JP2010141196A - 温調装置、温調方法、ステージ装置及び露光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】省スペース化及び低コスト化を図ることができる温調装置、温調方法、ステージ装置及び露光装置を提供すること。
【解決手段】物体の温調を行う温調装置であって、前記物体に熱的に接触された第1空間と、絞り部を介して前記第1空間に接続された第2空間と、前記第2空間から前記第1空間に前記絞り部を介して気体が流通するように前記第1空間及び前記第2空間のうち少なくとも一方の圧力を調整する圧力調整装置とを備える。
【選択図】図4
【解決手段】物体の温調を行う温調装置であって、前記物体に熱的に接触された第1空間と、絞り部を介して前記第1空間に接続された第2空間と、前記第2空間から前記第1空間に前記絞り部を介して気体が流通するように前記第1空間及び前記第2空間のうち少なくとも一方の圧力を調整する圧力調整装置とを備える。
【選択図】図4
Description
本発明は、温調装置、温調方法、ステージ装置及び露光装置に関する。
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)領域に投影する露光装置が用いられている。
フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置は、マスクを保持するステージ装置及び基板を保持するステージ装置を備えている。これらのステージ装置は、コイルなどを有するモータ装置の作動によって移動する。モータ装置の作動時にはコイルが発熱し、モータ装置自身の性能が低下したり、モータ装置の周辺に影響(例えば、周辺の部材が熱変形する等)を与えたりする場合がある。また、基板に露光光を照射する回数が多くなると、基板の温度が上昇して膨張や反りなどの変形が生じ、パターン像が歪んでしまう場合もある。これらの結果、露光不良が発生し、不良デバイスの発生を引き起こす可能性がある。
これに対して、ステージ装置に温調装置が設けられた構成が提案されている。温調装置として、例えばステージ装置内に流路を配置し、当該流路内に水などの液体の熱媒体を流通させる構成などが知られている。液体の媒体を流通させる構成においては、コイルの発熱などの大きな熱量に対して温調する場合であっても優れた温調能力を発揮する。
米国特許出願公開第2005/0057102号明細書
しかしながら、上記のような温調装置は、例えば露光光の照射による発熱などコイルの発熱に比べて微量な熱量に対して温調する場合には、スペースやコストなどの面で大掛かりとなってしまう場合がある。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、省スペース化及び低コスト化を図ることができる温調装置、温調方法、ステージ装置及び露光装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る温調装置(60)は、物体(40)の温調を行う温調装置であって、前記物体に熱的に接触された第1空間(K1)と、絞り部(43)を介して前記第1空間に接続された第2空間(K2)と、前記第2空間から前記第1空間に前記絞り部を介して気体が流通するように前記第1空間及び前記第2空間のうち少なくとも一方の圧力を調整する圧力調整装置(50)とを備える。
本発明によれば、絞り部を介して第2空間から第1空間へ気体が流通されるので、ジュール・トムソン効果によって第2空間内から第1空間に供給される気体の温度が変化する。第1空間に熱的に接触された物体は、第1空間に供給される気体の温度に応じて温調されることとなる。
本発明によれば、絞り部を介して第2空間から第1空間へ気体が流通されるので、ジュール・トムソン効果によって第2空間内から第1空間に供給される気体の温度が変化する。第1空間に熱的に接触された物体は、第1空間に供給される気体の温度に応じて温調されることとなる。
本発明に係る温調方法は、物体(40)の温調を行う温調方法であって、前記物体に熱的に接触された第1空間(K1)の第1圧力を、絞り部(43)を介して前記第1空間に接続された第2空間(K2)の第2圧力よりも低くし、前記第2空間から前記絞り部を介して前記第1空間に気体を流通させる。
本発明によれば、絞り部を介して第2空間から第1空間へ気体が流通されるので、ジュール・トムソン効果によって第2空間内から第1空間に供給される気体の温度が変化する。第1空間に熱的に接触された物体は、第1空間に供給される気体の温度に応じて温調されることとなる。
本発明によれば、絞り部を介して第2空間から第1空間へ気体が流通されるので、ジュール・トムソン効果によって第2空間内から第1空間に供給される気体の温度が変化する。第1空間に熱的に接触された物体は、第1空間に供給される気体の温度に応じて温調されることとなる。
本発明に係るステージ装置(2)は、基板を保持する基板保持部(40)を有し、所定面内を移動可能に設けられたステージ本体(2a)と、前記物体として前記基板保持部の温調を行う上記の温調装置(60)とを備える。
本発明によれば、温調装置によって基板保持部が温調されるため、当該基板保持部を介して基板が温調されることとなる。
本発明によれば、温調装置によって基板保持部が温調されるため、当該基板保持部を介して基板が温調されることとなる。
本発明に係る露光装置(EX)は、基板を用いて露光を行う露光装置であって、上記のステージ装置(2)を備える。
本発明によれば、ステージ装置において、基板保持部及び当該基板保持部によって保持される基板が温調されるため、基板の温度を所望の温度に保持しながら露光が行われることとなる。
本発明によれば、ステージ装置において、基板保持部及び当該基板保持部によって保持される基板が温調されるため、基板の温度を所望の温度に保持しながら露光が行われることとなる。
本発明によれば、省スペース化及び低コスト化を図ることができる温調装置及び温調方法を得ることができる。本発明によれば、移動時に振動等による影響を軽減しつつ基板の温度を適度に調節しながら当該基板を保持することができる。本発明によれば、露光不良の発生を抑制することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。以下の各図においては、水平面内の所定方向をX軸方向、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向のそれぞれと直交する方向(すなわち鉛直方向)をZ軸方向とする。X軸、Y軸、及びZ軸まわりの回転(傾斜)方向については、それぞれ、θX、θY、及びθZ方向とする。
図1は、露光装置EXを示す概略構成図である。
