WO2004102646A1

WO2004102646A1 - 露光装置及びデバイス製造方法

Info

Publication number: WO2004102646A1
Application number: PCT/JP2004/006853
Authority: WO
Inventors: Yuuki Ishii
Original assignee: Nikon Corporation
Priority date: 2003-05-15
Filing date: 2004-05-14
Publication date: 2004-11-25
Also published as: EP1624481A1; CN1788333A; JP4552853B2; EP1624481A4; JPWO2004102646A1; US20060061747A1; KR20060009356A; US20060152698A1; CN100437358C; US7359034B2; US7385674B2

Abstract

デバイス製造システムSYSの露光装置本体EXは、投影光学系PLと基板Pとの間の少なくとも一部を液体50で満たし、投影光学系PLと液体50とを介してマスクMのパターンの像を基板P上に投影して、基板Pを露光するものであって、基板Pを保持するとともに、基板Pが浸かるように液体50を保持する基板ホルダPHと、投影光学系PLの投影領域AR1の近傍で基板Pの上方から基板P上に液体50を供給する液体供給機構12とを備える。このような構成により、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にも所望のデバイスのパターンを基板上に形成可能な露光装置を提供することができる。

Description

明細書露光装置及びデバイス製造方法本願は 2003年 5月 15日付けで日本国特許庁へ出願された特許出願（特願 2003-137214号）を基礎とし、その内容を援用するものとする。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液体で満たし、投影光学系と液体と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。背景技術

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 —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 248 nmであるが、更に短波長の A r Fエキシマレーザの 193 nm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、及ぴ焦点深度 δはそれぞれ以下の式で表される。

R=k_x · λ/ΝΑ … (1)

S = ±k₂ · λ/ΝΑ² … （2)

ここで、 λは露光波長、 ΝΑは投影光学系の開口数、！？：ぃ k₂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 ΝΑを大きくすると、焦点深度 δが狭くなることが分かる。

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、 2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 l Zn (nは液体の屈折率で通常 1 . 2〜： I . 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。

ところで、上記従来技術には以下に述べる問題が存在する。

上記国際公開第 9 9 / 4 9 5 0 4号パンフレツトに開示されている露光装置は、液浸領域を基板上の一部に形成するように液体の供給及び回収を行う構成であるが、液体を回収しきれずに基板上に残留させてしまうと、この残留した液体が気化して基板を熱変形させたり、気化した後に基板上に付着跡（所謂ウォー夕一マーク）を残し、基板上に形成されるパターンに悪影響を及ぼす可能性がある。また特開平 1 0 - 3 0 3 1 1 4号公報に開示されている露光装置は、基板全体を液体中に保持する構成であるが、投影光学系と基板との間の液体の入れ替えが少ないので、液浸領域の液体が温度変化したり不純物が存在しやすくなる可能性があり、これにより基板上に投影されるパターン像が劣化するおそれがある。したがつて、所望の性能を有するデバイスが製造できなくなるおそれが生じる。

また、上記国際公開第 9 9 / 4 9 5 0 4号パンフレツトの露光装置では、露光処理後において基板の表面に液体を残存（付着）させた状態でこの基板を搬送（搬出）すると、搬送中において前記残存していた液体が基板から落下し、落下した液体により搬送経路周辺の各装置や部材が鲭びたり、露光装置が配置されている環境のクリーン度を維持できなくなる等の不都合が生じる。あるいは、基板から落下（飛散）した液体により露光装置周辺の環境変化（湿度変化）をもたらす場合もある。湿度変化が生じると、例えばステージ位置計測に用いる光干渉計の光路上の空気に揺らぎが生じ、ステージ位置計測が精度良く行われなくなり、所望のパターン転写精度が得られなくなるという問題が生じる。また、露光処理後において基板に液体を付着させた状態で例えば現像処理が実行されると、所望の性能を有するデバイスが製造できなくなる可能性が生じる。発明の開示

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にも所望のデバイスのパターンを基板上に形成可能な露光装置、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。

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 12に対応付けした以下の構成を採用している。

本発明の露光装置（SYS、 EX) は、投影光学系（PL) と基板（P) との間の少なくとも一部を液体 (50) で満たし、投影光学系（PL) と液体 (50) とを介してパターンの像を基板（P) 上に投影して、基板（P) を露光する露光装置において、基板（P) を保持するとともに、基板（P) が浸かるように液体 (50) を保持する基板保持部材（PH) と、投影光学系（PL) の投影領域（A R1) の近傍で基板（P) の上方から基板（P) 上に液体（50) を供給する液体供給機構（12) とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、基板全体を液体に浸けた状態で基板の上方から液体の供給を行うようにしているので、基板表面の液体の気化の影響、具体的には液体の気化による基板の熱変形や付着跡の発生等を防止できるとともに、投影光学系と基板との間に新鮮で清浄な液体を供給できるため、液体の温度変化や不純物の影響を抑えて所望のパターンを精度良く基板上に形成することが可能となる。したがつて、所望の性能を有するデバイスを製造することができる。

本発明の露光装置（SYS、 EX) は、基板（P) 上の少なくとも一部に液浸領域（AR2) を形成し、液浸領域（AR2) を形成する液体（50) と投影光学系（PL) とを介してパターンの像を基板（P) 上に投影して、基板（P) を露光する露光装置において、基板（Ρ') を保持するとともに、液体（50) の流出を防止するために基板（Ρ) を取り囲むように形成された側壁部（PHW) を有する基板保持部材（PH) と、基板保持部材（PH) を脱着可能に設けられ、基板保持部材（PH) を支持して、投影光学系（PL) に対して二次元移動可能な可動部材（PST) とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、可動部材に対して基板保持部材を脱着可能に設けることにより、基板保持部材に基板を保持した状態で露光処理後の基板を搬出することができる。したがって、基板からの液体の落下や飛散に起因する環境変化や装置の鲭び等の発生を防止することができる。

本発明の露光装置（SYS、 EX) は、基板（P) 上の少なくとも一部に液浸領域（AR2) を形成し、液浸領域（AR2) を形成する液体（50) と投影光学系（PL) とを介してパ夕ンの像を基板（P) 上に投影して、基板（P) を露光する露光装置において、基板（P) を保持する基板保持部材（PH) と、基板保持部材（PH) を脱着可能に設けられ、基板保持部材（PH) を支持して、投影光学系（PL) に対して二次元移動可能な可動部材（PST) と、可動部材 (PST) から取り外した基板保持部材（PH) を、基板（P) を保持したまま搬送する搬送機構（H) とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、可動部材に対して基板保持部材を脱着可能に設けることにより、基板保持部材に基板を保持した状態で露光処理後の基板を搬出することができるので、可動部材やその周りの部材に液体が付着して残留することが防止され、基板からの液体の落下などを防止することができる。

本発明のデバイス製造方法は、上記いずれかに記載の露光装置（SYS、 EX) を用いることを特徴とする。本発明によれば、液体の気化の影響や環境変化を抑えた状態で所望の性能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は、本発明の露光装置としてのデバイス製造システムの一実施形態を示す概略構成図である。

図 2は、図 1を上方から見た図である。

図 3は、露光処理を行う露光装置本体の一実施形態を示す概略構成図である。図 4 Aおよび 4 Bは、基板ステージに対して脱着される基板ホルダを説明するための模式図である。

