KR20070026208A - 광학 소자, 그것을 사용한 노광 장치, 노광 방법 및마이크로 디바이스의 제조 방법 - Google Patents

광학 소자, 그것을 사용한 노광 장치, 노광 방법 및마이크로 디바이스의 제조 방법 Download PDF

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류이치 호시카
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가부시키가이샤 니콘
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Abstract

광학 소자가 사용되는 환경으로의 액체의 침입을 유효하게 방지할 수 있는 광학 소자 및 그것을 구비한 노광 장치, 및 그와 같은 노광 장치를 사용하는 노광 방법이 제공된다. 또한, 광학 소자의 광학 특성에 영향을 미치지 않고서, 액침 영역내의 액체가 경통 내에 침입하는 것을 방지할 수 있는 투영 광학계를 구비하는 노광 장치 및 그 노광 장치를 사용한 마이크로 디바이스의 제조 방법도 제공된다.
본 발명의 노광 장치는, 노광빔이 조사되고, 노광빔의 사출면측의 광로 공간이 액체로 채워지는 광학 소자와, 광학 소자의 유효 영역 외의 표면의 적어도 일부에 형성된 발액 기능막을 구비한다. 이 발액 기능막에 의해, 액침 영역의 액체가 특정 광학 소자의 측면을 통하여 특정 광학 소자의 광입사면측의 공간으로 유통되는 것을 장기간에 걸쳐 방지할 수 있다.
노광 장치, 투영 광학계, 사출면측, 발액 기능막, 마이크로 디바이스

Description

광학 소자, 그것을 사용한 노광 장치, 노광 방법 및 마이크로 디바이스의 제조 방법{OPTICAL ELEMENT, EXPOSURE APPARATUS USING OPTICAL ELEMENT, EXPOSURE METHOD, AND MICRO DEVICE PRODUCING METHOD}
도 1 은 실시 형태에 관한 노광 장치를 나타내는 개략 구성도. 　
도 2 는 실시 형태에 관한 노광 장치의 일부를 확대한 개략 구성도.
도 3 은 실시 형태에 관한 발수 기능막의 구성을 나타내는 도면. 　
도 4 는 실시 형태에 관한 마이크로 디바이스의 제조 방법을 나타내는 플로우 차트. 　
도 5 는 실시 형태에 관한 마이크로 디바이스의 제조 방법을 나타내는 플로우 차트.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
11 : 노광 장치 12 : 조명 광학계
13 : 경통 14 : 렌즈 홀더
15, 16 : 광로 공간 17 : 제 1 액체 공급 장치
18 : 제 2 액체 공급 장치 19 : 제 1 액체 회수 장치
20 : 제 2 액체 회수 장치 21 : 제 2 노즐 부재
22, 31 : 액체 공급관 23, 32 : 액체 공급 통로
24, 33 : 공급용 개구부 25 : 액체 회수관
26, 35 : 액체 회수 통로 27, 36 : 회수용 개구부
28 : 발수 기능막 30 : 제 1 노즐 부재
37 : 다공 부재 50 : 단차 형상
LS1~LS7 : 렌즈 엘리먼트 LT1, LT2 : 액침 영역 　
본 발명은, 발액 (撥液) 기능막을 구비하는 광학 소자, 노광광의 광축 방향을 따라 형성되는 복수의 광로 공간 중 특정한 광로 공간에 액침 영역이 형성되는 투영 광학계를 구비하는 노광 장치, 및 그 노광 장치를 사용한 마이크로 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 이 종류의 노광 장치로서, 예를 들어 국제공개 제99/49504호에 기재된 노광 장치가 제안되어 있다. 이 문헌의 노광 장치는, 노광 광원으로부터 출사된 노광광을 포토마스크, 레티클 등의 마스크에 조사시키는 조명 광학계와, 마스크에 형성된 노광 패턴을 감광성 재료 (레지스트) 가 도포된 웨이퍼, 유리 플레이트 등의 기판에 투영시키는 투영 광학계를 구비하고 있다. 조명 광학계 및 투영 광학계는 경통을 각각 갖고 있고, 각 경통 내에는 각각 적어도 1 개의 광학 소자 (렌즈 등) 가 수용되어 있다.
또한, 국제공개 제99/49504호의 노광 장치에 있어서는, 디바이스의 고밀도화 및 기판 상에 형성되는 패턴의 미세화에 대응하기 위해, 투영 광학계와 기판 사이의 공간인 광로 공간에 기체보다 굴절률이 높은 액체 (순수) 를 공급하여, 액침 영역을 형성하고 있다. 그로 인해, 투영 광학계를 통과한 노광광은, 액침 영역내를 통과한 후에 기판을 조사한다.
그런데, 국제공개 제99/49504호의 노광 장치에서는, 투영 광학계에 있어서 가장 가깝게 기판측에 배치된 광학 소자의 표면 중, 기판과 대향하는 표면이 액체와 접촉하고 있기 때문에, 예를 들어 액체의 공급제어기구 등에 있어서 상정한 것 이외로 다량의 액체가 공급된 경우 등에, 액침 영역내의 액체의 일부가, 광학 소자의 측면을 따라서, 광학 소자와 그 광학 소자를 경통에 유지하는 홀더 (유지부재) 사이의 빈틈을 통과하여 경통 내에 침입할 가능성이 있었다. 또한, 액침 노광이라는 가혹한 조건에서 사용되는 광학 소자는 장기간에 걸쳐 적절한 특성을 유지하는 것이 요망된다.
본 발명의 제 1 목적은, 광학 소자가 사용되는 환경으로의 액체의 침입을 유효하게 방지할 수 있는 신규인 광학 소자 및 그것을 구비한 노광 장치, 및 그와 같은 노광 장치를 사용하는 노광 방법을 제공하는 것에 있다. 본 발명의 제 2 목적은, 광학 소자의 광학 특성에 영향을 미치지 않고, 액침 영역내의 액체가 경통 내에 침입하는 것을 방지할 수 있는 투영 광학계를 구비하는 노광 장치 및 그 노광 장치를 사용한 마이크로 디바이스의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 노광빔을 기판에 조사하는 노광 장치로서, 상기 노광빔이 조사되고, 노광빔의 사출면측의 광로 공간이 액체로 채워지는 광학 소자와; 상기 광학 소자의 유효 영역 외의 표면의 적어도 일부에 형성된 발액 기능막을 구비하는 노광 장치가 제공된다.
이 노광 장치에 의하면, 발액 기능막에 의해, 액침 영역의 액체가 특정 광학 소자의 측면을 통하여 특정 광학 소자의 광입사면측의 공간으로 유통되는 것을 장기간에 걸쳐 방지할 수 있다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 마스크에 형성된 패턴으로 기판을 노광하는 노광 장치로서, 복수의 광학 소자를 갖고, 가장 감광성 기판측 광학 소자의 광출사면측 광로 공간에 액침 영역을 형성하고, 상기 패턴을 상기 감광성 기판에 투영하는 투영 광학계와; 상기 복수의 광학 소자의 1 이상의 광학 소자의 유효 영역 외의 표면의 일부에 형성된 차광막 및 발액막을 갖는 노광 장치가 제공된다.
제 2 양태의 노광 장치에 의하면, 광학 소자에 형성된 발액막에 의해, 액침 영역의 액체가 광학 소자의 측면을 통하여 광학 소자의 광입사면측 공간으로 유통되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 차광막에 의해 발액막의 기능을 장기간에 걸쳐 유지할 수 있다.
본 발명의 제 3 양태에 따르면, 제 1 또는 제 2 양태의 노광 장치를 사용하여 소정의 패턴을 감광성 기판 상에 노광하는 노광 공정과; 상기 노광 공정에 의해 노광된 상기 감광성 기판을 현상하는 현상 공정을 포함하는 마이크로 디바이스의 제조 방법이 제공된다. 이 마이크로 디바이스의 제조 방법에 의하면, 장기간에 걸쳐 양호한 마이크로 디바이스의 제조를 할 수 있다.
