JP2002158154A

JP2002158154A - 露光装置

Info

Publication number: JP2002158154A
Application number: JP2000349778A
Authority: JP
Inventors: Hideki Nogawa; 秀樹野川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-11-16
Filing date: 2000-11-16
Publication date: 2002-05-31
Also published as: US6642996B2; US20020057423A1

Abstract

(57)【要約】【課題】露光光として紫外光を用い、マスクのパター
ンを投影光学系を介して感光基板に照射する露光装置に
おいて、露光装置内の紫外光路を不活性ガスで部分的に
有効にパージする装置を開発する。【解決手段】本発明の露光装置は、基板を保持するチ
ャックと、該チャックを介して該基板を位置決めするス
テージと、該ステージ近傍の露光光路を不活性ガスでパ
ージする機構と、該ステージ上に設けられ、該基板の表
面とほぼ一致する表面を形成する天板とを備え、該基板
側面と該天板との間の隙間を設け、該隙間の深さは、該
隙間の幅と同じか該隙間の幅より大きいことを特徴とす
る。これにより、隙間に存在する酸素、水分等を十分に
パージすることができ、露光光路中に存在する酸素の除
去を厳密に行い、安定した露光を行う露光装置を提供す
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、露光光として紫外
光を用い、マスクのパターンを投影光学系を介して感光
基板に照射する露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＬＳＩあるいは超ＬＳＩなどの極
微細パターンから形成される半導体素子の製造工程にお
いて、マスクに描かれた回路パターンを感光剤が塗布さ
れた基板上に縮小投影して焼き付け形成する縮小型投影
露光装置が使用されている。半導体素子の実装密度の向
上に伴いパターンのより一層の微細化が要求され、レジ
ストプロセスの発展と同時に露光装置の微細化への対応
がなされてきた。

【０００３】露光装置の解像力を向上させる手段として
は、露光波長をより短波長に変えていく方法と、投影光
学系の開口数（ＮＡ）を大きくしていく方法とがある。

【０００４】露光波長については、３６５ｎｍのｉ線か
ら最近では２４８ｎｍ付近の発振波長を有するＫｒＦエ
キシマレーザ、１９３ｎｍ付近の発振波長を有するＡｒ
Ｆエキシマレーザの開発が行なわれている。更に、１５
７ｎｍ付近の発振波長を有するフッ素（Ｆ₂ ）エキシマ
レーザの開発が行なわれている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】遠紫外線とりわけ１９
３ｎｍ付近の波長を有するＡｒＦエキシマレーザや、１
５７ｎｍ付近の発振波長を有するフッ素（Ｆ₂ ）エキシ
マレーザにおいては、これら波長付近の帯域には酸素
（Ｏ₂ ）の吸収帯が複数存在することが知られている。

【０００６】例えば、フッ素エキシマレーザーは波長が
１５７ｎｍと短いため、露光装置への応用が進められて
いるが、１５７ｎｍという波長は一般に真空紫外と呼ば
れる波長領域にある。この波長領域では酸素分子による
光の吸収が大きいため、大気はほとんど光を透過せず、
真空に近くまで気圧を下げ、酸素濃度を充分下げた環境
でしか応用ができないためである。文献、「Ｐｈｏｔｏ
ｃｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆＳｍａｌｌＭｏｌｅｃｕｌ
ｅｓ」（ＨｉｄｅｏＯｋａｂｅ著、ＡＷｉｌｅｙ−
ＩｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅＰｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ、
１９７８年、１７８頁）によると波長１５７ｎｍの光に
対する酸素の吸収係数は約１９０ａｔｍ^-1ｃｍ^-1であ
る。これは１気圧中で１％の酸素濃度の気体中を波長１
５７ｎｍの光が通過するとｌｃｍあたりの透過率はＴ＝ｅｘｐ（−１９０ラ１ｃｍラ０．０１ａｔｍ）＝０．
１５０しかないことを示す。

【０００７】また、酸素が上記光を吸収することにより
オゾン（Ｏ₃ ）が生成され、このオゾンが光の吸収をよ
り増加させ、透過率を著しく低下させることに加え、オ
ゾンに起因する各種生成物が光学素子表面に付着し、光
学系の効率を低下させる。

【０００８】従って、ＡｒＦエキシマレーザ、フッ素
（Ｆ₂ ）エキシマレーザ等の遠紫外線を光源とする投影
露光装置の露光光学系の光路においては、窒素等の不活
性ガスによるパージ手段によって、光路中に存在する酸
素濃度を数ｐｐｍオーダー以下の低レベルにおさえる方
法がとられている。

【０００９】このように、遠紫外線とりわけ１９３ｎｍ
付近の波長を有するＡｒＦエキシマレーザや、１５７ｎ
ｍ付近の波長を有するフッ素（Ｆ₂ ）エキシマレーザ光
を利用した露光装置においては、ＡｒＦエキシマレーザ
光や、フッ素（Ｆ₂ ）エキシマレーザ光が非常に物質に
吸収されやすいため、光路内を数ｐｐｍオーダー以下で
パージする必要がある。また水分に対しても同様のこと
が言え、やはり、ｐｐｍオーダー以下での除去が必要で
ある。

【００１０】そこで、本発明は、露光光路中に存在する
酸素の除去を厳密に行い、安定した露光を行う露光装置
を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の露光装置は、基板を保持するチャックと、
該チャックを介して該基板を位置決めするステージと、
該ステージ近傍の露光光路を不活性ガスでパージする機
構と、該ステージ上に設けられ、該基板の表面とほぼ一
致する表面を形成する天板とを備え、該基板側面と該天
板との間の隙間を設け、該隙間の深さは、該隙間の幅と
同じか該隙間の幅より大きいことを特徴とする。

【００１２】なお、該チャック側面に前記基板の表面と
垂直でない斜面を設けることが望ましい。また、該基板
側面と該天板との間に設けられた隙間の底面と該天板の
表面との段差側面に、前記基板の表面と垂直でない斜面
を設けることが望ましい。また、前記隙間の深さは、前
記基板の表面から１ｍｍ以上であることが望ましい。ま
た、前記基板の表面と前記天板の表面との差は、４ｍｍ
以下であることが望ましい。

【００１３】また、上記の目的を達成するための本発明
の他の露光装置は、基板を保持するチャックと、該チャ
ックを介して該基板を位置決めするステージと、該ステ
ージ近傍の露光光路を不活性ガスでパージする機構と、
該ステージ上に設けられ、該チャックの基板保持面とほ
ぼ一致する表面を形成する天板とを有することを特徴と
する。

【００１４】なお、前記チャック側面と前記天板との間
の隙間と、該隙間の体積より大きい体積を有して隙間と
連通した通風孔とを設けることが望ましい。また、前記
チャック側面と天板表面との間の幅が、該チャック側面
と天板内部との間の幅よりも小さいことが望ましい。ま
た、該チャック側面と該天板との間に形成された隙間に
ガスを吹き込む供給口とを備えることが望ましい。ま
た、前記チャック側面と該天板との間に形成された隙間
と前記天板表面とを連通する通風孔を設けることが望ま
しい。また、前記チャック側面と該天板との間に形成さ
れた隙間と該ステージの走査方向とほぼ平行な開口部と
を連通する通風孔とを備えることが望ましい。また、前
記開口部が設けられた面と走査方向とのなす角度が、３
０度以下であることが望ましい。また、該チャック側面
に前記基板の表面と垂直でない斜面を設けることが望ま
しい。また、前記チャック基板保持面と前記天板の表面
との高さの差は、３ｍｍ以下であることが望ましい。

【００１５】また、上記の目的を達成するための本発明
の他の露光装置は、基板を保持するチャックと、該チャ
ックを介して該基板を位置決めするステージと、該ステ
ージ近傍の露光光路を不活性ガスでパージする機構と、
該ステージ上に設けられ、該チャック保持面とほぼ一致
する表面を形成する天板とを有することを特徴とする。

【００１６】なお、前記ステージのチャック保持面と前
記天板の表面との高さの差は、２ｍｍ以下であることが
望ましい。

【００１７】また、上記の目的を達成するための本発明
の他の露光装置は、基板を保持するチャックと、該チャ
ックを介して該基板を位置決めするステージと、該ステ
ージ近傍の露光光路を不活性ガスでパージする機構と、
該ステージ上に設けられ、該基板の表面とほぼ一致する
表面を形成する天板とを備え、該基板側面と該天板との
間の隙間と、該隙間の体積より大きい体積を有して隙間
と連通した通風孔とを設けたことを特徴とする。

【００１８】また、上記の目的を達成するための本発明
の他の露光装置は、基板を保持するチャックと、該チャ
ックを介して該基板を位置決めするステージと、該ステ
ージ近傍の露光光路を不活性ガスでパージする機構と、
該ステージ上に設けられ、該基板の表面とほぼ一致する
表面を形成する天板とを備え、該基板側面と該天板表面
との間の隙間の幅が、該チャック側面と該天板との間の
隙間の幅よりも小さいことを特徴とする。

