(57)【要約】【課題】  液浸液の信頼性（例えば、溶存気体量、温度、透過率など）を高め、転写するパターンの劣化を防止する露光装置、露光システム及びデバイス製造方法を提供する。【解決手段】  レチクルのパターンを、投影光学系を介して被処理体に露光する露光装置であって、前記投影光学系と前記被処理体との間に液体を供給する液体供給部を有し、前記液体供給部は、前記液体が流れるための第１の配管と、前記第１の配管を囲むように配置される第２の配管とを有する２重配管構造の供給配管を有することを特徴とする露光装置を提供する。【選択図】          図１
2006073906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レチクルのパターンを、投影光学系を介して被処理体に露光する露光装置であって、
前記投影光学系と前記被処理体との間に液体を供給する液体供給部を有し、
前記液体供給部は、前記液体が流れるための第１の配管と、前記第１の配管を囲むように配置された所定の気体が流れるための第２の配管とを有する２重配管構造の供給配管を有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記第２の配管に前記所定の気体を供給する気体供給部を更に有することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記所定の気体は、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、水素のいずれか又はそれらの複数であることを特徴とする請求項２記載の露光装置。
【請求項４】
前記所定の気体の温度を調整する温度調整部を更に有することを特徴とする請求項２記載の露光装置。
【請求項５】
前記第１の配管は、樹脂で構成され、
前記第２の配管は、樹脂又は金属で構成されることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項６】
レチクルのパターンを被処理体に投影する投影光学系を有し、前記投影光学系と前記被処理体との間に供給される液体を介して前記被処理体を露光する露光装置と、
前記液体が流れるための第１の配管と、前記第１の配管を囲むように配置された所定の気体が流れるための第２の配管とを有する２重配管構造の第１の供給配管を有し、前記第１の供給配管を介して、前記露光装置に前記液体を供給する液体供給装置とを有することを特徴とする露光システム。
【請求項７】
前記露光装置は、前記液体が流れるための第３の配管と、前記第３の配管を囲むように配置された所定の気体が流れるための第４の配管とを有する２重配管構造の第２の供給配管を有し、
前記液体供給装置から供給された前記液体を、前記第２の供給配管を介して、前記投影光学系と前記被処理体との間に供給することを特徴とする請求項６記載の露光システム。
【請求項８】
レチクルのパターンを被処理体に投影する投影光学系を有し、前記投影光学系と前記被処理体との間に供給される液体を介して前記被処理体を露光する露光装置に前記液体を供給するための供給配管であって、
前記液体が流れるための第１の配管と、
前記第１の配管を囲むように配置された所定の気体が流れるための第２の配管とを有することを特徴とする供給配管。
【請求項９】
請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、
露光された前記被処理体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。
【請求項１０】
請求項６又は７記載の露光システムを用いて被処理体を露光するステップと、
露光された前記被処理体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、一般には、露光装置に係り、特に、ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体チップ、液晶パネルなどの表示素子、磁気ヘッドなどの検出素子、ＣＣＤなどの撮像素子といった各種デバイス、マイクロメカニクスで用いる微細パターンの製造に用いられる露光装置に関する。本発明は、投影光学系の最終面と被処理体の表面を液体に浸漬して、かかる液体を介して被処理体を露光する、所謂、液浸型の露光装置に好適である。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィー（焼き付け）技術を用いて半導体メモリや論理回路などの微細な半導体素子又は液晶表示素子を製造する際に、レチクル（マスク）に描画された回路パターンを投影光学系によってウェハ等に投影して回路パターンを転写する縮小投影露光装置が従来から使用されている。