図 5 Aおよび 5 Bは、基板ホルダの一実施形態を示す図である。

図 6は、供給ノズル及び回収ノズルの配置例を示す図である。

図 7は、本発明に係る液体除去装置の一実施形態を示す概略構成図である。図 8は、図 7のうち気体吹出部を説明するための平面図である。

図 9 A〜9 Cは、本発明の露光装置の動作を説明するための模式図である。図 10A~10Cは、本発明の露光装置の動作を説明するための模式図である。図 1 1は、本発明に係る液体除去装置の他の実施形態を示す概略構成図である図 12は、半導体デバイスの製造工程の一例を示すフロ一チャート図である。発明を実施するための最良の形態

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。図 1は本発明の露光装置を備えたデバイス製造システムの一実施形態を示す図であって側方から見た概略構成図、図 2は図 1を上方から見た図である。図 1及び図 2において、デバイス製造システム SYSは、露光装置 EX—SY Sと、コ一夕 'デベロッパ装置 CZD— SYSとを備えている。露光装置 EX— SYSは、コ一夕 ·デベロッパ装置 CZD— SYSとの接続部を形成するインタ一フェース部 I Fと、投影光学系 PLと露光対象である基板 Pとの間を液体 50 で満たし、投影光学系 PLと液体 50とを介してパターンの像を基板 P上に投影して基板 Pを露光する露光装置本体 EXと、インターフェース部 I Fと露光装置本体 EXとの間で基板 Pを搬送可能な搬送システム（搬送機構） Hと、搬送システム Hの搬送経路の途中に設けられ、露光処理後の基板 Pに付着した液体の除去を行う液体除去機構を構成する液体除去装置 100と、露光装置 EX— SYS全体の動作を統括制御する制御装置 CONTとを備えている。本実施形態において、搬送システム Hは、アーム部を有する第 1、第 2、第 3搬送装置 HI、 H2、 H 3を備えている。

露光装置本体 E Xはクリーン度が管理された第 1チヤンパ装置 CH 1内部に配置されている。また、第 1、第 2、第 3搬送装置 Hl、 H2、 H3も第 1チヤンパ装置 CH 1内部に設けられている。コ一夕 ·デベロッパ装置 C/D— S YS は、露光処理される前の基板 Pの基材に対してフォトレジスト（感光剤）を塗布する塗布装置 Cと、露光装置本体 EXにおいて露光処理された後の基板 Pを現像処理する現像装置（処理装置） Dとを備えている。塗布装置 C及び現像装置 Dは第 1チヤンパ装置 C H 1とは別の第 2チヤンバ装置 C H 2内部に配置されている。

そして、露光装置本体 EXを収容する第 1チャンバ装置 CH1と塗布装置 C及び現像装置 Dを収容する第 2チヤンパ装置 CH 2とはィンターフェース部 I Fを介して接続されている。ここで、以下の説明において、第 2チャンパ装置 CH 2 内部に収容されている塗布装置 C及び現像装置 Dを合わせて「コ一夕 ·デベロッパ本体 C/D」と適宜称する。

露光装置本体 EXは、投影光学系 PLと基板 Pとの間を液体 50で満たした状態、すなわち基板 P上に液浸領域 AR 2を形成した状態で露光する液浸型露光装置であって、マスク Mを支持するマスクステージ MSTと、基板 P (P l、 P 2) を保持する基板保持部材を構成する基板ホルダ PH (PH1、 PH2) と、基板ホルダ P Hを支持してこの基板ホルダ P Hを移動する可動部材を構成する基板ステージ PST (PST1、 P ST2) と、マスクステージ MS Tに支持されているマスク Mを露光光 ELで照明する照明先学系 I L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一ジ P S T上の基板ホルダ P Hに保持されている基板 P上に投影する投影光学系 P Lと、投影光学系 P Lの投影領域 AR 1の近傍で基板 Pの上方から基板 P上に液浸領域 A R 2を形成するための液体 50を供給する液体供給機構 12と、投影領域 AR 1の近傍で基板 P上の液体 5 0を回収する液体回収機構 14とを備えている。

ここで、後に詳述するように、基板ホルダ PHは基板ステージ PSTに対して脱着可能に設けられており、搬送システム H (第 1、第 2、第 3搬送装置 HI、 H2、 H3) は、基板 Pを搬送可能であるとともに、基板 Pを保持した基板ホルダ PHも搬送可能である。

本実施形態における露光装置本体 EXは 2つの基板ステージ P S T 1、 PST 2を有する所謂ツインステージシステムを採用している。ツインステージシステムの具体的な構成としては、特開平 10— 163099号公報、特開平 10— 2 14783号公報、特表 2000-51 1704号公報などに開示されているものを採用できる。図 1では、第 1の基板ステージ P S T 1は第 1の基板 P 1を保持する第 1の基板ホルダ P H 1を支持しており、第 2の基板ステージ P S T 2は第 2の基板 P 2を保持する第 2の基板ホルダ P H 2を支持している。

また、本実施形態における露光装置本体 EXは、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ツパ）である。以下の説明において、水平面内においてマスク Mと基板 Pとの同期移動方向 (走査方向）を X軸方向、水平面内において X軸方向と直交する方向を Y軸方向 (非走査方向）、 X軸及び Y軸方向に垂直で投影光学系 PLの光軸 AXと一致する方向を Z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、 ΘΧ、 ΘΥ, 及び方向とする。なお、ここでいう「基板」は半導体ウェ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。

図 3は、露光装置本体 ΕΧの概略構成図であって、第 1及び第 2の基板ステージ P ST 1、 P ST 2のうち第 1の基板ステージ P ST 1が投影光学系 PLの下方に配置されている状態を示した図である。なお、第 2の基板ステージ PST 2 及び第 2の基板ホルダ P H 2は、第 1の基板ステージ P S T 1及び第 1の基板ホルダ PH 1と同等の構成を有している。

照明光学系 I Lは、マスクステージ MS T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ォプティカルインテグレー夕、ォプティカルインテグレー夕からの露光光 ELを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、及び露光光 ELによるマスク M上の照明領域をスリツ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 I L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 I L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 Kr Fエキシマレーザ光（波長 248 nm) 等の遠紫外光（DUV光）や、 A r Fエキシマレ一ザ光（波長 193nm) 及び F₂レーザ光（波長 157 nm) 等の真空紫外光 (VUV光）などが用いられる。本実施形態では、 Ar Fエキシマレーザ光を用いる。

マスクステージ MS T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 θ Z方向に微小回転可能である。マスクステージ MS Tはリニアモー夕等のマスクステージ駆動装置 M S T Dにより駆動される。マスクステージ駆動装置 M STDは制御装置 CONTにより制御される。マスクステージ MS T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 C O N T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 M STDを駆動することでマスクステージ MS Tに支持されているマスク Mの位置決めを行う。

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 Ρ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 ΡΚ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ノ4あるいは 1Z5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？ K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。

基板ステージ PST (PST 1) は、基板 Pを保持可能な基板ホルダ PH (P HI) を支持して移動するものであって、基板ホルダ PHを支持する 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。そして、基板ステージ PST (Zステージ 5 1及び XYステージ 52) 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 P S T Dは制御装置 C O N Tにより制御される。基板ステージ PSTの 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 0X、方向における位置が制御される。また、基板ステージ PSTの 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、基板ステージ P S Tは投影光学系 P Lに対して少なくとも二次元移動可能となっており、 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、及びォートレペリング方式で投影光学系 P L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。また、基板ステージ PST (Zステージ 51) 上には移動鏡 54が設けられており、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の二次元方向の位置、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 P STDを駆動することで基板ステージ P S Tに支持されている基板 Pの位置決めを行う。

