(57)【要約】【課題】液体保持板が着脱可能な同面板を有し、露光品質を維持する液浸露光装置を提供する。【解決手段】液浸露光装置は、基板４の周りに配置され、凹部９ａと凹部９ａに接続された吸引路１９を有する同面板９と、吸引路１９に接続された減圧手段２１と、基板４の周りにおいて液体１６を保持し、減圧手段２１が吸引路１９を減圧にすると同面板９の凹部９ａに収納及び吸着され、減圧手段２１が吸引路１９の減圧を解除すると凹部９ａから分離可能である液体保持板８と、液体保持板８と凹部９ａの表面９ｃとの間に配置され、減圧手段２１が吸引路１９を減圧にした場合に変形して液体保持板８と表面９ｃとの間の密閉性を高める弾性部材２０と、を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影光学系の最終光学素子と基板との間に液体を満たして前記液体を介して前記基板を露光する露光装置であって、
前記基板の周りに配置され、凹部と当該凹部に接続された吸引路を有する固定板と、
前記吸引路に接続された減圧手段と、
前記基板の周りにおいて前記液体を保持し、前記減圧手段が前記吸引路を減圧にすると前記固定板の凹部に収納及び吸着され、前記減圧手段が前記吸引路の減圧を解除すると前記凹部から分離可能である液体保持板と、
前記液体保持板と前記固定板の凹部における表面との間に配置され、前記減圧手段が前記吸引路を減圧にした場合に変形して前記液体保持板と前記固定板の前記表面との間の密閉性を高める弾性部材と、
を有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記弾性部材は粘着層を有す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】
前記弾性部材は、前記粘着層を介して前記液体保持板の凹部における表面と対向する面に設けられることを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記弾性部材は撥液性を有することを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記弾性部材は前記凹部の前記表面に垂直な内壁面と前記液体保持板との間に配置されることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の露光装置を使用して基板を露光するステップと、
露光された前記基板を現像するステップと、
を有することを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、露光装置に係り、特に、液浸露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
投影光学系の最終光学素子と基板との間に液体を充填して液体を介して基板を露光する液浸露光装置は、基板の周辺部を露光するために基板の周囲でそれと同じ高さで液体を保持する同面板を設けている。そして、特許文献１は、同面板の基板の周囲の一部（以下、「液体保持板」と呼ぶ）を同面板から着脱可能（交換可能）にした構成を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１９１５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液体保持板は同面板に真空吸着によって吸着しているが、吸着漏れがあると液浸液が真空経路に浸入して液体が気化し、その結果、同面板、基板ステージ、露光装置内の空間の温度が低下して露光品質が低下するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、液体保持板が着脱可能な同面板を有し、露光品質を維持する液浸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】
【０００６】
本発明の一側面としての露光装置は、投影光学系の最終光学素子と基板との間に液体を満たして前記液体を介して前記基板を露光する露光装置であって、前記基板の周りに配置され、凹部と当該凹部に接続された吸引路を有する固定板と、前記吸引路に接続された減圧手段と、前記基板の周りにおいて前記液体を保持し、前記減圧手段が前記吸引路を減圧にすると前記固定板の凹部に収納及び吸着され、前記減圧手段が前記吸引路の減圧を解除すると前記凹部から分離可能である液体保持板と、前記液体保持板と前記固定板の凹部における表面との間に配置され、前記減圧手段が前記吸引路を減圧にした場合に変形して前記液体保持板と前記固定板の前記表面との間の密閉性を高める弾性部材と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、液体保持板が着脱可能な同面板を有し、露光品質を維持する液浸露光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】露光装置のブロック図である。
【図２】図１の部分拡大断面図である。