【０００３】
縮小投影露光装置で転写できる最小の寸法（解像度）は、露光に用いる光の波長に比例し、投影光学系の開口数（ＮＡ）に反比例する。従って、波長を短くすればするほど、及び、ＮＡを上げれば上げるほど、解像度はよくなる。このため、近年の半導体素子の微細化への要求に伴い露光光の短波長化が進められ、ＫｒＦエキシマレーザー（波長約２４８ｎｍ）からＡｒＦエキシマレーザー（波長約１９３ｎｍ）と用いられる紫外線の波長は短くなってきた。
【０００４】
このような中で、ＡｒＦエキシマレーザーなどの光源を用いながら、更に解像度を向上させる技術として、液浸露光が注目されている。液浸露光は、投影光学系のウェハ側の媒質を液体にすることによって投影光学系の開口数（ＮＡ）の増加（所謂、高ＮＡ化）を更に進めるものである。投影光学系のＮＡは、媒質の屈折率をｎとすると、ＮＡ＝ｎ・ｓｉｎθであるので、空気の屈折率よりも高い屈折率（ｎ＞１）の媒質を満たすことでＮＡをｎまで大きくすることができる。
【０００５】
液浸露光において、投影光学系の最終面とウェハとの間に液体を充填させる方法は二つに大別できる。第１の方法は、投影光学系の最終面とウェハ全体を液槽の中に配置する方法であり、かかる方法を用いた露光装置が、例えば、特許文献１に提案されている。第２の方法は、投影光学系とウェハ面とで挟まれた空間だけに液体を流すローカルフィル法であり、かかる方法を用いた露光装置が、例えば、特許文献２及び特許文献３に提案されている。
【特許文献１】特開平６−１２４８７３号公報
【特許文献２】国際公開第９９／４９５０４号パンフレット
【特許文献３】特開２００４−１６５６６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
液浸露光は、投影光学系の最終面とウェハとの間隙に供給する液体（以下、「液浸液」と称する。）において、（１）液浸液中の気泡の除去、（２）液浸液の温度安定性、（３）液浸液の露光光に対する透過率の維持、という３つの課題がある。
【０００７】
（１）液浸液中の気泡の除去については、間隙に供給された液浸液の露光領域に気泡が存在すると、露光光が散乱するため、転写されるパターン線幅が許容できる範囲を超えて変動し、極端な場合には、パターンの絶縁やショート（パターンの劣化）が発生するという問題がある。そこで、液浸液供給系に脱気装置を組み込み、間隙に供給する液浸液に脱気処理を施して、液浸液の気泡を除去することが必要となる。液浸液中に溶存する気体の濃度は、飽和濃度の５０％以下であることが好ましい。例えば、雰囲気が大気の場合、大気分圧から液浸液中に溶存する溶存酸素量を４．５ｐｐｍ以下、及び、溶存窒素量を７ｐｐｍ以下とすることが好ましい。このように脱気処理が施された液浸液は、微小な気泡を液浸液中に吸収し、パターンの劣化を防ぐことができる。
【０００８】
しかし、液浸液を供給する配管には、液浸液への汚染を防止するために、一般に、テフロン樹脂などの樹脂が用いられている。テフロン樹脂やポリエチレン樹脂の気体透過率は、１０−１３乃至１０−１２［ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ｓ・Ｐａ］程度であり、配管の長さが長くなるほど、配管を透過して液浸液に溶解する気体を無視できなくなる。また、継手部分から液浸液に溶解する気体も無視できない。その結果、間隙に供給する液浸液中の溶存気体量が増加して、露光領域内での液浸液中の気体の除去が不完全となり、上述したように、パターンの劣化を生じてしまう。
【０００９】
（２）液浸液の温度安定性については、液浸液の温度が変動すると液浸液の屈折率も変動し、光学系の収差が変化する。従って、フォーカス位置が変動し、転写されるパターン線幅が許容できる範囲を超えて変動する（パターンの劣化）という問題を生じてしまう。例えば、投影光学系のＮＡを１．２、液浸液を純水とし、かかる純水を２ｍｍの間隙（即ち、投影光学系の最終面とウェハとの距離）に供給する場合を考える。純水の温度が０．１度変化すると屈折率が約１０ｐｐｍ変動するため、約０．０５μｍのフォーカス位置ずれを生じ、パターンの劣化を招く。そこで、液浸液供給系に温度制御装置を設け、液浸液を所定の温度に制御することが必要となる。
【００１０】
しかし、温度制御装置から間隙までの配管の長さが長くなると、周囲の環境温度の影響を受けるようになるため、上述したように光学系の収差が変化し、その結果、パターンの劣化を生じてしまう。
【００１１】
