JP2014082288A - 露光方法、露光装置および物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】予備露光や光洗浄を行う際において、基板ステージの温度上昇を抑制する上で有利な技術を提供する。
【解決手段】
基板を保持する保持面を有するチャックと、前記チャックを貫通し、前記保持面の上方で前記基板を支持可能なピンとを有する基板ステージを備える露光装置において前記基板を露光する露光方法であって、反射部材を前記ピンにより前記保持面の上方で支持し、前記反射部材と前記保持面とが非接触の状態になるように前記基板ステージを制御する制御工程と、前記状態で前記反射部材に光を照射する照射工程と、前記照射工程の後に前記基板を露光する露光工程と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、露光方法、露光装置および物品の製造方法に関する。

半導体集積回路における回路パターンの微細化および高集積化に伴い、短波長のレーザー光を出射するＫｒＦレーザーやＡｒＦレーザーなどのエキシマレーザを光源として用いた露光装置が注目されている。このような露光装置においては、照射光学系や投影光学系に含まれる光学素子の透過率が変化することを抑制するため、基板を露光する前の準備工程として予備露光や光洗浄などが行われる。予備露光とは、レーザー光の照射を開始した直後における透過率の急激な変化を抑制するため、基板の露光を開始する前に、数万パルス程度のレーザー光を照射することである。また、光洗浄とは、光学素子の表面に付着した不純物を除去するため、窒素などの不活性ガス雰囲気中でレーザー光を照射し、それにより光学素子から離脱した不純物を不活性ガスとともに排気することである。

このような予備露光や光洗浄を行う際、基板ステージに保持された基板にレーザー光を照射した場合、レーザー光の照射により基板の温度が上昇するとともに基板ステージの温度も上昇してしまう。その結果、基板ステージを位置決めするために配置されたミラーやセンサ、基準マークなどに熱変形や位置変動が生じ、基板ステージを高精度に制御することが困難となってしまいうる。そこで、特許文献１に記載された構成では、投影光学系と基板との間に遮光用のシャッタ板を挿入することにより、基板ステージにレーザー光が照射されることを防止している。特許文献２に記載された構成では、反射ミラーを基板ステージ上に配置し、予備露光や光洗浄を行う際に投影光学系から出射したレーザー光を反射ミラーに照射して、基板ステージの温度上昇を抑制している。また、特許文献３に記載された構成では、光洗浄を行う際に投影光学系から出射したレーザー光を再度投影光学系に入射させる反射部材を基板の代わりに用いることで、光学部材に照射される光量を増加させるとともに、基板ステージの温度上昇を抑制している。

特開平１０−３３５２３５号公報 特開２００６−１４８０２０号公報 特開２００２−１６４２６７号公報

近年、半導体集積回路における回路パターンの微細化および高集積化に伴い、レーザー光の短波長化とともに、開口数ＮＡの増大が要求されている。開口数ＮＡが増大すると、投影光学系と基板との間の隙間は必然的に狭くなってしまう。そのため、特許文献１に記載された構成では、投影光学系と基板との間にシャッター板を挿入することがスペース的に困難となってしまいうる。また、特許文献２に記載された構成では、基板ステージ上において、基板が保持される部分以外の部分に反射ミラーが配置されているため、基板ステージの駆動範囲を広げることに繋がり、露光装置のフットプリントの拡大を招いてしまいうる。

特許文献３に記載された構成では、投影光学系から出射したレーザー光を反射する反射部材を基板の代わりに用いているものの、当該レーザー光の一部は反射されずに反射部材に吸収され、反射部材を温度上昇させてしまう。そして、特許文献３では、反射部材が基板ステージに密着して保持されているため、反射部材の温度上昇に伴って、基板ステージの温度も上昇してしまう。即ち、特許文献３では、基板ステージの温度上昇を抑制する効果が不十分になってしまいうる。

