JP2002260998A - 露光方法及び露光装置並びにデバイスの製造方法 - Google Patents
露光方法及び露光装置並びにデバイスの製造方法Info
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- JP2002260998A JP2002260998A JP2001094130A JP2001094130A JP2002260998A JP 2002260998 A JP2002260998 A JP 2002260998A JP 2001094130 A JP2001094130 A JP 2001094130A JP 2001094130 A JP2001094130 A JP 2001094130A JP 2002260998 A JP2002260998 A JP 2002260998A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 マスクにおける保護部材により形成される空
間内の吸光物質を低減することができる露光方法及び露
光装置並びにデバイスの製造方法を提供する。 【解決手段】 マスクRをユニット内に収容し、ユニッ
ト内に露光光が透過する所定ガスを供給し、ユニット内
でマスクRを所定方向に動かして、ユニット内に供給さ
れる所定ガスを、マスクRにおける保護部材PEにより
形成される空間51に流入させる。
間内の吸光物質を低減することができる露光方法及び露
光装置並びにデバイスの製造方法を提供する。 【解決手段】 マスクRをユニット内に収容し、ユニッ
ト内に露光光が透過する所定ガスを供給し、ユニット内
でマスクRを所定方向に動かして、ユニット内に供給さ
れる所定ガスを、マスクRにおける保護部材PEにより
形成される空間51に流入させる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子、液晶
表示素子、撮像素子(CCD等)、薄膜磁気ヘッド等の
電子デバイスを製造するための露光方法及び露光装置並
びにデバイスの製造方法に関する。
表示素子、撮像素子(CCD等)、薄膜磁気ヘッド等の
電子デバイスを製造するための露光方法及び露光装置並
びにデバイスの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体素子や液晶表示素子等の電子デバ
イスをフォトリソグラフィ工程で製造する際に、パター
ンが形成されたマスクあるいはレチクル(以下、レチク
ルと称する)のパターン像を投影光学系を介して感光材
(レジスト)が塗布された基板上の各投影(ショット)
領域に投影する投影露光装置が使用されている。電子デ
バイスの回路は、上記投影露光装置で被露光基板上に回
路パターンを露光することにより転写され、後処理によ
って形成される。
イスをフォトリソグラフィ工程で製造する際に、パター
ンが形成されたマスクあるいはレチクル(以下、レチク
ルと称する)のパターン像を投影光学系を介して感光材
(レジスト)が塗布された基板上の各投影(ショット)
領域に投影する投影露光装置が使用されている。電子デ
バイスの回路は、上記投影露光装置で被露光基板上に回
路パターンを露光することにより転写され、後処理によ
って形成される。
【0003】近年、集積回路の高密度集積化、すなわ
ち、回路パターンの微細化が進められてきた。このた
め、投影露光装置における露光用照明ビーム(露光ビー
ム)が短波長化される傾向にある。すなわち、これまで
主流だった水銀ランプ代わって、KrFエキシマレーザ
(波長:248nm)といった短波長の光源が用いられ
るようになり、さらに短波長のArFエキシマレーザ
(193nm)を用いた露光装置の実用化も最終段階に
入りつつある。また、さらなる高密度集積化をめざし
て、F2 レーザ(157nm)を用いた露光装置の研究
も進められている。
ち、回路パターンの微細化が進められてきた。このた
め、投影露光装置における露光用照明ビーム(露光ビー
ム)が短波長化される傾向にある。すなわち、これまで
主流だった水銀ランプ代わって、KrFエキシマレーザ
(波長:248nm)といった短波長の光源が用いられ
るようになり、さらに短波長のArFエキシマレーザ
(193nm)を用いた露光装置の実用化も最終段階に
入りつつある。また、さらなる高密度集積化をめざし
て、F2 レーザ(157nm)を用いた露光装置の研究
も進められている。
【0004】波長約190nm以下のビームは真空紫外
域に属し、これらのビームは、空気を透過しない。これ
は、空気中に含まれる酸素分子・水分子・二酸化炭素分
子などの物質(以下、吸光物質と称する)によってビー
ムのエネルギーが吸収されるからである。
域に属し、これらのビームは、空気を透過しない。これ
は、空気中に含まれる酸素分子・水分子・二酸化炭素分
子などの物質(以下、吸光物質と称する)によってビー
ムのエネルギーが吸収されるからである。
【0005】このため、真空紫外域の露光ビームを用い
た露光装置において、被露光基板上に露光ビームを十分
な照度で到達させるには、露光ビームの光路上の空間か
ら吸光物質を低減もしくは排除する必要がある。
た露光装置において、被露光基板上に露光ビームを十分
な照度で到達させるには、露光ビームの光路上の空間か
ら吸光物質を低減もしくは排除する必要がある。
【0006】例えば、F2 レーザを用いた露光装置で
は、その露光ビームの光路上のすべての空間を高純度の
不活性ガスで充填(パージ)する必要がある。この場
合、例えば全光路長を1000mmとすると、光路上の
空間内の吸光物質濃度は、1ppm程度以下が実用的と
されている。
は、その露光ビームの光路上のすべての空間を高純度の
不活性ガスで充填(パージ)する必要がある。この場
合、例えば全光路長を1000mmとすると、光路上の
空間内の吸光物質濃度は、1ppm程度以下が実用的と
されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、レチクルに
は、一般に、パターン領域への塵埃などの異物の付着を
防止する保護装置が装着されている。この保護装置は、
パターン領域を囲んで配設されるフレーム(ペリクルフ
レーム)と、パターン領域を覆うようにフレームに張設
されるペリクルと呼ばれる保護部材とからなる。保護部
材としては、例えば、ニトロセルロース等の有機物を主
成分とする厚さが数百nm〜数μm程度の透明な薄い膜
状の部材が用いられている。また、フレームには、通
常、気圧の変化に伴うペリクルの破損を防止するため
に、開口(通気口)が形成されている。この開口によ
り、例えば航空機による輸送や天候の変化等によって気
圧が変化するような場合においても、保護装置内外の圧
力差がほとんど生じず、保護部材の破損が防止され、光
学的悪影響が無視できるようになる。
は、一般に、パターン領域への塵埃などの異物の付着を
防止する保護装置が装着されている。この保護装置は、
パターン領域を囲んで配設されるフレーム(ペリクルフ
レーム)と、パターン領域を覆うようにフレームに張設
されるペリクルと呼ばれる保護部材とからなる。保護部
材としては、例えば、ニトロセルロース等の有機物を主
成分とする厚さが数百nm〜数μm程度の透明な薄い膜
状の部材が用いられている。また、フレームには、通
常、気圧の変化に伴うペリクルの破損を防止するため
に、開口(通気口)が形成されている。この開口によ
り、例えば航空機による輸送や天候の変化等によって気
圧が変化するような場合においても、保護装置内外の圧
力差がほとんど生じず、保護部材の破損が防止され、光
学的悪影響が無視できるようになる。
【0008】レチクルは露光ビームの光路上に配される
ものである。したがって、上述した真空紫外域の露光ビ
ームを用いた露光装置において、保護装置が装着された
レチクルを用いる場合、その保護装置とレチクルとの間
の内部の空間の吸光物質も低減する必要がある。
ものである。したがって、上述した真空紫外域の露光ビ
ームを用いた露光装置において、保護装置が装着された
レチクルを用いる場合、その保護装置とレチクルとの間
の内部の空間の吸光物質も低減する必要がある。
【0009】本発明は、上述する事情に鑑みてなされた
ものであり、レチクルにおける保護部材により形成され
る空間内の吸光物質を低減することができる露光方法及
び露光装置並びにデバイスの製造方法を提供することを
目的とする。
ものであり、レチクルにおける保護部材により形成され
る空間内の吸光物質を低減することができる露光方法及
び露光装置並びにデバイスの製造方法を提供することを
目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、マスク基板上
のパターン形成領域を保護する保護部材(PE)と該保
護部材(PE)を支持するフレーム(PF)とで形成さ
れる空間(51)を有するマスク(R)を用いて、基板
(W)にマスク(R)のパターンを転写する露光方法に
おいて、前記マスク(R)をユニット(22,60)内
に収容し、前記ユニット(22,60)内に露光光が透
過する所定ガスを供給し、前記ユニット(22,60)
内で前記マスク(R)を所定方向に動かして、前記ユニ
ット(22,60)内に供給される前記所定ガスを前記
空間(51)に流入させることを特徴とする。この露光
方法では、マスク(R)が収容されるユニット(22、
60)内に露光光が透過する所定ガスを供給し、そのユ
ニット(22)内でマスク(R)を動かして、所定ガス
をマスク(R)の空間(51)内に流入させることによ
り、空間(51)内の吸光物質が低減される。
のパターン形成領域を保護する保護部材(PE)と該保
護部材(PE)を支持するフレーム(PF)とで形成さ
れる空間(51)を有するマスク(R)を用いて、基板
(W)にマスク(R)のパターンを転写する露光方法に
おいて、前記マスク(R)をユニット(22,60)内
に収容し、前記ユニット(22,60)内に露光光が透
過する所定ガスを供給し、前記ユニット(22,60)
内で前記マスク(R)を所定方向に動かして、前記ユニ
ット(22,60)内に供給される前記所定ガスを前記
空間(51)に流入させることを特徴とする。この露光
方法では、マスク(R)が収容されるユニット(22、
60)内に露光光が透過する所定ガスを供給し、そのユ
ニット(22)内でマスク(R)を動かして、所定ガス
をマスク(R)の空間(51)内に流入させることによ
り、空間(51)内の吸光物質が低減される。
【0011】この場合において、前記所定ガスを、前記
フレーム(PF)、又は前記フレーム(PF)と前記マ
スク(R)との間、又は前記フレーム(PF)と前記保
護部材(PE)との間に形成された開口(53,54)
を介して前記空間(51)に流入させるとよい。
フレーム(PF)、又は前記フレーム(PF)と前記マ
スク(R)との間、又は前記フレーム(PF)と前記保
護部材(PE)との間に形成された開口(53,54)
を介して前記空間(51)に流入させるとよい。
【0012】また、前記フレーム(PF)に形成された
開口(53,54)は、互いに対向する複数の開口(5
3,54)を含み、前記所定方向は、前記複数の開口
(53,54)が対向する方向であるとよい。この場
合、複数の開口(53,54)を介して空間(51)に
ガスが容易に流入する。
開口(53,54)は、互いに対向する複数の開口(5
