JP2003031483A - 軟x線縮小投影露光装置、軟x線縮小投影露光方法及びパターン形成方法 - Google Patents
軟x線縮小投影露光装置、軟x線縮小投影露光方法及びパターン形成方法Info
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Abstract
影露光装置において、反射型マスク、軟X線を反射型マ
スクに照射させる照明光学系、又は反射型マスクのパタ
ーンを結像させる縮小投影光学系にカーボン膜が堆積し
ないようにする。 【解決手段】 放電型X線源111及び照明光学系11
2が設けられている第1のチャンバー110における炭
素化合物ガスの分圧は第1の拡散ポンプ113により
1.33×10-8Pa以下に制御される。反射型マスク
121、反射光学系123と及び縮小投影光学系124
が設けられている第2のチャンバー120における反射
型マスク121が配置されている領域及び縮小投影光学
系124が配置されている領域の炭素化合物ガスの分圧
は第2の拡散ポンプ125により1.33×10-8Pa
以下に制御される。
Description
として用いる、軟X線縮小投影露光装置、軟X線縮小投
影露光方法及びパターン形成方法に関するものである。
路の線幅の微細化が進んでいくと、より微細なパターン
を形成するためのリソグラフィ技術が必要になってく
る。
長248nm)を用いるフォトリソグラフィの開発が主
に行われているが、さらに解像度を上げるためには、露
光光の短波長化が必要になる。
長を持つArFエキシマレーザ(波長193nm)、F
2 レーザ(波長157nm)を用いるフォトリソグラフ
ィにより、幅が100nm以下である微細なパターンを
形成できることが可能であることが実証されてきてい
る。
可能な軟X線(波長13.4nm)を用いるEUVリソ
グラフィの開発がなされてきている。
01−010625号公報に示されるように、軟X線を
発生する光源、反射型マスク及び該反射型マスクのパタ
ーンをウエハ上に転写する縮小投影光学系とから構成さ
れている。縮小投影光学系は、数枚の非球面の反射ミラ
ーの組み合わせからなる。また、軟X線の波長領域(主
に4−20nm)では、光が大気中を透過しないので、
露光装置の内部は真空にしなければならない。
フィの露光装置では、反射ミラー及び反射型マスクへの
有機物汚染が問題となっていた。汚染源は、レジスト膜
からの分解物や、露光装置の内壁に付着している有機物
などが主原因である。特に、軟X線で露光処理中に、露
光装置内に飛来している有機物が軟X線により分解し、
その分解物が反射ミラーの表面に吸着することにより反
射ミラーの表面にカーボン膜が堆積する。
と、反射ミラーの反射率が低下するので、収差が発生す
るなど、縮小投影光学系の光学特性に悪影響がもたらさ
れる。例えば、モリブデン膜とシリコン膜との積層膜よ
りなる反射ミラーの表面に1nmの厚さを持つカーボン
膜が堆積すると、反射率が65%から64%に減少す
る。
ン膜の膜厚が不均一であると、大きな収差が生じる。
として用いる、軟X線縮小投影露光装置、軟X線縮小投
影露光方法及びパターン形成方法において、反射型マス
ク、軟X線を反射型マスクに照射させる照明光学系、又
は反射型マスクのパターンを結像させる縮小投影光学系
にカーボン膜が堆積しないようにすることを目的とす
る。
め、本発明に係る第1の軟X線縮小投影露光装置は、波
長が4〜20nm帯の軟X線を発生する光源と、所望の
パターンが形成された反射型マスクと、前記軟X線を前
記反射型マスクに照射させる照明光学系と、前記反射型
マスクのパターンをウエハ上に結像させる縮小投影光学
系とを備えた軟X線縮小投影露光装置を対象とし、照明
光学系が配置される第1の領域、反射型マスクが配置さ
れる第2の領域及び縮小投影光学系が配置される第3の
領域のうちの少なくとも1つの領域における炭素化合物
のガスの分圧を1.33×10-8Pa以下に制御する制
御手段を備えている。
制御手段は、照明光学系が配置される第1の領域、反射
型マスクが配置される第2の領域及び縮小投影光学系が
配置される第3の領域のうちの少なくとも1つの領域に
おける炭素化合物のガスの分圧を1.33×10-8Pa
以下に制御するため、第1の領域に配置されている照明
光学系の表面、第2の領域に配置されている反射型マス
クの表面又は第3の領域に配置されている縮小投影光学
系の表面において、カーボンが吸着する度合いよりもカ
ーボンが離脱する度合いの方が優勢になる。このため、
照明光学系、反射型マスク又は縮小投影光学系の表面に
堆積するカーボン膜の膜厚を0.1nm程度以下に抑制
できるので、照明光学系、反射型マスク又は縮小投影光
学系の表面が有機物に汚染されて光学特性が劣化する事
態を防止することができる。
制御手段は、第1の領域、第2の領域及び第3の領域の
うちの少なくとも1つの領域を個別に減圧することが好
ましい。
域及び第3の領域のうち、特に炭素化合物のガスの分圧
を1.33×10-8Pa以下に制御したい領域における
炭素化合物の分圧を短時間で制御することができる。
制御手段は、第1の領域、第2の領域及び第3の領域の
うち炭素化合物のガスの分圧が1.33×10-8Pa以
下に制御される領域の全圧を1.33×10-4Pa以下
に制御することが好ましい。
スク又は縮小投影光学系の表面に堆積するカーボン膜の
膜厚を0.1nm程度以下に抑制できる上に、照明光学
系、反射型マスク又は縮小投影光学系の表面が無機物に
より汚染される事態をも防止することができる。
置は、波長が4〜20nm帯の軟X線を発生する光源
と、所望のパターンが形成された反射型マスクと、軟X
線を反射型マスクに照射させる照明光学系と、反射型マ
スクのパターンをウエハ上に結像させる縮小投影光学系
とを備えた軟X線縮小投影露光装置を対象とし、照明光
学系が配置される第1の領域、反射型マスクが配置され
る第2の領域及び縮小投影光学系が配置される第3の領
域のうちの少なくとも1つの領域において発生する炭素
化合物を捕獲する捕獲手段を備えている。
捕獲手段は、照明光学系が配置される第1の領域、反射
型マスクが配置される第2の領域及び縮小投影光学系が
配置される第3の領域のうちの少なくとも1つの領域に
おいて発生する炭素化合物を捕獲するため、第1の領域
に配置されている照明光学系の表面、第2の領域に配置
されている反射型マスクの表面又は第3の領域に配置さ
れている縮小投影光学系の表面に堆積するカーボン膜の
膜厚を抑制できるので、照明光学系、反射型マスク又は
縮小投影光学系の表面が有機物に汚染されて光学特性が
劣化する事態を防止することができる。
捕獲手段は、液体ヘリウム又は液体窒素により冷却され
たフィルタであることが好ましい。
域又は第3の領域において発生する炭素化合物を確実に
捕獲することができる。
捕獲手段は、第1の領域、第2の領域及び第3の領域の
うちの少なくとも1つの領域に発生した炭素化合物を個
別に捕獲することが好ましい。
域及び第3の領域のうち、特に炭素化合物を捕獲したい
領域における炭素化合物を確実に捕獲することができ
る。
おいて、炭素化合物は、メタン、エタン若しくはプロパ
ンなどの炭化水素、イソプロピルアルコール若しくはポ
リメチルメタクリレートなどの直鎖有機物、又はベンゼ
ン若しくはフタル酸エステルなどの環状有機物であるこ
とが好ましい。
スク又は縮小投影光学系の表面を汚染させて光学特性を
劣化させる有機物を確実に低減することができる。
置は、波長が4〜20nm帯の軟X線を発生する光源
と、所望のパターンが形成された反射型マスクと、軟X
線を反射型マスクに照射させる照明光学系と、反射型マ
スクのパターンをウエハ上に結像させる縮小投影光学系
とを備えた軟X線縮小投影露光装置を対象とし、照明光
学系が配置される第1の領域、反射型マスクが配置され
る第2の領域及び縮小投影光学系が配置される第3の領
域のうちの少なくとも1つの領域における酸素ガスの分
圧を1.33×10-4Pa以上且つ1.33×10-1P
a以下に制御する制御手段を備えている。
制御手段は、照明光学系が配置される第1の領域、反射
型マスクが配置される第2の領域及び縮小投影光学系が
配置される第3の領域のうちの少なくとも1つの領域に
おける酸素ガスの分圧を1.33×10-4Pa以上に制
御するため、第1の領域に配置されている照明光学系の
表面、第2の領域に配置されている反射型マスクの表面
又は第3の領域に配置されている縮小投影光学系の表面
において、カーボンが吸着する度合いよりもカーボンが
酸化分解して離脱する度合いの方が優勢になる。このた
め、照明光学系、反射型マスク又は縮小投影光学系の表
面に堆積するカーボン膜の膜厚を0.1nm程度以下に
抑制することができる。
33×10-1Pa以下に制御するため、軟X線の1m当
たりの透過率損失を1%以下に抑制できるので、光源か
ら発生した軟X線のウェハ表面への到達率が低減するこ
とがない。
よると、軟X線の透過率損失の増加を招くことなく、照
明光学系、反射型マスク又は縮小投影光学系の表面が有
機物に汚染されて光学特性が劣化する事態を防止するこ
とができる。
制御手段は、第1の領域、第2の領域及び第3の領域の
うち酸素ガスの分圧が1.33×10-4Pa以上且つ
1.33×10-1Pa以下に制御される領域の全圧を
1.33×10-1Pa以下に制御することが好ましい。
スク又は縮小投影光学系の表面に堆積するカーボン膜の
膜厚を0.1nm程度以下に抑制できる上に、照明光学
系、反射型マスク又は縮小投影光学系の表面が無機物に
より汚染される事態をも防止することができる。
置は、波長が4〜20nm帯の軟X線を発生する光源
と、所望のパターンが形成された反射型マスクと、軟X
線を反射型マスクに照射させる照明光学系と、反射型マ
スクのパターンをウエハ上に結像させる縮小投影光学系
とを備えた軟X線縮小投影露光装置を対象とし、照明光
学系が配置される第1の領域、反射型マスクが配置され
る第2の領域及び縮小投影光学系が配置される第3の領
域のうちの少なくとも1つの領域におけるオゾンガスの
分圧を1.33×10-4Pa以上且つ4.00×10-2
Pa以下に制御する制御手段を備えている。
制御手段は、照明光学系が配置される第1の領域、反射
型マスクが配置される第2の領域及び縮小投影光学系が
配置される第3の領域のうちの少なくとも1つの領域に
おけるオゾンガスの分圧を1.33×10-4Pa以上に
制御するため、第1の領域に配置されている照明光学系
の表面、第2の領域に配置されている反射型マスクの表
面又は第3の領域に配置されている縮小投影光学系の表
面において、カーボンが吸着する度合いよりもカーボン
が酸化分解して離脱する度合いの方が優勢になる。この
ため、照明光学系、反射型マスク又は縮小投影光学系の
表面に堆積するカーボン膜の膜厚を0.1nm程度以下
に抑制することができる。
4.00×10-2Pa以下に制御するため、軟X線の1
m当たりの透過率損失を1%以下に抑制できるので、光
源から発生した軟X線のウェハ表面への到達率が低減す
ることがない。
よると、軟X線の透過率損失の増加を招くことなく、照
明光学系、反射型マスク又は縮小投影光学系の表面が有
機物に汚染されて光学特性が劣化する事態を防止するこ
とができる。
制御手段は、第1の領域、第2の領域及び第3の領域の
うちオゾンガスの分圧が1.33×10-4Pa以上且つ
4.00×1-2Pa以下に制御される領域の全圧を4.
