JP2010087256A - 差動排気装置、光源装置、露光装置及びデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】真空度を好適に維持できる差動排気装置、光源装置、露光装置及びデバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】露光装置は、内部が第１の真空度に設定される第１チャンバ１３を備え、該第１チャンバ１３内には光源装置から露光光が入射される。光源装置は、内部が第１チャンバ１３内の真空度とは異なる第２の真空度に設定される第２チャンバ３０を備え、該第２チャンバ３０内には、露光光ＥＬを出力する光源部が設けられている。こうした両チャンバ１３，３０間に配置される差動排気装置１４は、露光光ＥＬの光軸方向に沿って互いに近接して配置される第１絞り部材４２と第２絞り部材４３とを有する絞り部４４を備えている。この絞り部４４は、第１絞り部材４２に形成される第１開口４５と第２絞り部材４３に形成される第２開口４７とが対をなすように構成される開口部４８を有している。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば露光光の光路内やチャンバ内を減圧する差動排気装置、該差動排気装置を備える光源装置、該差動排気装置を備える露光装置、及び該露光装置を用いたデバイスの製造方法に関するものである。

一般に、ＥＵＶ（Extreme Ultraviolet ）光やＥＢ（Electron Beam ）を露光光として用いる露光装置は、内部が真空雰囲気に設定される第１チャンバを備えている。この第１チャンバ内には、例えば、光源装置から射出された露光光ＥＬを反射型のレチクル側に導く照明光学系、レチクルを保持するレチクルステージ、レチクルで反射した露光光をウエハ側に導く投影光学系、及びウエハを支持するウエハステージが設けられている（例えば、特許文献１参照）。

また、ＥＵＶ光を露光装置の第１チャンバ内に露光光として射出する光源装置は、内部が第１チャンバ内に比して真空度の低い第２チャンバを備え、該第２チャンバ内には、ターゲットをプラズマ化し、生成されたプラズマからＥＵＶ光を放射させる光源部が設けられている。
特開２００８−４１３９１号公報

ところで、上述の両チャンバ内は、互いに異なる真空度にそれぞれ調圧されている。このように両チャンバ内の真空度を互いに異ならせる理由は、ウエハにパターンの像を投影するために適切な真空度と、光源部で露光光（ＥＵＶ光）を放射させるために適切な真空度とが互いに異なるためである。そのため、第１チャンバ内において第２チャンバに近接した位置の真空度は、第１チャンバ内の他の位置に比して第２チャンバ内に影響を受けやすい分、低下してしまう。このように第１チャンバ内において真空度が低下する部分が存在すると、ウエハを照射する露光光の光量不足などが発生する可能性がある。したがって、第１チャンバ内のうち第２チャンバに近接した位置の真空度の低下を抑制する点で改善の余地があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、真空度を好適に維持できる差動排気装置、光源装置、露光装置及びデバイスの製造方法を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明は、実施形態に示す図１〜図６に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の差動排気装置は、光源部（３１）から射出される光束の光路に配置される差動排気装置（１４，１４Ａ）であって、前記光束の光軸方向に沿って互いに近接して配置される第１絞り部材（４２）と第２絞り部材（４３）とを有する絞り部（４４，４４Ａ）を備え、該絞り部（４４，４４Ａ）は、前記第１絞り部材（４２）に形成される第１開口（４５）と前記第２絞り部材（４３）に形成される第２開口（４７）とが対をなすように構成される開口部（４８，４８Ａ）を有することを要旨とする。

上記構成によれば、光源部から射出される光束の光軸方向における一箇所には、開口部が設けられている。この開口部は、一対の第１開口及び第２開口から構成されたものである。こうした両開口は、上記光軸方向において差動排気装置を挟んだ両空間のうち何れか一方の空間側から他方の空間側に流動しようとする気体の流路抵抗となる。そのため、上記光軸方向において差動排気装置を挟んだ両空間の真空度は、他方の空間の真空度の影響を受けることが抑制され、好適に維持できる。

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

本発明によれば、真空度を好適に維持できる。

（第１の実施形態）
以下に、本発明を具体化した第１の実施形態について図１〜図３に基づき説明する。
図１に示すように、本実施形態の露光装置１１は、光源装置１２から射出される、波長が１００ｎｍ程度以下の軟Ｘ線領域である極端紫外光、即ちＥＵＶ（Extreme Ultraviolet ）光を露光光ＥＬとして用いるＥＵＶ露光装置である。こうした露光装置１１は、内部に所定のパターンが形成された反射型のレチクルＲ及び表面にレジストなどの感光性材料が塗布されたウエハＷが設置される第１チャンバ１３（図１では二点鎖線で示す。）を備えている。この第１チャンバ１３内は、真空雰囲気に設定されており、その真空度（以下、「第１真空度」という。）は、第１チャンバ１３内でＥＵＶ光を用いて露光処理を行うために適切な高真空となっている。また、第１チャンバ１３には、差動排気装置１４を介して光源装置１２が接続されている。

