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JPWO2011046174A1 - 露光装置、露光方法、メンテナンス方法、及びデバイス製造方法 - Google Patents

露光装置、露光方法、メンテナンス方法、及びデバイス製造方法 Download PDF

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JPWO2011046174A1
JPWO2011046174A1 JP2011536170A JP2011536170A JPWO2011046174A1 JP WO2011046174 A1 JPWO2011046174 A1 JP WO2011046174A1 JP 2011536170 A JP2011536170 A JP 2011536170A JP 2011536170 A JP2011536170 A JP 2011536170A JP WO2011046174 A1 JPWO2011046174 A1 JP WO2011046174A1
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Abstract

露光装置は、第1液体を介して露光光で基板を露光する。露光装置は、露光光を射出する射出面を有する光学部材と、射出面から射出される露光光の光路を少なくとも部分的に囲み、基板の露光において基板が対向する下面を有し、下面の少なくとも一部と基板との間で第1液体を保持する液浸部材と、第1面及び第1面の反対方向を向く第2面を有し、下面に対向する位置に移動可能なプレート部材とを備え、第1面が下面と対向している状態でクリーニングを実行する。

Description

本発明は、露光装置、露光方法、メンテナンス方法、及びデバイス製造方法に関する。
本願は、2009年10月14日に出願された特願2009−237186号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
半導体デバイス、電子デバイス等のマイクロデバイスの製造工程において、例えば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使用される。
米国特許出願公開第2005/0055575号明細書 米国特許出願公開第2008/0018867号明細書 米国特許出願公開第2004/0211920号明細書 米国特許第7589822号明細書
液浸露光装置において、液体と接触する部材が汚染されると、例えば基板に形成されるパターンに欠陥が生じる等、露光不良が発生し、その結果、不良デバイスが発生する可能性がある。そのため、部材を良好にクリーニングでき、部材の汚染を抑制できる技術の案出が望まれる。
本発明の態様は、露光不良の発生を抑制できる露光装置、露光方法、メンテナンス方法を提供することを目的とする。また本発明の態様は、不良デバイスの発生を抑制できるデバイス製造方法を提供することを目的とする。
本発明の第1の態様に従えば、第1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、露光光を射出する射出面を有する光学部材と、射出面から射出される露光光の光路を少なくとも部分的に囲み、基板の露光において基板が対向する下面を有し、下面の少なくとも一部と基板との間で第1液体を保持する液浸部材と、第1面及び第1面の反対方向を向く第2面を有し、下面に対向する位置に移動可能なプレート部材と、を備え、第1面が下面と対向している状態でクリーニングを実行する露光装置が提供される。
本発明の第2の態様に従えば、第1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、露光光を射出する射出面を有する光学部材と、射出面から射出される露光光の光路を少なくとも部分的に囲み、射出面と対向する位置に配置される物体が対向可能な下面を有する液浸部材と、第1上面を有し、第1上面が射出面及び下面の少なくとも一方と対向する位置に移動可能な第1可動部材と、第2上面を有し、第2上面が射出面及び下面の少なくとも一方と対向する位置に移動可能な第2可動部材と、第1可動部材及び第2可動部材の少なくとも一方に配置された第1保持部にリリース可能に保持され、第3上面を有するプレート部材と、を備え、第1処理において、射出面及び下面と、第1上面、第2上面、及び第1保持部に保持されたプレート部材の第3上面の少なくとも一つとの間に第1液体が保持され、第1処理と異なる第2処理において、下面と、第1保持部からリリースされたプレート部材の第3上面との間に第2液体が保持される露光装置が提供される。
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。
本発明の第4の態様に従えば、第1液体を介して露光光で基板を露光する露光方法であって、光学部材の射出面から射出される露光光の光路を少なくとも部分的に囲む液浸部材の下面の少なくとも一部と、基板との間で第1液体を保持することと、射出面と基板との間の第1液体を介して射出面からの露光光で基板を露光することと、保持部に保持されたプレート部材の第1上面と下面とを対向させることと、第1上面と下面とが対向した状態で、保持部からリリースされたプレート部材を保持することと、下面と、第1面とを対向させた状態で下面をクリーニングすることと、を含む露光方法が提供される。
本発明の第5の態様に従えば、光学部材の射出面から射出される露光光の光路を少なくとも部分的に囲む液浸部材の下面の少なくとも一部と、第1可動部材に保持された基板との間で第1液体を保持することと、射出面と基板との間の第1液体を介して射出面からの露光光で基板を露光することと、第1処理において、第1可動部材の第1上面、第2可動部材の第2上面、及び第1可動部材及び第2可動部材の少なくとも一方に配置された第1保持部にリリース可能に保持されたプレート部材の第3上面の少なくとも一つと、射出面及び下面との間で第1液体を保持することと、第1処理と異なる第2処理において、下面と、第1保持部からリリースされたプレート部材の第3上面との間に第2液体を保持することと、を含む露光方法が提供される。
本発明の第6の態様に従えば、第4、第5の態様の露光方法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。
本発明の第7の態様に従えば、光学部材の射出面からの露光光で第1液体を介して基板ステージ上の基板を露光する露光装置のメンテナンス方法であって、光学部材の射出面から射出される露光光の光路を少なくとも部分的に囲む液浸部材の下面と基板ステージの保持部に保持されたプレート部材の第1上面とを対向させることと、第1上面と下面とが対向した状態で、基板ステージの保持部からリリースされたプレート部材を保持することと、を含むメンテナンス方法が提供される。
本発明の態様によれば、露光不良の発生を抑制できる。また本発明の態様によれば、不良デバイスの発生を抑制できる。
第1実施形態に係る露光装置の一例を示す概略構成図である。 第1実施形態に係る露光装置の一部を示す平面図である。 第1実施形態に係る液浸部材の近傍を示す側断面図である。 第1実施形態に係る露光装置の動作の一例を示すフローチャートである。 第1実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。 第1実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。 第1実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。 第1実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。 第2実施形態に係るキャップ部材の一例を示す図である。 第2実施形態に係るキャップ部材の一例を示す図である。 第3実施形態に係るキャップ部材の一例を示す図である。 第3実施形態に係るキャップ部材の一例を示す図である。 第4実施形態に係るキャップ部材の一例を示す図である。 第4実施形態に係るキャップ部材の一例を示す図である。 第5実施形態に係るキャップ部材の一例を示す図である。 第6実施形態に係るキャップ部材の一例を示す図である。 第7実施形態に係る露光装置の一例を示す概略構成図である。 第7実施形態に係る露光装置の一部を示す平面図である。 第7実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。 第7実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。 第7実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。 第7実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。 第7実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。 第7実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。 露光装置の一部を示す平面図である。 マイクロデバイスの製造工程の一例を説明するためのフローチャートである。
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。
<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、第1液体LQ1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、露光光ELの光路の少なくとも一部が第1液体LQ1で満たされるように液浸空間LSが形成される。液浸空間は、液体で満たされた部分(空間、領域)である。基板Pは、液浸空間LSの第1液体LQ1を介して露光光ELで露光される。本実施形態においては、第1液体LQ1として、水(純水)を用いる。
また、本実施形態の露光装置EXは、例えば米国特許第6897963号明細書、欧州特許出願公開第1713113号明細書等に開示されているような、基板Pを保持して移動可能な基板ステージ2と、基板Pを保持せずに、露光光ELを計測する計測部材C(計測器)を搭載して移動可能な計測ステージ3とを備えた露光装置である。
図1において、露光装置EXは、マスクMを保持して移動可能なマスクステージ1と、基板ステージ2と、計測ステージ3と、マスクステージ1を移動する駆動システム4と、基板ステージ2を移動する駆動システム5と、計測ステージ3を移動する駆動システム6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第1液体LQ1で満たされるように液浸空間LSを形成可能な液浸部材7と、露光装置EX全体の動作を制御する制御装置8とを備えている。
また、本実施形態の露光装置EXは、液浸部材7に対向する位置に移動可能なキャップ部材30を備えている。キャップ部材30は、第1面31及び第1面31の反対方向を向く第2面32を有するプレート状の部材である。本実施形態において、露光装置EXは、計測ステージ3に配置され、キャップ部材30をリリース可能に保持する保持部19を備えている。キャップ部材30は、保持部19に保持されて移動可能である。保持部19は、キャップ部材30の第2面32を保持する。以下の説明において、キャップ部材30の第1面31を適宜、上面31、と称し、第2面32を適宜、下面32、と称する。
マスクMは、基板Pに投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。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材料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。
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。
照明系ILは、所定の照明領域IRに露光光ELを照射する。照明領域IRは、照明系ILから射出される露光光ELが照射可能な位置を含む。照明系ILは、照明領域IRに配置されたマスクMの少なくとも一部を、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Fレーザ光(波長157nm)等の真空紫外光(VUV光)等が用いられる。本実施形態においては、露光光ELとして、紫外光(真空紫外光)であるArFエキシマレーザ光を用いる。
