(57)【要約】【課題】１を超える開口数ＮＡの光でも十分な光量を受光素子に与える拡散板、拡散板の製造方法、その拡散板を用いる液浸露光装置およびその液浸露光装置を用いるデバイス製造方法を提供する。【解決手段】液浸露光装置に用いる拡散板２０６は、液浸露光装置の投影光学系３０に向けて設けられる平坦面２０６ｂと、凸状部２０６ｃが繰り返して形成され、平坦面２０６ｂの裏側に設けられる拡散面２０６ａとを有し、投影光学系３０を介して露光光を受光する受光素子２０７に対向してウェハステージ４５上のケース２０１の開口２０２内に設置される。凸状部２０６ｃの高さを凸状部２０６ｃのピッチで除したアスペクト比が１以上であり、好ましくは１．５以上３以下の範囲である。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液浸露光装置の投影光学系に向けて設けられる平坦面と、
凸状部が繰り返して形成され、前記平坦面の裏側に設けられる拡散面と、を有し、前記投影光学系を介して露光光を受光する受光素子に対向してウェハステージに設けられる拡散板において、
前記凸状部の高さを前記凸状部のピッチで除したアスペクト比が１以上であることを特徴とする拡散板。
【請求項２】
前記アスペクト比が１．５以上３以下であることを特徴とする請求項１記載の拡散板。
【請求項３】
前記凸状部は、エッチングによる形状転写によって製造されることを特徴とする請求項１記載の拡散板。
【請求項４】
液浸露光装置の投影光学系に向けて設けられる平坦面と、
凸状部が繰り返して形成され、前記平坦面の裏側に設けられる拡散面と、を有し、前記投影光学系を介して露光光を受光する受光素子に対向してウェハステージに設けられる拡散板において、
前記凸状部の高さを前記凸状部のピッチで除したアスペクト比が１以上であり、
一部に前記拡散面を有し、前記拡散面以外の非拡散面よりも前記拡散面の凸状部が下がって構成されることを特徴とする拡散板。
【請求項５】
前記非拡散面は、固定用部材が当接される固定用平坦部であることを特徴とする請求項４記載の拡散板。
【請求項６】
透過性基板上に、同一のエッチング条件でエッチングレートが前記透過性基板に比べて低いレジストを積層し、
前記レジストを、凸状部が繰り返して形成される拡散面に加工した後に前記透過性基板にエッチングにより前記拡散面を転写し、請求項１から５のいずれかに記載の拡散板を製造することを特徴とする拡散板の製造方法。
【請求項７】
請求項１から５のいずれかに記載の拡散板を有するウェハステージを有することを特徴とする液浸露光装置。
【請求項８】
請求項７記載の液浸露光装置を用いてウェハを露光する工程と、
前記ウェハを現像する工程とを備え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、拡散板、拡散板の製造方法、液浸露光装置およ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、縮小投影露光装置が従来から使用されている。
縮小投影露光装置は、一般に、レチクル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。
したがって、波長を短くすればする程、及び、開口数ＮＡを上げれば上げる程、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。
【０００３】
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、さら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。
液浸露光とは、投影光学系のウェハ側（像面側）の媒質を液体（液浸材）にすることによって開口数ＮＡを高くすることを、さらに進めるものである。
つまり、投影光学系の開口数ＮＡは、媒質の屈折率をｎとすると、開口数ＮＡ＝ｎ・ｓｉｎθであるので、投影光学系とウェハとの間の少なくとも一部を空気の屈折率よりも高い屈折率（ｎ＞１）にすることが好ましい。
即ち、投影光学系とウェハとの間の少なくとも一部を空気の屈折率よりも高い屈折率（ｎ＞１）の媒質（液体）で満たすことで開口数ＮＡをｎまで大きくできる。
換言すれば、液浸露光は、ウェハ側からみた投影光学系の開口数ＮＡを増加させる（１以上）ことで解像度を向上させている。
【０００４】
一方、この種の露光装置では、レチクル上のパターンを所定の倍率（縮小率）で正確にウエハ上に転写することが要求されている。この要求に応えるためには、結像性能と位置合わせ精度が重要である。
そのため、露光装置には自身のキャリブレーション用に種々の測定装置を使用している。液浸露光装置はその特徴となる液浸技術を用いていることから、投影光学系のＮＡは１を超えている。