そして、第１チャンバ１３内には、光源装置１２からの露光光ＥＬが差動排気装置１４を介して入射するようになっている。このように第１チャンバ１３内に入射した露光光ＥＬは、該第１チャンバ１３内に配置される照明光学系１５を介してレチクルステージ１６にて保持されるレチクルＲを照明し、レチクルＲで反射した露光光ＥＬは、第１チャンバ１３内に配置される投影光学系１７を介してウエハステージ１８に保持されるウエハＷを照射するようになっている。

照明光学系１５は、第１チャンバ１３の内部と同様に、内部が真空雰囲気に設定される筐体１９を備えている。この筐体１９内には、光源装置１２から筐体１９内に入射された露光光ＥＬを反射可能な複数枚の図示しない反射ミラーが設けられており、各反射ミラーによって順に反射された露光光ＥＬは、後述する鏡筒２３内に設置された折り返し用の反射ミラー２０に入射し、該反射ミラー２０で反射した露光光ＥＬがレチクルステージ１６に保持されるレチクルＲに導かれる。なお、照明光学系１５を構成する各反射ミラー（折り返し用の反射ミラー２０も含む。）の反射面には、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）を交互に積層した多層膜である反射層がそれぞれ形成されている。

レチクルステージ１６は、投影光学系１７の物体面側に配置されており、レチクルＲを静電吸着する吸着面２１ａを有する静電チャック２１と、レチクルＲをＹ軸方向（図１における左右方向）に所定ストロークで移動させる図示しないレチクルステージ駆動部と、静電チャック２１を支持する支持ステージ２２とを備えている。レチクルステージ駆動部は、レチクルＲをＸ軸方向（図１において紙面と直交する方向）及びθｚ方向（Ｚ軸周りの回転方向）にも移動可能に構成されている。なお、レチクルＲのパターン面Ｒａに露光光ＥＬが照明される場合、該パターン面Ｒａの一部には、Ｘ軸方向に延びる照明領域が形成される。

投影光学系１７は、露光光ＥＬでレチクルＲのパターン面Ｒａを照明することにより形成されたパターンの像を所定の縮小倍率（例えば１／４倍）に縮小させる光学系であって、第１チャンバ１３の内部と同様に、内部が真空雰囲気に設定される鏡筒２３を備えている。この鏡筒２３内には、複数枚（一例としては６枚であって、図１では１枚のみ図示）の反射型のミラー２４が収容されている。そして、物体面側であるレチクルＲ側から導かれた露光光ＥＬは、各ミラー２４に順に反射され、ウエハステージ１８に保持されるウエハＷに導かれる。なお、各ミラー２４の反射面には、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）を交互に積層した多層膜である反射層がそれぞれ形成されている。

ウエハステージ１８は、ウエハＷを静電吸着する吸着面２５ａを有する静電チャック２５と、ウエハＷをＹ軸方向に所定ストロークで移動させる図示しないウエハステージ駆動部とを備えている。このウエハステージ駆動部は、ウエハＷをＸ軸方向及びＺ軸方向（図１における上下方向）にも移動可能に構成されている。また、ウエハステージ１８には、静電チャック２５を保持する図示しないウエハホルダと、該ウエハホルダのＺ軸方向における位置及びＸ軸周り、Ｙ軸周りの傾斜角を調整する図示しないＺレベリング機構とが組み込まれている。

なお、本実施形態の露光装置１１にてウエハＷにパターンの像を投影する場合、レチクルＲは、上記レチクルステージ駆動部の駆動によって、Ｙ軸方向に所定ストローク毎に移動する。すると、レチクルＲにおける照明領域は、該レチクルＲのパターン面Ｒａの−Ｙ方向側から＋Ｙ方向側（図１では左側から右側）に沿って移動する。すなわち、レチクルＲのパターンが−Ｙ方向側から＋Ｙ方向側に順にスキャンされる。また、ウエハＷは、上記ウエハステージ駆動部の駆動によって、レチクルＲのＹ軸方向への移動に対して投影光学系１７の縮小倍率に応じた速度比で＋Ｙ方向に同期して移動する。その結果、ウエハＷの一つのショット領域には、レチクルＲ及びウエハＷの同期移動に伴って、レチクルＲ上のパターンが所定の縮小倍率だけ縮小された状態で形成される。そして、一つのショット領域へのパターンの形成が終了した場合、ウエハＷの他のショット領域に対するパターンの形成処理が連続して行われる。

次に、光源装置１２について図２に基づき説明する。
本実施形態の光源装置１２は、波長が「５〜５０ｎｍ（例えば１３．５ｎｍ）」となるＥＵＶ光を露光光ＥＬとして射出するレーザ励起型プラズマ光源装置である。具体的には、図２に示すように、光源装置１２は、内部が第１チャンバ１３内の第１真空度に比して低真空度に設定された第２チャンバ３０（図１及び図２では二点鎖線で示す。）を備えている。なお、第２チャンバ３０内の真空度（以下、「第２真空度」という。）は、レーザ励起型プラズマ光源にてＥＵＶ光を発光させるための適切な真空度に設定されている。

