JP2014045090A - 液浸露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】露光対象の基板へ転写されるデバイスパターンに欠陥が生じることを抑制することができる液浸露光装置を提供すること。
【解決手段】本発明の一つの実施形態によれば、液浸露光装置が提供される。液浸露光装置は、テーブルと、プレートと、照射部と、露光位置移動部と、相対位置変更部とを備える。テーブルは、露光対象の基板が載置される。プレートは、テーブルに載置される基板の周縁部を囲む開口部が設けられる。照射部は、テーブルに載置される基板の露光位置に液浸水で満たされた液浸領域を形成し、液浸領域を介して露光位置へ露光光を照射する。露光位置移動部は、露光位置を移動させる。相対位置変更部は、テーブルおよびプレートの相対位置を変更する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、液浸露光装置に関する。

従来、デバイスパターンが形成されたレクチル越しに半導体ウェハ等の基板へ露光光を照射することによって、露光対象の基板へデバイスパターンを転写する露光装置が知られている。また、露光対象の基板へ露光光を投影する投影レンズと基板における露光面との間を液浸水で満たした状態で露光を行うことにより、より微細なデバイスパターンの転写を可能とした液浸露光装置がある。

かかる液浸露光装置は、露光対象の基板が載置されるテーブルと、テーブルに載置される基板の周縁部を囲む開口部が設けられ、開口部の内部でテーブル上に載置される基板の表面と略同一の高さ位置に配置されるプレートとを備える。

そして、液浸露光装置は、投影レンズと露光面との間の空間で液浸水の供給と回収とを並行して行うことにより、投影レンズと露光面との間に液浸領域を形成し、液浸水を介して照射する露光光によって基板の表面を走査しながらデバイスパターンを転写する。

しかしながら、かかる液浸露光装置では、テーブルに載置される基板の外周面と、プレートにおける開口部の内周面との隙間を露光光が横切る際に液浸水の乱流が発生し、これが原因となって転写されるデバイスパターンに欠陥が生じるという問題があった。

例えば、液浸水の乱流によって液浸領域へ気泡が混入した場合、かかる気泡によって露光光の屈折率が変化してデバイスパターンに欠陥が生じることがある。また、液浸水の乱流によって液浸水が正常に回収されず、基板の表面に残った場合にもデバイスパターンに欠陥が生じることがある。

特開２０１１−２９５４５号公報

本発明の一つの実施形態は、露光対象の基板へ転写されるデバイスパターンに欠陥が生じることを抑制することができる液浸露光装置を提供することを目的とする。

本発明の一つの実施形態によれば、液浸露光装置が提供される。液浸露光装置は、テーブルと、プレートと、照射部と、露光位置移動部と、相対位置変更部とを備える。テーブルは、露光対象の基板が載置される。プレートは、前記テーブルに載置される前記基板の周縁部を囲む開口部が設けられる。照射部は、前記テーブルに載置される前記基板の露光位置に液浸水で満たされた液浸領域を形成し、該液浸領域を介して前記露光位置へ露光光を照射する。露光位置移動部は、前記露光位置を移動させる。相対位置変更部は、前記テーブルおよび前記プレートの相対位置を変更する。

第１の実施形態の液浸露光装置を示す説明図である。 第１の実施形態に係る液浸露光装置が備えるテーブルおよびプレートの上面視による説明図である。 第１の実施形態に係る投影レンズ近傍の構造を示す説明図である。 第１の実施形態に係る液浸露光装置で液浸水の乱流が発生する状況の一例を示す説明図である。 第１の実施形態に係る液浸露光装置の動作の一例を示す説明図である。 第１の実施形態に係る液浸露光装置の動作の一例を示す説明図である。 第１の実施形態に係る液浸露光装置の動作の一例を示す説明図である。 第２の実施形態に係る液浸露光装置を示す説明図である。 第３の実施形態に係る液浸露光装置を示す説明図である。

以下に添付図面を参照して、実施形態に係る液浸露光装置を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の液浸露光装置１を示す説明図であり、図２は、第１の実施形態に係る液浸露光装置１が備えるテーブル２１およびプレート２２の上面視による説明図である。図１に示すように、液浸露光装置１は、基板ステージ２と、マスクステージ３と、光源部４と、照射部５と、制御部７とを備える。

