(57)【要約】  液浸部材（６）は、物体に照射される露光光（ＥＬ）の光路（Ｋ）が液体（ＬＱ）で満たされるように前記物体との間で液体（ＬＱ）を保持して液浸空間（ＬＳ）を形成する。液浸部材（６）は、液体（ＬＱ）と接する領域の少なくとも一部にアモルファスカーボン膜が成膜されている。
2011081062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体に照射される露光光の光路が液体で満たされるように前記物体との間で前記液体を保持して液浸空間を形成する液浸部材であって、
前記液体と接する領域の少なくとも一部にアモルファスカーボン膜が成膜されている液浸部材。
【請求項２】
前記露光光の光路の周囲に設けられ、対向する物体上の液体を吸引して回収する液体回収領域を備える請求項１に記載の液浸部材。
【請求項３】
前記液体回収領域の前記液体と接する領域の少なくとも一部にアモルファスカーボン膜が成膜されている請求項２に記載の液浸部材。
【請求項４】
前記液体回収領域は、多孔部材の表面を含む請求項２または３に記載の液浸部材。
【請求項５】
前記多孔部材は、貫通孔を有する請求項４に記載の液浸部材。
【請求項６】
前記物体上の液体の少なくとも一部は、前記多孔部材を介して回収される請求項４または５に記載の液浸部材。
【請求項７】
前記多孔部材の表面および前記多孔部材に複数設けられた貫通孔の内壁面に、アモルファスカーボン膜が成膜されている請求項４〜６のいずれか一項に記載の液浸部材。
【請求項８】
前記多孔部材の表面または前記貫通孔の内壁面の少なくとも一部が、前記液体に対して親液性である請求項７に記載の液浸部材。
【請求項９】
前記多孔部材の表面または前記貫通孔の内壁面の少なくとも一部が、前記液体に対して撥液性である請求項７または８に記載の液浸部材。
【請求項１０】
前記多孔部材の表面が、前記液体に対して撥液性であり、
前記多孔部材の前記貫通孔の内壁面が、前記液体に対して親液性である請求項９に記載の液浸部材。
【請求項１１】
前記アモルファスカーボン膜が成膜された領域の少なくとも一部が、前記液体に対して親液性である請求項１〜１０のいずれか一項に記載の液浸部材。
【請求項１２】
前記アモルファスカーボン膜が、テトラヘドラルアモルファスカーボン膜である請求項１〜１１のいずれか一項に記載の液浸部材。
【請求項１３】
前記液浸部材がチタン製の部材を含む請求項１〜１２のいずれか一項に記載の液浸部材。
【請求項１４】
物体に照射される露光光の光路が液体で満たされるように前記物体との間で前記液体を保持して液浸空間を形成する液浸部材の製造方法であって、
前記液浸部材の、前記液体と接する領域の少なくとも一部の上に、ＣＶＤ法（化学気相成長法）またはＰＶＤ法（物理気相成長法）によりアモルファスカーボン膜を成膜する液浸部材の製造方法。
【請求項１５】
前記液浸部材が、前記露光光の光路の周囲に設けられ、対向する物体上の液体を吸引して回収する液体回収領域を備え、前記液体回収領域の前記液体と接する領域の少なくとも一部にＣＶＤ法またはＰＶＤ法によりアモルファスカーボン膜を成膜する請求項１３に記載の液浸部材の製造方法。
【請求項１６】
ＰＶＤ法として、ＦＣＶＡ（フィルタードカソーディックバキュームアーク）法を用いる請求項１３または１４に記載の液浸部材の製造方法。
【請求項１７】
アモルファスカーボン膜を成膜した後に、前記アモルファスカーボン膜の少なくとも一部に紫外線を照射して、被照射領域を前記液体に対して親液性とする請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の液浸部材の製造方法。
【請求項１８】
前記アモルファスカーボン膜として、テトラヘドラルアモルファスカーボン膜を成膜する請求項１５または１６に記載の液浸部材の製造方法。
【請求項１９】
前記液体回収領域に配置される多孔部材の表面および前記多孔部材に複数設けられた貫通孔の内壁面に、ＦＣＶＡ法によりテトラヘドラルアモルファスカーボン膜を成膜する請求項１７に記載の液浸部材の製造方法。
【請求項２０】
テトラヘドラルアモルファスカーボン膜を成膜した後に、前記テトラヘドラルアモルファスカーボン膜の少なくとも一部に紫外線を照射して、被照射領域を前記液体に対して親液性とする請求項１７または１８に記載の液浸部材の製造方法。
【請求項２１】
テトラヘドラルアモルファスカーボン膜を成膜した後に、
前記多孔部材の表面および前記貫通孔の内壁面に紫外線を照射して、被照射領域を前記液体に対して親液性とし、
さらに、前記多孔部材の表面上にＦＣＶＡ法によりテトラヘドラルアモルファスカーボン膜を成膜して、
前記多孔部材の表面を、前記液体に対して撥液性とし、前記多孔部材の前記貫通孔の内壁面を、前記液体に対して親液性とする請求項１８または１９に記載の液浸部材の製造方法。
【請求項２２】
前記液浸部材がチタン製の部材を含む請求項１４〜２１のいずれか一項に記載の液浸部材の製造方法。
【請求項２３】
液体を介して露光光で基板を露光する露光装置であって、
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の液浸部材を備える露光装置。
【請求項２４】
液体を回収する液体回収機構の一部に、前記液浸部材を備える請求項２３に記載の露光装置。
【請求項２５】
前記液浸部材がチタン製の部材を含む請求項２３または２４に記載の露光装置。
【請求項２６】
請求項２３〜２５のいずれか一項に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
露光された前記基板を現像する工程と、を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液浸部材、液浸部材の製造方法、露光装置、及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置において、例えば下記特許文献に開示されているような、液体を介して露光光で基板を露光する液浸露光装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／２６６５３３号
【特許文献２】米国特許出願公開第２００５／０１８１５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液浸露光装置において、基板等の物体上に液浸領域が形成されている状態では、基板表面上のレジストやトップコートに含まれる成分が液体（例えば、純水）に溶出することがある。そのため、液浸領域を形成する部材表面に、液体（純水）中に溶出していたレジストやトップコート成分が再析出し、この析出物が液流（水流）によって剥離して基板に付着してしまう可能性がある。基板に析出物が付着した基板を露光すると、例えば基板に形成されるパターンに欠陥が生じる等、露光不良が発生し、不良デバイスが発生する可能性がある。さらに、液体に混入した異物が液浸領域を形成する部材に付着し、この付着した異物が再度液体に混入した状態で基板を露光することもある。
このため、液浸領域を形成する部材を定期的に洗浄し、表面の析出物を除去する必要が生じるが、洗浄の頻度・時間が増加すると生産性が低下する可能性がある。【０００５】
本発明に係る態様は、露光不良の発生及び生産性の低下を抑制できる液浸部材、液浸部材の製造方法、及び露光装置を提供することを目的とする。また、別の目的は、不良デバイスの発生及び生産性の低下を抑制できるデバイス製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に従えば、物体に照射される露光光の光路が液体で満たされるように前記物体との間で前記液体を保持して液浸空間を形成する液浸部材であって、前記液体と接する領域の少なくとも一部にアモルファスカーボン膜が成膜されている液浸部材が提供される。【０００７】
本発明の第２の態様に従えば、物体に照射される露光光の光路が液体で満たされるように前記物体との間で前記液体を保持して液浸空間を形成する液浸部材の製造方法であって、  前記液浸部材の、前記液体と接する領域の少なくとも一部の上に、ＣＶＤ法（化学気相成長法）またはＰＶＤ法（物理気相成長法）によりアモルファスカーボン膜を成膜する液浸部材の製造方法が提供される。【０００８】
