JP5407383B2 - Exposure apparatus and device manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、液体を介して基板を露光する露光装置、及びデバイス製造方法に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus that exposes a substrate through a liquid and a device manufacturing method.
フォトリソグラフィ工程で使用される露光装置において、下記特許文献に開示されているような、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。液浸露光装置は、投影光学系の終端光学素子の周囲に液浸部材を有し、その液浸部材を用いて露光光の光路を液体で満たす。 In an exposure apparatus used in a photolithography process, an immersion exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light via a liquid as disclosed in the following patent document is known. The immersion exposure apparatus has an immersion member around the last optical element of the projection optical system, and fills the optical path of the exposure light with the liquid using the immersion member.
液浸露光装置において、終端光学素子と液浸部材との間のギャップに存在する液体が、例えば液体の存在が望まれない部位に浸入したり残留したりすると、その液体の気化熱により、露光装置内の部材が熱変形したり、基板が熱変形したりする可能性がある。そのような不具合が生じると、基板に形成されるパターンに欠陥が生じる等、露光不良が発生する可能性がある。その結果、不良デバイスが発生する可能性がある。 In a liquid immersion exposure apparatus, if the liquid existing in the gap between the last optical element and the liquid immersion member enters or remains in a part where the liquid is not desired, exposure is performed by the heat of vaporization of the liquid. There is a possibility that a member in the apparatus is thermally deformed or the substrate is thermally deformed. When such a defect occurs, there is a possibility that an exposure defect such as a defect occurs in a pattern formed on the substrate. As a result, a defective device may occur.
本発明の態様は、露光不良の発生を抑制できる露光装置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 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、液体を介して露光光で基板を露光する露光装置であって、露光光が入射される入射面、露光光が射出される射出面、及び射出面のエッジから入射面側に向かって延びる外周面を有する光学部材と、少なくとも一部が外周面とギャップを介して対向する側部を有し、射出面と射出面からの露光光を照射可能な位置に配置される物体との間の光路が液体で満たされるように液浸空間を形成可能な液浸部材と、を備え、液浸部材は、側部の少なくとも一部に配置され、外周面と側部との間の液体の少なくとも一部を回収可能な第1回収口を有する露光装置が提供される。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light through a liquid, the incident surface on which the exposure light is incident, the exit surface on which the exposure light is emitted, and the exit surface An optical member having an outer peripheral surface extending from the edge toward the incident surface side and a side portion at least partially facing the outer peripheral surface via a gap, and a position where exposure light from the emission surface and the emission surface can be irradiated An immersion member capable of forming an immersion space so that an optical path between the object and the object is filled with liquid, and the immersion member is disposed on at least a part of the side portion, and has an outer peripheral surface. An exposure apparatus having a first recovery port capable of recovering at least part of the liquid between the side portions is provided.
本発明の第2の態様に従えば、液体を介して露光光で基板を露光する露光装置であって、露光光が入射される入射面、露光光が射出される射出面、及び射出面のエッジから入射面側に向かって延びる外周面を有する光学部材と、少なくとも一部が外周面とギャップを介して対向する側部を有し、射出面と射出面からの露光光を照射可能な位置に配置される物体との間の光路が液体で満たされるように液浸空間を形成可能な液浸部材と、を備え、側部は、外周面の周囲に配置される第1面と、第1面に対して射出面側に配置される第2面とを含み、外周面に対して第1面及び第2面の少なくとも一方が傾斜し、且つ外周面と第1面とがなす第1角度は、外周面と第2面とがなす第2角度より大きい露光装置が提供される。 According to the second aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light through a liquid, the incident surface on which the exposure light is incident, the exit surface on which the exposure light is emitted, and the exit surface An optical member having an outer peripheral surface extending from the edge toward the incident surface side and a side portion at least partially facing the outer peripheral surface via a gap, and a position where exposure light from the emission surface and the emission surface can be irradiated An immersion member capable of forming an immersion space so that an optical path between the object and the object is filled with liquid, and the side portion includes a first surface disposed around the outer peripheral surface, A first surface formed by the outer surface and the first surface at least one of the first surface and the second surface is inclined with respect to the outer peripheral surface. An exposure apparatus having an angle larger than a second angle formed by the outer peripheral surface and the second surface is provided.
本発明の第3の態様に従えば、第1,第2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 third aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method including exposing a substrate using the exposure apparatus according to the first and second aspects, and developing the exposed substrate. .
本発明によれば、露光不良の発生を抑制でき、不良デバイスの発生を抑制できる。 According to the present invention, the occurrence of defective exposure can be suppressed, and 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。以下の説明においては、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材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 orthogonal coordinate system is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal 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. In addition, the rotation (inclination) directions around the X, Y, and Z axes are the θX, θY, and θZ directions, respectively.
<第1実施形態>
第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係る露光装置EXの一例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。本実施形態においては、液体LQとして、水(純水)を用いる。
<First Embodiment>
A first embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic block diagram that shows an example of an exposure apparatus EX according to the first 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. In the present embodiment, water (pure water) is used as the liquid LQ.
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Pを保持して移動可能な基板ステージ2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3と、マスクステージ1及び基板ステージ2の位置情報を計測可能な干渉計システム4と、露光装置EX全体の動作を制御する制御装置5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
マスクMは、投影光学系PLにより基板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。マスクMは、例えばガラス板等の透明板と、その透明板上にクロム等の遮光膜を用いて形成されたパターンとを有する透過型マスクを含む。なお、マスクMとして、反射型マスクを用いることもできる。 The mask M includes a reticle on which a device pattern projected onto the substrate P by the projection optical system PL is formed. The mask M includes a transmissive mask having a transparent plate such as a glass plate and a pattern formed using a light shielding film such as chrome on the transparent plate. A reflective mask can also be used as the mask M.