基板ステージ２は、露光対象の基板（以下、「ウェハ」と記載する）を保持し、ウェハの露光面を含む平面内の任意の方向（前後左右）へウェハを移動させることにより、照射部５に対するウェハの露光位置を移動させる装置である。かかる基板ステージ２は、露光位置移動部２３と、ステージ本体２４と、相対位置変更部２５と、テーブル２１と、プレートホルダ２６と、プレート２２とを備える。

露光位置移動部２３は、例えば、水平な床面等に設置され、上面側に設けられるステージ本体２４を制御部７による制御に従って水平な平面内で任意の方向（前後左右）へ移動させる駆動装置である。基板ステージ２では、かかる露光位置移動部２３がステージ本体２４を移動させることによって、照射部５に対するウェハの露光位置を移動させる。

ステージ本体２４は、露光位置移動部２３の上面側に設けられ、水平な平面上で露光位置移動部２３に対して前後左右へ摺動自在な板状の部材である。かかるステージ本体２４の上面には、相対位置変更部２５およびテーブル２１が設けられる。テーブル２１は、上面に載置される露光対象のウェハを吸着保持するウェハチャックである。かかるテーブル２１は、図２に示すように、上面視略円形状の上面を備える。

相対位置変更部２５は、ステージ本体２４の上面にテーブル２１を囲むように複数設けられ、プレートホルダ２６を下面側から支持すると共に、制御部７による制御に従ってプレートホルダ２６を前後左右および上下に移動させる駆動装置である。

かかる相対位置変更部２５によって下面側が支持されるプレート２２は、図２に示すように、テーブル２１の上面を囲む上面視円形状の開口部が設けられる板状の部材である。露光対象のウェハは、周縁部がプレート２２における開口部の内周面によって囲まれた状態でテーブル２１の上面に載置され、保持される。

そして、基板ステージ２では、相対位置変更部２５がプレートホルダ２６を上下へ昇降させることで、テーブル２１に載置されるウェハの法線と平行な方向におけるウェハの露光面（上面）とプレート２２の上面との相対位置を変更する。これにより、ウェハおよびプレート２２の側面視上下方向における相対位置が変更される。

また、基板ステージ２では、相対位置変更部２５がプレートホルダ２６を前後左右へ移動させることで、テーブル２１に載置されるウェハの法線と垂直な方向におけるウェハとプレート２２との相対位置を変更する。これにより、テーブル２１に載置されるウェハの外周面と、プレート２２における開口部の内周面との隙間の幅が変更される。

照射部５は、テーブル２１に載置されるウェハへ液浸水Ｌｑを介して露光光を照射する装置である。かかる照射部５は、筐体５０と、液浸水供給部５１と、液浸水回収部５３と、位置検出部６１、６２とを備える。

筐体５０は、マスクステージ３によって保持されるレクチルＭを介して入射される露光光によって投影されるデバイスパターンを所定の倍率まで縮小する複数のレンズ（図示略）が内部に設けられる。かかる筐体５０は、基板ステージ２と面する側の内部に、ウェハへ露光光を投影する投影レンズ５５（図３参照）を備える。なお、投影レンズ５５近傍の構造の一例については、図３を参照して後述する。

液浸水供給部５１は、投影レンズ５５近傍の領域へ液浸水Ｌｑである超純水を供給する給水ポンプである。かかる液浸水供給部５１は、液浸水供給管５２を介して筐体５０と連結され、液浸水供給管５２および筐体５０の内部を経由させて投影レンズ５５近傍の領域へ液浸水Ｌｑを供給する。

液浸水回収部５３は、投影レンズ５５近傍の領域から液浸水Ｌｑを回収する排水ポンプである。かかる液浸水回収部５３は、液浸水回収管５４を介して筐体５０と連結され、筐体５０および液浸水回収管５４の内部を経由させて投影レンズ５５近傍の領域から液浸水Ｌｑを回収する。

位置検出部６１、６２は、テーブル２１に載置されるウェハの位置、および、プレート２２の位置を検出するセンサであり、例えば、ウェハへ投影されるデバイスパターンの焦点を合わせるために使用されるフォーカスセンサが兼用される。

