專利名稱：曝光用基板、曝光方法及元件制造方法
技術領域：
本發(fā)明關于透過液體照射曝光用光來曝光的曝光用基板、使用該曝光用基板的曝光方法以及元件制造方法。
本申請案，根據(jù)2004年9月17日所提出的特愿2004-271636號主張優(yōu)先權，將其內容援用于此。
背景技術：
為半導體元件或液晶顯示元件等微元件工藝之一的光刻步驟中，使用將形成于掩膜版上的圖案投影曝光至感光性基板上的曝光裝置。該曝光裝置，具有用以支撐掩膜版的掩膜版載臺與用以支撐基板的基板載臺，一邊逐次移動掩膜版載臺及基板載臺一邊透過投影光學系統(tǒng)將掩膜版圖案投影曝光至基板。微元件的制造中，為達到元件的高密度化，而要求形成于基板上的圖案的微細化。為響應上述要求而希望曝光裝置具有更高的分辨率，作為用以實現(xiàn)其高分辨率的機構之一，有一種如下述專利文獻1所揭示的提案，其是在將折射率較氣體高的液體充滿于投影光學系統(tǒng)與基板間的狀態(tài)下進行曝光處理的液浸曝光裝置。
專利文獻1國際公開第99/49504號公報發(fā)明內容如圖12所示，在對保持于基板載臺裝置的基板保持具PH′的基板(曝光用基板)P上的邊緣區(qū)域E進行液浸曝光時，會產(chǎn)生覆蓋投影光學系統(tǒng)的投影區(qū)域AR1′的液浸區(qū)域AR2′一部分形成于基板P外側的情形。當在液浸區(qū)域AR2′一部分形成于基板P外側的狀態(tài)下對基板P的邊緣區(qū)域E進行曝光時，若基板P外徑的尺寸誤差(制造誤差)較大，而使基板P與基板保持具PH′的間隙(gap)變得較大，即可能使液體滲入該間隙。此情形下，基板保持具PH′可能無法良好地保持基板P。例如，可能會因液體滲入基板P的背面與基板保持具PH′之間，而導致所保持的基板P平坦度劣化?；蛘?，也可想見有可能因滲入液體氣化而形成附著痕(以下，即使液體不是純水也將該附著痕稱為水痕)，又因該附著痕可能產(chǎn)生異物的作用，而可能使基板保持具PH′所保持的基板P平坦度劣化。又，也有可能因滲入基板P與基板保持具PH′間的液體氣化時的氣化熱，而使基板P與基板保持具PH’等產(chǎn)生熱變形等不良情形。又，當基板P外徑的尺寸誤差較大，而在將基板P裝載于基板保持具PH′時，即有可能產(chǎn)生基板P與基板保持具PH′的干涉，而損傷基板P或基板保持具PH′。
本發(fā)明有鑒于此種情形，其目的是提供非常適合用于液浸曝光的曝光用基板、使該曝光用基板曝光的曝光方法以及使用該曝光方法的元件制造方法。
為解決上述課題，本發(fā)明采用了對應實施形態(tài)所示的圖1A至圖11的下述構成。不過，附加于各要素的包含括號的符號僅是該要素的例示，而并非限定各要素。
根據(jù)本發(fā)明的第1態(tài)樣，為提供一種曝光用基板(P)，是透過液體(LQ)照射曝光用光(EL)來曝光，其特征在于其外徑(LP)的尺寸公差(DP)在±0.02mm以下。
根據(jù)本發(fā)明的第1態(tài)樣，通過將曝光用基板外徑的尺寸公差設成在±0.02mm以下，而能將保持于保持具上的曝光用基板的周圍間隙維持于既定值以下。
根據(jù)本發(fā)明的第2態(tài)樣，為提供一種曝光方法，其特征在于是在將上述態(tài)樣的曝光用基板(P)保持于保持具(PH)的狀態(tài)下，照射曝光用光(EL)使曝光用基板(P)曝光。
根據(jù)本發(fā)明的第2態(tài)樣，能以保持具良好地保持著曝光用基板，可在防止液體滲入曝光用基板背面?zhèn)鹊臓顟B(tài)下以良好精度進行曝光處理。
根據(jù)本發(fā)明的第3態(tài)樣，為提供一種元件制造方法，其特征在于是使用上述態(tài)樣的曝光方法。
根據(jù)本發(fā)明的第3態(tài)樣，可提供具有所欲性能的元件。
根據(jù)本發(fā)明，即使使用液浸法時，也能以良好精度進行曝光用基板的曝光。據(jù)此，可制造具有所欲性能的元件。


圖1A是顯示曝光用基板一實施形態(tài)的縱截面圖。
圖1B是顯示曝光用基板一實施形態(tài)的橫截面圖。
圖2是顯示曝光用基板的另一實施形態(tài)的截面圖。
圖3是顯示曝光用基板的另一實施形態(tài)的截面圖。
圖4是顯示曝光用基板的另一實施形態(tài)的截面圖。
圖5是顯示曝光裝置一實施形態(tài)的概略構成圖。
圖6是顯示保持基板的基板保持具的側視截面圖。
圖7是顯示保持基板的基板保持具的俯視圖。
圖8是顯示板構件的截面圖。
圖9是顯示板構件拆裝于基板保持具的樣子的圖。
圖10是用以說明裝載裝置的動作的圖。
圖11是顯示微元件的一工藝例的流程圖。
圖12是用以說明現(xiàn)有問題的示意圖。
主要元件符號說明1，61 基材1A 上面1B 下面1C 側面
2感光材3，62膜150 裝載裝置100 液浸機構EL 曝光用光EX 曝光裝置LQ 液體P曝光用基板Pc 外側面PH 基板保持具PST 基板載臺T板構件Tc 內側面具體實施方式
以下雖參照圖式說明本發(fā)明的實施形態(tài)，但本發(fā)明并不限定于此。
<基板>
參照圖1A及圖1B說明基板(曝光用基板)的一實施形態(tài)。圖1A是顯示基板P一實施形態(tài)的側截面圖，圖1B是基板P的俯視圖。圖1A及圖1B中，基板P，是透過液體照射曝光用光來曝光的曝光用基板，其具有基材1、以及被覆于該基材1的上面1A的感光材2。本實施形態(tài)中，基材1包含硅晶片。硅晶片例如是經(jīng)由以下各步驟而形成以生成圓柱狀結晶的CZ(柴氏拉晶)法來形成材料的硅晶棒的步驟、將材料硅晶棒切割成以片為單位的晶片的步驟、對各晶片表面等進行研磨的步驟、用以將各晶片表面的附著物去除的洗凈步驟、以及進行各晶片的品質檢查的檢查步驟等。感光材2僅被覆于基材1的上面1A的一部分區(qū)域(除了周緣部以外的大致全區(qū)域)，并未被覆于側面1C或下面1B。
基板P為俯視大致圓形，形成為具有既定直徑(外徑)LP，該基板P(基材1)的外徑LP的尺寸公差DP為在±0.02mm以下。此外，作為基板P(基材1)的外徑LP的尺寸公差DP若是在±0.01mm以下則又更佳。本實施形態(tài)的基板P(基材1)的直徑LP雖為300mm，但也可為150mm或200mm。又，本實施形態(tài)的基板P雖為大致圓形，但也可在其邊緣一部分形成切口部(缺口部、定向平面部)。圖1A及圖1B所示的基板P，由于在基材1外側面1C并未被覆材料膜，因此基板P的外徑LP的尺寸公差DP，是指基材1的外徑L1的尺寸公差D1。
圖2是顯示基板P的另一實施形態(tài)的側截面圖。圖2中，基板P具有基材1、以及被覆于基材1的上面1A及側面1C的感光材2。又，如圖2所示，當于基材1的側面1C被覆有感光材2時，基板P的外徑LP，為基材1的外徑L1、與被覆于該基材1側面1C的感光材2的膜厚L2的總和(也即，LP＝L1+L2)。在此種情形時，基板P的外徑LP的尺寸公差DP，是設定成在±0.02mm以下(較佳為在±0.01mm以下)。又，此時的基板P的外徑LP的尺寸公差DP，為基材1的外徑L1的尺寸公差D1、與被覆于該基材1側面1C的感光材2的膜厚L2的尺寸公差D2的和(也即，DP＝D1+D2)。
