JP2005005507A - 露光装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】投影光学系と基板との間を水で満たして露光する際、基板上に投影されるパターン像の劣化を抑えることができる露光装置を提供する。
【解決手段】投影光学系と基板との間の少なくとも一部に供給される水５０は、温度変化に対する屈折率変化が少ない４℃若しくはその近傍に温度調整されている。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投影光学系と基板との間の少なくとも一部を水で満たした状態で投影光学系を介して基板にパターンを露光する露光装置、及びこの露光装置を用いるデバイス製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスや液晶表示デバイスは、マスク上に形成されたパターンを感光性の基板上に転写する、いわゆるフォトリソグラフィの手法により製造される。このフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置は、マスクを支持するマスクステージと基板を支持する基板ステージとを有し、マスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながらマスクのパターンを投影光学系を介して基板に転写するものである。近年、デバイスパターンのより一層の高集積化に対応するために投影光学系の更なる高解像度化が望まれている。投影光学系の解像度は、使用する露光波長が短くなるほど、また投影光学系の開口数が大きいほど高くなる。そのため、露光装置で使用される露光波長は年々短波長化しており、投影光学系の開口数も増大している。そして、現在主流の露光波長は、ＫｒＦエキシマレーザの２４８ｎｍであるが、更に短波長のＡｒＦエキシマレーザの１９３ｎｍも実用化されつつある。また、露光を行う際には、解像度と同様に焦点深度（ＤＯＦ）も重要となる。解像度Ｒ、及び焦点深度δはそれぞれ以下の式で表される。
【０００３】
Ｒ＝ｋ_１・λ／ＮＡ … （１）
δ＝±ｋ_２・λ／ＮＡ^２ … （２）
ここで、λは露光波長、ＮＡは投影光学系の開口数、ｋ_１、ｋ_２はプロセス係数である。（１）式、（２）式より、解像度Ｒを高めるために、露光波長λを短くして、開口数ＮＡを大きくすると、焦点深度δが狭くなることが分かる。
【０００４】
焦点深度δが狭くなり過ぎると、投影光学系の像面に対して基板表面を合致させることが困難となり、露光動作時のマージンが不足する恐れがある。そこで、実質的に露光波長を短くして、且つ焦点深度を広くする方法として、例えば下記特許文献１に開示されている液浸法が提案されている。この液浸法は、投影光学系の下面と基板表面との間を水や有機溶媒等の液体で満たし、液体中での露光光の波長が、空気中の１／ｎ（ｎは液体の屈折率で通常１．２〜１．６程度）になることを利用して解像度を向上するとともに、焦点深度を約ｎ倍に拡大するというものである。
【０００５】
【特許文献１】
国際公開第９９／４９５０４号パンフレット
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、投影光学系の下面と基板表面との間を水で満たした状態では、露光光の照射により水が温まり、水の屈折率が変化することによって、各種収差特性などが変化して、基板上に投影されるパターン像が劣化する恐れがあった。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、投影光学系と基板との間に液体を満たして露光処理する際、パターン像の劣化を抑えることができる露光装置、及びこの露光装置を用いるデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は実施の形態に示す図１〜図６に対応付けした以下の構成を採用している。
【０００９】
本発明の露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（ＰＬ）と基板（Ｐ）との間の少なくとも一部を水（５０）で満たし、投影光学系（ＰＬ）と水（５０）とを介してパターン像を基板（Ｐ）上に投影して、基板（Ｐ）を露光する露光装置において、水（５０）は４℃、若しくはその近傍に温度制御されていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明のデバイス製造方法は、上記記載の露光装置（ＥＸ）を用いることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、投影光学系と基板との間の水の温度を、水の温度変化に対して屈折率変化が起きにくい４℃、もしくはその近傍に調整しているので、露光光の照射によって水の温度変化が起きてもパターン像の劣化が抑制され、高いパターン精度を有するデバイスを製造することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の露光装置及びデバイス製造方法について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【００１４】
図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴと、基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴと、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系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ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐに投影露光する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。
【００１５】