本発明の第３の態様に従えば、液体を介して露光光で基板を露光する露光装置であって、第１の態様の液浸部材を備える露光装置が提供される。【０００９】
本発明の第４の態様に従えば、上記態様の露光装置を用いて基板を露光する工程と、  露光された前記基板を現像する工程と、を含むデバイス製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る態様によれば、露光不良の発生及び生産性の低下を抑制できる液浸部材、液浸部材の製造方法、及び露光装置を提供することができる。また、本発明に係る態様によれば、不良デバイスの発生及び生産性の低下を抑制できるデバイス製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】露光装置を示す概略構成図である。
【図２】液浸部材の近傍を示す側断面図である。
【図３Ａ】ＦＣＶＡ成膜装置の一例を示す概略構成図である。
【図３Ｂ】液浸部位の製造方法を説明するための図である。
【図３Ｃ】液浸部位の製造方法を説明するための図である。
【図４Ａ】多孔部材の一例を説明するための図である。
【図４Ｂ】多孔部材の一例を説明するための図である。
【図４Ｃ】多孔部材の一例を説明するための図である。
【図５】液浸部材の近傍を示す側断面図である。
【図６】液浸部材の近傍を示す側断面図である。
【図７】液浸部材の近傍を示す側断面図である。
【図８】マイクロデバイス製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【図９Ａ】実施例で成膜したｔａ−Ｃ膜の膜厚分布を示すグラフである。
【図９Ｂ】実施例で成膜したｔａ−Ｃ膜の膜厚分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。なお、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。そして、水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のそれぞれと直行する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、θＺ方向とする。
【００１３】
＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す概略構成図である。図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持して移動可能なマスクステージ１と、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ２と、マスクステージ１を移動する第１駆動システム１Ｄと、基板ステージ２を移動する第２駆動システム２Ｄと、マスクステージ１及び基板ステージ２それぞれの位置情報を計測可能な干渉計システム３と、マスクＭを露光光ＥＬで照明する照明系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置４とを備えている。
【００１４】
マスクＭは、基板Ｐに投影されるデバイスパターンが形成されたレクチルを含む。マスクＭは、例えばガラス板等の透明板上にクロム等の遮光膜を用いて所定のパターンが形成された透過型マスクを含む。なお、マスクＭとして、反射型マスクを用いることもできる。基板Ｐは、デバイスを製造するための基板である。基板Ｐは、例えばシリコンウエハのような半導体ウエハ等の基材に感光膜が形成されたものを含む。感光膜は、感光材（フォトレジスト）の膜である。また、基板Ｐが、感光膜と別の膜を含んでもよい。例えば、基板Ｐが、反射防止膜を含んでもよいし、感光膜を保護する保護膜（トップコート膜）を含んでもよい。
【００１５】
本実施形態の露光装置ＥＸは、液体ＬＱを介して露光光ＥＬで基板Ｐを露光する液浸露光装置である。露光装置ＥＸは、露光光ＥＬの光路Ｋの少なくとも一部が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成可能な液浸部材６を備えている。液浸空間ＬＳは、液体ＬＱで満たされた空間である。本実施形態においては、液体ＬＱとして、水（純水）を用いる。
【００１６】
本実施形態において、液浸空間ＬＳは、投影光学系ＰＬの複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い終端光学素子５から射出される露光光ＥＬの光路Ｋが液体ＬＱで満たされるように形成される。終端光学素子５は、投影光学系ＰＬの像面に向けて露光光ＥＬを射出する射出面５Ｕを有する。液浸空間ＬＳは、終端光学素子５とその終端光学素子５の射出面５Ｕと対向する位置に配置された物体との間の光路Ｋが液体ＬＱで満たされるように形成される。射出面５Ｕと対向する位置は、射出面５Ｕから射出される露光光ＥＬの照射位置を含む。
【００１７】
液浸部材６は、終端光学素子５の近傍に配置されている。液浸部材６は、下面７を有する。本実施形態において、射出面５Ｕと対向可能な物体は、下面７と対向可能である。物体の表面が射出面５Ｕと対向する位置に配置されたとき、下面７の少なくとも一部と物体の表面とが対向する。射出面５Ｕと物体の表面とが対向しているとき、射出面５Ｕと物体の表面との間に液体ＬＱを保持できる。また、液浸部材６の下面７と物体の表面とが対向しているとき、下面７と物体の表面との間に液体ＬＱを保持できる。一方側の射出面５Ｕ及び下面７と、他方側の物体の表面との間に保持された液体ＬＱによって、液浸空間ＬＳが形成される。
【００１８】
本実施形態において、射出面５Ｕ及び下面７と対向可能な物体は、終端光学素子５の射出側（像面側）で移動可能な物体を含み、射出面５Ｕ及び下面７と対向する位置に移動可能な物体を含む。本実施形態においては、その物体は、基板ステージ２、及びその基板ステージ２に保持された基板Ｐの少なくとも一方を含む。なお、以下においては、説明を簡単にするために、主に、一方側の射出面５Ｕ及び下面７と他方側の基板Ｐの表面とが対向している状態を例にして説明する。しかしながら、一方側の射出面５Ｕ及び下面７と他方側の基板ステージ２の表面とが対向している場合も同様である。
【００１９】
本実施形態においては、射出面５Ｕ及び下面７と対向する位置に配置された基板Ｐの表面の一部の領域（局所的な領域）が液体ＬＱで覆われるように液浸空間ＬＳが形成され、その基板Ｐの表面と下面７との間に液体ＬＱの界面（メニスカス、エッジ）ＬＧが形成される。すなわち、本実施形態においては、露光装置ＥＸは、基板Ｐの露光時に、投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲを含む基板Ｐ上の一部の領域が液体ＬＱで覆われるように液浸空間ＬＳを形成する局所液浸方式を採用する。
【００２０】
照明系ＩＬは、所定の照明領域ＩＲを均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬは、照明領域ＩＲに配置されたマスクＭの少なくとも一部を均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬとして、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）等が用いられる。本実施形態においては、露光光ＥＬとして、紫外光（真空紫外光）であるＡｒＦエキシマレーザ光を用いる。
【００２１】
マスクステージ１は、マスクＭを保持するマスク保持部１Ｈを有する。マスク保持部１Ｈは、マスクＭを着脱可能である。本実施形態において、マスク保持部１Ｈは、マスクＭのパターン形成面（下面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、マスクＭを保持する。第１駆動システム１Ｄは、リニアモータ等のアクチュエータを含む。マスクステージ１は、第１駆動システム１Ｄの作動により、マスクＭを保持してＸＹ平面内を移動可能である。本実施形態においては、マスクステージ１は、マスク保持部１ＨでマスクＭを保持した状態で、Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向の３つの方向に移動可能である。
