(57)【要約】【課題】  光電子露光装置において光電変換素子の交換を容易にするとともに、光電変換素子交換時の装置停止時間の短縮を計る。また、リーク発生時のチャンバ内のコンタミ汚染エリアを低減する。【解決手段】  真空チャンバ内に光電変換素子と電子レンズ系を隔てる、開閉可能な真空隔壁を設けるとともに、真空チャンバに光電変換素子収納部を内蔵するチャンバを開閉可能ゲート弁を介して併設する。光電変換素子の交換時は、真空隔壁を閉じて、真空チャンバの光電変換素子側に不活性気体を充填し、光電変換素子収納部のあるチャンバと連通させる。リークが発生した場合は、真空隔壁を閉じる。【選択図】  図１
2005332922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の照射により電子を放出する光電マスクまたは光電変換素子と、該光電マスクまたは該光電変換素子と対向するように配置された被露光基板と、前記光電マスクまたは前記光電変換素子から放出された電子を前記被露光基板上に結像照射する電子レンズと、これらを内部に有し、所定の真空度に維持された真空槽とからなる光電子露光装置において、前記光電マスクまたは前記光電変換素子から前記被露光基板及び前記電子レンズに至る放出電子経路上に配置され、開閉可能な真空隔壁を有することを特徴とする光電子露光装置。
【請求項２】
真空槽に複数の圧力センサを設置し、該圧力センサのいずれかの出力により前記真空槽の真空度の劣化を検知した場合は真空隔壁を閉じる、請求項１に記載の光電子露光装置。
【請求項３】
真空隔壁を閉じることにより真空槽内に形成される、光電マスクまたは光電変換素子が含まれる第１の部屋と被露光基板及び電子レンズが含まれる第２の部屋にそれぞれ独立な排気手段を有し、前記光電マスクまたは前記光電変換素子が含まれる第１の部屋には不活性気体充填手段または大気連通手段を有する、請求項１に記載の光電子露光装置。
【請求項４】
真空隔壁を閉じた後、被露光基板及び電子レンズが含まれる第２の部屋を真空状態に維持したまま、光電マスクまたは光電変換素子が含まれる第１の部屋を大気連通手段により大気開放し、前記光電マスクまたは前記光電変換素子の交換を行なう、請求項３に記載の光電子露光装置。
【請求項５】
真空隔壁を閉じた後、被露光基板及び電子レンズが含まれる第２の部屋を真空状態に維持したまま、光電マスクまたは光電変換素子が含まれる第１の部屋に不活性気体充填手段により不活性気体を充填した後、該第１の部屋を大気連通手段により大気開放し、前記光電マスクまたは前記光電変換素子の交換を行なう、請求項３に記載の光電子露光装置。
【請求項６】
光電マスクまたは光電変換素子が含まれる第１の部屋を不活性気体充填手段により大気圧より陽圧に維持する、請求項５に記載の光電子露光装置。
【請求項７】
真空槽内の第１の部屋に光電マスクまたは光電変換素子への光の照射を行なうための開閉可能な照射光導入窓を有する、請求項３から６に記載の光電子露光装置。
【請求項８】
複数の光電マスクまたは光電変換素子を収納する収納手段と該光電マスクまたは該光電変換素子の搬送を行なう搬送手段と、不活性気体を供給・回収するとともに、所定の圧力に維持する不活性気体循環制御手段を有する第３の部屋を真空槽内の第１の部屋に併設するとともに、該第３の部屋と該第１の部屋との間に２つの部屋同士を連通・遮断可能な開閉手段を設けた、請求項３に記載の光電子露光装置。
【請求項９】
真空隔壁を閉じた後、被露光基板及び電子レンズの含まれる第２の部屋を真空状態に維持したまま、光電マスクまたは光電変換素子が含まれる第１の部屋に不活性気体充填手段により所定の圧力まで不活性気体を充填し、開閉手段により該第１の部屋を第３の部屋と連通してから搬送手段により前記光電マスクまたは前記光電変換素子の交換を行なう、請求項８に記載の光電子露光装置。
【請求項１０】
光電マスクまたは光電変換素子を保持する保持手段と該光電マスクまたは該光電変換素子の装置基準位置からのずれを検出する位置ずれ検出手段と有し、該位置ずれ検出手段の出力に応じて前記光電マスクまたは前記光電変換素子の位置を調整する位置調整手段を有する、請求項１に記載の光電子露光装置。
【請求項１１】
光電マスクまたは光電変換素子を保持する保持手段を有し、該保持手段の内部に流路を設け、該流路に温度制御された流体を循環させる、請求項１に記載の光電子露光装置。
