JP2012080007A - Exposure device, maintenance method, and manufacturing method of device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、露光装置、メンテナンス方法、及びデバイス製造方法に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus, a maintenance method, and a device manufacturing method.
フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置において、例えば特許文献１に開示されているような、液体を介して露光光で基板を露光する液浸露光装置が知られている。 As an exposure apparatus used in a photolithography process, for example, an immersion exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light via a liquid as disclosed in Patent Document 1 is known.
液浸露光装置において、所望状態で液体が供給されないと、その液体を用いる処理を良好に実行できなくなる可能性がある。例えば、液体を用いて露光装置の部材をメンテナンスする場合において、所望状態で液体が供給されないと、そのメンテナンスを良好に実行できなくなる可能性がある。その結果、露光装置の性能が低下し、露光不良が発生したり、不良デバイスが発生したりする可能性がある。 In a liquid immersion exposure apparatus, if a liquid is not supplied in a desired state, there is a possibility that processing using that liquid cannot be performed satisfactorily. For example, when maintaining a member of an exposure apparatus using a liquid, if the liquid is not supplied in a desired state, the maintenance may not be performed satisfactorily. As a result, there is a possibility that the performance of the exposure apparatus is deteriorated and an exposure failure occurs or a defective device occurs.
本発明の態様は、露光不良の発生を抑制できる露光装置、及びメンテナンス方法を提供することを目的とする。また本発明の態様は、不良デバイスの発生を抑制できるデバイス製造方法を提供することを目的とする。 An object of an aspect of the present invention is to provide an exposure apparatus and a maintenance method that can suppress the occurrence of exposure failure. Another object of the present invention is to provide a device manufacturing method that can suppress the occurrence of defective devices.
本発明の第１の態様に従えば、光学部材の射出面から射出される露光光で液体を介して基板を露光する露光装置のメンテナンス方法であって、脱気処理された第１の液体を介して射出面からの露光光が照射された非晶質フッ素樹脂を含有する膜の表面に、第１の液体よりも所定ガス濃度が高い第２の液体を供給することと、膜の表面に第２の液体を介して紫外光を照射することと、を含むメンテナンス方法が提供される。 According to the first aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus maintenance method for exposing a substrate through a liquid with exposure light emitted from an emission surface of an optical member, the degassed first liquid being Supplying a second liquid having a predetermined gas concentration higher than that of the first liquid to the surface of the film containing the amorphous fluororesin irradiated with the exposure light from the exit surface, and Irradiating ultraviolet light through the second liquid is provided.
本発明の第２の態様に従えば、本発明の第１の態様のメンテナンス方法でメンテナンスされた露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a device comprising: exposing a substrate using the exposure apparatus maintained by the maintenance method according to the first aspect of the present invention; and developing the exposed substrate. A manufacturing method is provided.
本発明の第３の態様に従えば、光学部材の射出面から射出される露光光で液体を介して基板を露光する露光装置であって、非晶質フッ素樹脂を含有する膜が形成された部材と、脱気処理された第１の液体を介して射出面から射出された露光光が照射された膜の表面に、第１の液体よりも所定ガス濃度が高い第２の液体を供給する供給口と、膜の表面に第２の液体を介して紫外光を照射する照射装置と、を備える露光装置が提供される。 According to the third aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus for exposing a substrate through a liquid with exposure light emitted from an emission surface of an optical member, wherein a film containing an amorphous fluororesin is formed. A second liquid having a predetermined gas concentration higher than that of the first liquid is supplied to the member and the surface of the film irradiated with the exposure light emitted from the emission surface via the first liquid that has been deaerated. An exposure apparatus is provided that includes a supply port and an irradiation device that irradiates the surface of the film with ultraviolet light via a second liquid.
本発明の第４の態様に従えば、本発明の第３の態様の露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method including exposing a substrate using the exposure apparatus according to the third aspect of the present invention and developing the exposed substrate. .
本発明の態様によれば、露光不良の発生を抑制できる。また本発明の態様によれば、不良デバイスの発生を抑制できる。 According to the aspect of the present invention, it is possible to suppress the occurrence of exposure failure. Moreover, according to the aspect of the present invention, the occurrence of defective devices can be suppressed.
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。以下の説明では、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（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、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. In the following description, an XYZ rectangular coordinate system is set, and the positional relationship of each part will be described with reference to this XYZ rectangular coordinate system. A predetermined direction in the horizontal plane is defined as an X-axis direction, a direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is defined as a Y-axis direction, and a direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction (that is, a vertical direction) is defined as a Z-axis direction. Further, the rotation (inclination) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively.
本実施形態について説明する。図１は、本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、液体ＬＱを介して露光光ＥＬで基板Ｐを露光する液浸露光装置である。また、本実施形態の露光装置ＥＸは、例えば米国特許第６８９７９６３号明細書、欧州特許出願公開第１７１３１１３号明細書等に開示されているような、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ２と、基板Ｐを保持せずに、露光光ＥＬを計測する計測部材Ｃ（計測器）を搭載して移動可能な計測ステージ３とを備えた露光装置である。
This embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic block diagram that shows an exposure apparatus EX according to the present embodiment. The exposure apparatus EX of the present embodiment is an immersion exposure apparatus that exposes a substrate P with exposure light EL through a liquid LQ. Further, the exposure apparatus EX of the present embodiment has a
図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持して移動可能なマスクステージ１と、基板ステージ２と、計測ステージ３と、マスクＭを露光光ＥＬで照明する照明系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと、露光光ＥＬの光路の少なくとも一部が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成可能な液浸部材４と、露光光ＥＬの光路の少なくとも一部に液体ＬＱを供給可能な液体供給装置５と、液体ＬＱを回収可能な液体回収装置６と、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置７とを備えている。
In FIG. 1, an exposure apparatus EX includes a mask stage 1 that can move while holding a mask M, a
液浸空間は、液体で満たされた空間である。本実施形態においては、液体ＬＱとして、水（純水）を用いる。マスクＭは、基板Ｐに投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。基板Ｐは、デバイスを製造するための基板である。基板Ｐは、例えば半導体ウエハ等の基材と、その基材上に形成された感光膜とを含む。感光膜は、感光材（フォトレジスト）の膜である。 The immersion space is a space filled with liquid. In the present embodiment, water (pure water) is used as the liquid LQ. The mask M includes a reticle on which a device pattern projected onto the substrate P is formed. The substrate P is a substrate for manufacturing a device. The substrate P includes, for example, a base material such as a semiconductor wafer and a photosensitive film formed on the base material. The photosensitive film is a film of a photosensitive material (photoresist).
照明系ＩＬは、所定の照明領域ＩＲに露光光ＥＬを照射する。照明領域ＩＲは、照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬが照射可能な位置を含む。照明系ＩＬは、照明領域ＩＲに配置されたマスクＭの少なくとも一部を露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬとして、例えば水銀ランプから射出される輝線（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）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）等が用いられる。本実施形態においては、露光光ＥＬとして、紫外光（真空紫外光）であるＡｒＦエキシマレーザ光を用いる。 The illumination system IL irradiates the predetermined illumination area IR with the exposure light EL. The illumination area IR includes a position where the exposure light EL emitted from the illumination system IL can be irradiated. The illumination system IL illuminates at least a part of the mask M arranged in the illumination area IR with the exposure light EL. As the exposure light EL emitted from the illumination system IL, for example, far ultraviolet light (DUV light) such as bright lines (g line, h line, i line) and KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) emitted from a mercury lamp, ArF Excimer laser light (wavelength 193 nm), vacuum ultraviolet light (VUV light) such as F 2 laser light (wavelength 157 nm), or the like is used. In the present embodiment, ArF excimer laser light, which is ultraviolet light (vacuum ultraviolet light), is used as the exposure light EL.
マスクステージ１は、マスクＭを保持した状態で、照明領域ＩＲを含むベース部材８のガイド面８Ｇ上を移動可能である。マスクステージ１は、例えば平面モータを含むステージ駆動システムの作動により、ガイド面８Ｇ上において、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。
