KR20070100864A - 노광 장치 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 장치의 상태를 파악할 수 있고 액체의 유출이나 비산을 방지할 수 있는 노광 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 노광 장치(EX)는 노광광(EL)의 광로 공간(K1)을 액체(LQ)로 충전시킬 때의 진행 상황 및 광로 공간(K1)으로부터 액체(LQ)를 제거할 때의 진행 상황의 적어도 한쪽을 표시하는 표시 장치(D)를 구비하고 있다.

Description

노광 장치 및 디바이스 제조 방법{EXPOSURE APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING DEVICE}

본 발명은 액체를 통해 기판을 노광하는 노광 장치에 관한 것이다.

본원은 2004년 12월 7일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2004-353948호에 기초하여 우선권을 주장하고 그 내용을 여기에 원용한다.

반도체 디바이스나 액정 표시 디바이스 등의 마이크로 디바이스의 제조 공정의 하나인 포토리소그래피 공정에서는 마스크상에 형성된 패턴의 상을 감광성 기판상에 투영하는 노광 장치가 이용된다. 이 노광 장치는 마스크를 지지하는 마스크 스테이지와 기판을 지지하는 기판 스테이지를 가지고, 마스크 스테이지 및 기판 스테이지를 순차 이동하면서 마스크 패턴의 상을 투영 광학계를 통해 기판에 투영하는 것이다. 마이크로 디바이스의 제조에 있어서는 디바이스의 고밀도화를 위해 기판상에 형성되는 패턴의 미세화가 요구된다. 이 요구에 부응하기 위해서 노광 장치에 있어서 한층 더 고해상도화가 요구되며, 이 고해상도화를 실현하기 위한 수단의 하나로서, 하기 특허 문헌 1에 개시되어 있는 것과 같은 노광광의 광로 공간을 기체보다도 굴절율이 높은 액체로 충전시킨 상태로 노광 처리를 행하는 액침 노광 장치가 제안되어 있다.

특허 문헌 1 : 국제 공개 번호 WO 99/49504호

액침 노광 장치에 있어서는 투영 광학계의 상면측의 광로 공간을 액체로 충전시킬 때, 투영 광학계와 기판 또는 기판 스테이지 등의 물체를 대향시킨 상태로 투영 광학계와 물체 사이를 액체로 충전시키는 동작이 행하여진다. 그 때, 예컨대 오퍼레이터가 투영 광학계와 대향하고 있는 물체를 퇴거시켜 버리면 액체가 유출하거나 비산하거나 할 가능성이 있다.

본 발명은 이러한 사정에 감안하여 이루어진 것으로, 노광 장치의 상태를 오퍼레이터 등이 파악할 수 있는 노광 장치 및 그 노광 장치를 이용한 디바이스 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명은 액체의 유출이나 비산을 방지할 수 있는 노광 장치 및 그 노광 장치를 이용한 디바이스 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위해서 본 발명은 실시예에 도시하는 각 도면에 대응시킨 이하의 구성을 채용하고 있다. 단, 각 요소에 붙인 괄호내 부호는 그 요소의 예시에 지나지 않으며 각 요소를 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 제1 형태에 따르면 액체(LQ)를 통해 노광광(EL)을 기판(P)상에 조사하여 기판(P)을 노광하는 노광 장치에 있어서 노광광(EL)의 광로 공간(K1)을 액체(LQ)로 충전시킬 때의 진행 상황 및 광로 공간(K1)으로부터 액체(LQ)를 회수할 때의 진행 상황의 적어도 한쪽을 표시하는 표시 장치(D)를 구비한 노광 장치(EX)가 제공된다.

본 발명의 제1 형태에 따르면 표시 장치의 표시에 의해서 노광광의 광로 공간을 액체로 충전시킬 때의 진행 상황 및 광로 공간에서 액체를 회수할 때의 진행 상황의 적어도 한쪽을 파악할 수 있다.

본 발명의 제2 형태에 따르면, 상기 형태의 노광 장치(EX)를 이용하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 제2 형태에 따르면, 노광광의 광로 공간을 액체로 충전시킬 때의 진행 상황 및 광로 공간에서 액체를 회수할 때의 진행 상황의 적어도 한쪽을 오퍼레이터 등이 파악할 수 있는 노광 장치를 사용하여 디바이스를 제조할 수 있다.

[발명의 효과]

본 발명에 따르면 노광 장치의 상태를 오퍼레이터 등이 파악할 수 있고, 액체의 유출이나 비산을 방지할 수 있다.

도 1은 노광 장치의 일 실시예를 도시하는 개략 구성도.

도 2는 도 1의 주요부 확대도.

도 3은 기판 스테이지상의 기판을 도시하는 평면도.

도 4는 노광 순서의 일례를 설명하기 위한 흐름도.

도 5는 액체 제거 동작의 일례를 설명하기 위한 도면.

도 6은 액체 제거 동작의 일례를 설명하기 위한 도면.

도 7은 액체 제거 동작의 일례를 설명하기 위한 도면.

도 8은 표시 장치의 표시 내용의 일례를 설명하기 위한 도면.

도 9는 표시 장치의 표시 내용의 일례를 설명하기 위한 도면.

도 10은 표시 장치의 표시 내용의 일례를 설명하기 위한 도면.

도 11은 표시 장치의 표시 내용의 일례를 설명하기 위한 도면.

도 12는 표시 장치의 표시 내용의 일례를 설명하기 위한 도면.

도 13은 표시 장치의 표시 내용의 일례를 설명하기 위한 도면.

도 14는 표시 장치의 표시 내용의 일례를 설명하기 위한 도면.

도 15는 표시 장치의 표시 내용의 일례를 설명하기 위한 도면.

도 16은 표시 장치의 표시 내용의 일례를 설명하기 위한 도면.

도 17은 표시 장치의 표시 내용의 일례를 설명하기 위한 도면.

도 18은 표시 장치의 표시 내용의 일례를 설명하기 위한 도면.

도 19는 마이크로 디바이스의 제조 공정의 일례를 도시하는 흐름도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

D : 표시 장치

EL : 노광광

EX : 노광 장치

LQ : 액체

P : 기판

이하 본 발명의 실시예에 관해서 도면을 참조하면서 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 노광 장치(EX)를 도시하는 개략 구성도이다. 도 1에 있어서 노광 장치(EX)는 마스크(M)를 유지하여 이동 가능한 마스크 스테이지(MST)와, 기판(P)을 유지하는 기판 홀더(PH)를 가지고, 기판(P)을 유지한 기판 홀더(PH)를 이동 가능한 기판 스테이지(PST)와, 마스크 스테이지(MST)에 유지되어 있는 마스크(M)를 노광광(EL)으로 조명하는 조명 광학계(IL)와, 노광광(EL)으로 조명된 마스크(M) 패턴의 상을 기판(P)상에 투영하는 투영 광학계(PL)와, 노광 장치(EX) 전체의 동작을 총괄 제어하는 제어 장치(CONT)를 구비하고 있다.

본 실시예의 노광 장치(EX)는 노광 파장을 실질적으로 짧게 하여 해상도를 향상함과 동시에 초점 심도를 실질적으로 넓히기 위해서 액침법을 적용한 액침 노광 장치로서, 투영 광학계(PL)의 상면(像面)측에서의 노광광(EL)의 광로 공간(K1)을 액체(LQ)로 충전시키기 위한 액침 기구(100)를 갖추고 있다. 액침 기구(100)는 투영 광학계(PL)의 상면 근방에 설치되고, 액체(LQ)를 공급하는 공급구(12) 및 액체(LQ)를 회수하는 회수구(22)를 갖는 노즐 부재(70)와, 노즐 부재(70)에 설치된 공급구(12)를 통해 투영 광학계(PL)의 상면측 공간에 액체(LQ)를 공급하는 액체 공급 기구(10)와, 노즐 부재(70)에 설치된 회수구(22)를 통해 투영 광학계(PL)의 상면측 공간의 액체(LQ)를 회수하는 액체 회수 기구(20)를 구비하고 있다. 노즐 부재(70)는 기판(P)(기판 스테이지(PST))의 상측에서 투영 광학계(PL)를 구성하는 복수의 광학 소자 중 투영 광학계(PL)의 상면에 가장 가까운 제1 광학 소자(LS1)를 둘러싸도록 환형으로 형성되어 있다.

