(57)【要約】【課題】  停電等の緊急時において露光装置の性能劣化を引き起こす虞のある液体が基板ステージ上に残留するのを防止することができる露光装置及び当該露光装置を用いたデバイス製造方法を提供する。【解決手段】  露光装置ＥＸは投影光学系ＰＬとウェハＷとの間に液体ｗを供給しつつ露光処理を行う液浸式の露光装置である、この露光装置ＥＸのウェハステージ２５上には、ウェハステージ２５上の液体ｗを排出する排出部３７が設けられている。異常発生時には、コロ４０をガイド部材４１に当接させてウェハステージ２５を所定の位置に移動させ、又はウェハステージ２５の姿勢を変えることで、ウェハステージ２５上の液体及び液体供給装置３１からの液体を排出部３７に導く。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影光学系と液体とを介して基板ステージに保持された基板上に露光光を照射して該基板を露光する露光装置であって、
異常が発生した際に、液体を液体排出部に導くために、前記基板ステージの位置及び姿勢の少なくとも一方を調整する可動機構を備えたことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記液体排出部は、前記基板ステージの上面に設けられており、
前記可動機構は、前記異常の発生時に、前記液体排出部が前記投影光学系の下方に位置するように前記基板ステージの位置を調整することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記液体排出部は、前記基板ステージの一端に設けられており、
前記可動機構は、前記異常の発生時に、前記液体排出部が設けられた前記基板ステージの端部が、他の端部よりも相対的に下方に位置するように前記基板ステージの姿勢を調整することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の露光装置。
【請求項４】
前記可動機構は、前記異常の発生時に、液体を前記液体排出部に導くために前記基板ステージの位置を調整する位置可動機構を含み、
前記位置可動機構は、前記液体排出部が前記投影光学系の下方に位置するように前記基板ステージをガイドするガイド路を有するガイド部材と、
前記基板ステージに設けられ、前記異常が発生すると前記ガイド部材によってガイドされる被ガイド部材と
を有することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記被ガイド部材は、転動部材と、前記異常が発生すると前記転動部材を前記ガイド部材に当接させることで前記転動部材に前記ガイド路に沿った駆動力を発生させる押圧機構とを有し、
前記ガイド路の形状は、前記液体排出部が前記投影光学系の下方に位置した際は、前記転動部材に発生する駆動力が略零となるように形成されていることを特徴とする請求項４記載の露光装置。
【請求項６】
前記可動機構は、前記異常の発生時に、液体を前記液体排出部に導くために前記基板ステージの姿勢を調整する姿勢可動機構を含み、
前記姿勢可動機構は、前記基板ステージの複数箇所に設けられ、各々前記基板ステージを所定の支持力で支持する複数の支持機構と、前記支持機構の各々に対応して前記基板ステージの複数箇所に設けられ、対応する前記支持機構の支持方向に沿った方向の推力を前記基板ステージに与える複数のアクチュエータと、前記複数のアクチュエータが発生する推力を制御する制御装置とを有し、
前記支持力は、前記異常の発生時に調整される前記基板ステージの姿勢に応じて設定されている
ことを特徴とする請求項５記載の露光装置。
【請求項７】
前記複数の支持機構の各支持力は、前記複数のアクチュエータが前記推力を発生しない時は、液体が前記液体排出部に導かれるように前記基板ステージの姿勢を変えるように設定されていることを特徴とする請求項６記載の露光装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７の何れか一項に記載の露光装置を用いて基板に対して露光処理を行う露光工程と、
前記露光工程を経た基板の現像を行う現像工程と
を含むことを特徴とするデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスク又はレチクルに形成されたパターンをウェハ等の基板上に転写する露光装置及び当該露光装置を用いたデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子、液晶表示素子、撮像装置（ＣＣＤ等）、薄膜磁気ヘッド等のマイクロデバイスの製造工程の１つとして通常設けられるフォトリソグラフィー工程では、露光対象としての基板（フォトレジストが塗布された半導体ウェハ又はガラスプレート）にマスク又はレチクル（以下、これらを総称するときは、マスクという）に形成されたパターンの縮小像を投影露光する露光装置が用いられる。近年においては、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置（所謂、ステッパ）又はステップ・アンド・スキャン方式の露光装置が多用されている。
【０００３】
デバイスの製造、特に半導体素子の製造においては、主として高密度化のために微細化が要求されており、この要求に応えるために露光装置の解像度の向上が図られている。露光装置の解像度を向上させるために、露光装置で用いられる露光光の短波長化か図られている。近年においては、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）又はＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）を光源として備える露光装置が実用化されており、０．１μｍ程度のプロセスルールで半導体素子が製造されている。
【０００４】
また、露光装置の解像度を向上させるために、露光装置が備える投影光学系と基板との間に気体よりも屈折率の高い液体を充満させて投影光学系の開口数（Ｎ．Ａ．）を大きくする液浸式の露光装置も案出されている。この液浸式の露光装置の詳細については、例えば以下の特許文献１を参照されたい。
【特許文献１】国際公開第ＷＯ９９／４９５０４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】
【０００５】
ところで、上述した液浸式の露光装置は、液体供給装置からの液体を投影光学系と基板との間の空間に供給しつつ、空間に供給された液体を液体回収装置で回収しながら露光処理を行っている。停電等によって露光装置に供給される電源が遮断されると、液体回収装置の動作が停止するため、投影光学系と基板との間の空間に供給された液体は回収されず残存してしまう。
【０００６】
