JP2006287160A - 露光装置及びデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ステージ装置が収容された空間に、略均一な流れの気体を供給することができると共に、そのメンテナンスが容易な露光装置を提供する。
【解決手段】 露光装置ＥＸは、物体Ｗを保持して移動可能なステージ２２と、ステージ２２が配置された空間を、ステージ２２が収容される第一空間４６ｂと、気体供給源７０から気体Ａが流入する第二空間４６ａとに仕切るシート部材１００とを有し、シート部材１００は、第一空間４６ｂと第二空間４６ａとを連通する複数の通気孔を備え、第一空間４６ｂに対して気体Ａを供給する気体供給面を形成すると共に、柔軟性のある素材で形成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、露光装置及びデバイスの製造方法に関する。

半導体素子、液晶表示素子等を製造するリソグラフィ工程では、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置（いわゆるステッパ）や、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ）などの露光装置が用いられている。
これらの露光装置では、半導体素子等の高集積化に伴って、感光基板上に形成する回路パターンの微細化が要請されている。回路パターンの微細化を実現するためには、非常に精密な装置である露光装置の温度状態を一定に制御して、所望の性能を発揮させる必要がある。
このため、例えば、特許文献１に示すように、露光装置では、露光装置本体をチャンバ内に収容し、そのチャンバ内部の空間が均一な温度分布となるように制御している。
国際公開第０２／１０１８０４号パンフレット

上述した技術では、感光基板を載置する基板ステージが収容された空間に温調気体を供給するために、温調気体が流入するアルミニウム製のダクトをその空間の天井部分等に配置している。このため、基板ステージ等のメンテナンス時には、作業空間を確保するため、ダクトを取り外す必要があり、メンテナンス性に劣るという問題がある。特に、基板ステージが収容された空間の略全体に温調された気体をダウンフローにて供給させる場合には、ダクトが占有する空間が増大して、メンテナンス性が悪化するという問題がある。
また、上述した技術等では、基板ステージが収容された空間の底部や側部の複数箇所に気体を排出する排気部を設けることにより、この空間の略全面に均一なダウンフローを発生させしようとしているが、基板ステージ等が空気の流れの障害物となるため、均一なダウンフローの実現は必ずしも実現されていない。したがって、基板ステージの位置を測定するレーザ干渉計の光路空間から空気の揺らぎ等が発生して、測定誤差の原因となってしまうという問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、ステージ装置が収容された空間に略均一な流れの気体を供給することができると共に、そのメンテナンスが容易な露光装置を提供することを目的とする。
また、ステージ装置が収容された空間に供給された気体を同一方向に送気することができる露光装置を提供することを目的とする。

本発明に係る露光装置及びデバイスの製造方法では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第１の発明は、露光装置（ＥＸ）は、物体（Ｗ）を保持して移動可能なステージ（２２）と、前記ステージが配置された空間（４６）を、前記ステージが収容される第一空間（４６ｂ）と、気体供給源（７０）から気体（Ａ）が流入する第二空間（４６ａ）とに仕切るシート部材（１００）とを有し、前記シート部材は、前記第一空間と前記第二空間とを連通する複数の通気孔（１０２）を備え、前記第一空間に対して気体を供給する気体供給面（１００ａ）を形成すると共に、柔軟性のある素材で形成されるようにした。
この発明によれば、シート部材が柔軟性のある素材に複数の通気孔を有して形成されると共に、ステージが収容される第一空間に気体を流入させる気体供給面を形成するので、金属製ダクト等に比べて簡易な構造で第一空間に均一な流れの気体を供給できる。

また、シート部材（１００）が、脱着可能に構成されているものでは、第一空間に配置されたステージのメンテナンス等の際に、柔軟性のある素材からなるシート部材を取り外すだけで、作業空間を確保することができるので、メンテナンスを効率的に行うことが可能となる。
また、通気孔（１０２）の少なくとも一部は、シート部材（１００）の表面に対して傾斜して形成されているものでは、容易に第一空間に供給される気体の送気方向を調整することができる。
また、通気孔（１０２）が、ステージ（２２）の移動軌跡に基づいて、傾斜角、孔径、数、分布のうちの少なくとも一つが規定されているものでは、気体の流れの障害物となりうるステージの移動軌跡を考慮して、第一空間に供給する気体の送気方向、流量等を調整することにより、第一空間内の気体のよどみや揺らぎを排除することができる。

