JP2006278795A - Detector, exposure apparatus, and device-manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体を検出する検出装置、及びその検出装置を備える露光装置、並びにデバイス製造方法に関するものである。 The present invention relates to a detection apparatus that detects a liquid, an exposure apparatus including the detection apparatus, and a device manufacturing method.
半導体デバイスや液晶表示デバイス等のマイクロデバイスの製造工程の一つであるフォトリソグラフィ工程では、マスク上に形成されたパターンを感光性の基板上に投影露光する露光装置が用いられる。この露光装置は、マスクを支持するマスクステージと基板を支持する基板ステージとを有し、マスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながらマスクのパターンを投影光学系を介して基板に投影露光するものである。マイクロデバイスの製造においては、デバイスの高密度化のために、基板上に形成されるパターンの微細化が要求されている。この要求に応えるために露光装置の更なる高解像度化が望まれている。その高解像度化を実現するための手段の一つとして、下記特許文献1に開示されているような、露光光の光路空間を液体で満たし、その液体を介して基板に露光光を照射する液浸露光装置が案出されている。
ところで、光路空間に満たされた液体が漏れると、その漏れた液体により露光装置を構成する機器等が故障したり、あるいは露光装置の置かれている環境(湿度等)が変動する等の不都合が発生し、露光精度及び計測精度が劣化する可能性がある。そこで、液体の漏れを検出できる検出装置を設け、液体の漏れを検出した場合には、漏れた液体に起因する露光精度及び計測精度の劣化を抑制するための処置を講ずる構成が考えられる。従来において、液体との接触による電気抵抗値の変化に基づき、液体の漏れ(有無)を検出する検出装置が知られているが、このような検出装置の場合、液体の種類(物性)によっては液体の漏れを良好に検出できない可能性がある。 By the way, when the liquid filled in the optical path space leaks, there are inconveniences such as failure of equipment constituting the exposure apparatus due to the leaked liquid, or fluctuation of the environment (humidity etc.) in which the exposure apparatus is placed. It may occur and exposure accuracy and measurement accuracy may deteriorate. Therefore, a configuration is possible in which a detection device capable of detecting liquid leakage is provided, and when liquid leakage is detected, measures are taken to suppress deterioration in exposure accuracy and measurement accuracy due to the leaked liquid. Conventionally, a detection device that detects leakage (presence / absence) of a liquid based on a change in an electric resistance value due to contact with the liquid is known. Liquid leaks may not be detected well.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、液体の漏れを良好に検出することができる検出装置、及びその検出装置を備えた露光装置、並びにデバイス製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a detection apparatus that can detect liquid leakage satisfactorily, an exposure apparatus including the detection apparatus, and a device manufacturing method. Objective.
上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。 In order to solve the above-described problems, the present invention employs the following configurations corresponding to the respective drawings shown in the embodiments. However, the reference numerals with parentheses attached to each element are merely examples of the element and do not limit each element.
本発明の第1の態様に従えば、液体(LQ)を検出する検出装置において、液体(LQ)が満たされた所定空間(K1)に流路(2)を介して接続された検出用空間(3)と、検出用空間(3)に設けられ、所定空間(K1)から流路(2)を介して流入する液体(LQ)によって変位又は変形可能な物体(1)と、物体(1)の状態を検出する検出部(4)と、検出部(4)の検出結果に基づいて、所定空間(K1)からの液体(LQ)の漏れを判断する制御部(5)とを備えた検出装置(S)が提供される。 According to the first aspect of the present invention, in the detection device for detecting the liquid (LQ), the detection space connected to the predetermined space (K1) filled with the liquid (LQ) via the flow path (2). (3), an object (1) provided in the detection space (3) and displaceable or deformable by the liquid (LQ) flowing from the predetermined space (K1) through the flow path (2), and the object (1 ) And a control unit (5) for determining leakage of the liquid (LQ) from the predetermined space (K1) based on the detection result of the detection unit (4). A detection device (S) is provided.
本発明の第1の態様によれば、液体によって変位又は変形可能な物体を検出用空間に設け、その物体の状態を検出することで、所定空間からの液体の漏れを良好に検出することができる。 According to the first aspect of the present invention, an object that can be displaced or deformed by a liquid is provided in the detection space, and the state of the object is detected, so that liquid leakage from the predetermined space can be detected well. it can.
本発明の第2の態様に従えば、基板(P)に露光光(EL)を照射して基板(P)を露光する露光装置において、液体(LQ)が満たされる所定空間(K1)と、液体(LQ)を検出する検出装置とを備え、検出装置は、上記態様の検出装置(S)によって構成されている露光装置(EX)が提供される。 According to the second aspect of the present invention, in the exposure apparatus that exposes the substrate (P) by irradiating the substrate (P) with exposure light (EL), the predetermined space (K1) filled with the liquid (LQ); And an exposure apparatus (EX) constituted by the detection apparatus (S) of the above aspect.
本発明の第2の態様によれば、所定空間からの液体の漏れを良好に検出することができるので、漏れた液体に起因する露光精度及び計測精度の劣化を抑制するための処置を講ずることができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to satisfactorily detect the leakage of liquid from the predetermined space, and therefore, measures are taken to suppress deterioration in exposure accuracy and measurement accuracy due to the leaked liquid. Can do.
本発明の第3の態様に従えば、上記態様の露光装置(EX)を用いるデバイス製造方法が提供される。 According to the third aspect of the present invention, a device manufacturing method using the exposure apparatus (EX) of the above aspect is provided.
本発明の第3の態様によれば、露光精度及び計測精度の劣化を抑制された露光装置を使って、所望の性能を有するデバイスを提供することができる。 According to the third aspect of the present invention, it is possible to provide a device having desired performance using an exposure apparatus in which deterioration of exposure accuracy and measurement accuracy is suppressed.
本発明によれば、液体の漏れを良好に検出し、液体の漏れに起因する露光精度及び計測精度の劣化を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to detect liquid leakage satisfactorily and suppress deterioration in exposure accuracy and measurement accuracy due to liquid leakage.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。なお以下の説明においては、図中に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。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。また、XY平面は水平面と平行であり、Z軸は鉛直方向に沿った軸とする。 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 in the drawing, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. Further, the rotation (inclination) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively. The XY plane is parallel to the horizontal plane, and the Z axis is an axis along the vertical direction.
<検出装置の第1実施形態>
まず検出装置の第1実施形態について説明する。図1は第1実施形態に係る検出装置Sを示す概略構成図である。
<First Embodiment of Detection Device>
First, a first embodiment of the detection device will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a detection device S according to the first embodiment.
図1において、検出装置Sは、液体LQが満たされた所定空間K1に流路2を介して接続された検出用空間3と、検出用空間3に設けられ、所定空間K1から流路2を介して流入する液体LQによって変位可能な物体1と、物体1の変位の状態を検出する検出部4と、検出部4の検出結果に基づいて、所定空間K1からの液体LQの漏れを判断する制御部5とを備えている。本実施形態においては、所定の容器6の内部空間を所定空間K1とする。また検出装置Sは、内部空間を有する検出用部材7と、容器6と検出用部材7とを接続する管部材8とを備えており、本実施形態においては、検出用部材7の内部空間を検出用空間3とし、管部材8によって形成された流路を流路2とする。また、本実施形態における液体LQは水である。
In FIG. 1, the detection device S is provided in a
図2(A)は検出装置Sの側断面図、図2(B)は図2(A)のA−A断面矢視図である。本実施形態において、物体1は球状部材であって、検出用空間3に設けられている。物体1の比重は液体(水)LQの比重とは異なっている。具体的には、物体1の比重は液体LQの比重より小さい。すなわち、物体1は液体LQに浮くことができるようになっている。本実施形態においては、物体1は例えばポリエチレンやポリプロピレン等の合成樹脂によって形成されている。これらの合成樹脂は液体(水)LQよりも比重が小さい。なお、物体1を形成する材料としては、液体(水)LQよりも比重が小さいものであれば任意の材料を用いることができる。
2A is a side cross-sectional view of the detection device S, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2A. In the present embodiment, the
物体1の表面には、銅(Cu)等の導電性材料がコーティングされており、物体1は導電性を有している。なお、物体1の表面にコーティングされる導電性材料としては、銅(Cu)に限られず、物体1の表面にコーティング可能な導電性材料であれば、例えば鉄(Fe)、銀(Ag)、ニッケル(Ni)、アルミニウム(Al)等、任意の材料を用いることができる。また、物体1の表面に導電性材料をコーティングする際には、例えばスパッタリング等の手法を用いることができる。また、物体1の表面にコーティングする手法としては、スパッタリングに限られず、物体1の形成材料及び導電性材料に応じて、任意の手法を用いることができる。
The surface of the
検出部4は、本体部4Hと、本体部4Hに支持された第1、第2端子部4L、4Rとを有している。本体部4Hは検出用部材7の側壁7Cに固定されており、第1、第2端子部4L、4Rは検出用空間3に配置されている。第1端子部4Lは本体部4Hに設けられているプラス電極に接続されており、第2端子部4Rはマイナス電極に接続されている。
The
第1、第2端子部4L、4Rのそれぞれは棒状部材であって、互いにほぼ平行、且つ所定距離Gだけ離れた状態で本体部4Hに支持されている。第1端子部4Lと第2端子部4Rとの距離Gは、球状部材からなる物体1の直径よりも小さくなっている。
Each of the first and second
また、図2(A)に示すように、検出用空間3に液体LQが無い状態(あるいは物体1を浮かさない程度の少量である状態)においては、物体1は変位しておらず(浮いておらず)、検出用部材7の内側の底部7Bに載っている。換言すれば、検出用空間3に液体LQが無い状態においては、物体1と底部7Bとは接触している。また、第1、第2端子部4L、4Rは、検出用空間3において物体1の上方(+Z側)に設けられており、検出用空間3に液体LQが無い状態においては、物体1と第1、第2端子部4L、4Rとは離れている。
Further, as shown in FIG. 2A, in the state where the liquid LQ is not present in the detection space 3 (or the amount is small enough not to float the object 1), the
一方、物体1を浮かす程度の量の液体LQが検出用空間3に満たされた場合、物体1は上方(+Z方向)に変位する(浮く)。
On the other hand, when the
本実施形態においては、検出用部材7は、例えばポリ四フッ化エチレン(PTFE)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体(PFA)等の絶縁性材料によって形成されている。なお、第1、第2端子部4L、4Rと検出用部材7とが接触しないように、検出部4が検出用部材7に取り付けられていれば、検出用部材7は金属等の導電性材料によって形成されていてもよい。
In the present embodiment, the
