(57)【要約】【課題】レジスト膜を露光する工程において生産性の低下を招くことなくバブル欠陥の発生を防ぐ。【解決手段】レジスト膜４ａを露光する工程では、液膜１７の中央を中心とした直径が異なる２種類の内側エアナイフ８及び外側エアナイフ９における、露光光の走査方向に対する前方側半周部分と後方側半周部分の一方側を用いて、レジスト膜４ａの上に液膜１７を保持しながら、露光光の走査方向に対する前方側半周部分に生じさせる内側エアナイフ８の直径を、後方側半周部分に生じさせる外側エアナイフ９の直径よりも小さくした状態で露光を行う。【選択図】図７
2011134776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜上の区切られた複数の領域の配列方向に沿って露光する際、前記領域に対して前記配列方向に交差する方向に露光光を走査し、かつ前記配列方向に隣接する領域を露光するときに前記露光光の走査方向が逆向きになるように前記走査方向を交互に切り換えながら、前記レジスト膜の上に供給された液膜を介して、前記レジスト膜を露光する工程と、
前記レジスト膜の、前記露光光によって露光された部分を除去し、前記レジスト膜に所定のパターンを形成する工程と、
前記所定のパターンが形成された前記レジスト膜を用いて前記基板をエッチングする工程と、
前記基板から前記レジスト膜を除去する工程と、を有し、
前記レジスト膜を露光する工程では、前記液膜の中央を中心とした直径が異なる２種類のガスカーテンにおける、前記露光光の走査方向に対する前方側半周部分と後方側半周部分の一方側を用いて、前記レジスト膜の上に前記液膜を保持しながら、
前記露光光の走査方向に対する前記前方側半周部分に生じさせる前記ガスカーテンの直径を、前記露光光の走査方向に対する前記後方側半周部分に生じさせる前記ガスカーテンの直径よりも小さくした状態で露光を行う、半導体装置の製造方法。
【請求項２】
基板上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜上の区切られた複数の領域の配列方向に沿って露光する際、前記領域に対して前記配列方向に交差する方向に露光光を走査し、かつ前記配列方向に隣接する領域を露光するときに前記露光光の走査方向が逆向きになるように前記走査方向を交互に切り換えながら、前記レジスト膜の上に供給された液膜を介して、前記レジスト膜を露光する工程と、
前記レジスト膜の、前記露光光によって露光された部分を除去し、前記レジスト膜に所定のパターンを形成する工程と、
前記所定のパターンが形成された前記レジスト膜を用いて前記基板をエッチングする工程と、
前記基板から前記レジスト膜を除去する工程と、を有し、
前記レジスト膜を露光する工程では、前記液膜の中央を中心とした同心円状に位置する前記内側ガスカーテン及び前記外側ガスカーテンにおける、前記露光光の走査方向に対する前方側半周部分及び後方側半周部分のいずれか一方側をそれぞれ作動させて、前記レジスト膜の上に前記液膜を保持しながら露光を行い、
前記露光光の走査方向に対する前方側に、前記内側ガスカーテンの前方側半周部分を生じさせ、かつ前記露光光の走査方向に対する後方側に、前記外側ガスカーテンの後方側半周部分を生じさせるように、前記露光光の走査方向に応じて前記内側ガスカーテン及び前記外側ガスカーテンの作動状態を切り換える、半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記レジスト膜を露光する工程では、前記露光光を照射する前記領域に対する前記露光光の走査方向が反転したときに、前記内側ガスカーテンと前記外側ガスカーテンにおける前記前方側半周部分及び前記後方側半周部分の作動状態を切り換える、請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
基板上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜上の格子状に区切られた複数の領域の行方向または列方向のいずれか一方向に沿って露光する際、前記一方向に交差する方向に露光光を走査し、かつ前記一方向に隣接する次の領域を露光するときに前記露光光の走査方向が逆向きになるように前記走査方向を交互に切り換えながら、前記レジスト膜の上に供給された液膜を介して、前記レジスト膜を露光する工程と、