このことは投影光学系を通過してくる光のうち、１を超える開口数ＮＡの光は例えば液浸材や光学材料の光軸に垂直な平面から、空気中に射出してこないことを意味する。
【０００５】
最近のリソグラフィーでは開口数ＮＡの大きなところだけを使ったパターニング等も使用されており、装置のキャリブレショーンを行う際にも全ての開口数ＮＡの光情報が得られないのは問題である。
そのため、受光素子と液浸材との間に拡散板を隔壁窓として配置して、１を超える開口数ＮＡの光を受光する方法が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２６８７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来例では開口数ＮＡが１を超えた光を受光するために拡散板が用いられているが、拡散板の詳細については開示されていない。
そこで、一般的なすりガラス等の拡散板を使用した場合に、特に１を超える開口数ＮＡの光に対して十分な効率が得られない、すなわち、受光素子からの十分な信号が得られないという問題があった。
そこで、本発明は、１を超える開口数ＮＡの光に対しても、十分な光量を受光素子に到達させることができる拡散板を提供することを例示的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するための本発明の一側面としての拡散板は、液浸露光装置の投影光学系に向けて設けられる平坦面と、凸状部が繰り返して形成され、前記平坦面の裏側に設けられる拡散面と、を有し、前記投影光学系を介して露光光を受光する受光素子に対向してウェハステージに設けられる拡散板において、前記凸状部の高さを前記凸状部のピッチで除したアスペクト比が１以上であることを特徴とする。
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付の図面を参照して説明される好ましい実施例等によって明らかにされる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の拡散板によれば、前記凸状部の高さを前記凸状部のピッチで除したアスペクト比が１以上であるため、１を超える開口数ＮＡの光に対しても十分な光量を受光素子に与え、受光素子から十分な信号が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を、その実施例に基づいて、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、図１を参照して、本発明の実施例の液浸露光装置を説明する。図１は、本発明の実施例の液浸露光装置１の構成を示す概略構成図である。
液浸露光装置１は、投影光学系３０とウェハ（基板）４０との間に供給される液体ＬＷを介して、レチクル（原版）２０に形成された回路パターンを例えばステップ・アンド・スキャン方式でウェハ４０に露光する露光装置である。
液浸露光装置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、ウェハ４０を載置するウェハステージ４５とを有する。
また、液浸露光装置１は、測距装置５０と、ステージ制御部６０と、その他の部材を有する。
その他の部材は、液体供給部７０と、液浸制御部８０と、液体回収部９０と、ノズルユニット１００を含む。
【００１１】
照明装置１０は、回路パターンが形成されたレチクル２０を照明するために、光源部１２と、照明光学系１４とを有する。
光源部１２は、実施例１では、光源として、波長約１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーを使用する。
照明光学系１４は、光源部１２からの光でレチクル２０を照明する光学系である。
レチクル２０は、レチクル搬送系により液浸露光装置１の外部から搬送されて、レチクルステージ２５に支持され、レチクルステージ２５とともに駆動される。
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、ステージ制御部６０によって移動制御される。
【００１２】
投影光学系３０は、レチクル２０のパターンの像をウェハ４０上に結像する機能を有する。
投影光学系３０は、複数のレンズのみからなる屈折光学系、複数のレンズと凹面鏡とを有する反射屈折光学系等を使用することができる。
ウェハ４０は、ウェハステージ４５に支持されて、ウェハステージ４５とともに駆動される。ウェハ４０は、基板であり、液晶基板、その他の基板を広く含む。ウェハ４０には、フォトレジストが塗布されている。
液体保持部４４は、ウェハステージ４５に支持されたウェハ４０の表面とウェハ４０の周辺の領域とをほぼ同一面にし、液体ＬＷを保持するための板である。
液体保持部４４は、ウェハ４０の周囲に配置され、ウェハ４０の表面と同じ高さの表面を有する。
