(57)【要約】【課題】透明無機物質により構成されるペリクル膜のたわみを抑える。【解決手段】転写用パターンを被露光基板に転写する露光装置において、転写用パターンの形成されたフォトマスク基板と、基板に対向して配置されたペリクル膜と、ペリクル膜を保持してペリクル膜とフォトマスク基板との間を封じ、かつ、一部に開口を有するフレームとを備えるフォトマスクを用いる。また、露光装置は、露光光を発射する露光光源と、露光光源からの露光光を受ける位置に配置され、フォトマスクを載置するフォトマスク台と、フォトマスクを透過した光を受ける位置に配置され、被露光基板を載置する被露光基板台とを備える。さらに、フォトマスク台は、フレームの開口から、ペリクル膜と、フォトマスク基板と、フレームとによって封じられる空間に、気体を流通させる、気体導入システムを備えることを特徴とする露光装置。【選択図】　　　　図２
2004128146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写用パターンの形成されたフォトマスク基板と、前記基板に対向して配置されたペリクル膜と、前記ペリクル膜を保持して前記ペリクル膜と前記フォトマスク基板との間を封じ、かつ、一部に開口を有するフレームとを備えるフォトマスクを用いて、前記転写用パターンを被露光基板に転写する露光装置であって、
露光光を発射する露光光源と、
前記露光光源からの露光光を受ける位置に配置され、前記フォトマスクを載置するフォトマスク台と、
前記フォトマスクを透過した光を受ける位置に配置され、前記被露光基板を載置する被露光基板台と、
を備え、
前記フォトマスク台は、
前記フレームの開口から、前記ペリクル膜と、前記フォトマスク基板と、前記フレームとによって封じられる空間に、気体を流通させ、導入した気体を排気するフレームの開口から気体を排気させる、気体導入システムを備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記気体導入システムは、
前記フレームの開口に接続する気体導入管と、
前記気体導入管に接続し、前記気体導入管から、前記空間に、所定の流量の気体を導入させる気体導入手段と、
を備え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】
転写用パターンの形成されたフォトマスク基板と、前記基板に対向して配置されたペリクル膜と、前記ペリクル膜を保持して、前記ペリクル膜と前記フォトマスク基板との間を封じ、かつ、一部に開口を有するフレームとを備えるフォトマスクの前記フォトマスク基板と、前記ペリクル膜と、前記フレームとによって閉じられる空間に、前記開口から気体を流通させる気体導入工程と、
前記フォトマスクに露光光を照射し、前記転写用パターンを転写するパターン転写工程と、
を備えることを特徴とする露光方法。
【請求項４】
前記気体導入工程は、
前記フレームの開口に気体導入管を接続する気体導入管接続工程と、
前記導入管へ気体の流入を開始する気体導入開始工程と、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の露光方法。
【請求項５】
前記パターン転写工程は、前記空間に前記気体を流通させながら行うことを特徴とする請求項３または４に記載の露光方法。
【請求項６】
転写用パターンの形成された基板と、
前記フォトマスク基板に対向して配置され、かつ、透明無機物質によって形成されたペリクル膜と、
前記フォトマスク基板と前記ペリクル膜との間を封じるフレームとを備え、
前記フレームは、
対向する２面に設けられた開口と、
前記開口に設けられた蓋部と、
を備えることを特徴とするフォトマスク。
【請求項７】
前記開口は、前記フレームの対向する２面を取り外した部分であることを特徴とする請求項６に記載のフォトマスク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は露光装置、露光方法、及び、フォトマスクに関する。さらに具体的には、ペリクル膜を備えるフォトマスクに露光光を照射して、被露光基板に、フォトマスクに形成された転写用パターンを転写するための露光装置、露光方法、及び、フォトマスクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、従来の露光装置２００を示す断面模式図である。