マスクステージ1は、マスクMをリリース可能に保持するマスク保持部15を有する。マスクステージ1は、マスクMを保持した状態で、照明領域IRを含むベース部材9のガイド面9G上を移動可能である。本実施形態において、ガイド面9Gは、XY平面とほぼ平行である。駆動システム4は、ガイド面9G上でマスクステージ1を移動するための平面モータを含む。平面モータは、例えば米国特許第6452292号明細書に開示されているような、マスクステージ1に配置された可動子と、ベース部材9に配置された固定子とを有する。本実施形態においては、マスクステージ1は、駆動システム4の作動により、ガイド面9G上において、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZ方向の6つの方向に移動可能である。
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が照射可能な位置を含む。本実施形態において、投影光学系PLの光軸は、Z軸とほぼ平行である。投影光学系PLは、投影領域PRに配置された基板Pの少なくとも一部に、マスクMのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。本実施形態の投影光学系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。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。
投影光学系PLは、投影光学系PLの像面に向けて露光光ELを射出する射出面13を有する。投影光学系PLの複数の光学素子のうち、投影光学系PLの像面に最も近い終端光学素子12が射出面13を有する。本実施形態において、射出面13は、−Z方向(下方)を向いており、XY平面と平行である。なお、−Z方向を向いている射出面13は、凸面であってもよいし、凹面であってもよい。
次に、基板ステージ2及び計測ステージ3について説明する。図2は、基板ステージ2及び計測ステージ3を上方から見た平面図である。
図1及び図2に示すように、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16と、基板保持部16の周囲に配置された上面17とを有する。本実施形態において、基板ステージ2は、米国特許出願公開第2007/0177125号明細書等に開示されているような、基板保持部16の周囲の少なくとも一部に配置され、プレート部材Tの下面をリリース可能に保持するプレート部材保持部18を有する。プレート部材保持部18は、基板保持部16を少なくとも部分的に囲む。本実施形態において、基板ステージ2の上面17は、プレート部材Tの上面を含む。本実施形態において、上面17は、平坦である。なお、プレート部材Tは、リリース可能出なくてもよい。その場合、プレート部材保持部18を省略できる。
本実施形態において、基板保持部16は、基板Pの表面と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、本実施形態において、基板ステージ2の上面17は、XY平面とほぼ平行である。また、本実施形態において、基板保持部16に保持された基板Pの表面と基板ステージ2の上面17とは同一平面内に配置される(面一である)。なお、基板保持部16に保持された基板Pの表面と上面17とが同一平面内に配置されなくてもよい。また、基板保持部16に保持された基板Pの表面及び上面17の少なくともとも一方がXY平面に対して非平行でもよい。
計測ステージ3は、キャップ部材30をリリース可能に保持する保持部19と、保持部19の周囲に配置される上面20とを有する。本実施形態において、計測ステージ3の上面20は、計測部材Cの上面を含む。本実施形態において、上面20は、平坦である。
本実施形態において、保持部19は、キャップ部材30の上面31とXY平面とがほぼ平行となるように、キャップ部材30を保持する。また、本実施形態において、計測ステージ3の上面20は、XY平面とほぼ平行である。また、本実施形態において、保持部19に保持されたキャップ部材30の上面31と計測ステージ3の上面20とは同一平面内に配置される(面一である)。なお、保持部19に保持されたキャップ部材30の上面31と上面20とが同一平面内に配置されなくてもよい。また、保持部19に保持されたキャップ部材30の上面31及び上面20の少なくとも一方がXY平面に対して非平行でもよい。
基板ステージ2は、基板Pを保持した状態で、投影領域PRを含むベース部材10のガイド面10G上を移動可能である。計測ステージ3は、計測部材C(計測器)及びキャップ部材30を搭載した状態で、投影領域PRを含むベース部材10のガイド面10G上を移動可能である。本実施形態において、ガイド面10Gは、XY平面とほぼ平行である。
基板ステージ2を移動するための駆動システム5は、ガイド面10G上で基板ステージ2を移動するための平面モータを含む。平面モータは、例えば米国特許第6452292号明細書に開示されているような、基板ステージ2に配置された可動子と、ベース部材10に配置された固定子とを有する。同様に、計測ステージ3を移動するための駆動システム6は、平面モータを含み、計測ステージ3に配置された可動子と、ベース部材10に配置された固定子とを有する。
本実施形態において、マスクステージ1、基板ステージ2、及び計測ステージ3の位置は、レーザ干渉計ユニット11A、11Bを含む干渉計システム11によって計測される。レーザ干渉計ユニット11A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の位置を計測可能である。レーザ干渉計ユニット11Bは、基板ステージ2に配置された計測ミラー2R、及び計測ステージ3に配置された計測ミラー3Rを用いて、基板ステージ2及び計測ステージ3それぞれの位置を計測可能である。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8は、干渉計システム11の計測結果に基づいて、駆動システム4,5,6を作動し、マスクステージ1(マスクM)、基板ステージ2(基板P)、及び計測ステージ3(計測部材)の位置制御を実行する。
液浸部材7は、露光光ELの光路の少なくとも一部が第1液体LQ1で満たされるように液浸空間LSを形成可能である。液浸部材7は、終端光学素子12の近傍に配置される。本実施形態において、液浸部材7は、射出面13から射出される露光光ELの光路Kの周囲の少なくとも一部に配置される。液浸部材7は、露光光ELの光路Kを少なくとも部分的に囲む。本実施形態において、液浸部材7は、環状の部材であり、露光光ELの光路Kの周囲に配置される。また、本実施形態においては、液浸部材7の少なくとも一部が、終端光学素子12の周囲に配置される。
液浸部材7は、射出面13から射出される露光光ELの光路Kが第1液体LQ1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、液浸空間LSは、射出面13と、射出面13と対向する位置に配置される物体との間の露光光ELの光路Kが第1液体LQ1で満たされるように形成される。本実施形態において、射出面13と対向する位置は、射出面13から射出される露光光ELが照射可能な位置(投影領域PR)を含む。本実施形態において、射出面13と対向する位置に配置可能な物体は、投影光学系PLの像面側(終端光学素子12の射出面13側)で、射出面13と対向する位置(投影領域PR)を含むガイド面10G内を移動可能な物体を含む。本実施形態において、その物体は、基板ステージ2、基板ステージ2に保持された基板P、計測ステージ3、計測ステージ3に搭載された計測部材C、及び計測ステージ3に保持されたキャップ部材30の少なくとも一つを含む。
本実施形態において、液浸部材7は、射出面13と対向する位置(投影領域PR)に配置される物体の上面(表面)が対向可能な下面14を有する。下面14は、射出面13から射出される露光光ELの光路Kの周囲の少なくとも一部に配置される。下面14は、露光光ELの光路Kを少なくとも部分的に囲む。本実施形態において、下面14は、光路Kの周囲に配置される。なお、下面14が、光路Kの周囲の一部に配置されてもよい。液浸部材7は、射出面13と対向する位置に配置される物体との間で第1液体LQ1を保持することができる。また、射出面13と対向する位置に配置される物体は、下面14の少なくとも一部と対向可能である。一方側の射出面13及び下面14と、他方側の物体の上面との間に第1液体LQ1が保持されることによって、終端光学素子12と物体との間の露光光ELの光路Kが第1液体LQ1で満たされるように液浸空間LSが形成される。なお、本実施形態において、下面14はほぼ平坦であるが、下面14の一部に、段差、傾斜面、曲面の少なくとも一つがあってもよい。また、下面14がXY平面と平行でなく、傾斜していてもよい。
基板Pの露光において、基板Pの表面が液浸部材7の下面14と対向する。基板Pの露光において、液浸部材7は、下面14の少なくとも一部と基板Pとの間で第1液体LQ1を保持することができる。本実施形態においては、基板Pに露光光ELが照射されているとき、投影領域PRを含む基板Pの表面の一部の領域が第1液体LQ1で覆われるように液浸空間LSが形成される。第1液体LQ1の界面(メニスカス、エッジ)LG1の少なくとも一部は、液浸部材7の下面14と基板Pの表面との間に形成される。本実施形態の露光装置EXは、局所液浸方式を採用する。
基板ステージ2及び計測ステージ3のそれぞれは、射出面13及び下面14と対向する位置を含むガイド面10G内を移動可能である。基板ステージ2の上面17は、射出面13及び下面14と対向可能である。上面17は、射出面13及び下面14との間で第1液体LQ1を保持可能である。計測ステージ3の上面20は、射出面13及び下面14と対向可能である。上面20は、射出面13及び下面14との間で第1液体LQ1を保持可能である。
キャップ部材30の上面31は、射出面13及び下面14と対向可能である。キャップ部材30は、射出面13及び下面14に対向する位置に移動可能である。キャップ部材30は、計測ステージ3に配置されている保持部19に保持されて、射出面13及び下面14に対向する位置に移動可能である。上面31は、射出面13及び下面14との間で第1液体LQ1を保持可能である。
図3は、本実施形態に係る液浸部材7の一例を示す側断面図である。なお、図3を用いる説明においては、投影領域PR(終端光学素子12及び液浸部材7と対向する位置)に基板Pが配置される場合を例にして説明するが、基板ステージ2、及び計測ステージ3の少なくとも一方を配置することもできる。
図3に示すように、液浸部材7は、射出面13と対向する位置に開口7Kを有する。射出面13から射出された露光光ELは、開口7Kを通過して、基板Pに照射可能である。下面14は、開口7Kの周囲に配置されている。
また、液浸部材7は、第1液体LQ1を供給可能な第1供給口21と、第1液体LQ1を回収可能な第1回収口22とを備えている。少なくとも基板Pの露光において、第1供給口21は、第1液体LQ1を供給し、第1回収口22は、第1液体LQ1の少なくとも一部を回収する。
第1供給口21は、射出面13から射出される露光光ELの光路Kに第1液体LQ1を供給する。第1供給口21は、露光光ELの光路Kの近傍において、その光路Kに面するように配置されている。
第1供給口21は、流路23を介して、液体供給装置24と接続されている。液体供給装置24は、供給する第1液体LQ1の異物を除去するためのフィルタユニット、及び供給する第1液体LQ1の温度を調整可能な温度調整装置を有し、クリーンで温度調整された第1液体LQ1を送出可能である。流路23は、液浸部材7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24とを接続する供給管が有する流路を含む。液体供給装置24から送出された第1液体LQ1は、流路23を介して第1供給口21に供給される。
第1回収口22は、液浸部材7の下面14と対向する基板P(物体)上の第1液体LQ1の少なくとも一部を回収可能である。第1回収口22は、下面14と基板P(物体)との間の第1液体LQ1の少なくとも一部を回収可能である。第1回収口22は、物体の表面と対向する液浸部材7の所定位置に配置されている。第1回収口22は、下面14の少なくとも一部に配置されている。第1回収口22は、露光光ELが通過する開口7Kの周囲の少なくとも一部に配置されている。第1回収口22は、開口7Kを少なくとも部分的に囲む。第1回収口22は、光路Kに対する放射方向に関して第1供給口21の外側に配置されている。本実施形態においては、第1回収口22は、開口7Kの周囲に連続的に配置されている。なお、第1回収口22が開口7Kの周囲に断続的に配置されてもよい。
