JP2011155230A - 基板処理装置及び基板処理装置の温調方法及びデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スループットを改善することのできる基板処理装置、及び基板処理装置の温調方法、及びこれら基板処理装置や温調方法を用いるデバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】大気圧下にあるウエハＷの雰囲気を減圧して減圧雰囲気に変更する第１チャンバ１６と、減圧雰囲気に維持され、第１チャンバ１６から搬送されたウエハＷに所定の処理を施す第２チャンバ１２とを備える。そして、第２チャンバ１２内の温度を、第１チャンバ１６内で大気圧から減圧雰囲気への変更に伴って変化するウエハＷの温度に対応する設定温度に調整する温調機構を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板の雰囲気を減圧雰囲気に変更し、その減圧雰囲気の中で露光等の処理を施す基板処理装置、及び該基板処理装置の温調方法、及びこれら基板処理装置やその温調方法を用いるデバイスの製造方法に関するものである。

半導体集積回路などのマイクロデバイスを製造するための露光装置の一例として、真空雰囲気下で、露光光で基板を露光する露光装置が知られている。
具体的には、この露光装置は、所定のパターンが形成されたレチクルなどのマスクを露光光で照明するための照明光学系と、露光光によるマスクの照明によって形成されたパターン像を感光性材料の塗布されたウエハ、ガラスプレートなどの基板に投影するための投影光学系と、照明光学系および投影光学系を収容するチャンバと、チャンバの側壁に設けられたロードロック室とを備えている。

このような露光装置を用いた基板の処理に際しては、大気圧下にある基板を減圧処理の行われるロードロック室に搬入し、該ロードロック室にて基板の雰囲気を減圧して真空雰囲気にする。次いで、この基板が真空雰囲気とされたロードロック室から、予め減圧雰囲気下に設定されたチャンバ内へと搬送される。そして、このチャンバ内で試料台に保持されて上記照明光学系や投影光学系を介した露光光で基板の露光が行われる。

ところで、ロードロック室内で基板の雰囲気を減圧する際には、この減圧に伴う断熱膨張によって基板の温度が低下する。この結果、温度の低下した基板と該基板が搬送されるチャンバとの間で温度差が発生する。そして、この基板とチャンバに配置された上記照明光学系及び上記投影光学系との間での熱交換が行われることによって、基板の熱膨張や露光装置の構成部材の熱収縮に伴う寸法誤差が基板に生じることともなっていた。このような基板の寸法誤差は、基板にパターン形成する際の位置誤差の原因ともなる。

そこで、こうした温度変化に起因する寸法誤差を抑制すべく、例えば特許文献１では、ウエハ等の試料（基板）やマスクを露光装置の外部から露光装置に至る搬送経路の全経路に亘って連続的に温調することにより上記温度差の解消を図っている。

特開２００６−１００７０６号公報

ところで、特許文献１に記載の装置によれば、基板やマスクの温度をチャンバの温度にまで調整することは可能であるものの、装置外（大気圧雰囲気）からチャンバに順次搬送される基板やマスクの温度をその都度調整する必要がある。このため、減圧に伴って低下した基板やマスクの温度をチャンバの温度まで調整するためには、その温度差に応じた時間を要することとなる。この結果、基板の温度をチャンバの温度と等しくするために必要な時間の分だけ露光装置としてのスループットが低下してしまうことともなっている。

なお、こうした課題は、上記露光装置に限らず、基板の雰囲気をロードロック室にて減圧雰囲気に変更した後、同じく減圧状態にあるチャンバにこの基板を搬送し、チャンバにて同基板に各種処理を施す基板処理装置においては概ね共通したものとなっている。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、スループットを改善することのできる基板処理装置、及び基板処理装置の温調方法、及びこれら基板処理装置や温調方法を用いる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４に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の基板処理装置は、大気圧下にある基板の雰囲気を減圧して減圧雰囲気に変更する第１チャンバ（１６）と、前記減圧雰囲気に維持され、前記第１チャンバ（１６）から搬送された前記基板（Ｗ）に所定の処理を施す第２チャンバ（１２）とを備える基板処理装置であって、前記第２チャンバ（１２）内の温度を、前記第１チャンバ（１６）内で大気圧から減圧雰囲気への変更に伴って変化する基板（Ｗ）の温度に対応する設定温度に調整する温調機構を備えることを要旨とする。

