JP2010186761A - 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
撥液性部材の劣化を抑制して信頼性の高い露光装置を提供する。
【解決手段】
露光装置ＥＸは、マスクＭのパターンを基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に液体を満たした状態で、マスクＭ及び投影光学系ＰＬを介して基板Ｐを露光する露光装置であって、露光画角を変更する遮光部材ＭＢを備えた照明光学系ＩＬと、基板Ｐを支持するように構成され、基板Ｐの支持領域の周囲に撥液性部材が設けられた基板ステージＰＳＴと、露光画角の周囲のオフセット領域を調整するように遮光部材ＭＢを制御する制御装置ＭＡＩＮＤとを有し、制御装置ＭＡＩＮＤは、同面板Ｄに形成されるオフセット領域を基板Ｐに形成されるオフセット領域よりも小さくする。
【選択図】図９

Description

本発明は、液浸法を用いた露光装置に関する。

ＬＳＩ又は超ＬＳＩ等の極微細パターンで構成される半導体デバイスの製造工程において、マスクに形成されたパターンを感光剤が塗布された基板上に縮小投影して転写する縮小型投影露光装置が使用されている。半導体デバイスにおける集積密度の向上に伴い、パターンの更なる微細化が要求され、レジストプロセスの発展と同時に露光装置の微細化への対応がなされてきた。

半導体デバイスの微細化に対応するため、従来から、投影光学系と基板との間に液体を満たした状態で基板を露光する液浸露光装置が用いられている。例えば特許文献１には、液槽（チャンバ）内に液体を満たすことにより、投影光学系の最終面（光学素子）とウエハとの間の空間を液体で満たして露光を行う露光装置が開示されている。また特許文献２には、投影光学系とウエハ面とで挟まれた空間だけに液体を流し、投影光学系とウエハ面の間の空間を液体で満たして露光を行う露光装置が開示されている。

特開平６−１２４８７３号公報 国際公開第９９／０４９５０４号パンフレット

ところで、基板の中央付近のショットに対する露光に加えて、基板の外周付近（エッジ領域）を露光する場合がある。例えば、基板のエッジ領域についても露光してパターンを形成することで、後工程であるＣＭＰ（化学的機械的研磨）処理時においてＣＭＰ装置の研磨面に対する基板の片当たりを防止することができる。または、基板を有効活用するためにエッジ領域にも小さなデバイスパターンを形成する場合がある。

このような場合、露光領域一部が基板の外側にはみ出て、露光光が基板を保持する基板ステージにも照射される。液浸露光の場合、露光領域を覆うように液浸領域が形成される。エッジ領域を露光する際には、液浸領域の一部は、基板の外側にはみ出て、基板ステージ上に配置される。液浸領域の一部が基板ステージ上に配置されると、基板ステージ上に液体が残留する可能性が高くなる。例えば、基板の置かれている環境（温度、湿度）が変動して基板や基板ステージの熱変形するため、又は、基板の位置情報等を計測する各種計測光の光路が変動するため、露光精度が劣化するおそれがある。

基板ステージ上における液体の残留を防止するため、基板ステージのうち少なくとも液体との接触面は撥液性部材で構成される。基板ステージを撥液性にすることにより、液体が残留した場合でもその液体を容易に回収することができる。

ところが、基板ステージを撥液性にするために撥液性部材を塗布した場合や基板ステージを撥液性部材で形成した場合、露光光が撥液性部材に照射されると、その撥液性が劣化するおそれがある。特に、撥液性材料として例えばフッ素系樹脂を用い、露光光として紫外光を用いた場合、そのような基板ステージの撥液性は劣化しやすい（親液化しやすい）。その結果、液体が基板ステージ上に残留しやすくなり、露光精度の劣化を招く。

本発明は、撥液性部材の劣化を抑制して信頼性の高い露光装置を提供する。

本発明の一側面としての露光装置は、原版のパターンを基板に投影する投影光学系と該基板との間に液体を満たした状態で、該原版及び該投影光学系を介して該基板を露光する露光装置であって、露光画角を変更する遮光部材を備えた照明光学系と、前記基板を支持するように構成され、該基板の支持領域の周囲に撥液性部材が設けられた基板ステージと、前記露光画角の周囲のオフセット領域を調整するように前記遮光部材を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記撥液性部材に形成されるオフセット領域を前記基板に形成されるオフセット領域よりも小さくする。

