 32の受光結果（フォーカス.レべリング検出系 30の 検出結果）に基づいて、第 2膜 Tcの形成状態が所望状態であると判断した場合、制 御装置 7は、基板ステージ 4に保持された状態の基板 Pのエッジの状態を、マーク検 出系 40を用いて検出する (ステップ SC4)。マーク検出系 40は、基板 Pが基板ステー ジ 4に保持された後に、計測ステーション ST2の第 2領域 SP2において、基板ステー ジ 4に保持された基板 Pのエッジの状態を検出する。
[0083] 図 10は、マーク検出系 40が基板 Pのエッジの状態を検出している状態を示す模式 図である。制御装置 7は、計測ステーション ST2において、基板ステージ 4を XY方向 に移動し、マーク検出系 40の検出領域に、基板ステージ 4に保持された基板 Pのェ ッジを配置する。上述のように、マーク検出系 40は、撮像装置を含み、マーク検出系 40の検出領域に配置された基板 Pのエッジの光学像 (画像)を取得する。また、制御 装置 7は、基板ステージ 4を動力して、マーク検出系 40の検出領域に対して基板 Pの エッジを移動しつつ、マーク検出系 40による検出を行い、本実施形態では基板 Pの エッジの全域をマーク検出系 40で検出する。マーク検出系 40の検出結果 (撮像結 果）は制御装置 7に出力される。制御装置 7は、マーク検出系 40の検出結果に基づ いて、基板 Pのエッジの状態が所望状態である力否かを判別する (ステップ SC5)。 [0084] 基板 Pのエッジの状態は、基板 Pのエッジの薄膜の形成状態を含む。本実施形態 においては、基板 Pのエッジの状態は、基板 Pのエッジの第 1膜 Rg及び第 2膜 Tcの 少なくとも一方の形成状態を含む。上述のように、第 1膜 Rgは、例えばスピンコーティ ング方式によって、基材 W上に感光材 (フォトレジスト）を塗布することによって形成さ れ、第 2膜 Tcも、基板 P上にトップコート膜を形成するための材料を塗布することによ つて形成される。本実施形態においては、マーク検出系 40は、基板 Pのエッジの第 1 HRg及び第 2膜 Tcの少なくとも一方の塗布状態 (膜の有無、膜の剥がれ、膜の厚さ など)を検出する。
[0085] また、基板 Pのエッジの状態は、基板 Pのエッジの異物の有無状態 (付着状態)も含 む。すなわち、マーク検出系 40は、基板 Pのエッジに異物が存在するカゝ否カゝも検出 する。
[0086] 本実施形態においては、記憶装置 8には、基板 Pのエッジの理想状態の画像情報 が予め記憶されている。制御装置 7は、マーク検出系 40を用いて基板 Pのエッジを検 出（撮像)した結果を例えば画像処理し、その画像処理した結果と、記憶装置 8に記 憶されている基板 Pのエッジの理想状態の画像情報とを比較する。制御装置 7は、そ の比較結果に基づいて、マーク検出系 40で検出（撮像)した基板 Pのエッジの状態 が所望状態である力否力判別する。
[0087] ステップ SC5において、マーク検出系 40の検出結果に基づいて、基板 Pのエッジ の状態が不良状態であると判断した場合、制御装置 7は、搬送装置 Hを用いて、その 基板 Pの露光を開始することなぐその基板 Pを基板ステージ 4力も搬出（アンロード） し、所定の位置へ搬送する (ステップ SC10)。例えば、制御装置 7は、基板 Pのエッジ の状態が不良状態であると判断した場合、その基板 Pを搬送装置 Hを用いて、基板 ステージ 4力もコータ 'デベロッパ装置 CZDへ搬送する。あるいは、制御装置 7は、 その基板 Pを搬送装置 Hを用いて、所定の退避位置へ退避する。ここで、基板 Pのェ ッジの状態が不良状態であるとは、基板 Pのエッジに第 1膜 Rg及び第 2膜 Tcの少なく とも一方が良好に塗布されていない状態、及び基板 Pのエッジに異物が存在する状 態の少なくとも一方を含む。
[0088] ステップ SC5において、マーク検出系 40の検出結果に基づいて、基板 Pのエッジ の状態が所望状態であると判断した場合、制御装置 7は、基板ステージ 4に保持され た基板 Pの位置情報を取得する動作を開始する。
[0089] 制御装置 7は、計測ステーション ST2にお 、て、レーザ干渉計 4Lで、基板 Pを保持 した基板ステージ 4の X軸方向及び Y軸方向の位置情報を計測しつつ、マーク検出 系 40を用いて、基板 P上に複数のショット領域に対応する複数のァライメントマークを 、液体を介さずに検出する (ステップ SC6)。これにより、制御装置 7は、レーザ干渉 計 4Lによって規定される座標系内における各ァライメントマークの X軸方向及び Y軸 方向に関する位置情報を求めることができる。制御装置 7の、その位置情報に基づい て、基板 P上の複数のショット領域の座標位置情報 (配列情報)を求めることができる 。本実施形態においては、マーク検出系 40の検出領域と投影光学系 PL及び液体 L Qとを介して形成されるパターン像の投影位置との位置関係は予め計測され、記憶 装置 8に記憶されているので、各ショット領域を露光するときに、各ショット領域の座標 位置情報に基づいて、基板 P上のショット領域の各々とパターン像とを順次所望の状 態に位置合わせすることができる。
[0090] また、制御装置 7は、計測ステーション ST2において、フォーカス'レベリング検出系 30を用いて、基板ステージ 4に保持されている基板 Pの表面の面位置情報を、液体 LQを介さずに検出する (ステップ SC7)。
[0091] 本実施形態では、制御装置 7は、基板ステージ 4の移動を制御し、基板 Pを保持し た基板ステージ 4を XY平面内で移動しつつ、基板 Pの表面の複数の検出点での面 位置を、フォーカス'レべリング検出系 30を用いて検出する。例えば、制御装置 7は、 レーザ干渉計 4Lの出力をモニタしつつ、基板ステージ 4を移動し、基板 P表面の面 内 (XY平面内）における複数点での面位置情報を、フォーカス'レベリング検出系 30 を用いて検出する。これにより、制御装置 7は、座標系内における基板 Pの表面の複 数の検出点における面位置情報を求めることができる。フォーカス'レベリング検出系 30の検出結果は、基板 Pの XY平面内での位置に対応させて、記憶装置 8に記憶さ れる。フォーカス'レべリング検出系 30を用いて検出される面位置情報と投影光学系 PL及び液体 LQとを介して形成される像面との位置関係は予め求められているので 、各ショット領域を露光するときに、ステップ SC7で求めたフォーカス'レベリング検出 系 30を用いて検出された面位置情報に基づいて、投影光学系 PL及び液体 LQとを 介して形成される像面と基板 Pの表面とを所望の状態に位置合わせることができる。