본 발명의 제 4 양태에 따르면, 액체를 통하여 기판을 노광하는 액침 노광 장치에 사용되는 광학 소자로서; 상기 광학 소자의 기재와; 상기 기재 표면의 적어도 일부에 형성된 발액 부재와; 상기 기재와 발액 부재 사이에 형성되고, 광을 감광하여 광의 조사로부터 발액 부재를 보호하는 감광 부재를 구비하는 광학 소자가 제공된다. 본 발명의 광학 소자는 발액 부재와 그 발액성을 유지하기 위한 감광 부재를 동시에 구비하기 위해서, 광학 소자가 사용되는 환경으로의 의도하지 않은 침수를 장기간에 걸쳐 방지할 수 있다.
본 발명의 제 5 양태에 따르면, 액체를 통하여 기판을 노광하는 액침 노광 장치에 사용되는 광학계로서, 제 4 양태에 따른 광학 소자를 포함하는 광학계가 제공된다. 이 광학계를 액침 노광 장치내에서 사용함으로써 액침 노광 장치내에서의 의도하지 않은 침수를 장기간에 걸쳐 방지할 수 있다.
본 발명의 제 6 양태에 따르면, 제 5 양태에 따른 광학계를 포함하는 액침 노광 장치가 제공된다. 따라서, 액침 노광 장치는 장기간에 걸쳐 양호한 액침 노광을 계속할 수 있다.
본 발명의 제 7 양태에 따르면, 제 6 양태에 따른 액침 노광 장치를 사용하는 노광 방법이 제공된다. 이 노광 방법에 의하면, 장기간에 걸쳐 양호한 액침 노광을 계속할 수 있다.
본 발명의 제 8 양태에 따르면, 제 7 양태에 따른 노광 방법에 의해 기판을 노광하는 것과; 노광된 기판을 현상하는 것과; 현상한 기판을 가공하는 것을 포함하는 디바이스의 제조 방법이 제공된다. 이 디바이스의 제조 방법에 의해, 고 정밀도인 디바이스를 장기간에 걸쳐 제조할 수 있다.
본 발명의 제 9 양태에 따르면, 액침 노광 장치를 제조하는 방법으로서; 조명 광학계를 제공하는 공정과; 광학 소자를 경통 내의 소정 위치에 구비하는 투영 광학계를 제공하는 공정과; 기판을 탑재하는 스테이지를 제공하는 공정과; 상기 투영 광학계와 상기 기판 사이에 액체를 공급하는 액체 공급계를 제공하는 공정과; 광원으로부터의 광이, 조명 광학계 및 투영 광학계의 순서로 투과하여, 기판에 도달하도록, 조명 광학계, 투영 광학계 및 스테이지의 배치를 조정하는 조정 공정; 을 포함하고, 상기 투영 광학계를 제공하는 공정은, 상기 광학 소자 표면의 적어도 일부에 감광 부재를 형성하는 공정과, 상기 감광 부재 위에 발액 부재를 형성하는 공정을 포함하는 노광 장치의 제조 방법이 제공된다. 이 제조 방법에 의해 본 발명의 광학 소자를 구비하는 노광 장치를 제조할 수 있다.
(바람직한 구체예의 설명)
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 관한 노광 장치에 관해서 설명한다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 노광 장치 (11) 는, 마스크로서의 레티클 (R) 과 기판으로서의 웨이퍼 (W) 를 일차원 방향 (여기서는, 도 1 에 있어서의 지면 내 좌우 방향) 으로 동기 이동시키면서, 레티클 (R) 에 형성된 회로 패턴을, 투영 광학계 (PL) 를 통하여 웨이퍼 (W) 상의 각 쇼트 영역에 전사한다. 즉, 본 실시 형태의 노광 장치 (11) 는, 스텝 앤드 스캔 방식의 주사형 노광 장치, 즉 이른바 스캐닝 스테퍼이다. 　
노광 장치 (11) 는, 노광 광원 (도시 생략), 조명 광학계 (12), 레티클 스테이지 (RST), 투영 광학계 (PL), 및 웨이퍼 스테이지 (WST) 등을 구비하고 있다. 그리고, 레티클 스테이지 (RST) 는 레티클 (R) 을 유지함과 함께, 웨이퍼 스테이지 (WST) 는 웨이퍼 (W) 를 유지한다. 또한, 본 실시 형태의 노광 광원에는, ArF 엑시머 레이저광 (파장 193㎚) 을 노광광 (EL) 으로서 발광하는 광원이 사용되고 있다. 　
조명 광학계 (12) 는, 도시하지 않은 플라이아이 렌즈나 로드 렌즈 등의 옵티컬 인테그레이터, 릴레이 렌즈, 및 콘덴서 렌즈 등의 각종 렌즈계 및 개구 조리개 등을 포함하여 구성되어 있다. 그리고, 도시하지 않은 노광 광원으로부터 출사된 노광광 (EL) 은, 조명 광학계 (12) 를 통과함으로써, 레티클 (R) 상의 패턴을 균일히 조명하도록 조정된다. 　
레티클 스테이지 (RST) 는, 조명 광학계 (12) 와 투영 광학계 (PL) 사이에, 레티클 (R) 의 탑재면이 광로와 거의 직교하도록 배치되어 있다. 즉, 레티클 스테이지 (RST) 는, 투영 광학계 (PL) 의 물체면측 (노광광 (EL) 의 입사측이며, 도 1 에서는 상측) 에 배치되어 있다. 　
투영 광학계 (PL) 는, 복수 (도 1 에서는 7 장만 도시) 의 렌즈 엘리먼트 (LS1, LS2,　LS3, LS4, LS5, LS6, LS7) 를 구비하고 있다. 이들 각 렌즈 엘리먼트 (LS1∼LS7) 중 가장 웨이퍼 (W) 측의 렌즈 엘리먼트 (이하, 제 1 특정 렌즈 엘리먼트라고 한다) (LS7) 이외의 렌즈 엘리먼트 (LS1∼LS6) 는, 경통 (13) 내에 유지되어 있다. 그리고, 경통 (13) 내에서의 각 렌즈 엘리먼트 (LS1∼LS6) 사이 는, 퍼지 가스 (예를 들어 질소) 가 충전되어 있다. 또한, 경통 (13) 의 하단부에는, 제 1 특정 렌즈 엘리먼트 (제 1 특정 광학 소자) (LS7) 를 유지하기 위한 렌즈 홀더 (14) 가 설치되어 있다. 또, 각 렌즈 엘리먼트 (LS1∼LS7) 는, 노광광 (EL) 이 입사되는 광입사면과, 입사된 노광광 (EL) 이 사출되는 광사출면을 갖고 있다. 그리고, 각 렌즈 엘리먼트 (LS1∼LS7) 는, 광축 (O) 이 거의 일치함과 함께, 각각의 광입사면측 및 광사출면측에 광로 공간이 형성되도록 배치되어 있다. 　
웨이퍼 스테이지 (WST) 는, 투영 광학계 (PL) 의 이미지면측에 있어서, 웨이퍼 (W) 의 탑재면이 노광광 (EL) 의 광로와 거의 직교하도록 배치되어 있다. 그리고, 노광광 (EL) 으로 조명된 레티클 (R) 상의 패턴의 이미지가, 투영 광학계 (PL) 를 통해서 소정의 축소 배율로 축소된 상태로, 웨이퍼 스테이지 (WST) 상의 웨이퍼 (W) 에 투영 전사된다. 　
