TWI290339B - Liquid immersion exposure method, liquid immersion type exposure device, and manufacturing method of semiconductor - Google Patents

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1290339 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種半導體裝置之製造技術，尤其是關於 一種於液浸曝光工序中實現防範基板污染之姆策的液浸曝 光方法、液浸型曝光裝置及半導體裝置之製造方法，而兮 液浸曝光工序係於液體充填曝光裝置之投影光學系統與實 施有曝光處理之被處理基板之間的狀態下進行曝光處王里 者。 【先前技術】 近年來，所謂液浸型曝光裝置之曝光裝置，以及使用有 該液浸型曝光裝置之所謂液浸曝光方法之曝光方法受到重 視。該技術揭示於例如特開平10-303 114號公報中。所含胃 該液浸型曝光裝置，簡要而言，其係指於稱為液浸液之液 體充填形成於被曝光基板上之光阻膜之表面與曝光裝置之 才又衫光學糸統間的狀態下，對光阻膜進行曝光之裝置。而 且’所谓液浸曝光方法係指使用如此般之液浸型曝光裝置 進行曝光作業之曝光方法。 於一般性液浸型曝光裝置中，於曝光平臺之外周部配置 有里/則載置有被曝光基板之曝光平臺位置精度的量測機器 或各種佈線等，以及必須避免與液浸液接觸之重要裝置或 構造物。該等裝置或構造物，若與液浸液接觸則產生故障 之可肖b性將會較高。例如，於液浸型曝光裝置中，將曝光 平$外周部之表面設定為，對該液浸液之接觸角為較低。 具體而θ ’於將水用作液浸液之液浸型曝光裝置中，將曝 106967.doc 1290339 光平臺外周部之表面設定為親水性較高之狀態，即斥水性 較低之狀態。由此，當使被曝光基板之外周部曝光時，液 浸液將會浸透至曝光平臺外周部，並接觸於配置於曝光平 臺外周部之裝置或構造物，故而該等裝置或構造物出現故 p早之可能性將會變高。為避免如此情形，而於液浸型曝光 衣置中，以使液浸液不接觸於配置於曝光平臺外周部之裝 置或構造物之方式，將曝光平臺外周部之表面設定為，對 該液浸液之接觸角非常高之狀態。具體而言，於將水用作 液浸液之液浸型曝光裝置中，構成為使曝光平臺外周部之 表面處於親水性較低之狀態，即使其可發揮較高斥水性。 然而，於被曝光基板表面對液浸液之接觸角，低於曝光 平臺外周部表面對液浸液之接觸角的情形時，若液浸液之 位置遍佈曝光平臺與晶圓兩者時，則液浸液將會更易於自 曝光平臺外周部側朝向被曝光基板側移動。例如，於使被 曝光基板之外周部曝光之情形時，或於曝光裝置之投影光 學系統自曝光待機狀態或曝光量修正等更改狀態進入曝光 狀態之情形等，投影光學系統移動於曝光平臺之外周部之 清形時’液次液#更易於自曝光平臺之外周冑側朝向被曝 光土板側私動。更具體而έ，於被曝光基板以及曝光平臺 外周部之兩者表面上存在有液浸液之情形時，或於被曝光 基板外周部附近存在有曝光裝置之投影光學系統之情形時 等’液浸液將更易於自曝光平臺之外周部側朝向被曝光基 板側移動。 於如此情形時，若存在於曝光平臺外周部上之雜質受到 106967.doc 1290339 液次液覆蓋’則伴隨液浸液自曝光平臺外周部側朝向被曝 光基板側流動，雜質將極有可能自曝光平臺外周部上移動 至被曝光基板上.而且，若因如此雜f之㈣而導致被曝 光基板表面受到污染，則於將圖案進行曝光或形成圖案 時，極有可能於圖案中產生缺陷。至於其結果，極有可能 會因半導體裝置之性能、品f、以及可隸等劣化而導致b 不合格品率增加，因此極其可能導致半導體裝置製造工序 之良率降低。 【發明内容】 根據本發明之一態樣而提供有一種液浸曝光方法，該液 浸曝光方法係在使用液體將被實施曝光處理之被處理基板 與進行上述曝光處理之曝光裝置之投影光學系統之間的至 少一部分充填下，進行上述曝光處理，且包含有·· 使上述被處理基板中實施有上述曝光處理之側的主面中 至少外緣部與上述液體之接觸角，大於支持上述曝光裝置 八有之上述被處理基板之基板支持體中支持上述被處理 基板之侧的表面中鄰接於上述被處理基板外緣部之區域與 上述液體之接觸角；及 進行上述曝光處理。 根據本發明之一態樣而提供有一種液浸曝光方法，該液 浸曝光方法’係在使用液體將被實施曝光處理之被處理基 板與進行上述曝光處理之曝光裝置之投影光學系統之間的 至少一部分充填下，進行上述曝光處理，且包含有： 將以第1角度與上述液體接觸之吸收膜設置於上述被處 106967.doc 1290339 理基板令被實施上述曝光處理之側的主面上； 將光阻膜設置於該吸收膜上與上述投影光學系統相對向 之側的面内； 以覆蓋上述光阻膜之方式將以第2角度與上述液體接觸 之保護膜設置於上述吸收膜上與上述投影光學系統相對向 之側的面内； 設置於在使上料光裝置所具有且支持上料處理基板 之基板支持體支持設置有上述吸收膜、上述光阻膜、以及 上述保護膜之上述被處理基板，並且鄰接於該基板支持體 支持上述被處理基板之側的表層部中之上述被處理基板外 緣部之區域甲設置以小於上述第丨角度之角度與上述液體 接觸之輔助構件； 對上述被處理基板實施上述曝光處理；且 將藉由上述曝光處理而曝光於上述光阻膜中之圖案顯 根據本發明之一態樣而提供有一種液浸型曝光裝置（一 種裝置）’該液浸型曝光裝置具有支持經由實施曝光處理 而使圖案曝光之被處理基板之基板支持體，並且係在使用 液體充填投影光學系統與上述被處理基板之間之至少一部 分下進行上述曝光處理，且包含有： 將上述基板支持體支持上述被處理基板之側的表面中， 較之受到上述基板支持體所支持之上述被處理基板外緣部 之更外側表面，設定為伴隨自上述被處理基板之外緣部側 朝向其外側，與上述液體之接觸角連續性或斷續性變小之 106967.doc 1290339 表面狀態。 根據本發明之一怨樣而提供有一種半導體裝置之製造方 法（A manufacturing method of a semiconduct〇r device，一 種半導體裝置之製造方法），該半導體裝置之製造方法係 在使用液體充填被實施曝光處理之半導體基板與進行上述 曝光處理之曝光裝置之投影光學系統之間的至少一部分 下，進行上述曝光處理，且包含有： 使上述半導體基板中被實施上述曝光處理之側的主面中 至少外緣部與上述液體之接觸角，大於支持上述曝光裝置 所具有之上述半導體基板之基板支持體支持上述半導體基 板之側的表面中，鄰接於上述半導體基板外緣部之區域與 上述液體之接觸角；並且 進行上述曝光處理，藉此將圖案形成於上述半導體基板 之上述主面上。 