(57)【要約】【課題】高いパルス光の利用効率と差動排気による所望の圧力差を両立して、光学素子の反射率等の性能を維持することができる差動排気システム及びそれを備えた露光装置を提供する。【解決手段】パルス光を発光する光源を収納する第１のチャンバに接続可能な第２のチャンバの圧力を当該第１のチャンバの圧力よりも低くする差動排気システムであって、前記第２のチャンバに前記パルス光を導入する導管部と、前記パルス光の発光時は前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとを接続し、前記パルス光の発光時以外は前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの接続を遮断する接続制御機構を有することを特徴とする差動排気システムを提供する。【選択図】          図１
2004153231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス光を発光する光源を収納する第１のチャンバに接続可能な第２のチャンバの圧力を当該第１のチャンバの圧力よりも低くする差動排気システムであって、
前記第２のチャンバに前記パルス光を導入する導管部と、
前記パルス光の発光時は前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとを接続し、前記パルス光の発光時以外は前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの接続を遮断する接続制御機構を有することを特徴とする差動排気システム。
【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処理体を露光する露光装置に関する。本発明は、特に、露光光源として紫外線や極紫外線（ＥＵＶ：ｅｘｔｒｅｍｅ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）光を利用して露光を行う露光装置に好適である。
【０００２】
【従来の技術】
フォトリソグラフィー（焼き付け）技術を用いて半導体メモリや論理回路などの微細な半導体素子を製造する際に、レチクル又はマスク（本出願ではこれらの用語を交換可能に使用する。）に描画された回路パターンを投影光学系によってウェハ等に投影して回路パターンを転写する縮小投影露光装置が従来から使用されている。
【０００３】
縮小投影露光装置で転写できる最小の寸法（解像度）は、露光に用いる光の波長に比例し、投影光学系の開口数（ＮＡ）に反比例する。従って、波長を短くすればするほど、解像度はよくなる。このため、近年の半導体素子の微細化への要求に伴い露光光の短波長化が進められ、超高圧水銀ランプ（ｉ線（波長約３６５ｎｍ））、ＫｒＦエキシマレーザー（波長約２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（波長約１９３ｎｍ）と用いられる紫外線光の波長は短くなってきた。
【０００４】
しかし、半導体素子は急速に微細化しており、紫外線光を用いたリソグラフィーでは限界がある。そこで、０．１μｍ以下の非常に微細な回路パターンを効率よく転写するために、紫外線光よりも更に波長が短い、波長１０ｎｍ乃至１５ｎｍ程度のＥＵＶ光を用いた縮小投影露光装置（以下、「ＥＵＶ露光装置」と称する。）が開発されている。
【０００５】
ＥＵＶ光源としては、例えば、レーザープラズマ光源が用いられる。これは、真空チャンバ内に置かれたターゲット材に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、例えば、波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を利用するものである。ターゲット材としては、キセノン（Ｘｅ）のガス、液滴、クラスタなどや、銅、▲すず▼、アルミニウム等の金属薄膜などが用いられ、ガスジェット等の手段で真空チャンバ内に供給される。
【０００６】
しかし、ＥＵＶ光源の一方式であるレーザープラズマは、ターゲット材に高強度のパルスレーザー光を照射することでターゲット材からＥＵＶ光を発生するが、それとともにデブリと呼ばれる飛散粒子を発生してしまい、それが光学素子を汚染、損傷し、反射率の低下を引き起こしてしまう。そこで、ターゲット材の周りに多孔質材料から構成されるホイルトラップを設けると共に、ヘリウム（Ｈｅ）ガス等の不活性ガスをバッファガスとして流してデブリの影響を緩和する方法が従来から提案されている。
【０００７】
ターゲット材が含まれる発光部では、ターゲット材であるキセノンガスに加えてヘリウムガスが常に不可欠となるため、真空ポンプで排気しているものの真空チャンバ内の圧力は１０Ｐａ程度になると考えられる。一方、発光部より後段では、光学素子の反射率等の性能を維持するために、なるべく清浄な雰囲気、好ましくは、１０−７Ｐａ程度の真空度を維持する必要がある。ＥＵＶ光は、大気に対する透過率が低く、残留ガス（高分子有機ガスなど）成分との反応により光学素子にコンタミを生成してしまうためである。
【０００８】
それに対し、発光部と発光部より後段の光学素子との間に設置した薄膜窓を用いて差動排気をするシステムが既に提案されている（例えば、特許文献１乃至３）。また、パルス光源の露光量制御は、従来から幾つか提案されている（例えば、特許文献４及び５）
【特許文献１】
特開平５−８２４１７号公報
【特許文献２】
特開平７−２６３３２２号公報
【特許文献３】
特開平２−１５６２００号公報
【特許文献４】
特開平７−７４０９２号公報
【特許文献５】
特開平８−１７９５１４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＥＵＶ光の波長領域においては、透過率の高い自立したフィルター材料は製造が困難であると同時に取り扱いが難しい。そこで、図２３に示すように、発光部が収められた光源チャンバ１１１０と光学素子１５００が収められた照明系チャンバ１１２０との間を導管（オリフィス）１９００で接続し、かかる導管１９００を用いて差動排気を行う方法が考えられる。ここで、図２３は、レーザープラズマ光源を用いたＥＵＶ光源１０００を示す概略構成図である。
【００１０】
しかしながら、導管を用いた差動排気によって光源チャンバ１１１０と照明系チャンバ１１２０との間に生じる圧力差は１０−２Ｐａ程度であるため、上述したように、光源チャンバ１１１０内の圧力が１０Ｐａ程度であることを考えると、照明系チャンバ１１２０内の圧力は１０−１Ｐａ程度にしかならず、光学素子１５００の反射率等の性能を維持することができない。
【００１１】
また、光源チャンバ１１１０と照明系チャンバ１１２０との間に所望の圧力差を得るために、光源チャンバ１１１０と照明系チャンバ１１２０を接続する導管１９００を細長くすることも考えられる。一方、ＥＵＶ光１４００の利用効率を高めるためには、ターゲット材から発生したＥＵＶ光を、例えば、回転楕円面の集光ミラー１６００でなるべく多く、例えば、πステラジアン程度に取り込む必要がある。そこで、取り込み角を大きくすると、導管１９００を細長くすることが困難となり、所望の圧力差を得ることができない。
【００１２】
なお、照明系チャンバ内の圧力を１０−７Ｐａ程度の真空度に維持したいという要求は、レーザープラズマ方式のみならず、電極にキセノン等のガスを流して放電させることでプラズマを生成し、ＥＵＶ光を発生させるディスチャージ方式に関しても共通である。
【００１３】
また、特許文献３にあるように、放射光のビームラインに直列にターボポンプを設け、ターボポンプの固定翼と回転翼に光を通す開口部を設けると、高い周波数で発光しているパルス光を効率よく取り出すことは困難である
このように、ＥＵＶ光の利用効率を高めると共に、差動排気で所望の圧力差を得ることは非常に難しい課題である。
【００１４】
