(57)【要約】【課題】液浸露光処理を含む基板処理工程において、パーティクルの発生、液体の浸入を抑制し、基板を良好に処理できる基板処理方法を提供する。【解決手段】基板処理方法は、液体に対して撥液性の感光膜を基板上に形成することと、基板の周縁領域に第１露光光を照射して、基板上に形成された感光膜を露光する周縁露光処理を実行することと、基板上に形成された感光膜と液体とを接触させながら、基板の周縁領域の内側の、第１露光光が照射されていない領域に液体を介して第２露光光を照射し、基板上に形成された感光膜を露光する液浸露光処理を実行することと、周縁露光処理及び液浸露光処理の両方が終了した後、基板上に形成された感光膜を現像し、第１露光光及び第２露光光が照射された基板上の感光膜を除去することと、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を介して基板上の感光膜を露光する液浸露光処理を含む基板処理方法であって、
前記液体に対して撥液性の感光膜を前記基板上に形成することと、
前記基板の周縁領域に第１露光光を照射して、前記基板上に形成された感光膜を露光する周縁露光処理を実行することと、
前記基板上に形成された感光膜と前記液体とを接触させながら、前記基板の周縁領域の内側の、前記第１露光光が照射されていない領域に前記液体を介して第２露光光を照射し、前記基板上に形成された感光膜を露光する前記液浸露光処理を実行することと、
前記周縁露光処理及び前記液浸露光処理の両方が終了した後、前記基板上に形成された感光膜を現像し、前記第１露光光及び前記第２露光光が照射された前記基板上の感光膜を除去することと、
を含む基板処理方法。
【請求項２】
前記液浸露光処理を実行する前に、前記周縁露光処理を実行する請求項１記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記第１露光光はパターンを介さないで前記基板に照射され、前記第２露光光はパターンを介して前記基板に照射される請求項１または２記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記液浸露光処理を実行する前に、前記基板上に形成された感光膜の一部を除去する膜除去処理を実行することをさらに含む請求項１〜３のいずれか一項記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記第２露光光は、前記基板の上面に形成された前記感光膜に照射され、前記膜除去処理において、前記基板の下面の前記感光膜を除去する請求項４記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記基板は、シリコン基板を含む請求項１〜５のいずれか一項記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記液浸露光処理において、前記基板上の感光膜の一部に前記液体の液浸領域を形成することをさらに含む請求項１〜６のいずれか一項記載の基板処理方法。
【請求項８】
液体を介して基板上の感光膜を露光する処理を行う基板処理システムであって、
前記液体に対して撥液性の感光膜を前記基板上に形成する第１処理装置と、
前記基板の周縁領域に第１露光光を照射して、前記基板上に形成された感光膜を露光する周縁露光処理を実行する第２処理装置と、
前記基板上に形成された感光膜と前記液体とを接触させながら、前記基板の周縁領域の内側の、前記第１露光光が照射されていない領域に前記液体を介して第２露光光を照射して、前記基板上に形成された感光膜を露光する第３処理装置と、
前記周縁露光処理及び前記液浸露光処理の両方が終了した後、前記基板上に形成された感光膜を現像し、前記第１露光光及び前記第２露光光が照射された前記基板上の感光膜を除去する第４処理装置と、
を含む基板処理システム。
【請求項９】
前記第３処理装置で前記液浸露光処理を実行する前に、前記第２処理装置で前記周縁露光処理を実行する請求項８記載の基板処理システム。
【請求項１０】
前記第３処理装置で前記液浸露光処理を実行する前に、前記基板上に形成された感光膜の一部を除去する膜除去処理を実行する第５処理装置をさらに含む請求項８又は９記載の基板処理システム。
【請求項１１】
前記第３処理装置は、前記基板の上面に形成された前記感光膜に前記第２露光光を照射し、
前記第５処理装置は、前記基板の下面の前記感光膜を除去する請求項１０記載の基板処理システム。
【請求項１２】
前記第３処理装置は、前記感光膜が形成された基板を保持する保持部を有する基板保持装置を有し、
前記基板保持装置は、前記保持部の周囲に、前記液体に対して撥液性の液体接触面を有する請求項８〜１１のいずれか一項記載の基板処理システム。
【請求項１３】
前記基板保持装置の保持部に保持された基板の表面と前記液体接触面とはほぼ面一である請求項１２記載の基板処理システム。
【請求項１４】
前記第１露光光と前記第２露光光は、同じ波長である請求項８〜１３のいずれか一項記載の基板処理システム。
【請求項１５】
請求項８〜１４のいずれか一項記載の基板処理システムを用い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、液体を介して基板を露光する処理を含む基板処理方法及び基板処理システム、並びにデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デバイスパターンを形成するための手法の一つとして、従来よりフォトリソグラフィ技術が用いられている。フォトリソグラフィ工程は、例えば半導体ウエハ等の基板上に感光膜を形成する工程、その基板上の感光膜を露光する工程、及び露光された基板を現像する工程等を含む。基板上に感光膜を形成する技術として、例えば下記特許文献１、２に開示されているようなスピンコーティング法が知られている。また、基板上の感光膜を露光する技術として、下記特許文献３に開示されているような、液体を介して基板上の感光膜を露光する液浸露光法が知られている。
【特許文献１】特開平９−２１３６０５号公報
【特許文献２】特開２００６−９３４０９号公報