図７に示すように、露光装置２００には、露光光源２、照明光学系４、マスクステージ６、投影系８、及び、ウェーハステージ１０が備えられている。
【０００３】
この露光装置２００によって、ウェーハ１４にパターンを転写する場合、マスクステージ６にはフォトマスク４２が載置され、ウェーハステージ１０にはウェーハ１４が載置される。その後、露光光源２から露光光の照射を開始し、露光光を、照明光学系４を介して、マスクステージ６に載置されたフォトマスク４２に照射する。フォトマスク４２を透過した透過光は、投影系８を通り、ウェーハ１４上で結像する。このようにして、フォトマスク４２上の転写用パターン５０をウェーハ１４に転写することができる。
【０００４】
図８は、従来のフォトマスク４２を説明するための断面模式図である。
図８に、示すように、露光装置２００内で使用されるフォトマスク４２は、フォトマスク基板４４、ペリクルフレーム４６、及びペリクル膜４８を含んで構成される。
【０００５】
フォトマスク基板４４には、ウェーハ１４に転写する転写用パターン５０が形成されている。ペリクルフレーム４６は、フォトマスク基板４４の転写用パターン５０が形成された部分の周囲を囲むように配置され、ペリクルフレーム４６にペリクル膜４８が張設されている。ペリクル膜４８は、これによって、フォトマスク基板４４の転写用パターン５０が形成された面と、約６ｍｍの間隔をおいて保持されている。また、ペリクル膜４８は、有機物重合体により構成される。
【０００６】
このように、転写用パターン５０の形成されたフォトマスク基板４４に、ペリクル膜を張設するのは、フォトマスク基板４４の転写用パターン５０が形成されている面に異物５２が付着するのを防止するためである。
図９は、フォトマスク基板４４がペリクル膜４８で保護されていない場合の露光について説明するための模式図であり、図１０は、フォトマスク基板４４がペリクル膜４８で保護されている場合の露光について説明するための模式図である。
【０００７】
図９に示すように、ペリクル膜４８が設けられていない場合、フォトマスク基板４４の転写用パターン５０形成面に、異物５２が直接付着してしまう場合がある。この場合、図９に示すように、転写用パターン５０と共に、異物５２がそのまま、ウェーハ１４に転写されてしまうため、ウェーハ１４に転写されたパターンに欠陥が生じてしまう場合がある。
【０００８】
一方、転写用パターン５０形成面が、ペリクル膜４８で保護されている場合には、異物５２が直接、転写用パターン５０形成面に付着するのを防ぐことができる。また、ペリクル膜４８に異物５２が付着しても、図１０に示すように、フォトマスク基板４４の転写用パターン５０形成面と、ペリクル膜４８とは、約６ｍｍの間隔をおいて張設されているため、異物５２の像は、焦点が合わずにデフォーカスされて、ウェーハ１４上には転写されることはない（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−３０５２５３号公報（第０００４段落）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、半導体プロセスにおけるパターンの微細化に伴い、露光波長の短波長化が進んでいる。現在、露光に用いられている光源は、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザが主力であり、これに引き続き、真空紫外線領域の光線である波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザが光源に使用されつつある。さらに、波長１５７ｎｍのＦ２エキシマレーザ光線を露光光に用いる技術も研究が進んでいる。
【００１１】
しかし、従来の有機物重合体によるペリクル膜４８では、Ｆ２エキシマレーザの光線を十分に透過することができない。このため、Ｆ２エキシマレーザの光線を露光光に用いる場合、ペリクル膜として、従来の有機物重合体からなるペリクル膜を用いることができない。また、Ｆ２エキシマレーザの光線を十分に透過する有機物重合体は、まだ開発されておらず、合成も困難であると考えられる。
【００１２】
一方、Ｆ２エキシマレーザの光線を露光光に用いる場合のペリクル膜を構成する材料として、有機物重合体に代えて、石英ガラス等の透明無機物質が期待されている。石英ガラス等の透明無機物質は、Ｆ２エキシマレーザの光線を十分に透過し、かつ、光線による光分解反応を起こさないため、ペリクル膜の劣化をも抑えることができる。
