JP4027085B2 - デバイス製造関連装置およびデバイス製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デバイス製造関連装置、及びデバイス製造方法に関し、特に、ペリクル付きレチクルを収容する空間を有するデバイス製造関連装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＳＩあるいは超ＬＳＩなどの極微細パターンで形成される半導体素子の製造工程において、マスクに描かれた回路パターンを感光剤が塗布された基板上に縮小投影して焼き付け形成する縮小型投影露光装置が使用されている。半導体素子の実装密度の向上に伴いパターンのより一層の微細化が要求され、レジストプロセスの発展と同時に露光装置の微細化への対応がなされてきた。
【０００３】
露光装置の解像力を向上させる方法としては、露光波長をより短波長に変えていく方法と、投影光学系の開口数（ＮＡ）を大きくしていく方法とがある。
【０００４】
露光波長については、３６５ｎｍのｉ線から、最近では２４８ｎｍ付近の発振波長を有するＫｒＦエキシマレーザ、１９３ｎｍ付近の発振波長を有するＡｒＦエキシマレーザの開発に移行している。更に、１５７ｎｍ付近の発振波長を有するフッ素（Ｆ２）エキシマレーザの開発も行なわれている。
【０００５】
遠紫外線とりわけ１９３ｎｍ付近の発振波長を有するＡｒＦエキシマレーザや、１５７ｎｍ付近の発振波長を有するフッ素（Ｆ２）エキシマレーザにおいては、これら波長付近の帯域には酸素（Ｏ２）の吸収帯が複数存在することが知られている。
【０００６】
例えば、フッ素エキシマレーザーは、発振波長が１５７ｎｍと短いため、露光装置への応用が進められているが、１５７ｎｍという波長は一般に真空紫外と呼ばれる波長領域にある。この波長領域では酸素分子による光の吸収が大きいため、大気はほとんど光を透過させない。したがって、フッ素エキシマレーザーは、真空近くまで圧力を下げ、酸素濃度を充分下げた環境でしか応用ができない。文献、「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｓｍａｌｌ Ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ」 （Ｈｉｄｅｏ Ｏｋａｂｅ著、Ａ Ｗｉｌｅｙ−ＩｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅＰｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ、１９７８年、１７８頁）によると波長１５７ｎｍの光に対する酸素の吸収係数は約１９０ａｔｍ−１ｃｍ−１である。これは、１気圧中で１％の酸素濃度の気体中を波長１５７ｎｍの光が通過すると、１ｃｍあたりの透過率が、
Ｔ＝ｅｘｐ（−１９０×１ｃｍ×０．０１ａｔｍ）＝０．１５０
しかないことを示す。
【０００７】
また、酸素が上記光を吸収することによりオゾン（Ｏ３）が生成され、このオゾンが光の吸収をより増加させ、透過率を著しく低下させる。これに加え、オゾンに起因する各種生成物が光学素子表面に付着し、光学系の効率を低下させる。
【０００８】
したがって、ＡｒＦエキシマレーザ、フッ素（Ｆ２）エキシマレーザ等の遠紫外線を光源とする投影露光装置の露光光学系の光路においては、窒素等の不活性ガスによるパージ手段によって、光路中に存在する酸素濃度を数ｐｐｍオーダー以下の低レベルにおさえる方法がとられている。
【０００９】
このように、遠紫外線とりわけ１９３ｎｍ付近の波長を有するＡｒＦエキシマレーザや、１５７ｎｍ付近の波長を有するフッ素（Ｆ２）エキシマレーザ光を利用した露光装置においては、ＡｒＦエキシマレーザ光や、フッ素（Ｆ２）エキシマレーザ光が非常に物質に吸収されやすいため、光路内を数ｐｐｍオーダー以下にパージする必要がある。また、水分に対しても同様のことが言え、やはりｐｐｍオーダー以下まで除去する必要がある。
【００１０】
このため、露光装置内とりわけ紫外光の光路となる部分に関しては、不活性ガスでパージすることが行われている。また、露光装置内部と外部を連絡する部分には、ロードロック機構が設けられ、外部からレチクルやウエハを搬入する場合には、一旦外気と遮断し、ロードロック機構内の酸素や水などを不活性ガスでパージした後に露光装置内部に搬入していた。
【００１１】
図１は、フッ素（Ｆ２）エキシマレーザを光源とし、ロードロック機構を有する半導体露光装置の一例を模式的に示す図である。
【００１２】
図１において、１はパターンの描画されたレチクルを搭載するレチクルステージ、２はレチクル上のパターンをウエハに投影する投影光学系、３はウエハを搭載しＸ、Ｙ、Ｚ、θおよびチルト方向に駆動するウエハステージ、４は照明光をレチクル上に照射するための照明光学系、５は光源からの光を照明光学系４に導光する引き回し光学系、６は光源であるフッ素（Ｆ２）エキシマレーザ、７はレチクル上のパターン領域以外が照明されないように露光光を遮光するマスキングブレード、８および９は各々レチクルステージ１およびウエハステージ３周囲の露光光軸を覆う筐体、１０は投影光学系２および照明光学系４の内部を所定のＨｅ雰囲気に調節するＨｅ空調機、１１および１２は筐体８および９の各々の内部を所定のＮ２雰囲気に調節するＮ２空調機、１３および１４はレチクルおよびウエハを各々筐体８および９内に搬入する時に使用するレチクルロードロックおよびウエハロードロック、１５および１６は各々レチクルおよびウエハを搬送するためのレチクルハンドおよびウエハハンド、１７はレチクルの位置調節に用いるレチクルアライメント部、１８は複数のレチクルを筐体８内で保管するレチクル保管庫、１９はウエハのプリアライメントを行うプリアライメント部である。
【００１３】
必要に応じて、露光装置全体を不図示の環境チャンバに収納し、所定の温度に制御された空気を環境チャンバ内で循環させることによりチャンバ内の温度を一定に管理することができる。
【００１４】
図２は、フッ素（Ｆ２）エキシマレーザを光源とし、ロードロック機構を有する半導体露光装置の他の例を示す断面模式図である。
【００１５】
図２の露光装置では、露光装置全体が筐体２０で覆われており、その内部のＯ２およびＨ２ＯがＮ２ガスによりパージされている。２１は、筐体２０全体をＮ２雰囲気にするための空調機である。この露光装置では、鏡筒２と照明光学系４の内部空間は各々筐体２０の内部空間（駆動系空間）と隔離されており、独立にＨｅ雰囲気に調節されている。１３および１４はレチクルおよびウエハを各々筐体２０内に搬入する時に使用するレチクルロードロックおよびウエハロードロックである。
【００１６】
一般的に、レチクルにはペリクルと称されるパターン保護装置が付けられている。これはレチクルパターン面に塵埃などの異物が付着するのを防止するものであり、これによりウエハ上への異物転写による不良の発生頻度が抑制される。
【００１７】
図３は、ペリクル付きレチクルの構造を示す模式図である。ペリクル２４は、レチクル２３のパターン面側に粘着剤等を使用して貼り付けられる。ペリクル２４は、このレチクルパターンを囲う大きさのペリクル支持枠（ペリクル枠）２５と、ペリクル枠の一端面に貼られた露光光を透過するペリクル膜２６で構成されている。また、ペリクル２４とレチクル２３で囲まれた空間（以下、ペリクル空間）を完全に密閉させると、ペリクル空間内外の気圧差や酸素濃度差によりペリクル膜２６が膨らんだり凹んだりする不具合が発生するため、ペリクル枠２５には通気孔２７が設けられており、ペリクル空間の内外で気体が流通できるようになっている。また、さらに通気孔２７からペリクル空間内に外部の異物が侵入するのを防ぐために不図示の除塵フィルタが、この通気経路に設けられている。
【００１８】
図４は、図１及び２に示した露光装置におけるレチクルの搬送経路の一例を示す模式図である。図４において、２２はレチクル表面やペリクル膜表面に付着している塵埃等の異物の大きさや個数を計測する異物検査装置である。レチクル２３は手動または不図示の搬送装置によって露光装置の入口となるレチクルロードロック１３に搬入される。このとき、一般に露光装置の外でレチクルとペリクルは貼り合わされるため、搬入されるレチクル２３には既にペリクル２４が貼られている。次にレチクルロードロック１３内を不活性ガスでパージし、筐体８と同等の不活性ガス雰囲気となった後にレチクルハンド１５によりレチクルステージ１あるいはレチクル保管庫１８や異物検査装置２２のいずれかにレチクル２３は搬送される。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
上記の通り、紫外線とりわけＡｒＦエキシマレーザ光やフッ素（Ｆ２）エキシマレーザ光を利用した露光装置においては、ＡｒＦエキシマレーザ光や、フッ素（Ｆ２）エキシマレーザ光の波長における酸素及び水分による吸収が大きい。したがって、充分な透過率と安定性を得るためには、酸素及び水分濃度を低減し、これらの濃度を厳密に制御する必要がある。そのため、露光装置内部と外部を連絡する部分には、ロードロック機構が設けられ、外部から露光装置内にレチクルやウエハを搬入する場合には、一旦レチクルやウエハを外気と遮断し、ロードロック機構内の酸素等のガスを不活性ガスでパージした後に露光装置内部に搬入していた。
【００２０】
しかしながら、ロードロック室に搬入されるレチクルにはペリクルが貼られており、ペリクル空間は比較的小さな通気孔を介してのみ外気と流通が可能な構造であるため、ロードロック室内が所定の不活性ガス濃度に達した後も、ペリクル空間内の置換が完了するには、さらに長い時間を要し、生産性を悪化させる要因となっていた。
【００２１】
ペリクル枠の通気孔に関しては、特開平６−２７６４３号公報、特開平９−１９７６５２号公報等においてペリクル枠に吸気および排気孔を設ける発明が開示されている。しかし、孔の数や面積を増やしても、不活性ガス雰囲気中に置いただけでは、ペリクル空間内と外部との不活性ガス濃度差に起因する拡散現象が主たる置換のメカニズムになるに過ぎず、強制的にパージを行うロードロック室に較べて長い置換時間が必要となっていた。また、孔の経路中に弁や除塵フィルタを配置した場合にはさらに置換時間が長くなってしまうという欠点があった。
【００２２】