The mask stage 1 is movable on the
投影光学系ＰＬは、所定の投影領域ＰＲに露光光ＥＬを照射する。投影光学系ＰＬは、投影光学系ＰＬの像面に向けて露光光ＥＬを射出する射出面１０を有する。投影光学系ＰＬの複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い終端光学素子１１が射出面１０を有する。投影領域ＰＲは、射出面１０から射出される露光光ＥＬが照射可能な位置を含む。投影光学系ＰＬは、投影領域ＰＲに配置された基板Ｐの少なくとも一部に、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。本実施形態において、終端光学素子１１の光軸は、Ｚ軸と平行である。本実施形態において、射出面１０から射出される露光光ＥＬは、−Ｚ方向に進行する。
The projection optical system PL irradiates the predetermined projection region PR with the exposure light EL. The projection optical system PL has an
基板ステージ２は、基板Ｐを保持した状態で、投影領域ＰＲを含むベース部材１２のガイド面１２Ｇ上を移動可能である。計測ステージ３は、計測部材Ｃを保持した状態で、投影領域ＰＲを含むベース部材１２のガイド面１２Ｇ上を移動可能である。基板ステージ２及び計測ステージ３のそれぞれは、例えば平面モータを含むステージ駆動システムの作動により、ガイド面１２Ｇ上において、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。
The
本実施形態において、基板ステージ２は、基板Ｐをリリース可能に保持する保持部１３を有する。計測ステージ３は、計測部材Ｃをリリース可能に保持する保持部１４を有する。本実施形態において、基板ステージ２は、米国特許出願公開第２００７／０１７７１２５号明細書、及び米国特許出願公開第２００８／００４９２０９号明細書等に開示されているような、保持部１３の周囲の少なくとも一部に配置され、カバー部材Ｔをリリース可能に保持する保持部１５を有する。計測ステージ３は、保持部１４の周囲の少なくとも一部に配置され、カバー部材Ｓをリリース可能に保持する保持部１６を有する。
In the present embodiment, the
なお、カバー部材Ｔが基板ステージ２に一体的に形成されてもよいし、カバー部材Ｓが計測ステージ３に一体的に形成されてもよい。
Note that the cover member T may be formed integrally with the
本実施形態において、マスクステージ１、基板ステージ２、及び計測ステージ３の位置は、レーザ干渉計ユニット１７Ａ、１７Ｂを含む干渉計システム１７によって計測される。基板Ｐの露光処理を実行するとき、あるいは所定の計測処理を実行するとき、制御装置７は、干渉計システム１７の計測結果に基づいて、ステージ駆動システムを作動し、マスクステージ１（マスクＭ）、基板ステージ２（基板Ｐ）、及び計測ステージ３(計測部材Ｃ）の位置制御を実行する。
In the present embodiment, the positions of the mask stage 1, the
液浸部材４は、終端光学素子１１の近傍に配置される。本実施形態において、液浸部材４は、環状の部材であり、露光光ＥＬの光路の周囲に配置される。本実施形態においては、液浸部材４の少なくとも一部が、終端光学素子１１の周囲に配置される。
The
液浸部材４は、射出面１０と、その射出面１０と対向する位置（投影領域ＰＲ）に配置される物体との間の露光光ＥＬの光路Ｋが液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成可能である。液浸部材４は、射出面１０と対向する位置に配置される物体が対向可能な下面１８を有する。
The
射出面１０は、射出面１０と対向する位置に配置される物体の表面（上面）との間で液体ＬＱを保持可能である。下面１８は、射出面１０と対向する位置に配置される物体の表面（上面）との間で液体ＬＱを保持可能である。一方側の射出面１０及び下面１８と、他方側の物体の表面（上面）との間に液体ＬＱが保持されることによって、終端光学素子１１と物体との間の露光光ＥＬの光路Ｋが液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳが形成される。
The
本実施形態において、射出面１０と対向する位置に配置可能な物体は、その射出面１０と対向する位置を含む所定面内において移動可能な物体を含む。本実施形態において、その物体は、基板ステージ２及び計測ステージ３の少なくとも一方を含む。本実施形態において、その物体は、基板ステージ２の保持部１５に保持されたカバー部材Ｔ、計測ステージ３の保持部１６に保持されたカバー部材Ｓ、及び計測ステージ３の保持部１４に保持された計測部材Ｃの少なくとも一つを含む。また、本実施形態において、その物体は、保持部１３に保持された基板Ｐを含む。
In the present embodiment, the object that can be disposed at a position facing the
それら物体は、投影光学系ＰＬの像面側（終端光学素子１１の射出面１０側）において移動可能である。本実施形態において、物体は、射出面１０と対向する位置を含むＸＹ平面内において移動可能である。物体は、射出面１０及び下面１８との間に液体ＬＱを保持した状態で移動可能である。
These objects are movable on the image plane side of the projection optical system PL (the
本実施形態においては、基板Ｐの表面に射出面１０からの露光光ＥＬが照射されているときに、投影領域ＰＲを含む基板Ｐの表面の一部の領域が液体ＬＱで覆われるように液浸空間ＬＳが形成される。液体ＬＱの界面（メニスカス、エッジ）ＬＧの少なくとも一部は、液浸部材４の下面１８と基板Ｐの表面との間に形成される。すなわち、本実施形態の露光装置ＥＸは、局所液浸方式を採用する。
In the present embodiment, when the surface of the substrate P is irradiated with the exposure light EL from the
例えば基板Ｐの露光の少なくとも一部において、終端光学素子１１及び液浸部材４と、保持部１３に保持された基板Ｐ及び保持部１５に保持されたカバー部材Ｔの少なくとも一方との間に液体ＬＱが保持されて液浸空間ＬＳが形成される。例えば計測部材Ｃ（計測器）を用いる計測の少なくとも一部において、終端光学素子１１及び液浸部材４と、保持部１４に保持された計測部材Ｃ及び保持部１６に保持されたカバー部材Ｓの少なくとも一方との間に液体ＬＱが保持されて液浸空間ＬＳが形成される。
For example, in at least a part of the exposure of the substrate P, liquid is present between the terminal
図２は、本実施形態に係る液浸部材４及び液体供給装置５の一例を示す図である。なお、図２を用いる説明においては、投影領域ＰＲ（終端光学素子１１及び液浸部材４と対向する位置）に基板Ｐが配置される場合を例にして説明するが、上述のように、基板ステージ２（カバー部材Ｔ）、及び計測ステージ３（カバー部材Ｓ、計測部材Ｃ）を配置することもできる。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the
図２に示すように、液浸部材４は、射出面１０と対向する位置に配置される開口１９と、開口１９の周囲に配置される下面２０とを有する。射出面１０から射出された露光光ＥＬは、開口１９を通過して、基板Ｐに照射可能である。
As shown in FIG. 2, the
また、液浸部材４は、液体ＬＱを供給可能な供給口２１と、液体ＬＱを回収可能な回収口２２とを備えている。供給口２１は、射出面１０から射出される露光光ＥＬの光路Ｋに液体ＬＱを供給可能である。供給口２１から供給された液体ＬＱの少なくとも一部は、開口１９を介して、射出面１０及び下面１８と対向する基板Ｐ（物体）上に供給される。供給口２１は、射出面１０から射出される露光光ＥＬの光路Ｋの近傍において、その光路Ｋに面するように配置されている。
Further, the
供給口２１は、流路２３を介して、液体供給装置５と接続されている。液体供給装置５は、液体ＬＱを送出可能である。流路２３は、液浸部材４の内部に形成された供給流路２１Ｒ、及びその供給流路２１Ｒと液体供給装置５とを接続する供給管２４で形成される流路２４Ｒを含む。液体供給装置５から送出された液体ＬＱは、流路２３を介して供給口２１に供給される。
The
回収口２２は、射出面１０及び下面１８と対向する基板Ｐ（物体）上の液体ＬＱの少なくとも一部を回収可能である。回収口２２は、基板Ｐ（物体）が対向可能な液浸部材４の所定位置に配置されている。本実施形態において、回収口２２は、下面２０の周囲の少なくとも一部に配置されている。
The
本実施形態において、回収口２２には、複数の孔(openingsあるいはpores)を含むプレート状の多孔部材２５が配置される。本実施形態において、基板Ｐ（物体）上の液体ＬＱの少なくとも一部は、多孔部材２５の孔を介して回収される。なお、回収口２２に、網目状に多数の小さい孔が形成された多孔部材であるメッシュフィルタが配置されてもよい。
多孔部材２５の下面２６に基板Ｐ（物体）が対向可能である。下面２０の周囲に下面２６が配置される。本実施形態において、液浸部材４の下面１８の少なくとも一部は、下面２０及び多孔部材２５の下面２６を含む。
In the present embodiment, a plate-like
The substrate P (object) can face the
回収口２２は、流路２７を介して、液体回収装置６と接続されている。液体回収装置６は、回収口２２を介して液体ＬＱを吸引可能である。流路２７は、液浸部材４の内部に形成された回収流路２２Ｒ、及びその回収流路２２Ｒと液体回収装置６とを接続する回収管２８で形成される流路２８Ｒを含む。回収口２２（多孔部材２５の孔）から回収された液体ＬＱは、流路２７を介して、液体回収装置６に回収される。
The
液体供給装置５は、流路２３を介して、供給口２１に液体ＬＱを供給可能である。液体供給装置５は、供給口２１を介して、露光光ＥＬの光路Ｋの少なくとも一部に液体ＬＱを供給可能である。射出面１０と対向する位置に基板Ｐ（物体）が配置されている状態において、液体供給装置５は、供給口２１を介して、射出面１０と基板Ｐ（物体）の表面との間の露光光ＥＬの光路Ｋに液体ＬＱを供給可能である。
The
本実施形態においては、露光装置ＥＸが液体供給装置５を有する。なお、液体供給装置５が、露光装置ＥＸとは別の装置でもよい。換言すれば、液体供給装置５は、露光装置ＥＸに対する外部の装置でもよい。液体供給装置５が露光装置ＥＸに対する外部の装置である場合、その液体供給装置５は、流路２３を介して供給口２１に接続されることによって露光装置ＥＸに使用される。
In the present embodiment, the exposure apparatus EX has a
液体供給装置５は、脱気処理された液体ＬＱｓに溶存する所定ガス濃度を高める処理を実行する液体処理装置３１を備えている。液体処理装置３１は、脱気処理された液体ＬＱｓに所定ガスＧを溶解して、その液体ＬＱｓに溶存する所定ガス濃度を高める処理を実行可能である。
The
本実施形態において、所定ガスＧは、酸素ガスである。なお、所定ガスＧが、酸素ガスと、酸素ガスとは異なる種類のガス（例えば窒素ガス）とを含んでいてもよい。なお、所定ガスＧが、炭酸ガス、水素ガス、及びオゾンガスの少なくとも一つを含んでもよい。また、所定ガスＧが、不活性ガスを含んでもよい。 In the present embodiment, the predetermined gas G is oxygen gas. Note that the predetermined gas G may include oxygen gas and a different type of gas (for example, nitrogen gas) from the oxygen gas. The predetermined gas G may include at least one of carbon dioxide gas, hydrogen gas, and ozone gas. Further, the predetermined gas G may include an inert gas.
本実施形態において、液体供給装置５は、液体ＬＱｐの脱気処理を実行可能な脱気装置３２を備えている。脱気処理は、液体ＬＱｐに含まれるガスを除去する処理である。脱気処理によって、少なくとも、液体ＬＱｐに含まれる所定ガスＧが液体ＬＱｐから除去される。
In the present embodiment, the
脱気装置３２は、例えば米国特許出願公開第２００５／０２１９４９０号明細書等に開示されているような、液体に溶存するガス濃度を低減可能な膜脱気装置を含む。本実施形態において、脱気装置３２は、液体ＬＱｐを供給可能な供給源ＳＰＬに接続される。本実施形態において、供給源ＳＰＬは、液体ＬＱｐとして、水（純水）を供給する。本実施形態において、脱気装置３２は、供給源ＳＰＬから供給された液体ＬＱｐの脱気処理を実行する。本実施形態において、脱気装置３２は、管３３に形成された流路３３Ｒを介して供給源ＳＰＬに接続される。供給源ＳＰＬからの液体ＬＱｐは、流路３３Ｒを介して脱気装置３２に供給される。脱気装置３２は、流路３３Ｒを介して供給源ＳＰＬから供給された液体ＬＱｐの脱気処理を実行する。脱気装置３２は、脱気処理された液体ＬＱｓを送出可能である。
The
本実施形態において、液体処理装置３１は、脱気装置３２に接続される。本実施形態において、液体処理装置３１は、脱気装置３２で脱気処理された液体ＬＱｓに溶存する所定ガス濃度を高める処理を実行可能である。本実施形態において、液体処理装置３１は、管３４に形成された流路３４Ｒを介して脱気装置３２に接続される。脱気装置３２からの液体ＬＱｓは、流路３４Ｒを介して液体処理装置３１に供給される。液体処理装置３１は、流路３４Ｒを介して脱気装置３２から供給された液体ＬＱｓに対して、溶存する所定ガス濃度を高める処理を実行する。
In the present embodiment, the
本実施形態において、液体処理装置３１は、ガス供給装置３５に接続される。ガス供給装置３５は、所定ガスＧを送出可能である。本実施形態において、液体処理装置３１は、管３６に形成された流路３６Ｒを介してガス供給装置３５に接続される。ガス供給装置３５からの所定ガスＧは、流路３６Ｒを介して液体処理装置３１に供給される。液体処理装置３１は、流路３６Ｒを介してガス供給装置３５から供給された所定ガスＧを液体ＬＱｓに溶解して、液体ＬＱｓに溶存する所定ガス濃度を高める。
In the present embodiment, the
液体処理装置３１は、所定ガス濃度が高められた液体ＬＱｈ１を送出可能である。液体処理装置３１は、流路３４Ｒ（脱気装置３２）から供給された脱気処理後の液体ＬＱｓに溶存する所定ガス濃度よりも高い所定ガス濃度の液体ＬＱｈ１を送出可能である。液体処理装置３１は、所定ガス濃度が高められた液体ＬＱｈ１を流路２３に送出し、供給口２１を介して露光光ＥＬの光路の少なくとも一部に供給可能である。
The
また、液体処理装置３１は、所定ガス濃度が高められていない液体を送出可能である。液体処理装置２１は、流路３４Ｒ（脱気装置３２）から供給された脱気処理後の液体ＬＱｓに溶存する所定ガス濃度よりとほぼ同じ所定ガス濃度の液体を送出可能である。例えば、液体処理装置３１は、脱気装置３２から供給された脱気処理後の液体ＬＱｓに対する所定ガス濃度を高める処理を実行せずに、その所定ガス濃度が低減されている液体ＬＱｓを送出可能である。本実施形態において、所定ガス濃度が低減されている液体ＬＱｓが、基板Ｐの露光において供給される液体（露光液体）ＬＱとして使用される。液体処理装置３１は、所定ガス濃度が高められていない（所定ガス濃度が低減されている）液体ＬＱｓを流路２３に送出し、供給口２１を介して露光光ＥＬの光路の少なくとも一部に供給可能である。
Moreover, the
なお、液体処理装置３１が、流路３４Ｒ（脱気装置３２）から供給された脱気処理後の液体ＬＱｓに溶存する所定ガス濃度よりも低い所定ガス濃度の液体ＬＱｓｓを送出してもよい。例えば、液体処理装置３１が、流路３４Ｒ（脱気装置３２）から供給された液体ＬＱｓの脱気処理を実行して液体ＬＱｓｓを生成してもよい。液体処理装置３１は、所定ガス濃度が低減された液体ＬＱｓｓを流路２３に送出し、供給口２１を介して露光光ＥＬの光路の少なくとも一部に供給可能である。なお、そのＬＱｓｓが、基板Ｐの露光において供給される液体（露光液体）ＬＱとして使用されてもよい。
Note that the
以下の説明において、所定ガス濃度が高められた液体ＬＱｈ１を供給口２１（光路Ｋ）に供給する動作を適宜、高濃度モード、と称する。また、所定ガス濃度が低減されている液体ＬＱｓ（ＬＱ）を供給口２１（光路Ｋ）に供給する動作を適宜、低濃度モード、と称する。 In the following description, the operation of supplying the liquid LQh1 with a predetermined gas concentration increased to the supply port 21 (optical path K) is appropriately referred to as a high concentration mode. In addition, the operation of supplying the liquid LQs (LQ) having a predetermined gas concentration reduced to the supply port 21 (optical path K) is appropriately referred to as a low concentration mode.
