JP2001345263A - 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 露光光の透過率を維持しつつ、低吸収性ガス
の利用効率を向上して無駄な消費を抑制する。 【解決手段】 所定の純度の低吸収性ガスを照明光学系
のハウジング２及び投影光学系ＰＬのハウジング内に供
給するとともに、これらの部屋（２、ＰＬ）から排気さ
れるガスを回収してマスクステージを収納するマスク室
１５と基板ステージを収納する基板室４０に供給する、
ガス供給系１２０を備えている。４つの部屋（２、Ｐ
Ｌ、１５、４０）は、いずれも光源と基板との間の露光
光の光路上に位置する。従って、各部屋に要求される低
吸収性ガスの純度を十分に満足して露光光の透過率を維
持しつつ、部屋（２、ＰＬ）内を流通した低吸収性ガス
を部屋（１５、４０）内の置換用ガスとして利用するの
で、低吸収性ガスの利用効率を向上することができ、こ
れにより低吸収性ガスの無駄な消費を抑制することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、露光装置及び露光
方法、並びにデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、
半導体素子等を製造する際にリソグラフィ工程で用いら
れる露光装置及び露光方法、並びに前記露光装置を用い
るデバイス製造方法に関する。

【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（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。最近では、露光波長は
ＡｒＦエキシマレーザの１９３ｎｍが実用化段階となっ
ているが、より短波長の波長１５７ｎｍのＦ₂レーザ光
や、波長１２６ｎｍのＡｒ₂レーザ光を使用する露光装
置も、開発されている。

【０００４】ＡｒＦエキシマレーザ光、Ｆ₂レーザ光あ
るいはＡｒ₂レーザ光などの波長２００ｎｍ〜１２０ｎ
ｍの帯域に属する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、使用可能な硝材は、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、真空紫外光は、光路中に存在
する酸素や水蒸気，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く、また、光学
素子表面に有機系の汚染物質や水等が付着した場合にそ
れらの汚染物質による吸収も大きい。そのため、露光光
が通る光路上の空間中の上記有機系の汚染物質、水、及
び吸収性ガス等の不純物の濃度を数ｐｐｍ以下の濃度に
まで下げるべく、その光路上の空間中の気体を、吸収の
少ない、窒素や、へリウム等の不活性ガス（以下、「低
吸収性ガス」と称する）で置換する必要がある。

【０００５】ＡｒＦエキシマレーザ露光装置やＦ₂レー
ザ露光装置などにおける設計上のコンセプトとして、光
源からウエハに至るまでの露光光の光路から吸収性ガス
を極力排除するため、照明光学系、投影光学系を構成す
る光学素子と同様に、レチクルステージやウエハステー
ジを筐体で覆い、それぞれの筐体内を独立した部屋とし
て構成し、各部屋の内部の気体を高純度の低吸収性ガ
ス、例えば窒素あるいはヘリウムなどで置換する考えが
ある。

【０００６】かかる場合に、これまでは、高純度の低吸
収性ガスを各部屋に流し、その内部を流通して排気され
たガス（少なくともガス中の窒素等の純度が不純物（吸
収性ガス、有機物など）の影響により低下したガス）は
そのまま外部に排気するか、少なくとも一部を保存用と
して回収するかのいずれかの考えが採用されていた。

【０００７】また、全ての部屋に並行的に高純度の低吸
収性ガスを供給する考えが採用されていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように、各部屋内を流通して排気された純度の低下し
たガスを外部に排気する、あるいはその一部を保存用と
して回収するという方法では、大部分のガスは再利用さ
れずに捨てられるか回収されて保存されるだけである。
また、複数の部屋に並行的に高純度の低吸収性ガス等を
供給する場合には、高純度の低吸収性ガスの使用量が大
変多くなる。

【０００９】このような理由により、上述したコンセプ
トでは、高価な窒素ガスや更に高価なヘリウムガスなど
を大量に消費しなければならなくなり、コスト面での負
担が大きく、これが半導体素子等の製造コストを上昇さ
せる要因となってしまう。

【００１０】この一方、単に低吸収性ガスの使用量、す
なわち各部屋に送り込むガスの量を減らしたのでは、光
路中の不純物の濃度が上昇して結果的に露光光の透過率
低下を招き、これが露光不良の要因となる。

【００１１】本発明は、かかる事情の下になされたもの
で、その第１の目的は、露光光の透過率を維持しつつ、
低吸収性ガスの利用効率を向上して無駄な消費を抑制す
ることが可能な露光装置及び露光方法を提供することに
ある。

【００１２】また、本発明の第２の目的は、デバイスの
生産性を向上することができる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に記載の露光装
置は、エネルギビーム源からのエネルギビーム（ＥＬ）
よりマスク（Ｒ）を照明し、該マスクのパターンを基板
（Ｗ）に転写する露光装置であって、前記エネルギビー
ム源と前記基板との間の前記エネルギビームの光路上に
位置する少なくとも一つの閉空間と；前記エネルギビー
ムが透過する特性を有する特定ガスを、前記閉空間のう
ちの任意の少なくとも一つである第１室内に供給し、前
記第１室から排気されるガスを、前記閉空間のうちの任
意の少なくとも一つである第２室内に供給するガス供給
系（１１０又は１２０）と；を備える露光装置である。

【００１４】本明細書において、閉空間とは、外部に対
して気密状態とされた空間の他、厳密な意味で気密状態
とされてはいない閉じた空間をも含む概念である。

【００１５】これによれば、ガス供給系により、所定の
純度の特定ガスが第１室内に供給されるとともに、該第
１室から排気されるガスが第２室に供給される。この場
合、第１室内を流通して該第１室内における脱ガス等に
より純度が幾分低下した特定ガスが第２室に置換ガスと
して供給される。このため、例えば、第１室内に高純度
の特定ガスを供給し、少なくとも第２室として内部のエ
ネルギビームの光路が比較的短く、光路中に存在する空
気その他の不純物等によるエネルギビームの吸収による
透過率の低下の影響が殆ど問題とならない部屋を設定す
ることにより、第１室及び第２室に要求される特定ガス
の純度を十分に満足してエネルギビーム（露光光）の透
過率を維持することができる。また、第１室内を流通し
た特定ガスを外部に排気することなく、第２室の置換用
ガスとして利用するので、特定ガスの利用効率を向上す
ることができ、これにより特定ガス（低吸収性ガス）の
無駄な消費を抑制することができる。

【００１６】この場合において、請求項２に記載の露光
装置の如く、前記第１室と前記第２室とは相互に異なる
こととすることができる。

【００１７】この場合において、請求項３に記載の露光
装置の如く、前記エネルギビーム源と前記基板との間に
配置された可動の光学部材と；前記光学部材を駆動する
駆動系とを更に備える場合には、前記エネルギビーム源
と前記基板との間に配置された第１光学素子と第２光学
素子との間に形成される閉空間が前記第１室を構成し、
前記光学部材及び前記駆動系の少なくとも一部を収容す
る閉空間が前記第２室を構成することとすることができ
る。ここで、第１室は光路上に存在する光学素子相互間
に形成されるので、その内部を特定ガスでパージする主
目的は、不純物を極力排除することである。このため、
第１室内に供給される特定ガスは高純度であることが要
求される。これに対し、可動の光学部材及び駆動系の少
なくとも一部を収容する第２室内を特定ガスでパージす
る主目的は、可動部から発生した塵（パーティクル）等
の不純物を外部に排出することである。このため、第２
室内に供給される特定ガスは、第１室に比べて純度の低
い特定ガスであっても良い。従って、ガス供給系によ
り、第１室内に供給されるとともに、該第１室から排気
されるガスが光学部材及び駆動系の少なくとも一部を収
容する第２室内に供給されることにより、各室に要求さ
れる特定ガスの純度を十分に満足しつつ、第１及び第２
室内のエネルギビーム（露光光）の透過率を維持するこ
とができる。

【００１８】上記請求項２に記載の露光装置において、
請求項４に記載の露光装置の如く、前記エネルギビーム
源からの前記エネルギビームにより前記マスクを照明す
る照明光学系（ＩＯＰ）と；前記マスクを介した前記エ
ネルギビームを前記基板に投射する投影光学系（ＰＬ）
と：を更に備える場合に、前記閉空間として、前記照明
光学系のハウジング、前記マスクを保持するマスクステ
ージ（１４）を収容するマスク室（１５）、前記投影光
学系のハウジング、及び前記基板を保持する基板ステー
ジを収容する基板室（４０）とが設けられ、前記照明光
学系のハウジング、前記投影光学系のハウジングの少な
くとも一方が前記第１室を構成し、前記マスク室と前記
基板室との少なくとも一方が前記第２室を構成すること
とすることができる。ここで、照明光学系のハウジン
グ、投影光学系のハウジング（鏡筒）、マスク室、及び
基板室それぞれの内部ガスを特定ガスに置換する場合
に、それぞれの部屋内で許容できるガス中の不純物の濃
度、換言すればそれぞれの部屋の置換用ガスとして要求
される特定ガスの純度は一律ではない。すなわち、照明
光の光路が長く、レンズ等の光学素子が多数含まれる照
明光学系や投影光学系では、その内部の光路上から不純
物を排除するため、その内部を非常に高純度の特定ガス
で満たさなければならないのに対し、マスク室や基板室
内では、多少の不純物が存在してもその光路が短いた
め、その影響はそれほど大きくない。従って、ガス供給
系により所定純度の特定ガスが照明光学系のハウジング
及び投影光学系のハウジングの少なくとも一方である第
１室内に供給され、該第１室内を流通して該部屋内にお
ける脱ガス等により純度が幾分低下した特定ガスがマス
ク室と基板室との少なくとも一方である第２室に置換ガ
スとして供給されることにより、各室に要求される特定
ガスの純度を十分に満足しつつ、第１及び第２室内のエ
ネルギビーム（露光光）の透過率を維持することができ
る。

【００１９】上記請求項１〜４に記載の各露光装置にお
いて、請求項５に記載の露光装置の如く、前記ガス供給
系は、前記第１室から排気されるガス中の不純物の濃度
を監視するとともに、前記不純物の濃度が所定値以上で
ある場合には前記ガスを外部に排気するガス純度監視装
置（２１）を更に備えることとすることができる。かか
る場合には、ガス純度監視装置により、第１室から排気
されるガス中の不純物の濃度が監視され、不純物の濃度
が所定値以上である場合、ガスは外部に排気されるの
で、不純物の濃度があるレベル以上高いガスが第２室に
供給されることがない。

【００２０】この場合において、請求項６に記載に露光
装置の如く、前記ガス供給系は、前記第１室から排気さ
れるガスを純化して該ガス中の前記特定ガスの純度を上
げるガス精製装置（２３）を更に備えることとすること
ができる。かかる場合には、ガス精製装置により、第１
室から排気されるガスが純化され、該ガス中の前記特定
ガスの純度が上げられる（元の純度に近づけられる）。
また、この場合、ガス純度監視装置の存在によりガス生
成装置の寿命が長く維持される。

【００２１】この場合において、請求項７に記載の露光
装置の如く、前記ガス供給系は、前記第１室から排気さ
れるガスを分流してその一部を前記ガス精製装置に供給
し、該ガス精製装置を通過した前記一部のガスと残りの
ガスとを合流させるガス供給経路（２２、２８、２９、
５１、５２Ａ、５２Ｂ）を更に備えることとすることが
できる。かかる場合には、ガス供給経路により、第１室
から排気されるガスが分流され、その一部がガス精製装
置に供給され、該ガス精製装置を通過することにより純
度が高められたその一部のガスと残りのガスとが合流さ
れた後、第２室に供給される。このため、第２室内に供
給される特定ガスの純度を不要に低下させることなく、
第１室から排気される全てのガスがガス精製装置に供給
される場合に比べて、ガス精製装置の寿命を延ばすこと
ができる。

【００２２】この場合において、請求項８に記載の露光
装置の如く、前記ガス供給系は、前記ガス供給経路を経
由して合流された前記ガスが供給され、その供給された
ガス中の不純物を取り除くケミカルフィルタを有し、前
記ガスを所定温度に温度調節する温調装置（２４）を更
に備えることとすることができる。かかる場合には、ガ
ス精製装置により純度が上げられ、残りのガスとが合流
により僅かに純度が低下したガスが温調装置に供給さ
れ、その供給されたガス中の不純物がケミカルフィルタ
により取り除かれるとともに、温調装置により所定温度
に温度調節されて第２室内に供給される。従って、第２
室内には、化学的な不純物が取り除かれ温度調節がなさ
れた比較的純度の高い特定ガスが供給される。従って、
第２室内におけるエネルギビーム（露光光）透過率の低
下を一層効果的に抑制することができる。

【００２３】上記請求項６に記載の露光装置では、請求
項９に記載の露光装置の如く、前記がス供給系は、前記
ガス精製装置を経由したガス中の不純物を取り除くケミ
カルフィルタを有し、前記ガスを所定温度に温度調節す
る温調装置を更に備えることとすることができる。

【００２４】上記請求項１〜４に記載に各露光装置にお
いて、請求項１０に記載の露光装置の如く、前記ガス供
給系は、前記第１室から排気されるガスを純化して該ガ
ス中の前記特定ガスの純度を上げるガス精製装置を更に
備えることとることとすることができる。