そこで、本発明は、基板を露光する前において光を照射する際に、基板ステージの温度上昇を抑制する上で有利な技術を提供することを目的とする。

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方法は、基板を保持する保持面を有するチャックと、前記チャックを貫通し、前記保持面の上方で前記基板を支持可能なピンとを有する基板ステージを備える露光装置において前記基板を露光する露光方法であって、反射部材を前記ピンにより前記保持面の上方で支持し、前記反射部材と前記保持面とが非接触の状態になるように前記基板ステージを制御する制御工程と、前記状態で前記反射部材に光を照射する照射工程と、前記照射工程の後に前記基板を露光する露光工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、基板を露光する前において光を照射する際に、基板ステージの温度上昇を抑制する上で有利な技術を提供することができる。

第１実施形態の露光装置を示す図である。 露光装置へ反射部材を搬送する搬送系を説明するための図である。 予備露光や光洗浄の方法を示すフローチャートである。 第２実施形態の反射部材を示す図である。 第３実施形態の反射部材を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材ないし要素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。また、各図において、基板面上で互いに直交する方向をそれぞれｘ方向およびｙ方向とし、基板面に垂直な方向をｚ方向とする。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態における露光装置１００について、図１を参照して説明する。第１実施形態の露光装置１００は、光源１と、光路調整光学系２と、照明形状調整光学系３と、照明光学系３０と、レチクルステージ５と、投影光学系６と、基板ステージ７とを含んでいる。第１実施形態の露光装置１００では、レチクル４および基板１０は、基板面と平行な方向（ｘｙ方向）に移動可能なレチクルステージ５および基板ステージ７にそれぞれ保持されている。そして、露光装置１００は、レチクルステージ５と基板ステージ７とを同期して、例えばｙ方向に走査することにより、レチクル４に形成されたパターンを投影光学系６を介して基板１０に転写することができる。ここで、第１実施形態では、レチクルステージ５と基板ステージ７とを同期して走査する走査型の露光装置について説明するが、一括露光型の露光装置についても本発明を適用することができる。

光源１は、半導体集積回路における回路パターンの微細化および高集積化に伴い、ＫｒＦレーザー（波長２４８ｎｍ）やＡｒＦレーザー（波長１９３ｎｍ）など、短波長のレーザー光を照明光として出射するエキシマレーザが用いられる。光源１から出射した照明光（レーザー光）は、複数の折り曲げミラーを有する光路調整光学系２によって、照明形状調整光学系３に入射する。照明形状調整光学系３に入射した照明光は、照明形状調整光学系３に含まれる光束調整部（不図示）により、その形状が成形される。光束調整部は、例えば、円錐や角錐、屋根型などのプリズム形状が凸状に形成された面を有する光学素子と、その形状が凹状に形成された面を有する光学素子とを含む。そして、これら２枚の光学素子を凸状の面と凹状の面とが対面するように配置し、それらを相対的にずらすことによって照明光の形状を、輪帯形状や複数の光束に分割した形状に成形することができる。また、光束調整部は、シリンドリカル形状やトーリック形状が凸状に形成された面を有する光学素子と、その形状が凹状に形成された面を有する光学素子とを含んでもよい。この場合、２枚の光学素子を凸状の面と凹状の面とが対面するように配置し、それらを相対的にずらすことにより照明光の形状を、光軸に直交する面方向において縦横比率を調整した形状に成形することができる。ここで、光束調整部では、分割された各光束は照明光学系３０におけるオプティカルインテグレータ８の入射面で結像するように、および光束調整部における照明光の出射側（像面側）においてテレセントリックになるように、照明光が形成されている。

照明光学系３０は、オプティカルインテグレータ８と、開口絞り９と、ハーフミラー１１と、センサ１２と、レンズ１３と、可動ブラインド１４と、結像光学系１５とを含む。オプティカルインテグレータ８は、例えば、光軸と直交する面方向に二次元的に配列した複数の微小レンズを含む。また、開口絞り９は、開口絞り９を通過した後の光束の形状が所望の形状となるように、オプティカルインテグレータ８から出射した照明光の形状を成形する。ここで、照明光学系３０における開口絞り９による照明光の形状の成形について説明する。

