JP2006060016A - 流体給排装置及びそれを有する露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 液体などの充填性を高め、転写精度の劣化を防止する流体給排装置及びそれを有する露光装置を提供する。
【解決手段】 光源からの光でレチクルを照明する照明光学系と、前記レチクルのパターンを被露光体に投影する投影光学系と、前記被露光体を載置するステージと、を備える露光装置において、前記投影光学系の最も前記ステージ側の光学素子の周辺に配置され、その下面が前記ステージの表面と実質的に平行である部材と、前記部材と前記ステージとで挟まれた空間内に第１の流体を供給する第１の供給部と、前記第１の供給部の外側に設けられ、前記空間内から前記第１の流体を回収する第１の回収部とを有することを特徴とする露光装置を提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一般には、ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体チップ、液晶パネルなどの表示素子、磁気ヘッドなどの検出素子、ＣＣＤなどの撮像素子といった各種デバイス、マイクロメカニクスで用いる微細パターンの製造に用いられる露光装置に係り、特に、投影光学系の最終面と被露光体の表面を液体で液浸して、かかる液体を介して被露光体を露光する、所謂、液浸型の露光装置に関する。

レチクル（マスク）に描画された回路パターンを投影光学系によってウェハ等に投影して回路パターンを転写する投影露光装置は従来から使用されており、近年では、高解像度で高品位な露光の要請がますます激化している。かかる要請を満足するための一手段として液浸露光が着目されている。液浸露光は、投影光学系のウェハ側の媒質を液体にすることによって投影光学系の開口数（ＮＡ）の増加（所謂、高ＮＡ化）を更に進めるものである。つまり投影光学系のＮＡは媒質の屈折率をｎとすると、ＮＡ＝ｎ・ｓｉｎθであるので、空気の屈折率よりも高い屈折率（ｎ＞１）の媒質を満たすことでＮＡをｎまで大きくすることができる。

液浸露光において、被露光体と投影光学系との間に液体を充填させる方法は二つに大別できる。第１の方法は、投影光学系の最終面とウェハ全体を液槽の中に配置する方法であり、この方法を用いた露光装置が特許文献１に開示されている。第２の方法は、投影光学系とウェハ面とで挟まれた空間だけに液体を流すローカルフィル法であり、この方法を用いた露光装置が特許文献２と特許文献３に開示されている。
特開平０６−１２４８７３号公報 国際公開第９９／４９５０４号パンフレット 特開２００４−１６５６６６号公報

特許文献１に開示された方法では、ウェハを高速で動かすと液体が周囲に飛散するので、それを回収する装備が必要であり、また、液面が波立つことにより発生しうる微少な気泡が結像性能に悪影響を与えるという欠点がある。また、この方法では装置が複雑かつ大型化すると考えられる。

特許文献２に開示された方法では、ウェハと投影光学系の間隙が狭い場合に、この間隙にノズルを向けて液体を供給しても、ノズルから放出された液体がうまくこの間隙に流れ込まないで気体が残り、このために十分な液浸ができないという不具合があった。また、うまく流れ込まない液体は、投影レンズ外周に衝突して外に逃げてしまい、この周囲に逃げた液体を回収するための装備が必要となり、露光装置が大がかりになってしまうという欠点があった。また、仮に狭い間隙に液体を流し込むことができるとしても、この間隙の内部における流動抵抗が外に比べて大きいためにノズルから放出される液体の流速が、間隙を流れる流速に比べて非常に早い。したがって、ノズル先端部や、液が投影レンズ外周に衝突する箇所で、液体の流速が極端に変化し、流れが大きく乱れ、気泡が発生しうる。この気泡が投影レンズとウェハとの間に入り込んで、光の透過を妨げ、露光装置としての結像性能に悪影響を与えうる。

また、特許文献３に開示された方法では、ウェハを高速で動かすとエアカーテンにより液体が周囲に飛散することは無いが、ステージの巻き込みにより、周辺の雰囲気を保液部内に取り込むことになるので、気泡が結像性能に悪影響を与えるという欠点がある。

