專利名稱：曝光方法及組件制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種通過液體將基板曝光的曝光方法及組件制造方法。
背景技術：
半導體組件或液晶顯示組件，是利用將形成于光罩上的圖案轉印于感光性基板上的微影方法來制造。在此微影步驟所使用的曝光裝置具有用以支持光罩的光罩載臺、與用以支持基板的基板載臺，邊逐次移動光罩載臺及基板載臺，邊通過投影光學系統(tǒng)將光罩的圖案轉印于基板上。近年來，為了對應組件圖案的更高集積化，而期望投影光學系統(tǒng)的更高分辨率化。投影光學系統(tǒng)的分辨率，隨著所使用的曝光波長越短、投影光學系統(tǒng)的數值孔徑越大，則變越高。因此，曝光裝置所使用的曝光波長逐年短波長化，投影光學系統(tǒng)的數值孔徑也增大。又，現在主流的曝光波長是KrF準分子激光的248nm，但更短波長的ArF準分子激光的193nm也實用化。又，進行曝光時，與分辨率同樣，焦點深度(DOF)亦極為重要。分辨率R及焦點深度δ分別用以下公式來表示。
R＝k1×λ/NA...(1)δ＝±k2×λ/NA2...(2)在此，λ是曝光波長，NA是投影光學系統(tǒng)的數值孔徑，k1、k2是處理系數。由式(1)、式(2)可知，為了提高分辨率R，若縮短曝光波長λ，增大數值孔徑NA，則焦點深度δ就會變小。
若焦點深度δ變太小，則相對于投影光學系統(tǒng)的像面，不易對準基板表面，曝光動作時的聚焦程度會有不足之處。因此，就實質縮短曝光波長，且擴大焦點深度的方法而言，例如下述專利文獻1所揭示的液浸法。該液浸法是以水或有機溶劑等液體填滿投影光學系統(tǒng)的下面與基板表面之間來形成液浸區(qū)，利用液體中的曝光用光波長成為空氣中的1/n(n是液體的折射率，通常為1.2-1.6左右)來提高分辨率，并且將焦點深度擴大至約n倍。
(專利文獻1)國際公開第99/49504號文本然而，上述感光性基板，例如將感光材料被覆于半導體晶片等基材上。在液浸法中，雖形成浸液區(qū)域的液體與基板接觸，但基板的周緣部會有未被感光材料被覆的情形。當液體接觸未被此感光材料被覆的區(qū)域，則構成該區(qū)域的基材表面(底層)的物質可能會溶解于液體中。溶解于液體中的物質是產生雜質的作用，由于含有該雜質的液體，會使構成基板或曝光裝置的各種機器、構件受到污染，可能會影響到待形成的組件性能或曝光裝置的曝光精度。
又，在使用液浸法的曝光裝置中，以跨越基板邊緣方式來形成液浸區(qū)的情形，液體可能會從形成于基板周圍的間隙滲入，使得基板背面或保持基板的構件受到污染。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明目的在于提供一種曝光方法，能將液體維持在期望狀態(tài)，而進行良好地將基板曝光；及組件制造方法，使用該曝光方法，能制造可發(fā)揮期望性能的組件。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種曝光方法，能防止液體從形成于基板周圍的至少一部分之間隙滲入；及組件制造方法，使用該曝光方法，能制造可發(fā)揮期望性能的組件。
為了解決上述問題，本發(fā)明中的曝光方法是通過液體將曝光用光照射于基板上，以將該基板曝光，其特征在于在構成該基板的基材表面，具有以感光材料被覆的有效區(qū)域；為避免該有效區(qū)域外側的該基材表面與該液體接觸，將該有效區(qū)域外側的該基材表面的至少一部分以既定材料被覆。
所述有效區(qū)域外側包含該基材的周緣部。
所述有效區(qū)域外側包含該基材的側面。
所述基材表面包含第1面與第2面，所述第1面包含以該感光材料被覆的有效區(qū)域，所述第2面與所述第1面對向；該有效區(qū)域外側包含該基材的第2面的至少一部分。
所述既定材料包含用來被覆該有效區(qū)域的感光材料。
所述既定材料亦被覆該感光材料。
所述既定材料對該液體具有撥液性。
為了防止構成該基材表面的物質溶解于該液體中，而將該有效區(qū)域外側的該基材表面以既定材料被覆。
所述基材表面包含硅基板表面。
所述基材表面包含氧化膜層。
所述基材表面包含金屬層。
所述基材表面包含絕緣膜層。
所述有效區(qū)域外側是通過邊緣清洗處理來去除感光材料。
本發(fā)明中的曝光方法，通過液體將曝光用光照射于被保持在基板保持裝置的基板上，以將該基板曝光，其特征在于該基板保持裝置是在該基板周圍具有平坦部；在該基板的周緣部形成HMDS(六甲基二硅氨烷)層，以防止液體泄漏到被保持于該基板保持裝置的基板與該平坦部的間隙。
該HMDS層形成于該基板的上面。
該HMDS層形成于該基板的側面。
該HMDS層形成于該基板的下面。
該HMDS層形成于該基板周緣部被施以邊緣清洗處理的部分。
該HMDS層是于該邊緣清洗處理之后形成。
該HMDS層是于該邊緣清洗處理之前形成。
該HMDS層是于將感光材料膜形成于該基板上之前形成。
本發(fā)明是在基材表面之中，以既定材料來被覆被感光材料被覆的有效區(qū)域外側的既定區(qū)域，在有效區(qū)域外側，因使基材與液體不接觸，故能防止構成基材表面的物質溶解于液體中。又，就既定材料而言，使用對液體影響少的材料，藉此能將液體維持在期望狀態(tài)，而能良好地將基板曝光。
在此，所謂“有效區(qū)域”是指以感光材料被覆的可曝光區(qū)域，即能形成期望精度的圖案的區(qū)域。
另，本發(fā)明通過在基板的周緣部形成HMDS層，故在基板周緣部，能防止基板的一部分(HMDS層的底層)的物質被液體溶解。
本發(fā)明因能將液體維持在期望狀態(tài)而將基板曝光，故能提供具有期望性能的組件。


圖1是本發(fā)明第1實施例中曝光處理對象的基板的結構示意圖；圖2是本發(fā)明中一曝光裝置的結構示意圖；圖3是本發(fā)明用于保持基板的基板載臺的截面示意圖；圖4是本發(fā)明中第2實施例的基板的結構示意圖；圖5是本發(fā)明中第3實施例的基板的結構示意圖；圖6是本發(fā)明中第4實施例的基板的結構示意圖；圖7是本發(fā)明中第5實施例的基板的結構示意圖；圖8是本發(fā)明中第6實施例的基板的結構示意圖；圖9是本發(fā)明中第7實施例的基板的結構示意圖；圖10是本發(fā)明中第8實施例的基板的結構示意圖；圖11是本發(fā)明中用來說明進行HMDS處理的裝置的示意圖；圖12是本發(fā)明中用來說明第8實施例的曝光方法的流程圖；圖13A是用來說明第8實施例的曝光方法第SA10步驟的示意圖；圖13B是用來說明第8實施例的曝光方法第SA20步驟的示意圖；
圖13C是用來說明第8實施例的曝光方法第SA30步驟的示意圖；圖14是本發(fā)明中第9實施例的基板的結構示意圖；圖15是用來說明第9實施例的曝光方法的流程圖；圖16A是用來說明第9實施例的曝光方法第SA10步驟的示意圖；圖16B是用來說明第9實施例的曝光方法第SA20步驟的示意圖；圖16C是用來說明第9實施例的曝光方法第SA30步驟的示意圖；圖16D是用來說明第9實施例的曝光方法第SA32步驟的示意圖；圖16E是用來說明第9實施例的曝光方法第SA33步驟的示意圖；圖17是本發(fā)明中第10實施例的基板的結構示意圖；圖18是本發(fā)明中第11實施例的基板的結構示意圖；圖19是本發(fā)明中第12實施例的基板的結構示意圖；圖20是本發(fā)明中微組件工藝之一的流程圖。
