(57)【要約】【課題】  本発明は、液浸露光に用いられる液体の酸素濃度を低減させることができる露光装置および露光方法を提供することを目的とする。【解決手段】  液体を介して基板を露光する露光装置において、原版のパターンの像を前記基板に投影する投影光学系と、前記基板を保持した状態で移動するステージと、前記液体の供給口および回収口を有し、前記ステージと前記投影光学系との間に前記投影光学系とは離間して配置されている部材と、前記投影光学系と前記部材との間の空間に、吹き出し口を介して不活性ガスを供給する供給手段とを有し、前記吹き出し口が前記空間に向けられていることを特徴とする。【選択図】  図２
2009094145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を介して基板を露光する露光装置において、
原版のパターンの像を前記基板に投影する投影光学系と、
前記基板を保持した状態で移動するステージと、
前記液体の供給口および回収口を有し、前記ステージと前記投影光学系との間に前記投影光学系とは離間して配置されている部材と、
前記投影光学系と前記部材との間の空間に、吹き出し口を介して不活性ガスを供給する供給手段とを有し、
前記吹き出し口が前記空間に向けられていることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記吹き出し口が前記空間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記吹き出し口が前記部材に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項４】
前記吹き出し口を第１の吹き出し口として、
前記基板と前記部材との間にある液体に対して不活性ガスを吹き付けるための第２の吹き出し口が設けられ、
前記第１の吹き出し口は、前記第２の吹き出し口よりも前記投影光学系の光軸に近い位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項５】
液体を介して基板を露光する露光装置において、
原版のパターンの像を前記基板に投影する投影光学系と、
前記基板を保持した状態で移動するステージと、
前記液体の供給口および回収口を有し、前記ステージと前記投影光学系との間に前記投影光学系とは離間して配置されている部材と、
前記投影光学系と前記ステージとの間の空間に、吹き出し口を介して不活性ガスを供給する供給手段と、
前記供給手段によって供給された不活性ガスを回収口を介して回収する回収手段とを有し、
前記供給手段の吹き出し口と前記回収手段の回収口とが前記ステージの前記投影光学系に対向する面に設けられていることを特徴とする露光装置。
【請求項６】
前記回収手段は、前記回収手段の回収口を介して前記不活性ガスを回収するとともに、前記液体を回収することを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記投影光学系と前記部材との間の空間に設けられた不活性ガスの吹き出し口を有することを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項８】
前記ステージを移動しながら、前記供給手段が不活性ガスを供給することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の露光装置。
【請求項９】
投影光学系および液体を介して、原版のパターンの像を基板に露光する露光方法において、
前記液体の供給口および回収口を有し、前記投影光学系とは離間して配置されている部材と、前記投影光学系との間の空間に、前記空間に向けられた吹き出し口を介して不活性ガスを供給するステップと、
前記ステップにより前記不活性ガスを供給した後、前記投影光学系と前記基板との間に前記液体を供給するステップと、
前記投影光学系と前記基板との間に供給された前記液体を介して前記基板を露光するステップと
を有することを特徴とする露光方法。
【請求項１０】
請求項１乃至８の何れか１項に記載の露光装置を用いて基板を露光するステップと、