【００１９】また、上記の目的を達成するための本発明
の他の露光装置は、基板を保持するチャックと、該チャ
ックを介して該基板を位置決めするステージと、該ステ
ージ近傍の露光光路を不活性ガスでパージする機構と、
該ステージ上に設けられ、該基板の表面と一致する表面
を形成する天板と、該基板側面と該天板との間に形成さ
れた隙間にガスを吹き込む供給口とを備えたことを特徴
とする。

【００２０】また、上記の目的を達成するための本発明
の他の露光装置は、基板を保持するチャックと、該チャ
ックを介して該基板を位置決めするステージと、該ステ
ージ近傍の露光光路を不活性ガスでパージする機構と、
該ステージ上に設けられ、該基板の表面と一致する表面
を形成する天板と、該基板側面と該天板との間に形成さ
れた隙間と該天板表面とを連通する通風孔とを備えたこ
とを特徴とする。

【００２１】また、上記の目的を達成するための本発明
の他の露光装置は、基板を保持するチャックと、該チャ
ックを介して該基板を位置決めするステージと、該ステ
ージ近傍の露光光路を不活性ガスでパージする機構と、
該ステージ上に設けられ、該基板の表面と一致する表面
を形成する天板と、該基板側面と該天板との間に形成さ
れた隙間と該ステージの走査方向とほぼ平行な開口部と
を連通する通風孔とを備えたことを特徴とする。

【００２２】なお、該基板側面と該天板との間に設けら
れた隙間の底面と該天板の表面との段差側面に、前記基
板の表面と垂直でない斜面を設けることが望ましい。ま
た、前記基板の表面と前記天板の表面との差は、４ｍｍ
以下であることが望ましい。

【００２３】また、上記の目的を達成するための本発明
の他の露光装置は、基板を保持するチャックと、該チャ
ックを介して該基板を位置決めするステージと、該ステ
ージ近傍の露光光路を不活性ガスでパージする機構と、
該ステージ上に設けられ、該チャックを保持する天板と
を備え、該チャック側面に斜面を設けたことを特徴とす
る。

【００２４】また、上記の目的を達成するための本発明
の他の露光装置は、基板を保持するチャックと、該チャ
ックを介して該基板を位置決めするステージと、該ステ
ージ近傍の露光光路を不活性ガスでパージする機構と、
該ステージ上に設けられ、該チャックを保持する天板と
を備え、該天板に設けられた段差の側面を斜面にするこ
とを特徴とする。

【００２５】なお、前記機構は、投影光学系または照明
光学系の基板側下端部から前記ステージ近傍の間の露光
光路を覆うカバーと、該カバー内部に不活性ガスを吹き
込む供給口とを備えていることが望ましい。また、前記
供給口は、１つあるいは２つ以上のノズルであることが
望ましい。また、前記供給口が、前記カバーを兼ねるも
のであることが望ましい。また、前記カバー内部の一方
にパージガスを吹き込む供給口が設けられ、前記カバー
内部の他方にパージガスを吸い込む回収口が設けられて
いることが望ましい。また、前記カバーは、不活性ガス
からなるエアーカーテンであることが望ましい。また、
前記不活性ガスが、窒素、ヘリウム、アルゴンのいずれ
かであることが望ましい。

【００２６】なお、前記天板は、ステージと一体的に設
けられていることが望ましい。

【００２７】なお、前記露光光は、紫外光であることが
望ましい。また、前記紫外光は、レーザを光源とするレ
ーザ光であることが望ましい。前記レーザが、フッ素エ
キシマレーザまたはＡｒＦエキシマレーザであることが
望ましい。

【００２８】

【発明の実施の形態】図２６は、ステージ近傍の露光光
路を不活性ガスでパージする露光装置の一例を示す。

【００２９】上記した通り、紫外光の透過率あるいはそ
の安定性を確保するために、不活性ガスで露光装置のウ
エハステージ等の紫外光路をパージする必要がある。そ
こで、図２６に示すように、露光装置内の投影光学系９
のウエハ側下端部からウエハステージ１４近傍に向かっ
て紫外光路を囲うカバー１３を設け、前記カバー１３内
部に不活性ガスからなるパージガスを吹き込む供給口１
１を設けてパージしている。さらに、ウエハ１０と同一
面を形成する天板１６をウエハ１０の外側に設けること
により、ウエハ外周部のショットをスキャン露光する際
にもその前後の助走区間を含め、カバー１３の開口部が
天板部分から外れないようにして、カバー１３の外側か
らの酸素、水分等の侵入を遮断している。

【００３０】ここで、ウエハ１０と同一面を形成する天
板１６を設けても、ウエハ１０の外形公差やウエハ１０
がウエハステージ１４に載置される際の位置精度等を許
容するため、ウエハ１０と天板１６の間には１ｍｍ程度
の巾で、ウエハ厚さ相当（例えば３００ｍｍウエハであ
れば０．７７５ｍｍ）の深さの溝状の隙間１７がウエハ
１０全周に渡り必要であり、この溝状の隙間１７のパー
ジを行う必要がある。

【００３１】例えば、図２７に示すショットレイアウト
の第１ショット２９をウエハ交換後にスキャン露光する
場合について説明する。

【００３２】まず、ウエハ１０をウエハステージ１４に
載置する時には、図２７に示すように、カバー１３の下
からウエハステージ１４は外れている。このため、ウエ
ハ１０の表面や天板１６の表面やウエハ１０と天板１６
との間の溝状の隙間１７は、カバー１３からの不活性ガ
スによるパージがなされていない。そして、次に第１シ
ョット２９を露光するためにウエハステージ１４が助走
を始めると、カバー１３の下に天板が移動してきて、図
２８に示すようにカバー１３の開口部１８すべてを天板
１６が覆うようになる。この時点でカバー１３内部が外
部に対して陽圧となりカバー１３と天板１６との全周に
渡る隙間ｓ３から不活性ガスが噴き出すようになって、
カバー１３の外側からの酸素、水分等の侵入を遮断でき
るので、カバー１３内部がパージされ始めることにな
る。この時、カバー１３と天板１６との隙間ｓ３からウ
エハ側に噴き出た不活性ガスは、天板１６とウエハ１０
の表面に沿うように流れていくので、さらにウエハステ
ージ１４が移動するに従い、ウエハ１０の表面の端部が
カバー１３端部に到達する以前であってもウエハ表面の
端部はある程度パージされていく。

【００３３】しかし、この状態では、溝状の隙間１７
は、不活性ガスの流れに対して窪みになっているため、
ほとんどパージされない。そのため、溝状の隙間１７に
は酸素、水分等が残ったまま、図２９に示すように溝状
の隙間１７がカバー端部に到達してしまう。この時点に
なって、不活性ガスの流れが溝状の隙間１７にも向かう
ので、溝状の隙間１７に残っていた酸素、水分等が押し
出され始める。この時、図３０に示すように平面図で見
ると、溝状の隙間１７は円弧なので、溝状の隙間１７は
まずその一部がカバー端部１９に到達し、その後カバー
開口部１８の全巾に渡って広がるように到達していく。
この間、溝状の隙間１７から押し出される酸素、水分等
は、一部は溝状の隙間１７の断面からカバーの外へ出て
行くが、かなりの部分はカバー１３内に巻き上がってし
まう。それは、カバー開口部１８に面した面積が、まわ
りのカバー１３とウエハ１０との隙間ｓ２による開口部
に比べて十分小さいうちは抵抗が大きいので実質的な流
れは発生せず、ある程度まで大きくなってはじめて急に
流れが発生し始めるが、もはやその時点では、溝状の隙
間１７の断面積よりカバー開口部１８に面した面積の方
が大きくなってしまっているので、カバー１３内に巻き
上がる割合の方が大きいからである。

【００３４】そして、その巻き上がりが続いている状態
で、ウエハ１０は露光エリアに到達し露光が開始してし
まう。そのため、カバー１３内に局所的な酸素、水分等
の濃度ムラが発生した状態で露光され、照度変化や照度
ムラを引き起こし、所望の解像性能が得られないおそれ
がある。

【００３５】なお、第１ショット２９の場合だけでな
く、ウエハ外周部のショットをウエハ外周からウエハ内
部へスキャン露光する場合にも、前記と同様に溝状の隙
間がカバー１３の外側から内側へ移動してきて露光する
ので同様の問題が発生する。

【００３６】さらに、ウエハ外周部のショットを逆にウ
エハ内部からウエハ外周に向かってスキャン露光する場
合においても、露光の後半で溝状の隙間がカバー１３の
外側から内側へ移動してくるので同様な問題が発生して
しまう。

【００３７】したがって、ウエハ外周部のショットで
は、ウエハ１０と天板１６との間の溝状の隙間１７から
の酸素、水分等により照度変化や照度ムラを引き起こ
し、所望の解像性能が得られないというおそれがある。