かかる位置検出部６１、６２は、例えば、ウェハまたはテーブル２１の上面へ斜め上方からレーザ光を出射し、ウェハまたはテーブル２１によって反射されるレーザ光を受光する。そして、位置検出部６１、６２は、レーザ光の出射角度および受光角度に基づき、筐体５０における基板ステージ２と面する側の端面からウェハまたはプレート２２の上面までの各距離を算出して制御部７へ出力する。

また、位置検出部６１、６２は、前述したレーザ光の出射角度および受光角度に基づき、プレート２２に載置されるウェハの外周面と、プレート２２における開口部の内周面との隙間の幅を算出して制御部７へ出力する。

マスクステージ３は、ウェハへ転写するデバイスパターンがパターニングされたレクチルＭを保持すると共に、制御部７による制御に従ってレクチルＭを移動させる駆動装置である。かかるマスクステージ３は、基板ステージ２によるウェハの移動に同期した移動方向および移動速度でレクチルＭを移動させる。

光源部４は、レクチルＭへ向けてレーザ光を出射することにより、レクチルＭ、筐体５０内部、および液浸水Ｌｑを介してウェハへ露光光を投光する投光装置である。かかる光源部４は、例えば、エキシマレーザであり、制御部７による制御に従ってレーザ光を出射する。なお、光源部４は、エキシマレーザに限定されるものではなく、任意の露光光を投光する他の投光装置であってもよい。

制御部７は、液浸露光装置１全体の動作を統括制御する制御装置であり、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。かかる制御部７は、光源部４によって露光光の投光を行わせ、マスクステージ３および基板ステージ２の動作を制御してレクチルＭおよびウェハを同期させて移動させる。これにより、ウェハは、レクチルＭ越しに投影される露光光によって露光面全体が走査され、レクチルＭにパターニングされたデバイスパターンが露光面に転写される。

このとき、制御部７は、ウェハの外周面と、プレート２２における開口部の内周面との隙間を露光光が横切る際、液浸水Ｌｑの乱流発生を抑制するように、位置検出部６１、６２の検出結果に基づいて相対位置変更部２５の動作を制御する。なお、乱流が発生する状況の一例については、図４を参照して後述し、乱流発生を抑制する相対位置変更部２５の動作の一例については、図５を参照して後述する。

次に、図３を参照し、照射部５における投影レンズ５５近傍の構造について説明する。図３は、第１の実施形態に係る投影レンズ５５近傍の構造を示す説明図である。ここでは、図３に示す構成要素のうち、図１に示す構成と同一の構成要素について、図１に示す符号と同一の符号を付することにより、その説明を省略する。

なお、図３には、照射部５における投影レンズ５５近傍、テーブル２１、プレート２２、プレートホルダ２６、およびウェハＷの模式的断面と、露光位置移動部２３、ステージ本体２４と、および相対位置変更部２５の模式的断面とを示している。

図３に示すように、照射部５の筐体５０におけるウェハＷの露光面と面する側の内部中央には、ウェハＷの露光面へ露光光を投影する投影レンズ５５が設けられる。そして、投影レンズ５５の周囲には、投影レンズ５５の周りを囲むように、液浸水Ｌｑを供給する液浸水供給路５６が設けられる。

液浸水供給路５６は、ウェハＷの露光面と面する側の一端が開口され、他端が図１に示す液浸水供給管５２と連結される。かかる液浸水供給路５６から投影レンズ５５とウェハＷ上面における露光位置との間の空間へ液浸水Ｌｑが供給される。

また、筐体５０におけるウェハＷの露光面と面する側の端面には、投影レンズ５５とウェハＷ上面における露光位置との間の空間から液浸水Ｌｑが回収される液浸水回収口５７が液浸水供給路５６の周りを囲むように設けられる。なお、液浸水回収口５７の開口部には、メッシュ状のフィルタ５８が設けられる。

かかる照射部５は、露光光の投影中に、液浸水供給路５６からの液浸水Ｌｑの供給と、液浸水回収口５７からの液浸水Ｌｑの回収とを並行して行うことで、投影レンズ５５とウェハＷ上面の露光位置との間の空間に液浸水Ｌｑの水流Ｆを形成する。これにより、投影レンズ５５とウェハＷ上面の露光位置との間の空間に液浸水Ｌｑで満たされた液浸領域Ｒが形成される。

