(57)【要約】【課題】液浸露光法によって基板のパターン加工を実施する際に製造効率を向上させる。【解決手段】基板Ｗの表面に形成されたレジスト膜Ｒに、液膜ＬＬを介して、マスクパターン像を露光する液浸露光を実施する（ＳＴ２１）。そして、その液浸露光を実施した後に、その液膜ＬＬをレジスト膜Ｒから除去する（ＳＴ３１）。そして、その液膜ＬＬが除去されたレジスト膜Ｒを現像する（ＳＴ６１）。ここでは、その現像（ＳＴ６１）を実施する前に、液膜ＬＬを除去した後に基板の表面に残留する残留液滴ＬＤを検出する（ＳＴ４１）。そして、その残留した液滴ＬＤの結果に基づいて、現像の実施の可否を判断する（ＳＴ５１）。【選択図】図４
2007227725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に形成されたレジスト膜に液膜を介してマスクパターン像を露光する液浸露光を実施する液浸露光工程と、
前記液浸露光工程において前記液浸露光を実施した後に、前記液膜を前記レジスト膜から除去する液膜除去工程と、
前記液膜除去工程において前記液膜が除去された前記レジスト膜を現像する現像工程と
を順次実施することによって、前記基板の表面にレジストマスクを形成するリソグラフィ方法であって、
前記現像工程を実施する前に、前記液膜除去工程において前記液膜を除去した後に前記基板の表面に残留する残留液滴を検出する残留液滴検出工程
を有する
リソグラフィ方法。
【請求項２】
基板の表面に形成されたレジスト膜に液膜を介してマスクパターン像を露光する液浸露光を実施した後に、前記液膜を前記レジスト膜から除去し、当該液膜を除去したレジスト膜について現像を実施することによって、前記基板の表面にレジストマスクを形成するリソグラフィ装置であって、
前記液膜が除去された後に、前記基板の表面に残留した残留液滴を検出する残留液滴検出部
を有し、
前記残留液滴検出部は、前記現像が実施される前に、前記残留液滴を検出する
リソグラフィ装置。
【請求項３】
前記液浸露光を実施する前に前記レジスト膜に液体を供給することによって前記液膜を形成する液体供給ノズルを含む液体供給部と、
前記液浸露光を実施した後に液体を排出することによって前記レジスト膜から前記液膜を除去する液体排出ノズルを含む液膜除去部と、
前記液体供給ノズルおよび前記液体排出ノズルを洗浄するノズル洗浄部と、
を有し、
前記ノズル洗浄部は、前記残留液滴検出部によって検出された前記残留液滴の検出結果に基づいて、前記液体供給ノズルと前記液体排出ノズルとの少なくとも一方について洗浄を実施する
請求項２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
前記液体供給ノズルと前記液体排出ノズルとの少なくとも一方について交換を実施するノズル交換部
を有し、
前記ノズル交換部は、前記残留液滴検出部によって検出された前記残留液滴の検出結果に基づいて、前記交換を実施する
請求項３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記残留液滴検出部によって検出された前記残留液滴の検出結果に基づいて、前記現像の実施可否を制御する現像制御部
を有する
請求項２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
前記残留液滴検出部によって検出された前記残留液滴の検出結果に基づいて、前記現像を実施する前に当該残留液滴を前記基板の表面から除去する残留液滴除去部
を有する
請求項２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記残留液滴除去部は、前記残留液滴に光ビームを照射し気化させることによって、前記残留液滴を前記基板の表面から除去する
請求項６に記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記残留液滴除去部は、前記光ビームを前記レジスト膜が感光しない波長で照射する
請求項７に記載のリソグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リソグラフィ方法およびリソグラフィ装置に関し、特に、基板の表面に形成されたレジスト膜に液膜を介してマスクパターン像を露光する液浸露光を実施した後に、その液膜をレジスト膜から除去し、その液膜を除去したレジスト膜について現像を実施することによって、基板の表面にレジストマスクを形成するリソグラフィ方法およびリソグラフィ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置を製造する際においては、リソグラフィ技術を用いて、基板に微細なパターンを加工している。
【０００３】
ここでは、パターン加工を施す基板の表面にレジスト膜を形成した後に、マスクパターンが形成されたフォトマスクに光を照明し、その照明により生ずるマスクパターン像を基板に形成されたレジスト膜に露光し転写する。その後、そのマスクパターンが転写されたレジスト膜を現像し、基板の表面にレジストマスクを形成する。そして、そのレジストマスクを用いて、エッチング処理を実施することによって、基板をパターン加工する。