【特許文献３】国際公開第９９／４９５０４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えば、スピンコーティング法で感光膜を形成した場合、感光膜は基板の周縁部にも形成される。基板の周縁部の感光膜が基板搬送装置等の基板を保持する部材に接触すると、その感光膜が基板から剥がれ、パーティクルが発生する可能性がある。そのため、従来より、基板の周縁部の感光膜を除去するエッジリンス処理が行われている。ところが、基板の周縁部の状態によっては、液浸露光処理の際に、基板の周囲に形成されるギャップから液体が浸入しやすくなり、基板の下面、基板を保持する部材等が濡れる可能性がある。また、基板の下面に液体が付着すると、基板の下面を保持する搬送装置に液体が付着したり、搬送経路に液体が飛散したりする等、様々な不具合が発生し、基板を良好に処理できなくなる可能性がある。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、液浸露光処理を含む基板処理工程において、液浸露光処理において、基板の周囲に形成されるギャップからの液体の浸入を抑制し、基板を良好に処理できる基板処理方法を提供することを目的とする。また、液浸露光処理において、基板の周囲に形成されるギャップからの液体の浸入を抑制して、基板を良好に処理できる基板処理システム、及びその基板処理システムを用いるデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。
【０００６】
本発明の第１の態様に従えば、液体（ＬＱ）を介して基板（Ｗ）上の感光膜（Ｒｇ）を露光する液浸露光処理を含む基板処理方法であって、液体（ＬＱ）に対して撥液性の感光膜（Ｒｇ）を基板（Ｗ）上に形成することと、基板（Ｗ）の周縁領域に第１露光光（ＥＬ１）を照射して、基板（Ｗ）上に形成された感光膜（Ｒｇ）を露光する周縁露光処理を実行することと、基板（Ｗ）上に形成された感光膜（Ｒｇ）と液体（ＬＱ）とを接触させながら、基板（Ｗ）の周縁領域の内側の、第１露光光（ＥＬ１）が照射されていない領域に液体（ＬＱ）を介して第２露光光（ＥＬ２）を照射し、基板（Ｗ）上に形成された感光膜（Ｒｇ）を露光する液浸露光処理を実行することと、周縁露光処理及び液浸露光処理の両方が終了した後、基板（Ｗ）上に形成された感光膜（Ｒｇ）を現像し、第１露光光（ＥＬ１）及び第２露光光（ＥＬ２）が照射された基板（Ｗ）上の感光膜（Ｒｇ）を除去することと、を含む基板処理方法が提供される。
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、基板の周縁領域に撥液性の感光膜が形成された状態で液浸露光処理が実行されるので、基板の周囲に形成されるギャップからの液体の浸入を抑制でき、基板を良好に処理できる。また、基板の現像処理後は、基板の周縁領域の撥液性の感光膜が除去されているので、その後の基板の処理において、基板の周縁領域から感光膜が剥がれたりすることによってパーティクルが発生することも防止できる。
【０００８】
本発明の第２の態様に従えば、液体（ＬＱ）を介して基板（Ｗ）上の感光膜（Ｒｇ）を露光する処理を行う基板処理システムであって、液体（ＬＱ）に対して撥液性の感光膜（Ｒｇ）を基板（Ｗ）上に形成する第１処理装置（１）と、基板（Ｗ）の周縁領域に第１露光光（ＥＬ１）を照射して、基板（Ｗ）上に形成された感光膜（Ｒｇ）を露光する周縁露光処理を実行する第２処理装置（１３）と、基板（Ｗ）上に形成された感光膜（Ｒｇ）と液体（ＬＱ）とを接触させながら、基板（Ｗ）の周縁領域の内側の、第１露光光（ＥＬ１）が照射されていない領域に液体（ＬＱ）を介して第２露光光（ＥＬ２）を照射して、基板（Ｗ）上に形成された感光膜（Ｒｇ）を露光する第３処理装置（ＥＸ）と、周縁露光処理及び液浸露光処理の両方が終了した後、基板（Ｗ）上に形成された感光膜（Ｒｇ）を現像し、第１露光光（ＥＬ１）及び第２露光光（ＥＬ２）が照射された基板（Ｗ）上の感光膜（Ｒｇ）を除去する第４処理装置（３７）と、を含む基板処理システム（ＳＹＳ）が提供される。
【０００９】
本発明の第２の態様によれば、基板の周縁領域に撥液性の感光膜が形成された状態で液浸露光処理が実行されるので、基板の周囲に形成されるギャップからの液体の浸入を抑制でき、基板を良好に処理できる。また、基板の現像処理後は、基板の周縁領域の撥液性の感光膜が除去されているので、その後の基板の処理において、基板の周縁領域から感光膜が剥がれたりすることによってパーティクルが発生することも防止できる。
【００１０】
本発明の第３の態様に従えば、上記態様の基板処理システム（ＳＹＳ）を用いるデバイス製造方法が提供される。
【００１１】
本発明の第３の態様によれば、基板を良好に処理できる基板処理システムを用いて所望の性能を有するデバイスを製造できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、デバイスを製造するための基板を良好に処理でき、所望の性能を有するデバイスを製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向（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、及びθＺ方向とする。
【００１４】
図１は、本実施形態に係る基板処理方法の一例を示すフローチャート図、図２〜図６は、図１の各ステップＳＡ１〜ＳＡ５のそれぞれにおける基板の状態を示す模式図である。また、図２（Ｂ）〜図６（Ｂ）のそれぞれは、図２（Ａ）〜図６（Ａ）に示す基板Ｐの周縁部の近傍を拡大した図である。
【００１５】
基板は、デバイス（デバイスパターン）を形成するために所定の処理が実行される基板であって、半導体ウエハ等の基材と、その基材上に形成される所定の材料層とを含む。以下の説明において、基材の表面（上面、側面、下面）に形成された材料層のうち、最も表層の材料層の表面（露出面）を適宜、基板の表面（上面、側面、下面）と言う。本実施形態においては、基板Ｐが、半導体ウエハ等の円形の基材Ｗと、その基材Ｗ上に形成される感光膜Ｒｇとを含む場合を例にして説明する。
【００１６】
本実施形態の基板処理方法は、液体ＬＱを介して基板Ｐの感光膜Ｒｇを露光する液浸露光処理を含む。図１に示すように、基板処理方法は、液体ＬＱに対して撥液性の感光膜Ｒｇを基材Ｗ上に形成する膜形成処理を実行する工程（ＳＡ１）と、基板Ｐの感光膜Ｒｇの一部を除去する膜除去処理を実行する工程（ＳＡ２）と、基板Ｐの周縁領域に第１露光光ＥＬ１を照射して、基板Ｐの感光膜Ｒｇを露光する周縁露光処理を実行する工程（ＳＡ３）と、基板Ｐの感光膜Ｒｇと液体ＬＱとを接触させながら、基板Ｐの周縁領域の内側の、第１露光光ＥＬ１が照射されていない領域に液体ＬＱを介して第２露光光ＥＬ２を照射し、基板Ｐの感光膜Ｒｇを露光する液浸露光処理を実行する工程（ＳＡ４）と、液浸露光処理された基板Ｐを現像する現像処理を実行する工程（ＳＡ５）とを含む。
【００１７】
