(57)【要約】【課題】基板の表面に異物が付着することに起因する露光不良の発生を抑制し、基板を良好に露光することができる露光方法を提供する。【解決手段】液体を介して基板を露光する露光方法において、液体と接触する基板の表層の材料に応じて、液体のｐＨ値を調整する。
2010519722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光方法であって、
液体を介して基板を露光することと、
前記液体と接触する前記基板の表層の材料に応じて、前記液体のｐＨ値を調整することと、を含む露光方法。
【請求項２】
前記基板の表層と前記液体中の異物との反発力が大きくなるように、前記ｐＨ値を調整する請求項１記載の露光方法。
【請求項３】
前記基板の表層の材料のゼータ電位の絶対値、及び前記異物のゼータ電位の絶対値の少なくとも一方が大きくなるように、前記液体のｐＨ値を調整する請求項２記載の露光方法。
【請求項４】
前記液体は水を含み、
前記ｐＨ値の調整は、前記液体に所定物質を添加することを含む請求項１〜３のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項５】
前記所定物質は、炭酸ガス、及びアンモニアの少なくとも一方を含む請求項４記載の露光方法。
【請求項６】
前記基板の表層は、感光層を含む請求項１〜５のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項７】
前記基板の表層は、前記感光層上に形成される保護層を含む請求項６記載の露光方法。
【請求項８】
液体を介して基板を露光する露光方法であって、
前記基板は、第１材料からなる第１部分と、前記第１材料と異なる第２材料からなる第２部分とを含み、
前記液体に対する、前記第１材料のゼータ電位と前記第２材料のゼータ電位とは同極である露光方法。
【請求項９】
前記第１部分及び前記第２部分のそれぞれは、前記液体と接触可能な露出部を有する請求項８記載の露光方法。
【請求項１０】
前記第１部分は、前記液体と接触する表層を含む請求項８又は９記載の露光方法。
【請求項１１】
前記第２部分は、少なくとも一部が前記表層下に形成される下層を含む請求項１０記載の露光方法。
【請求項１２】
前記第２部分は、前記表層及び前記下層が形成される基材を含む請求項１１記載の露光方法。
【請求項１３】
前記第１部分は、感光層を含む請求項８〜１２のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項１４】
前記第１部分は、前記第２部分を保護する保護層を含む請求項８〜１３のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項１５】
前記第２部分は、前記保護層下に形成される感光層及び反射防止層の少なくとも一方を含む請求項１４記載の露光方法。
【請求項１６】
前記第２部分は、シリコン基板、酸化膜層、金属層、及び絶縁層の少なくとも１つを含む請求項８〜１５のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか一項記載の露光方法を用いて基板を露光することと、
前記露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
【請求項１８】
液体を介して基板を露光する露光装置であって、
前記液体と接触する前記基板の表層の材料に応じて、前記液体のｐＨ値を調整する調整装置を備えた露光装置。
【請求項１９】
前記基板の表層の材料のゼータ電位に関する情報を記憶した記憶装置をさらに備え、
前記調整装置は、前記記憶装置の記憶情報に基づいて、前記基板の表層の材料のゼータ電位の絶対値が大きくなるように、前記液体のｐＨ値を調整する請求項１８記載の露光装置。
【請求項２０】
請求項１８又は１９記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
前記露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
【請求項２１】
液体を介して露光光が照射される液浸露光用基板であって、
第１材料からなる第１部分と、前記第１材料と異なる第２材料からなる第２部分とを含み、前記液体に対する、前記第１材料のゼータ電位と前記第２材料のゼータ電位とは同極である液浸露光用基板。
【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露光方法、露光装置、デバイス製造方法、及び液浸露光用基板に関する。
本願は、２００７年２月２３日に出願された特願２００７−０４３９８０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィ工程において、下記特許文献に開示されているような、液体を介して基板を露光する液浸露光技術が案出されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第９９／４９５０４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基板の表面に異物が付着した状態で、基板に露光光が照射されると、基板に形成されるパターンに欠陥が生じる等、露光不良が発生する可能性がある。そのため、基板の表面に異物が付着することを抑制する必要がある。
【０００５】
本発明の態様は、基板の表面に異物が付着することに起因する露光不良の発生を抑制し、基板を良好に露光できる露光方法、露光装置、デバイス製造方法、及び液浸露光用基板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】
【０００６】
本発明の第１の態様に従えば、液体を介して基板を露光することと、液体と接触する基板の表層の材料に応じて、液体のｐＨ値を調整することとを含む露光方法が提供される。
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、露光不良の発生を抑制できる。
【０００８】
本発明の第２の態様に従えば、液体を介して基板を露光する露光方法であって、基板は、第１材料からなる第１部分と、第１材料と異なる第２材料からなる第２部分とを含み、液体に対する、第１材料のゼータ電位と第２材料のゼータ電位とは同極である露光方法が提供される。
【０００９】
本発明の第２の態様によれば、露光不良の発生を抑制できる。
【００１０】
