(57)【要約】【課題】  微細加工の性能を維持し、半導体メモリや論理回路などの半導体素子の生産性の高い露光装置を提供する。【解決手段】  光源からの波長２０ｎｍ以下の光と投影光学系とを利用して、レチクルに形成されたパターンを被露光体に転写するための露光装置であって、前記投影光学系と、前記レチクル又は前記被露光体とを、それぞれ異なる圧力を有する第１及び第２の収納部に収納し、前記第１の収納部の圧力をＰｏ、前記第２の収納部の圧力をＰｓとするとき、Ｐｓ／Ｐｏ≧１００、及び、Ｐｓ≦１０−３Ｐａを満足することを特徴とする露光装置を提供する。【選択図】        図１
2006049815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの波長２０ｎｍ以下の光と投影光学系とを利用して、レチクルに形成されたパターンを被露光体に転写するための露光装置であって、
前記投影光学系と、前記レチクル又は前記被露光体とを、それぞれ異なる圧力を有する第１及び第２の収納部に収納し、
前記第１の収納部の圧力をＰｏ、前記第２の収納部の圧力をＰｓとするとき、Ｐｓ／Ｐｏ≧１００、及び、Ｐｓ≦１０−３Ｐａを満足することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
Ｐｓ／Ｐｏ≧１０００、及び、Ｐｓ≦１０−３Ｐａを満足することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記露光装置は、前記レチクルと前記被露光体とを走査方向に走査することによって前記パターンを前記被露光体に転写し、
前記露光装置は、前記第１及び第２の収納部を接続する開口部を規定する接続部を更に有し、
前記第２の収納部は前記レチクル又は前記被露光体を収納し、
前記接続部は、収納された前記レチクル又は前記被露光体に向かって突出する断面凸形状を有し、当該断面凸形状は前記走査方向に折れ曲がって前記開口部を規定する張り出し部を有し、
前記開口部の面積は１２５ｍｍ２以上であり、収納された前記レチクル又は前記被露光体と前記張り出し部との距離の平均は２ｍｍ以下であり、前記走査方向における前記張り出し部の長さは１１４ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の露光装置。
【請求項４】
前記走査方向において、前記開口部に対して一方にある前記張り出し部の長さと、前記開口部に対して他方にある前記張り出し部の長さとは実質的に等しいことを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の露光装置。
【請求項５】
前記第２の収納部は前記レチクル又は前記被露光体を収納し、
前記露光装置は、前記第２の収納部を前記第１の収納部と接続する開口部を規定する接続部を更に有し、
前記接続部は、収納された前記レチクル又は前記被露光体に向かって突出する断面凸形状を有し、当該断面凸形状は収納された前記レチクル又は前記被露光体と略平行に折れ曲がり前記開口部を規定する張り出し部を有し、
前記接続部の開口面積は、１２５ｍｍ２以上であり、収納された前記レチクル又は前記被露光体と前記張り出し部との距離の平均は１．５ｍｍ以下であり、前記走査方向における前記張り出し部の長さは４４ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の露光装置。
【請求項６】
前記第２の収納部は前記レチクル又は前記被露光体を収納し、
前記露光装置は、前記第２の収納部を前記第１の収納部と接続する開口部を規定する接続部を更に有し、
前記接続部は、収納された前記レチクル又は前記被露光体に向かって突出する断面凸形状を有し、当該断面凸形状は収納された前記レチクル又は前記被露光体と略平行に折れ曲がり前記開口部を規定する張り出し部を有し、
前記接続部の開口面積は、１２５ｍｍ２以上であり、収納された前記レチクル又は前記被露光体と前記張り出し部との距離の平均は１ｍｍ以下であり、前記走査方向における前記張り出し部の長さは１２ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の露光装置。
【請求項７】
前記第２の収納部は前記レチクル又は前記被露光体を収納し、
前記露光装置は、前記第２の収納部を前記第１の収納部と接続する開口部を規定する接続部を更に有し、
前記接続部は、収納された前記レチクル又は前記被露光体に向かって突出する断面凸形状を有し、当該断面凸形状は収納された前記レチクル又は前記被露光体と略平行に折れ曲がり前記開口部を規定する張り出し部を有し、
前記接続部の開口面積は、１２５ｍｍ２以上であり、収納された前記レチクル又は前記被露光体と前記張り出し部との距離の平均は０．６ｍｍ以下であり、前記走査方向における前記張り出し部の長さは２ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の露光装置。
【請求項８】
前記第２の収納部は前記レチクルを収納し、
前記露光装置は、前記第２の収納部を前記第１の収納部と接続する開口部を規定する接続部を更に有し、
前記接続部は、前記レチクルに向かって突出する断面凸形状を有し、当該断面凸形状は前記レチクルと略平行に折れ曲がり前記開口部を規定する張り出し部を有し、
前記接続部の開口面積は、２０００ｍｍ２以上であり、前記レチクルと前記張り出し部との距離の平均は１ｍｍ以下であり、前記走査方向における前記張り出し部の長さは１４８ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の露光装置。
【請求項９】
前記第２の収納部は前記レチクルを収納し、
前記露光装置は、前記第２の収納部を前記第１の収納部と接続する開口部を規定する接続部を更に有し、
前記接続部は、前記レチクルに向かって突出する断面凸形状を有し、当該断面凸形状は前記レチクルと略平行に折れ曲がり前記開口部を規定する張り出し部を有し、
前記接続部の開口面積は、２０００ｍｍ２以上であり、前記レチクルと前記張り出し部との距離の平均は０．５ｍｍ以下であり、前記走査方向における前記張り出し部の長さは１４ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の露光装置。
【請求項１０】
光源からの波長２０ｎｍ以下の光と投影光学系とを利用して、レチクルに形成されたパターンを被露光体に転写するための露光装置であって、
前記投影光学系と、前記レチクル又は前記被露光体とを、それぞれ異なる圧力を有する第１及び第２の収納部に収納し、
前記露光装置は、前記第２の収納部を前記第１の収納部と接続する開口部を規定する接続部を更に有し、
前記接続部は、前記被露光体に向かって突出する断面凸形状を有し、当該断面凸形状は収納された前記レチクル又は前記被露光体と略平行に折れ曲がり前記開口部を規定する張り出し部を有し、
前記接続部の開口面積は、１２５ｍｍ２以上であり、収納された前記レチクル又は前記被露光体と前記張り出し部との距離の平均は３ｍｍ以下であり、前記走査方向における前記張り出し部の長さは５．２ｍｍ以上であることを特徴とする露光装置。
【請求項１１】
前記接続部の開口面積は、１２５ｍｍ２以上であり、収納された前記レチクル又は前記被露光体と前記張り出し部との距離の平均は２ｍｍ以下であり、前記走査方向における前記張り出し部の長さは４ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１０記載の露光装置。