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。また、基板Pが、感光膜に加えて別の膜を含んでもよい。例えば、基板Pが、反射防止膜を含んでもよいし、感光膜を保護する保護膜(トップコート膜)を含んでもよい。 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). Further, the substrate P may include another film in addition to the photosensitive film. For example, the substrate P may include an antireflection film or a protective film (topcoat film) that protects the photosensitive film.
照明系ILは、所定の照明領域IRを均一な照度分布の露光光ELで照明する。照明領域IRは、照明系ILから射出される露光光ELを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均一な照度分布の露光光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、ArFエキシマレーザ光を用いる。 The illumination system IL illuminates a predetermined illumination region IR with exposure light EL having a uniform illuminance distribution. 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 region IR with the exposure light EL having a uniform illuminance distribution. 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 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、第1定盤6のガイド面6G上を移動可能である。マスクステージ1は、ガイド面6G上において、照明領域IRに対して移動可能である。ガイド面6Gは、XY平面とほぼ平行である。マスクステージ1は、例えばリニアモータ等のアクチュエータを含む駆動システム(不図示)の作動により、ガイド面6G上を移動する。本実施形態において、マスクステージ1は、駆動システムの作動により、X軸、Y軸、及びθZ方向の3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。投影領域PRは、投影光学系PLから射出される露光光ELを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。投影光学系PLの複数の光学素子は、鏡筒7に保持されている。
The projection optical system PL irradiates the predetermined projection region PR with the exposure light EL. The projection region PR includes a position where the exposure light EL emitted from the projection optical system PL can be irradiated. The projection optical system PL projects an image of the pattern of the mask M at a predetermined projection magnification onto at least a part of the substrate P arranged in the projection region PR. A plurality of optical elements of the projection optical system PL are held by the
本実施形態の投影光学系PLは、その投影倍率が例えば1/4、1/5、又は1/8等の縮小系である。なお、投影光学系PLは、等倍系及び拡大系のいずれでもよい。本実施形態において、投影光学系PLの光軸はZ軸と平行である。また、投影光学系PLは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。また、投影光学系PLは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。 The projection optical system PL of the present embodiment is a reduction system whose projection magnification is, for example, 1/4, 1/5, or 1/8. Note that the projection optical system PL may be either an equal magnification system or an enlargement system. In the present embodiment, the optical axis of the projection optical system PL is parallel to the Z axis. The projection optical system PL may be any of a refractive system that does not include a reflective optical element, a reflective system that does not include a refractive optical element, and a catadioptric system that includes a reflective optical element and a refractive optical element. Further, the projection optical system PL may form either an inverted image or an erect image.
基板ステージ2は、基板Pを保持した状態で、第2定盤8のガイド面8G上を移動可能である。基板ステージ2は、ガイド面8G上において、投影領域PRに対して移動可能である。ガイド面8Gは、XY平面とほぼ平行である。基板ステージ2は、例えばリニアモータ等のアクチュエータを含む駆動システム(不図示)の作動により、ガイド面8G上を移動する。本実施形態において、基板ステージ2は、駆動システムの作動により、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
基板ステージ2は、基板Pをリリース可能に保持する基板保持部2Hを有する。本実施形態において、基板保持部2Hは、基板Pの表面(露光面)とXY平面とがほぼ平行となるように、基板Pを保持する。また、基板ステージ2は、基板保持部2Hの周囲に配置される上面2Tを有する。本実施形態において、上面2Tは、平坦な平面である。本実施形態において、上面2Tは、XY平面とほぼ平行である。本実施形態において、基板保持部2Hに保持された基板Pの表面と上面2Tとは、ほぼ同一平面内に配置される(面一である)。
The
液浸部材3は、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を形成可能である。液浸空間LSは、液体LQで満たされた部分(空間、領域)である。液浸部材3は、投影光学系PLの複数の光学素子のうち、投影光学系PLの像面に最も近い終端光学素子9の近傍に配置される。本実施形態において、液浸部材3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3の少なくとも一部が、終端光学素子9の周囲に配置される。
The
終端光学素子9は、投影光学系PLの物体面(照明系IL)からの露光光ELが入射される入射面10と、投影光学系PLの像面に向けて露光光ELが射出される射出面11と、射出面11のエッジから入射面10側に向かって延びる外周面12とを有する。本実施形態において、投影領域PRは、終端光学素子9の射出面11からの露光光ELを照射可能な位置を含む。
The last
