(57)【要約】【課題】例えば、計測用基準部材を利用した計測の精度を損なわずに、計測用基準部材を含む基板ステージ天板の表面のうち基板の露光に伴って液浸する領域に残る液体の量を低減する。【解決手段】本発明の露光装置は、原版を介して露光光を基板に投影する投影光学系を有し、投影光学系と基板との間隙に満たされた液体を介して基板を露光する。露光装置は、基板を保持するチャックが設けられ、かつ移動する基板ステージと、チャックに保持された基板の周囲に位置するように基板ステージに設けられ、かつ計測用基準部材を含む天板と、を備える。天板の表面のうち基板の露光に伴って液体に触れる液浸領域は、液体に関し撥液性の被覆膜により被覆されていて、かつ計測用基準部材の表面のうち液浸領域を除く領域は、被覆膜により被覆されていない。または、天板の表面は、計測用基準部材の表面のうち露光光による計測のために露光光で露光される計測領域を除き、液体に関し撥液性の被覆膜により被覆されている。【選択図】  図1
2008192854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原版を介して露光光を基板に投影する投影光学系を有し、前記投影光学系と該基板との間隙に満たされた液体を介して該基板を露光する露光装置において、
基板を保持するチャックが設けられ、かつ移動する基板ステージと、
前記チャックに保持された基板の周囲に位置するように前記基板ステージに設けられ、かつ計測用基準部材を含む天板と、
を備え、
前記天板の表面のうち該基板の露光に伴って液体に触れる液浸領域は、該液体に関し撥液性の被覆膜により被覆されていて、かつ前記計測用基準部材の表面のうち該液浸領域を除く領域は、該被覆膜により被覆されていない、ことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
原版を介して露光光を基板に投影する投影光学系を有し、前記投影光学系と該基板との間隙に満たされた液体を介して該基板を露光する露光装置において、
基板を保持するチャックが設けられ、かつ移動する基板ステージと、
前記チャックに保持された基板の周囲に位置するように前記基板ステージに設けられ、かつ計測用基準部材を含む天板と、
を備え、
前記天板の表面は、前記計測用基準部材の表面のうち露光光による計測のために該露光光で露光される計測領域を除き、該液体に関し撥液性の被覆膜により被覆されている、ことを特徴とする露光装置。
【請求項３】
原版を介して露光光を基板に投影する投影光学系を有し、前記投影光学系と該基板との間隙に満たされた液体を介して該基板を露光する露光装置において、
基板を保持するチャックが設けられ、かつ移動する基板ステージと、
前記チャックに保持された基板の周囲に位置するように前記基板ステージに設けられ、かつ計測用基準部材を含む天板と、
を備え、
前記天板の表面のうち該基板の露光に伴って液体に触れる液浸領域は、該液体に関し撥液性の被覆膜により被覆されていて、かつ、前記計測用基準部材の表面の全体は、液体に触れる液浸領域の外に配され、該被覆膜により被覆されていない、ことを特徴とする露光装置。
【請求項４】
前記計測用基準部材の表面を露光光で照明する照明手段と、前記計測用基準部材の表面のうち該被覆膜により被覆されている領域を照明しないように前記照明手段を制御する制御手段とを含む、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の露光装置。
【請求項５】
前記計測用基準部材は、基準マークを含む、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項６】
前記計測用基準部材は、透光部を含む、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項７】
該基準マークの位置を計測する計測手段を有する、ことを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項８】
該透光部を透過した光を計測する計測手段を有する、ことを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
【請求項９】
前記計測用基準部材を液体に触れない状態で該露光光の波長とは異なる波長の計測光で前記計測用基準部材を照明して前記計測用基準部材を介した光を計測する計測手段をさらに備え、前記被覆膜は該計測光に対して透過性である、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置
【請求項１０】
前記計測手段は、前記計測用基準部材に設けられたマークの位置及び前記計測用基準部材の高さのいずれかを計測する、ことを特徴とする請求項９に記載の露光装置
【請求項１１】