また、液体供給装置が動作を停止したとしても、配管内に残存している液体が基板上、更には基板を保持する基板ステージ上に流出して、大量の液体が基板及び基板ステージ上に残存してしまうことがある。この残存した液体を放置すると、液体が基板ステージ内に浸入して錆が生じ、基板ステージの性能を劣化させるという問題が生ずる。また、液体からの水蒸気が投影光学系等に混入することで投影光学系内に設けられるレンズ等の光学素子にウォーターマークが形成されて投影光学系を著しく劣化させる等の問題が生ずる。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、停電等の緊急事態においても性能劣化を防止することができる液浸用の露光装置及び当該露光装置を用いた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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の露光装置は、投影光学系（ＰＬ）と液体（ｗ）とを介して基板ステージ（２５、６０）に保持された基板（Ｗ）上に露光光を照射して該基板を露光する露光装置（ＥＸ）であって、異常が発生した際に、液体を液体排出部（３７、３８、６２、６７、６８）に導くために、前記基板ステージの位置及び姿勢の少なくとも一方を調整する可動機構（３９〜４１、６５ａ〜６５ｃ）を備えたことを特徴としている。
この発明によると、停電等の異常発生時に基板ステージの位置及び姿勢の少なくとも一方が調整されるため、基板ステージ上の液体が液体排出部に導かれて基板ステージ外に排出される。
本発明のデバイスの製造方法は、上記の露光装置を用いて基板（Ｗ）に対して露光処理を行う露光工程（Ｓ２６）と、前記露光工程を経た基板の現像を行う現像工程（Ｓ２７）とを含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、異常発生時に基板ステージの位置又は姿勢が調整することで、基板ステージ上の液体を液体排出部に導いて外部に排出しているため、異常発生時における液体の基板ステージ上への残留を防止させることができる。これにより、基板ステージ上の液体が基板ステージ内に浸入して生ずる錆等による基板ステージの性能劣化を防止することができる。また、基板ステージ上の液体からの水蒸気が投影光学系等に混入して生ずる投影光学系の劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態による露光装置及びデバイス製造方法について詳細に説明する。
【００１１】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態による露光装置の概略構成を示す図である。尚、図１に示す露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬとウェハＷとの間に液体ｗを供給しつつ露光を行う液浸式の露光装置であって、半導体素子の回路パターンＤＰが形成されたレチクルＲを用い、ステップ・アンド・リピート方式により、上記回路パターンＤＰの像をウェハＷに転写する露光装置である。
【００１２】
尚、以下の説明においては、図中に示した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。ＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸がウェハＷに対して平行となるよう設定され、Ｚ軸がウェハＷに対して直交する方向に設定されている。図中のＸＹＺ座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。
【００１３】
図１に示す露光装置ＥＸは、露光光を供給するための光源１１として、１９３ｎｍ（ＡｒＦ）の波長の光を供給するＡｒＦエキシマレーザ光源を備えている。光源１１から射出されたほぼ平行光束は、ビーム整形光学系１２を介して所定断面の光束に整形された後、干渉性低減部１３に入射する。干渉性低減部１３は、被照射面であるレチクルＲ上（ひいてはウェハＷ上）での干渉パターンの発生を低減する機能を有する。
【００１４】
干渉性低減部１３の詳細については、例えば特開昭５９−２２６３１７号公報に開示されている。干渉性低減部１３からの光束は、第１フライアイレンズ（第１オプティカルインテグレータ）１４を介して、その後側焦点面に多数の光源を形成する。これらの多数の光源からの光は振動ミラー１５で偏向された後、リレー光学系１６を介して第２フライアイレンズ（第２オプティカルインテグレータ）１７を重畳的に照明し、これにより第２フライアイレンズ１７の後側焦点面には多数の光源からなる二次光源が形成される。
【００１５】
第２フライアイレンズ１７の射出面、即ち照明光学系の瞳面（投影光学系ＰＬの瞳面と光学的に共役な面）には開口絞り板１８が駆動モータ（不図示）によって回転自在に配置されている。開口絞り板１８は回転軸の周りで回転自在に構成された円板からなり、通常照明用の円形の開口絞り、輪帯照明用の開口絞り、４極変形照明（４極照明）用の開口絞り、及び小さいコヒーレンスファクタ（σ値）用の小円形の開口絞り等の複数の開口絞りが周方向に沿って形成されている。開口絞り板の回転軸は駆動モータの回転軸に接続されており、駆動モータを駆動して開口絞り板を回転軸の周りで回転させることにより、第２フライアイレンズ１７の射出面に配置する開口絞りを切り替えることができる。駆動モータの駆動は露光装置ＥＸの全体の動作を統括制御する主制御系３０が制御する。
【００１６】
第２フライアイレンズ１７によって形成された二次光源からの光束のうちの開口絞り板１８に形成された開口絞りの何れか１つを通過した露光光は、コンデンサ光学系２０及び折り曲げミラー２１を介して、下側面に所定の回路パターンＤＰが形成されたレチクルＲを重畳的に均一照明する。これにより、レチクルＲの照明領域内のパターンの像が両側テレセントリックな投影光学系ＰＬを介して所定の投影倍率β（βは例えば１／４又は１／５等）で、投影光学系ＰＬの像面に配置された基板としてのウェハＷ上の露光領域（投影領域）に投影される。ウェハＷは例えば半導体（シリコン等）又はＳＯＩ（silicon on insulator）等の円板状の基板である。
【００１７】
投影光学系ＰＬは、レンズ等の複数の光学素子からなる。本実施形態では、露光光として真空紫外域のＡｒＦエキシマレーザ光源の光を用いているため、投影光学系ＰＬを構成する光学素子の硝材としては、例えば合成石英又は蛍石（フッ化カルシウム：ＣａＦ２）が用いられる。投影光学系ＰＬが備える光学素子の一部は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ方向（Ｚ方向）に移動可能且つＸ軸に平行な軸又はＹ軸に平行な軸の周りでチルト可能に構成されており、これらの光学素子は後述するレンズコントローラ部２４によって制御される。尚、本実施形態の投影光学系ＰＬは、ジオプトリック系（屈折系）であるが、カタジオプトリック系（反射屈折系）や反射系も使用できることはいうまでもない。
【００１８】
レチクルＲは、レチクルホルダ（不図示）を介して、レチクルステージ２３に載置されている。尚、レチクルステージ２３は、主制御系３０からの指令に基づき、レチクルステージ制御部（不図示）によって駆動される。このとき、レチクルステージ２３の移動は、レチクル干渉計（不図示）とレチクルステージ２３に設けられた移動鏡（不図示）とにより計測され、その計測結果は主制御系３０に出力される。
【００１９】