노광 장치(EX)는 적어도 마스크(M)의 패턴상을 기판(P)상에 투영하고 있는 동안, 액체 공급 기구(10)로부터 공급한 액체(LQ)에 의해 투영 광학계(PL)의 투영영역(AR)을 포함하는 기판(P)상의 일부에 투영 영역(AR)보다도 크고 또한 기판(P)보다도 작은 액체(LQ)의 액침 영역(LR)을 국소적으로 형성하는 국소 액침 방식을 채용하고 있다. 구체적으로는 노광 장치(EX)는 액침 기구(100)를 사용하여 투영 광학계(PL)의 상면에 가장 가까운 제1 광학 소자(LS1)의 아랫면(LSA)과, 투영 광학계(PL)의 상면측에 배치되어, 기판 스테이지(PST)에 지지되어 있는 기판(P) 상면과의 사이의 노광광(EL)의 광로 공간(K1)을 액체(LQ)로 충전시키고, 이 투영 광학계(PL)와 기판(P) 사이의 액체(LQ) 및 투영 광학계(PL)를 통해 마스크(M)를 통과한 노광광(EL)을 기판(P)에 조사함으로써 마스크(M)의 패턴을 기판(P)에 투영 노광한다. 제어 장치(CONT)는 액체 공급 기구(10)를 사용하여 기판(P)상에 액체(LQ)를 소정량 공급함과 동시에, 액체 회수 기구(20)를 사용하여 기판(P)상의 액체(LQ)를 소정량 회수하는 것으로, 기판(P)상에 액체(LQ)의 액침 영역(LR)을 국소적으로 형성한다.

또한, 제어 장치(CONT)에는 노광 장치(EX)의 상태 및 동작에 관한 정보를 표시하는 표시 장치(D)가 접속되어 있다. 본 실시예의 표시 장치(D)는, 예컨대 액정 모니터를 포함하여 액침 기구(100)가 투영 광학계(PL)의 상면측의 노광광(EL)의 광로 공간(K1)을 액체(LQ)로 충전시킬 때의 진행 상황 및 노광광(EL)의 광로 공간(K1)으로부터 액체(LQ)를 제거할 때의 진행 상황의 각각을 표시한다.

본 실시예에서는 노광 장치(EX)로서 마스크(M)와 기판(P)을 각각의 주사 방향으로 동기 이동하면서 마스크(M)에 형성된 패턴의 상을 기판(P)에 투영하는 주사 형 노광 장치(소위 스캐닝 스테퍼)를 사용하는 경우를 예로 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 수평면내에서 마스크(M)와 기판(P)과의 동기 이동 방향(주사 방향)을 X축 방향, 수평면내에서 X축 방향과 직교하는 방향을 Y축 방향(비주사 방향), X축 및 Y축 방향으로 수직이고 투영 광학계(PL)의 광축(AX)과 일치하는 방향을 Z축 방향으로 한다. 또한, X축, Y축 및 Z축 주위의 회전(경사) 방향을 각각 θX, θY 및 θZ 방향으로 한다. 또, 여기서 말하는 「기판」은 반도체 웨이퍼 등의 기재 상에 감광재(레지스트)를 도포한 것을 포함하고, 「마스크」는 기판상에 축소 투영되는 디바이스 패턴이 형성된 레티클을 포함한다.

조명 광학계(IL)는 노광용 광원, 노광용 광원으로부터 출사된 광속의 조도를 균일화하는 광 적분기, 광 적분기로부터의 노광광(EL)을 집광하는 콘덴서 렌즈, 릴레이 렌즈계 및 노광광(EL)에 의한 마스크(M)상의 조명 영역을 설정하는 시야 조리개 등을 갖고 있다. 마스크(M)상의 소정의 조명 영역은 조명 광학계(IL)에 의해 균일한 조도 분포의 노광광(EL)에서 조명된다. 조명 광학계(IL)에서 출사되는 노광광(EL)으로서는, 예컨대 수은 램프로부터 출사되는 휘선(g선, h선, i선)및 KrF 엑시머 레이저광(파장 248 nm) 등의 원자외광(DUV 광)이나, ArF 엑시머 레이저광(파장 193 nm) 및 F₂ 레이저광(파장 157 nm) 등의 진공 자외광(VUV 광) 등이 이용된다. 본 실시예에 있어서는 ArF 엑시머 레이저광이 이용된다.

본 실시예에 있어서는 액체(LQ)로서 순수(pure water)가 이용되고 있다. 순수는 ArF 엑시머 레이저광뿐만 아니라, 예컨대, 수은 램프로부터 출사되는 휘선(g 선, h선, i선) 및 KrF 엑시머 레이저광(파장 248 nm) 등의 원자외광(DUV 광)도 투과 가능하다.

마스크 스테이지(MST)는 마스크(M)를 유지하여 이동 가능하다. 마스크 스테이지(MST)는 제어 장치(CONT)에 의해 제어되는 리니어모터 등을 포함하는 마스크 스테이지 구동 장치(MSTD)의 구동에 의해 마스크(M)를 유지한 상태로, 투영 광학계(PL)의 광축(AX)에 수직인 평면내, 즉 XY 평면내에서 2차원 이동 가능 및 θZ 방향으로 미소 회전 가능하다. 마스크 스테이지(MST)상에는 이동 거울(91)이 설치되고, 이동 거울(91)에 대향하는 위치에는 레이저 간섭계(92)가 설치된다. 마스크 스테이지(MST)상의 마스크(M)의 2차원 방향의 위치 및 θZ 방향의 회전각 등은 레이저 간섭계(92)에 의해 실시간으로 계측된다. 레이저 간섭계(92)의 계측 결과는 제어 장치(CONT)에 출력된다. 제어 장치(CONT)는 레이저 간섭계(92)의 계측 결과에 기초하여 마스크 스테이지 구동 장치(MSTD)를 구동하여 마스크 스테이지(MST)에 유지되어 있는 마스크(M)의 위치 제어를 행한다.

투영 광학계(PL)는 마스크(M)의 패턴을 소정의 투영 배율 β로 기판(P)에 투영 노광하는 것으로 복수의 광학 소자로 구성되어 있고, 이들 광학 소자는 경통(PK)에서 유지되어 있다. 본 실시예에 있어서 투영 광학계(PL)는 투영 배율 β가 예컨대 1/4, 1/5 또는 1/8인 축소계이다. 또, 투영 광학계(PL)는 등배계 및 확대계의 어느 것이라도 좋다. 또한, 본 실시예에 있어서는 투영 광학계(PL)를 구성하는 복수의 광학 소자 중 투영 광학계(PL)의 상면에 가장 가까운 제1 광학 소자(LS1)는 경통(PK)으로부터 노출되어 있다.

기판 스테이지(PST)는 기판(P)을 유지하는 기판 홀더(PH)를 가지고, 투영 광학계(PL)의 상면측에서 베이스 부재(BP)상에서 이동 가능하다. 기판 홀더(PH)는 예컨대 진공 흡착 등에 의해 기판(P)을 유지한다. 기판 스테이지(PST)상에는 오목부(96)가 설치되어 있고, 기판(P)을 유지하기 위한 기판 홀더(PH)는 오목부(96)에 배치되어 있다. 그리고, 기판 스테이지(PST)중 오목부(96) 이외의 상면(97)은 기판 홀더(PH)에 유지된 기판(P)의 상면과 거의 동일한 높이(동일면)가 되는 평탄면(평탄부)으로 되어 있다.