【００２２】
投影光学系ＰＬは、所定の投影領域ＰＲに露光光ＥＬを照射する。投影光学系ＰＬは、投影領域ＰＲに配置された基板Ｐの少なくとも一部に、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。投影光学系ＰＬの複数の光学素子は、鏡筒ＰＫで保持される。本実施形態の投影光学系ＰＬは、その投影倍率が例えば１／４、１／５又は１／８等の縮小系である。なお、投影光学系ＰＬは、当倍系及び拡大系のいずれでもよい。本実施形態においては、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸは、Ｚ軸とほぼ平行である。また、投影光学系ＰＬは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれでもよい。また、投影光学系ＰＬは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。
【００２３】
基板ステージ２は、ベース部材８のガイド面８Ｇ上を移動可能である。本実施形態においては、ガイド面８Ｇは、ＸＹ平面とほぼ平行である。基板ステージ２は、基板Ｐを保持して、ガイド面８Ｇに沿って、ＸＹ平面内を移動可能である。
【００２４】
基板ステージ２は、基板Ｐを保持する基板保持部２Ｈを有する。基板保持部２Ｈは、基板Ｐをリリース可能に保持可能である。本実施形態において、基板保持部２Ｈは、基板Ｐの露光面（表面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。第２駆動システム２Ｄは、リニアモータ等のアクチュエータを含む。基板ステージ２は、第２駆動システム２Ｄの作動により、基板Ｐを保持してＸＹ平面内を移動可能である。本実施形態においては、基板ステージ２は、基板保持部２Ｈで基板Ｐを保持した状態で、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。
【００２５】
基板ステージ２は、基板保持部２Ｈの周囲に配置された上面２Ｔを有する。本実施形態において、上面２Ｔは、平坦であり、ＸＹ平面とほぼ平行である。また、基板ステージ２は、凹部２Ｃを有する。基板保持部２Ｈは、凹部２Ｃの内側に配置される。本実施形態において、上面２Ｔと、基板保持部２Ｈに保持された基板Ｐの表面とが、ほぼ同一平面内に配置される（面一となる）。
【００２６】
干渉計システム３は、ＸＹ平面内におけるマスクステージ１及び基板ステージ２のそれぞれの位置情報を計測する。干渉計システム３は、ＸＹ平面内におけるマスクステージ１の位置情報を計測するレーザ干渉計３Ａと、ＸＹ平面内における基板ステージ２の位置情報を計測するレーザ干渉計３Ｂとを備えている。レーザ干渉計３Ａは、マスクステージ１に配置された反射面１Ｒに計測光を照射し、その反射面１Ｒを介した計測光を用いて、Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向に関するマスクステージ１（マスクＭ）の位置情報を計測する。レーザ干渉計３Ｂは、基板ステージ２に配置された反射面２Ｒに計測光を照射し、その反射面２Ｒを介した計測光を用いて、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する基板ステージ２（基板Ｐ）の位置情報を計測する。
【００２７】
また、本実施形態においては、基板ステージ２に保持された基板Ｐの表面の位置情報を検出するフォーカス・レベリング検出システム（不図示）が配置されている。フォーカス・レベリング検出システムは、Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する基板Ｐの表面の位置情報を検出する。
【００２８】
基板Ｐの露光時、マスクステージ１の位置情報がレーザ干渉計３Ａで計測され、基板ステージ２の位置情報がレーザ干渉計３Ｂで計測される。制御装置４は、レーザ干渉計３Ａの計測結果に基づいて、第１駆動システム１Ｄを作動し、マスクステージ１に保持されているマスクＭの位置情報を実行する。また、制御装置４は、レーザ干渉計３Ｂの計測結果及びフォーカス・レベリング検出システムの検出結果に基づいて、第２駆動システム２Ｄを作動し、基板ステージ２に保持されている基板Ｐの位置制御を実行する。
【００２９】
本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとを所定の走査方向に同期移動しつつ、マスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）である。基板Ｐの露光時、制御装置４は、マスクステージ１及び基板ステージ２を制御して、マスクＭ及び基板Ｐを、露光光ＥＬの光路Ｋ（光軸ＡＸ）と交差するＸＹ平面内の所定の走査方向に移動する。本実施形態においては、基板Ｐの走査方向（同期移動方向）をＹ軸方向とし、マスクＭの走査方向（同期移動方向）もＹ軸方向とする。制御装置４は、基板Ｐを投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲに対してＹ軸方向に移動するとともに、その基板ＰのＹ軸方向への移動と同期して、照明系ＩＬの照明領域ＩＲに対してマスクＭをＹ軸方向に移動しつつ、投影光学系ＰＬと基板Ｐ上の液浸空間ＬＳの液体ＬＱとを介して基板Ｐに露光光ＥＬを照射する。これにより、基板Ｐは露光光ＥＬで露光され、マスクＭのパターンの像が基板Ｐに投影される。
【００３０】
次に、本実施形態に係る液浸部材６の一例及び液浸部材６の製造方法について、図面を参照して説明する。図２は、液浸部材６の近傍を示す側断面図である。
【００３１】
なお、以下の説明においては、終端光学素子５の射出面５Ｕ及び液浸部材６の下面７と対向する位置に基板Ｐの表面が配置されている場合を例にして説明するが、上述のように、終端光学素子５の射出面５Ｕ及び液浸部材６の下面７と対向する位置には、基板ステージ２の上面２Ｔ等、基板Ｐ以外の物体も配置可能である。また、以下の説明においては、終端光学素子５の射出面５Ｕを適宜、終端光学素子５の下面５Ｕ、と称する。
【００３２】
液浸部材６は、終端光学素子５と基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路Ｋが液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成可能である。本実施形態においては、液浸部材６は、環状の部材（その外形が、Ｚ軸方向で見て環状の部材）であって、露光光ＥＬの光路Ｋを囲むように配置されている。本実施形態においては、液浸部材６は、終端光学素子５の周囲に配置される側板部１２と、Ｚ軸方向に関して少なくとも一部が終端光学素子５の下面５Ｕと基板Ｐの表面との間に配置される下板部１３とを有する。
なお、液浸部材６は、環状以外の形状の部材にできる。例えば、液浸部材６が終端光学素子５及び射出面５Ｕから射出される露光光ＥＬの光路Ｋの周囲の一部に配置されていてもよい。
【００３３】
側板部１２は、終端光学素子５の外周面１４と対向し、その外周面に沿って形成された内周面１５との間には、所定の間隙が形成されている。
【００３４】
下板部１３は、中央に開口１６を有する。下面５Ｕから射出された露光光ＥＬは、開口１６を通過可能である。例えば、基板Ｐの露光中、下面５Ｕから射出された露光光ＥＬは、開口１６を通過し、液体ＬＱを介して基板Ｐの表面に照射される。本実施形態においては、開口１６における露光光ＥＬの断面形状はＸ軸方向に長い矩形状（スリット状）である。開口１６は、露光光ＥＬの断面形状に応じた形状を有する。すなわち、ＸＹ平面内における開口１６の形状は、矩形状（スリット状）である。また、開口１６における露光光ＥＬの断面形状と、基板Ｐにおける投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲの形状とはほぼ同じである。
【００３５】