基板ホルダ PH (PH1) は、基板 P (P 1) を保持するものであって、液体供給機構 12より基板 P上に供給された液体 50の流出を防止するために基板 Pを取り囲むように形成された側壁部 PHWを有している。基板ホルダ PHは側壁部 P H Wにより所定量の液体を倮持可能となっており、保持した基板 Pが液体 50に浸かるように側壁部 PHWの内側の領域で液体 50を保持する。そして、少なくとも露光中において、基板 Pは基板ホルダ PHの側壁部 PHWの内側の液体中に保持される。

基板ホルダ PH (PH1) は基板ステージ PST (PST1) に対して脱着可能に設けられている。更に具体的には、. 基板ホルダ PHは基板 Pを保持した状態で、基板ステージ PSTに対する脱着を行うことができるようになつている。ここで、上述したように本実施形態に係る露光装置本体 EXはツインステージシステムを採用しており、基板ステージ PSTとして、第 1の基板ステージ PST1 と第 2の基板ステージ P ST2とが設けられた構成となっており、基板ホルダ P Hとして、複数の基板ホルダ PH1、 PH2が設けられた構成となっている。そして、基板ホルダ PH1、 PH2は第 1、第 2の基板ステージ PST1、 PST 2のいずれにも脱着可能となっている。図 4Aおよび 4Bは基板ステージ PST (Zステージ 51) に対して脱着される基板ホルダ PHを示す図であって、図 4 Aは側断面図、図 4Bは基板ホル PH が外された後の Zステージ 51を上方から見た平面図である。

図 4 Aおよび 4Bに示すように、 Zステージ 51はその上面（基板ホルダ PH に対する保持面）に、基板ホルダ PHを嵌合可能な凹部 57と、凹部 57内部に設けられ、凹部 57に配置された基板ホルダ PHを吸着保持する複数の真空吸着孔 58とを備えている。凹部 57に基板ホルダ PHを嵌合することにより Zステージ 51と基板ホルダ PHとが位置決めされる。真空吸着孔 58は凹部 57に配置された基板ホルダ PHを保持するチャック機構の一部を構成しており、不図示のバキューム装置に接続されている。バキューム装置の駆動は制御装置 CONT により制御される。制御装置 CONTはバキューム装置を制御し、真空吸着孔 5 8を介して Zステージ 51の基板ホルダ PHに対する吸着保持及び保持解除を行う。保持解除することにより、基板ホルダ PHと Zステージ 51とが分離可能となる。

なおここでは、 Zステージ 51は基板ホルダ PHを真空吸着保持するように説明したが、例えば電磁チヤック機構等の他のチヤック機構により基板ホルダ P H を保持及び保持解除するようにしてもよい。またここでは、 Zステージ 51と基板ホルダ PHとの位置決めは凹部 57を用いて行うように説明したが、例えば基板ホルダ PHと Zステージ 51との位置関係を光学的に検出し、この検出結果に基づいて Zステージ 51に対して基板ホルダ PHを所定の位置に位置決めする構成としてもよい。

搬送装置を備えた搬送システム H (図 1参照）は、基板ステージ 51より外された基板ホルダ PHを搬送可能である。例えば、搬送システム Hの第 2搬送装置 H 2は、露光処理された後の基板 Pを保持した基板ホルダ P Hを基板ステージ P STから搬出（アンロード）し、液体除去装置 100に搬送可能である。また、第 1搬送装置 H 1は、露光処理される前の基板 Pを保持した基板ホルダ PHを基板ステージ PSTに搬入（ロード）可能である。

図 5 Aおよび 5 Bは基板ホルダ PHを示す図であって、図 5 Aは側断面図、図 5 Bは上方から見た平面図である。図 5 Aおよび 5Bにおいて、基板ホルダ PHは、上述した液体 50を保持可能な側壁部 PHWと、底面部 PHTに形成された複数の凸部 61と、凸部 61の上端面に形成された真空吸着孔 62とを備えている。凸部 61の上端面は平坦面であり、基板ホルダ PHは複数の凸部 61の上端面で基板 Pを支持するとともに、真空吸着孔 62を介して基板 Pを吸着保持する。ここで、凸部 61は支持した基板 Pを撓ませないように基板ホルダ PHの底面部 PHTの複数の所定位置のそれぞれに設けられている。凸部 61で基板 Pを支持することにより、基板 Pと基板ホルダ PHの底面部 PHTとの間に離間部 64が形成される。なお本実施形態において、基板ホルダ PHの平面視形状は略円形状であるが矩形状であってもよい。

また、 Zステージ 51と基板ホルダ PHとが接続された際、基板ホルダ PHの真空吸着孔 62は基板ホルダ PHに形成された流路 62Aを介して、 Zステージ 51の上面に設けられている流路 59 (図 4B等参照）に接続されるようになつている。流路 59はバキューム装置に接続されており、制御装置 CONTはパキュ一ム装置を駆動することにより、 Zステージ 51の流路 59、基板ホルダ PH の流路 62A、及び真空吸着孔 62を介して、凸部 61に支持された基板 Pを吸着保持する。ここで、流路 62 Aのそれぞれには制御装置 CONTの制御のもとで駆動する電磁弁等からなる弁部 62 Bが設けられており、流路 62 Aの開放- 閉塞動作を遠隔操作可能となっている。制御装置 CONTは、バキューム装置を駆動した際に弁部 62 Bを制御して流路 62 Aを開放し、バキューム装置を停止した際に流路 62 Aを閉塞する。したがって、真空吸着孔 62を介した基板 Pに対する吸引動作の後に、バキューム装置の駆動を停止するとともに弁部 62 Bにより流路 62 Aを閉塞することにより、流路 62 Aの負圧が維持されるようになつている。したがって、 Zステージ 51と基板ホルダ PHとを分離した際にも、流路 62 Aを負圧にしておくことにより基板ホルダ PHは基板 Pに対する吸着保持を維持可能である。

また、基板ホルダ PHの底面部 PHTの所定位置には、基板ホルダ PHに保持されている液体 50を排出可能な流路 65及びこの流路 65を開放.閉塞する電磁弁等からなる弁部 66が設けられている。弁部 66の駆動は制御装置 CONT により制御される。流路 6 5は基板ホルダ P Hの底面部 P H Tと下面 P HKとを貫通するように形成されている。弁部 6 6を作動して流路 6 5を開放することにより、基板ホルダ P Hに保持されている液体 5 0は流路 6 5を介して排出されるようになつている。

図 3に戻って、液体供給機構 1 2は、液体を送出可能な液体供給部 1と、液体供給部 1にその一端部を接続する供給管 3と、供給管 3の他端部に接続され、投影領域 A R 1近傍に設けられた供給ノズル 4とを備えている。液体供給部 1は液体 5 0を収容するタンク、加圧ポンプ、及び供給する液体の不純物を除去可能なフィル夕装置等を備えており、不純物を除去した液体を送出可能である。そして液体供給機構 1 2は、液体供給部 1より送出された液体 5 0を供給管 3及び供糸厶ノズル 4を介して、投影光学系 P Lの投影領域 A R 1の近傍で基板 Pの上方から基板 P上に供給し、少なくとも投影光学系 P Lの先端面（レンズ 6 0の先端面）と基板 Pとの間の空間を液体で満たす。

液体回収機構 1 4は、吸引ポンプや回収した液体を収容するタンク等を備える液体回収部 2と、その一端部を液体回収部 2に接続した回収管 6と、回収管 6の他端部に接続され、投影領域 A R 1の近傍に配置された回収ノズル 5とを備えている。液体回収機構 1 4は、液体回収部 2を駆動し、回収ノズル 5及び回収管 6 を介して投影光学系 P Lの投影領域 A R 1の近傍で基板 P上の液体を回収する。基板 Pの露光中に、投影光学系 P Lと基板 Pとの間を液体 5 0で満たすために、制御装置 C 0 N Tは液体供給部 1を駆動し、供給管 3及び供給ノズル 4を介して単位時間当たり所定量の液体を基板 P上に供給するとともに、液体回収部 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液体の基板 P 上から回収する。これにより、投影光学系 P Lと基板 Pとの間に液浸領域 A R 2 が形成される。