そこで、本発明は、液体などの充填性を高め、転写精度の劣化を防止する流体給排装置及びそれを有する露光装置を提供することを例示的目的とする。

本発明の一側面としての露光装置は、光源からの光でレチクルを照明する照明光学系と、前記レチクルのパターンを被露光体に投影する投影光学系と、前記被露光体を載置するステージと、を備える露光装置において、前記投影光学系の最も前記ステージ側の光学素子の周辺に配置され、その下面が前記ステージの表面と実質的に平行である部材と、前記部材と前記ステージとで挟まれた空間内に第１の流体を供給する第１の供給部と、前記第１の供給部の外側に設けられ、前記空間内から前記第１の流体を回収する第１の回収部とを有することを特徴とする。

本発明の別の側面としての液体給排装置は、レチクルのパターンを被露光体に投影する投影光学系を有し、前記投影光学系と前記被露光体との間に供給される流体を介して前記被露光体を露光する露光装置に前記流体を供給及び回収するための流体給排装置であって、前記投影光学系の光軸に実質的に垂直な方向に前記流体を供給する第１の供給部と、前記第１の供給部と共に前記光軸を囲み、前記方向に前記流体を回収する第１の回収部と、前記光軸から見て前記第１の供給部の外側に配置され、前記被露光体に向かって前記流体を供給する第２の供給部と、前記流体を回収し、前記流体の外縁を規定する第２の回収部とを有することを特徴とする。

本発明の更に別の側面としての露光装置はかかる液体給排装置を有することを特徴とする。本発明の更に別の側面としてのデバイス製造方法は、上述の露光装置を用いて被露光体を露光するステップと、露光した前記被露光体を現像するステップとを有することを特徴とする。

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、液体の充填性を高めて転写精度の高い液体給排装置及びそれを有する露光装置を提供することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態としての露光装置１を説明する。なお、同一の参照符号にアルファベットを設けたものは、アルファベットのない参照符号で総括されるものとする。図１は、露光装置１の構成を示す概略断面図である。

露光装置１は、投影光学系３０の被露光体４０側にある最終面（最終光学素子）と被露光体４０との間に供給される液体Ｌを介して、レチクル２０に形成された回路パターンをステップ・アンド・リピート方式やステップ・アンド・スキャン方式で被露光体４０に露光する液浸型の投影露光装置である。かかる露光装置は、サブミクロンやクオーターミクロン以下のリソグラフィー工程に好適であり、以下、本実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（「スキャナー」とも呼ばれる。）を例に説明する。ここで、「ステップ・アンド・スキャン方式」とは、レチクルに対してウェハを連続的にスキャン（走査）してレチクルパターンをウェハに露光すると共に、１ショットの露光終了後ウェハをステップ移動して、次の露光領域に移動する露光方法である。また、「ステップ・アンド・リピート方式」とは、ウェハの一括露光ごとにウェハをステップ移動して次のショットの露光領域に移動する露光方法である。

露光装置１は、図１に示すように、照明装置１０と、レチクル２０と、レチクル２０を載置するレチクルステージ２５と、投影光学系３０と、被露光体４０を載置するウェハステージ４５と、測距手段５０と、ステージ制御部６０と、液浸制御部７０と、液体給排装置１００とを有する。

照明装置１０は、転写用の回路パターンが形成されたレチクル２０を照明し、図示しない光源部と、照明光学系とを有する。

光源部は、例えば、光源としては、波長約１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー、波長約２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザーなどを使用することができるが、光源の種類はエキシマレーザーに限定されず、例えば、波長約１５７ｎｍのＦ_２レーザーを使用してもよいし、光源の個数も限定されない。また、光源部に使用可能な光源はレーザーに限定されるものではなく、一又は複数の水銀ランプやキセノンランプなどのランプも使用可能である。

照明光学系は、レチクル２０を照明する光学系であり、レンズ、ミラー、オプティカルインテグレーター、絞り等を含む。例えば、コンデンサーレンズ、ハエの目レンズ、開口絞り、コンデンサーレンズ、スリット、結像光学系の順で整列する等である。オプティカルインテグレーターは、ハエの目レンズや２組のシリンドリカルレンズアレイ（又はレンチキュラーレンズ）板を重ねることによって構成されるインテグレーターを含むが、光学ロッドや回折素子に置換される場合もある。