また、液浸部材６は、液浸空間ＬＳを形成するための液体ＬＱを供給する供給口３１と、基板Ｐ上の液体ＬＱの少なくとも一部を吸引して回収する回収口３２とを備えている。
【００３６】
本実施形態においては、液浸部材６の下板部１３は、露光光ＥＬの光路の周囲に配置されている。下板部１３の上面３３は＋Ｚ軸方向を向いており、所定の間隙を介して上面３３と下面５Ｕとが対向する。供給口３１は、下面５Ｕと上面３３との間の内部空間３４に液体ＬＱを供給可能である。本実施形態においては、供給口３１は、光路Ｋに対してＹ軸方向両側のそれぞれに設けられている。
【００３７】
供給口３１は、流路３６を介して、液体供給装置３５と接続されている。液体供給装置３５は、清浄で温度調整された液体ＬＱを送出可能である。流路３６は、液浸部材６の内部に形成された供給流路３６Ａ、及びその供給流路３６Ａと液体供給装置３５とを接続する供給管で形成される流路３６Ｂを含む。液体供給装置３５から送出された液体ＬＱは、流路３６を介して供給口３１に供給される。供給口３１は、液体供給装置３５からの液体ＬＱを光路Ｋに供給する。
【００３８】
回収口３２は、流路３８を介して、液体回収装置３７と接続されている。液体回収装置３７は、真空システムを含み、液体ＬＱを吸引して回収可能である。流路３８は、液浸部材６の内部に形成された回収流路３８Ａ、及びその回収流路３８Ａと液体回収装置３７とを接続する回収管で形成される流路３８Ｂを含む。液体回収装置３７が作動することにより、回収口３２から回収された液体ＬＱは、流路３８を介して、液体回収装置３７に回収される。
【００３９】
本実施形態において、液浸部材６の回収口３２には多孔部材２４が配置されている。基板Ｐとの間の液体ＬＱの少なくとも一部が回収口３２（多孔部材２４）を介して回収される。液浸部材６の下面７は、露光光ＥＬの光路Ｋの周囲に配置されたランド面２１と、露光光ＥＬの光路Ｋに対してランド面２１の外側に設けられた液体回収領域２２とを含む。本実施形態において、液体回収領域２２は、多孔部材２４の表面（下面）を含む。
【００４０】
以下の説明において、液体回収領域２２を適宜、回収面２２、と称する。
【００４１】
ランド面２１は、基板Ｐの表面との間で液体ＬＱを保持可能である。本実施形態において、ランド面２１は−Ｚ軸方向を向いており、下板部１３の下面を含む。ランド面２１は、開口１６の周囲に配置されている。本実施形態において、ランド面２１は、平坦であり、基板Ｐの表面（ＸＹ平面）とほぼ平行である。本実施形態において、ＸＹ平面内におけるランド面２１の外形は、矩形状であるが、他の形状、例えば円形でもよい。
【００４２】
回収面２２は、一方側の下面５Ｕ及び下面７と他方側の基板Ｐの表面との間の液体ＬＱの少なくとも一部を回収可能である。回収面２２は、露光光ＥＬの光路Ｋに対するＹ軸方向（走査方向）の両側に配置されている。本実施形態においては、回収面２２は、露光光ＥＬの光路Ｋの周囲に配置されている。すなわち、回収面２２は、ランド面２１の周囲に矩形環状に配置されている。また、本実施形態において、ランド面２１と回収面２２とは、ほぼ同一平面内に配置される（面一である）。なお、ランド面２１と回収面は同一平面内に配置されていなくてもよい。
【００４３】
回収面２２は、多孔部材２４の表面（下面）を含み、回収面２２に接触した液体ＬＱを多孔部材２４の孔を介して回収する。
【００４４】
図４Ａは、本実施形態の多孔部材２４を拡大した平面図、図４Ｂは、図４ＡのＡ−Ａ線断面矢視図である。図４Ａ及び図４Ｂに示すように、本実施形態において、多孔部材２４は、複数の小さい孔２４Ｈが形成された薄いプレート部材である。多孔部材２４は、薄いプレート部材を加工して、複数の孔２４Ｈを形成した部材であり、メッシュプレートとも呼ばれる。
【００４５】
多孔部材２４は、基板Ｐの表面と対向する下面２４Ｂと、下面２４Ｂと反対側の上面２４Ａとを有する。下面２４Ｂは、回収面２２を形成する。上面２４Ａは、回収流路３８Ａと接する。孔２４Ｈは、上面２４Ａと下面２４Ｂとの間に形成されている。すなわち、孔２４Ｈは、上面２４Ａと下面２４Ｂとを貫通するように形成されている。以下の説明において、孔２４Ｈを適宜、貫通孔２４Ｈ、と称する。
本実施形態において、上面２４Ａと下面２４Ｂとは、ほぼ平行である。すなわち、本実施形態において、上面２４Ａと下面２４Ｂとは、基板Ｐの表面（ＸＹ平面）とほぼ平行である。本実施形態において、貫通孔２４Ｈは、上面２４Ａと下面２４Ｂとの間を、Ｚ軸方向とほぼ平行に貫通する。液体ＬＱは、貫通孔２４Ｈを流通可能である。基板Ｐ上の液体ＬＱは、貫通孔２４Ｈを介して、回収流路３８Ａに引き込まれる。
【００４６】
本実施形態において、ＸＹ平面内における貫通孔（開口）２４Ｈの形状は、円形である。また、上面２４Ａにおける貫通孔（開口）２４Ｈの大きさと、下面２４Ｂにおける貫通孔（開口）２４Ｈの大きさとはほぼ等しい。なお、ＸＹ平面内における貫通孔２４Ｈの形状は、円形以外の形状、例えば５角形、６角形等の多角形でもよい。また、上面２４Ａにおける貫通孔（開口）２４Ｈの径や形状は、下面２４Ｂにおける貫通孔（開口）２４Ｈの径や形状と異なっていてもよい。
【００４７】
本実施形態においては、制御装置４は、真空システムを含む液体回収装置３７を作動して、多孔部材２４の上面２４Ａと下面２４Ｂとの間に圧力差を発生させることによって、多孔部材２４（回収面２２）より液体ＬＱを回収する。回収面２２から回収された液体ＬＱは、流路３８を介して、液体回収装置３７に回収される。
【００４８】
基板Ｐの露光中、基板Ｐから液体ＬＱへと溶出した物質（例えばレジストやトップコート等の有機物）が、液浸部材６を構成する部材表面に再析出する可能性がある。液浸部材６の液体ＬＱに接する領域に析出物が発生すると、その析出物が液流（水流）によって剥離して基板Ｐに付着してしまう可能性がある。
【００４９】
本実施形態においては、液浸部材６の液体ＬＱと接する領域の少なくとも一部にアモルファスカーボン膜（以下、「ａ−Ｃ膜」と称する。）が成膜されている。ａ−Ｃ膜は、化学的に不活性であり、かつ、成膜される下地（基材）への付着力に優れ、機械的強度に優れるという性質を有する。そのため、本実施形態において、液浸部材６のうち、ａ−Ｃ膜が成膜されている領域では、接している液体ＬＱ中に溶出しているレジスト成分及び／又はトップコート成分との化学的親和性が低い。その成膜された領域において、液体ＬＱへの濡れ・乾きを繰り返した状態となっても、液体ＬＱ中のレジスト成分及び／又はトップコート成分の付着及び再析出が起こりにくい。したがって、液体ＬＱに接する領域の液浸部材６の表面にトップコート成分が再析出して、この再析出物が剥離し、露光中の基板Ｐの表面に付着して露光不良が発生することを効果的に抑制することができる。
【００５０】
本実施形態において、液浸部材６において、その表面にａ−Ｃ膜が成膜されていることが好ましい部分は、液体ＬＱと接する領域であれば特に限定されることはない。例えば、液体回収領域２２（回収口３２、多孔部材２４）、ランド面２１、下板部１３、側板部１４における、液体ＬＱと接する領域の少なくとも一部にａ−Ｃ膜を成膜できる。また、これらの液浸部材６を構成する部材のうち、少なくとも、レジスト成分及び／又はトップコート成分の再析出が発生しやすい領域、及び、液体ＬＱの液流による影響を受けやすい領域にａ−Ｃ膜を成膜できる。このような構成により、レジスト成分及び／又はトップコート成分の再析出を抑制し、再析出物の剥離、基板Ｐへの付着を抑制することができる。
上述したレジスト成分及び／又はトップコート成分の再析出が発生しやすい領域、及び、液体ＬＱの液流による影響を受けやすい領域としては、特に、液体回収領域２２の回収口３２（多孔部材２４）が挙げられる。回収口３２（多孔部材２４）の表面にａ−Ｃ膜が成膜されていることにより、レジスト成分及び／又はトップコート成分の再析出、再析出物の剥離、基板Ｐへの再析出物の付着を効果的に抑制し、露光不良を抑制することができる。
【００５１】