根據本發明之一態樣而提供有一種半導體裝置之製造方 法（A manufacturing method of a semiconductor device)，該 半導體裝置之製造方法使用液體將實施有曝光處理之半導 體基板與進行上述曝光處理之曝光裝置之投影光學系統之 間的至少一部分充填，並且進行上述曝光處理，且包含有 將以第1角度與上述液體接觸之吸收膜設置於上述半導 體基板中實施有上述曝光處理之侧的主面上； 將光阻膜設置於該吸收膜上之與上述投影光學系統相對 向之側之面内； 以覆蓋上述光阻膜之方式將以第2角度與上述液體接觸 106967.doc -10- 1290339 之保護膜設置於上述吸收膜上與上述投影光學系統相對向 之側的面内； 在使上述曝光裝置所具有且支持上述半導體基板之基板 支持體支持設置有上述吸收膜、上述光阻膜、以及上述保 濩臈之上述半導體基板，並且鄰接於該基板支持體支持上 述半導體基板之側的表層部中之上述半導體基板外緣部之 區域中設置以小於上述第1角度之角度與上述液體接觸之 輔助構件； 對上述半導體基板實施上述曝光處理； 藉由進行上述曝光處理而將圖案曝光於上述光阻膜；且 藉由顯影該圖案而使上述圖案形成於上述半導體基板之 上述主面上。 【實施方式】 以下，參照圖式，說明本發明之各實施形態。 (第1實施形態） 首先’參照圖1〜圖3，說明本發明之第1實施形態。圖1 係將本實施形態之液浸曝光方法以及液浸型曝光裝置簡略 化後進行模式性表示之剖面圖。圖2係表示本實施形態之 半導體基板之剖面圖。圖3係將本實施形態之液浸曝光方 法以及液浸型曝光裝置中曝光半導體基板外周部之狀態簡 略化後進行模式性表示的剖面圖。 於本實施形態中就如下液浸曝光方法加以說明，為使液 浸型曝光裝置所具有之基板支持體之基板支持部外側的污 垢並不致附著於被處理基板之表面、側面以及内面上，而 106967.doc 11 1290339 實施如下處理，使被處理基板之表面對液體之接觸角大於 基板支持體之外周部表面對液體之接觸角，且於被處理基 板之表面實施曝光處理。又，就具有基板支持體之液浸型 曝光裝置加以說明，而該基板支持體所具有之表面狀態為 實施有使基板支持體之外周部表面對液體之接觸角小於被 處理基板表面對液體之接觸角之處理。以下，進行詳細說 明。 首先，參照圖1，就本實施形態之液浸型曝光裝置1加以 說明。該液浸型曝光裝置1，更具體而言，其係液浸型掃 描曝光裝置。該液浸型掃描曝光裝置1具有基板支持體3， 其支持實施有曝光處理而使圖案曝光之被處理基板2。具 體而言’基板支持體3係於其一方之主面上載置有作為被 處理基板2之晶圓（半導體基板）的晶圓載物台。於本實施形 態中，將晶圓2設定為載置於晶圓載物台3之中央部3&上。 又’於以下說明中，將晶圓載物台3之中央部3&稱為基板 支持部或晶圓載置部。 又’設置有曝光裝置1之投影光學系統4，其與載置有晶 圓載物台3之晶圓2之側的主面（表面）3b相對向，併用以將 圖案投影於晶圓2之一方主面（表面）2a上以進行曝光。於圖 1中’代表有曝光裝置1之投影光學系統，且僅表示投影透 鏡4 〇 又’於投影透鏡4之側方設置有液體給排裝置6，其將曝 光用液體5供給至投影透鏡4與晶圓2之表面2a之間，並且 自投影透鏡4與晶圓2之表面2a之間排去多餘之液體5。於 106967.doc -12- 1290339 本實施形態中設定為，自配置於投影透鏡4右侧之作為液 體給排裝置之液體供給裝置6a，將作為曝光用液體之液浸 液5供給至投影透鏡4與晶圓2之表面2a之間。並且，設定 為藉由配置於投影透鏡4左側之作為液體給排裝置之液體 排放裝置6b而自投影透鏡4與晶圓2之表面2a之間除去多餘 之液浸液5。又，於本實施形態中，可將純水用作液浸液 5 ° 又’以夾持投影透鏡4之方式而於晶圓載物台3之相反側 設置有，支持設置有應投影於晶圓2之圖案的主光罩7之作 為主光罩支持體之主光罩平臺8。省略圖示，但設置於主 光罩7之圖案（遮光圖案），藉由受到曝光裝置1之照明光學 系統所發出之曝光光線之照明，而將其影像入射至投影透 鏡4内。通過投影透鏡4之遮光圖案之影像，將介由液浸液 (純水）5而投影於晶圓2之表面2a上。藉此，於晶圓2之表面 2a上遮光圖案得到曝光。即，於晶圓2之表面仏上曝光處 理得到實施。 進而，於本實施形態之曝光裝置丨中，將除去晶圓載物 台3之表面3b中作為中央部之晶圓載置部3a之區域之表面 3b的表面狀態設定為，隨著離開晶圓載置部“，與純水； 之接觸角會斷續性變小。即，將作為與載置於晶圓載物台 3上之晶圓2外緣部（外周部）2b相鄰接之區域之晶圓載物台3 外周部3c表面3b的表面狀態設定為，隨著自作為其内側之 晶圓載置部3a(晶圓2之外緣部2b)側朝向其外側，盘純水5 之接觸角會斷續性變小。具體而t，其係設定為於晶圓載 106967.doc -13- 1290339 物台3之表面3b巾作為晶圓載物台3外周部&最内側之晶圓 載置部3a外緣部附近的晶圓載物台3之表㈣與供給至其 上之純水5之接觸角約為7〇。。並且’設定為隨著自晶圓載 置部3a之外緣部附近朝向晶圓載物台3之外緣，晶圓載物 台3之表面3b與純水5之接觸角自約7〇。斷續性變小。具體 而言設定為於設置於晶圓載物台3之表面(表層部別中之並 未圖示之液體回收機構（排液機構）内側（靠前）中的晶圓載 物台3之表面3b與純水5之接觸角約為5〇。。 如此般，於本實施形態之曝光裝置，晶圓載物台3之 外周部3c之表面3b之表面狀態設定為，隨著自作為其内側 之晶圓載置部3a側朝向其外側，供給至外周部氕之表面3b 上之純水5之表面張力將斷續性變小。即，於曝光裝置i 中，晶圓載物台3之外周部3c之表面3b之表面狀態設定為 隨著自作為其内側之晶圓載置部3a側朝向其外側，對於供 、’、a至外周部3 e之表面3 b上之純水5之斥水性將斷續性變 】 或者’於曝光裝置1中’晶圓載物台3之外周部3c表面 3b之表面狀態設定為隨著自作為其内側之晶圓載置部“側 朝向其外側，對於供給至外周部3c之表面3b上之純水5之 親水性將斷續性增大。晶圓載物台3之表面3b上之多餘純 水5，將藉由上述液體排放裝置❿而自晶圓載物台3與投影 透鏡4之間得到除去，並且介由液體回收機構（排液機構）而 排放至晶圓載物台3之外部。 其次，參照圖2，就本實施形態之半導體基板（晶圓μ加 以說明。圖2係將圖1所示之晶圓2放大而更加正確表示該 106967.doc -14- 1290339 構成之剖面圖。 首先’於晶圓2之表面2a上藉由塗布法而設置抗反射膜 9’作為對用於曝光處理中且並未圖示之曝光光線之多次 反射之相位進行調整的膜。