レチクル２０は、図示しないレチクル搬送系により露光装置１の外部から搬送され、レチクルステージ２５に支持及び駆動される。レチクル２０は、例えば、石英製で、その上には転写されるべき回路パターンが形成されている。レチクル２０から発せられた回折光は、投影光学系３０を通り、被露光体４０上に投影される。レチクル２０と被露光体４０とは、光学的に共役の関係に配置される。露光装置１は、スキャナーであるため、レチクル２０と被露光体４０を縮小倍率比の速度比で走査することにより、レチクル２０のパターンを被露光体４０上に転写する。なお、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置（「ステッパー」とも呼ばれる。）の場合は、レチクル２０と被露光体４０を静止させた状態で露光が行われる。

レチクルステージ２５は定盤２６に取り付けられている。レチクルステージ２５は、図示しないレチクルチャックを介してレチクル２０を支持し、図示しない移動機構及びステージ制御部６０によって移動制御される。図示しない移動機構は、リニアモーターなどで構成され、Ｘ軸方向にレチクルステージ２５を駆動することでレチクル２０を移動することができる。

投影光学系３０は、レチクル２０に形成されたパターンを経た回折光を被露光体４０上に結像する機能を有する。投影光学系３０は、複数のレンズ素子のみからなる光学系、複数のレンズ素子と少なくとも一枚の凹面鏡とを有する光学系（カタディオプトリック光学系）、複数のレンズ素子と少なくとも一枚のキノフォームなどの回折光学素子とを有する光学系等を使用することができる。色収差の補正が必要な場合には、互いに分散値（アッベ値）の異なるガラス材からなる複数のレンズ素子を使用したり、回折光学素子をレンズ素子と逆方向の分散が生じるように構成したりする。

被露光体４０は、図示しないウェハ搬送系により露光装置１の外部から搬送され、ウェハステージ４５に支持及び駆動される。被露光体４０は、本実施形態ではウェハであるが、液晶基板その他の被露光体を広く含む。被露光体４０にはフォトレジストが塗布されている。被露光体４０の端部から露光を開始するためには、被露光体４０の端部が露光領域（露光光が照射される領域）に到達する前に投影光学系３０の最終面（下面）の下に液膜を満たす必要がある。そこで、被露光体４０の外側に、被露光体４０とほぼ同じ高さの同面板（平面板）４１を設けることにより、被露光体の外側の領域においても液膜を形成することを可能にしている。

ウェハステージ４５は、被露光体４０を支持し、定盤４６に載置されている。ウェハステージ４５は、ウェハの上下方向（鉛直方向）の位置や回転方向、傾きを調整、変更或いは制御する駆動装置を内蔵している。露光時は、駆動装置により投影光学系３０の焦点面に被露光体４０上の露光領域が常に高精度に合致するようにウェハステージ４５が制御される。ここで、ウェハ上の面の位置（上下方向位置と傾き）は、不図示の光フォーカスセンサーによって計測され、ステージ制御部６０に提供される。ウェハステージ４５は、被露光体４０の所望のエリアを投影光学系３０の直下へ移動することや姿勢補正を行う。

測距手段５０は、レチクルステージ２５の位置とウェハステージ４５の二次元的な位置を参照ミラー５２、５６、レーザー干渉計５４、５８を介してリアルタイムに計測する。測距手段５０による測距結果はステージ制御部６０に伝達され、両ステージ２５及び４５は位置決めや同期制御のためにステージ制御部６０の制御の下で一定の速度比率で駆動される。

ステージ制御部６０は、レチクルステージ２５とウェハステージ４５の駆動制御を行う。

液浸制御部７０は、ウェハステージ４５の現在位置、速度、加速度、目標位置、移動方向といった情報をステージ制御部６０から取得して、これらの情報に基づいて、液浸露光に係る制御を行う。即ち、液浸制御部７０は、液体Ｌの供給及び回収の切り替え、停止、供給及び回収する液体Ｌの量の制御等の制御指令を液体給排装置１００の液体供給装置１４０や液体回収装置１６０に与える。

露光装置１本体は、不図示の環境チャンバの中に設置されており、露光装置１本体を取り巻く環境が所定の温度に保たれる。レチクルステージ２５、ウェハステージ４５、干渉計５４及び５８を取り巻く空間や、投影光学系３０を取り巻く空間には、更に個別に温度制御された空調空気が吹き込まれて、環境温度が更に高精度に維持される。

液体給排装置１００は、投影光学系３０と被露光体４０との間の空間或いは間隙を液体Ｌで充填する機能を有し、供給・回収口付きカバー１１０と、液体供給装置１４０と、液体回収装置１６０とを有する。