3,54)を含み、前記所定方向は、前記複数の開口
(53,54)が対向する方向であるとよい。この場
合、複数の開口(53,54)を介して空間(51)に
ガスが容易に流入する。
【0013】また、前記ユニット(22,60)は、露
光光のもとで、前記マスク(R)を照明する照明系(2
1)と、前記マスク(R)に形成されたパターンの像を
前記基板(W)に転写する投影光学系(PL)との間に
配置され、前記マスク(R)のパターンを前記基板
(W)に転写する露光方法は、前記マスク(R)と前記
基板(W)とを同期移動させる走査露光方式であり、前
記所定方向は、前記マスク(R)と前記基板(W)とを
同期移動させる方向であってもよい。この場合、同期移
動時と同じようにマスク(R)を動かすだけで、空間
(51)にガスを流入させることが可能となる。
光光のもとで、前記マスク(R)を照明する照明系(2
1)と、前記マスク(R)に形成されたパターンの像を
前記基板(W)に転写する投影光学系(PL)との間に
配置され、前記マスク(R)のパターンを前記基板
(W)に転写する露光方法は、前記マスク(R)と前記
基板(W)とを同期移動させる走査露光方式であり、前
記所定方向は、前記マスク(R)と前記基板(W)とを
同期移動させる方向であってもよい。この場合、同期移
動時と同じようにマスク(R)を動かすだけで、空間
(51)にガスを流入させることが可能となる。
【0014】また、前記マスク(R)のパターンを前記
基板(W)に転写する前に、前記ユニット(22,6
0)内で前記マスク(R)を前記所定方向に動かして、
前記空間(51)内の気体を前記所定ガスに置換するこ
とにより、露光光が十分な照度で前記基板(W)に到達
するようになる。
基板(W)に転写する前に、前記ユニット(22,6
0)内で前記マスク(R)を前記所定方向に動かして、
前記空間(51)内の気体を前記所定ガスに置換するこ
とにより、露光光が十分な照度で前記基板(W)に到達
するようになる。
【0015】また、前記ユニットは、前記マスク(R)
のパターンを前記基板(W)に転写する際に、前記マス
ク(R)が収容されるマスク室(22)を形成し、前記
マスク(R)のパターンを前記基板(W)に転写する際
に、前記マスク(R)室内で前記マスク(R)を前記所
定方向に動かして、前記所定ガスを前記空間(51)内
に流入させてもよい。この場合、マスク(R)のパター
ンの転写中において、空間(51)内の吸光物質を低減
するとともに、空間(51)内の吸光物質が低減された
状態を維持することが可能となる。また、空間(51)
内から排出された吸光物質はマスク室(22)内におい
て、吸光の原因となるが、これは高純度パージガスをマ
スク室(22)内でフローさせることで、マスク室(2
2)内に留まることなく、容易に排出可能である。
のパターンを前記基板(W)に転写する際に、前記マス
ク(R)が収容されるマスク室(22)を形成し、前記
マスク(R)のパターンを前記基板(W)に転写する際
に、前記マスク(R)室内で前記マスク(R)を前記所
定方向に動かして、前記所定ガスを前記空間(51)内
に流入させてもよい。この場合、マスク(R)のパター
ンの転写中において、空間(51)内の吸光物質を低減
するとともに、空間(51)内の吸光物質が低減された
状態を維持することが可能となる。また、空間(51)
内から排出された吸光物質はマスク室(22)内におい
て、吸光の原因となるが、これは高純度パージガスをマ
スク室(22)内でフローさせることで、マスク室(2
2)内に留まることなく、容易に排出可能である。
【0016】また、前記ユニットは、前記マスク(R)
のパターンを前記基板(W)に転写する際に、前記マス
ク(R)が収容されるマスク室(22)を形成し、前記
基板(W)を他の基板(W)に交換する際に、前記マス
ク室(22)内で前記マスク(R)を前記所定方向に動
かして、前記ガスを前記空間(51)内に流入させても
よい。この場合、基板(W)の交換中において、空間
(51)内の吸光物質を低減するとともに、空間(5
1)内の吸光物質が低減された状態を維持することが可
能となる。
のパターンを前記基板(W)に転写する際に、前記マス
ク(R)が収容されるマスク室(22)を形成し、前記
基板(W)を他の基板(W)に交換する際に、前記マス
ク室(22)内で前記マスク(R)を前記所定方向に動
かして、前記ガスを前記空間(51)内に流入させても
よい。この場合、基板(W)の交換中において、空間
(51)内の吸光物質を低減するとともに、空間(5
1)内の吸光物質が低減された状態を維持することが可
能となる。
【0017】また、前記ユニットは、前記マスク(R)
のパターンを前記基板(W)に転写する際に前記マスク
(R)が収容されるマスク室(22)とは別に設けら
れ、前記マスク(R)が一時的に収容される予備室(6
0)であってもよい。この場合、予備室(60)内で空
間(51)内の吸光物質が予め低減されたマスク(R)
を、マスク室(22)に収容することが可能となる。
のパターンを前記基板(W)に転写する際に前記マスク
(R)が収容されるマスク室(22)とは別に設けら
れ、前記マスク(R)が一時的に収容される予備室(6
0)であってもよい。この場合、予備室(60)内で空
間(51)内の吸光物質が予め低減されたマスク(R)
を、マスク室(22)に収容することが可能となる。
【0018】この場合において、前記マスク室(22)
に収容されている前記マスク(R)とは別のマスク
(R)を前記予備室(60)内で前記所定方向に動かし
て、前記所定ガスを該マスク(R)の前記空間(51)
内に流入させてもよい。この場合、マスク室(22)内
のマスク(R)を、空間(51)内の吸光物質が低減さ
れたマスク(R)に速やかに交換することが可能とな
る。
に収容されている前記マスク(R)とは別のマスク
(R)を前記予備室(60)内で前記所定方向に動かし
て、前記所定ガスを該マスク(R)の前記空間(51)
内に流入させてもよい。この場合、マスク室(22)内
のマスク(R)を、空間(51)内の吸光物質が低減さ
れたマスク(R)に速やかに交換することが可能とな
る。
【0019】また、ユニット(22,60)内の不純物
質の濃度に関する情報を検出し、該検出結果に基づい
て、前記マスク(R)を前記所定方向に動かしてもよ
い。この場合、ユニット(22,60)内の不純物質の
濃度に関する情報を検出した結果に基づいて、空間(5
1)内の不純物質(吸光物質)の濃度を確実に低減する
ことが可能となる。
質の濃度に関する情報を検出し、該検出結果に基づい
て、前記マスク(R)を前記所定方向に動かしてもよ
い。この場合、ユニット(22,60)内の不純物質の
濃度に関する情報を検出した結果に基づいて、空間(5
1)内の不純物質(吸光物質)の濃度を確実に低減する
ことが可能となる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。図2は、本実施例に用いられる
半導体デバイス製造用の縮小投影型露光装置10の構成
を概略的に示している。この露光装置10は、マスクと
してのレチクルRと基板としてのウエハWとを同期移動
させつつ、レチクルRに形成された回路パターンを、ウ
エハW上の各ショット領域に転写する、ステップ・アン
ド・スキャン方式の走査型露光装置、いわゆるスキャニ
ング・ステッパである。まず、この露光装置10の全体
構成について以下説明する。
面を参照して説明する。図2は、本実施例に用いられる
半導体デバイス製造用の縮小投影型露光装置10の構成
を概略的に示している。この露光装置10は、マスクと
してのレチクルRと基板としてのウエハWとを同期移動
させつつ、レチクルRに形成された回路パターンを、ウ
エハW上の各ショット領域に転写する、ステップ・アン
ド・スキャン方式の走査型露光装置、いわゆるスキャニ
ング・ステッパである。まず、この露光装置10の全体
構成について以下説明する。
【0021】この露光装置10は、光源20、光源20
からのエネルギービーム(露光ビームIL)によりレチ
クルRを照明する照明系21、レチクルRを収容するレ
チクル室22、レチクルRから射出される露光ビームI
LをウエハW上に投射する投影光学系PL、ウエハWを
収容するウエハ室23、及び装置全体を統括的に制御す
る主制御装置24等を含んで構成されている。
からのエネルギービーム(露光ビームIL)によりレチ
クルRを照明する照明系21、レチクルRを収容するレ
チクル室22、レチクルRから射出される露光ビームI
LをウエハW上に投射する投影光学系PL、ウエハWを
収容するウエハ室23、及び装置全体を統括的に制御す
る主制御装置24等を含んで構成されている。
【0022】光源20としては、ここでは、波長約12
0nm〜約180nmの真空紫外光域に属する光を発す
る光源、例えば発振波長157nmのフッ素レーザ(F
2 レーザ)、発振波長146nmのクリプトンダイマー
レーザ(Kr2 レーザ)、発振波長126nmのアルゴ
ンダイマーレーザ(Ar2 レーザ)などが用いられてい
る。なお、光源として発振波長193nmのArFエキ
シマレーザ等を用いてもよい。
0nm〜約180nmの真空紫外光域に属する光を発す
る光源、例えば発振波長157nmのフッ素レーザ(F
2 レーザ)、発振波長146nmのクリプトンダイマー
レーザ(Kr2 レーザ)、発振波長126nmのアルゴ
ンダイマーレーザ(Ar2 レーザ)などが用いられてい
る。なお、光源として発振波長193nmのArFエキ
シマレーザ等を用いてもよい。
【0023】照明系21は、光源20から射出された光
束(レーザビーム)ILを所定の方向に折り曲げるミラ
ー30、該ミラー30によって導かれた光束ILをほぼ
均一な照度分布の光束に調整するオプチカルインテグレ
ータ31、露光ビームILの大部分(例えば97%)を
透過するとともに残りの部分(例えば3%)をインテグ
レータセンサ32に導くビームスプリッタ33、該ビー
ムスプリッタ33を透過しミラー34及びリレーレンズ
35等で導かれた露光ビームILを所定の照明範囲に規
定するレチクルブラインド36、該レチクルブラインド
36の開口を透過した露光ビームILをレチクル室22
に導くリレーレンズ37及びミラー38等を含んで構成
されている。
束(レーザビーム)ILを所定の方向に折り曲げるミラ
ー30、該ミラー30によって導かれた光束ILをほぼ
均一な照度分布の光束に調整するオプチカルインテグレ
ータ31、露光ビームILの大部分(例えば97%)を
透過するとともに残りの部分(例えば3%)をインテグ
レータセンサ32に導くビームスプリッタ33、該ビー
ムスプリッタ33を透過しミラー34及びリレーレンズ
35等で導かれた露光ビームILを所定の照明範囲に規
定するレチクルブラインド36、該レチクルブラインド
36の開口を透過した露光ビームILをレチクル室22
に導くリレーレンズ37及びミラー38等を含んで構成
されている。
【0024】インテグレータセンサ32は光電変換素子
等からなり、ビームスプリッタ33によって導かれる露
光ビームILの一部分を光電変換し、その光電変換信号
を主制御装置24に供給する。主制御装置24はインテ
グレータセンサ32からの情報に基づいて光源20を駆
動・停止させるようになっており、これによってウエハ
Wに対する露光量(露光ビームの照射量)が制御され