【００２５】この場合において、請求項１１に記載の露
光装置の如く、前記ガス供給系は、前記第１室から排気
されるガスを分流してその一部を前記ガス精製装置に供
給し、該ガス精製装置を通過した前記一部のガスと残り
のガスとを合流させるガス供給経路を更に備えることと
することができる。

【００２６】この場合において、請求項１２に記載の露
光装置の如く、前記ガス供給系は、前記ガス供給経路を
経由して合流された前記ガスが供給され、その供給され
たガス中の不純物を取り除くケミカルフィルタを有し、
前記ガスを所定温度に温度調節する温調装置を更に備え
ることとすることができる。

【００２７】上記請求項１〜４に記載の各露光装置にお
いて、請求項１３に記載の露光装置の如く、前記ガス供
給系は、前記第１室から排気されるガス中の不純物を取
り除くケミカルフィルタを有し、前記ガスを所定温度に
温度調節する温調装置を更に備えることとすることがで
きる。

【００２８】上記請求項１〜１３に記載の各露光装置に
おいて、請求項１４に記載の露光装置の如く、前記第１
室及び前記第２室は、外部に対して気密状態とされた気
密室であることが望ましい。かかる場合には、各室に対
して外部から不純物を含む気体が混入するおそれがな
い。但し、第１室及び第２室は必ずしも気密室である必
要はない。

【００２９】上記請求項１に記載の露光装置において、
請求項１５に記載の露光装置の如く、前記第１室と前記
第２室とは同一であることとすることができる。

【００３０】上記請求項１に記載の露光装置において、
請求項１６に記載の露光装置の如く、前記ガス供給系
は、前記第１室に対して、前記特定ガスを、その純度を
所定の範囲内に維持しかつ外部から補充しつつ供給する
とともに、前記第１室から排気されるガスを回収して前
記第２室に供給するガス循環系（１２０）であることと
することができる。かかる場合には、ガス循環系が、特
定ガスを、その純度を所定の範囲内に維持しかつ外部か
ら補充しつつ、エネルギビーム源と基板との間のエネル
ギビームの光路上に位置する第１室に供給し、該第１室
から排気されるガスを回収してエネルギビーム源と前記
基板との間に形成される前記第２室に供給する。

【００３１】この場合において、請求項１７に記載の露
光装置の如く、前記第１室と前記第２室とは相互に異な
ってもいても良いし、請求項１８に記載の露光装置の如
く、前記第１室と前記第２室とは同一であっても良い。
このため、特定ガスの大部分が同一若しくは異なる閉空
間内で再利用されることとなり、特定ガス（低吸収性ガ
ス）の利用効率を向上して無駄な消費を抑制することが
できる。また、ガス循環系により、第１室に供給される
特定ガスの純度は所定の範囲内に維持されているので、
第１室内でのエネルギビーム（露光光）透過率の低下も
防止することができる。

【００３２】上記請求項１６〜１８に記載の各露光装置
において、第１室及び第２室の内、少なくとも第１室
は、エネルギビームの光路上に存在する光学素子（例え
ばレンズ、ミラー等）の相互間の空間等であっても良い
が、請求項１９に記載の露光装置の如く、前記エネルギ
ビーム源からの前記エネルギビームにより前記マスクを
照明する照明光学系（ＩＯＰ）と；前記マスクを介した
前記エネルギビームを前記基板に投射する投影光学系
（ＰＬ）と：を更に備える場合には、前記閉空間とし
て、前記照明光学系のハウジング、前記マスクを保持す
るマスクステージを収容するマスク室、前記投影光学系
のハウジング、及び前記基板を保持する基板ステージを
収容する基板室とが設けられ、前記第１室及び前記第２
室は、前記マスク室、前記基板室、前記照明光学系のハ
ウジング、及び前記投影光学系のハウジングのいずれか
によって形成されていることとすることができる。

【００３３】上記請求項１６〜１９に記載の各露光装置
において、請求項２０に記載の露光装置の如く、前記ガ
ス循環系は、前記第２室から排気されるガスの戻り量に
応じて、前記特定ガスを外部から補充しつつその純度を
所定の範囲内に維持して前記第１室に供給するガス循環
装置を備えることとすることができる。

【００３４】上記請求項１６〜２０に記載の各露光装置
において、請求項２１に記載の露光装置の如く、前記ガ
ス循環系は、前記第１室内のガスを前記特定ガスに置換
する初期ガス置換作業時に、前記第１室から排気される
ガス中の不純物が所定の濃度未満となるまでの間は、前
記ガスを回収することなく外部に排気することとするこ
とができる。かかる場合には、ガス循環系は、第１室内
のガス（酸素等の吸収性ガスを多く含むガス）を特定ガ
スに置換する初期ガス置換作業時に、第１室から排気さ
れるガス中の不純物が所定の濃度未満となるまでの間
は、ガスを回収することなく外部に排気する。このた
め、第１室から排気されるガス中の不純物（吸収性ガス
等）の濃度が高いときには、ガス循環系によりガスが外
部に排気されるので、第２室内に供給される特定ガスの
純度を極端に悪化させることがなく、第２室内でのエネ
ルギビーム（露光光）の透過率の低下を抑制することが
できる。

【００３５】この場合において、請求項２２に記載の露
光装置の如く、前記ガス循環系は、前記初期ガス置換作
業時に、当該初期ガス置換作業の開始から所定時間の経
過により前記ガス中の不純物が所定の濃度未満となった
と判断する判断装置を含むこととすることができる。あ
るいは、請求項２３に記載の露光装置の如く、前記ガス
循環系が、前記ガス中の不純物の濃度及び前記特定ガス
の濃度の少なくとも一方を検出する濃度検出器を有する
場合には、前記初期ガス置換作業時に、前記濃度検出器
の出力に基づいて前記ガス中の不純物が所定の濃度未満
となったと判断する判断装置を含むこととすることがで
きる。

【００３６】上記請求項１６〜１９に記載の各露光装置
において、請求項２４に記載の露光装置の如く、前記ガ
ス循環系は、前記第１室から排気されるガス中の不純物
の濃度を監視するとともに、前記不純物の濃度が所定値
以上である場合には前記ガスを外部に排気するガス純度
監視装置を更に備えることとすることができる。かかる
場合には、第１室から回収されるガス中の不純物の濃度
がガス純度監視装置により監視され、不純物の濃度が所
定値以上である場合にはガスが外部に排気される一方、
不純物の濃度が所定値未満の場合には第２室に再び供給
される。従って、第１室から排気されるガス中の不純物
の濃度が低いときには、そのガスが第２室内の置換ガス
として再利用されるので、特定ガス（低吸収性ガス）の
利用効率を向上して無駄な消費を抑制することができ
る。一方、第１室から排気されるガス中の不純物の濃度
が高いときには、そのガスは外部に排気されるので、第
２室内に供給される特定ガスの純度が不要に低下するこ
とはなく、第２室でのエネルギビーム（露光光）の透過
率の低下も防止することができる。

【００３７】この場合において、請求項２５に記載の露
光装置の如く、前記ガス循環系は、前記第１室から回収
されるガスを純化して該ガス中の前記特定ガスの純度を
上げるガス精製装置を更に備えることとすることができ
る。かかる場合には、第１室から排気されるガスが、ガ
ス精製装置により回収されて純化され、該ガス中の特定
ガスの純度が上げられる（元の純度に近づけられる）。

【００３８】この場合において、請求項２６に記載の露
光装置の如く、前記ガス循環系は、前記ガス精製装置を
経由したガス中の不純物を取り除くケミカルフィルタを
有し、前記ガスを所定温度に温度調節する温調装置を更
に備えることとすることができる。あるいは、請求項２
７に記載の露光装置の如く、前記ガス循環系は、前記第
１室から回収されるガスを分流してその一部を前記ガス
精製装置に供給し、該ガス精製装置を通過した前記一部
のガスと残りのガスとを合流させるガス供給経路を更に
備えることとすることができる。かかる場合には、ガス
供給経路により、第１室から回収されるガスが分流さ
れ、その一部がガス精製装置に供給され、該ガス精製装
置を通過することにより純度が高められたその一部のガ
スと残りのガスとが合流された後第２室内に供給され
る。このため、第２室内に供給される特定ガスの純度を
不要に低下させることなく、第１室から回収される全て
のガスがガス精製装置に供給される場合に比べて、ガス
精製装置の寿命を延ばすことができる。

【００３９】この場合において、請求項２８に記載の露
光装置の如く、前記ガス循環系は、前記ガス供給経路を
経由して合流された前記ガスが供給され、その供給され
たガス中の不純物を取り除くケミカルフィルタを有し、
前記ガスを所定温度に温度調節する温調装置を更に備え
ることとすることができる。かかる場合には、ガス精製
装置により純度が上げられ、残りのガスとが合流により
僅かに純度が低下したガスが温調装置に供給され、その
供給されたガス中の不純物がケミカルフィルタにより取
り除かれるとともに、温調装置により所定温度に温度調
節されて第２室内に供給される。従って、第２室内に
は、化学的な不純物が取り除かれ温度調節がなされた比
較的純度の高い特定ガスが供給される。

【００４０】上記請求項１６〜１９に記載の各露光装置
において、請求項２９に記載の露光装置の如く、前記ガ
ス循環系は、前記第１室から回収されるガスを純化して
該ガス中の前記特定ガスの純度を上げるガス精製装置を
更に備えることとすることができる。

【００４１】この場合において、請求項３０に記載の露
光装置の如く、前記ガス循環系は、前記第１室から回収
されるガスを分流してその一部を前記ガス精製装置に供
給し、該ガス精製装置を通過した前記一部のガスと残り
のガスとを合流させるガス供給経路を更に備えることと
することができる。

【００４２】この場合において、請求項３１に記載の露
光装置の如く、前記ガス循環系は、前記ガス供給経路を
経由して合流された前記ガスが供給され、その供給され
たガス中の不純物を取り除くケミカルフィルタを有し、
前記ガスを所定温度に温度調節する温調装置を更に備え
ることとすることができる。

【００４３】上記請求項１６〜１９に記載の各露光装置
において、請求項３２に記載の露光装置の如く、前記ガ
ス循環系は、前記第１室から回収されるガス中の不純物
を取り除くケミカルフィルタを有し、前記ガスを所定温
度に温度調節する温調装置を更に備えることとすること
ができる。

【００４４】上記請求項１６〜３２に記載の各露光装置
において、請求項３３に記載の露光装置の如く、前記第
１室及び前記第２室は、外部に対して気密状態とされた
気密室であることとすることができる。

【００４５】請求項３４に記載のデバイス製造方法は、
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では、請求項１〜３３のいずれか一
項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。

【００４６】これによれば、リソグラフィ工程におい
て、請求項１〜３３に記載の各露光装置を用いて露光を
行うことにより、エネルギビーム（露光光）の透過率を
維持して高精度な露光量制御を長期間維持することがで
きるとともに、特定ガス（低吸収性ガス）の使用量を低
減できる。従って、デバイスの歩留まりを低下させるこ
となく、ランニングコストを低減できるので、結果的に
デバイスの生産性を向上させることができる。

【００４７】請求項３５に記載の露光方法は、エネルギ
ビーム源からのエネルギビームによりマスクを照明し、
該マスクのパターンを基板に転写する露光方法であっ
て、前記エネルギビーム源と前記基板との間の前記エネ
ルギビームの光路上に位置する少なくとも一つの閉空間
のうちの任意の少なくとも一つである第１室に、前記エ
ネルギビームが透過する特性を有する特定ガスを供給
し、前記第１室から内部ガスを排気し、前記第１室から
排気されるガスを前記閉空間のうちの任意の少なくとも
一つである第２室内に供給することを特徴とする露光方
法である。

【００４８】これによれば、所定の純度の特定ガスが第
１室内に供給されるとともに、該第１室から排気される
ガスが第２室内に供給される。この場合、第１室内を流
通して該第１室内における脱ガス等により純度が幾分低
下した特定ガスが回収されて第２室に置換ガスとして供
給される。このため、例えば、第１室内に高純度の特定
ガスを供給し、少なくとも第２室として内部のエネルギ
ビームの光路が比較的短く、光路中に存在する空気その
他の不純物等によるエネルギビームの吸収による透過率
の低下の影響が殆ど問題とならない部屋を設定すること
により、第１室及び第２室に要求される特定ガスの純度
を十分に満足してエネルギビーム（露光光）の透過率を
維持することができる。また、第１室内を流通した特定
ガスを外部に排気することなく、第２室の置換用ガスと
して利用するので、特定ガスの利用効率を向上すること
ができ、これにより特定ガス（低吸収性ガス）の無駄な
消費を抑制することができる。

【００４９】この場合において、請求項３６に記載の露
光方法の如く、前記第１室と前記第２室とは相互に異な
ることとすることができる。

【００５０】この場合において、請求項３７に記載の露
光方法の如く、前記第１室は、前記エネルギビーム源と
前記基板との間に配置された第１光学素子と第２光学素
子との間に形成される閉空間であり、前記第２室は、前
記エネルギビーム源と前記基板との間に配置された可動
の光学部材及び該可動の光学部材を駆動する駆動系の少
なくとも一部を収容する閉空間であることとすることが
できる。

