(57)【要約】【課題】露光特性の変化を低減させつつ、装置本体内の圧力値を計測できる光源装置、露光装置及びデバイスの製造方法を提供する。【解決手段】露光装置１１は、内部が真空雰囲気に設定される第１チャンバ１３と、第１チャンバ１３内に配置され、且つ光源装置１２から出力される露光光ＥＬでレチクルＲを照明する照明光学系１５と、第１チャンバ１３内に配置され、且つ所定のパターンの像をウエハＷに投影する投影光学系１７と、第１チャンバ１３内のガスを外部に排気させる真空排気装置１４と、真空排気装置１４の駆動に基づくガスの流動方向における下流側に配置される検出部４４を有し、該検出部４４によって検出される検出情報に基づき第１チャンバ１３内の圧力値を計測する計測装置４３と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が所定雰囲気に設定される装置本体と、
該装置本体内に配置され、且つ光源から出力される光で第１面を照明可能な照明光学系と、
前記装置本体内に配置され、且つ所定のパターンの像を前記第１面とは異なる第２面上に投影可能な投影光学系と、
前記装置本体内の気体を該装置本体外に排気させる真空排気部と、
該真空排気部の駆動に基づく前記気体の流動方向における下流側に配置される検出部を有し、該検出部によって検出される検出情報に基づき前記装置本体内の圧力値を計測する計測部と、を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記装置本体と前記真空排気部との間に配置され、前記気体が前記装置本体側から前記真空排気部側に流動する排気部をさらに備え、
前記検出部は、前記排気部に接続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。
【請求項３】
前記計測部は、前記検出部による検出情報に基づき前記排気部内の圧力値を計測し、前記装置本体内の圧力値を前記排気部内の圧力値よりも大きくなるように導出することを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記真空排気部は、前記装置本体側に配置される第１真空ポンプと、該第１真空ポンプ内に連通する連通部と、該連通部を介して前記第１真空ポンプに連通する第２真空ポンプと、を有し、
前記検出部は、前記連通部に接続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。
【請求項５】
前記第１真空ポンプは、ターボ分子ポンプであり、前記第２真空ポンプは、ドライポンプであることを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記計測部は、前記検出部による検出情報に基づき前記連通部内の圧力値を計測し、前記装置本体内の圧力値を前記連通部内の圧力値よりも小さくなるように導出することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記検出部は、前記装置本体内の圧力値を計測する際に輻射熱を放射する構成であることを特徴とする請求項１〜請求項６のうち何れか一項に記載の露光装置。
【請求項８】
前記検出部の近傍に配置される輻射熱防止部材をさらに備えることを特徴とする請求項１〜請求項７のうち何れか一項に記載の露光装置。
【請求項９】
前記所定雰囲気は、前記真空排気部の駆動によって大気圧よりも低圧となる真空雰囲気であることを特徴とする請求項１〜請求項８のうち何れか一項に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記光は、ＥＵＶ光であることを特徴とする請求項１〜請求項９のうち何れか一項に記載の露光装置。
【請求項１１】
内部が所定雰囲気に設定される装置本体と、
該装置本体内に設けられ、光を射出する光源部と、
前記装置本体内の気体を該装置本体外に排気させる真空排気部と、
該真空排気部の駆動に基づく前記気体の流動方向における下流側に配置される検出部を有し、該検出部によって検出される検出情報に基づき前記装置本体内の圧力値を計測する計測部と、を備えることを特徴とする光源装置。
【請求項１２】
前記装置本体と前記真空排気部との間に配置され、前記気体が前記装置本体側から前記真空排気部側に流動する排気部をさらに備え、
前記検出部は、前記排気部に接続されていることを特徴とする請求項１１に記載の光源装置。
【請求項１３】
前記計測部は、前記検出部による検出情報に基づき前記排気部内の圧力値を計測し、前記装置本体内の圧力値を前記排気部内の圧力値よりも大きくなるように導出することを特徴とする請求項１２に記載の光源装置。
【請求項１４】
前記真空排気部は、前記装置本体側に配置される第１真空ポンプと、該第１真空ポンプ内に連通する連通部と、該連通部を介して前記第１真空ポンプと連通する第２真空ポンプとを有し、
前記検出部は、前記連通部に接続されていることを特徴とする請求項１１に記載の光源装置。
【請求項１５】
前記第１真空ポンプは、ターボ分子ポンプであり、前記第２真空ポンプは、ドライポンプであることを特徴とする請求項１４に記載の光源装置。
【請求項１６】
前記計測部は、前記検出部による検出情報に基づき前記連通部内の圧力値を計測し、前記装置本体内の圧力値を前記連通部内の圧力値よりも小さくなるように導出することを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の光源装置。