そして、液浸露光装置１では、露光位置移動部２３によってステージ本体２４を水平な平面上で移動させてウェハＷを移動させつつ、液浸領域Ｒを介して照射される露光光によってウェハＷの露光面全体を走査してデバイスパターンをウェハＷの露光面へ転写する。

次に、図４を参照し、液浸領域に液浸水Ｌｑの乱流が発生する状況の一例について説明する。図４は、第１の実施形態に係る液浸露光装置１で液浸水Ｌｑの乱流Ｆａが発生する状況の一例を示す説明図である。ここでは、図４に示す構成要素のうち、図３に示す構成と同一の構成要素について、図３に示す符号と同一の符号を付することにより、その説明を省略する。

なお、図４には、テーブル２１に載置されるウェハＷの外周面と、プレート２２における開口部の内周面との隙間を露光光が液浸領域Ｒとともに横切るときの液浸領域Ｒ近傍の断面を模式的に示している。

一般に、半導体装置の製造工程では、ウェハＷの上面に半導体や絶縁体、金属等の薄膜を成膜する成膜工程と、成膜された薄膜に対してデバイスパターンを転写する露光工程とが繰り返し行われる。

このため、図４に示すように、半導体装置の製造工程において、ウェハＷの上面に薄膜Ｗａ、Ｗｂが順次積層されるにつれて、露光面（ここでは、薄膜Ｗｂの上面）の高さ位置と、プレート２２上面の高さ位置との差が大きくなる場合がある。なお、以下では、ウェハＷの上面に薄膜Ｗａ、Ｗｂが成膜されている場合、薄膜Ｗａ、ＷｂおよびウェハＷの全体をウェハＷと称する。

かかる場合、テーブル２１に載置されるウェハＷの外周面と、プレート２２における開口部の内周面との隙間を露光光が液浸領域Ｒとともに横切ると、薄膜Ｗｂ上面とプレート２２上面との段差に起因して液浸領域Ｒに液浸水Ｌｑの乱流Ｆａが発生することがある。

そして、液浸領域Ｒに液浸水Ｌｑの乱流Ｆａが発生した場合、乱流Ｆａに気泡が巻き込まれ、巻き込まれた気泡によって露光光の屈折率が変化してウェハＷの露光面へ転写されるデバイスパターンに欠陥が生じるおそれがある。

また、液浸領域Ｒに発生した液浸水Ｌｑの乱流Ｆａのために、露光後のウェハＷの上面に液浸水Ｌｑが回収されずに残留し、残留した液浸水ＬｑがウェハＷ上面に塗布される感光材（図示略）を変質させて転写されるデバイスパターンに欠陥が生じるおそれがある。

また、ウェハＷの上面に薄膜Ｗａ、Ｗｂが形成されていない状態であっても、プレート２２の加工精度のバラツキやプレート２２の取付け精度のバラツキによって、ウェハＷにおける露光面とプレート２２上面との高さ位置に大きな差が生じる場合がある。かかる場合にも、図４に示す状況と同じく、液浸領域Ｒに液浸水Ｌｑの乱流Ｆａが発生し、ウェハＷへ転写されるデバイスパターンに欠陥が生じるおそれがある。

そこで、液浸露光装置１では、制御部７が位置検出部６１、６２によって検出されるウェハＷおよびプレート２２の前後方向、左右方向、上下方向の位置に基づいて相対位置変更部２５の動作を制御して、液浸水Ｌｑの乱流Ｆａの発生を抑制する。以下、図５を参照し、液浸水Ｌｑの乱流Ｆａの発生を抑制する液浸露光装置１の動作の一例について説明する。

図５は、第１の実施形態に係る液浸露光装置１の動作の一例を示す説明図である。ここでは、図５に示す構成要素のうち、図４に示す構成と同一の構成要素について、図４に示す符号と同一の符号を付することにより、その説明を省略する。また、ここでは、薄膜Ｗａ、Ｗｂを含むウェハＷの露光面とプレート２２上面との高さ位置に大きな差が生じており、白抜き矢印で示す方向にウェハＷが移動している場合について説明する。

