(57)【要約】【課題】光学素子表面における異物の蓄積を防止する光学素子を提供する。【解決手段】マスクＲに形成されたパターンを感光性基板Ｗに転写する露光装置１１に使用される光学素子であって、透過光学素子を構成する基材と、前記透過光学素子を構成する基材の有効領域外の表面の少なくとも一部に表面平滑化膜２９とを備える。【選択図】  図２
2007266409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクに形成されたパターンを感光性基板に転写する露光装置に使用される光学素子であって、
透過光学素子を構成する基材と、
前記透過光学素子を構成する基材の有効領域外の表面の少なくとも一部に形成された表面平滑化膜と
を備えることを特徴とする光学素子。
【請求項２】
複数の光学素子を有し、該各光学素子のうちの感光性基板側の特定光学素子の光出射面側の光路空間に液浸領域を形成し、マスクに形成されたパターンを前記感光性基板に投影する投影光学系を備える露光装置に使用される光学素子であって、
透過光学素子を構成する基材と、
前記透過光学素子を構成する基材の有効領域外の表面の少なくとも一部に形成された表面平滑化膜と
を備えることを特徴とする光学素子。
【請求項３】
前記表面平滑化膜は、湿式成膜法にて成膜されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の光学素子。
【請求項４】
前記表面平滑化膜の上に成膜された撥液機能膜を備えることを特徴とする請求項２または請求項３記載の光学素子。
【請求項５】
前記撥液機能膜は、撥液膜であることを特徴とする請求項４記載の光学素子。
【請求項６】
前記撥液機能膜は、前記表面平滑化膜の上に成膜された遮光膜と、該遮光膜の表面に形成された撥液膜とを備えることを特徴とする請求項２乃至請求項４の何れか一項に記載の光学素子。
【請求項７】
前記表面平滑化膜は、遮光膜であることを特徴とする請求項２乃至請求項５の何れか一項に記載の光学素子。
【請求項８】
前記遮光膜は、光学濃度１以上であることを特徴とする請求項６または請求項７記載の光学素子。
【請求項９】
前記表面平滑化膜は、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｕ２Ｏ３、ＭｇＦ２及びＣａＦ２からなる群の中の１つ以上の物質を基本骨格とするゾル物質、または、前記群の中の２つ以上の物質の混合ゾル物質により形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の光学素子。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の光学素子を、光学系の少なくとも一部に用いることを特徴とする露光装置。
【請求項１１】
前記特定光学素子が、請求項２乃至請求項９の何れか一項に記載の光学素子により構成されることを特徴とする露光装置。
【請求項１２】
前記特定光学素子は、前記感光性基板側の第１特定光学素子と前記マスク側の第２特定光学素子により構成され、前記第１特定光学素子と前記第２特定光学素子との間に、液浸領域を形成することを特徴とする請求項１１記載の露光装置。
【請求項１３】
請求項１０乃至請求項１２記載の露光装置を用いて所定のパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、
前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程と、
を含むことを特徴とするマイクロ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、マスクのパターンを感光性基板上に転写するために用いられる露光装置に使用される光学素子、露光光の光軸方向に沿って形成される複数の光路空間のうち特定の光路空間に液浸領域が形成される投影光学系を備える露光装置に使用される光学素子、該光学素子を備えた露光装置及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特定の光路空間に液浸領域が形成される液浸型の露光装置として、例えば特許文献１に記載の露光装置が提案されている。特許文献１の露光装置は、露光光源から出射された露光光をフォトマスク、レチクル等のマスクに照射させる照明光学系と、マスクに形成された露光パターンを感光性材料（レジスト）が塗布されたウエハ、ガラスプレート等の基板に投影させる投影光学系とを備えている。照明光学系及び投影光学系は鏡筒をそれぞれ有しており、各鏡筒内にはそれぞれ少なくとも１つの光学素子（レンズなど）が収容されている。
【０００３】
また、特許文献１の露光装置においては、デバイスの高密度化及び基板上に形成されるパターンの微細化に対応すべく、投影光学系と基板との間の空間である光路空間に気体よりも屈折率の高い液体（純水）を供給して、液浸領域を形成している。そのため、投影光学系を通過した露光光は、液浸領域内を通過した後に基板を照射する。