기판 스테이지(PST)는 제어 장치(CONT)에 의해 제어되는 리니어 모터 등을 포함하는 기판 스테이지 구동 장치(PSTD)의 구동에 의해 기판(P)을 기판 홀더(PH)를 통해 유지한 상태로, 베이스 부재(BP)상에서 XY 평면내에서 2차원 이동 가능 및 θZ 방향으로 미소 회전 가능하다. 또한 기판 스테이지(PST)는 Z축 방향, θX 방향 및 θY 방향으로도 이동 가능하다. 따라서, 기판 스테이지(PST)에 지지된 기판(P)의 상면은 X축, Y축, Z축, θX, θY 및 θZ 방향의 6 자유도의 방향으로 이동 가능하다. 기판 스테이지(PST)의 측면에는 이동 거울(93)이 설치되고, 이동 거울(93)에 대향하는 위치에는 레이저 간섭계(94)가 설치된다. 기판 스테이지(PST)상의 기판(P)의 2차원 방향의 위치 및 회전각은 레이저 간섭계(94)에 의해 실시간으로 계측된다. 또한, 노광 장치(EX)는 기판 스테이지(PST)에 지지되어 있는 기판(P)의 상면의 면위치 정보를 검출하는 경사 입사 방식의 포커스·레벨링 검출계(도시 생략)를 구비하고 있다. 포커스·레벨링 검출계는 기판(P) 상면의 면 위치 정보(Z축 방향의 위치 정보 및 θX 및 θY 방향의 경사 정보)를 검출한다. 레이저 간섭계(94) 의 계측 결과 및 포커스·레벨링 검출계의 검출 결과는 제어 장치(CONT)에 출력된다. 제어 장치(CONT)는 포커스·레벨링 검출계의 검출 결과에 기초하여 기판 스테이지 구동 장치(PSTD)를 구동하여 기판(P)의 포커스 위치(Z 위치) 및 경사각(θX, θY)을 제어하여 기판(P)의 상면(上面)을 투영 광학계(PL)의 상면(像面)에 맞춰 넣음과 동시에, 레이저 간섭계(94)의 계측 결과에 기초하여 기판(P)의 X축 방향, Y축 방향 및 θZ 방향에서의 위치 제어를 행한다.

다음에, 액침 기구(100)의 액체 공급 기구(10) 및 액체 회수 기구(20)에 관해서 설명한다. 액체 공급 기구(10)는 액체(LQ)를 투영 광학계(PL)의 상면측의 공간에 공급하기 위한 것으로, 액체(LQ)를 송출 가능한 액체 공급부(11)와, 액체 공급부(11)에 그 일단부를 접속하는 공급관(13)을 구비하고 있다. 공급관(13)의 타단부는 노즐 부재(70)에 접속되어 있다. 노즐 부재(70)의 내부에는 공급관(13)의 타단부와 공급구(12)를 접속하는 내부 유로(공급 유로)가 형성되어 있다. 액체 공급부(11)는 액체(LQ)를 수용하는 탱크, 가압 펌프, 공급하는 액체(LQ)의 온도를 조정하는 온도 조정 기구 및 액체(LQ) 중 이물질을 제거하는 필터 유닛 등을 갖추고 있다.

액체 회수 기구(20)는 투영 광학계(PL)의 상면측 액체(LQ)를 회수하기 위한 것으로, 액체(LQ)를 회수 가능한 액체 회수부(21)와, 액체 회수부(21)에 그 일단부를 접속하는 회수관(23)을 구비하고 있다. 회수관(23)의 타단부는 노즐 부재(70)에 접속되어 있다. 노즐 부재(70)의 내부에는 회수관(23)의 타단부와 회수구(22)를 접속하는 내부 유로(회수 유로)가 형성되어 있다. 액체 회수부(21)는 예컨대 진공 펌 프 등의 진공계(흡인 장치), 회수된 액체(LQ)와 기체를 분리하는 기체 · 액체 분리기 및 회수한 액체(LQ)를 수용하는 탱크 등을 갖추고 있다.

액체(LQ)를 공급하는 공급구(12) 및 액체(LQ)를 회수하는 회수구(22)는 노즐 부재(70)의 아랫면(70A)에 형성되어 있다. 공급구(12)는 노즐 부재(70)의 아랫면(70A)에서 투영 광학계(PL)의 제1 광학 소자(LS1)(투영 광학계(PL)의 광축(AX))를 둘러싸도록 복수 설치된다. 또한, 회수구(22)는 노즐 부재(70)의 아랫면(70A)에서 제1 광학 소자(LS1)에 대하여 공급구(12)보다도 외측에 설치되어 있고, 제1 광학 소자(LS1) 및 공급구(12)를 둘러싸도록 설치된다.

액체(LQ)의 액침 영역(LR)을 형성할 때 제어 장치(CONT)는 액체 공급부(11)및 액체 회수부(21)의 각각을 구동한다. 제어 장치(CONT)의 제어를 기초로 액체 공급부(11)로부터 액체(LQ)가 송출되면 액체 공급부(11)로부터 송출된 액체(LQ)는 공급관(13)을 흐른 뒤, 노즐 부재(70)의 공급 유로를 통해 공급구(12)로부터 투영 광학계(PL)의 상면측에 공급된다. 또한, 제어 장치(CONT)를 기초로 액체 회수부(21)가 구동되면 투영 광학계(PL)의 상면측 액체(LQ)는 회수구(22)를 통해 노즐 부재(70)의 회수 유로로 유입하여 회수관(23)을 흐른 뒤 액체 회수부(21)에 회수된다.

도 2는 노즐 부재(70) 근방을 도시한 도면이다. 도 2에 있어서, 투영 광학계(PL)의 제1 광학 소자(LS1)의 아랫면(LSA)의 소정 위치에는 액체(LQ)를 검출 가능한 제1 센서(31)가 설치된다. 제1 센서(31)는 노광광(EL)의 조사를 방해하지 않도록, 제1 광학 소자(LS1)의 아랫면(LSA)중 노광광(EL)의 광로 외측에 설치된다. 또한, 노즐 부재(70)의 아랫면(70A)의 복수 소정 위치에도 액체(LQ)를 검출 가능한 제2, 제3, 제4 센서(32, 33, 34)의 각각이 설치된다. 제2 센서(32)는 노즐 부재(70)의 아랫면(70A)중 공급구(12)보다도 내측(투영 영역 AR측)에 설치된다. 제3 센서(33)는 노즐 부재(70)의 아랫면(70A)중 공급구(12)와 회수구(22) 사이로서, 회수구(22) 근방에 설치된다. 제4 센서(34)는 노즐 부재(70)의 아랫면(70A)중 투영 영역(AR)에 대하여 회수구(22)의 외측에 설치된다. 제1∼제4 센서(31∼34)의 검출 결과는 제어 장치(CONT)에 출력된다.

제1∼제4 센서(31∼34)는 예컨대 하측(기판(P)측)으로 향하여 검출광을 투사 하는 것으로 액체(LQ)의 유무를 검출하는 것이다. 제1∼제4 센서(31∼34)의 아래쪽으로 액체(LQ)가 존재하고 있는 경우와 존재하지 않는 경우에, 투사한 검출광의 반사광 상태가 변화되기 때문에, 제1∼제4 센서(31∼34)는 투사한 검출광의 반사광을 수광하는 것으로, 그 제1∼제4 센서(31∼34)의 각각 아래쪽으로 액체(LQ)가 존재하는지 아닌지를 검출할 수 있다. 또, 센서로서는 광학식에 한하지 않고 정전 용량식 등의 각종 센서를 충전시키기용할 수 있다.

