(57)【要約】  【課題】光学系の汚染を低減し、装置の稼動効率を向上した露光装置を提供する。  【解決手段】露光装置１０においては、環境制御部２２０のファン２２１により本体チャンバ２００内に気流が生成される。この気流中において、構成部品の材料及び配置とを、光学系の光学特性を劣化させないように決定する。すなわち、露光装置の設置雰囲気を光学系への影響の大きさに応じて区画Ａ〜区画Ｄに区分けする。また、部品を光学系への影響の大きさに応じてランク４〜ランク１に分類する。そして、光学系への影響の大きい区画Ａには影響の少ないランク１の部品を使用し、光学系への影響の小さい区画Ｄには影響の大きいランク４の部品を使用可能にする。露光装置１０の各部の部品の選択を適切に行うことができ、光学系の汚染を防止し、稼動効率を向上させ、また、安価な露光装置を提供することができる。  【選択図】  図１
2005109142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望のパターンが形成されたマスクに光ビームを照射し、前記マスクの前記パターンの像を感応基板に転写する露光装置本体と、前記露光装置本体の制御又は動作に関係する複数の構成部品と、前記露光装置本体及び前記複数の構成部品を収容するチャンバとを備える露光装置であって、
前記チャンバ内に所定の気体を供給し、前記チャンバ内の環境を制御する環境制御部を有し、
前記チャンバ内における前記複数の構成部品のそれぞれの配置は、前記露光装置本体が備える光学部材の光学特性に与える影響度と、前記チャンバ内における前記所定の気体の流路とに基づいて設定されることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記複数の構成部品を、前記光学部材の光学特性に与える影響度に基づいて複数の種類に分類し、
複数の種類に分類された前記構成部品は、前記所定の気体の流路を考慮して前記チャンバ内に配置されることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記チャンバ内は分類された構成部品の種類に基づいて区画されることを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記チャンバ内の区画は、当該区画に配置される前記分類された構成部品からの脱ガス成分の種類又は量の少なくとも一方により決定する請求項３に記載の露光装置。
【請求項５】
前記チャンバ内は、前記光ビームの光路空間と、前記光路空間に対して前記所定の気体の流路の上流部と、前記光路空間に対して前記所定の気体の流路の下流部との少なくとも３つに区画に区分する請求項３又は４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記上流部においては、前記構成部品として、脱ガス成分にシリコンが含まれない部品を使用する請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記上流部に使用する前記構成部品に関わる樹脂、グリス及びオイルは、フッ素系樹脂、フッ素系グリス及びフッ素系オイルを使用する請求項５又は６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記上流部においては、前記構成部品における金属部品の表面処理としてニッケルリンメッキ、ニッケルクロムメッキ、ニッケルメッキ又はスズニッケルメッキのいずれかのメッキ処理を施した請求項５〜７のいずれかに記載の露光装置。
【請求項９】
前記複数の構成部品は、アクチュエータ及び動力伝達機構を含み前記アクチュエータ及び動力伝達機構は、前記下流部に配置される請求項５〜８のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１０】
前記複数の構成部品は、電気基板を含み、当該電気基板は、前記下流部に配置される請求項５〜９のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１１】
前記環境制御部は、前記上流部に配置され、チャンバ内の不純物ガスを除去する不純物ガス除去手段をさらに有する請求項１〜１０のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１２】
前記不純物ガス除去手段は、活性炭、イオン交換、静電気の少なくとも１つを利用したエアーフィルターである請求項１１に記載の露光装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の露光装置を用いて、前記マスクに形成されたパターンを前記感応基板上に転写する工程を含む電子デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体素子、液晶表示素子、ＣＣＤ等の撮像素子、プラズマディスプレイ素子、薄膜磁気ヘッド等の電子デバイス（以下、単に電子デバイスと言う）を製造する際のリソグラフィー工程に適用して好適な露光装置、及び、その露光装置を用いる電子デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子、液晶表示素子、プラズマディスプレイ素子、薄膜磁気ヘッド等の電子デバイス（以後、単に電子デバイスと言う）を製造するためのリソグラフィー工程においては、マスク（レチクル）に形成されたパターンの像を、光源からの照明光により、感光剤が塗布されたウエハ等の感応基板（感光基板）に転写する露光装置が使用される。
