JP2001133959A

JP2001133959A - マスク基板、パターン保護材、マスク保護装置及びマスク、並びに露光装置及びデバイス製造方法

Info

Publication number: JP2001133959A
Application number: JP31616799A
Authority: JP
Inventors: Soichi Yamato; 壮一大和; Naomasa Shiraishi; 直正白石; Hiroyuki Nagasaka; 博之長坂; Takashi Aoki; 貴史青木
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1999-11-08
Filing date: 1999-11-08
Publication date: 2001-05-18

Abstract

(57)【要約】【課題】ガス置換された環境下においても安定して使
用可能なマスク基板を提供する。【解決手段】マスク基板本体５４のパターン面及びそ
の反対側の面の少なくとも一方に導電帯膜５６が設けら
れている。また、マスク基板５４に形成された前記導電
帯膜５６をマスクステージ１４を介して電気的に接地す
る接地機構（５８ａ、５８ｂ、６０ａ、６０ｂ、６４、
６６）を備えている。このため、静電気現象によりマス
ク基板に電荷が発生したとしても、その電荷は、導電体
膜５６内を伝導して速やかに広がり、更に上記接地機構
を介してグランドに落ちる。これにより、マスク基板５
４の部分的な帯電及び電荷の放電によるパターンの損傷
や、マスク基板本体に対する塵や埃の付着等を防止ある
いは効果的に抑制することができる。従って、ガス置換
された環境下においてもマスク基板Ｒ１を安定して使用
することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マスク基板、パタ
ーン保護材、マスク保護装置及びマスク、並びに露光装
置及びデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、例えば
半導体素子（集積回路、例えばＣＰＵ、ＤＲＡＭ等）、
撮像素子（ＣＣＤ等）、液晶表示素子、あるいは薄膜磁
気ヘッド等の電子デバイスを製造するリソグラフィ工程
で、所定のパターンを基板上に形成するのに用いられる
マスク基板、該マスク基板の汚染防止に用いられるパタ
ーン保護材及びマスク保護装置、及びマスク基板にマス
ク保護装置が取り付けられたマスク、並びにマスク基板
又はマスクを保持するマスクステージを備えた露光装
置、及び該露光装置を用いて電子デバイスを製造する方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体素子等の製造における
リソグラフィ工程では、種々の露光装置が用いられてい
る。近年では、形成すべきパターンを４〜５倍程度に比
例拡大して形成したマスク基板（レチクルとも呼ばれ
る）のパターンを、投影光学系を介してウエハ等の被露
光基板上に縮小転写するステップ・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、このス
テッパに改良を加えたステップ・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）等の投影露光装置が、主流となっている。

【０００３】これらの投影露光装置では、集積回路の微
細化に対応して高解像度を実現するため、その露光波長
を、より短波長側にシフトしてきた。現在、その波長は
ＫｒＦエキシマレーザの２４８ｎｍが主流となっている
が、より短波長のＡｒＦェキシマレーザの１９３ｎｍも
実用化段階に入りつつある。この波長の光を光源とした
露光装置では空気中の物質により露光光が吸収されるこ
とや、露光光により活性化された物質がレンズ等に付着
し透過率の悪化を招くなどの現象が起こる。このため光
路を光に対して不活性なガスで満たすことが有効である
とされている。

【０００４】将来的に露光波長の更なる短波長化が進む
ことは間違いなく、真空紫外線である波長１５７ｎｍの
Ｆ₂レーザや、波長１２６ｎｍのＡｒ₂レーザを使用する
投影露光装置の開発も行なわれている。

【０００５】これらの真空紫外と呼ばれる波長域の光束
は、光学ガラスの透過率が悪く、使用可能なレンズ、マ
スク基板の材料は、ホタル石やフッ化マグネシウム、フ
ッ化リチウム等のフッ化物結晶に限定される。また、酸
素や水蒸気，炭化水素ガス等（以下「吸収性ガス」と称
する）による吸収も極めて大きいため、露光光が通る光
路上の空間中のこれらの吸収性ガスの濃度を数ｐｐｍ以
下の濃度にまで下げるべく、その光路上の空間の気体
を、吸収の少ない、窒素や、へリウム等の希ガス（以下
「低吸収性ガス」と称する）で置換する必要がある。

【０００６】また、マスク基板上のパターンに、塵や化
学的汚れ等の汚染物質が付着すると、その部分の透過率
が低下するとともに、その汚染物質がウエハ上に投影転
写され、ウエハ上のパターン誤転写の原因となる。そこ
で、マスク基板のパターン形成面（パターン面）をペリ
クルと呼ばれる薄膜で覆い、パターン面の塵等による汚
染を防止することが比較的多く行われている。ペリクル
は、ペリクルフレームと呼ばれる金属製の枠によって、
マスクのパターン面より６．３ｍｍ程度離れた位置に設
置される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】露光波長が真空紫外光
となり、上述のように、露光光の光路周囲の空間中の水
蒸気濃度を極端に抑えると、湿度の低下によりその光路
周囲の空間内の物質には静電気現象（以下、「静電気」
と略述する）による帯電が起こり易くなる。例えば、可
動部分等では摩擦による静電気の発生が考えられるが、
マスク基板付近にも可動部分は多くあり、マスク基板が
部分的に帯電する恐れがある。特に、マスク基板とウエ
ハ等の被露光基板とを相対的に走査しつつ露光を行なう
走査型露光装置では、マスク基板表面またはペリクルの
表面が、秒速１ｍ以上の速度で周囲のガスと擦れ合うた
めに、その摩擦により帯電し易い。そして、このマスク
基板に部分的な帯電が発生すると、ミクロな放電により
回路パターンが損傷する恐れがある。

【０００８】一方、ペリクルを取り付けないマスク基板
の場合、マスク基板上の帯電した部分が埃や塵などを集
めてしまう可能性も考えられる。このようなことが起こ
れば、ウエハ上に間違ったパターンを焼き付けてしま
い、不良チップを産出してしまうことになる。

【０００９】しかしながら、従来の露光装置では、光路
上の空間から水分を上記の如く厳密に取り除く必要がな
かったため、マスク基板あるいはペリクルの帯電を防止
するための措置は施されていなかった。

【００１０】本発明は、かかる事情の下でなされたもの
で、その第１の目的は、ガス置換された環境下において
も安定して使用可能なマスク基板、パターン保護材、マ
スク保護装置及びマスクを提供することにある。

【００１１】また、本発明の第２の目的は、ガス置換さ
れた環境下においても、良好な露光を安定して行うこと
が可能な露光装置を提供することにある。

【００１２】また、本発明の第３の目的は、高集積度の
マイクロデバイスの生産性を向上することが可能なデバ
イス製造方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、露光装置で用いられるマスク基板であって、一方の
面に電子回路パターン（ＰＡ）が形成されたマスク基板
本体（５４）と；前記マスク基板本体の前記電子回路パ
ターンが形成されたパターン面及びその反対側の面の少
なくとも一方に設けられた導電帯膜（５６）とを備え
る。

【００１４】これによれば、マスク基板本体のパターン
面及びその反対側の面の少なくとも一方に導電帯膜が設
けられていることから、静電気現象（以下、「静電気」
と呼ぶ）により電荷が発生したとしてもその電荷は導電
体膜内を伝導して速やかに広がるので、マスク基板の部
分的な帯電を防ぐことができ、これにより、電荷の放電
によるパターンの損傷や、マスク基板本体に対する塵や
埃の付着等を防止あるいは効果的に抑制することがで
き、ガス置換された環境下、すなわち静電気の発生し易
い環境下においても安定して使用することが可能とな
る。

【００１５】この場合において、導電体膜は、マスク基
板本体のパターン面と反対側、パターン面側のいずれ
か、あるいは両方に設けても良いが、パターン面側に設
ける場合に、例えば請求項２に記載の発明の如く、前記
導電帯膜が、前記パターン面側の前記マスク基板本体と
前記電子回路パターンとの間に設けられていても良い。
かかる場合には、絶縁体であるマスク基板本体の露出面
積が大きく、静電気が発生しやすいパターン面と反対側
で発生した電荷が、電子回路パターンに伝達されるのを
導電体膜により防止することができるとともに、電子回
路パターン部分に発生した電荷は導電体膜内を伝導して
速やかに広がるので、回路パターン部分における部分的
な帯電を防ぐことができる。

【００１６】上記請求項１及び２に記載の各発明におい
て、請求項３に記載の発明の如く、導電帯膜を形成する
物質は、銅、金、及び白金のいずれかであっても良い。
かかる物質は、電気伝導度が高い物質であるので、帯電
防止という観点からは望ましい。

【００１７】請求項４に記載の発明は、一方の面にパタ
ーンが形成されたマスク基板（Ｒ）の汚染を防止するた
めに、フレーム（７５）を介して前記マスク基板の少な
くともパターン面（５４ａ）側に取り付けられるパター
ン保護材であって、特定の材質より成る光透過性を有す
る板状の光学部材（７８）と；前記光学部材の前記マス
ク基板のパターン面側及びその反対側の面の少なくとも
一方に形成された導電層（８０）とを備える。

【００１８】これによれば、本発明に係るパターン保護
材がマスク基板に取付けられた状態では、パターン保護
材を形成する板状の光学部材のマスク基板のパターン面
側及びその反対側の面の少なくとも一方に導電層が形成
されていることから、この導電層によりパターン保護材
全体に電荷の伝導性を持たせることができ、これにより
静電気に起因するパターン保護材の（部分的な）帯電を
防止することができる。従って、ガス置換された環境
下、すなわち静電気の発生し易い環境下においても安定
して使用することが可能となる。

【００１９】この場合において、光学部材を形成する光
透過性を有する特定の材質は種々のものが考えられ、例
えば請求項５に記載の発明の如く、前記特定の材質は、
石英を主成分とする材質又は二酸化シリコンを主成分と
する材質であっても良い。石英を主成分とする材質等
は、その厚さにもよるが、上記のガス置換が不可欠とな
る真空紫外域の露光光であっても吸収が小さい。この場
合において、請求項６に記載の発明の如く、前記特定の
材質は、水酸基濃度が１００ｐｐｍ以下で、かつフッ素
を含有する合成石英（フッ素ドープ石英）であることが
望ましい。かかるフッ素ドープ石英は、真空紫外域の露
光光であっても十分な透過率を有する（吸収が一層小さ
い）。

【００２０】上記請求項４〜６に記載の各発明に係るパ
ターン保護材において、請求項７に記載の発明の如く、
前記光学部材は、厚さが１００〜３００μｍであること
が望ましい。光学部材の厚さが厚いと、このパターン保
護材を取り付けたマスク基板を露光装置に装填した場合
に、その露光装置で転写されるパターンの像位置がパタ
ーン保護材（光学部材）の撓みによって変動し位置精度
が低下するので、位置精度低下防止の観点から光学部材
の厚さは３００μｍ程度が上限となり、この一方、光学
部材の厚さがあまりに薄いと、加工が困難になるので、
加工のし易さの面から１００μｍ程度が下限となる。

