(57)【要約】【課題】  基準マーク等の基板ステージ上構成物に付着した液体によるウォーターマークを防ぐ。【解決手段】  基板Ｗ１上の液浸部ＷＡの液体を介して原版Ｒのパターンを投影し前記基板に転写する露光装置において、前記基板を保持し移動可能な基板ステージＷＳＴ１、２を備え、前記原版と前記基板の位置合わせの基準となる基準マークＦＭあるいは計測部のいずれか１つ以上が構成され、前記いずれかの構成物が前記液浸部の液体を通過した場合前記いずれかの構成物に付着した液体が自然乾燥することによるウォーターマーク（汚れ）を露光装置のスループット落とすことなく防ぐ為に前記液浸部の液体が前記いずれかの構成物に付着するように前記基板ステージを動かす。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マーク部および受光部を備える計測部の少なくとも一方を備え、基板を保持して移動可能な基板ステージを有し、前記基板と投影光学系の最終面との間隙に液体を満たした状態で、前記投影光学系と前記液体と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であって、
前記少なくとも一方の部位に液体が付着したか否かを判断する判断手段と、  該判断手段が、液体が付着したと判断したときは、該付着した液体が自然乾燥する前に、該少なくとも一方の部位に液体を付着させる液体付着手段と、
を有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記マーク部は、前記原版と前記基板との位置合わせの基準となる基準マークを備え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】
前記計測部は、前記基板への露光量を計測する受光部、または投影光学系の結像性能もしくはフォーカス位置を計測するためのマークおよび受光部を備え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】
前記液体付着手段は、前記液体が前記少なくとも一方の部位に付着するように前記基板ステージを駆動する手段であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の露光装置。
【請求項５】
前記基板と投影光学系の最終面との間隙に液体を供給する第１液体供給部を有し、前記液体付着手段は、前記第１液体供給部とは別に設けた第２液体供給部からの液体を前記少なくとも一方の部位に供給することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の露光装置。
【請求項６】
前記少なくとも一方の部位は、一部が前記液体に対する撥水性を有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の露光装置。
【請求項７】
前記判断手段は、前記少なくとも一方の部位の前記液体に対する撥水性を有していない部分が前記液浸部の液体に触れたか否かにより前記液体が付着したか否かを判断することを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記撥水性を有している部分は、計測時に露光光が照射されない領域であり、前記撥水性を有している部分以外の撥水性を有していない部分に付着した前記液体を除去する液体除去機構を有することを特徴とする請求項６または７に記載の露光装置。
【請求項９】
前記少なくとも一方の部位に付着した液体の除去は、装置が停止する場合に実施することを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記少なくとも一方の部位に付着した液体の除去は、前記マーク部あるいは計測部を乾燥状態で使用する場合に実施することをとする請求項８に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記液体除去機構は、前記前記少なくとも一方の部位に付着した液体に気体を吹き付けることで液体を除去することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１２】
露光動作を行う露光エリアと、基板の位置計測を行う計測エリアと、前記基板ステージとしての第１の基板ステージ及び第２の基板ステージとを備え、第１の基板ステージ及び第２の基板ステージが入れ替わり、基板の搬入、位置計測、基板の露光および搬出の動作を行う露光装置であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１３】
前記少なくとも一方の部位として、前記第１の基板ステージ及び第２の基板ステージ上に、前記基板とほぼ同一な高さに配置された平面板及び前記基板ステージの位置計測用干渉計反射ミラーのいずれか１つ以上をさらに構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
【請求項１４】
マーク部および計測部の少なくとも一方を備える移動可能な基板ステージ上に基板を搭載し、前記基板と投影光学系の最終面の間隙に液体を満たした状態で、前記投影光学系と前記液体とを介して原版のパターンを前記基板に投影する露光方法であって、