そこで、本発明は、高いパルス光の利用効率と差動排気による所望の圧力差を両立して、光学素子の反射率等の性能を維持することができる差動排気システム及びそれを備えた露光装置を提供することを例示的目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面としての差動排気システムは、パルス光を発光する光源を収納する第１のチャンバに接続可能な第２のチャンバの圧力を当該第１のチャンバの圧力よりも低くする差動排気システムであって、前記第２のチャンバに前記パルス光を導入する導管部と、前記パルス光の発光時は前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとを接続し、前記パルス光の発光時以外は前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの接続を遮断する接続制御機構を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態の差動排気システム１について説明する。なお、各図において同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。ここで、図１は、差動排気システム１の概略構成図である。
【００１８】
図１を参照するに、差動排気システム１は、パルス光を発光する光源であるプラズマ１０７を収納する光源チャンバ１００に接続可能な照明系チャンバ２００の圧力を光源チャンバ１００よりも低くする。差動排気システム１は、プラズマ１０７から発光したパルス光であるＥＵＶ光１０８を照明系チャンバ２００に導入する導管部１５０と、プラズマ１０７の発光時は光源チャンバ１００と照明系チャンバ２００とを接続し、プラズマ１０７の発光時以外は光源チャンバ１００と照明系チャンバ２００との接続を遮断する接続制御機構３００が設けられている。
【００１９】
レーザー発生装置１０１より出射されたパルスレーザー１０２は、集光レンズ１０３により透過窓１０４を介して、ノズル１０５から供給されたターゲット１０６（例えば、キセノンガス）上に集光され、プラズマ１０７を生成する。プラズマ１０７からは、ＥＵＶ光１０８が放射され、利用効率を向上させるために回転楕円面の集光ミラー１０９にて集光し、導管部１５０を介して光学素子２０１が収納された照明系チャンバ２００に導入される。
【００２０】
上述したように、プラズマ１０７からは、ＥＵＶ光１０８と共にデブリ１１０と呼ばれる飛散粒子が飛び散り、周辺の集光ミラー１０９や光学素子２０１を汚染、損傷してしまうために、バッファガス供給装置１１１からヘリウムガス１１２が光源チャンバ１００に導入され、ヘリウムガス１１２のフローによりデブリ１１０が飛散するのを軽減している。
【００２１】
光源チャンバ１００には、ＥＵＶ光１０８の減衰や集光ミラー１０９の汚染、損傷を軽減するために、真空ポンプ１１３で排気しているもののターゲット１０６であるキセノンガスやバッファガスであるヘリウムガス１１２を常に供給している。従って、光源チャンバ１００の圧力は、１０Ｐａ程度となる。１０Ｐａ程度では、集光ミラー１０９は、除々に汚染、損傷されて反射率が低下してしまうため、容易に交換できるようになっている。
【００２２】
一方、照明系チャンバ２００に収納されている光学素子２０１は、交換しなくて済むほうが好ましいので、圧力が１０−２Ｐａ以下になるように、真空ポンプ２０２で常に排気している。しかし、差動排気で１０３Ｐａ以上の圧力差を設けるには、光源チャンバ１００と照明系チャンバ２００を接続する導管部１５０を細長くしなければ実現できない。しかし、集光ミラー１０９によって効率よくＥＵＶ光１０８を取り込むと必然的に取り込み角は大きくならざるを得ないため、導管部１５０を細長くすることとの両立は難しい。
【００２３】
そこで、差動排気システム１は、ＥＵＶ光１０８がパルス光であることに着目して、導管部１５０に配置され、図２に示すような、ＥＵＶ光１０８が通過する開口部３１０ａと、光源チャンバ１００と照明系チャンバ２００との接続を遮断する遮断部３１０ｂとを有し、軸３１２回りに回転を示す概略平面図である。
【００２４】
ディスク３１０は、光源チャンバ１００及び照明系チャンバ２００外に設けられたモータ３１４にて駆動される。モータ３１４としては、ＤＣモータ、ＡＣモータ、パルスモータ等が利用される。大気側から真空側への動力の伝達は、磁性流体シール軸受け３１６を用いて行われている。
【００２５】
ＥＵＶ光１０８とディスク３１０の同期は、制御部３２０が、ディスク３１０の回転状況をセンサ３２２で監視し、それと同期したトリガーをレーザー発生装置１０１に出すことで実現されている。
【００２６】
例えば、レーザー発生装置１０１の発光周波数が６ｋＨｚ、ディスク３１０に開口部３１０ａが８つある場合を考えてみると、ディスク３１０を、６０００／８＝７５０（ｒｐｓ）＝４５０００（ｒｐｍ）で回転させ、レーザー発生装置１０１の発光と位相を調整することでＥＵＶ光１０８が遮断部３１０ｂで蹴られることなく取り出すことができる。
【００２７】
図３は、通常の差動排気システムの設計例を示す説明図である。図３を参照するに、光源チャンバ１００の圧力をｐ１（Ｐａ）、照明系チャンバ２００の圧力をｐ２（Ｐａ）とし、光源チャンバ１００を排気する真空ポンプ１１３の排気速度をＳ１（ｍ３／ｓ）、照明系チャンバ２００を排気する真空ポンプ２０２の排気速度をＳ２（ｍ３／ｓ）とする。光源チャンバ１００と照明系チャンバ２００を接続する導管部１５０のコンダクタンスをＣ１２（ｍ３／ｓ）とする。また、光源チャンバ１００から発生する脱ガス量をＱ１（Ｐａ・ｍ３／ｓ）、照明系チャンバ２００から発生する脱ガス量をＱ２（Ｐａ・ｍ３／ｓ）、それぞれの真空ポンプ１１３及び２０２に排気される流量をＱ１０（Ｐａ・ｍ３／ｓ）及びＱ２０（Ｐａ・ｍ３／ｓ）とし、導管部１５０を流れる流量をＱ１２（Ｐａ・ｍ３／ｓ）としたとき、これらは、以下の数式１乃至数式５で示す関係を満たす。
【００２８】
【数１】
2004153231.tif 000003
【数２】
2004153231.tif 000004
【数３】
2004153231.tif 000005
【数４】
2004153231.tif 000006
【数５】
2004153231.tif 000007
数式１乃至数式５から、Ｑ１０、Ｑ２０、Ｑ１２を消去して、Ｑ１＞＞Ｑ２、Ｓ１及びＳ２＞＞Ｃ１２として簡略化し、ｐ１及びｐ２に関して整理すると、以下の数式６及び数式７となる。
【００２９】
【数６】
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【数７】
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ここで、圧力ｐ１＝１０（Ｐａ）、排気速度Ｓ１＝Ｓ２＝１（ｍ３／ｓ）（１０００  １／ｓ）、脱ガス量Ｑ１＝１０（Ｐａ・ｍ３／ｓ）、Ｑ２＝１０−５（Ｐａ・ｍ３／ｓ）としたとき、ｐ１／ｐ２≧１０００となるためには、数式７において、ｐ２＝１０・Ｃ１２＋１０−５≦１０−２（Ｐａ）であることが必要で、以下の数式８となる。
【００３０】
【数８】
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つまり、導管部１５０のコンダクタンスは、照明系チャンバ２００に接続された真空ポンプ２０２の排気速度の１／１０００以下である必要がある。導管部１５０の半径をａ（ｍ）、長さをＬ（ｍ）とすると、コンダクタンスＣ１２の簡略式は、以下の数式９となる。
【００３１】
【数９】
2004153231.tif 000011
従って、数式８及び数式９より、導管部１５０の長さＬ（ｍ）は、以下の数式１０となる。
【００３２】
【数１０】