特開平９−７３１６７号公報には、あらかじめ不活性ガス雰囲気中でレチクルとペリクルを張り合わせ、ペリクル空間内を１％酸素濃度以下の不活性ガスで封入する発明が開示されている。しかし、前述のように波長１５７ｎｍの光の透過率は、酸素濃度１％の大気圧気体中の場合で１ｃｍ当たり１５％しかない。現状では、レチクルとペリクル膜との間の間隔は約６ｍｍであり、たとえ酸素濃度０．１％の気体で充填しても、この空隙での波長１５７ｎｍの光の透過率は８９．２％にしかならない。一方、露光装置の光源からウエハまでの光路の空間総距離は少なくとも１ｍを越える。１ｍの空間の透過率として８０％以上を確保するためにはおよそ１０ｐｐｍv/v以下に酸素濃度を抑える必要があり、理想的には１ｐｐｍ以下が目標となる。他の空間とのバランスや総空間距離での透過率維持という観点からペリクル空間についても少なくとも１〜１００ｐｐｍ以下の酸素濃度が要求される。もちろん水分や炭酸ガス濃度についても同様である。
【００２３】
また、ペリクル空間内をこれらｐｐｍオーダーの酸素濃度の不活性ガスで一旦封入しても、これらレチクルとペリクルが置かれる空間の酸素濃度が内部より高い場合には、ペリクル枠とレチクルを接着した面が完全な気密構造でないために微細な隙間から酸素が内部に侵入するので、％オーダーに酸素濃度を維持することは可能であるとしても、ｐｐｍオーダーに酸素濃度を維持することは非常に困難であった。さらに、ペリクル膜がフッ素系樹脂の場合については、酸素透過性があるため、ｐｐｍオーダーの酸素濃度の維持はより困難な状況にあった。したがって、ペリクル空間内の不活性ガス濃度が不十分な状態でレチクルステージにレチクルが搭載され、露光作業が行われる可能性があった。この場合、ペリクル空間内の不活性ガス濃度はレチクルステージ上で徐々に周囲の不活性ガス濃度に近づいていくため、ペリクル空間内での露光光の透過率が変化し、その結果、ウエハ上で所定の露光量が安定して得られず、ウエハ上に転写されるパターンの寸法変化等の不具合が発生する可能性があった。
【００２４】
さらに、露光装置より外部の大気環境で保管されていたペリクル付きレチクルは、ペリクル膜やペリクル枠を含む表面に多くの水の分子が付着している場合が多い。また、不活性ガス雰囲気中で保管されていた場合においても、露光装置に搬入する課程で、外部大気環境に一旦さらされる可能性があり、やはり同様の懸念があった。
【００２５】
これらのペリクル膜等の表面に付着している水の分子の量は、その表面の微視的な荒さや表面性状、特に親水性か疎水性かによって大きく左右される。さらに樹脂材料においては若干ながら樹脂中に水分が吸収される場合もあり、特にペリクル膜や除塵フィルタにはフッ素系の樹脂材料が使用される可能性も高く、多量の水分が表面ないし内部に付着したり、吸収されたりしている可能性がある。
【００２６】
この場合、ペリクル空間内を不活性ガスで置換しても、これら表面に付着したり、吸収されたりしている水の分子が徐々に不活性ガス中に脱離するため、ペリクル空間内の水分濃度を短時間でｐｐｍオーダーに下げることは非常に難しい。また、不活性ガスの供給流量を充分に多くして、パージ期間中の水分濃度を下げることは可能であるが、パージを停止した時点においてもこの水分の脱離は継続して起こっているため、狭いペリクル空間内の水分濃度は徐々に上昇していくという不具合があった。
【００２７】
このようなレチクルを使用してパターンを露光した場合には、ペリクル空間内での露光光の透過率が徐々に変化してしまい、その結果、ウエハ上で所定の露光量が安定して得られず、ウエハに転写されるパターンの寸法変化等が発生するという不具合があった。
【００２８】
上記の問題点に鑑み、レチクル枠に通気孔を設け、この通気孔を通してペリクル空間内に強制的に不活性ガスを供給する方法が考えられる。しかしながら、この方法においては、ペリクル付きレチクルを所定の位置に位置決めし、その後、ペリクル枠が所定位置に存在することを前提としてペリクル枠に不活性ガス供給部を接近させると、ペリクル枠が前記所定位置からずれている場合に、ペリクル枠に過度な力が加わって変形等しうるという問題がある。
【００２９】
本発明は、上記の背景に鑑みてなされたものであり、例えば、ペリクル枠に供給ノズルを近接させてペリクル空間内に不活性ガスを供給する際におけるペリクル枠の変形を低減させ、かつペリクル付きレチクルを定位置に位置決めすることを目的とする。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの側面は、ペリクルおよび前記ペリクルを支持するペリクル枠を有するペリクル付きレチクルを収容する空間を有するデバイス製造関連装置に係り、前記ペリクル付きレチクルを移動可能に支持する支持台と、前記ペリクル枠に設けられた第１の通気孔を介して、前記ペリクル、前記ペリクル枠および前記レチクルで囲まれた空間であるペリクル空間に不活性ガスを供給する供給ノズルと、前記ペリクル枠に設けられた第２の通気孔を介して前記ペリクル空間内のガスを排気する排気ノズルと、前記供給ノズルおよび前記排気ノズルの少なくとも一方を駆動する駆動機構とを有し、前記駆動機構によって前記供給ノズルおよび前記排気ノズルの少なくとも一方を移動させることにより、前記支持台上に移動可能に載置された前記ペリクル付きレチクルの前記ペリクル枠を挟み込むように前記供給ノズルの先端と前記排気ノズルの先端とを前記ペリクル枠に押し付けて前記ペリクル付きレチクルを定位置に位置決めし、前記供給ノズルの先端と前記排気ノズルの先端とを前記ペリクル枠に押し付けた状態で、前記供給ノズルおよび前記第１の通気孔を介して前記ペリクル空間に不活性ガスを供給し、かつ前記排気ノズルおよび前記第２の通気孔を介して前記ペリクル空間内のガスを排気する。
本発明の好適な実施形態の第１の側面は、ペリクル膜をペリクル枠で支持したペリクル付きレチクルを収容する空間を有するデバイス製造関連装置に係り、前記ペリクル枠を所定の位置に位置決めする位置決め機構を備えることを特徴とする。
【００３１】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記ペリクル付きレチクルは、前記ペリクル枠に通気孔を有し、前記デバイス製造関連装置は、前記通気孔を通して、前記ペリクル枠内の空間であるペリクル空間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部を更に備えることが好ましい。
【００３２】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記位置決め機構は、前記不活性ガス供給部を移動させることにより前記ペリクル枠を位置決めすることが好ましい。或いは、前記位置決め機構は、前記不活性ガス供給部を位置決めの基準として前記ペリクル枠を位置決めすることが好ましい。
【００３３】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記不活性ガス供給部は、その先端に弾性体を有することが好ましく、前記位置決め機構は、位置決め及び不活性ガスの供給の際に、前記弾性体と前記ペリクル枠とを密着させることが好ましい。ここで、前記ペリクル膜の面に直交する方向についての前記弾性体の幅が、前記ペリクル膜の面に直交する方向についての前記ペリクル枠の幅とほぼ等しいことが好ましい。
【００３４】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記位置決め機構は、位置決め及び不活性ガスの供給の際に、前記不活性ガス供給部の先端で前記ペリクル枠を押圧することが好ましい。ここで、前記位置決め機構は、前記ペリクル枠に加わる力を検知するセンサを有し、前記不活性ガス供給部の先端で前記ペリクル枠を押圧する力を前記センサの出力に基づいて制御することが好ましい。また、前記位置決め機構は、前記ペリクル膜の面に平行な方向に、前記不活性ガス供給部の先端で前記ペリクル枠を押圧することが好ましい。
【００３５】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記ペリクル付きレチクルは、前記ペリクル枠に第１及び第２の通気孔を有し、前記デバイス製造関連装置は、前記第１の通気孔を通して、前記ペリクル枠内の空間であるペリクル空間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、前記第２の通気孔を通して、前記ペリクル空間内のガスを排気する不活性ガス排気部とを更に備えることが好ましい。
【００３６】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記位置決め機構は、前記不活性ガス供給部及び前記不活性ガス排気部の少なくとも一方を移動させることにより前記ペリクル枠を位置決めすることが好ましい。或いは、前記位置決め機構は、前記不活性ガス供給部又は前記不活性ガス排気部を位置決め基準として前記ペリクル枠を位置決めすることが好ましい。或いは、前記位置決め機構は、前記不活性ガス供給部及び前記不活性ガス排気部によって前記ペリクル枠を挟むように、前記不活性ガス供給部及び前記不活性ガス排気部の少なくとも一方を駆動して、前記ペリクル枠を位置決めすることが好ましい。
【００３７】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記位置決め機構は、前記ペリクル枠に加わる力を検知するセンサを有し、前記不活性ガス供給部及び前記不活性ガス排気部の少なくとも一方の駆動を前記センサの出力に基づいて制御するが好ましい。
【００３８】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記位置決め機構は、前記ペリクル膜の面に平行な方向に、前記不活性ガス供給部及び前記不活性ガス排気部の少なくとも一方を駆動することが好ましい。
【００３９】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記不活性ガス供給部及び前記不活性ガス排気部の少なくとも一方は、前記ペリクル膜の面に直交する軸を中心として回動可能に支持されていることが好ましい。
【００４０】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記デバイス製造関連装置は、前記ペリクル枠の位置を検知するセンサを更に備え、前記位置決め機構は、前記センサの出力に基づいて、前記ペリクル枠を所定の位置に位置決めすることが好ましい。
【００４１】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記デバイス製造関連装置は、前記レチクルに形成されたパターンで基板を露光する露光部を更に備えることが好ましい。
【００４２】
前記デバイス製造関連装置は、前記レチクルに形成されたパターンで基板を露光する露光装置として、前記ペリクル枠内の空間であるペリクル空間内のガスを不活性ガスで置換するガス置換装置として、レチクルを保管するレチクル保管庫として、レチクルを検査するレチクル検査装置として、又は、レチクルを搬送するためのレチクル搬送ボックスとして、構成されうる。