前記少なくとも一方の部位に液体が付着したか否かを判断し、付着していた場合には前記付着した液体が自然乾燥する前に、前記少なくとも一方の部位に液体を付着させることを特徴とする露光方法。
【請求項１５】
請求項１乃至１３に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、露光した前記基板を現像する工程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、半導体デバイスあるいは液晶表示デバイス等、微細なパターンを有するデバイスを製造する際に用いられる露光装置及び方法に関し、特に、液浸法を用いた露光装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩあるいは超ＬＳＩなどの極微細パターンで構成される半導体デバイスの製造工程において、マスクに形成されたパターンを感光剤が塗布された基板上に縮小投影して転写する縮小型投影露光装置が使用されている。
半導体デバイスにおける集積密度の向上に伴いパターンの更なる微細化が要求され、レジストプロセスの発展と同時にこのような露光装置の微細化への対応がなされてきた。
【０００３】
露光装置の解像力を向上させる手段としては、露光波長を短くする方法と、投影光学系の開口数（ＮＡ）を大きくする方法とが一般的である。
露光波長については、３６５ｎｍのｉ線から２４８ｎｍ付近の発振波長を有するＫｒＦエキシマレーザ光あるいは１９３ｎｍ付近の発振波長を有するＡｒＦエキシマレーザ光に移行している。更に、１５７ｎｍ付近の発振波長を有するフッ素（Ｆ２）エキシマレーザの開発も行なわれている。
【０００４】
一方、これらとは異なる解像力向上技術として液浸法を用いた投影露光方法が注目されつつある。従来は、投影光学系の最終面（最も像側にあるレンズ（最終レンズ）の光出射面）と露光対象基板（例えばウエハ）面との間の空間は気体で満たされていたが、液浸法では、この空間を液体で満たして投影露光を実施する。
【０００５】
液浸法の利点は、従来と同一波長の光源を用いても、解像力が従来法よりも向上することである。例えば、投影光学系とウエハとの間の空間に提供される液体を純水（屈折率１．４４）とし、ウエハに結像する光線の最大入射角が液浸法と従来法で等しいと仮定した場合において、液浸法の解像力は従来法の１．４４倍に向上する。これは従来法の投影光学系のＮＡを１．４４倍にすることと等価であり、液浸法によれば、従来法では不可能なＮＡ＝１以上の解像力を得ることが可能である。
【０００６】
この投影光学系の最終面とウエハ面との間の空間を液体で満たす方法は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された方法は、液浸法を適用した露光装置において、投影光学系の最終面と基板との間隙をより確実に液体で満たすことを目的としている。
【０００７】
この露光装置は、図１６に示すように投影光学系の周辺かつ投影光学系から見て第１方向に配置された液体供給ノズル３８を備えている。基板Ｗを搭載した基板ステージが第１方向の反対方向である第２方向に向かって移動する際に、液体４０が矢印方向から液体供給ノズル３８を通して基板Ｗの表面上に供給され表面上に液膜が形成される。ここで、基板の移動に伴って液膜が連続的に広がるように、液体供給ノズル３８を通して基板の表面上に液体４０が連続的に供給される。図１６において、１３は投影光学系、３９は液体回収ノズルである。
基板ステージ上には液浸領域を保持するために基板Ｗとほぼ同一な高さに配置された平面板（以降、同面板と称する）が構成されている。
【０００８】
特許文献２には液浸法の露光装置で、ウエハステージ上に受光器を構成する方法が開示されている。この方法は、受光器の受光結果に基づいて露光状態を最適化するための処理を良好に行い、高精度に露光できる露光装置を提供することを目的としている。この露光装置は、投影光学系の像面側に配置された基板に対して投影光学系と液体とを介して露光光を照射することによって基板を露光する。投影光学系の像面側に配置されたスリット板を介して投影光学系を通過した光を受光する受光器と、投影光学系とスリット板との間に満たされた液体の温度情報を検出する温度センサとを備えている。受光器の検出結果と、温度センサの測定結果より結像性能を含む性能情報を算出し露光時に反映するものである。
【０００９】
特許文献３には、基板テーブル上に液体が残留することを防止する方法が開示されている。この方法は、液浸露光装置で基板を保持する基板テーブルを備え、基板テーブルに撥液性の平坦面を有するプレート部材が交換可能に設けられている。さらに基板プレート上に構成された基準部材表面も撥液性で、基準部材が交換可能に構成されている。撥液性の手段として、ポリ四フッ化エチレンを使用することが開示されている。
【００１０】
