WO2005031820A1 - 投影露光装置及び投影露光装置の洗浄方法、メンテナンス方法並びにデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

　基板Ｗの表面と投影光学系ＰＬの基板Ｗ側の光学素子との間に所定の液体７を介在させて基板Ｗを露光する投影露光装置において、液体７を液体供給管２１を介して供給すると共に液体７を液体回収管２３を介して回収する液体供給排出機構５，６と、液体の流路を形成する部材への不純物の付着を防止する付着防止機構２１０とを備える。

Description

明 細 書

投影露光装置及び投影露光装置の洗浄方法、メンテナンス方法並びに デバイスの製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、例えば、半導体素子、撮像素子 (CCD等）、液晶表示素子または薄膜 磁気ヘッド等のデバイスを製造するためのリソグラフイエ程でマスクパターンを感光性 の基板上に転写するために用いられる投影露光装置、及び液浸型の投影露光装置 の洗浄方法、メンテナンス方法並びにデバイスの製造方法に関するものである。 背景技術

[0002] 半導体素子等を製造する際に、マスクとしてのレチクルのパターンの像を投影光学 系を介して、感光性の基板としてのレジストが塗布されたウェハ（又はガラスプレート 等)上の各ショット領域に転写する投影露光装置が使用されている。従来は投影露 光装置として、ステップ 'アンド'リピート方式の縮小投影型の露光装置 (ステツパ）が 多用されていた力 最近ではレチクルとウェハとを同期走査して露光を行うステップ' アンド'スキャン方式の投影露光装置も注目されている。

[0003] 投影露光装置に備えられている投影光学系の解像度は、使用する露光波長が短く なるほど、また投影光学系の開口数が大きいほど高くなる。そのため、集積回路の微 細化に伴い投影露光装置で使用される露光波長は年々短波長化しており、投影光 学系の開口数も増大してきている。そして、現在主流の露光波長は、 KrFエキシマレ 一ザの 248nmであるが、更に短波長の ArFエキシマレーザの 193nmも実用化され ている。

[0004] また、露光を行う際には、解像度と同様に焦点深度 (DOF)も重要となる。解像度 R 及び焦点深度 δはそれぞれ以下の式で表される。

[0005] R=k · λ /ΝΑ (1)

1

δ =k - λ /ΝΑ² (2)

2

ここで、 λは露光波長， ΝΑは投影光学系の開口数， k , kはプロセス係数である。 (

1 2

1)式、（2)式より、解像度 Rを高めるために、露光波長えを短くして、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。従来より投影露光装置では、オート フォーカス方式でウェハの表面を投影光学系の像面に合わせ込んで露光を行って いるが、そのためには焦点深度 δはある程度広いことが望ましい。そこで、従来も位 相シフトレチクル法、変形照明法、多層レジスト法など、実質的に焦点深度を広くす る提案がなされている。

[0006] 上記のとおり、従来の投影露光装置では、露光光の短波長化および投影光学系の 開口数の増大によって、焦点深度が狭くなつてきている。そして半導体集積回路の 一層の高集積ィ匕に対応するために、露光波長のさらなる短波長も研究されており、こ のままでは焦点深度が狭くなり過ぎて、露光動作時のマージンが不足する恐れがあ る。

[0007] そこで、実質的に露光波長を短くし、かつ焦点深度を広くする方法として液浸法が 提案されている。この液浸法を用いた液浸型の投影露光装置においては、投影光学 系の下面とウェハ表面との間を水、または有機溶媒等の液体で満たし、液体中での 露光光の波長が、空気中の lZn倍 (ηは液体の屈折率で通常 1. 2-1. 6程度）にな ることを利用して解像度を向上させると共に焦点深度を拡大させている (例えば、特 開平 10— 303114号公報、及び国際公開第 99Ζ49504号パンフレット参照）。 発明の開示

[0008] 液浸型の投影露光装置においては、長期間の使用により液体内に溶解している不 純物が配管や液体と接した投影光学系の先端部に析出堆積して、液浸型露光装置 としての性能劣化を招く可能性がある。特に紫外波長でレンズ素材として使用可能な 蛍石 (CaF )やフッ化バリウム (BaF )などは、液体として純水や水溶液を用いた場合

2 2

、その溶解度のため浸食され、スケール成分と呼ばれるカルシウムイオンやバリウムィ オンの液体中濃度が上昇し、その結果スケールの析出堆積によって、液浸型露光装 置としての性能劣化が早くなる可能性があった。

また、液浸型の投影露光装置で使用される液体には、カルシウム、マグネシウム、 鉄、ニッケル、クロムなどの金属塩力 なる微小な固形物や、 PTFE (ポリテトラフルォ 口エチレン)などの榭脂からなる微小な固形物が含まれていることがある。これらは液 体自身に含まれる極微量な不純物成分でもあり、また液体が流れる流路を構成する 配管などの成分でもある。

[0009] これらの金属塩からなる成分が長期間のうちに液体流路の壁面などに堆積成長し て極微小な固形物となり、さらに成長が進むと液体流路の壁面力 はがれ落ちて微 小な固形物として液体に混入する。比較的安定だとされる PTFEについても金属塩 力もなる微小な固形物が衝突して、自らが新たな微小な固形物となり得る。

[0010] 本発明の目的は、液浸法を適用した投影露光装置の性能劣化を防止することであ る。

この発明の投影露光装置は、露光ビームでマスクを照明し、投影光学系を介して前 記マスクのパターンを基板上に転写し、前記基板の表面と前記投影光学系の前記基 板側の光学素子との間に所定の液体を介在させた投影露光装置において、前記液 体を液体供給管を介して供給すると共に前記液体を液体回収管を介して回収する 液体供給排出機構と、前記液体供給管に設けられたスケール付着防止機構とを備 えることを特徴とする。

[0011] この発明の投影露光装置によれば、基板の表面と投影光学系の基板側光学素子 との間に所定の液体を供給する供給管に設けられているスケール付着防止機構によ りスケールの付着を防止することができる。従って、例えば、供給管の内壁に、所定 の液体内に溶解している不純物等のスケールが堆積することにより液体の流れが悪 くなることを防止し、安定的に液体を供給することができる。

[0012] また、この発明の投影露光装置は、前記液体回収管に設けられた前記スケール付 着防止機構を更に備えることを特徴とする。この発明の投影露光装置によれば、液 体回収管にもスケール付着防止機構が設けられているため、スケールの付着により 投影露光装置の性能が劣化することを的確に防止することができ、投影露光装置の 性能を安定させることができる。

[0013] また、この発明の投影露光装置は、前記スケール付着防止機構が、前記液体供給 管または前記液体回収管の外部力 印加される外部磁場に基づいてスケールの付 着を防止することを特徴とする。この発明の投影露光装置によれば、外部から印加さ れる外部磁場、例えば、液体供給管または液体回収管の外壁面に設けられた磁石 による磁力線を所定の液体が横切ることにより、電子励起作用が発生して、この電子 励起作用を利用してスケールの付着を防止することができる。

[0014] また、この発明の投影露光装置は、前記スケール付着防止機構が、前記液体供給 管または前記液体回収管にコイル状に巻かれた配線を流れる電気信号に基づいて スケールの付着を防止することを特徴とする。この発明の投影露光装置によれば、コ ィル状に巻かれた配線に電気信号、即ち、電流を流すことにより生じる磁界による磁 力線を所定の液体が横切ることにより、電子励起作用が発生して、この電子励起作 用を利用してスケールの付着を防止することができる。

[0015] また、この発明の投影露光装置は、前記露光ビームが ArFレーザ光であることを特 徴とする。この発明の投影露光装置によれば、 ArFレーザ光を用いることにより、高い 解像度を得ることができ、微細な集積回路パターンを適切に露光することができる。

[0016] また、この発明の投影露光装置は、前記光学素子の基材が蛍石であることを特徴と する。この発明の投影露光装置によれば、光学素子の基材として蛍石を用いること〖こ より、短波長の露光ビーム、例えば、 ArFレーザ光を確実に透過させることができる。

[0017] この発明の投影露光装置は、光学部品と露光対象物との間隙を液体で満たして前 記露光対象物を露光する液浸型の投影露光装置にお!、て、前記液体を供給するた めの液体供給機構を備え、前記液体の流路内の付着物を除去する洗浄手段を有す ることを特徴とする。この発明の投影露光装置によれば、長期に使用し続けていても 所望の性能を維持することが可能な優れた投影露光装置を提供することができる。

[0018] この発明の投影露光装置は、洗浄手段が単位時間当たりの液体供給流量を把握 する供給流量把握部と、単位時間当たりの前記液体供給流量を変動させるための流 量変動制御部とを有する。

[0019] この発明の投影露光装置は、前記液体を満たした部分力 前記液体を排出するた めの液体排出機構を備え、前記洗浄手段は、単位時間当たりの液体排出流量を把 握する排出流量把握部と、単位時間当たりの液体排出流量を変動させるための流量 変動制御部とを有し、該流量変動制御部は、単位時間当りの前記液体供給流量と単 位時間当りの前記液体排出流量とを連動して変動させるように前記液体供給機構と 前記液体排出機構とを制御する。

[0020] この発明の投影露光装置は、単位時間当たりの前記液体供給流量が該液体供給 流量の時間平均値に対して 0. 1%以上の振幅で変動する。

[0021] この発明の投影露光装置は、前記洗浄手段が前記液体中に lmL以下の体積の気 泡を 1個以上混入させることにより前記流路内から前記付着物を除去する機能を備 える。

[0022] この発明の投影露光装置は、洗浄手段を露光が停止する時間に合わせて作動さ せて前記流路内から前記付着物を除去可能に構成する。

[0023] この発明の投影露光装置は、前記光学部品を合成フッ化カルシウム単結晶とする ことができる。この発明の投影露光装置は、前記光学部品の最表面をフッ化マグネシ ゥムによりコーティングすることができる。この発明の投影露光装置は、前記液体とし て純水又は塩類が溶解している水溶液を使用することができる。