00×10-2Pa以下に制御することが好ましい。
スク又は縮小投影光学系の表面に堆積するカーボン膜の
膜厚を0.1nm程度以下に抑制できる上に、照明光学
系、反射型マスク又は縮小投影光学系の表面が無機物に
より汚染される事態をも防止することができる。
法は、照明光学系により波長が4〜20nm帯の軟X線
を所望のパターンが形成された反射型マスクに導く工程
と、縮小投影光学系により反射型マスクのパターンをウ
エハ上に結像させる工程とを備えた軟X線縮小投影露光
方法を対象とし、照明光学系が配置される第1の領域、
反射型マスクが配置される第2の領域及び縮小投影光学
系が配置される第3の領域のうちの少なくとも1つの領
域における炭素化合物のガスの分圧を1.33×10-8
Pa以下に制御する制御工程を備えている。
制御工程において、照明光学系が配置される第1の領
域、反射型マスクが配置される第2の領域及び縮小投影
光学系が配置される第3の領域のうちの少なくとも1つ
の領域における炭素化合物のガスの分圧は1.33×1
0-8Pa以下に制御されるため、第1の領域に配置され
ている照明光学系の表面、第2の領域に配置されている
反射型マスクの表面又は第3の領域に配置されている縮
小投影光学系の表面において、カーボンが吸着する度合
いよりもカーボンが離脱する度合いの方が優勢になる。
このため、照明光学系、反射型マスク又は縮小投影光学
系の表面に堆積するカーボン膜の膜厚を0.1nm程度
以下に抑制できるので、照明光学系、反射型マスク又は
縮小投影光学系の表面が有機物に汚染されて光学特性が
劣化する事態を防止することができる。
制御工程は、第1の領域、第2の領域及び第3の領域の
うちの少なくとも1つの領域を個別に減圧する工程を含
むことが好ましい。
域及び第3の領域のうち、特に炭素化合物のガスの分圧
を1.33×10-8Pa以下に制御したい領域における
炭素化合物の分圧を短時間で制御することができる。
制御工程は、第1の領域、第2の領域及び第3の領域の
うち炭素化合物のガスの分圧が1.33×10-8Pa以
下に制御される領域の全圧を1.33×10-4Pa以下
に制御する工程を含むことが好ましい。
スク又は縮小投影光学系の表面に堆積するカーボン膜の
膜厚を0.1nm程度以下に抑制できる上に、照明光学
系、反射型マスク又は縮小投影光学系の表面が無機物に
より汚染される事態をも防止することができる。
法は、照明光学系により波長が4〜20nm帯の軟X線
を所望のパターンが形成された反射型マスクに導く工程
と、縮小投影光学系により反射型マスクのパターンをウ
エハ上に結像させる工程とを備えた軟X線縮小投影露光
方法を対象とし、照明光学系が配置される第1の領域、
反射型マスクが配置される第2の領域及び縮小投影光学
系が配置される第3の領域のうちの少なくとも1つの領
域において発生する炭素化合物を捕獲する捕獲工程を備
えている。
捕獲工程において、照明光学系が配置される第1の領
域、反射型マスクが配置される第2の領域及び縮小投影
光学系が配置される第3の領域のうちの少なくとも1つ
の領域において発生する炭素化合物が捕獲されるため、
第1の領域に配置されている照明光学系の表面、第2の
領域に配置されている反射型マスクの表面又は第3の領
域に配置されている縮小投影光学系の表面に堆積するカ
ーボン膜の膜厚を抑制できるので、照明光学系、反射型
マスク又は縮小投影光学系の表面が有機物に汚染されて
光学特性が劣化する事態を防止することができる。
捕獲工程は、液体ヘリウム又は液体窒素により冷却され
たフィルタにより炭素化合物を捕獲する工程を含むこと
が好ましい。
域又は第3の領域において発生する炭素化合物を確実に
捕獲することができる。
捕獲工程は、第1の領域、第2の領域及び第3の領域の
うちの少なくとも1つの領域に発生した炭素化合物を個
別に捕獲する工程を含むことが好ましい。
域及び第3の領域のうち、特に炭素化合物を捕獲したい
領域における炭素化合物を確実に捕獲することができ
る。
おいて、炭素化合物は、メタン、エタン若しくはプロパ
ンなどの炭化水素、イソプロピルアルコール若しくはポ
リメチルメタクリレートなどの直鎖有機物、又はベンゼ
ン若しくはフタル酸エステルなどの環状有機物であるこ
とが好ましい。
スク又は縮小投影光学系の表面を汚染させて光学特性を
劣化させる有機物を確実に低減することができる。
法は、照明光学系により波長が4〜20nm帯の軟X線
を所望のパターンが形成された反射型マスクに導く工程
と、縮小投影光学系により反射型マスクのパターンをウ
エハ上に結像させる工程とを備えた軟X線縮小投影露光
方法を対象とし、照明光学系が配置される第1の領域、
反射型マスクが配置される第2の領域及び縮小投影光学
系が配置される第3の領域のうちの少なくとも1つの領
域における酸素ガスの分圧を1.33×10-4Pa以上
且つ1.33×10-1Pa以下に制御する制御工程を備
えている。
制御工程において、照明光学系が配置される第1の領
域、反射型マスクが配置される第2の領域及び縮小投影
光学系が配置される第3の領域のうちの少なくとも1つ
の領域における酸素ガスの分圧は1.33×10-4Pa
以上に制御されるため、第1の領域に配置されている照
明光学系の表面、第2の領域に配置されている反射型マ
スクの表面又は第3の領域に配置されている縮小投影光
学系の表面において、カーボンが吸着する度合いよりも
カーボンが酸化分解して離脱する度合いの方が優勢にな
る。このため、照明光学系、反射型マスク又は縮小投影
光学系の表面に堆積するカーボン膜の膜厚を0.1nm
程度以下に抑制することができる。
は1.33×10-1Pa以下に制御されるため、軟X線
の1m当たりの透過率損失を1%以下に抑制できるの
で、光源から発生した軟X線のウェハ表面への到達率が
低減することがない。
よると、軟X線の透過率損失の増加を招くことなく、照
明光学系、反射型マスク又は縮小投影光学系の表面が有
機物に汚染されて光学特性が劣化する事態を防止するこ
とができる。
制御工程は、第1の領域、第2の領域及び第3の領域の
うち酸素ガスの分圧が1.33×10-4Pa以上且つ
1.33×10-1Pa以下に制御される領域の全圧を
1.33×10-1Pa以下に制御する工程を含むことが
好ましい。
スク又は縮小投影光学系の表面に堆積するカーボン膜の
膜厚を0.1nm程度以下に抑制できる上に、照明光学
系、反射型マスク又は縮小投影光学系の表面が無機物に
より汚染される事態をも防止することができる。
法は、照明光学系により波長が4〜20nm帯の軟X線
を所望のパターンが形成された反射型マスクに導く工程
と、縮小投影光学系により反射型マスクのパターンをウ
エハ上に結像させる工程とを備えた軟X線縮小投影露光
方法を対象とし、照明光学系が配置される第1の領域、
反射型マスクが配置される第2の領域及び縮小投影光学
系が配置される第3の領域のうちの少なくとも1つの領
域におけるオゾンガスの分圧を1.33×10 -4Pa以
上且つ4.00×10-2Pa以下に制御する制御工程を
備えている。
制御工程において、照明光学系が配置される第1の領
域、反射型マスクが配置される第2の領域及び縮小投影
光学系が配置される第3の領域のうちの少なくとも1つ
の領域におけるオゾンガスの分圧は1.33×10-4P
a以上に制御されるため、第1の領域に配置されている
照明光学系の表面、第2の領域に配置されている反射型
マスクの表面又は第3の領域に配置されている縮小投影
光学系の表面において、カーボンが吸着する度合いより
もカーボンが酸化分解して離脱する度合いの方が優勢に
なる。このため、照明光学系、反射型マスク又は縮小投
影光学系の表面に堆積するカーボン膜の膜厚を0.1n
m程度以下に抑制することができる。
圧は4.00×10-2Pa以下に制御されるため、軟X
線の1m当たりの透過率損失を1%以下に抑制できるの
で、光源から発生した軟X線のウェハ表面への到達率が
低減することがない。
よると、軟X線の透過率損失の増加を招くことなく、照
明光学系、反射型マスク又は縮小投影光学系の表面が有
機物に汚染されて光学特性が劣化する事態を防止するこ
とができる。
制御工程は、第1の領域、第2の領域及び第3の領域の
うちオゾンガスの分圧が1.33×10-4Pa以上且つ
4.00×1-2Pa以下に制御される領域の全圧を4.
