[发明专利]曝光装置及器件制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及对衬底进行曝光的曝光装置及器件制造方法。

本申请基于2004年12月2日申请的日本特愿2004-349730号及2005年6月14日申请的日本特愿2005-173339号主张优先权，在这里引用其内容。

背景技术

在作为半导体器件或液晶显示器件等微型器件的制造工序之一的光刻工序中，使用将形成于掩模上的图案向感光性的衬底上曝光的曝光装置。该曝光装置具有保持掩模的掩模载台和保持衬底的衬底载台，边依次移动掩模载台及衬底载台，边将掩模的图案经由投影光学系统向衬底投影曝光。在微型器件的制造中，为了实现器件的高密度化，要求在衬底上所形成的图案的微细化。为了应对该要求，希望曝光装置具有更高的分辨率。作为用于实现该高分辨率的方法之一，人们提出了如下述专利文献中所公开的那样的浸液曝光装置，即、用液体填充曝光用光的光路空间，经由该液体使衬底曝光。

专利文献1：国际公开第99/49504号小册子

在所述专利文献1所公开的那样的浸液曝光装置中，在构成投影光学系统的多个光学元件中的最靠近投影光学系统的像面的光学元件(以下，将最靠近投影光学系统的像面的光学元件适当地称作“第一光学元件”)与衬底表面之间，形成供应液体的浸液区域。在该情况下，当浸液区域的液体中混入例如从衬底上产生的杂质等，而污染了浸液区域的液体时，第一光学元件就有可能被该已受污染的浸液区域的液体污染。当第一光学元件被污染时，就会发生该第一光学元件的透光率降低或透光率产生分布等不良状况，导致经由投影光学系统曝光的曝光精度的恶化。于是，人们想出了将受污染的第一光学元件例如更换为新的元件(洁净的元件)的结构。另一方面，当要增大投影光学系统的像侧数值孔径时，需要增大第一光学元件的有效直径，从而不得不使第一光学元件大型化。在将此种大型的第一光学元件频繁地更换为新的元件之时，更换作业十分困难，作业效率差。另外，在第一光学元件具有光焦度(透镜作用)的情况下，从维持投影光学系统的成像性能的角度考虑，不希望频繁地更换具有这样的光焦度的第一光学元件。所以，作为曝光装置，希望提出如下的结构，即、可以使曝光用光良好地到达配置于投影光学系统的像面侧的衬底，而不用频繁地更换大型且具有光焦度的第一光学元件。另外，为了使曝光用光良好地到达衬底，必须防止在浸液区域的液体中生成气泡等异物。

另外，为了顺利并且高精度地进行浸液曝光处理，重要的是将液体良好地保持在所需区域，抑制液体向所述区域以外的区域的流出或飞散。当液体流出或飞散时，例如该已流出的液体就有可能附着于构成曝光装置的设备上而使该设备误动作或破损。另外，在该设备例如是用于以光学方法计测衬底的位置的计测仪器的情况下，因所流出的液体的影响，该计测仪器的计测精度有可能恶化。一旦引起该设备的误动作或计测精度的恶化，则曝光装置的曝光精度也会恶化。

另外，在浸液曝光装置中，为了用液体填充光路空间，而进行液体对光路空间的供应动作及排出(回收)动作，然而，为了将光路空间的液体或与该液体接触的各种构件保持为洁净状态，重要的是顺利地进行液体的供应及排出。

发明内容

本发明就是鉴于此种情况而完成的，其目的在于提供一种可以防止由光学元件的污染或存在于液体中的异物(气泡)、或者液体的流出等引起的曝光精度的恶化的曝光装置及使用该曝光装置的器件制造方法。

另外，本发明的目的在于，提供可以顺利地进行光路空间的液体的供应及排出，高精度地对衬底曝光的曝光装置及使用了该曝光装置的器件制造方法。

依照本发明的第一方案，提供一种曝光装置，其是经由投影光学系统向衬底照射曝光用光而使衬底曝光的曝光装置，投影光学系统具有最靠近该投影光学系统的像面的第一光学元件、以及次于第一光学元件地靠近像面的第二光学元件，具备回收口，该回收口设于比第二光学元件的底面高的位置，将填充于第一光学元件的顶面与第二光学元件的底面之间的空间的液体回收。

根据本发明的第一方案，即使填充于第一光学元件的顶面与第二光学元件的底面之间的液体中存在气泡(气体部分)，由于气泡因气泡和液体的比重差而向上方移动，因此设于比第二光学元件的底面高的位置的回收口也可以顺利地回收气泡。所以，可以在除去了液体中的气泡的状态下，良好地进行利用液体的曝光处理。另外，回收口并不限于回收气泡，还可以顺利地回收比重小于液体的异物。