【００３８】一方、近年の生産性向上を目的としたウエ
ハの大口径化が進む中においては、ウエハ外周部におけ
る半導体素子の歩留まり向上がますます重要な課題とな
っており、ウエハ外周部のショットにおいてもウエハ中
心部のショットと同様に安定した露光がなされるための
有効なパージ手段の開発が望まれている。

【００３９】そこで、隙間１７の酸素、水分等を十分に
パージするための本発明の詳細な構成について以下に述
べる。＜露光装置の実施形態＞まず、本発明の露光装置の全体
構成について説明する。なお、本発明の露光装置は、露
光光に紫外光は限定されるものではないが、遠紫外線と
りわけ１９３ｎｍ付近の波長を有するＡｒＦエキシマレ
ーザや、１５７ｎｍ付近の波長を有するフッ素（Ｆ２）
エキシマレーザ光に対して有効である。

【００４０】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明
する。

【００４１】（実施例１）図１は、本発明の一実施例に
係るステップ・アンド・スキャン型の投影露光装置の要
部である。

【００４２】図１において、不図示の紫外光源から露光
装置内の照明系１に来た紫外光は、レチクルステージ７
上に載置されたレチクル６を照射する。照明光学系１の
レチクル側下端部からレチクルステージ７近傍までの紫
外光路を囲うカバー４が設けられ、カバー４の内部に不
活性ガスからなるパージガスを吹き込む供給口であるノ
ズル２が複数設けられている。カバー４の先端とレチク
ル６との隙間はｓ１である。照明光学系１の内部より窒
素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが、ノズル２か
らカバー４の内部に吹き込まれ、酸素及び水分等の露光
有害物がパージされている。

【００４３】レチクルステージ７上には、天板８が設け
られレチクル６の表面とほぼ同一面を形成しており、こ
れによりスキャン動作でレチクルステージ７が移動して
も、カバー４によって有効にパージされる部分から外れ
ない。

【００４４】レチクル６を透過した紫外光は、投影光学
系９を経て、ウエハステージ１４上に載置されたウエハ
１０を照射する。投影光学系９のウエハ側下端部からウ
エハステージ１４近傍に向かって紫外光路を囲うカバー
１３が設けられ、カバー１３の内部に不活性ガスからな
るパージガスを吹き込む供給口であるノズル１１が複数
設けられている。投影光学系９の内部より窒素、ヘリウ
ム、アルゴン等の不活性ガスが、ノズル１１からカバー
１３の内部に吹き込まれ、酸素及び水分等の露光有害物
がパージされている。カバー１３の先端とウエハ１０と
の隙間はｓ２である。

【００４５】隙間ｓ２は、できるだけ小さい方が、カバ
ー１３内部のパージ能力が高まり、また、カバー１３内
部に供給するパージガスの流量を減らせるので望まし
い。一方、接触を避けるためにある程度の隙間が必要
で、本実施例では１ｍｍとしている。なお、隙間ｓ２を
大きくすると、パージガスの流量を多くしないとカバー
１３の内部を外部に対して陽圧にできなくなり、酸素及
び水分等の露光有害物が外部から流入して十分なパージ
ができなくなる。しかし、例えば、カバー１３の内部に
吹き込まれるパージガスの流量が５０ＮＬ／ｍｉｎ、隙
間ｓ２の全周が３００ｍｍの場合では、隙間ｓ２を５ｍ
ｍ程度以下にすれば、隙間ｓ２から流出する平均流速は
５５０ｍｍ／ｓ程度以上得られてカバー１３内部は陽圧
となり、十分パージできる。

【００４６】ウエハステージ１４上には、基板としての
ウエハ１０を吸着保持するチャック１５が設けられ、ウ
エハ１０は不図示の搬送機構でチャック１５上に搬入さ
れて吸着保持され、あるいは搬出される。ウエハステー
ジ１４上には、天板１６が設けられウエハ１０の表面と
ほぼ同一面を形成しており、これによりスキャン動作で
ウエハステージ１４が移動しても、カバー１３によって
有効にパージされる部分から外れない。なお、ウエハス
テージ１４と天板１６は、一体構成であっても良い。ま
た、ウエハステージに設けられウエハを吸着保持するチ
ャックは、着脱可能に構成されていても良い。

【００４７】ウエハ１０と天板１６との間には、ウエハ
１０の外形公差やウエハ１０がウエハステージ１４に載
置される際の位置精度等によって接触して発塵したり乗
り上げたり破損するのを防ぐため、図２に示す溝状の隙
間１７がウエハ全周を囲って設けられている。ウエハ１
０の外形公差は、グレードにもよるが半径でア０．２５
〜ア０．５ｍｍ程度のばらつきがあるし、さらに真円度
や天板側の外形公差、ウエハ１０がウエハステージ１４
に載置される際の位置精度を含めると、溝状の隙間１７
の巾Ｗは１ｍｍ程度以上必要となる。また、溝状の隙間
１７内の容積を小さくして酸素、水分等の総量を減らす
ために、溝状の隙間１７の巾Ｗは小さい方が望ましいの
で１〜２ｍｍ程度が望ましく、本実施例では１ｍｍとし
ている。

【００４８】一方、溝状の隙間１７の深さＤは少なくと
も巾Ｗより大きく設け、できるだけ大きい方が望まし
い。巾Ｗを１ｍｍとしているので、深さＤは１ｍｍ以上
必要であり、本実施例では１０ｍｍとしている。このよ
うに溝状の隙間１７を深くすると、以下に説明するよう
に、カバー開口部１８の下に溝状の隙間１７が移動して
きても、カバー１３内部への酸素、水分等の巻き上がり
少なくなる。

【００４９】例えば、ウエハ外周部のショットをウエハ
外周からウエハ内部へスキャン露光する場合、図２に示
すように溝状の隙間１７がカバー１３の外側から内側へ
移動してくる。しかし、この状態では、溝状の隙間１７
はパージガスの流れに対して窪みになっているため、隙
間１７内は十分にパージされていない。そのため、溝状
の隙間１７には酸素、水分等が残ったまま、図３に示す
ように溝状の隙間１７がカバーの端部１９に到達する。
この時点になって、パージガスの流れが溝状の隙間１７
にも向かうので、溝状の隙間１７に残っていた酸素、水
分等が押し出され始める。

【００５０】ここで、溝状の隙間１７はウエハ外形に沿
った円弧状なので、図４の平面図に示すように、この時
溝状の隙間１７はその一部だけがカバー１３の端部１９
に到達していて、その部分を立体的に拡大すると図５に
示すようになっている。

【００５１】同図において、溝状の隙間１７がカバー開
口部１８に対して開口している開口面積Ａ１（すなわ
ち、カバー開口部を垂直方向に投影したときに隙間１７
と重複する部分の面積）は、ウエハステージ１４の移動
に伴って拡大していき、この開口面積Ａ１が大きくなる
につれ、パージガスの流れが溝状の隙間１７にも向かう
ことになる。但し、開口面積Ａ１が、まわりの隙間ｓ２
による開口部に比べて十分小さいうちは抵抗が大きく、
溝状の隙間１７内部へは流れ込まず、カバー１３の外へ
水平に流れていく。

【００５２】図５に示すような、開口面積Ａ１がｓ２＾
２＝１ｍｍ²程度までになると、隙間１７内部への流れ
が発生し始め、溝状の隙間１７に残っていた酸素、水分
等が押し出され始めることになる。一方、溝状の隙間１
７の断面積Ａ２（隙間１７の垂直平面の断面積）は左右
両方で２０ｍｍ²あるので、この流れが発生し始める時
点では、開口面積Ａ１より断面積Ａ２の方が２０倍程度
大きい。したがって、溝状の隙間１７から押し出される
酸素、水分等の流れは、ほとんどが断面積Ａ２からカバ
ー１３の外へ押し出されて行く流れ２０となり、カバー
１３内部に巻き上がる流れがほとんど生じない。この過
程は開口面積Ａ１が２０ｍｍ²程度になるまで続き、そ
の間に、断面積Ａ２を通過してカバー１３の外へ向かっ
て溝状の隙間１７に沿った流れ２０ができることにな
る。

【００５３】なお、スキャン速度０．１〜０．５ｍ／Ｓ
の１０倍以上となる流速が得られるように、パージガス
がノズル１１からカバー１３の内部に吹き込まれている
ので、断面積Ａ２の移動速度より早い流速を発生し、断
面積Ａ２を通過してカバー１３の中から外へ向かってパ
ージガスの流れ２０ができている。そしてその間に、溝
状の隙間１７に残っていた酸素、水分等がカバー１３の
外側に排出されてしまい、さらにカバー１３の外側にあ
る溝状の隙間１７内をパージガスで先にパージしてい
く。

【００５４】その後、溝状の隙間１７は、カバー開口部
１８の全巾に渡って広がっていくが、その間も断面積Ａ
２を通過してカバー１３の中から外へ向かってパージガ
スの流れ２０ができ、カバー１３の外から中への酸素、
水分等の侵入を遮断している。

