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JP2023148841A - Exposure apparatus, method for adjusting exposure apparatus, and article manufacturing method - Google Patents

Exposure apparatus, method for adjusting exposure apparatus, and article manufacturing method Download PDF

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JP2023148841A
JP2023148841A JP2022057095A JP2022057095A JP2023148841A JP 2023148841 A JP2023148841 A JP 2023148841A JP 2022057095 A JP2022057095 A JP 2022057095A JP 2022057095 A JP2022057095 A JP 2022057095A JP 2023148841 A JP2023148841 A JP 2023148841A
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substrate
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Canon Inc
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Abstract

To provide a technique advantageous for reducing haze of an optical element in a projection optical system while suppressing a flow rate consumption of supplied gas.SOLUTION: An exposure apparatus that exposes a substrate has: a holding part holding the substrate; a projection optical system which projects an image of a pattern on the original plate onto the substrate held by the holding part; a supply part which supplies gas into a space between the projection optical system and the substrate held by the holding part; and a control part which controls supply of gas by the supply part on the basis of information on haze of an optical element in the projection optical system opposing to the substrate held by the holding part.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、露光装置、露光装置の調整方法、および物品製造方法に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus, an exposure apparatus adjustment method, and an article manufacturing method.

液晶パネルや半導体デバイスなどの製造工程(リソグラフィ工程)で用いられる装置の1つとして、照明光学系により照明された原版のパターンを基板上に投影して該基板を露光する露光装置がある。露光装置では、基板上に塗布されたレジスト(感光性材料)を露光することにより、レジストから汚染物質が発生しうる。汚染物質は、周囲の雰囲気中や光学要素の表膜における酸、塩基、有機物などの不純物と反応することにより、基板周辺に位置する光学要素を曇らせる。投影光学系の最下端に配置され基板と対面するように投影光学系と基板との間の空間に露出している光学要素は、とりわけ曇りが生じやすい。 2. Description of the Related Art As one of the apparatuses used in the manufacturing process (lithography process) of liquid crystal panels, semiconductor devices, etc., there is an exposure apparatus that projects a pattern of an original illuminated by an illumination optical system onto a substrate to expose the substrate. When an exposure apparatus exposes a resist (photosensitive material) coated on a substrate, contaminants can be generated from the resist. Contaminants cloud the optical element located around the substrate by reacting with impurities such as acids, bases, and organic substances in the surrounding atmosphere and on the surface of the optical element. An optical element disposed at the lowest end of the projection optical system and exposed to the space between the projection optical system and the substrate so as to face the substrate is particularly susceptible to fogging.

さらに、投影光学系の最下端に配置された光学要素を曇らせる汚染物質は、レジストからのみ来るわけではない。投影光学系の周りには、汚染物質が発生しやすいグリースや接着剤が使用されている駆動系や構造物があったり、部品自体に汚染物質が発生しやすい樹脂、ゴムが用いられていたりする。これらから発生する汚染物質は、空調の気流に乗って基板周辺に運ばれ、投影光学系の最下端に配置された光学要素まで到達し、光学要素を曇らせる。 Moreover, the contaminants that cloud the optical elements located at the bottom of the projection optics do not come only from the resist. There are drive systems and structures around the projection optical system that use grease and adhesives that easily generate contaminants, and parts themselves that use resins and rubber that easily generate contaminants. . The contaminants generated from these are carried around the substrate by the airflow of the air conditioner, reach the optical element disposed at the lowest end of the projection optical system, and cloud the optical element.

光学要素に曇りは、露光量不足、照度ムラ、フレア等による、パターン転写性能低下の原因となりうる。そのため、露光装置には、汚染物質を吹き飛ばすエアーノズルを光学要素の近傍に配置したものがある。エアーノズルで汚染物質を吹き飛ばす場合、一般には、基板と光学要素との間の空間の全体において気体を高速に流すことが有利であり、大流量のクリーンな気体、例えば、クリーンドライエアー、窒素ガス等を使用することが望ましい。 Clouding of the optical element can cause deterioration in pattern transfer performance due to insufficient exposure, uneven illuminance, flare, etc. For this reason, some exposure apparatuses have an air nozzle disposed near the optical element to blow away the contaminants. When blowing away contaminants with an air nozzle, it is generally advantageous to flow the gas at high velocity throughout the space between the substrate and the optical element, and use a large flow of clean gas, e.g. clean dry air, nitrogen gas. It is preferable to use .

特許文献1には、供給流量よりも実質的に多くの流量の気体を基板と光学要素との間の空間に流す構成が開示されている。特許文献1では、投影光学系の外側に気体供給口を設け、その気体供給口より吹き出した気体を基板と光学要素との間の空間に導く導風板が配置される。この導風板の効果としてコアンダ効果を発生させ、周囲気体を巻き込みながら、基板と光学要素との間の空間に気体を導き、流量を増大させている
特許文献2には、気体供給口の後で流路を絞ることで基板側の流速が速くなるようにする整流機構を設け、レジストから発生した汚染物質を含んだ気体を吹き飛ばす構成が開示されている。特許文献2では、基板と光学要素との間の空間の全体ではなく局所的な領域で汚染物質を吹き飛ばし、気体流量の消費を抑えつつ光学要素に汚染物質が届かないようにしている。
Patent Document 1 discloses a configuration in which gas is flowed into a space between a substrate and an optical element at a flow rate substantially higher than the supply flow rate. In Patent Document 1, a gas supply port is provided outside the projection optical system, and a baffle plate is arranged to guide the gas blown out from the gas supply port into the space between the substrate and the optical element. This baffle plate generates a Coanda effect and guides the gas into the space between the substrate and the optical element while drawing in the surrounding gas, increasing the flow rate. A configuration is disclosed in which a rectifying mechanism is provided to increase the flow velocity on the substrate side by narrowing the flow path, and blows off gas containing contaminants generated from the resist. In Patent Document 2, contaminants are blown away not in the entire space between the substrate and the optical element but in a local area, thereby preventing the contaminants from reaching the optical element while suppressing consumption of gas flow rate.

特開2005-333152号公報Japanese Patent Application Publication No. 2005-333152 特開2018-045167号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-045167

しかし、汚染物質から光学要素を守るべくクリーンな気体を単純に高速に流すと、投影光学系の周囲の気体がクリーンな気体に巻き込まれて、基板周辺に汚染物質が運ばれてしまう。そして、その汚染物質は投影光学系の最下端の光学要素にまで到達し、光学要素を曇らせてしまう。とりわけ、高風速を維持したまま、光学要素への汚染物質の到達を防ぐべくレンズ表面や基板表面の部分に集中して気体を流す場合には、かえってその部分に周囲の気体さらには汚染物質もが巻き込まれ、光学要素の曇りを増長させることすらあり得る。逆に、クリーンな気体を低速で流せば、投影光学系の周囲の汚染物質の巻き込みは防げるが、レジストからの汚染物質の光学要素への到達を防ぐことが困難となる。かといって、基板周辺の汚染物質による曇りの防止およびレジストからの汚染物質による曇りの防止を両立させようとして空間全体にクリーンな気体を流す場合には、流量が多すぎて気体を高速で流すことが困難になる。 However, if clean gas is simply flowed at high speed to protect the optical elements from contaminants, the gas around the projection optical system will be engulfed by the clean gas, and the contaminants will be carried around the substrate. The contaminants then reach the lowest optical element of the projection optical system and cloud the optical element. In particular, when the gas is concentrated on the lens surface or substrate surface to prevent contaminants from reaching the optical elements while maintaining a high wind speed, surrounding gases and even contaminants may contaminate those areas. can even become entangled and increase fogging of the optical element. On the other hand, if clean gas is allowed to flow at a low speed, it is possible to prevent contaminants from being drawn into the vicinity of the projection optical system, but it is difficult to prevent contaminants from reaching the optical elements from the resist. However, when flowing clean gas throughout the space in order to prevent fogging caused by contaminants around the substrate and from contaminants from the resist, the flow rate is too high and the gas is forced to flow at high speed. things become difficult.

本発明は、上記の課題を鑑み、供給気体の流量消費を抑えながら、投影光学系の光学要素の曇りを低減するために有利な技術を提供する。 In view of the above problems, the present invention provides an advantageous technique for reducing fogging of optical elements of a projection optical system while suppressing flow rate consumption of supply gas.

本発明の一側面によれば、基板を露光する露光装置であって、前記基板を保持する保持部と、原版のパターンの像を前記保持部によって保持された前記基板に投影する投影光学系と、前記投影光学系と前記保持部によって保持された前記基板との間の空間に気体を供給する供給部と、前記保持部によって保持された前記基板と対面する前記投影光学系における光学要素の曇りの情報に基づいて、前記供給部による気体の供給を制御する制御部と、を有することを特徴とする露光装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus that exposes a substrate, comprising: a holding section that holds the substrate; and a projection optical system that projects an image of a pattern of an original onto the substrate held by the holding section. , a supply unit that supplies gas to a space between the projection optical system and the substrate held by the holding unit, and fogging of an optical element in the projection optical system facing the substrate held by the holding unit. An exposure apparatus is provided, comprising: a control section that controls the supply of gas by the supply section based on the information of the exposure apparatus.

本発明によれば、供給気体の流量消費を抑えながら、投影光学系の光学要素の曇りを低減するために有利な技術を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an advantageous technique for reducing fogging of optical elements of a projection optical system while suppressing flow rate consumption of supply gas.

第1実施形態における露光装置の要部構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a main part configuration of an exposure apparatus in a first embodiment. 第1実施形態における露光装置の要部構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a main part configuration of an exposure apparatus in a first embodiment. 投影光学系および第1供給部を下方向から見た図。FIG. 3 is a diagram of the projection optical system and the first supply unit viewed from below. 光学要素の曇り方の一例を示す図。The figure which shows an example of how an optical element clouds. 曇りパターンの例を示す図。A diagram showing an example of a cloudy pattern. 曇りパターンの例を示す図。A diagram showing an example of a cloudy pattern. 曇りパターンの例を示す図。A diagram showing an example of a cloudy pattern. 第2実施形態における露光装置の構成を示す図。FIG. 7 is a diagram showing the configuration of an exposure apparatus in a second embodiment. 曇りパターンの例を示す図。A diagram showing an example of a cloudy pattern. 曇りパターンの例を示す図。A diagram showing an example of a cloudy pattern. 曇りパターンの例を示す図。A diagram showing an example of a cloudy pattern. 曇りパターンの例を示す図。A diagram showing an example of a cloudy pattern. 第3実施形態における露光装置の要部構成を示す図。FIG. 7 is a diagram showing the configuration of main parts of an exposure apparatus in a third embodiment. 第4実施形態における露光装置の要部構成を示す図。FIG. 7 is a diagram showing the main part configuration of an exposure apparatus in a fourth embodiment. 露光装置の全体構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an exposure apparatus.