本発明の他の側面としての露光方法は、原版のパターンを基板に投影する投影光学系と該基板との間に液体を満たした状態で、該原版及び該投影光学系を介して該基板を露光する露光方法であって、基板ステージに設けられた撥液性部材に形成されるオフセット領域を前記基板に形成されるオフセット領域よりも小さくするように、露光画角の周囲のオフセット領域を設定するステップと、設定された前記オフセット領域を形成するように遮光部材を制御するステップと、前記遮光部材で前記オフセット領域を形成して前記基板を露光するステップとを有する。

本発明の他の側面としてのデバイス製造方法は、前記露光装置を用いて基板を露光するステップと、露光された前記基板を現像するステップとを有する。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。

本発明によれば、撥液性部材の劣化を抑制して信頼性の高い露光装置を提供することができる。

本実施例における露光装置の概略構成図である。 本実施例の露光装置における供給ノズル及び回収ノズルを示す平面図である。 本実施例の露光装置における基板ステージを上方から見た平面図である。 本実施例において、基板上に配置されたショットレイアウトの一例である。 本実施例において、基板上のショットレイアウトの一例である。 本実施例において、基板外周部の拡大図である。 本実施例において、ショットの設定画角とショット毎に算出された実露光領域の関係を示す表である。 本実施例において、設定画角、露光画角、及び、オフセットの関係を示す図である。 本実施例において、基板の右上外周部の拡大図である。 本実施例において、基板の左下外周部の拡大図である。 本実施例における基板の右上外周部の拡大図である。 本実施例におけるマスクの概略構成図である。 本実施例の露光装置が露光条件に応じて決定したオフセット領域と、ユーザにより編集されたオフセット領域とを示す表である。 本実施例における遮光部材の概略構成図である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。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。

まず、本実施例における露光装置の構成について説明する。図１は、本実施例における露光装置ＥＸの概略構成図である。露光装置ＥＸは、マスク（原版）のパターンを基板に投影する投影光学系と基板との間に液体を満たした状態で、マスク及び投影光学系を介して基板を露光する液浸露光装置である。

図１において、露光装置ＥＸは、マスクステージＭＳＴ、基板ステージＰＳＴ、照明光学系ＩＬ、投影光学系ＰＬ、及び、制御装置ＭＡＩＮＤ（制御手段）を備えている。マスクステージＭＳＴはマスクＭを支持し、基板ステージＰＳＴは基板Ｐ（ウエハ）を支持するように構成されている。照明光学系ＩＬは、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する。投影光学系ＰＬは、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐに投影露光する。制御装置ＭＡＩＮＤは、露光装置ＥＸ全体の動作を統括制御する。

本実施例では、露光装置ＥＸとしてマスクＭと基板Ｐとを走査方向において互いに異なる向き（逆方向）に同期移動しつつマスクＭに形成されたパターンを基板Ｐに露光する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）を使用する場合を一例として説明する。以下の説明において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致する方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に垂直な平面内でマスクＭと基板Ｐとの同期移動方向（走査方向）をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＹ軸方向に垂直な方向（非走査方向）をＹ軸方向とする。また、本実施例における「基板」は半導体ウエハ上にレジストを塗布したものを含み、「マスク」は基板上に縮小投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。

照明光学系ＩＬは、露光用光源、オプティカルインテグレータ、コンデンサレンズ、リレーレンズ系、及び、遮光部材ＭＢ（マスキングブレード）等の可変視野絞りを備えている。オプティカルインテグレータは、露光用光源から射出された光束の照度を均一化する。コンデンサレンズは、オプティカルインテグレータからの露光光ＥＬを集光する。可変視野絞りは、露光光ＥＬによるマスクＭ上の照明領域をスリット状に設定する。特に本実施例の遮光部材ＭＢは、後述のように露光画角を変更する。

マスクＭ上の所定の照明領域は、照明光学系ＩＬにより均一な照度分布の露光光ＥＬで照明される。照明光学系ＩＬから射出される露光光ＥＬとしては、例えば、水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）が用いられる。また、露光光ＥＬとして、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）等を用いることもできる。本実施例の露光装置ＥＸでは、露光光ＥＬとしてＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。

