(57)【要約】【課題】Ｆ２露光装置における露光精度の向上及び安定化を図る。【解決手段】受光センサー光路部及びセンサー自身をパージ隔壁で遮蔽し、パージ隔壁の中に不活性ガスを供給することにより、ステージ装置上の各受光センサー部のパージ置換を行う。あるいは、受光センサー光路部に、光透過効率の高い硝材を設けることにより、酸素置換不良による計測光の光量ダウンを防ぐ。【選択図】　　　図７
2004104050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原版面に描かれたパターンを投影光学系を介して基板に投影し、該投影光学系に対し前記原版と基板の両方もしくは基板のみをステージ装置により相対的に移動させることにより、該原版のパターンを該基板に繰り返し露光する露光装置において、
前記ステージ装置上に搭載された受光センサーの周囲及び入射光路部を略遮蔽空間とするパージ隔壁と、該パージ隔壁内に気体を供給する気体供給手段とを設けたことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記気体供給手段を、受光センサー固定部近傍のステージ装置部材に一体的に設けたことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記気体供給手段の前記受光センサーへの経路の任意の位置で、前記気体が多孔質体部材、多孔板、不織布、ノズルおよび弁のいずれか単一の部材または複数の部材から複合的に成る部材を透過するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記受光センサーを用いての計測または前記ステージ装置の制御に略同期して、前記気体の供給量を可変に制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の露光装置。
【請求項５】
原版面に描かれたパターンを投影光学系を介して基板に投影し、該投影光学系に対し前記原版と基板の両方もしくは基板のみをステージ装置により相対的に移動させることにより、該原版のパターンを該基板に繰り返し露光する露光装置において、
前記原版面または前記基板面に隣接した部位または対向した離間面より、前記原版面または前記基板面に気体を供給する第１気体供給手段と、前記ステージ装置上に搭載された前記受光センサーに対し気体を供給する第２気体供給手段とを有し、該ステージ装置上に搭載される受光センサーの入射光路部に対しては、該第２気体供給手段より気体が供給されることを特徴とする露光装置。
【請求項６】
前記受光センサー入射光路部の近傍には気体透過孔が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記受光センサーを用いての計測または前記ステージ装置の制御に略同期して、前記第２気体供給手段の気体供給量を可変に制御することを特徴とする請求項５または６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記気体が、不活性ガスであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の露光装置。
【請求項９】
前記不活性ガスが、高純度窒素または高純度ヘリウムであることを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
原版面に描かれたパターンを投影光学系を介して基板に投影し、該投影光学系に対し前記原版と基板の両方もしくは基板のみをステージ装置により相対的に移動させることにより、該原版のパターンを該基板に繰り返し露光する露光装置において、
前記ステージ装置上に搭載される受光センサーの入射光路部の一部に受光光を透過する硝材が設けられたことを特徴とする露光装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１つに記載の露光装置において、ディスプレイと、ネットワークインターフェースと、ネットワーク用ソフトウェアを実行するコンピュータとをさらに有し、露光装置の保守情報をコンピュータネットワークを介してデータ通信することを可能にした露光装置。
【請求項１２】
前記ネットワーク用ソフトウェアは、前記露光装置が設置された工場の外部ネットワークに接続され前記露光装置のベンダもしくはユーザが提供する保守データベースにアクセスするためのユーザインターフェースを前記ディスプレイ上に提供し、前記外部ネットワークを介して該データベースから情報を得ることを可能にする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１つに記載の露光装置を含む各種プロセス用の製造装置群を半導体製造工場に設置する工程と、該製造装置群を用いて複数のプロセスによって半導体デバイスを製造する工程とを有することを特徴とする半導体デバイス製造方法。
【請求項１４】
前記製造装置群をローカルエリアネットワークで接続する工程と、前記ローカルエリアネットワークと前記半導体製造工場外の外部ネットワークとの間で、前記製造装置群の少なくとも１台に関する情報をデータ通信する工程とをさらに有する請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記露光装置のベンダもしくはユーザが提供するデータベースに前記外部ネットワークを介してアクセスしてデータ通信によって前記製造装置の保守情報を得る、もしくは前記半導体製造工場とは別の半導体製造工場との間で前記外部ネットワークを介してデータ通信して生産管理を行なう請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
