(57)【要約】【課題】保持台に設けられた溝に異物が付着、堆積等することを抑制し得る液浸型露光装置を提供する。【解決手段】液浸型露光装置は、（Ａ）露光対象物に対向するレンズ、（Ｂ）給液ライン１２と排液ライン１３とが設けられた、レンズと露光対象物との間を液体で満たすためのシャワーヘッド１０、（Ｃ）露光対象物を保持するための保持台２１、（Ｄ）露光対象物の周縁部に対応するように保持台に設けられた溝２６、及び、（Ｅ）溝２６に設けられた液体排出口２７を有し、更に、（Ｆ）溝２６に洗浄液を供給する洗浄液供給手段２８を有し、供給された洗浄液を液体排出口２７から排出する。【選択図】  図１
2006134999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）露光対象物に対向するレンズ、
（Ｂ）給液ラインと排液ラインとが設けられた、レンズと露光対象物との間を液体で満たすためのシャワーヘッド、
（Ｃ）露光対象物を保持するための保持台、
（Ｄ）露光対象物の周縁部に対応するように保持台に設けられた溝、及び、
（Ｅ）溝に設けられた液体排出口、
を有する液浸型露光装置であって、
（Ｆ）溝に洗浄液を供給する洗浄液供給手段を有し、
供給された洗浄液を液体排出口から排出することを特徴とする液浸型露光装置。
【請求項２】
洗浄液供給手段は溝に設けられた洗浄液供給口から成ることを特徴とする請求項１に記載の液浸型露光装置。
【請求項３】
（Ａ）露光対象物に対向するレンズ、
（Ｂ）給液ラインと排液ラインとが設けられた、レンズと露光対象物との間を液体で満たすためのシャワーヘッド、
（Ｃ）露光対象物を保持するための保持台、
（Ｄ）露光対象物の周縁部に対応するように保持台に設けられた溝、及び、
（Ｅ）溝に設けられた液体排出口、
を有し、更に、
（Ｆ）溝に洗浄液を供給する洗浄液供給手段、
を有する液浸型露光装置における保持台の洗浄方法であって、
洗浄液供給手段により溝に洗浄液を供給し、液体排出口から排出することを特徴とする液浸型露光装置における保持台の洗浄方法。
【請求項４】
洗浄液供給手段は溝に設けられた洗浄液供給口から成ることを特徴とする請求項３に記載の液浸型露光装置における保持台の洗浄方法。
【請求項５】
（Ａ）露光対象物に対向するレンズ、
（Ｂ）給液ラインと排液ラインとが設けられた、レンズと露光対象物との間を液体で満たすためのシャワーヘッド、
（Ｃ）露光対象物を保持するための保持台、
（Ｄ）露光対象物の周縁部に対応するように保持台に設けられた溝、及び、
（Ｅ）溝に設けられた液体排出口、
を有する液浸型露光装置における保持台の洗浄方法であって、
（ａ）ダミーウエハを保持台に保持した後、
（ｂ）シャワーヘッドを溝の上方に位置させ、
（ｃ）洗浄液を給液ラインからシャワーヘッドに流すことにより、溝に洗浄液を供給し、液体排出口から排出する、
ことを特徴とする液浸型露光装置における保持台の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液浸型露光装置、及び、液浸型露光装置における保持台の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体装置の微細化に伴い、リソグラフィ加工の解像度向上が求められている。露光装置を用いたリソグラフィ加工に関しては、解像度向上のために二通りの方法が知られている。第１の方法は露光に用いる光を短波長化する方法であり、第２の方法は開口数の増大を図る方法である。しかし、第１の方法は、露光装置に用いられる光学材料（例えば、レンズの硝材等）の選択に影響を与える。一般に、光学材料の光吸収特性は、波長依存性を有する。従って、短波長化の程度によっては、光学材料の選択の幅が狭まる。また、第２の方法は、単に機械的に光学系を拡大することで実施できるが、必然的に露光装置の光学系の大型化を免れない。このため、光学系を大型化することなく開口数の増大を図る方法として、レンズと露光対象物との間を液体で満たす液浸露光技術が提案されている。
【０００３】
液浸露光技術は、レンズと露光対象物との間を液体で満たして露光対象物を露光することにより、解像度をその液体の屈折率倍に高める技術である。レンズと露光対象物との間を液体で満たすことで解像度が高まる原理を、以下、簡単に説明する。解像度は、所謂開口数（ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  ａｐｅｒｔｕｒｅ：ＮＡ）が大きくなると高くなる。開口数は、光学系や光学素子に入射、又は、射出する光線束の最大垂角（物点、又は、焦点から入射瞳径、又は、射出瞳径に対して張る角度）の半角の正弦で表される。露光対象物上の一点に結像する光線束の広がりを±θとしたとき、開口数ＮＡは、以下の式（１）で表される。ここで、ｎは露光対象物側の媒質の屈折率であり、通常の露光の場合、露光対象物は空気中に置かれるので、ｎ＝１となる。従って、空気中の露光では、開口数ＮＡは、以下の式（２）で表される。一方、液浸露光用の液体の一例として水を用いた場合、水の屈折率は、ｎ＝１．４３６である。従って、水の中での露光では、開口数ＮＡは、以下の式（３）で表され、空気中における露光に比べて開口数ＮＡが大きくなる。
