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CN101076877A - 衬底保持装置、曝光装置以及器件制造方法 - Google Patents

衬底保持装置、曝光装置以及器件制造方法 Download PDF

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CN101076877A CNA2005800424296A CN200580042429A CN101076877A CN 101076877 A CN101076877 A CN 101076877A CN A2005800424296 A CNA2005800424296 A CN A2005800424296A CN 200580042429 A CN200580042429 A CN 200580042429A CN 101076877 A CN101076877 A CN 101076877A
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Abstract

本发明提供一种可以将浸入了衬底的背面侧的液体迅速地回收的衬底保持装置。衬底保持装置(PH)具备:基材(PHB);形成于基材(PHB)上,支承衬底(P)的背面(Pb)的第一支承部(46);形成于基材(PHB)上,与衬底(P)的背面(Pb)相对,包围第一支承部(46)而设置的第一周壁部(42);和设于第一周壁部(42)的外侧的第一回收口(51);利用沿着第一周壁部(42)的气流,将第一周壁部(42)的外侧的液体(LQ)移动至第一回收口(51)而回收。

Description

衬底保持装置、曝光装置以及器件制造方法
技术领域
本发明涉及保持处理衬底的衬底保持装置、使处理衬底曝光的曝光装置以及器件制造方法。
本申请基于2004年12月15日申请的日本特愿2004-363478号主张优先权,在这里援引其内容。
背景技术
在作为半导体器件、液晶显示器件等微型器件的制造工序之一的光刻工序中,使用将形成于掩模上的图案的像投影到感光性的衬底上的曝光装置。该曝光装置具有支承掩模的掩模载台和支承衬底的衬底载台,边依次移动掩模载台及衬底载台,边将掩模的图案的像经由投影光学系统投影到衬底。在微型器件的制造中,为了实现器件的高密度化,要求形成于衬底上的图案的微细化。为了应对该要求,希望实现曝光装置的进一步的高分辨率化。作为用于实现该高分辨率化的方法之一,人们提出了如下述专利文献1中所公开的那样的浸液曝光装置,即,在将投影光学系统和衬底之间用与气体相比折射率更高的液体充满的状态下进行曝光处理。
专利文献1:国际公开第99/49504号小册子
专利文献2:日本特开2004-289127号公报
当液体经由衬底与衬底载台之间的间隙等浸入衬底的背面侧时,就有可能产生各种不良状况。例如,当衬底的背面被浸入了衬底的背面侧的液体浸湿时,则有可能无法用衬底夹具(衬底保持装置)良好地保持衬底。或者,在使用规定的输送系统将衬底从衬底夹具中送出(卸载)时,有可能使液体附着于保持已浸湿了的衬底的背面的输送系统上,或液体向输送路径中飞散等,使损害扩大。
发明内容
本发明就是鉴于此种情况而完成的,其目的在于,提供即使在液体浸入了衬底的背面侧的情况下也可以将该浸入的液体迅速地回收的衬底保持装置及曝光装置、使用了该曝光装置的器件制造方法。
为了解决所述问题,本发明采用了与实施方式中所示的各图对应的以下结构。但是,对各要素所附加的带有括号的符号只不过是该要素的示例,而不限定各要素。
依照本发明的第一方案,提供一种衬底保持装置(PH),保持在表面(Pa)上形成了液体(LQ)的浸液区域(LR)的处理衬底(P),其具备:基材(PHB);第一支承部(46),形成于基材(PHB)上,支承处理衬底(P)的背面(Pb);第一周壁部(42),形成于基材(PHB)上,与处理衬底(P)的背面(Pb)相对,且设置成包围第一支承部(46);以及第一回收口(51),设于第一周壁部(42)的外侧;利用沿着第一周壁部(42)的气流,将第一周壁部(42)的外侧的液体(LQ)移动至第一回收口(51)而回收。
根据本发明的第一方案,通过利用沿着第一周壁部的气流,将第一周壁部的外侧的液体移动至第一回收口,即使液体浸入衬底的背面侧,也可以使用第一回收口将该液体迅速地回收。
依照本发明的第二方案,提供一种曝光装置(EX),具备所述方案的衬底保持装置(PH),经由液体(LQ)使保持于该衬底保持装置(PH)的处理衬底(P)曝光。
根据本发明的第二方案,由于可以将所浸入的液体迅速地回收,因此可以将处理衬底良好地曝光。
依照本发明的第三方案,提供一种使用所述方案的曝光装置(EX)的器件制造方法。
根据本发明的第三方案,可以使用能够将处理衬底良好地曝光的曝光装置来制造器件。
根据本发明,即使在液体浸入了处理衬底的背面侧的情况下,也可以将该浸入的液体迅速地回收。另外,可以将处理衬底良好地曝光。
附图说明
图1是表示第一实施方式的曝光装置的概略构成图。
图2是第一实施方式的衬底夹具的侧剖视图。
图3是从上方看到的第一实施方式的衬底夹具的俯视图。
图4是表示第一实施方式的衬底夹具保持了衬底的状态的俯视图。
图5是图2的要部放大图。
图6是表示曝光动作的一个例子的流程图。
图7是用于说明在曝光处理位置与衬底更换位置之间移动的衬底夹具的图。
图8是用于说明气流的图。
图9是用于说明气流的图。
图10是用于说明气流的图。
图11是用于说明气流的图。
图12是从上方看到的第二实施方式的衬底夹具的俯视图。
图13是将第二实施方式的衬底夹具的要部放大了的侧剖视图。
图14是用于说明气流的图。
图15是表示狭缝部的一个例子的立体图。
图16是表示狭缝部的一个例子的俯视图。
图17是表示狭缝部的另一个例子的俯视图。
图18是表示狭缝部的另一个例子的俯视图。
图19是表示孔的一个例子的立体图。
图20是表示图13的变形例的图。
图21是第三实施方式的衬底夹具的侧剖视图。
图22是表示从第三实施方式的衬底夹具上将平板构件取下了的状态的俯视图。
图23是表示第三实施方式的衬底夹具保持了衬底的状态的俯视图。
图24是图21的要部放大图。
图25是表示微型器件的制造工序的一个例子的流程图。
其中,31…第一空间,32…第四空间,33、33A…第二空间,33B…第三空间,34…第五空间,42…第一周壁部,42N…凹部,44…第二周壁部,44A…顶面,46…第一支承部,50、50’…抽吸装置,51…第一回收口,53…狭缝部,55…孔,57…第二回收口,62…第三周壁部(外壁部),63…第四周壁部(外壁部),66…第二支承部,A、C、F…间隙(gap),EX…曝光装置,H1、H2…外伸部,J1…曝光处理位置,J2…衬底更换位置,LQ…液体,NT…凹口部,P…衬底,Pa…表面,Pb…背面,PH…衬底夹具,PHB…基材,PSTD…衬底载台驱动装置,T…平板构件,Tb…背面
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明,但是本发明并不限定于此。
<第一实施方式>
参照图1对本发明的第一实施方式进行说明。图1是表示第一实施方式的曝光装置EX的概略构成图。图1中,曝光装置EX具备:保持并可以移动掩模M的掩模载台MST、保持衬底P的衬底夹具PH、可以移动保持了衬底P的衬底夹具PH的衬底载台PST、用曝光用光EL对保持于掩模载台MST的掩模M进行照明的照明光学系统IL、将被曝光用光EL照明了的掩模M的图案的像投影到衬底P上的投影光学系统PL、统一控制曝光装置EX整体的动作的控制装置CONT。
本实施方式的曝光装置EX是为了实质上缩短曝光波长来提高分辨率,并且实质上增大焦深,而采用了浸液法的曝光装置,具备用于用液体LQ充满投影光学系统PL的像面侧的曝光用光EL的光路空间K1的浸液机构100。浸液机构100具备:设于投影光学系统PL的像面附近,具有供给液体LQ的供给口12及回收液体LQ的回收口22的喷嘴构件70;经由设于喷嘴构件70上的供给口12向投影光学系统PL的像面侧的光路空间K1供给液体LQ的液体供给机构10;经由设于喷嘴构件70上的回收口22回收投影光学系统PL的像面侧的液体LQ的液体回收机构20。喷嘴构件70在衬底P(衬底夹具PH)的上方形成为环状,包围构成投影光学系统PL的多个光学元件中的最靠近投影光学系统PL的像面的第一光学元件LS1。
曝光装置EX采用了如下的局部浸液方式,即,至少在将掩模M的图案像向衬底P上投影的期间,利用由液体供给机构10供给的液体LQ,在包括投影光学系统PL的投影区域AR的衬底P上的一部分,局部地形成大于投影区域AR且小于衬底P的液体LQ的浸液区域LR。具体来说,曝光装置EX使用浸液机构100,将曝光用光EL的光路空间K1用液体LQ充满,该光路空间K1位于最靠近投影光学系统PL的像面的第一光学元件LS1的底面LSA与保持于衬底夹具PH且配置于投影光学系统PL的像面侧的衬底P的表面Pa之间,经由投影光学系统PL与衬底P之间的液体LQ及投影光学系统PL将通过了掩模M的曝光用光EL照射到衬底P,由此用掩模M的图案的像将衬底P曝光。控制装置CONT通过使用液体供给机构10向衬底P上供给规定量的液体LQ,并且使用液体回收机构20回收规定量的衬底P上的液体LQ,而用液体LQ充满投影光学系统PL与衬底P之间的曝光用光EL的光路空间K1,在衬底P上局部地形成液体LQ的浸液区域LR。