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一方、発光点のビームサイズをｂ１としたとき、１：ｎの集光系の場合、導管部１５０でのビームサイズｂ１２は、ｎ・ｂ１となる。例えば、ｂ１＝０．２（ｍｍ）で１：４の集光系の場合、導管部１５０でのビームサイズｂ１２は、０．８（ｍｍ）となる。集光ミラー１０９の取り込み角を±６０°とした場合、導管部１５０での入射角度は、±１５°となる。よって、導管部１５０でＥＵＶ光１０８が蹴られないための条件は、以下の数式１１となる。
【００３３】
【数１１】
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数式１０及び数式１１を整理すると、導管部１５０の長さＬの取り得る範囲を導菅部  の半径ａで規定することができ、以下の数式１２で表せる。
【００３４】
【数１２】
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数式１２の不等式が成立する範囲を図４に示す。数式１２の示す範囲は、図４の領域Ａで、導管部１５０の半径ａ及び長さＬの寸法を最大限にしたとき、ａ＝２．７６（ｍｍ）、Ｌ＝２１（ｍｍ）となり、光軸のアライメントがかなり難しい。また、ビームサイズｂ１２が０．８（ｍｍ）に対しても、あまり余裕がない。
【００３５】
そこで、導管部１５０にディスク３１０を用いた場合、図５に示すように、８つの開口部３１０ａの中心からの距離ｒを１００（ｍｍ）、開口部系φを２（ｍｍ）としたとき、開と閉の時間比は、以下の数式１３となる。
【００３６】
【数１３】
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よって、数式１０の右辺を１／３９にすることができ、数式１２は、以下の数式１４となる。
【００３７】
【数１４】
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数式１４の成立する範囲を図４に示す。数式１４の示す範囲は、図４の領域Ｂで、導管部１５０の半径ａ及び長さＬの寸法を最大限にしたとき、ａ＝１７．３（ｍｍ）、Ｌ＝１２９（ｍｍ）となり、光軸のアライメントも困難ではなく、ビームサイズｂ１２が０．８（ｍｍ）に対しても、十分余裕があると言える。従って、導管部１５０のコンダクタンスを更に小さくして、１０３Ｐａ以上の圧力差をつけることも可能であるし、真空ポンプ１１３及び２０２の排気速度を落として小型化することも可能である。ここで、図４は、導管部１５０の半径と長さの関係を示すグラフであり、図５は、ディスク３１０の設計例を示す説明図である。
【００３８】
このように、導管部１５０にディスク３１０を用いることで、差動排気能力の向上や設計の自由度を増やすことができる。
【００３９】
また、本実施例は、ポイントソースＸ線源を用いたアプリケーション、例えば、反射率計測器、波面計測器、顕微鏡、形状計測器、医療器、組成分析器、構造解析器にも有用であることは言うまでもない。
【００４０】
一方、ＥＵＶ光１０８の発光とディスク３１０を同期させる（即ち、ＥＵＶ光の発光時にディスク３１０の開口部３１０ａによって光源チャンバ１００と照明系チャンバ２００とを接続する）ためには、ＥＵＶ光１０８の発光をマスターとして、ディスク３１０を追従させる方法と、逆に、ディスク３１０をマスターとして、ディスク３１０を追従させる方法が考えられる。ＥＵＶ光１０８の発光をマスターとした場合、発光のタイミングでしか、パルスが出ないため、ディスク３１０ｍの位相差の情報が十分に得られない。また、ディスク３１０をマスターとした場合、回転ムラが発生するとＥＵＶ光１０８の発光のタイミングがずれてしまい、露光量制御に悪影響が及んでしまう。
【００４１】
そこで、図６乃至図１１を参照して、接続制御機構３００のディスク３１０の回転を制御する制御方法２０００について説明する。図６は、接続制御機構３００のディスク３１０の回転を制御する制御方法２０００を説明するためのフローチャートである。図７は、ＥＵＶ光１０８の発光とディスク３１０の位相を高精度に同期させるための制御ブロック図である。このように位相を調整する制御方法は、一般に、フェーズロックトループ（ＰＬＬ）と呼ばれている。
【００４２】
図６及び図７を参照するに、基準クロック（ブロック１００１）から得られた信号を、ＥＵＶ光１０８の発光周波数となるようにＮｔ分周器（ブロック１００２）で分周し、ＥＵＶ光源（ブロック１００３）にトリガー信号を与える。図８には、各信号の振る舞いが示してあり、クロックを分周して、トリガー信号が得られている様子を説明している。
【００４３】
一方、基準クロックをＮｒ分周器（ブロック１００４）で分周し、ディスク３１０のリファレンス信号を生成する（ステップ２００２）。かかる分周比は、位相の設定精度やずれた位相に追従したことを検出するセンサ３２２の動作範囲により決められる。図１に示すように、センサ３２２は、ＥＵＶ光１０８が通過する開口部３１０ａと半回転ずれたところの開口部３１０ａをモニタしているので、センサ３２２の動作範囲は、開口部３１０ａの開口径で決まる。
【００４４】
ディスク３１０の回転（ブロック１００８）は、エンコーダ（ブロック１００９）でモニタされ、リファレンス信号と同様の周波数となるように設定されたＮｅ分周器（ブロック１０１０）で分周される。二つの分周された信号は、位相比較器（ブロック１０１１）に入力される。位相比較器では、排他的論理和（Ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ  ＯＲ）演算がされ、図８の５段目に示すような波形が得られる。このパルス波形のデューティ比が位相差情報であるので、かかる信号にローパスフィルタをかけると、図８の６段目に示すような位相差信号が得られる（ステップ２００４）。位相差信号は、図７に示すように、フィードバックされ、位相指令値（ブロック１００５）との偏差が位相差として求められる（ステップ２００６）。ここでは、位相差指令値は、９０°に設定されており、位相コントローラでもある制御部３２０（ブロック１００６）により、位相差が位相設定値になるように制御されている。制御部３２０のハードは、アナログ回路もしくはＤＳＰからなり、制御演算はアナログ回路の場合は、ＰＤＩ制御、ＤＳＰの場合は、ＰＩＤ制御もしくは最適レギュレータ、Ｈ∞制御などの現代制御で行われる。制御部３２０が出力する操作量に従って（即ち、位相差が位相設定値となるように）、モータ３１４（ブロック１００７）を駆動する（ステップ２００８）。
【００４５】
なお、図１０に示すように、ディスク３１０の周辺部に光学的もしくは磁気的なパターン３１０ｃを設けることにより、エンコーダで回転量を検出することができる。また、モータ軸のねじれが十分無視できる場合は、モータ３１４に直接取り付けられたエンコーダでも実現可能である。ここで、図１０は、ディスク３１０の一例を示す概略平面図である。
【００４６】
また、位相差が所定の閾値に入っていない場合は、ＥＵＶ光１０８がディスク３１０の開口部３１０ａに蹴られてしまい、光学的特性が保証できないことや、ＥＵＶ光１０８の照射によりディスク３１０が損傷してしまうため、図１１に示すように、シャッタ３３０を設けてもよい。図１１は、差動排気システム１の例示的一形態を示す概略構成図である。
【００４７】
シャッタ３３０は、制御部３２０に制御され、ディスク３１０の起動時は閉まっており、所定の閾値に入ったら開けることが可能となる。また、ＥＵＶ光１０８を利用中に所定の閾値から外れると制御部３２０の指令によりシャッタ３３０は閉められる。即ち、シャッタ３３０は、ＥＵＶ光１０８の発光時と、光源チャンバ１００と照明系チャンバ２００との接続が一致（即ち、ＥＵＶ光の発光とディスク３１０の開口部３１０ｃが同期）するまで、導管部１５０にＥＵＶ光が入射することを防止する。
【００４８】
更に、位相比較器として位相検波を用いた場合について説明する。即ち、図７において、エンコーダの出力はパルス信号であったが、エンコーダの原信号である正弦波を用いることも可能である。かかる信号は、図９の４段目に示されるように、±１Ｖで振れる信号である。原信号を利用することにより、エンコーダのパルス生成回路が省略することができる。リファレンス信号は、上述したのと同様に、パルスで与えられる。