【請求項１７】
前記検出部は、前記装置本体内の圧力値を計測する際に輻射熱を放出する構成であることを特徴とする請求項１１〜請求項１６のうち何れか一項に記載の光源装置。
【請求項１８】
前記検出部の近傍に配置される輻射熱防止部材をさらに備えることを特徴とする請求項１１〜請求項１７のうち何れか一項に記載の光源装置。
【請求項１９】
前記所定雰囲気は、前記真空排気部の駆動によって大気圧よりも低圧となる真空雰囲気であることを特徴とする請求項１１〜請求項１８のうち何れか一項に記載の光源装置。
【請求項２０】
前記光は、ＥＵＶ光であることを特徴とする請求項１１〜請求項１９のうち何れか一項に記載の光源装置。
【請求項２１】
請求項１１〜請求項２０のうち何れか一項に記載の光源装置から出力される光で第１面を照明可能な照明光学系と、
所定のパターンの像を前記第１面とは異なる第２面上に投影可能な投影光学系と、を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２２】
請求項１１〜請求項２０のうち何れか一項に記載の光源装置から出力される光を用いることを特徴とする請求項１〜請求項１０のうち何れか一項に記載の露光装置。
【請求項２３】
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は、請求項１〜請求項１０、請求項２１及び請求項２２のうち何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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定のパターンを基板上に形成するための光を射出する光源装置、該光源装置から射出される光を利用する露光装置、及び該露光装置を用いるデバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体集積回路などのマイクロデバイスを製造するための露光装置は、所定のパターンが形成されたレチクルなどのマスクに露光光を照射する照明光学系と、露光光が照射されたマスクのパターンの像を感光性材料の塗布されたウエハ、ガラスプレートなどの基板に投影する投影光学系とを備えている。このような露光装置では、半導体集積回路の高集積化及び該高集積化に伴うパターンの像の微細化を図るために、投影光学系の更なる高解像度化が要望されている。そのため、露光装置に用いる露光光の短波長化が進み、ＥＵＶ（Extreme Ultraviolet ）光やＥＢ（Electron Beam ）を露光光として用いる露光装置の開発が行われている。こうした露光装置は、使用する露光光が非常に短波長であるため、内部が真空雰囲気に設定された装置本体を備え、該装置本体内に、照明光学系や投影光学系などが配置されている（特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、こうした露光装置には、装置本体内の真空度を検出したり、装置本体内に存在する酸素などの分圧を検出したりするための計測装置が設けられている。こうした計測装置は、フィラメント部や電極部などから構成される検出部を備えており、該検出部は、装置本体内の所定位置に配置されている。例えば、検出部をウエハＷの近傍に配置することにより、計測装置は、ウエハＷ近傍の真空度や酸素ガスなどの分圧を計測していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−４１３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、検出部は、装置本体内の真空度を検出したり、装置本体内に存在する酸素などの分圧を検出したりする際に発熱する場合がある。例えば、真空計や質量分析計を用いて装置本体内の真空度や酸素ガスなどの分圧を計測する際、検出部であるフィラメント部や電極部が発熱する場合がある。そのため、計測時には、検出部にて発生した熱エネルギーが輻射熱としてミラーなどの露光装置構成部材に伝わってしまい、ウエハに対する露光特性、即ち照明光学系又は投影光学系の特性が僅かに変わってしまうおそれがあった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、露光特性の変化を低減させつつ、装置本体内の圧力値を計測できる光源装置、露光装置及びデバイスの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明は、実施形態に示す図１〜図７に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の第１の手段である露光装置は、内部が所定雰囲気に設定される装置本体（１３）と、該装置本体（１３）内に配置され、且つ光源（２２）から出力される光（ＥＬ）で第１面（２９ａ）を照明可能な照明光学系（１５）と、前記装置本体（１３）内に配置され、且つ所定のパターンの像を前記第１面（２９ａ）とは異なる第２面（３３ａ）上に投影可能な投影光学系（１７）と、前記装置本体（１３）内の気体を該装置本体（１３）外に排気させる真空排気部（１４）と、該真空排気部（１４）の駆動に基づく前記気体の流動方向における下流側に配置される検出部（４４）を有し、該検出部（４４）によって検出される検出情報に基づき前記装置本体（１３）内の圧力値を計測する計測部（４３）と、を備えることを要旨とする。