具體實施例方式
下面將結合附圖對本發(fā)明中的具體實施例作進一步詳細說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。
第1實施例如圖1所示，本實施例中基板P具有基材1和感光材料2，感光材料2被覆于基材1上面1A的一部分。在本實施例中，基材1包含半導體晶片(硅晶片)，基板P根據液浸法來曝光。
感光材料2，例如以200nm左右的厚度被覆于基材1上面1A的一部分上，構成基板P的基材1表面具有被覆感光材料2的有效區(qū)域4、有效區(qū)域4外側的非有效區(qū)域5。有效區(qū)域4外側的非有效區(qū)域5包含基材1上面1A的周緣部1As、基材1的側面1C、及與上面1A對向的下面1B。又，在本實施例中，在有效區(qū)域4外側的非有效區(qū)域5并未被覆感光材料2。即，在基材1上面1A的周緣部1As、基材1的側面1C、及基材1的下面1B未被覆感光材料2。
基材1上面1A的周緣部1As(上面1A的非有效區(qū)域5)例如具有3mm左右之寬，有效區(qū)域4設置于非有效區(qū)域5內側，占有基材1的上面1A的大致所有區(qū)域。即，感光材料2在基材1的上面1A之中，除了其上面1A的周緣部1As外，大致全域被覆。
感光材料2，例如以旋涂法等既定涂布方法涂布于基材1上，但當以旋涂法等既定涂布方法將感光材料2的膜形成于基材1上的情形，有效區(qū)域4外側的非有效區(qū)域5，例如基材1的周緣部1As與側面1C也涂布有感光材料2。若此部分與搬送系統(tǒng)(用以搬送基板P)的搬送臂或供事先保管基板P的載體架等支持部接觸，則感光材料2會有剝離。當感光材料2剝離，就會變成異物，不僅污染搬送臂或載體，并且由于該異物與清凈的基板P再接觸，污染可能擴大。又，在基材1的周緣部，會有發(fā)生感光材料2的膜較中央部厚的現象。該基材1的周緣部的感光材料2容易剝離，剝離后的感光材料2變成異物，當該異物附著在基板P上時，就會使圖案轉印精度受到影響。在此，在基材1上以既定的涂布方法設置感光材料2后，進行例如使用溶劑等來去除周緣部1As或側面1C等的感光材料2的處理(邊緣清洗處理)。藉此，在基材1(基板P)的周緣部1As等的感光材料2被去除。在本實施例中，基材1表面的非有效區(qū)域5包含通過邊緣清洗處理來去除感光材料2的區(qū)域。
在以下的說明中，形成于基材1(基板P)上的既定材料膜中，去除該基材(基板)周緣部的材料膜的處理稱為邊緣清洗處理。又，例如，在基材1上積復數材料膜的情形，在邊緣清洗處理中，包含去除復數材料膜的至少一部分的周緣部的處理。
以感光材料2被覆的有效區(qū)域4是指可曝光的區(qū)域，能形成期望精度圖案的區(qū)域。即，設置于有效區(qū)域4的感光材料2，是以既定的被覆條件[包含被覆時的環(huán)境(溫度、濕度)條件、成膜條件、材料組成、及膜厚條件等]來進行被覆，能形成期望精度的圖案。
感光材料2被與此感光材料2不同的第1材料3覆蓋。在本實施例中，第1材料3是在感光材料2之上形成頂涂層(top coat)膜(保護膜)。此頂涂層膜是針對液體來保護感光材料2的膜。形成頂涂層膜的第1材料3被覆有效區(qū)域4、及有效區(qū)域4外側的非有效區(qū)域5。具體而言，第1材料3被覆基材1的上面1A的周緣部1As、基材1的側面1C、及基材1的下面1B的周緣部1Bs。又，在圖1中所示，第1材料3的膜是以與感光材料2大致相同的厚度來表示，但實際上是20-40nm左右的厚度，較感光材料2薄。
在本實施例中，感光材料2可以使用東京應化工業(yè)股份有限公司制造的P6111，第1材料3可以使用東京應化工業(yè)股份有限公司制造的TSP-3A。這些感光材料2及第1材料3在進行液浸曝光時，對形成液浸區(qū)的液體具有撥液性。如后述，在本實施例中，就形成液浸區(qū)的液體而言，因使用純水，故就感光材料2及第1材料3而言，使用具有撥水性的材料。例如，液體(純水)LQ對感光材料2的接觸角為60-85度，液體(純水)LQ對第1材料3的接觸角為90度以上。這些感光材料2及第1材料3對液體LQ是非溶解性，且對液體LQ的影響少的材料。
又，上述頂涂層膜大多是為防止浸液區(qū)域的液體滲透于感光材料而設置的，但有時也形成用來防止基板P上液體的殘留。又，例如，在頂涂層膜上附著液體，該液體被氣化后，即使在頂涂層膜上形成附著痕跡(水痕)，液浸曝光后去除此頂涂層膜，藉此能與頂涂層膜一起去除水痕。又，與頂涂層膜一起去除水痕后，能進行顯影處理等既定的加工處理。
就第1材料3而言，如上述，能使用東京應化工業(yè)股份有限公司制造的P6111等氟系的樹脂材料，但亦能使用與顯影液親和性高，強堿性的高分子為主成分的樹脂材料。因此，使用與顯影液親和性高，強堿性的高分子為主成分的樹脂材料的情形，能將頂涂層膜與顯影液一起洗去，如使用氟系樹脂材料的頂涂層膜，不必專用的洗凈步驟。又，就第1材料3而言，也可使用半導體工藝所使用的HMDS(hexamethyldisilazane六甲基二硅氨烷)。
如上述，基材1包含半導體晶片，基材1表面包含硅基板表面。
簡單說明形成圖1所示的基板P的步驟，首先，在半導體晶片等基材1上涂布感光材料2。涂布感光材料2后，進行邊緣清洗處理以去除基材1的周緣部1As的感光材料2。邊緣清洗處理后，由氟系的樹脂材料或HMDS等第1材料3構成頂涂膜(層)以覆蓋感光材料2的方式來形成。由第1材料3所構成的膜(層)，形成于被施以基材1的周緣部1As的邊緣清洗處理的部分。又，在基板P施以預烘烤處理等既定處理后，進行曝光處理。
其次，針對根據液浸法來曝光上述基板P的曝光裝置EX加以說明，如圖2所示。
曝光裝置EX具備光罩載臺MST(以能移動的方式來支持光罩M)、基板載臺PST(具有用來保持基板P的基板保持器PH，以能移動的方式來保持基板P)、照明光學系統(tǒng)IL(以曝光用光EL來照明被支持于光罩載臺MST的光罩M)、投影光學系統(tǒng)PL(將經曝光用光EL照明的光罩M的圖案像投影于被支持于基板載臺PST的基板P)、及控制裝置CONT(綜合控制曝光裝置EX全體的動作)。在此所謂的“光罩”包含標線片(形成有縮小投影于基板P上的組件圖案)。
照明光學系統(tǒng)IL，以曝光用光EL來照明支持于光罩載臺MST的光罩M，其具有曝光用光源、光學積分器(將由曝光用光源所射出的光束的照度均勻化)、聚光透鏡(將來自光學積分器的曝光用光EL聚光)、中繼透鏡系統(tǒng)、及視野光圈(藉由曝光用光EL設定光罩M的照明區(qū)域)。光罩M上的既定照明區(qū)域是通過照明光學系統(tǒng)IL以均勻照度分布的曝光用光EL來照明。就從照明光學系統(tǒng)IL射出的曝光用光EL而言，可以使用從水銀燈射出的光線(g線、h線、i線)及KrF準分子激光(波長248nm)等遠紫外光(DUV光)、或ArF準分子激光(波長193nm)及F2激光(波長157nm)等真空紫外光(VUV光)等。