【０００４】
ＮＡ＝ｎ×ｓｉｎ（θ）          （１）
ＮＡ＝ｓｉｎ（θ）              （２）
ＮＡ＝１．４３６×ｓｉｎ（θ）  （３）
【０００５】
液浸露光技術は、光源の短波長化や光学系の大型化を伴なうことなく解像度を高めることができるので、大きな注目を集めている。露光対象物全体を液体に浸して露光する方法も提案されている（例えば、特開平１０−３０３１１４号公報参照）。
【０００６】
また、給液ラインと排液ラインとが設けられたシャワーヘッドを用いて、シャワーヘッドの内側のみを液体で満たしながら露光する露光装置も提案されている。図５に示すこの液浸型露光装置１９０は、シャワーヘッド１１０、保持台部１２０、マスク部１４０、照明部１５０、制御部１６０、ＸＹステージ部１７０、及び、縮小投影光学部１８０を備える。
【０００７】
露光対象物として、感光性膜が設けられた基板１３０が示されている。基板１３０は、一般にウエハと称される円板状の半導体基板１３１、及び、その上に設けられた感光性膜１３２から成る。半導体基板１３１の上に下地層が設けられ、その下地層の上に感光性膜１３２が設けられる場合もある。感光性膜１３２の材料としては、通常、架橋型、光重合型、相変化型等のフォトレジスト材料を挙げることができる。液浸型露光装置１９０は、露光対象物である基板１３０を保持台部１２０で保持し、半導体基板１３１の上に設けられた感光性膜１３２を露光する。
【０００８】
照明部１５０は、光源１５１、コンデンサーレンズ１５２、及び、ミラー１５３を備える。光源１５１は、例えば、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ光源（図示せず）、及び、絞り（図示せず）を有する。レーザ光源から発生するパルス状の照明光は、その照度が均一化され、絞りにより照明光の形状が略矩形に整形される。整形された照明光は、コンデンサーレンズ１５２により収束され、ミラー１５３により反射され、マスク部１４０に入射する。
【０００９】
マスク部１４０は、レチクル１４１、レチクルステージ１４２、レチクルステージ駆動手段１４３、及び、レチクル位置情報検出手段１４４を備える。レチクル１４１には、露光用のマスクパターンが設けられている。レチクル１４１は、レチクルステージ１４２の上に、例えば、真空吸着により固定される。レチクルステージ１４２は、モータ等から構成されるレチクルステージ駆動手段１４３により、図５のＹ軸方向に移動可能である。レチクルステージ駆動手段１４３は、制御部１６０における制御器１６１の指令に応じて動作する。レチクル１４１の位置情報は、レーザ干渉計等から成るレチクル位置情報検出手段１４４により測定され、レチクル１４１のＹ方向の位置情報は、制御器１６１に送られる。
【００１０】
縮小投影光学部１８０は、鏡筒、複数のレンズ等により構成され、露光対象物に対向するレンズを備える。レンズの硝材として、主に石英が用いられるが、色収差を低減するために一部に蛍石も用いられる。
【００１１】
シャワーヘッド１１０は、縮小投影光学部１８０の端部に取り付けられる。シャワーヘッド１１０は、筒１１１、給液ライン１１２、及び、排液ライン１１３を備える。液浸露光用の液体、例えば、水が、給液ライン１１２を介して筒１１１の内側に給液され、排液ライン１１３を介して筒１１１の外側に排液される。露光の際には、液浸露光用の液体は、所定の流速で給液ライン１１２を介して筒１１１の内側に給液され、排液ライン１１３を介して排液される。給液の流速、排液の流速等を調整することにより、基板１３０上に液体を残すことなく露光することができる。
【００１２】
保持台部１２０は、保持台１２１、露光対象物を吸着する吸着手段１２２、及び、液体を排出する排出手段１２３を備える。保持台１２１は、ＸＹステージ部１７０により、図５のＸ軸方向、及び、Ｙ軸方向に移動可能である。保持台１２１は、露光対象物を保持する吸着面１２４、吸着面１２４に連通する配管１２５、露光対象物である基板１３０の周縁部に対応するように設けられた溝１２６、及び、溝１２６に設けられた液体排出口１２７を備える。保持台１２１の上面のうち、基板１３０を保持する部分は、他の部分に比べて凹み、基板１３０を保持した状態で略同一平面となる。ポンプ等から構成される吸着手段１２２は配管１２５に接続されており、吸着手段１２２が動作すると、基板１３０は吸着面１２４上に保持される。なお、基板１３０を静電的な吸着手段で保持することもできる。
【００１３】
露光工程では、露光対象物である基板１３０を次々に交換する必要がある。従って、保持台１２１上の凹んだ領域は、基板１３０よりも若干広い。このため、基板１３０の周囲には、若干の間隙が生じざるを得ない。図７の（Ａ）乃至（Ｃ）を参照して詳しく説明するが、液浸露光用の液体がこの間隙に流れ込むことを避けることは難しい。このため、基板１３０の周縁部に対応するように、溝１２６が設けられている。基板１３０の周縁部から溝１２６に流れ込んだ液体は、液体排出口１２７に繋がれたポンプ等から構成される排出手段１２３により、排出される。
【００１４】