本实施方式中,以作为曝光装置EX使用一边使掩模M与衬底P沿各自的扫描方向同步移动一边将形成于掩模M上的图案的像投影到衬底P的扫描型曝光装置(所谓步进扫描装置)的情况为例进行说明。在以下的说明中,将在水平面内掩模M与衬底P的同步移动方向(扫描方向)设为X轴方向,将在水平面内与X轴方向正交的方向设为Y轴方向(非扫描方向),将与X轴及Y轴方向垂直并与投影光学系统PL的光轴AX一致的方向设为Z轴方向。另外,将绕X轴、Y轴及Z轴的旋转(倾斜)方向分别设为θX、θY及θZ方向。而且,这里所说的“衬底”包括在半导体晶片等基材上涂敷了感光材料(抗蚀剂)的衬底,“掩模”包括形成了向衬底上缩小投影的器件图案的母版(reticle)。
照明光学系统IL具有曝光用光源、将从曝光用光源中射出的光束的照度均匀化的光学积分器、将来自光学积分器的曝光用光EL聚光的聚光透镜、中继透镜系统及设定曝光用光EL在掩模M上的照明区域的视场光阑等。掩模M上的规定照明区域由照明光学系统IL以均匀照度分布的曝光用光EL照明。作为从照明光学系统IL中射出的曝光用光EL,例如可以使用从水银灯中射出的辉线(g线、h线、i线)及KrF准分子激光(波长248nm)等远紫外光(DUV光),或ArF准分子激光(波长193nm)、F2激光(波长157nm)等真空紫外光(VUV光)等。本实施方式中使用ArF准分子激光。
本实施方式中,作为液体LQ使用纯水。纯水不仅可以透过ArF准分子激光,例如也可以透过从水银灯中射出的辉线(g线、h线、i线)及KrF准分子激光(波长248nm)等远紫外光(DUV光)。
掩模载台MST保持并可以移动掩模M。掩模载台MST利用真空吸附(或静电吸附)保持掩模M。掩模载台MST利用由控制装置CONT控制的包括线性马达等的驱动机构MSTD的驱动,在保持了掩模M的状态下,可以在与投影光学系统PL的光轴AX垂直的平面内,即在XY平面内进行二维移动,以及沿θZ方向进行微小旋转。在掩模载台MST上设有移动镜91。另外,在与移动镜91相对的位置上设有激光干涉仪92。掩模载台MST上的掩模M的二维方向的位置及θZ方向的旋转角(根据情况不同,也包括θX、θY方向的旋转角)由激光干涉仪92实时地计测。激光干涉仪92的计测结果被输出到控制装置CONT。控制装置CONT基于激光干涉仪92的计测结果驱动掩模载台驱动装置MSTD,进行保持于掩模载台MST的掩模M的位置控制。
投影光学系统PL将掩模M的图案以规定的投影倍率β向衬底P投影,由多个光学元件构成,这些光学元件由镜筒PK保持。本实施方式中,投影光学系统PL是投影倍率β例如为1/4、1/5或1/8的缩小系统。而且,投影光学系统PL也可以是等倍率系统及放大系统的任意一种。另外,投影光学系统PL也可以是不包含反射光学元件的折射系统、不包含折射光学元件的的反射系统、包含反射光学元件和折射光学元件的反射折射系统的任意一种。另外,本实施方式中,构成投影光学系统PL的多个光学元件中的最靠近投影光学系统PL的像面的第一光学元件LS1从镜筒PK中露出。
衬底载台PST可以使保持衬底P的衬底夹具PH在投影光学系统PL的像面侧移动。衬底载台PST具备:支承衬底夹具PH的Z倾斜载台95、支承Z倾斜载台95的XY载台90。XY载台90可移动地支承于基座BP上。
衬底夹具PH支承于Z倾斜载台95上,例如利用真空吸附等保持衬底P。在衬底夹具PH上设有凹部96。在凹部96中,配置有后面详述的用于保持衬底P的第一保持部PH1。此外,衬底夹具PH的凹部96周围的顶面97为高度与保持于第一保持部PH1的衬底P的表面Pa大致相同(同一平面)的平坦面(平坦部)。而且,如果可以用液体LQ持续充满投影光学系统PL的像面侧的光路空间K1,则在保持于第一保持部PH1的衬底P的表面Pa与衬底夹具PH的顶面97之间也可以有阶梯。
衬底载台PST由衬底载台驱动装置PSTD驱动。衬底载台驱动装置PSTD具备:XY驱动机构,其例如包括线性马达等,使XY载台90在基座BP上沿X轴方向、Y轴方向及θZ方向移动;以及Z驱动机构,其例如包括音圈马达等,使Z倾斜载台95沿Z轴方向、θX方向及θY方向移动。利用Z倾斜载台95及XY载台90的驱动,保持于衬底夹具PH的衬底P的表面Pa可以沿X轴、Y轴、Z轴、θX、θY及θZ方向这6个自由度方向移动。在衬底夹具PH的侧面上设有移动镜93。另外,在与移动镜93相对的位置上设有激光干涉仪94。衬底夹具PH上的衬底P的二维方向的位置及旋转角由激光干涉仪94实时地计测。另外,曝光装置EX具备例如像日本特开平8-37149号公报中所公开的那样的斜入射方式的聚焦调平检测系统(未图示),该聚焦调平检测系统检测支承于衬底夹具PH的衬底P的表面Pa的面位置信息。聚焦调平检测系统在曝光前和/或曝光中检测衬底P的表面Pa的面位置信息(Z轴方向的位置信息、θX及θY方向的倾斜信息)。另外,聚焦调平检测系统也可以采用使用了静电电容型传感器的方式的系统。激光干涉仪94的计测结果被输出给控制装置CONT。聚焦调平检测系统的检测结果也被输出给控制装置CONT。控制装置CONT基于聚焦调平检测系统的检测结果驱动衬底载台驱动装置PSTD,控制衬底P的聚焦位置(Z位置)及倾斜角(θX、θY),使衬底P的表面Pa与投影光学系统PL的像面一致,并且基于激光干涉仪94的计测结果,进行衬底P的X轴方向、Y轴方向及θZ方向的位置控制。
下面,对浸液机构100的液体供给机构10及液体回收机构20进行说明。液体供给机构10是用于将液体LQ提供给投影光学系统PL的像面侧的机构,具备可以送出液体LQ的液体供给部11、其一端与液体供给部11连接的供给管13。供给管13的另一端与喷嘴构件70连接。在喷嘴构件70的内部,形成有连接供给管13的另一端与供给口12的内部流路(供给流路)。液体供给部11具备:收容液体LQ的储液罐、加压泵、调整所供给的液体LQ的温度的温度调整机构及去除液体LQ中的异物的过滤器组件等。液体供给部11的液体供给动作由控制装置CONT控制。而且,曝光装置EX不需要具备液体供给机构10的储液罐、加压泵、温度调整机构、过滤器组件等的全部,也可以代用设置了曝光装置EX的工厂等的设备。
液体回收机构20是用于将投影光学系统PL的像面侧的液体LQ回收的机构,具备可以回收液体LQ的液体回收部21、和其一端与液体回收部21连接的回收管23。回收管23的另一端与喷嘴构件70连接。在喷嘴构件70的内部,形成有连接回收管23的另一端与供给口22的内部流路(回收流路)。液体回收部21例如具备:真空泵等真空系统(抽吸装置)、将所回收的液体LQ和气体分离的气液分离器以及收容所回收的液体LQ的储液罐等。另外,曝光装置EX不需要具备液体回收机构20的真空系统、气液分离器、储液罐等的全部,也可以代用设置了曝光装置EX的工厂等的设备。
供给液体LQ的供给口12及回收液体LQ的回收口22形成于喷嘴构件70的底面70A上。喷嘴构件70的底面70A设于与衬底P的表面Pa及衬底夹具PH的顶面97相对的位置。喷嘴构件70是设置为包围第一光学元件LS1的侧面的环状构件,供给口12在喷嘴构件70的底面70A上以包围投影光学系统PL的第一光学元件LS1(投影光学系统PL的光轴AX)的方式设置了多个。另外,在喷嘴构件70的底面70A上,回收口22设置得相对于第一光学元件LS1比供给口12靠向外侧,并设置成包围第一光学元件LS1及供给口12。
在形成液体LQ的浸液区域LR之时,控制装置CONT分别驱动液体供给部11及液体回收部21。当在控制装置CONT的控制下从液体供给部11中送出液体LQ时,从该液体供给部11中送出的液体LQ在流过了供给管13后,经由喷嘴构件70的供给流路,从供给口12提供给投影光学系统PL的像面侧。另外,当在控制装置CONT的控制下驱动液体回收部21时,投影光学系统PL的像面侧的液体LQ经由回收口22流入喷嘴构件70的回收流路,在流过了回收管23后,由液体回收部21回收。
在对衬底P进行浸液曝光时,控制装置CONT使用浸液机构100用液体LQ充满投影光学系统PL与保持于衬底夹具PH的衬底P之间的曝光用光EL的光路空间K1,经由投影光学系统PL和液体LQ向衬底P上照射曝光用光EL,由此使衬底P曝光。
下面,参照图2~图5对衬底夹具PH进行说明。图2是保持了衬底P的状态的衬底夹具PH的侧剖视图,图3是从上方看到的衬底夹具PH的俯视图,图4是从上方看到的保持了衬底P的状态的衬底夹具PH的俯视图,图5是图2的要部放大图。
衬底夹具PH具备:基材PHB和形成于基材PHB上、吸附保持衬底P的第一保持部PH1。衬底夹具PH的第一保持部PH1具备:第一支承部46,其形成于基材PHB上,支承衬底P的背面Pb;以及第一周壁部42,其形成于基材PHB上,与衬底P的背面Pb相对,且设置成包围第一支承部46。第一保持部PH1配置在形成于衬底夹具PH上的凹部96的内侧。
第一支承部46形成为凸状,以其顶面46A支承衬底P的背面Pb。本实施方式中,第一支承部46包括在第一周壁部42的内侧形成的同样的多个支承销。第一周壁部42与衬底P的形状对应地形成大致圆环状,第一周壁部42的顶面42A与衬底P的背面Pb的周缘区域(边缘区域)相对设置。第一周壁部42的顶面42A为平坦面。本实施方式中,第一支承部46的顶面46A形成得与第一周壁部42的顶面42A同高,或者比顶面42A略高。此外,在保持于第一保持部PH1的衬底P的背面Pb侧,形成有由衬底P、第一周壁部42和基材PHB包围的第一空间31。
在第一周壁部42的内侧的基材PHB上形成有第一抽吸口41。第一抽吸口41用于吸附保持衬底P,在第一周壁部42的内侧,分别设于基材PHB的顶面中除了第一支承部46以外的多个规定位置上。本实施方式中,第一抽吸口41在第一周壁部42的内侧同样地配置了多个。各个第一抽吸口41经由流路45与第一真空系统40连接。第一真空系统40是用于使由衬底P、第一周壁部42和基材PHB包围的第一空间31为负压的系统,包括真空泵。如上所述,第一支承部46包括支承销。本实施方式的第一保持部PH1构成所谓的销夹头机构的一部分。控制装置CONT驱动第一真空系统40,抽吸由衬底P、第一周壁部42和基材PHB包围的第一空间31内部的气体(空气),使该第一空间31成为负压,由此由第一支承部46吸附保持衬底P的背面Pb。
