(57)【要約】【課題】  レティクルに付着した汚染物質などによる露光量の「ばらつき」を防ぐことができる投影露光装置及び投影露光方法を提供することを目的とする。【解決手段】  露光開始前に、レティクル支持台を所定の活性ガスを含む不活性ガスからなるパージガスで満たし、一定の光ビーム照射を行うことにより、汚染物質により低下したレティクルの透過率を回復させたのち、実露光時間をもとめて露光を実施する。このようにすれば、レティクルの露光中における透過率変化による線幅の「ばらつき」を抑制し、線幅の制御性を向上させることができる。【選択図】  図１
2005191166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
光学系と、
レティクルを保持可能としたレティクルステージと、
前記レティクルの周囲を活性ガスを含む雰囲気に維持可能とするガス供給手段と、
前記レティクルの透過率の変化を測定可能とした透過率測定手段と、  
ウェーハを載置可能としたウェーハステージと、
を備え、
前記ガス供給手段により前記レティクルの周囲の雰囲気を前記活性ガスを含む雰囲気に維持しつつ前記光源から前記レティクルに光を照射することにより前記レティクルに付着した汚染物質を除去する光洗浄を可能としたことを特徴とする投影露光装置。
【請求項２】
前記ウェーハに照射される光の照度を測定する照度センサと、
前記照度センサにより測定された照度から、前記ウェーハに対する露光時間を決定する制御機構と、
をさらに備え、前記制御機構は、前記光洗浄の後に前記露光時間の決定を行うことを特徴とする請求項１記載の投影露光装置。
【請求項３】
前記レティクルの周囲の雰囲気における前記活性ガスの濃度を測定する濃度測定機構と、
前記濃度測定機構の出力に応じて前記活性ガスの濃度を制御する濃度制御機構と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の投影露光装置。
【請求項４】
前記活性ガスは、Ｏ２、Ｏ３、ＣＯ２、ＣＯ、酸化窒素類（ＮＯＸ）、酸化硫黄類（ＳＯＸ）及び酸素を含む有機ガスよりなる群から選択された少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の投影露光装置。
【請求項５】
前記活性ガスを含む雰囲気は、前記活性ガスと不活性ガスとを含み、
前記不活性ガスは、Ｎ２、Ａｒ及びＨｅよりなる群から選択されたいずれかであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の投影露光装置。
【請求項６】
前記透過率測定手段により測定された前記透過率の変化が所定値を下回ると前記光洗浄を停止することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の投影露光装置。
【請求項７】
前記透過率測定手段は、前記レティクルに設けられた透過率測定用窓の部分において前記透過率の測定を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の投影露光装置。
【請求項８】
前記光源は、Ｆ２レーザ光を放出することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の投影露光装置。
【請求項９】
レティクルの周囲の雰囲気を活性ガスを含む雰囲気に維持しつつ前記レティクルに光を照射することにより前記レティクルに付着した汚染物質を除去する光洗浄を、前記レティクルの透過率の変化が所定値以下になるまで実施する第１の工程と、
前記レティクルを介してウェーハに光を照射することにより露光を実施する第２の工程と、
を備えたことを特徴とする投影露光方法。
【請求項１０】
前記活性ガスを含む雰囲気における前記活性ガスの濃度は、５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項９記載の投影露光方法。
【請求項１１】