また、検出用空間3に液体LQが無い状態において、物体1を底部7Bに載せた際、球状部材である物体1の転がりを防止するために、底部7Bは−Z側を頂点としたほぼ四角錐状に形成されている。すなわち、検出用部材7の内側の底部7Bには、底部7Bの中央部から外側に向かうにつれて上方(+Z方向)に向かって傾斜する複数(4つ)の斜面が設けられている。底部7Bに複数の斜面を設けたことにより、物体1を底部7Bに載せた際、物体1の転がりを防止し、物体1を位置決めすることができる。
In addition, when the
また、本実施形態において、検出用部材7の−X側の側壁7Cの一部に、流路2と接続する流入口2Aが設けられている。
In the present embodiment, an
次に、検出装置Sによる液体検出作用について説明する。図2を参照して説明したように、検出用空間3に液体LQが無い状態(あるいは物体1を浮かさない程度の少量である状態)においては、物体1は底部7Bに載っており、物体1と第1、第2端子部4L、4Rとは離れている。一方、所定空間K1から流路2を介して検出用空間3に物体1を浮かす程度の量の液体LQが流入した場合、物体1は上方(+Z方向)に変位する(浮く)。
Next, the liquid detection action by the detection device S will be described. As described with reference to FIG. 2, in the state where the liquid LQ is not present in the detection space 3 (or the amount is small enough not to float the object 1), the
図3に示すように、流入口2Aを介して検出用空間3に液体LQが流入し、検出用空間3に所定量以上の液体LQが満たされた場合、液体LQによって上方に変位(移動)した物体1は、第1、第2端子部4L、4Rに接触する。物体1は導電性を有しており、第1端子部4L及び第2端子部4Rのそれぞれはプラス電極及びマイナス電極のそれぞれに接続されているため、物体1と第1、第2端子部4L、4Rとが接触することにより、第1端子部4Lと第2端子部4Rとの間に物体1を介して電流が流れる。検出部4の本体部4Hは、第1端子部4Lと第2端子部4Rとの間に電流が流れたことによって、物体1が底部7Bに接触した状態から上方へ変位した(浮いた)ことを検出することができる。一方、物体1が上方へ変位しておらず、物体1と底部7Bとが接触している状態においては、図2を参照して説明したように、物体1と第1、第2端子部4L、4Rとは離れているので、第1端子部4Lと第2端子部4Rとの間に電流は流れない。したがって、検出部4の本体部4Hは、第1端子部4Lと第2端子部4Rとの間に電流が流れていないことによって、物体1が底部7Bに接触した状態のまま上方へ変位していない(浮いていない)ことを検出することができる。このように、検出部4は、第1端子部4Lと第2端子部4Rとの間に電流が流れたか否かによって、物体1の変位の状態、すなわち物体1が変位したか否かを電気的に検出することができる。
As shown in FIG. 3, when the liquid LQ flows into the
検出部4の本体部4Hと制御部5とは接続されており、検出部4の検出結果は制御部5に出力される。制御部5は、検出部4の検出結果に基づいて、所定空間K1からの液体LQの漏れを判断することができる。すなわち、所定空間K1から流路2を介して検出用空間3に液体LQが流入したときに、検出部4が物体1の変位を検出するため、制御部5は、検出部4の検出結果に基づいて、所定空間K1より液体LQが漏れたと判断することができる。一方、検出部4が物体1の変位を検出していない場合には、制御部5は、検出部4の検出結果に基づいて、所定空間K1より液体LQは漏れていないと判断することができる。
The
以上説明したように、検出用空間3に液体LQによって変位可能な物体1を設け、その物体1の変位の状態を検出部4を使って検出することで、所定空間K1からの液体LQの漏れを良好に検出することができる。
As described above, the
また、物体1の変位の状態に基づいて、液体LQの漏れを検出するようにしたので、液体LQの種類によらずに、液体LQの漏れを良好に検出することができる。例えば液体LQが超純水の場合、超純水の電気抵抗値は非常に高く、電流を殆ど流さない。そのため、液体との接触による電気抵抗値の変化に基づき、液体の漏れ(有無)を検出する検出装置では、超純水の漏れを検出することが困難である。ところが本実施形態のように、物体1の変位の状態に基づいて液体LQの漏れを検出することで、液体LQが超純水であっても液体(超純水)LQの漏れを検出することができる。また本実施形態の検出装置Sは、超純水に限らず任意の液体LQを検出することができる。
Further, since the leakage of the liquid LQ is detected based on the displacement state of the
<検出装置の第2実施形態>
次に、第2実施形態について図4及び図5を参照しながら説明する。上述の第1実施形態においては、検出用空間3に液体LQが流入し、所定量以上の液体LQが検出用空間3に満たされたとき、物体1が上方に変位して、物体1と第1、第2端子部4L、4Rとが接触する構成であったが、本実施形態の特徴的な部分は、検出用空間3に液体LQが無い状態(あるいは物体1を浮かさない程度の少量である状態)において、物体1と第1、第2端子部4L、4Rとが接触しており、所定空間K1から流路2を介して検出用空間3に物体1を浮かす程度の量の液体LQが流入した場合、物体1が上方に変位して物体1と第1、第2端子部4L、4Rとが離れる点にある。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
<Second Embodiment of Detection Device>
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. In the first embodiment described above, when the liquid LQ flows into the
図4(A)は、検出装置Sの側断面図、図4(B)は図4(A)のB−B断面矢視図である。検出用空間3に液体LQが無い状態(あるいは物体1を浮かさない程度の少量である状態)において、物体1は第1、第2端子部4L、4Rに載っており、物体1と第1、第2端子部4L、4Rとは接触している。本実施形態における第1、第2端子部4L、4Rのそれぞれは下方(−Z方向)に膨らむように円弧状に曲げられており、検出用空間3に液体LQが無い状態において、物体1を第1、第2端子部4L、4Rに載せた際、球状部材である物体1の転がりを防止している。このように、第1、第2端子部4L、4Rによって、物体1は位置決めされている。
4A is a side cross-sectional view of the detection device S, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 4A. In a state where there is no liquid LQ in the detection space 3 (or a small amount that does not float the object 1), the
次に、検出装置Sによる液体検出作用について説明する。図4を参照して説明したように、検出用空間3に液体LQが無い状態(あるいは物体1を浮かさない程度の少量である状態)においては、物体1と第1、第2端子部4L、4Rとは接触している。物体1は導電性を有しており、第1端子部4L及び第2端子部4Rのそれぞれはプラス電極及びマイナス電極のそれぞれに接続されているため、物体1と第1、第2端子部4L、4Rとが接触することにより、第1端子部4Lと第2端子部4Rとの間に物体1を介して電流が流れる。検出部4の本体部4Hは、第1端子部4Lと第2端子部4Rとの間に電流が流れていることによって、物体1が第1、第2端子部4L、4Rに接触した状態のまま上方へ変位していない(浮いていない)ことを検出することができる。一方、図5に示すように、所定空間K1から流路2を介して検出用空間3に物体1を浮かす程度の量の液体LQが流入した場合、物体1は上方(+Z方向)に変位する(浮く)。
Next, the liquid detection action by the detection device S will be described. As described with reference to FIG. 4, in the state where the liquid LQ is not present in the detection space 3 (or the amount is small enough not to float the object 1), the
液体LQによって上方に変位(移動)した物体1は、第1、第2端子部4L、4Rより離れる。物体1と第1、第2端子部4L、4Rとが離れることにより、第1端子部4Lと第2端子部4Rとの間に電流は流れない。したがって、検出部4の本体部4Hは、第1端子部4Lと第2端子部4Rとの間に電流が流れていないことによって、物体1が第1、第2端子部4L、4Rに接触した状態から上方へ変位した(浮いた)ことを検出することができる。このように、本実施形態においても、検出部4は、第1端子部4Lと第2端子部4Rとの間に電流が流れたか否かによって、物体1の変位の状態を電気的に検出することができる。検出部4の検出結果は制御部5に出力され、制御部5は、検出部4の検出結果に基づいて、所定空間K1からの液体LQの漏れを判断することができる。
The
<検出装置の第3実施形態>
次に、第3実施形態について図6及び図7を参照して説明する。本実施形態の特徴的な部分は、検出用空間3に、検出用空間3に流入した液体LQの量に応じて変位の状態が互いに異なる複数の物体1A〜1Cを設けた点にある。
<Third Embodiment of Detection Device>
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. A characteristic part of the present embodiment is that a plurality of
図6に示すように、検出装置Sは、その大きさ(径)が互いに異なる複数の物体1A、1B、1Cと、物体1A、1B、1Cのそれぞれに対応するように設けられた複数の検出部4A、4B、4Cとを備えている。本実施形態においては、物体は3つ設けられており、物体1Aの大きさ(径)が最も大きく、物体1Aに次いで物体1Bが大きく、物体1Cが最も小さい。そして、これら物体1A〜1Cのそれぞれに対応するように3つの検出部4A〜4Cが設けられている。
As shown in FIG. 6, the detection device S includes a plurality of
図6に示すように、検出用空間3に液体LQが無い状態(あるいは物体1A〜1Cを浮かさない程度の少量である状態)においては、3つの物体1A〜1Cは検出用部材7の内側の底部7Bに載っている。ここで、底部7Bのうち、物体1A、1B、1Cのそれぞれが載っている各領域7Ba、7Bb、7BcのZ軸方向の位置(高さ)はほぼ同じである。したがって、物体1A〜1Cを底部7Bに載せたとき、各物体1A〜1Cの上端部の高さは互いに異なる。そして、検出用空間3に液体LQが無い状態においては、物体1A〜1Cのそれぞれが、検出部4A〜4Cのそれぞれの第1、第2端子部4L、4Rと離れている。
As shown in FIG. 6, in a state where there is no liquid LQ in the detection space 3 (or a small amount that does not float the
次に、検出装置Sによる液体検出作用について説明する。図6を参照して説明したように、検出用空間3に液体LQが無い状態(あるいは物体1A〜1Cを浮かさない程度の少量である状態)においては、物体1A〜1Cのそれぞれが、第1、第2端子部4L、4Rと離れている。この場合、各検出部4A〜4Cそれぞれの第1端子部4Lと第2端子部4Rとの間に電流が流れない。検出部4A〜4Cの検出結果は制御部5に出力される。制御部5は、各検出部4A〜4Cの検出結果に基づいて、所定空間K1から液体LQが漏れていないと判断することができる。
Next, the liquid detection action by the detection device S will be described. As described with reference to FIG. 6, in the state where the liquid LQ is not present in the detection space 3 (or the amount is small enough not to float the
図7(A)に示すように、本実施形態においては、所定空間K1から流路2を介して検出用空間3に液体LQが第1の量だけ流入し、検出用空間3における液体LQの表面(水面)の位置と底部7Bとの距離(すなわち水位)がD1になったとき、各物体1A〜1Cが上方に変位するとともに、複数の物体1A〜1Cのうち物体1Aと検出部4Aの第1、第2端子部4L、4Rとが接触し、他の物体1B、1Cと検出部4A、4Cの第1、第2端子部4L、4Rとは接触しないように、各物体1A〜1Cの径や検出部4A〜4Cの第1、第2端子部4L、4RのZ軸方向の位置などが最適に設定されている。なお本実施形態においては、各物体1A〜1Cのそれぞれに対応して設けられた検出部4A〜4Cのそれぞれの第1、第2端子部4L、4Rは、Z軸方向に関してほぼ同じ位置(高さ)に設けられている。
As shown in FIG. 7A, in the present embodiment, the liquid LQ flows into the
また、図7(B)に示すように、本実施形態においては、所定空間K1から流路2を介して検出用空間3に液体LQが第2の量だけ流入し、水位がD1よりも大きいD2になったとき、複数の物体1A〜1Cのうち物体1A、1Bと検出部4A、4Bの第1、第2端子部4L、4Rとが接触し、物体1Cと検出部4Cの第1、第2端子部4L、4Rとは接触しないように設定されている。
As shown in FIG. 7B, in the present embodiment, the liquid LQ flows into the
また、図7(C)に示すように、本実施形態においては、所定空間K1から流路2を介して検出用空間3に液体LQが第3の量だけ(あるいは第3の量以上)流入し、水位がD2よりも大きいD3(あるいはD3以上)になったとき、全ての物体1A〜1Cと検出部4A〜4Cの第1、第2端子部4L、4Rとが接触するように設定されている。
Further, as shown in FIG. 7C, in the present embodiment, the liquid LQ flows from the predetermined space K1 into the
検出部4A〜4Cの検出結果は制御部5に出力される。制御部5は、複数の検出部4A〜4Cのうち、例えば検出部4Aの第1端子部4Lと第2端子部4Rとの間のみに電流が流れた場合、検出用空間3に第1の量の液体LQが流入したと判断することができる。また、制御部5は、検出部4A、4Bの第1端子部4Lと第2端子部4Rとの間に電流が流れた場合、検出用空間3に第2の量の液体LQが流入したと判断することができる。また、制御部5は、検出部4A、4B、4Cの第1端子部4Lと第2端子部4Rとの間に電流が流れた場合、検出用空間3に第3の量の液体LQが流入したと判断することができる。
The detection results of the
このように、検出用空間3に流入した液体LQの量(水位)に応じて、変位の状態、具体的には各検出部4A〜4Cの第1、第2端子部4L、4Rとの距離が互いに異なるように設定された複数の物体1A〜1Cを設けたことにより、各物体1A〜1Cに対応して設けられた各検出部4A〜4Cの検出結果に基づいて、制御部5は、検出用空間3に流入した液体LQの量、すなわち所定空間K1から漏れた液体LQの量を求めることができる。
Thus, according to the amount (water level) of the liquid LQ that has flowed into the
また、図8に示すように、底部7Bのうち、物体1A〜1Cのそれぞれを載せる各領域7Ba〜7BcのZ軸方向における位置(高さ)を互いに異なるように設定してもよい。図8に示す例では、物体1Cを載せる領域7Bcが最も高く、物体1Bを載せる領域7Bbが領域7Bcに次いで高く、物体1Aを載せる領域7Baが最も低くなるように設定されている。なお図8においては、物体1A〜1Cの大きさ(径)はほぼ同じである。これにより、物体1A〜1Cを底部7Bに載せたとき、各物体1A〜1Cの上端部の高さが互いに異なる。そして、検出用空間3に液体LQが無い状態(あるいは物体1A〜1Cを浮かさない程度の少量である状態)においては、物体1A〜1Cのそれぞれが、検出部4A〜4Cの第1、第2端子部4L、4Rと離れている。
Moreover, as shown in FIG. 8, you may set so that the position (height) in the Z-axis direction of each area | region 7Ba-7Bc which mounts each of
図9(A)に示すように、本実施形態においては、所定空間K1から流路2を介して検出用空間3に液体LQが第4の量だけ流入し、領域7Baに対する水位がD4になったとき、複数の物体1A〜1Cのうち物体1Aと検出部4Aの第1、第2端子部4L、4Rとが接触し、他の物体1B、1Cと検出部4B、4Cの第1、第2端子部4L、4Rとは接触しないように、各領域7Ba〜7Bcの高さや検出部4A〜4Cの第1、第2端子部4L、4RのZ軸方向における位置が最適に設定されている。
As shown in FIG. 9A, in the present embodiment, the liquid LQ flows into the
また、図9(B)に示すように、本実施形態においては、所定空間K1から流路2を介して検出用空間3に液体LQが第5の量だけ流入し、領域7Bbに対する水位がD4になり、領域7Baに対する水位がD4よりも大きいD5になったとき、複数の物体1A〜1Cのうち物体1A、1Bと検出部4A、4Bの第1、第2端子部4L、4Rとが接触し、物体1Cと検出部4Cの第1、第2端子部4L、4Rとは接触しないように設定されている。
Also, as shown in FIG. 9B, in the present embodiment, the liquid LQ flows into the
