(57)【要約】【課題】  投影光学系の最終光学素子に液浸剤が残留し付着することを防止し、露光精度の劣化を防止する液浸露光装置を提供する。【解決手段】  投影光学系３の最も基板１３の近くに配置される最終光学素子３ａと前記基板１３との間隙に充填される液浸剤９を介して、原版２ａのパターンを前記基板１３に投影する露光装置において、前記最終光学素子３ａと前記基板１３との間に位置し、開口部１０ａを有するフィルム状部材１０と、前記投影光学系３に設けられ、前記フィルム状部材１０を巻き取ることにより移動させる巻き取り機構１１と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影光学系の最も基板の近くに配置される最終光学素子と前記基板との間隙に充填される液浸剤を介して、原版のパターンを前記基板に投影する露光装置において、
前記最終光学素子と前記基板との間に位置し、開口部を有するフィルム状部材と、
前記投影光学系に設けられ、前記フィルム状部材を巻き取ることにより移動させる巻き取り機構と、を有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記基板を保持する基板ステージが前記投影光学系の直下に位置する時に、前記投影光学系の直下に前記開口部を位置させ、
前記基板ステージが前記投影光学系の直下から離れた位置に位置する時に、前記投影光学系の直下から離れた位置に前記開口部を位置させることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記フィルム状部材は、金属フィルムから成ることを特徴とする請求項１または２に記載の露光装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
前記基板を現像する工程と、を備えることを特徴とす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、投影光学系の最も基板の近くに配置される最終光学素子と基板との間隙に充填される液浸剤を介して、原版のパターンを基板に投影する露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置等の超精密機器分野では、デバイスの更なる微細化の要求が高まりつつある。
投影露光装置に対する高解像度の要求も、その一つであり、具体例として、投影光学系の高ＮＡ化や露光光波長の短波長化が行われている。
一方、投影光学系の最もウエハの近くに配置される最終光学素子のレンズとウエハとの間を、空気より屈折率ｎの高い液浸剤で充填する液浸露光装置が提案されている。
この液浸露光装置は、空気中での波長の逆数である１/ｎの波長の光を露光光として使用することと同じ効果を有し、解像力を向上させる露光装置である。
【０００３】
図６、図７を参照して、従来例の液浸露光装置の構成について説明する。
照明系ユニット２１は、その内部に露光光を照射する図示されない露光光源を有する。
照明系ユニット２１は、この露光光をマスキングして、露光光が原版であるレチクル２２ａ上の露光パターン領域以外を照射しないように整形し、整形された露光光をレチクル２２ａに照射する。
照明系ユニット２１の内部または外部に配置される図示されない照明制御部は、露光光源を制御して、所定のタイミングで露光光を照射制御する。
レチクルステージ２２は、露光パターンを有するレチクル２２ａを搭載し、縮小投影光学系２３は、レチクル２２ａの露光パターンを基板であるウエハ３１に対して所定の縮小露光倍率比で縮小投影する。
露光装置本体２４は、部材を介してベース定盤３０に載置され、レチクルステージ２２および縮小投影光学系２３を支持し、基板ステージ２５は、露光エリアにおいてウエハ３１を所定の露光位置に位置決めする。
アライメントステージ２６は、部材を介してベース定盤３０に載置され、アライメント計測エリアに内において基板ステージ２５が保持するウエハ３１の位置を計測するために所定の計測位置に位置決めをする。
基板ステージ２５及びアライメントステージ２６のＸＹ平面における２次元的な位置は、バーミラー２７とレーザー干渉計２８によってリアルタイムに計測され、この計測値に基づいて基板ステージ２５及びアライメントステージ２６は位置決め制御を行う。
また、レチクルステージ２２に関しても同様に位置計測が行われ、その計測結果に基づいてレチクルステージ２２と基板ステージ２５の連携制御が行われる。  
照明系ユニット２１から露光光を照射し、レチクル２２ａの露光パターンをウエハ３１に対して縮小投影する際、縮小投影光学系２３の最もウエハ３１の近くに配置される最終光学素子２３ａと基板ステージ２５の間に液浸剤２９を充填する。
液浸剤２９は、一般に屈折率が１より大きいため投影露光光学系２３のＮＡが見かけ上、１以上となり、従来の液浸剤２９を用いない露光装置よりも高い解像度を達成する。
【０００４】
図６、図７に示される従来例の液浸露光装置における露光ステップは以下の通りである。
基板ステージ２５は、ウエハ３１を外側から露光装置に搬入するため、ウエハ受け渡し位置に移動され、ウエハ３１を受け渡され保持する。
ウエハ３１の保持動作が完了した後、露光位置に移動し、縮小投影光学系２３の最終光学素子２３ａとウエハ３１の隙間の距離と平行姿勢を制御する。
