JP2007142013A - 露光装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液体に混入（発生）するパーティクルを低減し、優れた光学性能を実現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１４と、前記レチクル２０のパターンを被処理体に投影する投影光学系３０と、を備え、前記投影光学系の最も前記被処理体側に配置された光学素子３００と前記被処理体との間に供給される液体ＬＱを介して前記被処理体を露光する露光装置であって、前記光学素子の前記光が通過しない面は、研磨面であ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、露光装置に係り、特に、半導体ウェハ用の単結晶基板、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用のガラス基板などの被処理体を露光する露光装置に関する。本発明は、例えば、投影光学系の最終面と被処理体の表面を液体で浸漬して、かかる液体を介して被処理体を露光する、所謂、液浸露光装置に好適である。

フォトリソグラフィー（焼き付け）技術を用いて半導体メモリや論理回路などの微細な半導体素子を製造する際、縮小投影露光装置が従来から使用されている。縮小投影露光装置は、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。

縮小投影露光装置で転写できる最小の寸法（解像度）は、露光に用いる光の波長に比例し、投影光学系の開口数（ＮＡ）に反比例する。従って、波長を短くすればするほど、及び、ＮＡを上げれば上げるほど、解像度はよくなる。このため、近年の半導体素子の微細化への要求に伴い露光光の短波長化が進められ、ＫｒＦエキシマレーザー（波長約２４８ｎｍ）からＡｒＦエキシマレーザー（波長約１９３ｎｍ）と用いられる紫外線の波長は短くなってきた。

このような中で、ＡｒＦエキシマレーザーなどの光源を用いながら、更に解像度を向上させる技術として、液浸露光が注目されている。液浸露光とは、投影光学系の最終面とウェハの像面との間を液体で満たす（即ち、投影光学系のウェハ側の媒質を液体にする）ことで露光光の実効波長を短波長化し、投影光学系のＮＡを見掛け上大きくして解像度の向上を図るものである。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、投影光学系の最終面とウェハとの間に液体を充填す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、かかる方法を用いた露光装置が提案されている（例えば、特許文献１乃至４参照。）。
特開２００５−５７１３号公報 特開２００５−１２９８１０号公報 特開２００５−２８６２８６号公報 特開２００５−２０３６８１号公報

しかしながら、液浸露光は、ハーフピッチで４０ｎｍ乃至６０ｎｍの線幅を解像するため、液体中に浮遊するパーティクルがパターン形成の際に問題となる。例えば、パーティクルがウェハ表面に付着した場合には配線構造に断線が発生し、ウェハ表面上部で浮遊している場合には結像光束の一部を遮光し、低コントラストな部分を生じてしまう。

液体中に混入（発生）するパーティクルは、投影光学系の最もウェハ側に配置された光学素子（最終光学素子）のレンズ面を研磨する際に使用される酸化セリウム、酸化鉄などの研磨材やアスファルトなどの研磨ピッチ材などである。これらの物質は、最終光学素子のコバ面（側面）の凹凸に付着する。そして、研磨工程から洗浄工程までの保管条件などによって最終光学素子のコバ面に乾燥固着する。最終光学素子のコバ面に固着した研磨材や研磨ピッチ材などのパーティクルは、アルカリ洗浄とフッ酸洗浄とを組み合わせた洗浄工程では除去することができない。パーティクルがコバ面に付着（固着）したままの最終光学素子を露光装置に組み込むと、コバ面の近傍に配置された液体の給排管とコバ面との間に存在する液体の作用によって、コバ面からパーティクルが離脱し、液体中に浮遊する。給排管とコバ面との間に存在する液体の置換は、最終光学素子とウェハとの間に存在する液体の置換よりも遅いため、給排管とコバ面との間に存在する液体に浮遊したパーティクルは、大きなパーティクル塊に凝集及び成長してしまう。

また、給排管の表面も液体と接触しており、かかる表面に付着したパーティクルが離脱し、液体中に浮遊することもある。

更には、ウェハの周囲に配置され、かかるウェハの上面と同じ高さの表面を有する同面板（補助部材）の表面も液体と接触しており、上述したように、かかる表面に付着したパーティクルが離脱し、液体中に浮遊することもある。

なお、液体中に混入（発生）するパーティクルには、ウェハに塗布されたレジストの化学反応に起因する凝集によって引き起こされるパーティクルや、ウェハが露光装置に搬送される過程で生じるウェハのエッジのパーティクルもある。

