JP4378357B2

JP4378357B2 - 露光装置及びその圧力制御方法並びにデバイス製造方法

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Description

本発明は、露光装置及びその圧力制御方法並びにデバイス製造方法に関する。

フォトリソグラフィー技術によって半導体メモリや論理回路等の微細な半導体素子を製造する際に、縮小投影露光装置が使用される。縮小投影露光装置は、レチクル（又はマスク）に描画された回路パターンを投影光学系によってウエハ等に投影して転写する。

縮小投影露光装置で転写できる最小の寸法（解像度）は、露光に用いる光の波長に比例し、投影光学系の開口数（ＮＡ）に反比例する。したがって、波長を短くすればするほど解像度は高くなる。このため、近年の半導体素子の微細化への要求に伴い露光光の短波長化が進められてきた。すなわち、超高圧水銀ランプ（ｉ線（波長が約３６５ｎｍ））、ＫｒＦエキシマレーザー（波長が約２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（波長約１９３ｎｍ）の順に露光光の波長が短くなってきた。

しかし、半導体素子は急速に微細化しており、上記のような紫外域の露光光を用いたフォトリソグラフィー技術では限界がある。そこで、０．１μｍ以下の非常に微細な回路パターンを効率よく転写するために、紫外光よりも更に波長が短い波長１０ｎｍ乃至１５ｎｍ程度の極端紫外線（ＥＵＶ）光を用いた縮小投影露光装置（以下、「ＥＵＶ露光装置」という。）が開発されている。

ＥＵＶ露光装置におけるＥＵＶ光源には、たとえばレーザープラズマ光源が用いられる。これは真空容器中に置かれたターゲット材に高強度のパルスレーザー光を照射し、高温のプラズマを発生させ、これから放射される例えば波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を利用するものである。ターゲット材としては、金属薄膜、不活性ガス、液滴などが用いられ、ガスジェット等の手段で真空容器内に供給される。ターゲットから放射されるＥＵＶ光の平均強度を高くするためにはパルスレーザーの繰り返し周波数は高い方が良く、通常数ｋＨｚの繰り返し周波数で運転される。

ＥＵＶ光の波長領域では、物質による光の吸収が非常に大きい。したがって、可視光や紫外光で用いられるような光の屈折を利用した屈折型光学系は、レンズ等の光学素子に対するＥＵＶ光の透過率が低いために実用的ではなく、反射型光学系が使用される。また、レチクルとしては、ミラーの上に配置された吸収体によって転写すべきパターンを形成した反射型レチクルが用いられる。

ＥＵＶ光は、気体による吸収が大きい。例えば、１０Ｐａの空気で満たされた領域に炭化水素などの炭素を含む分子が残留している環境を考える。このような環境では、光照射によって光学部材の表面に炭素が次第に付着し、この炭素がＥＵＶ光を吸収するために光学部材の反射率が低下する。光学部材表面への炭素付着を防止するためには、ＥＵＶ光が照射される光学部材が配置された領域を少なくとも１０^−４Ｐａ以下、好ましくは１０^−６Ｐａ以下の圧力に維持する必要がある。

しかしながら、露光装置においては、感光剤であるレジストが塗布されたウエハを露光装置の外部から搬入し、レチクルの回路パターンを転写して搬出するという動作を繰り返す。ウエハステージは、走査露光を行うための移動機構やウエハを搬送する搬送機構などの駆動機構を有し、表面積が非常に大きい。また、これらの機構からガスが発生する。よって、ウエハステージが配置されたウエハステージ空間を高真空に維持することは極めて困難である。

更に、ウエハに塗布されたレジストは、露光前に加熱ベーキングされているものの有機物であるために、真空中に搬入するとレジストを構成している有機物やその分解された物質である炭素化合物等が気化する。気化した物質は、真空に維持された露光装置内に拡散する。また、ウエハは大気中から露光装置内に搬入されるため、ウエハの搬入の際にウエハに付着している水分などの空気成分を短時間で除去することは難しく、真空中において除々に離脱する。これらウエハやレジストや露光装置の構成要素から放出されるガス（以降、アウトガスともいう）によって光学部材表面に炭素等の汚染物質が付着し、光学部材の所望の光学特性を得ることができなくなる。なお、大容量の排気ポンプなどを用いて真空状態を高めることは可能であるが、炭素を含む分子や水分が露光装置内、特に、炭化物付着によって反射率が低下するミラーやレチクルが配置された領域に飛散することを防止しなければならない。

そこで、ウエハステージ空間と投影光学系空間との間に隔壁を設け、露光のためのＥＵＶ光が通る光路のみに開口部を設けることでウエハステージ空間からのアウトガスが投影光学系空間に拡散することを防ぐことが考えられる。同様に、投影光学系空間とレチクルステージ空間との間、及び、レチクルステージ空間と照明光学系空間との間にも光路のみに開口部を有する隔壁を設けることができる。２つの空間をつなぐ開口部は、アウトガスの拡散を抑えるためＥＵＶ光が集光するウエハ近傍に配置して可能な限り小さくすべきである。

ここで、単に隔壁に開口部を設けるだけでは開口部のコンダクタンスを所望値にできないことがある。そこで、ＥＵＶ光路が遮られないように、開口部に十分な厚みを持たせた壁が設置されうる。この開口部の厚みを可変とする構成にすることで状況に応じてコンダクタンスを調整することができる。しかし、投影光学系のミラーは光学収差を抑えるためミラーに対して垂直に近い角度で入射することが望ましい。よって、光学系を構成するミラーもウエハやレチクルに近接して配置せざるを得ないため開口部の形状には制限が多くなる。

投影光学系空間へのアウトガスの拡散を防止するため、高純度の不活性ガスを供給することもできる。これによって投影光学系空間の圧力がウエハステージ空間の圧力よりも高くなるため、アウトガスの拡散・流入を防ぐことができる（特許文献１参照）。この不活性ガスには高純度のヘリウムガスや高純度の窒素ガス等を用いる。高純度のヘリウムを供給することによるＥＵＶ光の光源からウエハまでの光路空間の減衰は少なく、光路空間全体を高真空に保った場合に比べても数％も違わない。

また、光源において、ガスプラズマ光源を用いる際にはそのガス成分の影響が照明光学系に届かないように、光路にはＥＵＶ光のみを選択的に透過するフィルターを用いることもできる。このフィルターとしては、例えばＺｒフィルターを用いることもできるが、透過率は、０．５ｍｍ厚の場合で、おおむね５０％と透過率が大きく低下する。