第1回収口22には、複数の孔(openingsあるいはpores)を含むプレート状の多孔部材25が配置されている。なお、第1回収口22に、網目状に多数の小さい孔が形成された多孔部材であるメッシュフィルタが配置されてもよい。また第1回収口22に多孔部材25が配置されていなくてもよい。
本実施形態において、下面14は、第1回収口22に配置される多孔部材25の表面(下面)を含む。本実施形態において、下面14は、開口7Kの周囲に配置される平坦面14Tと、その平坦面14Tの周囲の少なくとも一部に配置される多孔部材25の表面とを含む。多孔部材25は、平坦面14Tを少なくとも部分的に囲む。
第1回収口22は、流路26を介して、第1液体回収装置27と接続されている。第1液体回収装置27は、第1回収口22を真空システムに接続可能であり、第1回収口22を介して第1液体LQ1を吸引可能である。流路26は、液浸部材7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27とを接続する回収管が有する流路を含む。第1回収口22から回収された第1液体LQ1は、流路26を介して、第1液体回収装置27に回収される。
少なくとも基板Pの露光において、第1供給口21から第1液体LQ1が供給され、その第1供給口21による第1液体LQ1の供給動作と並行して、第1回収口22による第1液体LQ1の回収動作が実行される。制御装置8は、第1供給口21からの第1液体LQ1の供給動作と並行して、第1回収口22からの第1液体LQ1の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12及び液浸部材7と、他方側の物体との間に第1液体LQ1で液浸空間LSを形成可能である。
また、本実施形態においては、液体供給装置24は、第2液体LQ2を送出可能である。液浸部材7に配置されている第1供給口21は、第2液体LQ2を供給可能である。第2液体LQ2は、露光装置EX内の所定部材をクリーニングするためのクリーニング用液体である。本実施形態において、第2液体LQ2は、第1液体LQ1と異なる。本実施形態において、第2液体LQ2は、アルカリ洗浄液を含む。本実施形態においては、第2液体LQ2として、アルカリ水溶液を用いる。本実施形態においては、第2液体LQ2は、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH:tetramethyl ammonium hydroxide)水溶液を含む。
なお、第2液体LQ2が、アルコールでもよい。例えば、第2液体LQ2が、エタノール、イソプロピルアルコール(IPA)、及びペンタノールの少なくとも一つでもよい。
また、本実施形態においては、第1液体LQ1を回収可能な第2回収口28が設けられている。第2回収口28は、光路Kに対する放射方向に関して第1回収口22の外側に配置されている。第2回収口28は、回収部材29に配置されている。回収部材29は、投影領域PRに配置される基板P(物体)の表面と対向可能な下面40を有する。第2回収口28は、下面40の少なくとも一部に配置されている。下面40は、下面14の周囲の少なくとも一部に配置されている。下面40は、下面14を少なくとも部分的に囲む。本実施形態において、回収部材29は、環状の部材であり、下面40は、下面14の周囲に配置されている。本実施形態において、第2回収口28は、環状であり、第1回収口22の周囲に配置されている。なお、第2回収口28が、第1回収口22を囲むように、所定間隔で複数配置されてもよい。なお、下面40が、下面14の周囲の一部に配置されてもよい。少なくとも基板Pの露光において、基板Pの表面は、下面40に配置された第2回収口28と対向する。
基板Pの露光において、第2回収口28は、第1液体LQ1を回収可能である。基板Pの露光において、液浸空間LSの第1液体LQ1の界面LG1は、液浸部材7の下面14と基板Pの表面との間に配置される。界面LG1が液浸部材7の下面14と基板Pの表面との間に配置されている通常状態において、液浸空間LSの第1液体LQ1は、回収部材29の下面40と基板Pの表面との間の空間に流入せず、第2回収口28は、第1液体LQ1を回収しない。しかしながら、例えば基板Pの移動条件(移動速度、加速度、及び移動距離など)、及び基板Pの表面の状態等によっては、液浸空間LSの第1液体LQ1が、液浸部材7の下面14と基板Pの表面との間の空間から流出してしまう可能性がある。第2回収口28は、液浸部材7の下面14と基板Pの表面との間の空間から流出し、回収部材29の下面40と基板Pの表面との間の空間に流入した第1液体LQ1を回収可能である。また、第2回収口28は、第1回収口22が回収しきれず、基板P上に残留した第1液体LQ1を回収することもできる。第2回収口28が設けられているので、第1液体LQ1が漏出したり、基板P上に残留したりすることが抑制される。
第2回収口28は、流路41を介して、第2液体回収装置42と接続されている。第2液体回収装置42は、第2回収口28を真空システムに接続可能であり、第2回収口28を介して第1液体LQ1を吸引可能である。流路41は、回収部材29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42とを接続する回収管が有する流路を含む。第2回収口28から回収された第1液体LQ1は、流路41を介して、第2液体回収装置42に回収される。
また、本実施形態においては、気体を供給可能な開口(給気口)43が設けられている。開口43は、光路Kに対する放射方向に関して第2回収口28の外側に配置されている。開口43は、所定部材44に配置されている。所定部材44は、投影領域PRに配置される基板P(物体)の表面と対向可能な下面45を有する。開口43は、下面45の少なくとも一部に配置されている。下面45は、下面14及び下面40の周囲の少なくとも一部に配置されている。下面45は、下面14及び下面40を少なくとも部分的に囲む。本実施形態において、所定部材44は、環状の部材であり、下面45は、下面14及び下面40の周囲に配置されている。本実施形態において、開口43は、環状であり、第2回収口28の周囲に配置されている。なお、開口43が、第2回収口28を囲むように、所定間隔で複数配置されてもよい。なお、下面45が、下面14及び下面40の周囲の一部に配置されてもよい。少なくとも基板Pの露光において、基板Pの表面は、下面45に配置された開口43と対向する。
基板Pの露光において、開口43は、気体を供給する。開口43から供給された気体の少なくとも一部は、下面45と基板Pの表面との間を流れて、液浸空間LSの第1液体LQ1の界面LG1に供給される。界面LG1は、液浸部材7の下面14と基板Pの表面との間に配置される。開口43からの気体の少なくとも一部は、液浸空間LSの外側から、界面LG1に向かって流れる。その気体の流れによって、下面14と基板Pの表面との間の空間からの第1液体LQ1の漏出が抑制される。すなわち、開口43から供給された気体の少なくとも一部によって、液浸空間LSの第1液体LQ1の漏出を抑制するガスシールが形成される。
開口43は、流路46を介して、気体供給装置47と接続されている。気体供給装置47は、クリーンで温度調整された気体を送出可能である。流路46は、所定部材44の内部流路、及びその内部流路と気体供給装置47とを接続する管が有する流路を含む。気体供給装置47から送出された気体は、流路46を介して、開口43に供給される。
また、本実施形態においては、開口43は、流路46の少なくとも一部を介して、吸引装置47Pに接続可能である。吸引装置47Pは、真空システムを含み、開口43を介して、その開口43の周囲の気体を吸引可能である。すなわち、本実施形態においては、開口43は、給気口としての機能と、吸引口(吸気口)としての機能とを有する。
所定部材44は、上面31と下面14とが対向するようにキャップ部材30をリリース可能に保持することができる。所定部材44の下面45とキャップ部材30の上面31の少なくとも一部とが接触された状態で、開口43による吸引動作が実行されることによって、キャップ部材30が所定部材44の下面45に吸着保持される。開口43による吸引動作が解除されることによって、キャップ部材30は所定部材44からリリースされる。このように、本実施形態においては、液浸部材7の下面14の周囲の少なくとも一部に配置される所定部材44の下面45及びその下面45に配置されている開口(吸引口)43が、上面31と下面14とが対向するようにキャップ部材30をリリース可能に保持する保持部として機能する。以下の説明において、上面31と下面14とが対向するようにキャップ部材30をリリース可能に保持する所定部材44(下面45)を適宜、保持部50、と称する。なお、保持部50でキャップ部材30を保持するときに、下面45と上面31とが接触していなくてもよい。例えば、所定部材44に給気口と吸気口の両方を設けて、下面45と上面31とが接触していない状態で保持部50でキャップ部材30を保持してもよい。また、保持部50がキャップ部材30の下面32(及び/又は側面)と接触するように、保持部50でキャップ部材を保持(支持)してもよい。
次に、上述の構成を有する露光装置EXの動作の一例について、図4のフローチャートを参照して説明する。
本実施形態においては、第1処理(ステップSA)と、第1処理と異なる第2処理(ステップSB)とが実行される。第1処理は、基板Pの交換処理(ステップSA1)、露光光ELの計測処理(ステップSA2)、及び基板Pの露光処理(ステップSA4)を含む。第2処理は、クリーニング(ステップSB2)を含む。以下の説明において、第1処理を適宜、露光シーケンス、と称し、第2処理を適宜、メンテナンスシーケンス、と称する。
制御装置8は、露光前の基板Pを基板ステージ2に搬入(ロード)するために、基板ステージ2を、基板交換位置CPに移動する。基板交換位置CPは、射出面13及び下面14と対向する位置とは異なる位置である。基板交換位置CPは、液浸部材7(投影領域PR)から離れた位置であり、基板Pの交換処理が実行可能な位置である。基板Pの交換処理は、基板搬送装置(不図示)を用いて、基板ステージ2に保持された露光後の基板Pを基板ステージ2から搬出(アンロード)する処理、及び基板ステージ2に露光前の基板Pを搬入(ロード)する処理の少なくとも一方を含む。制御装置8は、基板交換位置CPに基板ステージ2を移動して、基板Pの交換処理を実行する(ステップSA1)。
基板ステージ2が基板交換位置CPに移動するときに、制御装置8は、計測ステージ3の上面20及び保持部19に保持されているキャップ部材30の上面31の少なくとも一方を射出面13及び下面14と対向する位置に配置して、射出面13及び下面14と、上面20及び上面31の少なくとも一方との間で第1液体LQ1を保持して、液浸空間LSを形成する。
また、基板ステージ2が液浸部材7から離れた期間の少なくとも一部において、必要に応じて、計測ステージ3を用いる計測処理が実行される(ステップSA2)。計測ステージ3を用いる計測処理を実行するとき、制御装置8は、射出面13及び下面14と上面20とを対向させ、終端光学素子12と計測部材Cとの間の光路Kが第1液体LQ1で満たされるように液浸空間LSを形成する。制御装置8は、投影光学系PL及び第1液体LQ1を介して、計測ステージ3に保持されている計測部材C(計測器)に露光光ELを照射して、露光光ELの計測処理を実行する。その計測処理の結果は、その後に実行される基板Pの露光処理に反映される。
露光前の基板Pが基板ステージ2にロードされ、計測ステージ3を用いる計測処理が終了した後、制御装置8は、基板ステージ2を投影領域PRに移動し、上面17を射出面13及び下面14と対向する位置に配置して、射出面13及び下面14と上面17(基板Pの表面)との間で第1液体LQ1を保持して、液浸空間LSを形成する。
本実施形態においては、例えば米国特許出願公開第2006/0023186号明細書、米国特許出願公開第2007/0127006号明細書等に開示されているように、制御装置8は、第1処理において、射出面13及び下面14と、上面17及び上面20の少なくとも一方との間に第1液体LQ1を保持可能な空間が形成され続けるように、上面17のエッジと上面20のエッジとを接近又は接触させた状態で、上面17及び上面20の少なくとも一方と射出面13及び下面14とを対向させつつ、射出面13及び下面14に対して、基板ステージ2と計測ステージ3とをXY方向に同期移動する(ステップSA3)。