請求項１〜１２のいずれか１つに記載の露光装置を含む各種プロセス用の製造装置群と、該製造装置群を接続するローカルエリアネットワークと、該ローカルエリアネットワークから工場外の外部ネットワークにアクセス可能にするゲートウェイを有し、前記製造装置群の少なくとも１台に関する情報をデータ通信することを可能にした半導体製造工場。
【請求項１７】
半導体製造工場に設置された請求項１〜１２のいずれか１つに記載の露光装置の保守方法であって、前記露光装置のベンダもしくはユーザが、半導体製造工場の外部ネットワークに接続された保守データベースを提供する工程と、前記半導体製造工場内から前記外部ネットワークを介して前記保守データベースへのアクセスを許可する工程と、前記保守データベースに蓄積される保守情報を前記外部ネットワークを介して半導体製造工場側に送信する工程とを有することを特徴とする露光装置の保守方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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工程において用いられる露光装置に関し、特に露光光源に真空紫外光（ＶＵＶ）又は電子ビームを使用する露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工程において用いられる投影露光装置では、レチクルステージ及びウエハステージにて、レチクル及びシリコンウエハを投影露光系に対して順次移動させ、レチクルパターンをシリコンウエハ上に投影して転写する。
【０００３】
露光光源に真空紫外光（ＶＵＶ）であるＦ２レーザー（λ１５７ｎｍ）を用いる従来例を図１７および１８に示す。図において、１０１は照明系ユニットで、露光光源からの露光光を整形し、露光パターン原版であるレチクルに対して照射する機能を持つ。１０２はレチクルを搭載するレチクルステージ、１０３は原版パターンをウエハ（基板）に縮小投影する縮小投影レンズで、レチクルステージ１０２はウエハに対して縮小投影レンズ１０３の縮小露光倍率比でレチクルをスキャン動作させる。１０４はウエハステージで、露光時、ウエハをレチクルと同期してスキャンさせるとともに、ウエハを露光毎に順次連続移動（ステップ移動）させるステージである。１０５は前記レチクルステージ１０２、投影レンズ１０３及びウエハステージ１０４を支持する露光装置本体である。
【０００４】
１０６はウエハステージパージ隔壁、１０７はレチクルステージパージ隔壁で、これらは、ウエハステージ及びレチクルステージ空間を、ヘリウムあるいは窒素で置換するための隔壁である。隔壁１０６及び１０７は、以下の目的で設けられている。すなわち、一般の空気中の場合、露光光である真空紫外光（ＶＵＶ）であるＦ２レーザー（λ１５７ｎｍ）が、空気中の酸素に吸収されてオゾンの発生を招いたり、空気中のシリコンに吸収されて酸化シリコンが生成されたり、シロキサン及びシラザン等の有機ガスと空気中水分による加水分解により、アンモニアやシラノールが発生し、レンズ硝材に付着し露光光の透過率を下げる。そこで、ウエハステージパージ隔壁１０６を、ウエハステージ空間を閉じた空間にすることによって、露光光の透過率を上げるために供給されるヘリウムあるいは窒素による置換パージをより効率良く行い、内部の酸素及び水分濃度を１００〜１０００ｐｐｍまで落とすために設ける。レチクルステージパージ隔壁１０７も同様の目的で設けられている。
【０００５】
１０８はウエハパージノズルで、ウエハ上面の露光部を局所的に高純度の窒素ガスで置換パージすることにより、上記ウエハステージパージ隔壁１０６及びレチクルステージパージ隔壁１０７内の酸素濃度（１００〜１０００ｐｐｍ）よりもさらに低い１０ｐｐｍ以下の酸素、水分濃度にする。ウエハステージパージ配管１０９、レチクルステージパージ配管１１０、ウエハパージ配管１１１は、パージ気体供給ユニット１１２から、パージ気体（ヘリウムあるいは窒素等）を、前記それぞれの隔壁１０６、１０７内部及びパージノズル１０８に供給する配管である。
【０００６】
図１８において、１１５はレチクル基板に描かれたレチクルパターンを縮小露光系を通して投影転写するために、単結晶シリコン基板表面にレジストが塗られたウエハ、１１３は前記ウエハ１１５を縮小露光系の光軸方向及びチルト方向及び光軸中心の回転方向に微動調整する微動ステージ、１１４は前記ウエハ１１５を微動ステージ１１３に支持固定するウエハチャック、１１６は微動ステージ１１３のＸ方向の位置をレーザー干渉計により計測するためのターゲットとしてのＸバーミラーである。１１７はＹバーミラーで、同じくＹ方向の位置を計測するターゲットである。１１８は前記微動ステージ１１３上面に設けられた照度センサーで、露光光の照度を露光前にキャリブレーション計測し、露光量補正に用いる。１１９は微動ステージ１１３上面に設けられ、ステージアライメント計測用のターゲットが設けられたステージ基準マーク、１２０は前記微動ステージ１１３をＸ方向に移動駆動するＸリニアモーター、１２１は前記微動ステージ１１３のＸ軸方向の移動を案内するＸガイド、１２２はＸガイド１２１及び微動ステージ１１３をＹ方向に移動案内するＹガイド、１２３、１２４は前記微動ステージ１１３をＹ方向に移動駆動するＹリニアモータ、１２５は前記微動ステージ１１３を平面ガイドするステージ定盤である。