液体Ｌは、露光光の吸収が少ないものから選ばれ、更に石英や蛍石などの屈折系光学素子とほぼ同程度の屈折率を有することが望まれる。具体的には、液体Ｌとしては、純水、機能水、フッ化液（例えば、フルオロカーボン）などが候補として掲げられる。液体Ｌは、予め脱気装置を用いて溶存ガスが十分に取り除かれたものが好ましい。これは、気泡の発生を抑制し、また、気泡が発生しても即座に液体中に吸収できるからである。例えば、環境気体中に多く含まれる窒素、酸素を対象とし、液体に溶存可能なガス量の８０％以上を除去すれば、十分に気泡の発生を抑制することができる。もちろん、不図示の脱気装置を露光装置１に備えて、常に液体中の溶存ガスを取り除きながら液体供給装置１４０に液体を供給してもよい。脱気装置としては、例えば、ガス透過性の膜を隔てて一方に液体を流し、もう一方を真空にして液体中の溶存ガスをその膜を介して真空中に追い出す、真空脱気装置が好適である。

カバー１１０は、投影光学系３０の（少なくとも最終光学素子の）周りに取り付け可能であって、投影光学系３０の光軸に実質的に平行な面１１２と、面１１２に実質的に垂直な面１１４とを有し、面１１２及び１１４を介して液体Ｌに接触し、かかる面を介して液体の供給及び回収を行う。なお、カバー１１０の構造については図２以降を参照して後述する。

液体供給装置１４０は、供給管１４２を介してカバー１１０に液体を供給する。液体供給装置１４０は、例えば、液体を貯めるタンク、液体Ｌを送り出す圧送装置、液体Ｌの供給流量の制御を行う流量制御装置、液体Ｌの供給温度を制御するための温度制御装置を含む。

液体回収装置１６０は、回収管１６２を介してカバー１１０から液体を回収する。液体回収装置１６０は、例えば、回収した液体Ｌを一時的に貯めるタンク、液体Ｌを吸い取る吸引装置、液体Ｌの回収流量を制御するための流量制御装置を含む。

以下、カバー１００の詳細及び本実施形態の液浸法について図２及び図３を参照して説明する。図２は、投影光学系３０の最終光学部材から被露光体４０面上までの間の空間（以下、光路空間ＯＰＳ）周辺の露光装置１の部分拡大断面図である。図３は光路空間ＯＰＳ周辺を被露光体４０面側から示したカバー１１０の断面図である。

光路空間ＯＰＳを囲むように配置された供給・回収口付きカバー１００は、面１１２において、その内側に液体を供給するための供給口１１６ａと、液体を回収するための回収口１１８ａを有する。また、カバー１１０は、面１１４において、被露光体４０に対向する位置に供給口１１６ｂ、回収口１１８ｂ、回収口１１８ｃが配置される。回収口１１８ｂ、回収口１１８ｃは光路空間、カバー下に供給された液体Ｌがカバー１１０近傍に漏れ出さないように液体の外縁を規定し、光路空間ＯＰＳを囲むように配置される。

露光時には被露光体４０の走査方向の上流側に供給口１１６ａ、供給口１１６ｂ、及び、回収口１１８ｂが配置され、下流側に回収口１１８ａ、回収口１１８ｃが配置され、走査露光が開始される。ここで、被露光体４０の走査方向の上流側とは、例えば、被露光体４０を左から右に向かって移動させる場合について説明すると、その反対方向である左側、即ち、走査方向を矢印で示した場合に、矢印の始点側の方向が上流側である。

被露光体４０交換から露光開始までの手順に関して以下に述べる。光路空間下に被露光体４０もしくは同面板４１が存在しない場合、光路空間ＯＰＳ内は気体で満たされている。そして被露光体４０交換などの後、光路空間ＯＰＳ及びカバー１１０の下に被露光体４０もしくは同面板４１が存在する状態で、供給口１１６ａ、供給口１１６ｂより液体の供給を開始する。この際、回収口１１８ｂ、回収口１１８ｃも回収を開始する。この時の回収口１１８ｂの回収量を供給口１１６ａの供給量よりも少なく設定し、供給口１１６ａ及び１１６ｂによる供給量の総和に対し、回収口１１８ａ乃至１１８ｃから回収される回収量の総和が多くなるように設定することで、光路空間ＯＰＳ内の気体を除去しつつ、光路空間ＯＰＳ内及び回収口１１８ｂ及び１１８ｃの内側に液体Ｌを満たすことができる。