また、ステージ（２２）を移動可能に支持する定盤（２４）を備え、前記定盤が、シート部材（１００）と対向して設けられ、第一空間（４６ｂ）の気体（Ａ）を排気する排気部（１１０）を備えるものでは、定盤上の気体のよどみを排除すると共に、第一空間に安定した気体の流れを発生させることができる。
また、排気部（１１０）が、ステージ（２２）の位置に応じて、定盤（２４）上での排気位置を変更可能であるものでは、ステージの位置に関わらず、排気口を確保できるので、ステージの位置を測定するレーザ干渉計の光路空間における気体の流れをステージの位置に関わらず略一定に維持することができる。
また、排気部（１１０）が、排気位置の変更に関わらず、排気面積が略一定となるように調整可能であるものでは、ステージの周辺における排気量が略一定に維持されるので、ステージの位置を測定するレーザ干渉計の光路空間における気体の流れをステージの位置に関わらず安定化することができる。

第２の発明は、リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、前記リソグラフィ工程において第１の発明の露光装置（ＥＸ）を用いるようにした。
この発明によれば、ステージ等が収容される第一空間に略均一な流れの気体が供給されるので、微細な回路パターンを有するデバイスを高精度に製造することができる。
なお、上記各発明をわかりやすく説明するために一実施例を表す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明が実施例に限定されるものではないことは言うまでもない。

本発明によれば以下の効果を得ることができる。
ステージが収容される第一空間に均一な流れの気体が供給され、更に、ステージの位置を測定するレーザ干渉計の光路空間における気体の流れを安定化することができるので、ステージを高精度に位置決め等することが可能となり、また、均一な流れの気体の下で露光処理を行うことが可能となる。したがって、微細な回路パターン等を感光基板上に高精度に露光することが可能となる。
これにより、効率よく高精度なデバイスを製造することが可能となる。

以下、本発明の露光装置及びデバイスの製造方法の実施形態について図を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る露光装置ＥＸの構成を示す模式図である。
露光装置ＥＸは、レチクルＲとウエハＷとを一次元方向に同期移動しつつ、レチクルＲに形成されたパターンを投影光学系１６を介してウエハ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、すなわち、いわゆるスキャニング・ステッパである。
露光装置ＥＸは、露光装置本体１０と、クリーンルーム内の床面Ｆ上に設置されると共に露光装置本体１０を収容する本体チャンバ４０と、本体チャンバ４０に隣接して配置された機械室７０とを備える。

露光装置本体１０は、露光光ＥＬによりレチクルＲを照明する照明光学系１２、レチクルＲを保持して移動可能なレチクルステージ１４、レチクルＲから射出される露光光ＥＬをウエハＷ上に投射する投影光学系１６、ウエハＷを保持して移動可能なウエハステージ２０と、投影光学系１６等を保持すると共にウエハステージ２０が搭載される本体コラム３０、露光装置ＥＸを統括的に制御する不図示の制御装置等を備える。

照明光学系１２は、レチクルステージ１４に支持されているレチクルＲを露光光ＥＬで照明するものであり、不図示の露光用光源から射出された露光光ＥＬの照度を均一化するオプティカルインテグレータ、コンデンサレンズ、リレーレンズ系、レチクルＲ上の露光光ＥＬによる照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等（いずれも不図示）を有している。
このような構成により、照明光学系１２は、レチクルＲ上の所定の照明領域を、より均一な照度分布の露光光ＥＬで照明可能となっている。
なお、露光用光源から射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）等の紫外光が用いられる。

レチクルステージ１４は、レチクルＲを支持しつつ、投影光学系１６の光軸ＡＸに垂直な平面内の２次元移動及び微小回転を行うものである。なお、レチクルＲは、レチクルステージ１４に形成された矩形開口の周囲に設けられたレチクル吸着機構により真空吸着等される。
レチクルステージ１４上のレチクルＲの２次元方向の位置及び回転角は、不図示のレーザ干渉計によりリアルタイムで測定され、その測定結果は制御装置に出力される。そして、制御装置がレーザ干渉計の測定結果に基づいてリニアモータ等を駆動することで、レチクルステージ１４に支持されているレチクルＲの位置決めが行われる。
なお、レチクルステージ１４は、サポートコラム３６により支持される。

投影光学系１６は、レチクルＲに形成されたパターンを所定の投影倍率でウエハＷに投影露光するものであって、複数の光学素子で構成される。本実施形態において、投影光学系１６は、投影倍率βが例えば１／４あるいは１／５の縮小系である。なお、投影光学系１６は等倍系及び拡大系のいずれでもよい。
そして、投影光学系１６は、メインコラム３４の天板に設けられた穴部３４ａに、センサコラム３５を介して挿入、支持される。なお、センサコラム３５には、不図示のＦＡセンサ等が設置される。