特許文献４は、液浸露光装置において残留した液体を除去する方法について開示している。該文献では、液体の回収が不十分な場合投影光学系の液体供給回収ノズルから液が落下する、あるいは残留水によるウォーターマーク（汚れ）、基準マーク上の残水の飛散、干渉計反射鏡に液が付着し精度が劣化することを課題としている。これらの課題に対して、気体を吹き付ける液体除去機構を構成し、吹き付ける気体の流速を変化させる。あるいは、加振装置を有し、加振することで残水を除去する。あるいは、液体の付着防止のためウエハステージに樋、庇を構成するものである。基準マーク上の残水を除去する方法として、気体を吹き付け排水部より残水を回収する方式も開示している。
【００１１】
特許文献５は、液浸露光装置で、複数のウエハステージを構成した方式を開示している。該文献では、ステージの、移動体間における移動を非接触かつ高スループットで行う方式を開示していて、液浸露光装置でも使用可能であることが説明されている。駆動方式は、２次元面内で移動可能な２つのステージが、第１および第２の移動体に対して非接触で支持されている。ステージは各移動体に対して２次元面内の直交する２軸方向に微小駆動可能である。ステージは、両移動体が近接した状態で一方の移動体から他方の移動体に移動される。ステージが一方の移動体から他方の移動体に移動する際に、両移動体が近接した状態で微小駆動可能とすることで、ステージの移動体間における移動を非接触かつ高スループットで行うことが出来るものである。
【特許文献１】特開２００５−１９８６４号公報
【特許文献２】特開２００５−１１６５７０号公報
【特許文献３】特開２００５―１９１５５７号公報
【特許文献４】ＷＯ２００５／０２２６１６号公報
【特許文献５】特開２００５−３８８７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ウエハステージに基準部材あるいは基準マークが構成されることは特許文献２、３および特許文献４に開示されている。また、基板周辺に基板とほぼ同一な高さに配置され撥液性を有する同面板の構成は特許文献３に開示されている。基準マーク上の残水を除去する方法は特許文献４参照に開示されている。干渉計用ミラー面の残水除去方法についても特許文献４に開示されている。ウエハステージが２ケ構成されている液浸露光装置は特許文献５に開示されている。
しかしながら、液体除去には気体の吹き付けによる乾燥、もしくは、液体の移動時間が必要となり、液体除去時間によりスループットの低下が懸念される。
本発明は、上述の従来例における問題点を解消することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するため、本発明の露光装置は、マーク部および受光部を備える計測部の少なくとも一方を備え、基板を保持して移動可能な基板ステージを有し、前記基板と投影光学系の最終面との間隙に液体を満たした状態で、前記投影光学系と前記液体と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であって、前記少なくとも一方の部位に液体が付着したか否かを判断する判断手段と、該判断手段が、液体が付着したと判断したときは、該付着した液体が自然乾燥する前に、該少なくとも一方の部位に液体を付着させる液体付着手段と、を有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の露光方法は、マーク部および計測部の少なくとも一方を備える移動可能な基板ステージ上に基板を搭載し、前記基板と投影光学系の最終面の間隙に液体を満たした状態で、前記投影光学系と前記液体とを介して原版のパターンを前記基板に投影する露光方法であって、前記少なくとも一方の部位に液体が付着したか否かを判断し、付着していた場合には前記付着した液体が自然乾燥する前に、前記少なくとも一方の部位に液体を付着させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、基板ステージ上に構成された計測マークまたは計測部に液浸部の液体が付着した場合は、付着した液体が自然乾燥する時間より前にその構成物に前記液浸部の液体または他の液体を付着させるようにしている。これにより、計測マークまたは計測部に液体が付着した後は、その液体付着部分を常に濡らした状態に保つことが出来、スループットの低下を防止しつつ、ウォーターマークの発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、基板上に液体を介して原版のパターンを投影し転写する露光装置において、基板を保持し移動可能な基板ステージを構成する。基板ステージには、基板が搭載される他、露光用データを計測するためのマーク部および受光部を備える計測部の少なくとも一方の部位が構成される。マーク部は、例えば、原版と基板の位置合わせの基準となる基準マークを備える。計測部は、例えば、前記基板への露光量を計測する受光器の受光部、または投影光学系の結像性能もしくはフォーカス位置を計測するためのマークとマークの像を受光する受光部を備える。基板ステージには、また、基板とほぼ同一な高さに配置された平面板、位置計測用干渉計反射ミラー、光量検出器（集光用の半球レンズ）も構成される。本発明は、これらのいずれか１つ以上が構成される場合に適用できる。
【００１７】
さらに、いずれかの構成物に付着した液体に気体を吹き付けることで液体を除去する液体除去機構を構成した。また、基板、マーク部あるいは計測部の周囲に液体を排水する排水部および排水機構を構成する。基板、マーク部あるいは計測部上に付着した液体に気体を吹き付け、排水部より液体を排水することで液体を除去する液体除去機構を構成する。