液浸部材3は、終端光学素子9の射出面11と、射出面11からの露光光ELを照射可能な位置(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。本実施形態において、投影領域PRに配置可能な物体は、基板ステージ2、及び基板ステージ2に保持された基板Pの少なくとも一方を含む。基板Pの露光中、液浸部材3は、終端光学素子9と基板Pとの間の露光光ELの光路が液体LQで満たされるように液浸空間LSを形成する。
In the
本実施形態において、液浸部材3は、投影領域PRに配置される物体と対向可能な下面13を有する。液浸部材3は、下面13と、投影領域PR側に配置される物体との間に、液体LQを保持可能な空間を形成する。一方側の射出面11及び下面13と、他方側の物体の表面との間に保持された液体LQによって、終端光学素子9と物体との間の露光光ELの光路が液体LQで満たされるように液浸空間LSが形成される。
In the present embodiment, the
本実施形態においては、基板Pの露光中、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。基板Pの露光中、液体LQの界面(メニスカス、エッジ)LGは、液浸部材3の下面13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, the immersion space LS is formed so that a part of the surface of the substrate P including the projection region PR is covered with the liquid LQ during the exposure of the substrate P. During the exposure of the substrate P, an interface (meniscus, edge) LG of the liquid LQ is formed between the
干渉計システム4は、マスクステージ1の位置情報を計測する第1干渉計ユニット4Aと、基板ステージ2の位置情報を計測する第2干渉計ユニット4Bとを有する。第1干渉計ユニット4Aは、マスクステージ1に配置された計測ミラー1Rを用いて、マスクステージ1の位置情報を計測する。第2干渉計ユニット4Bは、基板ステージ2に配置された計測ミラー2Rを用いて、基板ステージ2の位置情報を計測する。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5は、干渉計システム4の計測結果に基づいて、駆動システムを作動し、マスクステージ1(マスクM)、及び基板ステージ2(基板P)の位置制御を実行する。
The interferometer system 4 includes a
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の露光時、制御装置5は、液浸空間LSが形成された状態で、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、射出面11と基板Pの表面との間の光路と交差する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 exposure apparatus EX of the present embodiment is a scanning exposure apparatus (so-called scanning stepper) that projects an image of the pattern of the mask M onto the substrate P while synchronously moving the mask M and the substrate P in a predetermined scanning direction. At the time of exposure of the substrate P, the control device 5 controls the mask stage 1 and the
基板Pには、露光対象領域であるショット領域がマトリクス状に複数配置されている。例えば基板Pの第1ショット領域を露光するために、制御装置5は、基板P(第1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とを介して第1ショット領域に露光光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の第1ショット領域に投影され、その第1ショット領域は、液体LQを介して露光光ELで露光される。第1ショット領域の露光が終了した後、制御装置5は、次の第2ショット領域の露光を開始するために、液浸空間LSを形成した状態で、基板PをX軸方向(あるいはXY平面内においてX軸方向に対して傾斜する方向)に移動する動作(ステッピング動作)を実行し、第2ショット領域を露光開始位置に移動する。そして、制御装置5は、第2ショット領域の露光を開始する。制御装置5は、投影領域PRに対してショット領域をY軸方向に移動しながらそのショット領域を露光するスキャン露光動作と、そのショット領域の露光が終了した後、次のショット領域を露光開始位置に移動するためのステッピング動作とを繰り返しながら、基板P上の複数のショット領域を順次露光する。 On the substrate P, a plurality of shot areas, which are exposure target areas, are arranged in a matrix. For example, in order to expose the first shot region of the substrate P, the control device 5 moves the substrate P (first shot region) in the Y-axis direction with respect to the projection region PR of the projection optical system PL, and the substrate P The mask M is moved in the Y-axis direction with respect to the illumination region IR of the illumination system IL in synchronization with the movement in the Y-axis direction, and the liquid LQ in the immersion space LS on the substrate P and the projection optical system PL. The first shot area is irradiated with exposure light EL via Thereby, an image of the pattern of the mask M is projected onto the first shot region of the substrate P, and the first shot region is exposed with the exposure light EL through the liquid LQ. After the exposure of the first shot area is completed, the control device 5 moves the substrate P in the X-axis direction (or the XY plane) with the immersion space LS formed in order to start the exposure of the next second shot area. An operation (stepping operation) that moves in the direction inclined with respect to the X-axis direction is executed to move the second shot area to the exposure start position. Then, the control device 5 starts exposure of the second shot area. The control device 5 performs a scan exposure operation for exposing the shot area while moving the shot area in the Y-axis direction with respect to the projection area PR, and after the exposure of the shot area is completed, sets the next shot area to the exposure start position. A plurality of shot areas on the substrate P are sequentially exposed while repeating the stepping operation for moving to.