제어 장치(CONT)는 제1∼제4 센서(31∼34)의 검출 결과에 기초하여 액침 영역(LR)의 상태를 구할 수 있다. 구체적으로는 제어 장치(CONT)는 제1∼제4 센서(31∼34)의 검출 결과에 기초하여 광로 공간(K1)에 액체(LQ)가 있는지 아닌지를 구할 수 있음과 동시에, 액침 영역(LR)의 크기(액침 영역(LR)의 계면)를 검지할 수 있다. 예컨대, 제1∼제4 센서(31∼34)의 각각이 액체(LQ)를 검출하지 않을 때, 제어 장치(CONT)는 투영 광학계(PL)와 기판(P) 사이의 광로 공간(K1)에는 액체(LQ)가 없 다고 판단한다. 또한, 제1, 제2 센서(31, 32)의 각각이 액체(LQ)를 검출했을 때, 제어 장치(CONT)는 형성된 액침 영역(LR)의 크기는 비교적 작고, 광로 공간(K1)에 액체(LQ)가 충분히 충전되고 있지 않다고 판단한다. 또한, 제1, 제2, 제3 센서(31, 32, 33)의 각각이 액체(LQ)를 검출했을 때, 제어 장치(CONT)는 형성된 액침 영역(LR)의 크기는 원하는 크기이며, 광로 공간(K1)에 액체(LQ)가 양호하게 충전되고 있다고 판단한다. 또한, 제1∼제4 센서(31∼34)의 각각이 액체(LQ)를 검출했을 때, 제어 장치(CONT)는 형성된 액침 영역(LR)의 크기는 비교적 크다고 판단한다.

도 3은 기판(P)을 지지한 기판 스테이지(PST)를 상측에서 본 평면도이다. 기판 스테이지(PST)(기판 홀더(PH))에 유지된 기판(P)의 주위를 둘러싸도록 기판 스테이지(PST)의 상면(97)이 배치되어 있다. 기판(P)의 엣지와 기판 스테이지(PST)의 상면(97) 사이에는 소정의 갭(G1)이 설치된다. 또한, 기판(P)상에는 복수의 쇼트 영역(SH)이 설정되어 있고, 제어 장치(CONT)는 레이저 간섭계(94)의 출력을 모니터하면서 기판 스테이지(PST)를 XY 방향으로 이동하여 기판(P)상에 설정된 복수의 쇼트 영역(SH)을 순차 노광한다.

또한, 본 실시예에서는 기판(P)에는 절결부인 배향판부(OF)가 형성되어 있고, 기판 스테이지(PST)중 상면(97)에 접속하는 내측면에는 배향판부(OF)의 형상에 대응한 플래트부가 형성되어 있다. 그리고, 배향판부(OF)와 상면(97) 사이에도 소정의 갭(G2)이 형성되어 있다. 또, 기판(P)에 절결부로서 노치부가 형성되어 있는 경우에는, 기판 스테이지(PST)의 상면(97)에 접속하는 오목부(96)의 내측면에는 노치부의 형상에 대응한 돌기부가 형성된다. 또, 노치부의 크기가 갭(G1)에의 액 체(LQ)의 침입이 억제될 정도로 작은 경우에는, 오목부(96)의 내측면에 돌기부를 설치하지 않아도 된다.

다음에, 상기한 노광 장치를 이용하여 기판(P)을 노광하는 순서에 관해서 도 4의 흐름도를 참조하면서 설명한다.

노광 처리되어야 하는 기판(P)이 기판 스테이지(PST)에 로드된 뒤, 제어 장치(CONT)는 기판 스테이지 구동 장치(PSTD)를 구동하여 투영 광학계(PL)와 기판(P)을 대향시킨다.

그리고, 제어 장치(CONT)는 투영 광학계(PL)와 기판(P) 사이의 광로 공간(K1)을 액체(LQ)로 충전시키는 동작을 시작한다(단계 SA1). 구체적으로는, 제어 장치(CONT)는 투영 광학계(PL)와 기판(P)을 대향시킨 상태로, 액침 기구(100)의 액체 공급 기구(10)를 사용하여 투영 광학계(PL)와 기판(P) 사이에 대한 액체(LQ)의 공급을 시작한다.

여기서, 이하의 설명에서는 광로 공간(K1)을 액체(LQ)로 충전시키기 위해서, 액침 기구(100)의 액체 공급 기구(10) 및 액체 회수 기구(20)를 사용하여 액체(LQ)의 공급 및 회수를 행하는 동작을 적절하게 「액체 충전 동작」이라고 칭한다.

단계 SA1에 있어서, 액체 충전 동작을 시작한 후, 제어 장치(CONT)는 액침 기구(100)의 액체 공급 기구(10) 및 액체 회수 기구(20)를 사용한 액체 충전 동작을 소정 시간 계속한다(단계 SA2). 제어 장치(CONT)는 액체 충전 동작을 소정 시간 계속함으로써, 광로 공간(K1)을 액체(LQ)로 충전시킬 수 있다. 제어 장치(CONT)는 광로 공간(K1)이 액체(LQ)로 충전되고, 원하는 상태(크기)의 액침 영역(LR)이 형성 된 시점에서 액체 충전 동작이 완료했다고 판단한다(단계 SA3).

도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는 제1 광학 소자(LS1)의 아랫면(LSA) 및 노즐 부재(70)의 아랫면(70A)에는 액침 영역(LR)의 상태(크기)를 검출 가능한 제1∼제4 센서(31∼34)가 설치되기 때문에, 제어 장치(CONT)는 제1∼제4 센서(31∼34)의 검출 결과에 기초하여 액체 충전 동작의 진행 상황을 검지하여, 광로 공간(K1)이 액체(LQ)로 충전시키기까지의 시간(액체 충전 동작이 완료하기까지의 시간)을 예측할 수 있고, 액체 충전 동작이 완료했는지 여부를 판단할 수 있다.

여기서, 이하의 설명에서는 광로 공간(K1)이 액체(LQ)로 충전시킨 상태를 적절하게 「웨트 상태」라고 칭한다.

또 여기서는 투영 광학계(PL)와 기판(P)을 대향시킨 상태로 액체 충전 동작이 행하여지고 있지만, 투영 광학계(PL)와 기판 스테이지(PST)의 상면(97)을 대향시킨 상태로 액체 충전 동작이 행해져도 좋다. 그 경우, 투영 광학계(PL)와 기판 스테이지(PST)의 상면(97) 사이에 액체(LQ)를 충전시킨 뒤, 투영 광학계(PL)의 아랫면(LSA)측에 액체(LQ)를 유지한 상태로 기판 스테이지(PST)를 XY 방향으로 이동하고, 액체(LQ)의 액침 영역(LR)을 기판(P)상까지 이동하면 된다.

투영 광학계(PL)와 그 투영 광학계(PL)에 대향하는 기판(P) 사이의 광로 공간(K1)이 액체(LQ)로 충전시킨 뒤, 제어 장치(CONT)는 조명 광학계(IL)로부터 노광광(EL)을 출사시켜 마스크 스테이지(MST)에 유지되어 있는 마스크(M)를 노광광(EL)으로 조명한다. 마스크(M)를 통과한 노광광(EL)은 투영 광학계(PL) 및 광로 공 간(K1)의 액체(LQ)를 통해 기판(P)에 조사된다. 이에 따라, 기판(P)은 액침 노광된다(단계 SA4).