ここで、本実施形態では、露光装置ＥＸとしてマスクＭと基板Ｐとを走査方向における互いに異なる向き（逆方向）に同期移動しつつマスクＭに形成されたパターンを基板Ｐに露光する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）を使用する場合を例にして説明する。以下の説明において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致する方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に垂直な平面内でマスクＭと基板Ｐとの同期移動方向（走査方向）をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＹ軸方向に垂直な方向（非走査方向）をＹ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわり方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。なお、ここでいう「基板」は半導体ウエハ上にレジストを塗布したものを含み、「マスク」は基板上に縮小投影されるデバイスパターンを形成されたレチクルを含む。
【００１６】
照明光学系ＩＬは、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明するものであり、露光用光源、露光用光源から射出された光束の照度を均一化するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからの露光光ＥＬを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、露光光ＥＬによるマスクＭ上の照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等を有している。マスクＭ上の所定の照明領域は照明光学系ＩＬにより均一な照度分布の露光光ＥＬで照明される。照明光学系ＩＬから射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）や、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられる。本実施形態では、ＡｒＦエキシマレーザ光を用いる。
【００１７】
マスクステージＭＳＴは、マスクＭを支持するものであって、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直な平面内、すなわちＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微小回転可能である。マスクステージＭＳＴはリニアモータ等のマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤにより駆動される。マスクステージ駆動装置ＭＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴにより制御される。マスクステージＭＳＴ上のマスクＭの２次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴはレーザ干渉計の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置ＭＳＴＤを駆動することでマスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭの位置決めを行う。
【００１８】
投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターンを所定の投影倍率βで基板Ｐに投影露光するものであって、複数の光学素子（レンズ）で構成されており、これら光学素子は金属部材としての鏡筒ＰＫで支持されている。本実施形態において、投影光学系ＰＬは、投影倍率βが例えば１／４あるいは１／５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。また、本実施形態の投影光学系ＰＬの先端側（基板Ｐ側）には、光学素子（レンズ）６０が鏡筒ＰＫより露出している。この光学素子６０は鏡筒ＰＫに対して着脱（交換）可能に設けられている。
【００１９】
基板ステージＰＳＴは、基板Ｐを支持するものであって、基板Ｐを基板ホルダを介して保持するＺステージ５１と、Ｚステージ５１を支持するＸＹステージ５２と、ＸＹステージ５２を支持するベース５３とを備えている。基板ステージＰＳＴはリニアモータ等の基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤにより駆動される。基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴにより制御される。Ｚステージ５１を駆動することにより、Ｚステージ５１に保持されている基板ＰのＺ軸方向における位置（フォーカス位置）、及びθＸ、θＹ方向における位置が制御される。また、ＸＹステージ５２を駆動することにより、基板ＰのＸＹ方向における位置（投影光学系ＰＬの像面と実質的に平行な方向の位置）が制御される。すなわち、Ｚステージ５１は、基板Ｐのフォーカス位置及び傾斜角を制御して基板Ｐの表面をオートフォーカス方式、及びオートレベリング方式で投影光学系ＰＬの像面に合わせ込み、ＸＹステージ５２は基板ＰのＸ軸方向及びＹ軸方向における位置決めを行う。なお、ＺステージとＸＹステージとを一体的に設けてよいことは言うまでもない。
【００２０】
基板ステージＰＳＴ（Ｚステージ５１）上には移動鏡５４が設けられている。また、移動鏡５４に対向する位置にはレーザ干渉計５５が設けられている。基板ステージＰＳＴ上の基板Ｐの２次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計５５によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴはレーザ干渉計５５の計測結果に基づいて基板ステージ駆動装置ＰＳＴＤを駆動することで基板ステージＰＳＴに支持されている基板Ｐの位置決めを行う。