【０００８】
本発明の第２の手段である光源装置は、内部が所定雰囲気に設定される装置本体（１９）と、該装置本体（１９）内に設けられ、光（ＥＬ）を射出する光源部（２２）と、前記装置本体（１９）内の気体を該装置本体（１９）外に排気させる真空排気部（２０）と、該真空排気部（２０）の駆動に基づく前記気体の流動方向における下流側に配置される検出部（４４）を有し、該検出部（４４）によって検出される検出情報に基づき前記装置本体（１９）内の圧力値を計測する計測部（４３）と、を備えることを要旨とする。
【０００９】
本発明の第３の手段である露光装置は、上記第２の手段である光源装置（１２）から出力される光で第１面（２９ａ）を照明可能な照明光学系（１５）と、所定のパターンの像を前記第１面（２９ａ）とは異なる第２面（３３ａ）上に投影可能な投影光学系（１７）と、を備えることを要旨とする。
【００１０】
本発明の第４の手段である露光装置は、上記第２の手段である光源装置（１９）から出力される光を用いることを要旨とする。
本発明の第５の手段であるデバイスの製造方法は、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は、上記第１、第３及び第４の手段のうち何れか一つの露光装置（１１）を用いることを要旨とする。
【００１１】
なお、本発明をわかりやすく説明するために実施形態を示す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明が実施形態に限定されるものではないことは言うまでもない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、露光特性の変化を低減させつつ、装置本体内の圧力値を計測できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態における露光装置を示す概略構成図。
【図２】第１の実施形態における光源装置を示す概略構成図。
【図３】第１の実施形態における真空排気装置を示す概略構成図。
【図４】連通部内における酸素ガスの圧力値とチャンバ内における酸素ガスの圧力値との対応関係を示すマップ。
【図５】第２の実施形態における真空排気装置を示す概略構成図。
【図６】デバイスの製造例のフローチャート。
【図７】半導体デバイスの場合の基板処理に関する詳細なフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
以下に、本発明の一態様である第１の実施形態について図１〜図４に基づき説明する。
図１に示すように、本実施形態の露光装置１１は、光源装置１２から射出される、波長が１００ｎｍ程度以下の軟Ｘ線領域である極端紫外光、即ちＥＵＶ（Extreme Ultraviolet ）光を露光光ＥＬとして用いるＥＵＶ露光装置である。こうした露光装置１１は、内部が大気よりも低圧の所定雰囲気（即ち、真空雰囲気）に設定される第１チャンバ１３（図１では二点鎖線で囲まれた部分）と、第１チャンバ１３内のガス（気体）を外部に排気するための後述する第１真空排気装置１４とを備えている。第１チャンバ１３内には、所定のパターンが形成された反射型のレチクルＲと、表面にレジストなどの感光性材料が塗布されたウエハＷとが第１チャンバ１３外から搬送される。そして、第１チャンバ１３外に配置される光源装置１２から射出された露光光ＥＬは、照明光学系１５を介してレチクルステージ１６にて保持されるレチクルＲを照明する。その後、レチクルＲで反射した露光光ＥＬは、投影光学系１７を介してウエハステージ１８にて保持されるウエハＷを照射する。
【００１５】
光源装置１２は、波長が５〜２０ｎｍ（例えば１３．５ｎｍ）のＥＵＶ光を露光光ＥＬとして射出する装置である。こうした光源装置１２は、図２に示すように、第１チャンバ１３に隣接するように配置される第２チャンバ１９と、該第２チャンバ１９内のガスを外部に排気するための後述する第２真空排気装置２０とを備えている。この第２真空排気装置２０は、第２チャンバ１９内の真空度が第１チャンバ１３内の真空度と異なる（具体的には、低くなる）ように駆動する。また、各チャンバ１３，１９の間には、該各チャンバ１３，１９内でのガスの移動を規制するための作動排気部２１が設けられている。
【００１６】
第２チャンバ１９内には、露光光ＥＬを出力する光源部２２（レーザ励起プラズマ光源）が設けられている。この光源部２２は、プラズマＰＬを発生させるプラズマ発生部２３と、プラズマＰＬから放射される露光光ＥＬを集光させるための筒状の集光ミラー２４とを備えている。プラズマ発生部２３は、ＥＵＶ光発生物質（ターゲット）として高密度のキセノンガス（Ｘｅ）を高速で噴出するノズル２５と、例えば半導体レーザ励起を利用したＹＡＧレーザやエキシマレーザなどの高出力レーザ２６とを備えている。そして、高出力レーザ２６から射出されたレーザ光ＬＲがノズル２５から高速で噴出される高密度のキセノンガスを照射することによりプラズマＰＬが発生し、該プラズマＰＬからは、ＥＵＶ光が露光光ＥＬとして放射される。こうした露光光ＥＬは、集光ミラー２４の入射側（−Ｙ方向側であって、図２では左側）の開口から集光ミラー２４内に入射する。
【００１７】
