気体供給装置、露光装置及びデバイスの製造方法
【課題】 複雑な空間であっても容易に配置可能であると共に、均一なダウンフローの気体を供給可能な気体供給装置等を提案する。
【解決手段】 所定の空間４６に気体Ａを供給する気体供給装置１００であって、気体供給源と、柔軟性及び気密性を有する膜体１０３と気体Ａが通過する複数の通気孔１０５を有する多孔体１０４とを含んで形成された気体室１０２と、を備え、気体供給源から気体室１０２内に導入された気体Ａを、多孔体１０４から通気孔１０５を介して所定の空間４６に供給する。
【解決手段】 所定の空間４６に気体Ａを供給する気体供給装置１００であって、気体供給源と、柔軟性及び気密性を有する膜体１０３と気体Ａが通過する複数の通気孔１０５を有する多孔体１０４とを含んで形成された気体室１０２と、を備え、気体供給源から気体室１０２内に導入された気体Ａを、多孔体１０４から通気孔１０５を介して所定の空間４６に供給する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体供給装置、露光装置及びデバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子、液晶表示素子等を製造するリソグラフィ工程では、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置（いわゆるステッパ）や、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ）などの露光装置が用いられている。
これらの露光装置では、半導体素子等の高集積化に伴って、感光基板上に形成する回路パターンの微細化が要請されている。回路パターンの微細化を実現するためには、非常に精密な装置である露光装置の温度状態を一定に制御して、所望の性能を発揮させる必要がある。
このため、例えば、特許文献１に示すように、露光装置では、露光装置本体をチャンバ内に収容し、そのチャンバ内部の空間が均一な温度分布となるように制御している。
【特許文献１】国際公開第０２／１０１８０４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、露光装置においては、感光基板を載置する基板ステージが収容された空間に温調気体を供給するために、温調気体が流入する金属製（例えばアルミニウム製）のダクトをその空間の天井部分等に配置している。
しかしながら、基板ステージが収容された空間の天井部分は、投影光学系等が複雑に入り組んで配置されているため、ダクト設置・取外しの作業性が悪いという問題がある。また、金属製のダクトをこの空間の略全面に配置することは困難であり、この空間の略全面に均一なダウンフローの温調気体を供給して空気の揺らぎや温度むらを排除することができず、これにより、基板ステージの位置決めの高精度化に支障をきたしてしまうという問題がある。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、複雑な空間であっても容易に配置可能であると共に、均一なダウンフローの気体を供給可能な気体供給装置等を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る気体供給装置、露光装置及びデバイスの製造方法では、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
上記課題を解決するために、一実施例を示す図面に対応づけて説明すると、第１の発明は、所定の空間（４６）に気体（Ａ）を供給する気体供給装置（１００）であって、気体供給源（７０）と、柔軟性及び気密性を有する膜体（１０３）と気体が通過する複数の通気孔（１０５）を有する多孔体（１０４）とを含んで形成された気体室（１０２）と、を備え、気体供給源から気体室内に導入された気体を、多孔体から通気孔を介して所定の空間に供給するようにした。
この発明によれば、複雑に入り組んだ形状を有する空間であっても、膜体が柔軟性を有するので、容易に気体室を配置することができる。また、通気孔を有する多孔体を有するので、所定の空間に通気孔を介して気体を供給することができる。更に、膜体が柔軟性を有するので、金属製ダクト等に比べて設置・取外しを容易に行うことができる。
【０００６】
また、多孔体（１０４）が、柔軟性を有する第二膜体からなるものでは、気体室の全体が柔軟性を有することから、更に設置・取外しを容易に行うことが可能となる。
例えば、膜体（１０３）と第二膜体（１０４）とが異なる材質で形成することができる。
また、膜体（１０３）と第二膜体（１０４）の少なくとも一方がエチレンビニルアルコール共重合体からなるものでは、柔軟性及び気密性を有する気体室を容易に実現することができる。
【０００７】
第２の発明は、露光される物体（Ｗ）を保持して移動可能なステージ（２０）と、そのステージを収容する空間（４６）内に気体を供給する気体供給装置（１００）と、を備えた露光装置（ＥＸ）であって、気体供給装置として、第１の発明の気体供給装置を用いるようにした。
この発明によれば、ステージを収容する空間内に気体供給装置によって気体を供給することにより、ステージの周辺から気体の揺らぎ等を排除することができる。
【０００８】
また、空間（４６）内に複数の気体室（１０２）が配置されるものでは、空間の複数箇所において、広範囲に気体を供給することができる。
また、複数の気体室（１０２）が、それぞれが備える多孔体（１０４）の気体（Ａ）を供給する面が連続するように配置されるものでは、空間の略全面において、気体を供給することができる。
また、気体供給装置（１００）が、ステージ（２０）の移動面と交差する方向に気体（Ａ）を供給するものでは、ステージの位置に関わらず、ステージの周辺に均一な条件の気体を供給することができる。
また、気体供給装置（１００）が、ステージ（２０）が移動する範囲よりも広い範囲に気体（Ａ）を供給するものでは、ステージが移動したとしても、ステージの周辺から気体の揺らぎ等を排除することができる。
【０００９】
第３の発明は、リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、リソグラフィ工程において第２の発明の露光装置（ＥＸ）を用いるようにした、
この発明によれば、ステージが収容される空間に略均一な流れの気体が供給されるので、微細な回路パターンを有するデバイスを高精度に製造することができる。
【００１０】
なお、本説明をわかりやすく説明するために、一実施例を示す図面に対応づけて説明したが、本発明が実施例に限定されるものではないことは言うまでもない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば以下の効果を得ることができる。
複雑に入り組んだ形状を有するために金属製ダクトの設置が困難な空間であっても、気体室を配置することができるので、露光装置におけるステージ収容する空間のように限られた空間にも好適に設置されて、気体を供給することができる。
これにより、ステージの位置決めが高精度に行うことができるので、微細な回路パターン等を感光基板上に良好に露光でき、効率よく高精度なデバイスを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の気体供給装置、露光装置及びデバイスの製造方法の実施形態について、図を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る露光装置ＥＸの構成を示す模式図である。
露光装置ＥＸは、レチクルＲとウエハ（物体）Ｗとを一次元方向に同期移動しつつ、レチクルＲに形成されたパターンを投影光学系１６を介してウエハＷ上の各ショット領域に転写するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置、すなわち、いわゆるスキャニング・ステッパである。
露光装置ＥＸは、露光装置本体１０と、クリーンルーム内の床面Ｆ上に設置されると共に露光装置本体１０を収容する本体チャンバ４０と、本体チャンバ４０に隣接して配置された機械室７０とを備える。
【００１３】
露光装置本体１０は、露光光ＥＬによりレチクルＲを照明する照明光学系１２、レチクルＲを保持して移動可能なレチクルステージ１４、レチクルＲから射出される露光光ＥＬをウエハＷ上に投射する投影光学系１６、ウエハＷを保持して移動可能なウエハステージ２０と、投影光学系１６等を保持すると共にウエハステージ２０が搭載される本体コラム３０、露光装置ＥＸを統括的に制御する不図示の制御装置等を備える。
【００１４】
照明光学系１２は、レチクルステージ１４に支持されているレチクルＲを露光光ＥＬで照明するものであり、不図示の露光用光源から射出された露光光ＥＬの照度を均一化するオプティカルインテグレータ、コンデンサレンズ、リレーレンズ系、レチクルＲ上の露光光ＥＬによる照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等（いずれも不図示）を有し、レチクルＲ上の所定の照明領域をより均一な照度分布の露光光ＥＬで照明可能となっている。