기판(P)의 액침 노광이 완료한 뒤, 제어 장치(CONT)는 액체 공급 기구(10)에 의한 액체(LQ)의 공급 동작을 정지함과 동시에, 액체 회수 기구(20)를 사용하여 광로 공간(K1)의 액체(LQ)를 회수하는 동작을 시작한다(단계 SA5). 즉, 본 실시예에 서는 기판(P)에 대한 액침 노광이 완료할 때마다 광로 공간(K1)의 액체(LQ)를 거의 전부 회수한다.

여기서, 이하의 설명에서 액침 노광 완료후 액체 회수 기구(20)를 사용하여 광로 공간(K1)의 액체(LQ)를 회수하는 동작을 적절하게 「액체 회수 동작」이라고 칭한다.

단계 SA4에 있어서, 액체 회수 동작을 시작한 뒤, 제어 장치(CONT)는 액침 기구(100)의 액체 회수 기구(20)를 사용한 액체 회수 동작을 소정 시간 계속한다(단계 SA6). 제어 장치(CONT)는 액체 회수 동작을 소정 시간 계속함으로써, 광로 공간(K1)의 액체(LQ)를 거의 전부 회수할 수 있다. 제어 장치(CONT)는 광로 공간(K1)의 액체(LQ)가 거의 전부 회수된 시점에서 액체 회수 동작이 완료했다고 판단한다(단계 SA7). 액체 회수 동작이 완료함으로써, 광로 공간(K1)에는 액체(LQ)가 거의 없는 상태가 된다.

액체 충전 동작시와 마찬가지로 액체 회수 동작시에도 제어 장치(CONT)는 제1∼제4 센서(31∼34)의 검출 결과에 기초하여 액체 회수 동작의 진행 상황을 검지하여, 광로 공간(K1)으로부터 액체(LQ)가 회수되기까지의 시간(액체 회수 동작이 완료하기까지의 시간)을 구하여 액체 회수 동작이 완료했는지 여부를 판단할 수 있다.

여기서, 이하의 설명에서는 광로 공간(K1)에 액체(LQ)가 없는 상태를 적절하게 「드라이 상태」라고 칭한다.

액체 회수 동작이 완료한 뒤에도 기판(P)상이나 기판 스테이지(PST)상에 액체(LQ)가 잔류해 있을 가능성이 있다. 그래서, 제어 장치(CONT)는 노즐 부재(70)의 회수구(22)에 대하여 기판 스테이지(PST)를 움직이면서, 기판(P)상이나 기판 스테이지(PST)상에 잔류해 있는 액체(LQ)를 회수구(22)를 통해 흡인 회수함으로써 제거하는 동작을 시작한다(단계 SA8).

여기서, 이하의 설명에서 액체 회수 동작 완료후 액체 회수 기구(20)를 사용하여 기판(P)상이나 기판 스테이지(PST)상에 잔류하는 액체(LQ)를 제거하는 동작을 적절하게 「액체 제거 동작」이라고 칭한다.

도 5는 기판(P)상 및 기판 스테이지(PST)상의 액체 제거 동작이 행하여지고 있는 상태를 도시하는 모식도이다. 제어 장치(CONT)는 액체 회수 기구(20)의 회수구(22)와 기판(P)이 도 5의 파선 화살표 y1에 따라서 상대적으로 이동하도록 레이저 간섭계(94)의 출력을 모니터하면서 기판 스테이지(PST)를 이동한다. 기판 스테이지(PST)의 XY 평면에 따른 병진 이동에 의해 회수구(22)는 기판(P) 및 기판 스테이지(PST) 상면의 거의 전체 영역을 주사한다. 이에 따라 기판(P) 및 기판 스테이지(PST)상에 잔류하는 액체(LQ)는 회수구(22)를 통해 액체 회수 기구(20)에 의해 흡인되어 확실하게 제거된다.

또, 도 5에 도시한 예에서는 기판(P) 및 기판 스테이지(PST)는 회수구(22)에 대하여 X축 방향으로의 주사 이동과 Y축 방향으로의 단계 이동을 반복하는 것 같이 이동 궤적을 그리고 있지만, 그 이동 궤적은 임의로 설정되어도 되고, 예컨대 도 6의 파선 화살표 y2에 도시한 바와 같이 기판(P)의 외측에서 내측(또는 내측에서 외측)으로 향하여 원을 그리는 것 같이 나선형의 이동 궤적을 그리도록 이동해도 되고, 복수 크기의 원 궤적을 동심형으로 그리도록 이동해도 된다.

또는, 도 7의 파선 화살표 y3에 도시한 바와 같이 회수구(22)가 기판 스테이지(PST) 상에서 기판(P)의 엣지와 기판 스테이지(PST)의 상면(97) 사이의 갭 G1에 따른 이동 궤적을 그리도록 하여 기판 스테이지(PST)를 이동하면서 회수구(22)를 통해 액체 제거 동작을 하도록 해도 좋다. 또한, 제어 장치(CONT)는 기판(P)의 배향판부(OF)와 액체 회수 기구(20)의 회수구(22)를 대향하도록 배치하여 갭(G2) 근방의 액체 제거 동작을 중점적으로 행하도록 해도 좋다.

이와 같이 제어 장치(CONT)는 기판 스테이지(PST)를 움직이면서, 액체 회수 기구(20)에 의한 액체 제거 동작을 소정 시간 계속한다(단계 SA9). 제어 장치(CONT)는 액체 제거 동작을 소정 시간 계속함으로써, 기판(P)상 및 기판 스테이지(PST)상에 잔류하는 액체(LQ)를 거의 전부 제거할 수 있다. 제어 장치(CONT)는 기판(P)상 및 기판 스테이지(PST)상에 잔류하는 액체(LQ)가 제거된 시점에서 액체 제거 동작이 완료했다고 판단한다(단계 SA10). 액체 제거 동작이 완료함으로써, 광로 공간(K1)은 물론, 기판(P)상 및 기판 스테이지(PST)상에는 액체(LQ)가 없는 상태가 된다. 액체 제거 동작이 완료한 뒤 노광 처리가 끝난 기판(P)이 기판 스테이 지(PST)로부터 언로드된다.

상기한 액체 회수 동작(단계 SA5∼SA7)은 노즐 부재(70)와 기판 스테이지(PST)와의 상대적인 위치 관계를 거의 유지한 상태로 행해진다. 즉, 액체 회수 동작은 노즐 부재(70)에 대하여 기판 스테이지(PST)를 거의 정지한 상태로 액체 회수 기구(20)의 회수구(22)로부터 액체(LQ)를 흡인 회수하는 동작이며, 그 동작은 단시간에 완료한다. 한편, 액체 제거 동작(단계 SA8∼SA10)은 노즐 부재(70)와 기판 스테이지(PST)를 상대적으로 이동하면서 행해진다. 즉, 액체 제거 동작은 노즐 부재(70)에 대하여 기판 스테이지(PST)를 움직이면서, 액체 회수 기구(20)의 회수구(22)를 사용하여 액체(LQ)를 제거하는 동작이며, 액체 회수 동작에 비해서 장시간이 소요된다.

다음에, 상기한 단계 SA1∼SA10의 처리 중에 있어서 표시 장치(D)의 동작(표시 내용)에 관해서 설명한다. 또, 이하의 설명에서는 표시 장치(D)는 제어 장치(CONT)의 지령에 기초하여 표시를 하는 것으로 한다.

본 실시예에 있어서의 표시 장치(D)는 노광 장치(EX)가 행하고 있는 처리 내용을 포함하는 노광 장치(EX)의 상태 및 동작에 관한 정보나, 노광 처리에 관한 각종 정보를 표시하는 기능을 갖고 있다. 구체적으로는, 표시 장치(D)는 액침 기구(100)가 노광광(EL)의 광로 공간(K1)을 액체(LQ)로 충전시킬 때의 진행 상황 및 광로 공간(K1)으로부터 액체(LQ)를 제거할 때의 진행 상황을 표시하는 기능을 갖고 있다. 또한, 표시 장치(D)는 과거에 행해진 처리 내용을 포함하는 노광 장치(EX)의 상태(동작)에 관한 정보나 각종 계측 장치의 계측 결과를 포함하는 정보(로그 정 보)를 표시하는 기능도 갖고 있다.