る。なお、インテグレータセンサ32の出力信号は、露
光動作前に、ウエハステージWSTに取り付けられた照
射量モニタで、投影光学系を通過してきた露光ビームI
Lを受光して得られる出力信号と関係付けられている。
等からなり、ビームスプリッタ33によって導かれる露
光ビームILの一部分を光電変換し、その光電変換信号
を主制御装置24に供給する。主制御装置24はインテ
グレータセンサ32からの情報に基づいて光源20を駆
動・停止させるようになっており、これによってウエハ
Wに対する露光量(露光ビームの照射量)が制御され
る。なお、インテグレータセンサ32の出力信号は、露
光動作前に、ウエハステージWSTに取り付けられた照
射量モニタで、投影光学系を通過してきた露光ビームI
Lを受光して得られる出力信号と関係付けられている。
【0025】また、レチクルブラインド36は、例え
ば、平面L字状に屈曲し露光ビームILの光軸と直交す
る面内で組み合わせられることによって矩形状の開口を
形成する一対のブレード(不図示)と、これらブレード
を主制御装置24の指示に基づいて光軸と直交する面内
で変位させる遮光部変位装置(不図示)とを備えてい
る。このとき、ブレードはレチクルRのパターン面と共
役な面に配置される。また、レチクルブラインド36の
開口の大きさはブレードの変位に伴って変化し、この開
口により規定された露光ビームILは、リレーレンズ3
7を介してレチクル室22に配されたレチクルRの特定
領域をほぼ均一な照度で照明する。
ば、平面L字状に屈曲し露光ビームILの光軸と直交す
る面内で組み合わせられることによって矩形状の開口を
形成する一対のブレード(不図示)と、これらブレード
を主制御装置24の指示に基づいて光軸と直交する面内
で変位させる遮光部変位装置(不図示)とを備えてい
る。このとき、ブレードはレチクルRのパターン面と共
役な面に配置される。また、レチクルブラインド36の
開口の大きさはブレードの変位に伴って変化し、この開
口により規定された露光ビームILは、リレーレンズ3
7を介してレチクル室22に配されたレチクルRの特定
領域をほぼ均一な照度で照明する。
【0026】レチクル室22は、照明系21のハウジン
グ及び投影光学系PLのハウジングと隙間無く接合され
た隔壁40によって形成されており、その内部空間にお
いて、レチクルRを吸着保持するレチクルステージRS
Tを備えている。すなわち、本実施例では、この隔壁4
0が一つのユニット(以下、レチクル室と称する)を構
成しており、このレチクル室22は外部に対して内部空
間が機密性を持つ気密構造である。ここで、気密構造と
は、レチクル室22外の気体から完全に遮断された完全
密閉構造であってもよいし、レチクル室22内の圧力が
レチクル室22外の圧力より高めに設定され、空間内か
ら空間外に気体が漏れる構造であってもよい。また、レ
チクル室22内外が同気圧であり、レチクル室22内外
との間で気体の流れがほとんどない構造も含まれる。
グ及び投影光学系PLのハウジングと隙間無く接合され
た隔壁40によって形成されており、その内部空間にお
いて、レチクルRを吸着保持するレチクルステージRS
Tを備えている。すなわち、本実施例では、この隔壁4
0が一つのユニット(以下、レチクル室と称する)を構
成しており、このレチクル室22は外部に対して内部空
間が機密性を持つ気密構造である。ここで、気密構造と
は、レチクル室22外の気体から完全に遮断された完全
密閉構造であってもよいし、レチクル室22内の圧力が
レチクル室22外の圧力より高めに設定され、空間内か
ら空間外に気体が漏れる構造であってもよい。また、レ
チクル室22内外が同気圧であり、レチクル室22内外
との間で気体の流れがほとんどない構造も含まれる。
【0027】レチクルステージRSTは、不図示のレチ
クルベース上に配置されており、ステージ駆動系41に
より、レチクルベース上でY方向(スキャン方向)に所
定のストロークで移動するとともに、X方向、Y方向、
及びθ方向(回転方向)にそれぞれ微小移動するように
構成されている。ステージ駆動系41は、例えば、レチ
クルステージRSTをY方向に案内するためにY軸に平
行に配設されるリニアガイド、走査用リニアモータ(ボ
イスコイルモータ)等を含んで構成される。
クルベース上に配置されており、ステージ駆動系41に
より、レチクルベース上でY方向(スキャン方向)に所
定のストロークで移動するとともに、X方向、Y方向、
及びθ方向(回転方向)にそれぞれ微小移動するように
構成されている。ステージ駆動系41は、例えば、レチ
クルステージRSTをY方向に案内するためにY軸に平
行に配設されるリニアガイド、走査用リニアモータ(ボ
イスコイルモータ)等を含んで構成される。
【0028】また、レチクルステージRSTには、それ
ぞれの位置や移動量を計測するための位置検出装置であ
るレーザ干渉計42からの測長ビーム(レーザビーム)
を反射する移動鏡43が取り付けられている。レーザ干
渉計42は、図示しない固定手段によってそれぞれレチ
クルベースに固定されており、投影光学系PLの上端部
側面に固定された図示しない固定鏡を基準として、レチ
クルステージRSTのXY面内の位置を所定の分解能で
検出するようになっている。レーザ干渉計42によって
計測されるレチクルステージRSTの位置情報(または
速度情報)は主制御装置24に送られる。主制御装置2
4は、レーザ干渉計42から出力される位置情報(また
は速度情報)に基づいてステージ駆動系41を制御する
ようになっている。
ぞれの位置や移動量を計測するための位置検出装置であ
るレーザ干渉計42からの測長ビーム(レーザビーム)
を反射する移動鏡43が取り付けられている。レーザ干
渉計42は、図示しない固定手段によってそれぞれレチ
クルベースに固定されており、投影光学系PLの上端部
側面に固定された図示しない固定鏡を基準として、レチ
クルステージRSTのXY面内の位置を所定の分解能で
検出するようになっている。レーザ干渉計42によって
計測されるレチクルステージRSTの位置情報(または
速度情報)は主制御装置24に送られる。主制御装置2
4は、レーザ干渉計42から出力される位置情報(また
は速度情報)に基づいてステージ駆動系41を制御する
ようになっている。
【0029】また、レチクル室22の隔壁40の天井部
には、照明系21におけるハウジングの内部空間とレチ
クル室22の内部空間とを分離するように光学部材45
が配置されている。この光学部材45は、照明系21か
らレチクルRに照明される露光ビームILの光路上に配
置されるため、真空紫外線光である露光ビームILに対
して透過性の高い蛍石等の結晶材料によって形成され
る。なお、レチクルRは、不図示のレチクル搬送系によ
りレチクル室22内に搬入及び搬出され、適宜交換して
使用される。
には、照明系21におけるハウジングの内部空間とレチ
クル室22の内部空間とを分離するように光学部材45
が配置されている。この光学部材45は、照明系21か
らレチクルRに照明される露光ビームILの光路上に配
置されるため、真空紫外線光である露光ビームILに対
して透過性の高い蛍石等の結晶材料によって形成され
る。なお、レチクルRは、不図示のレチクル搬送系によ
りレチクル室22内に搬入及び搬出され、適宜交換して
使用される。
【0030】ここで、図3に、レチクルステージRST
に載置されるレチクルRの斜視図を示す。この図3に示
すように、レチクルRには、パターン領域PAを保護す
るためのレチクル保護装置50が装着されている。この
レチクル保護装置50は、パターン領域PAを囲んで配
設されるペリクルフレームPFと、パターン領域PAを
覆うようにペリクルフレームPFに張設される透明のペ
リクルPEとからなる。このペリクルフレームPFとペ
リクルPEとにより、レチクルRのパターン領域PAを
覆う閉空間としてのペリクル内空間51が形成される。
ペリクルPEとしては、ニトロセルロース等の有機物を
主成分とする厚さが数百nm〜数μm程度の透明な薄い
膜状の部材のほか、数百μm程度の厚さを有する板状の
石英ガラス(フッ素ドープ石英等)などが用いられる。
また、ニトロセルロースや石英ガラスのほかに、蛍石
や、フッ化マグネシウム、フッ化リチウム等の他の無機
材料からなる部材をペリクルPEに用いてもよい。ま
た、ペリクルフレームPFは、アルミニウム等の金属や
石英ガラスを矩形の枠状に形成したものであり、ペリク
ル内空間51と外部空間との間を通気するために設けら
れる複数(ここでは2つ)の開口53,54を有してい
る。
に載置されるレチクルRの斜視図を示す。この図3に示
すように、レチクルRには、パターン領域PAを保護す
るためのレチクル保護装置50が装着されている。この
レチクル保護装置50は、パターン領域PAを囲んで配
設されるペリクルフレームPFと、パターン領域PAを
覆うようにペリクルフレームPFに張設される透明のペ
リクルPEとからなる。このペリクルフレームPFとペ
リクルPEとにより、レチクルRのパターン領域PAを
覆う閉空間としてのペリクル内空間51が形成される。
ペリクルPEとしては、ニトロセルロース等の有機物を
主成分とする厚さが数百nm〜数μm程度の透明な薄い
膜状の部材のほか、数百μm程度の厚さを有する板状の
石英ガラス(フッ素ドープ石英等)などが用いられる。
また、ニトロセルロースや石英ガラスのほかに、蛍石
や、フッ化マグネシウム、フッ化リチウム等の他の無機
材料からなる部材をペリクルPEに用いてもよい。ま
た、ペリクルフレームPFは、アルミニウム等の金属や
石英ガラスを矩形の枠状に形成したものであり、ペリク
ル内空間51と外部空間との間を通気するために設けら
れる複数(ここでは2つ)の開口53,54を有してい
る。
【0031】開口53,54は、本実施例では、ペリク
ルフレームPFの4つの側面のうちの、レチクルステー
ジRST上に載置された際に上述したスキャン方向(Y
方向)に配置される互いに対向する2つの側面にスリッ
ト状に形成されている。この場合、スリットの開口面積
は、ペリクルフレームPFの強度が大きく低下しない範
囲でできるだけ大きくするのが好ましい。なお、開口5
3,54には所定の大きさの異物の通過を防止するため
のフィルタを配設するのが好ましい。
ルフレームPFの4つの側面のうちの、レチクルステー
ジRST上に載置された際に上述したスキャン方向(Y
方向)に配置される互いに対向する2つの側面にスリッ
ト状に形成されている。この場合、スリットの開口面積
は、ペリクルフレームPFの強度が大きく低下しない範
囲でできるだけ大きくするのが好ましい。なお、開口5
3,54には所定の大きさの異物の通過を防止するため
のフィルタを配設するのが好ましい。
【0032】図2に戻り、前記投影光学系PLは、蛍
石、フッ化リチウム等のフッ化物結晶からなるレンズや
反射鏡などの複数の光学部材をハウジング(鏡筒)内に
収容し、かつ、その密閉度を高めたものである。本実施
例では、この投影光学系PLとして、投影倍率が例えば
1/4あるいは1/5の縮小光学系が用いられている。
このため、照明系21からの露光ビームILによりレチ
クルRが照明されると、レチクルRに形成されたパター
ンが投影光学系PLによりウエハW上の特定領域(ショ
ット領域)に縮小投影される。
石、フッ化リチウム等のフッ化物結晶からなるレンズや
反射鏡などの複数の光学部材をハウジング(鏡筒)内に
収容し、かつ、その密閉度を高めたものである。本実施