投影光学系ＰＬには、温度や気圧を計測するとともに、温度、気圧等の環境変化に応じて投影光学系ＰＬの結像特性等の光学特性を一定に制御するレンズコントローラ部２４が設けられている。このレンズコントローラ部２４は計測した温度や気圧を主制御系３０へ出力し、主制御系３０はレンズコントローラ部２４から出力された温度や気圧に基づいて、レンズコントローラ部２４を介して投影光学系ＰＬの結像光学系等の光学特性を制御する。
【００２０】
ウェハＷは、ウェハステージ２５上のウェハホルダ２６に真空チャックされている。尚、ウェハＷはウェハホルダ２５上に保持されたときに、その上面がウェハステージ２５の上面と一致するように、ウェハホルダ２５の高さ位置が設定されている。ウェハステージ２５は、図中Ｘ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ移動可能な一対のＸステージ２５Ｘ及びＹステージ２５Ｙ（図２参照）を重ね合わせたものであり、ＸＹ平面内での位置が調整自在になっている。
【００２１】
また、図示は省略しているが、ウェハステージ２５は、Ｚ軸方向にウェハＷを移動させるＺステージ、ウェハＷをＸＹ平面内で微小回転させるステージ、及びＺ軸に対する角度を変化させてＸＹ平面に対するウェハＷの傾きを調整するステージ等から構成される。このように、ウェハステージ２５は、Ｘ軸方向の移動機能、Ｙ軸方向の移動機能、Ｚ軸方向の移動機能、Ｚ軸周りの回転機能、Ｘ軸周りのチルト機能、及びＹ軸周りのチルト機能を有する。
【００２２】
ウェハステージ２５の上面の一端には移動鏡２７が取り付けられており、移動鏡２７の鏡面に対向した位置にレーザ干渉計２８が配置されている。尚、図１では図示を簡略化しているが、移動鏡２７はＸ軸に垂直な反射面を有する移動鏡及びＹ軸に垂直な反射面を有する移動鏡より構成されている。また、レーザ干渉計２８は、Ｘ軸に沿って移動鏡２７にレーザビームを照射する２個のＸ軸用のレーザ干渉計及びＹ軸に沿って移動鏡２７にレーザビームを照射するＹ軸用のレーザ干渉計より構成され、Ｘ軸用の１個のレーザ干渉計及びＹ軸用の１個のレーザ干渉計により、ウェハステージ２５のＸ座標及びＹ座標が計測される。
【００２３】
また、Ｘ軸用の２個のレーザ干渉計の計測値の差により、ウェハステージ２５のＸＹ平面内における回転角が計測される。レーザ干渉計２８により計測されたＸ座標、Ｙ座標、及び回転角の情報はステージ位置情報として主制御系３０に供給される。主制御系３０は供給されたステージ位置情報をモニターしつつ、制御信号をステージ駆動系２９へ出力し、ウェハステージ２５の位置決め動作をナノメートルオーダーで制御する。
【００２４】
また、図１に示す露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬとウェハＷとの間の空間の少なくとも一部に液体ｗを供給するとともに、供給した液体ｗを回収するために、液体供給装置３１と液体回収装置３２とを備える。液体供給装置３１は、投影光学系ＰＬとウェハＷとの間の少なくとも一部を液体ｗで満たすためのものであって、液体ｗを収容するタンク、加圧ポンプ等を備えて構成される。この液体供給装置３１には供給管３３の一端部が接続されており、供給管３３の他端部には供給ノズル３４が接続されている。これら供給管３３及び供給ノズル３４を介して投影光学系ＰＬとウェハＷとの間の空間に液体ｗが供給される。尚、本実施形態においては、露光光としてＡｒＦレーザ光を用いているので、液体ｗとしては純水を用いている。
【００２５】
液体回収装置３２は、吸引ポンプ、回収した液体ｗを収容するタンク等を備える。液体回収装置３２には回収管３５の一端部が接続され、回収管３５の他端部には回収ノズル３６が接続されている。投影光学系ＰＬとウェハＷとの間の空間に供給された液体ｗは、回収ノズル３６及び回収管３５を介して液体回収装置３２に回収される。これら液体供給装置３１及び液体回収装置３２は、主制御系３０により制御される。
【００２６】
つまり、投影光学系ＰＬとウェハＷとの間の空間に液体ｗを供給する際に、主制御系３０は液体供給装置３１及び液体回収装置３２のそれぞれ対して制御信号を出力して、単位時間当たりの液体ｗの供給量及び回収量を制御する。かかる制御により、液体ｗは投影光学系ＰＬとウェハＷとの間に必要十分な量だけ供給される。図２に示す例では、投影光学系ＰＬとウェハＷとの間の液体ｗをウェハステージ２５の上方に設けられた回収ノズル３６、回収管３５、吸引ポンプ等を用いて回収しているが、これに限定されるものではない。例えば、ウェハステージ２５の上面の周囲に液体ｗの回収部（排出口）を設けてもよいし、これと上記液体回収装置３２とを併用しても良い。
【００２７】
また、前述したウェハステージ２５上の一端には、露光装置ＥＸに対する電力供給の停止、又はウェハステージ２５の位置制御不能等の異常が生じたときに、液体供給装置３１からウェハステージ２５へ供給される液体ｗをウェハステージ２５の外部へ排出するための排出部３７が設けられている。この排出部３７は例えばウェハステージ２５上の一端に形成された円形の溝と、この溝（排出口）に接続された排出管３８とからなる。また、排出管３８に接続される溝は、円形状に限らず、ウェハステージ２５の上面の周縁部にウェハＷを囲むような形状の溝としてもよく、それらを併用しても良い。
【００２８】
露光装置ＥＸへの電力供給が停止すると、液体供給装置３１に設けられた不図示の加圧ポンプの動作が停止するため、液体供給装置３１自体からの液体の供給は停止されるが、供給管３３及び供給ノズル３４に残存している液体がウェハステージ２５上に供給されて大量の液体ｗがウェハステージ２５上に残存してしまう。この残存した液体ｗを放置すると、液体ｗが原因となってウェハステージ２５及び投影光学系ＰＬの性能を劣化させる虞がある。このようなウェハステージ２５上の液体ｗをウェハステージ２５外に排出するために排出部３７が設けられている。
【００２９】
また、ウェハステージ２５外の所定位置には、ウェハステージ２５の移動方向であるＸ方向及びＹ方向に沿ってガイド路が設定されたガイド部材４１が配置されている。尚、図１ではガイド部材を略して図示している。このガイド部材４１は、露光装置ＥＸに対する電力供給の停止、又はウェハステージ２５の位置制御不能等（例えば、ステージ駆動系２９から駆動信号が出力されていない場合）の異常が生じたときに、ウェハステージ２５を所定の位置に移動させるためものである。ここにいう所定位置とは、投影光学系ＰＬの下方に排出部３７が配置される位置である。
【００３０】
更に、ウェハステージ２５には、ガイド部材４１に沿ってウェハステージ２５を上記の所定位置に移動させるコロ部材３９が設けられている。このコロ部材３９は、その先端にコロ４０が取り付けられており、他端がウェハステージ２５の一方の側面に取り付けられている。尚、図１においては、ウェハステージ２５におけるＹ方向の一方の側面に取り付けられたコロ部材のみを図示しているが、コロ部材３９はウェハステージ２５のＸ方向の一方の側面にも取り付けられている（図２参照）。
【００３１】
コロ部材３９の各々は、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ伸縮可能に構成されており、露光装置ＥＸに対する電力供給が行われ且つステージ駆動系２９によってウェハステージ２５の位置制御が行われている正常時には縮んだ状態にあって、ガイド部材４１に接触しないようウェハステージ２５に取り付けられている。しかしながら、露光装置ＥＸに対する電力供給の停止、又はウェハステージ２５の位置制御不能等の異常が生じたときには、各々のコロ部材３９はＸ方向及びＹ方向にそれぞれ伸長してガイド部材４１に当接し、ガイド部材４１のガイド路に沿った力を発生させる。
