(57)【要約】【課題】投影光学系の最も基板側の光学素子表面に付着する汚染物質を効率的に除去することができる汚染物質除去装置、露光精度の向上可能な露光装置、高集積度のデバイスを歩留まりよく効率的に生産することのできるデバイスの製造方法を提供する。【解決手段】汚染物質除去装置１８は、吸引口としての吸引口３１を有するノズル２５と、ノズル２５から吸引された汚染物質を外部へ排出するダクト２６と、このダクト２６に設けられるファン２７とを含んで構成されている。ノズル２５の各吸引口３１は、光学素子２２の外周をあたかも囲むようにして、光学素子２２の中心に対して略対称にかつ、光学素子２２の下面２２ａのほぼ真横に配置される。そして、このように配置された吸引口３１が、ウエハ室４０内の空気の流れの光学素子２２に対する下流側に位置するようになっている。【選択図】      図１
2006173247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光装置本体を収納するチャンバを有し、当該チャンバ内の環境を制御するため前記チャンバ内に気体を供給し、当該チャンバ内に供給された気体の流れを制御する環境制御装置を備えた露光装置内で、当該露光装置の投影光学系の最も基板側の光学素子表面に付着する汚染物質を、前記光学素子近傍に配置された少なくとも一つの吸引口により吸引して除去する汚染物質除去装置であって、
前記少なくとも一つの吸引口が前記気体の流れる方向の前記光学素子に対する下流側に設けられていることを特徴とする汚染物質除去装置。
【請求項２】
前記吸引口は、前記光学素子に対する下流側の異なる位置に複数配置され、当該各吸引口から前記汚染物質を前記気体とともに吸引することを特徴とする請求項１に記載の汚染物質除去装置。
【請求項３】
前記吸引口は、当該吸引口から吸引した前記汚染物質を含む前記気体を前記チャンバの外部へ排出するダクトに接続され、当該ダクトには、前記吸引口による吸引力を高めるための吸引機構が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の汚染物質除去装置。
【請求項４】
前記吸引機構は、ファンを備えることを特徴とする請求項３に記載の汚染物質除去装置。
【請求項５】
前記ファンは、前記チャンバ内に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の汚染物質除去装置。
【請求項６】
前記汚染物質の吸引の際、当該汚染物質と共に吸引された前記チャンバ内の気体を、当該気体に含有される前記汚染物質を除去した後、再び前記チャンバ内へ戻すための気体循環装置を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の汚染物質除去装置。
【請求項７】
前記気体循環装置は、前記気体を吸引して圧送する強制循環器を備えることを特徴とする請求項６に記載の汚染物質除去装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の汚染物質除去装置を備えた露光装置。
【請求項９】
リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法において、
前記リソグラフィ工程で請求項８に記載の露光装置を用いて露光を行う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、汚染物質除去装置及び露光装置並びにデバイスの製造方法に係り、詳しくは投影光学系の最も基板側の光学素子表面に付着する汚染物質を除去することに着目した汚染物質除去装置及び露光装置並びにデバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
露光装置では、所定のパターンが形成されたレチクル、フォトマスク等のマスクを所定の露光光で照明し、投影光学系を介して所定のパターンの像をフォトレジスト等の感光性樹脂が塗布されたウエハ、ガラスプレート等の基板上に露光するようになっている。
【０００３】
この種の露光装置を用いた露光工程では、ウエハ上に塗布されるレジスト層としては一般的に感光性樹脂（例えば、ノボラックレジン）が用いられている。そのため、投影露光時にはその感光性樹脂から発生する揮発物質等が投影光学系の最もウエハ側に位置する光学素子の表面に付着して、この光学素子の表面を汚染してしまうことがあった。近年は、デバイスの高密度化の要求から、露光装置にも高い解像度が求められており、このように光学素子の表面が汚染されると、投影光学系の光学特性（特に、投影光学系を通過する露光光の透過率等）が変化してしまい露光不良を招きかねないため、この光学素子を鏡筒から取り外し、光学素子を洗浄又は交換する頻度が多くなってきた。
【０００４】
しかしながら、一方では、デバイスの生産性の向上も求められており、このように光学素子を鏡筒から取り外し、洗浄、交換することは、生産工程を一時停止させることとなり生産性を低下させる。そこで、光学素子を鏡筒から取り外す頻度を低くするために、例えば特許文献１に記載されるような汚染物質除去装置が提案されている。図７は、この特許文献１に記載の汚染物質除去装置を示す平面図である。この汚染物質除去装置２０１では、ウエハ２０４と光学素子（不図示）との間に複数の吸引用ノズル２０３（真空マニホールド２０２）を設置し、この吸引用ノズル２０３によって光学素子の表面から汚染物質を取り除く方向の空気流を発生させて、汚染物質が光学素子に付着しないように、また、付着した汚染物質を吸引して除去するようにしている。
【特許文献１】米国特許第５９７３７６４号明細書（請求項１、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、露光装置は、環境制御装置を備えている。この環境制御装置は、露光装置本体を収納するチャンバを有しており、このチャンバ内には、通常、露光装置が設置されるクリーンルーム内と比較して、汚染物質が除去された、より清浄な空気が充填される。このため、チャンバには送風装置が備えられ、チャンバ内の空気の流れを一定に保つように制御している。これは、空気のゆらぎによる干渉計（ウエハステージ干渉計、レチクルステージ干渉系等）の測定誤差や、種々の駆動手段からの発熱に起因する温度変化による露光精度の悪化を抑制するためである。