露光された前記基板を現像するステップとを有す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、露光装置、露光方法およびデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レチクル（マスク）に描画された回路パターンを投影光学系によってウェハ等に投影して回路パターンを転写するために、露光装置が従来から使用されている。近年では更なる解像度向上の要求があり、その一手段として液浸露光が着目されている。液浸露光は、投影光学系のウェハ側の媒質を液体（液浸液）にすることによって投影光学系の開口数（ＮＡ）の増加（所謂、高ＮＡ化）を更に進めるものである。つまり投影光学系のＮＡは媒質の屈折率をｎとすると、ＮＡ＝ｎ・ｓｉｎθであるので、空気の屈折率よりも高い屈折率（ｎ＞１）の媒質を満たすことでＮＡをｎまで大きくすることができる。
【０００３】
現在、液浸露光装置に使用されうる屈折率の高い液体の中には、酸素溶解度の高い液体がある。この液体中に酸素が溶け込むと、露光光の透過率が低下し、解像度の低下の原因となる。そこで、その液体に酸素が溶けることを防止するために、液体周辺を窒素、アルゴン、ヘリウムといった不活性ガスで充たし、液体の酸素濃度が低くなるように構成されている（特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２００６−１７３２９５号公報
【特許文献２】特開２００５−１８３７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１および特許文献２に記載の発明のように、液浸液の供給口や回収口を有する部材は、液体の供給や回収に伴い発生する振動が投影光学系に伝わることを防止するために、投影光学系と分離して支持されていることが好ましい。
【０００５】
しかし、そのように構成することで、液浸液の供給口や回収口を有する部材と投影光学系を構成する構成部材との間に隙間が生じ、その隙間に不活性ガスが供給されにくい。したがって、その隙間にある酸素が液体に溶解し、液体中の酸素濃度を十分に低下することができなってしまう。また、投影光学系の最終レンズとウェハもしくは同面板の間のギャップは非常に狭く、その間の空間における酸素濃度を低下させることが困難である。
【０００６】
そこで、本発明は、液浸露光に用いられる液体中の酸素濃度を低減させることができる露光装置および露光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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の側面としての露光装置は、液体を介して基板を露光する露光装置において、原版のパターンの像を前記基板に投影する投影光学系と、前記基板を保持した状態で移動するステージと、前記液体の供給口および回収口を有し、前記ステージと前記投影光学系との間に前記投影光学系とは離間して配置されている部材と、前記投影光学系と前記部材との間の空間に、吹き出し口を介して不活性ガスを供給する供給手段とを有し、前記吹き出し口が前記空間に向けられていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の側面としての露光装置は、液体を介して基板を露光する露光装置において、原版のパターンの像を前記基板に投影する投影光学系と、前記基板を保持した状態で移動するステージと、前記液体の供給口および回収口を有し、前記ステージと前記投影光学系との間に前記投影光学系とは離間して配置されている部材と、前記投影光学系と前記ステージとの間の空間に、吹き出し口を介して不活性ガスを供給する供給手段と、前記供給手段によって供給された不活性ガスを回収口を介して回収する回収手段とを有し、前記供給手段の吹き出し口と前記回収手段の回収口とが前記ステージの前記投影光学系に対向する面に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第３の側面としての露光方法は、投影光学系および液体を介して、原版のパターンの像を基板に露光する露光方法において、前記液体の供給口および回収口を有し、前記投影光学系とは離間して配置されている部材と、前記投影光学系との間の空間に不活性ガスを供給するステップと、前記ステップにより前記不活性ガスを供給した後、前記投影光学系と前記基板との間に前記液体を供給するステップと、前記投影光学系と前記基板との間に供給された前記液体を介して前記基板を露光するステップとを有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、液浸露光に用いられる液体中の酸素濃度を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（実施例１）