【００４９】
リファレンス信号とエンコーダの処理は、リファレンス信号がＨｉ（＋１）のとき、エンコーダ信号には１倍のゲインがかかり、Ｌｏｗ（−１）のときには、−１倍のゲインがかかるようになっている。具体的な回路としては、アナログスイッチで非反転増幅器と反転増幅器を切り替えることで、容易に実現することができる。かかる処理をした信号が図９の５段目の信号である。この処理では、位相が０°だと、全波整流と同じ波面になり、ローパスフィルタで整流すると１／２１／２Ｖになる。位相が１８０°ずれると−１／２１／２Ｖとなり、９０°だと０Ｖとなる。図９の５段目の信号にローパスフィルタの処理をし、換算することで６段目の波形のように位相情報を得ることができる。
【００５０】
また、リファレンス信号を正弦波で生成した場合でも、ミキサーとしてアナログ乗算器もしくはＤＳＰを用いることにより、同様の結果を得ることができる。
【００５１】
そこで、図２４及び図２５を参照して、ディスク３１０の別の回転制御方法について説明する。ＥＵＶ露光装置では、露光量制御方式として、一定時間内に、所定のある露光量に達するようにパルス数を制御する必要があり、ＥＵＶパルス光源はパルス光毎の光量のバラツキをもっているため、光源発光周波数を可変にする必要がある。また露光量制御の精度を上げるためには、光源発光繰り返し数を３ｋＨｚ以上にしなければならない。上述のレーザープラズマ光源及び回転体を有する差動排気システムを利用してＥＵＶ光を効率よく取り出すためには、露光装置内での露光量制御ファクターと、ＥＵＶ光１１０の発光と回転ディスク３１０が同期する必要がある。ＥＵＶ光１１０の発光をマスターとした場合、発光のタイミングでしか、パルスが出ないため、回転ディスクの位相差の情報が十分に得られない。また、回転ディスク３１０をマスターとした場合、回転ムラが発生すると発光のタイミングがずれてしまい、露光量制御に悪影響が及んでしまう。よって、本実施例では上記の問題を解決できる制御方法について説明する。
【００５２】
図２４はＥＵＶ光１１０の発光と回転ディスク３１０の位相を高精度に同期させるための制御ブロック図である。このように位相を調整する制御方法は一般にフェーズロックトループ（ＰＬＬ）と呼ばれている。図２４での制御ブロックの上段側がＥＵＶ光源発光制御ループで、下段側が回転体制御ループとなっている。図２５は波形図を示している。
【００５３】
上段側制御ループでは露光器内で露光量指令値２１０１より露光量コントロール２１０２に指令値が入力されると、露光量コントロール２１０２から指令値に対応した値が出力される。その値が電圧制御発振器（ＶＣＯ）２１０３に入力されると、露光量指令値と同期した基準クロック（周波数データ、図２５の１段目）が出力される。この周波数データを用いてＮｔ分周器２１０４から光源の発光を行うための発光クロック（図２５の２段目）が生成される。ＥＵＶ光源２１０５はこの発光クロックに同期したタイミングで発光され、照明系内に設置されている露光量（光エネルギー量もしくはそれに対応する値）を常時検出するＬＩ（Ｌｉｇｈｔ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅ）センサ２１０６、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２１０７を介して、制御演算２１１３にフィードバックされ、制御演算２１１３内でＰＩＤ制御にて、所望の露光量を得るための高精度な光量調整が可能となる。露光量値に応じてパルス光源を発振させるタイミングを制御する方式は、上述の通りである。
【００５４】
次に下段側制御ループでは、電圧制御発振器（ＶＣＯ）２１０３から出力された基準クロック（図２５の１段目）をＮｒ分周器２１０８で分周し、回転ディスク３１０のリファレンス（図２５の３段目）として使用している。この分周比は、位相の設定精度やずれた位相に追従したことを検出するセンサ３２２の動作範囲により決められる。図１１でセンサ３２２はＥＵＶ光１１０が通っている穴と半回転ずれたところの穴をモニタしているので、センサ３２２の動作範囲は、穴径で決まる。
【００５５】
図２４で回転体２１１２の回転はエンコーダ２１１４でモニタされ、リファレンス信号（図２５の３段目）と同様の周波数となるように設定されたＮｅ分周器２１１５で分周され、エンコーダ信号（図２５の４段目）となる。二つの分周された信号は、位相比較器２１０９に入力される。位相比較器２１０９で、排他的論理和（Ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ  ＯＲ）演算がされ、図２５の５段目に示すような波形が得られる。このパルス波形のデューティ比が位相差情報なので、この信号にローパスフィルタをかけると、図２５の６段目に示すような位相差信号が得られる。この位相差信号はフィードバックされ、指令値との偏差が位相エラーとして求められ、この位相エラーが所定値になるように制御されている。位相コントローラ２１１０のハードは、アナログ回路もしくはＤＳＰからなり、制御演算はアナログ回路の場合は、ＰＩＤ制御、ＤＳＰの場合は、ＰＩＤ制御もしくは最適レギュレータ、Ｈ∞制御などの現代制御で行われる。位相コントローラ２１１０が出力する操作量に従いモータ２１１１は駆動する。モータ２１１１としては、ＤＣモータ、ＡＣモータ、パルスモータ、超音波モータ等が利用される。モータ２１１１には制御対象である穴空き回転体２１１２が取り付けられている。回転ディスク３１０の周辺部には図１１の３１０ｃのように光学的もしくは磁気的なパターンが設けられ、エンコーダ２１１４で回転量がモニタされる。また、モータ軸のねじれが十分無視できる場合は、モータに直接取り付けられたエンコーダ２１１４でも実現可能である。
【００５６】
また、位相差が所定の閾値に入っていない場合は、ＥＵＶ光１１０が回転ディスク３１０の穴に蹴られてしまい、光学的特性が保証できないことや、ＥＵＶ光１１０の照射により、回転ディスク３１０が損傷してしまうため、シャッタ３３０が設けられている。シャッタ３３０は回転ディスク３１０の起動時は閉まっており、所定の閾値に入ったら、開けることが可能となる。また、ＥＵＶ光１１０を利用中に所定の閾値から外れるとコントローラ３２０の指令によりシャッタ３３０は閉められる。
【００５７】
以上のように、発光部のチャンバと光学素子のチャンバを接続する導管部に微小な隙間でシールされた集光サイズ程度の穴の空いた回転体を設けることにより、所望の圧力差を得ることができる差動排気システム及び、露光器側から指令される露光量を制御する信号から基準信号を作り出し、この基準信号を用いてパルス光源であるＥＵＶ光の発光に使用する同期信号を作り出し、また、この基準信号を用いて回転体の制御を行い、発光時のみ開口し、それ以外のときは閉じることにより、周波数可変制御の場合でもＥＵＶ光の利用効率を損なうことなく、高い差動排気能力をもつ露光装置を提供するものである。
【００５８】
以下、図１２乃至図１４を参照して、差動排気システム１の変形例である差動排気システム２について説明する。図１２は、差動排気システム２の例示的一形態を示す概略構成図である。差動排気システム２は、差動排気システム１と同様であるが、接続制御機構３００Ａが異なる。より詳細には、差動排気システム２は、ディスク３１０の代わりに、導管部１５０に円筒状部材であるドラム３５０が設けられている。
【００５９】
ドラム３５０は、図１３に示すように、ＥＵＶ光１０８が通過する開口部３５０ａと、光源チャンバ１００と照明系チャンバ２００との接続を遮断する遮断部３５０ｂとを有し、モータ３５４によって軸３５２回りに回転駆動される。ドラム３５０は、ディスク３１０と同様に、制御部３２０により、レーザー発生装置１０１の発光周波数と同期して、ＥＵＶ光１０８の発光時のみ光源チャンバ１００と照明系チャンバ２００とを接続するように回転される。ここで、図１３は、図１２に示すドラム３５０の一例を示す概略斜視図である。
