JP2007115879A - 露光装置及び露光システム並びにデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 電気性用力を用いる複数のモジュールを設置する際にも作業を簡単に行う。
【解決手段】 電気性用力を用いて所定の処理を施すモジュールＩＭ、ＭＭ、ＰＭ、ＷＭ、ＳＭを有する。三つ以上設けられたモジュールのそれぞれの間で相互に電気性用力を非接触で伝送する伝送装置を備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、複数のモジュールからなる露光装置及び露光システム、並びにこれら露光装置または露光システムを用いるデバイス製造方法に関するものである。

半導体素子、液晶表示素子、撮像装置（ＣＣＤ等）、薄膜磁気ヘッド等のデバイスの製造工程の一つであるリソグラフィ工程においては、マスクとしてのレチクルのパターンを、投影光学系を介して基板としてのフォトレジストが塗布されたウエハ（又はガラスプレート等）上に転写露光するために、露光装置が使用されている。この露光装置としては、ステッパー等の一括露光型（静止露光型）の投影露光装置、又はスキャニングステッパー等の走査露光型の投影露光装置（走査型露光装置）等が使用されている。

露光装置において、電力で駆動するモータなどの駆動部材を有するステージテーブルに電力を供給するときには、通常、電源ケーブルなどを使って駆動部材に電力を供給する。このステージに電源ケーブルなどを接続できない又は接続を好まない場合にはバッテリーなどをステージに積んでいる。ステージテーブルのように、物理的に分離したいものでなくても、ロボットの関節アクチュエータの駆動の様に１回転内の回転部への電力や信号伝送においても、配線数の増大はケーブル信頼性上大きなネックとなっていた。
また、露光装置は防振台を介して設置されているが、配線数の増大は、この防振台への振動の伝達経路の増加、剛性の付加をもたらし、これにより防振台の防振性能が悪化する要因ともなっていた。

このため、分離独立した電動機などに、Ｅ型コアなどを使い電磁誘導で電力を供給するものも提案されている。特許文献１は、その一例で、鉄などで構成されたＥ型コアにコイルを巻いたものを一対用意し、互いにエアギャップ（空隙）を設けて、分離独立した電動機に、非接触状態にもかかわらず電力を供給している。
また、特許文献２には、露光装置において非接触で電力を供給する技術が開示されている。
特開平０６−００６９９３号公報 米国公開第２００５／０１４０９５５号パンフレット

しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
露光装置は、マスクステージ、ウエハステージ等の複数のモジュールから構成され、各モジュール間で電力や制御信号等の信号を含む電気性用力の入出力が行われるが、上記の特許文献に記載された技術は、露光装置の一部にのみ用いられているため、他のモジュール間ではケーブルが必要になり、モジュール設置時にケーブル接続作業が煩雑になるという問題が生じる。

本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、電気性用力を用いる複数のモジュールを設置する際にも作業を簡単に行える露光装置及び露光システム、並びに露光装置または露光システムを用いるデバイス製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明は、実施の形態を示す図１ないし図４に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の露光装置は、電気性用力を用いて所定の処理を施すモジュール（ＩＭ、ＭＭ、ＰＭ、ＷＭ）を有する露光装置（ＥＸ）であって、三つ以上設けられたモジュールのそれぞれの間で相互に電気性用力を非接触で伝送する伝送装置（４６〜４９）を備えることを特徴とするものである。

従って、本発明の露光装置では、各モジュール（ＩＭ、ＭＭ、ＰＭ、ＷＭ）で用いられる電力や電気信号等の電気性用力が電磁誘導等により、各モジュール間で相互に非接触で伝送されるため、各モジュールに対してケーブルや配線を接続する作業を省略することが可能になり、設置作業を大幅に簡便化することができる。

また、本発明の露光システムは、電気性用力を用いて露光処理を行う露光装置（ＥＸ）と、露光装置（ＥＸ）が設置される設置部（ＰＤ）とを有する露光システムであって、露光装置（ＥＸ）と設置部（ＰＤ）との間で電気性用力を非接触で伝送する伝送装置（４６〜４９）を備えることを特徴とするものである。

従って、本発明の露光システムでは、露光処理に用いる電力や電気信号等の電気性用力が電磁誘導等により、設置部（ＰＤ）から非接触で伝送されるため、露光装置（ＥＸ）に対してケーブルや配線を接続する作業を省略することが可能になり、設置作業を大幅に簡便化することができる。

そして、本発明のデバイス製造方法は、先に記載の露光装置（ＥＸ）または露光システムのいずれかを用いることを特徴とするものである。
従って、本発明のデバイス製造方法では、設置作業が簡単な露光装置（ＥＸ）または露光システムでデバイスが製造されるため、製造に要するコストを低減することが可能になる。