本実施形態では、露光装置EXとして、極端紫外(EUV:Extreme Ultra-Violet)光で基板Pを露光するEUV露光装置である場合を例に挙げて説明する。極端紫外光は、例えば波長5〜50nm程度の軟X線領域の電磁波である。以下の説明において、極端紫外光を適宜、EUV光、と表記する。一例として、本実施形態では、波長13.5nmのEUV光を露光光ELとして用いる。
本実施形態では、露光装置EXとして、極端紫外(EUV:Extreme Ultra-Violet)光で基板Pを露光するEUV露光装置である場合を例に挙げて説明する。極端紫外光は、例えば波長5〜50nm程度の軟X線領域の電磁波である。以下の説明において、極端紫外光を適宜、EUV光、と表記する。一例として、本実施形態では、波長13.5nmのEUV光を露光光ELとして用いる。
図1に示すように、露光装置EXは、パターンが形成されたマスクMを保持しながら移動可能なマスクステージ装置1と、基板Pを保持しながら移動可能な基板ステージ装置2を含むステージ装置STと、露光光ELを発生する光源装置3と、光源装置3からの露光光ELでマスクMを照明する照明光学系ILと、露光光ELで照明されたマスクMのパターンの像を基板Pに投影する投影光学系PLと、露光装置EX全体の動作を制御する制御装置4とを備えている。基板Pは、半導体ウエハ等の基材の表面に感光材(レジスト)等の膜が形成されたものを含む。マスクMは、基板Pに投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。
本実施形態において、マスクMは、EUV光を反射可能な多層膜を有する反射型マスクである。露光装置EXは、多層膜でパターンが形成されたマスクMの表面(反射面)を照明光EL(EUV光)で照明し、そのマスクMで反射した露光光ELで感光性を有する基板Pを露光する。
本実施形態の露光装置EXは、チャンバ装置6を有している。チャンバ装置6は、露光光ELが進行する第3空間5を覆うと共に、第3空間5を所定状態の環境に設定可能になっている。チャンバ装置6は、第3空間5を形成する第3空間形成部材7と、第3空間5の環境を調整する第1調整装置8とを備える。
第1調整装置8は、真空システムを含み、第3空間5を真空状態に調整する。制御装置4は、第1調整装置8を用いて、露光光ELが進行する第3空間5をほぼ真空状態に調整する。一例として、本実施形態においては、第3空間5の圧力は、1×10−7〔Pa〕程度の減圧雰囲気に調整される。
光源装置3から射出された照明光は、第3空間5を進行する。第3空間5には、照明光学系ILの少なくとも一部、及び投影光学系PLが配置される。光源装置3から射出された照明光は、第3空間5に配置されている照明光学系ILを通ってマスクMを照明する。
マスクMに照明された照明光は、マスクMのパターンの像の情報を含む露光光ELとなって投影光学系PLを通過する。本実施形態においては、第3空間5に基板ステージ装置2が配置される。
マスクMに照明された照明光は、マスクMのパターンの像の情報を含む露光光ELとなって投影光学系PLを通過する。本実施形態においては、第3空間5に基板ステージ装置2が配置される。
なお、本実施の形態での説明では、光源装置3からマスクMを照明するまでのEUV光を照明光、マスクMで反射して基板Pに投影されるまでのEUV光を露光光ELとして説明するが、説明の都合上名称を使い分けたものであり、両者を露光光ELとして扱ってもよい。
第3空間形成部材7は、第1開口9と、第1開口9の周囲に設けられた第1面11とを有する。第1開口9は、第3空間5を進行した照明光が入射可能な位置に形成されている。また、本実施形態においては、第1開口9は、照明光学系ILから射出された照明光が入射可能な位置に形成されている。
マスクステージ装置1は、マスクMを保持しつつ、このマスクMを移動させるように構成されており、第1開口9を覆うように配置される。マスクステージ装置1は、第3空間形成部材7(ガイド部材18)に設けられた第1面11と対向する第2面12を有し、この第2面12は第1面11にガイドされつつ第1開口9との間で相対運動が可能である。本実施形態において、第3空間形成部材7の第1面11とマスクステージ装置1の第2面12との間にガスシール機構10が形成される。このとき、第1面11と第2面12との間に所定のギャップG1が形成される。ギャップG1は、所定量(例えば0.1〜1μm程度)に調整されており、ギャップG1を介して第3空間5の内側にガスが流入することが抑制されている。本実施形態においては、第1開口9がマスクステージ装置1によって覆われ、前述のように、第1面11と第2面12との間にガスシール機構10が形成されることによって、第3空間5は、ほぼ密閉された状態となる。これにより、チャンバ装置6は、第3空間5を所定状態(真空状態)に制御することができる。
マスクステージ装置1は、第1開口9を介して、マスクMが第3空間5に配置されるように、そのマスクMを保持する。本実施形態においては、マスクステージ装置1は、第3空間5の+Z側に配置され、マスクMの反射面が−Z側(第3空間5側)を向くように、マスクMを保持する。また、本実施形態においては、マスクステージ装置1は、マスクMの反射面とXY平面とがほぼ平行となるように、マスクMを保持する。照明光学系ILから射出された照明光は、マスクステージ装置1に保持されているマスクMの反射面に照射される。
マスクステージ装置1についてさらに詳述すると、マスクステージ装置1は、第1開口9より大きく、第2面12が形成されて、第1面11および第1開口に対して移動可能に構成された第1ステージ13と、第1開口9より小さく、マスクMを保持しながら第1ステージ13に対して移動可能に構成された第2ステージ14とを含む。第1ステージ13は、第1開口9を覆うように配置され、その第1ステージ13の第2面12と第3空間形成部材7の第1面11との間にガスシール機構10が形成される。第1ステージ13は、第1面11にガイドされつつ、第1面11および第1開口9に対して移動可能である。第2ステージ14は、第1ステージ13の−Z側(第3空間5側)に配置されている。第2ステージ14に保持されたマスクMは、第1開口9を介して第3空間5に配置される。第2ステージ14は、マスクMを保持した状態で、第1ステージ13に対して移動可能である。このような構成により、マスクMを移動させるための粗動ステージとして第1ステージ13を機能させ、マスクMを移動させるための微動ステージとして第2ステージを機能させることができる。なお、第1ステージ13、第2ステージ14は、図示されていないが、各ステージをそれぞれ移動させる駆動装置を有している。