【００５１】上記請求項３６に記載の露光方法におい
て、請求項３８に記載の露光方法の如く、前記第１室
は、前記エネルギビーム源からの前記エネルギビームに
より前記マスクを照明する照明光学系、前記マスクを介
した前記エネルギビームを前記基板に投射する投影光学
系の少なくとも一方を収容するハウジングであり、前記
第２室は、前記マスクを保持するマスクステージを収容
するマスク室、前記基板を保持する基板ステージを収容
する基板室の少なくとも一方であることとすることがで
きる。

【００５２】上記請求項３５〜３８に記載の各露光方法
において、請求項３９に記載の露光方法の如く、前記第
１室から排気されるガス中の不純物の濃度を監視すると
ともに、前記不純物の濃度が所定値以上である場合には
前記ガスを外部に排気することとすることができる。

【００５３】上記請求項３５〜３９に記載の各露光方法
において、請求項４０に記載の露光方法の如く、前記第
１室から排気されるガスを純化して該ガス中の前記特定
ガスの純度を上げることとすることができる。

【００５４】上記請求項３５〜３８に記載の各露光方法
において、請求項４１に記載の露光方法の如く、前記第
１室に対して、前記特定ガスを、その純度を所定の範囲
内に維持し、かつ外部から補充しつつ供給するととも
に、前記第１室から排気されるガスを回収して前記第２
室に供給することとすることができる。

【００５５】

【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３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、エネルギビームと
しての真空紫外域の照明光ＥＬをマスクとしてのレチク
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。

【００５６】この露光装置１００は、エネルギビーム源
としての光源１及び照明光学系ＩＯＰを含み、露光用の
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
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。

【００５７】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。

【００５８】前記照明光学系ＩＯＰは、ハウジングとし
ての照明系ハウジング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。レチクルブライ
ンド機構ＢＬ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１３Ａと、この固定レチクル
ブラインド１３Ａ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
１３Ｂとを含んで構成されている。固定レチクルブライ
ンド１３Ａ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。

【００５９】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１３Ｂ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１３Ｂ
は、ブラインド駆動装置１３Ｃを介して後述する主制御
装置７０（図１では不図示、図３参照）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。

【００６０】ここで、照明光学系ＩＯＰ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°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９
７％程度）がビームスプリッタ５で反射され、リレーレ
ンズ７を介して固定レチクルブラインド１３Ａ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１３
Ａの開口部を通った露光光ＥＬは、可動レチクルブライ
ンド１３Ｂ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。

【００６１】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
主制御装置７０（図３参照）に供給される。主制御装置
７０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。

【００６２】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高純度の特定ガス、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）が、後述するガス供給系によって流し続けられ
ている（フローされている）。この結果、照明系ハウジ
ング２の内部の低吸収性ガス中の吸収性ガス、有機系の
汚染物質などの不純物の含有濃度は１ｐｐｍ以下となっ
ている。

【００６３】前記レチクルステージ１４は、レチクルＲ
を保持してマスク室（及び第２空間）としてのレチクル
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ＰＬ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。

【００６４】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、
露光に用いられるレチクルＲが配置されるレチクル室１
５の内部空間とを分離する状態で光透過窓１２が配置さ
れている。この光透過窓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。

【００６５】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。

【００６６】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
等を含むレチクル駆動系４４（図１では不図示、図３参
照）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、レチクル駆動系４４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。

【００６７】レチクル室１５の内部には、後述するガス
供給系により、前述した照明系ハウジング２の内部の低
吸収性ガスより僅かに低い純度の低吸収性ガスが流し続
けられている（フローされている）。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満たす必要があるためである。
この結果、レチクル室１５内の低吸収性ガス中の吸収性
ガス及び有機系の汚染物質等の不純物の含有濃度は数ｐ
ｐｍ以下程度となっている。

【００６８】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７１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。この場
合、フッ素系樹脂として、８０℃で２時間、加熱し、脱
ガス処理が施されたものを使うことが望ましい。

【００６９】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。

【００７０】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７４Ｙ（図３参
照）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７４Ｘ、７４Ｙの検出値（計測値）は主制御装置
７０（図３参照）に供給されており、主制御装置７０で
は、これらのレーザ干渉計７４Ｘ、７４Ｙの検出値に基
づいてレチクル駆動系４４を介してレチクルステージ１
４の位置制御を行うようになっている。

【００７１】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。

【００７２】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成るレンズや反射鏡から
成る光学系をハウジングとしての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
ーンの縮小像が転写形成される。

【００７３】本実施形態のように、真空紫外域の露光波
長を使用する露光装置では、酸素等の吸収性ガスなどに
よる露光光の吸収を避けるために、投影光学系ＰＬのハ
ウジング（鏡筒）内部も低吸収性ガス（特定ガス）を満
たす必要がある。このため、本実施形態では、投影光学
系ＰＬの鏡筒内部には、照明系ハウジング２内の低吸収
性ガスと同程度の高純度の低吸収性ガスが、後述するガ
ス供給系によって流し続けられている（フローされてい
る）。この結果、投影光学系ＰＬの鏡筒の内部の低吸収
性ガス中の吸収性ガス及び有機系の汚染物質などの不純
物の含有濃度は１ｐｐｍ以下となっている。

【００７４】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。

【００７５】前記ウエハステージＷＳＴは、例えばリニ
アモータ、あるいは磁気浮上型の２次元リニアアクチュ
エータ（平面モータ）等から成るウエハ駆動系４７（図
１では不図示、図３参照）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。

【００７６】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。

【００７７】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など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を満たす必要がある。このた
め、本実施形態では、ウエハ室４０内に、後述するガス
供給系により、前述したレチクル室１５内と同程度の純
度の低吸収性ガスが流し続けられている（フローされて
いる）。この結果、ウエハ室４０内の低吸収性ガス中の
吸収性ガス及び有機系の汚染物質等の不純物の含有濃度
は数ｐｐｍ以下程度となっている。

【００７８】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。この場合、フ
ッ素系樹脂として、８０℃で２時間、加熱し、脱ガス処
理が施されたものを使うことが望ましい。

【００７９】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Ｘ位置、すなわち
ウエハＷのＸ位置が検出される。

【００８０】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Ｙ軸レーザ干渉計３７Ｙ（図１では不図示、図３
参照）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３７Ｘ、３７Ｙの検出値（計測値）は主制御装置
７０に供給されており、主制御装置７０では、これらの
レーザ干渉計３７Ｘ、３７Ｙの検出値をモニタしつつウ
エハ駆動系４７（図３参照）を介してウエハステージＷ
ＳＴの位置制御を行うようになっている。

【００８１】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。

【００８２】次に、露光装置１００のガス供給系につい
て図２に基づいて、かつ適宜他の図を参照しつつ説明す
る。図２には、露光装置１００におけるガス供給系１１
０の構成が簡略化して示されている。

【００８３】この図２に示されるガス供給系１１０は、
同図から明らかなように、ガス供給装置２０からの高純
度の特定ガス（低吸収性ガス）を、照明系ハウジング２
及び投影光学系ＰＬの鏡筒内にそれぞれ供給し、これら
照明系ハウジング２、投影光学系ＰＬからそれぞれ排気
されるガスを回収して所定の経路を経て、レチクル室１
５、ウエハ室４０に置換用ガスとして再び供給し、不図
示の貯蔵室に排気するものである。

【００８４】このガス供給系１１０は、ガス供給装置２
０、ガス純度監視装置としてのガス純度モニタ２１、分
流装置２２、ガス精製装置２３、温調装置２４、ポンプ
２５及び配管系等を備えている。

【００８５】ガス供給装置２０は、高純度（不純物の含
有量が１ｐｐｍ未満）の低吸収性ガスが収容されたボン
ベ（又はタンク）、ポンプ、及び温調装置等（いずれも
図示省略）を内蔵している。このガス供給装置２０に
は、給気本管２６Ａの一端が接続され、該給気本管２６
Ａの他端側は２本の分岐管２６Ｂ、２６Ｃに分岐してい
る。一方の分岐管２６Ｂの給気本管２６Ａ側と反対側の
端部は、図１に示されるように、照明系ハウジング２の
光源１側の端部に接続されている。この分岐管２６Ｂの
照明系ハウジング２との接続部の近傍には、給気弁１０
が設けられている。

【００８６】他方の分岐管２６Ｃの給気本管２６Ａ側と
反対側の端部は、図１に示されるように、投影光学系Ｐ
Ｌの鏡筒に接続されている。この分岐管２６Ｃの投影光
学系ＰＬとの接続部の近傍には、給気弁３０が設けられ
ている。

【００８７】照明系ハウジング２の光源１から最も遠い
他端側には、図１に示されるように、排気枝管２７Ａの
一端が接続され、この排気枝管２７Ａの照明系ハウジン
グ２との接続部の近傍には、排気弁１１が設けられてい
る。

【００８８】また、投影光学系ＰＬの鏡筒には、図１に
示されるように、前記分岐管２６Ｃ側と反対側に排気枝
管２７Ｂの一端が接続され、この排気枝管２７Ｂの投影
光学系ＰＬとの接続部の近傍には、排気弁３１が設けら
れている。

【００８９】排気枝管２７Ａ、２７Ｂの他端側は、図２
に示されるように、相互に集結して回収用配管２８の一
端に接続されている。この回収用配管２８の他端は、ガ
ス純度モニタ２１の給気ポート２１ａに接続されてい
る。

【００９０】ガス純度モニタ２１は、給気ポート２１ａ
から流入するガス中の吸収性ガス、例えば酸素及びオゾ
ン等の含有濃度を検出するガスセンサを内蔵している。
また、このガス純度モニタ２１は、第１及び第２排気ポ
ート２１ｂ、２１ｃを有し、これらの排気ポート２１
ｂ、２１ｃ及び前記給気ポート２１ａは、不図示の方向
制御弁を介して相互に接続されている。また、このガス
純度モニタ２１は、コントローラを内蔵し、このコント
ローラは、前記ガスセンサにより検出される酸素及びオ
ゾン等の含有濃度が、予め定めた所定のしきい値以上で
ある場合には、第２排気ポート２１ｃを介してガスが排
気されるように方向制御弁を切り替えるとともに、前記
ガスセンサにより検出される酸素及びオゾン等の含有濃
度が、予め定めた所定のしきい値未満である場合には、
第１排気ポート２１ｂを介してガスが排気されるように
方向制御弁を切り替える。また、本実施形態では、ガス
センサの検出値は、主制御装置７０にも供給されるよう
になっている（図３参照）。この場合、ガス純度モニタ
２１の第１排気ポート２１ｂは、配管２９を介して分流
装置２２の給気ポート２２ａに接続され、第２排気ポー
ト２１ｃは、排気枝管５０及び排気本管６０を介して不
図示の貯蔵室に接続されている。

【００９１】前記分流装置２２は、第１及び第２排気ポ
ート２２ｂ、２２ｃを有し、これらの排気ポート２２
ｂ、２２ｃ及び前記給気ポート２２ａは、不図示の配管
系を介して相互に接続されている。この配管系には、開
度（又は角度）が調整可能な調整弁が設けられており、
この調整弁の開度等を調整することにより、排気ポート
２２ｂ、２２ｃに対する分流の割合が調整される。この
調整弁が、前述したガス純度モニタ２１内のガスセンサ
の検出値に応じて主制御装置７０によってそれぞれ制御
されるようになっている（図３参照）。分流装置２２の
第１排気ポート２２ｂには、配管５１の一端が接続さ
れ、該配管５１の他端はガス精製装置２３の入口に接続
されている。

【００９２】ガス精製装置２３としては、ここでは、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、ＨＥＰＡフィルタ（high efficiency particulate
air-filter）あるいはＵＬＰＡフィルタ（ultra low pe
netration air-filter）等の塵（パーティクル）を除去
するフィルタを用いて、入口から流入したガス中の不純
物を取り除くことによりそのガスの純度（低吸収性ガス
の含有濃度）を上げるゲッタ方式の純化器が用いられ
る。あるいは、ガス精製装置２３として、入口から流入
したガスをクライオポンプを用いて一旦液化し、再度気
化する際の温度の相違を利用してガス中の不純物を低吸
収性ガスと分離することにより、そのガスの純度を上げ
る純化器を用いることもできる。

【００９３】ガス精製装置２３の吐出口（出口）には、
配管５２Ａの一端が接続されている。この配管５２Ａの
他端は前述した分流装置２２の第２排気ポート２２ｃに
その一端が接続された配管５２Ｂの他端とともに、ポン
プ２５の一端に接続されている。ポンプ２５の他端側
は、配管５３を介して温調装置２４の入口に接続されて
いる。

【００９４】温調装置２４は、クーラー、ヒーター、温
度センサ及び該温度センサの検出値に基づいて入口から
流入したガスの温度が所定温度となるようにクーラー、
ヒーターを制御するコントローラ等を内蔵している。ま
た、この温調装置２４内部の出口近傍には、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）、酸素等の吸収性ガスを除去するケミカルフィ
ルタ等を含む、フィルタユニット２４Ａが設けられてい
る。この温調装置２４の出口には、配管５４Ａの一端が
接続され、この配管５４Ａの他端側は２つに分岐され、
分岐管５４Ｂ、５４Ｃとされている。