一方、露光装置では定期的なメンテナンスや部品交換などにおいて空間内の真空を解除し、大気開放する必要がある。一般的な真空装置において空間内の真空を解除する場合、解除する空間と解除しない空間との導通を閉じ、不活性ガスや乾燥空気などを空間内に供給して大気圧まで加圧することで大気開放を行う。しかし、ＥＵＶ露光装置では、開口部とミラーがウエハやレチクル近傍に配置されるため、開口部を閉じるような機構を備えることが困難である。そのために、大気開放時はウエハステージ空間と投影光学系空間が開口部を通じて導通され、両空間の間でガスが移動しうる。ＥＵＶ露光装置のように真空度・アウトガス量の異なる空間が開口部を有して並存している場合の真空解除には、それぞれの空間内の初期圧力に応じて以下に示すような問題が生じる。

（１）露光時に投影光学系空間を高真空に保ち、ウエハステージ空間が投影光学系空間よりも高圧となっていた場合、露光装置の真空を解除すると圧力の低い投影光学系空間へアウトガスが拡散・流入する。

（２）露光時に投影光学系空間に不活性ガスを供給しウエハステージ空間よりも高圧となっていた場合、図１３に示すように真空開放時に投影光学系空間とウエハステージ空間との圧力勾配が保たれない。そのために、投影光学系空間にアウトガスが拡散・流入することがある。

このような問題が生じると、光学素子表面へアウトガス物質が付着し、所望の光学特性が得られなくなる。また、投影光学系空間にアウトガスが拡散すると、再排気時に投影光学系空間からの脱ガスに長時間を要し、排気効率が低下する。このような排気効率の低下は装置のダウンタイムの増加につながる。
特開２００５−５７１５４号公報

前述のように、ＥＵＶ露光装置においては、アウトガスの少ない空間とアウトガスの多い空間との間の隔壁に設けられた開口部によって両空間の隔離が不完全となる。そのために、真空解除の際にウエハステージやレチクルステージが配置されるアウトガスの多い空間から投影光学系が配置される空間や照明光学系が配置される空間へアウトガスが拡散することが問題となりうる。

そこで、複数の不完全に隔離された真空領域を持つ露光装置において、真空解除を行う際にアウトガスの多い空間からアウトガスの少ない空間へアウトガスが拡散するのを抑えることが望まれる。

本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、例えば、露光装置において、開口を有する隔壁によって仕切られた２空間の間のアウトガスの移動を制御することを目的とする。

本発明の第１の側面は、光学系を有し真空雰囲気中で前記光学系を介して基板を露光する露光装置に係り、前記露光装置は、前記光学系の少なくとも一部を内包する第１空間と前記第１空間に隣接した第２空間とを仕切り、かつ光を通過させるための開口を有する隔壁と、前記第１空間内の圧力を調整する第１圧力調整器と、前記第２空間内の圧力を調整する第２圧力調整器と、前記第１圧力調整器および前記第２圧力調整器の操作量を出力する制御器とを有し、前記制御器は、前記第１空間内の圧力が前記第２空間内の圧力より高い圧力関係を維持しながら前記第１空間内の圧力および前記第２空間内の圧力を真空から大気圧までの範囲にわたって変化させるように、前記第１圧力調整器および前記第２圧力調整器の操作量を出力するように構成される。

本発明の好適な実施形態によれば、前記制御器は、前記圧力関係が満たされるように前記第１空間内の圧力を上昇させた後、前記圧力関係を維持しながら前記第１空間内の圧力および前記第２空間内の圧力を真空から大気圧へ変化させるように、前記第１圧力調整器および前記第２圧力調整器の操作量を出力するように構成されうる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記制御器は、前記圧力関係を維持しながら前記第１空間内の圧力および前記第２空間内の圧力を大気圧から真空へ変化させるように、前記第１圧力調整器および前記第２圧力調整器の操作量を出力するように構成されうる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記制御器は、前記第１空間内の圧力および前記第２空間内の圧力が予め設定された圧力まで低下した後に、前記第１空間内の圧力が前記第２空間内の圧力より低い圧力関係を満たすように、前記第１圧力調整器および前記第２圧力調整器の操作量を出力するように構成されうる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記予め設定された圧力は、希薄気体境界圧力以下の圧力でありうる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記第１圧力調整器および前記第２圧力調整器は、それぞれ、排気系及び給気系を含みうる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記第１圧力調整器および前記第２圧力調整器は、それぞれ、圧力センサを更に含みうる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記光学系は、原版のパターンを前記基板に投影するための投影光学系および前記原版を照明するための照明光学系の少なくとも一方を含みうる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記露光装置は、前記第２空間に配された、原版を移動させるための原版ステージ機構、前記第２空間に配された、前記基板を移動させるための基板ステージ機構、および前記第２空間に配された光源のいずれかを更に有しうる。

本発明の第２の側面は、露光装置に適用される圧力制御方法に関する。前記露光装置は、光学系と、前記光学系の少なくとも一部を内包する第１空間と前記第１空間に隣接した第２空間とを仕切り、かつ光を通過させるための開口を有する隔壁とを有し、真空雰囲気中で前記光学系を介して基板を露光する。前記圧力制御方法は、前記第１空間内の圧力および前記第２空間内の圧力を測定し、前記測定に基づき、前記第１空間内の圧力が前記第２空間内の圧力より高い圧力関係を維持しながら前記第１空間内の圧力および前記第２空間内の圧力を真空から大気圧までの範囲にわたって変化させる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記圧力制御方法では、前記圧力関係が満たされるように前記第１空間内の圧力を上昇させた後、前記圧力関係を維持しながら前記第１空間内の圧力および前記第２空間内の圧力を真空から大気圧へ変化させうる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記圧力制御方法では、前記圧力関係を維持しながら前記第１空間内の圧力および前記第２空間内の圧力を大気圧から真空へ変化させうる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記圧力制御方法では、前記第１空間内の圧力および前記第２空間内の圧力が予め設定された圧力まで低下した後に、前記第１空間内の圧力が前記第２空間内の圧力より低い圧力関係を満たすように、前記第１空間内の圧力および前記第２空間内の圧力を変化させうる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記第２空間に、原版を移動させるための原版ステージ機構、前記基板を移動させるための基板ステージ機構、および光源のいずれかが配されうる。

本発明の第３の側面は、デバイス製造方法に係り、前記方法は、上記の露光装置を用いて真空雰囲気中で基板を露光する露光ステップと、前記露光された基板を現像する現像ステップと、前記現像された基板を処理する処理ステップとを有する。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。