【特許文献１】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】
【０００４】
ところで、特許文献１の露光装置では、投影光学系において最も基板側に配置された光学素子の表面のうち、基板と対向する表面が液体と接触しているため、例えば液体の供給制御機構などにおいて想定外に多量の液体が供給された場合等に、液浸領域内の液体の一部が、光学素子の側面を伝い、光学素子とその光学素子を鏡筒に保持するホルダ（保持部材）との間の隙間を通過して鏡筒内に浸入する可能性があった。
【０００５】
また、光学素子の表面、特に有効領域外の研削面には微細な凹凸が残存しており、該微細な凹凸に異物が蓄積される場合がある。即ち、研削面のように表面粗さが粗い場合には光学素子表面に異物が蓄積され、異物から発生するガス状物質が露光光により光学素子の表面に酸化物或いは炭化物として付着する可能性がある。これらの酸化物、炭化物が光学素子の有効領域に付着する場合は光学特性を劣化させる可能性があるため、研磨加工を行うことが望ましい。しかしながら、光学素子の形状制約などにより、研磨加工を施すことが困難な場合があり、光学素子表面に形成された微細な凹凸に異物が蓄積することを適切に防止することが困難な場合がある。
【０００６】
本発明の課題は、光学素子表面における異物の蓄積を防止する光学素子、液浸領域内の液体が鏡筒内に浸入するのを防止することができる光学素子、該光学素子を備える露光装置及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の光学素子は、マスク（Ｒ）に形成されたパターンを感光性基板（Ｗ）に転写する露光装置（１１）に使用される光学素子であって、透過光学素子を構成する基材と、前記透過光学素子を構成する基材の有効領域外の表面の少なくとも一部に形成された表面平滑化膜（２９）とを備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明の光学素子は、複数の光学素子を有し、該各光学素子のうちの感光性基板Ｗ側の特定光学素子（ＬＳ６）の光出射面側の光路空間（１６）に液浸領域（ＬＴ２）を形成し、マスク（Ｒ）に形成されたパターンを前記感光性基板（Ｗ）に投影する投影光学系（ＰＬ）を備える露光装置（１１）に使用される光学素子であって、透過光学素子を構成する基材と、前記透過光学素子を構成する基材の有効領域外の表面の少なくとも一部に形成された表面平滑化膜（２９）とを備えることを特徴とする。
【０００９】
この発明の露光装置（１１）は、この発明の光学素子を、光学系の少なくとも一部に用いることを特徴とする。
【００１０】
また、この発明のマイクロデバイスの製造方法は、この発明の露光装置（１１）を用いて所定のパターンを感光性基板Ｗ上に露光する露光工程と、前記露光工程により露光された前記感光性基板Ｗを現像する現像工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の光学素子によれば、透過光学素子を構成する基材の有効領域外の表面の少なくとも一部に形成された表面平滑化膜を備えているため、光学素子の表面に異物が蓄積することを適切に防止することができる。また、光学素子の表面に異物が付着した場合であっても、表面平滑化膜が形成されているため、洗浄により容易に異物を除去することができる。
【００１２】
また、本発明の光学素子によれば、透過光学素子を構成する基材の有効領域外の表面の少なくとも一部に形成された表面平滑化膜を備えているため、光学素子の表面に異物が付着することを適切に防止することができる。また、光学素子表面に表面平滑化膜を備えているため、光学素子表面に所定の膜、例えば、撥液機能膜を成膜する際に、撥液機能膜の密着性を向上させることができる。
【００１３】
また、本発明の露光装置によれば、光学素子の有効領域外の表面の少なくとも一部に表面平滑化膜を備え、光学素子表面に異物が蓄積されることを適切に防止しているため、異物に露光光が照射され光学素子の表面に酸化物や炭化物が付着して光学素子の光学特性が劣化することを防止して良好な露光を行うことができる。更に、光学素子の有効領域外の表面の少なくとも一部に表面平滑化膜を備えているため、例えば、撥液機能膜の密着性を向上させることができ、鏡筒内に純水が浸入することを適切に防止することができる。また、本発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、良好なマイクロデバイスの製造を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る露光装置について説明する。図１に示すように、本実施の形態の露光装置１１は、マスクとしてのレチクルＲと基板としてのウエハＷとを一次元方向（ここでは、図１における紙面内左右方向）に同期移動させつつ、レチクルＲに形成された回路パターンを、投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上の各ショット領域に転写する。即ち、本実施の形態の露光装置１１は、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光措置、すなわちいわゆるスキャニング・ステッパである。