光罩載臺MST以能移動方式來支持光罩M，在與投影光學系統(tǒng)PL的光軸AX垂直的平面內(即XY平面內)，能二維移動及朝θZ方向微旋轉。在光罩載臺MST上，設置有用以測量光罩載臺MST的激光干涉計41用的移動鏡40。光罩載臺MST上的光罩M的二維方向的位置及旋轉角通過激光干涉計41以實時方式來測量，控制裝置CONT根據激光干涉計41的測量結果，來驅動包含線性馬達等光罩載臺驅動機構，藉此來對被支持于光罩載臺的光罩M進行定位。
投影光學系統(tǒng)PL，以既定的投影倍率將光罩M的圖案投影曝光至基板P，其由包含設置于基板P側前端部的光學組件(透鏡)LS的復數個光學組件所構成，這些光學組件被鏡筒PK支持。在本實施例中，投影光學系統(tǒng)PL的投影倍率β，可以是1/4、1/5或1/8的縮小系統(tǒng)。又，投影光學系統(tǒng)PL也可以是等倍系統(tǒng)及放大系統(tǒng)中的任一種。又，投影光學系統(tǒng)PL還可是不含反射組件的折射系統(tǒng)，亦可含折射組件與反射組件的反射折射系統(tǒng)中的任一系統(tǒng)。前端部的光學組件LS從鏡筒PK露出。
基板載臺PST具備Z載臺(通過基板保持器PH來保持基板P)52與XY載臺53(用來支持Z載臺52)。XY載臺53被支持于基座54上。Z載臺52是將被支持于基板保持器PH的基板P能朝Z軸方向、及θX、θY方向(傾斜方向)移動。XY載臺53通過Z載臺52，將被保持于基板保持器PH的基板P能朝XY方向(與投影光學系統(tǒng)PL的像面實質平行的方向)及θZ方向移動。又，當然可將Z載臺與XY載臺一體設置。
在基板載臺PST(Z載臺52)上，設置有用以測量此基板載臺PST位置的激光干涉計43用的移動鏡42?；遢d臺PST上的基板P的二維方向位置及旋轉角通過激光干涉計43以實時方式來測量?？刂蒲b置CONT根據激光干涉計43的測量結果，在激光干涉計43所規(guī)定的二維坐標系統(tǒng)內，通過包含線性馬達等基板載臺驅動機構來驅動XY載臺53，藉此來進行被支持于基板載臺PST的基板P的X軸方向及Y軸方向的定位。
曝光裝置EX具備聚焦檢測系統(tǒng)，例如在日本特開平8-37149號公報中公開的基板P的上面，從斜方向投射檢測光，藉此檢測出基板P上面的位置信息。聚焦檢測系統(tǒng)能求出相對于投影光學系統(tǒng)PL的像面的基板P上面的Z軸方向位置(聚焦位置)、及基板P上面的傾斜?？刂蒲b置CONT通過基板載臺驅動機構來驅動基板載臺PST的Z載臺52，藉此來控制保持于Z載臺52的基板P的Z軸方向位置(聚焦位置)及θX、θY方向的位置，將基板P的上面(曝光面)對準通過投影光學系統(tǒng)PL及液體LQ所形成的像面。
本實施例中的曝光裝置EX，用來實質縮短曝光波長，提高分辨率，并且實質擴大焦點深度，適用液浸法的液浸曝光裝置，其具備液浸機構100，能形成液體LQ的液浸區(qū)AR2于基板P上，如圖3所示。液浸機構100具備環(huán)狀嘴構件，如圖2所示，設置于基板P(基板載臺PST)的上方，以圍住投影光學系統(tǒng)PL前端的光學組件PL的方式設置；液體供應機構10，通過設置于嘴構件70的液體供應口12，將液體LQ供應至基板P上；及液體回收機構20，通過設置于嘴構件70的液體回收口22，回收基板P上的液體LQ。液體供應機構10，用來將既定的液體LQ供應至投影光學系統(tǒng)PL的像面?zhèn)?，其具備能送出液體LQ的液體供應部11與供應管13(連接其一端部至液體供應部11)。供應管13的另一端部連接于嘴構件70。液體供應部11具備收容液體LQ的儲存槽、加壓泵、及過濾單元等。又，液體回收機構20，用來回收投影光學系統(tǒng)PL的像面?zhèn)鹊囊后wLQ，具備能回收液體LQ的液體回收部21與回收管23(連接其一端部至液體回收部21)?；厥展?3的另一端連接于嘴構件70。液體回收部21具備例如真空泵等真空系統(tǒng)(吸引裝置)、氣液分離器(用以分離所回收的液體LQ與氣體)、及儲存槽(用以收容所回收的液體LQ)等。
嘴構件70設置于基板P(基板載臺PST)的上方，嘴構件70的下面70A與基板P的上面對向。液體供應口12設置于嘴構件70的下面70A。又，在嘴構件70的內部，設置有用來連接供應管13與液體供應口12的內部流路。又，液體回收口22設置于嘴構件70的下面70A，投影光學系統(tǒng)PL(光學組件LS)的光軸AX，設置于較液體供應口12為外側。又，在嘴構件70的內部，設置有用來連接回收管23與液體回收口22的內部流路。
液體供應部11的動作通過控制裝置CONT來控制。當把液體LQ供應至基板P上時，控制裝置CONT從液體供應部11送出液體LQ，通過供應管13、及嘴構件70的內部流路，從設置于基板P上方的液體供應口12將液體LQ供應至基板P上。又，液體回收部21的液體回收動作通過控制裝置CONT來控制?？刂蒲b置CONT通過液體回收部21能控制每單位時間的液體回收量。從液體回收口22(設置于基板P上方)所回收的基板P上的液體LQ通過嘴構件70的內部流路及回收管23，回收于液體回收部21。
控制裝置CONT，在至少將光罩M的圖案像轉印至基板P上期間，通過從液體供應機構10所供應的液體LQ，在包含投影光學系統(tǒng)PL的投影區(qū)AR1的基板P上的至少一部分，局部形成較投影區(qū)AR1大且較基板P小的液浸區(qū)AR2。具體而言，曝光裝置EX是在投影光學系統(tǒng)PL的像面?zhèn)惹岸瞬康墓鈱W組件LS與基板P之間，填滿液體LQ來形成液浸區(qū)AR2，通過此投影光學系統(tǒng)PL與基板P間的液體LQ及投影光學系統(tǒng)PL，將光罩M的圖案像投影至基板P上，藉此將基板P曝光。
在本實施例中，就形成液浸區(qū)AR2的液體LQ而言，使用純水。即使曝光用光EL是ArF準分子激光，純水也能使其通過。又，純水也能使光線(g線、h線、i線)及KrF準分子激光(波長248nm)等遠紫外光(DUV光)通過。
各投影光學系統(tǒng)PL的光學組件LS的下面LSA及嘴構件70的下面70A是平坦面，故這些投影光學系統(tǒng)PL的光學組件LS的下面LSA及嘴構件70的下面70A的面大致成為一致。又，在基板載臺PST(Z載臺52)上設置有凹部50，基板保持器PH配置于凹部50。又，在基板載臺PST中，凹部50以外的上面成為與保持于基板保持器PH的基板P的上面大致相同高度的平坦面。藉此，在嘴構件70的下面70A及光學組件LS的下面LSA，與基板P(基板載臺PST)之間，能良好地形成液浸區(qū)AR2。又，藉由設置上面51，就算在對基板P的周緣部進行液浸曝光時，亦能將液體LQ保持于投影光學系統(tǒng)PL的像面?zhèn)?，良好地形成液浸區(qū)AR2。