ウエハステージ２０は、ウエハＷを保持しつつ、Ｘ方向，Ｙ方向，及びθＺ方向の３自由度方向に移動可能なＸＹテーブル２２と、ＸＹテーブル２２をＸＹ平面内で移動可能に支持するウエハ定盤２４とを備えている。更に、ＸＹテーブル２２上に載置したウエハＷの露光処理中に他のウエハＷを載置してアライメント処理等を行う計測テーブル２３を備える。
そして、ウエハステージ２０上には移動鏡２６が設けられ、これに対向する位置にはレーザ干渉計２８が設けられる。そして、ウエハステージ２０の２次元方向の位置及び回転角は、レーザ干渉計２８によりリアルタイムで測定され、測定結果が制御装置に出力される。そして、制御装置がレーザ干渉計２８の測定結果に基づいてリニアモータ等を駆動することで、ウエハステージ２０に保持されているウエハＷの位置、移動速度等が制御される。
なお、ウエハ定盤２４には、空気Ａを回収し、機械室７０に戻すステージ排気部１１０が形成される。詳細については、後述する。

本体コラム３０は、本体チャンバ４０の底面上に設置されたベースプレート３８の上方に、複数の防振台３２を介して支持されている。本体コラム３０は、防振台３２によって支持されたメインコラム３４と、このメインコラム３４上部に立設されたサポートコラム３６とを有している。
そして、メインコラム３４の天井部となるメインフレームには、投影光学系１６が支持されている。また、サポートコラム３６には、レチクルステージ１４、照明光学系１２が支持されている。

本体チャンバ４０は、環境条件（清浄度、温度、圧力等）がほぼ一定に維持された露光室４２と、この露光室４２の側部に配置された不図示のレチクルローダ室及びウエハローダ室とを有するように形成されている。なお、露光室４２は、その内部に露光装置本体１０が配置される。
露光室４２の上部側面には、本体チャンバ４０内に温調した空気（気体）Ａを供給する機械室７０に接続される噴出口５０が設けられる。そして、機械室７０から送気される温調された空気Ａが噴出口５０からサイドフローにて露光室４２の上部空間４４に送り込まれるようになっている。
また、露光室４２の底部には、リターン部５２が設けられ、このリターン部５２の下方には、リターンダクト５４の一端が接続される。そして、リターンダクト５４の他端は、機械室７０に接続される。
また、メインコラム３４の下端側面及び底面の複数箇所には、リターンダクト５６が接続され、このリターンダクト５６の他端は機械室７０に接続される。つまり、図示は省略されているが、リターンダクト５６は、複数の分岐路を備え、それぞれの分岐路がメインコラム３４の下端側面及び底面の複数箇所に接続される。
すなわち、露光室４２内の空気Ａがリターン部５２等からリターンダクト５４，５６を介して機械室７０に戻されるようになっている。

露光室４２の側面には、機械室７０に接続された給気管路６０が接続され、更に、露光室４２内に延設されている。その内部には、ヒータ６２、送風機６４、ケミカルフィルタＣＦ、フィルタボックスＡＦが順次配置されている。
更に、給気管路６０は、２つの分岐路６６ａ，６６ｂに分岐される。一方の分岐路６６ａは、温度安定化流路装置８０ａを介して、メインコラム３４の内側空間４６に接続されている。他方の分岐路６６ｂは、温度安定化流路装置８０ｂを介して、メインコラム３４の内側空間４６に接続されている。
なお、温度安定化流路装置８０ａ，８０ｂは、給気管路６０から送気された空気Ａとの間で熱交換を行うことにより、更に空気Ａを高精度に温調する装置である。具体的には、特表２００２−１０１８０４号公報に開示された温度安定化流路装置を用いられる。
そして、温度安定化流路装置８０ａ，８０ｂのそれぞれには、供給管９２及び排出管９４を介して温調装置９０が接続されている。これにより、温調装置９０、供給管９２、温度安定化流路装置８０ａ，８０ｂ、排出管９４とからなる温調用媒体Ｃの循環経路が構成される。
また、温調用媒体Ｃとしては、例えばフロリナート（登録商標）が用いられ、温調装置９０により略一定温度に温度調整される。これにより、温度安定化流路装置８０ａ，８０ｂは、その温度が一定に維持される。温調用媒体Ｃとしては他に、ハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）や水を用いることもできる。