本実施形態において、高濃度モードは、液体供給装置５（液体処理装置３１）が液体ＬＱｓに溶存する所定ガス濃度を高める処理を実行することを含む。低濃度モードは、液体供給装置５（液体処理装置３１）が液体ＬＱｓに溶存する所定ガス濃度を高める処理を実行しないことを含む。換言すれば、低濃度モードは、液体供給装置５（液体処理装置３１）が所定ガス濃度を高める処理を停止することを含む。高濃度モードにおいては、所定ガス濃度を高める処理が実行された液体ＬＱｈ１が供給口２１から供給される。低濃度モードにおいては、液体処理装置３１による所定ガス濃度を高める処理が停止され、所定ガス濃度を高める処理が実行されない液体ＬＱ（ＬＱｓ）が供給口２１から供給される。
In the present embodiment, the high concentration mode includes the liquid supply device 5 (liquid processing device 31) performing a process of increasing the predetermined gas concentration dissolved in the liquid LQs. The low concentration mode includes that the liquid supply device 5 (liquid processing device 31) does not execute a process of increasing the predetermined gas concentration dissolved in the liquid LQs. In other words, the low concentration mode includes the liquid supply device 5 (liquid processing device 31) stopping the process of increasing the predetermined gas concentration. In the high concentration mode, the liquid LQh1 that has been processed to increase the predetermined gas concentration is supplied from the
図３は、液体処理装置３１の一例を示す図である。本実施形態において、液体処理装置３１は、気体透過膜４３を用いて液体にガスを溶解させる膜溶解装置４０を有する。膜溶解装置４０は、空間４１を形成する容器４２と、空間４１に配置された気体透過膜４３とを有する。気体透過膜４３は、気体を透過し、液体を透過しない膜である。気体透過膜４３は、空間４１を第１空間（液体室）４１Ａと第２空間（液体室）４１Ｂとに分けるように配置される。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the
流路３４Ｒ（脱気装置３２）からの液体ＬＱｓは、液体室４１Ａに供給される。流路３６Ｒ（ガス供給装置３５）からの所定ガスＧは、気体室４１Ｂに供給される。気体室４１Ｂの所定ガスＧの少なくとも一部は、気体透過膜４３を透過して、液体室４１Ａに移動可能である。これにより、液体室４１Ａの液体ＬＱｓに所定ガスＧが溶解し、溶存する所定ガス濃度が高められた液体ＬＱｈ１が生成される。液体処理装置３１は、気泡を含まず、所定ガス濃度が高められた液体ＬＱｈ１を送出可能である。
The liquid LQs from the
なお、液体に気体を溶解可能な溶解装置の一例が、例えば特開２００９−２１９９９７号公報に開示されている。 An example of a dissolution apparatus capable of dissolving a gas in a liquid is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-219997.
本実施形態において、液体処理装置３１は、流路３４Ｒと流路２４Ｒ（２３）とを接続可能な流路４４Ｒを有する管４４と、流路４４Ｒの一端に配置される流路切替機構４５と、流路４４Ｒの他端に配置される流路切替機構４６とを有する。流路切替機構４５、４６は、例えばバルブ機構を含む。流路４４Ｒの一端は、流路切替機構４５を介して流路３４Ｒに接続され、流路４４Ｒの他端は、流路切替機構４６を介して流路２４Ｒ（２３）に接続される。
In the present embodiment, the
本実施形態において、制御装置７は、流路切替機構４５、４６を制御して、高濃度モードと、低濃度モードとの少なくとも一方を実行可能である。
In the present embodiment, the
制御装置７は、高濃度モードを実行するとき、脱気装置３２からの液体ＬＱｓが膜溶解装置４０に供給され、流路４４Ｒに供給されないように、流路切替機構４５を制御する。膜溶解装置４０は、供給された液体ＬＱｓに所定ガスＧを溶解し、溶存する所定ガス濃度が高められた液体ＬＱｈ１を生成する。膜溶解装置４０によって生成された液体ＬＱｈ１は、流路２３に送出される。制御装置７は、膜溶解装置４０から送出された液体ＬＱｈ１が流路２３を介して供給口２１に供給され、流路４４Ｒに供給されないように、流路切替機構４６を制御する。
When executing the high concentration mode, the
制御装置７は、低濃度モードを実行するとき、脱気装置３２からの液体ＬＱｓが流路４４Ｒに供給され、膜溶解装置４０に供給されないように、流路切替機構４５を制御する。流路４４Ｒを流れた液体ＬＱｓは、流路切替機構４６を介して流路２３に流入する。制御装置７は、流路４４Ｒからの液体ＬＱｓが流路２３を介して供給口２１に供給されるように、流路切替機構４６を制御する。すなわち、制御装置７は、低濃度モードを実行するとき、膜溶解装置４０による所定ガス濃度を高める処理が実行されないように、流路切替機構４５、４６を制御する。なお、低濃度モードを実行するとき、膜溶解装置４０による所定ガス濃度を高める処理が停止されてもよい。
When executing the low concentration mode, the
図２に示すように、本実施形態において、液体供給装置５は、供給口２１に供給する単位時間当たりの液体ＬＱ（ＬＱｈ１）の量（液体供給量）を調整可能な供給量調整装置３７を備えている。供給量調整装置３７は、例えばマスフローコントローラを含み、単位時間当たりの液体供給量を調整可能である。制御装置７は、供給量調整装置３７を制御して、供給口２１を介して光路Ｋに供給される単位時間当たりの液体ＬＱ（ＬＱｈ１）の供給量を調整可能である。
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the
なお、液体供給装置５が、液体ＬＱ（ＬＱｈ１、ＬＱｓ、ＬＱｐ）中の異物を除去可能なフィルタユニット、及び供給口２１に供給する液体ＬＱ（ＬＱｈ１）の温度を調整可能な温度調整装置を有してもよい。
The
本実施形態において、制御装置７は、液体処理装置３１、脱気装置３２、及びガス供給装置３５の少なくとも一つを制御して、液体処理装置３１から送出される液体に溶存する所定ガス濃度を調整可能である。制御装置７は、例えば液体処理装置３１の液体室４１Ａ及び気体室４１Ｂの少なくとも一方の圧力を調整したり、脱気装置３２から液体処理装置３１に供給される液体ＬＱｓの量を調整したり、脱気装置３２の処理能力を調整して脱気装置３２から送出される液体ＬＱｓに溶存するガス濃度を調整したり、ガス供給装置３５から液体処理装置３１に供給される所定ガスＧの量を調整したりすることによって、液体処理装置３１から送出される液体に溶存する所定ガス濃度を調整可能である。
In the present embodiment, the
高濃度モードにおいては、液体処理装置３１によって処理された液体ＬＱｈ１に溶存する所定ガス濃度は、流路３４Ｒ（脱気装置３２）から液体処理装置３１に供給される液体ＬＱｓに溶存する所定ガス濃度よりも高い。低濃度モードにおいては、液体処理装置３１から送出される液体ＬＱ（ＬＱｓ）に溶存する所定ガス濃度は、流路３４Ｒ（脱気装置３２）から液体処理装置３１に供給される液体ＬＱｓに溶存する所定ガス濃度とほぼ等しい。
In the high concentration mode, the predetermined gas concentration dissolved in the liquid LQh1 processed by the
本実施形態において、流路３４Ｒを介して液体処理装置３１に供給される液体ＬＱｓに溶存するガス濃度は、例えば１０ｐｐｂ以上１００ｐｐｂ以下でもよい。また、高濃度モードにおいて、液体処理装置３１から流路２４Ｒに送出される液体ＬＱｈ１に溶存する所定ガス濃度が、５００ｐｐｂよりも高く１０ｐｐｍ以下でもよいし、１ｐｐｍ以上８ｐｐｍ以下でもよい。また、高濃度モードにおいて、流路３４Ｒを介して液体処理装置３１に供給される液体ＬＱｓに溶存するガス濃度に対して、液体処理装置３１から流路２４Ｒに送出される液体ＬＱｈ１に溶存する所定ガス濃度が、例えば５０倍よりも大きく１０００倍以下でもよいし、１００倍以上８００倍以下でもよい。また、高濃度モードにおいて、流路３４Ｒを介して液体処理装置３１に供給される液体ＬＱｓに溶存するガス濃度に対して、供給口２１から光路Ｋに供給される液体ＬＱｈ１に溶存する所定ガス濃度が５０倍より大きく１０００倍以下になるように調整されてもよいし、１００倍以上８００倍以下になるように調整されてもよい。また、液体処理装置３１から流路２４Ｒに送出される液体ＬＱｈ１に溶存する所定ガス濃度に対して、供給口２１から光路Ｋに供給される液体ＬＱｈ１に溶存する所定ガス濃度が所定倍になるように調整されてもよい。
In the present embodiment, the gas concentration dissolved in the liquid LQs supplied to the
なお、本実施形態において、液体供給装置５が、供給源ＳＰＬを備えていてもよい。なお、供給源ＳＰＬが、露光装置ＥＸが設置される工場の設備でもよい。また、液体供給装置５が露光装置ＥＸに対する外部の装置である場合において、露光装置ＥＸが供給源ＳＰＬを備えていてもよい。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態において、脱気装置３２が、液体供給装置５とは別の装置でもよい。換言すれば、脱気装置３２は、液体供給装置５に対する外部の装置でもよい。また、脱気装置３２が、露光装置ＥＸとは別の装置でもよい。また、液体供給装置５が露光装置ＥＸに対する外部の装置である場合において、露光装置ＥＸが脱気装置３２を備えていてもよい。脱気装置３２が液体供給装置５に対する外部の装置であっても、液体供給装置５は、脱気処理された液体ＬＱｓに溶存する所定ガス濃度を高める処理を実行可能である。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態において、液体供給装置５がガス供給装置３５を備えてもよい。あるいは、ガス供給装置３５が、液体供給装置５とは別の装置でもよい。換言すれば、ガス供給装置３５は、液体供給装置５に対する外部の装置でもよい。また、ガス供給装置３５が、露光装置ＥＸとは別の装置でもよい。また、液体供給装置５が露光装置ＥＸに対する外部の装置である場合において、露光装置ＥＸがガス供給装置３５を備えていてもよい。ガス供給装置３５が液体供給装置５に対する外部の装置であっても、液体供給装置５は、脱気処理された液体ＬＱｓに溶存する所定ガス濃度を高める処理を実行可能である。
In the present embodiment, the
