JP2003068630A

JP2003068630A - 露光装置

Info

Publication number: JP2003068630A
Application number: JP2001260270A
Authority: JP
Inventors: Hitohide Oshima; 仁英大嶋; Yoshihiro Yuu; 喜裕由宇; Fumiaki Sagou; 文昭佐郷
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2001-08-29
Filing date: 2001-08-29
Publication date: 2003-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】ランニングコストを低減し、回収気体を再利用
しても信頼性の高い小型の回収装置を具備した実用性の
高い露光装置を提供する。【解決手段】波長が３００ｎｍ以下の露光光をマスク２
に照明し、該マスク２のパターンを基板上に転写する露
光装置において、前記露光光の光路の少なくとも一部
に、高熱伝導率及び／又は高透過率を有する気体を供給
する気体供給装置Ｂと、前記気体を回収するためのガス
分離膜１７を用いた気体回収装置Ｃとを具備し、該気体
回収装置Ｃにより回収した気体の純度が９９．９５％以
上、前記気体の回収率が５０％以上であることを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、露光装置に関
し、例えば半導体素子、液晶表示素子、又は薄膜磁気ヘ
ッド、サーマルヘッド、磁気センサ等を製造するための
リソグラフィー工程において、特に波長が３００ｎｍ以
下の露光光を使用する場合に好適に用いられる露光装置
に関する。

【０００２】

【従来技術】従来から、半導体素子、液晶表示素子、又
は薄膜磁気ヘッド、サーマルヘッド、磁気センサ等を製
造するためのリソグラフィー工程において露光装置が用
いられている。特に、最近のリソグラフィー技術におい
ては、高精度や高解像度が強く求められているため、露
光装置の光源として短波長であるエキシマレーザーやＥ
ＵＶ（Extreme Ultraviolet）、ＸＵＶ（波長が３０ｎ
ｍ以下の軟Ｘ線）等の極端紫外線、さらに短波長となる
Ｘ線、電子線を光源とした露光装置の開発が行われてい
る。

【０００３】エキシマレーザーに用いられる光源は、例
えば、波長が２４８ｎｍのＫｒＦ、波長が１９３ｎｍの
ＡｒＦ、波長が１５７ｎｍのＦ₂、波長が１２６ｎｍの
Ａｒ₂等が挙げられる。しかし、これらの光源から発せ
られる光は短波長であるため、その光路内に存在する酸
素によって光が吸収され、変化するため、基板に到達す
る光の収差が発生し、解像度が悪くなるという問題があ
った。

【０００４】また、露光装置周囲の温度に影響されて装
置内の温度が上昇することにより、また、レーザー自体
や装置の発生する熱により露光装置内の温度が変化する
ことにより、同様に解像度が悪くなるという問題があっ
た。

【０００５】そこで、露光装置内に高純度ガスを導入し
て上記の問題の解決が図られた。例えば、レンズ間の空
間内にＨｅを導入して温度を調整するとともに、大気圧
の変化を検知し、その変化に対して光源の波長を変化さ
せることによって、屈折率を一定に保つことが、特開平
１１−２９７６２０号公報で提案されている。

【０００６】一方、短波長に対して透過率が高く熱伝導
率がよいヘリウムを露光光の光路に流すための気体供給
装置と、使用後のヘリウムを回収する気体回収装置とを
具備することによって、ヘリウムガスの使用量を大幅に
削減し、コスト低下を図った露光装置が、特開平１１−
２１９９０２号公報に記載されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１１−２９７６２０号公報に記載の露光装置は、屈折率
を一定にすることができるものの、使用したＨｅを大気
に放出しているため、高価なＨｅガスを大量に使用する
こととなり、製造コストが大幅に上昇し、実用的ではな
いという問題があった。

【０００８】また、特開平１１−２１９９０２号公報に
記載の露光装置は、気体回収装置を具備しているもの
の、その回収方法は、まず、第一処理搭において酸素吸
着剤により酸素を吸着した後、第二処理搭において一旦
液体窒素温度以下まで温度を下げ、沸点の違いによって
ヘリウムと窒素を分離するものであり、この方法では、
高純度の気体を回収することは可能であるが、少なくと
も２つの処理搭を含む大型設備が必要で、且つ冷却のた
めにランニングコストが膨大になり、実用性に乏しいと
いう問題があった。