【００２１】上記請求項４〜７に記載の各発明に係るパ
ターン保護材において、請求項８に記載の発明の如く、
前記導電層は、金属薄膜及び金属酸化物薄膜のいずれか
であってっも良い。導電層の厚さを薄く設定すること
で、露光光の吸収を極小に抑えることが可能になる。

【００２２】請求項９に記載の発明は、露光装置に用い
られるマスク保護装置であって、マスク基板（Ｒ）の回
路パターンが形成されたパターン面（５４ａ）側に取り
付けられるフレーム（７５）と；前記フレームにより前
記パターン面との間に所定のクリアランスを介して取り
付けられる請求項４〜８のいずれか一項に記載のパター
ン保護材（７６）とを備える。

【００２３】これによれば、マスク基板のパターン面側
に、フレームにより所定のクリアランスを介して上記請
求項４〜８に記載の各発明に係るパターン保護材が取り
付けられることから、パターン保護材を形成する光学部
材に形成された導電層により、静電気に起因するパター
ン保護材に対する（部分的な）帯電を防止することがで
き、そのパターン保護材によりマスク基板のパターン面
の帯電は勿論、パターン面への塵等の汚染物質の付着も
防止することができる。従って、本発明に係るマスク保
護装置は、ガス置換された環境下、すなわち静電気の発
生し易い環境下においても安定して使用することが可能
となる。

【００２４】この場合において、請求項１０に記載の発
明の如く、前記フレームは、前記パターン保護材に形成
された前記導電層との間に導電性を有することとしても
良い。かかる場合には、パターン保護材に仮に電荷が発
生してもその電荷は導電層を介してフレーム側に速やか
に伝達されるので、パターン保護材の帯電を防止するこ
とが可能になる。

【００２５】請求項１１に記載の発明は、マスク基板
（Ｒ）と、該マスク基板に取り付けられた請求項９又は
１０に記載のマスク保護装置（７３）とを備え、前記マ
スク保護装置を構成する前記フレーム（７５）と前記マ
スク基板（Ｒ）との間が導電性を有していることを特徴
とする。

【００２６】これによれば、マスク保護装置を構成する
パターン保護材で発生した電荷がフレームを介してマス
ク基板（正確には、マスク基板表面の金属膜）に伝達さ
れ、―層確実にパターン保護材の帯電を防止することが
できる。

【００２７】請求項１２に記載の発明は、エネルギビー
ムにより基板を露光する露光装置であって、請求項１〜
４のいずれか一項に記載のマスク基板（Ｒ）が載置され
るマスクステージ（１４）と；前記マスク基板から出射
される前記エネルギビームを前記基板（Ｗ）に投射する
投影光学系（ＰＬ）と；前記マスク基板に設けられた前
記導電帯膜（５６）を前記マスクステージを介して電気
的に接地する接地機構（５８ａ，６０ａ、５８ｂ，６０
ｂ、５８ｃ，６０ｃ、５８ｄ，６０ｄ、６４、６６）と
を備える。

【００２８】これによれば、マスクステージ上に請求項
１〜４のいずれか一項に記載のマスク基板が載置される
と、接地機構によりマスク基板に設けられた導電体膜が
マスクステージを介して電気的に接地されるので、導電
体膜内を伝導する電荷はマスクステージを介してグラン
ドに伝達され、これによりマスク基板の部分的な帯電を
ほぼ確実に防止することができ、電荷の放電によるパタ
ーンの損傷や、マスク基板に対する塵や埃の付着等を防
止することができる。また、エネルギビームがマスクス
テージ上のマスク基板に照射され、そのマスク基板から
出射されるエネルギビームが投影光学系により基板に投
射され、基板が露光されるが、パターンの損傷や、マス
ク基板に対する塵や埃の付着等が防止されているので、
基板上には回路パターンの転写像（投影像）が精度良く
形成される。従って、ガス置換された環境下、すなわち
静電気の発生し易い環境下においても、良好な露光を安
定して行うことが可能となる。

【００２９】この場合において、接地機構の構成は種々
考えられ、例えば請求項１３に記載の発明の如く、前記
接地機構は、前記マスク基板と前記マスクステージとに
それぞれ設けられ、両者を電気的に接続する少なくとも
１組の接点と、前記マスクステージ側の接点に接続され
た外部アース線とを有することとすることができる。

【００３０】請求項１４に記載の発明は、エネルギビー
ムにより基板を露光する露光装置であって、請求項１１
に記載のマスク（Ｍ）が載置されるマスクステージ（１
１４）と；前記マスクから出射される前記エネルギビー
ムを前記基板（Ｗ）に投射する投影光学系（ＰＬ）と；
前記マスクを構成する前記パターン保護材（７６）に形
成された前記導電層（８０）を前記マスクステージを介
して電気的に接地する接地機構（７５、８２、９０Ａ、
９０Ｂ）とを備える。

【００３１】これによれば、マスクがマスクステージに
載置されると、接地機構がマスクを構成するパターン保
護材に形成された導電層をマスクステージを介して電気
的に接地するので、パターン保護材で発生し導電層内に
伝達された電荷がマスクステージを介してグランドに落
ち、パターン保護材の帯電、ひいてはマスク基板の帯電
を防止することができ、パターンの損傷や、マスク基板
に対する塵や埃の付着等を防止することができる。ま
た、エネルギビームがマスクステージ上のマスクに照射
され、そのマスクから出射されるエネルギビームが投影
光学系により基板に投射され、基板が露光されるが、パ
ターンの損傷や、マスク基板に対する塵や埃の付着等が
防止されているので、基板上には回路パターンの転写像
（投影像）が精度良く形成される。従って、ガス置換さ
れた環境下、すなわち静電気の発生し易い環境下におい
ても、良好な露光を安定して行うことが可能となる。

【００３２】この場合において、請求項１５に記載の発
明の如く、前記接地機構は、前記フレーム（７５）及び
前記マスク基板（Ｒ）の一方と前記マスクステージ（１
１４）とを電気的に接続する開閉可能な接点機構（９０
Ａ、９０Ｂ）を含むこととすることができる。かかる場
合には、接点機構により、フレーム又はマスク基板とマ
スクステージとを電気的に接続することができる。従っ
て、フレーム又はフレーム及びマスク基板を介して導電
層を接地することができ、パターン保護材の帯電、ひい
てはマスク基板の帯電を防止することが可能となる。

【００３３】上記請求項１２〜１５に記載の各発明に係
る露光装置において、請求項１６に記載の発明の如く、
前記エネルギビームは波長２００ｎｍ以下の真空紫外光
であり、かつ前記マスク基板周囲の空間を含む前記エネ
ルギビームの光路上の空間が前記エネルギビームが透過
する不活性ガスで満たされていても良い。

【００３４】かかる場合には、前記マスク基板周囲の空
間を含む前記エネルギビームの光路上の空間が波長２０
０ｎｍ以下の真空紫外光（エネルギビーム）が透過する
不活性ガスで満たされているので、マスク基板に照射さ
れる真空紫外光の透過率を高く維持することができると
ともに、投影光学系によるマスク基板上の回路パターン
の投影像の解像度が向上し、微細パターンを高解像度で
基板上に形成することが可能になる。この場合におい
て、マスク基板にパターン保護材が取り付けられている
場合には、マスク基板周囲の空間には、パターン保護材
とマスク基板との間の空間も含まれる。

【００３５】請求項１７に記載の発明は、リソグラフィ
工程を含むデバイス製造方法であって、前記リソグラフ
ィ工程において、請求項１６に記載の露光装置を用いて
露光を行うことを特徴とする。これによれば、上記の如
く、マスク基板の回路パターンが投影光学系を介して基
板上に高解像度で転写されるので、微細パターンを基板
上に精度良くに転写することが可能となり、これにより
高集積度のマイクロデバイスの生産性を向上することが
可能になる。

【００３６】

【発明の実施の形態】《第１の実施形態》以下、本発明
の第１の実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図
１には、第１の実施形態の露光装置の構成が概略的に示
されている。この露光装置１００は、真空紫外域のエネ
ルギビームとしての露光用照明光ＥＬをマスク基板とし
てのレチクルＲに照射して、該レチクルＲと基板として
のウエハＷとを所定の走査方向（ここでは、Ｘ軸方向と
する）に相対走査してレチクルＲのパターンを投影光学
系ＰＬを介してウエハＷ上に転写するステップ・アンド
・スキャン方式の投影露光装置、すなわちいわゆるスキ
ャニング・ステッパである。

【００３７】この露光装置１００は、光源１及び照明光
学系を含み、露光用照明光（以下、「露光光」と呼ぶ）
ＥＬによりレチクルＲを照明する照明系、レチクルＲを
保持するマスクステージとしてのレチクルステージ１
４、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ＰＬ、ウエハＷを保持する基板ス
テージとしてのウエハステージＷＳＴ等を備えている。

【００３８】前記光源１としては、ここでは、波長約１
２０ｎｍ〜約１８０ｎｍの真空紫外域に属する光を発す
る光源、例えば出力波長１５７ｎｍのフッ素レーザ（Ｆ
₂レーザ）、出力波長１４６ｎｍのクリプトンダイマー
レーザ（Ｋｒ₂レーザ）、出力波長１２６ｎｍのアルゴ
ンダイマーレーザ（Ａｒ₂レーザ）などが用いられてい
る。なお、光源として出力波長１９３ｎｍのＡｒＦエキ
シマレーザ等を用いても構わない。

【００３９】前記照明光学系は、照明系ハウジング２
と、その内部に所定の位置関係で配置された折り曲げミ
ラー３、フライアイレンズ等のオプチカルインテグレー
タ４、反射率が大きく透過率が小さなビームスプリッタ
５、リレーレンズ７，８、視野絞りとしてのレチクルブ
ラインド機構ＢＬ及び折り曲げミラー９等とを含んで構
成されている。この場合、レチクルブラインド機構ＢＬ
は、実際には、レチクルＲのパターン面に対する共役面
から僅かにデフォーカスした面に配置され、レチクルＲ
上の照明領域を規定する所定形状の開口部が形成された
固定レチクルブラインドと、この固定レチクルブライン
ドの近傍のレチクルＲのパターン面に対する共役面に配
置され、走査方向に対応する方向の位置及び幅が可変の
開口部を有する可動レチクルブラインドとを含んで構成
されている。固定レチクルブラインドの開口部は、投影
光学系ＰＬの円形視野内の中央で走査露光時のレチクル
Ｒの移動方向（Ｘ軸方向）と直交したＹ軸方向に直線的
に伸びたスリット状又は矩形状に形成されているものと
する。

【００４０】この場合、走査露光の開始時及び終了時に
可動レチクルブラインドを介して照明領域を更に制限す
ることによって、不要な部分の露光が防止されるように
なっている。この可動レチクルブラインドは、不図示の
駆動系を介して不図示の制御装置によって制御される。
また、ビームスプリッタ５の透過光路上には光電変換素
子より成る光量モニタ６が配置されている。