【００１８】
また、マーク部あるいは計測部（少なくとも一方の部位）は、一部、特に露光光が照射される部分以外の領域が、液体に対する撥水性を有している構成とした。さらに液体除去機構は、マーク部あるいは計測部の露光光が照射される部分で、撥水性を有していない部分に付着する液体を除去する構成とした。また、基板ステージの位置よりマーク部あるいは計測部の撥水性を有していない部分が液浸部の液体を通過したことが把握できる構成とした。
【００１９】
また、マーク部あるいは計測部の撥水性を有していない部分に液浸部の液体が付着した場合、付着した液体が自然乾燥する時間より前に前記撥水性を有していない部分に液体が付着するように基板ステージを動かすことが出来る構成とした。あるいは、前記基板と投影光学系の最終面との間隙に液体を供給する第１液体供給部とは別に設けた第２液体供給部からの液体を前記少なくとも一方の部位に供給するようにしてもよい。基板ステージを動かして前記少なくとも一方の部位の撥水性を有していない部分に液体を付着させる構成と、第２液体供給部は両方構成されても良い。
【００２０】
また、前記少なくとも一方の部位の撥水性を有していない部分に付着する液体の除去は、装置が停止する場合、あるいは、前記少なくとも一方の部位を乾燥状態で使用する場合に実施する構成とした。また、液体除去機構は、ウエハ、マーク部あるいは計測部、同面板、干渉計用反射ミラーそれぞれに対応して構成した。マーク部あるいは計測部、干渉計用反射ミラーが複数構成されている場合には液体除去機構もそれぞれに対応し複数構成した。
【００２１】
上記の構成によれば、マーク部あるいは計測部の撥水性を有していない部分に付着した液体が乾く前に液浸部の液体に触れるように基板ステージを動かす事でマーク部あるいは計測部の撥水性を有していない部分を常に濡らした状態に保つことが出来る。または、液体供給口からマーク部あるいは計測部の撥水性を有していない部分に液体を供給することでマーク部あるいは計測部の撥水性を有していない部分を常に濡らした状態を保つことが出来る。このことにより、マーク部あるいは計測部の撥水性を有していない部分に付着した液体が自然乾燥することにより起こるウォーターマークの発生を防ぐことが可能である。
【００２２】
また、露光動作中でマーク部あるいは計測部の撥水性を有していない部分に液体が触れる場合は液体の除去等は行わず、濡らした状態を保つ。一方アイドル状態時ではマーク部あるいは計測部の撥水性を有していない部分に残った液体が乾燥する前にマーク部あるいは計測部を液体に触れさせることで露光動作中の液体除去を行う時間を短縮し、スループットの低下を防ぐことが出来る。
また、液体除去機構は、ウエハ、マーク部あるいは計測部、同面板、干渉計用反射ミラーそれぞれに対応して構成した。
【実施例】
【００２３】
本発明の実施例について、図１により説明する。
図１は、本実施例で使用される投影露光装置の概略を示す。図１において、ウエハステージＷＳＴは、ＷＳＴ１（第１の基板ステージ）とＷＳＴ２（第２の基板ステージ）の２ケ構成されている。投影光学系１３にて露光を行う露光エリアと、検出系１６、１８によりウエハＷの検出を行う計測エリアが構成され、所謂ツーステージ構成の露光装置である。
【００２４】
図１において、レチクルＲは、光源１と、照明光整形光学系２〜リレーレンズ系８よりなる照明光学系とにより長方形のスリット状の照明領域２１により均一な照度で照明される。スリット状照明領域２１内のレチクルＲの回路パターン像が投影光学系１３を介してウエハＷ上に転写される。
【００２５】
光源１としては、Ｆ２エキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザあるいはＫｒＦエキシマレーザ等のパルス発光光源が使用出来る。また、金属蒸気レーザ光源またはＹＡＧレーザと高調波発生装置の組合せ等のパルス発光光源や、水銀ランプと楕円反射鏡とを組み合わせた構成等の連続発光光源も使用できる。
【００２６】
パルス発光光源の場合、露光のオンまたはオフはパルス発光光源用の電源装置からの供給電力の制御により切り換えられ、連続発光光源の場合、露光のオンまたはオフは照明光整形光学系２内のシャッタにより切り換えられる。但し、本実施例では後述のように可動ブラインド（可変視野絞り）７が設けられているため、可動ブラインド７の開閉によって露光のオンまたはオフを切り換えてもよい。
【００２７】
図１において、光源１からの照明光は、照明光整形光学系２により光束径が所定の大きさに設定されてフライアイレンズ３に達する。フライアイレンズ３の射出面には多数の２次光源が形成され、これら２次光源からの照明光は、コンデンサレンズ４によって集光され、固定の視野絞り５を経て可動ブラインド（可変視野絞り）７に達する。図１では視野絞り５は可動ブラインド７よりもコンデンサレンズ４側に配置されているが、その逆のリレーレンズ系８側へ配置しても構わない。
【００２８】
視野絞り５には、長方形のスリット状の開口部が形成され、この視野絞り５を通過した光束は、長方形のスリット状の断面を有する光束となり、リレーレンズ系８に入射する。スリットの長手方向は紙面に対して垂直な方向である。リレーレンズ系８は可動ブラインド７とレチクルＲのパターン形成面とを共役にするレンズ系である。