【００６０】
光源チャンバ１００と照明系チャンバ２００との接続を遮断する際、ドラム３５０の遮断部３５０ｂに当たった気体分子は飛ばされる。従って、導管部１５０において、ドラム３５０の遮断部３５０ｂによって気体分子が飛ばされる方向に排気口１５２を設け排気手段１５４で排気することで、効率よく排気することができる。また、ドラム３５０の内部まで到達した気体分子も排気することで、更に効率よく排気することができる。
【００６１】
集光ミラー１０９の取り込み角が大きい場合、開口部３５０ａの開口径が大きくなるため、ドラム３５０の径を小さくすることで、開口径を小さくし、回転数も高くすることができる。従って、ＥＵＶ光１０８の発光周波数や集光ミラー１０９の取り込み角を考慮して、ドラム３５０の径を決めればよい。
【００６２】
図１４は、ＥＵＶ光源の一方式でディスチャージ方式の一つであるＺピンチ方式を用いた差動排気システム２の概略構成図である。図１４を参照するに、高電圧源５１０のエネルギーをコンデンサ５１２に蓄え、スイッチ５１４を入れると、アノード５１６とカソード５１８の間にプラズマ１０７が発生し、中心付近に集まることで高密度化し、ＥＵＶ光１０８が発光される。プラズマ源であるガスとしては、キセノン等の不活性ガスが用いられる。
【００６３】
ディスチャージ方式は、レーザープラズマ方式のようにＥＵＶ光が放射されるのではなく、ある程度の指向性を有しているので、光学素子２０１を離して配置することができ、かかる間にドラム３５０を有する導管部１５０を配置することで、十分な差動排気能力が得ることができ、また、光学素子２０１の交換を考慮する必要がなくなる。
【００６４】
ディスチャージ方式には、この他にプラズマ・フォーカス、キャピラリー・ディスチャージ、ホロウカソード・トリガードＺピンチ等の方式があるが、同様に本発明の差動排気システムを実現することができる。
【００６５】
ここでは、図２４乃至図２５の位相比較器として位相検波を用いた場合について説明する。図２４において、エンコーダ２１１４の出力はパルス信号であったが、ここでは、エンコーダの原信号である正弦波（アナログ出力）を用いる。その信号は図２６の４段目に示されるように±１Ｖで振れる信号である。原信号を利用することにより、エンコーダのパルス生成回路が省略できる。レファレンスは、上述の実施例と同様にパルスで与えられる。
【００６６】
リファレンスとエンコーダの処理だが、リファレンス信号がＨｉ（＋１）のとき、エンコーダ信号には１倍のゲインがかかり、Ｌｏｗ（−１）のときには、−１倍のゲインがかかるようになっている。具体的な回路としては、アナログスイッチで非反転増幅器と反転増幅器を切り替えることで、容易に実現できる。その処理をした信号が図２６の５段目の信号である。この処理では、位相が０°だと、全波整流と同じ波形になり、ローパスフィルタで整流すると１／√２Ｖになる。位相が１８０°ずれると−１／√２Ｖとなり、９０°だと０Ｖとなる。図３の５段目の信号にローパスフィルタの処理をし、換算することで６段目の波形のように位相情報を得ることができる。
【００６７】
また、リファレンス信号も正弦波で生成した場合でも、ミキサーとしてアナログ乗算器もしくはＤＳＰを用いることにより、同様の結果を得ることができる。
【００６８】
以上のような、差動波排気システム、及び、露光器側から指令される露光量を制御する信号から基準信号を作り出し、この基準信号を用いてパルス光源であるＥＵＶ光の発光に使用する同期信号を作り出し、また、この基準信号を用いて回転体の制御を行い、発光時のみ開口し、それ以外のときは閉じることにより、周波数可変制御の場合でもＥＵＶ光の利用効率を損なうことなく、高い差動排気能力をもつ露光装置を提供するものである。
【００６９】
以下、図１５乃至図１９を参照して、本発明の別の差動排気システム３について説明する。図１５は、本発明の一側面としての差動排気システム３の例示的一形態を示す概略構成図である。差動排気システム３は、図１に示す差動排気システム１と同様であるが、接続制御機構６００が異なる。
【００７０】
接続制御機構６００は、照明系チャンバ２００の雰囲気を導管部１５０を介して光源チャンバ１００に排気するポンプ６１０と、制御部６２０とを有する。ポンプ６１０は、固定翼６１２と回転翼６１４からなる。
【００７１】
固定翼６１２には、図１６に示すように、ＥＵＶ光１０８が通過する第１の開口部６１２ａを一つ有する。固定翼６１２は、ＥＵＶ光１０８の光路上に第１の開口部６１２ａがくるように、磁気軸受け６１６に固定されている。ここで、図１６は、図１５に示す固定翼６１２の一例を示す概略平面図である。
【００７２】
回転翼６１４には、図１７に示すように、ＥＵＶ光１０８の発光の周期とポンプ６１０の回転数に応じた個数のＥＵＶ光１０８が通過する第２の開口部６１４ａと、光源チャンバ１００と照明系チャンバ２００との接続を遮断する遮断部６１４ｂとを有する。回転翼６１４は、磁気軸受け６１４回りに回転可能に、磁気軸受け６１４と接続されている。ここで、図１７は、図１５に示す回転翼６１４の一例を示す概略平面図である。
【００７３】
制御部６２０は、プラズマ１０７の発光時は光源チャンバ１００と照明系チャンバ２００とを接続し、プラズマ１０７の発光時以外は光源チャンバ１００と照明系チャンバ２００との接続を遮断するように、回転翼６１４を制御する。即ち、制御部６２０は、ＥＵＶ光１０８が第２の開口部６１４ａを通過するように、ＥＵＶ光１０８の発光に同期して、回転翼６１４の回転を制御している。
【００７４】
また、固定翼６１２及び回転翼６１４は、羽根に第１の開口部６１２ａ及び第２の開口部６１４ａを設けると強度的に弱くなるため、ＥＵＶ光１０８の通過する箇所に切り欠きを設けたり、ＥＵＶ光１０８の通過する羽根を予め抜いておいたりすることでも実現可能である。
【００７５】
差動排気システム３は、接続制御機構６００をポンプ６１０で構成することにより、差動排気システム１及び２に比べて、照明系チャンバ２００をより低い圧力にすること（即ち、より大きな差圧を設けること）が可能である。
【００７６】
図１８は、差動排気システム３の設計例を示す説明図である。図１８を参照するに、光源チャンバ１００の圧力をｐ１（Ｐａ）、照明系チャンバ２００の圧力をｐ２（Ｐａ）とし、光源チャンバ１００を排気する真空ポンプ１１３の排気速度をＳ１（ｍ３／ｓ）、照明系チャンバ２００を排気する真空ポンプ２０２の排気速度をＳ２（ｍ３／ｓ）とする。光源チャンバ１００と照明系チャンバ２００を接続する導管部１５０に設けられた接続制御機構６００の排気速度をＳ１２（ｍ３／ｓ）とする。また、光源チャンバ１００から発生する脱ガス量をＱ１（Ｐａ・ｍ３／ｓ）、照明系チャンバ２００から発生する脱ガス量をＱ２（Ｐａ・ｍ３／ｓ）、それぞれの真空ポンプ１１３及び２０２に排気される流量をＱ１０（Ｐａ・ｍ３／ｓ）及びＱ２０（Ｐａ・ｍ３／ｓ）とし、導管部１５０を流れる流量をＱ１２（Ｐａ・ｍ３／ｓ）としたとき、これらは、以下の数式１５乃至数式１９で示す関係を満たす。
【００７７】
【数１５】
2004153231.tif 000017
【数１６】
2004153231.tif 000018
【数１７】
2004153231.tif 000019
【数１８】
2004153231.tif 000020
【数１９】
2004153231.tif 000021
数式１５乃至数式１９から、Ｑ１０、Ｑ２０、Ｑ１２を消去して、Ｑ１＞＞Ｑ２として簡略化し、ｐ１及びｐ２に関して整理すると、以下の数式２０及び数式２１となる。
【００７８】
【数２０】
2004153231.tif 000022
【数２１】
2004153231.tif 000023