こうした第２チャンバ３０内には、露光光ＥＬを出力する光源部３１が設けられている。この光源部３１は、プラズマＰＬを発生させるプラズマ発生部３２と、プラズマＰＬから放射される露光光ＥＬを集光させるための筒状の集光ミラー３３とを備えている。プラズマ発生部３２は、ＥＵＶ光発生物質（ターゲット）として高密度のキセノンガス（Ｘｅ）を高速で噴出するノズル３４と、例えば半導体レーザ励起を利用したＹＡＧレーザやエキシマレーザなどの高出力レーザ３５とを備えている。そして、高出力レーザ３５から射出されたレーザ光ＬＲがノズル３４から高速で噴出される高密度のキセノンガスを照射することによりプラズマＰＬが発生し、該プラズマＰＬからは、ＥＵＶ光が露光光ＥＬとして放射される。こうした露光光ＥＬは、集光ミラー３３の入射側（図２では左側）の開口から集光ミラー３３内に入射するようになっている。

集光ミラー３３は、Ｙ軸方向における各位置の断面形状が円環状をなすように形成されており、集光ミラー３３の内周面には、露光光ＥＬを反射可能な反射層が形成されている。この集光ミラー３３の反射層は、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）を交互に積層した多層膜から構成されている。そして、集光ミラー３３で反射した露光光ＥＬは、照明光学系１５に入射する前に一旦集光した後、照明光学系１５を構成する各反射ミラーのうち最も光源装置１２側に位置する反射ミラーに入射するようになっている。なお、集光ミラー３３から射出された露光光ＥＬにおいて一旦集光する集光点のことを、「中間集光点ＩＦ」というものとする。

次に、差動排気装置１４について図３に基づき説明する。
図３に示すように、差動排気装置１４は、光源装置１２の第２チャンバ３０に支持され且つ内部を露光光ＥＬが通過する連結部４０を備え、該連結部４０は、Ｙ軸方向に伸縮自在な構成とされている。また、連結部４０の第１チャンバ１３側には、露光装置１１の制御装置６０からの制御指令に基づき開閉動作する弁機構４１が設けられている。この弁機構４１が開き状態である場合には両チャンバ１３，３０が連通状態になる一方、弁機構４１が閉じ状態である場合には両チャンバ１３，３０が非連通状態となる。また、弁機構４１の第１チャンバ１３側には、第１絞り部材４２及び第２絞り部材４３を有する絞り部４４が設けられている。なお、本実施形態では、絞り部４４は、その内部に露光光ＥＬの中間集光点ＩＦが位置するように配置されている。

第１絞り部材４２は、第２絞り部材４３の内周側において中間集光点ＩＦよりも僅かに−Ｙ方向側（図３では左側）に配置され、且つその−Ｙ方向側の端部が第２絞り部材４３に固定されている。また、第１絞り部材４２は、Ｘ−Ｚ平面状に沿った方向から切断した場合の断面形状が略円環状をなし、且つその断面形状が−Ｙ方向側から＋Ｙ方向側（図３では右側）に延びるに連れて次第に小さくなるように形成されている。すなわち、第１絞り部材４２は、集光ミラー３３から射出される露光光ＥＬの集光角と同等の角度を有するティーパ状に形成されている。また、第１絞り部材４２のうち最も中間集光点ＩＦに近接した位置（即ち、＋Ｙ方向側の端部）には、第１開口４５が形成されている。この第１開口４５は、露光光ＥＬの光束を包囲可能であって、且つ可能な限り口径が小さくなるように形成されている。そして、第１絞り部材４２の−Ｙ方向側の端部から第１絞り部材４２内に入射した露光光ＥＬは、第１絞り部材４２の第１開口４５から第１絞り部材４２外に射出される。

第２絞り部材４３は、その＋Ｙ方向側の端部が閉塞し、且つその−Ｙ方向側の端部が開口する有底略円筒形状をなすように形成されている。すなわち、第２絞り部材４３は、その形状が第１絞り部材４２の形状と異なるように形成されている。第２絞り部材４３は、その内周面４３ａが第１絞り部材４２の外周面４２ａと対向すると共に、その＋Ｙ方向側の端部が露光光ＥＬの中間集光点ＩＦよりも僅かに＋Ｙ方向側に位置するように配置されている。こうした第２絞り部材４３の−Ｙ方向側の端部には、内向きフランジ状をなす支持部４６が形成されており、第２絞り部材４３は、その支持部４６を介して第１絞り部材４２を支持している。また、第２絞り部材４３の＋Ｙ方向側の端部には、露光光ＥＬの光束を包囲可能な第２開口４７が第１開口４５と対をなすように形成されている。すなわち、本実施形態では、一対の第１開口４５及び第２開口４７により開口部４８が形成される。なお、第２開口４７は、可能な限り口径が小さくなるように形成されている。

