(57)【要約】  【課題】ペリクル−レチクル間空間に短時間で低吸収性ガスをパージすることができ、この空間内の吸光物質濃度を低くすることができるガス置換装置を提供する。  【解決手段】給気用アタッチメント３２３を、内管３２４がペリクルフレーム５２０の給気口５２１と接続するように配置し、内管３２４及び給気口５２１を介してペリクル−レチクル間空間に低吸収性のガスを給気する。この際、外管３２５は減圧排気状態とすることにより、内管３２４の給気による給気用アタッチメント３２３とぺリクルフレーム５２０との離反力に抗して、給気用アタッチメント３２３とぺリクルフレーム５２０は適度な吸引力で吸引される。排気用アタッチメント３２６においては、内管３２７を排気し外管３２８を給気加圧する。これにより、排気用アタッチメント３２６はぺリクルフレーム５２０に密着された状態で、ペリクル−レチクル間空間５４０のガスが強制排気される。  【選択図】  図４
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【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基板と、前記パターンが形成された領域を保護する保護部材と、該保護部材を支持し、かつ少なくとも２つの孔を有する枠部材とにより形成される空間内の気体を所定ガスに置換するガス置換装置において、
前記少なくとも２つの孔のうち、該１つの孔を介して、前記空間内に前記所定ガスを供給するガス供給機構と、
前記１つの孔を介して前記所定ガスを前記空間内に供給する際に、前記枠部材に作用する力に対して抗する力を発生する接続部材と
を備えることを特徴とするガス置換装置。
【請求項２】
前記枠部材に作用する力は、前記所定ガスを供給することにより生じる前記ガス供給機構と前記枠部材とを引き離す力であり、
前記接続部材は、前記ガス供給機構と前記枠部材とを吸引する力を発生する
ことを特徴とする請求項１に記載のガス置換装置。
【請求項３】
前記ガス供給機構は、前記１つの孔に接続されるガス供給口を有し、
前記接続部材は、前記１つの項の周囲に対向する吸引口を有する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のガス置換装置。
【請求項４】
前記ガス供給口と前記吸引口とは１つのアタッチメント部材に設けられることを特徴とする請求項３に記載のガス置換装置。
【請求項５】
所望のパターンが形成されたマスク基板と、前記パターンが形成された領域を保護する保護部材と、該保護部材を支持し、かつ少なくとも２つの孔を有する枠部材とにより形成される空間内の気体を所定ガスに置換するガス置換装置において、
前記少なくとも２つの孔のうち、該１つの孔を介して、前記空間内から前記気体を排気する排気機構と、
前記１つの孔を介して前記空間内から前記気体を排気する際に、前記枠部材に作用する力に対して抗する力を発生する接続部材と
を備えることを特徴とするガス置換装置。
【請求項６】
前記枠部材に作用する力は、前記気体を排気することにより生じる前記排気機構と前記枠部材とを吸引する力であり、
前記接続部材は、前記排気機構と前記枠部材とを引き離す力を発生する
ことを特徴とする請求項５に記載のガス置換装置。
【請求項７】
前記排気機構は、前記１つの孔に接続される排気口を有し、
前記接続部材は、前記１つの項の周囲に対向し、前記所定ガスを供給する供給口を有する
ことを特徴とする請求項５又は６に記載のガス置換装置。
【請求項８】
前記排気口と前記供給口とは１つのアタッチメント部材に設けられることを特徴とする請求項７に記載のガス置換装置。
【請求項９】
マスク基板上に形成されたパターンを基板に転写する露光装置において、
前記マスク基板と、前記パターンが形成された領域を保護する保護部材と、該保護部材を支持し、かつ少なくとも２つの孔を有する枠部材とにより形成される空間内の気体を所定ガスに置換するために、請求項１〜８のいずれか一項に記載のガス置換装置を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の露光装置を用いて、前記マスク基板上に形成されたパターンを前記基板上に転写する工程を含むことを特徴とする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、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及び薄膜磁気ヘッド等の電子デバイス（以下、電子デバイスと総称する。）を製造する際のフォトリソグラフィ工程において適用して好適な、パターンが形成されたマスク基板とペリクル等の保護部材と保護部材をマスク基板に取り付ける枠部材との間の空間内の気体を所定のガスに置換するガス置換装置、そのガス置換装置を用いた露光装置、及び、その露光装置を用いた電子デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイスをフォトリソグラフィ工程で製造する際には、感光材（レジスト）が塗布されたウェハ上の各投影（ショット）領域にレチクルのパターン像を投影光学系により縮小して投影する縮小投影露光装置（以下、単に投影露光装置又は露光装置と称する。）が使用される。電子デバイス中の回路パターンは、この投影露光装置により露光することによりウエハ上に転写され、後処理によって形成される。
【０００３】
このような電子デバイスにおいては、従来より、集積回路の高密度集積化、回路パターンの微細化が求められており、そのため、投影露光装置における投影光は徐々に短波長化される傾向にある。投影露光装置の光源として、これまで主流だった水銀ランプに代わって、近年では主にＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）が用いられており、最近ではさらに短波長のＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）が用いられている。また、さらなる高密度集積化をめざしてＦ２レーザー（波長１５７ｎｍ）を使用する露光装置の開発も進められている。
【０００４】
一般に、波長約１９０ｎｍ以下の紫外線は真空紫外光と呼ばれ、空気中を透過しない。これは、空気中に含まれる酸素分子・水分子・二酸化炭素分子等の物質（以下、吸光物質と称する。）によって光が吸収されるからである。このため、真空紫外光を用いた露光装置において露光光をウェハ面上に十分な照度で到達させるためには、露光光路上の吸光物質を低減もしくは排除する必要がある。
そのような問題に対して、例えば光源と露光対象物との間の光路空間に対して、例えば吸光物質を低減したガスを供給し、水分を含む不純物を低減するシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２５７８２０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、例えば、約１９０ｎｍ以下といった真空紫外域光の場合、十分な光量で遮光パターンの転写を行うには、大気中に含まれるＯ２、Ｈ２Ｏ等を含む全ての吸光物質の排除が必要である。そのため、光路長約４ｍｍ程度のレチクルとペリクルの間の微小な空間（以下、ペリクル−レチクル間空間と称する。）であっても、空気がこの空間内に残留している場合、１０−８程度にまで露光光が低減される。そこで、このペリクル−レチクル間空間の吸光物質濃度を低く保つ必要がある。
【０００６】
一般的にレチクルとペリクルとの間には、枠部材が設けられており、この枠部材に、気圧調整用の通気孔が１つ設けられている。ペリクル−レチクル間空間内の気体をガスに置換する際には、気圧調整用の通気孔を少なくとも２つ設けることによって、ガス置換が可能になる。ただし、通気孔には、パーティクル除去用のパーティクルフィルタが設置されており、ガスを供給する際の抵抗になる。そのため、必要な流量のガスをペリクル−レチクル間空間に供給するためには、通気孔、すなわち枠部材にガス供給用配管や、排気用配管を密着させることが望ましい。