【００１５】
露光装置１１は、露光光源（図示略）、照明光学系１２、レチクルステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬ、及びウエハステージＷＳＴなどを備えている。そして、レチクルステージＲＳＴはレチクルＲを保持すると共に、ウエハステージＷＳＴはウエハＷを保持する。また、本実施の形態の露光光源には、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を露光光ＥＬとして発光する光源が用いられている。
【００１６】
照明光学系１２は、図示しないフライアイレンズやロッドレンズなどのオプティカルインテグレータ、リレーレンズ、及びコンデンサレンズなどの各種レンズ系及び開口絞りなどを含んで構成されている。そして、図示しない露光光源から出射された露光光ＥＬは、照明光学系１２を通過することにより、レチクルＲ上のパターンを均一に照明するように調整される。
【００１７】
レチクルステージＲＳＴは、照明光学系１２と投影光学系ＰＬとの間に、レチクルＲの載置面が光路と略直交するように配置されている。すなわち、レチクルステージＲＳＴは、投影光学系ＰＬの物体面側（露光光ＥＬの入射側であって、図１では上側）に配置されている。
【００１８】
投影光学系ＰＬは、複数（図１では７枚のみ図示）のレンズエレメントＬＳ１，ＬＳ２，ＬＳ３，ＬＳ４，ＬＳ５，ＬＳ６，ＬＳ７を備えている。これら各レンズエレメントＬＳ１〜ＬＳ７のうち最もウエハＷ側のレンズエレメント（以下、第１特定レンズエレメントという。）ＬＳ７以外のレンズエレメントＬＳ１〜ＬＳ６は、鏡筒１３内に保持されている。そして、鏡筒１３内における各レンズエレメントＬＳ１〜ＬＳ６間は、パージガス（例えば窒素）が充填されている。また、鏡筒１３の下端部には、第１特定レンズエレメント（第１特定光学素子）ＬＳ７を保持するためのレンズホルダ１４が配設されている。なお、各レンズエレメントＬＳ１〜ＬＳ７は、露光光ＥＬが入射する光入射面と、入射した露光光ＥＬが射出する光射出面とを有している。そして、各レンズエレメントＬＳ１〜ＬＳ７は、光軸が略一致すると共に、それぞれの光入射面側及び光射出面側に光路空間が形成されるように配置されている。
【００１９】
ウエハステージＷＳＴは、投影光学系ＰＬの像面側において、ウエハＷの載置面が露光光ＥＬの光路と略直交するように配置されている。そして、露光光ＥＬにて照明されたレチクルＲ上のパターンの像が、投影光学系ＰＬを通して所定の縮小倍率に縮小された状態で、ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷに投影転写される。
【００２０】
ここで、本実施の形態に係る露光装置１１は、露光光ＥＬを実質的に短波長化して解像度を向上させると共に焦点深度を実質的に広くするために液浸法を適用したいわゆる液浸露光装置である。そのため、露光装置１１には、第１特定レンズエレメントＬＳ７の光射出面側の光路空間１５及び光入射面側の光路空間１６に純水ＬＱを個別に供給するための第１液体供給装置１７及び第２液体供給装置１８が設けられている。また、露光装置１１には、光路空間１５及び光路空間１６に供給された純水ＬＱを個別に回収するための第１液体回収装置１９及び第２液体回収装置２０が設けられている。
【００２１】
図２に示すように、第１特定レンズエレメントＬＳ７とウエハＷとの間の光路空間１５には、第１液体供給装置１７から純水ＬＱが供給されることにより、液浸領域ＬＴ１が形成される。そして、液浸領域ＬＴ１を形成する純水ＬＱは、第１液体回収装置１９の駆動に基づき光路空間１５から回収される。また、第１特定レンズエレメントＬＳ７と、第１特定レンズエレメントＬＳ７に対して投影光学系ＰＬの物体面側に配置されたレンズエレメント（第２特定光学素子）ＬＳ６との間の光路空間１６には、第２液体供給装置１８から純水ＬＱが供給されることにより、液浸領域ＬＴ２が形成される。すなわち、レンズエレメントＬＳ６は、第１特定レンズエレメントＬＳ７に次いで投影光学系ＰＬの像面に近い第２特定レンズエレメントとして構成されている。そして、この液浸領域ＬＴ２を形成する純水ＬＱは、第２液体回収装置２０の駆動に基づき光路空間１６から回収される。
【００２２】
ここで、第２特定レンズエレメントＬＳ６は、屈折力（レンズ作用）を有する光学素子であって、その下面ＬＳ６ｃは平面状であり、その上面ＬＳ６ｂは投影光学系ＰＬの物体面側に向かって凸状に形成され、正の屈折力を有している。また、第２特定レンズエレメントＬＳ６は、上面視略円形状をなしており、その上面ＬＳ６ｂの外径は下面ＬＳ６ｃの外径よりも大きく形成されている。すなわち、第２特定レンズエレメントＬＳ６は、その中央部分が露光光ＥＬを通過させる露光光通過部（有効領域）ＬＳ６Ａであると共に、その露光光通過部ＬＳ６Ａの外周側にフランジ部ＬＳ６Ｂが形成されている。そして、フランジ部ＬＳ６Ｂを介して第２特定レンズエレメントＬＳ６は鏡筒１３に支持されている。