該計測光の波長は、４００ｎｍ以上かつ８００ｎｍ以下である、ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の露光装置
【請求項１２】
前記被覆膜は、フルオロカーボンシラン加水分解物を含有する水性エマルジョンを塗布乾燥することにより形成された膜、アルコキシシランを含有する反応性水性エマルジョンを塗布乾燥することにより形成された膜、及び非晶質構造の炭素膜のいずれかである、ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
該露光された基板を現像する工程とを有す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、投影光学系と基板との間隙に満たされた液体を介して該基板を露光する液浸露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩ又は超ＬＳＩ等の極微細パターンで構成される半導体デバイスの製造工程において、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型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い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。
【０００４】
露光波長については、３６５ｎｍ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。
【０００５】
一方、これらとは全く別な解像力向上技術として液浸露光法を用いた投影露光方法が注目されつつある。従来は、投影光学系の最終面と露光対象基板（例えば基板）面との間の空間は気体で満たされていたが、液浸露光法では、この空間を液体で満たして投影露光を実施する。
【０００６】
液浸露光法の利点は、従来と同一波長の光源を用いても、解像力が従来法よりも向上することである。例えば、投影光学系と基板との間の空間に提供される液体を純水（屈折率１．３３）とし、基板に結像する光線の最大入射角が液浸露光法と従来法で等しいと仮定した場合、液浸露光法の解像力は従来法の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、液浸露光法によれば、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。
【０００７】
液浸露光装置の基板ステージ上には、液浸領域を保持するため、基板表面の高さとほぼ同一な高さの表面を有する平面板（以降、「同面板」又は「天板」という。）が構成されている。
【０００８】
また、上記の天板にはスリット板が含まれ、該スリット板を介して投影光学系を通過した光を受光する受光器が基板ステージに設けられる。
【０００９】
また、特許文献１には、上記の天板上に液体が残留することを防止するため、該天板の表面は、撥液性にするのことが開示されている。また、撥液性にする方法として、例えば、四フッ化エチレンの被覆膜を使用することが開示されている。  特許文献２乃至５には、ガラス面に撥水性処理を行う方法が開示されている。
【００１０】
特許文献２は、アルコキシシランを含有する反応性水性エマルジョンを塗布乾燥して撥水性膜を形成する方法を開示している。
【００１１】
特許文献３は、フルオロカーボンシラン加水分解物を含有する水性エマルジョンを塗布乾燥して撥水性膜を形成する方法を開示している。
【００１２】
特許文献４は、耐久性に優れた耐熱撥水性被覆膜の形成に適した、フルオロカーボンシラン加水分解物を含有する水性エマルジョンを開示している。
【００１３】
特許文献５は、耐油防汚性かつ耐熱撥水性の被覆膜の形成に適した、フルオロカーボンシラン加水分解物を含有する水性エマルジョンを開示している。
【特許文献１】特開２００５―１９１５５７号公報
【特許文献２】特開平１０−１６７７６７号公報
【特許文献３】特開平１１−１８１３５５号公報
【特許文献４】特開２００１−３２９１７４号公報
【特許文献５】特開２００１−３３５６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
図２に基板ステージの平面図を示す。基板Ｗの周辺に計測用基準部材ＦＭ（例えば、上述のスリット板）が配置される。液浸露光装置では投影領域よりも大きな液浸領域（ＩＭＬ）が構成されるため、基板を露光する場合には、図３に示すように接液領域ＩＭＷの部分が液体に接する。接液領域ＩＭＷは、液浸領域ＩＭＬに対し露光動作に伴って基板ステージが移動した結果、液に接した基板ステージ上の領域である。接液領域ＩＭＷには計測用基準部材ＦＭが含まれている。
【００１５】