【０００７】
しかしながら、ガス供給用配管や、排気用配管を密着させることにより、枠部材に力が加わり、枠部材を変形させてしまう可能性がある。枠部材が変形することによってレチクルが歪んでしまい、露光精度に影響を与えてしまう。
【０００８】
このように、ペリクル−レチクル間空間における吸光物質濃度低減作業では、ほぼ密閉されている空間を、短時間で、しかも頻繁にガス交換する必要があり、その上、ペリクル−レチクル間空間仕切り壁材に給排気管を密着させなければならない一方で、過大な力をかけてはならず、さらに、パージガスはより大気圧に近いことが望まれる、という非常に複雑な条件が要望され、非常に困難である。
【０００９】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、枠部材に変形を与えるような負荷を与えずに、ペリクル−レチクル間空間内の気体を所定のガスに置換することができるガス置換装置を提供することにある。
また本発明の他の目的は、そのようなガス置換を適切に行うことにより、短波長の露光光を使用して適切に露光を行うことのできる露光装置を提供することにある。
さらに本発明の他の目的は、そのような露光装置を用いることにより、適切に電子デバイスを製造することのできる電子デバイスの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】
前記目的を達成するために、本発明に係るガス置換装置は、所望のパターン（５１１）が形成されたマスク基板（５１０）と、前記パターンが形成された領域を保護する保護部材（５３０）と、該保護部材（５３０）を支持し、かつ少なくとも２つの孔（５２１，５２２）を有する枠部材（５２０）とにより形成される空間（５４０）内の気体を所定ガスに置換するガス置換装置（３２２）において、前記少なくとも２つの孔のうち、該１つの孔（５２１）を介して、前記空間（５４０）内に前記所定ガスを供給するガス供給機構（３３１，３２３）と、前記１つの孔（５２１）を介して前記所定ガスを前記空間（５４０）内に供給する際に、前記枠部材（５２０）に作用する力に対して抗する力を発生する接続部材（３３３，３２３）とを備える（図２及び図３参照）（請求項１）。
【００１１】
また、本発明に係る他のガス置換装置は、所望のパターン（５１１）が形成されたマスク基板（５１０）と、前記パターンが形成された領域を保護する保護部材（５３０）と、該保護部材（５３０）を支持し、かつ少なくとも２つの孔（５２１，５２２）を有する枠部材（５２０）とにより形成される空間（５４０）内の気体を所定ガスに置換するガス置換装置（３２２）において、前記少なくとも２つの孔のうち、該１つの孔（５２２）を介して、前記空間内から前記気体を排気する排気機構（３２６，３３３）と、前記１つの孔（５２２）を介して前記空間（５４０）内から前記気体を排気する際に、前記枠部材（５２０）に作用する力に対して抗する力を発生する接続部材（３３１，３２６）とを備える（図２及び図３参照）（請求項５）。
【００１２】
また、本発明に係る露光装置は、マスク基板上に形成されたパターンを基板に転写する露光装置において、前記マスク基板と、前記パターンが形成された領域を保護する保護部材と、該保護部材を支持し、かつ少なくとも２つの孔を有する枠部材とにより形成される空間内の気体を所定ガスに置換するために、前述した本発明に係るガス置換装置を備えることを特徴とする（請求項９）。
【００１３】
また、本発明に係る電子デバイスの製造方法は、前述した本発明に係る露光装置を用いて、前記マスク基板上に形成されたパターンを前記基板上に転写する工程を含むことを特徴とする（請求項１０）。
【００１４】
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】
【００１５】
このように、本発明によれば、枠部材に変形を与えるような力が作用せず、ペリクル−レチクル間空間に短時間で高純度ガスをパージすることができ、もって、ペリクル−レチクル間空間内の吸光物質濃度を十分に低く維持することができるガス置換装置を提供することができる。
また、そのようなガス置換を適切に行うことにより、短波長の露光光を使用して適切に露光を行うことのできる露光装置を提供することができる。
また、そのような露光装置を用いることにより、適切に電子デバイスを製造することのできる電子デバイスの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】
【００１６】
第１の実施の形態
本発明の第１の実施の形態について、図１〜図５を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る露光装置の全体構成を概略的に示す図である。
露光装置１００は、実際に露光処理を行う露光装置本体２００、レチクルの保管、後述するペリクルと枠部材と保護部材とで囲まれた空間（保護空間）に対するガスの給排気、及び、レチクルの管理を行うレチクル管理部３００、露光装置本体２００及びレチクル管理部３００を収容し所望の環境を提供する筐体部４００を有する。
以下、各部の構成について説明する。
【００１７】
まず、露光装置本体２００について図１を参照して説明する。
露光装置本体２００は、光源２１０、照明系２２０、レチクル保持部２３０、投影光学系２４０、ウェハ保持部２５０、アライメント系２６０及び図示せぬ制御部を有する。
【００１８】
光源２１０は、チャンバ４１０の外部に配置され、ビームマッチングユニットを含む送光系２１１により照明系２２０に接続されており、照明光ＩＬを発生し、照明系２２０に入射する。照明光ＩＬとしては、本実施の形態では、真空紫外域の光、特にＦ２レーザー光を例に説明するが、この波長の光に限定されるものではない。例えば、ＫｒＦエキシマレーザー光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光、ＡｒＦエキシマレーザー光（波長１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザー光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光、あるいは、超高圧水銀ランプからの紫外域の輝線（ｇ線、ｉ線等）等を用いてもよい。
【００１９】
照明系２２０は、例えば特開平１０−１１２４３３号公報、特開平６-３４９７０１号公報等に開示されるように、オプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズ又はロッドインテグレータ（内面反射型インテグレータ）等を含む照度均一化光学系、リレーレンズ、可変ＮＤフィルタ、レチクルブラインド及びダイクロイックミラー（いずれも不図示）を有する。照明系２２０は、回路パターン等が描かれたレチクル５１０上のレチクルブラインドで規定されたスリット状の照明領域部分を照明光ＩＬによりほぼ均一な照度で照明する。
【００２０】
レチクル保持部２３０は、レチクルステージ２３１、レチクル室２３２、及び、以下図示せぬレチクルステージ駆動部、レチクルレーザー干渉計システム及びレチクルアライメント系を有する。
レチクルステージ２３１上には、後述するレチクル搬送系３５０によりぺリクルを備えたレチクル５００が搬送され、レチクル５００を真空吸着により保持する。レチクルステージ２３１は、例えば磁気浮上型の２次元リニアアクチュエータからなるレチクルステージ駆動部によって、レチクル５００の位置決めのため、照明系２２０の光軸に垂直な平面内で微少駆動可能であるとともに、所定の走査方向に指定された走査速度で駆動可能となっている。本実施の形態では、上記磁気浮上型の２次元リニアアクチュエータとして、Ｘ駆動用コイル、Ｙ駆動用コイルの他にＺ駆動用コイルを含むものを用いているため、レチクルステージ２３１をＺ軸方向にも微小駆動可能な構成となっている。