여기서, 본 실시 형태에 의한 노광 장치 (11) 는, 노광광 (EL) 을 실질적으로 단파장화하여 해상도를 향상시킴과 함께 초점 심도를 실질적으로 넓히기 위해서 액침법을 적용한 이른바 액침 노광 장치이다. 그 때문에, 노광 장치 (11) 는, 액침 기구를 구비한다. 액침 기구에는, 액체 공급계로서, 제 1 특정 렌즈 엘리먼트 (LS7) 의 광사출면측의 광로 공간 (15) 및 광입사면측의 광로 공간 (16) 에 순수 (LQ) 를 개별로 공급하기 위한 제 1 액체 공급 장치 (17) 및 제 2 액체 공급 장치 (18) 가 설치되어 있다. 또한,　액침 기구에는 광로 공간 (15) 및 광로 공간 (16) 에 공급된 순수 (LQ) 를 개별로 회수하기 위한 제 1 액체 회수 장치 (19) 및 제 2 액체 회수 장치 (20) 가 설치되어 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 1 특정 렌즈 엘리먼트 (LS7) 와 웨이퍼 (W) 사이의 광로 공간 (15) 에는, 제 1 액체 공급 장치 (17) 로부터 순수 (LQ) 가 공급됨으로써, 액침 영역 (LT1) 이 형성된다. 그리고, 액침 영역 (LT1) 을 형성하는 순수 (LQ) 는, 제 1 액체 회수 장치 (19) 의 구동에 기초하여 광로 공간 (15) 으로부터 회수된다. 또한, 제 1 특정 렌즈 엘리먼트 (LS7) 와, 제 1 특정 렌즈 엘리먼트 (LS7) 에 대하여 투영 광학계 (PL) 의 물체면측에 배치된 렌즈 엘리먼트 (제 2 특정 광학 소자) (LS6) 사이의 광로 공간 (16) 에는, 제 2 액체 공급 장치 (18) 로부터 순수 (LQ) 가 공급됨으로써, 액침 영역 (LT2) 이 형성된다. 즉, 렌즈 엘리먼트 (LS6) 는, 제 1 특정 렌즈 엘리먼트 (LS7) 에 이어서 투영 광학계 (PL) 의 이미지면에 가까운 제 2 특정 렌즈 엘리먼트로서 구성되어 있다. 그리고, 이 액침 영역 (LT2) 을 형성하는 순수 (LQ) 는, 제 2 액체 회수 장치 (20) 의 구동에 기초하여 광로 공간 (16) 으로부터 회수된다. 　
여기서, 제 2 특정 렌즈 엘리먼트 (LS6) 는, 굴절력 (렌즈 작용) 을 갖는 광학소자로서, 그 하면 (LS6c) 은 평면 형상이고, 그 상면 (LS6b) 은 투영 광학계 (PL) 의 물체면측을 향하여 볼록 형상으로 형성되어, 양의 굴절력을 갖고 있다. 또한, 제 2 특정 렌즈 (L6) 는, 상면에서 볼 때 거의 원형상을 이루고 있으며, 그 상면 (LS6b) 의 외경은 하면 (LS6c) 의 외경보다도 크게 형성되어 있다. 즉, 제 2 특정 렌즈 엘리먼트 (LS6) 는, 그 중앙 부분이 노광광 (EL) 을 통과시키는 노광광 통과부 (유효 영역) (LS6A) 임과 함께, 그 노광광 통과부 (LS6A) 의 외주측에 플랜지부 (LS6B) 가 형성되어 있다. 그리고, 플랜지부 (LS6B) 를 통하여 제 2 특정 렌즈 엘리먼트 (LS6) 는 경통 (13) 에 지지되어 있다. 또, 본원에 있어서, 광학 소자의 「유효 영역 (effective area)」이란, 광학 소자에 플레어광이나 미광 등의 불필요 광 이외의 광이 조사 또는 사출되는 것이 예정된 영역이며, 광학 설계시에 설정되어 있는 영역이다. 예를 들어 해당 광학 소자가 투영 광학계 등의 결상 광학계 (an imaging optical system) 에 들어 있는 경우에는, 결상 광학계의 이미지면 상에 있어서 실용적으로 수차 보정되어 있는 영역인 이미지 필드 내의 모든 이미지점으로부터 최대 개구수의 광속을 역광선 추적했을 때 (=이미지점으로부터 광선 추적 (ray tracing) 했을 때), 그 광학 소자의 광학면에 도달하는 (역광선 추적된) 광속이 해당 광학면 상에서 차지하는 영역을 그 광학면의 유효 영역으로 한다. 여기서, 광학 소자가 복수의 광학면을 구비하고 있는 경우에는, 각각의 유효 영역이 그 광학 소자의 유효 영역이 된다 (광학 소자가 복수의 유효 영역을 구비하게 된다).　
또한, 제 1 특정 렌즈 엘리먼트 (LS7) 는, 노광광 (EL) 을 투과 가능한 무굴절력의 평행 평판으로서, 그 하면 (LS7c) 과 상면 (LS7b) 은 평행하다. 또한, 제 1 특정 렌즈 엘리먼트 (LS7) 는, 상면에서 볼 때 거의 원형상을 이루고 있고, 그 상면 (LS7b) 의 외경은 하면 (LS7c) 의 외경보다도 크게 형성되어 있다. 즉, 제 1 특정 렌즈 엘리먼트 (LS7) 는, 그 중앙 부분이 노광광 (EL) 을 통과시키는 노광광 통과부 (유효 영역) (LS7A) 임과 함께, 그 노광광 통과부 (LS7A) 의 외주측에 플랜지부 (LS7B) 가 형성되어 있다. 그리고, 플랜지부 (LS7B) 를 통하 여 제 1 특정 렌즈 엘리먼트 (LS7) 는 렌즈 홀더 (14) 에 지지되어 있다. 　
본 실시 형태의 투영 광학계 (PL) 에 있어서, 경통 (13) 과 렌즈 홀더 (14) 사이에는, 고리형을 이루는 노즐 부재 (이하, 웨이퍼 (W) 측으로부터 두번째 광로 공간 (16) 에 순수 (LQ) 를 공급하는 것이므로 「제 2 노즐 부재」라고 한다) (21) 가 노광광 (EL) 의 광로를 둘러싸도록 설치되어 있다. 이 제 2 노즐 부재 (21) 는, 경통 (13) 의 하단부에 나사 (도시 생략) 에 의해서 고정되어 있다. 그리고, 제 2 노즐 부재 (21) 의 하면측에 렌즈 홀더 (14) 가 복수 개 (도 2 에서는 2 개만 도시) 의 나사 (SC) 에 의해서 고정되어 있다. 　
또한, 제 2 노즐 부재 (21) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 그 내면측 (21b) 이 제 2 특정 렌즈 엘리먼트 (LS6) 의 하면 (LS6) 과 하면 (LS6d) 사이의 측면 (LS6a) 과 대향함과 함께, 그 상면 (21c) 이 제 2 특정 렌즈 엘리먼트 (LS6) 의 하면 (LS6d) 과 대향하도록 배치되어 있다. 여기서, 제 2 노즐 부재 (21) 의 상면 (21c) 에는, 고리형을 이루는 볼록부 (21d) 가 형성되어 있고, 이 볼록부 (21d) 에 의해, 볼록부 (21d) 의 상면과 제 2 특정 렌즈 엘리먼트 (LS6) 의 하면 (LS6d) 사이에는, 매우 좁은 빈틈이 형성되어 있다. 즉, 제 2 노즐 부재 (21) 는, 그 내측면 (21b) 과 제 2 특정 렌즈 엘리먼트 (LS6) 의 측면 (LS6a) 사이, 및 제 2 노즐 부재 (21) 의 볼록부 (21d) 의 상면과 제 2 특정 렌즈 엘리먼트 (LS6) 의 하면 (LS6d) 사이에 빈틈을 형성함으로써, 제 2 특정 렌즈 엘리먼트 (LS6) 와 접촉하지 않도록 배치된다. 　