本実施形態においては、液浸露光処理ＳＡ４で使用する液体ＬＱとして、水（純水）を用いる。また、本実施形態においては、膜除去処理ＳＡ２は、液浸露光処理ＳＡ４の前に実行される。現像処理ＳＡ５は、周縁露光処理ＳＡ３及び液浸露光処理ＳＡ４の両方が終了した後に実行される。現像処理ＳＡ５は、第１露光光ＥＬ１及び第２露光光ＥＬ２が照射された基板Ｐの感光膜Ｒｇを除去する処理を含む。また、本実施形態においては、液浸露光処理ＳＡ４を実行する前に、周縁露光処理ＳＡ３が実行される。以下、各工程ＳＡ１〜ＳＡ５について説明する。
【００１８】
（膜形成処理ＳＡ１）
はじめに、膜形成処理ＳＡ１について説明する。膜形成処理ＳＡ１は、基板Ｐの基材Ｗに感光膜Ｒｇを形成する処理を含む。本実施形態においては、基材Ｗは、半導体ウエハを含み、基材Ｗの表面は、シリコン基板の表面を含む。感光膜Ｒｇは、感光材（フォトレジスト）の膜である。本実施形態においては、感光膜Ｒｇとして、液体（水）ＬＱに対して撥液性（撥水性）を有する化学増幅型レジストを用いる。また、本実施形態の感光膜Ｒｇは、露光光（第１露光光、第２露光光を含む）が照射された部分が現像処理によって除去されるポジ型レジストで形成される。例えば、感光膜Ｒｇと液体ＬＱとの接触角は７０°以上、好ましくは９０°以上である。
【００１９】
本実施形態においては、膜形成処理ＳＡ１は、スピンコーティング法を用いる。図２に示すように、基材Ｗ上には、スピンコーティング法に基づいて、感光膜Ｒｇが形成される。感光膜Ｒｇは、基材Ｗの上面、側面、及び下面の一部の領域に形成される。
【００２０】
（膜除去処理ＳＡ２）
次に、膜除去処理ＳＡ２について説明する。膜除去処理ＳＡ２は、膜形成処理ＳＡ１が終了した後に実行される。膜除去処理ＳＡ２は、基材Ｗ上に形成された感光膜Ｒｇの一部を除去する処理を含む。本実施形態では、膜除去処理ＳＡ２において、基材Ｗの下面に形成された感光膜Ｒｇ、及び基材Ｗの側面の下方の感光膜Ｒｇが除去される。膜除去処理ＳＡ２は、基板Ｐの下面側から基板Ｐの周縁部に向けてアセトン、又はシンナー等を含む溶剤を吹き付けるリンス処理、いわゆるバックリンス処理を含む。これにより、図３に示すように、基材Ｗの上面、及び基材Ｗの側面の上方の感光膜Ｒｇは除去されず、基板Ｐの上面、及び基板Ｐの側面の一部が感光膜Ｒｇによって形成される。
【００２１】
図７は、膜形成処理ＳＡ１及び膜除去処理ＳＡ２に用いる処理装置１の一例を示す図である。処理装置１は、例えば特開平９−２１３６０５号公報、特開２００６−９３４０９号公報（対応する米国特許出願公開第２００６／００６８１１０号）等に開示されているような、感光材の溶液をスピンコーティング法に基づいて塗布する塗布装置２、及びエッジリンス処理を実行可能なエッジリンス装置３を含み、感光膜Ｒｇを基材Ｗ上に形成可能であるとともに、基材Ｗ上に形成された感光膜Ｒｇの一部を除去可能である。図７に示す処理装置１は、基材Ｗの下面を保持可能な保持部材４と、保持部材４を回転する回転モータ５と、保持部材４に保持された基材Ｗの上面に感光材の溶液を供給可能な供給口６を有する第１ノズル７と、保持部材４に保持された基板Ｗの周縁部にエッジリンス用液体（溶剤）を供給可能な供給口８を有する第２ノズル９と、保持部材４の周囲に配置され、感光材の溶液、エッジリンス用液体を受けるカップ１０とを備えている。カップ１０の底には、飛散した感光材の溶液、エッジリンス用液体を集めて排出する排液口１１と、飛散した感光材の溶液、エッジリンス用液体の微粒子が基板Ｐに再付着することを抑制するために、カップ１０の内側の気体を排出する排気口１２とが形成されている。
【００２２】
基材Ｗ上に感光膜Ｒｇを形成するとき、保持部材４に保持された基材Ｗの上面の中央と対向するように、第１ノズル７の供給口６が配置される。処理装置１は、回転モータ５を駆動して、保持部材４に保持された基材Ｗを回転しつつ、第１ノズル７の供給口６より感光材の溶液を基板Ｗの上面に供給することによって、基材Ｗ上に感光膜Ｒｇを形成する。
【００２３】
また、エッジリンス（バックリンス）を実行するとき、保持部材４に保持された基板Ｐの下面の周縁領域と対向するように、第２ノズル９の供給口８が配置される。処理装置１は、回転モータ５を駆動して、保持部材４に保持された基板Ｐを回転しつつ、第２ノズル９の供給口８よりエッジリンス用液体を基板Ｐの下面の周縁領域に向けて供給することによって、少なくとも基板Ｐの下面の感光膜Ｒｇを除去する。
【００２４】
なお、図７の処理装置１は、塗布装置２及びエッジリンス装置３を備えており、保持部材４に基材Ｗを保持したまま、膜形成処理ＳＡ１及び膜除去処理ＳＡ２を実行しているが、塗布装置２の保持部材とエッジリンス装置３の保持部材とを異なる位置に設け、膜形成処理後、塗布装置２の保持部材から基材Ｗ（基板Ｐ）をアンロードするとともに、エッジリンス装置３の保持部材にロードし、膜除去処理を実行してもよい。
【００２５】
また、後述の液浸露光処理において、基板Ｐの周囲のギャップからの液体ＬＱの浸入が抑制可能であれば、基板Ｐの側面の一部（上方）の感光膜Ｒｇも除去しても良い。
【００２６】
（周縁露光処理ＳＡ３）
次に、周縁露光処理ＳＡ３について説明する。周縁露光処理ＳＡ３は、膜除去処理ＳＡ２が終了した後に実行される。周縁露光処理ＳＡ３は、基板Ｐの周縁領域に第１露光光ＥＬ１を照射する処理を含む。第１露光光ＥＬ１が照射される基板Ｐの周縁領域は、輪帯状（環状）の領域であって、基板Ｐの上面の周縁領域、及び基板Ｐの側面を含む。図４に示すように、周縁露光処理ＳＡ３によって、基板Ｐの上面の周縁領域の感光膜Ｒｇ、及び基板Ｐの側面の感光膜Ｒｇが、第１露光光ＥＬ１によって露光される。第１露光光ＥＬ１は、パターンを介さないで基板Ｐの周縁領域の感光膜Ｒｇに照射される。
【００２７】
図８は、周縁露光処理ＳＡ３に用いる処理装置１３の一例を示す図である。処理装置１３は、例えば特開平６−２７５５１６号公報（対応する米国特許第５，４２０，６６３号）等に開示されているような、基板Ｐの周縁領域に所定の露光光を照射して、基板Ｐの感光膜Ｒｇを露光する周縁露光装置を含む。図８に示す周縁露光装置１３は、基板Ｐの下面を保持可能な保持部材１４と、保持部材１４を回転する回転モータ１５と、回転モータ１５の回転位置に応じた信号を出力する回転位置検出器１６とを備える。また、周縁露光装置１３は、第１露光光ＥＬ１を射出する光源装置１７と、光源装置１７からの第１露光光ＥＬ１を保持部材１４に保持された基板Ｐの周縁領域に導く光学系を含む照射部１８とを備える。照射部１８の射出面１９から射出された第１露光光ＥＬ１は、第１露光光ＥＬ１を整形する絞り部材２０を介して、基板Ｐの周縁領域に照射される。照射部１８の射出面１９と対向する位置には、照射部１８から射出された第１露光光ＥＬ１を受光可能な受光面２１を有し、受光状態に応じた信号を出力する受光部２２が配置されている。周縁露光装置１３は、照射部１８の射出面１９と受光部２２の受光面２１との間に基板Ｐの周縁領域を配置した状態で、受光部２２の受光結果をモニタしながら、基板Ｐの下面を保持した保持部材１４を回転しつつ、基板Ｐの周縁領域に第１露光光ＥＬを照射することによって、基板Ｐの周縁領域の感光膜Ｒｇを露光する。本実施形態においては、射出面１９から射出される第１露光光ＥＬ１として、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）が用いられる。