또한, 표시 장치(D)는 액침 영역(LR)의 상태를 표시하는 기능, 기판(P)의 상태를 표시하는 기능, 기판(P)에 관한 정보(사용되고 있는 레지스트에 관한 정보, 로트 정보 등)를 표시하는 기능, 노광 조건(주사 속도, 노광광의 조사량 등)을 표시하는 기능 등도 갖고 있다. 또한, 표시 장치(D)는 노광 장치(EX)를 조작하는 조작부로서의 기능도 갖고 있다. 구체적으로는, 본 실시예의 표시 장치(D)는 표시 화면상에 여러 가지의 버튼(아이콘)을 구비하고 있고, 오퍼레이터 등은 마우스나 키보드 등의 조작 입력부를 사용하여 버튼을 조작함으로써, 노광 장치(EX)에 대하여 조작 입력 가능해지고 있다. 또한, 표시 장치(D)가 소위 터치 패널인 경우에는, 오퍼레이터 등은 표시 장치(D)의 화면상의 소정 위치에 접촉함으로써 노광 장치(EX)에 대하여 조작 입력 가능하다.

도 8은 상기한 단계 SA1, 즉 액체 충전 동작 개시시에 있어서의 표시 장치 (D)의 표시 내용의 일례를 모식적으로 도시한 도면이다. 표시 장치(D)는 액체 충전 동작, 액체 회수 동작 및 액체 제거 동작 등을 포함하는 노광 장치(EX)가 행하고 있는 처리 내용의 진행 상황을 표시 가능하고, 표시 화면의 제1 영역(D1)에는 액체 충전 동작이 시작된 것이「액체 충전시키기 개시」라고 하는 문자에 의해서 표시되어 있다. 또한, 표시 장치(D)의 표시 화면의 제2 영역(D2)에는 기판(P)의 상태가 화상에 의해서 표시되어 있다. 또한, 표시 장치(D)의 표시 화면의 제3 영역(D3)에는 노즐 부재(70)의 상태가 문자에 의해서 표시되어 있다.

도 9는 상기한 단계 SA2, 즉 액체 충전 동작 중에서의 표시 장치(D)의 표시 내용의 일례를 도시한 도면이다. 도 9에 도시한 바와 같이 표시 장치(D)의 표시화면에는 액체 충전 동작의 진행 상황으로서 액체 충전 동작중인 것이 표시된다. 액체 충전 동작중의 진행 상황을 표시하기 위해서, 표시 장치(D)의 표시 화면 제4 영역(D4)에는 윈도우가 표시되어 진행 상황이 문자, 숫자 및 도면(진행 바; progressive bar)에 의해서 표시된다. 액체 충전 동작이 시작되고 나서 완료할 때까지는 소정 시간이 필요하지만, 본 실시예의 표시 장치(D)는 액체 충전 동작이 완료하기까지의 시간을 문자, 숫자 및 도면(진행 바)에 의해서 표시한다. 또한, 액체 충전 동작 개시후 노즐 부재(70)는 건조한 상태에서 젖은 상태로 변하기 때문에, 그 노즐 부재(70)의 상태를 표시하기 위해서 제3 영역(D3)의 표시 내용이 변경된다.

도 10은 상기한 단계 SA3, 즉 액체 충전 동작 완료시에 있어서의 표시 장치(D)의 표시 내용의 일례를 도시한 도면이다. 여기서 표시 장치(D)는 액체 충전 동작이 완료했을 때에, 광로 공간(K1)이 액체(LQ)로 충전시킨 상태(웨트 상태)인 것을 표시한다. 표시 장치(D)의 표시 화면의 제1 영역(D1)에는 광로 공간(K1)이 액체(LQ)로 충전시킨 상태인 것이「웨트 상태」라고 하는 문자에 의해서 표시된다.

도 11은 상기한 단계 SA4, 즉 액침 노광중에 있어서의 표시 장치(D)의 표시 내용의 일례를 도시한 도면이다. 도 11에 도시한 바와 같이 표시 장치(D)의 표시 화면의 제1 영역(D1)에는 액침 노광중인 것이「액침 노광중」이라고 하는 문자에 의해서 표시되어 있다. 또한, 표시 장치(D)의 표시 화면의 제2 영역(D2)에는 기판(P)의 상태가 화상에 의해서 표시되어 있고, 복수의 쇼트 영역(SH)중 노광이 끝 난 쇼트 영역이 아직 노광을 끝내고 있지 않는 쇼트 영역에 대하여 다르도록 표시된다.

도 12는 상기한 단계 SA5, 즉 액체 회수 동작 개시시의 표시 장치(D)의 표시내용의 일례를 도시한 도면이다. 도 12에 도시한 바와 같이 표시 장치(D)의 표시 화면의 제1 영역(D1)에는 액체 회수 동작이 시작된 것이「액체 회수 개시」라고 하는 문자에 의해서 표시되어 있다. 또한, 액체 회수 동작이 시작되는 것에 따라 노즐 부재(70)의 상태가 변하기 때문에, 노즐 부재의 상태를 표시하는 제3 영역(D3)의 표시 내용이 변경된다.

도 13은 상기한 단계 SA6, 즉 액체 회수 동작중의 표시 장치(D)의 표시 내용의 일례를 도시한 도면이다. 도 13에 도시한 바와 같이 표시 장치(D)의 표시 화면에는 액체 회수 동작의 진행 상황으로서, 액체 회수 동작중인 것이 표시되어 있다. 액체 회수 동작중의 진행 상황을 표시하기 위해서, 표시 장치(D)의 표시 화면의 제4 영역(D4)에 윈도우가 표시되어 그 진행 상황이 문자, 숫자 및 도면(진행 바)에 의해서 표시되어 있다. 또한, 액체 회수 동작 개시후, 노즐 부재(70)는 젖은 상태에서 마른 상태로 변하기 때문에, 노즐 부재의 상태를 표시하는 제3 영역(D3)의 표시 내용이 변경된다. 또 상기한 바와 같이, 액체 회수 동작이 시작되고 나서 완료하기까지의 시간은 비교적 단시간이기 때문에, 도 13에 도시한 바와 같은 진행 바 등의 표시를 생략해도 좋다.

도 14는 상기한 단계 SA7, 즉 액체 회수 동작 완료시의 표시 장치(D)의 표시 내용의 일례를 도시한 도면이다. 도 14에 도시한 바와 같이 표시 장치(D)의 표 시 화면의 제1 영역(D1)에는 액체 회수 동작이 완료한 것이「액체 회수 완료」라고 하는 문자에 의해서 표시되어 있다. 또한 표시 장치(D)는 액체 회수 동작이 완료했을 때에, 광로 공간(K1)에 액체(LQ)가 없는 상태(드라이 상태)인 것을 표시한다. 도 14에 있어서 표시 장치(D)의 표시 화면의 제1 영역(D1)에는 광로 공간(K1)에 액체(LQ)가 없는 상태인 것이「드라이 상태」라고 하는 문자에 의해서 표시된다.

도 15는 상기한 단계 SA8, 즉 액체 제거 동작 개시시의 표시 장치(D)의 표시내용의 일례를 도시한 도면이다. 도 15에 도시한 바와 같이 표시 장치(D)의 표시 화면의 제1 영역(D1)에는 액체 제거 동작이 시작된 것이「액체 제거 개시」라고 하는 문자에 의해서 표시되어 있다.