また、第１絞り部材４２及び第２絞り部材４３との間に中間空間４９が形成されている。この中間空間４９内には、その内部の温度を検出するための第１温度センサ５０が設けられており、該第１温度センサ５０からは、中間空間４９内の温度に対応した電気信号が制御装置６０に出力される。そして、制御装置６０は、第１温度センサ５０からの電気信号に基づき、中間空間４９内の温度を検出するようになっている。また、第２絞り部材４３と照明光学系１５を構成する各ミラーのうち最も第２絞り部材４３に近接する反射ミラー５１との間には、第２絞り部材４３と反射ミラー５１との間の空間の温度を検出するための第２温度センサ５２が設けられており、該第２温度センサ５２からは、上記空間の温度に対応した電気信号が制御装置６０に出力される。そして、制御装置６０は、第２温度センサ５２からの電気信号に基づき、上記空間内の温度を検出するようになっている。

また、差動排気装置１４には、中間空間４９内を減圧させるべく駆動する駆動ポンプ５３（例えば、ターボ分子ポンプ）が設けられ、該駆動ポンプ５３は、制御装置６０からの制御指令に基づき駆動するようになっている。

また、差動排気装置１４には、第１絞り部材４２及び第２絞り部材４３を個別に冷却するための冷却機構５４が設けられている。この冷却機構５４には、第１絞り部材４２の外周面４２ａに沿って螺旋状をなすように設置される第１冷却用配管５５と、該第１冷却用配管５５内に冷却用流体（例えば冷却水）を供給するための第１供給用配管５６とが設けられている。また、冷却機構５４には、第２絞り部材４３の内周面４３ａに沿って螺旋状をなすように設置される第２冷却用配管５７と、該第２冷却用配管５７内に冷却用流体を供給するための第２供給用配管５８とが設けられている。そして、冷却機構５４は、制御装置６０からの制御指令に基づき第２絞り部材４３の外周側の温度が露光装置１１内の設定温度と同等となるように、各冷却用配管５５，５７内を流動させる冷却用流体の温度や流量などを調整するようになっている。

次に、制御装置６０について説明する。
本実施形態の制御装置６０の入力側インターフェースには、各温度センサ５０，５２などの各種センサ類が電気的に接続されている。また、制御装置６０の出力側インターフェースには、弁機構４１、駆動ポンプ５３及び冷却機構５４が電気的に接続されている。また、出力側インターフェースには、上記レチクルステージ駆動部及びウエハステージ駆動部などが電気的に接続されている。そして、制御装置６０は、各種センサなどからの入力信号に基づき各種駆動装置を制御するようになっている。

次に、本実施形態の露光装置１１の作用について、差動排気装置１４の作用を中心に説明する。
さて、弁機構４１が開き状態になると、差動排気装置１４のＹ軸方向における両側に位置する両チャンバ１３，３０が互いに連通状態になる。この際、第１チャンバ１３内の第１真空度は、第２チャンバ３０内の第２真空度に比して高真空であるため、第２チャンバ３０内に残留する気体が、差動排気装置１４内を介して第１チャンバ１３側に流出しようとする。しかし、第１チャンバ１３と第２チャンバ３０との間の気体流路上には、第１開口４５と第２開口４７とが互いに近接して配置される２重構造をなす開口部４８が配置されている。すなわち、上記気体流路のうち露光光ＥＬの中間集光点ＩＦ付近の一箇所には、両チャンバ１３，３０間で気体が流動しようとする際の流動抵抗となる部分（本実施形態では両開口４５，４７）が２重に形成されている。

そのため、第２チャンバ３０側から第１チャンバ１３側へ流動しようとする気体の大部分は、開口部４８によって第２チャンバ３０からの流出が妨げられる。その一方で、一部の気体は、第１開口４５を介して第２チャンバ３０から流出し、絞り部４４内に形成される中間空間４９内に貯留される。こうした気体の大部分は、駆動ポンプ５３の駆動によって外部に排気される。その結果、中間空間４９内は、第１真空度と第２真空度との間の真空度に調整される。

また、中間空間４９内の気体の一部は、第２開口４７を介して第１チャンバ１３内に流出しようとする。しかし、第２開口４７が流動抵抗として機能するため、中間空間４９から第１チャンバ１３側への気体の流出が抑制される。そのため、第１チャンバ１３のうち差動排気装置１４の近傍における真空度は、弁機構４１が開き状態であっても、ほとんど低下しない。したがって、第１チャンバ１３内における真空度の低下が抑制され、ウエハＷへのパターンの像の投影不良などが抑制される。

また、本実施形態において、絞り部４４内には、露光光ＥＬの中間集光点ＩＦが位置しており、当該絞り部４４を構成する各絞り部材４２，４３は、中間集光点ＩＦからの輻射熱などによってそれぞれ発熱する。しかしながら、各絞り部材４２，４３は、各冷却用配管５５，５７内を流動する冷却用流体によってそれぞれ冷却されている。しかも、こうした冷却用流体の温度は、各温度センサ５０，５２からの検出信号から検出される各温度に基づき、冷却用配管５５，５７毎に調整される。その結果、第２絞り部材４３の外周面の温度は、露光装置１１の設定温度と同等の温度に調整される。そのため、第１チャンバ１３内において第２絞り部材４３からの輻射熱によって、露光装置１１を構成する各部材（例えば反射ミラー５１）の温度が変化してしまうことが抑制される。したがって、露光装置１１を構成する各部材（例えば反射ミラー５１）の熱変形に起因したウエハＷへのパターンの像の投影不良が良好に抑制される。