液浸露光装置１の制御部７は、テーブル２１に載置されるウェハＷの露光面の高さ位置と、プレート２２上面の高さ位置との差に関する閾値（以下、「高さ閾値」と記載する）を予め記憶する。かかる高さ閾値は、事前に実験またはシミュレーションを行うことによって決定される。

例えば、テーブル２１に載置されるウェハＷの露光面の高さ位置と、プレート２２上面の高さ位置との差を順次変更して液浸露光を行う。その結果、転写されたデバイスパターンに欠陥が発生しなかったウェハＷの露光面の高さ位置と、そのときのプレート２２上面の高さ位置との差の最大値が高さ閾値として決定される。

また、制御部７は、テーブル２１に載置されるウェハＷとプレート２２との間の隙間の幅についても閾値（以下、「隙間閾値」と記載する）を記憶する。かかる隙間閾値についても、事前に実験またはシミュレーションを行うことによって決定される。

例えば、テーブル２１に載置されるウェハＷとプレート２２との間の隙間の幅を順次変更して液浸露光を行う。その結果、転写されたデバイスパターンに欠陥が発生しなかったウェハＷとプレート２２との間の隙間の幅の最大値が隙間閾値として決定される。

そして、液浸露光装置１では、実際に液露光を行う場合、図５（ａ）に示すように、液浸領域ＲがウェハＷとプレート２２との隙間を横切る前の時点で、位置検出部６１がウェハＷの露光面へレーザ光Ｂを照射し、露光面の高さ位置を検出して制御部７へ出力する。

その後、図５（ｂ）に示すように、位置検出部６１とプレート２２とが対向する位置までウェハＷが白抜き矢印の方向へさらに移動した場合、位置検出部６１は、プレート２２の高さ位置を検出して制御部７へ出力する。

そして、制御部７は、図５（ａ）に示す状況で検出されたウェハＷにおける露光面の高さ位置と、図５（ｂ）に示す状況で検出されたプレート２２上面の高さ位置との差分を算出し、かかる差分を低減するように相対位置変更部２５（図３参照）を動作させる。

例えば、図５（ｃ）に示すように、制御部７は、相対位置変更部２５によってプレートホルダ２６およびプレート２２を上昇させてウェハＷにおける露光面の高さ位置と、プレート２２上面の高さ位置との差分を前述の高さ閾値未満とする。

これにより、液浸露光装置１では、ウェハＷの外周面と、プレート２２における開口部の内周面との隙間を液浸領域Ｒが横切るときに、液浸領域Ｒで液浸水Ｌｑに乱流Ｆａが発生することを抑制することができる。したがって、液浸露光装置１によれば、液浸水Ｌｑの乱流Ｆａに起因してウェハＷへ転写されるデバイスパターンに欠陥が生じることを抑制することができる。

なお、ここでは、ウェハＷにおける露光面の高さ位置がプレート２２上面の高さ位置よりも高い場合について説明したが、ウェハＷにおける露光面の高さ位置がプレート２２上面の高さ位置よりも低い場合もある。かかる場合、制御部７は、相対位置変更部２５によってプレートホルダ２６およびプレート２２を下降させてウェハＷにおける露光面の高さ位置と、プレート２２上面の高さ位置との差分を高さ閾値未満とする。

これにより、液浸露光装置１は、ウェハＷにおける露光面の高さ位置がプレート２２上面の高さ位置よりも低い場合であっても、液浸水Ｌｑの乱流Ｆａに起因してウェハＷへ転写されるデバイスパターンに欠陥が生じることを抑制することができる。

次に、図６を参照して、テーブル２１に載置されるウェハＷとプレート２２との間の隙間の幅が隙間閾値以上である場合に、液浸露光装置１が行う動作の一例について説明する。図６は、第１の実施形態に係る液浸露光装置１の動作の一例を示す説明図である。なお、図６には、液浸露光中のウェハＷおよびプレート２２の上面視による説明図である。

図６（ａ）に示すように、液浸露光装置１では、ウェハＷの露光面の大きさによって、ウェハＷとプレート２２との間の隙間の幅が隙間閾値よりも大きな幅Ｄとなる場合がある。かかる場合、隙間から下方へ滴下した液浸水Ｌｑの気化熱によってウェハＷが変形し、転写されるデバイスパターンに欠陥が生じるおそれがある。