【０００４】
このようなリソグラフィ技術においては、デバイスの高集積化や、動作速度の高速化の要求に対応するため、より高い解像度でパターンを微細加工することが求められている。この解像度Ｒは、光源からフォトマスクへ照射する光の波長λと、そのフォトマスクのマスクパターン像をレジスト膜に投影する投影レンズの開口数ＮＡとによって、以下のレイリ−の式（数式（１））によって示される。ここで、ｋは、定数であり、プロセスに応じて定められる。
【０００５】
［数１］
Ｒ＝ｋ・λ／ＮＡ      ・・・（１）
【０００６】
このレイリ−の式（数式（１））に示されるように、解像度Ｒは、光源からの光の波長λが短く、また、投影レンズの開口数ＮＡが大きくなるに伴って、高くなる。このため、光源からの光の波長λを短波長化すると共に、投影レンズの開口数ＮＡを大きくすることによって、解像度を向上させている。
【０００７】
たとえば、光源については、波長が２４８ｎｍであるＫｒＦエキシマレーザを、波長が１９３ｎｍであるＡｒＦエキシマレーザへ移行することで、解像度の向上を実現させている。
【０００８】
一方で、投影レンズについては、開口数ＮＡが理論限界である１に近づいてきている。このため、さらに、解像度を向上することが困難になってきている。
【０００９】
そこで、投影レンズとレジスト膜との間を、純水などの液体で満たして、実効的な開口数ＮＡを大きくさせる液浸露光方法が提案されている（たとえば、特許文献１，２参照）。すなわち、開口数ＮＡは、光が通過する媒質の屈折率ｎと、その光が形成する角度θとによって、以下の数式（２）のように示されるために、液浸露光方法においては、光が通過する投影レンズとレジスト膜との間の空間の媒質を、屈折率ｎが１である空気から、たとえば、屈折率ｎが１．４４である純水に置換することによって、１．４４倍の開口数ＮＡを実現して、解像度Ｒを向上させている。
【００１０】
［数２］
ＮＡ＝ｎ×ｓｉｎθ      ・・・（２）
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−５７２７８号公報
【特許文献２】特開２００５−５７１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
この液浸露光方法によって基板をパターン加工する際のプロセスについて説明する。
【００１３】
まず、パターン加工を施す基板の表面に、感光性材料を用いてレジスト膜を形成する。
【００１４】
つぎに、液浸露光を実施する。つまり、基板の表面に形成されたレジスト膜に液膜を介してマスクパターン像を露光する。
【００１５】
ここでは、まず、投影レンズと、基板に形成されたレジスト膜との間に純水を供給し、その投影レンズとレジスト膜との間の空間を、その純水で満たすことによって、液膜を形成する。その後、マスクパターンが形成されたフォトマスクに光源から光を照射し、そのフォトマスクによって形成されるマスクパターン像を、投影レンズが、その液膜を介して基板上のレジスト膜に投影し、マスクパターンをレジスト膜に転写する。
【００１６】
つぎに、この液浸露光を実施した後に、その純水からなる液膜をレジスト膜から除去する。
【００１７】
つぎに、そのマスクパターンが転写されたレジスト膜を現像し、基板の表面にレジストマスクを形成する。
【００１８】
つぎに、そのレジストマスクが形成された基板を検査する。
【００１９】
ここでは、たとえば、基板に付着した異物による欠陥や、ウォーターマークと呼ばれる欠陥などについて、検査を実施する。このウォーターマークは、液浸露光を実施後にレジスト膜から除去した際に残留する残留液滴に起因して、たとえば、凹凸形状でレジストマスクに形成される。このため、ウォーターマークの発生によって、レジストマスクが所望な形状に形成されない場合があり、このような欠陥が発生した場合には、次工程を実施せずに中断させる場合や、メンテナンスなどを実施する場合がある。
【００２０】
つぎに、その検査に適合した基板を、パターン加工する。
【００２１】
ここでは、レジストマスクを用いて、エッチング処理を実施することによって、その基板をパターン加工する。
【００２２】
以上のようにして、液浸露光法によって基板のパターン加工を実施する。
【００２３】
しかしながら、上記のように現像を実施した後に、レジストマスクが形成された基板を検査した際においては、その検査によって発見された欠陥が液浸露光によって発生したものなのか、その他の工程において発生したものなのかを判断することが困難であった。このため、検査によって欠陥を発見した際に、どの個所をメンテナンスすべきか判断することが困難な場合があった。よって、液浸露光法によって基板のパターン加工を実施する際においては、製造効率を向上させることが困難な場合があった。
【００２４】