繼而，於該抗反射膜9之上藉 由塗布法，而曝光轉印有遮光圖案之光阻膜1〇，其後，至 於對晶圓2實施曝光處理之前階段，對晶圓2實施如下處 理’使晶圓2之表面2a中至少外緣部2b與純水5之接觸角， 大於晶圓載物台3外周部3c之表面3b與純水5之接觸角。於 本實施形態中，於將光阻膜10設置於晶圓2之表面2a上之 後’以大於晶圓載物台3之外周部3C與純水5之接觸角之角 度與純水5接觸之保護膜u，以覆蓋光阻膜1〇之方式設置 於晶圓2之表面2a上。具體而言，以覆蓋抗反射膜9、光阻 膜1〇、以及晶圓2之外緣部（外周部）2b之方式，並藉由塗布 法而將保護膜11設置於晶圓2之表面以上。於本實施形態 中，使用將對於純水5之接觸角設為約8〇。之保護膜u。藉 由至此為止之工序’而獲得圖2所示之本實施形態之晶圓 2 〇 再者，於以下說明中，不僅將晶圓2本身，亦將設置有 抗反射膜9、光阻膜！〇、以及保護膜u之晶圓2整體作為晶 仏又，以如下方式對與以上說明之純水5之接觸角進行 定義’即其係於純水5之表面與其他物質表面相接觸之狀 :下，於純水5之表面與其他物質表面之接觸點中自純水5 表面之切線方向直至其他物質 c ^ 、衣面為止之角度中，自純水 5之内側所測量之角度。例如， 所明純水5與保護膜11之間 106967.doc 1290339 之接觸角係指圖2中以θΐ或Θ2所表示之角度。該原理對於 以上述晶圓載物台3之表面3b與純水5之接觸角為主之其他 接觸角亦為相同。 其次’參照圖1〜圖3，就本實施形態之液浸曝光方法加 、β兑月 °亥液次曝光方法使用上述液浸型掃描曝光裝置1 以及晶圓2進行曝光作業。 百先’如圖1所示，將設置有抗反射膜9、光阻膜1〇及保 護膜11之晶圓2，運送至液浸型掃描曝光裝置1之晶圓載物 台3上·繼而，以該等各膜9、1〇、丨丨對向於投影透鏡4之 方式將晶圓2載置於晶圓載物台3之晶圓載置部“上。其 後，自液體供給裝置6a將純水5供給至投影透鏡4與晶圓2 之表面2a之間，並且將形成於主光罩7上之並未圖示之遮 光圖案（半導體元件圖案）曝光投影且轉印至光阻膜1〇之表 面上，而於光阻膜1〇之表面形成潛像。即，開始進行液浸 +光再者，較好的是於進行該液浸曝光前，確認與純水 5之接觸角設定為約8〇。之保護膜i!是否適當覆i晶圓2之 外周部（外緣部）2b。 較好的是該確認作業藉由自至少平行於晶圓2之表面2a 之方向，即自晶圓2之表面2a之正側向觀察晶圓2之外緣部 (邊緣部）2b而進行。藉由該觀察，可判斷保護膜11之緣部 (邊緣部）是否處於所期望之位置。即，判斷保護膜11之邊 緣邛是否適當覆蓋晶圓2之邊緣部2b。於保護膜11之邊緣 部適當覆蓋晶圓2之邊緣部孔之情形時，實行曝光作業。 又較好的是，於保護膜u之邊緣部並未適當覆蓋晶圓2之 106967.doc -16 -

1290339 邊緣部2b之情形時，不予進行曝光作業。此時，可行的 疋，於交換為該邊緣部2b藉由該保護膜丨丨之邊緣部而得到 適當覆蓋之晶圓2之後，進行曝光作業。 如此般，於進行曝光作業之前先使用適當方法觀察晶圓 2之邊緣部2b以判斷是否可進行曝光。藉此，可對保護膜 11之邊緣部並未處於正確位置之晶圓2進行液浸曝光，使 純水5向晶圓2之内面迂回，以防止晶圓2之表面“，或晶 圓載物台(曝光平臺)3之表面3b等受到污染。再者，對晶圓 2之邊緣部2b之觀察，不必僅從晶圓2之表面正側向進行 觀察例如，亦可自晶圓2之表面2a之斜上方或斜下方， 適當觀察晶圓2之邊緣部几。進而，由於亦可自其正側向 觀察晶圓2之邊緣部2b ’藉此獲得有關晶圓2之邊緣部几之 保護膜11進行被覆之狀態之立體性影像，故而可進行正確 判斷。 其次，參照圖3，就進行晶圓2之外周部（外緣部、邊緣 部）2b之液浸曝光之情形加以說明。於對晶圓2之外周料 實施曝光處理時，若投影透鏡4移動至晶圓2之外周部孔之 上方為止’則純水5將自液體供給裝置“供給至晶圓2之外 周部2b之表面2a及晶圓載物台（曝光平臺）3之外周部&之表 面3b與投影透鏡4之間。其後，對晶圓2之外周料開始進 行液浸曝光。 於此，如同背景技術中所說明般 之外周部3c上存在有雜質（塵埃）12， 純水5之覆蓋。於該情形時 可認為於曝光平臺3 且’該塵埃12將受到 於背景技術中之液浸曝光方 106967.doc •17· 1290339 法以及液浸型曝光裝置中，跟隨純水5自曝光平臺3之外周 部3c側朝向晶圓2側之流動，塵埃12將極有可能自曝光平 臺3之外周部3e側上移動至晶圓2上。而且，若如此之塵埃 12之移動導致晶圓2之表面仏受到污染，則於使圖案曝光 或形成圖案時，將極有可能於圖案中產生缺陷。其結果， 將s導致半導體裝置之性能，品質以及可靠性等劣化，不 合格品率上升，故而極有可能導致半導體裝置製造工序中 之良率下降。 對此，於本實施形態之液浸曝光方法以及液浸型掃描曝 光裝置1中，使用有晶圓2，其使用與純水5之接觸角大於 曝光平臺3之外周部3c與純水5之接觸角之保護膜丨，覆蓋 表面2a。藉此，即使於曝光平臺3之外周部化上存在有塵 埃12，且，該塵埃12受到純水5之覆蓋之情形時，塵埃12 亦幾乎不可能跟隨純水5之流動而移動至晶圓2之表面& 上。即’幾乎不可能因存在於曝光平臺3上之塵埃12而導 致晶圓2之表面2a受到污染。其結果，幾乎不可能於轉印 至光阻膜10之圖案中產生缺陷。再者，雖然省略有圖示， 但於本實施形態之曝光裝置丨中，設置有作為基板支持體 清洗機構之清潔機構，其清洗與曝光平臺3之表層部3a中 至少載置於曝光平臺3之晶圓2外緣部2b相鄰接之區域的曝 光平臺3之外周部3c。藉由該清潔機構，存在於曝光平臺3 之外周部3c上之塵埃12 ’將自曝光平臺3之外周部3C中除 去，而不會跟隨純水5之流動而移動至晶圓2之表面2a上。 又，如圖3所示，於液浸型掃描曝光裝置1所具有之曝光 106967.doc -18 - 1290339 平臺3之外周部3c中，形成有作為液體回收機構（排液機構） 之排水管13。曝光平臺3之表面3b上之多餘純水5，將藉由 上述液體排放裝置6b而自曝光平臺3與投影透鏡4之間除 去，並且介由排水管13而排放至曝光平臺3之外部。又， 雖然省略有圖示，但液浸型掃描曝光裝置1中，測量曝光 平臺3位置精度之量測機器或各種佈線等，必須避免與純 水5接觸之重要裝置或構造物，以不暴露於純水5中之方式 設置於排水管13之外側。 藉由本實施形態之液浸曝光方法以及液浸型掃描曝光裝 置1而形成有圖案之晶圓2，繼而經由钱刻處理等各種工序 而最終加工為所期望狀態之後，用作並未圖示之半導體裝 置之主要構成零件。 如以上說明，於該第丨實施形態中，將曝光平臺3外周部 3c之表面3b對液浸液5之接觸角設定為，小於晶圓2之表面 2a對液浸液5之接觸角。