上記構成によれば、減圧雰囲気に維持された第２チャンバでは、第１チャンバで減圧されたことに起因する基板の断熱膨張に伴う基板の温度の低下に応じた設定温度となるように温度の調整が行われる。そのため、第１チャンバ内で大気圧から減圧雰囲気に変更されて第２チャンバに搬送される基板の温度と、この基板が搬送されて各種処理が施される第２チャンバ内の温度とを等しくすることができる。したがって、基板処理装置としてのスループットを改善することができる。

また、本発明の基板処理装置の温調方法は、大気圧下にある基板（Ｗ）の雰囲気を減圧して減圧雰囲気に変更する第１チャンバ（１６）と、前記減圧雰囲気に維持され、前記第１チャンバ（１６）から搬送された前記基板（Ｗ）に所定の処理を施す第２チャンバ（１２）とを備える基板処理装置にあってその温調を行う方法であって、前記第２チャンバ（１２）内の温度を、記第１チャンバ（１６）内で大気圧から減圧雰囲気への変更に伴って変化する基板（Ｗ）の温度に対応する設定温度に調整することを要旨とする。

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、スループットを改善することができる。

第１の実施形態における露光装置を示す概略構成図。 第２の実施形態における露光装置を示す概略構成図。 他の実施形態における露光装置を示す概略構成図。 他の実施形態における露光装置を示す概略構成図。 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。

（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に基づき説明する。
図１に示すように、本実施形態の基板処理装置を構成する露光装置１１は、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露光装置であって、内部が真空雰囲気となる第２チャンバ１２内に設置されている。この第２チャンバ１２には、連結部１３
を介して露光光源２０が接続されている。また、第２チャンバ１２には、該第２チャンバ１２内にウエハＷ（本実施形態ではシリコンウエハ）を搬送するための第２搬送口１４と、該第２搬送口１４を開閉するための第２開閉装置１５とが設けられている。また、第２チャンバ１２のＹ方向側（図１では右側）には、第２搬送口１４を介して内部が連通する第１チャンバ１６が設けられている。この第１チャンバ１６には、該第１チャンバ１６内に外部からウエハＷを搬送するための第１搬送口１７と、該第１搬送口１７を開閉するための第１開閉装置１８と、第１搬送口１７を介して第１チャンバ１６内に搬送されたウエハＷを載置する不図示の載置台とが設けられている。

また本実施の形態では、第２チャンバ１２が備える壁部の内壁面には、同第２チャンバ１２の温度を調整する温調機構の一部を構成する媒体流路ＦＰが設けられている。本実施の形態における媒体流路ＦＰには、例えば、第２チャンバの温度を下げるための媒体として冷媒（空気又は冷却水）が流れる。そこで、以下、媒体流路ＦＰを冷媒流路ＦＰとして説明する。この冷媒流路ＦＰには、冷媒を冷却するラジエータＧにより冷却された冷媒がポンプＰの駆動に基づいて循環する。また、温調機構は、第２チャンバ１２内の温度を管理する温度制御部１９を有しており、該温度制御部１９には第２チャンバ１２内に設けられた温度センサＴＨ１によって検出された第２チャンバ１２内の温度が取り込まれる。

そして、温度制御部１９によってラジエータＧ及びポンプＰの駆動が制御されることにより、冷媒流路ＦＰを流通する冷媒の流量及び温度が制御され、温度センサＴＨ１によって検出される第２チャンバ１２の温度が温度制御部１９にて予め設定された設定温度に調整される。