【請求項１２】
真空隔壁と開閉手段とが同時に開状態にならないようにする安全機構を有する、請求項８に記載の光電子露光装置。
【請求項１３】
照明光学系とパターン付き光マスクと投影光学系を有し、照明光学系により光マスクに照射された光が該光マスクを通過もしくは反射し、前記投影光学系により光電変換素子に結像される、請求項１から１２に記載の光電子露光装置。
【請求項１４】
照明光学系と空間光変調素子と投影光学系を有し、照明光学系により空間光変調素子に照射された光が該空間光変調素子を通過もしくは反射し、前記投影光学系により光電変換素子に結像される、請求項１から１２に記載の光電子露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被露光基板上に所定のパターンを転写露光する光電子露光装置に関するものであり、特に、光の照射により光電子を放出する光電マスクまたは光電変換素子を用いた光電子露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子の回路パターンの微細化に対応するために、スループットも考慮した方式として、予めパターンの描かれた光電変換面を有するマスク（光電マスク）に紫外線を照射し、あるいは従来の光マスクを通して光電変換素子に紫外線を照射することによって、放出される電子ビームを用いて一括露光する方法が提案されている。電子ビームを使用するため、光電マスクまたは光電変換素子と、被露光基板及び電子ビームを被露光基板上に結像照射する電子レンズは所定の真空度に維持された真空槽内に設置される。
【特許文献１】特開平０１−８２８２６号公報
【特許文献２】特開平０７−２５４５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
光電マスクまたは光電変換素子は、露光を行なうにつれて光電変換材料の劣化により光電変換効率が低下して行くため、一定時間ごとの交換が必要である。このとき、真空槽を大気開放して交換を行なった後、再び真空槽を所定の真空度に戻すことになるが、被露光基板を載置し、その位置決めを行なう基板ステージや電子レンズなどが含まれる、容積の大きな真空槽を大気状態から所定の真空度まで戻すのは容易なことではなく、長い時間がかかる。そのため、光電マスクまたは光電変換素子の交換のたびに、装置の長時間の停止が必要となるという問題があった。特開平7-254539号公報には、導電体膜により真空槽を光電マスクが含まれる部屋と、電子レンズ及び被露光基板が含まれる部屋の２つに分離し、光電マスクの含まれる部屋ごと交換することが開示されている。交換時に光電マスクが外気に触れて劣化することがないという利点があるが、光電マスクの含まれる部屋の真空度を維持しつつ、部屋ごと交換するのは装置が大掛かりなものになる問題があった。また、特開平1-82626号公報には真空槽に第２の真空槽と開閉手段を併設して、その内部に光電マスクの収納手段を設け、２つの真空槽の真空度を維持したまま、マスク搬送機構により光電マスクの交換を行なう方法が開示されている。この場合、マスク搬送機構は真空状態で動作することになるため、真空シールなどを施した真空対応のものが必要で大型なものになる。そのため、マスク搬送機構が含まれる２つの真空槽のいずれかに、その分の容積が必要で、結果として露光装置全体が大きくなるという問題があった。一方、真空槽にリークが発生した場合、外気の流入によりコンタミが発生し、真空槽内にあるものが全て汚染されるという問題があった。前記特開平7-254539号公報のように、導電体膜により真空槽を光電マスクが含まれる部屋と、電子レンズ及び被露光基板が含まれる部屋に分離したとしても、いずれかの部屋にリークが発生した場合、差圧により導電体膜が破損し、結果として２つの部屋ともコンタミで汚染されるおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、光の照射により電子を放出する光電マスクまたは光電変換素子と、光電マスクまたは光電変換素子と対向するように配置された被露光基板と、光電マスクまたは光電変換素子から放出された電子を被露光基板上に結像照射する電子レンズと、これらを内部に有し、所定の真空度に維持された真空槽とからなる光電子露光装置において、光電マスクまたは光電変換素子から被露光基板及