【００４３】
本発明の好適な実施形態の第２の側面は、ペリクル膜をペリクル枠で支持したペリクル付きレチクルにおける前記ペリクル枠内の空間であるペリクル空間内のガスを前記ペリクル枠に設けられた通気孔を通して不活性ガスで置換するガス置換方法に係り、前記ペリクル枠を所定の位置に位置決めし、前記ペリクル空間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部が前記ペリクル枠に密着した状態で、前記不活性ガス供給部から前記通気孔を通して前記ペリクル空間内に不活性ガスを供給することを特徴とする。
【００４４】
本発明の好適な実施形態の第３の側面は、上記のデバイス製造関連装置を利用しながらデバイスを製造することを特徴とする。
【００４５】
本発明の好適な実施形態の第４の側面は、リソグラフィ工程を経てデバイスを製造するデバイス製造方法であって、前記リソグラフィ工程において、露光装置としてのデバイス製造関連装置を利用して基板にパターンを転写することを特徴とする。
【００４６】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施の形態の露光装置は、露光光として紫外光を用いてレチクルパターンを投影光学系を介して感光基板に投影する露光装置に関する。この露光装置内にペリクル枠の位置決め機構と不活性ガス供給部を配置して、不活性ガス供給部からペリクル空間内に対して、ペリクル枠に設けた通気孔を通して不活性ガスを供給する。
【００４７】
一般に、レチクルにペリクル枠を接着する接着剤は、レチクルとペリクル枠の材質の違いによる熱膨張の差によりレチクルパターン面が変形しないように柔軟な接着剤を使用している。ペリクル付きレチクルを位置決めして固定した後に、不活性ガス供給ノズルをペリクルに押し付けると接着材に力が加わり、ペリクル枠の変形や剥離等の原因になる。
【００４８】
そこで、本発明の好適な実施の形態では、ペリクル枠を所定位置に位置決めして、その後、ペリクル枠に設けられた通気孔を通して不活性ガス供給部からペリクル空間内に不活性ガスを供給する。このように不活性ガスを供給するための所定位置にペリクル枠を位置決めすることにより、その後に、ペリクル枠に密着する位置に配置された不活性ガス供給部からペリクル枠の通気孔を通してペリクル空間内に不活性ガスを供給する際に、不活性ガス供給部がペリクル枠、さらにはペリクル枠とレチクルとの接着部分に過度な力を加えることを防止することができる。
【００４９】
ここで、ペリクル枠の位置決めは、ペリクル付きレチクルが移動可能な状態で、例えば不活性ガス供給部をペリクル枠に当接させて行うことが好ましい。この場合、ペリクル付きレチクルの位置決めの際及びペリクル空間内への不活性ガスの供給の際に、ペリクル枠、さらにはペリクル枠とレチクルとの接着部分に過度な力が加わらないので、ペリクル枠の変形や剥離等をより効果的に防止することができる。
【００５０】
また、不活性ガス供給部とペリクル枠を密着させて不活性ガス供給部からペリクル空間内に不活性ガスを供給する際に、不活性ガス供給部及びペリクル枠の表面には凹凸があると、両者の間に隙間ができ、その隙間を通して不活性ガスが漏れる可能性がある。凹凸の原因としては、例えば、不活性ガス供給部及びペリクル枠の機械加工精度に起因する表面の細かな凹凸、うねり、さらにペリクル枠の通気孔に設けられうるフィルタの厚みやその面精度などが考えられる。さらに、ペリクル枠が位置決めされる位置と不活性ガス供給部の位置の誤差によっても、不活性ガス供給部とペリクル枠とを密着させたときに両者の間に隙間ができ、その隙間を通して不活性ガスが漏れる可能性がある。
【００５１】
そこで、本発明の好適な実施の形態では、不活性ガス供給部の先端に弾性体を設けた。この弾性体により不活性ガス供給部及びペリクル枠の表面の凹凸や両者の位置誤差が吸収され、不活性ガス供給部とペリクル枠との接触面の全域に渡って略均一な力で両者を密着させることができる。ここで、弾性体の高さ（ペリクル膜の表面に直交する方向についての幅）をペリクル枠の高さと略等しくすることにより、不活性ガス供給部をペリクル枠に押し付けたときの弾性体の変形による応力が接触部分の全域にわたって略均一になり、不活性ガス供給部とペリクル枠の接触部の全域にわたって略均一な力で不活性ガス供給部とペリクル枠とを密着させることができる。
【００５２】
本発明の好適な実施の形態の露光装置は、露光用の紫外光として、レーザを光源とするレーザ光、例えば、フッ素エキシマレーザ光（波長：１５７ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長：１９３ｎｍ）等を使用しうる。
【００５３】
また、上記の不活性ガスとしては、例えば、窒素、ヘリウム、アルゴンから選ばれる１種が好適である。
【００５４】
上記のようなペリクル枠の位置決め機構を有するパージ機構（ガス置換装置）は、ペリクル付きレチクルを使用するあらゆる露光装置に適用することができる他、例えば、レチクル保管庫（レチクルストッカー）、レチクル検査装置、レチクル搬送ボックス等にも適用することができる。すなわち、本発明は、ペリクル付きレチクルを使用し、取り扱い、又は検査等する各種の半導体製造関連装置に適用することができる。
【００５５】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を説明する。
【００５６】
［第１の実施の形態］
図５及び図６は、本発明の第１の実施の形態のパージ機構（ガス置換装置）を示す図である。図５は側面断面図、図６は下面断面図である。このパージ機構は、ペリクル空間を不活性ガスでパージする。
【００５７】
図５及び図６における気密チャンバ３６は、例えば、図１のレチクル保管庫（レチクルストッカー）１８若しくはそれを収納する筐体８又はレチクルロードロック１３に相当しうる。また、この気密チャンバ３６は、レチクル検査装置の筐体やレチクル搬送ボックス等にも相当しうる。
【００５８】
以下では、このパージ機構を筐体８内に設けた例、すなわち、図１に示す筐体８を気密チャンバ３６とする例を説明する。
【００５９】
不活性ガス供給部２９から気密チャンバ３６内に不活性ガスが供給され、不活性ガス排出口３５より不活性ガスが排出されることにより、この気密チャンバ３６内を不活性ガスでパージすることができる。なお、図５及び図６では、作図の便宜上、気密チャンバ３６が小さく描かれているが、実際には、気密チャンバ３６は、その中にレチクル２３の図１のレチクルハンド１５、レチクルステージ１、レチクル保管庫１８等が収容される大きさを有し、図５及び図６には示されていないが、気密チャンバ３６内にはそれらが配置されているものとする。
【００６０】
レチクル支持台２８は筐体８（気密チャンバ３６）内のレチクル搬送経路内に配置され、ペリクル２４が貼り付けられたレチクル（ペリクル付きレチクル）２３は、レチクルハンド１５（図１参照）あるいは気密チャンバ３６外に設けられた不図示の搬送ロボットによって、又は、手動によって支持台２８上の所定の位置に、移動可能な状態で載置される。ペリクル２４のペリクル枠２５には図１３に示すように複数の通気孔２７が予め設けられている。
【００６１】
気密チャンバ３６の中には、ペリクル枠２５の１辺に対して所定の間隔を設けて、不活性ガス供給部２９（この実施の形態では、供給ノズル）及び供給部駆動機構３０が配置されている。また、ペリクル２４を挟んで不活性ガス供給部２９及び供給部駆動機構３０に対向する位置には、不活性ガス排気部３７（この実施の形態では、排気ノズル）及び排気部駆動機構３０が配置されている。
【００６２】
供給部駆動機構３０は、不活性ガス供給部２９を少なくとも１方向に移動させるための案内（ガイド）とアクチュエータを有する。供給部駆動機構３０及び排気部駆動機構３７は、ペリクル２４のペリクル枠２５を挟み込むように、不活性ガス供給部２９及び不活性ガス排気部３７を駆動する。これにより、ペリクル枠２５の通気孔２７に対して不活性ガス供給部２９及び不活性ガス排気部３７がそれぞれ密着するように、ペリクル枠２５、不活性ガス供給部２９、不活性ガス排気部３７を相対的に位置決めすることができる。
【００６３】
このようにペリクル枠２５を位置決めの対象とすることにより、ペリクル空間内のパージ後にレチクルハンド１５がペリクル付きレチクル２３をレチクルステージ１等に搬送する際に、ペリクル枠２５とレチクルハンド１５とが干渉することを防止することができる。
【００６４】
さらに、ペリクル枠２５の位置を検知するセンサ５０を設け、センサ５０の出力に基づいて、ペリクル２４付きレチクル２３を搬送するレチクルハンド１５を制御することが好ましい。これにより、例えば、レチクルハンドにより支持台２８上にペリクル付きレチクル２３を載置する際にペリクル枠２５が支持台２８と干渉することを防止することができる。センサ５０は、例えばＣＣＤカメラ等の撮像装置によりペリクル枠２５を撮像してその位置を検出するセンサであってもよいし、レーザ光等によりペリクル枠２５の位置を計測するセンサ（例えば、レーザ測長器）であってもよいし、他の方式のセンサであってもよい。
【００６５】
一般に、レチクルにペリクル枠を接着する接着剤としては、レチクルとペリクル枠の材質の違いによる熱膨張の差によりレチクルパターン面が変形しないように、柔軟な接着剤が使用されている。レチクル２３を位置決めして固定した後に不活性ガス供給部２９や不活性ガス排気部３７をペリクル枠２５に押し付けると、接着材に過度な力が加わり、ペリクル枠の変形や剥離等の原因になる。この実施の形態では、レチクル２３が自由な状態でペリクル枠２５を所定の位置に位置決めするので、レチクル２３とペリクル枠２５との接着部分に過度な力が加わることがない。よって、ペリクル枠２５の変形や剥離等を防止することができる。不活性ガス供給部２９及び不活性ガス排気部３７によってペリクル枠２５を位置決めした後、すなわち、ペリクル枠２５に不活性ガス供給部２９および不活性ガス排気部３７の各先端を密着させた後、不活性ガス供給部２９からペリクル空間へ不活性ガスを供給し、不活性ガス排気部３７よりペリクル空間内の雰囲気を排気することによってペリクル空間をパージする。さらに、パージが終了した後にレチクル付きペリクルは、レチクルハンド１５によりレチクルステージ１等へ搬送される。
【００６６】
次に、図５及び図６を参照しながらペリクル空間内を不活性ガスでパージする工程を説明する。まず、ペリクル２４が貼られたレチクル２３がレチクルハンド１５や搬送ロボットあるいは手動によって、レチクル支持台２８上の所定の位置に、移動可能な状態で載置される。不活性ガス供給部２９及び不活性ガス排気部３７は、所定の位置で待機しており、レチクル２３がレチクル支持台２８に置かれた後、或いは置かれると同時に、駆動機構３０によって、ペリクル枠２５の通気孔２７が設けられた辺に不活性ガス供給部２９及び不活性ガス排気部３７が密着させられる。これにより、ペリクル付きレチクル２３のペリクル枠２５が位置決めされる。