ＸＹステージ部１７０は、ＸＹステージ１７１、ＸＹステージ駆動手段１７２、露光対象物位置情報検出手段１７３、及び、定盤１７４を備える。ＸＹステージ１７１は、モータ等から構成されるＸＹステージ駆動手段１７２により、図５のＸ軸方向、及び、Ｙ軸方向に定盤１７４の上を移動可能である。ＸＹステージ駆動手段１７２は、制御部１６０における制御器１６１の指令に応じて動作する。露光対象物である基板１３０の位置情報は、レーザ干渉計等の露光対象物位置情報検出手段１７３により測定され、測定されたＸ方向及びＹ方向の位置情報は、制御部１６０の制御器１６１に送られる。
【００１５】
液浸型露光装置１９０では、固定された縮小投影光学部１８０に対して、感光性膜が設けられた基板１３０が移動する。基板１３０の感光性膜１３２上におけるレチクル１４１上のマスクパターンの結像状態は、感光性膜１３２のＺ軸方向の位置に依存する。このため、保持台１２１は、圧電素子等の微動可能な駆動手段（図示せず）により、Ｚ軸方向にも移動可能である。感光性膜１３２上面の位置情報は、レーザ干渉計等の測定手段（図示せず）により測定され、位置情報が制御部１６０の制御器１６１に送られる。制御器１６１は、常に感光性膜１３２上で良好な結像状態が得られるように、上述した微動可能な駆動手段を制御する。
【００１６】
液浸型露光装置１９０は、露光の際にレチクルステージ１４２及びＸＹステージ１７１をＹ軸方向に移動させ、感光性膜１３２を走査露光する。なお、露光の際にレチクルステージ１４２とＸＹステージ１７１を相対的に静止状態にして露光することもできる。この場合、液浸型露光装置１９０は、単なるステップ・アンド・リピート方式の露光装置として動作する。
【００１７】
図６を参照して、走査露光の動作を説明する。縮小投影光学部１８０を、前段レンズ１８１と後段レンズ１８２で代表的に表す。後段レンズ１８２は、露光対象物である基板１３０に対向する。レチクル１４１には、露光用のマスクパターン１４５が設けられている。照明部１５０からレチクル１４１に入射する照明光の略矩形の領域１５４は、マスクパターン１４５の一部の領域を照射する。マスクパターン１４５を透過した光は、前段レンズ１８１、後段レンズ１８２、及び、シャワーヘッド１１０の筒１１１内側の液体で満たされた空間１１４を透過し、感光性膜１３２上に結像する。この結像した照明光の領域１５５が、感光性膜１３２を露光する。従って、例えばレチクル１４１を図６のＹ軸正方向に等速度Ｖ1で移動させつつ、露光対象物である基板１３０をＹ軸負方向に等速度Ｖ2で移動させることにより、マスクパターン１４５全体に対応する感光性膜１３２のショット領域１３３が走査露光される。ショット領域１３３の露光が完了した後、隣のショット領域１３４の露光開始位置になるように、基板１３０を移動をさせる。この移動の間は、照明部１５０からの照明光の照射は中止される。感光性膜１３２の端部の露光が終了すると、基板１３０をＸ軸方向に所定量移動させた後、上記の動作を繰り返し、走査露光する。このようにして半導体基板１３１に設けられた感光性膜１３２全面が露光される。
【００１８】
シャワーヘッド１１０は、後段レンズ１８２を覆うように設けられる。従って、感光性膜１３２の端部のショット領域１３３を露光する場合には、液体で満たされた空間１１４は、基板１３０の外側に及ぶ。
【００１９】
図７の（Ａ）乃至（Ｃ）を参照して、このときのシャワーヘッド１１０、基板１３０、及び、保持台１２１の関係を説明する。図７の（Ａ）に示すように、シャワーヘッド１１０の筒１１１は、保持台１２１に設けられた溝１２６の上方に位置する。図７の（Ｂ）に示すように、筒１１１の内側には液浸露光用の液体が満たされている。従って、この液体は保持台１２１の溝１２６に流れ込む。図７の（Ｃ）に示すように、筒１１１の内側は、給液ライン１１２、及び、排液ライン１１３に連通している。給液ライン１１２を介して筒１１１の内側に流れ込んだ液体の大部分は、排液ライン１１３から流れ出すが、一部の液体は溝１２６に流れ込む。半導体基板１３１上の感光性膜１３２はその全体が露光されるため、シャワーヘッド１１０の筒１１１の下方に位置した溝１２６には、その全体に液浸露光用の液体が流れ込むことになる。
【００２０】
図８の（Ａ）乃至（Ｃ）を参照して、基板１３０に設けられた感光性膜１３２の全体を露光するときの、溝１２６への液体の流れ込みを模式的に説明する。感光性膜１３２全面を露光する場合、図８の（Ａ）に示すように、基板１３０の一端側の上方にシャワーヘッド１１０の筒１１１が位置する状態と、図８の（Ｂ）に示すように、基板１３０の他端側の上方にシャワーヘッド１１０の筒１１１が位置する状態を生ずる。従って、いずれの場合にも、液体が溝１２６に流れ込む。流れ込んだ液体は、液体排出口１２７に繋がれた排出手段１２３により排出される。しかし、図８の（Ｂ）あるいは（Ｃ）に示すように、排出されない液体１１５が溝２６に残ることがある。
【特許文献１】特開平１０−３０３１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