液体回収装置６は、回収口２２からの液体ＬＱ（ＬＱｈ１）を回収可能である。液体回収装置６は、回収口２２を真空システムに接続可能である。なお、液体回収装置６が、液体ＬＱ（ＬＱｈ１）を吸引可能な真空システムを備えていてもよい。液体回収装置６は、回収口２２から回収される単位時間当たりの液体回収量を調整可能である。制御装置７は、液体回収装置６を制御して、回収口２２を介して基板Ｐ上から回収される単位時間当たりの液体ＬＱの回収量を調整可能である。
The
なお、回収口２２から多孔部材２５を介して実質的に液体ＬＱ（ＬＱｈ１）のみが回収されてもよい。また、回収口２２から多孔部材２５を介して液体ＬＱ（ＬＱｈ１）が液浸空間ＬＳの周囲のガスとともに回収されてもよい。なお、回収口２２に多孔部材２５が配置されなくてもよい。
Note that substantially only the liquid LQ (LQh1) may be recovered from the
なお、液浸部材４として、例えば米国特許出願公開第２００７／０１３２９７６号明細書、欧州特許出願公開第１７６８１７０号明細書に開示されているような液浸部材（ノズル部材）を用いることができる。
In addition, as the
本実施形態において、制御装置７は、供給口２１から基板Ｐ（物体）上に液体ＬＱ（ＬＱｈ１）を供給し、その液体ＬＱ（ＬＱｈ１）の供給と並行して、回収口２２から基板Ｐ（物体）上の液体ＬＱ（ＬＱｈ１）を回収することによって、一方側の終端光学素子１２及び液浸部材６と、他方側の基板Ｐ（物体）との間に液体ＬＱ（ＬＱｈ１）で液浸空間ＬＳを形成可能である。
In the present embodiment, the
図４は、終端光学素子１１及び液浸部材４と基板Ｐとの間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳが形成されている状態の一例を示す図である。図４に示すように、基板Ｐは保持部１３に保持され、カバー部材Ｔは保持部１５に保持される。カバー部材Ｔは、保持部１３に保持された基板Ｐの周囲に配置される。基板ステージ２が移動することによって、保持部１３に保持された基板Ｐ、及び保持部１５に保持されたカバー部材Ｔは、投影領域ＰＲに移動可能である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a state in which the immersion space LS is formed with the liquid LQ between the terminal
本実施形態において、保持部１３は、基板Ｐの表面（上面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。保持部１５は、カバー部材Ｔの上面ＴｆとＸＹ平面とがほぼ平行となるように、カバー部材Ｔを保持する。本実施形態において、保持部１３に保持された基板Ｐの表面と保持部１５に保持されたカバー部材Ｔの上面Ｔｆとは、ほぼ同一平面内に配置される（ほぼ面一である）。なお、Ｚ軸方向に関する基板Ｐの表面の位置とカバー部材Ｔの上面Ｔｆとの位置とが異なってもよい。また、カバー部材Ｔの上面Ｔｆの少なくとも一部が、基板Ｐの表面（ＸＹ平面）に対して傾斜していてもよい。また、カバー部材Ｔの上面Ｔｆの少なくとも一部が曲面でもよい。
In the present embodiment, the holding
本実施形態において、カバー部材Ｔの上面Ｔｆは、液体ＬＱ（ＬＱｈ１）に対して撥液性の膜Ｆｒの表面を含む。液体ＬＱに対する上面Ｔｆの接触角は、例えば９０度以上である。本実施形態において、液体ＬＱに対する上面Ｔｆの接触角は、１００度以上である。 In the present embodiment, the upper surface Tf of the cover member T includes the surface of the film Fr that is liquid repellent with respect to the liquid LQ (LQh1). The contact angle of the upper surface Tf with respect to the liquid LQ is, for example, 90 degrees or more. In the present embodiment, the contact angle of the upper surface Tf with respect to the liquid LQ is 100 degrees or more.
図１に示すように、保持部１４は、計測部材Ｃの表面（上面）ＣｆとＸＹ平面とがほぼ平行となるように、計測部材Ｃを保持する。保持部１６は、カバー部材Ｓの上面ＳｆとＸＹ平面とがほぼ平行となるように、カバー部材Ｓを保持する。本実施形態において、保持部１４に保持された計測部材Ｃの上面Ｃｆと保持部１６に保持されたカバー部材Ｓの上面Ｓｆとは、ほぼ同一平面内に配置される（ほぼ面一である）。なお、Ｚ軸方向に関する計測部材Ｃの上面Ｃｆの位置とカバー部材Ｓの上面Ｓｆとの位置とが異なってもよい。また、カバー部材Ｓの上面Ｓｆの少なくとも一部が、計測部材Ｃの上面Ｃｆ（ＸＹ平面）に対して傾斜していてもよい。また、カバー部材Ｓの上面Ｓｆの少なくとも一部が曲面でもよい。
As illustrated in FIG. 1, the holding
本実施形態において、カバー部材Ｓの上面Ｓｆは、液体ＬＱに対して撥液性の膜Ｆｒの表面を含む。液体ＬＱに対する上面Ｓｆの接触角は、例えば９０度以上である。本実施形態において、液体ＬＱに対する上面Ｓｆの接触角は、１００度以上である。 In the present embodiment, the upper surface Sf of the cover member S includes the surface of the film Fr that is liquid repellent with respect to the liquid LQ. The contact angle of the upper surface Sf with respect to the liquid LQ is, for example, 90 degrees or more. In the present embodiment, the contact angle of the upper surface Sf with respect to the liquid LQ is 100 degrees or more.
また、本実施形態において、計測部材Ｃの上面Ｃｆは、液体ＬＱに対して撥液性の膜Ｆｒの表面を含む。液体ＬＱに対する上面Ｃｆの接触角は、例えば９０度以上である。本実施形態において、液体ＬＱに対する上面Ｃｆの接触角は、１００度以上である。 In the present embodiment, the upper surface Cf of the measurement member C includes the surface of the film Fr that is liquid repellent with respect to the liquid LQ. The contact angle of the upper surface Cf with respect to the liquid LQ is, for example, 90 degrees or more. In the present embodiment, the contact angle of the upper surface Cf with respect to the liquid LQ is 100 degrees or more.
本実施形態において、膜Ｆｒを形成する材料は、フッ素を含むフッ素系材料である。本実施形態において、膜Ｆｒは、非晶質フッ素樹脂を含有する。膜Ｆｒは、非晶質フッ素樹脂と、非晶質フッ素樹脂以外の添加物とを含有してもよい。本実施形態において、膜Ｆｒは、ＰＦＡ（Tetra fluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ether copolymer）の膜である。なお、膜Ｆｒが、ＰＴＦＥ（Poly tetra fluoro ethylene）、ＰＥＥＫ（polyetheretherketone）、テフロン（登録商標）等の膜でもよい。また、膜Ｆｒが、旭硝子社製「サイトップ」、あるいは３Ｍ社製「Ｎｏｖｅｃ ＥＧＣ」でもよい。また、上面Ｔｆを形成する膜Ｆｒと上面Ｓｆを形成する膜Ｆｒとが、異なる種類の材料で形成されてもよい。また、上面Ｃｆを形成する膜Ｆｒと上面Ｓｆを形成する膜Ｆｒとが異なる種類の材料で形成されてもよい。 In the present embodiment, the material forming the film Fr is a fluorine-based material containing fluorine. In the present embodiment, the film Fr contains an amorphous fluororesin. The film Fr may contain an amorphous fluororesin and an additive other than the amorphous fluororesin. In the present embodiment, the film Fr is a film of PFA (Tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer). The film Fr may be a film of PTFE (Poly tetrafluoroethylene), PEEK (polyetheretherketone), Teflon (registered trademark), or the like. The membrane Fr may be “Cytop” manufactured by Asahi Glass Co., or “Novec EGC” manufactured by 3M. Further, the film Fr that forms the upper surface Tf and the film Fr that forms the upper surface Sf may be formed of different types of materials. Further, the film Fr that forms the upper surface Cf and the film Fr that forms the upper surface Sf may be formed of different types of materials.
本実施形態において、射出面１０及び下面１８と対向可能な基板ステージ２の上面は、カバー部材Ｔの上面Ｔｆを含む。射出面１０及び下面１８と対向可能な計測ステージ３の上面は、カバー部材Ｓの上面Ｓｆ及び計測部材Ｃの上面Ｃｆの少なくとも一方を含む。以下の説明において、カバー部材Ｔの上面Ｔｆを適宜、基板ステージ２の上面、と称し、カバー部材Ｓの上面Ｓｆ及び計測部材Ｃの上面Ｃｆを合わせて適宜、計測ステージ３の上面、と称する。
In the present embodiment, the upper surface of the
次に、上述の構成を有する露光装置ＥＸの動作の一例について、図５のフローチャートを参照して説明する。 Next, an example of the operation of the exposure apparatus EX having the above-described configuration will be described with reference to the flowchart of FIG.