【０００６】
上記特許文献１に記載の汚染物質除去装置２０１のように、この空気の流れを考慮せずに周囲の全方向から空気を吸引しても（図７参照）、光学素子近傍の汚染物質を除去することはできる。しかしながら、従来の汚染物質除去装置２０１のように、光学素子を取り囲むように真空マニホールド２０２を構成すると、装置自体が大きなスペースを必要とする。ここで、近年の露光装置では、高スループット化、デバイスの大型化により激しく作動するウエハステージや、その周囲に設けられた各種の補助機械、測定器、配線、配管類によりウエハ側に位置する光学素子周辺のスペースは極めて乏しいものとなっている。そのため、この光学素子近傍に従来のように大きなスペースを確保することが困難になっているという問題があった。
【０００７】
一方、確実に汚染物質を除去しなければ、光学素子の洗浄、交換の頻度が高くなり、デバイスの生産性が落ちてしまうという問題があった。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的としては、投影光学系の最も基板側の光学素子表面に付着する汚染物質を効率的に除去することができる汚染物質除去装置を提供することにある。また、本発明のその他の目的は、露光精度の向上可能な露光装置を提供することにある。さらに、本発明のその上の目的は、高集積度のデバイスを歩留まりよく効率的に生産することのできる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】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、露光装置本体を収納するチャンバを有し、当該チャンバ内の環境を制御するために前記チャンバ内に気体を供給し、当該チャンバ内に供給された気体の流れを制御する環境制御装置を備えた露光装置内で、当該露光装置の投影光学系の最も基板側の光学素子表面に付着する汚染物質を、前記光学素子近傍に配置された少なくとも一つの吸引口により吸引して除去する汚染物質除去装置であって、前記少なくとも一つの吸引口が前記気体の流れる方向の前記光学素子に対する下流側に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
従って、請求項１に記載の発明によれば、少なくとも一つの吸引口がチャンバ内の気体の流れる方向の光学素子に対する下流側に設けられているため、空気の流れにのって光学素子の下流側に流されてきた汚染物質を光学素子に付着する前に効率的に吸引することができる。そして、効率的に汚染物質を除去することで、光学素子の汚染が抑制されるため、光学素子の洗浄、交換の頻度を低くでき、デバイスの生産性を向上させることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の汚染物質除去装置において、前記吸引口は、前記光学素子に対する下流側の異なる位置に複数配置され、当該各吸引口から前記汚染物質を前記気体とともに吸引することを特徴とする。
【００１１】
従って、請求項２に記載の発明によれば、汚染物質は異なる複数位置に配置された各吸引口から吸引されるため、さらに光学素子に汚染物質が付着することを好適に抑制することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の汚染物質除去装置において、前記吸引口は、当該吸引口から吸引した前記汚染物質を含む前記気体を前記チャンバの外部へ排出するダクトに接続され、当該ダクトには、前記吸引口による吸引力を高めるための吸引機構が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
従って、請求項３に記載の発明によれば、吸引口に接続されるダクトに設けられた吸引機構によって、吸引口による吸引力を高めることができる。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の汚染物質除去装置において、前記吸引機構は、ファンを備えることを特徴とする。
【００１４】
従って、請求項４に記載の発明によれば、吸引機構はファンを備えるため、請求項３に記載の発明をより好適に実施できる。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の汚染物質除去装置において、前記ファンは、前記チャンバ内に設けられていることを特徴とする。
【００１５】
従って、請求項５に記載の発明によれば、ファンがチャンバ内に設けられているため、通常、チャンバ内より清浄度が低くなっているチャンバ外の気体を取り込むことなく吸引口による吸引力を高めることができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の汚染物質除去装置において、前記汚染物質の吸引の際、当該汚染物質と共に吸引された前記チャンバ内の気体を、当該気体に含有される前記汚染物質を除去した後、再び前記チャンバ内へ戻すための気体循環装置を備えることを特徴とする。
【００１７】
従って、請求項６に記載の発明によれば、気体循環装置により、汚染物質と共に吸引されたチャンバ内の気体を、気体に含有される汚染物質を除去した後、再びチャンバ内へ循環させることができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の汚染物質除去装置において、前記気体循環装置は、前記気体を吸引して圧送する強制循環器を備えることを特徴とする。
従って、請求項７に規制の発明は、強制循環器により、チャンバ内の気体を吸引して圧送することで、気体をチャンバ内へ循環させることができる。
【００１９】