【００２３】
また、第１特定レンズエレメントＬＳ７は、露光光ＥＬを透過可能な無屈折力の平行平板であって、その下面ＬＳ７ｃと上面ＬＳ７ｂとは平行である。また、第１特定レンズエレメントＬＳ７は、上面視略円形状をなしており、その上面ＬＳ７ｂの外径は下面ＬＳ７ｃの外径よりも大きく形成されている。すなわち、第１特定レンズエレメントＬＳ７は、その中央部分が露光光ＥＬを通過させる露光光通過部（有効領域）ＬＳ７Ａであると共に、その露光光通過部ＬＳ７Ａの外周側にフランジ部ＬＳ７Ｂが形成されている。そして、フランジ部ＬＳ７Ｂを介して第１特定レンズエレメントＬＳ７はレンズホルダ１４に支持されている。
【００２４】
本実施の形態の投影光学系ＰＬにおいて、鏡筒１３とレンズホルダ１４との間には、環状をなすノズル部材（以下、ウエハＷ側から２つ目の光路空間１６に純水ＬＱを供給するものであるから「第２ノズル部材」という。）２１が露光光ＥＬの光路を囲むように配設されている。この第２ノズル部材２１は、鏡筒１３の下端部にねじ（図示略）によって固定されている。そして、第２ノズル部材２１の下面側にレンズホルダ１４が複数本（図２では２本のみ図示）のねじＳＣによって固定されている。
【００２５】
また、第２ノズル部材２１は、図２に示すように、その内側面２１ｂが第２特定レンズエレメントＬＳ６の下面ＬＳ６ｃと下面ＬＳ６ｄとの間の側面ＬＳ６ａと対向すると共に、その上面２１ｃが第２特定レンズエレメントＬＳ６の下面ＬＳ６ｄと対向するように配置されている。ここで、第２ノズル部材２１の上面２１ｃには、環状をなす凸部２１ｄが形成されており、この凸部２１ｄにより、凸部２１ｄの上面と第２特定レンズエレメントＬＳ６の下面ＬＳ６ｄとの間には、極めて狭い隙間が形成されている。即ち、第２ノズル部材２１は、その内側面２１ｂと第２特定レンズエレメントＬＳ６の側面ＬＳ６ａとの間、及び第２ノズル部材２１の凸部２１ｄの上面と第２特定レンズエレメントＬＳ６の下面ＬＳ６ｄとの間に隙間を形成することにより、第２特定レンズエレメントＬＳ６と接触しないように配置される。
【００２６】
また、第２特定レンズエレメントＬＳ６の側面ＬＳ６ａ及びフランジ部ＬＳ６Ｂの下面ＬＳ６ｄ、即ち、第２特定レンズエレメントＬＳ６の有効領域外の表面には、表面平滑化膜２９と撥液機能膜２８とが形成されている。図３に示すように、表面平滑化膜２９は、第２特定レンズエレメントＬＳ６を構成する基材の側面ＬＳ６ａ及び下面ＬＳ６ｄの表面に形成され、撥液機能膜２８は表面平滑化膜２９の表面に形成された遮光膜２８ａと、この遮光膜２８ａの表面に形成された撥液膜である撥液膜２８ｂとにより構成されている。ここで、表面平滑化膜２９は、ゾル−ゲル法といった湿式成膜法にて成膜された膜であり、具体的には、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｕ２Ｏ３、ＭｇＦ２及びＣａＦ２からなる群の中の１つ以上の物質を基本骨格とするゾル物質、または、この群の中の２つ以上の物質の混合ゾル物質により形成される膜である。撥液機能膜２８を構成する撥液膜２８ｂは、低温で成膜可能なフッ素樹脂材料、ポリ四フッ化エチレン等のフッ素系樹脂材料、アクリル系樹脂材料またはシリコン系樹脂材料により形成され、撥液機能膜２８を構成する遮光膜２８ａは、光学濃度ＯＤ１以上の金属膜または金属酸化膜である。金属膜は、具体的には、Ａｕ，Ｐｔ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｄ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｓｉ及びＣｒからなる群から選ばれた少なくとも１種の金属により形成される膜である。また、金属酸化膜は、具体的には、ＺｒＯ２，ＨｆＯ２，ＴｉＯ２，Ｔａ２Ｏ５，ＳｉＯ及びＣｒ２Ｏ３からなる群から選ばれた少なくとも１種の物質、または前記群から選ばれた物質の混合物により形成される膜である。
【００２７】
表面平滑化膜２９は、ゾル−ゲル法といった湿式成膜法にて成膜されるため、研削面といった表面粗さが粗い場合でも、その表面に形成されている微小な凹凸を液体であるゾル溶液が埋めるため、ゲル化させて膜を形成することによって表面が平滑な膜となる。これにより、第２特定レンズエレメントＬＳ６表面の微小な凹凸を平滑化する研磨工程が不要となり、従来の真空蒸着法などでも充分な遮光性能を有する遮光膜２８ａを容易に成膜することが可能となる。また、例えば研磨が不可能な光学素子形状でも、湿式成膜法にて成膜される表面平滑化膜を成膜するによって、光学素子表面を平滑化し、光学素子表面に充分な遮光性能を満たす遮光膜を高い密着性を有する状態で容易に成膜することが可能となる。
【００２８】
