JP2009124000A - 投影露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の交換に伴う遮光体の取り外しと再設置の所要時間が短い遮光体装置を有する投影露光装置を提供する。
【解決手段】投影露光装置（１００）は、紫外線を含む光線をマスク（ＦＭ）に照射し、投影光学系（５０）を介してそのマスク（ＦＭ）を通過した光線をネガフォトレジストが塗布された基板（ＣＢ）に露光する。この投影露光装置は、基板を吸着する吸着チャック（６９）を備えた基板テーブル（６０）と、露光光を遮光する第１直径の開口を有する第１遮光体（３０Ａ）と、第１遮光体と重なり合い露光光を遮光する第２直径の開口を有する第２遮光体（３０Ｂ）と、吸着チャックの周囲に配置され第１遮光体を基板の上方で支える支持部（３１）と、第１遮光体及び第２遮光体を基板の上面に配置させる駆動部（３６）と、を備える
【選択図】図３

Description

本発明は、シリコンなどの基板の表面に所定のパターンを露光する際に、ネガ型フォトレジストが塗布された基板の縁部を遮光する遮光体を有する投影露光装置に関する。

シリコンウェーハなどの半導体用基板、液晶やＰＤＰ用のガラス基板又は電子回路用の各種基板（以下、基板という）等に所定のパターンを露光するために、所定の波長の紫外線を照射する露光装置がいろいろと提案されている。基板にフォトレジストを塗布した場合に、基板の縁部ではフォトレジストが不均一に塗布されることがある。このためフォトレジストが除去されずに残り、後の工程でフォトレジストがごみの要因になることがある。そのため事前に基板の縁部のフォトレジストを除去しておくことが必要である。

特にＭＥＭＳの製造などではウェーハの段差が数μｍを超え、数百μｍにもおよぶものがある。このようなＭＥＭＳ生産にはウェーハ段差が大きいためネガ型フォトレジストが広く使用されている。基板の縁部のネガ型フォトレジストを取り除くために基板の縁部に光が当たらないように遮光板を備える露光装置が提案されている。感光しなかったネガ型フォトレジストは現像およびエッチングにより取り除かれるようになっている。

特許文献１では、リング状の遮光体１３０を基板上に載せ、基板の縁部を一括して覆うような装置が提案されている。特許文献１に開示される遮光体１３０は、図１０（ａ）に示すように基板の縁部の全体を覆うような形状である。図７（ｂ）は図１０（ａ）のＡ断面図である。このため基板の交換は、基板テーブルが遮光体１３０の取り外し待機位置まで移動して遮光体１３０を取り外し、次に基板テーブルが基板の交換位置まで移動して、基板を交換し、再び基板テーブルが遮光体１３０の取り外し待機位置まで移動して遮光体１３０を基板上に設置する。従って、基板テーブルの移動距離が長くなるため基板交換に時間がかかる。また余分な基板テーブルの移動が多くなりごみを巻き上げる可能性も高くなってくる。さらに、基板サイズを変更する場合は、遮光体１３０のサイズも変更する必要があるため、交換作業に時間がかかってしまう。

また、特許文献２は図１０（ｃ）に示すように別の方法で遮光体１３０を挿入する装置を提案している。特許文献２では、欠けショットの露光時において欠けショット露光の欠け部分を遮光するようにフォトマスクＦＭ１０に対して遮光体１３０を挿入し、欠けのない有効ショットの場合には遮光体１３０を退避させている。フォトマスクＦＭ１０側で遮光体１３０を挿入するため、欠けショットの大きさに合わせて欠けショット時に遮光体１３０を挿入する距離を調節しなければならない。つまり、あらかじめ全ての欠けショットについての挿入距離と角度とを求めておく必要がある。また、特許文献２は矩形遮光体１３１も用意しているが、矩形遮光体１３１も遮光体１３０と同様にフォトマスクＦＭ１０より光源側に設置されているため、挿入距離と角度とを求めておく必要がある。
特表２００５−５０５１４７号 特開２００５−０４５１６０号

特許文献１のように基板の全面を覆うような遮光体は大型になるため、基板の交換作業に時間がかかり、また遮光体のサイズを変えるにはさらに時間がかかり、投影露光装置の処理能力を低下させていた。さらに、特許文献２においての遮光体は小さく取り扱いが簡単であるが、フォトマスクより光源側にあるために欠けショットごとに遮光体の挿入量と角度とをあらかじめ計算で求めて、基板上の縁部に遮光帯を形成するように調整する。このため、遮光体の制御部はフォトマスクに描かれるパターンに応じて複数の挿入距離と角度とをあらかじめ求める必要があり、処理が煩雑になる問題があった。