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the following embodiments do not limit the claimed invention. Although a plurality of features are described in the embodiments, not all of these features are essential to the invention, and the plurality of features may be arbitrarily combined. Furthermore, in the accompanying drawings, the same or similar components are designated by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

<第1実施形態>
図1は、第1実施形態における露光装置100の要部構成を示す図である。本明細書および図面においては、水平面をXY平面とするXYZ座標系において方向が示される。後述の基板ステージ4は、基板Wの表面が水平面(XY平面)と平行になるように、基板ステージ4の保持面上で基板Wを保持する。よって以下では、基板ステージ4の保持面に沿う平面内で互いに直交する方向をX軸およびY軸とし、X軸およびY軸に垂直な方向をZ軸とする。また、以下では、XYZ座標系におけるX軸、Y軸、Z軸にそれぞれ平行な方向をX方向、Y方向、Z方向という。
<First embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing the main part configuration of an exposure apparatus 100 in the first embodiment. In this specification and the drawings, directions are shown in an XYZ coordinate system in which the horizontal plane is the XY plane. The substrate stage 4, which will be described later, holds the substrate W on the holding surface of the substrate stage 4 so that the surface of the substrate W is parallel to a horizontal plane (XY plane). Therefore, hereinafter, directions perpendicular to each other within a plane along the holding surface of the substrate stage 4 will be referred to as the X-axis and the Y-axis, and a direction perpendicular to the X-axis and the Y-axis will be referred to as the Z-axis. Further, hereinafter, directions parallel to the X axis, Y axis, and Z axis in the XYZ coordinate system are referred to as the X direction, Y direction, and Z direction, respectively.

露光装置100は、基板Wを露光する露光装置であって、基板Wを保持する保持部としての基板ステージ4と、原版(不図示)のパターンの像を基板ステージ4によって保持された基板Wに投影する投影光学系2とを備える。なお、露光装置100はこの他に、原版を保持する機構や原版を照明する照明光学系等も備えうるが、ここではそれらの図示は省略されている。また、露光装置100は、露光装置100の各部を制御する制御部23も備える。制御部23は、例えばCPU(プロセッサ)およびメモリを含むコンピュータによって構成され、装置内の各部と電気的に接続し、各部を統括的に制御する。なお、制御部23は、露光装置100が設置される部屋(例えばクリーンルーム)とは別の場所に設置され、露光装置100と有線または無線ネットワークを介して接続されたサーバ装置として実現されてもよい。 The exposure apparatus 100 is an exposure apparatus that exposes a substrate W, and includes a substrate stage 4 as a holding section that holds the substrate W, and an image of a pattern of an original (not shown) on the substrate W held by the substrate stage 4. and a projection optical system 2 for projecting images. In addition, the exposure apparatus 100 may also include a mechanism for holding the original, an illumination optical system for illuminating the original, etc., but these are not shown here. The exposure apparatus 100 also includes a control section 23 that controls each section of the exposure apparatus 100. The control unit 23 is constituted by a computer including, for example, a CPU (processor) and a memory, and is electrically connected to each part in the device and controls each part in an integrated manner. Note that the control unit 23 may be installed in a location other than the room in which the exposure apparatus 100 is installed (for example, a clean room), and may be realized as a server device connected to the exposure apparatus 100 via a wired or wireless network. .

投影光学系2は、レンズ、ガラス板等の複数の光学要素を含みうるが、とりわけ図1に示されるように、最下端に配置された光学要素3を備える。露光中、光学要素3は、基板ステージ4によって保持された基板Wと対面するように投影光学系2と基板Wとの間の空間に露出している。 The projection optical system 2 may include a plurality of optical elements such as lenses, glass plates, etc., but particularly includes an optical element 3 arranged at the lowermost end, as shown in FIG. During exposure, the optical element 3 is exposed in the space between the projection optical system 2 and the substrate W so as to face the substrate W held by the substrate stage 4.

露光装置100は、基板ステージ4の上に配置された基板Wと投影光学系2の光学要素3との間の空間Sに第1気体40を供給する第1供給部10を備える。第1供給部10は、空間Sに向けて第1気体40を吹き出す気体供給口11と、気体供給口11から吹き出される気体の流量を調整する流量調整部20とを有する。気体供給口11は、吹き出し口とよばれてもよく、また、開口あるいはノズルとして形成されうる。また、第1供給部10は、整流機構12も有しうる。整流機構12は、露光中心から遠い位置にある第1開口部12aと、露光中心に近い位置にある第2開口部12bとを有する。整流機構12は、第1供給部10の周りの風の流れを一定方向に整えること、周囲の風の巻き込みを防ぐこと、および、周囲の風の巻き込む方向を整えることの少なくともいずれかのために設置されるもので、第1供給部10に必須のものではない。 The exposure apparatus 100 includes a first supply section 10 that supplies a first gas 40 to a space S between a substrate W placed on a substrate stage 4 and an optical element 3 of the projection optical system 2 . The first supply unit 10 includes a gas supply port 11 that blows out the first gas 40 toward the space S, and a flow rate adjustment unit 20 that adjusts the flow rate of the gas blown out from the gas supply port 11. The gas supply port 11 may be called a blowout port, and may be formed as an opening or a nozzle. Further, the first supply section 10 may also have a rectification mechanism 12. The rectifying mechanism 12 has a first opening 12a located far from the exposure center and a second opening 12b located close to the exposure center. The rectifying mechanism 12 is used for at least one of adjusting the flow of the wind around the first supply unit 10 in a certain direction, preventing surrounding wind from being drawn in, and adjusting the direction in which the surrounding wind is drawn. It is installed and is not essential to the first supply section 10.

図2には、図1に示した露光装置100の構成の変形例が示されている。図2に示すように、第1供給部10の気体供給口11を、図1のものよりも大きくした構成としてもよい。なお、図1では、第2開口部12bが光学要素3の直下に配置され、図2では、気体供給口11が光学要素3の直下に配置されている。しかしこれらは、投影光学系2の外側に配置されて、その場所から、光学要素3と基板ステージ4との間の空間S内に気体が供給されるようにしてもよい。 FIG. 2 shows a modification of the configuration of the exposure apparatus 100 shown in FIG. 1. In FIG. As shown in FIG. 2, the gas supply port 11 of the first supply section 10 may be configured to be larger than that in FIG. Note that in FIG. 1, the second opening 12b is arranged directly below the optical element 3, and in FIG. 2, the gas supply port 11 is arranged immediately below the optical element 3. However, they may also be arranged outside the projection optical system 2, from which gas is supplied into the space S between the optical element 3 and the substrate stage 4.

図3には、投影光学系2および第1供給部10を下方向から見た図が示されている。図3に示すように、気体供給口11の、第1気体40の吹き出し方向に直交する方向(X方向)におけるサイズは、レーザ光(露光光)の照射範囲61より大きいことが好ましい。さらに好ましくは、光学要素3の基板W側の第1面31をレーザ光が通過する範囲62より大きいとよい。 FIG. 3 shows a diagram of the projection optical system 2 and the first supply section 10 viewed from below. As shown in FIG. 3, the size of the gas supply port 11 in the direction (X direction) perpendicular to the blowing direction of the first gas 40 is preferably larger than the irradiation range 61 of the laser light (exposure light). More preferably, it is larger than the range 62 through which the laser beam passes through the first surface 31 of the optical element 3 on the substrate W side.

第1気体40は、光学要素3を曇らせないようにするため、クリーンな気体であることが好ましい。クリーンな気体とは、酸、塩基、有機等の不純物が少ない気体であることを意味する。さらに好ましくは、クリーンな気体とは、クリーンエアーと呼ばれる空気から酸、塩基、有機等の不純物を取り除いたエアー、クリーンドライエアーと呼ばれるクリーンエアーを乾燥した気体、あるいは、窒素ガスのような不活性ガスであるとよい。 The first gas 40 is preferably a clean gas so as not to cloud the optical element 3. A clean gas means a gas that contains few impurities such as acids, bases, and organics. More preferably, the clean gas is air obtained by removing impurities such as acids, bases, and organics from air called clean air, a gas obtained by drying clean air called clean dry air, or an inert gas such as nitrogen gas. Preferably gas.

第1供給部10が配置される空間には、第2気体41を供給する第2供給部5も配置される。図1、図2に示すように、気体供給口11は、第2供給部5と投影光学系2との間に配置される。第2供給部5は、基板ステージ4および投影光学系2を収容する不図示のチャンバあるいはクリーンルーム内の空調を行う設備であると理解されてもよい。第2供給部5は、露光装置100に含まれる構成であってもよいが、そうでなくてもよい。第2供給部5から供給される第2気体41の一部は、光学要素3と基板ステージ4(基板W)との間の空間内を通ることになる。 The second supply section 5 that supplies the second gas 41 is also arranged in the space where the first supply section 10 is arranged. As shown in FIGS. 1 and 2, the gas supply port 11 is arranged between the second supply section 5 and the projection optical system 2. The second supply unit 5 may be understood to be equipment that air-conditions a chamber or clean room (not shown) that accommodates the substrate stage 4 and the projection optical system 2. The second supply section 5 may be included in the exposure apparatus 100, but it does not need to be. A part of the second gas 41 supplied from the second supply unit 5 passes through the space between the optical element 3 and the substrate stage 4 (substrate W).

第2供給部5はケミカルフィルタ6を備え、このケミカルフィルタ6によって第2気体41はクリーンな状態になされている。第2気体41に関するクリーンな状態とは、ケミカルフィルタ6によって、酸や塩基、有機等の不純物が少ない状態に保たれていることをいう。しかし、ケミカルフィルタ6は経時劣化するため、半永久的に第2気体41をクリーンな状態に保つことができるわけではない。さらには、第2供給部5の第2気体41の元が、露光装置100が配置されているクリーンルームの空気である場合、ケミカルフィルタ6を通したとしても、第2気体41のクリーン度は、クリーンルームの清浄度に左右される場合もある。加えて、クリーンルームの清浄度が悪ければ、ケミカルフィルタ6の劣化速度を速める場合もある。 The second supply section 5 includes a chemical filter 6, and the second gas 41 is kept in a clean state by the chemical filter 6. A clean state regarding the second gas 41 means that the chemical filter 6 maintains a state in which impurities such as acids, bases, and organics are kept low. However, since the chemical filter 6 deteriorates over time, it is not possible to maintain the second gas 41 in a clean state semi-permanently. Furthermore, if the source of the second gas 41 in the second supply section 5 is the air of the clean room in which the exposure apparatus 100 is arranged, even if it passes through the chemical filter 6, the cleanliness of the second gas 41 is as follows. It may also depend on the cleanliness of the clean room. In addition, if the cleanliness of the clean room is poor, the rate of deterioration of the chemical filter 6 may be accelerated.

また、第2気体41は、光学要素3と基板ステージ4(基板W)との間の空間Sを通る間に不純物が混入する場合もある。不純物とは、基板ステージ4を駆動するためのアクチュエータ、ガイド、ベアリング等に使用される接着剤やグリースから発生する酸や塩基、有機等の不純物を含みうる。また、不純物とは、構造体、実装物等の樹脂やゴム等から発生する酸や塩基、有機等の不純物を含みうる。このため、第2気体41は、クリーンな状態を維持することが困難である。また、第1供給部10が配置される空間の気体を循環させ、ケミカルフィルタ6を通して第2気体41とするような場合には、後述する基板Wのレジストから発生する汚染物質50の影響も受けて、さらにケミカルフィルタ6の劣化速度が速まる。したがってこのような場合にも、第2気体41をクリーンな状態に保つことが困難となる。 Moreover, impurities may be mixed into the second gas 41 while passing through the space S between the optical element 3 and the substrate stage 4 (substrate W). Impurities may include acids, bases, organic impurities, etc. generated from adhesives and greases used in actuators, guides, bearings, etc. for driving the substrate stage 4. Further, impurities may include acids, bases, organic impurities, etc. generated from resins, rubbers, etc. of structures, mounting objects, etc. Therefore, it is difficult to maintain the second gas 41 in a clean state. Furthermore, when the gas in the space where the first supply unit 10 is arranged is circulated and passed through the chemical filter 6 to become the second gas 41, it is also affected by contaminants 50 generated from the resist of the substrate W, which will be described later. As a result, the rate of deterioration of the chemical filter 6 further accelerates. Therefore, even in such a case, it becomes difficult to keep the second gas 41 in a clean state.

