WO2006098472A1 - プレート部材、基板保持装置、露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法 - Google Patents

プレート部材、基板保持装置、露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法 Download PDF

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Definitions

  • FIG. 6 is a diagram showing a simulation result in which the relationship between the depth D6 of the chamfered portion C, the position of the interface L, and the pressure (pressure resistance) Ps caused by the surface tension is derived.
  • the horizontal axis represents the substrate The position in the Z-axis direction of the intersection Jl between the interface L with respect to the bottom surface Pb and the side surface Pc of the substrate P, in other words, the distance D8 in the Z-axis direction between the bottom surface Pb of the substrate P and the intersection J1 (see Fig. 3)
  • the vertical axis is the breakdown voltage Ps.
  • intersection point J1 and the intersection point J2 have the same position in the Z-axis direction.
  • all of the side surface Pc (upper arc portion Rl, first flat portion Fl, lower arc portion R2) of the substrate P is a liquid repellent region A1 having liquid repellency.
  • pure water was used as the liquid LQ in the present embodiment.
  • Pure water has the advantage that it can be easily obtained in large quantities at semiconductor manufacturing plants, etc., and has no adverse effects on the photoresist on the substrate P, optical elements (lenses), and the like.
  • pure water has no harmful effect on the environment, and since the impurity content is extremely low, it is expected to clean the surface of the substrate P and the surface of the optical element provided on the front end surface of the projection optical system PL. it can. If the purity of pure water supplied from a factory or the like is low, the exposure apparatus may have an ultrapure water production device.
  • the stitch type exposure apparatus can also be applied to a step-and-stitch type exposure apparatus in which at least two patterns are partially overlapped and transferred on the substrate P, and the substrate P is sequentially moved.
  • the present invention can be applied to an exposure apparatus and an exposure method that do not use the force projection optical system PL, which has been described by taking an exposure apparatus including the projection optical system PL as an example. Even when the projection optical system PL is not used in this way, the exposure light is irradiated onto the substrate via an optical member such as a lens, and the immersion area is placed in a predetermined space between the optical member and the substrate. Is formed.

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Abstract

 基板ホルダPHは、基板Pを保持する第1保持部PH1と、第1保持部PH1に保持された基板Pの側面Pcに対して所定のギャップAを介して対向し、撥液性を有するプレート部材Tの内側面Tcと、内側面Tcの上部に設けられた面取り部Cとを備えている。基板Pの側面Pcには撥液性を有する撥液領域が設けられており、面取り部Cは、第1保持部PH1に保持された基板Pの撥液領域と対向するように設けられている。これによって、基板の裏面側に液体が浸入することを抑制できる基板保持装置が提供される。

Description

明 細 書
プレート部材、基板保持装置、露光装置及び露光方法、並びにデバイス 製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、基板の近傍に配置されるプレート部材、基板を保持する基板保持装置
、基板を露光する露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法に関する。 背景技術
[0002] 半導体デバイスや液晶表示デバイス等のマイクロデバイスの製造工程の一つであ るフォトリソグラフイエ程では、マスク上に形成されたパターンを感光性の基板上に転 写する露光装置が用いられる。この露光装置は、マスクを保持して移動可能なマスク ステージと、基板を保持して移動可能な基板ステージとを有し、マスクステージ及び 基板ステージを逐次移動しながらマスクのパターンを投影光学系を介して基板に転 写する。マイクロデバイスの製造においては、デバイスの高密度化のために、基板上 に形成されるパターンの微細化が要求されている。この要求に応えるために露光装 置の更なる高解像度化が望まれている。その高解像度化を実現するための手段の 一つとして、下記特許文献 1に開示されているような、投影光学系と基板との間の露 光光の光路空間を液体で満たし、投影光学系と液体とを介して基板を露光する液浸 露光装置が案出されている。
特許文献 1:国際公開第 99/49504号パンフレット
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] 液体が基板と基板ステージとの間のギャップ等を介して基板の裏面側に浸入すると 、様々な不具合が発生する可能性がある。例えば基板の裏面側に浸入した液体によ つて基板の裏面が濡れると、基板ホルダ (基板保持装置)で基板を良好に保持できな くなる虞がある。あるいは、所定の搬送装置を使って基板ホルダから基板を搬出(ァ ンロード)する際、濡れた基板の裏面を保持した搬送系に液体が付着したり、搬送経 路に液体が飛散したりする等、被害が拡大する虞もある。 [0004] 本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、基板の裏面側に液体が浸 入することを抑制できるプレート部材、基板保持装置、露光装置、露光方法、並びに その露光装置及び露光方法を用いたデバイス製造方法を提供することを目的とする 課題を解決するための手段
[0005] 上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す各図に対応付けした以 下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に 過ぎず、各要素を限定するものではない。
[0006] 本発明の第 1の態様に従えば、液体 (LQ)を介して露光される基板 (P)を保持する 基板保持装置であって、基板 (P)を保持する保持部 (PH1)と、保持部 (PH1)に保 持された基板(P)の側面(Pc)に対して所定のギャップ (A)を介して対向し、撥液性 を有する所定面 (Tc)と、所定面 (Tc)の上部に設けられた面取り部 (C)とを備え、基 板 (P)の側面 (Pc)には撥液性を有する撥液領域 (A1)が設けられており、面取り部( C)は、保持部 (PH1)に保持された基板 (P)の撥液領域 (A1)と対向するように設け られてレ、る基板保持装置 (PH)が提供される。
[0007] 本発明の第 1の態様によれば、面取り部が、基板の側面の撥液領域と対向するよう に形成されているので、面取り部が存在していても基板の側面と所定面との間のギヤ ップを介して基板の裏面側に液体が浸入することを抑制できる。
[0008] 本発明の第 2の態様に従えば、上記態様の基板保持装置 (PH)を備え、その基板 保持装置 (PH)に保持された基板 (P)を液体 (LQ)を介して露光する露光装置 (EX) が提供される。
[0009] 本発明の第 2の態様によれば、液体の浸入が抑制された基板保持装置で基板を保 持して露光することができる。
[0010] 本発明の第 3の態様に従えば、上記態様の露光装置 (EX)を用いるデバイス製造 方法が提供される。
[0011] 本発明の第 3の態様によれば、液体の浸入が抑制された露光装置を使ってデバイ スを製造することができる。