したがって、本発明の目的は、液浸露光法によって基板のパターン加工を実施する際において、製造効率を向上させることが可能なリソグラフィ方法およびリソグラフィ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記課題を解決するために、本発明のリソグラフィ方法は、基板の表面に形成されたレジスト膜に液膜を介してマスクパターン像を露光する液浸露光を実施する液浸露光工程と、前記液浸露光工程において前記液浸露光を実施した後に、前記液膜を前記レジスト膜から除去する液膜除去工程と、前記液膜除去工程において前記液膜が除去された前記レジスト膜を現像する現像工程とを順次実施することによって、前記基板の表面にレジストマスクを形成するリソグラフィ方法であって、前記現像工程を実施する前に、前記液膜除去工程において前記液膜を除去した後に前記基板の表面に残留する残留液滴を検出する残留液滴検出工程を有する。
【００２６】
上記課題を解決するために、本発明のリソグラフィ装置は、基板の表面に形成されたレジスト膜に液膜を介してマスクパターン像を露光する液浸露光を実施した後に、前記液膜を前記レジスト膜から除去し、当該液膜を除去したレジスト膜について現像を実施することによって、前記基板の表面にレジストマスクを形成するリソグラフィ装置であって、前記液膜が除去された後に、前記基板の表面に残留した残留液滴を検出する残留液滴検出部を有し、前記残留液滴検出部は、前記現像が実施される前に、前記残留液滴を検出する。
【００２７】
本発明においては、基板の表面に形成されたレジスト膜に、液体を介して、マスクパターン像を露光する液浸露光を実施する。つぎに、その液浸露光を実施した後に、その液膜をレジスト膜から除去する。つぎに、その液膜が除去されたレジスト膜を現像する。ここでは、その現像を実施する前に、液膜を除去した後に基板の表面に残留する残留液滴を検出する。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、液浸露光法によって基板のパターン加工を実施する際において、製造効率を向上させることが可能なリソグラフィ方法およびリソグラフィ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は、本発明にかかる実施形態におけるリソグラフィ装置１を示す図である。
【００３０】
図１に示すように、本実施形態のリソグラフィ装置１は、レジスト膜形成装置２と、露光装置３と、現像処理装置４と、制御装置５とを有する。
【００３１】
リソグラフィ装置１においてレジスト膜形成装置２は、回転機構（図示なし）とレジスト液供給ノズル（図示なし）とを含む。レジスト膜形成装置２は、その回転機構に載置された基板Ｗに、レジスト液供給ノズルからレジスト液を供給する。その後、回転塗布することによって、そのレジスト液を基板Ｗの表面に延在させ、レジスト膜Ｒを基板Ｗの表面に形成する。そして、そのレジスト膜Ｒが形成された基板Ｗを加熱し、プレベーク処理をする。
【００３２】
リソグラフィ装置１において露光装置３は、基板Ｗの表面に形成されたレジスト膜Ｒに、液膜ＬＬを介して、マスクパターン像を露光する。つまり、露光装置３は、液浸露光を実施する。
【００３３】
図２は、本発明にかかる実施形態において、露光装置３を示す側面図である。
【００３４】
図２に示すように、露光装置３は、チャンバ１１と、基板ステージ２１と、マスクステージ３１と、照明系４１と、投影系５１と、液体供給部６１と、液膜除去部７１と、残留液滴検出部９１と、メンテナンス部１０１とを有する。露光装置３の各部について順次説明する。
【００３５】
チャンバ１１は、図２に示すように、内部に空間を有し、その内部の空間を密閉するように形成されている。そして、チャンバ１１は、基板ステージ２１と、投影系５１と、液体供給部６１と、液膜除去部７１とが、その内部空間に配置されている。
【００３６】
基板ステージ２１は、図２に示すように、レジスト膜形成装置２によってレジスト膜Ｒが表面に形成された基板Ｗを支持する。基板ステージ２１は、基板搬送系（図示なし）によって装置外部から基板ステージ２１に搬送された基板Ｗを、たとえば、真空吸着によって固定する。基板ステージ２１は、反射鏡（図示なし）が設けられており、その反射鏡に対応するように設置されたレーザ干渉計（図示なし）によって、位置および傾きが検出される。そして、基板ステージ２１は、駆動モータ（図示なし）を含み、その支持している基板Ｗの表面に沿ったｘ方向と、その基板Ｗの表面においてｘ方向に直交するｙ方向と、その基板Ｗの表面に垂直なｚ方向とのそれぞれの方向へ駆動モータによって移動する。そして、駆動モータによって、ｘ方向，ｙ方向，ｚ方向の各軸の回転方向へ、その基板Ｗを回転移動させて、その基板Ｗの表面の傾きが調整される。ここでは、前述のレーザ干渉計によって検出された基板ステージ２１の位置および傾きに基づいて制御装置５が駆動モータを制御して、基板ステージ２１の位置および傾きが調整される。
【００３７】
