(57)【要約】【課題】液浸露光のために使用する流体の選択の自由度を高めること、例えば、純水以外の液体の使用を可能にする。【解決手段】液浸露光装置は、原板２のパターンを基板５１に投影する投影光学系８と、基板５１を支持するステージ５４と、投影光学系８の端面を構成する最終光学系９とステージ５４との間に配置された光透過性部材４１と、最終光学系９と光透過性部材４１との間の第１空間に第１液体４２を満たす第１液体制御器（２５、２９、２１、２６、３１、２２）と、光透過性部材４１と基板５１との間の第２空間に第２液体４３を満たす第２液体制御器（２７、３０、２３、２８、３２、２４）とを備える。【選択図】図１
2006261606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光装置であって、
原板のパターンを基板に投影する投影光学系と、
基板を支持するステージと、
前記投影光学系の端面と前記ステージとの間に配置された光透過性部材と、
前記投影光学系の前記端面と前記光透過性部材との間の第１空間に第１流体を供給する第１供給器と、
前記光透過性部材と前記基板との間の第２空間に第２流体を供給する第２供給器と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記第１空間に供給された第１流体を回収する第１回収器と、
前記第２空間に供給された第２流体を回収する第２回収器とをさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記第１空間及び前記第２空間の少なくとも一方を外部空間から仕切る仕切りを形成する機構を更に備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記仕切りは、エアカーテンを含むことを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
【請求項５】
前記第１空間を外部空間から仕切る仕切り部材を更に備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の露光装置。
【請求項６】
前記第２空間を外部空間から仕切るエアカーテンを形成する機構を更に備えることを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記第２空間を外部空間から仕切る仕切り部材を更に備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の露光装置。
【請求項８】
前記第１空間を外部空間から仕切るエアカーテンを形成する機構を更に備えることを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
【請求項９】
前記第１流体として無機物系の液体を使用し、前記第２流体として有機物系の液体を使用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１０】
前記第１及び第２流体として純水より高い屈折率を有する液体を使用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１１】
前記第１流体として、前記第２流体よりも前記投影光学系の端面を構成する光学部品を汚染しにくい液体を使用し、前記第２流体として、前記第１流体よりも前記基板を腐食させにくい液体を使用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１２】
ステージに載置された基板に対して投影光学系を介して原板のパターンを投影し転写する露光方法であって、
前記投影光学系の端面と前記ステージとの間に配置された光透過性部材と前記端面との間の第１空間に第１液体を満たすとともに、前記光透過性部材と前記基板との間の第２空間に前記第１液体とは異なる第２液体を満たす工程と、
前記原板のパターンを前記投影光学系、前記第１液体、前記光透過性部材及び前記第２液体を介して前記基板に投影し転写する工程と、
を含むことを特徴とする露光方法。
【請求項１３】
デバイス製造方法であって、
請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の露光装置を用いて基板に潜像パターンが形成された基板を用意する工程と、
前記潜像パターンを現像する工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項１４】
デバイス製造方法であって、
請求項１２に記載の露光方法に従って基板に潜像パターンが形成された基板を用意する工程と、
前記潜像パターンを現像する工程と、