マスクステージＭＳＴは、マスクＭを支持し、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直な平面内すなわちＸＹ平面内で２次元移動が可能であり、またθＺ方向に微小回転が可能である。マスクステージＭＳＴは、リニアモータ等のマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤにより駆動される。マスクステージ駆動装置ＭＳＴＤは、制御装置ＭＡＩＮＤにより制御される。マスクステージＭＳＴ上のマスクＭの２次元方向の位置及び回転角は、レーザ干渉計ＩＭによりリアルタイムで計測され、その計測結果は制御装置ＭＡＩＮＤに出力される。制御装置ＭＡＩＮＤは、レーザ干渉計ＩＭの計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤを駆動することで、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭの位置決めを行う。

投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターンを所定の投影倍率βで基板Ｐに投影露光する。投影光学系ＰＬは、複数の光学素子（レンズ）を備えて構成されており、これらの光学素子は、ステンレス（ＳＵＳ４０３）等の金属部材で形成された鏡筒ＰＫで支持されている。本実施例の投影光学系ＰＬは、投影倍率βが例えば１／４又は１／５の縮小系である。ただしこれに限定されるものではなく、等倍系又は拡大系の投影光学系を採用してもよい。また、投影光学系ＰＬの基板Ｐ側の先端部には、石英、フッ化カルシウム（蛍石）等のガラス部材から形成された平行平面板（光学素子ＯＥ）が設けられている。この光学素子ＯＥは、鏡筒ＰＫに対して着脱（交換）可能に設けられている。投影光学系ＰＬの先端部は、光学素子ＯＥと、これを保持する鏡筒（保持部材）ＰＫの一部により構成されている。

基板ステージＰＳＴは、基板Ｐを支持するように構成されており、基板ホルダを介して基板Ｐを保持するウエハステージＷＳとウエハステージＷＳを支持するベースＢとを備えて構成されている。基板ステージＰＳＴは、リニアモータ等の基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤにより駆動される。基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤは、制御装置ＭＡＩＮＤにより制御される。ウエハステージＷＳ（基板ステージＰＳＴ）を駆動することにより、基板ＰのＺ軸方向における位置（フォーカス位置）、及びθＸ、θＹ方向における位置が制御される。

また、ウエハステージＷＳをＸＹ方向に駆動することにより、基板ＰのＸＹ方向における位置（投影光学系ＰＬの像面と実質的に平行な方向の位置）が制御される。すなわち、ウエハステージＷＳは、基板Ｐのフォーカス位置及び傾斜角を制御して、基板Ｐの表面をオートフォーカス方式及びオートレベリング方式で投影光学系ＰＬの像面に合わせ込むことができる。またウエハステージＷＳは、基板ＰのＸ軸方向及びＹ軸方向における位置決めを行うことができる。

本実施例の露光装置ＥＸでは、露光波長を実質的に短くして解像度を向上するとともに焦点深度を実質的に広くするため、液浸法が用いられる。このため、少なくともマスクＭのパターンの像を基板Ｐ上に転写している間、基板Ｐの表面と投影光学系ＰＬの先端部との間は所定の液体Ｌで満たされる。

前述のように、投影光学系ＰＬの先端部には光学素子ＯＥ及び鏡筒ＰＫの一部が配置されており、液体Ｌは光学素子ＯＥ（ガラス部材）と鏡筒（金属部材）ＰＫとに接触する。本実施例において、この液体Ｌとしては純水が用いられる。純水は、ＡｒＦエキシマレーザ光のみならず、露光光ＥＬとして例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）を用いた場合、露光光ＥＬを透過可能である。なお、本実施例では、基板Ｐの表面と投影光学系ＰＬの先端部との間を、有機溶媒等の純水以外の液体で満たすこともできる。

また露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬの先端部と基板Ｐとの間の空間に所定の液体Ｌを供給する液体供給装置ＬＳ（液浸装置、供給装置）と、空間の液体Ｌを回収する液体回収装置ＬＲ（液浸装置、回収装置）とを備えている。液体供給装置ＬＳは、液体Ｌを収容するタンク及び加圧ポンプ等を備え、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の少なくとも一部に、基板Ｐの走査方向と平行に液体Ｌを流すように構成されている。液体供給装置ＬＳには供給管ＳＰの一端部が接続され、供給管ＳＰの他端部には供給ノズルが接続されている。液体供給装置ＬＳは、供給管ＳＰ及び供給ノズルを介して基板Ｐと光学素子ＯＥとの間に液体Ｌを供給する。