【請求項１２】
光源からの波長２０ｎｍ以下の光と投影光学系とを利用して、レチクルに形成されたパターンを被露光体に転写するための露光装置であって、
前記投影光学系と、前記レチクルとを、それぞれ異なる圧力を有する第１及び第２の収納部に収納し、
前記露光装置は、前記第２の収納部を前記第１の収納部と接続する開口部を規定する接続部を更に有し、
前記接続部は、前記レチクルに向かって突出する断面凸形状を有し、当該断面凸形状は前記レチクルと略平行に折れ曲がり前記開口部を規定する張り出し部を有し、
前記接続部の開口面積は、２０００ｍｍ２以上であり、前記レチクルと前記張り出し部との距離の平均は２ｍｍ以下であり、前記走査方向における前記張り出し部の長さは５．２ｍｍ以上であることを特徴とする露光装置。
【請求項１３】
前記接続部の開口面積は、２０００ｍｍ２以上であり、前記レチクルと前記張り出し部との距離の平均は１ｍｍ以下であり、前記走査方向における前記張り出し部の長さは前記走査方向における前記張り出し部の長さは２ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１２記載の露光装置。
【請求項１４】
光源からの波長２０ｎｍ以下の光と投影光学系とを利用して、レチクルに形成されたパターンを被露光体に転写するための露光装置であって、
前記投影光学系と、前記レチクル又は前記被露光体とを、それぞれ異なる圧力を有する第１及び第２の収納部に収納し、前記第１及び第２の収納部を接続する開口部を規定する接続部と、
前記開口部を形成する部材を冷却する冷却部とを有し、
前記第１の収納部の圧力をＰｏ、前記第２の収納部の圧力をＰｓとするとき、Ｐｓ≧Ｐｏ  を満足させることを特徴とする露光装置。
【請求項１５】
前記冷却部は、前記開口部を冷却する第１の冷却部及び第２の冷却部を有することを特徴とする請求項１４記載の露光装置。
【請求項１６】
前記第２の収納部の圧力ＰｓがＰｓ≧５Ｐａであることを特徴とする請求項１４又は１５記載の露光装置。
【請求項１７】
前記第１の収納部の圧力をＰｏ、前記第２の収納部の圧力をＰｓとするとき、Ｐｓ／Ｐｏ≧５であることを特徴とする請求項１４乃至１６のうちいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１８】
前記第２の収納部の内部にヘリウム及びアルゴン等の不活性ガスを供給する供給部を更に有することを特徴とする請求項１４乃至１６のうちいずれか一項記載の露光装置。
【請求項１９】
光源からの波長２０ｎｍ以下の光と投影光学系とを利用して、レチクルに形成されたパターンを被露光体に転写するための露光装置であって、
前記投影光学系と、前記レチクル又は前記被露光体とを異なる圧力を有する別々の収納部に収納し、
前記露光装置は、両収納部を接続する開口部を有する接続部を有し、
当該接続部は、前記投影光学系から前記レチクル又は被露光体に向かって突出する断面凸形状を有し、当該凸形状は前記レチクル又は前記被露光体の表面と略平行に折れ曲がり前記開口部を規定する張り出し部を有することを特徴とする露光装置。
【請求項２０】
光源からの波長２０ｎｍ以下の光と投影光学系とを利用して、レチクルに形成されたパターンを被露光体に転写するための露光装置であって、前記投影光学系と、前記レチクル又は前記被露光体とを、それぞれ第１及び第２の収納部に収納し、前記第１及び第２の収納部を接続する開口部を規定する接続部を更に有し、
前記開口部を形成する隔壁と前記第１及び第２の収納部が別々に支持されていることを特徴とする請求項１乃至１９のうちいずれか一項記載の露光装置。
【請求項２１】
請求項１乃至２０のうちいずれか一項記載の露光装置の製造方法であって、
前記両収納部の差圧を決定するステップと、
前記決定ステップによって決定された差圧基づいて、前記レチクル又は前記被露光体と水平方向の前記張り出し部の長さ、前記張り出し部と前記レチクル又は前記被露光体との距離及び前記接続部の開口面積を設定するステップとを有することを特徴とする製造方法。
【請求項２２】
請求項１乃至２０のうちいずれか一項記載の露光装置を用いて被露光体を露光するステップと、
当該露光された被露光体を現像するステップ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、一般には、半導体ウェハ用の単結晶基板、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用のガラス基板などの被露光体上にマスク（レチクル）に形成されたパターンを転写するための露光装置に係り、特に、波長２０ｎｍ以下の光を利用して減圧又は真空環境において被露光体を露光する露光装置に関する。本発明は、例えば、極紫外（ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ：ＥＵＶ）光を利用する露光装置（以下、「ＥＵＶ露光装置」という。）に好適である。
【背景技術】
【０００２】
近年の微細加工と経済性の要求から、露光装置には、解像度と生産性の一層の向上が要求されている。解像度の向上には露光光の短波長化が一般的であり、近年では、１０乃至１５ｎｍ程度の短い波長のＥＵＶ光を用いたＥＵＶ露光装置が提案されている。ＥＵＶ光は空気やヘリウム等に吸収され易いため、従来のＥＵＶ露光装置は、光学系、レチクル及び被露光体を真空容器に収納し、その内部を真空又は減圧環境（以下、単に、「真空環境」という。）に維持した状態で露光を行っている。
【０００３】
しかしながら、レチクル又は被露光体を真空容器に搬入及び搬出する際には、大気が流入して真空環境を破壊し、再び真空容器内を真空引きして所定の真空環境にするのに時間がかかる。また、露光中に被露光体上のレジストから発生する有機物が光学系を汚染する。光学系が汚染されると、光量やスループットが低下し、不均一な光量分布となり、解像度が低下するなどの問題が発生する。
【０００４】
かかる問題を解決するために、真空容器内を複数の領域（収納部）に区画し、レチクル、被露光体及び光学系を異なる収納部に収納したＥＵＶ露光装置が提案されている（例えば、特許文献１及び２を参照のこと）。収納部を分離することにより、例えば、被露光体を交換のために真空容器から搬出しても光学系を収納する収納部は真空環境を維持することができる。この結果、被露光体の交換後は、被露光体を収納する収納部のみを真空引きすればよく、所定の真空環境を形成するまでの時間が短くなり、また、露光時に光学系が汚染されることを防止することができる。
【特許文献１】特許第２６９１８６５号公報
【特許文献２】特開２００３−３３２２１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１は、光透過性の薄膜窓を収納部の間に配置しているため、薄膜窓が露光光を吸収して光量及びスループットの低下を招く。また、特許文献２の露光装置は、収納部の間に差圧を形成することを開示しているが、好ましい差圧を形成するためには２つの収納部を仕切る接続部と被露光体との間隔を２０μｍ以下に制御する必要があり、差圧制御が困難である。更に、特許文献２は、差圧の一例として、光学系用の収納部の真空度を１×１０−５Ｐａ以下（段落番号００１９）、ウェハ及びマスク用の収納部の真空度を１×１０−４Ｐａ以上に設定しているが（段落番号００２０）、本発明者らはかかる圧力条件では解像度と生産性の向上を両立するには不十分であることを発見した。
【０００６】