【００３２】
次に、ガイド部材４１の配置及びコロ部材３９の構成について詳細に説明する。図２は、ウェハステージ２５及びガイド部材４１の配置関係を示す上面図である。尚、図２においては、図１に示した部材と同一の部材には同一の符号を付してある。図２に示す通り、ウェハステージ２５は、長手方向がＸ方向に設定されてＹ方向に沿って移動可能に構成されたＹステージ２５Ｙと、Ｙステージ２５Ｙに沿ってＸ方向に移動可能に構成されたＸステージ２５Ｘとから構成されている。尚、Ｘステージ２５Ｘ上にはウェハＷの姿勢を制御するＺステージ、Ｚステージ上に配置されるウェハテーブル、及びウェハＷを保持するウェハホルダ２６が設けられているが、図２においてはこれらの図示を省略している。
【００３３】
Ｘステージ２５Ｘ上の不図示のウェハテーブルには排出部３７が形成されており、このウェハテーブルに形成されたウェハホルダ２６上にはウェハＷが保持される。かかる構成のウェハステージ２５は、Ｘステージ２５ＸがＹステージ２５Ｙに沿って移動することでウェハＷをＸ方向に移動させることができる。また、Ｙステージ２５ＹがＹ方向に移動することで、Ｙステージ２５Ｙ及びＸステージ２５Ｘが一体となってＹ方向に移動するため、ウェハＷをＹ方向に移動させることができる。
【００３４】
また、Ｘステージ２５ＸのＹ方向における一方の側面（＋Ｙ方向側）にはＹ方向に伸縮可能に構成されたコロ部材３９Ｘが取り付けられており、Ｙステージ３９ＹのＸ方向における一方の側面（＋Ｘ方向側）にはＸ方向に伸縮可能に構成されたコロ部材３９Ｙが取り付けられている。更に、Ｙステージ２５ＹのＹ方向における一方の側面（＋Ｙ方向側）には、Ｙステージ２５ＹのＸ方向の両端部の各々に固定されてＹ方向に延びた支持部材Ｂによって略Ｘ方向に沿ってガイド路４２Ｘが設定されたガイド部材４１Ｘが支持されている。このガイド部材４１ＸはＹステージ２５Ｙの移動とともに移動する。また、Ｙステージ２５Ｙの＋Ｘ方向には、略Ｙ方向に沿ってガイド路４２Ｙが設定されたガイド部材４１Ｙが配置されている。このガイド部材４１Ｙは位置が固定した状態で配置されている。
【００３５】
ガイド部材４１Ｘに設けられたガイド路４２Ｘは、Ｘ軸に対して所定の傾斜をもって形成されている。Ｘ軸に対するガイド路４２Ｘの傾斜は、例えばＸ方向の位置が１ｍ変化する毎にＹ方向の位置が１０ｍｍ変化する程度の傾斜である。このガイド路４２Ｘは、傾斜の方向が異なる２つの部分からなるＶ字形状であり、ガイド路４２Ｘの略中心方向に向かうにつれて、ガイド路４２ＸのＹ方向の位置がコロ部材３９Ｘから遠ざかるように、つまりガイド路４２Ｘの略中心方向に向かうにつれて、ガイド路４２ＸのＹ方向の位置が＋Ｙ方向に変化するように設定されている。ガイド路４２Ｘは、２つの部分が交差する交差点４３Ｘの位置においてコロ部材３９Ｘから最も遠ざかるよう設定されている。
【００３６】
また、ガイド部材４１Ｙに設けられたガイド路４２Ｙは、Ｙ軸に対して所定の傾斜をもって形成されている。このガイド路４２ＹのＹ軸に対する傾斜は、例えばＹ方向の位置が１ｍ変化する毎にＸ方向の位置が１０ｍｍ変化する程度の傾斜である。このガイド路４２Ｙは、上記のガイド路４２Ｘと同様に傾斜の方向が異なる２つの部分からなるＶ字形状であり、２つの部分が交差する交差点４３Ｙの位置において、Ｙステージ２５Ｙに取り付けられたコロ部材３９Ｙから最も遠ざかるよう設定されている。
【００３７】
ガイド路４２Ｘにおける交差点４３ＸのＸ座標位置は、排出部３７が投影光学系ＰＬの中心部の下方に位置しているときのコロ部材３９ＸのＸ座標位置に設定される。また、ガイド路４２Ｙにおける交差点４３ＹのＹ座標位置は、排出部３７が投影光学系ＰＬの中心部の下方に位置しているときのコロ部材３９ＹのＹ座標位置に設定される。コロ部材３９Ｘがガイド部材４１Ｘに当接すると、ガイド路４２Ｘに沿った力が発生するが、コロ部材３９Ｘのコロ４０Ｘが交差点４３Ｘの位置にあるときには、コロ４０Ｘに加わる合力は零になる。同様に、コロ部材３９Ｙがガイド部材４１Ｙに当接すると、ガイド路４２Ｙに沿った力が発生するが、コロ部材３９Ｙのコロ４０Ｙが交差点４３Ｙの位置にあるときには、コロ４０Ｙに加わる合力は零になる。
【００３８】
図３は、コロ部材３９Ｘ，３９Ｙの概略構成を示す断面図であって、（ａ）は正常時の状態を示す図であり、（ｂ）は異常時の状態を示す図である。尚、図２に示すコロ部材３９Ｘ，３９Ｙは同様の構成であるため、これらをまとめてコロ部材３９として説明する。図３（ａ），（ｂ）に示す通り、コロ部材３９は、シリンダ５０、仕切板５１、シャフト５２、及び引っ張りバネ５３を含んで構成される。
【００３９】
シリンダ５０は直径が６０ｍｍ程度に設定され、軸方向の長さが数十ｍｍ程度に設定された中空円柱形状の部材である。このシリンダ５０はウェハステージ２５に取り付けられており、その内部には内部空間を仕切るとともに軸方向に移動可能な仕切板５１が配置されている。以下、仕切板５１によって仕切られる２つの空間をそれぞれ第１空間ＳＰ１、第２空間ＳＰ２という。尚、仕切板５１の軸方向の移動ストロークは１０ｍｍ程度である。
【００４０】
シャフト５２は、シリンダ５０の軸方向にシリンダ５０を貫通するように配置される。シャフト５２の一端はシリンダ５０の第１空間ＳＰ１側において仕切板５１に接続されており、シリンダ５０の外部に位置する他端には、コロ４０が取り付けられている。コロ４０の直径は１５ｍｍ程度である。また、シリンダ５０の第１空間ＳＰ１内には、一端がシリンダ５０の内壁に、他端が仕切板５１にそれぞれ接続され、シャフト５２に沿って配置された引っ張りバネ５３が設けられている。
【００４１】
また、シリンダ５０には第１空間ＳＰ１に連通する通気口５４と第２空間ＳＰ２に連通する通気口５５とが形成されている。通気口５４には配管５６の一端が接続されており、通気口５５は大気開放されている。配管５６の他端は電磁弁５７に接続されている。この電磁弁５７には加圧気体が供給される配管５９と大気開放された配管５８とが接続されている。電磁弁５７はステージ駆動系２９から駆動信号が出力されている場合には配管５６と配管５９とを連通状態にし、駆動信号が出力されていない場合には配管５６と配管５８とを連通状態にする。
【００４２】
本実施形態においては、露光装置ＥＸに対する電力供給が停止されたか否か、或いはウェハステージ２５の位置制御が不能であるか否かの判断を、駆動信号が出力されているか否かで行うように設定されている（但し、判断方法はこれに限定されるものではない）。このような構成において、露光装置ＥＸに対する電力供給が行われ且つステージ駆動系２９によってウェハステージ２５の位置制御が行われている正常時には、ステージ駆動系２９からの駆動信号が電磁弁５７が供給されている。このため、配管５６と配管５９とが連通状態にあり、図３（ａ）に示す通り、加圧気体が配管５９から配管５６及び通気口５４を介してシリンダ５０の第１空間ＳＰ１に供給される。
【００４３】