また、本実施形態によれば、液浸部材６へのレジスト成分及び／又はトップコート成分の再析出が発生しにくくなるため、液浸部材６の洗浄作業の頻度を低減することができる。また、液浸部材６の表面にａ−Ｃ膜が成膜されていることにより、繰り返しの露光工程により、レジスト成分及び／又はトップコート成分の再析出が起こった場合でも、液浸部材６表面とレジスト成分及び／又はトップコート成分との化学的親和性が低いためにその付着力が弱く、再析出物の洗浄作業時間を短縮することができる。したがって、本実施形態によれば、洗浄作業の頻度・時間を低減することができるため、液浸露光装置のダウンタイムを短縮することができ、生産性の低下を抑制することが可能となる。
【００５２】
本実施形態において、液浸部材６の基材は、Ｔｉ（チタン）製である。なお、液浸部材６の基材が、ステンレス、Ａｌ等の耐食性の金属製、セラミックス製でもよい。液浸部材６の少なくとも一部に成膜されるａ−Ｃ膜の膜厚は特に限定されず、５ｎｍ以上が好ましく、１０ｎｍ〜１μｍがより好ましい。例えば、ａ−Ｃ膜の膜厚は、５、６、７、８、９、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０，１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、又は１０００ｎｍにできる。ａ−Ｃ膜としては、膜中に水素を殆ど含まずかつ炭素ｓｐ３結合比が高い（５０〜８５％程度）テトラヘドラルアモルファスカーボン膜（以下、「ｔａ−Ｃ膜」と称する。）が好ましい。
【００５３】
図４Ｃは、本実施形態において、回収口３２の多孔部材２４にａ−Ｃ膜が成膜されている場合の一例を示す断面矢視図である。
本実施形態においては、図４Ｃに示すように、ａ−Ｃ膜は、下面２４Ｂ、貫通孔２４Ｈの内壁面、上面２４Ａに成膜されている。下面２４Ｂ、貫通孔２４Ｈの内壁面、及び上面２４Ａのａ−Ｃ膜の膜厚は特に限定されず、化学的に不活性なａ−Ｃ膜を成膜することによる効果を得るために島状にならずに連続した膜が成膜されていれば良く、５ｎｍ以上が好ましく、１０ｎｍ〜１μｍがより好ましい。例えば、ａ−Ｃ膜の膜厚は、５、６、７、８、９、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０，１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、又は１０００ｎｍにできる。下面２４Ｂ、上面２４Ａ、貫通孔２４Ｈの内壁面に成膜されるａ−Ｃ膜の厚さは、それぞれほぼ同一でも異なっていてもよい。貫通孔２４Ｈの内壁面のａ−Ｃ膜の厚さは、貫通孔２４Ｈの孔径により適宜調整することができる。なお、ａ−Ｃ膜は、下面２４Ｂおよび／または上面２４Ａにのみ成膜されていてもよい。
【００５４】
本実施形態において、液浸部材６は、液浸部材６の液体ＬＱと接する領域の少なくとも一部の上に、ＣＶＤ法（化学気相成長法）またはＰＶＤ法（物理気相成長法）によりａ−Ｃ膜を成膜することにより製造することができる。
【００５５】
ＣＶＤ法としては、ａ−Ｃ膜の成膜法として従来公知の方法が挙げられ、例えば、マイクロ波プラズマＣＶＤ法、直流プラズマＣＶＤ法、高周波プラズマＣＶＤ法、有磁場プラズマＣＶＤ法等が挙げられる。
ＰＶＤ法としては、ａ−Ｃ膜の成膜法として従来公知の方法が挙げられ、例えば、イオンビーム蒸着法、イオンビームスパッタ法、マグネトロンスパッタ法、レーザ蒸着法、レーザスパッタ法、アークイオンプレーティング法、フィルタードカソーディックバキュームアーク法（ＦＣＶＡ法）等が挙げられる。
これらの成膜法の中でも、室温でも付着力良好に、複雑な形状の基材にも均一コーティングが可能であるため、ＦＣＶＡ法が特に好ましい。
【００５６】
ＦＣＶＡ法とは、ターゲットにアーク放電させることによりイオン化された粒子を発生させ、その粒子のみを基板に導いて成膜させる成膜法である。ＦＣＶＡ装置１００の概略構成図を図３Ａに示す。ＦＣＶＡ装置１００は、グラファイトターゲット１０２が設置されたアークプラズマ発生室１０１と、成膜チャンバー１０６とが、空間フィルタ１０５により連結されている。成膜チャンバー１０６は、その内部に基板ホルダー１０７を具備し、基板ホルダー１０７は基板１０８を固定し、不図示の駆動手段により、基板１０８をθＸ方向に傾斜させたり、θＹ方向に回転させることができる。空間フィルタ１０５は、−Ｘ軸方向及びＹ軸方向にダブルベンドされ、その周囲には電磁石コイル１０３が巻回され、成膜チャンバー１０６との連通部付近にイオンスキャンコイル１０４が巻回されている。
【００５７】
ＦＣＶＡ法によりａ−Ｃ膜を成膜するには、まず、アークプラズマ発生室１０１内のグラファイトターゲット１０２に直流電圧を印加することによりアーク放電させて、アークプラズマを発生させる。発生したアークプラズマ中の中性粒子、Ｃ＋イオン、その他のイオンは、空間フィルタ１０５へと搬送され、空間フィルタ１０５を通過する過程で、中性粒子および質量の異なるイオンは電磁石コイル１０３及びイオンスキャンコイル１０４によりトラップされ、Ｃ＋イオンのみが成膜チャンバー１０６内へと導かれる。成膜チャンバー１０６内の基板１０８には、不図示の制御手段により、負のバイアス電圧が印加されている。アーク放電によりイオン化されたＣ＋イオンは、バイアス電圧により加速され、基板１０８上において結合する。その構造にはｓｐ２結合とｓｐ３結合との両方が存在し、ＦＣＶＡ法においては、バイアス電圧をコントロールすることにより、ｓｐ３−Ｃリッチとすることが可能であり、ａ−Ｃ膜及びｔａ−Ｃ膜が成膜可能である。具体的には、ＦＣＶＡ法では、バイアス電圧を調整することにより、ｓｐ３−Ｃが８５〜６０％で、ｓｐ２−Ｃが１５〜４０％という割合のａ−Ｃ膜を成膜することができる。
【００５８】
ＦＣＶＡ法では、飛行エネルギーの揃ったＣ＋イオンのみが成膜チャンバー１０６内に導かれ、基板１０８に印加するバイアス電圧をコントロールすることにより、基板１０８へ入射するＣ＋イオン粒子のイオン衝撃エネルギーを制御することができる。したがって、複雑な形状の基板１０８においても、均一成膜することが可能である。
【００５９】
本実施形態において、図４Ｃに示すように、回収口３２の多孔部材２４にａ−Ｃ膜及びｔａ−Ｃ膜を成膜するには、微細な貫通孔２４Ｈの内壁面にも均一に成膜させることができるため、ＦＣＶＡ法により成膜することが好ましい。
図４Ｃに示すように、多孔部材２４の上面２４Ａ、下面２４Ｂ及び貫通孔２４Ｈの内壁面にａ−Ｃ膜（ｔａ−Ｃ膜）をＦＣＶＡ法により成膜する方法について説明する。
まず、基板ホルダー１０７に、多孔部材２４を、多孔部材２４の上面２４ＡがＣ＋イオン粒子の飛行方向（Ｙ軸方向）と対向するように設置する。次いで、図３Ｂに示すように、基板ホルダー１０７を不図示の駆動手段により操作して、多孔部材２４をθＸ方向に回転させて、Ｃ＋イオンの飛行方向であるＹ軸に対して上面２４Ａ平面が角度Φとなる（多孔部材２４の上面２４ＡへのＣ＋イオンの入射角がΦとなる）ように傾斜させる。さらに、基板ホルダー１０７の不図示の駆動手段により、θＹ方向に回転させながらａ−Ｃ膜（ｔａ−Ｃ）膜の成膜を行う。このように多孔部材２４を設置、回転させて成膜することにより、多孔部材２４の上面２４Ａだけでなく、貫通孔２４Ｈの内壁面にもＣ＋イオンが到達し、ａ−Ｃ膜（ｔａ−Ｃ膜）を成膜させることができる。なお、多孔部材２４の上面２４Ａ平面のＹ軸（Ｃ＋イオンの飛行方向）に対する傾斜角度Φは、多孔部材２４の貫通孔２４Ｈの内部までＣ＋イオンが到達し、貫通孔２４Ｈの内壁面にａ−Ｃ膜（ｔａ−Ｃ膜）を成膜することができる角度であれば特に限定されず、例えば、４５度とすることができる。
【００６０】
多孔部材２４の上面２４Ａ側へａ−Ｃ膜（ｔａ−Ｃ膜）を成膜した後、多孔部材２４を基板ホルダー１０７から取り外し、片面（上面２４Ａ）側が成膜された多孔部材２４を、下面２４ＢがＣ＋イオン粒子の飛行方向（Ｙ軸方向）と対向するように基板ホルダー１０７に設置する。次いで、多孔部材２４の下面２４Ｂ側へ、上述した上面２４Ａ側の成膜方法と同じ手順で、傾斜角度（多孔部材２４の下面２４ＢへのＣ＋イオンの入射角）ΦでθＹ方向に回転させながらａ−Ｃ膜（ｔａ−Ｃ）膜の成膜を行う。多孔部材２４の下面２４Ｂ側へａ−Ｃ膜（ｔａ−Ｃ）膜を成膜する際の、下面２４Ｂ平面のＹ軸に対する傾斜角度Φは、上面２４Ａ側への成膜の際の下面２４Ａ平面のＹ軸に対する傾斜角度Φと同一とすることが好ましい。上面２４Ａ側への成膜時の傾斜角度Φと下面２４Ｂ側への成膜時の傾斜角度Φが同一となるように多孔部材２４を設置して成膜することにより、貫通孔２４Ｈ内壁面に成膜されるａ−Ｃ膜（ｔａ−Ｃ）膜の膜厚を均一とすることができる。上記のような方法により、多孔部材２４の上面２４Ａ、下面２４Ｂ、及び貫通孔２４Ｈの内壁面に、ａ−Ｃ膜（ｔａ−Ｃ）膜を成膜することにより、本実施形態に係る液浸部材６を製造することができる。