即ち、露光光路上に炭化水素などの炭素分子が残留すると、光照射によって光学素子表面に炭素が付着し、ＥＵＶ光を吸収して反射率の低下を招く。このような炭素は被露光体やレチクルを駆動する駆動機構からの脱ガスに起因する。従来技術は、炭素付着を防止するための圧力制御を何ら提案していない。
【０００７】
そこで、本発明は、解像度と生産性の向上を簡易に両立する露光装置を提供することを例示的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面としての露光装置は、光源からの波長２０ｎｍ以下の光と投影光学系とを利用して、レチクルに形成されたパターンを被露光体に転写するための露光装置であって、前記投影光学系と、前記レチクル又は前記被露光体とを、それぞれ異なる圧力を有する第１及び第２の収納部に収納し、前記第１の収納部の圧力をＰｏ、前記第２の収納部の圧力をＰｓとするとき、Ｐｓ／Ｐｏ≧１００、及び、Ｐｓ≦１０−３Ｐａを満足することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、解像度と生産性の向上を簡易に両立する露光装置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】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明の一側面としてのＥＵＶ露光装置１について説明する。ここで、図１は、露光装置１の構成を示すブロック図である。露光装置１は、露光用の照明光としてＥＵＶ光（例えば、波長１３．４ｎｍ）を用いて、例えば、ステップ・アンド・スキャン方式でレチクル２０に形成された回路パターンを被露光体５０に露光する投影露光装置である。かかる露光装置は、サブミクロンやクオーターミクロン以下のリソグラフィー工程に好適であり、以下、本実施形態ではステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（「スキャナー」とも呼ばれる。）を例に説明する。ここで、「ステップ・アンド・スキャン方式」とは、レチクルに対して被露光体を連続的にスキャン（走査）してマスクパターンを被露光体に露光すると共に、１ショットの露光終了後ウェハをステップ移動して、次の露光領域に移動する露光方法である。
【００１１】
図１を参照するに、露光装置１は、照明装置１０と、レチクル２０と、レチクル２０を載置するレチクルステージ３０と、投影光学系４０と、被露光体５０と、被露光体５０を載置するウェハステージ６０と、アライメント検出機構７０と、フォーカス位置検出機構８０と、真空容器１００と、圧力制御装置２００とを有する。
【００１２】
照明装置１０は、投影光学系４０の円弧状の視野に対する円弧状のＥＵＶ光によりレチクル２０を照明し、ＥＵＶ光源１２と、照明光学系１４とを有する。
【００１３】
ＥＵＶ光源１２は、例えば、レーザープラズマ光源を用いる。これは、ターゲット供給装置１２ｂにより供給された真空容器中のターゲット材に励起用パルスレーザー１２ａから発生する高強度のパルスレーザー光を照射し、高温のプラズマを発生させ、これから放射されるＥＵＶ光を利用するものである。ターゲット材としては、金属膜、ガスジェット、液滴などが用いられる。放射されるＥＵＶ光の平均強度を高くするためにはパルスレーザーの繰り返し周波数は高い方がよく、通常数ｋＨｚの繰り返し周波数で運転される。あるいは、ＥＵＶ光源１２は、放電プラズマ光源を用いる。放電プラズマ光源は、真空中に置かれた電極周辺にガスを放出し、電極にパルス電圧を印加して放電を起こし高温のプラズマを発生させる。そして、これから放射されるＥＵＶ光を利用する。但し、ＥＵＶ光源１２は、これらに限定されるものではなく、当業界で周知のいかなる技術も適用可能することができる。
【００１４】
照明光学系１４は、集光ミラー１４ａ、オプティカルインテグレーター１４ｂ、ミラー１４ｃ、（画角制御用の）アパーチャ１４ｄ、及び、ミラー１４ｅを含む。集光ミラー１４ａは、レーザープラズマからほぼ等方的に放射されるＥＵＶ光を集め、オプティカルインテグレーター１４ｂは、レチクル２０を均一に所定の開口数で照明する。オプティカルインテグレーター１４ｂを経た照明光はミラー１４ｃ及び１４ｅを介してレチクルを照明する。アパーチャ１４ｅは、レチクル２０と共役な位置に設けられ、レチクル２０の照明領域を円弧状に限定する。
【００１５】
レチクル２０は、反射型マスク（レチクル）で、その上には転写されるべき回路パターン（又は像）が形成され、レチクルステージ３０に支持及び駆動される。レチクル２０から発せられた回折光は、投影光学系４０で反射されて被露光体５０上に投影される。レチクル２０と被露光体５０とは、光学的に共役の関係に配置される。露光装置１はスキャナーであるため、レチクル２０と被露光体５０を走査方向に同期して走査することによりレチクル２０のパターンを被露光体５０に縮小投影することができる。
【００１６】
レチクルステージ３０は、レチクルチャック３２を介してレチクル２０を支持し、図示しない移動機構に接続されている。レチクルステージ３０は、当業界周知のいかなる構造をも適用することができる。図示しない移動機構は、リニアモーターなどで構成され、少なくともＸ方向にレチクルステージ３０を駆動することでレチクル２０を移動する。ここで、レチクル２０又は被露光体５０面内で走査方向をＸ、それに垂直な方向をＹ、レチクル２０又は被露光体５０面内に垂直な方向をＺとする。
【００１７】
投影光学系４０は、複数の反射ミラー（即ち、多層膜ミラー）４０ａ乃至４０ｃ及び４０ｅと開口制限用アパーチャ４０ｄを用いて、レチクル２０面上のパターンを像面である被露光体５０上に縮小投影する。ミラー４０の枚数は、４枚乃至６枚程度である。少ない枚数のミラーで広い露光領域を実現するには、光軸から一定の距離だけ離れた細い円弧状の領域（リングフィールド）だけを用いて、レチクル２０と被露光体５０を同時に走査して広い面積を転写する。各ミラーの反射面の形状は、凸面又は凹面の球面若しくは非球面である。投影光学系４０の開口数（ＮＡ）は０．１〜０．２程度である。
【００１８】
各ミラーは、低膨張率ガラスやシリコンカーバイド等の剛性・硬度が高く、熱膨張率が小さい材料からなる基板を、研削・研磨して所定の反射面形状を創生した後、反射面にモリブデン／シリコンなどの多層膜を成膜することによって形成される。ミラー面内の場所によって入射角が一定でない場合、膜周期一定の多層膜では場所によって反射率が高くなるＥＵＶ光の波長がずれてしまう。そこでミラー面内で同一の波長のＥＵＶ光が効率よく反射されるように膜周期分布を持たせることが必要である。
【００１９】
被露光体５０は、本実施形態ではウェハであるが、液晶基板その他の被露光体を広く含む。被露光体５０には、フォトレジストが塗布されている。
【００２０】
ウェハステージ６０は、ウェハチャック６２によって被露光体５０を支持する。ウェハステージ６０は、例えば、リニアモーターを利用してＸＹＺ方向に被露光体５０を移動する。また、レチクルステージ３０の位置とウェハステージ６０との位置と姿勢は、例えば、レーザー干渉計などにより監視され、両者は一定の速度比率で駆動され、また、それらの位置と姿勢が制御される。
【００２１】
アライメント検出機構７０は、レチクル２０の位置と投影光学系４０の光軸との位置関係、及び、被露光体５０の位置と投影光学系４０の光軸との位置関係を計測し、レチクル２０の投影像が被露光体５０の所定の位置に一致するようにレチクルステージ３０及びウェハステージ６０の位置と角度を設定する。