[0024] この発明の投影露光装置の洗浄方法は、光学部品と露光対象物との間隙を液体 で満たして前記露光対象物を露光する液浸型の投影露光装置における洗浄方法で あって、前記液体を供給する際に、前記液体供給流量と前記液体排出流量とを変動 させて前記液体の流路内の付着物を除去することを特徴とする。この発明の投影露 光装置の洗浄方法によれば、長期に使用し続けていても所望の性能を維持すること が可能な優れた液浸型投影露光装置の洗浄方法を提供することができる。

[0025] この発明の投影露光装置の洗浄方法は、単位時間当たりの前記液体供給量として 、該液体供給流量の時間平均値に対して 0. 1%以上の振幅で変動させて前記液体 の流路内の付着物を除去することができる。

[0026] この発明の投影露光装置の洗浄方法は、光学部品と露光対象物との間隙を液体 で満たして前記露光対象物を露光する液浸型の投影露光装置における洗浄方法で あって、前記液体を供給する際に、前記液体中に lmL以下の体積の気泡を 1個以 上混入させて前記液体の流路内を洗浄することを特徴とする。この発明の投影露光 装置の洗浄方法によれば、所望の性能を維持することが可能な優れた液浸型投影 露光装置の洗浄方法を提供できる。

また、この本発明の投影露光装置は、第 1物体と第 2物体との間を所定の液体で満 たし、該液体を介して露光光を露光対象物に照射する投影露光装置であって、液体 を液体供給管を介して供給すると共に液体を液体回収管を介して回収する液体供 給排出機構と、液体の流路を形成する部材への不純物の付着を防止する付着防止 機構とを備えたものである。

この発明の投影露光装置によれば、液体中への不純物の混入や、液体の流れが 悪くなることを防止して、液浸型の投影露光装置としての性能を維持することができる また、この発明の投影露光装置は、第 1物体と第 2物体との間を液体で満たし、該 液体を介して露光光を露光対象物に照射する液浸型の投影露光装置であって、液 体を供給するための液体供給機構と、液体を排出するための液体排出機構と、液体 の流路を洗浄する洗浄機構とを有するものである。この発明の投影露光装置によれ ば、液体中への不純物の混入や、液体の流れが悪くなることを防止して、液浸型の 投影露光装置としての性能を維持することができる。

また、この発明の投影露光装置のメンテナンス方法は、第 1部材と第 2部材との間 隙を液体で満たして露光対象物を露光する液浸型の投影露光装置のメンテナンス 方法であって、露光体対象物の露光を行なっていないときに、液体の流路を洗浄す るものである。

この発明のメンテナンス方法によれば、露光体対象物の露光に影響を与えることな く液体の流路を洗浄して、液体中への不純物の混入や、液体の流れが悪くなることを 防止し、液浸型の投影露光装置の性能を維持することができる。

また、この発明のデバイス製造方法によれば、上述の投影露光装置やメンテナンス 方法を利用して、歩留まりの良い、優れたデバイスを製造することができる。

図面の簡単な説明

[図 1]第 1の実施の形態において使用される投影露光装置の概略構成を示す図であ る。

[図 2]第 1の実施の形態に力かる投影光学系 PLの光学素子 4の先端部 4Aと X方向 用の排出ノズル及び流入ノズルとの位置関係を示す図である。

[図 3]第 1の実施の形態に力かる投影光学系 PLの光学素子 4の先端部 4Aと、 Y方向 カゝら液体の供給及び回収を行う排出ノズル及び流入ノズルとの位置関係を示す図で める。 [図 4]第 1の実施の形態に力かる光学素子 4とウェハ Wとの間への液体 7の供給及び 回収の様子を示す要部の拡大図である。

[図 5]第 2の実施の形態において使用される投影露光装置の投影光学系 PLAの下 端部、液体供給装置 5、及び液体回収装置 6等を示す正面図である。

[図 6]第 2の実施の形態に力かる投影光学系 PLAの光学素子 32の先端部 32Aと X 方向用の排出ノズル及び流入ノズルとの位置関係を示す図である。

[図 7]第 2の実施の形態に力かる投影光学系 PLAの光学素子 32の先端部 32Aと、 Y 方向カゝら液体の供給及び回収を行う排出ノズル及び流入ノズルとの位置関係を示す 図である。

[図 8]第 3の実施の形態に力かる液浸型投影露光装置の概略構成を示す図である。

[図 9]第 4の実施の形態に力かる液浸型投影露光装置の概略構成を示す図である。

[図 10]第 3実施の形態に力かる液体供給流量の変動の説明図である。

[図 11]第 3の実施の形態に力かる液体供給流量の変動の説明図である。

[図 12]第 3の実施の形態に力かる液体供給流量の変動の説明図である。

[図 13]従来の液体供給流量の説明図である。

[図 14]半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。

発明を実施するための最良の形態

[0028] 以下、図面を参照して、本発明の第 1の実施の形態に力かる投影露光装置の説明 を行う。図 1は、第 1の実施の形態に力かるステップ'アンド'リピート方式の投影露光 装置の概略構成を示す図である。また、以下の説明においては、図 1中に示す 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っ 、 て説明する。 XYZ直交座標系は、 X軸及び Y軸がウェハ Wに対して平行となるよう設 定され、 Z軸がウェハ Wに対して直交する方向に設定されている。図中の XYZ座標 系は、実際には XY平面が水平面に平行な面に設定され、 Z軸が鉛直上方向に設定 される。

[0029] この実施の形態に力かる投影露光装置は、図 1に示すように、露光光源である ArF エキシマレーザ光源を含み、オプティカル 'インテグレータ (ホモジナイザー）、視野絞 り、コンデンサレンズ等力 構成される照明光学系 1を備えている。光源力 射出され た波長 193nmの紫外パルス光よりなる露光光 (露光ビーム) ILは、照明光学系 1を通 過し、レチクル (マスク) Rに設けられたパターンを照明する。レチクル Rを通過した光 は、両側（又はウエノ、 W側に片側)テレセントリックな投影光学系 PLを介して、フォト レジストが塗布されたウェハ（基板) W上の露光領域に所定の投影倍率 β (例えば、 β ηΐ 4, 1Z5等)で縮小投影露光する。

[0030] なお、露光光 ILとしては、 KrFエキシマレーザ光（波長 248nm)、 Fレーザ光（波

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長 157nm)や水銀ランプの i線 (波長 365nm)等を使用してもよ!、。

[0031] また、レチクル Rはレチクルステージ RST上に保持され、レチクルステージ RSTに は X方向、 Y方向及び回転方向にレチクル Rを微動させる機構が組み込まれている。 レチクルステージ RSTは、レチクルレーザ干渉計（不図示）によって X方向、 Y方向及 び回転方向の位置をリアルタイムに計測され、且つ制御されている。

[0032] また、ウェハ Wはウェハホルダ（不図示）を介して Zステージ 9上に固定されている。

また、 Zステージ 9は、投影光学系 PLの像面と実質的に平行な XY平面に沿って移 動する XYステージ 10上に固定されており、ウェハ Wのフォーカス位置（Z方向の位 置)及び傾斜角を制御する。 Zステージ 9は、 Zステージ 9上に位置する移動鏡 12を 用 、たウェハレーザ干渉計 13によって X方向、 Y方向及び回転方向の位置をリアル タイムに計測され、且つ制御されている。また、 XYステージ 10は、ベース 11上に載 置されており、ウェハ Wの X方向、 Y方向及び回転方向を制御する。

[0033] この投影露光装置に備えられている主制御系 14は、レチクルレーザ干渉計により 計測された計測値に基づ 、てレチクル Rの X方向、 Y方向及び回転方向の位置の調 整を行なう。即ち、主制御系 14は、レチクルステージ RSTに組み込まれている機構 に制御信号を送信し、レチクルステージ RSTを微動させることによりレチクル Rの位置 調整を行なう。

[0034] また、主制御系 14は、オートフォーカス方式及びオートレべリング方式によりウェハ W上の表面を投景光学系 PLの像面に合わせ込むため、ウェハ Wのフォーカス位置 (Z方向の位置)及び傾斜角の調整を行なう。即ち、主制御系 14は、ウェハステージ 駆動系 15に制御信号を送信し、ウェハステージ駆動系 15により Zステージ 9を駆動さ せることによりウェハ Wのフォーカス位置及び傾斜角の調整を行なう。更に、主制御 系 14は、ウェハレーザ干渉計 13により計測された計測値に基づいてウェハ Wの X方 向、 Y方向及び回転方向の位置の調整を行なう。即ち、主制御系 14は、ウェハステ ージ駆動系 15に制御信号を送信し、ウェハステージ駆動系 15により XYステージ 10 を駆動させることによりウェハ Wの X方向、 Y方向及び回転方向の位置調整を行なう

[0035] 露光時には、主制御系 14は、ウェハステージ駆動系 15に制御信号を送信し、ゥェ ハステージ駆動系 15により XYステージ 10を駆動させることによりウェハ W上の各ショ ット領域を順次露光位置にステップ移動させる。即ち、ステップ'アンド'リピート方式 によりレチクル Rのパターン像をウェハ W上に露光する動作を繰り返す。

[0036] この投影露光装置においては、露光波長を実質的に短くし、且つ解像度を向上さ せるために液浸法が適用されている。ここで、液侵法を適用した液浸型の投影露光 装置においては、少なくともレチクル Rのパターン像をウェハ W上に転写している間 は、ウェハ Wの表面と投影光学系 PLのウェハ W側の光学素子 4の先端面（下面）と の間に所定の液体 7が満たされている。投影光学系 PLは、投影光学系 PLを構成す る石英または蛍石により形成された複数の光学素子を収納する鏡筒 3を備えている。 この投影光学系 PLにおいては、最もウェハ W側の光学素子 4が蛍石により形成され ており、光学素子 4のウェハ W側の先端部 4A (図 2参照）のみが液体 7と接触するよう に構成されている。これによつて、金属力もなる鏡筒 3の腐食等が防止されている。