上述の液浸型露光装置１９０では、露光の際には、液浸露光用の液体が、筒１１１に連続して流される。しかし、液浸露光用の液体は半導体基板１３１上に設けられた感光性膜１３２と接している。このため、感光性膜１３２に含まれる可溶性の物質が、筒１１１に満たされた液浸露光用の液体に溶出する場合がある。また、感光性膜１３２の表面に付着していたダスト等が、液浸露光用の液体で流される場合もある。従って、保持台１２１の溝１２６に流れ込む液体には、感光性膜１３２に含まれていた可溶性の物質や、ダスト等が含まれることがある。図８の（Ｂ）あるいは（Ｃ）に示すように、排出されずに溝１２６に残った液体１１５も、これらを含むことになる。また、露光対象物の露光が完了した後、新たな露光対象物に交換して次の露光を行うまでに長時間が経過する場合等には、溝１２６に残った液体１１５の蒸発が進み、溝１２６に可溶性の物質、ダスト等が堆積する。このような場合、保持台１２１が動いた際に、堆積物が剥がれて新たなダストとなり、露光の歩留まりを低下させる原因となる虞れがある。
【００２２】
また、一般に液体の屈折率は、可溶性の物質を熔解させると大きくなる。このため、意図的に液体に可溶性の物質を熔解させて、これを液浸露光用の液体として用いることも可能である。例えば、水に対して各種の塩を熔解させて、液浸露光用の液体として用いることもできる。この場合は、液体の蒸発による可溶性の物質の析出は顕著なものとなる。
【００２３】
従って、本発明の目的は、保持台に設けられた溝に異物が付着、堆積等することを抑制し得る液浸型露光装置、及び、液浸型露光装置における保持台の洗浄方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記の目的を達成するための本発明の液浸型露光装置は、
（Ａ）露光対象物に対向するレンズ、
（Ｂ）給液ラインと排液ラインとが設けられた、レンズと露光対象物との間を液体で満たすためのシャワーヘッド、
（Ｃ）露光対象物を保持するための保持台、
（Ｄ）露光対象物の周縁部に対応するように保持台に設けられた溝、及び、
（Ｅ）溝に設けられた液体排出口、
を有する液浸型露光装置であって、
（Ｆ）溝に洗浄液を供給する洗浄液供給手段を有し、
供給された洗浄液を液体排出口から排出することを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の第１の態様に係る液浸型露光装置における保持台の洗浄方法は、
（Ａ）露光対象物に対向するレンズ、
（Ｂ）給液ラインと排液ラインとが設けられた、レンズと露光対象物との間を液体で満たすためのシャワーヘッド、
（Ｃ）露光対象物を保持するための保持台、
（Ｄ）露光対象物の周縁部に対応するように保持台に設けられた溝、及び、
（Ｅ）溝に設けられた液体排出口、
を有し、更に、
（Ｆ）溝に洗浄液を供給する洗浄液供給手段、
を有する液浸型露光装置における保持台の洗浄方法であって、
洗浄液供給手段により溝に洗浄液を供給し、液体排出口から排出することを特徴とする。
【００２６】
本発明の液浸型露光装置、あるいは、本発明の第１の態様に係る液浸型露光装置における保持台の洗浄方法において、洗浄液供給手段は、保持台に設けられた溝に洗浄液を供給できるものであればよい。洗浄液供給手段の数、配置すべき位置は任意であり、１つ設けられていてもよいし、複数設けられていてもよい。洗浄液供給手段は、保持台と別に設けられていても構わないが、保持台と一体化して設けられることが好ましく、溝に設けられた洗浄液供給口から成る構成とすることがより好ましい。また、洗浄液供給口の数、溝に設ける位置は任意であり、溝に１つ設けられていてもよいし、複数設けられていてもよい。
【００２７】
上記の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る液浸型露光装置における保持台の洗浄方法は、
（Ａ）露光対象物に対向するレンズ、
（Ｂ）給液ラインと排液ラインとが設けられた、レンズと露光対象物との間を液体で満たすためのシャワーヘッド、
（Ｃ）露光対象物を保持するための保持台、
（Ｄ）露光対象物の周縁部に対応するように保持台に設けられた溝、及び、
（Ｅ）溝に設けられた液体排出口、
を有する液浸型露光装置における保持台の洗浄方法であって、
（ａ）ダミーウエハを保持台に保持した後、
（ｂ）シャワーヘッドを溝の上方に位置させ、
（ｃ）洗浄液を給液ラインからシャワーヘッドに流すことにより、溝に洗浄液を供給し、液体排出口から排出する、
ことを特徴とする。
【００２８】
本発明の第２の態様に係る液浸型露光装置における保持台の洗浄方法において、ダミーウエハとは、その表面から可溶性の物質が洗浄液に溶出しないものであればよい。ダミーウエハとして、例えば、ステンレス、アルミニウム等の金属から成る板、感光性膜が設けられていない半導体基板等を例示することができる。
【００２９】
本発明の第２の態様に係る液浸型露光装置における保持台の洗浄方法において、シャワーヘッドを溝の上方に位置させつつ、洗浄液を給液ラインからシャワーヘッドに流すことにより、溝に洗浄液を供給し液体排出口から排出してもよい。また、シャワーヘッドを溝の上方に位置させた後に、洗浄液を給液ラインからシャワーヘッドに流すことにより、溝に洗浄液を供給し液体排出口から排出してもよい。
【００３０】