00×10-2Pa以下に制御する工程を含むことが好ま
しい。
スク又は縮小投影光学系の表面に堆積するカーボン膜の
膜厚を0.1nm程度以下に抑制できる上に、照明光学
系、反射型マスク又は縮小投影光学系の表面が無機物に
より汚染される事態をも防止することができる。
照明光学系により波長が4〜20nm帯の軟X線を所望
のパターンが形成された反射型マスクに導く工程と、縮
小投影光学系により反射型マスクのパターンをレジスト
膜上に結像させる工程と、反射型マスクのパターンが結
象したレジスト膜を現像してレジストパターンを形成す
る工程とを備えたパターン形成方法を対象とし、照明光
学系が配置される第1の領域、反射型マスクが配置され
る第2の領域及び縮小投影光学系が配置される第3の領
域のうちの少なくとも1つの領域における炭素化合物の
ガスの分圧を1.33×10-8Pa以下に制御する制御
工程を備えている。
程において、照明光学系が配置される第1の領域、反射
型マスクが配置される第2の領域及び縮小投影光学系が
配置される第3の領域のうちの少なくとも1つの領域に
おける炭素化合物のガスの分圧は1.33×10-8Pa
以下に制御されるため、第1の領域に配置されている照
明光学系の表面、第2の領域に配置されている反射型マ
スクの表面又は第3の領域に配置されている縮小投影光
学系の表面において、カーボンが吸着する度合いよりも
カーボンが離脱する度合いの方が優勢になる。このた
め、照明光学系、反射型マスク又は縮小投影光学系の表
面に堆積するカーボン膜の膜厚を0.1nm程度以下に
抑制できるので、照明光学系、反射型マスク又は縮小投
影光学系の表面が有機物に汚染されて光学特性が劣化す
る事態を防止することができる。
程は、第1の領域、第2の領域及び第3の領域のうちの
少なくとも1つの領域を個別に減圧する工程を含むこと
が好ましい。
域及び第3の領域のうち、特に炭素化合物のガスの分圧
を1.33×10-8Pa以下に制御したい領域における
炭素化合物の分圧を短時間で制御することができる。
程は、第1の領域、第2の領域及び第3の領域のうち炭
素化合物のガスの分圧が1.33×10-8Pa以下に制
御される領域の全圧を1.33×10-4Pa以下に制御
する工程を含むことが好ましい。
スク又は縮小投影光学系の表面に堆積するカーボン膜の
膜厚を0.1nm程度以下に抑制できる上に、照明光学
系、反射型マスク又は縮小投影光学系の表面が無機物に
より汚染される事態をも防止することができる。
照明光学系により波長が4〜20nm帯の軟X線を所望
のパターンが形成された反射型マスクに導く工程と、縮
小投影光学系により反射型マスクのパターンをレジスト
膜上に結像させる工程と、反射型マスクのパターンが結
象したレジスト膜を現像してレジストパターンを形成す
る工程とを備えたパターン形成方法を対象とし、照明光
学系が配置される第1の領域、反射型マスクが配置され
る第2の領域及び縮小投影光学系が配置される第3の領
域のうちの少なくとも1つの領域において発生する炭素
化合物を捕獲する捕獲工程を備えている。
程において、照明光学系が配置される第1の領域、反射
型マスクが配置される第2の領域及び縮小投影光学系が
配置される第3の領域のうちの少なくとも1つの領域に
おいて発生する炭素化合物が捕獲されるため、第1の領
域に配置されている照明光学系の表面、第2の領域に配
置されている反射型マスクの表面又は第3の領域に配置
されている縮小投影光学系の表面に堆積するカーボン膜
の膜厚を抑制できるので、照明光学系、反射型マスク又
は縮小投影光学系の表面が有機物に汚染されて光学特性
が劣化する事態を防止することができる。
程は、液体ヘリウム又は液体窒素により冷却されたフィ
ルタにより炭素化合物を捕獲する工程を含むことが好ま
しい。
域又は第3の領域において発生する炭素化合物を確実に
捕獲することができる。
程は、第1の領域、第2の領域及び第3の領域のうちの
少なくとも1つの領域に発生した炭素化合物を個別に捕
獲する工程を含むことが好ましい。
域及び第3の領域のうち、特に炭素化合物を捕獲したい
領域における炭素化合物を確実に捕獲することができ
る。
て、炭素化合物は、メタン、エタン若しくはプロパンな
どの炭化水素、イソプロピルアルコール若しくはポリメ
チルメタクリレートなどの直鎖有機物、又はベンゼン若
しくはフタル酸エステルなどの環状有機物であることが
好ましい。
スク又は縮小投影光学系の表面を汚染させて光学特性を
劣化させる有機物を確実に低減することができる。
照明光学系により波長が4〜20nm帯の軟X線を所望
のパターンが形成された反射型マスクに導く工程と、縮
小投影光学系により反射型マスクのパターンをレジスト
膜上に結像させる工程と、反射型マスクのパターンが結
象したレジスト膜を現像してレジストパターンを形成す
る工程とを備えたパターン形成方法を対象とし、照明光
学系が配置される第1の領域、反射型マスクが配置され
る第2の領域及び縮小投影光学系が配置される第3の領
域のうちの少なくとも1つの領域における酸素ガスの分
圧を1.33×10-4Pa以上且つ1.33×10-1P
a以下に制御する制御工程を備えている。
程において、照明光学系が配置される第1の領域、反射
型マスクが配置される第2の領域及び縮小投影光学系が
配置される第3の領域のうちの少なくとも1つの領域に
おける酸素ガスの分圧は1.33×10-4Pa以上に制
御されるため、第1の領域に配置されている照明光学系
の表面、第2の領域に配置されている反射型マスクの表
面又は第3の領域に配置されている縮小投影光学系の表
面において、カーボンが吸着する度合いよりもカーボン
が酸化分解して離脱する度合いの方が優勢になる。この
ため、照明光学系、反射型マスク又は縮小投影光学系の
表面に堆積するカーボン膜の膜厚を0.1nm程度以下
に抑制することができる。
は1.33×10-1Pa以下に制御されるため、軟X線
の1m当たりの透過率損失を1%以下に抑制できるの
で、光源から発生した軟X線のウェハ表面への到達率が
低減することがない。
X線の透過率損失の増加を招くことなく、照明光学系、
反射型マスク又は縮小投影光学系の表面が有機物に汚染
されて光学特性が劣化する事態を防止することができ
る。
程は、第1の領域、第2の領域及び第3の領域のうち酸
素ガスの分圧が1.33×10-4Pa以上且つ1.33
×10-1Pa以下に制御される領域の全圧を1.33×
10-1Pa以下に制御する工程を含むことが好ましい。
スク又は縮小投影光学系の表面に堆積するカーボン膜の
膜厚を0.1nm程度以下に抑制できる上に、照明光学
系、反射型マスク又は縮小投影光学系の表面が無機物に
より汚染される事態をも防止することができる。
照明光学系により波長が4〜20nm帯の軟X線を所望
のパターンが形成された反射型マスクに導く工程と、縮
小投影光学系により反射型マスクのパターンをレジスト
膜上に結像させる工程と、反射型マスクのパターンが結
象したレジスト膜を現像してレジストパターンを形成す
る工程とを備えたパターン形成方法を対象とし、照明光
学系が配置される第1の領域、反射型マスクが配置され
る第2の領域及び縮小投影光学系が配置される第3の領
域のうちの少なくとも1つの領域におけるオゾンガスの
分圧を1.33×10-4Pa以上且つ4.00×10-2
Pa以下に制御する制御工程を備えている。
程において、照明光学系が配置される第1の領域、反射
型マスクが配置される第2の領域及び縮小投影光学系が
配置される第3の領域のうちの少なくとも1つの領域に
おけるオゾンガスの分圧は1.33×10-4Pa以上に
制御されるため、第1の領域に配置されている照明光学
系の表面、第2の領域に配置されている反射型マスクの
表面又は第3の領域に配置されている縮小投影光学系の
表面において、カーボンが吸着する度合いよりもカーボ
ンが酸化分解して離脱する度合いの方が優勢になる。こ
のため、照明光学系、反射型マスク又は縮小投影光学系
の表面に堆積するカーボン膜の膜厚を0.1nm程度以
下に抑制することができる。
は4.00×10-2Pa以下に制御されるため、軟X線
の1m当たりの透過率損失を1%以下に抑制できるの
で、光源から発生した軟X線のウェハ表面への到達率が
低減することがない。
と、軟X線の透過率損失の増加を招くことなく、照明光
学系、反射型マスク又は縮小投影光学系の表面が有機物
に汚染されて光学特性が劣化する事態を防止することが
できる。
程は、第1の領域、第2の領域及び第3の領域のうちオ
ゾンガスの分圧が1.33×10-4Pa以上且つ4.0
0×1-2Pa以下に制御される領域の全圧を4.00×
10-2Pa以下に制御する工程を含むことが好ましい。
スク又は縮小投影光学系の表面に堆積するカーボン膜の
膜厚を0.1nm程度以下に抑制できる上に、照明光学
系、反射型マスク又は縮小投影光学系の表面が無機物に
より汚染される事態をも防止することができる。
の第1の実施形態に係る軟X線縮小投影露光装置及び軟
X線縮小投影露光方法について、図1を参照しながら説
明する。
影露光装置の概略図を示しており、該軟X線縮小投影露
光装置は、互いに連通する、第1のチャンバー110、
第2のチャンバー120及び第3のチャンバー130を
備えている。
生させる放電型X線源111と、該放電型X線源111
から発生した軟X線を第2のチャンバー120に送る照
明光学系112と、第1のチャンバー110の内部を減
圧する第1の拡散ポンプ(diffusion pump)113とが
設けられている。
ーンが形成された反射型マスク121と、該反射型マス
ク121を保持するマスクステージ122と、第1のチ
ャンバー110に設けられた照明光学系112から送ら
れてきた軟X線を反射型マスク121に導く反射光学系
123と、反射型マスク121から反射してきた軟X線
を縮小して第3のチャンバー130に送る縮小投影光学
系124と、第2のチャンバー120の内部を減圧する
第2の拡散ポンプ125とが設けられている。
形成されるウェハ131と、該ウェハ131を保持する