投影光学系 P Lの最下端のレンズ 6 0は、先端部 6 O A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 6 O Aの直下の矩形の投影領域 A R 1にマスク Mの一部のパ夕一ン像が投影され、投影光学系 P Lに対して、マスク Mがー X方向（又は方向）に速度 Vで移動するのに同期して、 X Yステージ 5 2を介して基板 Pが + X方向（又は一 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 Ρ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。また 1つのショット領域の露光中には、投影光学系 PLに対して基板 Ρの移動方向と同一方向に液体が流れる。図 6は、投影光学系 PLの投影領域 A R 1と、液体 50を X軸方向に供給する供給ノズル 4 (4A〜4C) と、液体 50を回収する回収ノズル 5 ( 5 A、 5 B) との位置関係を示す図である。図 6において、投影領域 A R 1は Y軸方向に細長い矩形状となっており、投影領域 AR 1を X軸方向に挟むように、 +X方向側に 3つの供給ノズル 4 A〜4 Cが配置され、一X方向側に 2つの回収ノズル 5 A、 5 Bが配置されている。そして、供給ノズル 4 A〜 4 Cは供給管 3を介して液体供給部 1に接続され、回収ノズル 5 A、 5 Bは回収管 4を介して液体回収部 2に接続されている。また、供給ノズル 4A〜4 Cと回収ノズル 5 A、 5 B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 9 A、 9Bとが配置されている。供給ノズル 4A〜4Cと回収ノズル 9A、 9 Bとは Y軸方向に交互に配列され、供給ノズル 8 A〜8 C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 8 A〜 8 Cは供給管 10を介して液体供給部 1に接続され、回収ノズル 9 A、 9 Bは回収管 1 1を介して液体回収部 2に接続されている。

露光装置本体 EXにおいて、矢印 Xa (図 6参照）で示す走査方向（一 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〜4 C 回収管 4、及び回収ノズル 5 A、 5 Bを用いて、液体供給部 1及び液体回収部 2により液体 50の供給及び回収が行われる。すなわち、基板 Pがー 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) を介して液体供給部 1から液体 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)、及ぴ回収管 6を介して液体 50が液体回収部 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方向に液体 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 1 0、供給ノズル 8A〜8 C、回収管 1 1、及び回収ノズル 9 A、 9 Bを用いて、液体供給部 1及び液体回収部 2により液体 5 0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 1 0及び供給ノズル 8 ( 8 A〜 8 C ) を介して液体供給部 1から液体 5 0が投影光学系 P Lと基板 Pとの間に供給されるとともに、回収ノズル 9 ( 9 A、 9 B )、及び回収管 1 1を介して液体 5 0が液体回収部 2に回収され、レンズ 6 0と基板 Pとの間を満たすように + X方向に液体 5 0が流れる。このように、制御装置 C O N Tは、液体供給部 1及び液体回収部 2を用いて、基板 Pの移動方向に沿って液体 5 0を流す。この場合、例えば液体供給部 1から供給ノズル 4を介して供給される液体 5 0は基板 Pの— X方向への移動に伴って投影光学系 P Lと基板 Pとの間の空間に引き込まれるようにして流れるので、液体供給部 1の供給エネルギーが小さくでも液体 5 0を前記空間に容易に供給できる。そして、走査方向に応じて液体 5 0を流す方向を切り替えることにより、 + X方向、又は一 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 6 0の先端面と基板 Pとの間を液体 5 0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。次に、図 7を参照しながら液体除去 g置 1 0 0の一実施形態について説明する。液体除去装置 1 0 0は搬送システム Hの搬送経路の途中に設けられ、液浸法により露光処理された後の基板 Pに付着している液体を除去するものである。上述したように、搬送システム Hは基板ホルダ P Hを基板 Pとともに搬送可能であって、搬送システム Hのうち例えば第 2搬送装置 H 2は、露光処理後の基板 Pを基板ホルダ P Hとともに基板ステージ P S Tから取り外して搬出（アンロード）し、液体除去装置 1 0 0に搬送するようになっている。

液体除去装置 1 0 0は、ステージ装置 2 0と、ステージ装置 2 0に設けられ、搬送システム H (第 2搬送装置 H 2 ) により液体除去装置 1 0 0に搬送された基板ホルダ P Hを支持可能なピン部材を有するホルダ支持部材 2 1と、ホルダ支持部材 2 1をステージ装置 2 0に対して上下動する駆動機構 2 2と、基板ホルダ P Hとともに搬送された基板 Pを保持可能な保持部材 3 6と、保持部材 3 6に保持された基板 Pの表面（上面）に対して気体を吹き付けることによりこの基板 Pの表面に付着している液体 5 0を吹き飛ばして除去する第 1吹出部 3 3と、基板 P の裏面（下面）に対して気体を吹き付けることによりこの基板 Pの裏面に付着している液体 5 0を吹き飛ばして除去する第 2吹出部 3 4とを備えている。駆動機構 2 2は制御装置 C O N Tにより制御され、ホルダ支持部材 2 1を下降することにより支持した基板ホルダ P Hをステージ装置 2 0の上面に載置可能であり、ホルダ支持部材 2 1を上昇することにより基板ホルダ P Hをステージ装置 2 0に対して離間する。

ステージ装置 2 0、ホルダ支持部材 2 1、駆動機構 2 2、保持部材 3 6、第 1、第 2吹出部 3 3、 3 4はカバ一機構であるチャンパ 2 5内部に設けられている。チャンバ 2 5は、第 2搬送装置 H側に形成された第 1開口部 2 6と、第 3搬送装置 H 3側に形成された第 2開口部 2 7とを備えている。第 1開口部 2 6には、この第 1開口部 2 6を開閉する第 1シャツ夕 2 6 Aが設けられ、第 2開口部 2 7には、この第 2開口部 2 7を開閉する第 2シャツ夕 2 7 Aが設けられている。第 1、第 2シャツタ 2 6 A、 2 7 Aの開閉動作は制御装置 C O N Tにより制御される。第 1シャツタ 2 6 Aが開放されると、第 2搬送装置 H 2は第 1開口部 2 6を介して液体除去装置 1 0 0内（チャンパ 2 5内）にアクセス可能となり、液体除去装置 1 0 0内に基板 Pを保持した基板ホルダ P Hを搬入（搬出）可能である。

一方、第 3搬送装置 H 3は第 2開口部 2 7を介して液体除去装置 1 0 0内にァクセス可能であり、液体除去装置 1 0 0内の基板 Pを搬出 (搬入) 可能である。また、第 1、第 2シャツ夕 2 6 A、 2 7 Aを閉じることによりチャンバ 2 5内部は密閉される。

第 1、第 2吹出部 3 3、 3 4のそれぞれは流路を介して気体供給装置 3 5に接続されている。流路には、基板 Pに対して吹き付ける気体中の異物（ゴミやオイルミスト）を除去するフィルタが設けられている。そして、気体供給装置 3 5は乾燥した気体を第 1、第 2吹出部 3 3、 3 4に供給する。本実施形態において、気体供給装置 3 5はドライエアを供給する。第 1、第 2吹出部 3 3、 3 4は気体供給装置 3 5より供給されたドライエアを使って、保持部材 3 6に保持されている基板 Pに付着している液体を吹き飛ばす。ここで、第 1、第 2吹出部 3 3、 3 4によつて吹き付けられる気体は、基板 Pの表面及び裏面に対して傾斜方向から吹き付けられる。制御装置 C O N Tは、保持装置 3 6に保持されている基板 Pに対して第 1、第 2吹出部 3 3、 3 4を X軸方向に移動させながら気体を吹き付ける。ここで、第 1、第 2吹出部 3 3、 3 4それぞれのノズル本体部の長さは基板 Pより十分大きいため、基板 Pの表裏面全体に満遍なく気体が吹き付けられる。気体が吹き付けられることにより、基板 Pに付着している液体 5 0が飛ばされ、除去される。