図2は、本実施形態に係る終端光学素子9及び液浸部材3の一例を示す側断面図、図3は、図2の一部を拡大した側断面図である。なお、以下においては、説明を簡単にするために、主に、終端光学素子9及び液浸部材3と基板Pとが対向している状態を例にして説明する。なお、上述のように、終端光学素子9及び液浸部材3と対向する位置には、基板ステージ2等、基板P以外の物体を配置することができる。
FIG. 2 is a side sectional view showing an example of the last
図2及び図3において、終端光学素子9は、投影光学系PLの物体面からの露光光ELが入射される入射面10と、投影光学系PLの像面に向けて露光光ELが射出される射出面11と、射出面11のエッジから入射面10側に向かって延びる外周面12とを有する。終端光学素子9の光軸は、Z軸とほぼ平行である。本実施形態において、投影光学系PLの像面は、XY平面とほぼ平行である。
2 and 3, the last
本実施形態において、入射面10は、投影光学系PLの物体面に凸面を向けた形状を有する。本実施形態において、入射面10は、投影光学系PLの物体面側に凸な曲面である。本実施形態において、射出面11は、XY平面とほぼ平行な平面である。本実施形態において、外周面12の少なくとも一部は、終端光学素子9(投影光学系PL)の光軸に対する放射方向において、投影光学系PLの像面(基板Pの表面)から徐々に離れるように傾斜している。
In the present embodiment, the
入射面10は、投影光学系PLの物体面側を向く面であり、露光光ELは、その入射面10の少なくとも一部を通過する。なお、入射面10の全てを露光光ELが通過しなくてもよい。射出面11は、投影光学系PLの像面側を向く面であり、露光光ELは、その射出面11の少なくとも一部を通過する。なお、射出面11の全てを露光光ELが通過しなくてもよい。
The
投影光学系PLは、終端光学素子9を保持する保持機構14を有する。本実施形態において、保持機構14は、鏡筒7に支持されている。終端光学素子9は、保持機構14を介して、鏡筒7に保持される。
The projection optical system PL has a
本実施形態において、終端光学素子9は、外周面12の上端と入射面10のエッジとの間に配置されたフランジ15を有する。本実施形態においては、保持機構14は、フランジ15の少なくとも一部を保持する。本実施形態において、入射面10は、鏡筒7の内部空間に面するように配置される。保持機構14は、終端光学素子9の光軸とZ軸方向とがほぼ平行となり、射出面11とXY平面とがほぼ平行となるように、終端光学素子9を保持する。
In the present embodiment, the last
本実施形態において、終端光学素子9の投影光学系PLの像面側の光路を含む空間が液体LQで満たされ、射出面11及び外周面12の少なくとも一部は、液体LQと接触する。また、本実施形態において、終端光学素子9の投影光学系PLの物体面側の光路を含む空間に液体LQが無く、入射面10は、気体と接触する。
In the present embodiment, the space including the optical path on the image plane side of the projection optical system PL of the last
本実施形態において、液浸部材3は、環状の部材である。本実施形態において、液浸部材3は、本体部材16と、多孔部材17とを含む。本実施形態において、本体部材16は、チタン製である。多孔部材17は、複数の孔(openingsあるいはpores)を含むプレート状の部材である。本実施形態において、多孔部材17は、網目状に多数の小さい孔が形成されたメッシュプレートである。本実施形態において、多孔部材17は、チタン製である。なお、多孔部材17として、多数の孔(pore)が形成された焼結部材(例えば、焼結金属)、発泡部材(例えば、発泡金属)などを用いてもよい。
In the present embodiment, the
本体部材16は、Z軸方向に関して少なくとも一部が終端光学素子9の射出面11と基板Pの表面との間に配置されるプレート部18と、少なくとも一部が終端光学素子9の外周面12とギャップGを介して対向する側部19と、側部19の少なくとも一部に配置され、外周面12と側部19との間の液体LQの少なくとも一部を回収可能な第1回収口21とを備えている。側部19の少なくとも一部は、外周面12の周囲に配置される。本実施形態において、第1回収口21は、外周面12の周囲に配置される。
The
側部19は、外周面12の周囲に配置される第1部分191と、第1部分191に対して射出面11側(基板P側)に配置される第2部分192とを有する。また、側部19は、少なくとも一部が外周面12とギャップGを介して対向する内周面20を有する。内周面20は、外周面12の周囲に配置される第1面201と、第1面201に対して射出面11側に配置される第2面202とを有する。本実施形態において、第1面201は、第1部分191における内周面20の一部の領域である。第2面202は、第2部分192における内周面20の一部の領域である。第1部分191(第1面201)の射出面11側のエッジと、第2部分192(第2面202)の入射面10側のエッジとは、隣接している。
The
第1回収口21は、第1部分191(第1面201)に配置されている。第1部分191は、第1回収口21により、液体LQを回収可能である。第2部分192(第2面202)は、液体LQを回収不可能である。本実施形態において、側部19は、基板P上に液体LQを供給可能な供給口23を有する。供給口23は、第2部分192に配置される。
The
また、本体部材16は、第1回収口21に配置される多孔部材24を有する。多孔部材24は、複数の孔(openingsあるいはpores)を含むプレート状の部材である。本実施形態において、多孔部材24は、網目状に多数の小さい孔が形成されたメッシュプレートである。本実施形態において、多孔部材24は、チタン製である。メッシュプレートは、外周面12に沿って曲げられている。外周面12と対向する多孔部材24の表面は、内周面20(第1面201)の一部を構成する。なお多孔部材24として、多数の孔(pore)が形成された焼結部材(例えば、焼結金属)、発泡部材(例えば、発泡金属)などを用いてもよい。
Further, the
本実施形態において、外周面12と内周面20とは、ほぼ平行である。外周面12と第1部分191の内周面20(第1面201)との間に形成される第1ギャップG1と、外周面12と第2部分192の内周面20(第2面202)との間に形成される第2ギャップG2とは、ほぼ同じである。
In the present embodiment, the outer
プレート部18は、中央に開口25を有する。また、プレート部18は、開口25の周囲に配置され、投影領域PRに配置される基板P(物体)と対向可能な下面26と、下面26の反対側の上面27とを有する。上面27の少なくとも一部は、射出面11の一部とギャップを介して対向する。射出面11から射出された露光光ELは、開口25を通過可能である。例えば、基板Pの露光中、射出面11から射出された露光光ELは、開口25を通過し、液体LQを介して基板Pの表面に照射される。
The
本体部材16は、基板Pの表面と対向可能な位置に、基板P上の液体LQを回収可能な第2回収口22を備えている。第2回収口22は、本体部材16に形成され、基板Pに面する開口を含む。
The
供給口23は、流路28を介して、液体供給装置29と接続されている。液体供給装置29は、清浄で温度調整された液体LQを供給口23に供給可能である。流路28は、本体部材16の内部に形成された供給流路、及びその供給流路と液体供給装置29とを接続する供給管で形成される流路を含む。液体供給装置29から送出された液体LQは、流路28を介して供給口23に供給される。供給口23は、光路の近傍において、光路に面する本体部材16の所定位置に配置されている。本実施形態において、供給口23は、射出面11と上面27との間の空間に液体LQを供給する。供給口23から供給された液体LQは、開口25を介して、基板P上に供給される。
The