本発明の第３の態様に従えば、上記態様の露光方法を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含む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、露光不良の発生を抑制できる露光方法を用いてデバイスを製造できる。
【００１２】
本発明の第４の態様に従えば、液体を介して基板を露光する露光装置であって、液体と接触する基板の表層の材料に応じて、液体のｐＨ値を調整する調整装置を備えた露光装置が提供される。
【００１３】
本発明の第４の態様によれば、露光不良の発生を抑制できる。
【００１４】
本発明の第５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ことと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【００１５】
本発明の第５の態様によれば、露光不良の発生を抑制できる露光装置を用いてデバイスを製造できる。
【００１６】
本発明の第６の態様に従えば、液体を介して露光光が照射される液浸露光用基板であって、第１材料からなる第１部分と、第１材料と異なる第２材料からなる第２部分とを含み、液体に対する、第１材料のゼータ電位と第２材料のゼータ電位とは同極である液浸露光用基板が提供される。
【００１７】
本発明の第６の態様によれば、露光不良の発生を抑制できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の態様によれば、露光不良の発生を抑え、基板を良好に露光できる。したがって、所望の性能を有するデバイスを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態に係る露光装置を備えたデバイス製造システムを示す概略構成図である。
【図２】第１実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。
【図３Ａ】第１実施形態に係る基板の一例を模式的に示す図である。
【図３Ｂ】第１実施形態に係る基板の一例を模式的に示す図である。
【図４】第１実施形態に係るデバイス製造方法の一例を示すフローチャート図である。
【図５Ａ】第１実施形態に係るデバイス製造方法の一例を説明するための模式図である。
【図５Ｂ】第１実施形態に係るデバイス製造方法の一例を説明するための模式図である。
【図５Ｃ】第１実施形態に係るデバイス製造方法の一例を説明するための模式図である。
【図５Ｄ】第１実施形態に係るデバイス製造方法の一例を説明するための模式図である。
【図６】露光装置の動作の一例を示す模式図である。
【図７】基板の表層と液体中の異物との関係を説明するための模式図である。
【図８】第１実施形態に係る基板の別の例を模式的に示す図である。
【図９】第２実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。
【図１０】液体のｐＨ値とその液体に対する物質のゼータ電位との関係を示す模式図である。
【図１１Ａ】基板の別の例を模式的に示す図である。
【図１１Ｂ】基板の別の例を模式的に示す図である。
【図１２】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。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
＜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を備えたデバイス製造システムＳＹＳを示す図である。図１において、デバイス製造システムＳＹＳは、露光装置ＥＸと、露光装置ＥＸに接続されたコータ・デベロッパ装置ＣＤとを備えている。
【００２２】
露光装置ＥＸは、マスクＭを保持しながら移動可能なマスクステージ３と、基板Ｐを保持しながら移動可能な基板ステージ４と、マスクステージ３に保持されているマスク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７とを備えている。
【００２３】
なお、ここでいうマスクＭは、基板Ｐ上に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。また、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。透過型マスクは、遮光膜でパターンが形成されるバイナリーマスクに限られず、例えばハーフトーン型、あるいは空間周波数変調型などの位相シフトマスクも含む。
【００２４】
本実施形態の露光装置ＥＸは、液体ＬＱを介して基板Ｐに露光光ＥＬを照射して、基板Ｐを露光する液浸露光装置であって、露光光ＥＬの光路空間Ｋを液体ＬＱで満たすためのノズル部材７１を備えている。本実施形態においては、液体ＬＱとして、水（純水）を用いる。
【００２５】
本実施形態のノズル部材７１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ＦＬの近傍に配置されている。終端光学素子ＦＬの下面（射出面）と、物体の表面との間の露光光ＥＬの光路空間Ｋが液体ＬＱで満たされるように、ノズル部材７１と物体との間の空間の少なくとも一部に液体ＬＱを保持することによって液浸空間ＬＲが形成される。ノズル部材７１及び終端光学素子ＦＬの下面と対向可能な物体は、基板Ｐ及び基板ステージ４を含む。少なくとも基板Ｐが露光されるとき、一方側のノズル部材７１及び終端光学素子ＦＬの下面と他方側の基板Ｐの表面との間に液浸空間ＬＲが形成される。基板Ｐの表面に露光光ＥＬが照射されるとき、基板Ｐの表面には、液浸空間ＬＲの液体ＬＱが接触する。
【００２６】
本実施形態においては、基板Ｐの露光中、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ＬＲが形成される。すなわち、本実施形態の露光装置ＥＸは、基板Ｐの露光中に、投影光学系ＰＬの投影領域（投影領域ＡＲ、図２参照）を含む基板Ｐの表面の一部の領域が液体ＬＱで覆われるように液浸空間ＬＲを形成する局所液浸方式を採用している。
【００２７】
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。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。露光装置ＥＸは、基板Ｐを投影光学系ＰＬの投影領域に対して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、マスクＭのパターンの像が基板Ｐに投影され、基板Ｐは露光光ＥＬで露光される。