本発明の露光装置は、基板上の感光剤に潜像パターンを形成するように構成されうる。本発明の露光装置は、基板上の感光剤に潜像パターンを形成するための複数の要素を有する。当該要素には、例えば、投影光学系、基板ステージ機構、原版ステージ機構、照明光学系又は光源等が含まれうる。本発明の露光装置は、１又は複数の要素がそれぞれ配置された複数の空間を有する。当該複数の空間のうちの２つの空間は、開口部が形成された隔壁によって仕切られる。当該空間は、部屋或いは室と同様の意味を有し、何らかの部材によって他の空間から仕切られている。

本発明の露光装置は、例えば、半導体ウエハや液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用のガラス基板のような基板に塗布された感光剤を露光して当該感光剤に潜像パターンを形成するように構成されうる。当該露光には、原版のパターンを介して感光基板を露光するもの、又は感光基板にパターンを描画して当該感光基板を露光するものが含まれうる。露光光には、例えば、紫外光、極紫外（ＥＵＶ：ｅｘｔｒｅｍｅｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）光、Ｘ線等の電磁波、電子線等の粒子線、等の輻射線（ｒａｄｉａｔｉｏｎ）が含まれうる。また、当該露光装置における光学系には、紫外光、極紫外光、Ｘ線等に対する光学系のみならず、当該光学系の作用と同様または類似の作用を電子線等の粒子線に対し及ぼす構成（いわゆる電子光学系等）も含まれ得る。

図１４は、本発明の好適な実施形態の露光装置１１０の概略構成を例示的に示す図である。図１４において、１は励起用パルスレーザー、２は集光レンズ、３はターゲットガス供給装置、４はプラズマ、５はＥＵＶ光である。６は照明系第一ミラー、７はオプティカルインテグレータ、８は照明系第二ミラー、９は画角制限アパーチャ、１０は照明系第三ミラーである。１１は反射型レチクル、１２はレチクルチャック（レチクル保持装置）、１３はレチクルステージ機構、１４はレチクルアライメント光学系（レチクルアライメント検出機構）である。

１５は投影系第一ミラー、１６は投影系第二ミラー、１７は投影系第三ミラー、１８は開口制限アパーチャ、１９は投影系第四ミラーであり、これらのミラー１５〜１９は投影光学系を構成している。２０は投影ＥＵＶ光である。２１は基板、２２は基板チャック、２３は基板ステージ機構、２４は基板アライメント光学系（基板アライメント検出機構）である。

２５は基板ステージ機構２３の空間と投影光学系の空間とを仕切る隔壁である。２６は基板ステージ機構２３が配置された基板ステージ空間である。２７は投影ＥＵＶ光２０を通すための開口部である。２８は投影光学系が配置された投影光学系空間である。２９は投影光学系空間２８とレチクルステージ空間とを仕切る隔壁、３０は投影光学系空間２８と照明光学系空間とを仕切る隔壁である。３１はレチクル１１で反射されたＥＵＶ光を通すために隔壁２９に設けられた開口部、３２はレチクル１１に照射されるＥＵＶ光を通すための開口部である。

３３はレチクルステージ空間と照明光学系空間とを仕切る隔壁、３４はレチクルステージ空間、３５は光源空間と照明光学系空間とを仕切る隔壁、３６はＥＵＶ光を光源側から照明系側に透過させる開口部（窓）である。３７は照明光学系空間、３８は光源空間である。

３９は光源空間３８を排気する排気系、４０は照明光学系空間３７を排気する排気系である。４１はレチクルステージ空間３４を排気する排気系、４２は投影光学系空間２８を排気する排気系、４３は基板ステージ空間２６を排気する排気系である。

４４は照明光学系空間３７に高純度ヘリウムガスを供給する給気バルブ、４５は投影光学系空間２８に高純度ヘリウムガスを供給する給気バルブである。４６はレチクルステージ空間３４に高純度ヘリウムガスを供給する給気バルブ、４７は基板ステージ空間２６に高純度窒素ガスを供給する給気バルブである。４８は光源空間３８に高純度窒素ガスを供給する給気バルブである。給気バルブは、それに接続された不図示の給気ラインとともに、空間にガスを供給する給気系を構成する。

４９は照明光学系空間３７の圧力を測定する圧力計、５０は投影光学系空間２８の圧力を測定する圧力計、５１はレチクルステージ空間３４の圧力を測定する圧力計である。５２は基板ステージ空間２６の圧力を測定する圧力計、５３は光源空間３８の圧力を測定する圧力計である。

上記の排気系及び給気系、好ましくは、更に圧力計を含んで圧力調整器が構成される。１つの例を挙げれば、排気系４２、給気バルブ４５を含む給気系、及び、好ましくは更に圧力計５０を含んで１つの圧力調整器が構成される。他の例を挙げれば、排気系４３、給気バルブ４７を含む給気系、及び、好ましくは更に圧力計５２を含んで１つの圧力調整器が構成される。圧力調整器が圧力計を含んで構成される場合には、圧力計による圧力のモニタ結果に基づいて給気系及び排気系の少なくとも一方を動作させることによって調整対象の空間の圧力を調整することができる。

更に、図１４において、１００は、空間２６、２８、３４、３７、３８内の圧力を制御するため、給気バルブ４４〜４８および排気系３９〜４３の少なくとも一方の操作量を出力する圧力コントローラ（制御器）である。

露光装置１１０は、例えば、露光用の照明光としてＥＵＶ光（例えば、波長１３．４ｎｍ）を用いて、レチクル（原版）１１に形成された回路パターンを介して基板２１を露光するＥＵＶ露光装置として構成されうる。露光装置１１０は、例えば、ステップ・アンド・スキャン方式又はステップ・アンド・リピート方式として構成されうる。露光装置１１０は、サブミクロンやクオーターミクロン（例えば、０．１μｍ）以下のフォトリソグラフィー工程に好適である。

ここで、ステップ・アンド・スキャン方式とは、レチクル及び基板を連続的にスキャン（走査）しながらレチクルパターンを介して基板を露光する方式である。ステップ・アンド・リピート方式とは、レチクル及び基板を静止させた状態で露光領域を一括露光する方式である。いずれの方式でも、１ショットの露光終了後に基板を次の１ショットの露光のためにステップ移動させる。

露光装置１１０は、光源空間３８、照明光学系空間３７、レチクルステージ空間３４、投影光学系空間２８、基板ステージ空間２６を有する。これらの空間と空間とを分離する隔壁には、露光のためのＥＵＶ光が通過する光路に開口部が設けられている。したがって、それぞれの空間は開口部を通じて連通しているが、それぞれの空間の真空度とアウトガス量が個別に制御される。