なお、露光用光源から射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）等の紫外光が用いられる。
【００１５】
レチクルステージ１４は、レチクルＲを支持しつつ、投影光学系１６の光軸ＡＸに垂直な平面内の２次元移動及び微小回転を行うものである。
レチクルステージ１４上のレチクルＲの２次元方向の位置及び回転角は、不図示のレーザ干渉計によりリアルタイムで測定され、その測定結果は制御装置に出力される。そして、制御装置がレーザ干渉計の測定結果に基づいてリニアモータ等を駆動することで、レチクルステージ１４に支持されているレチクルＲの位置決めが行われる。
そして、レチクルステージ１４は、サポートコラム３６により支持される。
【００１６】
投影光学系１６は、レチクルＲに形成されたパターンを所定の投影倍率でウエハＷに投影露光するものであって、複数の光学素子と、この光学素子を収容する鏡筒１７とから構成される。本実施形態において、投影光学系１６は、投影倍率βが例えば１／４あるいは１／５の縮小系である。なお、投影光学系１６は等倍系及び拡大系のいずれでもよい。
そして、投影光学系１６は、メインコラム３４の天板に設けられた不図示の穴部に、センサコラム３５を介して挿入、支持される。なお、センサコラム３５には、オートフォーカスセンサＦＡ（図２参照）や、アライメントセンサ（不図示）等の各種センサ類が設置される。
【００１７】
ウエハステージ２０は、ウエハＷを保持しつつ、Ｘ方向，Ｙ方向，及びθＺ方向の３自由度方向に移動可能なＸＹテーブル２２と、ＸＹテーブル２２をＸＹ平面内で移動可能に支持するウエハ定盤２４とを備えている。
ウエハステージ２０上には移動鏡２６が設けられ、これに対向する位置にはレーザ干渉計２８が設けられる。ウエハステージ２０の２次元方向の位置及び回転角は、レーザ干渉計２８によりリアルタイムで測定され、測定結果が制御装置に出力される。そして、制御装置がレーザ干渉計２８の測定結果に基づいてリニアモータ等を駆動することで、ウエハステージ２０に保持されているウエハＷの位置、移動速度等が制御される。
【００１８】
本体コラム３０は、本体チャンバ４０の底面上に設置されたベースプレート３８の上方に、複数の防振台３２を介して支持されている。本体コラム３０は、防振台３２によって支持されたメインコラム３４と、このメインコラム３４上部に立設されたサポートコラム３６とを有している。
そして、メインコラム３４の天井部となるメインフレームには、投影光学系１６が支持されている。また、サポートコラム３６には、レチクルステージ１４、照明光学系１２が支持されている。
【００１９】
本体チャンバ４０は、環境条件（清浄度、温度、圧力等）がほぼ一定に維持された露光室４２と、この露光室４２の側部に配置された不図示のレチクルローダ室及びウエハローダ室とを有するように形成されている。なお、露光室４２は、その内部に露光装置本体１０が配置される。
露光室４２の上部側面には、本体チャンバ４０内に温調した空気（気体）Ａを供給する機械室（気体供給源）７０に接続される噴出口５０が設けられる。そして、機械室７０から送気される温調された空気Ａが噴出口５０からサイドフローにて露光室４２の上部空間４４に送り込まれるようになっている。
また、露光室４２の底部には、リターン部５２が設けられ、このリターン部５２の下方には、リターンダクト５４の一端が接続される。このリターンダクト５４の他端は、機械室７０に接続される。
また、メインコラム３４の下端側面及び底面の複数箇所には、リターンダクト５６が接続され、このリターンダクト５６の他端は機械室７０に接続される。つまり、図示は省略されているが、リターンダクト５６は、複数の分岐路を備え、それぞれの分岐路がメインコラム３４の下端側面及び底面の複数箇所に接続される。
そして、露光室４２内の空気Ａは、リターン部５２等からリターンダクト５４，５６を介して機械室７０に戻されるようになっている。
【００２０】
露光室４２の側面には、機械室７０に接続された給気管路６０が接続され、更に、露光室４２内に延設されている。その内部には、ヒータ６２、送風機６４、ケミカルフィルタＣＦ、フィルタボックスＡＦが順次配置されている。
更に、給気管路６０は、３つの分岐路６６ａ，６６ｂ，６６ｃに分岐される。分岐路６６ａは温度安定化流路装置８０ａを介して、分岐路６６ｂは温度安定化流路装置８０ｂを介して、分岐路６６ｃは温度安定化流路装置８０ｃ（不図示）を介して、それぞれメインコラム３４の内側のステージ空間４６に接続されている。
なお、温度安定化流路装置８０ａ，８０ｂ，８０ｃは、給気管路６０から送気された空気Ａとの間で熱交換を行うことにより、更に空気Ａを高精度に温調する装置である。具体的には、特表２００２−１０１８０４号公報に開示された温度安定化流路装置を用いる。
そして、温度安定化流路装置８０ａ，８０ｂ，８０ｃのそれぞれには、供給管９２及び排出管９４を介して温調装置９０が接続されている。これにより、温調装置９０、供給管９２、温度安定化流路装置８０ａ，８０ｂ，８０ｃ、排出管９４とからなる温調用媒体Ｃの循環経路が構成される。
また、温調用媒体Ｃとしては、例えばフロリナート（登録商標）が用いられ、温調装置９０により略一定温度に温度調整される。これにより、温度安定化流路装置８０ａ，８０ｂ，８０ｃは、その温度が一定に維持される。なお、温調用媒体Ｃとしては他に、ハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）や水を用いることもできる。
【００２１】
図２は、気体供給装置１００、気体室１０２の概略構成を示す断面図である。また、図３は、気体室１０２の概略構成を示す底面図（ウエハステージ２０側から投影光学系１６、気体室１０２を見上げた図）である。
メインコラム３４の内側のステージ空間４６の天井部には、気体室１０２が配置され、前述の３つの分岐路６６ａ，６６ｂ，６６ｃがそれぞれ接続される。
気体室１０２は、分岐路６６ａ，６６ｂ，６６ｃから送気される空気Ａを導入すると共に、その空気Ａをステージ空間４６に配置されたウエハステージ２０に向けて、ウエハステージ２０よりも広い範囲に、ダウンフローにて供給するための流路（ダクト）を形成するものである。具体的には、気体室１０２は、分岐路６６ａ，６６ｂ，６６ｃから送気される空気Ａを収容する空間を形成する袋状の膜体１０３と、膜体１０３に接続されて膜体１０３内に収容された空気Ａを排出するシート状の多孔体１０４とから構成される。
このように、機械室７０、給気管路６０（分岐路６６ａ，６６ｂ，６６ｃを含む）、気体室１０２によって、気体供給装置１００が構成される。
【００２２】
気体室１０２は、図２に示すように、投影光学系１６の下端周辺の空間であって、鏡筒１７、センサコラム３５に配置されたオートフォーカスセンサＦＡ、アライメントセンサ（不図示）等を除いた空間を略埋めるように配置されている。
投影光学系１６の下端周辺の空間は、鏡筒１７やセンサコラム３５等が複雑に入り組んだ空間形状となっている。したがって、分岐路６６ａ，６６ｂ，６６ｃに接続される気体室１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃは、それぞれこの入り組んだ空間に合わせて形成されるため、それぞれ異なった形状となっている。
気体室１０２を構成する膜体１０３（１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ）は、柔軟性及び気密性（ガスバリア性）に優れた材料、例えば、エチレンビニルアルコール共重合体（エバール：登録商標）から形成される。
また、気体室１０２の形成（成形）方法としては、真空成形法、ブロー形成法等を用いることで、容易に風船状に成形することができる。このような方法に限らず、例えば、シート状のエチレンビニルアルコール共重合体を組み合わせて接合して形成してもよい。
このように、柔軟性を具備した膜体１０３で気体室１０２を形成することにより、投影光学系１６の下端周辺の空間への気体室１０２の設置及び取外しが容易となる。すなわち、気体室１０２は、空気Ａを導入した場合には、空気Ａを収容して膨らみ、投影光学系１６の下端周辺の入り組んだ空間の形状に合わせて、所定の位置に配置される。一方、空気Ａの導入を停止した場合には、自由にその形状を変化させることができる。そのため、設置時及び取外し時には、気体室１０２を小さく収縮させることができるので、複雑に入り組んだ空間であっても、その空間に配置したり、取り外したりすることが容易となる。
また、膜体１０３に気密性を具備させることにより、分岐路６６ａ，６６ｂ，６６ｃから送気された空気Ａを多孔体１０４を介してウエハステージ２０に向けて排出することができる。
【００２３】