[0092] 計測ステーション ST2の第 2領域 SP2における、フォーカス'レベリング検出系 30に よる基板 P上の薄膜の形成状態の検出、マーク検出系 40による基板 Pのエッジの状 態の検出、マーク検出系 40及びフォーカス'レべリング検出系 30によるァライメント情 報及び面位置情報を含む基板 Pの位置情報の取得等を含む各処理が終了した後、 制御装置 7は、基板ステージ 4を、露光光 ELが照射可能な露光ステーション ST1の 第 1領域 SP1に移動する。
[0093] 制御装置 7は、基板 Pを保持した基板ステージ 4を、計測ステーション ST2から露光 ステーション ST1に移動した後、その露光ステーション ST1の第 1領域 SP1に配置さ れた基板ステージ 4 (基板 P)上に、液浸機構 1を用いて液浸領域 LRを形成する (ス テツプ SC8)。そして、制御装置 7は、ステップ SC7で求めた、基板 Pの表面の面位置 情報に基づいて、基板ステージ 4を制御して、基板 Pの表面 (露光面)の位置を調整 しつつ、ステップ SC6で求めた、基板 P上の各ショット領域の座標位置情報 (配列情 報）に基づいて、基板 Pの X軸方向、 Y軸方向、 Θ Z方向の位置を制御し、露光ステ ーシヨン ST1において、基板 P上の複数のショット領域を順次露光する (ステップ SC9 ) o基板ステージ 4は、露光ステーション ST1の第 1領域 SP1において、露光光 ELが 照射可能な位置に基板 Pを保持可能であり、制御装置 7は、露光ステーション ST1の 第 1領域 SP1に配置された基板ステージ 4に保持されている基板 P上に、液浸機構 1 を用いて液浸領域 LRを形成し、その第 1領域 SP1において、基板ステージ 4に保持 された基板 Pに投影光学系 PL及び液体 LQを介して露光光 ELを照射して、基板 Pを 露光する。図 11には、露光ステーション ST1に配置された状態の基板ステージ 4が 示されている。
[0094] 基板ステージ 4上の基板 Pに対する液浸露光処理が終了した後、制御装置 7は、露 光ステーション ST1の基板ステージ 4を計測ステーション ST2に移動する。制御装置 7は、計測ステーション ST2に移動した基板ステージ 4に保持されて 、る露光処理済 みの基板 Pを、搬送装置 Hを用いてアンロードする。
[0095] 以上説明したように、本実施形態においても、基板 P上の少なくとも一部に液体 LQ の液浸領域 LRが形成される前に、基板 P上の薄膜 (第 2膜 Tc)の形成状態を検出す るので、薄膜の形成状態が不良である場合には、その基板 Pを露光ステーション ST1 の第 1領域 SP 1に配置することなく、例えばその基板 Pをコータ ·デベロツバ装置 CZ Dに搬送する等、適切な処置を講ずることができる。また、その基板 Pは、露光ステー シヨン ST1に配置されな 、ので、その基板 P上に液浸領域 LRが形成されることもな ヽ 。したがって、上述の実施形態と同様、液体 LQが流出する等の不都合の発生を抑え 、デバイスの生産性の低下を抑制することができる。
また、本実施形態においては、基板 P上の少なくとも一部に液体 LQの液浸領域 LR が形成される前に、基板 Pのエッジの状態を検出している。基板 Pのエッジにおいて、 例えば第 1膜 Rg及び第 2膜 Tcの少なくとも一方の一部が基材 Wから剥がれた場合、 その剥がれた膜の一部が異物となって、基板上 (基板上のショット領域）に付着したり 、あるいは液浸露光中に、液体 LQ中に混入する可能性がある。また、基板 Pのエツ ジが不良状態であることを放置したまま、例えば、図 12の模式図に示すように、基板 pのエッジ上に液浸領域 LRを形成した場合、液浸露光中に、基板 Pのエッジの膜の 一部が剥がれて、液体 LQ中に混入する可能性もある。また、基板 Pのエッジに異物 が付着した状態を放置したまま、液浸露光を実行した場合にも、例えば基板上のショ ット領域にその異物が付着したり、あるいは液浸領域 LRの液体 LQ中に異物が混入 する可能性がある。異物が存在する状態で基板を露光した場合、基板上に形成され るパターンに欠陥が生じる等の不具合が生じ、製造されるデバイスが不良となる可能 性がある。そのような不良のデバイスが製造されることは、デバイスの生産性の低下を 招くこととなる。また、異物が存在する状態で基板 Pを液浸露光した場合、液体 LQ中 の異物が、液浸領域 LRの液体 LQに接触する部材、例えばノズル部材 6、基板ステ ージ 4の一部、又は最終光学素子 FL等に付着し、その後の露光にも影響を与える可 能性がある。また、基板 Pのエッジにおいて、第 1膜 Rg及び第 2膜 Tcの少なくとも一 方の塗布状態が不良である可能性もある。例えば、基板 Pのエッジにおいて、撥液性 の膜である第 2膜 Tcの塗布状態が不良状態であることを放置したまま、図 12の模式 図に示すように、基板 Pのエッジ上に液浸領域 LRを形成した場合、例えば、塗布状 態が不良である第 2膜 Tcのエッジが剥がれたり、第 2膜の Tcの下層の第 1膜 Rgが液 体 LQと接触して、第 lHRgの剥がれが生じたり、第 lHRgの構成物質 (PAG,タエ ンチヤーなど）が溶出して、最終光学素子 FLの液体接触面に曇りが生じたりする可 能性がある。また、基板 Pの上面と基板ステージ 4の上面 4Fとの間のギャップに液体 LQが浸入し、さらにその液体 LQが基板 Pの裏面側に浸入する可能性がある。基板 Pの裏面側に液体 LQが浸入した場合、例えば基板ホルダ 4Hを濡らしてしまい、基 板 Pを円滑に保持できなくなったり、基板 Pを基板ホルダ 4Hから円滑にアンロードで きなくなる可能性がある。また、基板 Pの裏面に接触する搬送装置 Hも濡れてしまう可 能性がある。特に、液体漏れが一旦起こると、露光装置の運転を中止しなければなら な 、事態が生じ、スループットの低下のみならず露光装置自体の故障にもつながる。 すなわち、このような液体漏れから発生する問題は液浸露光装置特有の問題である