【００２８】
（液浸露光処理ＳＡ４）
次に、液浸露光処理ＳＡ４について説明する。液浸露光処理ＳＡ４は、周縁露光処理ＳＡ３が終了した後に実行される。液浸露光処理ＳＡ４は、基板Ｐの感光膜Ｒｇと液体ＬＱとを接触させながら、基板Ｐの周縁領域の内側の、周縁露光処理ＳＡ３において第１露光光ＥＬ１が照射されていない中央領域に液体ＬＱを介して第２露光光ＥＬ２を照射する処理を含む。基板Ｐの中央領域は、基板Ｐの上面の周縁領域の内側の円形領域であって、周縁露光処理ＳＡ３において第１露光光ＥＬ１が照射されていない領域を含む。図５に示すように、液浸露光処理ＳＡ４によって、基板Ｐの上面の中央領域の感光膜Ｒｇが、第２露光光ＥＬ２によって露光される。本実施形態においては、第２露光光ＥＬ２は、パターンを介して基板Ｐの中央領域の感光膜Ｒｇに照射される。基板Ｐの中央領域の感光膜Ｒｇは、パターン化された第２露光光ＥＬ２によって照射される。
【００２９】
図９は、液浸露光処理ＳＡ４に用いる処理装置ＥＸの一例を示す図である。処理装置ＥＸは、例えば国際公開第９９／４９５０４号パンフレット、特開２００５−１０９４２６号（対応する米国特許公開第２００５／０２８０７９１号）、国際公開第２００５／０２４５１７号パンフレット等に開示されているような、液体ＬＱを介して基板Ｐに露光光を照射して、基板Ｐ上の感光膜Ｒｇを露光する液浸露光装置を含む。図９に示す液浸露光装置ＥＸは、デバイスを製造するためのパターンを有するマスクＭを保持して移動可能なマスクステージ２３と、基板Ｐを保持する基板ホルダ２４Ｈを有し、基板ホルダ２４Ｈに基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ２４と、マスクステージ２３に保持されているマスクＭを第２露光光ＥＬ２で照明する照明系ＩＬと、第２露光光ＥＬ２で照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐ上に投影する投影光学系ＰＬとを備えている。マスクＭは、基板Ｐ上に縮小投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。本実施形態においては、マスクＭとして透過型のマスクを用いるが、反射型のマスクを用いてもよい。
【００３０】
液浸露光装置ＥＸは、露光光ＥＬの光路空間を液体ＬＱで満たすノズル部材２５を備えている。例えば、基板Ｐに第２露光光ＥＬ２が照射されているとき、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２６の下面と、その終端光学素子２６の下面と対向する位置に配置された基板Ｐの上面との間の第２露光光ＥＬ２の露光光ＥＬの光路空間を液体ＬＱで満たすように、ノズル部材２５と基板Ｐの上面との間に液体ＬＱの液浸空間ＬＳが形成される。
【００３１】
本実施形態においては、液浸露光装置ＥＸは、基板Ｐの上面の一部の領域（局所的な領域）が液体ＬＱで覆われるように、ノズル部材２５と基板Ｐの上面との間に液浸空間ＬＳを形成する。すなわち、本実施形態の液浸露光装置ＥＸは、基板Ｐの露光中に、投影光学系ＰＬの投影領域を含む基板Ｐの感光膜Ｒｇの一部の領域が液体ＬＱで覆われるように、ノズル部材２５と基板Ｐの上面との間に液浸空間ＬＳを形成する局所液浸方式を採用している。液浸露光装置ＥＸは、基板Ｐの感光膜Ｒｇの一部の領域に液体ＬＱの液浸領域を形成して、その液浸領域の液体ＬＱを介して基板Ｐの感光膜Ｒｇに第２露光光ＥＬ２を照射する。なお、ノズル部材２５は、基板Ｐのみならず、第２露光光ＥＬ２が射出される終端光学素子２６の下面（射出面）２７と対向する位置に配置された物体の上面との間で液浸空間ＬＳを形成可能である。例えば、ノズル部材２５は、基板ステージ２４の上面２４Ｆとの間で液浸空間ＬＳを形成可能である。
【００３２】
照明系ＩＬは、マスクＭ上の所定の照明領域を均一な照度分布の第２露光光ＥＬ２で照明する。本実施形態においては、照明系ＩＬから射出される第２露光光ＥＬ２として、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）が用いられる。
【００３３】
本実施形態においては、周縁露光処理ＳＡ３（周縁露光装置１３）で用いる第１露光光ＥＬ１と、液浸露光処理ＳＡ４（液浸露光装置ＥＸ）で用いる第２露光光ＥＬ２とは、同じ波長である。これにより、基板Ｐの周縁領域及び中央領域の両方において、感光膜Ｒｇは第１露光光ＥＬ１及び第２露光光ＥＬ２によって露光（感光）可能である。
【００３４】
マスクステージ２３は、リニアモータ等のアクチュエータを含む駆動システムにより、マスクＭを保持した状態で、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動可能である。マスクステージ２３（マスクＭ）のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向の位置情報は不図示のレーザ干渉計によって計測される。駆動システムは、レーザ干渉計の計測結果に基づいてマスクステージ２３を駆動し、マスクステージ２３に保持されているマスクＭの位置制御を行う。
【００３５】
投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で基板Ｐに投影する。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は等倍系及び拡大系のいずれでもよい。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あってもよい。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。
【００３６】