【００２９】
可動ブラインド７は後述の走査方向（Ｘ方向）の幅を規定する２枚の羽根（遮光板）７Ａ、７Ｂ及び走査方向に垂直な非走査方向の幅を規定する２枚の羽根（不図示）より構成されている。走査方向の幅を規定する羽根７Ａ及び７Ｂはそれぞれ駆動部６Ａ及び６Ｂにより独立に走査方向に移動できるように支持され、不図示の非走査方向の幅を規定する２枚の羽根もそれぞれ独立に駆動できるように支持されている。本実施例では、固定の視野絞り５により設定されるレチクルＲ上のスリット状照明領域２１内において、更に可動ブラインド７により設定される所望の露光領域内にのみ照明光が照射される。
【００３０】
リレーレンズ系８は両側テレセントリックな光学系であり、レチクルＲ上のスリット状の照明領域２１ではテレセントリック性が維持されている。レチクルＲはレチクルステージＲＳＴに保持されている。レチクルステージＲＳＴは干渉計２２および干渉計制御部２０で位置を検出しレチクルステージ駆動部１０により駆動される。レチクルステージＲＳＴ上には基準マークが構成された基準プレートＳＰが構成されている。基準プレートＳＰは、装置校正用の基準マークが配置されている。
【００３１】
リレーレンズ系８とレチクルＲの間には不図示のＴＴＬ検出系が構成されている。このＴＴＬ検出系は、基準プレートＳＰ上の基準マークあるいはレチクル上のマークとウエハＷまたは基準マークＦＭとの相対位置計測を行う。
スリット状の照明領域２１内で且つ可動ブラインド７により規定されたレチクルＲ上の回路パターンの像が、投影光学系１３を介してウエハＷ上に投影露光される。
【００３２】
投影光学系１３の光軸に垂直な２次元平面内で、スリット状の照明領域２１に対するレチクルＲの走査方向を＋Ｘ方向（またはＸ方向）として、投影光学系１３の光軸に平行な方向をＺ方向とする。この場合、レチクルステージＲＳＴはレチクルステージ駆動部１０に駆動されてレチクルＲを走査方向（＋Ｘ方向またはＸ方向）に走査し、可動ブラインド７の駆動部６Ａ、６Ｂ、及び非走査方向用の駆動部の動作は可動ブラインド制御部１１により制御される。レチクルステージ駆動部１０及び可動ブラインド制御部１１の動作は、装置全体の動作を制御する主制御系１２で制御される。
【００３３】
一方、ウエハＷは不図示のウエハ搬送装置により搬送され、ウエハステージＷＳＴ１またはＷＳＴ２上（第２の基板ステージ上）に構成されるウエハチャックＷＣに真空吸着保持される。ウエハステージＷＳＴ１、２は、投影光学系１３の光軸に垂直な面内でウエハＷの位置決めを行うと共にウエハＷを±Ｘ方向に走査するＸＹステージ、及びＺ方向にウエハＷの位置決めを行うＺステージ等より構成されている。以下特に必要が無い限りウエハステージＷＳＴ１、２およびウエハＷ１、Ｗ２はＷＳＴ、Ｗと区別せずに説明する。
【００３４】
ウエハステージＷＳＴの位置は干渉計２３により検出される。干渉計２３は制御部２０により制御される。図１には一方向しか示していないがＸ、ＹおよびＸ軸まわりの回転方向、Ｙ軸まわりの回転方向が検出される構成となっている。ウエハステージＷＳＴ上には装置校正用あるいはウエハ位置合わせ用に使用する基準マークＦＭが構成されている。また、図１には示していないが、不図示の結像性能あるいは照度等を計測可能な計測部が構成されている。
【００３５】
ウエハＷの周辺にはウエハＷの表面とほぼ同じ高さに構成された同面板Ｐが構成され、ウエハステージＷＳＴに真空吸着で保持されている。ウエハＷの周辺には排水部ＤＲが構成され、不図示の排水機構に接続されている。基準マークＦＭの周辺には不図示の排水部ＤＲＦＭが構成され、不図示の排水機構に接続されている。ウエハＷの上方、投影光学系１３の像面側には液供給回収部ＮＯＺが構成されている。液供給回収部ＮＯＺは不図示の液供給用配管、ポンプ、温調部、フィルタより構成される供給部および液回収用配管、ポンプ、気液分離機より構成される回収部に接続されている。供給部、回収部の制御部２４により供給、回収が制御されている。
【００３６】
計測エリアのウエハＷ上方には、オフアクシス方式のアライメントセンサ（検出系）１６が構成されている。アライメントセンサ１６により、ウエハ上のアライメントマークが検出され、制御部１７により処理され、主制御系１２に送られる。また、ウエハＷの上方にはウエハＷの高さ、傾き方向の計測を行う検出系（フォーカスセンサ）１８が構成されている。検出系１８は斜入射方式の光学系により構成されている。検出系１８によりウエハＷの表面の高さ、傾きが検出され、制御部１９で処理され、主制御系１２に送られる。主制御系１２は、ウエハステージ駆動部１４、１５を介してウエハステージＷＳＴの位置決め動作及び走査動作を制御する。
【００３７】
露光エリアにおいては、主制御系１２は、アライメントセンサ１６および検出系１８の計測結果を元にウエハステージ駆動部１４を介してウエハステージＷＳＴの位置決め動作及び走査動作を制御する。
【００３８】