【００２１】
本実施形態では、露光波長を実質的に短くして解像度を向上するとともに、焦点深度を実質的に広くするために、液浸法を適用する。そのため、少なくともマスクＭのパターンの像を基板Ｐ上に転写している間は、基板Ｐの表面と投影光学系ＰＬの基板Ｐ側の光学素子（レンズ）６０の先端面（下面）７との間に所定の純水５０が満たされる。上述したように、投影光学系ＰＬの先端側にはレンズ６０が露出しており、純水５０はレンズ６０のみに接触するように構成されている。これにより、金属からなる鏡筒ＰＫの腐蝕等が防止されている。本実施形態において、純水５０には純水が用いられる。純水は、ＡｒＦエキシマレーザ光のみならず、露光光ＥＬを例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）も透過可能である。
【００２２】
露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬの先端面（レンズ６０の先端面）７と基板Ｐとの間の空間５６に所定の純水５０を供給する純水供給装置１と、空間５６の純水５０を回収する純水回収装置２とを備えている。純水供給装置１は、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間を純水５０で満たすためのものであって、純水５０を収容するタンク、加圧ポンプなどを備えている。純水供給装置１には供給管３の一端部が接続され、供給管３の他端部には供給ノズル４が接続されている。純水供給装置１は供給管３及び供給ノズル４を介して空間５６に純水５０を供給する。
【００２３】
純水回収装置２は、吸引ポンプ、回収した純水５０を収容するタンクなどを備えている。純水回収装置２には回収管６の一端部が接続され、回収管６の他端部には回収ノズル５が接続されている。純水回収装置２は回収ノズル５及び回収管６を介して空間５６の純水５０を回収する。空間５６に純水５０を満たす際、制御装置ＣＯＮＴは純水供給装置１を駆動し、供給管３及び供給ノズル４を介して空間５６に対して単位時間当たり所定量の純水５０を供給するとともに、純水回収装置２を駆動し、回収ノズル５及び回収管６を介して単位時間当たり所定量の純水５０を空間５６より回収する。これにより、投影光学系ＰＬの先端面７と基板Ｐとの間の空間５６に純水５０で満たされる。
【００２４】
図２は、露光装置ＥＸの投影光学系ＰＬの下部、純水供給装置１、及び純水回収装置２などを示す正面図である。図２において、投影光学系ＰＬの最下端のレンズ６０は、先端部６０Ａが走査方向に必要な部分だけを残してＹ軸方向（非走査方向）に細長い矩形状に形成されている。走査露光時には、先端部６０Ａの直下の矩形の投影領域にマスクＭの一部のパターン像が投影され、投影光学系ＰＬに対して、マスクＭが−Ｘ方向（又は＋Ｘ方向）に速度Ｖで移動するのに同期して、ＸＹステージ５２を介して基板Ｐが＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に速度β・Ｖ（βは投影倍率）で移動する。そして、１つのショット領域への露光終了後に、基板Ｐのステッピングによって次のショット領域が走査開始位置に移動し、以下、ステップ・アンド・スキャン方式で各ショット領域に対する露光処理が順次行われる。本実施形態では、基板Ｐの移動方向と平行に、基板Ｐの移動方向と同一方向に純水５０が流れる。
【００２５】
図３は、投影光学系ＰＬのレンズ６０の先端部６０Ａと、純水５０をＸ軸方向に供給する供給ノズル４（４Ａ〜４Ｃ）と、純水５０を回収する回収ノズル５（５Ａ、５Ｂ）との位置関係を示す図である。図３において、レンズ６０の先端部６０Ａの形状はＹ軸方向に細長い矩形状となっており、投影光学系ＰＬのレンズ６０の先端部６０ＡをＸ軸方向に挟むように、＋Ｘ方向側に３つの供給ノズル４Ａ〜４Ｃが配置され、−Ｘ方向側に２つの回収ノズル５Ａ、５Ｂが配置されている。そして、供給ノズル４Ａ〜４Ｃは供給管３を介して純水供給装置１に接続され、回収ノズル５Ａ、５Ｂは回収管４を介して純水回収装置２に接続されている。また、供給ノズル４Ａ〜４Ｃと回収ノズル５Ａ、５Ｂとをほぼ１８０°回転した配置に、供給ノズル８Ａ〜８Ｃと、回収ノズル９Ａ、９Ｂとが配置されている。供給ノズル４Ａ〜４Ｃと回収ノズル９Ａ、９ＢとはＹ軸方向に交互に配列され、供給ノズル８Ａ〜８Ｃと回収ノズル５Ａ、５ＢとはＹ軸方向に交互に配列され、供給ノズル８Ａ〜８Ｃは供給管１０を介して純水供給装置１に接続され、回収ノズル９Ａ、９Ｂは回収管１１を介して純水回収装置２に接続されている。
【００２６】
図４は、純水供給装置１の構成図である。図４に示すように、純水供給装置１は、純水５０中に溶解している気体を除去する脱気装置２１を備えている。また本実施形態においては、純水５０は純水供給装置１と純水回収装置２との間で循環するようになっており、純水回収装置２からの純水５０は循環管１２を介して純水供給装置１に戻されるようになっている。
【００２７】
純水供給装置１は、純水回収装置２で回収された純水５０内の異物等を除去するためのフィルタ２０と、フィルタ２０を通過した純水５０を脱気する脱気装置２１と、脱気装置２１により加熱された純水５０の温度を調整する温度調整装置２２とを備えている。
【００２８】
図５は、純水の温度Ｔと温度変化に対する屈折率変化ｄｎ／ｄＴとの関係を示すグラフである。図５からも明らかなように、純水５０は、４℃付近においては、温度変化に対する屈折率変化がほぼ零である。
【００２９】
本実施形態においては、純水供給装置１の温度調整装置２２は、純水の温度を、温度変化に対する屈折率変化がほぼ零となる４℃に調整している。
【００３０】
温度調整装置２２には供給管３、１０が接続されており、温度調整装置２２により温度調整された純水５０は不図示の加圧ポンプの作用により供給管３（１０）を介して空間５６に供給される。
【００３１】
次に、上述した露光装置ＥＸを用いてマスクＭのパターンを基板Ｐに露光する手順について説明する。
【００３２】