これにより、図5に示すように、制御装置8は、終端光学素子12及び液浸部材7と基板ステージ2との間に液浸空間LSが形成可能な状態、及び終端光学素子12及び液浸部材7と計測ステージ3との間に液浸空間LSが形成可能な状態の一方から他方へ変化させることができる。すなわち、制御装置8は、第1液体LQ1の漏出を抑制しつつ、液浸部材7の下面14側に形成された液浸空間LSが基板ステージ2の上面17上と計測ステージ3の上面20上との間を移動するように、基板ステージ2及び計測ステージ3を終端光学素子12及び液浸部材7に対して移動させることができる。すなわち、投影光学系PL(終端光学素子12)の射出面側の光路が第1液体LQ1で満たされた状態を維持しつつ、終端光学素子12及び液浸部材7と基板ステージ2との間に液浸空間LSが形成された状態、及び終端光学素子12及び液浸部材7と計測ステージ3との間に液浸空間LSが形成状態の一方から他方へ変化させることができる。
以下の説明において、基板ステージ2の上面17と計測ステージ3の上面20とを接近又は接触させた状態で、終端光学素子12の射出面13及び液浸部材7の下面14に対して、基板ステージ2と計測ステージ3とをXY方向に同期移動させる動作を適宜、スクラム移動、と称する。
スクラム移動を実行して、射出面13及び下面14と基板Pの表面とを対向させ、射出面13と基板Pの表面との間の露光光ELの光路Kが第1液体LQ1で満たされるように、射出面13及び下面14の少なくとも一部と基板Pの表面との間で第1液体LQ1が保持されて液浸空間LSが形成された後、制御装置8は、基板Pの露光処理を開始する(ステップSA4)。
制御装置8は、照明系ILにより露光光ELで照明されたマスクMからの露光光ELを投影光学系PL及び液浸空間LSの第1液体LQ1を介して基板Pに照射する。これにより、射出面13と基板Pとの間の第1液体LQ1を介して射出面13からの露光光ELで基板Pが露光され、マスクMのパターンの像が基板Pに投影される。
本実施形態の露光装置EXは、マスクMと基板Pとを所定の走査方向に同期移動しつつ、マスクMのパターンの像を基板Pに投影する走査型露光装置(所謂スキャニングステッパ)である。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。制御装置8は、基板P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の第1液体LQ1とを介して基板Pに露光光ELを照射する。
基板Pの露光処理が終了した後、制御装置8は、スクラム移動を実行するとともに、基板ステージ2を基板交換位置CPに移動する。計測ステージ3は、例えば投影領域PRに配置され、射出面13と計測ステージ3との間に第1液体LQ1が保持される。制御装置8は、基板交換位置CPに移動した基板ステージ2から露光後の基板Pを搬出し、露光前の基板Pを基板ステージ2に搬入する。
以下、制御装置8は、上述の処理を繰り返して、複数の基板Pを順次露光する。
なお、本実施形態においては、基板Pの交換処理、計測ステージ3を用いる計測処理、及び基板Pの露光処理を含む露光シーケンス(ステップSA)の少なくとも一部の期間において、第1供給口21から露光光ELの光路K及び基板P上に第1液体LQ1が供給されるとともに、基板P上の第1液体LQ1の少なくとも一部が第1回収口22から回収される。また、露光シーケンスの少なくとも一部の期間において、第2回収口28による回収動作が実行される。また、露光シーケンスの少なくとも一部の期間において、開口43による給気動作が実行される。本実施形態においては、第1回収口22の液体回収動作(吸引動作)が実行されている間、第2回収口28の液体回収動作(吸引動作)も継続される。第2回収口28と対向する基板P上に第1液体LQ1が存在しない場合には、第2回収口28は、周囲の気体を吸引する。一方、第2回収口28と対向する基板P上に第1液体LQ1が存在する場合には、第2回収口28は、その基板P上の第1液体LQ1を回収する。また、露光シーケンスの少なくとも一部の期間において、液体供給装置24から第2液体LQ2は供給されない。
なお、図3においては、液浸部材7の下面14と回収部材29の下面40と所定部材44の下面45とがほぼ同一面内に配置されているが、下面14と下面40と下面45のZ軸方向の位置が異なっていてもよい。例えば、3つの下面(14、40、45)のそれぞれのZ軸方向の位置が異なっていてもよいし、3つの下面(14、40、45)のうちの一つが他の二つと異なっていてもよい。
ところで、基板Pの露光中、基板Pから発生(溶出)した物質(例えば感光材等の有機物)が、異物(汚染物、パーティクル)として液浸空間LSの第1液体LQ1中に混入する可能性がある。また、基板Pから発生する物質のみならず、例えば空中を浮遊する異物が、液浸空間LSの第1液体LQ1に混入する可能性もある。上述したように、基板Pの交換処理、計測ステージ3を用いる計測処理、及び基板Pの露光処理を含む露光シーケンスの少なくとも一部の期間において、液浸空間LSの第1液体LQ1は、液浸部材7の少なくとも一部と接触する。
したがって、液浸空間LSの第1液体LQ1中に異物が混入すると、液浸部材7の下面14の少なくとも一部に異物が付着する可能性がある。それら第1液体LQ1と接触する液浸部材7の下面14に異物が付着している状態を放置しておくと、その異物が露光中に基板Pに付着したり、第1供給口21から供給された第1液体LQ1が汚染されたりする可能性がある。また、液浸部材7の下面14が汚染されると、例えば液浸空間LSを良好に形成できなくなる可能性もある。その結果、露光不良が発生する可能性がある。
そこで、本実施形態においては、所定のタイミングで、液浸空間LSの第1液体LQ1と接触する液浸部材7の下面14のクリーニングを含むメンテナンスシーケンスが実行される。
以下、本実施形態に係るメンテナンスシーケンスの一例について説明する。図6及び図7は、本実施形態に係るメンテナンスシーメンスにおける露光装置EXの動作の一例を示す図である。本実施形態において、メンテナンスシーケンス(ステップSB)は、露光シーケンス(ステップSA)が実行されない期間において実行される。本実施形態においては、キャップ部材30の上面31が下面14と対向している状態でクリーニングが実行される。また、メンテナンスシーケンスにおいて、射出面13及び下面14と、保持部19からリリースされたキャップ部材30の上面31との間に第2液体LQ2が保持される。
下面14のクリーニングを実行する際、図6に示すように、制御装置8は、保持部19からキャップ部材30をリリースし、そのリリースしたキャップ部材30を保持部50に搬送する処理を実行する(ステップSB1)。制御装置8は、キャップ部材30を保持部19からリリースし、そのリリースしたキャップ部材30を保持部50に保持させる。本実施形態において、計測ステージ3は、保持部19からリリースされたキャップ部材30をZ軸方向(上下方向)に移動可能な昇降機構48を有する。昇降機構48は、キャップ部材30の下面32を支持して上下方向に移動可能な複数のピン部材48Pと、そのピン部材48Pを移動するアクチュエータ48Dとを含む。制御装置8は、保持部19でキャップ部材30を保持した計測ステージ3の位置を制御して、キャップ部材30の上面31と下面14とを対向させた状態で、保持部19からリリースされたキャップ部材30を、昇降機構48を用いて上昇させる。これにより、キャップ部材30の上面31の少なくとも一部と、所定部材44の下面45とが接触する。制御装置8は、下面45と上面31の少なくとも一部とが接触された状態で、開口43を用いる吸引動作を実行する。これにより、プレート部材30は、射出面13及び下面14と上面31とが対向するように、保持部50に保持される。メンテナンスシーケンスにおいて、基板ステージ2及び計測ステージ3の少なくとも一方は、射出面13及び下面14と対向する位置と異なる位置に移動される(退避する)。
図7は、保持部50がキャップ部材30を保持している状態を示す。本実施形態において、所定部材44は、駆動機構51の作動により、Z軸方向に移動可能である。図3に示したように、露光シーケンスにおいては、所定部材44の下面45と回収部材29の下面40と液浸部材7の下面14とがほぼ同一平面内に配置されるように、所定部材44の位置が調整される。メンテナンスシーケンスにおいては、図7に示すように、制御装置8は、駆動機構51を制御して、所定部材44の下面45が回収部材29の下面40よりも下方に配置されるように、所定部材44の位置を調整する。これにより、保持部50(下面45)で保持されたキャップ部材30の上面31と液浸部材7の下面14とが、所定のギャップを介して対向する。メンテナンスシーケンスにおいて、保持部50は、射出面13及び下面14と上面31とが対向するようにキャップ部材30を保持する。
制御装置8は、下面14のクリーニングを開始する(ステップSB2)。本実施形態においては、上面31と下面14との間で第2液体LQ2が保持されて、クリーニングが実行される。
図7に示すように、本実施形態においては、射出面13及び下面14と、保持部19からリリースされ保持部50に保持されたキャップ部材30の上面31との間に、第1供給口21から供給された第2液体LQ2が保持される。下面14のクリーニングにおいて、第1供給口21から第2液体LQ2が供給され、第1供給口21による第2液体LQ2の供給動作と並行して、第1回収口22及び第2回収口28による第2液体LQ2の回収動作が実行される。第1供給口21から供給された第2液体LQ2の少なくとも一部は、開口7Kを介して、上面31と下面14との間に供給される。第1回収口22及び第2回収口28の少なくとも一方は、上面31と下面14との間の第2液体LQ2の少なくとも一部を回収する。
クリーニングを含むメンテナンスシーケンスにおいて上面31と下面14との間に第2液体LQ2で形成される液浸空間LCは、基板Pの露光を含む露光シーケンスにおいて基板Pの表面と下面14との間に第1液体LQ1で形成される液浸空間LSよりも大きい。液浸空間LSの大きさは、下面14とほぼ平行なXY平面内における大きさである。本実施形態においては、第2液体LQ2で形成される液浸空間LCの界面LG2は、回収部材29の下面40とプレート部材30の上面31との間に形成される。本実施形態において、下面14のほぼ全部の領域が、第1供給口21から供給された第2液体LQ2と接触する。
液浸空間LCの第2液体LQ2が液浸部材7の下面14に接触することによって、その下面14が第2液体LQ2によってクリーニングされる。本実施形態において、下面14は、多孔部材25の下面を含み、その多孔部材25の下面もクリーニングされる。
本実施形態においては、制御装置8は、メンテナンスシーケンスにおいて第1供給口21から供給する単位時間当たりの第2液体LQ2の供給量を、露光シーケンスにおいて第1供給口21から供給する単位時間当たりの第1液体LQ1の供給量よりも多くする。これにより、下面14の全部の領域が第2液体LQ2に接触するように、液浸部材7及び回収部材29とキャップ部材30との間に、第1供給口21から供給された第2液体LQ2で液浸空間LCが形成される。
本実施形態においては、第1供給口21から第2液体LQ2が供給され、第1回収口22から第2液体LQ2の少なくとも一部が回収され、光路Kに対する放射方向に関して下面14の外側に配置された第2回収口28から第2液体LQ2の少なくとも一部が回収されるので、液浸部材7の下面14のほぼ全部の領域が、液浸空間LCの第2液体LQ2と接触することができる。したがって、液浸部材7の下面14のほぼ全部の領域が良好にクリーニングされる。
なお、図8に示すように、下面14のクリーニングにおいて、第1供給口21から第2液体LQ2が供給され、第1回収口22から第2液体LQ2が供給され、第2回収口28から第2液体LQ2が回収されてもよい。こうすることによっても、液浸部材7の下面14のほぼ全部の領域と第2液体LQ2とを接触させることができる。例えば、流路26に第2液体LQ2を供給可能な液体供給装置240を接続し、その液体供給装置240から第2液体LQ2を送出することによって、第1回収口22から第2液体LQ2を供給することができる。これにより、その第2液体LQ2と接触する流路26(回収管の内面、液浸部材7の内部に形成された回収流路の内面)、多孔部材25の上面、及び多孔部材25の孔の内面等がクリーニングされる。
なお、第1回収口22からの第2液体LQ2の供給及び回収を実行せずに、第1供給口21から第2液体LQ2を供給し、下面14と上面31との間の第2液体LQ2の少なくとも一部を第2回収口28から回収してもよい。