【００４１】ここで、照明光学系の作用を簡単に説明す
ると、光源１からほぼ水平に射出された真空紫外域の光
束（レーザビーム）ＬＢは、折り曲げミラー３によりそ
の光路が９０度折り曲げられ、オプチカルインテグレー
タ４に入射する。そして、このレーザビームＬＢは該オ
プチカルインテグレータ４によって強度分布がほぼ一様
な露光光ＥＬに変換され、その大部分（例えば９７％程
度）がビームスプリッタ５で反射され、リレーレンズ７
を介してレチクルブラインド機構ＢＬを構成する固定レ
チクルブラインドを均一な照度で照明する。こうして固
定レチクルブラインドの開口部を通った露光光ＥＬは、
可動レチクルブラインドを通過した後、リレーレンズ
８、折り曲げミラー９及び後述する光透過窓１２を介し
てレチクルＲ上の所定の照明領域（Ｙ軸方向に直線的に
伸びたスリット状又は矩形状の照明領域）を均一な照度
分布で照明する。

【００４２】一方、ビームスプリッタ５を透過した残り
部分（例えば３％程度）の露光光ＥＬは、光量モニタ６
によって受光されて光電変換され、その光電変換信号が
不図示の制御装置に供給される。制御装置では、光源１
の発光開始に伴って、光量モニタ６の出力に基づいて所
定の演算により像面（ウエハＷ面）上の照度を推定し、
該推定結果に基づいてウエハＷ上の各点に与えるべき積
算露光量を制御するようになっている。

【００４３】ところで、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強い吸収特性
を有するガス（以下、適宜「吸収性ガス」と呼ぶ）を排
除する必要がある。このため、本実施形態では、照明系
ハウジング２の内部には、真空紫外域の光に対する吸収
の少ない特性を有する不活性ガス、例えば窒素、ヘリウ
ム、アルゴン、ネオン、クリプトンなどのガス、または
それらの混合ガス（以下、適宜「低吸収性ガス」と呼
ぶ）を満たし、その気圧を大気圧より僅かに高く、具体
的には、大気圧に対し１〜１０％程度高く設定してい
る。この結果、照明系ハウジング２の内部の吸収性ガス
の濃度は数ｐｐｍ以下の濃度となっている。なお、以下
においては、上記の大気圧に対し１〜１０％程度高い気
圧を便宜上「所定の目標圧力」と呼ぶ。

【００４４】これを更に詳述すると、照明系ハウジング
２には、図１に示されるように光源１側の端部に給気弁
１０が設けられ、その給気弁１０から最も遠い他端側に
排気弁１１が設けられている。この場合、給気弁１０は
給気管路を介して不図示のガス供給装置の一端に接続さ
れ、排気弁１１は排気管路を介して前記ガス供給装置の
他端に接続されている。また、図示は省略されている
が、排気弁１１が設けられた排気管路には、ＨＥＰＡフ
ィルタあるいはＵＬＰＡフィルタ等の塵（パーティク
ル）を除去するフィルタ（以下、「エアフィルタ」と総
称する）と、前述した酸素等の吸収性ガスを除去するケ
ミカルフィルタとが配置されている。同様に、図示は省
略されているが、給気弁１０が設けられた給気管路に
は、エアフィルタ、ケミカルフィルタが配置されるとと
もに、第１ポンプが設けられている。

【００４５】本実施形態では、給気弁１０、排気弁１１
及び不図示の第１ポンプは、不図示の制御装置に接続さ
れており、制御装置では、照明系ハウジング２内のガス
の交換（置換）が必要なときに、給気弁１０及び排気弁
１１をともに開成した状態で、不図示の第１ポンプを作
動させる。これにより、不図示のガス供給装置から給気
管路を介して低吸収性ガスが照明系ハウジング２内に送
り込まれると同時に、照明系ハウジング２内部のガスが
排気弁１１を介して排気され、排気管路を介してガス供
給装置に戻り、このようにして照明系ハウジング２内の
ガス置換が効率良く行われるようになっている。

【００４６】この場合、上記エアフィルタ、及びケミカ
ルフィルタの作用より、低吸収性ガスを長時間に渡って
循環使用しても、露光に対して悪影響を殆ど及ぼさない
ようになっている。

【００４７】なお、照明系ハウジング２内の低吸収性ガ
スの内圧を上記の所定の目標圧力とするのは、照明系ハ
ウジング２内への外気の混入（リーク）を防止するとい
う観点からは、内部の気圧を大気圧より高めに設定する
ことが望ましい反面、内部の気圧をあまりに高く設定す
ると、気圧差を支えるためにハウジング２を頑丈にしな
ければならず、重量化を招くためである。但し、露光装
置を設置する半導体工場の床強度が十分あり、装置の重
量化を許容できるのであれば、ガス置換に際し、はじめ
にハウジング２内を０．１ｈＰａ程度まで減圧し、続い
て低吸収性ガスを満たす方法とした方が効率が良くな
る。

【００４８】前記レチクルステージ１４は、レチクルＲ
を保持してレチクル室１５内に配置されている。このレ
チクル室１５は、照明系ハウジング２及び投影光学系Ｐ
Ｌの鏡筒と隙間なく接合された隔壁１８で覆われてお
り、その内部のガスが外部と隔離されている。レチクル
室１５の隔壁１８は、ステンレス（ＳＵＳ）等の脱ガス
の少ない材料にて形成されている。

【００４９】レチクル室１５の隔壁１８の天井部には、
レチクルＲより一回り小さい矩形の開口が形成されてお
り、この開口部分に照明系ハウジング２の内部空間と、
露光すべきレチクルＲが配置されるレチクル室１５の内
部空間とを分離する状態で透過窓１２が配置されてい
る。この透過窓１２は、照明光学系からレチクルＲに照
射される露光光ＥＬの光路上に配置されるため、露光光
としての真空紫外光に対して透過性の高いホタル石等の
結晶材料によって形成されている。

【００５０】なお、照明系ハウジング２内のガス置換
を、一度減圧動作を経て行う場合には、減圧動作時に、
この透過窓１２に減圧分の圧力が加わり、ホタル石が損
傷する恐れがある。そこで、減圧時には、図１中透過窓
１２の上部に、可動式の金属製耐圧蓋を設け、これによ
って透過窓１２を気圧差から守ることも可能である。

【００５１】レチクルステージ１４は、レチクルＲを不
図示のレチクルベース定盤上でＸ軸方向に大きなストロ
ークで直線駆動するとともに、Ｙ軸方向とθｚ方向（Ｚ
軸回りの回転方向）に関しても微小駆動が可能な構成と
なっている。

【００５２】これを更に詳述すると、レチクルステージ
１４は、不図示のレチクルベース定盤上をリニアモータ
等によってＸ軸方向に所定ストロークで駆動されるレチ
クル走査ステージ１４Ａと、このレチクル走査ステージ
１４Ａ上に搭載されレチクルＲを吸着保持するレチクル
ホルダ１４Ｂとを含んで構成されている。レチクルホル
ダ１４Ｂは、不図示のレチクル駆動系によってＸＹ面内
で微少駆動（回転を含む）可能に構成されている。レチ
クル駆動系は、例えば２組のボイスコイルモータを含ん
で構成される。

【００５３】次に、本実施形態における最大の特徴部分
である、レチクルＲ及びこれを保持するレチクルステー
ジ１４の構成等について、図２及び図３に基づいて詳述
する。図２には、レチクルＲの一例であるレチクルＲ１
が装填された状態のレチクルステージ１４の平面図が示
され、また図３には、図２のＡ−Ａ線断面図が示されて
いる。

【００５４】図２に示されるように、レチクル走査ステ
ージ１４Ａの上面には、平面視長方形の部材から成りほ
ぼＸ軸方向に延びる一対のレチクルホルダ１４Ｂ₁、１
４Ｂ₂が所定間隔で相互に対向して配置されている。こ
のように、レチクルホルダは、実際には一対の部材から
構成されているが、図１ではこれらが代表してレチクル
ホルダ１４Ｂとして示されている。

【００５５】レチクルホルダ１４Ｂ₁、１４Ｂ₂の上面に
は、図２に示されるように、各一対の真空吸着機構（バ
キュームチャック）５２ａ，５２ｃ及び５２ｂ，５２ｄ
が固定されている。この場合、真空吸着機構５２ａと真
空吸着機構５２ｂとが対向し、真空吸着機構５２ｃと真
空吸着機構５２ｄとが対向している。これら４つの真空
吸着機構５２ａ〜５２ｄによってレチクルＲ１がその４
隅の近傍をそれぞれ吸着され、保持されている。この場
合、真空吸着機構５２ａ〜５２ｄの吸着面の材質は、例
えばルーロンやテフロン、セラミック等の、導電性の低
い材質によって形成されている。

【００５６】前記レチクルＲ１は、図３に示されるよう
に、一方の面（図３における下面）に微細な電子回路パ
ターン（以下、適宜「回路パターン」と呼ぶ）ＰＡが形
成されたマスク基板本体としてのガラス基板５４と、こ
のガラス基板５４の回路パターンＰＡが形成されたパタ
ーン面と反対側の面（図３における上面）に設けられた
導電体膜５６とを備えている。

【００５７】ガラス基板５４は、石英を主成分とする材
質、例えば、水酸基を１０ｐｐｍ以下程度に排除し、フ
ッ素を１％程度含有させたフッ素ドープ石英によって形
成されている。

【００５８】導電体膜５６は、銅や金、白金など露光光
ＥＬの透過率が高く、かつ電気伝導度の高い物質が、ガ
ラス基板５４のパターン面と反対側の面に蒸着され形成
されている。導電体膜５６の膜厚は、露光光ＥＬの透過
を妨げない程度のものとなっている。例えば、蒸着膜材
料に金を用いる場合、９０％の透過率を得たいときは膜
厚を約０．５ｎｍ、８０％の透過率得たいときには膜厚
を約１．８ｎｍとすれば良い。

【００５９】また、このレチクルＲ１には、図２に示さ
れるように、長手方向に直交する方向の両端部近傍の長
手方向の中央部近傍に各一対合計４つの平面視円形の接
点５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄが設けられている。
これらの接点５８ａ〜５８ｄは、電気伝導度の高い素材
から成り、図３に接点５８ａ、５８ｂで代表して示され
るように、上下の大径部とその中間の小径部とを有する
側面視Ｈ字状を有している。そして、これらの接点５８
ａ〜５８ｄの上側の大径部が、導電体膜５６の内部に埋
め込まれ、小径部がガラス基板５４を上下方向に貫通
し、下側の大径部がガラス基板５４から露出した状態と
なっている。

【００６０】一方、レチクルステージ１４側のレチクル
ホルダ１４Ｂ₁、１４Ｂ₂には、図３に示されるように、
上記４つの接点５８ａ〜５８ｄとほぼ同一の位置関係で
４つの段付き円柱状の接点６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６
０ｄ（但し、紙面奥側の接点６０ｃ、６０ｄは図示省
略）が一部埋め込まれて固定されている。本実施形態の
場合、レチクルＲがレチクルホルダ１４Ｂ（１４Ｂ₁、
１４Ｂ₂）上にロードされ、真空吸着機構５２ａ〜５２
ｄによって真空吸着されることにより、レチクルＲ側の
接点５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄとレチクルステー
ジ１４側の接点６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄとが相
互に圧接されるようになっている。

