(57)【要約】【課題】所定のスループット若しくは歩留りの低下を招くことなく、結露の発生を防止して高品位な処理を実現することができる処理方法及びシステムを提供する。【解決手段】内部が減圧又は真空環境に維持され、被処理体に所定の処理を行う容器と、第１及び第２の仕切り弁を有する雰囲気置換室とを有し、当該雰囲気置換室は、前記容器と前記第１の仕切り弁を介して連通され、前記第２の仕切り弁を介して大気に連通される処理システムを利用した処理方法であって、所定の湿度以下の乾燥した第１の気体を前記雰囲気置換室に導入しながら当該雰囲気置換室を排気するステップと、当該排気ステップ後に前記第１の気体の導入を停止して、前記雰囲気置換室を真空に排気するステップとを有することを特徴とする方法を提供する。【選択図】    図１
2004273762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が減圧又は真空環境に維持され、被処理体に所定の処理を行う容器と、第１及び第２の仕切り弁を有する雰囲気置換室とを有し、当該雰囲気置換室は、前記容器と前記第１の仕切り弁を介して連通され、前記第２の仕切り弁を介して前記容器とは異なる空間に連通される処理システムを利用した処理方法であって、
所定の湿度以下の乾燥した第１の気体を前記雰囲気置換室に導入しながら当該雰囲気置換室を排気するステップと、
当該排気ステップ後に前記第１の気体の導入を停止して、前記雰囲気置換室を真空に排気するステップとを有することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体露光装置等に適用可能な処理方法に係り、特に、大気と減圧又は真空環境との間で雰囲気が置換されるロードロック室の環境制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、微細化する半導体製造に対してシンクロトロン放射光を用いた露光技術の開発が進められている。シンクロトロン放射光を用いる場合、空気中でのＸ線の減衰が問題となるが、これを防止するために露光装置の基幹部分をＸ線の減衰が小さいヘリウム雰囲気にしたチャンバ（又は処理室）内に設置する処理システムが従来から使用されている。
【０００３】
かかる処理システムは、典型的に、ウエハを、供給部としてのポートとチャンバとの間で受け渡し、大気圧と減圧環境との間で雰囲気を変換可能なロードロック室を備えている。ロードロック室はポートとの間とチャンバとの間にそれぞれゲートバルブを有する。ポートとロードロック室との間でウエハの受け渡しが行われる場合にはロードロック室とチャンバとの間のゲートバルブは閉口されてロードロック室は大気圧に維持される。ポートとチャンバとの間でウエハの受け渡しが行われる場合にはロードロック室とポートとの間のゲートバルブは閉口されてロードロック室は真空又は減圧環境に維持される。
【０００４】
ウエハは１枚ごと、ロードロック室内で大気からヘリウムに雰囲気置換されてからチャンバ内に搬入されて露光される。露光後はロードロック室に戻され、ヘリウムから大気に雰囲気置換された後、取り出される。
【０００５】
ロードロック室の雰囲気をヘリウムに置換する際は、ウエハ搬入時にチャンバ内のヘリウム純度の劣化を防止するために、一度ロードロック室を真空排気してからヘリウムをチャンバ内と同じ圧力まで導入する。また、露光後のウエハ取り出しで大気にする際もヘリウムを回収して精製再利用する場合は、ロードロック室を真空排気してから窒素又は精製空気を大気と同じ圧力まで導入する。
【０００６】
このように、ロードロック室を一度真空排気する場合、急激な圧力低下により断熱冷却が起こり、飽和蒸気圧が低下して、ロードロック内に水分が存在する場合は結露が発生する。例えば、５０％の湿度を含む気体はおよそ１２℃まで温度が低下すると湿度１００％となり結露してしまう。こうしたウエハの汚染につながる結露を防止する手段として、これまで真空排気の速度を遅くする方法、断熱冷却による温度低下を補償するために真空排気前に加熱した気体を導入する方法（例えば、特許文献１参照）、ロードロック内部を加熱する方法などが提案されている。
【特許文献１】
特開２０００−４０６６９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ロードロックの真空排気速度を遅くした場合、露光装置のスループットの低下を招く問題がある。また、真空排気前の加熱気体の導入やロードロック自体の加熱は、余分な熱が温度管理されたチャンバ側に伝わるため、チャンバ内部の温度安定性を損ない、露光装置としての歩留まりを低下させるという問題がある。本発明の目的は、このような問題点に鑑み、露光装置のスループットもしくは歩留まりの低下を招くことなく、ロードロックの雰囲気置換における結露の発生によるウエハの汚染を防止することにある。