したがって、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
（１）光源装置１２から射出される露光光ＥＬの光軸方向（Ｙ軸方向）における一箇所には、一対の第１開口４５及び第２開口４７を有する開口部４８が配置されている。こうした両開口４５，４７は、Ｙ軸方向において差動排気装置１４を挟んだ両チャンバ１３，３０のうち第２チャンバ３０側から第１チャンバ１３側に流動しようとする気体の流路抵抗となる。そのため、第１チャンバ１３内の第１真空度は、第２チャンバ３０内の第２真空度の影響を受けることが抑制される結果、好適に維持できる。

（２）各絞り部材４２，４３の間に形成される中間空間４９内に存在する気体は、駆動ポンプ５３によって外部に排気される。そのため、中間空間４９内の真空度を好適に維持できる結果、第１チャンバ１３内、特に差動排気装置１４に近接する位置における真空度の低下抑制に貢献できる。

（３）光源装置１２から射出される露光光ＥＬの光軸方向における一箇所に複数の開口４５，４７が配置される。そのため、上記一箇所に開口を一つだけ設ける場合に比して、気体の流動抵抗を多く配置できる分だけ第１チャンバ１３内の第１真空度の維持に貢献できる。

（４）中間空間４９の容積は、第２絞り部材４３がティーパ状に形成される場合に比して、各絞り部材４２，４３の形状が異なる分だけ大きい。そのため、中間空間４９内には、第２絞り部材４３がティーパ状に形成される場合に比して、より多くの気体を貯留可能となることから、第２チャンバ３０側から差動排気装置１４を介した第１チャンバ１３側への気体の流出を好適に抑制できる。

（５）絞り部４４は、その内部に露光光ＥＬの中間集光点ＩＦが位置するように配置される。そのため、一対の第１開口４５及び第２開口４７の口径を、絞り部４４を光軸方向において中間集光点ＩＦから離間した位置に配置する場合に比して小さくできる。したがって、両開口４５，４７を介した気体の第１チャンバ１３側への流出量を低減させることができる。

（６）連結部４０は、伸縮自在な構成であるため、差動排気装置１４と光源装置１２とを連結させる際には、連結部４０の伸縮度合を調整することにより、容易に連結させることができる。

（７）また、各絞り部材４２，４３は、それぞれ冷却されている。そのため、各絞り部材４２，４３が熱エネルギーを蓄熱することが抑制され、第２絞り部材４３から露光装置１１内の各種部材に向けて輻射熱が放射されることを抑制できる。したがって、反射ミラー５１などの第１チャンバ１３内の部材の熱変形に起因した露光不良を抑制できる。

（８）本実施形態では、中間空間４９内の温度だけではなく、第２絞り部材４３と反射ミラー５１との間の空間の温度も検出し、これら各温度に基づき各絞り部材４２，４３の冷却態様が絞り部材４２，４３毎に調整される。したがって、第２絞り部材４３と反射ミラー５１との間での熱エネルギーの移動を好適に抑制できる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図４に従って説明する。なお、第２の実施形態は、光源装置１２から射出される露光光ＥＬの集光角が第１の実施形態の場合に比して小さく、これに伴って差動排気装置の構成が第１の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第１の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第１の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。

図４に示すように、本実施形態の差動排気装置１４Ａは、Ｙ軸方向に沿って延びる略円筒形状の連結部材７０を備え、該連結部材７０内には、光源装置１２から射出される露光光ＥＬの中間集光点ＩＦが位置している。この連結部材７０には、該連結部材７０内を外部と連通させる連通孔７０Ａが設けられている。また、連結部材７０には、その連通孔７０Ａを介して連結部材７０内に存在する気体を外部に排気させるための駆動ポンプ５３Ａが接続されている。

さらに、連結部材７０内のうち中間集光点ＩＦよりも−Ｙ方向側（即ち、光源装置１２側）には、第１絞り部４４Ａが設けられると共に、連結部材７０内のうち中間集光点ＩＦよりも＋Ｙ方向側（即ち、露光装置１１側）には、第２絞り部７１が設けられている。

第１絞り部４４Ａは、第１絞り部材４２及び第２絞り部材４３を有しており、第１絞り部材４２は、第２絞り部材４３の−Ｙ方向側の端部に形成される支持部４６に固定されている。また、第１絞り部材４２の＋Ｙ方向側の端部には、第１開口４５が形成されると共に、第２絞り部材４３の＋Ｙ方向側の端部には、第１開口４５と対をなす第２開口４７が形成されている。そして、互いに近接するように配置された一対の第１開口４５及び第２開口４７により、第１開口部４８Ａが構成される。