なお、上記従来技術を記載した文献としては特許文献１〜４がある。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１５８１５４（Ｐ２００２−１５８１５４Ａ）
【特許文献２】
特開２００１−３５８０５６（Ｐ２００１−３５８０５６Ａ）
【特許文献３】
特開２００１−３５７８２（Ｐ２００１−３５７８２Ａ）
【特許文献４】
特開２００１−８５３１４（Ｐ２００１−８５３１４Ａ）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この従来装置は、露光精度が不安定な場合があるという問題があった。本発明者の知見によると、その理由は以下のとおりである。すなわち、図１７の装置においては、図１９（１）（２）に示すように、ウエハ１１５にはレチクルを通過したスリット露光光１２６が露光光軸を中心として照射され、その上部にウエハパージノズル１０８が設けられ、そこから噴出されたパージ気体（窒素等）にて、ウエハ１１５上面が置換されることにより、ウエハ１１５中心付近では、酸素濃度が１０ｐｐｍを達成している。しかし、図２０（１）（２）に示すように、ステージ基準マーク１１９に設けられたセンサー部１１９Ｂの光路近傍部、及び照度センサー１１８の受光素子１１８Ａとフィルター１１８Ｂ間では、前記パージ気体が到達しにくい構造になっているため、ウエハ１１５上部のように酸素濃度が下がらず、ステージ空間酸素濃度の１００〜１０００ｐｐｍレベルに留まる。そのため、受光素子１１８Ａ及びセンサー部１１９Ｂへの光路部で酸素吸収による、計測光の光量ダウンが発生し計測不良が発生し、露光精度が不安定になっていた。
本発明は、上述の従来例で問題になっていた、各受光センサーの計測不良を防ぐことにより、露光精度の安定した露光装置を実現することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明に係る第１の露光装置は、原版面に描かれたパターンを投影光学系を介して基板に投影し、該投影光学系に対し前記原版と基板の両方もしくは基板のみをステージ装置により相対的に移動させることにより、該原版のパターンを該基板に繰り返し露光する露光装置において、前記ステージ装置上に搭載された受光センサーの周囲及び入射光路部を略遮蔽空間とするパージ隔壁と、該パージ隔壁内に気体を供給する気体供給手段とを設けたことを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記気体供給手段は、受光センサー固定部近傍のステージ装置部材に一体的に設けることが好ましい。また、前記気体供給手段の前記受光センサーへの経路の任意の位置で、前記気体が多孔質体部材、多孔板、不織布、ノズルおよび弁のいずれか単一の部材または複数の部材から複合的に成る部材を透過するのが好ましい。さらに、前記受光センサーを用いての計測または前記ステージ装置の制御に略同期して、前記気体の供給量を可変に制御することが好ましい。
【００１１】
本発明に係る第２の露光装置は、原版面に描かれたパターンを投影光学系を介して基板に投影し、該投影光学系に対し前記原版と基板の両方もしくは基板のみをステージ装置により相対的に移動させることにより、該原版のパターンを該基板に繰り返し露光する露光装置において、前記原版面または前記基板面に隣接した部位または対向した離間面より、前記原版面または前記基板面に気体を供給する第１気体供給手段と、前記ステージ装置上に搭載された前記受光センサーに対し気体を供給する第２気体供給手段とを有し、該ステージ装置上に搭載される受光センサーの入射光路部に対しては、該第２気体供給手段より気体が供給されることを特徴とする。
【００１２】
ここで、前記受光センサー入射光路部の近傍には気体透過孔を設けることが好ましい。また、前記受光センサーを用いての計測または前記ステージ装置の制御に略同期して、前記第２気体供給手段の気体供給量を可変に制御することが好ましい。
これら第１及び第２の露光装置において、前記気体としては、高純度窒素や高純度ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。
【００１３】
本発明に係る第３の露光装置は、原版面に描かれたパターンを投影光学系を介して基板に投影し、該投影光学系に対し前記原版と基板の両方もしくは基板のみをステージ装置により相対的に移動させることにより、該原版のパターンを該基板に繰り返し露光する露光装置において、前記ステージ装置上に搭載される受光センサーの入射光路部の一部に受光光を透過する硝材が設けられたことを特徴とする。
【００１４】
【作用】
本発明では、受光センサー光路部及びセンサー自身をパージ隔壁で遮蔽し、パージ隔壁の中に不活性ガス等の気体を供給することにより、ステージ装置上の各受光センサー部のパージ置換を行う。あるいは、受光センサー光路部に、光透過効率の高い硝材を設けることにより、酸素置換不良による計測光の光量ダウンを防ぐ。これにより、ステージ上の各受光センサー周囲及び各受光センサーへの入射光路近傍部の酸素濃度の上昇を防ぎ、各受光センサーに到達する光量ダウンを削減し、各受光センサーの計測不良を防ぐことができ、露光精度の安定した露光装置を実現することができる。
【００１５】
【実施例】
以下に本発明の実施例を説明する。
［実施例１］