なお、本発明をわかりやすく説明するために、一実施例を示す図面の符号に対応付けて説明したが、本発明が実施例に限定されるものではないことは言うまでもない。

本発明では、モジュール設置作業を大幅に簡素化することが可能になる。

以下、本発明の露光装置及び露光システム並びにデバイス製造方法の実施の形態を、図１ないし図４を参照して説明する。
＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態に係る露光装置を示す概略構成図である。図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持して移動可能なマスクステージ３を有するマスクモジュールＭＭと、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ４を有する基板モジュールＷＭと、マスクステージ３に保持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬを有する照明系モジュールＩＭと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターン像を基板ステージ４に保持されている基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬを有する投影系モジュールＰＭと、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置７及び、制御装置７に接続され、露光処理に関する各種情報を記憶した記憶装置８を有する制御モジュールＣＭとを備えている。
また、露光装置ＥＸは、上記各モジュールに対して電力を供給するアンプモジュールＡＭを備えている。

なお、ここでいう基板は半導体ウエハ等の基材上に感光材（フォトレジスト）を塗布したものを含み、マスクは基板上に縮小投影されるデバイスパターンを形成されたレチクルを含む。本実施形態では、露光装置ＥＸとしてマスクＭと基板Ｐとを走査方向に同期移動しつつマスクＭに形成されたパターンを基板Ｐに露光する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）を使用する場合を例にして説明する。以下の説明において、水平面内においてマスクＭと基板Ｐとの同期移動方向（走査方向）をＹ軸方向、水平面内においてＹ軸方向と直交する方向をＸ軸方向（非走査方向）、Ｘ軸及びＹ軸方向に垂直で投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致する方向をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。

露光装置ＥＸは、床面上に設けられたベースＢＰと、そのベースＢＰ上に設置されたメインコラム２とを備えている。照明光学系ＩＬは、メインコラム２の上部に固定された支持フレーム２Ｆにより支持されている。これらベースＢＰ、メインコラム２及び支持フレーム２Ｆにより支持モジュールＳＭが構成される。

照明光学系ＩＬは、マスクＭ上の所定の照明領域を均一な照度分布の露光光ＥＬで照明するものである。照明光学系ＩＬから射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）や、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられる。本実施形態においてはＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。

マスクステージ３は、リニアモータ等のアクチュエータを含むマスクステージ駆動装置３Ｄの駆動により、マスクＭを保持した状態で、マスクステージ定盤３Ｂ上で、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に移動可能である。マスクステージ３は、エアベアリング３Ａによりマスクステージ定盤３Ｂの上面（ガイド面）に対して非接触支持されている。マスクステージ定盤３Ｂは、メインコラム２の内側に向かって突出する上側支持部２Ａに防振装置３Ｓを介して支持されている。マスクステージ３（ひいてはマスクＭ）の位置情報はレーザ干渉計３Ｌによって計測される。レーザ干渉計３Ｌは、マスクステージ３上に設けられた移動鏡３Ｋを用いてマスクステージ３の位置情報を計測する。制御装置７は、レーザ干渉計３Ｌの計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置３Ｄを駆動し、マスクステージ３に保持されているマスクＭの位置制御を行う。
これらマスクステージ３、マスクステージ駆動装置３Ｄ、マスクステージ定盤３Ｂ、防振装置３Ｓ、レーザ干渉計３Ｌにより、上述したマスクモジュールＭＭが構成される。

投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターン像を所定の投影倍率で基板Ｐに投影するものであって、複数の光学素子を有しており、それら光学素子は鏡筒５で保持されている。鏡筒５はフランジ５Ｆを有しており、投影光学系ＰＬはフランジ５Ｆを介して鏡筒定盤５Ｂに支持されている。鏡筒定盤５Ｂは、メインコラム２の内側に向かって突出する下側支持部２Ｂに防振装置５Ｓを介して支持されている。本実施形態の投影光学系ＰＬは、その投影倍率が例えば１／４、１／５、１／８等の縮小系である。なお、投影光学系ＰＬは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。また、投影光学系ＰＬは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。また、投影光学系ＰＬは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。
これら投影光学系ＰＬ、鏡筒定盤５Ｂ、防振装置５Ｓにより、上述した投影系モジュールＰＭが構成される。

基板ステージ４は、基板Ｐを保持する基板ホルダ４Ｈを有しており、リニアモータ等のアクチュエータを含む基板ステージ駆動装置４Ｄの駆動により、基板ホルダ４Ｈに基板Ｐを保持した状態で、基板ステージ定盤４Ｂ上で、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に移動可能である。基板ステージ４は、エアベアリング４Ａにより基板ステージ定盤４Ｂの上面（ガイド面）に対して非接触支持されている。基板ステージ定盤４Ｂは、ベースＢＰに防振装置４Ｓを介して支持されている。基板ステージ４（ひいては基板Ｐ）の位置情報はレーザ干渉計４Ｌによって計測される。レーザ干渉計４Ｌは、基板ステージ４に設けられた移動鏡４Ｋを用いて基板ステージ４のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置情報を計測する。また、基板ステージ４に保持されている基板Ｐの表面の面位置情報（Ｚ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する位置情報）は、フォーカス・レベリング検出系３０によって検出される。