以上のように、第2気体41は経時的にクリーンな状態でなくなってしまう。したがって、クリーンな状態でなくなった第2気体41を光学要素3に到達させないようにすることが、第1供給部10の役割の1つとなる。 As described above, the second gas 41 loses its clean state over time. Therefore, one of the roles of the first supply unit 10 is to prevent the second gas 41 that is no longer in a clean state from reaching the optical element 3.

次に、露光装置が投影光学系2を介してレーザ光を基板Wに照射した際(つまり、基板Wが露光された際)に光学要素3に発生する曇りについて説明する。基板Wにレーザ光が照射されると、基板Wより汚染物質50が発生する。これは、基板Wには、レジストが塗布されており、露光によってレジストから汚染物質50が発生するためである。汚染物質50とは、酸や塩基、有機等の不純物のことである。汚染物質50には、鉛直上向きの速度を持って発生する成分があり、第2気体41または第1気体40を介して光学要素3まで到達し、光学要素3を曇らせる。このため、この汚染物質50を光学要素3に到達させないようにすることも、第1供給部10の役割の1つとなる。 Next, clouding that occurs in the optical element 3 when the exposure apparatus irradiates the substrate W with laser light via the projection optical system 2 (that is, when the substrate W is exposed) will be described. When the substrate W is irradiated with laser light, contaminants 50 are generated from the substrate W. This is because the substrate W is coated with a resist, and contaminants 50 are generated from the resist upon exposure. The contaminants 50 are impurities such as acids, bases, and organic substances. The contaminant 50 includes a component that is generated with a vertically upward velocity, reaches the optical element 3 via the second gas 41 or the first gas 40, and clouds the optical element 3. Therefore, one of the roles of the first supply section 10 is to prevent this contaminant 50 from reaching the optical element 3.

以上のように、光学要素3を曇らせる要因は、大きく2つある。第1の要因は、光学要素3直下から来る汚染物質50である。第2の要因は、汚染物質50以外の汚染物質(不純物)である。これは主に、空間Sの外部からの気体に混入してくる。例えば、その温泉物質は光学要素3の周囲から来る第2気体41に混入して運ばれてくる。 As described above, there are two main factors that cause the optical element 3 to become cloudy. The first factor is contaminants 50 coming from directly below the optical element 3. The second factor is a contaminant (impurity) other than the contaminant 50. This mainly mixes with gas from outside the space S. For example, the hot spring substance is mixed with the second gas 41 coming from around the optical element 3 and transported.

通常は、第1の要因による曇りの進行度の方が第2の要因による曇りの進行度より速い。そのため、第1実施形態の第1供給部10から供給される第1気体40の流量は、汚染物質50を吹き飛ばせるように、第2気体41より高流速となるように設定される。しかし、基板Wに塗布されるレジストの成分は露光装置の使用状況に応じて多様であり、想定以上に汚染物質50が発生し、吹き飛ばせない場合もある。また、例えば、クリーンルームの清浄度が悪く第2気体41が汚染されたり、ケミカルフィルタ6が早期に劣化したりする場合もある。そのような場合、汚染物質50を第1気体40で吹き飛ばせていたとしても、第2気体41が、図1~3に示す経路41a、42b、または43cを通り、光学要素3に到達することで、光学要素3を曇らせてしまう。このように、第1供給部10の流量を設定した段階では、曇りの進行を想定できない場合があり、曇りに対する適切な流量を設定することが困難である。 Usually, the rate of clouding due to the first factor is faster than the rate of clouding due to the second factor. Therefore, the flow rate of the first gas 40 supplied from the first supply unit 10 of the first embodiment is set to be higher than that of the second gas 41 so that the contaminants 50 can be blown away. However, the components of the resist applied to the substrate W vary depending on the usage conditions of the exposure apparatus, and there are cases where more contaminants 50 are generated than expected and cannot be blown away. Further, for example, the cleanliness of the clean room may be poor and the second gas 41 may be contaminated, or the chemical filter 6 may deteriorate early. In such a case, even if the contaminants 50 can be blown away by the first gas 40, the second gas 41 may reach the optical element 3 through the paths 41a, 42b, or 43c shown in FIGS. Therefore, the optical element 3 becomes cloudy. As described above, at the stage when the flow rate of the first supply unit 10 is set, it may not be possible to predict the progress of clouding, and it is difficult to set an appropriate flow rate for clouding.

このような問題に対し、一実施形態において、制御部23は、基板ステージ4によって保持された基板Wと対面する投影光学系2の光学要素3の曇りの情報に基づいて、第1供給部10による気体の供給を制御するように構成されうる。あるいは、一実施形態において、露光装置100の調整方法が実行される。調整方法は、制御部23によって実行される工程を含んでいてよく、また、ユーザ(操作者)によって実行される工程が介在していてもよい。一例において、調整方法は、基板Wと対面するように配置された光学要素3の曇りパターンを特定する工程と、特定された曇りパターンに応じて、基板Wと光学要素3との間の空間Sに供給する第1気体40の流量または流速を調整する工程とを含みうる。以下、このような調整方法に関して詳細に説明する。 To deal with such problems, in one embodiment, the control unit 23 controls the first supply unit 10 based on information on cloudiness of the optical element 3 of the projection optical system 2 facing the substrate W held by the substrate stage 4. may be configured to control the supply of gas by. Alternatively, in one embodiment, a method for adjusting the exposure apparatus 100 is performed. The adjustment method may include a step executed by the control unit 23, or may include a step executed by the user (operator). In one example, the adjustment method includes a step of specifying a cloudy pattern of the optical element 3 arranged to face the substrate W, and a space S between the substrate W and the optical element 3 according to the specified cloudy pattern. The method may include a step of adjusting the flow rate or flow rate of the first gas 40 supplied to the first gas 40 . Hereinafter, such an adjustment method will be explained in detail.

まず、曇りパターンについて詳細に説明する。本実施形態では、曇りの情報は、光学要素3の表面における曇りの位置情報を含み、該位置情報は、以下で示すような曇りパターンとして表される。 First, the cloudy pattern will be explained in detail. In this embodiment, the cloudy information includes positional information of the cloudy on the surface of the optical element 3, and the positional information is represented as a cloudy pattern as shown below.

図4には、第2気体41起因の曇り位置42と、汚染物質50起因の曇り位置51の代表例が示されている。図4は、投影光学系2の下方より、光学要素3の第1面31を見た図である。図4に示すように、第2気体41起因の曇り位置42は、光学要素3の第1面31の周辺にある。汚染物質50起因の曇り位置51は、第1面31の中央部、または、第1気体40の流れ方向の下流側にある。その理由として、第2気体41は、第1供給部10より吹き出される第1気体40との境界面から第1気体40方向へあらゆる方向から巻き込まれたり、拡散したり、混ざりながら、光学要素3に到達する傾向があるためである。汚染物質50の場合、発生した汚染物質50の進行方向が鉛直上向きの傾向があり、そのまま鉛直上向きに進行し、光学要素3に到達するためである。すなわち、光学要素3の第1面31における曇りが曇り位置42にあるのか曇り位置51にあるのかを確認することで、その曇りが第2気体41起因の曇りであるのか汚染物質50起因の曇りであるのかを判定することができる。判定の結果に基づいて、下記手順に従い流量調整部20を調整することで、曇りを低減することができる。 FIG. 4 shows typical examples of a cloudy position 42 caused by the second gas 41 and a cloudy position 51 caused by the pollutant 50. FIG. 4 is a view of the first surface 31 of the optical element 3 viewed from below the projection optical system 2. As shown in FIG. 4, the cloudy position 42 caused by the second gas 41 is located around the first surface 31 of the optical element 3. The cloudy position 51 caused by the contaminant 50 is located at the center of the first surface 31 or on the downstream side in the flow direction of the first gas 40 . The reason for this is that the second gas 41 is drawn in from all directions from the interface with the first gas 40 blown out from the first supply section 10 in the direction of the first gas 40, diffused, and mixed, and the optical element This is because there is a tendency to reach 3. In the case of the contaminant 50, the traveling direction of the generated contaminant 50 tends to be vertically upward, and this is because the contaminant 50 continues to travel vertically upward and reaches the optical element 3. That is, by checking whether the cloudiness on the first surface 31 of the optical element 3 is at the cloudy position 42 or the cloudy position 51, it is possible to determine whether the cloudiness is caused by the second gas 41 or the contaminant 50. It is possible to determine whether Based on the determination result, fogging can be reduced by adjusting the flow rate adjustment section 20 according to the following procedure.

まず、第1手順として、第1供給部10の第1初期流量が設定される。現時点までに第1供給部10を使用しているならば、そのときに設定されている流量が第1初期流量として設定されてもよい。また、これまでの経験から、現時点における光学要素3の曇りが第2気体41起因の曇りであるのか汚染物質50起因の曇りであるのかを予測できるのであれば、次のように第1初期流量を設定してもよい。例えば、第2気体41起因であると予測される場合には、第1供給部10の第1初期流量を、第1気体40の流速と第2気体41の流速との比が1.5~2となるように設定すればよい。汚染物質50起因の曇りであると予測される場合には、第1供給部10の第1初期流量を、第1気体40の流速が第2気体41の流速より速くなるように設定すればよい。例えば、第1気体40の流速が第2気体41の流速より2倍以上の流速となるように第1初期流量が決定されうる。経験的に第1気体40の流速がもっと速い方がよいと分かっている場合には、第1気体40の流速が第2気体41の流速より3倍の流速となるように第1初期流量が決定されてもよい。あるいは、第1気体40の流速が第2気体41の流速より10倍以上の流速となるように第1初期流量が決定されてもよい。通常、汚染物質50起因の曇りの方が露光性能に深刻な影響を与えうる。そこで以下では、第1気体40の流速の方が第2気体41の流速より2倍以上速くなるように第1供給部10の第1初期流量が設定されたものとして説明する。 First, as a first step, a first initial flow rate of the first supply section 10 is set. If the first supply unit 10 has been used up to this point, the flow rate set at that time may be set as the first initial flow rate. Furthermore, from past experience, if it is possible to predict whether the current cloudiness of the optical element 3 is caused by the second gas 41 or the contaminant 50, then the first initial flow rate can be calculated as follows. may be set. For example, if it is predicted that the second gas 41 is the cause, the first initial flow rate of the first supply section 10 is set to a ratio of 1.5 to 1.5 to the ratio of the flow velocity of the first gas 40 and the flow velocity of the second gas 41. It may be set to 2. If cloudiness is predicted to be caused by the contaminant 50, the first initial flow rate of the first supply unit 10 may be set so that the flow rate of the first gas 40 is faster than the flow rate of the second gas 41. . For example, the first initial flow rate may be determined such that the flow rate of the first gas 40 is twice or more than the flow rate of the second gas 41. If it is known from experience that a faster flow rate of the first gas 40 is better, the first initial flow rate is set so that the flow rate of the first gas 40 is three times the flow rate of the second gas 41. may be determined. Alternatively, the first initial flow rate may be determined such that the flow rate of the first gas 40 is ten times or more greater than the flow rate of the second gas 41. Usually, haze caused by contaminants 50 can have a more serious impact on exposure performance. Therefore, in the following explanation, it is assumed that the first initial flow rate of the first supply unit 10 is set so that the flow rate of the first gas 40 is twice or more faster than the flow rate of the second gas 41.