此外，圖1A、圖1B及圖2的基板P，由于是在基板P上的至少一部分形成液浸區(qū)域，并通過液浸法而進行曝光，因此涂布于基材1的感光材2，與形成該液浸區(qū)域的液體的接觸角為大于60°，而更佳為大于80°。
圖3是顯示基板P的另一實施形態(tài)的側截面圖。圖3中，基板P具有基材1、被覆于基材1的上面1A一部分的感光材2以及設置成覆蓋感光材2及基材1的側面1C的膜3。膜3，是以與感光材2不同的材料構成，是以保護感光材2等為目的所設。以下說明中，將基板P中覆蓋感光材2的最表層的膜適當稱為「上覆膜」。又，如圖3所示，于基材1的側面1C被覆有上覆膜3時，基板P的外徑LP，為基材1的外徑L1、與被覆于該基材1側面1 C的上覆膜3的膜厚L3的總和(也即，LP＝L1+L3)。此種情形時，基板P的外徑LP的尺寸公差DP，也設定成在±0.02mm以下(較佳為在±0.01mm以下)。又，此時的基板P外徑LP的尺寸公差DP，為基材1的外徑L1的尺寸公差D1、與被覆于該基材1側面1C的上覆膜3的膜厚L3的尺寸公差D3的和(也即，DP＝D1+D3)。
圖4是顯示基板P的另一實施形態(tài)的側截面圖。圖4中，基板P具有基材1、被覆于基材1的上面1A及側面1C的感光材2以及覆蓋該感光材2的上覆膜3。又，如圖4所示，當于基材1的側面1C被覆有感光材2、并將上覆膜3設置成覆蓋該感光材2時，基板P的外徑LP，為基材1的外徑L1、被覆在該基材1的側面1C的感光材2的膜厚L2、以及覆蓋該感光材2的上覆膜3的膜厚L3的總和(也即，LP＝L1+L2+L3)。又，此種情形時，基板P的外徑LP的尺寸公差DP，也設定成在±0.02mm以下(較佳為在±0.01mm以下)。又，此時的基板P外徑LP的尺寸公差DP，為基材1的外徑L1的尺寸公差D1、被覆在該基材1側面1C的感光材2的膜厚L2的尺寸公差D2、以及上覆膜3的膜厚L3的尺寸公差D3的和(也即，DP＝D1+D2+D3)。
此外，圖3及圖4的基板P，由于也在基板P上的至少一部分形成有液浸區(qū)域，并利用液浸法來進行曝光，因此涂布于基材1的上覆膜3，與形成該液浸區(qū)域的液體的接觸角為大于90°，而大于100°則又更佳。又，作為上覆膜3的膜材料雖可使用氟系樹脂，但也可使用與顯影液的親和性高、能與顯影液一起洗去(能去除)的強堿性高分子為主成分的樹脂來作為膜材料使用。
又，上述感光材2或上覆膜3，均可使用一般在制造元件等所用的涂布/顯影裝置來被覆于基材1。
<曝光裝置>
其次，參照圖5說明根據(jù)液浸法使上述基板P曝光的液浸曝光裝置EX。
圖5中，曝光裝置EX，具備掩膜版保持具MH，保持掩膜版M；掩膜版載臺裝置MST，包含能使保持掩膜版M的掩膜版保持具MH移動的掩膜版載臺驅動機構MSTD；基板保持具PH，保持基板P；基板載臺裝置PST，包含能使基板保持具PH移動的基板載臺驅動機構PSTD；照明光學系統(tǒng)IL，是以曝光用光EL照明支撐于掩膜版保持具MH的掩膜版M；投影光學系統(tǒng)PL，是將被曝光用光EL照明的掩膜版M的圖案像投影在基板保持具PH所支撐的基板P；以及控制裝置CONT，統(tǒng)籌控制曝光裝置EX整體的動作。又，基板保持具PH具有稍后詳述的板構件T?；灞３志逷H，具備用以保持基板P的第1保持具部PH1、以及用以保持板構件T的第2保持具部PH2，板構件T能拆裝于基板保持具PH(第2保持具部PH2)。
再者，曝光裝置EX，具備將基板P搬入(裝載)于基板保持具PH的裝載裝置150。又，雖未圖示，曝光裝置EX具有與裝載裝置150不同的裝載裝置，其搬出基板保持具PH上的基板P。此外，也可使裝載裝置150具有將基板保持具PH上的基板P搬出(卸載)的功能。
此處，本實施形態(tài)是以使用掃描型曝光裝置(即掃描步進機)作為曝光裝置EX的情形為例來說明，該掃描型曝光裝置，是一邊使掩膜版M與基板P往掃描方向(既定方向)的彼此互異的方向(反方向)同步移動，一邊將形成于掩膜版M的圖案曝光于基板P。以下說明中，將掩膜版M與基板P同步移動的方向(掃描方向)設為X軸方向、將在水平面內與X軸方向正交的方向設為Y軸方向(非掃描方向)、將垂直于X軸及Y軸的方向且與投影光學系統(tǒng)PL的光軸AX一致的方向設為Z軸方向。又，將繞X軸、Y軸及Z軸周圍的旋轉(傾斜)方向分別設為θX、θY以及θZ方向。又，此處所謂「掩膜版」，是包含形成有縮小投影于基板上的元件圖案的標線片。
又，隨著投影光學系統(tǒng)PL構成的不同，也可一邊使掩膜版M與基板P彼此往相同方向同步移動，一邊使基板P曝光。
照明光學系統(tǒng)IL，是以曝光用光照明支撐于掩膜版保持具MH的掩膜版M，其具有曝光用光源、使從曝光用光源射出的曝光用光EL的照度均一化的光學積分器、使來自光學積分器的曝光用光EL聚光的聚光透鏡、中繼透鏡系統(tǒng)、用以設定曝光用光EL所形成的掩膜版M上的照明區(qū)域的視野光柵等。掩膜版M上的既定照明區(qū)域，是通過照明光學系統(tǒng)IL以均一照度分布的曝光用光EL來照明。作為從照明光學系統(tǒng)IL射出的曝光用光EL，例如使用從水銀燈射出的亮線(g線、h線、i線)及KrF準分子激光(波長248nm)等遠紫外光(DUV光)，或ArF準分子激光(波長193nm)及F2激光(波長157nm)等真空紫外光(VUV光)等。本實施形態(tài)是使用ArF準分子激光。
掩膜版載臺MST，包含能移動保持掩膜版M的掩膜版保持具MH的掩膜版載臺驅動機構MSTD。掩膜版載臺驅動機構MSTD具備線性馬達等，掩膜版保持具MH，通過掩膜版載臺驅動機構MSTD的驅動，而能在垂直于投影光學系統(tǒng)PL的光軸AX的平面內、也即在XY平面內進行2維移動，且能微幅旋轉于θZ方向。于掩膜版保持具MH上，設有用以測量此掩膜版保持具MH的位置的激光干涉儀41用移動鏡40。掩膜版保持具MH上的掩膜版M的2維方向位置及旋轉角，是通過激光干涉儀41以實時方式測量，控制裝置CONT，即根據(jù)激光干涉儀41的測量結果來驅動掩膜版載臺驅動裝置MSTD，借此進行支撐于掩膜版保持具MH的掩膜版M的位置控制。
投影光學系統(tǒng)PL，是以既定的投影倍率β將掩膜版M的圖案投影曝光于基板P，其以復數(shù)個光學元件(包含設于基板P側前端部的光學元件(透鏡))構成，這些光學元件是以鏡筒PK支撐。本實施形態(tài)中，投影光學系統(tǒng)PL，是投影倍率β例如為1/4、1/5、或1/8的縮小系統(tǒng)。此外，投影光學系統(tǒng)PL也可為等倍系統(tǒng)及放大系統(tǒng)的任一者。又，投影光學系統(tǒng)PL，也可是不包含折射元件的反射系統(tǒng)、不包含反射元件的折射系統(tǒng)、包含折射元件與反射元件的反射折射系統(tǒng)的任一者。又，前端部的光學元件LS是從鏡筒PK露出。