[0012] 本発明の第 4の態様に従えば、液体 (LQ)を介して基板 (P)を露光する露光方法 であって、基板(P)の側面(Pc)と、撥液性を有する所定面 (Tc)とを所定のギャップ( A)を介して対向させることと、前記液体を介して基板を露光することを含み、所定面( Tc)の上部に面取り部(C)が形成されており、その面取り部(C)と対向するように基 板 (P)の側面 (Pc)に撥液性を有する撥液領域 (A1)が設けられてレ、る露光方法が 提供される。
[0013] 本発明の第 4の態様によれば、面取り部と対向するように、基板の側面に撥液領域 を設けられているので、基板の側面と対向する所定面に面取り部が存在していても 基板の側面と所定面との間のギャップを介して基板の裏面側に液体が浸入すること を抑制できる。
[0014] 本発明の第 5の態様に従えば、上記態様の露光方法を用いるデバイス製造方法が 提供される。本発明の第 5の態様によれば、液体の浸入が抑制された露光方法を使 つてデバイスを製造することができる。
[0015] 本発明の第 6の態様に従えば、基板保持装置 (PH)に保持された基板 (P)上に液 体 (LQ)を介して露光光を照射することによって基板を露光する露光装置 (EX)で使 用されるプレート部材であって、基板保持装置 (PH)に保持された基板 (P)の側面( Pc)と所定のギャップ (A)を介して対向する撥液性の所定面 (Tc)と、所定面 (Tc)の 上部に形成された面取り部(C)とを備え、面取り部(C)が、基板保持装置 (PH)に保 持された基板の側面(Pc)の撥液領域 (A1)と対向するように設けられているプレート 部材 (T)が提供される。
[0016] 本発明の第 6の態様によれば、面取り部が、基板の側面の撥液領域と対向するよう に形成されているので、面取り部が存在していても基板の側面と所定面との間のギヤ ップを介して基板の裏面側に液体が浸入することを抑制できる。
[0017] 本発明の第 7の態様に従えば、液体 (LQ)を介して露光される基板(P)を保持する 基板保持装置であって、基板 (P)を保持する保持部 (PH1)と、保持部 (PH1)に保 持された基板 (P)の側面 (Pc)とギャップ (A)を介して対向する所定面 (Tc)とを備え 、所定面 (Tc)は、保持部 (PH1)に保持された基板 (P)の側面 (Pc)とほぼ平行な平 坦部(F4)と、該平坦部(F4)の上方に延在する面取り部(C)とを有し、基板(P)の側 面(Pc)における液体 (LQ)の接触角( Θ )と所定面 (Tc)の平坦部(F4)における液 体 (LQ)の接触角(θ )との和が 180° よりも大きい基板保持装置 (ΡΗ)が提供され
Τ
る。
[0018] 本発明の第 7の態様によれば、面取り部が存在していても基板の側面と所定面との 間のギャップを介して基板の裏面側に液体が侵入することを抑制できる。
[0019] 本発明の第 8の態様に従えば、上記態様の基板保持装置 (ΡΗ)を備え、その基板 保持装置 (ΡΗ)に保持された基板 (Ρ)を液体 (LQ)を介して露光する露光装置 (ΕΧ) が提供される。
[0020] 本発明の第 8の態様によれば、液体の侵入が抑制された基板保持装置で基板を保 持して露光することができる。
[0021] 本発明の第 9の態様に従えば、上記態様の露光装置 (ΕΧ)を用いるデバイス製造 方法が提供される。
[0022] 本発明の第 9の態様によれば、液体の侵入が抑制された露光装置を使ってデバイ スを製造することができる。
[0023] 本発明の第 10の態様に従えば、基板保持装置 (ΡΗ)に保持された基板 (Ρ)上に 液体 (LQ)を介して露光光を照射することによって基板 (Ρ)を露光する露光装置 (ΕΧ )で使用されるプレート部材であって、基板保持装置 (ΡΗ)に保持された基板 (Ρ)の 側面 (Pc)とギャップ (A)を介して対向する所定面 (Tc)を有し、該所定面 (Tc)は、基 板保持装置 (PH)に保持された基板 (P)の側面 (Pc)とほぼ平行な平坦部(F4)と、 該平坦部の上方に延在する面取り部(C)とを有し、基板(P)の側面(Pc)における液 体 (LQ)の接触角( Θ )と所定面 (Tc)の平坦部(F4)における液体 (LQ)の接触角(
P
Θ )との和が 180° よりも大きいプレート部材が提供される。
T
[0024] 本発明の第 10の態様によれば、面取り部が存在していても基板の側面と所定面と の間のギャップを介して基板の裏面側に液体が侵入することを抑制できる。
発明の効果
[0025] 本発明によれば、基板の裏面側に液体が浸入することを抑制でき、浸入した液体 に起因する不都合の発生を防止できる。
図面の簡単な説明
[0026] [図 1]露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。 [図 2]基板ホルダを示す側断面図である。
[図 3]基板の側面及びプレート部材の内側面近傍を示す拡大図である。
[図 4] (A)〜(C)はそれぞれ液体の挙動を示す模式図である。
[図 5] (A)及び (B)はそれぞれ液体の挙動を示す模式図である。
[図 6]本実施形態に係るシミュレーション結果を示す図である。
[図 7]マイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。
符号の説明
[0027] 1…基材、 2…膜、 A…ギャップ、 A1…撥液領域、 A2…非撥液領域、 C…面取り部、 EX…露光装置、 LQ…液体、 P…基板、 Pa…上面(表面)、 Pb…下面 (裏面)、 Ρ · · 側面、 ΡΗ…基板ホルダ、 PH1…第 1保持部、 ΡΗ2…第 2保持部、 Τ…プレート部材 、 Ta…上面(表面)、 Tb…下面(裏面)、 Tc…側面
発明を実施するための最良の形態
[0028] 以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれ に限定されない。
[0029] 本実施形態に係る露光装置について図 1を参照しながら説明する。図 1は露光装 置 EXを示す概略構成図である。図 1において、露光装置 EXは、マスク Mを保持して 移動可能なマスクステージ MSTと、基板 Pを保持する基板ホルダ PHと、基板 Pを保 持した基板ホルダ PHを移動可能な基板ステージ PSTと、マスクステージ MSTに保 持されているマスク Mを露光光 ELで照明する照明光学系 ILと、露光光 ELで照明さ れたマスク Mのパターン像を基板 P上に投影する投影光学系 PLと、露光装置 EX全 体の動作を統括制御する制御装置 CONTとを備えている。
[0030] 本実施形態の露光装置 EX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に液浸法を適用した液浸露光装置であって、 投影光学系 PLの像面側における露光光 ELの光路空間 K1を液体 LQで満たすため の液浸機構 100を備えている。液浸機構 100は、投影光学系 PLの像面側近傍に設 けられ、液体 LQを供給する供給口 12及び液体 LQを回収する回収口 22を有するノ ズノレ部材 70と、ノズル部材 70に設けられた供給口 12を介して投影光学系 PLの像面 側に液体 LQを供給する液体供給機構 10と、ノズル部材 70に設けられた回収口 22 を介して投影光学系 PLの像面側の液体 LQを回収する液体回収機構 20とを備えて いる。ノズル部材 70は、基板 P (基板ホルダ PH)の上方において、投影光学系 PLを 構成する複数の光学素子の、投影光学系 PLの像面に最も近い第 1光学素子 LSIを 囲むように環状に形成されてレ、る。
[0031] 露光装置 EXは、少なくともマスク Mのパターン像を基板 P上に投影している間、液 体供給機構 10力 供給した液体 LQにより投影光学系 PLの投影領域 ARを含む基 板 P上の一部に、投影領域 ARよりも大きく且つ基板 Pよりも小さい液体 LQの液浸領 域 LRを局所的に形成する局所液浸方式を採用している。具体的には、露光装置 E Xは、液浸機構 100を使って、投影光学系 PLの像面に最も近い第 1光学素子 LSIと 、基板ホルダ PHに保持され、投影光学系 PLの像面側に配置された基板 Pとの間の 露光光 ELの光路空間 K1を液体 LQで満たし、この投影光学系 PLと基板 Pとの間の 液体 LQ及び投影光学系 PLを介してマスク Mを通過した露光光 ELを基板 Pに照射 することによってマスク Mのパターンを基板 Pに転写する。制御装置 CONTは、液体 供給機構 10を使って基板 P上に液体 LQを所定量供給するとともに、液体回収機構 20を使って基板 P上の液体 LQを所定量回収することで、投影光学系 PLと基板 Pと の間の露光光 ELの光路空間 K1を液体 LQで満たし、基板 P上に液体 LQの液浸領 域 LRを局所的に形成する。
[0032] 本実施形態では、露光装置 EXとしてマスク Mと基板 Pとを走査方向における互い 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 に 露光する走査型露光装置 (所謂スキャニングステツパ)を使用する場合を例にして説 明する。以下の説明において、水平面内においてマスク Mと基板 Pとの同期移動方 向(走查方向)を X軸方向、水平面内において X軸方向と直交する方向を Y軸方向( 非走查方向)、 X軸及び Y軸方向に垂直で投影光学系 PLの光軸 AXと一致する方向 を Z軸方向とする。また、 X軸、 Y軸、及び Z軸まわりの回転 (傾斜)方向をそれぞれ、 Θ X、 Θ Y、及び θ Ζ方向とする。なお、ここでいう「基板」は、露光処理を含む各種プ ロセス処理を施される基板(処理基板)であって、半導体ウェハ等の基材(上面、下 面及び側面を有する)上に感光材 (レジスト)、保護膜 (撥液性膜)などの各種の膜を 全面的にまたは部分的に塗布したものを含み、「マスク」は基板上に縮小投影される デバイスパターンを形成されたレチクルを含む。
[0033] 照明光学系 ILは、露光用光源、露光用光源から射出された光束の照度を均一化 するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからの露光光 ELを集 光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、及び露光光 ELによるマスク M上の照明領 域を設定する視野絞り等を有している。マスク M上の所定の照明領域は照明光学系 I L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力 射出される露 光光 ELとしては、例えば水銀ランプ力 射出される輝線 (g線、 h線、 i線)及び KrFェ キシマレーザ光(波長 248nm)等の遠紫外光(DUV光)、 ArFエキシマレーザ光(波 長 193nm)及び Fレーザ光(波長 157nm)等の真空紫外光 (VUV光)などが用いら