【００５５】以上により、溝状の隙間１７に残っていた
酸素、水分等がカバー１３内に巻き上がってしまうこと
をほとんど防止できる。そのため、カバー１３内に局所
的な酸素、水分等の濃度ムラが発生しない状態で露光さ
れるので、照度変化や照度ムラを引き起こさず、所望の
解像性能が得られ、ウエハ外周部のショットにおいても
ウエハ中心部のショットと同様に安定した露光がなされ
る。

【００５６】なお、上記の説明では、天板１６はウエハ
１０の表面とほぼ同一面としたが、多少ずれていても構
わない。それは、カバー１３の先端とウエハ１０あるい
は天板１６との隙間は、前述したように５ｍｍ程度以下
であれば十分パージできるので、隙間ｓ２を１ｍｍ、カ
バー１３の先端と天板１６との隙間ｓ３を５ｍｍにして
もよいし、逆に隙間ｓ２を５ｍｍ、隙間ｓ３を１ｍｍと
してもよいし、その間にしてもよい。但し、隙間をあけ
るほど、溝状の隙間１７に残っていた酸素、水分等が押
し出され始めるのが遅くなり、排出開始時点の開口面積
Ａ１が断面積Ａ２に近づくので、断面積Ａ２を通過して
カバー１３の外側へ流れる割合が減り、カバー１３内に
巻き上がってしまう割合が増えてしまうので、溝状の隙
間の深さはできるだけ大きい方が望ましい。そこで、溝
状の隙間の深さＤを少なくとも巾Ｗより大きく設けるこ
とで、カバー１３内に巻き上がってしまう流れに対す
る、断面積Ａ２を通過してカバー１３の外側へ排出する
流れの割合を十分確保できるので、同様の効果が得られ
る。

【００５７】以上は、ウエハ外周部のショットをウエハ
外周からウエハ内部へスキャン露光する動作で説明した
が、ウエハ外周部のショットを逆にウエハ内部からウエ
ハ外周に向かってスキャン露光する動作においても、露
光の後半で溝状の隙間１７がカバー１３の外側から内側
へ移動してくるが、前記と同様の効果が得られる。

【００５８】なお、図６に示すようにチャック支持面ま
で深く溝状の隙間１７を設けると、チャッククリーニン
グ等のためにチャック１５をウエハステージ１４から着
脱するのが容易となるので望ましい。

【００５９】また、ウエハ側面の隙間の巾とチャック１
５側面の隙間の巾は必ずしも一致させる必要はないし、
チャック外形とウエハ外形は必ずしも一致させる必要は
なく、どちらかを大きくしても、同様の効果が得られ
る。

【００６０】本実施例の露光装置により、フッ素ガスレ
ーザを露光光に用いても、フッ素ガスレーザの光路内の
不純物を排除し、ウエハ全域に渡る露光においても十分
な透過率とその安定性を確保できた。

【００６１】（実施例２）図７は、上記の実施例１にお
いて、ウエハ１０と天板１６との間に設けた溝状の隙間
１７の下部により大きい空間とした通風孔２１を備えた
ものである場合の実施例である。すなわち、ウエハ１０
と天板１６との間の幅をチャック側面と天板内部との間
の幅よりも小さくしている。

【００６２】本実施例によると、断面積Ａ２を非常に大
きくとることができる。よって、溝状の隙間１７がカバ
ー１３の外側から内側へ移動してきて、カバー開口部１
８に対して開口し、溝状の隙間１７に残っていた酸素、
水分等が押し出され始める際に、その開口面積Ａ１に比
べて断面積Ａ２の方が非常に大きくなる。

【００６３】したがって、溝状の隙間１７から押し出さ
れる酸素、水分等の流れは、抵抗なくほとんどすべてが
通風孔２１へ一旦流れ込み、さらに断面積Ａ２からカバ
ー１３の外へ押し出されて行くので、カバー１３内部に
巻き上がる流れがほとんど生じない。また、通風孔２１
の中は、完全にはパージされなくとも、溝状の隙間１７
にはカバー１３の中から通風孔２１へ向かってパージガ
スの流れができ、通風孔からカバー１３内部への酸素、
水分等の侵入を遮断する。

【００６４】以上により、溝状の隙間１７から酸素、水
分等がカバー１３内に巻き上がってしまうことをほとん
ど防止できる。その結果、カバー１３内に局所的な酸
素、水分等の濃度ムラが発生しない状態で露光されるの
で、照度変化や照度ムラを引き起こさず、所望の解像性
能が得られ、ウエハ外周部のショットにおいてもウエハ
中心部のショットと同様に安定した露光がなされる。

【００６５】なお、本実施例においては、溝状の隙間の
深さＤは、ウエハ１０の厚さと同じにする必要はなく、
大きくあるいは小さくしてもよいが、より小さくした方
が望ましい。なぜならば、溝状の隙間１７自体の容積を
小さくでき、酸素、水分等の総量が減るし、通風孔２１
へ流れ込む際の抵抗がより一層減って、カバー１３内部
に巻き上がる流れがより生じにくいからである。しか
し、大きくしても、溝状の隙間１７の体積よりも大きい
体積とした通風孔２１とすれば、同様の効果が得られ
る。

【００６６】また、図８に示すように通風孔２１はウエ
ハステージ１４の側面に設けた複数の開口部２２に連通
させてもよい。この時、開口部２２はスキャン方向とア
３０度程度以内である略平行な面であればどこに設けて
もよい。このようにすると、スキャン中は周辺気体に対
する開口部２２の相対的な移動により、開口部２２に面
して気流２３が略平行に相対的に流れることになる。そ
の結果、気流側２３が負圧となって、開口部２２内側の
気体が外側へ引き込まれ、通風孔２１内部から開口部２
２への流れができる。したがって、溝状の隙間１７がカ
バー１３の外側から内側へ移動してきて、カバー開口部
１８に対して開口し、溝状の隙間１７に残っていた酸
素、水分等が通風孔に押し出される際には、通風孔２１
内部から開口部２２への流れによる引き込みによっても
それが助長され、カバー１３内部に巻き上がる流れがよ
り一層生じにくくなる。

【００６７】また、本実施例においても、天板１６はウ
エハ１０の表面とほぼ同一面とした方が、パージ能力が
高まったりパージガスの流量を減らせたりするので望ま
しいが、多少ずれていても構わない。それは、カバー１
３の先端とウエハ１０あるいは天板１６との隙間は、５
ｍｍ程度以下であれば十分パージできるので、隙間ｓ２
を１ｍｍ、カバー１３の先端と天板１６との隙間ｓ３を
５ｍｍにしてもよいし、逆に隙間ｓ２を５ｍｍ、隙間ｓ
３を１ｍｍとしてもよいし、その間にしてもよいなお、
図７に示すようにチャック支持面まで深く溝状の隙間１
７を設けると、チャッククリーニング等のためにチャッ
ク１５をウエハステージ１４から着脱するのが容易とな
るので望ましい。

【００６８】また、通風孔の断面形状は、上記の形状に
限られるものではなく、任意でよい。例えば、図９のよ
うに流れ易くする形状にしてもよい。また、チャック外
形とウエハ外形は必ずしも一致させる必要はなく、どち
らかを大きくしても、同様の効果が得られる。

【００６９】本実施例の露光装置により、フッ素ガスレ
ーザを露光光に用いても、フッ素ガスレーザの光路内の
不純物を排除し、ウエハ全域に渡る露光においても十分
な透過率とその安定性を確保できる。

【００７０】（実施例３）図１０は、ウエハ１０と天板
１６との間に設けた溝状の隙間１７の断面において、天
板側の形状を斜面２４とした場合の他の実施例である。
すなわち本実施例では、ウエハ側面と天板との間に設け
られた隙間の底面と天板の表面との段差側面に、ウエハ
の表面と垂直でない斜面を設けている。

【００７１】このようにすると、溝状の隙間１７がカバ
ー１３の外側から内側へ移動してきてカバー開口部１８
に対して開口する以前において、カバー１３と天板１６
との隙間ｓ２からのパージガスの流れによってパージさ
れるので、溝状の隙間１７には酸素、水分等がほとんど
ない状態で、溝状の隙間１７がカバー開口部１８に到達
する。したがって、その時点でカバー１３内部に巻き上
がる流れが生じても、ほとんど問題にならない。

【００７２】なお、本実施例では、溝状の隙間の深さＤ
はできるだけ浅く、巾Ｗは広くして斜面２４の傾斜を緩
やかにするのが望ましい。そのためには、図１１に示す
ように、溝状の隙間１７の底面をチャック１５のウエハ
吸着面とほぼ一致させて浅くするのがよい。この時もち
ろんウエハ吸着面のような凸状突起を設けずに滑らかな
面とする。さらに、チャック１５側面と天板１６との間
は隙間を設けないように、密着させて埋め込んであり、
あるいは弾性体を介して密着させてあり、なおかつ分
離、着脱も可能にしている。

【００７３】また、斜面２４の断面形状は、１つの斜線
に限定されるものではなく、曲線や水平線や垂直線や斜
線の複数の組合せでよく、徐々に滑らかに深さが増し流
れ易い形状が望ましい。