を含む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、液浸法によって基板にパターンを転写する露光装置及び露光方法並びにそれらを利用したデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩあるいは超ＬＳＩなどの極微細パターンで構成される半導体デバイスの製造プロセスにおいて、マスクに形成されたパターンを感光剤が塗布された基板上に縮小投影して転写する縮小投影露光装置が使用されている。半導体デバイスにおける集積密度の向上に伴ってパターンの更なる微細化が要求され、レジストプロセスの発展と同時に露光装置の微細化への対応がなされてきた。
【０００３】
露光装置の解像力を向上させる手段としては、露光波長を短くする方法と、投影光学系の開口数（ＮＡ）を大きくする方法とが一般的である。露光波長については、３５６ｎｍのｉ線から２４８ｎｍ付近の発振波長を有するＫｒＦエキシマレーザ光に移行しつつあり、更には１９３ｎｍ付近の発振波長を有するＡｒＦエキシマレーザの開発が進んでいる。更に、１５７ｎｍ付近の発振波長を有するフッ素（Ｆ２）エキシマレーザの開発も行なわれている。
【０００４】
一方、これらとは全く別の解像力向上技術として液浸法を用いた投影露光方法が注目されつつある。従来は、投影光学系の端面（最終面）と露光対象基板（例えばウエハ）面との間の空間は気体で満たされていた。これに対して、液浸法では、この空間を液体で満たして投影露光を実施する。液浸法の利点は、従来法に比べて高い解像度を得ることができる点にある。例えば、投影光学系とウエハとの間の空間に提供される液体を純水（屈折率１．３３）とすることにより、ウエハに結像する光線の最大入射角が液浸法と従来法とで等しい場合において、同一波長の光源を用いても、液浸法の解像力が従来法の１．３３倍に向上する。これは、従来法の投影光学系のＮＡを１．３３倍にすることと等価であり、液浸法によれば、従来法では不可能なＮＡ＝１以上の解像力を得ることが可能である。
【０００５】
この投影光学系の端面とウエハ面との間の空間を液体で満たす方法は、２つの方法に大別される。第１の方法は、投影光学系の端面とウエハ全体を液槽の中に配置する方法であり、この方法を用いた露光装置が特許文献１に開示されている。第２の方法は、投影光学系とウエ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、この方法を用いた露光装置が特許文献２と特許文献３に開示されている。
【特許文献１】特開平０６−１２４８７３号公報
【特許文献２】再公表特許Ｗ０９９／４９５０４号公報
【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】
前述のように、投影光学系の端面と露光対象基板（例えばウエハ）面との間の空間を液体で満たして投影露光を実施する液浸法は、従来法では不可能なＮＡ＝１以上の解像力を得ることが可能である。液体として純水を使用する場合、純水の屈折率は１．３３であるため従来法の１．３３倍の解像度を得ることができるが、純水よりも高い屈折率を持つ高屈折液体を使用することで、より高い解像度を実現することが可能となる。しかしながら、現有する高屈折液体は、光学部品を汚染しないものの基板やステージを腐食させる性質を持つものや、基板やステージを腐食させないものの光学部品を汚染する性質を持つものなどが多く、液浸用の液体として使用するには課題が存在する。
【０００７】
本発明は、上記の課題認識を基礎としてなされたものであり、例えば、露光のために使用する流体の選択の自由度を高めること、より具体的な例を挙げれば、例えば、純水以外の流体の使用を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の側面は、露光装置に係り、該露光装置は、原板のパターンを基板に投影する投影光学系と、基板を支持するステージと、前記投影光学系の端面と前記ステージとの間に配置された光透過性部材と、前記投影光学系の前記端面と前記光透過性部材との間の第１空間に第１流体を供給する第１供給器と、前記光透過性部材と前記基板との間の第２空間に第２流体を供給する第２供給器とを備える。
【０００９】
本発明の好適な実施形態によれば、前記露光装置は、前記第１空間に供給された第１流体を回収する第１回収器と、前記第２空間に供給された第２流体を回収する第２回収器とをさらに備えることを特徴とする。
本発明の好適な実施形態によれば、前記露光装置は、前記第１空間及び前記第２空間の少なくとも一方を外部空間から仕切る仕切りを形成する機構を更に備えることが好ましい。前記仕切りは、例えば、エアカーテンを含みうる。
本発明の好適な実施形態によれば、前記露光装置は、前記第１空間を外部空間から仕切る仕切り部材を更に備えることができる。加えて、前記露光装置は、前記第２空間を外部空間から仕切るエアカーテンを形成する機構を備えることが好ましい。
【００１０】
本発明の好適な実施形態によれば、前記露光装置は、前記第２空間を外部空間から仕切る仕切り部材を更に備えることが好ましい。加えて、前記露光装置は、前記第１空間を外部空間から仕切るエアカーテンを形成する機構を更に備えることが好ましい。
【００１１】
本発明の好適な実施形態によれば、前記第１流体として無機物系の液体を使用し、前記第２流体として有機物系の液体を使用することが好ましい。