[0097] 本実施形態にぉ 、ては、基板 P上の少なくとも一部に液体 LQの液浸領域 LRが形 成される前に、基板 Pのエッジの状態を検出することによって、エッジの状態が不良 である場合には、その基板 Pを露光ステーション ST1の第 1領域 SP1に配置すること なぐ例えばその基板 Pをコータ 'デベロツバ装置 CZDに搬送する等、適切な処置を 講ずることができる。また、その基板 Pは、露光ステーション ST1に配置されないので 、その基板 P上に液浸領域 LRが形成されることもない。したがって、上述の不都合の 発生を抑え、デバイスの生産性の低下を抑制することができる。
[0098] <第 4実施形態 >
次に、第 4実施形態について説明する。第 4実施形態は上述の第 3実施形態の変 形例であって、第 4実施形態の露光装置 EXの第 3実施形態と異なる特徴的な部分 は、ベース部材 BP上の所定領域内を互いに独立して移動可能な複数の基板ステー ジを備えた点にある。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成 部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
[0099] 図 13は、第 4実施形態に係る露光装置 EXを示す概略構成図である。本実施形態 の露光装置 EXは、例えば、特開平 10— 163099号公報、特開平 10— 214783号 公報（対応米国特許 6, 341, 007, 6, 400, 441, 6, 549, 269及び 6, 590,634) 、特表 2000— 505958号公報（対応米国特許 5, 969, 441)、特表 2000— 51170 4号公報、特開 2000— 323404号公報、特表 2001— 513267号公報、特開 2002 — 158168号公報などに開示されているような、基板を保持して移動可能な複数の 基板ステージを備えたマルチステージ (ツインステージ)型の露光装置である。指定 国及び選択国の国内法令が許す限りにおいて、上記米国特許の開示を援用して本 文の記載の一部とする。
[0100] 図 13において、本実施形態の露光装置 EXは、基板 Pを保持して移動可能な 2つ の基板ステージ 4、 5を備えている。上述の第 3実施形態と同様、本実施形態の露光 装置 EXも、投影光学系 PLからの露光光 ELが照射可能な第 1領域 SP1を含む露光 ステーション ST1と、検出系 30、 40からの検出光 Lb、 Lcが照射可能な第 2領域 SP2 を含む計測ステーション ST2とを備えている。第 1基板ステージ 4は、露光ステーショ ン ST1の第 1領域 SP1及び計測ステーション ST2の第 2領域 SP2を含むベース部材 BP上の所定領域内を基板 Pを保持して移動可能であり、第 2基板ステージ 5は、第 1 領域 SP1及び第 2領域 SP2を含むベース部材 BP上の所定領域内を第 1基板ステー ジ 4とは独立して、基板 Pを保持して移動可能である。本実施形態において、第 1基 板ステージ 4と第 2基板ステージ 5とは、ほぼ同等の構成を有する。
[0101] 本実施形態においては、例えば第 1基板ステージ 4力 計測ステーション ST2の第 2領域 SP2に配置されているときに、第 2基板ステージ 5は、露光ステーション ST1の 第 1領域 SP1に配置される。
[0102] そして、本実施形態においては、露光ステーション ST1の第 1領域 SP1において、 第 2基板ステージ 5に保持された基板 Pの露光の少なくとも一部と並行して、計測ステ ーシヨン ST2の第 2領域 SP2にお!/、て、フォーカス ·レべリング検出系 30を用いた検 出、及びマーク検出系 40を用いた検出が実行される。上述の実施形態と同様、計測 ステーション ST2におけるフォーカス'レべリング検出系 30、及びマーク検出系 40を 用いた検出は、基板 Pの膜の状態及び基板 Pのエッジの状態の少なくとも一方の検 出、及び基板 Pの位置情報の検出を含む。すなわち、計測ステーション ST2における フォーカス'レべリング検出系 30を用いた検出は、基板 P上の薄膜の形成状態の検 出、及び基板 Pの表面の面位置情報 (Z軸、 Θ X、及び Θ Y方向に関する位置情報） の検出の少なくとも一方を含む。また、計測ステーション ST2におけるマーク検出系 4 0を用いた検出は、基板 Pのエッジの状態の検出、及び基板 Pのァライメント情報 (基 板 P上の複数のショット領域の X、 Υ、 θ Ζ方向の位置情報）の検出を含む。
[0103] 例えば、制御装置 7は、計測ステーション ST2の基板交換位置 RPに第 1基板ステ ージ 4を配置し、搬送装置 Ηを用いて、その第 1基板ステージ 4に露光処理されるべ き基板 Ρをロードする。そして、制御装置 7は、計測ステーション ST2において、第 3 実施形態と同様に、第 1基板ステージ 4に保持された基板 Ρに関する処理を開始する 。一方、計測ステーション ST2での処理と並行して、露光ステーション ST1では、第 2 基板ステージ 5に保持され、計測ステーション ST2で計測処理済みの基板 Ρの露光 が開始される。
[0104] 露光ステーション ST1における処理、及び計測ステーション ST2における処理のそ れぞれが終了すると、制御装置 7は、第 2基板ステージ 5を計測ステーション ST2に 移動するとともに、第 1基板ステージ 4を露光ステーション ST1に移動する。なお、本 実施形態にぉ 、ては、第 2基板ステージ 5を計測ステーション ST2に移動するととも に、第 1基板ステージ 4を露光ステーション ST1に移動するとき、制御装置 7は、液浸 領域 LRを形成し続けた状態で、その液浸領域 LRを、第 2基板ステージ 5上力ゝら第 1 基板ステージ 4上に移動する。例えば、図 14の模式図に示すように、制御装置 7は、 最終光学素子 FLの下面と対向する位置 (投影光学系 PLの直下の位置)を含む所定 領域内で、基板ステージ 4の上面 4Fと計測ステージ 5の上面 5Fとを接近又は接触さ せた状態で、基板ステージ 4と計測ステージ 5とを XY平面内で一緒に移動することに より、液浸機構 1によって形成された液浸領域 LRを、基板ステージ 4の上面 4Fと計 測ステージ 5の上面 5Fとの間で移動可能である。
[0105] そして、制御装置 7は、露光処理済みの基板 Pを保持した第 2基板ステージ 5を計 測ステーション ST2に移動した後、第 2基板ステージ 5上の基板 Pを搬送装置 Hを用 いてアンロードする。さらに、次に露光処理されるべき基板 Pが計測ステーション ST2 の第 2基板ステージ 5にロードされ、上述のように、フォーカス'レべリング検出系 30及 びマーク検出系 40を用いた計測処理が行われる。