基板載臺裝置PST，包含能使保持基板P的基板保持具PH在投影光學系統(tǒng)PL的像面?zhèn)纫苿拥幕遢d臺驅動機構PSTD?；遢d臺裝置PST，具備可動構件53，是以可移動的方式支撐于底座構件BP；XY驅動機構56，是使可動機構53在底座構件BP上移動于X軸方向、Y軸方向及θZ方向；以及Z驅動機構58，其設置在基板保持具PH與可動構件53之間，使基板保持具PH在可動構件53上移動于Z軸方向、θZ方向及θY方向?；遢d臺驅動機構PSTD包含XY驅動機構56及Z驅動機構58，XY驅動機構56具備例如線性馬達等，Z驅動機構58具備例如音圈馬達等。Z驅動機構58設有三個(不過在紙面內側的Z驅動機構58并未圖示)，基板保持具PH是被三個Z驅動機構58而三點支撐于可動構件53上?；遢d臺驅動機構PSTD是由控制裝置CONT控制。當驅動基板載臺驅動機構PSTD中的Z驅動機構58時，基板保持具PH即移動于Z軸方向、θX方向及θY方向，而保持于該基板保持具PH的基板P，也隨之移動于Z軸方向、θY方向及θY方向。又，當驅動XY驅動機構56時，可動構件53即移動于X軸方向、Y軸方向及θZ方向，使保持于基板保持具PH的基板P，也透過Z驅動機構58而隨之移動于X軸方向、Y軸方向及θZ方向。據(jù)此，保持于基板保持具PH的基板P，即通過基板載臺驅動機構PSTD的驅動，而可在X軸、Y軸、Z軸、θX、θY及θZ方向的六個自由度方向進行移動。又，板構件T也通過基板載臺驅動機構PSTD的驅動，而與基板P一起移動于六個自由度方向。
于基板保持具PH側面設有用以測量該基板保持具PH的位置的激光干涉儀43用移動鏡42?；灞３志逷H上的基板P在2維方向的位置及旋轉角，是通過激光干涉儀43以實時方式測量，控制裝置CONT根據(jù)激光干涉儀43的測量結果，在以激光干涉儀43所規(guī)定的2維坐標系統(tǒng)內，透過基板載臺驅動機構PSTD的XY驅動機構56來驅動可動構件53，借此來進行基板保持具PH所保持的基板P在X軸方向及Y軸方向的定位。又，曝光裝置EX，具備例如特開平8-37149號所揭示的焦點檢測系統(tǒng)，其是通過將檢測光束從傾斜方向投射于基板P上面，來檢測出基板P的上面Pa的面位置信息。焦點檢測系統(tǒng)，能求出基板P的上面Pa相對投影光學系統(tǒng)PL像面在Z軸方向的位置(焦點位置)、以及基板P的傾斜方向的姿勢(上面Pa的傾斜)?？刂蒲b置CONT，透過基板載臺驅動機構PSTD的Z驅動機構58來驅動基板保持具PH，借此使保持于基板保持具PH的基板P在Z軸方向的位置(焦點位置)及θX、θY方向的位置，一致于將基板P的上面Pa透過投影光學系統(tǒng)PL及液體LQ所形成的像面。
本實施形態(tài)的曝光裝置EX是一適用液浸法的液浸曝光裝置，其用以在實質上縮短曝光波長來提高分辨率且在實質上放大焦深，其具備能將液體LQ的液浸區(qū)域AR2形成于基板P上的液浸機構100。液浸機構100，具備環(huán)狀嘴構件70，設于基板P(基板保持具PH)上方、且設置成包圍投影光學系統(tǒng)PL前端的光學元件LS；液體供應機構10，是透過設于嘴構件70的液體供應口12來將液體LQ供應至基板P上；以及液體回收機構20，是透過設于嘴構件70的液體回收口22來回收基板P上的液體LQ。液體供應機構10，是用以將既定液體LQ供應至投影光學系統(tǒng)PL的像面?zhèn)鹊难b置，具備可送出液體LQ的液體供應部11、以及其一端部連接于液體供應部11的供應管13。供應管13的另一端則與嘴構件70連接。液體供應部11，具有用以收容液體LQ的槽、加壓泵及過濾單元等。又，液體供應機構20，是用以回收投影光學系統(tǒng)PL的像面?zhèn)鹊囊后wLQ的裝置，具備可回收液體LQ的液體回收部21以及其一端部連接于液體回收部21的回收管23?；厥展?3的另一端則與嘴構件70連接。液體回收部21，例如具備真空泵等真空系統(tǒng)(吸引裝置)、將回收的液體LQ與氣體分離的氣液分離器、以及用以收容回收的液體LQ的槽等。
嘴構件70設于基板P(基板保持具PH)上方，嘴構件70的下面70A與基板P的上面Pa相對向。液體供應口12設于嘴構件70的下面70A。又，于嘴構件70內部設有連接供應管13與液體供應口12的內部流路。又，液體回收口22也設于嘴構件70的下面70A，并設于相對投影光學系統(tǒng)PL(光學元件LS)的光軸AX的液體供應口12外側。又，于嘴構件70內部設有連接回收管23與液體回收口22的內部流路。
液體供應部11的動作由控制裝置CONT控制。在將液體LQ供應至基板P上時，控制裝置CONT，是從液體供應部11送出液體LQ，透過供應管13、以及嘴構件70的內部流路，從設于基板P上方的液體供應口12將液體LQ供應至基板P上。又，液體回收部21的液體回收動作由控制裝置CONT控制?？刂蒲b置CONT可控制液體回收部21的每一單位時間的液體回收量。從設于基板P上方的液體回收口22回收的基板P上的液體LQ，是透過嘴構件70的內部流路及回收管23而被液體回收部21回收。
控制裝置CONT，至少在將掩膜版M的圖案像轉印于基板P上的期間，在包含投影光學系統(tǒng)PL的投影區(qū)域AR1(通過液體供應機構10所供應的液體LQ所形成)的基板P上至少一部分，形成較投影區(qū)域AR1大且較基板P小的液浸區(qū)域AR2。具體而言，曝光裝置EX，是于投影光學系統(tǒng)PL的像面?zhèn)惹岸说墓鈱W元件LS、與保持于基板保持具PH狀態(tài)的基板P上面Pa間充滿液體LQ，而于基板P上形成局部的液浸區(qū)域AR2。又，控制裝置CONT，通過在將基板P保持于基板保持具PH的狀態(tài)下照射曝光用光EL，而將掩膜版M的圖案像透過投影光學系統(tǒng)PL及液浸區(qū)域AR2的液體LQ投影于基板P上，以使該基板P曝光。
本實施形態(tài)中，作為形成液浸區(qū)域AR2的液體LQ是使用純水。純水可使ArF準分子激光的曝光用光EL透射。又，純水也可使亮線(g線、h線、i線)及KrF準分子激光(波長248nm)等遠紫外光(DUV光)透射。
圖6是顯示保持基板P的狀態(tài)的基板保持具PH的側截面圖，圖7為俯視圖。圖6中，基板保持具PH，具有用以保持基板P的第1保持具部PH1、以及用以保持板構件T的第2保持具部PH2。于板構件T形成有開口部TH，將保持于第2保持具部PH2的板構件T，配置成包圍第1保持具部PH1所保持的基板P周圍。基板保持具PH，于第2保持具部PH2內側具有凹部50，而第1保持具部PH1即設于凹部50內側。又，于第2保持具部PH2的上面51保持板構件T。此外，圖中的第1保持具部PH1與第2保持具部PH2雖是以不同構件來顯示，但第1保持具部PH1與第2保持具部PH2也可形成為一體。又，圖6所示的基板P，與參照圖1A及圖1B所說明的基板P相同。