計測用基準部材ＦＭは、原版と基板との位置合わせ又は装置の校正に使用される部材であり、ＴＴＬ検出系、オフアクシス検出系、基板表面の高さ・傾き検出系、照度検出系、投影光学系収差検出系等の一部として使用される。計測用基準部材の領域は、例えば、ガラスで構成され、該ガラス上に基準となるマーク又は開口が形成されている。
【００１６】
一般にガラスは親水性であるため、基板露光時に計測用基準部材が液浸領域ＩＭＬに接し、その後、液浸領域外に移動すると計測用基準部材上に液体が残ってしまう。さらにその状態から露光動作が継続されると、計測用基準部材上の液体が飛散してしまう可能性がある。
【００１７】
液浸領域が計測用基準部材上を移動する速度を低下させるとある程度液の残留量を低減できるが、それをなくすことは困難である。また、液浸領域が計測用基準部材上を通過することになる基板上の被露光領域すなわち基板周辺部にある被露光領域で露光速度（基板ステージの移動速度）を低下させると、スループットが低下してしまうという問題が生じる。
【００１８】
計測用基準部材表面に液体が残ることを防止する方法として、計測用基準部材表面を撥液性とすることが知られている。また、撥液性とするために、ポリ四フッ化エチレンを用いることが知られている。しかし、液浸したポリ四フッ化エチレンにエキシマレーザ、特にＡｒＦエキシマレーザを照射すると、撥液性が低下するとともに汚染物質（コンタミナント）が発生してしまい、それらは、基板露光時の欠陥の原因となリ得る。また、計測用基準部材表面にポリ四フッ化エチレン膜を形成した場合、光の投受光を利用した基板表面の高さ・傾き検出系による計測用基準部材表面の検出時に、表面形状が安定的でないため検出誤差が生じてしまう。また、ポリ四フッ化エチレン膜の場合、露光光及びオフアクシス検出系等の検出光の透過率が低いため、計測（検出）精度が低下してしまう。さらに、被覆膜の耐久性、密着性及び撥水性を向上させることが、実用上必要である。
【００１９】
本発明は、例えば、計測用基準部材を利用した計測の精度を損なわずに、計測用基準部材を含む基板ステージ天板の表面のうち基板の露光に伴って液浸する領域に残る液体の量を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の第１の側面は、原版を介して露光光を基板に投影する投影光学系を有し、投影光学系と基板との間隙に満たされた液体を介して基板を露光する露光装置において、基板を保持するチャックが設けられ、かつ移動する基板ステージと、チャックに保持された基板の周囲に位置するように基板ステージに設けられ、かつ計測用基準部材を含む天板と、を備え、天板の表面のうち基板の露光に伴って液体に触れる液浸領域は、液体に関し撥液性の被覆膜により被覆されていて、かつ計測用基準部材の表面のうち液浸領域を除く領域は、被覆膜により被覆されていない、ことを特徴とする。
【００２１】
本発明の第２の側面は、原版を介して露光光を基板に投影する投影光学系を有し、投影光学系と基板との間隙に満たされた液体を介して基板を露光する露光装置において、基板を保持するチャックが設けられ、かつ移動する基板ステージと、チャックに保持された基板の周囲に位置するように基板ステージに設けられ、かつ計測用基準部材を含む天板と、を備え、天板の表面は、計測用基準部材の表面のうち露光光による計測のために露光光で露光される計測領域を除き、液体に関し撥液性の被覆膜により被覆されている、ことを特徴とする。
【００２２】
本発明の第３の側面は、原版を介して露光光を基板に投影する投影光学系を有し、投影光学系と基板との間隙に満たされた液体を介して基板を露光する露光装置において、基板を保持するチャックが設けられ、かつ移動する基板ステージと、チャックに保持された基板の周囲に位置するように基板ステージに設けられ、かつ計測用基準部材を含む天板と、を備え、天板の表面のうち基板の露光に伴って液体に触れる液浸領域は、液体に関し撥液性の被覆膜により被覆されていて、かつ、計測用基準部材の表面の全体は、液体に触れる液浸領域の外に配され、被覆膜により被覆されていない、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、例えば、計測用基準部材を利用した計測の精度を損なわずに、計測用基準部材を含む基板ステージ天板の表面のうち基板の露光に伴って液浸する領域に残る液体の量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１、２の実施形態で使用される、原版を介して露光光を基板に投影する投影光学系を有し、投影光学系と基板との間隙に満たされた液体を介して基板を露光する露光装置の概略を示す。原版（レチクル）Ｒは光源１と、照明光整形光学系２〜リレーレンズ８よりなる照明光学系とにより長方形のスリット状の照明領域２１により均一な照度で照明される。スリット状照明領域２１内のレチクルＲの回路パターン像が投影光学系１３を介して基板Ｗ上に転写される。光源１としては、Ｆ２エキシマレーザー、ＡｒＦエキシマレーザ等のエキシマレーザ光源、金属蒸気レーザ光源、又はＹＡＧレーザの高調波発生装置等のパルス光源、又は水銀ランプと楕円反射鏡とを組み合わせた構成等の連続光源が使用できる。パルス光源の場合、露光のオン又はオフはパルス光源用の電源装置からの供給電力の制御により切り換えられ、連続光源の場合、露光のオン又はオフは照明光整形光学系２内のシャッタにより切り換えられる。本実施形態では後述のように可動ブラインド（可変視野絞り）７が設けられているため、可動ブラインド７の開閉によって露光のオン又はオフを切り換えてもよい。