【０００９】従って、本発明の目的は、低コストで高純
度の気体を回収し、信頼性の高い回収装置を具備した実
用性の高い露光装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、露光装置に使
用する特定の気体を、混合ガスからガス分離膜を用いて
分離することによって、特定の気体を簡便な装置によっ
て容易に気体回収ができ、ランニングコストを改善する
とともに、ガス分離膜の配置を制御することにより、回
収気体の純度と回収効率を高めることができるとの知見
に基づく。

【００１１】即ち、本発明の露光装置は、波長が３００
ｎｍ以下の露光光をマスクに照明し、該マスクのパター
ンを基板上に転写する露光装置において、前記露光光の
光路の少なくとも一部に、高熱伝導率及び／又は高透過
率を有する気体を供給する気体供給装置と、前記気体を
回収するためのガス分離膜を用いた気体回収装置とを具
備し、該気体回収装置により回収した気体の純度が９
９．５％以上、前記気体の回収率が５０％以上であるこ
とを特徴とするものである。これによりランニングコス
トを低減でき、また、回収気体の純度及び回収効率が高
いため、小型で実用性の高い露光装置を実現することが
できる。

【００１２】特に、前記気体回収装置が複数のガス分離
膜を有し、該複数のガス分離膜の少なくとも一部が直列
に連結されていることが好ましい。これにより、回収す
る気体の純度をさらに高くすることができる。

【００１３】また、前記気体回収装置が複数のガス分離
膜を有し、該複数のガス分離膜の少なくとも一部が並列
に連結されていることが好ましい。これにより、気体の
処理量を増加できるため、ガス分離膜の数量を低減で
き、装置の小型化が容易となる。

【００１４】さらに、前記気体回収装置が複数のガス分
離膜を有し、該複数のガス分離膜の少なくとも一台が、
他のガス分離膜から排出され、廃棄される気体の回収に
用いられることが好ましい。これにより、回収する気体
の回収率をさらに高くできる。

【００１５】また、前記気体回収装置が複数のガス分離
膜を有し、該複数のガス分離膜の少なくとも一台を、有
機物の除去に用いることが好ましい。これにより、不純
物が露光部本体に達し、露光光の一部をさえぎることが
原因で発生する回路パターン転写における欠陥の発生を
低減するとともに、ガス分離膜の目づまりを防ぎ、寿命
と信頼性を改善できる。

【００１６】さらに、前記ガス分離膜のガス取入口にお
ける前記気体の分圧が、前記ガス分離膜のガス取出口に
おける前記気体の分圧よりも１気圧以上高いことが好ま
しい。これにより、ガス分離膜の取出口と取入口との圧
力差により、前記基体をより効率良くガス分離膜を透過
させることができる。

【００１７】さらにまた、前記酸素を除去するための装
置が前記気体回収装置に含まれること好ましい。これに
より、回収されるガス内に含まれる酸素量を低減するこ
とができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の露光装置を、図１を用い
て説明する。

【００１９】図１は、本発明の露光装置の一例を示す構
成図である。本発明の露光装置は、露光装置の本体であ
る露光部本体Ａと、気体供給装置Ｂと、気体回収装置Ｃ
とから構成されていることが重要である。なお、図１に
おいて、気体の流れを矢印によって表している。

【００２０】本発明によれば、露光部本体Ａの照明光学
部１内の光源から照射された露光光は、照明光学部１内
の光学部を介してマスク２へと導かれ、露光光の照射に
よってマスク２のパターンが光学系部３を介してステー
ジ４上のウエハ５へと転写されるが、気体供給装置Ｂか
ら供給される気体（以下、特殊気体と言う）によって、
少なくとも露光光の通る経路に存在する酸素を特殊気体
に置換することができる。

【００２１】例えば、照明光学部１の内部、照明光学部
１とマスク２との間、マスク２と光学系部３との間、光
学系部３の内部、光学系部３とウエハ５の間等に特殊気
体を供給するが、特に、露光部本体Ａ全体に特殊気体を
供給し、露光部本体Ａから酸素を除去することが好まし
い。