なお、本実施形態においては、第2回収口28が液浸部材7と異なる回収部材29に配置されていることとしたが、液浸部材7に配置されてもよい。換言すれば、液浸部材7と回収部材29とを一体とし、その一体にされた部材に第1回収口と第2回収口とを設けてもよい。
液浸部材7の下面14のクリーニングが終了した後、液浸部材7の下面14から第2液体LQ2を除去する処理が実行される(ステップSB3)。
制御装置8は、第2液体LQ2を除去するために、第2液体LQ2の供給を停止した後、第1供給口21及び第1回収口22から第1液体LQ1を供給し、第2回収口28から第1液体LQ1及び第2液体LQ2の少なくとも一方を回収する。例えば、流路26に第1液体LQ1を供給可能な液体供給装置を接続し、その液体供給装置から第1液体LQ1を送出することによって、第1回収口22から第1液体LQ1を供給することができる。
第1供給口21から第1液体LQ1が供給され、第1回収口22から第1液体LQ1が供給され、第2回収口28から第1液体LQ1及び第2液体LQ2の少なくとも一方が回収されることによって、液浸部材7の下面14に残留している第2液体LQ2が除去される。
また、流路26に第1液体LQ1が流れることによって、その流路26(回収管の内面、液浸部材7の内部に形成された回収流路の内面)、多孔部材25の上面、及び多孔部材25の孔の内面等に残留している第2液体LQ2が良好に除去される。
メンテナンスシーケンスが終了した後、制御装置8は、露光シーケンスを開始(再開)することができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、液浸部材7の下面14を良好にクリーニングすることができる。したがって、露光不良の発生を抑制することができる。また、液浸部材7のクリーニング中に、基板ステージ2及び計測ステージ3の少なくとも一方を任意の位置に移動できる。したがって、上述の液浸部材7のメンテナンスシーケンス(クリーニング処理)の少なくとも一部と並行して、基板ステージ2及び計測ステージ3の少なくとも一方のメンテナンス(クリーニング処理)を実行してもよい。なお、基板ステージ2及び計測ステージ3の少なくとも一方のメンテナンスは、クリーニング処理に限られず、調整及び/又は部品(component)の交換であってもよい。また、液浸部材7のメンテナンスシーケンス(クリーニング処理)の少なくとも一部と並行して行うメンテナンス処理は、基板ステージ2及び計測ステージ3の少なくとも一方のメンテナンスに限られない。
また、本実施形態においては、露光シーケンス及びメンテナンスシーケンスにおいて、下面14と液体(第1液体LQ1及び第2液体LQ2の少なくとも一方)とを接触させ続けることができる。これにより、下面14が汚染されることを抑制することができる。
<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。
図9は、第2実施形態に係るキャップ部材30Bの一例を示す図である。図9に示すように、キャップ部材30Bの上面31Bが、第1部分311Bと、その第1部分311Bよりも突出する第2部分312Bとを含んでもよい。図9において、下面32Bは、平坦である。上面31Bの第2部分312Bと下面32Bとの距離W2は、上面31Bの第1部分311Bと下面32Bとの距離W1よりも大きい。本実施形態において、第2部分312Bは、下面32Bから離れる方向に突出する凸面を含む。凸面は、曲面状である。本実施形態において、キャップ部材30Bが保持部50に保持された状態で、第2部分312Bは、多孔部材25の下面と対向する。第1供給口21から供給された第2液体LQ2の少なくとも一部は、下面14と上面31Bとの間を、光路Kに対する放射方向に関して外側に向かって流れ、第2回収口28に回収される。下面14(多孔部材25の下面)と上面31Bの第2部分312Bとの間隙は、下面14と上面31Bの第1部分311Bとの間隙よりも小さい。したがって、第1供給口21から供給され、第2回収口28に向かって流れる第2液体LQ2の流速は、下面14と上面31Bの第2部分312Bとの間において高くなる。換言すれば、多孔部材25の下面に接触するように流れる第2液体LQ2の流速が局所的に高くなる。これにより、高いクリーニング効果を得ることができる。
なお、光路Kに対する放射方向に関して、第1部分及び第2部分の少なくとも一方が複数配置されてもよい。例えば、図10に示すキャップ部材30Cのように、光路Kに対する放射方向に関して、上面31Cの第1部分311Cと第2部分312Cとが交互に複数配置されてもよい。
<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。
図11は、第3実施形態に係るキャップ部材30Dの一例を示す図である。図11において、キャップ部材30Dは、第2液体LQ2を供給可能な供給口60を供えている。供給口60は、下面14と対向可能なキャップ部材30Dの上面31Dの少なくとも一部に配置されている。供給口60は、下面14と上面31Dとの間に第2液体LQ2を供給可能である。本実施形態において、キャップ部材30Dが保持部50に保持された状態で、供給口60は、多孔部材25の下面と対向する。供給口60は、下面14に向かって第2液体LQ2を噴射する。
下面14のクリーニング(ステップSB2)において、キャップ部材30Dに配置された供給口60から第2液体LQ2が供給される。キャップ部材30Dが保持部50に保持された状態で、そのキャップ部材30Dに配置されている供給口60から第2液体LQ2が供給される。供給口60は、多孔部材25の下面に向かって第2液体LQ2を噴射する。これにより、第2液体LQ2によって、下面14(多孔部材25の下面)を良好にクリーニングすることができる。
なお、クリーニングにおいて、液浸部材7に配置されている第1供給口21からの第2液体LQ2の供給動作と並行して、キャップ部材30Dに配置されている供給口60からの第2液体LQ2の供給動作を実行してもよいし、第1供給口21からの第2液体LQ2の供給動作を停止して、供給口60からの第2液体LQ2の供給動作を実行してもよい。
また、図12に示すように、キャップ部材30Eに、第2液体LQ2を回収可能な回収口61を設けることができる。回収口61は、下面14と対向可能なキャップ部材30Eの上面31Eの少なくとも一部に配置される。例えばクリーニング(ステップSB2)において、下面14と上面31Eとの間に供給された第2液体LQ2の少なくとも一部を、回収口61から回収することができる。また、第2液体LQ2を除去する処理(ステップSB3)において、下面14と上面31Eとの間に供給された第1液体LQ1及び第2液体LQ2の少なくとも一部を、回収口61から回収することができる。なお、キャップ部材30Eに、回収口61と供給口60との両方を設けてもよい。
<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。
図13は、第4実施形態に係るキャップ部材30Fの一例を示す図である。図13において、キャップ部材30Fは、下面14の少なくとも一部を擦ることができるブラシ部材62を有する。ブラシ部材62は、下面14と対向可能なキャップ部材30Fの上面31Fの少なくとも一部に配置されている。キャップ部材30Fが保持部50に保持された状態で、ブラシ部材62は、下面14の少なくとも一部と接触する。本実施形態において、ブラシ部材62は、多孔部材25に接触するように配置される。ブラシ部材62によって下面14(多孔部材25)が擦られることによって、その下面14(多孔部材25)をクリーニングすることができる。本実施形態においては、第1供給口21及び第1回収口22の少なくとも一方からの下面14と上面31Fとの間への第2液体LQ2の供給動作と並行して、第2回収口28からの第2液体LQ2の回収動作を実行しながら、ブラシ部材62によって下面14が擦られる。本実施形態においても、上面31Fが下面14と対向している状態で、下面14を良好にクリーニングすることができる。
図14に示すように、キャップ部材30Gが、下面14と接触することができる多孔部材63を有していてもよい。多孔部材63は、例えばスポンジを含む。多孔部材63は、第2液体LQ2を保持することができる。多孔部材63は、下面14と対向可能なキャップ部材30Gの上面31Gの少なくとも一部に配置されている。キャップ部材30Gが保持部50に保持された状態で、多孔部材63は、下面14の少なくとも一部と接触する。本実施形態において、キャップ部材30Gに設けられている多孔部材63は、液浸部材7に設けられている多孔部材25に接触するように配置されている。多孔部材63が下面14に接触することによって、その下面14をクリーニングすることができる。
<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。
図15は、第5実施形態に係るキャップ部材30Hの一例を示す図である。図15において、キャップ部材30Hは、射出面13から射出される露光光ELを反射する反射部65Rを有する。反射部65Rで反射した露光光ELの少なくとも一部が、下面14に照射される。
本実施形態において、キャップ部材30Hは、光学素子65を保持する。光学素子65は、プリズム部材を含む。光学素子65が、露光光ELを反射する反射部65Rを有する。反射部65Rは、第1反射面651Rと第2反射面652Rとを含む。第1反射面651Rと第2反射面652Rとは異なる方向を向く。キャップ部材30Hが保持部50に保持された状態で、光学素子65の少なくとも一部は、射出面13と対向する。また、キャップ部材30Hが保持部50に保持された状態で、光学素子65の少なくとも一部は、下面14と対向する。光学素子65は、射出面13から射出される露光光ELが入射する入射部65Aと、露光光ELを射出する射出部65Bとを有する。射出面13から射出され、光学素子65の入射部65Aに入射した露光光ELの少なくとも一部は、光学素子65の第1反射面651R及び第2反射面652Rで反射して、射出部65Bより射出される。射出部65Bより射出された露光光ELは、下面14に照射される。これにより、下面14は、露光光ELの照射によって光洗浄される。
本実施形態においては、下面14と第2液体LQ2とが接触された状態で、その下面14に射出部65Bから射出された露光光ELが照射される。また、本実施形態においては、下面14とキャップ部材30Hの上面31H(光学素子65の上面を含む)との間に対する第2液体LQ2の供給動作と並行して、その第2液体LQ2の少なくとも一部の回収動作が実行されながら、下面14に露光光ELが照射される。本実施形態においても、下面14が良好にクリーニングされる。
<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。
図16は、第6実施形態に係るキャップ部材30Jの一例を示す図である。図16において、キャップ部材30Jは、超音波振動子66を有する。超音波振動子66は、例えば圧電素子(ピエゾ素子)を含む。超音波振動子66は、キャップ部材30Jに接触する第2液体LQ2に超音波振動を付与することができる。本実施形態においては、下面14とキャップ部材30Jの上面31Jとの間に第2液体LQ2が保持された状態で、超音波振動子66が作動される。超音波振動子66が作動することによって、下面14及び上面31Jに接触するように下面14と上面31Jとの間に保持されている第2液体LQ2に超音波振動が付与される。これにより、下面14のクリーニング効果を高めることができる。
また、液浸部材7に、液浸部材7に接触する第2液体LQ2に超音波振動を付与する超音波振動子67を配置することもできる。下面14と上面31Jとの間に第2液体LQ2が保持された状態で、超音波振動子67が作動されることによっても、下面14のクリーニング効果を高めることができる。
なお、上述の第1〜第6実施形態において、基板ステージ2が、キャップ部材(30等)をリリース可能に保持する保持部を有してもよい。
また、上述の第1〜第6実施形態において、所定部材44から気体を供給しなくてもよい。すなわち、所定部材44を専らキャップ部材(30等)の保持に用いてもよい。
<第7実施形態>
次に、第7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。