多孔体（第二膜体）１０４は、図２に示すように、メインコラム３４の内側のステージ空間４６の天井近傍に、略水平方向に張設される。また、多孔体１０４（１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ）は、図３に示すように、投影光学系１６の先端の光学素子１８を取り囲みつつ、ステージ空間４６の略全面を覆うように配置される。なお、多孔体１０４は、オートフォーカスセンサＦＡからの投光、受光に支障をきたさないように配置されている。
多孔体１０４は、例えば、フッ素樹脂(４フッ化エチレン樹脂)等からなり、その表面には、微細な通気孔１０５が多数形成されている。これにより、機械室７０から送気される温調された空気Ａは、ステージ空間４６に配置した気体室１０２に導入され、多孔体１０４の多数の通気孔１０５（図４参照）からダウンフローにてステージ空間４６に送り込まれるようになっている。つまり、多孔体１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃは、それぞれステージ空間４６に温調された空気Ａをダウンフローで供給する気体供給面を形成しており、多孔体１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃのそれぞれの気体供給面が略同一面内で連続するように配置されている。
なお、多孔体１０４は、膜体１０３に接合されて気体室１０２を形成するが、例えばジッパーにより脱着可能となっている。これにより、気体室１０２の内圧を確保して圧力を均一化することができ、ステージ空間４６の広い範囲に温調された空気Ａを供給することができる。
また、多孔体１０４は、柔軟性のあるシート状の部材なので、容易に取り外すことができる。したがって、ステージ空間４６に配置された光学ユニット、例えば、ウエハアライメント光学系やオートフォーカス光学系のメンテナンスを行う際に、容易にメンテナンスエリアを確保することができる。
なお、多孔体１０４は、必ずしも一枚で構成する必要はなく、互いに分離・接合可能な複数の分割シートで構成してもよい。つまり、一つの膜体１０３に対して複数の多孔体１０４を接続するように構成してもよい。逆に、一つの多孔体１０４に対して複数の膜体１０３を接続するように構成してもよい。
【００２４】
図４は、多孔体１０４の構成を示す断面図である。
多孔体１０４に形成された通気孔１０５には、傾斜角度を設けることも可能である。多孔体１０４に形成される通気孔１０５は、レーザ加工を用いて形成されたものであって、例えば、直径１０μｍ程度である。レーザ加工法を用いるのは、通気孔１０５の孔径、傾斜角度、数、分布等を任意に設定することが容易だからである。なお、傾斜角度とは、多孔体１０４の表面に対する通気孔１０５の傾斜角度であって、多孔体１０４に対してレーザビームを斜め方向から投射することにより形成される。この場合には、通気孔１０５からステージ空間４６に、斜め下方に向けて空気Ａが送り込まれるようになる。
【００２５】
また、通気孔１０５の孔径、傾斜角度、数、分布等は、ステージ空間４６に配置されるウエハステージ２０等の配置によって規定される。
例えば、ＸＹテーブル２２の位置を測定するレーザ干渉計２８の計測ビームが通過する光路空間には、測定誤差の発生を防止するために、一定温度の空気Ａを均一な風速でダウンフローにて供給する必要がある。したがって、光路空間の上方に位置する多孔体１０４の、計測ビームに沿った領域には、傾斜角度のない通気孔１０５が均一な分布で形成されている。そして、この計測ビームに沿った領域の両脇に隣接する領域には、計測ビームから離れる方向に向かって空気Ａを供給するような傾斜した通気孔１０５が形成されている。温度の異なる空気が光路空間に流入するのを防止するためである。
【００２６】
次に、露光装置ＥＸの作用、特に空調方法について説明する。
まず、制御装置により機械室７０が作動され、温調された空気Ａが、露光室４２に向けて送気される。これにより、露光室４２内では、噴出口５０から露光室４２の上部空間４４に、温調された空気Ａが均一なサイドフローにて送り込まれる。
また、分岐路６６ａ，６６ｂ，６６ｃを介して、メインコラム３４の内側のステージ空間４６に配置された気体室１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ（膜体１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ）に温調された空気Ａが送り込まれる。そして、気体室１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃに送り込まれた空気Ａは、多孔体１０４に形成された複数の通気孔１０５を通過して、ステージ空間４６に送り込まれる。この際、ステージ空間４６に送り込まれた空気Ａは、気体室１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ内において略一定の圧力状態となった後に、通気孔１０５を通過して送気される。したがって、ステージ空間４６には、略一定圧力の空気Ａが均一な風速で送り込まれる。
そして、ステージ空間４６に送り込まれた空気Ａは、ステージ空間４６においてよどみや揺らぎを発生させることなく、略下方に向けて円滑に流れる。これにより、レーザ干渉計２８等の測定誤差の発生が防止される。また、ステージ空間４６に配置されたウエハステージ２０が略均一に温調されるので、ウエハステージ２０を高精度に機能（駆動）させることができる。
【００２７】
そして、ステージ空間４６に送り込まれた空気Ａは、メインコラム３４の下端側面等からリターンダクト５６に排気され、機械室７０に戻される。また、露光室４２に送り込まれた空気Ａは、リターンダクト５４に排気され、機械室７０に戻される。
このようにして、露光室４２及びメインコラム３４のステージ空間４６が空調される。
【００２８】
そして、このような温調を行った状態で、露光装置本体１０による露光処理が行われる。具体的には、不図示の露光用光源から射出された露光光ＥＬが、各種レンズやミラー等からなる照明光学系１２において、必要な大きさ及び照度均一性に整形された後にパターンが形成されたレチクルＲを照明し、このレチクルＲに形成されたパターンが投影光学系１６を介して、ウエハステージ２０上に保持されたウエハＷ上の各ショット領域に、縮小転写される。
これにより、微細なパターンがウエハＷ上に高精度に形成される。
【００２９】
以上、説明したように、本実施形態の気体供給装置１００では、機械室７０から送気される温調された空気Ａを、柔軟性及び気密性を有する膜体１０３及び複数の通気孔１０５を有する多孔体１０４で形成された気体室１０２で収容し、多孔体１０４から通気孔１０５を介してステージ空間４６に供給するようにしたので、複雑に入り組んだ空間に対しても気体室１０２を広範囲に設置することができると共に、均一な風速のダウンフローの空気Ａをステージ空間４６に供給できる。特に、膜体１０３や多孔体１０４が柔軟性を有するので、金属製ダクト等に比べて設置・取外しを容易に行うことができる。
【００３０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
本発明は、例えば、以下のような変更をも含むものとする。
【００３１】
ステージ空間４６に空気Ａを導入する分岐路６６ａ，６６ｂ，６６ｃとしては、３つに限らない。１つや２つでもよいが、更に多くの分岐路と連結するようにすることもできる。これにより、ステージ空間４６内の場所や気体室１０２の形状、気体供給面（多孔体１０４）の面積等に応じて適切な圧力、風量の空気Ａを気体室１０２に供給でき、ステージ空間４６ｂに供給するダウンフローの空気Ａの風速均一性を高めることができる。
【００３２】
上記実施形態では、多孔体１０４を膜体１０３とが直接的に接合される例について説明したが、これに限らない。
例えば、多孔体１０４と膜体１０３とを剛性を有する枠体を介して着脱可能に接合するようにしてもよい。これによれば、枠体によって多孔体１０４が確実に設置できると共に、多孔体１０４、膜体１０３は柔軟性を有するので枠体から容易に取り外すことができ、これにより気体室１０２の上部に位置するユニットのメンテナンスを容易に行うことができる。
なお、枠体と多孔体１０４、膜体１０３との接合には、ジッパー、粘着シール、マグネットシート等、様々な手法を用いることができる。また、枠体と膜体１０３とを着脱可能とし、多孔体１０４は枠体に張設したまま、枠体毎取外し可能な構成としてもよい。
【００３３】
また、通気孔１０５の形成方法として、レーザ加工法について説明したが、他の方法であってもよい。また、多孔体１０４の材質は、フッ素樹脂に限られず、他の樹脂材料、柔軟性を有する金属製の薄肉シート、或いはこれらの複合材を用いることもできる。
更に、金属繊維を編んだメッシュシートを用いてもよい。この場合、空気Ａの噴き出し方向を規定することはできないが、編み込みの密度を調整することにより、空気Ａの風量分布を規定することは可能である。
【００３４】