【図３】図２の部分分解断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は露光装置のブロック図である。露光装置は、投影光学系の最終光学素子と基板との間に液体を満たして液体を介して基板を露光するいわゆる液浸露光装置である。露光装置は、不図示の光源、照明光学系１、原版ステージ３、投影光学系６、液体供給回収部、基板ステージ５、同面板（固定板）９、液体保持板８を有する。
【００１０】
照明光学系１は、不図示の光源からの光（露光光）を用いて、原版（レチクルやマスク）２を均一に照明する。原版２は、基板４に露光されるパターン又は像を有し、原版ステージ３によって支持及び駆動される。本実施例では、原版ステージ３は、原版２を図１に示すＸＹＺ方向及び各軸の回転方向に駆動することができる。投影光学系６は、原版パターンの像を基板４に露光し、図１は、その光軸に平行な方向をＺ方向としている。基板（ウエハやガラスプレート）４は基板チャック７を介して基板ステージ５に保持される。
【００１１】
本実施例の露光装置は、原版２と基板４を同期して走査することによって原版パターンを基板４に露光する走査型露光装置である。図１においては、走査方向をＹ方向とし、Ｙ方向及びＺ方向に垂直な方向をＸ方向としている。
【００１２】
原版ステージ３と基板ステージ５の位置は、レーザー干渉計によって計測される。図１は、基板ステージ５の位置を計測する干渉計１１と干渉計１１が参照するバーミラー１０を示している。
【００１３】
液体供給回収部は、液体（液浸液）１６を投影光学系６の最終光学素子（不図示）と基板４との間に局所的に液体１６を連続的に供給（充填）及び回収する（ローカルフィル）。液体供給回収部は、液体供給部１４、供給管１２、液体供給ノズル１７、液体回収ノズル１８、回収管１３、液体及び気体回収部１５を含む。液体供給部１４から供給される液体１６は、供給管１２及び液体供給ノズル１７を介して最終光学素子と基板４との間の空間に供給される。また、前記空間にある液体１６は、液体回収ノズル１８と回収管１３を経て液体及び気体回収部１５に回収される。
【００１４】
液体１６は、露純水、機能水、フッ化液（例えば、フルオロカーボン）など、露光光の吸収が少なく、石英や蛍石などの屈折系光学素子とほぼ同程度の屈折率を有することが好ましい。
【００１５】
図２は、基板４の周囲の構成を示す部分拡大断面図である。図１及び図２に示すように、基板４の周りには、同面板（固定板）９、液体保持板８、弾性部材２０が配置されている。従来は、基板４の周りに液体１６を保持する撥液性の同面版を設けるだけであったが、撥液性が低下した場合の交換を容易にするために、本実施例は、特許文献１と同様に、同面板９の一部（液体保持板８）を分離可能としている。
【００１６】
同面板（固定板）９は、基板４の周りに配置され、凹部９ａと吸引路１９を有する。図３（ａ）は、同面板９の形状を示す部分拡大分解断面図である。図３（ａ）に示すように、同面板９は、表面９ｂ及び９ｃ、内壁面９ｄ、及び、内周面９ｅを更に有する。
【００１７】
凹部９ａは、液体保持板８と弾性部材２０を収納するための空間であり、ほぼ中空円筒形状を有して基板４の周囲に設けられる。凹部９ａの深さ（表面９ｂと表面９ｃのＺ方向の平均的な距離）は、液体保持板８と弾性部材２０を収納した場合に、液体保持板８の表面８ａが基板４の表面４ａとほぼ同一の高さになることが可能な深さである。凹部９ａの底部は表面９ｃによって規定され、側面は内壁面９ｄによって規定される。
【００１８】
吸引路１９は、一端が凹部９ａに接続され、図１示す基板ステージ５及びその下の定盤を貫通して他端が真空ポンプなどの減圧手段２１に接続されている。減圧手段２１が吸引路１９を減圧にすると、液体保持板８は凹部９ａに収納及び吸着される。複数の吸引路１９が、基板４の中心を通り、Ｚ方向に垂直な基準軸の回りに等距離で配置されている。各吸引路１９は、同一形状を有し、本実施例では、Ｚ方向に延びる円筒形状を有する。これにより、凹部９ａ内の圧力分布を均一にして液体保持板８の表面８ａを水平に維持して液体１６の揺らぎを防止することができる。
【００１９】
表面９ｂは、基板４の表面４ａとほぼ同一の高さであり、フッ素系で撥液処理が施されている。撥液性により、液体１６が表面９ｂに残ることを防止することができる。
【００２０】
表面９ｃは、加工によって発生する微細な凹凸がある円環状の粗面（ＸＹ平面）である。特許文献１のように弾性部材２０がない液体保持板８だけを搭載した場合には真空吸着時に液体保持板８と表面９ｃとの間に僅かな隙間、即ち、吸着漏れが生じる。吸着漏れがあると、液体１６が同面板９の内壁面９ｄと液体保持板８の外周面（側面）８ｂとの間から侵入した場合に吸引路１９に侵入、気化して同面板９の温度低下を招く。更に、基板ステージ５、基板チャック７、基板４もこの影響を受けて熱変形したり、干渉計１１の光路の屈折率が変化したりして重ね合わせ精度などの露光性能を劣化するおそれがある。この問題を解決するために、本実施例では、弾性部材２０を設けている。
【００２１】