如图5所示,在衬底夹具PH的凹部96的内侧,形成有与顶面97连接并与吸附保持于第一保持部PH1的衬底P的侧面Pc相对的内侧面98。此外,在保持于第一保持部PH1的衬底P的边缘部与设于该衬底P的周围的内侧面98(顶面97)之间,形成有规定的间隙A。本实施方式中,间隙A为0.1~1.0mm左右。
另外,如图5所示,在衬底夹具PH的凹部96的内侧,沿着第一周壁部42的外侧面形成有阶梯部99。阶梯部99具有:与内侧面98大致上垂直并且与内侧面98连续地形成的顶面99A、与顶面99A大致上垂直并且与顶面99A连续地形成的内侧面99S。在阶梯部99的内侧面99S与第一周壁部42的外侧面42S之间,沿着该外侧面42S形成有间隙B。本实施方式中,间隙B被设定为约1.0mm。这样,在保持于第一保持部PH1的衬底P的背面侧的第一周壁部42的外侧,形成了间隙B的第二空间33。
另外,第一保持部PH1中的环状的第一周壁部42的外径形成得比衬底P的外径小。换言之,第一周壁部42被设置成比衬底P的边缘部更靠内侧(衬底P的中央部侧)。此外,衬底P的边缘区域向第一周壁部42的外侧伸出了规定量(参照图5)。在以下的说明中,将衬底P的从第一周壁部42向外侧伸出的区域适当地称作“外伸部H1”。本实施方式中,外伸部H1约为1.5mm。
另外,阶梯部99从凹部96的内侧面98向第一周壁部42侧突出设置,阶梯部99的内侧面99S的内径小于衬底P的外径。另外,阶梯部99的顶面99A比第一周壁部42的顶面42A略低。由此,保持于第一保持部PH1的衬底P的外伸部H1的一部分(衬底P的背面Pb的外周边缘)与阶梯部99的顶面99A的内侧边缘隔着规定的间隙G相对。本实施方式中,间隙G被设定为1~10μm。间隙G形成了使第一周壁部42与阶梯部99之间的第二空间33和保持于第一保持部PH1的衬底P的侧面与内侧面98之间的空间流通的流路。
另外,如图4所示,本实施方式的衬底P上,形成有作为用于对位的缺口部的凹口部NT。为了将凹口部NT的衬底P的侧面Pc与衬底夹具PH的内侧面98(顶面97)之间的间隙也设定为与所述的间隙A大致相同的大小,而与衬底P的外形(凹口部NT的形状)对应地设定了内侧面98(顶面97的内侧边缘)的形状。具体来说,在内侧面98(顶面97的内侧边缘)上,与衬底P的凹口部NT的形状对应地设置有朝向第一周壁部42突出的凸部98N。另外,在第一周壁部42(顶面42A)上,设置有与形成于衬底P上的凹口部NT的形状对应的凹部42N。另外,在阶梯部99(顶面99A)上,设有与形成于衬底P上的凹口部NT的形状对应的凸部99N。第一周壁部42的凹部42N设于与阶梯部99的凸部99N相对的位置,在凹部42N与凸部99N之间,形成有与所述间隙B大致相同大小的间隙。这样,可以在包括凹口部NT的衬底P的边缘的整个区域与内侧面98(顶面97)之间,确保0.1~1.0mm的间隙A,并且在第一周壁部42的外侧面42S与阶梯部99的内侧面99S之间,确保约为1.0mm的间隙B。
另外,这里虽然作为衬底P的缺口部以凹口部NT为例进行了说明,但是在没有缺口部的情况下,或者在作为缺口部在衬底P上形成了定向边部(Orientation Flat部)的情况下,只要使第一周壁部42、阶梯部99及内侧面98分别为与衬底P的外形对应的形状,在衬底P与其周围的内侧面98(顶面97)之间确保规定的间隙A,并且在第一周壁部42的外侧面42S与其周围的阶梯部99的内侧面99S之间确保规定的间隙B即可。而且,在凹口部NT等衬底P的缺口部非常小的情况下,也可以不在第一周壁部42、阶梯部99及内侧面98上,与缺口部对应地设置凹部及/或凸部。
衬底夹具PH具备设于第一周壁部42的外侧面42S与阶梯部99的内侧面99S之间的第一回收口51。第一回收口51可以回收液体LQ,设置于阶梯部99的内侧面99S与第一周壁部42的外侧面42S之间的基材PHB的顶面54。
如图5所示,第一回收口51设于与保持于第一保持部PH1的衬底P的背面Pb的外伸部H1相对的位置。即,第一回收口51在基材PHB的顶面54上,设置得比保持于第一保持部PH1的衬底P的边缘部靠向内侧(衬底P的中央部侧)。
另外,如图3等所示,第一回收口51处于第一周壁部42的外侧,分别设于沿着第一周壁部42的多个规定位置上。本实施方式中,各个第一回收口51俯视观察都为大致圆形,在基材PHB的顶面54上,沿着第一周壁部42的圆周方向以规定间隔设于7个部位。另外,在与衬底P的凹口部NT对应地形成的第一周壁部42的凹部42N的内侧也设有一个第一回收口51。
如图2及图5所示,包括真空系统的抽吸装置50通过流路52与各个第一回收口51连接。与第一回收口51连接的抽吸装置50与用于使第一空间31为负压的第一真空系统40相互独立。控制装置CONT可以单独地控制抽吸装置50及第一真空系统40各自的动作,可以分别独立地进行抽吸装置50的抽吸动作、第一真空系统40的抽吸动作。
在衬底P的作为曝光面的表面Pa上覆盖有光致抗蚀剂(感光材料)。本实施方式中,感光材料是ArF准分子激光用的感光材料,对液体LQ具有疏液性。另外,也有在涂敷于衬底P的作为曝光面的表面Pa上的感光材料的上层涂敷被称作顶涂层的保护层(保护感光材料免受液体影响的膜)的情况,而作为用于形成该顶涂层的材料,例如也可以使用氟类树脂材料等疏液性材料。
另外,对衬底夹具PH的至少一部分实施了疏液化处理,衬底夹具PH对液体LQ具备疏液性。本实施方式中,衬底夹具PH的基材PHB中的第一保持部PH1的第一周壁部42的顶面42A及外侧面42S、第一支承部46的顶面46A具有疏液性。另外,顶面97及内侧面98也具有疏液性。另外,阶梯部99的顶面99A及内侧面99S也具有疏液性。作为衬底夹具PH的疏液化处理,可以举出覆盖氟类树脂材料、丙烯酸类树脂材料等疏液性材料的处理。
下面,参照图6的流程图及图7的示意图对曝光装置EX的动作的一个例子进行说明。
首先,在图7所示的衬底更换位置J2,将要进行曝光处理的衬底P利用输送系统300送入(加载)到衬底夹具PH(步骤SA1)。这里,所谓衬底更换位置J2包括输送系统300附近的位置,包括输送系统300可对衬底夹具PH送入(加载)或送出(卸载)衬底P的位置。在将衬底P向衬底夹具PH上加载时,控制装置CONT使用衬底载台驱动装置PSTD,将支承了衬底夹具PH的衬底载台PST向衬底更换位置J2移动,形成可以利用输送系统300加载衬底P的状态。
在将衬底加载到衬底夹具PH后,控制装置CONT使第一空间31成为负压空间,利用衬底夹具PH的第一保持部PH1保持所加载的衬底P。此时,由第一支承部46支承的衬底P的背面Pb与第一周壁部42的顶面42接触(密接)。控制装置CONT使用衬底载台驱动装置PSTD,将支承了衬底夹具PH的衬底载台PST移动到进行曝光的曝光处理位置J1(步骤SA2)。这里,所谓曝光处理位置J1包括投影光学系统PL的正下方的位置。控制装置CONT在使投影光学系统PL与衬底P(衬底夹具PH)相对的状态下,使用浸液机构100开始液体LQ的供给及回收动作,在投影光学系统PL的像面侧形成液体LQ的浸液区域LR(步骤SA3)。控制装置CONT,在通过形成浸液区域LR,而将投影光学系统PL与衬底P之间的光路空间K1用液体LQ充满后,从照明光学系统IL中射出曝光用光EL,经由投影光学系统PL及液体LQ,向保持于衬底夹具PH的衬底P照射曝光用光EL,由此使该衬底P进行浸液曝光(步骤SA4)。
本实施方式的曝光装置EX是在使掩模M与衬底P沿X轴方向(扫描方向)移动的同时将掩模M的图案像投影到衬底P的扫描型曝光装置(所谓的扫描步进装置)。在扫描曝光时,经由浸液区域LR的液体LQ及投影光学系统PL将掩模M的一部分图案像投影到投影区域AR内,掩模M沿-X方向(或+X方向)以速度V移动,与此同步,衬底P相对于投影区域AR沿+X方向(或-X方向)以速度β·V(β为投影倍率)移动。在衬底P上设定有多个拍摄区域,在对一个拍摄区域的曝光结束后,利用衬底P的步进移动,将下一个拍摄区域移动到扫描开始位置,以下,一边利用步进扫描方式移动衬底P,一边依次进行对各拍摄区域的扫描曝光处理。
在衬底P的浸液曝光处理结束后,控制装置CONT停止液体供给机构10的液体供给动作。此外,控制装置CONT在将衬底P保持于衬底夹具PH上的状态下,使用液体回收机构20,回收残留于衬底P表面及衬底夹具PH的顶面97的液体LQ(步骤SA5)。在将残留于衬底P表面及衬底夹具PH的顶面97的液体LQ回收后,控制装置CONT使用衬底载台驱动装置PSTD,将支承了衬底夹具PH的衬底载台PST移动到衬底更换位置J2(步骤SA6)。然后,在衬底更换位置J2,将曝光处理后的衬底P利用输送系统300从衬底夹具PH上送出(卸载)(步骤SA7)。
这样,衬底载台驱动装置PSTD就可以在进行衬底P的曝光的曝光处理位置J1、和与曝光处理位置J1不同的衬底更换位置J2之间移动衬底夹具PH(衬底载台PST)。
下面,对衬底夹具PH的液体回收作用进行说明。
在所述步骤SA4中,在对衬底P的表面Pa的边缘区域Eg进行浸液曝光时,如图5所示,形成于投影光学系统PL的像面侧的浸液区域LR的一部分形成于衬底P的外侧。即,浸液区域LR形成于衬底P及顶面97上。该状态下,在间隙A上形成了液体LQ的浸液区域LR。该情况下,由于由第一保持部PH1保持的衬底P与顶面97(内侧面98)之间的间隙A被设定为0.1~1.0mm,因此可以利用液体LQ的表面张力,抑制液体LQ浸入间隙A。