【００９５】これらの分岐管５４Ｂ、５４Ｃの配管５４
Ａ側とは反対側の端部は、レチクル室１５、ウエハ室４
０にそれぞれ接続されている。また、分岐管５４Ｂ、５
４Ｃのレチクル室１５、ウエハ室４０との接続部の近傍
には、図１に示されるように、給気弁１６、３２がそれ
ぞれ設けられている。また、レチクル室１５、ウエハ室
４０には、図１に示されるように、排気枝管５５Ａ、５
５Ｂの一端がそれぞれ接続され、これらの排気枝管５５
Ａ、５５Ｂのレチクル室１５、ウエハ室４０との接続部
の近傍には、排気弁１７、３３がそれぞれ設けられてい
る。排気枝管５５Ａ、５５Ｂの他端側は、図２に示され
るように、相互に集結して排気管５５Ｃに接続されてい
る。

【００９６】前記給気弁１０，１６，３０，３２及び排
気弁１１，１７，３１，３３としては、本実施形態で
は、弁開度が調整可能な流量制御弁が用いられている。
これらの弁は、主制御装置７０によって制御されるよう
になっている。

【００９７】図３には、本実施形態に係る露光装置１０
０の制御系の主要な構成がブロック図にて示されてい
る。この制御系は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯ
Ｍ（リード・オンリ・メモリ）、ＲＡＭ（ランダム・ア
クセス・メモリ）等を含んで構成されたマイクロコンピ
ュータ（又はワークステーション）から成る主制御装置
７０を中心として構成されている。この主制御装置７０
は、装置全体を統括して管理する。

【００９８】次に、本実施形態の露光装置における照明
系ハウジング２、レチクル室１５、投影光学系ＰＬ及び
ウエハ室４０に対する、低吸収性ガスの供給及び排気動
作について説明する。

【００９９】主制御装置７０では、装置の立ち上げ時等
の初期ガス置換に際しては、オペレータからの指示に基
づき、給気弁１０，１６，３０，３２及び排気弁１１，
１７，３１，３３を全て全開にし、ガス供給装置２０に
対してガス供給開始の指令を与える。これにより、ガス
供給装置２０から給気本管２６Ａ及び分岐管２６Ｂを介
して照明系ハウジング２内へ所定の温度に温度調整され
た高純度の低吸収性ガスの供給が開始される。これと同
時に、分岐管２６Ｃを介して投影光学系ＰＬ（の鏡筒）
内へ前記高純度の低吸収性ガスの供給が開始される。こ
のようにして、初期ガス置換が開始される。

【０１００】上記の低吸収性ガスの供給開始に応じて、
照明系ハウジング２内及び投影光学系ＰＬ内の内部気体
（ガス）が、排気枝管２７Ａ、２７Ｂをそれぞれ介して
回収用配管２８内に排気される。この回収用配管２８内
に排気されたガスは、給気ポート２１ａを介してガス純
度モニタ２１に流入する。ガス純度モニタ２１内では、
ガスセンサによりそのガス中の酸素、オゾン等の吸収性
ガスの濃度が検出され、コントローラがその検出値に基
づいてその吸収性ガスの濃度が、予め定めたしきい値以
上であるか否かを判断する。この場合、初期ガス置換開
始直後であるから、回収用配管２８からのガス（以下、
便宜上「回収ガス」とも呼ぶ）中には空気（酸素）が多
く含まれているので、コントローラは、第２排気ポート
２１ｃから回収ガスが排気されるように方向弁を切り替
える。これにより、回収ガスは、排気枝管５０を介して
不図示の貯蔵室に排出される。このとき、ガス純度モニ
タ２１内のガスセンサの検出値は主制御装置７０にも供
給されている。

【０１０１】上記の初期ガス置換の開始から所定時間が
経過するまでは、上記の状態が維持され、照明系ハウジ
ング２、投影光学系ＰＬからの回収ガスは、不図示の貯
蔵室に排出される。

【０１０２】初期ガス置換の開始から所定時間が経過す
ると、照明系ハウジング２、投影光学系ＰＬ内の内部ガ
スがガス供給装置２０から供給された低吸収性ガスにほ
ぼ置換される。この直後に、回収用配管２８を介してガ
ス純度モニタ２１に流入する回収ガス中の吸収性ガスの
濃度が減少し、その濃度が所定値未満となると、ガス純
度モニタ２１のコントローラがガスセンサの検出値に基
づいてその吸収性ガスの濃度が、予め定めたしきい値未
満であると判断して、第１排気ポート２１ｂを介して回
収ガスが排気されるように方向制御弁を切り替える。こ
のとき、主制御装置７０では、ガス純度モニタ２１のガ
スセンサの検出値に基づいて、照明系ハウジング２、投
影光学系ＰＬ内の初期ガス置換が終了したことを判別し
て、ポンプ２５を作動するとともに、ガスセンサの検出
値に応じて分流装置２２の調整弁の開度等を調整して、
排気ポート２２ｂ、２２ｃのそれぞれから排出される回
収ガスの割合を調整する。

【０１０３】ここで、主制御装置７０では、前記ガスセ
ンサの検出値が大きい程、配管５１側（ガス精製装置２
３側）へより多くの回収ガスが送り込まれ、ガスセンサ
の検出値が小さい程、配管５２Ｂ側へより多くの回収ガ
スが送り込まれるように、分流装置２２の調整弁の開度
等を調整する。

【０１０４】これにより、ガス純度モニタ２１の第１排
気ポート２１ｂから排出された回収ガスは、配管２９及
び給気ポート２２ａを介してガス分流装置２２に流入
し、該ガス分流装置２２で分流され、第１排気ポート２
２ｂ、第２排気ポート２２ｃからそれぞれ排出される。

【０１０５】第１排気ポート２２ｂから排出された一部
の回収ガスは、配管５１を介してガス精製装置２３に流
入し、該ガス精製装置２３内部を通過する間に吸収性ガ
ス等の不純物が取り除かれ、純度が高められた低吸収性
ガスとなって配管５２Ａ内に排出される。この純度が高
められた低吸収性ガスは、第２排気ポート２２ｃから配
管５２Ｂ内に排出された残りの回収ガスと、ポンプ２５
に流入する直前で合流される。この合流により、僅かな
がら純度が低下した低吸収性ガスは、ポンプ２５により
配管５３を介して温調装置２４に送り込まれる。

【０１０６】この温調装置２４内では、コントローラが
温度センサの検出値に基づいて流入したガスが所定温度
となるようにクーラー、ヒーターを制御し、この温調さ
れたガスがフィルタユニット２４Ａを通過する際に吸収
性ガス等の化学的不純物及びパーティクル等が除去さ
れ、再生置換用低吸収性ガスとなって、配管５４Ａ内に
排出される。そして、この配管５４Ａ内に排出された再
生置換用低吸収性ガスが分岐管５４Ｂ、５４Ｃをそれぞ
れ介してレチクル室１５、ウエハ室４０に供給される。
この再生置換用低吸収性ガスの流入に応じてレチクル室
１５、ウエハ室４０から内部ガスが排気枝管５５Ａ、５
５Ｂをそれぞれ介して排気管５５Ｃ内に排気される。す
なわち、このようにしてレチクル室１５、ウエハ室４０
内の初期ガス置換が開始される。排気管５５Ｃ内に排気
されたガスは、排気本管６０を介して不図示の貯蔵室に
排気される。

【０１０７】ところで、上記のレチクル室１５、ウエハ
室４０内の初期ガス置換の開始から所定時間が経過する
と、これらの部屋の初期ガス置換を含む初期ガス置換作
業が終了するが、本実施形態では、主制御装置７０が不
図示のタイマーにより、前述したポンプ２５の作動開始
からの経過時間を計り、この経過時間が予め定めた一定
時間Ｔとなったときに、初期ガス置換が終了したものと
判断する。そして、主制御装置７０では、そのようにし
て初期ガス置換終了を判断すると、給気弁１０，１６，
３０，３２及び排気弁１１，１７，３１，３３のそれぞ
れの弁開度を予め定めたそれぞれの目標流量に応じた値
に設定して、照明系ハウジング２、レチクル室１５、投
影光学系ＰＬ、ウエハ室４０内の低吸収性ガスの純度を
それぞれの目標値に維持するガス純度維持状態に移行す
る。

【０１０８】なお、この場合において、レチクル室１
５、ウエハ室４０の少なくとも一方の内部に、その内部
ガス中の低吸収性ガスの濃度又は吸収性ガス等の不純物
の濃度を検出するガスセンサ等の検出器を設け、主制御
装置７０が、この検出器の検出値に基づいて不純物の濃
度が所定濃度未満となったことを判断し、この時点を上
記の初期ガス置換の終了時点であると判断しても、勿論
良い。

【０１０９】その後は、照明系ハウジング２、レチクル
室１５、投影光学系ＰＬ、及びウエハ室４０内の低吸収
性ガスの純度をそれぞれの目標値に維持するガス純度維
持状態が継続され、照明系ハウジング２及び投影光学系
ＰＬの内部では低吸収性ガス中の吸収性ガス等の不純物
の含有濃度が１ｐｐｍ未満に維持されるとともに、レチ
クル室１５及びウエハ室４０の内部では低吸収性ガス中
の吸収性ガス等の不純物の含有濃度が数ｐｐｍ未満に維
持される。

【０１１０】上記のガス純度維持状態（ガス純度維持
時）において、主制御装置７０では、ガス純度モニタ２
１内のガスセンサの検出値を常時モニタし、この検出値
に応じて分流装置２２の調整弁を前述した基準に従って
常時調整し、レチクル室１５及びウエハ室４０の内部の
低吸収性ガスの純度を所定範囲に維持している。また、
ガス純度維持時においても、ガス純度モニタ２１は、常
時回収ガスのガス純度を監視し、その回収ガス中の吸収
性ガス等の不純物の濃度が所定値以上となったことを検
知すると、第２排気ポート２１ｃから回収ガスを排気す
る。

【０１１１】次に、本実施形態に係る露光装置１００に
おける露光動作について、図１及び図３を参照しつつ、
主制御装置７０の制御動作を中心として説明する。

【０１１２】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。
なお、上記のレチクルアライメント、ベースライン計測
等の準備作業については、例えば米国特許第５，２４
３，１９５号に詳細に開示され、また、これに続くＥＧ
Ａについては、例えば米国特許第４，７８０，６１７号
等に詳細に開示されている。

【０１１３】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、主制御装置７０では、アライメ
ント結果に基づいてウエハ側のＸ軸レーザ干渉計３７Ｘ
及びＹ軸レーザ干渉計３７Ｙ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駆動系４７を
介してウエハステージＷＳＴを移動する。

【０１１４】そして、主制御装置７０ではレチクル駆動
系４４及びウエハ駆動系４７を介してレチクルステージ
１４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。

【０１１５】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、主制御装置７０によってブラ
インド駆動装置１３Ｃを介してレチクルブラインドＢＬ
を構成する可動レチクルブラインド１３Ｂ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。このため、レチクルＲ上のパターン領域外への露
光光ＥＬの照射が防止されることは、通常のスキャニン
グ・ステッパと同様である。

【０１１６】主制御装置７０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。

【０１１７】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。

【０１１８】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、主制御装置７０によりウエハステ
ージＷＳＴ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、
主制御装置７０ではウエハ側のレーザ干渉計３７Ｘ、３
７Ｙの計測値に基づいてウエハステージＷＳＴのＸ、
Ｙ、θｚ（Ｚ軸回りの回転）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、主制御装置７
０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。

【０１１９】また、主制御装置７０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。

【０１２０】そして、主制御装置７０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。

【０１２１】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の回路パターンが順次転写
される。

【０１２２】上記のウエハ上の各ショット領域に対する
走査露光に際して、常時照明系ハウジング２、投影光学
系ＰＬ内等が高純度の低吸収性ガスでパージされ、光学
性能が最大限発揮できる状態となっており、また、走査
露光時においても、投影光学系ＰＬの結像性能の経時的
な劣化がほとんど起こらないので、ウエハ上の転写パタ
ーンの劣化を防止することができる。

【０１２３】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等の低吸収性ガスが直接接触する部分
は、前述した投影光学系ＰＬの鏡筒５０、レチクル室１
５、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。

【０１２４】以上詳細に説明したように、本実施形態の
露光装置１００によると、ガス供給系１１０により、所
定の純度の低吸収性ガスが照明系ハウジング２及び投影
光学系ＰＬの鏡筒（ハウジング）内に供給されるととも
に、これら照明系ハウジング２及び投影光学系ＰＬの鏡
筒から排気されるガスが回収され、この回収された回収
ガスが所定の経路を経てレチクル室１５及びウエハ室４
０に置換用ガス（再生置換用ガス）として再び供給され
る。この場合、回収ガスは、照明系ハウジング２及び投
影光学系ＰＬの鏡筒内を流通することにより、照明系ハ
ウジング２及び投影光学系ＰＬの鏡筒内部における脱ガ
ス等により純度が僅かに低下しているが、本実施形態で
は、この回収ガスの一部が分流装置２２を介してガス精
製装置２３に送られて純度が高められた後に、残りのガ
スと合流され、更に所定温度に温調された再生置換用ガ
スとされている。このため、この再生置換用ガスの純度
は、ガス供給装置２０から供給される低吸収性ガスより
僅かに低い純度となっており、この再生置換用ガスを用
いてレチクル室１５、ウエハ室４０内のガス置換を行え
ば要求されるパージ精度を確実に達成できる。

