JPWO2005071717A1 - 露光装置及びデバイス製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
R=k1・λ/NA … (1)
δ=±k2・λ/NA2 … (2)
ここで、λは露光波長、NAは投影光学系の開口数、k1、k2はプロセス係数である。(1)式、(2)式より、解像度Rを高めるために、露光波長λを短くして、開口数NAを大きくすると、焦点深度δが狭くなることが分かる。
特に、液浸領域の液体温度が変動すると例えば液体の屈折率が変動して基板上に形成されるパターン像が劣化するため、所望温度の液体を基板上に供給することが重要である。また、例えば基板表面の面位置情報を検出するフォーカス検出系の検出光や基板をアライメントするアライメント系の検出光が液浸領域の液体中を通過する構成の場合、液浸領域の液体温度が変動すると検出光の光路が変動し、検出精度の劣化をもたらし、ひいては露光精度の低下を招く可能性がある。また、液浸領域の液体温度が変動すると基板や基板ステージが熱変形し、これによっても露光精度やアライメント精度の低下を招く可能性がある。また、液浸領域の液体中に気泡が存在していたり投影光学系の下面や基板表面に気泡が付着することによっても基板上に形成されるパターン像が劣化する。
本発明の露光装置(EX)は、投影光学系(PL)と液体(1)とを介して基板(P)上に露光光(EL)を照射して、基板(P)を露光する露光装置において、液体(1)を供給するための供給管(11)と、液体(1)を回収するための回収管(21)と、供給管(11)と回収管(21)とを接続する接続管(60)と、供給管(11)からの液体(1)の供給を停止しているときに、供給管(11)に流入した液体(1)が接続管(60)を介して回収管(21)に流れるように流路の切り替えを行う切替手段(16、66)とを備えたことを特徴とする。
なお供給管は、露光処理対象物である基板上に液体を供給するだけでなく、例えば基板ステージ上に設けられている照度センサなど各種光学センサ上にも液体を供給することができる。したがって、前記光学センサは、所望状態で供給された液体を介して各種計測処理を高精度に実行することができる。
図1において、露光装置EXは、マスクMを支持するマスクステージMSTと、基板Pを支持する基板ステージPSTと、マスクステージMSTに支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に支持されている基板Pに投影露光する投影光学系PLとを備えている。照明光学系IL、マスクステージMST、投影光学系PL、及び基板ステージPSTを含む露光装置本体Sはチャンバ装置CH内部に収容されており、露光装置本体Sの動作は制御装置CONTによって制御される。チャンバ装置CHの内部は空調系300によって空調されている。空調系300は、チャンバ装置CH内部の環境、具体的には、清浄度、温度、湿度、及び圧力などを調整する。
また、中空糸膜フィルタ等の濾過フィルタを用いて液体1を気液分離し、分離された気体成分を真空系を使って除くフィルタを含む装置や、液体1を遠心力を使って気液分離し、分離された気体成分を真空系を使って除く脱気ポンプを含む装置などを用いることもできる。
第1通信装置401及び第2通信装置402を含む通信装置400は、例えばローカルエリアネットワーク(LAN)を含んで構成されており、制御装置CONT、純水製造制御部33、及び温調制御部46のそれぞれは、通信装置400を介して互いに信号及び情報伝達可能となっている。
本実施形態においては、回収口24を、供給口14及び投影領域AR1を囲むように設けたので、基板Pの外側への液体1の流出を防止することができる。
回収流路23の鉛直流路23Bに流入した液体1は、水平方向にその流れの向きを変えられ、水平流路23Aをほぼ水平方向に流れる。その後、回収管21を介して液体回収装置25に吸引回収される。
液体供給機構10の純水製造装置30で製造された液体(純水)1は、温調装置40で所望の温度、例えばチャンバ装置CH内部と同等の温度に調整された後、供給管11に供給される。ここで、液体供給機構10の純水製造装置30及び温調装置40は、液体供給時及び液体供給不要時のいずれにおいても駆動している。そして、露光処理を行う前など液体供給不要時においては、制御装置CONTは、供給管11から液体供給部材12(ひいては基板P)に対する液体1の供給を停止するために、図7Aに示すように、第1バルブ16によって供給管11から液体供給部材12(基板P)への流路を閉じる。このとき、第2バルブ26によって回収管21の流路も閉じられている。そして、制御装置CONTは、供給管11から液体供給部材12(基板P)への液体1の供給を停止しているときに、接続管60の第3バルブ66を開けて接続管60の流路を開け、温調装置40から供給管11に流入した液体1が接続管60を介して回収管21に流れるように流路を切り替える。これにより、液体供給不要時において、温調装置40で温度調整された液体1は基板P上に供給されずに、回収管21を介して液体回収装置25に回収される。なおこのとき、液体1の単位時間あたりの流量を、液浸露光時に比べて少なくるようにしてもよい。すなわち、純水製造装置30及び温調装置40の動作を継続して、供給流路に液体1を流し続けることができれば、液体1の流量が少なくても良い。