また、チャンバ装置6は、第3空間形成部材7の外面との間で、第4空間15を形成する第2部材16と、第4空間15の環境を調整する第2調整装置17とを備えている。第4空間15は、マスクステージ装置1の少なくとも一部(例えば、第1ステージ13等)を収容する。本実施形態において、第3空間5及び第4空間15の外側は、大気空間であり、その圧力は、大気圧である。第2調整装置17は、第4空間15を、第3空間5の圧力よりも高く、大気圧よりも低い圧力に調整する。一例として、本実施形態においては、第4空間15の圧力は、1×10−1〔Pa〕程度の減圧雰囲気に調整される。
以上のような構成により、マスクステージ装置1の少なくとも一部は第4空間15に配置され、マスクステージ装置1に保持されたマスクMは、第3空間5に配置される。
露光装置EXは、マスクMと基板Pとを所定の走査方向に同期移動しつつ、マスクMのパターンの像を基板Pに投影する走査型露光装置(所謂スキャニングステッパ)である。
本実施形態においては、マスクMの走査方向(同期移動方向)をY軸方向とし、基板Pの走査方向(同期移動方向)もY軸方向とする。露光装置EXは、基板Pのショット領域を投影光学系PLの投影領域に対してY軸方向に移動するとともに、その基板Pのショット領域のY軸方向への移動と同期して、照明光学系ILの照明領域に対してマスクMのパターン形成領域をY軸方向に移動しつつ、マスクMを露光光ELで照明し、そのマスクMからの露光光ELを基板Pに照射して、その基板Pを露光する。
本実施形態においては、マスクMの走査方向(同期移動方向)をY軸方向とし、基板Pの走査方向(同期移動方向)もY軸方向とする。露光装置EXは、基板Pのショット領域を投影光学系PLの投影領域に対してY軸方向に移動するとともに、その基板Pのショット領域のY軸方向への移動と同期して、照明光学系ILの照明領域に対してマスクMのパターン形成領域をY軸方向に移動しつつ、マスクMを露光光ELで照明し、そのマスクMからの露光光ELを基板Pに照射して、その基板Pを露光する。
マスクステージ装置1の第1ステージ13は、基板P上の1つのショット領域の走査露光中に、マスクMのパターン形成領域全体が照明光学系ILの照明領域を通過するように、Y軸方向(走査方向)に、比較的大きなストロークを有している。第1ステージ13がY軸方向に移動することによって、第1ステージ13に支持されている第2ステージ14も、第1ステージ13とともにY軸方向に移動する。したがって、第1ステージ13がY軸方向に移動することによって、第2ステージ14に保持されているマスクMも、第1ステージ13とともにY軸方向に移動する。第2ステージ14は、第1ステージ13に対して、微かに移動可能であり、第1ステージ13のストロークよりも小さなストロークで移動するようになっている。また、第2ステージ14が第1ステージ13に対してX方向にも小さなストロークで移動できるようにしてもよい。
また、第3空間形成部材7の第1面11と第1ステージ13の第2面12との間にガスシール機構10が形成されており、第3空間形成部材7に対して第1ステージ13を移動した場合においても、第3空間5の内側にガスが流入することが抑制される。また、本実施形態においては、第1面11と第2面12とのギャップG1を調整するギャップ調整機構が設けられており、第3空間形成部材7に対して第1ステージ13を移動している状態においても、第1面11と第2面12とのギャップG1は所定量に維持される。これにより、第3空間形成部材7に対して第1ステージ13を移動した場合においても、第3空間5の内側にガスが流入することが抑制される。
第3空間形成部材7は、第1面11が形成されたガイド部材18と、ガイド部材18の少なくとも一部と対向するチャンバ部材19とを含む。ガイド部材18は、マスクステージ装置1の移動をガイドする。マスクステージ装置1(第1ステージ13)は、前述のように、ガイド部材18の第1面11にガイドされつつ、第1開口9に対して移動する。
チャンバ装置6は、第3空間形成部材7と第1調整装置8の他に、ガイド部材18とチャンバ部材19とを接続するベローズ部材20を有する。ベローズ部材20は、可撓性を有し、弾性変形可能である。本実施形態において、ベローズ部材20はステンレス製である。ステンレスは、脱ガス(アウトガス)が少ない。そのため、ベローズ部材20が第3空間5に与える影響を抑制することができる。なお、ベローズ部材20を用いたのは一例であり、脱ガス等の影響が少なければ、ステンレス以外の材料を用いることも可能である。
第3空間形成部材7は、第1の開口9、第1面11を有する共に、ガイド部材18、チャンバ部材19を含むように構成される。そして、ガイド部材18、チャンバ部材19、ベローズ部材20、マスクステージ装置1(主に第1ステージ13)、及びステージ装置STに設けられたチャンバ部材SC(収容体の一部、詳細は後述)によって、ほぼ密閉された第3空間5が形成される。チャンバ部材19は、ガイド部材18の下面18Bと対向する上面19Aを有し、ベローズ部材20は、ガイド部材18の下面18Bとチャンバ部材19の上面19Aとを接続するように配置されている。
本実施形態において、露光装置EXは、ベース部材21と、ベース部材21上に第1防振システム22を介して支持された第1支持部材23とを備えている。チャンバ部材19は、第1支持部材23に支持されている。また、ベース部材21上には、第1フレーム部材24が配置されている。第1フレーム部材24は、支柱部25と、支柱部25の上端に接続された支持部26とを含む。支持部26上には、ガイド部材18の下面を支持する第2支持部材27が接続されている。チャンバ部材19と第2支持部材27とは離れている。また、チャンバ部材19と第1フレーム部材24とは離れており、チャンバ部材19と第1フレーム部材24との間に、ベローズ部材等の可撓性(弾性)を有するシール機構が配置される。チャンバ部材19は、第2支持部材27に支持されたガイド部材18の下面18Bと対向する上面19Aを有する。ベローズ部材20は、ガイド部材18の下面18Bとチャンバ部材19の上面19Aとを接続するように配置されている。
光源装置3は、例えばキセノン(Xe)等のターゲット材料にレーザー光を照射して、そのターゲット材料をプラズマ化し、EUV光を発生させるレーザ生成プラズマ光源装置、所謂LPP(Laser Produced Plasma)方式の光源装置である。なお、光源装置3としては、所定ガス中で放電を発生させて、その所定ガスをプラズマ化し、EUV光を発生させる放電生成プラズマ光源装置、所謂DPP(Discharge Produced Plasma)方式の光源装置であってもよい。光源装置3で発生したEUV光(照明光)は、波長選択フィルタ(不図示)を介して、照明光学系ILに入射する。ここで、波長選択フィルタは、光源装置3が供給する光から、所定波長(たとえば13.4nm)のEUV光だけを選択的に透過させ、他の波長の光の透過を遮る特性を有する。波長選択フィルタを透過したEUV光は、照明光学系ILを介して、転写すべきパターンが形成された反射型のマスク(レチクル)Mを照明する。