また、液体保持部４４は、ウェハ４０の表面とほぼ同じ高さであることで、ウェハ４０の外周付近のショットを露光する際に、ウェハ４０の外側の領域においても液体ＬＷを保持することを可能にする。
【００１３】
測距装置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２次元的な位置を、参照ミラー５２、５４、および、レーザー干渉計５６、５８を介してリアルタイムに計測する。
測距装置５０による測距結果は、ステージ制御部６０に伝達される。ステージ制御部６０は、かかる測距結果に基づいて位置決めや同期制御のために、レチクルステージ２５及びウェハステージ４５を一定の速度比率で駆動する。
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の駆動を制御する。
液体供給部７０は、投影光学系３０の最終レンズとウェハ４０との間の空間又は間隙に液体ＬＷを供給する機能を有する。液体供給部７０は、液体供給配管７２を有する。
液体供給部７０は、投影光学系３０の最終レンズの周囲に配置された液体供給配管７２を介して液体ＬＷを供給し、投影光学系３０とウェハ４０との間の空間に液体ＬＷの液膜を形成する。
なお、液体ＬＷとしては、実施例１では純水を使用している。
【００１４】
液体供給配管７２は、液体ＬＷを、ノズルユニット１００に形成された液体供給口を介して投影光学系３０とウェハ４０との間の空間に供給する。
液浸制御部８０は、ウェハステージ４５の現在位置、速度、加速度、目標位置及び移動方向などの情報をステージ制御部６０から取得し、かかる情報に基づいて、液浸露光に係る制御を行う。
液体回収部９０は、液体供給部７０によって供給された液体ＬＷを回収する機能を有し、液体回収配管９２を有する。
液体回収配管９２は、供給された液体ＬＷをノズルユニット１００に形成された液体回収口を介して回収する。
ノズルユニット１００のウェハ４０側には液体供給口と、液体回収口とが形成される。液体供給口は、液体ＬＷを供給するための供給口であり、液体供給配管７２に接続される。
液体回収口は、供給した液体ＬＷを回収するための開口であり、液体回収配管９２に接続される。
【００１５】
次に、図１、図２を参照して、液浸露光装置１に設けられる本発明の実施例１の拡散板２０６を説明する。図２は、液浸露光装置１に備える拡散板２０６を有する受光ユニット２００の構成を示す概略構成図である。
受光ユニット２００は、拡散板２０６と受光素子２０７とそれらを収納するケース２０３で構成される。
拡散板２０６は、石英、合成石英、蛍石等から構成され、投影光学系３０に向けて設けられる平坦面２０６ｂと、その平坦面２０６ｂの裏側に設けられる拡散面２０６ａとを有する。拡散面２０６ａには、凸状部２０６ｃが繰り返して形成される。
さらに、拡散板２０６の拡散面２０６ａは、凸状部２０６ｃの高さＢを凸状部２０６ｃのピッチＡで除したアスペクト比Ｂ／Ａが１以上に構成されている。ただしアスペクト比Ｂ／Ａの好ましい範囲は、１．５以上３以下である。
【００１６】
この拡散板２０６は、液浸露光装置１の投影光学系３０を介して露光光を受光する受光素子２０７に対向して、一つには、ウェハステージ４５上の、例えば、図１に示す参照ミラー５４の例えば高さ位置を基準に設けられる。
また、拡散板２０６は、詳しくは、平坦面２０６ｂを投影光学系３０に向けて、拡散面２０６ｂがケース２０１の上面２０３と一致するようケース２０１の開口２０２内に設置される。
なお、拡散板２０６とケース２０１との間はシール材等によって防水される。
【００１７】
一方、受光素子２０７は、受光面２０７ａを拡散板２０６に向け、受光面２０７ａの中心が拡散板２０６の中心の真下に配置される。
ここで、拡散板２０６の製造方法の概要について簡単に説明する。なお、拡散面２０６ａの凸状部２０６ｃは、エッチングによる形状転写によって製造されている。
即ち、拡散板２０６の製造方法は、まず、例えば石英から成り平坦面２０６ｂを含む透過性基板上に、同一のエッチング条件でエッチングレートが透過性基板に比べて低いレジストを積層する。
次いでレジストを、凸状部２０６ｃが繰り返して形成された拡散面２０６ａに加工した後、平坦面２０６ｂを含む透過性基板にエッチングにより拡散面２０６ａを転写する。これにより拡散板２０６が完成する。
【００１８】
一方、発明者らは、すり加工による拡散面について鋭意検討を重ねた結果、図３に示す結果を得た。一般にすり加工で拡散面を製作する場合、研磨に使う粒子のサイズによって粗い拡散面から細かい拡散面まで種々異なる。
図３のグラフは実際に斜入射光を入射させて、拡散面の直後に配置した受光センサの信号強度を観測した結果である。
図３（ａ）は粗い拡散面についての結果であり、図３（ｂ）は細かい拡散面についての結果である。
図３（ａ），（ｂ）ともに、横軸は入射した光の角度で、光学材料側より拡散面に入射して空気中に出射している。
