(57)【要約】【課題】  ステージ７の回収流路（２２，２４，２５）で浸液１２が蒸発することにより、ステージ７の温度が低下してしまうことを抑制できる露光装置を提供すること。【解決手段】  浸液１２を介して基板５を露光する露光装置は、基板５を保持し移動するステージ７を備える。ステージ７は、基板５を保持するチャック６と、チャック６の周辺に配置された補助板２１と、を有する。ステージ７には、基板５と補助板２１との隙間から浸入した浸液１２が流れる回収流路（２２，２４，２５）と、所定の温度に調整された温調液が供給される温調流路２６と、が形成されている。温調流路２６は、回収流路（２２，２４，２５）に連結されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
浸液を介して基板を露光する露光装置において、
前記基板を保持し、移動するステージを備え、
前記ステージは、
前記基板を保持するチャックと、
前記チャックの周辺に配置された補助板と、を有し、
前記ステージには、
前記基板と前記補助板との隙間から浸入した前記浸液が流れる回収流路と、
所定の温度に調整された温調液が供給される温調流路と、が形成されており、
前記温調流路は、前記回収流路に連結されていることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記温調流路は、前記補助板の中に前記回収流路を取り囲むように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記基板と前記補助板との隙間の上に前記浸液が存在しない時に、前記温調流路を介して前記回収流路に前記温調液が供給されることを特徴とする請求項１または２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記回収流路は、
前記チャックを取り囲むように形成され、前記基板と前記補助板との隙間から浸入した前記浸液が溜まるバッファ空間と、
前記バッファ空間から前記浸液が流入する回収配管と、を含み、
前記温調流路は、前記回収流路の前記回収配管に連結されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記回収流路は、
前記チャックを取り囲むように形成され、前記基板と前記補助板との隙間から浸入した前記浸液が溜まるバッファ空間と、
前記バッファ空間から前記浸液が流入する回収配管と、を含み、
前記温調流路は、前記回収流路の前記バッファ空間に連結されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項６】
前記回収流路は、
前記チャックを取り囲むように形成され、前記基板と前記補助板との隙間から浸入した前記浸液が溜まるバッファ空間と、
前記チャックを取り囲むように形成され、前記バッファ空間から前記浸液が流入する回収空間と、
前記回収空間から前記浸液が流入する回収配管と、を含み、
前記バッファ空間と前記回収空間とを仕切る仕切り板に、開口または多孔質体が設けられており、
その開口またはその多孔質体を介して、前記浸液が前記バッファ空間から前記回収空間に流入することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項７】
前記温調流路は、前記回収流路の前記バッファ空間に連結されていることを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記温調流路は、前記回収流路の前記回収空間に連結されていることを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
【請求項９】
前記浸液と前記温調液とは、同じ液体であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の露光装置を使用して基板を露光し、その露光した基板を現像することを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浸液を介して基板を露光する露光装置、およびデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、浸液を介してウエハを露光する液浸露光装置が開発されている。従来の液浸露光装置２００について、図１０を使用して説明する。図１０は従来の液浸露光装置の概略図である。