フォーカス・レベリング検出系３０は、基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐの表面に斜め方向から検出光Ｌｂを投射する投射系３１と、基板Ｐの表面で反射した検出光Ｌｂを受光可能な受光系３２とを有している。制御装置７は、フォーカス・レベリング検出系３０の検出結果に基づいて、所定の基準位置に対する基板Ｐの表面のＺ軸、θＸ、及びθＹ方向に関する位置情報を求めることができる。また、制御装置７は、レーザ干渉計４Ｌの計測結果に基づいて、所定の基準位置に対する基板Ｐの表面のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置情報を求めることができ、レーザ干渉計４Ｌの計測結果及びフォーカス・レベリング検出系３０の検出結果に基づいて基板ステージ駆動装置４Ｄを駆動し、基板ステージ４に保持されている基板Ｐの位置制御を行う。
なお、レーザ干渉計４ＬでＺ、θｘ、θｙ方向に関する位置情報を検出してもよく、これらの検出結果とフォーカス・レベリング系５０で検出された情報とに基づいて基板Ｐの面位置を求めるようにしてもよい。

なお、基板ホルダ４Ｈは、基板ステージ４上に設けられた凹部４Ｒに配置されており、基板ステージ４のうち凹部４Ｒ以外の上面４Ｆは、基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐの表面とほぼ同じ高さ（面一）になるような平坦面となっている。なお、基板ホルダ４Ｈに保持された基板Ｐの表面と基板ステージ４の上面４Ｆとの間に段差があってもよい。
これら基板ステージ４、基板ステージ駆動装置４Ｄ、基板ステージ定盤４Ｂ、防振装置４Ｓ、レーザ干渉計４Ｌ、フォーカス・レベリング検出系３０により、上述した基板モジュールＷＭが構成される。

本実施形態の露光装置ＥＸは、液浸法を適用した液浸露光装置であって、投影光学系ＰＬの像面側の露光光ＥＬの光路空間Ｋを液体ＬＱで満たし、基板Ｐ上に液体ＬＱの液浸領域ＬＲを形成する液浸機構１を備えている。液浸機構１は、基板ステージ４に保持された基板Ｐと、その基板Ｐと対向する位置に設けられた投影光学系ＰＬの最終光学素子ＦＬとの間の光路空間Ｋを液体ＬＱで満たす。最終光学素子ＦＬは、投影光学系ＰＬの複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い光学素子であり、露光光ＥＬは、その最終光学素子ＦＬを含む投影光学系ＰＬの光学素子を通過する。

液浸機構１は、光路空間Ｋの近傍に設けられ、光路空間Ｋに対して液体ＬＱを供給する供給口及び液体ＬＱを回収する回収口を有するノズル部材７０と、供給管１３、及びノズル部材７０の供給口を介して液体ＬＱを供給する液体供給装置１１と、ノズル部材７０の回収口、及び回収管２３を介して液体ＬＱを回収する液体回収装置２１とを備えている。液体供給装置１１及び液体回収装置２１の動作は制御装置７に制御される。液体供給装置１１は清浄で温度調整された液体ＬＱを送出可能であり、真空系等を含む液体回収装置２１は液体ＬＱを回収可能である。露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬ、及び光路空間Ｋを満たす液体ＬＱを介してマスクＭを通過した露光光ＥＬを基板Ｐ上に照射することによって、マスクＭのパターン像を基板Ｐに露光する。また、本実施形態の露光装置ＥＸは、光路空間Ｋに満たされた液体ＬＱが、投影光学系ＰＬの投影領域ＡＲを含む基板Ｐ上の一部の領域に、投影領域ＡＲよりも大きく且つ基板Ｐよりも小さい液体ＬＱの液浸領域ＬＲを局所的に形成する局所液浸方式を採用している。
なお、ノズル部材７０は、支持部６１及び６３を介してメインコラム２の下側支持部２Ｂに支持されている。
なお、本実施形態では液浸機構１を投影系モジュールＰＭの一部とするが、液浸機構１単独で１つのモジュールを構成するようにしてもよい。

本実施形態においては、液体ＬＱとして純水が用いられる。純水はＡｒＦエキシマレーザ光のみならず、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）も透過可能である。また、純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できるとともに、基板Ｐや光学素子等に対する悪影響がない利点がある。なお、液体ＬＱとしては水以外のものであってもよい。

図２は、露光装置ＥＸにおける各モジュールをブロック状に簡略的に示した図である。
本実施形態の露光装置ＥＸでは、上述したモジュールＩＭ、ＭＭ、ＰＭ、ＷＭ、ＡＭ、ＳＭ、ＣＭの間で相互に制御信号等の電気信号や電力等の電気性用力が非接触で伝送される伝送装置が設けられている。