請求項８に記載の露光装置は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の汚染物質除去装置を備えたことを特徴とする。
従って、請求項８に記載の発明によれば、汚染物質除去装置により光学素子の汚染が好適に抑制されるため、光学特性の安定した露光装置とすることができる。
【００２０】
請求項９に記載の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製造方法において、前記リソグラフィ工程で請求項８に記載の露光装置を用いて露光を行うことを特徴とする。
【００２１】
従って、請求項９に記載の発明によれば、光学特性の安定した露光装置を用いることにより品質の高いデバイスを歩留まり良く製造することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、投影光学系の最も基板側の光学素子表面に付着する汚染物質を効率的に除去することができる。また、露光精度の高い露光装置を提供することができる。さらに、高集積度のデバイスを歩留まりよく効率的に生産することのできるデバイスの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の露光装置及び汚染物質除去装置を、半導体素子製造用の露光装置及びその露光装置の有する投影光学系の最も基板側の光学素子表面に付着する汚染物質を除去する汚染物質除去装置に具体化した一実施形態について図１〜図６にしたがって説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態の露光装置１１の概略構成図である。図１に示すように、この実施形態の露光装置１１は、光源１２と、照明光学系１３と、マスクとしてのレチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴと、投影光学系ＰＬと、基板としてのウエハＷを保持するウエハステージＷＳＴとを含んで構成されている。露光工程では、このウエハＷ上にはレジスト層として感光性樹脂（例えば、ノボラックレジン）が塗布される。
【００２５】
なお、照明光学系１３、レチクルステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬ、ウエハステージＷＳＴによって露光装置本体１４が構成され、これらの各部材は後述する本体チャンバ１０１（図２参照）内に収納されている。なお、本体チャンバ１０１内には、照明光学系１３を構成する複数の光学部材のうち、一部の光学部材が収納される。
【００２６】
光源１２は、本実施形態では、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザを発振する。その他、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザや波長１５７ｎｍのＦ２レーザ等も使用できる。
【００２７】
照明光学系１３は、図示しないフライアイレンズやロッドレンズ等のオプティカルインテグレータ、リレーレンズ、コンデンサレンズ等の各種光学素子及び開口絞り等の複数の光学部材を含んで構成されている。そして、光源１２から出射される露光光ＥＬが、この照明光学系１３を通過することにより、レチクルＲ上のパターンを均一に照明するように調整される。
【００２８】
レチクルステージＲＳＴは、照明光学系１３の射出側、すなわち、後述する投影光学系ＰＬの物体面側（露光光ＥＬの入射側）において、そのレチクルＲの載置面が投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ方向とほぼ直交するように配置されている。
【００２９】
投影光学系ＰＬは、例えばレンズ等の複数の光学素子２１，２２からなっている。投影光学系ＰＬは、複数の鏡筒モジュール（不図示）が積層されて構成された鏡筒２３内に光学素子２１，２２が光軸ＡＸが一致するように収容されている。複数の鏡筒モジュールのそれぞれは、１つ又は２つ以上の光学素子２１，２２を保持する。また、投影光学系ＰＬを構成する光学素子のうち、最もウエハＷ側（像面側）の光学素子２２は、略平行平板のレンズであって、その下面２２ａが投影光学系ＰＬ（鏡筒２３）の下面から露出して設けられている。
【００３０】
ウエハステージＷＳＴは、投影光学系ＰＬの像面側（露光光ＥＬの射出側）において、ウエハＷの載置面が投影光学系ＰＬの光軸方向と交差するように配置されている。そして、露光光ＥＬにて照明されたレチクルＲ上のパターンの像が、投影光学系ＰＬを通して所定の縮小倍率に縮小された状態で、ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷに投影転写されるようになっている。
【００３１】
ここで、露光装置１１で使用するＡｒＦエキシマレーザ光は、空気中に含まれる酸素分子・二酸化炭素分子等の物質によってエネルギーが吸収されやすい。そのため、露光装置１１では、照明光路（光源１２〜レチクルＲへ至る光路）及び投影光路（レチクルＲ〜ウエハＷへ至る光路）を外部雰囲気から遮断し、それらの光路をＡｒＦエキシマレーザ光に対して吸収の少ない特性を有するガスで満たしている。このガスとは、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン等の中から選択された単体のガス、あるいはその混合ガスである。
【００３２】
次に、本実施形態の環境制御装置について説明する。
図２は、環境制御装置を示す概略構成図である。図２に示すように、この環境制御装置１００は、外部環境としてのクリーンルーム内に配置される露光装置１１（図２では省略）を収容するものであり、露光装置１１を収容する本体チャンバ１０１と、温度や湿度等を制御した空気を本体チャンバ１０１内に供給する空調ユニット１０２とを備える。
【００３３】