【００２１】
レチクルステージ２３１のステージ移動面内の位置は、レチクルステージ２３１に設けられた図示せぬ移動鏡を用いたレチクルレーザー干渉計システムによって、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出される。検出されたレチクルステージ２３１の位置情報は、露光装置本体２００の制御部に入力される。
また、レチクル５００の上方には、レチクルアライメント系が、配置されている。レチクルアライメント系は、照明光ＩＬと同じ波長の照明光にてレチクル５００に形成されたアライメントマークを照明する落射照明系と、そのマークの像を撮像するアライメント顕微鏡とを有する。
【００２２】
そして、これにより検出されたレチクル５００の位置情報は、露光装置本体２００の制御部に入力される。
これら検出されたレチクル５００及びレチクルステージ２３１の位置情報に基づいて、露光装置本体２００の制御部によりレチクル保持部２３０の２次元リニアアクチュエータが駆動され、レチクルステージ２３１の位置が制御され、結果的にレチクル５００が所望の位置に配置される。
【００２３】
レチクル室２３２は、チャンバ４１０内の雰囲気とは隔離されたサブチャンバであり、レチクルステージ２３１を収容する。
レチクル室２３２の照明系２２０との接続部及び投影光学系２４０との接続部は、照明光ＩＬを透過させる硝材により構成されている。
【００２４】
投影光学系２４０は、レチクルステージ２３０の下方に配置される投影倍率が、例えば１／４、１／５あるいは１／６等の、例えば両側テレセントリックな縮小系である。
本実施の形態において、投影光学系２４０としては、複数枚、例えば１０〜２０枚程度の屈折光学素子（レンズ素子）２４１のみからなる屈折系が用いられている。
【００２５】
投影光学系２４０は、照明系２２０で照明されたレチクルのパターンを、表面にレジスト（感光剤）が塗布されたウェハ６００上に照射し、ウェハ６００上に、照明領域内のレチクル５１０の回路パターンの縮小像を転写する。
【００２６】
ウェハ保持部２５０は、投影光学系２４０の下方に配置され、露光対象のウエハ６００を保持し、その位置（露光位置）を制御する。
ウェハ保持部２５０は、ベースプレート２５１、ウェハステージ２５２、ウェハホルダ２５３及び図示せぬウェハレーザー干渉系システムを有する。
ウェハステージ２５２は、ベースプレート２５１上に配置され、ウェハホルダ２５３は、ウェハステージ２５２上に載置される。そしてウェハホルダ２５３上には、ウェハ６００が例えば真空吸着等によって固定される。
ウェハホルダ２５３は、不図示の駆動部により投影光学系２４０の光軸に直交する面に対し任意方向に傾斜可能で、かつ投影光学系２４０の光軸ＡＸ方向にも微動可能に構成されている。また、このウェハホルダ２５３は光軸ＡＸ回りの微小回転動作も可能になっている。
【００２７】
ウェハステージ２５２は、走査方向の移動のみならず、ウェハ６００上の複数のショット領域を前記照明領域と共役な露光領域に位置させることができるように、走査方向に直交する非走査方向にも移動可能に構成されており、ウェハ上の各ショット領域を走査（スキャン）露光する動作と、次のショット領域の露光のための加速開始位置まで移動する動作とを繰り返すステップ・アンド・スキャン動作を行う。このウェハステージ２５２は例えばリニアモータ等を含むウェハステージ駆動部により２次元に駆動される。
【００２８】
ウェハステージ２５２のベースプレート２５１面内での位置は、ウェハステージ２５２上面に設けられた図示せぬ移動鏡を介して、ウェハレーザー干渉計システム２１８によって、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出される。この位置情報（又は速度情報）に基づいて、ウェハステージ２５２に位置は制御される。
また、ウェハステージ２５２上のウェハ６００の近傍には、基準マーク板が固定されている。この基準マーク板の表面は、ウェハ６００の表面と同じ高さに設定され、この表面には後述するアライメント系のいわゆるベースライン計測用の基準マーク、及びレチクルアライメント用の基準マークその他の基準マークが形成されている。
【００２９】
アライメント系２６０は、投影光学系２４０の側面に設けられた光学系２６１を介してウエハ６００上のマークを検出し、ウエハ６００の位置を制御するものである。
アライメント系２６０としては、本実施の形態においては、例えば特開平２−５４１０３号公報に開示されているような（Field Image Alignment(ＦＩＡ)系）のアライメントセンサが用いられている。
【００３０】
露光装置本体２００は、さらに、投影光学系２４０の最良結像面に向けて複数のスリット像を形成するための結像光束を光軸ＡＸ方向に対して斜め方向より供給する不図示の照射光学系と、その結像光束のウェハ６００の表面での各反射光束をそれぞれスリットを介して受光する不図示の受光光学系とからなる斜入射方式の多点フォーカス検出系が、投影光学系２４０を支える図示せぬ支持部に固定されている。この多点フォーカス検出系としては、例えば特開平５−１９０４２３号公報、特開平６−２８３４０３号公報等に開示されるものと同様の構成のものが用いられ、制御部は、この多点フォーカス検出系からのウェハ位置情報に基づいてウェハホルダ２５３を光軸方向及び光軸に垂直な面の傾斜方向に駆動する。
【００３１】
このような構成の露光装置本体２００において、送光系２１１を収容するハウジング、照明系２２０を収容するハウジング、レチクル室２３２、及び、投影光学系２４０を収容する鏡筒の各内部は、低吸収性ガスで置換する。
真空紫外域の波長の光を露光光とする場合には、その光路から酸素、水蒸気、炭化水素系のガス等のかかる波長帯域の光に対して強い吸収特性を有するガス（以下、吸収性ガスと称する）を排除する必要がある。このため、これらの露光光ＩＬの光路にあたる空間は、各々、図示せぬガス置換装置により、真空紫外域の光に対する吸収が空気よりも少ない特性を有する特定ガス、例えば、窒素、及びヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトン等の希ガス、又はそれらの混合ガス（これらを低吸収性ガスと総称する。）を供給し、その内部気圧を外部気圧よりわずかに高く設定している。それによって、各空間内の吸収性ガスの濃度は、数ｐｐｍ程度以下に抑えることができる。
【００３２】
また、投影光学系２４０とウェハ６００との間の露光光の光路空間のガスも、低吸収性ガスに置換する。
投影光学系２４０とウェハ６００との間の空間は、例えばこの空間の周囲を図示せぬハウジングで囲んでウエハ室を形成し、このウエハ室内をレチクル室２３２等と同様に低吸収性ガスで置換するようにすればよい。
あるいはまた、ウェハ室を設けずに、この空間の露光光の光路に低吸収性ガスを噴出する等して、局所的に低吸収性ガスでガス置換するようにしてもよい。
なお、前述したレチクル保持部２３０が配置される照明系２２０と投影光学系２４０との間の露光光の光路空間も、同様に、レチクル室を設けずに、局所的に低吸収性ガスでガス置換するようにしてもよい。
【００３３】
次に、レチクル管理部３００について図１〜図５を参照して説明する。
レチクル管理部３００は、レチクルライブラリ３１０、ガスパージ部３２０及びレチクル搬送系３５０を有する。
【００３４】
レチクルライブラリ３１０は、露光装置本体２００における露光処理に使用される予定のあるレチクル５００、あるいは、既に使用されたレチクル５００を収容する。
レチクルライブラリ３１０に収容されたレチクル５００であって、露光装置本体２００において露光処理に供されるレチクル５００は、保護空間を低吸収性ガスで置換するために、レチクル搬送系３５０により、後述するガスパージ部３２０に搬送される。また、例えば露光装置本体２００において使用が終了したレチクル５００は、レチクル搬送系３５０により搬送されてレチクルライブラリ３１０に収容される。