【００１２】
或いは、前記第１及び第２流体として純水より高い屈折率を有する液体を使用することが好ましい。
【００１３】
或いは、前記第１流体として、前記第２液体よりも前記投影光学系の端面を構成する光学部品を汚染しにくい液体を使用し、前記第２流体として、前記第１流体よりも前記基板を腐食させにくい液体を使用することが好ましい。
【００１４】
本発明の第２の側面は、ステージに載置された基板に対して投影光学系を介して原板のパターンを投影し転写する露光方法に係り、該露光方法は、前記投影光学系の端面と前記ステージとの間に配置された光透過性部材と前記端面との間の第１空間に第１液体を満たすとともに、前記光透過性部材と前記基板との間の第２空間に前記第１液体とは異なる第２液体を満たす工程と、前記原板のパターンを前記投影光学系、前記第１液体、前記光透過性部材及び前記第２液体を介して前記基板に投影し転写する工程とを含む。
本発明の第３の側面は、デバイス製造方法に係り、該方法は、上記の露光装置を用いて基板に潜像パターンが形成された基板を用意する工程と、前記潜像パターンを現像する工程とを含む。
【００１５】
本発明の第４の側面は、デバイス製造方法に係り、該方法は、上記の露光方法に従って基板に潜像パターンが形成された基板を用意する工程と、前記潜像パターンを現像する工程とを含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、例えば、露光のために使用する流体の選択の自由度を高めること、より具体的な例を挙げれば、例えば、純水以外の流体の使用が可能になる。純水よりも高い屈折率を有する流体の使用は、純水使用時よりも高い解像度で基板にパターンを転写することに寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の露光装置は、半導体デバイスの製造用のウエハや液晶表示デバイスの製造用のガラスプレート等の基板上に塗布された感光剤に原板パターンを投影し該感光剤に潜像パターンを形成するために好適である。本発明の露光装置は、レチクル等の原板に形成されているパターンをウエハやガラスプレート等の基板に投影する投影光学系と、基板を支持するステージと、前記投影光学系の端面（最終光学素子）と前記ステージとの間に配置された光透過性部材（例えば、平板状光学素子）と、前記投影光学系の前記端面と前記光透過性部材との間の第１空間に第１液体を満たす第１液体制御器と、前記光透過性部材と前記基板との間の第２空間に第２液体を満たす第２液体制御器とを備えうる。
【００１８】
本発明は、例えば、露光光として紫外光を用い、投影光学系と基板との間の空間に液体で満たして基板の露光を実施する液浸法が適用されるあらゆる露光装置及び露光方法に有用である。そのような露光装置には、基板を静止させた状態で基板に原版のパターンを転写する露光装置（いあわゆるステッパ）や、基板と原版とを同期スキャンさせながら基板に原版のパターンをスリット光によりスキャン露光する露光装置（いわゆるスキャナ）が含まれうる。
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態として、本発明をスキャナに適用した例を説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１〜４を参照しながら本発明の第１実施形態を説明する。図１は、本発明の第１実施形態の露光装置の構成を概略的に示す図である。図１において、ＡｒＦエキシマレーザやＦ２レーザなどの露光光源（不図示）から射出された光が照明光学系１に提供される。照明光学系１は、露光光源から提供された光を用いて、レチクル２（原版）の一部をスリット光（スリットを通過したような断面形状を有する光）により照明する。スリット光によってレチクルを照明している間、レチクル２を保持しているレチクルステージ３（原版ステージ）と基板５１（ウエハ）を保持している基板ステージ５４（ウエハステージ）は、互いに同期しながらスキャン移動する。このような同期スキャンを通して、レチクル２上のパターン全体が投影光学系８を介して基板５１上に連続的に結像し、基板５１表面に塗布されたフォトレジスト（感光剤）を感光させて潜像パターンを形成することができる。
【００２１】
レチクルステージ３や基板ステージ５４の二次元的な位置は、参照ミラー４、５とレーザ干渉計６、７によってリアルタイムに計測される。この計測値に基づいて、ステージ制御装置１０は、レチクル２（レチクルステージ）や基板５１（基板ステージ５４）の位置決めや同期制御を行う。基板ステージ５４には、基板５１の鉛直方向の位置や回転方向、傾きを調整、変更或いは制御する駆動装置が内蔵されており、露光時は、この駆動装置により投影光学系８の焦点面に基板５１上の露光領域が常に高精度に合致するように基板ステージ５４が制御される。ここで、基板５１の表面の鉛直方向と傾きは、不図示の光フォーカスセンサーによって計測され、ステージ制御装置１０に提供される。
【００２２】