本発明の液浸型露光装置、あるいは、本発明の第１の態様若しくは第２の態様に係る液浸型露光装置における保持台の洗浄方法（以下、これらを総称して、単に、本発明と呼ぶ場合がある）において、露光対象物とは、感光性膜が設けられた基板を指す。感光性膜の材料としては、架橋型、光重合型、相変化型等のフォトレジスト材料を例示することができる。感光性膜が基板上に直接設けられてもよいし、基板上に下地層が設けられ、その下地層の上に感光性膜が設けられてもよい。下地層の材質は、絶縁体、半導体、及び、導電体の何れでもよく、酸化シリコン系材料、酸化アルミニウム、アモルファスシリコン、ポリシリコン、アルミニウム、銅、金、プラチナ等を例示することができる。基板の材質としては、シリコン単結晶等の半導体を例示することができるが、絶縁体、導電体から成るものでもよい。
【００３１】
本発明において、「露光対象物の周縁部に対応するよう設けられた溝」とは、溝が露光対象物の射影像の縁よりも少なくとも外側にあることを指す。ここで、「少なくとも外側にある」とは、溝の内側及び外側が、露光対象物の射影像の縁よりも外側にあってもよいし、溝の内側が露光対象物の射影像の縁の内側にあり、溝の外側が露光対象物の射影像の外側にあってもよいことを意味する。また、本発明において、「シャワーヘッドを溝の上方に位置させる」とは、シャワーヘッドの射影像が溝を含む状態を指す。
【００３２】
本発明において、洗浄液とは異物を除去できるものであればよく、異物が物理的に除去されてもよいし、化学的に除去されてもよい。異物を除去できる限り、洗浄液の組成は任意である。例えば、不純物の少ない水、メタノール等のアルコールを例示することができる。液浸露光用の液体と同じ組成を有する液体を洗浄液として用いることもできる。この場合は、液浸型露光装置で用いられる液体が共通化されるので、取り扱いが簡便となり好ましい。なお、本発明において、「異物」とは、可溶性物質の堆積物、可溶性物質を含んだ液、ダスト、ダストを含んだ液等、露光に対して悪影響を与える原因となるものを広く指す。
【００３３】
本発明において、液体排出口は保持台の溝に設けられるが、溝のどの部分、どの位置に設けるかは任意である。保持台に設けられた溝の内部の液体を排出できる限り、溝に１つ設けられていてもよいし、複数設けられていてもよい。また、洗浄液供給手段と対応する位置に設けられていてもよい。ここで、「対応する位置」とは、例えば、露光対象物の周縁部を環状に取り囲む溝に、１つの洗浄液供給手段が０度の角度の位置に設けられている場合、１８０度の角度の位置を意味する。ｎ個の洗浄液供給手段が以下の式（４）で示される角度の位置（単位：度）に設けられる場合、「対応する位置」とは、以下の式（５）で示される角度の位置（単位：度）を意味する。但し、ｍは１〜ｎの整数である。
【００３４】
（ｍ−１）×（３６０／ｎ）                      （４）
（ｍ−１）×（３６０／ｎ）＋（１８０／ｎ）      （５）
【発明の効果】
【００３５】
本発明の液浸型露光装置、及び、本発明の第１の態様に係る液浸型露光装置における保持台の洗浄方法によれば、洗浄液供給手段により保持台の溝に洗浄液が供給され、保持台の溝に設けられた液体排出口から洗浄液が排出されるので、異物が溝から除去される。これにより、溝に付着、堆積等した異物が、露光工程に影響を与えることを防ぐことができる。
【００３６】
本発明の第２の態様に係る液浸型露光装置における保持台の洗浄方法によれば、ダミーウエハを保持台で保持した後にシャワーヘッドから洗浄液を供給するので、保持台の露光対象物を保持する部分に洗浄液が付着することがない。また、保持台に新たに洗浄液供給手段を設ける必要がなく、従前の液浸型露光装置において実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。
【実施例１】
【００３８】
実施例１は、本発明の液浸型露光装置、及び、本発明の第１の態様に係る液浸型露光装置における保持台の洗浄方法に関する。実施例１の液浸型露光装置の全体図を図１に示し、保持台に設けられた溝の洗浄工程を模式的に図２の（Ａ）乃至（Ｃ）に示し、保持台に設けられた液体排出口、洗浄液供給手段の配置を模式的に図３の（Ａ）及び（Ｂ）に例示する。
【００３９】
実施例１の液浸型露光装置は、露光対象物と対向するレンズと露光対象物との間を液体で満たして露光対象物を露光する装置であり、露光対象物に対向するレンズ、給液ラインと排液ラインとが設けられた、レンズと露光対象物との間を液体で満たすためのシャワーヘッド、及び、露光対象物を保持するための保持台を有する。
【００４０】
図１に示すように、実施例１の液浸型露光装置９０は、より具体的には、レンズと露光対象物との間を液体で満たすためのシャワーヘッド１０、露光対象物を保持するための保持台を備える保持台部２０、マスク部１４０、照明部１５０、制御部１６０、ＸＹステージ部１７０、及び、露光対象物と対向するレンズを有する縮小投影光学部１８０を備える。露光対象物は、例えば円板状の半導体基板３１と、その上に設けられた感光性膜３２から成る基板３０である。
【００４１】