【００２２】ここで、露光光の波長が３００ｎｍ以下で
あることが重要で、特に２５０ｎｍ以下、さらには２０
０ｎｍ以下が好ましい。このように露光光の波長が小さ
いほど解像度に対する気体温度の影響が大きく、特殊気
体を用いる効果が発揮できるため、気体回収装置Ｃによ
るコスト低下及び信頼性を高めることができる。具体的
には、露光装置の光源としては例えばＫｒＦエキシマレ
ーザーやＡｒＦエキシマレーザー、Ｆ₂レーザー、さら
に短波長となるＥＵＶ、ＸＵＶ等の極端紫外線、Ｘ線、
電子線等を適用することができる。

【００２３】なお、露光方式として走査露光型、一括露
光型等があるが、どの方式の露光装置であっても本発明
が適用されるのは言うまでもない。

【００２４】また、特殊気体が、高熱伝導率及び／又は
高透過率を有することも重要である。高熱伝導率を有す
ることによって光路内で発生する熱を速やかに除去で
き、装置内の温度を一定に保つことができる。また、高
透過率の気体を特殊気体として用いることによって、露
光光の吸収量を低減し、充分な光量を確保できるため、
転写パターンの解像度を高めるとともに、吸収による発
熱による温度変化を抑制することができる。

【００２５】従って、少なくとも露光光の光路に存在す
る酸素を除去し、特殊気体に置換することにより、露光
装置周囲の温度に影響されて装置内の温度が上昇するこ
とを防止し、また、露光光自体や光源等の装置から発生
する熱により露光装置内の温度変化を防止できるため、
温度上昇による光の屈折率の変化を避けることができ、
高解像、高密度の現像が可能となる。

【００２６】特に、特殊気体が、ヘリウム、ネオン及び
水素の少なくとも１種であることが好ましい。これらの
気体は熱伝導率が高く、且つレーザー等の短波長光の吸
収率が低いため、露光装置における露光光の光路におい
てこれらの気体を少なくとも酸素と置換することによ
り、装置温度を一定に保ち、高精度、高解像度を実現す
ることが容易となる。これらの中で、安全性、コスト、
特性を考慮するとヘリウムが好ましい。

【００２７】本発明によれば、気体回収装置Ｃにより回
収した気体の純度が９９．５％以上であることが重要で
あり、特に９９．９％以上、更には９９．９５％以上で
あることが好ましい。また、気体の回収率が５０％以上
であることも重要であり、特に７０％以上、更に８０％
以上、より好適には９０％以上、さらに好適には９５％
以上であることが好ましい。このように、低コストで高
純度の気体を回収でき、また、装置の信頼性も高めるこ
とができる。

【００２８】また、気体回収装置Ｃで回収された気体
が、気体供給装置Ｂの気体容器に収納されることが好ま
しい。例えば、図１に示すように、気体供給装置Ｂは、
ガスタンク１１ａ、１１ｂと、バルブ１２ａ〜１２ｅ
と、流量計１３とコンプレッサ１４とから構成されてい
る。ガスタンク１１ａ、１１ｂは、高圧ガスボンベ等を
用いることができ、また、低圧容器であっても用いるこ
とができる。なお、低圧容器の場合、流量計１３とガス
タンク１１ａ、１１ｂとの間にコンプレッサ１４等で特
殊気体を加圧し、空気が混入しないようにして導入する
ことが好ましい。

【００２９】また、バルブ１２ａ〜１２ｅは、手動式の
バルブであっても、電磁弁等の自動式のバルブであって
も良く、さらに、流量計１３は、流量設定が容易にでき
特殊気体の状態が把握できるマスフローコントローラで
あることが好ましい。

【００３０】ガスタンク１１ａ、１１ｂから供給される
特殊気体は、ガスタンク１１ａ、１１ｂからバルブ１２
ａ、１２ｂ、流量計１３を経て、導入口７から露光部本
体Ａに供給される。導入口７は少なくとも１個設けられ
ていれば良く、好ましくは、マスク２周辺及びウエハ５
周辺に新しい特殊気体を直接供給することが、ガス供給
による酸素除去を効率よく行えるために好ましい。

