(57)【要約】【課題】ノズル部を介して電気性用力を伝達させる。【解決手段】投影光学系ＰＬによりパターンが投影される基板を保持するステージ４と、投影光学系ＰＬと基板との間で液体を処理するノズル部７０とを有する。ステージ４とノズル７０との間で露光処理に用いる電気性用力を非接触で伝送する伝送装置Ｔを備える。【選択図】図２
2007123318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影光学系によりパターンが投影される基板を保持するステージと、前記投影光学系と前記基板との間で液体を処理するノズル部とを有する露光装置であって、
前記ステージと前記ノズル部との間で露光処理に用いる電気性用力を非接触で伝送する伝送装置を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
請求項１記載の露光装置において、
前記電気性用力は、前記ステージと前記ノズル部とが所定の位置関係にあるときに伝送されることを特徴とする露光装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の露光装置において、
前記電気性用力は、前記ステージを駆動する電力であることを特徴とする露光装置。
【請求項４】
請求項３記載の露光装置において、
前記ステージが前記伝送装置から前記電気性用力が伝送されないときに、前記ステージに電力を非接触で供給する第２伝送装置を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項５】
請求項１から３のいずれかに記載の露光装置において、
前記伝送装置は、前記ステージに設けられて前記電気性用力を供給する給電装置と、
前記ノズル部に設けられて前記給電装置から前記電気性用力が供給されるときに前記ノズル部の前記液体処理を可能にさせ、前記給電装置からの前記電気性用力供給が停止したときに前記ノズル部の前記液体処理を不能にさせる処理制御装置とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の露光装置において、
前記電気性用力は、電力と前記露光処理に関する信号との少なくとも一つを含むことを特徴とする露光装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の露光装置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、露光装置及びデバイス製造方法に関し、例えば、液浸露光に用いて好適な露光装置及びデバイス製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置において、下記特許文献１に開示されているような、露光光の光路空間を液体で満たし、その液体を介して基板を露光する液浸露光装置が案出されている。
【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】
【０００３】
液浸露光装置では、前記液体の処理（供給や回収）を行うためのノズル部が設けられる。そして、このノズル部に電気性用力（電力や制御信号等）を供給する必要がある場合があった。
【０００４】
本発明は、ノズル部を介して電気性用力を伝達させることができる露光装置、及びこの露光装置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】
上記の目的を達成するために本発明は、実施の形態を示す図１ないし図４に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の露光装置は、投影光学系（ＰＬ）によりパターンが投影される基板（Ｐ）を保持するステージ（４）と、投影光学系と基板との間で液体を処理するノズル部（７０）とを有する露光装置（ＥＸ）であって、ステージとノズル部との間で露光処理に用いる電気性用力を非接触で伝送する伝送装置（Ｔ）を備えることを特徴とするものである。
【０００６】
従って、本発明の露光装置では、ステージ（４）が投影光学系近傍に配置されるノズル部（７０）とステージ（４）との間で電気性用力が非接触で伝送されるため、伝送装置を大型化する必要がなくなる。非接触で電気性用力を伝送する技術としては、例えば特開平０６−００６９９３号公報や米国公開公報第２００５／０１４０９５５号パンフレットに記載されたものがある。
【０００７】
また、本発明のデバイス製造方法は、先に記載の露光装置を用いることを特徴とするものである。
従って、本発明のデバイス製造方法では、小型化された露光装置によりデバイスを製造することが可能になり、デバイス製造に要するスペースを小さくすることができるとともに、効率的なデバイス製造が可能になり、デバイスの製造コストを低減することができる。
【０００８】