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れる。本実施形態においては ArFエキシマレーザ光が用いられる。
[0034] 本実施形態においては、液体 LQとして純水が用いられている。純水は、 ArFェキ シマレーザ光のみならず、例えば、水銀ランプから射出される輝線 (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)も透過可能であ る。
[0035] マスクステージ MSTは、マスク Mを保持して移動可能である。マスクステージ MST は、マスク Mを真空吸着(又は静電吸着)により保持する。マスクステージ MSTは、制 御装置 CONTにより制御されるリニアモータ等を含むマスクステージ駆動装置 MST Dの駆動により、マスク Mを保持した状態で、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次元移動可能及び θ Z方向に微少回転可能である。 マスクステージ MST上には移動鏡 91が固設されている。また、移動鏡 91に対向す る位置にはレーザ干渉計 92が設けられてレ、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 θ Z方向の回転角(場合によっては Θ X、 θ Y方向の回転角 も含む)はレーザ干渉計 92によりリアルタイムで計測される。レーザ干渉計 92の計測 結果は制御装置 CONTに出力される。制御装置 CONTは、レーザ干渉計 92の計 測結果に基づレ、てマスクステージ駆動装置 MSTDを駆動し、マスクステージ MSTに 保持されてレ、るマスク Mの位置制御を行う。
[0036] 投影光学系 PLは、マスク Mのパターンの像を所定の投影倍率 βで基板 Ρに投影 する。投影光学系 PLは、複数の光学素子を含み、それらの光学素子は鏡筒 PKで保 持されている。本実施形態において、投影光学系 PLは、投影倍率 i3が例えば 1/4 、 1/5、あるいは 1/8の縮小系である。なお、投影光学系 PLは等倍系及び拡大系 のいずれでもよい。また、投影光学系 PLは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折 光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系の いずれであってもよい。また、本実施形態においては、投影光学系 PLを構成する複 数の光学素子の、投影光学系 PLの像面に最も近い第 1光学素子 LSIは、鏡筒 PK より露出している。
基板ステージ PSTは、基板 Pを保持する基板ホルダ PHを支持しつつ投影光学系 P Lの像面側においてベース部材 BP上で移動可能である。基板ステージ PSTは、制 御装置 CONTにより制御されるリニアモータ等を含む基板ステージ駆動装置 PSTD の駆動により、ベース部材 BP上で XY平面内で 2次元移動可能及び θ Z方向に微小 回転可能である。更に基板ステージ PSTは、 Z軸方向、 Θ X方向、及び Θ Y方向にも 移動可能である。したがって、基板ステージ PST上の基板ホルダ PH、及びその基板 ホルダ PHに保持された基板 Pの上面(表面) Paは、 X軸、 Y軸、 Z軸、 Θ Χ、 θ Υ、及 び θ Ζ方向の 6自由度の方向に移動可能である。基板ホルダ ΡΗの側面には移動鏡 93が固設されている。また、移動鏡 93に対向する位置にはレーザ干渉計 94が設け られている。基板ホルダ ΡΗ上の基板 Ρの 2次元方向の位置、及び回転角はレーザ干 渉計 94によりリアルタイムで計測される。また、露光装置 ΕΧは、基板 Ρの上面 Paの面 位置情報を検出する斜入射方式のフォーカス ·レベリング検出系(不図示)を備えて いる。フォーカス'レべリング検出系は、基板 Pの上面 Paの面位置情報(Z軸方向の 位置情報、及び Θ X及び Θ Y方向の傾斜情報)を検出する。なお、フォーカス'レベリ ング検出系は、静電容量型センサを使った方式のものを採用してもよい。レーザ干渉 計 94の計測結果は制御装置 CONTに出力される。フォーカス'レべリング検出系の 検出結果も制御装置 CONTに出力される。制御装置 CONTは、フォーカス'レベリ ング検出系の検出結果に基づいて、基板ステージ駆動装置 PSTDを駆動し、基板 P のフォーカス位置 (Z位置)及び傾斜角( Θ X、 Θ Y)を制御して基板 Pの表面を投影 光学系 PLの像面に合わせ込むとともに、レーザ干渉計 94の計測結果に基づいて、 基板 Pの X軸方向、 Y軸方向、及び Θ Z方向における位置制御を行う。 [0038] 次に、液浸機構 100の液体供給機構 10及び液体回収機構 20について説明する。 液体供給機構 10は、液体 LQを投影光学系 PLの像面側に供給する。液体供給機構 10は、液体 LQを送出可能な液体供給部 11と、液体供給部 11にその一端を接続す る供給管 13とを備えている。供給管 13の他端はノズノレ部材 70に接続されている。ノ ズノレ部材 70の内部には、供給管 13の他端と供給口 12とを接続する内部流路 (供給 流路)が形成されている。液体供給部 11は、液体 LQを収容するタンク、加圧ポンプ 、供給する液体 LQの温度を調整する温度調整機構、及び液体 LQ中の異物を取り 除くフィルタユニット等を備えている。液体供給部 11の液体供給動作は制御装置 C〇 NTにより制御される。なお、液体供給機構 10のタンク、加圧ポンプ、温度調整機構 、フィルタユニット等は、その全てを露光装置 EXが備えている必要はなぐ露光装置 EXが設置される工場等の設備を代用してもよい。
[0039] 液体回収機構 20は、投影光学系 PLの像面側の液体 LQを回収する。液体回収機 構 20は、液体 LQを回収可能な液体回収部 21と、液体回収部 21にその一端を接続 する回収管 23とを備えている。回収管 23の他端はノズノレ部材 70に接続されている。 ノズノレ部材 70の内部には、回収管 23の他端と回収口 22とを接続する内部流路(回 収流路)が形成されている。液体回収部 21は例えば真空ポンプ等の真空系(吸引装 置)、回収された液体 LQと気体とを分離する気液分離器、及び回収した液体 LQを 収容するタンク等を備えている。なお、液体回収機構 20の真空系、気液分離器、タ ンク等は、その全てを露光装置 EXが備えている必要はなぐ露光装置 EXが設置さ れる工場等の設備を代用してもょレ、。
[0040] 液体 LQを供給する供給口 12及び液体 LQを回収する回収口 22はノズノレ部材 70 の下面 70Aに形成されている。ノズノレ部材 70の下面 70Aは、基板 Pの上面 Pa (プレ 一ト部材 Tの上面 Ta)と対向する位置に設けられている。ノズノレ部材 70は、第 1光学 素子 LSIの側面を囲むように設けられた環状部材であって、供給口 12は、ノズル部 材 70の下面 70Aにおいて、投影光学系 PLの第 1光学素子 LSI (投影光学系 PLの 光軸 AX)を囲むように複数設けられている。また、回収口 22は、ノズノレ部材 70の下 面 70Aにおいて、第 1光学素子 LSIに対して供給口 12よりも外側に設けられており 、第 1光学素子 LSI及び供給口 12を囲むように設けられている。 [0041] 液体 LQの液浸領域 LRを形成する際、制御装置 CONTは、液体供給部 11及び液 体回収部 21のそれぞれを駆動する。制御装置 CONTの制御のもとで液体供給部 1 1力 液体 LQが送出されると、その液体供給部 11から送出された液体 LQは、供給 管 13を流れた後、ノズル部材 70の供給流路を介して、供給口 12より投影光学系 PL の像面側に供給される。また、制御装置 CONTのもとで液体回収部 21が駆動される と、投影光学系 PLの像面側の液体 LQは回収口 22を介してノズル部材 70の回収流 路に流入し、回収管 23を流れた後、液体回収部 21に回収される。
[0042] 基板 Pを液浸露光するときには、制御装置 CONTは、液浸機構 100を使って投影 光学系 PLと基板ホルダ PHに保持されている基板 Pとの間の露光光 ELの光路空間 K1を液体 LQで満たし、投影光学系 PLと液体 LQとを介して基板 P上に露光光 ELを 照射することによって、基板 Pを露光する。
[0043] 次に、図 2を参照しながら基板ホルダ PHについて説明する。図 2は基板ホルダ PH の側断面図である。基板ホルダ PHは、基材 PHBと、基材 PHBに形成され、基板 Pを 保持する第 1保持部 PH1と、基材 PHBに形成され、第 1保持部 PH1に保持された基 板 Pの周囲を囲むようにプレート部材 Tを保持する第 2保持部 PH2とを備えている。 プレート部材 Tは、基材 PHBとは別の部材であって、第 2保持部 PH2に対して脱着( 交換)可能に設けられている。本実施形態においては、基板 Pは平面視略円形状で ある。また、プレート部材 Tは略環状部材であって、その中央部には、基板 Pを配置 可能な略円形状の孔 THが設けられている。第 2保持部 PH2に保持されたプレート 部材 Tの内側面(内側の側面) Tcは、第 1保持部 PH1に保持された基板 Pの側面 Pc を囲むように配置されている。また、プレート部材 Tの内側面 Tcの上部は面取りされ ており、内側面 Tcの上部には面取り部 Cが形成されている。金属などの材料から加 ェされる各種の部材は、加工の際にエッジが面取りされることが多レ、。本実施形態に おいて、基板 Pの周囲に配置されるプレート部材 Tも面取りされており、プレート部材 Tの内側面 Tcの上部を面取りすることで、エッジなどにバリの発生が抑えられ、異物 等の発生が防止される。しかし、後述するようにプレート部材 Tは液浸領域の液体と 接触するために、プレート部材 Tに形成される面取り部 Cが液体の挙動に影響を及ぼ す可能性がある。特に、プレート部材 Tに面取り部 Cが形成されることによって、プレ 一ト部材 Tと基板 Pとの間のギャップ Aが広がったり、プレート部材 Tと基板 Pとの間に おける液体 LQの界面の形状が + Z方向に凸状になりやすくなる。この結果、液体が ギャップ Aに侵入し易くなり、さらには、ギャップ Aを通じて基板 Pの裏面に達する恐れ がある。本発明者は、このような状況を分析した結果、面取り部 Cがプレート部材丁に 形成されている場合に、面取り部 Cと基板の側面の撥液性領域との位置関係が重要 であることを見出した。