そこで、本発明は、液体に混入（発生）するパーティクルを低減し、優れた光学性能を実現する露光装置を提供することを例示的目的とする。

上記目的を達成するために、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処理体に投影する投影光学系と、を備え、前記投影光学系の最も前記被処理体側に配置された光学素子と前記被処理体との間に供給される液体を介して前記被処理体を露光する露光装置であって、前記光学素子の前記光が通過しない面は、研磨面であることを特徴とする。

本発明の別の側面としての露光装置は、レチクルのパターンを被処理体に投影する投影光学系を備え、前記投影光学系の最も前記被処理体側に配置された光学素子と前記被処理体との間に供給される液体を介して前記被処理体を露光する露光装置であって、前記光学素子の周囲に配置され、前記液体を給排する液体給排部を有し、前記液体給排部の前記液体と接触する部分は、ＰＶ値で６０ｎｍ未満に研磨された研磨面であ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、レチクルのパターンを被処理体に投影する投影光学系を備え、前記投影光学系と前記被処理体との間に供給される液体を介して前記被処理体を露光する露光装置であって、前記被処理体の周囲に配置され、前記被処理体の表面と同じ高さを有する補助部材を有し、前記補助部材の前記液体と接触する部分は、ＰＶ値で６０ｎｍ未満に研磨された研磨面であ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処理体を露光するステップと、露光された前記被処理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、液体に混入（発生）するパーティクルを低減し、優れた光学性能を実現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、本発明の一側面としての露光装置について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。ここで、図１は、本発明の露光装置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の被処理体４０側にある最終面（最終レンズ面）と被処理体４０との間に供給される液体ＬＱを介して、レチクル２０に形成された回路パターンを被処理体４０に露光する液浸型の投影露光装置である。なお、投影光学系３０の被処理体４０側にある最終面は、本実施形態では、最も被処理体４０側の光学素子３００である。

露光装置１は、ステップ・アンド・スキャン方式又はステップ・アンド・リピート方式を用いて、被処理体４０を露光する。露光装置１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露光領域に移動する露光方法である。

露光装置１は、照明装置１０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、被処理体４０を載置するウェハステージ４５と、測距手段５０と、液体給排機構６０と、液浸制御部７０と、制御部８０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、光源部１２と、照明光学系１４とを有する。

光源部１２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エキシマレーザーを使用することができる。但し、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１２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１４は、レチクル２０を照明する光学系であり、例えば、光源部１２からの光を均一な照度分布を有するスリット状（矩形状断面又は円弧状断面を有する光）に成形する。照明光学系１４は、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、オプティカルインテグレーター、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って露光装置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から発せされた回折光は、投影光学系３０を通り、被処理体４０上に投影される。レチクル２０と被処理体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と被処理体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のパターンを被処理体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と被処理体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、図示しない定盤に取り付けられている。レチクルステージ２５は、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制御部８０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処理体４０上に結像する機能を有する。投影光学系３０は、複数のレンズ素子と少なくとも一枚の凹面鏡とを有する反射屈折光学系、複数のレンズ素子のみからなる屈折光学系、などを使用することができる。

被処理体４０は、図示しないウェハ搬送系によって露光装置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。被処理体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処理体を広く含む。被処理体４０にはフォトレジストが塗布されている。

ウェハステージ４５は、図示しないウェハチャックを介して被処理体４０を支持する。ウェハステージ４５は、被処理体４０の上下方向（鉛直方向（Ｚ軸方向））の位置や回転方向、傾きを調整する機能を有し、制御部８０によって制御される。露光時は、制御部８０によって投影光学系３０の焦点面に被処理体４０の表面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。

測距手段５０は、レチクルステージ２５の位置及びウェハステージ４５の２次元的な位置を、参照ミラー５２及び５４、レーザー干渉計５６及び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、制御部８０に伝達され、レチクルステージ２５及びウェハステージ４５は、位置決めや同期制御のために、制御部８０の制御によって、一定の速度比率で駆動される。

液体給排機構６０は、投影光学系３０（の最も被処理体４０側に配置された光学素子３００）と被処理体４０との間の空間（間隙）ＳＰ１に液体ＬＱを供給（給水）及び回収（排水）する機能を有する。液体給排機構６０は、後述するように、露光エリアとその周囲に限定された局所的な範囲に液体ＬＱを充填する。換言すれば、液体給排機構６０は、ローカルフィル状態で、投影光学系３０と被処理体４０との間の空間ＳＰ１に液体ＬＱの液層を形成する。液体給排機構６０は、本実施形態では、液体供給装置６２と、液体回収装置６４とを有する。