なお、本発明をわかりやすく説明するために、一実施例を示す図面の符号に対応付けて説明したが、本発明が実施例に限定されるものではないことは言うまでもない。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、伝送装置を大型化することなく、ステージとの間で電気性用力の伝送が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の露光装置及びデバイス製造方法の実施の形態を、図１ないし図４を参照して説明する。
＜第１実施形態＞
第１実施形態では、基板ステージからノズル部に対して電気性用力として電力を非接触で伝送する場合について説明する。
【００１１】
図１は第１実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持して移動可能なマスクステージ３を有するマスクモジュールＭＭと、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ４を有する基板モジュールＷＭ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で照明する照明光学系ＩＬを有する照明系モジュールＩＭと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターン像を基板ステージ４に保持されている基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬを有する投影系モジュールＰＭと、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置７及び、制御装置７に接続され、露光処理に関する各種情報を記憶した記憶装置８を有する制御モジュールＣＭとを備えている。
また、露光装置ＥＸは、上記各モジュールに対して電力を供給するアンプモジュールＡＭを備えている。
【００１２】
なお、ここでいう基板は半導体ウエハ等の基材上に感光材（フォトレジスト）を塗布したものを含み、マスクは基板上に縮小投影されるデバイスパターンを形成されたレチクルを含む。本実施形態では、露光装置ＥＸとしてマスクＭと基板Ｐとを走査方向に同期移動しつつマスクＭに形成されたパターンを基板Ｐに露光する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）を使用する場合を例にして説明する。以下の説明において、水平面内においてマスクＭと基板Ｐとの同期移動方向（走査方向）をＹ軸方向、水平面内においてＹ軸方向と直交する方向をＸ軸方向（非走査方向）、Ｘ軸及びＹ軸方向に垂直で投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致する方向を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。
【００１３】
露光装置ＥＸは、床面上に設けられたベースＢＰと、そのベースＢＰ上に設置されたメインコラム２とを備えている。照明光学系ＩＬは、メインコラム２の上部に固定された支持フレーム２Ｆにより支持されている。これらベースＢＰ、メインコラム２及び支持フレーム２Ｆにより支持モジュールＳＭが構成される。
【００１４】
照明光学系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で照明するものである。照明光学系ＩＬから射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）や、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられる。本実施形態においてはＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。
【００１５】
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、マスクステージ定盤３Ｂ上で、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は、エアベアリング３Ａによりマスクステージ定盤３Ｂの上面（ガイド面）に対して非接触支持されている。マスクステージ定盤３Ｂは、メインコラム２の内側に向かって突出する上側支持部２Ａに防振装置３Ｓを介して支持されている。マスクステージ３（ひいてはマスクＭ）の位置情報はレーザ干渉計３Ｌによって計測される。レーザ干渉計３Ｌは、マスクステージ３上に設けられた移動鏡３Ｋを用いてマスクステージ３の位置情報を計測する。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。
これらマスクステージ３、マスクステージ駆動装置３Ｄ、マスクステージ定盤３Ｂ、防振装置３Ｓ、レーザ干渉計３Ｌにより、上述したマスクモジュールＭＭが構成される。
【００１６】
投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターン像を所定の投影倍率で基板Ｐに投影するものであって、複数の光学素子を有しており、それら光学素子は鏡筒５で保持されている。鏡筒５はフランジ５Ｆを有しており、投影光学系ＰＬはフランジ５Ｆを介して鏡筒定盤５Ｂに支持されている。鏡筒定盤５Ｂは、メインコラム２の内側に向かって突出する下側支持部２Ｂに防振装置５Ｓを介して支持されている。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。