オプティカルインテグレータ８により出射された照明光は、後述する投影光学系６によりレチクル４に形成されたパターンを基板１０上に投影する。このとき、解像度Ｒは式（１）によって表される。ここで、λは露光に用いられる照明光の波長であり、ＮＡは開口数である。また、ｋ_１は、レジストの解像性能やλとＮＡ以外の光学系の特性に依存する定数である。

解像度Ｒ＝ｋ_１×λ／ＮＡ ・・・（１）
通常、０．７〜０．９が実用領域とされるＮＡに対し、ｋ_１は、位相シフト法を用いた場合、０．３５程度の値にすることができる。さらに高い解像度を得る（解像度Ｒを小さくする）ためにＮＡを大きく設定すると、基板１０上における焦点深度は、ＮＡの二乗に反比例するため浅くなってしまう。このように焦点深度が浅くなった場合、基板１０を保持する基板ステージ７においてｚ方向の位置を高精度に調整することや、基板１０の平坦度を高めることが要求されるが、コスト面および技術面で限界がある。そこで、例えば、輪帯照明法や多重極照明法を用いることにより、高い解像度と深い焦点深度の両立が実現している。例えば、輪帯照明法では、開口絞り９として、輪帯状の開口（即ち、有効光源）を有する絞り板を挿入し、レチクル４に照射される照明光の形状を輪帯状に調整する。輪帯状に調整された照明（輪帯照明）は、一般的に、内輪側の開口数ＮＡ_１が０．４５以下、外輪側の開口数ＮＡ_２が０．８５以下、およびＮＡ_１とＮＡ_２との比率が１／２〜３／４程度である。ここで、開口絞り９に照射される照明光の形状を、開口絞り９の開口形状と等しい形状になるように、照明形状調整光学系３の光束調整部で前もって成形することにより、照明光の利用効率を向上させることが可能である。

開口絞り９から出射した照明光は、ハーフミラー１１により光路が分岐される。ハーフミラー１１には、９５％以上の透過率を有する半透過膜がコーティングされており、照明光のほとんどは通過するが、一部はそれにより反射され、照度を検出するセンサ１２に集光する。そして、センサ１２は、それに集光した光の照度を検出する。これにより、光源１を制御する制御部（不図示）は、センサ１２で検出した照度に基づいて、例えば光源１から出射される照明光の出力またはパルス数を調整することにより、基板に照射される照明光の強度を目標値に近づけることができる。ここで、センサ１２は、例えば、センサ１２に入射する光の光軸と直交する面方向に配列した二次元センサを用い、照明形状調整光学系３および開口絞り９により成形された照明光の形状を検知することもできる。

一方、ハーフミラー１１を透過した照明光は、レンズ１３により可動ブラインド１４の位置に結像し、可動ブラインド１４における開口部分を通過した照明光が結像光学系１５に入射する。可動ブラインド１４の位置は、オプティカルインテグレータ８のフーリエ変換面となっており、レチクル４と光学的に共役な位置となっている。結像光学系１５は、可動ブラインド１４上に結像した像をレチクル４上に結像させるための光学系である。また、レチクル４上に結像し、レチクル４を透過した照明光は、複数の光学素子で構成された投影光学系６によって基板１０上に投影され、レチクル４に形成されたパターンが基板１０上に転写される。

レチクルステージ５は、例えば静圧ガイドを介して構造体（不図示）に固定されており、リニアモータ等のアクチュエータによって走査方向（例えばｙ方向）に移動可能である。レチクルステージ５は、ｘ方向、ｙ方向およびωｚ方向（ｚ軸周りの回転方向）の位置がそれぞれ目標位置になるように、ステージ制御部３１により制御されている。例えば、レチクルステージ５は、その近傍に配置されたレーザー干渉計によりレチクルステージ５の現在位置が計測され、レチクルステージ５の現在位置と目標位置との偏差が小さくなるように、ステージ制御部３１により制御されている。レチクルステージ５は、ｙ方向に関しては、基板ステージ７と同期して移動しながら走査露光を行うため、長ストロークにわたって移動可能である。一方で、ｘ方向およびωｚ方向に関しては、レチクルステージ５の変動を解消できれば十分であるため、微小範囲内で移動可能であればよい。