この第１空間ＳＰ１に供給される加圧気体により仕切板５１が押されるため、仕切板５１に接続されたシャフト５２がシリンダ５０内に引き込まれた状態になり、これによりコロ４０がシリンダ５０の近傍に位置する。尚、正常時における仕切板５１の位置は、第１空間ＳＰ１に供給される加圧気体が仕切板５１を押す力と引っ張りバネ５３が仕切板５１を引く力とが釣り合う位置である。
【００４４】
一方、露光装置ＥＸに対する電力供給の停止、又はウェハステージ２５の位置制御不能等の異常が生じたときには、ステージ駆動系２９から電磁弁５７への駆動信号が停止する。これによって、配管５６と配管５８とが連通状態になって第１空間ＳＰ１が大気開放され、仕切板５１に加わる力は引っ張りバネ５３の力のみになる。仕切板５１が引っ張りバネ５３に引っ張られると、第１空間ＳＰ１内の気体は通気口５４、配管５６、及び配管５８を介して排出され、第２空間ＳＰ２には通気口５５を介して大気が供給される。これによって、無駄な力が働くことなく、スムースに第１空間ＳＰ１の容積は小さくなり、逆に第２空間ＳＰ２の容積は大きくなる。
【００４５】
仕切板５１が引っ張りバネ５３に引かれることで、シャフト５２がシリンダ５０外に引き出され、コロ部材３９は伸長状態になる。コロ部材３９が伸長状態になると、コロ４０はシリンダ５０から離れた位置に移動してガイド部材４１に当接し、コロ４０がガイド部材４１を押す状態になる。前述したとおり、ガイド部材４１のガイド路４２（４２Ｘ，４２Ｙ）は、Ｘ軸又はＹ軸に対して傾斜しているため、コロ４０はガイド路４２に対して斜め方向からガイド部材４１を押すことになる。この反作用として、コロ４０にはガイド路４２に沿った力が生じるため、コロ４０はガイド路４２に沿って転がり、これによって、コロ部材３９、ひいてはウェハステージ２５がガイド路４２に略沿う方向に移動する。
【００４６】
異常が生じた場合には、以上説明した動作が図２に示すコロ部材３９Ｘ，３９Ｙの各々で行われる。つまり、コロ部材３９Ｘが伸長状態になってコロ４０Ｘがガイド部材４１Ｘに当接することによりガイド路４２Ｘに沿った力が発生するため、コロ４０Ｘはガイド路４２Ｘに沿って転がり、Ｘステージ２５ＸはＸ方向に移動する。また、コロ部材３９Ｙが伸長状態になってコロ４０Ｙがガイド部材４１Ｙに当接することによりガイド路４２Ｙに沿った力が発生するため、コロ４０Ｙはガイド路４２Ｙに沿って転がり、Ｙステージ２５ＹはＹ方向に移動する。
【００４７】
コロ４０Ｘがガイド路４２Ｘに沿って転がって交差点４３Ｘの位置に達すると、コロ４０Ｘに加わる合力が零になるためＸステージ２５ＸのＸ方向への移動は停止する。また、コロ４０Ｙがガイド路４２Ｙに沿って転がって交差点４３Ｙの位置に達すると、コロ４０Ｙに加わる合力が零になるためＹステージ２５ＹのＹ方向への移動は停止する。以上の動作が完了すると、ウェハステージ２５上に形成された排出部３７が投影光学系ＰＬの中心部の下方に配置される。
【００４８】
図１に示す通り、投影光学系ＰＬの像面側であって、投影光学系ＰＬの中心部近傍には液体ｗを供給する供給ノズル３４及び液体ｗを回収する回収ノズル３６が配置されている。以上説明した動作によって、異常発生時にウェハステージ２５を移動させて排出部３７を投影光学系ＰＬの中心部の下方に配置することにより、供給ノズル３４からの液体ｗを排出部３７及び排出管３８を介してウェハステージ２５外に排出することができる。これにより、異常発生時に供給管３３及び供給ノズル３４に残存している液体がウェハステージ２５上に供給されて大量の液体ｗがウェハステージ２５上に残存する事態を防止することができ、ウェハステージ２５及び投影光学系ＰＬの性能劣化を未然に防ぐことができる。
【００４９】
尚、露光装置ＥＸに対する電力供給が再開され、又はウェハステージ２５の位置制御が再開された場合には、ステージ駆動系２９から図３に示す電磁弁５７へ駆動信号が出力されるため、配管５６と配管５９とが連通状態になる。このため、加圧気体が配管５９から配管５６及び通気口５４を介してシリンダ５０の第１空間ＳＰ１に供給され、この加圧気体により仕切板５１が押されて仕切板５１に接続されたシャフト５２がシリンダ５０内に引き込まれ、コロ部材３９（３９Ｘ，３９Ｙ）が縮んだ状態になる。
【００５０】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態による露光装置について説明する。本発明の第２実施形態による露光装置の全体構成は図１に示す露光装置ＥＸとほぼ同様の構成であるが、ウェハステージの構成が異なる。また、本実施形態の露光装置に設けられるウェハステージにはコロ部材３９が取り付けられておらず、更にガイド部材４１が設けられていない点においても相違する。
【００５１】
図４は、本発明の第２実施形態による露光装置に設けられるウェハステージ６０の概略構成を示す上面図である。本実施形態のウェハステージ６０はウェハテーブル６４を備える。このウェハテーブル６４は、ウェハＷを保持するウェハホルダ６１（図５参照）を備えており、また図１に示す排出部３７と同様の機能を有する排出部６２を備えている。更に、Ｘ方向及びＹ方向における一端部に図１に示す移動鏡２７と同様の移動鏡６３Ｘ，６３Ｙが取り付けられている。このウェハテーブル６４は、ウェハステージ６０が備える不図示のＸＹステージ６６（図５参照）上の異なる３箇所に設けられたＺ駆動機構６５ａ〜６５ｃに支持されている。尚、ＸＹステージ６６は、図２に示すＸステージ２５Ｘ及びＹステージ２５Ｙと同様のステージである。
【００５２】
図５は、本発明の第２実施形態によるウェハステージ６０の概略構成を示す側面図である。尚、ウェハステージ６０が備えるウェハテーブル６４については断面を図示しており、またＺ駆動機構６５ａ〜６５ｃの内のＺ駆動機構６５ｂ，６５ｃのみを図示している。ウェハＷはウェハテーブル６４上において、その上面がウェハテーブル６４の上面と一致するようにウェハホルダ６１に保持される。排出部６２は、ウェハテーブル６４の上面の一端に形成された円形形状の溝と、この溝とウェハテーブル６４の裏面とを貫通する排出穴６７とからなり、排出穴６７にはウェハテーブル６４の裏面において排出管６８の一端が接続されている。
【００５３】
図５に示す通り、Ｚ駆動機構６５ａ，６５ｂは、支持柱７０、圧縮バネ７１、永久磁石７２、及びコイル７３を含んで構成される。尚、不図示のＺ駆動機構６５ａも同様の構成である。支持柱７０はウェハテーブル６４の裏面に固定されており、この支持柱７０の端部に圧縮バネ７１の一端が取り付けられている。圧縮バネ７１の他端はＸＹステージ６６に取り付けられている。
【００５４】
この圧縮バネ７１は、ウェハテーブル６４を支持するためのものであり、その支持力はＺ駆動機構６５ａ〜６５ｃの各々において異なる力に設定されている。例えば、図４に示す位置関係においては、排出部６２との距離が近いＺ駆動機構６５ａ，６５ｂに設けられた圧縮バネ７１の支持力は、その位置にかかるウェハテーブルの自重よりも小さく設定され、排出部６２との距離が遠いＺ駆動機構６５ｃに設けられた圧縮バネ７１の支持力は、その位置にかかるウェハテーブルの自重よりも大きく設定されている。このようにＺ駆動機構６５ａ〜６５ｃの各々に設けられた圧縮バネ７１の支持力を異ならせるのは、露光装置ＥＸに対する電力供給の停止、又はウェハステージの位置制御不能等の異常が生じたりしたときに、ウェハテーブル６４の姿勢を傾けて、ウェハテーブル６４上にある液体ｗや液体供給装置３１から流出してくる液体を排出部６２に導くためである。