次に、第2手順として、第1面31の曇りのパターンを確認する。曇りの確認頻度は、例えば数か月でありうる。頻度の詳細例は後述する。また、曇り位置の確認方法の例について記載する。1つめは、ユーザが光学要素3の第1面31を目視で確認する方法である。露光装置内で確認しても、光学要素3を取り外して、確認してもよい。2つめは、計測機器を用いて確認する方法である。光学要素3を取り外し、計測機器により反射率や透過率を測定し、確認する。3つめは、露光装置内のレーザ光を用いた、フレアや照度の測定結果に関わる情報や、露光線幅のバラツキ等、露光精度に関わる情報から確認してもよい。その他の方法であっても、曇り位置、または、曇りの位置を推定できる情報を確認できればよい。 Next, as a second step, the cloudy pattern on the first surface 31 is checked. The frequency of checking for cloudiness may be, for example, every few months. A detailed example of the frequency will be described later. An example of how to check the cloudy position will also be described. The first method is for the user to visually check the first surface 31 of the optical element 3. The confirmation may be made within the exposure apparatus or by removing the optical element 3. The second method is to check using measuring equipment. The optical element 3 is removed, and the reflectance and transmittance are measured and confirmed using a measuring device. Third, it may be confirmed from information related to measurement results of flare and illuminance using laser light in the exposure apparatus, and information related to exposure accuracy, such as variations in exposure line width. Other methods may be used as long as the cloudy position or information from which the cloudy position can be estimated can be confirmed.

次に、第3手順を説明する。第3手順の一例として、まず、曇り位置42が曇っていた場合について説明する。つまり、第2気体41起因の曇りである。第2気体41起因の曇りを低減させるためには、第1気体40に第2気体41が巻き込まれにくく、または、混ざりにくくなるように、第1気体40と第2気体41の流速差が小さくなるように、第1気体40の流量を調整する必要がある。第1気体40と第2気体41の流速差が小さくなれば、風の流れは層流に近づく方向になるため、第2気体は、第1気体40に巻き込まれにくく、または、混ざりにくくなる。具体的には、第1実施形態では、光学要素3の曇りが曇り位置42にある場合、第1気体40の流量(流速)が小さくなるように、第1供給部10の第1初期流量が低下するように流量調整部20が調整される。これにより、第2気体41起因の曇りを低減させることができる。この流量調整後の第1供給部10の流量を第2初期流量とする。 Next, the third procedure will be explained. As an example of the third procedure, first, a case where the cloudy position 42 is cloudy will be described. In other words, the cloudiness is caused by the second gas 41. In order to reduce clouding caused by the second gas 41, the difference in flow velocity between the first gas 40 and the second gas 41 must be small so that the second gas 41 is difficult to be caught up in or mixed with the first gas 40. It is necessary to adjust the flow rate of the first gas 40 so that it becomes the same. If the difference in flow velocity between the first gas 40 and the second gas 41 becomes smaller, the flow of the wind becomes closer to laminar flow, so the second gas becomes less likely to be dragged into or mixed with the first gas 40. Specifically, in the first embodiment, when the optical element 3 is clouded at the cloudy position 42, the first initial flow rate of the first supply unit 10 is set such that the flow rate (flow velocity) of the first gas 40 is small. The flow rate adjustment unit 20 is adjusted so that the flow rate decreases. Thereby, fogging caused by the second gas 41 can be reduced. The flow rate of the first supply unit 10 after this flow rate adjustment is defined as a second initial flow rate.

ここで、第1初期流量を小さくする変化量について説明する。ここでの変化量は、固定値(例えば-10%)としてもよい。好ましくは、基板Wと第1面31との間の距離、曇り位置42、第1気体40の流速、第1気体40と第2気体41の流速差、第1面31のレーザ光が通る有効範囲から、第2気体41がどれだけ巻き込まれて第1面31に到達するかを算出する。そして、その算出結果に基づいて、期間に対して第1面31の曇り進行度をどれだけ減らしたいかによって、第1初期流量を小さくする変化量が決定される。例えば、曇りの進行度を1/2にしたい場合、第2気体41の巻き込みが1/2になるように第1気体40流速を調整することが好ましい。ただし、初期流量から第1気体40と第2気体41との流速差がゼロとなるように、はじめから調整するのは好ましくない。初期の段階では、汚染物質50起因の曇りに適した第1気体40の流量が不明であるため、極端に第1気体40の流量を小さくすると、汚染物質50起因の曇りが急に進行する可能性があるためである。また、初期の段階では、好ましい変化量の決め方はあるものの、続く手順により、流量は自然と最適な値へ近づいていくため、それ程気にする必要はない。 Here, the amount of change that reduces the first initial flow rate will be explained. The amount of change here may be a fixed value (for example, -10%). Preferably, the distance between the substrate W and the first surface 31, the cloudy position 42, the flow velocity of the first gas 40, the difference in flow velocity between the first gas 40 and the second gas 41, and the effective distance of the first surface 31 through which the laser beam passes From the range, how much the second gas 41 is involved and reaches the first surface 31 is calculated. Then, based on the calculation result, the amount of change to reduce the first initial flow rate is determined depending on how much the degree of fogging of the first surface 31 is desired to be reduced with respect to the period. For example, when it is desired to reduce the degree of fogging to 1/2, it is preferable to adjust the flow rate of the first gas 40 so that the entrainment of the second gas 41 becomes 1/2. However, it is not preferable to adjust from the beginning so that the difference in flow velocity between the first gas 40 and the second gas 41 becomes zero from the initial flow rate. At the initial stage, the flow rate of the first gas 40 suitable for clouding caused by the pollutants 50 is unknown, so if the flow rate of the first gas 40 is made extremely small, the clouding caused by the pollutants 50 may rapidly progress. This is because of their gender. In addition, at the initial stage, although there is a way to determine a preferable amount of change, there is no need to worry too much because the flow rate will naturally approach the optimal value as the procedure continues.

続いて、第4手順として、所定期間をおいた後、ユーザは曇りパターンを確認する。この際、曇り位置42の曇りが悪化していたとする。 Subsequently, as a fourth step, after a predetermined period of time, the user checks the cloudy pattern. At this time, it is assumed that the cloudiness at the cloudy position 42 has worsened.

その場合、第5手順では、上記の第3手順と同様に、第2初期流量を小さくするように流量調整部20により調整する。この調整した後の流量を、第3初期流量とする。また、この際には、前回から今回にかけて曇りが進行した量と、流量調整部20で前回調整した量との関係から調整倍率を計算し、流量調整部20の調整量を決めてもよい。 In that case, in the fifth step, the flow rate adjustment unit 20 adjusts the second initial flow rate to be small, as in the third step. The flow rate after this adjustment is defined as the third initial flow rate. Further, in this case, the adjustment amount of the flow rate adjustment unit 20 may be determined by calculating the adjustment magnification based on the relationship between the amount by which clouding has progressed from the previous time to the current time and the amount adjusted last time by the flow rate adjustment unit 20.

続いて、前述の第2手順、第4手順と同じように、所定期間をおいた後、第6手順で、曇りパターンを確認し、第3手順、第5手順と同じように、第7手順で、流量を調整する。以上の一連の流れが繰り返し実行される。 Next, in the same way as the second and fourth steps described above, after a predetermined period of time, the cloudy pattern is confirmed in the sixth step, and the seventh step is carried out in the same way as the third and fifth steps. to adjust the flow rate. The above sequence of steps is repeatedly executed.

一方で、どの段階でも構わないが、曇りパターンを確認した際に、曇り位置51が曇っていた場合について、説明する。つまり、汚染物質50起因の曇りへの対応である。ここでは、前述の第3手順の別の一例として、説明する。 On the other hand, a case where the cloudy position 51 is cloudy when the cloudy pattern is checked will be described, although any stage is acceptable. In other words, this is a response to cloudiness caused by the pollutant 50. Here, another example of the above-mentioned third procedure will be explained.

汚染物質50起因の曇りを低減させるためには、汚染物質50の鉛直上向き方向の進行に打ち勝つように、第1供給部10より吹き出される第1気体40で吹き飛ばす必要がある。このため、第1気体の流量と流速を大きくすることで、汚染物質50を吹き飛ばすことができる。図4の例では、曇り位置51aは、第1面31の中央部に位置しており、ほとんど汚染物質50を押し流せていない。ただし、第1気体40の流量(流速)によって幾分か押し流すことができていれば、曇り位置51bのように、第1気体40の下流方向に移動している場合もある。このように曇りが、曇り位置51にある場合、第1実施形態では、第1気体40の流量(流速)が大きくなるように、つまり、第1初期流量が大きくなるように、流量調整部20により調整することで、汚染物質50起因の曇りを低減させることができる。この流量調整後の第1供給部10の流量を第2初期流量とする。 In order to reduce the cloudiness caused by the contaminants 50, it is necessary to blow the contaminants 50 out with the first gas 40 blown out from the first supply section 10 so as to overcome the vertical upward movement of the contaminants 50. Therefore, by increasing the flow rate and velocity of the first gas, the contaminants 50 can be blown away. In the example of FIG. 4, the cloudy position 51a is located at the center of the first surface 31, and almost no contaminants 50 can be washed away. However, if the flow rate (flow velocity) of the first gas 40 allows it to be pushed away somewhat, the first gas 40 may move in the downstream direction, as in the cloudy position 51b. In the first embodiment, when the cloud is at the cloudy position 51, the flow rate adjustment unit 20 is adjusted so that the flow rate (flow velocity) of the first gas 40 becomes large, that is, the first initial flow rate becomes large. By adjusting this, cloudiness caused by the pollutants 50 can be reduced. The flow rate of the first supply unit 10 after this flow rate adjustment is defined as a second initial flow rate.

ここで、第1初期流量を大きくする変化量について説明する。ここでの変化量は、固定値(例えば、+50%)としてもよい。好ましくは、基板Wと第1面31との間の距離、曇り位置51、第1気体40の流速から、第1気体40の流速を速くした場合における曇り位置51の位置変化を算出して、第1初期流量の変化量を決めるとよい。例えば、この場合、汚染物質50が垂直にどれ程の粒径で、どれ程の初速で、どれ程の流量で噴出しているかが予測できれば、曇り位置51の位置変化量を算出できるであろう。そして、曇り位置51が第1面31のレーザ光が通る有効範囲外となるように、第1初期流量を大きくする変化量を決めればよい。しかし、このような物理量が予測困難である場合、第1気体40の流速と、曇り位置51からの第1面31の中央までの距離との関係から、第1気体40の流速、または流速の二乗に比例して曇り位置51が変化すると想定し、変化量を決めてもよい。また、初期の段階では、好ましい変化量の決め方はあるものの、続く手順により、流量は自然と最適な値へ近づいていくため、それ程気にする必要はない。 Here, the amount of change that increases the first initial flow rate will be explained. The amount of change here may be a fixed value (for example, +50%). Preferably, from the distance between the substrate W and the first surface 31, the cloudy position 51, and the flow rate of the first gas 40, a change in the position of the cloudy position 51 when the flow rate of the first gas 40 is increased is calculated, It is preferable to determine the amount of change in the first initial flow rate. For example, in this case, if it is possible to predict the particle size, initial velocity, and flow rate of the pollutants 50 ejected vertically, the amount of change in the position of the cloudy position 51 can be calculated. . Then, the amount of change to increase the first initial flow rate may be determined so that the cloudy position 51 is outside the effective range through which the laser beam of the first surface 31 passes. However, if such a physical quantity is difficult to predict, the flow velocity of the first gas 40 or The amount of change may be determined by assuming that the cloudy position 51 changes in proportion to the square. In addition, at the initial stage, although there is a way to determine a preferable amount of change, there is no need to worry too much because the flow rate will naturally approach the optimal value as the procedure continues.