以下、図１および図２を参照して、本発明の第１の実施例としての露光装置を説明する。なお、同一の参照符号にアルファベットを設けたものは、アルファベットのない参照符号で総括されるものとする。図１は、露光装置１の構成を示す概略断面図である。図１中の矢印はデータの流れを表し、図２中の矢印は液体または気体の流れを表す。
【００１２】
露光装置１は、投影光学系３０のウェハ側にある光学素子の最終面（最終光学素子）とウェハとの間に供給される液体Ｌ（液浸液）を介して、レチクルに形成された回路パターンをウェハに露光する液浸型の投影露光装置である。かかる露光装置には、ステップ・アンド・リピート方式やステップ・アンド・スキャン方式があるが、本実施例ではステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（「スキャナー」とも呼ばれる。）を例に説明する。ここで、「ステップ・アンド・スキャン方式」とは、レチクルに対してウェハを連続的にスキャン（走査）してレチクルパターンをウェハに露光すると共に、１ショットの露光終了後ウェハをステップ移動して、次の露光領域に移動する露光方法である。また、「ステップ・アンド・リピート方式」とは、ウェハの一括露光ごとにウェハをステップ移動して次のショットの露光領域に移動する露光方法である。
【００１３】
露光装置１は、図１に示すように、照明装置１０と、レチクル２０を載置するレチクルステージ２５と、投影光学系３０と、ウェハ４０を載置するウェハステージ４５と、測距手段５０と、ステージ制御部６０と、流体制御部７０とを有する。
【００１４】
照明装置１０は、転写用の回路パターンが形成されたレチクル２０を照明し、図示しない光源部と照明光学系とを有する。
【００１５】
光源部の光源としては、例えば、波長約１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー、波長約２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザーなどを使用することができる。しかし、光源の種類はエキシマレーザーに限定されず、例えば、波長約１５７ｎｍのＦ２レーザーを使用してもよいし、光源の個数も限定されない。また、光源部に使用可能な光源はレーザーに限定されるものではなく、一又は複数の水銀ランプやキセノンランプなどのランプも使用可能である。
【００１６】
照明光学系は、レチクル２０を照明する光学系であり、レンズ、ミラー、オプティカルインテグレーター、絞り等を含む。例えば、コンデンサーレンズ、ハエの目レンズ、開口絞り、コンデンサーレンズ、スリット、結像光学系の順で整列する。オプティカルインテグレーターは、ハエの目レンズや２組のシリンドリカルレンズアレイ（又はレンチキュラーレンズ）板を重ねることによって構成されるインテグレーターを含むが、光学ロッドや回折素子に置換される場合もある。
【００１７】
原版としてのレチクル（マスク）２０は、図示しないレチクル搬送系により露光装置１の外部から搬送され、レチクルステージ２５に支持及び駆動される。レチクル２０は、例えば、石英製であり、転写されるべき回路パターンが形成されている。レチクル２０からの回折光は、投影光学系３０を通り、ウェハ４０上に投影される。レチクル２０とウェハ４０とは、光学的に共役の関係に配置される。露光装置１は、スキャナーであるため、レチクル２０とウェハ４０を縮小倍率比の速度比で走査することにより、レチクル２０のパターンをウェハ４０上に転写する。なお、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置（「ステッパー」とも呼ばれる。）の場合は、レチクル２０とウェハ４０を静止させた状態で露光が行われる。
【００１８】
レチクルステージ２５は定盤２６に取り付けられている。レチクルステージ２５は、図示しないレチクルチャックを介してレチクル２０を支持し、図示しない移動機構及びステージ制御部６０によって移動制御される。移動機構は、リニアモーターなどで構成され、Ｘ軸方向にレチクルステージ２５を駆動することでレチクル２０を移動することができる。
【００１９】
投影光学系３０は、レチクル２０に形成されたパターンを経た回折光をウェハ４０上に結像する機能を有する。投影光学系３０としては、複数のレンズ素子のみからなる光学系や複数のレンズ素子と少なくとも一枚の凹面鏡とを有する光学系（カタディオプトリック光学系）を使用することができる。また、複数のレンズ素子と少なくとも一枚のキノフォームなどの回折光学素子とを有する光学系も使用することができる。色収差の補正が必要な場合には、互いに分散値（アッベ値）の異なるガラス材からなる複数のレンズ素子を使用したり、回折光学素子をレンズ素子と逆方向の分散が生じるように構成したりする。