【００１３】
しかしながら、透明無機物質の膜厚の均一性を考慮すると、１００〜１０００μｍの厚さ程度までの研磨が限界である。しかし、透明無機物質による膜の膜厚が１００〜１０００μｍとなると、その自重によりたわみが生じ、このたわみによる収差が引き起こされる場合がある。
【００１４】
従来の有機物重合体によるペリクル膜４８の場合、たわみが生じても、６００〜１０００ｎｍと薄いため、収差を無視することができる。しかし、１００〜１０００μｍの厚さを有するペリクル膜にたわみが生じた場合、収差を無視することができず、結像性能が劣化することになる。また、このペリクル膜のたわみによる収差を、露光装置により補正することは非常に困難である。
【００１５】
従って、この発明は、以上の問題を解決し、透明無機物質により形成されるペリクル膜のたわみを抑えることができる改良されたフォトマスク、露光装置及びこれを用いた露光方法を提案するものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
従って、この発明の露光装置は、転写用パターンの形成されたフォトマスク基板と、前記基板に対向して配置されたペリクル膜と、前記ペリクル膜を保持して前記ペリクル膜と前記フォトマスク基板との間を封じ、かつ、一部に開口を有するフレームとを備えるフォトマスクを用いて、前記転写用パターンを被露光基板に転写する露光装置であって、
露光光を発射する露光光源と、
前記露光光源からの露光光を受ける位置に配置され、前記フォトマスクを載置するフォトマスク台と、
前記フォトマスクを透過した光を受ける位置に配置され、前記被露光基板を載置する被露光基板台と、
を備え、
前記フォトマスク台は、
前記フレームの開口から、前記ペリクル膜と、前記フォトマスク基板と、前記フレームとによって封じられる空間に、気体を流通させ、導入した気体を排気するフレームの開口から気体を排気させる、気体導入システムを備えるものである。
【００１７】
また、この発明の露光装置は、前記気体導入システムが、
前記フレームの開口に接続する気体導入管と、
前記気体導入管に接続し、前記気体導入管から、前記空間に、所定の流量の気体を導入させる気体導入手段と、
を備えるものである。
【００１８】
次に、この発明の露光方法は、転写用パターンの形成されたフォトマスク基板と、前記基板に対向して配置されたペリクル膜と、前記ペリクル膜を保持して、前記ペリクル膜と前記フォトマスク基板との間を封じ、かつ、一部に開口を有するフレームとを備えるフォトマスクの前記フォトマスク基板と、前記ペリクル膜と、前記フレームとによって閉じられる空間に、前記開口から気体を流通させる気体導入工程と、
前記フォトマスクに露光光を照射し、前記転写用パターンを転写するパターン転写工程と、
を備えるものである。
【００１９】
あるいは、この発明の露光方法は、前記気体導入工程が、
前記フレームの開口に気体導入管を接続する気体導入管接続工程と、
前記導入管へ気体の流入を開始する気体導入開始工程と、
を含むものである。
【００２０】
あるいは、この発明の露光方法は、前記パターン転写工程は、前記空間に前記気体を流通させながら行うものである。
【００２１】
次に、この発明のフォトマスクは、転写用パターンの形成された基板と、
前記フォトマスク基板に対向して配置され、かつ、透明無機物質によって形成されたペリクル膜と、
前記フォトマスク基板と前記ペリクル膜との間を封じるフレームとを備え、
前記フレームは、
対向する２面に設けられた開口と、
前記開口に設けられた蓋部と、
を備えるものである。
【００２２】
あるいは、この発明のフォトマスクは、前記開口が、前記フレームの対向する２面を取り外した部分であるものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
【００２４】
実施の形態．
図１は、この発明の実施の形態における露光装置１００を説明するための断面模式図である。また、図２は、露光装置１００の、Ａ−Ａ´方向における断面模式図である。
図１に示すように、露光装置１００は、Ｆ２エキシマレーザ２と、照明光学系４と、マスクステージ６と、投影系８と、ウェーハステージ１０とを含んで構成される。
【００２５】