光源空間３８について説明する。光源空間３８は、レーザープラズマ光源によってＥＵＶ光を発生させる空間である。例えば、ターゲットガス供給装置３から供給されるターゲットガスを励起用パルスレーザー１から発射されるレーザー光によって励起することによってＥＵＶ光５を発生させることができる。ターゲットとしてガスを用いるため、光源空間３８は、ターボポンプを含む排気系３９によって真空に保たれる。光源空間３８の真空度は、圧力計５３によって管理される。光源空間３８は、不活性ガスを供給する供給バルブ４８によって真空を解除することができる。

次に照明光学系について説明する。光源空間３８と照明光学系空間３７とを分離する隔壁３５には、光源空間３８から照明光学系空間３７に提供されるＥＵＶ光を通過させるための開口部が設けられている。また、照明光学系空間３７は、光学素子表面がアウトガスによって汚染されることを回避するため排気系４０と圧力計４９によって高真空に保たれる。

この実施形態では、照明光学系は、照明系第一ミラー６、照明系第二ミラー８、照明系第三ミラー１０の３枚のミラーで構成される。なお、照明系第一ミラー６は、光源空間３８内に配置されている。照明系第二ミラー８と照明系第三ミラー１０との間にはレチクル１１に照射される光線の画角を制限するための画角制限アパーチャ９が配置される。照明光学系空間３７は、不活性ガスを供給する供給バルブ４４によって真空を解除することができる。

次にレチクルステージ空間３４について説明する。レチクル１１は、反射型レチクルで、ミラーの上に転写されるべき回路パターン（または像）が形成され、レチクルステージ機構１３により支持および駆動される。レチクル１１から発せられた回折光は、投影光学系を介して基板２１上に投影される。レチクル１１と基板２１とは、光学的に共役の関係に配置される。露光装置１１０がステップ・アンド・スキャン方式（スキャナー）として構成される場合には、レチクル１１と基板２１とを投影光学系の縮小倍率比（例えば４：１）の速度比でスキャンすることによりレチクル１１のパターンを基板２１上に転写する。露光装置１１０がステップ・アンド・リピート方式（ステッパー）として構成される場合には、レチクル１１と基板２１とを静止させた状態で露光が行われる。レチクルステージ空間３４は、不活性ガスを供給する供給バルブ４６を用いることで真空を解除することができる。

レチクルステージ機構１３は、レチクルチャック１２を介してレチクル１１を支持し、図示しない駆動機構を含む。レチクルチャック１２は、例えば静電吸着力によってレチクル１１を吸着する。図示しない駆動機構は、リニアモータなどで構成され、少なくともＸ方向にレチクルステージを駆動することでレチクル１１を移動させることができる。スキャナーとして構成される場合には、露光装置１１０は、レチクル１１と基板２１とを同期させてスキャンする。

投影光学系空間２８に配置された投影光学系は、複数のミラー１５〜１７、１９を用いて、レチクル１１面上のパターンを像面にある基板２１上に縮小投影する。反射ミラー１５〜１７、１９としては、光の損失を抑えるために多層膜ミラーを用いることが好ましい。しかし、多層膜ミラーを用いても可視光におけるミラーの反射より光の損失が大きいため、反射ミラー１５〜１７、１９の枚数は最小限に抑えるべきであり、４枚乃至６枚程度で構成されることが望ましい。少ない枚数のミラーで広い露光領域を実現するには、光軸から一定の距離だけ離れた細い円弧状の領域（リングフィールド）だけを用いて、レチクル１１と基板２１を同時に走査する構成が望ましい。反射ミラー１５〜１７、１９の反射面の形状は、凸面又は凹面の球面又は非球面である。投影光学系空間２８は、不活性ガスを供給する供給バルブ４５を用いることで真空を解除することができる。

基板２１は、例えば、半導体ウエハ、又は、液晶表示装置用ガラス基板とすることができる。基板２１上には、フォトレジスト（感光剤）が塗布されている。フォトレジストが塗布された基板を感光基板ともいうものとする。

基板ステージ機構２３は、基板チャック２２を介して基板２１を支持し、図示しない駆動機構を含む。基板ステージの位置とレチクルステージの位置は、例えば、レーザー干渉計等の計測装置により監視されうる。露光装置１１０がスキャナーとして構成される場合には、計測装置による計測結果にしたがって基板ステージとレチクルステージとが一定の速度比率で駆動される。基板ステージ機構２３は、粗動ステージ、微動ステージ等を含んで構成されうる。基板ステージ空間２６は、不活性ガスを供給する供給バルブ４７を用いることで真空を解除することができる。

アライメント検出機構１４、２４は、レチクル１１と投影光学系空間２８の光軸との位置関係、及び、基板２１と投影光学系空間２８の光軸との位置関係を測定する。そして、レチクル１１の投影像が基板２１の所定位置に形成されるようにレチクルステージ及びウエハステージの位置と角度を設定する。

フォーカス位置検出機構６０は、基板２１の表面の位置、すなわち光軸方向のフォーカス位置を計測し、基板ステージの位置及び角度を制御する。これによって、露光中に常に基板２１の表面を投影光学系の像面に一致させる。

基板ステージ空間２６、投影光学系空間２８、レチクルステージ空間３４、照明光学系空間３７、光源空間３８には、それぞれ高真空まで排気可能なターボ分子ポンプが設置されている。前述したように、それぞれの空間は開口部により連通しているので、それぞれの空間に排気ポンプがなくても真空引きは可能である。しかしながら、各空間のために専用の排気ポンプが設けられていない場合には、開口部のコンダクタンスのために、全ての空間を高真空まで排気することは難しい。

それぞれの空間の不純物成分をなくすためには、一旦可能な限り高真空まで真空引きをおこなう必要がある。特に、光学系が配置されている投影光学系空間については、アウトガスによる光学素子への悪影響を最小化するために、駆動機構などのアウトガス要因ができるだけ少なくなるよう設計される。これにより、超高真空域まで真空引きすることが可能となり光学系空間の水分や炭素成分を非常に少ない状態に保つことができる。

結果として、投影光学系空間２８は、その他のステージ空間等よりも低い圧力とすることができる。しかし、投影光学系空間２８が基板ステージ空間２６よりも低圧になることによりウエハステージ空間２６から投影光学系空間２８へアウトガスが拡散することが考えられる。そこで、投影光学系空間２８を真空引きした後、投影光学系空間２８に対してバルブ４５を用いて高純度のヘリウムを供給してもよい。バルブ４５は、露光装置の真空解除時のリークバルブとして用いることもできる。