露光装置本体は、不図示の環境チャンバの中に設置されており、露光装置本体を取り巻く環境が所定の温度に保たれる。レチクルステージ３、基板ステージ５４、レーザ干渉計６、７を取り巻く空間や、投影光学系８を取り巻く空間には、更に個別に温度制御された空調空気が吹き込まれて、環境温度が更に高精度に維持される。
【００２３】
図２は、図１における投影光学系８の下端面を構成する最終光学素子９及び基板５１並びにそれらの周辺部の詳細図を示す図である。最終光学素子９と基板５１との間に光透過性部材（分離器）４１が配置され、これにより、最終光学素子９と基板５１との間の空間が上下に２分されている。ここで、光透過性部材４１は、露光光（例えば、ＡｒＦエキシマレーザ光や、Ｆ２レーザ光）を透過させる性質を有する光学素子であって、例えば、平板形状を有しうる。なお、光透過性部材４１は、その全体が光透過性材料で構成される必要はなく、露光光を透過させるべき領域のみが光透過材料で構成されていれば十分である。
最終光学素子９と光透過性部材４１との間の第１空間は、第１液体４２で満たされ、光透過性部材４１と基板５１との間の第２空間は、第２液体４３が満たされる。光透過性部材４１は、投影光学系８及び基板ステージ５４から機械的に分離されており、支持部材５２によって支持されている。
【００２４】
支持部材５２にはアクチュエータ（不図示）が備えられうる。支持部材５２の位置及び傾きは、投影光学系８及び光透過性部材４１の位置を計測するセンサ１１からの出力信号に基づいて分離器制御装置１２が前記アクチュエータを動作させることにより制御されうる。また、基板ステージ５４の駆動により第２液体４３に乱れが生じ、その乱れが流体力として光透過性部材４１に伝播しても、分離器制御装置１２及び前記アクチュエータにより、光透過性部材４１は、常に投影光学系８から見て静止した状態に保たれる。
【００２５】
最終光学素子９と光透過性部材子４１との間の第１空間は、第１液体供給口２５、第１供給管２９、第１液体供給装置２１、第１液体回収口２６、第１回収管３１及び第２液体回収装置２２を含んで構成される第１液体制御器によって第１液体４２で満たされる。光透過性部材４１と基板５１との間の第２空間は、第２液体供給口２７、第２供給管３０、第２液体供給装置２３、第２液体回収口２８、第２回収管３２及び第２液体回収装置２４を含んで構成される第２液体制御器によって第２液体４３で満たされる。
【００２６】
図３は、最終光学素子９と光透過性部材４１との間の第１空間のために配置された第１液体供給口２５及び第１液体回収口２６を上方から見た図である。図４は、光透過性部材４１と基板５１との間の第２空間のために配置された第２液体供給口２７及び第２液体回収口２８を上方から見た図である。
【００２７】
第１空間（第１液体４２で満たされる空間）と外部空間とは、エアカーテン（仕切り）によって仕切られることが好ましい。第１空間のためのエアカーテンは、第１液体供給口２５及び第１液体回収口２６の外側（第１空間から見て外側）に配置された気体供給口３７、３８及び気体回収口３３、３４によって形成されうる。気体供給口３７、３８を通して気体が噴出され、気体回収部３３、３４を通して気体が回収される。このエアカーテンにより、第１空間から第１液体４２が外部空間に漏れ出したり、第１液体４２から蒸発した気体がチャンバ内に拡散したりすることを防止することができる。
【００２８】
同様に、第２空間（第２液体４３で満たされる空間）と外部空間とは、エアカーテン（仕切り）によって仕切られることが好ましい。第２空間のためのエアカーテンは、第２液体供給口２７及び第２液体回収口２８の外側（第２空間から見て外側）に配置された気体供給口３９、４０及び気体回収口３５、３６によって形成されうる。気体供給口３９、４０を通して気体が噴出され、気体回収口３５、３６を通して気体が回収される。このエアカーテンにより、第２空間から第２液体４３が外部空間に漏れ出したり、第２液体４３から蒸発した気体がチャンバ内に拡散したりすることを防止することができる。
【００２９】
第１液体供給口２５は、供給管２９を介して第１液体供給装置２１と接続されており、第１液体回収口２６は、回収管３１を介して第１液体回収装置２２と接続されている。供給管２９及び回収管３１は、少なくとも光透過性部材４１から機械的に分離されている。
【００３０】
第２液体供給口２７は、供給管３０を介して第２液体供給装置２３と接続されており、第２液体回収口２８は、回収管３２を介して第２液体回収装置２４と接続されている。供給管３０及び回収管３２は、少なくとも基板ステージ５４から機械的に分離されている。
【００３１】
第１、第２液体供給装置２１、２３は、例えば、液体を貯留するタンク、液体を送り出す圧送装置、液体の供給流量の制御を行う流量制御装置を含みうる。更に、第１、第２液体供給装置２１、２３は、第１、第２空間に供給すべき液体の温度を制御するための温度制御装置を含むことが好ましい。第１、第２液体回収装置２２、２４は、例えば、回収した液体を一時的に貯留するタンク、液体を吸引する吸引装置、液体の回収流量を制御するための流量制御装置を含みうる。
【００３２】