基板ステージ７は、レチクルステージ５と同様に、例えば静圧ガイドを介して構造体に固定されており、リニアモータ等のアクチュエータによって走査方向（例えばｙ方向）および走査方向と直交する方向（例えばｘ方向）に移動可能である。基板ステージ７は、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向、ωｘ方向（ｘ軸周りの回転方向）、ωｙ方向（ｙ軸周りの回転方向）およびωｚ方向の位置がそれぞれ目標位置になるように、ステージ制御部３１により制御されている。第１実施形態の露光装置１００における基板ステージには、粗い位置決めを行うための第１ステージ（粗動ステージ１６）と、第１ステージ上に配置され、細かい位置決めを行うための第２ステージ（微動ステージ１７）とが含まれている。粗動ステージ１６および微動ステージ１７には、それらの現在位置をそれぞれ計測するためのレーザー干渉計がそれぞれ配置されている。そして、粗動ステージ１６は、その現在位置と目標位置との偏差が小さくなるように、微動ステージ１７は、その現在位置と目標位置との偏差が小さくなるようにステージ制御部３１により制御されている。

粗動ステージ１６は、基板面と直交する方向（ｚ方向）に延びた複数のピン１９（第１実施形態では３本）を支持している。微動ステージ１７は、基板１０を保持する保持面を有するチャック１８を支持している。また、微動ステージ１７は、６軸方向に沿って移動可能に構成されており、特にｚ方向に関しては、焦点深度を調整する際に移動可能な距離より長い距離を移動できるように構成されている。また、複数のピン１９は、微動ステージ１７およびチャック１８を貫通し、チャック１８の保持面の上方で基板を支持可能に構成されている。そして、微動ステージ１７およびチャック１８には複数のピン１９が貫通するための複数の穴が形成されており、微動ステージ１７をｚ方向に移動することにより、複数のピン１９をチャック１８の保持面から出し入れすることができる。例えば、微動ステージ１７を−ｚ方向に移動させて、粗動ステージ１６と微動ステージ１７との距離を小さくすると、複数のピン１９をチャック１８の保持面から突出させた状態にすることができる。逆に、微動ステージ１７をｚ方向に移動させて、粗動ステージ１６と微動ステージ１７との距離を大きくすると、複数のピン１９をチャック１８の保持面から突出しない状態にすることができる。複数のピン１９は、通常、基板１０をチャック１８の保持面上に搬入または保持面上から搬出する際、チャック１８と基板１０との間に搬送アームが挿入可能な隙間を空けるために用いられる。そして、ピン１９の先端には、基板１０を吸着するための穴が開いており、バキューム装置（不図示）により当該穴を介して基板１０を吸着することで、基板１０をピン１９に固定することができる。吸着圧力は、バキューム装置におけるバキューム圧力検出部により計測される。ここで、ピン１９が貫通するために形成された微動ステージ１７およびチャック１８における穴は、微動ステージ１７が粗動ステージ１６に対してｘｙ方向に移動する際にピン１９にぶつからないように、ピン１９の径より大きく形成されている。

第１実施形態の露光装置１００は、上述したように、短波長のレーザー光を出射するＫｒＦレーザーやＡｒＦレーザーなどのエキシマレーザを光源として用い、照明光学系３０や投影光学系６において複数の光学素子が用いられている。このような露光装置においては、照明光学系３０や投影光学系６などに含まれる光学素子の透過率が変化することを抑制するため、基板を露光する前の準備工程として予備露光や光洗浄などが行われる。ここで、予備露光および光洗浄について説明する。