【０００８】
そこで、本発明は、かかる問題を解決するために、所定のスループット若しくは歩留りの低下を招くことなく、結露の発生を防止して高品位な処理を実現することができる処理方法及びシステムを提供することを例示的な目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面としての処理方法は、内部が減圧又は真空環境に維持され、被処理体に所定の処理を行う容器と、第１及び第２の仕切り弁を有する雰囲気置換室とを有し、当該雰囲気置換室は、前記容器と前記第１の仕切り弁を介して連通され、前記第２の仕切り弁を介して前記容器とは異なる空間に連通される処理システムを利用した処理方法であって、所定の湿度以下の乾燥した第１の気体を前記雰囲気置換室に導入しながら当該雰囲気置換室を排気するステップと、当該排気ステップ後に前記第１の気体の導入を停止して、前記雰囲気置換室を真空に排気するステップとを有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の処理システムについて説明する。ここで、図１は、本発明の一実施形態の処理システムの概略ブロック図である。本実施形態の処理システムは、被処理体としてのウエハに露光処理を行うが、本発明は、処理システムの処理を露光に限定するものではなく、成膜、エッチング、アッシングなどの各種処理に適用することができる。但し、露光処理は、高いスループットを要求するものであるから、本発明に好適である。
【００１１】
図１を参照するに、１は、ステージ、シャッタなどが搭載された露光装置の基幹部分２９やウエハ搬送ロボット２８をその内部に有するチャンバである。本実施形態では、露光装置はシンクロトロン放射光を露光光とするＸ線露光装置である。但し、後述するように、本発明は露光装置の種類を限定するものではない。
【００１２】
２は、チャンバ１と連通するための内側ゲートバルブ３とチャンバ１外の大気と連通するための外側ゲートバルブ４とを有するロードロック室である。ロードロック室２は、処理前のウエハをウエハキャリヤ２６から受け取り、これをチャンバ１に供給し、処理後のウエハをチャンバ１から受け取り、これをウエハキャリヤ２６又は他の装置（後処理部）に供給する。
【００１３】
ロードロック室２、搬送用ロボット２７及び２８は枚葉式でウエハを搬送するように構成され、ロードロック室２の内容積は排気時間を最小にするために最小限のサイズになっている。本実施形態では、ウエハは３００ｍｍφの径を有し、内外側ゲートバルブ３及び４は開口高さ５０ミリメートルを有し、ロードロック室３は内容積８リットル＝４００ｍｍ×４００ｍｍ×５０ｍｍを有する。
【００１４】
５は、ロードロック室２内部の圧力を検出する圧力センサである。６はロードロックの排気ラインで、真空排気バルブ７、真空排気用ポンプ８、大気中排気用バルブ９を有する。
【００１５】
１１はヘリウム循環装置で、ヘリウム供給ライン１２とヘリウム回収ライン１３を通して、一定の圧力と純度のヘリウムをチャンバ１に循環させ、チャンバ１内をＸ線露光に適した雰囲気に維持する。１０は、ロードロックから排気されたヘリウムを回収するためのヘリウム回収用バルブである。
【００１６】
１４はヘリウム供給手段であり、所定の湿度（例えば、１０％、好ましくは５％）以下の窒素を供給する。１５は、チャンバ用ヘリウム導入バルブ１６、ロードロック用ヘリウム導入バルブ１７、ヘリウム流量制御装置１８からなるヘリウム供給ラインである。なお、ヘリウム供給ライン１５は、除湿装置を含んでヘリウムが所定の湿度になることを補助してもよい。
【００１７】
１９は窒素供給手段であり、所定の湿度（例えば、１０％、好ましくは５％）以下の窒素を供給する。２０は、窒素導入バルブ２１、窒素流量制御装置２２からなる窒素供給ラインである。なお、窒素供給ライン２０は、除湿装置を含んで窒素が所定の湿度になることを補助してもよい。２３は、再生ヘリウム導入バルブ２４、再生ヘリウム流量制御装置２５からなる再生ヘリウム供給ラインである。
【００１８】
２６は、大気圧に維持され、一または複数のウエハを収納するウエハキャリヤである。２７は、ウエハキャリヤ２６とロードロック室２との間でウエハの搬送を行うウエハ搬送用ロボットである。２８は、ロードロック室と露光装置基幹部分２９との間でウエハの搬送を行うウエハ搬送用ロボットである。