ウェハステージ132と、第3のチャンバー130の内
部を減圧する第3の拡散ポンプ133とが設けられてい
る。尚、第2のチャンバー120に設けられた縮小投影
光学系124から第3のチャンバー130に送られてき
た軟X線はウェハ131の表面に照射される。
1の拡散ポンプ113により1.33×10-8Paにま
で制御可能であり、第2のチャンバー120の内部の全
圧は第2の拡散ポンプ125により1.33×10-8P
aにまで制御可能であり、第3のチャンバー130の内
部の全圧は第3の拡散ポンプ133により1.33×1
0-8Paにまで制御可能である。
ンバー110における炭素化合物ガスの分圧は第1の拡
散ポンプ113により1.33×10-8Pa以下に制御
され、第2のチャンバー120における反射型マスク1
21が配置されている領域及び縮小投影光学系124が
配置されている領域の炭素化合物ガスの分圧は第2の拡
散ポンプ125により1.33×10-8Pa以下にそれ
ぞれ制御され、第3のチャンバー130における炭素化
合物ガスの分圧は第3の拡散ポンプ133により1.3
3×10-8Pa以下に制御される。
置を用いて24時間連続して、反射型マスク121から
反射してきた軟X線を縮小投影光学系124に導いたと
きにおける、縮小投影光学系124の近傍の炭化水素
(CxHy)ガスの分圧と縮小投影光学系124の反射面
に付着したカーボン膜の膜厚との関係を示している。
尚、図2において、△印は実測値を示し、実線は実測値
から得た仮想線である。
分圧が1.33×10-8Paよりも高い場合には、照射
された軟X線により縮小投影光学系124の表面に堆積
されるカーボン膜の膜厚が急激に増大する一方、炭化水
素ガスの分圧が1.33×10-8Pa以下の場合には、
堆積されるカーボン膜の膜厚は0.1nmであることが
分かる。
スの分圧に大きく依存し、炭化水素ガスの分圧が1.3
3×10-8Paよりも高い場合には、カーボンが縮小投
影光学系124の表面に吸着する度合いの方が、カーボ
ンが縮小投影光学系124の表面から脱離する度合いよ
りも優勢になって、カーボン膜の膜厚が増大する。
33×10-8Pa以下の場合には、カーボンが縮小投影
光学系124から脱離する度合いの方が、カーボンが縮
小投影光学系124に吸着する度合いよりも優勢になっ
て、カーボン膜の膜厚は増大しない。すなわち、炭化水
素ガスの分圧が1.33×10-8Pa以下の場合には、
カーボンの膜厚は0.1nmよりも増大しない。また、
カーボン膜の膜厚が0.1nm程度であると、縮小投影
光学系124の反射率の低下は0.1%程度に抑制され
るので、実用上問題はない。
分圧を1.33×10-8Pa以下に制御するため、縮小
投影光学系124の反射面に堆積するカーボン膜の膜厚
を0.1nm程度に抑制できるので、縮小投影光学系1
24の反射面が有機物に汚染されて光学特性が劣化する
事態を防止できる。
ャンバー120における縮小投影光学系124が配置さ
れている領域の炭化水素ガスの分圧と、縮小投影光学系
124の表面に堆積するカーボン膜の膜厚との関係につ
いて説明したが、第1のチャンバー110における照明
光学系112が配置されている領域の炭化水素ガスの分
圧と、照明光学系112の表面に堆積するカーボン膜の
膜厚との関係、及び、第2のチャンバー120における
反射型マスク121が配置されている領域の炭化水素ガ
スの分圧と、反射型マスク121の表面に堆積するカー
ボン膜の膜厚との関係についても前述の関係が成り立
つ。すなわち、第1のチャンバー110における照明光
学系112が配置されている領域の炭化水素ガスの分圧
及び第2のチャンバー120における反射型マスク12
1が配置されている領域の炭化水素ガスの分圧をそれぞ
れ1.33×10-8Pa以下に制御するため、照明光学
系112及び反射型マスク121の各反射面に堆積する
カーボン膜の膜厚を0.1nm程度に抑制することがで
きる。
素ガスの分圧を1.33×10-8Pa以下に制御した
が、これに代えて、メタン、エタン若しくはプロパンな
どの炭化水素、イソプロピルアルコール若しくはポリメ
チルメタクリレートなどの直鎖有機物、又はベンゼン若
しくはフタル酸エステルなどの環状有機物についても、
これらのガスの分圧を1.33×10-8Pa以下に制御
すれば、カーボン膜の膜厚を0.1nm程度に抑制する
ことができる。
チャンバー110の内部領域、第2のチャンバー120
における反射型マスク121が配置されている領域及び
縮小投影光学系124が配置されている領域のすべての
領域において、炭素化合物ガスの分圧を1.33×10
-8Pa以下に制御したが、少なくとも1つの領域の炭素
化合物ガスの分圧を1.33×10-8Pa以下に制御し
てもよい。
第1のチャンバー110の全圧は第1の拡散ポンプ11
3により1.33×10-4Pa以下に制御され、第2の
チャンバー120における反射型マスク121が配置さ
れている領域及び縮小投影光学系124が配置されてい
る領域の全圧は第2の拡散ポンプ125により1.33
×10-4Pa以下に制御されている。
圧、第2のチャンバー120における反射型マスク12
1が配置されている領域及び縮小投影光学系124が配
置されている領域の全圧を1.33×10-4Pa以下に
制御することにより、炭化水素ガス以外の他のガス、例
えば金属元素などの無機物のガスも抑制できるので、照
明光学系112、反射型マスク121及び縮小投影光学
系124の各反射面が無機物に汚染されて光学特性が劣
化する事態を防止することができる。
ャンバー110の全圧及び炭素化合物ガスの分圧を第1
の拡散ポンプ113により制御し、第2のチャンバー1
20の全圧及び反射型マスク121が配置されている領
域及び縮小投影光学系124が配置されている領域にお
ける炭素化合物ガスの分圧を第2の拡散ポンプ125に
より制御したが、これらの拡散ポンプは、各チャンバー
毎又は各領域毎に個別に設けられていてもよいし、複数
のチャンバー又は複数の領域に対して共通に設けられて
いてもよい。
チャンバー120における反射型マスク121が配置さ
れている領域における炭素化合物ガスの分圧と、第2の
チャンバー120における縮小投影光学系124が配置
されている領域における炭素化合物ガスの分圧とは、第
2の拡散ポンプ125により共通に制御されるが、反射
型マスク121が配置されている領域及び縮小投影光学
系124が配置されている領域における炭素化合物ガス
の分圧は、異なる拡散ポンプにより別個に制御されるこ
とが好ましい。
源として、放射型X線源111を用いたが、これに代え
て、レーザ誘起プラズマX線源などの他の軟X線源を用
いてもよい。
学系112として、反射ミラーを用いたが、これに代え
て他の手段を用いてもよいし、縮小投影光学系124と
して、反射ミラーを用いたが、これに代えて他の手段を
用いてもよい。
手段として、拡散ポンプを用いたが、これに代えて、タ
ーボポンプ又はイオンポンプなどの他の真空排気装置を
用いてもよい。
実施形態に係る軟X線縮小投影露光装置及び軟X線縮小
投影露光方法について、図3を参照しながら説明する。
影露光装置の概略図を示しており、該軟X線縮小投影露
光装置は、互いに連通する、第1のチャンバー210、
第2のチャンバー220及び第3のチャンバー230を
備えている。
させる放電型X線源211と、該放電型X線源211か
ら発生した軟X線を第2のチャンバー220に送る照明
光学系212と、第1のチャンバー210の内部を減圧
する第1の拡散ポンプ213と、第1のチャンバー21
0と第1の拡散ポンプ213とを接続する第1の減圧路
214に設けられた第1の有機物トラップ215とを備
えている。
ンが形成された反射型マスク221と、該反射型マスク
221を保持するマスクステージ222と、第1のチャ
ンバー210に設けられた照明光学系212から送られ
てきた軟X線を反射型マスク221に導く反射光学系1
23と、反射型マスク221から反射してきた軟X線を
縮小して第3のチャンバー230に送る縮小投影光学系
224と、第2のチャンバー220の内部を減圧する第
2の拡散ポンプ225と、第2のチャンバー220と第
2の拡散ポンプ225とを接続する第2の減圧路216
に設けられた第2の有機物トラップ227とを備えてい
る。
成されるウェハ231と、該ウェハ231を保持するウ
ェハステージ232と、第3のチャンバー230の内部
を減圧する第3の拡散ポンプ233とを備えている。
尚、第2のチャンバー220に設けられた縮小投影光学
系224から第3のチャンバー230に送られてきた軟
X線はウェハ231の表面に照射される。
機物トラップ227は、それぞれ液体ヘリウムを用いて
冷却されており、第1のチャンバー210及び第2のチ
ャンバー220で発生した炭素化合物を捕獲するフィル
タよりなる。
1の拡散ポンプ213により1.33×10-8Paにま
で制御され、第2のチャンバー220の内部の全圧は第
2の拡散ポンプ225により1.33×10-8Paにま
で制御され、第3のチャンバー230の内部の全圧は第
3の拡散ポンプ233により1.33×10-8Paにま
で制御されることができる。
ンバー210における炭素化合物ガスの分圧は第1の拡
散ポンプ213により1.33×10-8Pa以下に制御
され、第2のチャンバー220における反射型マスク2
21が配置されている領域及び縮小投影光学系224が
配置されている領域の炭素化合物ガスの分圧は第2の拡
散ポンプ225により1.33×10-8Pa以下にそれ
ぞれ制御され、第3のチャンバー230における炭素化
合物ガスの分圧は第3の拡散ポンプ233により1.3
3×10-8Pa以下に制御される。
ンバー210と第1の拡散ポンプ213とを接続する第
1の減圧路214に第1の有機物トラップ215が設け
られていると共に、第2のチャンバー220と第2の拡
散ポンプ225とを接続する第2の減圧路216に第2
の有機物トラップ227が設けられているため、第1の
チャンバー210における炭素化合物ガスの分圧は速や