び電子レンズに至る放出電子経路上に開閉可能な真空隔壁を配置し、該真空隔壁を閉じることによって形成される真空槽内の２つの部屋（光電マスクまたは光電変換素子が含まれる第１の部屋と電子レンズ及び被露光基板が含まれる第２の部屋）に独立に排気手段を設けるとともに、第１の部屋に不活性気体導入手段もしくは大気連通手段を設けて、第２の部屋を真空状態に維持したまま、第１の部屋を大気開放し、あるいは第１の部屋に不活性気体を充填してから大気開放し、また大気圧より陽圧にした状態で光電マスクまたは光電変換素子の交換が容易に行なえるようにするとともに、第２の部屋を大気開放する必要がなくなったので光電マスクまたは光電変換素子の交換に要する装置の停止時間を短縮できる。また、第１の部屋に開閉手段を介して第３の部屋を併設し、第３の部屋に光電マスクまたは光電変換素子の収納手段と搬送手段を設けるとともに、第３の部屋に不活性気体を循環させ、所定の圧力に維持するようにした。そして、第２の部屋を真空状態に維持したたまま、第１の部屋に不活性気体を充填し、開閉手段を開けて第３の部屋と連通させた状態で、光電マスクまたは光電変換素子の交換を行なうようにした。これにより、導電体膜などを用いることなく、光電マスクまたは光電変換素子を外気にさらさずに交換できるようにして、光電マスクまたは光電変換素子の外気との接触による損傷を無くすとともに、上記と同様、第２の部屋を大気開放する必要がなくなったので光電マスクまたは光電変換素子の交換に要する装置の停止時間を短縮できる。そして、搬送手段が真空状態で動作する必要がないので、真空対応の必要のない小型なものでよく、第３の部屋の容積も小さくて済み、装置全体を小型にすることができる。さらに、真空槽に設置した複数の圧力センサにより真空槽のリークが検知された場合は、上記真空隔壁を閉じるようにして、真空槽にリークが発生した場合のコンタミによる汚染が最小限に抑えられるようにした。
【発明の効果】
【０００５】
以上説明したように本発明によれば、光の照射により電子を放出する光電マスクまたは光電変換素子と、光電マスクまたは光電変換素子と対向するように配置された被露光基板と、光電マスクまたは光電変換素子から放出された電子を被露光基板上に結像照射する電子レンズと、これらを内部に有し、所定の真空度に維持された真空槽とからなる光電子露光装置において、光電マスクまたは光電変換素子から被露光基板及び電子レンズに至る放出電子経路上に開閉可能な真空隔壁を配置した。そして、該真空隔壁を閉じることによって形成される真空槽内の２つの部屋（光電マスクまたは光電変換素子が含まれる第１の部屋と電子レンズ及び被露光基板が含まれる第２の部屋）に独立に排気手段を設けるとともに、第１の部屋に不活性気体導入手段もしくは大気連通手段を設けて、第２の部屋を真空状態に維持したまま、第１の部屋に不活性気体を充填して光電マスクまたは光電変換素子の交換が容易に行なえるようにするとともに、第２の部屋を大気開放する必要がなくなったので光電マスクまたは光電変換素子の交換に要する装置の停止時間を短縮する効果を有する。さらに、第１の部屋に開閉手段を介して第３の部屋を併設し、第３の部屋に光電マスクまたは光電変換素子の収納手段と搬送手段を設けるとともに、第３の部屋に不活性気体を循環させ、所定の圧力に維持するようにした。そして、第２の部屋を真空状態に維持したたまま、第１の部屋に不活性気体を充填し、開閉手段を開けて第３の部屋と連通させた状態で、光電マスクまたは光電変換素子の交換を行なうようにした。これにより、光電マスクまたは光電変換素子を外気にさらすことなく交換できるようにして光電マスクまたは光電変換素子の外気との接触による損傷を無くす効果を有するとともに、上記と同様、第２の部屋を大気開放する必要がなくまったので光電マスクまたは光電変換素子の交換に要する装置の停止時間を短縮する効果がある。また、搬送手段が真空状態で動作する必要がないので、真空対応の必要のない小型なものでよく、第３の部屋の容積も小さくて済み、装置全体を小型にする効果がある。更に、光電マスクまたは光電変換素子の保持手段と光電マスクまたは光電変換素子の装置基準位置からのずれを検出する位置ずれ検出手段を設けたので、光電マスクまたは光電変換素子交換時の電子ビームの結像位置調整が容易になる効果を有する。また、真空槽に設置した複数の圧力センサにより真空槽のリークが検知された場合は上記真空隔壁を閉じるようにしたので、真空槽にリークが発生した場合にコンタミによる汚染が最小限に抑えられる効果を有する。更には、光電マスクまたは光電変換素子の保持手段の内部に流路を設け、温度制御された液体を循環させるようにしたので、露光時の発熱により光電マスクまたは光電変換素子に撓みや熱歪みが発生することを防止する効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下に本発明に好適ないくつかの実施例を説明する。