続いて、第4手順として、所定期間をおいた後、ユーザは曇りパターンを確認する。この際、曇り位置51の曇りが悪化していたとする。 Subsequently, as a fourth step, after a predetermined period of time, the user checks the cloudy pattern. At this time, it is assumed that the cloudiness at the cloudy position 51 has worsened.

その場合、第5手順では、上記の第3手順と同様に、第2初期流量を大きくするように流量調整部20により調整する。この調整した後の流量を、第3初期流量とする。また、この際には、前回から今回にかけて曇りが進行した量と、流量調整部20で前回調整した量との関係から調整倍率を計算し、流量調整部20の調整量を決めてもよい。 In that case, in the fifth step, the flow rate adjustment unit 20 adjusts the second initial flow rate to increase it, similarly to the third step. The flow rate after this adjustment is defined as the third initial flow rate. Further, in this case, the adjustment amount of the flow rate adjustment unit 20 may be determined by calculating the adjustment magnification based on the relationship between the amount by which clouding has progressed from the previous time to the current time and the amount adjusted last time by the flow rate adjustment unit 20.

続いて、前述した手順のように、所定期間をおいた後、第6手順で曇りパターンを確認(特定)し、第7手順で、空間Sに供給する気体の流量または流速を調整する。以上の一連の流れが繰り返し実行される。 Subsequently, as in the procedure described above, after a predetermined period of time, the cloudy pattern is confirmed (specified) in the sixth step, and the flow rate or flow rate of the gas supplied to the space S is adjusted in the seventh step. The above sequence of steps is repeatedly executed.

上述の一連の手順では、ある一つの曇りが進行していく場合について説明したが、第2気体41起因の曇りと汚染物質50起因の曇りの進行具合によって、それらを組み合わせた手順で第1気体40の流量を調整してもよい。 In the above-mentioned series of steps, the case where a certain type of clouding progresses has been explained, but depending on the progress of the clouding caused by the second gas 41 and the clouding caused by the contaminant 50, a procedure that combines them may be used to 40 flow rates may be adjusted.

ここで、曇り位置42及び曇り位置51について詳細に説明する。光学要素3における曇りというのは、点として曇るものではなく、ある範囲にまたがって曇っている。例えば、第1面31において、曇り位置42の位置で曇っていると判定する際、曇り位置42は、第1面31内で、最も曇っている箇所、つまり、最も汚染物質が付着している箇所とすればよい。例えば、制御部23は、図4に示すように第1面31と曇り度(判定値)との関係を示した曲線(判定値プロファイル)上の凸部分の重心位置を算出し、この重心位置を、最も曇っている位置である曇り位置42と特定してもよい。曇り位置51についても、同様に求めることができる。また、曇り位置42と曇り位置51によって、主要因は判定ができるが、実際には風の流れが複雑な場合があり、100%どちらかの要因として、曇りが成立しているわけではない。ただし、対策としては、曇り位置によって決まる。 Here, the cloudy position 42 and the cloudy position 51 will be explained in detail. The cloudiness in the optical element 3 is not cloudy at a single point, but cloudy over a certain range. For example, when determining that the first surface 31 is cloudy at the cloudy position 42, the cloudy position 42 is the most cloudy part of the first surface 31, that is, the part where the most pollutants are attached. It may be a place. For example, as shown in FIG. 4, the control unit 23 calculates the center of gravity of a convex portion on a curve (determination value profile) showing the relationship between the first surface 31 and the degree of cloudiness (determination value), and may be specified as the cloudy position 42, which is the most cloudy position. The cloudy position 51 can also be determined in the same manner. Further, the main cause can be determined based on the cloudy position 42 and the cloudy position 51, but in reality, the wind flow may be complicated, and cloudy weather is not 100% determined as one of the factors. However, the countermeasures will depend on the cloudy position.

曇り位置の確認方法の例について説明する。1つめは、光学要素3の第1面31を目視で確認する方法である。露光装置内で確認しても、光学要素3を取り外して、確認してもよい。2つめは、計測機によって確認する方法である。光学要素3を取り外し、反射率や透過率を測定し、確認する。3つめは、露光装置内のレーザ光を用いた、フレアや照度の測定結果に関わる情報、露光線幅のバラツキ等、露光精度に関わる情報から確認してもよい。その他の方法であっても、曇り位置、または、曇りの位置を推定できる情報を確認できればよい。 An example of a method for checking the cloudy position will be explained. The first method is to visually check the first surface 31 of the optical element 3. The confirmation may be made within the exposure apparatus or by removing the optical element 3. The second method is to check using a measuring device. Remove the optical element 3 and measure and confirm the reflectance and transmittance. Third, it may be confirmed from information related to exposure precision, such as information related to measurement results of flare and illuminance using laser light in the exposure apparatus, and variation in exposure line width. Other methods may be used as long as the cloudy position or information from which the cloudy position can be estimated can be confirmed.

曇り位置の確認タイミングと流量を調整するタイミングについて説明する。光学要素3の曇りは、少しでも発生したタイミングで、露光装置が使用できなくなるわけではない。露光装置の使用が困難となる曇り度合いの閾値を決定することは可能である。曇りの閾値を超えるまでの期間の一例をあげると、例えば、非常に短い場合は12か月、長い場合は36か月以上でありうる。しかし、これらは一例であって、露光装置の使用状況に応じて異なる。 The timing of checking the cloudy position and the timing of adjusting the flow rate will be explained. The exposure apparatus does not become unusable even if the optical element 3 becomes cloudy even slightly. It is possible to determine a threshold level of cloudiness at which it becomes difficult to use the exposure apparatus. To give an example of the period until the cloudiness threshold is exceeded, it may be very short, for example, 12 months, or long, for example, 36 months or more. However, these are just examples, and differ depending on the usage situation of the exposure apparatus.

また、曇りが進行してくると、曇りが急激に進行し始める場合もある。このような観点から、露光装置の運用開始時期に基板Wのレジストを未知のものに変更した場合、または、クリーンルームの環境を変えた場合のように、汚染物質の量が未知の場合と汚染物質の量が変化する可能性がある場合には、曇りの進行速度が不明となる。そのような場合、例えば2週間から1か月経過後に曇りの位置を確認し、流量調整をした方がよい。そうすることで、曇りの進行の初期に曇りの要因に対する対処を行うことができる。その結果、初期段階で、曇りの進行を止めたり、曇りの進行を遅くしたりすることができる。 Further, as cloudiness progresses, cloudiness may start to progress rapidly. From this point of view, when the amount of contaminants is unknown, such as when the resist of the substrate W is changed to an unknown one at the start of operation of the exposure equipment, or when the environment of the clean room is changed, If there is a possibility that the amount of clouding may change, the rate of progress of clouding is unknown. In such a case, it is better to check the cloudy position and adjust the flow rate after, for example, two weeks to one month. By doing so, it is possible to take measures against the causes of cloudy weather at an early stage of the progress of cloudy weather. As a result, the progress of fogging can be stopped or slowed down at an early stage.

一方、曇りの進行が安定している場合、1か月から2か月で曇りの位置を確認し、流量調整をすればよい。ただし、曇りの進行に対して厳しい制限のある環境で露光装置を使用しているのであれば、前述した期間よりも短い期間で、曇りを確認し、流量を調整した方が好ましい。 On the other hand, if the progress of clouding is stable, the position of the clouding can be checked every 1 to 2 months and the flow rate can be adjusted. However, if the exposure apparatus is used in an environment where there are strict restrictions on the progression of clouding, it is preferable to check for clouding and adjust the flow rate in a shorter period than the above-mentioned period.

以上のように、曇り位置に応じて、第1気体40の流量を調整することができる。制御部23は、曇りの情報に基づいて流量調整部20を制御することにより、第2供給部5からの気体の流速に対する第1供給部10からの機体の流速を制御することができる。以下では、図5に示す種々の曇りパターン例に対する、第1気体40の流量(流速)の調整例を説明する。なお、上述の一連の手順に関して説明したように、初期状態において第1気体40の流量(流速)は第2気体41の流量(流速)より大きいものとする。 As described above, the flow rate of the first gas 40 can be adjusted depending on the cloudy position. The control unit 23 can control the flow rate of the airframe from the first supply unit 10 with respect to the flow rate of the gas from the second supply unit 5 by controlling the flow rate adjustment unit 20 based on the cloudy information. Below, examples of adjusting the flow rate (flow velocity) of the first gas 40 will be explained for various examples of cloudy patterns shown in FIG. 5. Note that, as explained in connection with the above series of procedures, the flow rate (flow rate) of the first gas 40 is assumed to be larger than the flow rate (flow rate) of the second gas 41 in the initial state.

曇りパターンが図5(A)、(B)、(C)、(D)、図6(A)、(B)、(C)、(D)のいずれかに示されるパターンである場合、曇りの主な原因は図1~図3に示す経路41a、41b、41cを通る第2気体41であると判断される。特に、図5(D)の場合、経路41aを通る第2気体41の巻き込みの影響が大きいと判断される。これらの場合、第1気体40に第2気体41が巻き込まれなくなるように、または、混ざりにくくなるように、第1気体40と第2気体41との流速差を小さくするべきである。したがってこの場合は、第1気体40の流量(流速)を低下させるように流量調整部20が調整される。ただし、注意として、汚染物質50による曇りの影響が0(ゼロ)という訳ではない。 If the cloudy pattern is a pattern shown in any of FIGS. 5(A), (B), (C), (D), FIG. It is determined that the main cause of this is the second gas 41 passing through the paths 41a, 41b, and 41c shown in FIGS. 1 to 3. In particular, in the case of FIG. 5(D), it is determined that the influence of the entrainment of the second gas 41 passing through the path 41a is large. In these cases, the difference in flow velocity between the first gas 40 and the second gas 41 should be reduced so that the second gas 41 is not dragged into the first gas 40 or is difficult to mix. Therefore, in this case, the flow rate adjustment unit 20 is adjusted to reduce the flow rate (flow velocity) of the first gas 40. However, it should be noted that the influence of cloudiness caused by the pollutant 50 is not zero.

曇りパターンが図7(A)、(B)、(C)、(D)のいずれかに示されるパターンである場合、曇りの主な原因は汚染物質50であると判断される。したがってこの場合、第1気体40の流量(流速)を増加させるように流量調整部20が調整される。 When the cloudy pattern is shown in any one of FIGS. 7(A), (B), (C), and (D), it is determined that the main cause of the clouding is the pollutant 50. Therefore, in this case, the flow rate adjustment unit 20 is adjusted to increase the flow rate (flow velocity) of the first gas 40.

また、曇りが発生していない場合、その曇りパターン確認タイミングの第1気体40の流量(流速)を低下させるように流量調整部20を用いて調整するか、その流量(流速)を維持する。 In addition, when cloudiness does not occur, the flow rate (flow rate) of the first gas 40 at the cloudy pattern confirmation timing is adjusted to be lowered using the flow rate adjustment unit 20, or the flow rate (flow rate) is maintained.