この露光装置は、液浸制御装置１３を備える。液浸制御装置１３は、基板ステージ５４の現在位置、速度、加速度、目標位置、移動方向等の情報をステージ制御装置１０から受けて、これらの情報に基づいて、液浸の開始や中止、液体の流量等の制御指令を液体供給装置２１、２３や液体回収装置２２、２４に与える。
【００３３】
基板５１の端部から露光を開始することを可能にするためには、基板５１の外周付近の領域においても基板５１と光透過性部材４１との間の第２空間に安定して第２液体４３を満たす必要があるため、基板ステージ５４には、基板５１の外側の部分に、基板５１とほぼ同じ高さの表面を有する同面板５３（平面板）が設けられている。
【００３４】
液浸用の液体として使用する高屈折液体としては、露光光の吸収が少ないことはもちろんのこと、更に、光学素子を汚染しないことや、基板５１を腐食させないことなどが求められる。しかしながら、これらの条件をすべて満たす高屈折液体を開発することは困難である。現有する高屈折液体の中で無機物系の高屈折液体（例えば、硫酸セシウム：屈折率１．４９、硫酸カリウム：屈折率１．４５）は、光学素子の汚染は少ないが基板５１や基板ステージ５４を腐食させる性質を持つ。また、有機物系の高屈折液体（例えば、ヘプタン：屈折率１．５１、デカン：屈折率１．５４、グリセロール：屈折率１．６）は、基板５１や基板ステージ５４の腐食は少ないが光学素子を汚染する性質を持つ。
【００３５】
そこで、第１液体４２として、前述のような無機物系の高屈折液体を使用することにより、投影光学系８の最終光学素子９の汚染を許容レベル内に抑えることができる。また、第２液体４３として、前述のような有機物系の高屈折液体を使用することにより、基板５１や基板ステージ５４の腐食を許容レベル内に抑えることができる。そして、第１液体４２と第２液体４３を光透過性部材４１によって分離することにより、第１液体４２による基板５１や基板ステージ５４の腐食を防止するとともに第２液体４３による投影光学系８の最終光学素子９の汚染を防止することができる。
ここで、有機物系の高屈折液体（第２液体４３）によって光透過性部材４１が汚染された場合には、その汚染された光透過性部材４１を支持部材５２から取り外して新しいものに交換することにより、露光性能及びスループットの低下を回避することが可能である。
【００３６】
液浸用の第１、第２液体は、予め脱気装置を用いて液中の溶存ガスが十分に取り除かれたものが好ましい。これは、気泡の発生を抑制し、また、気泡が発生しても即座に液体中に吸収できるからである。例えば、環境気体中に多く含まれる窒素、酸素を対象とし、液体に溶存可能なガス量の８０％以上を除去すれば、十分に気泡の発生を抑制することが可能である。もちろん、不図示の脱気装置を露光装置に備えて、常に液中の溶存ガスを取り除きながら液体供給装置２１、２３に液体を供給してもよい。脱気装置としては、例えば、ガス透過性の膜を隔てて一方に液体を流し、もう一方を真空にして液体中の溶存ガスをその膜を介して真空中に追い出す、真空脱気装置が好適である。
【００３７】
（第２実施形態）
図５〜８を参照しながら本発明の第２実施形態を説明する。ここでは、主として第１実施形態と異なる点について説明する。ここで特に言及しない事項は、第１実施形態に従い得る。
【００３８】
この実施形態の露光装置には、最終光学素子９と基板５１との間の空間を第１空間と第２空間とに分離するとともに第１空間を外部空間から仕切るための仕切りとしての容器５５が設けられている。容器５５の一部、例えば、側壁には、第１液体供給口２５及び第１液体回収口２６がそれぞれ連通している。
容器５５の底部の少なくとも一部、より具体的には、露光光を通過させるべき部分は、光透過性部材４１で構成される。容器５５は、第１空間に供給された第１液体４２が外部空間に漏れ出すことを防止し、第１液体４２が第２液体４３と混合することを防止することができる構造であれば十分であり、例えば、第１液体供給口２５及び第１液体回収口２６のために開口してい部分を除いて密閉容器として構成することもできるし、例えば、上部の少なくとも一部が開口した容器として構成することもできる。
容器５５（光透過性部材４１）と基板５１との間の第２空間は、第２液体供給口２７を通して供給される第２液体４３によって満たされ、第２空間の第２液体４３は、回収口２８を通して回収される。
【００３９】
第１液体４２及び第２液体４３は、光学素子（最終光学素子９、光透過性部材４１）の汚染防止のため、露光中は常に供給・回収されることが好ましい。光透過性部材４１が第１液体４２及び第２液体４３によって汚染された場合には、その汚染された光透過性部材４１を新しいものに交換することにより、露光性能及びスループットの低下を回避することが可能である。
【００４０】
第１液体供給口２５は、供給管２９を介して第１液体供給装置２１と接続されており、第１液体回収口２６は、回収管３１を介して第１液体回収装置２２と接続されている。第２液体供給口２７は、供給管３０を介して第２液体供給装置２３と接続されており、第２液体回収口２８は、回収管３２を介して第２液体回収装置２４と接続されている。供給管３０及び回収管３２は、少なくとも基板ステージ５４から機械的に分離されている。