撥液機能膜２８は、表面平滑化膜２９の表面に形成された遮光膜２８ａを有するため、撥液膜２８ｂに露光光ＥＬであるレーザ光が照射されるのを防止することができる。従って、撥液膜２８ｂのレーザ光照射による劣化を防止することができる。ここで遮光膜２８ａに金属膜を用いる場合には、金属膜が反射膜であるため、遮光膜２８ａのエネルギー吸収を抑制でき、遮光膜２８ａの温度上昇に伴う第２特定レンズエレメントＬＳ６の光学特性の悪化を防止することができる。また、遮光膜２８ａに金属酸化膜を用いる場合には、金属酸化膜が吸収膜であるため、迷光の発生を防止することができる。
【００２９】
ここで、表面平滑化膜２９を遮光膜とし、表面平滑化膜２９上に形成される撥液機能膜２８として撥液膜２８ｂのみを成膜するようにしてもよい。即ち、表面平滑化膜２９を形成する物質として用いられるＺｒＯ２、ＨｆＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３及びＬｕ２Ｏ３は、紫外領域において遮光性を有しているため、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３及びＬｕ２Ｏ３からなる群の１つ以上の物質を基本骨格とするゾル物質、または、この群の中の２つ以上の物質の混合ゾル物質により表面平滑化膜２９を形成することにより、表面平滑化膜２９を光学濃度ＯＤ１以上の遮光膜とすることができる。また、ＳｉＯ２を基本骨格とし金属元素を取り込んだ構成とすることで遮光性を有する表面平滑化膜を形成することも可能である。これらの場合には、表面平滑化膜２９上に遮光膜２８ａを成膜する工程を省くことができる。
【００３０】
第２ノズル部材２１は、液体供給管２２を介して第２液体供給装置１８に連結されている。第２ノズル部材２１内には液体供給管２２と連通する液体供給通路２３が形成されており、液体供給管２２及び液体供給通路２３を流動した純水ＬＱは、第２ノズル部材２１の内側面２１ｂ側に形成された供給用開口部２４を介して光路空間１６内に流入する。また、第２ノズル部材２１は、液体回収管２５を介して第２液体回収装置２０に連結されている。第２ノズル部材２１内には、液体回収管２５と連通する液体回収通路２６が形成されている。そして、光路空間１６内で液浸領域ＬＴ２を形成する純水ＬＱは、第２ノズル部材２１の内側面２１ｂ側において供給用開口部２４と対向する側に形成された回収用開口部２７を介して第２液体回収装置２０に回収される。なお、回収用開口部２７は、液浸領域ＬＴ２よりも物体面側（図２では上方）に形成されている。
【００３１】
また、レンズホルダ１４とウエハＷとの間には、環状をなすノズル部材（以下、ウエハＷ側から１つ目の光路空間１５に純水ＬＱを供給するものであるから「第１ノズル部材」という。）３０が露光光ＥＬの光路を囲むように配設されている。そして、第１ノズル部材３０は、図示しない支持部材によって第１特定レンズエレメントＬＳ７及びレンズホルダ１４に当接しないように支持されている。
【００３２】
また、第１ノズル部材３０は、その内側面３０ｂが第１特定レンズエレメントＬＳ７における下面ＬＳ７ｃと下面ＬＳ７ｄとの間の側面ＬＳ７ａと対向すると共に、その上面３０ｃが第１特定レンズエレメントＬＳ７におけるフランジ部ＬＳ７Ｂの下面ＬＳ７ｄと対向するように配置されている。そして、第１ノズル部材３０は、その内側面３０ｂと第１特定レンズエレメントＬＳ７の側面ＬＳ７ａとの間に隙間を形成することにより、第１特定レンズエレメントＬＳ７と接触しないように配置される。
【００３３】
ここで第１特定レンズエレメントＬＳ７の上面の周縁部ＬＳ７ｅ、即ち、第１特定レンズエレメントＬＳ７の光入射面側の有効領域外に第１特定レンズエレメントＬＳ７の縁部に沿って設けられた円周状の境界形状である段差形状５０と、円周状の段差形状５０の外側の第１特定レンズエレメントＬＳ７の表面に形成された低温で成膜可能なフッ素樹脂により構成される撥液膜５１とを備えている。なお、撥液膜５１は、撥液膜２８ｂと同様に、ポリ四フッ化エチレン等のフッ素系樹脂材料、アクリル系樹脂材料またはシリコン系樹脂材料により形成してもよい。
【００３４】
第１ノズル部材３０は、液体供給管３１を介して第１液体供給装置１７に連結されている。第１ノズル部材３０内には液体供給管３１と連通する液体供給通路３２が形成されると共に、第１ノズル部材３０の下面側には液体供給通路３２と連通する供給用開口部３３が環状をなすように形成されている。また、第１ノズル部材３０は、液体回収管３４を介して第１液体回収装置１９に連結されている。第１ノズル部材３０内には液体回収管３４と連通する液体回収通路３５が形成されると共に、第１ノズル部材３０の下面側には液体回収通路３５に連通する回収用開口部３６が環状をなすように形成されている。この回収用開口部３６は、供給用開口部３３の外側に供給用開口部３３を包囲するように形成されている。なお、回収用開口部３６には、多数の孔が形成されてなる多孔部材３７が設けられている。
【００３５】