露光装置においては、露光光の光路中の光学部材に不純物が付着して表面が汚染されると、光学部材の露光光に対する透過率や反射率等の光学特性が変化し、適切に露光処理を行うことが困難となる。
【０００３】
そのため従来は、例えば、露光装置本体をチャンバ内に収容し、チャンバ内に化学的汚染物質等の不純物を除去した気体を供給する等の処置がとられている。また、マスクを照明する照明光学系及びマスクのパターンの像を感光基板に転写する投影光学系を照明系チャバ及び投影系チャンバに収容し、各チャンバの内部に窒素ガス等の不活性ガスを供給することにより、光学系雰囲気を清浄化している場合もある。（特許文献１参照）
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１５８１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、照明光学系を照明系チャンバに収容したり、投影光学系を投影系チャンバに収容したとしても各チャンバの端部に配置される光学部材、すなわち照明光学系の端部（マスクへの露光光出射面）、投影光学系の上端面（マスクを通過した露光光の入射面）、及び、投影光学系の下端面（ウエハへの露光光出射面）等に配置される光学部材の表面に不純物が付着することとなる。その結果、それらの光学部材を定期的に交換する必要が生じ、装置の可動率を低下させることとなる。
【０００６】
また、レクチル室チャンバによって照明系チャンバと投影系チャンバとの間の空間をレクチルを保持するレクチルステージ装置とともに外気から隔離したり、ウエハ室チャンバによって投影光学系の下端面及びウエハを保持するウエハステージ装置とともに外気から隔離する構成も考えられる。しかしながら、ウエハ交換やマスク交換のたびにレクチル室チャンバやウエハ室チャンバ内の雰囲気に外気が混入する恐れがある。また、そのようなステージ装置はウエハやマスクの交換のための駆動部を有するため、これを収容するためのチャンバは大型になり、露光装置全体の構成も複雑になる。
【０００７】
ここで光学部材の汚染の原因となる不純物としては、装置外（チャンバの外部）から侵入する不純物ガス成分と、チャンバ内部において露光装置本体に関係付けられる構成部品・部材から発生する脱ガス成分とが考えられる。
装置外から侵入する不純物ガス成分については、例えばチャンバの外気取り込み口や内部循環空調路等の空調装置部に不純物ガス除去手段を設置することである程度対応することが可能である。
【０００８】
しかし、チャンバ内で発生する脱ガス成分について、チャンバ内で使用する材料を制限することで、光学部材に与える影響を防ぐことは可能である。しかし、チャンバ内で使用する全ての部品・部材を光学部材への影響を考慮した材料に変更することは、材料の特性、耐久性、あるいはコストの点等から見て現実的には困難である。
【０００９】
本発明はこのような不利益に鑑みてなされたものであって、その目的は、露光装置本体が備えるの光学部材の汚染を防止あるいは低減し、これにより装置の稼動効率を向上させることのできる露光装置を提供することにある。
また本発明の他の目的は、そのような稼動効率の良い露光装置を用いて効率よく露光処理を行い、所望の電子デバイスを効率よく製造することのできるデバイス製造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】
前記課題を解決するために、本発明に係る露光装置（１０）は、所望のパターンが形成されたマスク（Ｒ）に光ビーム（ＩＬ）を照射し、前記マスク（Ｒ）の前記パターンの像を感応基板（Ｗ）に転写する露光装置本体（１００）と、前記露光装置本体（１００）の制御又は動作に関係する複数の構成部品と、前記露光装置本体（１００）及び前記複数の構成部品を収容するチャンバ（２００）とを有し、前記チャンバ（２００）内に所定の気体を供給し、前記チャンバ内の環境を制御する環境制御部（２２０）を有し、前記チャンバ（２００）内における前記複数の構成部品のそれぞれの配置は、前記露光装置本体（１００）が備える光学部材（１１０，１２０，１３０，１４０及び１５０等）の光学特性に与える影響度と、前記チャンバ（２００）内における前記所定の気体の流路とに基づいて設定されることを特徴とする。
【００１１】
このような構成の露光装置（１０）においては、例えばチャンバ（２００）内の清浄及び放熱等のために、環境制御部（２２０）によりチャンバ（２００）内に気流が生成される。そして、この気流の中において、前記構成部品の配置を、露光装置本体（１００）が備える光学部材（１１０，１２０，１３０，１４０及び１５０等）の光学特性に影響を与えないように決定する。
具体的には、例えば、光学部材の光学特性に影響を与える可能性のある構成部品は、チャンバ内の気流中において、その影響を与える可能性のある光学部材の上流部には配置せず、下流部に配置するようにする。光学部材の光学特性に影響を与えない構成部品については、チャンバ内の任意の位置に配置してよい。
【００１２】
その結果、全ての構成部品を光学部材の光学特性に完全に影響を与えない部品に代えなくとも、光学部材への影響の状態に応じて構成部品の配置を考慮することで、実質的に光学部材の光学特性に影響を与えない形態で部品を使用することができる。すなわち、材料の特性、耐久性、あるいはコスト等をも考慮した実際に実現可能な方法により、露光装置の光学部材の汚染を防止あるいは低減することができる。
そして、その結果、汚染された部品の交換等に要する時間、工数を低減し、装置の稼動効率を向上させることができる。
【００１３】