前記光洗浄の後であって、前記ウェーハに対する露光を実施する前に、前記レティクルの周囲の雰囲気に含まれる前記活性ガスを除去するために、不活性ガスによるパージを実施することを特徴とする請求項９または１０に記載の投影露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影露光装置及び投影露光方法に関し、より詳細には、半導体集積回路などの製造に際して、レティクルの透過率変化による線幅の「ばらつき」を抑制し、線幅制御を向上させることのできる投影露光装置及び投影露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の製造に際しては、所定のパターンを半導体ウェーハ上に転写する装置として、投影露光装置が重要な役割を有する。  
図７は、投影露光装置の要部構成を表す模式図である。すなわち、投影露光装置２００は、照明光学系１１と、レティクル支持台１３と、投影光学系１４と、ウェーハステージ１５と、を備える。レティクル支持台１３の上には、レティクルすなわちフォトマスク１２が載置される。また、ウェーハステージ１５の上には、半導体ウェーハ１６が載置される。
【０００３】
図示しない露光用光源を出た光は、照明光学系１１を通り、レティクル１２上のマスクパターンを、投影光学系１４を介してウェーハ１６に投影露光する。ウェーハステージ１５の上あるいはその近傍には照度モニタ１７が設けられ、その検出値を照度制御部１８に出力して照度の制御を行うとともに、実露光時間（シャッターオープン時間）が決定される。
【０００４】
図８は、実露光時間を決定するためのアルゴリズムを表すフローチャートである。即ち、ステップＳ１１１において、照度モニタ１７によりウェーハ１６に照射される光の照度を測定する。次に、ステップＳ１１２において、このモニタ値に基づき、シャッターを開状態とする時間（シャッターオープン時間）を決定する。すなわち、適正な露光が得られるように露光時間を決定する。しかる後に、ステップＳ１１３において、シャッターを開けて露光を開始する。このようにして、ウェーハ１６に照射される光の照度に応じた適正な露光が実現できる。
【０００５】
ところで、近年の半導体集積回路のパターンのデザインルールの微細化に伴い、露光波長の短波長化が進んでいる。現在主流となっている光源は、波長は２４８ｎｍのＫｒＦ（クリプトン・フッ素）エキシマレーザであり、その次には、波長１９３ｎｍのＡｒＦ（アルゴン・フッ素）エキシマレーザが続いている。そして、ＡｒＦエキシマレーザの次には、Ｆ２（フッ素）レーザ（波長１５７ｎｍ）が候補として挙げられる。
【０００６】
Ｆ２（フッ素）レーザ（波長１５７ｎｍ）を用いた投影露光装置としては、ウェーハ１６に塗布されたレジストからのアウトガスによる対物レンズの汚染を、酸素と紫外光とにより除去する技術が開示されている（非特許文献１）。
【特許文献１】Proc. SPIE Vol. 4691 (2002) pp. 1665-1674
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、Ｆ２レーザ光は、大気中の酸素や水分によって吸収されてしまうため、その照射空間を、窒素やヘリウム等の不活性ガスによるパージする必要がある。つまり、投影露光装置の照明光学系１１、レティクル支持台１３、投影光学系１４などの空間を、窒素やヘリウムなどの不活性ガスによりパージする必要がある。
【０００８】
ところが、本発明者の検討の結果、このようにして不活性ガスによるパージを行っても、ウェーハ１６に対する適正な露光量に「ばらつき」が生ずるという問題があることが分かった。そして、その原因を調べた結果、レティクル（フォトマスク）１２の表面に、装置外部からの有機物や無機物などのコンタミ（汚染物質）や、装置内部の構造物からの汚染物質が付着するために透過率が低下し、露光中に透過率が変化してしまうためであることが判明した。このような汚染物質は、例えば、レティクルを専用ケースに装填する時や、運搬・保管時などに付着することがある。
【０００９】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、その目的は、レティクルに付着した汚染物質などによる露光量の「ばらつき」を防ぐことができる投影露光装置及び投影露光方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明によれば、露光開始前に、レティクル支持台を所定の活性ガスを含む不活性ガスからなるパージガスで満たし、一定の光ビーム照射を行うことにより、汚染物質により低下したレティクルの透過率を回復させたのち、実露光時間をもとめて露光を実施する。このようにすれば、レティクルの露光中における透過率変化による線幅の「ばらつき」を抑制し、線幅の制御性を向上させることができる。