[0044] 基板ホルダ PHの第 1保持部 PH1は、基材 PHBの第 1上面 PU1上に形成された凸 状の第 1支持部 46と、第 1支持部 46の周囲を囲むように基材 PHB上に形成された 環状の第 1周壁部 42と、第 1周壁部 42の内側の基材 PHBの第 1上面 PU1上に設け られた第 1吸引口 41とを備えている。第 1支持部 46は、基板 Pの下面 (裏面) Pbを支 持するものであって、第 1周壁部 42の内側において複数一様に形成されている。第 1支持部 46は複数の支持ピンを含んでいる。第 1周壁部 42は、基板 Pの外形に応じ て略円環状に形成されている。第 1周壁部 42の上面 42Aは、第 1保持部 PH1に保 持された基板 Pの下面 Pbの周縁領域(エッジ領域)に対向するように設けられている 。第 1周壁部 42の上面 42Aは平坦面となっている。本実施形態においては、第 1支 持部 46の上面 46Aは、第 1周壁部 42の上面 42Aと同じ高さ力、上面 42Aよりも僅か に高く形成されている。そして、第 1保持部 PH1に保持された基板 Pの下面 Pb側に は、基板 Pと第 1周壁部 42と基材 PHBの第 1上面 PU1とで囲まれた第 1空間 31が形 成される。
[0045] 第 1吸引口 41は基板 Pを吸着保持するためのものであって、第 1周壁部 42の内側 において、基材 PHBの第 1上面 PU1 (第 1支持部 46は除く)の複数の所定位置にそ れぞれ設けられている。本実施形態においては、第 1吸引口 41は第 1周壁部 42の 内側において第 1上面 PU1上に複数一様に配置されている。
[0046] 第 1吸引口 41のそれぞれは、不図示の真空系に流路を介して接続されている。真 空系は、基板 Pと第 1周壁部 42と基材 PHBとで囲まれた第 1空間 31を負圧にするた めの真空ポンプを含む。上述したように、第 1支持部 46は支持ピンを含み、本実施形 態における第 1保持部 PH1は、所謂ピンチャック機構を構成している。制御装置 C〇 NTは、真空系を駆動し、基板 Pと第 1周壁部 42と基材 PHBの第 1上面 PU1とで囲ま れた第 1空間 31内部のガス(空気)を吸引してこの第 1空間 31を負圧にすることによ つて、基板 Pを第 1保持部 PH1で吸着保持する。
[0047] 基板ホルダ PHの第 2保持部 PH2は、第 1周壁部 42を囲むように基材 PHB上に形 成された略円環状の第 2周壁部 62と、第 2周壁部 62の外側に設けられ、第 2周壁部 62を囲むように基材 PHB上に形成された環状の第 3周壁部 63と、第 2周壁部 62と 第 3周壁部 63との間の基材 PHB上に形成された凸状の第 2支持部 66と、第 2周壁 部 62と第 3周壁部 63との間における基材 PHBの第 2上面 PU2上に設けられた第 2 吸引口 61とを備えている。第 2支持部 66は、プレート部材 Tの下面 (裏面) Tbを支持 するものであって、第 2周壁部 62と第 3周壁部 63との間において複数一様に形成さ れている。本実施形態においては、第 2支持部 66も、第 1支持部 46同様、複数の支 持ピンを含む。第 3周壁部 63は第 1空間 31に対して第 2周壁部 62の外側に設けら れている。また、第 2周壁部 62は、プレート部材 Tの穴 THの形状に応じて略円環状 に形成されている。一方、第 3周壁部 63は、プレート部材 Tの外形に応じて略矩形環 状に形成されている。第 2周壁部 62の上面 62Aは、第 2保持部 PH2に保持されたプ レート部材 Tの下面 Tbの、孔 TH近傍の内縁領域(内側のエッジ領域)に対向するよ うに形成されている。第 3周壁部 63の上面 63Aは、第 2保持部 PH2に保持されたプ レート部材 Tの下面 Tbの、外縁領域 (外側のエッジ領域)に対向するように形成され ている。第 2保持部 PH2に保持されたプレート部材 Tの下面 Tb側には、基材 PHBの 第 2上面 PU2と第 2、第 3周壁部 62、 63とプレート部材 Tの下面 Tbとで囲まれた第 2 空間 32が形成される。
[0048] 第 2周壁部 62と第 3周壁部 63との間における基材 PHBの第 2上面 PU2上には第 2 吸引口 61が形成されている。第 2吸引口 61はプレート部材 Tを吸着保持するための ものであって、第 2周壁部 62と第 3周壁部 63との間において、基材 PHBの上面の第 2支持部 66以外の複数の所定位置にそれぞれ設けられている。本実施形態におい ては、第 2吸引口 61は第 2周壁部 62と第 3周壁部 63との間において第 2上面 PU2 上に複数一様に配置されてレ、る。
[0049] 第 2吸引口 61のそれぞれは、不図示の真空系に流路を介して接続されている。真 空系は、基材 PHBと第 2、第 3周壁部 62、 63とプレート部材 Tの下面 Tbとで囲まれ た第 2空間 32を負圧にするために真空ポンプを含む。上述したように、第 2支持部 6 6は支持ピンを含み、本実施形態における第 2保持部 PH2も、第 1保持部 PH1同様 、所謂ピンチャック機構を構成している。第 2、第 3周壁部 62、 63は、第 2支持部 66を 含む第 2空間 32の外側を囲む外壁部として機能しており、制御装置 CONTは、真空 系を駆動し、基材 PHBと第 2、第 3周壁部 62、 63とプレート部材 Tとで囲まれた第 2 空間 32内部のガス(空気)を吸引してこの第 2空間 32を負圧にすることによって、プ レート部材 Tを第 2支持部 66で吸着保持する。
[0050] 第 1保持部 PH1に保持された基板 Pの側面 Pcと、第 2保持部 PH2に保持されたプ レート部材丁の内側面 Tcとは対向しており、基板 Pの側面 Pcとプレート部材丁の内側 面 Tcとの間には所定のギャップ Aが設けられている。
[0051] また、プレート部材 Tの上面(表面) Ta及び下面 Tbのそれぞれは平坦面となってい る。また、プレート部材 Tの厚さ D2は基板 Pの厚さ D1よりも厚く設けられている。そし て、本実施形態においては、基板ホルダ PHは、基板 Pの下面 Pbがプレート部材丁の 下面 Tbよりも高くなるように(+ Z側になるように)、基板 P及びプレート部材 Tのそれ ぞれを第 1保持部 PH1及び第 2保持部 PH2のそれぞれで保持する。また、本実施形 態においては、第 1保持部 PH1に保持された基板 Pの上面 Paと、第 2保持部 PH2に 保持されたプレート部材 Tの上面 Taとがほぼ面一となるように設けられている。
[0052] プレート部材 Tの上面 Ta、下面 Tb、及び内側面 Tcのそれぞれは、液体 LQに対し て撥液性を有している。本実施形態においては、プレート部材 Tはステンレス鋼等の 金属製であり、その金属製のプレート部材 Tの上面 Ta、下面 Tb、及び内側面 Tcの それぞれに、液体 LQに対して撥液性を有する撥液性材料が被覆されてレ、る。撥液 性材料としては、ポリ四フッ化工チレン等のフッ素系樹脂材料、アクリル系樹脂材料 等が挙げられる。あるいは、そのプレート部材 Tに旭硝子社製「サイトップ」を被覆する こと力 Sできる。なお、プレート部材 Tを撥液性にするために、プレート部材 T自体をフッ 素系樹脂材料などの撥液性材料で形成してもよい。
[0053] したがって、第 1保持部 PH1に保持された基板 Pの側面 Pcに対して所定のギャップ Aを介して、撥液性を有するプレート部材 Tの内側面 Tcが対向している。
[0054] 基板 Pの周囲にプレート部材 Tを配置することで、例えば基板 Pの上面 Paの周縁領 域を露光するときに、液体 LQの液浸領域 LRを基板 Pの上面 Paとプレート部材丁の 上面 Taとに跨って形成したり、あるいは、基板 Pの上面 Paとプレート部材 Tの上面 Ta との間で液浸領域 LRを移動する場合にぉレ、ても、液浸領域 LRを良好に保持するこ とができ、投影光学系 PLの像面側の光路空間 K1を液体 LQで満たし続けることがで きる。
[0055] 図 3は基板 Pの側面 Pc及びプレート部材 Tの内側面 Tcの一例を示す図である。上 述のように、第 1保持部 PH1に保持された基板 Pの下面 Pbは第 2保持部 PH2に保持 されたプレート部材 Tの下面 Tbよりも高い位置に設けられ、プレート部材 Tの厚さ D2 は、基板 Pの厚さ D1よりも厚く設けられている。また、第 1保持部 PH1に保持された 基板 Pの上面 Paと第 2保持部 PH2に保持されたプレート部材 Tの上面 Taとはほぼ面 一となつている。本実施形態において、基板 Pの厚さ D1は約 0. 775mmである。
[0056] また、本実施形態において、基板 Pの側面 Pcの上部及び下部のそれぞれを含む 領域は断面視において曲面(円弧状)となっている。以下の説明においては、基板 P の側面 Pcの上部の曲面領域を適宜、「上円弧部 Rl」と称し、下部の曲面領域を適宜 、「下円弧部 R2」と称する。また、第 1保持部 PH1に保持された基板 Pの側面 Pcの円 弧部 Rl、 R2以外の領域 F1の断面形状は平面(平坦状)であり、鉛直方向(Z軸方向 )とほぼ平行に設けられている。以下の説明においては、基板 Pの側面 Pcの円弧部 R 1、R2以外の領域を適宜、「第 1平坦部 Fl」と称する。
[0057] 第 2保持部 PH2に保持されたプレート部材 Tの内側面 Tcの上部には面取り部 Cが 設けられている。また、プレート部材 Tの内側面 Tcの面取り部 C以外の領域 F2の断 面形状は平面(平坦状)であり、鉛直方向(Z軸方向)とほぼ平行に設けられている。 以下の説明においては、プレート部材 Tの内側面 Tcの面取り部 C以外の領域を適宜 、「第 2平坦部 F2」と称する。
[0058] そして、基板 Pの側面 Pcの第 1平坦部 F1とプレート部材 Tの内側面 Tcの第 2平坦 部 F2とのそれぞれは Z軸方向とほぼ平行に設けられているため、第 1保持部 PH1に 保持された基板 Pの第 1平坦部 F1と第 2保持部 PH2に保持されたプレート部材丁の 第 2平坦部 F2とは互いに略平行となっている。
[0059] 本実施形態において、円弧部 Rl、 R2の Z軸方向の大きさ D3、 D4はそれぞれ約 0 . 25mmである。ここで、上円弧部 Rlの大きさ D3とは、基板 Pの上面 Paの位置と上 円弧部 R1の下端位置との間の Z軸方向の距離である。下円弧部 R2の大きさ D4とは 、基板 Pの下面 Pbの位置と下円弧部 R2の上端位置との間の Z軸方向の距離である 。基板 Pの厚さ D1は約 0. 775mmであり、円弧部 Rl、 R2の大きさ D3、 D4はそれぞ れ約 0. 25mmなので、第 1平坦部 F1の Z軸方向の大きさ D5は、約 0. 275mmとな る。
[0060] 本実施形態において、プレート部材 Tの面取り部 Cの面取り角度はほぼ 45度である 。すなわち、面取り部 Cはプレート部材 Tの上面 Taに対してほぼ 45度の角度をなす 平坦な面で確成されている。面取り部 Cの深さ(Z軸方向の大きさ) D6は 0. 5mm以 下に設定されている。また、プレート部材 Tの内側面 Tcの上部に設けられた面取り部 Cは、プレート部材 Tの上面 Taと連続的に設けられている(プレート部材 Tの上面 Ta に至るように延在している)。内側面 Tcに設けられた面取り部 C及び上面 Taのそれぞ れは撥液性を有し、上述のように、プレート部材 Tの上面 Taは第 1保持部 PH1に保 持された基板 Pの上面 Paとほぼ面一である。したがって、基板ホルダ PHは、第 1保 持部 PH1に保持された基板 Pの上面 Paとほぼ面一となるように、内側面 Tcの上部の 面取り部 Cに対して連続的に設けられた撥液性の上面 Taを備えている。