第1保持具部PH1，具備底座構件35，具有與基板P的下面Pb相距既定距離而相對向的底面35B；周壁部33，形成于底座構件35上，具有與基板P的下面Pb對向的上面33A；以及支撐部34，形成于周壁部33內側的底面35B上。周壁部33，是配合基板P的形狀而形成為大致圓環(huán)狀。周壁部33的上面33A，是形成為與基板P的下面Pb的周緣部相對向。又，周壁部33的上面33A為平坦面。
第1保持具部PH1的支撐部34，是在周壁部33內側設置有復數(shù)個且同樣形狀。本實施形態(tài)中，第1保持具部PH1的支撐部34包含復數(shù)個支撐銷，第1保持具部PH1，構成所謂銷夾頭機構的至少一部分。包含第1保持具部PH1的銷夾頭機構具備吸引機構，該吸引機構具備使第1保持具部PH1的底座構件35、周壁部33以及基板P所包圍的空間31成為負壓的吸引口41，通過使空間31成為負壓來以支撐部34吸附保持基板P。吸引口41是于底座構件35的底面35B上設置復數(shù)個且相同形狀。又，控制裝置CONT，通過解除空間31的負壓，來解除第1保持具部PH1對基板P的吸附保持。也即，基板P是被保持成能拆裝于第1保持具部PH1。
第2保持具部PH2具有支撐板構件T的下面Tb的上面51。于板構件T中央部，形成有對應基板P大小及形狀的開口部TH，上面51，具有與板構件T的下面Tb大致相同的形狀。于上面51的復數(shù)個既定位置形成有凸部57，于板構件T的下面Tb的復數(shù)個既定位置，形成有對應凸部57的凹部59。此外，如圖7所示，本實施形態(tài)中，雖凸部57及對應該凸部57的凹部59是設于2處，但也可設置成任意的復數(shù)個處。又，通過將凸部57配置于凹部59內側、也即通過使凸部57與凹部59成嵌合狀態(tài)，而能在將板構件T定位于第2保持具部PH2的上面51的狀態(tài)下來加以保持。又，通過解除凸部57與凹部59的嵌合，即可使板構件T與第2保持具部PH2分離。也即，板構件T是被保持成能拆裝于第2保持具部PH2。
此外，從第2保持具部PH2分離板構件T的作業(yè)，例如可在裝置的維修保養(yǎng)作業(yè)時等來定期進行。
又，板構件T的外形(大小)，也可作成較基板保持具PH(第2保持具部PH2)的外形大。
板構件T，具有基材61，以及覆蓋基材61的上面61A及內側面61C的膜62。膜62例如是由氟系樹脂材料或丙烯酸系樹脂材料等撥液性材料構成。借此，在設置有該膜62的板構件T的上面Ta及內側面Tc，即對液體LQ具有撥液性。作為用以形成膜62的撥液性材料，最好使用不會溶解于液體LQ的材料。此外，也能以氟系樹脂材料或丙烯酸系樹脂材料等撥液性材料來形成基材61。此時，并未在基材61的上面61A或內側面61C設置膜62，也能形成具有撥液性的板構件T。
此處，本實施形態(tài)中，板構件T的上面Ta，是指被覆于基材61的上面61A上的材料膜中、最上層的材料膜的表面。因此，圖6所示的例中，板構件T的上面Ta，是指以撥液性材料形成的膜62的表面。同樣地，板構件T的內側面Tc，是指被覆于基材61的內側面61C的材料膜中、最表層的材料膜的表面。因此，圖6所示的例中，板構件T的內側面Tc，是指以撥液性材料形成的膜62的表面。又，當于板構件T的基材61的內側面61C并未被覆膜時，板構件T的內側面Tc是指基材61的內側面61C。同樣地，于板構件T的基材61的上面61A并未被覆膜時，板構件T的上面Ta是指基板61的上面61A。又，板構件T的下面Tb，是指被覆于基材61的下面61B的材料膜中、最下層的材料膜的表面。圖6所示的例中，于基材61的下面61B并未設置材料膜，因此基材61的下面61B是指板構件T的下面Tb。
又，本實施形態(tài)中，基板P的上面Pa，是指被覆于基材1的上面1A上的材料膜中、最上層的材料膜的表面。因此，圖6所示的例中，基板P的上面Pa是指以感光材2形成的膜的表面。又，如參照圖3或圖4所說明般，于感光材2上設有上覆膜3時，該上覆膜3的表面是基板P的上面Pa。同樣地，基板P的外側面Pc，是指被覆于基材1的側面1C的材料膜中、最表層的材料膜的表面。因此，圖6所示的例中，由于在基材1的側面1C并未被覆材料膜，因此基板P的外側面Pc是基材1的側面1C。又，參照圖2所說明的基板P中，基板P的外側面Pc，是指以感光材2形成的膜的表面，參照圖3或圖4所說明的基板P中，基板P的外側面Pc，是指上覆膜3的表面。又，基板P的下面Pb，是指被覆于基材1的下面1B的材料膜中、最下層的材料膜的表面。圖6所示的例中，于基材1的下面1B并未設置材料膜，因此基材1的下面1B是基板P的下面Pb。
板構件T，保持于基板保持具PH的第2保持具部PH2。又，于基板保持具PH(第1保持具部PH1)上將基板P配置成第2保持具部PH2上的板構件T的開口部TH的內側面Tc與基板P的外側面Pc相對向。
又，板構件T的上面Ta是大致平坦面，保持于第1保持具部PH1的基板P的上面Pa、與保持于第2保持具部PH2的板構件T的上面Ta為大致同一面高。
保持于基板保持具PH的基板P的外側面Pc、與板構件T(設于該基板P周圍)的開口部TH的內側面Tc之間，形成有設定成在0.3mm以下的間隙A。又，在配置有第1保持具部PH1的凹部50的內側面50T與周壁部33的外側面33S之間，設有具既定距離的間隙C。周壁部33的外徑形成為在基板P的外徑以下，間隙C較間隙A大例如1.5mm左右。
又，本實施形態(tài)中，周壁部33的上面33A為平坦面，該上面33A，因被覆有氟系樹脂材料等撥液性材料而具有撥液性。又，上面33A與基板P背面Pb之間設有既定的間隙B。再者，本實施形態(tài)的基板保持具PH中，周壁部33的外側面33S及第2保持具部PH2的內側面50T，皆因被覆有上述撥液性材料而具有撥液性。再者，支撐部34的表面或包含底面35B的底座構件35的表面也具有撥液性。
此外，本實施形態(tài)中，雖上面33A、外側面33S、內側面50T、支撐部34的表面以及底座構件35表面被覆有撥液性材料，但也可僅被覆于其中的一部分，或是均不被覆也可。
另一態(tài)樣，光學元件LS接觸于液浸區(qū)域AR2的液體LQ的液體接觸面(包含下面LSA)，對液體LQ具有親液性。又，嘴構件70中接觸于液浸區(qū)域AR2的液體LQ的液體接觸面(包含下面70A)，也對液體LQ具有親液性。為使上述光學元件LS或嘴構件70的液體接觸面具有親液性，本實施形態(tài)中，是將例如MgF2、Al2O3、SiO2等親液性材料被覆于前述液體接觸面來施以親液化處理。此外，作為設于前述光學元件LS、嘴構件70等的材料，是使用不溶于液體LQ的材料。
<曝光方法>