도 16은 상기한 단계 SA9, 즉 액체 제거 동작중의 표시 장치(D)의 표시 내용의 일례를 도시한 도면이다. 도 16에 도시한 바와 같이 표시 장치(D)의 표시 화면에는 액체 제거 동작의 진행 상황으로서 액체 제거 동작중인 것이 표시되어 있다. 액체 제거 동작중인 진행 상황을 표시하기 위해서, 표시 장치(D)의 표시 화면의 제4 영역(D4)에 윈도우가 표시되어 진행 상황이 문자, 숫자 및 도면(진행 바)에 의해서 표시된다. 또한, 액체 제거 동작 개시후, 노즐 부재(70)가 액체 제거 동작을 하고 있는 상태를 표시하기 위해서, 제3 영역(D3)의 표시 내용이 변경된다.

도 17은 상기한 단계 SA10, 즉 액체 제거 동작 완료시의 표시 장치(D)의 표시 내용의 일례를 도시한 도면이다. 도 17에 도시한 바와 같이 표시 장치(D)의 표시 화면의 제1 영역(D1)에는 액체 제거 동작이 완료한 것이「액체 제거 완료」라고 하는 문자에 의해서 표시되어 있다. 또한 표시 장치(D)는 액체 제거 동작이 완료했 을 때에 광로 공간(K1)에 액체(LQ)가 없는 상태(드라이 상태)인 것을「드라이 상태」라고 하는 문자에 의해서 표시한다. 또한, 노즐 부재(70)가 액체 제거 동작을 완료한 상태인 것을 표시하기 위해서, 제3 영역(D3)의 표시 내용이 변경된다.

또한, 도 18에 도시한 바와 같이 표시 장치(D)는 노광 장치(EX)에 에러 등이 생긴 것을 표시할 수 있다. 도 18에 도시하는 예에서는 에러 등이 생겨 광로 공간(K1)에 액체(LQ)가 있는지 여부가 불명할 때의 표시 내용의 일례가 표시되어 있다.

이상 설명한 바와 같이 표시 장치(D)의 표시에 의해서 오퍼레이터 등은 노광광(EL)의 광로 공간(K1)을 액체(LQ)로 충전시킬 때의 진행 상황 및 광로 공간(K1)으로부터 액체(LQ)를 제거할 때의 진행 상황을 파악할 수 있다. 따라서, 액체 충전 동작 중, 액체 회수 동작 중 또는 액체 제거 동작 중에 있어서, 예컨대 오퍼레이터가 투영 광학계(PL)와 대향하고 있는 기판(P)이나 기판 스테이지(PST)를 움직여 투영 광학계(PL)의 바로 아래로부터 퇴거시켜 버리면 액체(LQ)의 유출, 비산 등이 생기지만, 표시 장치(D)의 표시에 의해서 액체 충전 동작, 액체 회수 동작 또는 액체 제거 동작의 진행 상황을 파악할 수 있기 때문에, 상기한 액체(LQ)의 유출, 비산을 방지할 수 있다. 따라서, 유출, 비산한 액체(LQ)에 기인하는 노광 장치(EX)가 놓여져 있는 환경 변동이나, 노광 장치(EX)를 구성하는 각종 기기·부재의 녹슬기나 고장 등의 발생을 방지할 수 있어, 노광 장치(EX)를 사용하여 기판(P)을 정밀하게 노광할 수 있다.

또한 상기한 실시예에서는 표시 장치(D)는 노광광(EL)의 광로 공간(K1)을 액 체(LQ)로 충전시킬 때의 진행 상황 및 광로 공간(K1)으로부터 액체(LQ)를 제거할 때의 진행 상황의 각각을 표시하고 있지만, 어느 한쪽의 진행 상황만을 표시하는 구성이라도 좋다.

또한, 상기한 실시예에서는 제1∼제4 센서(31∼34)를 이용하여 액체 충전 동작의 진행 상황 및 액체 회수 동작의 진행 상황을 검지하고, 그 결과에 기초하여 표시 장치(D)의 표시를 행하도록 하고 있지만, 이들의 센서를 배치하지 않고서, 예컨대 실험이나 시뮬레이션 등에 의해서 액체 충전 동작을 시작하고 나서 광로 공간(K1)이 액체(LQ)로 충전되기 까지의 시간을 미리 구해 놓고, 그 구한 시간에 관한 정보를 제어 장치(CONT)에 기억하여 그 기억 정보에 기초하여 액체 충전 동작의 진행 상황을 파악하거나, 액체 충전 동작이 완료하기까지의 시간을 구하거나, 표시 장치(D)에 진행 상황을 표시하거나, 액체 충전 동작이 완료했는지 여부를 판단해도 좋다. 액체 회수 동작에 대해서도 마찬가지로 하여, 기억된 시간에 관한 정보에 기초하여 액체 회수 동작이 완료하기까지의 시간을 구하거나, 표시 장치(D)에 진행 상황을 표시하거나, 액체 회수 동작이 완료했는지 여부를 판단해도 좋다.

또한, 상기한 실시예에서는 액체 회수 동작이 완료한 뒤에 액체 제거 동작을 하도록 하고 있지만, 액체(LQ)의 잔류가 적은 경우나 액체(LQ)의 잔류가 허용되는 경우에는, 액체 제거 동작(단계 SA8∼SA10)을 생략해도 좋다.

또한, 표시 장치(D)의 표시 화면중의 제2 영역(D2)에 액침 영역(LR)을 가하여 기판(P)과 액침 영역(LR)과의 위치 관계를 표시하도록 해도 좋다.

상술한 바와 같이 본 실시예에서의 액체(LQ)는 순수이다. 순수는 반도체 제 조 공장 등에서 용이하게 대량으로 입수할 수 있음과 동시에, 기판(P)상의 포토레지스트나 광학 소자(렌즈) 등에 대한 악영향이 없는 이점이 있다. 또한, 순수는 환경에 대한 악영향이 없음과 동시에, 불순물의 함유량이 매우 낮기 때문에, 기판(P)의 표면 및 투영 광학계(PL)의 선단면에 설치되어 있는 광학 소자의 표면을 세정하는 작용도 기대할 수 있다. 또 공장 등으로부터 공급되는 순수의 순도가 낮은 경우에는 노광 장치가 초순수 물 제조기를 갖도록 해도 좋다.

그리고, 파장이 193 nm 정도인 노광광(EL)에 대한 순수(물)의 굴절율 n 은 거의 1.44 정도라고 하며, 노광광(EL)의 광원으로서 ArF 엑시머 레이저광(파장 193 nm)을 이용한 경우, 기판(P)상에서는 1/n, 즉 약 134 nm로 단파 길이화되어 높은 해상도를 얻을 수 있다. 게다가, 초점 심도는 공기중에 비교해서 약 n배, 즉 약 1.44 배로 확대되기 때문에 공기중에서 사용하는 경우와 같은 정도의 초점 심도를 확보할 수 있으면 되는 경우에는, 투영 광학계(PL)의 개구수를 보다 증가시킬 수 있어, 이 점에서도 해상도가 향상된다.

본 실시예에서는 투영 광학계(PL)의 선단에 광학 소자(LS1)가 부착되어 있고, 이 렌즈에 의해 투영 광학계(PL)의 광학 특성, 예컨대 수차(구면수차, 코마수차 등)의 조정을 할 수 있다. 또, 투영 광학계(PL)의 선단에 부착하는 광학 소자로서는 투영 광학계(PL)의 광학 특성의 조정에 이용하는 광학 플레이트라도 좋다. 또는 노광광(EL)을 투과할 수 있는 평행 평면판이라도 좋다.