又，在光學組件LS表面上，與液浸區(qū)AR2的液體LQ接觸的液體接觸面(包含下面LSA)對液體LQ具有親液性。又，在嘴構件70中，與液浸區(qū)AR2的液體LQ接觸的液體接觸面(包含下面70A)也對液體LQ具有親液性。為了使上述光學組件LS或嘴構件70的液體接觸面形成親液性，在本實施例中，例如施以親液化處理(將MgF2、Al2O3、SiO2等親液性材料被覆于該液體接觸面)。另一方面，基板載臺PST的上面51對液體LQ具有撥液性。為了將基板載臺PST的上面51形成撥液性，例如施以撥液化處理(將氟系樹脂材料或丙烯系樹脂材料等的撥液性材料被覆于基板載臺PST的上面51)。在此，就光學組件LS、嘴構件70、設置于基板載臺PST等的材料而言，使用對液體LQ非溶解性的材料。又，如上述，就被覆于構成基板P的基材1上的材料而言，因被覆對液體LQ具有撥液性的材料，故基板P的上面亦對液體LQ具有撥液性。將基板P的上面或基板載臺PST的上面51形成具撥液性，藉此能良好維持液浸區(qū)AR2，并且，在基板P的上面或基板載臺PST的上面51能防止液體LQ殘留的不良情況。
又，在本實施例中，所謂基板P的上面是指被覆在基材1的上面1A上的材料膜中最上層的材料膜表面。例如，圖1中所示，基板P的上面通過第1材料3所形成的膜表面，在第1材料3未被覆感光材料2上的形態(tài)下，基板P的上面包含藉由感光材料2所形成的膜表面。
如圖3所示，基板保持器PH具備基座構件35，具有與構成基板P的基材1的下面1B僅離既定距離對向的底面35B；周壁部33，具有形成于基座構件35上且與基材1的下面1B對向的上面33A；及支持部34，形成于周壁部33內側的底面35B上。周壁部33按照基板P的形狀而形成大致圓環(huán)狀。周壁部33的上面33A以與基材1的下面1B的周緣部1Bs對向。又，周壁部33的上面33A呈平坦面。
基板保持器PH的支持部34在周壁部33的內側一樣地設置多個。在本實施例中，基板保持器PH的支持部34包含多個支持銷，基板保持器PH構成所謂銷夾頭(pin chuck)機構。此銷夾頭機構具備吸引機構(具備吸引口41，以將被基板保持器PH的基座構件35與周壁部33與基板P圍住的空間31形成負壓)，將空間31形成負壓，藉此，以支持部34來吸附保持基板P。圖3中所示，吸引口41在基座構件35的底面35B上一樣地設置多個。
在通過Z載臺52(基板載臺PST)的凹部50所形成的內側面50T與周壁部33外側面33S之間，設置具有既定距離的間隙C。又，在保持于基板保持器PH的基板P的邊緣部與設置于該基板P周圍的Z載臺52(基板載臺PST)的上面之間，形成具有0.1-1.0mm左右距離的間隙A。在本實施例中，間隙A是0.3mm左右。周壁部33的外徑較基板P的外徑小，間隙C較間隙A大，例如是1.5mm左右。
在本實施例中，周壁部33的上面33A呈平坦面，其上面33A被覆氟系樹脂材料等撥液性材料而具有撥液性。進而，在本實施例中，基板保持器PH中，周壁部33外側面33S及Z載臺52的內側面50T也被覆上述撥液性材料而具有撥液性。進而，支持部34表面或包含底面35B的基座構件35表面也具有撥液性。
其次，針對采用具有上述構成的曝光裝置EX來曝光基板P的方法加以說明。
在本實施例中，適用液浸法，其通過投影光學系統(tǒng)PL及液體LQ，將曝光用光EL照射基板P上，以將基板P曝光。當把光罩M的圖案像投影至基板P上時，在基板P上的有效區(qū)域4投影光罩M的圖案像。如上述，為了在有效區(qū)域4能形成期望精度的圖案，設置有以既定被覆條件被覆的感光材料2。因此，在此有效區(qū)域4投影光罩M的圖案像，藉此能在此有效區(qū)域4的基材上形成期望精度的組件圖案。
又，當在有效區(qū)域4的周緣部投影光罩M的圖案像時，或將液浸區(qū)AR2移動至基板載臺PST的上面51上時，如圖3所示，浸液區(qū)域AR2能配置于間隙A上。在本實施例中，間隙A設定于上述既定值(0.1-1.0mm左右)，并且，因各形成間隙A的Z載臺52的內側面50T及與其內側面50T對向的基板P的側面(被覆于基材1的側面1C的第1材料3)具有撥液性，故確實能防止從間隙滲入液體LQ。
又，在圖3中所示狀態(tài)中，雖液浸區(qū)AR2的液體LQ與基板P上面的周緣部接觸，但在基材1的上面1A中，在有效區(qū)域4外側周緣部1As，基材1的上面1A的周緣部1As為避免與液體LQ接觸而被覆第1材料3，故液體LQ與基材1未接觸。又，即使液體LQ從間隙A滲入，在基材1的有效區(qū)域4外側的側面1C，其側面1C為避免與液體LQ接觸而被覆第1材料3，故液體LQ與基材1未接觸。進而，即使發(fā)生通過間隙A所滲入的液體LQ滲入基板P的下面?zhèn)鹊臓顩r，因在基材1的下面1B的一部分(周緣部1Bs)被覆第1材料3，故液體LQ與基材1未接觸。
又，通過間隙A所滲入的液體LQ可能通過在周壁部33的上面33A與基材1的下面1B之間所形成的間隙B流入第1空間31。如圖3所示，雖第1材料3被覆于下面1B的周緣部1Bs，但在基材1的下面1B中與基板保持器PH的周壁部33的上面33A對向的區(qū)域，第1材料3未被被覆。在此，在基材1的下面1B中與基板保持器PH的周壁部33的上面33A對向的區(qū)域亦被覆第1材料3而形成撥液性，藉此能防止液體LQ通過在周壁部33的上面33A與基材1的下面1B之間所形成的間隙B滲入。當然，在基材1的下面1B的全域亦能被覆第1材料3。又，如圖3所示，在基材1的下面1B中與基板保持器PH的周壁部33的上面33A對向的區(qū)域，即使第1材料3未被被覆，亦能調整間隙B，藉此能防止液體LQ通過間隙B滲入第1空間31。
如以上說明，在基材1表面上，是以第1材料3來被覆以感光材料2所被覆的有效區(qū)域4外側既定區(qū)域，在有效區(qū)域4外側，包含各上面1A、側面1C、下面1B的基材1表面未與液體LQ接觸，故能防止構成基板1表面的物質溶解于液體LQ中。在本實施例中，當該基材1表面與液體LQ接觸，在液體LQ中，形成硅基板的物質(Si)有可能被溶解。因溶解于液體LQ中的該物質會當作雜質而發(fā)生作用，例如當包含該雜質的液體LQ滲透在基材1中，就會影響用來形成先前設置于基材1上的組件的功能層，所產生的組件性能劣化，或含雜質的液體LQ在設置于基板載臺PST上的未圖標的光測量部上殘留氣化，在其光測量部上會產生形成水痕等不良情況。本實施例，為避免接觸基材1與液體LQ的接觸，在基材1中，在涂布感光材料2的有效區(qū)域外側被覆第1材料3，故液體LQ與基材1未接觸。因此，能防止上述不良情況發(fā)生。又，就與液體LQ接觸的第1材料3而言，使用對液體LQ影響少的材料，藉此能將液浸區(qū)AR2的液體LQ維持于期望狀態(tài)，而良好地曝光基板P。
又，在上述實施例中，為了簡化說明，在硅基板上形成感光材料2的膜的狀態(tài)下，即針對有效區(qū)域4外側的基材1表面是硅基板表面的情形加以說明，但基材1表面(底層)亦有SiO2等氧化膜的情形。又，有效區(qū)域4外側的基材1表面(底層)，在前處理前所生成的SiO2等氧化膜、SiO2或SiNx等絕緣膜、Cu或Al-Si等金屬導電膜、非結晶硅等半導體膜的情形或該等混在一起的情形。任一情形，當與形成液浸區(qū)AR2的液體LQ接觸，金屬(例如硅)等物質可能溶解于液體LQ中而成為雜質，但如上述實施例，以第1材料3被覆有效區(qū)域4外側，藉此能防止該雜質的溶解。
第2實施例在上述實施例1中，第1材料3是被覆在各基材1的上面1A、下面1B、及側面1C，如圖4所示，亦可不設置于下面1B，而僅被覆于基材1的上面1A及側面1C。