另外,由于衬底夹具PH的顶面97及内侧面98具备疏液性,因此可以防止液体LQ经由间隙A浸入第二空间33。所以,在对衬底P的边缘区域Eg进行曝光的情况下,也可以利用顶面97将液体LQ保持于投影光学系统PL之下。
这样,虽然通过减小间隙A,或将衬底夹具PH的顶面97及内侧面98设为疏液性,能够抑制液体LQ从间隙A浸入,然而,衬底夹具PH的移动及/或形成浸液区域LR的液体LQ的压力变化等,有可能使液体LQ经由形成于衬底P的周围的间隙A,浸入衬底夹具PH的凹部96内。在液体LQ经由间隙A浸入了第二空间33的情况下,由于衬底P的背面Pb与第一周壁部42的顶面42A基本上密接,因此可以防止液体LQ浸入第一周壁部42的内侧,然而如图5所示,浸入了第二空间33的液体LQ附着于衬底P的背面Pb中的比第一周壁部42靠外侧的区域,即衬底P的背面Pb的外伸部H1上的可能性很大。或者,从间隙A浸入的液体LQ附着于第一周壁部42的外侧面42S、内侧面98、阶梯部99的顶面99A、内侧面99S、基材PHB的顶面54等上的可能性很大。
本实施方式中,经由间隙A浸入了第二空间33的液体LQ可以通过驱动抽吸装置50而回收。当抽吸装置50被驱动时,如图8的示意图所示,第一回收口51的周围的气体(即第二空间33的气体)被抽吸到第一回收口51。即,通过由抽吸装置50经由第一回收口51抽吸第二空间33的气体,在衬底P的背面Pb的外伸部H1与阶梯部99之间的微小间隙G中,产生朝向衬底P的内侧的气流,并且在阶梯部99的内侧面99S与第一周壁部42的外侧面42S之间的微小间隙中,产生朝向第一回收口51的气流(图8中,参照箭头y1)。即,在第二空间33中,生成由第一周壁部42导引的气流。换言之,在间隙B的形成为槽状的第二空间33中,沿着第一周壁部42生成朝向第一回收口51的气流。
利用由该抽吸装置50生成的沿着第一周壁部42的气流,经由间隙A浸入第二空间33的液体LQ移动至第一回收口51。具体来说,经由间隙A浸入第二空间33的例如附着于衬底P的背面Pb的外伸部H1上的液体LQ、附着于第一周壁部42的外侧面42S等上的液体LQ等,因沿着第一周壁部42的气流而移动至第一回收口51。然后,移动至第一回收口51的液体LQ经由第一回收口51被回收。这样,通过在第一周壁部42的周围形成具有约为1mm的间隙B的第二空间33,并且在第一周壁部42的周围以规定的间隔设置多个第一回收口51,可以利用抽吸装置50的驱动,沿着第一周壁部42生成流速大的气流,可以将从间隙A中浸入而附着于第一周壁部42的外侧面42S、阶梯部99的内侧面99S等上的液体LQ移向第一回收口51并回收。另外,由于在凹部96内设有阶梯部99,在衬底P的背面Pb的外伸部H1与阶梯部99的顶面99A之间设有微小间隙G,因此利用抽吸装置50的驱动,可在间隙G中产生朝向第二空间33、流速大的气流,可以使附着于衬底P与内侧面98之间、衬底P与阶梯部99之间等的液体LQ快速地移向第二空间33,从第一回收口51回收。
而且,由于第二空间33经由间隙A向大气开放,因此在经由第一回收口51抽吸第二空间33的气体的情况下,因为气体经由间隙A从第二空间33的外部流入内部,因此也可以顺利地生成所需的气流。
另外,如图9的放大图所示,由于在形成于第一周壁部42的外侧面42S的一部分上的凹部42N的内侧,也设有第一回收口51N,因此经由间隙A浸入了凹部42N附近的液体LQ也因朝向第一周壁部42的凹部42N的气流,而被移动至第一回收口51N,经由该第一回收口51N而回收。
此外,虽然未图示,但是在第一回收口51与包括真空系统的抽吸装置50之间的流路52的途中,设有使由第一回收口51回收的液体LQ与气体分离的气液分离器,防止液体LQ流入抽吸装置50。
另外,本实施方式中,使用了第一回收口51的液体LQ的回收动作是在经由液体LQ对衬底P进行的曝光结束后,也就是在所述步骤SA4的处理结束后进行的。即,本实施方式中,在经由液体LQ对衬底P进行的曝光中,抽吸装置50停止,使用了第一回收口51的液体LQ的回收动作停止。通过在曝光中停止使用了第一回收口51的回收动作,可以防止由使用了第一回收口51的液体LQ的回收动作引起的振动、衬底P表面的平坦度的恶化等。此后,在经由液体LQ进行的曝光结束后(步骤SA4之后),在将衬底P保持于衬底夹具PH上的状态下,进行使用了第一回收口51的回收动作,由此可以使用第一回收口51顺利地回收液体LQ。
另外,使用了第一回收口51的液体LQ的回收动作只要是在衬底P的曝光结束后(步骤SA4之后),在将衬底P从衬底夹具PH上卸载之前,则无论何时都可以。例如,也可以在衬底P的曝光结束后,并行地进行使用了液体回收机构20的衬底P上及衬底夹具PH上的液体LQ的回收动作(即步骤SA5的动作)、使用了第一回收口51的液体LQ的回收动作。该情况下,使用了第一回收口51的液体LQ的回收动作是在曝光处理位置J1进行的。
或者,也可以在衬底P的曝光结束后,在将衬底夹具PH(衬底载台PST)从曝光处理位置J1向衬底更换位置J2移动的过程中,进行使用了第一回收口51的液体LQ的回收动作。即,也可以在衬底P的曝光结束后,并行地进行衬底夹具PH的移动动作、使用了第一回收口51的液体LQ的回收动作。通过在从曝光处理位置J1向衬底更换位置J2移动的过程中,进行使用了第一回收口51的液体LQ的回收动作,可以在将衬底夹具PH移动到衬底更换位置J2移动后,立即进行曝光处理完的衬底P的送出(卸载)。
或者,也可以在衬底P的曝光结束后,在将衬底夹具PH(衬底载台PST)移动到衬底更换位置J2后,将衬底P从衬底夹具PH上卸载之前,在衬底更换位置J2上,进行使用了第一回收口51的液体LQ的回收动作。
如上所示,由于是经由第一回收口51将第一周壁部42的外侧的第二空间33的液体LQ回收,因此,即使液体LQ经由间隙A浸入第二空间33,也可以防止液体经由衬底P的背面Pb与第一周壁部42的顶面42A的间隙浸入第一空间31、或在液体LQ仍附着于衬底P的背面Pb(外伸部H1)上的状态下被放置等不良状况。所以,可以防止浸入第一空间31的液体LQ经由第一抽吸口41流入第一真空系统40而使第一真空系统40发生故障等不良状况的发生。另外,通过使用第一回收口51回收液体LQ,可以防止发生以下的不良状况:液体LQ浸入第一支承部46的顶面41A与衬底P的背面Pb之间而使衬底P的平面性恶化、无法良好地保持衬底P、在衬底夹具PH浸湿了的状态下放置而使衬底夹具PH生锈、液体LQ气化时的气化热使衬底夹具PH热变形等。另外,通过使用第一回收口51回收液体LQ,不会有在液体LQ一直附着于衬底P的背面Pb上的状态下被输送系统300输送的情况,因此还可以防止液体LQ附着于输送系统300上,或液体LQ向输送路径中飞散等而使损害扩大。
特别是,通过使用第一回收口51,回收附着于由第一保持部PH1保持的衬底P的背面Pb中的比第一周壁部42靠外侧的外伸部H1上的液体LQ,可以防止在送出衬底P时将输送系统300浸湿,或衬底P的背面Pb与衬底夹具PH的第一周壁部42的顶面42A因浸入了衬底P的背面Pb侧的液体LQ的表面张力的影响而吸附,无法顺利地进行衬底P的更换作业之类的不良状况。
另外,由于通过在衬底P的背面侧形成微小的间隙B及间隙G,并且由抽吸装置50经由第一回收口51进行抽吸,可以产生朝向第一回收口51的流速很大的气流,因此可以用简易的结构来回收从间隙A浸入的液体LQ。
而且,外伸部H1的大小可以考虑衬底P的尺寸公差、输送系统300将衬底P放置于衬底夹具PH的放置精度等而适当地设定,以便可以生成所需的气流,并且可以将衬底P的边缘部的挠曲量抑制在容许值以下。另外,为了形成流速大的气流,第二空间33的间隙B优选设定为0.5~1.5mm。
另外,通过利用沿着第一周壁部42的气流,将第一周壁部42的外侧的间隙B的液体LQ移动到第一回收口51,即使例如液体LQ附着于由基材PHB的顶面54、第一周壁部42的外侧面42S和阶梯部99的内侧面99S形成的第二空间33的边角部、角落部等处(参照图5中符号K),也可以利用气流将该边角部K的液体LQ顺利地移动到第一回收口51并回收。特别是在本实施方式中,由于第一回收口51在基材PHB的顶面54的第一周壁部42的附近以规定间隔设置在多个位置上,因此可以良好地生成沿着边角部K的气流,可以将存留于边角部K的液体LQ顺利地回收。
另外,由于在凹部42N的内侧也设置了第一回收口51N,因此还可以防止液体LQ存留于凹部42N的内侧。此外,在如图10所示,虽然是在凹部42N的附近,然而是在凹部42N的外侧设置第一回收口51N的情况下,即使抽吸装置50经由第一回收口51N抽吸气体,在凹部42N的内侧形成不生成气流的区域(停滞区域)Y的可能性也很大,因此很难将存留于凹部42N的内侧的液体LQ移动到第一回收口51N。本实施方式中,由于在凹部42N的内侧设置了第一回收口51N,因此也可以将存留于凹部42N的液体LQ顺利地回收。
另外,例如在因设计上的困难等原因,而难以在凹部42N的内侧设置第一回收口51N的情况下,也可以如图11所示,在从凹部42N的中心位置e1起,沿第一周壁部42的圆周方向错开规定距离α的位置上设置第一回收口51N。通过如此设置,即使在将第一回收口51N设于凹部42N的外侧的情况下,也可以在凹部42N的内侧生成气流,因此可以将存留于凹部42N的内侧的液体LQ移动至第一回收口51N而回收。另外,在将凹部42N的宽度设为β的情况下,距离α最好满足α≤β/2的条件。通过如此设置,可以在凹部42N的内侧生成气流。
<第二实施方式>
