(57)【要約】【課題】  光学素子や原版の表面への付着物を低減することができる露光装置を提供する。【解決手段】  露光装置の一部を構成する露光装置本体などのユニット（２）が配置された空間に供給口（３）を介して循環された気体を供給する露光装置であって、活性酸素、フリーラジカルなどの酸化促進物質を前記気体に導入する導入手段（２０）が、前記ユニット（２）よりも下流側であって、かつ、前記供給口（３）よりも上流側に配置されることを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光装置の一部を構成するユニットが配置された空間に供給口を介して循環された気体を供給する露光装置であって、
酸化促進物質を前記気体に導入する導入手段が、前記ユニットよりも下流側であって、かつ、前記供給口よりも上流側に配置されることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
露光装置の一部を構成するユニットが配置された空間に供給口を介して循環された気体を供給する露光装置であって、
活性酸素またはフリーラジカルを前記気体に導入する導入手段が、前記ユニットよりも下流側であって、かつ、前記供給口よりも上流側に配置されることを特徴とする露光装置。
【請求項３】
前記活性酸素は、過酸化水素、一重項酸素、スーパーオキシド、ヒドロキシラジカルのうちのいずれか１つ、もしくはいずれか２つ以上の組み合わせであ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】
前記フリーラジカルは、ヒドロペルオキシラジカル、脂質ラジカル、脂質ペルオキシルラジカル、一酸化窒素のうちのいずれか１つ、もしくはいずれか２つ以上の組み合わせであることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の露光装置。
【請求項５】
前記活性酸素または前記フリーラジカルを回収する手段が、前記導入手段よりも下流側であって、かつ、前記供給口よりも上流側に配置されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の露光装置。
【請求項６】
露光装置の一部を構成するユニットが配置された空間に供給口を介して循環された気体を供給する露光装置であって、
活性酸素の類縁物質またはフリーラジカルの類縁物質を前記気体に導入する導入手段が、前記ユニットよりも下流側であって、かつ、前記供給口よりも上流側に配置されることを特徴とする露光装置。
【請求項７】
前記活性酸素の類縁物質またはフリーラジカルの類縁物質は、ペルオキシナイトライト、脂質ヒドロペルオキシド、次亜塩素酸およびそのイオン、オゾン、一酸化炭素、酸化窒素類のうちのいずれか１つ、もしくはいずれか２つ以上の組み合わせであることを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記活性酸素または前記フリーラジカルの類縁物質を回収する手段が、前記導入手段よりも下流側であって、かつ、前記供給口よりも上流側に配置されることを特徴とする請求項６または７に記載の露光装置。
【請求項９】
前記導入手段が、前記空間を有するチャンバとは異なるチャンバ内に配置されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１つに記載の露光装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
露光された前記基板を現像する工程と、を有することを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原版の回路パターンを基板に露光する露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィー技術を用いて半導体メモリや論理回路などの微細な半導体素子又は液晶表示素子を製造する際に、原版に描画された回路パターンを投影光学系によって基板に投影して転写する露光装置が従来から使用されている。
露光装置の各構成要素は、温度が制御されたチャンバ内に配置され、チャンバ内を循環する気体中の微粒子は防塵フィルタ（例えば、ＵＬＰＡ：Ｕｌｔｒａ  Ｌｏｗ  Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ  Ａｉｒ  Ｆｉｌｔｅｒ）によって除去される。また、解像性能を向上させるために、露光光には３６５nm以下の波長の光が用いられている。
【０００３】
このような露光光は光子エネルギーが高いので、照明光学系や投影光学系の光学素子や原版の表面に光化学反応が起因となって有機化合物などが付着し、透過率劣化などを引き起こしていた。この対策として、従来はケミカルフィルタを環境チャンバ内に設けるなどしていた（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１５１８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、ケミカルフィルタとして、無機物を除去するためのアニオンフィルタ及びカチオンフィルタと、有機物を除去するための活性炭フィルタの３種類が併用される。