【００２０】
基板としてのウェハ４０は、図示しないウェハ搬送系により露光装置１の外部からウェハステージ４５上に搬送され、ウェハステージ４５に支持及び駆動される。ウェハ４０にはフォトレジストが塗布される。なお、ウェハ４０の代わりに、液晶基板その他の基板を用いることができる。ウェハ４０の端部から露光を開始するためには、ウェハ４０の端部が露光領域（露光光が照射される領域）に到達する前に投影光学系３０の最終面（下面）の下に液膜を満たす必要がある。そこで、ウェハ４０の外側に、ウェハ４０とほぼ同じ高さの同面板（平面板）４１を設けることにより、ウェハの外側の領域においても液膜を形成することを可能にしている。
【００２１】
ウェハステージ４５は、ウェハ４０を支持し、定盤４６に載置されている。ウェハステージ４５は、ウェハの上下方向（鉛直方向）の位置や回転方向、傾きを調整、変更或いは制御する駆動装置を内蔵している。露光時は、駆動装置により投影光学系３０の焦点面にウェハ４０上の露光領域が常に高精度に合致するようにウェハステージ４５が制御される。ここで、ウェハ上の面の位置（上下方向位置と傾き）は、不図示の光フォーカスセンサーによって計測され、ステージ制御部６０に提供される。ウェハステージ４５は、ウェハ４０の所望のエリアを投影光学系３０の直下へ移動したり、ウェハ４０の姿勢補正を行ったりする。
【００２２】
測距手段５０は、レチクルステージ２５の位置とウェハステージ４５の二次元的な位置を参照ミラー５２、５６、レーザー干渉計５４、５８を介してリアルタイムに計測する。測距手段５０による測距結果はステージ制御部６０に伝達され、両ステージ２５及び４５は位置決めや同期制御のためにステージ制御部６０の制御の下で一定の速度比率で駆動される。
【００２３】
ステージ制御部６０は、レチクルステージ２５とウェハステージ４５の駆動制御を行う。
【００２４】
流体制御部７０は、ウェハステージ４５の現在位置、速度、加速度、目標位置、移動方向といった情報をステージ制御部６０から取得して、これらの情報に基づいて、液浸露光に係る制御を行う。例えば、流体制御部７０は、液体Ｌの供給及び回収の切り替え、停止、供給及び回収する液体Ｌの量の制御等の制御指令を液体給排装置の液体供給装置１４０や液体回収装置１６０に与える。また、不活性ガスの供給及び回収の切り替え、停止、供給及び回収する不活性ガスの量の制御等の制御指令を不活性ガスの供給装置や回収装置に与える。
【００２５】
露光装置１本体は、不図示の環境チャンバの中に設置されており、露光装置１本体を取り巻く環境が所定の温度に保たれる。レチクルステージ２５、ウェハステージ４５、干渉計５４及び５８を取り巻く空間や、投影光学系３０を取り巻く空間には、更に個別に温度制御された空調空気が吹き込まれて、環境温度が更に高精度に維持される。
【００２６】
液体供給装置１４０は、液体や気体の供給口や回収口などのノズルが設けられた部材１１０とともに、投影光学系３０とウェハ４０との間の空間或いは間隙を液体Ｌで充填する機能を有する。また、液体回収装置１６０により、液体供給装置１４０によって供給された液体が回収される。
【００２７】
液体Ｌは、露光光の吸収が少ないものから選ばれ、更に石英や蛍石などの屈折系光学素子とほぼ同程度の屈折率を有することが望まれる。具体的には、液体Ｌとしては、純水、機能水、フッ化液（例えば、フルオロカーボン）などが候補として掲げられる。液体Ｌは、予め脱気装置を用いて溶存ガスが十分に取り除かれたものが好ましい。これは、気泡の発生を抑制し、また、気泡が発生しても即座に液体中に吸収できるからである。例えば、環境気体中に多く含まれる窒素、酸素を対象とし、液体に溶存可能なガス量の８０％以上を除去すれば、十分に気泡の発生を抑制することができる。もちろん、不図示の脱気装置を露光装置１に備えて、常に液体中の溶存ガスを取り除きながら液体供給装置１４０に液体を供給してもよい。脱気装置としては、例えば、ガス透過性の膜を隔てて一方に液体を流し、もう一方を真空にして液体中の溶存ガスをその膜を介して真空中に追い出す、真空脱気装置が好適である。
【００２８】
部材１１０は、投影光学系３０の周囲を取り囲むように配置された環状の部材であり、投影光学系３０とは離間するように、投影光学系３０の（少なくとも最終光学素子の）周りに取り付け可能である。部材１１０は投影光学系３０に近接して設けられてもよく、部材１１０と投影光学系３０との距離が数ｍｍ程度のものでもよい。
【００２９】