露光装置１１は、第２チャンバ１２の外に配置された露光光源２０から第２チャンバ１２内に供給された露光光ＥＬで所定のパターンが形成された反射型のレチクルＲを照明する照明光学系２１と、レチクルＲを保持するレチクルステージ２２と、投影光学系２３と、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を保持するウエハステージ２４とを備えている。

本実施形態の露光光源２０としては、レーザ励起プラズマ光源が用いられており、該光源は、波長が５〜２０ｎｍ（例えば１３．５ｎｍ）となるＥＵＶ光を露光光ＥＬとして出力する。

照明光学系２１は、露光光源２０側から順に配置された反射型のコリメート用ミラー２５、一対のフライアイミラー（不図示）、コンデンサミラー２６を備えている。これら各ミラー２５，２６、一対のフライアイミラーの反射面には、露光光ＥＬを反射する複数の反射層がそれぞれ形成されている。そして、コンデンサミラー２６に反射された露光光ＥＬは、コンデンサミラー２６のレチクルＲ側に配置された折り返し用の反射ミラー２７により、レチクルステージ２２に保持されるレチクルＲに導かれる。このとき、レチクルＲのパターン形成面の一部には、Ｘ軸方向に延びる略円弧状の照明領域が形成される。

また、こうした照明光学系２１にも、冷媒流路ＦＰの途中で分岐された分岐冷媒流路ＦＰ２によって冷媒が供給され、照明光学系２１を構成する各ミラー２５，２６，一対のフライアイミラーの温度が上記設定温度に調整されている。

レチクルステージ２２は、以下に説明する投影光学系２３の物体面側に配置され、レチクルＲを静電吸着する静電吸着保持装置２８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と共にＸ方向及びθｚ方向（Ｚ軸周りの回転方向）にも微少量移動させるための移動機構２９とを備えている。そして、レチクルＲにおいて上記パターンが形成されたパターン形成面（即ち、図１における下面）で反射された露
光光ＥＬは、投影光学系２３に導かれる。なお、本実施形態のレチクルＲは、シリコンウエハ、石英、低膨張ガラスなどの薄板、該薄板の裏面側に形成された導電層、該薄板の表面側に形成された反射層及び該反射層上に形成された吸収層を備え、該吸収層に上記パターンが形成されている。また、レチクルステージ２２には、その温度を維持する第１温度調整機構３０（例えばペルティエ素子）が設けられている。この第１温度調整機構３０も、上記温度制御部１９により制御されることにより、レチクルステージ２２の温度が上記設定温度に維持されている。

投影光学系２３は、内部が第２チャンバ１２の内部と同様に、内部が真空雰囲気に設定される鏡筒３１（図１では、一点鎖線で示す。）を備えている。この鏡筒３１内には、複数枚（本実施形態では６枚）の反射型のミラー３２，３３，３４，３５，３６，３７を備えている。そして、レチクルＲ側から導かれた露光光ＥＬは、第１ミラー３２、第２ミラー３３、第３ミラー３４、第４ミラー３５、第５ミラー３６、第６ミラー３７の順に反射され、ウエハステージ２４に保持されるウエハＷに導かれる。なお、各ミラー３２〜３７のうち第１ミラー３２、第２ミラー３３、第４ミラー３５及び第６ミラー３７は凹面鏡である一方、第３ミラー３４及び第５ミラー３６は凸面鏡である。また、こうした投影光学系２３は、鏡筒３１の温度を調整するための温調プレート３８を備えており、この温調プレート３８が上記温度制御部１９によって制御されることにより、鏡筒３１の内壁面及び外壁面の温度が上記設定温度に調整されている。また、投影光学系２３には、該投影光学系２３を構成する各ミラー３２，３３，３４，３５，３６，３７の温度を上記設定温度に調整するための図示しない温調装置が設けられている。