そこで、図６（ｂ）に示すように、液浸露光装置１の制御部７は、露光位置移動部２３によってプレート２２およびウェハＷを白抜き矢印の方向へ移動させ、液浸領域ＲがウェハＷの一端とプレート２２との間を横切る場合、液浸領域Ｒ直下の隙間の幅を低減する。

具体的には、制御部７は、露光位置移動部２３の動作制御から独立した動作制御を相対位置変更部２５に対して行い、プレート２２を図６（ｂ）に示す黒矢印の方向へ移動させて液浸領域Ｒ直下のウェハＷとプレート２２との間の隙間の幅を隙間閾値未満とする。これにより、液浸露光装置１は、液浸領域Ｒ直下のウェハＷとプレート２２との間の隙間から下方へ液浸水Ｌｑが滴下することを防止することができる。

その後、制御部７は、露光位置移動部２３によって、図６（ｂ）に示す白抜き矢印の方向へプレート２２およびウェハＷをさらに移動させながらウェハＷの露光を継続させる。そして、制御部７は、図６（ｃ）に示すように、液浸領域ＲがウェハＷの他端とプレート２２との間を横切る場合、液浸領域Ｒ直下の隙間の幅を低減する。

つまり、制御部７は、露光位置移動部２３の動作制御から独立した動作制御を相対位置変更部２５に対して行い、プレート２２を図６（ｃ）に示す黒矢印の方向へ移動させて液浸領域Ｒ直下のウェハＷとプレート２２との間の隙間の幅を隙間閾値未満とする。これにより、液浸露光装置１は、液浸領域Ｒ直下のウェハＷとプレート２２との間の隙間から下方へ液浸水Ｌｑが滴下することを防止することができる。

このように、液浸露光装置１は、液浸領域Ｒ直下におけるウェハＷとプレート２２との間の隙間から液浸水Ｌｑが下方へ滴下することを防止することができるので、転写されるデバイスパターンに欠陥が生じることを抑制することができる。

次に、図７を参照し、ウェハＷの外周面と、プレート２２における開口部の内周面との隙間を露光光が液浸領域Ｒとともに横切る方向に応じて、制御部７が相対位置変更部２５によってウェハＷとプレート２２との相対位置を変更させる制御について説明する。

図７は、第１の実施形態に係る液浸露光装置１の動作の一例を示す説明図である。なお、図７（ａ）には、液浸領域ＲがウェハＷ上からプレート２２上へ移動する場合を示しており、図７（ｂ）には、液浸領域Ｒがプレート２２上からウェハＷ上へ移動する場合を示している。

図７（ａ）に示すように、ウェハＷおよびプレート２２が白抜き矢印で示す方向へ移動して、液浸領域ＲがウェハＷ上からプレート２２上へ移動する場合、制御部７は、高さ閾値未満の範囲内でプレート２２をウェハＷよりも低い位置まで下降させる。

これにより、液浸露光装置１では、液浸領域ＲがウェハＷ上からプレート２２上へ移動する場合に、ウェハＷの液浸水Ｌｑがプレート２２上面側へ引き寄せられるので、ウェハＷの上面に液浸水Ｌｑが残留することを抑制することができる。したがって、液浸露光装置１によれば、転写されるデバイスパターンに欠陥が生じることを抑制することができる。

なお、液浸露光装置１が設けられる環境、例えば、気圧や気流によっては、液浸領域ＲがウェハＷ上からプレート２２上へ移動する場合に、プレート２２をウェハＷよりも低い位置まで下降させると、ウェハＷ上に液浸水Ｌｑが残留することもある。かかる場合、制御部７は、液浸領域ＲがウェハＷ上からプレート２２上へ移動する場合に、高さ閾値未満の範囲内でプレート２２をウェハＷよりも高い位置まで上昇させる。

また、図７（ｂ）に示すように、ウェハＷおよびプレート２２が白抜き矢印で示す方向へ移動して、液浸領域ＲがウェハＷ上からプレート２２上へ移動する場合、制御部７は、高さ閾値未満の範囲内でプレート２２をウェハＷよりも高い位置まで上昇させる。