前記レジスト膜の、前記露光光によって露光された部分を除去し、前記レジスト膜に所定のパターンを形成する工程と、
前記所定のパターンが形成された前記レジスト膜を用いて前記基板をエッチングする工程と、
前記基板から前記レジスト膜を除去する工程と、を有し、
前記レジスト膜を露光する工程では、前記液膜の中央を中心とした同心円状に位置する内側ガスカーテン及び外側ガスカーテンにおける、前記露光光の走査方向に対する前方側半周部分及び後方側半周部分のいずれか一方側をそれぞれ作動させて、前記レジスト膜の上に前記液膜を保持しながら露光を行い、
前記領域に対する前記露光光の走査方向が反転したときに、前記内側ガスカーテンと前記外側ガスカーテンにおける前記前方側半周部分及び前記後方側半周部分の作動状態を切り換える、半導体装置の製造方法。
【請求項５】
露光光を照射する照射部と、
露光光が照射されるレチクルを支持するレチクル支持部と、
前記レチクルを通過した露光光が入射する投影レンズと、
前記投影レンズを通過した露光光が照射される基板を支持する基板支持部と、
前記投影レンズと前記基板との間に液膜を生成する液膜生成部と、
前記液膜の中央を中心とした同心円状の内側ガスカーテン及び外側ガスカーテンをそれぞれ発生させるエア噴射部と、
前記投影レンズに対して前記基板を相対的に移動する移動部と、
前記液膜生成部、前記エア噴射部及び前記移動部をそれぞれ制御する制御部と、を備え、
前記エア噴射部は、前記内側ガスカーテン及び前記外側ガスカーテンの、前記露光光の走査方向に対する前方側半周部分及び後方側半周部分のいずれか一方側のみを作動可能に構成され、
前記制御部は、前記基板上で格子状に区切られた複数の領域の行方向または列方向のいずれか一方向に沿って露光する際、前記一方向に交差する方向に露光光を走査し、かつ前記一方向に隣接する次の領域を露光するときに前記露光光の走査方向が逆向きになるように前記移動部を制御することで前記走査方向を交互に切り換え、
前記領域に対する前記露光光の走査方向が反転したときに、前記内側ガスカーテンと前記外側ガスカーテンにおける前記前方側半周部分及び前記後方側半周部分の作動状態を、前記エア噴射部を制御することで切り換える半導体装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液浸露光を行う工程を含む半導体装置の製造方法、及び液浸露光を行う半導体装置の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
露光装置としては、投影レンズとウエハとの間に純水などの液体を満たして液膜を形成した状態で、液体を介して露光を行う液浸露光装置が知られている（特許文献１参照）。このような液浸露光装置では、露光光に対してウエハステージが高速に移動するので、仮にスキャン露光動作中にウエハ上に液膜を保持しきれなかった場合、液膜から液滴などがこぼれ落ちてしまう。このため、液膜の保持方法が重要な技術となっている。液膜の保持方法の１つとしては、液膜に空気を噴射するエアナイフ（エアカーテン）方式がある。エアナイフ方式では、エアナイフと呼ばれるエアの壁が防波堤の役目を果たすことによって、エアナイフの内側に液体を封じ込めることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８８２４１号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のエアナイフ方式では、エアナイフによって発生した気泡（バブル）によって、数μｍ〜数１００μｍ程度の比較的大きなバブル欠陥が発生してしまう。このバブル欠陥は、半導体デバイスを製造する上で重大な欠陥を招くので、バブルの発生を解消することが必要とされている。
【０００５】
図１は、エアナイフ方式を用いる縮小投影型の液浸スキャン露光装置の概略を示す断面図である。照明部１１１からの露光光がレチクル１１３に照射され、レチクル１１３のパターンが投影レンズ１１４によって１／４に縮小されてウエハ４上に結像される。投影レンズ１１４とウエハ４の表面との間は、超純水である液浸水（液膜）１７で満たされている。液浸スキャン露光装置１０２では、レチクルステージ１１２とウエハステージ１１５とを同期制御しながら、ウエハ４上に沿って露光光を走査するスキャン露光動作を行っており、エアの壁であるエアナイフ１０８によって、スキャン動作中の液膜１７を保持している。