ウエハステージ２４は、略直方体状のステージ本体３９と、該ステージ本体３９上においてウエハＷを静電吸着可能であって且つ炭化珪素から構成される保持ホルダ４０と、該保持ホルダ４０を介してウエハＷの温度を維持する第２温度調整機構４１（例えばペルティエ素子）とを備えている。この第２温度調整機構４１も、上記温度制御部１９により制御されることにより、ウエハＷの温度が上記設定温度に維持されている。

また、ウエハステージ２４には、ステージ本体３９を介してウエハＷをＹ軸方向に所定ストロークで移動させると共に、Ｘ方向及びＺ方向に移動させるための移動機構４２が設けられている。また、ウエハステージ２４には、保持ホルダ４０をＺ方向の位置、Ｘ方向周りの傾斜角及びＹ方向周りの傾斜角を制御するＺレベリング機構（不図示）も組み込まれている。

そして、本実施形態の露光装置１１を用いてウエハＷにパターンの像を投影する場合、照明光学系２１からの露光光ＥＬでレチクルＲに照明領域を形成した状態で、移動機構２９の駆動によって、レチクルステージ２２と共にレチクルＲをＹ軸方向に所定ストローク毎に移動させる。また同時に、移動機構４２の駆動によって、ウエハステージ２４と共にウエハＷをレチクルＲのＹ軸方向に沿った移動に対して投影光学系２３の縮小倍率に応じた速度比でＹ軸方向に同期して移動させる。そして、ウエハＷの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が連続して行われる。

このように構成される露光装置では、第１搬送口１７を介してウエハＷが搬送されると、第１チャンバ（ロードロック室）１６内は、第１搬送口１７及び第２搬送口１４を閉じた状態にして図示しない真空ポンプの駆動によって減圧、即ち真空引きされる。このとき、この減圧に伴う断熱膨張によってウエハＷの温度が例えば２３℃から２０℃に低下し、その結果、このウエハＷと第２チャンバ１２及び第２チャンバ内に収容されている露光装置１１の複数の構成部品との間で温度差が生じる。

そこで、本実施の形態では、上記温度制御部１９にて設定される設定温度として、第１チャンバ１６内で大気圧から減圧雰囲気に変更された際のウエハＷの温度（２０℃）に設定する。なお、本実施の形態では、上記設定温度は、第２チャンバ１２に搬入されるウエハＷの各々、もしくは複数を単位とするウエハＷ群の各代表するウエハＷに設けられた温度センサＴＨ２によって検出されるウエハＷの温度変化に基づき設定されている。そして、この設定温度に応じて冷媒流路ＦＰを流通する冷媒の流量と温度とが管理されることにより、第１チャンバ１６内で真空引きされたウエハＷの温度と該真空引きされたウエハＷが搬入される第２チャンバ１２内の温度とが同じ温度とされ、それらの温度差が解消される。そのため、第２チャンバ１２では、真空引きされたウエハＷが搬入されると、その温度の回復を待つことなく露光等の処理を行うことができ、露光装置としてのスループットが向上される。

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）第２チャンバ１２内の温度を、第１チャンバ１６内で大気圧から減圧雰囲気に変更された際のウエハＷの温度に対応する設定温度に調整することとした。そのため、減圧に伴って低下したウエハＷの温度と、該ウエハＷが減圧されて搬入される露光装置１１の各構成部品を含む第２チャンバ１２内の温度とが等しくなる。したがって、第２チャンバ１２に搬入されるウエハＷの温度を調整することなく露光等の処理を行うことが可能となり、露光装置としてのスループットが向上される。

（２）本実施の形態では、第２チャンバ１２内の温調は、第２チャンバ１２が備える壁部に設けられた冷媒流路ＦＰに冷媒を流通させることによって行われる。そのため、この冷媒流路ＦＰに流通する冷媒の流量や温度の調整を通じて、容易に、第２チャンバ１２内の温度を設定温度に調整することができる。