【００３１】また、所望により、露光部本体Ａと気体供
給装置Ｂとの間に酸素トラップ１５を設けてもよい。酸
素トラップ１５として、例えば、モレキュラーシーブ、
活性炭等の物理的な吸着によるもの、活性酸化鉄等の化
学的な吸着によるもの、沸点差を利用した冷却法による
もの、ペロブスカイト化合物など構成される酸素イオン
導電性膜等を用いることができる。

【００３２】なお、気体回収装置Ｃで回収された気体の
少なくとも一部が、露光部本体Ａに還流されていること
も好ましい構造である。具体的には、図１において、バ
ルブ１２ｃ、バルブ１２ｄを閉め、バルブ１２ｅを開い
て回収気体を直接露光部本体Ａに還流させれば良い。

【００３３】また、露光部本体Ａに供給された特殊気体
は、連続的に供給される方法であっても、露光装置内に
置換された特殊気体が漏洩した分のみ供給する方法であ
っても、本発明が適用されるのは言うまでもない。

【００３４】露光部本体Ａの気体は、排出口８から排出
される。排出口８は少なくとも１個設けられていれば良
い。そして、排出口８から排出されるガスは、酸素、窒
素及びヘリウム等の高熱伝導率及び／又は高透過率の気
体等の混合ガスであり、気体回収装置Ｃ内に設けられた
圧力ポンプ１６によってガス分離膜１７に混合ガスを供
給し、特殊気体だけを高濃度に濃縮して気体供給装置Ｂ
に戻し、不要なガスを放出口１８より排出することが重
要である。このように、ガス分離膜１７の前段に圧力ポ
ンプ１６を用いるだけで特殊気体を選択的に分離するこ
とができるため、初期投資及びランニングコストを低く
抑えることができ、同時に装置の占有面積を小さくする
ことができる。

【００３５】ガス分離膜１７の窒素の透過係数に対する
ヘリウム、ネオン又は水素の透過係数の比は２．５以上
あれば、膜の材質を問わず気体回収を効果的に行うこと
ができる。透過係数比は高濃度のガス回収と処理段数の
低減という観点から、特に１０以上、さらには３０以
上、より好適には８０以上であることが好ましい。ま
た、ヘリウム及びネオンを用いた場合、気体回収による
コスト低減の効果を大きくするため、上記透過係数比
は、特に３０以上、さらには４５以上、より好適には８
０以上であることが好ましい。なお、ガス分離膜１７
は、使用する特殊気体に対する透過係数の比が２．５以
上になればよく、例えば、ヘリウム、ネオン及び水素の
少なくとも１種を用いる場合、使用するガスの透過係数
と窒素の透過係数との関係が重要であり、窒素の透過係
数に対してヘリウム、ネオン及び水素のそれぞれの透過
係数の比が必ずしも全て２．５以上にならなくても差し
支えない。

【００３６】ガス分離膜１７を透過して濃縮されたガス
は再びコンプレッサ１４で加圧された後、ガスタンク１
１ａ、１１ｂへ戻される。この時、ガスタンク１１ａ、
１１ｂを図１のように少なくとも２本以上設置しておく
ことが好ましい。これにより、バルブ１２ｂ、１２ｄを
開き電磁弁１２ａ、１２ｃ、１２ｅを閉じておくと、ボ
ンベ１１ｂに回収した特殊気体を詰めている間もボンベ
１１ａを使って露光部本体Ａにガスを供給でき、ボンベ
１１ａのガスがなくなった時に、ボンベ１１ｂに切り替
えて、回収した特殊気体をボンベ１１ａに回収させるこ
とによって、露光処理の間も特殊気体の導入及び回収を
連続的に行うことが可能となる。

【００３７】本発明によれば、ガス分離膜のガス取入口
１７ａの圧力が、分離気体のガス取出口１７ｂの圧力よ
りも高いことが好ましい。特に、ガス取出口１７ｂが減
圧状態であることが好ましい。このように、圧力差を設
けることにより、透過速度が高まり、処理スピードが増
加する。特に、この圧力差が１気圧以上、特に２気圧以
上、さらには３気圧以上であることが好ましい。なお、
上限は限定されるべきものではないが、１０気圧を超え
ると装置が大型で複雑になる傾向があるため、コストを
抑制するためには１０気圧以下であることが望ましい。