【０００６】
また、図２に、ウエハ４上に沿ってスキャン動作する状態の平面図を示す。この図２に示す場合では、格子状に複数の領域が配列された露光ショットマップＭの図２中の上から４行目の配列方向に沿って露光を行うときに、図２中の左から右へ向かってスキャン露光を繰り返している状態を示している。まず、図２に示すように、図２中の左端の領域の露光（第１ショット目）を、（−）Ｙ方向のスキャン動作（以下、マイナス・スキャン動作と称する）を行って露光した場合、隣接する次のショットにステップ動作する際に（＋）Ｙ方向にスキャン動作方向を反転させて、第２ショット目を（＋）Ｙ方向にスキャン露光する（以下、プラス・スキャン動作と称する）。このように露光光を照射する露光スリット１２３が１つのショットごとに交互に走査方向を反転させながら、Ｘ方向に対してステッピングする動作を繰り返すことにより、露光スリット１２３が蛇行する軌跡Ｔを描いてウエハ４上を露光している。また、露光スリット１２３は、液膜１７で満たされており、液膜１７の周囲に、液膜１７を保持するためのエアナイフ１０８が配置されている。（実際は、ウエハステージ１１５側がスキャン動作することによってウエハ４のスキャン露光を行っている。ただし、ここでは、説明の便宜上、液膜１７、エアナイフ１０８、露光スリット１２３がウエハ４に対してスキャン動作するものとして説明する。）
ここで、図２の拡大図である図３（ａ）〜図３（ｆ）を参照して、バブル欠陥（パターン欠陥）が発生する作用について、時系列に沿って説明する。図３（ａ）に示すように、スキャン動作時に液膜１７として保持しきれなかった液滴１７ａが液膜１７からこぼれ出て、液膜１７の進行方向の後方側に位置するエアナイフ１０８の一部分１０８ａで液滴群２４となる。
【０００７】
図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、隣接する領域へステップ動作するときに、図３（ａ）に示した動作で生成された液滴群２４がエアナイフ１０８の一部分１０８ａの境界で集合し、更に大きな集合した液滴２５が形成される。
【０００８】
図３（ｄ）に示すように、隣接する次のショットを露光するために液膜１７の進行方向を反転させるときに、液滴２５はエアナイフ１０８の一部分１０８ａから離れてその位置に留まるので、やがて液滴２５に向かって進行してくる液膜１７と液滴２５との衝突が生じる。
【０００９】
図３（ｅ）に示すように、液膜１７と液滴２５が衝突したときにバブル２６が発生し、バブル２６がウエハ４の表面に吸着する。バブル２６の発生条件は、液膜１７と液滴２５とが衝突したときの、後述する液膜１７の動的前面接触角及び液滴２５の静的接触角の大きさによって決まる。別途詳細について説明する。
【００１０】
そして、図３（ｆ）に示すように、露光光を照射する露光スリット１２３内にバブル２６を含んだ状態で露光を行うことによってバブル２６が転写され、露光光の屈折、散乱によりパターン解像不良が発生する。
【００１１】
ここで、バブル２６の発生条件について、液滴２５と液膜１７との接触角を用いて説明する。図４（ａ）に、液滴２５と液膜１７との接触角の定義を説明するための断面図を示す。液滴２５がウエハ４上に付着した場合、液滴２５の外部との界面とウエハ４の表面とが所定の角度θｓをなす状態で静止する。この角度θｓを静的接触角θｓと呼ぶ。また、液膜１７は、ウエハ４の表面に沿って走査方向に移動するので、液膜１７の進行方向の前方側と、進行方向の後方側とで、液膜１７と外部との界面とウエハ４の表面とがそれぞれ異なる所定の角度θｆ、θｂをなして平衡状態となる。これら角度θｆ、θｂをそれぞれ動的前面接触角θｆ、動的後退接触角θｂと呼ぶ。
【００１２】
また、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に、液膜１７と液滴２５との衝突前後の状態を断面図で示す。投影レンズ１１４の下の液膜１７及び液滴２５は、ウエハ４に対するスキャン動作に伴い、ウエハ４の表面に対して上述で定義した接触角を持って平衡状態となっている。ここで、液膜１７の動的前面接触角θｆと、液滴２５の静的接触角θｓとの和が１８０°以上の場合には、衝突時に液膜１７と液滴２５との間に隙間Ｇが生じるので、液滴２５がバブル２６として液膜１７の内部に取り込まれてしまう。