以上では、種々の曇りパターンに対する流量調整方法を示したが、さらに表現しきれていない複雑な曇りパターンにおいては、その組み合わせによって流量を調整すればよい。また、以上のように流量を調整することによって、曇り要因に対して過剰に流量を消費することを抑えることができるため、流量消費を抑えることができる。 The flow rate adjustment methods for various cloudy patterns have been described above, but for complex cloudy patterns that cannot be fully expressed, the flow rate may be adjusted by combining them. Further, by adjusting the flow rate as described above, it is possible to suppress excessive consumption of the flow rate due to fogging factors, and therefore, the flow rate consumption can be suppressed.

このように本実施形態によれば、供給気体の流量消費を抑えながら、投影光学系の周囲からの汚染物質による曇りと基板上のレジストからの汚染物質による曇りの両方に対応することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to cope with both clouding due to contaminants from the periphery of the projection optical system and clouding due to contaminants from the resist on the substrate, while suppressing the consumption of the supply gas flow rate.

<第2実施形態>
図8を参照して、第2実施形態における露光装置について説明する。図8は、図3と同様に、投影光学系2および第1供給部10を下方から見た図である。なお、以下の説明で特に言及されていない箇所については、第1実施形態と同様とする。図8に示すように、第2実施形態では、図3では1つであった第1供給部10の気体供給口11を、複数備えている。図8に示すように、第1供給部10は、複数の気体供給口11a、11b、11cと、複数の気体供給口11a、11b、11cのそれぞれに接続された複数の流量調整部20a、20b、20cとを備える。複数の流量調整部20a、20b、20cは、複数の気体供給口11a、11b、11cから吹き出される第1気体40a、40b、40cの流量を個別に調整することができる。制御部23は、曇りの情報に応じて複数の流量調整部20a、20b、20cのそれぞれを制御する。これにより、第2供給部5からの第2気体41の流速に対する第1供給部の複数の気体供給口11a、11b、11cのそれぞれから吹き出される第1気体40a、40b、40cの流量を制御することができる。
<Second embodiment>
With reference to FIG. 8, an exposure apparatus in a second embodiment will be described. Similar to FIG. 3, FIG. 8 is a diagram of the projection optical system 2 and the first supply section 10 viewed from below. Note that parts not specifically mentioned in the following description are the same as those in the first embodiment. As shown in FIG. 8, in the second embodiment, the first supply section 10 has a plurality of gas supply ports 11, which is one in FIG. 3. As shown in FIG. 8, the first supply section 10 includes a plurality of gas supply ports 11a, 11b, 11c, and a plurality of flow rate adjustment sections 20a, 20b connected to each of the plurality of gas supply ports 11a, 11b, 11c. , 20c. The plurality of flow rate adjustment sections 20a, 20b, and 20c can individually adjust the flow rates of the first gases 40a, 40b, and 40c blown out from the plurality of gas supply ports 11a, 11b, and 11c. The control unit 23 controls each of the plurality of flow rate adjustment units 20a, 20b, and 20c according to cloudy information. Thereby, the flow rate of the first gases 40a, 40b, 40c blown out from each of the plurality of gas supply ports 11a, 11b, 11c of the first supply unit with respect to the flow rate of the second gas 41 from the second supply unit 5 is controlled. can do.

一例において、制御部23は、曇りパターンが図9~13に示す曇りパターンのどれに対応するのかに応じて、流量調整部20a、20b、20cのそれぞれを制御することができる。以下では、図9~13に示す種々の曇りパターン例に対する、第1気体40の流量(流速)の調整例を説明する。なお、上述の第1実施形態における一連の手順に関して説明したように、初期状態において第1気体40の流量(流速)は第2気体41の流量(流速)より大きいものとする。 In one example, the control unit 23 can control each of the flow rate adjustment units 20a, 20b, and 20c depending on which of the cloudy patterns shown in FIGS. 9 to 13 the cloudy pattern corresponds to. Below, examples of adjusting the flow rate (flow velocity) of the first gas 40 will be explained for various examples of cloudy patterns shown in FIGS. 9 to 13. Note that, as described with respect to the series of procedures in the first embodiment, the flow rate (flow rate) of the first gas 40 is assumed to be larger than the flow rate (flow rate) of the second gas 41 in the initial state.

図9~13において、複数の気体供給口11a、11b、11cは、光学要素3の表面内の第1方向(X方向)に沿って配列されている。したがって、複数の気体供給口11a、11b、11cのそれぞれは、X方向と直交する第2方向(-Y方向、すなわち気流方向)に気体を流すように配置されている。 9 to 13, the plurality of gas supply ports 11a, 11b, and 11c are arranged along the first direction (X direction) within the surface of the optical element 3. In FIGS. Therefore, each of the plurality of gas supply ports 11a, 11b, and 11c is arranged so as to flow gas in a second direction (-Y direction, ie, airflow direction) orthogonal to the X direction.

取得された曇りの位置情報である曇りパターンが図9(A)、(B)のいずれかに示す曇りパターンである場合を説明する。図9(A)の曇りパターンは、光学要素3の表面内の第2方向において中央部より気流の上流側の方が曇りが大きく、その曇りは第1方向全体にわたって存在していることを示している。図9(B)の曇りパターンは、図9(A)の曇りが下流側にまで及んで全面が曇っているパターンを示している。これらの場合、曇りの主な原因は図1、図2、図6に示す経路41a、41b、41cを通る第2気体41であると判断される。よって、これらの場合、第1気体40a、40b、40cに第2気体41が巻き込まれにくく、または、混ざりにくくなるように、第1気体40a、40b、40cと第2気体41との流速差を小さくするべきである。したがってこれらの場合、制御部23は、第1気体40a、40b、40cの流量(流速)を低下させるよう流量調整部20a、20b、20cを調整する。 A case will be described in which the cloudy pattern, which is the acquired cloudy position information, is the cloudy pattern shown in either FIG. 9(A) or (B). The cloudy pattern in FIG. 9(A) shows that in the second direction within the surface of the optical element 3, the cloudiness is greater on the upstream side of the airflow than in the center, and that the cloudiness exists throughout the first direction. ing. The cloudy pattern in FIG. 9(B) shows a pattern in which the clouding in FIG. 9(A) extends to the downstream side and the entire surface is cloudy. In these cases, it is determined that the main cause of clouding is the second gas 41 passing through the paths 41a, 41b, and 41c shown in FIGS. 1, 2, and 6. Therefore, in these cases, the flow velocity difference between the first gases 40a, 40b, 40c and the second gas 41 is adjusted so that the second gas 41 is difficult to be dragged into or mixed with the first gases 40a, 40b, 40c. It should be small. Therefore, in these cases, the control unit 23 adjusts the flow rate adjusting units 20a, 20b, 20c to reduce the flow rate (flow velocity) of the first gases 40a, 40b, 40c.

次に、取得された曇りパターンが図10(A)、(B)、(C)、(D)のいずれかに示す曇りパターンである場合を説明する。図10(A)、(B)の曇りパターンは、光学要素3の表面内の第2方向において中央部より気流の上流側の方が曇りが大きく、その曇りは第1方向の一部に存在していることを示している。図10(C)、(D)の曇りパターンはそれぞれ、図10(A)、(B)の曇りが下流側にまで及んでいることを示している。これらの場合、曇りの主な原因は図1、図2に示す経路41a、41bを通る第2気体41であると判断される。よって、これらの場合、第1気体40aに第2気体41が巻き込まれにくく、または、混ざりにくくなるように、第1気体40aと第2気体41との流速差を小さくするべきである。したがってこれらの場合、制御部23は、当該曇りの第1方向の位置に対応する第1気体40aの流量(流速)を低下させるよう流量調整部20aを調整する。 Next, a case where the acquired cloudy pattern is shown in any one of FIGS. 10(A), (B), (C), and (D) will be described. In the cloudy patterns shown in FIGS. 10(A) and 10(B), in the second direction within the surface of the optical element 3, the cloudiness is greater on the upstream side of the airflow than in the center, and the cloudiness exists in a part of the first direction. It shows that you are doing it. The cloudy patterns in FIGS. 10(C) and (D) indicate that the clouding in FIGS. 10(A) and (B) extends to the downstream side, respectively. In these cases, it is determined that the main cause of clouding is the second gas 41 passing through the paths 41a and 41b shown in FIGS. 1 and 2. Therefore, in these cases, the difference in flow velocity between the first gas 40a and the second gas 41 should be reduced so that the second gas 41 is less likely to be dragged into or mixed with the first gas 40a. Therefore, in these cases, the control unit 23 adjusts the flow rate adjustment unit 20a to reduce the flow rate (flow velocity) of the first gas 40a corresponding to the position of the cloudy area in the first direction.

次に、取得された曇りパターンが図11(A)、(B)、(C)、(D)のいずれかに示す曇りパターンである場合を説明する。図11(A)、(B)、(C)、(D)の曇りパターンは、光学要素3の表面内の第1方向において中央部より端部の方が曇りが大きいことを示している。この場合、曇りの主な原因は図6に示す経路41cを通る第2気体41であると判断される。よって、この場合、第1気体40bおよび40cに第2気体41が巻き込まれにくく、または、混ざりにくくなるよう、第1気体40bおよび40cと第2気体41との流速差を小さくするべきである。したがってこの場合、制御部23は、第1方向の端部側の気体供給口から吹き出される第1気体40bおよび40cの流量(流速)を低下させるよう流量調整部20bおよび20cを調整する。 Next, a case will be described in which the acquired cloudy pattern is shown in any one of FIGS. 11(A), (B), (C), and (D). The cloudy patterns in FIGS. 11A, 11B, 11C, and 11D show that the end portions of the surface of the optical element 3 are more cloudy than the center portion in the first direction. In this case, it is determined that the main cause of clouding is the second gas 41 passing through the path 41c shown in FIG. Therefore, in this case, the difference in flow velocity between the first gases 40b and 40c and the second gas 41 should be reduced so that the second gas 41 is less likely to be dragged into or mixed with the first gases 40b and 40c. Therefore, in this case, the control unit 23 adjusts the flow rate adjusting units 20b and 20c to reduce the flow rate (flow velocity) of the first gases 40b and 40c blown out from the gas supply ports on the end side in the first direction.