또한, 제 2 특정 렌즈 엘리먼트 (LS6) 의 측면 (LS6a) 및 플랜지부 (LS6B) 의 하면 (LS6d), 즉, 제 2 특정 렌즈 엘리먼트 (LS6) 의 유효 영역 외의 표면, 즉, 제 2 특정 렌즈 엘리먼트 (LS6) 의 광축 (O) 과는 교차하지 않는 영역에는, 발액 기능막인 발수 기능막 (28) 이 형성되어 있다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 발수 기능막 (28) 은, 제 2 특정 렌즈 엘리먼트 (LS6) 의 측면 (LS6a) 및 하면 (LS6d) 의 표면에 형성된 차광막 (28a) 과, 이 차광막 (28a) 의 표면에 형성된 발액막인 발수막 (28b) 에 의해서 구성되어 있다. 여기서, 발수 기능막 (28) 을 구성하는 발수막 (28b) 은, 저온에서 성막 가능한 불소 수지 재료, 폴리 4 불화 에틸렌 등의 불소계 수지 재료, 아크릴계 수지 재료 또는 규소계 수지 재료에 의해 형성되며, 발수 기능막 (28) 을 구성하는 차광막 (28a) 은, 광학 농도 OD1 이상의 금속막 또는 금속 산화막이다. 발수막 (28b) 으로서, 예를 들어 아사히 가라스 주식회사 (영문 표기 ASAHI GLASS CO., LTD.) 제조, 사이톱 (영문 표기 CYTOP) 을 사용해도 된다. 금속막은, 구체적으로는, Au, Pt, Ag,　Ni,　Ta,　W,　Pd, Mo, Ti,　Si 및 Cr로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1 종의 금속에 의해 형성되는 막으로 할 수 있다. 또한, 금속 산화막은, 구체적으로는, ZrO2, HfO2, TiO2, Ta2O5, SiO 및 Cr2O3 로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1 종의 물질에 의해 형성되는 막으로 할 수 있다. 즉, 그것들의 산화물 군에서 선택된 단일의 물질이어도 되며, 혹은 그들의 임의의 혼합물이어도 된다.
발수막/차광막의 조합의 예로서 다음의 예를 들 수 있다.
불소 수지 1.0㎛/Si:200㎚
불소 수지 1.0㎛/Ta:200㎚　
불소 수지 0.5㎛/Cr2O3:50㎚/Cr:150㎚
불소 수지 0.5㎛/W:100㎚/Cr:100㎚
이것들의 조합은 모두 광학 농도 OD1 이상으로 할 수 있는 조합이다. 　
제 2 특정 렌즈 엘리먼트 (LS6) 에 발액 기능막 (28) 을 형성하는 방법에 관해서 이하에 설명한다. 우선, 광학 소자 (LS6) 의 표면의 유효 영역의 외측에, 차광막 (28b) 을 성막한다. 차광막 (28b) 으로서 상기 서술한 금속막 또는 금속 산화막을 성막하는 경우에는, 진공 증착법 (vacuum vapor deposition method), 이온빔 어시스트 증착법 (ion beam assisted vapor deposition method), 가스 클러스터 이온빔 어시스트 증착법 (gas cluster ion beam assisted vapor deposition method), 이온 플레이팅법 (ion plating method), 이온빔 스퍼터링법 (ion beam sputtering method), 마그네트론 스퍼터링법 (magnetron sputtering method), 바이어스 스퍼터링법 (bias sputtering method), RF 스퍼터링법 (radio frequency sputtering method) 등의 건식의 성막 방법을 이용할 수 있다. 성막 레이트 등의 성막 조건과 성막 시간에 의해서 막 두께를 조정하여, 그것에 의하여 얻어지는 막의 반사, 흡수로부터 광학 농도 (optical density) OD1 이상으로 하는 것이 바람직하다. 차광막 (28b) 은 전형적으로는 100㎚∼300㎚ 으로 할 수 있다. 표면의 유효 영역의 외측에 막을 형성하는 데는, 광학 소자 (LS6) 의 유효 영역을 미리 시일 등으로 마스크하여 성막하는 마스크 방법이나, 증착 장치 등의 장치 내에 차폐 부재를 형성하여 유효 영역으로의 퇴적물을 방지하는 방법 등을 사용할 수 있다. 　
다음으로, 차광막에 겹쳐서 발액막 (28a) 을 성막하는 방법에 관해서 설명한다. 습식으로 성막하는 방법으로서는, 스핀 코팅법, 딥 코팅법 등을 사용할 수 있다. 이 때, 수지의 용액의 농도나 코팅할 때의 회전수나 끌어 올리는 속도 등을 조정하여 적절한 발액 기능을 갖는 막을 형성할 수 있다. 발액막 (28a) 은, 전형적으로는 0.1㎛∼2.0㎛ 으로 할 수 있다. 본 발명에 있어서는, 액침 노광 등에서 사용되는 액체에 대하여 접촉각이 90도 이상이면 충분한 발액 기능을 갖는다고 할 수 있다. 이들 방법으로 발액막을 도포한 후에, 가열함으로써 막의 강도를 향상시킴으로써, 내구성을 향상시켜도 된다. 　
발수 기능막 (28) 은, 제 2 특정 렌즈 엘리먼트 (LS6) 의 표면에 형성된 차광막 (28a) 을 갖기 때문에, 발수막 (28b) 에 노광광 (EL) 인 레이저광 등에 기인하는 광이 조사되는 것을 방지할 수 있다. 발수막 (28b) 은 제 2 특정 렌즈 엘리먼트 (LS6) 의 유효 영역 외에 형성되어 있기 때문에, 통상, 노광광 (EL) 은 직접 조사되는 일은 없다. 그러나, 의도하지 않은 반사광이나 미광이 발수막 (28b) 에 조사되는 일이 있고, 차광막 (28a) 에 의해 발수막 (28b) 의 광열화를 방지할 수 있다. 특히, 제 2 특정 렌즈 엘리먼트 (LS6) 를 통하여 발수막 (28b) 에 입사되는 미광을 방지하기 위해서, 차광막 (28a) 은 발수막 (28b) 과 제 2 특정 렌즈 엘리먼트 (LS6) 의 광사출면 사이에 형성할 필요가 있다. 여기서 차광막 (28a) 에 금속막을 사용하는 경우에는, 금속막이 반사막이기 때문에, 차광막 (28a) 의 에너지 흡수를 억제할 수 있고, 차광막 (28a) 의 온도 상승에 따르는 제 2 특정 렌즈 엘리먼트 (LS6) 의 광학 특성의 악화를 방지할 수 있다. 또한, 차광막 (28a) 에 금속 산화막을 사용하는 경우에는, 금속 산화막이 흡수막이기 때문에, 차광막 (28a) 으로부터의 반사로 생기는 미광을 방지할 수 있다. 　
제 2 노즐 부재 (21) 는, 액체 공급관 (22) 을 통하여 제 2 액체 공급 장치 (18) 에 연결되어 있다. 제 2 노즐 부재 (21) 내에는 액체 공급관 (22) 과 연통하는 액체 공급 통로 (23) 가 형성되어 있고, 액체 공급관 (22) 및 액체 공급 통로 (23) 를 유동한 순수 (LQ) 는, 제 2 노즐 부재 (21) 의 내측면 (21b) 측에 형성된 공급용 개구부 (24) 를 통하여 광로 공간 (16) 내에 유입한다. 또한, 제 2 노즐 부재 (21) 는, 액체 회수관 (25) 을 통하여 제 2 액체 회수 장치 (20) 에 연결되어 있다. 제 2 노즐 부재 (21) 내에는, 액체 회수관 (25) 과 연통하는 액체 회수 통로 (26) 가 형성되어 있다. 그리고, 광로 공간 (16) 내에서 액침 영역 (LT2) 을 형성하는 순수 (LQ) 는, 제 2 노즐 부재 (21) 의 내측면 (21b) 측에 있어서 공급용 개구부 (24) 와 대향하는 측에 형성된 회수용 개구부 (27) 를 통하여 제 2 액체 회수 장치 (20) 에 회수된다. 또, 회수용 개구부 (27) 는, 액침 영역 (LT2) 보다도 물체면측 (도 2 에서는 상방) 에 형성되어 있다. 　