次に、本実施の形態の露光装置１１の各光路空間１５，１６に純水ＬＱを供給した際の作用について説明する。ウエハステージＷＳＴに載置されたウエハＷが露光光ＥＬの光路上に配置されると、第１液体供給装置１７及び第２液体供給装置１８が駆動を開始する。すると、第１液体供給装置１７から純水ＬＱが供給され、この純水ＬＱは、液体供給管３１及び液体供給通路３２内を流動して、供給用開口部３３を介して光路空間１５内に供給される。同時に、第２液体供給装置１８から純水ＬＱが供給され、この純水ＬＱは、液体供給管２２及び液体供給通路２３内を流動して、供給用開口部２４を介して光路空間１６内に供給される。
【００３６】
そして、第１液体供給装置１７は、所定容量の純水ＬＱを光路空間１５内に供給すると、その駆動を停止する。その結果、光路空間１５内には、純水ＬＱからなる液浸領域ＬＴ１が形成される。また、第２液体供給装置１８は、所定容量の純水ＬＱを光路空間１６内に供給すると、その駆動を停止する。その結果、光路空間１６内には、純水ＬＱからなる液浸領域ＬＴ２が形成される。
【００３７】
この際に、光路空間１６内における純水ＬＱの一部が、第２特定レンズエレメントＬＳ６と第２ノズル部材２１との間の隙間に浸入するが、第２特定レンズエレメントＬＳ６の表面には、表面平滑化膜２９を介して撥液機能膜２８が形成されているため、撥液機能膜２８の撥液効果により、純水ＬＱが上方の光路空間に浸入することが防止される。撥液機能膜２８が第２特定レンズエレメントＬＳ６の表面に形成されていないことで純水ＬＱが上方の光路空間に浸入した場合は、第２特定レンズエレメントＬＳ６の物体面側に向かって凸状に形成された上面ＬＳ６ｂに成膜された光学薄膜に純水ＬＱが浸透して、光学薄膜の光学特性が悪化することが懸念される。また、純水ＬＱによって光学薄膜が溶解し、所望の性能が維持出来なくなる。そこで、純水ＬＱが第２特定レンズエレメントＬＳ６の上方の光路空間に浸入することを防ぐため、撥液機能膜２８が必要となる。
【００３８】
また、表面平滑化膜２９上に遮光膜２８ａを成膜し、遮光膜２８ａ上に撥液膜２８ｂを成膜することによって、撥液機能膜２８が形成されているため、遮光膜２８ａの密着性を向上させることができ、遮光性能を十分に発揮させることができる。従って、遮光膜２８ａの遮光機能により露光光ＥＬであるレーザ光が撥液膜２８ｂに照射されるのを適切に防止することができるため、撥液膜２８ｂの撥液効果を長期に亘り維持することができる。
【００３９】
また、撥液機能膜２８により、純水ＬＱが第２特定レンズエレメントＬＳ６の上方に浸入することを防止しているため、第２特定レンズエレメントＬＳ６の側面ＬＳ６ａと、側面ＬＳ６ａと対向する第２ノズル部材２１の内側面２１ｂとの間に純水ＬＱが浸入し、純水ＬＱの表面張力により第２特定レンズエレメントが第２ノズル部材２１に張り付き、力を受けることによって第２特定レンズエレメントＬＳ６が変形し光学特性が劣化することを防止することができる。また、純水ＬＱが上方に浸入することを防止しているため、純水ＬＱの蒸発に伴う気化熱により第２特定レンズエレメントＬＳ６が冷却され、第２特定レンズエレメントＬＳ６の光学特性が劣化することを防止することができる。
【００４０】
上述の実施の形態にかかる露光装置では、照明光学装置によってマスク（レチクル）Ｒを照明し（照明工程）、投影光学系ＰＬを用いてマスクＲに形成された転写用のパターンを感光性基板（ウエハ）Ｗに転写する（転写工程）ことにより、マイクロデバイス（半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等）を製造することができる。以下、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて感光性基板としてのウエハＷ等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき図４のフローチャートを参照して説明する。
【００４１】
先ず、図４のステップＳ３０１において、１ロットのウエハＷ上に金属膜が蒸着される。次のステップＳ３０２において、そのｌロットのウエハＷ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップＳ３０３において、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて、マスクＲ上のパターンの像がその投影光学系ＰＬを介して、その１ロットのウエハＷ上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップＳ３０４において、その１ロットのウエハＷ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップＳ３０５において、その１ロットのウエハＷ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスクＭ上のパターンに対応する回路パターンが、各ウエハＷ上の各ショット領域に形成される。
【００４２】