在本實施例中，也通過邊緣清洗處理而將基板P的周緣部的感光材料2去除，邊緣清洗處理后，由第1材料3所形成的膜(層)形成于被施以該邊緣清洗處理的部分。
第3實施例如圖5所示，也可不在基材1的下面1B及側面1C設置第1材料3，而僅被覆在包含基材1的周緣部1As的上面1A。
在本實施例中，也通過邊緣清洗處理來去除基板P的周緣部的感光材料2，邊緣清洗處理后，由第1材料3所構成的膜(層)形成于被施以該邊緣清洗處理的部分。
第4實施例在上述實施例中，第1材料3被覆于在有效區(qū)域4被覆的感光材料2，但如圖6所示，亦可未被覆感光材料2，在基材1的上面1A，僅在有效區(qū)域4外側周緣部1As被覆第1材料3。又，就與液體LQ接觸的感光材料2而言，是使用對液體LQ影響少的材料，藉此能將液浸區(qū)AR2的液體LQ維持在期望狀態(tài)，而能良好地曝光基板P。又，在此情形下，在基材1的上面1A中，亦可不僅在有效區(qū)域4外側周緣部1As，而且在側面1C與下面1B的至少一方被覆。
在本實施例中，也通過邊緣清洗處理來去除基板P周緣部的感光材料2，邊緣清洗處理后，由第1材料3所構成的膜(層)形成于被施以該邊緣清洗處理的部分。
第5實施例就被覆基材1表面的既定材料而言，第1材料3能用不同于第1材料的第2材料3’被覆，如圖7所示。例如，把第1材料3及第2材料3’的一方當作氟系的樹脂材料，將另一方當作HMDS。當然，就被覆于有效區(qū)域4外側的非有效區(qū)域5的材料而言，不限于第1、第2材料3、3’這2種類，能將任意的多種材料被覆于非有效區(qū)域5。
在本實施例中，也通過邊緣清洗處理來去除基板P周緣部的感光材料2，邊緣清洗處理后，由第1材料3或第2材料3’所構成的膜(層)形成于被施以該邊緣清洗處理的部分。
第6實施例就被覆于有效區(qū)域4外側的材料而言，亦可使用被覆有效區(qū)域4的感光材料2，例如圖8所示，在包含基板1的上面1A的周緣部1As的全域被覆感光材料2。在圖8中，當在各有效區(qū)域4與該有效區(qū)域4外側的非有效區(qū)域5(周緣部1As)被覆感光材料2時，亦可以同一步驟，在各有效區(qū)域4與該有效區(qū)域4外側的非有效區(qū)域5，大致同時被覆感光材料2，為了在有效區(qū)域4及非有效區(qū)域5中的一方被覆感光材料后，在另一方被覆感光材料2，亦可分別在各步驟被覆感光材料2。除了有效區(qū)域4之外，在非有效區(qū)域5亦被覆感光材料2時，亦可把對有效區(qū)域4被覆感光材料2時的上述被覆條件與對非有效區(qū)域5被覆感光材料2時的上述被覆條件設為彼此不同的條件。
第7實施例如圖9所示，亦可將感光材料2被覆于基材1的側面1C。進而，亦可將感光材料2被覆于基材1的下面1B。
第8實施例如上述第1-第5實施例所說明，將包含氟系的樹脂材料或HMDS等的膜(層)形成于基板P的周緣部(包含上面的周緣部及側面)，藉此參照圖3等的說明，當以基板載臺PST的基板保持器PH保持該基板P時，基材1的物質于液體LQ中的溶解不僅被防止，而且能防止液體LQ泄漏至基板P與設置于該基板周圍的基板載臺PST的上面之間隙A。又，因防止液體LQ通過基板P與基板載臺PST間的間隙A來滲入基板P的下面?zhèn)?，故能防止在基板保持器PH無法良好地保持基板P的不良情形，或使用既定的搬送系統(tǒng)從基板保持器PH搬出基板P時，能防止保持被潤濕的基板P下面的搬送系統(tǒng)無法良好地保持該基板P等不良情況的發(fā)生。
特別是HMDS較便宜，為了提高半導體晶片等基材1與感光材料2的密合性，而在半導體制造步驟中使用，能有效利用現有的設備。又，因HMDS具有撥液性(撥水性)，故將由HMDS所構成的層(以下稱為HMDS層)形成于基板P的上面，藉此能將液浸區(qū)AR2良好地形成于基板P上。將HMDS層形成于基板P的上面，藉此亦能防止基板P上殘留液體LQ而形成附著痕跡(水痕)等不良情況的發(fā)生。又，一般而言，在HMDS處理中，因進行HMDS的蒸氣化，故在基材1(基板P)的側面或背面亦能較容易形成HMDS層。將HMDS層形成于基板P的側面或下面(背面)，藉此，能防止液體LQ泄漏至保持于基板保持器PH的基板P與基板載臺PST的上面51間的間隙A，或滲入基板P的下面?zhèn)纫后wLQ等不良情況的發(fā)生。
又，在上述第1-第5實施例中，在基材1上形成感光材料2的膜，進行邊緣清洗處理后，在包含施以該邊緣清洗處理的部分的基材1(基板P)上形成HMDS層，但邊緣清洗處理之前，及在基材1上形成感光材料2的膜之前，在基材1的上面、側面、及下面至少一部分能形成HMDS。
如圖10所示，基板P具備基材1，以及形成于該基材1的上面1A、下面1B、及側面1C的HMDS層7。又，在基材1的上面1A中，在除了周緣部1As以外的大部分區(qū)域形成感光材料2的膜。又，在基材1的上面1A的周緣部1As、基材1的側面1C、及基材1的下面1B未形成感光材料2的膜。
在本實施例中，所謂基板P的上面是指被覆于基材1的上面1A的材料膜中最上層的材料膜表面(露出面)。因此，在圖10所示中，基板P的上面包含藉由感光材料2所形成的膜的表面、與設置于其周圍的HMDS層7表面。又，在本實施例中，所謂基板P的下面是指被覆于基材1的下面1B的材料膜中最表層的材料膜表面(露出面)。因此，在圖10中所示，基板P的下面是HMDS層7表面。又，在本實施例中，所謂基板P的側面是指被覆于基材1的側面1C的材料膜中最表層的材料膜表面(露出面)。因此，在圖10所示，基板P的側面是HMDS層7表面。
圖11是表示將HMDS層形成于基材1上的膜形成裝置80的示意圖。如圖11所示，曝光裝置EX連接于涂布顯影裝置C/D。涂布顯影裝置具備涂布裝置(用來將感光材料涂布于基材1上)、與顯影裝置(用來顯影曝光處理后的基板P)。膜形成裝置80設置于涂布顯影裝置C/D。膜形成裝置80具有密閉室81、保持裝置82(設置于密閉室81內部，用來保持基材1)、及氣體供應裝置83(將氣體狀的HMDS供應給密閉室81內部)。保持裝置82能將所保持的基材1加熱。膜形成裝置80在將保持裝置82所保持的基材1狀態(tài)下，從氣體供應裝置83將氣體狀的HMDS供應至密閉室81內部。藉此，基材1表面與氣體狀的HMDS接觸，在基材1表面形成HMDS層7。如圖11所示，在本實施例中，保持裝置82以在基材1的背面?zhèn)刃纬杉榷臻g的方式來保持基材，不僅在基材1的上面1A、側面1C，并且在基材1的背面1B大致全面形成HMDS層。在以下說明中，在基材1上形成HMDS層7的處理稱為HMDS處理。
其次，針對用來形成圖10中所示的基板P的處理步驟，如圖12及圖13A-圖13C所示首先，藉由圖11中所說明的膜形成裝置80，在各基材1的上面1A、下面1B、及側面1C形成HMDS層7(步驟SA10)。基材1表面與氣體狀的HMDS接觸，藉此，因在基材1上形成HMDS層7，故在各基材1的上面1A、下面1B、及側面1C能圓滑地形成HMDS層7。圖13A是表示施以HMDS處理后的基材1。
其次，在基材1的HMDS層7上進行涂布感光材料2的處理(步驟SA20)。藉由涂布顯影裝置C/D，例如采用旋涂法等既定的涂布方法，在基材1的HMDS層7上形成感光材料2的膜。圖13B表示涂布感光材料2后的基板P。