具体的には、支持モジュールＳＭ（メインコラム２、支持フレーム２Ｆ）には、照明系モジュールＩＭ、マスクモジュールＭＭ、投影系モジュールＰＭ、基板モジュールＷＭとそれぞれ対向する位置に、電力供給部４８Ｉ、４８Ｍ、４８Ｐ、４８Ｗがそれぞれ設けられている。そして、照明系モジュールＩＭ、マスクモジュールＭＭ、投影系モジュールＰＭ、基板モジュールＷＭには、これら電力供給部と対向する位置に電力受給部４６Ｉ、４６Ｍ、４６Ｐ、４６Ｗが設けられている。また、支持モジュールＳＭのアンプモジュールＡＭと対向する位置には電力受給部４６Ｓが設けられ、アンプモジュールＡＭには電力受給部４６Ｓと対向する位置に電力供給部４８Ｓが設けられている。

同様に、制御モジュールＣＭのアンプモジュールＡＭと対向する位置には電力受給部４６Ｃが設けられ、アンプモジュールＡＭには電力受給部４６Ｃと対向する位置に電力供給部４８Ｃが設けられている。支持モジュールＳＭにおける電力受給部４６Ｓは、メインコラム２、支持フレーム２Ｆに沿う配線（不図示）により、電力供給部４８Ｉ、４８Ｍ、４８Ｐ、４８Ｗとそれぞれ個別に接続されている。
なお、以下の説明においては、電力供給部４８Ｉ、４８Ｍ、４８Ｐ、４８Ｗ、４８Ｓ、４８Ｃを電力供給部４８と適宜総称し、電力受給部４６Ｉ、４６Ｍ、４６Ｐ、４６Ｗ 、４６Ｓ、４６Ｃを電力受給部４６と適宜総称する。

また、支持モジュールＳＭには、照明系モジュールＩＭ、マスクモジュールＭＭ、投影系モジュールＰＭ、基板モジュールＷＭとそれぞれ対向する位置に、信号送受信部４９Ｉ、４９Ｍ、４９Ｐ、４９Ｗが設けられている。そして、照明系モジュールＩＭ、マスクモジュールＭＭ、投影系モジュールＰＭ、基板モジュールＷＭには、これら信号送受信部と対向する位置に信号送受信部４７Ｉ、４７Ｍ、４７Ｐ、４７Ｗがそれぞれ設けられている。また、支持モジュールＳＭのアンプモジュールＡＭと対向する位置には信号送受信部４７Ｓが設けられ、アンプモジュールＡＭには信号送受信部４７Ｓと対向する位置に信号送受信部４９Ｓが設けられている。同様に、制御モジュールＣＭのアンプモジュールＡＭと対向する位置には信号送受信部４９Ｃが設けられ、アンプモジュールＡＭには信号送受信部４９Ｃと対向する位置に信号送受信部４７Ｃが設けられている。支持モジュールＳＭにおける信号送受信部４７Ｓは、メインコラム２、支持フレーム２Ｆに沿う配線（不図示）により、信号送受信部４９Ｉ、４９Ｍ、４９Ｐ、４９Ｗとそれぞれ個別に接続されている。
なお、以下の説明においては、信号送受信部４９Ｉ、４９Ｍ、４９Ｐ、４９Ｗ、４９Ｓ、４９Ｃを信号送受信部４９と適宜総称し、信号送受信部４７Ｉ、４７Ｍ、４７Ｐ、４７Ｗ、４７Ｓ、４７Ｃを信号送受信部４７と適宜総称する。

これら電力供給部４８（４８Ｉ、４８Ｍ、４８Ｐ、４８Ｗ、４８Ｓ、４８Ｃ）、電力受給部４６（４６Ｉ、４６Ｍ、４６Ｐ、４６Ｗ、４６Ｓ、４６Ｃ）、信号送受信部４９（４９Ｉ、４９Ｍ、４９Ｐ、４９Ｗ、４９Ｓ、４９Ｃ）、信号送受信部４７（４７Ｉ、４７Ｍ、４７Ｐ、４７Ｗ、４７Ｓ、４７Ｃ）によって本発明の一実施態様に係る伝送装置が構成される。

電力受給部４６は、電磁誘導コイルで構成され、例えばＥ型コア又はポットコアが適用できる。この構成により、電力受給部４６は、電力供給部４８からの電力を非接触で受給する。また、電力受給部４６及び電力供給部４８は、上記のモジュールＩＭ、ＭＭ、ＰＭ、ＷＭ、ＡＭ、ＳＭ、ＣＭが露光処理に用いられる所定位置に設置されたときに、第１電気性用力としての電力が供給・受給できる位置に配置されている。

信号送受信部４７は、赤外線等を用いたフォトカプラー又は微弱電波を使用した電波送受信機で構成される。信号送受信部４７は、固定側信号送受信部４９と通信する。信号送受信部は、赤外線等を用いたフォトカプラー又は微弱電波を使用した電波送受信機も、二種類以上の周波数を用いたり、周波数変調を与えたりして、信号を重畳して送受信することができる。また、信号送受信部４７、４９も、上記のモジュールＩＭ、ＭＭ、ＰＭ、ＷＭ、ＡＭ、ＳＭ、ＣＭが露光処理に用いられる所定位置に設置されたときに第２電気性用力としての電気信号が送信・受信できる位置に配置されている。