【００１１】
すなわち、本発明の投影露光装置は、光源と、光学系と、レティクルを保持可能としたレティクルステージと、前記レティクルの周囲を活性ガスを含む雰囲気に維持可能とするガス供給手段と、前記レティクルの透過率の変化を測定可能とした透過率測定手段と、ウェーハを載置可能としたウェーハステージと、を備え、
前記ガス供給手段により前記レティクルの周囲の雰囲気を前記活性ガスを含む雰囲気に維持しつつ前記光源から前記レティクルに光を照射することにより前記レティクルに付着した汚染物質を除去する光洗浄を実施可能としたことを特徴とする。
【００１２】
ここで、前記ウェーハに照射される光の照度を測定する照度センサと、前記照度センサにより測定された照度から、前記ウェーハに対する露光時間を決定する制御機構と、をさらに備え、前記制御機構は、前記光洗浄の後に前記露光時間の決定を行うものとすることができる。
【００１３】
また、前記レティクルの周囲の雰囲気における前記活性ガスの濃度を測定する濃度測定機構と、前記濃度測定機構の出力に応じて前記活性ガスの濃度を制御する濃度制御機構と、をさらに備えたものとすることができる。
【００１４】
また、前記活性ガスは、Ｏ２、Ｏ３、ＣＯ２、ＣＯ、酸化窒素類（ＮＯＸ）、酸化硫黄類（ＳＯＸ）及び酸素を含む有機ガスよりなる群から選択された少なくともいずれかであるものとすることができる。
【００１５】
また、前記活性ガスを含む雰囲気は、前記活性ガスと不活性ガスとを含み、前記不活性ガスは、Ｎ２、Ａｒ及びＨｅよりなる群から選択されたいずれかであるものとすることができる。
【００１６】
また、前記透過率測定手段により測定された前記透過率の変化が所定値を下回ると前記光洗浄を停止することができる。
【００１７】
また、前記透過率測定手段は、前記レティクルに設けられた透過率測定用窓の部分において前記透過率の測定を行うものとすることができる。
【００１８】
また、前記光源は、Ｆ２レーザ光を放出するものとすることができる。
【００１９】
一方、本発明の投影露光方法は、レティクルの周囲の雰囲気を活性ガスを含む雰囲気に維持しつつ前記レティクルに光を照射することにより前記レティクルに付着した汚染物質を除去する光洗浄を、前記レティクルの透過率の変化が所定値以下になるまで実施する第１の工程と、前記レティクルを介してウェーハに光を照射することにより露光を実施する第２の工程と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
ここで、前記活性ガスを含む雰囲気における前記活性ガスの濃度は、５００ｐｐｍ以下であるものとすることができる。
【００２１】
また、前記光洗浄の後であって、前記ウェーハに対する露光を実施する前に、前記レティクルの周囲の雰囲気に含まれる前記活性ガスを除去するために、不活性ガスによるパージを実施するものとすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、レティクルを専用ケースに装填時や運搬・保管時などに付着する外部からの有機物や無機物の汚染物質や、投影露光装置の内部の構造物から付着する汚染物質などにより、レティクル支持台２００のレティクル表面の透過率が低下し、露光中にレティクルの透過率が変化してしまい線幅が変化する問題を防止することができる。
【００２３】
その結果として、Ｆ２レーザ光のように短波長の光を用いた微細加工を安定して実施することができ、高集積度且つ高性能の半導体装置などを安定的に製造することが可能となり、産業上のメリットは多大である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。  
図１は、本発明の実施の形態にかかる投影露光装置の要部構成を表す模式図である。  