第1回収口21は、流路30を介して、第1液体回収装置31と接続されている。第1液体回収装置31は、真空システムを含み、第1回収口21より液体LQを吸引して回収可能である。流路30は、本体部材16の内部に形成された回収流路、及びその回収流路と第1液体回収装置31とを接続する回収管で形成される流路を含む。第1回収口21から回収された液体LQは、流路30を介して、第1液体回収装置31に回収される。
The
第2回収口22は、流路32を介して、第2液体回収装置33と接続されている。第2液体回収装置33は、真空システムを含み、第2回収口22より液体LQを吸引して回収可能である。流路32は、本体部材16の内部に形成された回収流路、及びその回収流路と第2液体回収装置33とを接続する回収管で形成される流路を含む。第2回収口22から回収された液体LQは、流路32を介して、第2液体回収装置33に回収される。
The
本実施形態においては、第2回収口22は、露光光ELの光路の周囲に配置されている。第2回収口22は、基板Pの表面と対向可能な本体部材16の所定位置に配置されている。第2回収口22は、液浸部材3の下面13に対向する基板Pの表面上の液体LQの少なくとも一部を回収可能である。
In the present embodiment, the
多孔部材17は、第2回収口22に配置されている。本実施形態において、液浸部材3の下面16は、プレート部18の下面26と、その下面26の周囲に配置され、基板Pと対向可能な多孔部材17の下面34とを含む。下面13は、投影領域PRに配置される基板P(物体)と面する。
The
本実施形態において、制御装置5は、供給口23を用いる液体供給動作と並行して、第2回収口22を用いる液体回収動作を実行することによって、一方側の終端光学素子9及び液浸部材3と、終端光学素子9及び液浸部材3と対向する他方側の基板Pとの間に液体LQで液浸空間LSを形成する。
In the present embodiment, the control device 5 executes the liquid recovery operation using the
本実施形態においては、外周面12と側部19(内周面20)との間のギャップGの一部に、液浸空間LSの液体LQが保持される。図3に示すように、本実施形態においては、基板Pが第1移動状態のとき、外周面12と内周面20との間に形成されるギャップG内の液体LQの上面(界面、メニスカス)LHが、外周面12と第2面202(第2部分192)との間に形成される第2ギャップG2に配置されるように、供給口23の液体供給条件、及び第2回収口22の液体回収条件が定められる。第1移動状態は、例えば基板Pが静止している状態、基板Pが所定速度以下で移動している状態、及び基板PがXY平面内において所定距離以下で直線移動している状態の少なくとも一つを含む。液体供給条件は、供給口23からの単位時間当たりの液体供給量を含む。液体回収条件は、第2回収口22からの単位時間当たりの液体回収量を含む。
In the present embodiment, the liquid LQ in the immersion space LS is held in a part of the gap G between the outer
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説明する。 Next, an example of the operation of the exposure apparatus EX having the above-described configuration will be described.
制御装置5は、基板Pの露光動作を実行するために、終端光学素子9及び液浸部材3と基板Pの表面との間に液体LQで液浸空間LSを形成する。制御装置5は、基板Pの複数のショット領域を、投影光学系PL及び液浸空間LSの液体LQを介して順次露光する。本実施形態においては、基板Pの露光時、ギャップG内の液体LQの界面LHの位置が、外周面12と第2面202との間(第2ギャップG2)に維持されるように、基板Pの移動条件が予め定められている。
In order to perform the exposure operation of the substrate P, the control device 5 forms an immersion space LS with the liquid LQ between the terminal
図4は、液浸空間LSを形成した状態で、終端光学素子9及び液浸部材3に対して基板PをXY平面内の所定方向に移動したときの液浸空間LSの状態を示す模式図である。図4には、一例として、終端光学素子9及び液浸部材3に対して基板Pが−Y方向に移動している状態が示されている。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a state of the immersion space LS when the substrate P is moved in a predetermined direction in the XY plane with respect to the last
基板Pの移動により、液浸部材3の下面13と基板Pとの間の液体LQの界面LGが−Y方向に移動する。また、基板Pの移動により、外周面12と第2面202との間(第2ギャップG2)の液体LQの界面LHが、入射面10側に移動する可能性がある。基板Pの移動条件に応じて、あるいは外周面12及び内周面20の少なくとも一方の表面状態に応じて、基板Pの移動により、第2ギャップG2の液体LQの界面LHが、入射面10側に大きく移動する可能性がある。例えば、基板Pを第1移動状態と異なる第2移動状態で移動した場合、液体LQの界面LHが入射面10側に大きく移動する可能性がある。例えば、基板Pが所定速度以上で移動したり、XY平面内における第1位置から第2位置へ移動するときの基板Pの直線移動距離が所定距離以上になったりすると、液体LQが所定状態を維持できず、液体LQの界面LHが入射面10側へ大きく移動する可能性がある。その結果、第2ギャップG2の液体LQが、外周面12と第1面201との間(第1ギャップG1)を介して、外周面12と内周面20の上端との間の開口35からギャップGの外側に漏出したり、その漏出した液体LQが、例えば液体LQの存在が望まれない部位に浸入したり残留したりする可能性がある。そのような液体LQの漏出、浸入、残留等が生じると、その液体LQの気化熱により、露光装置EX内の部材が熱変形したり、基板Pが熱変形したりする可能性がある。
By the movement of the substrate P, the interface LG of the liquid LQ between the
本実施形態においては、液浸部材3に第1回収口21が設けられており、外周面12と側部19との間の液体LQの少なくとも一部を回収することができる。第1回収口21は、多孔部材24の表面に接触した液体LQを回収可能である。多孔部材24の表面は、第1部分191に配置されており、第1回収口21は、外周面12と第1部分191(第1面201)との間(第1ギャップG1)に存在する液体LQを回収可能である。したがって、外周面12と第2部分192(第2面202)との間(第2ギャップG2)に存在する液体LQが入射面10側(開口35側)に移動しようとしても、その液体LQは、開口35に到達する前に、第1ギャップG1に移動したときに、第1回収口21によって回収される。したがって、液体LQが開口35から外側に漏出することが抑制される。
In the present embodiment, the
本実施形態においては、基板Pの露光中、制御装置5は、第1液体回収装置31を作動し続ける。これにより、基板Pの移動状態の変化など、何らかの原因によって、液体LQの界面LHが入射面10側に大きく移動しても、その液体LQを第1回収口21で回収することができる。
In the present embodiment, the control device 5 continues to operate the first
なお、制御装置5は、液体LQの界面LHが第2ギャップG2に配置されているとき、第1液体回収装置31の作動を停止し、第2ギャップG2の液体LQが第1ギャップG1に移動するときに、第1液体回収装置31の作動を開始してもよい。例えば、第1面201の射出面11側のエッジに液体LQを検出可能なセンサを配置する。センサは、液体LQの界面LHが第2ギャップG2に配置されているとき、液体LQを検出せず、第2ギャップG2の液体LQが第1ギャップG1に移動したとき、液体LQを検出する。センサは、検出結果を制御装置5に出力する。制御装置5は、そのセンサの検出結果に基づいて、第2ギャップG2の液体LQが第1ギャップG1に移動したと判断したとき、第1液体回収装置31の作動を開始して、第1回収口21を用いる液体回収動作を開始する。こうすることによっても、液体LQの漏出を未然に防ぐことができる。