まず、予備露光について説明する。光学素子の材料としては石英または蛍石が一般的に用いられており、例えば石英を使用した光学素子では、レーザー光の照射時間に応じて透過率が変化することが知られている。特に、レーザー光を照射開始した直後（露光開始直後）では透過率が急激に変化してしまう。そのため、基板１０の露光を開始する前に、数万パルス程度のレーザー光を空打ち照射し、露光開始直後の透過率の急激な変化を抑制している。このように、基板１０の露光を開始する前にレーザー光を空打ち照射することを「予備露光」という。

次に、光洗浄について説明する。例えば光源としてＡｒＦレーザーを用いた場合、レーザー光のスペクトル線は酸素の吸収スペクトル領域に含まれるため、酸素がレーザー光を吸収してオゾンが発生してしまう。このオゾンが光路中に存在する水分や有機物などと化学反応を誘発し、それにより生成される不純物が光学素子に付着することで、光学素子の透過率が低下してしまう。このように光学素子に付着した不純物は、レーザー光を再度照射すると、光学素子から剥離されて一時的に浮遊状態となる。そのため、窒素などの不活性ガスの雰囲気中において光学素子にレーザー光を照射するとともに、光学素子から剥離されて浮遊状態となった不純物を不活性ガスとともに排気し、光学素子の透過率を回復させている。このように、レーザー光を照射して光学素子をクリーニングすることを「光洗浄」という。

しかしながら、露光装置１００において、基板１０をチャック１８に保持させた状態で、当該基板１０にレーザー光を照射して予備露光や光洗浄を行った場合、基板１０の温度の上昇に伴って、基板ステージ７（特に微動ステージ１７）の温度も上昇してしまう。その結果、微動ステージ１７の位置決めを制御するために配置されたミラーやセンサ、基準マークなどに熱変形や位置変動が生じてしまい、微動ステージ１７を高精度に制御することが困難となってしまいうる。このような微動ステージ１７の温度上昇を抑制するため、例えば、特許文献１のように、投影光学系６と基板１０との間に遮光用のシャッター板を挿入することにより、基板１０にレーザー光を照射させない方法がある。しかし、近年、半導体集積回路における回路パターンの微細化および高集積化に伴い、照明光の短波長化と開口数ＮＡの増大が求められており、開口数ＮＡを大きくすると、投影光学系６の最終レンズと基板１０との隙間は必然的に狭くなってしまう。そのため、投影光学系６と基板１０との間にシャッター板を挿入することがスペース的に困難となってしまいうる。そこで、第１実施形態の露光装置１００は、予備露光や光洗浄の際に、シャッター板を用いずに、レーザー光を反射する反射部材２０（プレート）を基板１０の代わりに用いている。そして、露光装置１００は、ピン１９により反射部材２０をチャック１８の保持面の上方で支持し、チャック１８の保持面と反射部材２０とが非接触の状態で予備露光や光洗浄を行っている。

このように、露光装置１００では、予備露光や光洗浄の際に反射部材２０を用いるため、反射部材２０によりレーザー光を遮蔽（反射）し、微動ステージ１７にレーザー光が照射されることを防ぎ、微動ステージ１７の温度上昇を抑制することができる。そして、反射部材２０により反射したレーザー光は、再度、投影光学系６に入射するため、予備露光や光洗浄を効率良く行うこともできる。一方で、予備露光や光洗浄を行う際に、レーザー光を反射する反射部材２０を用いているものの、反射部材２０に照射されたレーザー光の一部は反射せずに吸収されて反射部材２０の温度が上昇してしまう。そのため、反射部材２０を、特許文献３のようにチャック１８（微動ステージ１７）に密着させて保持すると、反射部材２０の温度上昇に伴って、微動ステージ１７の温度も上昇してしまう。そこで、第１実施形態の露光装置１００では、チャック１８と反射部材２０とが非接触の状態で予備露光や光照射を行い、レーザー光の照射による反射部材２０の熱をピン１９を介して粗動ステージ１６に伝導させている。即ち、反射部材２０の熱は、微動ステージ１７にほとんど伝導せず、微動ステージ１７の温度上昇を抑制することができる。