液体回収装置ＬＲは、吸引ポンプ、回収した液体Ｌを収容するタンク等を備えている。液体回収装置ＬＲには回収管ＲＰの一端部が接続され、回収管ＲＰの他端部には回収ノズルが接続されている。液体回収装置ＬＲは、回収ノズル及び回収管ＲＰを介して空間の液体Ｌを回収する。空間に液体Ｌを満たす際、制御装置ＭＡＩＮＤは液体供給装置ＬＳを駆動し、供給管ＳＰ及び供給ノズルを介して空間に対して単位時間当たり所定量の液体Ｌを供給する。また、制御装置ＭＡＩＮＤは液体回収装置ＬＲを駆動し、回収ノズル及び回収管ＲＰを介して単位時間当たり所定量の液体Ｌを空間より回収する。これにより、投影光学系ＰＬの先端面と基板Ｐとの間の空間は液体Ｌで満たされることになる。この空間における液体Ｌの状態は、検出装置ＤＴにより検出される。

走査露光時には、投影光学系ＰＬの先端面の直下における矩形の露光領域に、マスクＭの一部のパターン像が投影される。また、マスクＭが投影光学系ＰＬに対して−Ｘ方向（又は＋Ｘ方向）に速度Ｖで移動するのに同期して、ウエハステージＷＳを介して基板Ｐが＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に速度β・Ｖ（βは投影倍率）で移動する。そして、１つのショットへの露光終了後、基板Ｐのステッピングによって次のショット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に対する露光処理が順次行われる。

図２は、本実施例の露光装置ＥＸにおける供給ノズル及び回収ノズルを示す平面図である。液体が満たされた液浸領域ＡＲ２は、露光領域ＡＲ１を含むように回収ノズルに囲まれた領域内に配置されている。また、液浸領域ＡＲ２は、基板Ｐ上の一部に局所的に形成される。本実施例では、投影光学系ＰＬの露光領域ＡＲ１は、Ｘ軸方向を長手方向とする矩形状に設定されているが、Ｙ軸方向を長手方向とする矩形上に設定してもよい。また、露光装置ＥＸにおいて、供給ノズル及び回収ノズルは円形状の部材を用いて構成されているが、各ノズルの形状はこれに限定されるものではない。例えば、各ノズルを矩形形状で構成した場合でも、本実施例と同様の効果を得ることができる。

図３は基板ステージＰＳＴの上方から見た平面図である。基板ステージＰＳＴは、その略中央部にて基板Ｐが支持されるように構成されている。基板ステージＰＳＴには、互いに垂直な２つの縁部に移動鏡ＢＭが配置されている。また、基板ステージＰＳＴには、基板Ｐの支持領域の周囲に、基板Ｐの表面と略同一高さの平坦面を有する環状の同面板Ｄが設けられている。同面板Ｄは、少なくともその表面が撥液性である撥液性部材として基板ステージＰＳＴに設けられている。

図３に示されるように、同面板Ｄと基板Ｐとの間にはギャップＧが形成されている。このギャップＧは、例えば０．１〜１ｍｍ程度の隙間であるため、液体の表面張力により、ギャップＧに液体が浸入することが防止される。また、基板Ｐの側面や同面板Ｄのうち側面と対向する内側面を撥液処理で撥液性にすることにより、ギャップＧに対する液体の浸入をさらに効果的に防止することが可能となる。また、同面板Ｄの上面だけではなく、基板ステージＰＳＴの上面を撥液性部材として構成してもよい。この場合、基板ステージＰＳＴの上面のうち、少なくとも基板ステージＰＳＴに保持された基板Ｐの外側の領域を撥液性部材とする。このような構成により、液浸露光中における基板ステージＰＳＴの外側への液体の流出を効果的に抑制することができる。また、液浸露光後においても、液体を円滑に回収でき、基板ステージＰＳＴ上に液体が残留することを抑制することが可能となる。

なお、同面板Ｄは、基板ステージＰＳＴと一体で構成してもよく、又は、基板ステージＰＳＴに対して脱着可能に構成してもよい。また、基板ステージＰＳＴ上に環状の同面板Ｄを設けることなく、基板ステージＰＳＴの上面全域を基板Ｐと略同一高さ（面一）となるように基板ステージＰＳＴを形成してもよい。この場合、基板ステージＰＳＴの上面のうち少なくとも基板Ｐの外側の領域（液体と接触する領域）は、撥液性部材として構成される。