【実施例１】
【０００７】
図１及び図２は、本発明の第１の実施例に係る光電子露光装置の構成図である。図１及び図２において、１は真空チャンバで、３はウエハ２が載置されたステージである。４は照明光源で、転写用の回路パターンを有する光マスク５を照明する。６は該光マスクの回路パターンを光電変換素子８に投影結像させる投影光学系である。７は前記真空チャンバ１の一部で前記光マスク５の回路パターンの光学像を透過させるための投影光導入窓である。９、９’は前記光電変換素子８を真空チャンバ１内の所定の位置に保持するための光電変換素子保持部材で、該光電変換素子８の光電変換面の角度を調整するための光電変換素子姿勢調整機構９ａ、９ａ’を介して、前記真空チャンバ１の内壁に支持される。１０、１０’は電子レンズ系で前記光電変換素子８に投影されて光電子に変換された回路パターン像を前記ウエハ２の表面に投影結像させる。１１はゲートバルブで、図１では開状態にある該ゲートバルブを閉じることにより前記光電子の経路を真空隔壁１２、１２’とともに遮断し、図２のように前記真空チャンバ１を光電変換素子８のある部屋Ａと電子レンズ系１０、１０’及びステージ３のある部屋Ｂの２つに分離する。１３、１４は高真空ゲージで真空チャンバ１の真空度を計測するために使用される。１５は差圧センサで、前記ゲートバルブ１１を閉じることで分離される２つの部屋Ａ、Ｂの圧力差を計測する。１６、１９は前記真空チャンバ１に接続される真空排気ラインで、それぞれ真空排気バルブ１７、２０と真空ポンプ１８、２１を有する。２２は同じく前記真空チャンバ１に接続される窒素ガス導入ラインで、流量制御バルブ２３と窒素ガスタンク２４を有する。２５は前記真空チャンバ１に接続される大気開放ラインで、大気連通バルブ２６を介して大気に連通している。２７は前記真空チャンバ１の低真空から大気圧を超える範囲までの圧力の計測が可能な圧力センサである。３９、３９’は真空隔壁１２、１２’上に複数配置され、前記光電変換素子８の光電変換面までの距離の計測を行なうための光電変換面位置検出装置で、前記光電変換素子８の下方へ進退可能な構成となっている。図３は本発明の第１の実施例に係る光電子露光装置のフローチャートである。光電子露光装置では露光を重ねて行くと、光電変換素子の光電変換面が劣化し、変換効率が低下する。このため、一定時間ごとに光電変換素子の交換が必要となる。この時の動作について、図３及び上述した図１、図２を用いて説明する。真空チャンバ１は真空排気ライン１６及び１９を通して、それぞれの真空ポンプ１８及び２１によって排気され、所定の真空度に維持されることによって、露光可能な状態になっているものとする。図３（ａ）において、まず、ステップＳ１１でゲートバルブ１１を閉じることによって、図２に示すように真空チャンバ１を２つの部屋Ａ及びＢに分離する。次にステップＳ１２で真空排気バルブ２０を閉じて部屋Ａの真空排気を中止する。続いてステップＳ１３で窒素導入バルブ２３を開けて流量を制御しつつ、窒素ガスタンク２４から部屋Ａへの窒素ガスの導入を行なう。ステップＳ１４で圧力センサ２７の出力を確認し、続くステップＳ１５で部屋Ａの圧力が大気圧を超えたかどうかの判定を行なう。大気圧以下であった場合は、ステップＳ１５の判定をｎｏで抜け、ステップＳ１４に戻って再び圧力センサ２７の出力の確認を行なう。該圧力センサ２７の出力が大気圧以上になった場合は、ステップＳ１５の判定をｙｅｓで抜け、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６では、窒素導入バルブ２３の開度を変更して窒素ガスの導入量を下げる。最後に、ステップＳ１７で大気連通バルブ２６を開ける。この一連の処理により、真空チャンバ１の部屋Ａの内部は窒素ガスで充填され、窒素ガス導入ライン２２から導入される分と大気連通ライン２５から排出される分のバランスによって、大気圧よりやや高い圧力に維持される。