第２絞り部７１は、Ｙ軸方向に沿って互いに近接して配置される第３絞り部材７２及び第４絞り部材７３を有している。第３絞り部材７２は、第４絞り部材７３内に配置され、第３絞り部材７２の＋Ｙ方向側の端部は、第４絞り部材７３に固定されている。また、第３絞り部材７２は、Ｘ−Ｚ平面状に沿った方向から切断した場合の断面形状が略円環状をなし、且つその断面形状が−Ｙ方向側から＋Ｙ方向側（図３では右側）に延びるに連れて次第に大きくなるように形成されている。すなわち、第３絞り部材７２は、集光ミラー３３から射出される露光光ＥＬの集光角と同等の角度を有するティーパ状に形成されている。また、第３絞り部材７２のうち最も中間集光点ＩＦに近接した位置（即ち、−Ｙ方向側の端部）には、第３開口７４が形成されている。この第３開口７４は、露光光ＥＬの光束を包囲可能であって、且つ可能な限り口径が小さくなるように形成されている。

なお、第２絞り部材４３の周壁には、第２開口４７とは異なり、且つ第２絞り部材４３内と外部とを連通させる連通孔４３Ａが設けられている。そのため、第２絞り部材４３内に存在する気体は、駆動ポンプ５３Ａの駆動によって、連通孔４３Ａ及び連結部材７０の連通孔７０Ａを介して外部に排気される。

第４絞り部材７３は、その−Ｙ方向側の端部が閉塞し、且つその＋Ｙ方向側の端部が開口する有底略円筒形状をなすように形成されている。すなわち、第４絞り部材７３は、その形状が第３絞り部材７２の形状と異なるように形成されている。第４絞り部材７３は、その内周面が第３絞り部材７２の外周面と対向すると共に、その−Ｙ方向側の端部が露光光ＥＬの中間集光点ＩＦよりも僅かに＋Ｙ方向側に位置するように配置されている。こうした第４絞り部材７３の＋Ｙ方向側の端部には、内向きフランジ状をなす支持部７７が形成されており、第４絞り部材７３は、その支持部７７を介して第３絞り部材７２を支持している。また、第４絞り部材７３の−Ｙ方向側の端部には、露光光ＥＬの光束を包囲可能な第４開口７５が第３開口７４と対をなすように形成されている。すなわち、本実施形態では、一対の第３開口７４及び第４開口７５により、第２開口部７６が形成される。なお、第４開口７５は、可能な限り口径が小さくなるように形成されている。

なお、第４絞り部材７３の周壁には、第４開口７５とは異なり、且つ第４絞り部材７３内と外部とを連通させる連通孔７３Ａが設けられている。そのため、第４絞り部材７３内に存在する気体は、駆動ポンプ５３Ａの駆動によって、連通孔７３Ａ及び連結部材７０の連通孔７０Ａを介して外部に排気される。

したがって、本実施形態では、上記第１の実施形態の効果（１）、（４）に加えて以下に示す効果を得ることができる。
（９）光源装置１２から射出される露光光ＥＬの光軸方向、即ちＹ軸方向において中間集光点ＩＦを挟む両位置には、第１開口部４８Ａ及び第２開口部７６がそれぞれ配置されている。そのため、第２チャンバ３０側から第１チャンバ１３側に流動しようとする気体の大部分は、中間集光点ＩＦよりも光源装置１２側に位置する一対の第１開口４５及び第２開口４７により、露光装置１１側への流出が抑制される。そして、第１開口４５及び第２開口４７を有する第１開口部４８Ａから露光装置１１側に流出した気体の大部分は、中間集光点ＩＦよりも露光装置１１側に位置する一対の第３開口７４及び第４開口７５により、露光装置１１側への流出が抑制される。すなわち、本実施形態では、光源装置１２側から露光装置１１側への露光光ＥＬの光路には、気体の流動を規制するための流動抵抗として機能する４つの開口４５，４７，７４，７５が配置されている。したがって、第１の実施形態の場合に比して、流動抵抗となる部分が増加する分だけ第１チャンバ１３内の第１真空度の低下を抑制できる。

なお、上記各実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・第１の実施形態において、温度センサを、中間空間４９内及び第２絞り部材４３と反射ミラー５１との間の空間のうち何れか一方に配置してもよい。この場合、１つの温度センサからの検出信号に基づき冷却機構５４が制御されることになる。

・第１の実施形態において、第２冷却用配管５７は、第２絞り部材４３の外周面に沿うように配置してもよい。
・第１の実施形態において、冷却機構５４から供給される冷却用流体が第１絞り部材４２の外周面４２ａに沿って流動した後、第２絞り部材４３の内周面４３ａ又は外周面に沿って流動するような一本の配管を設けてもよい。

・第１の実施形態において、冷却機構５４から供給される冷却用流体は、液体ではなくガス（例えばフロン）であってもよい。
・第１の実施形態において、連結部４０は、伸縮不能な構成であってもよい。この場合、露光装置１１と光源装置１２との間隔に応じて、適切な長さを有する連結部４０を取付けることができるようにすることが望ましい。