【００３５】
レチクルライブラリ３１０の内部は、図示せぬガス置換装置により、前述したような低吸収性ガスでガス置換されている。従って、レチクル５００の後述する保護空間が既に低吸収性ガスで置換されているレチクル５００は、保護空間内の低吸収性ガスの純度をある程度維持できる。
レチクルライブラリ３１０のレチクル５００の図示せぬ搬入出口には、レチクル５００がレチクル搬送系３５０に搬送されて通過する時のみ開く開閉扉が設けられている。なお、開閉扉がオープンされている時に外気が内部に混入するのを抑制するために、開閉扉部分にはエアカーテン等の空間遮断手段が設けられているのが好ましい。
【００３６】
ガスパージ部３２０は、露光装置本体２００に投入されて露光処理に供されるレチクル５００に対して、保護空間を強制的に低吸収性ガスでガス置換する。
ガスパージ部３２０は、サブチャンバ３２１及びサブチャンバ３２１内に配置されるガス置換装置３２２を有する。
レチクル搬送系３５０により、露光装置本体２００に供される直前のレチクル５００がガスパージ部３２０に投入されると、ガス置換装置３２２により、保護空間が低吸収性ガスでガス置換される。ガス置換の終了したレチクル５００は、レチクル搬送系３５０により露光装置本体２００に搬送される。露光装置本体２００に搬送されたレチクル５００は、レチクル保持部２３０のレチクルステージ２３１上に載置される。
本発明に関わるこのガス置換方法及びガス置換装置３２２については後に詳細に説明する。
【００３７】
なお、ガスパージ部３２０のサブチャンバ３２１の内部も、例えばレチクルライブラリ３１０と同様に低吸収性ガスでガス置換されているのが好適である。また、サブチャンバ３２１の図示せぬレチクル５００の搬入出口には、開閉扉と、開閉扉がオープンされている時に外気が内部に混入するのを抑制するエアカーテン等が具備されるのが望ましい。
また、ガスパージ部３２０は、露光装置本体２００のレチクル保持部２３０の近傍に設置されることが望ましい。
【００３８】
また、露光処理を行っている間に、レチクルステージ２３１に載置されたレチクル５００の保護空間５４０内の水分濃度が上昇する可能性がある。そのような場合には、例えば半導体１ロットの焼き付け終了後等のタイミングで、レチクル５００の保護空間５４０に再度低吸収性ガスをパージするのが好ましい。その場合、レチクル搬送系３５０は、レチクル５００をレチクル保持部２３０からガスパージ部３２０に搬送し、保護空間５４０に低吸収性ガスがパージされた後、再度レチクル保持部２３０に搬送する。
【００３９】
チャンバ４１０は、露光装置本体２００、及び、レチクル管理部３００を収容し、露光装置本体２００による露光処理に好適な環境、雰囲気を提供する環境チャンバである。
チャンバ４１０内には、図示せぬ空調装置が配設され、チャンバ４１０内部は、温度等の環境が適切に制御された状態かつ化学汚染物質等が排除された清浄度の高い状態に保たれる。本実施の形態においては、チャンバ４１０の内部は、露光装置本体２００よる露光処理に適切な極めて清浄度の高い雰囲気に制御される。
また、チャンバ４１０の内部圧力は、チャンバ４１０が設置される環境の気圧より高く設定され、外部の空気がチャンバ４１０内に流入するのを防ぐようになっている。
以上、露光装置１００の全体の構成の説明である。
【００４０】
次に、露光装置１００において使用されるレチクル（マスク）５００の構造について図２を参照して説明する。
図２（Ａ）は、レチクル５００の側方からの断面図であり、図２（Ｂ）は、レチクル５００の上方からの平面図である。図２（Ａ）の断面図は、図２（Ｂ）に示す平面図の切断面Ａ−Ａ’における断面図である。
【００４１】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、レチクル５００は、レチクル基板（マスク基板）５１０、枠部材５２０及び保護部材５３０を有する。
レチクル基板５１０の一方の面は、ウェハ（基板）６００に転写されるべきパターンが形成されたパターン領域を備え、パターン領域５１１を囲むように枠部材５２０の一端が取り付けられる。保護部材５３０は、レチクル基板５１０のパターン領域５１１の形成面と対向するように、枠部材５２０の他端に取り付けられる。本実施の形態においては、パターン領域５１１は図示の如く長方形の領域に形成され、そのため、枠部材５２０も図示の如く長方形に配置される。
【００４２】
このような構成により、レチクル５００には、レチクル基板５１０、枠部材５２０及び保護部材５３０で囲まれた空間５４０が形成される。
なお、枠部材５２０の高さは、約４ｍｍである。
また、保護部材５３０としては、ぺリクル膜、あるいは、３００μｍ〜８００μｍ程度の厚さの蛍石、フッ素ドープ石英等の硝材が用いられる。本実施の形態においては、保護部材５３０はペリクル膜とし、以後、枠部材５２０及び保護部材５３０は、ぺリクルフレーム５２０及びぺリクル５３０と称する。また、レチクル基板５１０、ぺリクルフレーム５２０及びぺリクル５３０で囲まれる空間５４０は、保護空間５４０と称する。
【００４３】
ぺリクルフレーム５２０には、２つの通気孔５２１，５２２が設けられている。第１の通気孔５２１は、ぺリクルフレーム５２０の短辺側の一方の側面の略中央部に形成され、第２の通気孔５２２は、ぺリクルフレーム５２０の短辺側の他方の側面の略中央部に形成される。すなわち、これら２つの通気孔５２１及び５２２は、パターン領域５１１をその長手方向に挟んで対向するようにぺリクルフレーム５２０に設けられる。
【００４４】
本実施の形態においては、後に詳述するように、第１の通気孔５２１は、保護空間５４０に低吸収性ガスを強制給気する給気口として、第２の通気口５２２は、保護空間５４０からのガスを排気する排気口として用いる。
通気孔５２１及び５２２には、セラミックあるいは有機物等からなる防塵フィルタ５２３及び５２４が設けられる。この防塵フィルタ５２３及び５２４により、通気孔５２１及び５２２を介して保護空間５４０へ塵（パーティクル）等が侵入することを防止する。
なお、通気孔５２１及び５２２の直径は、各々０．５ｍｍ〜３．０ｍｍ程度である。
【００４５】
露光装置本体２００の図示せぬ制御部は、マイクロコンピュータ又はワークステーションを含んで構成され、露光装置本体２００の構成各部を統括して制御する。
レチクル搬送系３５０は、レチクル保持部２３０、レチクルライブラリ３１０及びガスパージ部３２０の間でぺリクルを備えたレチクル５００を搬送する。
レチクル搬送系３５０は、露光装置本体２００において使用する直前のレチクル５００をレチクルライブラリ３１０から取り出し、ペリクル−レチクル間空間５４０に低吸収性ガスをパージするために、ガスパージ部３２０に搬送する。
また、ペリクル−レチクル間空間５４０に低吸収性ガスがパージされたレチクル５００を、ガスパージ部３２０から露光装置本体２００のレチクル保持部２３０に搬送し、レチクル保持部２３０のレチクルステージ２３１上に載置し、露光処理に供する。
【００４６】
次に、このような構成のレチクル５００に対してガスパージ部３２０で行う保護空間５４０のガス置換方法及びそこで用いるガス置換装置３２２について図３〜図５を参照して説明する。
図３は、ガスパージ部３２０に具備されるガス置換装置３２２の構成を模式的に示す図である。
ガス置換装置３２２は、給気用アタッチメント３２３、排気用アタッチメント３２６、アタッチメント駆動系３２９、アクチュエータ制御部３３０、給気管３３１、給気部３３２、排気管３３３、排気部３３４及び全体制御部３３５を有する。
【００４７】
給気用アタッチメント３２３は、レチクル５００のぺリクルフレーム５２０の給気口５２１周辺に密着し、給気口５２１より低吸収性ガスを保護空間５４０内に強制給気するためのアタッチメントである。
給気用アタッチメント３２３の構成及び使用状態を図４（Ａ）に示す。