藉此，於對晶圓2之外周部孔實施 曝光處理時，即使於投影透鏡4位於曝光平臺3之外周部氕 以及晶圓2之外周部2b之兩者上·或於投影透鏡4位於晶圓 2之外周部2b上之情形時，存在於投影透鏡4下方之液浸液 5亦幾乎不會自曝光平臺3之外周部氕側向晶圓2之外周部 2b側移動。即，於對晶圓2之外周部沘實施曝光處理時， 存在於投影透鏡4下方之液浸液5亦存在於曝光平臺3之外 周邛3c上。由此，由投影透鏡4下方之液浸液5所覆蓋之雜 質12，亦幾乎不會自曝光平臺3之外周部化側向晶圓2之外 周部2b側移動。其結果，晶圓2幾乎不可能受到雜質以之 106967.doc -19· 1290339 污染。作為其結果，幾乎不可能於轉印至光阻膜1〇上之圖 案中產生缺陷。進而，可使因半導體裝置之性能、品質及 可罪性等劣化而導致成為不合格品之比率降低，故而可提 高半導體裝置製造工序中之良率。 如此般，於本實施形態中，防止液浸曝光方法以及液浸 型曝光裝置丨中之被處理基板2受到污染之對策得到實現， 圖案曝光精度劣化之可能性得到抑制。隨之，因使用有圖 案曝光精度出現劣化之可能性得到抑制之液浸曝光方法， 籲 &可抑制半導體I置製造工序中之良率下降，故可高效製 造半導體裝置。 又，於本實施形態中，就將純水5用作液浸液之情形加 以忒明，但並非限定於此。例如，即使液浸液5為含離子 水或有機物或矽化合物之液體，亦可將液浸液5對晶圓2之 接觸角與液浸液5對晶圓載物台3之外周部氕之接觸角之大 小關係，設定為與本實施形態相同，藉此可獲得與本實施 形態相同之效果。 •(第2實施形態） 其次，以與上述第1實施形態相同之方式，並參照圖卜 圖3，說明本發明之第2實施形態。再者，與第丨實施形態 同一之部分將付與同一符號，並省略其詳細說明。 於本貫施形態中，針對使晶圓2之外緣部（外周部）“與 液浸液5之接觸角增大之處理，採用不同於第丨實施形態之 方法之情形加以說明。其中，液浸型曝光裝置使用有第i 實施形態之液浸型曝光裝置丨，故而省略其說明。 I06967.doc -20- 1290339 於本實施形態中，使用與第1實施形態相同之方法，如 圖2所示，將抗反射膜9以及光阻膜10設置於晶圓2之表面 2a上之後，以覆蓋抗反射膜9、光阻膜1〇及晶圓2之外緣部 (外周部）2b之方式，將保護膜11設置於晶圓2之表面2a上。 其中，於該狀態下，將保護膜11對純水（液浸液）5之接觸 角，設定為約70。小於第1實施形態之接觸角約10。。 繼而，對晶圓2實施對純水5之接觸角變大之處理。於本 實施形態中，對設置於晶圓2之表面2a上之保護膜丨丨，實 施斥水化處理。具體而言，對保護膜U之表面喷附氟氣約 3 0秒鐘’使氣氣吸附於保護膜11表面。藉此，對保護膜11 之表面實施斥水塗層處理。藉由該斥水塗層處理，保護膜 11對純水5之接觸角達到約110。。即，實施塗層處理後之 保護膜11對純水5之接觸角，將大於實施塗層處理前之保 護膜11對純水5之接觸角約40。。其後，如圖丨以及圖3所 不，使用與第1實施形態相同之方法，開始對晶圓2實施液 浸曝光處理。 如以上說明般，根據該第2實施形態，可獲得與上述第i 實施形態相同之效果。又’對晶圓2實施斥水塗層處理(氟 氣處理）後之保護膜11對純水5之接觸角，將更大於第i實 施形態之液浸液5對晶圓載物台3外周部心之接觸角。故 而，晶圓載物台3之外周部3。上之塵埃12等，將更難以移 動至晶圓2之表面2a上。即，晶圓2之表面2a將更難以受到 晶圓載物台3上之塵埃12等之影響，因而更難以受到污 染。作為其結果，於轉印至光阻膜10之圖案中產生缺陷之 106967.doc • 21 - 1290339 可能性會更加降低。進而，因半導體 土跑、品暂Λ 可靠性等之劣化而導致成為不合格品之比率將會、 而可使半導體裝置製造工序中之良率得到進一牛-， (第3實施形態） 夕 ^ ° 其次，以與上述第1以及第2各實施形態相同之方式，、、， 參照圖1〜圖3，說明本發明之第3實施形熊。/並 〜 "TT ，命第1 以及第2各實施形態同一之部分將付與同一符浐，、|、 其洋細說明。 於本實施形態，於使晶圓2之外緣部（外周部）2b與液浸 液5之接觸角變大之處理採用不同於第丨實施形態之方法之 情形加以說明。其中，液浸型曝光裝置使用有第丨實施形 態之液浸型曝光裝置1，故而省略其說明。 於本實施形態中，使用與第丨實施形態相同之方法，如 圖2所示，將抗反射膜9以及光阻膜1〇設置於晶圓2之表面 2a上後，以覆蓋抗反射膜9、光阻膜1〇及晶圓2外緣部（外 周部）2b之方式，將保護膜U設置於晶圓2之表面以上。其 中，於該狀態下，將保護膜丨丨對液浸液5之接觸角，設定 為約9 5大於第1貫施形態之接觸角約1 $。。 繼而’對晶圓2實施使對於液浸液5之接觸角變大之處 理。於本實施形態中，以與第i實施形態相同之方式，對 設置於晶圓2表面2a上之保護膜11，實施使對於液浸液$之 接觸角變大之處理。具體而言，將設置有保護膜丨丨之晶圓 2收納於並未圖示之〇2電漿蝕刻裝置之處理室中，並於％ 電聚之氣體環境下暴露約3秒鐘。藉此，使保護膜11之表 106967.doc -22- 1290339 面狀態，粗於暴露於〇2電装之氣體環境下之前。藉由該〇 電聚處理，保護臈11對液浸液5之接觸角將成為約1〇5。。 即，實施〇2電毁處理後之保護膜u對液浸液5之接觸角， 將會大於實施〇2電漿處理前之保護膜u對液浸液5之接觸 角約大10。。其後’如圖i以及圖3所示，使用與第i以及第 2各實施形態相同之方法’開始對晶圓2進行液浸曝光處 理。 如以上說明般，根據該第3實施形態，可獲得與上述第工 以及第2各實施形態相同之效果。即，對晶心實施^電聚 處理後之保護膜11對純水5之接觸角，將大於第1施形態 中之液浸液5對晶圓載物台3之外周部仏之接觸角。故而， 曰:曰圓載物台3之外周部3。上之塵埃以等，將更難以移動至 圓之表面2a上即，晶圓2之表面2a將更難以受到晶圓 載物口 3上之塵埃12等之影響，&更難以受到污染。其結 果’於轉印i光阻膜10中之圖案中產生缺陷之可能性會進 一步降低。進而，因半導體裝置之性能、& f及可靠性等 劣化而導致成為不合格品之比率將會降低，故可使半導體 裝置製造工序中之良率進而提高。 (第4實施形態） 其次，以與上述第i〜第3各實施形態相同之方式，並參 照圖1〜圖3，說明本發明之第4實施形態。再者，與第丨〜第 3之各實施形態同-之部分將付與同—符號，並省略其詳 細說明。 於本實施形態甲，就使晶圓2之外緣部（外周部）2b與液 106967.doc -23- 1290339 浸液5之接觸角變大之處理採用不同於第1實施形態之方法 之情形加以說明。