【００１３】
このバブル２６の発生防止策としては、ウエハ４の表面に塗布されているレジスト材料、またはこのレジスト材料を覆うトップコートの表面状態（接触角）を調整し、液滴２５と液膜１７との衝突時の隙間がなくなるような材料を選定すればよい。しかし、接触角と解像特性の両立などを考慮した場合には、材料の選定を容易に行うことができない。
【００１４】
また、スキャン速度を低下させることによって、液膜１７の動的接触角θｆ、θｂの変化や液滴２５と液膜１７との衝突時の衝撃が緩和されるので、バブル２６の発生を低減することが期待できる。しかしながら、この場合には、スループットの劣化に伴う生産性の低下が避けられないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、上述のような課題を解決するものである。
【００１６】
本発明の半導体装置の製造方法の一態様によれば、基板上にレジスト膜を形成する工程と、レジスト膜上の区切られた複数の領域の配列方向に沿って露光する際、領域に対して配列方向に交差する方向に露光光を走査し、かつ配列方向に隣接する領域を露光するときに露光光の走査方向が逆向きになるように走査方向を交互に切り換えながら、レジスト膜の上に供給された液膜を介して、レジスト膜を露光する工程と、レジスト膜の、露光光によって露光された部分を除去し、レジスト膜に所定のパターンを形成する工程と、所定のパターンが形成されたレジスト膜を用いて基板をエッチングする工程と、基板からレジスト膜を除去する工程と、を有する。レジスト膜を露光する工程では、液膜の中央を中心とした直径が異なる２種類のガスカーテンにおける、露光光の走査方向に対する前方側半周部分と後方側半周部分の一方側を用いて、レジスト膜の上に液膜を保持しながら、露光光の走査方向に対する前方側半周部分に生じさせるガスカーテンの直径を、露光光の走査方向に対する後方側半周部分に生じさせるガスカーテンの直径よりも小さくした状態で露光を行う。
【００１７】
以上のように構成した本発明に係る半導体装置の製造方法における、レジスト膜を露光する工程では、露光光の走査に伴って移動する液膜の前方側に生じさせるガスカーテンの前方側半周部分の直径を、走査方向に移動する液膜の後方側に生じさせるガスカーテンの後方側半周部分の直径よりも小さくする。これによって、露光光の走査に伴って移動する液膜の後方側で、液膜からこぼれ出て生じた液滴が、その後、露光光の走査方向が反転したときに露光光と共に進行する液膜に衝突する前に、液膜の前方側に位置する前方側半周部分で遮られる。したがって、液膜からこぼれ出た液滴が発生した場合であっても、露光光の走査方向の前方側のガスカーテンを、直径が小さなガスカーテンに切り替えることによって、発生した液滴がガスカーテンの内側に進入するのを防ぐことができる。このため、露光光の走査方向が反転したときに、液膜と液滴との衝突を避けることが可能になる。
【００１８】
言い換えると、ガスカーテンの後方側半周部分の直径よりも、ガスカーテンの前方側半周部分の直径を小さくすることで、液膜の後方側に生じる液滴の位置を液膜から遠くし、移動方向を反転した液膜の前方側に近い位置にガスカーテンの前方側半周部分を発生させることが可能になる。その結果、レジスト膜を露光する工程において、液膜の移動速度を遅くすることによって生産性の低下を招くことなく、液滴と液膜との衝突に起因するバブル欠陥の発生が避けられる。
【００１９】
また、レジスト膜を露光する工程では、露光光の移動に伴って液膜が移動するように、直径が小さいガスカーテンの前方側半周部分と、直径が大きいガスカーテンの後方側半周部分とによって、液膜を良好に保持しながら露光を行うことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、レジスト膜を露光する工程において、生産性の低下を招くことなくバブル欠陥の発生を防ぐことができる。したがって、レジスト膜に形成されるパターンの信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に関連する液浸露光装置を示す断面図である。