縦軸は得られたセンサの信号強度を垂直入射時を基準にした相対値で示している。
図３のグラフ中にそれぞれ２つの結果があり、△のマークが実測データで、□のマークは後述する理論検討の結果である。
【００１９】
図３（ａ）に示す粗い拡散の場合は、信号強度は低下しながらも実験した最大角度７０度でも信号が得られた。
これに対して図３（ｂ）の細かい拡散面の場合は４０度強を境に急峻に信号強度が低下している。
同じ図中に示した□マークの予測値は、拡散面の表面で各光線が屈折してセンサに到達すると仮定して、センサに到達する光の量を集計した結果である。
拡散面の形状は触針式の表面粗さ計で測定した。
センサ面に入射する際の角度による感度ムラも補正した結果、両者はよく一致した。
次に拡散面の粗さが図１に示すような特性の違いを生むメカニズムを調べるため、測定した表面の部分の表面がもつ水平面からの傾斜角度毎に出現比率を集計した。
【００２０】
その結果が図４である。図４は、測定した表面の部分の表面がもつ水平面からの傾斜角度毎の出現比率を示すグラフ図である。
横軸とる表面の角度が傾斜角度に対応し、縦軸の出現比率は総サンプリング数で規格化している。
□マークが粗い場合で、菱形マークが細かい場合である。細かい場合は表面の傾斜角度が小さく、１０度以下のものが大半である様子が分かる。
粗い場合は、表面の傾斜角度毎の数も大きな角度まで伸びていることが分かった。
即ち、拡散面を用いて光学材料中より真空を含む気体中に取り出してセンサに導くことは屈折の現象を用いている。
斜入射、特に１を超えるＮＡの光を取り出すには、拡散面の表面の傾斜角度が大きい部分が必要であることが分かった。
【００２１】
このようにして斜入射の光をいずれの角度も同じように出射できる拡散面とは、広い範囲の傾斜角をもつ表面が均等に存在する場合であると、拡散面として好適な条件を見出だすに至った。
またＮＡが１を超える光を出射できる拡散面は、前記光を全反射しない部分的な表面への入射角度を減らす方向に傾斜した面を持たなければならないという条件を見出すに至った。
このことは即ち、使用する最大ＮＡが与えられると、好適な拡散面は拡散面に対する最大ＮＡの光の入射角が全反射条件以下となる表面傾斜角までの表面を有することが望ましいことを意味する。
以上の検討の結果を持って、粗い拡散面を使用した結果、１を超えるＮＡの光も受光することができた。
このため、本発明の拡散板２０６は、１を超える開口数ＮＡの光を用いても受光素子２０７に十分な光量を与え、受光素子２０７から十分な信号を得ることを可能にした。
【実施例２】
【００２２】
次に、本発明の実施例２を説明する。
図５は、本発明の実施例２の拡散板の製造方法を説明する概略説明図である。
本実施例２の拡散板２０６は、石英から成る透過性基板１０２上に同一のエッチング条件でエッチングレートが透過性基板１０２に比べて低いレジスト１０１を形成する（図５（ａ））。
次に、レジスト１０１に拡散面１０３を加工する。（図５（ｂ））
この拡散面１０３が、透過性基板１０２上にエッチングにより平坦面２０６ｂ上の拡散面２０６aとして転写され、本実施例２の拡散板２０６が形成される。（図５（ｃ））
【００２３】
本実施例２の拡散板２０６の拡散面２０６ａは、凸状部２０６ｃの高さＢを凸状部２０６ｃのピッチＡで除したアスペクト比Ｂ／Ａが１以上であり、好ましくは１．５以上３以下の範囲である。
実施例２によって高ＮＡの光に対しては拡散面２０６ａが存在する平面から傾き角度が大きい表面が効果的に働いている。
未完成が残るとすれば、粗い拡散面の表面傾斜角度の出現分布が平坦ではなく、傾斜角が大きい部分で不足していたことである。
表面傾斜角の分布を角度が大きい部分で増やすには、全体的に表面の傾斜角を大きくすればよい。
その一つの方法として、横方向の構造はそのままに高さ方向のサイズを拡大すれば、結果として傾斜角度が拡大する。
【００２４】
そこで、ドライエッチングによって縦方向の形状を拡大して転写する方法を試みた。それが図５を用いて説明する拡散面の製造方法である。
図５（ａ）に示すように石英の透過性基板１０２上に同一のエッチング条件でエッチングレートが透過性基板１０２に比べて低い感光性樹脂のレジスト１０１を塗布する。レジスト１０１には厚膜タイプを用いた。
塗布したレジスト１０１に研磨作業により拡散面１０３を形成する。
レジスト１０１の拡散面１０３のパターンがドライエッチングによって平坦面２０６ｂ上の拡散面２０６ａとして転写され、本実施例２の拡散板２０６が形成される。
ドライエッチングはReactive Ion Etcher方式の装置を用いて、ガス種はＣＦ４とＨ２の混合ガスを用いた。混合比は選択比を調整するパラメータに使うことができ、目的の選択比によって調整した。
【００２５】
実際に製作したサンプルでは、樹脂であるレジストにすり加工した場合には加工深さが浅くなく、しかも加工深さの不足を補うだけの選択比をエッチング条件で実現できなかったことから望ましい性能までは実現できなかった。