本体チャンバ１０１は、クリーンルーム内の床面上に配置され、空調ユニット１０２は本体チャンバ１０１が配置されるクリーンルームとは異なる環境であるクリーンルームの床下あるいはクリーンルームに隣接して配設されるユーティリティルームに配置されている。本体チャンバ１０１と空調ユニット１０２とはダクト１０３を介して接続されている。
【００３４】
ここで、クリーンルームは室内環境（温度や不純物質濃度等）が高精度に管理されているのに対し、ユーティリティルームはクリーンルームほどの厳格な環境管理を必要としない。本実施形態では、空調ユニット１０２をユーティリティルームに配置することにより、クリーンルームにおける露光処理に関わるスペースの縮小化、並びに管理コストの低減化が図られている。
【００３５】
空調ユニット１０２は、外部の空気を取り込んで、所定の温度となるように調整するとともに、その空気中の不純物を除去して、本体チャンバ１０１に供給するものであり、筐体５０、及び筐体５０内に配設される取込機構としてのファンモータ５１等を備えて構成されている。
【００３６】
空調ユニット１０２の筐体５０には、外部の空気を取り込むための取込口５０ａと、その取り込んだ空気を排出するための排出口５０ｂとが設けられており、このうち排出口５０ｂは上記ダクト１０３に接続されている。また、取込口５０ａとファンモータ５１との間には、温度調整器５２及び湿度調整器５３が配設され、ファンモータ５１と排出口５０ｂとの間には、第１の不純物除去機構５４が配設されている。
【００３７】
温度調整器５２は、取込口５０ａを介して筐体５０内に取り込んだ空気を、所定の温度に調整するものであり、上流側に冷却用のクーラ６０、下流側に加熱用のヒータ６１を配した構成となっている。また、温度調整器５２は、空気の温度を検出する不図示の温度センサを備えており、その温度センサの検出結果に基づいて、制御装置（不図示）により、クーラ６０及びヒータ６１が制御される。
【００３８】
湿度調整器５３は、温度調整器５２で温調された空気の湿度を調整するためのものであり、加湿器６５並びに不図示の湿度センサ等を備えて構成されている。本実施形態では、湿度センサとして、空気の相対湿度を検出するタイプが用いられ、具体的には、インピーダンス・容量変化型、電磁波吸収型、熱伝導応用型、水晶振動型等が用いられる。また、加湿器６５は、空気の湿度を検出する不図示の湿度センサの検出結果に基づいて、制御装置（不図示）により制御される。
【００３９】
第１の不純物除去機構５４は、取込口５０ａを介して筐体５０内に取り込んだ空気中の不純物を除去するためのものである。本実施形態では、第１の不純物除去機構５４は、空気中の酸素や有機化合物等、各種光学素子に付着してそれらの光学素子の光学性能の低下を引き起こすガス状の汚染物質を除去するケミカルフィルタ６６と、空気中の微粒子（パーティクル）を除去するＵＬＰＡフィルタ６７（Ｕｌｔｒａ  Ｌｏｗ  Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ  Ａｉｒ−ｆｉｌｔｅｒ）とを備える。なお、各フィルタは単数に限らず、必要に応じて複数枚重ねて用いてもよい。また、ＵＬＰＡフィルタの代わりに、ＨＥＰＡフィルタ（Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ａｉｒ−ｆｉｌｔｅｒ）を用いてもよい。
【００４０】
ここで、ケミカルフィルタ６６としては、例えば、ガス状アルカリ物質除去用、ガス状酸性物質除去用、及びガス状有機物質除去用等が用いられる。具体的には、例えば、活性炭型（ガス状有機物質除去用）、添着剤活性炭型（ガス状アルカリ性物質除去用、ガス状酸性物質除去用）、イオン交換繊維型（ガス状アルカリ性物質除去用、ガス状酸性物質除去用）、イオン交換樹脂型（ガス状アルカリ性物質除去用、ガス状酸性物質除去用）、セラミックス型（ガス状有機物質除去用）、添着剤セラミックス型（ガス状アルカリ性物質除去用、ガス状酸性物質除去用）等がある。これらは、単独で使用してもよく、任意のいずれかを複数組み合わせて使用してもよい。組み合わせの例としては、例えば、活性炭型と添着剤活性炭型とイオン交換樹脂型との組み合わせ、あるいは、活性炭型とイオン交換繊維型（ガス状酸性物質除去用）とイオン交換繊維型（ガス状アルカリ性物質除去用）との組み合わせ等が挙げられる。
【００４１】
続いて、本体チャンバ１０１について説明する。
本体チャンバ１０１の内部には、上記露光装置１１が収容される露光室１１０と、複数のレチクルＲが収容される空間としてのレチクルローダ室１１１と、複数のウエハＷが収容される空間としてのウエハローダ室１１２とが区画形成されている。
【００４２】
レチクルローダ室１１１の内部には、複数のレチクルＲを保管するレチクルライブラリ７１と、このレチクルライブラリ７１よりも露光室１１０側に配置されるとともに、水平多関節ロボットからなるレチクルローダ７２とが収容されている。このレチクルローダ７２は、レチクルライブラリ７１に保管されている複数のレチクルＲのうちの任意の１枚のレチクルＲを前記レチクルステージＲＳＴ上に搬入したり、レチクルステージＲＳＴ上のレチクルＲをレチクルライブラリ７１に搬出したりする。
【００４３】
ウエハローダ室１１２の内部には、複数のウエハＷを保管するウエハキャリア７６と、このウエハキャリア７６に対してウエハＷを出し入れする水平多関節ロボット７７と、この水平多関節ロボット７７とウエハステージＷＳＴとの間でウエハＷを搬送するウエハ搬送装置７８とが収容されている。
【００４４】
さて、本体チャンバ１０１の内部には、空調ユニット１０２からダクト１０３を介して導入される気体を露光室１１０、レチクルローダ室１１１、及びウエハローダ室１１２の各内部へ導く案内通路８０が設けられている。上述した空調ユニット１０２で調整された空気は、上記案内通路８０を介して露光室１１０、レチクルローダ室１１１、及びウエハローダ室１１２のそれぞれに送られる。
【００４５】
案内通路８０の上流端には、上記ダクト１０３に接続される開口８０ａが設けられており、この開口８０ａには、第２の不純物除去機構としてのケミカルフィルタ８１が配設されている。ケミカルフィルタ８１としては、上述したケミカルフィルタ６６と同様のものが使用可能である。