（３）また、冷媒流路ＦＰは、第２チャンバ１２が備える壁部の内壁面に沿って設けられる。そのため、冷媒流路ＦＰに冷媒を流通させることによる第２チャンバ１２の冷却効率を高めることができる。したがって、第２チャンバ１２の温度を高精度に調整できる。

（４）第２チャンバ１２内の温度は、冷媒流路ＦＰに流通される冷媒の流量及び温度の調整を通じて調整される。そのため、第２チャンバ１２の内壁面に設けられた冷媒流路ＦＰの温度、ひいては、第２チャンバ１２内の温度を高い精度のもとに調整できる。したがって、第２チャンバ１２内の温度を確実に設定温度となるように調整することができる。

（５）さらに、第２チャンバ１２内の設定温度は、第２チャンバ１２に搬入されるウエハＷの各々、もしくは複数を単位とするウエハＷ群の各代表するウエハＷに設けられた温度センサＴＨ２の検出値に設定される。そのため、第２チャンバ１２内の温度を、第１チャンバ内で減圧されて低下したときのウエハＷの温度に精度よく設定することができる。

（６）しかも、照明光学系２１、投影光学系２３、レチクルステージ２２、ウエハステージ２４の温度も温度制御部１９によって設定温度に維持される。そのため、照明光学系２１及び投影光学系２３と、ウエハＷとの間での不必要な輻射熱の交換を抑制できる。したがって、各光学系２１，２３の光学特性の変動を抑制でき、ウエハＷへのパターン形成の正確性を維持することができる。また、ウエハＷへのパターン形成中において、ウエハＷは、ウエハステージ２４を介して温度調整がされることになる。そのため、ウエハＷの温度変化が抑制され、ウエハＷに対して適切な位置にパターンを形成させることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図２に従って説明する。なお、第２の実施形態は、温
度調整機構が、第２チャンバ１２を囲う第３チャンバを備える点が第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２に示すように、第２チャンバ１２は、第３チャンバ５０によって第１チャンバ１６と一体に囲われている。
第３チャンバ５０は、温調機構を構成して第３チャンバ５０の内部空間の温度を調整する空調機構５１を有している。この空調機構５１は、温度制御部１９による制御指令に基づいてその動作が管理され、第３チャンバ５０と第２チャンバ１２との間に介在する流体（空気）の温度が調整される。

すなわち、本実施の形態では、第２チャンバ１２の温度が設定温度となるように、空調機構５１の動作が制御される。そして、この空調機構５１の制御を通じて第２チャンバ１２と第３チャンバ５０との間に介在する流体（空気）の温度に追従するかたちで第２チャンバ１２の温度が調整される。その結果、第３チャンバ５０に収容された第２チャンバ１２の温度は、温度制御部１９にて設定された設定温度、すなわち、第１チャンバ内で真空引きされて第２チャンバに搬入されるウエハＷの温度に調整される。

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）、（５）、（６）を得ることができるとともに、上記第１の実施形態の効果（２）に代えて以下に示す効果を得ることができる。

（７）第２チャンバ１２の温度は、第２チャンバを収容する第３チャンバ５０の内部空間の温度の調整を通じて調整される。そのため、露光装置を含んで構成される既存の第２チャンバを第３チャンバ５０に収容するといった簡易な構成により、第２チャンバ１２の温度を調整することができる。

（８）また、第２チャンバ１２の温度は、該第２チャンバ１２と第３チャンバ５０との間に介在された流体の温度に追従して調整される。そのため、第２チャンバ１２と第３チャンバ５０との間に介在された流体の温度の調整を通じて、第２チャンバ１２の外壁面全体に亘る温度調整を行うことができる。したがって、第２チャンバ１２の温度を的確に調整できる。

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。
・各実施形態において、第２チャンバ１２及び第２チャンバ１２内に収容されている露光装置の各部品の温度をウエハＷの温度に応じて、上げたり下げたりする場合には、ラジエータＧの代わりに、冷媒（媒体）の温度を下げる冷却機構と、冷却機構で冷却された冷媒（媒体）の温度を上げる加熱機構とを設ければよい。

