(57)【要約】【課題】液体と基板の裏面又は基板保持部とが接触する領域が拡大することを抑制できる液浸露光用の基板を提供する。【解決手段】液浸露光用の基板は、基板保持部に保持される裏面と、基板保持部に保持された状態で露光光で露光される表面とを有する。裏面は、基板保持部の周壁部の上面と対向する平坦な第１領域と、裏面の中心に対して第１領域の外側の第２領域とを含む。第２領域は、第１領域を囲むように配置され、第１領域と異なる方向を向く壁面を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を介して露光光で露光される液浸露光用の基板であって、
基板保持部に保持される裏面と、前記基板保持部に保持された状態で前記露光光で露光される表面とを有し、
前記裏面は、前記基板保持部の周壁部の上面と対向する平坦な第１領域と、前記裏面の中心に対して前記第１領域の外側の第２領域とを含み、
前記第２領域は、前記第１領域を囲むように配置され、前記第１領域と異なる方向を向く壁面を含む基板。
【請求項２】
前記基板保持部に保持された状態において、前記壁面は、前記裏面の第１部位と、鉛直方向に関して前記第１部位と位置が異なる第２部位とを結ぶように配置される請求項１記載の基板。
【請求項３】
前記基板保持部に保持された状態において、前記第１部位は、鉛直方向に関して、前記第２部位より高い請求項２記載の基板。
【請求項４】
前記基板保持部に保持された状態において、前記第１部位は、鉛直方向に関して、前記第２部位より低い請求項２記載の基板。
【請求項５】
前記基板保持部に保持された状態において、前記第１部位は、鉛直方向に関して、前記第１領域とほぼ同じ高さである請求項３又は４記載の基板。
【請求項６】
前記基板の裏面の中心に対する放射方向に関して、前記第１部位と前記第２部位とは異なる位置に配置される請求項２〜５のいずれか一項記載の基板。
【請求項７】
前記壁面は、前記基板の裏面の中心に対する放射方向に関して、前記中心から離れる方向において、前記表面との距離が徐々に大きくなるように傾斜している請求項１〜６のいずれか一項記載の基板。
【請求項８】
前記壁面は、前記基板の裏面の中心に対する放射方向に関して、前記中心から離れる方向において、前記表面との距離が徐々に小さくなるように傾斜している請求項１〜６のいずれか一項記載の基板。
【請求項９】
前記第２領域に、前記第１領域を囲むように形成された凹部を備え、
前記壁面は、前記凹部の内面の少なくとも一部を含む請求項１〜８のいずれか一項記載の基板。
【請求項１０】
前記第２領域に、前記第１領域を囲むように形成された凸部を備え、
前記壁面は、前記凸部の外面の少なくとも一部を含む請求項１〜９のいずれか一項記載の基板。
【請求項１１】
前記基板保持部に保持された状態で、前記表面の周囲に、所定のギャップを介して所定部材の上面が配置される請求項１〜１０のいずれか一項記載の基板。
【請求項１２】
前記表面は、所定の材料膜で形成され、
周縁領域には前記材料膜が存在しない請求項１〜１１のいずれか一項記載の基板。
【請求項１３】
前記材料膜は、感光膜を含む請求項１２記載の基板。
【請求項１４】
前記材料膜は、感光膜を前記液体から保護する保護膜を含む請求項１２又は１３記載の基板。
【請求項１５】
前記基板保持部は、前記周壁部の内側に、前記裏面を支持する支持部を有し、
前記周壁部で囲まれた空間が負圧にされることによって、前記支持部に保持される請求項１〜１４のいずれか一項記載の基板。
【請求項１６】
露光光を射出する光学部材と、請求項１〜１５のいずれか一項記載の基板の表面との間の光路を前記液体で満たし、
前記液体を介して前記基板を前記露光光で露光する露光方法。
【請求項１７】
請求項１６記載の露光方法を用いて基板を露光することと、
露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を介して露光光で露光される液浸露光用の基板、露光方法、及びデバイス製造方法に関する。
【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、特許文献１に開示されているような、液体を介して露光光で基板を露光する液浸露光装置が知られている。露光装置は、基板の裏面を保持する基板保持部を有し、基板保持部で保持された基板を露光する。
【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】
【０００３】
基板の裏面を基板保持部で保持した状態で、その基板を液浸露光する場合、基板の裏面の状態によっては、基板の裏面側に存在する液体と、基板の裏面又は基板保持部とが接触する領域が拡大する可能性がある。例えば、基板の裏面又は基板保持部に付着した液体によって、基板保持部で基板を良好に保持することが困難となったり、基板保持部から基板を搬出する搬送装置に液体が付着してしまう等、被害が拡大したりする可能性がある。また、付着した液体の気化熱によって、基板が熱変形したり、基板保持部が熱変形したりする可能性がある。その結果、基板を良好に露光することができず、露光不良が発生したり、不良デバイスが発生する可能性がある。
【０００４】
本発明の態様は、液体と基板の裏面又は基板保持部とが接触する領域が拡大することを抑制できる液浸露光用の基板を提供することを目的とする。また本発明の態様は、露光不良の発生を抑制できる露光方法を提供することを目的とする。また本発明の態様は、不良デバイスの発生を抑制でき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】