【００２５】
図１において、光源１からの照明光は、照明光整形光学系２により光束径が所定の大きさに設定されてフライアイレンズ３に達する。フライアイレンズ３の射出面には多数の２次光源が形成され、これら２次光源からの照明光は、コンデンサーレンズ４によって集光され、固定の視野絞り５を経て可動ブラインド（可変視野絞り）７に達する。図１では視野絞り５は可動ブラインド７よりもコンデンサーレンズ４側に配置されているが、その逆のリレーレンズ系８側へ配置しても構わない。
【００２６】
視野絞り５には、長方形のスリット状の開口部が形成され、この視野絞り５を通過した光束は、長方形のスリット状の断面を有する光束となり、リレーレンズ系８に入射する。スリットの長手方向は紙面に対して垂直な方向である。リレーレンズ系８は可動ブラインド７とレチクルＲのパターン形成面とを共役にするレンズ系である。可動ブラインド７は後述の走査方向（Ｘ方向）の幅を規定する２枚の羽根（遮光板）７Ａ，７Ｂ及び走査方向に垂直な非走査方向の幅を規定する２枚の羽根（不図示）より構成されている。走査方向の幅を規定する羽根７Ａ及び７Ｂはそれぞれ駆動部６Ａ及び６Ｂにより独立に走査方向に移動できるように支持され、不図示の非走査方向の幅を規定する２枚の羽もそれぞれ独立に駆動できるように支持されている。
【００２７】
本実施形態では、固定の視野絞り５により設定されるレチクルＲ上のスリット状照明領域２１内において、更に可動ブラインド７により設定される所望の露光領域内にのみ照明光が照射される。リレーレンズ系８は両側テレセントリックな光学系であり、レチクルＲ上のスリット状の照明領域２１ではテレセントリック性が維持されている。
【００２８】
レチクルＲはレチクルステージＲＳＴに保持されている。レチクルステージＲＳＴは干渉計２２で位置を検出しレチクルステージ駆動部１０により駆動される。レチクルステージＲＳＴ上には基準マークが構成された基準プレートＳＰが構成されている。基準プレートＳＰには、装置校正用の基準マークが配置されている。
【００２９】
スリット状の照明領域２１内でかつ可動ブラインド７により規定されたレチクルＲ上の回路パターンの像が、投影光学系１３を介して基板Ｗ上に投影露光される。投影光学系１３の光軸に垂直な２次元平面内で、スリット状の照明領域２１に対するレチクルＲの走査方向を＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）として、投影光学系１３の光軸に平行な方向をＺ方向とする。
【００３０】
この場合、レチクルステージＲＳＴはレチクルステージ駆動部１０に駆動されてレチクルＲを走査方向（＋Ｘ方向又は−Ｘ方向）に走査し、可動ブラインド７の駆動部６Ａ，６Ｂ及び非走査方向用の駆動部の動作は可動ブラインド制御部１１により制御される。レチクルステージ駆動部１０及び可動ブラインド制御部１１の動作は、装置全体の動作を制御する主制御系１２で制御される。
【００３１】
一方、基板Ｗは不図示の基板搬送装置により搬送され、基板Ｗを保持し移動する基板ステージＷＳＴ上に構成される基板チャックＷＣに真空吸着保持される。基板ステージＷＳＴは、投影光学系１３の光軸に垂直な面内で基板Ｗの位置決めを行うと共に基板Ｗを±Ｘ方向に走査するＸＹステージ、及びＺ方向に基板Ｗの位置決めを行うＺステージ等より構成されている。
【００３２】
基板ステージＷＳＴの位置は干渉計２３により検出される。図１には一方向しか示していないがＸ、Ｙ及びＸ軸周りの回転方向、Ｙ軸周りの回転方向が検出される構成となっている。基板ステージＷＳＴ上にはレチクルＲと基板Ｗの位置合わせの基準となる計測用基準部材ＦＭが構成されている。計測用基準部材ＦＭは基準マークを含み、当該基準マークの位置を計測する計測手段が設けられる。また、基準マークに代えて透光部を設け、さらに該透光部を透過した光を検出する計測手段を設け、アライメント、フォーカス、結像性能及び照度等の少なくとも１つに係る計測を可能としてもよい。さらに、計測用基準部材ＦＭは光反射部を含むものでもよい。ここで、当該基準マーク、当該透光部、光反射部等の少なくとも１つを有する、計測に供される部材を計測用基準部材又は単に基準部材と総称するものとする。