ここで、圧力ｐ１＝１０（Ｐａ）、排気速度Ｓ１＝Ｓ２＝１（ｍ３／ｓ）（１０００  １／ｓ）、脱ガス量Ｑ１＝１０（Ｐａ・ｍ３／ｓ）、Ｑ２＝１０−５（Ｐａ・ｍ３／ｓ）としたとき、ｐ２＝１０−５／（１＋０．３）＝７．７×１０−６（Ｐａ）となり、ｐ１／ｐ２≧１０６もの圧力差をつけることが可能となる。しかし、実際は、真空ポンプ１１３及び２０２の圧縮比が１０５程度だと、それが規律となり、ｐ１／ｐ２≧１０５程度となる。
【００７９】
図１９を用いて、差動排気システム３における、ＥＵＶ光１０８の集光点１０８ａと導管部１５０との関係について説明する。図１９は、差動排気システム３において、ＥＵＶ光１０８の集光点１０８ａと導管部１５０との関係を示す概略図である。
【００８０】
図１９を参照するに、ＥＵＶ光１０８の集光点１０８ａの位置にある第１の開口部６１２ａ又は第２の開口部６１４ａが最も開口径を小さくすることができ、集光点１０８ａから距離が離れるにつれて第１の開口部６１２ａ及び第２の開口部６１４ａの開口径を大きくなっていく。従って、導管部１５０の長さＬに対して、Ｌ／２の位置に集光点１０８ａを設けることによって、第１の開口部６１２ａ及び第２の開口部６１４ａ全体の開口径を小さくことができる。
【００８１】
一方、光源チャンバ１００の雰囲気は粘性流であるのに対し、照明系チャンバ２００の雰囲気は分子流であるので、粘性流側、つまり、圧力の高い光源チャンバ１００側の開口径を小さくする方が、より照明系チャンバ２００を低い圧力にする（即ち、大きな差圧を設ける）ことが可能である。
【００８２】
以上より、ＥＵＶ光１０８の集光点１０８ａは、導管部１５０の長さＬに対して、０乃至Ｌ／２の間に最適値が存在する。従って、ＥＵＶ光１０８の集光点１０８ａを光源チャンバ１００側に設けることで、照明系チャンバ２００を低い圧力にすることができる。
【００８３】
また、ポンプ６１０は、照明系チャンバ２００側から光源チャンバ１００側に排気を行っているので、光源チャンバ１００側の導管部１５０に粗引きポンプ１５８を設けることにより、更に照明系チャンバ２００を低い圧力にする（即ち、大きな差圧を得る）ことができる。
【００８４】
以下、図２０を参照して、本発明の差動排気システム１を適用した例示的な露光装置８００について説明する。図２０は、本発明の露光装置８００の例示的一形態を示す概略構成図である。
【００８５】
本発明の露光装置８００は、露光用の照明光としてＥＵＶ光（例えば、波長１３．４ｎｍ）を用いて、ステップ・アンド・スキャン方式やステップ・アンド・リピート方式でマスク８２０に形成された回路パターンを被処理体８４０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、マスクに対してウェハを連続的にスキャン（走査）してマスクパターンをウェハに露光すると共に、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。「ステップ・アンド・リピート方式」は、ウェハの一括露光ごとにウェハをステップ移動して次のショットの露光領域に移動する露光方法である。
【００８６】
図２０を参照するに、露光装置８００は、照明装置８１０と、マスク８２０と、マスク８２０を載置するマスクステージ８２５と、投影光学系８３０と、被処理体８４０と、被処理体８４０を載置するウェハステージ８４５と、アライメント検出機構８５０と、フォーカス位置検出機構８６０とを有する。
【００８７】
照明装置８１０は、投影光学系８３０の円弧状の視野に対する円弧状のＥＵＶ光（例えば、波長１３．４ｎｍ）によりマスク８２０を照明する照明装置であって、ＥＵＶ光源８１２と、照明光学系８１４とを有する。かかる照明装置８１０を構成するＥＵＶ光源８１２と後段の照明光学系８１４との接続に本発明の差動排気システム１を適用することができ、差動排気システム１によりＥＵＶ光の利用効率を損なうことなく、照明光学系８１４を含む雰囲気を低い圧力にして光学素子の反射率等の性能を維持することができる。なお、ＥＵＶ光源８１２は、上述した通りのいかなる形態をも適用可能であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００８８】
照明光学系８１４は、集光ミラー８１４ａ、オプティカルインテグレーター８１４ｂから構成される。集光ミラー８１４ａは、レーザープラズマからほぼ等方的に放射されるＥＵＶ光集める役割を果たす。オプティカルインテグレーター８１４ｂは、マスク８２０を均一に所定の開口数で照明する役割を持っている。また、照明光学系８１２は、マスク８２０と共役な位置に、マスク８２０の照明領域を円弧状に限定するためのアパーチャ８１４ｃが設けられている。
【００８９】
マスク８２０は、反射型マスクで、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、マスクステージに支持及び駆動されている。マスク８２０から発せられた回折光は、投影光学系８３０で反射されて被処理体８４０上に投影される。マスク８２０と被処理体８４０とは、光学的に共役の関係に配置される。露光装置８００は、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置であるため、マスク８２０と被処理体８４０を走査することによりマスク８２０のパターンを被処理体８４０上に縮小投影する。
【００９０】
マスクステージ８２５は、マスク８２０を支持して図示しない移動機構に接続されている。マスクステージ８２５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、リニアモータなどで構成され、少なくともＸ方向にマスクステージ８２５を駆動することでマスク８２０を移動することができる。露光装置８００は、マスク８２０と被処理体８４０を同期した状態で走査する。ここで、マスク８２０又は被処理体８４０面内で走査方向をＸ、それに垂直な方向をＹ、マスク８２０又は被処理体８４０面内に垂直な方向をＺとする。
【００９１】
投影光学系８３０は、複数の反射ミラー（即ち、多層膜ミラー）８３０ａを用いて、マスク８２０面上のパターンを像面である被処理体８４０上に縮小投影する。複数のミラー８３０ａ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、マスク８２０と被処理体８４０を同時に走査して広い面積を転写する。投影光学系８３０の開口数（ＮＡ）は、０．２乃至０．３程である。
【００９２】
被処理体８４０は、本実施形態ではウェハであるが、液晶基板その他の被処理体を広く含む。被処理体８４０には、フォトレジストが塗布されている。フォトレジスト塗布工程は、前処理と、密着性向上剤塗布処理と、フォトレジスト塗布処理と、プリベーク処理とを含む。前処理は、洗浄、乾燥などを含む。密着性向上剤塗布処理は、フォトレジストと下地との密着性を高めるための表面改質（即ち、界面活性剤塗布による疎水性化）処理であり、ＨＭＤＳ（Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌ−ｄｉｓｉｌａｚａｎｅ）などの有機膜をコート又は蒸気処理する。プリベークは、ベーキング（焼成）工程であるが現像後のそれよりもソフトであり、溶剤を除去する。
【００９３】
ウェハステージ８４５は、ウェハチャック８４５ａによって被処理体８４５を支持する。ウェハステージ８４５は、例えば、リニアモータを利用してＸＹＺ方向に被処理体８４０を移動する。マスク８２０と被処理体８４０は、同期して走査される。また、マスクステージ８２５の位置とウェハステージ８４５との位置は、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る。
【００９４】
アライメント検出機構８５０は、マスク８２０の位置と投影光学系８３０の光軸との位置関係、及び、被処理体８４０の位置と投影光学系８３０の光軸との位置関係を計測し、マスク８２０の投影像が被処理体８４０の所定の位置に一致するようにマスクステージ８２５及びウェハステージ８４５の位置と角度を設定する。