図３は、電気性用力伝送系の一例を示すブロック図であり、電力供給部を含む伝送ユニット２０と、電力受給部を含む移動側の伝送ユニット４０とからなっている。なお、図３中の一点鎖線は、非接触又は分離状態であることを示している。
基本的には、電力供給部を含む伝送ユニット２０が固定設置側、電力受給部を含む伝送ユニット４０が分離移動側となるように配置されるが、これに限定されるものではなく、各モジュールや装置の構成に応じて適宜設定することができる。また、各伝送ユニット２０、４０の構成は、図３の構成に限定されるものではなく、各種の伝送方式を適宜用いればよい。
伝送ユニット２０内には、電力供給部４８に接続された電源部９０と、制御信号を送り更に検出信号を受信する信号送受信部４９が接続された演算部９２とが設けられている。電源部９０は、商用電源２００Ｖ又は１００Ｖをパワートランジスタースイッチなどで高周波励磁させる。高周波励磁された電圧は、電力供給部４８である電磁誘導コイルに送られる。電磁誘導コイルとしては、例えばＥ型コア又はポットコアが適用できる。信号送受信部４９は、例えば赤外線等を用いたフォトカプラー又は微弱電波を使用した電波送受信機で構成される。赤外線等を用いたフォトカプラー又は微弱電波を使用した電波送受信機も、二種類以上の周波数を用いたり、周波数変調を与えたりして、信号を重畳して送受信することができる。

伝送ユニット４０には、各モジュールに含まれるアクチュエータやセンサ等の用力受給装置４５に入力する電源及び信号送受信部４７を駆動する電源として、電磁誘導コイルである電力受給部４６が設けられている。電力供給部４８の１次側は、矩形波（あるいは正弦波）インバータにより高周波励磁されているので、１次と２次との巻線比に応じた矩形波（あるいは正弦波）電圧が２次側に生じる。電力受給部４６である電磁誘導コイルからの高周波は、制御部９４内の整流回路で整流されパワースイッチ等を経て直流電圧となり、１Ｖ〜５Ｖの直流電圧がホイートストンブリッジ回路９６の入力端子に入力される。また、整流された直流電圧は信号送受信部４７の入力電源ともなる。ホイートストンブリッジ回路９６には用力受給装置４５が接続される。用力受給装置４５から信号が出力される場合には、信号送受信部４７から信号送受信部４９に送られ、演算部９２内で演算処理される。

本実施形態の露光装置ＥＸでは、ベースＢＰ上に支持モジュールＳＭ（メインコラム２、支持フレーム２Ｆ）を設置し、支持モジュールＳＭに各モジュールＩＭ、ＭＭ、ＰＭ、ＷＭ（モジュールＷＭはベースＢＰ上に）設置するとともに、ベースＢＰ上にアンプモジュールＡＭ、制御モジュールＣＭを設置することにより、対向配置された電力受給部４６及び電力供給部４８の間で電力が供給・受給可能となる。また、対向配置された信号送受信部４７及び信号送受信部４９の間で信号の送受信が可能となる。

より詳細には、アンプモジュールＡＭからの電力は、電力供給部４８Ｓ、４８Ｃからそれぞれ支持モジュールＳＭの電力受給部４６Ｓ及び制御モジュールＣＭの電力受給部４６Ｃに非接触で伝送可能となる。支持モジュールＳＭの電力受給部４６Ｓに供給された電力は、電力供給部４８Ｉ、４８Ｍ、４８Ｐ、４８Ｗを介して、電力受給部４６Ｉ、４６Ｍ、４６Ｐ、４６Ｗにそれぞれ非接触で伝送可能となる。

同様に、例えば制御モジュールＣＭから出力された制御信号は、信号送受信部４９ＣからアンプモジュールＡＭの信号送受信部４７Ｃに非接触で伝送され、さらに信号送受信部４９Ｓから信号送受信部４７Ｓに非接触で伝送される。信号送受信部４７Ｓに伝送された信号は、信号送受信部４９Ｉ、４９Ｍ、４９Ｐ、４９Ｗを介して、信号送受信部４７Ｉ、４７Ｍ、４７Ｐ、４７Ｗにそれぞれ非接触で伝送可能となる。この信号の送受信は、一方向ではなく、双方向で伝送可能となる。

そのため、露光装置ＥＸとして上述した各モジュールが所定位置に設置されると、制御モジュールＣＭから出力された制御信号に基づき、アンプモジュールＡＭからの電力が所定のモジュールに対して非接触で所定量適宜供給されるとともに、各モジュールで使用される電気信号が他のモジュールとの間で相互に非接触で送受信可能になる。
一例としては、支持モジュールＳＭにおける下側支持部２Ｂに電力供給部４８及び信号送受信部４９（伝送ユニット２０）を設け、投影系モジュールＭＭにおける鏡筒定盤５Ｂに電力受給部４６及び信号送受信部４７（伝送ユニット４０）を設けることにより、防振装置５Ｓによって下側支持部２Ｂ（支持モジュールＳＭ）に対して相対移動する鏡筒定盤５Ｂ（ひいては投影光学系ＰＬ）に非接触で電力を供給できるとともに、電気信号の送受信を非接触で行うことができる。