図１および２は、本発明の一実施例に係る露光装置の構成を示す。図において、１は照明系ユニットで、露光光源と露光光をレチクルに対して、整形照射する機能をもつ。２は露光パターン原版であるレチクルを搭載するレチクルステージ、３は原版パターンをウエハ（基板）に縮小投影する縮小投影レンズ、４は基板（ウエハ）を搭載するウエハステージで、レチクルステージ２とウエハステージ４とを縮小投影レンズ３の縮小露光倍率比で同期して走査させることにより、ウエハに対してレチクルを上記縮小露光倍率比でスキャン動作させる。ウエハステージ４はさらに、基板（ウエハ）を露光毎に順次連続移動（ステップ移動）させる。５は前記レチクルステージ２、投影レンズ３及びウエハステージ４を支持する露光装置本体である。
【００１６】
６はウエハステージ空間をヘリウムあるいは窒素で置換するためのウエハステージパージ隔壁、７はレチクルステージ空間をヘリウムあるいは窒素で置換するためのレチクルステージ空間パージ隔壁である。これらの隔壁６及び７を設ける目的は以下のとおりである。すなわち、一般の空気中の場合、露光光である真空紫外光（ＶＵＶ）であるＦ２レーザー（λ１５７ｎｍ）が、空気中の酸素に吸収されオゾンの発生を招いたり、空気中のシリコン系不純物に吸収され酸化シリコンが生成されたり、各種酸，溶剤等から揮発するシロキサン及びシラザン等の有機ガスと空気中水分による加水分解により、アンモニアやシラノールが発生し、それらがレンズ硝材に付着し露光光の透過率を下げる。これを防ぐために露光光の光路をヘリウムあるいは窒素でパージするが、隔壁６及び７はこの露光光の透過率を上げるために供給されるパージ気体であるヘリウムあるいは窒素を効率良く置換パージするために、ウエハステージ空間またはレチクルステージ空間を閉じた空間とし、この内部空間の酸素及び水分濃度を１００〜１０００ｐｐｍまで落とすために設けられている。
【００１７】
８はウエハ上面の露光部を局所的に高純度の窒素ガスで置換するためのウエハパージノズルで、ウエハ上面を上記ウエハステージパージ隔壁６及びレチクルステージパージ隔壁７内の酸素濃度（１００〜１０００ｐｐｍ）よりもさらに低い１０ｐｐｍ以下の酸素、水分濃度にするためのものである。ウエハステージパージ配管９、レチクルステージパージ配管１０、ウエハパージ配管１１は、パージ気体供給ユニット１２からパージ気体（ヘリウムあるいは窒素等）を、前記それぞれの隔壁６、７内部及びパージノズル８に供給する配管である。
【００１８】
図２を参照して、１５はレチクル基板に描かれたレチクルパターンを縮小露光系を通して投影転写するために、単結晶シリコン基板表面にレジストが塗られたウエハ、１３は前記ウエハを縮小露光系の光軸方向及びチルト方向及び光軸中心に回転方向に微動調整する微動ステージである。１４は前記ウエハ１５を微動ステージ１３に支持固定するパージ板一体型ウエハチャックで、図３に示すように、通常の円盤状ウエハチャックの外周部に、図示のようにウエハ１５と略同一平面を持つパージ板を一体的にセラミック等で形成している。
【００１９】
１６はＸバーミラーで、微動ステージ１３のＸ方向の位置を不図示のレーザー干渉計により計測するターゲットミラーである。１７はＹバーミラーで同じくＹ方向の位置を計測するターゲットミラーである。１８は前記微動ステージ１３上面に設けられた照度センサーで、露光光の照度を露光前にキャリブレーション計測し、露光量補正に用いる。１９は微動ステージ１３上面に設けられ、ステージアライメント計測用のターゲットが設けられたステージ基準マークで、不図示アライメント計測手段により原版とウエハステージとのアライメント等が行われる。
【００２０】
２０は前記微動ステージ１３をＸ方向に移動駆動するＸリニアモーター、２１は前記微動ステージ１３のＸ軸方向の移動を案内するＸガイド、２２は前記Ｘガイド２１及び微動ステージ１３をＹ方向に移動案内するＹガイド、２３、２４は前記微動ステージ１３をＹ方向に移動駆動するＹリニアモーター、２５は前記微動ステージ１３を平面ガイドするステージ定盤である。
【００２１】
また、前記照度センサー１８の外周部にも同じく、照度センサーパージ板が設けられ、ウエハ１５面と略同一平面状に外周部にパージ空間を形成している。また、ステージ基準マーク１９の外周部にも同じく、ステージ基準マークパージ板が設けられ、ウエハ１５面と略同一平面状に外周部にパージ空間を形成している。これらの照度センサーパージ板およびステージ基準マークパージ板は、パージ板一体型ウエハチャック１４のパージ板と一体構造に構成されている。
【００２２】
本実施例の露光装置においては、図４（１）（２）に示すように、露光光軸中心にスキャン露光方式のスリット露光光２７が照射され、その上部にウエハパージノズル８が設けられ、そこから噴出されたパージ気体（窒素等）にて、ウエハ１５上面が窒素に置換されることにより、ウエハ１５中心付近では、酸素濃度が１０ｐｐｍを達成している。また、前記パージ板一体ウエハチャック１４により、パージ板がウエハ１５外周部に設けられているため、ウエハ１５の外周周辺部位での露光時においても、図５（１）（２）及び図６（１）（２）に示すように、パージ気体がパージ板一体ウエハチャック１４の外周部から漏れ出て、パージ空間の圧力が低下することなく、パージ気体以外の気体が外部から乱流せず、ウエハパージノズル８からのパージ気体である窒素による置換を、安定して行うことができる。よって、スリット露光領域２７の全域にて、酸素濃度を１０ｐｐｍ以下に維持することができる。
【００２３】
次に、照度センサー１８及びステージ基準マーク１９の各センサー部のパージについて説明する。図７（１）（２）に示すように、照度センサー１８は、受光素子１８Ａと受光素子１８Ａへの光を波長選別するフィルター１８Ｂから成り、受光素子１８Ａに対して、照度センサーダクト１８Ｃにより高純度窒素が供給される。ここで、受光素子１８Ａの周囲は、隔壁１８Ｄが設けられ、供給された高純度窒素により効率良く置換が行われる。