ここで、第１実施形態における反射部材２０（プレート）について説明する。反射部材２０の厚みは、基板１０と同等レベルに十分薄い。そのため、開口数ＮＡが増大し、チャック１８の保持面と投影光学系６との間の距離が縮小しても、その間に配置することが十分可能である。また、反射部材２０は、例えば、ＳｉＣやアルミナといったセラミック、またはＡｌ板などが用いられており、反射部材２０に照射されたレーザー光が表面で乱反射しないように、反射部材の表面は研磨によって鏡面に加工される。そして、反射部材２０は、セラミックなどを用いた場合その表面に所定の反射率の被膜、例えば金属などの蒸着膜や多層膜をコーティングするなどにより、レーザー光を反射する面において反射率が一定になるように形成されている。ここで、反射部材２０の反射率は、予備露光や光洗浄の条件に合わせて設定することができる。また、反射部材２０は、チャックや微動ステージ天板の上面をクリーニングするためのクリーニングプレートを用いてもよい。

次に、第１実施形態の露光装置１００における予備露光や光洗浄の方法について、図３を参照して説明する。図３は、第１実施形態の露光装置１００における予備露光や光洗浄の方法を示すフローチャートである。Ｓ３０１では、搬送系２００により、反射部材２０を、チャック１８の保持面から突出した状態のピン１９の上に搬入する。ここで、反射部材２０をピン１９上に搬送する方法について、図２を参照して説明する。反射部材２０は、オープンカセットエレベータ２１またはキャリア２２からプリアライメントユニット２４に搬送アーム２３により搬送される。プリアライメントユニット２４は、反射部材２０が載置されるメカプリアライメントステージと、反射部材２０の位置を計測するセンサとを含む。搬送アーム２３によりメカプリアライメントステージに載置された反射部材２０は、センサにより位置計測が行われ、その計測結果に基づいて、反射部材２０のｚ方向およびωｚ方向の位置合わせが行われる。位置合わせが行われた反射部材２０は、搬送アーム２５により、チャック１８の保持面より突出した状態にあるピン上に搬送される。

Ｓ３０２では、バキューム装置を作動させ、ピン１９の先端に形成された穴を介して反射部材２０を吸着する。また、Ｓ３０３では、チャック１８の保持面からピンが突出した状態、即ち、チャック１８の保持面と反射部材２０とが非接触の状態で反射部材２０にレーザー光を照射する。これにより、予備露光または光洗浄が行われる。このとき、反射部材２０は、投影光学系６から出射した光のほとんどを反射するため、微動ステージ１７に光が照射されることを抑制することができる。また、上述したように、反射部材２０は、投影光学系６から出射したレーザー光のほとんどを反射するものの、その一部は反射部材２０に吸収されてしまう。そのため、第１実施形態では、ピン１９をチャック１８の保持面から突出させ、反射部材２０とチャック１８（微動ステージ１７）とが非接触の状態で予備露光または光洗浄が行われている。これにより、レーザー光の照射による反射部材２０の熱は、反射部材２０からピン１９を介して粗動ステージ１６に伝導するため、微動ステージ１７にほとんど伝導しない。即ち、微動ステージ１７の温度上昇を抑制することができる。そのため、微動ステージを位置決めするために配置されたミラーやセンサ、基準マークなどにおける熱変形や位置変動を抑制し、実際に基板１０を露光する際において高精度に微動ステージ１７を制御することができる。

Ｓ３０４では、予備露光または光洗浄の終了後、バキューム装置を停止し、ピン１９による反射部材２０の吸着を解除する。またＳ３０５では、搬送系２００により、反射部材２０をピン１９の上から搬出する。ここで、反射部材２０をピン１９上から搬出する方法について、図２を参照して説明する。予備露光または光洗浄の終了後、反射部材２０は、搬送アーム２６により、チャック１８の保持面より突出した状態のピン１９上から基板回収ステーション２７に搬送される。基板回収ステーション２７に搬送された反射部材２０は、搬送アーム２３により、オープンカセットエレベータ２１またはキャリア２２に搬送される。