其次，進行去除周緣部1As或側面1C的感光材料2的邊緣清洗處理(步驟SA30)。藉此，在基材1(基板P)的周緣部1As去除感光材料2。圖13C是表示施以邊緣清洗處理后的基板P。
又，在基板P上施以預烘烤處理等既定處理(步驟SA40)。然后，基板P藉由既定的搬運系統(tǒng)朝曝光裝置EX搬送，進行曝光處理(步驟SA50)。
即使進行邊緣清洗處理或預烘烤處理后，基板P的周緣部施以邊緣清洗處理的部分亦被HMDS層7覆蓋。即，即使進行邊緣清洗處理或預烘烤處理，亦不能去除形成于基材1上的HMDS層7。因此，即使施以其邊緣清洗處理后，亦能維持基板P上面的周緣區(qū)的撥液性。同樣地，即使進行邊緣清洗處理或預烘烤處理后，基板P的側面或下面亦被HMDS層7覆蓋，維持撥液性。
第9實施例如圖14所示，基板P亦具備基材1、以及形成于該基材1的上面1A、下面1B、及側面1C的HMDS層7。在基材1的上面1A，在除了周緣部1As以外的大部分區(qū)域形成感光材料2的膜。在基材1的上面1A的周緣部1As、基材1的側面1C、及基材1的下面1B，未形成感光材料2的膜。又，以被覆感光材料2的方式形成第1材料3的膜(頂涂層膜)。在本實施例中，第1材料3的膜是以被覆感光材料2及周緣部1As一部分的方式來形成。因此，在周緣部1As的一部分露出HMDS層7。在基材1的側面1C、及基材1的下面1B未形成第1材料3的膜。
其次，針對用來形成圖14中所示基板P的處理步驟加以說明，請參照圖15及圖16A-圖16E所示首先，藉由圖11中所示的膜形成裝置80，在各基材1的上面1A、下面1B、及側面1C形成HMDS層7(步驟SA10)。圖16A表示施以HMDS處理后的基材1。
其次，在基材1的HMDS層7上，進行涂布感光材料2的處理(步驟SA20)。藉由涂布顯影裝置C/D，例如采用旋涂法等既定的涂布方法，在基材1的HMDS層7上涂布感光材料2。圖16B表示涂布感光材料2后的基板P。
其次，進行去除周緣部1As或側面1C的感光材料2的邊緣清洗處理(步驟SA30)。藉此，在基材1(基板P)的周緣部1As去除感光材料2。圖16C表示施以邊緣清洗處理后的基板P。
又，在基板P施以預烘烤處理等既定的處理(步驟SA31)。
其次，進行涂布第1材料3(在基材1的感光材料2的膜上，用以形成頂涂層膜)的處理(步驟SA32)。藉由涂布顯影裝置C/D，例如采用旋涂法等既定涂布方法，在基材1的感光材料2的膜上涂布第1材料3。圖16D表示涂布第1材料3后的基板P。
其次，進行去除周緣部1As或側面1C的第1材料3的邊緣清洗處理(步驟SA33)。藉此，在基材1(基板P)的周緣部1As去除第1材料3。圖16E表示施以邊緣清洗處理后的基板P。
又，在基板P施以預烘烤處理等既定的處理(步驟SA40)。然后，基板P藉由既定的搬送系統(tǒng)朝曝光裝置EX搬送，進行曝光處理(步驟SA50)。
即使進行邊緣清洗處理或預烘烤處理后，基板P的周緣部施以邊緣清洗處理的部分亦被HMDS層7被覆。即，即使進行邊緣清洗處理或預烘烤處理，亦不能去除形成于基材1上的HMDS層7。因此，即使施以其邊緣清洗處理后，亦能維持基板P上面的周緣區(qū)的撥液性。同樣地，即使進行邊緣清洗處理或預烘烤處理后，基板P的側面或下面亦被HMDS層7被覆而維持撥液性。
因此，在基材1上形成HMDS層7后，形成感光材料2的膜及頂涂層膜3的情形，即使施以邊緣清洗處理后，亦將基板P表面的期望區(qū)(在圖14中所示，基板P表面的大致全面)形成撥液性。
第10實施例如圖17所示，在基材1的下面1B的所有區(qū)域，未設置HMDS層7，僅設置于一部分的區(qū)域。圖17中所示，HMDS層7是以被覆基材1下面1B的周緣部1Bs的方式來形成。形成未施以HMDS處理的非形成區(qū)域1Bn的情形，較佳系例如以蓋(罩)被覆對應基材1下面1B的非形成區(qū)域1Bn的狀態(tài)下，在膜形成裝置80的密閉室81內部配置基材1，將氣體狀的HMDS供應于密閉室81內部。
第11實施例如圖18所示，是在基材1的下面1B未設置HMDS層7，僅設置于側面1C及上面1A。此種情形，亦在以蓋(罩)被覆不想施以HMDS處理的區(qū)域的狀態(tài)下，使基材1與氣體狀的HMDS接觸。
第12實施例如圖19所示，亦可在基材1的下面1B及側面1C未設置HMDS層7，而僅將其設置于上面1A。
如以上所述，在第1-第12實施例中，因在基材1形成HMDS層，故形成感光材料2及/或頂涂層膜后，即使施以邊緣清洗處理，亦可在基板P的周緣部的期望區(qū)域維持HMDS層7，能維持基板P周緣部的期望區(qū)域的撥液性(較佳是對液體LQ的靜態(tài)接觸角為60度以上)，把形成HMDS層7的基板P當作曝光對象，藉此能防止來自間隙A(形成于保持于基板保持器PH的基板P周圍)的液體LQ的滲入。又，亦能防止來自形成HMDS層7的基材1(底層)物質的溶解。
又，在第8-第12實施例中，亦可在形成于基材1的HMDS層未具有提高感光材料2的密合性的功能。即，為了在基板P的上面周緣區(qū)域僅具有撥液性，亦可在基板1的上面形成HMDS層。
又，在第8-第12實施例中，形成HMDS層的基材1表面不限定于硅基板表面，亦有SiO2等氧化膜的情形，亦有在前處理前所生成的SiO2等氧化膜、SiO2或SiNx等絕緣膜Cu、或Al-Si等金屬導體膜、非結晶Si等半導體膜的情形，亦有這些混在一起的情形。
又，在第1-第12實施例中，當液浸區(qū)AR2能形成期望狀態(tài)，基板載臺PST的上面51亦可與保持于基板載臺PST的基板P表面一致。
又，在第1-第12實施例的基板載臺PST上，周壁部33的上面33A、外側面33S、Z載臺52的內側面50T、及包含支持部34表面及底面35B的基座構件35表面具有撥液性，但亦可未具有撥液性，亦可僅這些一部分具有撥液性。
如上述，本實施例的液體LQ由純水構成。純水在半導體制造工廠等能容易大量取得，并且對基板P上的感光材料或光學組件(透鏡)等有無不良影響的優(yōu)點。又，純水對環(huán)境無不良影響，并且雜質的含有量極低，故亦能期待洗凈基板P的上面及設置于投影光學系統(tǒng)PL的前端面的光學組件表面的作用。又，從工廠等所供應的純水的純度低的情形，曝光裝置亦可具有超純水制造器。
又，純水(水)對波長193nm左右的曝光用光EL的折射率n大致為1.44，就曝光用光EL的光源而言，使用ArF準分子激光(波長193nm)的情形，在基板P上，被短波長化為1/n，即，約134nm，能獲得高分辨率。進而，焦點深度與空氣中相較約為n倍，即約被放大1.44倍，故當最佳能確保與空氣中所使用的情形同程度的焦點深度的情形，能更增加投影光學系統(tǒng)PL的數值孔徑，此點亦能提高分辨率。