好適には、前記複数の構成部品を、前記光学部材の光学特性に与える影響度に基づいて複数の種類に分類し、複数の種類に分類された前記構成部品は、前記所定の気体の流路を考慮して前記チャンバ内に配置される。
【００１４】
好適には、前記チャンバ内は、分類された構成部品の種類に基づいて区画される。
また好適には、前記チャンバ内の区画は、当該区画に配置される前記分類された構成部品からの脱ガス成分の種類又は量の少なくとも一方により決定する。
また好適には、前記チャンバ内は、前記光ビームの光路空間と、前記光路空間に対して前記所定の気体の流路の上流部と、前記光路空間に対して前記所定の気体の流路の下流部との少なくとも３つに区画に区分する。
【００１５】
好適には、前記上流部においては、前記構成部品として、脱ガス成分にシリコンが含まれない部品を使用する。
また好適には、前記上流部に使用する前記構成部品に関わる樹脂、グリス及びオイルは、フッ素系樹脂、フッ素系グリス及びフッ素系オイルを使用する。
また好適には、前記上流部においては、前記構成部品における金属部品の表面処理としてニッケルリンメッキ、ニッケルクロムメッキ、ニッケルメッキ又はスズニッケルメッキのいずれかのメッキ処理を施す。
【００１６】
また、前記複数の構成部品がアクチュエータ及び動力伝達機構を含む場合、好適には、当該アクチュエータ及び動力伝達機構は、前記下流部に配置される。
また、前記複数の構成部品が電気基板を含む場合、好適には、当該電気基板は、前記下流部に配置される。
【００１７】
好適には、前記環境制御部は、前記上流部に配置され、チャンバ内の不純物ガスを除去する不純物ガス除去手段をさらに有する。
また好適には、前記不純物ガス除去手段は、活性炭、イオン交換、静電気の少なくとも１つを利用したエアーフィルターである。
【００１８】
また、本発明に係るデバイス製造方法は、前述のいずれかに記載の露光装置（１０）を用いて、前記マスクに形成されたパターンを前記感応基板上に転写する工程を含む。
【００１９】
なお、本欄においては、各構成に対して、添付図面に示されている対応する構成の符号を記載したが、これはあくまでも理解を容易にするためのものであって、何ら本発明に係る手段が添付図面を参照して後述する実施の形態の態様に限定されることを示すものではない。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、露光装置本体の光学部材の汚染を防止あるいは低減し、これにより装置の稼動効率を向上させることのできる露光装置を提供することができる。
また、そのような稼動効率の良い露光装置を用いて効率よく露光処理を行い、所望のデバイスを効率よく製造することのできるデバイス製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の一実施の形態について、図１〜図４を参照して説明する。
本実施の形態においては、露光用ビームとしてＫｒＦエキシマレーザー光を用いるステップ・アンド・スキャン型投影露光装置を例示して本発明を説明する。
【００２２】
まず、その露光装置の構成について、図１を参照して説明する。
図１は、その露光装置１０の構成を示す図である。
露光装置１０は、露光装置本体１００、本体チャンバ２００、環境制御部２２０及び制御部３００を有する。また、露光装置本体１００は、光源１１０、ビームマッチングユニット１２０、照明光学系１３０、レチクル操作部１４０、投影光学系１５０及びウエハ操作部１６０を有する。また、環境制御部２２０は、ファン２２１、温度調節機２２２及び不純物除去フィルター２２３を有する。
【００２３】
なお以下の説明においては、投影光学系１５０の光軸と直交し紙面と垂直な方向をＸ方向、投影光学系１５０の光軸と直交し紙面と平行な方向をＹ方向、また、Ｘ、Ｙ方向と直交して投影光学系１５０の光軸と平行な方向をＺ方向とする。
【００２４】
まず、露光装置本体１００の各部の構成について説明する。
光源１１０は、波長約２４８ｎｍのパルスレーザー光を発生するＫｒＦエキシマレーザーである。光源１１０より出射された光ビームは、ビームマッチングユニット１２０を介して照明光学系１３０に入射される。
【００２５】
ビームマッチングユニット（ＢＭＵ）１２０は、可動ミラーを有し、光源１１０より入射された光ビームを、その光軸が照明光学系１３０の光軸と一致するように位置合わせし、照明光学系１３０に入射させる。
【００２６】
照明光学系１３０は、ビームマッチングユニット１２０を介して入射された光ビームの整形及び照度の均一化等を行って露光光ＩＬを生成し、生成した露光光ＩＬを、レチクル操作部１４０に保持された転写すべきパターンが形成されたレチクルＲに照射する。
照明光学系１３０は、詳細に図示することを省略するが、ビームマッチングユニット１２０を介して入射された光ビームの減光率を調整する可変減光器（例えば、光アッテネータ）、光ビームを整形するビーム整形光学系、露光光の光量分布を調整するオプティカル・インテグレータ（例えば、フライアイレンズ）、解像度及び焦点深度を制御する開口絞り、露光光量検出のために光ビームを分岐するビームスプリッタ、照明領域を規定するレチクルブラインド（視野絞り）、及び、ミラー、リレーレンズ及びコンデンサレンズ等の光学部材等を有する。
【００２７】
照明光学系１２０において、ビームマッチングユニット１２０により光軸の位置が調整されて入射された光ビームは、まず光アッテネータに入射される。光アッテネータの減光率は、制御部３００からの制御信号に基づいて段階的又は連続的に調整されるようになっており、これにより露光光量の調整がなされる。なお、露光光量の調整は、光源１１０における光ビームの出力エネルギーの制御と合わせて行われる。