【００５５】
永久磁石７２は支持柱７０のほぼ中央に取り付けられており、この永久磁石７２の周囲にコイル７３が配置される。これら永久磁石７２及びコイル７３はボイスコイルモータ（ＶＣＭ）を構成している。Ｚ駆動機構６５ａ〜６５ｃに設けられたコイル７３の各々に流す電流を調節してＺ駆動機構６５ａ〜６５ｃに設けられた圧縮バネ７１の支持力と、それぞれに加わるウェハテーブルの自重との差を吸収してウェハテーブル６４を水平に保つとともに、ウェハテーブル６４の自重をキャンセルする。尚、Ｚ駆動機構６５ａ〜６５ｃに設けられたコイル７３の各々に流す電流は、図１に示すステージ駆動系２９が制御する。ステージ制御系２９が
【００５６】
上記構成において、露光装置ＥＸに対する電力供給が行われ且つステージ駆動系２９によってウェハステージ６０の位置制御が行われている正常時には、ステージ駆動系２９によってＺ駆動機構６５ａ〜６５ｃの各々に設けられたボイスコイルモータで発生する推力の調整が行われ、Ｚ駆動機構６５ａ〜６５ｃに設けられた圧縮バネ７１の支持力とそれぞれに加わるウェハテーブルの自重との差が吸収されて、ウェハテーブル６４が水平に保たれる。尚、ウェハステージ６０をレベリング制御する際は、各ボイスコイルモータが発生する推力を個別に調整することで、ウェハステージ６０を所望量傾けることができる。尚、本実施形態においては、液体ｗを排出部６２に導く際の傾斜量は、レベリング時に想定されるウェハステージ６０の傾斜量よりも大きく設定されている。
【００５７】
一方、露光装置ＥＸに対する電力供給の停止、又はウェハステージ６０の位置制御不能等の異常が生じたときには、ステージ駆動系２９からＺ駆動機構６５ａ〜６５ｃの各々に設けられたコイル７３への電流供給が遮断される。これにより、Ｚ駆動機構６５ａ〜６５ｃの各々に設けられたボイスコイルモータからの推力発生が停止するため、ウェハテーブル６４は圧縮バネ７１のみによって支持される。
【００５８】
前述した通り、Ｚ駆動機構６５ａ〜６５ｃに設けられた圧縮バネは、支持力が自重よりも大きく設定されているものと、支持力が自重よりも小さく設置されているものがあるため、ウェハテーブル６４は傾く。図６は、異常発生時におけるウェハテーブル６４の姿勢の一例を示す図である。本実施形態では、Ｚ駆動機構６５ａ，６５ｂに設けられた圧縮バネ７１の支持力は、それぞれに加わる自重よりも小さく、Ｚ駆動機構６５ｃに設けられた圧縮バネ７１の支持力は、それに加わる自重よりも大きく設定されている。このため、図６に示す通り、Ｚ駆動機構６５ｃに設けられた圧縮バネ７１はウェハテーブル６４を上方に押し上げ、逆にＺ駆動機構７５ｂ及び図６においては不図示のＺ駆動機構７５ａに設けられた圧縮バネ７１はウェハテーブル６４によって押し下げられる。これによって、排出部６２が形成された端部が他の端部よりも相対的に下方に位置するようにウェハテーブル６４は傾く。
【００５９】
図示の通り、排出部６２が形成された端部が他の端部よりも相対的に下方に位置するようにウェハテーブル６４が傾くと、ウェハテーブル６４上に残存している液体がウェハテーブル６４上を伝って排出部６２に導かれ、排出部６２から排出管６８を介してウェハステージ６０の外部に排出される。また、図６に示す通り、投影光学系ＰＬの下方に排出部６２が位置している場合には、供給ノズル３４からの液体が直接排出部６２に導かれて外部に排出される。尚、投影光学系ＰＬの下方に排出部６２が位置していなくとも供給ノズル３４からの液体は、ウェハテーブル６４上を伝って排出部６２に導かれ、外部に排出される。また、ウェハテーブル６４の上面に排出ガイドを設けておき、ウェハテーブル６４上に流出した液体が液体排出部６７に集まるようにしてもよい。ウェハステージ（ウェハテーブル）を撥水性にしておくと、液体をより回収し易くなる。
【００６０】
このように、本発明の第２実施形態においては、異常発生時にウェハテーブル６４の姿勢を変えているため、供給管３３及び供給ノズル３４に残存している液体がウェハステージ６０上に供給されても、この液体はウェハテーブル６４上を伝って排出部６２から外部に排出される。従って、大量の液体ｗがウェハテーブル６４上に残存する事態を防止することができ、ウェハステージ６０及び投影光学系ＰＬの性能劣化を未然に防ぐことができる。尚、露光装置ＥＸに対する電力供給が再開され、又はウェハステージ６０の位置制御が再開された場合には、ステージ駆動系２９からＺ駆動機構６５ａ〜６５ｃに設けられたコイル７３の各々に電流が供給されるため、再びウェハテーブル６４の水平が保たれる。
【００６１】
尚、以上の説明では、第１実施形態と第２実施形態とを個別に説明したが、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせた構成であってもよい。つまり、ウェハステージにコロ部材を取り付けるとともにガイド部材を配置し、且つウェハステージに設けられるウェハテーブルを異なる支持力で支持する圧縮ばね及び各々の圧縮ばねの支持力の差を吸収する推力を発生するボイスコイルモータを設けた構成である。かかる構成にすることで、異常発生時には、ウェハテーブルを傾けるとともに、ウェハテーブル（ウェハステージ）を所定位置に移動させることができる。
【００６２】
また、上述した第２実施形態においては、異常が生じたときにＺ駆動機構６５ｃに設けられた圧縮バネ７１がウェハテーブル６４を上方に押し上げ、逆にＺ駆動機構７５ａ，７５ｂに設けられた圧縮バネ７１はウェハテーブル６４によって押し下げられる場合を例に挙げて説明した。しかしながら、投影光学系ＰＬとウェハＷとの間は数ｍｍ程度であるため、異常が生じたときにはＺ駆動機構７５ａ〜７５ｃに設けられた圧縮バネ７１の全てがウェハテーブル６４によって押し下げられるようにすることが好ましい。但し、この場合には圧縮バネ７１各々の押し下げ量が異なるように設定する必要がある。
【００６３】
本実施形態では、自重を支える要素として圧縮バネを用いたが、自重を支えられる要素であれば何であっても良い。例えば、引っ張りバネ、磁石の反発力・吸引力を用いた自重キャンセル機構、空気の圧縮力を利用したエアシリンダやエアマウント等、支えられる自重をある程度一定にできる装置であれば、何れの装置でも構成可能である。
【００６４】
また、各実施形態において、排出部６２の設置場所は、ステージ６０上に限定されるものではない。ステージ６０上には液体を溜めておくための機能のみを設け、ステージ６０が所定の位置にあるときに、吸引機構等によって排出されるようにしてもよい。本実施形態では、液体排出部６２がステージ６０上の一端に設けてある例について説明したが、複数箇所に設けてもよい。また、ステージ上面の周縁部にウェハＷを囲むように形成しても良い。
【００６５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。上記実施形態においては、露光光源１として、ＡｒＦエキシマレーザ光源を使用しているため、液体ｗとして純水を用いている。純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できるとともに、ウェハＷ上のフォトレジストや光学素子（レンズ）等に対する悪影響がない利点がある。また、純水は環境に対する悪影響がないとともに、不純物の含有率が極めて低いため、ウェハＷ表面、及び投影光学系ＰＬの先端面に設けられている光学素子の表面を洗浄する作用も期待できる。