【００９５】
フォーカス位置検出機構８６０は、被処理体８４０面でＺ方向のフォーカス位置を計測し、ウェハステージ８４５の位置及び角度を制御することによって、露光中、常時被処理体８４０面を投影光学系８３０による結像位置に保つ。
【００９６】
露光において、照明装置８１０から射出されたＥＵＶ光はマスク８２０を照明し、マスク８２０面上のパターンを被処理体８４０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、マスク８２０と被処理体８４０を縮小倍率比の速度比で走査することにより、マスク８２０の全面を露光する。また，回転翼６１４の回転速度を設定することで，広港体に要求される炉香料を調整することができる．その結果、露光装置８００は、ＥＵＶ光の利用効率を高め、ＥＵＶ光源８１２より後段を低い圧力（即ち、高真空度）にすることができ、光学素子の光学性能を維持して結像性能及びスループットの優れた露光を提供する。
【００９７】
次に、図２１及び図２２を参照して、上述の露光装置８００を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図２１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。
【００９８】
図２２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８００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。本実施例のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。上述の露光装置の作用と同様の作用を奏するデバイス製造方法の請求項は、中間及び最終結果物であるデバイス自体にもその効力が及ぶ。また、かかるデバイスは、ＬＳＩやＶＬＳＩなどの半導体チップ、ＣＣＤ、ＬＣＤ、磁気センサ、薄膜磁気ヘッドなどを含む。このように、露光装置を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。
【００９９】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれらに限定されずその要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能である。
【０１００】
本出願は更に以下の事項を開示する。
【０１０１】
（実施態様１）  パルス光を発光する光源を収納する第１のチャンバに接続可能な第２のチャンバの圧力を当該第１のチャンバの圧力よりも低くする差動排気システムであって、
前記第２のチャンバに前記パルス光を導入する導管部と、
前記パルス光の発光時は前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとを接続し、前記パルス光の発光時以外は前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの接続を遮断する接続制御機構を有することを特徴とする差動排気システム。
【０１０２】
（実施態様２）  前記接続制御機構は、
前記導管部に配置され、前記パルス光が通過する開口部と、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの接続を遮断する遮断部とを有し、軸回りに回転可能な回転体と、
前記パルス光が前記開口部を通過するように、前記パルス光の発光と前記回転体の回転とを同期させて制御する制御部とを有することを特徴とする実施態様１記載の差動排気システム。
【０１０３】
（実施態様３）  前記回転体は、前記軸を中心として回転する円盤状部材であることを特徴とする実施態様２記載の差動排気システム。
【０１０４】
（実施態様４）  前記回転体は、前記軸を中心として回転する円筒状部材であることを特徴とする実施態様２記載の差動排気システム。
【０１０５】
（実施態様５）  前記接続制御機構は、前記導管部の雰囲気を排気する排気手段を更に有することを特徴とする実施態様４記載の差動排気システム。
【０１０６】
（実施態様６）  前記回転体は、回転量を検出するためのパターンを有することを特徴とする実施態様２記載の差動排気システム。
【０１０７】
（実施態様７）  前記接続制御機構は、前記第２のチャンバの雰囲気を前記導管部を介して前記第１のチャンバに排気するポンプであって、
前記パルス光が通過する第１の開口部を有し軸に固定された固定翼と、
前記パルス光が通過する第２の開口部と、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの接続を遮断する遮断部とを有し、前記軸回りに回転可能な回転翼とを有するポンプと、
前記パルス光が前記第２の開口部を通過するように、当該パルス光の発光と前記回転翼の回転とを同期させて制御する制御部とを有することを特徴とする実施態様１記載の差動排気システム。
【０１０８】
（実施態様８）  前記パルス光は集光点を有し、当該集光点は前記導管部の中央よりも第１のチャンバ側に位置することを特徴とする実施態様７記載の差動排気システム。
【０１０９】
（実施態様９）  前記パルス光の発光時と、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの接続が一致するまで、前記導管部に前記パルス光が入射することを防止するシャッタを更に有することを特徴とする実施態様１記載の差動排気システム。
【０１１０】
（実施態様１０）  前記パルス光は、ＥＵＶ光であることを特徴とする実施態様１記載の差動排気システム。
【０１１１】
（実施態様１１）  パルス光を発光する光源を収納する第１のチャンバに接続可能な第２のチャンバの圧力を当該第１のチャンバの圧力よりも低くする差動排気システムであって、前記パルス光の発光時に当該パルス光が通過する開口部と、前記パルス光の発光時以外は前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの接続を遮断する遮断部とを有する回転体を有する差動排気システムの前記回転体の回転を制御する制御方法であって、
前記パルス光のトリガー信号となる基準クロックを分周し、前記回転体の回転のリファレンス信号を生成するステップと、
前記回転体の回転を前記リファレンス信号と同じ周波数となるように分周した信号と前記リファレンス信号から位相差信号を求めるステップと、
前記リファレンス信号と前記位相差信号から位相差を求めるステップと、
前記位相差が位相設定値となるように、前記回転体を回転させるステップとを有することを特徴とする制御方法。
【０１１２】
（実施態様１２）  実施態様１乃至１１のうちいずれか一項記載の差動排気システムを備え、前記パルス光を前記第２のチャンバが収納する光学素子を介して被照明領域を照明することを特徴とする照明装置。
【０１１３】
（実施態様１３）  実施態様１２記載の照明装置と、
レチクル又はマスクに形成されたパターンを被処理体に投影する光学系とを有する露光装置。
【０１１４】
（実施態様１４）  実施態様１乃至１０のうちいずれか一項記載の差動排気システムを有し、当該差動排気システムを経た前記パルス光を用いて被計測体を計測する計測装置。
【０１１５】
（実施態様１５）  パルス光源に基づいて第１のチャンバで発生する露光光を利用して前記第１のチャンバよりも圧力が低い第２のチャンバに配置された被露光体を露光する露光装置であって、
前記第１及び第２のチャンバの圧力差を維持するための差動排気システムと、
前記差動排気システムを制御する制御部とを有し、
前記差動排気システムは、
前記第１及び第２のチャンバを接続する導管部と、