そこで本発明は、基板の交換に伴う遮光体の取り外しと再設置の所要時間が短く、また遮光体の挿入距離の計算処理を不要とする簡便な遮光体装置を有する投影露光装置を提供する。

第１の観点の投影露光装置は、紫外線を含む光線をマスクに照射し、投影光学系を介してそのマスクを通過した光線をネガ型フォトレジストが塗布された基板に露光する投影露光装置である。投影露光装置は、基板を吸着する吸着チャックを備えた基板テーブルと、露光光を遮光する第１直径の開口を有する第１遮光体と、第１遮光体と重なり合い露光光を遮光する第２直径の開口を有する第２遮光体と、吸着チャックの周囲に配置され、第１遮光体を基板の上方で支える支持部と、第１遮光体及び第２遮光体を基板の上面に配置させる駆動部と、を備える。
この構成により、第１遮光体及び第２遮光体で第１及び第２の大きさの基板の縁部に遮光帯を形成することができる。第１遮光体で遮光される領域は第２遮光体で遮光する必要がなく、第１及び第２の大きさの基板のそれぞれ専用の遮光体を作成する必要がなくなり、第２遮光体を小型化することができる。

第２の観点の投影露光装置の第２遮光体はその断面に段差が形成され、第１遮光体と第２遮光体とが重なり合った状態で基板側の面がほぼ同一面になる。
基板と第１遮光体及び第２遮光体との間に隙間が大きいときれいに遮光することができない。第１遮光体と第２遮光体とが重なり合った状態で基板側の面がほぼ同一面の構成になっているので、基板と第１遮光体及び第２遮光体との間に隙間を小さくすることができる。

第３の観点の投影露光装置の第１遮光体の断面は長方形又はＬ形であり、支持部は第１遮光体を所定の位置に配置するためのガイドを有している。
支持部にガイドが設けられているので、第１遮光体は正確な位置に配置される。

第４の観点の投影露光装置の第１遮光体配置部は第１遮光体の断面には段差が形成されており、この段差がガイドとなって支持部に配置される。
第１遮光体に段差が設けられている構成により、その段差で支持部との位置決めを行うことができる。

第５の観点の投影露光装置の駆動部は投影光学系又はマスクを支える部材に配置されている。
この構成により、投影光学系の下側で第１遮光体及び第２遮光体を基板の上に配置することができる。このため基板テーブルの動きを妨げることがない。

第６の観点の投影露光装置の駆動部は基板テーブルが載置される基台に配置されている。
基板の交換のため基台の交換位置に基板テーブルが移動した際に駆動部が基板の上に第１遮光体及び第２遮光体をすぐに配置することができる。

第７の観点の投影露光装置では第１遮光体及び第２遮光体は、耐熱コートを施したチタン合金、又は低熱膨張材で形成されている。
この構成により、何度もの露光により第１遮光体が熱を帯びてしまっても、第１遮光体に耐熱コートを施したチタン合金、又は低熱膨張材を使用することで遮光範囲を一定にすることができる。

第８の観点の投影露光装置では第１遮光体及び第２遮光体は、それらの外枠形状が矩形であり且つそれらの開口が円形である。
この構成により、外枠形状が大きくなり配線・配管を紫外線から守ることができる。また、ドーナツ状のリングに比べて、剛性が高く自重変形が少なく取扱いが容易になる。さらに、矩形形状が直交する二辺を有すれば、その二辺を基準に位置決め再現性が高くなる。

第９の観点の投影露光装置ではさらに、第１遮光体及び第２遮光体を吸着し、駆動部によって駆動される吸着部を備える。
この構成により、第１遮光体及び第２遮光体を着脱することができる。

複数のサイズの遮光体を反射型露光装置に備えることで、基板の交換に伴う遮光体の脱着の所要時間が短い遮光機構を実現できる。また、遮光体の脱着が簡便に、また短時間でできることで基板の交換作業が確実、また短時間で行うことができる効果がある。

＜反射型露光装置１００の概略構成＞
図１は、反射型露光装置１００の概略側面図である。
反射型露光装置１００は、大別して、紫外線を含む波長域の光束を照射する光源１１と、光源１１からの光束を集光する照明光学系１０と、フォトマスクＦＭを保持するマスクステージ４０と、反射式投影光学系５０と、基板ステージ７０とを備えている。