【００６１】また、レチクルステージ１４側の接点６０
ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ相互間は、実際にはレチク
ルホルダ１４Ｂ₁、１４Ｂ₂を介してレチクル走査ステー
ジ１４Ａ内に達し、該走査ステージ１４Ａ内に平面視で
Ｕの字状に配設されたリード線６４により相互に電気的
に接続されており、このリード線６４は、外部アース線
６６に接続されている。なお、図３において、符号７０
は、レチクル走査ステージ１４に形成された露光光ＥＬ
の通路となる開口を示す。

【００６２】これまでの説明から明らかなように、本実
施形態では、マスク基板としてのレチクルＲ１とマスク
ステージとしてのレチクルステージ１４とにそれぞれ設
けられ、両者を電気的に接続する４組の接点（５８ａ，
６０ａ、５８ｂ，６０ｂ、５８ｃ，６０ｃ、５８ｄ，６
０ｄ）と、リード線６４と、外部アース線６６とによっ
て、レチクルＲに形成された導電帯膜５６をレチクルス
テージ１４を介して電気的に接地する接地機構が構成さ
れている。

【００６３】上述のように、本実施形態に係るレチクル
Ｒ１では、ガラス基板５４のパターン面と反対側の面
（以下、適宜「反パターン面」と呼ぶ）に導電体膜５６
が形成されているので、反パターン面側では静電気の発
生し易い絶縁体であるガラス基板５４の露出面積がほぼ
零であり、静電気の発生による部分的な帯電が防止され
る。

【００６４】一方、パターン面側は、回路パターンＰＡ
の存在のため、ガラス基板５４の露出部分が存在するの
で、静電気が発生するが、これにより発生した電荷は、
ガラス基板５４表面を介して導電体膜５６に伝わり、該
導電体膜５６の全体に速やかに広がるので、パターン面
側の部分的な帯電が抑制されるようになっている。従っ
て、電荷の放電による回路パターンＰＡの損傷を抑制で
きるとともに、そのパターン領域内部に対する塵等の付
着も抑制することができる。

【００６５】さらに、レチクルＲ１がレチクルステージ
１４上ロードされ、真空吸着機構５２ａ〜５２ｄによっ
て真空吸着されることにより、レチクルＲ１側の接点５
８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄとレチクルステージ１４
側の接点６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄとが相互に圧
接され、レチクルＲ上の導電体膜５６が４組の接点、リ
ード線６４及び外部アース線６６を介してグランド（大
地）に電気的に接続されるので、レチクルＲで発生した
電荷がグランドに落ち、レチクルＲの帯電をほぼ確実に
防止することができるようになっている。

【００６６】なお、上述したレチクルＲ１に代えて、図
４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）にそれぞれ示される
レチクルＲ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５をレチクルステージ１
４上に、上記と同様にして装填しても良い。

【００６７】図４（Ａ）のレチクルＲ２は、ガラス基板
５４のパターン面側に、導電体膜５６と同様の構成の導
電体膜５６Ａが回路パターンＰＡの上から蒸着により形
成されている。また、この場合、前述した接点５８ａ〜
５８ｄに代えて、円筒状の接点５８ａ’〜５８ｄ’（但
し、紙面奥側の接点５８ｃ’，５８ｄ’は図示省略）
が、導電体膜５６Ａ内に一部埋め込まれ、かつガラス基
板５４に接触した状態で設けられている。

【００６８】このレチクルＲ２によると、パターン面側
で静電気が起こるのを防止することができ、パターン面
の帯電を防ぐことができ、これによりパターン面の埃の
付着、及び放電による回路パターンＰＡの損傷などを防
ぐことができる。このレチクルＲ２をレチクルステージ
１４上に装填した際には、ガラス基板５４の上面等で静
電気により電荷が発生すると、その電荷は、導電体膜５
６Ａ、接点５８ａ’〜５８ｄ’及びこれらの接点に対応
する接点６０ａ〜６０ｄ、リード線６４、外部アース線
６６を介してグランドに落ちるので、レチクルＲ２の帯
電をほぼ確実に防止することができる。

【００６９】図４（Ｂ）のレチクルＲ３は、ガラス基板
５４のパターン面側の、ガラス基板５４と回路パターン
ＰＡとの間に導電体膜５６と同様の構成の導電体膜５６
Ｂが形成されている。この場合も、前述した接点５８ａ
〜５８ｄに代えて、円筒状の接点５８ａ’〜５８ｄ’
が、導電体膜５６Ｂ内に一部埋め込まれ、かつガラス基
板５４に接触した状態で設けられている。

【００７０】このレチクルＲ３によると、回路パターン
ＰＡ部分で静電気が起こるのを防止することができ、そ
の回路パターンＰＡ部分が帯電することを防ぐことがで
き、これにより埃の付着、及び放電による回路パターン
ＰＡの損傷などの弊害を防ぐことができる。また、絶縁
体であるガラス基板５４の露出面積が大きく、静電気が
発生しやすい反パターン面側で発生した電荷が、回路パ
ターンＰＡに伝達されるのを導電体膜５６Ｂにより防止
することができる。このレチクルＲ３をレチクルステー
ジ１４上に装填した際には、上記と同様にしてガラス基
板５４の上面等で静電気により発生した電荷は、グラン
ドに落ちるので、レチクルＲ３の部分的な帯電がほぼ確
実に防止される。

【００７１】図４（Ｃ）のレチクルＲ４は、前述したレ
チクルＲ１において、パターン面側のガラス基板５４と
回路パターンＰＡとの間に導電体膜５６と同様の構成の
導電体膜５６Ｂが形成されているものである。従って、
このレチクルＲ４では、反パターン面側のみならず、導
電体膜５６Ｂによりパターン面における静電気の発生及
び帯電をも防止することができる。

【００７２】また、図４（Ｄ）のレチクルＲ５は、前述
したレチクルＲ２において、反パターン面側に導電体膜
５６が更に形成されている。従って、このレチクルＲ５
では、パターン面側のみならず、導電体膜５６により反
パターン面における静電気の発生及び帯電をも防止する
ことができる。

【００７３】レチクルＲ４、Ｒ５も、レチクルステージ
１４上に装填した際には、上記と同様にしてガラス基板
５４の側面等で発生した電荷は、グランドに落ちるの
で、レチクルＲ４、Ｒ５の部分的な帯電がほぼ確実に防
止される。

【００７４】なお、レチクルＲ、すなわち、レチクルＲ
１〜Ｒ４は、後述する露光時に、露光光ＥＬを吸収する
が、電気伝導度の高い物質は一般に熱伝導率も高いの
で、本実施形態では導電体膜５６、５６Ａ又は５６Ｂに
よってレチクルが吸収した熱エネルギが他の部分に速や
かに逃がされ、結果的にレチクルの熱膨張を低減させる
付随的な効果も期待できる。

【００７５】図１に戻り、レチクル室１５の内部には低
吸収性ガスを満たし、その気圧を上記所定の目標圧力に
設定している。これは、真空紫外の露光波長を使用する
露光装置では、酸素等の吸収性ガスによる露光光の吸収
を避けるために、レチクルＲの近傍も前記低吸収性ガス
で置換する必要があるためである。このレチクル室１５
内も低吸収性ガスの濃度が数ｐｐｍ以下の濃度となって
いる。

【００７６】レチクル室１５の隔壁１８には、図１に示
されるように給気弁１６と排気弁１７とが設けられてい
る。この場合、給気弁１６は給気管路を介して前述した
ガス供給装置（図示省略）の一端に接続され、排気弁１
７は排気管路を介してガス供給装置の他端に接続されて
いる。この場合、図示は省略されているが、排気弁１７
が設けられた排気管路には、パーティクルを除去するエ
アフィルタと酸素等の吸収性ガスを除去するケミカルフ
ィルタとが設けられている。また、図示は省略されてい
るが、給気弁１６が設けられた給気管路には、エアフィ
ルタ、ケミカルフィルタ及び第２ポンプが設けられてい
る。給気弁１６、排気弁１７、第２ポンプは、不図示の
制御装置に接続されている。制御装置では、前述した照
明系ハウジング２内のガス置換と同様の手順で、不図示
の圧力センサの出力をモニタしつつ、給気弁１６、排気
弁１７の開閉及び上記第２ポンプの作動・停止を行っ
て、レチクル室１５内のガス置換を効率良く行うように
なっている。

【００７７】この場合も、給気管路及び排気管路中のエ
アフィルタとケミカルフィルタの存在により、循環使用
されるガス中の上記不純物は殆ど除去されるので、低吸
収性ガスを長時間に渡って循環使用しても、露光に対し
て悪影響を殆ど及ぼさないようになっている。

【００７８】なお、レチクル室１５内を上記所定の目標
圧力にする理由、真空にしない理由は、前述した照明系
ハウジング２の場合と同様である。従って、重量増加を
許容できるなら、レチクル室１５のガス置換に際し、最
初に減圧を行い、続いて低吸収性ガスを充填する方法を
採用することもできる。

【００７９】前記レチクル室１５の隔壁１８の−Ｘ側の
側壁には光透過窓７１が設けられている。これと同様
に、図示は省略されているが、隔壁１８の＋Ｙ側（図１
における紙面奥側）の側壁にも光透過窓が設けられてい
る。これらの光透過窓は、隔壁１８に形成された窓部
（開口部）に該窓部を閉塞する光透過部材、ここでは一
般的な光学ガラスを取り付けることによって構成されて
いる。この場合、光透過窓７０を構成する光透過部材の
取り付け部分からのガス漏れが生じないように、取り付
け部には、インジウムや銅等の金属シールや、フッ素系
樹脂による封止（シーリング）が施されている。

【００８０】前記レチクルホルダ１４Ｂの−Ｘ側の端部
には、平面鏡から成るＸ移動鏡７２ＸがＹ軸方向に延設
されている。このＸ移動鏡７２Ｘにほぼ垂直にレチクル
室１５の外部に配置されたＸ軸レーザ干渉計７４Ｘから
の測長ビームが光透過窓７１を介して投射され、その反
射光が光透過窓７１を介してレーザ干渉計７４Ｘ内部の
ディテクタによって受光され、レーザ干渉計７４Ｘ内部
の参照鏡の位置を基準としてＸ移動鏡７２Ｘの位置、す
なわちレチクルＲのＸ位置が検出される。

【００８１】同様に、図示は省略されているが、レチク
ルホルダ１４Ｂの＋Ｙ側の端部には、平面鏡から成るＹ
移動鏡がＸ軸方向に延設されている。そして、このＹ移
動鏡を介して不図示のＹ軸レーザ干渉計によって上記と
同様にしてＹ移動鏡の位置、すなわちレチクルＲのＹ位
置が検出される。上記２つのレーザ干渉計の検出値（計
測値）は不図示の制御装置に供給されており、制御装置
では、これらのレーザ干渉計の検出値に基づいてレチク
ルステージ１４の位置制御を行うようになっている。