【００７４】なお、図１０に示すようにチャック支持面
まで深く溝状の隙間１７を設けても、チャッククリーニ
ング等のためにチャック１５をウエハステージ１４から
着脱するのが容易となるので望ましい。但し、段差量が
増し深くなるので、チャック１５の厚さを１．５〜３ｍ
ｍ程度の薄いものにするのが望ましい。あるいは、図１
２に示すように、チャック１５の側面側も天板側と同様
の斜面２５を設けて、チャック１５側面に当たるパージ
ガスの流れが滑らかにウエハ１０上部へ抜けていくよう
にするとよりよくパージされる。

【００７５】また本実施例においては、天板１６はウエ
ハ１０の表面とほぼ同一面としてもよいが、天板表面を
ウエハ表面よりできるだけ低く設けた方が、斜面の傾斜
が緩やかになり望ましい。カバー１３の先端とウエハ１
０あるいは天板１６との隙間は、５ｍｍ程度以下であれ
ば十分パージできるので、隙間ｓ２を１ｍｍ、カバー１
３の先端と天板１６との隙間ｓ３を５ｍｍにしてもよい
し、その間にしてもよい。

【００７６】本実施例の露光装置により、フッ素ガスレ
ーザを露光光に用いても、フッ素ガスレーザの光路内の
不純物を排除し、ウエハ全域に渡る露光においても十分
な透過率とその安定性を確保できた。

【００７７】（実施例４）図１３は、ウエハ１０と天板
１６との間に設けた溝状の隙間１７において、パージガ
スを吹き込む複数の供給口２６を設けた場合の他の実施
例である。このようにすると、供給口２６からのパージ
ガスによって常に溝状の隙間１７には酸素、水分等がほ
とんどない状態であるので、溝状の隙間１７がカバー１
３内部に到達しカバー１３内部に巻き上がる流れが生じ
ても、ほとんど問題にならない。なお、供給口２６への
パージガスの供給は、ウエハステージ１４の外側に設け
られた不図示のパージガス供給源から不図示の可動配管
を経て供給口２６へ接続されている。

【００７８】なお、パージガスの消費量を抑えるため
に、露光シーケンス中以外は供給口２６からのパージガ
スの供給を不図示の手段で停止しさせたり、露光シーケ
ンス中であってもウエハ１０の外周ショットを露光する
場合にのみ供給させたり、さらに、ウエハ奥側の外周シ
ョットを露光する時には、ウエハ奥側に面した溝状の隙
間１７に設けた供給口２６からのみ供給し、ウエハ手前
側の外周ショットを露光する時には、ウエハ手前側に面
した溝状の隙間１７に設けた供給口２６からのみ供給す
るようにすることもできる。

【００７９】また本実施例においても、天板１６はウエ
ハ１０の表面とほぼ同一面とした方が、パージ能力が高
まったりパージガスの流量を減らせたりするので望まし
いが、多少ずれていても構わない。それは、カバー１３
の先端とウエハ１０あるいは天板１６との隙間は、５ｍ
ｍ程度以下であれば十分パージできるので、隙間ｓ２を
１ｍｍ、カバー１３の先端と天板１６との隙間ｓ３を５
ｍｍにしてもよいし、逆に隙間ｓ２を５ｍｍ、隙間ｓ３
を１ｍｍとしてもよいし、その間にしてもよい。

【００８０】なお、図１３に示すようにチャック支持面
まで深く溝状の隙間１７を設けると、チャッククリーニ
ング等のためにチャック１５をウエハステージ１４から
着脱するのが容易となるので望ましい。

【００８１】本実施例の露光装置により、フッ素ガスレ
ーザを露光光に用いても、フッ素ガスレーザの光路内の
不純物を排除し、ウエハ全域に渡る露光においても十分
な透過率とその安定性を確保できる。

【００８２】（実施例５）図１４は、上記の実施例４に
おいて、溝状の隙間１７へのパージガスの消費をなくす
ため、複数の供給口２６を天板１６の表面に複数の通風
孔２７で連通させた場合の他の実施例である。

【００８３】本実施例によれば、ウエハ外周部のショッ
トをウエハ外周からウエハ内部へスキャン露光する動作
においては、溝状の隙間１７がカバー１３の外側から内
側へ移動してきてカバー開口部１８に対して開口する以
前に、カバー開口部１８が天板１６の表面に設けられた
通風孔２７の開口部の上に達する。すると、カバー１３
内からパージガスが通風孔２７を通して供給口へ流れて
溝状の隙間１７がパージされ始め、溝状の隙間１７がカ
バー開口部１８に到達するまでには、溝状の隙間１７に
は酸素、水分等がほとんどない状態になる。したがっ
て、その時点でカバー１３内部に巻き上がる流れが生じ
ても、ほとんど問題にならない。

【００８４】また、ウエハ外周部のショットを逆にウエ
ハ内部からウエハ外周に向かってスキャン露光する場合
においては、露光の後半で溝状の隙間１７がカバー１３
の外側から内側へ移動してきて、溝状の隙間１７の方が
先にカバー開口部１８に到達してしまう。しかしその際
には、供給口２６から通風孔２７へ逆流してパージされ
ていくので、上記の実施例１に比べてより一層、溝状の
隙間１７から酸素、水分等がカバー１３内に巻き上がっ
てしまうことを防止できる。

【００８５】また本実施例においても、天板１６はウエ
ハ１０の表面とほぼ同一面とした方が、パージ能力が高
まったりパージガスの流量を減らせたりするので望まし
いが、多少ずれていても構わない。それは、カバー１３
の先端とウエハ１０あるいは天板１６との隙間は、５ｍ
ｍ程度以下であれば十分パージできるので、隙間ｓ２を
１ｍｍ、カバー１３の先端と天板１６との隙間ｓ３を５
ｍｍにしてもよいし、逆に隙間ｓ２を５ｍｍ、隙間ｓ３
を１ｍｍとしてもよいし、その間にしてもよい。

【００８６】なお、図１４に示すようにチャック支持面
まで深く溝状の隙間１７を設けると、チャッククリーニ
ング等のためにチャック１５をウエハステージ１４から
着脱するのが容易となるので望ましい。

【００８７】本実施例の露光装置により、フッ素ガスレ
ーザを露光光に用いても、フッ素ガスレーザの光路内の
不純物を排除し、ウエハ全域に渡る露光においても十分
な透過率とその安定性を確保できた。

【００８８】（実施例６）図１５〜図２２に本実施例を
示す。前述の実施例１から実施例５では、天板表面とウ
エハ表面とをほぼ一致させていた。一方、本実施例で
は、前述の実施例１から実施例５のような隙間１７の断
面形状であって、天板表面をチャック１５表面と略一致
させる、あるいはより低く設けることとしている。他の
構成は、前述の実施例１から実施例５とほぼ同じである
ので、構成要素の説明は、省略する。

【００８９】本実施によれば、溝状の隙間１７がカバー
開口部１８に到達する以前に、カバー１３と天板１６と
の隙間ｓ２からのパージガスの流れが、ウエハ１０側面
にぶつかる（例えば図１５参照）。そして、ウエハ１０
上面に乗り上げる流れと溝状の隙間１７に向かう流れと
に分かれるので、溝状の隙間１７の内部にパージガスが
積極的に巻き込まれる。このため、溝状の隙間１７がカ
バー開口部１８に到達するまでに、酸素、水分等をかな
り減らせるので、カバー１３内部に巻き上がる量をより
一層減らせる特有の効果がある。

【００９０】また、溝状の隙間の巾は、ウエハ１０の外
形公差やウエハ１０がウエハステージ１４に載置される
際の位置精度等によらなくなり、チャック１５や天板１
６の外形公差を抑えることで溝状の隙間の巾Ｗをより小
さくできるようになる。そのため、溝状の隙間１７内の
容積が小さくなり酸素、水分等の総量が減り、カバー１
３内に巻き上がる量を減らすことができる特有の効果が
ある。なお上記の実施例３においては、天板１６の高さ
が下がることで、溝状の隙間１７内の容積が小さくなっ
て同様の効果となる。

【００９１】また、上記の実施例３においては、天板１
６の高さが下がることで斜面の傾斜２４が緩やかになる
ので、溝状の隙間１７がカバー開口部１８に到達するま
でにパージされやすいという特有の効果がある。

【００９２】（実施例７）図２３は、以上の実施例１と
実施例３において、天板１６表面をチャック１５のウエ
ハ保持面と略一致させる、あるいはより低く設け、溝状
の隙間１７そのものをなくした場合の他の実施例であ
る。カバー１３の先端と天板１６との隙間ｓ３は５ｍｍ
以下にする必要があるので、カバー１３の端とウエハ１
０との隙間ｓ２を１ｍｍ、ウエハ１０の厚さを１ｍｍま
で対応できるようにすると、３ｍｍまで低くできる。