集光ミラー２４は、Ｙ軸方向における各部位の断面形状が円環状をなすように形成されており、集光ミラー２４の内周面には、露光光ＥＬを反射可能な反射層が形成されている。この反射層は、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）を交互に積層した多層膜から構成されたものである。そして、集光ミラー２４で反射した露光光ＥＬは、集光ミラー２４の射出側の開口（＋Ｙ方向側であって、図２では右側）から第２チャンバ１９内の照明光学系１５に向けて射出される。
【００１８】
照明光学系１５は、図１に示すように、第１チャンバ１３の内部と同様に、内部が真空雰囲気に設定される筐体２７を備えている。この筐体２７内には、光源装置１２から筐体２７内に入射された露光光ＥＬを反射可能な複数枚の図示しない反射ミラーが設けられており、各反射ミラーによって順に反射された露光光ＥＬは、後述する鏡筒３１内に設置された折り返し用の反射ミラー２８に入射し、該反射ミラー２８で反射した露光光ＥＬがレチクルステージ１６に保持されるレチクルＲに導かれる。なお、照明光学系１５を構成する各反射ミラー（折り返し用の反射ミラー２８も含む。）の反射面には、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）を交互に積層した多層膜である反射層がそれぞれ形成されている。
【００１９】
レチクルステージ１６は、投影光学系１７の物体面側に配置されており、レチクルＲを静電吸着する吸着面２９ａを有する静電チャック２９と、レチクルＲをＹ軸方向（図１における左右方向）に所定ストロークで移動させる図示しないレチクルステージ駆動部と、静電チャック２９を支持する支持ステージ３０とを備えている。レチクルステージ駆動部は、レチクルＲをＸ軸方向（図１において紙面と直交する方向）及びθｚ方向（Ｚ軸周りの回転方向）にも移動可能に構成されている。そして、レチクルＲにおいて上記パターンが形成されたパターン面Ｒａで反射された露光光ＥＬは、投影光学系１７に導かれる。なお、レチクルＲのパターン面Ｒａに露光光ＥＬが照明される場合、該パターン面Ｒａの一部には、Ｘ軸方向に延びる略円弧状の照明領域が形成される。
【００２０】
投影光学系１７は、第１チャンバ１３の内部と同様に、内部が真空雰囲気に設定される鏡筒３１を備えている。この鏡筒３１内には、複数枚（一例としては６枚であって、図１では１枚のみ図示）の反射ミラー３２が収容されている。そして、物体面側であるレチクルＲ側から導かれた露光光ＥＬは、各反射ミラー３２に順に反射され、ウエハステージ１８に保持されるウエハＷに導かれる。なお、各反射ミラー３２の反射面には、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）を交互に積層した多層膜である反射層がそれぞれ形成されている。
【００２１】
ウエハステージ１８は、ウエハＷを静電吸着する吸着面３３ａを有する静電チャック３３と、ウエハＷをＹ軸方向に所定ストロークで移動させる図示しないウエハステージ駆動部とを備えている。このウエハステージ駆動部は、ウエハＷをＸ軸方向及びＺ軸方向にも移動可能に構成されている。また、ウエハステージ１８には、静電チャック３３を保持する図示しないウエハホルダと、該ウエハホルダのＺ軸方向における位置及びＸ軸周り、Ｙ軸周りの傾斜角を調整する図示しないＺレベリング機構とが組み込まれている。
【００２２】
そして、本実施形態の露光装置１１を用いてウエハＷにパターンの像を投影する場合、レチクルＲは、上記レチクルステージ駆動部の駆動によって、−Ｙ方向側から＋Ｙ方向側（図１では左側から右側）に所定ストローク毎に移動する。すると、レチクルＲのパターンが＋Ｙ方向側から−Ｙ方向側（図１では右側から左側）に順にスキャンされる。また、ウエハＷは、上記ウエハステージ駆動部の駆動によって、レチクルＲのＹ軸方向に沿った移動に対して投影光学系１７の縮小倍率に応じた速度比で＋Ｙ方向側から−Ｙ方向側に同期して移動する。その結果、ウエハＷの一つのショット領域には、レチクルＲ及びウエハＷの同期移動に伴って、レチクルＲ上のパターンを所定の縮小倍率に縮小した形状のパターンが形成される。そして、一つのショット領域へのパターンの形成が終了した場合、ウエハＷの他のショット領域に対するパターンの形成が連続して行われる。
【００２３】
なお、第１チャンバ１３内は、第１真空排気装置１４の駆動によって、真空雰囲気に設定されているが、実際には完全な真空状態とはなっていない場合がある。例えば、第１チャンバ１３内には、ウエハＷに塗布される感光性材料、装置内部の部品（電気ケーブルの被覆材料等）、及び装置を冷却するための冷却剤等に起因する炭化水素などを含んだガスが残留している。こうしたガスが反射ミラー３２などの光学素子の表面に吸着し、この状態で露光光ＥＬが光学素子に入射した場合、光化学反応によって炭化水素が分解される結果、光学素子には、炭素を主成分とするカーボンコンタミ（即ち、炭素を主成分とする汚れ）が付着する可能性がある。そこで、本実施形態の露光装置１１には、鏡筒３１内の各ミラー２８，３２に付着するカーボンコンタミを除去するために、鏡筒３１内に劣化低減ガスとして酸素ガスを供給するためのガス供給装置３４が設けられている。このガス供給装置３４から供給される酸素ガスが供給口３１ａを介して鏡筒３１内に供給される場合、カーボンコンタミは、露光光ＥＬのエネルギーを利用して酸素ガスによって酸化される。すなわち、カーボンコンタミは、二酸化炭素などのガスに変換される。こうした二酸化炭素ガスは、排気口３１ｂを介して鏡筒３１外に排気される。