【００８２】このように、本実施形態では、レーザ干渉
計、すなわちレーザ光源、プリズム等の光学部材及びデ
ィテクタ等が、レチクル室１５の外部に配置されている
ので、レーザ干渉計を構成するディテクタ等から仮に微
量の吸収性ガスが発生しても、これが露光に対して悪影
響を及ぼすことがないようになっている。

【００８３】前記投影光学系ＰＬは、ホタル石、フッ化
リチウム等のフッ化物結晶からなるレンズや反射鏡から
なる光学系を、鏡筒で密閉したものである。本実施形態
では、この投影光学系ＰＬとして、投影倍率βが例えば
１／４あるいは１／５の縮小光学系が用いられている。
このため、前述の如く、照明光学系からの露光光ＥＬに
よりレチクルＲが照明されると、レチクルＲに形成され
た回路パターンＰＡが投影光学系ＰＬによりウエハＷ上
のショット領域に縮小投影され、回路パターンＰＡの縮
小像が転写形成される。

【００８４】本実施形態のように、真空紫外の露光波長
を使用する露光装置では、酸素等の吸収性ガスによる露
光光の吸収を避けるために、投影光学系ＰＬの鏡筒内部
の気体も低吸収性ガスで置換する必要がある。このた
め、本実施形態では、投影光学系ＰＬの鏡筒内部には、
前記低吸収性ガスを満たし、その気圧を前記所定の目標
圧力に設定している。

【００８５】これを更に詳述すると、投影光学系ＰＬの
鏡筒には、図１に示されるように給気弁３０と排気弁３
１とが設けられている。給気弁３０は給気管路を介して
不図示のガス供給装置の一端に接続され、排気弁３１は
排気管路を介してガス供給装置の他端に接続されてい
る。図示は省略されているが、排気弁３１が設けられた
排気管路には、パーティクルを除去するエアフィルタと
酸素等の吸収性ガスを除去するケミカルフィルタとが設
けられている。また、図示は省略されているが、給気弁
３０が設けられた給気管路には、エアフィルタ、ケミカ
ルフィルタ及び第３ポンプが設けられている。給気弁３
０、排気弁３１、第３ポンプは、制御装置に接続されて
いる。制御装置では、前述した照明系ハウジング２内の
ガス置換と同様の手順で、不図示の圧力センサの出力を
モニタしつつ、給気弁３０、排気弁３１の開閉及び第３
ポンプの作動・停止を行って、投影光学系ＰＬの鏡筒内
のガス置換を効率良く行うようになっている。

【００８６】この場合も、給気管路及び排気管路中のエ
アフィルタとケミカルフィルタの存在により、循環使用
されるガス中の上記不純物は殆ど除去されるので、低吸
収性ガスを長時間に渡って循環使用しても、露光に対し
て悪影響を殆ど及ぼさないようになっている。

【００８７】また、この場合も、制御装置は、上記第３
ポンプの作動停止のタイミングをガスセンサの出力に基
づいて決定したり、あるいは、低吸収性ガスを投影光学
系ＰＬの鏡筒内に流し続ける（フローさせる）ようにし
ても構わない。

【００８８】なお、投影光学系ＰＬの鏡筒内を上記所定
の目標圧力にする理由は前述と同様であり、真空にしな
い理由は、真空にすると、鏡筒の内外に大きな圧力差を
生じ、鏡筒をその圧力差に耐えられる頑丈な構造としな
ければならず、鏡筒が重量化及び大型化して装置の大型
化を招くためでる。この場合も、重量増加を許容できる
なら、投影光学系ＰＬのガス置換に際し、最初に減圧を
行い、続いて低吸収性ガスを充填する方法を採用するこ
とができる。

【００８９】前記ウエハステージＷＳＴは、ウエハ室４
０内に配置されている。このウエハ室４０は、投影光学
系ＰＬの鏡筒と隙間なく接合された隔壁４１で覆われて
おり、その内部のガスが外部と隔離されている。ウエハ
室４０の隔壁４１は、ステンレス（ＳＵＳ）等の脱ガス
の少ない材料にて形成されている。

【００９０】前記ウエハステージＷＳＴは、例えば磁気
浮上型の２次元リニアアクチュエータ（平面モータ）等
から成る不図示のウエハ駆動系によってベースＢＳの上
面に沿ってかつ非接触でＸＹ面内で自在に駆動されるよ
うになっている。

【００９１】ウエハステージＷＳＴ上にウエハホルダ３
５が搭載され、該ウエハホルダ３５によってウエハＷが
吸着保持されている。

【００９２】真空紫外の露光波長を使用する露光装置で
は、酸素等の吸収性ガスによる露光光の吸収を避けるた
めに、投影光学系ＰＬからウエハＷまでの光路について
も前記低吸収性ガスで置換する必要がある。このため、
本実施形態では、ウエハ室４０の内部には、前記低吸収
性ガスを満たし、その気圧を前記所定の目標圧力に設定
している。

【００９３】これを更に詳述すると、ウエハ室４０の隔
壁４１には、図１に示されるように給気弁３２と排気弁
３３とが設けられている。給気弁３２は、給気管路を介
して前述したガス供給装置の一端に接続され、排気弁３
３は排気管路を介してガス供給装置の他端に接続されて
いる。この場合、排気弁３３が設けられた排気管路に
は、パーティクルを除去するエアフィルタと吸収性ガス
を除去するケミカルフィルタとが設けられている。給気
弁３２が設けられた給気管路には、エアフィルタ、ケミ
カルフィルタ及び第４ポンプが設けられている。給気弁
３２、排気弁３３、第４ポンプは、制御装置に接続され
ている。制御装置では、前述した照明系ハウジング２内
のガス置換と同様の手順で、不図示の圧力センサの出力
をモニタしつつ、給気弁３２、排気弁３３の開閉及び第
４ポンプの作動・停止を行って、ウエハ室４０内のガス
置換を効率良く行うようになっている。

【００９４】この場合も、エアフィルタとケミカルフィ
ルタの存在により、循環使用されるガス中の上記不純物
は殆ど除去されるので、低吸収性ガスを長時間に渡って
循環使用しても、露光に対して悪影響を殆ど及ぼさない
ようになっている。

【００９５】この場合も、制御装置では、第４ポンプの
作動停止のタイミングをガスセンサの出力に基づいて決
定したり、あるいは、低吸収性ガスをウエハ室４０内に
流し続ける（フローさせる）ようにしても構わない。

【００９６】なお、ウエハ室４０内を所定の目標圧力に
する理由及び真空にしない理由は、前述した照明系ハウ
ジング２の場合と同様である。

【００９７】前記ウエハ室４０の隔壁４１の−Ｘ側の側
壁には光透過窓３８が設けられている。これと同様に、
図示は省略されているが、隔壁４１の＋Ｙ側（図１にお
ける紙面奥側）の側壁にも光透過窓が設けられている。
これらの光透過窓は、隔壁４１に形成された窓部（開口
部）に該窓部を閉塞する光透過部材、ここでは一般的な
光学ガラスを取り付けることによって構成されている。
この場合、光透過窓３８を構成する光透過部材の取り付
け部分からのガス漏れが生じないように、取り付け部に
は、インジウムや銅等の金属シールや、フッ素系樹脂に
よる封止（シーリング）が施されている。

【００９８】前記ウエハホルダ３５の−Ｘ側の端部に
は、平面鏡から成るＸ移動鏡３６ＸがＹ方向に延設され
ている。このＸ移動鏡３６Ｘにほぼ垂直にウエハ室４０
の外部に配置されたＸ軸レーザ干渉計３７Ｘからの測長
ビームが光透過窓３８を介して投射され、その反射光が
光透過窓３８を介してレーザ干渉計３７Ｘ内部のディテ
クタによって受光され、レーザ干渉計３７Ｘ内部の参照
鏡の位置を基準としてＸ移動鏡３６の位置、すなわちウ
エハＷのＸ位置が検出される。

【００９９】同様に、図示は省略されているが、ウエハ
ホルダ３５の＋Ｙ側の端部には、平面鏡から成るＹ移動
鏡がＸ方向に延設されている。そして、このＹ移動鏡を
介して不図示のＹ軸レーザ干渉計によって上記と同様に
してＹ移動鏡の位置、すなわちウエハＷのＹ位置が検出
される。上記２つのレーザ干渉計の検出値（計測値）は
制御装置に供給されており、制御装置では、これらのレ
ーザ干渉計の検出値をモニタしつつ不図示のウエハ駆動
系を介してウエハステージＷＳＴの位置制御を行うよう
になっている。

【０１００】このように、本実施形態では、レーザ干渉
計、すなわちレーザ光源、プリズム等の光学部材及びデ
ィテクタ等が、ウエハ室４０の外部に配置されているの
で、上記ディテクタ等から仮に微量の吸収性ガスが発生
しても、これが露光に対して悪影響を及ぼすことがない
ようになっている。

【０１０１】なお、ウエハ室４０外部、すなわち光透過
窓３８より外部の測長ビームの光路部分を、両端に光透
過窓が設けられた容器で覆い、該容器の内部のガスの温
度、圧力等を制御するようにしても良い。あるいは、こ
の容器内部を真空にしても良い。これにより、その外部
の光路上の空気揺らぎに起因する測長誤差を低減するこ
とができる。かかる詳細は、例えば特開平１０−１０５
２４１号公報等に開示されている。

【０１０２】なお、レーザ干渉計用の参照鏡（固定鏡）
を投影光学系ＰＬに固定し、これを基準としてＸ移動鏡
３６Ｘ、Ｙ移動鏡の位置を計測することも比較的多く行
われるが、かかる場合には、参照ビームと測長ビームと
を分離する偏光ビームスプリッタ（プリズム）より先の
光学素子をウエハ室４０内に収納し、レーザ光源、ディ
テクタ等をウエハ室４０外に配置するようにしても良
い。

【０１０３】次に、上述のようにして構成された露光装
置１００における露光動作について、図１を参照しつ
つ、不図示の制御装置の制御動作を中心として説明す
る。

【０１０４】前提として、ウエハＷ上のショット領域を
適正露光量（目標露光量）で走査露光するための各種の
露光条件が予め設定される。また、不図示のレチクル顕
微鏡及び不図示のオフアクシス・アライメントセンサ等
を用いたレチクルアライメント、ベースライン計測等の
準備作業が行われ、その後、アライメントセンサを用い
たウエハＷのファインアライメント（ＥＧＡ（エンハン
スト・グローバル・アライメント）等）が終了し、ウエ
ハＷ上の複数のショット領域の配列座標が求められる。

【０１０５】このようにして、ウエハＷの露光のための
準備動作が終了すると、制御装置では、アライメント結
果に基づいてウエハ側のレーザ干渉計３７Ｘ及び不図示
のＹ軸レーザ干渉計の計測値をモニタしつつウエハＷの
ファーストショット（第１番目のショット領域）の露光
のための走査開始位置にウエハステージＷＳＴを移動す
る。