メインコラム３４の内側空間４６の天井近傍には、シート部材１００が略水平方向に張設され、これにより内側空間４６が、２つの分岐路６６ａ，６６ｂから空気Ａが導入される気体導入空間４６ａと、ウエハステージ２０が配置されるステージ空間４６ｂとに、上下に仕切られる。なお、シート部材１００の略中央部は、投影光学系１６（鏡筒）及び投影光学系１６の外周に配置されたセンサコラム３５と干渉しないように、開口が設けられる。
シート部材１００は、フッ素樹脂(４フッ化エチレン樹脂)等からなり、その表面には、微細な通気孔１０２が多数形成されている。これにより、機械室７０から送気される温調された空気Ａは、メインコラム３４の内側空間４６の気体導入空間４６ａを経由した後に、シート部材１００の多数の通気孔１０２（図２参照）からダウンフローにて内側空間４６のステージ空間４６ｂに送り込まれるようになっている。つまり、シート部材１００は、ステージ空間４６ｂに温調された空気Ａをダウンフローで供給する気体供給面１００ａを形成している。なお、シート部材１００とメインコラム４３、及びシート部材１００とセンサコラム３５とは、例えばジッパーにより脱着可能に接合されている。これにより、気体導入空間４６ａの内圧を確保して圧力を均一化することができ、ステージ空間４６ｂの広い範囲に温調された空気Ａを供給することができる。また、シート部材１００は構造物とは異なり、柔軟性のあるシート状の部材なので、容易に取り外すことができる。したがって、気体導入空間４６ａに配置された光学ユニット、例えば、ウエハアライメント光学系やオートフォーカス光学系のメンテナンスを行う際に、容易にメンテナンスエリアを確保することができる。なお、シート部材１００は、必ずしも一枚で構成する必要はなく、互いに分離・接合可能な複数の分割シートで構成してもよい。

図２は、シート部材１００を示す断面図である。
シート部材１００に形成される通気孔１０２は、レーザ加工を用いて形成されたものであって、例えば、直径１０μｍ程度である。レーザ加工法を用いるのは、通気孔１０２の孔径、傾斜角度、数、分布等を任意に設定することが容易だからである。なお、傾斜角度とは、シート部材１００の表面（気体供給面）１００ａに対する通気孔１０２の傾斜角度であって、シート部材１００に対してレーザビームを斜め方向から投射することにより形成される。この場合には、通気孔１０２からステージ空間４６ｂに、斜め下方に向けて空気Ａが送り込まれるようになる。

通気孔１０２の孔径、傾斜角度、数、分布等は、ステージ空間４６ｂに配置されるウエハステージ２０のＸＹテーブル２２の移動軌跡等によって規定される。例えば、ＸＹテーブル２２の位置を測定するレーザ干渉計２８の計測ビームが通過する光路空間には、測定誤差の発生を防止するために、一定温度の空気Ａを均一な風速でダウンフローにて供給する必要がある。したがって、光路空間の上方に位置するシート部材１００の、計測ビームに沿った領域には、傾斜角度のない通気孔１０２が均一な分布で形成されている。そして、この計測ビームに沿った領域の両脇に隣接する領域には、計測ビームから離れる方向に向かって空気Ａを供給するような傾斜した通気孔１０２が形成されている。温度の異なる空気が光路空間に流入するのを防止するためである。

また、上記の計測ビームに沿った領域以外の領域であって、露光動作中にＸＹテーブル２２が通過する領域では、ＸＹテーブル２２上の空気Ａが光路空間に流入しないようにするため、計測ビームから離れる方向に空気Ａが送られるような傾斜角度を持った通気孔１０２が形成される。この領域に形成される通気孔１０２の孔径は、光路空間上の孔径よりも小さく形成される。また、上記以外の領域は、傾斜角度を持たない通気孔１０２が、上記それぞれの領域の通気孔１０２よりも小さい孔径かつ粗い分布で形成されている。更に、各領域の間に、孔径、傾斜角度、分布を連続的に変化させる中間領域を設けるようにしてもよい。このように、シート部材１００上に形成された複数種類の領域の組み合わせによって、気体供給面１００ａ全体が形成されている。なお、通気孔１０２の形成にあたっては、計測ケーブル２３の位置を測定するレーザ干渉計（不図示）の配置及び計測テーブル２３の移動軌跡やＸＹテーブル２２との位置関係も考慮される。

以上、説明した通り、通気孔１０２の孔径、傾斜角度、数、分布等は、ＸＹテーブル２２の位置を計測するレーザ干渉計２８の光路空間、及び計測テーブル２３の位置を計測するレーザ干渉計の光路空間に温度の異なる空気Ａが流入しないように、それぞれのテーブル２２，２３の移動経路、位置関係、待機位置等に基づいて決定されている。これにより、ステージ空間４６ｂ内の空気Ａのよどみや揺らぎを排除して、レーザ干渉計２８の測定誤差の発生等を防止することが可能となる。