図 8はチャンバ 2 5内部を上方から見た図である。図 8に示すように、基板 P 2はその下面の Y軸方向両端部を保持部材 3 6により保持される。第 1吹出部 3 3は Y軸方向を長手方向とするノズル本体部 3 3 Aと、ノズル本体部 3 3 Aの長手方向に複数並んで設けられたノズル孔 3 3 Bとを備えている。気体供給装置 3 5から供給されたドライエアは複数のノズル孔 3 3 Bのそれぞれから吹き出される。第 2吹出部 3 4も第 1吹出部 3 3と同等の構成を有しており、 Y軸方向を長手方向とするノズル本体部と複数のノズル孔とを有している。

保持部材 3 6に保持された基板 Pと第 1、第 2吹出部 3 3、 3 4とは相対移動可能に設けられている。本実施形態では、基板 P 2を保持した保持部材 3 6が駆動装置 3 6 Aの駆動によりガイド部 3 6 B (図 7参照）に沿って X軸方向に走査移動可能となっており、これにより基板 P 2が第 1、第 2吹出部 3 3、 3 4に対して移動するようになっている。なお、第 1、第 2吹出部 3 3、 3 4が保持部材 3 6に保持された基板 Pに対して X軸方向に走査移動するようにしてもよいし、第 1、第 2吹出部 3 3、 3 4と保持装置 3 6との双方を移動させてもよい。

液体除去装置 1 0 0は、チャンパ 2 5の底面にその一端部を配置し、他端部を液体吸引装置 2 9に接続した吸引管 2 8 Aと、ステージ装置 2 0の上面にその一端部を配置し、他端部を液体吸引装置 2 9に接続した吸引管 2 8 Bとを備えている。吸引管 2 8 Aは、チャンパ 2 5の底面に落下した液体 5 0を吸引するためのものであり、吸引管 2 8 Bは、ステージ装置 2 0上に載置された基板ホルダ P H の側壁部 P HWの内側の液体 5 0を吸引するためのものである。液体吸引装置 2 9はポンプや吸引した液体を回収するタンク等を有しており、吸引管 2 8 A、 2 8 Bを介して液体を吸引及び回収する。ここで、吸引管 2 8 Bの一端部は、ステージ装置 2 0の上面に載置された状態の基板ホルダ P Hの流路 6 5に接続されるようになっており、吸引管 2 8 B及び液体吸引装置 2 9は流路 6 5を介して基板ホルダ P Hの側壁部 P HWの内側の液体 5 0を吸引する。次に、上述した露光装置本体 EX及び液体除去装置 100を備えたデバイス製造システム S Y Sの動作について説明する。

ここで本実施形態では、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が適用される。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）との間に所定の液体 50が満たされて基板 P上に液浸領域 AR 2が形成される。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、液体 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 P Kの腐蝕等が防止されている。本実施形態において、液体 50には純水が用いられる。純水は、 A r F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）友び KrFエキシマレ一ザ光（波長 248 nm) 等の遠紫外光（DUV光）とした場合にも、この露光光 ELを透過可能である。

また本実施形態において、搬送システム Hの第 1搬送装置 HIは、露光処理される前の基板 Pを基板ホルダ PHで保持した状態で基板ステージ PSTに搬入 (ロード）するものであり、第 2搬送装置 H 2は、露光処理された後の基板 Pを基板ホルダ PHとともに基板ステージ PSTより搬出（アン口一ド）して液体除去装置 100まで搬送するものであり、第 3搬送装置 H 3は、液体除去装置 10 0とイン夕一フェース部 I Fとの間で基板 Pを搬送するものである。そして、コ一夕 ·デベロッパ本体 CZD (塗布装置 C) でフォトレジストの塗布処理を施された基板 Pはインターフェース部 I Fを介して第 3搬送装置 H3に渡される。ここで、第 1、第 2チャンパ装置 CH1、 CH 2それぞれのインターフェース部 I Fと対面する部分には開口部及びこの開口部を開閉するシャツ夕が設けられている。基板 Pのインターフェース部 I Fに対する搬送動作中にはシャツ夕が開放される。第 3搬送装置 H 3は露光処理される前の基板 Pを液体除去装置 100 (あるいは不図示の中継装置や搬送装置）において基板ホルダ PHに載置する。第 1搬送装置 H 1は、露光処理前の基板 Pを保持した基板ホルダ PHを露光装置本体 E Xの基板ステージ P S T、具体的には第 1の基板ステージ P ST 1及び第 2の基板ステージ P ST 2のいずれか一方にロードする。そして、露光処理された後の基板 Pは基板ホルダ P Hごと第 2搬送装置 H 2により基板ステ一ジ P S Tからアンロードされる。第 2搬送装置 H 2はアンロードした基板 Pを保持した基板ホルダ PHを液体除去装置 100に渡す。そして、液体除去装置 100で液体を除去された基板 Pは第 3搬送装置 H 3に渡され、第 3搬送装置 H 3は、インターフェース部 I Fを介してコ一夕 'デベロツバ本体 CZD (現像装置 D) に基板 Pを渡す。現像装置 Dは渡された基板 Pに対して現像処理を施す。

以下、図 9A〜9C及び図 10A〜10 Cを参照しながらデバイス製造システム SYSの動作を説明する。

図 9 Aに示すように、制御装置 CONTは、 ¹第 1搬送装置 HIにより露光処理前の基板 P (P 1) を保持した基板ホルダ PH (PH1) を、 2つの基板ステ一ジ P ST 1、 P ST2のうち一方の基板ステージ P ST 1に搬入（ロード）する。ここで、図 4Aおよび 4Bを参照して説明したように、基板ホルダ PHは基板ステージ PST (Zステージ 51) に設けられた凹部 57に嵌合するように配置され、真空吸着孔 58を有するチャック機構により保持される。そして、制御装置 CONTはバキューム装置を駆動し、流路 59、流路 62A、及び真空吸着孔 6 2を介して基板 P 1を真空吸着保持する。そして、ァライメント系 ALの下で、基板 Pの表面位置の計測や基板 P上のァライメントマークの検出などを行う。なおこのとき、弁部 62 Bは流路 62 Aを開放している。次いで、図 9 Bに示すように、制御装置 CONTは、基板ステージ PST1を投影光学系 PLの下に移動し、液体供給機構 12を作動して、基板 Pの上方から基板 P上への液体 50の供給を開始する。このとき、吸着保持された基板 P 1により真空吸着孔 62は塞がれているので、液体 50が供給されても真空吸着孔 62に浸入することがない。基板ホルダ PH 1の側壁部 PHWの内側において、基板 P 1の表面に 1mm以下の液体（水）の薄膜が形成される程度まで液体が溜まると、図 9 Cに示すように、制御装置 CONTは基板ステージ P ST1を Z軸方向に少しずつ動かして、投影光学系 PLの先端部のレンズ 60が基板 P 1上の液体 50に接触するようにする。この状態から、制御装置 C〇NTは、液体供給機構 12による液体供給と液体回収機構 14による液体回収とを開始し、基板 P 1に対する液浸露光処理を開始する。これにより、投影光学系 PLと基板 P 1との間に不純物が除去された新しい液体が連続的に供給される。また基板 P 1の各ショット領域を露光する際には、基板 P 1上に予め供給されていた液体（水）と液体供給機構 12から供給される液体とが親和して、基板 Pを高速で移動（走査）しても投影光学系 PL と基板 Pとの間に安定して液体 50の流れを形成することができる。また基板ホルダ PH1には側壁部 PHWが設けられているので、基板 Pの露光中に液体 50 が基板ホルダ P H 1の外側に流出することもない。