[0106] 一方、制御装置 7は、計測ステーション ST2にお 、て計測処理された基板 Pを保持 した第 1基板ステージ 4を、露光ステーション ST1に移動した後、その露光ステーショ ン ST1において、上述の第 3実施形態と同様に、その第 1基板ステージ 4に保持され て ヽる基板 Pを液浸露光する。
[0107] 第 1基板ステージ 4上の基板 Pに対する液浸露光処理が終了した後、制御装置 7は 、露光ステーション ST1の第 1基板ステージ 4を計測ステーション ST2に移動するとと もに、計測ステーション ST2で計測処理を終えた基板 Pを保持した第 2基板ステージ 5を露光ステーション ST1に移動する。
[0108] このようにして、第 1基板ステージ 4と第 2基板ステージ 5とが交互に露光ステーショ ン ST1に投入され、複数の基板 Pが順次露光される。
[0109] 以上説明したように、本実施形態においても、基板 P上の少なくとも一部に液体 LQ の液浸領域 LRが形成される前に、基板 P上の薄膜の形成状態、及び基板 Pのエッジ の状態の少なくとも一方を検出するので、薄膜の形成状態及びエッジの状態の少な くとも一方が不良である場合には、その基板 Pを露光ステーション ST1の第 1領域 SP 1に配置することなぐ例えばその基板 Pをコータ ·デベロツバ装置 CZDに搬送する 等、適切な処置を講ずることができる。また、その基板 Pは、露光ステーション ST1〖こ 配置されないので、その基板 P上に液浸領域 LRが形成されることもない。したがって 、上述の実施形態と同様、デバイスの生産性の低下を抑制することができる。
[0110] なお、上述の第 3、第 4実施形態において、フォーカス'レべリング検出系 30を用い て、基板 Pのエッジの状態を検出することもできる。また、マーク検出系 40を用いて、 基板 P上の薄膜の形成状態を検出することもできる。また、フォーカス'レベリング検 出系 30とマーク検出系 40の 、ずれか一方を露光ステーション ST1に設けてもょ 、。
[0111] また、上述の第 3、第 4本実施形態においては、フォーカス'レべリング検出系 30が 基板 Pの薄膜の形成状態 (及び Z又は基板 Pのエッジ状態)の検出にも用いられ、マ ーク検出系 40がエッジ状態の検出 (及び Z又は基板 Pの薄膜形成状態)の検出にも 用いられているが、専ら基板 Pの薄膜の形成状態、及び Z又は基板 Pのエッジ状態 の検出に用いられる検出系を計測ステーション ST2に別途設けてもよ!、。
[0112] また、上述の第 3、第 4実施形態においては、基板 Pの薄膜の形成状態の検出と、 基板 Pのエッジ状態の検出の両方を実行しているが、どちらか一方を行うようにしても よい。 [0113] また、上述の第 1実施形態において、検出装置 60で基板 Pのエッジの状態も検出 するようにしてもよい。また、上述の第 1実施形態において、検出装置 60とは別に、温 調ホルダ 51に保持された基板 Pのエッジ状態を検出する検出装置を設けてもよい。 この場合、基板 Pのエッジ状態の検出装置は、例えば、上述の第 3、第 4実施形態の マーク検出系 40のような構成とすることができる。また、上述の第 1実施形態におい て、基板 Pのエッジ状態を検出するだけでもよ 、。
[0114] また、上述の第 2実施形態において、フォーカス'レべリング検出系 30を用いて基 板 Pのエッジ状態を検出するようにしてもよい。この場合も、基板 Pの薄膜の形成状態 の検出と、基板 Pのエッジ状態の検出の両方を実行してもよいし、どちらか一方を行う だけでもよい。
[0115] <第 5実施形態 >
次に、第 5実施形態について説明する。本実施形態の特徴的な部分は、基板 Pが 基板ステージ 4に保持される前に、その基板 Pのエッジの状態が検出される点にある 。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同 一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
[0116] 図 15は、第 5実施形態に係る露光装置 EXを示す概略構成図である。図 15におい て、露光装置 EXは、基板 Pのエッジの状態を検出する検出装置 60'を備えている。 検出装置 60'は、コータ 'デベロッパ装置 CZD (コーティング装置)から露光装置 EX に対して搬入され、基板ステージ 4に保持される前の、基板 Pのエッジの状態を検出 する。上述の実施形態と同様、露光装置 EXは、基板 Pを搬送する搬送装置 Hを備え ている。搬送装置 Hは、コータ 'デベロツバ装置 CZDからの基板 Pを基板ステージ 4 に搬送可能である。検出装置 60'は、搬送装置 Hの搬送経路上に設けられている。
[0117] 図 16は、検出装置 60'を示す模式図である。検出装置 60'は、露光光 ELとは異な る検出光 Ldを射出する照射装置 61 'と、その照射装置 61 '力もの検出光 Ldで照明 された対象物の光学像 (画像)を取得する撮像装置 62'とを含む。本実施形態の検 出装置 60'は、例えば特開 2000— 136916号公報 (対応欧州特許第 1, 001, 460 号)などに開示されているように、赤外レーザ光等の検出光 Ldに対して基板 Pを傾斜 させた状態で、その基板 Pのエッジを検出光 Ldで照明し、その検出光 Ldで照明され たエッジの画像を撮像装置 62'で取得する。本実施形態においては、検出装置 60' は、照射装置 61 '力 射出された検出光 Ldを基板 Pのエッジに導くプリズム等を含む 光学系 63を有し、基板 Pのエッジを透過した検出光 Ld及び基板 Pのエッジで反射し た検出光 Ldの少なくとも一方が、撮像装置 62'に入射する。検出装置 60'の検出結 果は、制御装置 7に出力される。
[0118] 制御装置 7は、検出装置 60'の検出結果に基づいて、基板 Pのエッジの状態が所 望状態であるか否かを判別する。上述のように、基板 Pのエッジの状態は、基板 Pの エッジの薄膜の形成状態、及び基板 Pのエッジの異物の有無状態の少なくとも一方 を含む。