しかし、活性炭フィルタのように物理吸着を利用したフィルタは、高沸点あるいは高分子量の物質をある程度吸着すると吸着していた低沸点や低分子量の物質を吐き出すという性質（所謂、イス取りゲーム現象）がある。このため、フィルタを使用し続けると有機物の低沸点物質が除去されなくなり、光学素子や原版の表面への付着物が多くなるという課題があった。
そこで、本発明は、光学素子や原版の表面への付着物を低減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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明の露光装置は、露光装置の一部を構成するユニットが配置された空間に供給口を介して循環された気体を供給する露光装置であって、酸化促進物質を前記気体に導入する導入手段が、前記ユニットよりも下流側であって、かつ、前記供給口よりも上流側に配置されることを特徴とする。
【０００７】
さらに、本発明の露光装置は、露光装置の一部を構成するユニットが配置された空間に供給口を介して循環された気体を供給する露光装置であって、活性酸素またはフリーラジカルを前記気体に導入する導入手段が、前記ユニットよりも下流側であって、かつ、前記供給口よりも上流側に配置されることを特徴とする。
【０００８】
さらに、本発明の露光装置は、露光装置の一部を構成するユニットが配置された空間に供給口を介して循環された気体を供給する露光装置であって、活性酸素の類縁物質またはフリーラジカルの類縁物質を前記気体に導入する導入手段が、前記ユニットよりも下流側であって、かつ、前記供給口よりも上流側に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光学素子や原版の表面への光化学反応による付着物を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施例を示す露光装置の構成図である。
【図２】第２の実施例を示す露光装置の構成図である。
【図３】第３の実施例を示す露光装置の構成図である。
【図４】第４の実施例を示す露光装置の構成図である。
【図５】第５の実施例を示す露光装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は本発明の第１の実施例に係る露光装置を示す図である。
露光装置は、その一部を構成するユニット２が配置された空間に供給口３を介して循環された気体を供給する装置で、内部の温度が制御されたチャンバ１を備える。チャンバ１内（チャンバ内）の空間は、露光装置のユニット２が配置されるブース１９と、空調機室１０と、フィルタボックス１８との３つの空間に分かれている。これらの空間は連通しており、破線の矢印で示すように気体が循環される。空調機室１０には、冷却器１１と、ヒーター１２、１２’と、送風機１３等が配置される。回収口１６から回収された気体は、冷却器１１およびヒーター１２、１２’により温調され、温調された気体がフィルタボックス１８及び供給口３を介してブース１９内に供給される。循環ラインにはケミカルフィルタ１４、集塵フィルタ１５が配置される。また、空調機室１０には外気を導入する外気導入口１７が配置され、導入口にはケミカルフィルタ１４’が配置される。
【００１２】
なお、本実施例では上述のユニット２として、投影光学系、照明光学系、ウエハステージ、レチクルステージを含むことを想定しているが、露光装置の一部のユニットであってもよい。
本発明の特徴として、上述の循環ラインにおいて、上述のユニットよりも下流側であって、かつ、供給口３よりも上流側に、酸化促進物質を前記気体に導入する導入手段２０を配置する点が挙げられる。ここで、酸化促進物質として活性酸素、フリーラジカル、活性酸素またはフリーラジカルの類縁物質のうちのいずれか１つ、もしくはいずれか２つ以上を組み合わせたものが挙げられる。
ここで、活性酸素とは、大気中に含まれる酸素分子が、より反応性の高い化合物に変化したものの総称であり、変化するには物理的あるいは化学的なエネルギーが加えられる必要がある。
【００１３】
物理的エネルギーの代表的なものとして、電気的なエネルギーや紫外線等の光エネルギーがある。活性酸素としては、過酸化水素、一重項酸素、スーパーオキシド、ヒドロキシラジカルの４種類があり、本発明の活性酸素の導入手段２０は、この４種類のうちの１種類か、この中の幾つかを組み合わせたものを導入する。
また、フリーラジカルとは、１つあるいはそれ以上の不対電子をもつ原子、または分子と定義され、原子や分子は、通常、１軌道に対の電子を有する。対になっていない電子を不対電子といい、この不対電子は対になろうとする性質をもっており、対になっている電子と比べると不対電子は不安定で反応し易いものである。そして、不対電子をフリーラジカルとよばれている。
【００１４】
フリーラジカルとしては、ヒドロペルオキシラジカル、脂質ラジカル、脂質ペルオキシルラジカル、一酸化窒素の４種類があり、本発明のフリーラジカルの導入手段２０は、前記４種類の内の１種類か、この中の幾つかを組み合わせたものを導入する。