マスクステージ３１は、図２に示すように、マスクパターンが形成されたマスクＭを支持する。マスクステージ３１は、マスク搬送系（図示なし）によって装置外部からマスクステージ３１に搬送されたマスクＭを、たとえば、真空吸着によって固定する。マスクステージ３１は、反射鏡（図示なし）が設けられており、その反射鏡に対応するように設置されたレーザ干渉計（図示なし）によって、位置および傾きが検出される。そして、マスクステージ３１は、駆動モータ（図示なし）を含み、その支持しているマスクＭの表面に沿ったｘ方向と、そのマスクＭの表面においてｘ方向に直交するｙ方向と、そのマスクＭの表面に垂直なｚ方向とのそれぞれの方向へ駆動モータによって移動する。そして、そのマスクＭを駆動モータによって回転移動させて、そのマスクＭの表面の傾きが調整される。ここでは、前述のレーザ干渉計によって検出されたマスクステージ３１の位置および傾きに基づいて制御装置５が駆動モータを制御して、マスクステージ３１の位置および傾きが調整される。
【００３８】
照明系４１は、図２に示すように、マスクステージ３１によって支持されたマスクＭを照明する。照明系４１は、光源（図示なし）と、照明光学系（図示なし）とを有しており、制御装置５からの制御信号に基づいて各部が動作する。たとえば、光源は、ＡｒＦエキシマレーザを含む。この他に、ＫｒＦレーザ，Ｆ２レーザなどのレーザ光源を、光源として用いてもよい。また、照明光学系は、その光源からの光束の照度を均一にするオプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズ、そのフライアイレンズから出射される光を集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、絞りなどを含む。そして、照明系４１は、光源から照明光学系へレーザを照射し、その照明光学系から、マスクステージ３１によって支持されたマスクＭへ、そのレーザを照射して、マスクＭにマスクパターン像を生成させる。
【００３９】
投影系５１は、図２に示すように、照明系４１によって照明されたマスクＭによって生ずるマスクパターン像を、基板ステージ２１によって支持された基板Ｗのレジスト膜Ｒに投影する。投影系５１は、複数の光学レンズ（図示なし）を含み、たとえば、１／４倍にマスクパターン像を縮小して、基板Ｗのレジスト膜Ｒに投影する。
【００４０】
液体供給部６１は、図２に示すように、投影系５１と、基板ステージ２１が支持する基板Ｗにおいて、その投影系５１がマスクパターン像を投影するレジスト膜Ｒとの間に、液体Ｌを供給することによって、そのレジスト膜Ｒに液膜ＬＬを形成する。液体供給部６１は、液体供給ノズル６１ａと液体供給タンク６１ｂとを含み、制御装置５からの制御信号に基づいて、液体供給ノズル６１ａが液体供給タンク６１ｂに蓄えられた液体Ｌを、液浸露光を実施する前に投影系５１とレジスト膜Ｒとの間の空間に供給することによって液膜ＬＬを形成する。具体的には、純水を液体Ｌとして、ノズルが投影系５１とレジスト膜Ｒとの間の約１ｍｍ幅の空間に供給し、投影系５１とレジスト膜Ｒとの両者に接触させて表面張力によって保持させることによって、液膜ＬＬを形成する。
【００４１】
液膜除去部７１は、図２に示すように、レジスト膜Ｒに接触するように形成された液膜ＬＬを介して、投影系５１がマスクパターン像をレジスト膜Ｒに投影する液浸露光が実施された後に、その液膜ＬＬをレジスト膜Ｒから除去する。液膜除去部７１は、液体排出ノズル７１ａと液体排出タンク７１ｂとを含み、制御装置５からの制御信号に基づいて、その投影系５１とレジスト膜Ｒとの間に供給された液体Ｌを、液体排出ノズル７１ａが液体排出タンク７１ｂへ排出することによって、その液膜ＬＬをレジスト膜Ｒの表面から除去する。
【００４２】
残留液滴検出部９１は、液膜除去部７１によって液膜ＬＬが除去された後に、その基板Ｗの表面に残留する残留液滴ＬＤを検出する。ここでは、残留液滴検出部９１は、制御装置５からの制御信号に基づいて、液浸露光を実施した後であって現像を実施する前に、その残留液滴ＬＤを検出する。
【００４３】
図３は、本発明にかかる実施形態において、残留液滴検出部９１を示す側面図である。
【００４４】
図３に示すように、残留液滴検出部９１は、基板支持台９１ａと、光源９１ｂと、光検出部９１ｃと有している。残留液滴検出部９１は、基板Ｗを基板支持台９１ａで支持する。ここでは、残留液滴検出部９１は、液膜除去部７１によって液膜ＬＬが除去された基板Ｗをロボットアーム（図示なし）によって基板ステージ２１からチャンバ１１の外部へ搬出した後に、その基板Ｗにおいて液膜除去部７１によって液膜ＬＬが除去されたレジスト膜Ｒの形成面が上方になるように、そのロボットアームが基板支持台９１ａへ搬入し、基板支持台９１ａに支持させる。
【００４５】
そして、残留液滴検出部９１は、基板支持台９１ａが支持する基板Ｗにおいて残留液滴ＬＤが残留するレジスト膜Ｒの形成面に、光源９１ｂからレーザ光を照射する。ここでは、レジスト膜Ｒが感光しない波長のレーザ光を照射する。具体的には、可視光に対応する波長のレーザ光を、基板Ｗの表面に対して鋭角になるように照射する。
【００４６】