液体ＬＱは、光源部１２からの露光光の等価的な露光波長を短くし、露光における解像度を向上させる機能を有する。液体ＬＱは、本実施形態では、純水である。但し、液体ＬＱは、特に純水に限定するものではない。液体ＬＱは、露光光の波長に対して高い透過特性及び屈折率特性を有し、被処理体４０に塗布されているフォトレジストや投影光学系３０の光学素子３００に対して化学的安定性の高い液体を使用することができる。例えば、フッ素系不活性液体や微量の添加物を加えた水を使用してもよい。

液体供給装置６２は、供給管６２ａと、供給ノズル６２ｂとを有する。液体供給装置６２は、供給管６２ａ及び供給ノズル６２ｂを介して、投影光学系３０と被処理体４０との間の空間ＳＰ１に液体ＬＱを供給する。供給管６２ａは、図２に示すように、投影光学系３０の光学素子３００の側面（コバ面）３３０の外周を取り囲むように配置される。供給ノズル６２ｂは、供給管６２ａを介して、液体供給装置６２と接続している。図２は、投影光学系３０の光学素子３００の周辺を示す拡大断面図である。

ここで、光学素子３００の側面３３０は、光学素子３００が有する所定の光学的作用に寄与しない（即ち、光源部１２から射出され被処理体４０を露光する光が通過しない）面である。一方、光学素子３００の第１の面３１０及び第２の面３２０は、光学素子３００が有する所定の光学的作用に寄与する（即ち、光源部１２から射出され被処理体４０を露光する光が通過する）面である。

液体供給装置６２は、例えば、液体ＬＱを貯めるタンクや液体ＬＱを送り出す圧送装置を有することが好ましい。更に、液体供給装置６２は、供給する液体ＬＱの温度を制御する温度制御機構を有することが好ましい。

液体回収装置６４は、回収管６４ａと、回収ノズル６４ｂとを有する。液体回収装置６４は、回収管６４ａ及び回収ノズル６４ｂを介して、投影光学系３０と被処理体４０との間の空間ＳＰ１に供給された液体ＬＱを回収する。回収管６４ａは、図２に示すように、投影光学系３０の光学素子３００の側面３３０の外周を取り囲むように配置される。回収ノズル６４ｂは、回収管６４ａを介して、液体回収装置６４と接続している。

液体回収装置６４は、例えば、回収した液体ＬＱを一時的に貯めるタンクや液体を吸引する吸引装置を有することが好ましい。

供給管６２ａと、供給ノズル６２ｂ、回収管６４ａ及び回収ノズル６４ｂは、本実施形態では、光学素子３００の近傍において、一体的に構成され、液体給排部６８を形成する。液体給排部６８において、供給ノズル６２ｂは、回収ノズル６４ｂの内側に配置される。光学素子３００の側面３３０と液体給排部６４ｂとの間の空間ＳＰ２は、一般に、約０．７ｍｍに設定されている。従って、液体ＬＱは、毛細管現象によって、空間ＳＰ２において光学素子３００の第２の面３２０から上方に７ｍｍ程度の位置まで上昇する。

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、位置方向といった情報を制御部８０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。液浸制御部７０は、液体ＬＱの供給及び回収の切り換え、停止、供給及び回収する液体ＬＱの供給量及び回収量を、液体給排機構６０を介して、制御する。

制御部８０は、図示しないＣＰＵ、メモリを有し、露光装置１の動作（特に、レチクルステージ２５及びウェハステージ４５の駆動）を制御する。制御部８０は、照明装置１０、レチクルステージ２５（即ち、レチクルステージ２５の図示しない移動機構）、ウェハステージ４５（即ち、ウェハステージ４５の図示しない移動機構）、液浸制御部７０と電気的に接続されている。ＣＰＵは、ＭＰＵなど名前の如何を問わずいかなるプロセッサも含み、各部の動作を制御する。メモリは、ＲＯＭ及びＲＡＭより構成され、露光装置１を動作するファームウェアを格納する。