図５に示すように、本実施形態においては、終端光学素子１１の射出面１０から射出される露光光ＥＬで液体ＬＱを介して基板Ｐを露光する露光処理を含む露光シーケンス（ステップＳＡ１）と、液体ＬＱｈ１を用いて露光装置ＥＸの部材をメンテナンスするメンテナンスシーケンス（ステップＳＡ２）とが実行される。
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, an exposure sequence (step SA1) including an exposure process that exposes the substrate P through the liquid LQ with the exposure light EL emitted from the
まず、露光シーケンスについて説明する。露光シーケンスは、基板Ｐの交換処理、計測ステージ３を用いる計測処理、及び液体ＬＱを介して基板Ｐを露光する露光処理を含む。露光シーケンスの少なくとも一部において、制御装置７は、脱気処理されて溶存するガス濃度が低減されている液体ＬＱ（ＬＱｓ）が供給口２１から光路Ｋに対して供給されるように、液体供給装置５を制御する。すなわち、露光シーケンスの少なくとも一部において、制御装置７は、低濃度モードを実行する。
First, the exposure sequence will be described. The exposure sequence includes a substrate P exchange process, a measurement process using the
制御装置７は、基板搬送装置（不図示）を用いて、基板Ｐの交換処理を実行する。制御装置７は、露光前の基板Ｐを保持部１３に搬入（ロード）する。なお、保持部１３に露光後の基板Ｐが保持されている場合、その基板Ｐが保持部１３から搬出（アンロード）された後、露光前の基板Ｐが保持部１３に搬入（ロード）される。
The
また、制御装置７は、計測ステージ３（計測部材Ｃ、計測器）を用いて、所定の計測処理を実行する。露光前の基板Ｐが保持部１３にロードされ、計測ステージ３を用いる計測処理が終了した後、制御装置７は、基板ステージ２を投影領域ＰＲに移動して、終端光学素子１１及び液浸部材４と基板Ｐ（基板ステージ２）との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成する。
Moreover, the
制御装置７は、基板Ｐの露光を開始する。本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとを所定の走査方向に同期移動しつつ、マスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）である。基板Ｐの露光において、制御装置７は、マスクステージ１及び基板ステージ２を制御して、マスクＭ及び基板Ｐを、ＸＹ平面内の所定の走査方向に移動する。本実施形態においては、基板Ｐの走査方向（同期移動方向）をＹ軸方向とし、マスクＭの走査方向（同期移動方向）もＹ軸方向とする。
The
制御装置７は、基板Ｐ（ショット領域）を投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲに対してＹ軸方向に移動するとともに、その基板ＰのＹ軸方向への移動と同期して、照明系ＩＬの照明領域ＩＲに対してマスクＭをＹ軸方向に移動しつつ、投影光学系ＰＬと基板Ｐ上の液浸空間ＬＳの液体ＬＱとを介して基板Ｐに露光光ＥＬを照射する。これにより、マスクＭのパターンの像が基板Ｐに投影され、その基板Ｐが射出面１０から射出された露光光ＥＬで露光される。基板Ｐ上に複数のショット領域が設けられている場合、制御装置７は、それら複数のショット領域を、液体ＬＱを介して順次露光する。
The
本実施形態において、液体供給装置５は、少なくとも基板Ｐの表面に射出面１０からの露光光ＥＬが照射されているときに、所定ガス濃度を高める処理が実行されない液体ＬＱ（ＬＱｓ）を、射出面１０と基板Ｐの表面との間の光路Ｋに供給する。例えば、液体供給装置５は、基板Ｐの表面に射出面１０からの露光光ＥＬが照射されているときに、液体処理装置３１による所定ガス濃度を高める処理を停止する。
In the present embodiment, the
基板Ｐの露光が終了した後、制御装置７は、その露光後の基板Ｐを保持した基板ステージ２を基板交換位置に移動する。露光後の基板Ｐは、基板ステージ２からアンロードされ、露光前の基板Ｐが基板ステージ２にロードされる。以下、制御装置７は、上述の処理を繰り返して、複数の基板Ｐを順次露光する。
After the exposure of the substrate P is completed, the
次に、メンテナンスシーケンスについて説明する。
上述のように、本実施形態において、計測ステージ３の上面は、液体ＬＱに対して撥液性の膜Ｆｒの表面を含む。本発明者の知見によれば、その膜Ｆｒとガス濃度が低い液体（ＬＱｓ）とを接触させた状態で、その膜Ｆｒに紫外光を照射すると、その膜Ｆｒの撥液性が低下する可能性が高いことが分かった。例えば、液体に溶存する酸素濃度が低いと、膜Ｆｒの撥液性が低下する可能性がある。
Next, the maintenance sequence will be described.
As described above, in the present embodiment, the upper surface of the
本実施形態においては、局所液浸方式を採用しており、終端光学素子１１及び液浸部材４との間で液浸空間ＬＳを形成する物体（基板ステージ２，及び計測ステージ３等）の表面（上面）は、液体ＬＱに対して撥液性であることが望ましい。液体ＬＱに対する物体の表面の撥液性が低下すると、終端光学素子１１及び液浸部材４と物体との間に液体ＬＱを良好に保持することが困難となり、液浸空間ＬＳの液体ＬＱが流出したり、物体の表面に液体ＬＱが残留したりする可能性がある。また、本実施形態においては、物体は、終端光学素子１１及び液浸部材４に対して移動可能であり、その物体の表面の撥液性が低下すると、その物体の移動に伴って、液浸空間ＬＳの液体ＬＱが流出したり、物体の表面に残留したりする可能性が高くなる。また、流出あるいは残留する液体ＬＱによって気化熱が発生し、物体が熱変形したり、基板Ｐが熱変形したり、物体の周囲の環境（温度、湿度等）が変動したりしてしまう可能性がある。その結果、計測不良及び露光不良が発生する可能性がある。
In this embodiment, a local liquid immersion method is adopted, and the surface of an object (
そこで、本実施形態においては、制御装置７は、非露光シーケンス時に、基板ステージ２の上面、及び計測ステージ３の上面の少なくとも一部のメンテナンス処理を実行する。本実施形態において、メンテナンス処理は、基板ステージ２の上面、及び計測ステージ３の上面の少なくとも一部について、脱気処理された液体ＬＱｓを介して露光光が照射されて撥液性が低下した膜の撥液性を高める（回復する）処理を含む。
Therefore, in the present embodiment, the
図６は、非晶質フッ素樹脂で形成された膜の表面に光を照射したときに、光の照射量に対する、膜の接触角の変化を調べた実験の結果を説明するための図である。図６のグラフにおいて、横軸は光の照射量（Ｊ／ｃｍ２）を示し、縦軸は所定の液体に対する膜の接触角を示す。本実験では、上記の光として、基板Ｐの表面に射出面１０から照射される露光光ＥＬと波長が同程度の紫外光を用いた。また、本実験では、上記の所定の液体として、酸素ガス濃度が１０ｐｐｂ程度の純水を用いた。
FIG. 6 is a diagram for explaining the results of an experiment in which the change in the contact angle of the film with respect to the amount of light irradiation was examined when the surface of the film formed of amorphous fluororesin was irradiated with light. . In the graph of FIG. 6, the horizontal axis indicates the amount of light irradiation (J / cm 2 ), and the vertical axis indicates the contact angle of the film with respect to a predetermined liquid. In this experiment, ultraviolet light having the same wavelength as the exposure light EL irradiated from the
実験例１は、酸素ガス濃度が１０ｐｐｂ程度の純水を介して、膜の表面に紫外光を照射した結果である。実験例１における膜の接触角は、照射量が増加するにつれて著しく低下した後に接触角の低下が緩やかになり、照射量の変化に対してほぼ一定値に収束した。 Experimental Example 1 is a result of irradiating the surface of the film with ultraviolet light through pure water having an oxygen gas concentration of about 10 ppb. The contact angle of the film in Experimental Example 1 significantly decreased as the irradiation amount increased, and then the contact angle decreased gradually and converged to a substantially constant value with respect to the change in the irradiation amount.
実験例２は、実験例１と同じく酸素ガス濃度が１０ｐｐｂ程度の純水を介して紫外光を照射し、膜の接触角の低下が緩やかになる程度の照射量で紫外光の照射を停止し、酸素ガス濃度が６ｐｐｍ程度の純水を介して紫外光を再度照射した結果である。実験例２において、酸素ガス濃度が１０ｐｐｂを介して紫外光が照射されて接触角が低下した状態から、接触角が急速に上昇し、照射量の変化に対して接触角がほぼ一定値に収束した。 Experimental Example 2 irradiates ultraviolet light through pure water having an oxygen gas concentration of about 10 ppb as in Experimental Example 1, and stops the irradiation of ultraviolet light at an irradiation amount that causes a gradual decrease in the contact angle of the film. This is a result of irradiating ultraviolet light again through pure water having an oxygen gas concentration of about 6 ppm. In Experimental Example 2, the contact angle rapidly increased from the state where the contact angle decreased due to the irradiation with ultraviolet light through the oxygen gas concentration of 10 ppb, and the contact angle converged to a substantially constant value with respect to the change in irradiation amount. did.
実験例３は、実験例１と同じく酸素ガス濃度が１０ｐｐｂ程度の純水を介して紫外光を照射し、膜の接触角の低下が緩やかになる程度の照射量で紫外光の照射を停止し、窒素雰囲気で（窒素ガスを介して）、膜の表面に紫外光を再度照射した結果である。実験例３において、酸素ガス濃度が１０ｐｐｂを介して紫外光が照射されて接触角が低下した状態から、接触角が実験例２よりも緩やかに上昇し、照射量の変化に対して接触角がほぼ一定値に収束した。実験例３における接触角の収束値は、実験例２における接触角の収束値よりも高かった。 Experimental Example 3 irradiates ultraviolet light through pure water having an oxygen gas concentration of about 10 ppb as in Experimental Example 1, and stops the irradiation of ultraviolet light at an irradiation amount that causes a gradual decrease in the contact angle of the film. This is a result of again irradiating the surface of the film with ultraviolet light in a nitrogen atmosphere (via nitrogen gas). In Experimental Example 3, the contact angle rose more slowly than in Experimental Example 2 from the state where the contact angle decreased due to irradiation with ultraviolet light through an oxygen gas concentration of 10 ppb. It converged to a nearly constant value. The convergence value of the contact angle in Experimental Example 3 was higher than the convergence value of the contact angle in Experimental Example 2.
実験例４は、実験例１と同じく酸素ガス濃度が１０ｐｐｂ程度の純水を介して紫外光を照射し、膜の接触角の低下が緩やかになるよりも少ない照射量で紫外光の照射を停止し、酸素ガス濃度が６ｐｐｍ程度の純水を介して紫外光を再度照射した結果である。実験例４において、酸素ガス濃度が１０ｐｐｂを介して紫外光が照射されて接触角が低下した状態から、接触角が急速に上昇し、照射量の変化に対して接触角がほぼ一定値に収束した。実験例４における接触角の収束値は、実験例２における接触角の収束値と同程度であった。実験例４において接触角が収束するまでの照射量は、実験例２において接触角が収束するまでの照射量よりも少なかった。 Experimental Example 4 irradiates ultraviolet light through pure water having an oxygen gas concentration of about 10 ppb, as in Experimental Example 1, and stops the irradiation of ultraviolet light with a smaller dose than the decrease in the contact angle of the film becomes gradual. This is a result of irradiating ultraviolet light again through pure water having an oxygen gas concentration of about 6 ppm. In Experimental Example 4, the contact angle rapidly increased from a state in which the contact angle decreased due to irradiation with ultraviolet light through an oxygen gas concentration of 10 ppb, and the contact angle converged to a substantially constant value with respect to the change in irradiation amount. did. The convergence value of the contact angle in Experimental Example 4 was approximately the same as the convergence value of the contact angle in Experimental Example 2. The amount of irradiation until the contact angle converged in Experimental Example 4 was less than the amount of irradiation until the contact angle converged in Experimental Example 2.