또한, 렌즈 홀더 (14) 와 웨이퍼 (W) 사이에는, 고리형을 이루는 노즐 부재 (이하, 웨이퍼 (W) 측으로부터 첫번째 광로 공간 (15) 에 순수 (LQ) 를 공급하는 것이므로 「제 1 노즐 부재」 라고 말한다) (30) 가 노광광 (EL) 의 광로를 둘러싸도록 설치어 있다. 그리고, 제 1 노즐 부재 (30) 는, 도시하지 않은 지지 부재 에 의해서 제 1 특정 렌즈 엘리먼트 (LS7) 및 렌즈 홀더 (14) 에 맞닿지 않도록 지지되어 있다. 　
또한, 제 1 노즐 부재 (30) 는, 그 내측면 (30b) 이 제 1 특정 렌즈 엘리먼트 (LS7) 에 있어서의 하면 (LS7c) 과 하면 (LS7d) 사이의 측면 (LS7a) 과 대향함과 함께, 그 상면 (30c) 이 제 1 특정 렌즈 엘리먼트 (LS7) 에 있어서의 플랜지부 (LS7B) 의 하면 (LS7d) 과 대향하도록 배치되어 있다. 그리고, 제 1 노즐 부재 (30) 는, 그 내측면 (30b) 과 제 1 특정 렌즈 엘리먼트 (LS7) 의 측면 (LS7a) 사이에 빈틈을 형성함으로써, 제 1 특정 렌즈 엘리먼트 (LS7) 와 접촉하지 않도록 배치된다.
여기서 제 1 특정 렌즈 엘리먼트 (LS7) 의 상면의 둘레가장자리 (LS7e), 즉, 제 1 특정 렌즈 엘리먼트 (LS7) 의 광입사면측의 유효 영역 외에 제 1 특정 렌즈 엘리먼트 (LS7) 의 가장자리부를 따라서 형성된 원주상의 경계 형상인 단차 형상 (50) 과,　원주상의 단차 형상 (50) 의 외측의 제 1 특정 렌즈 엘리먼트 (LS7) 의 표면에 형성된 저온에서 성막 가능한 불소 수지에 의하여 구성되는 발수막 (51) 을 구비하고 있다. 　또한, 제 1 특정 렌즈 엘리먼트 (LS7) 의 유효 영역 외 (예를 들어 측면 (LS7a)) 에, 발수막 혹은 차광막과 발수막을 형성해도 된다. 　
제 1 노즐 부재 (30) 는, 액체 공급관 (31) 을 통하여 제 1 액체 공급 장치 (17) 에 연결되어 있다. 제 1 노즐 부재 (30) 내에는 액체 공급관 (31) 과 연통하는 액체 공급 통로 (32) 가 형성됨과 함께, 제 1 노즐 부재 (30) 의 하면측에는 액체 공급 통로 (32) 와 연통하는 공급용 개구부 (33) 가 고리형을 이루도록 형 성되어 있다. 또한, 제 1 노즐 부재 (30) 는, 액체 회수관 (34) 을 통하여 제 1 액체 회수 장치 (19) 에 연결되어 있다. 제 1 노즐 부재 (30) 내에는 액체 회수관 (34) 과 연통하는 액체 회수 통로 (35) 가 형성됨과 함께, 제 1 노즐 부재 (30) 의 하면측에는 액체 회수 통로 (35) 에 연통하는 회수용 개구부 (36) 가 고리형을 이루도록 형성되어 있다. 이 회수용 개구부 (36) 는, 공급용 개구부 (33) 의 외측에 공급용 개구부 (33) 를 포위하도록 형성되어 있다. 또, 회수용 개구부 (36) 에는, 다수의 구멍이 형성되어 이루어지는 다공 부재 (37) 가 형성되어 있다. 　
다음으로, 본 실시 형태의 노광 장치 (11) 의 각 광로 공간 (15, 16) 에 순수 (LQ) 를 공급하였을 때의 작용에 관해서 설명한다. 웨이퍼 스테이지 (WST) 에 탑재된 웨이퍼 (W) 가 노광광 (EL) 의 광로 상에 배치되면, 제 1 액체 공급 장치 (17) 및 제 2 액체 공급 장치 (18) 가 구동을 시작한다. 그러면, 제 1 액체 공급 장치 (17) 로부터 순수 (LQ) 가 공급되며, 이 순수 (LQ) 는, 액체 공급관 (31) 및 액체 공급 통로 (32) 내를 유동하여, 공급용 개구부 (33) 를 통하여 광로 공간 (15) 내에 공급된다. 동시에, 제 2 액체 공급 장치 (18) 로부터 순수 (LQ) 가 공급되며, 이 순수 (LQ) 는, 액체 공급관 (22) 및 액체 공급 통로 (23) 내를 유동하여, 공급용 개구부 (24) 를 통하여 광로 공간 (16) 내에 공급된다. 　
그리고, 제 1 액체 공급 장치 (17) 는, 소정 용량의 순수 (LQ) 를 광로 공간 (15) 내에 공급하면, 그 구동을 정지한다. 그 결과, 광로 공간 (15) 내에는, 순수 (LQ) 로 이루어지는 액침 영역 (LT1) 이 형성된다. 또한, 제 2 액체 공급 장치 (18) 는, 소정 용량의 순수 (LQ) 를 광로 공간 (16) 내에 공급하면, 그 구동을 정지한다. 그 결과, 광로 공간 (16) 내에는, 순수 (LQ) 로 이루어지는 액침 영역 (LT2) 이 형성된다. 　
이 때에, 광로 공간 (16) 내에 있어서의 순수 (LQ) 의 일부가, 제 2 특정 렌즈 엘리먼트 (LS6) 와 제 2 노즐 부재 (21) 사이의 빈틈에 침입하지만, 제 2 특정 렌즈 엘리먼트 (LS6) 의 표면에는, 발수 기능막 (28) 이 형성되어 있기 때문에, 발수 기능막 (28) 의 발수 효과에 의해, 순수 (LQ) 가 상방의 광로 공간에 침입하는 것이 방지된다. 발수 기능막 (28) 이 제 2 특정 렌즈 엘리먼트 (LS6) 의 표면에 형성되어 있지 않음으로써 순수 (LQ) 가 상방의 광로 공간에 침입한 경우에는, 제 2 특정 렌즈 엘리먼트 (LS6) 의 물체면측을 향하여 볼록상으로 형성된 상면 (LS6b) 에 성막된 광학 박막에 순수 (LQ) 가 침투하여, 광학 박막의 광학 특성이 악화되는 것이 우려된다. 또한, 순수 (LQ) 에 의해서 광학 박막이 용해되어, 원하는 성능을 유지할 수 없게 된다. 그래서, 순수 (LQ) 가 제 2 특정 렌즈 엘리먼트 (LS6) 의 상방의 광로 공간에 침입하는 것을 막기 위해서, 발수 기능막 (28) 이 필요하게 된다. 　