かに1.33×10-8Pa以下に制御されると共に、第
2のチャンバー220における反射型マスク221が配
置されている領域及び縮小投影光学系224が配置され
ている領域の炭素化合物ガスの分圧は速やかに1.33
×10-8Pa以下に制御される。
学系212の表面に堆積されるカーボン膜、反射型マス
ク221の表面に堆積するカーボン膜の膜厚及び縮小投
影光学系224の表面に堆積されるカーボン膜の膜厚を
それぞれ0.1nm程度に抑制できるので、照明光学系
212、反射型マスク221及び縮小投影光学系224
の各反射面が有機物に汚染されて光学特性が劣化する事
態を防止できる。
ャンバー210の内部領域、第2のチャンバー220に
おける反射型マスク221が配置されている領域及び縮
小投影光学系224が配置されている領域の炭素化合物
ガスの分圧を1.33×10 -8Pa以下に制御したが、
これに代えて、第1のチャンバー210の内部領域、第
2のチャンバー220における反射型マスク221が配
置されている領域及び縮小投影光学系224が配置され
ている領域の炭素化合物ガスの分圧は1.33×10-8
Paより高くてもよい。この場合には、第1のチャンバ
ー210の内部領域において発生する炭素化合物を第1
の有機物トラップ215により捕獲すると共に、第2の
チャンバー220における反射型マスク221が配置さ
れている領域及び縮小投影光学系224が配置されてい
る領域において発生する炭素化合物を第2の有機物トラ
ップ227により捕獲する。
機物トラップ215及び第2の有機物トラップ227に
より捕獲されるため、照明光学系212、反射型マスク
221及び縮小投影光学系224の各表面に堆積される
カーボン膜の膜厚を低減できるので、照明光学系21
2、反射型マスク221及び縮小投影光学系224の各
反射面が有機物に汚染されて光学特性が劣化する事態を
防止することができる。
有機物トラップ215及び第2の有機物トラップ227
として、液体ヘリウムにより冷却されたフィルタを用い
たが、これに代えて、液体窒素により冷却されたフィル
タなど、有機物を捕獲できる他の装置を用いてもよい。
有機物トラップ215は第1のチャンバー210と第1
の拡散ポンプ213との間に設けられ、第2の有機物ト
ラップ227は第2のチャンバー220と第2の拡散ポ
ンプ225との間に設けられていたが、第1の有機物ト
ラップ215は第1の減圧路214から分岐する分岐路
に設けられていてもよいし、第2の有機物トラップ22
7は第2の減圧路216から分岐する分岐路に設けられ
ていてもよい。
素ガスの分圧を1.33×10-8Pa以下に制御すると
共に炭化水素を捕獲したが、これに代えて、メタン、エ
タン若しくはプロパンなどの炭化水素、イソプロピルア
ルコール若しくはポリメチルメタクリレートなどの直鎖
有機物、又はベンゼン若しくはフタル酸エステルなどの
環状有機物でもよい。これら炭化水素、直鎖有機物又は
環状有機物のガスの分圧を1.33×10-8Pa以下に
制御すれば、カーボン膜の膜厚を0.1nm程度に抑制
することができ、また、これら炭化水素、直鎖有機物又
は環状有機物を捕獲すれば、カーボン膜の膜厚を抑制す
ることができる。
チャンバー210の内部領域、第2のチャンバー220
における反射型マスク221が配置されている領域及び
縮小投影光学系224が配置されている領域のすべての
領域において、炭素化合物ガスの分圧を1.33×10
-8Pa以下に制御したが、少なくとも1つの領域の炭素
化合物ガスの分圧を1.33×10-8Pa以下に制御し
てもよい。
実施形態と同様、第1のチャンバー210の全圧は第1
の拡散ポンプ213により1.33×10-4Pa以下に
制御され、第2のチャンバー220の全圧は第2の拡散
ポンプ225により1.33×10-4Pa以下に制御さ
れることが好ましい。
射型マスク221及び縮小投影光学系224の各反射面
が、金属元素などの無機物に汚染されて光学特性が劣化
する事態を防止することができる。
チャンバー210の全圧及び炭素化合物ガスの分圧を第
1の拡散ポンプ213により制御し、第2のチャンバー
220の全圧及び反射型マスク221が配置されている
領域及び縮小投影光学系224が配置されている領域に
おける炭素化合物ガスの分圧を第2の拡散ポンプ225
により制御したが、これらの拡散ポンプは、各チャンバ
ー毎又は各領域毎に個別に設けられていてもよいし、複
数のチャンバー又は複数の領域に対して共通に設けられ
ていてもよい。
チャンバー220における反射型マスク221が配置さ
れている領域における炭素化合物ガスの分圧と、第2の
チャンバー220における縮小投影光学系224が配置
されている領域における炭素化合物ガスの分圧とは、第
2の拡散ポンプ225により共通に制御されるが、反射
型マスク221が配置されている領域及び縮小投影光学
系224が配置されている領域における炭素化合物ガス
の分圧は、異なる拡散ポンプにより別個に制御されるこ
とが好ましい。
射型マスク221が配置されている領域において発生す
る炭素化合物と、第2のチャンバー220における縮小
投影光学系224が配置されている領域において発生す
る炭素化合物ガスとは、異なる有機トラップにより捕獲
されることが好ましい。
源として、放射型X線源211を用いたが、これに代え
て、レーザ誘起プラズマX線源などの他の軟X線源を用
いてもよい。
学系212として、反射ミラーを用いたが、これに代え
て他の手段を用いてもよいし、縮小投影光学系224と
して、反射ミラーを用いたが、これに代えて他の手段を
用いてもよい。
手段として、拡散ポンプを用いたが、これに代えて、タ
ーボポンプ又はイオンポンプなどの他の真空排気装置を
用いてもよい。
実施形態に係る軟X線縮小投影露光装置及び軟X線縮小
投影露光方法について、図4を参照しながら説明する。
影露光装置の概略図を示しており、該軟X線縮小投影露
光装置は、互いに連通する、第1のチャンバー310、
第2のチャンバー320及び第3のチャンバー330を
備えている。
生させる放電型X線源311と、該放電型X線源311
から発生した軟X線を第2のチャンバー320に送る照
明光学系312と、第1のチャンバー310の内部を減
圧する第1の拡散ポンプ313と、イオン化していない
酸素ガスを該酸素ガスの流量を制御する第1のマスフロ
ーコントローラ314を介して第1のチャンバー310
に供給する第1の酸素ガス供給手段としての第1の酸素
ボンベ315とが設けられている。
ーンが形成された反射型マスク321と、該反射型マス
ク321を保持するマスクステージ322と、第1のチ
ャンバー310に設けられた照明光学系312から送ら
れてきた軟X線を反射型マスク321に導く反射光学系
323と、反射型マスク321から反射してきた軟X線
を縮小して第3のチャンバー330に送る縮小投影光学
系324と、第2のチャンバー320の内部を減圧する
第2の拡散ポンプ325と、イオン化していない酸素ガ
スを該酸素ガスの流量を制御する第2のマスフローコン
トローラ326を介して第2のチャンバー320に供給
する第2の酸素ガス供給手段としての第2の酸素ボンベ
327とが設けられている。
形成されるウェハ331と、該ウェハ331を保持する
ウェハステージ332と、第3のチャンバー330の内
部を減圧する第3の拡散ポンプ333とが設けられてい
る。尚、第2のチャンバー320に設けられた縮小投影
光学系324から第3のチャンバー330に送られてき
た軟X線はウェハ331の表面に照射される。
ンバー310における酸素ガスの分圧は、第1の拡散ポ
ンプ313及び第1のマスフローコントローラにより
1.33×10-4Pa以上で且つ1.33×10-1Pa
以下に制御され、第2のチャンバー320における反射
型マスク321が配置されている領域及び縮小投影光学
系324が配置されている領域における酸素ガスの分圧
は、第2の拡散ポンプ325及び第2のマスフローコン
トローラ326により1.33×10-4Pa以上で且つ
1.33×10-1Pa以下にそれぞれ制御される。
置を用いて24時間連続して、反射型マスク321から
反射してきた軟X線を縮小投影光学系324に導いたと
きにおける、縮小投影光学系324の近傍の酸素ガスの
分圧と、縮小投影光学系324の反射面に付着したカー
ボン膜の膜厚及び軟X線の1m当たりの透過率損失との
関係を示している。尚、図5において、□印はカーボン
膜の膜厚の実測値を示し、実線は実測値より得た仮想線
である。また、△印は透過率損失の実測値を示し、破線
は実測値より得た仮想線である。
が1.33×10-4Paよりも低い場合には、照射され
た軟X線により縮小投影光学系324の表面に堆積され
るカーボン膜の膜厚が急激に増大する一方、酸素ガスの
分圧が1.33×10-4Pa以上である場合には、堆積
されるカーボン膜の膜厚は0.1nmであることが分か
る。
おいては、吸着するカーボン膜は軟X線の照射により活
性化した酸素原子により分解する反応が常に起こってい
る。
積されるカーボン膜の膜厚は酸素ガスの分圧に大きく依
存し、酸素ガスの分圧が1.33×10-4Pa以上であ
る場合には、カーボンが縮小投影光学系324の表面に
堆積する度合いよりもカーボン膜が分解する度合いの方
が優勢になって、カーボンの膜厚は増大しない。
の膜厚は低減するが、酸素ガスの分圧が高くなりすぎる
と、酸素分子による光の吸収作用が無視できなくなり、
透過率損失が発生する。軟X線の1m当たりの透過率損
失が1%を超えると、放電型X線源311から発生した
軟X線のウェハ331の表面への到達率が低減するの
で、好ましくない。
1.33×10-1Paの場合、透過率損失が1%である
から、酸素ガスの分圧の上限は、1.33×10-1Pa
であると考えられる。
態においては、酸素ガスの分圧を1.33×10-4Pa
以上で且つ1.33×10-1Pa以下に制御したため、
軟X線の透過率損失の増加を招くことなく、縮小投影光
学系324の反射面に堆積するカーボン膜の膜厚を0.