其中，液浸型曝光裝置使用有第1實施 形態之液浸型曝光裝置1，故而省略其說明。 於本實施形態中，使用與第1實施形態相同之方法，如 圖2所示，將抗反射膜9以及光阻膜10設置於晶圓2之表面 2a上之後，以覆蓋抗反射膜9、光阻膜10及晶圓2之外緣部 (外周部）2b之方式，將保護膜11設置於晶圓2之表面2a上。 其中，於該狀態下，將保護膜11對純水5之接觸角，設定 為約95°，大於第1實施形態之接觸角約15。。 繼而’對晶圓2實施使對於純水5之接觸角變大之處理。 於本實施形態中，對設置於晶圓2之表面2a上之保護膜 11，實施斥水化處理。具體而言，雖然省略有圖示，然 而，以對保護膜11之表面喷附氟樹脂之微粒子之方式，將 由氟樹脂之微粒子所覆蓋且具有斥水性之膜設置於保護膜 11之表面上。藉此，對保護膜11表面實施斥水塗層處理。 藉由該斥水塗層處理，保護膜丨丨對純水5之接觸角將成為 約110。。即，實施塗層處理後之保護膜U對純水5之接觸 角，將會大於實施塗層處理前之保護膜11對純水5之接觸 角約15 。其後，如圖1以及圖3所示，使用與第1〜第3各實 施形態相同之方法，開始對晶圓2實施液浸曝光處理。 如以上說明般，根據該第4實施形態，可獲得與上述第 1〜第3各實施形態相同之效果。即，對晶圓2實施氟樹脂之 微粒子處理（氟樹脂膜塗層）後之保護膜丨丨對純水5之接觸 角’將大於第1實施形態之液浸液5對晶圓載物台3之外周 106967.doc -24- 1290339 部3c之接觸角。故而，晶圓載物台3之外周部“上之塵埃 12等’將更難以移動至晶圓2之表面2&上。即，晶圓2之表 面2a將更難以受到晶圓載物台3上之塵埃12等之影響，故 而將更難以受到污染。進而，於轉印至光阻膜1〇之圖案中 產生缺陷之可能性會進一步降低。進而，因半導體裝置之 性能、品質及可靠性等劣化而導致成為不合格品之^率將 會降低，故可使半導體裝置製造工序中之良率進一步提 高。 ^

(第5實施形態） 其次，以與上述第1〜第4各實施形態相同之方式，參照 圖1〜圖3，說明本發明之第5實施形態。再者，與第丨〜第* 之各實施形態同一之部分將付與有同一符號，並省略其詳 細說明。 於本實施形態中，不同於第1〜第4之各實施形態，就將 晶圓2之表面2a對液浸液5之接觸角，設定為每個區域各不 相同之大小之情形加以說明。具體而言，就如下情形加以 說明，使作為晶圓2圖案形成區域之晶圓2中央部之表面2a 對液浸液5之接觸角，相對小於晶圓2之外周部（周緣部）2b 之表面2a對液浸液5之接觸角。其中，液浸型曝光裝置使 用有第1實施形態之液浸型曝光裝置1，故而省略其說明。 於本實施形態中，使用與第1實施形態相同之方法，如 圖2所示，將抗反射膜9以及光阻膜1〇設置於晶圓2之表面 2a上之後，以覆蓋抗反射膜9、光阻膜10及晶圓2之外緣部 (外周部）2b之方式，將保護膜u設置於晶圓2之表面2a上。 106967.doc -25- 1290339 其中，於該狀態下，將保護膜u對液浸液5之接觸角大 小，設定為約80。，與第1實施形態之接觸角之大小大致相 等。又，將光阻膜10對液浸液35之接觸角設定為約65〇。 繼而，將作為保護膜剝離劑（保護膜除去劑）之稀釋劑供 給至以覆蓋抗反射膜9以及光阻膜1〇之方式而設置於晶圓2 上之保護膜11之中央部，由此僅將保護膜丨j之中央部自晶 圓2上剝離（除去）。藉此，作為晶圓2上之圖案形成區域之 光阻膜10的表面將成為露出於外部之狀態。其後，如圖工 以及圖3所示，使用與第丨〜第4之各實施形態相同之方法， 開始對晶圓2實施液浸曝光處理。 如以上說明般，根據該第5實施形態，可獲得與上述第夏 實施形態相同之效果。x ’因作為圖案形成區域之光阻膜 1〇之表面成為露出至外部之狀態，故而較之第丨〜第4之各 實轭形怨於進行圖案曝光時難以受到保護膜丨丨之干擾。 即，可以更尚精度將圖案曝光並轉印至光阻膜1〇上。其結 果’可使因半導體裝置之性能、口口口質及可靠性等之劣化而 導致成為不合格品之比率進一步降低，故可使半導體裝置 製造工序中之良率進一步提高。 (第6實施形態） 其次，以與上述第1〜第5之各實施形態相同之方式，並 參照圖1〜圖3，說明本發明之第6實施形態。再者，與第卜 第5之各實施形態同一之部分將付與同一符號，並省略其 詳細說明。 ^ 於本實施形態中，與第5實施形態相同，且，不同於第 106967.doc -26 - 1290339 1〜第4之各實施形態，就晶圓2之表面2a對液浸液5之接觸 角設定為每個區域中各不相同之大小之情形加以說明。具 體而言，就使作為晶圓2之圖案形成區域之晶圓2中央部之 表面2a對液浸液5之接觸角，相對小於晶圓2之外周部（周 緣部）2b之表面2a對液浸液5之接觸角的情形加以說明。其 中’液浸型曝光裝置使用有第1實施形態之液浸型曝光裝 置1，故而省略其說明。 於本實施形態中，使用與第1實施形態相同之方法，如 圖2所示，將抗反射膜9以及光阻膜10設置於晶圓2之表面 2a上之後，以覆蓋抗反射膜9、光阻膜1〇、以及晶圓2之外 緣部（外周部）2b之方式，將保護膜U設置於晶圓2之表面以 上。其中，於該狀態下，將保護膜u對液浸液5之接觸 角，設定為約80。，與第1以及第5之各實施形態之接觸角 之大小大致相等。又，光阻膜10對液浸液35之接觸角，亦 設定為約65。，與第5實施形態之接觸角之大小大致相等。 繼而，對晶圓2實施使對液浸液5之接觸角一部分變小之 處理。於本實施形態中，對設置於晶圓2表面2&上之保護 膜11之中央部，貫施親水化處理。具體而言，雖然省略圖 示仁對作為晶圓2上之圖案形成區域之保護膜丨丨中央部 之表面噴附臭氧。藉此，使保護膜丨丨之中央部表面對液浸 液2之接觸角變小。藉由該臭氧噴附處理，保護膜丨丨之中 央P表面對液次液5之接觸角將成為約5〇。。即，實施臭氧 喷附處理後之保護膜11對液浸液5之接觸角，將小於實施 臭氧噴附處理前之保護臈液浸液5之接觸角約％。。其 106967.doc -27- 1290339 後’如圖1以及圖3所示，使用與第1〜第5之各實施形態相 同之方法，開始對晶圓2實施液浸曝光處理。 如以上說明般，根據該第6實施形態，可獲得與上述第1 以及第5之各實施形態相同之效果。又，實施有使作為圖 案形成區域之保護膜丨丨中央部之表面對液浸液5之接觸角 小於第1〜第4之各實施形態之接觸角之處理，然而保護膜 11之表面中’除去保護膜丨丨中央部之保護膜丨i周緣部之表 面對液浸液5之接觸角與第1以及第4之各實施形態大致相 等。故而，晶圓2將幾乎不可能受到雜質12之污染。其結 果’於轉印至光阻膜10之圖案中將幾乎不會產生缺陷。進 而’可使因半導體裝置之性能、品質及可靠性等之劣化而 導致成為不合格品之比率將會下降，故可使半導體裝置製 造工序中之良率提高。再者，即使使用臭氧水、氧或酸性 水等具有氧化作用之材料代替臭氧，亦可獲得與本實施形 態相同之效果。 (第7實施形態） 圖4係將本實施形態之液浸曝光方法以及液浸型曝光裝置