このように、本実施形態では、各モジュール間で電気性用力を入出力するためのケーブル等を接続する必要がなくなり、モジュール設置作業を大幅に簡素化することが可能になる。特に、本実施形態では、各モジュールが所定位置に設置されたときに、電気性用力が伝送可能となる位置に配置されるため、所定の手順に従ってモジュールを設置することにより、容易に電気性用力を伝送することができる。また、ケーブル等を介して各モジュールに伝わる振動を抑制することも可能となる。

＜第２実施形態＞
続いて、第２実施形態について、図４を参照して説明する。
第２実施形態は、露光装置ＥＸが工場等の建屋内に設置される露光システムを構成する。なお、図４においては、便宜上、制御モジュールＣＭの図示を省略している。
本実施形態の露光システムは、図４に示すように、工場等の床部Ｆ上に設けられたペデスタル部（設置部）ＰＤに露光装置ＥＸが設置される構成である。
なお、ペデスタル部ＰＤには、露光装置ＥＸに必要な電気性用力が、工場等の設備から供給されるようになっている。複数の露光装置ＥＸが配置される工場では、各装置に対応したペデスタル部ＰＤにそれぞれ電気性用力が供給される。

ペデスタル部ＰＤは、床部Ｆに対して締結部材等により着脱自在に固定される構成となっており、露光装置ＥＸとともに外部から工場内へと搬入可能である。そして、露光装置ＥＸは、床部Ｆ上に固定されたペデスタル部ＰＤ上に設置固定される。
ペデスタル部ＰＤの露光装置ＥＸ側には、電源等を含む電力供給部４８Ｄ及び信号送受信部４９Ｄが埋設される。そして、ベースＢＰには、電力供給部４８Ｄと対向する位置に電力受給部４６Ｂが埋設されるとともに、信号送受信部４９Ｄと対向する位置に信号送受信部４７Ｂが埋設されている。ベースＢＰの＋Ｚ側には、電力受給部４６Ｂと不図示の配線で接続された電力供給部４８Ｂが設けられるとともに、信号送受信部４７Ｂと不図示の配線で接続された信号送受信部４９Ｂが設けられている。

電力供給部４８Ｂは、支持モジュールＳＭの電力受給部４６Ｓと対向配置される。また、信号送受信部４９Ｂは、支持モジュールＳＭの信号送受信部４７Ｓと対向配置される。これら電力供給部４８Ｄ及び電力受給部４６Ｂ、電力供給部４８Ｂ及び電力受給部４６Ｓ、信号送受信部４９Ｄ及び４７Ｂ、信号送受信部４９Ｂ及び４７Ｓは、露光装置ＥＸがペデスタル部ＰＤを介して床部Ｆに設置されたときに、電力及び電気信号等の電気性用力が非接触で伝送可能な位置及び距離で配置されている。
露光装置ＥＸの構成は、上記第１実施形態と同様である。

上記の構成の露光システムでは、ペデスタルＰＤ上に露光装置ＥＸの各モジュールが設置されたときに、電力供給部４８Ｄから供給される電力が、電力受給部４６Ｂ、電力供給部４８Ｂを介して、露光装置ＥＸの電力受給部４６Ｓに非接触で伝送されるとともに、各モジュールで使用される電気信号が信号送受信部４９Ｄ、４７Ｂ、４９Ｂを介して、他のモジュールとの間で相互に非接触で送受信可能になる。
このように、本実施形態では、露光装置ＥＸが工場内に設置される露光システムにおいても、各モジュール間で電気性用力を入出力するためのケーブル等を接続する必要がなくなり、モジュール設置作業を大幅に簡素化することが可能になり、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態では、電気性用力として電力や制御信号を非接触で伝送する構成として説明したが、これ以外にも、各種センサの検出信号を非接触で伝送する構成としてもよい。また、コイルを介して制御信号を伝送するようにしてもよいし、電力と制御信号とを共通のコイルで伝送するようにしてもよい。複数の制御信号を重畳した状態で伝送するようにしてもよい。伝送手段としては、非接触のものであれば特に限定されるものではなく、各種の方式を適宜用いることが可能である。また、各モジュール間において、伝送装置で全ての電気性用力を非接触で伝送する必要はなく、モジュール設置作業の簡素化の程度等に応じて、非接触で伝送する電気性用力を選択するようにしてもよい。
また、本発明は、液浸型露光装置以外の露光装置にも適用することができ、また、波長数ｎｍ〜１００ｎｍ程度の極端紫外光（ＥＵＶ光）を露光光源として用いる投影露光装置にも適用できる。さらに、本発明は、半導体デバイス製造用の露光装置への適用に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに形成される液晶表示素子、若しくはプラズマディスプレイ等のディスプレイ装置用の露光装置や、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシーン、薄膜磁気ヘッド、及びＤＮＡチップ等の各種デバイスを製造するための露光装置にも広く適用できる。更に、本発明は、各種デバイスのマスクパターンが形成されたマスク（フォトマスク、レチクル等）をフォトリソグフィ工程を用いて製造する際の、露光工程（露光装置）にも適用することができる。