本発明の第１の態様に従えば、液体を介して露光光で露光される液浸露光用の基板であって、基板保持部に保持される裏面と、基板保持部に保持された状態で露光光で露光される表面とを有し、裏面は、基板保持部の周壁部の上面と対向する平坦な第１領域と、裏面の中心に対して第１領域の外側の第２領域とを含み、第２領域は、第１領域を囲むように配置され、第１領域と異なる方向を向く壁面を含む基板が提供される。
【０００６】
本発明の第２の態様に従えば、露光光を射出する光学部材と、第１の態様の基板の表面との間の光路を液体で満たし、液体を介して基板を露光光で露光する露光方法が提供される。
【０００７】
本発明の第３の態様に従えば、第２の態様の露光方法を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、液体と基板の裏面又は基板保持部とが接触する領域が拡大することを抑制できる。また本発明によれば、露光不良の発生を抑制でき、不良デバイスの発生を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）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。
【００１０】
図１は、本実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す概略構成図である。本実施形態の露光装置ＥＸは、液体ＬＱを介して露光光ＥＬで基板Ｐを露光する液浸露光装置である。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１と、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ２と、マスクＭを露光光ＥＬで照明する照明系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと、露光光ＥＬの光路の少なくとも一部が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成可能な液浸部材３と、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置４とを備えている。マスクＭは、基板Ｐに投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。基板Ｐは、デバイスを製造するための基板であり、感光材（フォトレジスト）の膜を含む。液浸空間ＬＳは、液体ＬＱで満たされた空間である。本実施形態においては、液体ＬＱとして、水（純水）を用いる。
【００１１】
照明系ＩＬは、照明領域ＩＲに配置されたマスクＭの少なくとも一部を均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。本実施形態においては、露光光ＥＬとして、ＡｒＦエキシマレーザ光を用いる。
【００１２】
マスクステージ１は、マスクＭの下面（パターン形成面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、マスクＭを保持する。マスクステージ１は、リニアモータ等のアクチュエータを含む第１駆動システム５の作動により、マスクＭを保持した状態で、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向の３つの方向に移動可能である。
【００１３】
投影光学系ＰＬは、投影領域ＰＲに配置された基板Ｐの少なくとも一部に、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。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又は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。本実施形態においては、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸは、Ｚ軸とほぼ平行である。
【００１４】
投影光学系ＰＬは、投影光学系ＰＬの像面に向けて露光光ＥＬを射出する射出面６を有する終端光学素子７を備えている。終端光学素子７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る。
【００１５】
基板ステージ２は、基板Ｐの表面（露光面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。基板ステージ２は、リニアモータ等のアクチュエータを含む第２駆動システム８の作動により、基板Ｐを保持した状態で、ＸＹ平面内を移動可能である。
【００１６】
基板ステージ２は、ステージ本体９と、ステージ本体９上に搭載され、基板Ｐを保持可能な基板テーブル１０とを有する。第２駆動システム８は、ＸＹ平面とほぼ平行なガイド部材１１のガイド面１２に沿ってステージ本体９を移動する粗動システム８Ａと、ステージ本体９と基板テーブル１０との間に配置され、ステージ本体９に対して基板テーブル１０を移動可能な微動システム８Ｂとを含む。基板テーブル１０は、粗動システム８Ａ及び微動システム８Ｂを含む第２駆動システム８の作動により、基板Ｐを保持した状態で、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。
【００１７】