そして、残留液滴検出部９１は、その光源９１ｂから照射され、残留液滴ＬＤによって散乱されたレーザ光を、光検出部９１ｃで検出する。たとえば、マトリクス状に複数のフォトダイオードが配列された光センサを用いて、そのレーザ光が残留液滴ＬＤによって散乱した散乱光を光検出部９１ｃが検出することによって、その残留液滴ＬＤの位置，大きさ，範囲を求める。
【００４７】
メンテナンス部１０１は、残留液滴検出部９１によって検出された残留液滴の検出結果に基づいて、各部をメンテナンスする。本実施形態においては、メンテナンス部１０１は、図２に示すように、残留液滴除去部１１１と、ノズル洗浄部１１２と、ノズル交換部１１３とを有する。
【００４８】
メンテナンス部１０１において残留液滴除去部１１１は、残留液滴検出部９１によって検出された残留液滴ＬＤの検出結果に基づいて、現像を実施する前に残留液滴ＬＤを基板Ｗの表面から除去する。本実施形態においては、残留液滴除去部１１１は、たとえば、上記の残留液滴検出部９１の基板支持台９１ａが支持する基板Ｗにおいてレジスト膜Ｒの表面に残留する残留液滴ＬＤに、ビーム光源（図示なし）から光ビームを照射し気化させることによって、その残留液滴ＬＤを基板Ｗの表面から除去する。ここでは、残留液滴除去部１１１は、その光ビームをレジスト膜Ｒが感光しない波長で照射する。具体的には、残留液滴検出部９１によって検出された残留液滴ＬＤの位置，大きさ，範囲のデータに対応するように、レジスト膜Ｒ上に残留する残留液滴ＬＤへ選択的に光ビームを照射し加熱させて気化させる。具体的には、２００ｎｍ以上であって１１００ｎｍ以下の範囲の白色光に対応する波長のレーザ光を、基板Ｗの表面に存在する残留液滴ＬＤに照射する。
【００４９】
また、メンテナンス部１０１においてノズル洗浄部１１２は、液体供給ノズル６１ａと液体排出ノズル７１ａとの少なくとも一方を洗浄する。本実施形態においては、ノズル洗浄部１１２は、残留液滴検出部９１によって検出された残留液滴の検出結果に基づいて、液体供給ノズル６１ａおよび液体排出ノズル７１ａについて洗浄を実施する。たとえば、ノズル洗浄部１１２は、残留液滴検出部９１によって検出された残留液滴ＬＤが予め定められた量を超えている場合には、液体Ｌを液体供給ノズル６１ａと液体排出ノズル７１ａとの両者の先端に供給し、その液体供給ノズル６１ａと液体排出ノズル７１ａとのそれぞれに存在する異物を除去する。
【００５０】
また、メンテナンス部１０１においてノズル交換部１１３は、液体供給ノズル６１ａと液体排出ノズル７１ａとの少なくとも一方について交換を実施する。本実施形態においては、ノズル交換部１１３は、複数の液体供給ノズル６１ａをストックしており、残留液滴検出部９１によって検出された残留液滴ＬＤの検出結果に基づいて、液体供給部６１に設置されている液体供給ノズル６１ａを、そのストックしている別の液体供給ノズル６１ａに交換する。また、ノズル交換部１１３は、複数の液体排出ノズル７１ａをストックしており、残留液滴検出部９１によって検出された残留液滴ＬＤの検出結果に基づいて、液膜除去部７１に設置されている液体排出ノズル７１ａを、そのストックしている別の液体排出ノズル７１ａに交換する。たとえば、ノズル交換部１１３は、前述のノズル洗浄部１１２によって液体供給ノズル６１ａおよび液体排出ノズル７１ａが洗浄された後において液浸露光が再度された際に、残留液滴検出部９１が検出した残留液滴ＬＤが予め定められた量を超えている場合には、その液浸露光において用いていた液体供給ノズル６１ａを液体供給部６１からロボットアーム（図示なし）が取り外すと共に、その液体排出ノズル７１ａを液膜除去部７１からロボットアーム（図示なし）が取り外す。そして、ストックしている別の液体供給ノズル６１ａを液体供給部６１に、そのロボットアームが搬送し、その液体供給ノズル６１ａを液体供給部６１に取り付ける。また、ストックしている別の液体排出ノズル７１ａを液膜除去部７１に、そのロボットアームが搬送し、その液体排出ノズル７１ａを液膜除去部７１に取り付ける。
【００５１】
このように露光装置３の各部が構成されている。
【００５２】
また、リソグラフィ装置１において現像処理装置４は、たとえば、回転現像装置であり、露光装置３によって露光された基板Ｗを、回転処理によって現像する。
【００５３】
また、リソグラフィ装置１において制御装置５は、コンピュータと、そのコンピュータに所定の機能を実現させるためのプログラムとを有しており、各装置の動作を制御する。ここでは、制御装置５は、オペレータによって操作命令が入力される操作コンソール（図示なし）に接続されており、その操作コンソールに入力された操作命令に対応するように各装置を制御する制御信号を生成した後に、その生成した制御信号を各部に出力して制御する。たとえば、制御装置５は、その入力された操作信号に対応した液浸露光の動作を実施するように、露光装置３を制御する。具体的には、制御装置５は、露光装置３においてレーザ干渉計（図示なし）が検出した基板ステージ２１の位置の結果に基づいて、基板ステージ２１の位置を調整する。