【００６７】
次に、不図示の不活性ガス供給装置から不活性ガスが不活性ガス供給部２９に供給され、ペリクル枠２５に設けられた通気孔２７を通してペリクル空間内に不活性ガスが吹き込まれる。吹き込まれた不活性ガスは、ペリクル空間内に存在する酸素や水分や他の不純物と混合し合いながら、ペリクル枠２５に設けられた通気孔２７から不活性ガス排気部３７を通って外部に押し出される。
【００６８】
［第２の実施の形態］
以下、本発明の第２の実施の形態を説明する。なお、ここで特に言及しない事項は第１の実施の形態に従うものとする。
【００６９】
図７及び図８は、本発明の第２の実施の形態のパージ機構を模式的に示す図である。図７は側面断面図、図８は下面断面図である。この実施の形態の１つの特徴は、不活性ガス供給部２９及び不活性ガス排気部３７をそれぞれ回転軸３１により回動自在に配置した点である。図５及び図６に示す第１の実施の形態では、供給部２９及び排気部３７の先端（ペリクル接触面）がペリクル２５に対して平行に調整されなければ、ペリクル枠２５を挟み込んだときに隙間が発生する。これに対して、この実施の形態では、供給部２９及び排気部３７のペリクル接触面がペリクル枠２５に平行になるように供給部２９及び排気部３７を回転軸３１を中心にして回動させることができるので、供給部２９及び排気部３７の精密な調整を行わなくても上記のような隙間は発生しない。
【００７０】
［第３の実施の形態］
以下、本発明の第３の実施の形態を説明する。なお、ここで特に言及しない事項は第１の実施の形態に従うものとする。
【００７１】
図９及び図１０は、本発明の第３の実施の形態のパージ機構を模式的に示す図である。図９は側面断面図、図１０は下面断面図である。この実施の形態の１つの特徴は、不活性ガス供給部２９の先端（ペリクル接触面）を位置決め基準としてペリクル枠２５を位置決めする点である。
【００７２】
不活性ガス供給部（この実施の形態では、供給ノズル）２９および供給部駆動機構３０に対してペリクル２４を挟んで反対側に、不活性ガス排気部（この実施の形態では、ペリクル枠を押圧する押圧機構）３２と、該排気部３２を駆動する排気部駆動機構３３が配置されている。供給部駆動機構３０及び排気部駆動機構３３は、それぞれ不活性ガス供給部２９及び不活性ガス排気部３２を少なくとも１方向に移動させるための案内（ガイド）とアクチュエータを有する。供給部駆動機構３０は、排気部駆動機構３３よりも強い力で不活性ガス供給部２９を前進させてペリクル枠２５を基準位置に位置決めする。
【００７３】
この実施の形態では、供給部駆動機構３０はバネ（不図示）有し、該バネの力により不活性ガス供給部２９を押圧する。また、反対側の排気部駆動機構３３は、排気部駆動機構３０よりも弱いバネ（不図示）を有し、該バネの力により不活性ガス排気部３２を押圧する。よって、不活性ガス排気部３２によりペリクル枠２５に力が加わっても不活性ガス供給部２９の位置がずれることはなく、不活性ガス供給部２９はペリクル枠２５を位置決めする基準となる。
【００７４】
以上のように、この実施の形態によれば、不活性ガス供給部２９の先端を基準として、通気孔２７が設けられた部分のペリクル枠２５に対して不活性ガス供給部２９の先端および不活性ガス排気部３２の先端が密着するように、ペリクル枠２４を位置決めすることができる。このようにペリクル枠２５を位置決めの対象とすることにより、ペリクル空間内のパージ後にレチクルハンド１５がペリクル２６付きレチクル２４をレチクルステージ１等に搬送する際に、ペリクル枠２５とレチクルハンド１５とが干渉することを防止することができる。
【００７５】
さらに、ペリクル枠２５の位置を検知するセンサ５０を設け、センサ５０の出力に基づいて、ペリクル２４付きレチクル２３を搬送するレチクルハンド１５を制御することが好ましい。これにより、例えば、レチクルハンドにより支持台２８上にペリクル付きレチクル２３を載置する際にペリクル枠２５が支持台２８と干渉することを防止することができる。
【００７６】
この実施の形態では、供給部駆動機構３０に設けたバネのバネ定数を排気部駆動機構３３に設けたバネのバネ定数よりも十分に大きくすることにより、不活性ガス供給部２９側を基準としてペリクル枠２４の位置合わせを行っている。しかしながら、これは本発明の１つの実施形式に過ぎず、例えば、供給部駆動機構３０に設けたバネのバネ定数を排気部駆動機構３３に設けたバネのバネ定数よりも十分に小さくすることにより、ガス排気部３２側を基準としてペリクル枠２４の位置合わせを行ってもよいし、不活性ガス供給部２９をガス排気部に置き換え、不活性ガス排気部３２をガス供給部に置き換えてもよい。
【００７７】
また、上記の実施の形態では、バネによりペリクル枠２４に対して押圧力を与えているが、例えば、押圧力を検知する圧力センサ等を設け、該センサの出力に基づいて駆動機構３０及び３３を制御することによりペリクル枠２４に対する押圧力を制御してもよい。
【００７８】
不活性ガス排気部３２は、回転軸３８を中心として回動自在に取り付けられている。不活性ガス排気部３２の先端（ペリクル接触部）にはベアリング３９が取り付けられており、ベアリング３９の外輪には円環状の樹脂４０が取り付けられている。この樹脂４０は、接触による発塵の少ない材料から選択されるものであり、PEEK、PES、ポリアセタール、フッ素樹脂で作られることが望ましい。
【００７９】
図９及び図１０を参照しながらペリクル空間内に不活性ガスをパージする工程を説明する。まず、ペリクル２４が貼られたレチクル２３がレチクルハンド１５や搬送ロボットあるいは手動によって、レチクル支持台２８上の所定の位置に、移動可能な状態で載置される。不活性ガス供給部２９は、所定の位置で待機しており、ペリクル付きレチクル２３がレチクル支持台２８に置かれた後、或いは置かれると同時に、駆動機構３０によって不活性ガス供給部２９がペリクル枠２５の位置決め基準位置へ位置決めされる。
【００８０】
次に、不活性ガス排気部３２が駆動機構３３によりペリクル２４側へ移動し、ペリクル枠２５を位置決め基準としての不活性ガス供給部２９に押し付ける。この押し付けのとき、ペリクル付きレチクル２３は、不活性ガス供給部２９に最初に接触した点を支点として回転しながら不活性ガス供給部２９の全域と接触するので、不活性ガス供給部２９とペリクル枠２５とが摺動することによる発塵は発生しない。また、ペリクル枠２５と不活性ガス排気部３２との接触部もベアリング３９が僅かな転がり運動を行いながら押し付けを行うので、摺動による発塵がペリクル枠２５及びペリクル２６表面に付着してデバイスの共通欠陥を引き起こすことはない。このように不活性ガス供給部２９の先端とペリクル枠２５とが摺動しない構成を採用することにより、図１１のように不活性ガス供給部２９の先端に摩擦の大きい弾性体４１を配置することができる。ここで、不活性ガス供給部２９の先端に弾性体４１を配置することにより、ペリクル枠２５を確実に押し付けることができる。
【００８１】
ペリクル枠２５に対して不活性ガス供給部２９及び不活性ガス排気部３３を密着させた後、不図示の不活性ガス供給装置から不活性ガスが不活性ガス供給部２９に供給され、ペリクル枠２５に設けられた通気孔２７を通してペリクル空間内に不活性ガスが吹き込まれる。吹き込まれた不活性ガスは、ペリクル空間内に存在する酸素や水分や他の不純物と混合し合いながら、ペリクル枠２５に設けられた通気孔２７通って不活性ガス排気部３３の上方及び下方に押し出される。
【００８２】
このように不活性ガス供給部２９を位置決め基準として、これにペリクル枠２５を押し付けることにより、清浄かつ確実な押し付けが実現される。
【００８３】
この実施の形態においても、不活性ガス供給部２９をガス排気部に置き換え、不活性ガス排気部３２をガス供給部に置き換えることができる。
【００８４】
［共通事項］
以下、上記の第１〜第３の実施の形態に共通に適用可能な構成を説明する。
【００８５】
不活性ガス供給部２９とペリクル枠２５とを密着させてペリクル空間内に不活性ガスを供給するときの不活性ガスの漏れ防止について説明する。図１１はガス供給部２９の先端に弾性体４１を配置した構成を示す概略図である。不活性ガス供給部２９の先端には弾性体４１が固定されている。また、ペリクル枠２５に設けられた通気孔２７には防塵のためのフィルタ４２が貼り付けられている。弾性体４１はレチクル２３下面との間に僅かな隙間が形成されるように配置され、弾性体４１の高さ（ペリクル膜２６の面に直交する方向についての幅）は、例えばペリクル枠２５の高さとほぼ同じである。
【００８６】
一般に、不活性ガス供給部２９及びペリクル枠２５の表面には凹凸があり、互いを密着させた時に隙間ができて不活性ガスの漏れが発生する場合がある。凹凸の原因は、不活性ガス供給部２９及びペリクル枠２５の機械加工による表面の細かな凹凸、うねり、さらにペリクル枠２５の通気孔２７に貼られたフィルタ４２の厚みやその面精度などである。
【００８７】
そこで、不活性ガス供給部２９の先端に弾性体４１を取り付けることが好ましい。これにより、不活性ガス供給部２９の先端とペリクル枠２５の表面の凹凸や位置誤差などを吸収して、不活性ガス供給部２９の先端とペリクル枠２５との接触面全域に渡って略均一な力で両者を密着させることができるので、不活性ガスの漏れを効果的に低減することができる。この弾性体４１としては、例えばゴム硬度が６０以下のゴムやスポンジなどから選択されるフッ素ゴムやフッ素ゴムスポンジなどが望ましい。また、不活性ガス供給部２９と弾性体４１との接着には、有機質の少ない接着材を選択すべきであり、例えば加硫接着や焼き付け接着などが望ましい。
【００８８】
図１２は、ペリクル枠２５の高さペリクル膜２６の面に直交する方向についての幅）より高い高さを有する弾性体４１を押し付けて変形させた状態を表す概要図である。ペリクル枠２５の下端の部分が弾性体４１にめり込み、弾性体４１を大きく変形させている。このとき、弾性体４１の変形による応力が高さ方向（ペリクル膜２６の面に直交する方向）において不均一になり、ペリクル枠２５の下端の部分、すなわち、ペリクル枠２５が弾性体４１にめり込んでいる部分において応力が最大になる。よって、弾性体４１の高さ方向（ペリクル膜２６の面に直交する方向）の全域における平均の変形量は図１１の場合に比べて小さくなり、押し付け不足によって不活性ガスの漏れが発生し易くなる。また、ペリクル枠２５の下端の集中応力によりペリクルが持ち上げられたり不活性ガス供給部２９が変形を起こしたりする可能性があり、ペリクル枠２５と不活性ガス供給部２９の先端の接触部からの不活性ガスの漏れが発生し易くなる。