ＸＹ平面内におけるマスクステージ１及び基板ステージ２のそれぞれの位置情報は、レーザ干渉計１３Ａ、１３Ｂを含む干渉計システム１３で計測される。また、基板ステージ２に保持された基板Ｐの表面の位置情報が、フォーカス・レベリング検出システム（不図示）に検出される。基板Ｐの露光時、制御装置４は、レーザ干渉計１３Ａの計測結果に基づいて、第１駆動システム５を作動し、マスクステージ１に保持されているマスクＭの位置制御を実行する。また、制御装置４は、レーザ干渉計１３Ｂの計測結果及びフォーカス・レベリング検出システムの検出結果に基づいて、第２駆動システム８を作動し、基板ステージ２に保持されている基板Ｐの位置制御を実行する。
【００１８】
図２は、液浸部材３及び基板ステージ２の近傍を示す側断面図である。本実施形態において、液浸空間ＬＳは、終端光学素子７の射出面６と、その射出面６と対向する位置に配置された物体との間の露光光ＥＬの光路が液体で満たされるように形成される。本実施形態において、射出面６と対向可能な物体は、基板ステージ２、及び基板ステージ２に保持された基板Ｐを含む。以下の説明においては、説明を簡単にするために、主に、射出面６と基板Ｐとが対向している状態を例にして説明する。
【００１９】
液浸部材３は、終端光学素子７の近傍に配置されている。液浸部材３は、環状の部材であり、終端光学素子７の周囲に配置されている。液浸部材３は、射出面６と対向する位置に開口１４を有する。射出面６から射出された露光光ＥＬは、開口１４を通過する。
【００２０】
液浸部材３は、基板Ｐの表面と対向可能な下面１５を有する。射出面６及び下面１５は、基板Ｐの表面との間で液体ＬＱを保持可能である。射出面６及び下面１５と基板Ｐの表面との間に保持される液体ＬＱによって、液浸空間ＬＳが形成される。
【００２１】
本実施形態においては、射出面６及び下面１５と対向する位置に配置された基板Ｐの表面の一部の領域（局所的な領域）が液体ＬＱで覆われるように液浸空間ＬＳが形成され、その基板Ｐの表面と下面１５との間に液体ＬＱの界面（メニスカス、エッジ）が形成される。すなわち、本実施形態においては、露光装置ＥＸは、基板Ｐの露光時に、投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲを含む基板Ｐ上の一部の領域が液体ＬＱで覆われるように液浸空間ＬＳを形成する局所液浸方式を採用する。
【００２２】
液浸部材３は、液体ＬＱを供給可能な供給口１６と、液体ＬＱを回収可能な回収口１７とを備えている。供給口１６は、露光光ＥＬの光路の近傍において、その光路に面する液浸部材３の所定位置に配置されている。供給口１６は、流路１８を介して、液体供給装置１９と接続されている。供給口１６は、液浸空間ＬＳを形成するために、液体供給装置１９からの液体ＬＱを露光光ＥＬの光路に供給する。回収口１７は、開口１４の周囲に配置されている。回収口１７は、基板Ｐの表面と対向する液浸部材３の所定位置に配置されている。回収口１７には、複数の孔が形成されたプレート状の多孔部材２０が配置されている。本実施形態において、液浸部材３の下面１５の少なくとも一部が、多孔部材２０の下面で構成される。回収口１７は、流路２１を介して、真空システムを含む液体回収装置２２と接続されている。液体回収装置２２の作動により、回収口１７は、基板Ｐ上の液体ＬＱを回収する。本実施形態においては、制御装置４は、供給口１６による液体供給動作と並行して、回収口１７による液体回収動作を実行することによって、液浸空間ＬＳを形成する。
【００２３】
基板テーブル１０は、基板Ｐを保持する第１保持部３１を備えている。また、本実施形態においては、基板テーブル１０は、第１保持部３１に保持された基板Ｐの周囲にプレート部材Ｔを保持する第２保持部３２を備えている。第２保持部３２は、第１保持部３１の周囲に配置されている。基板テーブル１０は、基材２３を有し、第１保持部３１及び第２保持部３２のそれぞれは、基板Ｐの裏面Ｐｂ及びプレート部材Ｔの裏面Ｔｂと対向可能な基材２３の上面２４に設けられている。第１保持部３１は、基板Ｐの裏面Ｐｂを保持する。第２保持部３２は、プレート部材Ｔの裏面Ｔｂを保持する。
【００２４】
プレート部材Ｔは、基板Ｐを配置可能な開口ＴＨを有する。第２保持部３２に保持されたプレート部材Ｔは、第１保持部３１に保持された基板Ｐの周囲に配置される。本実施形態において、第１保持部３１に保持された基板Ｐの表面Ｐａと、第２保持部３２に保持されたプレート部材Ｔの表面Ｔｂとの間に、所定のギャップＧが形成される。
【００２５】
本実施形態において、基板Ｐの表面Ｐａは、液体ＬＱに対して撥液性である。図２に示すように、本実施形態においては、基板Ｐは、例えばシリコンウエハのような半導体ウエハを含む基材Ｗと、基材Ｗ上に形成された感光膜Ｒｇとを含む。感光膜Ｒｇは、感光材の膜である。本実施形態において、基板Ｐの表面Ｐａは、感光膜Ｒｇの表面を含む。本実施形態において、感光膜Ｒｇは、液体ＬＱに対して撥液性である。液体ＬＱに対する基板Ｐの表面Ｐａの接触角は、例えば９０度以上である。
【００２６】
本実施形態において、プレート部材Ｔの表面Ｔａは、液体ＬＱに対して撥液性である。図２に示すように、本実施形態においては、プレート部材Ｔは、ステンレス等の金属製の基材Ｔｄと、その基材Ｔｄ上に形成された撥液性材料の膜Ｔｆとを含む。本実施形態において、プレート部材Ｔの表面Ｔａは、撥液性材料の膜Ｔｆの表面を含む。撥液性材料としては、例えばＰＦＡ（Tetra fluoro ethylene-perfluoro alkylvinyl ether copolymer）、ＰＴＦＥ（Poly tetra fluoro ethylene）、ＰＥＥＫ（polyetheretherketone）、テフロン（登録商標）等が挙げられる。なお、プレート部材Ｔ自体が撥液性材料で形成されてもよい。本実施形態において、液体ＬＱに対するプレート部材Ｔの表面Ｔａの接触角は、例えば９０度以上である。
【００２７】