反射型露光装置１００は、マスクステージ４０上においてＸＹ平面に平行に支持されたフォトマスクＦＭを均一に照明するための照明光学系１０を備えている。照明光学系１０は、例えば、点光源に近い水銀ショートアークランプからなる光源１１を備えている。光源１１は、楕円ミラーの第１焦点位置に配置されているため、光源１１から射出された照明光束は、ダイクロイックミラー１２を介して、楕円ミラーの第２焦点位置に光源像を形成する。ダイクロイックミラー１２は、ｇ線、ｈ線、ｉ線、及びｊ線を含む波長域以外、つまり、３００ｎｍ以下の波長成分及び４６０ｎｍ以上の波長成分を反射しないで除去する。この光源１１は、下方から上方へ向けて光路が採られているが、上方から下方へ光路が採られていてもよい。

楕円ミラーの第２焦点位置には不図示のシャッタが配置されている。シャッタにより基板ＣＢに至る露光光をカットする。光源像からの発散光は、コリメートレンズ１４によって平行光束に変換されて、波長選択部１５に入射する。波長選択部１５は、光源１１とフォトマスクＦＭとの間の光路中に挿脱可能に構成されている。

波長選択部１５を通過した光束は、フライアイレンズ１７及びコンデンサレンズ１８を順に通過する。
図１に示すように、波長選択部１５を通過した光束は、フライアイレンズ１７に入射する。フライアイレンズ１７は、多数の正レンズエレメントをその中心軸線が光軸に沿って延びるように縦横に且つ緻密に配列されている。従って、フライアイレンズ１７に入射した光束は、多数のレンズエレメントにより波面分割され、その後側焦点面(即ち、射出面の近傍)にレンズエレメントの数と同数の光源からなる二次光源を形成する。即ち、フライアイレンズ１７の後側焦点面には、実質的な面光源が形成される。

フライアイレンズ１７の後側焦点面に形成された多数の二次光源からの光束は、コンデンサレンズ１８に入射する。コンデンサレンズ１８を介した光束は、パターンが形成されたフォトマスクＦＭを重畳的に照明する。露光光によって照明されフォトマスクＦＭを透過した光束は、オフナー型の反射型投影光学系５０に向かう。なお、照明光学系１０が備える光源１１としては、紫外線放射タイプのＬＥＤやＬＤであってもよい。

フォトマスクＦＭを透過した光束は、反射ミラーＭ１により鏡筒内に導かれ、凹面ミラーＭ２で反射される。凹面ミラーＭ２で反射された光束は、凸面ミラーＭ３により反射され、再び凹面ミラーＭ２に戻る。そして、凹面ミラーＭ２で反射された光束は、今度は反射ミラーＭ４に反射され、露光対象である基板ＣＢに照射される。

反射型露光装置１００は、露光精度を向上させるためすべての部材が防振マウント７１に載置されている。まず４本の防振マウント７１には、石定盤やアルミナセラミック又は金属で構成される基台７２が搭載される。基台７２の上には、基板テーブル６０が搭載される。さらに、基台７２の上には、基板テーブル６０の移動範囲を避けて鏡筒支持台７３が搭載される。鏡筒支持台７３には、反射式投影光学系５０が搭載される。また、鏡筒支持台７３には、マスクステージ支持台７５が搭載される。マスクステージ支持台７５上にはマスクステージ４０が搭載される。

反射式投影光学系５０とマスクステージ支持台７５とは、フランジで接合する。フランジで接合するマスクステージ支持台７５の部材はＺ方向の加重及びＸＹ方向の振動ができるだけ反射式投影光学系５０に伝わらない構造となっている。このため、マスクステージ４０の粗動ステージ４１又は微動ステージ４５が移動することによって生じる振動は、反射式投影光学系５０にほとんど伝達されることがない。また、反射式投影光学系５０と基板ステージ７０との間に鏡筒支持台７３が存在するため、基板テーブル６０の移動による振動も直接伝達されない。