【０１０６】そして、制御装置ではレチクルステージ１
４とウエハステージＷＳＴとのＸ方向の走査を開始し、
両ステージ１４、ＷＳＴがそれぞれの目標走査速度に達
すると、露光光ＥＬによってレチクルＲのパターン領域
が照明され始め、走査露光が開始される。

【０１０７】この走査露光の開始に先立って、光源１の
発光は開始されているが、制御装置によってレチクルブ
ラインドＢＬを構成する可動ブラインドの各ブレードの
移動がレチクルステージ１４の移動と同期制御されてい
るため、レチクルＲ上のパターン領域外への露光光ＥＬ
の照射が遮光されることは、通常のスキャニング・ステ
ッパと同様である。

【０１０８】制御装置では、特に上記の走査露光時にレ
チクルステージ１４のＸ軸方向の移動速度Ｖｒとウエハ
ステージＷＳＴのＸ軸方向の移動速度Ｖｗとが投影光学
系ＰＬの投影倍率βに応じた速度比に維持されるように
レチクルステージ１４及びウエハステージＷＳＴを同期
制御する。

【０１０９】そして、レチクルＲのパターン領域の異な
る領域が紫外パルス光で逐次照明され、パターン領域全
面に対する照明が完了することにより、ウエハＷ上のフ
ァーストショットの走査露光が終了する。これにより、
レチクルＲの回路パターンＰＡが投影光学系ＰＬを介し
てファーストショットに縮小転写される。

【０１１０】このようにして、ファーストショットの走
査露光が終了すると、制御装置によりウエハステージＷ
ＳＴがＸ、Ｙ軸方向にステップ移動され、セカンドショ
ット（第２番目のショット領域）の露光のための走査開
始位置に移動される。このステッピングの際に、制御装
置ではウエハ側のレーザ干渉計３７Ｘ及びＹ軸レーザ干
渉計の計測値に基づいてウエハステージＷＳＴのＸ、
Ｙ、θｚ方向の位置変位をリアルタイムに計測する。こ
の計測結果に基づき、制御装置ではＸＹ位置変位が所定
の状態になるようにウエハステージＷＳＴの位置を制御
する。

【０１１１】また、制御装置ではウエハステージＷＳＴ
のθｚ方向の変位の情報に基づいて、そのウエハＷ側の
回転変位の誤差を補償するようにレチクルステージ１４
上のレチクルホルダ１４Ｂを回転制御する。

【０１１２】そして、制御装置ではセカンドショットに
対して上記と同様の走査露光を行う。

【０１１３】このようにして、ウエハＷ上のショット領
域の走査露光と次ショット領域露光のためのステッピン
グ動作とが繰り返し行われ、ウエハＷ上の全ての露光対
象ショット領域にレチクルＲの回路パターンＰＡが順次
転写される。

【０１１４】ところで、本実施形態では、レチクル室１
５内の吸収性ガスの濃度が数ｐｐｍ以下となっており、
湿度が極端に低くなっているので、上記の走査露光時に
レチクルステージ１４が例えば１ｍ／ｓ程度の高速で移
動し、その際レチクルＲ（すなわち、前述したレチクル
Ｒ１〜Ｒ５）とレチクル室１５内の低吸収性ガスとが擦
れ合い、絶縁体であるガラス基板５４の低吸収性ガスに
接触している部分に静電気による電荷が発生し易い状況
となっている。

【０１１５】しかし、本実施形態では、レチクルステー
ジ１４上にレチクルＲが載置されると、前述の如く、接
地機構（５８ａ〜５８ｄ、６０ａ〜６０ｄ、６４、６
６）によりレチクルＲに設けられた導電体膜がレチクル
ステージ１４を介して電気的に接地されるので、導電体
膜内を伝導する電荷はレチクルステージ１４を介してグ
ランドに伝達され、これによりレチクルＲの部分的な帯
電をほぼ確実に防止することができ、電荷の放電による
回路パターンＰＡの損傷や、レチクルＲに対する塵や埃
の付着等を防止することができるようになっている。

【０１１６】従って、上記の走査露光時に、ウエハＷ上
には、レチクルＲに形成された回路パターンＰＡの転写
像（投影像）が精度良く形成される。この場合、真空紫
外域の露光光ＥＬを用いて、かつ露光光路中の透過率の
低下を極力抑制して露光量制御を高精度に行いつつ、走
査露光が行われるので、高解像度で回路パターンＰＡの
縮小像をウエハＷ上に形成することができる。従って、
ガス置換された環境下、すなわち静電気の発生し易い環
境下においても、良好な露光を安定して行うことが可能
となっている。

【０１１７】なお、上記実施形態では、レチクルＲ（Ｒ
１〜Ｒ５）及びレチクルホルダ１４Ｂに、接点がそれぞ
れ４つ設けられる場合、すなわち４組の接点が設けられ
る場合について説明したが、これに限らず、接点は何組
であっても良い。

【０１１８】また、レチクルステージ１４（レチクルホ
ルダ１４Ｂ）上の真空吸着機構５２ａ〜５２ｂとレチク
ルＲとの間に導電性がある場合には、必ずしもこれらの
接点を設ける必要はない。要は、レチクルＲ上の導電体
膜がグランドに電気的に接続されれば良い。

【０１１９】なお、マスク基板本体（ガラス基板５４）
に導電体膜を設ける本発明は、ハーフトーンマスク、位
相シフトマスクにも好適に適用できることは勿論であ
る。

【０１２０】なお、上記の説明では特に明示しなかった
が、照明系ハウジング２、レチクル室１５、投影光学系
ＰＬの鏡筒、ウエハ室４０等の内部は、不図示のエンバ
イロメンタル・チャンバと同程度の精度で温度調整が行
われている。また、上記では特に明示しなかったが、照
明系ハウジング２、投影光学系ＰＬの鏡筒等の低吸収性
ガスが直接接触する部分は、前述したレチクル室１５、
ウエハ室４０の隔壁と同様にステンレス（ＳＵＳ）等の
脱ガスの少ない材料で構成することが望ましい。あるい
は、照明系ハウジング２、レチクル室１５、投影光学系
ＰＬの鏡筒、ウエハ室４０等の低吸収性ガスが直接接触
する部分にはその表面に炭化水素等の吸収性ガスの脱ガ
スによる発生の少ないフッ素系樹脂等のコーティングを
施しても良い。

【０１２１】《第２の実施形態》次に、本発明の第２の
実施形態を図５〜図９に基づいて説明する。ここで、前
述した第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分に
ついては同一の符号を用いるとともに、その説明を簡略
にし、若しくは省略するものとする。

【０１２２】この第２の実施形態は、マスクステージ及
び該マスクステージに装填されるマスクの構成が前述し
た第１の実施形態と異なり、その他の部分の構成等は、
前述した第１の実施形態と同一であるから、以下におい
ては上記相違点を中心として説明する。

【０１２３】本第２の実施形態では、図５に示されるよ
うに、マスク基板としてのレチクルＲと、その一方の面
（図５における下面）に取り付けられたマスク保護装置
としてのレチクル保護装置７３とを備えるマスクＭが後
述するマスクステージ１１４（図８及び図９参照）に載
置される。このマスクステージ１１４は、前述したレチ
クルステージ１４に代えて、マスク室１５内に配置され
る。

【０１２４】この場合、レチクルＲは、図５における下
面に微細パターン（回路パターンＰＡ）が形成されたガ
ラス基板５４によって形成されている（図６参照）。

【０１２５】レチクル保護装置７３は、図５に示される
ように、レチクルＲのパターン面５４ａ（図６参照）に
接着された矩形枠状のフレームとしての金属製のペリク
ルフレーム７５と、このペリクルフレーム７５のレチク
ルＲのパターン面と反対側の面に接着されたパターン保
護材としてのペリクル７６とを備えている。この場合、
このレチクル保護装置７３、主としてペリクル７６によ
って、レチクルＲのパターン面への塵、化学的汚れ等の
付着、堆積が防止されるようになっている。

【０１２６】ペリクル７６は、レチクルＲのパターン面
から６ｍｍ程度離れた位置に、ペリクルフレーム７５を
介して取り付けられている。ペリクル７６は、ここで
は、図５に示されるように、ペリクルフレーム７５に接
着された板状の光学部材としてのペリクル本体７８と、
該ペリクル本体７８の表面（パターン面と反対側の面）
に設けられた導電層８０とを有している。

【０１２７】図６には、図５のマスクＭの一部が拡大し
て断面図にて示されている。以下、図５及び図６を参照
しつつ、ペリクル７６等の構成について説明する。

【０１２８】本第２の実施形態では、前述した第１の実
施形態と同様の光源１が用いられ、露光光として波長２
００ｎｍ以下のいわゆる真空紫外域の光が用いられてい
る。かかる真空紫外域の光は、酸素や水蒸気等のガスだ
けでなく、ガラスや有機物中の透過率も低いため、ガラ
ス基板５４やペリクル本体７８も、真空紫外光に対する
透過率の高い材料を使用する必要がある。ガラス基板５
４の材料としては、例えば、水酸基を１０ｐｐｍ以下程
度に排除し、フッ素を１％程度含有させたフッ素ドープ
石英が適している。

【０１２９】そして、このフッ素ドープ石英は、ペリク
ル本体７８の素材としての使用も可能であり、本実施形
態ではペリクル本体７８にも上記フッ素ドープ石英が用
いられている。

【０１３０】但し、ペリクル本体７８の厚さが厚いと、
露光装置で転写される回路パターンＰＡの像位置が、ペ
リクル本体７８の撓みによって変動し位置精度が低下す
るので、あまり厚いガラス基板を使用することはできな
い。すなわち、回路パターンの投影位置の位置変動を防
止する観点から、ペリクルの厚さは３００μｍ程度が上
限となる。一方、あまりに薄いと加工が困難になるの
で、１００μｍ程度が下限となる。なお、この程度の厚
さであれば、一般的な合成石英であっても、真空紫外領
域の露光光の吸収は少なく、使用することも可能であ
る。

【０１３１】なお、ペリクル本体７８として、従来から
使用されるニトロセルロース等を主成分とする有機系の
物質から成る透明な薄膜を使用することも勿論可能であ
る。この場合、真空紫外光の透過率を改善するために、
フッ素を含有する有機系の膜を使用することが好まし
い。

【０１３２】同様に、ペリクル本体７８上に設けられた
導電層８０も真空紫外光に対する透過性を有する必要が
ある。本実施形態では、導電層８０として、例えばクロ
ム、金あるいは銅等の金属薄膜が用いられている。クロ
ム、金あるいは銅は、波長１５７ｎｍ（Ｆ₂レーザの波
長）での吸収係数が小さく、すなわち透過率が高く、導
電層材料として好適である。その厚さは、クロムであれ
ば５ｎｍ、金又は銅であれば３ｎｍ程度が、透過率と導
電性の点で最適となる。但し、銅については、酸化によ
る経時変化が懸念されるが、本実施形態では、ペリクル
７６及びレチクルＲが、前述の如く、ガス置換された環
境下で保管及び使用されるので、酸化が問題となるおそ
れは殆どない。