基板ステージ２４は、基板Ｐを保持する基板ホルダ２４Ｈと、基板ホルダ２４Ｈの周囲に配置され、終端光学素子２６の下面２７と対向可能な上面２４Ｆとを有する。基板ホルダ２４Ｈは、基板ステージ２４上に設けられた凹部２４Ｒに配置されている。基板ホルダ２４Ｈは、基板Ｐの上面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。また、基板ステージ２４の上面２４Ｆは、ＸＹ平面とほぼ平行な平坦面である。基板ホルダ２４Ｈに保持された基板Ｐの上面と基板ステージ２４の上面２４Ｆとは、ほぼ面一である。上面２４Ｆは、例えばフッ素を含む材料で形成されており、液体ＬＱに対して撥液性を有する。上述のように、ノズル部材２５は、基板Ｐのみならず、基板ステージ２４の上面２４Ｆとの間においても液浸空間ＬＳを形成可能であり、例えば、基板Ｐの中央領域のエッジ付近を第２露光光ＥＬ２で露光するときに、液体ＬＱは、上面２４Ｆに接触する。
【００３７】
基板ステージ２４は、リニアモータ等のアクチュエータを含む駆動システムにより、基板ホルダ２４Ｈに基板Ｐを保持した状態で、定盤２８上で、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。基板ステージ２４（基板Ｐ）のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向の位置情報は不図示のレーザ干渉計によって計測され、基板ステージ２４に保持されている基板Ｐの表面の面位置情報（Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する位置情報）は、フォーカス・レベリング検出システムによって検出される。駆動システムは、レーザ干渉計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、基板ステージ２４に保持されている基板Ｐの位置制御を行う。
【００３８】
図１０は、ノズル部材２５の近傍を示す断面図である。ノズル部材２５は、終端光学素子２６と基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路空間に液体ＬＱを供給する供給口２９と、液体ＬＱを回収する回収口３０とを有している。供給口２９は流路を介して液体供給装置と接続されている。液体供給装置は、清浄で温度調整された液体ＬＱを供給口２９に供給可能である。回収口３０は流路を介して真空システムを含む液体回収装置に接続されている。液体回収装置は、回収口３０を介して、液浸空間ＬＳの液体ＬＱを回収可能である。また、本実施形態においては、回収口３０には多孔部材（メッシュ）３１が配置されている。
【００３９】
液浸露光装置ＥＸは、液浸空間ＬＳを形成するために、供給口２９の液体供給動作と回収口３０の液体回収動作とを並行して行う。ノズル部材２５は、終端光学素子２６の射出面２７と基板Ｐの上面との間の露光光ＥＬの光路空間を供給口９から供給された液体ＬＱで満たすように液浸空間ＬＳを形成する。
【００４０】
露光装置ＥＸは、少なくともマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影している間、ノズル部材２５を用いて、露光光ＥＬの光路空間を液体ＬＱで満たす。露光装置ＥＸは、基板Ｐの感光膜Ｒｇと液体ＬＱとを接触させながら、基板Ｐの上面の中央領域の感光膜Ｒｇに、マスクＭのパターンを介した第２露光光ＥＬ２を、投影光学系ＰＬと液浸空間ＬＳの液体ＬＱとを介して照射する。これにより、基板Ｐの感光膜Ｒｇは露光され、マスクＭのパターンの像が基板Ｐ上に投影される。
【００４１】
基板Ｐの上面の中央領域のエッジ付近を露光するとき、あるいは液浸空間ＬＳ（液浸領域）を基板ステージ２４の上面２４Ｆに移動するとき等においては、図１０に示すように、液浸領域が、基板ホルダ２４Ｈに保持された基板Ｐの上面と、その基板Ｐの周囲に設けられた基板ステージ２４の上面２４Ｆとの間のギャップ３２上に配置される。本実施形態においては、基板ステージ２４の上面２４Ｆは撥液性を有し、基板Ｐの上面及び側面の上方も、撥液性を有する感光膜Ｒｇによって形成されているので、ギャップ３２への液体ＬＱの浸入を抑制できる。
【００４２】
また、基板ホルダ２４Ｈは、周壁（シール部材）３３を有しており、基板Ｐの下面と周壁３３で囲まれた空間を負圧空間とすることによって、基板Ｐが基板ホルダ２４Ｈに吸着保持される。なお、本実施形態においては、周壁３３の上面が基板Ｐの下面と接触するように、基板Ｐが基板ホルダ２４Ｈに保持されている。なお、本実施形態においては、膜除去処理ＳＡ２によって、基板ホルダ２４Ｈの周壁３３の上面と接触する基板Ｐの下面から感光膜Ｒｇが除去されており、基板Ｐの下面には感光膜Ｒｇが形成されていないので、感光膜Ｒｇに起因するパーティクルの発生を抑制できる。
【００４３】
また、図１１に示すように、本実施形態の基板ステージ２４は、例えば特開２００５−１２００９号公報等に開示されているような、基板Ｐの下面を保持して昇降可能なリフトピン３４を含む昇降機構３５を備えている。基板搬送装置３６を用いて基板ホルダ２４Ｈに対して基板Ｐを搬入（ロード）又は搬出（アンロード）するときには、リフトピ３４は、基板Ｐの下面の中央部を支持して昇降する。基板Ｐの下面の中央部には感光膜Ｒｇが形成されていないので、基板Ｐの感光膜Ｒｇとリフトピン３４とは接触しない。したがって、基板ホルダ２４Ｈに対して基板Ｐをロード又はアンロードするときにおいても、感光膜Ｒｇに起因するパーティクルの発生が抑制される。また、液浸露光装置ＥＸの基板搬送装置３６も、基板Ｐの下面の中央部を支持しながらその基板Ｐを搬送するので、基板Ｐの感光膜Ｒｇと基板搬送装置３６とは接触しない。
【００４４】
（現像処理ＳＡ５）
次に、現像処理ＳＡ５について説明する。現像処理ＳＡ５は、周縁露光処理ＳＡ３及び液浸露光処理ＳＡ４の両方が終了した後に実行される。本実施形態の感光膜Ｒｇは、ポジ型レジストで形成されており、現像処理ＳＡ５は、現像液を用いて、第１露光光ＥＬ１及び第２露光光ＥＬ２が照射された基板Ｐ上の感光膜Ｒｇを除去する。図６に示すように、現像処理ＳＡ５によって、第１露光光ＥＬ１が照射された基板Ｐの周縁領域の感光膜Ｒｇ、及び第２露光光ＥＬ２が照射された基板Ｐの上面の中央領域の一部の感光膜Ｒｇが除去される。現像処理ＳＡ５は、周縁露光処理ＳＡ３及び液浸露光処理ＳＡ４の両方が終了した後に実行されるので、その現像処理ＳＡ５によって、第１露光光ＥＬ１が照射された部分と第２露光光ＥＬ２が照射された部分とが一括して除去される。
【００４５】