（３）液浸液の露光光に対する透過率の維持については、液浸液に酸素が溶存していると液浸液の光吸収が増加し、ウェハに到達する露光量が減少するため、パターン線幅が変動してしまうという問題が生じる。そこで、液浸液中の気泡の除去と同様に、液浸液供給系に脱気装置を組み込み、間隙に供給する液浸液に脱気処理を施して、溶存酸素を除去することが必要となる。例えば、脱気処理が施されていない純水では、約９ｐｐｍ（飽和濃度、２５度、１気圧）の酸素が溶存し、ＡｒＦエキシマレーザーに対して８９．５％／ｃｍの透過率であるが、脱気処理が施され、溶存酸素量が１．０ｐｐｍ程度の純水ではＡｒＦエキシマレーザーに対して９２．４％／ｃｍの透過率となる。
【００１２】
しかし、液浸液を供給する配管が長くなったり、継手が存在したりすると、間隙に液浸液を供給するまでの間に酸素の溶解が生じ、露光光の透過率が低下して、転写するパターン精度が不安定になってしまう。
【００１３】
特許文献１乃至３に提案されているような従来の液浸露光を利用した露光装置は、液浸液を供給する配管及び継手の材質や形態を考慮せずに一重配管系を用いていたため、上述したような問題を防ぐことができなかった。また、一般に、半導体製造工程で使用される純水は、工場設備において温度制御や脱気処理が施され、露光装置に供給されるが、露光装置に純水を供給する供給系に、上述したような問題を防ぐための対策はされていない。
【００１４】
そこで、本発明は、液浸液の信頼性（例えば、溶存気体量、温度、透過率など）を高め、転写するパターンの劣化を防止する露光装置、露光システム及びデバイス製造方法を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
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、レチクルのパターンを、投影光学系を介して被処理体に露光する露光装置であって、前記投影光学系と前記被処理体との間に液体を供給する液体供給部を有し、前記液体供給部は、前記液体が流れるための第１の配管と、前記第１の配管を囲むように配置される第２の配管とを有する２重配管構造の供給配管を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の別の側面としての露光システムは、レチクルのパターンを被処理体に投影する投影光学系を有し、前記投影光学系と前記被処理体との間に供給される液体を介して前記被処理体を露光する露光装置と、前記液体が流れるための第１の配管と、前記第１の配管を囲むように配置される第２の配管とを有する２重配管構造の第１の供給配管を有し、前記第１の供給配管を介して、前記露光装置に前記液体を供給する液体供給装置とを有することを特徴とする。
【００１７】
本発明の更に別の側面としての供給配管は、レチクルのパターンを被処理体に投影する投影光学系を有し、前記投影光学系と前記被処理体との間に供給される液体を介して前記被処理体を露光する露光装置に前記液体を供給するための供給配管であって、前記液体が流れるための第１の配管と、前記第１の配管を囲むように配置される第２の配管とを有することを特徴とする。
【００１８】
本発明の更に別の側面としてのデバイス製造方法は、上述の露光装置又は露光システムを用いて被処理体を露光するステップと、露光された前記被処理体を現像するステップとを有することを特徴とする。
【００１９】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、液浸液の信頼性（例えば、溶存気体量、温度、透過率など）を高め、転写するパターンの劣化を防止する露光装置、露光システム及びデバイス製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して、本発明の一側面としての露光装置について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。ここで、図１は、本発明の露光装置１の構成を示す概略断面図である。
【００２２】
露光装置１は、投影光学系３０の被処理体４０側にある最終面（最終光学素子）と被処理体４０との間に供給される液体（液浸液）ＬＷを介して、レチクル２０に形成された回路パターンをステップ・アンド・スキャン方式やステップ・アンド・リピート方式で被処理体４０に露光する液浸型の投影露光装置である。かかる露光装置は、サブミクロンやクオーターミクロン以下のリソグラフィー工程に好適であり、以下、本実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（「スキャナー」とも呼ばれる。）を例に説明する。ここで、「ステップ・アンド・スキャン方式」とは、レチクルに対してウェハを連続的にスキャン（走査）してレチクルパターンをウェハに露光すると共に、１ショットの露光終了後ウェハをステップ移動して、次の露光領域に移動する露光方法である。また、「ステップ・アンド・リピート方式」とは、ウェハの一括露光ごとにウェハをステップ移動して次の露光領域に移動する露光方法である。