露光動作に入る際にはウェハステージ４５の高速移動に伴って、走査方向の上流側から空気を巻き込むことが懸念されるが、本実施例ではＹ方向において、供給口１１６ｂの副走査方向の長さは光路空間ＯＰＳの幅（供給口１１６ａの副走査方向の長さ）よりも長く、その供給口１１６ｂは光路空間ＯＰＳよりも上流側に配置され、被露光体４０面に向かって液体を供給しているため、周辺の雰囲気を巻き込むことはない。また、被露光体４０ステージの高速移動に伴って、被露光体４０面に引きずられて光路空間ＯＰＳより漏れ出した液体を回収口１１８ｃにより回収するため、走査方向の下流側においても液体が漏れ出すことはない。ステージ４５の加減速、停止に伴って、液体が供給口１１６ｂよりも上流側に漏れ出した液体は回収口１１８ｂにより回収されるため、上流側においても液体が漏れ出すことはない。

本実施例では供給口１１６ａ、供給口１１６ｂ、回収口１１８ａ、回収口１１８ｂ、回収口１１８ｃはそれぞれ単一の開口により形成されているが、単一の回収口から液体と雰囲気を同時に回収すると、回収口の回収能力が気体と液体で異なるために、気体が混じった際に液体の回収能力が悪くなる場合がある。また、供給口の配置により、液体の供給量にムラが生じるおそれもある。そこで、図４に示すように、各供給回収口１１６ａ、１１６ｂ、１１８ａ乃至１１８ｃを複数個の供給回収口から形成される供給口群１１６ｃ、１１６ｄ、回収口群１１８ｄ乃至１１８ｆで形成したカバー１１０Ａを使用し、各供給回収口を個別の図示しない流量制御器で制御することで、安定した液体の供給・回収を実現することが可能である。

図３及び図４に示す構成では直線的に供給口１１６ｂ、回収口１１８ｂ、回収口１１８ｃを配置しているが、図５に示すカバー１１０Ｂのように、光路空間ＯＰＳを囲むように円弧状に供給口１１６ｅ、回収口１１８ｇ、回収口１１８ｈを配置してもよい。

本実施例によれば、投影光学系と被露光体４０との間隙にノズルを向けて液体を供給する特許文献２、３に記載された方法に比べて、液体中の存在しうる気泡を低減することができ、外部への液体の飛散が効果的に防止することが可能である。

ウェハステージ４５が停止した状態であっても光路空間ＯＰＳ周辺はカバー１１０で覆われているため、光路空間ＯＰＳ内を供給口１１６ａから供給される液体が流れ、回収口１１８ａから回収できる。従って、被露光体４０面上から発生するコンタミネーションによる液体の汚染を抑制することができ、被露光体４０を静止させた状態で露光を実施する露光装置（いわゆるステッパー等）にも適用することができる。

第１の実施例では液体の供給口、回収口の配置が左右対称でないため、一方向のスキャン露光にのみ対応していたが、本実施例では走査方向を反転させる方式の走査露光に対応させる。以下、図６乃至図８を参照して液体Ｌの供給回収用のカバー１１０Ｃの構成について説明する。

図６及び図７は光路空間ＯＰＳ周辺の断面図であり、図６はウェハステージ４５が右方向（＋Ｘ方向）に走査した際の供給回収の様子を示しており、図７は被露光体４０ステージが左方向（−Ｘ方向）に走査した際の供給回収の様子を示している。図８はカバー１１０Ｃの断面図である。

先の実施例同様に光路空間ＯＰＳを囲むように供給・回収口付きカバー１１０Ｃが配置される。カバー１１０Ｃの面１１２には、光路空間内へ液体を供給するための供給口１１６ｆ、供給口１１６ｇと液体を回収するための回収口１１８ｉ、回収口１１８ｊを設け、供給口１１６ｆの下に回収口１１８ｉ、供給口１１６ｇの下に回収口１１８ｊを配置する。カバー１１０Ｃの面１１４には、供給口１１６ｈ、その外側に回収口１１８ｋ、光路空間ＯＰＳを挟んで反対側に供給口１１６ｉ、その外側に回収口１１８ｊが配置される。