其次，說明以具有上述構成的曝光裝置EX來對基板P進行曝光的方法。
首先，通過裝載裝置150將為曝光處理對象的基板P搬入(裝載)于基板保持具PH的第1保持具部PH1。于第1保持具部PH1設有未圖示的升降銷，裝載基板P時，控制裝置CONT使該升降銷上升，能使升降銷上端部從板構件T的上面Ta突出。裝載裝置150在將基板P裝載于該升降銷的上端部后，即從基板保持具PH上退離?？刂蒲b置CONT，以升降銷的上端部來保持由裝載裝置150所移交的基板P，使該升降銷下降。通過升降銷的下降，使基板P的下面Pb被支撐部34支撐。在基板P的下面Pb被支撐部34支撐后，控制裝置CONT即驅動包含吸引口41的吸引機構使空間31成為負壓，借此以支撐部34來吸附保持基板P。
基板P保持于基板保持具PH(第1保持具部PH1)后，控制裝置CONT即驅動液浸機構100，將液體LQ的液浸區(qū)域AR2形成為在投影光學系統(tǒng)PL與基板P之間覆蓋投影區(qū)域AR1。接著，控制裝置CONT，在將基板P保持于基板保持具(第1保持具部PH1)的狀態(tài)下，透過投影光學系統(tǒng)PL及液體LQ使曝光用光EL照射于基板P上，以使基板P曝光。借此，將掩膜版M的圖案像投影在基板P的上面Pa。接著，在結束對第1基板P的曝光處理后，將該第1基板P從基板保持具PH卸載，再將新的第2基板P裝載于基板保持具PH來進行曝光處理。如此，將復數(shù)個基板P依序裝載于基板保持具PH，對各個被裝載的基板P依序進行液浸曝光處理。
如圖5所示，投影光學系統(tǒng)PL的光學元件LS的下面LSA、及嘴構件70的下面70A各為平坦面，投影光學系統(tǒng)PL的光學元件LS的下面LSA與嘴構件70的下面70A為大致同一面高。又，如上所述，保持于第1保持具部PH1的基板P的上面Pa、與保持于第2保持具部PH2的板構件T的上面Ta為大致同一面高。借此，能將液浸區(qū)域AR2良好地形成在嘴構件70的下面70A及光學元件LS的下面LSA、與基板P的上面Pa及板構件T的上面Ta之間。
又，在透過液體LQ照射曝光用光EL于基板P的上面Pa的邊緣區(qū)域E來投影掩膜版M的圖案像時、或使液浸區(qū)域AR2從基板P的上面Pa移動至板構件T的上面Ta時，如圖6所示，會產(chǎn)生液浸區(qū)域AR2一部分形成于基板P外側的板構件T上的情形。本實施形態(tài)中，由于在基板P周圍配置有與該基板P的上面Pa大致同一面高的板構件T的上面Ta，因此即使對基板P的邊緣區(qū)域E進行液浸曝光時等情形下，也能將液體LQ保持在投影光學系統(tǒng)PL的像面?zhèn)攘己玫匦纬梢航^(qū)域AR2。又，通過使基板P的上面Pa或板構件T的上面Ta具有撥液性，而能良好地維持液浸區(qū)域AR2，且能防止在基板P的上面Pa或板構件T的上面Ta殘留液體LQ等不良狀況。
又，如圖6所示，于間隙A上形成液體LQ的液浸區(qū)域AR2時，液體LQ可能會透過基板P與板構件T間的間隙A而滲入。透過間隙A而滲入的液體LQ，可能會滲入基板P的下面Pb側，而滲入基板P與基板保持具PH之間。不過，本實施形態(tài)中，由于板構件T的上面Ta或內側面Tc具有撥液性，因此能防止(或抑制)液體LQ透過間隙A滲入。又，于基板P的外側面Pc也先被覆撥液性材料(感光材2、上覆膜3)而具有撥液性，借此能更確實地防止液體LQ透過間隙A滲入。
又，本實施形態(tài)中，由于是使用外徑LP的尺寸公差DP為在±0.02mm以下的基板P，因此除了能防止將基板P裝載于基板保持具PH時基板P與板構件T的干涉，且能在裝載后將間隙A維持在既定值以下(在0.3mm以下)，即使在基板P周圍的間隙A上形成液浸區(qū)域AR2，也能在良好地維持液浸區(qū)域AR2的同時防止(抑制)液體LQ從間隙A滲入等。此時，在決定基板P的外徑LP的尺寸公差DP時，須考量(a)板構件T的內徑LT的尺寸公差DT、(b)板構件T的安裝精度、(c)裝載裝置150的搬入位置精度、以及(d)基板載臺PST的重設再現(xiàn)性等因素，借此，將曝光裝置EX的各種定位精度或形狀精度等的容許值設定成保有裕度。
此處，「(a)板構件T的內徑LT的尺寸公差DT」，是指板構件T內側面Tc的內徑LT的尺寸公差DT。本實施形態(tài)中，由于在板構件T的內側面Tc設有撥液性材料的膜62，因此如圖8所示，板構件T的內徑LT，是從基材61的內側面61C的內徑L61，減去被覆于該內側面61C的膜62的膜厚L62后的值(也即，LT＝L61-L62)。又，板構件T的內徑LT的尺寸公差DT，是基材61的內徑L61的尺寸公差D61、與膜62的膜厚L62的尺寸公差D62的和(也即，DT＝D61+D62)。此外，當于板構件T的內側面TC(基材61的內側面61C)并未被覆有膜時，板構件T的內徑LT，是基材61的內側面61C的內徑L61，板構件T的內徑LT的尺寸公差DT，是基材61的內徑L61的尺寸公差D61。
又，「(b)板構件T的安裝精度」，是指板構件T在基板保持具PH(第2保持具部PH2)上的理想位置的定位精度。如上所述，板構件T能拆裝于基板保持具PH(第2保持具部PH2)，將板構件T安裝于基板保持具PH時，如圖9所示，例如通過具有機械手臂等的搬送裝置160(或操作人員)，將板構件T設置在第2保持具部PH2的上面51。接著，通過將設于第2保持具部PH2的上面51的凸部57與設于板構件T的下面Tb的凹部59嵌合，來進行板構件T對第2保持具部PH2的定位。此時，可能會因凸部57與凹部59的嵌合誤差、或是搬送裝置160的搬送位置精度等，使板構件T的位置從基板保持具PH(第2保持具部PH2)上的理想位置偏移。本實施形態(tài)中，將板構件T對該理想位置的定位精度，稱為「(b)板構件的安裝精度」。又，以下說明中，將板構件T對基板保持具PH(第2保持具部PH2)上的理想位置的位置誤差適當稱為「板構件位置誤差D57」。
又，「(c)裝載裝置150的搬入位置精度」，是指以裝載裝置150將基板P搬入基板保持具PH時的搬入位置精度。如圖10的示意圖所示，基板P是被裝載裝置150搬入基板保持具PH。此時，可能會因裝載裝置150中用來保持基板P的臂151的搬送誤差、或臂151在保持基板P時的位置偏移誤差、或從設定有曝光裝置EX[包含裝載裝置150及基板保持具PH(基板載臺裝置PST)]的設置面(地面)所傳達的振動等，使裝載裝置150在將基板P搬入基板保持具PH上時，產(chǎn)生搬入位置偏移于理想位置的情形。本實施形態(tài)中，將通過該裝載裝置150將基板P搬入基板保持具PH時的搬入位置精度，稱為「(c)裝載裝置150的搬入位置精度」。又，以下說明中，將通過裝載裝置150將基板P搬入基板保持具PH時的搬入位置誤差，適當稱為「裝載誤差D150」。