【００１９】
３０は、チャンバ１を大気に開放するための大気開放バルブである。３１は、真空排気バルブ３２、真空排気用ポンプ３３からなるチャンバ排気ラインである。３５は、クリーンルーム床３４を工場の建屋床３６上において支持する支持部材である。
【００２０】
３７は、露光時に高真空となるビームライン３８とチャンバ１を隔て、シンクロトロン放射光を透過させるベリリウムの窓である。３９は、バイパスバルブ４０を有するベリリウム窓３７のバイパスラインである。４１は、上流にあるシンクロトロンに接続し、常に高真空状態にあるビームライン４２と前記ビームライン３８とを切り離すためのゲートバルブである。４３は高真空ゲージ、４４は差圧センサ、４５は絶対圧センサである。４８及び４９はビームライン３８を、真空排気バルブ４７を介して真空引きし、高真空状態に保つための真空排気ポンプである。
【００２１】
図２は、この露光装置において大気に連通されたロードロックの雰囲気をヘリウムに置換する場合に使用される処理を示すフローチャートである。この処理における装置各部の動作は不図示の制御装置により行われる。かかる制御装置は、圧力センサ５の検出結果や図示しないタイマの計測時間などに基づいて、バルブ３、４、７、９、１０、１７、２１及び２４の開閉や搬送用ロボット２７及び２８の動作を制御する。
【００２２】
処理開始時は、内側ゲートバルブ３は閉口し、外側ゲートバルブ４は開口し、ロードロック２の内部は大気に連通され、大気雰囲気にある。
【００２３】
最初に、ウエハ搬送ロボット２７により、ウエハキャリヤ２６からロードロック２にウエハが搬入される。続いて図２に示す処理を開始する。まず、外側ゲートバルブ４を閉口する（ステップＳ１）。
【００２４】
次に、窒素導入バルブ２１を開口してロードロック内に窒素の導入を開始する（ステップＳ２）。窒素導入バルブ２１から導入される窒素は所定の湿度（例えば、１０％、好ましくは５％）以下の乾燥した窒素である。別の実施形態においては、窒素の代わりに精製空気（ドライエア）が導入される。窒素や空気は後述するヘリウムよりも安価であるが、本発明は特に気体の種類を限定するものではない。従って、乾燥したヘリウムが導入されてもよい。
【００２５】
次に、ロードロック室２内の圧力が大気圧より大きく上昇しないうちに、真空排気バルブ７を開口する（ステップＳ３）。この時、ヘリウム回収用バルブ１０は閉口していて、大気中排気用バルブ９は開口している。
【００２６】
この状態で所定時間経過（ステップＳ４）後、窒素導入バルブ２１を閉口する（ステップＳ５）。真空排気バルブ７は開口したままなので、そのままロードロックの真空排気が行われる。かかる所定時間は、例えば、ガス分析装置を使用してロードロック室２内の湿度が所定の湿度（例えば、１０％）になったかどうかを図示しない制御装置が判断して、その到達時間の平均から算出したり、シミュレーションから得たりすることができる。換言すれば、制御装置は、ステップＳ４において、ロードロック室２が所定の湿度以下であるかどうかを判断し、そうであると判断した場合にステップＳ５に進み、そうでない場合にはステップＳ２及びステップＳ３の状態を維持する。
【００２７】
次に、制御装置は、圧力センサ５の出力が目標圧力を表す所定値以下になったかどうかを判断する（ステップＳ６）。所定値に到達したと判断した場合には、制御装置は、真空排気バルブ７を閉口する（ステップＳ７）。例えば、ロードロック室２の内容積が８リットル、１００Ｐａまでの排気時間が２０秒とすると、空気温度はおよそ−２５℃程度まで低下する。しかし、本実施形態はロードロック室２内の環境を予め２３℃の窒素で１０％に調湿されているため−２５℃まで温度低下しても飽和度の値が１を下回るため水蒸気が結露することがない。従って、凝結した水分が周囲の微細パーティクルを凝縮して、ウエハに付着するという問題は発生しない。
【００２８】
次に、ヘリウム導入バルブ１７を開口する（ステップＳ８）。ヘリウム導入バルブ１７から導入されるヘリウムは所定の湿度（例えば、１０％）以下の乾燥したヘリウムである。ここで供給される気体は、チャンバ１で使用される気体である。従って、チャンバ１がアルゴンやキセノンなど他の不活性ガスを使用すれば、かかる気体がステップＳ８で導入される。
【００２９】