【図２】本発明に関連する液浸露光装置を示す平面図である。
【図３】本発明に関連する液浸露光装置において、バブル欠陥が発生する作用を示す平面図である。
【図４】液膜と液滴との接触角、及び液膜と液滴との衝突時の状態を説明するための断面図である。
【図５】実施例の液浸露光装置を示す断面図である。
【図６】実施例の液浸露光装置における内側エアナイフ及び外側エアナイフを示す平面図である。
【図７】実施例の液浸露光装置において、バブル欠陥の発生を回避する作用を示す平面図である。
【図８】実施例の液浸露光装置におけるエアナイフの切り替え処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２３】
図５に、本実施例の、半導体装置の製造装置が備える液浸露光装置の断面図を示す。図５に示すように、半導体装置の製造装置１は、ウエハ４に塗布されたレジスト膜４ａを露光する液浸露光装置２を備えている。液浸露光装置２は、露光光を照射する照射部１１と、露光光が照射されるレチクル１３を支持するレチクルステージ１２と、レチクル１３を通過した露光光が入射する投影レンズ１４と、を備えている。また、液浸露光装置２は、投影レンズ１４を通過した露光光が照射されるウエハ４を支持するウエハステージ１１５と、投影レンズ１４とウエハ４との間に液膜１７を生成する液膜生成部１８と、液膜１７の中央を中心とした同心円状の内側エアナイフ８及び外側エアナイフ９をそれぞれ発生させるエア噴射部１９と、投影レンズ１４に対してウエハ４を移動させるステージ駆動機構２０と、液膜生成部１８、エア噴射部及びステージ駆動機構をそれぞれ制御する制御部２１と、を備える。
【００２４】
図６に、液浸露光装置２における内側エアナイフ８及び外側エアナイフ９の平面図を示す。図６に示すように、投影レンズ１４を通過した露光光は、露光スリット２３からウエハ４のレジスト膜４ａに照射される。液膜生成部１８は、円形の液膜１７を生成するための液体供給路及び液体排出路を有している。エア噴射部１９は、内側エアナイフ８を生じさせる内側噴射部１９ａと、外側エアナイフ９を生じさせる外側噴射部１９ｂと、各噴射部１９ａ，１９ｂに例えばエア等のガスを供給するガス供給部１９ｃと、を有している。
【００２５】
内側エアナイフ８及び外側エアナイフ９は、図６に示すように、直径の大きさが異なり、液膜１７の中央である露光スリット２３の中心に対して同心円状に配置さている。例えば、内側エアナイフ８の直径は８ｃｍ〜１０ｃｍ程度にされ、外側エアナイフ９の直径は１０ｃｍ〜１６ｃｍ程度に設定されている。内側エアナイフ８と外側エアナイフ９との間隔は、１ｃｍ〜３ｃｍ程度に設定されている。
【００２６】
また、内側エアナイフ８は、半円状の第１半周部８ａ及び第２半周部８ｂを有している。また同様に、外側エアナイフ９は、半円状の第１半周部９ａ及び第２半周部９ｂを有している。
【００２７】
そして、内側噴射部１９ａは、内側エアナイフ８における第１半周部８ａ及び第２半周部８ｂのいずれか一方のみを選択的に発生させることが可能に構成されている。また同様に、外側噴射部１９ｂは、外側エアナイフ９における、第１半周部９ａ及び第２半周部９ｂのいずれか一方のみを選択的に発生させることが可能に構成されている。
【００２８】
つまり、内側エアナイフ８及び外側エアナイフ９の両方は、全周のうち、露光スリット２３の進行方向（液膜１７の進行方向）の前方側半周部分のみ、または後方側半周部分のみから選択的にエアを吹き出すことが可能にされている。
【００２９】
液浸露光装置２が備える制御部２１は、ウエハ４上で格子状に区切られた複数の領域の行方向または列方向のいずれか一方向に沿って露光する際、一方向に交差する方向に露光光を走査し、かつ一方向に隣接する次の領域を露光するときに露光光の走査方向が逆向きになるようにステージ駆動機構２０を制御することで走査方向を交互に切り換える。また、制御部２１は、領域に対する露光光の走査方向が反転したときに、内側エアナイフ８と外側エアナイフ９における作動状態を、エア噴射部１９を制御することで切り換える。
【００３０】
つまり、制御部２１は、ステージ駆動機構２０とエア噴射部１９とを同時に制御することによって、ウエハステージ１５の移動方向に応じて、各エアナイフ８，９の作動状態（オン／オフ）を任意に切り替えることが可能に構成されている。