次に、不図示の液浸剤供給手段によって投影露光光学系２３の最終光学素子２３ａとウエハ３１との間の空間に、液浸剤２９を注入する。
最終光学素子２３ａとウエハ３１との間に、液浸剤２９が注入された後はステップアンドスキャン方式によって逐次、ウエハ３１を露光する。
具体的にはアライメント計測を行い、位置補正データを取得後、ウエハ３１のショットレイアウトに従って、レチクルステージ２２と、基板ステージ２５を同期動作させながらフィールド毎に走査露光を行う。
ウエハ３１の全フィールドの露光完了後は、液浸剤２９を回収し、基板ステージ２５はウエハ受け渡し位置に移動し、ウエハ３１を搬出して一連の動作は完了する。
次工程において、ウエハ３１を搬入し同じ動作を繰り返す。
また、特許文献１にて、投影光学系の最終光学素子の光学面を保護する光学面保護部材を、投影光学系に着脱する保護部材着脱機構を有し、最終光学素子への汚れ付着による光学特性の劣化を防止し、良好な露光を行う液浸露光装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００６−２４７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図７に示される状態においては、ウエハ３１を搬入または搬出するため、基板ステージ２５が、投影光学系２３の直下の露光位置から離れた位置に位置している。
この時、液浸剤２９は不図示の液浸剤回収手段により回収されるが、完全に回収されず、縮小投影光学系２３の最終光学素子２３ａに残留液浸剤３２として残留し付着する場合がある。
さらに、この残留液浸剤３２が気化し、最終光学素子２３ａの温度が低下し、露光精度が劣化する。
そこで、本発明は、投影光学系の最終光学素子に液浸剤が残留し付着することを防止し、露光精度の劣化を防止する液浸露光装置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】
上記課題を解決するための本発明の露光装置は、投影光学系の最も基板の近くに配置される最終光学素子と前記基板との間隙に充填される液浸剤を介して、原版のパターンを前記基板に投影する露光装置において、前記最終光学素子と前記基板との間に位置し、開口部を有するフィルム状部材と、前記投影光学系に設けられ、前記フィルム状部材を巻き取ることにより移動させる巻き取り機構と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、投影光学系の最終光学素子に液浸剤が残留し付着することを防止し、露光精度の劣化を防止する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施例を説明する。
図１は、本発明の実施例の液浸露光装置の全体構成図、図２は部分構成図ある。
本実施例は、縮小投影光学系３の最も基板であるウエハ１３の近くに配置される最終光学素子３ａとウエハ１３との間隙に充填される液浸剤９を介して、原版であるレチクル２ａのパターンをウエハ１３に投影する液浸露光装置である。
照明系ユニット１は、その内部に露光光を照射する図示されない露光光源を有し、この照射された露光光が、レチクル２ａ上の露光パターン領域以外を照射しないように露光光をマスキングして露光光を整形し、整形された露光光をレチクル２ａに照射する。
照明系ユニット１の内部または外部に配置される図示されない照明制御部は、露光光源を制御して、所定のタイミングで露光光を照射制御する。
レチクルステージ２は、露光パターンを有するレチクル２ａを搭載し、縮小投影光学系３は、レチクル２ａの露光パターンをウエハ１３に対して所定の縮小露光倍率比で縮小投影する。
露光装置本体４は、部材を介してベース定盤１２に載置され、レチクルステージ２および縮小投影光学系３を支持する。
基板ステージ５は、ウエハ１３を搭載し、Ｘ-Ｙ２次元方向に駆動し、露光エリアにおいてウエハ１３を所定の露光位置に位置決めする。
アライメントステージ６は、部材を介してベース定盤１２に載置され、アライメント計測エリアに内において基板ステージ５が保持するウエハの位置を計測するために所定の計測位置に位置決めをする。
基板ステージ５及びアライメントステージ６のＸＹ平面における２次元的な位置は、バーミラー７とレーザー干渉計８によってリアルタイムに計測され、この計測値に基づいて基板ステージ５及びアライメントステージ６は位置決め制御を行う。
また、レチクルステージ２に関しても同様に位置計測が行われ、その計測結果に基づいてレチクルステージ２と基板ステージ５の連携制御が行われる。  
照明系ユニット１から露光光を照射し、レチクル２ａの露光パターンをウエハ１３に対して縮小投影する際、縮小投影光学系３の最もウエハ１３の近くに配置される最終光学素子３ａと基板ステージ５の間に液浸剤９を充填する。
液浸剤９は、一般に屈折率が１より大きいため投影露光光学系２３のＮＡが見かけ上、１以上となり、高い解像度を達成する。
【０００９】
本実施例における露光ステップは以下の通りである。
基板ステージ５は、ウエハ１３を外側から露光装置に搬入するため、図５に示されるウエハ受け渡し位置に移動され、ウエハ１３を受け渡され保持する。