図４は、本実施例において、基板Ｐ上に配置されたショットレイアウトの一例である。図４に示されるように、本実施例では複数のショットＳＨ１〜ＳＨ２０（基板Ｐに形成される露光領域）が設定されている。制御装置ＭＡＩＮＤは、基板Ｐ上に設定された複数のショットＳＨ１〜ＳＨ２０を順次露光する。

本実施例において、制御装置ＭＡＩＮＤは、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ（露光領域ＡＲ１）が図４中の波線矢印に沿って進むように、レーザ干渉計ＩＭの出力をモニタしながら基板ステージＰＳＴを移動させる。そして制御装置ＭＡＩＮＤは、露光光ＥＬに対して基板Ｐを移動しながら、複数のショットＳＨ１〜ＳＨ２０を順次走査露光する。具体的には、１つのショットへの露光終了後、基板Ｐのステッピング移動によって次のショットが走査開始位置に移動する。同様に、ステップ・アンド・スキャン方式で基板Ｐを移動しながら全てのショットに対して走査露光処理が行われる。

図５は、本実施例において、基板Ｐ上のショットレイアウトの一例である。通常のとおり露光を行うと、図５に示されるように、露光領域ＡＲの一部が基板Ｐの外側にはみ出る。このとき、露光光ＥＬは、基板Ｐの外側に設けられた撥液性部材である同面板Ｄに照射される。このため、図５中の領域Ａにおいて、同面板Ｄの撥液性が劣化するおそれがある。そこで、制御装置ＭＡＩＮＤは、予め入力された基板Ｐの直径（大きさ）及びショットレイアウトに基づいて、各ショットの露光画角を算出する。例えば最も単純な算出方法としては、基板Ｐの外縁と各ショットの四辺のうち走査方向に延びる辺とが交差する位置を求めて、この交差位置まで走査露光を行うような露光画角を算出すればよい。なお、露光画角を算出する際には、基板Ｐの公差や有効領域（Ｉｎｖａｌｉｄ ａｒｅａ）等を考慮することが好ましい。

図６は、基板Ｐの外周部の拡大図である。露光画角の算出方法の一例としては、図６に示されるように、基板Ｐの最外周から所定のオフセット量だけ基板Ｐの内側にある境界位置Ｃ１で実露光領域を算出する方法がある。この場合、露光領域は領域ＹＢとなる。

図６中の領域ＹＢの場合、パターンが形成されるレジスト領域にはぼけた像が露光されず、同面板Ｄに対する露光光ＥＬの照射も確実に防止することができる。しかし、基板Ｐを現像する際にレジストが残留する可能性がある。このため、基板Ｐの最外周を基準として実露光領域ＹＡを算出する方法もある。

図７は、ショットの設定画角とショット毎に算出された実露光領域の関係を示す表である。本実施例において、ショットＳＨ２、ＳＨ３の設定画角は３３ｍｍであるが、ショットＳＨ２、ＳＨ３の露光画角はそれぞれＹ１ｍｍ、Ｙ２ｍｍと変更されている。また、ショットＳＨ４では、Ｘ方向の設定画角２６ｍｍが露光画角Ｘ１ｍｍに変更されている。

一般的に、遮光部材ＭＢ（マスキングブレード）は、基板Ｐと光学的に共役な位置の近傍に設けられているが、共役な位置からは僅かに離れた位置に配置されている。このため、遮光部材ＭＢの基板Ｐ上での像にぼけが生じる。このような像ぼけを補正するため、露光の際には、露光画角に対してオフセット領域が加算される。図８は、設定画角、露光画角、及び、オフセットの関係を示す図である。本実施例では、図８に示されるように、像ぼけを補正するために露光画角に対して領域Ｃで表されるオフセット領域が露光画角の領域の外周部（四辺）に設けられている。

ところが、ショットレイアウトによっては、オフセット領域（領域Ｃ）を反映することで、同面板Ｄ上に余分な光が照射されることになる。すなわち、基板Ｐの最外周にかかるショットでは、同面板Ｄ上に、加算されたオフセット領域における光が余分に照射される。このため、露光条件（マスクパターン、マスク透過率、レイアウト、露光順序、露光画角、露光方向等）によって補正領域を適宜選択することが好ましい。