【００２８】
コータ・デベロッパ装置ＣＤは、露光前の基板Ｐの基材上に感光材（フォトレジスト）等を塗布するコーティング装置（不図示）、及び露光後の基板Ｐを現像するデベロッパ装置（不図示）を含む。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、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。また、本実施形態においては、コータ・デベロッパ装置ＣＤは、基材上にＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）の層を形成可能な処理装置を備えている。処理装置は、基材を加熱した状態で、ガス状のＨＭＤＳを基材の周囲空間に供給する。これにより、基材の表面とガス状のＨＭＤＳとが接触し、基材にＨＭＤＳの層が形成される。以下の説明においては、ＨＭＤＳの層を適宜、ＨＭＤＳ層、と称し、基材にＨＭＤＳ層を形成する処理を適宜、ＨＭＤＳ処理、と称する。
【００２９】
図２は、露光装置ＥＸの一例を示す概略構成図である。図２において、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露光光ＥＬで照明する。本実施形態においては、照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬとして、ＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。
【００３０】
マスクステージ３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駆動装置３Ｄの駆動により、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３（マスクＭ）のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向の位置情報は、レーザ干渉計３Ｌによって計測される。制御装置７は、レーザ干渉計３Ｌの計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置３Ｄを駆動し、マスクステージ３に保持されているマスクＭの位置制御を行う。
【００３１】
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、１／８等の縮小系である。なお、投影光学系ＰＬは縮小系、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。
【００３２】
基板ステージ４は、基板Ｐを保持する基板ホルダ４Ｈを有しており、リニアモータ等のアクチュエータを含む基板ステージ駆動装置４Ｄにより、基板ホルダ４Ｈに基板Ｐを保持した状態で、ベース部材ＢＰ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。基板ホルダ４Ｈは、基板ステージ４の凹部４Ｒに配置されている。基板ホルダ４Ｈは、基板Ｐの表面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。本実施形態においては、基板ステージ４の凹部４Ｒの周囲の上面４Ｆと基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐの表面とは、ほぼ同一平面内に配置される（面一である）。
【００３３】
基板ステージ４（基板Ｐ）のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向の位置情報はレーザ干渉計４Ｌによって計測され、基板ステージ４の基板ホルダ４Ｈ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、不図示のフォーカス・レベリング検出系によって検出される。制御装置７は、レーザ干渉計４Ｌの計測結果及びフォーカス・レベリング検出系の検出結果に基づいて、基板ステージ駆動装置４Ｄを駆動し、基板ステージ４に保持されている基板Ｐの位置制御を行う。
【００３４】
露光装置ＥＸは、露光光ＥＬの光路空間Ｋに対して液体ＬＱを供給する供給口１２と、液体ＬＱを回収する回収口２２とを有している。本実施形態においては、供給口１２及び回収口２２は、ノズル部材７１に配置されている。供給口１２には、供給管１３を介して液体供給装置１１が接続されている。回収口２２には、回収管２３を介して液体回収装置２１が接続されている。本実施形態においては、回収口２２には多孔部材（メッシュ）が配置されている。
【００３５】
液体供給装置１１は、清浄で温度調整された液体ＬＱを供給可能である。液体回収装置２１は、真空系を含み、液体ＬＱを回収可能である。液体供給装置１１から送出された液体ＬＱは、供給管１３及び供給口１２を介して光路空間Ｋに供給される。真空系を含む液体回収装置２１が駆動されることにより回収口２２から吸引された液体ＬＱは、回収管２３を介して液体回収装置２１に回収される。制御装置７は、液体供給装置１１による液体供給動作と液体回収装置２１による液体回収動作とを並行して行って、露光光ＥＬの光路空間Ｋを液体ＬＱで満たすように液浸空間ＬＲを形成する。
【００３６】
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７１を用いて、露光光ＥＬの光路空間Ｋを液体ＬＱで満たすように液浸空間ＬＲを形成する。露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬと液浸空間ＬＲの液体ＬＱとを介してマスクＭを通過した露光光ＥＬを基板ホルダ４Ｈに保持されている基板Ｐに照射する。これにより、マスクＭのパターンの像が基板Ｐに投影され、基板Ｐが露光される。
【００３７】
図３Ａ及び３Ｂは、基板Ｐの一例を示す図であって、図３Ａは側断面図、図３Ｂは図３Ａの基板Ｐの周縁近傍の拡大図である。図３Ａ及び３Ｂにおいて、基板Ｐは、基材Ｗと、基材Ｗ上に形成されたＨＭＤＳ層Ｂｈと、ＨＭＤＳ層Ｂｈ上に形成された反射防止層（bottom ARC(Anti-Reflective Coating))Ｂａと、反射防止層Ｂａ上に形成された感光層Ｒｇと、感光層Ｒｇ上に形成された保護層Ｔｃとを有している。
【００３８】