部材１１０は、投影光学系３０の光軸に実質的に平行な面１１２、面１１２に実質的に垂直な面１１４とを有する。そして、面１１２及び１１４を介して液体Ｌに接触し、かかる面に設けられた供給口１１６および回収口１１８を介して液体の供給及び回収を行う。
【００３０】
液体供給装置１４０は、供給管１４２および部材１１０を介して液体を投影光学系３０とウェハ４０との間に供給する。液体供給装置１４０は、例えば、液体を貯めるタンク、液体を送り出す圧送装置、液体の供給流量を可変にする流量調整部、液体の温度を制御するための温度制御装置を含む。液体供給装置１４０は、流体制御部７０からの制御指令に基づいて動作する。
【００３１】
液体回収装置１６０は、回収管１６２および部材１１０を介して投影光学系３０とウェハ４０との間から液体を回収する。液体回収装置１６０は、例えば、回収した液体を一時的に貯めるタンク、液体を吸い取る吸引装置、液体の回収流量を可変にする流量調整部を含む。液体回収装置１６０も、流体制御部７０からの制御指令に基づいて動作する。
【００３２】
以下、部材１１０の詳細について図２及び図３を参照して説明する。図２は、投影光学系３０の最終光学部材からウェハ４０面上までの間の空間（以下、光路空間）周辺の、投影光学系３０の光軸を含む断面の図である。
【００３３】
光路空間を囲むように配置された部材１１０には、面１１４において、ウェハ４０に対向する位置に、内側に液体Ｌを供給するための供給口１１６と、液体Ｌを回収するための回収口１１８が配置される。回収口１１８は光路空間および部材１１０下に供給された液体Ｌが部材１１０近傍または部材１１０の外側に漏れ出さないように液体の外縁を規定し、光路空間を囲むように配置される。
【００３４】
本実施例における部材１１０には、不活性ガスを吹き出す（供給する）ための不活性ガス吹き出し口（第１の吹き出し口）１２３、不活性ガス吹き出し口（第２の吹き出し口）１２１、不活性ガス回収口１２２が設けられている。本実施例では、不活性ガスとして窒素、アルゴン、ヘリウムを用いることができる。
【００３５】
不活性ガス吹き出し口１２３は、部材１１０と投影光学系３０との間の空間、具体的には部材１１０の投影光学系３０に対向する面１１３に設けられている。露光装置１内または外部の装置には、供給手段としての不活性ガス供給装置が設けられ、流体制御部の指令に基づいて、その供給装置から供給管（配管）を通って、不活性ガス吹き出し口１２３から部材１１０と投影光学系３０の間に不活性ガスが供給される。不活性ガス供給装置は、例えば、不活性ガスを収納するタンク、不活性ガスを送り出す圧送装置、不活性ガスの供給量を可変にする流量調整部、不活性ガスの温度を制御するための温度制御装置を含む。なお、液体Ｌが投影光学系３０とウェハ４０との間にないときに、不活性ガスが吹き出し口１２３から吹き出されると、その不活性ガスは、投影光学系３０とウェハ４０との間の空間、もしくは、部材１１０とウェハ４０の間の空間にも回り込みうる。
【００３６】
不活性ガス吹き出し口１２３の法線は、部材１１０と投影光学系３０との間の空間に向けられており、部材１１０と投影光学系３０との間の空間に不活性ガスが迅速に供給される。なお、投影光学系３０には、光学系を構成する光学素子およびその光学素子を保持する保持部材を含むものとする。また、部材１１０と投影光学系３０との間の空間に設けられた開口と表現するときは、その空間を形成する部材の、該空間に対向する面に設けられた開口を含むものとする。
【００３７】
さらに本実施例では、部材１１０と投影光学系３０の間に不活性ガスを回収するための不活性ガス回収口を配置することもできる。その不活性ガス回収口は、部材１１０の投影光学系３０に対向する面１１３、もしくは部材１１０とは別の部材に配置することができる。露光装置１内または外部の装置には不図示の不活性ガス回収装置が設けられ、その不活性ガス回収装置により、部材１１０と投影光学系３０との間の空間にある不活性ガスが、不活性ガス回収口から配管を通って回収される。なお、不活性ガス吹き出し口１２３を不活性ガス回収口として機能させることもできる。その場合、面１１３に設ける開口が１つで済み、簡易な構成とすることができる。
【００３８】
不活性ガス吹き出し口１２１は部材１１０の面１１４であって液体Ｌよりも外側に配置されている。不活性ガス吹き出し口１２１からは、液体Ｌの周りを囲むように不活性ガスが供給される。この際、不活性ガスを供給する供給装置は、不活性ガス吹き出し口１２３へ不活性ガスを供給する装置と同一であってもよいし、別の装置でもよい。
【００３９】