たとえば、制御装置５は、レーザ干渉計（図示なし）が基板ステージ２１の位置を検出した結果と、予め設定した位置との差分値を算出した後に、その差分値が小さくなるように、基板ステージ２１の駆動モータを駆動させて、基板ステージ２１の位置を調整する。また、同様にして、制御装置５は、レーザ干渉計（図示なし）が検出したマスクステージ３１の位置の結果に基づいて、マスクステージ３１の位置を調整する。また、本実施形態においては、制御装置５は、残留液滴検出部９１の結果に基づいて、残留液滴が許容可能か否かを判断する。たとえば、制御装置５は、残留液滴検出部９１によって検出された残留液滴の大きさと数量と、予め設定した許容範囲とを比較する。そして、残留液滴の結果が許容範囲内である場合には、レジスト膜Ｒについての現像を現像処理装置４に実施させる。一方で、残留液滴の結果が許容範囲外である場合には、その現像を現像処理装置４に実施させずに、メンテナンスを実施する。ここでは、制御装置５は、残留液滴検出部９１によって検出された残留液滴の検出結果に基づいて、メンテナンス部１０１を制御する。具体的には、制御装置５は、メンテナンス部１０１において残留液滴除去部１１１とノズル洗浄部１１２とノズル交換部１１３とのそれぞれを制御し、メンテナンスを実施する。
【００５４】
以下より、上記の本実施形態のリソグラフィ装置１において、液浸露光法によって基板Ｗをパターン加工する際の動作を説明する。
【００５５】
図４は、本発明にかかる実施形態において、基板Ｗをパターン加工する際の動作を示すフロー図である。
【００５６】
まず、図４に示すように、基板Ｗにレジスト膜Ｒを形成する（ＳＴ１１）。
【００５７】
ここでは、感光性材料を含む溶液をスピンコート法によって基板Ｗの表面に塗布することによって、レジスト膜Ｒを形成するように、リソグラフィ装置１の制御装置５が、レジスト膜形成装置２を制御する。
【００５８】
つぎに、図４に示すように、液浸露光を実施する（ＳＴ２１）。
【００５９】
ここでは、基板Ｗの表面に形成されたレジスト膜Ｒに、液膜ＬＬを介して、マスクパターン像を露光するように、リソグラフィ装置１の制御装置５が、露光装置３の各部を制御し、液浸露光を実施する。
【００６０】
図５は、本発明にかかる実施形態において、液浸露光を実施する際のフロー図である。
【００６１】
まず、図５に示すように、基板ＷとマスクＭとの位置合わせをする（ＳＴ１１１）。
【００６２】
ここでは、制御装置５からの制御信号に基づいて、レジスト膜Ｒが表面に形成された基板Ｗを基板ステージ２１が支持すると共に、マスクパターンが形成されたマスクＭをマスクステージ３１が支持する。そして、前述したようにレーザ干渉計によって検出された基板ＷとマスクＭとの位置情報に基づいて、制御装置５が基板ステージ２１とマスクステージ３１とを移動し、基板ＷとマスクＭとの位置関係が所定の位置になるように調整する。
【００６３】
つぎに、図５に示すように、液体Ｌの供給を実施する（ＳＴ１２１）。
【００６４】
ここでは、制御装置５からの制御信号に基づいて、投影系５１と、基板ステージ２１が支持する基板Ｗにおいて、その投影系５１がマスクパターン像を投影するレジスト膜Ｒとの間に、液体供給部６１が液体Ｌを供給し、レジスト膜Ｒに液膜ＬＬを形成する。具体的には、液体供給部６１が、タンクに蓄えられた液体Ｌを、液体供給ノズル６１ａを用いて、投影系５１とレジスト膜Ｒとの間に供給する。たとえば、液体Ｌとして純水を、投影系５１とレジスト膜Ｒとの間の約１ｍｍ幅の空間に供給し、投影系５１とレジスト膜Ｒとの両者に接触するように、液膜ＬＬを形成する。
【００６５】
つぎに、図５に示すように、露光を実施する（ＳＴ１３１）。
【００６６】
ここでは、制御装置５からの制御信号に基づいて、マスクステージ３１によって支持されたマスクＭを照明系４１が照明する。具体的には、照明系４１のＡｒＦエキシマレーザがレーザを照射することによって、照明光学系を介して、マスクステージ３１によって支持されたマスクＭへ、そのレーザを照射する。これによって、マスクＭからマスクパターン像が出射される。
【００６７】
そして、その照明系４１によって照明されたマスクＭによって生ずるマスクパターン像を、基板ステージ２１によって支持された基板Ｗのレジスト膜Ｒへ、投影系５１が投影する。具体的には、投影系５１が、たとえば、１／４倍にマスクパターン像を縮小して、基板Ｗのレジスト膜Ｒに投影する。
【００６８】
その後、その投影系５１から出射したマスクパターン像が、投影系５１とレジスト膜Ｒとの両者に接触するように形成された液膜ＬＬを透過する。そして、その液膜ＬＬを透過したマスクパターン像が、基板に形成されたレジスト膜Ｒを露光する。
【００６９】
このようにして、液浸露光（ＳＴ２１）が実施され、レジスト膜Ｒが感光される。
【００７０】
つぎに、図４に示すように、液膜ＬＬを除去する（ＳＴ３１）。
【００７１】
ここでは、液浸露光（ＳＴ２１）の実施後に、液膜除去部７１が液膜ＬＬをレジスト膜Ｒから除去する。具体的には、制御装置５からの制御信号に基づいて、投影系５１とレジスト膜Ｒとの間に形成された液膜ＬＬを、液膜除去部７１が液体排出ノズル７１ａで吸入し、その液体Ｌを液体排出タンク７１ｂへ排出する。