図17は、第7実施形態に係る露光装置EX2の一例を示す図、図18は、基板ステージ2及び計測ステージ3を含む平面図である。本実施形態において、露光装置EX2は、射出面13及び下面14に対向する位置に移動可能なカバー部材70を備えている。カバー部材70は、上面71及び下面72を有するプレート状の部材である。カバー部材70は、射出面13及び下面14と、上面17及び上面20の少なくとも一方との間において、ガイド面10G(XY平面)とほぼ平行な方向に移動可能である。また、カバー部材70は、射出面13及び下面14と対向する位置と異なる位置に移動可能である。本実施形態において、露光装置EX2は、射出面13及び下面14と、上面17及び上面20の少なくとも一方との間において、ガイド面10Gとほぼ平行な方向にカバー部材70を移動する駆動システム80を備えている。
カバー部材70の上面71は、射出面13及び下面14との間で液体(第1液体LQ1及び第2液体LQ2の少なくとも一方)を保持する空間を形成可能である。カバー部材70は、射出面13及び下面14と対向可能である。カバー部材70は、終端光学素子12及び液浸部材7との間で第1液体LQ1を保持して液浸空間LSを形成可能である。カバー部材70は、射出面13及び下面14と上面17(基板Pの表面)及び上面20の少なくとも一方との間においてXY方向に移動可能である。カバー部材70の上面71は、射出面13及び下面14と対向可能である。カバー部材70の下面72は、上面17(基板Pの表面)及び上面20と対向可能である。上面71の周縁領域と下面72の周縁領域とがなす角度は、鋭角である。換言すれば、カバー部材70のエッジは、鋭角である。また、上面71及び下面72のそれぞれは、液体に対して撥液である。
駆動システム80は、カバー部材70を、XY方向に移動可能に支持する。図18に示すように、本実施形態において、駆動システム80は、カバー部材70をY軸方向に所定のストロークで移動可能な第1駆動装置81と、カバー部材70をX軸、Y軸、及びθZ方向に移動可能な第2駆動装置82とを含む。第1駆動装置81は、Y軸方向に長いガイド部材83と、カバー部材70を支持する支持機構84をガイド部材83に沿ってY軸方向に移動するリニアモータ85とを含む。リニアモータ85は、ガイド部材83に配置された、例えばコイルを含む固定子と、支持機構84に配置された、例えば磁石を含む可動子とを有する。第2駆動装置82は、支持機構84に配置されたリニアモータ又はボイスコイルモータ等を含み、カバー部材70をX軸、Y軸、及びθZ方向に移動可能である。
駆動システム80は、基板ステージ2及び計測ステージ3と別設されている。また、駆動システム5,6と駆動システム80とは別設されている。制御装置8は、駆動システム5,6と独立に、駆動システム80を制御可能である。
本実施形態において、基板ステージ2及び計測ステージ3が射出面13及び下面14と対向しない位置に配置されているとき、カバー部材70が射出面13及び下面14と対向する位置に配置される。例えば、基板ステージ2が基板交換位置CPに移動するとき、カバー部材70が射出面13及び下面14と対向する位置に配置され、射出面13及び下面14との間で第1液体LQ1を保持して液浸空間LSを形成する。
また、基板ステージ2及び計測ステージ3の少なくとも一方が射出面13及び下面14と対向する位置に配置されているとき、カバー部材70は、射出面13及び下面14と対向しない位置に移動可能である。例えば、基板ステージ2に保持されている基板Pを露光するとき、制御装置8は、カバー部材70を射出面13及び下面14と対向しない位置に配置した状態で、基板ステージ2に保持されている基板Pを露光する。
例えば図3に示したように、本実施形態においては、基板ステージ2の上面17(基板Pの表面、計測ステージ3の上面20)は、下面14と第1ギャップを介して対向して、下面14との間で第1液体LQ1を保持可能である。カバー部材70と下面14との間で第1液体LQ1が保持されるとき、カバー部材70の上面71と下面14との距離は、第1ギャップよりも小さい。カバー部材70の上面71は、射出面13及び下面14との間で第1液体LQ1を保持する空間を形成可能であり、液浸空間LSを形成可能である。本実施形態において、制御装置8は、カバー部材70、基板ステージ2、及び計測ステージ3の少なくとも一つを、射出面13及び下面14と対向する位置に配置して、射出面13及び下面14と、カバー部材70の上面71、基板ステージ2の上面17、及び計測ステージ3の上面20の少なくとも一つとの間に、第1液体LQ1を保持する空間を形成し続ける。すなわち、制御装置8は、カバー部材70、基板ステージ2、及び計測ステージ3の少なくとも一つを、射出面13及び下面14と対向する位置に配置して、液浸空間LSを形成し続けることができる。
また、制御装置8は、カバー部材70の上面71と射出面13及び下面14との間に第2液体LQ2を保持して、液浸空間LCを形成することができる。
制御装置8は、駆動システム5及び駆動システム80を制御して、XY方向に関するカバー部材70と基板ステージ2との相対移動によって、終端光学素子12及び液浸部材7との間での液体(第1液体LQ1及び第2液体LQ2の少なくとも一方)の保持を、カバー部材70及び基板ステージ2の一方から他方に切り替えることができる。同様に、制御装置8は、駆動システム6及び駆動システム80を制御して、XY方向に関するカバー部材70と計測ステージ3との相対移動によって、終端光学素子12及び液浸部材7との間での液体(第1液体LQ1及び第2液体LQ2の少なくとも一方)の保持を、カバー部材70及び計測ステージ3の一方から他方へ切り替えることができる。これにより、射出面13及び下面14と対向しない位置に基板ステージ2及び計測ステージ3が移動した場合でも、液浸空間LS(又は液浸空間LC)を形成し続けることができる。
また、本実施形態においては、制御装置8は、駆動システム80を制御して、射出面13及び下面14と、射出面13及び下面14に対向する位置に配置されている基板ステージ2の上面17(計測ステージ3の上面20)との間にカバー部材70を挿入することができる。また、制御装置8は、駆動システム80を制御して、射出面13及び下面14と、射出面13及び下面14に対向する位置に配置されている基板ステージ2の上面17(計測ステージ3の上面20)との間からカバー部材70を抜き出すことができる。制御装置8は、射出面13及び下面14との間での液体の保持を、カバー部材70及び基板ステージ2(計測ステージ3)の一方から他方に切り替えるために、カバー部材70の挿入動作及び抜き出し動作の少なくとも一方を実行する。
また、本実施形態においては、制御装置8は、カバー部材70の上面71が射出面13及び下面14と対向している状態で、下面14のクリーニングを実行する。
以下、図19〜図22の模式図を参照しながら、基板ステージ2に保持された基板Pの露光後、終端光学素子12及び液浸部材7との間での第1液体LQ1の保持を基板ステージ2からカバー部材70に切り替える動作の一例について説明する。なお、以下の説明においては、終端光学素子12及び液浸部材7との間での第1液体LQ1の保持を基板ステージ2からカバー部材70に切り替える動作について説明するが、計測ステージ3からカバー部材70に切り替える動作も同様である。
本実施形態において、制御装置8は、切り替え時、カバー部材70と基板ステージ2とを実質的に同一方向に移動する。本実施形態においては、一例として、カバー部材70及び基板ステージ2のそれぞれが−Y方向に移動する場合について説明する。
また、本実施形態においては、制御装置8は、切り替え時、カバー部材70と基板ステージ2とを独立に異なる速度で移動する。制御装置8は、カバー部材70を速度Vbで−Y方向に移動し、基板ステージ2を速度Vsで−Y方向に移動する。本実施形態においては、終端光学素子12及び液浸部材7との間での第1液体LQ1の保持を基板ステージ2からカバー部材70に切り替えるとき、基板ステージ2をカバー部材70よりも速い速度で移動する。
図19に示すように、制御装置8は、終端光学素子12及び液浸部材7と基板ステージ2との間に第1液体LQ1を保持した状態で、射出面13及び下面14に対向しない位置に配置されているカバー部材70を、射出面13及び下面14に対向する位置に移動するように、終端光学素子12及び液浸部材7と基板ステージ2との間に挿入する。制御装置8は、−Y方向への基板ステージ2の移動と同期して、カバー部材70を−Y方向へ移動して、終端光学素子12及び液浸部材7と基板ステージ2との間へ挿入する。カバー部材70の挿入時においては、制御装置8は、基板ステージ2の速度Vsより遅い速度Vbでカバー部材70を移動する。基板ステージ2の−Y方向への移動及びカバー部材70の−Y方向への移動が実行されることにより、第1液体LQ1は、図19に示す状態から図20に示す状態を経て図21に示す状態に変化する。
図19〜図21に示すように、制御装置8は、終端光学素子12、液浸部材7、及び基板ステージ2と、カバー部材70とが接触しないように、カバー部材70を挿入する。すなわち、カバー部材70は、終端光学素子12、液浸部材7、及び基板ステージ2のそれぞれと離れて移動する。
射出面13及び下面14と対向する位置にカバー部材70が配置され、カバー部材70の挿入動作が終了した後、終端光学素子12及び液浸部材7と、射出面13及び下面14と対向する位置に配置されたカバー部材70との間に第1液体LQ1が保持され、液浸空間LSが形成される。また、カバー部材70の挿入動作が終了した後の状態において、カバー部材70と基板ステージ2との間から第1液体LQ1が排除される。
図21に示すように、本実施形態においては、基板ステージ2は、第1液体LQ1を回収する回収口90を備えている。回収口90は、第1液体LQ1及び第2液体LQ2の少なくとも一方を回収可能である。回収口90は、基板ステージ2の上面17に設けられている。これにより、挿入動作において、カバー部材70と基板ステージ2との間に第1液体LQ1が残留しても、その残留した第1液体LQ1を回収口90から回収することができる。
終端光学素子12及び液浸部材7とカバー部材70との間に第1液体LQ1が保持された後、基板ステージ2(計測ステージ3)が終端光学素子12及び液浸部材7から離れた位置へ移動する。
制御装置8は、カバー部材70の上面71が射出面13及び下面14と対向している状態で、クリーニングを開始する。図22に示すように、制御装置8は、第1供給口21からの第2液体LQ2の供給動作と、第1回収口22からの第2液体LQ2の供給動作と、第2回収口28からの液体の回収動作とを実行して、液浸部材7の下面14をクリーニングする。
第2液体LQ2を用いるクリーニングが終了した後、制御装置8は、カバー部材70の上面71が射出面13及び下面14と対向している状態で、第1供給口21からの第1液体LQ1の供給動作と、第1回収口22からの液体の回収動作と、第2回収口28からの液体の回収動作とを実行して、液浸部材7等に残留している第2液体LQ2を除去する。液浸部材7等に残留している第2液体LQ2の除去が終了した後、制御装置8は、第1供給口21からの第1液体LQ1の供給動作と並行して、第1回収口22からの第1液体LQ1の回収動作を実行して、射出面13及び下面14と上面71との間に第1液体LQ1で液浸空間LSを形成する。なお、第2液体LQ2の除去のために、第1回収口22から第1液体LQ1を供給してもよい。
制御装置8は、終端光学素子12及び液浸部材7との間での第1液体LQ1の保持を、カバー部材70から基板ステージ2(計測ステージ3)に切り替える動作を実行する。以下、図23及び図24の模式図を参照しながら、終端光学素子12及び液浸部材7との間での第1液体LQ1の保持をカバー部材70から基板ステージ2に切り替える動作の一例について説明する。なお、以下の説明においては、終端光学素子12及び液浸部材7との間での第1液体LQ1の保持をカバー部材70から基板ステージ2に切り替える動作について説明するが、カバー部材70から計測ステージ3に切り替える動作も同様である。
本実施形態において、制御装置8は、切り替え時、カバー部材70と基板ステージ2とを実質的に同一方向に移動する。本実施形態においては、一例として、カバー部材70及び基板ステージ2のそれぞれが+Y方向に移動する場合について説明する。
また、本実施形態においては、制御装置8は、切り替え時、カバー部材70と基板ステージ2とを独立に異なる速度で移動する。制御装置8は、カバー部材70を速度Vbで+Y方向に移動し、基板ステージ2を速度Vsで+Y方向に移動する。本実施形態においては、終端光学素子12及び液浸部材7との間での第1液体LQ1の保持をカバー部材70から基板ステージ2に切り替えるとき、カバー部材70を基板ステージ2よりも速い速度で移動する。