Note that when the interface LH of the liquid LQ is arranged in the second gap G2, the control device 5 stops the operation of the first
また、制御装置5は、基板P(基板ステージ2)の移動状態(移動速度及び直線移動距離の少なくとも一方を含む)に応じて、第1液体回収装置31の動作を制御することができる。例えば、干渉計システム4の計測結果に基づいて、基板ステージ2の移動速度が、予め定められている所定速度以上であると判断したり、基板ステージ2の直線移動距離が、予め定められている所定距離以上であると判断したりした場合、制御装置5は、第1液体回収装置31の作動を開始して、第1回収口21を用いる液体回収動作を開始する。一方、基板ステージ2の移動速度が、所定速度以下であると判断したり、基板ステージ2の直線移動距離が、所定距離以下であると判断した場合、制御装置5は、第1液体回収装置31の作動を停止する。
Further, the control device 5 can control the operation of the first
以上説明したように、本実施形態によれば、外周面12と側部19(内周面20)との間の液体LQの少なくとも一部を回収可能な第1回収口21を設けたので、液体LQの漏出を抑制することができる。したがって、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
また、本実施形態によれば、ギャップGにおける液体LQの界面LHの位置の変動を抑制することができる。液体LQの界面LHの位置が大きく変動すると、液体LQが終端光学素子9に与える力が変動する可能性がある。その結果、終端光学素子9の位置が変動したり、終端光学素子9の光学特性が変化したりして、露光不良が発生する可能性がある。本実施形態によれば、露光不良の発生を抑制することができる。
Further, according to the present embodiment, fluctuations in the position of the interface LH of the liquid LQ in the gap G can be suppressed. If the position of the interface LH of the liquid LQ varies greatly, the force that the liquid LQ gives to the last
なお、本実施形態においては、外周面12が、終端光学素子9の光軸に対する放射方向において、投影光学系PLの像面(基板Pの表面)から徐々に離れるように傾斜している場合を例にして説明したが、例えば像面に対して垂直でもよい。
In the present embodiment, the outer
<第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
図5は、第2実施形態に係る液浸部材3Bの一例を示す図である。図5に示すように、液浸部材3Bは、プレート部18と、少なくとも一部が外周面12とギャップGを介して対向する側部19Bとを有する。側部19Bは、外周面12の周囲に配置される第1面201B、及び第1面201Bに対して射出面11側に配置される第2面202Bを含む内周面20Bを有する。液浸部材3Bは、基板P上に液体LQを供給可能な供給口23と、基板P上の液体LQを回収可能な第2回収口22とを備えている。本実施形態において、液浸部材3Bには、第1回収口が設けられていない。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the
外周面12に対して第1面201B及び第2面202Bの少なくとも一方が傾斜している。外周面12と第1面201Bとがなす第1角度θ1は、外周面12と第2面202Bとがなす第2角度θ2より大きい。本実施形態において、第1面201Bの射出面11側のエッジと第2面202Bの入射面10側のエッジとは隣接している。
At least one of the
本実施形態において、外周面12と第2面202Bとはほぼ平行である。第1面201Bは、第2面202に対して傾斜している。第1面201Bは、外周面12と第1面201Bとの間の空間が入射面10側に向かって徐々に拡がるように傾斜している。
In the present embodiment, the outer
本実施形態に係る液浸部材3Bにおいても、外周面12と内周面20Bの上端との間の開口35Bからの液体LQの漏出を抑制することができる。本実施形態によれば、例えば外周面12と第2面202Bとの間に存在する液体LQが、例えば基板Pの移動によって、入射面10側(開口35B側)に移動しようとしても、外周面12と第1面201Bとの間に形成される第1ギャップG1が、外周面12と第2面202Bとの間に形成される第2ギャップG2より大きいので、外周面12と第1面201Bとの間において、液体LQが入射面10側に移動することが抑制される。したがって、開口35Bからの液体LQの漏出を抑制するすることができる。
Also in the
また、本実施形態によれば、例えば第1ギャップG1の少なくとも一部に存在する気体が、気泡となって液体LQに混入しても、その気泡が第2ギャップG2に存在する液体LQ(ひいては射出面11と基板Pの表面との間に存在する液体LQ)に移動することが抑制される。換言すれば、光路を満たす液体LQ中に気泡が混入することが抑制される。したがって、露光不良の発生を抑制することができる。
Further, according to the present embodiment, for example, even if the gas present in at least a part of the first gap G1 becomes a bubble and is mixed into the liquid LQ, the liquid LQ (and consequently, the bubble present in the second gap G2). Movement to the liquid LQ) existing between the
<第3実施形態>
次に、第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
図6は、第3実施形態に係る液浸部材3Cの一例を示す図である。第3実施形態に係る液浸部材3Cは、上述の第1実施形態に係る液浸部材3の要件と第2実施形態に係る液浸部材3Bの要件とを組み合わせた構成を有する。図6において、液浸部材3Cは、外周面12とほぼ平行な第2面202C、及び第2面202Cに対して傾斜する第1面201Cを含む内周面20Cと、第1面201Cに配置され、外周面12と側部19Cとの間の液体LQの少なくとも一部を回収可能な第1回収口21とを備えている。外周面12と第1面201Cとの間に形成される第1ギャップG1は、外周面12と第2面202Cとの間に形成される第2ギャップG2より大きい。本実施形態においても、液体LQの漏出等の不具合の発生を抑制し、露光不良の発生を抑制することができる。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a liquid immersion member 3C according to the third embodiment. The liquid immersion member 3C according to the third embodiment has a configuration in which the requirements of the
なお、上述の第2,第3実施形態においては、第2面202B(202C)が外周面12と平行であり、その第2面202B(202C)に対して第1面201B(201C)が傾斜している場合を例にして説明したが、外周面12と第2面202B(202C)とが非平行でもよい。例えば、外周面12と第2面202B(202C)との間の空間が入射面10側に向かって徐々に拡がるように、第2面202B(202C)が傾斜していてもよいし、徐々に狭くなるように、第2面202B(202C)が傾斜していてもよい。その場合においても、外周面12と第1面201B(201C)とがなす第1角度θ1を、外周面12と第2面202B(202C)とがなす第2角度θ2より大きくしておくことで、液体LQの漏出を抑制することができる。
In the second and third embodiments described above, the
<第4実施形態>
次に、第4実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