前記第１及び第２のチャンバを連通する孔と前記第１及び第２のチャンバの連通を遮断する隔壁部とが前記導管部上で切り替わるように、前記第１及び第２のチャンバの間で回転する回転体とを有し、
前記制御部は、前記被露光体に要求される露光量に基づいて、前記回転体の回転速度を設定することを特徴とする露光装置。
（実施態様１６）  前記回転体は、エンコーダとして機能する円盤状部材又はエンコーダとして機能する円筒状部材であることを特徴とする請求項１５記載の露光装置。
【０１１６】
（実施態様１７）  前記差動排気システムは、前記導管部の雰囲気を排気する排気部を更に有することを特徴とする実施態様１５記載の露光装置。
【０１１７】
（実施態様１８）  前記制御部は、前記被露光体に要求される露光量に対応する基準値と、前記回転体の前記エンコーダとしての機能から得られる前記回転体の回転速度とを比較する比較部を含み、当該比較部の比較結果に基づいて前記回転体の回転速度を制御することを特徴とする請求項１６記載の露光装置。
【０１１８】
（実施態様１９）  実施態様１３、１５乃至１８のうちいずれか一項記載の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、
露光された前記被処理体に所定のプロセスを行う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。
【０１１９】
【発明の効果】
本発明によれば、高いパルス光の利用効率と差動排気による所望の圧力差を両立して、光学素子の反射率等の性能を維持することができる差動排気システム及びそれを備えた露光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一側面としての差動排気システムの概略構成図である。
【図２】図１に示すディスクの一例を示す概略平面図である。
【図３】通常の差動排気システムの設計例を示す説明図である。
【図４】図１に示す導管部の半径と長さの関係を示すグラフである。
【図５】図１に示すディスクの設計例を示す説明図である。
【図６】接続制御機構のディスクの回転を制御する制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図７】ＥＵＶ光の発光とディスクの位相を高精度に同期させるための制御ブロック図である。
【図８】ディジタル回路による位相検波の波形図である。
【図９】アナログ回路による位相検波の波形図である。
【図１０】図１に示すディスクの一例を示す概略平面図である。
【図１１】差動排気システムの例示的一形態を示す概略構成図である。
【図１２】本発明の一側面としての差動排気システムの例示的一形態を示す概略構成図である。
【図１３】図１２に示すドラムの一例を示す概略斜視図である。
【図１４】ＥＵＶ光源の一方式でディスチャージ方式の一つであるＺピンチ方式を用いた差動排気システムの概略構成図である。
【図１５】本発明の一側面としての差動排気システムの例示的一形態を示す概略構成図である。
【図１６】図１５に示す固定翼の一例を示す概略平面図である。
【図１７】図１５に示す回転翼の一例を示す概略平面図である。
【図１８】図１５に示す差動排気システムの設計例を示す説明図である。
【図１９】図１５に示す差動排気システムにおいて、ＥＵＶ光の集光点と導管部との関係を示す概略図である。
【図２０】本発明の露光装置の例示的一形態を示す概略構成図である。
【図２１】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２２】図２１に示すステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。
【図２３】レーザープラズマ光源を用いたＥＵＶ光源を示す概略構成図である。
【図２４】図７とは異なる制御方法を実行するためのブロック図である。
【図２５】図７の制御方法の波形図である。
【図２６】図７に示す制御方法を図１２の構成に適用した場合の波形図である。
【符号の説明】
１、２、３                  差動排気システム
１００                      光源チャンバ
１０１                      レーザー発生装置
１０８                      ＥＵＶ光
１０９                      集光ミラー
１５０                      導管部
１５２                      排気口
１５４                      排気手段
２００                      照明系チャンバ
３００、３００Ａ            接続制御機構
３１０                      ディスク
３１０ａ                    開口部
３１０ｂ                    遮断部
３１０ｃ                    パターン
３２０                      制御部
３２２                      センサ
３３０                      シャッタ
３５０                      ドラム
３５０ａ                    開口部
３５０ｂ                    遮断部
６００                      接続制御機構
６１０                      ポンプ
６１２                      固定翼
６１２ａ                    第１の開口部
６１４                      回転翼
６１４ａ                    第２の開口部
６１４ｂ                    遮断部
６２０                      制御部
２１０１                    露光量指令部
２１０２                    露光量コントローラ
２１０３                    電圧制御発信器
２１０４                    １／Ｎｔ分周器
２１０５                    ＥＵＶ光源
２１０６                    ＬＩセンサ
２１０７                    ＬＰＦ
２１０８                    １／Ｎｒ分周器
２１０９                    位相比較器
２１１０                    位相コントローラ
２１１１                    モータ
２１１２                    回転体
２１１４                    エンコーダ
２１１５                    １／Ｎｅ分周器
【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】
2004153231.tif 000037
【図１５】
2004153231.tif 000038
【図１６】
2004153231.tif 000039
【図１７】
2004153231.tif 000040
【図１８】
2004153231.tif 000041
【図１９】
2004153231.tif 000042
【図２０】
2004153231.tif 000043
【図２１】
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【図２２】
2004153231.tif 000045
【図２３】
2004153231.tif 000046
【図２４】
2004153231.tif 000047
【図２５】
2004153231.tif 000048
【図２６】
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