【００６１】
本実施形態の液浸部材６において、その表面にａ−Ｃ膜が成膜されている領域は、撥液性であるが、液体ＬＱを保持して液浸空間ＬＳを形成し、スムーズに液体ＬＱの供給・回収を行うために、そのａ−Ｃ膜の少なくとも一部を親液性とすることが好ましい。なお、本実施形態において、「撥液性」とはその表面に純水を滴下したときの接触角が５０度を超えるものを指し、「親液性」とはその表面に純水を滴下したときの接触角が５０度以下であるものを指す。
【００６２】
液浸部材６のａ−Ｃ膜が成膜された領域を、撥液性から親液性へと変化させるには、ａ−Ｃ膜が成膜された領域のうち、親液性としたい領域に対して、大気中にて紫外線を照射して被照射面に−ＯＨ基を付加させることにより行うことができる。
【００６３】
本実施形態に係る液浸部材６は、液体ＬＱの界面ＬＧと接する領域においては、撥液性のａ−Ｃ膜が成膜される構成とすることにより、液体ＬＱの濡れ広がりを防いで、液体ＬＱ中のトップコート成分の再析出が起こる領域を低面積に留めることができるため好ましい。
【００６４】
本実施形態においては、液体回収領域２２の回収面３２である多孔部材２４は、上面２４Ａ上のａ−Ｃ膜（ｔａ−Ｃ膜）２４ＣＡ（以下、成膜面２４ＣＡと称する）及び下面２４Ｂ上のａ−Ｃ膜（ｔａ−Ｃ膜）２４ＣＢ（以下、成膜面２４ＣＢと称する）は撥液性であることが好ましい。また、貫通孔２４Ｈの内壁面上のａ−Ｃ膜（ｔａ−Ｃ膜）２４ＣＨ（以下、成膜面２４ＣＨと称する）は、基板Ｐ上の液体ＬＱを下面２４Ｂ側から上面２４Ａ側へと通過させて、液体ＬＱを回収するため、親液性であることが好ましい。
このような多孔部材２４を製造するには、まず、上述の方法により、上面２４Ａ、下面２４Ｂ及び貫通孔２４Ｈの内壁面にａ−Ｃ膜（ｔａ−Ｃ膜）を成膜し、成膜面２４ＣＡ、成膜面２４ＣＢ、及び成膜面２４ＣＨを撥液性とする。次いで、この多孔部材２４全体に大気中にて紫外線を照射し、成膜面２４ＣＡ、成膜面２４ＣＢ、及び成膜面２４ＣＨを親液性とする。得られた多孔部材２４を、まず、図３Ｃに示すように、ＦＣＶＡ装置の基板ホルダー１０７に上面２４Ａ（成膜面２４ＣＡ）が、Ｃ＋イオンの飛行方向（Ｙ軸方向）と対向し、かつ、上面２４Ａ（成膜面２４ＣＡ）平面がＺ軸と平行になるように設置して、ａ−Ｃ膜（ｔａ−Ｃ膜）を例えば厚さ５ｎｍだけ成膜して、成膜面２４ＣＡを撥液性とする。次いで、成膜面２４ＣＢにも成膜面２４ＣＡと同様の方法でａ−Ｃ膜（ｔａ−Ｃ膜）を例えば厚さ５ｎｍだけ成膜して、成膜面２４ＣＢを撥液性とする。
このような手順・方法により、貫通孔２４Ｈの内壁面に成膜されたａ−Ｃ膜（ｔａ−Ｃ膜）である成膜面２４ＣＨのみを親液性とし、成膜面２４ＣＡ及び成膜面２４ＣＢを撥液性とすることができる。このような構成の多孔部材２４とすることにより、液体ＬＱと接する下面２４Ｂは適度な撥液性であるため、ａ−Ｃ膜（ｔａ−Ｃ膜）が成膜されたことによるレジスト成分及び／又はトップコート成分の再析出を抑制する効果に加えて、液体ＬＱの界面ＬＱの濡れ拡がりを防いで、レジスト成分及び／又はトップコート成分の再析出領域を小さくすることができる。また、貫通孔２４Ｈの内壁面は親水性であるため、ａ−Ｃ膜（ｔａ−Ｃ膜）が成膜されたことにとによるレジスト成分及び／又はトップコート成分の再析出を抑制する効果に加えて、スムーズに液体ＬＱを通過させて回収させることができる。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態の液浸部材によれば、液浸部材６の液体ＬＱと接する領域の少なくとも一部にａ−Ｃ膜が成膜されていることにより、ａ−Ｃ膜が成膜されている領域では、接している液体ＬＱ中に溶出しているレジスト成分及び／又はトップコート成分との化学的親和性が低く、液体ＬＱへの濡れ・乾きを繰り返した状態となっても、液体ＬＱ中のレジスト成分及び／又はトップコート成分の付着及び再析出が起こりにくい。したがって、液体ＬＱに接する領域の液浸部材６の表面にレジスト成分及び／又はトップコート成分が再析出して、この再析出物が剥離し、露光中の基板Ｐの表面に付着して露光不良が発生することを効果的に抑制することができる。
【００６６】
また、本実施形態の液浸部材によれば、液浸部材６へのレジスト成分及び／又はトップコート成分の再析出が発生しにくくなるため、液浸部材６の洗浄作業の頻度を低減することができる。また、液浸部材６の表面にａ−Ｃ膜が成膜されていることにより、繰り返しの露光工程により、レジスト成分及び／又はトップコート成分の再析出が起こった場合でも、液浸部材６表面とレジスト成分及び／又はトップコート成分との化学的親和性が低いために水流で再溶解して排出することが可能であり、またその付着力も弱いために、再析出物の洗浄作業時間を短縮することができる。したがって、本実施形態によれば、洗浄作業の頻度・時間を低減することができるため、液浸露光装置のダウンタイムを短縮することができ、生産性の低下を抑制することが可能となる。
【００６７】
さらに、本実施形態の液浸部材の製造方法によれば、露光不良が発生することを効果的に抑制することができ、かつ、洗浄作業の頻度・時間を低減して生産性の低下を抑制することができる液浸部材を提供することが可能となる。
【００６８】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一または同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【００６９】
図５は、第２実施形態に係る液浸部材６Ｂの一部を示す側断面図である。図５に示すように、液浸部材６Ｂの下面７は、第１ランド面５１と、第１ランド面の外周に設けられた第２ランド面５２より構成され、第１ランド面５１と第２ランド面５２はほぼ同一平面内に配置される（面一である）。流路３６Ａは、終端光学素子５の外周面１４と対向して設けられた側板部１２と、外周面５７により形成されている。回収口５３は多孔部材５４の表面を含み、基板Ｐと対向せず、外周面５７と対向するように配置されている。本実施形態の液浸部材６Ｂにおいては、第１ランド面５１と、第２ランド面５２の間に形成された第１開口５５を介して空隙５６に流入した液体ＬＱは、回収口５３の多孔部材５４を介して吸引、回収される。なお、本実施形態においては、特開２００８−１８２２４１号公報に開示されているような構成の液浸部材６Ｂでもよい。
【００７０】
本実施形態において、液浸部材６Ｂの構成部材のうち、その表面にａ−Ｃ膜が成膜されていることが好ましい領域としては、第１実施形態と同様に、液体ＬＱと接する領域の構成部材が挙げられ、例えば、回収口５３、多孔部材５４、第１ランド面５１、第２ランド面５２、外周面５７である。中でも、液体ＬＱの界面ＬＧと接する第２ランド面５２、液体ＬＱを回収する回収口５３である多孔部材５４にａ−Ｃ膜が成膜されていることが好ましい。なお、多孔部材５４の構成および多孔部材５４へのａ−Ｃ膜の成膜方法は、第１実施形態と同様である。
【００７１】
本実施形態においても、液体ＬＱ中のレジスト成分及び／又はトップコート成分の再析出を抑制することができるため、再析出物剥離による基板Ｐへの付着による露光不良が発生することを抑制することができる。また、レジスト成分及び／又はトップコート成分の再析出抑制により、洗浄工程の頻度を低減させることができるため、生産性の低下を抑制することができる。
【００７２】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一または同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【００７３】