【０１２５】従って、本実施形態によると、各部屋
（２、ＰＬ、１５、４０）に要求される低吸収性ガスの
純度を十分に満足することができ、これにより、露光中
等における露光光ＥＬの透過率の低下を極めて効果的に
抑制することができる。また、照明系ハウジング２及び
投影光学系ＰＬの鏡筒内を流通した低吸収性ガスをレチ
クル室１５、ウエハ室４０内の置換用ガスとして利用す
るので、低吸収性ガスの利用効率を向上することがで
き、これにより低吸収性ガスの無駄な消費を抑制するこ
とができる。

【０１２６】また、本実施形態では、ガス供給系１１０
が、照明系ハウジング２及び投影光学系ＰＬの鏡筒から
回収されるガス（回収ガス）を分流してその一部をガス
精製装置２３に供給し、該ガス精製装置２３を通過した
一部のガスと前記残りのガスとを合流させるガス供給経
路（２８、２９、２２、５１、５２Ａ、５２Ｂ）と、該
ガス供給経路により分流された一部のガスを純化して該
ガス中の低吸収性ガスの純度を上げるガス精製装置２３
と、該ガス精製装置２３を経由して純度が高められたガ
スと残りのガス（ガス精製装置２３を経由しなかったガ
ス）との合流されたガスが供給され、その供給されたガ
ス中の不純物を取り除くケミカルフィルタとエアフィル
タとを含むフィルタユニット２４Ａを有し、前記ガスを
所定温度に温度調節して再生置換用ガスとしてレチクル
室１５、ウエハ室４０内に供給する温調装置２４とを備
えている。そして、これらの構成要素によって前述した
ようにして回収ガスが再生置換用ガスに再生されるの
で、レチクル室１５、ウエハ室４０内には、化学的な不
純物が取り除かれ温度調節がなされた比較的純度の高い
低吸収性ガス（再生用置換ガス）が供給されるようにな
っている。

【０１２７】更に、本実施形態の露光装置１００は、照
明系ハウジング２及び投影光学系ＰＬの鏡筒から排気さ
れる（回収される）ガス中の不純物の濃度を監視すると
ともに、不純物の濃度が所定値より高い場合にはガスを
外部に排気するガス純度モニタ２１を備えており、該ガ
ス純度モニタ２１により、照明系ハウジング２及び投影
光学系ＰＬの鏡筒から排気されるガス中の不純物の濃度
が監視され、不純物の濃度が所定値より高いガスは外部
に排気される。このため、初期ガス置換時は勿論、ガス
純度維持時においても、不純物があるレベル以上多いガ
スが、ガス精製装置２３に供給されることがないので、
ガス精製装置２３の寿命を延ばすことができる。

【０１２８】一方、不純物の濃度が所定値未満の場合に
は、ガス純度モニタ２１では、第１排気ポート２１ｂに
ガスを排気するので、そのガスが回収されて最終的にレ
チクル室１５、ウエハ室４０に置換用ガスとして供給さ
れる。従って、第１室（２、ＰＬ）から排気されるガス
中の不純物の濃度が低いときには、そのガスが第２室
（１５、４０）内の置換ガスとして再利用されるので、
特定ガス（低吸収性ガス）の利用効率を向上して無駄な
消費を抑制することができるまた、本実施形態の露光装
置１００によると、光源１からウエハＷ面に至る露光光
ＥＬの光路の全てが、露光光ＥＬの吸収の少ない低吸収
性ガスで置換された状態で露光が行われるので、照明光
学系ＩＯＰ及び投影光学系ＰＬに入射するエネルギビー
ムの透過率（又は反射率）を高く維持することができ、
高精度な露光量制御を長期に渡って行うことが可能にな
る。また、露光光ＥＬとして、真空紫外光が用いられる
ので、投影光学系ＰＬの解像力の向上が可能である。従
って、長期に渡ってウエハ上にレチクルパターンを精度
良く転写することができる。

【０１２９】ところで、前述したガス供給系の構成は、
一例であって、本発明に係るガス供給系の構成がこれに
限定されるものではない。例えば、上記実施形態のガス
供給系１１０において、分流装置２２を中心とする上記
ガス供給経路（２８、２９、２２、５１、５２Ａ、５２
Ｂ）を取り去り、回収用配管２８の出口側をガス純度モ
ニタ２１を介して（あるいは直接）ガス精製装置２３の
入口に接続し、該ガス精製装置２３の出口を配管及びポ
ンプ２５を介して温調装置２４に接続しても構わない。
このようにすると、回収用配管２８で回収された回収ガ
スの全てがガス精製装置２３に流入するため、上記実施
形態に比べてガス精製装置２３の寿命が短くなる（フィ
ルタの寿命又はクライオポンプのメンテナンス頻度が多
くなる）が、温調装置２４からレチクル室１５、ウエハ
室４０に供給される再生用置換ガスの純度は却って高く
なるので、各部屋（２、ＰＬ、１５、４０）に要求され
る低吸収性ガスの純度（パージ精度）をより確実に満足
することができる。

【０１３０】また、例えば、ガス精製装置２３も更に省
略し、回収用配管２８の出口側を、ガス純度モニタ２１
を介して（あるいはガス純度モニタを介することな
く）、ポンプ２５を介して温調装置２４に接続すること
も可能である。このようにすると、回収用配管で回収さ
れた回収ガスが温調装置２４によって不純物が除去さ
れ、所定温度に調整された再生置換用ガスとしてレチク
ル室１５、ウエハ室４０に供給されることとなるが、特
に支障はない。露光光ＥＬの光路が長く、レンズ等の光
学素子が多数含まれる照明光学系ＩＯＰや投影光学系Ｐ
Ｌでは、その内部の光路上から不純物を排除するため、
その内部を非常に高純度の特定ガス（低吸収性ガス）で
満たさなければならないのに対し、レチクル室１５やウ
エハ室４０内では、多少の不純物が存在してもその光路
が短いため、その影響はそれほど大きくないからであ
る。

【０１３１】さらに、温調装置２４をも取り去り、回収
用配管２８の出口側を、ガス純度モニタ２１を介して
（あるいはガス純度モニタを介することなく）、ポンプ
２５を介して配管５４Ａに接続しても良い。ガス精製装
置が設けられていない場合には、回収用配管２８で回収
された回収ガスの温度変化はそれほど大きくはなく、そ
の回収されたガスはレチクル室、ウエハ室等に送られる
ので温調装置を必ずしも設けなくても大きな問題は生じ
ないものと思われる。

【０１３２】勿論、ガス純度モニタ２１も必ずしも設け
る必要はない。但し、この場合において、ガス精製装置
を設ける場合には、前述したガス供給経路（２８、２
９、２２、５１、５２Ａ、５２Ｂ）を設けて、回収ガス
の全てがガス精製装置に流入しないようにするととも
に、少なくとも初期ガス置換時の酸素等を多く含む回収
ガスがガス精製装置に送り込まれないようにすることが
望ましい。これは、ガス精製装置は多くのガスを通すと
寿命が短くなるため、一部のガスだけガス精製装置を通
してガス純度を維持することが望ましいからである。ま
た、ガス精製装置に不純物の多いガスを流すと同様にガ
ス精製装置の寿命が短くなるため、初期ガス置換作業に
おいても、置換初期の不純物の多い回収ガスは排気する
ことによりガス精製装置の長寿命化を図ることが望まし
いからである。特に、低吸収性ガスとして、ヘリウムを
用いる場合、へリウム用の純化器（ゲッター方式）等は
多量の酸素と反応すると発熱するため、上記のような手
法が特に重要となる。

【０１３３】また、例えば、エネルギビーム源としての
光源１とウエハＷとの間で、かつ第１光学素子と第２光
学素子との間に形成される第１室（例えば、投影光学系
ＰＬを構成する隣接するレンズ素子相互間の空間を気密
室とした場合のその気密室）と、光源１とウエハとの間
に配置された可動の光学部材（例えば、可動レチクルブ
ラインド１３Ｂ、レチクルＲ等）及び該光学部材を駆動
する駆動系（例えば、ブラインド駆動装置１３Ｃ、レチ
クルステージＲＳＴ及びレチクル駆動系４４）との少な
くとも一部を収容する第２室（例えば、上記実施形態の
レチクル室１５など）とを備える場合、低吸収性ガスを
第１室に供給し、該第１室内から排出されるガスを回収
して第２室に供給するガス供給系を設けても良い。この
場合、第１室は光路上に存在する光学素子相互間に形成
されるので、その内部を低吸収性ガスでパージする主目
的は、不純物を極力排除することである。このため、第
１室内に供給される低吸収性ガスは高純度であることが
要求される。これに対し、可動の光学部材及び駆動系の
少なくとも一部を収容する第２室内を低吸収性ガスでパ
ージする主目的は、可動部から発生した塵（パーティク
ル）等の不純物を外部に排出することである。このた
め、第２室内に供給される特定ガスは、第１室に比べて
純度の低い特定ガスであっても良い。従って、このよう
にすれば、各室に要求される低吸収性ガスの純度を十分
に満足しつつ、第１室内のエネルギビーム（露光光）の
透過率を維持し、第１室内を流通した特定ガスを外部に
排気することなく、第２室内の置換用ガスとして利用す
るので、特定ガスの利用効率を向上することができ、こ
れにより特定ガス（低吸収性ガス）の無駄な消費を抑制
することができる。

【０１３４】《第２の実施形態》次に、本発明の第２の
実施形態を図４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。

【０１３５】この第２の実施形態に係る露光装置は、前
述した第１の実施形態の露光装置と比較して、照明系ハ
ウジング２、レチクル室１５、投影光学系ＰＬの鏡筒
（ハウジング）及びウエハ室４０に対する特定ガスとし
ての低吸収性ガス供給・排気システムの構成が相違する
のみで、その他の部分の構成は同様であるから、以下に
おいては、この相違点を中心として説明する。

【０１３６】図４には、第２の実施形態に係る露光装置
の低吸収性ガス供給・排気システムであるガス循環系１
２０が示されている。このガス循環系１２０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
（ハウジング）及びウエハ室４０から回収された回収ガ
スを、ガス供給装置２０’から供給される新たな高純度
の低吸収性ガスとともに、これら照明系ハウジング２、
レチクル室１５、投影光学系ＰＬ及びレチクル室４０内
に再び供給して循環使用する点に特徴を有する。この場
合、ガス供給装置２０’からは、減少分を補充するのみ
である。

【０１３７】このガス循環系１２０は、温調装置２
４’、ガス純度監視装置としてのガス純度モニタ２１、
分流装置２２、ガス精製装置２３、ポンプ２５及び配管
系等を備えている。

【０１３８】温調装置２４’は、その第１の入口２４ｂ
が、配管５９を介して低吸収性ガスの外部供給源である
ガス供給装置２０’に接続されている。ガス供給装置２
０’は、高純度（不純物の含有量が１ｐｐｍ未満）の低
吸収性ガスが収容されたボンベ（又はタンク）、ポンプ
等（いずれも図示省略）を内蔵している。

【０１３９】温調装置２４’は、第１の入口２４ｂの
他、第２の入口２４ｃと出口２４ｄとを有する。この温
調装置２４’の第２の入口２４ｃには、配管５８の一端
が接続され、この配管５８の他端は、ポンプ２５を介し
て前述したガス供給経路（２８、２９、２２、５１、５
２Ａ、５２Ｂ）を構成する配管５２Ａ、５２Ｂの集束端
部に接続されている。温調装置２４’内部には、第２の
入口を介して流入したガスの流量を検出する不図示の流
量センサも設けられており、この流量センサの出力が前
述した主制御装置７０に供給されるようになっている。
主制御装置７０では、この流量センサの出力に基づい
て、ガス供給装置２０’から供給すべき高純度（不純物
の含有量が１ｐｐｍ未満）の低吸収性ガスの流量を制御
する。この場合、主制御装置７０では、後述するガス純
度維持時には、配管５８を介して流入するガスの流量
と、ガス供給装置２０’から供給（補充）される低吸収
性ガスの流量との総和が常に一定値となるようにガス供
給装置２０’を制御する。

【０１４０】温調装置２４’は、クーラー、ヒーター、
温度センサ及び該温度センサの検出値に基づいて第１及
び第２入口２４ｂ、２４ｃから流入したガスの温度が所
定温度となるようにクーラー、ヒーターを制御するコン
トローラ等を内蔵している。また、この温調装置２４’
内部の出口近傍には、フィルタユニット２４Ａが設けら
れている。この温調装置２４’の出口２４ｄには、給気
本管２６Ａの一端が接続され、該給気本管２６Ａの他端
側は４つの分岐管２６Ｂ、５４Ｂ、２６Ｃ、５４Ｃに分
岐している。これらの分岐管２６Ｂ、５４Ｂ、２６Ｃ、
５４Ｃは、前述した第１の実施形態と同様に、照明系ハ
ウジング２、レチクル室１５、投影光学系ＰＬ、及びレ
チクル室４０の一端にそれぞれ接続されている。分岐管
２６Ｂ、５４Ｂ、２６Ｃ、５４Ｃの各部屋との接続端の
近傍には、前述した第１の実施形態と同様に給気弁１
０、１６、３０、３２がそれぞれ設けられている。