図９は、本実施例における基板Ｐの右上外周部の拡大図である。図９に示されるように、ショットＳ１の外周には、露光画角のぼけ量を補正するための領域ＣＵ、ＣＤ、ＣＬ、ＣＲ（オフセット領域）が設けられている。通常、露光画角は遮光部材ＭＢにより設定されるが、露光画角の外周では露光光ＥＬのぼけが発生する。このため、露光画角の外周には、より大きく露光制御を行うためのオフセット領域を設けることが好ましい。なお、本実施例におけるショットＳ１の露光方向は、基板Ｐの内側から外側にスキャン露光する方向（図中の矢印方向）に設定されているものとする。

図９に示されるように、ショットＳ１の周囲（四辺）に設けられたオフセット領域のうち、ショットＳ１の上側及び右側のオフセット領域（領域ＣＵ、ＣＲ）は、基板Ｐの外部（基板Ｐの最外周の外側）にある。ここで、ショットＳ１の上側及び右側のオフセット領域（領域ＣＵ、ＣＲ）を露光すると、撥液性部材である同面板Ｄに、余分な露光光ＥＬが照射される。このため、ショットＳ１においては、領域ＣＵ、ＣＲを照射しないほうが好ましい。

そこで、本実施例の露光装置ＥＸは、ショットＳ１（基板周辺ショット）を露光する際、遮光部材ＭＢの開口部（領域ＣＵ、ＣＲに対応する部分）を狭くして、同面板Ｄに余分な光を照射しないように制御する。具体的には、制御装置ＭＡＩＮＤが、露光画角（ショットＳ１）の周囲のオフセット領域（領域ＣＵ、ＣＤ、ＣＬ、ＣＲ）を調整するように遮光部材ＭＢを制御する。そして制御装置ＭＡＩＮＤは、撥液性部材である同面板Ｄに形成されるオフセット領域（領域ＣＵ、ＣＲ）を基板Ｐに形成されるオフセット領域（領域ＣＤ、ＣＬ）よりも小さくする。好ましくは、同面板Ｄの上にはオフセット領域（領域ＣＵ、ＣＲ）を形成しない。

このように、本実施例の露光方法では、まず、露光画角の周囲のオフセット領域をショット毎に設定する。ここで、基板ステージＰＳＴに設けられた同面板Ｄに形成されるオフセット領域を、基板Ｐに形成されるオフセット領域よりも小さくするように設定する。次に、設定されたオフセット領域を形成するように遮光部材ＭＢを制御する。そして、遮光部材ＭＢでこのようなオフセット領域を形成して基板Ｐを露光する。

図１０は、本実施例における基板Ｐの左下外周部の拡大図である。ショットＳ２の外周には、オフセット領域としての領域ＣＵ、ＣＤ、ＣＬ、ＣＲが設けられる。ショットＳ２において、領域ＣＬ、ＣＤは基板外部（基板Ｐの最外周の外側）にある。このため、ショットＳ２の下側及び左側のオフセット領域（領域ＣＤ、ＣＬ）を露光すると、撥液性部材である同面板Ｄに、余分な露光光ＥＬが照射される。このため、ショットＳ２においては、領域ＣＤ、ＣＬを照射しないほうが好ましい。そこで、本実施例の露光装置ＥＸは、ショットＳ２を露光する際、遮光部材ＭＢの開口部（領域ＣＤ、ＣＬに対応する部分）を狭くして、同面板Ｄに余分な光を照射しないように制御する。

図９及び図１０に示されるように、本実施例の露光装置ＥＸは、ショットの露光条件に応じて、露光画角のぼけ量を補正するためのオフセット領域（領域ＣＵ、ＣＤ、ＣＬ、ＣＲ）を調整する。すなわち、基板Ｐの外側にあるオフセット領域を無くしたり変更したりする。本実施例において、オフセット領域の調整は露光光ＥＬのショット毎に調整可能である。このため、露光画角のぼけ量を補正しながら、基板Ｐの外側に配置された撥液性部材としての同面板Ｄに余分な光が照射されるのを抑制することが可能である。