本実施形態において、第１保持部３１は、所謂、ピンチャック機構を含み、基板Ｐをリリース可能に保持する。本実施形態において、第１保持部３１は、基材２３の上面２４に配置され、基板Ｐの裏面Ｐｂを支持する第１支持部３３と、上面２４において第１支持部３３の周囲に配置され、基板Ｐの裏面Ｐｂと対向する環状の上面３４Ｔを有する第１周壁部３４と、上面２４において第１周壁部３４の内側に配置され、気体を吸引する第１吸引口３５とを含む。第１支持部３３は、第１周壁部３４の内側に配置され、基板Ｐの裏面Ｐｂを支持可能な複数のピン状の部材を含む。第１周壁部３４は、基板Ｐの外形とほぼ同形状の環状に形成されている。第１周壁部３４の上面３４Ａは、基板Ｐの裏面Ｐｂの周縁領域（エッジ領域）と対向する。第１吸引口３５は、第１周壁部３４の内側の上面２４に複数設けられている。第１吸引口３５のそれぞれは、真空システム等を含む吸引装置（不図示）に接続されている。制御装置４は、吸引装置を用いて、基板Ｐの裏面Ｐｂと第１周壁部３４と基材２３とで囲まれた第１空間Ｋ１の気体を第１吸引口３５を介して吸引して、その第１空間Ｋ１を負圧にすることによって、基板Ｐの裏面Ｐｂを第１支持部３３で吸着保持する。また、第１吸引口３５に接続された吸引装置による吸引動作を停止することにより、第１保持部３１より基板Ｐをリリースすることができる。
【００２８】
第２保持部３２も、所謂、ピンチャック機構を含み、プレート部材Ｔをリリース可能に保持する。本実施形態において、第２保持部３２は、上面２４において第１周壁部３４の周囲に配置され、プレート部材Ｔの裏面Ｔｂと対向する環状の上面３６Ｔを有する第２周壁部３６と、上面２４において第２周壁部３６の周囲に配置され、プレート部材Ｔの裏面Ｔｂと対向する環状の上面３７Ｔを有する第３周壁部３７と、第２周壁部３６と第３周壁部３７との間の上面２４に配置され、プレート部材Ｔの裏面Ｔｂを支持する第２支持部３８と、第２周壁部３６と第３周壁部３７との間の上面２４に配置され、気体を吸引する第２吸引口３９とを含む。第２支持部３８は、プレート部材Ｔの裏面Ｔｂを支持可能な複数のピン状の部材を含む。第２周壁部３６の上面３６Ｔは、開口ＴＨ近傍のプレート部材Ｔの裏面Ｔｂの内縁領域（内側のエッジ領域）と対向する。第３周壁部３７の上面３７Ｔは、プレート部材Ｔの裏面Ｔｂの外縁領域（外側のエッジ領域）と対向する。第２吸引口３９は、第２周壁部３６と第３周壁部３７との間の上面２４に複数設けられている。第２吸引口３９のそれぞれは、真空システムを含む吸引装置（不図示）に接続されている。制御装置４は、吸引装置を用いて、プレート部材Ｔの裏面Ｔｂと第２周壁部３６と第３周壁部３７と基材２３とで囲まれた第２空間Ｋ２の気体を第２吸引口３９を介して吸引して、その第２空間Ｋ２を負圧にすることによって、プレート部材Ｔの裏面Ｔｂを第２支持部３８で吸着保持する。また、第２吸引口３９に接続された吸引装置による吸引動作を停止することにより、第２保持部３２よりプレート部材Ｔをリリースすることができる。
【００２９】
本実施形態において、第１保持部３１は、基板Ｐの表面ＰａとＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。第２保持部３２は、プレート部材Ｔの表面ＴａとＸＹ平面とがほぼ平行となるように、プレート部材Ｔを保持する。本実施形態においては、第１保持部３１に保持された基板Ｐの表面Ｐａと、第２保持部３２に保持されたプレート部材Ｔの表面Ｔａとは、ほぼ同一平面内に配置される（ほぼ面一である）。基板Ｐの表面Ｐａ及びプレート部材Ｔの表面Ｔａは、射出面６及び下面１５と対向可能である。本実施形態においては、プレート部材Ｔの表面Ｔａが、射出面６及び下面１５と対向可能な基板ステージ２（基板テーブル１０）の上面を構成する。
【００３０】
次に、基板Ｐについて説明する。図３は、本実施形態に係る基板Ｐの一例を示す側断面図、図４は、基板Ｐを裏面側から見た平面図、図５は、第１保持部３１に保持された状態の基板Ｐの一部を拡大した側断面図である。
【００３１】
基板Ｐは、第１保持部３１に保持される裏面Ｐｂと、第１保持部３１に保持された状態で射出面６及び下面１５と対向し、露光光ＥＬで露光される表面Ｐａとを有する。上述のように、基板Ｐは、基材Ｗと感光膜Ｒｇとを含む。基板Ｐの表面Ｐａは、感光膜Ｒｇの表面を含む。すなわち、基板Ｐの表面Ｐａの少なくとも一部は、感光膜Ｒｇで形成されている。
【００３２】
図３に示すように、本実施形態において、感光膜Ｒｇは、基材Ｗの上面Ｗａの周縁領域Ｅｗ以外の大部分の領域に所定の厚さで形成されている。一方、基材Ｗの上面Ｗａの周縁領域Ｅｗ、基材Ｗの側面Ｗｃ、及び基材Ｗの下面Ｗｂには、感光膜Ｒｇが存在しない。
【００３３】
本実施形態において、感光膜Ｒｇは、感光材をスピンコート法によって基材Ｗの上面Ｗａに塗布するコーティング処理と、上面Ｗａの周縁領域Ｅｗ、側面Ｗｃ、及び下面Ｗｂの感光材を除去するエッジリンス処理とを経て形成される。これにより、感光膜Ｒｇは、基材Ｗの上面Ｗａの周縁領域Ｅｗ以外の領域に形成される。
【００３４】
基材Ｗの周縁領域Ｅｗ、側面Ｗｃ等に形成された感光膜Ｒｇは剥離する可能性が高い。剥離した感光膜Ｒｇは異物として作用する。そのため、基材Ｗの周縁領域Ｅｗ、側面Ｗｃ等に感光膜Ｒｇが形成されている状態で各種処理を実行すると、露光装置ＥＸの様々な部位が汚染される可能性が高くなる。また、露光装置ＥＸのみならず、他の処理装置（例えば現像装置、エッチング装置等）が汚染される可能性が高くなる。本実施形態においては、エッジリンス処理によって、基材Ｗの周縁領域Ｅｗ、側面Ｗｃ等の感光膜Ｒｇが除去されるので、汚染が抑制される。
【００３５】