基材Ｗは、半導体ウエハを含み、シリコン基板を含む。ＨＭＤＳ層Ｂｈは、基材Ｗの上面、基材Ｗの側面、及び基材Ｗの下面の一部を覆うように形成されている。反射防止層Ｂａは、ＨＭＤＳ層Ｂｈの上面のうち、そのＨＭＤＳ層Ｂｈの周縁領域を除く大部分の領域を覆うように形成されている。感光層Ｒｇは、反射防止層Ｂａの上面のうち、その反射防止層Ｂａの周縁領域を除く大部分の領域を覆うように形成されている。すなわち、本実施形態においては、上面側から見た感光層Ｒｇの外形は、反射防止層Ｂａの外径よりも僅かに小さい。保護層Ｔｃは、感光層Ｒｇの上面のうち、その感光層Ｒｇの周縁領域を除く大部分の領域を覆うように形成されている。ＨＭＤＳ層Ｂｈは、反射防止層Ｂａの外側で、基材Ｗの表面と感光層Ｒｇ及び保護層Ｔｃとが接触しないように形成されている。
【００３９】
本実施形態においては、基板Ｐの表層は、保護層Ｔｃで形成される。基板Ｐを液浸露光するとき、基板Ｐの保護層Ｔｃと液浸空間ＬＲの液体ＬＱとが接触する。また、感光層Ｒｇ、反射防止層Ｂａ、及びＨＭＤＳ層Ｂｈの少なくとも一部は、保護層Ｔｃの下（保護層Ｔｃと基材Ｗとの間）に形成される。
【００４０】
次に、上述の基板Ｐを製造する手順について、図４のフローチャート図、及び図５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、及び５Ｄの模式図を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、基材Ｗの表面（上面、側面、及び下面を含む）にＨＭＤＳ層Ｂｈ、反射防止層Ｂａ、感光層Ｒｇ、及び保護層Ｔｃの少なくとも一つが形成されたものも適宜、基板Ｐと称する。
【００４１】
コータ・デベロッパ装置ＣＤの処理装置によって、基材Ｗの上面、側面、及び下面の一部に、ＨＭＤＳ層Ｂｈを形成するＨＭＤＳ処理が行われる（ステップＳ１）。図５Ａに示すように、ＨＭＤＳ層Ｂｈは、基材Ｗの上面、基材Ｗの側面、及び基材Ｗの下面の周縁領域を覆うように形成される。
【００４２】
基材Ｗ上にＨＭＤＳ層Ｂｈが形成された後、図５Ｂに示すように、そのＨＭＤＳ層Ｂｈ上に、反射防止層Ｂａが形成される（ステップＳ２）。反射防止層Ｂａを形成する処理は、反射防止層Ｂａを形成するための反射防止材の膜を基板Ｐ上（ＨＭＤＳ層Ｂｈ）上に形成する処理と、基板Ｐの上面の周縁領域、側面、及び裏面の周縁領域を含む基板Ｐの周縁部の反射防止材の膜を除去するエッジリンス処理とを含む。
【００４３】
反射防止材の膜は、例えばスピンコーティング法（塗布法）、若しくはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）及びＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）等の蒸着法（成膜法）を用いて、基板Ｐ上（ＨＭＤＳ層Ｂｈ上）に形成可能である。本実施形態では、反射防止材の膜は、コータ・デベロッパ装置ＣＤにおいて、スピンコーティング法によって、基板Ｐ上（ＨＭＤＳ層Ｂｈ上）に形成される。スピンコーティング法によって基板Ｐ上に反射防止材を塗布した後、基板Ｐの周縁部の反射防止材を例えばシンナー等の溶剤を用いて除去するエッジリンス処理が行われる。これによりＨＭＤＳ層Ｂｈの上面の周縁領域を除く大部分の領域に反射防止層Ｂａが形成される。エッジリンス後においても、ＨＭＤＳ層Ｂｈは除去されず、基板Ｐの周縁部に形成されている。すなわち、ＨＭＤＳ層Ｂｈは、反射防止層Ｂａの外側の基材Ｗの上面、側面、及び下面の一部に形成されている。
【００４４】
基板Ｐ上に反射防止層Ｂａが形成された後、図５Ｃに示すように、反射防止層Ｂａ上に、感光層Ｒｇが形成される（ステップＳ３）。感光層Ｒｇを形成する処理は、感光層Ｒｇを形成するための感光材（フォトレジスト）の膜を基板Ｐ上に形成する処理と、基板Ｐの周縁部の感光材の膜を除去するエッジリンス処理とを含む。本実施形態においては、感光材として化学増幅型レジストが用いられる。本実施形態においては、感光材の膜は、コータ・デベロッパ装置ＣＤにおいて、スピンコーティング法によって、基板Ｐ上（反射防止層Ｂａ上）に形成される。スピンコーティング法によって基板Ｐ上に感光材を塗布した後、基板Ｐの周縁部の感光材を、例えば溶剤等を用いて除去するエッジリンス処理が行われる。これにより、反射防止層Ｂａの上面の周縁領域を除く大部分の領域に感光層Ｒｇが形成される。エッジリンス後においても、ＨＭＤＳ層Ｂｈは除去されず、基板Ｐの周縁部に形成されている。
【００４５】
基板Ｐ上に感光層Ｒｇが形成された後、図５Ｄに示すように、その感光層Ｒｇ上に、保護層Ｔｃが形成される（ステップＳ４）。保護層Ｔｃを形成する処理は、保護層Ｔｃを形成するための保護材の膜を基板Ｐ上に形成する処理と、基板Ｐの周縁部の保護材の膜を除去するエッジリンス処理とを含む。保護層Ｔｃは、トップコート層と呼ばれる材料層であって、例えば液体ＬＱから感光層Ｒｇ、反射防止層Ｂａ、及び基材Ｗの少なくとも１つを保護する機能を有する。また、保護層（トップコート層）Ｔｃは、液体ＬＱに対して撥液性（撥水性）を有する。保護層Ｔｃの表面における液体ＬＱの接触角は９０°以上である。保護層Ｔｃを形成する保護材としては、例えばフッ素を含む材料を用いることができる。本実施形態においては、保護材の膜は、コータ・デベロッパ装置ＣＤにおいて、スピンコーティング法によって、基板Ｐ上（感光層Ｒｇ上）に形成される。スピンコーティング法によって基板Ｐ上に保護材を塗布した後、基板Ｐの周縁部の保護材を、例えば溶剤等を用いて除去するエッジリンス処理が行われる。これにより、基板Ｐの上面に保護層Ｔｃが形成される。エッジリンス後においても、ＨＭＤＳ層Ｂｈは除去されず、基板Ｐの周縁部に形成されている。
【００４６】
本実施形態においては、保護層Ｔｃは、保護層ＴｃとＨＭＤＳ層Ｂｈとの間に形成された反射防止層Ｂａ及び感光層Ｒｇの周辺部分が露出するように形成される。
【００４７】
また、ＨＭＤＳ層Ｂｈ、反射防止層Ｂａ、感光層Ｒｇ、及び保護層Ｔｃのそれぞれを形成する動作に対して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。
【００４８】
コータ・デベロッパ装置ＣＤにおける処理が終了した後、基板Ｐは所定の搬送装置によって露光装置ＥＸへ搬送される。露光装置ＥＸは、一方側のノズル部材７１及び終端光学素子ＦＬと他方側の基板Ｐとの間に液浸空間ＬＲを形成し、その液浸空間ＬＲの液体ＬＱを介して基板Ｐに露光光ＥＬを照射する（ステップＳ５）。
【００４９】