[0119] 検出装置 60'の検出結果に基づいて、基板 Pのエッジの状態が不良状態であると 判断した場合、制御装置 7は、搬送装置 Hを用いて、その基板 Pを所定の位置へ搬 送する。例えば、制御装置 7は、基板 Pのエッジの状態が不良状態であると判断した 場合、その基板 Pを搬送装置 Hを用いて、コータ 'デベロツバ装置 CZDへ搬送する。 あるいは、制御装置 7は、その基板 Pを搬送装置 Hを用いて、所定の退避位置へ退 避する。一方、検出装置 60'の検出結果に基づいて、基板 Pのエッジの状態が所望 状態であると判断した場合、制御装置 7は、搬送装置 Hを用いて、その基板 Pを基板 ステージ 4に搬送する。基板ステージ 4は、搬送装置 H力ゝらの基板 Pを保持する。制 御装置 7は、基板ステージ 4に保持された基板 P上に液浸領域 LRを形成し、その基 板 Pの液浸露光を開始する。
[0120] 以上説明したように、本実施形態においても、基板 P上の少なくとも一部に液体 LQ の液浸領域 LRが形成される前に、基板 Pのエッジの状態を検出するので、エッジの 状態が不良である場合には、その基板 Pを基板ステージ 4に搬送することなぐ例え ばその基板 Pをコータ 'デベロツバ装置 CZDに搬送する等、適切な処置を講ずること ができる。また、その基板 Pは、基板ステージ 4に搬送されないので、その基板 P上に 液浸領域 LRが形成されることもない。したがって、上述の実施形態と同様、デバイス の生産性の低下を抑制することができる。
[0121] なお、本実施形態で図 16を用いて説明した検出装置 60'を上述の各実施形態に 適用して、基板 Pのエッジの状態を検出してもよい。 [0122] なお、上述の各実施形態において、基板 P上の薄膜の形成状態、及び基板 Pのェ ッジの状態の少なくとも一方を、例えば特開 2002— 195956号公報に開示されてい るような、マクロ検査装置を用いて検出するようにしてもよい。例えば、そのマクロ検査 装置を、搬送装置 Hの搬送経路上に設けておくことにより、基板 Pが基板ステージ 4 に保持される前に、又は基板 Pが基板ステージに保持された後であって、基板 P上の 少なくとも一部に液体 LQの液浸領域 LRが形成される前に、基板 P上の膜の状態、 及び基板 Pのエッジの状態の少なくとも一方を検出することができる。
[0123] なお、上述の各実施形態においては、基板 P上の第 2膜 Tcの形成状態を検出して いるが、基板 P上の第 2膜 Tcを省略してもよい。基板 P上に第 2膜 Tcが形成されてい ない場合には、検出装置は、第 lHRgの形成状態を検出する。制御装置 7は、その 検出結果を用いて、デバイスの生産性の低下を抑制するための適切な処置を講ずる ことができる。
[0124] なお、上述の各実施形態においては、第 2膜 Tcとして、感光材カもなる第 lHRgを 保護する機能を有するトップコート膜を例にして説明したが、例えば、反射防止膜な ど、他の機能を有する膜であってもよい。また、上述の実施形態においては、基材 W 上には第 1膜及び第 2膜の 2層の膜が形成されているように説明したが、もちろん、 1 層、あるいは 3層以上の複数層の膜が形成されていてもよい。制御装置 7は、その基 板 P上の膜の形成状態を検出した検出結果を用いて、デバイスの生産性の低下を抑 制するための適切な処置を講ずることができる。
[0125] なお、上述の各実施形態において、基板 P上に形成される薄膜は、コーティング装 置による塗布処理によって形成されており、検出装置は、その薄膜の塗布状態を検 出している力 基板 P上の薄膜がコーティング以外の手法によって形成されていても よい。例えば、反射防止膜が、 CVD法、 PVD法等の手法によって形成される場合が あるが、上述の各実施形態の検出装置は、 CVD法、 PVD法等の手法によって形成 された薄膜の形成状態も検出することができる。このように、コーティング (塗布)以外 の手法によって形成された薄膜であっても、検出装置は、その薄膜の形成状態を検 出することができる。
[0126] 上述の各実施形態において、基板 P上の少なくとも一部に液体 LQの液浸領域 LR が形成される前に、基板 P上の膜の状態及び Zまたは基板 Pのエッジの状態を検出 していたが、基板 Pを基板ステージ 4に搬入する前に、基板 Pの薄膜上に液体を供給 した状態で上記検査を実行してもよい。このような検査は、基板ステージの外側であ れば、任意の場所で行うことができる。例えば、露光装置本体 Sの内部、露光装置 E X内の温調ホルダ、搬送ホルダ上、あるいはコータ 'デベロッパ装置 CZD内で行つ てもよい。この場合、液体 LQの液浸領域 LRが形成された状態を予め創り出すことが できるので、液浸状態における膜を検査することができる。特に、液体の接触角など の液体と膜の物理的な接触状態を直接観測して、膜が液浸露光に良好な状態であ るかを判断できると ヽぅ利点がある。
[0127] なお、上述の各実施形態にお!ヽては、基板 P上に形成された液浸領域 LRの液体 L Qを介して基板 Pを露光する液浸露光装置を使用する場合を例にして説明したが、 露光光 ELの光路空間に液体を満たさず、気体を介して基板を露光する通常のドライ 型露光装置にも、基板上の薄膜の形成状態を検出する検出装置を設けることができ る。
[0128] 上述したように、上記各実施形態における液体 LQは純水を用いた。純水は、半導 体製造工場等で容易に大量に入手できるとともに、基板 P上の感光材及び光学素子 (レンズ)等に対する悪影響が少ない利点がある。また、純水は環境に対する悪影響 がないとともに、不純物の含有量が極めて低いため、基板 Pの表面、及び投影光学 系 PLの先端に設けられている光学素子の表面を洗浄する作用も期待できる。
[0129] そして、波長が 193nm程度の露光光 ELに対する純水（水）の屈折率 nはほぼ 1. 4 4と言われており、露光光 ELの光源として ArFエキシマレーザ光（波長 193nm)を用 いた場合、基板 P上では lZn、すなわち約 134nmに短波長化されて高い解像度が 得られる。更に、焦点深度は空気中に比べて約 n倍、すなわち約 1. 44倍に拡大され るため、空気中で使用する場合と同程度の焦点深度が確保できればよい場合には、 投影光学系 PLの開口数をより増カロさせることができ、この点でも解像度が向上する。
[0130] 上記各実施形態では、投影光学系 PLの先端に光学素子 FLが取り付けられており 、この光学素子により投影光学系 PLの光学特性、例えば収差 (球面収差、コマ収差 等)の調整を行うことができる。なお、投影光学系 PLの先端に取り付ける光学素子と しては、投影光学系 PLの光学特性の調整に用いる光学プレートであってもよい。あ るいは露光光 ELを透過可能な平行平面板であってもよ 、。