【００４６】
また、案内通路８０において、露光室１１０、レチクルローダ室１１１、及びウエハローダ室１１２の各室との接続部には、空気中の微粒子（パーティクル）を除去するためのフィルタボックス８２，８３，８４が配設されている。より詳しくは、露光室１１０、レチクルローダ室１１１、及びウエハローダ室１１２には、上記空調ユニット１０２からの空気を内部に導入するための送風口８０ｂ，８０ｃ，８０ｄが設けられており、この送風口８０ｂ，８０ｃ，８０ｄに上記フィルタボックス８２，８３，８４が配設されている。このフィルタボックス８２，８３，８４は、ＵＬＰＡフィルタとフィルタプレナムとから構成されている。
【００４７】
本体チャンバ１０１には、内部の空気を外部に排気するための排気口８０ｅ，８０ｆ，８０ｇ，８０ｈが設けられている。具体的には、露光室１１０において、露光装置１１を挟んで送風口８０ｂと対向位置に排気口８０ｅ，８０ｆが配設され、レチクルローダ室１１１において、レチクルライブラリ７１及びレチクルローダ７２を挟んで送風口８０ｃと対向位置に排気口８０ｇが配設される。そして、ウエハローダ室１１２において、ウエハキャリア７６、水平多関節ロボット７７、及びウエハ搬送装置７８を挟んで送風口８０ｄと対向位置に排気口８０ｈが配設されている。
【００４８】
このように構成された本体チャンバ１０１の空調動作について説明する。
まず、空調ユニット１０２のファンモータ５１が作動すると、そのファンモータ５１の吸引力により、取込口５０ａを介して空調ユニット１０２（筐体５０）内に空気が取り込まれる。そして、空調ユニット１０２では、取込口５０ａから取り込んだ空気を、温度調整器５２によって目標とする温度に調整するとともに、湿度調整器５３によって目標とする湿度に調整する。温度及び湿度が調整された空気は、第１の不純物除去機構５４におけるケミカルフィルタ６６を通過することにより、各種光学素子を汚染する物質（ガス状アルカリ性物質、ガス状酸性物質、ガス状有機物質）がほぼ完全に吸着除去される。さらに、ＵＬＰＡフィルタ６７を通過することにより、空気中の微粒子（パーティクル）がほぼ完全に除去される。
【００４９】
こうして、不純物除去や温度調整等の所定の調整がなされた空気は、ダクト１０３を介して本体チャンバ１０１に送られる。具体的には、空調ユニット１０２で調整された空気は、ダクト１０３を通過した後、本体チャンバ１０１内の案内通路８０に流入し、露光室１１０、レチクルローダ室１１１、及びウエハローダ室１１２の各室に送られる。
【００５０】
ここで、本体チャンバ１０１への空気の入口である案内通路８０の開口８０ａにはケミカルフィルタ８１が配設され、露光室１１０、レチクルローダ室１１１、及びウエハローダ室１１２の各室の入口である送風口８０ｂ，８０ｃ，８０ｄにはフィルタボックス（ＵＬＰＡフィルタ）８２，８３，８４が配設されている。よって、これらフィルタ８１〜８４によって空気中に含まれる不純物（微粒子等）がさらに除去される。つまり、各室１１０，１１１，１１２への不純物の侵入がより確実に防止される。
【００５１】
そして、各室１１０，１１１，１１２に送られた空気が各室内に充填されることにより、各室内の環境（清浄度、温度、湿度等）が目標とする状態に制御される。このとき、空気の一部は、排気口８０ｅ，８０ｆ，８０ｇ，８０ｈから本体チャンバ１０１の外部に排気される。すなわち、空調ユニット１０２内に取り込まれた空気は、本体チャンバ１０１内を介して外部に排出される。
【００５２】
このように、環境制御装置１００では、全体として、空調ユニット１０２から本体チャンバ１０１に向けて空気を一方向に流して空調を行う。そのため、ファンモータ５１から上記排気口８０ｅ，８０ｆ，８０ｇ，８０ｈの間の空気供給通路には、外気圧力に対して負圧の領域を発生することがなくなり、本体チャンバ１０１内への空気（外気）の進入が防止される。
【００５３】
次に、本体チャンバ１０１に配設される局所循環系８７について説明する。
図１及び図２に示すように、局所循環系８７は、露光室１１０に導入された空気を取り込んで、その空気を局所的に循環させるものであり、空気の温度や湿度等を調整する空調部１２０と、空気を循環させる流路を形成する循環通路１２１とを備える。本実施形態では、局所循環系８７は、露光室１１０の内部空間のうち、ウエハステージＷＳＴを含む局所的な空間（ウエハ室４０）で上記空気を循環させる。
【００５４】
空調部１２０は、本体チャンバ１０１の外で、かつ隣接して配設された筐体１２２内に、温度調整用のクーラ１２３、ファンモータ１２４、及び不純物除去機構１２５を空気の流れる方向に順次配設して構成される。クーラ１２３は、前述したクーラ６０と同様に、筐体１２２内に取り込んだ空気を所定の温度に調整するためのものであり、不図示の温度センサの検出結果に基づいて制御される。また、ファンモータ１２４としては、前述した空調ユニット１０２用のファンモータ５１に比べて送風能力の小さいものが用いられる。また、不純物除去機構１２５は、前述した第１の不純物除去機構５４と同様に、ケミカルフィルタ１２６と、ＵＬＰＡフィルタ１２７とを備える。
【００５５】
循環通路１２１には、露光室１１０内の空気を取り込むための取込口１３０、ウエハ室４０内の空気を排出するための排出口１３１、ウエハ室４０の側面部に設けられる送風口１３２が設けられている。
【００５６】
また、循環通路１２１には、空調部１２０から送られる空気に含まれる微粒子（パーティクル）をさらに除去するための不純物除去手段としてのＵＬＰＡフィルタ１４０が配設されている。このＵＬＰＡフィルタ１４０は、空調部１２０からの空気を送風口１３２の上流に配設されている。
【００５７】