【００２２】
フォーカス位置検出機構８０は、被露光体５０面でＺ方向のフォーカス位置を計測し、ウェハステージ６０の位置及び角度を制御することによって、露光中、常時被露光体５０面を投影光学系４０による結像位置に維持する。
【００２３】
真空容器１００は、照明装置１０の一部と、レチクルステージ３０と、投影光学系４０と、ウェハステージ６０を所定の収納部に収納すると共に各収納部の圧力環境を維持する。真空容器１００は、複数の収納部１１０、１１２、１１４、１３０、１４０及び１５０と、接続部１１３、１１５、１６０及び１７０とを有する。なお、本実施形態では、収納部１３０、１４０及び１５０が別体となっているが、本発明は、収納部１４０と１５０の少なくとも一方が収納部１３０と別体であれば足りる。これにより、従来よりも光学系の汚染を低減することができるからである。
【００２４】
収納部１１０は、照明装置１０の一部を収納し、収納部１１２及び１１４に連通している。収納部１１０と１１２は、接続部１１３によって仕切られ、両者は開口部１１３ａを介して連通している。収納部１１２及び１１４は、接続部１１５によって仕切られ、両者は開口部１１５ａを介して連通している。収納部１１４と収納部１３０は接続部１１６によって仕切られ、両者は開口部１１６ａを介して接続されている。収納部１１０、１１２及び１１４は、後述する圧力制御装置２００によって排気され、ＥＵＶ光が気体に吸収されて減衰することを防止すると共にデブリを除去している。接続部１１３、１１５及び１１６は、ＥＵＶ光源から発生するデブリが収納部１３０に侵入して光学素子に付着することを防止している。開口部１１３ａ、１１５ａ及び１１６ａは、ＥＵＶ光を案内する。
【００２５】
収納部１３０は、照明光学系１４の一部と投影光学系４０を収納すると共に所定の内部圧力環境を維持する。収納部１３０は、ＥＵＶ光の減衰を防止するために高真空に維持される。必要があれば、照明光学系１４の一部と投影光学系４０とを別々の収納部に収納してもよい。
【００２６】
本発明者は、炭素を含む分子から炭素が光学系の光学素子（ミラー、インテグレータ、アパーチャなど）に付着することを効果的に防止するためには露光光路の炭素を含む分子の分圧を少なくとも１０−６Ｐａ以下、望ましくは、１０−７Ｐａ以下の圧力に維持する必要があることを発見した。このため、収納部１３０が維持すべき圧力は１０−６Ｐａ以下、望ましくは、１０−７Ｐａ以下となる。かかる圧力においては、分子濃度が低いために光学系の光学素子に付着する可能性、及び、付着量による光量の低減やムラが露光装置の光学性能（解像度やスループット）に対して無視できる程度になる。
【００２７】
収納部１４０は、レチクル２０、レチクルステージ３０、レチクルチャック３２、レチクルステージ３０に接続された図示しない駆動部を収納すると共に所定の圧力環境を維持する。収納部１４０は、後述する圧力制御装置２００によって排気され、ＥＵＶ光が気体に吸収されて減衰することを防止すると共に内部の気体が収納部１３０に多く流入することを防止している。収納部１４０は、後述する接続部１６０の開口部１６６を介して、収納部１３０と連通している。収納部１４０は、レチクル交換扉１４２を有する。レチクル交換扉１４２は、レチクル２０の搬入及び搬出時に開口され、露光時及び搬出後には閉口される。レチクル交換扉１４２は、図１においては、収納部１４０の側面に配置されているが、その位置は限定されない。レチクル交換扉１４２は、外部大気の流入を防止するために密閉構造になっている。
【００２８】
収納部１５０は、被露光体５０、ウェハステージ６０、ウェハチャック６２、ウェハステージ６０に接続された図示しない駆動部を収納すると共に所定の圧力環境を維持する。収納部１５０は、後述する圧力制御装置２００によって排気され、ＥＵＶ光が気体に吸収されて減衰することを防止すると共に内部の気体が収納部１３０に多く流入することを防止している。収納部１５０は、後述する接続部１７０の開口部１７６を介して、収納部１３０と連通している。収納部１５０は、ウェハ交換扉１５２を有する。レチクル交換扉１５２は、被露光体５０の搬入及び搬出時に開口され、露光時及び搬出後には閉口される。ウェハ交換扉１５２は、図１においては、収納部１５０の側面に配置されているが、その位置は限定されない。ウェハ交換扉１５２は、外部大気の流入を防止するために密閉構造になっている。
【００２９】
接続部１６０は、収納部１３０と収納部１４０とを仕切ることによって収納部１４０から収納部１３０への汚染物質の流入を低減し、両者の間に所定の差圧を発生させることによって収納部１４０から収納部１３０への汚染物質の流入を制御する。また、接続部１６０はレチクル２０に対する照明領域を規定する。接続部１６０は、例えば、ピラミッドの上部を切り欠いた形状を有する。接続部１６０は、図２に示すように、レチクル２０に対して突出した断面凸形状を有し、当該断面凸形状は、水平部１６１と、傾斜部１６２と、張り出し部１６４（ここで張り出し部とは、レチクル２０に対して略平行、もしくはレチクル２０の面に対して−５度以上＋５度以下の角度をなす部分のことである。勿論、後述する張り出し部１７４は、ウェハ等の被露光体に対して略平行、もしくはウェハ等の面に対して−５度以上＋５度以下の角度をなす部分のことである。）とを有する。ここで、図２は、接続部１６０の走査方向に沿った部分拡大断面図である。
【００３０】
露光装置１はスキャナーでステージ３０が駆動するが、接続部１６０が断面凸形状を有する結果、レチクル２０には張り出し部１６４のみが近接対向した状態で走査露光が行われる。張り出し部１６４の範囲のみでレチクル２０との間隔を所定の距離ｄｒに設定すればよいため、間隔制御は比較的容易である。これに対して、接続部１６０が水平部１６１のみによって開口部１６６を規定すれば、レチクル２０には水平部１６１が近接対向することになり、水平部１６１の全面に対してレチクル２０との間隔を所定の距離ｄｒに設定しなければならず、両者の平坦度を考慮すると間隔制御が困難になる。
【００３１】
傾斜部１６２は、所定角度で水平部１６１から斜めに延びている。本実施例では、図２に示すように、傾斜部１６２は左右対称に延びているが、本発明は、左右対称に限定されない。傾斜部１６２は、図１及び図２に示すように、下方向に広がっている。これは、レチクル２０への入射光及び射出光を制限しないようにするためである。
【００３２】
張り出し部１６４は、図２においては、左右対称にレチクル２０に対して略平行（即ち、水平）に傾斜部１６２から延在し、開口部１６６を規定する。本実施例では、一対の張り出し部１６４は、図２に示すように、等しい長さＹｒを有する。この場合、所定の差圧を発生させるために長さＹｒを規定する必要があるが、張り出し部１６４は長さＹｒが長ければ、被露光体５０面やレチクル２０面の近傍まで開口部１６６が接近したときに、ステージ３０、６０のピッチングで被露光体５０面やレチクル２０面と干渉してしまう。そのため、長さＹｒは短いほうが好ましい。上記差圧と干渉とを考慮して、張り出し部１６４の長さＹｒをそれぞれ等しい長さにすることによって、所定の差圧を発生させると共に張り出し部１６４と、被露光体５０面とレチクル２０面との干渉を最小限にすることができる。しかしながら、本実施例は、一対の張り出し部１６４が、必ずしも等しい長さＹｒを有する必要はない。等しい長さＹｒでなくても、実質的に等しければよい。すなわち、一対の張り出し部の一方の長さＹｒの０.９〜１.１倍、より好ましくは０.９５〜１.０５倍の範囲内にもう一方の張り出し部の長さが入っていれば良い。