【００２４】
ステージ基準マーク１９は、アライメントマークが設けられた基準マークガラス１９Ａと、そのマークを透過する光を計測するセンサー１９Ｂとにより、マークのフォーカス及び位置合わせを行う。また、このセンサー１９Ｂに対してセンサーパージダクト１９Ｃにより高純度窒素が供給される。ここで、センサー１９Ｂの周囲は、センサーパージ隔壁１９Ｄが設けられ、供給された高純度窒素により効率良く置換が行われる。
【００２５】
［実施例２］
本発明の第２の実施例を図８に示す。実施例１では、センサー１９Ｂが３ヶ所に設けられ、その３ヶ所のセンサー１９Ｂの各々にセンサーパージ隔壁１９Ｄが設けられていたが、図８（１）（２）に示すように、３ヶ所のセンサー１９Ｂに対して一体的にセンサーパージ隔壁１９Ｅを設けることにより、センサー１９Ｂを一体的にパージすることが可能になる。
【００２６】
［実施例３］
本発明の第３の実施例を図９に示す。照度センサー１８及びステージ基準マーク１９のセンサー１９Ｂに対して、実施例１において、高純度窒素を供給する経路としては、図９（１）に示すように、高純度窒素供給源から、センサー１９Ｂへ各直列に接続供給し、さらに照度センサーダクト１８Ｃから照度センサー１８に直列に供給する。また、図９（２）に示すように、高純度窒素供給源から、センサー１９Ｂへ各並列に接続供給し、さらに照度センサーダクト１８Ｃから照度センサー１８にも並列に供給するようにしてもよい。また、図９（３）に示すように、高純度窒素供給源から、センサー１９Ｂへ各直列に接続供給し、さらに高純度窒素供給源から、別系統で照度センサーダクト１８Ｃから照度センサー１８に供給してもよい。
【００２７】
［実施例４］
本発明の第４の実施例を図１０に示す。図１０（２）は図１０（１）のＢ−Ｂ断面図であり、照度センサー１８及びステージ基準マーク１９の断面を示している。図１０においては、微動ステージ天板１３Ａ上のステージ基準マーク１９及び照度センサー１８の下面に面した位置に、多孔質セラミック１３Ｂ及び１３Ｃが埋めこまれ、さらにステージ天板パージ配管１３Ｄがそれぞれの多孔質セラミック間をつなぎ、高純度窒素を供給することにより、図示の様に、多孔質セラミック１３Ｂ及び１３Ｃから面内均一な流量で高純度窒素が上方に供給され、受光素子１８Ａ及びセンサー１９Ｂ空間のパージを行う。
【００２８】
［実施例５］
本発明の第５の実施例を図１１に示す。同図においては、受光素子１８Ａとフィルター１８Ｂ間に、露光光に対して高透過率を得られるガラス１８Ｃを設けることにより、高純度窒素等による置換を不用にする。同じく、ステージ基準マーク１９Ａとセンサー１９Ｂとの間に、計測光に対して高透過率を得られるガラス１９Ｆを設けることにより、高純度窒素等による置換を不用にする。すなわち、本実施例では光路上の酸素や水分を高純度窒素等の気体でなく、硝材のような固体でパージする。
【００２９】
［実施例６］
本発明の第６の実施例を図１２に示す。前記センサー部の高純度窒素によるパージ気体の供給流量を、一定量連続で供給する以外に、図１２に示すようにセンサー計測時の前に、アイドル状態時の流量１０Ｌ／ｍｉｎから３０Ｌ／ｍｉｎに増加させることにより、計測時に酸素濃度を規定値まで下げて計測し、計測が終わった段階で、パージ気体の供給流量を元のアイドル状態の流量に戻す。このように、供給流量を制御することにより、パージ気体の消費量を削減する効果がある。
【００３０】
［実施例７］
本発明の第７の実施例を図１３に示す。図１３（２）は図１３（１）のＢ−Ｂ断面図であり、照度センサー１８及びステージ基準マーク１９の断面を示す。図１３においては、微動ステージ天板１３Ａ上のステージ基準マーク１９及び照度センサー１８に対して、高純度窒素をウエハパージノズル８とは別に設けられたセンサーパージノズル８Ａから供給する。
【００３１】
各センサー部におけるパージの様子を図１４に示す。まず、図１４（１）に照度センサー１８のパージの様子を示す。ここで、フィルター１８Ｂの周囲にパージ気体が透過可能な隙間が設けられ、前記センサーパージノズル８Ａから高純度窒素が射出されることにより、前記隙間から図示矢印向きに高純度窒素が流れ入り、受光素子１８Ａの周囲に設けられた隔壁１８Ｄ内の置換が行われ、酸素濃度が規定値（１０ｐｐｍ以下）に下がる。
【００３２】
次に、図１４（２）にセンサー１９Ｂのパージの様子を示す。ここで、基準マークガラス１９Ａのマーク周囲にパージ気体が透過可能な基準マークガラスパージ孔１９Ｇが設けられ、センサーパージノズル８Ａから高純度窒素が射出されることにより、前記基準マークガラスパージ孔１９Ｇから図示矢印向きに高純度窒素が流れ入り、センサー１９Ｂの周囲に設けられたセンサーパージ隔壁１９Ｅ内の置換が行われ、酸素濃度が規定値（１０ｐｐｍ以下）に下がる。
【００３３】
［実施例８］
本発明の第８の実施例を図１５に示す。まず、図１５（１）に照度センサー１８のパージの様子を示す。ここで、フィルター１８Ｂの周囲にパージ気体が透過可能な隙間が設けられ、前記センサーパージノズル８Ａから高純度窒素が射出されることにより、前記隙間から図示矢印向きに高純度窒素が流れ入る。このとき同時にステージ天板内に埋め込まれたステージ天板バキューム配管１３Ｅによりバキューム差圧をかけることにより、受光素子１８Ａの周囲に設けられた隔壁１８Ｄ内の置換がより早く行われ、酸素濃度が規定値（１０ｐｐｍ以下）に下がる。
【００３４】