ここで例えば、投影光導入窓７を開閉可能な構造にしておけば、これを開けることにより光電変換素子８の交換を行なうことが出来る。上述したように部屋Ａの内部が窒素ガスで充填され、大気圧よりやや高い圧力に維持されるので、交換時に光電変換素子が外気にさらされることを防止することが出来る。光電変換素子の交換後は、投影光導入窓７を閉じた後、複数の光電変換面位置検出装置３９、３９’を図１の退避位置から図２のように光電変換素子８の下方に移動させ、光電変換面までの距離を測定する。次に、その測定結果に応じて、複数の光電変換素子姿勢調整機構９ａ、９ａ’を駆動して光電変換素子８の光電変換面の位置と傾きを所定の状態に調整する。調整が終わると、部屋Ａの雰囲気を真空状態に戻す。図３（ｂ）において、まずステップＳ２１で大気連通バルブ２６を閉じ、続くステップＳ２２で窒素導入バルブ２３を閉じる。次に、ステップＳ２３で真空排気バルブ２０を開けて、真空ポンプ２１による真空排気を開始する。続くステップＳ２４では高真空ゲージ１３の出力により部屋Ａの真空度を確認し、ステップＳ２５で所定の真空度に達したかどうかの判定を行なう。所定の真空度に到達していない場合は、ステップＳ２５の判定をｎｏで抜け、ステップＳ２４に戻って再び高真空ゲージ１３の出力の確認を行なう。該高真空ゲージ１３の出力が所定の真空度以下になった場合は、ステップＳ２５の判定をｙｅｓで抜け、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６では差圧ゲージ１５の出力を確認し、続くステップＳ２７で真空チャンバ１の部屋Ａと部屋Ｂの差圧が許容値以下であるかどうかの判定を行なう。もし、差圧が許容値を超えていた場合は、ステップＳ２７の判定をｎｏで抜け、ステップＳ２９のエラー処理へ進む。ステップＳ２９では、オペレータにエラーの発生を通知するために、図示しないコンソールにエラーメッセージの表示やランプの点灯などの処理を行なう。差圧が許容値以内であった場合は、ステップＳ２７の判定をｙｅｓで抜け、ステップＳ２８に進む。最後に、ステップＳ２８でゲートバルブ１１を開いて、露光可能な状態となる。以上のように、本発明の第１の実施例によれば、光電変換素子の交換に際して、真空チャンバ全体を大気開放する必要がなく、光電変換素子を含む部屋Ａのみを窒素ガスで充填すればよい。従って、電子レンズ系やステージが含まれる部屋は真空状態のままで維持されるので、光電変換素子交換後に装置が露光可能な状態に復帰するまでの時間が大幅に短縮される効果がある。また、部屋Ａを窒素ガスで充填し、大気圧より高い陽圧状態に維持することで、光電変換素子の交換時に光電変換素子が外気にさらされる可能性を低減する効果がある。なお、光電変換素子の光電変換面をコーティングするか、光電変換素子を投影光及び発生電子を透過させる材質のカセットに真空封止することにより、光電変換面が外気にさらされないようにしてもよい。次に、真空チャンバ１にリークが発生した場合の動作について説明する。図１の状態で、真空ゲージ１３もしくは１４によって真空チャンバ１の真空度の劣化が検出されると、直ちにゲートバルブ１１を閉じて図２の状態にする。これによりリークによるコンタミ汚染の広がりを抑えることができる。また、リーク箇所の特定を真空チャンバ全体について行なう必要がなく、図２の２つの部屋Ａ、Ｂのいずれかについて行なえばよいので、リーク対処に要する時間を短縮できる効果も有する。
【実施例２】
【０００８】
図４及び図５は本発明の第２の実施例に係る光電子露光装置の構成図である。図１及び図２と同じ機能を有するものは同一の番号を付し、その説明を省略する。第１の実施例との違いは、光電変換素子の交換に人的作業が加わらないようにし、作業者が光電変換素子の交換時に部屋Ａから溢れる窒素ガスの影響を受けないようにしたことである。図４及び図５において、２９は内部に交換用の光電変換素子収納棚３１と光電変換素子の搬送用ロボット３２を有するチャンバで、ゲートバルブ２８を介して真空チャンバ１に併設されている。光電変換素子収納棚３１には、図示しない開閉ドアを有し、光電変換素子を収納した状態で、該開閉ドアを閉じることにより密閉状態とすることが出来る。そして、チャンバ２９の図示しない取り出し部から光電変換素子収納棚３１ごと取出して交換することが可能になっている。