図６は、第３実施形態に係る液浸部材６Ｃの一部を示す側断面図である。図６に示すように、液浸部材６Ｃにおいては、終端光学素子５の周囲に設置された供給部材６１により形成された供給流路６１Ｈは、供給口６２が基板Ｐと対向している。回収部材６３により供給部材６１の外周に形成された回収流路６３Ｈは、回収口６４が基板Ｐと対向している。トラップ部材６５は回収部材６３の外周に取り付けられており、トラップ面６６はトラップ部材６５のうち基板Ｐ側を向く面（すなわち下面）であって、図６に示すように、水平面に対して傾斜している。本実施形態の液浸部材６Ｃにおいては、供給口６２から基板Ｐに、基板面に対してほぼ垂直方向から供給された液体ＬＱは、終端光学素子５の下面５Ｕと基板Ｐとの間に濡れ広がるように供給される。また、液浸空間ＬＳの液体ＬＱは、回収口６４より基板面からほぼ垂直方向に吸引、回収される。なお、本実施形態においては、特開２００５−１０９４２６号公報に開示されているような構成の液浸部材６Ｃでもよい。
【００７４】
本実施形態において、液浸部材６Ｃの構成部材のうち、その表面にａ−Ｃ膜が成膜されていることが好ましい領域としては、第１実施形態と同様に、液体ＬＱと接する領域の構成部材が挙げられ、供給部材６３、回収部材６２、トラップ部材６５（トラップ面６６）のいずれでもよい。
【００７５】
本実施形態においても、液体ＬＱ中のレジスト成分及び／又はトップコート成分の再析出を抑制することができるため、再析出物剥離による基板Ｐへの付着による露光不良が発生することを抑制することができる。また、レジスト成分及び／又はトップコート成分の再析出抑制により、洗浄工程の頻度を低減させることができるため、生産性の低下を抑制することができる。
【００７６】
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一または同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【００７７】
図７は、第４実施形態に係る液浸部材６Ｄの一部を示す側断面図である。図７に示すように、液浸部材６Ｄにおいては、終端光学素子５の周囲に、圧力調整用回収流路７１Ａ、圧力調整用供給流路７２Ａ、供給流路７３Ａ、回収流路７４Ａ、及び補助回収流路７５Ａが、液浸部材６Ｄの内周側から外周側に向かって順に形成されている。液浸部材６Ｄの下面７には、終端光学素子５の周囲に、圧力調整用回収口７１Ｂ、圧力調整用供給口７２Ｂ、供給口７３Ｂ、回収口７４Ｂ、及び補助回収口７５Ｂが、液浸部材６Ｄの内周側から外周側に向かって順に、基板Ｐと対向して形成されている。
本実施形態の液浸部材６Ｄにおいては、供給口７３Ｂから供給された液体ＬＱは、基板Ｐ上に濡れ拡がり、液浸領域ＬＳを形成する。液浸領域ＬＳの液体ＬＱは、回収口７４Ｂから吸引、回収される。基板Ｐ上の液浸領域ＬＳの液体ＬＱを回収口７４Ｂで回収しきれなかった場合、その回収しきれなかった液体は回収口７４Ｂの外側に流出するが、補助回収口７５Ｂを介して回収することができる。また、基板Ｐの露光中、圧力調整用回収口７１Ｂから液浸空間ＬＳの液体ＬＱを回収したり、圧力調整用供給口７２Ｂから液浸空間ＬＳへと液体ＬＱを供給することにより、液浸領域ＬＳを所望の形状・圧力に制御することができる。
なお、本実施形態においては、特開２００５−２３３３１５号公報に開示されているような構成の液浸部材６Ｄでもよい。
【００７８】
本実施形態において、液浸部材６Ｄの構成部材のうち、その表面にａ−Ｃ膜が成膜されていることが好ましい領域としては、第１実施形態と同様に、液体ＬＱと接する領域に配置される構成部材が挙げられる。
【００７９】
本実施形態においても、液体ＬＱ中のレジスト成分及び／又はトップコート成分の再析出を抑制することができるため、再析出物剥離による基板Ｐへの付着による露光不良が発生することを抑制することができる。また、レジスト成分及び／又はトップコート成分の再析出抑制により、洗浄工程の頻度を低減させることができるため、生産性の低下を抑制することができる。
【００８０】
なお、上述の各実施形態においては、投影光学系ＰＬの終端光学素子５の射出側（像面側）の光路が液体ＬＱで満たされているが、例えば国際公開第２００４／０１９１２８号パンフレットに開示されているように、終端光学素子５の入射側（物体面側）の光路も液体ＬＱで満たされる投影光学系ＰＬを採用することができる。
【００８１】
なお、上述の各実施形態においては、液体ＬＱとして水（純水）を用いているが、水以外の液体であってもよい。液体ＬＱとしては、露光光ＥＬに対して透過性であり、露光光ＥＬに対して高い屈折率を有し、投影光学系ＰＬあるいは基板Ｐの表面を形成する感光材（フォトレジスト）などの膜に対して安定なものが好ましい。例えば、液体ＬＱとして、ハイドロフロロエーテル（ＨＦＥ）、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）、フォンブリンオイル等のフッ素系液体を用いることも可能である。また、液体ＬＱとして、種々の流体、例えば、超臨界流体を用いることも可能である。
【００８２】
なお、上述の各実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。
【００８３】
露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。
【００８４】
さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第１パターンの縮小像を基板Ｐ上に転写した後、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第２パターンの縮小像を第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光してもよい（スティッチ方式の一括露光装置）。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
【００８５】
また、例えば米国特許第６６１１３１６号明細書に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。また、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明を適用することができる。
【００８６】
また、露光装置ＥＸが、例えば米国特許第６３４１００７号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、米国特許第６２６２７９６号明細書等に開示されているような、複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置でもよい。この場合、端部に回収口が配置され、捕捉面を有する回収流路が、複数の基板ステージのそれぞれに設けられていてもよいし、一部の基板ステージに設けられていてもよい。
【００８７】
また、露光装置ＥＸが、例えば米国特許第６８９７９６３号明細書、米国特許出願公開第２００７／０１２７００６号明細書等に開示されているような、基板を保持する基板ステージと、基準マークが形成された基準部材及び／又は各種の光電センサを搭載し、露光対象の基板を保持しない計測ステージとを備えた露光装置でもよい。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。この場合、端部に回収口が配置され、捕捉面を有する回収流路が、計測ステージに配置されていてもよい。
【００８８】
露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。
【００８９】
なお、上述の各実施形態においては、レーザ干渉計を含む干渉計システムを用いて各ステージの位置情報を計測するものとしたが、これに限らず、例えば各ステージに設けられるスケール（回折格子）を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。
【００９０】