【００９３】このようにすると、窪みがない状態になる
ので、ウエハ１０がカバー開口部１８に到達するまで
に、天板１６の表面がウエハ１０近傍も含めてパージさ
れ、酸素、水分等がほとんどない状態になる。したがっ
て、ウエハ１０がカバー開口部１８に到達した時点でカ
バー１３内部に巻き上がる流れが生じても、ほとんど問
題にならない。

【００９４】なお、チャック１５側面と天板１６との間
は隙間を設けないように、密着させて埋め込んであり、
あるいは弾性体を介して密着させてあり、なおかつ分
離、着脱も可能にしている。

【００９５】さらに、図２４に示すように、天板表面を
ウエハステージ１４上のチャック保持面と略一致させ
る、あるいはより低く設け、溝状の隙間１７そのものを
なくしてもよい。このようにすると、チャッククリーニ
ング等のためにチャック１５をウエハステージ１４から
着脱するのが容易となるので望ましい。但し、カバー１
３の先端と天板１６との隙間ｓ３は５ｍｍ以下にする必
要があるので、カバー１３の先端とウエハ１０との隙間
ｓ２を１ｍｍにすると、ウエハ１０とチャック１５の厚
さの和は４ｍｍ以下にする必要がある。そして隙間ｓ３
は小さい方が望ましいので、チャック１５の厚さを１．
５〜３ｍｍ程度の薄いものにするのがよい。なお、チャ
ック１５の厚さを２ｍｍにすると、天板表面をウエハス
テージ１４上のチャック保持面より２ｍｍ低くできる。

【００９６】また、図２５に示すように、チャック１５
の側面には、あるいはウエハステージ１４上のチャック
保持面と天板表面の段差側面には、斜面２８を設ける
と、これら側面に当たるパージガスの流れがより滑らか
にウエハ１０上部へ抜けていくようになり、よりよくパ
ージされる。なお、斜面の断面形状は、１つの斜線に限
定されるものではなく、曲線や水平線や垂直線や斜線の
複数の組合せでよく、徐々に滑らかに深さが減り流れ易
い形状が望ましい。

【００９７】（実施例８）以上の実施例１から実施例７
において、天板１６とウエハステージ１４は、必要に応
じて、一体の部材としても別の部材としてよいし、チャ
ック１５とウエハステージ１４についても一体の部材と
してもよく、同様の効果が得られる。

【００９８】また、以上の実施例では、カバー１３の内
部は複数のノズル１１でパージしたが、これに限定され
るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々
な構成が可能である。例えば、パージガスを吹き込む供
給口が本発明のカバーの一部あるいは全部を兼ねるもの
であってもよい。具体的には、カバー１３の平面図にお
ける４辺の壁面のうち、対向する２辺の壁面全体がパー
ジガスを吹き込む供給口となっていてパージガスを対向
させてカバー１３内部に供給してもよい。なお、対向方
向はスキャン方向でもよいし、スキャン方向と直交方向
でもよい。あるいは、対向する２辺のうち１辺の壁面が
パージガスを吹き込む供給口、もう１辺の壁面がパージ
ガスを排気する回収口としてもよい。また、供給口ある
いは回収口とした２辺以外の残り２辺の壁面を、ノズル
１１と同様のエアーカーテンノズルによって噴出される
パージガスのエアーカーテンに置き換えてもよい。ま
た、４辺すべてを供給口としてもよい。また、４辺すべ
てをエアーカーテンに置き換えて、エアーカーテン内部
にはノズル１１でパージガスを吹き込みパージしてもよ
い。

【００９９】また、以上の実施例では、ノズル１１は投
影光学系９の内部に設けたが、投影光学系９の外部にカ
バー１３と共に取り付けてもよいし、あるいは投影光学
系９を支える定盤から吊り下げるように取り付けてもよ
い。

【０１００】また、以上の実施例では、ステップ・アン
ド・スキャン型の投影露光装置として説明したが，ステ
ップ・アンド・リーピート方式の投影露光装置（ステッ
パ−等）においても、ウエハ外周部のショットを露光す
る際には、溝状の隙間１７がカバー開口部１８の外側か
ら内側に移動してきて静止して露光を行うので、本発明
を適用できる。

【０１０１】また、以上の実施例では、ウエハ周辺部の
パージについて述べているが、これに限られるわけでは
ない。レチクル周辺部のパージの際に上記に説明した本
発明を適宜適用してもよい。

【０１０２】＜半導体生産システムの実施形態＞次に、
半導体デバイス（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）
の生産システムの例を説明する。これは半導体製造工場
に設置された製造装置のトラブル対応や定期メンテナン
ス、あるいはソフトウェア提供などの保守サービスを、
製造工場外のコンピュータネットワークを利用して行う
ものである。

【０１０３】図３１は全体システムをある角度から切り
出して表現したものである。図中、１０１は半導体デバ
イスの製造装置を提供するベンダー（装置供給メーカ
ー）の事業所である。製造装置の実例として、半導体製
造工場で使用する各種プロセス用の半導体製造装置、例
えば、前工程用機器（露光装置、レジスト処理装置、エ
ッチング装置等のリソグラフィ装置、熱処理装置、成膜
装置、平坦化装置等）や後工程用機器（組立て装置、検
査装置等）を想定している。事業所１０１内には、製造
装置の保守データベースを提供するホスト管理システム
１０８、複数の操作端末コンピュータ１１０、これらを
結んでイントラネットを構築するローカルエリアネット
ワーク（ＬＡＮ）１０９を備える。ホスト管理システム
１０８は、ＬＡＮ１０９を事業所の外部ネットワークで
あるインターネット１０５に接続するためのゲートウェ
イと、外部からのアクセスを制限するセキュリティ機能
を備える。

【０１０４】一方、１０２〜１０４は、製造装置のユー
ザーとしての半導体製造メーカーの製造工場である。製
造工場１０２〜１０４は、互いに異なるメーカーに属す
る工場であっても良いし、同一のメーカーに属する工場
（例えば、前工程用の工場、後工程用の工場等）であっ
ても良い。各工場１０２〜１０４内には、夫々、複数の
製造装置１０６と、それらを結んでイントラネットを構
築するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１１１
と、各製造装置１０６の稼動状況を監視する監視装置と
してホスト管理システム１０７とが設けられている。各
工場１０２〜１０４に設けられたホスト管理システム１
０７は、各工場内のＬＡＮ１１１を工場の外部ネットワ
ークであるインターネット１０５に接続するためのゲー
トウェイを備える。これにより各工場のＬＡＮ１１１か
らインターネット１０５を介してベンダー１０１側のホ
スト管理システム１０８にアクセスが可能となり、ホス
ト管理システム１０８のセキュリティ機能によって限ら
れたユーザーだけがアクセスが許可となっている。具体
的には、インターネット１０５を介して、各製造装置１
０６の稼動状況を示すステータス情報（例えば、トラブ
ルが発生した製造装置の症状）を工場側からベンダー側
に通知する他、その通知に対応する応答情報（例えば、
トラブルに対する対処方法を指示する情報、対処用のソ
フトウェアやデータ）や、最新のソフトウェア、ヘルプ
情報などの保守情報をベンダー側から受け取ることがで
きる。各工場１０２〜１０４とベンダー１０１との間の
データ通信および各工場内のＬＡＮ１１１でのデータ通
信には、インターネットで一般的に使用されている通信
プロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）が使用される。なお、工場
外の外部ネットワークとしてインターネットを利用する
代わりに、第三者からのアクセスができずにセキュリテ
ィの高い専用線ネットワーク（ＩＳＤＮなど）を利用す
ることもできる。また、ホスト管理システムはベンダー
が提供するものに限らずユーザーがデータベースを構築
して外部ネットワーク上に置き、ユーザーの複数の工場
から該データベースへのアクセスを許可するようにして
もよい。

【０１０５】さて、図３２は本実施形態の全体システム
を図３１とは別の角度から切り出して表現した概念図で
ある。先の例ではそれぞれが製造装置を備えた複数のユ
ーザー工場と、該製造装置のベンダーの管理システムと
を外部ネットワークで接続して、該外部ネットワークを
介して各工場の生産管理や少なくとも１台の製造装置の
情報をデータ通信するものであった。これに対し本例
は、複数のベンダーの製造装置を備えた工場と、該複数
の製造装置のそれぞれのベンダーの管理システムとを工
場外の外部ネットワークで接続して、各製造装置の保守
情報をデータ通信するものである。図中、２０１は製造
装置ユーザー（半導体デバイス製造メーカー）の製造工
場であり、工場の製造ラインには各種プロセスを行う製
造装置、ここでは例として露光装置２０２、レジスト処
理装置２０３、成膜処理装置２０４が導入されている。
なお図３２では製造工場２０１は１つだけ描いている
が、実際は複数の工場が同様にネットワーク化されてい
る。工場内の各装置はＬＡＮ２０６で接続されてイント
ラネットを構成し、ホスト管理システム２０５で製造ラ
インの稼動管理がされている。一方、露光装置メーカー
２１０、レジスト処理装置メーカー２２０、成膜装置メ
ーカー２３０などベンダー（装置供給メーカー）の各事
業所には、それぞれ供給した機器の遠隔保守を行なうた
めのホスト管理システム２１１，２２１，２３１を備
え、これらは上述したように保守データベースと外部ネ
ットワークのゲートウェイを備える。ユーザーの製造工
場内の各装置を管理するホスト管理システム２０５と、
各装置のベンダーの管理システム２１１，２２１，２３
１とは、外部ネットワーク２００であるインターネット
もしくは専用線ネットワークによって接続されている。
このシステムにおいて、製造ラインの一連の製造機器の
中のどれかにトラブルが起きると、製造ラインの稼動が
休止してしまうが、トラブルが起きた機器のベンダーか
らインターネット２００を介した遠隔保守を受けること
で迅速な対応が可能で、製造ラインの休止を最小限に抑
えることができる。