次に、制御装置は、圧力センサ５の出力をチェックして、チャンバ１の圧力までロードロック室２にヘリウムを導入する。チャンバ１の圧力までロードロック室２の圧力が低下したらヘリウム導入バルブ１７を閉口する（ステップＳ１０）。最後に、内側ゲートバルブ３を開口して、ロードロック２をチャンバ１に連通させる（ステップＳ１１）。この一連の処理が終ると、ロードロック室２内のウエハはウエハ搬送用ロボット２８により露光装置の基幹部分２９へと搬送される。
【００３０】
その後、基幹部分２９でウエハには露光処理が行われる。従来の処理方法で本発明と同様のスループット又は歩留りを確保しようとすれば、真空引きの際に結露が発生してパーティクルと共にウエハに落下して不純物になり、高品位な露光処理を行えない惧れがあったが、本実施形態では、上述のように、ウエハには不純物は付着しないので高品位な露光処理を施すことができる。
【００３１】
本実施形態の雰囲気置換方法は、ロードロック室２の雰囲気置換に際して真空引きを行う前に、ヘリウムよりも安価な窒素や精製空気（ドライエア）を導入しながら真空排気を行ない、ロードロック室２の内部を一度水分を含まない気体で置換した後に真空引きのみを行ない、ヘリウムを所定の圧力まで導入する。これにより従来、真空排気時に発生が問題となっていた結露を防止し、ロードロック室２の内部及びウエハの汚染を回避することができる。また、排気速度を落とす必要がないので露光装置としてのスループットの低下がなく、ヒータのような熱源とそのための付加装置が必要ないので、このような温度上昇要因によってチャンバ内の温度安定を損なうことなく、また処理システム全体のコストやスペースを増加させることもない。
【００３２】
図３は、本処理システムにおいてヘリウム雰囲気のチャンバ１に連通されたロードロック室２の雰囲気を大気に置換する場合に使用される処理を示すフローチャートである。露光が終ると、ウエハ搬送ロボット２８により、露光装置の基幹部分２９からロードロック室２に露光済みのウエハが搬送される。続いて図３に示す処理を開始する。まず、内側ゲートバルブ３を閉口する（ステップＳ２１）閉じる。次に、窒素導入バルブ２１を開口してロードロック室２内に窒素の導入を開始する（ステップＳ２２）。置換時間を短縮するためにロードロック内の圧力がチャンバ内圧力より大きく上昇しないうちに、真空排気バルブ７を開口する（ステップＳ２３）。この時、ヘリウム回収用バルブ１０は閉口し、大気中排気用バルブ９は開口しているものとする（ステップＳ２３）。
【００３３】
この状態で所定時間経過後（ステップＳ２４）、窒素導入バルブ２１を閉口する（ステップＳ２５）。真空排気バルブ７は開口したままなので、そのままロードロックの真空排気が行われる。かかる所定時間は、例えば、ガス分析装置を使用してロードロック室２内の湿度が所定の湿度（例えば、１０％）になったかどうかを図示しない制御装置が判断して、その到達時間の平均から算出したり、シミュレーションから得たりすることができる。換言すれば、制御装置は、ステップＳ２４において、ロードロック室２が所定の湿度以下であるかどうかを判断し、そうであると判断した場合にステップＳ２５に進み、そうでない場合にはステップＳ２２及びステップＳ２３の状態を維持する。
【００３４】
次に、制御装置は、圧力センサ５の出力が目標圧力を表す所定値以下になったかどうかを判断する（ステップＳ２６）。所定値に到達したと判断した場合には、制御装置は、真空排気バルブ７を閉口する（ステップＳ２７）。このとき、ロードロック室２内の湿度は許容度以下であるので、急激な真空排気によっても結露が発生しない。
【００３５】
次に、制御装置は、再び窒素導入バルブ２１を開口し（ステップＳ２８）、圧力センサ５の出力をチェックしながら大気圧まで窒素を導入する（ステップＳ２９）。大気圧までロードロック室２の圧力が上昇したら窒素導入バルブ２１を閉口する（ステップＳ３０）。別の実施形態においては、窒素の代わりに精製空気（ドライエア）が導入される。最後に、外側ゲートバルブ４を開口し（ステップＳ３１）、ロードロック室２を大気に連通させる。この一連の処理が終ると、ロードロック内のウエハはウエハ搬送用ロボット２７によりウエハキャリヤ２６へと搬出される。
【００３６】
かかる方法によれば、チャンバ１からウエハを回収する際にチャンバ１内の雰囲気がロードロック室２に流入するが、ロードロック室２を大気に開放する前にロードロック室２内の雰囲気を直ちに回収することができる。この結果、処理システムのスループットや歩留りの低下を防止することができる。また、その際に、露光済みウエハに結露に起因する不純物が付着することを防止することができる。
【００３７】