また、図9(C)に示すように、本実施形態においては、所定空間K1から流路2を介して検出用空間3に液体LQが第6の量だけ流入し、領域7Bcに対する水位がD4になり、領域7Baに対する水位がD5よりも大きいD6になったとき、全ての物体1A〜1Cと検出部4A〜4Cとが接触するように設定されている。
In addition, as shown in FIG. 9C, in the present embodiment, the liquid LQ flows into the
各検出部4A〜4Cの検出結果は制御部5に出力される。制御部5は、各検出部4A〜4Cの検出結果に基づいて、検出用空間3に流入した液体LQの量、すなわち所定空間K1から漏れた液体LQの量が、領域7Baに対する水位がD4〜D6のいずれに対応する量であるかを求めることができる。
The detection results of the
なお、本第3実施形態において、上述の第2実施形態で説明したように、物体1が液体LQに浮いたときに第1端子部4Lと第2端子部4Rとの間に電流が流れない構成とすることももちろん可能である。その場合、検出用空間3に流入した液体LQの量(水位)に応じて、例えば複数の物体のうち特定の物体とこれに対応する検出部の第1、第2端子部4L、4Rとが接触し、他の物体とそれらに対応する検出部の第1、第2端子部4L、4Rとは接触しないように、各物体の径や検出部の位置を最適に設定すればよい。
In the third embodiment, as described in the second embodiment, no current flows between the
なお、本第3実施形態において、検出用空間3には、検出用空間3に流入した液体LQの量に応じて変位の状態が互いに異なる3つの物体1A〜1Cを設けているが、物体の数は3つに限られず、任意の複数設けることができる。
In the third embodiment, the
<検出装置の第4実施形態>
次に、第4実施形態について図10を参照して説明する。本実施形態の特徴的な部分は、検出部4’が物体1の変位の状態を光学的に検出する点にある。
<Fourth Embodiment of Detection Device>
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. A characteristic part of the present embodiment is that the
図10において、検出部4’は、検出用部材7の図中、−X側の側壁7Cに設けられ、検出光Laを射出する投光部4Eと、+X側の側壁7Cに設けられ、検出光Laを受光可能な受光部4Fとを備えている。受光部4Fは検出光Laに対して所定の位置関係で設けられており、投光部4Eは検出光Laを受光部4Fに照射可能である。
In FIG. 10, the
図10(A)に示すように、検出用空間3に液体LQが無い状態(あるいは物体1を浮かさない程度の少量である状態)においては、物体1は検出用部材7の内側の底部7Bに載っている。投光部4Eから射出された検出光Laは、検出用空間3に液体LQが無い状態においては、物体1の上方を通過するように設けられている。
As shown in FIG. 10A, in the state where the liquid LQ is not present in the detection space 3 (or the amount is small enough not to float the object 1), the
次に、検出装置Sによる液体検出作用について説明する。図10(A)に示すように、検出用空間3に液体LQが無い状態(あるいは物体1を浮かさない程度の少量である状態)においては、物体1は底部7Bに載っており、投射部4Eから射出された検出光Laは受光部4Fに達する。
Next, the liquid detection action by the detection device S will be described. As shown in FIG. 10A, in the state where the liquid LQ is not present in the detection space 3 (or in a state where the
所定空間K1から流路2を介して検出用空間3に物体1を浮かす程度の量の液体LQが流入した場合、物体1は上方(+Z方向)に変位する(浮く)。図10(B)に示すように、検出用空間3に液体LQが流入し、検出用空間3に所定量以上の液体LQが満たされた場合、液体LQによって上方に変位(移動)した物体1の一部が、検出光Laの光路上に配置される。物体1の一部が検出光Laの光路上に配置されることにより、投光部4Eから射出された検出光Laは物体1に遮られて受光部4Fに達しない。
When an amount of the liquid LQ that floats the
検出部4’は、受光部4Fが検出光Laを受光しないことによって、物体1が底部7Bに接触した状態から上方へ変位した(浮いた)ことを検出することができる。一方、物体1が上方へ変位しておらず、物体1と底部7Bとが接触している状態においては、図10(A)に示すように、受光部4Fは検出光Laを受光する。したがって、検出部4’は、受光部4Fが検出光Laを受光することによって、物体1が底部7Bに接触した状態のまま上方へ変位していない(浮いていない)ことを検出することができる。このように、検出部4’は、受光部4Fが検出光Laを受光したか否かによって、物体1の変位の状態、すなわち物体1が変位したか否かを光学的に検出することができる。
The
検出部4’の検出結果は制御部5に出力され、制御部5は、検出部4’の検出結果に基づいて、所定空間K1からの液体LQの漏れを判断することができる。
The detection result of the
以上説明したように、物体1の変位の状態を検出部4’を使って光学的に検出することもできる。そして本実施形態においては、物体1に導電性を付与しなくても、物体1の状態を検出することができる。
As described above, the displacement state of the
なお、本実施形態においては、検出用空間3に流入した液体LQによって物体1が変位したとき(浮いたとき)、検出光Laの光路上に物体1が配置される構成であるが、検出用空間3に液体LQが無い状態において、検出光Laの光路上に物体1が配置され、検出用空間3に流入した液体LQによって物体1が変位したとき(浮いたとき)、投光部4Eから射出された検出光Laが受光部4Fに達する構成であってもよい。
In the present embodiment, when the
なお、物体1の変位の状態を検出するために、例えば渦電流センサなどの変位センサを用いて、物体1の変位の状態を検出するようにしてもよい。
In order to detect the displacement state of the
なお、上述の第1〜第4実施形態において、物体1はポリエチレンやポリプロピレン等の液体LQよりも比重が小さい材料に構成されているが、液体LQによって変位可能(浮くことが可能)であれば、物体1を構成する材料の比重自体は液体LQよりも大きくてもよい。例えば図11(A)に示すように、物体1に中空部1Hを形成することにより、物体1を形成する材料の比重が液体LQの比重より大きくても、物体1は液体LQにより変位可能(浮くことが可能)である。そして、図11(A)に示すように、物体1に中空部1Hを設けることにより、物体1を金属等の導電性材料で形成することができる。この場合、上述のような、スパッタリング等の手法によって合成樹脂からなる物体1の表面に導電性材料をコーティングするといった工程を省くことができる。あるいは、図11(B)に示すように、物体1を多孔体により形成するようにしてもよい。物体1を多孔体により形成することによっても、液体LQによって、物体1は変位可能(浮くことが可能)である。
In the first to fourth embodiments described above, the
<検出装置の第5実施形態>
次に、第5実施形態について図12及び図13を参照しながら説明する。本実施形態の特徴的な部分は、液体LQによって変形可能な物体1を用いた点にある。
<Fifth Embodiment of Detection Device>
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIGS. A characteristic part of this embodiment is that an
図12(A)は第5実施形態に係る検出装置Sの側断面図、図12(B)は検出用空間3の内部を示す概略斜視図である。図12において、検出装置Sは、検出用空間3に設けられ、所定空間K1から流路2を介して流入する液体LQによって変形可能な物体1を有している。物体1は可撓性を有する薄い板状部材によって構成されている。また、物体1は導電性も有している。本実施形態においては、物体1は金属箔によって構成されている。
FIG. 12A is a side sectional view of the detection apparatus S according to the fifth embodiment, and FIG. 12B is a schematic perspective view showing the inside of the
金属箔からなる物体1の上端部は、検出用部材7の天井部7Aに固定されている。薄い板状部材からなる物体1は、その表面がX軸と直交するように設けられている。そして、物体1の下部領域1Kが、X軸方向に関して撓み変形可能となっている。
The upper end portion of the
検出用部材7の−X側の側壁7Cの下部には、流路2に接続する流入口2Aが形成されている。所定空間K1から流出し、流路2を流れた液体LQは、流入口2Aを介して検出用空間3に流入するようになっている。そして、物体1の下部領域1Kと流入口2Aとが対向するように設けられている。
An
また、物体1の上端部は検出部4の本体部4Hに接続されている。検出部4の本体部4Hはプラス電極を有しており、物体1はプラス電極に接続されている。
The upper end of the
検出用空間3において、物体1の+X側には、線状部材4Sが設けられている。線状部材4Sは検出部4の一部を構成している。線状部材4Sは導電性材料により形成されている。線状部材4Sはマイナス電極に接続されている。線状部材4Sは、Y軸方向に延びるように設けられており、物体1の下部領域1Kと対向するように設けられている。また、線状部材4SのZ軸方向の位置(高さ)と、流入口2AのZ軸方向の位置(高さ)とはほぼ同じに設けられている。すなわち、流入口2Aと線状部材4Sとは物体1を挟んで対向するように設けられている。
In the
また、図12(A)に示すように、検出用空間3に液体LQが無い状態(流入口2Aを介して検出用空間3に液体LQが流入していない状態)においては、物体1は撓み変形しれおらず、線状部材4Sと離れている。
As shown in FIG. 12A, the
次に、検出装置Sによる液体検出作用について説明する。図12を参照して説明したように、検出用空間3に液体LQが無い状態(流入口2Aを介して検出用空間3に液体LQが流入していない状態)においては、物体1と線状部材4Sとは離れている。
Next, the liquid detection action by the detection device S will be described. As described with reference to FIG. 12, in a state where there is no liquid LQ in the detection space 3 (a state where the liquid LQ does not flow into the
図13に示すように、所定空間K1から流路2を介して検出用空間3に液体LQが流入した場合、流入した液体LQによって、物体1の下部領域1Kが+X方向に撓み変形する。すなわち、流入口2Aより検出用空間3に流入した液体LQは物体1に当たり、物体1の下部領域1Kは、流入口2Aより流入した液体LQの力(水圧)によって、+X方向に撓み変形する。液体LQによって+X方向に撓み変形された物体1は、線状部材4Sに接触する。物体1はプラス電極に接続されており、線状部材4Sはマイナス電極に接続されているため、物体1と線状部材4Sとが接触することにより、物体1と線状部材4Sとの間に電流が流れる。検出部4の本体部4Hは、物体1と線状部材4Sとの間に電流が流れたことによって、物体1が撓み変形したことを検出することができる。一方、物体1が撓み変形しておらず、物体1と線状部材4Sとが離れている状態においては、物体1と線状部材4Sとの間に電流は流れない。したがって、検出部4の本体部4Hは、物体1と線状部材4Sとの間に電流が流れていないことによって、物体1が撓み変形していないことを検出することができる。このように、検出部4は、物体1と線状部材4Sとの間に電流が流れたか否かによって、物体1の変形の状態、すなわち物体1が撓み変形したか否かを電気的に検出することができる。
As shown in FIG. 13, when the liquid LQ flows into the
検出部4の本体部4Hと制御部5とは接続されており、検出部4の検出結果は制御部5に出力される。制御部5は、検出部4の検出結果に基づいて、所定空間K1からの液体LQの漏れを判断することができる。すなわち、所定空間K1から流路2を介して検出用空間3に液体LQが流入したときに、検出部4が物体1の変形を検出するため、制御部5は、検出部4の検出結果に基づいて、所定空間K1より液体LQが漏れたと判断することができる。一方、検出部4が物体1の変形を検出していない場合には、制御部5は、検出部4の検出結果に基づいて、所定空間K1より液体LQは漏れていないと判断することができる。
The
以上説明したように、検出用空間3に液体LQによって変形可能な物体1を設け、その物体1の変形の状態を検出部4を使って検出することで、所定空間K1からの液体LQの漏れを良好に検出することができる。
As described above, the
また、物体1の変形の状態に基づいて、液体LQの漏れを検出するようにしたので、液体LQの種類によらずに、その液体LQの漏れを良好に検出することができる。
In addition, since the leakage of the liquid LQ is detected based on the deformation state of the
<検出装置の第6実施形態>
次に、第6実施形態について図14及び図15を参照しながら説明する。上述の第5実施形態においては、検出用空間3に液体LQが流入したとき、物体1が撓み変形して、物体1と線状部材4Sとが接触する構成であったが、本実施形態の特徴的な部分は、検出用空間3に液体LQが無い状態(流入口2Aを介して検出用空間3に液体LQが流入していない状態)において、物体1と線状部材4Sとが接触しており、所定空間K1から流入口2Aを介して検出用空間3に液体LQが流入した場合、物体1が撓み変形して物体1と線状部材4Sとが離れる点にある。
<Sixth Embodiment of Detection Device>
Next, a sixth embodiment will be described with reference to FIGS. 14 and 15. In the above-described fifth embodiment, when the liquid LQ flows into the
図14に示すように、検出用空間3において、線状部材4Sは物体1の−X側に配置されている。線状部材4Sは、Y軸方向に延びるように設けられおり、物体1の下部領域1Kと対向するように設けられている。流入口2Aは、検出用部材7の−X側の側壁7Cの下部に設けられている。また、物体1の下部領域1Kと流入口2Aとが対向するように設けられている。また、線状部材4SのZ軸方向の位置(高さ)と、流入口2AのZ軸方向の位置(高さ)とはほぼ同じか、線状部材4Sが流入口2Aよりも僅かに高くなるように設けられている。線状部材4Sは、流入口2Aと物体1の下部領域1Kとの間に設けられている。
As illustrated in FIG. 14, the
また、図14に示すように、検出用空間3に液体LQが無い状態(流入口2Aを介して検出用空間3に液体LQが流入していない状態)においては、物体1は線状部材4Sと接触している。
As shown in FIG. 14, in the state where the liquid LQ is not present in the detection space 3 (the state where the liquid LQ does not flow into the
次に、検出装置Sによる液体検出作用について説明する。図14を参照して説明したように、検出用空間3に液体LQが無い状態(流入口2Aを介して検出用空間3に液体LQが流入していない状態)においては、物体1と線状部材4Sとは接触している。物体1はプラス電極に接続されており、線状部材4Sはマイナス電極に接続されているため、物体1と線状部材4Sとが接触することにより、物体1と線状部材4Sとの間に電流が流れる。検出部4の本体部4Hは、物体1と線状部材4Sとの間に電流が流れていることによって、物体1が線状部材4Sに接触した状態のまま撓み変形していないことを検出することができる。
Next, the liquid detection action by the detection device S will be described. As described with reference to FIG. 14, in a state where there is no liquid LQ in the detection space 3 (a state where the liquid LQ does not flow into the
図15に示すように、所定空間K1から流路2を介して検出用空間3に液体LQが流入した場合、流入した液体LQによって、物体1の下部領域1Kが+X方向に撓み変形する。すなわち、流入口2Aより検出用空間3に流入した液体LQは物体1に当たり、物体1の下部領域1Kは、流入口2Aより流入した液体LQの力によって、+X方向に撓み変形する。液体LQによって撓み変形された物体1は、線状部材4Sから離れる。物体1と線状部材4Sとが離れることにより、物体1と線状部材4Sとの間に電流が流れない。したがって、検出部4の本体部4Hは、物体1と線状部材4Sとの間に電流が流れていないことによって、物体1が線状部材4Sに接触した状態から撓み変形したことを検出することができる。このように、本実施形態においても、検出部4は、物体1と線状部材4Sとの間に電流が流れたか否かによって、物体1の変形の状態を電気的に検出することができる。検出部4の検出結果は制御部5に出力され、制御部5は、検出部4の検出結果に基づいて、所定空間K1からの液体LQの漏れを判断することができる。