また、上記実施形態ではステップ・アンド・リピート方式の露光装置を例に挙げて説明したが、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置にも本発明を適用することができる。更に、本発明は半導体素子の製造に用いられる露光装置だけではなく、液晶表示素子（ＬＣＤ）等を含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられてデバイスパターンをセラミックウエハ上へ転写する露光装置、及びＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置等にも適用することができる。
【００３５】
また、本発明は、投影光学系と基板（ウエハ）との間に供給された液体を介して基板上に所定のパターンを形成する液浸露光装置にも、必要な液体対策を適宜施したうえで適用可能である。液浸露光装置の構造及び露光動作は、例えば、国際公開第９９／４９５０４号パンフレット、特開平６−１２４８７３号、及び特開平１０−３０３号に開示されている。
【００３６】
また、本発明は、ツインステージ型の露光装置にも適用できる。ツインステージ型の露光装置の構造及び露光動作は、例えば、特開平１０−１６３０９９号、特開平１０−２１４７８３号、特表２０００−５０５９５８号或いは米国特許６，２０８，４０７号に開示されている。また、本発明は、特開平１１−１３５４００号に開示されているように、ウエハ等の被処理基板を保持して移動可能な露光ステージと、各種計測部材やセンサを備えた計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。
【００３７】
次に、本発明の実施形態による露光装置及び露光方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。
図５は、マイクロデバイス（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）の製造例のフローチャートを示す図である。
まず、ステップＳ１０（設計ステップ）において、マイクロデバイスの機能・性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップＳ１１（マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスク（レチクル）を製作する。一方、ステップＳ１２（ウエハ製造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。
【００３８】
次に、ステップＳ１３（ウエハ処理ステップ）において、ステップＳ１０〜ステップＳ１２で用意したマスクとウエハを使用して、後述するように、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。次いで、ステップＳ１４（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１３で処理されたウエハを用いてデバイス組立を行う。このステップＳ１４には、ダイシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれる。最後に、ステップＳ１５（検査ステップ）において、ステップＳ１４で作製されたマイクロデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。
【００３９】
図６は、半導体デバイスの場合におけるステップＳ１３の詳細工程の一例を示す図である。
ステップＳ２１（酸化ステップ）おいては、ウエハの表面を酸化させる。ステップＳ２２（ＣＶＤステップ）においては、ウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ２３（電極形成ステップ）においては、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ２４（イオン打込みステップ）においては、ウエハにイオンを打ち込む。以上のステップＳ２１〜ステップＳ２４のそれぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
【００４０】
ウエハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップＳ２５（レジスト形成ステップ）において、ウエハに感光剤を塗布する。引き続き、ステップＳ２６（露光ステップ）において、上で説明したリソグラフィシステム（露光装置）及び露光方法によってマスクの回路パターンをウエハに転写する。次に、ステップＳ２７（現像ステップ）においては露光されたウエハを現像し、ステップＳ２８（エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップＳ２９（レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【００４１】
また、半導体素子等のマイクロデバイスだけではなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置等で使用されるレチクル又はマスクの製造にも本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態に係る露光装置ＥＸの構成を示す模式図である。
【図２】本実施形態の気体供給装置１００、気体室１０２の概略構成を示す断面図である。
【図３】本実施形態の気体室１０２の概略構成を示す底面図である。
【図４】本実施形態の多孔体１０４の構成を示す断面図である。
【図５】本発明のマイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図６】図５におけるステップＳ１３の詳細工程の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
２０…ウエハステージ（ステージ）
４６…ステージ空間（空間）
７０…機械室（気体供給源）
１００…気体供給装置
１０２（１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ）…気体室
１０３（１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ）…膜体
１０４（１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ）…多孔体（第二膜体）
１０５…通気孔
Ａ…空気（気体）
Ｗ…ウエハ（物体）
ＥＸ…露光装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体供給装置、露光装置及びデバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子、液晶表示素子等を製造するリソグラフィ工程では、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置（いわゆるステッパ）や、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ）などの露光装置が用いられている。
これらの露光装置では、半導体素子等の高集積化に伴って、感光基板上に形成する回路パターンの微細化が要請されている。回路パターンの微細化を実現するためには、非常に精密な装置である露光装置の温度状態を一定に制御して、所望の性能を発揮させる必要がある。
このため、例えば、特許文献１に示すように、露光装置では、露光装置本体をチャンバ内に収容し、そのチャンバ内部の空間が均一な温度分布となるように制御している。
【特許文献１】国際公開第０２／１０１８０４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、露光装置においては、感光基板を載置する基板ステージが収容された空間に温調気体を供給するために、温調気体が流入する金属製（例えばアルミニウム製）のダクトをその空間の天井部分等に配置している。
しかしながら、基板ステージが収容された空間の天井部分は、投影光学系等が複雑に入り組んで配置されているため、ダクト設置・取外しの作業性が悪いという問題がある。また、金属製のダクトをこの空間の略全面に配置することは困難であり、この空間の略全面に均一なダウンフローの温調気体を供給して空気の揺らぎや温度むらを排除することができず、これにより、基板ステージの位置決めの高精度化に支障をきたしてしまうという問題がある。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、複雑な空間であっても容易に配置可能であると共に、均一なダウンフローの気体を供給可能な気体供給装置等を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る気体供給装置、露光装置及びデバイスの製造方法では、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