【００２３】
露光装置１は、図１に示すように、照明装置１０と、レチクル２０を載置するレチクルステージ２５と、投影光学系３０と、被処理体４０を載置するウェハステージ４５と、測距手段５０と、ステージ制御部６０と、液体供給部７０と、気体供給部８０と、液体回収部９０と、液浸制御部１００とを有する。
【００２４】
照明装置１０は、転写用の回路パターンが形成されたレチクル２０を照明し、光源部１２と、照明光学系１４とを有する。
【００２５】
光源部１２は、本実施形態では、光源として、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーを使用する。但し、光源部１２は、ＡｒＦエキシマレーザーに限定されず、例えば、波長約２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー、波長約１５７ｎｍのＦ２レーザーを使用してもよいし、光源の個数も限定されない。また、光源部１２に使用可能な光源はレーザーに限定されるものではなく、一又は複数の水銀ランプやキセノンランプなどのランプも使用可能である。
【００２６】
照明光学系１４は、レチクル２０を照明する光学系であり、レンズ、ミラー、オプティカルインテグレーター、絞り等を含む。例えば、コンデンサーレンズ、ハエの目レンズ、開口絞り、コンデンサーレンズ、スリット、結像光学系の順で整列する等である。オプティカルインテグレーターは、ハエの目レンズや２組のシリンドリカルレンズアレイ（又はレンチキュラーレンズ）板を重ねることによって構成されるインテグレーターを含むが、光学ロッドや回折素子に置換される場合もある。
【００２７】
レチクル２０は、図示しないレチクル搬送系により露光装置１の外部から搬送され、レチクルステージ２５に支持及び駆動される。レチクル２０は、例えば、石英製で、その上には転写されるべき回路パターンが形成されている。レチクル２０から発せられた回折光は、投影光学系３０を通り、被処理体４０上に投影される。レチクル２０と被処理体４０とは、光学的に共役の関係に配置される。露光装置１は、スキャナーであるため、レチクル２０と被処理体４０を縮小倍率比の速度比で走査することにより、レチクル２０のパターンを被処理体４０上に転写する。なお、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置（「ステッパー」とも呼ばれる。）の場合は、レチクル２０と被処理体４０を静止させた状態で露光が行われる。
【００２８】
レチクルステージ２５は、図示しない定盤に取り付けられている。レチクルステージ２５は、レチクルチャックを介してレチクル２０を支持し、図示しない移動機構及びステージ制御部６０によって移動制御される。図示しない移動機構は、リニアモーターなどで構成され、Ｘ軸方向にレチクルステージ２５を駆動することでレチクル２０を移動することができる。
【００２９】
投影光学系３０は、レチクル２０に形成されたパターンを経た回折光を被処理体４０上に結像する機能を有する。投影光学系３０は、複数のレンズ素子のみからなる光学系、複数のレンズ素子と少なくとも一枚の凹面鏡とを有する光学系（カタディオプトリック光学系）、複数のレンズ素子と少なくとも一枚のキノフォームなどの回折光学素子とを有する光学系等を使用することができる。色収差の補正が必要な場合には、互いに分散値（アッベ値）の異なるガラス材からなる複数のレンズ素子を使用したり、回折光学素子をレンズ素子と逆方向の分散が生じるように構成したりする。
【００３０】
被処理体４０は、図示しないウェハ搬送系により露光装置１の外部から搬送され、ウェハステージ４５に支持及び駆動される。被処理体４０は、本実施形態ではウェハであるが、液晶基板、その他の被処理体を広く含む。被処理体４０にはフォトレジストが塗布されている。
【００３１】
ウェハステージ４５は、ウェハチャックを介して被処理体４０を支持する。ウェハステージ４５は、被処理体４０の上下方向（鉛直方向）の位置や回転方向、傾きを調整する機能を有し、ステージ制御部６０によって制御される。露光時は、ステージ制御部６０により投影光学系３０の焦点面に被処理体４０の表面が常に高精度に合致するようにウェハステージ４５が制御される。
【００３２】