實施使對於晶圓載物台3外周部化中之液浸 液5之接觸角小於對於晶 之液浸 圓23外周部23b中之液浸液5之接 其次，參照圖4以及圖5， 說明本發明之第7實施形態， 106967.doc -28- 1290339 觸角的處理之情形加以說明。 首先，參照圖4，就本實施形態之液浸型曝光裝置2丨加 以說明，如圖4所示，該液浸型曝光裝置21係亦與第i實施 形態之液浸型曝光裝置1相同之液浸型掃描曝光裝置。而 且 β亥液次型曝光裝置21之構造或結構亦與液浸型曝光穿 置1大致相同。其中，於該液浸型曝光裝置21中，於晶圓 載物台3之表層部3b中，作為與載置於晶圓載物台3 ，T 日曰

圓23的外緣部23b相鄰接之區域之晶圓載物台3外周部孔的 表層部中，設置有辅助構件22 ,其表面狀態設定為隨著自 晶圓23之外緣部23b側朝向其外側，與液浸液5之接觸角連 續性或斷續性變小。隨之，於晶圓載物台3之表層部扑中 設置有輔助構件22之區域外側，設置有回收液浸液5之液 體回收機構13。具體而言，於晶圓載物台3之外周部^之 表層部，埋入有使對於晶圓載物台3之外周部孔中液浸液5 之接觸角小於對於晶圓23之外周部23b中液浸液5之接觸角 的作為辅助構件的辅助板22。該辅助板22設定為其表面與 液浸液（接觸水）5之接觸角約為65。。而且，於晶圓載物台^ 表層P 3b中叹置有輔助構件22之區域外側，形成有排水 二’參照圖5，就本實施形態之半導體基板（晶圓阳 加以㈣。圖5係將如圖4所示之晶圓23放大，故更正確表 示其構成之剖面圖。 、，瓦先:將轉印琪用塗布材料滴至晶圓23之表面23a上， 亚使用疑塗去使之旋轉擴散後，對該轉印膜用塗布材料實 106967.doc -29- 1290339 施加熱處理。藉此，可將膜厚約300 nm之反射吸收膜24， 設置於晶圓23之表面23a上。此時，以晶圓2之外緣部（外 周部）2b以受到作為轉印膜之反射吸收膜24緣部之覆蓋之 方式形成反射吸收膜24。該反射吸收膜24設定為以第1角 度與作為液浸液之純水5相接觸。具體而言，反射吸收膜 24設定為以約8〇。與純水5接觸。又，該反射吸收膜24亦可 作為圖案轉印時之轉印膜而起作用。 繼而，將兼具有調整曝光光線之多次反射之相位之功能 與轉印功能之含有矽原子之旋塗玻璃（Spin 〇n Glass : S〇G ’旋塗玻璃）材料，滴至反射吸收膜24上，再使用旋 塗法使之旋轉並將其擴散。其後，對S〇G材料實施加熱處 理。藉此’將膜厚約50 nm之作為抗反射膜之s〇G膜25， 設置於反射吸收膜24之表面上，該s〇G膜25以自晶圓23之 外緣（外周）朝向其内側使用稀釋劑除去約5 mm之寬度之方 式而得到形成。即，S0G膜25設置於晶圓23上與投影透鏡 4相對向之側的面内。 繼而，以約200 nm之膜厚將含有成酸性材料之化學 增幅型光阻膜26設置於S〇G膜25上 26以如下方式而形成，將化學 。該化學增幅型光阻膜

之寬度之方式而得到形成，即， 即，ArF化學增幅型光阻膜％ 106967.doc -30- 1290339 設置於SOG膜25上與投影透鏡4相對向之側的面内。 繼而，將保護膜材料滴至ArF化學增幅型光阻膜26上， 使用旋塗法使之旋轉並將其擴散。其後，對保護膜材料實 施加熱處理，並以覆蓋ArF化學增幅型光阻膜％以及s〇G 膜2 5之方式，並以約3 〇 nm之膜厚將保護膜2 7設置於反射 吸收膜24上。該保護膜27以使用稀釋劑自晶圓23外緣（外 周）朝向其内側除去約3 mm之寬度之方式而得到形成。 即，保護膜27以覆蓋ArF化學增幅型光阻膜26以及s〇G膜 25之方式設置於反射吸收膜24上與投影透鏡4相對向之側 的面内。又，保護膜27設定為以第2角度與純水（液浸液）5 相接觸。具體而言，將保護膜27設定為以約70。與純水5相 接觸。 根據到此為止之工序，可獲得圖5所示之本實施形態之 晶圓23。即，獲得於晶圓23上使之設有含有反射吸收膜 24、SOG膜25、ArF化學增幅型光阻膜26及保護膜27之4層 膜。此等各膜24、25、26、27中露出於晶圓23上之膜僅係 反射吸收膜24以及保護膜27之2個膜。反射吸收膜24設定 為自晶圓23之外緣部（外周部）23b以約3 mm之寬度露出至 晶圓23上，並以作為第丨角度之約8〇。與純水（液浸液”相接 觸。又，晶圓23之中央部由保護膜27所覆蓋。該保護膜27 設定為以作為第2角度之約7〇。與純水（液浸液）5相接觸。 即’本貫％形怨之晶圓23與上述第5以及第6之各實施形 悲相同’設定為使作為圖案形成區域之晶圓23中央部之表 面對液浸液5之接觸角，小於除去晶圓23中央部之晶圓23 106967.doc -31 - 1290339 周緣部23b之表面對液浸液5之接觸角。 再者，與上述之第1實施形態相同，較好的是，於對晶 圓23進行液浸曝光行之前，確認與純水5之接觸角設為、約 80°之反射吸收膜24是否適當覆蓋晶圓23之外周部（外緣 部）23b。 較好的是，該確認作業以如下方式進行，至少自與晶圓 23之表面23 a平行之方向，即自晶圓23之表面23 a之正側向 觀察晶圓23之外緣部（邊緣部）23b。藉由該觀察，而判斷反 射吸收膜24之緣部（邊緣部）是否位於所期望之位置。即， 判斷反射吸收膜24之邊緣部是否適當覆蓋晶圓23之邊緣部 23b。於反射吸收膜24之邊緣部適當覆蓋晶圓23之邊緣部 23b之情形時’將直接實行曝光作業。又較好的是，於反 射吸收膜24之邊緣部並未正確覆蓋晶圓23之邊緣部^外之 情形時，並不進行曝光作業。於該情形時，可行的是，於 將晶圓23交換為其邊緣部23b適當受到反射吸收膜24邊緣 部之覆蓋之後，進行曝光作業。 如此般’ s於曝光作業之前，用適當方法觀察晶圓23之 邊緣部23b，並判斷其是否曝光。藉此，反射吸收膜以之 邊緣部可使並未處於適當位置之晶圓23進行液浸曝光，並 使純水5向晶圓23之内面迂回，以防止晶圓23之表面23a或 晶圓載物台（曝光平臺）3之表面儿受到污染。再者，無需僅 自晶圓23之表面23a之正侧向觀察晶圓23之邊緣部2二。例 如’即使自晶圓23之表面23a之斜上方或斜下方，亦可適 當觀察到晶圓23之邊緣部23be進而，亦可藉由"正側 106967.doc -32- 1290339 向觀察晶圓23之邊緣部23b，而對由晶圓23之邊緣部23b之 反射吸收膜24形成之被覆狀態獲得一種立體感，故而可進 行更正確地判斷。 