上記課題を解決するために、一実施例を示す図面に対応づけて説明すると、第１の発明は、所定の空間（４６）に気体（Ａ）を供給する気体供給装置（１００）であって、気体供給源（７０）と、柔軟性及び気密性を有する膜体（１０３）と気体が通過する複数の通気孔（１０５）を有する多孔体（１０４）とを含んで形成された気体室（１０２）と、を備え、気体供給源から気体室内に導入された気体を、多孔体から通気孔を介して所定の空間に供給するようにした。
この発明によれば、複雑に入り組んだ形状を有する空間であっても、膜体が柔軟性を有するので、容易に気体室を配置することができる。また、通気孔を有する多孔体を有するので、所定の空間に通気孔を介して気体を供給することができる。更に、膜体が柔軟性を有するので、金属製ダクト等に比べて設置・取外しを容易に行うことができる。
【０００６】
また、多孔体（１０４）が、柔軟性を有する第二膜体からなるものでは、気体室の全体が柔軟性を有することから、更に設置・取外しを容易に行うことが可能となる。
例えば、膜体（１０３）と第二膜体（１０４）とが異なる材質で形成することができる。
また、膜体（１０３）と第二膜体（１０４）の少なくとも一方がエチレンビニルアルコール共重合体からなるものでは、柔軟性及び気密性を有する気体室を容易に実現することができる。
【０００７】
第２の発明は、露光される物体（Ｗ）を保持して移動可能なステージ（２０）と、そのステージを収容する空間（４６）内に気体を供給する気体供給装置（１００）と、を備えた露光装置（ＥＸ）であって、気体供給装置として、第１の発明の気体供給装置を用いるようにした。
この発明によれば、ステージを収容する空間内に気体供給装置によって気体を供給することにより、ステージの周辺から気体の揺らぎ等を排除することができる。
【０００８】
また、空間（４６）内に複数の気体室（１０２）が配置されるものでは、空間の複数箇所において、広範囲に気体を供給することができる。
また、複数の気体室（１０２）が、それぞれが備える多孔体（１０４）の気体（Ａ）を供給する面が連続するように配置されるものでは、空間の略全面において、気体を供給することができる。
また、気体供給装置（１００）が、ステージ（２０）の移動面と交差する方向に気体（Ａ）を供給するものでは、ステージの位置に関わらず、ステージの周辺に均一な条件の気体を供給することができる。
また、気体供給装置（１００）が、ステージ（２０）が移動する範囲よりも広い範囲に気体（Ａ）を供給するものでは、ステージが移動したとしても、ステージの周辺から気体の揺らぎ等を排除することができる。
【０００９】
第３の発明は、リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、リソグラフィ工程において第２の発明の露光装置（ＥＸ）を用いるようにした、
この発明によれば、ステージが収容される空間に略均一な流れの気体が供給されるので、微細な回路パターンを有するデバイスを高精度に製造することができる。
【００１０】
なお、本説明をわかりやすく説明するために、一実施例を示す図面に対応づけて説明したが、本発明が実施例に限定されるものではないことは言うまでもない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば以下の効果を得ることができる。
複雑に入り組んだ形状を有するために金属製ダクトの設置が困難な空間であっても、気体室を配置することができるので、露光装置におけるステージ収容する空間のように限られた空間にも好適に設置されて、気体を供給することができる。
これにより、ステージの位置決めが高精度に行うことができるので、微細な回路パターン等を感光基板上に良好に露光でき、効率よく高精度なデバイスを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の気体供給装置、露光装置及びデバイスの製造方法の実施形態について、図を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る露光装置ＥＸの構成を示す模式図である。
露光装置ＥＸは、レチクルＲとウエハ（物体）Ｗとを一次元方向に同期移動しつつ、レチクルＲに形成されたパターンを投影光学系１６を介してウエハＷ上の各ショット領域に転写するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置、すなわち、いわゆるスキャニング・ステッパである。
露光装置ＥＸは、露光装置本体１０と、クリーンルーム内の床面Ｆ上に設置されると共に露光装置本体１０を収容する本体チャンバ４０と、本体チャンバ４０に隣接して配置された機械室７０とを備える。
【００１３】
露光装置本体１０は、露光光ＥＬによりレチクルＲを照明する照明光学系１２、レチクルＲを保持して移動可能なレチクルステージ１４、レチクルＲから射出される露光光ＥＬをウエハＷ上に投射する投影光学系１６、ウエハＷを保持して移動可能なウエハステージ２０と、投影光学系１６等を保持すると共にウエハステージ２０が搭載される本体コラム３０、露光装置ＥＸを統括的に制御する不図示の制御装置等を備える。
【００１４】
照明光学系１２は、レチクルステージ１４に支持されているレチクルＲを露光光ＥＬで照明するものであり、不図示の露光用光源から射出された露光光ＥＬの照度を均一化するオプティカルインテグレータ、コンデンサレンズ、リレーレンズ系、レチクルＲ上の露光光ＥＬによる照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等（いずれも不図示）を有し、レチクルＲ上の所定の照明領域をより均一な照度分布の露光光ＥＬで照明可能となっている。
なお、露光用光源から射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）等の紫外光が用いられる。
【００１５】
レチクルステージ１４は、レチクルＲを支持しつつ、投影光学系１６の光軸ＡＸに垂直な平面内の２次元移動及び微小回転を行うものである。
レチクルステージ１４上のレチクルＲの２次元方向の位置及び回転角は、不図示のレーザ干渉計によりリアルタイムで測定され、その測定結果は制御装置に出力される。そして、制御装置がレーザ干渉計の測定結果に基づいてリニアモータ等を駆動することで、レチクルステージ１４に支持されているレチクルＲの位置決めが行われる。
そして、レチクルステージ１４は、サポートコラム３６により支持される。
【００１６】
投影光学系１６は、レチクルＲに形成されたパターンを所定の投影倍率でウエハＷに投影露光するものであって、複数の光学素子と、この光学素子を収容する鏡筒１７とから構成される。本実施形態において、投影光学系１６は、投影倍率βが例えば１／４あるいは１／５の縮小系である。なお、投影光学系１６は等倍系及び拡大系のいずれでもよい。
そして、投影光学系１６は、メインコラム３４の天板に設けられた不図示の穴部に、センサコラム３５を介して挿入、支持される。なお、センサコラム３５には、オートフォーカスセンサＦＡ（図２参照）や、アライメントセンサ（不図示）等の各種センサ類が設置される。
【００１７】
ウエハステージ２０は、ウエハＷを保持しつつ、Ｘ方向，Ｙ方向，及びθＺ方向の３自由度方向に移動可能なＸＹテーブル２２と、ＸＹテーブル２２をＸＹ平面内で移動可能に支持するウエハ定盤２４とを備えている。
ウエハステージ２０上には移動鏡２６が設けられ、これに対向する位置にはレーザ干渉計２８が設けられる。ウエハステージ２０の２次元方向の位置及び回転角は、レーザ干渉計２８によりリアルタイムで測定され、測定結果が制御装置に出力される。そして、制御装置がレーザ干渉計２８の測定結果に基づいてリニアモータ等を駆動することで、ウエハステージ２０に保持されているウエハＷの位置、移動速度等が制御される。
【００１８】
本体コラム３０は、本体チャンバ４０の底面上に設置されたベースプレート３８の上方に、複数の防振台３２を介して支持されている。本体コラム３０は、防振台３２によって支持されたメインコラム３４と、このメインコラム３４上部に立設されたサポートコラム３６とを有している。
そして、メインコラム３４の天井部となるメインフレームには、投影光学系１６が支持されている。また、サポートコラム３６には、レチクルステージ１４、照明光学系１２が支持されている。
【００１９】
本体チャンバ４０は、環境条件（清浄度、温度、圧力等）がほぼ一定に維持された露光室４２と、この露光室４２の側部に配置された不図示のレチクルローダ室及びウエハローダ室とを有するように形成されている。なお、露光室４２は、その内部に露光装置本体１０が配置される。
露光室４２の上部側面には、本体チャンバ４０内に温調した空気（気体）Ａを供給する機械室（気体供給源）７０に接続される噴出口５０が設けられる。そして、機械室７０から送気される温調された空気Ａが噴出口５０からサイドフローにて露光室４２の上部空間４４に送り込まれるようになっている。