ここで、投影光学系３０の最も被処理体４０側（即ち、被処理体４０と対向する位置）に配置され、液体ＬＱと接触する光学素子３００について説明する。図２を参照するに、光学素子３００の側面３３０は、上述したように、光学的作用に寄与しない面あり、従来、研削面と呼ばれ、その表面粗さが、ＰＶ値で数十μｍ乃至数百ｎｍであった。本実施形態では、光学素子３００の側面３３０は、所望の表面粗さ、例えば、ＰＶ値で数十μｍ乃至数Åに研磨された研磨面となっている。ここで、ＰＶ値とは、最も大きな値（ｐｅａｋ ｐｏｉｎｔ（ピーク値））と最も小さな値（ｖａｌｌｅｙ ｐｏｉｎｔ（谷底値））との差である。

光学素子３００の側面３３０を研磨面とする理由について説明する。光学素子３００の第１の面３１０及び第２の面３２０は、酸化セリウム、酸化鉄などの研磨材やアスファルトなどの研磨ピッチ材などを用いて、従来から研磨加工が施されている。従って、光学素子３００の側面３３０が研削面（ＰＶ値で数十μｍ乃至数百ｎｍの表面粗さ）のままであると、研磨工程から洗浄工程までの保管条件などによって、研磨材や研磨ピッチ材が固着してしまう。換言すれば、表面粗さの粗い研削面は、研磨材や研磨ピッチ材などのパーティクルが付着しやすく、また、付着したパーティクルは、研削面に固着し、洗浄工程によって容易に除去することができない。光学素子３００の側面３３０に固着した研磨材や研磨ピッチ材などのパーティクルは、上述したように、空間ＳＰ２に存在する液体ＬＱを介して、空間ＳＰ１に形成された液体ＬＱの液層に浮遊する。

そこで、本実施形態では、光学素子３００の側面３３０を極めて平坦な（即ち、ＰＶ値で数十μｍ乃至数Åに研磨された）研磨面とし、研磨材や研磨ピッチ材などのパーティクルが付着（固着）しないようにしている。また、光学素子３００の側面３３０を研磨面とすることで、パーティクルが付着したとしても、洗浄工程によって容易に除去することができるようにしている。

なお、光学素子３００の側面３３０は、具体的には、ＰＶ値で６０ｎｍ未満の表面粗さの研磨面にすることが好ましい。これは、液浸型の露光装置は、一般的に、ハーフピッチで６０ｎｍ乃至４０ｎｍの線幅を解像するため、少なくとも解像する線幅以上の大きさを有するパーティクルを液体ＬＱの液層中に浮遊させないことが重要であるからである。換言すれば、ＰＶ値で６０ｎｍ未満の表面粗さに研磨された研磨面は、実質的に、６０ｎｍを超えるパーティクルの付着（捕捉）を防止し、その結果、６０ｎｍを超えるパーティクルが液体ＬＱの液層中に浮遊することを防止する。また、６０ｎｍ未満の表面粗さに研磨された研磨面であれば、６０ｎｍ未満のパーティクルが付着（捕捉）しても、洗浄工程で容易に除去することができる。これにより、被処理体４０の表面へのパーティクルの付着による配線構造の断線や、結像光束の遮光による部分的な低コントラストを生じることを防止することができる。

光学素子３００の側面３３０を研磨する範囲（即ち、研磨面の範囲）は、少なくとも液体ＬＱが接触する可能性のある範囲のみにすればよい。具体的には、毛細管現象によって、空間ＳＰ２において光学素子３００の第２の面３２０から上方に７ｍｍ程度の位置まで液体ＬＱが上昇するため、側面３３０は、少なくとも第２の面３２０から上方に７ｍｍ以上の位置まで研磨面にする必要がある。

また、側面３３０が複数の面からなる場合にも、少なくとも液体ＬＱが接触する可能性のある面のみを研磨面とすれば良い。

更に、フッ化カルシウム（ＣａＦ_２）は、純水の液体ＬＱに対して潮解性を有する。従って、光学素子３００がＣａＦ_２の場合には、光学素子３００の表面に保護膜を形成する必要がある。一方、合成石英（ＳｉＯ_２）は、純水の液体ＬＱに対して潮解性を有さないため、光学素子３００がＳｉＯ_２の場合には、光学素子３００の第２の面３２０を研磨面のみにすることができ、その表面粗さは数Å程度である。従って、光学素子３００の第２の面３２０におけるパーティクルの付着及び浮遊の影響はなく、側面３３０も同様に数Å程度に研磨された研磨面であればよい。