Ｆ２エキシマレーザ２は、露光光として、Ｆ２エキシマレーザ光を照射する。照明光学系４は、Ｆ２エキシマレーザ２の下方に配置され、Ｆ２エキシマレーザ２から照射された露光光が入射するようになっている。また、マスクステージ６は、照明光学系４の下方に配置されている。また、マスクステージ６の下方には、投影系が配置されている。さらに、ウェーハステージ１０は、投影系８の下方に配置されている。
【００２６】
また、露光の際には、露光装置１００には、転写用パターンの形成されたフォトマスク１２がマスクステージ６に載置され、また、ウェーハ１４がウェーハステージ１０に載置される。
【００２７】
図１及び図２に示すように、マスクステージ６には、ガス導入システム１１０が備えられている。ガス導入システム１１０は、ガス導入口２０、ガス導入手段２２及びガス導入配管２４を含んで構成される。
【００２８】
ガス導入口２０は、ガス導入手段２２に接続されている。また、ガス導入手段２２のガス導入口２０が接続された面とは対向する面には、ガス導入配管２４の一端が接続されている。また、マスクステージ６にフォトマスク１２が載置され露光が行われる際には、ガス導入配管２４の他端は、フォトマスク１２に接続される。
【００２９】
図３は、この発明の実施の形態１で用いられるフォトマスク１２を説明するための模式図であり、図３（ａ）は断面、図３（ｂ）は背面を示す。
図３に示すようにフォトマスク１２は、フォトマスク基板２６と、ペリクルフレーム２８と、ペリクル膜３０とを含んで構成される。
【００３０】
フォトマスク基板２６には、転写用パターン３２が形成されている。フォトマスク基板２６は、ガラス基板であり、転写用パターン３２は、このガラス基板に、クロムなどにより、露光光を透過しない遮光部分を作ることで形成されている。尚、この明細書において、フォトマスク基板２６の転写用パターン３２が形成されている面をパターン形成面と称することとする。
【００３１】
ペリクルフレーム２８は、フォトマスク基板２６のパターン形成面側に、転写用パターン３２の周囲を囲むようにして、フォトマスク基板２６に対して垂直な方向に設けられている。フォトマスク基板２６のパターン形成面に対して垂直な方向の、ペリクルフレーム２８の高さは、約６．３５［ｍｍ］である。ペリクルフレーム２８は、アルミニウム等の金属により構成されている。また、ペリクルフレーム２８の一面には、流入口３４が設けられている。流入口３４の大きさは、横Ｌ＝１２０［ｍｍ］、縦ｄ＝６．０［ｍｍ］である。また、流入口３４が設けられた面に対向する面には、排出口３６が設けられている。また、流入口３４、及び排出口３６には、それぞれ、蓋栓３８、４０が設けられている。蓋栓３８、４０は、取り外しすることができる。
【００３２】
ペリクル膜３０は、ペリクルフレーム２８の、フォトマスク基板２６に接続された面と対向する面に、接着剤により張設されている。これにより、フォトマスク基板２６のパターン形成面と、ペリクル膜３０とは、約６ｍｍの間隔をおいて、平行に配置されている。また、ペリクル膜３０は、石英ガラスにより構成され、膜厚のばらつきが５ｎｍ以下になるように研磨されている。また、内部を気体の流れる方向におけるペリクル膜３０の長さは、Ｄ＝１４９［ｍｍ］である。
【００３３】
また、フォトマスク１２に備えられた流入口３４を、蓋栓３８を外した状態で、ガス導入配管２４に接続して、フォトマスク１２内にガスを導入することができる。また、このとき、流入口３４とは対向する面に設けられた排出口３６の蓋栓４０を取り外し、排出口３６から、フォトマスク１２内の雰囲気を排出し、導入するガスの流速を一定に保つ。
【００３４】
また、フォトマスク基板２６のパターン形成面側に張設されたペリクル膜３０により、パターン形成面に異物が直接付着するのを抑えることができる。また、このペリクル膜３０は、石英ガラスにより構成されているため、Ｆ２エキシマレーザ光を十分に透過させることができる。
【００３５】
このように構成された露光装置１００において、まず、Ｆ２エキシマレーザ２から照射された光は、照明光学系４に入射し、ここで、焦点を合わせられて、フォトマスクステージ６に載置されたフォトマスク１２に入射する。フォトマスク１２を透過した透過光は、投影系８に入射し、ここで、所定の倍率に縮小され、ウェーハ１４に照射し、ウェーハ１４において、パターンを結像するようになっている。
【００３６】