光アッテネータを通過した光ビームは、ビーム整形光学系において断面形状が整形され、フライアイレンズにおいて光量分布が均一化され、開口絞りを介してビームスプリッタに入射される。
【００２８】
ビームスプリッタは、透過率が高く反射率が低いビームスプリッタであって、これにより反射された光は、図示せぬインテグレータセンサに入射され光量が計測される。そして、計測された光量、及び、予め記憶されているビームスプリッタの透過率あるいは反射率に基づいて、後述する制御部３００において露光光ＩＬの光量が検出され、これに基づいてその光量の制御が行われる。
ビームスプリッタを通過した露光光ＩＬは、ミラーによりほぼ水平方向に反射され、リレーレンズを介してレチクルブラインドに達する。
【００２９】
レチクルブラインドは、レチクルＲのパターン面と光学的にほぼ共役な面に配置され、レチクルＲのパターン面の照明領域外（露光範囲外）を覆うことによりレチクルＲの照明領域を規定する遮光板である。レチクルブラインドは、固定ブラインド及び可動ブラインドを有し、露光光ＩＬが照射されるレチクルＲの照明領域を、投影光学系１５０の円形視野内で露光光ＩＬの光軸を中心としてＸ方向に延びる矩形形状に規定する。またレチクルブラインドは、走査露光中、レチクルＲが移動される走査方向（本実施形態ではＹ方向）の照明領域の幅を所定の幅に制御する。
レチクルブラインドを通過した露光光ＩＬは、リレーレンズ、ミラー及びコンデンサレンズ系を介してレチクル操作部に入射され、レチクルＲのパターン面上の所定の領域を照明する。
【００３０】
照明光学系１３０のこれら各構成部（構成部品、構成部材）は、照明系チャンバ１３１に収容される。
照明系チャンバ１３１内は、後述する区画分類の区画Ａに区分される空間であって、例えばＫｒＦエキシマレーザー光である露光光ＩＬに対してエネルギー吸収の少ない不活性ガス（透過性ガス）を充満される。
【００３１】
レチクル操作部１４０は、投影光学系１５０の上方に設けられ、レチクル（マスク）Ｒを保持し、照明光学系１３０より出射され投影光学系１５０に入射される露光光ＩＬにレチクルＲ上のパターンの所望の領域が適切に照射されるように、その位置、姿勢を制御する。
レチクル操作部１４０は、図示せぬレチクルステージ及びレーザー干渉計システムを有する。
レチクルステージは、所定のストロークでＹ方向に移動可能に、また、ＸＹ平面内で回転方向及び並進方向に微動可能に、レチクルＲを保持する。
【００３２】
レチクルステージは、図示しない少なくとも６つの測長軸を有するレーザー干渉計システムによって、Ｘ、Ｙ方向の位置、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸回りの３つの回転量（ピッチング量、ローリング量、ヨーイング量）、及び、Ｚ方向の位置（投影光学系１５０との間隔）が計測されている。レチクルステージは、これらの計測結果より制御部３００において生成される制御信号に基づいて、レチクルＲを所望の位置、姿勢に調整し、また、走査露光時に、ウエハＷの移動に同期して、露光光ＩＬの照明領域に対してレチクルＲを走査方向（Ｙ方向）に所定の速度で移動する。
【００３３】
投影光学系１５０は、レチクルＲのパターンの縮小像を、露光光ＩＬの照明領域と共役な露光領域（ウエハＷでの露光光ＩＬの照射領域）に形成する両側テレセントリックな縮小系である。すなわち、レチクルＲのパターンの像は、投影光学系１５０により所定の縮小倍率α（αは例えば１／４、１／５等）で縮小され、ウエハ操作部１６０のウエハステージ上に載置されている予め表面にフォトレジストが塗布されたウエハＷ上に投影される。
【００３４】
投影光学系１５０においては、レチクルＲ側の光学部材（光学素子）から、ウエハＷ側の先端の光学部材である投影レンズまでの全ての光学部材、換言すれば投影光学系１５０内の露光光ＩＬの全光路は、鏡筒１５１内に収容されている。
鏡筒１５１内は、後述する区画分類の区間Ａに区分される空間であって、例えばＫｒＦエキシマレーザー光である露光光ＩＬに対してエネルギー吸収の少ない不活性ガス（透過性ガス）が充満される。
【００３５】
ウエハ操作部１６０は、露光対象のウエハ（感応基板）２３０を保持し、その位置を制御して、これを投影光学系１５０から出射される露光光ＩＬによるレチクルＲのパターンの像の照射対象に供する。また、走査露光時には、レチクル操作部１４０におけるレチクルＲの移動と同期して、ウエハＷの位置を順次移動させる。
ウエハ操作部１６０は、図示しないが、ウエハＷを保持するウエハステージ、ウエハステージの位置及び姿勢を検出するレーザー干渉計システム、ウエハステージを駆動するステージ駆動系及びウエハローダ部等を有する。
【００３６】
ウエハステージは、ベース盤上に支持されステージ駆動系によりベース盤上をＸＹ２次元に自在に移動可能なステージ本体、３個のＺ方向アクチュエータによってステージ本体上に支持されＺ方向の位置及びＸＹ平面における傾きを調整するＺＬステージ、及び、ＺＬステージ上に支持され、ウエハＷの裏面を真空吸引力の作用により吸着し保持するウエハホルダーを有し、ウエハローダ部によって搬送され載置されたウエハＷを、ウエハホルダー上に所望の姿勢で保持し、露光に供する。
【００３７】
レーザー干渉計システムは、少なくとも５つの測長軸を有し、ＺＬステージの側面に形成される反射面にレーザービームを照射して、ウエハステージのＸ、Ｙ方向の位置情報、及び、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸回りの３つの回転量、すなわち、ピッチング量、ローリング量及びヨーイング量を計測する。