３０は該チャンバ２９と真空チャンバ１との差圧を検出する差圧センサである。３３は窒素ガス循環制御装置で、窒素ガス供給ライン３４を通じて前記チャンバ２９に所定の圧力（例えば大気圧）に調整された高純度の窒素ガスを供給するとともに、窒素ガス回収ライン３５を通じて、前記チャンバ２９に供給した窒素ガスを回収する。これによりチャンバ２９の内部を常に一定の環境に維持する。回収された窒素ガスは窒素ガス循環装置内で精製されて再利用される。１１Ｐ及び２８Ｐは、それぞれゲートバルブ１１及び２８のインタロック用の延長板（もしくは延長棒）で、２つのゲートバルブが同時に開状態にならないように、相互にもう一方のゲートバルブの開動作を支障する大きさと長さを有し、それぞれのゲートバルブに取り付けられている。図４は装置が露光可能な状態を示し、図５は光電変換素子の交換が可能な状態を示す。また、図６は本発明の第２の実施例に係る光電子露光装置のフローチャートである。
【０００９】
以上のように構成された光電子露光装置における光電変換素子交換時の動作について、図４〜図６を用いて説明する。まず、図６（ａ）において、ステップＳ３１で図４の状態からゲートバルブ１１を閉じる。次に、ステップＳ３２で真空排気バルブ２０を閉じて、真空チャンバ１の部屋Ａの真空排気を中止する。続いてステップＳ３３で窒素導入バルブ２３を開いて流量を制御しつつ、窒素ガスタンク２４から部屋Ａへの窒素ガスの導入を行なう。次に、ステップＳ３４で圧力センサ２７の出力を確認し、続くステップＳ３５で部屋Ａの圧力が大気圧を超えたかどうかの判定を行なう。大気圧以下であった場合は、ステップＳ３５の判定をｎｏで抜け、ステップＳ３４に戻って再び圧力センサ２７の出力の確認を行なう。該圧力センサ２７の出力が大気圧以上になった場合は、ステップＳ３５の判定をｙｅｓで抜け、ステップＳ３６に進む。ステップＳ３６では、窒素導入バルブ２３を閉じて部屋Ａへの窒素ガスの導入を停止する。次のステップＳ３７では、差圧センサ３０の出力を確認し、続くステップＳ３８で部屋Ａとチャンバ２９の差圧が許容値以下であるかどうかの判定を行なう。もし、差圧が許容値を超えていた場合は、ステップＳ３８の判定をｎｏで抜け、ステップＳ４０のエラー処理へ進む。ステップＳ４０では、オペレータにエラーの発生を通知するために、図示しないコンソールにエラーメッセージの表示やランプの点灯などの処理を行なう。差圧が許容値以内であった場合は、ステップＳ３８の判定をｙｅｓで抜け、ステップＳ３９に進む。最後に、ステップＳ３９でゲートバルブ２８を開くことにより、図５のように真空チャンバ１の部屋Ａとチャンバ２９が連通され、光電変換素子の交換が可能な状態となる。この状態で、搬送ロボット３２により光電変換素子保持部材９、９’に保持されている光電変換素子８と光電変換素子収納棚３１に収納されている交換用の光電変換素子（不図示）との交換を行なう。交換処理が完了すると、装置を露光可能な状態に戻す。図６（ｂ）において、まずステップＳ４１でゲートバルブ２８を閉じる。次に、ステップＳ４２で真空排気バルブ２０を開けて、真空ポンプ２１により部屋Ａの真空排気を開始する。続くステップＳ４３では高真空ゲージ１３の出力により部屋Ａの真空度を確認し、ステップＳ４４で所定の真空度に達したかどうかの判定を行なう。所定の真空度に到達していない場合は、ステップＳ４４の判定をｎｏで抜け、ステップＳ４３に戻って再び高真空ゲージ１３の出力の確認を行なう。該高真空ゲージ１３の出力が所定の真空度以下になった場合は、ステップＳ４４の判定をｙｅｓで抜け、ステップＳ４５に進む。ステップＳ４５では差圧ゲージ１５の出力を確認し、続くステップＳ４６で真空チャンバ１の部屋Ａと部屋Ｂの差圧が許容値以下であるかどうかの判定を行なう。もし、差圧が許容値を超えていた場合は、ステップＳ４６の判定をｎｏで抜け、ステップＳ４８のエラー処理へ進む。ステップＳ４８では、オペレータにエラーの発生を通知するために、図示しないコンソールにエラーメッセージの表示やランプの点灯などの処理を行なう。差圧が許容値以内であった場合は、ステップＳ４６の判定をｙｅｓで抜け、ステップＳ４７に進む。最後に、ステップＳ４７でゲートバルブ１１を開いて、露光可能な状態となる。以上のように、本発明の第２の実施例によれば、光電変換素子の交換に際して、真空チャンバ全体を大気開放する必要がなく、光電変換素子を含む部屋Ａのみを交換用の光電変換素子が準備されたチャンバ２９と同じ圧力にして連通させればよい。