しかしながら、十分に条件を吟味すれば所望の形状は実現可能である。転写もとの形状を作製するのに、ドライエッチングでレジストを、研磨手段で加工する以外の方法も有用である。
即ちレジスト以外の材料を使用する、レジストに合わせた研磨方法を採用するなどして必要な深さの拡散面を得れば、十分に製作可能である。
同様にして、ドライエッチング条件についても広範囲の条件を見出すことが可能である。
【実施例３】
【００２６】
次に、本発明の実施例３を説明する。
図６は、実施例３の拡散板２０６の製造方法を説明する概略説明図である。なお、図６はその製造方法を断面から説明した説明図である。
本例の拡散板２０６は、まず、レジスト１０１を有する石英から成る透過性基板１０２を用い（図６（ａ））、レジスト１０１に上述の方法等で柱状パターン１０５が加工される（図６（ｂ））。
次に、柱状パターン１０５からリフロー後の拡散面１０６が形成される（図６（ｃ））。
さらに、リフロー後の先端に丸みのある拡散面１０６がドライエッチングにより平坦面２０６ｂ上に拡散面２０６ａとして転写され、本実施例３の拡散板２０６が形成される。（図６（ｄ））。
本実施例３の拡散板２０６の拡散面２０６ａは、凸状部２０６ｃの高さＢを凸状部２０６ｃのピッチＡで除したアスペクト比Ｂ／Ａが１以上であり、好ましくは１．５以上３以下の範囲である。
【００２７】
一方、図７は、その製造方法を上面から説明した概略説明図である。
図７（ａ），（ｂ）に示す斜線部（有色領域）は光が透過する露光パターン１０８であり、双方の露光パターン１０８は直交するパターンである。
ただし露光パターン１０８は二種類用意しても構わないし、同じパターンを９０度回転して使用しても良い。
図７（ｃ）は、パターン露光した際のパターンレイアウトの例を説明するもので、露光パターンには重ね合わせ部１０９を有する。
図７（ｄ）は、露光・現像を終えた状態の拡散面２０６ａである、拡散面２０６ａには、リフロー後の先端に丸みのある複数の柱状パターン１１０が格子状に形成されている。
【００２８】
次に、実施例３の拡散板２０６の製造方法の詳細を説明する。
まず、石英から成る透過性基板１０２の上にレジスト１０１を塗布する。
レジストには、例えば東京応化社製ＰＦＩ−３８レジストを用いて厚みは約１μｍｔとした。
次に、図７（ａ），（ｂ）に示す露光パターン１０８を連続して露光転写する。
露光されるパターンを説明するのが図７（ｃ）であり、露光パターン１０８を適正露光量の略半分とすると、パターンの交点の重ね合わせ部１０９だけが適正露光量となる。
現像を行ったパターンは図７（ｄ）で説明するような柱状パターン１１０となる。
交点の部分のみが適正露光量となり、石英の透過性基板１０２部分が露出する。
【００２９】
柱状パターン１１０同士の間は露光量が不足するため、谷ができるものの間隔は狭くなっている。
この状態を断面で示したのが図６（ｂ）であり、複数の柱状パターン１０５が並んでいる。
次に良く知られているリフロー工程を実施して、各柱状パターン１０５のトップに丸みを与えた。
リフロー条件はサンプルをホットプレートで２１０℃で３分加熱である。
リフロー後は図６（ｃ）に示すように角がとれたリフロー後の拡散面１０６となる。
最後にドライエッチングを用いてリフロー後の拡散面１０６を平坦面２０６ｂ上に拡散面２０６aとして転写し、実施例３の拡散板２０６を形成した。
なお、ドライエッチングの条件は実施例２の場合と同様である。
【００３０】
実施例３の場合、拡散面１０６は定まった形状の繰り返しとなるため、性能は安定し、分布なども良く押さえられている。
さらに、すり加工などによる拡散面と比較すると入射角度毎のセンサ出力信号強度が全体的に高い。
これは次のような現象で説明できる。
即ち石英から成る透過性基板１０２側から光が入射する際に垂直入射の光は主に傾斜角の小さい表面に入射し、開口数ＮＡが大きい斜入射光は転写された拡散面１０６の足元近くの傾斜角度が大きな表面に主に入射する。
このようにして、入射角度毎に機能する表面が変わるため、入射角度毎に専用の機能を発揮していると考えられる。
その結果、場所ごとに入射角度と傾斜角度とを組み合わせて機能するか否かが決まるすり加工の拡散面に比較して光をセンサに導く表面積が多くなっているのである。
したがって入射角度全般に渡って信号出力が大きくなるという結果が得られた。
【００３１】
また今回はアスペクト比Ｂ／Ａが２を目指して製作を行った。
それは製作の初期段階で、半分の楕円形状を断面に持つ拡散面をモデルにアスペクト比を得られる信号強度のばらつきが有るからである。
図８は、半分の楕円形状を断面に持つ拡散面をモデルとしたアスペクト比Ｂ／Ａと信号強度低下の関係を示すグラフ図である。
横軸にアスペクト比Ｂ／Ａをとった。また、角度毎に得られる信号強度のうち最大のものを１として、低い信号強度となる角度での信号の落ち込み量を縦軸にとった。