計測エリアには湿度計検出部２７が構成され、湿度計制御部２８により検出され主制御系１２に湿度情報が送られる。湿度計検出部２７は、露光エリアまたは露光エリアと計測エリアの両方に配置されていても構わない。ウエハステージＷＳＴが配置される空間は不図示の空調装置により、温調および湿度が制御されている。ウエハステージＷＳＴ上方にはブロー部ＢＬが構成され、ブロー配管部２５により気体の供給、回収および湿度調整がブロー制御部２６により行われている。図１では湿度計、ブロー部を計測エリアに図示しているが露光エリアまたは両方に構成しても構わない。
【００３９】
レチクルＲ上のパターン像をスキャン露光方式で投影光学系１３を介してウエハＷ上の各ショット領域に露光する際には、図１の視野絞り５により設定されるスリット状の照明領域２１に対し−Ｘ方向（または＋Ｘ方向）に、レチクルＲを速度ＶＲで走査する。投影光学系１３の投影倍率をβとすると、レチクルＲの走査と同期して、＋Ｘ方向（または−Ｘ方向）に、ウエハＷを速度ＶＷ（＝β・ＶＲ）で走査する。これにより、ウエハＷ上のショット領域にレチクルＲの回路パターン像が逐次転写される。
【００４０】
図２〜６にウエハステージＷＳＴの平面図を示す。ウエハＷの搬入より搬出までを模式的に示している。ウエハ搬入部ＳＨ、ウエハ回収部ＲＨにより不図示のウエハ搬送系とウエハステージＷＳＴ間のウエハ供給回収を行う。図２〜６において、上部を露光エリアＥＸＰＯ、下部を計測エリアＡＬとする。
【００４１】
ウエハ露光の動作を説明すると、まず図２において未露光のウエハＷはウエハ搬入部ＳＨによりウエハステージＷＳＴ２に送られる。ウエハ搬入時のプリアライメント動作は従来装置と同じであるので説明を省略する。このときウエハステージＷＳＴ１には露光中あるいは露光済のウエハＷが保持されている。
次に図３においてウエハステージＷＳＴ２はウエハ搬入位置から計測エリアに移動する。計測エリアにて図３では不図示のアライメントセンサ１６および検出系１８によりウエハＷの計測を行う。
【００４２】
次に図４においてウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２はステージスワップ開始位置にそれぞれ移動する。図中矢印は移動方向を示している。
次に図５においてウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２はステージスワップ動作を行う。図ではウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２がすれ違う位置を図示している。
次に図６においてウエハステージＷＳＴ１はウエハ搬出位置Ｄに移動する。
一方、ウエハステージＷＳＴ２は露光エリアＥＸＰＯに移動し、ステージ位置計測が行われた後に露光動作に入る。
【００４３】
ウエハステージＷＳＴ１はウエハ搬入位置に移動しウエハ搬入部ＳＨより未露光のウエハＷを搬入され、ウエハ搬出位置すなわちステージスワップ位置に移動する。その後図５の矢印とは逆方向に移動し、ステージスワップ動作を行う。
ウエハステージＷＳＴ２は露光終了後ステージスワップ位置に移動し、ステージスワップ動作を行う。その後、ウエハ搬出位置に移動し、ウエハ回収部ＲＨによりウエハＷを回収され図１のウエハ搬入位置に移動し、以後同じ動作を繰り返すことでウエハ露光を行う。
【００４４】
図７に基準マーク部ＦＭおよびウエハＷ、ウエハチャックＷＣの断面図を示す。ウエハステージＷＳＴ上にはウエハチャックＷＣが真空吸着により固定されている。ウエハチャックＷＣ上にはウエハＷが真空吸着により保持されている。ウエハＷの周辺にはウエハＷの表面とほぼ同一（同一も含む）な高さの表面を備える同面板Ｐが真空吸着にて固定されている。同面板ＰのウエハＷ側周辺には排水部ＤＲが全周に渡り構成されている。排水部ＤＲは多孔質で構成され、不図示の配管により排水機構に接続されている。
【００４５】
基準マーク部ＦＭの上部には基準マークが構成された硝子基板３０があり、ステージＷＳＴに接着固定されている。硝子基板３０の裏面には半球状のレンズ３４がオプティカルコンタクトにより固定されている。半球レンズ３４の下部には光量検出器３６が構成され、硝子基板３０上に構成された基準マークを透過した光量を計測する。半球レンズ３４が構成されることによりＮＡ１以上の検出光も光量検出器３６で検出可能となっている。基準マーク部ＦＭ周辺の同面板Ｐには排水部ＤＲＦＭが全周に渡り構成されている。排水部ＤＲＦＭは多孔質で構成され、不図示の配管により排水機構に接続されている。
【００４６】
基準マーク部ＦＭと同面板Ｐの間はシール３１によりシールされている。このため基準マーク部ＦＭと同面板Ｐの間の隙間３３に液体が入り込んでもウエハステージＷＳＴ側に漏れ出し不具合を起こす事は無い。また、隙間３３の底部には排水部３２が構成され、不図示の排水機構に接続されており、隙間３３に液体が入り込んだとしても排水可能な構成となっている。
【００４７】
図８に液体除去機構ブロー部ＢＬを示す。図８では基準マーク部に対するブロー部を示す。ウエハＷ、干渉計用反射ミラー、同面板に対するブロー部は、説明を省略するが、図８に示す方式と同様な方式を採用すれば除去可能である。図８で図７と同一なものは説明を省略する。図８で基準マーク部ＦＭの硝子基板３０上に残水Ｗａが存在する場合を示す。ブロー部ＢＬには気体供給部３７が構成されている。図中気体の流れは矢印にて模式的に示している。ブロー部ＢＬより残水Ｗａに気体が吹き付けられる。このときウエハステージＷＳＴは吹き付けられる気体の流れ方向とは逆方向に移動する。残水Ｗａは気体に押されるように隙間３３に移動し、排水部ＤＲＦＭにより排水される。