例では、この投影光学系PLとして、投影倍率が例えば
1/4あるいは1/5の縮小光学系が用いられている。
このため、照明系21からの露光ビームILによりレチ
クルRが照明されると、レチクルRに形成されたパター
ンが投影光学系PLによりウエハW上の特定領域(ショ
ット領域)に縮小投影される。
【0033】ウエハ室23は、投影光学系PLのハウジ
ングと隙間無く接合された隔壁47によって形成されて
おり、その内部空間において、ウエハWを真空吸着によ
って保持するウエハホルダ48と、該ウエハホルダ48
を支持するウエハステージWSTとを備えている。本実
施例では、この隔壁47によって形成されるウエハ室2
3は、レチクル室22と同様に定義される気密構造で構
成される。
ングと隙間無く接合された隔壁47によって形成されて
おり、その内部空間において、ウエハWを真空吸着によ
って保持するウエハホルダ48と、該ウエハホルダ48
を支持するウエハステージWSTとを備えている。本実
施例では、この隔壁47によって形成されるウエハ室2
3は、レチクル室22と同様に定義される気密構造で構
成される。
【0034】ウエハステージWSTは、例えば磁気浮上
型の2次元リニアアクチュエータ(平面モータ)等から
なる駆動系(不図示)により、XY平面(投影光学系P
Lの光軸に垂直な方向)に沿った水平方向に自在に駆動
されるように構成されている。また、ウエハステージW
STの位置は、レーザ光源やプリズム等の光学部材及び
ディテクタなどからなるレーザ干渉システムによって調
整される。このレーザ干渉システムを構成する部材は、
該部材から発生する異物によって露光に対して悪影響が
生じるのを防止するために、ウエハ室23の外部に配置
されている。なお、各レーザ干渉計を構成する各部品か
ら吸光物質の発生が十分に抑制されている場合は、これ
ら各部品をウエハ室23に配置してもよい。
型の2次元リニアアクチュエータ(平面モータ)等から
なる駆動系(不図示)により、XY平面(投影光学系P
Lの光軸に垂直な方向)に沿った水平方向に自在に駆動
されるように構成されている。また、ウエハステージW
STの位置は、レーザ光源やプリズム等の光学部材及び
ディテクタなどからなるレーザ干渉システムによって調
整される。このレーザ干渉システムを構成する部材は、
該部材から発生する異物によって露光に対して悪影響が
生じるのを防止するために、ウエハ室23の外部に配置
されている。なお、各レーザ干渉計を構成する各部品か
ら吸光物質の発生が十分に抑制されている場合は、これ
ら各部品をウエハ室23に配置してもよい。
【0035】また、ウエハ室23では、ウエハステージ
WSTのXY面内の移動により、ウエハW上の任意のシ
ョット領域をレチクルRのパターンの投影位置(露光位
置)に位置決めするようになっている。これにより、こ
の露光装置10では、主制御装置24により、ウエハW
上の各ショット領域を露光開始位置に順次位置決めする
ようにウエハステージWSTを移動するショット間ステ
ッピング動作と、レチクルRとウエハWとをXY平面に
沿った水平方向に同期移動させつつ、レチクルRのパタ
ーンをウエハWのショット領域に転写するスキャン露光
動作とが繰り返し行われるようになっている。
WSTのXY面内の移動により、ウエハW上の任意のシ
ョット領域をレチクルRのパターンの投影位置(露光位
置)に位置決めするようになっている。これにより、こ
の露光装置10では、主制御装置24により、ウエハW
上の各ショット領域を露光開始位置に順次位置決めする
ようにウエハステージWSTを移動するショット間ステ
ッピング動作と、レチクルRとウエハWとをXY平面に
沿った水平方向に同期移動させつつ、レチクルRのパタ
ーンをウエハWのショット領域に転写するスキャン露光
動作とが繰り返し行われるようになっている。
【0036】主制御装置24は、CPU(中央処理装
置)、ROM(リード・オンリ・メモリ)、RAM(ラ
ンダム・アクセス・メモリ)等を含むマイクロコンピュ
ータ(又はミニコンピュータ)から構成される。また、
主制御装置24は、前述したようにレチクルステージR
STやウエハステージWSTをレーザ干渉計を介してモ
ニタしつつ、各ステージの位置制御を行なう。
置)、ROM(リード・オンリ・メモリ)、RAM(ラ
ンダム・アクセス・メモリ)等を含むマイクロコンピュ
ータ(又はミニコンピュータ)から構成される。また、
主制御装置24は、前述したようにレチクルステージR
STやウエハステージWSTをレーザ干渉計を介してモ
ニタしつつ、各ステージの位置制御を行なう。
【0037】ところで、本実施例のように、真空紫外域
の波長の光を露光ビームとする場合には、係る波長帯域
の光に対し強い吸収特性を有する物質(以下、吸光物質
と称する)を光路から排除する必要がある。真空紫外域
のビームに対する吸光物質としては、酸素(O2 )、水
(水蒸気:H2 O)、炭酸ガス(二酸化炭素:C
O2)、有機物、及びハロゲン化物等がある。一方、露
光ビームILが透過する気体(エネルギ吸収がほとんど
無い物質)としては、窒素ガス(N2 )の他に、ヘリウ
ム(He)、ネオン(Ne)、アルゴン(Ar)、クリ
プトン(Kr)、キセノン(Xe)、ラドン(Rn)よ
りなる希ガスがある。以降、この窒素ガス及び希ガスを
まとめて「透過ガス」と呼ぶことにする。
の波長の光を露光ビームとする場合には、係る波長帯域
の光に対し強い吸収特性を有する物質(以下、吸光物質
と称する)を光路から排除する必要がある。真空紫外域
のビームに対する吸光物質としては、酸素(O2 )、水
(水蒸気:H2 O)、炭酸ガス(二酸化炭素:C
O2)、有機物、及びハロゲン化物等がある。一方、露
光ビームILが透過する気体(エネルギ吸収がほとんど
無い物質)としては、窒素ガス(N2 )の他に、ヘリウ
ム(He)、ネオン(Ne)、アルゴン(Ar)、クリ
プトン(Kr)、キセノン(Xe)、ラドン(Rn)よ
りなる希ガスがある。以降、この窒素ガス及び希ガスを
まとめて「透過ガス」と呼ぶことにする。
【0038】本実施例の露光装置では、不図示のガス供
給装置により、光路上の空間、すなわち、照明系21、
レチクル室22、投影光学系PL、及びウエハ室23に
おける各内部空間に、真空紫外域のビームに対してエネ
ルギー吸収の少ない上記透過ガスを供給して満たし、そ
の気圧を大気圧と同程度もしくはより高くしている。本
実施例では、大気圧に対し1〜10%程度高く設定して
いる。なお、窒素ガスは波長が150nm程度以下の光
に対しては吸光物質として作用し、ヘリウムガスは波長
100nm程度まで透過ガスとして使用することができ
る。また、ヘリウムガスは熱伝導率が窒素ガスの約6倍
であり、気圧変化に対する屈折率の変動量が窒素ガスの
約1/8であるため、特に高透過率と光学系の結像特性
の安定性や冷却性とで優れている。なお、ヘリウムガス
は高価であるため、露光ビームの波長がF2 レーザのよ
うに150nm以上であれば、運転コストを低減させる
ためにはその透過ガスとして窒素ガスを使用するように
してもよい。
給装置により、光路上の空間、すなわち、照明系21、
レチクル室22、投影光学系PL、及びウエハ室23に
おける各内部空間に、真空紫外域のビームに対してエネ
ルギー吸収の少ない上記透過ガスを供給して満たし、そ
の気圧を大気圧と同程度もしくはより高くしている。本
実施例では、大気圧に対し1〜10%程度高く設定して
いる。なお、窒素ガスは波長が150nm程度以下の光
に対しては吸光物質として作用し、ヘリウムガスは波長
100nm程度まで透過ガスとして使用することができ
る。また、ヘリウムガスは熱伝導率が窒素ガスの約6倍
であり、気圧変化に対する屈折率の変動量が窒素ガスの
約1/8であるため、特に高透過率と光学系の結像特性
の安定性や冷却性とで優れている。なお、ヘリウムガス
は高価であるため、露光ビームの波長がF2 レーザのよ
うに150nm以上であれば、運転コストを低減させる
ためにはその透過ガスとして窒素ガスを使用するように
してもよい。
【0039】次に、上述のように構成される本実施形態
の露光装置10の動作について、主制御装置24の制御
動作を中心に説明する。前提として、露光ビームILの
光路上の空間(照明系21、レチクル室22、投影光学
系PL、及びウエハ室23における各内部空間)は、予
め、各空間がそれぞれ透過ガスで満たされるとともに、
所定の気圧に設定されており、これにより、各空間にお
ける吸光物質が低減され、外部からの異物の混入が抑制
された状態にあるものとする。
の露光装置10の動作について、主制御装置24の制御
動作を中心に説明する。前提として、露光ビームILの
光路上の空間(照明系21、レチクル室22、投影光学
系PL、及びウエハ室23における各内部空間)は、予
め、各空間がそれぞれ透過ガスで満たされるとともに、
所定の気圧に設定されており、これにより、各空間にお
ける吸光物質が低減され、外部からの異物の混入が抑制
された状態にあるものとする。
【0040】まず、主制御装置24は、不図示のレチク
ル搬送系により、レチクルRをレチクル室22内に搬入
し、そのレチクルRをレチクルステージRST上に載置
する。このとき、レチクル搬送系は、レチクル保護装置
50に形成された複数の開口53,54が、レチクルス
テージRSTのスキャン方向に配されるように、レチク
ルRを載置する。なお、レチクルRは、レチクル保護装
置50を下に向けた状態に載置される。
ル搬送系により、レチクルRをレチクル室22内に搬入
し、そのレチクルRをレチクルステージRST上に載置
する。このとき、レチクル搬送系は、レチクル保護装置
50に形成された複数の開口53,54が、レチクルス
テージRSTのスキャン方向に配されるように、レチク
ルRを載置する。なお、レチクルRは、レチクル保護装
置50を下に向けた状態に載置される。
【0041】レチクルステージRST上にレチクルRが
載置されると、主制御装置24は、レチクル室22内で
レチクルRをスキャン移動させる。このスキャン動作
は、レチクル保護装置50の内部空間(ペリクル内空間
51)の気体を透過ガスに置換するためのものであり、
後述するスキャン露光に先立って行われる。すなわち、
本実施例において、ガス置換機構は、レチクルステージ
RST、レチクルステージRSTを駆動するステージ駆
動系41、ステージ駆動系41を制御する主制御装置2
4を備える。
載置されると、主制御装置24は、レチクル室22内で
レチクルRをスキャン移動させる。このスキャン動作
は、レチクル保護装置50の内部空間(ペリクル内空間
51)の気体を透過ガスに置換するためのものであり、
後述するスキャン露光に先立って行われる。すなわち、
本実施例において、ガス置換機構は、レチクルステージ
RST、レチクルステージRSTを駆動するステージ駆
動系41、ステージ駆動系41を制御する主制御装置2
4を備える。
【0042】主制御装置24は、ステージ駆動系41を
介してレチクルステージRSTをY方向に駆動して、露
光ビームILの光路に対してレチクルRを相対移動(ス
キャン)させる。このとき、主制御装置24は、レチク
ル室22内でレチクルRが予め定められた所定のストロ
ークを繰り返し往復動するように、ステージ駆動系41
を介してレチクルステージRSTを制御する。このと
き、このレチクルRのスキャン移動により、レチクルR
に対して相対的なガスの流れが生じる。