・各実施形態において、光源装置１２から射出される露光光ＥＬの集光角が上記各実施形態の場合に比して小さい場合には、露光光ＥＬの光軸方向において互いに異なる位置に３つ以上の任意数の絞り部を配置してもよい。

・第１の実施形態において、開口部４８を、露光光ＥＬの中間集光点ＩＦよりも光源装置１２側に配置してもよいし、中間集光点ＩＦよりも露光装置１１側に配置してもよい。
・第１の実施形態において、駆動ポンプ５３を設けなくてもよい。

・第２の実施形態において、第１絞り部材４２と第２絞り部材４３との間の空間及び第３絞り部材７２と第４絞り部材７３との間の空間を共に減圧させることが可能な駆動ポンプを設けてもよい。もちろん、上記各空間内を個別に減圧させるために、絞り部４４Ａ，７１毎に個別に駆動ポンプを設けてもよい。

・第２の実施形態において、各絞り部材４２，４３，７２，７３を冷却するための冷却機構を設けてもよい。
・各実施形態において、露光装置１１は、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクルまたはマスクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハなどへ回路パターンを転写する露光装置であってもよい。また、露光装置１１は、液晶表示素子（ＬＣＤ）などを含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッド等の製造に用いられて、デバイスパターンをセラミックウエハ等へ転写する露光装置、及びＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置などであってもよい。

・上記各実施形態において、照明光学系１５を、レチクルＲとウエハＷとが相対移動した状態でレチクルＲのパターンをウエハＷへ転写し、ウエハＷを順次ステップ移動させるスキャニング・ステッパに搭載してもよい。

・各実施形態において、ターゲットは、キセノンに限定されずに、例えば、気体状、固体状又は液体状の錫、或いは、その錫を含む化合物などを用いてもよい。
・各実施形態において、光源装置１２の高出力レーザ３５は、ＣＯ_２レーザであってもよい。

・各実施形態において、光源装置１２は、放電型プラズマ光源を有する装置であってもよい。
・実施形態において、露光装置１１は、ＥＢ（Electron Beam ）を露光光ＥＬとして用いる露光装置であってもよい。

・各実施形態において、光源装置１２は、例えばｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、Ｆ_２レーザ（１５７ｎｍ）、Ｋｒ_２レーザ（１４６ｎｍ）、Ａｒ_２レーザ（１２６ｎｍ）等を供給可能な光源であってもよい。また、光源装置１２は、ＤＦＢ半導体レーザまたはファイバレーザから発振される赤外域、または可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（またはエルビウムとイッテルビウムの双方）がドープされたファイバアンプで増幅し、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供給可能な光源であってもよい。

次に、本発明の実施形態の露光装置１１によるデバイスの製造方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図５は、マイクロデバイス（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を示す図である。

まず、ステップＳ１０１（設計ステップ）において、マイクロデバイスの機能・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Ｓ１０２（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（レチクルＲなど）を製作する。一方、ステップＳ１０３（基板製造ステップ）において、シリコン、ガラス、セラミックス等の材料を用いて基板（シリコン材料を用いた場合にはウエハＷとなる。）を製造する。

次に、ステップＳ１０４（基板処理ステップ）において、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４で用意したマスクと基板を使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によって基板上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップＳ１０５（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１０４で処理された基板を用いてデバイス組立を行う。このステップＳ１０５には、ダイシング工程、ボンティング工程、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。最後に、ステップＳ１０６（検査ステップ）において、ステップＳ１０５で作製されたマイクロデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。

図６は、半導体デバイスの場合におけるステップＳ１０４の詳細工程の一例を示す図である。
ステップＳ１１１（酸化ステップ）おいては、基板の表面を酸化させる。ステップＳ１１２（ＣＶＤステップ）においては、基板表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ１１３（電極形成ステップ）においては、基板上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ１１４（イオン打込みステップ）においては、基板にイオンを打ち込む。以上のステップＳ１１１〜ステップＳ１１４のそれぞれは、基板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。

基板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Ｓ１１５（レジスト形成ステップ）において、基板に感光性材料を塗布する。引き続き、ステップＳ１１６（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１１）によってマスクの回路パターンを基板に転写する。次に、ステップＳ１１７（現像ステップ）において、ステップＳ１１６にて露光された基板を現像して、基板の表面に回路パターンからなるマスク層を形成する。さらに続いて、ステップＳ１１８（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Ｓ１１９（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感光性材料を取り除く。すなわち、ステップＳ１１８及びステップＳ１１９において、マスク層を介して基板の表面を加工する。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、基板上に多重に回路パターンが形成される。

第１の実施形態における露光装置を示す概略構成図。 光源装置を示す概略構成図。 第１の実施形態における差動排気装置を示す概略側断面図。 第２の実施形態における差動排気装置を示す概略側断面図。 デバイスの製造例のフローチャート。 半導体デバイスの場合の基板処理に関する詳細なフローチャート。