光学素子３００の側面３３０に研磨加工を施している（即ち、側面３３０を研磨面に加工する）状態を図３に示す。図３を参照するに、研磨ヘッドＰＨは、回転軸ＲＡを介して、光学素子３００の側面３３０に対して垂直に配置される。研磨ヘッドＰＨは、回転軸ＲＡを中心に回転すると共に、側面３３０を走査し、光学素子３００の側面３３０を研磨面に加工する。なお、光学素子３００の第２の面３２０と側面３３０との接続部３３０ａは、側面３３０の研磨加工時の破損を防止するために、面取り処理を施す又は第２の面３２０の有効径にかからない範囲で半径１ｍｍ程度のＲ処理を施すことが好ましい。

また、液体ＬＱに混入（発生）するパーティクルは、光学素子３００だけが原因ではない。図４に示すように、液体給排部６８の一部の表面６８ａ及び６８ｂは、液体ＬＱと接触しており、表面６８ａ及び６８ｂの表面粗さの状態によっては、表面６８ａ及び６８ｂに付着したパーティクルが液体ＬＱに浮遊することがある。従って、本実施形態では、液体給排部６８の表面６８ａ及び６８ｂも、ＰＶ値で数十ｎｍ乃至数Åに、具体的には、ＰＶ値で６０ｎｍ未満に研磨された研磨面とする。ここで、図４は、投影光学系３０の光学素子３００及び液体給排部６８の周辺を示す拡大断面図である。

液体給排部６８は、液体ＬＱへのパーティクルの溶出を考慮して、金属材料ではセラミック（ＳｉＣ）、ガラス材料では石英ガラス（ＳｉＯ_２）で構成することが好ましい。

液体給排部６８を金属材料で構成する場合、通常の金属加工では、表面６８ａ及び６８ｂの表面粗さをＰＶ値で２μｍ乃至３μｍ程度にしかできない。そこで、金属材料で構成された液体給排部６８の表面６８ａ及び６８ｂをＰＶ値で６０ｎｍ未満の表面粗さにするためには、超平滑面加工技術を用いる。超平滑面加工技術は、化学的機械的研磨にプラズマを用いた化学的気化加工方法、水酸化カリウムのような高温の溶融塩を用いた液体エッチング法、酸化クロムを遊離砥粒としてもちいる化学的機械的研磨方法などを含む。

液体給排部６８をガラス材料（例えば、光学素子３００と同じ石英ガラス）で構成する場合、酸化セリウムを用いた研磨方法を用いて、液体給排部６８の表面６８ａ及び６８ｂをＰＶ値で６０ｎｍ未満の表面粗さにすることができる。

また、図５に示すように、露光装置１が、被処理体４０の周囲に設けられ、被処理体４０の表面と同じ高さの表面を有する同面板（補助部材）９０を有する場合、同面板９０が、液体ＬＱに混入（発生）するパーティクルの原因となる可能性もある。図５に示すように、同面板９０の一部の表面９０ａは、走査時に液体ＬＱと接触するため、表面９０ａの表面粗さの状態によっては、表面９０ａに付着したパーティクルが液体ＬＱに浮遊することがある。従って、本実施形態では、同面板９０の表面９０ａも、ＰＶ値で数十ｎｍ乃至数Åに、具体的には、ＰＶ値で６０ｎｍ未満に研磨された研磨面とする。ここで、図５は、投影光学系３０の光学素子３００の周辺を示す拡大断面図である。

同面板９０は、液体ＬＱへのパーティクルの溶出を考慮して、金属材料ではセラミック（ＳｉＣ）、ガラス材料では石英ガラス（ＳｉＯ_２）で構成することが好ましい。

同面板９０を金属材料で構成する場合、通常の金属加工では、表面９０ａの表面粗さをＰＶ値で２μｍ乃至３μｍ程度にしかできない。そこで、金属材料で構成された同面板９０の表面９０ａをＰＶ値で６０ｎｍ未満の表面粗さにするためには、上述したように、超平滑面加工技術を用いる。

同面板９０をガラス材料（例えば、光学素子３００と同じ石英ガラス）で構成する場合、酸化セリウムを用いた研磨方法を用いて、同面板９０の表面９０ａをＰＶ値で６０ｎｍ未満の表面粗さにすることができる。

露光装置１は、液体ＬＱと接触する部材（光学素子３００、液体給排部６８、同面板９０）の表面を、ＰＶ値で６０ｎｍ未満の表面粗さに研磨された研磨面とすることで、液体ＬＱに混入（発生）するパーティクルを低減することができる。これにより、露光装置１は、液体ＬＱに混入したパーティクルに起因する光学性能の低下を防止し、優れた光学性能を実現することができる。