1nm程度に抑制できるので、縮小投影光学系324の
反射面が有機物に汚染されて光学特性が劣化する事態を
防止できる。
ャンバー320における縮小投影光学系324が配置さ
れている領域の酸素ガスの分圧と、縮小投影光学系32
4の表面に堆積するカーボン膜の膜厚との関係について
説明したが、第1のチャンバー310における照明光学
系312が配置されている領域の酸素ガスの分圧と、照
明光学系312の表面に堆積するカーボン膜の膜厚との
関係、及び、第2のチャンバー320における反射型マ
スク321が配置されている領域の炭化水素ガスの分圧
と、反射型マスク321の表面に堆積するカーボン膜の
膜厚との関係についても前述の関係が成り立つ。すなわ
ち、第1のチャンバー310における照明光学系312
が配置されている領域の酸素ガスの分圧及び第2のチャ
ンバー320における反射型マスク321が配置されて
いる領域の酸素ガスの分圧をそれぞれ1.33×10-4
Pa〜1.33×10-1Paの範囲に制御すると、軟X
線の透過率損失の増加を招くことなく、照明光学系31
2及び反射型マスク321の各反射面に堆積するカーボ
ン膜の膜厚を0.1nm程度に抑制することができる。
化されていない酸素ガスを導入したが、これに代えて、
イオン化された酸素ガスを導入してもよいが、イオン化
されていない酸素ガスを導入すると、反射ミラーの表面
がダメージを受けにくいので好ましい。
チャンバー310の内部領域、第2のチャンバー320
における反射型マスク321が配置されている領域及び
縮小投影光学系324が配置されている領域のすべての
領域において、酸素ガスの分圧を1.33×10-4Pa
〜1.33×10-1Paの範囲に制御したが、少なくと
も1つの領域の酸素ガスの分圧を1.33×10-4Pa
〜1.33×10-1Paの範囲に制御してもよい。
のチャンバー310の内部領域の全圧、第2のチャンバ
ー320における反射型マスク321が配置されている
領域の全圧及び縮小投影光学系324が配置されている
領域の全圧は、1.33×10-1Pa以下に制御されて
いる。
ス、例えば金属元素などの無機物のガスも抑制されるの
で、照明光学系112、反射型マスク121及び縮小投
影光学系124の各反射面が無機物に汚染されて光学特
性が劣化する事態を防止することができる。
チャンバー310の酸素ガスの分圧を第1の拡散ポンプ
313により制御し、第2のチャンバー120における
反射型マスク321が配置されている領域及び縮小投影
光学系324が配置されている領域における酸素ガスの
分圧を第2の拡散ポンプ325により制御したが、これ
らの拡散ポンプは、各チャンバー毎又は各領域毎に個別
に設けられていてもよいし、複数のチャンバー又は複数
の領域に対して共通に設けられていてもよい。
チャンバー320における反射型マスク321が配置さ
れている領域における酸素ガスの分圧と、第2のチャン
バー320における縮小投影光学系324が配置されて
いる領域における酸素ガスの分圧とは、第2の拡散ポン
プ325により共通に制御されるが、反射型マスク32
1が配置されている領域及び縮小投影光学系324が配
置されている領域における酸素ガスの分圧は、異なる拡
散ポンプにより別個に制御されることが好ましい。
源として、放射型X線源311を用いたが、これに代え
て、レーザ誘起プラズマX線源などの他の軟X線源を用
いてもよい。
学系312として、反射ミラーを用いたが、これに代え
て他の手段を用いてもよいし、縮小投影光学系324と
して、反射ミラーを用いたが、これに代えて他の手段を
用いてもよい。
手段として、拡散ポンプを用いたが、これに代えて、タ
ーボポンプ又はイオンポンプなどの他の真空排気装置を
用いてもよい。
実施形態に係る軟X線縮小投影露光装置及び軟X線縮小
投影露光方法について、図6を参照しながら説明する。
影露光装置の概略図を示しており、該軟X線縮小投影露
光装置は、互いに連通する、第1のチャンバー410、
第2のチャンバー420及び第3のチャンバー430を
備えている。
生させる放電型X線源411と、該放電型X線源411
から発生した軟X線を第2のチャンバー420に送る照
明光学系412と、第1のチャンバー410の内部を減
圧する第1の拡散ポンプ413と、オゾンガスを該オゾ
ンガスの流量を制御する第1のマスフローコントローラ
414を介して第1のチャンバー410に供給する第1
のオゾンガス供給手段としての第1のオゾンボンベ41
5とが設けられている。
ーンが形成された反射型マスク421と、該反射型マス
ク421を保持するマスクステージ422と、第1のチ
ャンバー410に設けられた照明光学系412から送ら
れてきた軟X線を反射型マスク421に導く反射光学系
423と、反射型マスク421から反射してきた軟X線
を縮小して第3のチャンバー430に送る縮小投影光学
系424と、第2のチャンバー420の内部を減圧する
第2の拡散ポンプ425と、オゾンガスを該オゾンガス
の流量を制御する第2のマスフローコントローラ426
を介して第2のチャンバー420に供給する第2のオゾ
ンガス供給手段としての第2のオゾンボンベ427とが
設けられている。
形成されるウェハ431と、該ウェハ431を保持する
ウェハステージ432と、第3のチャンバー430の内
部を減圧する第3の拡散ポンプ433とが設けられてい
る。尚、第2のチャンバー420に設けられた縮小投影
光学系424から第3のチャンバー430に送られてき
た軟X線はウェハ431の表面に照射される。
ンバー410におけるオゾンガスの分圧は、第1の拡散
ポンプ413及び第1のマスフローコントローラにより
1.33×10-4Pa以上で且つ4.00×10-2Pa
以下に制御され、第2のチャンバー420における反射
型マスク421が配置されている領域及び縮小投影光学
系424が配置されている領域におけるオゾンガスの分
圧は、第2の拡散ポンプ425及び第2のマスフローコ
ントローラ426により1.33×10-4Pa以上で且
つ4.00×10-2Pa以下にそれぞれ制御される。
置を用いて24時間連続して、反射型マスク421から
反射してきた軟X線を縮小投影光学系424に導いたと
きにおける、縮小投影光学系424の近傍のオゾンガス
の分圧と、縮小投影光学系424の反射面に付着したカ
ーボン膜の膜厚及び軟X線の1m当たりの透過率損失と
の関係を示している。尚、図7において、□印はカーボ
ンの膜厚の実測値を示し、実線は実測値より得た仮想線
である。また、△印は透過損失の実測値を示し、破線は
実測値より得た仮想線である。
圧が1.33×10-4Paよりも低い場合には、照射さ
れた軟X線により縮小投影光学系424の表面に堆積さ
れるカーボン膜の膜厚が急激に増大する一方、オゾンガ
スの分圧が1.33×10-4Pa以上である場合には、
カーボン膜は殆ど堆積されないことが分かる。
おいては、オゾン分子による酸化分解反応が常に起こっ
ている。
積されるカーボン膜の膜厚はオゾンガスの分圧に大きく
依存し、オゾンガスの分圧が1.33×10-4Pa以上
である場合には、カーボンが縮小投影光学系424の表
面に堆積する度合いよりもカーボン膜が分解する度合い
の方が優勢になって、カーボンの膜厚は増大しない。
膜の膜厚は低減するが、オゾンガスの分圧が高くなりす
ぎると、オゾン分子による光の吸収作用が無視できなく
なり、透過率損失が発生する。軟X線の1m当たりの透
過率損失が1%を超えると、放電型X線源411から発
生した軟X線のウェハ431の表面への到達率が低減す
るので、好ましくない。
が4.00×10-2Paの場合、透過率損失が1%であ
るから、オゾンガスの分圧の上限は、4.00×10-2
Paであると考えられる。
態においては、オゾンガスの分圧を1.33×10-4P
a以上で且つ4.00×10-2Pa以下に制御したた
め、軟X線の透過率損失の増加を招くことなく、縮小投
影光学系424の反射面にカーボン膜が殆ど堆積されな
いようにできるので、縮小投影光学系424の反射面が
有機物に汚染されて光学特性が劣化する事態を防止でき
る。
ャンバー420における縮小投影光学系424が配置さ
れている領域のオゾンガスの分圧と、縮小投影光学系4
24の表面に堆積するカーボン膜の膜厚との関係につい
て説明したが、第1のチャンバー410における照明光
学系412が配置されている領域のオゾンガスの分圧
と、照明光学系412の表面に堆積するカーボン膜の膜
厚との関係、及び、第2のチャンバー420における反
射型マスク421が配置されている領域の炭化水素ガス
の分圧と、反射型マスク421の表面に堆積するカーボ
ン膜の膜厚との関係についても前述の関係が成り立つ。
すなわち、第1のチャンバー410における照明光学系
412が配置されている領域のオゾンガスの分圧及び第
2のチャンバー420における反射型マスク421が配
置されている領域のオゾンガスの分圧をそれぞれ1.3
3×10-4Pa〜4.00×10-2Paの範囲に制御す
ると、軟X線の透過率損失の増加を招くことなく、照明
光学系412及び反射型マスク421の各反射面にカー
ボン膜が殆ど堆積しないようにすることができる。
チャンバー410の内部領域、第2のチャンバー420
における反射型マスク421が配置されている領域及び
縮小投影光学系424が配置されている領域のすべての
領域において、オゾンガスの分圧を1.33×10-4P
a〜4.00×10-2Paの範囲に制御したが、少なく
とも1つの領域のオゾンガスの分圧を1.33×10-4
Pa〜4.00×10 -2Paの範囲に制御してもよい。
のチャンバー410の内部領域の全圧、第2のチャンバ
ー420における反射型マスク421が配置されている
領域の全圧及び縮小投影光学系424が配置されている
領域の全圧は、4.00×10-2Pa以下に制御されて
いる。
ス、例えば金属元素などの無機物のガスも抑制されるの
で、照明光学系112、反射型マスク121及び縮小投
影光学系124の各反射面が無機物に汚染されて光学特
性が劣化する事態を防止することができる。
ャンバー410のオゾンガスの分圧を第1の拡散ポンプ