照明光学系ILは、光源装置3からの露光光ELでマスクMを照明する。照明光学系ILは、複数の光学素子を含み、マスクM上の所定の照明領域を均一な照度分布の露光光ELで照明する。照明光学系ILの光学素子は、EUV光を反射可能な多層膜を備えた多層膜反射鏡を含む。光学素子の多層膜は、例えばMo/Si多層膜を含む。
マスクステージ装置1の第1ステージ13は、マスクMを保持した状態で、X軸、Y軸、及びθZ方向の3つの方向に移動可能である。マスクステージ装置1の第2ステージ14は、マスクM保持した状態で、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZ方向の6つの方向に移動可能である。本実施形態においては、マスクステージ装置1(マスクM)の位置情報を計測可能なレーザ干渉計(不図示)、及びマスクMの反射面の面位置情報を検出可能なフォーカス・レベリング検出システム(不図示)が設けられており、制御装置4は、レーザ干渉計の計測結果及びフォーカス・レベリング検出システムの検出結果に基づいて、マスクステージ装置1に保持されているマスクMの位置を制御する。
マスクステージ装置1の第1ステージ13及び第2ステージ14は、金属製である。一例として、本実施形態の第1ステージ13及び第2ステージ14は、脱ガス(アウトガス)が少ないステンレス製である。
投影光学系PLは、複数の光学素子を含み、マスクMのパターンの像を所定の投影倍率で基板Pに投影する。投影光学系PLの光学素子は、EUV光を反射可能な多層膜を備えた多層膜反射鏡を含む。光学素子の多層膜は、例えばMo/Si多層膜を含む。
投影光学系PLの複数の光学素子は、鏡筒28に保持されている。鏡筒28は、フランジ29を有する。フランジ29には、第2フレーム部材30の下端が接続されている。第2フレーム部材30の上端は、防振システム31を介して、第1フレーム部材24の支持部26と接続されている。鏡筒28(フランジ29)は、第2フレーム部材30に吊り下げられている。
図2は、基板ステージ装置2の外観斜視図である。
図2に示す基板ステージ装置2は、定盤JBと、ウエハ等の基板Pを保持して6自由度方向に移動可能な本体ステージ(移動部材)2aとを有している。本体ステージ2aは、比較的大ストロークでX方向とY方向に移動可能になっており、比較的小ストロークでZ方向、θx方向、θy方向、θz方向に移動可能となっている。本体ステージ2aは、基板Pを保持する基板ホルダ40を有している。基板ホルダ40は、本体ステージ2a上に配置されており、基板Pを保持するチャック機構(不図示)を有している。
図2に示す基板ステージ装置2は、定盤JBと、ウエハ等の基板Pを保持して6自由度方向に移動可能な本体ステージ(移動部材)2aとを有している。本体ステージ2aは、比較的大ストロークでX方向とY方向に移動可能になっており、比較的小ストロークでZ方向、θx方向、θy方向、θz方向に移動可能となっている。本体ステージ2aは、基板Pを保持する基板ホルダ40を有している。基板ホルダ40は、本体ステージ2a上に配置されており、基板Pを保持するチャック機構(不図示)を有している。
本体ステージ2aを駆動する駆動装置は、本体ステージ2aをX方向にロングストロークで駆動するとともに、Y方向、Z方向、θx、θy、θzに微小駆動する第1駆動系90と、本体ステージ2a及び第1駆動系90をY方向にロングストロークで駆動する第2駆動系73A、73Bとを備えている。これら第1駆動系90、第2駆動系73A、73Bの駆動は、制御装置4に制御される。
第2駆動系73Aはリニアモータを有しており、このリニアモータはY方向に延びる固定子74Aと、当該固定子74Aに対して駆動される可動子75Aとから構成される。なお、可動子75Aは、本実施形態の構成においてはY粗動ステージということもできる。可動子75Aは、内部に磁石を有している。磁石は、Y軸方向に複数並んで取り付けられており、異なる磁極の磁石が交互に並んで配置されている。第1駆動系90の固定子90Aと第2駆動系73A、73Bの可動子75A、75Bとの間は、接続部材70及び71を介して一体的に形成されている。第1駆動系90及び第2駆動系73A、73Bには、冷却装置(不図示)が設けられている。冷却装置は、例えば液体などの冷媒を流通させる冷媒流通路を有している。
図3は、基板ステージ装置2の構成を示す平面図である。図4は、図3におけるA−A断面に沿った構成を示す図である。
図3及び図4に示すように、基板ステージ装置2には、温調装置60が設けられている。温調装置60は、圧力調整装置50と、チューブ42と、絞り部43と、溝部41とを有している。温調装置60は、圧力調整装置50からチューブ42及び絞り部43を介して溝部41内に気体を流通させる構成になっている。
図3及び図4に示すように、基板ステージ装置2には、温調装置60が設けられている。温調装置60は、圧力調整装置50と、チューブ42と、絞り部43と、溝部41とを有している。温調装置60は、圧力調整装置50からチューブ42及び絞り部43を介して溝部41内に気体を流通させる構成になっている。
圧力調整装置50は、電空レギュレータ51と、圧力計52と、流量計53とを有しており、それぞれ配管部54によって接続されている。なお、図3では、圧力調整装置50の詳細な構成を省略して示している。電空レギュレータ51は、配管54a及び配管54bに接続されている。配管54aは例えば工場などに設けられる気体供給源(不図示)に接続されている。
電空レギュレータ51は、配管54aを介して供給される気体の圧力及び流量を調整し、当該気体を配管54bへ供給する。圧力及び流量の調整は、例えば制御装置4の制御に基づいて行われるようになっている。圧力計52は配管54b内の圧力を検出可能になっている。流量計53は、配管54b及び配管54cに接続されており、配管54bから配管54cへ流通する気体の流量を検出可能になっている。圧力計52及び流量計53によって検出された検出結果は、例えば制御装置4へ送信されるようになっている。制御装置4は、圧力計52及び流量計53の検出結果に基づいて電空レギュレータ51を制御するようになっている。
チューブ42は、例えば均一な内径を有する管状部材であり、圧力調整装置50と溝部41とを接続している。チューブ42のうち圧力調整装置50に接続される第1端部42a側は、例えば接続部材70の下面70aから上面70bへと当該接続部材70を貫通するように設けられている。第1端部42aは、接続部材70の上面70bにおいて、圧力調整装置50の配管54cに接続されている。チューブ42のうち溝部41に接続される第2端部42b側は、本体ステージ2aを貫通するように設けられており、下面2cから本体ステージ2aの外部に露出している。チューブ42の管内に形成される空間K2は、本発明における第2空間である。チューブ42の一部は、第3空間5内に露出している。チューブ42の露出部分は、例えば断熱部材46によって覆われている。