図３は、ウエハステージ２０に設けられたステージ排気部１１０の構成を示す概念図である。
上述したように、ウエハステージ２０は、ＸＹテーブル２２とウエハ定盤２４を備え、ウエハ定盤２４上にＸＹテーブル２２が不図示のエアベアリングを介して非接触に支持される。
そして、ＸＹテーブル２２の側面には、Ｙ方向に貫通する開口が設けられ、その開口にはＹリニアモータを兼ねるＹガイドバー１２２が延設される。すなわち、ＸＹテーブル２２は、Ｙガイドバー１２２に沿って、Ｙ方向に案内可能に構成される。
また、ウエハステージ２０のＹ方向の両端には、ＸＹテーブル２２をＸ方向に大きく移動させる一対のリニアモータ１２４が配置される。リニアモータ１２４は、Ｙガイドバー１２２の両端に配置されてコイル巻き線を収納した可動子１２４Ａと、可動子１２４ＡのＺ方向の面に対向し、かつＸ方向に積層配置された板状の永久磁石からなる固定子１２４Ｂとを組み合わせて構成される。

ウエハ定盤２４上には、図３に示すように、複数の排気口１１２を有する一対のステージ排気部１１０が配置される。
ステージ排気部１１０は、ウエハ定盤２４上のリニアモータ１２４の内側に、Ｘ方向に沿って形成された凹形に溝（不図示）に挿入されるようにして配置されている。すなわち、ステージ排気部１１０は、ウエハ定盤２４上におけるＸＹテーブル２２の移動領域とリニアモータ９４の配置領域を除く領域に配置される。
各ステージ排気部１１０のＸ方向の側面には、それぞれリターンダクト５８が接続される。このリターンダクト５８は、リターンダクト５６に接続される（図１参照）。これにより、ウエハステージ２０の近傍の空気Ａは、ウエハ定盤２４上に形成された複数の排気口１１２からステージ排気部１１０内に送気され、リターンダクト５８，５６を介して、機械室７０に戻されるようになっている。
また、ステージ排気部１１０における各排気口１１２は、不図示の電磁弁等により開閉可能に構成されている。このように、排気口１１２を開閉可能に構成するのは、ＸＹテーブル２２の移動に合わせて開口させる排気口１１２を選択可能とするためである。言い換えれば、ＸＹテーブル２２が移動したとしても、周辺の空気Ａの流れが乱されないようにするためである。なお、ステージ排気部１１０の排気口１１２の開閉方法については、後述する。

次に、露光装置ＥＸの作用、特に空調方法について説明する。
まず、制御装置により機械室７０が作動され、温調された空気Ａが、露光室４２に向けて送気される。これにより、露光室４２内では、噴出口５０から露光室４２の上部空間４４に、温調された空気Ａが均一なサイドフローにて送り込まれる。
また、分岐路６６ａ，６６ｂを介して、メインコラム３４の内側空間４６のうち、シート部材１００で仕切られた気体導入空間４６ａに、温調された空気Ａが送り込まれる。そして、気体導入空間４６ａに送り込まれた空気Ａは、シート部材１００に形成された複数の通気孔１０２を通過して、ステージ空間４６ｂに送り込まれる。この際、気体導入空間４６ａに送り込まれた空気Ａは、気体導入空間４６ａ内において略一定の圧力状態となった後に、通気孔１０２を通過して送気される。したがって、ステージ空間４６ｂには、略一定圧力の空気Ａが送り込まれる。
また、シート部材１００に形成された複数の通気孔１０２は、ステージ空間４６ｂに配置されたウエハステージ２０のＸＹテーブル２２の移動軌跡等によって規定されているので、ステージ空間４６ｂに送り込まれた空気Ａは、ステージ空間４６ｂにおいてよどみや揺らぎを発生させることなく、略下方に向けて円滑に流れる。これにより、レーザ干渉計２８等の測定誤差の発生が防止される。また、ステージ空間４６ｂに配置されたウエハステージ２０が略均一に温調されるので、ウエハステージ２０を高精度に機能（駆動）させることができる。