【００４１】
第２空間（第２液体４３で満たされる空間）と外部空間とは、エアカーテン（仕切り）によって仕切られることが好ましい。第２空間のためのエアカーテンは、第２液体供給口２７及び第１液体回収口２８の外側（第２空間から見て外側）に配置された気体供給口３９、４０及び気体回収口３５、３６によって形成されうる。気体供給口３９、４０を通して気体が噴出され、気体回収口３５、３６を通して気体が回収される。このエアカーテンにより、第２空間から第２液体４３が外部空間に漏れ出したり、第２液体４３から蒸発した気体がチャンバ内に拡散したりすることを防止することができる。
【００４２】
図７は、最終光学素子９と光透過性部材４１との間の第１空間のために配置された容器５５、第１液体供給口２５及び第１液体回収口２６を上方から見た図である。図８は、光透過性部材４１と基板５１との間の第２空間のために配置された第２液体供給口２７及び第２液体回収口２８を上方から見た図である。
【００４３】
（第３実施形態）
図９〜１２を参照しながら本発明の第３実施形態を説明する。ここでは、主として第１又は第２実施形態と異なる点について説明する。ここで特に言及しない事項は、第１又は第２実施形態に従い得る。
【００４４】
この実施形態の露光装置には、最終光学素子９と基板５１との間の空間を第１空間と第２空間とに分離するとともに第２空間を外部空間から仕切るための仕切りとしての容器５６が設けられている。容器５６の一部、例えば、側壁には、第２液体供給口２７及び第２液体回収口２８がそれぞれ連通している。
容器５６の上部の少なくとも一部、より具体的には、露光光を通過させるべき部分は、光透過性部材４１で構成される。容器５６は、第２空間に供給された第２液体４３が外部空間に漏れ出すことを防止し、第２液体４３が第１液体４２と混合することを防止することができる構造であれば十分であり、例えば、第２液体供給口２７及び第２液体回収口２８のために開口している部分を除いて密閉容器として構成することもできる。
第１液体４２及び第２液体４３は、光学素子（最終光学素子９、光透過性部材４１）の汚染防止のため、露光中は常に供給・回収されることが好ましい。光透過性部材４１が第１液体４２及び第２液体４３によって汚染された場合には、その汚染された光透過性部材４１を新しいものに交換することにより、露光性能及びスループットの低下を回避することが可能である。ここで、基板５１を交換する都度、容器５６を交換してもよい。この場合、容器５６に基板５１が収容された状態で容器５６を交換してもよい。
第１液体供給口２５は、供給管２９を介して第１液体供給装置２１と接続されており、第１液体回収口２６は、回収管３１を介して第１液体回収装置２２と接続されている。供給管２９及び回収管３１は、少なくとも光透過性部材４１から機械的に分離されている。
【００４５】
第２液体供給口２７は、供給管３０を介して、基板ステージ５４に搭載された第２液体供給装置２３と接続されており、第２液体回収口２８は、回収管３２を介して、基板ステージ５４に搭載された第２液体回収装置２４と接続されている。
【００４６】
第１空間（第１液体４２で満たされる空間）と外部空間とは、エアカーテン（仕切り）によって仕切られることが好ましい。第１空間のためのエアカーテンは、第１液体供給口２５及び第１液体回収口２６の外側（第１空間から見て外側）に配置された気体供給口３７、３８及び気体回収口３３、３４によって形成されうる。気体供給口３７、３８を通して気体が噴出され、気体回収部３３、３４を通して気体が回収される。このエアカーテンにより、第１空間から第１液体４２が外部空間に漏れ出したり、第１液体４２から蒸発した気体がチャンバ内に拡散したりすることを防止することができる。
【００４７】
図１１は、最終光学素子９と光透過性部材４１との間の第１空間のために配置された第１液体供給口２５及び第１液体回収口２６を上方から見た図である。図１２は、光透過性部材４１と基板５１との間の第２空間のために配置された第２液体供給口２７及び第２液体回収口２８を上方から見た図である。
【００４８】
なお、上記の実施形態では液体を使用した例で説明したが、本発明は、液体に限られるものでなく、同様の性質を有する気体を用いても同様の効果を得られることは言うまでもない。
【００４９】
（応用例）