これら投影光学系ＰＬ、鏡筒定盤５Ｂ、防振装置５Ｓにより、上述した投影系モジュールＰＭが構成される。
【００１７】
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の駆動により、基板ホルダ４Ｈに基板Ｐを保持した状態で、基板ステージ定盤４Ｂ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４は、エアベアリング４Ａにより基板ステージ定盤４Ｂの上面（ガイド面）に対して非接触支持されている。基板ステージ定盤４Ｂは、ベースＢＰに防振装置４Ｓを介して支持されている。基板ステージ４（ひいては基板Ｐ）の位置情報はレーザ干渉計４Ｌによって計測される。レーザ干渉計４Ｌは、基板ステージ４に設けられた移動鏡４Ｋを用いて基板ステージ４のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置情報を計測する。また、基板ステージ４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・レベリング検出系３０によって検出される。
【００１８】
フォーカス・レベリング検出系３０は、基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐの表面に斜め方向から検出光Ｌｂを投射する投射系３１と、基板Ｐの表面で反射した検出光Ｌｂを受光可能な受光系３２とを有している。制御装置７は、フォーカス・レベリング検出系３０の検出結果に基づいて、所定の基準位置に対する基板Ｐの表面のＺ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する位置情報を求めることができる。また、制御装置７は、レーザ干渉計４Ｌの計測結果に基づいて、所定の基準位置に対する基板Ｐの表面のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置情報を求めることができ、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３０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。
【００１９】
なお、基板ホルダ４Ｈは、基板ステージ４上に設けられた凹部４Ｒに配置されており、基板ステージ４のうち凹部４Ｒ以外の上面４Ｆは、基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐの表面とほぼ同じ高さ（面一）になるような平坦面となっている。なお、基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐの表面と基板ステージ４の上面４Ｆとの間に段差があってもよい。
これら基板ステージ４、基板ステージ駆動装置４Ｄ、基板ステージ定盤４Ｂ、防振装置４Ｓ、レーザ干渉計４Ｌ、フォーカス・レベリング検出系３０により、上述した基板モジュールＷＭが構成される。
【００２０】
本実施形態の露光装置ＥＸは、液浸法を適用した液浸露光装置であって、投影光学系ＰＬの像面側の露光光ＥＬの光路空間Ｋを液体ＬＱで満たし、基板Ｐ上に液体ＬＱの液浸領域ＬＲを形成する液浸機構１を備えている。液浸機構１は、基板ステージ４に保持された基板Ｐと、その基板Ｐと対向する位置に設けられた投影光学系ＰＬの最終光学素子ＦＬとの間の光路空間Ｋを液体ＬＱで満たす。最終光学素子ＦＬは、投影光学系ＰＬの複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い光学素子であり、露光光ＥＬは、その最終光学素子ＦＬを含む投影光学系ＰＬの光学素子を通過する。
【００２１】
液浸機構１は、光路空間Ｋの近傍に設けられ、光路空間Ｋに対して液体ＬＱを供給する供給口及び液体ＬＱを回収する回収口を有するノズル部材（ノズル部）を備え、さらにこのノズル部７０は、供給管１３、及びノズル部材７０の供給口を介して液体ＬＱを供給する液体供給装置１１と、ノズル部材７０の回収口、及び回収管２３を介して液体ＬＱを回収する液体回収装置２１とを備えている。液体供給装置１１及び液体回収装置２１の動作は制御装置７に制御される。液体供給装置１１は清浄で温度調整された液体ＬＱを送出可能であり、真空系等を含む液体回収装置２１は液体ＬＱを回収可能である。露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬ、及び光路空間Ｋを満たす液体ＬＱを介してマスクＭを通過した露光光ＥＬを基板Ｐ上に照射することによって、マスクＭのパターン像を基板Ｐに露光する。また、本実施形態の露光装置ＥＸは、光路空間Ｋに満たされた液体ＬＱが、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲを含む基板Ｐ上の一部の領域に、投影領域ＡＲよりも大きく且つ基板Ｐよりも小さい液体ＬＱの液浸領域ＬＲを局所的に形成する局所液浸方式を採用している。