ステージ駆動系は、ベース盤上に支持されたウエハステージをＸ，Ｙ２次元方向に自在に移動させる。
ウエハローダ部は、露光装置１０に投入されたウエハカセットより露光処理対象のウエハＷを取り出し、ウエハステージのウエハホルダー上に載置する。また、露光処理の終了したウエハＷをウエハステージより回収して、新たなウエハカセットの所定の位置に収容する。
【００３８】
本体チャンバ２００は、露光装置本体１００及び環境制御部２２０を収容する環境制御チャンバ（エンバイロンメンタル・チャンバ）である。環境制御部２２０は、ファン２２１、温度調節機２２２及び不純物除去フィルター２２３を具備し、本体チャンバ２００内の環境を所望の状態、例えば、所望の清浄度、及び、所望の温度に維持する。
【００３９】
ファン２２１は、ファン２２１の気体吸引口付近の気体（空気）を吸い込み、温度調節機２２２方向に送出する。
【００４０】
温度調節機２２２は、本体チャンバ２００内に供給する気体を所望の温度に維持するための調節機である。温度調節機２２２は、ファン２２１より送出される気体を通過させることにより気体を所望の温度に加熱あるいは冷却し、不純物除去フィルター２２３方向に送出する。
【００４１】
不純物除去フィルター２２３は、露光装置本体１００の周囲の雰囲気を清浄化するために、温度調節機２２２から送出される気体から化学吸着及び物理吸着によりケミカルコンタミ等の不純物を除去する。不純物除去フィルター２２３は、露光装置本体１００と温度調節機２２２との間における気体の供給経路に設置されている。その結果、本体チャンバ２００内においては、露光装置本体１００に対して清浄な気体が供給されることとなり、露光装置本体１００の周囲をケミカルコンタミ等の不純物が少ない雰囲気にすることができる。
不純物除去フィルター２２３は、具体的には、活性炭を利用したエアーフィルター、イオン交換を利用したエアーフィルター、静電気を利用したエアーフィルター等である。
【００４２】
露光装置本体１００に対して送出された気体は、リターンダクトを介してファン２２１の気体吸引口付近に戻り、再びファン２２１、温度調節機２２２及び不純物除去フィルター２２３を介して露光装置本体１００の周囲に供給される。すなわち、本体チャンバ２００内には気体の循環経路が生成される。なお、本体チャンバ内において気体を循環させずに露光装置本体１００の周囲に供給される気体を排気する構成であってもよい。
【００４３】
制御部３００は、露光装置１０において全体として所望の露光処理が行われるように、露光装置１０の各構成部を制御する。
具体的には、例えば光源１１０より出射される光ビームの出力エネルギー、照明光学系１３０の光アッテネータの減光率、照明光学系１３０のレチクルブラインドの絞り量、レチクル操作部１４０におけるレチクルＲのローディング、ウエハ操作部１６０におけるウエハＷのローディング、図示せぬアライメント系によるアライメント処理、走査露光時のレチクルＲ及びウエハＷの移動、位置及び姿勢、及び、環境制御部２２０のファン２２１、温度調節機２２２の動作等の制御を行う。
【００４４】
なお、本実施の形態では図示を省略するが、露光装置１０は、その他、アライメント系及び不活性ガス供給装置等を有する。
アライメント系は、ウエハ操作部１６０のウエハステージに設けられる基準マークやウエハＷのアライメントマークを検出し、ウエハＷの所望の位置に露光を行うために、ウエハＷあるいはその各ショット領域の位置に関する情報を獲得する。
【００４５】
また、不活性ガス供給装置は、照明光学系１３０の照明系チャンバ１３１及び投影光学系１５０の鏡筒１５１に、ＫｒＦエキシマレーザー光である露光光ＩＬに対してエネルギー吸収の少ない不活性ガスを供給する。
従って、照明系チャンバ１３１内に収容される光学部材及び鏡筒１５１内に収容される光学部材は、不活性ガス雰囲気中に配置されることになる。但し、照明光学系１３０のうち、照明系チャンバ１３１のレチクル側端面側に配置される光学部材の表面、投影光学系のうち鏡筒１５１のレチクル側端面及びウエハ側端面に配置される光学部材の表面は本体チャンバ内の雰囲気に晒される。
【００４６】
次に、このような露光装置１０を構成し、かつ本体チャンバ２００内に配置される複数の構成部品、部材のランク分けについて説明する。
本実施の形態においては、種々の構成部品や部材を、前述したように、本体チャンバ２００内に晒される光学部材に与える影響によって、ランク１〜ランク４の４つのランクに分類する。すなわち、種々の構成部品や部材が発生する脱ガス（例えば光学部材の表面を曇らせる要因となる有機物質）の単位時間あたりの発生量ごと分類する。ランク１の構成部品は、脱ガスの発生量が最も少ない部品であり、ランク４の構成部品が脱ガスの発生量が最も大きい部品である。
【００４７】
各部品・部材をどのランクに分類するかは、各部品からの脱ガス成分の量及びその成分が光学部材表面に付着し、光学部材の透過率に与える影響度を、実際に測定することにより決定する。
脱ガスの成分としては、シロキサンやシラザン等の有機シリコン系、可塑剤（フタルサンエステル等）、難燃剤（燐酸、塩酸系物質）、アンモニアやアミン等のイオン系、硫酸系、リン酸系、酸化防止剤等の添加剤等の物質が挙げられる。
【００４８】
具体的な、構成部品の光学部材の透過率への影響度の測定方法及びそれに基づくランク分け方法の一例を、図２及び図３を参照して説明する。