上述したように、本実施形態においては露光光としてＡｒＦエキシマレーザ光を用いているため、液浸露光用の液体として純水が供給される。純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できるとともに、基板（ウエハ）上のフォトレジストや光学素子（レンズ）等に対する悪影響がない利点がある。また、純水は環境に対する悪影響がないとともに、不純物の含有量が極めて低いため、基板の表面、及び投影光学系の先端面に設けられている光学素子の表面を洗浄する作用も期待できる。

波長が１９３ｎｍ程度の露光光に対する純水（水）の屈折率ｎはほぼ１．４４といわれている。露光光の光源としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を用いた場合、基板上では１／ｎ、すなわち約１３４ｎｍに短波長化されて高い解像度が得られる。さらに、焦点深度は空気中に比べて約ｎ倍、すなわち約１．４４倍に拡大される。
また、液体としては、その他にも、露光光に対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系や基板表面に塗布されているフォトレジストに対して安定なものを用いることも可能である。
露光光としてＦ_２レーザ光を用いる場合は、液体としてＦ_２レーザ光を透過可能な、例えばフッ素系オイルや過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）等のフッ素系の液体を用いればよい。

また、上述した実施形態では、投影光学系ＰＬと基板Ｐとの間に局所的に液体を満たす露光装置を採用しているが、露光対象の基板を保持したステージを液槽の中で移動させる液浸露光装置や、ステージ上に所定深さの液体槽を形成し、その中に基板を保持する液浸露光装置にも本発明を適用可能である。露光対象の基板を保持したステージを液槽の中で移動させる液浸露光装置の構造及び露光動作については、例えば特開平６−１２４８７３号公報に、ステージ上に所定深さの液体槽を形成してその中に基板を保持する液浸露光装置については、例えば特開平１０−３０３１１４号公報や、米国特許第５，８２５，０４３号にそれぞれ開示されている。

また、本発明は、ツインステージ型の露光装置にも適用できる。ツインステージ型の露光装置の構造及び露光動作は、例えば特開平１０−１６３０９９号公報及び特開平１０−２１４７８３号公報（対応米国特許６，３４１，００７号、６，４００，４４１号、６，５４９，２６９号及び６，５９０，６３４号）、特表２０００−５０５９５８号（対応米国特許５，９６９，４４１号）あるいは米国特許６，２０８，４０７号に開示されている。

なお、上述したような液浸法を用いた場合には、投影光学系の開口数ＮＡが0.9〜1.3になることもある。このように、投影光学系の開口数ＮＡが大きくなる場合には、従来から露光光として用いられているランダム偏光光では偏光効果によって結像特性が悪化することもあるので、偏光照明を用いることが望ましい。その場合、マスク（レチクル）のライン・アンド・スペースパターンのラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明を行い、マスク（レチクル）のパターンからは、Ｓ偏光成分（ＴＥ偏光成分）、すなわちラインパターンの長手方向に沿った偏光方向成分の回折光が多く射出されるようにするとよい。投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面に塗布されたレジストとの間が液体で満たされている場合、投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面に塗布されたレジストとの間が空気（気体）で満たされている場合に比べて、コントラストの向上に寄与するＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光のレジスト表面での透過率が高くなるため、投影光学系の開口数ＮＡが1.0を超えるような場合でも高い結像性能を得ることができる。また、位相シフトマスクや特開平６−１８８１６９号公報に開示されているようなラインパターンの長手方向に合わせた斜入射照明法（特にダイポール照明法）などを適宜組み合わせるとより効果的である。

また、例えばＡｒＦエキシマレーザ光を露光光とし、１／４程度の縮小倍率の投影光学系ＰＬを使って、微細なライン・アンド・スペースパターン（例えば２５〜５０ｎｍ程度のＬ／Ｓ）を基板Ｐ上に露光するような場合、マスクＭの構造（例えばパターンの微細度やクロムの厚み）によっては、Wave guide効果によりマスクＭが偏光板として作用し、コントラストを低下させるＰ偏光成分（ＴＭ偏光成分）の回折光よりＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光が多くマスクから射出されるようになる。この場合も、上述したような直線偏光照明を用いることが望ましいが、ランダム偏光光でマスクＭを照明しても、開口数ＮＡが0.9〜1.3のように大きい投影光学系を使って高い解像性能を得ることが可能になる。

また、マスクＭ上の極微細なライン・アンド・スペースパターンを基板Ｐ上に露光するような場合には、Wave guide効果によりＰ偏光成分（ＴＭ偏光成分）がＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）よりも大きくなる可能性もあるが、例えばＡｒＦエキシマレーザ光を露光光とし、１／４程度の縮小倍率の投影光学系を使って、２５ｎｍよりも大きいライン・アンド・スペースパターンを基板Ｐ上に露光するような条件であれば、Ｓ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光がＰ偏光成分（ＴＭ偏光成分）の回折光よりも多くマスクから射出されるので、投影光学系の開口数ＮＡが0.9〜1.3のように大きい場合でも高い解像性能を得ることができる。