なお、基板 P 1の表面に液体が溜まった後に、基板ステージ PST1を Z軸方向に動かしているが、液体供給機構 12からの液体 50の供給を開始する前に、所定位置まで基板ステージ P S T 1を Z軸方向に移動してもよい

第 1、第 2の基板ステージ PST1、 P ST 2のうちの一方の基板ステージ P S T 1に支持された基板ホルダ PH 1上の基板 P 1に対する液浸露光中に、制御装置 CONTは、他方の基板ステージ P ST2に支持された露光処理後の基板 P 2を保持している基板ホルダ P H 2を取り外し、基板ステージ P S T 2より搬出 (アンロード）する。制御装置 CONTは、基板ホルダ PH 2を基板ステージ P ST2より取り外す際、真空吸着孔 58を含むチヤック機構による基板ホルダ P H 2に対する保持を解除するとともに、弁部 62 Bを用いて流路 62 Aを閉塞する。そして、図 1 OAに示すように、制御装置 CONTは、露光処理を終えた基板 P 2を液体 50中に保持した状態の基板ホルダ P H 2を第 2搬送装置 H 2により基板ステージ PST 2から搬出（アンロード）する。基板ホルダ PH 2と基板ステージ P S T 2とを分離する際、図 5 Aおよび 5 Bを参照して説明したように、基板 P 2を吸着保持した真空吸着孔 62に接続する流路 62 Aは弁部 62B により閉塞されて負圧状態を維持されているので、凸部 61の上端面による基板 P 2に対する吸着保持は維持されるとともに、側壁部 PHW内部に保持されている液体 50が流路 62 Aを介して流出することもない。なお、液浸露光中及び搬送中において、基板ホルダ PH 2の流路 65が弁部 66により閉塞されていることは言うまでもない。

第 2搬送装置 H 2は、基板 P 2を保持した基板ホルダ P H 2を基板ステージ P ST 2から取り外した後に、この基板ホルダ PH 2を液体除去装置 100に搬送する。制御装置 CON Tは第 2搬送装置 H 2の液体除去装置 100に対する接近に伴って第 1シャツ夕 26 Aを開放する。このとき第 2シャツ夕 27 Aは閉じられている。第 2搬送装置 H2は、第 1開口部 26を介して基板ホルダ PH2を液体除去装置 100のホルダ支持部材 21に渡す。このとき、ホルダ支持部材 21 は駆動機構 22の駆動に基づきステージ装置 20に対して上昇しており、第 2搬送装置 H2はステージ装置 20に対して上昇しているホルダ支持部材 21に基板ホルダ PH 2を渡す。

第 2搬送装置 H 2は基板ホルダ P H 2をホルダ支持部材 21に渡した後、第 1 開口部 26を介してチャンバ 25より退避する。第 2搬送装置 H 2がチャンパ 2 5より退避したら、図 10Bに示すように、制御装置 CONTは第 1シャツ夕 2 6 Aを閉じる。これによりチャンバ 25内部は密閉される。チャンバ 25内部が密閉されたら、制御装置 CONTは、保持部材 36の先端で基板 P 2の下面を保持する。ここで、基板 P 2は基板ホルダ PH 2の凸部 61に支持されていて基板 P 2と基板ホルダ PH 2の底面部 PHTとの間には離間部 64が形成されており、保持部材 36はこの離間部 64に挿入して基板 Pの下面を保持する。

基板 P 2が保持部材 36に保持されると、制御装置 CONTは、駆動機構 22 を駆動してホルダ支持部材 21を下降する。これにより、図 10Cに示すように、保持部材 36に保持された基板 P 2と基板ホルダ PH2とが引き離される。このように、保持部材 36は、基板ホルダ PH 2上の基板 P 2を保持して、基板 PH 2の下降により基板 P 2を基板ホルダ PH2から引き離す。一方、ホルダ支持部材 21は下降した基板ホルダ PH 2をステージ装置 20の上面に載置する。ステージ装置 20の上面に載置に基板ホルダ PH2が載置されることにより、ステ一ジ装置 20の吸引管 28 Bと基板ホルダ PH 2の流路 65とが接続される。吸引管 28Bと流路 65とが接続されたら、制御装置 CONTは弁部 66を作動して流路 65を開放する。これにより、基板ホルダ PH 2の側壁部 PHWの内側に保持されている液体 50は、流路 65及び吸引管 28 Bを介して液体吸引装置 29 に吸引される。

—方、基板ホルダ PH 2から離れて保持部材 36に保持されている基板 P 2に対して、制御装置 CONTは、気体供給装置 35を駆動し、第 1、第 2吹出部 3 3、 3 4を介して基板 Pにドライエアを吹き付けて基板 P 2に付着している液体 5 0を除去する。基板 P 2から飛ばされた液体は、基板ホルダ P H 2上やチャンパ 2 5の底部に落下するが、それぞれ吸引管 2 8 A、 2 8 Bを介して液体吸引装置 2 9により回収される。そして、第 1、第 2吹出部 3 3、 3 4を用いた液体除去作業終了後に、基板ホルダ P Hの側壁部 P HWの内側に溜まっている液体 5 0 が液体吸引装置 2 9によって吸引 '回収される。また、第 1、第 2吹出部 3 3、 3 4を用いた液体除去作業終了後に、ステージ装置 2 0の周囲（チャンパの底）に落下した液体は、吸引管 2 8 Aを介して液体吸引装置 2 9によって吸引 ·回収される。液体吸引装置 2 9はチャンバ 2 5内部の気体を飛散した液体とともに吸引することで、基板 P 2から飛ばされた液体を回収する。ここで、液体吸引装置 2 9は、チャンバ 2 5内部の気体及び飛散した液体の吸引動作を継続的に行う。これにより、チャンパ 2 5の内壁や基板ホルダ P H 2に液体が付着することがなくなる。また、チャンパ 2 5の内壁や底などチャンパ 2 5内部に液体 5 0が留まらないので、チャンバ 2 5内部の湿度が大きく変動することはない。また、シャッ夕 2 6 A、 2 7 Aを開放したときにも、チャンバ 2 5内の湿った気体がチャンノ 2 5の外へ流れ出ることもない。なお、チャンパ 2 5内にドライエアを供給可能な乾燥装置を設け、液体吸引装置 2 9により吸引作業と並行して、チャンバ 2 5内にドライエアを供給するようにしてもよい。