また、露光の際、ガス導入システム１１０のガス導入配管２４の一端は、ペリクルフレーム２８に設けられた蓋部３８を取り外して、流入口３４に接続できる。この状態で、ガス導入口２０から、ガスを導入し、ガス導入手段２２において、流量を調節して、これを、ガス導入配管２４を通して、フォトマスク１２内に流入させることができる。このとき導入するガスとしては、窒素を用いる。また、この実施の形態においては、ペリクル膜のたわみを解消する程度に流量を調節する。
【００３７】
尚、ここでは、フォトマスク１２内に流入する流量をＶ［ｍ３／ｓ］とし、ペリクル膜が受ける力をＦ［Ｎ］とする。また、ペリクルフレーム２８の開口の大きさを横Ｌ［ｍ］、縦ｄ［ｍ］とする。このとき、フォトマスク１２内を流れる気体の流速は、Ｖ／（Ｌ・ｄ）［ｍ／ｓ］である。ここで、Ｐ［Ｎ／ｍ２］を圧力、ρ［ｋｇ／ｍ３］を気体の密度、ｕ［ｍ／ｓ１］を流速、ｇ［ｍ／ｓ２］を重力加速度、ｈ［ｍ］をペリクル膜３０の高さとすると、Ｂｅｒｎｏｕｌｌｉの法則により、流速と圧力の関係は、式（１）で表される。
Ｐ＋１／２ρｕ２＋ρｇｈ＝一定　・・・・・（１）
従って、ペリクル膜３０の下面での圧力、流速、ペリクル膜の高さをそれぞれ、
Ｐ０、ｕ０、ｈ０とし、フォトマスク１２内部での圧力をＰ、ｕ、ｈとすると、式（２）が成立する。
Ｐ＋１／２ρｕ２＋ρｇｈ＝Ｐ０＋１／２ρｕ０２＋ρｇｈ０＝一定　・・（２）
ここで、Ｐ０は、大気圧、ｕ０＝０、ペリクル膜３０の厚さは、１００μｍ〜１０００μｍと十分に小さいため、ｈ＝ｈ０と近似すると、式（３）が得られる。
Ｐ＋１／２ρｕ２＝Ｐ０　・・・・・（３）
気体の流れる方向におけるペリクル膜３０の長さをＤ［ｍ］とすると、ペリクル膜３０が受ける上向きの力Ｆ［Ｎ］は、式（４）で表される。
Ｆ＝（１／２ρｕ２）ＬＤ　・・・・・（４）
式（４）に、流速ｕ＝Ｖ／（Ｌ・ｄ）を代入して、式（５）が得られる。
Ｆ＝［ρ｛Ｖ／（Ｌ・ｄ）｝２］ＬＤ／２　・・・・・（５）
【００３８】
ここで導入する気体を窒素とすると、ρ＝１．２５［ｋｇ／ｍ３］であり、ペリクルフレーム２８の開口の大きさは、Ｌ＝１２０［ｍｍ］、ｄ＝６．０［ｍｍ］、気体の流れる方向におけるペリクル膜３０の長さＤ＝１４９［ｍｍ］、流量を、０．００１６７［ｍ３／ｓ］（＝１００Ｌ／ｍｉｎ）とすると、ペリクル膜３０が受ける上向きの力は、０．００６０１［Ｎ］となる。
【００３９】
図４は、この発明の実施の形態１における露光方法を説明するためのフロー図である。また、図５は、露光装置１００のＢ−Ｂ´方向における断面図である。また、図６は、ガスが導入されているフォトマスク１２の状態を説明するための断面模式図である。
図１〜６を用いて露光装置１００に、フォトマスク１２を用いてウェーハ１４にパターンを転写する方法について説明する。
【００４０】
まず、露光装置１００のマスクステージ６にフォトマスク１２を載置する（ステップＳ２）。ここでは、図５（ａ）に示すように、フォトマスク１２が載置されていない状態から、図５（ｂ）に示すように、フォトマスク１２を載置する。このとき、ガス導入配管２４は、フォトマスク１２からは離れた状態にある。
【００４１】
次に、フォトマスク１２の流入口３４に、ガス導入配管２４を接続する（ステップＳ４）。ここでは、まず、露光装置１００内において、ペリクルフレーム２８の蓋栓３８、４０を取り外し、流入口３４、排出口３６を開口する。その後、図５（ｃ）に示すように、フォトマスク１２の流入口３４と、ガス導入配管とを接続し、ガス導入システム１１０からフォトマスク１２内にガスを導入できる状態にする。
【００４２】
次に、ガスの導入を開始する（ステップＳ６）。ここでは、図６に示すように、ガス導入口２０から、ガスとして窒素ガスを導入する。導入されたガスの流量は、ガス導入手段２２において、０．００１６７［ｍ３／ｓ］に調節される。これにより、所定の圧力に調節されたガスは、ガス導入配管２４を通り、流入口３４から、フォトマスク１２の内部に流入する。
また、フォトマスク内部の雰囲気は、排出口３６から流出する。このようにして、フォトマスク１２内部にガスが流れ、ペリクル膜３０の下方から、上向きの力が加えられている状態を保つ。
【００４３】
次に、ウェーハステージ１０に、ウェーハ１４を載置し（ステップＳ８）、露光を開始する（ステップＳ１０）。露光は、ガス導入システム１１０から、ガスを導入している状態のまま行う。ここでは、Ｆ２エキシマレーザ２から露光光を発射し、フォトマスク１２の転写用パターン３２を、ウェーハ１４に転写する。ここで、マスクステージ６と、ウェーハステージ１０とは、反対方向に走査されながら、露光を繰り返す。これによって、ウェーハ１４上に転写用パターン３２が転写される。続けて、他のウェーハに露光を行う場合には、ウェーハ１４をアンロードし（ステップＳ１２）、新しいウェーハを載置して（ステップＳ８）、露光を繰り返す。