これにより、液浸領域Ｒがプレート２２上からウェハＷ上へ移動する場合に、プレート２２上の液浸水ＬｑがウェハＷ上面側へ引き寄せられるので、ウェハＷ上面における露光位置をいち早く液浸水Ｌｑで満たすことができる。したがって、液浸露光装置１によれば、デバイスパターンの転写を迅速に開始することができる。

なお、液浸露光装置１が設けられる環境、例えば、気圧や気流によっては、液浸領域Ｒがプレート２２上からウェハＷ上へ移動する場合に、プレート２２をウェハＷよりも高い位置まで上昇させると、ウェハＷ上に液浸水Ｌｑが残留することもある。かかる場合、制御部７は、液浸領域Ｒがプレート２２上からウェハＷ上へ移動する場合に、高さ閾値未満の範囲内でプレート２２をウェハＷよりも低い位置まで下降させる。

上述したように、第１の実施形態に係る液浸露光装置は、テーブルと、プレートと、照射部と、露光位置移動部と、相対位置変更部とを備える。テーブルは、露光対象の基板が載置される。プレートは、テーブルに載置される基板の周縁部を囲む開口部が設けられる。

照射部は、テーブルに載置される基板の露光位置に液浸水で満たされた液浸領域を形成し、液浸領域を介して露光位置へ露光光を照射する。露光位置移動部は、露光光による露光位置を移動させる。相対位置変更部は、テーブルおよびプレートの相対位置を変更する。かかる構成により、第１の実施形態に係る液浸露光装置は、露光対象の基板へ転写されるデバイスパターンに欠陥が生じることを抑制することができる。

（第２の実施形態）
次に、図８を参照し、第２の実施形態に係る液浸露光装置について説明する。図８は、第２の実施形態に係る液浸露光装置１ａを示す説明図である。ここでは、図８に示す構成要素のうち、図３に示す構成と同一の構成要素について、図３に示す符号と同一の符号を付することにより、その説明を省略する。

図８に示すように、液浸露光装置１ａは、プレートホルダ２６がステージ本体２４に固定されている点と、テーブル２１を前後左右および上下に移動させる相対位置変更部２５ａを備える点が図３に示す液浸露光装置１とは異なる。

かかる液浸露光装置１ａの相対位置変更部２５ａは、制御部７（図１参照）による制御に従って動作し、テーブル２１に載置されるウェハＷ上面とプレート２２上面との高さ位置の差分を低減する。また、相対位置変更部２５ａは、液浸領域Ｒ直下におけるウェハＷとプレート２２との間の隙間の幅を縮小する。

このように、液浸露光装置１ａは、プレート２２側を固定とし、テーブル２１側を露光位置移動部２３の動作制御から独立した動作制御によって移動させる。これにより、第２の実施形態によれば、液浸露光装置１ａは、露光対象の基板へ転写されるデバイスパターンに欠陥が生じることを抑制することができる。

（第３の実施形態）
次に、図９を参照し、第３の実施形態に係る液浸露光装置について説明する。図９は、第３の実施形態に係る液浸露光装置１ｂを示す説明図である。ここでは、図９に示す構成要素のうち、図３に示す構成と同一の構成要素について、図３に示す符号と同一の符号を付することにより、その説明を省略する。

図９に示すように、液浸露光装置１ｂは、図３に示すものと同じ相対位置変更部２５に加え、図８に示すものと同じ相対位置変更部２５ａを備える点が図３に示す液浸露光装置１とは異なる。

このように、液浸露光装置１ｂは、プレート２２側およびテーブル２１側の双方を、露光位置移動部２３の動作制御から独立した動作制御によって移動させる。これにより、液浸露光装置１ｂは、テーブル２１に載置されるウェハＷ上面およびプレート２２上面の高さ位置や、液浸領域Ｒ直下におけるウェハＷとプレート２２との間の隙間の幅をより細やかに調整することができる。したがって、第３の実施形態によれば、液浸露光装置１ｂは、露光対象の基板へ転写されるデバイスパターンに欠陥が生じることをより確実に抑制することができる。

なお、上述した第１〜第３の実施形態では、液浸露光装置の制御部が位置検出部の検知結果に基づき、相対位置変更部の動作を制御してテーブルとウェハとの相対位置を自動的に変更させたが、かかる相対位置変更部の動作の自動制御は必須要件ではない。