本実施形態においては、基板Ｐの表面（表層）は保護層Ｔｃによって形成されている。液浸空間ＬＲの液体ＬＱは、基板Ｐの保護層Ｔｃと接触する。基板Ｐの液体ＬＱと接触する液体接触面が撥液性を有する保護層Ｔｃによって形成されているので、液浸空間ＬＲを基板Ｐ上に良好に形成できる。また、撥液性を有する保護層Ｔｃによって、液体ＬＱの回収性を高めることができ、基板Ｐ上に液体ＬＱが残留することを抑制できる。
【００５０】
露光後の基板Ｐは、コータ・デベロッパ装置ＣＤに搬送され、ポストベーク処理等の所定の処理を実行された後、デベロッパ装置で現像処理される。そして、ドライエッチング処理等の所定の後処理が行われ、基板Ｐ上にパターンが形成される。
【００５１】
本実施形態においては、保護層Ｔｃを形成する保護材のゼータ電位と、感光層Ｒｇを形成する感光材のゼータ電位と、反射防止層Ｂａを形成する反射防止材のゼータ電位とは、同極である。すなわち、本実施形態においては、保護層Ｔｃ、感光層Ｒｇ、及び反射防止層Ｂａそれぞれのゼータ電位が同極になるように、使用する保護材、感光材、及び反射防止材が選定されている。本実施形態においては、保護層Ｔｃ（保護材）、感光層Ｒｇ（感光材）、及び反射防止層Ｂａ（反射防止材）それぞれのゼータ電位の極性は、マイナス（負）である。
【００５２】
一般に、所定材料のゼータ電位は、その材料と接触する液体のｐＨ値に応じて変化する。本実施形態においては、基板Ｐと接触する液体は、水（純水）であり、そのｐＨ値は、ほぼ７である。以下の説明においては、簡単のため、ｐＨ値がほぼ７の液体ＬＱ（水）に対する所定材料のゼータ電位を、単に、ゼータ電位、と称する。
【００５３】
図６は、液浸空間ＬＲが基板Ｐの上面の周縁領域に形成されている状態を示す図である。基板Ｐの上面の周縁領域を露光するとき、あるいは液浸空間ＬＲを基板ステージ４の上面４Ｆに移動するとき等においては、図６に示すように、液浸空間ＬＲが、基板ホルダ４Ｈ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４の上面４Ｆとの間のギャップ上に配置される可能性がある。本実施形態においては、基板ステージ４の上面４Ｆは撥液性を有し、基板Ｐの上面及び側面も、撥液性を有する保護層Ｔｃ及びＨＭＤＳ層Ｂｈによって形成されているので、基板Ｐの上面と基板ステージ４の上面４Ｆとの間のギャップへの液体ＬＱの浸入が抑制される。
【００５４】
図６に示すように、基板Ｐの周縁部が液浸空間ＬＲの液体ＬＱと接触すると、基板Ｐの周縁部において反射防止材の膜、感光材の膜、保護材の膜の一部が剥がれる可能性がある。剥がれた膜の一部は、異物となる。例えば、剥がれた膜の一部が異物として液体ＬＱ中に混入し、基板Ｐの表面に付着する可能性がある。基板Ｐの表面に異物が付着した状態で、基板Ｐに露光光ＥＬが照射されると、基板Ｐに形成されるパターンに欠陥が生じる等、露光不良が発生する可能性がある。
【００５５】
しかしながら、本実施形態においては、例えば保護層Ｔｃの下の感光層Ｒｇの一部が基板Ｐから剥がれ、その感光層Ｒｇ（感光材）の一部が異物として液体ＬＱ中に混入した場合でも、基板Ｐの表面（表層）を形成する保護層Ｔｃ（保護材）のゼータ電位と、感光層Ｒｇ（感光材）のゼータ電位とは、同極なので、基板Ｐから剥がれた感光層（感光材）の一部が、基板Ｐの表面（保護層Ｔｃの表面）に付着することを抑制できる。
【００５６】
図７は、液浸空間ＬＲの液体ＬＱと接触している基板Ｐの表面（保護層Ｔｃの表面）と液体ＬＱ中の異物（感光層Ｒｇの一部）との関係を説明するための模式図である。図７において、保護層Ｔｃのゼータ電位はマイナスであり、異物のゼータ電位もマイナスである。このように、保護層Ｔｃのゼータ電位と異物のゼータ電位とは同極なので、保護層Ｔｃと、液体ＬＱ中の異物との間には、クーロン力による反発力が生じる。したがって、異物が保護層Ｔｃの表面に付着することが抑制される。また、仮に異物が保護層Ｔｃの表面に付着したとしても、保護層Ｔｃのゼータ電位と異物のゼータ電位とは同極であるので、例えば液体ＬＱの流れによって異物にかかる力等、僅かな力で、保護層Ｔｃの表面から異物を離すことができる。また、本実施形態の露光装置ＥＸは走査型露光装置であり、液浸空間ＬＲに対して基板Ｐが移動する。その基板Ｐの移動によって、保護層Ｔｃの表面に付着した異物を、その保護層Ｔｃの表面から素早く離すことができる。
【００５７】
また、反射防止層Ｂａの一部が基板Ｐから剥がれ、その反射防止層Ｂａの一部が異物として液体ＬＱ中に混入した場合にも、基板Ｐの表面（表層）を形成する保護層Ｔｃ（保護材）のゼータ電位と、反射防止層Ｂａ（反射防止材）のゼータ電位とは、同極なので、基板Ｐから剥がれた反射防止層Ｂａ（反射防止材）の一部が、基板Ｐの表面（保護層Ｔｃの表面）に付着することを抑制できる。
【００５８】
また、例えば保護層Ｔｃの一部が基板Ｐから剥がれ、その保護層Ｔｃの一部が異物として液体ＬＱ中に混入した場合でも、基板Ｐの表面（表層）を形成する保護層Ｔｃ（保護材）のゼータ電位と、異物として液体ＬＱ中に混入した保護層Ｔｃの一部のゼータ電位とは同極なので、基板Ｐから剥がれた保護層（保護材）の一部が、基板Ｐの表面（保護層Ｔｃの表面）に付着することを抑制できる。
【００５９】
このように、基板Ｐの膜の一部が基板Ｐから剥がれて、液体ＬＱ中に異物として混入しても、基板Ｐの表面に異物が付着することを抑制できるので、基板Ｐに形成されるパターンに欠陥が発生することを抑制できる。
【００６０】
なお、基板Ｐの仕様によっては、例えば図８の模式図に示すように、感光層Ｒｇ、及び反射防止層Ｂａが保護層Ｔｃで覆われている場合がある。この場合、感光層Ｒｇ及び反射防止層Ｂａが液体ＬＱと接触しないので、感光層Ｒｇ、及び反射防止層Ｂａの一部が基板Ｐから剥がれて液体ＬＱ中に混入することが防止されている。また、図８に示すような基板Ｐでは、保護層Ｔｃの一部が基板Ｐから剥がれて、液体ＬＱ中に混入する可能性があるが、基板Ｐの表面（表層）を形成する保護層Ｔｃ（保護材）のゼータ電位と、液体ＬＱ中に混入した保護層Ｔｃの一部のゼータ電位とは同極なので、液体ＬＱ中に混入した保護層（保護材）の一部が、基板Ｐの表面（保護層Ｔｃの表面）に付着することを抑制できる。
【００６１】
なお、基板Ｐの仕様によっては、感光層Ｒｇのみが保護層Ｔｃで覆われている場合もある。この場合、反射防止層Ｂａ、保護層Ｔｃの一部が基板Ｐから剥がれる可能性があるが、上述と同様に、反射防止層Ｂａ、保護層Ｔｃの一部が基板Ｐに付着することが抑制される。
【００６２】