溝部41は、本体ステージ2aの上面2bに平面視で例えば円環状に形成された溝である。溝部41は、本体ステージ2a上に基板ホルダ40が配置されることにより、当該本体ステージ2a及び基板ホルダ40で囲まれた空間となっている。この空間K1は、本発明における第1空間である。
第1空間K1は基板ホルダ40に接するように形成されているため、第1空間K1と基板ホルダ40との間で熱の移動が行われることとなる。このように、第1空間K1は、基板ホルダ40及び基板Pとの間で熱的に接触された状態になっている。本実施形態において、熱的に接触された状態とは、温調可能な程度に熱の移動が行われるように接触された状態ことをいい、例えば直接的に接触している状態を含むと共に、温調可能な程度に熱の移動が行われるのであれば他の固体や液体、気体などを介して接触している状態も含む。
絞り部43は、チューブ42の第2端部42bに設けられている。絞り部43は、チューブ42の内径に比べて小さい内径を有している。チューブ42の管内は、絞り部43を介して溝部41内に接続されている。このため、第2空間K2は絞り部43を介して第1空間K1に接続されていることになる。なお、絞り43としては多孔体を用いることができる。その材質としては、特に限定されるものではないが、例えば、セラミック等により形成するようにしてもよい。
本体ステージ2aは、大気開放口44を有している。大気開放口44は、溝部41内と本体ステージ2aの外面とを貫通するように設けられた開口部であり、本実施形態では本体ステージ2aを例えばZ方向に貫通するように設けられている。大気開放口44は、例えば大気開放管44aなどを介してチャンバ装置6の外部に接続されている。このように、第1空間K1とチャンバ装置6の外部(大気)との間は大気開放口44を介して接続されており、第1空間K1の圧力が大気圧に保持されるようになっている。大気開放口44は、第1空間K1において、絞り部43よりも気体流通の下流側となる位置(絞り部43と溝部41との間には設けない)であればどの位置に設けるようにしても構わない。
接続部材70内には、熱交換器45が設けられている。熱交換器45は、温調媒体(例えば、冷媒)流通部45aを有している。温調媒体流通部45aは、例えば第2駆動系73Aの冷却装置を構成する冷媒流通路の一部を用いることができる。チューブ42は、熱交換器45内を通過するように配置されている。温調媒体流通部45aにより、熱交換器45内においてチューブ42の管内が温調(例えば、冷却)されるようになっている。熱交換器45による温調は、例えば制御装置4によって制御されるようになっている。例えば熱交換器45内の温調媒体流通部45aに流通させる媒体の流量などを調節することで、温調動作を制御することができるようになっている。
本体ステージ2a内には、温度センサ47が設けられている。温度センサ47は、本体ステージ2aの内部の温度及び基板ホルダ40の温度を検出し、制御装置4に検出結果を送信するようになっている。温度センサ47が基板Pの温度を検出可能な構成としても構わない。
次に、上述の構成を有する露光装置EXの動作の一例について説明する。
第3空間5は、第1調整装置8によって、真空状態(第1の圧力値)に調整される。
また、第4空間15が、第2調整装置17によって、第3空間5の圧力とほぼ同じか、または第3空間5の圧力より高く、かつ大気圧よりも低い圧力(第2の圧力値)に調整される。あるいは、第4空間15が第3空間5よりも低い圧力に設定されるようにしてもよい。第1面11と第2面12とのギャップG1は、ギャップ調整機構35によって所定量に調整されており、第1面11と第2面12との間に形成されたガスシール機構10によって、第3空間5の内側にガスが流入することが抑制されている。これにより、第3空間5の真空状態、環境が維持される。
第3空間5は、第1調整装置8によって、真空状態(第1の圧力値)に調整される。
また、第4空間15が、第2調整装置17によって、第3空間5の圧力とほぼ同じか、または第3空間5の圧力より高く、かつ大気圧よりも低い圧力(第2の圧力値)に調整される。あるいは、第4空間15が第3空間5よりも低い圧力に設定されるようにしてもよい。第1面11と第2面12とのギャップG1は、ギャップ調整機構35によって所定量に調整されており、第1面11と第2面12との間に形成されたガスシール機構10によって、第3空間5の内側にガスが流入することが抑制されている。これにより、第3空間5の真空状態、環境が維持される。
マスクMがマスクステージ装置1に保持されるとともに、基板Pが基板ステージ装置2に保持された後、制御装置4は、基板Pの露光処理を開始する。マスクMを照明光で照明するために、制御装置4は、光源装置3の発光動作を開始する。
光源装置3の発光動作により光源装置3から射出されたEUV光は、照明光学系ILに入射する。照明光学系ILに入射したEUV光は、その照明光学系ILを進行した後、第1開口9に供給される。第1開口9に供給されたEUV光は、照明光として、第1開口9を介してマスクステージ装置1に保持されているマスクMに入射する。つまり、マスクステージ装置1に保持されているマスクMは、光源装置3より射出され、照明光学系ILを介した照明光(EUV光)で照明される。マスクMの反射面に照射され、その反射面で反射した照明光は、マスクMのパターンの像の情報を含む露光光ELとして第3空間5に配置されている投影光学系PLに入射する。投影光学系PLに入射した露光光ELは、その投影光学系PLを進行した後、基板ステージ装置2に保持されている基板Pに照射される。
制御装置4は、マスクMのY軸方向への移動と同期して、第2駆動系73A、73Bの駆動により基板PをY軸方向に走査移動しつつ、マスクMを露光光ELで照明する。これにより、基板Pは露光光ELで露光され、マスクMのパターンの像が基板Pに投影される。そして、制御装置4は、第1駆動系90の駆動による基板PのX軸方向へのステップ移動と、上記第2駆動系73A、73Bの駆動による基板PのY軸方向への走査移動とを繰り返すことにより、基板PにマスクMのパターンを露光する。
基板ステージ装置2を移動させる際、第2駆動系73A、73Bのコイル装置の動作によって当該コイル装置が発熱する。この発熱により、例えば、第2駆動系73A、73Bなどの駆動系の性能が低下したり、当該駆動系の周辺の部材が熱変形したり、基板ステージ装置2の移動が不安定になったりする場合がある。これに対して、本実施形態では、コイル装置が格納されたコイルジャケットを不図示の冷却装置によって冷却することにより、コイル装置の発熱が周囲に伝達されるのを防ぐようにしている。