なお、ノズル部材７０は、支持部６１及び６３を介してメインコラム２の下側支持部２Ｂに支持されている。
【００２２】
本実施形態においては、液体ＬＱとして純水が用いられる。純水はＡｒＦエキシマレーザ光のみならず、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）も透過可能である。また、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、基板Ｐや光学素子等に対する悪影響がない利点がある。なお、液体ＬＱとしては水以外のものであってもよい。
【００２３】
また、図１では図示を省略したが、図２に示すように、本実施形態では供給管１３に電磁弁５１が設けられ、回収管２３に電磁弁５２が設けられている。これら電磁弁５１、５２もノズル部材７０の一部を構成するものとする。
電磁弁５１、５２は、ソレノイド等によって構成され、通電されたときには供給管１３、回収管２３をそれぞれ開放し、非通電時には供給管１３、回収管２３をそれぞれ閉じる構成となっている。そして、電磁弁５１、５２には、伝送ユニット４０が接続されている。伝送ユニット４０は、基板ステージ４に搭載された伝送ユニット２０から伝送される電力を受給し、電磁弁５１、５２に供給する。これら伝送ユニット２０、４０により、本発明に係る伝送装置Ｔが構成される。
【００２４】
図３は、伝送装置Ｔにおける電力伝送系のブロック図であり、供給側の伝送ユニット２０と、受給側となる伝送ユニット４０とを含む構成となっている。なお、図３中の一点鎖線は、非接触又は分離状態であることを示している。
伝送ユニット２０内には、電力供給部（給電装置）４８に接続された電源部７３が設けられている。電源部７３は、商用電源２００Ｖ又は１００Ｖをパワートランジスタースイッチなどで高周波励磁させる。高周波励磁された電圧は、電力供給部４８である電磁誘導コイルに送られる。電磁誘導コイルとしては、例えばＥ型コア又はポットコアが適用できる。
【００２５】
伝送ユニット４０には、電磁誘導コイルである電力受給部４６が設けられている。電力供給部４８の１次側は、矩形波（あるいは正弦波）インバータにより高周波励磁されているので、１次と２次との巻線比に応じた矩形波（あるいは正弦波）電圧が２次側に生じる。電力受給部４６である電磁誘導コイルからの高周波は、制御部７４内の整流回路で整流されパワースイッチ等を経て直流電圧となり、１Ｖ〜５Ｖの直流電圧がホイートストンブリッジ回路７５の入力端子に入力される。ホイートストンブリッジ回路７５には電磁弁５１、５２が接続される。
【００２６】
なお、電源部７３としては、基板ステージ４に搭載されたバッテリであってもよいが、基板ステージ４の重量を軽減化するために、基板ステージ４を駆動するリニアモータ（駆動装置）の固定子側に上述した電力供給部を設け、可動子側に電力受給部を設け、ウエハステージ２０の外部の電源部から非接触で電力を供給する構成としてもよい。
【００２７】
続いて、上述した構成を有する露光装置ＥＸを用いてマスクＭのパターン像を基板Ｐに露光する方法について説明する。
露光光ＥＬの光路空間Ｋを液体ＬＱで満たすために、制御装置７は、液体供給装置１１及び液体回収装置２１のそれぞれを駆動する。液体供給装置１１から送出された液体ＬＱは、供給管１３を流れた後、ノズル部材７０より露光光ＥＬの光路空間Ｋを満たす。このように、液浸機構１は、最終光学素子ＦＬ（投影光学系ＰＬ）と基板Ｐとの間の露光光ＥＬの光路空間Ｋを液体ＬＱで満たす。
そして、制御装置７は、露光光ＥＬの光路空間Ｋを液体ＬＱで満たした状態で、光路空間Ｋに対して基板ＰをＹ軸方向に移動しつつ基板Ｐ上に露光光ＥＬを照射する。
これにより、マスクＭのパターンが投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して基板Ｐ上に投影されて転写される。
【００２８】
ここで、光路空間Ｋへの液体ＬＱの供給時、基板ステージ４が投影光学系ＰＬの直下の所定位置にあり液体ＬＱの供給に支障がない場合には、伝送ユニット２０の電力供給部４８から伝送ユニット４０の電力受給部４６に対して電力が非接触で伝送される。そして、伝送された電力により、制御部７４及びホイートストンブリッジ回路７５を介して電磁弁５１、５２が通電されるため、供給管１３及び回収管２３が開放され、上記液体ＬＱの供給、回収が円滑に行われる。
【００２９】
一方、基板ステージ４が投影光学系ＰＬの直下から外れた位置にある場合は、電力供給部４８から電力受給部４６への電力供給が行われないため、電磁弁５１、５２は非通電状態となり、従って、供給管１３及び回収管２３が電磁弁５１、５２により閉じられることになる。
【００３０】