次に、図１５（２）にセンサー１９Ｂのパージの様子を示す。ここで、基準マークガラス１９Ａのマーク周囲にパージ気体が透過可能な基準マークガラスパージ孔１９Ｇが設けられ、センサーパージノズル８Ａから高純度窒素が射出されると同時に、ステージ天板内に埋め込まれたステージ天板バキューム配管１３Ｅによりバキューム差圧をかけることにより、前記基準マークガラスパージ孔１９Ｇから図示矢印向きに高純度窒素が流れ入り、センサー１９Ｂの周囲に設けられたセンサーパージ隔壁１９Ｅ内の置換がより早く行われ、酸素濃度が規定値（１０ｐｐｍ以下）に下がる。
【００３５】
［実施例９］
本発明の第９の実施例を図１６に示す。図１６（２）は、図１６（１）のＢ−Ｂ断面図であり、ステージ基準マーク１９の断面をに示す。ここで、センサー１９Ｂの周囲にセンサーパージ隔壁１９Ｅが設けられ、この隔壁内にセンサーパージダクト１９Ｃを通して高純度窒素が供給され、さらにセンサーパージ隔壁１９Ｅからの気体排気部に、多孔質セラミックフィルター１９Ｈを設けることにより、センサーパージ隔壁１９Ｅ内の内圧がウエハステージパージ隔壁内圧力に対して若干高くなり、安定した流量によりパージが可能になると同時に、パージ気体を供給しない時に、センサーパージ隔壁１９Ｅ外部から異物の進入を防ぐ効果が期待できる。多孔質セラミックフィルター１９Ｈの代わりに、不織布フィルター、多孔板フィルター、線材網フィルターおよび逆流防止弁のいずれかを単独で用いてもよく、またはこれらと多孔質セラミックフィルターのうちの複数種を複合的に用いてもよい。
【００３６】
［実施例の変形例］
上述の実施例においては、ステップアンドスキャンにより露光を行ういわゆるスキャナ（走査型投影露光装置）に本願発明を適用した例を説明したが、本発明は、ステップアンドリピートにより露光を行ういわゆるステッパにも適用可能である。また、露光光としてＦ２レーザー（λ１５７ｎｍ）以外の真空紫外光（ＶＵＶ）を用いた露光装置、さらには、電子ビームやＸ線を用いた露光装置にも本発明は適用可能である。電子ビームを用いる場合、投影光学系に相当する電子レンズが用いられる。または、投影光学系や電子レンズを用いずに、Ｘ線露光装置と同様の近接露光を行う露光装置であってもよい。
【００３７】
［半導体生産システムの実施例］
次に、半導体デバイス（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）の生産システムの例を説明する。これは半導体製造工場に設置された製造装置のトラブル対応や定期メンテナンス、あるいはソフトウェア提供などの保守サービスを、製造工場外のコンピュータネットワークを利用して行うものである。
【００３８】
図２１は全体システムをある角度から切り出して表現したものである。図中、６０１は半導体デバイスの製造装置を提供するベンダ（装置供給メーカ）の事業所である。製造装置の実例として、半導体製造工場で使用する各種プロセス用の半導体製造装置、例えば、前工程用機器（露光装置、レジスト処理装置、エッチング装置等のリソグラフィ装置、熱処理装置、成膜装置、平坦化装置等）や後工程用機器（組立て装置、検査装置等）を想定している。事業所６０１内には、製造装置の保守データベースを提供するホスト管理システム６０８、複数の操作端末コンピュータ６１０、これらを結んでイントラネットを構築するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）６０９を備える。ホスト管理システム６０８は、ＬＡＮ６０９を事業所の外部ネットワークであるインターネット６０５に接続するためのゲートウェイと、外部からのアクセスを制限するセキュリティ機能を備える。
【００３９】
一方、６０２〜６０４は、製造装置のユーザとしての半導体デバイスメーカの製造工場である。製造工場６０２〜６０４は、互いに異なるメーカに属する工場であっても良いし、同一のメーカに属する工場（例えば、前工程用の工場、後工程用の工場等）であっても良い。各工場６０２〜６０４内には、それぞれ、複数の製造装置６０６と、それらを結んでイントラネットを構築するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）６１１と、各製造装置６０６の稼動状況を監視する監視装置としてホスト管理システム６０７とが設けられている。各工場６０２〜６０４に設けられたホスト管理システム６０７は、各工場内のＬＡＮ６１１を工場の外部ネットワークであるインターネット６０５に接続するためのゲートウェイを備える。これにより各工場のＬＡＮ６１１からインターネット６０５を介してベンダ６０１側のホスト管理システム６０８にアクセスが可能となり、ホスト管理システム６０８のセキュリティ機能によって限られたユーザだけがアクセスが許可となっている。具体的には、インターネット６０５を介して、各製造装置６０６の稼動状況を示すステータス情報（例えば、トラブルが発生した製造装置の症状）を工場側からベンダ側に通知する他、その通知に対応する応答情報（例えば、トラブルに対する対処方法を指示する情報、対処用のソフトウェアやデータ）や、最新のソフトウェア、ヘルプ情報などの保守情報をベンダ側から受け取ることができる。各工場６０２〜６０４とベンダ６０１との間のデータ通信および各工場内のＬＡＮ６１１でのデータ通信には、インターネットで一般的に使用されている通信プロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）が使用される。なお、工場外の外部ネットワークとしてインターネットを利用する代わりに、第三者からのアクセスができずにセキュリティの高い専用線ネットワーク（ＩＳＤＮなど）を利用することもできる。また、ホスト管理システムはベンダが提供するものに限らずユーザがデータベースを構築して外部ネットワーク上に置き、ユーザの複数の工場から該データベースへのアクセスを許可するようにしてもよい。