413により制御し、第2のチャンバー120における
反射型マスク421が配置されている領域及び縮小投影
光学系424が配置されている領域におけるオゾンガス
の分圧を第2の拡散ポンプ425により制御したが、こ
れらの拡散ポンプは、各チャンバー毎又は各領域毎に個
別に設けられていてもよいし、複数のチャンバー又は複
数の領域に対して共通に設けられていてもよい。
チャンバー420における反射型マスク421が配置さ
れている領域におけるオゾンガスの分圧と、第2のチャ
ンバー420における縮小投影光学系424が配置され
ている領域におけるオゾンガスの分圧とは、第2の拡散
ポンプ425により共通に制御されるが、反射型マスク
421が配置されている領域及び縮小投影光学系424
が配置されている領域におけるオゾンガスの分圧は、異
なる拡散ポンプにより別個に制御されることが好まし
い。
源として、放射型X線源411を用いたが、これに代え
て、レーザ誘起プラズマX線源などの他の軟X線源を用
いてもよい。
学系412として、反射ミラーを用いたが、これに代え
て他の手段を用いてもよいし、縮小投影光学系424と
して、反射ミラーを用いたが、これに代えて他の手段を
用いてもよい。
手段として、拡散ポンプを用いたが、これに代えて、タ
ーボポンプ又はイオンポンプなどの他の真空排気装置を
用いてもよい。
実施形態として、第1〜第4の実施形態に係る軟X線縮
小投影露光装置を用いて行なうパターン形成方法につい
て説明する。以下においては、第1の実施形態に係る軟
X線縮小投影露光装置を用いる場合について説明する
が、第2〜第4の実施形態に係る軟X線縮小投影露光装
置を用いる場合についても同様であることは当然であ
る。
コン膜の積層膜を形成した後、該積層膜における所望の
パターンを形成する部分に選択的にクロムよりなる吸収
膜を形成して、反射型マスク121を製作し、該反射型
マスク121をマスクステージ122に保持させる。
ピンコート法によりウエハ131の表面に供給して20
0nmの膜厚を有するレジスト膜を形成した後、該レジ
スト膜に対して110℃の温度下で60秒間の加熱処理
を行なってレジスト膜を硬化させた後、レジスト膜が形
成されているウェハ131をウェハステージ132に保
持させる。
10-8Pa以下に制御された第1のチャンバー110内
において放電型X線源111により軟X線を発生させ、
発生した軟X線を照明光学系112により、炭素化合物
ガスの分圧が1.33×10 -8Pa以下に制御された第
2のチャンバー120に送る。第2のチャンバー120
においては、第1のチャンバー110から送られてきた
軟X線を反射光学系123により反射型マスク121に
導いた後、反射型マスク121から反射してきた軟X線
を、縮小投影光学系124により、炭素化合物ガスの分
圧が1.33×10-8Pa以下に制御された第3のチャ
ンバー130内に配置されたウェハ131の表面に形成
されているレジスト膜に照射してパターン露光を行な
う。
装置から取り出して、レジスト膜に対して110℃の温
度下において60秒間の露光後加熱を行なった後、レジ
スト膜をアルカリ現像液で現像して、レジストパターン
を得る。
みがない50nmのパターン幅を有するレジストパター
ンを高精度に形成することができた。
及び1年間継続して行なったところ、収差によるパター
ン歪みがないと共に、当初と変わらぬ解像度が得られ
た。
成方法によると、第1のチャンバー110及び第2のチ
ャンバー120の内部が1.33×10-8Pa以下に制
御された状態でパターン露光を行なうため、照明光学系
112、反射型マスク121及び縮小投影光学系124
の表面に有機物汚染が発生せず、これにより、収差によ
る歪みのない高精度なレジストパターンを長期間に亘っ
て安定して形成することができる。
材料として、ガラス基板と、モリブデン膜及びシリコン
膜よりなる積層膜、並びにクロム膜を用いたが、反射型
マスク12の構成はこれに限られない。
述の方法に限られるものではない。
光装置、第1の軟X線縮小投影露光方法又は第1のパタ
ーン形成方法によると、照明光学系、反射型マスク又は
縮小投影光学系の表面に堆積するカーボン膜の膜厚を
0.1nm程度以下に抑制できるので、照明光学系、反
射型マスク又は縮小投影光学系の表面が有機物に汚染さ
れて光学特性が劣化する事態を防止することができる。
装置、第2の軟X線縮小投影露光方法又は第2のパター
ン形成方法によると、第1の領域に配置されている照明
光学系の表面、第2の領域に配置されている反射型マス
クの表面又は第3の領域に配置されている縮小投影光学
系の表面に堆積するカーボン膜の膜厚を抑制できるの
で、照明光学系、反射型マスク又は縮小投影光学系の表
面が有機物に汚染されて光学特性が劣化する事態を防止
することができる。
装置、第3の軟X線縮小投影露光方法又は第3のパター
ン形成方法によると、軟X線の透過率損失の増加を招く
ことなく、照明光学系、反射型マスク又は縮小投影光学
系の表面が有機物に汚染されて光学特性が劣化する事態
を防止することができる。
装置、第4の軟X線縮小投影露光方法又は第4のパター
ン形成方法によると、軟X線の透過率損失の増加を招く
ことなく、照明光学系、反射型マスク又は縮小投影光学
系の表面が有機物に汚染されて光学特性が劣化する事態
を防止することができる。
の概略断面図である。
を用いて反射型マスクから反射してきた軟X線を縮小投
影光学系に導いたときにおける、縮小投影光学系の近傍
の炭化水素ガスの分圧と縮小投影光学系の反射面に付着
したカーボン膜の膜厚との関係を示す図である。
の概略断面図である。
の概略断面図である。
を用いて反射型マスクから反射してきた軟X線を縮小投
影光学系に導いたときにおける、縮小投影光学系の近傍
の酸素ガスの分圧と、縮小投影光学系の反射面に付着し
たカーボン膜の膜厚及び軟X線の1m当たりの透過率損
失との関係を示す図である。
の概略断面図である。
を用いて反射型マスクから反射してきた軟X線を縮小投
影光学系に導いたときにおける、縮小投影光学系の近傍
のオゾンガスの分圧と、縮小投影光学系の反射面に付着
したカーボン膜の膜厚及び軟X線の1m当たりの透過率
損失との関係を示す図である。
Claims (33)
- 【請求項1】 波長が4〜20nm帯の軟X線を発生す
る光源と、所望のパターンが形成された反射型マスク
と、前記軟X線を前記反射型マスクに照射させる照明光
学系と、前記反射型マスクのパターンをウエハ上に結像
させる縮小投影光学系とを備えた軟X線縮小投影露光装
置であって、 前記照明光学系が配置される第1の領域、前記反射型マ
スクが配置される第2の領域及び前記縮小投影光学系が
配置される第3の領域のうちの少なくとも1つの領域に
おける炭素化合物のガスの分圧を1.33×10-8Pa
以下に制御する制御手段を備えていることを特徴とする
軟X線縮小投影露光装置。 - 【請求項2】 前記制御手段は、前記第1の領域、前記
第2の領域及び前記第3の領域のうちの少なくとも1つ
の領域を個別に減圧することを特徴とする請求項1に記
載の軟X線縮小投影露光装置。 - 【請求項3】 前記制御手段は、前記第1の領域、前記
第2の領域及び前記第3の領域のうち炭素化合物のガス
の分圧が1.33×10-8Pa以下に制御される領域の
全圧を1.33×10-4Pa以下に制御することを特徴
とする請求項1に記載の軟X線縮小投影露光装置。 - 【請求項4】 波長が4〜20nm帯の軟X線を発生す
る光源と、所望のパターンが形成された反射型マスク
と、前記軟X線を前記反射型マスクに照射させる照明光
学系と、前記反射型マスクのパターンをウエハ上に結像
させる縮小投影光学系とを備えた軟X線縮小投影露光装
置であって、 前記照明光学系が配置される第1の領域、前記反射型マ
スクが配置される第2の領域及び前記縮小投影光学系が
配置される第3の領域のうちの少なくとも1つの領域に
おいて発生する炭素化合物を捕獲する捕獲手段を備えて
いることを特徴とする軟X線縮小投影露光装置。 - 【請求項5】 前記捕獲手段は、液体ヘリウム又は液体
窒素により冷却されたフィルタであることを特徴とする
請求項4に記載の軟X線縮小投影露光装置。 - 【請求項6】 前記捕獲手段は、前記第1の領域、前記
第2の領域及び前記第3の領域のうちの少なくとも1つ
の領域に発生した炭素化合物を個別に捕獲することを特
徴とする請求項4に記載の軟X線縮小投影露光装置。 - 【請求項7】 前記炭素化合物は、メタン、エタン若し
くはプロパンなどの炭化水素、イソプロピルアルコール
若しくはポリメチルメタクリレートなどの直鎖有機物、
又はベンゼン若しくはフタル酸エステルなどの環状有機
物であることを特徴とする請求項1又は4に記載の軟X
線縮小投影露光装置。 - 【請求項8】 波長が4〜20nm帯の軟X線を発生す
る光源と、所望のパターンが形成された反射型マスク
と、前記軟X線を前記反射型マスクに照射させる照明光
学系と、前記反射型マスクのパターンをウエハ上に結像
させる縮小投影光学系とを備えた軟X線縮小投影露光装
置であって、 前記照明光学系が配置される第1の領域、前記反射型マ
スクが配置される第2の領域及び前記縮小投影光学系が
配置される第3の領域のうちの少なくとも1つの領域に
おける酸素ガスの分圧を1.33×10-4Pa以上且つ
1.33×10 -1Pa以下に制御する制御手段を備えて
いることを特徴とする軟X線縮小投影露光装置。 - 【請求項9】 前記制御手段は、前記第1の領域、前記
第2の領域及び前記第3の領域のうち酸素ガスの分圧が
1.33×10-4Pa以上且つ1.33×10 -1Pa以
下に制御される領域の全圧を1.33×10-1Pa以下
に制御することを特徴とする請求項1に記載の軟X線縮
小投影露光装置。 - 【請求項10】 波長が4〜20nm帯の軟X線を発生
する光源と、所望のパターンが形成された反射型マスク
と、前記軟X線を前記反射型マスクに照射させる照明光
学系と、前記反射型マスクのパターンをウエハ上に結像
させる縮小投影光学系とを備えた軟X線縮小投影露光装
置であって、 前記照明光学系が配置される第1の領域、前記反射型マ