この局所循環系８７では、空調部１２０のファンモータ１２４の作動により、循環通路１２１を介して空気が循環される。具体的には、取込口１３０から取り込まれた空気と、排出口１３１から排出された空気とがクーラ１２３によって温調され、さらに、その空気に含まれる汚染物質あるいは微粒子が不純物除去機構１２５（ケミカルフィルタ１２６、ＵＬＰＡフィルタ１２７）によって除去される。空調部１２０と通過した空気は循環通路１２１を流れ、ＵＬＰＡフィルタ１４０によってさらに微粒子が除去される。そして、温度及び清浄度が調整された空気が、送風口１３２を介してウエハステージＷＳＴの配置空間（ウエハ室４０内）に送られる。その結果、ウエハステージＷＳＴの各配置空間が空調部１２０で調整された空気で満たされる。
【００５８】
次に、本発明の要部である汚染物質除去装置１８について説明する。
汚染物質除去装置１８は、図１に示すように、投影光学系ＰＬの下方に配置され、最もウエハＷ側の光学素子２２（以下、単に「光学素子２２」という。）近傍に発生する汚染物質を吸引により除去するための装置である。この汚染物質除去装置１８は、吸引口３１を一端部に有するノズル２５と、ノズル２５から吸引された汚染物質を外部へ排出するダクト２６と、ダクト２６に設けられるファン２７とを含んで構成されている。
【００５９】
図３は、ノズル２５の平面図であって、図４はノズルの全体斜視図である。なお、図３において破線で示されるのは光学素子２２である。図３、図４に示すように、ノズル２５は、平面視略コ字形状の扁平な中空部材であって、先端に２つの吸引口３１を有している。吸引口３１近傍は、その他の部分よりもさらに板薄に形成されており、光学素子２２とウエハＷとの間の狭隘な空間に設置しやすい形状になっているとともに、吸引口３１近傍における気体の流速を高めるようになっている。そして、本体チャンバ１０１内に設置された際には、ノズル２５の各吸引口３１が、本体チャンバ１０１内（本実施形態ではウエハ室４０内）の空気の流れの光学素子２２に対する下流側に位置するようになっている（図１参照）。また、各吸引口３１が、光学素子２２の外周をあたかも囲むようにして、光学素子２２の中心に対して略対称にかつ、光学素子２２の下面２２ａのほぼ真横に配置される。さらに、ノズル２５の吸い込み方向（図１において右方向）は、ウエハ室４０内の空気の流れ方向と一致するようになっている。
【００６０】
ノズル２５の他端部には、ファン２７が接続されており、このファン２７によって、ノズル２５による汚染物質の吸引力が高められている。すなわち、このファン２７の吸引作用によって、光学素子２２とウエハＷとの間から、ノズル２５の吸引口３１が汚染物質を含有する空気を吸引できるようになっている。なお、このファン２７としては、４〜６枚のプロペラ型の羽根を有する周知の軸流ファンを用いることができる。その他、設置態様によっては、遠心ファン、斜流ファンを用いてもよい。
【００６１】
また、ファン２７には、ダクト２６を介して、ポンプ等で構成される圧送装置３４が接続されている。圧送装置３４には、空気流通管３６の一端部が接続されている。この空気流通管３６の他端部は、局所循環系８７の循環通路１２１のうち、クーラ１２３の上流側に接続されている。従って、圧送装置３４は、ノズル２５が吸引した空気を空気流通管３６を介して、再び局所循環系８７に圧送している。
【００６２】
圧送された空気は、この空気に含有される汚染物質が局所循環系８７で除去された後、再びウエハ室４０内へ戻される。
（作用）
以上のように構成される露光装置１１の露光工程では、露光光ＥＬが照明されると、ウエハＷ上に塗布されるレジスト層としての感光性樹脂から揮発物質が発生する。この揮発物質が、投影光学系ＰＬの下面に露出した光学素子２２（特に下面２２ａ）に付着すると、光学特性が変化し露光不良を招く虞がある。本実施形態では、こうした問題を回避するため、こうした揮発物質等の汚染物質を汚染物質除去装置１８によって定期的に除去するようにしている。以下、その作用について説明する。
【００６３】
上記したように、ウエハ室４０内は、局所循環系８７により一定の空気の流れが発生しており、ウエハＷから発生する汚染物質はその空気の流れ方向へ流されることになる。ここで、本実施形態では、汚染物質除去装置１８のノズル２５が、汚染物質が流れて行く方向側、すなわち空気の流れ方向の光学素子２２に対する下流側に吸引口３１を位置させて配置されている。よって、ファン２７及び圧送装置３４が制御装置（不図示）により駆動されると、ノズル２５の各吸引口３１近傍に吸い込み方向（図１において右方向）の空気の流れが発生し、ウエハＷから発生した汚染物質は空気の流れにのって下流へ流されてきたところで、ノズル２５の２つの吸引口３１から吸引される。
【００６４】
このように、汚染物質は、光学素子２２（露出面である下面２２ａ）に達する前に、ノズル２５から吸引されることになるため、光学素子２２に汚染物質が付着することが抑制される。
【００６５】
そして、吸引された汚染物質を含有する空気は、圧送装置３４から空気流通管３６を介して循環通路１２１へと圧送され、局所循環系８７を通過して再びウエハ室４０内へ供給される。この際、吸引された空気に含有されていた汚染物質は、不純物除去機構１２５を通過することで除去されるため、ウエハ室４０内へは汚染物質を含まない浄化された空気が供給される。そして、ウエハ室４０内へ供給された空気は、ウエハ室４０内を一定の方向へ流れて、以後は上記したようにウエハ室４０内を循環する。
【００６６】
なお、以上、汚染物質除去装置１８を中心にその構成及び作用を詳述したが、この汚染物質除去装置１８を備える図１に示す露光装置１１は、例えば次のように製造される。
まず、投影光学系ＰＬを構成する複数の光学素子２１，２２を光学素子保持装置（不図示）で保持し、鏡筒２３内に収容されたこの投影光学系ＰＬを露光装置１１の本体に組み込み、光学調整を行う。
【００６７】
次いで、多数の機械部品からなるウエハステージＷＳＴ（スキャンタイプの露光装置の場合は、レチクルステージＲＳＴも含む）を露光装置１１の本体に取り付けて配線を接続する。そして、露光光の光路内にガスを供給するガス供給配管を接続した上で、鏡筒２３内のパージを行う。この場合、鏡筒２３内のＯ２、水分を徹底的に排除した上でＮ２を充填する。さらに総合調整（電気調整、動作確認等）を行う。
【００６８】