【００４０】
さて、図２２は本実施例の全体システムを図２１とは別の角度から切り出して表現した概念図である。先の例ではそれぞれが製造装置を備えた複数のユーザ工場と、該製造装置のベンダの管理システムとを外部ネットワークで接続して、該外部ネットワークを介して各工場の生産管理や少なくとも１台の製造装置の情報をデータ通信するものであった。これに対し本例は、複数のベンダの製造装置を備えた工場と、該複数の製造装置のそれぞれのベンダの管理システムとを工場外の外部ネットワークで接続して、各製造装置の保守情報をデータ通信するものである。図中、２０１は製造装置ユーザ（半導体デバイスメーカ）の製造工場であり、工場の製造ラインには各種プロセスを行う製造装置、ここでは例として露光装置２０２、レジスト処理装置２０３、成膜処理装置２０４が導入されている。なお図２２では製造工場２０１は１つだけ描いているが、実際は複数の工場が同様にネットワーク化されている。工場内の各装置はＬＡＮ２０６で接続されてイントラネットを構成し、ホスト管理システム２０５で製造ラインの稼動管理がされている。一方、露光装置メーカ２１０、レジスト処理装置メーカ２２０、成膜装置メーカ２３０などベンダ（装置供給メーカ）の各事業所には、それぞれ供給した機器の遠隔保守を行うためのホスト管理システム２１１、２２１、２３１を備え、これらは上述したように保守データベースと外部ネットワークのゲートウェイを備える。ユーザの製造工場内の各装置を管理するホスト管理システム２０５と、各装置のベンダの管理システム２１１、２２１、２３１とは、外部ネットワーク２００であるインターネットもしくは専用線ネットワークによって接続されている。このシステムにおいて、製造ラインの一連の製造機器の中のどれかにトラブルが起きると、製造ラインの稼動が休止してしまうが、トラブルが起きた機器のベンダからインターネット２００を介した遠隔保守を受けることで迅速な対応が可能で、製造ラインの休止を最小限に抑えることができる。
【００４１】
半導体製造工場に設置された各製造装置はそれぞれ、ディスプレイと、ネットワークインターフェースと、記憶装置にストアされたネットワークアクセス用ソフトウェアならびに装置動作用のソフトウェアを実行するコンピュータを備える。記憶装置としては内蔵メモリやハードディスク、あるいはネットワークファイルサーバーなどである。上記ネットワークアクセス用ソフトウェアは、専用または汎用のウェブブラウザを含み、例えば図２３に一例を示す様な画面のユーザインターフェースをディスプレイ上に提供する。各工場で製造装置を管理するオペレータは、画面を参照しながら、製造装置の機種（４０１）、シリアルナンバー（４０２）、トラブルの件名（４０３）、発生日（４０４）、緊急度（４０５）、症状（４０６）、対処法（４０７）、経過（４０８）等の情報を画面上の入力項目に入力する。入力された情報はインターネットを介して保守データベースに送信され、その結果の適切な保守情報が保守データベースから返信されディスプレイ上に提示される。またウェブブラウザが提供するユーザインターフェースはさらに図示のごとくハイパーリンク機能（４１０〜４１２）を実現し、オペレータは各項目の更に詳細な情報にアクセスしたり、ベンダが提供するソフトウェアライブラリから製造装置に使用する最新バージョンのソフトウェアを引出したり、工場のオペレータの参考に供する操作ガイド（ヘルプ情報）を引出したりすることができる。
【００４２】
次に上記説明した生産システムを利用した半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図２４は半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す。ステップ１（回路設計）では半導体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。一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ５（組立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製されたウエ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）等の組立て工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半導体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。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これを出荷（ステップ７）する。前工程と後工程はそれぞれ専用の別の工場で行い、これらの工場毎に上記説明した遠隔保守システムによって保守がなされる。また前工程工場と後工程工場との間でも、インターネットまたは専用線ネットワークを介して生産管理や装置保守のための情報がデータ通信される。
【００４３】