図３、図４、及び図５に示すように、基板Ｐの裏面Ｐｂは、第１保持部３１の第１周壁部３４の上面３４Ｔと対向する平坦な第１領域Ａ１と、裏面Ｐｂの中心ＢＸに対して第１領域の外側の第２領域Ａ２とを含む。
【００３６】
第１領域Ａ１は、上面３４Ｔに応じた領域であり、中心ＢＸを囲む環状（輪帯状）の領域である。第２領域Ａ２は、第１領域Ａ１を囲む環状（輪帯状）の領域である。第１領域Ａ１は、上面３４Ｔの幅に応じた第１の幅を有し、第２領域Ａ２は、第２の幅を有する。
【００３７】
第１領域Ａ１は、平坦な面（平面）である。第１保持部３１に基板Ｐが保持された状態で、第１領域Ａ１は、ＸＹ平面とほぼ平行となる。
【００３８】
本実施形態において、第２領域Ａ２は、第１領域Ａ１を囲むように配置され、第１領域Ａ１と異なる方向を向く壁面５０を含む。
【００３９】
本実施形態において、第２領域Ａ２には、凹部４１が形成されている。壁面５０は、凹部４１の内面の少なくとも一部を含む。本実施形態おいて、凹部４１の内面は、曲面である。例えば図３及び図５に示すように、ＹＺ平面と平行な断面において、凹部４１の内面は、円弧状である。
【００４０】
本実施形態において、表面Ｐａと、凹部４１以外の裏面Ｐｂとは、ほぼ平行である。また、第１保持部３１は、基板Ｐの表面ＰａとＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。したがって、第１保持部３１に保持された状態で、凹部４１以外の基板Ｐの裏面Ｐｂは、ＸＹ平面とほぼ平行である。
【００４１】
凹部４１は、中心ＢＸ及び第１領域Ａ１を囲むように形成されている。凹部４１は、中心ＢＸ及び第１領域Ａ１を囲む環状の溝である。
【００４２】
基板Ｐが第１保持部３１に保持された状態において、壁面５０は、裏面Ｐｂの第１部位５１と、Ｚ軸方向（鉛直方向）に関して第１部位５１と位置が異なる第２部位５２とを結ぶように配置される。
【００４３】
本実施形態においては、基板Ｐが第１保持部３１に保持された状態において、第１部位５１は、Ｚ軸方向に関して、第２部位５２より低い。また、基板Ｐが第１保持部３１に保持された状態において、第１部位５１は、Ｚ軸方向に関して、第１領域Ａ１とほぼ同じ高さである。
【００４４】
また、本実施形態において、中心ＢＸに対する放射方向に関して、第１部位５１と第２部位５２とは異なる位置に配置されている。
【００４５】
本実施形態において、第２部位５２は、凹部４１の内面の最も＋Ｚ側の部位である。換言すれば、第２部位５２は、凹部４１の内面の頂部である。第１部位５１は、凹部４１の内面のうち、中心ＢＸに対する放射方向に関して、中心ＢＸに対して第２部位５２の外側、且つ、最も−Ｚ側の部位である。換言すれば、第１部位５１は、凹部４１の開口近傍の外側のエッジ部である。
【００４６】
すなわち、本実施形態において、壁面５０は、凹部４１の内面のうち、中心ＢＸに対する放射方向に関して、中心ＢＸに対して頂部の外側の領域を含む。本実施形態において、壁面５０は、中心ＢＸに対する放射方向に関して、中心ＢＸから離れる方向において、表面Ｐａとの距離が徐々に大きくなるように傾斜している。
【００４７】
次に、上述の構成を有する露光装置ＥＸを用いて基板Ｐを露光する方法について説明する。
【００４８】
第１保持部３１に保持された基板Ｐを液浸露光するために、制御装置４は、搬送装置（不図示）を用いて基板Ｐを第１保持部３１に搬入（ロード）する。制御装置４は、基板Ｐを第１保持部３１にロードした後、第１周壁部３４で囲まれた第１空間Ｋ１を負圧にすることによって、基板Ｐの裏面Ｐｂを第１支持部３３で吸着保持する。これにより、基板Ｐの裏面Ｐｂが第１保持部３１に保持される。基板Ｐが第１保持部３１に保持された状態で、その基板Ｐの表面Ｐａの周囲には、所定のギャップＧを介して、プレート部材Ｔの表面Ｔａが配置される。
【００４９】
制御装置４は、第１保持部３１に保持されている基板Ｐを液浸露光するために、終端光学素子７の射出面６と基板Ｐの表面Ｐａとの間の露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成する。制御装置４は、基板Ｐを露光するために、照明系ＩＬより露光光ＥＬを射出する。照明系ＩＬより射出された露光光ＥＬは、マスクＭを照明する。マスクＭを介した露光光ＥＬは、投影光学系ＰＬ及び液浸空間ＬＳの液体ＬＱを介して、基板Ｐに照射される。これにより、マスクＭのパターンの像が基板Ｐに投影され、基板Ｐは露光光ＥＬで露光される。
【００５０】
本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとを所定の走査方向に同期移動しつつ、マスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）である。基板Ｐの露光時、制御装置４は、マスクステージ１及び基板ステージ２を制御して、マスクＭ及び基板Ｐを、露光光ＥＬの光路（光軸ＡＸ）と交差するＸＹ平面内の所定の走査方向に移動する。本実施形態においては、基板Ｐの走査方向（同期移動方向）をＹ軸方向とし、マスクＭの走査方向（同期移動方向）もＹ軸方向とする。制御装置４は、基板Ｐを投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲに対してＹ軸方向に移動するとともに、その基板ＰのＹ軸方向への移動と同期して、照明系ＩＬの照明領域ＩＲに対してマスクＭをＹ軸方向に移動しつつ、投影光学系ＰＬと基板Ｐ上の液浸空間ＬＳの液体ＬＱとを介して基板Ｐの表面Ｐａに露光光ＥＬを照射する。
【００５１】