また、基板Pに照射される露光光の照射回数が多くなると、当該基板ステージ装置2に保持される基板Pの温度が上昇して膨張や反りなどの変形が生じ、パターン像が歪んでしまう場合もある。この結果、露光不良が発生し、不良デバイスの発生を引き起こす可能性がある。これに対して、本実施形態では、温調装置60によって基板ホルダ40の温度を温調するようにしている。
用力供給源から圧力調整装置50に供給された気体は、電空レギュレータ51によって圧力及び流量を調節された状態で配管54cに供給される。制御装置4は、電空レギュレータ51によって配管54cへ供給される気体の圧力が大気圧よりも高くなるように調整する。
この気体は、大気圧よりも高い圧力を保持した状態で配管54cから第2空間K2へ供給される。第2空間K2に供給された気体は、熱交換器45によって所定温度まで温調(例えば、冷却)されることになる。用力供給源から電空レギュレータ51に供給される気体は、温度が一定でない場合がある。熱交換器45を通過させることにより、第2空間K2を流れる気体の温度が安定化するようにする。このときの所定温度としては、例えば第3空間5内の温度とほぼ同一の温度であることが好ましい。
熱交換器45を通過した気体は、絞り部43を介して第1空間K1に供給される。第1空間K1は大気圧に保持されており、第2空間K2を流通する気体は大気圧よりも高圧になっている。したがって、絞り部43を介して第2空間K2から第1空間K1へ供給される気体は、ジュール・トムソン効果により、第2空間K2を流通していた時に比べて温度が変化した状態となる。
ジュール・トムソン効果とは、実在気体が絞りや多孔体を介して高圧側から低圧側へ流れるときに、温度が変化する現象である。温度変化については、気体の種類によって上昇する場合と下降する場合とがある。一般的に、常温・常圧付近の空気を用いた場合には、温度が下降することが知られている。本実施形態では第2空間K2から第1空間K1へ供給される気体として用力(空気)を用いているため、第1空間K1に供給される際に気体の温度は下降する。
チューブ42内の第2空間K2を流通する気体は、熱交換器45によって第3空間5内の温度とほぼ同一の温度に保持されている。このため、第1空間K1の気体の温度は第3空間5内の温度に比べて低くなる。第1空間K1は基板ホルダ40に熱的に接触した状態となっているため、基板ホルダ40から第1空間K1の気体へと熱が移動し、基板ホルダ40が冷却される。基板ホルダ40からの熱を受けた第1空間K1の気体は、大気開放口44を介して大気へと排出される。
このように温調装置60の動作により、基板ホルダ40が冷却される。制御装置4は、露光装置EXに露光動作を行わせる際、基板Pに露光光を照射している期間及び基板Pを交換する期間の両期間に亘って基板ホルダ40の冷却を行わせ続けることが好ましい。制御装置4は、露光動作においてロットが切り替わる場合、すなわちマスクMを交換させる期間にも、基板ホルダ40の冷却を行わせ続けることが好ましい。制御装置4は、マスクMの交換時おいては、第2空間K2の気体の温度が第3空間5内の温度よりも低くなるように熱交換器45によって第2空間K2の気体の温度を調整しても良い。
ジュール・トムソン効果では、絞り部の下流側に供給される気体の温度は絞り部の上流側及び下流側に接続される空間の圧力差に応じて変化する。第1空間K1は大気圧に維持されているため、例えば制御装置4は、第2空間K2に供給する気体の圧力を調節することで気体の温度調節を行わせることもできる。具体的には、常温・常圧の空気において、圧力差100kPaあたり0.2K程度温度が低下する。制御装置4は、これを利用して第1空間K1に供給する気体の温度を調節させることもできる。加えて、熱交換器45によって第2空間K2の気体の温度を調節させることで、上記温度調節を行わせることができる。第1空間K1内を所望の温度に調整する場合には、例えば温度センサ47の検出結果などを適宜用いることができる。
以上のように、本実施形態によれば、絞り部43を介して第2空間K2から第1空間K1へ気体を流通させるので、ジュール・トムソン効果によって第2空間K2内の気体の温度が変化(本実施形態では冷却)して第1空間K1に供給される。第1空間K1に熱的に接触された基板ホルダ40は、第1空間K1に供給される気体の温度に応じて温調(本実施形態では冷却)されることとなる。このように、液体の熱媒体を用いて温調を行う温調装置に比べてシンプルな構成の温調装置60を用いることとしたので、省スペース化及び低コスト化を図ることができる。
また、本実施形態によれば、シンプルな構成の温調装置60によって省スペース化を図ることができるため、移動時に振動等の影響を軽減しつつ基板Pの温度を適度に調節しながら当該基板を保持することができる基板ステージ装置2を得ることができ、露光不良の発生を抑制することができる露光装置EXを得ることができる。
また、本実施形態ではチューブ42に気体を流通させるだけであるため、例えば水などの冷媒を流通させる場合に比べてチューブ42の内径を小さくすることができる。チューブ42として冷媒流通用のチューブに比べて細いチューブを用いることができるため、本実施形態のように本体ステージ2aからチューブ42がはみ出している構成であっても、基板ステージ装置2に与える振動等の影響は少なくて済む。
また、本実施形態のように露光装置EXがEUV光を用いて基板Pを露光するEUV露光装置である場合、基板ホルダ40の冷却に液体の冷媒を用いた際に、当該冷媒を構成する液体の分子が第3空間5内に漏れ出す可能性がある。これに対して、本実施形態では、ジュール・トムソン効果を利用した液体を用いない温調を行うこととしたので、第3空間5内に分子が漏れ出す可能性を低くすることができる。また、第3空間5内は減圧雰囲気となっているため、液体が漏れ出した場合の影響が、常圧下よりも大きくなり易いと考えられる。そのため、第3空間5内の環境を保持しやすくすることができるという利点もある。
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、基板ステージ装置2の本体ステージ2aの構成として、図5に示す構成ように、リブ部材102がX方向及びY方向に格子状に配置され、当該リブ部材102に囲まれた部分103が中空になっている構成としても構わない。図5では、枠部材101内にリブ部材102がX方向及びY方向に2つずつ設けられており、当該枠部材101及びリブ部材102によって中空部分103が9箇所に形成されている。勿論、リブ部材102の数及び当該リブ部材102によって形成される中空部分103の数についてはこれ以外であっても構わない。