【０１０６】半導体製造工場に設置された各製造装置は
それぞれ、ディスプレイと、ネットワークインターフェ
ースと、記憶装置にストアされたネットワークアクセス
用ソフトウェアならびに装置動作用のソフトウェアを実
行するコンピュータを備える。記憶装置としては内蔵メ
モリやハードディスク、あるいはネットワークファイル
サーバーなどである。上記ネットワークアクセス用ソフ
トウェアは、専用又は汎用のウェブブラウザを含み、例
えば図３３に一例を示す様な画面のユーザーインターフ
ェースをディスプレイ上に提供する。各工場で製造装置
を管理するオペレータは、画面を参照しながら、製造装
置の機種（４０１）、シリアルナンバー（４０２）、ト
ラブルの件名（４０３）、発生日（４０４）、緊急度
（４０５）、症状（４０６）、対処法（４０７）、経過
（４０８）等の情報を画面上の入力項目に入力する。入
力された情報はインターネットを介して保守データベー
スに送信され、その結果の適切な保守情報が保守データ
ベースから返信されディスプレイ上に提示される。また
ウェブブラウザが提供するユーザーインターフェースは
さらに図示のごとくハイパーリンク機能（４１０〜４１
２）を実現し、オペレータは各項目の更に詳細な情報に
アクセスしたり、ベンダーが提供するソフトウェアライ
ブラリから製造装置に使用する最新バージョンのソフト
ウェアを引出したり、工場のオペレータの参考に供する
操作ガイド（ヘルプ情報）を引出したりすることができ
る。ここで、保守データベースが提供する保守情報に
は、上記説明した本発明の特徴に関する情報も含まれ、
また前記ソフトウェアライブラリは本発明の特徴を実現
するための最新のソフトウェアも提供する。

【０１０７】＜半導体デバイス製造プロセスの実施形態
＞次に上記説明した生産システム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３４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。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なう。
ステップ２（マスク製作）では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、
上記用意した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。前工程と後工
程はそれぞれ専用の別の工場で行い、これらの工場毎に
上記説明した遠隔保守システムによって保守がなされ
る。また前工程工場と後工程工場との間でも、インター
ネットまたは専用線ネットワークを介して生産管理や装
置保守のための情報がデータ通信される。

【０１０８】図３５は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。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１
５（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）では上記説明した露光装置によって
マスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステッ
プ１７（現像）では露光したウエハを現像する。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。各工程で使用する製
造機器は上記説明した遠隔保守システムによって保守が
なされているので、トラブルを未然に防ぐと共に、もし
トラブルが発生しても迅速な復旧が可能で、従来に比べ
て半導体デバイスの生産性を向上させることができる。

【０１０９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ウエハ近傍で部分的にかつ有効に、酸素及び水濃度をパ
ージすることが可能となる。これにより、露光光の充分
な透過率及び安定性を得ることができ、露光を高精度に
行うことが可能になり、微細な回路パターンが良好に投
影できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る投影露光装置の概略構
成図である。