又，「(d)基板載臺裝置PST的重設再現(xiàn)性」，是指將基板載臺PST初始化后將基板保持具PH定位于理想位置時的定位精度。曝光裝置EX，是在維修保養(yǎng)作業(yè)結束或回復作業(yè)結束后等的裝置啟動時，進行基板載臺裝置PST的初始化(重設)。又，在初始化之后，進行基板保持具PH對理想位置的定位作業(yè)(位置回復作業(yè))。此外，基板保持具PH的定位作業(yè)，例如是使用使基板載臺裝置一部分抵接于既定構件等的物理方法、或使用對準光學系統(tǒng)等的光學方法來進行。然而，即使進行了此種定位作業(yè)，仍有可能不會在每次初始化(重設)時恒定位于理想位置，而有可能無法得到良好的重現(xiàn)性。本實施形態(tài)中，將此種每次在初始化基板載臺裝置PST后將基板保持具PH定位于理想位置時的定位精度，稱為「(d)基板載臺裝置PST的重設再現(xiàn)性」。又，以下說明中，是將在基板載臺PST初始化后進行定位作業(yè)時基板保持具PH對理想位置的位置誤差，適當稱為「重設位置誤差DPST」。
又，只要能使各基板P的外徑LP的尺寸公差DP、板構件T的內徑LT的尺寸公差DT、板構件位置誤差D57、裝載誤差D150以及重設位置誤差DPST成為理想狀態(tài)(成為0)的話，即能防止將基板P裝載于基板保持具PH時基板P與板構件T的干涉，且能在裝載后使間隙A大致為0。又，假使能使各板構件T的內徑LT的尺寸公差DT、板構件位置誤差D57、裝載誤差D150以及重設位置誤差DPST成為理想狀態(tài)(成為0)的話，則只要基板P的外徑LP的尺寸公差DP為-0.3mm的話，即足使間隙A在0.3mm以下。不過，欲使各板構件T的內徑LT的尺寸公差DT、板構件位置誤差D57、裝載誤差D150以及重設位置誤差DPST成為理想狀態(tài)(成為0)是非常困難的。
因此，本實施形態(tài)中，是考量上述(a)～(d)來決定基板P的外徑LP的尺寸公差DP。也即，將各板構件T的內徑LT的尺寸公差DT、板構件位置誤差D57、裝載誤差D150以及重設位置誤差DPST分別設定成可實現(xiàn)的值，并考量這些值來決定基板P的外徑LP的尺寸公差DP。
此處，在將基板P裝載于基板保持具PH時基板P與板構件T不干涉的條件為(LT-DT)-(LP+DP)-D57-D150-DPST＞0…(1)又，將基板P裝載于基板保持具PH后，間隙A為在0.3mm以下的條件為(LT+DT)-(LP-DP)+D57+D150+DPST≤0.6 …(2)上述板構件T的內徑LT的尺寸公差DT，雖會視形成板構件T的材料或所被覆的膜62的材料等各種條件而有改變，但是設定成其中可實現(xiàn)的值。又，板構件位置誤差D57，雖也會視第2保持具部PH2對板構件T的保持機構的構造等而改變，但是設定成其中可實現(xiàn)的值。又，裝載誤差D150，雖也會視放置曝光裝置EX的環(huán)境或裝載裝置150的機種間的精度不均等而改變，但是設定成其中可實現(xiàn)的值。同樣地，重設位置誤差DPST，雖也會視各種條件而改變，但是設定成其中可實現(xiàn)的值?？剂恳陨鲜龇绞?jīng)Q定的板構件T的內徑LT的尺寸公差DT、板構件位置誤差D57、裝載誤差D150以及重設位置誤差DPST各自可實現(xiàn)的值，而以在±0.02mm以下(較佳為在±0.01mm以下)的值作為滿足上述式(1)、式(2)的基板P外徑LP的尺寸公差DP。借此，能在基板P與板構件T不產(chǎn)生干涉的狀態(tài)下裝載基板，且在裝載基板P后，能得到不致使液體LQ滲入的既定值以下(在0.3mm以下)的間隙A。
如上所述，欲以液浸法使基板P曝光來形成液浸區(qū)域AR2時，為了維持該液浸區(qū)域AR2的狀態(tài)而將板構件T設置成包圍基板P周圍，并將基板P的外徑LP的尺寸公差DP設成在±0.02mm以下，借此能將依序裝載于基板保持具PH的復數(shù)個基板P的各外側面Pc與板構件T內側面Tc的間隙A維持在既定值以下。據(jù)此，可抑制液體LQ透過間隙A滲入，防止液體LQ滲入基板P的背面Pb側。又，通過將基板P的外徑LP的尺寸公差DP作成在±0.02mm以下，在將復數(shù)個基板P依序裝載于基板保持具PH時，即使不嚴格設定曝光裝置EX的各種定位精度或形狀精度等容許值，也能避免基板P與包含板構件T的基板保持具PH的干涉，因此能避免基板P或包含板構件T的基板保持具PH的損傷，良好地使基板P保持于基板保持具PH。
在不透過液體使基板曝光的干式曝光裝置中，無須于基板保持具上的基板周圍配置板構件，又，以干式曝光裝置曝光的基板，即使其外徑的尺寸公差被設定得較為寬松、例如為±0.1mm左右，對曝光處理造成的影響也很小。不過，透過液體LQ使基板P曝光的液浸曝光裝置EX中，為了維持液浸區(qū)域AR2的狀態(tài)而在基板保持具PH上的基板P周圍配置板構件T，為了防止液體滲入基板P的背面Pc側，最好是將板構件T與基板P間的間隙A設定在既定值以下。為了使間隙A在既定值以下，雖有必要嚴格設定板構件T的內徑LT的尺寸公差DT、板構件位置誤差D57、裝載誤差D150以及重設位置誤差DPST等的容許值來作為曝光裝置EX的各種定位精度及形狀精度，但如上所述般這些精度也有其極限。因此，較以干式曝光裝置進行曝光的基板外徑的尺寸公差更嚴格地設定以液浸法進行曝光的基板P外徑LP的尺寸公差DP，借此即能使板構件T的內徑LT的尺寸公差DT、板構件位置誤差D57、裝載誤差D150以及重設位置誤差DPST等的容許值保有裕度，且能防止在裝載時基板P與基板保持具PH(板構件T)的干涉，將裝載后的基板P與板構件T間的間隙A保持在既定值以下。
此外，上述實施形態(tài)中，于基板P周圍形成平坦部的板構件T，雖是被基板保持具PH保持成能拆裝，但于基板P周圍形成的平坦部也可以基板保持具PH來形成。此時，也與考量板構件的各種誤差時同樣地，來考量基板保持具PH的尺寸等各種誤差即可。
如上所述，本實施形態(tài)的液體LQ是純水。純水的優(yōu)點為能容易地在半導體制造工廠等處大量取得，且對基板P上的感光材或光學元件(透鏡)等無不良影響。又，純水除了對環(huán)境無不良影響外，由于雜質的含有量極低，因此也能期待有洗凈光學元件(設于基板P的表面、以及投影光學系統(tǒng)PL前端)的作用。又，從工廠等所供應的純水純度較低時，也可使曝光裝置具備超純水制造器。
又，純水(水)對波長為193nm左右的曝光用光EL的折射率n是大致1.44左右，若使用ArF準分子激光(波長193nm)來作為曝光用光EL的光源時，在基板P上則將波長縮短為1/n、也即大約134nm左右，即可獲得高分辨率。再者，由于焦深與在空氣中相較放大約n倍、也即約1.44倍，因此只要能確保與在空氣中使用時相同程度的焦深時，即能更增加投影光學系統(tǒng)PL的數(shù)值孔徑，從此點來看也能提高分辨率。