例えば、基板ステージ装置2の本体ステージ2aの構成として、図5に示す構成ように、リブ部材102がX方向及びY方向に格子状に配置され、当該リブ部材102に囲まれた部分103が中空になっている構成としても構わない。図5では、枠部材101内にリブ部材102がX方向及びY方向に2つずつ設けられており、当該枠部材101及びリブ部材102によって中空部分103が9箇所に形成されている。勿論、リブ部材102の数及び当該リブ部材102によって形成される中空部分103の数についてはこれ以外であっても構わない。
図5に示す本体ステージ2aを上記実施形態の基板ステージ装置2に適用させた場合、例えば図6に示す構成となる。図6に示すように、本体ステージ2aの上面2bには、例えば中空部分103を塞ぐ位置に基板ホルダ40が配置されている。本体ステージ2aの下面2cには、例えば中空部分103を塞ぐ位置に板状部材104が配置されている。この板状部材104は、例えば平面視で本体ステージ2aにほぼ一致する寸法に形成されている。リブ部材102、基板ホルダ40及び板状部材104によって囲まれた中空部分103が上記実施形態における第1空間K1を構成している。図6に示す構成の場合、第1空間K1が9箇所に設けられることになる。板状部材104には、中空部分103ごとに上記実施形態の絞り部43及び大気開放口44が形成されている。絞り部43は、例えば図6に示される3つの中空部分103のうち左側に1つ、中央に2つ、右側に1つ設けられている。大気開放口44は、中空部分103ごとに1つずつ設けられている。大気開放口44は、例えば大気開放管44aを介して大気に接続されている。チューブ42内の空間は、上記実施形態と同様、第2空間K2を構成している。第2空間K2は、例えば上記実施形態と同様に熱交換器及び圧力調整装置に接続されている。このように、本体ステージ2aに構造上形成される中空部分103を第1空間K1として利用することができる。
また、上記実施形態においては、温調装置60が基板ホルダ40を温調する構成として説明したが、これに限られることは無い。基板Pは基板ホルダ40によって保持されるため、基板ホルダ40を介して第1空間K1と基板Pとの間で熱の移動が行われることにもなる。したがって、例えば第1空間K1が基板ホルダ40を介して基板Pに対して温調可能な程度に熱の移動が行われるように接触された状態になっているのであれば、温調装置60が基板Pを温調する構成として説明することも勿論可能である。
また、上記実施形態においては、1つの第1空間K1と1つの第2空間K2とを接続する絞り部43を1つだけ配置する構成としたが、これに限られることは無く、例えば1つの第1空間K1と1つの第2空間K2とが複数の絞り部43を介して接続されている構成であっても構わない。
また、上記実施形態においては、1つの第1空間K1に1つの大気開放口44が設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、1つの第1空間K1に複数の大気開放口44が設けられた構成としても構わない。
また、上記実施形態においては、温調装置60を露光装置EXの基板ステージ装置2に適用する構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、露光装置EXの他の部位に温調装置60を適用させる構成であっても構わない。また、露光装置EXに限られず、他の機器に温調装置60を適用させる構成であっても構わない。これらの場合において、温調装置60を冷却及び加熱のいずれに用いても構わない。
また、上記実施形態においては、第2空間K2から第1空間K1へ絞り部43を介して供給させる気体として、空気を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、他の気体であっても構わない。
また、上記実施形態では、第1空間K1を大気圧に維持する構成としたが、これに限られることは無く、大気圧よりも高い圧力に維持しても良いし、大気圧よりも低い圧力に維持しても構わない。
また、上記実施形態では、圧力調整装置50を用いて第2空間K2へ供給する気体の圧力を主として調整する例を挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば圧力調整装置50を用いて気体の流量を主として調整するようにしても構わない。第1空間に流入する気体の流量を変化させた場合、上記ジュール・トムソン効果による温度の変化量には寄与しないものの、第1空間K1での熱の移動量を増減させることができる。具体的には、流量を大きくすることにより第1空間K1での熱の移動量が増加するため、基板ホルダ40の冷却を促進させることができる。また、流量を小さくすることで第1空間K1での熱の移動量が減少するため、基板ホルダ40の冷却を抑制することができる。
なお、上記各実施形態の基板(物体)としては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版(合成石英、シリコンウエハ)等が適用される。
露光装置EXとしては、マスクMと基板Pとを同期移動してマスクMのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置(スキャニングステッパ)の他に、マスクMと基板Pとを静止した状態でマスクMのパターンを一括露光し、基板Pを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置(ステッパ)にも適用することができる。また、本発明は基板P上で少なくとも2つのパターンを部分的に重ねて転写するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
また、例えば米国特許第6,611,316号に開示されているように、2つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、1回の走査露光によって基板上の1つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。
露光装置EXの種類としては、基板Pに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD)、マイクロマシン、MEMS、DNAチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。
また、本実施形態においては、露光光ELがEUV光である場合を例にして説明したが、露光光ELとして、例えば水銀ランプから射出される輝線(g線、h線、i線)及びKrFエキシマレーザ光(波長248nm)等の遠紫外光(DUV光)、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)及びF2レーザ光(波長157nm)等の真空紫外光(VUV光)等を用いることもできる。その場合、第3空間5は必ずしも真空状態に調整される必要はなく、例えば第3空間5を第1のガスで満たすことができる。第3空間5を第1のガスで満たす場合、第1のガスが満たされた第3空間5の環境を維持するために、本実施形態のガスシール機構10を用いることができる。また、第2部材16で形成される第4空間15を第2のガスで満たすことができる。