介してレチクルステージRSTをY方向に駆動して、露
光ビームILの光路に対してレチクルRを相対移動(ス
キャン)させる。このとき、主制御装置24は、レチク
ル室22内でレチクルRが予め定められた所定のストロ
ークを繰り返し往復動するように、ステージ駆動系41
を介してレチクルステージRSTを制御する。このと
き、このレチクルRのスキャン移動により、レチクルR
に対して相対的なガスの流れが生じる。
【0043】例えば、図1(a)に示すように、レチク
ルR(レチクルステージ)が+Y方向にスキャン移動す
る場合には、このレチクルRの移動に伴って、そのとき
のスキャン移動方向(+Y方向)とは逆方向(−Y方
向)に相対的なガスの流れが生じる。また、これとは逆
に、図1(b)に示すように、レチクルRが−Y方向に
スキャン移動する場合には、このレチクルRの移動に伴
って、そのときのスキャン移動方向(−Y方向)とは逆
方向(+Y方向)に相対的なガスの流れが生じる。上述
したように、レチクルRに装着されているレチクル保護
装置50におけるペリクルフレームPFのスキャン方向
の両側面には、スリット状の開口53,54が形成され
ており、上述したレチクルRの移動に伴う相対的なガス
の流れにより、レチクル室内の透過ガスがペリクル内空
間51に流入するようになる。つまり、2つの開口5
3,54のうちの一方の開口を介してレチクル室22内
の透過ガスがペリクル内空間51に流入するとともに、
上記開口と対向する他方の開口を介してペリクル内空間
51の気体が流出する。そして、このガスの流出入が繰
り返されることにより、ペリクル内空間51の気体が透
過ガスに置換されるようになる(スキャン置換)。な
お、このスキャン置換を実行する間、レチクル室22に
対して透過ガスの供給及びレチクル室22内の気体の排
気が継続して行われる。
ルR(レチクルステージ)が+Y方向にスキャン移動す
る場合には、このレチクルRの移動に伴って、そのとき
のスキャン移動方向(+Y方向)とは逆方向(−Y方
向)に相対的なガスの流れが生じる。また、これとは逆
に、図1(b)に示すように、レチクルRが−Y方向に
スキャン移動する場合には、このレチクルRの移動に伴
って、そのときのスキャン移動方向(−Y方向)とは逆
方向(+Y方向)に相対的なガスの流れが生じる。上述
したように、レチクルRに装着されているレチクル保護
装置50におけるペリクルフレームPFのスキャン方向
の両側面には、スリット状の開口53,54が形成され
ており、上述したレチクルRの移動に伴う相対的なガス
の流れにより、レチクル室内の透過ガスがペリクル内空
間51に流入するようになる。つまり、2つの開口5
3,54のうちの一方の開口を介してレチクル室22内
の透過ガスがペリクル内空間51に流入するとともに、
上記開口と対向する他方の開口を介してペリクル内空間
51の気体が流出する。そして、このガスの流出入が繰
り返されることにより、ペリクル内空間51の気体が透
過ガスに置換されるようになる(スキャン置換)。な
お、このスキャン置換を実行する間、レチクル室22に
対して透過ガスの供給及びレチクル室22内の気体の排
気が継続して行われる。
【0044】このとき、ペリクル内空間51の気体が透
過ガスに置換されたか否かは、ペリクル内空間51の吸
光物質の濃度に関する情報を検出した結果に基づいて判
断することが可能である。ペリクル内空間51の吸光物
質の濃度を検出する方法としては、例えばレチクル室2
2からの排気管の途中にガス濃度計(例えば、酸素濃度
計、露点計等)を配置し、レチクル室22から排気され
る気体中の吸光物質の濃度、又は透過ガスの濃度を検出
し、その結果をペリクル内空間51の吸光物質の濃度に
対する指標として用いる方法や、あるいは、ペリクル内
空間51のビームの透過率を検出し、その結果をペリク
ル内空間51の吸光物質の濃度に対する指標として用い
る方法などがある。なお、ペリクル内空間51の透過率
を検出するには、例えばウエハステージ側に光量モニタ
を配置し、その光量モニタによる光量の検出結果に基づ
いて、上記透過率を算出するとよい。なお、本実施例で
は、主制御装置24は、上記スキャン置換動作の繰り返
し回数が、予め実験等により求められたペリクル内空間
51内の吸光物質の濃度が十分に低減される目標回数に
達することにより、ペリクル内空間51が透過ガスに置
換されたものと判断する。
過ガスに置換されたか否かは、ペリクル内空間51の吸
光物質の濃度に関する情報を検出した結果に基づいて判
断することが可能である。ペリクル内空間51の吸光物
質の濃度を検出する方法としては、例えばレチクル室2
2からの排気管の途中にガス濃度計(例えば、酸素濃度
計、露点計等)を配置し、レチクル室22から排気され
る気体中の吸光物質の濃度、又は透過ガスの濃度を検出
し、その結果をペリクル内空間51の吸光物質の濃度に
対する指標として用いる方法や、あるいは、ペリクル内
空間51のビームの透過率を検出し、その結果をペリク
ル内空間51の吸光物質の濃度に対する指標として用い
る方法などがある。なお、ペリクル内空間51の透過率
を検出するには、例えばウエハステージ側に光量モニタ
を配置し、その光量モニタによる光量の検出結果に基づ
いて、上記透過率を算出するとよい。なお、本実施例で
は、主制御装置24は、上記スキャン置換動作の繰り返
し回数が、予め実験等により求められたペリクル内空間
51内の吸光物質の濃度が十分に低減される目標回数に
達することにより、ペリクル内空間51が透過ガスに置
換されたものと判断する。
【0045】ペリクル内空間51の気体が透過ガスに置
換されると、主制御装置24は、次の露光動作(スキャ
ン露光)を開始する。本実施例の露光装置10は、ステ
ップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置であるた
め、主制御装置24は、レチクルステージRSTを駆動
して露光ビームの光路に対してレチクルRを相対移動
(走査)させるとともに、これと同期してウエハW側の
ウエハステージ23を移動させ、ウエハW上に複数設定
されるショット領域の一つにレチクルRのパターン像を
投影露光する。このとき、レチクルステージRSTを走
査方向(Y方向)に速度Vsで走査させるのと同期し
て、ウエハステージWSTを上記レチクルステージRS
Tの走査方向と逆方向に速度Vw(=β・Vs、βは縮
小倍率で例えば1/4又は1/5)で走査させる。つま
り、ウエハステージWSTに対してレチクルステージR
STを数倍の速度で移動させることになる。このよう
に、同期移動するレチクルRとウエハWとに対して、光
源20からの露光ビームILを射出することにより、レ
チクルRに形成された回路パターンの像が投影光学系P
Lを介してウエハWのショット領域に転写される(スキ
ャン露光)。また、上述したスキャン露光動作と、ウエ
ハステージWSTをステッピング移動させるステッピン
グ動作とを繰り返すことにより、ウエハW上の各ショッ
ト領域のそれぞれにレチクルRのパターン像が順次転写
される。
換されると、主制御装置24は、次の露光動作(スキャ
ン露光)を開始する。本実施例の露光装置10は、ステ
ップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置であるた
め、主制御装置24は、レチクルステージRSTを駆動
して露光ビームの光路に対してレチクルRを相対移動
(走査)させるとともに、これと同期してウエハW側の
ウエハステージ23を移動させ、ウエハW上に複数設定
されるショット領域の一つにレチクルRのパターン像を
投影露光する。このとき、レチクルステージRSTを走
査方向(Y方向)に速度Vsで走査させるのと同期し
て、ウエハステージWSTを上記レチクルステージRS
Tの走査方向と逆方向に速度Vw(=β・Vs、βは縮
小倍率で例えば1/4又は1/5)で走査させる。つま
り、ウエハステージWSTに対してレチクルステージR
STを数倍の速度で移動させることになる。このよう
に、同期移動するレチクルRとウエハWとに対して、光
源20からの露光ビームILを射出することにより、レ
チクルRに形成された回路パターンの像が投影光学系P
Lを介してウエハWのショット領域に転写される(スキ
ャン露光)。また、上述したスキャン露光動作と、ウエ
ハステージWSTをステッピング移動させるステッピン
グ動作とを繰り返すことにより、ウエハW上の各ショッ
ト領域のそれぞれにレチクルRのパターン像が順次転写
される。
【0046】このスキャン露光時において、レチクルR
の移動方向は、前述したスキャン置換時と同じである。
したがって、このスキャン露光時においても、レチクル
Rのスキャン移動に伴って、レチクル室22内の透過ガ
スが、ペリクルフレームPFの開口53,54を介し
て、ペリクル内空間51に流入する。これにより、ペリ
クル内空間51の吸光物質が低減されるとともに、スキ
ャン露光中、その吸光物質が低減された状態が維持され
る。
の移動方向は、前述したスキャン置換時と同じである。
したがって、このスキャン露光時においても、レチクル
Rのスキャン移動に伴って、レチクル室22内の透過ガ
スが、ペリクルフレームPFの開口53,54を介し
て、ペリクル内空間51に流入する。これにより、ペリ
クル内空間51の吸光物質が低減されるとともに、スキ
ャン露光中、その吸光物質が低減された状態が維持され
る。
【0047】主制御装置24は、すべてのショット位置
に対する露光が終了すると、不図示のウエハ搬送系によ
り、ウエハ室23内のウエハWを次のウエハWに交換す
る。本実施例では、このウエハW交換時においても、上
述したスキャン方向にレチクルRを繰り返し往復動させ
て、ペリクル内空間51に透過ガスを流入させる。以
後、露光装置10では、上述したスキャン露光動作と、
ウエハW交換動作とを繰り返して行う。
に対する露光が終了すると、不図示のウエハ搬送系によ
り、ウエハ室23内のウエハWを次のウエハWに交換す
る。本実施例では、このウエハW交換時においても、上
述したスキャン方向にレチクルRを繰り返し往復動させ
て、ペリクル内空間51に透過ガスを流入させる。以
後、露光装置10では、上述したスキャン露光動作と、
ウエハW交換動作とを繰り返して行う。
【0048】このように、本実施例では、レチクル室2
2内にレチクルRを収容した後、このレチクル室22内
でレチクルRのスキャン移動を継続的に実施する。これ
により、レチクル室22内に満たされている透過ガスが
常にペリクル内空間51に流入してガス置換が行われ、
ペリクル内空間51における吸光物質が低減された状態
が安定的に維持される。したがって、光源20からの露
光ビームILのエネルギーがペリクル内空間51で大き
く吸収されることなく、十分な照度でウエハWに到達す
るようになり、露光精度の向上が図られる。しかも、ペ
リクル内空間51をガス置換するにあたっては、レチク
ル室22内でレチクルRをスキャン移動させるだけでよ
いので、複雑な機構を新たに付加することなく容易に実
施することが可能である。なお、ペリクル内空間51
内、及びレチクル室22内のガスの温度を高温(供給さ
れるガスの温度より高くする)にしておくことによっ
て、ガスの平均分子運動速度があがるので、ガス置換を
より高速に行うことができる。
2内にレチクルRを収容した後、このレチクル室22内
でレチクルRのスキャン移動を継続的に実施する。これ