又，如上述使用液浸法的情形，投影光學系統(tǒng)的數值孔徑NA亦為0.9-1.6。因此，投影光學系統(tǒng)的數值孔徑NA變大的情形，而傳統(tǒng)當作曝光用光所使用的隨機偏光用光，因偏光效應而會造成成像性能會惡化，故較佳是使用偏光照明。此種情形，配合光罩(標線片)的等間隔線圖案的線圖案之長邊方向進行直線偏光照明，亦可從光罩(標線片)的圖案，大量射出S偏光成分(TE偏光成分)，即沿著線圖案的長邊方向的偏光方向成分之繞射光。投影光學系統(tǒng)PL與涂布于基板P(基材1)的上面的感光材料之間被液體填滿情形，與投影光學系統(tǒng)PL與涂布于基板P(基材1)上面的感光材料之間被空氣(氣體)填滿的情形相較，因有助于提高對比的S偏光成分(TE偏光成分)的繞射光的感光材料表面的通過率變高，故即使投影光學系統(tǒng)的數值孔徑NA超過1.0，亦能獲得高成像性能。又，適當組合移相光罩或配合揭示于日本特開平6-188169號公報的線圖案的長邊方向之斜入射照明法(特別系雙極照明法)等則更有效。特別系直線偏光照明法與雙極照明法的組合，等間隔線圖案的周期方向不限于既定一方向的情形，或沿既定一方向，孔圖案密集的情形亦極具效果。例如同時使用直線偏光照明法與雙極照明法來照明通過率6％的半色調型移相光罩(半間距45nm左右的圖案)情形，在照明系統(tǒng)的瞳面上，假設以形成雙極的二光束之外切圓所規(guī)定的照明σ為0.95，其瞳面的各光束的半徑為0.125σ，投影光學系統(tǒng)PL的數值孔徑為NA＝1.2，則與其使用隨機偏光更能使焦點深度(DOF)增加150nm左右。
又，例如把ArF準分子激光當作曝光用光，使用1/4左右的縮小倍率的投影光學系統(tǒng)PL，將微細的等間隔線圖案(例如25-50nm左右的等間隔線)曝光于基板P上的情形，藉由光罩M的構造(例如圖案的微細度或鉻的厚度)，由于導波(wave guide)效應，把光罩M當作偏光板作用，S偏光成分(TE偏光成分)的繞射光較使對比降低的P偏光成分(TM偏光成分)的繞射光為多從光罩M射出。此種情形，較佳是使用上述的直線偏光照明，但即使以隨機偏光用光照明光罩M，投影光學系統(tǒng)PL的數值孔徑NA如0.9-1.6般大的情形，亦能獲得高解析性能。
又，將光罩M上的微細的等間隔線圖案曝光于基板P上的情形，由于線柵(Wire Grid)效應，P偏光成分(TM偏光成分)亦可能較S偏光成分(TE偏光成分)大，但例如把ArF準分子激光當作曝光用光，使用1/4左右的縮小倍率的投影光學系統(tǒng)PL，將較25nm大的等間隔線圖案曝光于基板P上的情形，因S偏光成分(TE偏光成分)的繞射光較P偏光成分(TM偏光成分)的繞射光多從光罩M射出，故即使投影光學系統(tǒng)PL的數值孔徑NA如0.9-1.6大的情形，亦能獲得高解析性能。
進而，不僅配合光罩(標線片)的線圖案的長邊方向的直線偏光照明(S偏光照明)，如日本特開平6-53120號公報中公開，在以光軸為中心的圓的切線(周)方向，組合直線偏光的偏光照明法與斜入射照明法的組合亦有效果。特別是光罩(標線片)的圖案不僅延伸至既定一方向的線圖案，并且延伸至多個不同方向的線圖案混在一起(周期方向不同的等間隔線圖案混在一起)的情形，同樣地，如特開平6-53120號公報中公開的，在以光軸為中心的圓的切線(周)方向，同時使用直線偏光的偏光照明法與環(huán)帶照明法，藉此，即使投影光學系統(tǒng)的數值孔徑NA大的情形，亦能獲得高的成像性能。例如，當在以光軸為中心的圓的切線(周)方向，同時使用直線偏光的偏光照明法與環(huán)帶照明法(環(huán)帶比3/4)來照明通過率6％的半色調型的移相光罩(半間距63nm左右之圖案)的情形，假設照明σ為0.95，投影光學系統(tǒng)PL的數值孔徑NA＝1.00，則較使用隨機偏光用光，能使焦點深度(DOF)增加250nm左右，而以半間距55nm左右的圖案，投影光學系統(tǒng)的數值孔徑NA＝1.2，能使焦點深度增加100nm左右。
又，亦能進一步適用例如日本特開平4-277612號公報或日本特開2001-345245號公報中公開的累進焦點曝光法。
在本發(fā)明中，在投影光學系統(tǒng)PL的前端安裝光學組件LS，藉由此透鏡，能進行投影光學系統(tǒng)PL的光學特性例如像差(球面像差、彗形像差等)的調整。又，就安裝于投影光學系統(tǒng)PL前端的光學組件而言，亦是可使用于投影光學系統(tǒng)PL的光學特性的調整的光學板。或是亦可能使曝光用光EL通過的平行平面板。
又，當由于液體LQ的流動而產生的投影光學系統(tǒng)PL前端的光學組件與基板P間的壓力大的情形，雖不能交換該光學組件，但能藉由該壓力牢固地固定防止光學組件移動。
又，在本發(fā)明中，投影光學系統(tǒng)PL與基板P的上面之間是以液體LQ來填滿的構成，但亦可例如在基板P的上面，在安裝由平行平面板所構成的玻璃蓋的狀態(tài)下，填滿液體LQ的構成。
又，本發(fā)明中投影光學系統(tǒng)是以液體來填滿前端的光學組件的像面?zhèn)鹊墓饴?，但如國際公開第2004/019128號中公開，亦能采用前端的光學組件的物體面?zhèn)鹊墓饴房臻g亦以液體來填滿的投影光學系統(tǒng)。
又，本發(fā)明中的液體LQ是水，亦可是水以外的液體，例如，曝光用光EL的光源EL是F2激光的情形，此F2激光無法通過水，故就液體LQ而言，亦可是能使F2激光通過，例如全氟聚醚(PFPE)或氟系油等氟系流體。此種情形，在與液體LQ接觸的部分，例如以含氟的極性小的分子構造的物質來形成薄膜，藉以進行親液化處理。又，就液體LQ而言，除此之外，亦能使用對曝光用光EL具有通過性，折射率盡量高，對涂布于投影光學系統(tǒng)PL或基板P(基材1)的上面的感光材料穩(wěn)定物(例如洋杉油)。此種情形，表面處理亦按照所使用的液體LQ的極性來進行。
又，就液體LQ而言，亦可使用折射率為1.6-1.8左右的。進而，亦能以折射率較石英或螢石高(例如1.6以上)的材料來形成光學組件LS1。
又，就上述各實施例的基板P而言，不僅適用半導體組件制造用的半導體晶片，并且適用顯示組件用的玻璃基板、薄膜磁頭、薄膜磁頭用的陶瓷晶片、或曝光裝置所使用的光罩或標線片的原版(合成石英、硅晶圓)等。
就曝光裝置EX而言，除了適用同步移動光罩M與基板P，將光罩M的圖案掃描曝光的步進掃描方式的掃描型曝光裝置(掃描步進機)之外，亦能適用在使光罩M與基板P靜止的狀態(tài)下，將光罩M的圖案整批曝光，依序使基板P步進移動的步進重復方式的投影曝光裝置(步進機)。
又，就曝光裝置EX而言亦能適用，在使第1案與基板P大致靜止的狀態(tài)下，使用投影光學系統(tǒng)(例如，以1/8縮小倍率未含反射組件的折射型投影光學系統(tǒng))，將第1圖案的縮小像整批曝光于基板P上的方式的曝光裝置。此種情形，進而，其后亦能適用，在使第2圖案與基板P大致靜止的狀態(tài)下，使用該投影光學系統(tǒng)，將第2圖案的縮小像整批曝光于基板P上的接合方式的整批曝光裝置。又，就接合方式的曝光裝置而言亦能適用，在基板P上至少將2個圖案局部重疊后轉印，使基板P依序移動的步進接合方式的曝光裝置。
又，本發(fā)明亦適用于日本特開平10-163099號公報，日本特開平10-214783號公報，日本特表2000-505958號公報中公開的雙載臺型的曝光裝置。
進而，日本特開平11-135400號公報或日本特開2000-164504號公報中公開的，具備基板載臺(用以保持基板)與測量載臺(用以搭載形成基準標記的基準構件或各種光電傳感器)的曝光裝置亦能適用本發(fā)明。