[0037] ここで、光学素子 4の基材は蛍石であり、光学素子 4の先端部 4A、即ち、液体 7と 接触する部分には、溶解防止膜としてフッ化マグネシウム (MgF )が真空蒸着法により

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成膜されている。また、液体 7としては、半導体製造工場等で容易に大量に入手でき る純水が使用されている。

[0038] 図 2は、投影光学系 PLの光学素子 4の先端部 4A及びウェハ Wと、その先端部 4A を X方向に挟む 2対の排出ノズル及び流入ノズルとの位置関係を示す図である。また 、図 3は、投影光学系 PLの光学素子 4の先端部 4Aと、その先端部 4Aを Y方向に挟 む 2対の排出ノズル及び流入ノズルとの位置関係を示す図である。この実施の形態 にかかる投影露光装置は、液体 7の供給を制御する液体供給装置 5及び液体 7の排 出を制御する液体回収装置 6を備えて 、る。 [0039] 液体供給装置 5は、液体 7のタンク（図示せず）、加圧ポンプ（図示せず）、温度制御 装置（図示せず)等により構成されている。また、液体供給装置 5には、図 2に示すよ うに、供給管 21を介して先端部 4Aの +X方向側に細!、先端部を有する排出ノズル 2 laが、供給管 22を介して先端部 4Aの X方向側に細い先端部を有する排出ノズル 22aが接続されている。供給管 21には、液体 7内に溶解している不純物であるスケー ルが供給管 21やノズル 21a等に付着するのを防止するスケール付着防止機構 210 が設けられており、同様に、供給管 22にも、スケール付着防止機構 220が設けられ ている。また、液体供給装置 5には、図 3に示すように、供給管 27を介して先端部 4A の +Y方向側に細い先端部を有する排出ノズル 27aが、供給管 28を介して先端部 4 Aの Y方向側に細 、先端部を有する排出ノズル 28aが接続されて 、る。供給管 27 には、液体 7内に溶解している不純物であるスケールが供給管 27やノズル 27a等に 付着するのを防止するスケール付着防止機構 270が設けられており、同様に、供給 管 28にも、スケール付着防止機構 280が設けられている。液体供給装置 5は、温度 制御装置により液体 7の温度を調整し、排出ノズル 21a、 22a、 27a、 28aの中の少な くとも 1つの排出ノズルより、供給管 21、 22、 27、 28の中の少なくとも 1つの供給管を 介して温度調整された液体 7をウェハ W上に供給する。なお、液体 7の温度は、温度 制御装置により、例えばこの実施の形態に力かる投影露光装置が収納されているチ ヤンバ内の温度と同程度に設定される。また、露光装置の液体供給装置 5は、必ずし もタンク、加圧ポンプ、温度制御装置をすベてを備えている必要はなぐそれらの少 なくとも一部を、露光装置が設置される工場などの設備で代用してもよい。

[0040] 液体回収装置 6は、液体 7のタンク（図示せず）、吸引ポンプ（図示せず)等により構 成されている。また、液体回収装置 6には、図 2に示すように、回収管 23を介して先 端部 4Aの X方向側に広い先端部を有する流入ノズル 23a、 23bが、回収管 24を介 して先端部 4Aの +X方向側に広い先端部を有する流入ノズル 24a、 24bが接続され ている。なお、流入ノズル 23a、 23b、 24a、 24bは、先端部 4Aの中心を通り X軸に平 行な軸に対して扇状に開いた形で配置されている。回収管 23には、液体 7内に溶解 している不純物であるスケールが回収管 23やノズル 23a、 23b等に付着するのを防 止するスケール付着防止機構 230が設けられており、同様に、回収管 24にも、スケ ール付着防止機構 240が設けられている。また、液体回収装置 6には、図 3に示すよ うに、回収管 29を介して先端部 4Aの Y方向側に広 、先端部を有する流入ノズル 2 9a、 29bが、回収管 30を介して先端部 4Aの +Y方向側に広い先端部を有する流入 ノズノレ 30a、 30b力接続されて!ヽる。なお、流人ノズノレ 29a、 29b、 30a, 30biま、先端 部 4Aの中心を通り Y軸に平行な軸に対して扇状に開いた形で配置されている。回収 管 29には、液体 7内に溶解している不純物であるスケールが回収管 29やノズル 29a 、 29b等に付着するのを防止するスケール付着防止機構 290が設けられており、同 様に、回収管 30にも、スケール付着防止機構 300が設けられている。

[0041] 液体回収装置 6は、流入ノズル 23a及び 23b、 24a及び 24b、 29a及び 29b、 30a 及び 30bの中の少なくとも 1つの流入ノズルより、回収管 23、 24、 29、 30の中の少な くとも 1つの回収管を介して液体 7をウェハ W上から回収する。なお、露光装置の液 体回収装置 6は、必ずしもタンクと吸引ポンプを備えている必要はなぐ少なくとも一 方を、露光装置が設置される工場などの設備で代用してもよい。

[0042] 次に、液体 7の供給及び回収方法について説明する。図 2において、実線で示す 矢印 25Aの方向（一 X方向）にウェハ Wをステップ移動させる際には、液体供給装置 5は、供給管 21及び排出ノズル 21aを介して光学素子 4の先端部 4Aとウェハ Wとの 間に液体 7を供給する。液体回収装置 6は、回収管 23及び流入ノズル 23a, 23bを 介してウエノ、 _W上力 液体供給装置 5により先端部 4Aとウェハ Wとの間に供給され た液体 7を回収する。この場合においては、液体 7はウェハ W上を矢印 25Bの方向（ X方向）に流れており、ウエノ、 Wと光学素子 4との間は液体 7により安定に満たされ る。

[0043] 一方、図 2において、 2点鎖線で示す矢印 26Aの方向（+X方向）にウェハ Wをステ ップ移動させる際には、液体供給装置 5は、供給管 22及び排出ノズル 22aを介して 光学素子 4の先端部 4Aとウェハ Wとの間に液体 7を供給する。液体回収装置 6は、 回収管 24及び流入ノズル 24a, 24bを介して、液体供給装置 5により先端部 4Aとゥ エノ、 Wとの間に供給された液体 7を回収する。この場合においては、液体 7はウェハ W上を矢印 26Bの方向（+X方向）に流れており、ウェハ Wと光学素子 4との間は液 体 7により安定に満たされる。 [0044] また、ウェハ Wを Y方向にステップ移動させる際には、 Υ方向から液体 7の供給及び 回収を行なう。即ち、図 3において、実線で示す矢印 31Aの方向（-Υ方向）にウェハ Wをステップ移動させる際には、液体供給装置 5は、供給管 27及び排出ノズル 27a を介して、液体 7を供給する。液体回収装置 6は、回収管 29及び流入ノズル 29a, 29 bを介して、液体供給装置 5により先端部 4Aとウェハ Wとの間に供給された液体 7を 回収する。この場合においては、液体 7は、光学素子 4の先端部 4Aの直下の露光領 域上を矢印 31Bの方向（-Y方向）に流れる。

[0045] また、ウェハ Wを +Y方向にステップ移動させる際には、液体供給装置 5は、供給 管 28及び排出ノズル 28aを介して、液体 7を供給する。液体回収装置 6は、回収管 3 0及び流入ノズル 30a, 30bを介して、液体供給装置 5により先端部 4Aとウエノ、 Wと の間に供給された液体 7を回収する。この場合においては、液体 7は、光学素子 4の 先端部 4Aの直下の露光領域上を +Y方向に流れる。

[0046] なお、 X方向または Y方向力 液体 7の供給及び回収を行うノズルだけでなく、例え ば斜めの方向力 液体 7の供給及び回収を行うためのノズルを設けてもよい。

[0047] 次に、液体 7の供給量及び回収量の制御方法について説明する。図 4は、投影光 学系 PLを構成する光学素子 4とウェハ Wの間に液体 7を供給及び回収している状態 を示す図である。図 4に示すように、ウェハ Wが矢印 25Aの方向（一 X方向）に移動し ている場合において、排出ノズル 21aより供給された液体 7は、矢印 25Bの方向（一 X 方向）に流れ、流入ノズル 23a, 23bにより回収される。ウェハ Wが移動中であっても 光学素子 4とウェハ Wとの間に充填される液体 7の量を一定に保っため、液体 7の供 給量 Vi (m³Zs)と回収量 Vo (m³Zs)とを等しくする。また、 XYステージ 10 (ウェハ W )の移動速度 Vに基づいて液体 7の供給量 Vi及び回収量 Voを調整する。即ち、数式 1に基づ!、て液体 7の供給量 Vi及び回収量 Voが算出される。

(数式 1)

Vi=Vo = D-vd

ここで、 Dは図 1に示すように光学素子 4の先端部 4Aの直径 (m)、 Vは XYステージ 10の移動速度 (mZs)、 dは投影光学系 PLの作動距離 (ワーキング，ディスタンス） ( m)である。 XYステージ 10をステップ移動するときの速度 Vは主制御系 14により設定 され、 D及び dは予め入力されているため、数式 1に基づいて液体 7の供給量 Vi及び 回収量 Voを算出し、調整することにより、液体 7は光学素子 4とウェハ Wとの間に常 時満たされる。

[0048] なお、投影光学系 PLの作動距離 dは、光学素子 4とウェハ Wとの間に液体 7を安定 して存在させるために可能な限り狭いほうが望ましい。例えば、投影光学系 PLの作 動距離 dは、 2mm程度に設定される。