[0131] なお、液体 LQの流れによって生じる投影光学系 PLの先端の光学素子と基板 Pと の間の圧力が大きい場合には、その光学素子を交換可能とするのではなぐその圧 力によって光学素子が動かな 、ように堅固に固定してもよ 、。
[0132] また、上述の実施形態の投影光学系は、先端の光学素子 (最終光学素子 FL)の像 面 (射出面)側の光路空間を液体で満たしているが、例えば国際公開第 2004Z019
128号パンフレットに開示されて 、るように、先端の光学素子の物体面 (入射面)側の 光路空間も液体で満たす投影光学系を採用することもできる。
[0133] なお、上記各実施形態の液体 LQは水であるが、水以外の液体であってもよ!/、。例 えば、露光光 ELの光源が Fレーザである場合、この Fレーザ光は水を透過しないの
2 2
で、液体 LQとしては Fレーザ光を透過可能な例えば、過フッ化ポリエーテル (PFPE
2
)あるいはフッ素系オイル等のフッ素系流体であってもよい。この場合、液体 LQと接 触する部分には、例えばフッ素を含む極性の小さい分子構造の物質で薄膜を形成 することで親液化処理する。また、液体 LQとしては、その他にも、露光光 ELに対する 透過性があってできるだけ屈折率が高ぐ投影光学系 PL及び基板 P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）を用いることも可能である
[0134] また、液体 LQとしては、屈折率が 1. 6〜1. 8程度のものを使用してもよい。更に、 石英及び蛍石よりも屈折率が高い（例えば 1. 6以上)材料で、液体 LQと接触する投 影光学系 PLの光学素子 (最終光学素子 FLなど)を形成してもよ!/ヽ。液体 LQとして、 種々の流体、例えば、超臨界流体を用いることも可能である。なお、上記各実施形態 では干渉計システム（3L、 4L)を用いてマスクステージ 3及び基板ステージ 4の各位 置情報を計測するものとしたが、これに限らず、例えば各ステージに設けられるスケ ール（回折格子）を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。この場合、干渉計シ ステムとエンコーダシステムの両方を備えるノ、イブリツドシステムとし、干渉計システム の計測結果を用いてエンコーダシステムの計測結果の較正 (キャリブレーション)を行 うことが好ましい。また、干渉計システムとエンコーダシステムとを切り替えて用いる、 あるいはその両方を用いて、ステージの位置制御を行うようにしてもよ!、。
[0135] なお、上記各実施形態の基板 Pとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウェハ のみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、薄膜磁気ヘッド用のセラミックゥェ ノ、、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版 (合成石英、シリコン ウェハ)等が適用される。
[0136] 露光装置 EXとしては、マスク Mと基板 Pとを同期移動してマスク Mのパターンを走 查露光するステップ ·アンド'スキャン方式の走査型露光装置 (スキャニングステツパ） の他に、マスク Mと基板 Pとを静止した状態でマスク Mのパターンを一括露光し、基 板 Pを順次ステップ移動させるステップ ·アンド ·リピート方式の投影露光装置 (ステツ ノ ）にも適用することができる。
[0137] さらに、ステップ'アンド'リピート方式の露光において、第 1パターンと基板 Pとをほぼ 静止した状態で、投影光学系を用いて第 1パターンの縮小像を基板 P上に転写した 後、第 2パターンと基板 Pとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第 2パター ンの縮小像を第 1パターンと部分的に重ねて基板 P上に一括露光してもよい (ステイツ チ方式の一括露光装置)。また、ステイッチ方式の露光装置としては、基板 P上で少 なくとも 2つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板 Pを順次移動させるステップ · アンド ·ステイッチ方式の露光装置にも適用できる。
[0138] また、第 4実施形態では、露光ステーションと計測ステーションを二つの基板ステー ジが移動するマルチステージ (ツインステージ)型の露光装置を説明した力 他の実 施形態の露光装置に複数の基板ステージを採用してもよい。
[0139] 更に、例えば特開平 11— 135400号公報 (対応国際公開 1999/23692)、特開 2000— 164504号公報（対応米国特許第 6, 897, 963号)等に開示されているよう に、基板を保持する基板ステージと基準マークが形成された基準部材及び Z又は各 種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用する ことができる。
[0140] また、上述の実施形態においては、投影光学系 PLと基板 Pとの間に局所的に液体 を満たす露光装置を採用しているが、本発明は、例えば特開平 6— 124873号公報 、特開平 10— 303114号公報、米国特許第 5, 825, 043号などに開示されているよ うな露光対象の基板の表面全体が液体中に浸かって ヽる状態で露光を行う液浸露 光装置にも適用可能である。
[0141] 上記実施形態では投影光学系 PLを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが 、投影光学系 PLを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができ る。このように投影光学系 PLを用いない場合であっても、露光光はレンズなどの光学 部材を介して基板に照射され、そのような光学部材と基板との間の所定空間に液浸 領域が形成される。
[0142] 露光装置 EXの種類としては、基板 Pに半導体素子パターンを露光する半導体素 子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の 露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子 (CCD)、マイクロマシン、 MEMS, DNAチッ プ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用で きる。