マスクＭがマスクステージＭＳＴにロードされるとともに、基板Ｐが基板ステージＰＳＴにロードされたら、制御装置ＣＯＮＴは純水供給装置１を駆動し、空間５６に対する液体供給動作を開始する。純水供給装置１において、空間５６に供給されるべき純水５０は、フィルタ２０を通過することにより異物等を除去された状態で脱気装置２１に供給される。脱気装置２１に供給された純水５０は脱気される。脱気された気体成分は排気装置の一部を構成する排気管１３を介して装置外部に排出される。脱気された純水５０は温度調整装置２２に供給され、４℃に調整された後、供給管３及び供給ノズル４を介して空間５６に供給される。
【００３３】
そして、矢印Ｘａ（図３参照）で示す走査方向（−Ｘ方向）に基板Ｐを移動させて走査露光を行う場合には、供給管３、供給ノズル４Ａ〜４Ｃ、回収管４、及び回収ノズル５Ａ、５Ｂを用いて、純水供給装置１及び純水回収装置２により純水５０の供給及び回収が行われる。すなわち、基板Ｐが−Ｘ方向に移動する際には、供給管３及び供給ノズル４（４Ａ〜４Ｃ）を介して純水供給装置１から気泡の発生を抑制された純水５０が投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に供給されるとともに、回収ノズル５（５Ａ、５Ｂ）、及び回収管６を介して純水５０が純水回収装置２に回収され、レンズ６０と基板Ｐとの間を満たすように−Ｘ方向に純水５０が流れる。一方、矢印Ｘｂで示す走査方向（＋Ｘ方向）に基板Ｐを移動させて走査露光を行う場合には、供給管１０、供給ノズル８Ａ〜８Ｃ、回収管１１、及び回収ノズル９Ａ、９Ｂを用いて、純水供給装置１及び純水回収装置２により純水５０の供給及び回収が行われる。すなわち、基板Ｐが＋Ｘ方向に移動する際には、供給管１０及び供給ノズル８（８Ａ〜８Ｃ）を介して純水供給装置１から気泡の発生を抑制された純水５０が投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に供給されるとともに、回収ノズル９（９Ａ、９Ｂ）、及び回収管１１を介して純水５０が純水回収装置２に回収され、レンズ６０と基板Ｐとの間を満たすように＋Ｘ方向に純水５０が流れる。このように、本実施形態においては、基板Ｐの移動方向に沿って純水５０が流れる。この場合、例えば純水供給装置１から供給ノズル４を介して供給される純水５０は基板Ｐの−Ｘ方向への移動に伴って空間５６に引き込まれるようにして流れるので、純水供給装置１の供給エネルギーが小さくでも純水５０を空間５６に容易に供給できる。そして、走査方向に応じて純水５０を流す方向を切り替えることにより、＋Ｘ方向、又は−Ｘ方向のどちらの方向に基板Ｐを走査する場合にも、レンズ６０の先端面７と基板Ｐとの間を純水５０で満たすことができ、高い解像度及び広い焦点深度を得ることができる。同様にして、ステップ・アンド・スキャン方式で各ショット領域に対する露光処理が順次行われる。
【００３４】
また各ショット領域の露光中に、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間の純水５０に露光光が入射することによって純水５０の温度Ｔが変化する可能性があるが、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に供給される液体５０は４℃に調整されているので、露光光の照射によって純水５０の温度がわずかに変化しても、純水５０の屈折率の変化は抑制される。したがって、露光光の照射による純水５０の温度変動の影響は極めて小さく、純水５０を介して基板Ｐ上に所望状態のパターン像を形成することできる。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態においては、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に純水５０を満たして液浸露光法を実行しているので、解像度が向上するとともに、焦点深度を実質的に広くすることができる。また投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に供給する純水の温度を４℃に調整しているので、基板Ｐ上に所望のパターン像を投影することができ、高いパターン精度を有するデバイスを製造することができる。
【００３６】
上述したように、本実施形態における純水５０は純水により構成されている。純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できるとともに、基板Ｐ上のフォトレジストや光学素子（レンズ）等に対する悪影響がない利点がある。また、純水は環境に対する悪影響がないとともに、不純物の含有量が極めて低いため、基板Ｐの表面、及び投影光学系ＰＬの先端面に設けられている光学素子の表面を洗浄する作用も期待できる。
【００３７】
そして、波長が１９３ｎｍ程度の露光光ＥＬに対する純水（水）の屈折率ｎはほぼ１．４４であるため、露光光ＥＬの光源としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を用いた場合、基板Ｐ上では１／ｎ、すなわち約１３４ｎｍに短波長化されて高い解像度が得られる。更に、焦点深度は空気中に比べて約ｎ倍、すなわち約１．４４倍に拡大されるため、空気中で使用する場合と同程度の焦点深度が確保できればよい場合には、投影光学系ＰＬの開口数をより増加させることができ、この点でも解像度が向上する。
【００３８】
また本実施形態では、投影光学系ＰＬの先端にレンズ６０が取り付けられているが、投影光学系ＰＬの先端に取り付ける光学素子としては、投影光学系ＰＬの光学特性、例えば収差（球面収差、コマ収差等）の調整に用いる光学プレートであってもよい。
【００３９】
上記各実施形態において、上述したノズルの形状は特に限定されるものでなく、例えば先端部６０Ａの長辺について２対のノズルで純水５０の供給又は回収を行うようにしてもよい。なお、この場合には、＋Ｘ方向、又は−Ｘ方向のどちらの方向からも純水５０の供給及び回収を行うことができるようにするため、供給ノズルと回収ノズルと上下に並べて配置してもよい。
【００４０】