ここで、光学素子保持装置を構成する各部品や、Ｏリング等のシール部材は、超音波洗浄等により、加工油や、金属物質等の不純物を落とし、アウトガス放出源にならないように処理を行い、組み上げられる。なお、露光装置１１の製造は、温度、湿度や気圧が制御され、かつクリーン度が調整されたクリーンルーム内で行うことが望ましい。
【００６９】
次に、上述した露光装置１１をリソグラフィ工程で使用したデバイスの製造方法の実施形態について説明する。
図５は、デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体素子、液晶表示素子、撮像素子（ＣＣＤ等）、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。図４に示すように、まず、ステップＳ１０１（設計ステップ）において、デバイス（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（レクチルＲｔ等）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、ガラスプレート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。
【００７０】
次に、ステップＳ１０４（基板処理ステップ）において、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３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、ボンディング工程、及びパッケージング工程（チップ封入等）等の工程が必要に応じて含まれる。
【００７１】
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デバイスが完成し、これが出荷される。
【００７２】
図６は、半導体デバイスの場合における、図５のステップＳ１０４の詳細なフローの一例を示す図である。図６において、ステップＳ１１１（酸化ステップ）では、ウエハＷの表面を酸化させる。ステップＳ１１２（ＣＶＤステップ）では、ウエハＷ表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ１１３（電極形成ステップ）では、ウエハＷ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）では、ウエハＷにイオンを打ち込む。以上のステップＳ１１１〜Ｓ１１４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。
【００７３】
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Ｓ１１５（レジスト形成ステップ）において、ウエハＷに感光剤を塗布する。引き続き、ステップＳ１１６（露光ステップ）において、先に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（レチクルＲｔ）の回路パターンをウエハＷ上に転写する。次に、ステップＳ１１７（現像ステップ）では露光されたウエハＷを現像し、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レジストを取り除く。
【００７４】
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Ｗ上に多重に回路パターンが形成される。
以上説明した本実施形態のデバイス製造方法を用いれば、露光工程（ステップＳ１１６）において上記の露光装置１１が用いられ、ＡｒＦエキシマレーザの露光光ＥＬにより解像力の向上が可能となり、しかも露光量制御を高精度に行うことができる。従って、結果的に最小線幅が０．１μｍの高集積度のデバイスを歩留まりよく生産することができる。
【００７５】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、汚染物質除去装置１８のノズル２５の吸引口３１が、ウエハ室４０内の空気の流れの、光学素子２２に対する下流側に位置するように設けられている。ウエハＷから発生した汚染物質は、ウエハ室４０内の空気の流れにのって下流へ流されてしまうため、ノズル２５の吸引口３１を上流側に設ける場合と比較して、汚染物質が多量に含まれる空気を効率的に吸引することができる。
【００７６】
（２）また、このように効率的に汚染物質を吸引することで、光学素子２２の汚染が抑制されるため、光学素子２２の洗浄、交換の頻度を低くでき、デバイスの生産性向上にも貢献できる。
【００７７】
（３）上記実施形態では、ダクト２６にファン２７が設けられており、圧送装置３４及びファン２７の双方の吸引力により汚染物質が吸引されるようになっている。もっとも、圧送装置３４のみによる吸引作用によっても汚染物質を吸引させることは可能であるが、ファン２７を設置することにより、吸引力が高められるため、より効率的に光学素子２２近傍の空気を吸引して汚染物質をより確実に除去することができる。
【００７８】
（４）上記実施形態では、ノズル２５からの吸い込み方向（図１において右方向）と、ウエハ室４０内の空気の流れ方向とが一致しているため、ウエハ室４０内の空気の流れに逆らうことなく、さらに効率的に汚染物質を吸引することができる。
【００７９】
（５）上記実施形態では、略コ字形状のノズル２５により吸込口としての吸引口３１が２つ形成され、これらの各吸引口３１が光学素子２２の中心に対して略対称に配置される。このため、汚染物質を含有するウエハ室４０内の空気を、異なる複数位置から吸引して、さらに光学素子２２に汚染物質が付着することを好適に抑制することができる。
【００８０】
（６）また、各吸引口３１が、空気の流れの下流側であって光学素子２２のほぼ真横に位置するように設けられているため、発生した汚染物質を光学素子２２の露出面（下面２２ａ）近傍で確実に吸引することができる。
【００８１】