また、露光室４２の底部には、リターン部５２が設けられ、このリターン部５２の下方には、リターンダクト５４の一端が接続される。このリターンダクト５４の他端は、機械室７０に接続される。
また、メインコラム３４の下端側面及び底面の複数箇所には、リターンダクト５６が接続され、このリターンダクト５６の他端は機械室７０に接続される。つまり、図示は省略されているが、リターンダクト５６は、複数の分岐路を備え、それぞれの分岐路がメインコラム３４の下端側面及び底面の複数箇所に接続される。
そして、露光室４２内の空気Ａは、リターン部５２等からリターンダクト５４，５６を介して機械室７０に戻されるようになっている。
【００２０】
露光室４２の側面には、機械室７０に接続された給気管路６０が接続され、更に、露光室４２内に延設されている。その内部には、ヒータ６２、送風機６４、ケミカルフィルタＣＦ、フィルタボックスＡＦが順次配置されている。
更に、給気管路６０は、３つの分岐路６６ａ，６６ｂ，６６ｃに分岐される。分岐路６６ａは温度安定化流路装置８０ａを介して、分岐路６６ｂは温度安定化流路装置８０ｂを介して、分岐路６６ｃは温度安定化流路装置８０ｃ（不図示）を介して、それぞれメインコラム３４の内側のステージ空間４６に接続されている。
なお、温度安定化流路装置８０ａ，８０ｂ，８０ｃは、給気管路６０から送気された空気Ａとの間で熱交換を行うことにより、更に空気Ａを高精度に温調する装置である。具体的には、特表２００２−１０１８０４号公報に開示された温度安定化流路装置を用いる。
そして、温度安定化流路装置８０ａ，８０ｂ，８０ｃのそれぞれには、供給管９２及び排出管９４を介して温調装置９０が接続されている。これにより、温調装置９０、供給管９２、温度安定化流路装置８０ａ，８０ｂ，８０ｃ、排出管９４とからなる温調用媒体Ｃの循環経路が構成される。
また、温調用媒体Ｃとしては、例えばフロリナート（登録商標）が用いられ、温調装置９０により略一定温度に温度調整される。これにより、温度安定化流路装置８０ａ，８０ｂ，８０ｃは、その温度が一定に維持される。なお、温調用媒体Ｃとしては他に、ハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）や水を用いることもできる。
【００２１】
図２は、気体供給装置１００、気体室１０２の概略構成を示す断面図である。また、図３は、気体室１０２の概略構成を示す底面図（ウエハステージ２０側から投影光学系１６、気体室１０２を見上げた図）である。
メインコラム３４の内側のステージ空間４６の天井部には、気体室１０２が配置され、前述の３つの分岐路６６ａ，６６ｂ，６６ｃがそれぞれ接続される。
気体室１０２は、分岐路６６ａ，６６ｂ，６６ｃから送気される空気Ａを導入すると共に、その空気Ａをステージ空間４６に配置されたウエハステージ２０に向けて、ウエハステージ２０よりも広い範囲に、ダウンフローにて供給するための流路（ダクト）を形成するものである。具体的には、気体室１０２は、分岐路６６ａ，６６ｂ，６６ｃから送気される空気Ａを収容する空間を形成する袋状の膜体１０３と、膜体１０３に接続されて膜体１０３内に収容された空気Ａを排出するシート状の多孔体１０４とから構成される。
このように、機械室７０、給気管路６０（分岐路６６ａ，６６ｂ，６６ｃを含む）、気体室１０２によって、気体供給装置１００が構成される。
【００２２】
気体室１０２は、図２に示すように、投影光学系１６の下端周辺の空間であって、鏡筒１７、センサコラム３５に配置されたオートフォーカスセンサＦＡ、アライメントセンサ（不図示）等を除いた空間を略埋めるように配置されている。
投影光学系１６の下端周辺の空間は、鏡筒１７やセンサコラム３５等が複雑に入り組んだ空間形状となっている。したがって、分岐路６６ａ，６６ｂ，６６ｃに接続される気体室１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃは、それぞれこの入り組んだ空間に合わせて形成されるため、それぞれ異なった形状となっている。
気体室１０２を構成する膜体１０３（１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ）は、柔軟性及び気密性（ガスバリア性）に優れた材料、例えば、エチレンビニルアルコール共重合体（エバール：登録商標）から形成される。
また、気体室１０２の形成（成形）方法としては、真空成形法、ブロー形成法等を用いることで、容易に風船状に成形することができる。このような方法に限らず、例えば、シート状のエチレンビニルアルコール共重合体を組み合わせて接合して形成してもよい。
このように、柔軟性を具備した膜体１０３で気体室１０２を形成することにより、投影光学系１６の下端周辺の空間への気体室１０２の設置及び取外しが容易となる。すなわち、気体室１０２は、空気Ａを導入した場合には、空気Ａを収容して膨らみ、投影光学系１６の下端周辺の入り組んだ空間の形状に合わせて、所定の位置に配置される。一方、空気Ａの導入を停止した場合には、自由にその形状を変化させることができる。そのため、設置時及び取外し時には、気体室１０２を小さく収縮させることができるので、複雑に入り組んだ空間であっても、その空間に配置したり、取り外したりすることが容易となる。
また、膜体１０３に気密性を具備させることにより、分岐路６６ａ，６６ｂ，６６ｃから送気された空気Ａを多孔体１０４を介してウエハステージ２０に向けて排出することができる。
【００２３】
多孔体（第二膜体）１０４は、図２に示すように、メインコラム３４の内側のステージ空間４６の天井近傍に、略水平方向に張設される。また、多孔体１０４（１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ）は、図３に示すように、投影光学系１６の先端の光学素子１８を取り囲みつつ、ステージ空間４６の略全面を覆うように配置される。なお、多孔体１０４は、オートフォーカスセンサＦＡからの投光、受光に支障をきたさないように配置されている。
多孔体１０４は、例えば、フッ素樹脂(４フッ化エチレン樹脂)等からなり、その表面には、微細な通気孔１０５が多数形成されている。これにより、機械室７０から送気される温調された空気Ａは、ステージ空間４６に配置した気体室１０２に導入され、多孔体１０４の多数の通気孔１０５（図４参照）からダウンフローにてステージ空間４６に送り込まれるようになっている。つまり、多孔体１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃは、それぞれステージ空間４６に温調された空気Ａをダウンフローで供給する気体供給面を形成しており、多孔体１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃのそれぞれの気体供給面が略同一面内で連続するように配置されている。
なお、多孔体１０４は、膜体１０３に接合されて気体室１０２を形成するが、例えばジッパーにより脱着可能となっている。これにより、気体室１０２の内圧を確保して圧力を均一化することができ、ステージ空間４６の広い範囲に温調された空気Ａを供給することができる。
また、多孔体１０４は、柔軟性のあるシート状の部材なので、容易に取り外すことができる。したがって、ステージ空間４６に配置された光学ユニット、例えば、ウエハアライメント光学系やオートフォーカス光学系のメンテナンスを行う際に、容易にメンテナンスエリアを確保することができる。
なお、多孔体１０４は、必ずしも一枚で構成する必要はなく、互いに分離・接合可能な複数の分割シートで構成してもよい。つまり、一つの膜体１０３に対して複数の多孔体１０４を接続するように構成してもよい。逆に、一つの多孔体１０４に対して複数の膜体１０３を接続するように構成してもよい。
【００２４】
図４は、多孔体１０４の構成を示す断面図である。
多孔体１０４に形成された通気孔１０５には、傾斜角度を設けることも可能である。多孔体１０４に形成される通気孔１０５は、レーザ加工を用いて形成されたものであって、例えば、直径１０μｍ程度である。レーザ加工法を用いるのは、通気孔１０５の孔径、傾斜角度、数、分布等を任意に設定することが容易だからである。なお、傾斜角度とは、多孔体１０４の表面に対する通気孔１０５の傾斜角度であって、多孔体１０４に対してレーザビームを斜め方向から投射することにより形成される。この場合には、通気孔１０５からステージ空間４６に、斜め下方に向けて空気Ａが送り込まれるようになる。
【００２５】
また、通気孔１０５の孔径、傾斜角度、数、分布等は、ステージ空間４６に配置されるウエハステージ２０等の配置によって規定される。