[0049] 次に、液体 7の供給及び回収の際におけるスケールの付着を防止する処理につい て説明する。液体 7を供給及び回収することにより、液体 7中に溶解している不純物 であるスケールが供給管や回収管の内壁に付着して投影露光装置の性能を低下さ せる場合がある。水などの液体中に溶解しているカルシウム等の不純物はプラスに 帯電して!/、るために、マイナスに帯電しやす 、供給管や回収管の内壁に吸着する傾 向にある。従って、供給管や回収管の内壁に対するスケールの吸着量が時間と共に 増加し、固着すると投影露光装置の性能を低下させてしまう。例えば、供給管や回収 管の内壁にスケールが堆積 (付着)することで液体の流れが悪くなつたり、液体を供 給排出するノズルにスケールが堆積 (付着)することでノズル詰まりを招く可能性があ る。また、液体が接する投影光学系の先端部にスケールが堆積 (付着)することにより 光学性能の劣化を引き起こしてしまう可能性がある。

[0050] そこで本実施の形態では、溶解している不純物力 Sスケール結晶化するときの表面 電位を中性もしくはマイナスに帯電させ、スケールの結晶化を抑制し、電荷の反発力 で堆積を防止する。即ち、液体に対して磁場を外部から印加するときに生じる電子励 起作用により分極した水分子の水和エネルギーによって、スケール成分をイオン封 鎖して表面電位を中性もしくはマイナスにすることにより、供給管及び回収管などに 対するスケールの付着を防止することができる。

[0051] 例えば、スケール付着防止機構 210においては、供給管 21の外壁面に接する位 置に N極の磁石が配置され、この N極の磁石と供給管 21を挟んで対向する位置に S 極の磁石が配置される。この 2極間において発生する磁場により供給管 21に対して 磁力線が作用している。従って、この 2極間の磁場の中を電気伝導度を持った流体 が一定以上の速度で直角に横切るとき、電子励起作用が起こりエネルギーが発生す る。この発生したエネルギーによりスケールが結晶化するときの表面電位を中性もしく はマイナスに帯電させることができ、供給管 21等へのスケールの付着を防止すること ができる。なお、供給管 22、 27及び 28にそれぞれ配置されているスケール付着防止 機構 220、 270及び 280、回収管 23、 24、 29及び 30【こそれぞれ酉己置されて!ヽるス ケール付着防止機構 230、 240、 290及び 300も、スケール付着防止機構 210と同 様の構成を有し、スケール付着防止機構 220、 270, 280, 230, 240, 290及び 30 0においても磁石を用いて磁力線を作用させることによりスケールの付着が防止され ている。

[0052] この第 1の実施の形態に力かる投影露光装置によれば、液体を供給する供給管の それぞれにスケール付着防止機構が設けられているため、液体が供給管を流れる際 に液体内に溶解しているスケール成分を中性もしくはマイナスに帯電させ、スケール が供給管の内壁やノズル等に付着することを防止できる。従って、供給管及び回収 管の内壁にスケールが付着して液体の流れが悪ィ匕したり、液体を供給または排出す るノズルがスケールによりノズル詰りを発生することを防止することができると共に、投 影光学系の先端部分にスケールが付着することにより光学特性が劣化することを防 止することができるため、投影露光装置の性能を安定して維持することができる。

[0053] また、投影光学系の先端部と基板との間に液体を供給する供給管、及び液体を回 収する回収管のそれぞれにスケール付着防止機構が設けられているため、液体中に 溶解している不純物であるスケールの供給管や投影光学系の先端部、各ノズル、及 び回収管などへの付着堆積が防止される。従って、スケールの付着堆積により不具 合となった部品を交換するために装置の稼動を停止させる必要がない、あるいはスケ ールの付着堆積に起因する部品交換の頻度を少なくすることができ、投影露光装置 としての性能を安定して維持することができる。

[0054] また、波長が 200nm程度の露光光に対する純水の屈折率 nは約 1. 44であり、波 長 193nmである ArFエキシマレーザ光は、ウェハ W上において lZn、即ち 134nm に短波長化されるため、高い解像度を得ることができる。更に焦点深度は空気中に 比べて約 n倍、即ち、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の開口数をより増力!]させ ることができるため、より一層解像度を向上させることができる。

[0055] また、この第 1の実施の形態に力かる投影露光装置によれば、 X方向及び Y方向に 互いに反転した 2対の排出ノズルと流入ノズルとを備えているため、ウェハを +X方向 、 一 X方向、 +Y方向または Y方向に移動する場合においても、ウェハと光学素子と の間を液体により安定に満たし続けることができる。

[0056] また、液体がウェハ上を流れるため、ウェハ上に異物が付着している場合であって も、その異物を液体により流し去ることができる。また、液体が液体供給装置により所 定の温度に調整されているため、ウェハ表面の温度も一定となり、露光の際に生じる ウェハの熱膨張による重ね合わせ精度の低下を防止することができる。従って、 EG

A (ェンハンスト ·グローバル ·ァライメント）方式のァライメントのように、ァライメントと露 光とに時間差のある場合であっても、ウェハの熱膨張による重ね合わせ精度の低下 を防ぐことができる。

[0057] また、この第 1の実施の形態に力かる投影露光装置によれば、ウェハを移動させる 方向と同一の方向に液体が流れて 、るため、異物や熱を吸収した液体を光学素子 の先端部の直下の露光領域上に滞留させることなく液体回収装置により回収するこ とがでさる。

[0058] 次に、図面を参照して、本発明の第 2の実施の形態に力かる投影露光装置につい て説明する。図 5は、第 2の実施の形態に力かるステップ'アンド'スキャン方式の投影 露光装置の投影光学系 PLAの下部、液体供給装置 5及び液体回収装置 6等を示す 正面図である。また、以下の説明においては、図 5中に示す 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。 XYZ 直交座標系は、 X軸及び Y軸がウェハ Wに対して平行となるよう設定され、 Z軸がゥェ ハ Wに対して直交する方向に設定されている。図中の XYZ座標系は、実際には XY 平面が水平面に平行な面に設定され、 Z軸が鉛直上方向に設定される。なお、図 5 においては、第 1の実施の形態に力かる投影露光装置と同一の構成には、第 1の実 施の形態で用いたのと同一の符号を付して説明を行なう。

[0059] この投影露光装置においては、投影光学系 PLAの鏡筒 3Aの最下端の光学素子 3 2は、先端部 32Aが走査露光に必要な部分だけを残して Y方向（非走査方向）に細 長い矩形に削られている。走査露光時には、先端部 32Aの直下の矩形の露光領域 にレチクルの一部のパターン像が投影され、投影光学系 PLAに対して、レチクル (不 図示）がー X方向（又は +X方向）に速度 Vで移動するのに同期して、 XYステージ 10 を介してウェハ Wが +X方向（又は X方向）に速度 β ·ν ( βは投影倍率)で移動す る。そして、 1つのショット領域への露光終了後に、ウェハ Wのステッピングによって次 のショット領域が走査開始位置に移動し、以下ステップ ·アンド'スキャン方式で各ショ ット領域への露光が順次行われる。

[0060] また、光学素子 32の基材は蛍石であり、光学素子 32の先端部 32Αには、真空蒸 着法により構成される溶解防止膜としてフッ化マグネシウム (MgF )が成膜されて 、る。

2

[0061] この第 2の実施の形態においても第 1の実施の形態と同様に、液浸法が適用される ため、走査露光中に光学素子 32とウェハ Wの表面との間に液体 7が満たされる。液 体 7としては、純水が使用されている。液体 7の供給及び回収は、それぞれ液体供給 装置 5及び液体回収装置 6によって行われる。

[0062] 図 6は、投影光学系 PLAの光学素子 32の先端部 32Aと液体 7を X方向に供給及 び回収するための排出ノズル及び流入ノズルとの位置関係を示す図である。液体供 給装置 5には、図 6に示すように、供給管 21を介して Y方向に細長い矩形状である先 端部 32Aの +X方向側に 3個の排出ノズル 21a— 21cが、先端部 32Aの X方向側 に 3個の排出ノズル 22a— 22cが接続されている。また、液体回収装置 6には、図 6に 示すように、回収管 23を介して先端部 32Aの X方向側に 2個の流入ノズル 23a、 2 3b力 回収管 24を介して先端部 32Aの +X方向側に 2個の流入ノズル 24a、 24b力 S 接続されている。

[0063] 実線の矢印で示す走査方向（一 X方向）にウェハ Wを移動させて走査露光を行う場 合には、液体供給装置 5は、供給管 21及び排出ノズル 21a— 21cを介して光学素子 32の先端部 32Aとウェハ Wとの間に液体 7を供給する。液体回収装置 6は、回収管 23及び流入ノズル 23a, 23bを介して、液体供給装置 5により先端部 32Aとウェハ W との間に供給された液体 7を回収する。この場合においては、液体 7はウェハ W上を X方向に流れており、光学素子 32とウェハ Wとの間は液体 7により満たされる。

[0064] また、 2点鎖線の矢印で示す方向（+X方向）にウェハ Wを移動させて走査露光を 行う場合には、液体供給装置 5は、供給管 22及び排出ノズル 22a— 22cを介して光 学素子 32の先端部 32Aとウェハ Wとの間に液体 7を供給する。液体回収装置 6は、 回収管 24及び流入ノズル 24a, 24bを介して、液体供給装置 5により先端部 32Aとゥ エノ、 Wとの間に供給された液体 7を回収する。この場合においては、液体 7はウェハ W上を +X方向に流れており、光学素子 32とウェハ Wとの間は液体 7により満たされ る。

[0065] また、液体 7の供給量 Vi (mVs)及び回収量 Vo (mVs)は、以下の数式 2により 算出される。

(数式 2)

Vi=Vo = DSY-vd

ここで、 DSYは光学素子 32の先端部 32Aの X方向の長さ（m)である。 DSYは予め 入力されているため、数式 2に基づいて液体 7の供給量 Vi (m³Zs)及び回収量 Vo ( m³Zs)を算出し、調整することにより、走査露光中においても光学素子 32とウェハ Wとの間に液体 7は安定に満たされる。