同様に、レチクルステージ空間３４や照明光学系空間３７、基板ステージ空間２６に高純度のヘリウムを供給してもよい。ヘリウムを供給することにより、光源から基板までの光路空間に存在する気体によるＥＵＶ光の減衰が低減され、光路空間全体を高真空に保った場合に比べても数％も違わない。なお、コストの点からヘリウムでなく乾燥空気や高純度窒素ガスを用いてもよいが、この場合は、ＥＵＶ光の光路空間での減衰がヘリウムを用いる場合に比較して大きくなる。

定期的なメンテナンスや部品交換などによって露光装置の真空を解除し、大気開放する際は、それぞれの空間に配置された排気系の排気量を絞るとともに、給気バルブを開放して不活性ガスを供給する。しかし、それぞれの空間は開口部を通じて導通しているため、空間の間でガスが移動しうる。これに起因して基板ステージ空間２６のアウトガスが投影光学系空間２８に拡散・流入するという問題が生じる。そこで、真空解除時は、基板ステージ空間２６からのアウトガスの拡散・流入を防ぐように、それぞれの空間の圧力を制御して圧力勾配を与える。

以下、圧力コントローラ１００による空間２６、２８、３４、３７、３８の圧力制御について詳細に説明する。露光装置は、例えば、組み立て中に組み立てのために、メンテナンスのために、又は、修理のために、真空解除されうる。以下では、代表的に、投影光学系空間２８と基板ステージ空間２６との圧力制御について説明する。これは、投影光学系空間が特にアウトガスの影響を大きく受けるため、アウトガスの主な発生要因となる基板ステージ空間２６からのアウトガスの拡散がもっとも問題となるためである。真空解除時には、大きく分けて以下に示すような圧力制御が考えられる。図３は、視認性を高めるために図１４から構成要素の一部を抜き出して示した図である。

＜圧力制御１＞
投影光学系空間２８が高真空に保たれ、基板ステージ空間２６が低真空に保たれている場合（投影光学系空間の圧力＜基板ステージ空間の圧力）、圧力コントローラ１００は、図１に例示的に示す圧力制御を行う。ここで、投影光学系空間２８は、相対的にアウトガス発生量が少なく、基板ステージ空間２６は、相対的にアウトガス発生量が多い。

すなわち、圧力コントローラ１００は、まず、高純度に保たれるべき投影光学系空間２８の圧力を最初に上げて基板ステージ空間２６より高圧とする（予備昇圧手順）。次いで、圧力コントローラ１００は、投影光学系空間２８の圧力が基板ステージ空間２６の圧力よりも高い関係が維持された状態で両者を大気圧まで昇圧する（昇圧手順）。

＜圧力制御２＞
投影光学系空間２８に高純度のガスを供給して、基板ステージ空間２６側からのコンタミ原因物質の混入を阻止しようとしている場合には、圧力コントローラ１００は、図２に例示的に示す圧力制御を行う。すなわち、圧力コントローラ１００は、投影光学系空間２８の圧力が基板ステージ空間２６の圧力よりも高い関係が維持された状態で両者を大気圧まで昇圧する（昇圧手順）。

図４は、圧力コントローラ１００による圧力制御の手順を示すフローチャートである。この手順に従うことによって、上記の＜圧力制御１＞、＜圧力制御２＞がなされる。なお、図４では、露光可能な真空状態を初期状態としている。

図４中の記号の意味は以下のとおりである。

Ｐ_Ｗ：基板ステージ空間２６の圧力
Ｐ_ＰＯ：投影光学系空間２８の圧力
α：異物流入に対する圧力マージン
β：隔壁強度に対する圧力マージン
α（異物流入に対する圧力マージン）は、基板ステージ空間２６から投影光学系空間２８へのアウトガス拡散を防止するための圧力差についての圧力マージンである。高真空では分子同士の衝突がごく少ないため、通常の気体や流体のように差圧を設けることによって流入を防ぐ方法をとることができない。

気体の希薄度はクヌッセン数（Ｋｎ：Ｋｎｕｄｓｅｎｎｕｍｂｅｒ）によりＫｎ=λ/Ｌとして定義される。ここで、λは気体分子の平均自由行程、Ｌは流れ場の代表長さである。Ｋｎが０．０１を超える（Ｋｎ＞０．０１）と気体は希薄気体となり連続流とみなせなくなるため、差圧を設けることによってアウトガス流入を防ぐことは困難となる。

αは、例えば、圧力Ｐ_ＷおよびＰ_ＰＯが略大気圧であるときは１０Ｐａ程度とし、圧力Ｐ_ＷおよびＰ_ＰＯの低下にしたがって減少する値（圧力差）とすることができる。

β（隔壁強度に対する圧力マージン）は、対象としている２つの空間２６、２８の圧力差が隔壁の強度を超えないように、あらかじめ設定される安全量である。２つの空間２６、２８の圧力差がβを超えないようにそれぞれの空間の圧力が制御される。βは、対象としている隔壁の強度に応じて設定されるパラメータであり、例えば、１００Ｐａ以下として設定されうる。隔壁には、振動を隔離する蛇腹や、メンテナンス用の開閉扉、コンダクタンス制御用の可変開口部などの機構が備わることから、隔壁に大きな圧力差を与えることは避けるべきである。隔壁と隔壁に付随する要素に十分な強度があればより大きな圧力マージンβを設定することもできる。

ステップ１では、圧力コントローラ１００は、投影光学系空間２８の圧力Ｐ_ＰＯと基板ステージ空間２６の圧力Ｐ_Ｗをそれぞれ圧力センサ５０と圧力センサ５２を用いて測定する。更に、ステップ１では、圧力コントローラ１００は、Ｐ_Ｗ＋β≧Ｐ_ＰＯ≧Ｐ_Ｗ＋αを満たすかどうかを判断する。ここで、Ｐ_Ｗ＋β≧Ｐ_ＰＯを満たすかどうかは、両空間の圧力差が隔壁２５の強度に対する圧力マージンβに収まっているかどうかを意味する。Ｐ_ＰＯ≧Ｐ_Ｗ＋αを満たすかどうかは、投影光学系空間２８の圧力Ｐ_ＰＯが異物流入に対する圧力マージンα以上基板ステージ空間２６の圧力Ｐ_Ｗよりも高いかを意味する。Ｐ_Ｗ＋β≧Ｐ_ＰＯ≧Ｐ_Ｗ＋αを満たす場合にはステップ２に進み、満たさない場合にはステップ６に進む。