상기 서술한 실시 형태에 의한 노광 장치에서는, 조명 광학 장치에 의해서 마스크 (레티클) (R) 를 조명하고 (조명 공정), 투영 광학계 (PL) 를 사용하여 마스크 (R) 에 형성된 전사용 패턴을 감광성 기판 (웨이퍼) (W) 에 전사함으로써 (전사 공정), 마이크로 디바이스 (반도체 소자, 촬상 소자, 액정표시 소자, 박막 자기 헤드 등) 을 제조할 수 있다. 이하, 상기 서술한 실시 형태에 의한 노광 장치 를 사용하여 감광성 기판으로서의 웨이퍼 (W) 등에 소정의 회로 패턴을 형성함으로써, 마이크로 디바이스로서의 반도체 디바이스를 얻을 때의 수법의 일례에 관하여 도 4 의 플로우 차트를 참조하여 설명한다. 　
먼저, 도 4 의 단계 S301 에 있어서, 1 로트의 웨이퍼 (W) 상에 금속막이 증착된다. 다음 단계 S302 에 있어서, 그 1 로트의 웨이퍼 (W) 상의 금속막 상에 포토 레지스트가 도포된다. 그 후, 단계 S303 에 있어서, 상기 서술한 실시 형태에 의한 노광 장치를 사용하여, 마스크 (R) 상의 패턴의 이미지가 그 투영 광학계 (PL) 를 통하여, 그 1 로트의 웨이퍼 (W) 상의 각 쇼트 영역에 순차 노광 전사된다. 그 후, 단계 S304 에 있어서, 그 1 로트의 웨이퍼 (W) 상의 포토 레지스트의 현상이 이루어진 후, 단계 S305 에 있어서, 그 1 로트의 웨이퍼 (W) 상에서 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭을 행함으로써, 마스크 (M) 상의 패턴에 대응하는 회로 패턴이, 각 웨이퍼 (W) 상의 각 쇼트 영역에 형성된다. 　
그 후, 추가로 위의 레이어의 회로 패턴의 형성 등을 행함으로써, 반도체 소자 등의 디바이스가 제조된다. 상기 서술한 반도체 디바이스 제조 방법에 의하면, 상기 서술한 실시 형태에 의한 노광 장치를 사용하고 있기 때문에, 미세한 패턴을 웨이퍼에 양호하게 노광할 수 있다. 또, 단계 S301∼단계 S305 에서는, 웨이퍼 (W) 상에 금속을 증착하여, 그 금속막 상에 레지스트를 도포, 그리고 노광, 현상, 에칭의 각 공정을 행하고 있지만, 이들 공정에 앞서서, 웨이퍼 (W) 상에 규소의 산화막을 형성 후, 그 규소의 산화막 상에 레지스트를 도포, 그리고 노광, 현상, 에칭 등의 각 공정을 행해도 되는 것은 말할 필요도 없다. 　
또한, 상기 서술한 실시 형태에 의한 노광 장치에서는, 플레이트 (유리 기판) 상에 소정의 패턴 (회로 패턴, 전극 패턴 등) 을 형성함으로써, 마이크로 디바이스로서의 액정 표시 소자를 얻을 수도 있다. 이하, 도 5 의 플로우 차트를 참조하여, 이 때의 수법의 일례에 관하여 설명한다. 도 5 에 있어서, 패턴 형성 공정 S401 에서는, 상기 서술한 실시 형태에 의한 노광 장치를 사용하여 마스크 R 의 패턴을 감광성 기판 (레지스트가 도포된 유리 기판 등) 에 전사 노광하는 이른바 광리소그래피 공정이 실행된다. 이 광리소그래피 공정에 의해서, 감광성 기판 상에는 다수의 전극 등을 포함하는 소정 패턴이 형성된다. 그 후, 노광된 기판은, 현상 공정, 에칭 공정, 레지스트 박리 공정 등의 각 공정을 거침으로써, 기판 상에 소정의 패턴이 형성되고, 다음 컬러 필터 형성 공정 S402 로 이행한다.
다음은, 컬러 필터 형성 공정 S402 에서는, R (Red), G (Green), B (Blue) 에 대응한 3 개의 도트의 조 (組) 가 매트릭스상으로 다수 배열되거나, 또는 R, G, B 의 3 개의 스트라이프의 필터의 조가 복수 수평 주사선 방향으로 배열되기도 한 컬러 필터를 형성한다. 그리고, 컬러 필터 형성 공정 S402 후에, 셀 조립 공정 S403 이 실행된다. 셀 조립 공정 S403 에서는, 패턴 형성 공정 S401 에서 얻어진 소정 패턴을 갖는 기판, 및 컬러 필터 형성 공정 S402 에서 얻어진 컬러 필터 등을 사용하여 액정 패널 (액정 셀) 을 조립한다. 셀 조립 공정 S403 에서는, 예를 들어, 패턴 형성 공정 S401 에서 얻어진 소정 패턴을 갖는 기판과 컬러 필터 형성 공정 S402 에서 얻어진 컬러 필터의 사이에 액정을 주입하여, 액정 패널 (액정 셀) 을 제조한다. 　
그 후, 모듈 조립 공정 S404 에서, 조립된 액정 패널 (액정 셀) 의 표시 동작을 하게 하는 전기 회로, 백라이트 등의 각 부품을 부착하여 액정 표시 소자로서 완성시킨다. 상기 서술한 액정 표시 소자의 제조 방법에 의하면, 상기 서술한 실시 형태에 의한 노광 장치를 사용하고 있기 때문에, 미세한 패턴을 웨이퍼에 양호하게 노광할 수 있다. 　
또, 상기 서술한 실시 형태에 있어서, 제 1 특정 렌즈 엘리먼트 (LS7) 와 제 2 특정 렌즈 엘리먼트 (LS6) 를 일체적으로 형성하고, 일체적으로 형성된 광학 소자의 광사출면측의 공간에만 액침 영역을 형성함과 함께, 일체적으로 형성된 광학 소자의 유효 영역 외의 표면의 적어도 일부에 발수 기능막을 구비하도록 해도 된다. 　
상기 실시 형태에 있어서, 광학 소자의 기재 (렌즈 엘리먼트) 상에, 차광막 및 발액막 (발수막) 만을 갖는 구조를 들어서 설명하였으나, 그것에 한정되지 않고, 본 발명의 광학 소자는, 차광막 및 발액막의 사이, 기재와 차광막의 사이에 별도의 막, 예를 들어, 보호층, 차광막 및 발액막의 밀착성을 향상하는 층, 기계적 강도를 보강하는 층과 같은 별도의 기능성 막이 형성되어 있어도 된다. 또, 발액 기능층의 최상층에는, 그 기능에서 발액막이 존재한다. 　
상기 실시 형태에 있어서, 광학 소자의 기재 (렌즈 엘리먼트) 상에, 차광막 및 발액막을 형성하였지만, 막형상에 한정되지 않고, 여러 가지의 형태의 차광 부재 및 발액 부재를 형성할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 엘리먼트의 외측 부분 (유효 영역의 외측) 을 덮는 프레임상의 성형 부재여도 된다. 이러한 성형 부 재는 전술한 차광성의 물질 및 발액성의 물질로 형성된 일체성인 것이어도 되며, 혹은 차광성의 물질로 형성된 부재와 발액성의 물질로 형성된 부재를 서로 겹쳐서 사용해도 된다. 또, 차광성의 물질에 한정되지 않고 발액 부재로의 입사광을 감광시키는 감광 부재이면 사용 가능하다. 　
상기 실시 형태에 있어서, 렌즈 엘리먼트의 유효 영역 외에 차광막 및 발액막을 형성하였지만, 유효 영역 외의 모든 영역에 차광막 및 발액막을 형성할 필요는 없고, 일부의 영역이어도 된다. 예를 들어, 렌즈 엘리먼트의 유효 영역의 반경 방향 외측의 영역 중, 렌즈 엘리먼트의 최외주에 가까운 고리형 영역에만 차광막 및 발액막을 형성해도 된다. 또, 차광막 및 발액막은, 렌즈 엘리먼트의 광출사면 이외에 측면에 형성해도 된다. 　