により、レチクル室22内に満たされている透過ガスが
常にペリクル内空間51に流入してガス置換が行われ、
ペリクル内空間51における吸光物質が低減された状態
が安定的に維持される。したがって、光源20からの露
光ビームILのエネルギーがペリクル内空間51で大き
く吸収されることなく、十分な照度でウエハWに到達す
るようになり、露光精度の向上が図られる。しかも、ペ
リクル内空間51をガス置換するにあたっては、レチク
ル室22内でレチクルRをスキャン移動させるだけでよ
いので、複雑な機構を新たに付加することなく容易に実
施することが可能である。なお、ペリクル内空間51
内、及びレチクル室22内のガスの温度を高温(供給さ
れるガスの温度より高くする)にしておくことによっ
て、ガスの平均分子運動速度があがるので、ガス置換を
より高速に行うことができる。
【0049】ところで、レチクル保護装置50を構成す
るペリクルPEやペリクルフレームPFは、上述した吸
光物質を発生する可能性がある。つまり、ペリクルPE
やペリクルフレームPFに元々付着していた水分子など
の吸光物質が時間の経過とともに徐々に離脱したり、露
光ビームILのエネルギーにより誘発されてペリクルP
Eから吸光物質としての脱ガスが発生したりする。ペリ
クルPEやペリクルフレームPFから吸光物質が発生す
ると、ペリクル内空間51にそれらが蓄積し、ペリクル
内空間51における吸光物質濃度が徐々に高まる恐れが
ある。本実施例では、上述したように、レチクルRのス
キャン移動を継続的に実施して、ペリクル内空間51の
気体を常に透過ガスに置換しているので、上述した吸光
物質が発生しても、ガス置換に伴ってペリクル内空間5
1からその吸光物質が排除されるので、ペリクル内空間
51における吸光物質濃度の上昇を抑制することができ
る。
るペリクルPEやペリクルフレームPFは、上述した吸
光物質を発生する可能性がある。つまり、ペリクルPE
やペリクルフレームPFに元々付着していた水分子など
の吸光物質が時間の経過とともに徐々に離脱したり、露
光ビームILのエネルギーにより誘発されてペリクルP
Eから吸光物質としての脱ガスが発生したりする。ペリ
クルPEやペリクルフレームPFから吸光物質が発生す
ると、ペリクル内空間51にそれらが蓄積し、ペリクル
内空間51における吸光物質濃度が徐々に高まる恐れが
ある。本実施例では、上述したように、レチクルRのス
キャン移動を継続的に実施して、ペリクル内空間51の
気体を常に透過ガスに置換しているので、上述した吸光
物質が発生しても、ガス置換に伴ってペリクル内空間5
1からその吸光物質が排除されるので、ペリクル内空間
51における吸光物質濃度の上昇を抑制することができ
る。
【0050】また、上述した実施例では、レチクル室2
2内でレチクルRのスキャン移動を実施してペリクル内
空間51の吸光物質の低減を図っているが、レチクル室
22とは別の空間内で、ペリクル内空間51の吸光物質
の低減を図ってもよい。例えば、図4に示すように、不
図示のレチクルライブラリからレチクル室22までのレ
チクル搬送路に、第2ユニットとしての予備室60を形
成し、この予備室内60内でペリクル内空間51の吸光
物質の低減を図ってもよい。この予備室60は、ウエハ
室、レチクル室と同様に定義される気密室で構成され
る。この場合、レチクル室22に搬入されるレチクルR
を、透過ガスに満たされた予備室60内に一時的に収容
し、予備室60内でレチクルRをスキャン移動させて、
ペリクル内空間51の気体を透過ガスに置換するとよ
い。これにより、レチクル室22に搬入してからのガス
置換動作に要する時間を軽減することが可能となる。こ
の場合、レチクル室22に収容されているレチクルRと
は別の次に使用されるレチクルRを予備室60内でスキ
ャン移動させて、ペリクル内空間51内の吸光物質の低
減を図っておくことにより、速やかにレチクルの交換動
作を行えるとともに、すぐに露光動作に移行することが
可能となる。また、予備室60を備える場合、一旦レチ
クル室22内に収容されたレチクルRを予備室60に一
旦搬出し、予備室内60でペリクル内空間51内の吸光
物質の低減を図った後、再びレチクル室22に戻すとい
ったことを行ってもよい。なお、予備室内60で行われ
るペリクル内空間51内のガス置換は、特にスキャン移
動で行うことに限定されるものではなく、以下の方式で
行ってもよい。すなわち、レチクルRを予備室60内に
収容し、予備室60内に透過ガスを供給する。そして、
ペリクルフレームPFに形成された開口53,54を介
して、予備室60内に供給された透過ガスをペリクル内
空間51に流通させればよい。このとき、ペリクル内空
間51内の圧力が所定の圧力(例えば、ペリクルPEの
変化が所定範囲内におさまるような圧力)となるよう
に、予備室60内のガスの供給及び排気を制御すればよ
い。
2内でレチクルRのスキャン移動を実施してペリクル内
空間51の吸光物質の低減を図っているが、レチクル室
22とは別の空間内で、ペリクル内空間51の吸光物質
の低減を図ってもよい。例えば、図4に示すように、不
図示のレチクルライブラリからレチクル室22までのレ
チクル搬送路に、第2ユニットとしての予備室60を形
成し、この予備室内60内でペリクル内空間51の吸光
物質の低減を図ってもよい。この予備室60は、ウエハ
室、レチクル室と同様に定義される気密室で構成され
る。この場合、レチクル室22に搬入されるレチクルR
を、透過ガスに満たされた予備室60内に一時的に収容
し、予備室60内でレチクルRをスキャン移動させて、
ペリクル内空間51の気体を透過ガスに置換するとよ
い。これにより、レチクル室22に搬入してからのガス
置換動作に要する時間を軽減することが可能となる。こ
の場合、レチクル室22に収容されているレチクルRと
は別の次に使用されるレチクルRを予備室60内でスキ
ャン移動させて、ペリクル内空間51内の吸光物質の低
減を図っておくことにより、速やかにレチクルの交換動
作を行えるとともに、すぐに露光動作に移行することが
可能となる。また、予備室60を備える場合、一旦レチ
クル室22内に収容されたレチクルRを予備室60に一
旦搬出し、予備室内60でペリクル内空間51内の吸光
物質の低減を図った後、再びレチクル室22に戻すとい
ったことを行ってもよい。なお、予備室内60で行われ
るペリクル内空間51内のガス置換は、特にスキャン移
動で行うことに限定されるものではなく、以下の方式で
行ってもよい。すなわち、レチクルRを予備室60内に
収容し、予備室60内に透過ガスを供給する。そして、
ペリクルフレームPFに形成された開口53,54を介
して、予備室60内に供給された透過ガスをペリクル内
空間51に流通させればよい。このとき、ペリクル内空
間51内の圧力が所定の圧力(例えば、ペリクルPEの
変化が所定範囲内におさまるような圧力)となるよう
に、予備室60内のガスの供給及び排気を制御すればよ
い。
【0051】また、上述した吸光物質などの汚染物質の
低減にあたっては、所定の波長のビームを用いた光洗浄
と呼ばれる洗浄方法が有効であることが知られている。
すなわち、F2 レーザ光など、波長約120nm〜約1
80nmの真空紫外域に属するビームをレチクルRに照
射すると、レチクルRの表面やレチクル保護装置50に
付着した汚染物質(主として吸光物質)が酸化分解(光
洗浄)され、副次的に生成される水分子や二酸化炭素分
子等の物質(分解物質)がペリクル内空間51内外の気
体中に放出されるようになる。また、ペリクルPEやペ
リクルフレームPFの部材表面に吸着している水分子等
は紫外域のビームを受けて励起されるなどにより、より
脱離しやすくなり、気中に放出されやすくなる。したが
って、例えば上述した予備室60内に収容されているレ
チクルRを光洗浄することにより、汚染の原因となりや
すい物質をレチクルRやレチクル保護装置50から予め
除去(洗浄)しておき、レチクル室22内でのレチクル
R及びレチクル保護装置50からの汚染物質の発生を抑
制することが可能となる。なお、上述した予備室60で
光洗浄を実施する場合、光洗浄装置として、所定の波長
のビームを発する光源、光源からのビームを予備室内に
導く照明光学系、照射ビームの光量を計測する光量モニ
タなどの計測装置等を備えるとよい。さらに、予備室6
0に限らず、上記光洗浄を、レチクル室22内で実施し
てもよい。すなわち、上述した露光動作中は光源20か
らの露光ビームILによって、レチクルRが照射されて
おり、実質的に光洗浄されているのと同等の状態となる
が、これに加えてさらに例えばウエハWの交換中など
に、露光ビームILをレチクルRに照射(空打ち)する
ようにしてもよい。
低減にあたっては、所定の波長のビームを用いた光洗浄
と呼ばれる洗浄方法が有効であることが知られている。
すなわち、F2 レーザ光など、波長約120nm〜約1
80nmの真空紫外域に属するビームをレチクルRに照
射すると、レチクルRの表面やレチクル保護装置50に
付着した汚染物質(主として吸光物質)が酸化分解(光
洗浄)され、副次的に生成される水分子や二酸化炭素分
子等の物質(分解物質)がペリクル内空間51内外の気
体中に放出されるようになる。また、ペリクルPEやペ
リクルフレームPFの部材表面に吸着している水分子等
は紫外域のビームを受けて励起されるなどにより、より
脱離しやすくなり、気中に放出されやすくなる。したが
って、例えば上述した予備室60内に収容されているレ
チクルRを光洗浄することにより、汚染の原因となりや
すい物質をレチクルRやレチクル保護装置50から予め
除去(洗浄)しておき、レチクル室22内でのレチクル
R及びレチクル保護装置50からの汚染物質の発生を抑
制することが可能となる。なお、上述した予備室60で
光洗浄を実施する場合、光洗浄装置として、所定の波長
のビームを発する光源、光源からのビームを予備室内に
導く照明光学系、照射ビームの光量を計測する光量モニ
タなどの計測装置等を備えるとよい。さらに、予備室6
0に限らず、上記光洗浄を、レチクル室22内で実施し
てもよい。すなわち、上述した露光動作中は光源20か
らの露光ビームILによって、レチクルRが照射されて
おり、実質的に光洗浄されているのと同等の状態となる
が、これに加えてさらに例えばウエハWの交換中など
に、露光ビームILをレチクルRに照射(空打ち)する
ようにしてもよい。
【0052】また、先の図3に示したレチクルRでは、
透過ガスをペリクル内空間51に導入するために、ペリ
クルフレームPFにスリット状の開口53,54を形成
しているが、開口の形状や数、その配置位置はこれに限
定されない。例えば、図5(a)に示すように、ペリク
ルフレームPFの強度を補強する部材70を開口に配設
したり、図5(b)に示すように、上記開口としてペリ
クルフレームPFの側面に多数の孔71を形成してもよ
い。また、本実施の形態では、ペリクルフレームのう
ち、スキャン方向のフレーム側面にスリット状の開口を
形成したが、さらに、ステップ方向のフレーム側面にス
リット状の開口を形成してもよい。すなわち、ペリクル
フレームの側面全てに開口を設けてもよい。
透過ガスをペリクル内空間51に導入するために、ペリ
クルフレームPFにスリット状の開口53,54を形成
しているが、開口の形状や数、その配置位置はこれに限
定されない。例えば、図5(a)に示すように、ペリク