[0066] また、上述のように X方向に液体 7を供給及び回収する際には、供給管及び回収管 にそれぞれ設けられた第 1の実施の形態に力かるスケール付着防止機構と同一の構 成を有するスケール付着防止機構により、第 1の実施の形態と同一の方法により供給 管及び回収管の内壁や液体を供給排出するノズルに対するスケールの付着が防止 されている。即ち、図 6に示すように、供給管 21及び 22のそれぞれに設けられたスケ ール付着防止機構 210及び 220において、それぞれの供給管に磁力線を作用させ スケール成分を中性もしくはマイナスに帯電させて供給管等へのスケールの付着を 防止している。同様に、回収管 23及び 24のそれぞれに設けられたスケール付着防 止機構 230及び 240において、それぞれの回収管等へのスケールの付着が防止さ れている。

[0067] また、ウェハ Wを Y方向にステップ移動させる際には、第 1の実施の形態と同一の 方法により Y方向力 液体 7の供給及び回収を行なう。

[0068] 図 7は、投影光学系 PLAの光学素子 32の先端部 32Aと Y方向用の排出ノズル及 び流入ノズルとの位置関係を示す図である。図 7に示すように、ウェハ Wを走査方向 に直交する非走査方向（一 Y方向）〖こステップ移動させる場合には、 Y方向に配列さ れた排出ノズル 27a及び流入ノズル 29a, 29bを使用して液体 7の供給及び回収を 行なう。また、ウェハを +Y方向にステップ移動させる場合には、 Y方向に配列された 排出ノズル 28a及び流入ノズル 30a, 30bを使用して液体 7の供給及び回収を行なう 。この場合においては、液体 7の供給量 Vi(m³Zs)、及び回収量 Vo (m³Zs)は、以 下の数式 3により算出される。

(数式 3)

Vi=Vo = DSX-vd

ここで、 DSXは光学素子 32の先端部 32Aの Y方向の長さ（m)である。第 1の実施 の形態と同様に、 Y方向にステップ移動させる際にもウェハ Wの移動速度 Vに応じて 液体 7の供給量を調整することにより、光学素子 32とウェハ Wとの間を液体 7により満 たし続ける。

[0069] また、上述のように Y方向に液体 7を供給及び回収する際には、供給管及び回収管 にそれぞれ設けられた第 1の実施の形態に力かるスケール付着防止機構と同一の構 成を有するスケール付着防止機構により、第 1の実施の形態と同一の方法により供給 管及び回収管の内壁や液体を供給排出するノズルに対するスケールの付着が防止 されている。即ち、図 7に示すノズル 27aを介して供給される液体 7が流れる供給管に 設けられたスケール付着防止機構及びノズル 28aを介して供給される液体 7が流れ る供給管に設けられたスケール付着防止機構において、磁石を用いて発生させた磁 場により供給管に対して磁力線を作用させ、スケール成分を中性もしくはマイナスに 帯電させて供給管等へのスケールの付着を防止している。同様に、ノズル 29a及び 2 9bを介して回収される液体 7が流れる回収管に設けられたスケール付着防止機構と 、ノズル 30a及び 30bを介して回収される液体 7が流れる回収管に設けられたスケー ル付着防止機構において、磁石を用いて発生させた磁場により供給管に対して磁力 線を作用させ、それぞれの回収管等へのスケールの付着を防止している。

[0070] この第 2の実施の形態にかかる走査型投影露光装置によれば、供給管及び回収管 にそれぞれ設けられたスケール付着防止機構にぉ ヽて、液体内に溶解して ヽるスケ ール成分が中性もしくはマイナスに帯電させて 、るため、供給管及び回収管の内壁 や液体を供給排出するノズルへのスケールの付着を防止することができる。従って、 スケールの付着により供給管内又は回収管内における液体の流れを常に一定に保 ち、光学素子とウェハとの間を液体により安定に満たし続けることができる。

[0071] また、波長が 200nm程度の露光光に対する純水の屈折率 nは約 1. 44であり、波 長 193nmである ArFエキシマレーザ光は、ウェハ W上において lZn、即ち 134nm に短波長化されるため、高い解像度を得ることができる。更に焦点深度は空気中に 比べて約 n倍、即ち、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の開口数をより増力!]させ ることができるため、より一層解像度を向上させることができる。

[0072] また、この第 2の実施の形態に力かる投影露光装置によれば、 X方向及び Y方向に 互いに反転した 2対の排出ノズルと流入ノズルとを備えているため、ウェハ Wを +X方 向、 X方向、 +Y方向または Y方向に移動する場合においても、ウェハ Wと光学 素子 32との間を液体 7により安定に満たし続けることができる。即ち、ウェハ Wの移動 方向に応じた方向に液体を流すことにより、ウェハ Wと投影光学系 PLの先端部との 間を液体 7により満たし続けることができる。

[0073] また、液体 7がウェハ W上を流れるため、ウエノ、 W上に異物が付着して 、る場合で あっても、その異物を液体 7により流し去ることができる。また、液体 7が液体供給装置 5により所定の温度に調整されているため、ウェハ W表面の温度も一定となり、露光 の際に生じるウェハ Wの熱膨張による重ね合わせ精度の低下を防止することができ る。従って、 EGA (ェンハンスト 'グローバル'ァライメント）方式のァライメントのように、 ァライメントと露光とに時間差のある場合であっても、ウェハの熱膨張による重ね合わ せ精度の低下を防ぐことができる。

[0074] また、この第 2の実施の形態にかかる走査型投影露光装置によれば、ウェハ Wを移 動させる方向と同一の方向に液体 7が流れているため、異物や熱を吸収した液体を 光学素子 32の先端部 32Aの直下の露光領域上に滞留させることなく液体回収装置 6により回収することができる。

[0075] なお、上述の第 1及び第 2の実施の形態においては、スケール付着防止機構にお いて、磁石を用いて発生させた磁場により供給管又は回収管に磁力線を作用させて スケールの付着を防止している力 供給管に巻かれたコイルに電流を流すことにより 発生させた磁界により供給管又は回収管に磁力線を作用させてスケールの付着を防 止するようにしてもよい。例えば、供給管の外壁面にコイルを巻き付け、この供給管に 巻き付けられたコイルに磁気発生変 によって変調された微弱電流を流して磁界 を発生させ、この磁界により供給管に対して磁力線を作用させる。そして、磁力線が 作用している供給管内を液体が流れることにより電子励起作用に基づくエネルギー が発生し、発生したエネルギーによりスケール成分がマイナスに帯電される。従って、 コイルに流された電流によって発生させた磁界により供給管に対して作用させた磁力 線に基づ 、て、供給管を流れる液体中に溶解して 、るスケール成分をマイナスに帯 電させて供給管等に対するスケールの付着を防止する。

また、上述の第 1及び第 2の実施の形態においては、供給管及び回収管のそれぞ れにスケール付着防止機構を設けて 、るが、供給管のみにスケール付着防止機構 を設けるようにしてもよい。即ち、液体が供給される際に、液体内に溶解しているスケ ール成分を中性またはマイナスに帯電させることによって、供給管及び回収管の内 壁や液体を供給排出するノズルにスケールが付着するのを防止するようにしてもょ ヽ 。あるいは回収管のみにスケール付着防止機構を設けるようにしてもよい。また、スケ ール付着防止機構は、各供給管または回収管において複数箇所に設置するように してもよい。例えば、各ノズル付近に更に設置し、ノズル詰りの防止及び投影光学系 のウェハ側の光学素子へのスケール付着を、より一層効果的に防止するようにしても よい。さらに、スケール付着防止機構は、供給管や回収管などに直接取り付けなくて もよぐ供給管や回収管などの近傍に別の部材で支持することもできる。

また、上述の第 1及び第 2の実施の形態においては、ウェハ表面に形成されている 被膜やウエノ、から物質が溶出したり、ウェハ上に異物が付着している場合であっても 、スケール付着防止機構の働きによって、そのような溶出物や異物などの不純物が 排出ノズルや回収ノズルに付着するのを抑制することができる。さらに、そのような溶 出物や異物などの不純物が、流入ノズル力 液体とともに回収され、回収管に流入し たとしても、スケール付着防止機構の働きによって、そのような溶出物や異物などの 不純物が回収管の内壁などに堆積 (付着)するのを防止することができる。 [0077] また、上述の第 1及び第 2の実施の形態においては、ウェハの表面と投影光学系の ウェハ側の蛍石により形成された光学素子との間を液体により満たしているが、ゥェ ハの表面と投影光学系のウェハ側の蛍石により形成された光学素子との間の一部に 液体を介在させるようにしてもょ ヽ。

また、上述の第 1及び第 2の実施の形態においては、投影光学系の光学素子 4, 3 2の射出側の光路空間を液体 (純水)で満たす構成になっているが、国際公開第 200 4Z019128号に開示されているように、投影光学系の光学素子 4, 32の入射側の 光路空間も液体 (純水)で満たすようにしてもよい。この場合、投影光学系の光学素 子 4, 32の入射側の光路空間のための液体の流路を形成する部材 (供給管や回収 管など)への不純物の付着を防止する付着防止機構も搭載することができる。

[0078] また、上述の第 1及び第 2の実施の形態においては、液体 7として純水を使用した 力 液体としては、純水に限らず、露光光に対する透過性があってできるだけ屈折率 が高ぐ投影光学系やウェハ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 (例えばセダー油等）を使用することもできる。

[0079] また、上述の第 1及び第 2の実施の形態においては、ノズルの数や形状は特に限 定されるものでない。例えば、第 2の実施の形態において、先端部 32Aの長辺につ いて 2対のノズルで液体 7の供給又は回収を行うようにしてもよい。なお、この場合に は、 +X方向、又は X方向のどちらの方向からも液体 7の供給及び回収を行うことが できるようにするため、排出ノズルと流入ノズルとを上下に並べて配置してもよい。