As shown in FIG. 15, when the liquid LQ flows into the
<検出装置の第7実施形態>
次に、第7実施形態について図16を参照して説明する。本実施形態の特徴的な部分は、検出用空間3に、検出用空間3に流入した液体LQの量に応じて変形の状態が互いに異なる複数の薄い板状部材からなる物体1A〜1Cを設けた点にある。
<Seventh Embodiment of Detection Device>
Next, a seventh embodiment will be described with reference to FIG. A characteristic part of the present embodiment is that the
図16に示すように、検出装置Sは、Z軸方向の大きさが互いに異なる複数の物体1A、1B、1Cを備えている。本実施形態においては、物体は3つ設けられており、物体1AのZ軸方向の大きさが最も大きく、物体1Aに次いで物体1Bが大きく、物体1Cが最も小さい。物体1A〜1Cのそれぞれの上端部は、検出用部材7の天井部7Aに固定されている。したがって、物体1A〜1Cのそれぞれの下端部と検出用部材7の底部7Bとの距離(高さ)は互いに異なる。
As shown in FIG. 16, the detection device S includes a plurality of
薄い板状部材からなる物体1A〜1Cのそれぞれは、その表面がX軸と直交するように設けられている。そして、物体1A〜1Cのそれぞれの下部領域1Kが、X軸方向に関して撓み変形可能となっている。物体1A〜1Cのそれぞれは、検出部4A〜4Cのそれぞれの本体部4Hに設けられたプラス電極に接続されている。
Each of the
検出用空間3において、物体1A〜1Cの+X側には、Y軸方向に延びる線状部材4Sがそれぞれ設けられている。線状部材4Sは、物体1A、1B、1Cのそれぞれに対応するように複数(3つ)設けられている。複数(3つ)の線状部材4Sは、検出部4A、4B、4Cのそれぞれの一部を構成している。線状部材4Sのそれぞれはマイナス電極に接続されている。線状部材4Sのそれぞれは、物体1A〜1Cのそれぞれの下部領域1Kと対向するように設けられている。
In the
また、図16には不図示であるが、上述の第6実施形態同様、検出用部材7の−X側の側壁7Cの下部には、流路2に接続する流入口2Aが形成されている。流入口2Aは、物体1A〜1Cのそれぞれに対向する位置に設けられている。
Although not shown in FIG. 16, an
検出用空間3に液体LQが無い状態(流入口2Aを介して検出用空間3に液体LQが流入していない状態)においては、物体1A〜1Cのそれぞれは線状部材4Sと離れている。この場合、各物体1A〜1Cと線状部材4Sとのそれぞれの間に電流が流れない。制御部5は、各検出部4A〜4Cの検出結果に基づいて、所定空間K1から液体LQが漏れていないと判断することができる。
In a state where there is no liquid LQ in the detection space 3 (a state where the liquid LQ does not flow into the
所定空間K1から流路2(流入口2A)を介して検出用空間3に液体LQが第1の量だけ流入し、検出用空間3における液体LQの表面(水面)の位置と底部7Bとの距離(水位)がD1のときに、複数の物体1A〜1Cのうち物体1Aに液体LQが当たって物体1Aの下部領域が撓み変形して線状部材4Sに接触し、他の物体1B、1Cには液体LQが当たらないように、すなわち物体1B、1Cが撓み変形しないように、各物体1A〜1Cの大きさ(各物体1A〜1Cの下端部の高さ)が最適に設定されている。
The liquid LQ flows into the
また、流入口2Aを介して検出用空間3に液体LQが第2の量だけ流入し、水位がD1よりも大きいD2になったとき、複数の物体1A〜1Cのうち物体1A、1Bが液体LQによって撓み変形して線状部材4Sに接触し、物体1Cには液体LQが当たらないように、すなわち物体1が撓み変形しないように設定されている。
Further, when the liquid LQ flows into the
また、流入口2Aを介して検出用空間3に液体LQが第3の量だけ(あるいは第3の量以上)流入し、水位がD2よりも大きいD3(あるいはD3以上)になったとき、全ての物体1A〜1Cが液体LQによって撓み変形して線状部材4Sに接触するように設定されている。
Further, when the liquid LQ flows into the
検出部4A〜4Cの検出結果は制御部5に出力される。制御部5は、複数の検出部4A〜4Cのうち、例えば検出部4Aの本体部4Hに接続された物体1Aと線状部材4Sとの間のみに電流が流れた場合、検出用空間3に第1の量の液体LQが流入したと判断することができる。また、制御部5は、検出部4A、4Bの本体部4Hに接続された物体1と線状部材4Sとの間に電流が流れた場合、検出用空間3に第2の量の液体LQが流入したと判断することができる。また、制御部5は、検出部4A、4B、4Cの本体部4Hに接続された物体1と線状部材4Sとの間に電流が流れた場合、検出用空間3に第3の量の液体LQが流入したと判断することができる。
The detection results of the
このように、検出用空間3に流入した液体LQの量(水位)に応じて、変形の状態、具体的には液体LQと接触するZ軸方向の高さが互いに異なるように設定された複数の物体1A〜1Cを設けたことにより、各物体1A〜1Cに対応して設けられた各検出部4A〜4C(線状部材4S)の検出結果に基づいて、制御部5は、検出用空間3に流入した液体LQの量、すなわち所定空間K1から漏れた液体LQの量を求めることができる。
As described above, in accordance with the amount (water level) of the liquid LQ that has flowed into the
また、図17に示すように、底部7Bのうち、物体1A〜1Cのそれぞれの下方の各領域7Ba〜7BcのZ軸方向における位置(高さ)を互いに異なるように設定してもよい。図17に示す例では、物体1Aの下方の領域7Baが最も高く、物体1Bの下方の領域7Bbが領域7Baに次いで高く、物体1Cの下方の領域7Bcが最も低くなるように設定されている。また、物体1Aの下端部と領域7Baとの距離と、物体1Bの下端部と領域7Bbとの距離と、物体1Cの下端部と領域7Bcとの距離とはほぼ同じになっている。すなわち、物体1CのZ軸方向の大きさが最も大きく、物体1Cに次いで物体1Bが大きく、物体1Aが最も小さい。そして、検出用空間3に液体LQが無い状態(流入口2Aを介して検出用空間3に液体LQが流入していない状態)においては、物体1A〜1Cのそれぞれが、線状部材4Sと離れている。
Moreover, as shown in FIG. 17, you may set the position (height) in the Z-axis direction of each area | region 7Ba-7Bc below each of
所定空間K1から流入口2Aを介して検出用空間3に液体LQが第4の量だけ流入し、領域7Bcに対する水位がD4になったとき、複数の物体1A〜1Cのうち物体1Cが液体LQによって撓み変形して線状部材4Sと接触し、他の物体1A、1Bと線状部材4Sとは接触しないように、すなわち物体1A、1Bが撓み変形しないように、各領域7Ba〜7Bcの高さや各物体1A〜1Cの大きさが最適に設定されている。
When the liquid LQ flows into the
また、流入口2Aを介して検出用空間3に液体LQが第5の量だけ流入し、領域7Bbに対する水位がD4になり、領域7Bcに対する水位がD4よりも大きいD5になったとき、複数の物体1A〜1Cのうち物体1B、1Cが液体LQによって撓み変形して線状部材4Sと接触し、物体1Aと線状部材4Sとは接触しないように、すなわち物体1Aが撓み変形しないように設定されている。
Further, when the liquid LQ flows into the
また、流入口2Aを介して検出用空間3に液体LQが第6の量だけ流入し、領域7Baに対する水位がD4になり、領域7Bcに対する水位がD5よりも大きいD6になったとき、全ての物体1A〜1Cが液体LQによって撓み変形して線状部材4Sと接触するように設定されている。
Further, when the liquid LQ flows into the
各検出部4A〜4Cの検出結果は制御部5に出力される。制御部5は、各検出部4A〜4Cの検出結果に基づいて、検出用空間3に流入した液体LQの量、すなわち所定空間K1から漏れた液体LQの量が、領域7Bcに対する水位がD4〜D6のいずれに対応する量であるかを求めることができる。
The detection results of the
なお、本第7実施形態において、上述の第6実施形態で説明したように、物体1が液体LQによって撓み変形したときに線状部材4Sより離れて電流が流れない構成とすることももちろん可能である。その場合、検出用空間3に流入した液体LQの量(水位)に応じて、例えば複数の物体のうち特定の物体とこれに対応する線状部材とが離れ、他の物体とそれらに対応する線状部材とが接触状態を維持するように、各物体と液体(水面)とが接触する位置などを最適に設定すればよい。
In the seventh embodiment, as described in the sixth embodiment, it is of course possible that the current does not flow away from the
なお、本第7実施形態において、検出用空間3には、検出用空間3に流入した液体LQの量に応じて変形の状態が互いに異なる3つの物体1A〜1Cを設けているが、物体の数は3つに限られず、任意の複数設けることができる。
In the seventh embodiment, the
<検出装置の第8実施形態>
次に、第8実施形態について図18を参照して説明する。本実施形態の特徴的な部分は、検出部4’が物体1の変形の状態を光学的に検出する点にある。
<Eighth Embodiment of Detection Device>
Next, an eighth embodiment will be described with reference to FIG. A characteristic part of the present embodiment is that the
図18は第8実施形態に係る検出用空間3の内部を示す概略図である。図18において、検出部4’は、検出用部材7の図中、+Y側の側壁7Cに設けられ、検出光Laを射出する投光部4Eと、−Y側の側壁7Cに設けられ、検出光Laを受光可能な受光部4Fとを備えている。受光部4Fは検出光Laに対して所定の位置関係で設けられており、投光部4Eは検出光Laを受光部4Fに照射可能である。
FIG. 18 is a schematic view showing the inside of the
検出用空間3に液体LQが無い状態(流入口2Aを介して検出用空間3に液体LQが流入していない状態)においては、物体1は撓み変形しておらず、投光部4Eから射出された検出光Laは、物体1の+X側をY軸に沿って進行し、受光部4Fに達するように設けられている。
In a state where there is no liquid LQ in the detection space 3 (a state where the liquid LQ does not flow into the
所定空間K1から流入口2Aを介して検出用空間3に液体LQが流入した場合、物体1は+X方向に撓み変形する。液体LQによって物体1が撓み変形することにより、物体1の一部が、検出光Laの光路上に配置される。物体1の一部が検出光Laの光路上に配置されることにより、投光部4Eから射出された検出光Laは物体1に遮られて受光部4Fに達しない。
When the liquid LQ flows into the
検出部4’は、受光部4Fが検出光Laを受光しないことによって、物体1が撓み変形したことを検出することができる。一方、物体1が撓み変形していない状態においては、受光部4Fは検出光Laを受光する。したがって、検出部4’は、受光部4Fが検出光Laを受光することによって、物体1が撓み変形していないことを検出することができる。このように、検出部4’は、受光部4Fが検出光Laを受光したか否かによって、物体1の変形の状態、すなわち物体1が撓み変形したか否かを光学的に検出することができる。
The
検出部4’の検出結果は制御部5に出力され、制御部5は、検出部4’の検出結果に基づいて、所定空間K1からの液体LQの漏れを判断することができる。
The detection result of the
以上説明したように、物体1の変形の状態を検出部4’を使って光学的に検出することもできる。そして本実施形態においては、物体1に導電性を付与しなくても、物体1の状態を検出することができる。
As described above, the deformation state of the
なお、本実施形態においては、検出用空間3に流入した液体LQによって物体1が変形したとき、検出光Laの光路上に物体1が配置される構成であるが、検出用空間3に液体LQが無い状態において、検出光Laの光路上に物体1が配置され、検出用空間3に流入した液体LQによって物体1が変形したとき、投光部4Eから射出された検出光Laが受光部4Fに達する構成であってもよい。
In the present embodiment, when the
なお、物体1の変形の状態を検出するために、例えば渦電流センサなどの変位センサを用いて、物体1の変形の状態を検出するようにしてもよい。あるいは、物体1に歪みゲージを設け、その歪みゲージによって、物体1の変形の状態を検出するようにしてもよい。あるいは、物体1を歪みゲージによって形成してもよい。
In order to detect the deformation state of the
<検出装置の第9実施形態>
次に、第9実施形態について図19を参照して説明する。本実施形態の特徴的な部分は、所定空間K1の複数の所定位置のそれぞれに流路2を接続した点にある。
<Ninth Embodiment of Detection Device>
Next, a ninth embodiment will be described with reference to FIG. A characteristic part of this embodiment is that the
図19(A)に示すように、本実施形態の容器6の上端部には開口部6Tが形成されている。また、容器6の上端部にはフランジ部6Rが設けられている。フランジ部6Rは開口部6Tの周囲に、開口部6Tを囲むように設けられている。また、フランジ部6Rの上面6Jには凹部6Kが設けられている。図19(B)に示すように、凹部6Kは平面視環状に設けられている。
As shown in FIG. 19A, an
凹部6Kの内側の複数の所定位置のそれぞれには、複数のサンプリングポート(開口部)6A〜6Hが設けられている。本実施形態において、サンプリングポート6A〜6Hのそれぞれは、開口部6Tを囲むようにほぼ等間隔で設けられている。また、それらサンプリングポート6A〜6Hのそれぞれに対応するように、複数の検出用部材7が設けられている。本実施形態においては、検出用部材7の検出用空間3には、上述の第1実施形態で説明したような物体1及び検出部4の第1、第2端子部4L、4Rが設けられているが、第2〜第8の実施形態で説明したような物体1や検出部4(4’)が設けられていてもよい。以下の説明においては、サンプリングポート6A〜6Hのそれぞれに対応して設けられた検出用部材7、及びその検出用部材7の検出用空間3に設けられた物体1及び検出部4を合わせて、「第1〜第8検出装置S1〜S8」と適宜称する。そして、第1〜第8検出装置S1〜S8のそれぞれの検出用空間3は、管部材8の流路2を介してサンプリングポート6A〜6Hのそれぞれに接続されている。また、第1〜第8検出装置S1〜S8のそれぞれの流入口2Aは、検出用部材7のうち、所定空間K1に対向する側面7Cに設けられている。
A plurality of sampling ports (openings) 6A to 6H are provided at each of a plurality of predetermined positions inside the
容器6の内部空間である所定空間K1と、サンプリングポート6A〜6Hが設けられた凹部6Kの内部空間とは、開口部6T(及び外部空間である大気空間)を介して接続されており、本実施形態においては、所定空間K1は凹部6Kの内部空間を含んでいる。したがって、本実施形態においては、第1〜第8検出装置S1〜S8のそれぞれは、所定空間K1の複数の所定位置のそれぞれに設けられたサンプリングポート6A〜6Hに流路2を接続した構成となっている。
The predetermined space K1 that is the internal space of the
次に、液体検出作用について説明する。例えば、所定空間K1の液体LQがオーバーフローして開口部6Tの−X側の領域より外部に漏れた場合、その漏れた液体LQは、フランジ部6Rの上面6Jを流れた後、凹部6Kのサンプリングポート6Aに流入する。サンプリングポート6Aに流入した液体LQは、第1検出装置S1に検出される。制御部5は、第1検出装置S1の検出結果に基づいて、所定空間K1より液体LQが漏れた位置を、開口部6Tの−X側の領域であることを特定することができる。同様に、例えば、第4検出装置S5が液体LQを検出した場合には、制御部5は、第5検出装置S5の検出結果に基づいて、所定空間K1より液体LQが漏れた位置を、開口部6Tの+X側の領域であることを特定することができる。
Next, the liquid detection operation will be described. For example, when the liquid LQ in the predetermined space K1 overflows and leaks outside from the region on the −X side of the
以上説明したように、凹部6Kを含む所定空間K1の複数の所定位置のそれぞれに設けられたサンプリングポート6A〜6Hに流路2を接続し、複数のサンプリングポート6A〜6Hに接続された流路2のうち、どの流路2を介して検出用空間3に液体LQが流入したかを検出することによって、液体LQが漏れた位置を求めることができる。