測距手段５０は、レチクルステージ２５の位置及びウェハステージ４５の二次元的な位置を、参照ミラー５２及び５４、レーザー干渉計５６及び５８を介してリアルタイムに計測する。測距手段５０による測距結果は、ステージ制御部６０に伝達され、レチクルステージ２５及びウェハステージ４５は、位置決めや同期制御のために、ステージ制御部６０の制御の下で一定の速度比率で駆動される。
【００３３】
ステージ制御部６０は、レチクルステージ２５及びウェハステージ４５の駆動制御を行う。
【００３４】
液体供給部７０は、投影光学系３０と被処理体４０との間の空間或いは間隙に液体ＬＷを供給する供給する機能を有し、本実施形態では、図示しない生成手段と、脱気手段７２と、温度制御手段７４と、供給配管７００とを有する。換言すれば、液体供給部７０は、投影光学系３０の最終面の周囲に配置された供給配管７００（の供給口７００ａ）を介して液体ＬＷを供給し、投影光学系３０と被処理体４０との間の空間に液体ＬＷの液膜を形成する。なお、投影光学系３０と被処理体４０との間の空間は、液体ＬＷの液膜を安定に形成、且つ、除去できる程度であることが好ましく、例えば、１．０ｍｍとすればよい。
【００３５】
液体ＬＷは、光源部１２からの露光光の等価的な露光波長を短くし、露光における解像度を向上させる機能を有する。本実施形態では、液体ＬＷとして純水を用いる。但し、液体ＬＷは、特に純水に限定するものではなく、露光光の波長に対して高い透過特性及び高い屈折率特性を有し、投影光学系３０や被処理体４０に塗布されているフォトレジストや投影光学系３０の最終面に対して化学的安定性の高い液体を使用することがきる。例えば、フッ素系不活性液体や微量の添加物を加えた水を使用してもよい。
【００３６】
生成手段は、図示しない原料水供給源から供給される原料水中に含まれる金属イオン、微粒子及び有機物などの不純物を低減し、液体ＬＷを生成する。生成手段により生成された液体ＬＷは、脱気手段７２に供給される。
【００３７】
脱気手段７２は、液体ＬＷに脱気処理を施し、液体ＬＷ中の溶存酸素及び溶存窒素を低減する。脱気手段７２は、例えば、膜モジュールと真空ポンプによって構成される。脱気手段７２は、液体ＬＷ中での溶存酸素の飽和状態（約９ｐｐｍ）及び溶存窒素の飽和状態（約１４ｐｐｍ）に対して５０％以上の脱気性能を有することが好ましい。換言すれば、脱気手段７２は、液体ＬＷに溶存する溶存酸素量を４．５ｐｐｍ以下、及び、溶存窒素量を７ｐｐｍ以下にする。
【００３８】
温度制御手段７４は、液体ＬＷを所定の温度に制御する機能を有する。温度制御手段７４は、例えば、液体ＬＷの温度を２３℃とする。
【００３９】
供給配管７００は、脱気手段７２及び温度制御手段７４によって脱気処理及び温度制御が施された液体ＬＷを、供給口７００ａを介して投影光学系３０と被処理体４０との間の空間に供給する。供給配管７００は、図２に示すように、第１の配管７１２と、第２の配管７１４とを有する２重配管構造７１０を有する。また、第１の配管７１２には継手７２０が設けられている。ここで、図２は、供給配管７００の詳細な構造を示す図であって、図２（ａ）は供給配管７００の概略断面図、図２（ｂ）は供給配管７００の概略平面図である。
【００４０】
供給配管７００は、図２によく示されるように、内側に第１の配管７１２が配置され、第１の配管７１２を囲むように外側に第２の配管７１４が配置されて構成される。第１の配管７１２には、脱気処理及び温度制御が施された液体ＬＷが流れる。第２の配管７１４には、後述する気体供給部８０から供給される所定の気体ＰＧが流れる。このように、投影光学系３０と被処理体４０との間の空間に液体ＬＷを供給するための供給配管７００が２重配管構造７１０を有することで、第１の配管７１２が外部の環境に触れることを防止することができる。換言すれば、液体ＬＷは、第２の配管７１４及び第２の配管７１４に流れる気体ＰＧにより供給配管７００の外部の環境と遮断される。従って、外部の気体（特に、酸素）が液体ＬＷに溶解することを防止すること（即ち、脱気処理が施された液体ＬＷの溶存気体量を維持すること）が可能となり、液体ＬＷ中の気泡の発生及び露光光の透過率の低下を防止して、露光されるパターンの劣化を防止することができる。
【００４１】
第１の配管７１２は、液体ＬＷを汚染しないように、溶出物質が少ないテフロン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの樹脂で構成することが好ましい。液体ＬＷに純水以外の液体を用いる場合には、液体ＬＷに耐性を有し、且つ、溶出物質が少ない材料で第１の配管７１２を構成すればよい。第２の配管７１４は、第１の配管７１２が外部の環境に接触することを防止するために、各種樹脂やステンレスなどの金属から構成する。
【００４２】