（７）さらに、上記実施形態では、複数の各吸引口３１を、ノズル２５を分岐した形状とすることで構成しているため、容易な装置構成で上記（５）に示す効果を奏すことができる。容易かつ、スペースを取らない装置構成で実施できるため、狭隘な光学素子２２近傍のウエハ室４０内に好適に設置できる。
【００８２】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  上記実施形態では、ノズル２５の各吸引口３１が、光学素子２２のほぼ真横に位置するように構成したが、ウエハ室４０内の空気の流れの光学素子２２に対する下流側であれば、光学素子２２の真横でなくてもよい。少なくとも、下流側に設けられていれば、ウエハＷから発生した汚染物質はウエハ室４０内の空気の流れにのって下流へ流されてきたところで、ノズル２５の吸引口３１から吸引されるため、上流側に設ける場合と比較して、効率的に汚染物質を吸引することができる。また、吸引口３１は、光学素子２２の下面２２ａの真下に位置するように配置することもできる。この場合、ノズル２５の吸引口３１が照明光学系１３からの露光光ＥＬを遮らなければ、すなわち、光路を妨げない限りは何ら問題ない。
【００８３】
○  上記実施形態では、コ字形状のノズル２５であって２つの吸引口３１を有する構成としたが、ノズル２５の形状はこれに限定されるものではなく、また、ノズル２５の吸引口３１は単数でもよい。
【００８４】
○  上記実施形態では、ノズル２５から吸引した汚染物質を含有する空気を、汚染物質を除去した後再びウエハ室４０内に戻すように構成したが、ノズル２５から吸引した空気を循環させることなくそのまま排気する構成としてもよい。この場合、空気流通管３６の他端部を工場用排気配管に接続すればよい。
【００８５】
○  上記実施形態の、汚染物質除去装置１８におけるファン２７は設けなくてもよい。この場合、圧送装置３４が汚染物質除去装置１８の吸引手段を兼用することとなる。
○  また、半導体素子等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等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等へ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、また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。
【００８６】
○  さらに、露光装置としては、焦点深度を広く確保するために液浸法を用いた露光装置であってもよい。この液浸法とは、投影光学系の下面と基板表面との間を、所定の液体（水や有機溶媒等）で満たして液浸領域を形成し、液体中での露光光の波長が空気中の１／ｎ（ｎは液体の屈折率で通常１．２〜１．６程度）になることを利用して解像度を向上すると共に、焦点深度を約ｎ倍に拡大するものである。
【００８７】
○  もちろん、半導体素子の製造に用いられる露光装置だけでなく、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にも、本発明を適用することができる。また、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等にも本発明を適用することができる。
【００８８】
○  さらに、本発明は、マスクと基板とが相対移動した状態でマスクのパターンを基板へ転写し、基板を順次ステップ移動させるスキャニング・ステッパに適用することができる。また、本発明は、マスクと基板とが静止した状態でマスクのパターンを基板へ転写し、基板を順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式のステッパにも適用することができる。
【００８９】
○  また、露光装置の光源としては、前記実施形態に記載のＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）の他、Ｆ２レーザ（１５７ｎｍ）、ｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、Ｋｒ２レーザ（１４６ｎｍ）、Ａｒ２レーザ（１２６ｎｍ）等を用いてもよい。また、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用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施形態による露光装置の概略構成図。
【図２】本実施形態の環境制御装置を示す概略構成図。
【図３】ノズルの平面図。
【図４】ノズルの斜視図。
【図５】デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体素子、液晶表示素子、撮像素子（ＣＣＤ等）、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。
【図６】半導体デバイスの場合における、図５のステップＳ１０４の詳細なフローの一例を示す図。
【図７】従来の汚染物質除去装置を示す平面図。
【符号の説明】
【００９１】
ＥＬ…露光光、ＰＬ…投影光学系、Ｒ…レチクル、ＲＳＴ…レチクルステージ、Ｗ…ウエハ、ＷＳＴ…ウエハステージ、１１…露光装置、１２…光源、１３…照明光学系、１４…露光装置本体（露光装置本体）、１８…汚染物質除去装置、２１…光学素子、２２…光学素子（最もウエハＷ（基板）側の光学素子）、２３…鏡筒、２５…ノズル、２６…ダクト、２７…ファン（吸引機構）、３１…吸引口、３３…ダクト接続部、３４…圧送装置（強制循環器）、３６…空気流通管、４０…ウエハ室、８７…局所循環系（気体循環装置）、１００…環境制御装置、１０１…本体チャンバ、１０２…空調ユニット、１１０…露光室、１２１…循環通路、１２５…汚染物質除去機構
【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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