As described above, the
<露光装置>
次に、露光装置の一実施形態について説明する。図20は露光装置EXの一実施形態を示す概略構成図である。図20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MSTと、基板Wを保持して移動可能な基板ステージPSTと、マスクステージMSTに保持されているマスクMを露光光ELで照明する照明光学系ILと、露光光ELで照明されたマスクMのパターン像を基板ステージPSTに保持されている基板Wに投影露光する投影光学系PLと、露光装置EX全体の動作を統括制御する制御装置CONTとを備えている。投影光学系PLは複数の光学素子LS1〜LS7を含んで構成されている。投影光学系PLを構成する複数の光学素子LS1〜LS7のうち、投影光学系PLの像面に最も近い第1光学素子LS1は保持部材(レンズセル)60に保持されており、第1光学素子LS1以外の複数の光学素子LS2〜LS7は鏡筒PKに保持されている。また、制御装置CONTには、露光処理に関する各種情報を報知する報知装置INFが接続されている。
<Exposure device>
Next, an embodiment of the exposure apparatus will be described. FIG. 20 is a schematic block diagram that shows an embodiment of the exposure apparatus EX. In FIG. 20, an exposure apparatus EX exposes a mask stage MST that is movable while holding a mask M, a substrate stage PST that is movable while holding a substrate W, and a mask M that is held by the mask stage MST. The operation of the illumination optical system IL that illuminates with EL, the projection optical system PL that projects and exposes the pattern image of the mask M illuminated with the exposure light EL onto the substrate W held on the substrate stage PST, and the overall operation of the exposure apparatus EX. And a control device CONT for overall control. The projection optical system PL includes a plurality of optical elements LS1 to LS7. Of the plurality of optical elements LS1 to LS7 constituting the projection optical system PL, the first optical element LS1 closest to the image plane of the projection optical system PL is held by a holding member (lens cell) 60, and the first optical element A plurality of optical elements LS2 to LS7 other than LS1 are held in the barrel PK. The control device CONT is connected to a notification device INF that notifies various information related to the exposure process.
本実施形態の露光装置EXは、露光波長を実質的に短くして解像度を向上するとともに焦点深度を実質的に広くするために液浸法を適用した液浸露光装置であって、投影光学系PLを構成する複数の光学素子LS1〜LS7のうち、投影光学系PLの像面に最も近い第1光学素子LS1の下面T1と基板Wとの間の空間K0に液体LQを満たす第1液浸機構1を備えている。基板Wは投影光学系PLの像面側に設けられており、第1光学素子LS1は、基板Wの表面と対向する下面T1と、その下面T1とは反対側の上面T2とを有している。基板Wの表面は、第1光学素子LS1の下面T1と対向するように配置されている。第1液浸機構1は、基板W(基板ステージPST)の上方において、第1光学素子LS1の側面を囲むように設けられた環状の第1ノズル部材71と、第1供給管13、及び第1ノズル部材71に設けられた第1供給口12を介して第1光学素子LS1の下面T1と基板Wとの間の空間K0に液体LQを供給する第1液体供給部11と、第1ノズル部材71に設けられた第1回収口22、及び第1回収管23を介して空間K0の液体LQを回収する第1液体回収部21とを備えている。第1液浸機構1の動作は制御装置CONTにより制御される。
The exposure apparatus EX of the present embodiment is an immersion exposure apparatus to which an immersion method is applied in order to substantially shorten the exposure wavelength to improve the resolution and substantially widen the depth of focus. Of the plurality of optical elements LS1 to LS7 constituting the PL, the first immersion liquid that fills the liquid LQ in the space K0 between the lower surface T1 of the first optical element LS1 closest to the image plane of the projection optical system PL and the
また、露光装置EXは、第1光学素子LS1と、第1光学素子LS1に次いで投影光学系PLの像面に近い第2光学素子LS2との間の空間K1に液体LQを満たす第2液浸機構2を備えている。第2光学素子LS2は第1光学素子LS1の上方に配置されており、第2光学素子LS2は、第1光学素子LS1の上面T2と対向する下面T3と、その下面T3とは反対側の上面T4とを有している。第2液浸機構2は、第1光学素子LS1の上方において、第2光学素子LS2の側面を囲むように設けられた環状の第2ノズル部材72と、第2供給管33、及び第2ノズル部材72に設けられた第2供給口32を介して第2光学素子LS2の下面T3と第1光学素子LS1の上面T2との間の空間K1に液体LQを供給する第2液体供給部31と、第2ノズル部材72に設けられた第2回収口42、及び第2回収管43を介して空間K1の液体LQを回収する第2液体回収部41とを備えている。第2液浸機構2の動作は制御装置CONTにより制御される。
The exposure apparatus EX also includes a second immersion liquid that fills the liquid LQ in the space K1 between the first optical element LS1 and the second optical element LS2 that is close to the image plane of the projection optical system PL after the first optical element LS1. A
ここで、以下の説明においては、第1光学素子LS1の下面T1と基板Wの表面との間の空間K0を適宜「像面側空間K0」と称し、第1光学素子LS1の上面T2と第2光学素子LS2の下面T3との間の空間K1を適宜「第1空間K1」と称する。これら像面側空間K0及び第1空間K1は露光光ELの光路上に設けられている。 Here, in the following description, the space K0 between the lower surface T1 of the first optical element LS1 and the surface of the substrate W is appropriately referred to as “image plane side space K0”, and the upper surface T2 of the first optical element LS1 and the The space K1 between the lower surface T3 of the two optical elements LS2 is appropriately referred to as “first space K1”. The image plane side space K0 and the first space K1 are provided on the optical path of the exposure light EL.
本実施形態においては、第1光学素子LS1と基板Wとの間の像面側空間K0と、第1光学素子LS1の上面T2と第2光学素子LS2の下面T3との間の第1空間K1とは独立した空間である。そして、像面側空間K0及び第1空間K1の一方から他方への液体LQの流入及び流出が抑制されている。制御装置CONTは、第1液浸機構1による像面側空間K0に対する液体LQの供給動作及び回収動作、及び第2液浸機構2による第1空間K1に対する液体LQの供給動作及び回収動作のそれぞれを互いに独立して行うことができる。
In the present embodiment, the first space K1 between the image plane side space K0 between the first optical element LS1 and the substrate W, and the upper surface T2 of the first optical element LS1 and the lower surface T3 of the second optical element LS2. Is an independent space. The inflow and outflow of the liquid LQ from one of the image plane side space K0 and the first space K1 to the other are suppressed. The control device CONT performs a supply operation and a recovery operation of the liquid LQ with respect to the image plane side space K0 by the first
そして、露光装置EXは、液体LQが満たされる第1空間K1からの液体LQの漏れを検出する検出装置Sを備えている。 The exposure apparatus EX includes a detection device S that detects leakage of the liquid LQ from the first space K1 filled with the liquid LQ.
露光装置EXは、少なくともマスクMのパターン像を基板W上に転写している間、第1液浸機構1を使って、第1光学素子LS1とその像面側に配置された基板Wとの間の像面側空間K0に液体LQを満たして第1液浸領域LR1を形成するとともに、第2液浸機構2を使って、第1光学素子LS1と第2光学素子LS2との間の第1空間K1に液体LQを満たして第2液浸領域LR2を形成する。本実施形態においては、露光装置EXは、投影光学系PLの投影領域AR1を含む基板W上の一部に、投影領域AR1よりも大きく且つ基板Wよりも小さい第1液浸領域LR1を局所的に形成する局所液浸方式を採用している。また、本実施形態においては、露光装置EXは、第1光学素子LS1の上面T2のうち露光光ELが通過する領域AR2を含む領域に液体LQの第2液浸領域LR2を形成する。露光装置EXは、投影光学系PL、第2液浸領域LR2の液体LQ、及び第1液浸領域LR1の液体LQを介して、マスクMを通過した露光光ELを基板Wに照射することによってマスクMのパターンを基板Wに投影露光する。
The exposure apparatus EX uses the first
照明光学系ILは、露光光ELを射出する露光用光源、露光用光源から射出された露光光ELの照度を均一化するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからの露光光ELを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、及び露光光ELによるマスクM上の照明領域を設定する視野絞り等を有している。マスクM上の所定の照明領域は照明光学系ILにより均一な照度分布の露光光ELで照明される。露光用光源から射出される露光光ELとしては、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)や、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)などが用いられる。本実施形態においてはArFエキシマレーザ光が用いられる。 The illumination optical system IL includes an exposure light source that emits exposure light EL, an optical integrator that equalizes the illuminance of the exposure light EL emitted from the exposure light source, a condenser lens that collects the exposure light EL from the optical integrator, and a relay. A lens system and a field stop for setting an illumination area on the mask M by the exposure light EL are included. A predetermined illumination area on the mask M is illuminated with the exposure light EL having a uniform illuminance distribution by the illumination optical system IL. As the exposure light EL emitted from the exposure light source, 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, , Vacuum ultraviolet light (VUV light) such as ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) and F 2 laser light (wavelength 157 nm) is used. In this embodiment, ArF excimer laser light is used.
本実施形態においては、第1液体供給部11から供給される液体LQ、及び第2液体供給部31から供給される液体LQとして純水(超純水)が用いられる。純水はArFエキシマレーザ光のみならず、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)も透過可能である。
In the present embodiment, pure water (ultra pure water) is used as the liquid LQ supplied from the first
マスクステージMSTは、マスクMを保持して移動可能である。マスクステージMSTは、マスクMを真空吸着(又は静電吸着)により保持する。マスクステージMSTは、制御装置CONTにより制御されるリニアモータ等を含むマスクステージ駆動装置MSTDの駆動により、マスクMを保持した状態で、投影光学系PLの光軸AXに垂直な平面内、すなわちXY平面内で2次元移動可能及びθZ方向に微少回転可能である。マスクステージMSTは、X軸方向に指定された走査速度で移動可能となっており、マスクMの全面が少なくとも投影光学系PLの光軸AXを横切ることができるだけのX軸方向の移動ストロークを有している。 Mask stage MST is movable while holding mask M. Mask stage MST holds mask M by vacuum suction (or electrostatic suction). The mask stage MST is in a plane perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system PL in a state where the mask M is held by driving a mask stage driving device MSTD including a linear motor controlled by the control device CONT, that is, XY. It can move two-dimensionally in the plane and can rotate slightly in the θZ direction. The mask stage MST is movable at a scanning speed specified in the X-axis direction, and has a movement stroke in the X-axis direction that allows the entire surface of the mask M to cross at least the optical axis AX of the projection optical system PL. is doing.