また、本発明は、基板ステージ(ウエハステージ)が複数設けられる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号公報及び特開平10−214783号公報(対応米国特許6,341,007号、6,400,441号、6,549,269号及び6,590,634号)、特表2000−505958号(対応米国特許5,969,441号)或いは米国特許6,208,407号に開示されている。更に、本発明を本願出願人が先に出願した特願2004−168481号のウエハステージに適用してもよい。
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。
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。
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を製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハ等ヘ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(深紫外)やVUV(真空紫外)光等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、又は水晶等が用いられる。また、プロキシミティ方式のX線露光装置や電子線露光装置等では、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等が用いられる。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。
EX…露光装置 P…基板 EL…露光光 M…マスク ST…ステージ装置 1…マスクステージ装置 2…基板ステージ装置 2a…本体ステージ 4…制御装置 40…基板ホルダ 41…溝部 42…チューブ 43…絞り部 44…大気開放口 45…熱交換器 50…圧力調整装置 60…温調装置 73A、73B…駆動系
Claims (24)
- 物体の温調を行う温調装置であって、
前記物体に熱的に接触された第1空間と、
絞り部を介して前記第1空間に接続された第2空間と、
前記第2空間から前記第1空間に前記絞り部を介して気体が流通するように前記第1空間及び前記第2空間のうち少なくとも一方の圧力を調整する圧力調整装置と
を備える温調装置。 - 前記圧力調整装置は、前記第2空間を前記第1空間に対して高圧にする請求項1に記載の温調装置。
- 前記第1空間に流通する前の前記気体の温度を調整する気体温度調整装置を更に備える請求項1又は請求項2に記載の温調装置。
- 前記絞り部を介して前記第1空間に流通する前記気体の流量を調整する気体流量調整装置を更に備える請求項1から請求項3のうちいずれか一項に記載の温調装置。
- 前記物体の温度を検出する温度検出装置を更に備え、
前記圧力調整装置は、前記温度検出装置によって検出された前記物体の温度に応じて前記第1空間及び前記第2空間のうち少なくとも一方の圧力を調整する請求項1から請求項4のうちいずれか一項に記載の温調装置。 - 前記第1空間の圧力は、大気圧に保持されている請求項1から請求項5のうちいずれか一項に記載の温調装置。
- 前記第1空間は、前記絞り部よりも前記気体の流通の下流側に大気開放口を有する請求項6に記載の温調装置。
- 前記絞り部は、複数設けられている請求項1から請求項7のうちいずれか一項に記載の温調装置。
- 物体の温調を行う温調方法であって、
前記物体に熱的に接触された第1空間の第1圧力を、絞り部を介して前記第1空間に接続された第2空間の第2圧力よりも低くし、前記第2空間から前記絞り部を介して前記第1空間に気体を流通させる温調方法。 - 前記第1空間に流通する前の前記気体の温度を調整する請求項9に記載の温調方法。
- 前記絞り部を介して前記第1空間に流通する前記気体の流量を調整する請求項9から請求項10のうちいずれか一項記載の温調方法。
- 前記物体の温度に関する情報を求めて、
前記情報に応じて前記第1空間及び前記第2空間のうち少なくとも一方の圧力を調整する請求項9から請求項11のうちいずれか一項に記載の温調方法。 - 前記第1空間の圧力を、大気圧に保持する請求項9から請求項12のうちいずれか一項に記載の温調方法。
- 前記第1空間は、前記絞り部よりも前記気体の流通の下流側に大気開放口を有する請求項13に記載の温調方法。
- 前記物体の温度に関する情報を求め、
前記情報に応じて前記第1空間に流通する前記気体の流量を調整する請求項9から請求項11のうちいずれか一項に記載の温調方法。 - 前記絞り部は、複数設けられている請求項9から請求項15のうちいずれか一項に記載の温調方法。
- 前記物体は、
所定面内を移動可能に設けられ、マスクを通過した露光光によって露光処理を行うウエハを保持する基板保持部を有するステージ本体であり、
少なくとも前記露光処理中に前記ステージ本体の温調を行う請求項9から請求項16のうちいずれか一項に記載の温調方法。 - 前記物体は、
マスクを通過した露光光によって露光処理を行うウエハであり、
少なくとも前記露光処理中に前記ウエハの温調を行う請求項9から請求項16のうちいずれか一項に記載の温調方法。 - 前記マスクを交換する際に、前記第1空間に流通させる前記気体の温度を変化させる請求項17又は請求項18に記載の温調方法。
- 前記露光光を前記ウエハへ照射することによって発生する熱に対して前記温調を行う請求項17から請求項19のうちいずれか一項に記載の温調方法。
- 基板を保持する基板保持部を有し、所定面内を移動可能に設けられたステージ本体と、
前記物体として前記基板保持部の温調を行う請求項1から請求項8のうちいずれか一項に記載の温調装置と
を備えるステージ装置。 - 前記ステージ本体を駆動する駆動装置と、
前記駆動装置の温調を行う駆動温調装置と
を更に備え、
前記駆動温調装置は、前記第1空間に流通する前の前記気体の温調を行う請求項21に記載のステージ装置。 - 前記ステージ本体は、前記駆動装置によって粗動及び微動が可能に形成されている請求項21又は請求項22に記載のステージ装置。
- 基板を用いて露光を行う露光装置であって、
請求項21から請求項23のうちいずれか一項に記載のステージ装置を備える露光装置。
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