【００３８】気体回収装置Ｃは、回収効率を高め、且つ
回収した気体純度を高めるため、図２に示すように、複
数のガス分離膜を多段に連結してあることが好ましい。
即ち、気体回収装置Ｃが複数のガス分離膜を有し、その
少なくとも一部が直列に連結されていることが好まし
い。図２（ａ）は、３個のガス分離膜２７が直列に連結
されている例である。このように、多段に直列連結する
ことにより、特殊ガス以外の成分を除去することが容易
となり、分離ガスの純度を高めることができる。純度を
高めるため、ガス分離膜を３段、特に５段、更には７段
直列に連結することが好ましい。

【００３９】また、気体回収装置Ｃが複数のガス分離膜
を有し、そのガス分離膜の少なくとも一部が並列に連結
されていることが好ましい。図２（ｂ）は、３個のガス
分離膜３７が並列に連結されている例である。このよう
に、多段に並列連結することにより、特殊ガス以外の透
過量を増大させ、気体回収速度を高めることができる。

【００４０】さらに、気体回収装置Ｃが複数のガス分離
膜を有し、そのガス分離膜の少なくとも一台が、他のガ
ス分離膜から排出され、廃棄される気体の回収に用いら
れることが好ましい。図２（ｃ）は、２個のガス分離膜
４７ａ、４７ｂが並列に連結されているとともに、これ
らのガス分離膜から排出される気体をガス分離膜４７ｃ
に導入し、そこでさらに特殊気体を回収する。ガス分離
膜４７ｃは、廃棄されるガス中の特殊気体を回収するも
のであり、これにより、回収効率を高めることができ
る。

【００４１】そして、これらのガス分離膜の配置を図３
に示すように、ガス分離膜５７を直列、並列を組み合わ
せて連結されたＣ１部とＣ１部で排出され廃棄される気
体の回収部Ｃ２部との組み合わせにより、さらに回収率
を高めることができる。

【００４２】さらにまた、前記気体回収装置Ｃが複数の
ガス分離膜を有し、該複数のガス分離膜の少なくとも一
台を、有機物の除去に用いることにより、不純物が露光
部本体Ａに達し、露光光の一部をさえぎり、回路パター
ン転写において欠陥を発生させるという不良の発生を防
止できる。

【００４３】特に、有機物の除去に用いるガス分離膜を
１段目に設置することにより、回収する気体よりもはる
かに分子径の大きい有機物をあらかじめ細孔径の大きい
ガス分離膜で除去することができ、回収する気体用に細
孔径を制御したガス分離膜への有機物の付着や吸着によ
る透過性能の低下を抑制できる。また、特に１００℃を
超える高温での利用に際して有機物の分解が起こる可能
性があり、その分解物が、前期同様、回収する気体用に
細孔径を制御したガス分離膜への付着や吸着による透過
性能の低下を抑制できる。

【００４４】さらに、気体回収装置Ｃに酸素を除去する
ための装置が含まれることが好ましい。酸素を除去する
ための装置としては、例えば、図４（ａ）に示すよう
に、ガス分離膜６７の後段に酸素除去装置６９を設置し
ても良く、また、図４（ｂ）に示すように、ガス分離膜
６７の前段に酸素除去装置６９を設置しても良い。特
に、図４（ａ）に示したように、ガス分離膜６７の後段
に酸素除去装置６９を設置することが、酸素除去装置６
９で処理される酸素量が低減するため、酸素除去装置６
９の負荷を低減でき、酸素除去装置６９の寿命を延ば
し、気体回収装置Ｃをより小型化できる点で好ましい。

【００４５】酸素除去装置６９は、例えば、モレキュラ
ーシーブ、活性炭等の物理的な吸着によるもの、活性酸
化鉄等の化学的な吸着によるもの、沸点差を利用した冷
却法によるもの、ペロブスカイト化合物など構成される
酸素イオン導電性膜等を用いるもの等の単独、または組
み合わせて利用することができる。

【００４６】そして、これらのガス分離膜の配置を組み
合わせることにより、回収気体の濃度を容易に９９．５
％以上と高くでき、且つ気体の回収率を容易に５０％以
上の高い値にすることができる。その結果、高純度の回
収気体をガスタンクに回収して再利用することによっ
て、または、直接再度露光部本体Ａに導入することによ
って、ランニングコストを低減するとともに、装置の信
頼性を高めることができる。