その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いているため、微細なパターンをウエハに良好に露光することができる。なお、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０５では、ウエハＷ上に金属を蒸着し、その金属膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチングの各工程を行っているが、これらの工程に先立って、ウエハＷ上にシリコンの酸化膜を形成後、そのシリコンの酸化膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチング等の各工程を行っても良いことはいうまでもない。
【００４３】
また、上述の実施の形態にかかる露光装置では、プレート（ガラス基板）上に所定のパターン（回路パターン、電極パターン等）を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図５のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。図５において、パターン形成工程Ｓ４０１では、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いてマスクＲのパターンを感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に転写露光する、所謂光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２へ移行する。
【００４４】
次に、カラーフィルタ形成工程Ｓ４０２では、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を複数水平走査線方向に配列されたりしたカラーフィルタを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程Ｓ４０２の後に、セル組み立て工程Ｓ４０３が実行される。セル組み立て工程Ｓ４０３では、パターン形成工程Ｓ４０１にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。セル組み立て工程Ｓ４０３では、例えば、パターン形成工程Ｓ４０１にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。
【００４５】
その後、モジュール組み立て工程Ｓ４０４にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いているため、微細なパターンをウエハに良好に露光することができる。
【００４６】
なお、上述の実施の形態において、第１特定レンズエレメントＬＳ７と第２特定レンズエレメントＬＳ６とを一体的に形成し、一体的に形成された光学素子の光射出面側の空間のみに液浸領域を形成すると共に、一体的に形成された光学素子の有効領域外の表面の少なくとも一部に表面平滑化膜を介して撥液機能膜を備えるようにしてもよい。
【００４７】
また、上述の実施の形態において、第１特定レンズエレメントＬＳ７の側面ＬＳ７ａとフランジ部ＬＳ７Ｂの下面ＬＳ７ｄ、即ち、第１特定レンズエレメントＬＳ７の有効領域外の基材の表面に、第２特定レンズエレメントＬＳ６と同様に、表面平滑化膜２９と撥液機能膜２８とを形成するようにしてもよい。この場合には、撥液機能膜２８により、純水ＬＱが上方に浸入することを防止できるため、第１特定レンズエレメントＬＳ７の側面ＬＳ７ａと、側面ＬＳ７ａと対向する第１ノズル部材３０の内側面３０ｂとの間に純水ＬＱが浸入し、純水ＬＱの表面張力により第１特定レンズエレメントが第１ノズル部材３０に張り付き、力を受けることによって第１特定レンズエレメントＬＳ７が変形し光学特性が劣化することを防止することができる。また、純水ＬＱが上方に浸入することを防止しているため、純水ＬＱの蒸発に伴う気化熱により第１特定レンズエレメントＬＳ７が冷却され、第１特定レンズエレメントＬＳ７の光学特性が劣化することを防止することができる。
【００４８】
また、上述の実施の形態において、光学素子の表面をより平滑化するために、表面平滑化膜を複数回成膜し、多層構成の表面平滑化膜を成膜するようにしてもよい。この場合には、遮光膜を更に確実に密着させて成膜することができるため、撥液膜の撥液機能をより長期に亘って維持することができる。
【００４９】
また、上述の実施の形態において、表面平滑化膜を多層構成にする場合、光学素子との密着力や、表面平滑化膜の上に形成する遮光膜や撥液膜との密着力を向上するために、多層表面平滑化膜の各層を構成するゾル物質を適宜変更し最適な膜構成にしてもよい。
【００５０】
また、上述の実施の形態において、露光光源としては、Ｆ2 レーザ（１５７ｎｍ）の他、例えばＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、Ｋｒ2 レーザ（１４６ｎｍ）、Ａｒ2 レーザ（１２６ｎｍ）等を用いてもよい。