マスクステージMST上には移動鏡51が設けられている。また、移動鏡51に対向する位置にはレーザ干渉計52が設けられている。マスクステージMST上のマスクMの2次元方向の位置、及びθZ方向の回転角(場合によってはθX、θY方向の回転角も含む)はレーザ干渉計52によりリアルタイムで計測される。レーザ干渉計52の計測結果は制御装置CONTに出力される。制御装置CONTは、レーザ干渉計52の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置MSTDを駆動し、マスクステージMSTに保持されているマスクMの位置制御を行う。
A
投影光学系PLは、マスクMのパターンを所定の投影倍率βで基板Wに投影露光するものであって、複数の光学素子LS1〜LS7で構成されている。第1光学素子LS1を保持する保持部材(レンズセル)60は、第2液浸機構2の第2ノズル部材72に接続されている。第2ノズル部材72は鏡筒PKの下端部に接続されており、本実施形態においては、第2ノズル部材72と鏡筒PKとはほぼ一体的となっている。換言すれば、第2ノズル部材72は鏡筒PKの一部を構成している。本実施形態において、投影光学系PLは、投影倍率βが例えば1/4、1/5、あるいは1/8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。
The projection optical system PL projects and exposes the pattern of the mask M onto the substrate W at a predetermined projection magnification β, and includes a plurality of optical elements LS1 to LS7. A holding member (lens cell) 60 that holds the first optical element LS <b> 1 is connected to the
基板ステージPSTは、基板Wを保持する基板ホルダPHを移動可能である。基板ホルダPHは、例えば真空吸着等により基板Wを保持する。基板ステージPST上には凹部55が設けられており、基板Wを保持するための基板ホルダPHは凹部55に配置されている。そして、基板ステージPSTのうち凹部55以外の上面56は、基板ホルダPHに保持された基板Wの表面とほぼ同じ高さ(面一)になるような平坦面(平坦部)となっている。基板ステージPSTは、制御装置CONTにより制御されるリニアモータ等を含む基板ステージ駆動装置PSTDの駆動により、基板Wを基板ホルダPHを介して保持した状態で、ベースBP上において、XY平面内で2次元移動可能及びθZ方向に微小回転可能である。更に基板ステージPSTは、Z軸方向、θX方向、及びθY方向にも移動可能である。
The substrate stage PST can move the substrate holder PH that holds the substrate W. The substrate holder PH holds the substrate W by, for example, vacuum suction. A
基板ステージPSTの側面には移動鏡53が設けられている。また、移動鏡53に対向する位置にはレーザ干渉計54が設けられている。基板ステージPST上の基板Wの2次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計54によりリアルタイムで計測される。また、不図示ではあるが、露光装置EXは、基板ステージPSTに支持されている基板Wの表面の位置情報を検出するフォーカス・レベリング検出系を備えている。フォーカス・レベリング検出系としては、基板Wの表面に斜め方向より検出光を照射する斜入射方式、あるいは静電容量型センサを用いた方式等を採用することができる。フォーカス・レベリング検出系は、液体LQを介して、あるいは液体LQを介さずに、基板W表面のZ軸方向の位置情報、及び基板WのθX及びθY方向の傾斜情報を検出する。
A
レーザ干渉計54の計測結果は制御装置CONTに出力される。フォーカス・レベリング検出系の検出結果も制御装置CONTに出力される。制御装置CONTは、フォーカス・レベリング検出系の検出結果に基づいて、基板ステージ駆動装置PSTDを駆動し、基板Wのフォーカス位置及び傾斜角を制御して基板Wの表面をオートフォーカス方式、及びオートレベリング方式で投影光学系PLの像面に合わせ込むとともに、レーザ干渉計54の計測結果に基づいて、基板WのX軸方向及びY軸方向における位置制御を行う。
The measurement result of the
図21は第1、第2光学素子LS1、LS2近傍を示す側断面図である。第1光学素子LS1は、露光光ELを透過可能な無屈折力の平行平面板であって、下面T1と上面T2とは平行である。なお、投影光学系PLは第1光学素子LS1を含めて収差などの結像特性が所定の許容範囲内に収められている。上面T2の外径は下面T1の外径よりも大きく、第1光学素子LS1はフランジ部F1を有している。そして、第1光学素子LS1のフランジ部F1が保持部材(レンズセル)60に保持されている。保持部材60に保持された第1光学素子LS1の下面T1及び上面T2はXY平面とほぼ平行となっている。
FIG. 21 is a side sectional view showing the vicinity of the first and second optical elements LS1, LS2. The first optical element LS1 is a non-refractive parallel plane plate capable of transmitting the exposure light EL, and the lower surface T1 and the upper surface T2 are parallel to each other. In addition, the projection optical system PL includes the first optical element LS1 and imaging characteristics such as aberrations are within a predetermined allowable range. The outer diameter of the upper surface T2 is larger than the outer diameter of the lower surface T1, and the first optical element LS1 has a flange portion F1. The flange portion F1 of the first optical element LS1 is held by a holding member (lens cell) 60. The lower surface T1 and the upper surface T2 of the first optical element LS1 held by the holding
第1光学素子LS1を保持した保持部材60は第2ノズル部材72に接続されている。保持部材60と第2ノズル部材72とは複数のボルト61によって互いに接続されている。また、ボルト61による接続を解除することにより、第1光学素子LS1は、保持部材60による保持を解除される。すなわち、第1光学素子LS1は容易に脱着可能(交換可能)に設けられている。
The holding
第2光学素子LS2は、屈折力(レンズ作用)を有する光学素子であって、第2光学素子LS2の下面T3は平面状であり、上面T4は物体面側(マスクM側)に向かって凸状に形成され、正の屈折力を有している。上面T4の外径は下面T3の外径よりも大きく、第2光学素子LS2はフランジ面F2を有している。そして、第2光学素子LS2のフランジ面F2のエッジ部が、鏡筒PKの下端部に設けられた支持部58に支持されている。第2光学素子LS2(及び光学素子LS3〜LS7)は鏡筒PKに保持された構成となっている。
The second optical element LS2 is an optical element having refractive power (lens action), and the lower surface T3 of the second optical element LS2 is planar, and the upper surface T4 is convex toward the object plane side (mask M side). And has a positive refractive power. The outer diameter of the upper surface T4 is larger than the outer diameter of the lower surface T3, and the second optical element LS2 has a flange surface F2. And the edge part of the flange surface F2 of 2nd optical element LS2 is supported by the
支持部58に支持された第2光学素子LS2の下面T3と、保持部材60に保持された第1光学素子LS1の上面T2とは、ほぼ平行となっている。また、上述したように、第2光学素子LS2の上面T4は正の屈折力を有しているため、上面T4に入射する光(露光光EL)の反射損失が低減されており、ひいては大きい像側開口数が確保されている。また、屈折力(レンズ作用)を有する第2光学素子LS2は、良好に位置決めされた状態で鏡筒PKの支持部58に支持されている。また、本実施形態においては、第1光学素子LS1と対向する第2光学素子LS2の下面T3の外径は、第1光学素子LS1の上面T2の外径よりも小さく形成されている。
The lower surface T3 of the second optical element LS2 supported by the
照明光学系ILより射出された露光光ELは、複数の光学素子LS7〜LS3のそれぞれを通過した後、第2光学素子LS2の上面T4の所定領域を通過し、下面T3の所定領域を通過した後、第1空間K1の液体LQに入射する。第1空間K1の液体LQを通過した露光光ELは、第1光学素子LS1の上面T2の所定領域を通過した後、下面T1の所定領域を通過し、像面側空間K0の液体LQに入射した後、基板W上に到達する。 The exposure light EL emitted from the illumination optical system IL passes through each of the plurality of optical elements LS7 to LS3, then passes through a predetermined area on the upper surface T4 of the second optical element LS2, and passes through a predetermined area on the lower surface T3. After that, it enters the liquid LQ in the first space K1. The exposure light EL that has passed through the liquid LQ in the first space K1 passes through a predetermined region on the upper surface T2 of the first optical element LS1, then passes through a predetermined region on the lower surface T1, and enters the liquid LQ in the image plane side space K0. After that, it reaches the substrate W.
第1ノズル部材71は、第1液浸機構1の一部を構成するものであって、第1光学素子LS1の側面LT1を囲むように設けられた環状部材である。保持部材60に保持された第1光学素子LS1の下面T1と、第1ノズル部材71の下面71Aとはほぼ面一となっている。また、第1ノズル部材71の内側面71Tと第1光学素子LS1の側面LT1との間には所定の隙間(ギャップ)G1が設けられている。
The
第1ノズル部材71の下面71Aには、液体LQを供給する第1供給口12、及び液体LQを回収する第1回収口22が形成されている。第1供給口12は、露光光ELが照射される投影光学系PLの投影領域AR1を囲むように配置されている。本実施形態においては、第1供給口12は、投影領域AR1を囲むように、第1ノズル部材71の下面71Aにおいて複数形成されている。第1回収口22は、投影光学系PLの投影領域AR1に対して第1供給口12の外側に設けられており、第1供給口12、及び露光光ELが照射される投影領域AR1を囲むように、環状のスリット状に形成されている。
A
第1回収口22には、その第1回収口22を覆うように複数の孔を有する多孔部材22Pが配置されている。多孔部材22Pは複数の孔を有したメッシュ部材により構成されている。なお、多孔部材22Pに、液体LQへの不純物の溶出を抑えるための表面処理、あるいは親液性を高めるための表面処理を施してもよい。そのような表面処理としては、多孔部材22Pに酸化クロムを付着する処理が挙げられ、例えば株式会社神鋼環境ソリューションの「GOLDEP」処理あるいは「GOLDEP WHITE」処理が挙げられる。このような表面処理を施すことにより、多孔部材22Pから液体LQに不純物が溶出する等の不都合を防止できる。また、第1、第2ノズル部材71、72に上述した表面処理を施してもよい。
The
第1ノズル部材71の内部には、複数の第1供給口12のそれぞれと供給管13とを接続する内部流路である第1供給流路14が設けられている。第1ノズル部材71に形成された第1供給流路14は、複数の第1供給口12のそれぞれに接続可能なように途中から分岐している。また、第1ノズル部材71の内部には、環状の第1回収口22と回収管23とを接続する内部流路である第1回収流路24が設けられている。第1回収流路24は、環状の第1回収口22に対応するように環状に形成され、その回収口22に接続した環状流路と、その環状流路の一部と回収管23とを接続するマニホールド流路とを備えている。
Inside the
制御装置CONTは、液体LQの第1液浸領域LR1を形成する際、第1液浸機構1の第1液体供給部11及び第1液体回収部21を使って基板W上に対する液体LQの供給及び回収を行う。基板W上に液体LQを供給するときには、制御装置CONTは、第1液体供給部11より液体LQを送出し、第1供給管13、及び第1ノズル部材71の第1供給流路14を介して、基板Wの上方に設けられている第1供給口12より基板W上に液体LQを供給する。基板W上の液体LQを回収するときには、制御装置CONTは第1液体回収部21を駆動する。第1液体回収部21が駆動することにより、基板W上の液体LQは、基板Wの上方に設けられた第1回収口22を介して第1ノズル部材71の第1回収流路24に流入し、第1回収管23を介して第1液体回収部21に回収される。液体LQは、第1ノズル部材71の下面71A及び投影光学系PLの光学素子LS1の下面T1と基板Wの表面との間の像面側空間K0に満たされて、第1液浸領域LR1を形成する。
When the controller CONT forms the first liquid immersion region LR1 of the liquid LQ, the liquid LQ is supplied onto the substrate W using the first
第2ノズル部材72は、第2光学素子LS2の側面LT2を囲むように設けられた環状部材である。第2光学素子LS2のフランジ面F2は、第2ノズル部材72の上面72Jと対向している。第2ノズル部材72は鏡筒PKの下端部に接続されており、鏡筒PKに支持された構成となっている。上述したように、第2ノズル部材72と鏡筒PKとはほぼ一体的となっており、第2ノズル部材72は鏡筒PKの一部を構成している。そして、第2ノズル部材72の内側面72Tと第2光学素子LS2の側面LT2との間には所定の隙間(ギャップ)G2が設けられている。
The
第2ノズル部材72には、液体LQを供給する第2供給口32、及び液体LQを回収する第2回収口42が形成されている。第2供給口32は、第2ノズル部材72の内側面72Tにおいて、第1空間K1に対向する位置に設けられている。第2回収口42は、第2ノズル部材72のうち、第2光学素子LS2の側面LT2と対向する内側面72Tに設けられている。第2回収口42は、第2光学素子LS2の下面T3よりも高い位置に設けられている。なお本実施形態では、第2回収口42は横を向いているが、例えば斜め下方や上方を向いていてもよい。
The
また、第2ノズル部材72の内部には、第2供給口32と供給管33とを接続する内部流路である第2供給流路34が設けられている。また、第2ノズル部材72の内部には、第2回収口42と回収管43とを接続する内部流路である第2回収流路44が設けられている。
In addition, a
本実施形態において、第2供給口32は第1空間K1の+X側に設けられており、第2回収口42は第1空間K1の−X側に設けられている。第2供給口32は所定幅を有するスリット状であり、第2回収口42は第2供給口32よりも大きく形成されている。
In the present embodiment, the
制御装置CONTは、液体LQの第2液浸領域LR2を形成する際、第2液浸機構2の第2液体供給部31及び第2液体回収部41を使って第1空間K1に対する液体LQの供給及び回収を行う。第1空間K1に液体LQを供給するときには、制御装置CONTは、第2液体供給部31より液体LQを送出し、第2供給管33、及び第2ノズル部材72の第2供給流路34を介して、第2供給口32より第1空間K1に液体LQを供給する。第1空間K1の液体LQを回収するときには、制御装置CONTは第2液体回収部41を駆動する。第2液体回収部41が駆動することにより、第1空間K1の液体LQは、第2光学素子LS2の下面T3よりも高い位置に設けられた第2回収口42を介して第2ノズル部材72の第2回収流路44に流入し、第2回収管43を介して第2液体回収部41に回収される。液体LQは、第2光学素子LS2の下面T3と第1光学素子LS1の上面T2との間の第1空間K1に満たされて、第2液浸領域LR2を形成する。
When the control device CONT forms the second liquid immersion region LR2 of the liquid LQ, the control device CONT uses the second
また、液体LQの供給動作及び回収動作に伴って発生する振動が投影光学系PLに伝わり、露光精度を劣化させないようにするために、本実施形態においては、制御装置CONTは、基板Pの露光中、第2液浸機構2による第1空間K1への液体LQの供給動作、及び第1空間K1からの液体LQの回収動作を行わないようにしている。
In addition, in this embodiment, the controller CONT performs exposure of the substrate P in order to prevent the vibration generated with the supply operation and the recovery operation of the liquid LQ from being transmitted to the projection optical system PL and deteriorating the exposure accuracy. In the middle, the operation of supplying the liquid LQ to the first space K1 by the