まず、図２に示すように、ステンレス等の清浄な容器４００、及び、光学部材のサンプルとしての実験用光学ガラス４１０を準備する。そして、光学ガラス４１０の透過率（初期透過率）を測定しておく。
次に、このステンレス容器４００に、光学ガラス４１０とランク分けを行う構成部品４２０を入れて密閉し、所定の期間放置する。この時、例えば露光光を構成部品４２０に照射して、露光光による影響を確認するようにしてもよい。
そして、所定の期間経過後、光学ガラス４１０をステンレス容器４００から取り出し、その透過率を測定する。
【００４９】
透過率の測定結果の例を図３に示す。
図３は、波長が１９０ｎｍ〜２５０ｎｍの光に対する光学ガラス４１０の透過率を示すグラフである。図３において、実線が光学ガラス４１０の初期透過率を示し、破線が光学ガラス４１０と構成部品（被検物）４２０をステンレス容器４００内に３日間密閉した場合の光学ガラス４１０の透過率を示す。
図３からわかるように、光学ガラス４１０が構成部品４２０からの脱ガスの影響を受けて、全波長にわたって透過率が減少していることが読み取れる。また、特に、波長が１９０ｎｍ〜２１０ｎｍの範囲は、透過率の減少幅が大きく、影響が大きいことがわかる。
【００５０】
実際に、本体チャンバ２００内に配置される構成部品のランク分けを行う場合には、露光光の露光波長か、あるいは露光光の露光波長よりも短い波長の光を用いて透過率の影響を測定する。一般に物質の光吸収は、短波長の方が大きい傾向があるため、露光光の露光波長よりも短い波長で測定することで、影響度合いを短期間に推測することが可能となる。
例えばＫｒＦエキシマレーザー光（波長約２４８ｎｍ）を露光光に使用している場合、ＫｒＦエキシマレーザー光又はＡｒＦエキシマレーザー光（波長約１９３ｎｍ）で測定すれば有効である。
【００５１】
そして、このような実験及び測定により得られた透過率の変化量（減少量）に基づいて、構成部品のランク分けを行う。
本実施の形態においては、次表１に示すような基準により部品のランク分けを行う。
【００５２】
【表１】
2005109142.tif 000003
【００５３】
このような構成の露光装置１０において、本体チャンバ内２００の空間は、露光光ＩＬの光路を含む空間を含む区画Ａと、前述したようにランク分けされた構成部品を配置することによって区分けされる複数の区画Ｂ〜Ｃとにわけられる。
区間Ａは、露光光ＩＬの光路を含む空間、具体的には、露光装置本体１００においては、ビームマッチングユニット１２０のカバー内雰囲気、照明光学系１３０の照明系チャンバ１３１内雰囲気、投影光学系１５０の鏡筒１５１内雰囲気である。
【００５４】
区画Ｂは、本体チャンバ２００内を循環する気体の供給経路の中で、照明系チャンバ１３１と鏡筒１５１との間の露光光の光路空間と、鏡筒１５１とウエハとの間の光路空間を含み、かつ鏡筒１５１内の光路空間に対して気体の流路の上流部（フィルター２２３の下流部）に相当する領域である。すなわち、図１に示すような構成の露光装置１０においては、本体チャンバ２００内の露光装置本体１００と不純物除去フィルター２２３との間の空間に相当する。この区画Ｂに存在する気体は、本体チャンバ２００内の気体の供給経路に従って照明系チャンバ１３１と鏡筒１５１との間の露光光ＩＬが通過する空間及び鏡筒１５１とウエハＷとの間の露光光ＩＬが通過する空間に直接流れることとなる。従って、この区画Ｂは、この区画Ｂで区分された空間に晒される光学部材の光学特性に対して影響の大きい空間である。
【００５５】
区画Ｃは、本体チャンバ２００内の区画Ａ及び区画Ｂ以外の空間である。区画Ｃは、本体チャンバ２００内の気体の供給経路の中で、露光光カバー（照明系チャンバ１３１及び鏡筒１５１）の外部雰囲気に相当する領域である。すなわち、図１に示すような構成の露光装置１０においては、本体チャンバ２００内の露光装置本体１００の不純物除去フィルター２２３とは反対側の空間、気体の供給経路が環境制御部２２０方向に帰還する空間、及び、環境制御部２２０の中のファン２２１及び温度調節機２２２が配置された不純物除去フィルター２２３までの空間に相当する。この区画Ｃに存在する気体が区画Ｂの空間に到達するためには、一度は不純物除去フィルター２２３を通過することとなるため、区画Ｂの空間内に晒される光学部材の光学特性に対する影響はある程度少ないと言える。しかしながら、本体チャンバ２００内の空間であることに変わりは無く、光学部材の光学特性に対して依然として影響のある空間である。
【００５６】
区画Ｄは、図１に示すような構成の露光装置１０においては、本体チャンバ２００の外部空間に相当する。すなわち本体チャンバ２００が設置されるクリーンルーム内の雰囲気である。この区画Ｄに存在する気体は、直接区画Ｂの空間に到達することはまず無いため、区画Ｂの空間に晒される光学部材の光学特性に対する影響は無いと言える。
【００５７】
そして、前述したように区分けした各区画と、前述したようにランク分けした部品のランクとの対応関係を、次表２のように規定する。
【００５８】
【表２】
2005109142.tif 000004
【００５９】
すなわち、光学部材の光学特性へ影響を与える可能性の非常に高い照明系チャンバ１３１や鏡筒１５１の内部の区画Ａには、光学部材の光学特性への影響の少ないランク１に区分けされる構成部品・部材を使用し、光学部材の光学特性へ影響を与える可能性のある区画Ｂには、光学部材の光学特性への影響が比較的少ないランク２に区分けされる部品・部材を使用する。また、気体の供給経路中において不純物除去フィルター２２３の前段となる区画Ｃについては、光学部材の光学特性への影響がある程度あるランク３の部品・部材を使用してもよく、本体チャンバ２００の外部である区画Ｄについては光学部材の光学特性への影響の大きいランクＤの部品・部材も使用可能となる。