[0061] また、上述のように、基板 Pの側面 Pcにはギャップ Aを介して撥液性を有するプレー ト部材 Tの内側面 Tcが対向するように設けられている。ギャップ Aは、基板 Pの側面 P cの第 1平坦部 F1とプレート部材 Tの内側面 Tcの第 2平坦部 F2との間の距離である 。本実施形態においては、ギャップ Aは、 0. :!〜 0. 5mm程度に設定されている。
[0062] 基板 Pの上面 Pa及び側面 Pcの一部には、液体 LQに対して撥液性を有する領域 A 1が設けられている。以下の説明においては、基板 Pの上面 Pa及び側面 Pcの一部に 設けられた撥液性を有する領域を適宜、「撥液領域 Al」と称する。基板 Pの上面 Pa 及び側面 Pcの撥液領域 A1は、基板 Pの基材 1に撥液性材料を被覆した領域である 。基板 Pは、半導体ウェハ(シリコンウェハ)等の基材 1の上面に感光材(レジスト)を 塗布したものである力 本実施形態においては、基材 1の上面に塗布された感光材 を更に覆う膜 2が設けられる。なお図 3には感光材は図示されていない。膜 2は、感光 材を保護する保護膜(トップコート膜)として機能しており、基板 P (基材 1)の上面 Paと 、上円弧部 Rlを含む側面 Pcとのそれぞれに連続的に略均一な厚さ(約 200nm)で 設けられる。そして、この膜 2を形成する材料が、液体 LQに対して撥液性を有し、そ の撥液性材料を基板 Pの基材 1に被覆することにより、基板 Pの上面 Pa及び側面 Pc のそれぞれに撥液領域 A1が設けられる。本実施形態においては、膜 2を形成する形 成材料 (撥液性材料)として、東京応化工業株式会社製「TSP - 3AJが用レヽられて いる。なお、基板 P (基材 1)の上面 Paは撥液性でなくてもよい。すなわち、基板 P (基 材 1)の上面 Paは撥液領域 A1に含まれてレ、なくても良レ、。
[0063] 撥液領域 A1 (膜 2)は基板 P (基材 1)の側面 Pcの一部にも形成されている。図 3に 示す例では、撥液領域 A1は、上円弧部 R1の全部と第 1平坦部 F1の一部とに設けら れている。そして、基板 Pの下面 Pbの位置と撥液領域 A1の下端位置との間の距離 D 7が所定値に設定されている。また、基板 Pの側面 Pcの、撥液領域 A1以外の領域 A 2には膜 2が被覆されておらず、その領域 A2においては基材 1が露出している。更に 、基板 Pの下面 Pbにも膜 2が被覆されていない。以下の説明においては、基板 Pの側 面 Pcの撥液領域 A1以外の領域及び下面 Pbを適宜、「非撥液領域 A2」と称する。
[0064] 非撥液領域 A2を設けることにより、例えば基板 Pの下面 Pbを保持して搬送する搬 送装置の汚染を防止することができる。非撥液領域 A2は、例えば基板 Pの側面 Pcに 膜 2を被覆した後、その膜 2を除去(リンス)することで形成される。すなわち、距離 D7 は、膜 2の除去 (リンス)位置を調整することで、所望の値に設定することができる。
[0065] そして、図 3に示す例では、基板 Pの側面 Pcの第 1平坦部 F1には、撥液領域 A1と 非撥液領域 A2とのそれぞれが設けられている。以下の説明においては、基板 Pの側 面 Pcの第 1平坦部 F1の撥液領域 A1を適宜、「第 1撥液平坦部 F3」と称する。
[0066] そして、プレート部材 Tの面取り部 Cは、第 1保持部 PH1に保持された基板 Pの撥 液領域 A1 (膜 2)と対向するように設けられている。すなわち、前述のように、プレート 部材 Tに面取り部 Cが形成されることによって、プレート部材 Tと基板 Pとの間のギヤッ プ Aに液体が侵入して基板 Pの裏面に達しやすくなる。これを防止するために、本発 明ではプレート部材 Tの面取り部 Cと第 1保持部 PH1に保持された基板 Pの撥液領 域 A1とが互いに対向している。特に本発明者の解析によると、基板 Pの撥液領域 A1 とそれに対向する面取り部 Cの位置関係を所定の関係に調整することにより基板 の 裏面に液体が到達することが一層有効に防止できることが分った。それゆえ、面取り 部 Cの深さ D6は、後述のように基板 Pの側面 Pcの撥液領域 A1に応じて設定される。 具体的には、図 3に示すように、第 2保持部 PH2に保持されたプレート部材 Tの面取 り部 Cの下端が、第 1保持部 PH1に保持された基板 Pの側面 Pcの撥液領域 A1の下 端よりも高い位置(+ Z側の位置)になるように、面取り部 Cの深さ D6が設定されてい る。したがって、プレート部材 Tの内側面 Tcの第 2平坦部 F2の一部には、基板 Pの側 面 Pcの第 1撥液平坦部 F3と対向する領域 F4が設けられる。以下の説明においては 、プレート部材 Tの内側面 Tcの第 2平坦部 F2の、基板 Pの側面 Pcの第 1撥液平坦部 F3と対向する領域を適宜、「第 2撥液平坦部 F4」と称する。
また、基板 Pの側面 Pcの撥液領域 A1の液体 LQとの接触角 Θ と、プレート部材 T
P
の内側面 Tcの液体 LQとの接触角 Θ との和は、 180度よりも大きくなつている。すな τ
わち、ほぼ平行な第 1撥液平坦部 F3と第 2撥液平坦部 F4との間に液体 LQの界面 L が存在する場合、基板 Pの側面 Pcと液体 LQの界面 Lとの交点 J1における液体 LQの 接触角 Θ と、プレート部材 Tの内側面 Tcと液体 LQの界面 Lとの交点 J2における液
P
体 LQの接触角 Θ との和が 180° よりも大きくなつている。接触角 Θ と接触角 Θ と
T P T
の和が 180度よりも大きければ、プレート部材 Tと基板 Pとの間における液体 LQの界 面の形状が下方(一 Z方向)に凸状になり、ラプラスの定理などに基づき、液体 LQの 表面張力、液体 LQの界面が下方に移動しづらくなる。そのため、液体 LQにかなりの 圧力力 Sかからない限り、液体 LQの表面張力により基板 Pとプレート部材 Tのギャップ 力 侵入した液体は下方(基板の裏面側)に流れ出ないことが分っている。したがつ て、基板 Pの撥液領域 A1の液体 LQとの接触角 Θ は 90度以上であることが望ましく
P
、プレート部材 Tの内側面 Tcの液体 LQとの接触角 Θ も 90度以上であることが望ま
T
しい。本実施形態では、基板 Pの撥液領域 A1の液体 LQとの接触角 Θ はほぼ 110
P
度であり、プレート部材 Tの内側面 Tcの液体 LQとの接触角 Θ もほぼ 110度である。
τ
すなわち、本実施形態においては、基板 Pの側面 Pcの撥液領域 A1の液体 LQとの 接触角 Θ と、プレート部材 Tの内側面 Tcの液体 LQとの接触角 Θ との和は、約 220
P T
度となっている。なお、ラプラスの定理については、例えば「表面張力の物理学」((株
)吉岡書店発行)の第 6頁〜第 9頁などに記載されてレ、る。 [0068] そして、面取り部 Cの深さ D6を、基板 Pの撥液領域 A1に応じて設定し、第 2撥液平 坦部 F4を設けるようにすることで、図 3に示すように、ギャップ A上に液体 LQの液浸 領域 LRが形成されても、基板 Pとプレート部材 Tとの間における液体 LQとその外側( 下側)の気体との界面 Lの形状を下向き凸状(一 Z方向に向かって凸状)に維持する ことができ、ギャップ Aを介して基板 Pの下面 Pb側に液体 LQが浸入することを抑制す ること力 Sできる。
[0069] 図 4 (A)〜(C)は、基板 Pとプレート部材 Tとの間で液体 LQが種々の位置に存在す る状態を模式的に示した図である。図 4 (A)に示すように、液体が面取り部 C上に存 在している状況、すなわち、液体 LQの界面 Lの基板 Pとの交点 J1が上円弧部 R1に 位置し、界面 Lのプレート部材 Tとの交点 J2が面取り部 Cに位置している場合、界面し の形状は上向き凸状となる。液体 LQと上円弧部 R1との接触角 Θ 力 S110度であると
P
ともに、液体 LQと面取り部 Cとの接触角 Θ 力 S110度である場合においても、上円弧
T
部 R1及び面取り部 Cは Z軸方向に対して傾斜しており、上円弧部 R1と面取り部 Cと の間のギャップは下側に向力うにつれて漸次窄まるテーパ状であるため、界面 Lの形 状は上向き凸状になる。このように、基板 P及びプレート部材 Tのそれぞれが撥液性 であっても、基板 P及びプレート部材 Tの形状に応じて、界面 Lの形状が上向き凸状 となる場合がある。界面 Lの形状が上向き凸状の場合には、液体 LQの表面張力に 応じて液体 LQに下向き(一 Z方向)の力が作用し、毛管現象によって界面 L (液体 L Q)は基板 Pとプレート部材 Tとの間を下向きに移動する。図 4 (A)に示す状況から界 面 L (液体 LQ)が基板 Pとプレート部材 Tとの間を下向きに移動すると、図 4 (B)に示 す状況に至るであろう。
[0070] 図 4 (B)に示すように、液体 LQが面取り部 Cの下端に達している状況、すなわち、 界面 Lの基板 Pとの交点 J1が第 1撥液平坦部 F3に位置し、界面 Lのプレート部材丁と の交点 J2が面取り部 Cの下端に位置している場合においても、界面 Lの形状は下向 き凸状にならない可能性が高レ、。それゆえ、この場合においても、界面 Lは基板 と プレート部材 Tとの間を下向きに移動する可能性が高レ、。図 4 (B)に示す状況からさ らに (液体 LQ)が基板 Pとプレート部材 Tとの間を下向きに移動すると、図 4 (C)に示 す状況に至るであろう。 [0071] 図 4 (C)に示すように、界面 Lの基板 Pとの交点 J1が第 1撥液平坦部 F3に位置し、 界面 Lのプレート部材 Tとの交点 J2が第 2撥液平坦部 F4に位置する場合においては 、液体 LQと第 1撥液平坦部 F3との接触角 Θ 力 10度であるとともに、液体 LQと第 2
P
撥液平坦部 F4との接触角 Θ 力 10度であり、第 1撥液平坦部 F3と第 2撥液平坦部
T
F4とは互いにほぼ平行であるため、界面 Lの形状は下向き凸状になる。この場合、 液体 LQの表面張力に応じて液体 LQには上向きの力が作用するため、基板 Pとプレ 一ト部材 Tとの間において界面 Lが下向きに移動することが防止される。
[0072] このように、第 2撥液平坦部 F4が設けられる程度に面取り部 Cの深さ D6を小さく設 定することで、ギャップ Aの上側に形成された液浸領域 LRの液体 LQ (界面 L)力 基 板 Pとプレート部材 Tとの間を下向きに移動しても、界面 Lの下向きの移動を、第 1撥 液平坦部 F3と第 2撥液平坦部 F4との間でくい止めることができる。
[0073] 例えば、図 5 (A)に示すように、基板 Pの側面 Pcの撥液領域 A1とプレート部材丁の 内側面 Tcの面取り部 Cの一部の領域とが対向しない状況が生じた場合、換言すれ ば、第 2撥液平坦部 F4が設けられない程度に面取り部 Cの深さ D6を大きくした場合 、界面 Lの下向きの移動をくい止める領域が無くなるので、液体 LQがギャップ Aを介 して基板 Pの下面 Pb側に浸入してしまう可能性が高くなる。