ルフレームPFの強度を補強する部材70を開口に配設
したり、図5(b)に示すように、上記開口としてペリ
クルフレームPFの側面に多数の孔71を形成してもよ
い。また、本実施の形態では、ペリクルフレームのう
ち、スキャン方向のフレーム側面にスリット状の開口を
形成したが、さらに、ステップ方向のフレーム側面にス
リット状の開口を形成してもよい。すなわち、ペリクル
フレームの側面全てに開口を設けてもよい。
【0053】さらに、開口には、ペリクル内空間への異
物の進入を防ぐためのフィルタを配設するのが好ましい
がこれに限定されない。すなわち、レチクルRが収容さ
れる空間が十分に清浄な状態であるならば、開口にフィ
ルタを配設しなくてもよい。また、フィルタを配設する
場合、ガスが比較的通過しやすいフィルタを用いるのが
好ましい。さらに、レチクル室までのレチクルの搬送中
は開口にフィルタを配設しておき、レチクル室に収容す
る段階、もしくはレチクル室に収容した後に、開口のフ
ィルタを取り外すようにしてもよい。このフィルタの取
り外しを行う場合は、前述した予備室60内又はレチク
ル室にフィルタ取り外し用のロボットを配置するとよ
い。そして、予備室60内又はレチクル室にレチクルR
が搬送された際に、ロボットアームを駆動して、フィル
タをペリクルフレームPFから取り外せばよい。このよ
うに、フィルタを外すことによって、フィルタを通過す
る際の抵抗がなくなり、ガスの置換効率を向上させるこ
とができる。また、本実施の形態では、ペリクルフレー
ムPFに開口を設ける構成について説明したが、ペリク
ルフレームPFとレチクルRとの間、又はペリクルフレ
ームPFとペリクルPEとの間に開口を設けてもよい。
物の進入を防ぐためのフィルタを配設するのが好ましい
がこれに限定されない。すなわち、レチクルRが収容さ
れる空間が十分に清浄な状態であるならば、開口にフィ
ルタを配設しなくてもよい。また、フィルタを配設する
場合、ガスが比較的通過しやすいフィルタを用いるのが
好ましい。さらに、レチクル室までのレチクルの搬送中
は開口にフィルタを配設しておき、レチクル室に収容す
る段階、もしくはレチクル室に収容した後に、開口のフ
ィルタを取り外すようにしてもよい。このフィルタの取
り外しを行う場合は、前述した予備室60内又はレチク
ル室にフィルタ取り外し用のロボットを配置するとよ
い。そして、予備室60内又はレチクル室にレチクルR
が搬送された際に、ロボットアームを駆動して、フィル
タをペリクルフレームPFから取り外せばよい。このよ
うに、フィルタを外すことによって、フィルタを通過す
る際の抵抗がなくなり、ガスの置換効率を向上させるこ
とができる。また、本実施の形態では、ペリクルフレー
ムPFに開口を設ける構成について説明したが、ペリク
ルフレームPFとレチクルRとの間、又はペリクルフレ
ームPFとペリクルPEとの間に開口を設けてもよい。
【0054】なお、上述した実施例において示した動作
手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一
例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において
プロセス条件や設計要求等に基づき種々変更可能であ
る。本発明は、以下のような変更をも含むものとする。
手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一
例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において
プロセス条件や設計要求等に基づき種々変更可能であ
る。本発明は、以下のような変更をも含むものとする。
【0055】例えば、上述した実施例では、透過ガスが
供給される空間内でレチクルをスキャン移動させて、ペ
リクル内空間に透過ガスを導入しているが、レチクルの
動かし方はこれに限定されない。例えば、レチクルを回
転移動させて、ペリクル内空間に透過ガスを導入しても
よい。
供給される空間内でレチクルをスキャン移動させて、ペ
リクル内空間に透過ガスを導入しているが、レチクルの
動かし方はこれに限定されない。例えば、レチクルを回
転移動させて、ペリクル内空間に透過ガスを導入しても
よい。
【0056】また、透過ガスが供給される空間内に、ペ
リクル内空間への透過ガスの流入を促進させる機構を設
けてもよい。例えば、透過ガスの給排気口をペリクルフ
レームの開口に近づけて設けたり、ペリクルフレームの
開口に向けて透過ガスが集まるようにダクトを設けたり
してもよい。
リクル内空間への透過ガスの流入を促進させる機構を設
けてもよい。例えば、透過ガスの給排気口をペリクルフ
レームの開口に近づけて設けたり、ペリクルフレームの
開口に向けて透過ガスが集まるようにダクトを設けたり
してもよい。
【0057】また、レチクル室の隔壁、ウエハ室の隔
壁、照明系のハウジング、投影光学系のハウジング(鏡
筒)、透過ガスの供給配管等は、研磨などの処理によっ
て、表面粗さが低減されたステンレス(SUS)等の材
質を用いることにより、脱ガスの発生を抑制することが
可能となる。
壁、照明系のハウジング、投影光学系のハウジング(鏡
筒)、透過ガスの供給配管等は、研磨などの処理によっ
て、表面粗さが低減されたステンレス(SUS)等の材
質を用いることにより、脱ガスの発生を抑制することが
可能となる。
【0058】また、本発明が適用される露光装置は、露
光用照明ビームに対してマスク(レチクル)と基板(ウ
エハ)とをそれぞれ相対移動する走査露光方式(例え
ば、ステップ・アンド・スキャン方式など)に限られる
ものではなく、マスクと基板とをほぼ静止させた状態で
マスクのパターンを基板上に転写する静止露光方式、例
えばステップ・アンド・リピート方式などでもよい。さ
らに、基板上で周辺部が重なる複数のショット領域にそ
れぞれパターンを転写するステップ・アンド・スティッ
チ方式の露光装置などに対しても本発明を適用すること
ができる。また、投影光学系PLは縮小系、等倍系、及
び拡大系のいずれでもよいし、屈折系、反射屈折系、及
び反射系のいずれでもよい。さらに、投影光学系を用い
ない、例えばプロキシミティ方式の露光装置などに対し
ても本発明を適用できる。
光用照明ビームに対してマスク(レチクル)と基板(ウ
エハ)とをそれぞれ相対移動する走査露光方式(例え
ば、ステップ・アンド・スキャン方式など)に限られる
ものではなく、マスクと基板とをほぼ静止させた状態で
マスクのパターンを基板上に転写する静止露光方式、例
えばステップ・アンド・リピート方式などでもよい。さ
らに、基板上で周辺部が重なる複数のショット領域にそ
れぞれパターンを転写するステップ・アンド・スティッ
チ方式の露光装置などに対しても本発明を適用すること
ができる。また、投影光学系PLは縮小系、等倍系、及
び拡大系のいずれでもよいし、屈折系、反射屈折系、及
び反射系のいずれでもよい。さらに、投影光学系を用い
ない、例えばプロキシミティ方式の露光装置などに対し
ても本発明を適用できる。
【0059】また、本発明が適用される露光装置は、露
光用照明光としてg線、i線、KrFエキシマレーザ
光、ArFエキシマレーザ光、F2 、レーザ光、及びA
r2 、レーザ光などの紫外光だけでなく、例えばEUV
光、X線、あるいは電子線やイオンビームなどの荷電粒
子線などを用いてもよい。さらに、露光用光源は水銀ラ
ンプやエキシマレーザだけでなく、YAGレーザ又は半
導体レーザなどの高調波発生装置、SOR、レーザプラ
ズマ光源、電子銃などでもよい。
光用照明光としてg線、i線、KrFエキシマレーザ
光、ArFエキシマレーザ光、F2 、レーザ光、及びA
r2 、レーザ光などの紫外光だけでなく、例えばEUV
光、X線、あるいは電子線やイオンビームなどの荷電粒
子線などを用いてもよい。さらに、露光用光源は水銀ラ
ンプやエキシマレーザだけでなく、YAGレーザ又は半
導体レーザなどの高調波発生装置、SOR、レーザプラ
ズマ光源、電子銃などでもよい。
【0060】また、本発明が適用される露光装置は、半
導体デバイス製造用に限られるものではなく、液晶表示
素子、ディスプレイ装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子
(CCDなど)、マイクロマシン、及びDNAチップな
どのマイクロデバイス(電子デバイス)製造用、露光装
置で用いられるフォトマスクやレチクルの製造用などで
もよい。
導体デバイス製造用に限られるものではなく、液晶表示
素子、ディスプレイ装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子
(CCDなど)、マイクロマシン、及びDNAチップな
どのマイクロデバイス(電子デバイス)製造用、露光装
置で用いられるフォトマスクやレチクルの製造用などで
もよい。
【0061】また、本発明は露光装置だけでなく、デバ
イス製造工程で使用される他の製造装置(検査装置など
を含む)に対しても適用することができる。
イス製造工程で使用される他の製造装置(検査装置など
を含む)に対しても適用することができる。
【0062】また、上述したウエハステージやレチクル
ステージにリニアモータを用いる場合は、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いい。
また、ステージは、ガイドに沿って移動するタイプでも
いいし、ガイドを設けないガイドレスタイプでもよい。
さらに、ステージの駆動系として平面モ−タを用いる場
合、磁石ユニット(永久磁石)と電機子ユニットのいず
れか一方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユ
ニットの他方をステージの移動面側(定盤、ベース)に
設ければよい。
ステージにリニアモータを用いる場合は、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いい。
また、ステージは、ガイドに沿って移動するタイプでも
いいし、ガイドを設けないガイドレスタイプでもよい。
さらに、ステージの駆動系として平面モ−タを用いる場
合、磁石ユニット(永久磁石)と電機子ユニットのいず
れか一方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユ
ニットの他方をステージの移動面側(定盤、ベース)に
設ければよい。
【0063】また、ウエハステージの移動により発生す
る反力は、特開平8−166475号公報に記載されて
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。本発明は、このような構造を備えた
露光装置においても適用可能である。
る反力は、特開平8−166475号公報に記載されて
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。本発明は、このような構造を備えた
露光装置においても適用可能である。
【0064】また、レチクルステージの移動により発生
する反力は、特開平8−330224号公報に記載され
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。本発明は、このような構造を備
えた露光装置においても適用可能である。
する反力は、特開平8−330224号公報に記載され