例えば、ＸＹテーブル２２の位置を測定するレーザ干渉計２８の計測ビームが通過する光路空間には、測定誤差の発生を防止するために、一定温度の空気Ａを均一な風速でダウンフローにて供給する必要がある。したがって、光路空間の上方に位置する多孔体１０４の、計測ビームに沿った領域には、傾斜角度のない通気孔１０５が均一な分布で形成されている。そして、この計測ビームに沿った領域の両脇に隣接する領域には、計測ビームから離れる方向に向かって空気Ａを供給するような傾斜した通気孔１０５が形成されている。温度の異なる空気が光路空間に流入するのを防止するためである。
【００２６】
次に、露光装置ＥＸの作用、特に空調方法について説明する。
まず、制御装置により機械室７０が作動され、温調された空気Ａが、露光室４２に向けて送気される。これにより、露光室４２内では、噴出口５０から露光室４２の上部空間４４に、温調された空気Ａが均一なサイドフローにて送り込まれる。
また、分岐路６６ａ，６６ｂ，６６ｃを介して、メインコラム３４の内側のステージ空間４６に配置された気体室１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ（膜体１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ）に温調された空気Ａが送り込まれる。そして、気体室１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃに送り込まれた空気Ａは、多孔体１０４に形成された複数の通気孔１０５を通過して、ステージ空間４６に送り込まれる。この際、ステージ空間４６に送り込まれた空気Ａは、気体室１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ内において略一定の圧力状態となった後に、通気孔１０５を通過して送気される。したがって、ステージ空間４６には、略一定圧力の空気Ａが均一な風速で送り込まれる。
そして、ステージ空間４６に送り込まれた空気Ａは、ステージ空間４６においてよどみや揺らぎを発生させることなく、略下方に向けて円滑に流れる。これにより、レーザ干渉計２８等の測定誤差の発生が防止される。また、ステージ空間４６に配置されたウエハステージ２０が略均一に温調されるので、ウエハステージ２０を高精度に機能（駆動）させることができる。
【００２７】
そして、ステージ空間４６に送り込まれた空気Ａは、メインコラム３４の下端側面等からリターンダクト５６に排気され、機械室７０に戻される。また、露光室４２に送り込まれた空気Ａは、リターンダクト５４に排気され、機械室７０に戻される。
このようにして、露光室４２及びメインコラム３４のステージ空間４６が空調される。
【００２８】
そして、このような温調を行った状態で、露光装置本体１０による露光処理が行われる。具体的には、不図示の露光用光源から射出された露光光ＥＬが、各種レンズやミラー等からなる照明光学系１２において、必要な大きさ及び照度均一性に整形された後にパターンが形成されたレチクルＲを照明し、このレチクルＲに形成されたパターンが投影光学系１６を介して、ウエハステージ２０上に保持されたウエハＷ上の各ショット領域に、縮小転写される。
これにより、微細なパターンがウエハＷ上に高精度に形成される。
【００２９】
以上、説明したように、本実施形態の気体供給装置１００では、機械室７０から送気される温調された空気Ａを、柔軟性及び気密性を有する膜体１０３及び複数の通気孔１０５を有する多孔体１０４で形成された気体室１０２で収容し、多孔体１０４から通気孔１０５を介してステージ空間４６に供給するようにしたので、複雑に入り組んだ空間に対しても気体室１０２を広範囲に設置することができると共に、均一な風速のダウンフローの空気Ａをステージ空間４６に供給できる。特に、膜体１０３や多孔体１０４が柔軟性を有するので、金属製ダクト等に比べて設置・取外しを容易に行うことができる。
【００３０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
本発明は、例えば、以下のような変更をも含むものとする。
【００３１】
ステージ空間４６に空気Ａを導入する分岐路６６ａ，６６ｂ，６６ｃとしては、３つに限らない。１つや２つでもよいが、更に多くの分岐路と連結するようにすることもできる。これにより、ステージ空間４６内の場所や気体室１０２の形状、気体供給面（多孔体１０４）の面積等に応じて適切な圧力、風量の空気Ａを気体室１０２に供給でき、ステージ空間４６ｂに供給するダウンフローの空気Ａの風速均一性を高めることができる。
【００３２】
上記実施形態では、多孔体１０４を膜体１０３とが直接的に接合される例について説明したが、これに限らない。
例えば、多孔体１０４と膜体１０３とを剛性を有する枠体を介して着脱可能に接合するようにしてもよい。これによれば、枠体によって多孔体１０４が確実に設置できると共に、多孔体１０４、膜体１０３は柔軟性を有するので枠体から容易に取り外すことができ、これにより気体室１０２の上部に位置するユニットのメンテナンスを容易に行うことができる。
なお、枠体と多孔体１０４、膜体１０３との接合には、ジッパー、粘着シール、マグネットシート等、様々な手法を用いることができる。また、枠体と膜体１０３とを着脱可能とし、多孔体１０４は枠体に張設したまま、枠体毎取外し可能な構成としてもよい。
【００３３】
また、通気孔１０５の形成方法として、レーザ加工法について説明したが、他の方法であってもよい。また、多孔体１０４の材質は、フッ素樹脂に限られず、他の樹脂材料、柔軟性を有する金属製の薄肉シート、或いはこれらの複合材を用いることもできる。
更に、金属繊維を編んだメッシュシートを用いてもよい。この場合、空気Ａの噴き出し方向を規定することはできないが、編み込みの密度を調整することにより、空気Ａの風量分布を規定することは可能である。
【００３４】
また、上記実施形態ではステップ・アンド・リピート方式の露光装置を例に挙げて説明したが、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置にも本発明を適用することができる。更に、本発明は半導体素子の製造に用いられる露光装置だけではなく、液晶表示素子（ＬＣＤ）等を含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられてデバイスパターンをセラミックウエハ上へ転写する露光装置、及びＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置等にも適用することができる。
【００３５】
また、本発明は、投影光学系と基板（ウエハ）との間に供給された液体を介して基板上に所定のパターンを形成する液浸露光装置にも、必要な液体対策を適宜施したうえで適用可能である。液浸露光装置の構造及び露光動作は、例えば、国際公開第９９／４９５０４号パンフレット、特開平６−１２４８７３号、及び特開平１０−３０３号に開示されている。
【００３６】
また、本発明は、ツインステージ型の露光装置にも適用できる。ツインステージ型の露光装置の構造及び露光動作は、例えば、特開平１０−１６３０９９号、特開平１０−２１４７８３号、特表２０００−５０５９５８号或いは米国特許６，２０８，４０７号に開示されている。また、本発明は、特開平１１−１３５４００号に開示されているように、ウエハ等の被処理基板を保持して移動可能な露光ステージと、各種計測部材やセンサを備えた計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。
【００３７】
次に、本発明の実施形態による露光装置及び露光方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。
図５は、マイクロデバイス（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）の製造例のフローチャートを示す図である。
まず、ステップＳ１０（設計ステップ）において、マイクロデバイスの機能・性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップＳ１１（マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスク（レチクル）を製作する。一方、ステップＳ１２（ウエハ製造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。
【００３８】
次に、ステップＳ１３（ウエハ処理ステップ）において、ステップＳ１０〜ステップＳ１２で用意したマスクとウエハを使用して、後述するように、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。次いで、ステップＳ１４（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１３で処理されたウエハを用いてデバイス組立を行う。このステップＳ１４には、ダイシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれる。最後に、ステップＳ１５（検査ステップ）において、ステップＳ１４で作製されたマイクロデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。