【００３３】
本実施例では、一対の張り出し部１６４は、レチクル２０との間隔がｄｒに設定されている。張り出し部１６４は、必ずしも完全に水平に折り曲げられなくてもよい。即ち、本発明は、張り出し部１６４が傾斜している場合や、張り出し部１６４と傾斜部１６２が曲面を形成している場合も含む。張り出し部１６４が傾斜している場合、張り出し部１６４とレチクル２０との間隔ｄｒは、例えば、張り出し部１６４の各位置でのレチクル２０との間隔の平均値として算出される。
【００３４】
一対の張り出し部１６４は、張り出し部１６４は収納部１４０からの気体が収納部１３０に至る流路のコンダクタンスを小さくしており、後述するように、収納部１３０と１４０との間の差圧の形成及び維持を可能にする。張り出し部１６４は、本実施例では、傾斜部１６２の先端を略水平に折り曲げることによって形成されている。差圧の設定方法については後述する。
【００３５】
開口部１６６は、レチクル２０を照明するための照明領域、より詳細には、走査露光領域を規定する。開口部１６６には、レチクル２０を照明するための照明光と、レチクル２０からの回折光とが通過する。開口部１６６は、所定幅（本実施例ではＦｒ）を有する円弧形状若しくは矩形状に形成される。本実施例では、開口部１６６は、矩形形状を有する。開口部１６６は、レチクル２０の交換の際に、収納部１３０を高真空に維持するために、図示しない蓋によって閉じられる。
【００３６】
接続部１７０は、収納部１３０と収納部１５０とを仕切ることによって収納部１５０から収納部１３０への汚染物質の流入を低減し、両者の間に所定の差圧を発生させることによって収納部１５０から収納部１３０への汚染物質の流入を制御する。また、接続部１７０は被露光体５０の露光領域を規定する。接続部１７０は、例えば、ピラミッドの上部を切り欠いた形状を有する。接続部１７０は、図４に示すように、被露光体５０に対して突出した断面凸形状を有し、当該断面凸形状は、水平部１７１と、傾斜部１７２と、張り出し部１７４とを有する。ここで、図４は、接続部１７０の走査方向に沿った部分拡大断面図である。
【００３７】
露光装置１はスキャナーでステージ６０が駆動するが、接続部１７０が断面凸形状を有する結果、被露光体５０には張り出し部１７４のみが近接対向した状態で走査露光が行われる。張り出し部１７４の範囲のみで被露光体５０との間隔を所定の距離ｄｗに設定すればよいため、間隔制御は比較的容易である。これに対して、接続部１７０が水平部１７１のみによって開口部１７６を規定すれば、被露光体５０には水平部１７１が近接対向することになり、水平部１７１の全面に対して被露光体５０との間隔を所定の距離ｄｗに設定しなければならず、両者の平坦度を考慮すると間隔制御が困難になる。
【００３８】
傾斜部１７２は、所定角度で水平部１７１から斜めに延びている。本実施例では、図４に示すように、傾斜部１７２は左右対称に延びているが、本発明は、左右対称に限定されない。傾斜部１７２は、図１及び図４に示すように、上方向に広がっている。これは、被露光体５０への露光光を制限しないようにするためである。
【００３９】
張り出し部１７４は、図４においては、左右対称に被露光体５０に対して略平行（即ち、水平）に傾斜部１７２から延在し、開口部１７６を規定する。本実施例では、一対の張り出し部１７４は、図４に示すように、等しい長さＹｗを有するが、本発明は必ずしも等しい長さＹｗを有する必要はない。
【００４０】
本実施例では、一対の張り出し部１７４は、被露光体５０との間隔がｄｗに設定されている。張り出し部１７４は、必ずしも完全に水平に折り曲げられなくてもよい。即ち、本発明は、張り出し部１７４が傾斜している場合や、張り出し部１７４と傾斜部１７２が曲面を形成している場合も含む。張り出し部１７４が傾斜している場合、張り出し部１７４と被露光体５０との間隔ｄｗは、例えば、張り出し部１７４の各位置での被露光体５０との間隔の平均値として算出される。
【００４１】
一対の張り出し部１７４は、張り出し部１７４は収納部１５０からの気体が収納部１３０に至る流路のコンダクタンスを小さくしており、後述するように、収納部１３０と１５０との間の差圧の形成及び維持を可能にする。張り出し部１７４は、本実施例では、傾斜部１７２の先端を略水平に折り曲げることによって形成されている。差圧の設定方法については後述する。
【００４２】
開口部１７６は、被露光体５０の走査露光領域を規定する。開口部１７６には、被露光体５０を露光するための露光光が通過する。開口部１７６は、所定幅（本実施例ではＦｗ）を有する円弧形状若しくは矩形状に形成される。本実施例では、開口部１７６は、矩形形状を有する。開口部１７６は、被露光体５０の交換の際に、収納部１３０を高真空に維持するために、図示しない蓋によって閉じられる。
【００４３】
圧力制御装置２００は、真空容器１００の各収納部の圧力を制御又は排気する。圧力制御装置２００は、制御部２１０と、排気装置２２０と、圧力検出部２８０とを有する。
【００４４】
制御部２１０は、圧力検出部２８０が検出した収納部の圧力情報に基づいて露光タイミングやレチクル２０及び被露光体５０の搬出動作を制御したり、圧力異常を警報したりする。圧力検出部２８０は、各収納部の圧力を計測する圧力センサから構成され、収納部１３０、１４０及び１５０に配置される。
【００４５】
排気装置２２０は、常に最高出力で対応する収納部を真空排気する。排気装置２２０は、排気部２２１乃至２２６を有し、それぞれ、収納部１１０、１１２、１１４、１３０、１４０、１５０に接続され、これらの収納部を排気する。各排気部は、例えば、ターボ分子ポンプから構成され、１０ｍ３／ｓｅｃ以上の排気速度を有する。
【００４６】
本発明者は、収納部１４０及び１５０がステージ及びその駆動部から炭素を含む分子を含む脱ガスが発生するために排気部２２５及び２２６を配置してもそれぞれの内部圧力を最高でも１０−４Ｐａ程度にしかできないことを発見した。脱ガスの影響を完全に防止するためには収納部１３０の圧力よりも収納部１４０及び１５０の圧力を低くすることであるが、本発明者は、排気部２２５及び２２６の性能から掛かる攻勢が困難であることを発見した。しかしその一方で、これ以上圧力が低くなれば脱ガスの発生量が増加することが予想されるため、収納部１４０及び１５０にこれ以上高真空状態を形成することは好ましくない。
【００４７】
そこで、本発明者は、収納部１３０と、収納部１４０及び１５０の各々との間に差圧を設け、かかる差圧によって脱ガスによる光学系の汚染の影響を低減することを検討した。上述したように、炭素付着を防止するためには露光光路の炭素を含む分子の分圧を少なくとも１０−６Ｐａ以下、好ましくは、１０−７Ｐａ以下に維持する必要がある。そこで、収納部１４０及び１５０の圧力をＰｓとし、収納部１３０の圧力をＰｏとすると、Ｐｓの最小値は１０−４Ｐａ程度であり（Ｐｓ≦１０−３Ｐａであることが望ましい。）、Ｐｏは１０−６Ｐａ以下、好ましくは、１０−７Ｐａ以下が必要であるから、次式が成立する。
【００４８】
【数１】
2006049815.tif 000003
【００４９】
好ましくは、
【００５０】
【数２】
2006049815.tif 000004
【００５１】
これにより、収納部１３０の光学系を脱ガスからの汚染から保護することができる。制御部２１０は、圧力検出部２８０の結果から、露光時に上記関係が満足されていないと判断すれば、図示しないランプやスピーカを通じてユーザに警報する。制御部２１０は、上記関係が満足されていると判断すれば、露光開始を許可する。制御部２１０は、交換時に収納部１４０及び１５０の圧力が大気圧であると判断すれば、交換扉１４２及び１５２の開口を許可する。