図１におけるマスク部１４０、照明部１５０、制御部１６０、ＸＹステージ部１７０、及び、縮小投影光学部１８０は、図５で説明した従来の液浸型露光装置１９０におけるマスク部１４０、照明部１５０、制御部１６０、ＸＹステージ部１７０、及び、縮小投影光学部１８０と同様の構成、構造を有する。これらの構成、動作、及び、作用については、背景技術で既に説明したと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００４２】
縮小投影光学部１８０は、鏡筒、複数のレンズ等により構成され、露光対象物である基板３０に対向するレンズを備えている。
【００４３】
シャワーヘッド１０は、縮小投影光学部１８０の端部に取り付けられる。シャワーヘッド１０は、筒１１、給液ライン１２、及び、排液ライン１３を備える。液浸露光用の液体、例えば水が、給液ライン１２を介して筒１１の内側に給液され、排液ライン１３を介して筒１１の外側に排液されることにより、縮小投影光学部１８０のレンズと、露光対象物である基板３０との間が液浸露光用の液体で満たされる。給液の流速、排液の流速等を調整することにより、基板３０上に液浸露光用の液体を残すことなく露光をすることができる。
【００４４】
保持台部２０は、保持台２１、露光対象物を保持台２１に吸着させるための吸着手段２２、液体の排出手段２３を備える。保持台２１は、ＸＹステージ部１７０により、図１のＸ軸方向、及び、Ｙ軸方向に移動可能である。保持台２１は、露光対象物を保持する吸着面２４、吸着面２４に連通する配管２５、露光対象物である基板３０の周縁部に対応するように設けられた溝２６、溝２６に設けられた液体排出口２７を備える。保持台２１の上面のうち基板３０を保持する部分は、他の部分に比べて凹み、基板３０を保持した状態で略同一平面となる。ポンプ等から構成される吸着手段２２は配管２５に接続されており、吸着手段２２が動作すると、露光対象物である基板３０は、吸着面２４上に保持される。
【００４５】
実施例１の液浸型露光装置９０は、これらに加え、洗浄液供給口２８を備える。洗浄液供給口２８は、配管を介して洗浄液供給装置２９に接続されている。洗浄液供給手段としての洗浄液供給口２８は、溝２６に設けられている。洗浄液供給装置２９から送られる洗浄液は、洗浄液供給手段である洗浄液供給口２８から溝２６に供給される。溝２６に供給された洗浄液は、排出手段２３により液体排出口２７を介して排出される。これにより、溝２６に残る異物が除去される。シャワーヘッド１０に給液される液体が水である場合には、洗浄液として同じ組成である水を用いてもよい。
【００４６】
図２の（Ａ）乃至（Ｃ）を参照して、溝２６の洗浄について説明する。既に図８の（Ａ）乃至（Ｃ）を参照して模式的に説明をしたが、感光性膜３２全面の露光後には、シャワーヘッド１０の筒１１の下方に位置した溝２６に、液浸露光用の液体が流れ込む。流れ込んだ液体は、感光性膜３２に含まれていた可溶性の物質、感光性膜３２の表面に付着していたダスト等を含む。この液体は、液体排出口２７に繋がれた排出手段２３により排出される。しかし、排出されない液体１５が、溝２６に残ることがある。図２の（Ａ）は、この状態を模式的に示したものである。
【００４７】
この状態において、洗浄液供給装置２９から洗浄液を送り、洗浄液を洗浄液供給口２８から溝２６に供給する。溝２６は洗浄液で満たされ、図２の（Ｂ）に示す状態となる。液体１５は、この洗浄液と共に溝２６に設けられた液体排出口２７を介して、溝２６の外に排出される。従って、溝２６から異物が除去される。図２の（Ｃ）は、この様子を模式的に示したものである。
【００４８】
なお、洗浄液の一部が溝２６に残ることもある。しかし、液体１５に含まれていた不純物等の大部分は、洗浄液と共に液体排出口２７から外部に排出されている。従って、洗浄液が溝２６に残ることは、実用上、問題とはならない。
【００４９】
図２の（Ａ）乃至（Ｃ）においては、感光性膜３２全面の露光終了後に、洗浄液を洗浄液供給口２８から溝２６に供給し、これを液体排出口２７から排出している。しかし、感光性膜３２の露光の途中で洗浄液を洗浄液供給口２８から溝２６に供給し、これを液体排出口２７から排出してもよい。また、露光の際に洗浄液を洗浄液供給口２８から溝２６に定常的に流し込み、これを定常的に液体排出口２７から排出してもよい。どのように洗浄液を供給し、どのように排出するかは任意に決めることができる。
【００５０】
実施例１において、液体排出口２７は保持台２１の溝２６に設けられているが、溝２６のどの部分に設けるかは任意である。溝２６の内部の液体を排出できる限り、液体排出口２７は溝２６に１つ設けられていてもよいし、複数設けられていてもよい。洗浄液供給手段と対応する位置に設けられていてもよい。
【００５１】