【０１４１】照明系ハウジング２、レチクル室１５、投
影光学系ＰＬ、及びレチクル室４０の他端には、前述し
た第１の実施形態と同様に、排気枝管２７Ａ、５５Ａ、
２７Ｂ、５５Ｂの一端が接続され、これらの排気枝管２
７Ａ、５５Ａ、２７Ｂ、５５Ｂの一端部近傍には、排気
弁１１、１７、３１、３３がそれぞれ設けられている。
また、４本の排気枝管２７Ａ、５５Ａ、２７Ｂ、５５Ｂ
の他端側は、図４に示されるように、相互に集結して回
収用配管２８の一端に接続されている。この回収用配管
２８の他端側は、ガス純度モニタ２１の給気ポート２１
ａに接続されている。

【０１４２】ガス純度モニタ２１の第２排気ポート２１
ｃには、排気管５０’の一端が接続され、この排気管５
０’の他端側は不図示の貯蔵室に接続されている。

【０１４３】ガス循環系１２０の残りの構成部分は、前
述した第１の実施形態のガス供給系１１０と同様となっ
ている。また、その他の部分の構成等は、前述した第１
の実施形態の露光装置１００と同様になっている。

【０１４４】次に、本第２の実施形態の露光装置におけ
る照明系ハウジング２、レチクル室１５、投影光学系Ｐ
Ｌ及びウエハ室４０に対する、低吸収性ガスの供給及び
排気動作について説明する。

【０１４５】主制御装置７０では、装置の立ち上げ時等
の初期ガス置換に際しては、オペレータからの指示に基
づき、給気弁１０，１６，３０，３２及び排気弁１１，
１７，３１，３３を全て全開にし、ガス供給装置２０’
を制御してガス供給装置２０’からの高純度の低吸収性
ガスを配管５９を介して温調装置２４’に対して供給開
始する。温調装置２４’内では、コントローラが温度セ
ンサの検出値に基づいて流入したガスが所定温度となる
ようにクーラー、ヒーターを制御し、この温調されたガ
スがフィルタユニット２４Ａを通過する際に吸収性ガス
等の化学的不純物及びパーティクル等が除去された後、
給気本管２６Ａ内に供給される。この給気本管２６Ａ内
に供給された低吸収性ガスは、分岐管２６Ｂ、５４Ｂ、
２６Ｃ、５４Ｃをそれぞれ介して照明系ハウジング２、
レチクル室１５、投影光学系ＰＬ、及びレチクル室４０
内にそれぞれ供給され始める。このようにして、初期ガ
ス置換が開始される。

【０１４６】上記の低吸収性ガスの供給開始に応じて、
照明系ハウジング２、レチクル室１５、投影光学系Ｐ
Ｌ、ウエハ室４０からはその内部気体が、排気枝管２７
Ａ、５５Ａ、２７Ｂ、５５Ｂをそれぞれ介して回収用配
管２８内に排気される。この回収用配管２８内に排気さ
れたガスは、給気ポート２１ａを介してガス純度モニタ
２１に流入する。ガス純度モニタ２１内では、ガスセン
サによりそのガス中の酸素、オゾン等の吸収性ガスの濃
度が検出され、コントローラがその検出値に基づいてそ
の吸収性ガスの濃度が、予め定めたしきい値以上である
か否かを判断する。この場合、初期ガス置換開始直後で
あるから、回収用配管２８からのガス（以下、便宜上
「回収ガス」とも呼ぶ）中には空気（酸素）が多く含ま
れているので、コントローラは、第２排気ポート２１ｃ
から回収ガスが排気されるように方向弁を切り替える。
これにより、回収ガスは、排気配管５０’を介して不図
示の貯蔵室に排出される。このとき、ガス純度モニタ２
１内のガスセンサの検出値は主制御装置７０にも供給さ
れている。

【０１４７】上記の初期ガス置換の開始から所定時間が
経過するまでは、上記の状態が維持され、照明系ハウジ
ング２、レチクル室１５、投影光学系ＰＬ、及びウエハ
室４０からの回収ガスは、不図示の貯蔵室に排出され
る。

【０１４８】初期ガス置換の開始から所定時間が経過す
ると、照明系ハウジング２、レチクル室１５、投影光学
系ＰＬ、及びウエハ室４０内の内部ガスがガス供給装置
２０’から供給された低吸収性ガスにほぼ置換される。
この直後に、回収用配管２８を介してガス純度モニタ２
１に流入する回収ガス中の吸収性ガスの濃度が減少し、
その濃度が所定値未満となると、ガス純度モニタ２１の
コントローラがガスセンサの検出値に基づいてその吸収
性ガスの濃度が、予め定めたしきい値未満であると判断
して、第１排気ポート２１ｂを介して回収ガスが排気さ
れるように方向制御弁を切り替える。このとき、主制御
装置７０では、ガス純度モニタ２１のガスセンサの検出
値に基づいて、初期ガス置換が終了したことを判別し
て、ポンプ２５を作動するとともに、ガスセンサの検出
値に応じて分流装置２２の調整弁の開度等を調整して、
排気ポート２２ｂ、２２ｃのそれぞれから排出される回
収ガスの割合を調整する。この調整は、前述した第１の
実施形態と同様に行われる。

【０１４９】この場合において、ガス純度モニタ２１の
コントローラは、上記初期ガス置換作業時に、当該初期
ガス置換作業の開始から所定時間の経過によりガス中の
不純物が所定の濃度未満となったと判断することとして
も良い。主制御装置７０も、これと同様にして初期ガス
置換の終了を判断することとしても良い。

【０１５０】また、主制御装置７０では、上記のように
して初期ガス置換終了を判断すると、給気弁１０，１
６，３０，３２及び排気弁１１，１７，３１，３３のそ
れぞれの弁開度を予め定めたそれぞれの目標流量に応じ
た値に設定して、照明系ハウジング２、レチクル室１
５、投影光学系ＰＬ、ウエハ室４０内の低吸収性ガスの
純度を所定の目標値に維持するガス純度維持状態に移行
する。

【０１５１】このガス純度維持状態では、ガス純度モニ
タ２１の第１排気ポート２１ｂから排出された回収ガス
は、配管２９及び給気ポート２２ａを介してガス分流装
置２２に流入し、該ガス分流装置２２で分流され、第１
排気ポート２２ｂ、第２排気ポート２２ｃからそれぞれ
排出される。第１排気ポート２２ｂから排出された一部
の回収ガスは、配管５１を介してガス精製装置２３に流
入し、該ガス精製装置２３内部を通過する間に吸収性ガ
ス等の不純物が取り除かれ、純度が高められた低吸収性
ガスとなって配管５２Ａ内に排出される。この純度が高
められた低吸収性ガスは、第２排気ポート２２ｃから配
管５２Ｂ内に排出された残りの回収ガスと、ポンプ２５
に流入する直前で合流される。この合流により、僅かな
がら純度が低下した低吸収性ガスは、ポンプ２５により
配管５８を介して温調装置２４’の第２の入口２４ｃに
送り込まれる。この送り込まれた低吸収性ガスの流量が
温調装置２４’内の流量センサにより検出され、主制御
装置７０では、この検出値に基づいて、配管５８を介し
て流入するガスの流量と、ガス供給装置２０’から供給
（補充）される低吸収性ガスの流量との総和が常に一定
値となるようにガス供給装置２０’を制御する。

【０１５２】温調装置２４’内では、コントローラが温
度センサの検出値に基づいて２つの入口２４ｂ、２４ｃ
から流入した一定流量の低吸収性ガスが所定温度となる
ようにクーラー、ヒーターを制御し、この温調されたガ
スがフィルタユニット２４Ａを通過する際に吸収性ガス
等の化学的不純物及びパーティクル等が除去され、置換
用低吸収性ガスとなって、給気本管２６Ａ内に供給さ
れ、この給気本管２６Ａ内に供給された低吸収性ガス
は、分岐管２６Ｂ、５４Ｂ、２６Ｃ、５４Ｃをそれぞれ
介して照明系ハウジング２、レチクル室１５、投影光学
系ＰＬ、及びレチクル室４０内にそれぞれ循環供給され
る。

【０１５３】その後は、照明系ハウジング２、レチクル
室１５、投影光学系ＰＬ、及びウエハ室４０内の低吸収
性ガスの純度を所定の目標値に維持するガス純度維持状
態が継続され、照明系ハウジング２、レチクル室１５、
投影光学系ＰＬ、及びウエハ室４０の内部では低吸収性
ガス中の吸収性ガス等の不純物の含有濃度が１ｐｐｍ未
満に維持される。

【０１５４】上記のガス純度維持状態（ガス純度維持
時）において、主制御装置７０では、ガス純度モニタ２
１内のガスセンサの検出値を常時モニタし、この検出値
に応じて分流装置２２の調整弁を前述した基準に従って
常時調整し、照明系ハウジング２、レチクル室１５、投
影光学系ＰＬ、及びウエハ室４０の内部の低吸収性ガス
の純度を所定範囲に維持している。また、ガス純度維持
時においても、ガス純度モニタ２１は、常時回収ガスの
ガス純度を監視し、その回収ガス中の吸収性ガス等の不
純物の濃度が所定値以上となったことを検知すると、第
２排気ポート２１ｃから回収ガスを排気する。

【０１５５】以上説明したように、本第２の実施形態に
係る露光装置によると、ガス循環系１２０が、露光光
（エネルギビーム）ＥＬが透過する特性を有する高純度
の低吸収性ガスを、その純度を所定の範囲内に維持しか
つ外部から補充しつつ、光源１とウエハＷとの間のエネ
ルギビームの光路上に位置する閉空間、具体的には照明
系ハウジング２、レチクル室１５、投影光学系ＰＬ、及
びウエハ室４０に供給し、その低吸収性ガスの供給に応
じて照明系ハウジング２、レチクル室１５、投影光学系
ＰＬ、及びウエハ室４０から排気されるガスを回収し、
その回収ガスとガス供給装置２０’から補充される低吸
収性ガスとを所定の経路を経て、照明系ハウジング２、
レチクル室１５、投影光学系ＰＬ、及びウエハ室４０に
再び供給する。

【０１５６】このため、低吸収性ガスの大部分が照明系
ハウジング２、レチクル室１５、投影光学系ＰＬ、及び
ウエハ室４０で再利用されることとなり、低吸収性ガス
の利用効率を向上して無駄な消費を抑制することができ
る。この場合、照明系ハウジング２、レチクル室１５、
投影光学系ＰＬ、及びウエハ室４０内に供給された低吸
収性ガスは、吸収性ガス等の不純物が極端に多く含有さ
れる場合以外には、積極的に外部に排気されることがな
い。従って、前述した第１の実施形態に比べて、低吸収
性ガスの利用効率の一層の向上、及び消費量の低減が可
能である。

【０１５７】また、ガス循環系１２０により、照明系ハ
ウジング２、レチクル室１５、投影光学系ＰＬ、及びウ
エハ室４０に供給される低吸収性ガスの純度は所定の範
囲内に維持されているので、照明系ハウジング２、レチ
クル室１５、投影光学系ＰＬ、及びウエハ室４０内での
露光光透過率の低下も防止することができる。

【０１５８】また、ガス循環系１２０は、照明系ハウジ
ング２、レチクル室１５、投影光学系ＰＬ、及びウエハ
室４０から回収されるガスの少なくとも一部を純化し、
該ガス中の低吸収性ガスの純度を上げるガス精製装置２
３と、ガス精製装置２３を経由したガスが、ガス精製装
置２３を経由しなかった回収ガス、並びにガス供給装置
２０’から補充される高純度の低吸収性ガスとともに供
給され、それらの供給されたガス中の不純物を取り除く
フィルタユニット２４Ａ（ケミカルフィルタを含む）を
有し、前記ガスを所定温度に温度調節して照明系ハウジ
ング２、レチクル室１５、投影光学系ＰＬ、及びウエハ
室４０内に供給する温調装置２４’とを備えている。こ
のため、照明系ハウジング２、レチクル室１５、投影光
学系ＰＬ、及びウエハ室４０内には、化学的な不純物が
取り除かれ温度調節がなされた純度の高い低吸収性ガス
が循環供給されるので、照明系ハウジング２、レチクル
室１５、投影光学系ＰＬ、及びウエハ室４０内における
エネルギビーム（露光光）の透過率の低下を効果的に抑
制することができる。

【０１５９】また、この場合、温調装置２４’は、ガス
供給装置２０’からの新たな低吸収性ガスと、回収され
たガスとの温調用として共用されているので、ガス供給
装置側に温調装置が不要となっている。

【０１６０】また、本第２の実施形態では、照明系ハウ
ジング２、レチクル室１５、投影光学系ＰＬ、及びウエ
ハ室４０から回収されるガス中の不純物の濃度を監視す
るとともに、不純物の濃度が所定値より高い場合にはガ
スを外部に排気するガス純度モニタ２１を備えているこ
とから、ガス純度モニタ２１により、照明系ハウジング
２、レチクル室１５、投影光学系ＰＬ、及びウエハ室４
０から排気されるガス中の不純物の濃度が監視され、不
純物の濃度が所定値以上のときはガスが外部に排気され
るので、不純物があるレベル以上多いガスはガス精製装
置２３に供給されることがない。これにより、ガス精製
装置２３の寿命（フィルタの寿命又はクライオポンプの
メンテナンス頻度）を延ばすことができる。