【００３２】
計算した入射角度は最大８０度までで、特に開口数ＮＡ１．３から開口数ＮＡ１．５をカバーする範囲とした。縦軸は０に近い方が信号の強度差が少なく望ましい特性である。
その結果、最大の信号強度を示す角度と比較して、いずれの角度の光でも５０％以上の信号強度を得ようとすると次の関係が得られる。
即ち開口数ＮＡ１．３から開口数ＮＡ１．５の範囲では特にアスペクトが１，５から３の範囲が適している。
また１を超える開口数ＮＡの光を受光するにはアスペクトＢ／Ａが１以上であれば、有用である。
【実施例４】
【００３３】
次に、本発明の実施例４を説明する。
図９は、本発明の実施例４の拡散板の製造方法を示す概略説明図である。なお、図９はその製造方法を断面から説明した説明図である。
本例の拡散板２０６は、レジスト１０１を有する石英から成る透過性基板１０２を用い（図９（ａ））、レジスト１０１に柱状パターン１０５が加工される（図９（ｂ））。
柱状パターン１０５を用いてリフロー後の先端に丸みを有する拡散面１０６が形成される（図９（ｃ））。
なお、本例の拡散板２０６は、実施例３と比較すると柱状パターン１０５のパターンは一つ飛ばしに間のあいた状態となっている。
次に、リフロー後の先端に丸みのある拡散面１０６を平坦面２０６ｂ上に拡散面２０６aとして転写する（図９（ｄ））。
【００３４】
本例の拡散板２０６は、この状態でリフローを行いドライエッチングまで行って透過性基板１０２上に拡散面２０６aを形成し、再度、レジスト１０１を塗布してパターンを半ピッチだけずらしてパターニングを行う（図９（ｅ））。
その結果、先ほど転写した拡散面２０６ａの間にもう一度柱状パターン１０５が形成される。
即ち、レジストを用いて柱状パターン１０５を作製するのは実施例３と同じながら、その配置がまず異なり、図１０（ａ）に示すように、露光パターン１０８は市松模様状のパターンとなっている。
【００３５】
次いで本例の拡散板２０６は、再度レジスト１０１を塗布して半ピッチだけずらした柱状パターン１０５に、リフローを行いドライエッチングして先端に丸みを形成する（図９（ｆ））。
その結果、図１０（ｂ）に示すように、透過性基板１０２上には市松模様状の柱状パターン１１０が形成される。
次いで，この状態の透過性基板１０２上には、図１０（ｃ）に示すように、市松模様状の柱状パターン１１０が形成されると共に、市松模様状の転写パターン１１１が形成される。
図１０（ｄ）は、透過性基板１０２上の市松模様状の転写パターン１１１のパターン例を示す。
本例の拡散板２０６は、拡散面１０６の合成に基づく市松模様状の形態となる拡散面２０６ａが形成される（図９（ｇ））。
なお、本例の拡散板２０６の拡散面２０６ａは、凸状部２０６ｃの高さＢを凸状部２０６ｃのピッチＡで除したアスペクト比Ｂ／Ａが１以上であり、好ましくは１．５以上３以下の範囲である。
【００３６】
実施例４によれば、実施例３に比べてプロセスはほぼ倍の手順を踏むことになる。
しかし、二度に分けて拡散面２０６aを形成するため、拡散面２０６ａとなる転写された拡散面１０６同士の間隔の調整がやり易い。
拡散面となる柱状パターン１０５から作られる構造は、パターン同士の間隔が狭い方が望ましい。
なぜならば、平坦な面は１を超える開口数ＮＡの光に対して意味をなさない面となるからである。
実施例４の場合も柱状パターン１１０の配置は説明しやすいよう直交方向に一列に並んでいる。
より性能を高めようとすれば、一列ごとに半ピッチずらして密に並べる柱状パターン１１０の配置（図１１参照）も望ましい。
【実施例５】
【００３７】
次に、本発明の実施例５を説明する。
図１２は、本発明の実施例５の拡散板を説明する概略説明である。
実施例５の拡散板２０６は、液浸露光装置１の投影光学系３０に向けて設けられる平坦面２０６ｂと、凸状部２０６ｃが繰り返して形成される拡散面２０６ａとを有する。
実施例５の拡散板２０６は、投影光学系３０を介して露光光を受光する受光素子（図１参照）２０７に対向してウェハステージ（図１参照）４５に設けられる。
実施例５の拡散板２０６の拡散面２０６ａは、凸状部２０６ｃの高さＢを凸状部２０６ｃのピッチＡで除したアスペクト比Ｂ／Ａは１以上であり、同じく好ましい範囲は１．５以上３以下である。
特に、実施例５の拡散板は、拡散面２０６ａ以外の非拡散面２０６ｄよりも拡散面２０６ａの凸状部２０６ｃの高さが低く構成されている。
なお、非拡散面２０６ｄは、凸状部２０６ｃの領域の少なくとも図示左右の位置（周囲の位置でも良い）に構成されて、図示しない固定用部材が当接される部分となる固定用平坦部である。
【００３８】
即ち、実施例５の拡散板２０６は、既述の実施例で述べた製造方法を用いて、石英から成る透過性基板１０２の一部に拡散面２０６ａを製造する際、レジストの拡散面１０５および非拡散面１０５aを転写して形成される。