すなわち、本実施形態の投影露光装置１００は、露光用光源１、照明光学系１１、レティクルステージ３０、投影光学系１４及びウェーハステージ１５を備える。レティクルステージ３０にはレティクル支持台１３が設けられ、レティクル（フォトマスク）１２が載置される。また、ウェーハステージ１５の上には、半導体ウェーハ１６が載置される。
【００２５】
露光用光源１を出た光は、照明光学系１１を通り、レティクル１２上のマスクパターンを、投影光学系１４を介してウェーハ１６に投影露光する。ウェーハステージ１５の上あるいはその近傍には照度モニタ１７が設けられ、その検出値を照度制御部１８に出力して照度の制御を行うとともに、実露光時間（シャッターオープン時間）が決定される。
【００２６】
そしてさらに、本実施形態の投影露光装置では、レティクルステージ３０において、所定量の活性ガスを含む不活性ガスからなるパージガスで満たされた空間が形成可能とされ、さらに、このパージガスを満たした状態で一定量の露光光を照射することができる。
【００２７】
このために、レティクルステージ３０には、流量調節機構１９、パージガス供給口２０、パージガス回収口２１、透過率測定機２２及び酸素濃度測定機構２３が設けられている。すなわち、パージガス供給口２０を介して、活性ガスを含有する不活性ガスをレティクルステージ３０に供給することができる。
【００２８】
ここで、活性ガスとしては、酸素（Ｏ）を含有したガスを用いることができる。具体的には、活性ガスとして、Ｏ２、Ｏ３、ＣＯ２、ＣＯ、酸化窒素類（ＮＯＸ）、酸化硫黄類（ＳＯＸ）、その他、酸素を含む各種の有機ガスの少なくともいずれかを用いることができる。一方、不活性ガスとしては、Ｎ２、Ａｒ、Ｈｅの希ガスのいずれかを用いることができる。また、活性ガスの濃度は、後に詳述するように、５００ｐｐｍ以下とするとよい。
【００２９】
例えば、レティクル１２の表面に、有機物ＣｘＨｙＯｚが付着している場合の分解除去のメカニズムは、以下のように説明することができる。  
すなわち、まず、有機物ＣｘＨｙＯｚに対してＦ２（フッ素）レーザ光（波長１５７ｎｍ）が照射されると、以下の反応が生じ、有機物のラジカルが形成される。
ＣｘＨｙＯｚ  ＋ Ｈν →  ＣｘＨｙＯｚ＊
一方、活性ガスとして酸素が供給された場合には、Ｆ２（フッ素）レーザ（波長１５７ｎｍ）の照射によって、以下の分解が生ずる。
Ｏ２  ＋   Ｈν →  Ｏ  ＋  Ｏ
このようにして形成された原子状酸素は、Ｏ２ガスと結合してオゾン（Ｏ３）を形成する。
【００３０】
Ｏ  ＋  Ｏ２   →  Ｏ３
このオゾンは、Ｆ２（フッ素）レーザ（波長１５７ｎｍ）の照射によって、酸素ラジカル（Ｏ＊）を形成する。
Ｏ３  ＋   Ｈν →  Ｏ２  ＋  Ｏ＊
このようにして形成された酸素ラジカルは、有機物のラジカルと反応し、平衡蒸気圧の高いガス成分に分解する。
ＣｘＨｙＯｚ＊   ＋  Ｏ＊  →  ＣＯ、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ
このようにして分解されたガス成分は、レティクル１２の表面から脱離して除去される。すなわち、酸素を含むガス雰囲気において、光を照射することにより、有機物をいわゆる「アッシング（ashing：灰化）」させて分解除去することができる。
【００３１】
以上説明したように、露光開始前に、このような活性ガスを含む不活性ガスからなるパージガスでレティクル１２を包む空間を満たし、一定の光ビーム照射を行うことにより、レティクル１２の表面に付着した汚染物質を分解して除去し、その透過率を回復させることができる。
【００３２】
その際に、レティクル１２の透過率を透過率測定機２２により測定して、その結果をフィードバックすることができる。透過率測定器２２は、例えば、レティクル１２に入射する光の強度を測定する１次光測定器２２ａと、レティクル１２を透過した光の強度を測定する２次光測定器２２ｂと、を有する。１次光測定器２２ａと２次光測定器２２ｂとの測定結果を比較することにより、レティクル１２の透過率を決定できる。
【００３３】
また、レティクルステージ３０内に満たされたパージガス中の活性ガスの濃度は、酸素濃度測定機構２３によりモニタされ、酸素濃度測定機構２３の出力に応じて、マスフローコントローラなどの流量調節機構１９を制御して、酸素の濃度を制御できるようにされている。
【００３４】