【００５２】
以下、図２及び３を参照して、収納部１４０の張り出し部１６２の長さＹｒの設定、接続部１６０とレチクル２０との間隔及び収納部１３０の圧力の設定とを説明する。ここで、図３は、収納部１４０の張り出し部１６４と収納部１３０の内部圧力との関係を示すグラフである。
【００５３】
まず、これらの設定には、ＤＳＭＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ  Ｍｏｎｔｅ  Ｃａｒｌｏ）法を用いてシミュレーションを行い、最も収納部１３０の内部圧力が高くなる値を選択する。
【００５４】
開口部１６６の開口を円形状とし、その直径をＦｒとする。また、レチクル２０と、レチクル２０に最も近い張り出し部１６４の部分との距離をｄｒとし（ここでは、レチクル２０との距離の平均値がｄｒ以下となる領域のことを張り出し部と称する）、開口部に対して走査方向の両側に設けられた一対の張り出し部１６４のうち１つの張り出し部の幅をＹｒとする（ここでは開口部の両側に設けられた張り出し部の長さは実質的に互いに等しいものとする）。この場合、レチクルの露光面上の露光サイズを例えば、およそ２０ｍｍ×１００ｍｍとすると、直径Ｆｒは露光サイズと同じ面積となるように５０．５ｍｍに設定される（つまり、レチクルの露光面上の開口面積が露光サイズの面積の２０００ｍｍ２以上となるように設定する）。なお、収納部１４０に接続された排気装置２２５及び収納部１３０に接続された排気装置２２４は、排気速度を１０ｍ３／ｓｅｃとする。
【００５５】
本実施形態では、所望の圧力が収納部１３０で１０−９Ｐａ、収納部１４０で１０−４Ｐａとなるように設定する。この場合、ｄｒ＝０．５ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍのＹｒの値によって収納部１３０の圧力がどのように変化するかを調べる。その結果を図３に示す。図３は横軸にＹｒ（ｍｍ）、縦軸に収納部１３０の圧力（Ｐａ）を示した図である。この結果から、光路空間の圧力を１０−６Ｐａ以下に維持するためには、ｄｒ≦２ｍｍの場合でＹｒ≧８ｍｍ（走査方向における張り出し部の長さである２Ｙｒ≧１６ｍｍ）、ｄｒ≦１ｍｍの場合でＹｒ≧１ｍｍ（２Ｙｒ≧２ｍｍ）を満たす必要があると理解できる。次に、望ましくは光路空間の圧力を１０−７Ｐａ以下に維持するためには、ｄｒ≦１ｍｍの場合でＹｒ≧７４ｍｍ（２Ｙｒ≧１４８ｍｍ）、ｄｒ≦０．５ｍｍの場合でＹｒ≧７ｍｍ（２Ｙｒ≧１４ｍｍ）を満たす必要がある。
【００５６】
また、開口サイズは本来、露光サイズと同様にスリット形状であるが、この計算ではシミュレーションのモデルを簡略化するために円形状に設定している。通常、スリット形状のほうが円形状に対して、コンダクタンスが小さくなるために、差圧が発生しやすくなる。上記条件であれば、同面積でスリット形状の開口の場合でも、光路空間内の圧力を所定の圧力に保つことが可能であると考えられる。
【００５７】
また、レチクル２０面の周辺に段差などが存在することで、差圧が保持できない場合も考えられる。そのため、レチクル２０周辺には先の条件を満たすような高さ調整部材を設け、レチクル周辺を使用して露光する際にも、先の条件を満たすような構成にすることが好ましい。
【００５８】
以下、図４及び５を参照して、収納部１５０の張り出し部１７４の長さＹｗの設定、接続部１７０と被露光体５０との間隔及び収納部１３０の圧力の設定とを説明する。ここで、図５は、収納部１５０の張り出し部１７４と収納部１３０の内部圧力との関係を示すグラフである。
【００５９】
これらの設定には、上記と同様に、ＤＳＭＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ  Ｍｏｎｔｅ  Ｃａｒｌｏ）法を用いてシミュレーションを行い、最も収納部１３０の内部圧力が高くなる値を選択する。
【００６０】
開口部１７６の開口を円形状とし、その直径をＦｗとする（勿論円形状以外であっても構わない。円形状の形の場合は、同じ面積を有する円の直径とする）。また、被露光体５０と、被露光体５０に最も近い張り出し部１７４の部分との距離をｄｗとし（ここでは、被露光体５０との距離の平均値がｄｗ以下となる領域のことを張り出し部と称する）、開口部に対して走査方向の両側に設けられた一対の張り出し部１７４のうち１つの張り出し部の長さをＹｗとする（ここでは開口部の両側に設けられた張り出し部の長さは実質的に互いに等しいものとする）。この場合、被露光体５０の露光面上の露光サイズを例えば約５ｍｍ×２５ｍｍとすると、直径Ｆｗは露光サイズと同じ面積となるように１２．６ｍｍに（つまり、開口面積が露光面上の露光サイズの面積の１２５ｍｍ２以上となるように）設定する。尚、収納部１５０に接続された排気装置２２６及び収納部１３０に接続された排気装置２２４は、排気速度を１０ｍ３／ｓｅｃとする。
【００６１】
本実施形態では、所望の圧力が収納部１３０で１０−９Ｐａ、収納部１５０で１０−４Ｐａとなるように設定する。この場合、ｄｗ＝０．６ｍｍ、１ｍｍ、１．５ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍのときのＹｗの値によって収納部１３０の圧力がどのように変化するかを調べる。その結果を図５に示す。横軸がＹｗ（ｍｍ）を示し、縦軸が収納部１３０の圧力（Ｐａ）を示す。この結果から、収納部１３０の圧力を１０−６Ｐａ以下に維持するためには、ｄｗ≦３ｍｍの場合でＹｗ≧２．６ｍｍ（走査方向における張り出し部の長さである２Ｙｗ≧５.２ｍｍ）、ｄｗ≦２ｍｍの場合でＹｗ≧１ｍｍ（２Ｙｗ≧２ｍｍ）を満たす必要があると理解できる。次に、望ましくは収納部１３０の圧力を１０−７Ｐａ以下に維持するためには、ｄｗ≦２ｍｍの場合でＹｗ≧５７ｍｍ（２Ｙｗ≧１１４ｍｍ）、ｄｗ≦１．５ｍｍの場合でＹｗ≧２２ｍｍ（２Ｙｗ≧４４ｍｍ）、ｄｗ≦１ｍｍの場合でＹｗ≧６ｍｍ（２Ｙｗ≧１２ｍｍ）、ｄｗ≦０．６ｍｍの場合でＹｗ≧１ｍｍ（２Ｙｗ≧２ｍｍ）を満たす必要がある。
【００６２】
また、上述したように、開口サイズは本来、露光サイズと同様にスリット形状であるが、この計算ではシミュレーションのモデルを簡略化するために円形状に設定している。通常、スリット形状のほうが円形状に対して、コンダクタンスが小さくなるために、差圧が発生しやすくなる。上記条件であれば、同面積でスリット形状の開口の場合でも、収納部内の圧力を所定の圧力に保つことが可能であると考えられる。
【００６３】
また、上述の説明において、レチクルの露光面上の露光サイズを、およそ２０ｍｍ×１００ｍｍ（面積２０００ｍｍ２）としたが、異なる露光サイズにも適用しうる。たとえば、レチクルの露光面上の露光サイズの面積を１００〜３００mm2とした場合には、図５の横軸をＹｒ（ｍｍ）と置き換えて用いることができる。すなわち、レチクルの露光面上の露光サイズの面積を１００〜３００mm2とした場合、収納部１３０の圧力を１０−６Ｐａ以下に維持するためには、ｄr≦３ｍｍの場合でＹr≧２．６ｍｍ（走査方向における張り出し部の長さである２Ｙr≧５.２ｍｍ）、ｄr≦２ｍｍの場合でＹr≧１ｍｍ（２Ｙr≧２ｍｍ）を満たす必要があると理解できる。
【００６４】
また、被露光体５０面の周辺に段差などが存在することで、差圧が保持できない場合も考えられる。そのため、被露光体５０周辺には先の条件を満たすような高さ調整部材を設け、被露光体５０周辺を使用して露光する際にも、先の条件を満たすような構成にすることが好ましい。