ここで、保護層Ｔｃのゼータ電位と液体ＬＱ中の異物のゼータ電位とが同極である場合において、保護層Ｔｃのゼータ電位及び異物のゼータ電位の絶対値が大きいほど、クーロン力による反発力は大きくなる。したがって、保護層Ｔｃを形成する材料（保護材）としては、液体ＬＱに対するゼータ電位の絶対値が大きいものが望ましい。これにより、液体ＬＱ中の異物が、基板Ｐの表面（保護層Ｔｃの表面）に付着することを効果的に抑制できる。
【００６３】
上述のように、基板Ｐから剥がれた保護層Ｔｃの一部が液体ＬＱ中に異物として混入する場合もあるので、基板Ｐの表面（表層）を形成する保護層Ｔｃとして、ゼータ電位の絶対値が大きい材料を選定ことにより、保護層Ｔｃと異物（保護層Ｔｃの一部）との間に、クーロン力による大きい反発力が発生させることができる。これにより、液体ＬＱ中に混入した保護層Ｔｃの一部が、基板Ｐの表面（保護層Ｔｃの表面）に付着することを効果的に抑制できる。
【００６４】
同様に、基板Ｐから剥がれた感光層Ｒｇの一部が異物として液体ＬＱ中に混入する場合があるので、保護層Ｔｃの材料と同極のゼータ電位を有する材料を感光層Ｒｇとして用いる場合には、ゼータ電位の絶対値が大きい材料を選定することが望ましい。
【００６５】
同様に、基板Ｐから剥がれた反射防止層Ｂａの一部が異物として液体ＬＱ中に混入する場合もあるので、保護層Ｔｃの材料と同極のゼータ電位を有する材料を反射防止層Ｂａとして用いる場合には、ゼータ電位の絶対値が大きい材料を選定することが望ましい。
【００６６】
このように、基板Ｐの表層を含む各層を、所望のゼータ電位を有する材料で形成することによって、基板Ｐの表面に対する異物の付着を抑制し、異物に起因するパターン欠陥の発生を抑制できる。
【００６７】
また、例えばＨＭＤＳ層Ｂｈの一部が異物として液体ＬＱ中に混入する可能性もある。その場合も、基板Ｐの表面（表層）を形成する保護層Ｔｃ（保護材）のゼータ電位と、ＨＭＤＳ層Ｂｈのゼータ電位とが同極になるように、使用する材料を選定することによって、異物として作用するＨＭＤＳ層Ｂｈの一部が、基板Ｐの表面（保護層Ｔｃの表面）に付着することを抑制できる。
【００６８】
また、上述の説明では、説明を簡単にするために、シリコン基板上に各層が形成された場合を例にして説明したが、基材Ｗの表面（下地）がＳｉＯ２の酸化膜層の場合もある。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等の酸化膜層、ＳｉＯ２及びＳｉＮｘ等の絶縁層、銅（Ｃｕ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、及びアルミニウム（Ａｌ）等の金属・導体層、アモルファスＳｉ等の半導体層の少なくとも１つの表面である場合もある。また、基材Ｗの表面（下地）が、誘電層である場合もある。誘電層は、比誘電率が空気（〜１）程度に低い、いわゆるｌｏｗ−ｋ材料、あるいはＨｉｇｈ−ｋ材料を含む。いずれの場合も、その基材Ｗの一部が異物として液体ＬＱ中に混入する可能性がある。その場合、基板Ｐの表面（表層）を形成する保護層Ｔｃのゼータ電位と基材Ｗのゼータ電位とを同極にすることで、基材Ｗから発生する異物が基板Ｐの表面（保護層Ｔｃの表面）に付着することを抑制できる。
【００６９】
また、基板Ｐから発生する異物としては、例えば前のプロセスで基板Ｐに付着した異物である可能性もある。例えば、前のプロセスのＣＭＰ処理によって、ＣＭＰ処理で使用されたスラリーが、基板Ｐに付着した状態で、露光装置ＥＸに搬送される可能性がある。その異物（スラリー）のゼータ電位と基板Ｐの表層のゼータ電位とが同極の場合、その異物が基板Ｐの表面に付着することを抑制できる。
【００７０】
また、基板Ｐから発生する異物のみならず、露光装置ＥＸが配置されている空間を浮遊する粒子が、異物として液体ＬＱ中に混入する可能性がある。その粒子のゼータ電位と基板Ｐの表層のゼータ電位とが同極の場合、その粒子が基板Ｐの表面に付着することを抑制できる。
【００７１】
以上説明したように、基板Ｐが、互いに異なる材料からなる複数の部分、すなわち、保護材からなる保護層Ｔｃ、感光材からなる感光層Ｒｇ、反射防止材からなる反射防止層Ｂａ、及びシリコン基板、酸化膜層、金属層、及び絶縁層等を含む基材Ｗなどで形成されている場合において、液体ＬＱに対する各部分のゼータ電位を同極にすることで、基板Ｐの表面に、基板Ｐから発生した異物が付着することを抑制できる。したがって、基板Ｐの表面に異物が付着することに起因する露光不良の発生を抑制し、基板Ｐを良好に露光できる。
【００７２】
なお、本実施形態においては、基板Ｐの保護層Ｔｃを形成する材料のゼータ電位の極性がマイナスである場合を例にして説明したが、プラスとなる材料を使用することもできる。その場合、保護層Ｔｃを形成する材料のゼータ電位と、保護層Ｔｃの下層となる感光層Ｒｇ、反射防止層Ｂａ等を形成する材料のゼータ電位とが同極となるように、各材料を選定することで、保護層Ｔｃに異物が付着することを抑制できる。
【００７３】
＜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、上述の第１実施形態と同一又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。
【００７４】
図９は、第２実施形態に係る露光装置ＥＸを示す図である。第２実施形態の露光装置ＥＸは、基板Ｐの表面（表層）を形成する保護層Ｔｃの材料に応じて、液体ＬＱのｐＨ値を調整する調整装置１４を備えている。本実施形態においては、調整装置１４は、液体供給装置１１から供給口１２に供給される液体ＬＱのｐＨ値を調整する。供給口１２は、調整装置１４でｐＨ値が調整された液体ＬＱを露光光ＥＬの光路空間Ｋに対して供給する。これにより、液浸空間ＬＲの液体ＬＱのｐＨ値が調整される。
【００７５】
また、露光装置ＥＸは、基板Ｐの保護層Ｔｃの保護材のゼータ電位に関する情報を記憶した記憶装置８を備えている。記憶装置８は、制御装置７に接続されている。
【００７６】
所定材料のゼータ電位は、その材料に応じた固有の値であり、上述のように、その材料と接触する液体のｐＨ値に応じて変化する。
【００７７】
図１０は、液体のｐＨ値と、その液体に対する材料Ａ、Ｂ、Ｃのゼータ電位との関係の一例を示す図である。図１０のグラフの横軸は液体のｐＨ値、縦軸は液体に対する材料のゼータ電位である。図１０に示すように、各材料Ａ、Ｂ、Ｃに応じて、液体に対するゼータ電位は異なる。また、液体のｐＨ値に応じて、各材料Ａ、Ｂ、Ｃのゼータ電位が変化する。図１０に示す例では、液体のｐＨ値が大きくなると、各材料Ａ、Ｂ、Ｃのゼータ電位の絶対値が大きくなる。
【００７８】