次に、取得された曇りパターンが図12(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)のいずれかに示す曇りパターンである場合を説明する。図12(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)の曇りパターンは、光学要素3の表面内の第2方向において中央部またはそれよりも気流の下流側で曇りが大きいことを示している。この場合、曇りの主な原因は汚染物質50であると判断される。したがってこの場合、制御部23は、当該曇りの第1方向の位置に対応する気体供給口から吹き出される気体の流量(流速)を増加させるよう流量調整部を調整する。具体的には、曇りパターンが図12(A)または(D)に示すパターンである場合は、制御部23は、第1気体40a、40b、40cの流量(流速)を増加させるよう流量調整部20a、20b、30cを調整する。曇りパターンが図12(B)または(E)に示すパターンである場合、制御部23は、第1気体40aの流量(流速)を増加させるよう流量調整部20aを調整する。曇りパターンが図12(C)または(F)に示すパターンである場合、制御部23は、第1気体40b、40cの流量(流速)を増加させるよう流量調整部20b、20cを調整する。 Next, a case will be described in which the acquired cloudy pattern is shown in any one of FIGS. 12(A), (B), (C), (D), (E), and (F). The cloudy patterns in FIGS. 12(A), (B), (C), (D), (E), and (F) are shown in the central part or downstream of the airflow in the second direction within the surface of the optical element 3. It shows that there is a lot of cloudiness on the side. In this case, it is determined that the main cause of fogging is the pollutant 50. Therefore, in this case, the control unit 23 adjusts the flow rate adjustment unit to increase the flow rate (flow velocity) of the gas blown out from the gas supply port corresponding to the position in the first direction of the cloudy area. Specifically, when the cloudy pattern is the pattern shown in FIG. 12(A) or (D), the control unit 23 controls the flow rate adjustment unit to increase the flow rate (flow velocity) of the first gases 40a, 40b, and 40c. Adjust 20a, 20b, and 30c. When the cloudy pattern is the pattern shown in FIG. 12(B) or (E), the control unit 23 adjusts the flow rate adjustment unit 20a to increase the flow rate (flow velocity) of the first gas 40a. When the cloudy pattern is the pattern shown in FIG. 12(C) or (F), the control unit 23 adjusts the flow rate adjusting units 20b, 20c to increase the flow rate (flow velocity) of the first gases 40b, 40c.

また、取得された曇りの位置情報が光学要素3の表面に曇りがないことを示す場合、制御部23は、第1気体40の流量(流速)を低下させるように流量調整部20を用いて調整するか、その流量(流速)を維持する。 Further, when the acquired fogging position information indicates that there is no clouding on the surface of the optical element 3, the control unit 23 uses the flow rate adjustment unit 20 to reduce the flow rate (flow velocity) of the first gas 40. Adjust or maintain that flow rate (flow rate).

以上のように、曇りパターンに対する流量調整方法を示したが、さらに表現しきれていない複雑な曇りパターンにおいては、その組み合わせによって流量を調整すればよい。 As described above, the flow rate adjustment method for a cloudy pattern has been shown, but in the case of a complicated cloudy pattern that cannot be fully expressed, the flow rate may be adjusted by a combination of the cloudy patterns.

第2実施形態では、気体供給口11を複数有するため、第1気体40のX方向に対する流速分布を調整することができる。そのため、流量消費を抑えつつ局所的な曇り分布に効果的に対処することができる。 In the second embodiment, since there are a plurality of gas supply ports 11, the flow velocity distribution of the first gas 40 in the X direction can be adjusted. Therefore, it is possible to effectively deal with local cloudy distribution while suppressing flow consumption.

<第3実施形態>
図13を参照して、第3実施形態の露光装置について説明する。なお、以下の説明で特に言及されていない箇所については、第1実施形態及び第2実施形態と同様である。図13の図1との違いは、図13の露光装置100には、光学要素3と基板Wとの間の空間における気体を排出する排気部70が設けられている点である。図13では、排気部70の気体取込口71が基板W側に向けられているが、気体供給口11と対向するように水平方向に向けられていてもよい。排気部70は、特に汚染物質50起因の曇りに対して効果的であり、排気部70を設けるだけで、第1実施形態及び第2実施形態の効果を向上させることができる。
<Third embodiment>
Referring to FIG. 13, an exposure apparatus according to a third embodiment will be described. Note that parts not specifically mentioned in the following description are the same as those in the first embodiment and the second embodiment. The difference between FIG. 13 and FIG. 1 is that the exposure apparatus 100 in FIG. 13 is provided with an exhaust section 70 that exhausts gas in the space between the optical element 3 and the substrate W. In FIG. 13, the gas intake port 71 of the exhaust section 70 is directed toward the substrate W, but it may be directed horizontally so as to face the gas supply port 11. The exhaust section 70 is particularly effective against fogging caused by the pollutants 50, and simply by providing the exhaust section 70, the effects of the first and second embodiments can be improved.

好ましくは、気体取込口71のX方向の大きさは、気体供給口11と同様に、図3に示される投影光学系2を介して基板Wに照射する基板Wの照射範囲61より大きい。さらに好ましくは、光学要素3の基板W側の第1面31をレーザ光が通過する範囲62より大きい。また、好ましくは、気体取込口71のサイズは、気体供給口11のサイズと同じかそれ以上である。 Preferably, the size of the gas intake port 71 in the X direction is larger than the irradiation range 61 of the substrate W that is irradiated onto the substrate W via the projection optical system 2 shown in FIG. 3, similarly to the gas supply port 11. More preferably, it is larger than the range 62 through which the laser beam passes through the first surface 31 of the optical element 3 on the substrate W side. Further, preferably, the size of the gas intake port 71 is the same as or larger than the size of the gas supply port 11.

排気部70による排気流量は、0(ゼロ)より大きければ効果を有するが、好ましくは、第1供給部10による第1気体40の供給流量と同等以上である。そうすることにより、光学要素3と基板Wとの間の空間S内における第1気体40と第2気体41の流れが整流され、汚染物質50を吸い込むような流れが形成されるだけでなく、第1気体40と第2気体41の巻き込みや混ざりが低減される。 The exhaust flow rate by the exhaust section 70 has an effect if it is larger than 0 (zero), but is preferably equal to or higher than the supply flow rate of the first gas 40 by the first supply section 10. By doing so, the flow of the first gas 40 and the second gas 41 in the space S between the optical element 3 and the substrate W is rectified, and a flow that sucks in the contaminants 50 is not only formed, but also Entrainment and mixing of the first gas 40 and the second gas 41 is reduced.

排気部70の気体取込口71の数は、1つでもよいし、第2実施形態の第1供給部10の気体供給口11のように複数あってもよい。気体取込口71の数が複数ある場合、それぞれの気体取り込み量を制御することで気体取込口71の気体取込み量の分布を調整できるように構成されてもよい。 The number of gas intake ports 71 of the exhaust section 70 may be one, or there may be a plurality of gas supply ports 11 of the first supply section 10 in the second embodiment. When there are a plurality of gas intake ports 71, the configuration may be such that the distribution of the amount of gas taken in by the gas intake ports 71 can be adjusted by controlling the amount of gas taken in each.

以上のような排気部70を備える構成によれば、第1実施形態及び第2実施形態で説明したような第1気体40の流量(流速)の調整による光学要素3の第1面31における曇り低減効果を、より効果的に得ることができる。 According to the configuration including the exhaust section 70 as described above, fogging on the first surface 31 of the optical element 3 is prevented by adjusting the flow rate (flow velocity) of the first gas 40 as described in the first embodiment and the second embodiment. The reduction effect can be obtained more effectively.

<第4実施形態>
図14を参照して、第4実施形態の露光装置について説明する。なお、以下の説明で特に言及されていない箇所については、第1実施形態、第2実施形態、及び第3実施形態と同様である。図14の図13との違いは、排気部70による排気量を調整する排気調整部81が設けられている点である。
<Fourth embodiment>
An exposure apparatus according to a fourth embodiment will be described with reference to FIG. 14. Note that parts not specifically mentioned in the following description are the same as those in the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment. The difference between FIG. 14 and FIG. 13 is that an exhaust adjustment section 81 for adjusting the amount of exhaust by the exhaust section 70 is provided.

第1実施形態~第3実施形態と同様に、曇りパターンに応じて、第1供給部10からの第1気体40の流量が流量調整部20により調整される。第4実施形態では、制御部23は、第1供給部10による気体供給量に応じて排気部70による排気量が調整されるように排気調整部81を制御する。これにより、第1気体40の流量の調整量の増減に応じて、排気部70の排気流量が排気調整部81により増減される。気体供給口11と気体取込口71が複数ある場合、それぞれの気体供給口11に対する第1気体40の流量の増減に応じて、気体取込口71の排気流量を増減させるとよい。 Similar to the first to third embodiments, the flow rate of the first gas 40 from the first supply unit 10 is adjusted by the flow rate adjustment unit 20 depending on the cloudy pattern. In the fourth embodiment, the control unit 23 controls the exhaust gas adjustment unit 81 so that the amount of exhaust gas by the exhaust unit 70 is adjusted according to the amount of gas supplied by the first supply unit 10 . As a result, the exhaust flow rate of the exhaust section 70 is increased or decreased by the exhaust adjustment section 81 in accordance with the increase or decrease in the amount of adjustment of the flow rate of the first gas 40. When there are a plurality of gas supply ports 11 and gas intake ports 71, the exhaust flow rate of the gas intake ports 71 may be increased or decreased in accordance with the increase or decrease in the flow rate of the first gas 40 to each gas supply port 11.

第1供給部10から供給される第1気体40の流れを排気部70によりサポートすることができるため、曇りパターンに依存した流量増減を抑えることができる。さらに、第4実施形態では、排気調整部81による排気部70からの排気の流量調整により、光学要素3と基板Wとの間の空間Sにおける第1気体40および第2気体41の流れを整流化できる。そのため、第1実施形態~第3実施形態よりも更に高い曇り低減効果が得られる。 Since the flow of the first gas 40 supplied from the first supply section 10 can be supported by the exhaust section 70, an increase or decrease in the flow rate depending on the cloudy pattern can be suppressed. Furthermore, in the fourth embodiment, the flow of the first gas 40 and the second gas 41 in the space S between the optical element 3 and the substrate W is rectified by adjusting the flow rate of the exhaust gas from the exhaust section 70 by the exhaust adjustment section 81. can be converted into Therefore, a higher fog reduction effect can be obtained than in the first to third embodiments.

<露光装置に係る実施形態>
図15は、露光装置100の全体構成を示す図である。露光装置100は、照明光学系21と、原版ステージ22と、投影光学系2と、基板ステージ4と、それらを制御する制御部23とを備える。照明光学系21は、光源24、例えば、レーザ装置からの光を用いて、原版ステージ22に保持されている原版Mを照明する。投影光学系2は、基板ステージ4に保持されている基板W上に原版Mからのパターン像を投影し、転写する。基板ステージ4と原版ステージ22は、制御部23により走査移動する。空調部26は、流量調整部20を通して、第1供給部10に第1気体40を供給するための配管部品を備え、例えば、第1供給部10にクリーンエアーや窒素ガスを供給する。第1供給部10の配置される空間には、第2供給部5より第2気体41が供給される。第2気体41の元はクリーンルームの空気である場合もあり、完全なクリーン状態を維持することが困難となっている。また、第1供給部10の配置される空間は、基板ステージ4の駆動系や構造物、または、それらの部品自体に汚染物質が発生しやすいグリース、接着剤、樹脂、ゴム等が用いられ、完全にクリーンな状態を維持し続けることが困難となっている。
<Embodiment related to exposure apparatus>
FIG. 15 is a diagram showing the overall configuration of exposure apparatus 100. The exposure apparatus 100 includes an illumination optical system 21, an original stage 22, a projection optical system 2, a substrate stage 4, and a control section 23 that controls them. The illumination optical system 21 illuminates the original M held on the original stage 22 using light from a light source 24, for example, a laser device. The projection optical system 2 projects and transfers the pattern image from the original M onto the substrate W held on the substrate stage 4. The substrate stage 4 and the original stage 22 are scanned and moved by the control section 23 . The air conditioning unit 26 includes piping components for supplying the first gas 40 to the first supply unit 10 through the flow rate adjustment unit 20, and supplies clean air or nitrogen gas to the first supply unit 10, for example. The second gas 41 is supplied from the second supply section 5 to the space where the first supply section 10 is arranged. The source of the second gas 41 may be clean room air, making it difficult to maintain a completely clean state. In addition, the space in which the first supply unit 10 is arranged uses grease, adhesive, resin, rubber, etc. that are likely to generate contaminants in the drive system and structure of the substrate stage 4, or those parts themselves. It has become difficult to maintain a completely clean state.