基板 P 2に付着した液体の除去が完了すると、制御装置 C O N Tは第 2シャツ夕 2 7 Aを開放する。第 2シャツ夕 2 7 Aが開放されたら、第 3搬送装置 H 3が第 2開口部 2 7を介して保持部材 3 6に保持された基板 P 2を受け取る。そして液体 5 0を除去された基板 P 2を保持した第 3搬送装置 H 3は、液体除去装置 1 0 0 (チャンパ 2 5内部）より基板 P 2を第 2開口部 2 7を介して搬出する。液体除去装置 1 0 0により液体が除去され、第 3搬送装置 H 3に渡された基板 P 2は、インタ一フェース部 I Fを介してコ一夕 'デベロッパ本体 C/Dに搬送される。コ一夕 .デベロッパ本体 CZD (現像装置 D) に渡された基板 P 2は現像処理を施される。このように、本実施形態の露光装置 E X— S Y Sは、インタ一フェース部 I Fを介して基板 Pがコ一夕 ·デベロッパ装置 C D— S Y Sに搬出される前に、液体除去装置 1 0 0により基板 Pに付着した液体を除去する。次いで、第 3搬送装置 H 3は、未露光の基板 P 3 (不図示）を、チャンバ 2 5 の第 2開口部 2 7を介して保持部材 3 6に渡す。保持部材 3 6に基板 P 3が保持されると、制御装置 C ONTは、ホルダ支持部材 2 1を上昇し、基板ホルダ P H 2上に基板 P 3を載置する。基板ホルダ P H 2上に基板 P 3が載置されると、制御装置 C ONTは、第 1シャツ夕 2 6 Aを開けて、第 1搬送装置 H Iを使って、基板 P 3を保持した基板ホルダ P H 2を液体除去装置 1 0 0より搬出し、基板ステ一ジ P S T 2にロードする。

以上説明したように、基板ホルダ P Hに基板 Pを保持した状態で、露光処理後の基板 Pを搬出することができるので、液体の落下や飛散による環境変化や装置の鯖び等の発生を防止することができる。そして、第 1、第 2搬送装置 H l、 H 2は、液体が付着した基板 Pを保持せずに、液体が付着していない基板ホルダ P Hを保持する構成であるため、液体に晒されず、搬送経路上における液体の落下や飛散を確実に防止できる。また、液体除去装置 1 0 0によって基板 Pに付着した液体 5 0を除去することにより、基板 Pの搬送中に基板 Pから液体が落下し、第 1チャンバ装置 C H I内部の湿度変化（環境変化）をもたらしたり、搬送経路上の各装置や部材を鲭びさせる等の不都合の発生を抑えることができる。そして、第 3搬送装置 H 3は液体除去装置 1 0 0で液体が除去された状態の基板 Pを保持するので、液体に曝されることなく基板 Pを搬送できる。また、露光装置本体 E Xにおいて露光処理が施された基板 Pをコ一夕 ·デベロッパ装置 CZD— S Y S (現像装置 D) に搬送する前に、液体除去装置 1 0 0で基板 Pに付着した液体 5 0を除去するようにしたので、液体 5 0の現像処理に対する影響を除くことができる。

また、本実施形態では、液体除去装置 1 0 0は搬送システム Hの搬送経路の途中に設けられた構成であり、露光装置本体 E Xはツインステージシステムを採用した構成である。そのため、一方の基板ステージ P S T 1上の基板 P 1の液浸露光中に、他方の基板ステージ P S T 2上の基板 P 2を保持した基板ホルダ P H 2 を取り外して搬出することができ、第 1の基板ホルダ P H l fcおける液浸露光処理と、第 2の基板ホルダ P H 2の搬出及び第 2の基板ホルダ P H 2における液体除去作業とを同時に行うことができる。したがって、スループットを向上しつつ全体の処理を実行できる。また、液体除去処理をチャンパ 25内部で行うようにしたので、周囲に液体 50が飛散するのを防止できる。

なお、上述の実施形態においては、投影光学系 PLの下に基板ステージ PST 1 (PST2) が移動した後に、基板ホルダ PHの周壁部 PHWの内側に液体供給機構 12による液体 50の供給を開始しているが、基板ステージ PST1 (P ST2) に基板ホルダ PHの載置する位置、あるいはァライメント系 ALによる計測を行う位置の近傍に液体供給機構を別途配置して、一方の基板ステージ (例えば PST 1) が露光動作を行っているときに、他方の基板ステージ P ST 2に搭載された基板ホルダ PHの周壁部 PHWの内側に、液体供給機構 12からの供給される液体と同じ温度の液体 (純水）を供給して、基板ステージ PST 2上の基板 Pを液体に漬けておいてもよい。この場合、ァライメント系 ALによる計測は、基板ステージ P ST 2上の基板 P'ヲ液体に漬ける前に行ってもよいし、液体につけた後に行なってもよい。ただし、基板 Pを液体に漬けた状態で計測を行なう場合には、ァライメント系 ALを液漬対応にする必要がある。このように、基板ステージ PSTが投影光学系 PLの下に移動する前に基板 Pを液体に漬けておくことによって、スループットを向上させることができるばかりでなく、基板 Pの温度が安定した状態で直ちに基板 Pの露光を開始することができる。

また、投影光学系 PLの光学素子 60と基板ステージ P ST (PST1, PS T2) 上の基板ホルダ PH (PHI, PH2) との少なくとも一方を Z軸方向に移動可能にしておき、基板ホルダ PHの周壁部 PHWの上端が投影光学系 PLの先端と衝突しないように、基板ステージ PSTの移動中に、光学素子 60または基板ホルダ P Hの少なくとも一方を Z軸方向に移動することもできる。

また、基板ステージ PSTの移動中に、基板ホルダ PHの周壁部 PHWの内側の液体が基盤ステージ PSTの移動によって振動する虞がある場合には、基板ホルダ PHの周壁部 PHWの内面に消波材を配置して、液体の飛散を防止するようにしてもよい。

なお、本実施形態において、液体除去装置 100において基板 Pに付着した液体を吹き飛ばす際、基板 Pを水平面（XY平面）と平行に保持した状態でドライエアを吹き付けているが、基板 Pを水平面に対して傾斜した状態でドライエアを吹き付けるようにしてもよい。これにより、基板 Pに付着した液体 50は自重により基板 Pから離れやすくなる。もちろん、基板 Pを垂直に立てた状態でドライ ' エアを吹き付けることも可能である。

また上述の実施形態においては、基板ホルダ PHには側壁部 PHWが設けられているが、国際公開第 99Z49504号パンフレットに記載されているように、基板 P上の一部領域に液浸領域を形成して液浸露光を行う場合には、側壁部 PH Wは無くてもよい。その場合も基板 Pが基板ホルダ PHに保持されたまま搬出されるので、基板からの液体の落下などを防止することができる。

また上述の実施形態においては、 2つの基板ホルダ PHを用いて説明しているが、 3つ以上の基板ホルダを用いるようにしてもよい。

なお、上述の実施形態においては、二つの基板ステージ P ST 1, PST2を用いるツインステージシステムを採用しているが、もちろん基板ステージ P S T がーつの露光装置にも本発明を適用することができる。

上述したように、本実施形態における液体 50は純永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ゃ光学素子（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 P L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。

そして、波長が 193 nm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 A r Fエキシマレ一ザ光（波長 193nm) を用いた場合、基板 P上では lZn、すなわち約 134 nm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 P L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。

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 P Lの先端に取り付ける光学素子としては、投影光学系 P L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。あるいは露光光 E Lを透過可能な平行平面板であってもよい。

なお、液体 5 0の流れによって生じる投影光学系 P Lの先端の光学素子と基板

Pとの間の圧力が大きい場合には、その光学素子を交換可能とするのではなく、その圧力によって光学素子が動かないように堅固に固定してもよい。

なお、本実施形態では、投影光学系 P Lと基板 P表面との間は液体 5 0で満たされている構成であるが、例えば基板 Pの表面に平行平面板からなるカバーガラスを取り付けた状態で液体 5 0を満たす構成であつてもよい。

なお、上記実施形態において、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 6 O Aの長辺について 2対のノズルで液体 5 0の供給又は回収を行うようにしてもよい。なお、この塲合には、 + X方向、又は一 X方向のどちらの方向からも液体 5 0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。