下面,对第二实施方式进行说明。本实施方式的特征性的部分在于,在第一周壁部42的外侧,设置了导引朝向第一回收口51的气流的第二周壁部44。在以下的说明中,对于与所述实施方式相同或等同的构成部分使用相同的符号,将其说明简化或省略。
图12是从上方看到的第二实施方式的衬底夹具PH的俯视图,图13是第二实施方式的衬底夹具PH的要部放大剖视图。图12及图13中,衬底夹具PH在第一周壁部42的外侧,具备导引朝向第一回收口51的气流的第二周壁部44。第二周壁部44俯视时为大致环状,以包围第一周壁部42的方式设置。
如图13所示,第二周壁部44的顶面44A与保持于第一保持部PH1的衬底P的背面Pb相对设置。此外,第二周壁部44的顶面44A比第一周壁部42的顶面42A略低。这样,在通过使第一空间31为负压空间而使衬底P的背面Pb与第一周壁部42的顶面42A接触时,就会在衬底P的背面Pb与第二周壁部44的顶面44A之间设置微小的间隙(gap)C。由于第一周壁部42的顶面42A与衬底P的背面Pb接触,使得第一空间31维持气密性,因此可以良好地进行第一保持部PH1对衬底P的吸附保持,并且可以抑制液体LQ浸入第一空间31。
另外,本实施方式中,在保持于第一保持部PH1的衬底P的边缘部与内侧面98(顶面97)之间也形成有0.1~1.0mm的间隙A。
间隙C形成了使第一周壁部42与第二周壁部44之间的第二空间33A和该第二空间33A的外侧的空间流通的流路。这里,所谓第二空间33A的外侧的空间包括大气空间,该大气空间包括内侧面98与第二周壁部44的外侧面44S之间的第三空间33B。第二空间33A是由第一周壁部42、第二周壁部44、基材PHB的顶面54和保持于第一保持部PH1的衬底P包围的空间,经由间隙C及间隙A向大气开放。
在第二周壁部44的外侧面44S与内侧面98之间形成有规定的间隙D。间隙D大于间隙A,例如约为2.5mm。另外,环状的第二周壁部44的外径形成得小于衬底P的外径。换言之,第二周壁部44设置得比衬底P的边缘部靠内侧(衬底P的中央部侧)。此外,衬底P的边缘区域向第二周壁部44的外侧伸出规定量而形成外伸部H1。
如图12所示,在第二周壁部44的一部分上,设有狭缝部53,该狭缝部53用于使第一周壁部42与第二周壁部44之间的第二空间33A和该第二空间33A的外侧的空间(包括第三空间33B的大气空间)流通。即,第二空间33A经由狭缝部53及所述间隙C及间隙A向大气开放。
狭缝部53分别设于第二周壁部44的圆周方向上的多个规定位置。本实施方式中,各个狭缝部53在第二周壁部44的圆周方向上以规定间隔设于7个部位。如图15所示,本实施方式的狭缝部53形成为沿上下方向(Z轴方向)延伸,狭缝部53的下端部达到衬底夹具PH的基材PHB。另一方面,狭缝部53的上端部达到第二周壁部44的顶面44A。所以,本实施方式的第二周壁部44是组合多个俯视为圆弧状的圆弧构件而形成的,通过将这些圆弧构件沿着第一周壁部42设置多个,整体上成为近似环状。
第一回收口51在第一周壁部42与第二周壁部44之间的基材PHB的顶面54上,沿着第一周壁部42设置了多个。第一回收口51分别设于彼此相邻的狭缝部53之间。换言之,狭缝部53分别设于彼此相邻的第一回收口51之间。
下面,对第二实施方式的衬底夹具PH的液体回收作用进行说明。
如图13所示,经由间隙A浸入第三空间33B的液体LQ附着于衬底P的背面Pb中的比第二周壁部44靠外侧的区域,即,衬底P的背面Pb的外伸部H1上的可能性很大。另外,从间隙A浸入的液体LQ经由间隙C浸入第二空间33A,附着于形成第二空间33A的衬底P的背面Pb、第一周壁部42的外侧面42S或者第一周壁部42与第二周壁部44之间的基材PHB的顶面54等上的可能性很大。
经由间隙A浸入第二空间33A的液体LQ可以通过驱动抽吸装置50来回收。当抽吸装置50被驱动时,如图14的示意图所示,第一回收口51的周围的气体(第二空间33A的气体)被抽吸到第一回收口51。即,抽吸装置50经由第一回收口51抽吸第二空间33A的气体,使得在第一回收口51的附近(第二空间33A)生成朝向第一回收口51的气流(参照图13中箭头y2)。
这里,第二周壁部44具备在第一周壁部42的外侧导引朝向第一回收口51的气流的功能。所以,通过抽吸装置50经由第一回收口51进行抽吸,可以良好地生成朝向第一回收口51的气流。另外,通过在第一周壁部42的外侧,隔着大约1mm的间隙E设置第二周壁部44,可以在第二空间33A中生成流速大的气流。所以,可以利用该气流,将第一周壁部42的外侧(第二空间33A)的液体LQ顺利地移动至第一回收口51而回收。该情况下,也可以更为可靠地回收存留于第二空间33A的内侧的例如边角部K的液体LQ。而且,为了生成流速大的气流,最好将第一周壁部42与第二周壁部44之间的间隙E设定为0.5~1.5mm。
此外,由于第二空间33A经由间隙C、狭缝部53及间隙A向大气开放,因此,即使在经由第一回收口51抽吸了第二空间33A的气体的情况下,气体也会经由间隙C及狭缝部53从第二空间33A的外部流入内部,所以可以顺利地生成所需的气流。
另外,由于在间隙C中,生成从第二空间33A的外侧朝向内侧的气流,因此附着于衬底P的背面Pb中的比第二周壁部44靠外侧的外伸部H1上的液体LQ被在该间隙C中生成的气流引入第二空间33A,移动至第一回收口51而被回收。即,通过设置在与衬底P的背面Pb之间形成间隙C的第二周壁部44,也可以更为可靠地使用第一回收口51回收附着于衬底P的背面Pb的外伸部H1上的液体LQ。
本实施方式中,虽然间隙C被设定为1~10μm,然而最好将其大小与经由第一回收口51的抽吸力、液体LQ的粘度等对应地进行最佳化。通过将间隙C与经由第一回收口51的抽吸力、液体LQ的粘度等对应地进行最佳化,可以充分地提高间隙C的气流的流速,将附着于外伸部H1上的液体LQ引入第二空间33A,使用第一回收口51良好地回收。
本实施方式的使用了第一回收口51的液体LQ的回收动作与所述第一实施方式相同,在衬底P的曝光中被停止,在不进行衬底P的曝光时被执行。
如上所述,由于在第一周壁部44的外侧设置了第二周壁部44,因此可以导引朝向第一回收口51的气流,生成所需的气流,利用该生成的气流将液体LQ良好地移动至第一回收口51而回收。
图16是第二周壁部44的狭缝部53附近的沿着XY平面的剖视图。如图16所示,狭缝部53的边缘形成为大致直角,然而也可以如图17所示,是从第二空间33A朝向第三空间33B逐渐变窄的锥形。或者也可以如图18所示,狭缝部53的边缘为圆弧状。
另外,所述实施方式中,虽然第二周壁部44作为使第二空间33A与其外侧的空间流通的流路具备狭缝部53,但是也可以如图19所示,在第二周壁部44的一部分上设置孔(通孔)55。另外,在图19所示的例子中,虽然孔55为大致圆形,但是也可以是矩形或者其他的形状。即,只要能够使气体从第二空间33A的外侧的空间流入(只要可以将第二空间33A向大气开放),使得可以生成沿着第一周壁部42的气流,则流路的形状及/或流路的位置可以任意地设定。
另外,为了沿着第一周壁部42生成顺畅的气流,最好形成狭缝部53及/或孔55,然而也可以不设置它们,而是利用来自间隙C的气体,生成沿着第一周壁部42的气流。
另外,第二实施方式中,也可以如图20所示,在比第二周壁部44更靠外侧处,设置具有与第一回收口51同等功能的第二回收口57。例如,可以在第一周壁部42与第二周壁部44之间的基材PHB的顶面56上设置第二回收口57。在第二回收口57上经由流路52’连接抽吸装置50’。通过如此设置,可以将存留于第三空间33B的顶面56等上的液体LQ通过第二回收口57回收。而且,使用了第二回收口57的液体LQ的回收动作与使用了第一回收口51的液体LQ的回收动作一样,在衬底P的曝光中被停止,在不进行衬底P的曝光时被执行。
另外,在使抽吸装置50与抽吸装置50’同时动作的情况下,为了不降低在间隙C中生成的气体的流速,最好使抽吸装置50’以比抽吸装置50弱的抽吸力动作。或者也可以在使抽吸装置50动作,将附着于衬底P的背面Pb的外伸部H1上的液体LQ及/或浸入、附着在第二空间33A内的液体LQ回收后,使抽吸装置50’动作,将浸入、附着于第三空间33B的液体LQ回收。
<第三实施方式>
下面,参照图21~图24对第三实施方式进行说明。图21是保持了衬底P的状态的衬底夹具PH的侧剖视图,图22是从上方看到的衬底夹具PH的一部分的俯视图,图23是从上方看到的保持衬底P的状态的衬底夹具PH的俯视图,图24是图22的要部放大部。
本实施方式的衬底夹具PH具备:基材PHB;形成于基材PHB上,吸附保持衬底P的第一保持部PH1;形成于基材PHB上,以包围由第一保持部PH1吸附保持的衬底P的周围的方式吸附保持平板构件T的第二保持部PH2。平板构件T是与基材PHB不同的构件,设置成可以对第二保持部PH2进行拆装(更换)。另外,如图23所示,平板构件T是大致环状构件,在其中央部,形成有可以配置衬底P的大致圆形的开口TH。此外,保持于第二保持部PH2的平板构件T以包围保持于第一保持部PH1的衬底P的周围的方式配置。另外,平板构件T的外形沿着基材PHB的形状形成为俯视为矩形的形状。
图21中,平板构件T的表面Ta及背面Tb分别为平坦面(平坦部)。另外,平板构件T的厚度与衬底P大致相同。这样,保持于第二保持部PH2的平板构件T的表面(平坦面)Ta与保持于第一保持部PH1的衬底P的表面Pa基本上为同一平面。即,保持于第二保持部PH2的平板构件T在保持于第一保持部PH1的衬底P的周围,形成与该衬底P的表面Pa为大致同一平面的平坦面Ta。
另外,如果可以用液体LQ持续充满投影光学系统PL的像面侧的光路空间K1,则在保持于第一保持部PH1的衬底P表面与保持于第二保持部PH2的平板构件T表面之间也可以有阶梯。