図１４は、本実施例における遮光部材ＭＢ（マスキングブレード）の概略構成図である。露光画角及びオフセット領域は、遮光部材ＭＢによりショット毎に調整される。図１４に示されるように、遮光部材ＭＢは、Ｙ方向において露光光を遮光する遮光板ＹＵ、ＹＤ、Ｘ方向において露光光を遮光する遮光板ＸＬ、ＸＲ、及び、これらの遮光板を駆動するＸ駆動手段、Ｙ駆動手段を備えて構成される。遮光板ＹＵ、ＹＤ、ＸＬ、ＸＲで囲まれて形成された開口部が露光領域となる。Ｘ駆動手段及びＹ駆動手段により、露光画角のオフセット領域は、遮光部材ＭＢの駆動軸毎に設定可能である。またＹ駆動手段は、走査露光時において、遮光板ＹＵ、ＹＤを互いに同期して走査するように駆動する。

図１１は、本実施例における基板Ｐの右上外周部の拡大図である。ショットＳ３は、オフセット領域として領域ＣＵ３、ＣＤ３、ＣＬ３、ＣＲ３を有する。またショットＳ４は、オフセット領域として領域ＣＵ４、ＣＤ４、ＣＬ４、ＣＲ４を有する。

本実施例では、上述の遮光部材ＭＢの動作をショット毎（Ｓ３、Ｓ４）に制御することにより、これらの各オフセット領域をショット毎に調整する。例えば、図１１に示されるように、ショットＳ３を露光する際には、領域ＣＵ３、ＣＤ３、ＣＬ３、ＣＲ３の全てのオフセット領域を反映させる。すなわち、全てのオフセット領域に露光光を照射する。一方、ショットＳ４を露光する際には、基板Ｐの最外周の外側にある領域ＣＵ４、ＣＲ４に露光すると、同面板Ｄに余分な露光光が照射されることになる。このため、基板Ｐの最外周の内部にある領域ＣＬ４、ＣＤ４のみのオフセット領域を反映させる。

本実施例では、遮光部材ＭＢの駆動による駆動誤差や遮光部材ＭＢの律速により、露光処理の速度（スループット）が低下する可能性がある。このため、本実施例の露光装置ＥＸは、マスクＭのパターン密度から遮光部材ＭＢを駆動する必要性を判断する。このような構成により、遮光部材ＭＢの駆動誤差を軽減し、また、露光処理の速度の低下を軽減することができる。以下、遮光部材ＭＢを駆動するか否かについての制御について説明する。

図１２は、本実施例におけるマスクの概略構成図である。例えば、図１２（ａ）に示されるように、透過部が遮光部に比べて大きな面積を占めているマスクパターンの場合、マスクＭに照射された露光光ＥＬの大部分は、投影光学系ＰＬを経て基板Ｐへ到達する。逆に、図１２（ｂ）に示されるように、遮光部が透過部に比べて大きな面積を占めているマスクパターンの場合、マスクＭに照射された露光光ＥＬの大部分はマスクＭで吸収され、基板Ｐに到達する露光光ＥＬは少ない。

ここで、図１１に示されるショットＳ４の露光画角におけるマスク透過率をＲＴ４とする。マスク透過率ＲＴ４は、マスクＭの設計値情報やマスクＭの透過率マップ等から算出された値である。また、遮光部材ＭＢを駆動するか否かの判断基準となる値（トレランス）をＴとする。トレランスＴは、露光パラメータ及び装置パラメータとして、露光装置ＥＸに保存されている。

本実施例の露光装置ＥＸは、マスク透過率ＲＴ４とトレランスＴを比較することで、実際にショットＳ４を露光する際に遮光部材ＭＢを駆動するか否かを判断する。例えば、ＲＴ４＜Ｔの場合、ショットＳ４において遮光部材ＭＢを駆動しない。一方、ＲＴ４≧Ｔの場合、ショットＳ４において遮光部材ＭＢを駆動するように制御する。

このように、本実施例では、ショットＮにおけるマスク透過率ＲＴＮとトレランスＴとを比較する。すなわち、制御装置ＭＡＩＮＤは、マスクＭの透過率が所定値（トレランスＴ）より大きい場合に露光画角のオフセット領域を調整する。このため、遮光部材ＭＢの無駄な駆動を減らし、遮光部材ＭＢの駆動誤差の発生及び露光処理速度の低下を抑制することが可能である。