本実施形態においては、露光装置ＥＸは、液浸空間ＬＲの液体ＬＱと接触する基板Ｐの保護層Ｔｃの材料（保護材）に応じて、液体ＬＱのｐＨ値を調整する。具体的には、露光装置ＥＸは、基板Ｐの保護層Ｔｃと液体ＬＱ中の異物との反発力が大きくなるように、調整装置１４を用いて、液浸空間ＬＲを形成する液体ＬＱのｐＨ値を調整する。
【００７９】
基板Ｐの保護層Ｔｃの材料のゼータ電位と異物のゼータ電位とが同極である場合において、基板Ｐの保護層Ｔｃの材料のゼータ電位の絶対値、及び異物のゼータ電位の絶対値の少なくとも一方が大きいほど、クーロン力による反発力は大きくなる。本実施形態においては、基板Ｐの保護層Ｔｃの材料のゼータ電位の絶対値が大きくなるように、その保護層Ｔｃと接触する液体ＬＱのｐＨ値が調整される。液体ＬＱのｐＨ値を調整して、保護層Ｔｃのゼータ電位の絶対値を大きくすることによって、保護層Ｔｃと異物との間に作用するクーロン力による反発力を大きくすることができる。
【００８０】
例えば、液体ＬＱに対する保護層Ｔｃのゼータ電位が、液体ＬＱのｐＨ値の変化に伴って、図１０の材料Ｃのように変化する場合、その保護層Ｔｃのゼータ電位の絶対値を大きくするために、調整装置１４は、液体ＬＱのｐＨ値を大きくする（液体ＬＱをアルカリ性にする）。これにより、保護層Ｔｃと異物との間に作用するクーロン力による反発力を大きくすることができる。
【００８１】
また、液体ＬＱのｐＨ値を調整することによって、液体ＬＱの異物のゼータ電位の絶対値を大きくすることもできる。
【００８２】
本実施形態においては、記憶装置８には、液体ＬＱのｐＨ値と、その液体ＬＱに対する保護層Ｔｃのゼータ電位との関係が予め記憶されている。なお、液体ＬＱのｐＨ値と保護層Ｔｃのゼータ電位との関係は、例えば実験及びシミュレーション等によって予め求めることができ、記憶装置８に記憶することができる。調整装置１４は、記憶装置８の記憶情報に基づいて、保護層Ｔｃのゼータ電位の絶対値が大きくなるように、液体ＬＱのｐＨ値を調整する。ここでは、調整装置１４は、記憶装置８の記憶情報に基づいて、保護層Ｔｃのゼータ電位の絶対値を大きくするために、液体ＬＱのｐＨ値が大きくなるように（液体ＬＱがアルカリ性になるように）、液体ＬＱを調整する。
【００８３】
本実施形態においては、調整装置１４は、液体ＬＱのｐＨ値を調整するために、液体ＬＱに所定物質を添加する。例えば、液体ＬＱのｐＨ値を大きくする場合（液体ＬＱをアルカリ性にする場合）、調整装置１４は、液体ＬＱ（純水）に、アンモニアを添加する。また、液体ＬＱのｐＨ値を小さくする場合（液体ＬＱを酸性にする場合）、調整装置１４は、液体ＬＱ（純水）に、炭酸ガスを添加する。なお、液体ＬＱ（純水）に対する所定物質（炭酸ガス、アンモニア）の添加量と、所定物質を添加後の液体ＬＱのｐＨ値との関係は、例えば実験及びシミュレーション等によって予め求められ、記憶装置８に記憶されている。調整装置１４は、記憶装置８の記憶情報に基づいて、液体ＬＱのｐＨ値が所望の値になるように、液体ＬＱ（純水）に添加する所定物質の量（添加量）を設定する。
【００８４】
以上説明したように、本実施形態によれば、保護層Ｔｃと液体ＬＱ中の異物との間に作用するクーロン力による反発力を大きくすることができ、基板Ｐの表面を形成する保護層Ｔｃに異物が付着することを抑制できる。
【００８５】
なお、本実施形態においては、液体ＬＱに対する保護層Ｔｃのゼータ電位の絶対値が、液体ＬＱのｐＨ値が大きくなるほど大きくなる場合について説明したが、基板Ｐの表層を形成する材料によっては、液体ＬＱのｐＨ値が大きくなるほど、その材料のゼータ電位の絶対値が小さくなる可能性がある。そのような場合には、調整装置１４は、その材料のゼータ電位の絶対値を大きくするために、液体ＬＱのｐＨ値が小さくなるように（液体ＬＱが酸性になるように）、供給する液体ＬＱのｐＨ値を調整する。
【００８６】
なお、本実施形態においては、基板Ｐの表層を形成する材料のゼータ電位がマイナスである場合を例にして説明したが、プラスである可能性もある。その場合においても、調整装置１４は、基板Ｐの表層と液体ＬＱ中の異物との反発力が大きくなるように、液体ＬＱのｐＨ値を調整する。
【００８７】
また、液体ＬＱ中に混入する異物のゼータ電位の極性が、基板Ｐの表層を形成する材料のゼータ電位の極性と異なっていることが既知の場合には、液体ＬＱ中の異物と基板Ｐの表層との吸引力が小さくなるように、液体ＬＱのｐＨ値を調整してもよい。
【００８８】
なお、上述の第１、第２実施形態においては、基板Ｐの表層が保護層Ｔｃである場合を例にして説明したが、図１１Ａ及び１１Ｂに示すように、基板Ｐの表層が感光層Ｒｇであってもよい。その場合、基板Ｐの表層（感光層Ｒｇ）に異物が付着することを抑制するために、その感光層Ｒｇの材料、及び／又は感光層Ｒｇの下の反射防止層Ｂａを形成する材料などがゼータ電位を考慮して選定される。あるいは、基板Ｐの表層（感光層Ｒｇ）に異物が付着することを抑制するために、調整装置１４が、感光層Ｒｇの材料に応じて、液体ＬＱのｐＨ値を調整する。
【００８９】
すなわち、基材Ｗに感光層Ｒｇだけが形成された基板Ｐであってもよいし、感光層Ｒｇの上、及び／又は下に、保護層Ｔｃ，反射防止層Ｂａ，ＨＭＤＳ層Ｂｈの少なくとも一つを形成した基板Ｐであってもよい。いずれの場合も、基板Ｐの表層に液体ＬＱ中の異物が付着することが抑制されるように、液体ＬＱに対するゼータ電位を考慮して、各層を形成する材料を選定したり、液体ＬＱのｐＨ値を調整したりすればよい。
【００９０】
なお、上述の各実施形態の液体ＬＱは水であるが、水以外の液体であってもよい。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。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。その場合であっても、基板Ｐの表層の材料に応じて、液体ＬＱのｐＨ値を調整したり、液体ＬＱに対するゼータ電位に応じて各層の材料を選定したりすることで、基板Ｐの表面に異物が付着することを抑制できる。
【００９１】
なお、上述の各実施形態においては、投影光学系の終端光学素子の像面（射出面）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（入射面）側の光路空間も液体で満たすことができる。
【００９２】
なお、上述の実施形態においては、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に局所的に液体ＬＱを満たす露光装置を採用しているが、米国特許第５，８２５，０４３号などに開示されているような露光対象の基板の表面全体が液体中に浸かっている状態で露光を行う液浸露光装置を採用可能である。