此外，使用如上所述的液浸法時，有時投影光學系統(tǒng)PL的數(shù)值孔徑NA會成為0.9～1.3。如此，投影光學系統(tǒng)PL的數(shù)值孔徑NA變大時，由于現(xiàn)有用作為曝光用光的任意偏極光有時會因偏光效果不同而使成像性能惡化，因此最好是使用偏光照明。此時，最好是進行配合掩膜版(標線片)的等間隔線(line and space)圖案的線圖案長邊方向的直線偏光照明，而從掩膜版(標線片)的圖案射出較多S偏光成分(TE偏光成分)、也即沿線圖案長邊方向的偏光方向成分的繞射光。在投影光學系統(tǒng)PL與涂布于基板P(基材1)上面的感光材間充滿液體時，與在投影光學系統(tǒng)PL與涂布于基板P(基材1)上面的感光材間充滿空氣(氣體)的情形相較，由于有助于提高對比的S偏光成分(TE偏光成分)的繞射光的感光材表面透射率會變高，因此即使投影光學系統(tǒng)的數(shù)值孔徑NA超過1.0時，也能得到高成像性能。又，若適當組合移相掩膜版或如特開平6-188169號公報所揭示的配合線圖案長邊方向的斜入射照明法(特別是偶極(dipole)照明法)等，則更具效果。特別是，直線偏光照明法與偶極照明法的組合，是當?shù)乳g隔線圖案的周期方向限于既定一方向時、或孔圖案沿既定一方向密集形成時相當有效。例如，并用直線偏光照明法及偶極照明法，來照明透射率6％的半透光(half-tone)型移相掩膜版(半間距45nm左右的圖案)時，將照明系統(tǒng)的瞳面中形成偶極的二光束的外接圓所規(guī)定的照明σ設為0.95、將其瞳孔平面的各光束半徑設為0.125σ、將投影光學系統(tǒng)PL的數(shù)值孔徑設為NA＝1.2時，即能較使用任意偏極光將焦深(DOF)增加150nm左右。
又，例如以ArF準分子激光為曝光用光，使用1/4左右的縮小倍率的投影光學系統(tǒng)PL，將微細的等間隔線圖案(例如25～50nm左右的等間隔線)曝光于基板P上時，依掩膜版M構造(例如圖案的細微度或鉻的厚度)的不同，通過波導效果(Wave guide)使掩膜版M發(fā)揮偏光板的作用，而使從掩膜版M射出S偏光成分(TE偏光成分)的繞射光多于使對比下降的P偏光成分(TM偏光成分)的繞射光。此時，雖最好是使用上述直線偏光照明，但即使以任意偏極光來照明掩膜版M，而投影光學系統(tǒng)PL的數(shù)值孔徑NA如為0.9～1.3般較大的情形時，也能得到高解析性能。
又，當將掩膜版M上的極微細等間隔線圖案曝光于基板P上時，通過線柵(Wire Grid)效果雖也有可能使P偏光成分(TM偏光成分)大于S偏光成分(TE偏光成分)，但例如以ArF準分子激光為曝光用光，并使用1/4左右的縮小倍率的投影光學系統(tǒng)PL將較25nm大的等間隔線圖案曝光于基板P上時，由于從掩膜版M射出S偏光成分(TE偏光成分)的繞射光多于P偏光成分(TM偏光成分)的繞射光，因此即使投影光學系統(tǒng)PL的數(shù)值孔徑NA如為0.9～1.3般較大的情形時，也能得到高解析性能。
再者，除了與掩膜版(標線片)的線圖案長邊方向配合的直線偏光照明(S偏光照明)以外，如特開平6-53120號公報所揭示，將沿以光軸為中心的圓的接線(周)方向直線偏光的偏光照明法與斜入射照明法組合也具有效果。特別是，除了掩膜版(標線片)的圖案沿既定一方向延伸的線圖案以外，在混合沿復數(shù)個相異方向延伸的線圖案(周期方向相異的等間隔線圖案混合)的情形下，同樣如特開平6-53120號公報所揭示，通過并用偏光照明法(沿以光軸為中心的圓的接線方向直線偏光)與環(huán)帶照明法，即使投影光學系統(tǒng)PL的數(shù)值孔徑NA較大時，也能得到高成像性能。例如，在并用偏光照明法(沿以光軸為中心的圓的接線方向直線偏光)與環(huán)帶照明法(環(huán)帶比3/4)，來照明透射率6％的半透光型移相掩膜版(半間距63nm左右的圖案)的情形下，將照明σ設為0.95、將投影光學系統(tǒng)PL的數(shù)值孔徑設為NA＝1.00時，較使用任意偏極光的情形能使焦深(DOF)增加250nm左右，當半間距為55nm左右的圖案且投影光學系統(tǒng)PL的數(shù)值孔徑為NA＝1.2時，能使焦深增加100nm左右。
此外，也能進一步適用于揭示在例如特開平4-277612號公報或特開2001-345245號公報的累進焦點曝光法。
本實施形態(tài)中，將光學元件LS安裝于投影光學系統(tǒng)PL前端，通過此透鏡能進行投影光學系統(tǒng)PL的光學特性的調整，例如像差(球面像差、慧形像差等)。此外，作為安裝于投影光學系統(tǒng)PL前端的光學元件，也可是使用于調整投影光學系統(tǒng)PL的光學特性的光學板?；蛞部墒悄苁蛊毓庥霉釫L透射的平行平面板。
此外，因液體LQ流動所產(chǎn)生的投影光學系統(tǒng)PL前端的光學元件與基板P間的壓力較大時，也可不將該光學元件作成能交換的構造，而是將光學元件堅固地固定成不會因該壓力而移動。
又，本實施形態(tài)中，雖是以液體LQ充滿投影光學系統(tǒng)PL與基板P間的構成，但也可是例如在將平行平面板所構成的蓋玻片安裝于基板P上面的狀態(tài)下來充滿液體LQ的構成。又，適用上述液浸法的曝光裝置，雖是以液體充滿投影光學系統(tǒng)PL的光學元件LS射出側的光路空間來使基板P曝光，但也可如國際公開第2004/019128號公報所揭示般，于投影光學系統(tǒng)PL的光學元件LS入射側的光路空間也以液體充滿(純水)。
此外，本實施形態(tài)的液體雖是水，但也可是水以外的液體。例如，曝光用光的光源為F2激光時，由于此F2激光無法透射水，因此也可使用能使F2激光透射的液體來作為液體LQ，例如全氟聚醚(PFPE，perfluoro-polyether)或氟系油等氟系流體也可。此時，例如以包含氟的極性小的分子構造物質來形成薄膜，借此對與液體LQ接觸的部分進行親液化處理。又，作為液體LQ，其它也能使用對曝光用光EL具透射性且折射率盡可能較高、并對涂布于投影光學系統(tǒng)PL或基板P(基材1)上面的感光材較穩(wěn)定的液體(例如杉木油(cedar oil))。此時，表面處理也根據(jù)所使用的液體LQ的極性來進行。
又，作為上述各實施形態(tài)的基板P，除了半導體元件制造用的半導體晶片以外，也能適用于顯示器元件用的玻璃基板、薄膜磁頭用的陶瓷晶片、或在曝光裝置所使用的掩膜版或標線片的原版(合成石英、硅晶片)等。
作為曝光裝置EX，除了能適用于使掩膜版M與基板P同步移動來對掩膜版M的圖案進行掃描曝光的步進掃描方式的掃描型曝光裝置(掃描步進機)以外，也能適用于步進重復方式的投影曝光裝置(步進器)，其是在使掩膜版M與基板P靜止的狀態(tài)下，使掩膜版M的圖案一次曝光，并使基板P依序步進移動。上述實施形態(tài)中，雖使用于具光透射性的基板上形成既定遮光圖案(或相位圖案，減光圖案)的光透射性掩膜版(標線片)，但也可使用例如美國專利第6,778,257號公報所揭示的電子掩膜版來代替此標線片，該電子掩膜版是根據(jù)待曝光圖案的電子資料來形成透射圖案、反射圖案或發(fā)光圖案。