また、不活性ガス回収口１２２は、部材１１０の面１１４であって液体Ｌよりも外側に配置され、不活性ガス吹き出し口１２１から部材１１０とウェハ４０との間の空間に供給された不活性ガスを回収する。この際、不活性ガスを回収する回収装置は、部材１１０と投影光学系３０の間に設けられた不活性ガス回収口を介して不活性ガスを回収する回収装置と同一であってもよいし、別の装置でもよい。
【００４０】
なお、不活性ガス吹き出し口１２１と不活性ガス回収口１２２により、液体Ｌの周囲に不活性ガスが吹き付けられ、液体を投影光学系とウェハとの間に封じ込める役割（エアカーテン）も果たす。また、不活性ガス吹き出し口１２１や不活性ガス回収口１２２は必ずしも部材１１０に設けられている必要はなく、部材１１０とは別の部材に設けられていても良い。
【００４１】
不活性ガス供給口１２３は、少なくとも不活性ガス供給口１２１よりも投影光学系の光軸に近い位置に配置されることが好ましい。このように配置することにより、ウェハステージ４５と投影光学系３０との間の空間、および、部材１１０と投影光学系３０との間の空間の酸素濃度をより迅速かつ十分に低下させることができる。
【００４２】
次に、図７を用いて本実施例の露光装置を用いた露光方法について説明する。まず、ウェハステージ４５上にウェハ４０を載置した後、投影光学系３０の下方の空間にウェハ４０を移動する（Ｓｔｅｐ１０１）。
【００４３】
次に、部材１１０に設けられた不活性ガス吹き出し口１２１及び吹き出し口１２３の少なくとも一方から不活性ガスを供給する（Ｓｔｅｐ１０２）。そうすることで、投影光学系３０とウェハ４０（ウェハステージ４５）との間、投影光学系３０と部材１１０との間の空間を不活性ガスで置換し、その空間中の酸素濃度を低下させる。この際、流体制御部７０によって、不活性ガスの供給の開始指令や流量の制御指令が行われる。
【００４４】
また、この際、ウェハステージ４５が移動している状態で不活性ガスを供給するのが好ましい。これは、ウェハステージ４５を移動させながら不活性ガスを供給することにより、ステージ走査方向の上流側から供給された不活性ガスがウェハステージ４５の移動に伴い光路空間に移動するためである。
【００４５】
次に、投影光学系３０とウェハ４０（ウェハステージ４５）の間に液体を供給する（Ｓｔｅｐ１０３）。この際も、ウェハステージ４５が移動している状態で液体を供給するのが好ましい。これは、ウェハステージを移動させながら液体を供給することにより、ウェハステージ走査方向の上流側から供給された液体がウェハステージの移動に伴い、より早く光路空間に移動するためである。
【００４６】
液体が投影光学系３０とウェハ４０（ウェハステージ４５）の間（光路空間）に供給、充填された後、レチクル２０のパターンをウェハ４０に露光する（Ｓｔｅｐ１０４）。
【００４７】
全てのショットの露光が終了したら、液体回収装置１６０により、液体回収口１１８を介して、液体を回収する。また、不活性ガス回収装置により、不活性ガス回収口を介して不活性ガスを回収する（Ｓｔｅｐ１０５）。ウェハを換えて露光処理を続ける場合には同じ動作を繰り返せばよい。
【００４８】
本実施例によれば、液体に接する空間、特に投影光学系と液体の供給口と回収口を有する部材との間へ不活性ガスを供給することができるため、液体の酸素濃度を十分且つ速やかに低減させることができる。さらに、レーザー干渉計の測定領域への不活性ガスの漏れが低減できるため、測長誤差（干渉計揺らぎ誤差）の低下を防止することができる。
【００４９】
（実施例２）
図３は本発明の第２実施例に係る光路空間周辺の、投影光学系３０の光軸を含む断面の図である。本実施例では、不活性ガス供給口１２３が、部材１１０とは異なる部材に設けられている。なお、本実施例の説明において、第１の実施例と重複する説明を省略する。
【００５０】
本実施例では、不活性ガス吹き出し口１２３は部材１１０と別体として設けられた部材１１５に配置され、その吹き出し口の法線が投影光学系３０と部材１１０の間の空間に向けられている。不活性ガスは、不活性ガスの供給装置によって、不活性ガス吹き出し口１２３から部材１１０と投影光学系３０の間に供給される。
【００５１】
なお、部材１１５は、吹き出し口が投影光学系３０と部材１１０の間の空間に向けられた配管であってもよい。また、部材１１５は部材１１０と投影光学系３０との間の空間に設けられ、投影光学系３０を取り囲むように配置された環状の部材であってもよい。本実施例では、不活性ガス吹き出し口１２３が、投影光学系３０と部材１１０との間の空間に設けられているが、不活性ガス吹き出し口１２３の法線がその空間に向けられていれば、その空間の外部に設けられていてもよい。