상기 실시 형태에 있어서, 차광막 및 발액막을, 광학 소자로서 투영 광학계 (PL) 의 제 2 렌즈 엘리먼트에 적용하였지만, 이것에 한정되지 않고, 액체와 접촉할 가능성이 있는 투영 광학계의 다른 렌즈 엘리먼트에 적용할 수도 있다. 또한 본 발명에 따르는 차광막 및 발액막을 구비하는 광학 소자는, 투영 광학계 (PL) 의 렌즈 엘리먼트에 한정되지 않고, 얼라인먼트 광학계나 기판 스테이지 (또는 후술하는 계측 스테이지) 에 형성된 각종 센서에 형성되는 렌즈나 광투과판 등의 광학 소자에 적용할 수 있다. 　
또한, 예를 들어 국제 공개 2006/64900호에 개시되어 있는 바와 같이, 복수의 회절 격자를 사용하여 감광성의 기판 상에 패턴을 노광하는 노광 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다. 상세하게는, 국제 공개 2006/64900호의 도 18 및 도 19 에 나타내는, 회절 격자가 형성된 투광성 평판 (P1 및 P2) 중 적어도 한쪽에, 상기 실시 형태에 나타낸 차광막 및 발액막을 형성할 수 있다.
또한, 상기 서술한 실시 형태에 있어서, 노광 광원으로서는, F2 레이저 (157㎚) 이외에, 예를 들어 KrF 엑시머 레이저 (248㎚), Kr2 레이저 (146㎚), Ar2 레이저 (126㎚) 등을 사용해도 된다. 　
또한, 상기 서술한 실시 형태에 있어서, 액체는, 순수 (LQ) 이외의 것이어도 된다. 예를 들어, 노광 광원이 F2 레이저인 경우에는, F2 레이저 광이 순수 (LQ) 를 투과하지 않으므로, 과불화 폴리에테르 (PFPE=perfluoropolyether) 나 불소계 오일 등의 불소계 액체인 것이 바람직하다. 이 경우에 요구되는 것은 불소계 액체를 튀기는 기능막이며, 사용하는 액체에 대한 접촉각이 높은 물질로 이루어지는 발액 기능막을 구비할 필요가 있다. 또한, 조명 광학계 (12) 또는 투영 광학계 (PL) 를 구성하는 광학 소자의 1 장 또는 복수의 광학소자를, 노광광 (EL) 의 유효 영역 외의 표면에 차광막과 발액막을 갖는 발액 기능막을 갖는 구성으로 해도 된다. 　
상기 실시 형태에서는, 단일의 기판 스테이지를 갖는 노광 장치를 예로 들어 설명하였으나, 노광 스테이션과 계측 스테이션을 두 개의 기판 스테이지가 이동하는 멀티 스테이지 (트윈 스테이지) 형의 노광 장치에 본 발명의 광학계 및 광학 소자를 적용해도 된다. 그와 같은 멀티 스테이지형의 노광 장치는, 미국 특허 6,341,007, 6,400,441, 6,549,269 및 6,590,634, 5,969,441 에 개시되어 있고, 이 들 미국 특허를 원용하여 본문의 기재의 일부로 한다. 　
또한, 예를 들어 국제 공개 1999/23692, 미국 특허 제6,897,963호 등에 개시되어 있듯이, 기판을 유지하는 기판 스테이지와 기준 마크가 형성된 기준 부재 및/또는 각종 광전 센서를 탑재한 계측 스테이지를 구비한 노광 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다. 미국 특허 제6,897,963호를 원용하여 본문의 기재의 일부로 한다. 　
또한, 상기 서술한 실시 형태에 있어서는, 투영 광학계 (PL) 과 기판 (P) 사이에 국소적으로 액체를 채우는 노광 장치를 채용하고 있지만, 본 발명은, 예를 들어 일본 공개특허공보 평6-124873호, 일본 공개특허공보 평10-303114호, 미국 특허 제5,825,043호 등에 개시되어 있는 것과 같은 노광 대상 기판의 표면 전체가 액체 내에 잠긴 상태로 노광을 하는 액침 노광 장치에도 적용 가능하다. 　
상기 실시 형태에서는 투영 광학계 (PL) 를 구비한 노광 장치를 예로 들어 설명하였지만, 투영 광학계 (PL) 를 사용하지 않은 노광 장치 및 노광 방법에 본 발명을 적용할 수 있다. 이와 같이 투영 광학계 (PL) 를 사용하지 않은 경우에도, 노광광은 회절 광학 소자, 또는 렌즈 등의 광학 부재를 통하여 기판에 조사되어, 그와 같은 광학 부재와 기판 사이의 소정 공간에 액침 영역이 형성된다. 　
또한, 예를 들어 국제 공개 제2001/035168호 팜플렛에 개시되어 있는 바와 같이, 간섭 줄무늬를 기판 상에 형성함으로써, 기판 상에 라인 앤드 스페이스 패턴을 노광하는 노광 장치, 예를 들어 일본 공표특허공보 2004-519850호 (대응 미국 특허 제6,611,316호) 에 개시되어 있는 바와 같이, 2 개의 마스크의 패턴을, 투영 광학계를 통하여 기판 상에서 합성하고, 1 회의 주사 노광에 의해서 기판 상의 1 개의 쇼트 영역을 거의 동시에 2 중 노광하는 노광 장치 등에도 본 발명을 적용할 수 있다. 　
또한, 노광 장치의 종류로서는, 기판 (P) 에 반도체 소자 패턴을 노광하는 반도체 소자 등의 마이크로 디바이스 제조용의 노광 장치에 한정되지 않고, 액정 표시 소자 제조용 또는 디스플레이 제조용의 노광 장치, 박막 자기 헤드, 촬상 소자 (CCD), 마이크로 머신, MEMS,　 DNA 칩을 제조하기 위한 노광 장치 등에도 널리 적용할 수 있다. 　
또한, 광 노광 장치, EUV 노광 장치, X 선 노광 장치, 및 전자선 노광 장치 등에서 사용되는 레티클 또는 마스크를 제조하기 위해서, 마더 레티클로부터 유리 기판이나 실리콘 웨이퍼 등에 회로 패턴을 전사하는 노광 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다. 여기서, DUV (심자외) 나 VUV (진공 자외) 광 등을 사용하는 노광 장치에서는 일반적으로 투과형 레티클이 사용되고, 레티클 기판으로서는, 석영 유리, 불소가 도핑된 석영 유리, 형석, 불화 마그네슘, 또는 수정 등이 사용된다. 또한, 프록시미티 방식의 X 선 노광 장치나 전자선 노광 장치 등에서는, 투과형 마스크 (스텐실 마스크, 멤브레인 마스크) 가 사용되고, 마스크 기판으로서는 실리콘 웨이퍼 등이 사용된다. 　
상기 서술한 실시 형태에 있어서는, 광투과성의 기재 상에 소정의 차광 패턴 (또는 위상 패턴, 감광 패턴) 을 형성한 광투과형 마스크를 사용하였지만, 이 마스크 대신에, 예를 들어 미국 특허 공보 제6,778,257호에 개시되어 있는 바와 같이, 노광 대상의 기판 상에 형성해야 할 패턴의 전자 데이터에 기초하여 투과 패턴 또는 반사 패턴, 또는 발광 패턴을 형성하는 전자 마스크 (가변 성형 마스크라고도 불리며, 예를 들어 비발광형 화상 표시 소자 (공간 광변조기) 의 일종인 DMD (Digital Micro-mirror Device) 등을 포함한다) 를 사용해도 된다. 　　