図23に示すように、制御装置8は、終端光学素子12及び液浸部材7とカバー部材70との間に第1液体LQ1を保持した状態で、カバー部材70を介して射出面13及び下面14と対向する位置に基板ステージ2を移動する。すなわち、制御装置8は、終端光学素子12及び液浸部材7との間で第1液体LQ1を保持しているカバー部材70の下面72の少なくとも一部と対向する位置に、基板ステージ2を移動する。これにより、終端光学素子12及び液浸部材7と基板ステージ2との間にカバー部材70が配置された状態となる。
制御装置8は、射出面13及び下面14と対向する位置に配置されているカバー部材70を、射出面13及び下面14と対向しない位置に移動するように、終端光学素子12及び液浸部材7と基板ステージ2との間から抜き出す。本実施形態において、制御装置8は、+Y方向への基板ステージ2の移動と同期して、カバー部材70を+Y方向へ移動して、終端光学素子12及び液浸部材7と基板ステージ2との間から抜き出す。制御装置8は、終端光学素子12及び液浸部材7とカバー部材70との間に第1液体LQ1が保持された状態で、カバー部材70を抜き出す。
カバー部材70の抜き出し時においては、制御装置8は、基板ステージ2の速度Vsより速い速度Vbでカバー部材70を移動する。基板ステージ2の+Y方向への移動及びカバー部材70の+Y方向への移動が実行されることにより、第1液体LQ1は、図23に示す状態から図24に示す状態に変化する。
カバー部材70が射出面13及び下面14と対向しない位置へ移動し、カバー部材70の抜き出し動作が終了した後、終端光学素子12及び液浸部材7と、射出面13及び下面14と対向する位置に配置された基板ステージ2との間に第1液体LQ1が保持され、液浸空間LSが形成される。これにより、基板Pの液浸露光が実行可能な状態となる。
本実施形態においても、下面14を良好にクリーニングすることができる。また、本実施形態においても、下面14と液体(第1液体LQ1及び第2液体LQ2の少なくとも一方)とを接触させ続けることができる。
なお、カバー部材70に、上述の第2〜第7実施形態で説明した各要素を適用することができる。例えば、カバー部材70の上面71が、第1部分と、第1部分よりも突出する第2部分とを有してもよい。また、カバー部材70が、第2液体LQを供給可能な供給口、回収口、ブラシ部材、多孔部材、反射部を有する光学素子、及び超音波振動子の少なくとも一つを有していてもよい。
なお、上述の第1〜第7実施形態においては、露光用の第1液体LQ1と、クリーニング用の第2液体LQ2とが異なることとしたが、同じでもよい。その場合、第2液体LQ2を除去する処理を省略することができる。なお、第1液体LQ1をクリーニング処理に用いる場合には、保持部50でキャップ部材(30など)が保持されている状態で、第1供給口21による第1液体LQ1の供給動作と並行して、第1回収口22による第1液体LQ1の回収動作を実行するだけでもよい。
なお、上述の第1〜第7実施形態の露光シーケンスにおいて、第2回収口28の吸引動作を実行しなくてもよい。すなわち、第2回収口28を専らメンテナンスシーケンスで用いるようにしてもよい。
また、上述の第1〜第7実施形態のメンテナンスシーケンスにおいて、第1供給口21から第2液体LQ2を供給し、第1回収口22のみで第2液体LQ2を回収してもよい。回収部材29を第2液体LQ2の回収に使わない場合、回収部材29を省いてもよい。
また、上述の第1〜第7実施形態のメンテナンスシーケンスにおいて、第2液体LQ2が終端光学素子12と接触するので、第2液体LQ2によって終端光学素子12がクリーニングされることも期待できるが、第2液体LQ2が終端光学素子12と接触しなくてもよい。
また、メンテナンスシーケンス(クリーニング処理)は、所定枚数の基板Pを含む1つのロットの露光処理開始前、あるいは露光処理完了後に行ってもよいし、所定の時間間隔毎に実行してもよいし、所定枚数の基板処理毎に実行してもよいし、アイドリング中(露光装置EXが使われていないとき)に実行してもよいし、露光処理によって基板Pに形成されたパターンに欠陥が増加した場合に実行してもよいし、第1回収口22を介して回収された第1液体LQ1の水質が悪化した場合に実行してもよい。
なお、上述の各実施形態においては、露光装置EX(EX2)が、基板ステージ2と計測ステージ3とを有することとしたが、例えば図25に示すように、露光装置EX(EX2)が計測ステージを備えずに、基板Pをリリース可能に保持する基板保持部161、162をそれぞれ有する複数の基板ステージ211、212を有することとしてもよい。なお、計測ステージを備えずに、複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置の例は、例えば米国特許第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。ツインステージ型の露光装置において、第1基板ステージ211の上面171と第2基板ステージ212の上面172とを接近又は接触させた状態で、射出面13及び下面14に対して、第1基板ステージ211と第2基板ステージ212とを同期移動することによって、液体の漏出を抑制しつつ、液浸空間LS(LC)を第1基板ステージ211の上面171上及び第2基板ステージ212の上面172上の一方から他方へ移動することができる。この場合、上述の第1〜第6実施形態で説明したキャップ部材(30等)を複数の基板ステージの少なくとも一つにリリース可能に保持してもよい。
なお、露光装置EX(EX2)が、複数の基板ステージと計測ステージとを備えていてもよい。この場合、上述の第1〜第6実施形態で説明したキャップ部材(30等)を、複数の基板ステージと計測ステージの少なくとも一つにリリース可能に保持してもよい。
また、メンテナンスシーケンスで使用されるキャップ部材(30等)を、基板Pの露光が実行される空間の外から搬入してもよい。例えば、基板Pを搬送する搬送装置を使ってキャップ部材(30等)を基板ステージ2上の保持部にロードするとともに、そのキャップ部材(30等)と液浸部材7の下面14とが対向するように基板ステージ2を移動し、基板ステージ2の保持部からリリースされたキャップ部材(30等)を保持部50(所定部材44)で保持してもよい。この場合、キャップ部材(30等)は、基板Pと厚さ及び直径がほぼ等しい円形基板であってもよい。あるいは、オペレータ(作業者)がキャップ部材(30等)を液浸部材7の下面14と対向するように配置してもよい。この場合、キャップ部材(30等)の保持に保持部50(所定部材44)が使われない場合には、保持部50(所定部材44)を省いてもよい。
また、保持部50で保持されたキャップ部材(30等)を液浸部材7の下面14と対向させた状態で行われる液浸部材7のメンテナンス処理は、液浸部材7のクリーニング処理に限られず、液浸部材7の温度調整などを行ってもよい。
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12の射出側(像面側)の光路が第1液体LQ1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12の入射側(物体面側)の光路も第1液体LQ1で満たされる投影光学系PLを採用することができる。
なお、上述の各実施形態においては、第1液体LQ1として水を用いているが、水以外の液体であってもよい。第1液体LQ1としては、露光光ELに対して透過性であり、露光光ELに対して高い屈折率を有し、投影光学系PLあるいは基板Pの表面を形成する感光材(フォトレジスト)などの膜に対して安定なものが好ましい。例えば、第1液体LQ1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、第1液体LQ1として、種々の流体、例えば、超臨界流体を用いることも可能である。
なお、上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。
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。
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。
また、例えば米国特許第6611316号明細書に開示されているように、2つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、1回の走査露光によって基板上の1つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。また、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明を適用することができる。
露光装置EXの種類としては、基板Pに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD)、マイクロマシン、MEMS、DNAチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。
なお、上述の各実施形態においては、レーザ干渉計を含む干渉計システムを用いて各ステージの位置情報を計測するものとしたが、これに限らず、例えば各ステージに設けられるスケール(回折格子)を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。
なお、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン(又は位相パターン・減光パターン)を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第6778257号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク(電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる)を用いてもよい。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。
上述の各実施形態においては、投影光学系PLを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系PLを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。例えば、レンズ等の光学部材と基板との間に液浸空間を形成し、その光学部材を介して、基板に露光光を照射することができる。
また、例えば国際公開第2001/035168号パンフレットに開示されているように、干渉縞を基板P上に形成することによって、基板P上にライン・アンド・スペースパターンを露光する露光装置(リソグラフィシステム)にも本発明を適用することができる。
上述の実施形態の露光装置EXは、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。
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図26に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ201、この設計ステップに基づいたマスク(レチクル)を製作するステップ202、デバイスの基材である基板を製造するステップ203、上述の実施形態に従って、マスクのパターンからの露光光で基板を露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理(露光処理)を含む基板処理ステップ204、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む)205、検査ステップ206等を経て製造される。基板処理ステップは、上述の実施形態に従って、液浸部材7をクリーニングするメンテナンスシーケンスを含み、そのクリーニングされた液浸部材7を用いて基板Pの露光を実行する。
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。
2…基板ステージ、3…計測ステージ、7…液浸部材、12…終端光学素子、13…射出面、14…下面、17…上面、19…保持部、20…上面、21…第1供給口、22…第1回収口、25…多孔部材、28…第2回収口、30…キャップ部材、31…上面、32…下面、50…保持部、60…供給口、61…回収口、62…ブラシ部材、63…多孔部材、65…光学素子、65R…反射部、66…超音波振動子、67…超音波振動子、70…カバー部材、71…上面、72…下面、80…駆動システム、90…回収口、311B…第1部分、312B…第2部分、EL…露光光、EX…露光装置、K…光路、LC…液浸空間、LQ1… 第1液体、LQ2… 第2液体、LS…液浸空間、P…基板、PL…投影光学系