また、液浸露光中に「Emergency信号」を受信した場合には、制御装置CONTは液浸露光処理を停止するようにしてもよい。
また、上述の実施形態においては、露光装置EXが純水製造装置30を備えているが、必ずしも露光装置EXが備えている必要はなく、露光装置EXが設置される工場などの設備で代用してもよい。同様にして、露光装置EXの液体回収装置25は、真空ポンプや気液分離器などをすべて備えている必要はなく、それらの少なくとも一部を露光装置EXが設置される工場などの設備で代用してもよい。
また、本発明は、特開平11−135400号公報に開示されている計測ステージと基板ステージとを備えた露光装置にも適用できる。
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。
Claims (13)
- 投影光学系と液体とを介して基板上に露光光を照射して、前記基板を露光する露光装置において、
前記液体を供給するための供給管と、
前記液体を回収するための回収管と、
前記供給管と前記回収管とを接続する接続管と、
前記供給管からの液体の供給を停止しているときに、前記供給管に流入した液体が前記接続管を介して前記回収管に流れるように流路の切り替えを行う切替手段とを備えたことを特徴とする露光装置。 - 前記切替手段は前記接続管に設けられたバルブを含み、前記バルブの開閉によって前記流路の切り替えを行うことを特徴とする請求項1記載の露光装置。
- 前記供給管に接続され該供給管に供給される液体の温度調整を行う温調装置を備え、
前記温調装置は、液体の温度を粗く調整するラフ温調器と、前記ラフ温調器と前記供給管との間に配置され、液体の温度の微調整を行うファイン温調器とを有することを特徴とする請求項1記載の露光装置。 - 前記温調装置は、前記ラフ温調器と前記ファイン温調器との間に配置され、液体中の気体溶存濃度を低下させるための脱気装置を有することを特徴とする請求項3記載の露光装置。
- 投影光学系と液体とを介して基板上に露光光を照射して、前記基板を露光する露光装置において、
前記液体を供給するための供給管と、
前記供給管に接続され該供給管に供給される液体の温度調整を行うために液体の温度を粗く調整するラフ温調器と、前記ラフ温調器と前記供給管との間に配置され、液体の温度の微調整を行うファイン温調器とを有する温調装置と、
前記ラフ温調器と前記ファイン温調器との間に配置され、液体中の気体溶存濃度を低下させるための脱気装置と、を備えたことを特徴とする露光装置。 - 前記ラフ温調器と前記ファイン温調器との間に配置された液体中の異物を取り除くフィルタを更に備えたことを特徴とする請求項4又は5記載の露光装置。
- 前記投影光学系及び前記供給管を収容するとともにその内部が空調されたチャンバと、
前記チャンバ内の温度を計測する温度計測器とを備え、
前記温度計測器の計測結果に基づいて、前記温調装置による液体の温度調整を行うことを特徴とする請求項3又は5記載の露光装置。 - 投影光学系と液体とを介して基板上に露光光を照射して、前記基板を露光する露光装置において、
前記液体を供給するための供給管と、
前記投影光学系及び前記供給管を収容するとともにその内部が空調されたチャンバと、
前記チャンバ内の温度を計測する温度計測器と、
前記供給管に接続され該供給管に供給される液体の温度調整を行う温調装置とを備え、
前記温度計測器の計測結果に基づいて、前記温調装置による液体の温度調整を制御することを特徴とする露光装置。 - 前記温調装置は、前記チャンバの外に配置されていることを特徴とする請求項7記載の露光装置。
- 前記温調装置は、前記チャンバの外に配置されていることを特徴とする請求項8記載の露光装置。
- 前記供給管内の液体の温度、又は前記供給管から供給された液体の温度を計測する液体温度計測器を備え、
前記液体温度計測器の計測結果に基づいて、前記温調装置による液体の温度調整を制御することを特徴とする請求項3,5,8のいずれか一項記載の露光装置。 - 投影光学系と液体とを介して基板上に露光光を照射して、前記基板を露光する露光装置において、
前記液体を供給するための液体供給機構と、
前記液体供給機構とは分離して設けられた前記液体を回収するための液体回収機構と、
前記投影光学系に対して振動的に分離して前記液体回収機構を支持する支持部材とを備えたことを特徴とする露光装置。 - 請求項1、5、8、12のいずれか一項記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイス製造方法。
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