【００３３】
チャックＷＣに保持された基板Ｗの周囲に基板Ｗの表面とほぼ同じ高さに位置するように配され、かつ計測用基準部材ＦＭを含む天板（同面板）Ｐが、基板ステージＷＳＴに真空吸着で設けられている。基板Ｗの上方、投影光学系１３の像面側には液供給回収部ＮＯＺが構成されている。
【００３４】
液供給回収部ＮＯＺは不図示の液体供給用配管、ポンプ、温調部、フィルタより構成される供給部及び液体回収用配管、ポンプ、気液分離機より構成される回収部に接続されている。供給部、回収部は主制御系１２により供給、回収が制御されている。
【００３５】
基板Ｗ上方には、オフアクシス方式のアライメントセンサ１６が構成されている。アライメントセンサ１６により、基板上のアライメントマークが検出され、制御部１７により処理され、主制御系１２に送られる。
【００３６】
主制御系１２は、基板ステージ駆動部１５を介して基板ステージＷＳＴの位置決め動作及び走査動作を制御する。レチクルＲ上のパターン像をスキャン露光方式で投影光学系１３を介して基板Ｗ上の各ショット領域に露光する際には、図１の視野絞り５により設定されるスリット状の照明領域２１に対して−Ｘ方向（又は＋Ｘ方向）に、レチクルＲを速度ＶＲで走査する。投影光学系１３の投影倍率をβとすると、レチクルＲの走査と同期して、＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に、基板Ｗを速度ＶＷ(＝β・ＶＲ)で走査する。これにより、基板Ｗ上のショット領域にレチクルＲの回路パターン像が逐次転写される。
【００３７】
図２に基板ステージＷＳＴの平面図を示す。基板Ｗの周辺には基準部材ＦＭが配置されている。図３に基板露光時の液浸領域ＩＭＬに接する部分を接液領域ＩＭＷとして概念的に示す。基準部材ＦＭは接液領域ＩＭＬに含まれるため基板を露光するときには液体に接することになる。図４に基準部材表面の平面図を示す。露光光による計測のために露光光で露光される計測領域をＥＸＰＯ、オフアクシス検出系にて検出する計測領域をＯＡ、基板の高さ・傾き検出系にて検出する領域をＦＯで示す。領域ＥＸＰＯは、露光光で露光されるため、その円形の内部には接触角を高くするための撥液性の被覆膜による被覆が施されない。実際の領域ＥＸＰＯはφ１〜２ｍｍ程度であるため、基準部材全体の面積の数％である。液体が残ったとしても微小な量であり、飛散の影響及び気化熱の影響も低い。領域ＥＸＰＯには露光光の透過部又は露光光と計測光とする計測用マークが配置されている。
【００３８】
一方、領域ＯＡ、領域ＦＯを含む、領域ＥＸＰＯ以外の領域には露光光による計測のために露光光で露光されないため、接触角を高くするための当該液体に関し撥液性の被覆膜による被覆が施される。ここでは、非晶質（アモルファス）構造の炭素、例えばダイアモンドライクカーボンをコーティングしている。ダイアモンドライクカーボンは一般的に近赤外域の透過率は良好であるが、オフアクシス検出系で使用される５００ｎｍ〜６００ｎｍ程度の波長に対しても５０％程度の透過率を有している。このため、オフアクシス検出系用マークにダイアモンドライクカーボンをコーティングしても検出可能である。したがって、基準部材をポリ四フッ化エチレンで構成する従来技術におけるような、オフアクシス検出系の検出光波長に対する透過率が低いことに起因する計測不能、計測精度の低下という問題は発生しない。
【００３９】
ダイアモンドライクカーボン膜はダイヤモンド構造を一部含んだ、Ｃ（炭素）とＨ（水素）とからなるアモルファスであり、結晶粒界がないため表面は非常に滑らかである。よってめ、高さ・傾き検出系の反射面としても使用可能であるため、基準部材の表面をコーティングすることが可能である。したがって、基準部材をポリ四フッ化エチレンで被覆する従来技術では生じる、基板の高さ・傾き検出系による、表面形状が安定的でないことに起因する計測誤差を、ダイアモンドライクカーボン膜等の非晶質構造の炭素膜の場合には、低減し得る。
【００４０】
ＴＴＬ検出系により基準部材ＦＭを検出する場合、主制御系１２にて、基板ステージＷＳＴの位置が確認され、撥液性の被覆膜による被覆が施されているか否か、すなわち、接触角の大きい領域か否かを判定する。そして、主制御系１２は、その判定結果に基づいて、基準部材の表面を露光光で照明する照明手段が、基準部材の表面のうち被覆膜により被覆されている領域を照明しないように、当該照明手段を制御する。基板周辺部の露光であっても、主制御系１２にて基板ステージＷＳＴの位置が確認され、被覆が施され接触角の大きい領域であれば照明せずにエラー表示を行う。主制御系１２は、計測用基準部材の表面を露光光で照明する手段を制御する制御手段としても機能する。
【００４１】