[0080] また、露光光として Fレーザ光を用いる場合は、液体としては Fレーザ光が透過可

2 2

能な例えばフッ素系オイルや過フッ化ポリエーテル（PFPE)等のフッ素系の液体を 用いればよい。

[0081] また、上述の第 1及び第 2の実施の形態においては、投影光学系 PLとウェハ (基板 ) Wとの間を局所的に液体で満たす露光装置を採用して 、るが、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を保持したステージを液槽の中で移 動させる液浸露光装置や、特開平 10— 303114号公報に開示されているようなステ ージ上に所定深さの液体槽を形成し、その中に基板を保持する液浸露光装置にも 本発明を適用可能である。 以上のように、上述の第 1及び第 2実施の形態においては、供給管や回収管などの 液体の流路を形成する部材に不純物が付着するのを防止することができるので、液 体の供給や回収を安定的に行なうことができる。また、露光光が通過する液体中の不 純物が少なくなり、投影光学系の終端の光学素子 4、 32への不純物の付着を防止す ることでさる。

[0082] 次に、図面を参照して、本発明の第 3の実施の形態に力かる投影露光装置につい て説明する。図 8は、第 3の実施の形態にかかる液浸型投影露光装置の概略構成を 示す図である。

[0083] 図 8に示すように、この液浸型投影露光装置 100は、光学部品 113、投影光学系 1 14、ステージ 115、照明光学系 (不図示)、光源 (不図示)、液体供給機構 111、液体 供給流路 l l la、液体排出機構 112、液体排出流路 112aより構成される。なお、液 体供給流路 11 laの先端部 11 lbに気泡取りフィルターを備えてもょ 、。

以下の実施の形態においては、光源として、 ArF (エキシマ）レーザを、光学部品 1 13として、合成石英ガラスおよび合成フッ化カルシウム単結晶を部材として使用した レンズから作製されたものを用いている。これは、シリコンウェハ 116に最も近いレン ズは ArF (エキシマ）レーザのフルエンスが高ぐ合成石英ガラスではコンパクションと 呼ばれる屈折率上昇が生じるため、この現象が発生しな!、合成フッ化カルシウム単 結晶を部材として使用している。なお、光源として、 KrFエキシマレーザや Fレ

2 ーザ などの他の光源を用いることもできる。

また、以下の実施の形態では、液体として塩類が溶解している水溶液を用いて説 明する。また、塩類が溶解している水溶液と接するレンズ (光学部品 113)の最表面 は、塩類が溶解して ヽる水溶液に対する耐久性が良好なフッ化マグネシウムでコー ティングされている。なお、液体として、塩類などを含まない純水を使用することもでき る。

[0084] 液浸型投影露光装置 100には、単位時間当たりの液体供給流量及び液体排出流 量をそれぞれ把握する供給流量把握部 12 la及び排出流量把握部 12 lbと、単位時 間当たりの液体供給流量及び単位時間当たりの液体排出流量を変動させるための 流量変動制御部 122とを備えて 、る。供給流量把握部 12 la及び排出流量把握部 1 21bは、液体流量計をそれぞれ備え、後述のマスフローメータとそれぞれ接続されて いる。

[0085] 露光が行われて ヽる間、液体 117を供給するための液体供給機構 111と液体 117 を満たした部分力 液体 117を排出するための液体排出機構 112は、流量変動制 御部 122によって、光学部品 113とシリコンウェハ 116の間隙を常に一定量の液体 1 17で満たすように制御されて 、る。

なお、光学部品 113とシリコンウェハ 116の間隙は常に一定量の液体 117で満たさ れていなくてもよい。要は、光源力 のレーザ光 (露光光）の光路力 漏洩を起こさな いように、液体 117で満たされていれば、光学部品 113とシリコンウェハ 116の間隙 の液体 117の量が変化してもよ!/、。

[0086] 次に、洗浄機能付き液浸型投影露光装置 100の露光中の基本動作を説明する。

光源から照射されたレーザ光は、照明光学系からマスクを介してマスクパターンを投 影した後、光学部品 113を含む投影光学系 114を経てステージ 115に設置した露光 対象物、例えばシリコンウェハ 116に縮小露光される。光学部品 113とシリコンウェハ 116との間が液体 117によって満たされた状態で露光が行われる。液体 117は、大 気に比べて屈折率が高いため、解像度の高い露光を実施することができる。

[0087] 通常、一つのシリコンウェハ 116に対して、露光が繰り返し実施され、同一マスクの 縮小パターンがシリコンウェハ 116に対して複数回露光される。すなわち、ある露光 が終了するとステージ 115が駆動し、次の露光のためにシリコンウェハ 116の所定の 位置まで移動し露光が実施される、 t ヽぅ処理が繰り返し行われる。

[0088] 次に、液体流路の洗浄について説明する。第 3の実施の形態において液体流路の 洗浄は、液体供給流量を時間的に変動させることによって実施される。このような洗 浄を行うことにより、液体の中に溶解している塩類等の固形物の要因となる物質を除 去し、流路内の壁面に固形物が付着するのを防止する。

[0089] 液体供給流量の増加時の流量変動制御部 122の基本動作を説明する。流量変動 制御部 122は、液体供給流量を変化させるための加圧の値及びタイミングを司る。す なわち、流量変動制御部 122は、増加させたい液体供給流量に対応する加圧信号 を所定の時間に液体供給機構 111へ送信する。流量変動制御部 122から加圧信号 を受信した液体供給機構 111は、加圧により液体を供給し、電磁開閉バルブによる 間欠供給を行う。このような処理により、液体供給流量を所望の量だけ増加させること が可能となる。

[0090] また、液体供給機構 111には、高精度で応答性の良 、マスフローメータおよびマス フローコントローラが接続されている。このマスフローメータは、液体流量計の変動に よって生じる微小な温度変化に追従して変化する電流を感度良く検出し、液体流量 を電気信号として把握する。得られた電気信号は逐一マスフローコントローラへ伝達 される。このマスフローコントローラは高速な開閉調節が可能なピエゾバルブを有して

V、る。このようにして単位時間あたりに供給する液体流量を精密に制御することが可 能である。

[0091] 次に、液体排出流量の増加時の流量変動制御部 122の基本動作を説明する。流 量変動制御部 122は、液体排出流量を変化させるための減圧の値及びタイミングを 司る。すなわち、流量変動制御部 122は、増加させたい液体排出流量に対応する減 圧信号を所定の時間に液体排出機構 112へ送信する。流量変動制御部 122から減 圧信号を受信した液体排出機構 112は、減圧により液体を排出し、電磁開閉バルブ による間欠排出を行う。このような処理により、液体排出流量を所望の量だけ増加さ せることが可能となる。

[0092] また、液体排出機構 112には、高精度で応答性の良いマスフローメータおよびマス フローコントローラが接続されている。このマスフローメータは、液体流量計の変動に よって生じる微小な温度変化に追従して変化する電流を感度良く検出し、液体流量 を電気信号として把握する。得られた電気信号は逐一マスフローコントローラへ伝達 される。このマスフローコントローラは高速な開閉調節が可能なピエゾバルブを有して

V、る。このようにして単位時間あたりに除去する液体流量を精密に制御することが可 能である。

[0093] 以下、液体供給流量が時間的に変動する場合の流量変動制御部 122の動作を詳 しく説明する。液体供給流量が時間軸に沿って間欠的、パルス的、或いは脈動的な パターンで変動する場合、排出すべき液体量の時間的変動は、通常液体供給流量 の時間変動に対して時間遅れや変動パターン自体の変化を伴う。このような場合、流 量変動制御部 122では、液体供給流量の時間変動に対して、上記のような時間遅れ や変動パターン自体の変化を考慮して液体排出機構 112を制御し、これによつて、 平均として液体の供給流量と排出流量のバランスを保つ。

[0094] 以上述べたように、流量変動制御部 122は、単位時間当りの液体供給流量と単位 時間当りの液体排出流量とを連動して変動させるように液体供給機構と液体排出機 構とを制御することにより、光学部品 113とシリコンウェハ 116の間隙での液体 117の 液面形状を一定に保つことが可能となる。すなわち、光学部品 113とシリコンウェハ 1 16の間隙での液体量の変動を抑え、液体の漏洩などを防止することができる。

[0095] また、排出流量の変動パターンは、供給側変動パターンに応じて異なり精密な制御 が必要なので、流量変動制御部 122は、これら変動パターンを記憶した CPU及びメ モリによって構成される。

[0096] 以上で、液体流路の洗浄機能についての説明を終了する。上述の一連の動作を 実施することにより、液体供給流量に時間的変動が起こり、洗浄機能付き液浸型投 影露光装置 100による洗浄が実施される。

本発明の第 3の実施の形態に係る供給液体の流量を変動させることによって実現 する洗浄を実施する方法を以下に説明する。

[0097] 図 10は、第 3の実施の形態に係る液体供給流量の変動の説明図である。液体を供 給する際、図 10に示すようなパターンで、単位時間当たりの液体供給流量は、液体 供給流量の時間平均値に対して 0. 1%以上の振幅で変動を与えた。なお、変動周 期は 0. 2禾少とした。

[0098] このようにして固形物の要因となる物質は液体供給流路 11 laから除去されるため、 その固形物が液体中に混入して、投影光学系の光学部品 113の表面を傷付けること も防止される。従って、光学部品 113の表面の物理的な損傷に起因する露光光の光 量低下などの不都合を防止することもできる。

[0099] 液浸型投影露光装置 100を可動中に液体 117を供給する際、液体供給流量を、 例えば図 10の実線に示すような供給流量の変動パターンで変動させる。従来の方 法では単位時間あたりの液体供給流量は図 13のように概ね一定であった力 本実 施の形態においては、 0. 1%以上の変動を与えながら供給する。なお、十分な洗浄 の効果を得るためには、 0. 1%以上の変動であることが望ましい。変動の周期は特 に制限されることはないが、 0. 1秒未満の周期で精密な流量制御を行うことは難しい ため、 0. 1秒以上の周期で変動させると良い。また、排出流量の変動パターンは、時 間遅れ A tや供給流量の変動パターンの変化を考慮して、 1周期当たりの供給流量と 排出流量が等しくなるように、図 10の破線に示すような排出流量の変動パターンで 排出させる。