【００３１】
図７に、本実施例においてバブル欠陥の回避する動作について時系列に沿って示す。図７において、内側エアナイフ８の第１半周部８ａ及び第２半周部８ｂと、外側エアナイフ９の第１半周部９ａ及び第２半周部９ｂのうち、各エアナイフ８，９において作動している半周部を実線で示し、作動していない半周部を破線で示す。
【００３２】
図７（ａ）に示す状態のとき、露光光の進行方向（液膜１７の進行方向）の前方側には、内側エアナイフ８の第１半周部８ａが作動（オン）され、液膜１７の進行方向の後方側には、外側エアナイフ９の第２半周部９ｂが作動されている。すなわち、内側エアナイフ８の第１半周部ａと、外側エアナイフ９の第２半周部９ｂがそれぞれ同時に作動されている状態を示している。
【００３３】
図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示すように、上述した関連技術と同様に、液膜１７の進行方向の後方側に位置する外側エアナイフ９の第２半周部９ｂに大きな液滴２５が形成される。
【００３４】
図７（ｄ）に示すように、露光光が走査する領域が隣接する領域に移るのに伴って、液膜１７の進行方向が反転するときに、内側エアナイフ８と外側エアナイフ９の作動状態の切り替えを行う。この場合に、内側エアナイフ９の第２半周部９ｂ、及び外側エアナイフ８の第１半周部８ｂが作動する状態に切り替える。このように内側エアナイフ８と外側エアナイフ９の作動状態をそれぞれ切り替えることによって、液滴２５を内側エアナイフ８の第２半周部８ｂの外側に位置させることができる。
【００３５】
図７（ｅ）及び図７（ｆ）に示すように、スキャン露光動作に伴い、液滴２５も内側エアナイフ８の第２半周部８ｂによって露光ショットする領域外に押し出されるので、バブル欠陥の発生を防止することができる。
【００３６】
このように、スキャン動作時、常に、液膜１７の進行方向の前方側に、径が小さな内側エアナイフ８の半周部を生じさせ、液膜１７の進行方向の後方側に、径が大きな外側エアナイフ９の半周部を生じさせるように切り換えを制御することによって、バブルの発生原因となる液滴２５が、液膜１７の前方側から液膜１７の内側に進入するのを防ぐことができる。
【００３７】
また、図８に、内側エアナイフ８及び外側エアナイフ９における第１半周部８ａ，９ａと第２半周部８ｂ，９ｂの作動状態を切り替える切換処理のフローチャートを示す。
【００３８】
図８に示すように、まず、第１ショットを行う場合、内側エアナイフ８の第２半周部８ｂの作動させずに第１半周部８ａのみを作動させ、かつ外側エアナイフ９の第１半周部９ａを作動させずに第２半周部９ｂのみを作動させる（ステップ５１）。このような作動状態の内側エアナイフ８及び外側エアナイフ９を用いて液膜１７を保持しながら、露光スリット２３をプラス・スキャン方向に走査させて第１ショットを行う（ステップ５２）。
【００３９】
第１ショットが終了した後、第１ショットで露光した領域に隣接する次の領域を露光する第２ショットを行う際に、露光スリット２３の走査方向が反転する、つまり走査方向がプラス・スキャン方向からマイナス・スキャン方向になる（ステップ５３）。
【００４０】
このように露光スリット２３の走査方向が反転したときに、内側エアナイフ８及び外側エアナイフ９の作動状態をそれぞれ切り換える。第２ショットを行うとき、内側エアナイフ８の第１半周部８ａの作動を停止させて第２半周部８ｂのみを作動させ、かつ外側エアナイフ９の第２半周部９ｂの作動を停止させて第１半周部９ａのみを作動させる（ステップ５４）。このような作動状態の内側エアナイフ８及び外側エアナイフ９を用いて液膜１７を保持しながら、露光スリット２３をマイナス・スキャン方向に走査させて第２ショットを行う（ステップ５５）。
【００４１】
引き続き、第２ショットが終了した後、第２ショットで露光した領域に隣接する次の領域を露光する第３ショットを行う際に、露光スリット２３の走査方向が反転する、つまり走査方向がマイナス・スキャン方向からプラス・スキャン方向になる（ステップ５６）。
【００４２】