【００２４】
次に、真空排気装置１４，２０について図１〜図３に基づき説明する。
図１及び図２に示すように、各真空排気装置１４，２０は、ターボ分子ポンプから構成される第１真空ポンプ３５と、ドライポンプから構成される第２真空ポンプ３６とをそれぞれ備えている。第１真空ポンプ３５は、排気部３７を介してチャンバ１３，１９に連結されている。また、第２真空ポンプ３６は、連通部３８を介して第１真空ポンプ３５に連結されている。すなわち、第２真空ポンプ３６が駆動した場合、チャンバ１３，１９内のガスは、排気部３７内、第１真空ポンプ３５内及び連通部３８内を介して第２真空ポンプ３６内に流入した後、該第２真空ポンプ３６外に排気される。
【００２５】
第１真空ポンプ３５は、図３に示すように、側壁が略円筒形状をなすケース３９と、該ケース３９の内周壁に斜めに取り付けられる多数の回転翼（図示略）と、ケース３９を高速回転させるべく駆動する図示しない駆動源とを備えている。こうしたケース３９（即ち、多数の回転翼）の高速回転によって、各ケース３９内に導かれたガスが圧縮され、該圧縮されたガスが排気口４０を介して連通部３８内に排気される。なお、第１真空ポンプ３５は、第２真空ポンプ３６の駆動によって、チャンバ１３，１９内の真空度がある程度高くなってから駆動する。
【００２６】
第２真空ポンプ３６としては、一例としてルーツ型真空ポンプが挙げられる。このポンプは、ケーシング４１と、該ケーシング４１内に配置される図示しない一対のギヤと、該一対のギヤを互いに反対方向に同一周期で回転させるための図示しない駆動源とを備えている。そして、第２真空ポンプ３６は、一対のギヤがそれぞれ回転することにより、連通部３８内のガスをケーシング４１内に吸入口４２を介して流入させ、該流入したガスをケーシング４１内から外部に排気する。
【００２７】
なお、真空排気装置１４，２０が駆動する際、排気部３７内は、真空排気装置１４，２０に近い分だけチャンバ１３，１９内よりも高真空になる。一方、連通部３８内の真空度は、第２真空ポンプ３６よりも第１真空ポンプ３５の排気効率のほうが高いため、チャンバ１３，１９内及び排気部３７よりも低真空となる。
【００２８】
本実施形態の真空排気装置１４，２０には、該真空排気装置１４，２０の駆動によって真空雰囲気に設定されるチャンバ１３，１９内の各種ガスの圧力値を計測するための計測装置４３がそれぞれ設けられている。計測装置４３は、連通部３８に接続される検出部４４を有している。この検出部４４は、連通部３８内と連通する略円筒形状の容器４５を備えている。この容器４５内には、連通部３８側に配置されるフィラメント部４６と、フィラメント部４６よりも連通部３８から離間した位置（図３では下側）に配置される四重極４７と、四重極４７よりも連通部３８から離間した位置（図３では下側）に配置されるイオン受け部４８とが設けられている。そして、イオン受け部４８からは、該イオン受け部４８に到達したイオンの種類（例えば、酸素イオン）及び該イオンの量に応じた検出信号が演算部４９に出力される。
【００２９】
この演算部４９は、図示しないＲＯＭ、ＲＡＭ及びＣＰＵを有するデジタルコンピュータから構成されている。ＲＯＭには、チャンバ１３，１９内の各種ガスの圧力値（分圧ともいう。）を演算するためにＣＰＵによって実行される演算プログラム及び各種マップ（例えば、図４に示すマップ）が予め記憶されている。また、ＲＡＭには、演算結果（例えばチャンバ１３，１９内の酸素ガスの圧力値）が記憶される。
【００３０】
次に、図４に示すマップについて説明する。
図４に示すマップは、連通部３８内の酸素ガスの圧力値Ｐｏ＿Ｒと、チャンバ１３，１９内の酸素ガスの圧力値Ｐｏとの関係を示すマップである。同図で示されるように、チャンバ１３，１９内の酸素ガスの圧力値Ｐｏは、連通部３８内の酸素ガスの圧力値Ｐｏ＿Ｒが小さくなるに連れて次第に小さくなる。ただし、チャンバ１３，１９内の酸素ガスの圧力値Ｐｏは、連通部３８内の酸素ガスの圧力値Ｐｏ＿Ｒよりも低圧である。すなわち、チャンバ１３，１９内の単位体積あたりの酸素ガスの残存量は、連通部３８内の単位体積あたりの酸素ガスの残存量よりも少ない。
【００３１】
チャンバ１３，１９内の酸素ガスの圧力値Ｐｏを計測する場合、各フィラメント部４６には、電流がそれぞれ供給される。すると、フィラメント部４６は、発熱する。その結果、連通部３８内から検出部４４内に流入した各種ガス（例えば酸素ガス）は、フィラメント部４６からの熱エネルギーによってイオン化される。また、四重極４７には、イオン化された各種ガス（以下、「ガスイオン」という。）のうち酸素イオンだけがイオン受け部４８に到達するような電圧が印加される。すると、イオン受け部４８からは、該イオン受け部４８に到達した酸素イオンの量に相当する検出信号が演算部４９に出力される。続いて、四重極４７には、炭素イオンだけがイオン受け部４８に到達するような電圧が印加される。すると、イオン受け部４８からは、該イオン受け部４８に到達した炭素イオンの量に相当する検出信号が演算部４９に出力される。また、四重極４７には、水素イオンだけがイオン受け部４８に到達するような電圧が印加される。すると、イオン受け部４８からは、該イオン受け部４８に到達した水素イオンの量に相当する検出信号が演算部４９に出力される。このようにして、演算部４９は、各ガスイオンの量を取得し、該取得結果からチャンバ１３，１９内に気体として存在し得る全てのガスの圧力値（分圧ともいう。）を導出する。例えば、演算部４９は、入力された各検出信号に基づき連通部３８内における酸素ガスの圧力値Ｐｏ＿Ｒを演算し、該演算結果を図４に示すマップに代入することによりチャンバ１３，１９内における酸素ガスの圧力値Ｐｏを導出する。また、チャンバ１３，１９内の全圧を計測する場合、計測装置４３は、上述した酸素ガスの圧力値Ｐｏを計測する場合と同様の方法で、チャンバ１３，１９内に存在し得る全種類のガスの圧力値を演算する。そして、演算部４９は、全種類のガスの圧力値を加算し、該加算結果をチャンバ１３，１９内の全圧とする。