このようにしてレティクル１２の透過率を回復させた後、ウェーハステージ１５の上に設けられた照度モニター１７により実露光時間（シャッターオープン時間）を求めて、露光を行なうことができる。
【００３５】
図２は、本実施形態の投影露光装置において露光時間を決定するアルゴリズムを表すフローチャートである。  
まず、ステップＳ１１において、レティクル１２の表面を光洗浄する。すなわち、活性ガスを含むガスによりレティクルステージ３０をパージし、所定の量の光を照射することにより、レティクル１２の表面に付着した有機物や無機物などの汚染物質を分解して除去する。
【００３６】
次に、ステップＳ１２において、レティクル１２の透過率を測定する。すなわち、透過率測定器２２（２２ａ、２２ｂ）を用いて、レティクル１２の光の透過率を測定する。
【００３７】
次に、ステップＳ１３において、レティクル１２の透過率の変化が所定量を超えるか否かを判定する。すなわち、光洗浄によって、レティクル１２の透過率がある程度向上する場合には、レティクル１２の表面に、除去可能な汚染物質がまだ残存している可能性が高い。このため、レティクル１２の透過率の変化量に基づいて、さらなる光洗浄が必要であるか否かを判定する。この場合の、透過率の変化量の判断基準は、例えば、０．１パーセントとすることができる。
【００３８】
透過率の変化量が所定量（例えば、０．１パーセント）を超える場合には、ステップＳ１１に戻り、光洗浄を実施する。  
一方、透過率の変化量が所定量（例えば、０．１パーセント）以下である場合には、再度の光洗浄は不要であると判断して、ステップＳ１４に進み、照度を測定する。すなわち、ウェーハステージ１５に設けられた照度モニタ１７によって、ウェーハ１６に照射される光の照度を測定する。  
次に、ステップＳ１５において、この測定値に基づき、シャッターを開状態とする時間（シャッターオープン時間）を決定する。すなわち、適正な露光が得られるように露光時間を決定する。しかる後に、ステップＳ１６において、シャッターを開けて露光を開始する。このようにして、ウェーハ１６に照射される光の照度に応じた適正な露光が実現できる。
【００３９】
また、このようにして露光を開始する時点では、レティクル１２に付着した有機物や無機物の汚染物質は十分に洗浄されているので、ウェーハ１６に対する露光中にレティクル１２の表面の汚染物質がさらに除去されて、露光量が適正値からずれるという問題も防ぐことができる。
【００４０】
図３（ａ）及び（ｂ）は、本発明における光洗浄の効果を例示するグラフ図である。    すなわち、図３（ａ）の横軸は、レティクル１２に対して光を照射した時間を表し、縦軸は、レティクル１２の透過率を表す。なおここで、光の波長は１５７ナノメータ、照射エネルギーは１２０ミリワット（１０００ヘルツ）、照射エネルギー密度は０．１ｍＪ／ｃｍ２、雰囲気は酸素（Ｏ２）と窒素（Ｎ２）の混合ガスとし、酸素濃度は１０ｐｐｍ以下とした。
【００４１】
図３（ａ）から分かるように、光の照射の初期には急激な透過率の上昇が見られ、さらに光を照射すると緩やかに透過率が上昇する。同図の具体例の場合、６００秒間の光洗浄によって、レティクルの透過率は、２．５パーセントほど上昇している。本発明者の実験の結果によれば、５パーセント程度の透過率の上昇を得ることも可能であった。
【００４２】
なお、本発明者の実験によれば、酸素と窒素の混合雰囲気を用いた場合、酸素の濃度を１０〜５０ｐｐｍ程度の範囲で高くすることにより、さらに高い洗浄効果が得られることが分かっている。
【００４３】
また、図３（ｂ）は、同図（ａ）に対応して得られたパターンの線幅寸法の変化を表すグラフ図である。なおここで表した線幅は、ポジレジストを用いて形成されたレジストパターンの線幅である。すなわち、レジストに対して光が照射されなかった部分の幅に対応する。また、線幅の目標値は、５００ナノメータである。
【００４４】
図３（ｂ）を見ると、光洗浄前の状態においては、線幅はおよそ８５０ナノメータであり、目標値の５００ナノメータよりも大幅に大きいことが分かる。これは、レティクルの透過率が低いために、レジストに対する露光量が適正値よりも不足したからである。
【００４５】