図１２は、現像処理ＳＡ５に用いる処理装置３７の一例を示す図である。処理装置３７は、例えば特開２００６−６００８４号（対応する米国特許出願公開第２００６／００４００５１号）公報等に開示されているような、露光された後の感光膜Ｒｇに現像液を供給して、露光光が照射された部分の感光膜Ｒｇを除去する現像装置を含む。図１２に示す現像装置３７は、露光された後の基板Ｐの下面を保持可能な保持部材３８と、保持部材３８を回転する回転モータ３９と、保持部材３８に保持された基板Ｐに現像液を供給可能な供給口４０を有する第３ノズル４１と、保持部材３８の周囲に配置され、現像液を受けるカップ４２とを備えている。カップ４２の底には、現像液を集めて排出する排液口４３が形成されている。
【００４６】
露光された後の基板Ｐを現像するとき、保持部材３８に保持された基板Ｐの上面の中央と対向するように、第３ノズル４１の供給口４０が配置される。現像装置３７は、回転モータ３９を駆動して、保持部材３８に保持された基板Ｐを回転しつつ、第３ノズル４１の供給口４０より現像液を基板Ｐに供給することによって、基板Ｐを現像する。
【００４７】
現像処理ＳＡ５によって、基板Ｐの上面の中央領域においては、マスクＭのパターンに応じた感光膜Ｒｇの一部分が除去される。また、基板Ｐの周縁領域においては、その周縁領域に形成されている全ての感光膜Ｒｇが除去される。
【００４８】
現像処理ＳＡ５後、エッチング処理を含む所定の処理を実行することにより、基板Ｐ上には、マスクＭのパターンに応じたパターン（デバイスパターン）が形成される。現像処理ＳＡ５後において、例えば基板Ｐを搬送する搬送装置等の部材が、基板Ｐの周縁領域に接触する可能性があるが、基板Ｐの周縁領域の感光膜Ｒｇは、現像処理ＳＡ５において除去されているので、感光膜Ｒｇに起因するパーティクルの発生が抑制されている。
【００４９】
なお、膜形成処理ＳＡ１を実行した後、液浸露光処理ＳＡ４を実行する前、液浸露光処理ＳＡ４を実行した後、現像処理ＳＡ５を実行する前、現像処理ＳＡ５を実行した後など、所定のタイミングで、必要に応じて、ベーク処理等の所定の処理が実行される。
【００５０】
図１３は、上述の処理装置１、周縁露光装置１３、液浸露光装置ＥＸ、及び現像装置３７を備えた基板処理システムＳＹＳの一例を示す模式図である。各処理装置間においては、基材Ｗ，基板Ｐは搬送装置によって搬送される。
【００５１】
図１３に示す基板処理システムＳＹＳは、液浸露光装置ＥＸと、その液浸露光装置ＥＸに接続され、上述の処理装置１、周縁露光装置１３、及び現像装置３７を含むコータ・デベロッパ装置ＣＤとを含む。液浸露光装置ＥＸとコータ・デベロッパ装置ＣＤとはインターフェースＩＦを介して接続されており、基板Ｐは不図示の搬送装置により、液浸露光装置ＥＸとコータ・デベロッパ装置ＣＤとの間でインターフェースＩＦを介して搬送可能である。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態によれば、液体ＬＱに対して撥液性の感光膜Ｒｇで基板Ｐの周縁領域の表面を形成するようにしたので、その基板Ｐを基板ホルダ２４Ｈで保持した状態で液浸露光を行った場合でも、基板Ｐの周縁領域の周囲に形成されるギャップ３２を介して液体ＬＱが浸入することを抑制できる。また、基板ホルダ２４Ｈに保持された基板Ｐの周縁領域と所定のギャップ３２を介して対向する基板ステージ２４の上面２４Ｆも液体ＬＱに対して撥液性を有しており、基板Ｐの上面と基板ステージ２４の上面２４Ｆとはほぼ面一なので、ギャップ３２を介して液体ＬＱが浸入することを良好に抑制できる。したがって、液体ＬＱの浸入に起因して基板Ｐの下面が濡れたり、基板ホルダ２４Ｈが濡れたりする等の不具合の発生を抑制できる。
【００５３】
また、膜形成処理ＳＡ１において、基板Ｐの周縁領域の感光膜Ｒｇを、周縁露光処理ＳＡ３において、露光するようにしたので、液浸露光処理ＳＡ４の後に実行される現像処理ＳＡ５において、基板Ｐの周縁領域の感光膜Ｒｇを除去することができる。感光膜Ｒｇが周縁領域に形成されている場合、その感光膜Ｒｇと基板搬送装置等の部材とが接触すると、その感光膜Ｒｇの一部が剥がれ、パーティクルとなる可能性がある。本実施形態においては、液浸露光処理ＳＡ４を実行中には、基板Ｐの周縁領域は撥液性の感光膜Ｒｇで形成されていて液体ＬＱの浸入を抑制しており、現像処理ＳＡ５を実行した後においては、基板Ｐの周縁領域からは感光膜Ｒｇが無くなる。したがって、少なくとも現像処理ＳＡ５を実行した後において、基板Ｐの周縁領域に基板搬送装置、あるいは基板Ｐを保管する支持部材等が接触した場合でも、感光膜Ｒｇに起因するパーティクルの発生を抑制できる。
【００５４】
また、液浸露光処理ＳＡ４を実行する液浸露光装置ＥＸは、基板Ｐの下面を支持しながら昇降する昇降機構３５などを備え、基板Ｐを保持したり、移動（搬送）したりするとき、基板Ｐの周縁領域と接触しないようになっている。したがって、液浸露光装置ＥＸにおいて、その基板Ｐの周縁領域の感光膜Ｒｇに起因するパーティクルの発生は抑制されている。
【００５５】
また、本実施形態においては、膜形成処理ＳＡ１において基板Ｐの周縁領域まで感光膜Ｒｇを形成した後、膜除去処理ＳＡ２において、バックリンス処理を実行している。これにより、基板ホルダ２４Ｈの周壁３３の上面と基板Ｐの下面とが接触しても、基板Ｐの下面には感光膜Ｒｇが形成されていないので、感光膜Ｒｇに起因するパーティクルの発生が抑制される。
【００５６】
また、本実施形態においては、液浸露光処理ＳＡ４を実行する前に、周縁露光処理ＳＡ３が実行される。本実施形態の感光膜Ｒｇは、化学増幅型レジストであり、デバイスパターンを形成するための液浸露光処理ＳＡ４が終了してから現像処理ＳＡ５を開始するまでの時間を管理する必要がある場合、本実施形態のように、液浸露光処理ＳＡ４を実行する前に、周縁露光処理ＳＡ３を実行することによって、液浸露光処理ＳＡ４が終了してから現像処理ＳＡ５を開始するまでの時間を良好に管理することができる。なお、液浸露光処理ＳＡ４が終了してから現像処理ＳＡ５を開始するまでの時間がある程度変動しても許容されるならば、図１４のフローチャート図に示すように、液浸露光処理ＳＡ４を実行した後に、周縁露光処理ＳＡ３を実行してもよい。図１４に示す例においても、周縁露光処理ＳＡ３及び液浸露光処理ＳＡ４の両方が終了した後に、現像処理ＳＡ５が実行される。
【００５７】
なお、周縁露光処理ＳＡ３において、第１露光光ＥＬ１は、デバイスパターンが形成される基板Ｐの上面の中央領域に照射されないが、液浸露光処理ＳＡ４においては、第２露光光ＥＬ２が、基板Ｐの周縁領域に照射されても構わない。
【００５８】