・第１の実施形態において、第２チャンバ１２内の温度の調整は、冷媒流路ＦＰを流通する冷媒の流量の調整のみ、あるいは同冷媒の温度の調整のみによって行う構成であってもよい。

・各実施形態において、温度制御部にて設定される設定温度は、第１チャンバに搬入されて減圧される以前のウエハＷの温度と、ウエハＷが減圧される減圧値とに基づき経験的に求められた温度に設定される構成であってもよい。

・第１の実施形態において、冷媒流路ＦＰを、図３に示すように、第２チャンバ１２が備える壁部の外壁面に沿って設ける構成であってもよい。この場合には、冷媒流路ＦＰを
既存のチャンバの壁部の外壁面に冷媒流路ＦＰを設けることで、同チャンバ内の温度を調整することができる。したがって、露光装置としての汎用性を高めることができる。

同様に、第１の実施の形態において、冷媒流路ＦＰを、図４に示すように、第２チャンバ１２が備える壁部の壁内部に沿って設ける構成であってもよい。この場合には、冷媒流路ＦＰと第２チャンバ１２とを一体に構成することができる。

・第２の実施形態において、第３チャンバ５０内に冷媒を充填させ、この冷媒の温度や流量の調整を通じて第２チャンバ１２の温度を調整する構成であってもよい。
・第１の実施の形態において、照明光学系２１の温度を調整する構成は、温調プレートやペルティエ素子を用いる構成であってもよい。この場合、照明光学系２１において、温調プレートによる輻射やペルティエ素子による熱交換を通じて温度が調整される。

・各実施形態において、第１温度調整機構３０、温調プレート３８、第２温度調整機構４１を設け、これら第１温度調整機構３０、温調プレート３８、第２温度調整機構４１による局所的な温度の調整を行うこととした。これに限らず、冷媒流路ＦＰを流通する冷媒の流量や温度、あるいは、第３チャンバ５０と第２チャンバ１２との間に介在する流体の温度の調整を通じて第２チャンバ１２に収容された各構成部材の温度を設定温度に調整可能な場合には、第１温度調整機構３０、温調プレート３８、第２温度調整機構４１を割愛する構成であってもよい。

・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。

また、こうした露光装置に限らず、基板の雰囲気を第１チャンバにて減圧雰囲気に変更した後、同じく減圧状態にある第２チャンバにこの基板を搬送し、該第２チャンバにて同基板に各種処理を施す基板処理装置であれば本発明の適用は可能である。

一般に、大気圧下から減圧雰囲気に変更された基板は、減圧に伴う断熱膨張によってその温度が低下し、この基板と該基板が搬入される第２チャンバとの間で温度差が生じる。そこで、上記各実施形態によれば、第２チャンバの温度を、第１チャンバで減圧されたことに起因する基板の断熱膨張に伴う基板の温度の低下に応じた設定温度に調整する。そのため、第１チャンバ内で大気圧から減圧雰囲気に変更されて第２チャンバに搬送される基板の温度と、この基板が搬送されて各種処理が施される第２チャンバ内の温度とを等しくすることができる。したがって、基板の処理にかかるスループットを改善することができる。

・各実施形態において、露光光源２０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、露光光源２０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。

・各実施形態において、露光装置１１を、ステップ・アンド・リピート方式の装置に具体化してもよい。
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。

また、この場合には、第２チャンバ１２、第１チャンバ１６内を、真空雰囲気ではなく、大気圧よりも減圧された減圧雰囲気に設定してもよい。
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、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）においては、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、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。

１１…露光装置、１２…第２チャンバ、１６…第１チャンバ、１９…温調機構としての
温度制御部、２０…露光光源、２１…照明光学系、２３…投影光学系、２４…ウエハステージ、３０…温調機構としての第１温度調整機構、３８…温調機構としての温調プレート、４１…温調機構としての第２温度調整機構、５０…温調機構としての第３チャンバ、５１…温調機構としての空調機構、Ｇ…ラジエータ、Ｐ…ポンプ、Ｒ…レチクル、ＴＨ１、ＴＨ２…温度センサ、Ｗ…基板としてのウエハ。