図４（Ａ）に示すように、給気用アタッチメント３２３は、１本の内管３２４、及び、内管３２４の両側に配置される２本の外管３２５を有する。
内管３２４は、図３に示す給気管３３１を介して、同じく図３に示す給気部３３２に接続されている。また、保護空間５４０のガス置換を行う際には、図４（Ａ）に示すように、内管３２４は、ぺリクルフレーム５２０の給気口５２１と接続するように配置される。
【００４８】
また、外管３２５は、図３に示す排気管３３３を介して、同じく図３に示す排気部３３４に接続されている。また、保護空間５４０のガス置換を行う際には、図４（Ａ）に示すように、外管３２５は、給気口５２１の周辺のぺリクルフレーム５２０にその端部の開口が密着するように配置される。外管３２５は、ぺリクルフレーム５２０の延伸方向に２つの外管３２５及び１つの内管３２４が一列に並ぶような配置で、ぺリクルフレーム５２０に密着される。
【００４９】
ぺリクルフレーム５２０に対してこのように配置された給気用アタッチメント３２３に対して、給気部３３２が動作することにより、内管３２４より給気口５２１に対して低吸収性ガスが供給される。また、給気用アタッチメント３２３の先端開口部とぺリクルフレーム５２０との間に離反力が作用する。また、排気部３３４が動作することにより、外管３２５が減圧吸引されて、給気用アタッチメント３２３の先端開口部とぺリクルフレーム５２０とが吸引されて密着される。これにより、給気用アタッチメント３２３とぺリクルフレーム５２０とはぺリクルフレーム５２０が変形しない程度の適度な力で吸着される。
【００５０】
なお、内管３２４及び外管３２５の端部、すなわち、ぺリクルフレーム５２０と接触する部分は、例えばフッ素樹脂等の柔軟性が高い材料をＯリング状に形成し設置するのが好ましい。そのような構成とすることで、内管３２４及び外管３２５とぺリクルフレーム５２０との密閉度がより高められ、パージガスはペリクルフレームの外側に流出してしまったり、減圧吸引力が弱まってしまう等の状態を避けることができる。
【００５１】
排気用アタッチメント３２６は、レチクル５００のぺリクルフレーム５２０の排気口５２２周辺に密着し、排気口５２２より保護空間５４０内のガスを強制排気するためのアタッチメントである。
排気用アタッチメント３２６の構成及び使用状態を図４（Ｂ）に示す。
図４（Ｂ）に示すように、排気用アタッチメント３２６は、１本の内管３２７、及び、内管３２７の両側に配置される２本の外管３２８を有する。
【００５２】
内管３２７は、図３に示す排気管３３３を介して、図３に示す排気部３３４に接続されている。また、保護空間５４０のガス置換を行う際には、図４（Ｂ）に示すように、内管３２７は、ぺリクルフレーム５２０の排気口５２２と接続するように配置される。
なお、排気用アタッチメント３２６においては、内管３２７の径を、排気口５２２の径より若干大きめに形成する。
【００５３】
また、外管３２８は、図３に示す給気管３３１を介して、同じく図３に示す給気部３３２に接続されている。また、保護空間５４０のガス置換を行う際には、図４（Ｂ）に示すように、外管３２８は、排気口５２２の周辺のぺリクルフレーム５２０にその端部の開口が密着するように配置される。外管３２８は、ぺリクルフレーム５２０の延伸方向に２つの外管３２８及び１つの内管３２７が一列に並ぶような配置で、ぺリクルフレーム５２０に密着される。
ぺリクルフレーム５２０に対してこのように配置された排気用アタッチメント３２６に対して、排気部３３４が動作することにより、内管３２７及び排気口５２２を介して保護空間５４０内のガスが強制排気される。また、これにより、排気用アタッチメント３２６の先端開口部とぺリクルフレーム５２０とが吸引されて密着される。
【００５４】
また、給気部３３２が動作することにより、外管３２８が加圧されて、排気用アタッチメント３２６の先端開口部とぺリクルフレーム５２０との間に、前述した吸引力に対抗する離反力が作用する。これにより、排気用アタッチメント３２６とぺリクルフレーム５２０とはぺリクルフレーム５２０が変形しない程度の適度な力で吸着される。特に、本実施の形態の排気用アタッチメント３２６においては、内管３２７の径をぺリクルフレーム５２０の排気口５２２の径よりも大きくしているので、この点においてもぺリクルフレーム５２０の変形は抑制される。
【００５５】
なお、内管３２７及び外管３２８の端部、すなわち、ぺリクルフレーム５２０と接触する部分は、例えばフッ素樹脂等の柔軟性が高い材料をＯリング状に形成し設置するのが好ましい。そのような構成とすることで、内管３２７及び外管３２８とぺリクルフレーム５２０との密閉度がより高められ、印加するガスが外部にリークしたり、減圧吸引力が弱まったりするのを避けることができる。
なお、ガスの減圧吸引力により給気用アタッチメント３２３及び排気用アタッチメント３２６とぺリクルフレーム５２０とを密着させる（チャッキングさせる）本実施の形態のような方法を、「バキュームチャック方式」と称する。
【００５６】
アタッチメント駆動系３２９は、給気用アタッチメント３２３及び排気用アタッチメント３２６を、各々、レチクル５００の給気口５２１及び排気口５２２の位置に移動させ高精度に位置合わせする機構である。アタッチメント駆動系３２９は、例えば、図３に示すように、ガイドバー３３７とアクチュエータ３３６とが組み合わされて構成され、給気用アタッチメント３２３及び排気用アタッチメント３２６は、各々、いずれかのガイドバー３２７に設置されている。
【００５７】
アクチュエータ制御部３３０は、アタッチメント駆動系３２９に具備されているアクチュエータ３３６を各々独立に制御し駆動する制御部である。
このような構成において、アタッチメント駆動系３２９の各アクチュエータ３３６がアクチュエータ制御部３３０により駆動されることにより、給気用アタッチメント３２３及び排気用アタッチメント３２６は、各々、レチクル５００の載置位置３３８周辺の任意の位置に任意の向きに移動可能となる。
【００５８】
なお、アタッチメントの移動に際しては、その位置は、図示せぬ位置計測装置によって計測し制御するものとする。そのように制御することで、給気用アタッチメント３２３及び排気用アタッチメント３２６は、例えば１０〜５０μｍの精度で位置制御される。また、そのように高精度に制御することで、給気用アタッチメント３２３及び排気用アタッチメント３２６をペリクルフレーム５２０により接近させるて配置することができ、ぺリクルフレーム５２０にかかる力を低減させることが可能となり、また、作業の効率も向上して好ましい。
レチクル５００が所定の位置３３８に載置された場合には、このアクチュエータ制御部３３０及びアタッチメント駆動系３２９により、給気用アタッチメント３２３及び排気用アタッチメント３２６がレチクル５００の給気口５２１及び排気口５２２の位置に移動される。
【００５９】
制御部３３５は、給気用アタッチメント３２３及び排気用アタッチメント３２６が所望のタイミングで所望の位置に移動し、これらのアタッチメントに対して給気力及び排気吸引力が所望のタイミングで所望の大きさで作用するように、すなわち、保護空間５４０のガス置換が適切かつ効率良く行えるように、アクチュエータ制御部３３０、給気部３３２及び排気部３３４を制御する。
【００６０】
また、給気用アタッチメント３２３及び排気用アタッチメント３２６自身の内部へのパーティクルの混入を防止するために、アタッチメントの端部開口部には、常時高純度パージガスをフローさせるようにしておくのが好ましい。
【００６１】
このような構成のガス置換装置３２２の動作をまとめて説明する。
例えば、レチクル搬送系３５０によりレチクル５００がガスパージ部３２０内の所定の位置３３８に載置されたら、アクチュエータ制御部３３０及びアタッチメント駆動系３２９の動作により、例えば図５に示すように、給気用アタッチメント３２３はレチクル５００の給気口５２１の位置に、また、排気用アタッチメント３２６はレチクル５００の排気口５２２の位置に移動させる。この際、給気用アタッチメント３２３の内管３２４は給気口５２１に接続されるように、また、排気用アタッチメント３２６の陽極３２７は排気口５２２に接続されるように、精度良く位置合わせ行う。