また、ウエハ定盤２４上に一対のステージ排気部１１０を設けたことにより、気体供給面１００ａから供給された空気Ａは、ウエハ定盤２４にぶつかって流れが乱れてよどむことなく排気される。そのため、ステージ空間４６ｂに安定した空気Ａの流れを発生させることができる。
また、ステージ排気部１１０における各排気口１１２の開閉を制御することにより、ＸＹテーブル２２が移動している場合であっても、ウエハステージ２０に向けて送気された空気Ａが円滑に流れるよう調整される。
図４，５は、ウエハステージ２０上における空気Ａの流れの変化を説明する図である。なお、図４，５においては、計測テーブル２３は省略してある。
図４に示すように、ステージ排気部１１０の全ての排気口１１２を常に開放した場合には、ＸＹテーブル２２が＋Ｘ方向に移動すると、ウエハ定盤２４の−Ｘ方向側では、空気Ａを排気する排気口１１２の数が多くなるので、ステージ空間４６ｂの空気Ａが急速に排気され、空気Ａの圧力低下と流速上昇が生じる。一方、ウエハ定盤２４の＋Ｘ方向側では、空気Ａを排気する排気口１１２の数が少なくなるので、空気Ａを排気しづらくなり、空気Ａの圧力上昇と流速低下が生じる。すなわち、ＸＹテーブル２２の移動に伴って、ＸＹテーブル２２のＸ方向の両側において、空気Ａを排気する排気口１１２の開口面積が変化してしまうので、空気Ａの流れの状態が乱れてしまう。このため、ステージ排気部１１０の全ての排気口１１２を常に開放したとしても、ＸＹテーブル２２が移動することにより、ステージ空間４６ｂに空気Ａのよどみや揺らぎが発生する。
一方、図５に示すように、ステージ排気部１１０の各排気口１１２をＸＹテーブル２２の移動に応じて開閉させた場合には、ウエハ定盤２４のＸ方向の両側において、空気Ａの圧力や流速に差異が発生することが防止されるので、ステージ空間４６ｂから空気Ａのよどみや揺らぎを排除することが可能となる。
すなわち、ＸＹテーブル２２の移動に追従するように、ステージ排気部１１０の各排気口１１２の開閉を制御する。言い換えれば、ＸＹテーブル２２のＸ方向の両側において、開口する排気口１１２の位置（排気位置）及び面積（排気面積）が略一定となるように、各排気口１１２を開閉させる。これにより、ＸＹテーブル２２のＸ方向の両側において、空気Ａの流れの方向は多少変化するものの、空気Ａの圧力や流速に差異が発生することは確実に防止される。したがって、ＸＹテーブル２２の位置を測定するレーザ干渉計２８の光路空間等の空気Ａが乱されることなく、略一定に維持されるので、測定誤差の発生が防止される。

そして、ステージ空間４６ｂに送り込まれた空気Ａは、ステージ排気部１１０からリターンダクト５８に排気され、また、メインコラム３４の下端側面等からリターンダクト５６に排気され、機械室７０に戻される。
また、露光室４２に送り込まれた空気Ａは、リターンダクト５４に排気され、機械室７０に戻される。
このようにして、露光室４２及びメインコラム３４の内側空間４６が空調される。

そして、このような温調を行った状態で、露光装置本体１０による露光処理が行われる。具体的には、不図示の露光用光源から射出された露光光ＥＬが、各種レンズやミラー等からなる照明光学系１２において、必要な大きさ及び照度均一性に整形された後にパターンが形成されたレチクルＲを照明し、このレチクルＲに形成されたパターンが投影光学系１６を介して、ウエハステージ２０上に保持されたウエハＷ上の各ショット領域に、縮小転写される。
これにより、微細なパターンがウエハＷ上に高精度に形成される。

以上、説明したように、本発明の露光装置ＥＸによれば、メインコラム３４の内側空間４６に、柔軟性のある素材に複数の通気孔１０２を有して形成されたシート部材１００を張設して、気体導入空間４６ａとステージ空間４６ｂとに仕切ると共に、通気孔１０２を介してステージ空間４６ｂに空気Ａを供給するようにしたので、金属製ダクト等に比べて簡易な構造で、ステージ空間４６ｂに均一な流れの空気Ａを供給できようになる。特に、柔軟性のある素材からなるシート部材１００を取り外すだけで、ウエハステージ２０等の保守を行うための作業空間を確保することができるので、メンテナンスを効率的に行うことが可能となる。
また、通気孔１０２がウエハステージ２０のＸＹテーブル２２の移動軌跡等に基づいて、傾斜角度、孔径、数（配置）等が規定されているので、ステージ空間４６ｂの略全面で空気Ａのよどみや揺らぎを効果的に排除することができる。
更に、ウエハ定盤２４に複数の排気口１１２を有するステージ排気部１１０を設けると共に、排気口１１２をＸＹテーブル２２の移動に応じて開閉させるようにしたので、ＸＹテーブル２２位置を測定するレーザ干渉計２８の光路空間における空気Ａの流れを略一定に維持することができる。これにより、空気Ａの揺らぎなどに起因するレーザ干渉計２８の測定誤差の発生を防止することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、上述した実施の形態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設計要求等に基づき種々変更可能である。
本発明は、例えば、以下のような変更をも含むものとする。