【００７２】
つぎに、図４に示すように、残留液滴ＬＤを検出する（ＳＴ４１）。
【００７３】
ここでは、液膜ＬＬが除去された後に、その基板Ｗの表面に残留する残留液滴ＬＤを残留液滴検出部９１が検出する。
【００７４】
具体的には、まず、液膜除去部７１によって液膜ＬＬが除去された基板Ｗをロボットアーム（図示なし）によって基板ステージ２１からチャンバ１１の外部へ搬出する。つぎに、その基板Ｗにおいて液膜除去部７１によって液膜ＬＬが除去されたレジスト膜Ｒの形成面が上方になるように、そのロボットアームが残留液滴検出部９１の基板支持台９１ａへ搬入し、基板支持台９１ａに支持させる。つぎに、その基板支持台９１ａが支持する基板Ｗにおいて残留液滴ＬＤが残留するレジスト膜Ｒの形成面に、光源９１ｂからレーザ光を照射させる。そして、その光源９１ｂから照射され、残留液滴ＬＤによって散乱されたレーザ光を、光検出部９１ｃで検出し、制御装置５へ出力する。
【００７５】
つぎに、図４に示すように、残留液滴ＬＤの適否について判断する（ＳＴ５１）。
【００７６】
ここでは、残留液滴検出部９１が検出した残留液滴ＬＤの結果に基づいて、その残留液滴ＬＤの存在が許容可能か否かを、制御装置５が判断する。
【００７７】
具体的には、残留液滴検出部９１によって検出された残留液滴ＬＤの大きさと数量についてのデータと、予め設定されている許容範囲のデータとを、制御装置５が比較して、その検出された残留液滴ＬＤのデータが、その許容範囲内であるか否かを判断する。
【００７８】
そして、残留液滴ＬＤが許容範囲でない場合（ＮＯ）には、図４に示すように、残留液滴ＬＤを除去する（ＳＴ５３）。
【００７９】
ここでは、残留液滴検出部９１によって検出された残留液滴ＬＤの検出結果に基づいて、メンテナンス部１０１の残留液滴除去部１１１が残留液滴ＬＤを基板Ｗの表面から除去する。
【００８０】
具体的には、前述したように、残留液滴検出部９１によって検出された残留液滴ＬＤの位置，大きさ，範囲のデータに対応するように、レジスト膜Ｒ上に残留する残留液滴ＬＤへ選択的に光ビームを照射し加熱させて気化させる。
【００８１】
なお、残留液滴ＬＤが許容範囲でない場合（ＮＯ）には、この他に、露光装置３についてメンテナンスを実施する。このメンテナンスについては、後述する。
【００８２】
一方で、残留液滴ＬＤが許容範囲である場合（ＹＥＳ）には、図４に示すように、現像を行なう（ＳＴ６１）。また、図４に示すように、メンテナンス部１０１の残留液滴除去部１１１が残留液滴ＬＤを基板Ｗの表面から除去した後に、この現像を行なう。
【００８３】
ここでは、露光されたレジスト膜Ｒに現像液を供給して、現像を行い、レジストマスクを基板Ｗに形成する。
【００８４】
そして、そのレジストマスクが形成された基板Ｗを検査する。たとえば、基板Ｗに付着した異物による欠陥の有無について、検査を実施する。その後、そのレジストマスクが形成された基板Ｗをポストベーク処理した後に、エッチング処理を実施し、基板Ｗをパターン加工する。
【００８５】
以下より、上記において、残留液滴ＬＤが許容範囲でない場合（ＮＯ）に実施するメンテナンスについて、説明する。
【００８６】
メンテナンスを実施する際においては、まず、残留液滴検出部９１によって検出された残留液滴の検出結果に基づいて、ノズル洗浄部１１２が液体供給ノズル６１ａおよび液体排出ノズル７１ａの洗浄を実施する。
【００８７】
ここでは、制御装置５からの制御信号に基づいて、ノズル洗浄部１１２が液体Ｌを液体供給ノズル６１ａと液体排出ノズル７１ａとの両者の先端に供給し、その液体供給ノズル６１ａと液体排出ノズル７１ａとのそれぞれに存在する異物を除去する。
【００８８】
この後、必要ならば、再度、リソグラフィ工程を実施する。すなわち、上記の図４に示すように、基板Ｗにレジスト膜Ｒを形成し（ＳＴ１１）、液浸露光を実施した後に（ＳＴ２１）、液膜ＬＬを除去し（ＳＴ３１）、残留液滴ＬＤを検出する（ＳＴ４１）。そして、残留液滴ＬＤの適否について判断し（ＳＴ５１）、その残留液滴ＬＤが許容範囲である場合（ＹＥＳ）には、現像を行なう（ＳＴ６１）。
【００８９】
一方で、残留液滴ＬＤが許容範囲でない場合（ＮＯ）には、上記と同様に、残留液滴ＬＤを除去し（ＳＴ５３）、現像を実施する（ＳＴ６１）。そして、再度、メンテナンスを実施する。
【００９０】
ここでは、上記のように液体供給ノズル６１ａおよび液体排出ノズル７１ａを洗浄するのではなく、ノズル交換部１１３が交換を実施する。具体的には、制御装置５からの制御信号に基づいて、液浸露光において用いていた液体供給ノズル６１ａを液体供給部６１からロボットアーム（図示なし）が取り外すと共に、その液体排出ノズル７１ａを液膜除去部７１からロボットアーム（図示なし）が取り外す。そして、ストックしている別の液体供給ノズル６１ａを液体供給部６１に、そのロボットアームが搬送し、その液体供給ノズル６１ａを液体供給部６１に取り付ける。そして、ストックしている別の液体排出ノズル７１ａを液膜除去部７１に、そのロボットアームが搬送し、その液体排出ノズル７１ａを液膜除去部７１に取り付ける。