なお、上記実施形態における液体除去装置 1 0 0は、基板 Pに対して気体（ドライエア）を吹き付けて液体を飛ばすことにより基板 Pに付着している液体を除去する構成であるが、基板ホルダ P Hに対して分離された基板 Pの表裏面に付着している液体を吸引することでこの液体を除去するようにしてもよい。このことを図 1 1を参照しながら説明する。なお以下の説明において、上述した実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。 '

図 1 1に示す液体除去装置 1 0 0は、液体吸引装置 2 9に流路を介して接続され、基板 Pの表面及び裏面のそれぞれに付着している液体 5 0を吸引する第 1、第 2 PJ:引部 3 7、 3 8と、チャンパ 2 5内部を乾燥する乾燥装置 3 9とを備えている。第 1、第 2吸引部 3 7、 3 8は基板 Pに対して X軸方向に相対移動可能に設けられている。基板 Pに付着している液体 5 0を除去する際には、制御装置 C O N Tは、第 1、第 2吸引部 3 7、 3 8を基板 Pに接近させた状態で、液体吸引装置 2 9を駆動する。これにより、基板 Pに付着している液体 5 0は第 1、第 2 吸引部 3 7、 3 8を介して液体吸引装置 2 9に吸引される。そして、第 1、第 2 吸引部 3 7、 3 8を基板 Pに対して X軸方向に移動しつつ液体吸引装置 2 9による吸引動作を行うことにより、基板 Pに付着している液体 5 0が除去される。このとき、乾燥装置 3 9がチャンバ 2 5内部に対して乾燥した気体（ドライエア）を供給している。乾燥装置 3 9の駆動によってチャンバ 2 5内部が乾燥されることにより、基板 Pからの液体 5 0の除去を促進することができる。

なお、図 1 1を参照して説明した基板 P上の液体 5 0を吸引する吸引動作と、図 8等を参照して説明した吹出部からの気体吹出動作とを同時に実行するようにしてもよい。あるいは、吸引動作及び気体吹出動作のいずれか一方を実行した後、他方を実行するようにしてもよい。また、乾燥装置 3 9による乾燥動作を並行して行うこともできるし、吸引動作や気体吹出動作の前後に乾燥動作を行うこともできる。すなわち、吸引動作、乾燥動作、及び気体吹出動作（液体吹き飛ばし動作）を適宜組み合わせて実行することができる。

なお、液浸法に基づく露光装置本体 E Xでの露光処理には、液体 5 0として水以外の液体を用いることが可能である。例えば、露光光 E Lの光源が F ₂レーザである場合、この F ₂レーザ光は水を透過しないので、液体 5 0として F ₂レーザ光を透過可能なフッ素系オイルを用いることにより露光処理可能となる。このように、液体 5 0としては、水以外のものを用いることが可能である。また、液体 5 0としては、露光光 E Lに対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系 P Lや基板 P表面に塗布されているフォトレジストに対して安定な例えばセダ一油を用いることも可能である。

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ゥェ八のみならず、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ェハ、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、シリコンウェハ）等が適用される。

露光装置（露光装置本体） E X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（スキャニングステツパ）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（ステツパ）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 ·スティツチ方式の露光装置にも適用できる。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。

基板ステージ P STやマスクステージ MS Tにリニアモ一夕（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。

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、磁石ュニッ卜と電機子ュ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 P ST、 MSTの移動面側に設ければよい。

基板ステージ P S Tの移動により発生する反力は、投影光学系 P L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。マスクステージ MS T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— 3 3 0 2 24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。

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。

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図 1 2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 2 0 1、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 2 0 2、デバイスの基材である基板を製造するステップ 2 0 3、前述した実施形態の露光装置 E X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 2 0 4、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） 2 0 5、検查ステップ 2 0 6等を経て製造される。産業上の利用の可能性

本発明によれば、基板表面の液体の気化の影響や不純物の影響を抑えることができるとともに、搬送中における基板からの液体の落下や飛散を防止できるので、環境変化や装置の鲭び等の発生を防止し、所望のパターンを精度良く基板上に形成することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 投影光学系と基板との間の少なくとも一部を液体で満たし、前記投影光学系と前記液体とを介してパターンの像を基板上に投影して、前記基板を露光する露光装置において、

前記基板を保持するとともに、前記基板が浸かるように液体を保持する基板保持部材と、

前記投影光学系の投影領域の近傍で前記基板の上方から前記基板上に液体を供給する液体供給機構とを備えたことを特徴とする露光装置。

2 . 前記投影領域の近傍で、前記基板上の液体を回収する液体回収機構を更に備えたことを特徴とする請求項 1記載の露光装置。

3 . 前記基板保持部材を支持して、該基板保持部材を二次元的に移動するための可動部材を更に備えたことを特徴とする請求項 1又は 2記載の露光装置。

4. 前記基板保持部材は、前記可動部材に対して脱着可能であることを特徴とする請求項 3記載の露光装置。

5 . 基板上の少なくとも一部に液浸領域を形成し、前記液浸領域を形成する液体と投影光学系とを介してパターンの像を基板上に投影して、前記基板を露光する露光装置において、

前記基板を保持するとともに、前記液体の流出を防止するために前記基板を取り囲むように形成された側壁部を有する基板保持部材と、

前記基板保持部材を脱着可能に設けられ、前記基板保持部材を支持して、前記投影光学系に対して二次元移動可能な可動部材とを備えたことを特徴とする露

6 . 前記基板保持部材は、前記基板を保持した状態で、前記可動部材に対する脱着を行うことを特徴とする請求項 4又は 5記載の露光装置。

7 . 前記基板保持部材を前記可動部材に取り付けた後に、前記基板上に液体を供給することを特徴とする請求項 6記載の露光装置。

8 . 前記基板保持部材を前記可動部材から取り外した後に、前記露光後の前記基板に付着した液体の除去を行う液体除去機構を更に備えたことを特徴とする請求項 6又は 7記載の露光装置。

9 . 前記可動部材として、第 1可動部材と第 2可動部材とを備え、前記基板保持部材として、前記第 1、第 2可動部材のいずれにも脱着可能な複数の基板保持部材を備え、

前記第 1、第 2可動部材のうちの一方に支持された基板保持部材上の基板の液浸露光中に、他方の可動部材に支持された基板保持部材を取り外して搬出することを特徴とする請求項 8に記載の露光装置。

1 0 . 基板上の少なくとも一部に液浸領域を形成し、該液浸領域を形成する液体と投影光学系とを介してパターンの像を基板上に投影して、前記基板を露光する露光装置において、

前記基板を保持する基板保持部材と、

前記基板保持部材を脱着可能に設けられ、前記基板保持部材を支持して、前記投影光学系に対して二次元移動可能な可動部材と、

前記可動部材から取り外した前記基板保持部材を、前記基板を保持したまま搬送する搬送機構とを備えたことを特徴とする露光装置。

1 1 . 前記基板保持部材を前記可動部材から取り外した後に、前記露光後の前記基板に付着した液体の除去を行う液体除去機構を更に備えたことを特徴とする請求項 1 0記載の露光装置。

1 2 . 前記可動部材として、第 1可動部材と第 2可動部材とを備え、前記基板保持部材として、前記第 1、第 2可動部材のいずれにも脱着可能な複数の基板保持部材を備え、

前記第 1、第 2可動部材のうちの一方に支持された基板保持部材上の基板の液浸露光中に、他方の可動部材に支持された基板保持部材を取り外して搬出することを特徴とする請求項 1 0又は 1 1記載の露光装置。

1 3 . 請求項 1または 1 0に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。