ステップ２では、圧力コントローラ１００は、ステップ１で測定した投影光学系空間２８の圧力Ｐ_ＰＯが大気圧に達しているかを判断する。ただし、投影光学系空間２８は、真空解除後も異物流入の可能性があり与圧する必要がある。そこで、ステップ２では、大気圧にαを加えた圧力を判断基準として、投影光学系空間２８が大気圧に到達したかどうかを判断することが望ましい。投影光学系空間２８の圧力が大気圧に達していない場合はステップ３に進み、達している場合はステップ４に進む。

ステップ３では、圧力コントローラ１００は、給気バルブ４５（第１圧力調整器）を開いて高純度ヘリウムを投影光学系空間２８に供給して、単位量だけ投影光学系空間２８を昇圧する。

ステップ４では、圧力コントローラ１００は、ステップ１で測定した基板ステージ空間２６の圧力Ｐ_Ｗが大気圧に達しているかどうかを判断する。基板ステージ空間２６の圧力が大気圧に達していない場合はステップ５に進み、達している場合はステップ９に進み、一連の圧力制御を終了する。

ステップ５では、圧力コントローラ１００は、給気バルブ４７（第２圧力調整器）を開いて窒素ガスを基板ステージ空間２６に供給して、単位量だけ基板ステージ空間２６を昇圧する。ただし、アウトガスの流入・拡散が考えられ、αを十分に大きく設定しなければならない場合、ステップ５を省略することができる。この場合は、投影光学系空間２８に供給された高純度のヘリウムガスが開口部２７を通じて基板ステージ空間２６へ流入・拡散するため、Ｐｗは時間の経過によってステップ４の判断条件を満たす。

ステップ６では、圧力コントローラ１００は、Ｐ_ＰＯ＜Ｐ_Ｗ＋αを満たすかどうかを判断する。ここで、Ｐ_ＰＯ＜Ｐ_Ｗ＋αを満たすことは、ステップ１において、Ｐ_ＰＯ≧Ｐ_Ｗ＋αを満たさなかったことを意味する。逆に、Ｐ_ＰＯ＜Ｐ_Ｗ＋αを満たさないことは、ステップ１においてＰ_ＰＯ≧Ｐ_Ｗ＋αを満たしたこと、すなわち、ステップ１においてＰ_Ｗ＋β≧Ｐ_ＰＯを満たさなかったことを意味する。Ｐ_ＰＯ＜Ｐ_Ｗ＋αを満たす場合にはステップ８に進み、満たさない場合にはステップ７に進む。

ステップ７では、圧力コントローラ１００は、給気バルブ４７（第２圧力調整器）を開いて窒素ガスを基板ステージ空間２６に供給して、単位量だけ基板ステージ空間２６を昇圧する。

ステップ８では、圧力コントローラ１００は、給気バルブ４５（第１圧力調整器）を開いて高純度ヘリウムを投影光学系空間２８に供給して、単位量だけ投影光学系空間２８を昇圧する。

ステップ９では、圧力コントローラ１００は、真空解除に関する一連の圧力制御を終了する。

上記の圧力制御によって低アウトガス空間（投影光学系空間２８）を保護しながら真空解除した後には、再度、露光装置を真空状態に移行する必要がある。本発明の好適な実施形態の圧力制御によれば、真空解除後に基板ステージ空間２６の圧力よりも投影光学系空間２８の圧力の方が高く保たれる。このため、再び露光装置を真空状態へ移行させるときには、上記の圧力制御方法と同様にこの圧力差を保ったまま排気することで基板ステージ空間２６から投影光学系空間２８へのアウトガスの拡散・流入を防ぐことができる。

露光装置を再排気した後の露光時における投影光学系空間２８と基板ステージ空間２６との圧力関係に応じて、両空間２８、２６の圧力制御として以下に示すような圧力制御が考えられる。

＜圧力制御３＞
露光時において、投影光学系空間２８が高真空に保たれ、基板ステージ空間２６が低真空に保たれる場合（投影光学系空間の圧力＜基板ステージ空間の圧力）、圧力コントローラ１００は、図５に例示的に示す圧力制御を行う。図５において、”希薄気体境界圧力”は、通常の気体と希薄気体との境界近傍の圧力であり、例えばクヌッセン数ＫｎがＫｎ＝０．０１となる圧力である。

真空解除後は、＜圧力制御１＞によって投影光学系空間２８に高純度ガスを供給して基板ステージ空間２６よりも高圧に保たれているため、排気開始時には投影光学系空間２８は基板ステージ空間２６よりも高圧である。

圧力コントローラ１００は、まず、投影光学系空間２８と基板ステージ空間２６の圧力が希薄流体境界圧力よりも高い間は、その差圧を保ったまま排気する（降圧手順）。このときの圧力制御は、図４に示したフローチャートと同様に異物流入に対する圧力マージンα、隔壁強度に対する圧力マージンβを考慮して行うことが好ましい。

圧力コントローラ１００は、投影光学系空間２８と基板ステージ空間２６の圧力が希薄流体境界圧力よりも低くなると、差圧によっては投影光学系空間２８への異物の流入を防ぐことができない。そこで、圧力コントローラ１００は、投影光学系空間２８と基板ステージ空間２６の圧力が希薄流体境界圧力よりも低くなると、両空間２８、２６の圧力をすみやかにそれぞれの目標圧力まで移行させる（追加降圧手順）。ここで、投影光学系空間２８の圧力と基板ステージ空間２６の圧力とが逆転し、投影光学系空間２８が高真空に保たれる。

＜圧力制御４＞
露光時において、投影光学系空間２８に高純度のガスを供給して基板ステージ空間２６側からのコンタミ原因物質の混入を阻止している場合には、圧力コントローラ１００は、図６に例示的に示すような圧力制御を行う。

真空解除後は、投影光学系空間２８に高純度ガスを導入して基板ステージ空間２６よりも高圧に保たれているため、排気開始時には投影光学系空間２８は基板ステージ空間２６よりも高圧である。よって、この差圧を保ったまま排気するよう圧力を制御する（降圧手順）。

さて、空間２８，２６のアウトガスを低減させるため、空間２８，２６を到達真空度まで排気することが考えられる。この場合、図７に示すような圧力制御を行うことが望ましい。図７に示す圧力制御では、投影光学系空間２８と基板ステージ空間２６の圧力が希薄流体境界圧力よりも低くなるまでは、差圧を保ちながら排気する。そして、投影光学系空間２８と基板ステージ空間２６の圧力が希薄流体境界圧力よりも低くなると、投影光学系空間２８と基板ステージ空間２６の圧力をすみやかに到達真空度にまで排気する。この際に、図７では基板テージ空間２６の圧力が投影光学系空間２８の圧力よりも高くなっている。これは、基板ステージ空間２６にはアウトガス発生要因が多いためである。この点については、投影光学系空間２８のための排気系４２と基板ステージ空間２６のための排気系４３の構成に依存する。