符号の説明

１１…露光装置、１２…光源装置、１３…第１チャンバ、１４，１４Ａ…差動排気装置、１５…照明光学系、１７…投影光学系、２１ａ…第１面としての吸着面、２５ａ…第２面としての吸着面、３０…第２チャンバ、３１…光源部、３３…集光光学系としての集光ミラー、４０…連結部、４２…第１絞り部材、４３…第２絞り部材、４４…絞り部、４４Ａ…第１絞り部、４５…第１開口、４７…第２開口、４８…開口部、４８Ａ…第１開口部、４９…中間空間、５０…温度検出部としての第１温度センサ、５２…他の温度検出部としての第２温度センサ、５３，５３Ａ…真空排気部としての駆動ポンプ、５４…冷却機構、５５…第１冷却用配管、５７…他の冷却用配管としての第２冷却用配管、６０…温度検出部、他の温度検出部としての制御装置、７１…他の絞り部としての第２絞り部、７２…第３絞り部材、７３…第４絞り部材、７４…第３開口、７５…第４開口、７６…他の開口部としての第２開口部、ＩＦ…中間集光点、ＰＬ…プラズマ。

Claims (19)

1. 光源部から射出される光束の光路に配置される差動排気装置であって、
   前記光束の光軸方向に沿って互いに近接して配置される第１絞り部材と第２絞り部材とを有する絞り部を備え、
   該絞り部は、前記第１絞り部材に形成される第１開口と前記第２絞り部材に形成される第２開口とが対をなすように構成される開口部を有する差動排気装置。
2. 前記第１絞り部材と前記第２絞り部材との間の空間を減圧する真空排気部をさらに備えた請求項１に記載の差動排気装置。
3. 前記開口部は、前記第１開口と前記第２開口とが近接して配置される２重構造である請求項１又は請求項２に記載の差動排気装置。
4. 前記第１絞り部材と前記第２絞り部材とは互いに異なる形状である請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の差動排気装置。
5. 前記絞り部は、前記光源部の近傍に配置される集光光学系によって前記光束が集光される中間集光点又はその近傍に配置されている請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の差動排気装置。
6. 前記第１絞り部材は、前記光軸方向と略直交する方向からの断面形状が前記光軸方向において前記光源部側から前記中間集光点側に離間するに連れて次第に小さくなるように形成されている請求項５に記載の差動排気装置。
7. 前記光軸方向において前記絞り部とは異なる位置には、前記光軸方向に沿って互いに近接して配置される第３絞り部材と第４絞り部材とを有する前記絞り部とは異なる他の絞り部が設けられている請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の差動排気装置。
8. 前記他の絞り部は、前記第３絞り部材に形成される第３開口と前記第４絞り部材に形成される第４開口とが対をなすように構成される他の開口部を有する請求項７に記載の差動排気装置。
9. 内部が真空状態に調圧される第１チャンバと、内部が該第１チャンバ内の真空度より低い真空度に調圧され、且つ前記光源部が配置される第２チャンバとを連結する連結部を備えた請求項１〜請求項８の何れか一項に記載の差動排気装置。
10. 前記各絞り部材のうち少なくとも一つの絞り部材を冷却する冷却機構をさらに備えた請求項１〜請求項９のうち何れか一項に記載の差動排気装置。
11. 前記冷却機構は、前記第１絞り部材の外側面に沿うように形成され、且つ内部を冷却用流体が流動する冷却用配管を備えている請求項１０に記載の差動排気装置。
12. 前記冷却機構は、前記第２絞り部材の内側面及び外側面のうち少なくとも一方に沿うように形成され、且つ内部を冷却用流体が流動する他の冷却用配管を備えている請求項１０又は請求項１１に記載の差動排気装置。
13. 前記第１絞り部材と第２絞り部材との間の空間内の温度を検出する温度検出部をさらに備え、
    前記冷却機構は、前記温度検出部によって検出される温度に基づき駆動する請求項１０〜請求項１２のうち何れか一項に記載の差動排気装置。
14. 前記各絞り部材の前記開口よりも前記光軸方向において前記光源部から離間した位置に配置され、且つ該配置される位置の温度を検出する他の温度検出部をさらに備え、
    前記冷却機構は、前記各温度検出部によって検出される各温度に基づき駆動する請求項１３に記載の差動排気装置。
15. 前記光は、ＥＵＶ光である請求項１〜請求項１４のうち何れか一項に記載の差動排気装置。
16. 請求項１〜請求項１５の何れか一項に記載の差動排気装置と、
    ターゲットをプラズマ化し、生成されたプラズマから前記光束を放射する光源部と、
    を備えた光源装置。
17. 請求項１６に記載の光源装置と、
    該光源装置から出力される前記光束で第１面を照明可能な照明光学系と、
    所定のパターンの像を前記第１面とは異なる第２面上に投影可能な投影光学系と、を備えた露光装置。
18. 請求項１〜請求項１５の何れか一項に記載の差動排気装置と、
    前記光源から出力される前記光束で第１面を照明可能な照明光学系と、
    所定のパターンの像を前記第１面とは異なる第２面上に投影可能な投影光学系と、を備えた露光装置。
19. リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、
    前記リソグラフィ工程は、請求項１７又は請求項１８に記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイスの製造方法。

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