＜基板ステージ７０の概略構成＞
図２は反射型露光装置１００の基板ステージ７０を拡大した概略斜視図である。基板ステージ７０は走査方向であるＹ軸方向に沿って移動させるための長いストロークを有するＹステージ６１と、Ｙステージ６１を走査直交方向であるＸ軸方向に沿って移動させるとＸステージ６５とを有している。そして位置座標は、基板テーブル６０上の移動鏡６７を用いたレーザー干渉計（不図示）によって計測し、位置制御する。Ｙステージ６１及びＸステージ６５はそれぞれ、その両側に配置したリニアモータ６２及びリニアモータ６６により高速に且つ高精度に駆動する。基板ステージ７０はＺ軸方向に移動可能に構成されている。Ｙステージ６１とＸステージ６５との上には基板テーブル６０が載置され、Ｘ軸方向およびＹ軸方向およびＺ軸方向に自由に動かすことができる。

基板テーブル６０には基板ＣＢを載置し基板ＣＢを吸着するための真空チャック６９を備えている。真空チャック６９は真空吸着により基板ＣＢを吸着保持することができる。真空チャック以外には静電チャックを使用することができる。また、基板テーブル６０はリング状の遮光体３０を設置するリング状の支持台３１を載置する。リング状の支持台３１は基板ＣＢおよび真空チャック６９を取り囲み、基板ＣＢに接触しない高さで設計されている。２個以上の遮光体３０は、基板ＣＢの中心と位置を合わせ、上部から降ろされることで、リング状の支持台３１に設置される。

リング状の支持台３１に設置したリング状の遮光体３０は互いがガイド３３（図４参照）により接合することで固定される。つまり、リング状の遮光体３０は基板テーブル６０が移動してもずれることがない。支持台３１は、完全につながったリング状でなく一部のみに支持台３１が配置されていてもよい。つまり、真空チャック６９を中心として、０度方向、１２０度方向及び２４０度方向に配置した扇形状の支持台３１であってもよい。

また、不図示の焦点検出装置により、基板ＣＢの合焦点位置を検出して基板テーブル６０はＺ軸方向にも移動する。このようにして、オフナー型の反射式投影光学系５０で反射された光束は、基板ＣＢに入射し基板ＣＢ上で結像する。すなわち、フォトマスクＦＭのパターン像が基板ＣＢ上で結像し、基板ＣＢ上に塗布されたフォトレジストによってこの像は基板ＣＢ上に転写される。

＜複数の遮光体の形状＞
本発明の２個以上の遮光体３０は、反射型露光装置１００内に設置することでサイズの異なる基板ＣＢに対して短時間で交換を行うことができる。また、設置した２個以上の遮光体３０は、ネガ型フォトレジストを塗布した基板の縁部の全てを未露光とすることができ、基板の縁部にフォトマスクＦＭのパターン像を形成しない遮光帯３４を形成することができる。

複数の遮光体３０は光源の光が照射されることで熱を持つ。熱の発生は遮光体３０の変形を起こすおそれがあるため、動作不良や、露光領域ＥＡを必要以上に遮光するおそれがある。このため複数の遮光体３０の材料には耐熱コートを施したチタン合金、又は低い熱膨張係数のＦｅ−３６Ｎｉからなるインバー合金や、Ｆｅ２９Ｎｉ−１７Ｃｏからなるコバール合金や、又はセラミックを用いる。

ネガ型フォトレジストに遮光帯３４を形成することはフォトレジストの残渣など、パーティクルの原因をなくすことができる。以下は遮光体３０の構造を示す。

＜＜実施形態１＞＞
図３（ａ）は基板テーブル６０上のリング状の支持台３１に載せる複数のリング状の遮光体３０を上部から見た図である。複数のリング状の遮光体３０は一番外側に第１直径の開口Ａを有する遮光体３０Ａ１があり、その内側に第２直径の開口Ｂを有する遮光体３０Ｂ１があり、その内側に第３直径の開口Ｃを有する遮光体３０Ｃ１がある。第１直径が一番大きく第３直径が一番小さくなっている。

遮光体３０Ａ１、遮光体３０Ｂ１及び遮光体３０Ｃ１の外枠形状は矩形形状であり、それぞれの開口は基板ＣＢに合わせて円形又は切り欠けを有する円形である。外枠形状を矩形形状とすることで、真空チャック６９周辺の配線配管を紫外線から守ることができる。また、外枠形状は矩形形状であると、ドーナツ状のリング形状に比べて剛性が高く自重変形が少なく、バーコード等の情報を書き込むスペースが増え段取りミスを防ぐことができる。なお、図３のように外枠形状の二辺が直交していればそれを基準として位置決めすることも可能となる。