【００６５】
露光装置１の製造方法は、収納部１４０の張り出し部１６４の長さＹｒ、接続部１６０とレチクル２０との間隔、収納部１３０の圧力、収納部１５０の張り出し部１７４の長さＹｗ及び接続部１７０と被露光体５０との間隔を上記設定方法により、本実施形態の真空容器１００を製造することができ、従来の露光装置の製造方法と組み合わせることで、本発明の露光装置１を製造することができる。その結果、解像度と生産性の向上を簡易に両立する露光装置を製造することができる。
【００６６】
以下、図６を参照して、露光装置１の別の実施態様である露光装置１Ａを説明する。ここで、図６は、露光装置１Ａを示す構成図である。上述した実施形態では、収納部１４０及び１５０に存在するコンタミを収納部１３０に進入させない方法であったが、本実施形態は、収納部１３０乃至１５０に存在するパーティクルのレチクル２０面やウェハ５０面への付着を抑制する方法に関する。本実施形態の露光装置１Ａは、露光装置１と構造が同一であるが、接続部１６０Ａ及び１７０Ａが露光装置１の接続部１６０及び１７０と相違し、冷却機構１８０と、供給部１９０とを更に有している。従って、接続部１６０Ａ及び１７０Ａ、冷却部材１８０と供給部１９０のみを説明する。
【００６７】
接続部１６０Ａは、収納部１３０と収納部１４０とを仕切ることによって収納部１４０から収納部１３０への汚染物質の流入を低減し、両者の間に所定の差圧を発生させることによって収納部１４０から収納部１３０への汚染物質の流入を制御する。また、接続部１６０Ａは、レチクル２０に対する照明領域を規定する。接続部１６０Ａは、例えば、ピラミッドの上部を切り欠いた形状を有する。接続部１６０は、本実施形態では、熱伝導率の低い樹脂・セラミックなどの材料からなる。なお、その他の接続部１６０Ａの構成は、接続部１６０と同一であるため説明を省略する。
【００６８】
接続部１７０Ａは、収納部１３０と収納部１５０とを仕切ることによって収納部１５０から収納部１３０への汚染物質の流入を低減し、両者の間に所定の差圧を発生させることによって収納部１５０から収納部１３０への汚染物質の流入を制御する。また、接続部１７０は被露光体５０の露光領域を規定する。接続部１７０は、例えば、ピラミッドの上部を切り欠いた形状を有する。接続部１７０Ａは、本実施形態では、熱伝導率の低い樹脂・セラミックなどの材料からなる。なお、その他の接続部１７０Ａの構成は、接続部１７０と同一であるため説明を省略する。
【００６９】
冷却機構１８０は、収納部内の温度を冷却すると共に、第１の冷却機構１８１及び１８２と、第２の冷却機構１８５及び１８６とを有する。
【００７０】
第１の冷却機構１８１は、接続部１６０Ａのレチクル２０面に対向する位置に配置される。第１の冷却機構１８１は、図示しない冷却水の配管やペルチェ等が接続され、一定の温度で冷却する。一般的に、レチクル２０面の露光光が照射される領域は、露光熱で温度が上昇し、接続部１６０Ａよりも高い温度となる。そのため、露光中においては、接続部１６０Ａとレチクル２０面との間には温度差が生じる。そのため、係る温度差を一定にするために第１の冷却機構１８１が設けられる。また、通常、レチクル２０は、温度が一定になるように制御されるが、第１の冷却機構１８１によってレチクル２０の温度を制御してもよい。さらには、第１の冷却機構１８１は、個別にレチクル２０を温度制御し、その設定温度に対し、低い温度に接続部材１６０Ａの温度を設定しても良い。
【００７１】
第１の冷却機構１８２は、接続部１７０Ａのウェハ５０面に対向する位置に配置される。第１の冷却機構１８２は、図示しない冷却水の配管やペルチェ等が接続され、一定の温度で冷却する。一般的に、ウェハ５０面の露光光が照射される領域は、露光熱で温度が上昇し、接続部１７０Ａよりも高い温度となる。そのため、露光中においては、接続部１７０Ａとウェハ５０面との間には温度差が生じる。そのため、係る温度差を一定にするために第１の冷却機構１８２が設けられる。また、通常、ウェハ５０は、温度が一定になるように制御されるが、第１の冷却機構１８２によってウェハ５０の温度を制御してもよい。さらには、第１の冷却機構１８２は、個別にウェハ５０を温度制御し、その設定温度に対し、低い温度に接続部材１７０Ａの温度を設定しても良い。
【００７２】
第２の冷却機構１８５は、接続部１６０Ａの近傍の位置に配置される。第２の冷却機構１８５は、図示しない冷却水の配管やペルチェ等が接続され、一定の温度で冷却する。第２の冷却機構１８５は、第１の冷却機構１８１と同様に冷却することで、より広い領域でレチクル・ウェハ面へのパーティクル付着を抑制することが可能である。
【００７３】
第２の冷却機構１８６は、接続部１７０Ａの近傍の位置に配置される。第２の冷却機構１８６も、図示しない冷却水の配管やペルチェ等が接続され、一定の温度で冷却する。第２の冷却機構１８６は、第１の冷却機構１８１と同様に冷却することで、より広い領域でレチクル・ウェハ面へのパーティクル付着を抑制することが可能である。
【００７４】
本実施例ではウェハ５０とレチクル２０の両方に対してパーティクルの抑制効果を得る構成を示したが、少なくともどちらか一方に対し、本件を実施することで、生産性の向上を得ることが可能である。
【００７５】
供給部１９０は、ガスを収納部内に導入するとともに、ダクト１９１及び１９２と、バルブ１９５及び１９６とを有する。詳述すると、供給部１９０は、ダクト１９１及び１９２と、バルブ１９５及び１９６を介してチャンバ内にＥＵＶ光に対して透過率の高いＨｅなどの不活性ガスや水素など供給する。この場合、パーティクルを抑制するための熱泳動の効果を得るためには少なくとも各収納部内を５Ｐａ以上に設定することが好ましい。
【００７６】
また、投影光学系空間はその空間内で高い透過率を維持知るため、ステージ空間よりも低い圧力、好ましくは１Ｐａ以下に設定することが好ましい。
【００７７】
このような圧力条件を設定するためには上記の実施形態で述べたように、接続部材１６０Ａ及び１７０Ａと、レチクル２０面及びウェハ５０面を所定の位置まで近づけて配置することで実現することができる。
【００７８】
このような設定にすることで、熱泳動により、レチクル２０面及びウェハ５０面へのパーティクル付着を抑制することが可能である。
【００７９】
ダクト１９１及び１９２は、供給部１９０から収納部１４０及び１５０へとガスを導く機能を有し、供給部１９０と収納部１４０及び１５０とを連通している。導くガスとしては、上述したＨｅなどの不活性ガスや水素である。ダクト１９１は供給部１９０と収納部１４０とを連通しており、ダクト１９２は供給部１９０と収納部１５０とを連通している。そのため、収納部１４０及び１５０はダクト１９１及び１９２が独立して形成されているため、ガス流量をそれぞれ変化させることができる。
【００８０】
バルブ１９５及び１９６は、ガスの流量を調整するために使用され、ダクト１９１及び１９２に配置される。バルブ１９５はダクト１９１に配置され、バルブ１９６はダクト１９２に配置されている。そのため、収納部１４０及び１５０はバルブ１９５及び１９６によって、ガス流量をそれぞれ変化させることができる。
【００８１】