[0100] さらに、図 11及び図 12に示す供給流量及び排出流量の変動パターンを用いて洗 浄を実施しても良い。図 12示す変動パターンにおいては、液体供給量に 0. 1%の 変動を与え、変動周期は 0. 5秒とした。

このようにすれば固形物の要因となる物質が液体供給流路 11 laから除去されるた め、その固形物が液体中に混入して、投影光学系の光学部品 113の表面を傷付け ることも防止される。従って、光学部品 113の表面の物理的な損傷に起因する露光 光の光量低下などの不都合を防止することもできる。また液体の排出流量も変動させ ているので、液体排出流路 112aの洗浄も同時に行なうことができる。また、排出流量 の変動パターンは、時間遅れ A tや供給流量の変動パターンの変化を考慮して、 1周 期当たりの供給流量と排出流量が等しくなるように、図 11及び図 12の破線に示すよ うな排出流量の変動パターンで排出させる。

[0101] 以上のように液体供給機構 111と液体排出機構 112が流量変動制御部 122を介し て連動していることにより、供給液体の量が時間的に変動しても液体 117の液面形状 がほぼ一定に保たれる。したがって、液体流量変動に伴う液こぼれが起こらない。さ らに、洗浄を行いつつ露光プロセスを実施することも可能となる。

[0102] また、露光中に洗浄を行わない場合には、 CPU及びメモリを含む流量変動制御部 122に洗浄スケジュールを予めプログラミングをしておけば良い。或いは、 1つのシリ コンウェハ 116に対する露光開始前の所定の時間や全露光終了後の所定の時間に 洗浄機能を実施しても良い。

次に、図面を参照して、本発明の第 4の実施の形態に力かる投影露光装置につい て説明する。図 9は、第 4の実施の形態にかかる液浸型投影露光装置 101の概略構 成を示す図である。なお、図 9においては、第 3の実施の形態にかかる投影露光装置 と同一の構成には、第 3の実施の形態で用いたのと同一の符号を付して説明を行な 本発明の第 4の実施の形態は、供給液体中に気泡を注入して供給することで、供 給側の液体流路を洗浄するものである。

液体を供給するための液体供給機構 111には気泡注入機構 120が設置されて ヽ る。窒素、アルゴン、空気などの気体の圧力を圧力弁によって、大気圧よりも適度に 高いゲージ圧 lOkPaに調節する。気体は電磁開閉バルブによって封じ込まれており 、このバルブを経て細い針状の中空管を通って液体中に注入される。その他の構成 及び作用は、第 3の実施の形態に力かる投影露光装置の構成と同様であるので、そ の説明を省略する。

[0103] 本実施の形態においては、シリコンウェハ 116への露光が停止するタイミングに合 わせて lmLの窒素気泡を 1個注入した。このような注入を供給液体 10000L毎に行 つ 7こ。

[0104] このようにして固形物の要因となる物質が液体供給流路 11 laから除去されるため、 その固形物が液体中に混入して、投影光学系の光学部品 113の表面を傷付けること も防止される。従って、光学部品 113の表面の物理的な損傷に起因する露光光の光 量低下などの不都合を防止することもできる。気泡が注入された液体では、気体と液 体の密度差のため局所的に液体流量が変動していると考えられる。このため流路内 の壁面に固形物の付着を防止する物を除去する効果が発揮される。

[0105] 気泡を発生させるための気体は窒素、アルゴン、などの不活性ガス、あるいは空気 でも良い。気泡の大きさは lmL以下程度で十分である。このような気泡の注入頻度 は液体 10000Lに 1回程度で良ぐ 1回の注入における気泡の個数は複数の方が良 いが 1個でも効果がある。この場合も、固形物の要因となる物質が除去され、流路内 の壁面への固形物の付着が防止されるため、レンズ表面の物理的な損傷を防止でき る。

[0106] なお、第 4の実施の形態においては、露光の最中には気泡が露光光を散乱するお それがあるため気泡の注入を避け、露光の行われて!/、な 、ステージ駆動等の機会に 気泡を注入すると良い。このような場合には、露光時のステージ駆動のスケジュール を CPU及びメモリで構成される流量変動制御部 122に洗浄スケジュールを予めプロ グラミングしておくと良い。

他の実施の方法として、液体供給流路 11 laの先端部 11 lbに、気泡取りフィルター を取り付けて洗浄を実施してもよい。これにより、先端部 11 lbで気泡が消滅するので 、ステージ駆動のタイミングを意識せずに気泡の洗浄を実施することが可能となる。こ の場合、フィルター取り付けによる液体排出流量の変動パターン力 フィルター取り 付けなしの場合の液体排出流量の変動パターンに比べて変化しないフィルターを採 用してもよい。或いは、フィルター取り付けなしの場合の液体排出流量の変動パター ンに比べて液体排出流量の変動パターンに変化が生じるフィルターを取り付けた場 合には、流量変動制御部 122は、その影響を取り入れて、排出流量の変動パターン を設定することは言うまでもな 、。

また、第 4実施の形態の別の方法として、液体中に微小な気泡を多数注入して、液 体の流路をパブリング洗浄するようにしてもょ 、。

また、上述の第 4の実施の形態は、液体供給流路 11 laを洗浄するようにしているが 、液体供給流路 11 la側から注入した気泡が液体排出流路 112aに流入すれば、液 体排出流路 112aを洗浄することができるし、液体排出流路 112aの先端部 (液体接 触部)付近力 液体排出流路 112aに気泡を注入して、液体排出流路 112aの洗浄を 行なうようにしてもよい。

以上のように、第 3及び第 4の実施の形態においては、液体の流路 (壁面など）に、 強すぎる物理的刺激や物理的損傷を与えることなぐ液体流路を洗浄することができ る。

また、第 3及び第 4の実施の形態においては、露光のときに用いる液体を使用する ため液体流路に化学的刺激を与えることもな 、ので、液体流路の壁面などを傷つけ ることちない。

また、第 3及び第 4実施の形態においては、流路内に不純物が混入したり、流路の 壁面などに小さな不純物が付着しても、露光動作を停止して ヽる適当なメンテナンス 時期に流路の洗浄が行なわれるので、液体の流路の清浄を維持することができ、液 体の供給や排出（回収)を安定的に行なうことができる。したがって、液体と接触する 部材 (部品）の交換頻度やメンテナンス頻度を少なくすることができるため、液浸型の 露光装置の高 、稼働率を維持することができる。

また、第 3及び第 4実施の形態においては、流路の壁面などに付着した小さい不純 物が大きな固形物となる前に、その付着物が流路から除去されるので、その固形物 が液体中に混入して、投影光学系の光学部品 113の表面を傷つけることも防止され る。したがって、光学部品 113の表面の物理的な損傷に起因する露光光の光量低下 などの不都合を防止することもできる。

[0108] 上述の第 3及び第 4実施の形態においては、光学部品として合成フッ化カルシウム 単結晶を用いたが、合成フッ化カルシウム単結晶は、高工ネルギー密度のレーザ光 に対する耐久性が高ぐ投影光学系の先端に位置する光学部品として好適な材料を 用いた液浸型の投影露光装置にて洗浄を実行することができる。

[0109] さらに、上述の第 3及び第 4実施の形態においては、最表面がフッ化マグネシウム によりコーティングされた光学部品を用いているので、機械的強度の低いフッ化カル シゥムの表面の傷を防止した洗浄機能付き液浸型投影露光装置を提供できる。

[0110] また、上述の第 3及び第 4実施の形態において、液体として塩類が溶解している水 溶液を使用すれば、光学部品の溶解を抑制することができ、溶解による機械的強度 の低下が防止されるため、より光学部品表面の傷を防止できる。また塩類が溶解して いる水溶液を使用した場合には、流路に固形物が付着しやすくなるため、流路洗浄 の効果が顕著に現れる。また、純水も露光光の透過率が高い液体として使用すること 力 Sできるし、純水や水溶液に限らず、他の液体を液浸露光用に用いることもできる。 また、上述の第 3及び第 4実施の形態において、露光に用いる液体とは異なる液体 を用いて流路の洗浄を行なうようにしてもょ 、。

[0111] また液体流路を洗浄するにあたっては、超音波などで汚れを剥ぎ取る物理的洗浄 、酸やアルカリで汚れを溶解する化学的洗浄などが簡便な方法として考えられ、これ らの方法を第 3の実施の形態や第 4の実施の形態と適宜組み合わせることもできる。 また液体排出流路 112aの内壁や、液体供給流路 11 la及び液体排出流路 112a の先端部は液体 117と接触しているため、シリコンウェハ 116に付着していた異物や 、シリコンウェハ 116あるいはシリコンウェハ 116の表面の膜力も溶出した物質が付 着する可能性もあるが、第 3及び第 4実施の形態においては、適当な時期に流路の 洗浄が行なわれるので、液体の流路の清浄を維持することができる。

また上述の第 3及び第 4の実施の形態においては、光学部品 113とシリコンウェハ 116との間を局所的に液体で満たす露光装置を採用しているが、特開平 6— 12487 3号公報に開示されているような露光対象の基板を保持したステージを液槽の中で 移動させる液浸型投影露光装置や、特開平 10— 303114号公報に開示されるような ステージ上に所定の深さの液体槽を形成し、その中に基板を保持する液浸型投影 露光装置にも本発明を適用可能である。

また、上述の第 3及び第 4の実施の形態においては、投影光学系の光学部品 113 の射出側の光路空間を液体 (純水)で満たす構成になっているが、国際公開第 2004 Z019128号に開示されているように、投影光学系の光学部品 113の入射側の光路 空間も液体 (純水）で満たすようにしてもょ ヽ。