ウエハ１３の保持動作が完了した後、図４に示される露光位置に移動し、縮小投影光学系３の最終光学素子３ａとウエハ１３の隙間の距離と平行姿勢を制御する。
次に、不図示の液浸剤供給手段によって投影露光光学系３の最終光学素子３ａとウエハ１３との間の空間に、液浸剤９を注入する。
最終光学素子３ａとウエハ１３との間に、液浸剤９が注入された後はステップアンドスキャン方式によって逐次、ウエハ１３を露光する。
具体的にはアライメント計測を行い、位置補正データを取得後、ウエハ１３のショットレイアウトに従って、レチクルステージ２と、基板ステージ５を同期動作させながらフィールド毎に走査露光を行う。
ウエハ１３の全フィールドの露光完了後は、液浸剤９を回収し、基板ステージ５は図５に示されるウエハ受け渡し位置に移動し、ウエハ１３を搬出して一連の動作は完了する。
次工程において、ウエハ１３を搬入し同じ動作を繰り返す。
【００１０】
図３に示されるフィルム状部材１０は、最終光学素子３ａとウエハ１３との間に位置し、開口部１０ａを有し、開口部１０ａは円形、矩形などの開口形状に形成される。
フィルム状部材１０は、縮小投影光学系３の最終光学素子３ａと、ウエハ１３の隙間で開放状態または遮蔽状態にするため、ステンレスなどの金属フィルムから成る薄膜素材が用いられる。
フィルム状部材１０の両端は、巻き取り機構であるフィルム巻き取り装置１１に保持される。
フィルム巻き取り装置１１は、縮小投影光学系３に設けられ、フィルム状部材１０を巻き取ることにより移動させる。
ここで、図４に示されるように、ウエハ１３を保持した基板ステージ５が、投影光学系３の直下である露光される位置に位置させ、縮小投影光学系３の最終光学素子３ａとウエハ１３との間に、液浸剤９が注入されている状態で走査露光が行われる。
このとき、フィルム状部材１０の開口部１０ａは、縮小投影光学系３の最終光学素子３ａの直下に位置する開放状態であるため、縮小投影光学系３の最終光学素子３ａとウエハ１３の間には液浸剤９のみが存在する。
次に、図５に示されるように、基板ステージ５が、ウエハ１３を搬入または搬出するため、投影光学系３の直下から離れた位置に移動される。
このとき、フィルム状部材１０は、フィルム巻き取り装置１１によって巻き取られ、投影光学系３の直下から離れた位置に開口部１０ａを位置させ、縮小投影光学系３の最終光学素子３ａとウエハ１３の間は、フィルム状部材１０によって遮蔽状態となる。
この遮蔽状態において、フィルム状部材１０と、ウエハ１３の間に注入されていた液浸剤９は、不図示の液浸剤回収手段により回収されるが、縮小投影光学系３の最終光学素子３ａとウエハ１３の間との液浸剤９はフィルム状部材１０によって保持される。
このため、縮小投影光学系３の最終光学素子３ａに付着した液浸剤９が空気中に曝されないため、液浸剤９が気化し、最終光学素子３ａの温度が低下し露光精度が劣化することを防止する。
本実施例においてフィルム巻き取り装置１１は、図４、図５に示される動作を繰り返す。
【００１１】
（デバイス製造方法の実施例）
デバイス（半導体集積回路素子、液晶表示素子等）は、前述のいずれかの実施例の露光装置を使用して、感光剤を塗布した基板（ウエハ、ガラスプレート等）を露光する工程と、その基板を現像する工程と、他の周知の工程と、を経ることにより製造される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例の液浸露光装置の全体構成図である。
【図２】本発明の実施例の液浸露光装置の部分構成図である。
【図３】本発明の実施例におけるフィルム状部材の構成図である。
【図４】本発明の実施例の液浸露光装置の部分構成図である。
【図５】本発明の実施例の液浸露光装置の部分構成図である。
【図６】従来例の液浸露光装置の全体構成図である。
【図７】従来例の液浸露光装置の部分構成図である。
【符号の説明】
【００１３】
１：照明系ユニット              ２：レチクルステージ
３：縮小投影光学系              ４：露光装置本体
５：基板ステージ                ６：アライメントステージ
７：バーミラー                  ８：レーザー干渉計
９：液浸剤                      １０：フィルム状部材
１１：フィルム巻き取り装置      １２：ベース定盤
１３：ウエハ                    ２１：照明系ユニット
２２：レチクルステージ          ２３：縮小投影光学系
２４：露光装置本体              ２５：基板ステージ
２６：アライメントステージ      ２７：バーミラー
２８：レーザー干渉計            ２９：液浸剤
３０：ベース定盤                ３１：ウエハ      ３２：残留液浸剤
【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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【図６】
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【図７】
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