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。本発明は、このような構造を備
えた露光装置においても適用可能である。
【0065】また、本発明が適用される露光装置は、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。
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。
【0066】また、半導体デバイスは、デバイスの機能
・性能設計を行う工程、この設計ステップに基づいたマ
スク(レチクル)を製作する工程、シリコン材料からウ
エハを製造する工程、前述した露光装置によりレチクル
のパターンをウエハに露光するウエハ処理工程、デバイ
ス組み立て工程(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)、検査工程等を経て製造され
る。
・性能設計を行う工程、この設計ステップに基づいたマ
スク(レチクル)を製作する工程、シリコン材料からウ
エハを製造する工程、前述した露光装置によりレチクル
のパターンをウエハに露光するウエハ処理工程、デバイ
ス組み立て工程(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)、検査工程等を経て製造され
る。
【0067】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
以下の効果を得ることができる。本発明に係る露光方法
及び露光装置によれば、マスクが収容されるユニット内
に露光光が透過する所定ガスを供給し、そのユニット内
でマスクを動かして、所定ガスをマスクの空間内に流入
させることにより、空間内の吸光物質を低減することが
できる。これにより、光源からのビームが十分な照度で
基板に到達するようになり、露光精度の向上を図ること
ができる。また、本発明に係るデバイスの製造方法によ
れば、露光精度の向上により、形成されるパターンの精
度が向上したデバイスを提供することができる。
以下の効果を得ることができる。本発明に係る露光方法
及び露光装置によれば、マスクが収容されるユニット内
に露光光が透過する所定ガスを供給し、そのユニット内
でマスクを動かして、所定ガスをマスクの空間内に流入
させることにより、空間内の吸光物質を低減することが
できる。これにより、光源からのビームが十分な照度で
基板に到達するようになり、露光精度の向上を図ること
ができる。また、本発明に係るデバイスの製造方法によ
れば、露光精度の向上により、形成されるパターンの精
度が向上したデバイスを提供することができる。
【図1】 本発明に係る露光方法の実施例を示す図であ
る。
る。
【図2】 本発明に係る露光装置の一実施形態を示す全
体構成図である。
体構成図である。
【図3】 保護装置が装着されたレチクルを示す斜視図
である。
である。
【図4】 予備室を備えた露光装置の構成例を示す図で
ある。
ある。
【図5】 保護装置に設けられる開口の他の例を示す図
である。
である。
R レチクル W ウエハ PF ペリクルフレーム PE ペリクル(保護部材) PL 投影光学系 RST レチクルステージ 10 露光装置 20 光源 21 照明系 22 レチクル室 24 主制御装置 41 ステージ駆動系 50 レチクル保護装置 51 ペリクル内空間(保護部材内空間) 53,54 開口 60 予備室
Claims (13)
- 【請求項1】 マスク基板上のパターン形成領域を保護
する保護部材と該保護部材を支持するフレームとで形成
される空間を有するマスクを用いて、基板に前記マスク
のパターンを転写する露光方法において、 前記マスクをユニット内に収容し、 前記ユニット内に露光光が透過する所定ガスを供給し、 前記ユニット内で前記マスクを所定方向に動かして、前
記ユニット内に供給される前記所定ガスを前記空間に流
入させることを特徴とする露光方法。 - 【請求項2】 前記所定ガスを、前記フレーム、又は前
記フレームと前記マスクとの間、又は前記フレームと前
記保護部材との間に形成された開口を介して前記空間に
流入させることを特徴とする請求項1に記載の露光方
法。 - 【請求項3】 前記フレームに形成された開口は、互い
に対向する複数の開口を含み、 前記所定方向は、前記複数の開口が対向する方向である
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の露光方
法。 - 【請求項4】 前記ユニットは、露光光のもとで、前記
マスクを照明する照明系と、前記マスクに形成されたパ
ターンの像を前記基板に転写する投影光学系との間に配
置され、 前記マスクのパターンを前記基板に転写する露光方法
は、前記マスクと前記基板とを同期移動させる走査露光
方式であり、 前記所定方向は、前記マスクと前記基板とを同期移動さ
せる方向であることを特徴とする請求項1から請求項3
のうちのいずれか一項に記載の露光方法。 - 【請求項5】 前記マスクのパターンを前記基板に転写
する前に、前記ユニット内で前記マスクを前記所定方向
に動かして、前記空間内の気体を前記所定ガスに置換す
ることを特徴とする請求項1から請求項4のうちのいず
れか一項に記載の露光方法。 - 【請求項6】 前記ユニットは、前記マスクのパターン
を前記基板に転写する際に、前記マスクが収容されるマ
スク室を形成し、 前記マスクのパターンを前記基板に転写する際に、前記
マスク室内で前記マスクを前記所定方向に動かして、前
記所定ガスを前記空間内に流入させることを特徴とする
請求項1から請求項5のうちのいずれか一項に記載の露
光方法。 - 【請求項7】 前記ユニットは、前記マスクのパターン
を前記基板に転写する際に、前記マスクが収容されるマ
スク室を形成し、 前記基板を他の基板に交換する際に、前記マスク室内で
前記マスクを前記所定方向に動かして、前記所定ガスを
前記空間内に流入させることを特徴とする請求項1から
請求項6のうちのいずれか一項に記載の露光方法。 - 【請求項8】 前記ユニットは、前記マスクのパターン
を前記基板に転写する際に前記マスクが収容されるマス
ク室とは別に設けられ、前記マスクが一時的に収容され
る予備室であることを特徴とする請求項5から請求項7
のうちのいずれか一項に記載の露光方法。 - 【請求項9】 前記マスク室に収容されている前記マス
クとは別のマスクを前記予備室内で前記所定方向に動か
して、前記所定ガスを該マスクの空間内に流入させるこ
とを特徴とする請求項8に記載の露光方法。 - 【請求項10】 前記ユニット内の不純物の濃度に関す
る情報を検出し、該検出結果に基づいて、前記マスクを
前記所定方向に動かすことを特徴とする請求項1から請
求項9のうちのいずれか一項に記載の露光方法。 - 【請求項11】 マスク基板上のパターン形成領域を保
護する保護部材と該保護部材を支持するフレームとで形
成される空間を有するマスクを用いて、基板に前記マス
クのパターンを転写する露光装置において、 前記マスクを収容するユニットと、 前記ユニット内に露光光が透過する所定ガスを供給する
ガス供給装置と、 前記ユニット内で前記マスクを所定方向に動かして、前
記ユニット内に供給される前記所定ガスを前記空間に流
入させるガス置換機構とを有することを特徴とする露光
装置。 - 【請求項12】 前記ガス置換機構は、前記マスクを保
持する保持部材と、前記保持部材を介して、前記マスク
を前記所定方向に移動させる移動機構とを有することを
特徴とする請求項11に記載の露光装置。 - 【請求項13】 リソグラフィ工程を含むデバイスの製
造方法であって、 前記リソグラフィ工程では、請求項1から請求項10の
うちのいずれか一項に記載の露光方法を用いてデバイス
を製造することを特徴とするデバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001094130A JP2002260998A (ja) | 2000-12-28 | 2001-03-28 | 露光方法及び露光装置並びにデバイスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000400060 | 2000-12-28 | ||
| JP2000-400060 | 2000-12-28 | ||
| JP2001094130A JP2002260998A (ja) | 2000-12-28 | 2001-03-28 | 露光方法及び露光装置並びにデバイスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002260998A true JP2002260998A (ja) | 2002-09-13 |
Family
ID=26606996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001094130A Withdrawn JP2002260998A (ja) | 2000-12-28 | 2001-03-28 | 露光方法及び露光装置並びにデバイスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002260998A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009078422A1 (ja) * | 2007-12-17 | 2009-06-25 | Nikon Corporation | ステージ装置、露光装置及びデバイス製造方法 |
| JP2015522843A (ja) * | 2012-07-06 | 2015-08-06 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | リソグラフィ装置 |
-
2001
- 2001-03-28 JP JP2001094130A patent/JP2002260998A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009078422A1 (ja) * | 2007-12-17 | 2009-06-25 | Nikon Corporation | ステージ装置、露光装置及びデバイス製造方法 |
| US8964166B2 (en) | 2007-12-17 | 2015-02-24 | Nikon Corporation | Stage device, exposure apparatus and method of producing device |
| JP2015522843A (ja) * | 2012-07-06 | 2015-08-06 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | リソグラフィ装置 |
| US9513568B2 (en) | 2012-07-06 | 2016-12-06 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus |
| US10788763B2 (en) | 2012-07-06 | 2020-09-29 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080603 |