【００６２】
給気用アタッチメント３２３及び排気用アタッチメント３２６がセットされたら、給気部３３２及び排気部３３４を稼動させる。
その結果、給気用アタッチメント３２３においては、高純度の低吸収性ガスが給気管３３１を介して内管３２４に供給され、内管３２４内が加圧され、給気用アタッチメント３２３とぺリクルフレーム５２０との間に、お互いに離反する方向の力が作用する。また、排気部３３４からの排気吸引力が排気管３３３を介して外管３２５に伝播されて、外管３２５よりぺリクルフレーム５２０に対して減圧吸引力が作用する。その結果、これらの離反作用及び吸引作用が合成されて、給気用アタッチメント３２３はぺリクルフレーム５２０に、ぺリクルフレーム５２０が変形しない程度の適度な押圧力で密着される。
一方、内管３２４を介して供給された低吸収性ガスは、内管３２４に接続されている給気口５２１よりレチクル５００の保護空間５４０内部に強制流入される。
【００６３】
一方、排気用アタッチメント３２６においては、高純度の低吸収性ガスが給気管３３１を介して外管３２８に供給され、外管３２８内が加圧され、排気用アタッチメント６とぺリクルフレーム５２０との間に、お互いに離反する方向の力が作用する。また、排気部３３４からの排気吸引力が排気管３３３を介して内管３２７に伝播されて、内管３２７よりぺリクルフレーム５２０に対して減圧吸引力が作用する。その結果、これらの離反作用及び吸引作用が合成されて、排気用アタッチメント３２６はぺリクルフレーム５２０に、ぺリクルフレーム５２０が変形しない程度の適度な押圧力で密着される。
一方、内管３２４に印加された減圧吸引作用により、レチクル５００の保護空間５４０内のガスが排気口５２２を介して強制排気される。
【００６４】
なお、排気口５２２からの強制ガス排気量は、給気口５２１からの強制ガス供給量にほぼ等しくなるように制御される。
なお、供給するパージガス流量を少なくし、自然に排気口から同量のガスを排出する構成としてもよい。
また、保護空間５４０内にパージガスを供給する場合、変位計等を用いてペリクルの変位をモニタし高純度パージガスの流量を制御してもよい。このような構成をとることによって、ペリクルの破損は防止できる。
【００６５】
また、給気用アタッチメント３２３及び排気用アタッチメント３２６における、内管３２４，３２７及び外管３２５，３２８の圧力は、それぞれのペリクルフレームへの設置面積とフィルタのコンダクタンスを考慮して決定すればよい。例えば、給気用アタッチメント３２３において、フィルタ５２３のコンダクタンスが低い（抵抗が大きい）場合、内管３２４に供給する高純度パージガスは加圧しなければ保護空間５４０にガスを流入させることができない。しかし、加圧すると給気口５２１の箇所でぺリクルフレーム５２０に作用する力は大きくなり、ぺリクルフレーム５２０が変形し易くなる。この場合は、外管３２５のぺリクルフレーム５２０への作用部分の面積（開口部分の面積）とそこに作用する圧力の積が、内管３２４の加圧によって生じる力を相殺できるように決定すればよい。
【００６６】
すなわち、このようにして給気用アタッチメント３２３及び排気用アタッチメント３２６の内外管の作用の結果生じるアタッチメントとぺリクルフレーム５２０との吸引力及び離反力の大きさは、給気部３３２及び排気部３３４における給気及び排気の量を調整することにより、あるいは、各アタッチメントの各管のぺリクルフレーム５２０に作用する端部開口の面積を変えることにより、各々適度な大きさとなるように調整することができる。
【００６７】
また、排気用アタッチメント３２６においては、内管３２７はフィルタ５２３が設けられた排気口５２２に接続されているので、内管３２７内の減圧度は低くなる。このような状態で外管３２８を加圧すると、加圧が勝ってしまい、ぺリクルフレーム５２０が歪む可能性が考えられる。外管３２８には、このような状態を考慮してある程度の低圧力で加圧するのが好ましい。また、場合によっては、排気用アタッチメント３２６の外管３２８には圧力を印加しないようにしてもよい。そのような場合には、外管３２８を具備しない排気用アタッチメントを用いるようにしてもよい。また、内管３２７がぺリクルフレーム５２０に密着する面を排気口５２２より広くとるようにして内管３２７が確実にぺリクルフレーム５２０の一部を吸引するようにする等の対策が考えられる。
なお、給気用アタッチメント３２３における圧力のバランスも、同様な方法で対処するようにしてよい。
【００６８】
このように、本実施の形態のガス置換装置３２２においては、保護空間５４０において、給気口５２１から高純度の低吸収ガスが供給され、排気口５２２から保護空間５４０内のガスが排気されることにより、保護空間５４０内のガスを低吸収性ガスに置換している。特に、ガスの流入口である給気口５２１と、ガスの排気口である排気口５２２とは、保護空間５４０の長手方向を挟んだその両端面に配置されているので、保護空間５４０のガスを隅から隅まで適切かつ効率良く低吸収性ガスに置換することができる。
また、給気用アタッチメント３２３及び外管３２５の各内管及び外管の端部開口部は、フッ素樹脂等の柔軟性が高い材料が配置されている。従って、アタッチメント内の各管の密閉度がより高められ、ガスの供給又は吸引による加圧や減圧を効率良く作用させることができる。
【００６９】
このように、本実施の形態の方法によれば、シンプルな構成で保護空間のガス置換を短時間に完了できる。また、頻繁なガス置換でも作業性を低化させることがない。
なお、ガスによる圧力制御は、一般に応答速度が速いプロセスであり、半導体製造速度を低下させることなく、ガス置換を実施できる。
【００７０】
また、本実施の形態において、給気用アタッチメント３２３及び排気用アタッチメント３２６は、ペリクルフレームの延伸方向に一列に配置される構造をなしている。このような構成とすることで、ペリクルフレーム５２０が例えば４ｍｍ程度と非常に低い場合においても、内管を中心として外管を回転対称な構造で配置することができる。そして、その結果、ぺリクルフレーム５２０にかかる力を一様にすることができる。
【００７１】
また、給気用アタッチメント３２３及び排気用アタッチメント３２６とも、基本的には３つの孔、管を有する構造であり、例えば３本のパイプ等でも代用することができる。すなわち、非常に単純な構造にすることができ、コストを高騰させることはない。
【００７２】
なお、本実施の形態においては、レチクル５００に対して、１個の給気口５２１と１個の排気口５２２を設けたが、開口の数はこれに限られるものではない。給気口及び排気口を各々複数設けるようにしてもよい。
また、給気口５２１と排気口５２２の数が異なっていても何ら差し支えない。
また、給気口５２１及び排気口５２２は、ぺリクルフレーム５２０に形成するものと限定されるものではない。例えばレチクル基板５１０やぺリクル５３０等に形成してもよい。また、ぺリクルフレーム５２０であっても、長辺側に形成するようにしてもよい。
【００７３】
第２の実施の形態
本発明の第２の実施の形態について、図３及び図６〜図８を参照して説明する。
前述した第１の実施の形態においては、レチクル５００のぺリクルフレーム５２０の互いに対向する位置に給気口５２１と排気口５２２とを設置し、２つのアタッチメントを用いて保護空間５４０内のガスを置換した。しかし、１つのアタッチメントにより同様にガスを置換することもできる。そのような方法について、本発明の第２の実施の形態として説明する。
なお、ここでは第１の実施の形態と相違する点のみを説明し、第１の実施の形態と同一の構成、作用及び動作等についての説明は省略する。具体的には、本実施の形態は、ガス置換装置の構成の一部、レチクルの構成の一部、及び、これらに関わるガス置換方法が第１の実施の形態とは異なる。また、同一の構成については同一の符号を用いる。