到達真空度まで空間２８，２６を排気した後、投影光学系空間２８に高純度のガスを導入し、基板ステージ空間２６からのアウトガスの流入・拡散が生じないように目標圧力まで加圧する。

＜圧力制御４＞として説明した圧力制御についても、異物流入に対する圧力マージンα、隔壁強度に対する圧力マージンβを考慮して行うことが好ましい。以上の＜圧力制御１＞〜＜圧力制御４＞は、代表的に、投影光学系空間２８と基板ステージ空間２６とを対象として説明されたが、例えば、次のような適用も可能である。

（適用例１）
図８に示すように、投影光学系空間２８とレチクルステージ空間３４を制御対象として、上記実施形態における基板ステージ空間２６に対する圧力制御をレチクルステージ空間３４に対して行う。

（適用例２）
図９に示すように、レチクルステージ空間３４と照明光学系空間３７を制御対象とする。そして、上記実施形態におけるウエハステージ空間２６に対する圧力制御をレチクルステージ空間３４に対して行い、投影光学系空間２８に対する圧力制御を照明光学系空間３７に対して行う。

（適用例３）
図１０に示すように、照明光学系空間３７と光源空間３８を制御対象とする。そして、上記実施形態における基板ステージ空間２６に対する圧力制御を光源空間３８に対して行い、投影光学系空間２８に対する圧力制御を照明光学系空間３７に対して行う。

（適用例４）
図１１に示すように、照明光学系空間（３７）と投影光学系空間（２８）との間の隔壁（３０）を取り払って１つ光学系空間５４とする。そして、上記実施形態における投影光学系空間２８に対する圧力制御を光学系空間５４に対して行う。

（適用例５）
適用例４における基板ステージ空間２６に対する圧力制御をレチクルステージ空間３４に対して行う。

（適用例６）
適用例４における基板ステージ空間２６に対する圧力制御を光源空間３８に対して行い、投影光学系空間２８に対する圧力制御を光学系空間５４に対して行う。

（適用例７）
図１２に示すように、照明光学系空間（３７）とレチクルステージ空間（３４）との間の隔壁（３３）を取り払って１つのレチクル照明光学系空間６５とする。そして、上記実施形態におけるウエハステージ空間２６に対する圧力制御をレチクル照明光学系空間６５に対して行う。

（適用例８）
上記（適用例７）において、ウエハステージ空間２６に対する圧力制御を光源空間３８に対して行い、投影光学系空間２８に対する圧力制御をレチクル照明光学系空間６５に対して行う。

更に、光源空間３８と照明光学系空間３７との間の窓３６を閉塞するように、ゲートバルブを設けることもできる。これにより光源空間３８のみの真空解除を行うことができる。

また、上記の実施形態及び適用例を３つ以上の空間の圧力制御に応用することもできる。例えば、基板ステージ空間２６、投影光学系空間２８及びレチクルステージ空間３４を制御対象として、図４のフローチャートに準じて圧力制御を行うことができる。例えば、基板ステージ空間２６に対する圧力制御を基板ステージ空間２６と同様にアウトガスの高いレチクルステージ空間３４の圧力制御にも適用することができる。この場合、図４における「基板ステージ空間」を「基板ステージ空間及びレチクルステージ空間」と読み替えればよい。

ここで、このような圧力制御において、ウエハステージ空間２６とレチクルステージ空間３４とに圧力差を設けてもよい。この場合、図４のフローチャートに記載された基板ステージ空間２６に対する圧力制御をステージ空間２６、３４の双方に適用しながら基板ステージ空間２６とレチクルステージ空間３４との間の圧力差を設ければよい。

このような３つ以上の空間での圧力制御を次のように変更してもよい。

（変形例１）
基板ステージ空間２６に対する圧力制御とレチクルステージ空間３４に対する圧力制御とを入れ替える。

（変形例２）
基板ステージ空間２６に対する圧力制御を光源空間３８に対して行い、投影光学系空間２８に対する圧力制御を照明光学系空間３７に対して行う。

（変形例３）
投影光学系空間２８に対する圧力制御を光学系空間５４に対して行う。

（変形例４）
投影光学系空間２８に対する圧力制御を光学系空間５４に対して行い、レチクルステージ空間３４に対する圧力制御を光源空間３８に対して行う。

（変形例５）
基板ステージ空間２６に対する圧力制御をレチクルステージ空間３４に対して行い、投影光学系空間２８に対する圧力制御を光学系空間５４に対して行い、レチクルステージ空間３４に対する圧力制御を光源空間３８に対して行う。

（変形例６）
レチクルステージ空間３４に対する圧力制御をレチクル照明光学系空間６５に対して行う。

（変形例７）
基板ステージ空間２６に対する圧力制御を光源空間３８に対して行い、レチクルステージ空間３４に対する圧力制御をレチクル照明光学系空間６５に対して行う。

（デバイス製造方法への応用）
次に上記の露光装置を利用した半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図１５は、半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。ステップ1（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ2（マスク作製）では設計した回路パターンに基づいてマスクを作製する。一方、ステップ3（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ4（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記のマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ5（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ4によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組み立て工程を含む。ステップ6（検査）ではステップ5で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これを出荷（ステップ7）する。

図１６は、上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す図である。ステップ11（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ12（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を成膜する。ステップ13（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ14（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ15（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ16（露光）では上記の露光装置によって回路パターンをウエハ上に塗布された感光剤に転写して潜像パターンを形成する。ステップ17（現像）ではウエハに転写された潜像パターンを現像してレジストパターンを形成する。ステップ18（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ19（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。

真空度とアウトガス量の異なる２つの空間が存在し開口部を有する隔壁によって両空間が接続されたＥＵＶ露光装置等の露光装置に本発明を適用した場合において、次のような効果がある。

露光装置の真空を解除する場合、高真空に保たれアウトガス量の少ない第１空間の圧力がアウトガス量の多い第２空間の圧力よりも高い関係を維持することにより第１空間へのアウトガスの拡散を防止することができる。これにより、露光装置のダウンタイムを低減することができる。

メンテナンス等の終了後も同様の圧力関係となるよう圧力を制御し再排気することで、高真空空間へのアウトガスの拡散を防止することができ、かつ露光装置のダウンタイムを低減することができる。