内壁面９ｄは、凹部９ａの表面９ｃにほぼ垂直でＺ方向に延びる曲面である。図２に示すように、内壁面９ｄと液体保持板８の外周面８ｂとの間にはクリアランスＣ１があり、液体１６が侵入する可能性がある。内壁面９ｄに撥水性をもたせることによって液体１６の侵入を抑制してもよい。内周面９ｅは、基板チャック７の側面７ａとの間にクリアランスＣ２がある。
【００２２】
液体保持板８は、基板４の周りにおいて液体１６を保持して基板４の端部が露光されることを可能にする。その表面８ａは基板４の表面４ａとほぼ同じ高さを有し、液体１６の振動を防止する。液体保持板８は、減圧手段２１が吸引路１９を減圧にすると同面板９の凹部９ａに収納及び吸着される。このように、液体保持板８は真空吸着により同面板９に吸着される。液体保持板８の表面８ａは、フッ素系の撥液処理が施されている。減圧手段２１が吸引路１９の減圧を解除すると液体保持板８は凹部９ａから分離可能であるので、撥液性が劣化した際には新たな液体保持板８に交換することができる。液体保持板８の内周面（側面）８ｃと基板４及び基板チャック７との間にはクリアランスＣ２があり、液体１６が侵入する可能性がある。外周面８ｂ及び内周面８ｃに撥水性をもたせることによって液体１６の侵入を抑制してもよい。
【００２３】
弾性部材２０は、液体保持板８と同面板９の凹部９ａにおける表面９ｃとの間に配置され、減圧手段２１が吸引路１９を減圧にした場合に変形して液体保持板８と同面板９の表面９ｃとの間の密閉性を高める。これにより、弾性部材２０は、クリアランスＣ１及びＣ２から侵入した液体１６が吸引路１９に侵入することを低減又は防止することができる。
【００２４】
弾性部材２０は、弾性力を有する樹脂材料から構成される。樹脂材料としては、液体１６への不純物の溶出を極力避けるためフッ素系やシリコーン系の材料、発泡体や、ＰＴＦＥなどの繊維状の多孔質体を使用することができる。また、弾性部材２０に、撥液性を持たせることによって液体１６の吸引路１９への侵入を更に防止することができる。この場合の樹脂材料の撥水性の部分は、例えば、四フッ化エチレンを使用することができる。
【００２５】
本実施例の弾性部材２０は、図２及び図３（ａ）に示すように、液体保持板８の底面８ｄ（液体保持板の凹部における表面と対向する面）の全面に不図示の粘着層を介して貼り付けられている。貼り付けによって弾性部材２０が位置ズレすることを防止して、例えば、基板チャック７に圧力が加わることを防止することができる。弾性部材２０を粘着層によって貼り付ける代わりに、液体保持板８又は同面板９に焼き付けてもよい。
【００２６】
図３（ａ）に示す弾性部材２０の量や配置は単なる一例である。例えば、図３（ｂ）に示すように、弾性部材２０は、中央部を除く内周側と外周側の両側に貼り付けられていてもよいし、図３（ｃ）に示すように、凹部９ａの表面９ｃの上に貼り付けられてもよい。同面板９と液体保持板８の双方に弾性部材２０を貼り付けてもよい。
【００２７】
更に、液体保持板８の外周面８ｂや同面板９の内壁面９ｄに弾性部材２０を貼り付けてもよい。弾性部材２０は外周面８ｂと内壁面９ｄのクリアランスＣ１を小さくするために液体１６が侵入しにくくなるが、撥液性を持たせて液体１６の侵入を更に低減してもよい。
【００２８】
減圧手段２１が吸引路１９を減圧にすると、図２に示すように、弾性部材２０は弾性変形して液体保持板８と同面板９の表面９ｃとの間の空間が密閉する効果を発揮する。粘着層があれば、シール効果の向上も期待することができる。液体保持板８と同面板９との密閉性が高まれば、液体１６が吸引路１９に侵入することが抑制されるため、液体１６の気化による同面板９及び基板ステージ５周辺の温度低下を防止することができる。液体１６が吸引路１９に侵入する許容量は０．１リットル／分以下である。
【００２９】
以上、本実施例によれば、弾性部材２０が液体保持板８を同面板９に吸着する際に発生する吸着漏れを低減して気化熱の影響による露光品質の劣化を低減することができる。
【００３０】
デバイス製造方法は、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と、他の周知の工程と、を経ることにより製造される。デバイスには半導体集積回路素子、液晶表示素子等がある。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
露光装置は、デバイスを製造する用途に適用することができる。
【符号の説明】
【００３２】
２                原版
４                基板
６                投影光学系
８                液体保持板
９                同面板（固定板）
９ａ              凹部
９ｃ              凹部の表面
９ｄ              内壁面
１６              液体（液浸液）
２０              弾性部材
２１              減圧手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
2010192498.tif 000005