図４は、本処理システムにおいてヘリウム雰囲気のチャンバに連通されたロードロックの雰囲気を大気に置換する場合に使用される別の処理を示すフローチャートである。本実施形態は、高価なヘリウムを再利用するための処理である。
【００３８】
図４に示す処理を開始すると、まず、内側ゲートバルブ３を閉口する（ステップＳ４１）。次に、大気中排気用バルブ９を閉口して（ステップＳ４２）、ヘリウム回収用バルブ１０を開口する（ステップＳ４３）。真空排気バルブ７を開口すると、ロードロック室２内のヘリウムはヘリウム循環装置１１へと回収された後、精製圧縮され、ヘリウム循環装置１１内の不図示のバッファタンク内に蓄えられる。
【００３９】
次に、再生ヘリウム導入バルブ２４を開口し（ステップＳ４４）、ヘリウム循環装置１１で精製されたヘリウムの導入を開始する。図３と同様に、置換時間を短縮するためにロードロック内の圧力がチャンバ内圧力より大きく上昇しないうちに、真空排気バルブ７を開口する（ステップＳ４５）。これにより、ロードロック室２内のヘリウムは、前述のように、ヘリウム循環装置１１へと回収されると同時に、ヘリウム循環装置１１からは再生されたヘリウムがロードロック室２に供給され置換される。
【００４０】
所定時間経過後（ステップＳ４６）、再生ヘリウム導入バルブ２４を閉口する（ステップＳ４７）。真空排気バルブ７及びヘリウム回収用バルブ１０は開いたままなので、そのままロードロックの真空排気が行われる。かかる所定時間は、例えば、ガス分析装置を使用してロードロック室２内の湿度が所定の湿度（例えば、１０％）になったかどうかを図示しない制御装置が判断して、その到達時間の平均から算出したり、シミュレーションから得たりすることができる。換言すれば、制御装置は、ステップＳ４６において、ロードロック室２が所定の湿度以下であるかどうかを判断し、そうであると判断した場合にステップＳ４７に進み、そうでない場合にはステップＳ４４及びステップＳ４５の状態を維持する。
【００４１】
次に、制御装置は、圧力センサ５の出力が目標圧力を表す所定値以下になったかどうかを判断する（ステップＳ４８）。所定値に到達したと判断した場合には、制御装置は、真空排気バルブ７を閉口する（ステップＳ４９）。このとき、ロードロック室２内の湿度は許容度以下であるので、急激な真空排気によっても結露が発生しない。
【００４２】
次に、制御装置は、再び窒素導入バルブ２１を開口し（ステップＳ５０）、圧力センサ５の出力をチェックしながら大気圧まで窒素を導入する（ステップＳ５１）。大気圧までロードロック室２の圧力が上昇したら窒素導入バルブ２１を閉口する（ステップＳ５２）。別の実施形態においては、窒素の代わりに精製空気（ドライエア）が導入される。最後に、外側ゲートバルブ４を開口し（ステップＳ５３）、ロードロック室２を大気に連通させる。この一連の処理が終ると、ロードロック室２内のウエハはウエハ搬送用ロボット２７によりウエハキャリヤ２６へと搬出される。
【００４３】
かかる方法によれば、チャンバ１からウエハを回収する際にチャンバ１内の雰囲気がロードロック室２に流入するが、ロードロック室２を大気に開放する前にロードロック室２内の雰囲気を直ちに回収することができる。この結果、処理システムのスループットや歩留りの低下を防止することができる。また、その際に、露光済みウエハに結露に起因する不純物が付着することを防止することができる。
【００４４】
また、減圧容器内が真空状態にあるようなウエハ処理装置にあっては、ロードロック内の真空引きが終了した時点で内側ゲートバルブを開けて、減圧容器とロードロックを連通させるようにすれば、同様の効果が得られる。
【００４５】
上述の実施形態とは異なり、露光装置の基幹部分２９は、図５に示すＥＵＶ（ｅｘｔｒｅｍｅ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）光学系でもよい。ＥＵＶ光学系では、露光光としてのＥＵＶ光が酸素その他の気体に吸収されてスループットが低下するなどの問題を防止するために、真空容器に維持されるため、本発明は好適である。
【００４６】
図５において、ＥＵＶ光源は、例えば、例起用パルスレーザー７０、集光レンズ７１、ターゲット供給装置７２を有するレーザープラズマ光源が用いられる。照明光学系は、複数の多層膜または斜入射ミラー７３乃至７５と、オプティカルインテグレータ７６等から構成される。
【００４７】
投影光学系は複数のミラー７７乃至８０を用いる。収差補正に必要なミラー枚数は４枚から６枚程度である。ミラーの反射面の形状は凸面または凹面の球面または非球面である。ミラーは低膨張率ガラスやＳｉＣ等の剛性が高く硬度が高く、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したものである。