例えば基板Ｐの表面Ｐａの周縁領域を液浸露光するとき、液体ＬＱは、供給口１６から基板Ｐの表面Ｐａ及びプレート部材Ｔの表面Ｔａの少なくとも一方に供給され、図２及び図５等に示すように、ギャップＧの上に液体ＬＱの液浸空間ＬＳが形成される。本実施形態においては、供給口１６から供給された液体ＬＱが、その液体ＬＱの表面張力によりギャップＧに浸入しないように、ギャップＧのサイズが最適に調整されている。
【００５２】
このように、ギャップＧのサイズが最適化され、ギャップＧへの液体ＬＱの浸入が抑制されているものの、ギャップＧへ液体ＬＱが浸入する可能性がある。本実施形態において、ギャップＧを形成する一方側のプレート部材Ｔの表面Ｔａは、液体ＬＱに対して撥液性の膜Ｔｆで形成されているものの、他方側の基板Ｐの表面は、エッジリンス処理によって撥液性の感光膜Ｒｇが除去された、基材Ｗの周縁領域Ｅｗで形成されている。基材Ｗが液体ＬＱに対して十分な撥液性を有さない場合、ギャップＧへ液体ＬＱが浸入する可能性がある。
【００５３】
ギャップＧを介して基板Ｐの裏面Ｐｂ側に液体ＬＱが浸入した場合、その基板Ｐの裏面Ｐｂ側に浸入した液体ＬＱと、基板Ｐの裏面Ｐｂ及び第１保持部３１の少なくとも一方とが接触する領域が拡大する可能性がある。例えば、基板Ｐの裏面Ｐｂ側に存在する液体ＬＱが、基板Ｐの裏面Ｐｂと第１周壁部３４の上面３４Ｔとの間から第１空間Ｋ１に浸入してしまうと、基板Ｐの裏面Ｐｂ及び第１保持部３１の少なくとも一方が液体ＬＱと接触する領域が拡大してしまう。本実施形態において、第１空間Ｋ１は負圧にされるので、ギャップＧを介して基板Ｐの裏面Ｐｂ側に浸入した液体ＬＱが第１空間Ｋ１に浸入する可能性が高くなる。
【００５４】
本実施形態においては、基板Ｐの裏面Ｐｂの第２領域Ａ２に壁面５０が形成されているので、基板Ｐの裏面Ｐｂ側の液体ＬＱと、基板Ｐの裏面Ｐｂ及び第１保持部３１の少なくとも一方とが接触する領域が拡大することを抑制できる。すなわち、ギャップＧを介して基板Ｐの裏面Ｐｂ側に浸入した液体ＬＱが、基板Ｐの裏面Ｐｂを伝って第１空間Ｋ１に向かって移動しようとしても、その液体ＬＱの移動が壁面５０によって抑制される。壁面５０は、ＸＹ平面と異なる方向を向き、中心ＢＸに対する放射方向に関して、中心ＢＸから離れる方向において、表面Ｐａとの距離が徐々に大きくなるように傾斜している。換言すれば、壁面５０は、中心ＢＸに対する放射方向に関して、中心ＢＸへ近付く方向において、表面Ｐａとの距離が徐々に小さくなるように傾斜している。したがって、裏面Ｐｂを伝って、裏面Ｐｂのエッジから中心ＢＸ（第１空間Ｋ１）へ向けて移動しようとする液体ＬＱは、壁面５０において、重力の作用により、その移動を阻害される。
【００５５】
このように、裏面Ｐｂを伝って、裏面Ｐｂのエッジから中心ＢＸへ向けて移動する液体ＬＱに対して、上り坂として機能する壁面５０が裏面Ｐｂの第２領域Ａ２に形成されているので、重力の作用により、その液体ＬＱの移動を抑制することができる。したがって、第１空間Ｋ１に対する液体ＬＱの浸入を抑制することができる。したがって、基板Ｐの裏面Ｐｂでの液体ＬＱの拡がりを抑制することができ、基板Ｐの裏面Ｐｂが広範囲に濡れることを抑制できる。また、第１周壁部３４の内側の第１保持部３１が広範囲に濡れることを抑制できる。
【００５６】
基板Ｐの液浸露光処理が終了した後、制御装置４は、基板Ｐの表面Ｐａの外側に液浸空間ＬＱを移動し、搬送装置（不図示）を用いて、その露光後の基板Ｐを第１保持部３１より搬出（アンロード）する。基板Ｐの裏面Ｐｂと液体ＬＱとの接触が抑制されているので、搬送装置に液体ＬＱが付着することが抑制される。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態によれば、基板Ｐの裏面Ｐｂの第２領域Ａ２に壁面５０を形成したので、ギャップＧを介して基板Ｐの裏面Ｐｂ側に液体ＬＱが浸入したとしても、その液体ＬＱと、基板Ｐの裏面Ｐｂ及び第１保持部３１の少なくとも一方とが接触する領域が拡大することを抑制することができる。したがって、露光不良の発生を抑制でき、不良デバイスの発生を抑制できる。
【００５８】
なお、図６に示すように、裏面Ｐｂの第２領域Ａ２に、壁面５０Ｂを有する凸部４２を形成してもよい。凸部４２は、裏面Ｐｂの中心ＢＸ及び第１領域Ａ１を囲むように形成されている。図６において、壁面５０Ｂは、凸部４２の外面の最も−Ｚ側の第２部位５２Ｂと、Ｚ軸方向に関して、第２部位５２Ｂより高い第１部位５１Ｂとを結ぶように配置されている。第１部位５１Ｂは、Ｚ軸方向に関して、第１領域Ａ１とほぼ同じ高さである。第２部位５２Ｂは、中心ＢＸに対する放射方向に関して、中心ＢＸに対して第１部位５１Ｂの外側に配置されている。壁面５０Ｂは、中心ＢＸに対する放射方向に関して、中心ＢＸから離れる方向において、表面Ｐａとの距離が徐々に大きくなるように傾斜している。図６に示す壁面５０Ｂでも、基板Ｐの裏面Ｐｂ又は第１保持部３１が濡れる領域が拡大することを抑制できる。
【００５９】
なお、凸部４２の壁面５０Ｂは、平面に限らず、曲面でもよい。また、凸部４２が、基板Ｐとは別の部材でもよい。
【００６０】
なお、図５等に示した凹部４１の壁面５０は、曲面であるが、図７に示すように、凹部４１Ｃの壁面５０Ｃが平面でもよい。
【００６１】
なお、図８に示す凹部４１Ｄのように、中心ＢＸに対する放射方向に関して、第１部位５１Ｄと第２部位５２Ｄとが同じ位置に配置されてもよい。この場合、壁面５０Ｄは、Ｚ軸方向とほぼ平行となる。
【００６２】
また、図９に示す凹部４１Ｅのように、第１部位５１Ｅと第２部位５２Ｅとを結ぶ壁面５０Ｅが、中心ＢＸに対する放射方向に関して、中心ＢＸから離れる方向において、表面Ｐａとの距離が徐々に小さくなるように傾斜してもよい。
【００６３】