図３（ｂ）は図３（ａ）のＤ−Ｄ断面を側面方向から見た基板テーブル６０近傍の概略図である。図３（ｂ）で示すようにリング状の遮光体の構造は遮光体３０Ａ１に一部重なるように断面がＬ型をした遮光体３０Ｂ１を重ね、その上に遮光体３０Ｃ１を重ねた構造とする。また各遮光体の底部は横一列に揃う形状とする。リング状の支持台３１には所定サイズの遮光体３０を載置されることになる。

複数の遮光体３０は遮光体保持部３５に付属する吸着部３２により吸着されている。吸着部３２は真空吸着又は磁力吸着により複数の遮光体３０をそれぞれ吸着している。

リング状の支持台３１に異なるサイズの遮光体３０を設置する方法は、図４にその具体例を示す。
図４（ａ）は基板サイズＣＢａを真空チャック６９で吸着し、遮光体３０Ａ１を選択した場合を示す。吸着部３２は吸着部３２Ｂのみを吸着することで、遮光体３０Ａ１のみが外れ、リング状の支持台３１に遮光体３０Ａ１を設置することができる。遮光体３０Ａ１はリング状の支持台３１に接続したガイド３３によりズレが発生しない。遮光体３０Ａ１は基板ＣＢａに所定の遮光帯３４を形成することができる。

図４（ｂ）は基板サイズＣＢｂを真空チャック６９で吸着し、遮光体３０Ｂ１を選択した場合を示す。吸着部３２は吸着部３２Ｃのみを吸着することで、遮光体３０Ａ１と遮光体３０Ｂ１とが外れ、リング状の支持台３１に遮光体３０Ａ１と遮光体３０Ｂ１とを設置することができる。遮光体３０Ａ１はリング状の支持台３１に接続したガイド３３によりズレが発生しなく、遮光体３０Ｂ１は遮光体３０Ａ１がガイドになることでズレが発生しない。また、遮光体３０Ｂ１も基板ＣＢｂに所定の遮光帯３４を形成することができる。

図４（ｃ）は基板サイズＣＢｃを真空チャック６９で吸着し、遮光体３０Ｃ１を選択した場合を示す。吸着部３２は全ての吸着を解除することで、遮光体３０Ａ１と遮光体３０Ｂ１と遮光体３０Ｃ１とが外れ、リング状の支持台３１に遮光体３０Ａ１と遮光体３０Ｂ１と遮光体３０Ｃ１とを設置することができる。遮光体３０Ａ１はリング状の支持台３１に接続したガイド３３によりズレが発生しなく、遮光体３０Ｂ１は遮光体３０Ａ１がガイドになり、遮光体３０Ｃ１は遮光体３０Ｂ１がガイドになることでズレが発生しない。遮光体３０Ｃ１も基板ＣＢｃに所定の遮光帯３４を形成することができる。

実施形態１の遮光体３０Ａ１の断面は図４で示すように長方形であるが、遮光体３０Ｂ１の断面はＬ型の形状をして段差が形成されており、遮光体３０Ｂ１が遮光体３０Ａ１の内周に入る。同様に遮光体３０Ｃ１の断面もＬ型の形状をしており、遮光体３０Ｃ１が遮光体３０Ｂ１の内周に入る。

＜＜実施形態２＞＞
実施形態１ではリング状の支持台３１にガイド３３を設置したが、本実施形態ではガイド３３を不要とする遮光体３０の形状を示す。

図５（ａ）は基板テーブル６０上のリング状の支持台３１に載せる複数の遮光体３０を上部から見た図である。実施形態１と同様に複数のリング状の遮光体３０は一番外側に第１直径の開口Ａを有する遮光体３０Ａ２があり、その内側に第２直径の開口Ｂを有する遮光体３０Ｂ２があり、その内側に第３直径の開口Ｃを有する遮光体３０Ｃ２がある。

遮光体３０Ａ２、遮光体３０Ｂ２及び遮光体３０Ｃ２の外枠形状は矩形形状であり、それぞれの開口は基板ＣＢに合わせて円形又は切り欠けを有する円形である。実施形態１と同様に、外枠形状を矩形形状とすることで、ドーナツ状のリング形状に比べて剛性が高く自重変形が少なくなる等の効果がある。