与所述第二实施方式一样,衬底夹具PH的第一保持部PH1具备:形成于基材PHB上的第一支承部46、以包围第一支承部46的周围的方式形成于基材PHB上的环状的第一周壁部42、设于第一周壁部42的内侧的基材PHB上的第一抽吸口41。另外,在第一周壁部42的外侧,设有第二周壁部44。本实施方式的第二周壁部44的顶面44A的宽度形成得比所述第二实施方式大(宽度宽)。
与所述的第二实施方式一样,在第二周壁部44的圆周方向的多个规定位置上分别设有狭缝部53。另外,与所述实施方式一样,第一回收口51分别设于沿着第一周壁部42的多个规定位置上。此外,狭缝部53分别设于彼此相邻的第一回收口51之间。
衬底夹具PH的第二保持部PH2具备:以包围第二周壁部44的方式形成于基材PHB上的大致圆环状的第三周壁部62;设于第三周壁部62的外侧,以包围第三周壁部62的方式形成于基材PHB上的环状的第四周壁部63;以及形成于第三周壁部62与第四周壁部63之间的基材PHB上的凸状的第二支承部66。第二支承部66是支承平板构件T的背面Tb的部分,在第三周壁部62与第四周壁部63之间同样地形成了多个。本实施方式中,第二支承部66也与第一支承部46一样,包括多个支承销。第三周壁部62相对于第一空间31设于第二周壁部44的外侧,第四周壁部63与第三周壁部62相比设置得更靠外侧。另外,第三周壁部62与平板构件T的开口TH的形状对应地形成为大致圆环状。另一方面,第四周壁部63与平板构件T的外形对应地形成为大致矩形环状。第三周壁部62的顶面62A与平板构件T的背面Tb中的开口TH附近的内缘区域(内侧的边缘区域)相对地形成。第四周壁部63的顶面63A与平板构件T的背面Tb中的外缘区域(外侧的边缘区域)相对地形成。在保持于第二保持部PH2的平板构件T的背面Tb侧,形成有由基材PHB,第三、第四周壁部62、63和平板构件T的背面Tb包围的第四空间32。
在第三周壁部62与第四周壁部63之间的基材PHB上形成有第二抽吸口61。第二抽吸口61是用于吸附保持平板构件T的部分,在第三周壁部62与第四周壁部63之间,分别设于基材PHB的顶面中的第二支承部66以外的多个规定位置上。本实施方式中,第二抽吸口61在第三周壁部62与第四周壁部63之间同样地配置了多个。
第二抽吸口61分别经由流路65与第二真空系统60连接。第二真空系统60是用于使由基材PHB,第三、第四周壁部62、63和平板构件T的背面Tb包围的第四空间32为负压的系统,包括真空泵。如上所述,第二支承部66包括支承销,本实施方式的第二保持部PH2也与第一保持部PH1一样,构成所谓的销夹头机构的一部分。第三、第四周壁部62、63作为将包括第二支承部66的第四空间32的外侧包围的外壁部发挥作用,控制装置CONT通过驱动第二真空系统60,抽吸由基材PHB,第三、第四周壁部62、63和平板构件T包围的第四空间32内部的气体(空气)而使该第四空间32为负压,将平板构件T用第二支承部66吸附保持。
用于使第一空间31为负压的第一真空系统40与用于使第二空间32为负压的第二真空系统60相互独立。控制装置CONT可以单独地控制第一真空系统40及第二真空系统60各自的动作,分别独立地进行第一真空系统40对第一空间31的抽吸动作、第二真空系统60对第四空间32的抽吸动作。另外,控制装置CONT也可以分别控制第一真空系统40和第二真空系统60,使第一空间31的压力与第四空间32的压力相互不同。
如图24所示,在保持于第一保持部PH1的衬底P的外侧的边缘部(侧面Pc)与设于该衬底P的周围的平板构件T的内侧(开口TH侧)的边缘(侧面Tc)之间,形成有0.1~1.0mm的间隙(gap)A。
另外,如图23所示,在凹口部NT处的衬底P与平板构件T之间,也与衬底P的外形(凹口部NT的形状)对应地设定了平板构件T的形状,使得形成与间隙A相同程度的间隙。具体来说,在平板构件T上,与衬底P的凹口部NT的形状对应地设有朝向开口TH的内侧突出的突起部150。这样,可以在包括凹口部NT的衬底P的边缘部的整个区域与平板构件T之间,确保0.1~1.0mm的间隙A。另外,在凹口部NT非常小的情况下,也可以在平板构件T上不设置突起部150。
如图24所示,衬底P的背面Pb与第二周壁部44的顶面44A的一部分区域相对,并且平板构件T的背面Tb与第二周壁部44的顶面44A的另一区域相对。即,在形成于衬底P和平板构件T之间的间隙A的正下方,配置第二周壁部44的顶面44A。另外,在衬底P的背面Pb与第二周壁部44的顶面44A之间形成有规定的间隙C,并且在平板构件T的背面Tb与第二周壁部44的顶面44A之间形成有规定的间隙(gap)F。
另外,在比第二周壁部44更靠外侧处,设有具有与第一回收口51同等功能的第二回收口57。在第二回收口57上经由流路52’连接有抽吸装置50’,通过由抽吸装置50’经由第二回收口57进行抽吸,而生成朝向第二回收口57的气流。朝向第二回收口57的气体沿着第二周壁部44的外侧44S流动,将第二周壁部44的外侧的液体LQ移动至第二回收口57而回收。
第二回收口57设于由第二保持部PH2保持的平板构件T的背面Tb侧的第五空间34中。第二保持部PH2以在平板构件T的背面Tb侧形成第五空间34的方式保持平板构件T,第二回收口57设于由第二保持部PH2保持的平板构件T的背面Tb侧。本实施方式中,第二回收口57设于第二周壁部44的外侧面44S与第三周壁部62的内侧面62T之间的基材PHB的顶面58。
第二保持部PH2的环状的第三周壁部62的内径大于平板构件T的开口TH的直径,平板构件T的开口TH附近的内缘区域向第三周壁部62的内侧(衬底P侧)伸出规定量而形成外伸部H2。第二回收口57设于与由第二保持部PH2保持的平板构件T的背面Tb的外伸部H2相对的位置上。第二回收口57在第二周壁部44与第三周壁部62之间的基材PHB的顶面58上,设于第二周壁部44的外侧面44S附近的规定位置。另外,第二回收口57分别设于沿着第二周壁部44的多个规定位置上。第二回收口57分别设于彼此相邻的狭缝部53之间。
第五空间34经由间隙A及间隙F向大气开放,从而可以在间隙F及第五空间34中顺利地生成气流。
本实施方式中,设定经由间隙C、间隙F、第一回收口51的抽吸力及经由第二回收口57的抽吸力,使得液体LQ被抽向间隙F的抽吸力大于液体LQ被抽向间隙C的抽吸力。这里,与第一回收口51连接的抽吸装置50和与第二回收口57连接的抽吸装置50’相互独立。控制装置CONT可以单独地控制抽吸装置50、50’各自的动作,可以分别独立地进行抽吸装置50经由第一回收口51进行的抽吸动作、抽吸装置50’经由第二回收口57进行的抽吸动作。另外,控制装置CONT可以分别控制抽吸装置50和抽吸装置50’,使得经由第一回收口51的抽吸力和经由第二回收口57的抽吸力相互不同。
回到图21,第四周壁部63的顶面63A为平坦面,第四周壁部63比第二支承部66略低。这样,在第四周壁部63的顶面63A与平板构件T的底面Tb之间就形成了规定的间隙。另外,平板构件T形成得比第四周壁部63的外形大,平板构件T的外缘区域向第四周壁部63的外侧伸出规定量。虽然在平板构件T上的液体LQ向平板构件T的外侧流出的情况下,有可能会附着在设于衬底夹具PH的侧面上的移动镜93上,然而,由于平板构件T向第四周壁部63的外侧,进而向移动镜93的外侧伸出,因此可以防止向平板构件T的外侧流出的液体LQ附着于移动镜93上。另外,由于在平板构件T与第四周壁部63的顶面63A之间形成有间隙,因此通过利用第二真空系统60使第四空间32为负压,可以生成从第四空间32的外侧朝向内侧的穿过了间隙的气流。所以,向平板构件T的外侧流出的液体LQ在流到包括移动镜93的衬底夹具PH的侧面之前(附着之前),经由间隙被引入第四空间32。所以,可以更为可靠地防止液体LQ附着于移动镜93上的不良状况。
在平板构件T的表面Ta、背面Tb及侧面Tc上,分别覆盖有对液体LQ具有疏液性的疏液性材料。作为疏液性材料,可以举出聚四氟乙烯等氟类树脂材料、丙烯酸类树脂材料等。或者,在利用石英形成平板构件T的情况下,可以在该平板构件T上覆盖旭硝子公司制“CYTOP(R)”。而且,为了将平板构件T设为疏液性,也可以用疏液性材料(氟类材料等)来形成平板构件T本身。
另外,第二保持部PH2的第三周壁部62的顶面62A及内侧面62T、第二支承部66的顶面66A也具有疏液性。作为衬底夹具PH的疏液化处理,可以举出覆盖如上所述的氟类树脂材料、丙烯酸类树脂材料、顶涂层形成用材料等的处理。
另外,第三周壁部62的高度与第二支承部66大致相同,或者略低,在第二支承部66上保持了平板构件T的状态下,平板构件T的背面Tb与第三周壁部62的顶面62A基本上密接。
下面,对第三实施方式的衬底夹具PH的液体回收作用进行说明。
在液体LQ经由衬底P与平板构件T之间的间隙A浸入的情况下,该浸入了的液体LQ如图24所示,有可能经由间隙C流入第二空间33,并且有可能经由间隙F浸入第五空间34。
经由间隙A浸入了第二空间33及第五空间34的至少任意一方中的液体LQ可以通过驱动抽吸装置50及抽吸装置50’的至少任意一方来回收。
例如,通过驱动抽吸装置50,可以在第一回收口51的附近(第二空间33),沿着第一周壁部42生成朝向第一回收口51的气流,利用该气流,可以经由第一回收口51回收液体LQ。这里,第二周壁部44与第二实施方式一样,具备在第一周壁部42的外侧导引朝向第一回收口51的气流的功能。所以,通过由抽吸装置50经由第一回收口51进行抽吸,可以良好地生成朝向第一回收口51的气流。