なお、図１０に示す凸部４２Ｆのように、中心ＢＸに対する放射方向に関して、第１部位５１Ｆと第２部位５２Ｆとが同じ位置に配置されてもよい。この場合、壁面５０Ｆは、Ｚ軸方向とほぼ平行となる。
【００６４】
また、図１１に示す凸部４２Ｇのように、第１部位５１Ｇと第２部位５２Ｇとを結ぶ壁面５０Ｇが、中心ＢＸに対する放射方向に関して、中心ＢＸから離れる方向において、表面Ｐａとの距離が徐々に小さくなるように傾斜してもよい。
【００６５】
なお、図１２に示すように、基板Ｐの表面Ｐａが、感光膜Ｒｇを覆う保護膜Ｔｃで形成されてもよい。保護膜Ｔｃは、トップコート膜とも呼ばれる膜であり、感光膜Ｒｇを液体ＬＱから保護する機能を有する。保護膜Ｔｃを形成する場合でも、基材Ｗの上面Ｗａの周縁領域Ｅｗ、基材Ｗの側面Ｗｃ、及び基材Ｗの下面Ｗｂに、保護膜Ｔｃが存在しないようにエッジリンス処理することによって、異物の発生を抑制できる。
【００６６】
なお、プレート部材Ｔの裏面Ｔｂの内縁領域（内側のエッジ領域）と、第２周壁部３６の上面３６Ｔと対向する対向領域との間に、その対向領域と異なる方向を向く壁面を形成することによって、第２空間Ｋ２に液体ＬＱが浸入することを抑制することができる。
【００６７】
なお、上述の実施形態において、投影光学系ＰＬは、終端光学素子７の射出側（像面側）の光路を液体ＬＱで満たしているが、国際公開第２００４／０１９１２８号パンフレットに開示されているように、終端光学素子７の入射側（物体面側）の光路も液体ＬＱで満たす投影光学系を採用することもできる。
【００６８】
なお、上述の実施形態の液体ＬＱは水であるが、水以外の液体であってもよい。液体ＬＱとしては、露光光ＥＬ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、あるいは基板の表面を形成する感光材（フォトレジスト）の膜に対して安定なものが好ましい。例えば、液体ＬＱとして、ハイドロフロロエーテル（ＨＦＥ）、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）、フォンブリンオイル、セダー油等を用いることも可能である。また、液体ＬＱとして、屈折率が１．６〜１．８程度のものを使用してもよい。また、液体ＬＱとして、種々の流体、例えば、超臨界流体を用いることも可能である。
【００６９】
なお、上述の各実施形態の基板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、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。
【００７０】
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。
【００７１】
さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第１パターンの縮小像を基板Ｐ上に転写した後、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第２パターンの縮小像を第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光してもよい（スティッチ方式の一括露光装置）。また、スティッチ方式の露光装置としては、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し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
【００７２】
また、例えば対応米国特許第６６１１３１６号明細書に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。また、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明を適用することができる。
【００７３】
また、本発明は、米国特許第６３４１００７号明細書、米国特許第６４００４４１号明細書、米国特許第６５４９２６９号明細書、米国特許第６５９０６３４号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、米国特許第６２６２７９６号明細書等に開示されているような複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。
【００７４】
更に、例えば対応米国特許第６８９７９６３号明細書等に開示されているように、基板を保持する基板ステージと基準マークが形成された基準部材及び／又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。計測ステージが終端光学素子の射出面及び液浸部材の下面と対向する位置に配置されることによって、終端光学素子及び液浸部材は、計測ステージとの間で液浸空間を形成することができる。
【００７５】
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）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、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。
【００７６】
なお、上述の各実施形態においては、レーザ干渉計１３Ａ、１３Ｂを含む干渉計システム１３を用いてマスクステージ１及び基板ステージ２の各位置情報を計測するものとしたが、これに限らず、例えば各ステージ１、２に設けられるスケール（回折格子）を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。この場合、干渉計システムとエンコーダシステムとの両方を備えるハイブリッドシステムとしてもよい。