レジストの拡散面１０５を非拡散面１０５aよりも内部に窪ませて、拡散面２０６ａが非拡散面２０６ｄよりも内部に窪ませるように形成した。
形成方法は既に述べた製造方法で露光量の調整や、別途拡散面のパターン部分に弱い露光光を照射することで、元々のレジストの膜厚よりも高さが低い拡散面２０６ａのパターンを形成した。
後は他の実施例と同様に後に続く工程をドライエッチングまで施すことで所望の特性を有する拡散面２０６ａを形成した。
実施例５に示す拡散面２０６ａは、非拡散面２０６ｄよりも拡散面２０６ａの位置が窪んでいるために、拡散面２０６ａを保護する効果があった。
具体的には拡散面形成後に続くプロセス中のハンドリング、受光センサとの組立時に拡散面２０６ａに工具や部材が接触して損傷することを防ぐことができた。
【００３９】
また、リソグラフィーによる制御は精度が高いので、拡散面２０６ａの深さ方向の位置と石英から成る透過性基板１０２表面との高さの差は高精度に加工できている。
拡散面２０６ａの非拡散面２０６ｄの高さを基準にしたところ、受光センサとのギャップを高精度に調整できた。
また、拡散面を有する透過性基板１０２に受光センサ用の信号配線を形成する際は、非拡散面２０６ｄ上に配置することで拡散面２０６ａに形成した信号線よりも信頼性の高い配線が得られ、機器の信頼性を向上できた。
このため、本発明の実施例の液浸露光装置は、１を超える開口数ＮＡの光を用いても受光素子２０７に十分な光量を与え、受光素子２０７から十分な信号を得ることができ、露光精度の信頼性を高めることができた。
【００４０】
（デバイス製造方法の実施例）
次に、図１３及び図１４を参照して、上述の液浸露光装置を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。
図１３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方法を例に説明する。
ステップＳ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。
ステップＳ２（レチクル製作）では設計した回路パターンに基づいてレチクルを製作する。  ただしステップＳ２ではレクチルを製作しても良い。
ステップＳ３（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。
【００４１】
ステップＳ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、レチクルとウエハを用いて、上記の液浸露光装置によりリソグラフィ技術を利用してウエハ上に実際の回路を形成する。
ステップＳ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップＳ４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る。
ステップＳ５ではアッセンブリ工程（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Ｓ６（検査）では、ステップＳ５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う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、それが出荷（ステップＳ７）される。
【００４２】
図１４は、ステップ４の上はプロセスの詳細なフローチャートである。
ステップＳ１１（酸化）では、ウエハの表面を酸化させる。
ステップＳ１２（ＣＶＤ）では、ウエハの表面に絶縁膜を形成する。
ステップＳ１３（電極形成）では、ウエハに電極を形成する。
ステップＳ１４（イオン打ち込み）ではウエハにイオンを打ち込む。
ステップＳ１５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。
ステップＳ１６（露光）では上記の液浸露光装置によってレチクルの回路パターンをウエハに露光する。
ステップＳ１７（現像）では、露光したウエハを現像する。
ステップＳ１８（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Ｓ１９（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エハ上に多重に回路パターンが形成される。
本発明の実施例のデバイス製造方法では、上記の液浸露光装置を用いるため、露光精度の高い信頼性を得て、信頼性の高いデバイスを製造することができる。
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ず、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】
【００４３】