上述の第1,第2、及び第3実施形態においては、第1面201(201B,201C)の射出面11側のエッジと第2面202(202B,202C)の入射面10側のエッジとが隣接している場合を例にして説明した。第4実施形態の特徴的な部分は、第1面と第2面との間に、第3面を設けた点にある。
In the first, second, and third embodiments described above, the
図7は、第4実施形態に係る液浸部材3Dの一例を示す図である。図7において、液浸部材3Dは、第1面201D、第1面201Dに対して射出面11側に配置される第2面202D、及び第1面201Dと第2面202Dとの間に配置される第3面203Dを含む内周面20Dを有する。第3面203Dは、第1面201Dの射出面11側のエッジと第2面202Dの入射面10側のエッジとの間に配置されている。第1面201Dの射出面11側のエッジと第3面203Dの入射面10側のエッジとは隣接している。第2面202Dの入射面10側のエッジと第3面203Dの射出面11側のエッジとは隣接している。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the
外周面12と第1面201Dとがなす角度は、第1角度θ1である。外周面12と第2面202Dとがなす角度は、第2角度θ2である。外周面12と第3面203Dとがなす角度は、第3角度θ3である。本実施形態において、第3角度θ3は、第1角度θ1及び第2角度θ2と異なる。
The angle formed by the outer
本実施形態において、第1角度θ1と第2角度θ2とはほぼ同じである。本実施形態において、外周面12と第1面201Dとは、ほぼ平行である。外周面12と第2面202Dとは、ほぼ平行である。
In the present embodiment, the first angle θ1 and the second angle θ2 are substantially the same. In the present embodiment, the outer
また、本実施形態においては、外周面12と第1面201Dとの間に形成される第1ギャップG1は、外周面12と第2面202Dとの間に形成される第2ギャップG2より大きい。また、第1面201Dに、外周面12と側部19Dとの間の液体LQの少なくとも一部を回収可能な第1回収口21が配置されている。第1回収口21には、多孔部材24が配置されている。
In the present embodiment, the first gap G1 formed between the outer
本実施形態においても、液体LQの漏出等を抑制し、露光不良の発生を抑制できる。 Also in the present embodiment, leakage of the liquid LQ and the like can be suppressed, and the occurrence of exposure failure can be suppressed.
なお、本実施形態において、第1角度θ1と第2角度θ2とが異なってもよい。例えば、第1角度θ1が第2角度θ2より大きくてもよい。 In the present embodiment, the first angle θ1 and the second angle θ2 may be different. For example, the first angle θ1 may be larger than the second angle θ2.
なお、本実施形態において、終端光学素子9の光軸を含む断面において、第3面203Dが円弧状でもよい。また、第1回収口21の少なくとも一部が第3面203Dに配置されてもよい。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態において、第1回収口21が省略されてもよい。
In the present embodiment, the
<第5実施形態>
次に、第5実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
<Fifth Embodiment>
Next, a fifth embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
図8は、第5実施形態に係る液浸部材3Eの一例を示す図である。図8において、液浸部材3Eは、第1部分191E及び第2部分192Eを含む側部19Eを有する。第2部分192Eの第2面202Eは、外周面12とほぼ平行である。第1部分191E(第1面201E)は、外周面12との間の空間が入射面10側に向かって徐々に狭まるように傾斜している第1傾斜面81と、拡がるように傾斜している第2傾斜面82とを有する。本実施形態において、第1傾斜面81と第2傾斜面82とは、射出面11側から入射面10側に向かって交互に配置されている。本実施形態においても、液体LQの漏出を抑制できる。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the
<第6実施形態>
次に、第6実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
<Sixth Embodiment>
Next, a sixth embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
図9は、第6実施形態に係る終端光学素子9F及び液浸部材3を示す図である。図9に示すように、終端光学素子9Fの外周面12Fは、射出面11のエッジに隣接する第3面41と、第3面41に対して入射面10側に配置され、第3面41に対して傾斜する第4面42とを有する。終端光学素子9Fの周囲には、上述の第1実施形態で説明した液浸部材3が配置される。外周面12Fの第4面42と液浸部材3の第1面201とがなす角度θ1Fは、外周面12Fの第3面41と液浸部材3の第2面202とがなす角度θ2Fより大きい。こうすることによっても、液体LQの漏出等の不具合の発生を抑制することができる。
FIG. 9 is a view showing the last
なお、本実施形態において、第1回収口21が省略されてもよい。
In the present embodiment, the
なお、上述の第1〜第6実施形態において、終端光学素子9の光軸を含む断面において、第1面201の少なくとも一部が円弧状でもよいし、第2面202の少なくとも一部が円弧状でもよい。
In the first to sixth embodiments described above, in the cross section including the optical axis of the last
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9の射出側(像面側)の光路が液体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9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を採用することもできる。
In each of the above-described embodiments, the optical path on the exit side (image plane side) of the terminal
なお、上述の各実施形態の液体LQは水であるが、水以外の液体であってもよい。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 addition, although the liquid LQ of each above-mentioned embodiment is water, liquids other than water may be sufficient. 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、例えば対応米国特許第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 on the substrate is obtained by one scanning exposure. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that performs double exposure of a region almost simultaneously. The present invention can also be applied to proximity type exposure apparatuses, mirror projection aligners, and the like.