又，作為曝光裝置EX，也能適用下述曝光裝置，即在使第1圖案與基板P大致靜止的狀態(tài)下，使用投影光學系統(tǒng)(例如1/8縮小倍率且不含反射元件的折射型投影光學系統(tǒng))將第1圖案的縮小像一次曝光于基板P的方式的曝光裝置。此時，進一步于其后，也能適用于接合方式的一次曝光裝置，其是在使第2圖案與基板P大致靜止的狀態(tài)下，使用該投影光學系統(tǒng)使第2圖案的縮小像與第1圖案部分重疊而一次曝光于基板P。又，作為接合方式的曝光裝置，也能適用于步進接合方式的曝光裝置，其是在基板P上將至少2個圖案部分重疊而轉印，并依序移動基板P。又，本發(fā)明也能適用于，如國際公開第2001/035168號說明書所揭示，通過將干涉條紋形成于基板P上、而在基板P上形成等間隔線圖案的曝光裝置(光刻系統(tǒng))，也能省略用以將圖案像投影于基板P上的投影光學系統(tǒng)。
又，本發(fā)明也能適用于揭示在特開平10-163099號公報、特開平10-214783號公報、特表2000-505958號公報的雙載臺型曝光裝置。
又，上述實施形態(tài)中，雖采用在投影光學系統(tǒng)PL與基板P之間局部充滿液體的曝光裝置，但本發(fā)明，也能適用于如揭示在特開平6-124873號公報及特開平10-303114號公報等般、以液體覆蓋曝光對象的基板表面整體的液浸曝光裝置。
作為曝光裝置EX的種類，并不限于用以將半導體元件圖案曝光于基板P的半導體元件制造用曝光裝置，而也能廣泛適用于液晶顯示元件制造用或顯示器制造用的曝光裝置、或用以制造薄膜磁頭、攝影元件(CCD)、標線片以及掩膜版等的曝光裝置等。
當于基板載臺裝置PST或掩膜版載臺裝置MST使用線性馬達(參照USP5,623,853或USP5,528,118)時，也可采用使用空氣軸承的氣浮型及使用勞倫茲(Lorentz)力或磁阻的磁浮型中的任一型。又，各載臺PST、MST，也可是沿導件移動的類型，或也可是不設導件的無導件類型。
作為各載臺裝置PST、MST的驅動機構也可使用平面馬達，其是使二維配置有磁鐵的磁鐵單元與二維配置有線圈的電樞單元相對向，通過電磁力來驅動各載臺PST、MST。此時，只要將磁鐵單元與電樞單元中的任一方連接于載臺PST、MST、并將磁鐵單元與電樞單元中的另一方設置于載臺PST、MST的移動面?zhèn)燃纯伞?br> 因基板載臺裝置PST的移動所產(chǎn)生的反作用力，可如特開平8-166475號公報(USP5,528,118)的記載，使用框構件以機械方式釋放至地面(大地)，以避免傳至投影光學系統(tǒng)PL。
因基板載臺MST的移動所產(chǎn)生的反作用力，可如特開平8-330224號公報(USP5,874,820)的記載，使用框構件以機械方式釋放至地面(大地)，以避免傳至投影光學系統(tǒng)PL。
如上所述，本申請案的實施形態(tài)的曝光裝置EX，是通過組裝各種子系統(tǒng)(包含本案權利要求書中所列舉的各構成要素)，以能保持既定的機械精度、電氣精度、光學精度的方式所制造。為確保此等各種精度，于組裝前后，進行對各種光學系統(tǒng)進行用以達成光學精度的調整、對各種機械系統(tǒng)進行用以達成機械精度的調整、對各種電氣系統(tǒng)進行用以達成電氣精度的調整。從各種次系統(tǒng)至曝光裝置的組裝工藝，包含各種次系統(tǒng)相互的機械連接、電路的配線連接、氣壓回路的配管連接等。當然，從各種次系統(tǒng)至曝光裝置的組裝工藝前，是有各次系統(tǒng)個別的組裝工藝。當各種次系統(tǒng)至曝光裝置的組裝工藝結束后，即進行綜合調整，以確保曝光裝置整體的各種精度。此外，曝光裝置的制造最好是在溫度及清潔度等皆受到管理的潔凈室進行。
半導體元件的微元件，如圖11所示，是經(jīng)由下述步驟所制造，即進行微元件的功能性能設計的步驟201、根據(jù)此設計步驟制作掩膜版(標線片)的步驟202、制造構成元件基材的基板的步驟203、通過前述實施形態(tài)的曝光裝置EX將掩膜版圖案曝光于基板的曝光處理步驟204、元件組裝步驟(包含切割步驟、接合步驟、封裝步驟)205、檢查步驟206等。
權利要求
1.一種曝光用基板，透過液體照射曝光用光來曝光，其特征在于其外徑的尺寸公差在±0.02mm以下。
2.如權利要求1所述的曝光用基板，其特征在于其包含半導體晶片。
3.一種曝光方法，其特征在于是在將權利要求1或2所述的曝光用基板保持于保持具的狀態(tài)下，照射該曝光用光使該曝光用基板曝光。
4.如權利要求3所述的曝光方法，其特征在于該保持具，保持形成有開口部的板構件；該曝光用基板，配置成該開口部的內側面與該曝光用基板的外側面相對向；考量該內側面內徑的尺寸公差，來決定該曝光用基板外徑的尺寸公差。
5.如權利要求4所述的曝光方法，其特征在于該曝光用基板表面與該板構件表面為大致同一面高。
6.如權利要求4或5所述的曝光方法，其特征在于于該板構件內側面設有撥液性材料的膜；也考量該膜厚度的公差，來決定該曝光用基板外徑的尺寸公差。
7.如權利要求4至6中任一項所述的曝光方法，其特征在于該板構件是以能拆裝的方式保持于該保持具；考量該板構件對該保持具上的理想位置的定位精度，來決定該曝光用基板外徑的尺寸公差。
8.如權利要求4至7中任一項所述的曝光方法，其特征在于該曝光用基板的外側面與該板構件的內側面的間隙在0.3mm以下。
9.如權利要求3至8中任一項所述的曝光方法，其特征在于該曝光用基板，是被裝載裝置搬入該保持具；考量以該裝載裝置將該曝光用基板搬入該保持具時的搬入位置精度，來決定該曝光用基板外徑的尺寸公差。
10.如權利要求3至9中任一項所述的曝光方法，其特征在于設有用以移動該保持具的載臺裝置；考量該載臺裝置在初始化后定位于理想位置時的定位精度，來決定該曝光用基板外徑的尺寸公差。
11.如權利要求3所述的曝光方法，其特征在于將該曝光用基板外徑的尺寸公差定為，使保持于該保持具的該曝光用基板的外側面、與配置在該保持具所保持的該曝光用基板周圍的構件內側面的間隙在0.3mm以下。
12.一種元件制造方法，其特征在于使用權利要求3至11中任一項的曝光方法。
全文摘要
本發(fā)明提供一種曝光用基板，可防止在裝載于基板保持具時與基板保持具產(chǎn)生干涉，且能防止在裝載后液體滲入其背面?zhèn)?。所述基?P)是透過液體照射曝光用光來曝光的曝光用基板，其外徑(LP)的尺寸公差(DP)在±0.02mm以下。
文檔編號G03F7/20GK101015039SQ20058003020
公開日2007年8月8日 申請日期2005年9月16日 優(yōu)先權日2004年9月17日
發(fā)明者水谷剛之 申請人:尼康股份有限公司