【００６０】
なお、各区画においては、対応付けられているランクよりも影響の少ないランクの部品・部材ならば使用可能である。すなわち、区画Ｂにおいては、ランク２に限らずランク１の部品・部材を使用してもよく、区画Ｃにおいては、ランク３に限らずランク１〜ランク３の部品・部材を使用しちょい。また、区画Ｄにおいては、ランク１〜ランク４の全てのランクの部品・部材を使用してよい。
【００６１】
このように露光装置１０で使用する部品・部材を選択することにより、部品・部材の適切な配置が可能となる。一例として、例えば次のような各部品・部材がなされる。
例えば、脱ガス成分にシリコンが含まれる部品・部材、あるいは、表面処理としてブラックアルマイト処理を施した金属部品・部材等は、光学部材に大きな影響を与えるため、区画Ａ，Ｂ等では使用されなくなる。
【００６２】
また、表面処理としてニッケルリンメッキ、ニッケルクロムメッキ又はスズニッケルメッキのいずれかのメッキ処理を行った部品・部材は、脱ガス成分が少ないため区画Ａ又は区画Ｂにおいて使用可能となる。
また、フッ素系樹脂、フッ素系グリス及びフッ素系オイル等も、脱ガス成分が少ない。従って、区画Ａ又は区画Ｂにおいて使用する樹脂、グリス、オイルとしては、これらの樹脂、グリス、オイルを用いるのが好適である。
また、アクチュエータやモータ等の駆動源及び駆動源からの駆動力を対象物に伝える動力伝達機構を含む部品・部材及び電気基板等は、区画Ｃ又は区画Ｄに配置することとなる。
【００６３】
なお、仮に構造や機構の問題で、区画Ａにランク２以下のランクの部材の設置が必要な場合等、各区画において対応付けられたランク以下の部品・部材を使用する必要が生じた場合には、その部品・部材の部分のみをケースに収容するか、その部品・部材の近傍に排気部等を設置するようにすればよい。そのようにすれば、そのケースの中あるいは排気部の中のランクは、ケース外あるいは排気部から離れた箇所よりも低く設定することができ、その部品・部材をその位置に配置することが可能となる。
例えば、照明光学系１３０の照明系チャンバ１３１の中に、視野絞りを調整するためのアクチュエータを設置しなければならない場合等に、このアクチュエータをケースで囲んで照明系チャンバ１３１内の他の空間と分離するようにすればよい。
【００６４】
このように、本実施の形態の露光装置１０によれば、本体チャンバ２００内の雰囲気を、光学部材の光学特性への影響性という観点から区分けしている。また、露光装置１０に使用する部品・部材を、脱ガス成分等に起因する同じく光学特性への影響性という観点からランク分けしている。そして、各区画と部品・部材の各ランクとを対応付け、光学部材への影響の大きい区画に対しては光学部材への影響の無いあるいは少ない部品・部材を使用し、光学部材への影響の小さい区画あるいは無い区画に対しては光学部材への影響の大きい部品・部材も使用できるようにしている。
【００６５】
従って、所望のレチクルパターンを高精細に転写することのできる高性能な露光装置を提供することができる。
また、光学部材の汚染に伴う洗浄や部品交換等の装置運用上のオーバーヘッドを無くすあるいは減少させることができるので、連続して長時間露光処理を続けることが可能となり、効率よく露光処理を行うことができる。
【００６６】
また、本実施の形態のような方法により部品・部材を選択することにより、光学部材の光学特性への影響を考慮した上で、適切に部品を使用することができる。すなわち、光学部材の光学特性への影響の大きい区画に対しては、ランクの高い部品・部材を使用する必要があるが、逆に光学部材の光学特性への影響の少ない区画に対しては、比較的光学系への大きい部品・部材でも使用することができる。そのような部品・部材は、構造、耐久性、価格等の面で優れている場合が多々ある。従って、露光装置１０の各構成部として、各部品・部材の特性、利点を十分に発揮し、一方で他の機能に悪影響を与えないように、部品を選択することができる。その結果、耐久性、強度等に優れた露光装置を安価に製造することができる。
【００６７】
次に、前述した露光装置１０をリソグラフィー工程において使用したデバイスの製造方法について図４を参照して説明する。
図４は、例えば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電子デバイスの製造工程を示すフローチャートである。
図４に示すように、電子デバイスの製造工程においては、まず、電子デバイスの回路設計等のデバイスの機能・性能設計を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行い（工程Ｓ８１０）、次に、設計した回路パターンを形成したレチクルを製作する（工程Ｓ８２０）。
一方、シリコン等の材料を用いてウエハ（シリコン基板）を製造する（工程Ｓ８３０）。
【００６８】
次に、工程Ｓ８２０で製作したレチクル及び工程Ｓ８３０で製造したウエハを使用して、リソグラフィー技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成する（工程Ｓ８４０）。
具体的には、まず、ウエハ表面に、絶縁膜、電極配線膜あるいは半導体膜との薄膜を成膜し（工程Ｓ８４１）、次に、この薄膜の全面にレジスト塗布装置（コータ）を用いて感光剤（レジスト）を塗布する（工程Ｓ８４２）。