図５（ｂ）は図５（ａ）のＤ−Ｄ断面を側面方向から見た基板テーブル６０近傍の概略図である。実施形態２の遮光体３０Ａ２の断面は図５（ｂ）で示すようなＬ型の形状で、遮光体３０Ｂ２の断面は段差のあるＺ型の形状で、遮光体３０Ｃ２の断面はＬ型の形状をしており互いの遮光体３０が重なり合うように構成する。また各遮光体の底部は横一列に揃う形状とする。複数の遮光体３０は遮光体保持部３５に付属する吸着部３２により吸着されている。リング状の支持台３１には所定サイズの遮光体３０を載置されることになる。

実施形態１と同様に、リング状の支持台３１に異なるサイズの遮光体３０を設置する方法は、図６にその具体例を示される。

図６（ａ）は基板サイズＣＢａを真空チャック６９で吸着し、遮光体３０Ａ２をリング状の支持台３１に設置する場合を示す。吸着部３２は吸着部３２Ｂのみを吸着することで、遮光体３０Ａ２のみが外れ、リング状の支持台３１に遮光体３０を設置することができる。遮光体３０Ａ２はリング状の支持台３１に接続したガイド３３に内接するように嵌まり、基板テーブル６０が動いてもズレが発生しない構造となっている。そして、遮光体３０Ａ２は基板ＣＢａに所定の遮光帯３４を形成することができる。

図６（ｂ）は基板サイズＣＢｂを真空チャック６９で吸着し、遮光体３０Ｂ２をリング状の支持台３１に設置する場合を示す。吸着部３２は吸着部３２Ｃのみを吸着することで、遮光体３０Ａ２と遮光体３０Ｂ２とが外れ、リング状の支持台３１に遮光体３０を設置することができる。遮光体３０Ａ２と遮光体３０Ｂ２とは各遮光体の段差がガイドとなり嵌まり、遮光体３０Ａ２と遮光体３０Ｂ２とが１つの遮光体となるように支持台３１に固定される。このため、基板テーブル６０が動いてもズレが発生しない構造となる。つまり、遮光体３０Ｂ２は基板ＣＢｂに所定の遮光帯３４を形成することができる。

図６（ｃ）は基板サイズＣＢｃを真空チャック６９で吸着し、遮光体３０Ｃ２をリング状の支持台３１に設置する場合を示す。吸着部３２は全ての吸着を解除することで、遮光体３０Ａ２と遮光体３０Ｂ２と遮光体３０Ｃ２とが外れ、リング状の支持台３１に遮光体３０を設置することができる。遮光体３０Ａ２と遮光体３０Ｂ２と遮光体３０Ｃ２とは各遮光体の段差がガイドとなり嵌まりこむ。そして、遮光体３０Ａ２と遮光体３０Ｂ２と遮光体３０Ｃ２とが１つの遮光体となるように支持台３１に固定される。このため、基板テーブル６０が動いてもズレが発生しない構造となる。つまり、遮光体３０Ｃ２は基板ＣＢｃに所定の遮光帯３４を形成することができる。

実施形態１と実施形態２とにおいて基板ＣＢの交換時は、吸着部３２Ａを吸着することで遮光体３０Ａ２と遮光体３０Ｂ２と遮光体３０Ｃ２とを持ち上げ、次に基板テーブル６０を基板交換位置まで移動させ、所定の基板ＣＢに交換することができる。

図７は露光処理と基板交換とのフローチャートを示す。ただし、遮光体の脱着位置Ｅに関しては後述する。
ステップＳ１１では、基板テーブル６０を基板ＣＢの交換位置まで移動させ、不図示のローダーが基板ＣＢを基板テーブル６０の中心に置く。そして基板下の真空チャック６９は基板ＣＢを真空吸着する。

ステップＳ１２では、基板テーブル６０を遮光体の脱着位置Ｅまで移動し、所定の遮光体３０を支持台３１に載置する。

ステップＳ１３では、Ｙステージ６１とＸステージ６５とによって基板テーブル６０が所定の露光位置に移動する。基板テーブル６０の精密な位置はレーザー干渉計を用いて制御する。

ステップＳ１４では、基板ＣＢ上に塗布されたフォトレジストにフォトマスクＦＭのパターン像を露光する。露光処理における基板テーブル６０の位置制御もレーザー干渉計を用いることで精密に位置を制御する。なおＹ方向にレーザー光を２箇所照射することにより基板テーブル６０のＺ軸を中心とした回転方向も位置制御する。