初期の光路空間への液体の充填に関しては、先の実施例同様実施することができる。そして、露光時において、図６に示すように右方向にウェハステージ４５を駆動する場合には、供給口１１６ｇ、供給口１１６ｉより液体を供給し、回収口１１８ｉ、回収口１１８ｋ、回収口１１８ｌより液体を回収し、それ以外の供給口・回収口は停止させる。

逆に、図７に示すように左方向にウェハステージ４５を駆動する場合には、供給口１１６ｆ、供給口１１６ｈより液体を供給し、回収口１１８ｊ、回収口１１８ｋ、回収口１１８ｌより液体を回収し、それ以外の供給口・回収口は停止させる。

このように液体給排装置１００を動作させることにより、先の実施例同様の効果を得つつ、走査方向が反転した場合にも安定した液体の供給を行うことができる。また、本実施例では、使用しない供給口・回収口を停止させたが、停止させなくとも、総供給量と総回収量を一定に保ち、走査方向に応じて連続的に微量の供給量と回収量を維持しつつ制御してもよい。

また、供給口１１６ｆと回収口１１８ｉ、供給口１１６ｇと回収口１１８ｈは、それぞれ上下逆であってもよいし横に並べて配置されてもよい。また、図４と同様に、各供給口・回収口を複数個の供給・回収口から形成される供給口群、回収口群で形成し、各供給口・回収口を個別に流量制御することで、安定した液体の供給・回収を実現してもよい。

また、図９に示すように光路空間ＯＰＳを囲むカバー１１０Ｄに４方向に分割した供給口１１６ｊ乃至１１６ｍと回収口１１８ｍ乃至１１８ｐを設け、ウェハステージ４５の駆動方向に応じて液体Ｌの供給の動作を切り替えても良い。この場合、回収口１１８ｍ乃至１１８ｐは常に回収動作を行い、供給口のみステージの移動方向の上流側から液体を供給するように設定することで、ステージの駆動に伴う気体の巻き込みを抑え、カバー近傍に液体が漏れ出すことを抑えることが可能である。

先の実施例では液体Ｌの粘性が低い場合や被露光体４０表面や同面板４１の接触角が小さい場合、カバー１１０の外周に設けた回収口１１８だけでは回収しきれない場合がある。また、これまでの実施例では純水などの液体を想定していたが、純水に比べ更に高い屈折率を有する材料である有機系・無機系の物質で光路空間を満たすことにより、解像力を向上することが可能である。しかし、これらの物質を使用した場合、蒸発した物質により、露光装置１内外の雰囲気が汚染され、露光装置１内で使用される光学部品の曇りや装置を構成する部品の腐食が懸念される。

そこで、本実施例では、図１０に示すように、カバー１１０Ｅの下に更にガス供給口１１６ｏ及び１１６ｇを設けることで、液体の界面の変形を抑え、且つ、蒸発した高屈折材のカバー１１０Ｅの外側への拡散を抑える。先の実施例と異なる点は光路空間ＯＰＳ内の液体の供給口、回収口の配置とカバー下の最外周にガス供給のための供給口を設けた点である。

図１０において、被露光体４０の走査方向が右方向（＋Ｘ方向）の場合は光路空間ＯＰＳ内及びカバー１１０Ｅ下へは供給口１１６ｎより液体Ｌを供給し、光路空間ＯＰＳ内の液体Ｌの回収を回収口１１８ｓで行い、カバー１１０Ｅ下では回収口１１８ｒと１１８ｔにより液体Ｌを回収する。この際、その回収口１１８ｒと１１８ｔの更に外側に供給口１１６ｏ及び１１６ｇを設け、ガスを被露光体４０面に向かって吹き付ける。

ここで、カバー１１０Ｅ下に設けた供給口１１６ｏ及び１１６ｇ、回収口１１８ｒ及び１１８ｔは、図８に示すような供給口１１６ｈ及び１１６ｉ、回収口１１８ｋ及び１１８ｌのように光路空間ＯＰＳを囲む同心円状に配置される。このように配置することで、供給口１１６ｏ及び１１６ｇから噴出したガスが回収口１１８ｒ及び１１８ｔで回収されるよう光路空間ＯＰＳに向かってガスの流れを発生させることで、回収口１１８ｒ及び１１８ｔで回収しきれず伸びだした界面の変形を抑え、且つ、蒸発した高屈折材の周辺雰囲気への拡散を抑える。