被覆膜としては、非晶質構造の炭素膜の他に、フルオロカーボンシラン加水分解物を含有する水性エマルジョンを塗布乾燥することにより形成された被覆膜を使用できる。具体的には、デュポン株式会社製ゾニールＴＣコートである。この場合、膜厚は２０ｎｍ〜３０ｎｍといった薄膜状態でコーティングが可能である。従って基材平面度と同等の平面度が確保できるため、計測系で計測する場合にも非常に有利である。
【００４２】
オフアクシス検出系で使用される波長は４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下程度である。また、ウエハの高さ・傾き検出系で使用される計測光の波長も同様である。なお、オフアクシス検出系や高さ・傾き検出系では、計測用基準部材を液浸しない状態で計測用基準部材を照明して計測用基準部材を介した光を計測することがある。例えば、液浸露光を行う露光ステーションと基板に形成されたショット領域の配列や表面形状を計測する計測ステーションとの間をウエハステージが行き来する構成の露光装置の場合にそのようになる。計測用基準部材を液浸しない状態で計測する場合、計測用基準部材の被覆膜として計測光に対して透過性であるものを選定することが特に重要である。基準部材ＦＭの表面をゾニールＴＣコートでコーティングを行い計測に使用するためには、計測光の波長に対して所望の反射率を有していることが必要である。図５ａ、図５ｂに反射率測定サンプルを示す。図５ａに示すサンプルは、石英ガラス基板４０にクロム４１を蒸着したものに部分的にコーティングを行っている（コーティング部４２）。図５ｂに示すサンプルは石英ガラス基板４０に部分的にコーティングを行っている（コーティング部４２）。
【００４３】
両サンプルに対して反射率測定を行った結果を図６に示す。各波長での反射率の平均値を示している。この結果より、ガラス面での反射率は、コート部、非コート部ともに８％、クロム部での反射率は、コート部、非コート部ともに６０％程度である。基準部材ＦＭ上に構成されるマークは、一般的にクロムにて構成される。よって、この反射率測定結果より、オフアクシス検出系にて基準部材ＦＭ上のマークを検出する場合には、５０％程度の反射率差が確保できる。５０％程度の反射率差が有れば、例えば、マークの像からマークの位置検出を行うのに、精度上十分である。
【００４４】
ウエハの高さ・傾き検出系は、例えば、斜入射方式の光学系にて計測光を基準部材の表面に照射し、基準部材からの反射光を検出するものである。ウエハの高さ・傾き検出系にて基準部材を計測する場合にも、上記のような反射率が確保されていれば、精度上十分である。
【００４５】
アルコキシシランを含有する反応性水性エマルジョンを塗布乾燥することにより形成された膜、及び非晶質構造の炭素膜も、同様に計測精度上利用可能である。
【００４６】
従って、これらの被覆膜は、オフアクシス検出系及びウエハの高さ・傾き検出系等による計測用基準部材を利用した計測に使用可能である。これら２つの検出系は、計測用基準部材を液浸しない状態で露光光の波長とは異なる波長の計測光で計測用基準部材を照明して計測用基準部材を介した光を計測する計測手段を構成する。
【００４７】
以上基準部材表面のコーティングについて説明したが、それに限定するものではなく、上記の被覆膜は、基準部材表面以外の天板表面、ウエハステージ表面、干渉計用ミラー表面等、接液又は液浸の可能性がある部材の表面に使用可能である。上記の被覆膜は、フッ素系樹脂膜に対して密着性、耐久性及び撥水性に優れ、被覆された部材の交換頻度を低減でき、有効である。
【００４８】
この実施形態によれば、液浸露光装置で基板を露光する場合に、液浸領域が基板ステージ上の基準部材に接しても液体が残ることが無い。このため液体の飛散による錆びの発生等の不具合を防止できる。また、基板周辺部を露光するときに露光速度を低下させる必要が無いため、スループットが低下することが無い。オフアクシス検出系用マーク及び高さ傾き検出系の検出領域は、透過率及び安定的な反射面が確保できるため高精度な検出が可能である。また、液体に対する接触角を大きくする領域には露光光と同一波長を含む光を照射しないため、接触角の低下及び汚染の発生が防止できる。
【００４９】
［第２の実施形態］
第２の実施形態について図７で説明する。図３との違いは、計測用基準部材の表面の全体を接液領域ＩＭＷの外側に配置した点である。基準部材の表面は、基板露光時に液体に接しない位置に配置されるため、液浸領域が基準部材の表面に接することが無く、液体が残ることは無い。また、基準マーク部の表面は、ガラスのような親水性の材料で構成されているため、露光光、オフアクシス検出系の検出光の透過率、反射率が確保でき、高精度の検出が可能となる。さらに高さ・傾き検出系の反射面も平面度の良い安定した面が確保出来るため、高精度の検出が可能となる。
【００５０】