例えば、気体導入空間４６ａに空気Ａを導入する分岐路６６ａ，６６ｂとしては、２つに限らない。更に多くの分岐路が連結されることが望ましい。これにより、気体導入空間４６ａに導入された空気Ａが確実に略均一な圧力となるからである。

シート部材１００をメインコラム３４の内側空間４６に張設するために、シート部材１００とメインコラム３４とをマグネットシートで接合するように構成してもよいし、粘着シールで接合するようにしてもよい。また、予めシート部材１００を枠部材に張設し、該枠部材をメインコラム３４内に嵌め込むようにしても構わない。

また、通気孔１０２の形成方法として、レーザ加工法について説明したが、他の方法であってもよい。また、シート部材１００の材質は、フッ素樹脂に限られず、他の樹脂材料、柔軟性を有する金属製の薄肉シート、或いはこれらの複合材を用いることもできる。
更に、金属繊維を編んだメッシュシートを用いてもよい。この場合、空気Ａの噴き出し方向を規定することはできないが、編み込みの密度を調整することにより、空気Ａの風量分布を規定することは可能である。

ステージ排気部１１０の各排気口１１２を開閉する方法として、電磁弁を用いる場合について説明したが、これに限らない。例えば、図６に示すように、複数の排気口が形成された帯形のシート部材をモータ等で移動させる形態であってもよい。すなわち、複数の排気口を開閉させるのではなく、複数の排気口をＸＹテーブル２２と共に移動さえてもよい。この場合、モータ等に代えて、リニアモータ１２４を用いてもよい。

上記実施形態では、光源としてＫｒＦエキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザ等を用いる場合について説明したが、これに限らず、光源としてＦ２レーザ、Ａｒ２レーザを用いても良く、あるいは金属蒸気レーザやＹＡＧレーザを用い、これらの高調波を露光用照明光としても良い。あるいは、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（Ｅｒ）（又はエルビウムとイッテルビウム（Ｙｂ）の両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を、露光用照明光として用いても良い。

また、上記実施形態ではステップ・アンド・リピート方式の露光装置を例に挙げて説明したが、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置にも本発明を適用することができる。更に、本発明は半導体素子の製造に用いられる露光装置だけではなく、液晶表示素子（ＬＣＤ）等を含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられてデバイスパターンをセラミックウエハ上へ転写する露光装置、及びＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置等にも適用することができる。
また、投影光学系１６は、屈折系、反射屈折系、及び反射系のいずれでも良いし、縮小系、等倍系、及び拡大系のいずれでも良い。
更には、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。ここで、ＤＵＶ（遠紫外）光やＶＵＶ（真空紫外）光などを用いる露光装置では一般的に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、蛍石、フッ化マグネシウム、又は水晶などが用いられる。また、プロキシミティ方式のＸ線露光装置、又は電子線露光装置などでは透過型マスク（ステンシルマスク、メンブレンマスク）が用いられ、マスク基板としてはシリコンウエハなどが用いられる。
なお、このような露光装置は、ＷＯ９９／３４２５５号、ＷＯ９９／５０７１２号、ＷＯ９９／６６３７０号、特開平１１−１９４４７９号、特開２０００−１２４５３号、特開２０００−２９２０２号等に開示されている。

また、本発明は、投影光学系と基板（ウエハ）との間に供給された液体を介して基板上に所定のパターンを形成する液浸露光装置にも、必要な液体対策を適宜施したうえで適用可能である。液浸露光装置の構造及び露光動作は、例えば、国際公開第９９／４９５０４号パンフレット、特開平６−１２４８７３号、及び特開平１０−３０３号に開示されている。また、本発明は、ツインステージ型の露光装置にも適用できる。ツインステージ型の露光装置の構造及び露光動作は、例えば、特開平１０−１６３０９９号、特開平１０−２１４７８３号、特表２０００−５０５９５８号或いは米国特許６，２０８，４０７号に開示されている。また、本発明は、特開平１１−１３５４００号に開示されているように、ウエハ等の被処理基板を保持して移動可能な露光ステージと、各種計測部材やセンサを備えた計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。