【００３９】
図６は、半導体デバイスの場合におけるステップＳ１３の詳細工程の一例を示す図である。
ステップＳ２１（酸化ステップ）おいては、ウエハの表面を酸化させる。ステップＳ２２（ＣＶＤステップ）においては、ウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ２３（電極形成ステップ）においては、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ２４（イオン打込みステップ）においては、ウエハにイオンを打ち込む。以上のステップＳ２１〜ステップＳ２４のそれぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
【００４０】
ウエハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップＳ２５（レジスト形成ステップ）において、ウエハに感光剤を塗布する。引き続き、ステップＳ２６（露光ステップ）において、上で説明したリソグラフィシステム（露光装置）及び露光方法によってマスクの回路パターンをウエハに転写する。次に、ステップＳ２７（現像ステップ）においては露光されたウエハを現像し、ステップＳ２８（エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップＳ２９（レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【００４１】
また、半導体素子等のマイクロデバイスだけではなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置等で使用されるレチクル又はマスクの製造にも本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態に係る露光装置ＥＸの構成を示す模式図である。
【図２】本実施形態の気体供給装置１００、気体室１０２の概略構成を示す断面図である。
【図３】本実施形態の気体室１０２の概略構成を示す底面図である。
【図４】本実施形態の多孔体１０４の構成を示す断面図である。
【図５】本発明のマイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図６】図５におけるステップＳ１３の詳細工程の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
２０…ウエハステージ（ステージ）
４６…ステージ空間（空間）
７０…機械室（気体供給源）
１００…気体供給装置
１０２（１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ）…気体室
１０３（１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ）…膜体
１０４（１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ）…多孔体（第二膜体）
１０５…通気孔
Ａ…空気（気体）
Ｗ…ウエハ（物体）
ＥＸ…露光装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の空間に気体を供給する気体供給装置であって、
気体供給源と、
柔軟性及び気密性を有する膜体と気体が通過する複数の通気孔を有する多孔体とを含んで形成された気体室と、を備え、
前記気体供給源から前記気体室内に導入された気体を、前記多孔体から前記通気孔を介して前記所定の空間に供給することを特徴とする気体供給装置。
【請求項２】
前記多孔体は、柔軟性を有する第二膜体からなることを特徴とする請求項１に記載の気体供給装置。
【請求項３】
前記膜体と前記第二膜体とは、異なる材質で形成されていることを特長とする請求項２に記載の気体供給装置。
【請求項４】
前記膜体と前記第二膜体の少なくとも一方は、エチレンビニルアルコール共重合体からなることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の気体供給装置。
【請求項５】
露光される物体を保持して移動可能なステージと、該ステージを収容する空間内に気体を供給する気体供給装置と、を備えた露光装置であって、
前記気体供給装置として、請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の気体供給装置を用いることを特徴とする露光装置。
【請求項６】
前記空間内に複数の前記気体室が配置されることを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記複数の気体室は、それぞれが備える前記多孔体の気体を供給する面が連続するように配置されることを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記気体供給装置は、前記ステージの移動面と交差する方向に気体を供給することを特徴とする請求項５から請求項７のうちいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項９】
前記気体供給装置は、前記ステージが移動する範囲よりも広い範囲に気体を供給することを特徴とすることを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、前記リソグラフィ工程において請求項５から請求項９のうちいずれか一項に記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイスの製造方法。
【請求項１】
所定の空間に気体を供給する気体供給装置であって、
気体供給源と、
柔軟性及び気密性を有する膜体と気体が通過する複数の通気孔を有する多孔体とを含んで形成された気体室と、を備え、
前記気体供給源から前記気体室内に導入された気体を、前記多孔体から前記通気孔を介して前記所定の空間に供給することを特徴とする気体供給装置。
【請求項２】
前記多孔体は、柔軟性を有する第二膜体からなることを特徴とする請求項１に記載の気体供給装置。
【請求項３】
前記膜体と前記第二膜体とは、異なる材質で形成されていることを特長とする請求項２に記載の気体供給装置。
【請求項４】
前記膜体と前記第二膜体の少なくとも一方は、エチレンビニルアルコール共重合体からなることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の気体供給装置。
【請求項５】
露光される物体を保持して移動可能なステージと、該ステージを収容する空間内に気体を供給する気体供給装置と、を備えた露光装置であって、
前記気体供給装置として、請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の気体供給装置を用いることを特徴とする露光装置。
【請求項６】
前記空間内に複数の前記気体室が配置されることを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記複数の気体室は、それぞれが備える前記多孔体の気体を供給する面が連続するように配置されることを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記気体供給装置は、前記ステージの移動面と交差する方向に気体を供給することを特徴とする請求項５から請求項７のうちいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項９】
前記気体供給装置は、前記ステージが移動する範囲よりも広い範囲に気体を供給することを特徴とすることを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、前記リソグラフィ工程において請求項５から請求項９のうちいずれか一項に記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイスの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−２７３７１（Ｐ２００７−２７３７１Ａ）
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２０６７３５（Ｐ２００５−２０６７３５）
【出願日】平成１７年７月１５日（２００５．７．１５）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月１５日（２００５．７．１５）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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