ステップＳ１５では、基板ＣＢ上の全てに露光処理したかを判断し、未処理であればステップＳ１３に戻り、処理済みであれば露光処理を終了しステップＳ１６に移る。

ステップＳ１６では、基板テーブル６０を遮光体の脱着位置Ｅまで移動し、遮光体３０を支持台３１から除去する

ステップＳ１７では、次の基板ＣＢを処理するか否かを判断する。処理する場合はステップＳ１１に戻り、処理しない場合は終了する。

以上のように、例えば、基板サイズが作業工程の途中で変化しても、作業工程を中断することなく支持台３１に載せる遮光体３０を変えるだけで、短時間で簡便に処理することができる。

実施形態１と実施形態２とにおいての遮光体３０の脱着は、遮光体の脱着位置Ｅにおいて行う。遮光体の脱着位置Ｅは基板テーブル６０の導線上に配置することで、効率よく遮光体３０の脱着を行うことができる。以下は遮光体３０の脱着位置Ｅと収納位置とを示す。

＜遮光体３０の脱着位置＞
本実施形態における複数の遮光体３０の脱着位置Ｅはマスクステージ支持台７５の近傍に設定する場合を示す。図８（ａ）は基板ステージ７０の上部近傍の断面をＸ方向より見た概略図である。また、図８（ｂ）は図８（ａ）を図面の左側より見た概略図である。

たとえば、複数の遮光体３０の脱着はリング状の遮光体３０の中心とリング状の支持体３１の中心とを図８のＸ軸とＹ軸との脱着位置Ｅで揃える事でずれることなく遮光体３０を脱着することができる。本実施形態ではマスクステージ支持台７５に固定した上下駆動部３６を用いて遮光体保持部３５を上下移動させることでリング状の遮光体３０を交換する。ただし、図８では実施形態１の遮光体３０を用いているが、実施形態２の遮光体３０を用いても良い。また、複数の遮光体３０の収納位置は基板テーブル６０が干渉せず、露光を妨げない位置や形状とする。

遮光体３０の脱着位置Ｅで遮光体３０を設置した基板テーブル６０は次の露光作業の中心位置Ｆに接しているため、移動距離が少なく作業効率が上がる。つまり、脱着位置Ｅを反射型投影光学系５０の露光領域に近傍にしている。

本実施形態ではマスクステージ支持台７５に上下駆動部３６を設置したが、鏡筒支持台７３など上下駆動により悪影響のでない固定部であればよい。

本実施形態における複数の遮光体３０の脱着位置Ｅは基板ステージ７０の縁部に設定する場合を示す。図９（ａ）は基板ステージ７０の上部近傍の断面をＸ方向より見た概略図である。また、図９（ｂ）は図９（ａ）の脱着位置Ｅを上部より見た概略図である。

本実施形態の脱着位置Ｅは、Ｘ軸とＹ軸との脱着位置Ｅに基板テーブル６０を移動し、リング状の支持体３１の中心とリング状の遮光体３０の中心とが揃うように位置合わせをする。本実施形態では基板ステージ７０の基台７２に設置した上下駆動部３６を用いて遮光体保持部３５を上下移動させることでリング状の遮光体３０を脱着する。ただし、図９では実施形態２の遮光体３０を用いているが、実施形態１の遮光体３０を用いても良い。また、複数の遮光体３０の収納位置は基板テーブル６０が干渉せず、基板交換においても干渉しない位置とする。

脱着位置Ｅを基板ステージ７０に設定することで、反射型露光装置１００の設計に自由度が増す利点がある。また基板ＣＢの交換位置の近傍で遮光体３０を交換できれば、基板テーブル６０を移動させることなく、基板ＣＢと遮光体３０との交換を行うことができる。
また、遮光体保持部３５の上下駆動部３６はシリンダー装置、ガイド付き駆動モータなどの上下移動を正確に制御できる装置を用いる。

以上のように複数サイズの遮光体３０を脱着することができることで、複数のサイズの基板ＣＢに適応した遮光帯３４を形成することができ、汎用性のある、また作業効率の良い反射型露光装置１００を提供することができる。また、本実施形態では遮光体３０の開口が円形である場合について説明したが、基板ＣＢにはオリエンテーションフラット又はノッチと呼ばれる切欠部を有しているので、この切欠部に合わせた開口部であってもよい。