【００５２】
さらに本実施例では、部材１１０と投影光学系３０の間に不活性ガスを回収するための不活性ガス回収口を部材１１０の投影光学系３０に対向する面１１３に設けることができる。また、その不活性ガス回収口を、不活性ガス供給口１２３が設けられた部材１１５、もしくは、部材１１０や部材１１５とは別の部材に配置してもよい。
【００５３】
本実施例によれば、投影光学系と液体の供給口と回収口を有する部材の間へ不活性ガスを供給することができるため、液体周りの酸素濃度を十分且つ速やかに低減させることができる。さらに、レーザー干渉計の測定領域への不活性ガスの漏れが低減できるため、測長誤差（干渉計揺らぎ誤差）の低下を防止することができる。
【００５４】
（実施例３）
図４は、本発明の第３実施例に係る光路空間周辺の、投影光学系３０の光軸を含む断面の図である。本実施例ではウェハ４０を載置するウェハステージ４５に不活性ガスの吹き出し口１２４および回収口１２５が設けられている。ステージに設けられた不活性ガス回収口１２５は、液体（液浸液）の回収口を兼ねており、例えば、真空脱気装置により液体中の溶存ガスを除去する構成となっていることが好ましい。
【００５５】
さらに本実施例では、不活性ガスの吹き出し口１２３を投影光学系３０と部材１１０との間の空間に設けてもよい。例えば、図５に示すように、不活性ガスの吹き出し口１２３を部材１１０に設けることができる。具体的には、不活性ガス吹き出し口１２３は部材１１０と投影光学系３０の間に不活性ガスを供給するように、部材１１０の投影光学系３０に対向する面１１３に配置されている。
【００５６】
一方、図６に示すように不活性ガスの吹き出し口１２３を部材１１０とは異なる部材１１５に設けてもよい。部材１１５は、例えば吹き出し口を投影光学系３０と部材１１０の間の空間に向けられた配管であってもよい。また、部材１１５は部材１１０とは別に設けられ、投影光学系３０を取り囲むように配置された環状の部材であってもよい。
【００５７】
さらに本実施例では、部材１１０と投影光学系３０の間に不活性ガスを回収するための不活性ガス回収口を配置することもできる。その不活性ガス回収口は、部材１１０の投影光学系３０に対向する面１１３、不活性ガス供給口１２３が配置された部材１１５、もしくは、部材１１０や部材１１５とは別の部材に配置することができる。露光装置１内または外部の装置には不図示の不活性ガス回収装置が設けられ、その不活性ガス回収装置によって、部材１１０と投影光学系３０との間の空間にある不活性ガスが、不活性ガス回収口から配管を通って回収される。なお、不活性ガス吹き出し口１２３を不活性ガス回収口としても機能させることによって、面１１３に設ける開口を１つにしてもよい。
【００５８】
次に、図７および図８を用いて本実施例の露光装置を用いた露光方法について説明する。図８の各図の下部の矢印は、ステージの移動方向を示し、開口にある矢印は液体または気体の流れを示す。
【００５９】
図８（ａ）に示すように、まず、ウェハステージ４５上にウェハ４０を載置した後、投影光学系３０の下方の空間へ向かって、ウェハ４０の移動を始める。その際、ステージ４５に設けられた不活性ガス吹き出し口１２４、および、部材１１０に設けられた不活性ガス吹き出し口１２１及び吹き出し口１２３から不活性ガスを吹き出す。そして、投影光学系３０とウェハ４０（ウェハステージ４５）との間、投影光学系３０と部材１１０との間の空間を不活性ガスで置換し、その空間中の酸素濃度を低下させる（Ｓｔｅｐ１０１、１０２）。この際、流体制御部７０によって、不活性ガスの供給の開始指令や流量の制御指令が行われる。
【００６０】
次に、図８（ｂ）に示すように、不活性ガス吹き出し口１２４からの不活性ガスの供給を止め、投影光学系３０とウェハ４０（ウェハステージ４５）の間に液体を供給する（Ｓｔｅｐ１０３）。液体の供給は、液体供給口１１６を介して、液体供給装置１４０によって行われる。この際、ウェハステージ４５が移動している状態で液体を供給するのが好ましい。これは、ウェハステージを移動させながら液体を供給することにより、ウェハステージ走査方向の上流側から供給された液体がウェハステージの移動に伴い、より早く光路空間に移動するためである。
【００６１】
液体が投影光学系３０とウェハ４０（ウェハステージ４５）の間（光路空間）に供給された後、図８（ｃ）に示すように、レチクル２０のパターンをウェハ４０に露光する（Ｓｔｅｐ１０４）。
【００６２】