従って、電子レンズ系やステージが含まれる部屋は真空状態のままで維持されるので、実施例１と同様に、光電変換素子交換後に装置が露光可能な状態に復帰するまでの時間が大幅に短縮される効果がある。また、交換用の光電変換素子を高純度の窒素ガスが循環される雰囲気に収納するとともに、交換時に外気に触れることがないようにしたので、交換用の光電変換素子の光電変換面の劣化を防止する効果がある。また、循環する窒素ガスの圧力を大気圧近傍に設定することで、搬送ロボットとして真空対応の高価で大型のものが不要となるため、チャンバ２９の容積も小さくて済み、装置全体を小型に構成することが可能となる。また、２つのゲートバルブ１１及び２８に上記のようなインタロック機能を設けたので、誤操作により真空チャンバの真空雰囲気を破壊し、露光出来なくなることを防止する効果を有する。なお、インタロック機能は上述したような機械的なものでなく、センサとスイッチの組合せによる電気的もしくは電子的なものであってもよい。
【実施例３】
【００１０】
図７は本発明の第３の実施例に係る光電子露光装置の構成図である。図４と同じ機能を有するものは同一の番号を付し、その説明を省略する。図７において、３６は液体温度調整装置で、液体供給配管３７及び液体回収配管３８を介して、真空チャンバ１内の光電変換素子保持部材９、９’に接続されている。該光電変換素子保持部材９、９’には内部に図示しない流路が設けてあり、前記液体温度調整装置３６により精密に温度を調整された水などの液体が循環される。これにより、光電変換素子保持部材９、９’に保持される光電変換素子８を一定に温度に維持することができるので、露光時の発熱によって光電変換面の歪みが発生することを防止する効果がある。
【００１１】
なお、以上の実施例における光電子露光装置は、光電変換素子が回路パターンに対応した遮光部と光電変換膜を組み合せた光電マスクに替わり、光マスクのない装置構成となっても同様の効果が得られる。また、光マスクは透過形でなく反射形であってもよい。さらには、光マスクの替わりに、空間光変調素子を用いても同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施例に係る光電子露光装置の構成図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る光電子露光装置の別構成図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係る光電子露光装置のフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施例に係る光電子露光装置の構成図である。
【図５】本発明の第２の実施例に係る光電子露光装置の別構成図である。
【図６】本発明の第２の実施例に係る光電子露光装置のフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施例に係る光電子露光装置の構成図である。
【符号の説明】
【００１３】
１  真空チャンバ
２  ウエハ
３  ウエハステージ
４  照明光源
５  光マスク
６  投影光学系
７  投影光導入窓
８  光電変換素子
９・９’  光電変換素子保持部材
９ａ・９ａ’  光電変換素子姿勢調整機構
１０・１０’  電子レンズ系
１１・２８  ゲートバルブ
１２  真空隔壁
１３・１４  高真空ゲージ
１５・３０  差圧センサ
１６・１９  真空排気ライン
１７・２０  真空排気バルブ
１８・２１  真空ポンプ
２２  窒素ガス導入ライン
２３  流量制御バルブ
２４  窒素ガスタンク
２５  大気開放ライン
２６  大気連通バルブ
２７  圧力センサ
２９  チャンバ
３１  光電変換素子収納棚
３２  搬送ロボット
３３  窒素ガス循環制御装置
３４  窒素ガス供給ライン
３５  窒素ガス回収ライン
３６  液体温度調整装置
３７  液体供給ライン
３８  液体回収ライン
３９・３９’  光電変換面位置検出装置。
【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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