另外,间隙C及形成于第二周壁部44的狭缝部53使第二空间33与其外侧的空间(大气空间)流通。即,由于第二空间33经由间隙C及狭缝部53及间隙A向大气开放,因此,即使在经由第一回收口51抽吸第二空间33的气体的情况下,气体也会经由间隙C、狭缝部53及狭缝A从第二空间33的外部流入内部,所以可以顺利地生成所需的气流。
另外,在间隙C中,与第二实施方式一样,生成了从第二空间33的外侧朝向内侧的气流,因此存留于间隙C中的液体LQ被该气流引入第二空间33,顺利地移动至第一回收口51而被回收。
另一方面,通过驱动抽吸装置50’,可以在第二回收口57的附近(第五空间34),生成朝向第二回收口57的气流,利用该气流,可以经由第二回收口57回收液体LQ。此时,第二周壁部44具备在第二周壁部44的外侧导引朝向第二回收口57的气流的功能。所以,通过由抽吸装置50’经由第二回收口57进行抽吸,可以良好地生成朝向第二回收口57的气流。
即,在第二周壁部44与第三周壁部62之间,形成有设定为约1mm的间隙J的第五空间34,通过由抽吸装置50’经由第二回收口57进行抽吸,可以在槽状的第五空间34中生成朝向第二回收口57的流速大的气流。而且,间隙J最好与间隙B一样,设定为0.5~1.0mm左右,以生成流速大的气流。
另外,第五空间34由于经由间隙F、狭缝部53及间隙A向大气开放,因此,即使在经由第二回收口57抽吸第五空间34的气体的情况下,因为气体经由间隙F、狭缝部53及/或间隙A从第五空间34的外部流入内部,因此也可以顺利地生成所需的气流。
另外,由于间隙F与间隙C一样,被设定为1~10mm,在间隙F中,生成了从第五空间34的外侧朝向内侧的气流,因此存留于间隙F中的液体LQ因该气流而被引入第五空间34,顺利地移动至第二回收口57而被回收。
这样,第一回收口51及第二回收口57可以将从衬底P与平板构件T之间的间隙A浸入的液体LQ回收。此外,由于第二周壁部44具有导引朝向第一回收口51的气流的功能和导引朝向第二回收口57的气流的功能,因此可以生成所需的气流。
使用了第一回收口51及第二回收口57的液体LQ的回收动作与所述实施方式相同,在衬底P的曝光中被停止,在不进行衬底P的曝光时被执行。
控制装置CONT可以在衬底P的曝光结束后,在回收从间隙A浸入的液体LQ时,分别驱动抽吸装置50及抽吸装置50’,并行地进行使用了第一回收口51的液体LQ的回收动作和使用了第二回收口57的液体LQ的回收动作。
或者,控制装置CONT也可以在衬底P的曝光结束后,在回收从间隙A浸入的液体LQ时,首先驱动抽吸装置50’,进行使用了第二回收口57的液体LQ的回收动作,之后,驱动抽吸装置50,进行使用了第一回收口51的液体LQ的回收动作。或者,控制装置CONT也可以在进行了使用第一回收口51的液体LQ的回收动作后,进行使用第二回收口57的液体LQ的回收动作。
本实施方式中,以使液体LQ被抽向间隙F的抽吸力大于液体LQ被抽向间隙C的抽吸力的方式,设定了经由间隙C、间隙F、第一回收口51的抽吸力及经由第二回收口57的抽吸力。所以,由于可以将从间隙A浸入的液体LQ顺利地引入平板构件T的背面Tb侧,因此可以防止从间隙A浸入的液体LQ蔓延到衬底P的背面Pb侧的不良状况。而且,如上所述,由于衬底P的背面Pb与第一周壁部42的顶面42A接触(密接),因此可以防止从间隙A浸入的液体LQ经由衬底P的背面Pb与第一周壁部42的顶面42A的间隙浸入第一空间31。
另外,在第三实施方式中,也可以省略第二周壁部44的狭缝部53,利用从间隙C及间隙F流入的气体,生成沿着第二周壁部44及第三周壁部62的气流。
<其他实施方式>
在所述第一~第三实施方式中,虽然通过由抽吸装置50经由第一回收口51抽吸气体,生成了朝向第一回收口51的气流,但是例如也可以设置气体供给装置,该气体供给装置具有可以生成沿着第一周壁部42的外侧面42S的气流的气体喷出口,利用从气体喷出口喷出的气体,生成朝向第一回收口51的气流。同样地,也可以利用从气体喷出口喷出的气体生成朝向第二回收口的气流。
此外,第一回收口51的位置及/或数目并不限定于所述的例子。例如,在所述第一~第三实施方式中,第一回收口51虽然设于第一周壁部42的外侧的基材PHB的顶面54,然而也可以设于第一周壁部42的外侧面42S的一部分上。
另外,在所述第一~第三实施方式中,虽然第一回收口51设于第一周壁部42的附近,但是也可以设于离开第一周壁部42的位置。即使在将第一回收口51设于离开第一周壁部42的位置上的情况下,只要是与衬底P的外伸部H1相对的位置,就可以使用第一回收口51回收液体LQ。
而且,在所述第一~第三实施方式中,虽然第一回收口51分别设于沿着第一周壁部42的多个规定位置上,但是第一回收口51也可以是1个。
另外,在所述第一~第三实施方式中,虽然例如如图9所示,与形成于衬底P上的凹口部NT对应地在第一周壁部42上形成了凹部42N,在该凹部42N的内侧形成了第一回收口51N,但是也可以在第一周壁部42的多个部位以规定间隔设置凹部42N,将第一回收口51的全部或者一部分分别配置于凹部42N的内侧。该情况下,在将第一回收口51仅设于一个部位的情况下,只要保留形成于第一周壁部42上的凹部42N的内侧的第一回收口51N即可,该凹部42N与形成于衬底P上的凹口部NT对应地形成。
此外,在所述第一~第三实施方式中,虽然在衬底P的吸附保持中采用了销夹头机构,但是也可以采用其他的夹头机构。同样地,在第三实施方式中,虽然在平板构件T的吸附保持中采用了销夹头机构,但是也可以采用其他的夹头机构。另外,既可以在衬底P及平板构件T双方的吸附保持中采用真空吸附机构,也可以将至少一方使用静电吸附机构等其他机构来保持。
另外,在所述各实施方式中,虽然使第一周壁部42的顶面42的高度低于第一支承部46的顶面46A,但是第一周壁部42的顶面42的高度与第一支承部46的顶面46A也可以相同。该情况下,第一支承部46的顶面46A与衬底P的背面Pb进一步密接,从而可以更为可靠地抑制液体LQ向第一空间31的浸入。
另外,在所述第三实施方式中,虽然使第三周壁部62的顶面62A的高度低于第二支承部66的顶面66A,但是第三周壁部62的高度与第二支承部66的顶面66A的高度也可以相同。该情况下,第三周壁部62的顶面62A与衬底P的背面Pb进一步密接,从而可以抑制液体LQ向第四空间32的浸入。
如上所述,本实施方式的液体LQ为纯水。纯水在半导体制造工厂等中可以很容易地大量获得,并且具有对衬底P上的光致抗蚀剂、光学元件(透镜)等没有不良影响的优点。另外,由于纯水对环境没有不良影响,并且杂质的含量极低,因此还可以期待有清洗设于衬底P的表面及投影光学系统PL的前端面上的光学元件的表面的作用。而且,在由工厂等供给的纯水的纯度很低的情况下,也可以使曝光装置具备超纯水制造器。
此外,纯水(水)与波长为193nm左右的曝光用光EL的折射率n之比可以说基本上为1.44左右,在作为曝光用光EL的光源使用了ArF准分子激光(波长193nm)的情况下,在衬底P上可以被短波长化为1/n,即约为134nm而获得高分辨率。另外,由于焦深与空气中相比被放大为大约n倍,即大约1.44倍左右,因此在只要可以确保与在空气中使用时相同程度的焦深即可的情况下,可以进一步增加投影光学系统PL的数值孔径,从此点来看分辨率也会提高。而且,液体LQ并不限定于纯水,例如也可以使用折射率为1.6~2.0的高折射率液体。
本实施方式中,可以在投影光学系统PL的前端安装光学元件LS1,利用该光学元件LS1进行投影光学系统PL的光学特性,例如像差(球面像差、彗形像差等)的调整。而且,作为安装于投影光学系统PL的前端的光学元件,也可以是用于投影光学系统PL的光学特性的调整的光学平板。或者也可以是能够透过曝光用光EL的平行平面板。
另外,在因液体LQ的流动而产生的投影光学系统PL的前端的光学元件与衬底P之间的压力很大的情况下,也可以不是将该光学元件设为可以更换的,而是将光学元件牢固地固定,使之不会因该压力而移动。
而且,本实施方式中,虽然是将投影光学系统PL与衬底P表面之间用液体LQ充满的结构,然而例如也可以是在衬底P的表面安装了由平行平面板构成的罩玻璃的状态下充满液体LQ的结构。
另外,所述实施方式的投影光学系统虽然用液体来充满前端的光学元件的像面侧的光路空间,但是也可以像国际公开第2004/019128号小册子中所公开的那样,采用将前端的光学元件的掩模侧的光路空间也用液体充满的投影光学系统。
而且,虽然本实施方式的液体LQ为水,但是也可以是水以外的液体,例如当曝光用光EL的光源为F2激光器时,由于该F2激光不会透过水,因此作为液体LQ也可以是能够透过F2激光的例如过氟化聚醚(PFPE)或氟类油等氟类流体。该情况下,在与液体LQ接触的部分,通过用例如含有氟的极性小分子构造的物质形成薄膜来进行亲液化处理。另外,作为液体LQ,除此以外,也可以使用对曝光用光EL具有透过性、折射率尽可能高、对投影光学系统PL及/或衬底P表面上所涂敷的光致抗蚀剂来说稳定的液体(例如香柏油:cedar oil)。该情况下,表面处理也与所用的液体LQ的极性对应地进行。
而且,作为所述各实施方式的衬底P,不仅可以应用半导体器件制造用的半导体晶片,而且可以应用显示器件用的玻璃衬底、薄膜磁头用的陶瓷晶片或者曝光装置中所用的掩模或母版的原版(合成石英、硅晶片)等。
作为曝光装置EX,除了使掩模M与衬底P同步移动而将掩模M的图案扫描曝光的步进扫描方式的扫描型曝光装置(步进扫描装置)以外,还可以应用于在使掩模M和衬底P静止的状态下将掩模M的图案一并曝光,并依次分步移动衬底P的步进重复方式的投影曝光装置(步进装置)中。