なお、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６７７８２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク（電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。
【００９１】
上述の各実施形態においては、投影光学系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。例えば、レンズ等の光学部材と基板との間に液浸空間を形成し、その光学部材を介して、基板に露光光を照射することができる。
【００９２】
また、例えば国際公開第２００１／０３５１６８号パンフレットに開示されているように、干渉縞を基板Ｐ上に形成することによって、基板Ｐ上にライン・アンド・スペースパターンを露光する露光装置（リソグラフィシステム）にも本発明を適用することができる。
【００９３】
上述の実施形態の露光装置ＥＸは、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【００９４】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図８に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レクチル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、上述の実施形態の露光装置を用いて、マスクのパターンからの露光光で基板を露光する工程、及び露光された基板を現像する工程を含む基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【００９５】
なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【実施例】
【００９６】
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。【００９７】
本実施例では、貫通孔が複数設けられたＴｉ板（多孔質チタン製板）に、テトラヘドラルアモルファスカーボン（ｔａ−Ｃ）膜を成膜することで、本発明に係る液浸部材を製造した。【００９８】
「製造例」
貫通孔が複数設けられたＴｉ板を、有機溶剤、アルカリ液、および酸液中で超音波洗浄した。洗浄後のＴｉ板を、図３Ａに示すような構成のＦＣＶＡ成膜装置の成膜チャンバー内の基板ホルダーに片面（以下、Ａ面という）が成膜されるように設置した。次に、カーボンイオンビームの射出方向に対してＴｉ板のＡ面の角度が４５度（図３Ｂにおけるφ＝４５度）となるように基板ホルダーを傾け、さらにＴｉ板を基板ホルダーごと図３ＢのＹ軸が回転軸となるような方向（θＹ方向）に回転させながらｔａ−Ｃ膜の成膜を行った。なお、バイアス電圧とパルス周波数を調整することにより、ｓｐ３−Ｃが８５％となるような条件で成膜を行った。【００９９】
Ａ面側への成膜終了後、Ｔｉ板の貫通孔の内壁面に成膜されたｔａ−Ｃ膜の厚さを、表面（Ａ面）からの位置（深さ）を変化させて測定した結果を図９Ａに示す。なお、ｔａ−Ｃ膜の厚さの測定は、エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置（ＥＤＸ；堀場製作所製、ＥＸ−２５０）で炭素量を調べ、段差計（テンコール社製、Ｐ２）により膜厚計測をした。【０１００】
続いて、Ａ面の裏面（以下、Ｂ面という）側にも、Ａ面側への成膜方法と同じ条件でｔａ−Ｃ膜の成膜を行った。Ｂ面側への成膜終了後、Ｔｉ板の貫通孔の内壁面に成膜されたｔａ−Ｃ膜の厚さを、表面（Ａ面）からの位置（深さ）に対して算出し、プロットした結果を図９Ｂに示す。なお、Ａ面側とＢ面側の成膜条件は同じであることから、Ｂ面側成膜時における貫通孔の内壁面のｔａ−Ｃ膜の膜厚分布は、図９Ａと同じであるとして、この値を足し合わせることにより算出した。
図９Ｂの結果より、貫通孔の内壁面に均等な膜厚（約５０μｍ）でｔａ−Ｃ膜が成膜されていることが確認された。なお、Ａ面およびＢ面のｔａ−Ｃ膜の膜厚は約５０μｍであった。
以上の工程により、Ｔｉ板の表面（Ａ面およびＢ面）と貫通孔の内壁面にｔａ−Ｃ膜が成膜された液浸部材（多孔部材）を得た。【０１０１】
「評価」
作製した液浸部材（以下、「Ｔｉ板（ｔａ−Ｃ膜有り）」という。）と、ｔａ−Ｃ膜が成膜されていない多孔質チタン製板（以下、「Ｔｉ板（ｔａ−Ｃ膜無し）」という。）を用意した。これら２種のＴｉ板の表面に純水を滴下し、接触角を測定したところ、Ｔｉ板（ｔａ−Ｃ膜有り）との接触角は約６０度、Ｔｉ板（ｔａ−Ｃ膜無し）との接触角は約０度であった。この結果より、超親水性のＴｉ板にｔａ−Ｃ膜を成膜することにより、撥水性にすることができることが明らかとなった。【０１０２】
次いで、これら２種のＴｉ板の表面に、純水にトップコートを添加したサンプル溶液を１０μｌ滴下し、乾燥させた。
乾燥後、各Ｔｉ板の表面を顕微鏡で観察したところ、滴下したサンプル液の液滴の縁に該当する部分に、汚れ物質が形成されていた。この汚れ物質を飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ−ＳＩＭＳ）により分析したところ、純水中に溶解していたトップコート成分が、純水の蒸発によって析出したものであることがわかった。また、Ｔｉ板（ｔａ−Ｃ膜有り）の表面の汚れ物質は、Ｔｉ板（ｔａ−Ｃ膜無し）の場合と比較して、非常に狭い範囲にのみ析出しており、小さなスポットとして見受けられるのみであった。これは、Ｔｉ板（ｔａ−Ｃ膜有り）表面の純水の接触角が６０度程度であり、適度な撥水性を呈するため、サンプル溶液をはじいて拡張濡れが抑制されるためである。一方、Ｔｉ板（ｔａ−Ｃ膜無し）表面は、超親水性であるため、サンプル溶液がＴｉ板表面上の広範囲にわたって濡れ広がってしまい、汚れ物質の析出領域が広くなってしまったためである。この結果より、本発明に係る液浸部材であるＴｉ板（ｔａ−Ｃ膜有り）では、トップコート成分の析出による汚れ物質が広範囲に広がらず局所領域に留まることができるので、汚れ低減効果があるといえる。【０１０３】
次に、上記実験により、表面に汚れ物質が析出した各Ｔｉ板について、洗浄容易性の評価（洗浄試験）を行った。
［洗浄試験１］
表面に汚れ物質が析出した各Ｔｉ板を水平にした状態で、純水３００ｍｌをＴｉ板の貫通孔を通過するように透過させることにより各Ｔｉ板の洗浄を行った。なお、Ｔｉ板に純水を透過させる際には、Ｔｉ板の一方側から吸引しながら他方側へと純水を透過させた。洗浄後のＴｉ板（ｔａ−Ｃ膜有り）は、汚れが完全に除去されていた。一方、洗浄後のＴｉ板（ｔａ−Ｃ膜無し）は、汚れが洗浄前と同じ部分に付着していた。【０１０４】
［洗浄試験２］
表面に汚れ物質が析出した各Ｔｉ板を、ビーカー中の純水に１時間浸漬させることにより洗浄を行った。洗浄後のＴｉ板（ｔａ−Ｃ膜有り）は、汚れが完全に除去されていた。一方、Ｔｉ板（ｔａ−Ｃ膜無し）は、汚れが洗浄前と同じ部分に付着していた。【０１０５】
［洗浄試験３］
表面に汚れ物質が析出した各Ｔｉ板を、ビーカー中の純水に１時間浸漬させた後、さらに超音波振動（２８ＫＨｚ、３０分間）を与えることにより洗浄を行った。洗浄後のＴｉ板（ｔａ−Ｃ膜有り）は、汚れが完全に除去されていた。一方、Ｔｉ板（ｔａ−Ｃ膜無し）は、汚れが洗浄前と同じ部分に付着していた。【０１０６】
洗浄試験１〜３の結果より、本発明に係る液浸部材であるＴｉ板（ｔａ−Ｃ膜有り）は、Ｔｉ板（ｔａ−Ｃ膜無し）と比較して、その表面に汚れが付着した場合でも、容易に汚れを洗浄することができることが明らかである。
【符号の説明】
【０１０７】
２…基板ステージ、５…終端光学素子、６…液浸部材、２２…液体回収領域（回収面）、２４…多孔部材、２４Ｈ…貫通孔（孔）、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、Ｋ…光路、ＬＱ…液体、ＬＳ…液浸空間（液浸領域）、Ｐ…基板
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【国際調査報告】
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