反射型露光装置１００の概略側面図である。 反射型露光装置１００の基板ステージ７０を拡大した概略斜視図である。 （ａ）は、複数のリング状でＬ型の遮光体３０を上部から見た図である （ｂ）は、（ａ）のＤ−Ｄ断面を側面より見た概略図である。 （ａ）は、Ｌ型の遮光体３０Ａ１を支持台３１に載置した図である。 （ｂ）は、Ｌ型の遮光体３０Ｂ１を支持台３１に載置した図である。 （ｃ）は、Ｌ型の遮光体３０Ｃ１を支持台３１に載置した図である。 （ａ）は、複数のリング状でＺ型の遮光体３０を上部から見た図である。 （ｂ）は、（ａ）のＤ−Ｄ断面を側面より見た概略図である。 （ａ）は、Ｚ型の遮光体３０Ａ２を支持台３１に載置した図である。 （ｂ）は、Ｚ型の遮光体３０Ｂ２を支持台３１に載置した図である。 （ｃ）は、Ｚ型の遮光体３０Ｃ２を支持台３１に載置した図である。 露光処理と基板交換とのフローチャートである。 （ａ）は、基板ステージ７０の脱着位置ＥをＸ方向より見た概略図である。 （ｂ）は、（ａ）を図面の左側より見た概略図である。 （ａ）は、基板ステージ７０の縁部にある脱着位置ＥをＸ方向より見た概略図である。 （ｂ）は、（ａ）の脱着位置Ｅを上側より見た概略図である。 （ａ）は、従来の基板の全面を覆う遮光体を示す図である。 （ｂ）は、（ａ）のＡ断面図である。 （ｃ）は、従来の可動する遮光体の配置を示す図である。

符号の説明

１０ … 照明光学系
１１ … 光源
１２ … ダイクロイックミラー
１４ … コリメートレンズ
１５ … 波長選択部
１７ … フライアイレンズ
１８ … コンデンサレンズ
３０（３０Ａ１，３０Ａ２，３０Ｂ１，３０Ｂ２，３０Ｃ１，３０Ｃ２） … 遮光体
３１ … 支持台
３２ … 吸着部
３３ … ガイド
３４ … 遮光帯
３５ … 遮光体保持部
３６ … 上下駆動部
４０ … マスクステージ
５０ … 反射式投影光学系
６０ … 基板テーブル（６１…Ｙステージ，６５…Ｘステージ）
６２，６６ … リニアモータ
６７ … 移動鏡（基板テーブル用）
６９ … 真空チャック
７０ … 基板ステージ
７１ … 防振マウント
７２ … 基台
７３ … 鏡筒支持台
７５ … マスクステージ支持台
１００ … 反射型露光装置
ＦＭ … フォトマスク
Ｍ１，Ｍ４ … 反射ミラー
Ｍ２ … 凹面ミラー
Ｍ３ … 凸面ミラー
ＣＢ … 基板

Claims (9)

1. 紫外線を含む光線をマスクに照射し、投影光学系を介してそのマスクを通過した光線をネガ型フォトレジストが塗布された基板に露光する投影露光装置において、
   前記基板を吸着する吸着チャックを備えた基板テーブルと、
   前記露光光を遮光する第１直径の開口を有する第１遮光体と、
   前記第１遮光体と重なり合い、前記露光光を遮光する第２直径の開口を有する第２遮光体と、
   前記吸着チャックの周囲に配置され、前記第１遮光体を前記基板の上方で支える支持部と、
   前記第１遮光体及び第２遮光体を前記基板の上面に配置させる駆動部と、
   を備えることを特徴とする投影露光装置。
2. 前記第２遮光体はその断面に段差が形成され、前記第１遮光体と前記第２遮光体とが重なり合った状態で前記基板側の面がほぼ同一面になることを特徴とする請求項１に記載の投影露光装置。
3. 前記第１遮光体の断面は長方形又はＬ形であり、前記支持部は前記第１遮光体を所定の位置に配置するためのガイドを有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の投影露光装置。
4. 前記第１遮光体の断面には段差が形成されており、この段差がガイドとなって前記支持部に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の投影露光装置。
5. 前記駆動部は前記投影光学系又は前記マスクを支える部材に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の投影露光装置。
6. 前記駆動部は前記基板テーブルが載置される基台に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の投影露光装置。
7. 前記第１遮光体及び第２遮光体は、耐熱コートを施したチタン合金、又は低熱膨張材で形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の投影露光装置。
8. 前記第１遮光体及び第２遮光体は、それらの外枠形状が矩形であり且つそれらの開口が円形であることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の投影露光装置。
9. さらに、前記第１遮光体及び第２遮光体を吸着し、前記駆動部によって駆動される吸着部を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の投影露光装置。