次に、上記の露光装置を利用したデバイスの製造プロセスの一例として半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図１３は、半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。ステップ1（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップ2（マスク作製）では設計した回路パターンに基づいてマスクを作製する。一方、ステップ3（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ4（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記のマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ5（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ4によって作製されたウエ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）等の組み立て工程を含む。ステップ6（検査）ではステップ5で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これを出荷（ステップ7）する。
【００５０】
図１４は、上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す図である。ステップ11（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ12（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を成膜する。ステップ13（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ14（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ15（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ16（露光）では上記の露光装置によって回路パターンをウエハに転写する。ステップ17（現像）では露光したウエハを現像する。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なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１実施形態の露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１に示す露光装置における投影光学系の下端面を構成する最終光学素子及び基板並びにそれらの周辺部の詳細図を示す図である。
【図３】図１に示す露光装置における最終光学素子と光透過性部材との間の第１空間のために配置された第１液体供給口及び第１液体回収口を上方から見た図である。
【図４】図１に示す露光装置における光透過性部材と基板との間の第２空間のために配置された第２液体供給口及び第２液体回収口を上方から見た図である。
【図５】本発明の第２実施形態の露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図６】図５に示す露光装置における投影光学系の下端面を構成する最終光学素子及び基板並びにそれらの周辺部の詳細図を示す図である。
【図７】図５に示す露光装置における最終光学素子と光透過性部材との間の第１空間のために配置された容器、第１液体供給口及び第１液体回収口を上方から見た図である。
【図８】図５に示す露光装置における光透過性部材と基板との間の第２空間のために配置された第２液体供給口及び第２液体回収口を上方から見た図である。
【図９】本発明の第３実施形態の露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図１０】図９に示す露光装置における投影光学系の下端面を構成する最終光学素子及び基板並びにそれらの周辺部の詳細図を示す図である。
【図１１】図９に示す露光装置における最終光学素子と光透過性部材との間の第１空間のために配置された第１液体供給口及び第１液体回収口を上方から見た図である。
【図１２】図９に示す露光装置における光透過性部材と基板との間の第２空間のために配置された第２液体供給口及び第２液体回収口を上方から見た図である。
【図１３】半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。
【図１４】ウエハプロセスの詳細なフローを示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１：照明光学系、２：レチクル、３：レチクルステージ、４，５：参照ミラー、６，７：レーザ干渉計、８：投影光学系、９：最終光学素子、２１：第１液体供給装置、２２：第１液体回収装置、２３：第２液体供給装置、２４：第２液体回収装置、２５：第２液体供給口、２６：第２液体回収口、２７：第２液体供給口、２８：第２液体回収口、２９，３０：供給管、３１，３２：回収管、３３〜３６：気体回収口、３７〜４０：気体供給口、４１：光透過性部材（分離器）、４２：第１液体、４３：第２液体、５１：基板（ウエハ）、５２：支持部材、５３：同面板、５４：基板ステージ（ウエハステージ）、５５,５６：容器
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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