【００３２】
また、各計測装置４３の駆動によって各チャンバ１３，１９内の各種ガスの圧力値を計測する場合、各フィラメント部４６からは、熱エネルギーがそれぞれ発生する。こうした熱エネルギーは、輻射熱として各フィラメント部４６からそれぞれ放射される。そこで、本実施形態の各連通部３８内には、各フィラメント部４６から放射される輻射熱を受熱する輻射熱防止部材５０がそれぞれ設けられている。これら各輻射熱防止部材５０は、各フィラメント部４６と各第１真空ポンプ３５の排気口４０との間にそれぞれ配置されており、各フィラメント部４６からの輻射熱が各第１真空ポンプ３５内に放射されることが抑制される。その結果、各フィラメント部４６から放射された輻射熱が各チャンバ１３，１９内の部材（ミラーなど）に伝達されることが抑制される。
【００３３】
したがって、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
（１）装置本体であるチャンバ１３，１９内からは、各真空排気装置１４，２０の駆動によって、ガスが外部にそれぞれ排気される。また、各計測装置４３の検出部４４は、各真空排気装置１４，２０の駆動に基づくガスの流動方向における下流側に配置されている。そのため、検出部４４と、チャンバ１３，１９内に収容されるミラー２８，３２や鏡筒３１などの露光装置構成部材との間で輻射熱の交換が行なわれることが抑制される。したがって、露光特性の変化を低減させつつ、各チャンバ１３，１９内の圧力値を計測できる。
【００３４】
（２）また、本実施形態では、各検出部４４のフィラメント部４６にて発生した熱エネルギーがチャンバ１３，１９内に伝達されることはほとんどない。そのため、チャンバ１３，１９内における各種ガスの圧力値やチャンバ１３，１９内の全圧の計測を行ないつつ、ウエハＷへのパターンの形成処理（即ち、露光処理）を行なうことができる。したがって、ウエハＷへのパターンの形成処理効率の低下を抑制できる。
【００３５】
（３）さらに、各検出部４４は、第１真空ポンプ３５と第２真空ポンプ３６との間に配置される連通部３８に接続されている。そのため、各検出部４４からの輻射熱がチャンバ１３，１９内の各部材に伝達されることを好適に規制できる。
【００３６】
（４）また、各連通部３８内には、検出部４４と第１真空ポンプ３５との間に輻射熱防止部材５０がそれぞれ配置されている。そのため、検出部４４からの輻射熱が第１真空ポンプ３５の構成部材を介して間接的にチャンバ１３，１９内に伝達されることも極力防止できる。
【００３７】
（５）また、各連通部３８内を通過する各種ガスは、各検出部４４の各フィラメント部４６よりも低温である。そのため、各検出部４４を、ミラー２８，３２などの露光装置構成部材や集光ミラー２４などの光源装置構成部材よりもガスの流動方向における下流側に配置することにより、好適に冷却させることができる。そのため、露光装置構成部材や光源装置構成部材よりもガスの流動方向における上流側に各検出部４４を配置する場合に比して、各検出部４４にて発生する熱エネルギーを低くすることができる。
【００３８】
（６）本実施形態では、各連通部３８内における各種ガスの圧力値又は各連通部３８内の全圧が計測され、該計測結果よりも値が小さくなるようにチャンバ１３，１９内における各種ガスの圧力値又はチャンバ１３，１９内の全圧が演算される。そのため、実際に計測したい位置に検出部４４を配置することなく、実際に計測したい位置近傍における各種ガスの圧力値又は実際に計測したい位置近傍の全圧を導出することができる。
【００３９】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図５に従って説明する。なお、第２の実施形態は、各真空排気装置の構成が第１の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第１の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第１の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
【００４０】
図５に示すように、本実施形態の各真空排気装置１４，２０は、各排気部３７を介して各チャンバ１３，１９に接続される第１真空ポンプ３５と、各排気部３７に接続される検出部４４を有する計測装置４３とをそれぞれ備えている。また、各排気部３７内には、検出部４４からの輻射熱を受熱する輻射熱防止部材５５がそれぞれ設けられている。
【００４１】