【００８９】
一方、図１１に示すように、弾性体４１の高さをペリクル枠２５の高さと略同じ高さとすることにより、不活性ガス供給部２９をペリクル枠２５に押し付けたときの弾性体４１の変形による応力が略均一になり、不活性ガス供給部２９の先端とペリクル枠２５との接触面とが全域にわたって略均一な力で密着される。
【００９０】
さらに、不活性ガス供給部２９（及び不活性ガス排気部３７）がペリクル枠２５に対して過度な力を加えることを防止するために、不活性ガス供給部２９（及び不活性ガス排気部３７）がペリクル枠２５に加えている力を検知する圧力センサ（例えば、圧電素子）２９ａを設け、圧力センサ２９ａの出力に基づいて駆動機構３０を制御することが好ましい。
【００９１】
上記の各実施の形態では、不活性ガス供給部及び不活性ガス排気部の双方を移動させて、それらをペリクル枠に密着させるが、不活性ガス供給部及び不活性ガス排気部のいずれか一方のみを移動させてもよい。
【００９２】
上記の各実施の形態では、ペリクルと位置決め機構としての不活性ガス供給部及び排気部とを接触させてペリクルの位置決めを行うが、例えば、不活性ガスを吹き付ける力や磁力などを利用して非接触でペリクルの位置決めを行ってもよい。例えば、レチクルに対してその下方向から不活性ガスを吹き付けて、レチクルを浮上させた状態で、光電センサ、CCD、超音波センサなどにより非接触でペリクルの位置を測定して、ペリクルに対してその横方向からさらに不活性ガスを吹き付けることによりペリクルの水平方向を非接触で位置決めすることができる。ここで、ペリクルに対してその横方向からさらに不活性ガスを吹き付ける代わりに磁石を使用して非接触の位置決めを行ってもよい。位置決め後、不活性ガス供給ノズルをペリクル枠の通気孔の近傍に近づけて不活性ガスを供給することにより非接触でパージを行うことができる。
【００９３】
また、上記の各実施の形態では、本発明に係るペリクル空間内パージ機構を半導体露光装置内に配置しているが、本発明に係るペリクル空間内パージ機構は半導体露光装置以外に配置してもよく、例えばデバイスメーカーのクリーンルームにおいてレチクルを保管するレチクルストッカーやレチクル検査装置、クリーンルーム内においてレチクルを搬送するレチクル搬送ボックス内に配置してもよい。ここで、不活性ガス供給部とペリクル枠とをその接触面全域にわたって略均一な力で密着させることにより、ペリクル枠の変形や剥離等を防止しつつペリクル空間内に不活性ガスを充填することが出来る。これにより、レチクルストッカーやレチクル検査装置、レチクル搬送ボックス等から露光装置内にペリクル付きレチクルを搬送した場合において、露光装置内でペリクル空間をパージするための時間を短縮することができ、生産性が向上する。さらに、レチクルパターン面を常に不活性ガス雰囲気に維持することにより、有機物、水分などによる汚染を防止することができる。
【００９４】
［デバイス製造方法］
次に上記の露光装置を利用した半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図１４は半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す。ステップ1（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップ2（マスク作製）では設計した回路パターンに基づいてマスクを作製する。一方、ステップ3（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ4（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記のマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ5（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ4によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組立て工程を含む。ステップ6（検査）ではステップ5で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これを出荷（ステップ7）する。
【００９５】
図１５は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。ステップ11（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ12（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を成膜する。ステップ13（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ14（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ15（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ16（露光）では上記の露光装置によって回路パターンをウエハに転写する。ステップ17（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ18（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ19（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。
【００９６】
本発明の好適な実施の形態によれば、フッ素エキシマレーザなどの紫外光を光源とする投影露光装置において、装置内へ搬入されたペリクル付きレチクルのペリクル空間内の不活性ガスパージを短時間に効率よく行うことが可能となる。これにより、露光装置の生産性を損なうことなく、高精度かつ安定した露光制御が可能になり、微細な回路パターンが安定してかつ良好に投影できる。
【００９７】
さらに、ペリクル付きレチクルが移動可能な状態でペリクル枠を不活性ガス供給用の所定の位置に位置決めし、その後、ペリクル枠に密着する位置に配置された不活性ガス供給部からペリクル枠に設けられた通気孔を通してペリクル空間内に不活性ガスを供給することにより、パージに際してのペリクル枠の変形等を防止することができる。
【００９８】
【発明の効果】
本発明によれば、例えば、ペリクル枠に供給ノズルを近接させてペリクル空間内に不活性ガスを供給する際におけるペリクル枠の変形を低減させることができ、かつペリクル付きレチクルを定位置に位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されうる投影露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明が適用されうる他の投影露光装置の概略構成を示す図である。
【図３】ペリクル付きレチクルの概略構成を示す図である。
【図４】本発明が適用されうる投影露光装置のレチクル搬送経路の概略構成を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態のパージ機構の側面断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態のパージ機構の下面断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態のパージ機構の側面断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態のパージ機構の下面断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態のパージ機構の側面断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態のパージ機構の下面断面図である。
【図１１】ノズル先端に弾性体を配置した概略図である。
【図１２】ペリクル枠と上下方向の幅が異なる弾性体をペリクル枠に押し付けて変形させた状態を表す概要図である。
【図１３】ペリクル付きレチクルの概略構成を示す図である。
【図１４】半導体デバイスの製造フローを示す図である。
【図１５】半導体デバイスの製造フローを示す図である。
【符号の説明】
１：レチクルステージ、２：鏡筒、３：ウエハステージ、４：照明光学系、５：引き回し光学系、６：Ｆ２レーザ部、７：マスキングブレード、８，９，２０：筐体、１０，１１，１２，２１：空調機、１３：レチクルロードロック、１４：ウエハロードロック、１５：レチクルハンド、１６：ウエハハンド、１７：レチクルアライメントマーク、１８：レチクル保管庫、１９：プリアライメント部、２２：ペリクル検査装置、２３：レチクル、２４：ペリクル、２５：ペリクル枠、２６：ペリクル膜、２７：通気孔、２８：レチクル支持台、２９：不活性ガス供給部、３０：供給部駆動機構、３１：回転軸、３２：不活性ガス排気部、２９ａ：圧力センサ、３３：排気部駆動機構、３４：不活性ガス供給ライン、３５：不活性ガス排出ライン、３６：気密チャンバ（またはロードロック室）、３７：不活性ガス排気部、３８：回転軸、３９：ベアリング、４０：樹脂、４１：弾性体、４２：フィルタ、５０：センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、デバイス製造関連装置、及びデバイス製造方法に関し、特に、ペリクル付きレチクルを収容する空間を有するデバイス製造関連装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＳＩあるいは超ＬＳＩなどの極微細パターンで形成される半導体素子の製造工程において、マスクに描かれた回路パターンを感光剤が塗布された基板上に縮小投影して焼き付け形成する縮小型投影露光装置が使用されている。半導体素子の実装密度の向上に伴いパターンのより一層の微細化が要求され、レジストプロセスの発展と同時に露光装置の微細化への対応がなされてきた。
【０００３】
露光装置の解像力を向上させる方法としては、露光波長をより短波長に変えていく方法と、投影光学系の開口数（ＮＡ）を大きくしていく方法とがある。
【０００４】
露光波長については、３６５ｎｍのｉ線から、最近では２４８ｎｍ付近の発振波長を有するＫｒＦエキシマレーザ、１９３ｎｍ付近の発振波長を有するＡｒＦエキシマレーザの開発に移行している。更に、１５７ｎｍ付近の発振波長を有するフッ素（Ｆ２）エキシマレーザの開発も行なわれている。
【０００５】