ところで、投影光学系PLと第2ノズル部材72との間や、第2ノズル部材72と第2光学素子LS2との間には、微小な隙間が存在している可能性がある。液体LQの供給動作及び回収動作が行われない場合、その隙間を介して酸素が第1空間K1に浸入し、液体LQが酸素を吸収する可能性がある。液体LQが酸素を吸収すると、露光光ELが液体LQ中の酸素によって吸収され、透過率が低下する。
Incidentally, there may be a minute gap between the projection optical system PL and the
そこで、投影光学系PLと第2ノズル部材72との間、あるいは第2ノズル部材72と第2光学素子LS2との間を覆うように、不活性ガス供給機構を設ける。このように構成することによって、第1空間K1を満たす液体LQの界面が不活性ガスと接触することになるので、液体LQが酸素を吸収することを防ぐことができる。不活性ガスとしては、酸素に比べて露光光ELを吸収する特性が低い性質のガス、例えば、窒素やヘリウムなどを用いればよい。
Therefore, an inert gas supply mechanism is provided so as to cover between the projection optical system PL and the
第1光学素子LS1の上面T2と第2ノズル部材72の下面72Kとの間にはシール部材64が設けられている。更に、保持部材60の上面60Jと第2ノズル部材72の下面72Kとの間にもシール部材63が設けられている。シール部材63、64は、第1空間K1とその外側の空間との間の液体LQの流通を抑制する。シール部材63、64は、例えばOリング、Vリング、Cリングなどによって構成可能である。
A
また、第2ノズル部材72の内側面72Tと第2光学素子LS2の側面LT2との間のギャップG2にも、シール部材76Aが設けられており、第2ノズル部材72の上面72Jと、その上面72Jと対向する第2光学素子LS2のフランジ面F2との間にもシール部材76B、76Cが設けられている。これらシール部材76(76A、76B、76C)も、第1空間K1とその外側の空間との間の液体LQの流通を抑制する。
A
図22は第2ノズル部材72を上方から見た平面図である。第2ノズル部材72の上面72Jは、第1空間K1の周囲に、第1空間K1を囲むように設けられている。また、第2ノズル部材72の上面72Jには凹部75が形成されている。凹部75は平面視環状に設けられている。
FIG. 22 is a plan view of the
凹部75の内側の複数の所定位置のそれぞれには、複数のサンプリングポート(開口部)75A〜75Jが設けられている。本実施形態において、サンプリングポート75A〜75Jのそれぞれは、第1空間K1を囲むようにほぼ等間隔で設けられている。また、それらサンプリングポート75A〜75Jのそれぞれに対応するように、液体LQを検出する検出装置Sが設けられている。本実施形態においては、検出装置Sのそれぞれには、上述の検出装置の第1実施形態で説明したような検出装置Sが用いられているが、第2〜第8の実施形態で説明したような検出装置Sが設けられていてもよい。
A plurality of sampling ports (openings) 75 </ b> A to 75 </ b> J are provided at a plurality of predetermined positions inside the
図23は、複数設けられた検出装置Sのうち、サンプリングポート75Eに対応して設けられた検出装置Sを示す図である。図23に示すように、検出装置Sのうち、検出用空間3を形成する検出用部材7は、第2ノズル部材72(鏡筒PK)の外側に設けられている。具体的には、検出用部材7は、鏡筒PKの外部空間であって、第2ノズル部材72の下面72Kに設けられている。本実施形態において、検出用部材7は第2ノズル部材72の下面72Kに対して例えばボルトによって接続されており、ボルトによる接続を解除することにより、検出用部材7は、第2ノズル部材72による保持を解除される。すなわち、検出用部材7は容易に脱着可能(交換可能)に設けられている。
FIG. 23 is a diagram illustrating a detection device S provided corresponding to the
また、サンプリングポート75Eと検出装置Sの検出用空間3とを接続する流路2は、第2ノズル部材72の内部に形成されている。流路2は、第2供給流路34及び第2回収流路44とは別に形成されている。
The
以上、サンプリングポート75Eに対応して設けられた検出装置Sについて説明したが、同様の構成を有する検出装置Sが、他のサンプリングポート75A〜75D、75F〜75Jのそれぞれに対応するように設けられている。このように、各検出装置Sのそれぞれの検出用空間3は、流路2を介してサンプリングポート75A〜75Jのそれぞれに接続されている。また、各検出装置Sのそれぞれの流入口2Aは、検出用部材7のうち、第1空間K1(光軸AX)に対向する側面7Cに設けられている。
The detection device S provided corresponding to the
露光光ELの光路上に設けられた第1空間K1と、サンプリングポート75A〜75Jが設けられた凹部75の内部空間とは、ギャップG2を介して接続されており、本実施形態においては、所定空間K1は凹部75の内部空間を含んでいる。したがって、本実施形態においては、各検出装置Sのそれぞれは、第1空間K1の複数の所定位置のそれぞれに設けられたサンプリングポート75A〜75Jに流路2を接続した構成となっている。
The first space K1 provided on the optical path of the exposure light EL and the internal space of the
次に、液体検出作用について説明する。例えば、第1空間K1の液体LQがギャップG2を介して第1空間K1の+X側の領域より外部に漏れた場合、その漏れた液体LQは、第2ノズル部材72の上面72Jを流れた後、凹部75のサンプリングポート75Eなどに流入する。例えばサンプリングポート75Eに流入した液体LQは、そのサンプリングポート75Eに対応して設けられた検出装置Sに検出される。制御装置CONTは、その検出装置Sの検出結果に基づいて、第1空間K1からの液体LQの漏れを判断することができるとともに、第1空間K1より液体LQが漏れた位置を、第1空間K1の+X側の領域であることを特定することができる。
Next, the liquid detection operation will be described. For example, when the liquid LQ in the first space K1 leaks outside from the + X side region of the first space K1 through the gap G2, the leaked liquid LQ flows after flowing through the
制御装置CONTは、第1空間K1からの液体LQの漏れを検出した場合、例えば、第2液体供給部31による液体LQの供給を停止したり、あるいは第2液体回収部41による単位時間当たりの液体回収量を多くしたり、あるいは露光動作を停止したり、あるいは液体LQが漏れた旨を報知装置INFを使ってオペレータ等に報知などの処置を講ずる。なお報知装置INFは、液晶ディスプレイ等の表示装置、音や光を使って警報(警告)を発する警報装置を含んで構成されている。
When the control device CONT detects the leakage of the liquid LQ from the first space K1, for example, the control device CONT stops the supply of the liquid LQ by the second
上述のような処置を講ずることにより、漏れた液体LQによる被害の拡大を防止することができる。したがって、漏れた液体LQにより露光装置EXを構成する機器・部材等が故障したり、あるいは機器・部材等に錆が生じたり、あるいは露光装置EXの置かれている環境(湿度等)が変動する等の不都合の発生を防止することができる。したがって、露光精度及び計測精度の劣化を抑制することができる。 By taking the above-described measures, it is possible to prevent the damage caused by the leaked liquid LQ from expanding. Therefore, the leaked liquid LQ causes a failure of equipment / members constituting the exposure apparatus EX, rust occurs on the equipment / members, or the environment (humidity, etc.) in which the exposure apparatus EX is placed fluctuates. The occurrence of such inconveniences can be prevented. Therefore, deterioration of exposure accuracy and measurement accuracy can be suppressed.
以上説明したように、検出装置Sを使って、第1空間K1からの液体LQの漏れを良好に検出することができるので、漏れた液体LQに起因する露光精度及び計測精度の劣化を抑制するための処置を迅速且つ適切に講ずることができる。 As described above, since the leakage of the liquid LQ from the first space K1 can be satisfactorily detected using the detection device S, the deterioration of the exposure accuracy and measurement accuracy due to the leaked liquid LQ is suppressed. Can be taken quickly and appropriately.
また、検出用空間3を形成する検出用部材7を第2ノズル部材72(鏡筒PK)の外側に設けたので、例えば検出部4や物体1、あるいは検出用部材7をメンテナンスあるいは交換するとき、検出用部材7を第2ノズル部材72から取り外すだけで、簡単にメンテナンスなどを行うことができる。
Further, since the
なお、本実施形態においては、サンプリングポート75A〜75Jを複数設けたので、液体LQが漏れた位置を特定することができる構成であるが、サンプリングポートは例えば1つだけ設けた構成であってもよい。第1空間K1より漏れた液体LQは凹部75に流れ、やがてサンプリングポートに流入するため、装置構成を複雑化することなく、液体LQの漏れを検出することができる。
In the present embodiment, since a plurality of
なお、本実施形態においては、検出装置Sは、第1空間K1の液体LQの漏れを検出する構成であるが、像面側空間K0の液体LQの漏れを検出してもよい。その場合には、サンプリングポートは基板P又は基板ステージPSTの周囲などに設けられる。 In the present embodiment, the detection device S is configured to detect the leakage of the liquid LQ in the first space K1, but may detect the leakage of the liquid LQ in the image plane side space K0. In that case, the sampling port is provided around the substrate P or the substrate stage PST.
なお、上述の第3及び第7実施形態などの検出装置Sにおいては、液体LQの量を検出可能であるため、例えば供給管13、33などに検出装置Sを接続することによって、供給管13、33を流れる液体LQの流量を検出することができる。そして、制御装置CONTは、その検出装置Sの検出結果に基づいて、第1、第2液体供給部11、31を制御し、単位時間当たりの液体供給量を制御することができる。
In the detection devices S of the third and seventh embodiments described above, the amount of the liquid LQ can be detected. For example, by connecting the detection device S to the
上述した各実施形態においては、物体1の変位又は変形の状態を検出することにより、例えば液体LQが超純水の場合であっても、その液体LQの漏れを検出することができる構成である。したがって、液浸露光のために露光光ELの光路空間に満たす液体LQとして超純水を使用した場合であっても、検出装置Sはその液体(超純水)LQの漏れを良好に検出することができる。
In each of the above-described embodiments, by detecting the displacement or deformation state of the
また、超純水の漏れを検出する場合には、例えば図24に示すように、所定空間(第1空間)K1に接続する流路2の途中に、金属イオンを発生させる金属イオン発生領域を設けておき、所定空間K1から流出し、流路2を介して検出用空間3に流入する液体(超純水)に金属イオンを混入させるようにしてもよい。このような構成によれば、検出用空間3に流入した液体はもはや超純水ではなく、金属イオンを含んだ液体であるため、例えば、液体との接触による電気抵抗値の変化に基づき、液体の漏れ(有無)を検出する検出装置を使って、液体の漏れを検出することができる。なお、金属イオン発生領域とは、管部材8をステンレスなどの金属製とし、管部材8の所定領域に、上述の「GOLDEP」処理あるいは「GOLDEP WHITE」処理などを施さない領域を含む。あるいは、流路2中に、所定の金属を配置するようにしてもよい。このような金属イオン発生領域を設けることにより、液体LQに金属イオン(不純物)を溶出させることができる。
When detecting leakage of ultrapure water, for example, as shown in FIG. 24, a metal ion generation region for generating metal ions is formed in the middle of the
上述したように、本実施形態における液体LQは純水により構成されている。純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できるとともに、基板W上のフォトレジストや光学素子(レンズ)等に対する悪影響がない利点がある。また、純水は環境に対する悪影響がないとともに、不純物の含有量が極めて低いため、基板Wの表面、及び投影光学系PLの先端面に設けられている光学素子の表面を洗浄する作用も期待できる。なお工場等から供給される純水の純度が低い場合には、露光装置が超純水製造器を持つようにしてもよい。 As described above, the liquid LQ in the present embodiment is composed of pure water. Pure water can be easily obtained in large quantities at a semiconductor manufacturing factory or the like, and has the advantage that it does not adversely affect the photoresist, optical elements (lenses), etc. on the substrate W. In addition, pure water has no adverse effects on the environment, and since the impurity content is extremely low, it can be expected to clean the surface of the substrate W and the surface of the optical element provided on the front end surface of the projection optical system PL. . When the purity of pure water supplied from a factory or the like is low, the exposure apparatus may have an ultrapure water production device.
そして、波長が193nm程度の露光光ELに対する純水(水)の屈折率nはほぼ1.44と言われており、露光光ELの光源としてArFエキシマレーザ光(波長193nm)を用いた場合、基板W上では1/n、すなわち約134nmに短波長化されて高い解像度が得られる。更に、焦点深度は空気中に比べて約n倍、すなわち約1.44倍に拡大されるため、空気中で使用する場合と同程度の焦点深度が確保できればよい場合には、投影光学系PLの開口数をより増加させることができ、この点でも解像度が向上する。 The refractive index n of pure water (water) with respect to the exposure light EL having a wavelength of about 193 nm is said to be approximately 1.44. When ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) is used as the light source of the exposure light EL, On the substrate W, the wavelength is shortened to 1 / n, that is, about 134 nm, and a high resolution can be obtained. Furthermore, since the depth of focus is enlarged by about n times, that is, about 1.44 times compared with that in the air, the projection optical system PL can be used when it is sufficient to ensure the same depth of focus as that in the air. The numerical aperture can be further increased, and the resolution is improved in this respect as well.