そして、第１真空ポンプ３５が駆動する場合、排気部３７内の真空度は、チャンバ１３，１９内の真空度とは異なる。具体的には、排気部３７内の真空度は、チャンバ１３，１９内の真空度よりも高くなる。そこで、本実施形態の演算部４９のＲＯＭには、「１」よりも小さい値のゲイン値（例えば「０．９」）が予め記憶されている。このゲイン値は、排気部３７内における真空度と、チャンバ１３，１９内において計測したい所定位置の真空度との相関関係を実験やシミュレーションなどによって予め求め、その結果に基づき設定された値である。
【００４２】
そして、計測装置４３の駆動によって排気部３７内の各種ガス（例えば、酸素ガス）の圧力値Ｐｏ＿Ｒが計測された場合、演算部４９は、計測した圧力値Ｐｏ＿Ｒに対してゲイン値を乗算することにより、チャンバ１３，１９内の酸素ガスの圧力値Ｐｏを算出する。ちなみに、酸素ガス以外の他のガスの圧力値を検出する場合も、計測した圧力値に対してゲイン値を乗算することにより、ガスの圧力値が演算される。もちろん、チャンバ１３，１９内の全圧を計測する場合には、ゲイン値を用いて各種ガスの圧力値を演算し、該各演算結果を全て加算することによりチャンバ１３，１９内の全圧が演算される。
【００４３】
したがって、本実施形態では、上記第１の実施形態における効果（１）（２）に加え、さらに以下に示す効果を得ることができる。
（７）各検出部４４は、各排気部３７にそれぞれ接続されている。そのため、各検出部４４がチャンバ１３，１９内に配置される場合に比して、各検出部４４からの輻射熱がチャンバ１３，１９内の各部材に伝達されることを好適に規制できる。
【００４４】
（８）しかも、各排気部３７内には、検出部４４とチャンバ１３，１９内の各部材との間に輻射熱防止部材５５がそれぞれ配置されている。そのため、検出部４４からの輻射熱がチャンバ１３，１９内に伝達されることを効果的に抑制できる。
【００４５】
（９）また、各排気部３７内を通過する各種ガスは、各検出部４４の各フィラメント部４６よりも低温である。そのため、各検出部４４を、ミラー２８，３２などの露光装置構成部材や集光ミラー２４などの光源装置構成部材よりもガスの流動方向における下流側に配置することにより、好適に冷却させることができる。そのため、露光装置構成部材や光源装置構成部材よりもガスの流動方向における上流側に各検出部４４を配置する場合に比して、各検出部４４にて発生する熱エネルギーを低くすることができる。
【００４６】
（１０）本実施形態では、各排気部３７内における各種ガスの圧力値又は各連通部３８内の全圧が計測され、該計測結果よりも値が大きくなるようにチャンバ１３，１９内における各種ガスの圧力値又はチャンバ１３，１９内の全圧が演算される。そのため、実際に計測したい位置に検出部４４を配置することなく、実際に計測したい位置近傍における各種ガスの圧力値又は実際に計測したい位置近傍の全圧を導出することができる。
【００４７】
なお、上記各実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・各実施形態において、第１真空ポンプ３５は、ターボ分子ポンプ以外の他の種類のポンプ（例えば、クライオポンプやイオンポンプ）であってもよい。また、第２真空ポンプ３６は、第１真空ポンプ３５とは種類の異なるポンプであればドライポンプ以外の他の種類のポンプであってもよい。
【００４８】
・各実施形態において、検出部４４を、チャンバ１３，１９内に配置されるミラーなどの部材よりもガスの流動方向における下流側であれば任意の位置に配置してもよい。例えば、検出部４４を、チャンバ１３，１９の側壁において真空排気装置１４，２０の近傍に配置してもよい。
【００４９】
・第１の実施形態において、検出部４４からの輻射熱がチャンバ１３，１９内の部材に直接伝達されることはほとんど無いことから、輻射熱防止部材５０を設けなくてもよい。
・各実施形態において、計測装置４３として、ピラニゲージ、コールドカソードゲージを用いてもよい。
【００５０】
・各実施形態において、露光装置１１は、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、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などで使用されるレチクルまた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などへ回路パターンを転写する露光装置であってもよい。また、露光装置１１は、液晶表示素子（ＬＣＤ）など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、薄膜磁気ヘッド等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等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などであってもよい。
【００５１】
・各実施形態において、露光装置１１を、レチクルＲとウエハＷとが相対移動した状態でレチクルＲのパターンをウエハＷへ転写し、ウエハＷを順次ステップ移動させるスキャニング・ステッパに搭載してもよい。
【００５２】
・各実施形態において、露光装置１１は、ＥＢ（Electron Beam ）を露光光ＥＬとして用いる露光装置であってもよい。
・各実施形態において、ＥＵＶ光を出力可能な光源装置１２として、放電型プラズマ光源を有する光源装置であってもよい。
【００５３】