【００６６】
波長が１９３ｎｍ程度の露光光に対する純水（水）の屈折率ｎはほぼ１．４４であるため、露光光の光源としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を用いた場合、ウェハＷ上では１／ｎ、即ち約１３４ｎｍに短波長化されて高い解像度が得られる。更に、焦点深度は空気中に比べて約ｎ倍、即ち約１．４４倍に拡大されるため、空気中で使用する場合と同程度の焦点深度が確保できればよい場合には、投影光学系ＰＬの開口数をより増加させることができ、この点でも解像度が向上する。
【００６７】
尚、液浸露光に用いる露光光源１としてＫｒＦエキシマレーザ光源やＦ２レーザ光源を用いることもできる。Ｆ２レーザ光源を用いる場合、液浸露光用の液体としてはＦ２レーザ光を透過可能な例えばフッ素系オイルや過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）等のフッ素系の液体を用いればよい。また、その他にも、露光光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ＰＬやウェハＷ表面に塗布されているフォトレジストに対して安定なもの（例えばセダー油）を用いることも可能である。
【００６８】
また、上述の実施形態においては、投影光学系ＰＬとウェハＷとの間を局所的に液体で満たす液浸露光装置を採用しているが、特開平６−１２４８７３号公報に開示されているような露光対象の基板を保持したステージを液槽の中で移動させる液浸露光装置や、特開平１０−３０３１１４号公報に開示されているようなステージ上に所定深さの液体槽を形成し、その中に基板を保持する液浸露光装置にも本発明を適用可能である。
【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号公報等に開示されているように、ウェハ等の被処理基板を別々に載置してＸＹ方向に独立に移動可能な２つの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】
また、上述の実施形態においては、液浸式の露光装置に本発明を適用した場合について説明しているが、投影光学系ＰＬとウェハＷとの間が気体（空気や窒素）で満たされている露光装置にも本発明を適用することができる。投影光学系ＰＬとウェハＷとの間が気体で満たされている露光装置の場合も、露光光源１として用いられるのはＡｒＦエキシマレーザ光源に限らない。例えば、上記実施形態では光源１１として、ＡｒＦエキシマレーザ光源の場合を例に挙げて説明したが、これ以外に光源１１としては、例えばｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）を射出する超高圧水銀ランプ、又はＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、Ｆ２レーザ（波長１５７ｎｍ）、Ｋｒ２レーザ（波長１４６ｎｍ）、ＹＡＧレーザの高周波発生装置、若しくは半導体レーザの高周波発生装置を用いることができる。
【００７１】
更に、光源としてＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイットリビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。例えば、単一波長レーザの発振波長を１．５１〜１．５９μｍの範囲内とすると、発生波長が１８９〜１９９ｎｍの範囲内である８倍高調波、又は発生波長が１５１〜１５９ｎｍの範囲内である１０倍高調波が出力される。
【００７２】
特に、発振波長を１．５４４〜１．５５３μｍの範囲内とすると、発生波長が１９３〜１９４ｎｍの範囲内の８倍高調波、即ちＡｒＦエキシマレーザ光とほぼ同一波長となる紫外光が得られ、発振波長を１．５７〜１．５８μｍの範囲内とすると、発生波長が１５７〜１５８ｎｍの範囲内の１０倍高調波、即ちＦ２レ−ザ光とほぼ同一波長となる紫外光が得られる。また、発振波長を１．０３〜１．１２μｍの範囲内とすると、発生波長が１４７〜１６０ｎｍの範囲内である７倍高調波が出力され、特に発振波長を１．０９９〜１．１０６μｍの範囲内とすると、発生波長が１５７〜１５８μｍの範囲内の７倍高調波、即ちＦ２レーザ光とほぼ同一波長となる紫外光が得られる。この場合、単一波長発振レーザとしては例えばイットリビウム・ドープ・ファイバーレーザを用いることができる。
【００７３】
また、前述した実施形態ではステップ・アンド・リピート方式の露光装置を例に挙げて説明したが、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置にも本発明を適用することができる。更に、本発明は半導体素子の製造に用いられる露光装置だけではなく、液晶表示素子（ＬＣＤ）等を含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられてデバイスパターンをセラミックウェハ上へ転写する露光装置、及びＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置等にも適用することができる。更には、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウェハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。ここで、ＤＵＶ（遠紫外）光やＶＵＶ（真空紫外）光などを用いる露光装置では一般的に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、蛍石、フッ化マグネシウム、又は水晶などが用いられる。また、プロキシミティ方式のＸ線露光装置、又は電子線露光装置などでは透過型マスク（ステンシルマスク、メンブレンマスク）が用いられ、マスク基板としてはシリコンウェハなどが用いられる。
【００７４】
次に、本発明の実施形態による露光装置及び露光方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図７は、マイクロデバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートを示す図である。図７に示すように、まず、ステップＳ１０（設計ステップ）において、マイクロデバイスの機能・性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップＳ１１（マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスク（レチクル）を製作する。一方、ステップＳ１２（ウェハ製造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウェハを製造する。
【００７５】