【０１３３】一方、金及びクロムは、化学的に安定であ
り、導電層材料として優れている。導電層８０の材料と
しては、この他に酸化インジウム、酸化スズ及び酸化亜
鉛等の金属酸化物も適している。そして、その製法とし
ては、蒸着又はスパッタ等を使用する。

【０１３４】ペリクルフレーム７５の素材としては、ア
ルミニウムやその合金等の、導電性の高い金属が使用さ
れている。

【０１３５】本実施形態のレチクル保護装置７３では、
図６に示されるように、導電層８０がペリクル本体７８
のパターン面５４ａと反対側の面に形成されている。こ
の場合には、ペリクルフレーム７５にペリクル７６を接
着するのみでは、導電層８０とペリクルフレーム７５と
を導通することができないので、ペリクルフレーム７５
にペリクル７６を接着した後に、図６に示されるよう
に、導電部材８２を使用して、ペリクルフレーム７５と
導電層８０との導通を確保している。導電部材８２とし
ては、金属を用いても良く、あるいは導電性接着剤か、
金属粉を混入した接着剤を用いても良い。

【０１３６】また、レチクルＲのペリクルフレーム７５
との接触部は、導電性の金属膜８４で覆われており、こ
れによってペリクルフレーム７５とレチクルＲのパター
ン面５４ａとの導通が確保されている。金属膜８４は、
回路パターンＰＡを形成している遮光膜と同一の膜であ
る。

【０１３７】さらに、本実施形態では、ペリクル７６と
ペリクルフレーム７５とレチクルＲのパターン面５４ａ
とで囲まれる空間ＧＳ（図６参照）内のガスも、露光光
である真空紫外光に対する吸収の少ない窒素、又はヘリ
ウム等の希ガスで置換されている。

【０１３８】なお、図６のペリクル７６及びレチクル保
護装置７３の構成は、一例であって、本発明に係るパタ
ーン保護材及びマスク保護装置の構成がこれに限定され
るものではない。

【０１３９】図７（Ａ）、（Ｂ）には、ペリクル及びレ
チクル保護装置の他の構成例が示されている。この内、
図７（Ａ）に示されるレチクル保護装置７３Ａでは、パ
ターン保護材としてのペリクル７６Ａを構成するペリク
ル本体７８上の導電層８０が、ペリクル本体７８のパタ
ーン面５４ａ側に形成されている。この場合には、ペリ
クル７６Ａをペリクルフレーム７５に接着することで、
導電層８０とペリクルフレーム７５の導電性を確保でき
る。さらに良好な導電性を得るには、接着剤に導電材料
を使用するか、接着剤中に金属粉を混入させると良い。
この図７（Ａ）の場合も、レチクルＲのペリクルフレー
ム７５との接触部は、導電性の金属膜８４で覆われ、ペ
リクルフレーム７５とレチクルＲのパターン面５４ａと
の導通が確保されている。

【０１４０】但し、回路パターンＰＡを形成する遮光膜
の性質によっては、ペリクルフレーム７５が接触するレ
チクルパターン面５４ａ上の遮光膜とペリクルフレーム
７５との導電性がない場合もある。図７（Ｂ）には、こ
のようなレチクル（便宜上「レチクルＲ’」と呼ぶ）
に、図７（Ａ）に示されるレチクル保護装置７３Ａが取
り付けられた場合が示されている。この場合、図７
（Ｂ）に示されるように、ペリクルフレーム７５周辺の
パターン面５４ａ上に、導電性の膜８８を、遮光膜８４
とは別に形成し、その導電性の膜８８とペリクルフレー
ム７５とを、前述した導電部材８２と同様の導電部材８
６により導通させると良い。

【０１４１】上述のように本実施形態では、ペリクル７
６（又は７６Ａ）が、マスク基板としてのレチクルＲ
（又はＲ’）に取付けられた状態では、ペリクル７６
（又は７６Ａ）を形成するペリクル本体７８のレチクル
のパターン面と反対側の面（又はパターン面側の面）に
導電層８０が形成されていることから、この導電層８０
によりペリクル７６（又は７６Ａ）全体に電荷の伝導性
を持たせることができ、これにより静電気に起因するペ
リクルの（部分的な）帯電を防止することができる。

【０１４２】また、本実施形態に係るレチクル保護装置
７３（又は７３Ａ）によると、レチクルＲ（又はＲ’）
のパターン面５４ａ側に、ペリクルフレーム７５により
約６ｍｍ程度のクリアランスを介してペリクル７６（又
は７６Ａ）が取り付けられることから、ペリクル７６
（又は７６Ａ）を形成するペリクル本体７８に形成され
た導電層８０により、静電気に起因するペリクル７６
（又は７６Ａ）の（部分的な）帯電を防止することがで
き、そのペリクル７６（又は７６Ａ）によりレチクルＲ
（又はＲ’）のパターン面の帯電は勿論、パターン面へ
の塵等の汚染物質の付着も防止することができる。

【０１４３】従って、本実施形態に係るペリクル及びレ
チクル保護装置、並びにレチクルＲにペリクル保護装置
が取り付けられて成るマスクＭは、前述したガス置換さ
れた環境（水蒸気を排除し、窒素や、ヘリウム等の希ガ
スを充填した環境）の下、すなわち静電気の発生し易い
環境下においても安定して使用することが可能となる。

【０１４４】また、本実施形態では、ペリクルフレーム
７５は、ペリクル７６（又は７６Ａ）との間に導電性を
有するので、ペリクル７６（又は７６Ａ）に仮に電荷が
発生してもその電荷は導電層８０を介してペリクルフレ
ーム７５側に速やかに伝達され、ペリクル７６（又は７
６Ａ）の帯電を防止することが可能になる。

【０１４５】さらに、本実施形態に係るマスクＭでは、
図６又は図７（Ａ）、（Ｂ）から明らかなように、レチ
クル保護装置７３（又は７３Ａ）を構成するペリクルフ
レーム７５とレチクルＲ（又はＲ’）との間が導電性を
有していることから、レチクル保護装置７３（又は７３
Ａ）を構成するペリクル７６（又は７６Ａ）で発生した
電荷がペリクルフレーム７５を介してレチクルＲ（又は
Ｒ’）、より正確には、レチクル表面の金属膜８４又は
８８に伝達され、―層確実にペリクルの帯電を防止する
ことができる。

【０１４６】なお、上述した空間ＧＳの密閉性を高める
と、台風等の接近で気圧が低下した際に空間ＧＳ内の気
体が膨張し、ペリクルが破損してしまうので、ペリクル
フレーム７５には、通気孔を複数箇所に形成することが
望ましい。

【０１４７】次に、本第２の実施形態に係るマスクステ
ージ１１４について、図８及び図９に基づいて説明す
る。図８には、前述したマスクＭが装填された状態のマ
スクステージ１１４の平面図が示され、また図９には、
図８のＢ−Ｂ線断面図が示されている。

【０１４８】図８に示されるように、レチクル走査ステ
ージ１４Ａの上面に設けられたレチクルホルダ１４
Ｂ₁、１４Ｂ₂上の真空吸着機構（バキュームチャック）
５２ａ，５２ｂの近傍に、一対の接点機構９０Ａ、９０
Ｂが設けられている。

【０１４９】一方の接点機構９０Ａは、図９に示される
ように、導電ピン９２Ａと、該導電ピン９２ＡをＺ軸回
りに回動する回動機構９４Ａとを備えている。導電ピン
９２Ａは、導電性の良い金属から成り、その表面には金
メッキが施されている。

【０１５０】回動機構９４Ａでは、導電ピン９２Ａを回
動することにより、導電ピン９２Ａの先端（回動端）を
ペリクルフレーム７５に接触させ、あるいはその接触を
解除できるようになっている。

【０１５１】他方の接点機構９０Ｂは、導電ピン９２
Ｂ、回動機構９４Ｂを含んで上記と同様にして構成され
ている。

【０１５２】本実施形態では、レチクルホルダ１４
Ｂ₁、１４Ｂ₂、及びレチクル走査ステージ１４Ａとして
金属製のものが用いられており、従って、回動機構９４
Ａ、９４Ｂは、これらレチクルホルダ１４Ｂ₁、１４
Ｂ₂、及びレチクル走査ステージ１４Ａを介して不図示
のレチクルベース定盤に電気的に接続され、該レチクル
ベース定盤がレチクル室１５の隔壁１８を介して接地さ
れている。

【０１５３】すなわち、本実施形態では、接点機構９０
Ａ、９０Ｂにより、ペリクルフレーム７５とマスクステ
ージ１１４とを電気的に接続する開閉可能な接点機構が
それぞれ構成され、接点機構９０Ａ、９０Ｂとペリクル
フレーム７５と導電部材８２とによってペリクル７６に
形成された導電層８０をマスクステージ１１４を介して
電気的に接地する接地機構が構成されている。

【０１５４】従って、本実施形態では、マスクＭがマス
クステージ１１４に載置されると、このマスクＭは真空
吸着機構（バキュームチャック）５２ａ〜５２ｄによっ
て４隅の部分を吸着され保持される。そして、回動機構
９４Ａ、９４Ｂが、導電ピン９２Ａ、９２Ｂを所定量回
動することにより、前記マスクＭを構成するペリクルフ
レーム７５に導電ピン９２Ａ、９２Ｂの先端が接触し、
ペリクルフレーム５４及びマスクステージ１１４を介し
てペリクル７６の導電層８０が電気的に接地される。こ
れにより、ペリクル７６で発生し導電層８０内に伝達さ
れた電荷がマスクステージ１１４を介してグランドに落
ち、ペリクル７６の帯電、ひいてはレチクルＲの帯電を
防止することができ、回路パターンＰＡの損傷や、パタ
ーン面に対する塵や埃の付着等を防止することができ
る。

【０１５５】本第２の実施形態においても、前述した第
１の実施形態と同様にして、走査露光が行われるが、上
記の如く、回路パターンＰＡの損傷や、パターン面に対
する塵や埃の付着等が防止されているので、ウエハＷ上
には回路パターンＰＡの転写像（投影像）が精度良く形
成される。また、この場合も、真空紫外光を露光光とし
て走査露光が行われるので、高解像度で回路パターンＰ
Ａの縮小像をウエハＷ上に形成することができる。従っ
て、本第２の実施形態に係る露光装置によると、ガス置
換された環境下、すなわち静電気の発生し易い環境下に
おいても、良好な露光を安定して行うことが可能とな
る。

【０１５６】なお、上記第２の実施形態では、接点機構
９０Ａ、９０Ｂを構成する導電ピン９２Ａ、９２Ｂを回
動機構９４Ａ、９４Ｂにより回動することにより、接点
を開閉する場合について説明したが、これに限らず、導
電ピンを直線駆動する直動機構を設け、これにより導電
ピンの先端をペリクルフレーム７５に接触又は非接触状
態とすることにより、接点を開閉する構成を採用しても
良い。