なお、本実施形態の液体LQは水であるが、水以外の液体であってもよい、例えば、露光光ELの光源がF2レーザである場合、このF2レーザ光は水を透過しないので、液体LQとしてはF2レーザ光を透過可能な例えば、過フッ化ポリエーテル(PFPE)やフッ素系オイル等のフッ素系流体であってもよい。この場合、液体LQと接触する部分には、例えばフッ素を含む極性の小さい分子構造の物質で薄膜を形成することで親液化処理する。また、液体LQとしては、その他にも、露光光ELに対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系PLや基板W表面に塗布されているフォトレジストに対して安定なもの(例えばセダー油)を用いることも可能である。この場合も表面処理は用いる液体LQの極性に応じて行われる。 The liquid LQ of the present embodiment is water, but may be a liquid other than water. For example, when the light source of the exposure light EL is an F 2 laser, the F 2 laser light does not pass through water. The liquid LQ may be, for example, a fluorinated fluid such as perfluorinated polyether (PFPE) or fluorinated oil that can transmit F 2 laser light. In this case, the lyophilic treatment is performed by forming a thin film with a substance having a molecular structure having a small polarity including fluorine, for example, at a portion in contact with the liquid LQ. In addition, as the liquid LQ, the liquid LQ is transmissive to the exposure light EL, has a refractive index as high as possible, and is stable with respect to the photoresist applied to the projection optical system PL and the surface of the substrate W (for example, Cedar). Oil) can also be used. Also in this case, the surface treatment is performed according to the polarity of the liquid LQ to be used.
なお、上記各実施形態の基板W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や、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。 In addition, as the substrate W 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W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W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W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 synchronously moving the mask M and the substrate W, the mask M and the substrate W Can be applied to a step-and-repeat type projection exposure apparatus (stepper) in which the pattern of the mask M is collectively exposed in a stationary state and the substrate W is sequentially moved stepwise.
また、露光装置EXとしては、第1パターンと基板Wとをほぼ静止した状態で第1パターンの縮小像を投影光学系(例えば1/8縮小倍率で反射素子を含まない屈折型投影光学系)を用いて基板W上に一括露光する方式の露光装置にも適用できる。この場合、更にその後に、第2パターンと基板Wとをほぼ静止した状態で第2パターンの縮小像をその投影光学系を用いて、第1パターンと部分的に重ねて基板W上に一括露光するスティッチ方式の一括露光装置にも適用できる。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板W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W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。 Further, as the exposure apparatus EX, a reduced image of the first pattern is projected with the first pattern and the substrate W substantially stationary (for example, a refraction type projection optical system that does not include a reflecting element at 1/8 reduction magnification). The present invention can also be applied to an exposure apparatus that performs batch exposure on the substrate W using the above. In this case, after that, with the second pattern and the substrate W substantially stationary, a reduced image of the second pattern is collectively exposed onto the substrate W by partially overlapping the first pattern using the projection optical system. It can also be applied to a 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 overlapped and transferred on the substrate W, and the substrate W is sequentially moved.
また、本発明は、特開平10−163099号公報、特開平10−214783号公報、特表2000−505958号公報などに開示されているツインステージ型の露光装置にも適用できる。 The present invention can also be applied to a twin stage type exposure apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-163099, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-214783, and Japanese Translation of PCT International Publication No. 2000-505958.
更に、特開平11−135400号公報に開示されているように、基板を保持する基板ステージと基準マークが形成された基準部材や各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。 Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-135400, an exposure apparatus including a substrate stage for holding a substrate, a reference member on which a reference mark is formed, and a measurement stage on which various photoelectric sensors are mounted. The present invention can be applied.
また、上述の実施形態においては、投影光学系PLと基板Wとの間に局所的に液体を満たす露光装置を採用しているが、本発明は、特開平6−124873号公報に開示されているような露光対象の基板の表面全体を液漬した状態で露光する液浸露光装置にも適用可能である。 In the above-described embodiment, an exposure apparatus that locally fills the liquid between the projection optical system PL and the substrate W is employed. However, the present invention is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-124873. The present invention is also applicable to an immersion exposure apparatus that exposes the entire surface of the substrate to be exposed in a liquid immersion state.
露光装置EXの種類としては、基板W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)あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。 The type of the exposure apparatus EX is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element that exposes a semiconductor element pattern onto the substrate W, but an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display element or a display, a thin film magnetic head, an image sensor (CCD ) Or an exposure apparatus for manufacturing reticles or masks.
基板ステージPSTやマスクステージMSTにリニアモータ(USP5,623,853またはUSP5,528,118参照)を用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、各ステージPST、MSTは、ガイドに沿って移動するタイプでもよく、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。 When using a linear motor (see USP5,623,853 or USP5,528,118) for the substrate stage PST and mask stage MST, use either an air levitation type using air bearings or a magnetic levitation type using Lorentz force or reactance force. Also good. Each stage PST, MST may be a type that moves along a guide, or may be a guideless type that does not have a guide.
各ステージPST、MSTの駆動機構としては、二次元に磁石を配置した磁石ユニットと、二次元にコイルを配置した電機子ユニットとを対向させ電磁力により各ステージPST、MSTを駆動する平面モータを用いてもよい。この場合、磁石ユニットと電機子ユニットとのいずれか一方をステージPST、MSTに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットとの他方をステージPST、MSTの移動面側に設ければよい。 As a driving mechanism for each stage PST, MST, a planar motor that drives each stage PST, MST by electromagnetic force with a magnet unit having a two-dimensionally arranged magnet and an armature unit having a two-dimensionally arranged coil facing each other is provided. It may be used. In this case, either one of the magnet unit and the armature unit may be connected to the stages PST and MST, and the other of the magnet unit and the armature unit may be provided on the moving surface side of the stages PST and MST.
基板ステージPSTの移動により発生する反力は、投影光学系PLに伝わらないように、特開平8−166475号公報(USP5,528,118)に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大地)に逃がしてもよい。 As described in JP-A-8-166475 (USP 5,528,118), the reaction force generated by the movement of the substrate stage PST is not transmitted to the projection optical system PL, but mechanically using a frame member. You may escape to the floor (ground).
マスクステージMSTの移動により発生する反力は、投影光学系PLに伝わらないように、特開平8−330224号公報(USP5,874,820)に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大地)に逃がしてもよい。 As described in JP-A-8-330224 (USP 5,874,820), the reaction force generated by the movement of the mask stage MST is not transmitted to the projection optical system PL, but mechanically using a frame member. You may escape to the floor (ground).
以上のように、本願実施形態の露光装置EXは、本願特許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 according to 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25に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ201、この設計ステップに基づいたマスク(レチクル)を製作するステップ202、デバイスの基材である基板を製造するステップ203、前述した実施形態の露光装置EXによりマスクのパターンを基板に露光する露光処理ステップ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、パッケージ工程を含む)205、検査ステップ206等を経て製造される。
As shown in FIG. 25, a microdevice such as a semiconductor device includes a
1…物体、1H…中空部、2…流路、3…検出用空間、4…検出部、5…制御部、72…第2ノズル部材(鏡筒)、EL…露光光、EX…露光装置、K1…所定空間、LQ…液体、LS1…第1光学素子、LS2…第2光学素子、PK…鏡筒、PL…投影光学系、S…検出装置、W…基板
DESCRIPTION OF
Claims (14)
液体が満たされた所定空間に流路を介して接続された検出用空間と、
前記検出用空間に設けられ、前記所定空間から前記流路を介して流入する前記液体によって変位又は変形可能な物体と、
前記物体の状態を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記所定空間からの液体の漏れを判断する制御部とを備えたことを特徴とする検出装置。 In a detection device for detecting a liquid,
A detection space connected via a flow path to a predetermined space filled with liquid;
An object that is provided in the detection space and is displaceable or deformable by the liquid flowing from the predetermined space via the flow path;
A detection unit for detecting the state of the object;
A detection apparatus comprising: a control unit that determines leakage of liquid from the predetermined space based on a detection result of the detection unit.
前記検出部は前記物体の状態を電気的に検出することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項記載の検出装置。 The object has electrical conductivity;
The detection device according to claim 1, wherein the detection unit electrically detects the state of the object.
液体が満たされる所定空間と、
液体を検出する検出装置とを備え、
前記検出装置は、請求項1〜請求項9のいずれか一項記載の検出装置によって構成されていることを特徴とする露光装置。 In an exposure apparatus that exposes the substrate by irradiating the substrate with exposure light,
A predetermined space filled with liquid;
A detection device for detecting liquid,
An exposure apparatus comprising the detection apparatus according to any one of claims 1 to 9.
前記投影光学系は、該投影光学系の像面に最も近い第1光学素子と、前記第1光学素子に次いで前記像面に近い第2光学素子とを備え、
前記所定空間は、前記第1光学素子と前記第2光学素子との間の空間を含むことを特徴とする請求項10又は11記載の露光装置。 A projection optical system having a plurality of optical elements through which the exposure light passes;
The projection optical system includes a first optical element closest to the image plane of the projection optical system, and a second optical element closest to the image plane after the first optical element,
12. The exposure apparatus according to claim 10, wherein the predetermined space includes a space between the first optical element and the second optical element.
前記鏡筒の外側に前記検出用空間を形成する検出用部材が設けられていることを特徴とする請求項12記載の露光装置。 A lens barrel for holding the optical element;
The exposure apparatus according to claim 12, wherein a detection member that forms the detection space is provided outside the lens barrel.
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Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6288924A (en) * | 1985-10-15 | 1987-04-23 | ブリツグス アンド ストラツトン コ−ポレ−シヨン | Sensor and internal combustion engine |
JPS63186347U (en) * | 1987-05-25 | 1988-11-30 | ||
JPH05286147A (en) * | 1992-04-14 | 1993-11-02 | Ricoh Co Ltd | Ink residual amount detector of ink jet recording apparatus |
JPH07220990A (en) * | 1994-01-28 | 1995-08-18 | Hitachi Ltd | Pattern forming method and exposure apparatus therefor |
JPH10506720A (en) * | 1996-01-24 | 1998-06-30 | ゴス グラフィック システムズ インコーポレイテッド | Fluid level detection system for printing press inks |
JPH10197538A (en) * | 1996-12-27 | 1998-07-31 | Shimadzu Corp | Liquid specimen preparing device for analyzer |
JPH10303114A (en) * | 1997-04-23 | 1998-11-13 | Nikon Corp | Immersion aligner |
JP2001091849A (en) * | 1999-09-21 | 2001-04-06 | Olympus Optical Co Ltd | Liquid immersion objective lens for microscope |
JP2002202179A (en) * | 2000-10-24 | 2002-07-19 | Denso Corp | Slidable detector |
JP2003090753A (en) * | 2001-09-19 | 2003-03-28 | Toshiba Eng Co Ltd | Underground water level-detecting apparatus |
WO2003092057A1 (en) * | 2002-04-24 | 2003-11-06 | Nikon Corporation | Exposure system and device manufacturing method |
JP2004214290A (en) * | 2002-12-27 | 2004-07-29 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Substrate processing apparatus |
JP2005057278A (en) * | 2003-07-31 | 2005-03-03 | Asml Netherlands Bv | Lithography equipment and device manufacturing method |
WO2005022615A1 (en) * | 2003-08-29 | 2005-03-10 | Nikon Corporation | Liquid recovery apparatus, exposure apparatus, exposure method, and device production method |
-
2005
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Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6288924A (en) * | 1985-10-15 | 1987-04-23 | ブリツグス アンド ストラツトン コ−ポレ−シヨン | Sensor and internal combustion engine |
JPS63186347U (en) * | 1987-05-25 | 1988-11-30 | ||
JPH05286147A (en) * | 1992-04-14 | 1993-11-02 | Ricoh Co Ltd | Ink residual amount detector of ink jet recording apparatus |
JPH07220990A (en) * | 1994-01-28 | 1995-08-18 | Hitachi Ltd | Pattern forming method and exposure apparatus therefor |
JPH10506720A (en) * | 1996-01-24 | 1998-06-30 | ゴス グラフィック システムズ インコーポレイテッド | Fluid level detection system for printing press inks |
JPH10197538A (en) * | 1996-12-27 | 1998-07-31 | Shimadzu Corp | Liquid specimen preparing device for analyzer |
JPH10303114A (en) * | 1997-04-23 | 1998-11-13 | Nikon Corp | Immersion aligner |
JP2001091849A (en) * | 1999-09-21 | 2001-04-06 | Olympus Optical Co Ltd | Liquid immersion objective lens for microscope |
JP2002202179A (en) * | 2000-10-24 | 2002-07-19 | Denso Corp | Slidable detector |
JP2003090753A (en) * | 2001-09-19 | 2003-03-28 | Toshiba Eng Co Ltd | Underground water level-detecting apparatus |
WO2003092057A1 (en) * | 2002-04-24 | 2003-11-06 | Nikon Corporation | Exposure system and device manufacturing method |
JP2004214290A (en) * | 2002-12-27 | 2004-07-29 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Substrate processing apparatus |
JP2005057278A (en) * | 2003-07-31 | 2005-03-03 | Asml Netherlands Bv | Lithography equipment and device manufacturing method |
WO2005022615A1 (en) * | 2003-08-29 | 2005-03-10 | Nikon Corporation | Liquid recovery apparatus, exposure apparatus, exposure method, and device production method |
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