上述したように、第１実施形態の露光装置１００では、レーザー光を反射する反射部材２０を用い、ピン１９により反射部材２０をチャック１８の保持面の上方で支持し、チャック１８の保持面と反射部材２０とが非接触の状態で予備露光や光洗浄を行っている。これにより、反射部材２０でレーザー光を遮蔽（反射）するため、微動ステージ１７にレーザー光が照射されることを防ぐことができる。また、レーザー光の照射による反射部材２０の熱は、反射部材２０からピン１９を介して粗動ステージ１６に伝導するため、微動ステージ１７にほとんど伝導しない。即ち、微動ステージ１７の温度上昇を抑制することができるため、微動ステージ１７に配置されたミラーやセンサ、基準マークなどにおける熱変形や位置変動を抑制し、実際に基板１０を露光する際において高精度に微動ステージを制御することができる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態の露光装置において、予備露光や光洗浄を行う方法について説明する。第２実施形態では、第１実施形態と比較して、反射部材２０において光を反射する面の構成が異なっている。第１実施形態の反射部材２０では、レーザー光を反射する面は反射率が一定であるのに対して、第２実施形態の反射部材２０では、レーザー光を反射する面は反射率が互いに異なる領域２８を複数含んでいる。

図４は、第２実施形態の反射部材２０を示す図である。第２実施形態の反射部材２０において、レーザー光を反射する面は、反射率が互いに異なる領域２８を複数含んでいる。このように反射率が互いに異なる領域２８を複数含むことにより、例えば、反射部材２０に照射されるレーザー光の照度が変化した場合に、複数の領域２８のうちレーザー光を照射する領域を当該変化に応じて変更することができる。また、例えば、予備露光において露光量や照明モードが異なる場合、予備露光における露光量や照明モードに応じて反射部材２０の反射率を切り換えることができる。これにより、例えば、予備露光や光洗浄の際、光源１側から照明光学系３０や投影光学系６の光学素子に照射されるレーザー光の照度が変化しても、反射部材２０により照明光学系や投影光学系に再入射するレーザー光の照度を調整することができる。そのため、光学素子における露光量の変化を少なくすることができる。

＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態の露光装置において、予備露光や光洗浄を行う方法について説明する。第３実施形態では、第１実施形態や第２実施形態と比較して、反射部材２０において光を反射する面に、レーザー光の照度を検出する照度センサ２９が含まれている。図５は、第３実施形態の反射部材２０を示す図である。第３実施形態の反射部材２０において、レーザー光を反射する面には、反射率が互い異なる領域２８に加えて、レーザー光の照度を検出する照度センサ（検出部）２９が含まれている。

例えば、予備露光や光洗浄の工程では、数百パルスから数千パルスのレーザーが反射部材２０に照射される。この工程において、反射部材に照射されるパルスのほとんどを、光を反射する領域２８に照射した後、最後の数パルスを照射する直前に、基板ステージ７を駆動し、照度センサ２９に当該数パルスを照射する。このように最後の数パルスを照度センサ２９に照射することにより、反射部材２０に照射されるレーザー光の照度の変化を確認することができる。また、ハーフミラー１１で分岐された光路に配置されたセンサ１２により検出されたレーザー光の強度と、照度センサ２９により検出されたレーザー光の強度との差を算出することができる。この算出された差に基づいて、露光装置の照明光学系３０および投影光学系６における透過率の劣化具合または回復具合を確認し、予備露光や光洗浄が適切に行われたか否かの判定を行うことができる。そして、光源１から出射されるレーザー光の強度を、センサ１２により検出されたレーザー光の強度だけではなく、当該差を用いることにより高精度に補正することもできる。ここで、反射部材２０における照度センサ２９は、例えば、検出した照度のデータを露光装置の外部に無線で送信する送信部を含み、リアルタイムで反射部材２０における照度を確認できるように構成してもよい。この場合、照度センサ２９の出力に応じたタイミングで反射部材２０に光を照射する工程を終了し、反射部材２０をピン上から搬出するとともに基板をピン上に搬入し、その基板を露光する工程を開始する。また、照度センサ２９は、照度の検出により濃度が変化するフィルムを用い、反射部材２０を露光装置の外へ搬出した後に、反射部材２０における照度を確認できるように構成してもよい。

＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態にかける物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板に塗布された感光剤に上記の露光装置を用いて潜像パターンを形成する工程（基板を露光する工程）と、かかる工程で潜像パターンが形成された基板を現像する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態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および変更が可能である。

Claims (10)

1. 基板を保持する保持面を有するチャックと、前記チャックを貫通し、前記保持面の上方で前記基板を支持可能なピンとを有する基板ステージを備える露光装置において前記基板を露光する露光方法であって、
   反射部材を前記ピンにより前記保持面の上方で支持し、前記反射部材と前記保持面とが非接触の状態になるように前記基板ステージを制御する制御工程と、
   前記状態で前記反射部材に光を照射する照射工程と、
   前記照射工程の後に前記基板を露光する露光工程と、
   を含むことを特徴とする露光方法。
2. 前記ピンは、その先端に前記反射部材を吸着するための穴が形成されており、
   前記制御工程では、前記反射部材が前記ピン上に配置された後、前記ピンに形成された穴を介して前記反射部材を吸着することを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
3. 前記基板ステージは、前記ピンを支持する第１ステージと、前記第１ステージ上に配置され、前記チャックを支持する第２ステージとを含み、
   前記ピンは、前記第２ステージおよび前記チャックを貫通し、
   前記制御工程では、前記第１ステージと前記第２ステージとの間の距離を制御して、前記反射部材と前記保持面とが非接触の状態にすることを特徴とする請求項１又は２に記載の露光方法。
4. 前記第２ステージは、前記保持面と直交する方向に移動可能であり、
   前記制御工程では、前記第２ステージを前記保持面と直交する方向に移動させることにより、前記第１ステージと前記第２ステージとの間の距離を制御することを特徴とする請求項３に記載の露光方法。
5. 前記第１ステージは、粗動ステージであり、
   前記第２ステージは、微動ステージであることを特徴とする請求項３又は４に記載の露光方法。
6. 前記反射部材は、反射率が互いに異なる領域を複数含み、
   前記照射工程では、前記反射部材に照射される光の照度が変化した場合に、前記複数の領域のうち前記光が照射される領域を当該変化に応じて変更することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の露光方法。
7. 前記露光装置は、前記反射部材に照射された光の照度を検出する検出部を含み、
   前記照射工程では、前記検出部の出力に基づいて前記変化を確認することを特徴とする請求項６に記載の露光方法。
8. 前記露光装置は、前記反射部材に照射される光の照度の変化を検出する検出部を備え、
   前記検出部の出力に応じたタイミングで前記照射工程を終了し、前記反射部材を前記ピン上から搬出するとともに前記基板を前記ピン上に搬入し、前記露光工程を開始することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の露光方法。
9. 基板を露光する露光装置であって、
   前記基板を保持する保持面を有するチャックと、前記チャックを貫通し、前記保持面の上方で前記基板を支持可能なピンとを有する基板ステージと、
   前記基板ステージを制御する制御部と、
   を含み、
   前記制御部は、前記基板を露光する前の準備工程において用いられる反射部材に光を照射する際、前記反射部材を前記ピンにより前記保持面の上方で支持し、前記反射部材と前記保持面とが非接触の状態になるように前記基板ステージを制御することを特徴とする露光装置。
10. 請求項９に記載の露光装置を用いて基板を露光するステップと、
    前記ステップで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物品の製造方法。

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