さらに、マスク（レチクル）のラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明（Ｓ偏光照明）だけでなく、光軸を中心とした円の接線（周）方向に直線偏光する偏光照明法と斜入射照明法との組み合わせも効果的である。特に、マスク（レチクル）のパターンが所定の一方向に延びるラインパターンだけでなく、複数の異なる方向に延びるラインパターンが混在する場合には、光軸を中心とした円の接線方向に直線偏光する偏光照明法と輪帯照明法とを併用することによって、投影光学系の開口数ＮＡが大きい場合でも高い結像性能を得ることができる。

なお、上記各実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。

露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。また、本発明は基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。

露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。

基板ステージ４やマスクステージ３にリニアモータ（USP5,623,853またはUSP5,528,118参照）を用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、各ステージ３、４は、ガイドに沿って移動するタイプでもよく、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。

各ステージ３、４の駆動機構としては、二次元に磁石を配置した磁石ユニットと、二次元にコイルを配置した電機子ユニットとを対向させ電磁力により各ステージ３、４を駆動する平面モータを用いてもよい。この場合、磁石ユニットと電機子ユニットとのいずれか一方をステージ３、４に接続し、磁石ユニットと電機子ユニットとの他方をステージ３、４の移動面側に設ければよい。

基板ステージ４の移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−１６６４７５号公報（USP5,528,118）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。
マスクステージ３の移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−３３０２２４号公報（US S/N 08/416,558）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。

以上のように、本願実施形態の露光装置ＥＸは、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。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。

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図５に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、前述した実施形態の露光装置ＥＸ（露光システム）によりマスクのパターンを基板に露光する露光処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。

第１実施形態に係る露光装置の概略構成図である。 露光装置における各モジュールをブロック状に簡略的に示した図である。 電気性用力伝送系のブロック図である。 露光システムの概略構成図である。 半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。

符号の説明

ＥＸ…露光装置、 ＡＭ…アンプモジュール、 ＣＭ…制御モジュール、 ＩＭ…照明系モジュール、 ＭＭ…マスクモジュール、 ＰＤ…ペデスタル部（設置部）、 ＰＭ…投影系モジュール、 ＰＬ…投影光学系、 ＳＭ…支持モジュール、 ＷＭ…基板モジュール、 ２…メインコラム（支持フレーム）、 ２Ｂ…下側支持部（支持部材）、 ４６、４６Ｉ、４６Ｍ、４６Ｐ、４６Ｗ、４６Ｓ、４６Ｃ…電力受給部、 ４７、４７Ｉ、４７Ｍ、４７Ｐ、４７Ｗ、４７Ｓ、４７Ｃ、４９、４９Ｉ、４９Ｍ、４９Ｐ、４９Ｗ、４９Ｓ、４９Ｃ…信号送受信部、 ４８、４８Ｉ、４８Ｍ、４８Ｐ、４８Ｗ、４８Ｓ、４８Ｃ…電力供給部

Claims (10)

1. 電気性用力を用いて所定の処理を施すモジュールを有する露光装置であって、
   三つ以上設けられた前記モジュールのそれぞれの間で相互に前記電気性用力を非接触で伝送する伝送装置を備えることを特徴とする露光装置。
2. 請求項１記載の露光装置において、
   前記伝送装置は、前記電気性用力を電磁誘導により伝送することを特徴とする露光装置。
3. 請求項１または２記載の露光装置において、
   前記伝送装置は、前記モジュールが所定位置に設置されたときに、前記電気性用力を伝送する位置に配置されることを特徴とする露光装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の露光装置において、
   前記モジュールは、他のモジュールに対して第１電気性用力を出力するとともに、前記第１電気性用力とは異なる第２電気性用力が入力することを特徴とする露光装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の露光装置において、
   前記電気性用力は、電力と前記処理に関する信号との少なくとも一つを含むことを特徴とする露光装置。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の露光装置において、
   前記モジュールは、他のモジュールを支持する支持フレームを含むことを特徴とする露光装置。
7. 請求項６記載の露光装置において、
   支持部材を介して前記支持フレームに支持され、基板にパターンを投影する投影光学系を有し、
   前記伝送装置は、前記支持部材と前記支持フレームとの間で前記電気性用力を非接触で伝送することを特徴とする露光装置。
8. 電気性用力を用いて露光処理を行う露光装置と、該露光装置が設置される設置部とを有する露光システムであって、
   前記露光装置と前記設置部との間で前記電気性用力を非接触で伝送する伝送装置を備えることを特徴とする露光システム。
9. 請求項８記載の露光システムにおいて、
   前記設置部は、設置床に対して着脱自在であることを特徴とする露光システム。
10. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の露光装置、または、請求項８と請求項９に記載の露光システムのいずれかを用いるデバイス製造方法。
    

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