実施形態1~実施形態4で説明した第1供給部10は、投影光学系2と基板ステージ4の間、または、それらの近傍に配置され、投影光学系2の最下端の光学要素3と基板ステージ4の間に第1気体40を供給する。制御部23は、基板Wから発生する汚染物質50と汚染された第2気体41から光学要素3を守るように、曇りパターンに応じた第1気体40の流量(流速)となるように流量調整部20を制御することで、光学要素3の曇りを低減することができる。 The first supply unit 10 described in Embodiments 1 to 4 is arranged between the projection optical system 2 and the substrate stage 4 or in the vicinity thereof, and is arranged between the optical element 3 at the lowest end of the projection optical system 2 and the substrate. A first gas 40 is supplied during the stage 4. The control unit 23 adjusts the flow rate of the first gas 40 so that the flow rate (flow velocity) corresponds to the cloudy pattern so as to protect the optical element 3 from the contaminants 50 generated from the substrate W and the contaminated second gas 41. By controlling the portion 20, fogging of the optical element 3 can be reduced.

<物品製造方法の実施形態>
本発明の実施形態に係る物品製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品製造方法は、基板に塗布された感光剤に上記の露光装置を用いて潜像パターンを形成する工程(基板を露光する工程)と、かかる工程で潜像パターンが形成された基板を現像する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程(酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等)を含む。本実施形態の物品製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。
<Embodiment of article manufacturing method>
The article manufacturing method according to the embodiment of the present invention is suitable for manufacturing articles such as micro devices such as semiconductor devices and elements having fine structures. The article manufacturing method of the present embodiment includes a step of forming a latent image pattern on a photosensitive agent applied to a substrate using the above exposure device (a step of exposing the substrate), and a step of forming a latent image pattern in this step. and developing the substrate. Additionally, such manufacturing methods include other well-known steps (oxidation, deposition, deposition, doping, planarization, etching, resist stripping, dicing, bonding, packaging, etc.). The article manufacturing method of this embodiment is advantageous in at least one of article performance, quality, productivity, and production cost compared to conventional methods.

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。 The invention is not limited to the embodiments described above, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the following claims are hereby appended to disclose the scope of the invention.

2:投影光学系、3:光学要素、4:基板ステージ、5:第2供給部、10:第1供給部、11:気体供給口、20:流量調整部、23:制御部、100:露光装置 2: Projection optical system, 3: Optical element, 4: Substrate stage, 5: Second supply section, 10: First supply section, 11: Gas supply port, 20: Flow rate adjustment section, 23: Control section, 100: Exposure Device

Claims (14)

基板を露光する露光装置であって、
前記基板を保持する保持部と、
原版のパターンの像を前記保持部によって保持された前記基板に投影する投影光学系と、
前記投影光学系と前記保持部によって保持された前記基板との間の空間に気体を供給する供給部と、
前記保持部によって保持された前記基板と対面する前記投影光学系における光学要素の曇りの情報に基づいて、前記供給部による気体の供給を制御する制御部と、
を有することを特徴とする露光装置。
An exposure device that exposes a substrate,
a holding part that holds the substrate;
a projection optical system that projects an image of the pattern of the original onto the substrate held by the holding section;
a supply unit that supplies gas to a space between the projection optical system and the substrate held by the holding unit;
a control unit that controls gas supply by the supply unit based on information on cloudiness of an optical element in the projection optical system that faces the substrate held by the holding unit;
An exposure apparatus characterized by having:
前記供給部は、
前記空間に供給される気体を吹き出す気体供給口と、
前記気体供給口から吹き出される気体の流量を調整する流量調整部と、
を有し、
前記制御部は、前記情報に基づいて前記流量調整部を制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
The supply unit includes:
a gas supply port that blows out the gas supplied to the space;
a flow rate adjustment unit that adjusts the flow rate of gas blown out from the gas supply port;
has
The control unit controls the flow rate adjustment unit based on the information,
The exposure apparatus according to claim 1, characterized in that:
前記情報は、前記光学要素の表面における曇りの位置情報を含み、
前記制御部は、
前記位置情報に基づいて、前記光学要素の曇りの原因を判定し、
前記曇りの原因が前記基板の上のレジストから発生した汚染物質であると判定された場合、前記空間に供給される気体の流量が大きくなるように、前記流量調整部を制御し、
前記曇りの原因が前記空間の外部からの気体に混入している汚染物質であると判定された場合、前記空間に供給される気体の流量が小さくなるように、前記流量調整部を制御する、
ことを特徴とする請求項2に記載の露光装置。
The information includes position information of cloudiness on the surface of the optical element,
The control unit includes:
determining the cause of clouding of the optical element based on the position information;
If it is determined that the cause of the clouding is a contaminant generated from the resist on the substrate, controlling the flow rate adjustment unit so that the flow rate of gas supplied to the space is increased;
If it is determined that the cause of the clouding is a contaminant mixed in the gas from outside the space, controlling the flow rate adjustment unit so that the flow rate of the gas supplied to the space is reduced.
The exposure apparatus according to claim 2, characterized in that:
前記供給部は、
前記空間に供給される気体を吹き出す複数の気体供給口と、
前記複数の気体供給口から吹き出される気体の流量を個別に調整する複数の流量調整部と、
を有し、
前記複数の気体供給口は、前記光学要素の表面内の第1方向に沿って配列され、それぞれ前記第1方向と直交する第2方向に気体を流すように配置されており、
前記制御部は、前記情報に基づいて前記複数の流量調整部のそれぞれを制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
The supply unit includes:
a plurality of gas supply ports that blow out gas supplied to the space;
a plurality of flow rate adjustment units that individually adjust the flow rate of gas blown out from the plurality of gas supply ports;
has
The plurality of gas supply ports are arranged along a first direction within the surface of the optical element, and are each arranged to flow gas in a second direction perpendicular to the first direction,
The control unit controls each of the plurality of flow rate adjustment units based on the information,
The exposure apparatus according to claim 1, characterized in that:
前記情報は、前記光学要素の表面における曇りの位置情報を含み、
前記位置情報が、前記光学要素の表面内の前記第1方向において中央部より端部の方が曇りが大きいことを示す場合、前記制御部は、前記複数の気体供給口のうちの前記第1方向の端部側の気体供給口から吹き出される気体の流量を低下させるよう前記複数の流量調整部を制御する、ことを特徴とする請求項4に記載の露光装置。
The information includes position information of cloudiness on the surface of the optical element,
If the positional information indicates that the end portions of the surface of the optical element are more cloudy than the central portion in the first direction, the control unit controls the first one of the plurality of gas supply ports. 5. The exposure apparatus according to claim 4, wherein the plurality of flow rate adjusting units are controlled to reduce the flow rate of the gas blown out from the gas supply port on the end side in the direction.
前記情報は、前記光学要素の表面における曇りの位置情報を含み、
前記位置情報が、前記光学要素の表面内の前記第2方向において中央部より気流の上流側の方が曇りが大きいことを示す場合、前記制御部は、前記複数の気体供給口のうちの当該曇りの前記第1方向の位置に対応する気体供給口から吹き出される気体の流量を低下させるよう前記複数の流量調整部を制御する、ことを特徴とする請求項4に記載の露光装置。
The information includes position information of cloudiness on the surface of the optical element,
When the positional information indicates that cloudiness is greater on the upstream side of the airflow than in the center in the second direction within the surface of the optical element, the control unit may cause the control unit to 5. The exposure apparatus according to claim 4, wherein the plurality of flow rate adjusting units are controlled to reduce a flow rate of gas blown out from a gas supply port corresponding to a cloudy position in the first direction.
前記情報は、前記光学要素の表面における曇りの位置情報を含み、
前記位置情報が、前記光学要素の表面内の前記第2方向において中央部またはそれよりも気体の下流側で曇りが大きいことを示す場合、前記制御部は、前記複数の気体供給口のうちの当該曇りの前記第1方向の位置に対応する気体供給口から吹き出される気体の流量を増加させるよう前記複数の流量調整部を制御する、ことを特徴とする請求項4に記載の露光装置。
The information includes position information of cloudiness on the surface of the optical element,
When the positional information indicates that cloudiness is large in the central part of the surface of the optical element in the second direction or on the downstream side of the gas, the control unit controls one of the plurality of gas supply ports. 5. The exposure apparatus according to claim 4, wherein the plurality of flow rate adjusting units are controlled to increase the flow rate of gas blown out from the gas supply port corresponding to the position of the cloudy area in the first direction.
前記情報は、前記光学要素の表面における曇りの位置情報を含み、
前記位置情報が、前記光学要素の表面に曇りがないことを示す場合、前記制御部は、前記複数の気体供給口のそれぞれから吹き出される気体の流量を低下させる、または維持するよう前記複数の流量調整部を制御する、ことを特徴とする請求項4に記載の露光装置。
The information includes position information of cloudiness on the surface of the optical element,
When the position information indicates that there is no clouding on the surface of the optical element, the control unit controls the plurality of gas supply ports to reduce or maintain the flow rate of the gas blown out from each of the plurality of gas supply ports. 5. The exposure apparatus according to claim 4, wherein the exposure apparatus controls a flow rate adjusting section.
前記制御部は、前記光学要素の表面における曇りの判定値プロファイルに基づいて前記位置情報を取得する、ことを特徴とする請求項5から8のいずれか1項に記載の露光装置。 The exposure apparatus according to any one of claims 5 to 8, wherein the control unit acquires the position information based on a cloudy determination value profile on the surface of the optical element. 前記空間から気体を排出する排気部を更に有することを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の露光装置。 The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 9, further comprising an exhaust section that exhausts gas from the space. 前記排気部による排気量を調整する排気調整部を更に有することを特徴とする請求項10に記載の露光装置。 11. The exposure apparatus according to claim 10, further comprising an exhaust adjustment section that adjusts an exhaust amount by the exhaust section. 前記制御部は、前記供給部による気体供給量に応じて前記排気部による排気量が調整されるように前記排気調整部を制御する、ことを特徴とする請求項11に記載の露光装置。 12. The exposure apparatus according to claim 11, wherein the control section controls the exhaust adjustment section so that the exhaust amount by the exhaust section is adjusted according to the amount of gas supplied by the supply section. 基板を露光する露光装置の調整方法であって、
前記基板と対面するように配置された投影光学系の光学要素の曇りの位置を表す曇りパターンを特定する工程と、
前記特定された曇りパターンに応じて、前記基板と前記光学要素との間の空間に供給する気体の流量または流速を調整する工程と、
を有することを特徴とする調整方法。
A method for adjusting an exposure device that exposes a substrate, the method comprising:
identifying a cloudy pattern representing a cloudy position of an optical element of a projection optical system arranged to face the substrate;
adjusting the flow rate or flow rate of gas supplied to the space between the substrate and the optical element according to the identified cloudy pattern;
An adjustment method characterized by having the following.
請求項13に記載の調整方法に従って調整された露光装置を用いて基板を露光する工程と、
前記露光された基板を現像する工程と、
を含み、前記現像された基板から物品を製造することを特徴とする物品製造方法。
exposing the substrate using an exposure apparatus adjusted according to the adjustment method according to claim 13;
Developing the exposed substrate;
A method for manufacturing an article, comprising: manufacturing an article from the developed substrate.
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