【００５１】
また、上述の実施の形態において、液体は、純水ＬＱ以外のものであってもよい。例えば、露光光源がＦ2レーザである場合には、Ｆ2レーザ光が純水ＬＱを透過しないことから、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）やフッ素系オイルなどのフッ素系液体であることが望ましい。この場合に要求されるのは、フッ素系液体を弾く機能膜であり、用いる液体に対する接触角が高い物質からなる撥液機能膜を備える必要がある。
【００５２】
また、照明光学系１２あるいは投影光学系ＰＬを構成する光学素子の１枚あるいは複数の光学素子の有効領域外の基材の表面に表面平滑化膜を形成してもよい。この場合には、表面平滑化膜により光学素子表面に微細な凹凸が残存する場合においても、光学素子の表面を平滑化することができる。従って、洗浄によって確実に光学素子に付着した異物を除去することができ、光学素子の表面に付着した異物に露光光が照射されることにより光学素子表面に酸化物や炭化物などが付着することを防止することができる。即ち、光学素子表面に酸化膜や炭化膜が形成されることを防ぎ、光学素子の光学特性が劣化することを適切に防止することができる。また、すりガラス状になっている光学素子の研削面に表面平滑化膜を形成することによって、表面平滑化膜を介して光学素子内部を観察することができる。即ち、露光光の照射による光学素子の温度上昇などを検出するために、光学素子の内部観察が必要な場合があるが、そのような場合に、研削面に研磨加工を施すことなく、表面平滑化膜を形成することによって、容易に内部観察を行うことができる。
【００５３】
また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、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などで使用されるレチクルまた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エハなどへ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）光などを用いる露光装置では一般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、または水晶などが用いられる。また、プロキシミティ方式のＸ線露光装置や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、メンバレンマスク）が用いられ、マスク基板としてはシリコンウエハなどが用いられる。
【００５４】
また、上述の実施の形態において、液浸型の露光装置において、光学素子表面に表面平滑化膜を介して撥液機能膜が形成されている場合を例として説明したが、露光装置は液浸型に限定されるものではない。即ち、液浸領域を形成しない露光装置（乾式露光装置）において、光学素子表面に表面平滑化膜のみが形成された光学素子を備えるようにしてもよい。この場合には、光学素子表面に表面平滑化膜が形成されているため、光学素子表面に異物が残存することを適切に防ぎ、異物の残存により光学素子表面に酸化膜や炭化膜などが形成されることを防止し、光学素子の光学性能が劣化することを防止して良好な露光を行うことができる。また、照明光学系１２あるいは投影光学系ＰＬを構成する光学素子の１枚あるいは複数の光学素子を、露光光ＥＬの有効領域外の表面に表面平滑化膜を有する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施の形態に係る露光装置を示す概略構成図である。
【図２】実施の形態に係る露光装置の一部を拡大した概略構成図である。
【図３】実施の形態に係る表面平滑化膜と撥液機能膜の構成を示す図である。
【図４】実施の形態に係るマイクロデバイスの製造方法を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態に係るマイクロデバイスの製造方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１１…露光装置、１３…鏡筒、１４…レンズホルダ、１５…光路空間、１６…光路空間、１７…第１液体供給装置、１８…第２液体供給装置、１９…第１液体回収装置、２０…第２液体回収装置、２１…第２ノズル部材、２８…撥液機能膜、２８ａ…遮光膜、２８ｂ…撥液膜、２９…表面平滑化膜、３０…第１ノズル部材、５０…境界形状、５１…撥液膜、ＥＬ…露光光、ＬＳ１〜ＬＳ５…レンズエレメント、ＬＳ６…第２特定レンズエレメント、ＬＳ７…第１特定レンズエレメント、ＬＴ１，ＬＴ２…液浸領域、ＬＱ…純水（液体）、ＰＬ…投影光学系、Ｒ…レチクル（マスク）、Ｗ…ウエハ。
【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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