また、本実施例では、露光装置ＥＸが露光条件（マスクの透過率、露光画角等）に応じて決定したオフセット領域（各オフセット領域を反映させるか否か）を、ユーザが自由に編集することができる。図１３は、露光装置ＥＸが露光条件に応じて決定したオフセット領域と、ユーザにより編集されたオフセット領域とを示す表である。

図１３（ａ）は、露光装置ＥＸが露光条件に応じてショット毎（ショットＳＨ１〜ＳＨ４）に決定される領域ＣＵ、ＣＤ、ＣＬ、ＣＲ（オフセット領域）の算出結果の一例である。図１３（ａ）において、領域ＣＵ、ＣＤ、ＣＬ、ＣＲのうち「○」印が付されたショットにおいては、露光時にそのショットにおいて各オフセット領域を反映する（有効にする）ことを表している。例えばショットＳＨ１の場合、領域ＣＵ、ＣＤ、ＣＬを反映し、領域ＣＲについては反映しない。

図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示される算出結果に対して、ユーザが任意に編集した結果の一例である。例えばショットＳＨ１の場合、領域ＣＵ、ＣＤ、ＣＬを反映しない（無効にする）ように編集されている。その結果、ショットＳＨ１の場合には全てのオフセット領域が反映されないことになる。このように、ユーザが露光装置ＥＸによる算出結果を自由に閲覧及び編集することにより、各ショットでの駆動軸を任意に編集することができる。このため、露光装置ＥＸが算出した駆動軸を柔軟に変更可能となる。

デバイス（半導体集積回路素子、液晶表示素子等）は、前述のいずれかの実施例の露光装置を使用して感光剤を塗布した基板（ウエハ、ガラスプレート等）を露光する工程と、その基板を現像する工程と、他の周知の工程と、を経ることにより製造される。

以上のとおり、本実施例によれば、基板の露光中に基板外部に照射される露光光の照射領域が小さくなるため、露光光の照射に起因する基板ステージや基板周辺部材の撥液性の劣化を抑制することができる。また、基板ステージ上や基板周辺部材上に液体が残留することを抑制することもでき、液体が残留したとしてもその液体を円滑に回収することができる。その結果、本実施例によれば、撥液性部材の劣化を抑制して信頼性の高い露光装置を提供することができる。また本実施例によれば、信頼性の高い露光方法及びデバイス製造方法を提供することができる。

以上、本発明の実施例について具体的に説明した。ただし、本発明は上記実施例として記載された事項に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。

ＥＸ：露光装置
ＩＬ：照明光学系
Ｌ：液体
ＭＢ：遮光部材
Ｍ：マスク
ＰＬ：投影光学系
ＰＳＴ：基板ステージ
ＭＡＩＮＤ：制御装置
Ｄ：同面板
ＣＵ、ＣＤ、ＣＬ、ＣＲ：領域（オフセット領域）

Claims (5)

1. 原版のパターンを基板に投影する投影光学系と該基板との間に液体を満たした状態で、該原版及び該投影光学系を介して該基板を露光する露光装置であって、
   露光画角を変更する遮光部材を備えた照明光学系と、
   前記基板を支持するように構成され、該基板の支持領域の周囲に撥液性部材が設けられた基板ステージと、
   前記露光画角の周囲のオフセット領域を調整するように前記遮光部材を制御する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記撥液性部材に形成されるオフセット領域を前記基板に形成されるオフセット領域よりも小さくすることを特徴とする露光装置。
2. 前記オフセット領域は、前記遮光部材の駆動軸毎に設定されることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
3. 前記制御手段は、前記原版の透過率が所定値より大きい場合に前記オフセット領域を調整することを特徴とする請求項１又は２記載の露光装置。
4. 原版のパターンを基板に投影する投影光学系と該基板との間に液体を満たした状態で、該原版及び該投影光学系を介して該基板を露光する露光方法であって、
   基板ステージに設けられた撥液性部材に形成されるオフセット領域を前記基板に形成されるオフセット領域よりも小さくするように、露光画角の周囲のオフセット領域を設定するステップと、
   設定された前記オフセット領域を形成するように遮光部材を制御するステップと、
   前記遮光部材で前記オフセット領域を形成して前記基板を露光するステップと、を有することを特徴とする露光方法。
5. 請求項１乃至３のいずれか一に記載の露光装置を用いて基板を露光するステップと、
   露光された前記基板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。