このように、本実施形態では、基板ステージ４が投影光学系ＰＬの直下の位置（光路空間Ｋに臨む位置）にある限定された範囲で、ノズル部材７０に設けられた伝送ユニット２０から伝送ユニット４０に対して電力が非接触で供給されるため、伝送装置Ｔを大型化することなく電力供給が可能になる。液体供給装置１１は、基板ステージ４が投影光学系ＰＬの直下から外れた位置では通常、液体ＬＱを供給しないように構成されている。最終光学素子ＦＬ（ノズル部材７０）と対向する位置に何らかの部材（通常は、基板Ｐや基板ステージ）がないと液体ＬＱを保持できないからである。このような状態下で、不測の事態が生じて液体供給装置１１が制御不能に陥り、それによってノズル部材７０から液体ＬＱが吐出されると装置に悪影響を及ぼしてしまう。本実施形態では、基板ステージ４とノズル部材７０と相対位置が所定の状態にあるときのみ、液体供給装置１１が電力の供給を受けて液体を供給できる状態になる。つまり、前記相対位置が所定の状態にないときは、液体供給装置１１に電力が供給されず、液体の供給が不能の状態となる。従って、前記不測の事態における不具合を回避することができる。
なお、前述の電磁弁５１、５２のシーケンスは本実施形態に限定されるものではない。伝送装置Ｔを介して供給される電力の有無によって電磁弁の通電時の動作と非通電時の動作とが切り替わるようにして、これにより液体の供給のＯＮ／ＯＦＦが切り替わるよう適宜設定すればよい。
【００３１】
＜第２実施形態＞
続いて、露光装置ＥＸの第２実施形態について図４を参照して説明する。
上記第１実施形態では、基板ステージ４側からノズル部材７０側に対して電力を伝送する構成としたが、第２実施形態では、ノズル部材７０側から基板ステージ４側に対して電力を伝送する場合について説明する。
【００３２】
図４に示すように、本実施形態では、供給側の伝送ユニット２０がノズル部材７０に設けられ、受給側の伝送ユニット４０が基板ステージ４に設けられている。基板ステージ４は、投影光学系ＰＬ直下近傍の位置にあるとき、すなわち伝送ユニット２０から伝送ユニット４０に電力が伝送可能なエリアＡ１にあるときに、当該伝送ユニット２０から供給された電力で駆動される。また、本実施形態の露光装置では、伝送ユニット４０が伝送ユニット２０から電力伝送が不能なエリアＡ２、Ａ３に基板ステージ４が位置しているときに、伝送ユニット４０に電力を非接触で伝送する伝送ユニット４１、４２がそれぞれ設けられている。
【００３３】
上記の構成の露光装置ＥＸでは、露光処理中等で基板ステージ４が投影光学系ＰＬの直下近傍に位置する際には伝送ユニット２０から供給された電力により駆動され、基板交換処理等のために、伝送ユニット２０からの電力伝送が不能な場合は、伝送ユニット４１または４２から供給された電力により駆動される。
従って、本実施形態では、基板ステージ４の移動範囲全体に亘って、非接触での電力供給が可能になる。このとき、各伝送ユニット２０、４１、４２は、限定されたエリアにのみ電力を伝送すればよいため、大型化する必要がなくなる。
【００３４】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００３５】
例えば、上記実施形態では、伝送装置Ｔにより電力を非接触で伝送する構成としたが、この構成に限定されるものではなく、例えば露光処理に用いる制御信号等、他の電気性用力を非接触で伝送する構成としてもよい。
【００３６】
また、本発明は、液浸型露光装置以外の露光装置にも適用することができ、また、波長数ｎｍ〜１００ｎｍ程度の極端紫外光（ＥＵＶ光）を露光光源として用いる投影露光装置にも適用できる。さらに、本発明は、半導体デバイス製造用の露光装置への適用に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに形成される液晶表示素子、若しくはプラズマディスプレイ等のディスプレイ装置用の露光装置や、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシーン、薄膜磁気ヘッド、及びＤＮＡチップ等の各種デバイスを製造するための露光装置にも広く適用できる。更に、本発明は、各種デバイスのマスクパターンが形成されたマスク（フォトマスク、レチクル等）をフォトリソグフィ工程を用いて製造する際の、露光工程（露光装置）にも適用することができる。
【００３７】
また、上述したように、本実施形態においては露光光としてＡｒＦエキシマレーザ光を用いているため、液浸露光用の液体として純水が供給される。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、基板（ウエハ）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、不純物の含有量が極めて低いため、基板の表面、及び投影光学系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。
【００３８】
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といわれている。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、基板上では１／ｎ、すなわち約１３４ｎｍに短波長化されて高い解像度が得られる。さらに、焦点深度は空気中に比べて約ｎ倍、すなわち約１．４４倍に拡大される。