【００４８】
硝子基板３０上には計測のために露光光が照射される部分以外の領域に撥水性コートが構成されている。撥水性コート部以外は硝子基板面であるため親水性である。このため、撥水性コート部以外の親水性部には液体が残る。しかしながら限られた領域であるためブロー部ＢＬにより気体を吹き付けることで排水可能である。図８では１ケ所の基準マークについて示したが、複数構成される場合にはそれぞれに対応し複数のブロー部ＢＬを構成する。
【００４９】
ウエハステージＷＳＴ１の基準マーク部ＦＭ上に付着した残水Ｗａの管理に関して説明する。図９〜１２において、上部を露光エリアＥＸＰＯ、下部を計測エリアＡＬとする。
露光動作中に基準マーク部ＦＭが液浸部ＷＡの液体に触れる動作を行うかどうかは主制御系１２が判断し、基準マークＦＭが液浸部ＷＡの液体に触れる場合、基準マークＦＭを液体で濡れた状態で管理する。
【００５０】
図９において露光動作時に露光エリアＥＸＰＯで液浸部ＷＡの液体に触れたウエハステージＷＳＴ１の基準マーク部ＦＭは露光完了後ステージスワップを行い計測エリアＡＬに移動する。露光動作中で基準マーク部ＦＭ上の残水Ｗａの乾燥前に再び露光エリアＥＸＰＯで液浸部ＷＡの液体に基準マーク部ＦＭが触れる場合は、基準マークＦＭは液浸部ＷＡの液体で濡れた状態が続く為、基準マークＦＭを濡らす動作を行うことなく露光動作を継続する。
【００５１】
図１０は、計測エリアＡＬでアイドル状態にある場合等のように基準マーク部ＦＭ上の残水Ｗａが乾燥時間以上液浸部ＷＡの液体に触れない場合である。このような場合は、図１１のようにステージスワップを行い、ウエハステージＷＳＴ１を露光エリＥＸＰＯに移動する。そして、図１２に示す通り基準マーク部ＦＭが液浸部ＷＡの液体に触れるようにウエハステージＷＳＴ１を動かす。
また、露光エリアＥＸＰＯにおいても液浸部ＷＡの液体に基準マーク部ＦＭが触れない時間が乾燥時間を超える場合も同様に図１２に点線で示すとおり基準マーク部ＦＭが液浸部ＷＡの液体に触れるようにウエハステージＷＳＴ１を動かす。
【００５２】
基準マークＦＭを液体に触れさせることで基準マーク部ＦＭ上の残水Ｗａの乾燥を防ぐことが可能である。そのため、ウォーターマークの発生を防止すると共に露光動作中に基準マーク部ＦＭ上の残水Ｗａを乾燥、もしくは、液体を移動させる時間が不必要となり露光装置のスループットの向上を図ることが可能となる。本実施例では液浸部ＷＡの液体により基準マーク部ＦＭの乾燥を防いでいるが、別の液体供給部の供給口から出る液体に基準マーク部ＦＭ（の上面）を浸し、その上面を濡らしてもよい。
【００５３】
図１３はウエハステージＷＳＴの平面図を示す。図１４は図１３に対して液浸領域ＩＭＬおよびウエハＷ露光時に液浸領域ＩＭＬが接する領域ＩＭＷを重ねて示したものである。図１４に示すように、基準マーク部ＦＭはウエハＷ近傍に配置されるため、ウエハＷ露光時には液浸領域ＩＭＬに接する。すなわち液に触れる。
【００５４】
図１５に基準マーク部ＦＭ上面の基準マークの平面図を示す。矩形領域ＤＲＹ内部は、非撥水性コート領域を示す。領域ＤＲＹ内部には、露光光を検出光とした不図示の計測用マークあるいは開口部が構成されている。液浸領域内を基準マークが通過すると、領域ＤＲＹは内部が親水性で、周囲が撥水性コートであるため、残水が発生する。計測エリアにてアライメントセンサ１６あるいは検出系１８にて基準マーク計測時に残水が影響しなければ残水を除去する必要は無い。しかしながら、装置がある期間停止するような場合には、残水は自然乾燥し、ウォーターマークが発生してしまう可能性がある。このため、残水が自然乾燥する時間以上装置が停止するような場合には、残水除去機構により残水を除去する、または、領域ＤＲＹを濡らした状態に保つことが有効である。
【００５５】
自然乾燥する時間は、ウエハステージＷＳＴが配置される空間の湿度と、残水量でほぼ決まる。残水量は、撥水性コートの液に対する接触角（撥水性コートのより異なる）と流域ＤＲＹのサイズでほぼ決まる。基準マーク部ＦＭが複数構成される場合は、最も自然乾燥時間が短い基準マーク部ＦＭの時間で残水除去、または、領域ＤＲＹを濡らす動作を実行するあるいは、実行しないを判断する。
露光動作中で基準マーク部ＦＭが濡れた状態が続く場合は残水除去、または、領域ＤＲＹを濡らす動作は行わず、残水が自然乾燥する時間以上装置が停止するような場合のみ残水除去、または、濡らす動作を行う。そのため、露光装置の生産性を低下させずに基準マーク部ＦＭあるいは計測部にウォーターマークが発生することを防止することが出来る。
【００５６】
［デバイス製造方法の実施例］
次に、図１７および図１８を参照して、上述の露光装置を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図１７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方法を例に説明する。
ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では設計した回路パターンに基づいてマスク（原版またはレチクルともいう）を製作する。ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハ（基板ともいう）を製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、マスクとウエハを用いて、上記の露光装置によりリソグラフィ技術を利用してウエハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組立）は、後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、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）等の組立工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、それが出荷（ステップ７）される。
【００５７】
図１８は、ステップ４のウエ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、ウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウエハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打込み）では、ウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）では、ウエハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに露光する。ステップ１７（現像）では、露光したウエハを現像する。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エハ上に多重に回路パターンが形成される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施例に係る液浸露光装置の構成を示す図である。
【図２】図１の装置におけるウエハステージ平面図である。
【図３】図１の装置におけるウエハステージ平面図である。
【図４】図１の装置におけるウエハステージ平面図である。
【図５】図１の装置におけるウエハステージ平面図である。
【図６】図１の装置におけるウエハステージ平面図である。
【図７】図１の装置におけるウエハステージ上基準マークの説明図である。
【図８】図７における基準マーク用のブロー部の説明図である。
【図９】図１の装置におけるウエハステージの平面図で、図８に示す基準マーク上の残水を示す図である。
【図１０】図１の装置におけるウエハステージの平面図で、図８に示す基準マーク上の残水を示す図である。
【図１１】図１の装置におけるウエハステージの平面図で、図８に示す基準マーク上の残水を示す図である。
【図１２】図１の装置におけるウエハステージの平面図で、図８に示す基準マーク上の残水を示す図である。
【図１３】図１の装置におけるウエハステージ単体の構成を示す平面図である。
【図１４】図１３のウエハステージにおける液浸領域の説明図である。
【図１５】基準マークにおける撥水性領域の説明図である。
【図１６】従来例と上記実施例に共通の液浸ノズル部の説明図である。
【図１７】露光装置を使用したデバイスの製造を説明するためのフローチャートである。
【図１８】図１７に示すフローチャートにおけるステップ４のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１：光源、２：照明光整形光学系、３：フライアイレンズ、４：コンデンサレンズ、５：視野絞り、６Ａ、６Ｂ：可動ブラインド駆動部、７Ａ、７Ｂ：可動ブラインド、８：リレーレンズ、１０：レチクルステージ駆動部、１１：可動ブラインド制御部、１２：主制御系、１３：投影光学系、１４、１５：ウエハステージ駆動部、１６：アライメントセンサ（検出系）、１７：アライメントセンサ制御部、１８：検出系（フォーカスセンサ）、１９：フォーカスセンサ制御部、２０：干渉計制御部、２１：照明領域、２２、２３：干渉計、２４：液供給回収部制御部、２５：ブロー配管部、２６：ブロー部制御部、２７：湿度計検出部、２８：湿度計制御部、３０：硝子基板、３１：シール、３２：排水部、３３：隙間、３４：半球レンズ、３６：光量検出器、３７：気体供給部、３８：液体供給ノズル、３９：液体回収ノズル、４０：液体（液浸液）、ＮＯＺ：液供給回収部、ＲＳＴ：レチクルステージ、ＷＳＴ（ＷＳＴ１、ＷＳＴ２）：ウエハステージ、Ｒ：レチクル、ＳＰ：基準プレート、Ｗ、Ｗ１、Ｗ２：ウエハ、ＷＣ：ウエハチャック、Ｐ：同面板、ＦＭ：基準マーク（部）、ＢＬ：ブロー部、ＷＡ：液浸部、Ｗａ：残水、ＤＲ、ＤＲＦＭ：排水部、ＩＭＬ：液浸領域、ＩＭＷ：液浸領域可動範囲、ＥＸＰＯ：露光エリア、ＡＬ：計測エリア、ＤＲＹ：非撥水性コート領域。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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