また、本発明が適用される露光装置は、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（または位相パターン・減光パターン）が形成された光透過型マスク、或いは光反射性の基板上に所定の反射パターンが形成された光反射型マスクを用いるものに限らず、例えば、米国特許第６，７７８，２５７号公報に開示されているような、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、或いは発光パターンを形成する電子マスクを用いる露光装置であってもよい。

レチクルステージの移動により発生する反力は、投影光学系に伝わらないように、特開平８−３３０２２４号公報（対応ＵＳＰ５，８７４，８２０）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。
また、ウエハステージの移動により発生する反力は、投影光学系に伝わらないように、特開平８−１６６４７５号公報（対応ＵＳＰ５，５２８，１２６）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。

次に、本発明の実施形態による露光装置及び露光方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。
図７は、マイクロデバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートを示す図である。
まず、ステップＳ１０（設計ステップ）において、マイクロデバイスの機能・性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップＳ１１（マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスク（レチクル）を製作する。一方、ステップＳ１２（ウエハ製造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。

次に、ステップＳ１３（ウエハ処理ステップ）において、ステップＳ１０〜ステップＳ１２で用意したマスクとウエハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップＳ１４（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１３で処理されたウエハを用いてデバイス組立を行う。このステップＳ１４には、ダイシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれる。最後に、ステップＳ１５（検査ステップ）において、ステップＳ１４で作製されたマイクロデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。

図８は、半導体デバイスの場合におけるステップＳ１３の詳細工程の一例を示す図である。
ステップＳ２１（酸化ステップ）おいては、ウエハの表面を酸化させる。ステップＳ２２（ＣＶＤステップ）においては、ウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ２３（電極形成ステップ）においては、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ２４（イオン打込みステップ）においては、ウエハにイオンを打ち込む。以上のステップＳ２１〜ステップＳ２４のそれぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。

ウエハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップＳ２５（レジスト形成ステップ）において、ウエハに感光剤を塗布する。引き続き、ステップＳ２６（露光ステップ）において、上で説明したリソグラフィシステム（露光装置）及び露光方法によってマスクの回路パターンをウエハに転写する。次に、ステップＳ２７（現像ステップ）においては露光されたウエハを現像し、ステップＳ２８（エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップＳ２９（レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。

また、半導体素子等のマイクロデバイスだけではなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置等で使用されるレチクル又はマスクの製造にも本発明を適用できる。

本実施形態に係る露光装置ＥＸの構成を示す模式図である。 シート部材１００を示す拡大断面図である。 ステージ排気部１１０の構成を示す概念図である。 ウエハステージ２０上における空気Ａの流れの変化を説明する図である。 ウエハステージ２０上における空気Ａの流れの変化を説明する図である。 ステージ排気部１１０の変形例を示す概念図である。 マイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。 図７におけるステップＳ１３の詳細工程の一例を示す図である。

符号の説明

ＥＸ…露光装置
Ｗ…ウエハ
Ａ…空気
２２…ＸＹテーブル
２４…ウエハ定盤
４６…内側空間
４６ａ…気体導入空間
４６ｂ…ステージ空間
７０…機械室
１００…シート部材
１００ａ…表面
１０２…通気孔
１１０…ステージ排気部
１１２…排気口

Claims (8)

1. 物体を保持して移動可能なステージと、
   前記ステージが配置された空間を、前記ステージが収容される第一空間と、気体供給源から気体が流入する第二空間とに仕切るシート部材とを有し、
   前記シート部材は、前記第一空間と前記第二空間とを連通する複数の通気孔を備え、前記第一空間に対して気体を供給する気体供給面を形成すると共に、柔軟性のある素材で形成されていることを特徴とする露光装置。
2. 前記シート部材は、脱着可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 前記通気孔の少なくとも一部は、前記シート部材の表面に対して傾斜して形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の露光装置。
4. 前記通気孔は、前記ステージの移動軌跡に基づいて、傾斜角、孔径、数、分布のうちの少なくとも一つが規定されていることを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
5. 前記ステージを移動可能に支持する定盤を備え、
   前記定盤は、前記シート部材と対向して設けられ、前記第一空間の気体を排気する排気部を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の露光装置。
6. 前記排気部は、前記ステージの位置に応じて、前記定盤上での排気位置を変更可能であることを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
7. 前記排気部は、排気位置の変更に関わらず、排気面積が略一定となるように調整可能であることを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
8. リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、前記リソグラフィ工程において請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイスの製造方法。
   
   
   

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