【図１】本発明の実施例１の液浸露光装置の構成を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施例１の液浸露光装置に備える拡散板の構成を示す概略構成図である。
【図３】図３（ａ）は本発明の実施例１において、実際に斜入射光を入射させて粗い拡散面の直後に配置した受光センサの信号強度を観測した結果である。図３（ｂ）は本発明の実施例１において、実際に斜入射光を入射させて細かい拡散面の直後に配置した受光センサの信号強度を観測した結果である。
【図４】本発明の実施例１において、測定した表面の部分がもつ水平面からの傾斜角度毎の出現比率を示すグラフ図である。
【図５】図５（ａ）は本発明の実施例２の拡散板の製造方法の第１段回を示す概略説明図である。図５（ｂ）は本発明の実施例２の拡散板の製造方法の第２段回を示す概略説明図である。図５（ｃ）は本発明の実施例２の拡散板の製造方法の第３段回を示す概略説明図である。
【図６】図６（ａ）は本発明の実施例３の拡散板の製造方法の第１段回を示す概略説明図である。図６（ｂ）は本発明の実施例３の拡散板の製造方法の第２段回を示す概略説明図である。図６（ｃ）は本発明の実施例３の拡散板の製造方法の第３段回を示す概略説明図である。図６（ｄ）は本発明の実施例３の拡散板の製造方法の完了段階を示す概略説明図である。
【図７】図７（ａ）は本発明の実施例３の拡散板の製造方法の１前段階を上面から示す概略説明図である。図７（ｂ）は本発明の実施例３の拡散板の製造方法の２前段回を上面から示す概略説明図である。図７（ｃ）は本発明の実施例３の拡散板の製造方法の第２段回を上面から示す概略説明図である。図７（ｄ）は本発明の実施例３の拡散板の製造方法の完了段回を上面から示す概略説明図である。
【図８】本発明の実施例３において、半分の楕円形状を断面に持つ拡散面をモデルとしたアスペクト比Ｂ／Ａと信号強度低下の関係を示すグラフ図である。
【図９】図９（ａ）は本発明の実施例４の拡散板の製造方法の第１段回を示す概略説明図である。図９（ｂ）は本発明の実施例４の拡散板の製造方法の第２段回を示す概略説明図である。図９（ｃ）は本発明の実施例４の拡散板の製造方法の第３段回を示す概略説明図である。図９（ｄ）は本発明の実施例４の拡散板の製造方法の第４段回を示す概略説明図である。図９（ｅ）は本発明の実施例４の拡散板の製造方法の第５段回を示す概略説明図である。図９（ｆ）は本発明の実施例４の拡散板の製造方法の第６段回を示す概略説明図である。図９（ｇ）は本発明の実施例４の拡散板の製造方法の完了段回を示す概略説明図である。
【図１０】図１０（ａ）は本発明の実施例４の拡散板の製造方法の第２段回を上面から示す概略説明図である。図１０（ｂ）は本発明の実施例４の拡散板の製造方法の第３段回を上面から示す概略説明図である。図１０（ｃ）は本発明の実施例４の拡散板の製造方法の第６段回を上面から示す概略説明図である。図１０（ｄ）は本発明の実施例４の拡散板の製造方法の完了段回を上面から示す概略説明図である。
【図１１】本発明の実施例４の拡散板に一列ごとに半ピッチずらして密に並べる柱状パターンの配置例を示す概略説明図である。
【図１２】本発明の実施例５の拡散板を説明する概略説明である。
【図１３】本発明の実施例１の露光装置を使用したデバイスの製造を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１３に示すフローチャートのステップ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】
【００４４】
１    液浸露光装置
１０    照明光学系
１２    光源
１４    照明光学系
２０    レチクル（原版）
２５    レクチルステージ（原版ステージ）
３０    投影光学系
４０    ウェハ（基板）
４４    液体保持部
４５    ウェハステージ（基板ステージ）
５０    測距装置
５２，５４    参照ミラー
５６，５８    レーザー干渉計
６０    ステージ制御部
７０    液体供給部
７２    液体供給配管
８０    液浸制御部
９０    液体回収部
９２    液体回収配管
１００    ノズルユニット
１０１    レジスト
１０２，１０２ａ    透過性基板
１０５    柱状パターン（凸状部）
１０６，１０７    拡散面
２０１    ケース
２０２    開口
２０３    上面
２０６    拡散板
２０６ａ  拡散面
２０６ｂ  平坦面
２０６ｃ  凸状部
２０６ｄ  非拡散面
２０７    受光素子
２０７ａ  受光面
ＬＷ    液体
Ｂ    高さ
Ａ    ピッチ
【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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