以上のように、酸素ガス濃度が低い液体を介して紫外線が照射されて接触角が低下した膜に、酸素ガス濃度が相対的に高い液体を介して紫外線が照射すると、接触角が回復することが確認された。 As described above, when UV rays are irradiated through a liquid having a relatively high oxygen gas concentration to a film that has been exposed to UV rays through a liquid having a low oxygen gas concentration, the contact angle is restored. Was confirmed.
以下、計測ステージ３の上面をメンテナンスする場合を例にして説明する。本実施形態において、メンテナンス処理は、液体ＬＱｈ１を介して計測ステージ３の上面に射出面１０からの露光光ＥＬを照射する処理を含む。計測ステージ３の上面に露光光（紫外光）ＥＬが照射されることによって、その計測ステージ３の上面の撥液性が回復する。
Hereinafter, the case where the upper surface of the
本実施形態のメンテナンス方法は、射出面１０からの露光光ＥＬが照射された膜Ｆｒの、液体ＬＱに対する撥液性を調べることと、その結果に基づいて撥液性を回復する処理を実行するか否か（撥液性を回復する処理を実行するタイミング）を決定することを含む。本実施形態において、制御装置７は、液体ＬＱに対する撥液性を調べる処理を実行し、液体ＬＱが閾値以上の量で残留しているか否かを判定する。本実施形態において、制御装置７は、少なくとも、液体ＬＱが閾値以上の量で残留していると判定されたときに、撥液性を回復する処理を実行する。上述したように、脱気処理された液体ＬＱｓを介して露光光ＥＬを膜Ｆｒに照射したときに、所定の照射量を超えると液体ＬＱｓに対する膜Ｆｒの接触角の低下が緩やかになる。本実施形態において、制御装置７は、上記の膜Ｆｒの接触角の低下が緩やかになるよりも前の段階で、膜Ｆｒの撥液性を回復する処理を実行する。
In the maintenance method of the present embodiment, the liquid repellency with respect to the liquid LQ of the film Fr irradiated with the exposure light EL from the
本実施形態のメンテナンス方法は、射出面１０と計測ステージ３の上面との間の液体ＬＱ（ＬＱｓ）を液体回収装置６が回収した後に、射出面１０と計測ステージ３の上面との間における液体ＬＱの残留の状態を調べることを含む。例えば、射出面１０と計測ステージ３の上面との間に光を照射し、射出面１０と計測ステージ３の上面との間を通った光を検出することにより、液体ＬＱの残留の状態を調べることができる。計測ステージ射出面１０と計測ステージ３の上面との間を通った光を検出する装置として、投影光学系ＰＬの焦点位置を調整可能なオートフォーカス装置を利用してもよい。本実施形態において、制御装置７は、オートフォーカス装置を利用して、射出面１０と計測ステージ３の上面との間に光を照射し、液体ＬＱの残留の状態を調べる処理を実行する。制御装置７は、表面形状を検出可能な検出装置を利用して、液体ＬＱの残留を調べる対象の面の凹凸を検出し、この面において凸となる部分を残留している液体ＬＱとして、その寸法や数に基づいて液体ＬＱの残留の状態を調べてもよい。
In the maintenance method of the present embodiment, the liquid LQ (LQs) between the
なお、例えば図６に示したように、膜Ｆｒに照射される露光光ＥＬの照射量を示す値と、液体ＬＱに対する膜Ｆｒの撥液性との関係は、撥液性を回復する処理を実行するよりも前に、予め調べておくことができる。制御装置７は、上記の関係を示す情報に基づいて、膜Ｆｒの撥液性を回復する処理を実行するタイミングを決定してもよい。例えば、制御装置７は、膜Ｆｒの撥液性を回復する処理を終了してから膜Ｆｒに照射された露光光ＥＬの総照射量（照射量を示す値）が所定の照射量に達した後に、次の露光処理を実行するよりも前に膜Ｆｒの撥液性を回復する処理を実行してもよい。上記の所定の照射量は、上記の関係を示す情報に基づき、膜Ｆｒの接触角が所定値以下になる照射量以下でもよい。また、制御装置７は、膜Ｆｒの撥液性を回復する処理を終了してから膜Ｆｒに露光光ＥＬが照射された回数（照射量を示す値）が所定の回数に達した達した後に、次の露光処理を実行するよりも前に膜Ｆｒの撥液性を回復する処理を実行してもよい。
For example, as shown in FIG. 6, the relationship between the value indicating the irradiation amount of the exposure light EL applied to the film Fr and the liquid repellency of the film Fr with respect to the liquid LQ is a process of recovering the liquid repellency. Prior to execution, it can be checked in advance. The
図７は、計測ステージ３の上面に射出面１０からの露光光ＥＬが照射されている状態の一例を示す図である。本実施形態において、液体供給装置５は、露光装置ＥＸが有する計測ステージ３の上面に射出面１０からの露光光ＥＬが照射されるときに、所定ガス濃度が高められた液体ＬＱｈ１を射出面１０と計測ステージ３の上面との間の光路Ｋに供給する。
すなわち、制御装置７は、メンテナンスシーケンスの少なくとも一部において、高濃度モードを実行する。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a state in which the upper surface of the
That is, the
液体供給装置５は、液体処理装置３１を用いて、脱気処理された液体ＬＱｓに溶存する所定ガス濃度を高める処理を実行して液体ＬＱｈ１を生成し、その所定ガス濃度が高められた液体ＬＱｈ１を、射出面１０と計測ステージ３の上面との間の露光光ＥＬの光路Ｋに供給する。
The
本実施形態のメンテナンス方法は、射出面１０と計測ステージ３の上面との間の露光光ＥＬの光路Ｋに供給された液体ＬＱｈ１を介して、計測ステージ３の上面の膜Ｆｒの表面に露光光ＥＬを照射することを含む。本実施形態では、照明系ＩＬから射出された露光光ＥＬが、投影光学系ＰＬを介して、膜Ｆｒの表面に照射される。本実施形態では、露光光ＥＬと同じ波長の紫外光が膜Ｆｒの表面に照射される。なお、液体ＬＱｈ１を介して膜Ｆｒに照射される紫外光の波長は、露光光ＥＬの波長よりも長くてもよい。例えば、液体ＬＱを介して膜Ｆｒに照射される露光光ＥＬの波長が１９３ｎｍであって、液体ＬＱｈ１を介して膜Ｆｒに照射される紫外光の波長が２４８ｎｍ以上であってもよい。
In the maintenance method of the present embodiment, the exposure light is applied to the surface of the film Fr on the upper surface of the
本実施形態では、照明系ＩＬがパルス光（露光光ＥＬ）を射出し、終端光学素子１１の射出面１０から射出されたパルス光が膜Ｆｒの表面に照射される。パルス光の時間間隔を調整することによって、膜Ｆｒの表面に対する単位時間当たりの照射量を調整することができる。なお、照明系ＩＬが連続光（露光光ＥＬ）を射出し、この連続光が膜Ｆｒの表面に照射されてもよい。
In the present embodiment, the illumination system IL emits pulsed light (exposure light EL), and the surface of the film Fr is irradiated with pulsed light emitted from the
本実施形態では、膜Ｆｒの表面に入射するときの露光光ＥＬのエネルギー密度が、露光において基板Ｐに入射するときの露光光ＥＬのエネルギー密度よりも小さく設定される。本実施形態では、投影光学系ＰＬの焦点位置と膜Ｆｒの表面の位置との相対位置を調整することによって、膜Ｆｒの表面に入射するときの露光光ＥＬのエネルギー密度が調整される。本実施形態では、投影光学系ＰＬの光軸に対する計測ステージ３の位置をＺ方向に調整することによって、投影光学系ＰＬの焦点位置と膜Ｆｒの表面の位置との相対位置が調整される。
In the present embodiment, the energy density of the exposure light EL when entering the surface of the film Fr is set smaller than the energy density of the exposure light EL when entering the substrate P in exposure. In the present embodiment, the energy density of the exposure light EL when entering the surface of the film Fr is adjusted by adjusting the relative position between the focal position of the projection optical system PL and the position of the surface of the film Fr. In the present embodiment, the relative position between the focal position of the projection optical system PL and the surface position of the film Fr is adjusted by adjusting the position of the
本実施形態によれば、計測ステージ３の上面に射出面１０からの露光光（紫外光）ＥＬが照射されるときに射出面１０と計測ステージ３の上面との間の光路Ｋに供給される液体ＬＱｈ１に溶存する所定ガス濃度が、基板Ｐの表面に射出面１０からの露光光ＥＬが照射されるときに射出面１０と基板Ｐの表面との間の光路Ｋに供給される液体ＬＱに溶存する所定ガス濃度よりも高いので、液体ＬＱに対する計測ステージ３の上面の撥液性が回復する。したがって、液浸空間ＬＳの液体ＬＱが流出したり、計測ステージ３の上面に液体ＬＱが残留したりすることを抑制することができる。
According to the present embodiment, when the exposure light (ultraviolet light) EL from the
なお、図７は、計測部材Ｃの上面Ｃｆに露光光ＥＬを照射して上面Ｃｆの撥液性を回復させている状態を示しているが、もちろん、液体ＬＱｈ１とカバー部材Ｓの上面Ｓｆとを接触させた状態で、カバー部材Ｓの上面Ｓｆに露光光ＥＬを照射して上面Ｓｆの撥液性を回復させてもよい。 7 shows a state in which the upper surface Cf of the measurement member C is irradiated with the exposure light EL to recover the liquid repellency of the upper surface Cf. Of course, the liquid LQh1 and the upper surface Sf of the cover member S In a state in which the upper surface Sf is in contact, the upper surface Sf of the cover member S may be irradiated with the exposure light EL to recover the liquid repellency of the upper surface Sf.
また、液体ＬＱｈ１と基板ステージ２の上面（カバー部材Ｔの上面Ｔｆ）とを接触させた状態で、基板ステージ２の上面に露光光ＥＬを照射して基板ステージ２の上面の撥液性を回復してもよい。
Further, with the liquid LQh1 in contact with the upper surface of the substrate stage 2 (the upper surface Tf of the cover member T), the upper surface of the
なお、本実施形態において、液体ＬＱの残留の状態を調べた結果に基づいて上面Ｃｆの撥液性を回復させているが、液体ＬＱの残留の状態を示す情報とは別の、膜Ｆｒの撥液性を示す情報に基づいて、上面Ｃｆの撥液性を回復させてもよい。例えば、液体ＬＱに対する上面Ｃｆの接触角を計測し、その計測結果に基づいて、撥液性を回復する処理を実行するか否かを決定してもよい。また、撥液性を示す情報として、脱気処理された液体ＬＱｓを介して膜Ｆｒに照射された紫外光の照射量を用いてもよく、この照射量が所定の閾値以上となったときに、撥液性を回復する処理を実行してもよい。なお、撥液性を回復する処理を実行するか否かの決定は、自動で行われてもよいし、自動で行われなくとも構わない。また、膜Ｆｒの撥液性を示す情報に基づくことなく、例えば定期的に、撥液性を回復する処理を実行してもよい。 In the present embodiment, the liquid repellency of the upper surface Cf is recovered based on the result of examining the residual state of the liquid LQ, but the film Fr is different from the information indicating the residual state of the liquid LQ. Based on the information indicating the liquid repellency, the liquid repellency of the upper surface Cf may be recovered. For example, the contact angle of the upper surface Cf with respect to the liquid LQ may be measured, and based on the measurement result, it may be determined whether or not to execute the process of restoring the liquid repellency. Further, as the information indicating the liquid repellency, the irradiation amount of the ultraviolet light irradiated to the film Fr through the degassed liquid LQs may be used, and when the irradiation amount becomes a predetermined threshold value or more. A process for recovering the liquid repellency may be performed. It should be noted that the determination as to whether or not to perform the process of restoring the liquid repellency may be performed automatically or may not be performed automatically. Further, for example, a process for recovering the liquid repellency may be performed periodically without being based on the information indicating the liquid repellency of the film Fr.