【０００３】
液浸露光装置２００は、照明装置１、レチクルステージ３、投影光学系４、ウエハステージ７０、およびノズルユニット１１を備える。
【０００４】
照明装置１は、レチクル２を照明する。レチクルステージ３は、レチクル２を保持し、移動する。投影光学系４は、照明装置１で照明されたレチクル２のパターンをウエハ５上に投影する。ウエハステージ７０は、ウエハチャック６でウエハ５を保持し、移動する。ノズルユニット１１には、投影光学系４とウエハ５の間に浸液１２を供給する供給口と、投影光学系４とウエハ５の間から浸液１２を回収する回収口が形成されている。供給口は供給配管１３に連結されており、回収口は回収配管１４に連結されている。
【０００５】
ウエハステージ７０は、補助板１２１を有する。補助板１２１は、ウエハチャック６の周辺に配置されている。補助板１２１の表面は、ウエハチャック６に保持されたウエハ５の表面とほぼ同じ高さである。
【０００６】
補助板１２１とウエハ５との間には隙間がある。ウエハ５のエッジショットを露光する際には、浸液１２がその隙間上に存在することになり、浸液１２がその隙間に浸入してしまう。隙間に浸入した浸液１２は、そのままにしておくと隙間に溜まってしまう。溜まった浸液１２は、ウエハステージ７０の移動にともなって、ウエハ５上や補助板１２１上に飛び散ってしまう可能性がある。ウエハ５または補助板１２１上に残った浸液１２が蒸発すると、ウエハ５または補助板１２１が気化熱により変形し、ウエハ５上や補助板１２１上にウォーターマークが形成されてしまう。
【０００７】
そこで、従来は、補助板１２１とウエハ５の隙間に溜まった浸液１２は、回収流路を介して吸引回収されていた。
【０００８】
しかし、隙間に溜まった浸液１２を吸引回収すると、回収流路で浸液１２が蒸発し、その際の気化熱で補助板１２１の温度が低下してしまう場合がある。補助板１２１の温度が低下すると、ウエハステージ７０の他の部材の温度も低下し、ウエハステージ７０が変形してしまい、ステージ７０の位置決め精度が低下してしまう。
【０００９】
そのため、補助板１２１の温度低下を防止するために、補助板１２１の中に温調流路を設けることが提案されている（特許文献１）。
【００１０】
なお、気泡を除去するために、ウエハ５と補助板１２１の隙間に液体を供給する液浸露光装置も提案されている（特許文献２）。ノズルユニット１１の回収流路における気化熱の影響を防止するために、ノズルユニット１１内に温調液を供給する露光装置も提案されている（特許文献３）。
【特許文献１】特開２００７−１９４６１８号公報
【特許文献２】特開２００６−３１３９１０号公報
【特許文献３】国際公開第２００６／１１２４３６号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１では、補助板１２１の温度だけを調整している。しかし、回収流路は、補助板１２１だけでなく、ウエハステージ７０の他の部材も通っている。そのため、ウエハステージ７０の温度低下を抑制するためには、ウエハステージ７０の補助板１２１以外の部材の温度も調整する必要がある。
【００１２】
本発明は、ステージの回収流路で浸液が蒸発することにより、ステージの温度が低下してしまうことを抑制できる露光装置を提供することを例示的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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装置は、浸液を介して基板を露光する露光装置において、前記基板を保持し、移動するステージを備え、前記ステージは、前記基板を保持するチャックと、前記チャックの周辺に配置された補助板と、を有し、前記ステージには、前記基板と前記補助板との隙間から浸入した前記浸液が流れる回収流路と、所定の温度に調整された温調液が供給される温調流路と、が形成されており、前記温調流路は、前記回収流路に連結されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