【００７７】
また、上述の各実施形態では、露光光ＥＬとしてＡｒＦエキシマレーザ光を発生する光源装置として、ＡｒＦエキシマレーザを用いてもよいが、例えば、米国特許第７０２３６１０号明細書に開示されているように、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザなどの固体レーザ光源、ファイバーアンプなどを有する光増幅部、及び波長変換部などを含み、波長１９３ｎｍのパルス光を出力する高調波発生装置を用いてもよい。さらに、上記実施形態では、前述の各照明領域と、投影領域がそれぞれ矩形状であるものとしたが、他の形状、例えば円弧状などでもよい。
【００７８】
なお、上述の各実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６７７８２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク（電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。可変成形マスクは、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）等を含む。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。自発光型画像表示素子としては、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、無機ＥＬディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）、ＬＥＤディスプレイ、ＬＤディスプレイ、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission Display）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）等が挙げられる。
【００７９】
上述の各実施形態においては、投影光学系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。このように投影光学系ＰＬを用いない場合であっても、露光光はレンズ等の光学部材を介して基板に照射され、そのような光学部材と基板との間の所定空間に液浸空間が形成される。
【００８０】
また、例えば国際公開第２００１／０３５１６８号パンフレットに開示されているように、干渉縞を基板Ｐ上に形成することによって、基板Ｐ上にライン・アンド・スペースパターンを露光する露光装置（リソグラフィシステム）にも本発明を適用することができる。
【００８１】
以上のように、本願実施形態の露光装置ＥＸは、本願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。
【００８２】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１３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、上述の実施形態に従って、マスクのパターンを用いて露光光で基板を露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理（露光処理）を含む基板処理ステップ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、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【００８３】
なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本実施形態に係る露光装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る液浸部材及び基板ステージの近傍を示す側断面図である。
【図３】本実施形態に係る基板の一例を示す側断面図である。
【図４】本実施形態に係る基板を裏面側から見た平面図である。
【図５】本実施形態に係る基板が第１保持部に保持されている状態を示す拡大図である。
【図６】基板が第１保持部に保持されている状態の一例を示す拡大図である。
【図７】本実施形態に係る基板の一例を示す図である。
【図８】本実施形態に係る基板の一例を示す図である。
【図９】本実施形態に係る基板の一例を示す図である。
【図１０】本実施形態に係る基板の一例を示す図である。
【図１１】本実施形態に係る基板の一例を示す図である。
【図１２】本実施形態に係る基板の一例を示す図である。
【図１３】マイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８５】
２…基板ステージ、６…液浸部材、３…制御装置、３１…第１保持部、３２…第２保持部、３３…第１支持部、３４…第１周壁部、３４Ｔ…上面、４１…凹部、４２…凸部、５０…壁面、５１…第１部位、５２…第２部位、Ａ１…第１領域、Ａ２…第２領域、ＢＸ…中心、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、Ｋ１…第１空間、ＬＱ…液体、ＬＳ…液浸空間、Ｐ…基板、Ｐａ…表面、Ｐｂ…裏面、Ｒｇ…感光膜、Ｔ…プレート部材、Ｔａ…表面、Ｔｂ…裏面、Ｔｃ…保護膜、
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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