また、上述の各実施形態の要件は、米国特許第6341007号明細書、米国特許第6208407号明細書、米国特許第6262796号明細書等に開示されているような複数の基板ステージを備えたマルチステージ型の露光装置にも適用できる。基板ステージは、3つ以上配置することができる。 In addition, the requirements of the above-described embodiments are that a multi-stage including a plurality of substrate stages as disclosed in US Pat. No. 6,341,007, US Pat. No. 6,208,407, US Pat. No. 6,262,796, and the like. It can also be applied to a stage type exposure apparatus. Three or more substrate stages can be arranged.
露光装置EXの種類としては、基板Pに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD)、マイクロマシン、MEMS、DNAチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。 The type of exposure apparatus EX is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element that exposes a semiconductor element pattern onto a 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). In addition, the present invention can be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing a micromachine, MEMS, DNA chip, reticle, mask, or the like.
なお、上述の各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。可変成形マスクは、例えば非発光型画像表示素子(空間光変調器)の一種であるDMD(Digital Micro-mirror Device)等を含む。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。自発光型画像表示素子としては、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)、無機ELディスプレイ、有機ELディスプレイ(OLED:Organic Light Emitting Diode)、LEDディスプレイ、LDディスプレイ、電界放出ディスプレイ(FED:Field Emission Display)、プラズマディスプレイ(PDP:Plasma Display Panel)等が挙げられる。 In each of the above-described embodiments, 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 Japanese Patent No. 6778257, a variable shaped mask (also known as 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). The variable shaping mask includes, for example, a DMD (Digital Micro-mirror Device) which is a kind of non-light emitting image display element (spatial light modulator). 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. As a self-luminous type image display element, for example, CRT (Cathode Ray Tube), inorganic EL display, organic EL display (OLED: Organic Light Emitting Diode), LED display, LD display, field emission display (FED: Field Emission Display) And a plasma display panel (PDP).
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。このように投影光学系PLを用いない場合であっても、露光光はレンズ等の光学部材を介して基板に照射され、そのような光学部材と基板との間の所定空間に液浸空間が形成される。 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. Even when the projection optical system PL is not used in this way, the exposure light is irradiated onto the substrate via an optical member such as a lens, and an immersion space is formed in a predetermined space between the optical member and the substrate. It is formed.
また、上述の各実施形態の要件は、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)にも適用できる。 In addition, the requirements of each of the above-described embodiments are that line and space patterns are formed on the substrate P by forming interference fringes on the substrate P as disclosed in, for example, WO 2001/035168. The present invention can also be applied to an exposure apparatus (lithography system) that exposes.
以上のように、本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。 As described above, the exposure apparatus EX of the present embodiment maintains various mechanical 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. Manufactured by assembling. 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10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301、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302、デバイスの基材である基板を製造するステップ303、上述の実施形態に従って、マスクのパターンを用いて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ステップ304、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)305、検査ステップ306等を経て製造される。
As shown in FIG. 10, 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…液浸部材、9…終端光学素子、10…入射面、11…射出面、12…外周面、18…プレート部、19…側部、20…内周面、21…第1回収口、22…第2回収口、23…供給口、24…多孔部材、191…第1部分、192…第2部分、201…第1面、202…第2面、G…ギャップ、G1…第1ギャップ、G2…第2ギャップ、EL…露光光、EX…露光装置、LQ…液体、LS…液浸空間、P…基板、PL…投影光学系
DESCRIPTION OF
Claims (17)
前記露光光が入射される入射面、前記露光光が射出される射出面、及び前記射出面のエッジから前記入射面側に向かって延びる外周面を有し、前記露光光を照射する投影光学系のうち前記投影光学系の像面に最も近い光学部材と、
少なくとも一部が前記外周面とギャップを介して対向する側部を有し、前記射出面と前記射出面からの前記露光光を照射可能な位置に配置される物体との間の光路が前記液体で満たされるように液浸空間を形成可能な液浸部材と、を備え、
前記側部は、前記外周面の周囲に配置される第1部分と、前記第1部分に対して前記射出面側に配置される第2部分とを含み、
前記外周面と前記第1部分との間に形成される第1ギャップは、前記外周面と前記第2部分との間に形成される第2ギャップより大きく、
前記液浸部材は、前記側部の前記第1部分に配置され、前記外周面と前記側部との間の液体の少なくとも一部を回収可能な第1回収口と、前記第1回収口に配置される多孔部材とを有する露光装置。 An exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light through a liquid,
Incident surface on which the exposure light is incident, an exit surface wherein the exposure light is emitted, and have a peripheral surface extending toward the incident side from the edge of the exit surface, a projection optical system that irradiates the exposure light An optical member closest to the image plane of the projection optical system ,
An optical path between the exit surface and an object disposed at a position where the exposure light from the exit surface can be irradiated is at least partly opposed to the outer peripheral surface through a gap. An immersion member capable of forming an immersion space so as to be filled with
The side portion includes a first portion disposed around the outer peripheral surface, and a second portion disposed on the emission surface side with respect to the first portion,
A first gap formed between the outer peripheral surface and the first portion is larger than a second gap formed between the outer peripheral surface and the second portion;
The liquid immersion member is disposed in the first portion of the side portion, and includes a first recovery port capable of recovering at least part of the liquid between the outer peripheral surface and the side portion, and the first recovery port. An exposure apparatus having a porous member disposed .
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 according to any one of claims 1 to 16 ,
Developing the exposed substrate; and a device manufacturing method.
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