[发明专利]曝光装置

说明书

本分案申请是申请号为200480023855.0（200910009745.3）、申请日为2004年7月7日、发明名称为“曝光装置以及器件制造方法”的发明专利申请的分案申请。

本申请，将作为向日本专利厅申请的专利申请的特愿2003－272614号（2003年7月9日申请）以及特愿2004－044801号（2004年2月20日申请）作为基础，并引用其内容。

技术领域

本发明涉及在用液体填满投影光学系统和衬底之间的状态下将衬底曝光的曝光装置，以及使用该曝光装置的器件制造方法。

背景技术

半导体器件和液晶显示器件，用将形成在掩模或中间掩模（以下，称为“中间掩模”）上的图形转印到晶片或玻璃板等衬底上的，所谓的光刻法的方法制造。在该光刻法工序中使用的曝光装置，是具有支撑中间掩模的中间掩模载物台和支撑衬底的衬底载物台，并一面逐次移动中间掩模载物台以及衬底载物台，一面将中间掩模的图形经由投影光学系统转印到衬底上的装置。近年，为了应对器件图形的进一步的高集成化，要求投影光学系统的进一步的高析像度化。投影光学系统的析像度，是使用的曝光波长越短，另外投影光学系统的数值孔径越大，就越高。因此，在曝光装置中使用的曝光波长正在一年一年短波长化，投影光学系统的数值孔径也正在增大。并且，现在主流的曝光波长，是KrF准分子激光器的248nm，波长更短的ArF准分子激光器的193nm也越来越实用化。另外，在进行曝光时，与析像度同样地，焦深（DOF）也变得重要。析像度Re、以及焦深δ分别用以下的公式表示。

Re＝k₁·λ/NA…（1）

δ＝±k₂·λ/NA²…（2）

在此，λ是曝光波长，NA是投影光学系统的数值孔径，k₁、k₂是工艺系数。由（1）式、（2）式，可知当为了提高析像度Re而缩短曝光波长λ，并增大数值孔径NA时，焦深δ变窄。

如果焦深δ变得过窄，则很难使衬底表面相对于投影光学系统的像面吻合，并且有可能曝光动作时的聚焦裕度不足。于是，作为实际上缩短曝光波长，并且扩大焦深的方法，提出了例如国际公开第99/49504号小册子所公开的液浸法。该液浸法，是用水或有机溶剂等液体填满投影光学系统的下面和衬底表面之间，并利用在液体中的曝光光的波长是空气中的1/n（n是液体的折射率，通常是1.2～1.6左右）的情况提高析像度，同时将焦深扩大约n倍的方法。

可是，当在投影光学系统的最靠近衬底侧的光学部件的端面和衬底表面之间填满了液体的状态下，因保持衬底的衬底载物台的移动等而产生的振动经由液体传递给该终端的光学部件，经由投影光学系统和液体投影到衬底上的图形像有可能劣化。

进而，在上述以往技术中，为了形成液体的液浸区域，使用具有液体供给口以及液体回收口的喷嘴部件来进行液体的供给以及回收，但当液体浸入喷嘴部件和投影光学系统之间的间隙时，有可能在保持构成投影光学系统的光学部件的镜筒上生锈，或者出现光学部件溶解等不良状况。

进而，也考虑到液体浸入镜筒内部的情况，在该情况下，也有可能出现上述不良状况。

另外，由于浸入的液体的影响，投影光学系统中例如最靠近像面侧的光学零件稍微变形或振动，就有可能出现曝光精度、计测精度劣化的不良状况。

发明内容

本发明是鉴于这样的问题而研制成的，其目的在于提供能够抑制在投影光学系统和衬底之间填满液体而进行曝光处理时的图形像的劣化的曝光装置，以及使用该曝光装置的器件制造方法。

为了解决上述的问题，本发明采用了与实施形态所示的图1～图10相对应的以下的构成。

本发明的曝光装置（EX），它是具备包括与液体（LQ）接触的光学部件（G12）以及配置在该光学部件（G12）和图形之间的光学组（G1～G11、MPL）的投影光学系统（PL），通过经由投影光学系统（PL）和液体（LQ）将图形的像投影在衬底（W）上的方式曝光衬底（W）的曝光装置，其特征在于，具备保持光学部件（G12）和光学组（G1～G11、MPL）的保持机构（HG），保持机构（HG），以相对于光学组（G1～G11、MPL）可动的方式保持光学部件（G12）。

根据本发明，由于将投影光学系统中与液体接触的光学部件（所谓的前透镜），以相对于配置在该光学部件和图形之间的光学组可动的方式保持，因此传递到光学部件的振动通过该光学部件移动的方式被吸收。因而，可以防止光学部件的振动传递给光学组。