【図２】本発明の第１の実施例に係る投影露光装置のウ
エハ付近の概略構成図である。

【図３】本発明の第１の実施例に係る投影露光装置のウ
エハ付近の概略構成図である。

【図４】本発明の第１の実施例に係る投影露光装置のウ
エハ付近の概略平面図である。

【図５】本発明の第１の実施例に係る投影露光装置のウ
エハ付近の一部拡大立体図である。

【図６】本発明の第１の実施例に係る投影露光装置のウ
エハ付近の概略構成図である。

【図７】本発明の第２の実施例に係る投影露光装置のウ
エハ付近の概略構成図である。

【図８】本発明の第２の他の実施例に係る投影露光装置
のウエハ付近の概略構成図である。

【図９】本発明の第２の他の実施例に係る投影露光装置
のウエハ付近の概略構成図である。

【図１０】本発明の第３の実施例に係る投影露光装置の
ウエハ付近の概略構成図である。

【図１１】本発明の第３の実施例に係る投影露光装置の
ウエハ付近の概略構成図である。

【図１２】本発明の第３の実施例に係る投影露光装置の
ウエハ付近の概略構成図である。

【図１３】本発明の第４の実施例に係る投影露光装置の
ウエハ付近の概略構成図である。

【図１４】本発明の第５の実施例に係る投影露光装置の
ウエハ付近の概略構成図である。

【図１５】本発明の第６の実施例に係る投影露光装置の
ウエハ付近の概略構成図である。

【図１６】本発明の第６の実施例に係る投影露光装置の
ウエハ付近の概略構成図である。

【図１７】本発明の第６の実施例に係る投影露光装置の
ウエハ付近の概略構成図である。

【図１８】本発明の第６の実施例に係る投影露光装置の
ウエハ付近の概略構成図である。

【図１９】本発明の第６の実施例に係る投影露光装置の
ウエハ付近の概略構成図である。

【図２０】本発明の第６の実施例に係る投影露光装置の
ウエハ付近の概略構成図である。

【図２１】本発明の第６の実施例に係る投影露光装置の
ウエハ付近の概略構成図である。

【図２２】本発明の第６の実施例に係る投影露光装置の
ウエハ付近の概略構成図である。

【図２３】本発明の第７の実施例に係る投影露光装置の
ウエハ付近の概略構成図である。

【図２４】本発明の第７の実施例に係る投影露光装置の
ウエハ付近の概略構成図である。

【図２５】本発明の第７の実施例に係る投影露光装置の
ウエハ付近の概略構成図である。

【図２６】実施例に係る投影露光装置の説明図である。

【図２７】実施例に係る投影露光装置のウエハ付近の説
明図である。

【図２８】実施例に係る投影露光装置のウエハ付近の説
明図である。

【図２９】実施例に係る投影露光装置のウエハ付近の説
明図である。

【図３０】実施例に係る投影露光装置のウエハ付近の説
明図である。

【図３１】半導体デバイスの生産システムをある角度か
ら見た概念図である。

【図３２】半導体デバイスの生産システムを別の角度か
ら見た概念図である。

【図３３】ユーザーインターフェースの具体例である。

【図３４】デバイスの製造プロセスのフローを説明する
図である。

【図３５】ウエハプロセスを説明する図である。

【符号の説明】

１照明光学系２ノズル３パージガスの流れ４カバー５シートガラス６レチクル７レチクルステージ８天板９投影光学系１０ウエハ１１ノズル１２パージガスの流れ１３カバー１４ウエハステージ１５チャック１６天板１７溝状の隙間１８カバー開口部１９カバー端部２０断面積Ａ２から押し出される流れ２１通風孔２２開口部２３気流２４〜２５斜面２６供給口２７通風孔２８斜面２９第１ショット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を保持するチャックと、該チャックを介して該基板を位置決めするステージと、該ステージ近傍の露光光路を不活性ガスでパージする機
構と、該ステージ上に設けられ、該基板の表面とほぼ一致する
表面を形成する天板とを備え、該基板側面と該天板との間の隙間を設け、該隙間の深さ
は、該隙間の幅と同じか該隙間の幅より大きいことを特
徴とする露光装置。
【請求項２】該チャック側面に前記基板の表面と垂直
でない斜面を設けたことを特徴とする請求項１に記載の
露光装置。
【請求項３】該基板側面と該天板との間に設けられた
隙間の底面と該天板の表面との段差側面に、前記基板の
表面と垂直でない斜面を設けたことを特徴とする請求項
１または２に記載の露光装置。
【請求項４】前記隙間の深さは、前記基板の表面から
１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜３のいず
れかに記載の露光装置。
【請求項５】前記基板の表面と前記天板の表面との差
は、４ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４の
いずれかに記載の露光装置。
【請求項６】基板を保持するチャックと、該チャックを介して該基板を位置決めするステージと、該ステージ近傍の露光光路を不活性ガスでパージする機
構と、該ステージ上に設けられ、該チャックの基板保持面とほ
ぼ一致する表面を形成する天板とを有することを特徴と
する露光装置。
【請求項７】前記チャック側面と前記天板との間の隙
間と、該隙間の体積より大きい体積を有して隙間と連通
した通風孔とを設けたことを特徴とする請求項６記載の
露光装置。
【請求項８】前記チャック側面と天板表面との間の幅
が、該チャック側面と天板内部との間の幅よりも小さい
ことを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
【請求項９】該チャック側面と該天板との間に形成さ
れた隙間にガスを吹き込む供給口とを備えたことを特徴
とする請求項６に記載の露光装置。
【請求項１０】前記チャック側面と該天板との間に形
成された隙間と前記天板表面とを連通する通風孔を設け
たことを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
【請求項１１】前記チャック側面と該天板との間に形
成された隙間と該ステージの走査方向とほぼ平行な開口
部とを連通する通風孔とを備えたことを特徴とする請求
項６に記載の露光装置。
【請求項１２】前記開口部が設けられた面と走査方向
とのなす角度が、３０度以下であることを特徴とする請
求項１１記載の露光装置。
【請求項１３】該チャック側面に前記基板の表面と垂
直でない斜面を設けたことを特徴とする請求項６〜１２
のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１４】前記チャック基板保持面と前記天板の
表面との高さの差は、３ｍｍ以下であることを特徴とす
る請求項６〜１２のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１５】基板を保持するチャックと、該チャックを介して該基板を位置決めするステージと、該ステージ近傍の露光光路を不活性ガスでパージする機
構と、該ステージ上に設けられ、該チャック保持面とほぼ一致
する表面を形成する天板とを有することを特徴とする露
光装置。
【請求項１６】前記ステージのチャック保持面と前記
天板の表面との高さの差は、２ｍｍ以下であることを特
徴とする請求項１５に記載の露光装置。
【請求項１７】基板を保持するチャックと、該チャックを介して該基板を位置決めするステージと、該ステージ近傍の露光光路を不活性ガスでパージする機
構と、該ステージ上に設けられ、該基板の表面とほぼ一致する
表面を形成する天板とを備え、該基板側面と該天板との間の隙間と、該隙間の体積より
大きい体積を有して隙間と連通した通風孔とを設けたこ
とを特徴とする露光装置。
【請求項１８】基板を保持するチャックと、該チャックを介して該基板を位置決めするステージと、該ステージ近傍の露光光路を不活性ガスでパージする機
構と、該ステージ上に設けられ、該基板の表面とほぼ一致する
表面を形成する天板とを備え、該基板側面と該天板表面との間の隙間の幅が、該チャッ
ク側面と該天板との間の隙間の幅よりも小さいことを特
徴とする露光装置。
【請求項１９】基板を保持するチャックと、該チャックを介して該基板を位置決めするステージと、該ステージ近傍の露光光路を不活性ガスでパージする機
構と、該ステージ上に設けられ、該基板の表面と一致する表面
を形成する天板と、該基板側面と該天板との間に形成された隙間にガスを吹
き込む供給口とを備えたことを特徴とする露光装置。
【請求項２０】基板を保持するチャックと、該チャックを介して該基板を位置決めするステージと、該ステージ近傍の露光光路を不活性ガスでパージする機
構と、該ステージ上に設けられ、該基板の表面と一致する表面
を形成する天板と、該基板側面と該天板との間に形成された隙間と該天板表
面とを連通する通風孔とを備えたことを特徴とする露光
装置。
【請求項２１】基板を保持するチャックと、該チャックを介して該基板を位置決めするステージと、該ステージ近傍の露光光路を不活性ガスでパージする機
構と、該ステージ上に設けられ、該基板の表面と一致する表面
を形成する天板と、該基板側面と該天板との間に形成された隙間と該ステー
ジの走査方向とほぼ平行な開口部とを連通する通風孔と
を備えたことを特徴とする露光装置。
【請求項２２】該基板側面と該天板との間に設けられ
た隙間の底面と該天板の表面との段差側面に、前記基板
の表面と垂直でない斜面を設けたことを特徴とする請求
項１５〜２１のいずれかに記載の露光装置。
【請求項２３】前記基板の表面と前記天板の表面との
差は、４ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１５〜
２２のいずれかに記載の露光装置。
【請求項２４】基板を保持するチャックと、該チャックを介して該基板を位置決めするステージと、該ステージ近傍の露光光路を不活性ガスでパージする機
構と、該ステージ上に設けられ、該チャックを保持する天板と
を備え、該チャック側面に斜面を設けたことを特徴とする露光装
置。
【請求項２５】基板を保持するチャックと、該チャックを介して該基板を位置決めするステージと、該ステージ近傍の露光光路を不活性ガスでパージする機
構と、該ステージ上に設けられ、該チャックを保持する天板と
を備え、該天板に設けられた段差の側面を斜面にすることを特徴
とする露光装置。
【請求項２６】前記機構は、投影光学系または照明光
学系の基板側下端部から前記ステージ近傍の間の露光光
路を覆うカバーと、該カバー内部に不活性ガスを吹き込
む供給口とを備えていることを特徴とする請求項１〜２
５のいずれかに記載の露光装置。
【請求項２７】前記供給口は、１つあるいは２つ以上
のノズルであることを特徴とする請求項２６に記載の露
光装置。
【請求項２８】前記供給口が、前記カバーを兼ねるも
のであることを特徴とする請求項２６または２７に記載
の露光装置。
【請求項２９】前記カバー内部の一方にパージガスを
吹き込む供給口が設けられ、前記カバー内部の他方にパ
ージガスを吸い込む回収口が設けられていることを特徴
とする請求項２６〜２８のいずれかに記載の露光装置。
【請求項３０】前記カバーは、不活性ガスからなるエ
アーカーテンであることを特徴とする請求項２６〜２９
のいずれかに記載の露光装置。
【請求項３１】前記不活性ガスが、窒素、ヘリウム、
アルゴンのいずれかであることを特徴とする請求項１〜
３０のいずれかに記載の露光装置。
【請求項３２】前記天板は、ステージと一体的に設け
られていることを特徴とする請求項１〜３１のいずれか
に記載の露光装置。
【請求項３３】前記露光光は、紫外光であることを特
徴とする請求項１〜３２のいずれかに記載の露光装置。
【請求項３４】前記紫外光は、レーザを光源とするレ
ーザ光であることを特徴とする請求項３３に記載の露光
装置。
【請求項３５】前記レーザが、フッ素エキシマレーザ
またはＡｒＦエキシマレーザであることを特徴とする請
求項３４に記載の露光装置。
【請求項３６】請求項１〜３５のいずれかに記載の露
光装置を含む各種プロセス用の製造装置群を半導体製造
工場に設置する工程と、該製造装置群を用いて複数のプ
ロセスによって半導体デバイスを製造する工程とを有す
ることを特徴とする半導体デバイス製造方法。
【請求項３７】前記製造装置群をローカルエリアネッ
トワークで接続する工程と、前記ローカルエリアネット
ワークと前記半導体製造工場外の外部ネットワークとの
間で、前記製造装置群の少なくとも１台に関する情報を
データ通信する工程とをさらに有する請求項３６記載の
方法。
【請求項３８】前記データ通信によって、前記露光装
置のベンダーもしくはユーザーが提供するデータベース
に前記外部ネットワークを介してアクセスして前記製造
装置の保守情報を得る、もしくは前記半導体製造工場と
は別の半導体製造工場との間で前記外部ネットワークを
介してデータ通信して生産管理を行う請求項３７記載の
方法。
【請求項３９】請求項１〜３５のいずれかに記載の露
光装置を含む各種プロセス用の製造装置群と、該製造装
置群を接続するローカルエリアネットワークと、該ロー
カルエリアネットワークから工場外の外部ネットワーク
にアクセス可能にするゲートウェイを有し、前記製造装
置群の少なくとも１台に関する情報をデータ通信するこ
とを可能にした半導体製造工場。
【請求項４０】半導体製造工場に設置された請求項１
〜３５のいずれかに記載の露光装置の保守方法であっ
て、前記露光装置のベンダーもしくはユーザーが、半導
体製造工場の外部ネットワークに接続された保守データ
ベースを提供する工程と、前記半導体製造工場内から前
記外部ネットワークを介して前記保守データベースへの
アクセスを許可する工程と、前記保守データベースに蓄
積される保守情報を前記外部ネットワークを介して半導
体製造工場側に送信する工程とを有することを特徴とす
る露光装置の保守方法。
【請求項４１】請求項１〜３５のいずれかに記載の露
光装置において、ディスプレイと、ネットワークインタ
ーフェースと、ネットワークアクセス用ソフトウェアを
実行するコンピュータとをさらに有し、露光装置の保守
情報をコンピュータネットワークを介してデータ通信す
ることを可能にした露光装置。
【請求項４２】前記ネットワーク用ソフトウェアは、
前記露光装置が設置された工場の外部ネットワークに接
続され前記露光装置のベンダーもしくはユーザーが提供
する保守データベースにアクセスするためのユーザーイ
ンターフェースを前記ディスプレイ上に提供し、前記外
部ネットワークを介して該データベースから情報を得る
ことを可能にする請求項４１記載の装置。