第１、第２の実施形態に示した基準部材は例えば特開２００５−１７５０３４号公報に開示されたものと同様であってもかまわない。また、基準部材によって照度を計測するとき、例えば照度センサは特開平１１―１６８１６号公報に開示されたものと同様な形態でもかまわない。また、基準部材によって結像性能を計測するとき、例えば波面収差測定器は特開平８−２２９５１号公報に開示されたものと同様でもかまわない。ただし、特開平８−２２９５１号公報に開示されたものは計測用スリットが開口部であるため、液浸対応として例えばガラス板と遮光膜によりスリット状の透光部を構成する必要がある。なお、第１、第２の実施形態では走査型露光装置について説明したが、走査型露光装置に限定するものではなく、ステップアンドリピート型露光装置に適用してもかまわない。
【００５１】
また、基板ステージは１つの構成で説明したが、複数構成されていていてもかまわない。この場合、各基板ステージ上に構成される計測用基準部材が第１、第２の実施形態の構成であれば同様な効果が得られる。
【００５２】
［デバイス製造の実施形態］
次に、図８及び図９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。
【００５３】
図８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。
【００５４】
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う。ステップ２（マスク製作）では設計した回路パターンに基づいてマスク（原版又はレチクルともいう）を製作する。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（基板ともいう）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、マスクとウエハを用いて、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る。この工程は、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７）される。
【００５５】
図９は、ステップ４のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。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、ウエハの表面に絶縁膜を形成する。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（イオン打ち込み）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、露光装置を用い、マスクに形成された回路パターンを介してウエハを露光する。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。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】液浸露光装置を説明する図である。
【図２】基板ステージの平面図である。
【図３】液浸領域及び接液領域を説明する図である。
【図４】基準マーク表面の平面図である。
【図５】反射率測定サンプルを示す図である。
【図６】反射率測定結果を示す表である。
【図７】本発明の第２の実施形態を説明する図である。
【図８】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９】図８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】
【００５７】
１：光源
２：照明系整形光学系
３：フライアイレンズ
４：コンデンサーレンズ
５：視野絞り
６Ａ、６Ｂ：可動ブラインド駆動部
７Ａ、７Ｂ：可動ブラインド
８：リレーレンズ系
１０：レチクルステージ駆動部
１１：可動ブラインド制御部
１２：主制御部
１３：投影光学系
１５：基板ステージ制御部
１６：アライメントセンサ
１７：制御部
２１：照明領域
２２，２３：干渉計
２４：ミラー
３０：ガラス部
３１：シール
３２、３４：排水部
３３：隙間
３５：液浸領域
３６：センサ
ＲＳＴ：レチクルステージ
ＷＳＴ：基板ステージ
Ｒ：レチクル
Ｗ：基板
ＳＰ：基準プレート
ＷＣ：基板チャック
Ｐ：同面板
ＦＭ：基準マーク、
ＩＭＬ：液浸領域
ＩＭＷ：接液領域
ＯＡ：オフアクシス検出系検出マーク領域
ＦＯ：高さ傾き検出系検出領域
ＥＸＰＯ：露光ビームと同一波長を含む光による検出領域
【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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