また、本発明は、特開平 10— 163099号公報、特開平 10— 214783号公報、特表 2 000— 505958号公報等に開示されているように、ウェハ等の被処理基板を別々に 載置して XY方向に独立に移動可能な 2つのステージを備えたツインステージ形の露 光装置にも適用できる。

また、上述の第 1一第 4の実施の形態において、投影光学系の終端の光学部材 (4 , 113)は、レンズであってもよいし、無屈折力の平行平面板であってもよい。

また投影光学系の終端の光学部材 (4, 32, 113)の基材は、蛍石に限らず、石英 などの他の材料で形成することもできる。

また、上述の第 1一第 4の実施の形態において、投影光学系は反射光学素子を含 まな 、屈折型の光学系であってもよ 、し、屈折光学素子を含まな 、反射型の光学系 であってもよ!/、し、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折型の光学系であ つてもよい。

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図 14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 (ウエノ、）を製造するステップ 203、 前述した実施の形態の露光装置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。

また、前述した液浸型投影露光装置のメンテナンス (洗浄)を適当な時期に実施す ること〖こよって、高性能な半導体デバイス等のマイクロデバイスを歩留まり良く製造す ることがでさる。

産業上の利用可能性

以上のように、この発明の投影露光装置及び投影露光装置の洗浄方法、投影露光 装置のメンテナンス方法並びにデバイスの製造方法は、高性能な半導体素子、撮像 素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等のデバイスの製造に用いるのに適している。

Claims

請求の範囲

[1] 露光ビームでマスクを照明し、投影光学系を介して前記マスクのパターンを基板上 に転写し、前記基板の表面と前記投影光学系の前記基板側の光学素子との間に所 定の液体を介在させた投影露光装置にお!ヽて、

前記液体を液体供給管を介して供給すると共に前記液体を液体回収管を介して回 収する液体供給排出機構と、

前記液体供給管に設けられたスケール付着防止機構と、

を備えることを特徴とする投影露光装置。

[2] 前記液体回収管に設けられた前記スケール付着防止機構を更に備えることを特徴 とする請求項 1に記載の投影露光装置。

[3] 前記スケール付着防止機構は、

前記液体供給管または前記液体回収管の外部力 印加される外部磁場に基づい てスケールの付着を防止することを特徴とする請求項 1または請求項 2に記載の投影

[4] 前記スケール付着防止機構は、

前記液体供給管または前記液体回収管にコイル状に巻かれた配線を流れる電気 信号に基づいてスケールの付着を防止することを特徴とする請求項 1または請求項 2 に記載の投影露光装置。

[5] 前記露光ビームは、 ArFレーザ光であることを特徴とする請求項 1乃至請求項 4の 何れか一項に記載の投影露光装置。

[6] 前記光学素子の基材は、蛍石であることを特徴とする請求項 1乃至請求項 5の何れ か一項に記載の投影露光装置。

[7] 光学部品と露光対象物との間隙を液体で満たして該露光対象物の露光を行う液浸 型の投影露光装置において、

前記液体を供給するための液体供給機構と、

前記液体の流路内の付着物を除去する洗浄手段と

を有することを特徴とする投影露光装置。

[8] 前記洗浄手段は、単位時間当たりの液体供給流量を把握する供給流量把握部と、 前記単位時間当たりの液体供給流量を変動させるための流量変動制御部とを有す ることを特徴とする請求項 7に記載の投影露光装置。

[9] 前記液体を排出するための液体排出機構を備え、

前記洗浄手段は、単位時間当たりの液体排出流量を把握する排出流量把握部を 有し、

前記流量変動制御部は、単位時間当りの液体供給流量と、単位時間当りの液体排 出流量とが連動して変動するように前記液体供給機構と前記液体排出機構とを制御 することを特徴とする請求項 8に記載の投影露光装置。

[10] 前記単位時間当りの液体供給流量は、該液体供給流量の時間平均値に対して 0.

1%以上の振幅で変動することを特徴とする請求項 8または請求項 9に記載の投影露

[11] 前記洗浄手段は、前記液体中に lmL以下の体積の気泡を 1個以上混入させること により前記流路内力 前記付着物を除去する機能を備えたことを特徴とする請求項 7 乃至請求項 10の何れか一項に記載の投影露光装置。

[12] 前記洗浄手段は、露光が停止する時間に合わせて作動させられて前記流路内から 前記付着物が除去可能に構成されたことを特徴とする請求項 7乃至請求項 11の何 れか一項に記載の投影露光装置。

[13] 前記光学部品は合成フッ化カルシウム単結晶であることを特徴とする請求項 7乃至 請求項 12の何れか一項に記載の投影露光装置。

[14] 前記光学部品の最表面がフッ化マグネシウムによりコーティングされていることを特 徴とする請求項 13に記載の投影露光装置。

[15] 前記液体として純水又は塩類が溶解している水溶液を使用することを特徴とする請 求項 7乃至請求項 14の何れか一項に記載の投影露光装置。

[16] 光学部品と露光対象物との間隙を液体で満たして該露光対象物を露光する液浸 型の投影露光装置の洗浄方法であって、

前記液体を供給する際に、前記液体の供給流量と前記液体の排出流量とを変動さ せて前記液体の流路内の付着物を除去することを特徴とする投影露光装置の洗浄 方法。

[17] 単位時間当たりの前記液体供給量として、該液体供給流量の時間平均値に対して

0. 1%以上の振幅で変動させて前記流路内の付着物を除去することを特徴とする請 求項 16に記載の投影露光装置の洗浄方法。

[18] 光学部品と露光対象物との間隙を液体で満たして解像度を高めるようにした液浸 型の投影露光装置の洗浄方法であって、

前記液体を供給する際に、前記液体中に lmL以下の体積の気泡を 1個以上混入 させて前記流路内を洗浄することを特徴とする投影露光装置の洗浄方法。

[19] 第 1物体と第 2物体との間を所定の液体で満たし、該液体を介して露光光を露光対 象物に照射する投影露光装置において、

前記液体を液体供給管を介して供給すると共に前記液体を液体回収管を介して回 収する液体供給排出機構と、

前記液体の流路を形成する部材への不純物の付着を防止する付着防止機構と、 を備えたことを特徴とする投影露光装置。

[20] 前記液体の流路を形成する部材は、前記液体供給排出機構の液体供給管を含む ことを特徴とする請求項 19に記載の投影露光装置。

[21] 前記液体の流路を形成する部材は、前記液体の供給排出機構の液体回収管を含 むことを特徴とする請求項 19または請求項 20記載の投影露光装置。

[22] 前記液体の流路を形成する部材はノズルを含むことを特徴とする請求項 19乃至請 求項 21の何れか一項に記載の投影露光装置。

[23] 前記付着防止機構は磁場を発生させることによって不純物の付着を防止することを 特徴とする請求項 19乃至請求項 22の何れか一項に記載の投影露光装置。

[24] 前記第 2物体が前記露光対象物であることを特徴とする請求項 19乃至請求項 23 の何れか一項に記載の投影露光装置。

[25] 前記第 1物体は光学素子を含み、

前記露光光は前記光学素子と前記液体を介して前記露光対象物に照射されること を特徴とする請求項 19乃至請求項 24の何れか一項に記載の投影露光装置。

[26] 前記光学素子の基材は、蛍石であることを特徴とする請求項 25に記載の投影露光

[27] 第 1物体と第 2物体との間を液体で満たし、該液体を介して露光光を露光対象物に 照射する液浸型の投影露光装置において、

前記液体を供給するための液体供給機構と、

前記液体を排出するための液体排出機構と、

前記液体の流路を洗浄する洗浄機構とを有することを特徴とする露光装置。

[28] 前記第 1物体は光学部品を含み、

前記露光光は前記光学部品と前記液体を介して前記露光対象物に照射されること を特徴とする請求項 27に記載の投影露光装置。

[29] 前記第 2物体は前記露光対象物であることを特徴とする請求項 27または請求項 28 に記載の投影露光装置。

[30] 前記流路は前記液体を供給するための液体供給流路を含むことを特徴とする請求 項 27乃至請求項 29の何れか一項に記載の投影露光装置。

[31] 前記流路は前記液体を排出するための液体排出流路を含むことを特徴とする請求 項 27乃至請求項 30の何れか一項に記載の投影露光装置。

[32] 前記洗浄機構は、前記流路内の付着物を除去することを特徴とする請求項 27乃至 請求項 31の何れか一項に記載の投影露光装置。

[33] 前記洗浄機構は、前記流路内の液体流量を変動させることによって、前記流路の 洗浄を行なうことを特徴とする請求項 27乃至請求項 33の何れか一項に記載の投影

[34] 前記洗浄機構は、前記流路に気泡を混入した液体を流すことによって、前記流路 の洗浄を行なうことを特徴とする請求項 27乃至請求項 33の何れか一項に記載の投

[35] 前記洗浄機構は、露光が停止する時間に合わせて作動することを特徴とする請求 項 27乃至請求項 34の何れか一項に記載の投影露光装置。

[36] 前記液体として純水又は塩類が溶解している水溶液を使用することを特徴とする請 求項 27乃至請求項 35の何れか一項に記載の投影露光装置。

[37] 請求項 19または請求項 27に記載の投影露光装置を用いるデバイス製造方法。

[38] 第 1部材と第 2部材との間隙を液体で満たして露光対象物を露光する液浸型の投 影露光装置のメンテナンス方法であって、

露光体対象物の露光を行なって!/ヽな ヽときに、前記液体の流路を洗浄することを特 徴とする投影露光装置のメンテナンス方法。

[39] 前記流路内の液体流量を変動させることによって前記流路の洗浄を行うことを特徴 とする請求項 38に記載のメンテナンス方法。

[40] 前記流路内に気泡を混入した液体を流すことによって前記洗浄を行うことを特徴と する請求項 38に記載のメンテナンス方法。

[41] 請求項 38に記載の投影露光装置のメンテナンス方法を用いるデバイスの製造方 法。