【００９１】
以上のように、本実施形態においては、基板Ｗの表面に形成されたレジスト膜Ｒに、液膜ＬＬを介して、マスクパターン像を露光する液浸露光を実施する。つぎに、その液浸露光を実施した後に、その液膜ＬＬをレジスト膜Ｒから除去する。つぎに、その液膜ＬＬが除去されたレジスト膜Ｒを現像する。ここでは、その現像を実施する前に、液膜ＬＬを除去した後に基板の表面に残留する残留液滴ＬＤを検出する。そして、その残留した残留液滴ＬＤの結果に基づいて、現像の実施の可否を判断する。したがって、本実施形態は、液浸露光によって発生する欠陥を検査前に把握できるため、製造効率を向上させることができる。
【００９２】
そして、本実施形態においては、現像を実施する前に、その残留液滴ＬＤの検出結果に基づいて、残留液滴除去部１１１が残留液滴ＬＤを基板Ｗの表面から除去する。したがって、本実施形態は、液浸露光によって欠陥が発生することを防止できるため、製造効率を向上させることができる。
【００９３】
また、本実施形態においては、残留液滴検出部９１によって検出された残留液滴ＬＤの検出結果に基づいて、ノズル洗浄部１１２が液体供給ノズル６１ａと液体排出ノズル７１ａと少なくとも一方の洗浄を実施する。また、残留液滴検出部９１によって検出された残留液滴ＬＤの検出結果に基づいて、ノズル交換部１１３が液体供給ノズル６１ａと液体排出ノズル７１ａと少なくとも一方の交換を実施する。したがって、本実施形態は、液浸露光によって欠陥が発生することを防止できるため、製造効率を向上させることができる。
【００９４】
なお、上記の本実施形態において、リソグラフィ装置１は、本発明のリソグラフィ装置に相当する。また、上記の本実施形態において、制御装置５は、本発明の現像制御部に相当する。また、上記の本実施形態において、液体供給部６１は、本発明の液体供給部に相当する。また、上記の本実施形態において、液体供給ノズル６１ａは、本発明の液体供給ノズルに相当する。また、上記の本実施形態において、液膜除去部７１は、本発明の液膜除去部に相当する。また、上記の本実施形態において、液体排出ノズル７１ａは、本発明の液体排出ノズルに相当する。また、上記の本実施形態において、残留液滴検出部９１は、本発明の残留液滴検出部に相当する。また、上記の本実施形態において、残留液滴除去部１１１は、本発明の残留液滴除去部）に相当する。また、上記の本実施形態において、ノズル洗浄部１１２は、本発明のノズル洗浄部に相当する。また、上記の本実施形態において、ノズル交換部１１３は、本発明のノズル交換部に相当する。
【００９５】
また、本発明の実施に際しては、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形形態を採用することができる。
【００９６】
たとえば、残留液滴検出部については、露光装置のチャンバ内や、基板搬送系などのその他の装置に設置してもよい。
【００９７】
また、たとえば、上記の実施形態の残留液滴除去部は、光ビームを用いて残留液滴を除去する場合の他、微小な口径のスポイトの先端を残留液滴に接近させて、そのスポイトに残留液滴を吸引させることによって、残留液滴をレジスト膜から除去するように構成させてもよい。また、微小な口径のノズルの先端を残留液滴に接近させて、そのノズルから残留液滴へ送風することによって、残留液滴をレジスト膜から除去するように構成させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】図１は、本発明にかかる実施形態におけるリソグラフィ装置１を示す図である。
【図２】図２は、本発明にかかる実施形態において、露光装置３を示す側面図である。
【図３】図３は、本発明にかかる実施形態において、残留液滴検出部９１を示す側面図である。
【図４】図４は、本発明にかかる実施形態において、基板Ｗをパターン加工する際の動作を示すフロー図である。
【図５】図５は、本発明にかかる実施形態において、液浸露光を実施する際のフロー図である。
【符号の説明】
【００９９】
１…リソグラフィ装置（リソグラフィ装置）、
２…レジスト膜形成装置、
３…露光装置、
４…現像処理装置、
５…制御装置（現像制御部）、
１１…チャンバ、
２１…基板ステージ、
３１…マスクステージ、
４１…照明系、
５１…投影系、
６１…液体供給部（液体供給部）、
６１ａ…液体供給ノズル（液体供給ノズル）、
６１ｂ…液体供給タンク、
７１…液膜除去部、
７１ａ…液体排出ノズル（液体排出ノズル）、
７１ｂ…液体排出タンク、
９１…残留液滴検出部（残留液滴検出部）、
１０１…メンテナンス部、
１１１…残留液滴除去部（残留液滴除去部）、
１１２…ノズル洗浄部（ノズル洗浄部）、
１１３…ノズル交換部（ノズル交換部）
【図１】
2007227725.tif 000003
【図２】
2007227725.tif 000004
【図３】
2007227725.tif 000005
【図４】
2007227725.tif 000006
【図５】
2007227725.tif 000007