なお、本実施形態においては、シリコン基板等の基材Ｗ上に感光膜Ｒｇを直接的に形成する場合を例にして説明したが、例えば、基材Ｗ上に反射防止膜（bottom ARC(Anti-Reflective Coating))を形成した後、その反射防止膜上に感光膜Ｒｇを形成してもよいし、基材Ｗ上にＨＭＤＳ（ヘキサメチルジンラザン）の膜を形成した後、その上に感光膜Ｒｇを形成してもよい。また、基材Ｗと感光膜Ｒｇとの間に、反射防止膜及びＨＭＤＳの膜の両方を配置してもよい。また、基材Ｗと感光膜Ｒｇとの間に複数の反射防止膜を配置してもよい。
【００５９】
なお、上述の実施形態においては、説明を簡単にするために、シリコン基板上に感光膜Ｒｇを形成した場合を例にして説明したが、基材Ｗの表面（下地）がＳｉＯ２等の酸化膜の場合もある。また、基材Ｗの表面（下地）が、前のプロセスまでに形成されたＳｉＯ２等の酸化膜、ＳｉＯ２及びＳｉＮｘ等の絶縁膜、Ｃｕ及びＡｌ−Ｓｉ等の金属・導体膜、アモルファスＳｉ等の半導体膜の少なくとも１つの表面である場合もある。いずれの場合も、基板Ｐの周縁領域において基材Ｗが露出していると、基板ステージのギャップに液体ＬＱが浸入する可能性が高くなる。基板Ｐの周縁領域に、撥液性を有する感光膜Ｒｇを残したまま液浸露光処理を実行することによって、液浸露光処理中に、基板Ｐの周囲に形成されるギャップ３２に液体ＬＱが浸入することを抑制できる。
【００６０】
また、上述の実施形態においては、周辺露光装置１３を用いて基板Ｐの周縁領域を露光しているが、周辺露光装置１３を設けずに、基板Ｐの上面の中央領域にパターン化された第２露光光ＥＬ２を照射する動作の前又は後に、液浸露光装置ＥＸで基板Ｐの周縁領域を露光してもよい。この場合、基板Ｐの周縁領域の全域が第２露光光ＥＬ２で露光されるようにマスクＭを第２露光光ＥＬ２の光路から待避させたり、基板Ｐの上面の中央領域に露光光ＥＬが照射されないように第２露光光ＥＬ２の照射領域を制限したりしてもよい。
【００６１】
なお、上述の実施形態の投影光学系は、終端光学素子の像面側（射出側）の光路空間を液体で満たしているが、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、終端光学素子の物体面側（入射側）の光路空間も液体で満たす投影光学系を採用することもできる。
【００６２】
なお、本実施形態の液体ＬＱは水であるが、水以外の液体であってもよい。液体ＬＱとしては、露光光ＥＬに対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系、あるいは基板の表面を形成する感光材（フォトレジスト）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、セダー油等を用いることも可能である。感光膜Ｒｇを形成する材料としては、使用される液体ＬＱに対して撥液性を有するものが使用される。また、液体ＬＱとして、屈折率が１．６〜１．８程度のものを使用してもよい。更に、石英及び蛍石よりも屈折率が高い（例えば１．６以上）材料で、液体ＬＱと接触する投影光学系ＰＬの光学素子（最終光学素子ＦＬなど）を形成してもよい。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。
【００６３】
また、例えば露光光ＥＬがＦ２レーザ光である場合、このＦ２レーザ光は水を透過しないので、液体ＬＱとしてはＦ２レーザ光を透過可能なもの、例えば、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）、フッ素系オイル等のフッ素系流体を用いることができる。この場合、液体ＬＱと接触する部分には、例えばフッ素を含む極性の小さい分子構造の物質で薄膜を形成することで親液化処理する。
【００６４】
なお、上述の実施形態において、ノズル部材など液浸システムの構成は上述のものに限られず、例えば国際公開第２００４／０８６４６８号パンフレット、国際公開第２００５／０２４５１７号パンフレットに開示されている液浸システムを用いることもできる。
【００６５】
なお、上記各実施形態の基板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や、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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
また、例えば特表２００４−５１９８５０号公報（対応米国特許第６，６１１，３１６号）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。
【００６９】
また、本発明は、特開平１０−１６３０９９号公報、特開平１０−２１４７８３号公報、特表２０００−５０５９５８号公報、米国特許６，３４１，００７号、米国特許６，４００，４４１号、米国特許６，５４９，２６９号、及び米国特許６，５９０,６３４号、米国特許６，２０８，４０７号、米国特許６，２６２，７９６号など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にも適用できる。
【００７０】
更に、例えば特開平１１−１３５４００号公報（対応国際公開第１９９９／２３６９２号パンフレット）、特開２０００−１６４５０４号公報（対応米国特許第６，８９７，９６３号）等に開示されているように、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た計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。
【００７１】
また、上述の実施形態は、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。
【００７２】
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。
【００７３】
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２３、２４の各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。この場合、干渉計システムとエンコーダシステムとの両方を備えるハイブリッドシステムとし、干渉計システムの計測結果を用いてエンコーダシステムの計測結果の較正（キャリブレーション）を行うことが好ましい。また、干渉計システムとエンコーダシステムとを切り換えて用いる、あるいはその両方を用いて、ステージの位置制御を行うようにしてもよい。
【００７４】