【０１５７】また、図６及び図７（Ａ）、（Ｂ）に示さ
れるように、レチクルのパターン面５４ａとペリクルフ
レーム７５との導通性が確保されているマスクＭを使用
する場合には、導電ピン９２Ａ、９２Ｂを、ペリクルフ
レーム７５でなく、レチクルパターン面の導電膜８４又
は８８で覆われた部位に接触させても良い。

【０１５８】上記各実施形態では、レチクルＲ１及びペ
リクル本体７８に、膜厚が全面にわたって均等な導電層
を設ける構成について説明したが、この導電層を桝目状
のパターンで構成しても良い。このようにすれば、電光
光の透過率を向上（増加）することができる。

【０１５９】なお、上記各実施形態では、ステップ・ア
ンド・スキャン方式等の走査型露光装置に本発明が適用
された場合について説明したが、本発明の適用範囲がこ
れに限定されないことは勿論である。すなわちステップ
・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置にも本発明
は好適に適用できる。

【０１６０】また、ウエハステージＷＳＴ、レチクル走
査ステージ１４Ａの浮上方式として、磁気浮上でなく、
ガスフローによる浮上力を利用した方式を採用すること
も勿論できるが、かかる場合には、ステージの浮上用に
供給するガスは、前記低吸収性ガスを用いることが望ま
しい。

【０１６１】なお、複数のレンズから構成される照明光
学系、投影光学系を露光装置本体に組み込み、光学調整
をするとともに、多数の機械部品からなるウエハステー
ジ（スキャン型の場合はレチクルステージも）を露光装
置本体に取り付けて配線や配管を接続し、レチクル室１
５、ウエハ室４０を構成する各隔壁、レチクルガス置換
室、ウエハガス置換室等を組み付け、ガスの配管系を接
続し、制御装置等の制御系に対する各部の接続を行い、
更に総合調整（電気調整、動作確認等）をすることによ
り、上記実施形態の露光装置１００等の本発明に係る露
光装置を製造することができる。なお、露光装置の製造
は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルーム
で行うことが望ましい。

【０１６２】《デバイス製造方法》次に、上述した各実
施形態に係る露光装置をリソグラフィ工程で使用したデ
バイスの製造方法の実施形態について説明する。

【０１６３】図１０には、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が示され
ている。図１０に示されるように、まず、ステップ２０
１（設計ステップ）において、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２０２（マスク製作ステップ）において、
設計した回路パターンＰＡが形成されたマスク基板（レ
チクル）又はマスクを製作する。一方、ステップ２０３
（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。

【０１６４】次に、ステップ２０４（ウエハ処理ステッ
プ）において、ステップ２０１〜ステップ２０３で用意
したマスク基板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２０５（デバイス組立ステ
ップ）において、ステップ２０４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２０５には、
ダイシング工程、ボンディング工程、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。

【０１６５】最後に、ステップ２０６（検査ステップ）
において、ステップ２０５で作製されたデバイスの動作
確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工
程を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。

【０１６６】図１１には、半導体デバイスの場合におけ
る、上記ステップ２０４の詳細なフロー例が示されてい
る。図１１において、ステップ２１１（酸化ステップ）
においてはウエハの表面を酸化させる。ステップ２１２
（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２１３（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２
１４（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２１１〜ステップ２１４
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。

【０１６７】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２
１５（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２１６（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基板（レチクル）
の回路パターンＰＡをウエハに転写する。次に、ステッ
プ２１７（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２１８（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２１
９（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。

【０１６８】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
ＰＡが形成される。

【０１６９】以上説明した本実施形態のデバイス製造方
法を用いれば、露光工程（ステップ２１６）において上
記各実施形態の露光装置が用いられるので、真空紫外域
の露光光により解像力の向上が可能となり、しかも光学
系透過率の低下を可能な限り抑制して、露光量制御を高
精度に行うことができるので、結果的に最小線幅が０．
１μｍ程度の高集積度のデバイスを歩留まり良く生産す
ることができる。

【０１７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る、マ
スク基板、パターン保護材、マスク保護装置及びマスク
は、ガス置換された環境下においても安定して使用が可
能であるという効果がある。

【０１７１】また、本発明に係る露光装置によれば、ガ
ス置換された環境下においても、良好な露光を安定して
行うことができるという効果がある。

【０１７２】また、本発明に係るデバイス製造方法によ
れば、高集積度のマイクロデバイスの生産性を向上する
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施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】レチクルＲの一例であるレチクルＲ１が装填さ
れた状態の図１のレチクルステージを示す平面図であ
る。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】図４（Ａ）〜（Ｄ）は、図１のレチクルステー
ジ上に装填されるレチクルＲのその他の構成例を示す図
である。

【図５】第２の実施形態に係るマスクを一部破断して示
す斜視図である。

【図６】図６は、図５のマスクの一部を拡大して示す断
面図である。

【図７】図７（Ａ）、（Ｂ）は、ペリクル及びレチクル
保護装置の他の構成例を説明するための図である。

【図８】図６のマスクＭが装填された状態の第２の実施
形態に係るマスクステージを示す平面図である。

【図９】図８のＢ−Ｂ線断面図である。

【図１０】本発明に係るデバイス製造方法の実施形態を
説明するためのフローチャートである。

【図１１】図１０のステップ２０４の詳細を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１４…レチクルステージ（マスクステージ）、５４…ガ
ラス基板（マスク基板本体）、５４ａ…パターン面、５
８ａ，６０ａ…接点（接地機構の一部）、５８ｂ，６０
ｂ…接点（接地機構の一部）、５８ｃ，６０ｃ…接点
（接地機構の一部）、５８ｄ，６０ｄ…接点（接地機構
の一部）、５６，５６Ａ，５６Ｂ…導電帯膜、６４…リ
ード線（接地機構の一部）、６６…外部アース線（接地
機構の一部）、７３，７３Ａ…レチクル保護装置（マス
ク保護装置）、７５…ペリクルフレーム（フレーム、接
地機構の一部）、７６，７６Ａ…ペリクル（パターン保
護材）、７８…ペリクル本体（光学部材）、８０…導電
層、８２…導電部材（接地機構の一部）、９０Ａ、９０
Ｂ…接点機構（接地機構の一部）、１００…露光装置、
１１４…マスクステージ、Ｒ，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ
４，Ｒ５…レチクル（マスク基板）、ＰＡ…電子回路パ
ターン、Ｍ…マスク、ＰＬ…投影光学系、Ｗ…ウエハ
（基板）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１５Ｄ (72)発明者長坂博之東京都千代田区丸の内３丁目２番３号株式会社ニコン内 (72)発明者青木貴史東京都千代田区丸の内３丁目２番３号株式会社ニコン内Ｆターム(参考） 2H095 BA02 BA07 BB30 BC17 BC26 BC33 BC35 BC39 2H097 AA03 BA04 CA13 GB01 JA02 LA10 5F046 AA22 AA28 BA04 BA05 CA03 CA08 CB17 CB20 CB23 CC01 CC02 CC03 CC09 CC10 CC16 CC18 DA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】露光装置で用いられるマスク基板であっ
て、一方の面に電子回路パターンが形成されたマスク基板本
体と；前記マスク基板本体の前記電子回路パターンが形
成されたパターン面及びその反対側の面の少なくとも一
方に設けられた導電帯膜とを備えるマスク基板。
【請求項２】前記導電帯膜が、前記パターン面側の前
記マスク基板本体と前記電子回路パターンとの間に設け
られていることを特徴とする請求項１に記載のマスク基
板。
【請求項３】前記導電帯膜を形成する物質は、銅、
金、及び白金のいずれかであることを特徴とする請求項
１又は２に記載のマスク基板。
【請求項４】一方の面にパターンが形成されたマスク
基板の汚染を防止するために、フレームを介して前記マ
スク基板の少なくともパターン面側に取り付けられるパ
ターン保護材であって、特定の材質より成る光透過性を有する板状の光学部材
と；前記光学部材の前記マスク基板のパターン面側及び
その反対側の面の少なくとも一方に形成された導電層と
を備えるパターン保護材。
【請求項５】前記特定の材質は、石英を主成分とする
材質又は二酸化シリコンを主成分とする材質であること
を特徴とする請求項４に記載のパターン保護材。
【請求項６】前記特定の材質は、水酸基濃度が１００
ｐｐｍ以下で、かつフッ素を含有する合成石英であるこ
とを特徴とする請求項５に記載のパターン保護材。
【請求項７】前記光学部材は、厚さが１００〜３００
μｍであることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一
項に記載のパターン保護材。
【請求項８】前記導電層は、金属薄膜及び金属酸化物
薄膜のいずれかであることを特徴とする請求項４〜７の
いずれか一項に記載のパターン保護材。
【請求項９】露光装置に用いられるマスク保護装置で
あって、マスク基板の回路パターンが形成されたパターン面側に
取り付けられるフレームと；前記フレームにより前記パ
ターン面との間に所定のクリアランスを介して取り付け
られる請求項４〜８のいずれか一項に記載のパターン保
護材とを備えるマスク保護装置。
【請求項１０】前記フレームは、前記パターン保護材
に形成された前記導電層との間に導電性を有することを
特徴とする請求項９に記載のマスク保護装置。
【請求項１１】マスク基板と、該マスク基板に取り付
けられた請求項９又は１０に記載のマスク保護装置とを
備え、前記マスク保護装置を構成する前記フレームと前記マス
ク基板との間が導電性を有していることを特徴とするマ
スク。
【請求項１２】エネルギビームにより基板を露光する
露光装置であって、請求項１〜３のいずれか一項に記載のマスク基板が載置
されるマスクステージと；前記マスク基板から出射され
る前記エネルギビームを前記基板に投射する投影光学系
と；前記マスク基板に形成された前記導電帯膜を前記マ
スクステージを介して電気的に接地する接地機構とを備
える露光装置。
【請求項１３】前記接地機構は、前記マスク基板と前
記マスクステージとにそれぞれ設けられ、両者を電気的
に接続する少なくとも１組の接点と、前記マスクステー
ジ側の接点に接続された外部アース線とを有することを
特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
【請求項１４】エネルギビームにより基板を露光する
露光装置であって、請求項１１に記載のマスクが載置されるマスクステージ
と；前記マスクから出射される前記エネルギビームを前
記基板に投射する投影光学系と；前記マスクを構成する
前記パターン保護材に形成された前記導電層を前記マス
クステージを介して電気的に接地する接地機構とを備え
る露光装置。
【請求項１５】前記接地機構は、前記フレーム及び前
記マスク基板の一方と前記マスクステージとを電気的に
接続する開閉可能な接点機構を含むことを特徴とする請
求項１４に記載の露光装置。
【請求項１６】前記エネルギビームは波長２００ｎｍ
以下の真空紫外光であり、かつ前記マスク基板周囲の空
間を含む前記エネルギビームの光路上の空間が前記エネ
ルギビームが透過する不活性ガスで満たされていること
を特徴とする請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の
露光装置。
【請求項１７】リソグラフィ工程を含むデバイス製造
方法であって、前記リソグラフィ工程において、請求項１６に記載の露
光装置を用いて露光を行うことを特徴とするデバイス製
造方法。