[0143] なお、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン (又 は位相パターン '減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いた力 このマスクに 代えて、例えば米国特許第 6, 778, 257号公報に開示されているように、露光すベ きパターンの電子データに基づ 、て透過パターン又は反射パターン、あるいは発光 パターンを形成する電子マスク（可変成形マスクとも呼ばれ、例えば非発光型画像表 示素子（空間光変調器）の一種である DMD (Digital Micro -mirror Device)などを含 む）を用いてもよい。
[0144] また、例えば国際公開第 2001Z035168号パンフレットに開示されているように、 干渉縞を基板 P上に形成することによって、基板 P上にライン 'アンド'スペースパター ンを露光する露光装置 (リソグラフィシステム）にも本発明を適用することができる。さ らに、例えば特表 2004— 519850号公報（対応米国特許第 6, 611, 316号）に開 示されているように、 2つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し 、 1回の走査露光によって基板上の 1つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露 光装置にも本発明を適用することができる。
[0145] 以上のように、本願実施形態の露光装置 EXは、本願請求の範囲に挙げられた各 構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精 度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、こ の組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整 、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系について は電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置へ の組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、 気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立 て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各 種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露 光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびク 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。
[0146] 半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図 17に示すように、マイクロデバイスの機 能 ·性能設計を行うステップ 201、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル)を製 作するステップ 202、デバイスの基材である基板を製造するステップ 203、前述した 実施形態に従って、基板上に薄膜を形成し、薄膜の状態を検出'評価し、マスクのパ ターンを基板に露光し、露光した基板を現像する基板処理 (露光処理)を含む基板 処理ステップ 204、デバイス組み立てステップ (ダイシング工程、ボンディング工程、 ノ ッケージ工程などの加工プロセスを含む） 205、検査ステップ 206等を経て製造さ れる。
産業上の利用可能性
[0147] 本発明によれば、基板を良好に露光することができ、デバイスの生産性の低下を抑 制することができる。特に、液体を介して基板を露光する液浸露光装置の故障を未 然に防止して、高密度な回路パターンを有するデバイスを高 、スループットで生産す ることができる。このため、本発明は、我国の半導体産業を含むハイテク産業及び IT 技術の発展に貢献するであろう。

Claims

請求の範囲
[I] 薄膜が形成された基板に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置であつ て、
前記基板上の薄膜の形成状態を検出する検出装置を備えた露光装置。
[2] 前記薄膜は、前記基板上に所定の材料を塗布することによって形成され、
前記検出装置は、前記薄膜の塗布状態を検出する請求項 1記載の露光装置。
[3] 前記基板上に液体の液浸領域を形成する液浸機構を備え、
前記液浸領域の液体を介して前記基板上に前記露光光を照射する請求項 1記載 の露光装置。
[4] 前記検出装置は、前記基板上に前記液浸領域が形成される前に前記薄膜の形成 状態を検出する請求項 3記載の露光装置。
[5] 前記薄膜は撥液性の膜を含む請求項 3記載の露光装置。
[6] 前記検出装置は、前記薄膜の形成状態を光学的に検出する請求項 1記載の露光 装置。
[7] 前記検出装置は、前記基板上に検出光を投射する投射系と、前記基板を介した前 記検出光を受光可能な受光系とを有する請求項 1記載の露光装置。
[8] 前記薄膜の形成状態と前記受光系の受光状態との関係を予め記憶した記憶装置 と、
前記記憶装置に記憶されている前記関係と前記受光系の受光結果とに基づいて、 前記薄膜の形成状態が所望状態であるか否かを判別する判別装置とを備えた請求 項 7記載の露光装置。
[9] 前記露光光が照射される前記基板を保持する保持部材と、
前記保持部材に前記基板を搬送可能な搬送装置とを備え、
前記検出装置は、前記搬送装置の搬送経路上に設けられている請求項 1記載の 露光装置。
[10] 前記検出装置の検出結果に基づいて、前記搬送装置の動作を制御する制御装置 を備えた請求項 9記載の露光装置。
[II] 前記搬送装置の搬送経路上に設けられ、前記基板を処理する処理装置を備え、 前記検出装置は、前記処理装置に搬入された前記基板の薄膜の形成状態を検出 する請求項 9記載の露光装置。
[12] 前記露光光が照射される前記基板を保持する保持部材を備え、
前記検出装置は、前記保持部材に保持された状態の前記基板上の前記薄膜の形 成状態を検出する請求項 1記載の露光装置。