高真空の第１空間に高純度のガスを供給している場合も同様に、アウトガス量の多い低真空の第２空間よりも高い圧力となるよう制御することにより、高真空空間へのアウトガスの拡散を防止できる。これにより、露光装置のダウンタイムを低減することができる。

高真空の第１空間に高純度のガスを供給している場合も、メンテナンス等の終了後、同様の圧力関係となるよう再排気することで、高真空空間へのアウトガスの拡散を防止できる。これにより、露光装置のダウンタイムを低減することができる。

また、真空解除時にそれぞれの空間に圧力差を設けることで、アウトガスの拡散を制御するため、隔壁の開口部に開閉可能な扉の設置を省くことができる。

上記方法によって圧力を制御しながら真空を解除し及び再排気を行うことで、高真空空間へのアウトガスの流入・拡散を防ぐことができる。これによって高真空空間に載置される光学素子への不純物の付着を低減することができ、光学特性の劣化を抑えることができる効果がある。

本発明の好適な実施形態の圧力制御（圧力制御１）を示す図である。本発明の好適な実施形態の圧力制御（圧力制御２）を示す図である。図１４から構成要素の一部を抜き出して示した図である。本発明の好適な実施形態における圧力制御のフローチャートである。本発明の好適な実施形態の圧力制御（圧力制御３）を示す図である。本発明の好適な実施形態の圧力制御（圧力制御４）を示す図である。本発明の好適な実施形態の圧力制御（圧力制御４の変形例）を示す図である。図１４から構成要素の一部を抜き出して示した図である。図１４から構成要素の一部を抜き出して示した図である。図１４から構成要素の一部を抜き出して示した図である。本発明の一実施形態における圧力制御対象の空間（光学系空間−基板ステージ空間）を示す図である。本発明の一実施形態における圧力制御対象の空間（投影光学系−レチクル照明光学系空間）を示す図である。真空解除時におけるアウトガス流入・拡散問題を説明するための図である。本発明の好適な実施形態の露光装置の概略構成を示す図である。本発明の好適な実施形態のデバイス製造方法を示す図である。本発明の好適な実施形態のデバイス製造方法を示す図である。

符号の説明

１励起用パルスレーザー
２集光レンズ
３ターゲットガス供給装置
４プラズマ
５ＥＵＶ光
６照明系第一ミラー
７オプティカルインテグレータ
８照明系第二ミラー
９画角制限アパーチャ
１０照明系第三ミラー
１１反射型レチクル
１２レチクル保持装置
１３レチクルステージ機構
１４レチクルアライメント光学系
１５投影系第一ミラー
１６投影系第二ミラー
１７投影系第三ミラー
１８開口制限アパーチャ
１９投影系第四ミラー
２０投影ＥＵＶ光
２１基板
２２基板チャック
２３基板ステージ機構
２４基板アライメント光学系
２５隔壁
２６基板ステージ空間
２７開口部
２８投影光学系空間
２９隔壁
３０隔壁
３１開口部
３２開口部
３３隔壁
３４レチクルステージ空間
３５隔壁
３６開口部（窓）
３７照明光学系空間
３８光源空間
３９排気系
４０排気系
４１排気系
４２排気系
４３排気系
４４給気バルブ
４５給気バルブ
４６給気バルブ
４７給気バルブ
４８給気バルブ
４９圧力計
５０圧力計
５１圧力計
５２圧力計
５３圧力計
５４光学系空間
６１圧力計
６５レチクル照明光学系空間
６９排気系

Claims

光学系を有し、真空雰囲気中で前記光学系を介して基板を露光する露光装置であって、
前記光学系の少なくとも一部を内包する第１空間と前記第１空間に隣接した第２空間とを仕切り、かつ光を通過させるための開口を有する隔壁と、
前記第１空間内の圧力を調整する第１圧力調整器と、
前記第２空間内の圧力を調整する第２圧力調整器と、
前記第１圧力調整器および前記第２圧力調整器の操作量を出力する制御器とを有し、
前記制御器は、前記第１空間内の圧力が前記第２空間内の圧力より高い圧力関係を維持しながら前記第１空間内の圧力および前記第２空間内の圧力を真空から大気圧までの範囲にわたって変化させるように、前記第１圧力調整器および前記第２圧力調整器の操作量を出力する、
ことを特徴とする露光装置。
前記制御器は、前記圧力関係が満たされるように前記第１空間内の圧力を上昇させた後、前記圧力関係を維持しながら前記第１空間内の圧力および前記第２空間内の圧力を真空から大気圧へ変化させるように、前記第１圧力調整器および前記第２圧力調整器の操作量を出力することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
前記制御器は、前記圧力関係を維持しながら前記第１空間内の圧力および前記第２空間内の圧力を大気圧から真空へ変化させるように、前記第１圧力調整器および前記第２圧力調整器の操作量を出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
前記制御器は、前記第１空間内の圧力および前記第２空間内の圧力が予め設定された圧力まで低下した後に、前記第１空間内の圧力が前記第２空間内の圧力より低い圧力関係を満たすように、前記第１圧力調整器および前記第２圧力調整器の操作量を出力することを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
前記予め設定された圧力は、希薄気体境界圧力以下の圧力であることを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
前記第１圧力調整器および前記第２圧力調整器のそれぞれは、排気系および給気系を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の露光装置。
前記第１圧力調整器および前記第２圧力調整器のそれぞれは、圧力センサを更に含むことを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
前記光学系は、原版のパターンを前記基板に投影するための投影光学系および前記原版を照明するための照明光学系の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の露光装置。
前記第２空間に配された、原版を移動させるための原版ステージ機構、前記第２空間に配された、前記基板を移動させるための基板ステージ機構、および前記第２空間に配された光源のいずれかを更に有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の露光装置。
光学系と、前記光学系の少なくとも一部を内包する第１空間と前記第１空間に隣接した第２空間とを仕切り、かつ光を通過させるための開口を有する隔壁とを有し、真空雰囲気中で前記光学系を介して基板を露光する露光装置に適用される圧力制御方法であって、
前記第１空間内の圧力および前記第２空間内の圧力を測定し、
前記測定に基づき、前記第１空間内の圧力が前記第２空間内の圧力より高い圧力関係を維持しながら前記第１空間内の圧力および前記第２空間内の圧力を真空から大気圧までの範囲にわたって変化させる、
ことを特徴とする圧力制御方法。
デバイス製造方法であって、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の露光装置を用いて、真空雰囲気中で基板を露光する露光ステップと、
前記露光された基板を現像する現像ステップと、
前記現像された基板を処理する処理ステップと、
を有することを特徴とするデバイス製造方法。