【００７４】
図６は、第２の実施の形態に係るレチクル５００ｂの構成を示す図であり、図６（Ａ）は、レチクル５００ｂの側方からの断面図であり、図６（Ｂ）は、レチクル５００ｂの上方からの平面図である。なお、図６（Ａ）の断面図は、図６（Ｂ）に示す平面図の切断面Ｂ−Ｂ’における断面図である。
図６に示すように、本実施の形態に係るレチクル５００ｂにおいては、排気口５２２ｂを、給気口５２１の近傍に配置している。具体的には、図６（Ｂ）に示すように、ぺリクルフレーム５２０ｂの延伸方向における給気口５２１の両脇すぐ近くに、２つの排気口５２２ｂを設けている。第１の実施の形態と同様に、給気口５２１にはフィルタ５２３が設けられ、排気口５２２ｂにはフィルタ５２４ｂが設けられている。
【００７５】
２つの排気口５２２ｂ及び給気口５２１の配置は、図７に示すように、アタッチメント３２３ｂがぺリクルフレーム５２０ｂに密着された時に、アタッチメント３２３ｂの内管３２４ｂ及びその両脇の２つの外管３２５ｂが、各々、給気口５２１及び２つの排気口５２２ｂと接続されるような配置である。すなわち、アタッチメント３２３ｂの内管３２４ｂが給気口５２１と接続し、アタッチメント３２３ｂの２つの外管３２５ｂが各々２つの排気口５２２ｂと接続するように、給気口５２１及び排気口５２２ｂを配置する。なお、本実施の形態においては、アタッチメント３２３ｂは、第１の実施の形態の給気用アタッチメント３２３と同じ形状である。
【００７６】
第２の実施の形態に係るガス置換装置は、図３に示した第１の実施の形態のガス置換装置３２２において、排気用アタッチメント３２６に関わる構成を除外し、給気用アタッチメント３２３に対する構成のみを残した構成である。すなわち、本実施の形態のガス置換装置は、１つのアタッチメント３２３ｂに対してガスの供給及び排気を行う構成があれば足りるものであり、第１の実施の形態のガス置換装置をそのまま利用することができる。
【００７７】
アタッチメント３２３ｂは、保護空間５４０のガス置換を行う際には、図７及び図８に示すように、レチクル５００の給気口５２１部分に移動され、内管３２４ｂはぺリクルフレーム５２０の給気口５２１に接続し、外管３２５ｂはぺリクルフレーム５２０の排気口５２２ｂに接続するように配置される。
【００７８】
そして、ガス置換装置３２２の給気部３３２及び排気部３３４が動作することにより、内管３２４ｂには高純度の低吸収性ガスが供給されて加圧され、外管３２５ｂには減圧吸引力が作用する。アタッチメント３２３ｂとぺリクルフレーム５２０ｂとの間に離反力として作用する内管３２４ｂに対する加圧と、アタッチメント３２３ｂとぺリクルフレーム５２０ｂとの間に吸着力として作用する外管３２５ｂに対する減圧とが、第１の実施の形態と同様に適切に調整され、アタッチメント３２３ｂは、各管とぺリクルフレーム５２０の各開口とが接続された状態で、ぺリクルフレーム５２０に密着される。
また、これにより、内管３２４ｂに供給されたガスの一部はフィルタ５２３を介して保護空間５４０に供給される。また、排気口５２２ｂからは、保護空間５４０内のガスが排気される。
その結果、保護空間５４０内のガスが高純度の低吸収性ガスで置換される。
【００７９】
なお、この構造によりぺリクルフレーム５２０ｂにかかる力を相殺させるためには、前述したように、内管３２４ｂと外管３２５ｂの管の径、及び、印加する加圧力及び減圧吸引力を第１の実施の形態と同様に調整すればよい。
また、排気管は給気管の両端に設置したが、これは給気管の加圧、排気管の減圧によってペリクルフレーム５２０ｂにモーメントが発生しないようにするためである。しかし、加減圧の圧力差が小さければモーメントも無視できる。よって、排気管５２２ｂはいずれか一方だけにすることも可能である。
【００８０】
第３の実施の形態
本発明の第３の実施の形態について、図３及び図９〜図１１を参照して説明する。
前述した第１の実施の形態及び第２の実施の形態は、いずれも、ガスの排気作用（真空吸引作用）による減圧吸引力を用いてぺリクルフレームとアタッチメントとを密着させる、いわゆるバキュームチャック方式を用いていた。しかしながら、機械的な方法によってペリクルフレームにアタッチメントを取り付けることも可能である。そのような方法について、本発明の第３の実施の形態として説明する。
なお、ここでも第１の実施の形態と相違する点のみ説明をし、第１の実施の形態と同一の構成、作用及び動作等については、説明は省略する。また、同一の構成については同一の符号を用いて説明を行う。
【００８１】
図９は、第３の実施の形態に係るレチクル５００ｃの構成を示す図であり、図９（Ａ）は、レチクル５００ｃの側方からの断面図であり、図９（Ｂ）は、レチクル５００ｃの上方からの平面図である。なお、図９（Ａ）の断面図は、図９（Ｂ）に示す平面図の切断面Ｃ−Ｃ’における断面図である。
図９に示すように、本実施の形態のレチクル５００ｃにおいては、給気口５２１及び排気口５２２のすぐ近傍に、後述するアタッチメントのラッチ部を掛止するための凹部構造であるかぎ部５２５及び５２６を有する。
レチクル５００ｃのその他の構成は、第１の実施の形態で示したレチクル５００と同一である。
【００８２】
一方、第３の実施の形態のガス置換装置は、図１０に示すような給気用アタッチメント３２３ｃ、及び、給気用アタッチメント３２３ｃと実質的に同一構成の排気用アタッチメント３２６ｃ（図３）を有する。
給気用アタッチメント３２３ｃは、内管３２４ｃ、ラッチ３３９及びラッチ操作部３４０を有する。
内管３２４ｃは、図３に示す給気管３３１を介して、同じく図３に示す給気部３３２に接続されている。内管３２４ｃには、図１０に示すように給気口５２１に密着された状態で給気部３３２より高純度の低吸収性ガスが供給され、これが通気孔５２１を介して保護空間５４０に強制給気される。
【００８３】
なお、図１０に示すように、給気用アタッチメント３２３ｃがぺリクルフレーム５２０ｃに取り付けられた状態で、内管３２４ｃが給気口５２１に密着しているか否かは任意である。ラッチ３３９をかぎ部５２５に係合させて給気用アタッチメント３２３ｃをぺリクルフレーム５２０ｃに取り付ける動作を容易にするために、保護空間５４０へのガスの給気抵抗の増大が許容範囲内であることを条件に、内管３２４ｃと給気口５２１とは若干の間隙を有するように配置されてもよい。
【００８４】
ラッチ３３９は、先端部がラッチ操作部３４０により機械的に駆動され、例えば、開放状態となったり、図１０に示すような閉じた状態となったり操作される。給気用アタッチメント３２３ｃをぺリクルフレーム５２０ｃの近傍に移動し、図１０に示すようにラッチ３３９の先端部をぺリクルフレーム５２０ｃのかぎ部５２５に引っ掛けることにより、給気用アタッチメント３２３ｃはぺリクルフレーム５２０ｃに装着される。
ラッチ操作部３４０は、図示しないが、駆動源及び動力伝達機構を有し、図３に示したようなガス置換装置のアタッチメント駆動系３２９の一部として構成される。
【００８５】
また、第３の実施の形態のガス置換装置は、給気用アタッチメント３２３ｃと同じ構成の排気用アタッチメント３２６ｃ（図３）を有する。ただし、排気用アタッチメント３２６ｃの内管には、図３に示す排気部３３４の排気力が作用し、保護空間５４０内のガスを内管を介して排気する。
【００８６】
第３の実施の形態において、アタッチメント３２３ｃに対しては、ガスの給気を行う給気部３３２からの給気管３３１が配設され、排気用アタッチメントに対しては、ガスの排気を行う排気部３３４からの排気管３３３が配設される。また、前述したように、各アタッチメント３２３ｃ及び３２６ｃのラッチ３３９を操作するラッチ操作部３４０がアタッチメント駆動系３２９に設けられる。
【００８７】
このような構成のガス置換装置においては、図１１に示すように、給気用アタッチメント３２３ｃを、第１の実施の形態と同様にアタッチメント駆動系３２９のメカニカルな機構によってぺリクルフレーム５２０ｃに接近させる。