在所述实施方式中,虽然使用了在透光性的衬底上形成了规定的遮光图案(或相位图案、减光图案)的透光型掩模(母版),然而也可以取代该母版,例如像美国专利第6,778,257号公报中所公开的那样,使用基于所要曝光的图案的电子数据形成透过图案或反射图案或者发光图案的电子掩模。另外,也可以将本发明应用于如下的曝光装置(光刻系统)中,即,像国际公开第2001/035168号小册子中所公开的那样,通过在晶片W上形成干涉条纹,而在晶片W上形成线/空隙图案。
另外,作为曝光装置EX,也可以应用于在使第一图案和衬底P大致上静止的状态下,使用投影光学系统(例如为1/8缩小倍率且不包含反射元件的折射型投影光学系统)将第一图案的缩小像一并曝光到衬底P上的方式的曝光装置中。该情况下,也可以应用于如下的拼接(stitch)方式的一并曝光装置中,即,在其之后,在使第二图案与衬底P大致上静止的状态下,使用该投影光学系统将第二图案的缩小像与第一图案部分重合地一并曝光到衬底P上。另外,作为拼接方式的曝光装置,也可以应用于在衬底P上至少将两个图案部分重合地转印,并使衬底P依次移动的步进拼接方式的曝光装置中。
另外,本发明也可以应用于日本特开平10-163099号公报、日本特开平10-214783号公报、日本特表2000-505958号公报等中所公开的双载台型的曝光装置中。
另外,也可以将本发明应用于如下的曝光装置中,即,如日本特开平11-135400号公报中所公开的那样,具备保持衬底的衬底载台和搭载了形成基准标记的基准构件、各种光电传感器等的计测载台的曝光装置。
另外,在所述实施方式中,虽然采用了在投影光学系统PL与衬底P之间局部地填充液体的曝光装置,然而本发明也可以应用于如日本特开平6-124873号公报、日本特开平10-303114号公报、美国专利第5,825,043号等中所公开的那样的、在将作为曝光对象的衬底的整个表面浸渍于液体中的状态下进行曝光的浸液曝光装置中。
作为曝光装置EX的种类,并不限于将半导体元件图案曝光到衬底P的半导体元件制造用的曝光装置,也可以广泛地应用于液晶显示元件制造用或显示器制造用的曝光装置,用于制造薄膜磁头、摄像元件(CCD)或者母版或掩模等的曝光装置等中。
在衬底载台PST及/或掩模载台MST中使用线性马达(参照USP5,623,853或USP5,528,118)的情况下,无论是使用采用了空气轴承的气悬浮型及采用了洛仑兹力或电抗力的磁悬浮型的哪一种都可以。另外,各载台PST、MST既可以是沿着导轨移动的类型,也可以是不设置导轨的无导轨型。
作为各载台PST、MST的驱动机构,也可以使用如下的平面马达,即,使二维地配置了磁铁的磁铁组件与二维地配置了线圈的电枢组件相对,利用电磁力驱动各载台PST、MST。该情况下,只要将磁铁组件和电枢组件的任意一方与载台PST、MST连接,将磁铁组件和电枢组件的另一方设于载台PST、MST的移动面侧即可。
为了不将因衬底载台PST的移动而产生的反作用力传递给投影光学系统PL,也可以像日本特开平8-166475号公报(USP5,528,118)中记载的那样,使用框架构件来机械地向地面(大地)释放。
为了不将因掩模载台MST的移动而产生的反作用力传递给投影光学系统PL,也可以像日本特开平8-330224号公报(USP5,874,820)中记载的那样,使用框架构件来机械地向地面(大地)释放。
本实施方式的曝光装置EX是通过保持规定的机械精度、电气精度、光学精度地组装包括本申请技术方案中所举出的各构成要素的各种子系统而制造出的。为了确保这些精度,在该组装的前后,可以对各种光学系统进行用于实现光学精度的调整,对各种机械系统进行用于实现机械精度的调整,对各种电气系统进行用于实现电气精度的调整。
由各种子系统组装成曝光装置的组装工序包含各种子系统相互的机械连接、电路的配线连接、气路的配管连接等。在该由各种子系统组装成曝光装置的组装工序之前,当然还有各子系统各自的组装工序。当各种子系统组装到曝光装置的组装工序结束后,进行综合调整,确保作为曝光装置整体的各种精度。而且,曝光装置的制造最好在控制了温度及清洁度的无尘室中进行。
半导体器件等微型器件如图25所示,是经过进行微型器件的功能、性能设计的步骤201、制作基于该设计步骤的掩模(母版)的步骤202、制造作为器件的基材的衬底的步骤203、包括利用所述实施方式的曝光装置EX将掩模图案曝光到衬底上的处理的步骤204、器件组装步骤(包括切割工序、接合工序、封装工序)205、和检查步骤206等而制造的。

Claims (28)

1.一种衬底保持装置,保持被提供液体的处理衬底,具备:
基材;
第一支承部,形成于所述基材上,支承所述处理衬底的背面;
第一周壁部,形成于所述基材上,与所述处理衬底的背面相对,且设置成包围所述第一支承部;以及
第一回收口,设于所述第一周壁部的外侧;
利用沿着所述第一周壁部的气流,将所述第一周壁部的外侧的液体移动至所述第一回收口而回收。
2.根据权利要求1所述的衬底保持装置,其中,具有与所述第一回收口连接的抽吸装置,
通过由所述抽吸装置经由所述第一回收口进行抽吸,生成朝向所述第一回收口的气流。
3.根据权利要求1或2所述的衬底保持装置,其中,所述第一周壁部设置得比所述处理衬底的边缘部更靠内侧,
经由所述第一回收口回收的液体包括附着于所述处理衬底的背面中的比第一周壁部更靠外侧的区域上的液体。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的衬底保持装置,其中,所述第一回收口设于所述基材上的所述第一周壁部附近的规定位置。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的衬底保持装置,其中,所述第一回收口在所述基材上设置得比所述处理衬底的边缘部更靠内侧。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述的衬底保持装置,其中,所述第一回收口分别设于沿着所述第一周壁部的多个规定位置上。
7.根据权利要求1~6中任意一项所述的衬底保持装置,其中,通过使由所述处理衬底、所述第一周壁部和所述基材包围的第一空间为负压,用所述第一支承部吸附保持所述处理衬底的背面。
8.根据权利要求1~7中任意一项所述的衬底保持装置,其中,所述第一周壁部具有与形成于所述处理衬底上的缺口部对应的凹部,
在所述凹部的内侧设有所述第一回收口。
9.根据权利要求8所述的衬底保持装置,其中,所述第一回收口设于沿所述第一周壁部的圆周方向偏离所述凹部的中心位置规定距离的位置。
10.根据权利要求1~9中任意一项所述的衬底保持装置,其中,在所述第一周壁部的外侧,具备导引朝向所述第一回收口的气流的第二周壁部。
11.根据权利要求10所述的衬底保持装置,其中,所述第二周壁部的顶面与所述处理衬底的背面相对。
12.根据权利要求11所述的衬底保持装置,其中,所述第二周壁部的顶面低于所述第一周壁部的顶面。
13.根据权利要求10~12中任意一项所述的衬底保持装置,其中,具有使所述第一周壁部与所述第二周壁部之间的第二空间和所述第二空间的外侧的第三空间流通的流路。
14.根据权利要求13所述的衬底保持装置,其中,所述流路包括设于所述第二周壁部的一部分上的孔。
15.根据权利要求13或14所述的衬底保持装置,其中,所述流路包括设于所述第二周壁部的一部分上的狭缝部。
16.根据权利要求13~15中任意一项所述的衬底保持装置,其中,所述流路包括设于所述第二周壁部与所述处理衬底之间的间隙。
17.根据权利要求10~16中任意一项所述的衬底保持装置,其中,在比第二周壁部更靠外侧处,具有第二回收口。
18.根据权利要求17所述的衬底保持装置,其中,具备平板保持部,该平板保持部形成于所述基材上,以包围所述处理衬底的周围的方式保持平板构件,
所述平板保持部以在所述平板构件的背面侧形成空间的方式保持所述平板构件,
所述第二回收口设于由所述平板保持部保持的平板构件的背面侧。
19.根据权利要求18所述的衬底保持装置,其中,所述处理衬底与所述第二周壁部的顶面的一部分区域相对,所述平板构件与所述第二周壁部的顶面的另一区域相对。
20.根据权利要求19所述的衬底保持装置,其中,在所述平板构件的背面与所述第二周壁部的顶面之间形成有间隙。
21.根据权利要求18~20中任意一项所述的衬底保持装置,其中,所述平板保持部具备:支承所述平板构件的背面的第二支承部、和包围所述第二支承部的外壁部,通过使由所述平板构件、所述外壁部和所述基材包围的第四空间为负压,用所述第二支承部吸附保持所述平板构件的背面,
所述第二回收口设于所述第四空间的外侧。
22.根据权利要求18~21中任意一项所述的衬底保持装置,其中,所述平板构件对液体具有疏液性。
23.根据权利要求18~22中任意一项所述的衬底保持装置,其中,所述第一回收口及第二回收口回收从所述处理衬底与所述平板构件之间浸入的液体。
24.一种曝光装置,具备权利要求1~23中任意一项所述的衬底保持装置,经由液体使保持于该衬底保持装置的处理衬底曝光。
25.根据权利要求24所述的曝光装置,其中,在经由所述液体进行的曝光中,停止使用了所述第一回收口的回收动作。
26.根据权利要求24或25所述的曝光装置,其中,在经由所述液体进行的曝光结束后,在将所述处理衬底保持在所述衬底保持装置上的状态下,进行使用了所述第一回收口的回收动作。
27.根据权利要求26所述的曝光装置,其中,具备在进行所述曝光的第一位置和与所述第一位置不同的第二位置之间移动所述衬底保持装置的驱动装置,
在移动所述衬底保持装置的过程中,进行使用了所述第一回收口的回收动作。
28.一种使用权利要求24~27中任意一项所述的曝光装置的器件制造方法。
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