[发明专利]投影曝光装置、器件制造方法以及光学部件

说明书

本申请是申请号为200480035901.9，申请日为2004年12月3日，发明名称为“曝光装置、曝光方法和器件制造方法以及光学部件”的分案申请。

技术领域

本发明涉及经液体在基片上照射曝光光以对基片曝光的曝光装置、曝光方法和器件制造方法。此外，本发明涉及使用了液浸法的投影曝光装置中使用的光学部件和使用了该光学部件的投影曝光装置。再者，本发明涉及适合于在与液体或气体接触的环境下使用的光学部件。

背景技术

利用将在掩模上形成的图案转印到感光性的基片上的所谓的光刻的方法来制造半导体器件或液晶显示器件。在该光刻工序中使用的曝光装置具有支撑掩模的掩模台和支撑基片的基片台，一边逐次移动掩模台和基片台，一边经投影光学系统将掩模的图案转印到基片上。近年来，为了与器件图案的进一步的高集成化相对应，希望实现投影光学系统的进一步的高解像度化。所使用的曝光波长越短，此外投影光学系统的数值孔径越大，投影光学系统的解像度越高。因此，在曝光装置中使用的曝光波长逐年缩短，投影光学系统的数值孔径也越来越增大。而且，现在主流的曝光波长是KrF准分子激光器的248nm，而波长更短的ArF准分子激光器的193nm也正在实现实用化。此外，在进行曝光时，与解像度同样，聚焦深度(DOF)也变得重要。解像度R和聚焦深度δ分别用以下的式来表示。

R＝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。根据(1)式、(2)式可知，如果为了提高解像度R而缩短曝光波长λ及增大数值孔径NA，则聚焦深度δ变窄。

如果聚焦深度δ太窄，则难以使基片表面与投影光学系统的像面一致，存在曝光工作时的容限不足的危险。此外，使对于短波长化的曝光光可使用的光学部件材料受到限定。根据这样的观点，作为实质上缩短通过投影光学系统后的曝光光的波长且扩展聚焦深度的方法，例如提出了在国际公开第99/49504号公报或特开平10-303114号公报中公开的液浸法。该液浸法是下述的方法：在投影光学系统的下面与基片表面之间充满水或有机溶媒等的液体以形成液浸区域，利用液体中的曝光光的波长为空气中的1/n(n是液体的折射率，通常约为1.2～1.6)这一点来提高解像度，同时将聚焦深度扩大约n倍。

但是，如图18中示出的示意图中所示，即使在采用液浸法的曝光装置中，有时也对基片P的边缘区域E曝光。在该情况下，投影区域100的一部分伸出到基片P的外侧，曝光光也照射到保持基片P的基片台120上。在液浸曝光的情况下，形成液体的液浸区域，使其覆盖投影区域100，但在对边缘区域E曝光时，液体的液浸区域的一部分伸出到基片P的外侧，在基片台120上形成。此外，在基片台120上的基片P的周围配置各种检测构件或检测用传感器的情况下，为了使用这些检测构件或检测传感器，也有在基片台120上形成液浸区域的情况。如果在基片台120上形成液浸区域的一部分，则液体残留在基片台120上的可能性提高了，因其气化的缘故，例如放置基片P的环境(温度、湿度)发生变动或基片台120发生热变形或检测基片P的位置信息等的各种检测光的光路的环境发生变动等，存在曝光精度下降的可能性。此外，在残留的气体气化后，留下水迹，也存在成为基片P或液体等的污染的主要因素或成为各种检测的误差的主要因素的可能性。

发明内容

本发明是鉴于这样的情况而进行的，其第1目的在于提供可防止液体残留并可维持良好的曝光精度、检测精度的曝光装置、曝光方法和器件制造方法。

此外，本发明的第2目的在于提供具有具备紫外激光照射耐久性的疏水性膜的光学部件和安装了该光学部件的投影曝光装置。

为了解决上述的课题，本发明采用了与实施形态中示出的图1～图21对应的以下的结构。但是，对各要素所附的带有括号的符号不过是该要素的例示，不限定各要素。

按照本发明的第1形态，提供下述的曝光装置(EX)：经液体(1)对基片(P)照射曝光光(EL)以对基片(P)曝光，具备：将图案的像投影在基片(P)上的投影光学系统(PL)；以及用于保持基片(P)的基片台(PT)，在基片台(PT)上以可更换的方式设置有其表面(30A)的至少一部分呈疏液性的构件(30)。

此外，在本发明中，提供其特征在于使用上述形态的曝光装置的器件制造方法。