또한, 상기한 실시예의 투영 광학계는 선단의 광학 소자의 상면측 광로 공간을 액체로 충전시키고 있지만, 국제 공개 번호 WO 2004/019128호의 공개 팜플렛에 개시되어 있는 바와 같이 첨단 광학 소자의 마스크측 광로 공간도 액체로 충전시키는 투영 광학계를 채용할 수도 있다. 이 경우, 마스크측의 광로 공간의 액체 충전 동작의 진행 상황과 액체 회수 동작의 진행 상황과의 적어도 어느 한쪽을 표시 장치(D)로 표시하도록 해도 좋다.

또, 본 실시예의 액체(LQ)는 물이지만, 물 이외의 액체라도 좋다. 예컨대, 노광광(EL)의 광원이 F₂ 레이저인 경우, 이 F₂ 레이저광은 물을 투과하지 않기 때문에, 액체(LQ)로서는 F₂ 레이저광을 투과 가능한 예컨대, 과불화폴리에테르(PFPE)나 불소계 오일 등의 불소계 유체라도 좋다. 이 경우, 액체(LQ)와 접촉하는 부분에는 예컨대 불소를 포함하는 극성이 작은 분자 구조의 물질로 박막을 형성하는 것으로 친액화 처리한다. 또한, 액체(LQ)로서는 그 외에도 노광광(EL)에 대한 투과성이 있어 될 수 있는 한 굴절율이 높고, 투영 광학계(PL)나 기판(P) 표면에 도포되어 있는 포토레지스트에 대하여 안정인 것(예컨대 세다오일)을 이용하는 것도 가능하다. 이 경우도 표면 처리는 이용하는 액체(LQ)의 극성에 따라서 행해진다.

또한, 상기 각 실시예의 기판(P)으로서는 반도체 디바이스 제조용 반도체 웨이퍼뿐만 아니라, 디스플레이 디바이스용 유리 기판이나, 박막 자기 헤드용 세라믹 웨이퍼 또는 노광 장치로 이용되는 마스크 또는 레티클의 원판(합성 석영, 실리콘 웨이퍼) 등이 적용된다.

노광 장치(EX)로서는 마스크(M)와 기판(P)을 동기 이동하여 마스크(M)의 패턴을 주사 노광하는 단계·앤드·스캔 방식의 주사형 노광 장치(스캐닝 스테퍼) 외 에, 마스크(M)와 기판(P)을 정지한 상태로 마스크(M)의 패턴을 일괄 노광하여, 기판(P)을 순차 단계 이동시키는 단계·앤드·리피트 방식의 투영 노광 장치(스테퍼)에도 적용할 수 있다.

또한, 본 발명은 예컨대 일본 특허 출원 공개 평10-163099호 공보, 일본 특허 출원 공개 평10-214783호 공보, 일본 특허 출원 공표 2000-505958호 공보 등에 개시되어 있는 트윈 스테이지형의 노광 장치에도 적용할 수 있다.

또한, 본 발명은 예컨대 일본 특허 출원 공개 평11-135400호 공보에 개시되어 있는 기판 스테이지와 계측 스테이지를 구비한 노광 장치에도 적용할 수 있다. 이 경우, 투영 광학계(PL)가 계측 스테이지와 대향하고 있는 상태로, 상기한 액체 충전 동작과 액체 회수 동작의 적어도 한쪽을 행해도 좋다.

또한, 상기한 실시예에서는 투영 광학계(PL)와 기판(P) 사이에 국소적으로 액체를 충전시키는 노광 장치를 채용하고 있지만, 본 발명은 일본특개평6-124873호 공보, 일본 특허 출원 공개 평10-303114호 공보, 미국 특허 공보 제5,825,043호 등에 개시되어 있는 것 같은 노광 대상의 기판 표면 전체가 액체 중에 침수되어 있는 상태로 노광을 행하는 액침 노광 장치에도 적용 가능하다.

노광 장치(EX)의 종류로서는 기판(P)에 반도체 소자 패턴을 노광하는 반도체 소자 제조용의 노광 장치에 한정되지 않고, 액정 표시 소자 제조용 또는 디스플레이 제조용의 노광 장치나, 박막 자기 헤드, 촬상 소자(CCD) 또는 레티클 또는 마스크 등을 제조하기 위한 노광 장치 등에도 널리 적용할 수 있다.

본 실시예의 노광 장치(EX)는 본원의 특허 청구 범위에 기재된 각 구성 요소 를 포함하는 각종 서브시스템을 소정의 기계적 정밀도, 전기적 정밀도, 광학적 정밀도를 유지하도록 조립하는 것으로 제조된다. 이들 각종 정밀도를 확보하기 위해서 이 조립 전후에는 각종 광학계에 관해서는 광학적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 기계계에 관해서는 기계적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 전기계에 관해서는 전기적 정밀도를 달성하기 위한 조정이 행하여진다. 각종 서브시스템으로부터 노광 장치에의 조립 공정은 각종 서브시스템 상호의 기계적 접속, 전기 회로의 배선 접속, 기압 회로의 배관 접속 등이 포함된다. 이 각종 서브시스템으로부터 노광 장치에의 조립 공정전에 각 서브시스템 개개의 조립 공정이 있는 것은 물론이다. 각종 서브시스템의 노광 장치에의 조립 공정이 종료하면 종합 조정이 행하여져, 노광 장치 전체적으로 각종 정밀도가 확보된다. 또, 노광 장치의 제조는 온도 및 청정도 등이 관리되는 클린룸에서 행하는 것이 바람직하다.

반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스는 도 19에 도시한 바와 같이 마이크로디바이스의 기능·성능 설계를 하는 단계 201, 이 설계 단계에 기초한 마스크(레티클)를 제작하는 단계 202, 디바이스의 기재인 기판을 제조하는 단계 203, 상기한 실시예의 노광 장치(EX)에 의해 마스크의 패턴을 기판에 노광하는 처리를 포함하는 기판 처리 단계 204, 디바이스 조립 단계(다이싱 공정, 본딩 공정, 패키지 공정을 포함한다) 205, 검사 단계 206 등을 거쳐서 제조된다.

Claims (9)

1. 액체를 통해 노광광을 기판상에 조사하여 상기 기판을 노광하는 노광 장치에 있어서,

   상기 노광광의 광로 공간을 상기 액체로 충전시킬 때의 진행 상황 및 상기 광로 공간에서 상기 액체를 회수할 때의 진행 상황의 적어도 한쪽을 표시하는 표시 장치를 포함하는 노광 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 광로 공간을 액체로 충전시키는 동작이 완료했을 때에 상기 광로 공간이 액체로 충전된 상태인 것을 표시하는 것인 노광 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 광로 공간에서 액체를 회수하는 동작이 완료했을 때에 상기 광로 공간에 액체가 없는 상태인 것을 표시하는 것인 노광 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광로 공간의 액체로 형성되는 액침 영역의 크기를 감지하는 센서를 가지며,

   상기 센서의 검출 결과에 기초하여 상기 액체로 충전시킬 때의 진행 상황 및 상기 액체를 회수할 때의 진행 상황의 적어도 한쪽이 상기 표시 장치에 표시되는 것인 노광 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 광로 공간에서 상기 액체를 회수하는 동작이 완료된 후에 행해지는, 상기 기판상에 잔류하는 액체의 제거 동작의 진행 상황을 표시하는 것인 노광 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노광광을 출사시키는 투영 광학계를 더 구비하고,

   상기 광로 공간은 상기 투영 광학계에 대향하는 물체와 상기 투영 광학계 사이의 공간을 포함하는 것인 노광 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 투영 광학계와 상기 물체 사이의 공간이 액체로 충전되어 있는지 여부를 표시하는 것인 노광 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 투영 광학계와 상기 물체 사이의 공간이 액체로 충전되어 있는지 여부를 판별할 수 없는 것도 표시하는 것인 노광 장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 이용하는 디바이스제조 방법.

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