【０１６１】また、本第２の実施形態では、ガス循環系
１２０は、照明系ハウジング２、レチクル室１５、投影
光学系ＰＬ、及びウエハ室４０内のガス（酸素等の吸収
性ガスを多く含むガス）を低吸収性ガスに置換する初期
ガス置換作業時に、照明系ハウジング２、レチクル室１
５、投影光学系ＰＬ、及びウエハ室４０から排気される
ガス中の不純物が所定の濃度以下となるまでの間は、ガ
スを回収することなく外部に排気する。このため、閉空
間から排気されるガス中の不純物（吸収性ガス等）の濃
度が高いときには、ガス循環系１２０によりガスが外部
に排気されるので、照明系ハウジング２、レチクル室１
５、投影光学系ＰＬ、及びウエハ室４０内に供給される
低吸収性ガスの純度を極端に悪化させることがなく、そ
れらの閉空間内でのエネルギビーム（露光光）の透過率
の低下を抑制することができる。

【０１６２】また、本第２の実施形態の露光装置でも、
光源１からウエハＷ面に至る露光光ＥＬの光路の全て
が、露光光ＥＬの吸収の少ない低吸収性ガスで置換され
た状態で露光が行われるので、照明光学系ＩＯＰ及び投
影光学系ＰＬに入射する露光光ＥＬの透過率（又は反射
率）を高く維持することができ、高精度な露光量制御を
長期に渡って行うことが可能になる。また、露光光ＥＬ
として、真空紫外光が用いられるので、投影光学系ＰＬ
の解像力の向上が可能である。従って、長期に渡ってウ
エハ上にレチクルパターンを精度良く転写することがで
きる。

【０１６３】なお、本第２の実施形態のガス循環系１２
０の構成は、一例であって、本発明に係るガス循環系の
構成がこれに限定されないことは勿論である。例えば、
上記実施形態のガス循環系１２０において、ガス供給経
路（２８、２９、２２、５１、５２Ａ、５２Ｂ）を取り
去り、回収用配管２８の出口側をガス純度モニタ２１を
介して（あるいは直接）ガス精製装置２３の入口に接続
し、該ガス精製装置２３の出口を配管及びポンプ２５を
介して温調装置２４’に接続しても構わない。このよう
にすると、回収用配管２８で回収された回収ガスの全て
がガス精製装置２３に流入するため、上記実施形態に比
べてガス精製装置２３の寿命が短くなるが、温調装置２
４’から照明系ハウジング２、レチクル室１５、投影光
学系ＰＬ、及びウエハ室４０に供給される低吸収性ガス
の純度は却って高くなるので、各部屋（２、ＰＬ、１
５、４０）に要求される低吸収性ガスの純度（パージ精
度）をより確実に満足することができる。

【０１６４】また、例えば、温調装置２４’のフィルタ
ユニット２４Ａが非常に高性能なものであれば、ガス精
製装置２３も更に省略し、回収用配管２８の出口側を、
ガス純度モニタ２１を介して（あるいはガス純度モニタ
を介することなく）、ポンプ２５を介して温調装置２
４’に接続することも可能である。

【０１６５】勿論、前述した第１の実施形態と同様に、
ガス純度モニタ２１も必ずしも設ける必要はない。但
し、この場合において、ガス精製装置を設ける場合に
は、前述したガス供給経路（２８、２９、２２、５１、
５２Ａ、５２Ｂ）を設けて、回収ガスの全てがガス精製
装置に流入しないようにするとともに、少なくとも初期
ガス置換時の酸素等を多く含む回収ガスがガス精製装置
に送り込まれないようにすることが望ましい。その理由
は、前述した通りである。

【０１６６】これまでの説明から明らかなように、本第
２の実施形態では、照明系ハウジング２、レチクル室１
５、投影光学系ＰＬ、及びウエハ室４０のそれぞれが、
エネルギビーム源としての光源１とウエハＷとのエネル
ギビーム（露光光）ＥＬの光路上に位置する閉空間を構
成し、ガス循環系１２０が、前記閉空間に対して、エネ
ルギビームが透過する特性を有する低吸収性ガスを、そ
の純度を所定の範囲内に維持しかつ外部から補充しつつ
供給するとともに、前記閉空間から排気されるガスを回
収して前記閉空間に再び供給する場合について説明し
た。すなわち、本発明の第１室と第２室とが同一の閉空
間とされた場合について説明した。しかしながら、これ
に限らず、例えば、前述した第１の実施形態と同様に、
照明系ハウジング２、投影光学系ＰＬにより第１室を構
成し、第２室を例えばレチクル室１５、ウエハ室４０に
より構成し、ガス循環系は、第１室に対して、低吸収性
ガスを、その純度を所定の範囲内に維持しかつ外部から
補充しつつ供給するとともに、第１室から排気されるガ
スを回収して第２室に供給することとしても良い。

【０１６７】また、第１、第２室は、照明系ハウジング
２、レチクル室１５、投影光学系ＰＬ、及びウエハ室４
０等に限られるものではない。例えば、第１室及び第２
室の内、少なくとも第１室は、エネルギビームの光路上
に存在する光学素子（例えばレンズ、ミラー等）の相互
間の空間等であっても良い。かかる閉空間は、例えば照
明光学系や投影光学系の内部に構成することができる。

【０１６８】また、これまでの説明から明らかなよう
に、第２の実施形態では、ガス純度モニタ２１内のガス
センサ、温調装置２４’内の流量センサと、これらの検
出値に基づいて、ガス分流装置２２、ガス供給装置２
０’を制御する主制御装置７０とによって、前記第２室
から排気されるガスの戻り量に応じて、特定ガスを外部
から補充しつつその純度を所定の範囲内に維持して第１
室に供給するガス循環装置が実現されている。

【０１６９】また、上記第１の実施形態では、第１室及
び第２室が外部に対して気密状態とされた気密室であ
り、また、第２の実施形態では閉空間が気密室である場
合について説明したが、これは、各部屋、又は閉空間に
対して外部から不純物を含む気体が混入するのを極力抑
制する観点からこのようにしたものであるが、第１室及
び第２室、並びに閉空間は必ずしも気密室である必要は
ない。

【０１７０】なお、上記各実施形態では、照明系ハウジ
ング２、レチクル室１５、投影光学系ＰＬ、及びウエハ
室４０の全てについて、低吸収性ガスをフローさせる場
合について説明したが、これに限らず、各部屋の少なく
とも一つは、初期ガス置換の終了後に、給気弁、排気弁
を閉じて、その内部を所定の目標圧力に保つようにして
も良い。この場合、主制御装置７０では、給排気弁の開
閉とポンプの作動停止のタイミングなどをガスセンサの
出力に基づいて決定したりしても良い。

【０１７１】なお、所定の目標圧力としては、大気圧に
対し１〜１０％程度高い気圧であることが望ましい。こ
れは、照明系ハウジング２、レチクル室１５、投影光学
系ＰＬ、及びウエハ室４０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それぞれの
ハウジングを頑丈にしなければならず、重量化を招くた
めである。

【０１７２】なお、上記各実施形態では、光源としてＦ
₂レーザ、Ｋｒ₂レーザ、Ａｒ₂レーザ、ＡｒＦエキシマ
レーザ等の真空紫外域のパルスレーザ光源を用いるもの
としたが、これに限らず、ＫｒＦエキシマレーザ光源を
用いることは可能である。また、例えば、真空紫外光と
して上記各光源から出力されるレーザ光に限らず、ＤＦ
Ｂ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤
外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビ
ウム（Ｅｒ）（又はエルビウムとイッテルビウム（Ｙ
ｂ）の両方）がドープされたファイバーアンプで増幅
し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調
波を用いても良い。

【０１７３】例えば、単一波長レーザの発振波長を１．
５１〜１．５９μｍの範囲内とすると、発生波長が１８
９〜１９９ｎｍの範囲内である８倍高調波、又は発生波
長が１５１〜１５９ｎｍの範囲内である１０倍高調波が
出力される。特に発振波長を１．５４４〜１．５５３μ
ｍの範囲内とすると、発生波長が１９３〜１９４ｎｍの
範囲内の８倍高調波、即ちＡｒＦエキシマレーザ光とほ
ぼ同一波長となる紫外光が得られ、発振波長を１．５７
〜１．５８μｍの範囲内とすると、発生波長が１５７〜
１５８ｎｍの範囲内の１０倍高調波、即ちＦ₂レ−ザ光
とほぼ同一波長となる紫外光が得られる。

【０１７４】また、発振波長を１．０３〜１．１２μｍ
の範囲内とすると、発生波長が１４７〜１６０ｎｍの範
囲内である７倍高調波が出力され、特に発振波長を１．
０９９〜１．１０６μｍの範囲内とすると、発生波長が
１５７〜１５８μｍの範囲内の７倍高調波、即ちＦ₂レ
ーザ光とほぼ同一波長となる紫外光が得られる。この場
合、単一波長発振レーザとしては例えばイッテルビウム
・ドープ・ファイバーレーザを用いることができる。

【０１７５】なお、投影光学系ＰＬとしては、光源とし
てＡｒＦエキシマレーザ光源あるいはＫｒＦエキシマレ
ーザ光源を用いる場合には、屈折光学素子（レンズ素
子）のみから成る屈折系が主として用いられるが、Ｆ₂
レーザ光源、Ａｒ₂レーザ光源等を用いる場合には、例
えば特開平３−２８２５２７号公報及びこれに対応する
米国特許第５，２２０，４５４号などに開示されている
ような、屈折光学素子と反射光学素子（凹面鏡やビーム
スプリッタ等）とを組み合わせたいわゆるカタディオプ
トリック系（反射屈折系）、あるいは反射光学素子のみ
から成る反射光学系が主として用いられる。但し、Ｆ₂
レーザ光源を用いる場合に、屈折系を用いることは可能
である。

【０１７６】また、投影光学系ＰＬを構成するレンズの
素材（硝材）も使用する光源によって使い分ける必要が
ある。ＡｒＦエキシマレーザ光源あるいはＫｒＦエキシ
マレーザ光源を用いる場合には、合成石英及びホタル石
の両方を用いても良いが、光源としてＦ₂レーザ光源等
の真空紫外光源を用いる場合には、全てホタル石を用い
る必要がある。また、ホタル石以外に、フッ化リチウ
ム、フッ化マグネシウム、及びフッ化ストロンチウムな
どのフッ化物単結晶、リチウム−カルシウム−アルミニ
ウムの複合フッ化物結晶、リチウム−ストロンチウム−
アルミニウムの複合フッ化物結晶や、ジルコニウム−バ
リウム−ランタン−アルミニウムから成るフッ化ガラス
や、フッ素をドープした石英ガラス、フッ素に加えて水
素もドープされた石英ガラス、ＯＨ基を含有させた石英
ガラス、フッ素に加えてＯＨ基を含有した石英ガラス等
の改良石英を用いても良い。

【０１７７】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。

【０１７８】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。

【０１７９】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を構成する各隔壁等を組み付け、ガス
の配管系を接続し、主制御装置７０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。

【０１８０】《デバイス製造方法》次に上述した露光装
置及び露光方法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。

【０１８１】図５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５に示されるように、まず、ステップ２０１
（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
した回路パターンを形成したマスクを製作する。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。

【０１８２】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（デバイス組立てステッ
プ）において、ステップ２０４で処理されたウエハを用
いてデバイス組立てを行う。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。

【０１８３】最後に、ステップ２０６（検査ステップ）
において、ステップ２０５で作成されたデバイスの動作
確認テスト、耐久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。

【０１８４】図６には、半導体デバイスにおける、上記
ステップ２０４の詳細なフロー例が示されている。図６
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２１４（イオ
ン打ち込みステップ）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。

【０１８５】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の回路パターンを
ウエハに転写する。次に、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２１９（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。

【０１８６】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。

【０１８７】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、長期間に渡
り、露光光の透過率を維持して高精度な露光量制御が可
能となり、精度良くレチクルのパターンをウエハ上に転
写することができる。また、ヘリウムガス等の使用量を
抑制することができるのでランニングコストを低減でき
る。従って、デバイスの歩留まりを低下させることな
く、デバイスの生産性を向上させることができる。

【０１８８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る露光
装置及び露光方法によれば、露光光の透過率を維持しつ
つ、低吸収性ガスの利用効率を向上して無駄な消費を抑
制することができるという優れた効果がある。

【０１８９】また、本発明に係るデバイス製造方法によ
れば、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】図１の露光装置のガス供給系の構成を簡略化し
て示す図である。

【図３】図１の露光装置の制御系の主要な構成を示すブ
ロック図である。

【図４】第２の実施形態に係る露光装置のガス循環系の
構成を簡略化して示す図である。

【図５】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６】図５のステップ２０４における処理を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