また、上述の実施形態においては、純水回収装置２で回収された液体を純水供給装置１へ戻す機構になっているが、必ずしもその必要はなく、純水供給装置１へは新しい純水を送り、純水回収装置２で回収された液体は廃棄するようにしてもよい。
【００４１】
また純水は正確に４℃に調整する必要はなく、その近傍であれば純水の温度変化に対する屈折率変化は極めて小さいので、上記実施形態と同様に所望のパターン像を基板Ｐ上に形成することができる。
【００４２】
なお、上記各実施形態の基板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や、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。
【００４３】
また、上述の実施形態においては、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間を局所的に液体で満たす露光装置を採用しているが、特開平６−１２４８７３号公報に開示されているような露光対象の基板を保持したステージを液槽の中で移動させる液浸露光装置や、特開平１０−３０３１１４号公報に開示されているようなステージ上に所定深さの液体槽を形成し、その中に基板を保持する液浸露光装置にも本発明を適用可能である。
【００４４】
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。また、本発明は基板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するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
【００４５】
また、本発明は、特開平１０−１６３０９９号公報、特開平１０−２１４７８３号公報、特表２０００−５０５９５８号公報などに開示されているツインステージ型の露光装置にも適用できる。
【００４６】
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）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。
【００４７】
基板ステージＰＳＴやマスクステージＭＳＴにリニアモータ（ＵＳＰ５，６２３，８５３またはＵＳＰ５，５２８，１１８参照）を用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、各ステージＰＳＴ、ＭＳＴは、ガイドに沿って移動するタイプでもよく、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。
【００４８】
各ステージＰＳＴ、ＭＳＴの駆動機構としては、二次元に磁石を配置した磁石ユニットと、二次元にコイルを配置した電機子ユニットとを対向させ電磁力により各ステージＰＳＴ、ＭＳＴを駆動する平面モータを用いてもよい。この場合、磁石ユニットと電機子ユニットとのいずれか一方をステージＰＳＴ、ＭＳＴに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットとの他方をステージＰＳＴ、ＭＳＴの移動面側に設ければよい。
【００４９】
基板ステージＰＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−１６６４７５号公報（ＵＳＰ５，５２８，１１８）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。
【００５０】
マスクステージＭＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−３３０２２４号公報（ＵＳ Ｓ／Ｎ ０８／４１６，５５８）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。
【００５１】
以上のように、本願実施形態の露光装置ＥＸは、本願特許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。
【００５２】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図６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、前述した実施形態の露光装置ＥＸによりマスクのパターンを基板に露光する露光処理ステップ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、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、パターン像の劣化を防止し、高いパターン精度を有するデバイスを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】投影光学系の先端部と純水供給装置及び純水回収装置との位置関係を示す図である。
【図３】供給ノズル及び回収ノズルの配置例を示す図である。
【図４】純水供給装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図５】純水の温度と純水の温度変化に対する屈折率変化との関係を示すグラフである。
【図６】半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１…純水供給装置
２…純水回収装置、
２１…脱気装置
２２…温度調整装置
５０…純水
ＥＸ…露光装置、
ＰＬ…投影光学系
Ｐ…基板

Claims (2)

1. 投影光学系と基板との間の少なくとも一部を水で満たし、前記投影光学系と前記水とを介してパターン像を前記基板上に投影して、前記基板を露光する露光装置において、
   前記水は４℃、若しくはその近傍に温度制御されていることを特徴とする露光装置。
2. 請求項１記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイス製造方法。

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