又，在上述實施例中，雖采用在投影光學系統(tǒng)PL與基板P之間局部填滿液體的曝光裝置，但本發(fā)明亦能適用于以液體被覆曝光對象的基板表面全體的液浸曝光裝置。以液體被覆曝光對象的基板表面全體的液浸曝光裝置的構造及曝光動作，例如日本特開平6-124873號公報、日本特開平10-303114號公報、及美國專利第5,825,043號中公開的。
就曝光裝置EX的種類而言，不限于將半導體組件圖案曝光于基板P上的半導體制造用的曝光裝置，亦能廣泛適用于液晶顯示組件制造用或顯示制造用的曝光裝置，或用以制造薄膜磁頭、攝影組件(CCD)或標線片或光罩等的曝光裝置等。
又，在上述實施例中，雖使用將既定的遮光圖案(或移相圖案、減光圖案)形成于透光性基板上的光通過型光罩，但亦可取代此光罩，而使用例如美國專利第6,778,257號公開的，根據待曝光的圖案的電子資料，形成通過圖案、反射圖案、或發(fā)光圖案的電子光罩。
又，本發(fā)明亦能適用于，如國際公開第2001/035168號公開的，將干涉條紋形成于基板P上，藉以將等間隔線圖案曝光于基板P上的曝光裝置(微影系統(tǒng))。
在基板載臺PST或光罩載臺MST使用線性馬達的情形(參照USP5,623,853或USP5,528,118)，亦可使用空氣軸承的氣浮型及使用洛倫茲(Lorentz)力或磁阻力的磁浮型的任一種。又，各載臺PST、MST亦可是沿著導件移動的型式，亦可是未設導件的無導件型。
就各載臺PST、MST的驅動機構而言，亦可使用平面馬達，其是使磁鐵單元(二維配置磁鐵)與電樞單元(二維配置線圈)對向，藉由電磁力來驅動各載臺PST、MST。此種情形，亦可將磁鐵單元與電樞單元的任一方連接于載臺PST、MST，將磁鐵單元與電樞單元的另一方設置于連接于載臺PST、MST的移動面?zhèn)取?br> 為避免基板載臺PST的移動所產生的反作用力傳導至投影光學系統(tǒng)PL，亦可如日本特開平8-166475號公報(美國專利5,528,118)所記載，使用框構件將反作用力機械性地傳導至地面(大地)。
為避免光罩載臺MST的移動所產生的反作用力傳導至投影光學系統(tǒng)PL，亦可如日本特開平8-330224號公報(美國專利5,874,820)所記載，使用框構件將反作用力機械性地傳導至大地。
如以上所述，本實施例的曝光裝置EX是將包含本案專利申請范圍所列舉的各構成要件的各種子系統(tǒng)保持既定的機械精度、電氣精度、光學精度而組裝來制造。為了確保該等各種精度，在該組裝前后，針對各種光學系統(tǒng)進行用以達成光學精度的調整，針對各種機械系統(tǒng)進行用以達成機械精度的調整，針對各種電氣系統(tǒng)進行用以達成電氣精度的調整。從各種子系統(tǒng)對曝光裝置的組裝步驟系包含各種子系統(tǒng)彼此的機械連接、電氣電路之配線連接、氣壓回路的配管連接等。從各種子系統(tǒng)對曝光裝置之組裝步驟前，當然有各子系統(tǒng)的各個組裝步驟。各種子系統(tǒng)對曝光裝置的組裝步驟完成后，進行綜合調整，以確保曝光裝置全體之各種精度。又，較佳是曝光裝置的制造在溫度及潔凈度等受到管理的潔凈室來進行。
如圖20所示，半導體組件是經由下列步驟來制造，該步驟包括進行微組件的功能與性能設計的步驟201、根據此設計步驟來制作光罩(標線片)的步驟202、制造組件基材(基板)的步驟203、采用前述實施例有曝光裝置EX將光罩有圖案曝光于基板有基板處理步驟204、組件組裝步驟(包含切割步驟、接合步驟、封裝步驟)205、及檢查步驟等206。
權利要求
1.一種曝光方法，通過液體將曝光用光照射于基板上，將該基板曝光，其特征在于在構成該基板的基材表面，具有以感光材料被覆的有效區(qū)域；為避免該有效區(qū)域外側的該基材表面與該液體接觸，將該有效區(qū)域外側的該基材表面的至少一部分以既定材料被覆。
2.如權利要求1中所述的曝光方法，其特征在于所述有效區(qū)域外側包含該基材的周緣部。
3.如權利要求2中所述的曝光方法，其特征在于所述有效區(qū)域外側包含該基材的側面。
4.如權利要求1至3中任意一項所述的曝光方法，其特征在于所述基材表面包含第1面與第2面，所述第1面包含以該感光材料被覆的有效區(qū)域，所述第2面與所述第1面對向；該有效區(qū)域外側包含該基材的第2面的至少一部分。
5.如權利要求1至4中任意一項所述的曝光方法，其特征在于所述既定材料包含用來被覆該有效區(qū)域的感光材料。
6.如權利要求1至4中任意一項所述的曝光方法，其特征在于所述既定材料亦被覆該感光材料。
7.如權利要求1至6中任意一項所述的曝光方法，其特征在于所述既定材料對該液體具有撥液性。
8.如權利要求1至7中任意一項所述的曝光方法，其特征在于為了防止構成該基材表面的物質溶解于該液體中，而將該有效區(qū)域外側的該基材表面以既定材料被覆。
9.如權利要求1至8中任意一項所述的曝光方法，其特征在于所述基材表面包含硅基板表面。
10.如權利要求1至9中任意一項所述的曝光方法，其特征在于所述基材表面包含氧化膜層。
11.如權利要求1至10中任意一項所述的曝光方法，其特征在于所述基材表面包含金屬層。
12.如權利要求1至11中任意一項所述的曝光方法，其特征在于所述基材表面包含絕緣膜層。
13.如權利要求1至12中任意一項所述的曝光方法，其特征在于所述有效區(qū)域外側是通過邊緣清洗處理來去除感光材料。
14.一種曝光方法，通過液體將曝光用光照射于被保持在基板保持裝置的基板上，以將該基板曝光，其特征在于該基板保持裝置是在該基板周圍具有平坦部；在該基板的周緣部形成HMDS(六甲基二硅氨烷)層，以防止液體泄漏到被保持于該基板保持裝置的基板與該平坦部的間隙。
15.如權利要求14中所述的曝光方法，其特征在于該HMDS層形成于該基板的上面。
16.如權利要求14或15中所述的曝光方法，其特征在于該HMDS層形成于該基板的側面。
17.如權利要求14至16中任意一項所述的曝光方法，其特征在于該HMDS層形成于該基板的下面。
18.如權利要求14至17中任意一項所述的曝光方法，其特征在于該HMDS層形成于該基板周緣部被施以邊緣清洗處理的部分。
19.如權利要求18中所述的曝光方法，其特征在于該HMDS層是于該邊緣清洗處理之后形成。
20.如權利要求18中所述的曝光方法，其特征在于該HMDS層是于該邊緣清洗處理之前形成。
21.如權利要求20中所述的曝光方法，其特征在于該HMDS層是于將感光材料膜形成于該基板上之前形成。
22.一種組件制造方法，其特征在于，該組件是使用權利要求1至21項中任意一項的曝光方法來制造。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種曝光方法及組件制造方法。其中曝光方法能將液體維持在期望狀態(tài)下進行良好地曝光基板。在構成通過液體加以曝光的基板的基材的上面具有以感光材料被覆的有效區(qū)域，為避免在有效區(qū)域外側的基材表面與液體接觸，在有效區(qū)域外側的基材表面的至少一部分以既定材料被覆。
文檔編號G03F7/38GK1954407SQ20058001565
公開日2007年4月25日 申請日期2005年7月20日 優(yōu)先權日2004年7月21日
發(fā)明者藤原朋春, 長坂博之 申請人:尼康股份有限公司