気体供給部８０は、液体供給部７０（の供給配管７００）と接続し、第２の配管７１４に所定の気体ＰＧを供給する機能を有する。第２の配管７１４に流れる所定の気体ＰＧは、液体ＬＷを外部の環境から保護し、外部の気体が液体ＬＷに溶解することを防止する。気体供給部８０は、所定の気体ＰＧとして、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴンなどの不活性ガス、又は、水素を供給する。これにより、露光への影響が大きい酸素を遮断することができる。また、所定の気体ＰＧが液体ＬＷに溶解しても露光への影響を少なくすることができ、露光されるパターンの劣化を防ぐことができる。
【００４３】
例えば、気体供給部８０が第２の配管７１４に窒素（１気圧、２５度における飽和溶解度は１８ｐｐｍ）を供給する場合、液体ＬＷの気泡の除去の観点からは液体ＬＷの溶存気体濃度が飽和濃度の５０％以下であればよいため、約９ｐｐｍ以下で供給することが好ましい。また、気体供給部８０が窒素以外の気体を供給する場合も同様に考えればよい。
【００４４】
気体供給部８０は、温度調整部８２を有する。温度調整部８２は、第２の配管１１４に供給される所定の気体ＰＧの温度を調整する。温度調整部８２は、具体的には、所定の気体ＰＧの温度が、第１の配管１１２を流れる液体ＬＷの温度と同じ程度になるように調整する。これにより、第１の配管１１２を流れる液体ＬＷが外部の温度から受ける影響を低減し、液体ＬＷの温度変動を防止して、露光されるパターンの劣化を防止することができる。
【００４５】
液体回収部９０は、投影光学系３０の最終面と被処理体４０との間に供給された液体ＬＷを、回収配管９２を介して回収する。なお、回収配管９２は、供給配管７００のように、２重配管構造７１０を有する必要はない。液体回収部９０は、例えば、回収した液体ＬＷを一時的に貯めるタンク、液体ＬＷを吸い取る吸引部などから構成される。
【００４６】
液浸制御部１００は、ウェハステージ４５の現在位置、速度、加速度、目標位置、移動方向といった情報をステージ制御部６０から取得して、これらの情報に基づいて、液浸露光に係る制御を行う。液浸制御部１００は、液体ＬＷの供給及び回収の切り換え、停止、供給及び回収する液体ＬＷの量の制御等の制御指令を、液体供給部７０や液体回収部９０に与える。
【００４７】
露光装置１は、投影光学系３０と被処理体４０との間に液体ＬＷを供給するための供給配管７００が２重配管構造７１０を有し、第２の配管７１４によって液体ＬＷが流れるための第１の配管７１２が外部の環境に触れることがなくなる。これにより、外部の気体が液体ＬＷに溶解することを防止し、脱気手段７２によって脱気された液体ＬＷの溶存気体量を維持することができる。従って、露光装置１は、液体ＬＷ中の気泡が発生を抑え、また、液体ＬＷの透過率も低下することなく、優れた露光性能を発揮することができる。更に、露光装置１は、気体供給部８０及び温度調整部８２を有し、温度が調整された所定の気体ＰＧを第２の配管７１４に流すことによって、第１の配管７１４に流れる液体ＬＷが外部の温度の影響を受けるのを防止することができる。これにより、液体ＬＷの温度変動を抑える（液体ＬＷの温度を一定に維持する）ことが可能となる。従って、露光装置１は、液体ＬＷの屈折率を一定に維持して、優れた露光性能を発揮することができる。
【００４８】
露光において、光源部１２から発せられた光束は、照明光学系１４によりレチクル２０を、例えば、ケーラー照明する。レチクル２０を通過してレチクルパターンを反映する光は、投影光学系３０により、液体ＬＷを介して被処理体４０に結像される。露光装置１が用いる液体ＬＷは、供給配管７００によって、液体ＬＷ中に溶存する溶存気体量や液体ＬＷの温度が一定に維持されており、信頼性が高い。従って、露光装置１は、液体ＬＷに起因する露光されるパターンの劣化を防止し、極めて高い解像力でレチクル２０のパターンを投影露光することができる。
【００４９】
なお、通常、半導体素子の製造工場（露光システム）においては、工場設備として純水装置が備えられており、且つ、かかる純水装置には脱気処理装置や温度制御装置が組み込まれている。このような外部の液体供給装置（純水装置）２００から脱気及び温調を施した純水を露光装置１に供給する場合、図３に示すように、液体供給部７０の脱気手段７２及び温度制御手段７４を設置しなくてもよい。これにより、脱気手段７２及び温度制御手段７４のコストを低減することができる。但し、供給配管７００は必要であり、液体ＬＷに必要な条件も同じである。ここで、図３は、脱気手段７２及び温度制御手段７４を省略した露光装置１の構成を示す概略断面図である。
【００５０】