[0074] なお、図 5 (B)に示すように、第 2撥液平坦部 F4を設けた場合であっても、基板 Pと プレート部材 Tとの隙間の上側に形成された液浸領域 LRの液体 LQの圧力 Pfが高ま つて界面 Lが— Z方向に移動し、界面 Lの基板 Pとの交点 J1が非撥液領域 A2に達し た場合、基板 Pの基材 1は親液性 (例えば液体 LQに対する接触角が 10度程度)な ので、界面 Lの形状は上向き凸状となり、基板 Pとプレート部材 Tとの間において界面 Lが下向きに移動し、液体 LQが基板 Pの下面 Pb側に浸入する可能性が高くなる。し たがって、圧力 Pfが基板 Pとプレート部材 Tとの間の液体 LQの表面張力に起因する 圧力 Psよりも小さくなるように、液浸機構 100による液体 LQの供給動作及び回収動 作を行うことが望ましい。ここで、圧力 Pfは、液体 LQの流れに起因する圧力及び液 体 LQの自重(静水圧)を含む。
[0075] 図 6は、面取り部 Cの深さ D6と、界面 Lの位置と、表面張力に起因する圧力(耐圧) Psとの関係を導出したシミュレーション結果を示す図である。図 6中、横軸は基板 の 下面 Pbを基準とした界面 Lと基板 Pの側面 Pcとの交点 Jlの Z軸方向の位置、換言す れば基板 Pの下面 Pbと交点 J1との Z軸方向に関する距離 D8 (図 3参照)であり、縦軸 は耐圧 Psである。耐圧 Psがプラスの場合には、基板 Pとプレート部材 Tとの間の界面 Lの下向きの移動が抑えられ、耐圧 Psがマイナスの場合には、界面 Lが下向きに移 動する。また、ライン L2、 L3、 L4、 L5、 L6のそれぞれは、面取り部 Cの深さ D6が 0. 2mm、 0. 3mm、 0. 4mm、 0. 5mm、 0. 6mmの場合の界面 Lの位置と耐圧 Psとの 関係を示している。
[0076] 図 6においては、交点 J1と交点 J2との Z軸方向の位置は同じであるものとする。また 、図 6においては、基板 Pの側面 Pcの全部(上円弧部 Rl、第 1平坦部 Fl、下円弧部 R2)が撥液性を有する撥液領域 A1であるものとする。
[0077] 例えば面取り部 Cの深さ D6が 0. 4mmに設定されている場合、基板 Pの下面 Pbを 基準としたときの第 2撥液平坦部 F4の下端部の位置は 0. 25mmであり、上端部の 位置は 0· 375mmである。そして、界面 Lの交点 J1ひ2)の位置が 0· 375mmよりも 高い位置に存在する状態においては、耐圧 Psはマイナスとなり、界面 Lが下向きに 移動する。また、第 2撥液平坦部 F4に界面 Lの交点 J2 (ひいては交点 J1)が達してい る状態においては、耐圧 Psは最大値 (約 250Pa)となる。また、交点 J1が基板 Pの下 円弧部 R2に設けられる場合、交点 J1が第 1撥液平坦部 F3に設けられる場合に比べ て耐圧 Psは低下し、下円弧部 R2における交点 J1の位置が基板 Pの下面 Pbに近づく につれて徐々に小さくなる。図 6から分かるように、面取り部 Cの深さ D6が 0. 4mmで ある場合において、耐圧 Psをプラスとするためには、交点 J1の位置を約 0· lmm〜0 . 375mmの範囲におさめるようにすればよレ、。
[0078] 基板 Pの側面 Pcの全部が撥液領域 A1であり、基板 Pの上面 Paとプレート部材丁の 上面 Taとがほぼ面一である場合において、第 2撥液平坦部 F4を設けるためには、面 取り部 Cの深さ D6は、最大で 0. 525mm許容される力 圧力 Pfの変動等に起因する 界面 Lの上下方向への揺動、第 1保持部 PH1に対する基板 Pの載置誤差、及び第 2 保持部 PH2に対するプレート部材 Tの載置誤差等を考慮して、面取り部 Cの深さ D6 を 0. 5mm以下に設定する。こうすることにより、所望量の第 2撥液平坦部 F4を確保 すること力 Sできる。 [0079] また、基板 Pの下面 Pbと撥液領域 Alの下端部との距離 D7が大きく設けられている 場合、面取り部 Cの深さ D6を小さくすることで、第 2撥液平坦部 F4の大きさを大きく すること力 Sできる。距離 D7を大きく設けることにより、搬送装置の汚染などをより効果 的に抑制することもできる。また、基板 Pの側面 Pcの撥液領域 A1における液体 LQの 接触角が比較的小さい場合には、面取り部 Cの深さはできる限り小さいほうが望まし レ、。基板 Pの側面 Pcの撥液領域 A1における液体 LQの接触角が比較的小さレ、場合 には、液体 LQの界面 Lが第 1撥液平坦部 F3と第 2撥液平坦部 F4との間に位置して レ、ても、耐圧 Psが小さいので、第 2撥液平坦部 F4を大きくする必要があるからである 。また、基板 Pの側面 Pcの撥液領域 A1が十分に大きい場合 (距離 D7が小さい場合 )、面取り部 Cの深さ D6を比較的大きくしても、所望量の第 2撥液平坦部 F4を確保す ること力 Sできる。また、基板 Pの側面 Pcの撥液領域 A1における液体 LQの接触角が 十分に大きい場合には、面取り部 Cの深さ D6を大きくしてもよい。基板 Pの側面 Pcの 撥液領域 A1における液体 LQの接触角が十分に大きい場合には、液体 LQの界面 L が第 1撥液平坦部 F3と第 2撥液平坦部 F4との間に位置しているときの耐圧 Psが大き いので、第 2撥液平坦部 F4が小さくても液体 LQの界面 Lの下方への移動を抑えるこ とができるからである。面取り部 Cの深さ D6を大きくしたほうが、面取り部 Cを加工する ときの加工性がよいため、面取り部 Cの深さ D6を大きく設けることにより、加工性良く プレート部材 Tを製造することができる。このように、面取り部 Cの深さ D6を、基板 Pの 撥液領域 A1の大きさに応じて設定することができる。
[0080] なお、基板 Pの上面 Paとプレート部材 Tの上面 Taとがほぼ面一の場合、面取り部 C の深さ D6を 0. 25mm以下に抑えたとしても、その面取り部 Cと対向する位置には、 基板 Pの上円弧部 R1が設けられているため、界面 Lの交点 J1が上円弧部 R1に設け られた状態においては、界面 Lの形状が下向き凸状にならない可能性が高レ、。また、 上述のように、面取り部 Cの深さ D6を小さくすることは加工性が低いため、面取り部 C の深さ D6は、 0. 25mm以上に設定することが加工の観点から望ましい。
[0081] また、加工上の理由などによって面取り部 Cの深さ D6が定められている場合には、 プレート部材 Tの上部に形成されている面取り部 Cと対向するように、基板 Pの側面 P cに撥液性を有する撥液領域 A1の深さ(距離 D7)を設定してもよい。すなわち、基板 Pの撥液領域 Alを、面取り部 Cの深さ D6に応じて設定してもよい。この場合におい ても、基板 Pの撥液領域 A1の下端位置が面取り部 Cの下端位置よりも低くなるように 撥液領域 A1を設けることにより、第 2撥液平坦部 F4を設けることができる。例えば、 面取り部 Cの深さ D6が大きく設けられている場合には、距離 D7が小さくなるように基 板 Pの側面 Pcの広範囲に撥液領域 A1を設けることにより、所望量の第 2撥液平坦部 F4を確保することができる。一方、面取り部 Cの深さ D6が小さい場合には、距離 D7 が大きくなるように基板 Pの側面 Pcに撥液領域 A1を設けることにより、搬送装置の汚 染などを防止しつつ、所望量の第 2撥液平坦部 F4を確保することができる。
[0082] 液体 LQの浸入 (漏れ)防止の観点から、第 2撥液平坦部 F4は可能な限り大きレ、こ とが好ましぐそのためには、基板 Pの側面 Pcの撥液領域 A1を大きくするとともに、プ レート部材 Tの面取り部 Cの深さ D6を小さくすることが好ましい。一方で、例えば側面 Pcの下端部まで膜 2を形成する撥液性材料を塗布した場合、上述のように、基板 P の下面 Pbを保持して搬送する搬送装置に撥液性材料が付着して搬送装置を汚染す る可能性がある。したがって、基板 Pの側面 Pcにおいて、下端部の所定領域には撥 液性材料を被覆しないことが好ましい。また図 6に示したように、下円弧部 R2に撥液 性材料を被覆したとしても、交点 J1が下円弧部 R2に設けられている状態においては 、面取り部 Cの深さ D6に関わらず、十分な耐圧 Psを得ることができなレ、。また、交点 J 1、 J2が第 1、第 2撥液平坦部 F3、 F4に設けられているときに、界面 Lが下向き凸状と なって大きな耐圧値を得ることができるため、基板 Pの側面 Pcの、第 2平坦部 F2に対 向する第 1平坦部 F1に撥液性材料を被覆しておくことで、液体 LQの浸入 (漏れ)を 効果的に防止することができる。基板 Pの下面 Pbを基準とした第 1平坦部 F1の下端 部の位置は 0. 25mmであるため、基板 Pの下面位置と撥液領域 A1 (膜 2)の下端位 置との距離 D7を 0. 25mmに設定することで、第 1平坦部 F1の全部を撥液領域 A1 にすることができる。そして、圧力 Pfの変動等に起因する界面 Lの上下方向への揺動 、膜 2を設けるときの加工精度等を考慮して、基板 Pの下面位置と撥液領域 A1 (膜 2) の下端位置との距離 D7を 0. 2mm以上に設定することが望ましレ、。
[0083] 以上説明したように、面取り部 Cを、基板 Pの側面 Pcの撥液領域 A1と対向するよう に設けたので、基板 Pの側面 Pcとプレート部材 Tの内側面 Tcとの間のギャップを介し て基板 Pの下面 Pb側に液体 LQが浸入することを抑制できる。そして、基板 Pの形状 に関する条件及び基板 Pの液体 LQとの接触角に関する条件に応じて、プレート部材 Tの面取り部 Cの深さ D6を最適化することで、液体 LQの浸入 (漏れ)を抑制すること ができる。
[0084] なお、上述の実施形態において、基板 Pにノッチ部、オリエンテーションフラット部( オリフラ部)等の切欠部が形成されてレ、る場合には、プレート部材 Tの面取り部 Cを含 む内側面 Tcを、基板 Pの切欠部に応じた形状に形成してもよい。具体的には、基板 Pの切欠部に対応するように、プレート部材 Tの内側面 Tcの一部に突起部を設け、 基板 Pの切欠部とプレート部材 Tの突起部との間においても、ギャップ Aを確保する。
[0085] なお、基板の厚さ D1とプレート部材 Tの厚さ D2とはほぼ同じであってもよレ、。また、 上述の実施形態においては、第 1保持部 PH1に保持された基板 Pの上面 Paと第 2保 持部 PH2に保持されたプレート部材 Tの上面 Taとはほぼ面一である力 投影光学系 PLの像面側の光路空間 K1を液体 LQで満たし続けることができるならば、第 1保持 部 PH1に保持された基板 Pの上面 Paと第 2保持部 PH2に保持されたプレート部材 T の上面 Taとの間に段差があっても構わない。その場合、その段差に応じて面取り部 Cの深さ D6を設定する必要がある。