図３の（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、溝２６に設けられた液体排出口２７及び洗浄液供給口２８の配置例について説明する。溝２６に設けられた液体排出口２７及び洗浄液供給口２８は、図３の（Ａ）に示すように、複数設けられていてもよいし、図３の（Ｂ）に示すように、１つ設けられていてもよい。複数の液体排出口２７が設けられている場合には、それらは共通の配管を経て図１の液体の排出手段２３に繋がれていてもよいし、個別の配管を経て繋がれていてもよい。同様に、複数の洗浄液供給口２８が設けられる場合には、共通の配管を経て図１の洗浄液供給装置２９に繋がれていてもよいし、個別の配管を経て繋がれていてもよい。保持台２１におけるこれらの配管の経路は任意である。しかし、保持台２１では、露光対象物が保持される領域には吸着面等が設けられているので、この領域にこれらの配管を設けることが困難な場合がある。従って、配管は、この領域を避けることが好ましい。例えば、これらの配管は、図３の（Ａ）に破線で示すように溝２６から放射状に伸びる経路を経た後、図示せぬ共通経路を経るものでもよい。
【実施例２】
【００５２】
実施例２は、本発明の第２の態様に係る液浸型露光装置における保持台の洗浄方法に関する。実施例２の洗浄方法は、図１に示した実施例１の液浸型露光装置９０を用いて実施できるが、図５に示した従来の液浸型露光装置１９０を用いても実施できる。図４の（Ａ）乃至（Ｄ）に、従来の液浸型露光装置１９０を用いた例を示す。
【００５３】
従来の液浸型露光装置１９０が備えるレンズと露光対象物との間を液体で満たすためのシャワーヘッド１１０、露光対象物を保持するための保持台を備える保持台部１２０、マスク部１４０、照明部１５０、制御部１６０、ＸＹステージ部１７０、及び、露光対象物と対向するレンズを有する縮小投影光学部１８０の構成、動作、及び、作用については、背景技術で既に説明したと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００５４】
図４の（Ａ）乃至（Ｄ）を参照して、実施例２の態様に係る液浸型露光装置における保持台の洗浄方法を説明する。
【００５５】
図４の（Ａ）に示すように、感光性膜１３２全面の露光がされた後には、液浸露光用の液体が溝１２６に流れ込み、排出されない液体１１５が溝１２６に残ることがある。図８の（Ｃ）の説明に記したが、この液体１１５は、感光性膜１３２に含まれる可溶性の物質や、感光性膜１３２の表面に付着していたダスト等を含む。
【００５６】
ここで、図５に示す吸着手段１２２の動作を止め、全面が露光された基板１３０を保持台１２１から外す。次に、図４の（Ｂ）に示すように、ダミーウエハ３３を保持台１２１に載置し、吸着手段１２２を動作させてダミーウエハ３３を保持する。ダミーウエハ３３は、シャワーヘッド１１０の筒１１１に満たされる液体と接しても可溶性の物質が溶出しない材料で作られる。ダミーウエハ３３として、例えば、ステンレス、アルミニウム等の金属から成る板、感光性膜が設けられていない半導体基板等を例示することができる。
【００５７】
次に、図５のＸＹステージ部１７０を動作させて、図４の（Ｃ）に示すように、ダミーウエハ３３の一端側にある溝１２６の上方にシャワーヘッド１１０の筒１１１が位置する「Ｐ」の状態とする。この状態で、給液ライン１１２を介して、洗浄液を筒１１１に給液する。液浸露光用の液体、例えば水をそのまま洗浄液として給液することもできる。これにより、洗浄液が筒１１１の下方に位置する溝１２６に供給される。洗浄液はダミーウエハ３３と接するが、可溶性の物質がダミーウエハ３３から溶出することはない。次に、図４の（Ｃ）の矢印で示すように、ＸＹステージ部１７０を動作させて、ダミーウエハ３３の他端側の溝１２６の上方にシャワーヘッド１１０の筒１１１が位置する「Ｑ」の状態とする。この状態で、給液ライン１１２を介して洗浄液を筒１１１に給液すると、同様に洗浄液が筒１１１の下方に位置する溝１２６に供給される。ダミーウエハ３３が保持台１２１に取り付けられているので、洗浄液が図５に示す保持台１２１の吸着面１２４等に付着したり、ポンプ等で構成される吸着手段１２２が洗浄液を吸い込む等の悪影響が生ずることがない。
【００５８】
次に、図４の（Ｄ）に示すように、排出手段１２３を動作させて、液体１１５を含んだ洗浄液を液体排出口１２７を介して溝１２６から排出する。液体１１５は、この洗浄液とともに溝１２６に設けられた液体排出口１２７を介して、溝１２６の外に排出される。従って、溝１２６からは異物が除去される。なお、洗浄液の一部が溝１２６に残ることもある。しかし、液体１１５に含まれていた不純物等の大部分は、洗浄液と共に液体排出口１２７から外部に排出されている。従って、洗浄液が溝１２６に残ることは実用上問題とはならない。
【００５９】
図４の（Ｃ）においては、ダミーウエハの一端側の上方に筒１１１を位置させ洗浄液を溝１２６に供給し、その後ダミーウエハの他端側の上方に筒１１１を位置させ洗浄液を溝１２６に供給し、その後、液体排出口１２７から排出している。しかし、保持台１２１上に設けられた溝１２６のどの部分に洗浄液を供給するかは任意に決めることができる。
【００６０】
例えば、保持台に設けられた溝１２６全てを洗浄する場合は、ダミーウエハ３３を保持した状態で、露光対象物全面を露光する動作と同様の動作を行ってもよい。但し、この場合は実際の露光は不要なので、照明部１５０の動作を止めてもよい。液浸型露光装置１９０は、露光の際に液浸露光用の液体を筒１１１に連続して流すので、液浸露光用の液体がそのまま洗浄液として作用する。
【００６１】
また、溝１２６に筒１１１が倣うように、円を描くようにＸＹステージ１７１を移動させて、溝１２６全体に洗浄液を供給することもできる。