また、液体としては、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、投影光学系や基板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を用いることも可能である。
露光光としてＦ２レーザ光を用いる場合は、液体として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。
【００３９】
また、上述した実施形態では、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に局所的に液体を満たす露光装置を採用しているが、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、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。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の構造及び露光動作については、例えば特開平６−１２４８７３号公報に、ステージ上に所定深さの液体槽を形成してその中に基板を保持する液浸露光装置については、例えば特開平１０−３０３１１４号公報や、米国特許第５，８２５，０４３号にそれぞれ開示されている。
【００４０】
また、本発明は、ツインステージ型の露光装置にも適用できる。ツインステージ型の露光装置の構造及び露光動作は、例えば特開平１０−１６３０９９号公報及び特開平１０−２１４７８３号公報（対応米国特許６，３４１，００７号、６，４００，４４１号、６，５４９，２６９号及び６，５９０，６３４号）、特表２０００−５０５９５８号（対応米国特許５，９６９，４４１号）あるいは米国特許６，２０８，４０７号に開示されている。
【００４１】
なお、上述したような液浸法を用いた場合には、投影光学系の開口数ＮＡが0.9〜1.3になることもある。このように、投影光学系の開口数ＮＡが大きくなる場合には、従来から露光光として用いられているランダム偏光光では偏光効果によって結像特性が悪化することもあるので、偏光照明を用いることが望ましい。その場合、マスク（レチクル）のライン・アンド・スペースパターンのラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明を行い、マスク（レチクル）のパターンからは、Ｓ偏光成分（ＴＥ偏光成分）、すなわちラインパターンの長手方向に沿った偏光方向成分の回折光が多く射出されるようにするとよい。投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面に塗布されたレジストとの間が液体で満たされている場合、投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面に塗布されたレジストとの間が空気（気体）で満たされている場合に比べて、コントラストの向上に寄与するＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光のレジスト表面での透過率が高くなるため、投影光学系の開口数ＮＡが1.0を超えるような場合でも高い結像性能を得ることができる。また、位相シフトマスクや特開平６−１８８１６９号公報に開示されているようなラインパターンの長手方向に合わせた斜入射照明法（特にダイポール照明法）などを適宜組み合わせるとより効果的である。
【００４２】
また、例えばＡｒＦエキシマレーザ光を露光光とし、１／４程度の縮小倍率の投影光学系ＰＬを使って、微細なライン・アンド・スペースパターン（例えば２５〜５０ｎｍ程度のＬ／Ｓ）を基板Ｐ上に露光するような場合、マスクＭの構造（例えばパターンの微細度やクロムの厚み）によっては、Wave guide効果によりマスクＭが偏光板として作用し、コントラストを低下させるＰ偏光成分（ＴＭ偏光成分）の回折光よりＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光が多くマスクから射出されるようになる。この場合も、上述したような直線偏光照明を用いることが望ましいが、ランダム偏光光でマスクＭを照明しても、開口数ＮＡが0.9〜1.3のように大きい投影光学系を使って高い解像性能を得ることが可能になる。
【００４３】
また、マスクＭ上の極微細なライン・アンド・スペースパターンを基板Ｐ上に露光するような場合には、Wave guide効果によりＰ偏光成分（ＴＭ偏光成分）がＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）よりも大きくなる可能性もあるが、例えばＡｒＦエキシマレーザ光を露光光とし、１／４程度の縮小倍率の投影光学系を使って、２５ｎｍよりも大きいライン・アンド・スペースパターンを基板Ｐ上に露光するような条件であれば、Ｓ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光がＰ偏光成分（ＴＭ偏光成分）の回折光よりも多くマスクから射出されるので、投影光学系の開口数ＮＡが0.9〜1.3のように大きい場合でも高い解像性能を得ることができる。