また、活性酸素またはフリーラジカルの類縁物質としては、ペルオキシナイトライト、脂質ヒドロペルオキシド、次亜塩素酸およびそのイオン、オゾン、一酸化炭素、酸化窒素類の６種類がある。本発明の活性酸素またはフリーラジカルの類縁物質の導入手段２０は、この６種類の内の１種類か、この中の幾つかを組み合わせたものを導入する。
【００１５】
このような気体を導入することによって、光学素子やレチクル表面に付着する反応を露光光路外（供給口よりも上流側）で積極的に発生させ、事前に汚染源となるものを除去した気体を露光光路に供給することができる。また、付着反応は略光起因の酸化反応なので、露光光路外で活性酸素やこれに類する物質、これらを生成する物質を導入して酸化環境を作ることにより達成する。
本実施例では循環ラインにオゾンを導入する導入手段２０を設けた例について説明する。導入手段２０は、空調機室内であって、送風機１３の後段に配置されている。
【００１６】
この実施例ではオゾンを導入しているために、オゾンがそのままブース１９内に入り込むことになる。オゾンがブース１９内に入り込むとユニットの腐食などの副作用がある。そのため、導入手段２０よりも下流側であって、かつ、供給口３よりも上流側にオゾンの回収手段２１を配置し、ブース１９内にオゾンが入り込むのを防止して腐食を防止している。オゾン以外の活性酸素，フリーラジカル，活性酸素またはフリーラジカルの類似物質同様の問題を起こすことがあるので、同様に回収手段を設けるほうが良い。
【００１７】
図２に示す第２の実施例は、前記した第１の実施例における導入手段２０を送風機１３の吸引口側に配置し、オゾン回収手段を送風機１３の排出側に配置した点で相違するものである。
図３に示す第３の実施例は、前記した第１の実施例における回収手段２１をケミカルフィルタ１４の後に設置した点で相違する。この実施例の応用として、オゾンではなく次亜塩素酸イオンなどイオン系の物質を導入した場合は、寿命の長い化学吸着の無機フィルタが回収機構として使えるため、回収手段２１が不要にできる利点を有する。
【００１８】
図４に示す第４の実施例は、前記した第１の実施例における空調機室１０をチャンバ１とは別個に設ける。チャンバ１からの循環空気を空調機室１０に送るためのフレキシブルパイプ３１と、空調機室１０よりの清浄な空気をチャンバ１に送るためのフレキシブルパイプ３２とで接続した点で第１の実施例とは相違するものである。
以上、説明したように、導入手段２０および回収手段２１をチャンバ１の循環ラインに設けることで、光学素子やレチクル表面に付着するのを前もって取り除くことが可能となる。
【００１９】
図５に示す第５の実施例は、チャンバの循環ラインとは別にユニット２用の循環ラインを設けた例である。外気導入口１７，１７’からの外気を個別に送風機１３，１３’で吸引し、送風機１３側には導入手段２０と回収手段２１を配置し、一方、送風機１３’からの外気はヒーター１２によって温調を行っている。
この構造にあっては、厳しく環境を制御する範囲を絞っているので、オゾンなどの導入は一方（ユニット２）の循環ライン（系統）で行っているので、適材適所の制御が可能となるきで、省力ができる利点があり、フィルタの寿命をより延ばすことも可能となる。
【００２０】
また、各実施例に共通する点は、露光光路など露光装置本体２の内部に活性酸素などの導入手段を設けるのではなく、露光装置本体２の外部であるため、従来の露光装置へも比較的容易に適用できる利点がある。また、オゾンの導入には、ＵＶ光や放電を使ったものなど多くの市販品が適用可能であるため、本発明の実施の自由度が大きい利点がある。
【００２１】
（デバイス製造方法の実施例）
デバイス（半導体集積回路素子、液晶表示素子等）は、前述のいずれかの実施例の露光装置を使用して、感光剤を塗布した基板（ウェハ、ガラスプレート等）を露光する工程と、その露光された基板を現像する工程と、を経ることにより形成、製造される。現像された基板を加工する工程には、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等を含む。
【００２２】
以上、説明したように、本発明にあっては、光学素子やレチクル表面に付着する反応を露光光路外で積極的に発生させ、事前に汚染源となるものを除去したエアーを露光光路に供給することができる。また、付着反応は略光起因の酸化反応なので、露光光路外で活性酸素やこれに類する物質、これらを生成する物質を導入して酸化環境を作ることにより達成する。
導入するものによっては、副作用をもつガスの場合があり、またこのようなガスを発生させることもあるので、必要に応じてこれらの除去機能をもつ機構を併用することで、解消することが可能である。
【符号の説明】
【００２３】
１          チャンバ              ２          ユニット
３          供給口                １９        ブース
２０        導入手段
【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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