露光において、照明装置１０から射出されたＥＵＶ光は、真空環境に配置された光学素子によって、レチクル２０を照明し、レチクル２０面上のパターンを被露光体５０面上に結像する。本実施形態において、像面は円弧状（リング状）の像面となり、レチクル２０と被露光体１４０を縮小倍率比の速度比で走査することにより、レチクル２０の全面を露光する。また、本実施例の露光装置１は、収納部１３０の内部を上述の構成により、Ｐｓ／Ｐｏ≧１００、Ｐｓ≦１０−３Ｐａに維持することができる。かかる圧力においては、分子濃度が低いために光学系の光学素子に付着する可能性、及び、付着量による光量の低減やムラが露光装置の光学性能（解像度やスループット）に対して無視できる程度になるので、露光光の減衰を抑えることができる。その結果、露光装置１はスループットを向上させることができ、解像度を向上させるとともに生産性を向上させることが可能である。
【００８２】
また、さらに別の実施形態を図７に示す。開口隔壁１はベローズＢＬ１を介してウエハステージチャンバ９４に接続され、ベローズＢＬ２を介して投影光学系が収納されるチャンバ９２に接続される。開口隔壁１は支持枠を介して床面Ｆに固定され、各チャンバと開口隔壁１を別々に支持することで差動排気を構成する際の振動の影響を抑えることが可能である。このようにして、各チャンバと開口隔壁１を別々に支持することで差動排気を構成する際の振動の影響を抑えることが可能である。
【００８３】
また、ベローズＢＬ１、ベローズＢＬ２のうちどちらか一方が無くても、ウエハステージチャンバ９４からの振動が投影光学系が収納されるチャンバ９２に伝達する量を減らすことが可能である。
【００８４】
レチクル側に関しても同様に開口隔壁２はベローズＢＬ３を介してレチクルステージチャンバ９３に接続され、ベローズＢＬ４を介して投影光学系が収納されるチャンバ９２に接続される。開口隔壁１は不図示の支持枠１を介して床面Ｆに固定され、同様にレチクルステージチャンバ９３も不図示の支持枠２を介して床面Ｆに固定さる。このようにして、各チャンバと開口隔壁２を別々に支持することで差動排気を構成する際の振動の影響を抑えることが可能である。
【００８５】
また、ベローズＢＬ３、ベローズＢＬ４のうちどちらか一方が無くても、レチクルステージチャンバ９３からの振動が投影光学系が収納されるチャンバ９２に伝達する量を減らすことが可能である。
【００８６】
次に、図８及び図９を参照して、上述の露光装置１を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図８は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ１（回路設計）では、デバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ステップ３（ウェハ製造）では、シリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ４（ウェハプロセス）は、前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いてリソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、それが出荷（ステップ７）される。
【００８７】
図９は、ステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）では、ウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、露光装置１によってマスクの回路パターンをウェハに露光する。ステップ１７（現像）では、露光したウェハを現像する。ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウェハ上に多重に回路パターンが形成される。本実施形態のデバイス製造方法によれば、光学系の汚染の少ない環境で露光を行うことができるので、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。
【００８８】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。本実施例では、ステージ及び駆動部からの脱ガスのみを考慮して差圧を設定しているが、被露光体５０のレジストから発生する有機物による光学素子の汚染を低減する目的から収納部１５０の圧力を収納部１４０の圧力よりも低く設定したり、差圧の条件を変更したりしてもよい。この場合の圧力条件は、数Ｐａ以上の圧力を投影光学系空間に設定する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明のＥＵＶ露光装置の概略構成図である。
【図２】図１に示すＥＵＶ露光装置の接続部の概略部分拡大断面図である。
【図３】図２に示す収納部の張り出し部と内部圧力との関係を示すグラフである。
【図４】図１に示すＥＵＶ露光装置の別の接続部の概略部分拡大断面図である。
【図５】図４に示す収納部の張り出し部と内部圧力との関係を示すグラフである。
【図６】図１に示すＥＵＶ露光装置の別の実施態様を示す概略構成図である。
【図７】図１に示すＥＵＶ露光装置の別の実施態様を示す概略構成図である。
【図８】図１に示すＥＵＶ露光装置を使用したデバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。
【図９】図８に示すフローチャートのステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。
【符号の説明】
【００９０】
１              露光装置
１０            照明装置
１２            光源部
１４            照明光学系
２０            レチクル
３０            レチクルステージ
４０            投影光学系
５０            被露光体
６０            ウェハステージ
１００          真空容器
１１０、１１４、１３０、１４０、１５０    収納部
１６０          接続部
１６２          傾斜部
１６４          張り出し部
１６６          開口部
１７０          接続部
１７２          傾斜部
１７４          張り出し部
１７６          開口部
２００          圧力制御部
２１０          制御部
２２０          排気装置
２８０          圧力センサ
Ｖ１            バルブ１
Ｖ２            バルブ２
ＣＢ１          冷却機構を有する開口部材１
ＣＢ２          冷却機構を有する開口部材２
ＣＰ１          冷却部材１
ＣＰ２          冷却部材２
Ｒ１            低熱伝導率部材１
Ｒ２            低熱伝導率部材２
ＢＬ１          ベローズ
ＢＬ２          ベローズ
ＢＬ３          ベローズ
ＢＬ４          ベローズ
Ｆ              床面
【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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【図８】
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【図９】
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