次に、ラッチ操作部３４０を操作することでラッチ３３９の先端部を開き、かぎ部５２５にラッチ３３９を引っ掛ける。その結果、給気用アタッチメント３２３ｃは、ぺリクルフレーム５２０ｃに固定される。
同様の処理により、排気用アタッチメント３２６ｃもペリクルフレーム５２０ｃに固定される。
【００８８】
この状態で、吸気用アタッチメント３２３ｃの内管３２４ｃに高純度パージガスを加圧することで、保護空間５４０内にガスを供給する。
同時に、排気用アタッチメント３２６ｃの内管を減圧し、保護空間５４０内のガスを排気させる。
【００８９】
このように、第３の実施の形態においては、ペリクルフレーム５２０ｃと給気用アタッチメント３２３ｃ及び排気用アタッチメント３２６ｃとは、ラッチ３３９及びかぎ部５２５により取り付けられるので、第１及び第２の実施の形態と同様に、ペリクルフレーム５２０ｃの変形は低減できる。
また、吸気用アタッチメント３２３ｃ及び排気用アタッチメント３２６ｃは単一の管（１本のパイプ）とラッチ３３９から構成されており、複数の管を有する構成と比べて、アタッチメント部分、及び、給気管３３１や排気管３３３（図３）等の配管部分の構成を簡単にすることができる。
【００９０】
デバイス製造方法
次に、上述した露光装置１００をリソグラフィ工程において使用したデバイスの製造方法について説明する。
図１２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１２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マスクを製作する（工程Ｓ８２０）。
一方で、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）。
【００９１】
次に、工程Ｓ８２０で製作したマスク及び工程Ｓ８３０で製造したウエハを使用して、リソグラフィ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、上述した本発明に係る露光装置のウエハホルダ上にロードするとともに、工程Ｓ８３０において製造したマスクをレチクルステージ上にロードして、そのマスク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、各ショット領域にマスクのパターンを順次転写する。
【００９２】
露光が終了したら、ウエハをウエハホルダからアンロードし、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、ウエハ表面にマスク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、この処理をマスク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。
【００９３】
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等する。
【００９４】
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。
【００９５】
例えば、前述した実施の形態においては、レチクルライブラリ３１０及びレチクル保持部２３０とは別のサブチャンバに設けたガスパージ部３２０において、レチクルの保護空間（ペリクル−レチクル間空間）を低吸収性ガスで置換した。しかしこのガス置換は、レチクルステージ２３１により近い箇所でレチクルステージ２３１に搭載する直前に行うのが有効である。また、レチクル保持部２３０の内部に、レチクルステージ２３１が設置されている空間とは分離された別の空間を設けるようにし、そこにガス置換装置３２２を設置し保護空間５４０にガスを充填するようにしてもよい。
【００９６】
その他、露光装置１００の構成は、図１に限られるものではなく任意に変更してよい。例えば、アライメント方法、アライメント系の構成、照明系２２０の構成、レチクル保持部２３０の構成、投影光学系２４０の構成及びウェハ保持部２５０の構成等は、前述した以外の任意の方法及び構成を適用してよい。
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）は紫外光に限られるものではなく、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】
【００９７】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係るレチクルの構成を示す図である。
【図３】図３は、図１に示した露光装置のガスパージ部のガス置換装置の構成を概略的に示す図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態に係る給気用アタッチメント及び排気用アタッチメント、及び、それらのアタッチメントのぺリクルへの装着状態を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施の形態に係る給気用アタッチメントをレチクルに装着する状態を説明するための図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施の形態に係るレチクルの構成を示す図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施の形態に係るアタッチメント、及び、そのペリクルへの装着状態を示す図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施の形態に係るアタッチメントをレチクルに装着する状態を説明するための図である。
【図９】図９は、本発明の第３の実施の形態に係るレチクルの構成を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の第３の実施の形態に係る給気用アタッチメント、及び、そのペリクルへの装着状態を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の第３の実施の形態に係る給気用アタッチメントをレチクルに装着する状態を説明するための図である。
【図１２】図１２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】
【００９８】
１００…露光装置
２００…露光装置本体
２１０…光源
２１１…送光系
２２０…照明系
２３０…レチクル保持部
２３１…レチクルステージ
２３２…レチクル室
２４０…投影光学系
２４１…レンズ素子
２５０…ウェハ保持部
２５１…ベースプレート
２５２…ウェハステージ
２５３…ウェハホルダ
２６０…アライメント系
２６１…光学系
３００…レチクル管理部
３１０…レチクルライブラリ
３２０…ガスパージ部
３２１…サブチャンバ
３２２…ガス置換装置
３２３…給気用アタッチメント
３２６…排気用アタッチメント
３２４，３２７…内管
３２５，３２８…外管
３３９…ラッチ
３４０…ラッチ操作部
３２９…アタッチメント駆動系
３３０…アクチュエータ制御部
３３１…給気管
３３２…給気部
３３３…排気管
３３４…排気部
３３５…全体制御部
３３６…アクチュエータ
３３７…ガイドバー
３３８…レチクル載置位置
３５０…レチクル搬送系
４００…筐体部
４１０…チャンバ
５００…ぺリクルを備えたレチクル
５１０…レチクル
５１１…パターン
５２０…ぺリクルフレーム
５２１…給気口
５２２…排気口
５２３，５２４…フィルタ
５２５…ペリかぎ
５３０…ぺリクル
５４０…保護空間（ペリクル−レチクル間空間）
６００…ウェハ
【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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