なお、本実施形態において、照明系ＩＬから射出された露光光ＥＬが、投影光学系ＰＬを介して、膜Ｆｒの表面に照射されているが、露光光ＥＬを発する光源とは別の光源から射出された紫外光が、液体ＬＱｈ１を介して膜Ｆｒの表面に照射されてもよい。別の光源は、照明系ＩＬに含まれていてもよいし、照明系ＩＬとは別の光学系に含まれていても構わない。また、液体ＬＱｈ１を介して膜Ｆｒの表面に、投影光学系ＰＬとは別の光学系を介して、紫外光が照射されてもよいし、光学系を介さないで紫外光が膜Ｆｒの表面に照射されても構わない。 In the present embodiment, the exposure light EL emitted from the illumination system IL is irradiated on the surface of the film Fr via the projection optical system PL, but from a light source different from the light source that emits the exposure light EL. The emitted ultraviolet light may be applied to the surface of the film Fr through the liquid LQh1. Another light source may be included in the illumination system IL, or may be included in an optical system different from the illumination system IL. Further, the surface of the film Fr may be irradiated via the liquid LQh1 via an optical system different from the projection optical system PL, or the ultraviolet light may be irradiated onto the surface of the film Fr without passing through the optical system. May be irradiated.
なお、本実施形態では、膜Ｆｒの表面に入射するときの露光光ＥＬのエネルギー密度は、露光において基板Ｐに入射するときの露光光ＥＬのエネルギー密度よりも小さく設定されているが、液体ＬＱｈ１を通って膜Ｆｒの表面に入射するときの紫外光のエネルギー密度は、露光において基板Ｐに入射するときの露光光ＥＬのエネルギー密度以上に設定されてもよい。上記の紫外光のエネルギー密度は、紫外光の膜Ｆｒの表面での照度を調整することによって、調整してもよい。液体ＬＱｈ１を通って膜Ｆｒの表面に入射する紫外光の照度は、露光において基板Ｐに入射するときの露光光ＥＬの照度よりも低くてもよいし、高くても構わない。上記の照度は、液体ＬＱｈ１を通って膜Ｆｒの表面に入射する紫外光を発する光源に供給される電力を調整することによって、調整してもよい。また、上記の照度は、液体ＬＱｈ１を通って膜Ｆｒの表面に入射する紫外光を発する光源と膜Ｆｒの表面との間の光路に、紫外光の少なくとも一部を吸収するフィルターを配置することによって、調整してもよい。上記の紫外光のエネルギー密度は、この紫外光の波長を調整することによって、調整してもよい。液体ＬＱｈ１を通って膜Ｆｒの表面に入射する紫外光の波長は、露光において基板Ｐに入射するときの露光光ＥＬの波長よりも長くてもよいし、短くても構わない。 In the present embodiment, the energy density of the exposure light EL when entering the surface of the film Fr is set smaller than the energy density of the exposure light EL when entering the substrate P in exposure, but the liquid LQh1 The energy density of the ultraviolet light when passing through the surface of the film Fr may be set to be equal to or higher than the energy density of the exposure light EL when entering the substrate P in exposure. The energy density of the ultraviolet light may be adjusted by adjusting the illuminance on the surface of the ultraviolet light film Fr. The illuminance of the ultraviolet light incident on the surface of the film Fr through the liquid LQh1 may be lower or higher than the illuminance of the exposure light EL when entering the substrate P in exposure. The illuminance may be adjusted by adjusting the power supplied to the light source that emits ultraviolet light that enters the surface of the film Fr through the liquid LQh1. In addition, a filter that absorbs at least a part of the ultraviolet light is disposed in the optical path between the light source that emits ultraviolet light that enters the surface of the film Fr through the liquid LQh1 and the surface of the film Fr. You may adjust by. The energy density of the ultraviolet light may be adjusted by adjusting the wavelength of the ultraviolet light. The wavelength of the ultraviolet light entering the surface of the film Fr through the liquid LQh1 may be longer or shorter than the wavelength of the exposure light EL when entering the substrate P in the exposure.
なお、基板ステージ２の上面のメンテナンス時において、保持部１３にダミー基板を保持した状態で、基板ステージ２の上面に露光光ＥＬを照射してもよい。ダミー基板は、デバイス製造用の基板Ｐよりも異物を放出し難く、基板Ｐとほぼ同じ外形を有する基板である。保持部１３は、ダミー基板をリリース可能に保持できる。保持部１３にダミー基板を保持した状態で、基板ステージ２の上面をメンテナンスすることによって、例えば液体ＬＱｈ１が保持部１３に付着することを抑制でき、液体ＬＱｈ１の液浸空間ＬＳを良好に形成できる。
Note that, during maintenance of the upper surface of the
なお、撥液性を回復する処理は、脱気処理された液体ＬＱｓを介して射出面１０からの露光光ＥＬが照射された膜Ｆｒの表面に、ガス雰囲気で紫外光を照射する処理を含んでいてもよい。制御装置７は、液体ＬＱｈ１を介して膜Ｆｒの表面に露光光ＥＬを照射する処理の後に、液体回収装置６が膜Ｆｒの表面の液体ＬＱｈ１を回収した状態で、膜Ｆｒの表面に紫外光を照射する処理を実行してもよい。
The process for restoring the liquid repellency includes a process of irradiating the surface of the film Fr irradiated with the exposure light EL from the
また、メンテナンスシーケンスは、撥液性を回復する処理とは別の処理を含んでいてもよい。上記の別の処理は、膜Ｆｒの表面に液体ＬＱｈ１よりも所定ガス濃度が低い液体ＬＱｈを供給することを含んでいてもよい。この液体ＬＱｈに溶存している所定ガス濃度は、液体ＬＱｓに溶存している所定ガス濃度よりも高くてもよいし、低くても構わない。この液体ＬＱｈを膜Ｆｒの表面に供給する装置の少なくとも一部は、液体供給装置５に含まれていてもよいし、液体供給装置５の外部の装置に含まれていても構わない。また、メンテナンスシーケンスが終了した後、そのメンテナンスされた露光装置ＥＸを用いて露光シーケンスが実行されてもよい。
In addition, the maintenance sequence may include a process different from the process for recovering the liquid repellency. The other treatment may include supplying the liquid LQh having a predetermined gas concentration lower than that of the liquid LQh1 to the surface of the film Fr. The predetermined gas concentration dissolved in the liquid LQh may be higher or lower than the predetermined gas concentration dissolved in the liquid LQs. At least a part of the apparatus that supplies the liquid LQh to the surface of the film Fr may be included in the
以上説明したように、本実施形態によれば、所定ガス濃度が高められた液体ＬＱｈ１を介して物体の上面（基板ステージ２の上面、計測ステージ３の上面等）に露光光ＥＬを照射するようにしたので、液体ＬＱに対する物体の上面の撥液性を回復することができる。したがって、例えば露光シーケンスにおいて、終端光学素子１１及び液浸部材４と物体と間の空間に液体ＬＱを良好に保持することができ、液体ＬＱの流出、残留等を抑制することができる。そのため、露光不良の発生、不良デバイスの発生を抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, the exposure light EL is irradiated onto the upper surface of the object (the upper surface of the
本実施形態においては、液体ＬＱｐの脱気処理を実行し、液体ＬＱｐに溶存するガスを除去して液体ＬＱｓを生成した後、その液体ＬＱｓに所定ガスＧを溶解させる。これにより、所定ガスＧ以外のガスが液体ＬＱｈ１に溶存することを抑制しつつ、液体ＬＱｈ１における所定ガスＧの濃度を精度良く調整できる。例えば、液体ＬＱに対する物体の表面の撥液性を回復させる場合において、液体ＬＱｈ１に溶存させる所定ガスＧとして酸素ガスが好ましい場合、その酸素ガスのみを液体ＬＱｈ１に溶存させ、酸素ガス以外のガスが液体ＬＱｈ１中に存在することを抑制できる。また、本実施形態によれば、溶存するガスが低減された液体ＬＱｓに所定ガスＧを溶解させるので、液体ＬＱｈ１に溶存する所定ガス濃度を精度良く調整できる。 In the present embodiment, the liquid LQp is degassed, the gas dissolved in the liquid LQp is removed to generate the liquid LQs, and then the predetermined gas G is dissolved in the liquid LQs. Thereby, the concentration of the predetermined gas G in the liquid LQh1 can be accurately adjusted while suppressing the gas other than the predetermined gas G from being dissolved in the liquid LQh1. For example, in the case of recovering the liquid repellency of the surface of the object with respect to the liquid LQ, when oxygen gas is preferable as the predetermined gas G dissolved in the liquid LQh1, only the oxygen gas is dissolved in the liquid LQh1, and gases other than oxygen gas are It can suppress existing in liquid LQh1. Further, according to the present embodiment, since the predetermined gas G is dissolved in the liquid LQs in which the dissolved gas is reduced, the concentration of the predetermined gas dissolved in the liquid LQh1 can be adjusted with high accuracy.
なお、所定ガスＧは、液体ＬＱｈ１に求められる機能（性能）に応じて適宜選択可能である。例えば、物体の帯電を抑制したい場合、あるいは物体に帯電している電気（静電気）を除去したい場合、所定ガスＧとして炭酸ガスを用いてもよい。炭酸ガスが溶存する液体ＬＱｈ１を物体上に供給することによって、その物体の帯電等を抑制することができる。 The predetermined gas G can be appropriately selected according to the function (performance) required for the liquid LQh1. For example, when it is desired to suppress charging of an object, or when it is desired to remove electricity (static electricity) charged on the object, carbon dioxide gas may be used as the predetermined gas G. By supplying the liquid LQh1 in which the carbon dioxide gas is dissolved onto the object, charging of the object can be suppressed.