遠紫外線とりわけ１９３ｎｍ付近の発振波長を有するＡｒＦエキシマレーザや、１５７ｎｍ付近の発振波長を有するフッ素（Ｆ２）エキシマレーザにおいては、これら波長付近の帯域には酸素（Ｏ２）の吸収帯が複数存在することが知られている。
【０００６】
例えば、フッ素エキシマレーザーは、発振波長が１５７ｎｍと短いため、露光装置への応用が進められているが、１５７ｎｍという波長は一般に真空紫外と呼ばれる波長領域にある。この波長領域では酸素分子による光の吸収が大きいため、大気はほとんど光を透過させない。したがって、フッ素エキシマレーザーは、真空近くまで圧力を下げ、酸素濃度を充分下げた環境でしか応用ができない。文献、「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｓｍａｌｌ Ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ」 （Ｈｉｄｅｏ Ｏｋａｂｅ著、Ａ Ｗｉｌｅｙ−ＩｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅＰｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ、１９７８年、１７８頁）によると波長１５７ｎｍの光に対する酸素の吸収係数は約１９０ａｔｍ−１ｃｍ−１である。これは、１気圧中で１％の酸素濃度の気体中を波長１５７ｎｍの光が通過すると、１ｃｍあたりの透過率が、
Ｔ＝ｅｘｐ（−１９０×１ｃｍ×０．０１ａｔｍ）＝０．１５０
しかないことを示す。
【０００７】
また、酸素が上記光を吸収することによりオゾン（Ｏ３）が生成され、このオゾンが光の吸収をより増加させ、透過率を著しく低下させる。これに加え、オゾンに起因する各種生成物が光学素子表面に付着し、光学系の効率を低下させる。
【０００８】
したがって、ＡｒＦエキシマレーザ、フッ素（Ｆ２）エキシマレーザ等の遠紫外線を光源とする投影露光装置の露光光学系の光路においては、窒素等の不活性ガスによるパージ手段によって、光路中に存在する酸素濃度を数ｐｐｍオーダー以下の低レベルにおさえる方法がとられている。
【０００９】
このように、遠紫外線とりわけ１９３ｎｍ付近の波長を有するＡｒＦエキシマレーザや、１５７ｎｍ付近の波長を有するフッ素（Ｆ２）エキシマレーザ光を利用した露光装置においては、ＡｒＦエキシマレーザ光や、フッ素（Ｆ２）エキシマレーザ光が非常に物質に吸収されやすいため、光路内を数ｐｐｍオーダー以下にパージする必要がある。また、水分に対しても同様のことが言え、やはりｐｐｍオーダー以下まで除去する必要がある。
【００１０】
このため、露光装置内とりわけ紫外光の光路となる部分に関しては、不活性ガスでパージすることが行われている。また、露光装置内部と外部を連絡する部分には、ロードロック機構が設けられ、外部からレチクルやウエハを搬入する場合には、一旦外気と遮断し、ロードロック機構内の酸素や水などを不活性ガスでパージした後に露光装置内部に搬入していた。
【００１１】
図１は、フッ素（Ｆ２）エキシマレーザを光源とし、ロードロック機構を有する半導体露光装置の一例を模式的に示す図である。
【００１２】
図１において、１はパターンの描画されたレチクルを搭載するレチクルステージ、２はレチクル上のパターンをウエハに投影する投影光学系、３はウエハを搭載しＸ、Ｙ、Ｚ、θおよびチルト方向に駆動するウエハステージ、４は照明光をレチクル上に照射するための照明光学系、５は光源からの光を照明光学系４に導光する引き回し光学系、６は光源であるフッ素（Ｆ２）エキシマレーザ、７はレチクル上のパターン領域以外が照明されないように露光光を遮光するマスキングブレード、８および９は各々レチクルステージ１およびウエハステージ３周囲の露光光軸を覆う筐体、１０は投影光学系２および照明光学系４の内部を所定のＨｅ雰囲気に調節するＨｅ空調機、１１および１２は筐体８および９の各々の内部を所定のＮ２雰囲気に調節するＮ２空調機、１３および１４はレチクルおよびウエハを各々筐体８および９内に搬入する時に使用するレチクルロードロックおよびウエハロードロック、１５および１６は各々レチクルおよびウエハを搬送するためのレチクルハンドおよびウエハハンド、１７はレチクルの位置調節に用いるレチクルアライメント部、１８は複数のレチクルを筐体８内で保管するレチクル保管庫、１９はウエハのプリアライメントを行うプリアライメント部である。
【００１３】
必要に応じて、露光装置全体を不図示の環境チャンバに収納し、所定の温度に制御された空気を環境チャンバ内で循環させることによりチャンバ内の温度を一定に管理することができる。
【００１４】
図２は、フッ素（Ｆ２）エキシマレーザを光源とし、ロードロック機構を有する半導体露光装置の他の例を示す断面模式図である。
【００１５】
図２の露光装置では、露光装置全体が筐体２０で覆われており、その内部のＯ２およびＨ２ＯがＮ２ガスによりパージされている。２１は、筐体２０全体をＮ２雰囲気にするための空調機である。この露光装置では、鏡筒２と照明光学系４の内部空間は各々筐体２０の内部空間（駆動系空間）と隔離されており、独立にＨｅ雰囲気に調節されている。１３および１４はレチクルおよびウエハを各々筐体２０内に搬入する時に使用するレチクルロードロックおよびウエハロードロックである。
【００１６】
一般的に、レチクルにはペリクルと称されるパターン保護装置が付けられている。これはレチクルパターン面に塵埃などの異物が付着するのを防止するものであり、これによりウエハ上への異物転写による不良の発生頻度が抑制される。
【００１７】
図３は、ペリクル付きレチクルの構造を示す模式図である。ペリクル２４は、レチクル２３のパターン面側に粘着剤等を使用して貼り付けられる。ペリクル２４は、このレチクルパターンを囲う大きさのペリクル支持枠（ペリクル枠）２５と、ペリクル枠の一端面に貼られた露光光を透過するペリクル膜２６で構成されている。また、ペリクル２４とレチクル２３で囲まれた空間（以下、ペリクル空間）を完全に密閉させると、ペリクル空間内外の気圧差や酸素濃度差によりペリクル膜２６が膨らんだり凹んだりする不具合が発生するため、ペリクル枠２５には通気孔２７が設けられており、ペリクル空間の内外で気体が流通できるようになっている。また、さらに通気孔２７からペリクル空間内に外部の異物が侵入するのを防ぐために不図示の除塵フィルタが、この通気経路に設けられている。
【００１８】
図４は、図１及び２に示した露光装置におけるレチクルの搬送経路の一例を示す模式図である。図４において、２２はレチクル表面やペリクル膜表面に付着している塵埃等の異物の大きさや個数を計測する異物検査装置である。レチクル２３は手動または不図示の搬送装置によって露光装置の入口となるレチクルロードロック１３に搬入される。このとき、一般に露光装置の外でレチクルとペリクルは貼り合わされるため、搬入されるレチクル２３には既にペリクル２４が貼られている。次にレチクルロードロック１３内を不活性ガスでパージし、筐体８と同等の不活性ガス雰囲気となった後にレチクルハンド１５によりレチクルステージ１あるいはレチクル保管庫１８や異物検査装置２２のいずれかにレチクル２３は搬送される。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
上記の通り、紫外線とりわけＡｒＦエキシマレーザ光やフッ素（Ｆ２）エキシマレーザ光を利用した露光装置においては、ＡｒＦエキシマレーザ光や、フッ素（Ｆ２）エキシマレーザ光の波長における酸素及び水分による吸収が大きい。したがって、充分な透過率と安定性を得るためには、酸素及び水分濃度を低減し、これらの濃度を厳密に制御する必要がある。そのため、露光装置内部と外部を連絡する部分には、ロードロック機構が設けられ、外部から露光装置内にレチクルやウエハを搬入する場合には、一旦レチクルやウエハを外気と遮断し、ロードロック機構内の酸素等のガスを不活性ガスでパージした後に露光装置内部に搬入していた。
【００２０】
しかしながら、ロードロック室に搬入されるレチクルにはペリクルが貼られており、ペリクル空間は比較的小さな通気孔を介してのみ外気と流通が可能な構造であるため、ロードロック室内が所定の不活性ガス濃度に達した後も、ペリクル空間内の置換が完了するには、さらに長い時間を要し、生産性を悪化させる要因となっていた。
【００２１】
ペリクル枠の通気孔に関しては、特開平６−２７６４３号公報、特開平９−１９７６５２号公報等においてペリクル枠に吸気および排気孔を設ける発明が開示されている。しかし、孔の数や面積を増やしても、不活性ガス雰囲気中に置いただけでは、ペリクル空間内と外部との不活性ガス濃度差に起因する拡散現象が主たる置換のメカニズムになるに過ぎず、強制的にパージを行うロードロック室に較べて長い置換時間が必要となっていた。また、孔の経路中に弁や除塵フィルタを配置した場合にはさらに置換時間が長くなってしまうという欠点があった。
【００２２】
特開平９−７３１６７号公報には、あらかじめ不活性ガス雰囲気中でレチクルとペリクルを張り合わせ、ペリクル空間内を１％酸素濃度以下の不活性ガスで封入する発明が開示されている。しかし、前述のように波長１５７ｎｍの光の透過率は、酸素濃度１％の大気圧気体中の場合で１ｃｍ当たり１５％しかない。現状では、レチクルとペリクル膜との間の間隔は約６ｍｍであり、たとえ酸素濃度０．１％の気体で充填しても、この空隙での波長１５７ｎｍの光の透過率は８９．２％にしかならない。一方、露光装置の光源からウエハまでの光路の空間総距離は少なくとも１ｍを越える。１ｍの空間の透過率として８０％以上を確保するためにはおよそ１０ｐｐｍv/v以下に酸素濃度を抑える必要があり、理想的には１ｐｐｍ以下が目標となる。他の空間とのバランスや総空間距離での透過率維持という観点からペリクル空間についても少なくとも１〜１００ｐｐｍ以下の酸素濃度が要求される。もちろん水分や炭酸ガス濃度についても同様である。
【００２３】
また、ペリクル空間内をこれらｐｐｍオーダーの酸素濃度の不活性ガスで一旦封入しても、これらレチクルとペリクルが置かれる空間の酸素濃度が内部より高い場合には、ペリクル枠とレチクルを接着した面が完全な気密構造でないために微細な隙間から酸素が内部に侵入するので、％オーダーに酸素濃度を維持することは可能であるとしても、ｐｐｍオーダーに酸素濃度を維持することは非常に困難であった。さらに、ペリクル膜がフッ素系樹脂の場合については、酸素透過性があるため、ｐｐｍオーダーの酸素濃度の維持はより困難な状況にあった。したがって、ペリクル空間内の不活性ガス濃度が不十分な状態でレチクルステージにレチクルが搭載され、露光作業が行われる可能性があった。この場合、ペリクル空間内の不活性ガス濃度はレチクルステージ上で徐々に周囲の不活性ガス濃度に近づいていくため、ペリクル空間内での露光光の透過率が変化し、その結果、ウエハ上で所定の露光量が安定して得られず、ウエハ上に転写されるパターンの寸法変化等の不具合が発生する可能性があった。