其次’參照圖4以及圖5，並且就本實施形態之液浸曝光 方法加以說明。該液浸曝光方法係使用上述液浸型掃描曝 光裝置21以及晶圓23進行曝光作業者。 首先’如圖4所示，將設置有反射吸收膜24、SOG膜 25、ArF化學增幅型光阻膜26及保護膜27之晶圓23，運送 至液浸型掃描曝光裝置21之晶圓載物台3上。而且，將晶 圓23以該等各膜24、25、26、27對相於投影透鏡4之形式 載置於晶圓載物台3之晶圓載置部3a上。其後，自液體供 給裝置6a將純水5供給至投影透鏡4與晶圓23之表面23a之 間，並且將形成於主光罩7上且並未圖示之遮光圖案（半導 體το件圖案）曝光投影並轉印至光阻膜26之表面上，而將 潛像形成於光阻膜26之表面上。即，開始進行液浸曝光。 再者，於進行該液浸曝光之前，確認有上述保護膜27是否 適當覆蓋晶圓23之外周部（外緣部）23b之確認作業已經結 束，且晶圓23之外周部23b受到保護膜27之適當覆蓋。 一面自晶圓23之中央部使以投影透鏡為代表之投影光學 系統4朝向晶圓23之外周部23b移動，一面進行曝光作業。 當投影透鏡4移動至晶圓2之外周部孔之上方為止時，則純 水5將自液體供給裝置6a供給至晶圓2之外周部孔之表面 〜、晶圓載物台（曝光平臺）3外周部3c之表面％、以及辅助 板22與投影透鏡4之間。其後，對晶圓2之外周部^開始進 106967.doc -33- 1290339 行液浸曝光。 本實施形態之液浸曝光方法以及液浸型掃描曝光裝置 21 ’與上述第1實施形態之液浸曝光方法以及液浸型掃描 曝光裝置1相同，使用有晶圓23，該晶圓23於表面2a上由 與純水5之接觸角大於設置於曝光平臺3之外周部3c之辅助 板22與純水5之接觸角之保護膜27所覆蓋。藉此，即使於 设置於曝光平臺3之外周部3c之辅助板22上存在有塵埃 12 ’且’該塵埃12受到純水5之覆蓋之情形時，塵埃12亦 幾乎不可能隨著純水5之流動而移動至晶圓23之表面23a 上。即’幾乎不可能因存在於曝光平臺3上之塵埃12而使 晶圓23之表面23a受到污染。進而，幾乎不可能於轉印至 光阻膜26之圖案中產生缺陷。於本實施形態中，存在於設 置於曝光平臺3之外周部3c之辅助板22上之塵埃12將藉由 洗淨曝光平臺3之外周部3c冬並未圖示之洗淨機構而自曝 光平臺3之外周部3c中除去而不會隨著純水5之流動而移動 至晶圓23之表面23a上。 又，如圖4所示，於液浸型掃描曝光裝置21所具有之曝 光平臺3之外周部氕中，形成有作為液體回收機構（排液機 構）之排水官13。曝光平臺3之表面扑上之多餘純水$，將 藉由上述液體排放裝置讣而自曝光平臺3與投影透鏡4之間 除去並且介由排水管13而排放至曝光平臺3之外部。 又、’雖然省略有圖示，但於液浸型掃描曝光裝置1中，曝 光平臺3之位置精度之量測機器或各種佈線等，必須避免 與純水5接觸之重要裝置或構造物，以不暴露於純水5中之 106967.doc •34- 1290339 方式設置於排水管丨3之外側。 其後’可藉由經過曝光後烘烤（p〇st Exposure Bake ·· PEB曝光後烘烤）工序，剝離保護膜之工序，以及將轉印 至光阻膜26之圖案顯影之工序等特定之工序，而使晶圓23 之表面23a不會爻到塵埃12等之污染，由此形成並無缺陷 光ί1圖木而且，使用本實施形態之液浸曝光方法以及 液浸型掃描曝光裝置21而形成有圖案之晶圓23，於經過後 續餘刻處理等各種卫序達到所期望狀態之後，將用作並未 圖示之半導體裝置之一個主要構成零件。 如以上說明般，根據該第7實施形態，可獲得與上述第 1〜第6之各實施形態相同之效果。又，可藉由將反射吸收 膜24設置於晶圓23與s〇G膜25、ArF化學增幅型光阻膜 26、以及保護膜27之間，而高精度進行圖案曝光。又，於 本實施形態之液浸型掃描曝光裝置21中，晶圓載物台^之 表層部3b中與作為載置於晶圓載物台3之晶圓23之外°緣部 23b相鄰接之區域之晶圓載物台3之外周部化的表層部，設 置有輔助板22,該辅助板22之表面狀態設定為隨著自晶^ 23之外緣部23b側朝向其外側，與液浸液5之接觸角連續性 或斷續性變小。藉此，可極其降低晶圓23之表面到 塵埃12等之污染之可能性。 又 由此’根據本實施形態，可極其降低於轉印至光阻膜％ 之圖案中產生缺陷之可能性。其結果，可使因半導體裝置 之性能、品質及可靠性等之劣化而導致成為不合格品2比 率大幅度降低，故而可極其提高半導體裝置製造工 ^ 之 106967.doc -35 - 1290339 良率。 再者，本發明之曝光方法、曝光裝置、以及半導體褒置 之製造方法，並非受限於上述第1〜第7之各實施形態。於 不脫離本發明意圖之範圍内，可將該等構成或製造工序等 之一部分變更為各種設定，或者可將各種設定進行合適、 適當地組合使用，由此進行實施。 例如，光阻圖案形成工序，並非限定於上述方向。又， 保護膜剝離工序亦可於顯影工序之同時通過鹼顯影液將保 護膜除去。 因此’廣義而言本發明並非限定於本文所揭示及描述之 特疋細節及代表性實施例。因此，在不偏離附加專利申請 範圍及其相當物所界定之一般發明概念之主旨或範缚下， 可進行各種變形。 【圖式簡單說明】 圖1係將第1實施形態之液浸曝光方法以及液浸型曝光裝 置進行簡略化後加以模式性表示之剖面圖。 圖2係表示第1實施形態之半導體基板之剖面圖。 圖3係將第1實施形態之液浸曝光方法以及液浸型曝光裝 置中對半導體基板之外周部進行曝光之狀態進行簡略化後 加以模式性表示之剖面圖。 圖4係將第7實施形態之液浸曝光方法以及液浸型曝光裝 置行曝光之狀態進行簡略化後加以模式性表示之剖面圖。 圖5係表示第7實施形態之半導體基板之剖面圖。 【主要元件符號說明】 106967.doc -36 - 1290339

1 液浸型曝光裝置 2 被處理基板、晶圓 2a，3b 主面（表面） 2b， 23b 外緣部（外周部） 3 晶圓載物台 3a 中央部 3c 外周部 4 投影透鏡 5 純水 6 液體給排裝置 6a 液體供給裝置 6b 液體排放裝置 7 主光罩 8 主光罩平臺 9 抗反射膜 10 光阻膜 11，27 保護膜 12 雜質（塵埃） 13 排水管 22 輔助構件 23 晶圓 23a 表面 24 反射吸收膜 25 SOG膜 26 化學增幅型光阻膜 106967.doc -37-

Claims (1)