２…照明系ハウジング（閉空間、第１室、第２室）、１
４…レチクルステージ（マスクステージ）、１５…レチ
クル室（閉空間、マスク室、第１室、第２室）、２１…
ガス純度モニタ（ガス純度監視装置）、２２…分流装置
（ガス供給経路の一部）、２３…ガス精製装置、２４…
温調装置、２４’…温調装置、２８…回収用配管（ガス
供給経路の一部）、２９…配管（ガス供給経路の一
部）、４０…ウエハ室（閉空間、基板室、第１室、第２
室）、５１…配管（ガス供給経路の一部）、５２Ａ…配
管（ガス供給経路の一部）、５２Ｂ…配管（ガス供給経
路の一部）、１００…露光装置、１１０…ガス供給系、
１２０…ガス循環系、ＩＯＰ…照明光学系、ＥＬ…露光
光（エネルギビーム）、Ｒ…レチクル（マスク）、ＰＬ
…投影光学系（閉空間、第１室、第２室）、Ｗ…ウエハ
（基板）、ＷＳＴ…ウエハステージ（基板ステージ）。

Claims (41)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エネルギビーム源からのエネルギビーム
   によりマスクを照明し、該マスクのパターンを基板に転
   写する露光装置であって、 前記エネルギビーム源と前記基板との間の前記エネルギ
   ビームの光路上に位置する少なくとも一つの閉空間と；
   前記エネルギビームが透過する特性を有する特定ガス
   を、前記閉空間のうちの任意の少なくとも一つである第
   １室内に供給し、前記第１室から排気されるガスを前記
   閉空間のうちの任意の少なくとも一つである第２室内に
   供給するガス供給系とを備える露光装置。
2. 【請求項２】 前記第１室と前記第２室とは相互に異な
   ることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 【請求項３】 前記エネルギビーム源と前記基板との間
   に配置された可動の光学部材と；前記光学部材を駆動す
   る駆動系とを更に備え、 前記エネルギビーム源と前記基板との間に配置された第
   １光学素子と第２光学素子との間に形成される閉空間が
   前記第１室を構成し、 前記光学部材及び前記駆動系の少なくとも一部を収容す
   る閉空間が前記第２室を構成することを特徴とする請求
   項２に記載の露光装置。
4. 【請求項４】 前記エネルギビーム源からの前記エネル
   ギビームにより前記マスクを照明する照明光学系と；前
   記マスクを介した前記エネルギビームを前記基板に投射
   する投影光学系とを更に備え、 前記閉空間として、前記照明光学系のハウジング、前記
   マスクを保持するマスクステージを収容するマスク室、
   前記投影光学系のハウジング、及び前記基板を保持する
   基板ステージを収容する基板室とが設けられ、 前記照明光学系のハウジング、前記投影光学系のハウジ
   ングの少なくとも一方が前記第１室を構成し、 前記マスク室と前記基板室との少なくとも一方が前記第
   ２室を構成することを特徴とする請求項２に記載の露光
   装置。
5. 【請求項５】 前記ガス供給系は、前記第１室から排気
   されるガス中の不純物の濃度を監視するとともに、前記
   不純物の濃度が所定値以上である場合には前記ガスを外
   部に排気するガス純度監視装置を更に備えることを特徴
   とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の露光装置。
6. 【請求項６】 前記ガス供給系は、前記第１室から排気
   されるガスを純化して該ガス中の前記特定ガスの純度を
   上げるガス精製装置を更に備えることを特徴とする請求
   項５に記載の露光装置。
7. 【請求項７】 前記ガス供給系は、前記第１室から排気
   されるガスを分流してその一部を前記ガス精製装置に供
   給し、該ガス精製装置を通過した前記一部のガスと残り
   のガスとを合流させるガス供給経路を更に備えることを
   特徴とする請求項６に記載の露光装置。
8. 【請求項８】 前記ガス供給系は、前記ガス供給経路を
   経由して合流された前記ガスが供給され、その供給され
   たガス中の不純物を取り除くケミカルフィルタを有し、
   前記ガスを所定温度に温度調節する温調装置を更に備え
   ることを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
9. 【請求項９】 前記ガス供給系は、前記ガス精製装置を
   経由したガス中の不純物を取り除くケミカルフィルタを
   有し、前記ガスを所定温度に温度調節する温調装置を更
   に備えることを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
10. 【請求項１０】 前記ガス供給系は、前記第１室から排
    気されるガスを純化して該ガス中の前記特定ガスの純度
    を上げるガス精製装置を更に備えることを特徴とする請
    求項１〜４のいずれか一項に記載の露光装置。
11. 【請求項１１】 前記ガス供給系は、前記第１室から排
    気されるガスを分流してその一部を前記ガス精製装置に
    供給し、該ガス精製装置を通過した前記一部のガスと残
    りのガスとを合流させるガス供給経路を更に備えること
    を特徴とする請求項１０に記載の露光装置。
12. 【請求項１２】 前記ガス供給系は、前記ガス供給経路
    を経由して合流された前記ガスが供給され、その供給さ
    れたガス中の不純物を取り除くケミカルフィルタを有
    し、前記ガスを所定温度に温度調節する温調装置を更に
    備えることを特徴とする請求項１１に記載の露光装置。
13. 【請求項１３】 前記ガス供給系は、前記第１室から排
    気されるガス中の不純物を取り除くケミカルフィルタを
    有し、前記ガスを所定温度に温度調節する温調装置を更
    に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項
    に記載の露光装置。
14. 【請求項１４】 前記第１室及び前記第２室は、外部に
    対して気密状態とされた気密室であることを特徴とする
    請求項１〜１３のいずれか一項に記載の露光装置。
15. 【請求項１５】 前記第１室と前記第２室とは同一であ
    ることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
16. 【請求項１６】 前記ガス供給系は、前記第１室に対し
    て、前記特定ガスを、その純度を所定の範囲内に維持し
    かつ外部から補充しつつ供給するとともに、前記第１室
    から排気されるガスを回収して前記第２室に供給するガ
    ス循環系であることを特徴とする請求項１に記載の露光
    装置。
17. 【請求項１７】 前記第１室と前記第２室とは相互に異
    なることを特徴とする請求項１６に記載の露光装置。
18. 【請求項１８】 前記第１室と前記第２室とは同一であ
    ることを特徴とする請求項１６に記載の露光装置。
19. 【請求項１９】 前記エネルギビーム源からの前記エネ
    ルギビームにより前記マスクを照明する照明光学系と；
    前記マスクを介した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を更に備え、 前記閉空間として、前記照明光学系のハウジング、前記
    マスクを保持するマスクステージを収容するマスク室、
    前記投影光学系のハウジング、及び前記基板を保持する
    基板ステージを収容する基板室とが設けられ、 前記第１室及び前記第２室は、前記マスク室、前記基板
    室、前記照明光学系のハウジング、及び前記投影光学系
    のハウジングのいずれかによって形成されていることを
    特徴とする請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の露
    光装置。
20. 【請求項２０】 前記ガス循環系は、前記第２室から排
    気されるガスの戻り量に応じて、前記特定ガスを外部か
    ら補充しつつその純度を所定の範囲内に維持して前記第
    １室に供給するガス循環装置を備えることを特徴とする
    請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の露光装置。
21. 【請求項２１】 前記ガス循環系は、前記第１室内のガ
    スを前記特定ガスに置換する初期ガス置換作業時に、前
    記第１室から排気されるガス中の不純物が所定の濃度未
    満となるまでの間は、前記ガスを回収することなく外部
    に排気することを特徴とする請求項１６〜２０のいずれ
    か一項に記載の露光装置。
22. 【請求項２２】 前記ガス循環系は、前記初期ガス置換
    作業時に、当該初期ガス置換作業の開始から所定時間の
    経過により前記ガス中の不純物が所定の濃度未満となっ
    たと判断する判断装置を含むことを特徴とする請求項２
    １に記載の露光装置。
23. 【請求項２３】 前記ガス循環系は、前記ガス中の不純
    物の濃度及び前記特定ガスの濃度の少なくとも一方を検
    出する濃度検出器を有し、前記初期ガス置換作業時に、
    前記濃度検出器の出力に基づいて前記ガス中の不純物が
    所定の濃度未満となったと判断する判断装置を含むこと
    を特徴とする請求項２１に記載の露光装置。
24. 【請求項２４】 前記ガス循環系は、前記第１室から排
    気されるガス中の不純物の濃度を監視するとともに、前
    記不純物の濃度が所定値以上である場合には前記ガスを
    外部に排気するガス純度監視装置を更に備えることを特
    徴とする請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の露光
    装置。
25. 【請求項２５】 前記ガス循環系は、前記第１室から回
    収されるガスを純化して該ガス中の前記特定ガスの純度
    を上げるガス精製装置を更に備えることを特徴とする請
    求項２４に記載の露光装置。
26. 【請求項２６】 前記ガス循環系は、前記ガス精製装置
    を経由したガス中の不純物を取り除くケミカルフィルタ
    を有し、前記ガスを所定温度に温度調節する温調装置を
    更に備えることを特徴とする請求項２５に記載の露光装
    置。
27. 【請求項２７】 前記ガス循環系は、前記第１室から回
    収されるガスを分流してその一部を前記ガス精製装置に
    供給し、該ガス精製装置を通過した前記一部のガスと残
    りのガスとを合流させるガス供給経路を更に備えること
    を特徴とする請求項２５に記載の露光装置。
28. 【請求項２８】 前記ガス循環系は、前記ガス供給経路
    を経由して合流された前記ガスが供給され、その供給さ
    れたガス中の不純物を取り除くケミカルフィルタを有
    し、前記ガスを所定温度に温度調節する温調装置を更に
    備えることを特徴とする請求項２７に記載の露光装置。
29. 【請求項２９】 前記ガス循環系は、前記第１室から回
    収されるガスを純化して該ガス中の前記特定ガスの純度
    を上げるガス精製装置を更に備えることを特徴とする請
    求項１６〜１９のいずれか一項に記載の露光装置。
30. 【請求項３０】 前記ガス循環系は、前記第１室から回
    収されるガスを分流してその一部を前記ガス精製装置に
    供給し、該ガス精製装置を通過した前記一部のガスと残
    りのガスとを合流させるガス供給経路を更に備えること
    を特徴とする請求項２９に記載の露光装置。
31. 【請求項３１】 前記ガス循環系は、前記ガス供給経路
    を経由して合流された前記ガスが供給され、その供給さ
    れたガス中の不純物を取り除くケミカルフィルタを有
    し、前記ガスを所定温度に温度調節する温調装置を更に
    備えることを特徴とする請求項３０に記載の露光装置。
32. 【請求項３２】 前記ガス循環系は、前記第１室から回
    収されるガス中の不純物を取り除くケミカルフィルタを
    有し、前記ガスを所定温度に温度調節する温調装置を更
    に備えることを特徴とする請求項１６〜１９のいずれか
    一項に記載の露光装置。
33. 【請求項３３】 前記第１室及び前記第２室は、外部に
    対して気密状態とされた気密室であることを特徴とする
    請求項１６〜３２のいずれか一項に記載の露光装置。
34. 【請求項３４】 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では、請求項１〜
    ３３のいずれか一項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。
35. 【請求項３５】 エネルギビーム源からのエネルギビー
    ムによりマスクを照明し、該マスクのパターンを基板に
    転写する露光方法であって、前記エネルギビーム源と前
    記基板との間の前記エネルギビームの光路上に位置する
    少なくとも一つの閉空間のうちの任意の少なくとも一つ
    である第１室に、前記エネルギビームが透過する特性を
    有する特定ガスを供給し、 前記第１室から内部ガスを排気し、 前記第１室から排気されるガスを前記閉空間のうちの任
    意の少なくとも一つである第２室内に供給することを特
    徴とする露光方法。
36. 【請求項３６】 前記第１室と前記第２室とは相互に異
    なることを特徴とする請求項３５に記載の露光方法。
37. 【請求項３７】 前記第１室は、前記エネルギビーム源
    と前記基板との間に配置された第１光学素子と第２光学
    素子との間に形成される閉空間であり、 前記第２室は、前記エネルギビーム源と前記基板との間
    に配置された可動の光学部材及び該可動の光学部材を駆
    動する駆動系の少なくとも一部を収容する閉空間である
    ことを特徴とする請求項３６に記載の露光方法。
38. 【請求項３８】 前記第１室は、前記エネルギビーム源
    からの前記エネルギビームにより前記マスクを照明する
    照明光学系、前記マスクを介した前記エネルギビームを
    前記基板に投射する投影光学系の少なくとも一方を収容
    するハウジングであり、 前記第２室は、前記マスクを保持するマスクステージを
    収容するマスク室、前記基板を保持する基板ステージを
    収容する基板室の少なくとも一方であることを特徴とす
    る請求項３６に記載の露光方法。
39. 【請求項３９】 前記第１室から排気されるガス中の不
    純物の濃度を監視するとともに、前記不純物の濃度が所
    定値以上である場合には前記ガスを外部に排気すること
    を特徴とする請求項３５〜３８のいずれか一項に記載の
    露光方法。
40. 【請求項４０】 前記第１室から排気されるガスを純化
    して該ガス中の前記特定ガスの純度を上げることを特徴
    とする請求項３５〜３９のいずれか一項に記載の露光方
    法。
41. 【請求項４１】 前記第１室に対して、前記特定ガス
    を、その純度を所定の範囲内に維持し、かつ外部から補
    充しつつ供給するとともに、前記第１室から排気される
    ガスを回収して前記第２室に供給することを特徴とする
    請求項３５〜３８のいずれか一項に記載の露光方法。