【００９３】
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）、またはフィルム部材等が適用される。また、基板はその形状が円形に限られるものでなく、矩形など他の形状でもよい。
【００９４】
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）を採用することができる。
【００９５】
さらに、露光装置ＥＸとして、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転写された第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光するスティッチ方式の一括露光装置を採用してもよい。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を採用することもできる。
【００９６】
また、露光装置ＥＸとして、例えば米国特許第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を採用することができる。また、露光装置ＥＸとして、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・アライナーなどを採用することができる。
【００９７】
また、露光装置ＥＸとして、米国特許６，３４１，００７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を採用することもできる。
【００９８】
更に、露光装置ＥＸとして、例えば米国特許第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、基板を保持しない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。また、露光装置ＥＸ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を採用することができる。
【００９９】
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。
【０１００】
なお、上記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マスクステージ３及び基板ステージ４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。
【０１０１】
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、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。
【０１０２】
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：Spatial Light Modulator (ＳＬＭ)とも呼ばれる）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）等を含む。なお、ＤＭＤを用いた露光装置は、例えば米国特許第６,７７８,２５７号公報に開示されている。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。
【０１０３】
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装置等を用い、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。
【０１０４】
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採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。
【０１０５】
また、露光装置ＥＸとして、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）を採用することができる。
【０１０６】
上記実施形態の露光装置ＥＸは、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ＥＸ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ＥＸ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ＥＸ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ＥＸ全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置ＥＸ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。
【０１０７】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１２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。
【０１０８】
なお、上述のように本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述した全ての構成要素を適宜組み合わせて用いる事が可能であり、また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【０１０９】
なお、法令で許容される限りにおいて、上記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。
【符号の説明】
【０１１０】
８…記憶装置、１４…調整装置、Ｒｇ…感光層、Ｂａ…反射防止層、Ｂｈ…ＨＭＤＳ層、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、ＬＱ…液体、ＬＲ…液浸空間、Ｐ…基板、Ｔｃ…保護層、Ｗ…基材
【図１】
2010519722.tif 000003
【図２】
2010519722.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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