ステージの回収流路で浸液が蒸発することにより、ステージの温度が低下してしまうことを抑制できる露光装置を提供することができる。
【００１５】
本発明のその他の側面については、以下で説明する実施の形態で明らかにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
〔露光装置の実施形態〕
図７は本発明の一実施形態の露光装置の概略図である。本実施形態の露光装置１００は、浸液１２を介してウエハ（基板）６を露光する液浸露光装置である。本実施形態の露光装置は、図７に示すように、照明装置１、レチクルステージ３、投影光学系４、ウエハステージ７、およびノズルユニット１１を備える。
【００１８】
本実施形態の露光装置１００は、図１０の従来の露光装置２００とは、ウエハステージ７のみの構成が異なる。したがって、以下では、ウエハステージ７の具体的な実施例について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１および図２に基づいて実施例１のウエハステージについて説明する。図１は実施例１のウエハステージの断面図であり、図２は実施例１のウエハステージの上面図である。
【００２０】
本実施例のウエハステージ７ａは、図１に示すように、ウエハチャック６、および補助板２１を有する。ウエハチャック６は、ウエハ５を真空吸着することで保持する。補助板２１は、ウエハチャック６の周辺に配置されており、ウエハ５のエッジショットを露光する際にウエハ５と共に浸液１２を支持する。そのため、補助板２１の表面は、ウエハチャック６に保持されたウエハ５の表面とほぼ同じ高さとなるように設定されている。なお、補助板２１は、環状の交換板４０を有する。交換板４０は、補助板２１の浸液１２が接触する部分に着脱可能に配置されており、汚れたら新しいものに交換される。
【００２１】
ウエハステージ７ａには、回収流路と温調流路２６が形成されている。回収流路は、バッファ空間２２、回収空間２４、および回収配管２５を含む。回収流路には、ウエハ５と補助板２１（交換板４０）との隙間から浸入した浸液１２が流れる。
【００２２】
なお、ノズルユニット１１には、投影光学系４とウエハ５の間に浸液１２を供給する供給口１５と、投影光学系４とウエハ５の間から浸液１２を回収する回収口１６が形成されている。
【００２３】
ウエハ５のエッジショットを露光する際、図１に示すように、浸液１２は補助板２１とウエハ５の隙間の上に存在する。隙間の上の浸液１２の一部は、その隙間に浸入し、バッファ空間２２に落下する。バッファ空間２２に溜まった浸液１２は、仕切り板２３の開口２８を通って、回収空間２４に流入する。更に、回収空間２４に流入した浸液１２は、回収配管２５に流入する。回収配管２５には不図示の吸引用ポンプがつながれており、浸液１２は露光装置１００から排出される。
【００２４】
バッファ空間２２および回収空間２４は、円形のチャック６を取り囲むように環状に形成されている。バッファ空間２２と回収空間２４の間には、圧力差をつけるために仕切り板２３が配置されている。仕切り板２３には、仕切り板２３を貫通する複数の開口２８が所定の間隔で環状に設けられている。なお、開口２８の形状は、図２に示したような円形でも、スリット状でも良い。また、開口２８に多孔質体をはめ込んでもよいし、開口２８を設けないで仕切り板２３の材料を多孔質体にしてもよい。なお、仕切り板２３も、チャック６を取り囲むように環状に形成されている。
【００２５】
つぎに、図２に基づいて、ウエハ５を露光する際のウエハステージ７ａと浸液１２（投影光学系４）との位置関係について説明する。
【００２６】
図２に示すように、ウエハステージ７ａを移動させることで、浸液１２は領域Ａ⇒領域Ｃ⇒領域Ｂ⇒領域Ｄ⇒領域Ｅの順にウエハステージ７ａに対して相対的に移動し、ウエハ５上の複数のショットが順次露光される。
【００２７】
浸液１２が領域Ａに存在するとき、浸液１２はウエハ５と補助板２１の隙間の上に存在する。このとき浸液１２は、領域Ａの下にある隙間に浸入し、回収流路（バッファ空間２２、回収空間２４および回収配管２５）に浸液１２が供給される。浸液１２が領域Ｃ，Ｄ，またはＥに存在するときも同様で、浸液１２は、領域Ｃ，Ｄ，またはＥの下にある隙間に浸入し、回収流路に浸液１２が供給される。
【００２８】