・各実施形態において、光源装置１２は、例えばｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、Ｆ２レーザ（１５７ｎｍ）、Ｋｒ２レーザ（１４６ｎｍ）、Ａｒ２レーザ（１２６ｎｍ）等を供給可能な光源であってもよい。また、光源装置１２は、ＤＦＢ半導体レーザまたはファイバレーザから発振される赤外域、または可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（またはエルビウムとイッテルビウムの双方）がドープされたファイバアンプで増幅し、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供給可能な光源であってもよい。
【００５４】
・各実施形態において、ターゲットは、キセノンに限定されずに、例えば、気体状、固体状又は液体状の錫、或いは、その錫を含む化合物、などを用いてもよい。
次に、本発明の実施形態の露光装置１１によるデバイスの製造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６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。
【００５５】
まず、ステップＳ１０１（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Ｓ１０２（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Ｒなど）を製作する。一方、ステップＳ１０３（基板製造ステップ）において、シリコン、ガラス、セラミックス等の材料を用いて基板（シリコン材料を用いた場合にはウエハＷとなる。）を製造する。
【００５６】
次に、ステップＳ１０４（基板処理ステップ）において、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４で用意したマスクと基板を使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によって基板上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップＳ１０５（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１０４で処理された基板を用いてデバイス組立を行う。このステップＳ１０５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Ｓ１０６（検査ステップ）において、ステップＳ１０５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。
【００５７】
図７は、半導体デバイスの場合におけるステップＳ１０４の詳細工程の一例を示す図である。
ステップＳ１１１（酸化ステップ）おいては、基板の表面を酸化させる。ステップＳ１１２（ＣＶＤステップ）においては、基板表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ１１３（電極形成ステップ）においては、基板上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ１１４（イオン打込みステップ）においては、基板にイオンを打ち込む。以上のステップＳ１１１〜ステップＳ１１４のそれぞれは、基板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。
【００５８】
基板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Ｓ１１５（レジスト形成ステップ）において、基板に感光性材料を塗布する。引き続き、ステップＳ１１６（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１１）によってマスクの回路パターンを基板に転写する。次に、ステップＳ１１７（現像ステップ）において、ステップＳ１１６にて露光された基板を現像して、基板の表面に回路パターンからなるマスク層を形成する。さらに続いて、ステップＳ１１８（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Ｓ１１９（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感光性材料を取り除く。すなわち、ステップＳ１１８及びステップＳ１１９において、マスク層を介して基板の表面を加工する。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、基板上に多重に回路パターンが形成される。
【符号の説明】
【００５９】
１１…露光装置、１２…光源装置、１３，１９…装置本体としてのチャンバ、１４，２０…真空排気部としての真空排気装置、１５…照明光学系、１７…投影光学系、２２…光源としての光源部、２９ａ…第１面としての吸着面、３３ａ…第２面としての吸着面、３５…第１真空ポンプ、３６…第２真空ポンプ、３７…排気部、３８…連通部、４３…計測部としての計測装置、４４…検出部、５０，５５…輻射熱防止部材、ＥＬ…露光光、Ｐｏ…圧力値。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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