본 발명에 의하면 광학 소자가 사용되는 환경으로의 액체의 침입을 유효하게 방지할 수 있는 광학 소자 및 그것을 구비한 노광 장치, 및 그와 같은 노광 장치를 사용하는 노광 방법을 제공할 수 있는 이점이 있다. 또한, 광학 소자의 광학 특성에 영향을 미치지 않고, 액침 영역내의 액체가 경통 내에 침입하는 것을 방지할 수 있는 투영 광학계를 구비하는 노광 장치 및 그 노광 장치를 사용한 마이크로 디바이스의 제조 방법도 제공가능하다.

Claims (49)

  1. 노광빔을 기판에 조사하는 노광 장치로서,
    상기 노광빔이 조사되고, 노광빔의 사출면측의 광로 공간이 액체로 채워지는 광학 소자와;
    상기 광학 소자의 유효 영역 외의 표면의 적어도 일부에 형성된 발액 기능막을 구비하는 노광 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 발액 기능막은, 발수 기능막인 노광 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 발액 기능막은, 상기 광학 소자의 표면에 형성된 차광막과 그 차광막의 표면에 형성된 발액막을 구비하는 노광 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 소자는, 상기 감광성 기판측의 제 1 광학 소자와 상기 마스크측의 제 2 광학 소자를 포함하고, 상기 제 1 광학 소자와 상기 제 2 광학 소자 사이에, 액침 영역을 구비하는 노광 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 발수막은, 불소 수지인 노광 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 차광막은, 광학 농도 (optical density) OD1 이상인 노광 장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 차광막은, 금속막 또는 금속 산화막에 의해 형성되어 있는 노광 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 금속막은, Au, Pt, Ag, Ni, Ta, W, Pd, Mo, Ti, Si 및 Cr 로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1 종의 금속에 의해 형성되어 있는 노광 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 금속 산화막은, ZrO2, HfO2, TiO2, Ta2O5, SiO 및 Cr2O3 으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1 종의 물질에 의해 형성되어 있는 노광 장치.
  10. 마스크에 형성된 패턴으로 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    복수의 광학 소자를 갖고, 가장 감광성 기판측의 광학 소자의 광출사면측의 광로 공간에 액침 영역을 형성하고, 상기 패턴을 상기 감광성 기판에 투영하는 투영 광학계와;
    상기 복수의 광학 소자 중 1 이상의 광학 소자의 유효 영역 외의 표면의 일부에 형성된 차광막 및 발액막을 구비하는 노광 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 발수막은, 불소 수지로 형성되어 있는 노광 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 차광막은, 금속막 또는 금속 산화막에 의해 형성되어 있는 노광 장치.
  13. 제 1 항 또는 제 10 항에 기재된 노광 장치를 사용하여 소정의 패턴을 감광성 기판 상에 노광하는 노광 공정과,
    상기 노광 공정에 의해 노광된 상기 감광성 기판을 현상하는 현상 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스의 제조 방법.
  14. 액체를 통하여 기판을 노광하는 액침 노광 장치에 사용되는 광학 소자로서,
    상기 광학 소자의 기재와;
    상기 기재의 표면의 적어도 일부에 형성된 발액 부재와;
    상기 기재와 발액 부재 사이에 형성되고, 광을 감광하여 광의 조사로부터 발 액 부재를 보호하는 감광 부재를 구비하는 광학 소자.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 감광 부재는, 광학 소자의 유효 영역 외에 형성되어 있는 광학 소자.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 감광 부재는, 광학 소자의 측면에 형성되어 있는 광학 소자.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 감광 부재는, 광학 소자의 광축과 교차하지 않는 영역에 형성되어 있는 광학 소자.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 광학 소자는, 투영 광학계에 사용되고, 그 투영 광학계는, 투영 광학계의 광사출측의 광로 공간을 액체로 채우고 그 액체를 통하여 기판을 투영하는 광학 소자.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 광학 소자는, 상기 투영 광학계의 광사출측에서 액체에 접하도록 투영 광학계 내에 형성되어 있는 광학 소자.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 감광 부재 및 발액 부재의 한쪽은 박막인 광학 소자.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 감광 부재는, 차광막인 광학 소자.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 차광막은, 광학농도 OD1 이상인 광학 소자.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 감광 부재는, 금속막 또는 금속 산화막에 의해 형성되어 있는 광학 소자.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 금속막은, Au, Pt, Ag, Ni, Ta, W, Pd, Mo, Ti, Si 및 Cr 로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1 종의 금속에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 소자.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 금속 산화막은, ZrO2, HfO2, TiO2, Ta2O5, SiO 및 Cr2O3 으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1 종에 의해 형성되어 있는 광학 소자.
  26. 제 20 항에 있어서,
    상기 발액막은, 발수막인 광학 소자.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 발수막은, 불소계 수지인 광학 소자.
  28. 제 20 항에 있어서,
    상기 광학 소자의 최표면 (最表面) 에 발액막이 형성되어 있는 광학 소자.
  29. 액체를 통하여 기판을 노광하는 액침 노광 장치에 사용되는 광학계로서,
    제 14 항에 기재된 광학 소자를 포함하는 광학계.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 광학계는 상기 광학 소자를 포함하는 복수의 광학 소자를 포함하고, 광학계의 광사출측에 위치하는 광학 소자의 광사출면이 액체와 접하는 광학계.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 광학계 내에서 광학 소자를 지지하는 지지부재를 더 구비하는 광학계.
  32. 제 29 항에 있어서,
    소정의 패턴을 기판에 투영하는 투영 광학계인 광학계.
  33. 액체를 통하여 기판을 노광하는 액침 노광 장치로서,
    제 14 항에 기재된 광학 소자를 포함하는 액침 노광 장치.
  34. 제 33 항에 있어서,
    제 14 항에 기재된 광학 소자를 2 이상 포함하는 액침 노광 장치.
  35. 제 33 항에 있어서,
    상기 광학 소자의 광출사면이 액체와 접하는 액침 노광 장치.
  36. 제 33 항에 있어서,
    상기 감광 부재는, 광학 소자의 유효 영역 외에 형성되어 있는 액침 노광 장치.
  37. 제 33 항에 있어서,
    상기 감광 부재는, 광학 소자의 측면에 형성되어 있는 액침 노광 장치.
  38. 제 33 항에 있어서,
    상기 감광 부재는, 광학 소자의 광축과 교차하지 않는 영역에 형성되어 있는 액침 노광 장치.
  39. 제 33 항에 있어서,
    상기 감광 부재 및 발액 부재의 한쪽은 박막인 액침 노광 장치.
  40. 제 33 항에 있어서,
    상기 감광 부재는 차광막인 액침 노광 장치.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 차광막은 광학농도 OD1 이상인 액침 노광 장치.
  42. 제 40 항에 있어서,
    상기 차광막은, 금속막 또는 금속 산화막에 의해 형성되어 있는 액침 노광 장치.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 금속막은, Au, Pt, Ag, Ni, Ta, W, Pd, Mo, Ti, Si 및 Cr 로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1 종의 금속에 의해 형성되어 있는 액침 노광 장치.
  44. 제 42 항에 있어서,
    상기 금속 산화막은, ZrO2, HfO2, TiO2, Ta2O5, SiO 및 Cr2O3 으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1 종에 의해 형성되어 있는 액침 노광 장치.
  45. 제 39 항에 있어서,
    상기 발액 부재는, 발수막인 액침 노광 장치.
  46. 제 45 항에 있어서,
    상기 발수막은, 불소계 수지인 액침 노광 장치.
  47. 제 39 항에 있어서,
    상기 광학 소자의 최표면에 상기 발액 부재가 형성되어 있는 액침 노광 장치.
  48. 액체를 통하여 기판을 노광하는 노광 방법으로서,
    제 33 항에 기재된 노광 장치를 사용하는 노광 방법.
  49. 제 48 항에 기재된 노광 방법에 의해 기판을 노광하는 것과;
    노광된 기판을 현상하는 것과;
    현상된 기판을 가공하는 것을 포함하는 디바이스의 제조 방법.
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