【００４４】
さらに、マスク（レチクル）のラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明（Ｓ偏光照明）だけでなく、光軸を中心とした円の接線（周）方向に直線偏光する偏光照明法と斜入射照明法との組み合わせも効果的である。特に、マスク（レチクル）のパターンが所定の一方向に延びるラインパターンだけでなく、複数の異なる方向に延びるラインパターンが混在する場合には、光軸を中心とした円の接線方向に直線偏光する偏光照明法と輪帯照明法とを併用することによって、投影光学系の開口数ＮＡが大きい場合でも高い結像性能を得ることができる。
【００４５】
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。
【００４６】
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。また、本発明は基板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するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
【００４７】
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）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。
【００４８】
基板ステージ４やマスクステージ３にリニアモータ（USP5,623,853またはUSP5,528,118参照）を用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、各ステージ３、４は、ガイドに沿って移動するタイプでもよく、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。
【００４９】
各ステージ３、４の駆動機構としては、二次元に磁石を配置した磁石ユニットと、二次元にコイルを配置した電機子ユニットとを対向させ電磁力により各ステージ３、４を駆動する平面モータを用いてもよい。この場合、磁石ユニットと電機子ユニットとのいずれか一方をステージ３、４に接続し、磁石ユニットと電機子ユニットとの他方をステージ３、４の移動面側に設ければよい。
【００５０】
基板ステージ４の移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−１６６４７５号公報（USP5,528,118）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。
マスクステージ３の移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−３３０２２４号公報（US S/N 08/416,558）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。
【００５１】
以上のように、本願実施形態の露光装置ＥＸは、本願特許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。
【００５２】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図５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、前述した実施形態の露光装置ＥＸ（露光システム）によりマスクのパターンを基板に露光する露光処理ステップ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、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態を示す図であって、露光装置の概略構成図である。
【図２】露光装置に設けられた伝送装置を示す図である。
【図３】電気性用力伝送系のブロック図である。
【図４】第２実施形態において露光装置に設けられた伝送装置を示す図である。
【図５】半導体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】
【００５４】
ＥＸ…露光装置、  Ｐ…基板、  ＰＬ…投影光学系、  Ｔ…伝送装置、  ４…基板ステージ（ステージ）、  ２０…伝送ユニット（給電装置）、  ４０…伝送ユニット（処理制御装置）、  ７０…ノズル部材（ノズル部）
【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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