[发明专利]曝光装置及元件制造方法

说明书

本发明是“曝光装置、曝光方法、以及元件制造方法”的分案申请，原申请日为：2005年6月8日；原申请号为：200580023160.7(国际申请号为：PCT/JP2005/010484)。

技术领域

本发明是关于通过液体使基板曝光的曝光装置、曝光方法、以及元件制造方法。

背景技术

半导体元件或液晶显示元件，是由将形成于掩膜上的图案转印于感光性基板上、即所谓的光刻方法来制造。此光刻步骤所使用的曝光装置，具有支撑掩膜的掩膜载台与支撑基板的基板载台，使掩膜载台与基板载台一边逐次移动一边通过投影光学系统将掩膜的图案转印于基板。近年来，为对应元件图案的更高集成化，而期待投影光学系统具有更高分辨率。投影光学系统的分辨率，是所使用的曝光波长越短、或投影光学系统的数值孔径越大则会越提高。因此，曝光装置所使用的曝光波长逐年变短，投影光学系统的数值孔径则逐渐增大。又，目前主流的曝光波长虽为KrF准分子雷射光的248nm，但波长更短的ArF准分子雷射光的193nm也逐渐实用化。又，进行曝光时，焦深(DOF)也与分辨率同样重要。分辨率R及焦深δ分别以下式表示。

R＝k₁·λ/NA…(1)

δ＝±k₂·λ/NA²…(2)

此处，λ为曝光波长，NA为投影光学系统的数值孔径，k₁、k₂为处理系数。从(1)式、(2)式可知，为了提高分辨率R，而缩短曝光波长λ、增大数值孔径NA时，即会使焦深δ变窄。

若焦深δ变得过窄，即难以使基板表面与投影光学系统的像面一致，有进行曝光动作时焦点裕度不足之虞。因此，作为实质上缩短曝光波长且扩大焦深的方法，例如已有提出一种国际公开第99/49504号公报所揭示的液浸法。此液浸法，是以水或有机溶媒等液体充满投影光学系统下面与基板表面间来形成液浸区域，利用液体中的曝光用光的实质波长为在空气中的1/n倍(n为液体折射率，通常为1.2～1.6左右)这点来提高分辨率，且能将焦深放大至n倍。

此外，在上述国际公开第99/49504号公报所揭示的液浸曝光装置中，形成于基板上的液浸区域的液体，是接触于构成投影光学系统的复数个元件(光学元件)中配置于最接近像面的光学元件。此时，当例如基板上所产生的杂质等混入液浸区域的液体中、而污染液浸区域的液体时，即有可能因该受污染的液浸区域的液体，使前述配置于最接近像面的光学元件受到污染。当光学元件受到污染时，即可能产生该光学元件的光透射率降低、或光透射率分布不良等状况，导致通过投影光学系统的曝光精度及测量精度劣化。

又，上述国际公开第99/49504号公报中，虽揭示了一种一边使掩膜与基板同步移动于扫描方向、一边将掩膜所形成的图案曝光于基板的扫描型曝光装置，但此种扫描型曝光装置，为了要提高元件的生产性等而被要求扫描速度更高速。然而，在使扫描速度更高速时，即有可能难以将液浸区域维持于所欲的大小。

发明内容

本发明有鉴于上述情形，其目的是提供一种可防止因元件(光学元件)的污染而使其曝光精度及测量精度劣化的曝光装置、以及使用该曝光装置的元件制造方法。又，本发明的目的是提供一种可将液浸区域维持于所欲状态的曝光装置、曝光方法、以及使用该曝光装置的元件制造方法。

本发明的目的是这样实现的，一种曝光装置，是通过第1液体将曝光用光照射于基板上以使基板曝光，具有：

投影光学系统，具有多个元件，其包含最接近像面的第1元件、以及次于该第1元件接近该像面的第2元件；

第1液浸机构，是将该第1液体供应至该第1元件与该基板之间；

第2液浸机构，是将第2液体供应至该第1元件与该第2元件之间；

该第1元件，具有配置成与该基板表面对向、使曝光用光通过的第1面；以及配置成与该第2元件对向、使曝光用光通过的第2面；

该第1液浸机构，具有使该曝光用光通过的开口、以及于该开口周围配置成与该基板表面对向的平坦液体接触面；

该第1液浸机构，具有用以将该第1液体供应至该第1元件与该基板之间的空间的供应口、以及从该基板上方回收该第1液体的回收口；

该第1液浸机构的该回收口配置成包围该液体接触面；

于该第1液浸机构的该回收口配置多孔构件；

该第2液浸机构，具有供应该第2液体的供应口与回收该第2液体的回收口；