1290339 十、申請專利範圍： 1 · 一種液浸曝光方法，其特徵在於：該液浸曝光方法係在 使用液體充填被實施曝光處理之被處理基板與進行上述 曝光處理之曝光裝置之投影光學系統之間的至少一部分 下，進行上述曝光處理，且包含有： 使上述被處理基板中被實施上述曝光處理之側之主面 中至少外緣部與上述液體之接觸角，大於上述曝光裝置 所具有且支持上述被處理基板之基板支持體中支持上述 被處理基板之側的表面中鄰接於上述被處理基板外緣部 之區域與上述液體之接觸角；及 進行上述曝光處理。 2·如請求項1之液浸曝光方法，其包含： 將光阻膜設置於上述被處理基板之上述主面上之後， 以覆蓋上述光阻膜之方式將以大於上述基板支持體之上 述區域與上述液體之接觸角之角度接觸於上述液體之 膜’設置於上述主面上，作為使上述接觸角變大之處 理。 3 ·如請求項1之液浸曝光方法，其包含： 對上述被處理基板之上述主面側實施斥水化處理，作 為使上述接觸角變大之處理。 4·如請求項1之液浸曝光方法，其中 上述液體係含有純水、離子水及有機物之液體，以及 含有矽化合物之液體中之任一者。 5 ·如請求項1之液浸曝光方法，其包含： 106967.doc 1290339 對上述被處理基板之上述主面侧喷附臭氧，而實施親 水化處理。 6·如請求項2之液浸曝光方法，其包含： 於進行上述曝光處理之前，對以大於上述基板支持體 之上述區域與上述液體之接觸角之角度接觸於上述液體 之上述臈，實施〇2電漿處理。 7 ·如請求項3之液浸曝光方法，其中 對上述被處理基板之上述主面側喷附氟氣，作為上述 Φ 斥水化處理。 8· —種液浸曝光方法，其特徵在於，該液浸曝光方法係在 使用液體將被實施曝光處理之被處理基板與進行上述曝 光處理之曝光裝置之投影光學系統之間的至少一部分充 填下，進行上述曝光處理，且包含有： 將以第1角度與上述液體接觸之吸收膜設置於上述被 處理基板中被實施上述曝光處理之側的主面上； φ 將光阻膜設置於該吸收膜上與上述投影光學系統相對 向之側的面内； 以覆蓋上述光阻膜之方式將以第2角度與上述液體接 觸之保護膜設置於上述吸收膜上與上述投影光學系統相 對向之側的面内； 在上述曝光裝置所具有且支持上述被處理基板之基板 支持體支持設置有上述吸收膜、上述光阻膜、以及上述 保護膜之上述被處理基板，並且在鄰接於該基板支持體 支持上述被處理基板之側的表層部中之上述被處理基板 106967.doc 1290339 外緣部之區域中設置以小於上述第丨角度之角度與上述 液體接觸之輔助構件； 對上述被處理基板實施上述曝光處理；且 將藉由上述曝光處理而曝光於上述光阻膜中之圖案顯 影。 9·如請求項8之液浸曝光方法，其包含： 於上述吸收膜與上述光阻膜之間，進而設置有調整上 述曝光處理中所使用之曝光光線之多次反射之相位的 膜。 10·如請求項8之液浸曝光方法，其中 上述液體係含有純水、離子水、及有機物之液體，以 及含有石夕化合物之液體中之任一者。

種液浸型曝光裝置（An apparatus，一種裝置），其特徵 在於’該液浸型曝光裝置具有支持經由實施曝光處理而 使圖案曝光之被處理基板之基板支持體，並且係在使用 液體充填投影光學系統與上述被處理基板之間之至少一 部分下進行上述曝光處理，且包含有： 將上述基板支持體支持上述被處理基板之側的表面 中’較之受到上述基板支持體所支持之上述被處理基板 外緣部之更外側之表面，設定為隨著自上述被處理基板 之外緣部側朝向其外側，與上述液體之接觸角連續性或 斷續性變小之表面狀態。 12·如請求項11之液浸型曝光裝置，其包含： 於上述基板支持體支持上述被處理基板之側之表層部 106967.doc 1290339 中與受到上述基板支持體支持之上述被處理基板之外緣 部相鄰接的區域中，設置有輔助構件，其表面狀態設定 為隨著自上述被處理基板之外緣部側朝向其外側，與上 述液體之接觸角連續性或斷續性變小，且 上述基板支持體支持上述被處理基板之側之表層部中 設置有上述辅助構件之區域外側，設置有回收上述液體 之液體回收機構。 13·如請求項u之液浸型曝光裝置，其包含： 設置有液體給排裝置，該液體給排裝置將上述液體供 給至上述投影光學系統與上述被處理基板之間，並且將 多餘之上述液體自上述投影光學系統與上述被處理基板 之間除去。 14.如請求項11之液浸型曝光裝置，其中 上述液體係含有純水、離子水、有機物之液體，以及 含有矽化合物之液體中之任一者。 15_ —種半導體裝置之製造方法，其特徵在於，其係在使用 液體充填被實施曝光處理之半導體基板與進行上述曝光 處理之曝光裝置之投影光學系統之間的至少一部分下， 進行上述曝光處理，且包含有： 使上述半導體基板中被實施上述曝光處理之側的主面 中至少外緣部與上述液體之接觸角，大於上述曝光裝置 所具有且支持上述半導體基板之基板支持體支持上述半 導體基板之側的表面中，鄰接於上述半導體基板外緣部 之區域與上述液體之接觸角；並且 106967.doc 1290339 進行上述曝光處理’藉此使圖案形成於上述半導體基 板之上述主面上。 16.如請求項15之半導體裝置之製造方法，其包含： 於使光阻膜設置於上述半導體基板之上述主面上後， 以覆蓋上述光阻膜之方式將以大於上述基板支持體之上 述區域與上述液體之接觸角的角度與上述液體接觸之 膜，設置於上述主面上’作為使上述接觸角變大之處 理。 17·如請求項15之半導體裝置之製造方法，其包含： 對上述半導體基板之上述主面側實施斥水化處理，作 為使上述接觸角變大之處理。 18·如請求項15之半導體裝置之製造方法，其中 上述液體係含有純水、離子水、有機物之液體，以及 含有矽化合物之液體中之任一者。 19· 一種半導體裝置之製造方法，其特徵在於，其係在使用 液體充填被實施曝光處理之半導體基板與進行上述曝光 處理之曝光裝置之投影光學系統之間的至少一部分下， 進行上述曝光處理，且包含有： 將以第1角度與上述液體相接觸之吸收膜設置於上述 半導體基板中被實施上述曝光處理之側的主面上； 將光阻膜設置於該吸收膜上之與上述投影光學系統相 對向之側之面内； 以覆蓋上述光阻膜之方式將以第2角度與上述液體相 接觸之保護膜設置於上述吸收膜上與上述投影光學系統 106967.doc 1290339 相對向之側的面内； 在使上述曝光裝置所具有且支持上述半導體基板之基 板支持體支持設置有上述吸收膜、上述光阻膜、以及上 述保濩膜之上述半導體基板，並且在鄰接於該基板支持 體支持上述半導體基板之側的表層部中之上述半導體基 板外緣部之區域中設置以小於上述第j角度之角度與上 述液體接觸之輔助構件； 對上述半導體基板實施上述曝光處理； 藉由進行上述曝光處理而於上述光阻膜使圖案曝光；且 藉由顯影該圖案而使上述圖案形成於上述半導體基板 之上述主面上。 2〇·如請求項19之半導體裝置之製造方法，其包含： 將對上述曝光處理中所使用之曝光光線之多次反射之 相位進行調整的膜，設置於上述吸收膜與上述光阻膜之 間。

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