例えば、ウェハ上面およびプレート上面の高さ位置の差分と、ウェハとプレートとの間の隙間の幅とを計測しておく。そして、液浸水がウェハとプレートとの間を横切る場合に、オペレータ等が予め計測された高さ位置の差分と隙間の幅を低減するように手動によって相対位置変更部の動作を制御してもよい。

かかる構成によれば、既存の液浸露光装置に相対位置変更部を設けるだけで、制御部の処理内容を変更することなく、露光対象の基板へ転写されるデバイスパターンに欠陥が生じることをより確実に抑制することができる。

また、上述した第１〜第３の実施形態に係る液浸露光装置の制御部は、露光光によるウェハの走査速度に応じて相対位置変更部によるウェハとプレートとの相対位置の変更量を変化させるように構成してもよい。

例えば、制御部は、露光光によるウェハの走査速度が高くなるほど、前述の高さ閾値および隙間閾値を小さくするように構成してもよい。かかる構成によれば、露光光によるウェハの走査速度を上昇させた場合に、転写されるデバイスパターンに欠陥が生じることをより確実に抑制することができる。一方、露光光によるウェハの走査速度を低下させた場合には、ウェハとプレートとの相対位置を不必要に大きく変更する処理を省くことができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１、１ａ、１ｂ 液浸露光装置、２ 基板ステージ、３ マスクステージ、４ 光源部、 ５ 照射部、 ７ 制御部、 ２１ テーブル、 ２２ プレート、 ２３ 露光位置移動部、 ２４ ステージ本体、 ２５、２５ａ 相対位置変更部、 ２６ プレートホルダ、 ５０ 筐体、 ５１ 液浸水供給部、 ５２ 液浸水供給管、 ５３ 液浸水回収部、 ５４ 液浸水回収管、 ５５ 投影レンズ、 ５６ 液浸水供給路、 ５７ 液浸水回収口、 ５８ フィルタ、 ６１、６２ 位置検出部、 Ｂ レーザ光、 Ｌｑ 液浸水、 Ｆ 水流、 Ｆａ 乱流、 Ｒ 液浸領域、 Ｗ ウェハ、 Ｗａ、Ｗｂ 薄膜、 Ｍ レクチル

Claims (7)

1. 露光対象の基板が載置されるテーブルと、
   前記テーブルに載置される前記基板の周縁部を囲む開口部が設けられるプレートと、
   前記テーブルに載置される前記基板の露光位置に液浸水で満たされた液浸領域を形成し、該液浸領域を介して前記露光位置へ露光光を照射する照射部と、
   前記露光位置を移動させる露光位置移動部と、
   前記テーブルおよび前記プレートの相対位置を変更する相対位置変更部と
   を備えることを特徴とする液浸露光装置。
2. 前記相対位置変更部は、
   前記テーブルに載置される前記基板の法線と平行な方向における前記相対位置を変更する
   ことを特徴とする請求項１に記載の液浸露光装置。
3. 前記相対位置変更部は、
   前記テーブルに載置される前記基板の法線と垂直な方向における前記相対位置を変更する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液浸露光装置。
4. 前記テーブルに載置される前記基板の位置および前記プレートの位置を検出する位置検出部と、
   前記位置検出部によって検出される前記基板の位置および前記プレートの位置に基づき、前記相対位置を前記相対位置変更部によって変更させる制御部と
   を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の液浸露光装置。
5. 前記制御部は、
   前記テーブルに載置される前記基板の外周面と、前記プレートにおける前記開口部の内周面との隙間を前記露光光が横切る方向に応じて、前記相対位置を前記相対位置変更部によって変更させる
   ことを特徴とする請求項４に記載の液浸露光装置。
6. 前記制御部は、
   前記テーブルに載置される前記基板における露光面の高さ位置と前記プレート上面の高さ位置との差分が予め設定された閾値未満となるように、前記相対位置変更部を制御する
   ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の液浸露光装置。
7. 前記制御部は、
   前記液浸領域が前記基板の外周面と前記プレートとの間にある前記開口部を横切ることになる場合、前記液浸領域直下の前記基板の外周面と前記プレートにおける前記開口部の内周面との隙間の幅が予め設定された閾値未満となるように、前記相対位置変更部を制御する
   ことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一つに記載の液浸露光装置。

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