【００４７】また、温度上昇に最も影響を及ぼす酸素の
回収気体中の濃度は、０．０１％以下、特に０．００１
％以下、更には０．０００５％以下であることが好まし
い。酸素の濃度を小さくすることで、露光光吸収量が低
下して温度上昇を抑制でき、また、酸素トラップ１５の
寿命を高めるとともに、気体回収装置及び露光装置自体
の信頼性を高めることができる。

【００４８】なお、気体回収装置Ｃにおいて、回収され
るガス中に粒子等が含まれる場合は、ガス分離膜１７へ
ガスを流す前段にオンラインフィルタや集塵装置等を設
置してもよい。また、図１においては、回収気体を露光
部本体Ａに供給したが、直接照明光学部１、光学系部３
に直接供給してもよい。

【００４９】ガス分離膜１７の構成及び構造は特に限定
されるべきものはないが、多孔質支持体（以下、単に支
持体と言う）と、該支持体の表面に設けられたガス分離
膜とを具備し、所望により支持体とガス分離膜１７との
間に中間層が設けられた構造を例示できる。ガス分離膜
１７の細孔により、混合ガスが特殊気体とそれ以外に分
離されるのである。

【００５０】ガス分離膜１７として、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｔ
ｉ、Ａｌの少なくとも１種を含むセラミックス等からな
るセラミックガス分離膜、カーボンガス分離膜、ポリイ
ミド、ポリアミド、ポリアミド−イミド、ポリエステ
ル、ポリカーボネート、ポリエステルカーボネート、ポ
リオレフィン、ポリオルガノシラン、ポリスルホン、ポ
リエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、セルロース
アセテート、アルキル置換芳香族ポリエステル及びフッ
素化芳香族ポリイミドの共重合体のうち少なくとも１種
を含む有機膜を主体とする有機質ガス分離膜等が好適に
用いることができる。

【００５１】ガス分離膜１７の形状は、どの形状でも用
いることができる。例えば、セラミックガス分離膜の場
合には、パイプ状、ハニカム状、モノリス状等の筒状ま
たは平板状、波板状等の板状のうち、いずれの形状でも
よい。ハニカム状、モノリス状の場合は、平均気孔径
０．１μｍ以上、気孔率２０％以上の多孔質体として、
貫通口内を流れるガス中から透過したガスが気孔を通じ
て側面に排出される。また、幾つかの貫通口の一端を目
封じして、透過ガスを回収しても良い。これらのものを
複数個束ねる場合は、チューブ状と同様に、透過ガスと
混合ガスと未透過ガスが混合しないように封止すること
が重要である。

【００５２】さらに、カーボンガス分離膜及び有機質ガ
ス分離膜は、中空糸、支持体上に各有機物からなる薄膜
を成膜した構造に形成することができる。

【００５３】

【実施例】実施例１図２（ａ）のように、０．２５ｎｍの平均細孔径を有す
るＳｉＯ₂セラミックガス分離膜を３段直列につなぎ、
特殊気体としてヘリウムを用い、供給ガスとしてヘリウ
ム６０％、窒素３２％、酸素８％の混合ガスを、２気圧
で４００ｍｌ／分の割合で流したとき、透過ガス中に含
まれるヘリウムの濃度を測定した。

【００５４】測定は、ガスクロマトグラフィーを用い
た。その結果、気体の純度を９９．９５％とすることが
できた。また、酸素の濃度は、０．００１％であった。

【００５５】また、気体の回収率を測定したところ、９
６％のヘリウムが回収できた。実施例２図３の構成を有し、さらに図４（ａ）のように酸素トラ
ップを設置した気体回収装置を作製し、特殊気体を変
え、それ以外は実施例１と同様にして特殊気体純度、酸
素濃度、気体の回収率を測定した。