次に、このレジスト塗布後の基板をウエハホルダー上にロードするとともに、工程Ｓ８３０において製造したレチクルをレチクルステージ上にロードして、そのレチクルに形成されたパターンをウエハ上に縮小転写する（工程Ｓ８４３）。この時、露光装置においては、上述した本発明に係る位置合わせ方法によりウエハの各ショット領域を順次位置合わせし、各ショット領域にレチクルのパターンを順次転写する。
【００６９】
露光が終了したら、ウエハをウエハホルダーからアンロードし、現像装置（デベロッパ）を用いて現像する（工程Ｓ８４４）。これにより、ウエハ表面にレチクルパターンのレジスト像が形成される。
そして、現像処理が終了したウエハに、エッチング装置を用いてエッチング処理を施し（工程Ｓ８４５）、ウエハ表面に残存するレジストを、例えばプラズマアッシング装置等を用いて除去する（工程Ｓ８４６）。
これにより、ウエハの各ショット領域に、絶縁層や電極配線等のパターンが形成される。そして、この処理をレチクルを変えて順次繰り返すことにより、ウエハ上に実際の回路等が形成される。
【００７０】
ウエハ上に回路等が形成されたら、次に、デバイスとしての組み立てを行う（工程Ｓ８５０）。具体的には、ウエハをダイシングして個々のチップに分割し、各チップをリードフレームやパッケージに装着し電極を接続するボンディングを行い、樹脂封止等パッケージング処理を行う。
そして、製造したデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行い（工程Ｓ８６０）、デバイス完成品として出荷する。
【００７１】
なお、本実施の形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって本発明を何ら限定するものではない。本実施の形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含み、また任意好適な種々の改変が可能である。
【００７２】
例えば、部品のランク分けの方法は、前述したような方法に限られるものではない。脱ガス成分の光学部材への影響量、すなわち透過率の減少量は、試料によって異なることが判明している。例えば有機シリコン系成分は、光学部材に影響を与えることが判明している。従って、例えばガスクロマトグラフ等のガス分析を行い、部品からの脱ガス成分を確認し、影響が判明している成分が部品から出るか否かに基づいて、部品のランク分けを行うようにしてもよい。
【００７３】
また、露光装置１０の設置環境の区間の区分けも、本実施の形態の例に限られるものではない。例えば、前述した実施の形態においては、環境制御部２２０の中のファン２２１及び温度調節機２２２が配置された不純物除去フィルター２２３までの空間は、不純物除去フィルターの上流側にあるため本実施の形態では区画Ｃという位置付けとしている。しかし、この空間を区画Ｂとするようにしてもよい。その場合、ファン２２１や温度調節機２２２として脱ガスを考慮した部材を使用する必要があるが、不純物除去フィルターの負荷は軽くなり延命が期待できる。そのような構成としてもよい。
【００７４】
また、レチクル操作部１４０のレチクルステージを、レチクル室に収容し、又は、ウエハ操作部１６０のウエハステージをウエハ室に収容してもよい。このような構成においては、このレチクル室及びウエハ室は、区画Ａとし、露光光ＩＬに対してエネルギー吸収の少ない不活性ガスを充満させておくのが好適である。
【００７５】
また、本発明はステップ・アンド・スキャン方式の露光装置に限らず、ステップ・アンド・リピート方式、又はプロキシミティ方式の露光装置（Ｘ線露光装置等）を始めとする各種方式の露光装置にも全く同様に適用が可能である。
また、露光装置で用いる露光用照明光（エネルギビーム）はＫｒＦエキシマレーザー光に限られるものではなく、ＡｒＦエキシマレーザー光（１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザー光（１５７ｎｍ）、ｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、あるいは、Ｘ線（ＥＵＶ光を含む）、電子線やイオンビーム等の荷電粒子線等でもよい。また、ＤＮＡチップ、マスク又はレチクル等の製造用に用いられる露光装置でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態の露光装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、露光装置に使用する部品・部材の光学部材への影響を検査するための方法を説明するための図である。
【図３】図３は、図２に示した検査の結果得られた光学部材への影響の測定結果を示す図であり、光学ガラスの透過率の測定結果を示す図である。
【図４】図４は、本発明に係るデバイスの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００７７】
１０…露光装置
１００…露光装置本体
１１０…光源
１２０…ビームマッチングユニット
１３０…照明光学系
１３１…照明系チャンバ
１４０…レチクル操作部
１５０…投影光学系
１５１…鏡筒
１６０…ウエハ操作部
２００…本体チャンバ
２２０…環境制御部
２２１…ファン
２２２…温度調節機
２２３…不純物除去フィルター
３００…制御部
４００…ステンレス容器
４１０…光学部品サンプル
４２０…被検部品
【図１】
2005109142.tif 000005
【図２】
2005109142.tif 000006
【図３】
2005109142.tif 000007
【図４】
2005109142.tif 000008