[13] 前記検出装置は、前記基板のエッジの前記薄膜の形成状態を検出する請求項 1
〜 12の 、ずれか一項記載の露光装置。
[14] 薄膜の形成状態の検出は、薄膜の存在を検出することである請求項 1記載の露光 装置。
[15] 液体を介して基板に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置であって、 前記基板のエッジの状態を検出する検出装置を備えた露光装置。
[16] 前記検出装置は、前記基板のエッジの薄膜の形成状態を検出する請求項 15記載 の露光装置。
[17] 前記薄膜は、前記基板上に所定の材料を塗布することによって形成され、
前記検出装置は、前記基板のエッジの薄膜の塗布状態を検出する請求項 16記載 の露光装置。
[18] 前記薄膜は、撥液性の膜を含む請求項 16記載の露光装置。
[19] 前記検出装置は、前記基板のエッジに異物が存在する力否かを検出する請求項 1 5記載の露光装置。
[20] 前記検出装置は、前記基板上の少なくとも一部に前記液体の液浸領域が形成され る前に、前記エッジの状態を検出する請求項 15記載の露光装置。
[21] 前記露光光が照射可能な位置に前記基板を保持可能な基板保持部材をさらに備 え、
前記検出装置は、前記基板が前記基板保持部材に保持される前に、前記エッジの 状態を検出する請求項 20記載の露光装置。
[22] 前記基板保持部材に前記基板を搬送可能な搬送装置を備え、
前記検出装置は、前記搬送装置の搬送経路上に設けられている請求項 21記載の 露光装置。
[23] 前記露光光が照射可能な位置に前記基板を保持可能な第 1基板保持部材をさら に備え、
前記検出装置は、前記基板が前記第 1基板保持部材に保持された後に、前記エツ ジの状態を検出する請求項 20記載の露光装置。
[24] 前記検出装置により前記第 1基板保持部材に保持された基板のエッジの状態を検 出した後に、前記第 1基板保持部材を前記露光光が照射可能な第 1領域内に移動 する請求項 23記載の露光装置。
[25] 前記第 1基板保持部材は、前記露光光が照射可能な第 1領域と前記第 1領域とは 異なる第 2領域とを含む所定領域内で、前記基板を保持して移動可能であり、 前記検出装置は、前記第 2領域において、前記第 1基板保持部材に保持された前 記基板のエッジの状態を検出する請求項 23記載の露光装置。
[26] 前記所定領域内を前記第 1基板保持部材とは独立して、基板を保持して移動可能 な第 2基板保持部材をさらに備え、
前記第 1基板保持部材が前記第 2領域に配置されているときに、前記第 2基板保持 部材は前記第 1領域に配置される請求項 25記載の露光装置。
[27] 前記第 1領域にお!、て、前記第 2基板保持部材に保持された基板の露光の少なく とも一部と並行して、前記第 2領域において、前記検出装置による前記第 1基板保持 部材に保持された基板のエッジの状態の検出を実行する請求項 26記載の露光装置
[28] 前記第 1領域にお!、て、前記第 2基板保持部材に保持された基板の露光の少なく とも一部と並行して、前記第 2領域において、前記第 1基板保持部材に保持された基 板の位置情報を取得する請求項 27記載の露光装置。
[29] 前記検出装置は、前記位置情報を取得するための光学装置を含む請求項 28記載 の露光装置。
[30] 前記検出装置は、前記エッジの光学像を取得する撮像装置を含む請求項 15記載 の露光装置。
[31] 液体を介して、薄膜が形成された基板に露光光を照射して前記基板を露光する露 光装置であって、 露光光の光路に配置された光学系と；
前記液体が提供される基板の薄膜の欠陥を検出する検出装置とを備えた露光装 置。
[32] 前記薄膜の欠陥は、薄膜の不在である請求項 31に記載の露光装置。
[33] 前記薄膜の欠陥は、基板のエッジにおける薄膜の不良である請求項 31に記載の 露光装置。
[34] 前記検出装置は、前記液体が薄膜上に存在しない状態で薄膜の欠陥を検出する 請求項 31に記載の露光装置。
[35] 前記検出装置は、露光装置に基板が搬送される搬送路に設けられる請求項 31に 記載の露光装置。
[36] さらに、基板の温度を調節する温調装置を備え、前記検出装置は、温調装置に設 けられて!/、る請求項 31に記載の露光装置。
[37] 前記露光装置は、露光ステーションと計測ステーションと有し、前記検出装置は計 測ステーションに設けられて 、る請求項 31に記載の露光装置。
[38] さらに、基板を保持して、前記露光ステーションと計測ステーションを移動可能な基 板保持部材を備える請求項 37に記載の露光装置
[39] 前記薄膜は、感光材または保護膜である請求項 31に記載の露光装置。
[40] 請求項 1、 15及び 31のいずれか一項記載の露光装置を用いるデバイス製造方法
[41] 膜が形成された基板を露光処理する基板処理方法であって、
前記基板を基板保持部材に保持することと；
前記基板保持部材に保持された前記基板に液体を介して露光光を照射して、前記 基板を露光処理することと；
前記基板に前記露光光を照射する前に、前記基板の膜の状態を検出することと； を含む基板処理方法。
[42] 前記基板の膜の状態の検出は、前記基板保持部材に前記基板を保持する前に実 行される請求項 41記載の基板処理方法。
[43] 前記基板の膜の状態の検出は、前記基板のエッジの膜の状態の検出を含む請求 項 41記載の基板処理方法。
[44] 前記基板の膜の状態の検出は、前記膜の不在の検出を含む請求項 41記載の基 板処理方法。
[45] 液体を介して露光される基板の処理方法であって、
前記基板に薄膜を形成することと；
前記薄膜の欠陥を検査することと；
前記薄膜上に液体を供給することと；
前記供給された液体を介して基板に前記露光光を照射することを含む基板処理方 法。
[46] 前記検査により薄膜の欠陥が存在しないときにのみ、前記薄膜上に液体を供給す る請求項 45に記載の基板処理方法。
[47] 前記薄膜の形成と、露光光の照射と、薄膜の欠陥の検査とが、互いに異なる場所 で行われる請求項 45に記載の基板処理方法。
[48] 前記薄膜の欠陥は、薄膜の不在または基板のエッジにおける薄膜の不良を含む請 求項 45に記載の基板処理方法。
[49] 請求項 41または 45に記載の基板処理方法を用いて基板を露光処理することと、露 光された基板を現像することと、現像された基板を加工することを含むデバイス製造 方法。
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