このように露光スリット２３の走査方向が反転したときに、内側エアナイフ８及び外側エアナイフ９の作動状態をそれぞれ切り換える。第３ショットを行うとき、上述した第１ショットと同様に、内側エアナイフ８の第２半周部８ｂの作動を停止させて第１半周部８ａのみを作動させ、かつ外側エアナイフ９の第１半周部９ａの作動を停止させて第２半周部９ｂのみを作動させる（ステップ５７）。このような作動状態の内側エアナイフ８及び外側エアナイフ９を用いて液膜１７を保持しながら、露光スリット２３をプラス・スキャン方向に走査させて第３ショットを行う（ステップ５８）。第４ショット以降は、ステップ５１に戻り、露光が完了するまで繰り返す（ステップ５９）。
【００４３】
上述したように、ショット露光後のスキャン動作方向の反転時に、各エアナイフ８、９の第１半周部８ａ，９ａ及び第２半周部８ｂ，９ｂの作動状態（オン／オフ）を切り替える制御を繰り返し行うことによって、液膜１７の進行方向の前方側に常に内側エアナイフ８の半周部を作動させ、かつ液膜１７の進行方向の後方側に常に外側エアナイフ９の半周部を作動させることが可能になる。
【００４４】
これによって、露光スリット２３の走査に伴って移動する液膜１７の後方側で、液膜１７から抜け出て生じた液滴２５が、その後、露光光の走査方向が反転したときに露光光と共に進行する液膜１７に衝突する前に、液膜１７の前方側に位置する内側エアナイフ８の半周部で遮られる。したがって、液膜１７からこぼれ出た液滴２５が発生した場合であっても、露光光の走査方向の前方側のエアナイフを、直径が小さな内側エアナイフ８に切り替えることによって、発生した液滴が内側エアナイフ８の内側に進入するのを防ぐことができる。このため、露光光の走査方向が反転したときに、液膜１７と液滴２５との衝突を避けることが可能になる。
【００４５】
言い換えると、直径が大きい外側エアナイフ９の半周部を後方側に生じさせ、直径が小さい内側エアナイフ８の半周部を前方側に生じさせることで、液膜１７の後方側に生じる液滴２５の位置を液膜１７から遠くし、移動方向を反転した液膜１７の前方側に近い位置に内側エアナイフ８の半周部を発生させることが可能になる。その結果、露光工程において、液膜１７の移動速度を遅くすることによって生産性の低下を招くことなく、液滴２５と液膜１７との衝突に起因するバブル欠陥の発生が避けられる。
【００４６】
また、露光工程では、露光光の移動に伴って液膜１７が移動するように、直径が小さい内側エアナイフ８の半周部８ａ（８ｂ）と、直径が大きい外側エアナイフ９の半周部９ｂ（９ａ）とによって、液膜１７を良好に保持しながら露光を行うことができる。
【００４７】
なお、内側エアナイフ８の半周部によって押し退けられた液滴が、露光工程の終了後もウエハ４上に残存している場合には、塗布現像機で行うリンス処理（ポストイマージョンリンス、ポストソーク）で除去することができるので、欠陥などの問題の発生を防ぐことができる。
【００４８】
以上のように露光されたウエハ４は、レジスト膜４ａの、露光光によって露光された部分が除去されることで、レジスト膜４ａに所定のパターンが形成される。また、ウエハ４は、所定のパターンが形成されたレジスト膜４ａを用いてエッチングされた後、レジスト膜４ａが除去される。
【００４９】
上述のように、本発明に係る半導体装置の製造装置は、露光光を照射する照射部（１１）と、露光光が照射されるレチクル（１３）を支持するレチクル支持部（レチクルステージ１２）と、レチクル（１３）を通過した露光光が入射する投影レンズ（１４）と、投影レンズ（１４）を通過した露光光が照射される基板（ウエハ４）を支持する基板支持部（ウエハステージ１５）と、投影レンズ（１４）と基板（ウエハ４）との間に液膜（１７）を生成する液膜生成部（１８）と、液膜（１７）の中央を中心とした同心円状の内側ガスカーテン（内側エアナイフ８）及び外側ガスカーテン（外側エアナイフ９）をそれぞれ発生させるエア噴射部（１９）と、投影レンズ（１４）に対して基板（ウエハ４）を相対的に移動する移動部（ステージ駆動機構２０）と、液膜生成部（１８）、エア噴射部（１９）及び移動部（ステージ駆動機構２０）をそれぞれ制御する制御部（２１）と、を備える。エア噴射部（１９）は、内側ガスカーテン（内側エアナイフ８）及び外側ガスカーテン（外側エアナイフ９）の、露光光の走査方向に対する前方側半周部分及び後方側半周部分のいずれか一方側のみ（半周部８ａ，８ｂのいずれか一方側のみ、半周部９ａ，９ｂのいずれか一方側のみ）を作動可能に構成されている。