先の実施例同様、ウェハステージ４５の移動方向に応じて液体の供給を切り替えることで、ウェハステージ４５の反転動作に伴う気泡の巻き込みを抑えることができる。

また、図１１に示すカバー１１０Ｆのように、供給口１１６ｏ及び１１６ｇの外側にガスの回収口１１８ｕ及び１１８ｖを設けることで、供給口１１６ｏ及び１１６ｇから供給するガスに不活性ガスを使用した際にも不活性ガスがカバー下から拡散により外に漏れ出すのを抑え、レーザー干渉計の測定精度への影響を抑えることが可能である。この場合も先の実施例同様、カバー１１０Ｆ下に光路空間ＯＰＳを囲むように同心円状に回収口１１８ｕ及び１１８ｖが配置されることが好ましい。

本発明は液浸露光装置に限定されず、例えば、Ｆ_２レーザを光源とした露光装置では、大気による吸収を抑えるために不活性ガスを光路空間ＯＰＳに流す。本実施例の構成において、光路空間ＯＰＳに供給する液体Ｌの変わりに不活性ガスを使用し、カバー下から供給するガスとして、ウェハステージ４５が配置される空間と同程度の成分費のガス（例えば、ドライエア）を供給することで、光路空間内の不活性ガス濃度を安定化しつつ、カバー外側へ不活性ガスが漏れ出すのを抑えることが可能である。

以下、図１２及び図１３を参照して、上述の露光装置１を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図１２は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ１（回路設計）では、デバイスの回路設計を行う。ステップ２（レチクル製作）では、設計した回路パターンを形成したレチクルを製作する。ステップ３（ウェハ製造）では、シリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ４（ウェハプロセス）は、前工程と呼ばれ、レチクルとウェハを用いてリソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する行程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。

図１３は、ステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）では、ウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、露光装置１によってレチクルの回路パターンをウェハに露光する。露光装置１は、液浸露光を用いながらも、液体Ｌに存在する気泡を除去すると共に、かかる除去に起因する転写精度の劣化を防止することが可能であるため、所望の解像度を達成し、高品位な露光を被露光体４０に施すことができるため、高いスループットで経済性よくデバイス（半導体素子、ＬＣＤ素子、撮像素子（ＣＣＤなど）、薄膜磁気ヘッドなど）を提供することができる。ステップ１７（現像）では、露光したウェハを現像する。ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウェハ上に多重に回路パターンが形成される。本実施形態のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。このように、露光装置１を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

本実施例によれば、液浸法を適用した露光装置及び露光方法の実用性を高めること、例えば、投影光学系の最終面と基板との間隙をより確実に液体で満たすこと、又は、投影光学系の最終面がそれを取り巻く雰囲気に晒される可能性を低減すること、又は、露光装置の構造を簡単化し、露光装置を小型化することができる。

本発明の一実施例の露光装置の概略構成図である。 図１に示す露光装置に適用可能な第１の実施例の液体給排装置周辺の部分拡大断面図である。 図２の液体給排装置のカバーの概略断面図である。 図３に示すカバーの変形例の概略断面図である。 図３に示すカバーの更に別の変形例の概略断面図である。 図１に示す露光装置に適用可能な第２の実施例の液体給排装置周辺の部分拡大断面図であり、走査方向が＋Ｘ方向である場合を示す図である。 図１に示す露光装置に適用可能な第２の実施例の液体給排装置周辺の部分拡大断面図であり、走査方向が−Ｘ方向である場合を示す図である。 図６及び７の液体給排装置のカバーの概略断面図である。 図８に示すカバーの変形例の概略断面図である。 図１に示す露光装置に適用可能な第３の実施例の液体給排装置周辺の部分拡大断面図である。 図１０に示す液体給排装置の変形例の部分拡大断面図である。 デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。 図１２に示すステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。

符号の説明

１ 露光装置
２０ レチクル
３０ 投影光学系
４０ 被露光体
４５ ウェハステージ
１００ 液体給排装置
１１０、１１０Ａ−Ｆ 供給・回収口付きカバー

Claims (19)