【００２４】
さらに、露光装置より外部の大気環境で保管されていたペリクル付きレチクルは、ペリクル膜やペリクル枠を含む表面に多くの水の分子が付着している場合が多い。また、不活性ガス雰囲気中で保管されていた場合においても、露光装置に搬入する課程で、外部大気環境に一旦さらされる可能性があり、やはり同様の懸念があった。
【００２５】
これらのペリクル膜等の表面に付着している水の分子の量は、その表面の微視的な荒さや表面性状、特に親水性か疎水性かによって大きく左右される。さらに樹脂材料においては若干ながら樹脂中に水分が吸収される場合もあり、特にペリクル膜や除塵フィルタにはフッ素系の樹脂材料が使用される可能性も高く、多量の水分が表面ないし内部に付着したり、吸収されたりしている可能性がある。
【００２６】
この場合、ペリクル空間内を不活性ガスで置換しても、これら表面に付着したり、吸収されたりしている水の分子が徐々に不活性ガス中に脱離するため、ペリクル空間内の水分濃度を短時間でｐｐｍオーダーに下げることは非常に難しい。また、不活性ガスの供給流量を充分に多くして、パージ期間中の水分濃度を下げることは可能であるが、パージを停止した時点においてもこの水分の脱離は継続して起こっているため、狭いペリクル空間内の水分濃度は徐々に上昇していくという不具合があった。
【００２７】
このようなレチクルを使用してパターンを露光した場合には、ペリクル空間内での露光光の透過率が徐々に変化してしまい、その結果、ウエハ上で所定の露光量が安定して得られず、ウエハに転写されるパターンの寸法変化等が発生するという不具合があった。
【００２８】
上記の問題点に鑑み、レチクル枠に通気孔を設け、この通気孔を通してペリクル空間内に強制的に不活性ガスを供給する方法が考えられる。しかしながら、この方法においては、ペリクル付きレチクルを所定の位置に位置決めし、その後、ペリクル枠が所定位置に存在することを前提としてペリクル枠に不活性ガス供給部を接近させると、ペリクル枠が前記所定位置からずれている場合に、ペリクル枠に過度な力が加わって変形等しうるという問題がある。
【００２９】
本発明は、上記の背景に鑑みてなされたものであり、例えば、ペリクル枠に供給ノズルを近接させてペリクル空間内に不活性ガスを供給する際におけるペリクル枠の変形を低減させ、かつペリクル付きレチクルを定位置に位置決めすることを目的とする。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの側面は、ペリクルおよび前記ペリクルを支持するペリクル枠を有するペリクル付きレチクルを収容する空間を有するデバイス製造関連装置に係り、前記ペリクル付きレチクルを移動可能に支持する支持台と、前記ペリクル枠に設けられた第１の通気孔を介して、前記ペリクル、前記ペリクル枠および前記レチクルで囲まれた空間であるペリクル空間に不活性ガスを供給する供給ノズルと、前記ペリクル枠に設けられた第２の通気孔を介して前記ペリクル空間内のガスを排気する排気ノズルと、前記供給ノズルおよび前記排気ノズルの少なくとも一方を駆動する駆動機構とを有し、前記駆動機構によって前記供給ノズルおよび前記排気ノズルの少なくとも一方を移動させることにより、前記支持台上に移動可能に載置された前記ペリクル付きレチクルの前記ペリクル枠を挟み込むように前記供給ノズルの先端と前記排気ノズルの先端とを前記ペリクル枠に押し付けて前記ペリクル付きレチクルを定位置に位置決めし、前記供給ノズルの先端と前記排気ノズルの先端とを前記ペリクル枠に押し付けた状態で、前記供給ノズルおよび前記第１の通気孔を介して前記ペリクル空間に不活性ガスを供給し、かつ前記排気ノズルおよび前記第２の通気孔を介して前記ペリクル空間内のガスを排気する。
本発明の好適な実施形態の第１の側面は、ペリクル膜をペリクル枠で支持したペリクル付きレチクルを収容する空間を有するデバイス製造関連装置に係り、前記ペリクル枠を所定の位置に位置決めする位置決め機構を備えることを特徴とする。
【００３１】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記ペリクル付きレチクルは、前記ペリクル枠に通気孔を有し、前記デバイス製造関連装置は、前記通気孔を通して、前記ペリクル枠内の空間であるペリクル空間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部を更に備えることが好ましい。
【００３２】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記位置決め機構は、前記不活性ガス供給部を移動させることにより前記ペリクル枠を位置決めすることが好ましい。或いは、前記位置決め機構は、前記不活性ガス供給部を位置決めの基準として前記ペリクル枠を位置決めすることが好ましい。
【００３３】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記不活性ガス供給部は、その先端に弾性体を有することが好ましく、前記位置決め機構は、位置決め及び不活性ガスの供給の際に、前記弾性体と前記ペリクル枠とを密着させることが好ましい。ここで、前記ペリクル膜の面に直交する方向についての前記弾性体の幅が、前記ペリクル膜の面に直交する方向についての前記ペリクル枠の幅とほぼ等しいことが好ましい。
【００３４】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記位置決め機構は、位置決め及び不活性ガスの供給の際に、前記不活性ガス供給部の先端で前記ペリクル枠を押圧することが好ましい。ここで、前記位置決め機構は、前記ペリクル枠に加わる力を検知するセンサを有し、前記不活性ガス供給部の先端で前記ペリクル枠を押圧する力を前記センサの出力に基づいて制御することが好ましい。また、前記位置決め機構は、前記ペリクル膜の面に平行な方向に、前記不活性ガス供給部の先端で前記ペリクル枠を押圧することが好ましい。
【００３５】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記ペリクル付きレチクルは、前記ペリクル枠に第１及び第２の通気孔を有し、前記デバイス製造関連装置は、前記第１の通気孔を通して、前記ペリクル枠内の空間であるペリクル空間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、前記第２の通気孔を通して、前記ペリクル空間内のガスを排気する不活性ガス排気部とを更に備えることが好ましい。
【００３６】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記位置決め機構は、前記不活性ガス供給部及び前記不活性ガス排気部の少なくとも一方を移動させることにより前記ペリクル枠を位置決めすることが好ましい。或いは、前記位置決め機構は、前記不活性ガス供給部又は前記不活性ガス排気部を位置決め基準として前記ペリクル枠を位置決めすることが好ましい。或いは、前記位置決め機構は、前記不活性ガス供給部及び前記不活性ガス排気部によって前記ペリクル枠を挟むように、前記不活性ガス供給部及び前記不活性ガス排気部の少なくとも一方を駆動して、前記ペリクル枠を位置決めすることが好ましい。
【００３７】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記位置決め機構は、前記ペリクル枠に加わる力を検知するセンサを有し、前記不活性ガス供給部及び前記不活性ガス排気部の少なくとも一方の駆動を前記センサの出力に基づいて制御するが好ましい。
【００３８】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記位置決め機構は、前記ペリクル膜の面に平行な方向に、前記不活性ガス供給部及び前記不活性ガス排気部の少なくとも一方を駆動することが好ましい。
【００３９】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記不活性ガス供給部及び前記不活性ガス排気部の少なくとも一方は、前記ペリクル膜の面に直交する軸を中心として回動可能に支持されていることが好ましい。
【００４０】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記デバイス製造関連装置は、前記ペリクル枠の位置を検知するセンサを更に備え、前記位置決め機構は、前記センサの出力に基づいて、前記ペリクル枠を所定の位置に位置決めすることが好ましい。
【００４１】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記デバイス製造関連装置は、前記レチクルに形成されたパターンで基板を露光する露光部を更に備えることが好ましい。
【００４２】
前記デバイス製造関連装置は、前記レチクルに形成されたパターンで基板を露光する露光装置として、前記ペリクル枠内の空間であるペリクル空間内のガスを不活性ガスで置換するガス置換装置として、レチクルを保管するレチクル保管庫として、レチクルを検査するレチクル検査装置として、又は、レチクルを搬送するためのレチクル搬送ボックスとして、構成されうる。
【００４３】
本発明の好適な実施形態の第２の側面は、ペリクル膜をペリクル枠で支持したペリクル付きレチクルにおける前記ペリクル枠内の空間であるペリクル空間内のガスを前記ペリクル枠に設けられた通気孔を通して不活性ガスで置換するガス置換方法に係り、前記ペリクル枠を所定の位置に位置決めし、前記ペリクル空間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部が前記ペリクル枠に密着した状態で、前記不活性ガス供給部から前記通気孔を通して前記ペリクル空間内に不活性ガスを供給することを特徴とする。
【００４４】
本発明の好適な実施形態の第３の側面は、上記のデバイス製造関連装置を利用しながらデバイスを製造することを特徴とする。
【００４５】
本発明の好適な実施形態の第４の側面は、リソグラフィ工程を経てデバイスを製造するデバイス製造方法であって、前記リソグラフィ工程において、露光装置としてのデバイス製造関連装置を利用して基板にパターンを転写することを特徴とする。
【００４６】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施の形態の露光装置は、露光光として紫外光を用いてレチクルパターンを投影光学系を介して感光基板に投影する露光装置に関する。この露光装置内にペリクル枠の位置決め機構と不活性ガス供給部を配置して、不活性ガス供給部からペリクル空間内に対して、ペリクル枠に設けた通気孔を通して不活性ガスを供給する。