次に、ステップＳ１３（ウェハ処理ステップ）において、ステップＳ１０〜ステップＳ１２で用意したマスクとウェハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってウェハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップＳ１４（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１３で処理されたウェハを用いてデバイス組立を行う。このステップＳ１４には、ダイシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれる。最後に、ステップＳ１５（検査ステップ）において、ステップＳ１４で作製されたマイクロ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。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。
【００７６】
図８は、半導体デバイスの場合における、図７のステップＳ１３の詳細なフローの一例を示す図である。図８において、ステップＳ２１（酸化ステップ）においてはウェハの表面を酸化させる。ステップＳ２２（ＣＶＤステップ）においてはウェハ表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ２３（電極形成ステップ）においてはウェハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ２４（イオン打込みステップ）においてはウェハにイオンを打ち込む。以上のステップＳ２１〜ステップＳ２４のそれぞれは、ウェハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
【００７７】
ウェハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップＳ２５（レジスト形成ステップ）において、ウェハに感光剤を塗布する。引き続き、ステップＳ２６（露光ステップ）において、上で説明したリソグラフィシステム（露光装置）及び露光方法によってマスクの回路パターンをウェハに転写する。次に、ステップＳ２７（現像ステップ）においては露光されたウェハを現像し、ステップＳ２８（エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップＳ２９（レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウェハ上に多重に回路パターンが形成される。
【００７８】
以上説明した本実施形態のデバイス製造方法を用いれば、露光工程（ステップＳ２６）において、液体ｗによるウェハステージ及び投影光学系ＰＬ等が備える光学素子の劣化が殆どなく照度分布が一定の露光光でウェハＷが露光される。このため、レチクルＲに形成された微細なパターンをウェハＷ上へ精確に転写することができ、結果的に最小線幅が０．１μｍ程度の高集積度のデバイスを歩留まり良く生産することができる。
【００７９】
また、半導体素子等のマイクロデバイスだけではなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置等で使用されるレチクル又はマスクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウェハ等ヘ回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。ここで、ＤＵＶ（深紫外）やＶＵＶ（真空紫外）光等を用いる露光装置では、一般的に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、蛍石、フッ化マグネシウム、又は水晶等が用いられる。また、プロキシミティ方式のＸ線露光装置や電子線露光装置等では、透過型マスク（ステンシルマスク、メンブレンマスク）が用いられ、マスク基板としてはシリコンウェハ等が用いられる。なお、このような露光装置は、ＷＯ９９／３４２５５号、ＷＯ９９／５０７１２号、ＷＯ９９／６６３７０号、特開平11−194479号、特開2000−12453号、特開2000−29202号等に開示されている。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１実施形態による露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】ウェハステージ２５及びガイド部材４１の配置関係を示す上面図である。
【図３】コロ部材３９Ｘ，３９Ｙの概略構成を示す断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態による露光装置に設けられるウェハステージ６０の概略構成を示す上面図である。
【図５】本発明の第２実施形態によるウェハステージ６０の概略構成を示す側面図である。
【図６】異常発生時におけるウェハテーブル６４の姿勢の一例を示す図である。
【図７】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である。
【図８】半導体デバイスの場合における、図７のステップＳ１３の詳細なフローの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
２５                    ウェハステージ（基板ステージ）
２９                    ステージ駆動系（制御装置）
３７                    排出部（液体排出部）
３８                    排出管（液体排出部）
３９，３９Ｘ，３９Ｙ    コロ部材（可動機構、位置可動機構、被ガイド部材、押圧機構）
４０，４０Ｘ，４０Ｙ    コロ（可動機構、位置可動機構、転動部材、被ガイド部材）
４１，４１Ｘ，４１Ｙ    ガイド部材（可動機構、位置可動機構）
４２，４２Ｘ，４２Ｙ    ガイド路
６０                    ウェハステージ（基板ステージ）
６２                    排出部（液体排出部）
６５ａ〜６５ｃ          Ｚ駆動機構（可動部材、姿勢可動機構）
６７                    排出穴（液体排出部）
６８                    排出管（液体排出部）
７１                    圧縮バネ（支持機構）
７２                    永久磁石（アクチュエータ）
７３                    コイル（アクチュエータ）
ＥＸ                    露光装置
ＰＬ                    投影光学系
Ｗ                      ウェハ（基板）
ｗ                      液体
【図１】
2005079480.tif 000003
【図２】
2005079480.tif 000004
【図３】
2005079480.tif 000005
【図４】
2005079480.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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