一方、光洗浄すると、その初期段階において見られるレティクルの透過率の急激な上昇に対応して線幅が急激に低下し、目標値に近づくことが分かる。そして、およそ１００秒程度の光洗浄により、線幅は目標値の５００ナノメータにほぼ近い値が得られている。すなわち、レティクル表面の透過率の回復に対応して、線幅も安定してしてくる様子が読み取れる。  
以上説明したように、本発明によれば、活性ガスを含有した雰囲気中で光洗浄することにより、レティクルに付着した汚染物質を効果的に除去し、透過率を回復することができる。
【００４６】
いわゆる「半透過系」あるいは「ハーフトーン」などと呼ばれるレティクルの場合、透過率の変動のマージンは数パーセントである。すなわち、レティクルの透過率が数パーセント以上変動すると、形成されるパターンの線幅の「ずれ」が許容範囲を上回る場合がある。これに対して、本発明における光洗浄の効果は、このような厳しい要求に対して応ずることができ、その効果は絶大である。
【００４７】
次に、本発明における光洗浄の際の活性ガスの濃度について説明する。  
すなわち、本発明者の実験の結果、レティクルステージ３０に供給する活性ガスの濃度が低すぎても高すぎても、レティクル１２に付着した汚染物質の分解の効果が不足することが分かった。
【００４８】
活性ガスとして酸素（Ｏ２）、不活性ガスとして窒素（Ｎ２）を用いた場合の光洗浄の効果を調べた結果は、以下の如くである。
活性ガスの濃度            光洗浄効果
２ｐｐｍ                  ×
５ｐｐｍ                  △
１０ｐｐｍ                  ○
１００ｐｐｍ                  ○
２００ｐｐｍ                  ○
５００ｐｐｍ                  ○
７００ｐｐｍ                  △
２０００ｐｐｍ                  ×
ここで、光洗浄効果として、「○」で表したものは、レティクルの透過率に５パーセント以上の上昇が得られた場合を表し、「△」で表したものは、レティクルの透過率に１パーセント以上５パーセント未満の上昇が得られた場合を表し、「×」で表したものは、レティクルの透過率に１パーセント未満の上昇しか得られなかったものを表す。
【００４９】
酸素の濃度が５ｐｐｍ以下であると、光洗浄の効果が不足するのは、酸素ラジカルの供給量が不足するからであると考えられる。一方、酸素の濃度が７００ｐｐｍ以上の場合に光洗浄の効果が不足するのは、Ｆ２（フッ素）レーザ（波長１５７ｎｍ）光がパージガスにより吸収され、レティクル１２の表面に十分に達しないからであると考えられる。
【００５０】
以上の結果から、本発明におけるパージガス中の活性ガスの濃度は、５ｐｐｍ以上で７００ｐｐｍ以下であることが望ましく、１０ｐｐｍ以上で５００ｐｐｍ以下であることがさらに望ましいといえる。
【００５１】
図４は、本発明の変型例の投影露光装置を表す模式図である。同図については、図１乃至図３に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５２】
本変型例においては、露光用光源１の出力に光出力モニタ２５が設けられ、また、ウェーハステージ１５の上あるいはウェーハ１６の近傍に、透過率モニタ２２ｃが設けられている。
【００５３】
光洗浄の効果を評価するためには、レティクル１２の透過率の変化を測定する必要がある。これに対して、本変型例においては、光出力モニタ２５によりレティクル１２に入射する１次光の強度に対応する量を測定し、一方、ウェーハ１６の近傍に設けられた透過率モニタ２２ｃによってレティクル１２を透過した光の強度に対応する量を測定する。レティクル１２の透過率は、これらの測定値を比較することにより相対的に評価することができる。
【００５４】
図５は、本発明において用いることができるレティクル１２の具体例を表す模式図である。すなわち、レティクル１２に設けられるパターン形成領域１２ａは、遮光膜に所定の開口が形成され、この開口形状に応じた露光が可能とされている。しかし、形成するパターンの種類（素子分離パターン、トレンチ形成パターンなど）や、それに用いるレジストの種類（ポジレジスト、ネガレジスト）によっては、パターン形成領域１２ａの殆どは遮光膜により覆われ、光を透過する開口が僅かにしか形成されない場合もある。このような場合には、レティクル１２の透過率を測定することが容易ではない。