[0086] また、上述の実施形態においては、基板 Pの吸着保持にはピンチャック機構を採用 しているが、その他のチャック機構を採用してもよい。同様にして、プレート部材丁の 吸着保持にはピンチャック機構を採用しているが、その他のチャック機構を採用して もよレ、。また、本実施形態においては、基板 P及びプレート部材 Tの吸着保持に真空 吸着機構を採用しているが、少なくとも一方を静電吸着機構などの他の機構を用い て保持するようにしてもよい。
[0087] また、上述の実施形態においては、基板ホルダ PHは、基材 PHBとその基材 PHB に脱着可能なプレート部材 Tとを有してレ、るが、基材 PHBとプレート部材 Tとを一体 的に設けてもよい。
[0088] また、上述の実施形態においては、基材 1は直径 300mm (12inch)、厚さ 0. 775 mmのウェハについて説明している力 直径 200mm (8inch)、厚さ 0. 725mmのゥ ェハについても本発明を適用することができる。なお、基板 Pの形状及び Z又は基板 P (撥液領域)の液体 LQとの接触角に応じて、プレート部材 Tの面取り部 Cの深さ D6 を最適化しているが、露光装置 EXで処理される基板 Pの形状、及び/又は基板 P ( 撥液領域)の液体 LQとの接触角が変化する場合には、基板 Pに応じてプレート部材 Tを変更するようにしてもよい。また、プレート部材 Tの面取り部 Cの深さ D6が最適化 できない場合には、面取り部 Cの深さ D6に応じて基板 Pの形状、及び/又は基板 P ( 撥液領域)の液体 LQとの接触角を最適化するようにしてもよい。なお、上述の実施形 態においては、撥液領域 A1は、感光材を覆う膜 2で形成されているが、感光材が撥 液性を有している場合には、撥液領域 A1を感光剤で形成してもよい。また、上述の 実施形態においては、面取り部 Cは、プレート部材 Tの上面 Taに対してほぼ 45度の 角度をなす平坦な面として形成されているが、この角度は 45度でなくてもよい。また、 上述の実施形態においては、撥液領域 A1は、感光材を覆う膜 2で形成されているが 、基材 1上であって、感光材の下に形成された撥液性の膜 (層)で撥液領域 A1を形 成してもよレ、。また、上述の実施形態においては、基板 Pの側面 Pc (第 1撥液平坦部 F3)における液体 LQの接触角 Θ は 110° であり、プレート部材 Tの内側面 Tc (第 2
P
平坦部 F4)における液体 LQの接触角 Θ も 110° であり、基板 Pの側面 Pc (第 1撥
T
液平坦部 F3)における液体 LQの接触角 Θ と、プレート部材 Tの内側面 Tc (第 2平
P
坦部 F4)における液体 LQの接触角 Θ との和が 180° よりも大きくなつている力 接
T
触角 Θ と接触角 Θ との和が 180° よりも大きくなれば、接触角 Θ と接触角 Θ は異
P T P T
なっていてもよい。例えば、基板 Pの側面 Pc (第 1撥液平坦部 F3)における液体 LQ の接触角 Θ 力 ¾0° 〜90° であっても、プレート部材 Tの内側面 Tc (第 2平坦部 F4
P
)における液体 LQの接触角 Θ 力 120° 以上あれば、液体 LQの表面張力などにより
T
、基板 Pの裏面 Pb側への液体 LQの侵入を抑制することができる。この場合、上述の 実施形態における膜 2として、 HMDS膜 (層)を形成してもよい。また、上述のように、 基板 Pの表面(上面 Pa)における液体 LQの接触角と、プレート部材 Tの表面(上面 T a)の液体 LQとの接触角とをほぼ同一(例えば、約 110° )にすることによって、基板 Pとプレート部材 Tとの間のギャップ A上を液浸領域 LRが通過する場合にも、液体 L Qの圧力変化を抑えることができるので、液体 LQの基板 Pの裏面側への漏洩を抑制 すること力 Sできる。この場合、基板 Pの撥液領域 A1を形成する膜と同一材料で、プレ 一ト部材を被覆するようにしてもよい。ただし、基板 Pの表面(上面 Pa)における液体 L Qの接触角と、プレート部材 Tの表面(上面 Ta)の液体 LQとの接触角が異なってい てもよい。
[0089] 上述したように、本実施形態における液体 LQは純水を用いた。純水は、半導体製 造工場等で容易に大量に入手できるとともに、基板 P上のフォトレジストや光学素子( レンズ)等に対する悪影響がない利点がある。また、純水は環境に対する悪影響がな レヽとともに、不純物の含有量が極めて低いため、基板 Pの表面、及び投影光学系 PL の先端面に設けられている光学素子の表面を洗浄する作用も期待できる。なお工場 等から供給される純水の純度が低レ、場合には、露光装置が超純水製造器を持つよう にしてもよい。
[0090] そして、波長が 193nm程度の露光光 ELに対する純水(水)の屈折率 nはほぼ 1. 4 4と言われており、露光光 ELの光源として ArFエキシマレーザ光(波長 193nm)を用 レ、た場合、基板 P上では l/n、すなわち約 134nmに短波長化されて高い解像度が 得られる。更に、焦点深度は空気中に比べて約 n倍、すなわち約 1. 44倍に拡大され るため、空気中で使用する場合と同程度の焦点深度が確保できればよい場合には、 投影光学系 PLの開口数をより増加させることができ、この点でも解像度が向上する。
[0091] 本実施形態では、投影光学系 PLの先端に光学素子 LSIが取り付けられており、こ のレンズにより投影光学系 PLの光学特性、例えば収差 (球面収差、コマ収差等)の 調整を行うことができる。なお、投影光学系 PLの先端に取り付ける光学素子としては 、投影光学系 PLの光学特性の調整に用いる光学プレートであってもよい。あるいは 露光光 ELを透過可能な平行平面板であってもよレ、。
[0092] なお、液体 LQの流れによって生じる投影光学系 PLの先端の光学素子と基板 Pと の間の圧力が大きい場合には、その光学素子を交換可能とするのではなぐその圧 力によって光学素子が動かないように堅固に固定してもよい。なお、ノズノレ部材 70等 の液浸機構 100の構造は、上述の構造に限られず、例えば、欧州特許公開第 1420 298号公報、国際公開第 2004Z055803号公報、国際公開第 2004/057590号 公報、国際公開第 2005Z029559号公報に記載されているものを用いることができ る。 [0093] なお、本実施形態では、投影光学系 PLと基板 P表面との間は液体 LQで満たされ ているが、例えば基板 Pの表面に平行平面板からなるカバーガラスを取り付けた状態 で液体 LQを満たしてもよレ、。
[0094] また、上述の実施形態の投影光学系は、先端の光学素子の像面側の光路空間を 液体で満たしているが、国際公開第 2004/019128号パンフレットに開示されてい るように、先端の光学素子のマスク側の光路空間も液体で満たす投影光学系を採用 することちでさる。
[0095] なお、本実施形態の液体 LQは水である力 S、水以外の液体であってもよレ、、例えば 、露光光 ELの光源が Fレーザである場合、この Fレーザ光は水を透過しないので、
2 2
液体 LQとしては Fレーザ光を透過可能な例えば、過フッ化ポリエーテル(PFPE)、
2
フッ素系オイル等のフッ素系流体であってもよい。この場合、液体 LQと接触する部分 には、例えばフッ素を含む極性の小さレ、分子構造の物質で薄膜を形成することで親 液化処理する。また、液体 LQとしては、その他にも、露光光 ELに対する透過性があ つてできるだけ屈折率が高ぐ投影光学系 PLや基板 P表面に塗布されているフオトレ ジストに対して安定なもの(例えばセダー油)を用いることも可能である。また、液体し Qとしては、屈折率が 1. 6〜: 1. 8程度のものを使用してもよい。さらに、石英及び蛍 石よりも屈折率が高い材料 (例えば 1. 6以上)で光学素子 LSIを形成してもよい。液 体 LQとして、種々の液体、例えば、超臨界液体を用いることも可能である。
[0096] なお、上記各実施形態の基板 Pとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウェハ のみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、薄膜磁気ヘッド用のセラミックゥェ ハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版(合成石英、シリコン ウェハ)等が適用される。
[0097] 露光装置 EXとしては、マスク Mと基板 Pとを同期移動してマスク Mのパターンを走 查露光するステップ 'アンド'スキャン方式の走查型露光装置 (スキャニングステツパ) の他に、マスク Mと基板 Pとを静止した状態でマスク Mのパターンを一括露光し、基 板 Pを順次ステップ移動させるステップ'アンド'リピート方式の投影露光装置 (ステツ パ)にも適用することができる。
[0098] また、露光装置 EXとしては、第 1パターンと基板 Pとをほぼ静止した状態で第 1パタ ーンの縮小像を投影光学系 (例えば 1/8縮小倍率で反射素子を含まない屈折型投 影光学系)を用いて基板 P上に一括露光する方式の露光装置にも適用できる。この 場合、更にその後に、第 2パターンと基板 Pとをほぼ静止した状態で第 2パターンの 縮小像をその投影光学系を用いて、第 1パターンと部分的に重ねて基板 P上に一括 露光するスティツチ方式の一括露光装置にも適用できる。また、ステイッチ方式の露 光装置としては、基板 P上で少なくとも 2つのパターンを部分的に重ねて転写し、基 板 Pを順次移動させるステップ ·アンド 'スティツチ方式の露光装置にも適用できる。ま た、上記実施形態では投影光学系 PLを備えた露光装置を例に挙げて説明してきた 力 投影光学系 PLを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することがで きる。このように投影光学系 PLを用いない場合であっても、露光光はレンズなどの光 学部材を介して基板に照射され、そのような光学部材と基板との間の所定空間に液 浸領域が形成される。
[0099] また、本発明は、特開平 10— 163099号公報、特開平 10— 214783号公報(対応 米国特許 6, 341 , 007、 6, 400, 441、 6, 549, 269及び 6, 590, 634)、特表 20 00— 505958号公幸 (対応米国特許 5, 969, 441)あるレヽ ίま米国特許 6, 208, 407 などに開示されているような複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装 置にも適用でき、指定国及び選択国の国内法令が許す限りにおいて、それらの米国 特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