【００４４】
このようにして、全てのウェーハへのパターンの転写が終了すると、露光を終了する（ステップＳ１４）、また、ガスの導入も終了する（ステップＳ１６）。
【００４５】
以上説明したように、露光装置１００によれば、フォトマスク１２内にガスが流れている状態で露光を行うことができる。従って、ペリクル膜３０の下方から、上向きの力が加えられる。このため、露光の際における、ペリクル膜３０の自重によるたわみを抑えることができる。従って、Ｆ２エキシマレーザの光を十分に透過できる石英ガラスによるペリクル膜３０を用いて露光を行い、かつ、ペリクル膜３０のたわみとこれによる収差を抑えることができる。また、マスク基板と、ペリクル膜とペリクルフレームとに囲まれた空間に存在する露光光を吸収する分子を迅速に排気することができるため、レチクルをセットしてから露光可能になるまでの時間を短縮することができる。また、石英ガラスは、Ｆ２エキシマレーザ光を照射しても光分解反応を起こさないため、ペリクル膜３０の延命化を図ることができる。
【００４６】
なお、この発明において、ペリクル膜３０は、石英ガラスにより構成されるものを用いたが、この発明はこれに限るものではなく、Ｆ２エキシマレーザの光を十分に透過できるものであれば、他の透明無機物質により構成されたものであってもよい。
【００４７】
また、この実施の形態においては、流入口３４と、排出口３６とは、ペリクルフレーム２８の一部に設けられた開口である場合について説明した。しかし、この発明はこれに限るものではなく、例えば、ペリクルフレーム２８の対向する２面が、取り外し可能になっているものや、ドアのように開閉可能になっているものなど、ガスの流入及び排出をできるものであれば良い。
【００４８】
また、この実施の形態においては、開口に蓋部３８、４０が設けられているものについて説明した。蓋部３８、４０を有するものや、例えば、露光装置内で２面を、ガス流入の際に取り外すもの、ドアのようなものを備えるものであれば、さらに、フォトマスク１２内に異物が流入するのを効果的に防止することもできる。しかし、この発明は、これに限るものではなく、蓋部や、ドアなどを有さず、開口のみを有する物であっても良い。
【００４９】
また、この発明において、露光装置１００の構成は、この実施の形態において説明したものに限るものではない。例えば、この実施の形態においては、露光光源として、Ｆ２エキシマレーザ２を用いた。しかし、この発明はこれに限るものではなく、他の露光光源であってもよい。特に、この発明によれば、ペリクル膜が石英ガラスで構成されているため、１６０ｎｍ以下の真空紫外域光線を露光光源として用いるものであってもよい。また、この実施の形態においては、スキャン方式の露光装置について説明したが、この発明はこれに限るものではなく、ステップアンドリピート方式の露光装置など、他の露光装置であってもよい。
【００５０】
更に、この実施の形態においては、ガス導入システム１１０は、ガス導入口２０、ガス導入手段２２、及びガス導入配管２４を備えるものについて説明した。しかし、この発明はこれに限るものではなく、フォトマスク内に、ガスを流入し、フォトマスク１２内の流量を調整できるものであれば良い。
【００５１】
また、この実施の形態においては、ガス導入システム１１０に、ガス導入手段２２等を備えて、フォトマスク１２内に気体を流入させるシステムについて説明した。しかし、この発明において、フォトマスク１２内に気体を流通させる方法は、これに限るものではなく、例えば、気体導入の代りに、排出口からの吸引をするものであってもよい。これによっても、フォトマスク１２内に気体の流速を作り出し、フォトマスク１２内の空間を減圧にすることができる。
【００５２】
また、実施の形態においては、ガスとして、窒素を用いた。しかし、この発明においてガスは、これに限るものではなく、例えば、ヘリウムなどの不活性気体であり、波長１６０ｎｍ以下の真空紫外域光線の透過率を十分に得られる気体を用いればよい。
【００５３】