スクが配置される第2の領域及び前記縮小投影光学系が
配置される第3の領域のうちの少なくとも1つの領域に
おけるオゾンガスの分圧を1.33×10-4Pa以上且
つ4.00×10-2Pa以下に制御する制御手段を備え
ていることを特徴とする軟X線縮小投影露光装置。 - 【請求項11】 前記制御手段は、前記第1の領域、前
記第2の領域及び前記第3の領域のうちオゾンガスの分
圧が1.33×10-4Pa以上且つ4.00×1-2Pa
以下に制御される領域の全圧を4.00×10-2Pa以
下に制御することを特徴とする請求項10に記載の軟X
線縮小投影露光装置。 - 【請求項12】 照明光学系により波長が4〜20nm
帯の軟X線を所望のパターンが形成された反射型マスク
に導く工程と、縮小投影光学系により前記反射型マスク
のパターンをウエハ上に結像させる工程とを備えた軟X
線縮小投影露光方法であって、 前記照明光学系が配置される第1の領域、前記反射型マ
スクが配置される第2の領域及び前記縮小投影光学系が
配置される第3の領域のうちの少なくとも1つの領域に
おける炭素化合物のガスの分圧を1.33×10-8Pa
以下に制御する制御工程を備えていることを特徴とする
軟X線縮小投影露光方法。 - 【請求項13】 前記制御工程は、前記第1の領域、前
記第2の領域及び前記第3の領域のうちの少なくとも1
つの領域を個別に減圧する工程を含むことを特徴とする
請求項12に記載の軟X線縮小投影露光方法。 - 【請求項14】 前記制御工程は、前記第1の領域、前
記第2の領域及び前記第3の領域のうち炭素化合物のガ
スの分圧が1.33×10-8Pa以下に制御される領域
の全圧を1.33×10-4Pa以下に制御する工程を含
むことを特徴とする請求項12に記載の軟X線縮小投影
露光方法。 - 【請求項15】 照明光学系により波長が4〜20nm
帯の軟X線を所望のパターンが形成された反射型マスク
に導く工程と、縮小投影光学系により前記反射型マスク
のパターンをウエハ上に結像させる工程とを備えた軟X
線縮小投影露光方法であって、 前記照明光学系が配置される第1の領域、前記反射型マ
スクが配置される第2の領域及び前記縮小投影光学系が
配置される第3の領域のうちの少なくとも1つの領域に
おいて発生する炭素化合物を捕獲する捕獲工程を備えて
いることを特徴とする軟X線縮小投影露光方法。 - 【請求項16】 前記捕獲工程は、液体ヘリウム又は液
体窒素により冷却されたフィルタにより前記炭素化合物
を捕獲する工程を含むことを特徴とする請求項15に記
載の軟X線縮小投影露光方法。 - 【請求項17】 前記捕獲工程は、前記第1の領域、前
記第2の領域及び前記第3の領域のうちの少なくとも1
つの領域に発生した炭素化合物を個別に捕獲する工程を
含むことを特徴とする請求項15に記載の軟X線縮小投
影露光方法。 - 【請求項18】 前記炭素化合物は、メタン、エタン若
しくはプロパンなどの炭化水素、イソプロピルアルコー
ル若しくはポリメチルメタクリレートなどの直鎖有機
物、又はベンゼン若しくはフタル酸エステルなどの環状
有機物であることを特徴とする請求項12又は15に記
載の軟X線縮小投影露光方法。 - 【請求項19】 照明光学系により波長が4〜20nm
帯の軟X線を所望のパターンが形成された反射型マスク
に導く工程と、縮小投影光学系により前記反射型マスク
のパターンをウエハ上に結像させる工程とを備えた軟X
線縮小投影露光方法であって、 前記照明光学系が配置される第1の領域、前記反射型マ
スクが配置される第2の領域及び前記縮小投影光学系が
配置される第3の領域のうちの少なくとも1つの領域に
おける酸素ガスの分圧を1.33×10-4Pa以上且つ
1.33×10 -1Pa以下に制御する制御工程を備えて
いることを特徴とする軟X線縮小投影露光方法。 - 【請求項20】 前記制御工程は、前記第1の領域、前
記第2の領域及び前記第3の領域のうち酸素ガスの分圧
が1.33×10-4Pa以上且つ1.33×10-1Pa
以下に制御される領域の全圧を1.33×10-1Pa以
下に制御する工程を含むことを特徴とする請求項19記
載の軟X線縮小投影露光方法。 - 【請求項21】 照明光学系により波長が4〜20nm
帯の軟X線を所望のパターンが形成された反射型マスク
に導く工程と、縮小投影光学系により前記反射型マスク
のパターンをウエハ上に結像させる工程とを備えた軟X
線縮小投影露光方法であって、 前記照明光学系が配置される第1の領域、前記反射型マ
スクが配置される第2の領域及び前記縮小投影光学系が
配置される第3の領域のうちの少なくとも1つの領域に
おけるオゾンガスの分圧を1.33×10-4Pa以上且
つ4.00×10-2Pa以下に制御する制御工程を備え
ていることを特徴とする軟X線縮小投影露光方法。 - 【請求項22】 前記制御工程は、前記第1の領域、前
記第2の領域及び前記第3の領域のうちオゾンガスの分
圧が1.33×10-4Pa以上且つ4.00×1-2Pa
以下に制御される領域の全圧を4.00×10-2Pa以
下に制御する工程を含むことを特徴とする請求項21に
記載の軟X線縮小投影露光方法。 - 【請求項23】 照明光学系により波長が4〜20nm
帯の軟X線を所望のパターンが形成された反射型マスク
に導く工程と、縮小投影光学系により前記反射型マスク
のパターンをレジスト膜上に結像させる工程と、前記反
射型マスクのパターンが結象した前記レジスト膜を現像
してレジストパターンを形成する工程とを備えたパター
ン形成方法であって、 前記照明光学系が配置される第1の領域、前記反射型マ
スクが配置される第2の領域及び前記縮小投影光学系が
配置される第3の領域のうちの少なくとも1つの領域に
おける炭素化合物のガスの分圧を1.33×10-8Pa
以下に制御する制御工程を備えていることを特徴とする
パターン形成方法。 - 【請求項24】 前記制御工程は、前記第1の領域、前
記第2の領域及び前記第3の領域のうちの少なくとも1
つの領域を個別に減圧する工程を含むことを特徴とする
請求項23に記載のパターン形成。 - 【請求項25】 前記制御工程は、前記第1の領域、前
記第2の領域及び前記第3の領域のうち炭素化合物のガ
スの分圧が1.33×10-8Pa以下に制御される領域
の全圧を1.33×10-4Pa以下に制御する工程を含
むことを特徴とする請求項23に記載のパターン形成方
法。 - 【請求項26】 照明光学系により波長が4〜20nm
帯の軟X線を所望のパターンが形成された反射型マスク
に導く工程と、縮小投影光学系により前記反射型マスク
のパターンをレジスト膜上に結像させる工程と、前記反
射型マスクのパターンが結象した前記レジスト膜を現像
してレジストパターンを形成する工程とを備えたパター
ン形成方法であって、 前記照明光学系が配置される第1の領域、前記反射型マ
スクが配置される第2の領域及び前記縮小投影光学系が
配置される第3の領域のうちの少なくとも1つの領域に
おいて発生する炭素化合物を捕獲する捕獲工程を備えて
いることを特徴とするパターン形成方法。 - 【請求項27】 前記捕獲工程は、液体ヘリウム又は液
体窒素により冷却されたフィルタにより前記炭素化合物
を捕獲する工程を含むことを特徴とする請求項26に記
載のパターン形成方法。 - 【請求項28】 前記捕獲工程は、前記第1の領域、前
記第2の領域及び前記第3の領域のうちの少なくとも1
つの領域に発生した炭素化合物を個別に捕獲する工程を
含むことを特徴とする請求項26に記載のパターン形成
方法。 - 【請求項29】 前記炭素化合物は、メタン、エタン若
しくはプロパンなどの炭化水素、イソプロピルアルコー
ル若しくはポリメチルメタクリレートなどの直鎖有機
物、又はベンゼン若しくはフタル酸エステルなどの環状
有機物であることを特徴とする請求項23又は26に記
載のパターン形成方法。 - 【請求項30】 照明光学系により波長が4〜20nm
帯の軟X線を所望のパターンが形成された反射型マスク
に導く工程と、縮小投影光学系により前記反射型マスク
のパターンをレジスト膜上に結像させる工程と、前記反
射型マスクのパターンが結象した前記レジスト膜を現像
してレジストパターンを形成する工程とを備えたパター
ン形成方法であって、 前記照明光学系が配置される第1の領域、前記反射型マ
スクが配置される第2の領域及び前記縮小投影光学系が
配置される第3の領域のうちの少なくとも1つの領域に
おける酸素ガスの分圧を1.33×10-4Pa以上且つ
1.33×10 -1Pa以下に制御する制御工程を備えて
いることを特徴とするパターン形成方法。 - 【請求項31】 前記制御工程は、前記第1の領域、前
記第2の領域及び前記第3の領域のうち酸素ガスの分圧
が1.33×10-4Pa以上且つ1.33×10-1Pa
以下に制御される領域の全圧を1.33×10-1Pa以
下に制御する工程を含むことを特徴とする請求項30に
記載のパターン形成方法。 - 【請求項32】 照明光学系により波長が4〜20nm
帯の軟X線を所望のパターンが形成された反射型マスク
に導く工程と、縮小投影光学系により前記反射型マスク
のパターンをレジスト膜上に結像させる工程と、前記反
射型マスクのパターンが結象した前記レジスト膜を現像
してレジストパターンを形成する工程とを備えたパター
ン形成方法であって、 前記照明光学系が配置される第1の領域、前記反射型マ
スクが配置される第2の領域及び前記縮小投影光学系が
配置される第3の領域のうちの少なくとも1つの領域に
おけるオゾンガスの分圧を1.33×10-4Pa以上且
つ4.00×10-2Pa以下に制御する制御工程を備え
ていることを特徴とするパターン形成方法。 - 【請求項33】 前記制御工程は、前記第1の領域、前
記第2の領域及び前記第3の領域のうちオゾンガスの分
圧が1.33×10-4Pa以上且つ4.00×1-2Pa
以下に制御される領域の全圧を4.00×10-2Pa以
下に制御する工程を含むことを特徴とする請求項32に
記載のパターン形成方法。
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