しかし、浸液１２が領域Ｂに存在するとき、ウエハ５と補助板２１の隙間の上には浸液１２が存在しなくなる。そのため、回収流路に浸液１２が供給されなくなる。浸液１２が供給されていた状態から、浸液１２が供給されない状態になると、回収流路の壁面に浸液１２が付着して残ってしまう。その状態で、吸引用ポンプで吸引し続けると、回収流路の壁面に付着した浸液１２の表面を気体が流れ、浸液１２の蒸発が促進されてしまう。そのため、気化熱の影響により回収流路の温度が大きく下がり、ウエハステージ７ａの温度が低下してしまう。
【００２９】
このように、ウエハ５を露光している間に、浸液１２が回収流路を流れたり流れなかったりということが繰り返される。そのため、気化熱の影響が大きくなってしまう。
【００３０】
そこで、本実施例のウエハステージ７ａでは、回収流路の回収空間２４に温調流路２６を連結し、回収流路に温調液を常に流している。温調流路２６には、液体温調装置２７で所定の温度に調整された温調液が温調配管２９を介して供給されている。温調液の温度は、浸液１２の温度と同じ、または、気化熱によるウエハステージ７ａの温度低下を考慮して浸液１２の温度より高くなるように、液体温調装置２７で調整される。なお、温調液としては、浸液１２と同じ液体を使用することが好ましい。
【００３１】
本実施例のウエハステージ７ａでは、回収空間２４に温調液が常に供給されている。そのため、回収空間２４および回収配管２５に液体が常に流れることになり、液体の蒸発を抑制できる。その結果、ウエハステージ７ａの温度低下を抑制できる。
【００３２】
本実施例では、温調流路２６はチャック６に対して回収配管２５の反対側に接続されているが、温調液が回収空間２４の流路内全体を流れるのであれば他の位置に接続してもよい。
【００３３】
また、温調流路２６を回収配管２５に連結して、回収配管２５から温調液を供給しても、回収配管２５における液体の蒸発を抑制でき、ウエハステージ７ａの温度低下を抑制できる。
【００３４】
また、浸液１２が領域Ｂに存在し、ウエハ５と補助板２１の隙間の上に浸液１２が存在しない時にのみ、温調液を供給してもよい。このような制御をしても、回収流路に浸液１２または温調液が常に流れるため、回収流路における液体の蒸発を抑制でき、ウエハステージ７ａの温度低下を抑制できる。
【実施例２】
【００３５】
図３および図４に基づいて実施例２のウエハステージについて説明する。図３は実施例２のウエハステージの断面図であり、図４は実施例２のウエハステージの上面図である。
【００３６】
本実施例のウエハステージ７ｂは、補助板２１の中に環状の温調流路３０と連結流路３１が設けられている点で実施例１のウエハステージ７ａと異なる。
【００３７】
温調流路３０は、図４に示すように、ウエハチャック６を取り囲むように環状に形成されている。温調流路３０には、所定の温度に調整された温調液が、液体温調装置２７によって温調配管２９を介して供給される。温調液の温度は、浸液１２と同じになるように設定されてもよいし、気化熱による補助板２１またはウエハステージ７ｂの温度低下を考慮して、浸液１２より高い温度に設定されてもよい。温調流路３０に入った温調液は、図４に示すように、補助板２１内を一周した後、温調流路３０から排出される。
【００３８】
連結流路３１は、温調流路３０と回収空間２４を連結する流路である。連結流路３１を設けたことにより、温調流路３０を流れる温調液の一部が連結流路３１を介して回収空間２４に常に供給される。そのため、液体温調装置２７によって供給された温調液は、補助板２１の温度を調整するだけでなく、回収空間２４および回収配管２５における液体の蒸発を抑制し、ウエハステージ７ｂの温度低下も抑制する。
【００３９】
なお、本実施例では、連結流路３１で回収空間２４と温調流路３０を連結したが、連結流路３１で回収配管２５と温調流路３０を連結してもよい。このような構成にしても、回収配管２５における液体の蒸発を抑制でき、ウエハステージ７ｂの温度低下を抑制できる。
【００４０】
また、連結流路３１にバルブを設けて、浸液１２が領域Ｂに存在し、ウエハ５と補助板２１の隙間の上に浸液１２が存在しない時にのみ、温調液を回収流路に供給してもよい。
【００４１】
さらに、回収空間２４と温調流路３０を連結するために、複数の連結流路３１を設けてもよい。
【実施例３】
【００４２】