また、この発明においては、ペリクルフレーム２８の流入口３４の大きさＬ・ｄ［ｍ２］や、流速［ｍ／ｓ１］、ペリクル膜３０の長さＤ［ｍ］などは、実施の形態において説明した値に限るものはない。これらの値は、導入する気体の密度や、ペリクル膜３０の高さなども考慮して、式（１）〜式（５）により、ペリクル膜３０が、必要な上向きの力を受けられるように設定すればよい。
【００５４】
なお、この発明において、フレームには、例えば、実施の形態のペリクルフレーム２８が該当し、開口には、例えば、流入口３４、排出口３６が該当し、また、蓋部には、例えば、蓋栓３８、４０が該当する。また、この発明において、被露光基板には、例えば、実施の形態のウェーハ１４が該当する。
【００５５】
また、この発明において、露光光源には、例えば、実施の形態のＦ２エキシマレーザ２が該当し、フォトマスク台には、例えば、マスクステージ６が該当し、被露光基板台には、例えば、ウェーハステージ１０が該当する。また、この発明において、気体導入システムには、例えば、実施の形態のガス導入システム１１０が該当し、気体導入管には、例えば、ガス導入配管２４が該当し、気体導入手段には、例えば、ガス導入手段２２が該当する。
【００５６】
また、例えば、実施の形態のステップＳ４〜６を実行することにより、この発明の気体導入工程が実施され、例えば、ステップＳ８を実施することにより、この発明のパターン転写工程が実施される。さらに、例えば、ステップＳ４を実行することにより、この発明の気体導入管接続工程が実施され、例えば、ステップＳ６を実行することにより、この発明の気体導入開始工程が実施される。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、フォトマスク内に気体が流れている状態で露光を行うことができる。これにより、ペリクル膜は、その自重により受ける力とは逆向きの力を受けることができ、ペリクル膜の自重によるたわみを抑えることができる。従って、Ｆ２エキシマレーザの光を十分に透過する透明無機物質を、ペリクル膜として用いることができる。
【００５８】
また、マスク基板とペリクル膜と、ペリクルフレームとに囲まれた空間に存在する露光光を吸収する分子を迅速に排出することができるため、レチクルをセットしてから露光可能になるまでの時間を短縮することができる。これにより、トータルスループットの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態における露光装置を説明するための断面模式図である。
【図２】図１の露光装置のＡ−Ａ´方向における断面模式図である。
【図３】この発明の実施の形態におけるフォトマスクを説明するための模式図である。
【図４】この発明の実施の形態における露光方法を説明するためのフロー図である。
【図５】図１の露光装置のＢ−Ｂ´方向における断面模式図である。
【図６】この発明の実施の形態において、フォトマスク内にガスを導入している状態を説明するための断面図である。
【図７】従来の露光装置について説明するための断面模式図である。
【図８】従来のフォトマスクについて説明するための模式図である。
【図９】フォトマスク基板がペリクル膜で保護されていない場合の露光について説明するための模式図である。
【図１０】フォトマスク基板がペリクル膜で保護されている場合の露光について説明するための模式図である。
【符号の説明】
１００　露光装置
１１０　ガス導入システム
２　Ｆ２エキシマレーザ
４　照明光学系
６　マスクステージ
８　投影系
１０　ウェーハステージ
１２　フォトマスク
１４　ウェーハ
２０　ガス導入口
２２　ガス導入手段
２４　ガス導入配管
２６　フォトマスク基板
２８　ペリクルフレーム
３０　ペリクル膜
３２　転写用パターン
３４　流入口
３６　排出口
３８　蓋栓
４０　蓋栓
４２　フォトマスク
４４　フォトマスク基板
４６　ペリクルフレーム
４８　ペリクル膜
５０　転写用パターン
５２　異物
【図１】
2004128146.tif 000003
【図２】
2004128146.tif 000004
【図３】
2004128146.tif 000005
【図４】
2004128146.tif 000006
【図５】
2004128146.tif 000007
【図６】
2004128146.tif 000008
【図７】
2004128146.tif 000009
【図８】
2004128146.tif 000010
【図９】
2004128146.tif 000011
【図１０】
2004128146.tif 000012