【００４８】
レチクルステージ８３とウエハステージ９３は縮小倍率に比例した速度比で同期して走査する機構をもつ。ここでレチクルＭ又はウエハＷ面内で走査方向をＸ、それに垂直な方向をＹ、レチクＭル又はウエハＷ面に垂直な方向をＺとする。
【００４９】
レチクルＭは、レチクルステージ８３上のレチクルチャック８４に保持される。レチクルステージ８３はＸ方向に高速移動する機構をもつ。また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、および各軸の回りの回転方向に微動機構をもち、レチクルＭの位置決めができるようになっている。レチクルステージ８３の位置と姿勢は図示しないレーザ干渉計によって計測され、その結果に基いて、位置と姿勢が制御される。レチクルＭは、ミラーと同様多層膜で構成された、反射型マスクである。
【００５０】
ウエハＷはウエハチャック９４によってウエハステージ９３に保持される。ウエハステージ９３はレチクルステージ８３と同様にＸ方向に高速移動する機構をもつ。また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、および各軸の回りの回転方向に微動機構をもち、ウエハ位置決めができるようになっている。ウエハステージ９３の位置と姿勢は図示しないレーザ干渉計によって計測され、その結果に基いて、位置と姿勢が制御される。
【００５１】
レチクルＭとウエハＷの前にはアライメント検出光学系８５、９５がそれぞれ設けられている。アライメント検出光学系８５、９５によってレチクルＭの位置と投影光学系７７乃至８０の光軸との位置関係、およびウエハＷの位置と投影光学系７７乃至８０の光軸との位置関係が計測され、レチクルＭの投影像がウエハＷの所定の位置に一致するようにレチクルステージ８３およびウエハステージ９３の位置と角度が設定される。
【００５２】
また、ウエハＷの前にはフォーカス検出光学系９６も設けられる。フォーカス検出光学系９６によってウエハＷ面でＺ方向のフォーカス位置が計測され、ウエハステージ９３の位置及び角度を制御することによって、露光中は常時ウエハ面を投影光学系７７乃至８０による結像位置に保つ。
【００５３】
ウエハＷ上で１回のスキャン露光が終わると、ウエハステージ９３はＸ、Ｙ方向へステップ移動して次のショットの走査露光開始位置に移動し、再びレチクルステージ８３及びウエハステージ９３が投影光学系７７乃至８０の縮小倍率に比例した速度比でＸ方向に同期走査する。このようにして、レチクルＭの縮小投影像がとウエハＷ上に結像した状態でそれらを同期走査するという動作が繰り返される（ステップ・アンド・スキャン）。こうして、ウエハＷ全面にレチクルＭの転写パターンが転写される。
【００５４】
照明光学系７３乃至７６、投影光学系７７乃至８０、レチクルＭ、ウエハＷは真空容器６０に収納される。かかる真空容器６０へのウエハＷの供給及び導出に本発明の処理方法を適用することができる。この結果、高品位な露光処理をウエハＷに施すことができる。
【００５５】
このように、本発明の上述した実施形態によれば、ロードロックの雰囲気置換に際して真空引きを行う前に、窒素や精製空気などの気体を導入しながら真空排気を行ない、ロードロック内部を一度水分を含まない気体で置換した後に真空引きのみを行う。このため、真空排気時に発生が問題となっていた結露を防止し、ロードロック内部及びウエハの汚染を回避することができる。また、結露防止のために、排気速度を落とす必要がないので露光装置としてのスループットの低下を防止することができる。更に、結露対策としてヒータのような熱源とそのための付加装置が必要ないので、チャンバ内の温度安定を損なうことがなく、装置全体のコストやスペースの増加をなくすことができる。
【００５６】
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内において様々な変形及び変更が可能である。例えば、処理システムは、チャンバウエハを供給する供給専用のロードロック室と、チャンバから処理後のウエハを回収する回収専用のロードロック室とを有してもよい。この場合は、チャンバへのウエハ供給する際の排気処理と、チャンバから回収されたウエハを搬送する際の排気処理は異なるロードロック室で行われる。
【００５７】