図５および図６に基づいて実施例３のウエハステージについて説明する。図５は実施例３のウエハステージの断面図であり、図６は実施例３のウエハステージの上面図である。
【００４３】
本実施例のウエハステージ７ｃは、連結流路３１の代わりに連結流路３２が設けられている点で実施例２のウエハステージ７ｂと異なる。
【００４４】
連結流路３２は、温調配管３０とバッファ空間２２を連結する流路である。連結流路３２を設けたことにより、温調流路３０を流れる温調液の一部が連結流路３２を介してバッファ空間２２に常に供給される。そのため、液体温調装置２７によって供給された温調液は、補助板２１の温度を調整するだけでなく、バッファ空間２２、仕切り板２３、回収空間２４および回収配管２５における液体の蒸発を抑制し、ウエハステージ７ｃの温度低下を抑制する。なお、図６に示すように、連結流路３２は複数の流路を含み、その複数の流路は複数の開口２８の位置にあわせて配置されている。このように構成することで、複数の開口２８に気体と液体が常に流れるようになり、複数の開口以降の回収流路における液体の蒸発を抑制できる。
【００４５】
なお、連結流路３２にバルブを設けて、浸液１２が領域Ｂに存在し、ウエハ５と補助板２１の隙間の上に浸液１２が存在しない時にのみ、温調液を回収流路に供給してもよい。
【実施例４】
【００４６】
図８に基づいて実施例４のウエハステージについて説明する。図８は実施例４のウエハステージの断面図である。
【００４７】
本実施例のウエハステージ７ｄは、温調流路２６の代わりに温調流路３３が設けられ、回収流路のうち仕切り板２３と回収空間２４が省かれている点で実施例１のウエハステージ７ａと異なる。
【００４８】
温調流路３３には、所定の温度に調整された温調液が液体温調装置２７によって温調配管２９を介して供給される。温調流路３３は、回収流路の回収配管２５に連結されている。このような構成にしたことで、回収配管２５に温調液が常に供給されるため、回収配管２５を介して気体だけが吸引されることがなくなり、液体の蒸発を抑制でき、ウエハステージ７ｄの温度低下を抑制できる。
【００４９】
なお、本実施例では、温調流路３３を回収配管２５に連結したが、温調流路３３をバッファ空間２２に連結してもよい。このような構成にすることで、バッファ空間２２および回収配管２５における液体の蒸発を抑制でき、ウエハステージ７ｄの温度低下を抑制できる。なお、この場合に、温調流路３３を複数の流路で構成し、その複数の流路をバッファ空間２２に連結してもよい。
【００５０】
また、温調流路３３にバルブを設けて、浸液１２が領域Ｂに存在し、ウエハ５と補助板２１の隙間の上に浸液１２が存在しない時にのみ、温調液を回収流路に供給してもよい。
【００５１】
また、実施例２のウエハステージ７ｂと同様に、補助板２１に環状の温調流路と連結流路を設けても良い。
【実施例５】
【００５２】
図９に基づいて実施例５のウエハステージについて説明する。図９は実施例５のウエハステージの上面図である。
【００５３】
本実施例のウエハステージ７ｅは、温調流路および回収流路が複数に分割されている点で実施例１のウエハステージ７ａと異なる。
【００５４】
ウエハステージ７ｅには、４つの温調流路２６１〜２６４と、４つの回収流路が形成されている。したがって、バッファ空間２２、仕切り板２３、および回収空間２４も４つに分割されており、４つの回収空間２４のそれぞれに回収配管２５１〜２５４のそれぞれが連結されている。
【００５５】
温調流路２６１〜２６４のそれぞれは、４つの回収空間２４のそれぞれに連結されている。
【００５６】
ウエハステージ７ｅの移動にともなってウエハ５と補助板２１の隙間の上に浸液１２が存在するとき、４つの回収流路のうち１つまたは２つの回収流路に浸液１２が浸入する。例えば、図９で示すように、ウエハステージ７ｅと浸液１２の位置関係がＬのようなった場合、浸液１２は４つの回収流路のうち２つの回収流路に浸入する。本実施例のウエハステージ７ｅは、そのような場合に、回収配管２５１、２５４のみで液体の回収を行い、それ以外の回収配管２５２、２５３では液体の回収を行わない。また、温調液に関しても、温調流路２６１、２６４のみから温調液を供給し、他の温調流路２６２、２６３からは温調液を供給しない。このような構成にしたことで、４つの回収流路のうち浸液を実際に回収する回収流路に温調液が供給されるため、その回収流路を介して気体だけが吸引されることがなくなり、液体の蒸発を抑制でき、ウエハステージ７ｅの温度低下を抑制できる。また、回収流路を４つに分割しているので、それぞれの回収流路の各部分に温調液を行き渡らせることができ、温調液の使用量を減らすこともできる。