【００５６】供給ガスとしてヘリウムを用いた場合、回
収気体中のヘリウム濃度が９９．９９９％、酸素濃度が
０．０００３％、回収率９７％であった。

【００５７】また、供給ガスとしてネオンを用いた場
合、回収気体中のネオン濃度が９９．９９９％、酸素濃
度が０．０００４％、回収率９２％であった。

【００５８】さらに、供給ガスとして水素を用いた場
合、回収気体中の水素濃度が９９．９９９９％、酸素濃
度が０．０００１％、回収率９８％であった。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、露光装置の露光光の光
路に、供給する高熱伝導率及び／又は高透過率を有する
気体を回収する気体回収装置にガス分離膜を用いること
によって気体回収装置を小型化でき、さらに気体の純度
を９９．９５％以上、前記気体の回収率を５０％以上に
することによって、回収気体を露光部本体に導入しても
不良の発生を抑制でき、且つランニングコストを大幅に
抑制した露光装置が実現できる。

【００６０】特に、ガス分離膜を直列及び／又は並列に
多段連結し、また、排出する廃棄ガスの再分離を行うと
ともに、酸素を除去するための装置を併用する構造をと
ることで、酸素濃度の極めて低い高純度気体を、高速で
且つ高い回収率でことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の気体回収装置を付随した露光装置の構
成図である。

【図２】本発明の気体回収装置の他の構造を示す構成図
であり、（ａ）ガス分離膜が直列連結した場合、（ｂ）
ガス分離膜が並列連結した場合、（ｃ）廃棄ガスを再分
離した場合の構成図である。

【図３】本発明の気体回収装置のさらに他の構造を示す
構成図である。

【図４】本発明の気体回収装置のさらに他の構造を示す
構成図であり、（ａ）酸素除去装置がガス分離膜の後段
に来る場合、（ｂ）酸素除去装置がガス分離膜の前段に
来る場合の構成図である。

【符号の説明】

Ａ・・・露光部本体Ｂ・・・気体供給装置Ｃ・・・気体回収装置１・・・照明光学部２・・・マスク３・・・光学系部４・・・ステージ５・・・ウェハ７・・・導入口８・・・排出口１１ａ、１１ｂ・・・ガスタンク１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ・・・バルブ１３・・・流量計１４・・・コンプレッサ１５・・・酸素トラップ１６、２６、３６、４６、５６、６６・・・圧力ポンプ１７、２７、３７、４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、５７、６
７・・・ガス分離膜１７ａ・・・ガス取入口１７ｂ・・・ガス取出口１８、２８、３８、４８、５８、６８・・・放出口

フロントページの続きＦターム(参考） 4D006 GA41 JA63A KA12 KA16 KA67 KA68 KB12 KE01Q KE06Q KE06R MB03 PA01 PB20 PB62 PB63 PB70 PC01 PC80 5F046 AA17 AA22 BA04 CA07 DA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】波長が３００ｎｍ以下の露光光をマスクに
照明し、該マスクのパターンを基板上に転写する露光装
置において、前記露光光の光路の少なくとも一部に、高
熱伝導率及び／又は高透過率を有する気体を供給する気
体供給装置と、前記気体を回収するためのガス分離膜を
用いた気体回収装置とを具備し、該気体回収装置により
回収した気体の純度が９９．５％以上、前記気体の回収
率が５０％以上であることを特徴とする露光装置。
【請求項２】前記気体回収装置が複数のガス分離膜を有
し、該複数のガス分離膜の少なくとも一部が直列に連結
されていることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】前記気体回収装置が複数のガス分離膜を有
し、該複数のガス分離膜の少なくとも一部が並列に連結
されていることを特徴とする請求項１又は２記載の露光
装置。
【請求項４】前記気体回収装置が複数のガス分離膜を有
し、該複数のガス分離膜の少なくとも一台が、他のガス
分離膜から排出され、廃棄される気体の回収に用いられ
ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の
露光装置。
【請求項５】前記気体回収装置が複数のガス分離膜を有
し、該複数のガス分離膜の少なくとも一台を、有機物の
除去に用いることを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
かに記載の露光装置。
【請求項６】前記ガス分離膜のガス取入口における前記
気体の分圧が、前記ガス分離膜のガス取出口における前
記気体の分圧よりも１気圧以上高いことを特徴とする請
求項１乃至５のいずれかに記載の露光装置。
【請求項７】前記気体回収装置に酸素を除去するための
装置が含まれることを特徴とする請求項１乃至６のいず
れかに記載の露光装置。