次に、図６及び図７を参照して、本発明の方法を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図６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。
【００５８】
図７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１３（電極形成）では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。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９００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。本実施例の製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。
【００５９】
本出願は更に以下の事項を開示する。
【００６０】
（実施態様１）  内部が減圧又は真空環境に維持され、被処理体に所定の処理を行う容器と、第１及び第２の仕切り弁を有する雰囲気置換室とを有し、当該雰囲気置換室は、前記容器と前記第１の仕切り弁を介して連通され、前記第２の仕切り弁を介して前記容器とは異なる空間に連通される処理システムを利用した処理方法であって、
所定の湿度以下の乾燥した第１の気体を前記雰囲気置換室に導入しながら当該雰囲気置換室を排気するステップと、
当該排気ステップ後に前記第１の気体の導入を停止して、前記雰囲気置換室を真空に排気するステップとを有することを特徴とする方法。
【００６１】
（実施態様２）  前記容器は第２の気体を含み、
前記方法は、
所定の湿度以下の乾燥した前記第２の気体を前記雰囲気置換室に、当該雰囲気置換室が前記容器と同一の減圧環境になるまで導入するステップと、
前記第１の仕切り弁を開口するステップとを更に有することを特徴とする実施態様１に記載の方法。
【００６２】
（実施態様３）  所定の湿度以下の乾燥した第３の気体を前記雰囲気置換室に、当該雰囲気置換室が大気圧になるまで導入するステップと、
前記第２の仕切り弁を開口するステップとを更に有することを特徴とする実施態様１に記載の方法。
【００６３】
（実施態様４）  前記第１の気体は、窒素又は精製された空気であることを特徴とする実施態様１に記載の方法。
【００６４】
（実施態様５）  前記第２の気体は、不活性ガスであることを特徴とする実施態様２に記載の方法。
【００６５】
（実施態様６）  前記第３の気体は、窒素又は精製された空気であることを特徴とする実施態様３に記載の方法。
【００６６】
（実施態様７）  前記所定の処理は露光処理であることを特徴とする実施態様１に記載の方法。
【００６７】
（実施態様８）  前記第１の気体は前記第２の気体と同一であることを特徴とする実施態様２に記載の方法。
【００６８】
（実施態様９）  前記第１の仕切り弁を開口するステップを更に有することを特徴とする実施態様１に記載の方法。
【００６９】
（実施態様１０）  前記雰囲気置換室内の湿度が規定の湿度以下になったかどうかを判断するステップと、
当該判断ステップが、前記規定の湿度以下になったと判断した場合に、前記真空廃棄ステップを行うことを特徴とする実施態様１に記載の方法。
【００７０】
（実施態様１１）  実施態様１乃至１０いずれかの処理方法を用いて前記容器内に配置された前記被処理体を、光源からの光を用いて露光することを特徴とする露光方法。
【００７１】
（実施態様１２）  実施態様１乃至１０いずれかの処理方法を用いて前記容器内に配置された前記被処理体を露光する露光ステップと、露光された前記被処理体を現像する現像ステップとを有することを特徴とするデバイスの製造方法。
【００７２】
（実施態様１３）  実施態様１乃至１０いずれかの処理方法を用いて前記容器内に配置された前記被処理体を、光源からの光を用いて露光することを特徴とする露光装置。
【００７３】
（実施態様１４）  内部が減圧又は真空環境に維持され、被処理体に所定の処理を行う容器と、
第１及び第２の仕切り弁を有し、前記容器と前記第１の仕切り弁を介して連通され、前記第２の仕切り弁を介して大気に連通される雰囲気置換室と、
前記雰囲気置換室に所定の湿度以下の乾燥した第１の気体を供給する第１の気体供給手段と、
前記雰囲気置換室を排気する排気手段と、
前記第１の気体供給手段を介して前記第１の気体を供給しながら前記排気手段を介して前記雰囲気置換室を排気し、前記雰囲気置換室が所定以下の湿度になったかどうかを判断し、前記雰囲気置換室が所定以下の湿度になったと判断した場合に、前記第１の気体供給手段による前記第１の気体の供給を停止して前記排気手段を通じて前記雰囲気置換室を真空排気する制御手段とを有することを特徴とする処理システム。