図２５は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を成膜する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ１７（現像）では露光したウエハを現像する。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、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。各工程で使用する製造機器は上記説明した遠隔保守システムによって保守がなされているので、トラブルを未然に防ぐと共に、もしトラブルが発生しても迅速な復旧が可能で、従来に比べて半導体デバイスの生産性を向上させることができる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、各受光センサー光路部及びセンサー自身をパージ隔壁で遮蔽し、パージ隔壁の中に不活性ガス等の気体を供給することにより、ステージ装置上の各受光センサー部のパージ置換を行うこと、あるいは受光センサー光路部に、光透過効率の高い硝材を設けることにより、酸素置換不良による計測光の光量ダウンを防ぎ、安定計測が可能な露光装置を実現することができる。
【００４５】
また、本発明において、さらに、２）パージ気体の供給流量を、各受光センサー計測時に合わせて必要量パージ気体を供給することにより、パージ気体の消費流量を削減でき、露光装置のランニングコストを下げ、かつ露光装置をコンパクトに構成できる。
３）パージ気体の供給をウエハに対向する位置から、センサー専用パージノズルで行うことにより、ステージ内に供給手段を設けず、簡便に各受光センサーのパージを行うことができる。
４）パージ気体の供給をウエハステージ内の部品に一体的に埋めこみ構成することにより、パージ手段によるステージの大型化を防ぐ効果がある。
【００４６】
５）パージ気体供給口に、多孔質セラミックを設けることにより、センサー空間により均質な高純度窒素を安定して供給することが可能になり、より安定した計測が可能になる。
６）センサーパージ気体を供給する際、センサーパージ隔壁内を、一旦バキューム吸引により引くことにより、より高純度窒素での置換を早く行えるようになる効果がある。
７）センサーパージ気体排気部に、多孔質セラミックフィルターを設けることにより、パージ気体を供給しないときの外部からの異物の進入を防ぎ、センサー計測部の信頼性を上げる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る露光装置の全体図である。
【図２】図１におけるステージ装置の斜視図である。
【図３】図２における微動ステージ及びパージ板の拡大斜視図である。
【図４】図３におけるパージ板の平面図及び側面図である。
【図５】図３におけるパージ板の平面図及び側面図である。
【図６】図３におけるパージ板の平面図である。
【図７】図１の装置におけるセンサーパージ方法の説明図である。
【図８】本発明の第２の実施例に係るセンサーパージ方法の説明図である。
【図９】本発明の第３の実施例に係るセンサーパージ方法の説明図である。
【図１０】本発明の第４の実施例に係るセンサーパージ方法の説明図である。
【図１１】本発明の第５の実施例に係るセンサーパージ方法の説明図である。
【図１２】本発明の第６の実施例に係るセンサーパージ方法の説明図である。
【図１３】本発明の第７の実施例に係るセンサーパージ方法の説明図である。
【図１４】本発明の第７の実施例に係るセンサーパージ方法の説明図である。
【図１５】本発明の第８の実施例に係るセンサーパージ方法の説明図である。
【図１６】本発明の第９の実施例に係るセンサーパージ方法の説明図である。
【図１７】従来の露光装置の全体図である。
【図１８】図１７におけるステージ装置の斜視図である。
【図１９】図１８における微動ステージ及びパージ板の拡大斜視図である。
【図２０】図１９におけるパージ板の平面図及び側面図である。
【図２１】半導体デバイスの生産システムをある角度から見た概念図である。
【図２２】半導体デバイスの生産システムを別の角度から見た概念図である。
【図２３】ユーザインターフェースの具体例である。
【図２４】デバイスの製造プロセスのフローを説明する図である。
【図２５】ウエハプロセスを説明する図である。
【符号の説明】１：照明系ユニット、２：レチクルステージ、３：縮小投影レンズ、４：ウエハステージ、５：露光装置本体、６：ウエハステージパージ隔壁、７：レチクルステージパージ隔壁、８：ウエハパージノズル、９：ウエハステージパージ配管、１０：レチクルステージパージ配管、１１：ウエハパージ配管、１２：パージ（高純度窒素）供給ユニット、１３：微動ステージ、１３Ａ：微動ステージ天板、１３Ｂ：多孔質セラミック、１３Ｃ：多孔質セラミック、１３Ｄ：ステージ天板パージ配管、１４：パージ板一体ウエハチャック、１５：ウエハ、１６：Ｘバーミラー、１７：Ｙバーミラー、１８：照度センサー、１８Ａ：受光素子、１８Ｂ：フィルター、１８Ｃ：照度センサーダクト、１８Ｄ：隔壁、１９：ステージ基準マーク、１９Ａ：基準マークガラス、１９Ｂ：センサー、１９Ｃ：センサーパージダクト、１９Ｄ：センサーパージ隔壁、１９Ｅ：センサーパージ隔壁、１９Ｆ：ガラス（蛍石等）、１９Ｇ：基準マークガラスパージ孔、１９Ｈ：多孔質セラミックフィルター、２０：Ｘリニアモーター、２１：Ｘガイド、２２：Ｙガイド、２３：Ｙリニアモーター、２４：Ｙリニアモーター、２６：ステージ定盤、２７：スリット露光光、２９：チャック交換ユニット。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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