【００６２】
他の例としては、ダミーウエハ３３の一端側で洗浄液を溝１２６に供給し、その洗浄液が溝１２６全体に行き渡る場合は、ダミーウエハ３３の一端側からのみ溝１２６に洗浄液を供給してもよい。
【００６３】
また、溝１２６に設けられた液体排出口１２７は、実施例１と同様に、その数、溝１２６に配置される位置とも、任意に決めることができる。また、どのようなタイミングで洗浄液を溝から排出するかも任意に決めることができる。例えば、排出手段１２３を定常的に動作させた状態で、洗浄液を供給してもよい。即ち、図４の（Ｄ）の動作をさせつつ図４の（Ｃ）の動作をさせてもよい。また、図４の（Ｃ）の動作をさせつつ図４の（Ｄ）の動作をさせてもよい。
【００６４】
なお、ダミーウエハ３３は、露光工程の際には使われない。従って、ダミーウエハ３３は、露光工程の間、露光装置外に保管されてもよい。しかし、露光装置外にダミーウエハ３３を保管すると、その着脱が煩雑となるおそれがある。従って、露光装置内にダミーウエハ３３を保管する場所を設けてもよい。さらに、長時間露光がされない場合に、自動的にダミーウエハ３３を保持台に保持し、その後、通常の露光動作を行うプログラムを、露光装置の制御器１６１に実行させてもよい。但し、この場合は実際の露光は不要なので、照明部１５０の動作を止めてもよい。
【００６５】
以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例における液浸型露光装置の構成要素の具体的な構成、構造は例示であり、適宜、変更することができるし、実施例において説明した保持台の洗浄方法の具体的な方法も例示であり、適宜、変更することができる。更には、保持台上方に可動なノズルを設け、これを洗浄液供給手段とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図１は、実施例１の液浸型露光装置を説明するための全体図である。
【図２】図２の（Ａ）乃至（Ｃ）は、実施例１の保持台の洗浄工程を説明するための、保持台等の模式的な一部端面図である。
【図３】図３の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例１の保持台に設けられた液体排出口、洗浄液供給手段の配置を概念的に例示した斜視図である。
【図４】図４の（Ａ）乃至（Ｄ）は、実施例２の液浸型露光装置における保持台の洗浄方法を説明するための、保持台等の模式的な一部端面図である。
【図５】図５は、従来の液浸型露光装置を説明するための全体図である。
【図６】図６は、走査露光を模式的に説明するための斜視図である。
【図７】図７の（Ａ）乃至（Ｃ）は、シャワーヘッド、基板、及び、保持台の関係を説明するための保持台等の一部端面図である。
【図８】図８の（Ａ）乃至（Ｃ）は、保持台に設けられた溝への液浸露光用の液体の流れ込みを説明するための、保持台等の一部端面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０・・・シャワーヘッド、１１・・・筒、１２・・・給液ライン、１３・・・排液ライン、１５・・・液体、２０・・・保持台部、２１・・・保持台、２２・・・吸着手段、２３・・・排出手段、２４・・・吸着面、２５・・・配管、２６・・・溝、２７・・・液体排出口、２８・・・洗浄液供給口、２９・・・洗浄液供給装置、３０・・・基板、３１・・・半導体基板、３２・・・感光性膜、３３・・・ダミーウエハ、９０・・・液浸型露光装置、１１０・・・シャワーヘッド、１１１・・・筒、１１２・・・給液ライン、１１３・・・排液ライン、１１４・・・空間、１１５・・・液体、１２０・・・保持台部、１２１・・・保持台、１２２・・・吸着手段、１２３・・・排出手段、１２４・・・吸着面、１２５・・・配管、１２６・・・溝、１２７・・・液体排出口、１３０・・・基板、１３１・・・半導体基板、１３２・・・感光性膜、１３３・・・ショット領域、１３４・・・ショット領域、１４０・・・マスク部、１４１・・・レチクル、１４２・・・レチクルステージ、１４３・・・レチクルステージ駆動手段、１４４・・・レチクル位置情報検出手段、１４５・・・マスクパターン、１５０・・・照明部、１５１・・・光源、１５２・・・コンデンサーレンズ、１５３・・・ミラー、１５４・・・領域、１５５・・・領域、１６０・・・制御部、１６１・・・制御器、１７０・・・ＸＹステージ部、１７１・・・ＸＹステージ、１７２・・・ＸＹステージ駆動手段、１７３・・・露光対象物位置情報検出手段、１７４・・・定盤、１８０・・・縮小投影光学部、１８１・・・前段レンズ、１８２・・・後段レンズ、１９０・・・液浸型露光装置
【図１】
2006134999.tif 000003
【図２】
2006134999.tif 000004
【図３】
2006134999.tif 000005
【図４】
2006134999.tif 000006
【図５】
2006134999.tif 000007
【図６】
2006134999.tif 000008
【図７】
2006134999.tif 000009
【図８】
2006134999.tif 000010