【００７４】
（実施態様１５）  前記容器は第２の気体を含み、
前記処理システムは、前記雰囲気置換室に所定の湿度以下の乾燥した前記第２の気体を供給する第２の気体供給手段を更に有し、
前記制御手段は、前記第１の仕切り弁を開口する前に、前記第２の気体供給手段を介して前記所定の湿度以下の乾燥した前記第２の気体を前記雰囲気置換室に、当該雰囲気置換室が前記容器と同一の減圧環境になるまで導入することを特徴とする実施態様１４に記載の処理システム。
【００７５】
（実施態様１６）  第１の気体を含んで減圧環境に維持され、被処理体に所定の処理を行う容器と、
第１及び第２の仕切り弁を有し、前記容器と前記第１の仕切り弁を介して連通され、前記第２の仕切り弁を介して大気に連通され、前記容器から被処理体を回収する雰囲気置換室と、
前記被処理体を回収した前記雰囲気置換室内の雰囲気を回収する回収手段と、
当該回収手段によって回収された雰囲気から所定の湿度以下の乾燥した第１の気体を再生する再生手段と、
当該再生手段によって再生された前記第１の気体を前記雰囲気置換室に供給する第１の気体供給手段と、
前記雰囲気置換室を排気する排気手段と、
前記第１の気体供給手段を介して前記第１の気体を供給しながら前記排気手段を介して前記雰囲気置換室を排気し、前記雰囲気置換室が所定以下の湿度になったかどうかを判断し、前記雰囲気置換室が所定以下の湿度になったと判断した場合に、前記第１の気体供給手段による前記第１の気体の供給を停止して前記排気手段を通じて前記雰囲気置換室を真空排気する制御手段とを有することを特徴とする処理システム。
【００７６】
（実施態様１７）  前記処理システムは、前記雰囲気置換室に所定の湿度以下の乾燥した前記第２の気体を供給する第２の気体供給手段を更に有し、
前記制御手段は、前記第２の仕切り弁を開口する前に、前記第２の気体供給手段を介して前記所定の湿度以下の乾燥した前記第２の気体を前記雰囲気置換室に、当該雰囲気置換室が大気圧になるまで導入することを特徴とする実施態様１６に記載の処理システム。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、所定のスループットと歩留りを確保すると共に高品位な処理を実現することができる処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての処理システムの概略ブロック図である。
【図２】図１に示す処理システムにおいてロードロック室からチャンバにウエハを供給する際の処理方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】図１に示す処理システムにおいてチャンバからロードロック室にウエハを供給する際の処理方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】図３の変形例としてのフローチャートである。
【図５】図１に示す露光装置の変形例をしめすＥＵＶ光学系である。
【図６】本発明の露光装置を有するデバイス製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図７】図６に示すステップ４の詳細なフローチャートである。
【符号の説明】
１            チャンバ
２            ロードロック
３            内側ゲートバルブ
４            外側ゲートバルブ
５            圧力センサ
７            真空排気バルブ
８            真空排気用ポンプ
９            大気中排気用バルブ
１０          ヘリウム回収用バルブ
１１          ヘリウム循環装置
１４          ヘリウム供給手段
１７          ロードロック用ヘリウム導入バルブ
１８          ヘリウム流量制御装置
１９          窒素供給手段
２１          窒素導入バルブ
２２          窒素流量制御装置
２４          再生ヘリウム導入バルブ
２５          再生ヘリウム流量制御装置
【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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