全てのショットの露光が終了したら、図８（ｄ）に示すように、液体回収装置１６０により、液体回収口１１８または、液体回収機能を備えた回収口１２５を介して液体を回収する。また、不活性ガス回収装置により、不活性ガス回収口を介して不活性ガスを回収する（Ｓｔｅｐ１０５）。
【００６３】
本実施例の露光方法においては、常に、部材１１０に設けられた不活性ガス吹き出し口１２１及び吹き出し口１２３から不活性ガスを吹き出す。それによって、液体中の酸素濃度の上昇を防止することができる。
【００６４】
本実施例によれば、液体の周囲に不活性ガスを迅速に供給することができるため、液体の酸素濃度を十分且つ速やかに低減させることができる。さらに、レーザー干渉計の測定領域への不活性ガスの漏れが低減できるため、測長誤差（干渉計揺らぎ誤差）の低下を防止することができる。
【００６５】
（実施例４）
以下、図９及び図１０を参照して、前述の各実施例における露光装置１を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図９は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ１（回路設計）では、デバイスの回路設計を行う。ステップ２（レチクル製作）では、設計した回路パターンを形成したレチクルを製作する。ステップ３（ウェハ製造）では、シリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ４（ウェハプロセス）は、前工程と呼ばれ、レチクルとウェハを用いてリソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する行程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
【００６６】
図１０は、ステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ５（ＣＶＤ）では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）では、ウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、前述の露光装置１によってレチクルの回路パターンをウェハに露光する。露光装置１は、液浸露光を用いながらも、液体Ｌに存在する気泡を除去すると共に、かかる除去に起因する転写精度の劣化を防止することが可能である。そのため、所望の解像度を達成し、高品位な露光をウェハ４０に施すことができ、高いスループットで経済性よくデバイスを提供することができる。ステップ１７（現像）では、露光したウェハを現像する。ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップ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。本実施形態のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。このように、露光装置１を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。
【００６７】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施例の露光装置の概略構成図である。
【図２】第１の実施例における液体周囲の断面図である。
【図３】第２の実施例における液体周囲の断面図である。
【図４】第３の実施例における液体周囲の断面図である。
【図５】第３の実施例における液体周囲の断面図である。
【図６】第３の実施例における液体周囲の断面図である。
【図７】本発明の一実施例における露光方法を示すフローチャートである。
【図８】第３の実施例における露光方法を説明するための図である。
【図９】デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図９に示すステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１  露光装置
２０  レチクル
３０  投影光学系
４０  ウェハ
４５  ウェハステージ
７０  流体制御部
１１０  部材
１１５  部材
１１６  液体供給口
１１８  液体回収口
１２１、１２３、１２４  不活性ガス吹き出し口
１２２、１２５  不活性ガス回収口
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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