同様に、半導体素子の製造工場（露光システム）においては、工場設備として気体供給装置が備えられており、かかる気体供給装置には温度調整装置が組み込まれている。このような外部の気体供給装置３００から温度が調整された所定の気体ＰＧを露光装置１に供給する場合、図４に示すように、気体供給部８０を設置しなくてもよい。また、図４では、外部の液体供給装置２００から液体ＬＷを露光装置１に供給している。なお、外部の液体供給装置２００及び気体供給装置３００から液体ＬＷ及び所定の気体ＰＧを露光装置１に供給する供給配管４００は、上述した供給配管７００の構成を適用することが好ましい。これにより、液体供給装置２００及び気体供給装置３００から露光装置１に液体ＬＷ及び所定の気体ＰＧを供給している間に、液体ＬＷに気体が溶解すること、及び、液体の温度が変化することを防止することができる。ここで、図４は、露光装置１に外部から液体ＬＷ及び所定の気体ＰＧを供給する場合の露光システムの構成を示す概略断面図である。
【００５１】
次に、図５及び図６を参照して、上述の露光装置１を利用したデバイスの製造方法の実施例を説明する。図５は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ１（回路設計）では、デバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ステップ３（ウェハ製造）では、シリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ４（ウェハプロセス）は、前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いて本発明のリソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
【００５２】
図６は、ステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）では、ウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、上述の露光装置１によってマスクの回路パターンをウェハに露光する。ステップ１７（現像）では、露光したウェハを現像する。ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウェハ上に多重に回路パターンが形成される。かかる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。このように、露光装置１を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。
【００５３】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】図１に示す供給配管の詳細な構造を示す図であって、図２（ａ）は供給配管の概略断面図、図２（ｂ）は供給配管の概略平面図である。
【図３】図１に示す脱気手段及び温度制御手段を省略した露光装置の構成を示す概略断面図である。
【図４】図１に示す露光装置に外部から液体及び所定の気体を供給する場合の露光システムの構成を示す概略断面図である。
【図５】デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。
【図６】図５に示すステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１                    露光装置
２０                  レチクル
３０                  投影光学系
４０                  被処理体
７０                  液体供給部
７００                供給配管
７１０                ２重配管構造
７１２                第１の配管
７１４                第２の配管
８０                  気体供給部
８２                  温度調整部
２００                液体供給装置
３００                気体供給装置
４００                供給配管
ＬＷ                  液体（液浸液）
ＰＧ                  気体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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