【００５７】
回収配管２５１〜２５４および温調流路２６１〜２６４のそれぞれには、バルブが取り付けられている。４つの回収空間２４のうち浸液１２が浸入する回収空間２４に連結された回収配管および温調流路のバルブを開けることにより、浸液１２の回収および温調液の供給が行われる。バルブの開閉は、ウエハステージ７ｅの駆動データに基づいて、不図示のコントローラーによって実行される。
【００５８】
なお、本実施例では、温調流路２６１〜２６４を回収空間２４に連結したが、温調流路２６１〜２６４をバッファ空間２２または回収配管２５１〜２５４に連結してもよい。
【００５９】
また、本実施例では、温調流路２６１〜２６４を設けて、それらを４つの回収流路のそれぞれに連結した。しかし、４つの回収流路のうち、浸液１２が浸入し、かつ、浸液１２が流れている回収流路においてのみ、浸液１２を吸引するように制御できるのであれば、温調流路２６１〜２６４を設けなくてもよい。
【００６０】
また、実施例２のウエハステージ７ｂと同様に、補助板２１に環状の温調流路と連結流路を設けても良い。
【００６１】
〔デバイス製造方法の実施形態〕
つぎに、本発明の一実施形態のデバイス（半導体デバイス、液晶表示デバイス等）の製造方法について説明する。ここでは、半導体デバイスの製造方法を例に説明する。
【００６２】
半導体デバイスは、ウエハに集積回路を作る前工程と、前工程で作られたウエハ上の集積回路チップを製品として完成させる後工程を経ることにより製造される。前工程は、前述の露光装置を使用して感光剤を塗布した基板を露光する工程と、その基板を現像する工程を含む。後工程は、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）と、パッケージング工程（封入）を含む。
【００６３】
本実施形態のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。
【００６４】
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ず、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。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施例１のウエハステージの断面図である。
【図２】実施例１のウエハステージの上面図である。
【図３】実施例２のウエハステージの断面図である。
【図４】実施例２のウエハステージの上面図である。
【図５】実施例３のウエハステージの断面図である。
【図６】実施例３のウエハステージの上面図である。
【図７】本発明の一実施形態の露光装置の概略図である。
【図８】実施例４のウエハステージの断面図である。
【図９】実施例５のウエハステージの上面図である。
【図１０】従来の露光装置の概略図である。
【符号の説明】
【００６６】
５  ウエハ（基板）
６  ウエハチャック（チャック）
７  ウエハステージ（ステージ）
１２  浸液
２１  補助板
２２  バッファ空間（回収流路）
２４  回収空間（回収流路）
２５  回収配管（回収流路）
２６  温調流路
【図１】
2010118527.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010118527.tif 000007
【図６】
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【図７】
2010118527.tif 000009
【図８】
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【図９】
2010118527.tif 000011
【図１０】
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