1. 光源からの光でレチクルを照明する照明光学系と、前記レチクルのパターンを被露光体に投影する投影光学系と、前記被露光体を載置するステージと、を備える露光装置において、
   前記投影光学系の最も前記ステージ側の光学素子の周辺に配置され、その下面が前記ステージの表面と実質的に平行である部材と、
   前記部材と前記ステージとで挟まれた空間内に第１の流体を供給する第１の供給部と、
   前記第１の供給部の外側に設けられ、前記空間内から前記第１の流体を回収する第１の回収部とを有することを特徴とする露光装置。
2. 前記光学素子から出射して前記基板に至る前記光の光路を含む光路空間を囲むように、前記第１の供給部は配置されていることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
3. 前記光学素子から出射して前記基板に至る前記光の光路を含む光路空間から、前記第１の流体を回収するための第２の回収部を更に有することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
4. 前記光路空間に前記第１の流体を供給する第２の供給部を更に有することを特徴とする請求項３記載の露光装置。
5. 第２の流体を供給する第３の供給部を前記第１の回収部の外側に更に有することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
6. 前記第２の流体を回収するための第３の回収部を前記第３の供給部の外側に更に有することを特徴とする請求項５記載の露光装置。
7. 第２流体は気体であることを特徴とする請求項５又は６記載の露光装置。
8. レチクルのパターンを被露光体に投影する投影光学系を有し、前記投影光学系と前記被露光体との間に供給される流体を介して前記被露光体を露光する露光装置に前記流体を供給及び回収するための流体給排装置であって、
   前記投影光学系の光軸に実質的に垂直な方向に前記流体を供給する第１の供給部と、
   前記第１の供給部と共に前記光軸を囲み、前記方向に前記流体を回収する第１の回収部と、
   前記光軸から見て前記第１の供給部の外側に配置され、前記被露光体に向かって前記流体を供給する第２の供給部と、
   前記流体を回収し、前記流体の外縁を規定する第２の回収部とを有することを特徴とする流体給排装置。
9. 前記投影光学系の周りに取り付け可能であって、前記投影光学系の光軸に実質的に平行な第１の面と、当該第１の面に実質的に垂直な第２の面とを有し、前記第１及び第２の面を介して前記流体に接触するカバーを更に有し、
   前記第１の供給部は、前記カバーの前記第１の面を介して前記流体を供給し、
   前記第１の回収部は、前記カバーの前記第１の面を介して前記流体を回収し、
   前記第２の供給部は、前記カバーの前記第２の面を介して前記流体を供給し、
   前記第２の回収部は、前記カバーの前記第２の面を介して前記流体を回収することを特徴とする請求項８記載の流体給排装置。
10. 前記流体は液体であることを特徴とする請求項８記載の流体給排装置。
11. 前記露光装置は、前記被露光体を走査露光する走査露光装置であり、
    前記第２の供給部は、前記第１の供給部よりも前記被露光体の走査方向の上流側に配置されていることを特徴とする請求項８記載の流体給排装置。
12. 前記第２の供給部は、前記被露光体の走査方向に垂直な方向の長さが前記第１の供給部よりも長いことを特徴とする請求項８記載の流体給排装置。
13. 前記第１及び第２の供給部、及び、前記第１及び第２の回収部の少なくとも一は、独立して流量制御可能な複数の開口を介して前記流体に接触することを特徴とする請求項８記載の流体給排装置。
14. 前記第１及び第２の供給部、及び、前記第１及び第２の回収部は、前記光軸に対して回転対称に配置されていることを特徴とする請求項８記載の流体給排装置。
15. 前記流体の外縁に圧力を加えて前記流体の外縁を規定する圧力印加手段を更に有することを特徴とする請求項８記載の流体給排装置。
16. 前記圧力印加手段は、気体を前記流体の外縁に吹き付ける吹き付け手段を含み、
    前記第２の回収部は前記気体も回収することを特徴とする請求項８記載の流体給排装置。
17. 前記第２の回収部による前記流体の回収量は前記第１の供給部による供給量よりも少なく、前記第１及び第２の供給部の供給量の総和は前記第１及び第２の回収部の総和よりも少ないことを特徴とする請求項８記載の流体給排装置。
18. 請求項８乃至１７のいずれか一項に記載の流体給排装置を有することを特徴とする露光装置。
19. 請求項１乃至７及び１８のいずれか一項に記載の露光装置を用いて被露光体を露光するステップと、
    露光した前記被露光体を現像するステップとを有することを特徴とするデバイス製造方法。