露光において、光源部１２から発せられた光束は、照明光学系１４によりレチクル２０を、例えば、ケーラー照明する。レチクル２０を通過してレチクルパターンを反映する光は、投影光学系４０により、液体ＬＱを介して被処理体５０に結像される。露光装置１が用いる液体ＬＱは、光学性能に影響を与えるパーティクルの発生が抑制されており、配線構造の断線や部分的な低コントラストの発生を防止する。従って、露光装置１は、高いスループットで経済性よく従来よりも高品位なデバイス（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
次に、図６及び図７を参照して、露光装置３００を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図６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工程であり、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７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。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の回路パターンが形成される。かかる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３００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。例えば、液体を供給及び回収する供給管、供給ノズル、回収管、回収ノズルを一体的に構成しない場合には、供給管、供給ノズル、回収管、回収ノズルの各々について、液体と接触する部分をＰＶ値で６０ｎｍ未満に研磨すればよい。また、光学素子、液体給排部及び同面板以外でも液体と接触する部分は、ＰＶ値で６０ｎｍ未満の研磨面とすることが好ましい。

本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略断面図である。 図１に示す投影光学系の光学素子の周辺を示す拡大断面図である。 図２に示す光学素子の側面を研磨面に加工している状態を示す図である。 図１に示す投影光学系の光学素子及び液体給排部の周辺を示す拡大断面図である。 図１に示す投影光学系の光学素子の周辺を示す拡大断面図である。 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６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
１０ 照明装置
２０ レチクル
２５ レチクルステージ
３０ 投影光学系
３００ 光学素子
３１０ 第１の面
３２０ 第２の面
３３０ 側面
４０ 被処理体
４５ ウェハステージ
５０ 測距手段
６０ 液体給排機構
６２ 液体供給装置
６２ａ 供給管
６２ｂ 供給ノズル
６４ 液体回収装置
６４ａ 回収管
６４ｂ 回収ノズル
６８ 液体給排部
６８ａ及び６８ｂ 表面
７０ 液浸制御部
８０ 制御部
９０ 同面板（補助部材）
９０ａ 表面
ＬＱ 液体

Claims (9)

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処理体に投影する投影光学系と、を備え、前記投影光学系の最も前記被処理体側に配置された光学素子と前記被処理体との間に供給される液体を介して前記被処理体を露光する露光装置であって、
   前記光学素子の前記光が通過しない面は、研磨面であることを特徴とする露光装置。
2. 前記研磨面の表面粗さは、ＰＶ値で６０ｎｍ未満であることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
3. 前記光学素子の前記光が通過しない面のうち、前記液体と接触する部分が前記研磨面であることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
4. 前記光学素子の前記光が通過しない面は複数あり、それらの面のうち、前記液体と接触する面が前記研磨面であることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
5. 前記光学素子の周囲に配置され、前記液体を給排する液体給排部を更に有し、
   前記液体給排部の前記液体と接触する部分は、ＰＶ値で６０ｎｍ未満に研磨された研磨面であることを特徴とする請求項１又は２記載の露光装置。
6. 前記被処理体の周囲に配置され、前記被処理体の表面と同じ高さの表面を持つ補助部材を更に有し、
   前記補助部材の前記液体と接触する部分は、ＰＶ値で６０ｎｍ未満に研磨された研磨面であることを特徴とする請求項１又は２記載の露光装置。
7. レチクルのパターンを被処理体に投影する投影光学系を備え、前記投影光学系の最も前記被処理体側に配置された光学素子と前記被処理体との間に供給される液体を介して前記被処理体を露光する露光装置であって、
   前記光学素子の周囲に配置され、前記液体を給排する液体給排部を有し、
   前記液体給排部の前記液体と接触する部分は、ＰＶ値で６０ｎｍ未満に研磨された研磨面であることを特徴とする露光装置。
8. レチクルのパターンを被処理体に投影する投影光学系を備え、前記投影光学系と前記被処理体との間に供給される液体を介して前記被処理体を露光する露光装置であって、
   前記被処理体の周囲に配置され、前記被処理体の表面と同じ高さを有する補助部材を有し、
   前記補助部材の前記液体と接触する部分は、ＰＶ値で６０ｎｍ未満に研磨された研磨面であることを特徴とする露光装置。
9. 請求項１乃至８のうちいずれか一項記載の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、
   露光された前記被処理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。