Claims (47)

  1. 第1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、
    前記露光光を射出する射出面を有する光学部材と、
    前記射出面から射出される前記露光光の光路を少なくとも部分的に囲み、前記基板の露光において前記基板が対向する下面を有し、前記下面の少なくとも一部と前記基板との間で前記第1液体を保持する液浸部材と、
    第1面及び前記第1面の反対方向を向く第2面を有し、前記下面に対向する位置に移動可能なプレート部材と、を備え、
    前記第1面が前記下面と対向している状態でクリーニングを実行する露光装置。
  2. 上面を有し、前記上面が前記射出面と対向する位置に移動可能な可動部材と、
    前記可動部材に配置され、前記プレート部材をリリース可能に保持する第1保持部と、をさらに備え、
    前記プレート部材は、前記第1保持部に保持される請求項1記載の露光装置。
  3. 前記第1面と前記下面とが対向するように、前記第1保持部からリリースされた前記プレート部材をリリース可能に保持する第2保持部をさらに備える請求項1又は2記載の露光装置。
  4. 前記第2保持部は、前記下面を少なくとも部分的に囲む請求項3記載の露光装置。
  5. 上面を有し、該上面が前記射出面と対向する位置に移動可能な可動部材と、
    前記下面と前記上面との間に前記プレート部材を移動する駆動システムと、をさらに備える請求項1記載の露光装置。
  6. 前記上面は、前記下面と第1ギャップを介して対向し、前記下面との間で前記第1液体を保持可能であり、
    前記第1面と前記第2面との距離は、前記第1ギャップよりも小さい請求項5記載の露光装置。
  7. 前記可動部材に設けられ、前記第1液体を回収可能な液体回収口をさらに備える請求項5又は6記載の露光装置。
  8. 前記第1面と前記下面との間で第2液体が保持されて、前記クリーニングが実行される請求項1〜7のいずれか一項記載の露光装置。
  9. 前記液浸部材に配置され、前記第2液体を供給する第1供給口をさらに備える請求項8記載の露光装置。
  10. 前記液浸部材に配置され、前記第1面と前記下面との間の前記第2液体の少なくとも一部を回収する回収口をさらに備える請求項8又は9記載の露光装置。
  11. 前記クリーニングにおいて、前記第1供給口から前記第2液体が供給され、前記第1供給口による前記第2液体の供給動作と並行して、前記回収口による前記第2液体の回収動作が実行される請求項10記載の露光装置。
  12. 前記回収口は、前記光路に対する放射方向に関して前記第1供給口の外側に配置される第1回収口と、前記第1回収口の外側に配置される第2回収口とを含む請求項10又は11記載の露光装置。
  13. 前記基板の露光において、前記第1供給口から前記第1液体が供給され、前記第1供給口による前記第1液体の供給動作と並行して、前記第1回収口による前記第1液体の回収動作が実行される請求項12記載の露光装置。
  14. 前記基板の露光において、前記第1液体を供給する第1供給口と、前記光路に対する放射方向に関して前記第1供給口の外側に配置され、前記第1液体を回収する第1回収口と、前記第1回収口の外側に配置される第2回収口とをさらに備え、
    前記クリーニングにおいて、前記第1供給口から前記第2液体が供給され、前記第1回収口から前記第2液体が供給され、前記第2回収口から前記第2液体が回収される請求項8記載の露光装置。
  15. 前記下面は、前記第1回収口に配置される第1多孔部材の表面を含む請求項12〜14のいずれか一項記載の露光装置。
  16. 前記クリーニングにおいて前記第1面と前記下面との間に前記第2液体で形成される第2液浸空間は、前記基板の露光において前記下面と前記基板の表面との間に前記第1液体で形成される第1液浸空間よりも大きい請求項8〜15のいずれか一項記載の露光装置。
  17. 前記クリーニングにおいて、前記プレート部材に配置された第2供給口から前記第2液体が供給される請求項8〜16のいずれか一項記載の露光装置。
  18. 前記第2供給口は、前記下面に向かって前記第2液体を噴射する請求項17記載の露光装置。
  19. 前記プレート部材は、前記プレート部材に接触する前記第2液体に超音波振動を付与する超音波振動子を有する請求項8〜18のいずれか一項記載の露光装置。
  20. 前記液浸部材に配置され、前記液浸部材に接触する前記第2液体に超音波振動を付与する超音波振動子をさらに備える請求項8〜18のいずれか一項記載の露光装置。
  21. 前記第1面は、第1部分と、前記第1部分よりも突出する第2部分とを含む請求項8〜20のいずれか一項記載の露光装置。
  22. 前記第1液体と前記第2液体とは、同じ種類の液体である請求項8〜21のいずれか一項記載の露光装置。
  23. 前記第2液体は、アルカリ、及びアルコールの少なくとも一方を含む請求項8〜21のいずれか一項記載の露光装置。
  24. 前記プレート部材に設けられ、前記第1液体及び前記第2液体の少なくとも一方を回収可能な第3回収口をさらに備える請求項8〜23のいずれか一項記載の露光装置。
  25. 前記プレート部材は、前記射出面から射出される前記露光光を反射する反射部を有し、前記反射部で反射した前記露光光の少なくとも一部が、前記下面に照射される請求項1〜24のいずれか一項記載の露光装置。
  26. 前記プレート部材は、前記下面を擦ることができるブラシ部材を有する請求項1〜25のいずれか一項記載の露光装置。
  27. 前記プレート部材は、前記下面と接触することができる第2多孔部材を有する請求項1〜26のいずれか一項記載の露光装置。
  28. 第1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、
    前記露光光を射出する射出面を有する光学部材と、
    前記射出面から射出される前記露光光の光路を少なくとも部分的に囲み、前記射出面と対向する位置に配置される物体が対向可能な下面を有する液浸部材と、
    第1上面を有し、該第1上面が前記射出面及び前記下面の少なくとも一方と対向する位置に移動可能な第1可動部材と、
    第2上面を有し、該第2上面が前記射出面及び前記下面の少なくとも一方と対向する位置に移動可能な第2可動部材と、
    前記第1可動部材及び前記第2可動部材の少なくとも一方に配置された第1保持部にリリース可能に保持され、第3上面を有するプレート部材と、を備え、
    第1処理において、前記射出面及び前記下面と、前記第1上面、前記第2上面、及び前記第1保持部に保持された前記プレート部材の前記第3上面の少なくとも一つとの間に前記第1液体が保持され、
    前記第1処理と異なる第2処理において、前記下面と、前記第1保持部からリリースされた前記プレート部材の第3上面との間に第2液体が保持される露光装置。
  29. 前記射出面及び前記下面と、前記第1上面及び前記第2上面の少なくとも一方との間に前記第1液体を保持可能な空間が形成され続けるように、前記第1上面と前記第2上面とを接近又は接触させた状態で、前記射出面及び前記下面に対して、前記第1可動部材と前記第2可動部材とを同期移動する請求項28記載の露光装置。
  30. 前記第1可動部材と前記射出面との間に前記第1液体で満たされた空間が形成された状態と、前記第2可動部材と前記射出面との間に前記第1液体で満たされた空間が形成された状態の一方から他方へ変化する間に、前記射出面側に前記第1液体で満たされた空間が維持される請求項28又は29記載の露光装置。
  31. 前記第1可動部材は、前記基板をリリース可能に保持する第1基板保持部を有し、
    前記第2可動部材は、基板をリリース可能に保持する第2基板保持部を有する請求項30記載の露光装置。
  32. 前記第1可動部材は、前記基板をリリース可能に保持する第1基板保持部を有し、
    前記第2可動部材は、前記露光光を計測する計測器を搭載する請求項30記載の露光装置。
  33. 前記第1処理は、前記基板の露光を含む請求項28〜32のいずれか一項記載の露光装置。
  34. 前記第2処理は、クリーニングを含む請求項28〜33のいずれか一項記載の露光装置。
  35. 前記第2処理において、前記第1可動部材及び前記第2可動部材の少なくとも一方が、前記第1位置と異なる第3位置に移動される請求項28〜34のいずれか一項記載の露光装置。
  36. 前記第2処理において、前記射出面及び前記下面と前記第3上面とが対向するように前記プレート部材を保持する第2保持部を備える請求項28〜35のいずれか一項記載の露光装置。
  37. 請求項1〜36のいずれか一項記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
    露光された前記基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
  38. 第1液体を介して露光光で基板を露光する露光方法であって、
    光学部材の射出面から射出される前記露光光の光路を少なくとも部分的に囲む液浸部材の下面の少なくとも一部と、前記基板との間で前記第1液体を保持することと、
    前記射出面と前記基板との間の前記第1液体を介して前記射出面からの前記露光光で前記基板を露光することと、
    保持部に保持されたプレート部材の第1上面と前記下面とを対向させることと、
    前記第1上面と前記下面とが対向した状態で、前記保持部からリリースされた前記プレート部材を保持することと、
    前記下面と、前記第1面とを対向させた状態で前記下面をクリーニングすることと、
    を含む露光方法。
  39. 光学部材の射出面から射出される露光光の光路を少なくとも部分的に囲む液浸部材の下面の少なくとも一部と、第1可動部材に保持された基板との間で第1液体を保持することと、
    前記射出面と前記基板との間の前記第1液体を介して前記射出面からの前記露光光で前記基板を露光することと、
    第1処理において、第1可動部材の第1上面、第2可動部材の第2上面、及び前記第1可動部材及び前記第2可動部材の少なくとも一方に配置された第1保持部にリリース可能に保持されたプレート部材の第3上面の少なくとも一つと、前記射出面及び前記下面との間で前記第1液体を保持することと、
    前記第1処理と異なる第2処理において、前記下面と、前記第1保持部からリリースされた前記プレート部材の第3上面との間に第2液体を保持することと、を含む露光方法。
  40. 請求項38又は39記載の露光方法を用いて基板を露光することと、
    露光された前記基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
  41. 光学部材の射出面からの露光光で第1液体を介して基板ステージ上の基板を露光する露光装置のメンテナンス方法であって、
    前記光学部材の射出面から射出される前記露光光の光路を少なくとも部分的に囲む液浸部材の下面と、前記基板ステージの保持部に保持されたプレート部材の第1上面とを対向させることと、
    前記第1上面と前記下面とが対向した状態で、前記基板ステージの保持部からリリースされた前記プレート部材を保持することと、
    を含むメンテナンス方法。
  42. 前記基板を搬送する搬送装置を使って、前記プレート部材を前記保持部にロードすることをさらに含む請求項41記載のメンテナンス方法。
  43. 前記基板ステージの保持部からリリースされた前記プレート部材の前記第1上面と前記下面とが対向した状態で、前記基板ステージのメンテナンスを実行することをさらに含む請求項41または42記載のメンテナンス方法。
  44. 前記基板ステージの保持部からリリースされた前記プレート部材の前記第1上面と前記下面とが対向した状態で、前記基板ステージをクリーニングすることをさらに含む請求項41〜43のいずれか一項記載のメンテナンス方法。
  45. 前記基板ステージの保持部からリリースされた前記プレート部材の前記第1上面と前記下面とが対向した状態で、前記液浸部材がクリーニングされる請求項41〜44のいずれか一項記載のメンテナンス方法。
  46. 前記プレート部材は、前記基板と直径がほぼ等しい円形基板である請求項41〜45のいずれか一項記載のメンテナンス方法。
  47. 前記プレート部材は、前記基板と厚さがほぼ等しい円形基板である請求項41〜46のいずれか一項記載のメンテナンス方法。
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