【００５０】
制御部は、基板（ウエハ４）上で格子状に区切られた複数の領域の行方向または列方向のいずれか一方向に沿って露光する際、一方向に交差する方向に露光光を走査し、かつ一方向に隣接する次の領域を露光するときに露光光の走査方向が逆向きになるように移動部を制御することで走査方向を交互に切り換え、領域に対する露光光の走査方向が反転したときに、内側ガスカーテン（内側エアナイフ８）と外側ガスカーテン（外側エアナイフ９）における前方側半周部分及び後方側半周部分（半周部８ａ，８ｂ及び半周部９ａ，９ｂ）の作動状態を、エア噴射部（１８）を制御することで切り換える。
【００５１】
また、本発明に係る半導体装置の製造方法は、基板（ウエハ４）上にレジスト膜（４ａ）を形成する工程と、レジスト膜（４ａ）上の区切られた複数の領域の配列方向に沿って露光する際、領域に対して配列方向に交差する方向に露光光を走査し、かつ配列方向に隣接する領域を露光するときに露光光の走査方向が逆向きになるように走査方向を交互に切り換えながら、レジスト膜（４ａ）の上に供給された液膜（５）を介して、レジスト膜（４ａ）を露光する工程と、レジスト膜（４ａ）の、露光光によって露光された部分を除去し、レジスト膜（４ａ）に所定のパターンを形成する工程と、所定のパターンが形成されたレジスト膜（４ａ）を用いて基板（ウエハ４）をエッチングする工程と、基板（ウエハ４）からレジスト膜を除去する工程と、を有する。
【００５２】
レジスト膜を露光する工程では、液膜の中央を中心とした直径が異なる２種類のガスカーテン（内側エアナイフ８、外側エアナイフ９）における、露光光の走査方向に対する前方側半周部分と後方側半周部分の一方側（半周部８ａ，８ｂの一方側、半周部９ａ，９ｂの一方側）を用いて、レジスト膜（４ａ）の上に液膜（１７）を保持しながら、露光光の走査方向に対する前方側半周部分に生じさせるガスカーテン（内側エアナイフ８）の直径を、露光光の走査方向に対する後方側半周部分に生じさせるガスカーテン（外側エアナイフ９）の直径よりも小さくした状態で露光を行う。
【００５３】
言い換えれば、レジスト膜（４ａ）を露光する工程では、液膜（１７）の中央を中心とした同心円状に位置する内側ガスカーテン（内側エアナイフ８）及び外側ガスカーテン（外側エアナイフ９）における、露光光の走査方向に対する前方側半周部分及び後方側半周部分のいずれか一方側（半周部８ａ，８ｂのいずれか一方側、半周部９ａ，９ｂのいずれか一方側）をそれぞれ作動させて、レジスト膜（４ａ）の上に液膜（１７）を保持しながら露光を行う。そして、レジスト膜（１７）を露光する工程では、露光光の走査方向に対する前方側に、内側ガスカーテン（内側エアナイフ８）の前方側半周部分（半周部８ａ，８ｂ）を生じさせ、かつ露光光の走査方向に対する後方側に、外側ガスカーテン（外側エアナイフ９）の後方側半周部分（半周部９ａ，９ｂ）を生じさせるように、露光光の走査方向に応じて内側ガスカーテン（内側エアナイフ８）及び外側ガスカーテン（外側エアナイフ９）の作動状態を切り換える。
【００５４】
また、レジスト膜（４ａ）を露光する工程では、露光光を照射する領域に対する露光光の走査方向が反転したときに、内側ガスカーテン（内側エアナイフ８）と外側ガスカーテン（外側エアナイフ９）における前方側半周部分及び後方側半周部分（半周部８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂ）の作動状態を切り換える。
【００５５】
本実施例によれば、レジスト膜４ａの露光工程において、生産性の低下を招くことなくバブル欠陥の発生を防ぐことができる。したがって、レジスト膜４ａに形成されるパターンの信頼性を向上することができる。
【符号の説明】
【００５６】
２  液浸露光装置
４  ウエハ
４ａ  レジスト膜
８  内側エアナイフ
８ａ  第１半周部
８ｂ  第２半周部
９  外側エアナイフ
９ａ  第１半周部
９ｂ  第２半周部
１７  液膜
【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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