また、本実施形態においては、基板Ｐの表面に射出面１０からの露光光ＥＬが照射されるときに光路Ｋに供給される液体ＬＱに溶存する所定ガス濃度は、物体の上面（基板ステージ２の上面、計測ステージ３の上面等）に露光光ＥＬが照射されるときに光路Ｋに供給される液体ＬＱｈ１に溶存する所定ガス濃度よりも低い。したがって、例えば基板Ｐの露光において光路Ｋを満たす液体ＬＱに気泡が発生することを抑制でき、露光不良の発生を抑制できる。
In the present embodiment, the predetermined gas concentration dissolved in the liquid LQ supplied to the optical path K when the surface of the substrate P is irradiated with the exposure light EL from the
なお、本実施形態においては、基板ステージ２の上面及び計測ステージ３の上面の少なくとも一方のメンテナンスにおいて、所定ガス濃度が高められた液体ＬＱｈ１を供給することとしたが、露光シーケンスの少なくとも一部において液体ＬＱｈ１を供給してもよい。例えば計測ステージ３を用いる計測処理において光路Ｋに液体ＬＱｈ１を供給してもよい。例えば、図７に示したように、終端光学素子１１及び液浸部材４と計測部材Ｃとの間に、所定ガス濃度が高められた液体ＬＱｈ１で液浸空間ＬＳを形成し、その液体ＬＱｈ１の液浸空間ＬＳが形成されている状態で、射出面１０からの露光光ＥＬを計測部材Ｃに照射してもよい。計測部材Ｃに照射された露光光ＥＬは、その計測部材Ｃを介して、光センサ５０に受光される。これにより、計測部材Ｃを用いる計測処理と並行して、液体ＬＱに対する計測部材Ｃの上面Ｃｆの撥液性を回復することができる。
In the present embodiment, in the maintenance of at least one of the upper surface of the
なお、終端光学素子１１及び液浸部材４と計測ステージ３（物体）との間に供給口２１から所定量の液体ＬＱを供給して液浸空間ＬＳを形成した後、供給口２１からの液体ＬＱの供給及び回収口２２からの液体ＬＱの回収を停止した状態で、計測ステージ３を所定の移動条件で移動してもよい。こうすることによっても、液浸空間ＬＳの液体ＬＱに溶存するガス濃度を円滑に高めることができる。
A predetermined amount of liquid LQ is supplied from the
なお、液体ＬＱに溶存するガス濃度を高めるために、終端光学素子１１及び液浸部材４と基板ステージ２との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳが形成されている状態で、基板ステージ２を移動させ、その基板ステージ２に液体ＬＱを介して露光光ＥＬを照射してもよい。
In order to increase the concentration of the gas dissolved in the liquid LQ, the
なお、液体ＬＱに溶存するガス濃度を高めるために物体（基板ステージ２、計測ステージ３）を移動する動作が、露光シーケンスの少なくとも一部において実行されてもよい。
例えば、液体ＬＱに溶存するガス濃度を高めるために計測ステージ３を移動する動作を実行した後、溶存するガス濃度が高められた液体ＬＱを介して計測部材Ｃに露光光ＥＬを照射して、計測部材Ｃ及び光センサ５０を用いる計測処理が実行されてもよい。なお、液体ＬＱに溶存するガス濃度を高めるために計測ステージ３を移動する動作を実行しながら、液体ＬＱを介して計測部材Ｃに露光光ＥＬを照射して、計測部材Ｃ及び光センサ５０を用いる計測処理が実行されてもよい。
Note that the operation of moving the object (the
For example, after performing the operation of moving the
なお、上述の各実施形態においては、投影光学系ＰＬの終端光学素子１１の射出側（像面側）の光路Ｋが液体ＬＱで満たされているが、例えば国際公開第２００４／０１９１２８号パンフレットに開示されているように、終端光学素子１１の入射側（物体面側）の光路も液体ＬＱで満たされる投影光学系ＰＬを採用することができる。
In each of the above-described embodiments, the optical path K on the exit side (image plane side) of the terminal
なお、上述の各実施形態においては、液体ＬＱとして水を用いているが、水以外の液体であってもよい。液体ＬＱとしては、露光光ＥＬに対して透過性であり、露光光ＥＬに対して高い屈折率を有し、投影光学系ＰＬあるいは基板Ｐの表面を形成する感光材（フォトレジスト）などの膜に対して安定なものが好ましい。例えば、液体ＬＱとして、ハイドロフロロエーテル（ＨＦＥ）、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）、フォンブリンオイル等を用いることも可能である。また、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。 In each of the above-described embodiments, water is used as the liquid LQ, but a liquid other than water may be used. The liquid LQ is a film such as a photosensitive material (photoresist) that is transmissive to the exposure light EL, has a high refractive index with respect to the exposure light EL, and forms the surface of the projection optical system PL or the substrate P. Stable ones are preferable. For example, hydrofluoroether (HFE), perfluorinated polyether (PFPE), fomblin oil, or the like can be used as the liquid LQ. In addition, various fluids such as a supercritical fluid can be used as the liquid LQ.
なお、上述の各実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、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ウエハ、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、シリコンウエハ）等が適用される。 As the substrate P in each of the above embodiments, not only a semiconductor wafer for manufacturing a semiconductor device, but also a glass substrate for a display device, a ceramic wafer for a thin film magnetic head, or an original mask or reticle used in an exposure apparatus. (Synthetic quartz, silicon wafer) or the like is applied.
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のパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）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（ステッパ）にも適用することができる。 As the exposure apparatus EX, in addition to the step-and-scan type scanning exposure apparatus (scanning stepper) that scans and exposes the pattern of the mask M by moving the mask M and the substrate P synchronously, the mask M and the substrate P Can be applied to a step-and-repeat type projection exposure apparatus (stepper) in which the pattern of the mask M is collectively exposed while the substrate P is stationary and the substrate P is sequentially moved stepwise.
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（スティッチ方式の一括露光装置）。また、スティ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・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。 Furthermore, in the step-and-repeat exposure, after the reduced image of the first pattern is transferred onto the substrate P using the projection optical system while the first pattern and the substrate P are substantially stationary, the second pattern With the projection optical system, the reduced image of the second pattern may be partially overlapped with the first pattern and collectively exposed on the substrate P (stitch type batch exposure apparatus). ). Further, the stitch type exposure apparatus can be applied to a step-and-stitch type exposure apparatus in which at least two patterns are partially transferred on the substrate P, and the substrate P is sequentially moved.
また、例えば米国特許第６６１１３１６号明細書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などにも本発明を適用することができる。また、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明を適用することができる。 Further, as disclosed in, for example, US Pat. No. 6,611,316, two mask patterns are synthesized on a substrate via a projection optical system, and one shot area on the substrate is obtained by one scanning exposure. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that performs double exposure almost simultaneously. The present invention can also be applied to proximity type exposure apparatuses, mirror projection aligners, and the like.
また、本発明は、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。 The present invention can also be applied to an exposure apparatus including a plurality of substrate stages and measurement stages.
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や、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。 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, but an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display element or a display, a thin film magnetic head, an image sensor (CCD). ), An exposure apparatus for manufacturing a micromachine, a MEMS, a DNA chip, a reticle, a mask, or the like.
なお、上述の各実施形態においては、レーザ干渉計を含む干渉計システムを用いて各ステージの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。 In each of the above-described embodiments, the position information of each stage is measured using an interferometer system including a laser interferometer. However, the present invention is not limited to this. For example, a scale (diffraction grating) provided in each stage You may use the encoder system which detects this.
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が、このマスクに代えて、例えば米国特許第６７７８２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づい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可変成形マスク（電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。 In the above-described embodiment, 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. As disclosed in US Pat. No. 6,778,257, a variable shaped mask (also called an electronic mask, an active mask, or an image generator) that forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed. ) May be used. Further, a pattern forming apparatus including a self-luminous image display element may be provided instead of the variable molding mask including the non-luminous image display element.
上述の各実施形態においては、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。例えば、レンズ等の光学部材と基板との間に液浸空間を形成し、その光学部材を介して、基板に露光光を照射することができる。 In each of the above embodiments, the exposure apparatus provided with the projection optical system PL has been described as an example. However, the present invention can be applied to an exposure apparatus and an exposure method that do not use the projection optical system PL. For example, an immersion space can be formed between an optical member such as a lens and the substrate, and the substrate can be irradiated with exposure light through the optical member.
また、例えば国際公開第２００１／０３５１６８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。 Further, as disclosed in, for example, International Publication No. 2001/035168, an exposure apparatus (lithography system) that exposes a line and space pattern on the substrate P by forming interference fringes on the substrate P. The present invention can also be applied to.
上述の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。
The exposure apparatus EX of the above-described embodiment is manufactured by assembling various subsystems including the respective constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Is done. In order to ensure these various accuracies, before and after assembly, various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy, various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy, and various electrical systems are Adjustments are made to achieve electrical accuracy.
The assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus includes mechanical connection, electrical circuit wiring connection, pneumatic circuit piping connection and the like 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 as the entire exposure apparatus. The exposure apparatus is preferably manufactured in a clean room where the temperature, cleanliness, etc. are controlled.
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図８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、上述の実施形態に従って、マスクのパターンからの露光光で基板を露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理（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、パ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。
As shown in FIG. 8, a microdevice such as a semiconductor device includes a
なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。 Note that the requirements of the above-described embodiments can be combined as appropriate. Some components may not be used. In addition, as long as permitted by law, the disclosure of all published publications and US patents related to the exposure apparatus and the like cited in the above-described embodiments and modifications are incorporated herein by reference.
２…基板ステージ、３…計測ステージ、４…液浸部材、５…液体供給装置、７…制御装置、１０…射出面、１１…終端光学素子、２１…供給口、２２…回収口、３１…液体処理装置、３２…脱気装置、３５…ガス供給装置、３７…供給量調整装置、Ｃ…計測部材、Ｆｒ…膜、ＩＬ…照明系、Ｋ…光路、Ｐ…基板、ＰＬ…投影光学系、Ｓ…カバー部材、Ｔ…カバー部材、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、ＬＱ…液体、ＬＳ…液浸空間
DESCRIPTION OF
Claims (14)
脱気処理された第１の液体を介して前記射出面からの露光光が照射された非晶質フッ素樹脂を含有する膜の表面に、前記第１の液体よりも所定ガス濃度が高い第２の液体を供給することと、
前記膜の表面に前記第２の液体を介して紫外光を照射することと、
を含むメンテナンス方法。 An exposure apparatus maintenance method for exposing a substrate through a liquid with exposure light emitted from an emission surface of an optical member,
A second gas having a predetermined gas concentration higher than that of the first liquid on the surface of the film containing the amorphous fluororesin irradiated with the exposure light from the emission surface through the degassed first liquid. Supplying a liquid of
Irradiating the surface of the film with ultraviolet light through the second liquid;
Including maintenance methods.
露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。 Exposing the substrate using the exposure apparatus maintained by the maintenance method according to claim 1;
Developing the exposed substrate; and a device manufacturing method.
非晶質フッ素樹脂を含有する膜が形成された部材と、
脱気処理された第１の液体を介して前記射出面から射出された露光光が照射された前記膜の表面に、前記第１の液体よりも所定ガス濃度が高い第２の液体を供給する供給口と、
前記膜の表面に前記第２の液体を介して紫外光を照射する照射装置と、を備える露光装置。 An exposure apparatus that exposes a substrate through a liquid with exposure light emitted from an emission surface of an optical member,
A member on which a film containing an amorphous fluororesin is formed;
A second liquid having a predetermined gas concentration higher than that of the first liquid is supplied to the surface of the film irradiated with the exposure light emitted from the emission surface via the degassed first liquid. A supply port;
An exposure apparatus comprising: an irradiation apparatus that irradiates the surface of the film with ultraviolet light through the second liquid.
露光された前記基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。 Exposing the substrate using the exposure apparatus according to any one of claims 11 to 13,
Developing the exposed substrate. A device manufacturing method.
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| JP2010021370A (en) * | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Canon Inc | Immersion exposure equipment and method of manufacturing device |
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