【００５５】
そこで、透過率の測定を確実且つ容易に実施するため、レティクル１２の一部に、遮光膜を除去した透過率測定用の窓領域１２ｂを設けるとよい。このようにすれば、感度の低いセンサを用いた場合や、図４に関して前述したように、ウェーハ１６の近傍に透過率モニタ２２ｃを設けた場合などにおいても、レティクル１２の透過率の変化を確実且つ容易に検出することができる。
【００５６】
図６は、本発明の投影露光装置の動作の変型例を表すフローチャート図である。同図については、図１乃至図５に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５７】
本変型例においては、ステップＳ１４における照度測定の前に、ステップＳ２０として、不活性ガスのパージを実施する。すなわち、光洗浄に際しては、レティクルステージ３０を活性ガスと不活性ガスの混合ガスによりパージするが、このまま露光を実施すると、活性ガスの濃度によっては、露光光の吸収による損失が生ずる。
【００５８】
そこで、本変型例においては、光洗浄が終了した時点で、活性ガスの供給を停止し、不活性ガスのみによってレティクルステージ３０をパージする。こうすることにより、ウェーハ１６に対する露光に際して、Ｆ２（フッ素）レーザ（波長１５７ｎｍ）光がパージガスにより吸収される損失を防ぐことができ、より短時間で露光を実施できる。
【００５９】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。
【００６０】
例えば、投影露光装置を構成する露光用光源、照明光学系、レティクルステージ、投影光学系及びウェーハステージなどの各要素の具体的な構造やサイズなどについては、前述したもの以外にも当業者が適宜設計したものも、本発明の要旨を含む限り、本発明の範囲に包含される。さらに、活性ガスや不活性ガスの種類、流量、流速分布、あるいはそれらの供給手段や排出手段などについても、当業者が適宜選択して用いたものは本発明の範囲に包含される。
【００６１】
その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての投影露光装置及び投影露光方法は、本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態にかかる投影露光装置の要部構成を表す模式図である。
【図２】本発明の実施形態の投影露光装置において露光時間を決定するアルゴリズムを表すフローチャートである。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明における光洗浄の効果を例示するグラフ図である。
【図４】本発明の変型例の投影露光装置を表す模式図である。
【図５】本発明において用いることができるレティクル１２の具体例を表す模式図である。
【図６】本発明の投影露光装置の動作の変型例を表すフローチャート図である。
【図７】投影露光装置の要部構成を表す模式図である。
【図８】実露光時間を決定するためのアルゴリズムを表すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１ 露光用光源
１１ 照明光学系
１２ フォトマスク（レティクル）
１２ａ パターン形成領域
１２ｂ 窓領域
１３ レティクル支持台
１４ 投影光学系
１５ ウェーハステージ
１６ ウェーハ
１７ 照度モニタ
１８ 照度制御部
１９ 流量調節機構
２０ パージガス供給口
２１ パージガス回収口
２２ 透過率測定機
２２ａ １次光測定器
２２ｂ ２次光測定器
２２ｃ 透過率モニタ
２３ 酸素濃度測定機構
２５ 光出力モニタ
３０ レティクルステージ
１００ 投影露光装置
２００ 投影露光装置
【図１】
2005191166.tif 000003
【図２】
2005191166.tif 000004
【図３】
2005191166.tif 000005
【図４】
2005191166.tif 000006
【図５】
2005191166.tif 000007
【図６】
2005191166.tif 000008
【図７】
2005191166.tif 000009
【図８】
2005191166.tif 000010