[0100] 更に、特開平 11— 135400号公報、特開 2000— 164504号公報などに開示され ているように、基板を保持する基板ステージと基準マークが形成された基準部材、及 び/又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも本発明 を適用すること力 Sできる。
[0101] なお、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン (又 は位相パターン ·減光パターン)を形成した光透過型マスクを用いた力 このマスクに 力、えて、例えば米国特許第 6, 778, 257号公報に開示されているように、露光すベ きパターンの電子データに基づいて、透過パターン又は反射パターン、あるいは発 光パターンを形成する電子マスクを用いてもよい。
[0102] また、国際公開第 2001/035168号パンフレットに開示されているように、干渉縞 を基板 P上に形成することによって、基板 P上にライン 'アンド'スペースパターンを露 光する露光装置(リソグラフィシステム)にも本発明を適用することができる。
[0103] 以上のように、本願実施形態の露光装置 EXは、本願請求の範囲に挙げられた各 構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精 度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、こ の組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整 、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系について は電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置へ の組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、 気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立 て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもなレ、。各 種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露 光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびク リーン度等が管理されたクリーンノレームで行うことが望ましい。
[0104] 半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図 7に示すように、マイクロデバイスの機 能'性能設計を行うステップ 201、この設計ステップに基づいたマスク(レチクル)を製 作するステップ 202、デバイスの基材である基板を製造するステップ 203、前述した 実施形態の露光装置 EXによりマスクのパターンを基板に露光し、露光した基板を現 像する基板処理(露光処理)ステップ 204、デバイス み立てステップ (ダイシングェ 程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む) 205、検查ステツ プ 206等を経て製造される。
産業上の利用可能性
[0105] 露光装置 EXの種類としては、基板 Pに半導体素子パターンを露光する半導体素 子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の 露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD)あるいはレチクル又はマスクなどを製 造するための露光装置などにも広く適用できる。

Claims

請求の範囲
[I] 液体を介して露光される基板を保持する基板保持装置であって、
前記基板を保持する保持部と、
前記保持部に保持された前記基板の側面に対して所定のギャップを介して対向し
、撥液性を有する所定面と、
前記所定面の上部に形成された面取り部とを備え、
前記基板の側面には撥液性を有する撥液領域が設けられており、
前記面取り部は、前記保持部に保持された前記基板の撥液領域と対向するように 設けられている基板保持装置。
[2] 前記面取り部の深さは、前記基板の撥液領域に応じて設定されている請求項 1記 載の基板保持装置。
[3] 前記面取り部の下端は、前記基板の撥液領域の下端よりも高い位置に設けられて いる請求項 1記載の基板保持装置。
[4] 前記保持部に保持された前記基板の表面とほぼ面一となるように、前記所定面の 上部の面取り部力 延在する撥液性の上面を更に備えた請求項 1記載の基板保持 装置。
[5] 前記基板の厚さは、ほぼ 0. 775mmであって、前記面取り部の深さは、 0. 5mm以 下である請求項 4記載の基板保持装置。
[6] 前記基板の撥液領域の液体との接触角と、前記所定面の液体との接触角との和は
、 180度よりも大きい請求項 1記載の基板保持装置。
[7] 前記撥液領域は、前記基板の基材に撥液性材料を被覆した領域である請求項 1 記載の基板保持装置。
[8] 前記所定のギャップは、 0.:!〜 0. 5mmである請求項 1記載の基板保持装置。
[9] 前記所定面は、前記基板の側面を囲むように設けられている請求項 1記載の基板 保持装置。
[10] 前記基板の裏面には撥液領域が形成されていない請求項 1記載の基板保持装置
[II] 前記面取り部に撥液性材料が被覆されている請求項 1記載の基板保持装置。
[12] 前記基板の上側部及び下側部の断面形状が円弧状である請求項 1記載の基板保 持装置。
[13] 前記面取り部の面取り角度が、ほぼ 45度である請求項 1記載の基板保持装置。
[14] 請求項 1〜請求項 13のいずれか一項記載の基板保持装置を備え、該基板保持装 置に保持された基板を液体を介して露光する露光装置。
[15] 請求項 14記載の露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像 することと、現像された基板をカ卩ェすることを含むデバイス製造方法。
[16] 液体を介して基板を露光する露光方法にぉレ、て、
前記基板の側面と、撥液性を有する所定面とを所定のギャップを介して対向させる ことと、
前記液体を介して基板を露光することを含み、
前記所定面の上部に面取り部が形成されており、その面取り部と対向するように前 記基板の側面に撥液性を有する撥液領域が設けられている露光方法。
[17] 前記基板の撥液領域は、前記面取り部の深さに応じて設定されている請求項 16記 載の露光方法。
[18] 前記基板の撥液領域の下端位置が、前記面取り部の下端位置よりも低くなるように
、前記撥液領域が設定される請求項 16記載の露光方法。
[19] 前記基板の下面位置と前記撥液領域の下端位置との間の距離は 0. 2mm以上で ある請求項 18記載の露光方法。
[20] 前記基板の前記側面の上部を含む第 1領域の断面形状は曲面であり、前記第 1領 域の下の第 2領域の断面形状は平面であり、前記撥液領域は、前記第 1領域と前記 第 2領域の少なくとも一部とを含む請求項 16記載の露光方法。
[21] 前記撥液領域は前記基板の基材に撥液性材料を被覆した領域である請求項 16〜
20のレ、ずれか一項記載の露光方法。
[22] 請求項 16記載の露光方法により基板を露光することと、露光された基板を現像す ることと、現像された基板を加工することを含むデバイス製造方法。
[23] 基板保持装置に保持された基板上に液体を介して露光光を照射することによって前 記基板を露光する露光装置で使用されるプレート部材であって、 前記基板保持装置に保持された基板の側面と所定のギャップを介して対向する撥 液性の所定面と、
前記所定面の上部に形成された面取り部とを備え、
前記面取り部が、前記基板保持装置に保持された前記基板の側面の撥液領域と 対向するように設けられているプレート部材。
[24] 前記基板保持装置に吸着保持され、リリース可能である請求項 23記載のプレート部 材。
[25] 前記面取り部の深さは、前記基板の撥液領域に応じて設定されている請求項 23記 載のプレート部材。
[26] 前期面取り部の深さは、前期撥液領域における前期液体の接触角に応じて設定さ れている請求項 25記載のプレート部材。
[27] 前記面取り部の下端は、前記基板の撥液領域の下端よりも高い位置に設けられて レ、る請求項 23記載のプレート部材。
[28] 前記保持部に保持された前記基板の表面とほぼ面一となるように、前記所定面の 上部の面取り部から延在する撥液性の上面を更に備えた請求項 23記載のプレート 部材。
[29] 前記基板の撥液領域の液体との接触角と、前記所定面の液体との接触角との和は
、 180度よりも大きい請求項 23記載のプレート部材。
[30] 前記所定のギャップは、 0.:!〜 0. 5mmである請求項 23記載のプレート部材。
[31] 液体を介して露光される基板を保持する基板保持装置であって、
前記基板を保持する保持部と、
前記保持部に保持された前記基板の側面とギャップを介して対向する所定面とを 備え、
前記所定面は、前記保持部に保持された前記基板の側面とほぼ平行な平坦部と、 該平坦部の上方に延在する面取り部とを有し、
前記基板の側面における前記液体の接触角と前記所定面の平坦部における前記 液体の接触角との和が 180度よりも大きい基板保持装置。
[32] 前記保持部に保持された前記基板の表面とほぼ面一となるように、前記面取り部か ら延在する撥液性の上面を更に備えた請求項 31記載の基板保持装置。
[33] 前記所定面の平坦部は、前記基板の基材に所定の材料を被覆した領域である請 求項 31記載の基板保持装置。
[34] 前記所定面は、前記基板の側面を囲むように設けられている請求項 31記載の基板 保持装置。
[35] 前記面取り部の面取り角度が、ほぼ 45度である請求項 31記載の基板保持装置。
[36] 前記基板の厚さは、ほぼ 0. 775mmであって、前記面取り部の深さは、 0. 5mm以 下である請求項 31記載の基板保持装置。
[37] 請求項 31〜請求項 36のいずれか一項記載の基板保持装置を備え、該基板保持 装置に保持された基板を液体を介して露光する露光装置。
[38] 請求項 37記載の露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像 することと、現像された基板をカ卩ェすることを含むデバイス製造方法。
[39] 基板保持装置に保持された基板上に液体を介して露光光を照射することによって 前記基板を露光する露光装置で使用されるプレート部材であって、
前記基板保持装置に保持された基板の側面と所定のギャップを介して対向する所 定面を有し、
前記所定面は、前記保持部に保持された前記基板の側面とほぼ平行な平坦部と、 該平坦部の上方に延在する面取り部とを有し、
前記基板の側面における前記液体の接触角と前記所定面の平坦部における前記 液体の接触角との和が 180度よりも大きいプレート部材。
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