Claims (14)

1. 大気圧下にある基板の雰囲気を減圧して減圧雰囲気に変更する第１チャンバと、
   前記減圧雰囲気に維持され、前記第１チャンバから搬送された前記基板に所定の処理を施す第２チャンバとを備える基板処理装置であって、
   前記第２チャンバ内の温度を、前記第１チャンバ内で大気圧から減圧雰囲気への変更に伴って変化する基板の温度に対応する設定温度に調整する温調機構を備えることを特徴とする基板処理装置。
2. 前記温調機構は、前記第２チャンバが備える壁部の内壁面、外壁面、及び壁内部の少なくとも１つに形成された媒体流路を有し、
   前記媒体流路への媒体の流通によって前記第２チャンバ内の温度を前記設定温度に調整する
   請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記温調機構は、前記媒体流路を流通する媒体の温度の調整を通じて前記第２チャンバ内の温度を前記設定温度に調整する
   請求項２に記載の基板処理装置。
4. 前記温調機構は、前記媒体流路を流通する媒体の流量の調整を通じて前記第２チャンバ内の温度を前記設定温度に調整する
   請求項２又は３に記載の基板処理装置。
5. 前記温調機構は、前記第２チャンバを囲う第３チャンバを有し、
   前記第２チャンバと前記第３チャンバとの間に介在される流体の温度の調整を通じて前記第２チャンバ内の温度を前記設定温度に調整する
   請求項１に記載の基板処理装置。
6. 前記第２チャンバは、試料台に保持された基板上に露光を行う露光装置を収容する
   請求項１〜５のうち何れか一項に記載の基板処理装置。
7. 大気圧下にある基板の雰囲気を減圧して減圧雰囲気に変更する第１チャンバと、
   前記減圧雰囲気に維持され、前記第１チャンバから搬送された前記基板に所定の処理を施す第２チャンバとを備える基板処理装置にあってその温調を行う方法であって、
   前記第２チャンバ内の温度を、記第１チャンバ内で大気圧から減圧雰囲気への変更に伴って変化する基板の温度に対応する設定温度に調整することを特徴とする基板処理装置の温調方法。
8. 前記第２チャンバが備える壁部の内壁面、外壁面、及び壁内部の少なくとも１つに媒体流路を形成し、
   前記媒体流路に媒体を流通させることにより前記第２チャンバ内の温度を前記設定温度に調整する
   請求項７に記載の基板処理装置の温調方法。
9. 前記媒体流路を流通する媒体の温度の調整を通じて前記第２チャンバ内の温度を前記設定温度に調整する
   請求項８に記載の基板処理装置の温調方法。
10. 前記媒体流路を流通する媒体の流量の調整を通じて前記第２チャンバ内の温度を前記設定温度に調整する
    請求項８又は９に記載の基板処理装置の温調方法。
11. 前記第２チャンバを囲う第３チャンバを設け、
    前記第２チャンバと前記第３チャンバとの間に介在される流体の温度の調整を通じて前記第２チャンバ内の温度を前記設定温度に調整する
    請求項７に記載の基板処理装置の温調方法。
12. 前記基板の各々、もしくは複数を単位とする基板群の各代表する基板に温度センサを設け、前記設定温度をこの温度センサによる検出値に設定する
    請求項７〜１１のうち何れか一項に記載の基板処理装置の温調方法。
13. 前記温度の調整の対象とする第２チャンバは、試料台に保持された基板上に露光を行う露光装置を収容する
    請求項７〜１２のうち何れか一項に記載の基板処理装置の温調方法。
14. 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６に記載の基板処理装置、または請求項１３に記載の基板処理装置の温調方法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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