また、上述の各実施形態では、露光光ＥＬとしてＡｒＦエキシマレーザ光を発生する光源装置として、ＡｒＦエキシマレーザを用いてもよいが、例えば、国際公開第１９９９／４６８３５号パンフレット（対応米国特許７,０２３,６１０号）に開示されているように、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザなどの固体レーザ光源、ファイバーアンプなどを有する光増幅部、及び波長変換部などを含み、波長１９３ｎｍのパルス光を出力する高調波発生装置を用いてもよい。さらに、上記実施形態では、前述の各照明領域と、投影領域がそれぞれ矩形状であるものとしたが、他の形状、例えば円弧状などでもよい。
【００７５】
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６，７７８，２５７号公報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。可変成形マスクは、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）等を含む。また、可変成形マスクとしては、ＤＭＤに限られるものでなく、ＤＭＤに代えて、以下に説明する非発光型画像表示素子を用いても良い。ここで、非発光型画像表示素子は、所定方向へ進行する光の振幅（強度）、位相あるいは偏光の状態を空間的に変調する素子であり、透過型空間光変調器としては、透過型液晶表示素子（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）以外に、エレクトロクロミックディスプレイ（ＥＣＤ）等が例として挙げられる。また、反射型空間光変調器としては、上述のＤＭＤの他に、反射ミラーアレイ、反射型液晶表示素子、電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ：Electro Phonetic Display）、電子ペーパー（または電子インク）、光回折型ライトバルブ（Grating Light Valve）等が例として挙げられる。
【００７６】
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。この場合、照明系は不要となる。ここで自発光型画像表示素子としては、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、無機ＥＬディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）、ＬＥＤディスプレイ、ＬＤディスプレイ、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission Display）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）等が挙げられる。また、パターン形成装置が備える自発光型画像表示素子として、複数の発光点を有する固体光源チップ、チップを複数個アレイ状に配列した固体光源チップアレイ、または複数の発光点を１枚の基板に作り込んだタイプのもの等を用い、該固体光源チップを電気的に制御してパターンを形成しても良い。なお、固体光源素子は、無機、有機を問わない。
【００７７】
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。このように投影光学系ＰＬを用いない場合であっても、露光光はレンズ等の光学部材を介して基板に照射され、そのような光学部材と基板との間の所定空間に液浸空間が形成される。
【００７８】
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。
【００７９】
なお、上記実施形態及び変形例で引用した処理装置、液浸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。
【００８０】
以上のように、本願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。
【００８１】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１３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（レチクル）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、前述した実施形態に従って、マスクのパターンを基板に露光し、露光した基板を現像する基板処理（露光処理）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。ステップ２０４は、上述の実施形態の膜形成処理ＳＡ１、膜除去処理ＳＡ２、周縁露光処理ＳＡ３、液浸露光処理ＳＡ４、及び現像処理ＳＡ５を含む。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本実施形態に係る基板処理方法の一例を示すフローチャート図である。
【図２】膜形成処理後における基板の状態を示す模式図である。
【図３】膜除去処理後における基板の状態を示す模式図である。
【図４】周縁露光処理後における基板の状態を示す模式図である。
【図５】液浸露光処理後における基板の状態を示す模式図である。
【図６】現像処理後における基板の状態を示す模式図である。
【図７】膜形成処理及び膜除去処理を実行する処理装置の一例を示す図である。
【図８】周縁露光処理を実行する処理装置の一例を示す図である。
【図９】液浸露光処理を実行する処理装置の一例を示す図である。
【図１０】液浸露光装置の一部を拡大した図である。
【図１１】液浸露光装置の動作の一例を示す模式図である。
【図１２】現像処理を実行する処理装置の一例を示す図である。
【図１３】本実施形態に係る基板処理システムの一例を示す模式図である。
【図１４】本実施形態に係る基板処理方法の一例を示すフローチャート図である。
【図１５】マイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００８３】
１…処理装置、１３…周縁露光装置、２４…基板ステージ、２４Ｆ…上面、２４Ｈ…基板ホルダ、３７…現像装置、ＥＸ…液浸露光装置、ＥＬ１…第１露光光、ＥＬ２…第２露光光、ＬＱ…液体、Ｍ…マスク、Ｐ…基板、Ｒｇ…感光膜、ＳＹＳ…基板処理システム、Ｗ…基材
【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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【図１５】
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