【００４７】
一般に、レチクルにペリクル枠を接着する接着剤は、レチクルとペリクル枠の材質の違いによる熱膨張の差によりレチクルパターン面が変形しないように柔軟な接着剤を使用している。ペリクル付きレチクルを位置決めして固定した後に、不活性ガス供給ノズルをペリクルに押し付けると接着材に力が加わり、ペリクル枠の変形や剥離等の原因になる。
【００４８】
そこで、本発明の好適な実施の形態では、ペリクル枠を所定位置に位置決めして、その後、ペリクル枠に設けられた通気孔を通して不活性ガス供給部からペリクル空間内に不活性ガスを供給する。このように不活性ガスを供給するための所定位置にペリクル枠を位置決めすることにより、その後に、ペリクル枠に密着する位置に配置された不活性ガス供給部からペリクル枠の通気孔を通してペリクル空間内に不活性ガスを供給する際に、不活性ガス供給部がペリクル枠、さらにはペリクル枠とレチクルとの接着部分に過度な力を加えることを防止することができる。
【００４９】
ここで、ペリクル枠の位置決めは、ペリクル付きレチクルが移動可能な状態で、例えば不活性ガス供給部をペリクル枠に当接させて行うことが好ましい。この場合、ペリクル付きレチクルの位置決めの際及びペリクル空間内への不活性ガスの供給の際に、ペリクル枠、さらにはペリクル枠とレチクルとの接着部分に過度な力が加わらないので、ペリクル枠の変形や剥離等をより効果的に防止することができる。
【００５０】
また、不活性ガス供給部とペリクル枠を密着させて不活性ガス供給部からペリクル空間内に不活性ガスを供給する際に、不活性ガス供給部及びペリクル枠の表面には凹凸があると、両者の間に隙間ができ、その隙間を通して不活性ガスが漏れる可能性がある。凹凸の原因としては、例えば、不活性ガス供給部及びペリクル枠の機械加工精度に起因する表面の細かな凹凸、うねり、さらにペリクル枠の通気孔に設けられうるフィルタの厚みやその面精度などが考えられる。さらに、ペリクル枠が位置決めされる位置と不活性ガス供給部の位置の誤差によっても、不活性ガス供給部とペリクル枠とを密着させたときに両者の間に隙間ができ、その隙間を通して不活性ガスが漏れる可能性がある。
【００５１】
そこで、本発明の好適な実施の形態では、不活性ガス供給部の先端に弾性体を設けた。この弾性体により不活性ガス供給部及びペリクル枠の表面の凹凸や両者の位置誤差が吸収され、不活性ガス供給部とペリクル枠との接触面の全域に渡って略均一な力で両者を密着させることができる。ここで、弾性体の高さ（ペリクル膜の表面に直交する方向についての幅）をペリクル枠の高さと略等しくすることにより、不活性ガス供給部をペリクル枠に押し付けたときの弾性体の変形による応力が接触部分の全域にわたって略均一になり、不活性ガス供給部とペリクル枠の接触部の全域にわたって略均一な力で不活性ガス供給部とペリクル枠とを密着させることができる。
【００５２】
本発明の好適な実施の形態の露光装置は、露光用の紫外光として、レーザを光源とするレーザ光、例えば、フッ素エキシマレーザ光（波長：１５７ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長：１９３ｎｍ）等を使用しうる。
【００５３】
また、上記の不活性ガスとしては、例えば、窒素、ヘリウム、アルゴンから選ばれる１種が好適である。
【００５４】
上記のようなペリクル枠の位置決め機構を有するパージ機構（ガス置換装置）は、ペリクル付きレチクルを使用するあらゆる露光装置に適用することができる他、例えば、レチクル保管庫（レチクルストッカー）、レチクル検査装置、レチクル搬送ボックス等にも適用することができる。すなわち、本発明は、ペリクル付きレチクルを使用し、取り扱い、又は検査等する各種の半導体製造関連装置に適用することができる。
【００５５】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を説明する。
【００５６】
［第１の実施の形態］
図５及び図６は、本発明の第１の実施の形態のパージ機構（ガス置換装置）を示す図である。図５は側面断面図、図６は下面断面図である。このパージ機構は、ペリクル空間を不活性ガスでパージする。
【００５７】
図５及び図６における気密チャンバ３６は、例えば、図１のレチクル保管庫（レチクルストッカー）１８若しくはそれを収納する筐体８又はレチクルロードロック１３に相当しうる。また、この気密チャンバ３６は、レチクル検査装置の筐体やレチクル搬送ボックス等にも相当しうる。
【００５８】
以下では、このパージ機構を筐体８内に設けた例、すなわち、図１に示す筐体８を気密チャンバ３６とする例を説明する。
【００５９】
不活性ガス供給部２９から気密チャンバ３６内に不活性ガスが供給され、不活性ガス排出口３５より不活性ガスが排出されることにより、この気密チャンバ３６内を不活性ガスでパージすることができる。なお、図５及び図６では、作図の便宜上、気密チャンバ３６が小さく描かれているが、実際には、気密チャンバ３６は、その中にレチクル２３の図１のレチクルハンド１５、レチクルステージ１、レチクル保管庫１８等が収容される大きさを有し、図５及び図６には示されていないが、気密チャンバ３６内にはそれらが配置されているものとする。
【００６０】
レチクル支持台２８は筐体８（気密チャンバ３６）内のレチクル搬送経路内に配置され、ペリクル２４が貼り付けられたレチクル（ペリクル付きレチクル）２３は、レチクルハンド１５（図１参照）あるいは気密チャンバ３６外に設けられた不図示の搬送ロボットによって、又は、手動によって支持台２８上の所定の位置に、移動可能な状態で載置される。ペリクル２４のペリクル枠２５には図１３に示すように複数の通気孔２７が予め設けられている。
【００６１】
気密チャンバ３６の中には、ペリクル枠２５の１辺に対して所定の間隔を設けて、不活性ガス供給部２９（この実施の形態では、供給ノズル）及び供給部駆動機構３０が配置されている。また、ペリクル２４を挟んで不活性ガス供給部２９及び供給部駆動機構３０に対向する位置には、不活性ガス排気部３７（この実施の形態では、排気ノズル）及び排気部駆動機構３０が配置されている。
【００６２】
供給部駆動機構３０は、不活性ガス供給部２９を少なくとも１方向に移動させるための案内（ガイド）とアクチュエータを有する。供給部駆動機構３０及び排気部駆動機構３７は、ペリクル２４のペリクル枠２５を挟み込むように、不活性ガス供給部２９及び不活性ガス排気部３７を駆動する。これにより、ペリクル枠２５の通気孔２７に対して不活性ガス供給部２９及び不活性ガス排気部３７がそれぞれ密着するように、ペリクル枠２５、不活性ガス供給部２９、不活性ガス排気部３７を相対的に位置決めすることができる。
【００６３】
このようにペリクル枠２５を位置決めの対象とすることにより、ペリクル空間内のパージ後にレチクルハンド１５がペリクル付きレチクル２３をレチクルステージ１等に搬送する際に、ペリクル枠２５とレチクルハンド１５とが干渉することを防止することができる。
【００６４】
さらに、ペリクル枠２５の位置を検知するセンサ５０を設け、センサ５０の出力に基づいて、ペリクル２４付きレチクル２３を搬送するレチクルハンド１５を制御することが好ましい。これにより、例えば、レチクルハンドにより支持台２８上にペリクル付きレチクル２３を載置する際にペリクル枠２５が支持台２８と干渉することを防止することができる。センサ５０は、例えばＣＣＤカメラ等の撮像装置によりペリクル枠２５を撮像してその位置を検出するセンサであってもよいし、レーザ光等によりペリクル枠２５の位置を計測するセンサ（例えば、レーザ測長器）であってもよいし、他の方式のセンサであってもよい。
【００６５】
一般に、レチクルにペリクル枠を接着する接着剤としては、レチクルとペリクル枠の材質の違いによる熱膨張の差によりレチクルパターン面が変形しないように、柔軟な接着剤が使用されている。レチクル２３を位置決めして固定した後に不活性ガス供給部２９や不活性ガス排気部３７をペリクル枠２５に押し付けると、接着材に過度な力が加わり、ペリクル枠の変形や剥離等の原因になる。この実施の形態では、レチクル２３が自由な状態でペリクル枠２５を所定の位置に位置決めするので、レチクル２３とペリクル枠２５との接着部分に過度な力が加わることがない。よって、ペリクル枠２５の変形や剥離等を防止することができる。不活性ガス供給部２９及び不活性ガス排気部３７によってペリクル枠２５を位置決めした後、すなわち、ペリクル枠２５に不活性ガス供給部２９および不活性ガス排気部３７の各先端を密着させた後、不活性ガス供給部２９からペリクル空間へ不活性ガスを供給し、不活性ガス排気部３７よりペリクル空間内の雰囲気を排気することによってペリクル空間をパージする。さらに、パージが終了した後にレチクル付きペリクルは、レチクルハンド１５によりレチクルステージ１等へ搬送される。
【００６６】
次に、図５及び図６を参照しながらペリクル空間内を不活性ガスでパージする工程を説明する。まず、ペリクル２４が貼られたレチクル２３がレチクルハンド１５や搬送ロボットあるいは手動によって、レチクル支持台２８上の所定の位置に、移動可能な状態で載置される。不活性ガス供給部２９及び不活性ガス排気部３７は、所定の位置で待機しており、レチクル２３がレチクル支持台２８に置かれた後、或いは置かれると同時に、駆動機構３０によって、ペリクル枠２５の通気孔２７が設けられた辺に不活性ガス供給部２９及び不活性ガス排気部３７が密着させられる。これにより、ペリクル付きレチクル２３のペリクル枠２５が位置決めされる。
【００６７】
次に、不図示の不活性ガス供給装置から不活性ガスが不活性ガス供給部２９に供給され、ペリクル枠２５に設けられた通気孔２７を通してペリクル空間内に不活性ガスが吹き込まれる。吹き込まれた不活性ガスは、ペリクル空間内に存在する酸素や水分や他の不純物と混合し合いながら、ペリクル枠２５に設けられた通気孔２７から不活性ガス排気部３７を通って外部に押し出される。
【００６８】
［第２の実施の形態］
以下、本発明の第２の実施の形態を説明する。なお、ここで特に言及しない事項は第１の実施の形態に従うものとする。
【００６９】
図７及び図８は、本発明の第２の実施の形態のパージ機構を模式的に示す図である。図７は側面断面図、図８は下面断面図である。この実施の形態の１つの特徴は、不活性ガス供給部２９及び不活性ガス排気部３７をそれぞれ回転軸３１により回動自在に配置した点である。図５及び図６に示す第１の実施の形態では、供給部２９及び排気部３７の先端（ペリクル接触面）がペリクル２５に対して平行に調整されなければ、ペリクル枠２５を挟み込んだときに隙間が発生する。これに対して、この実施の形態では、供給部２９及び排気部３７のペリクル接触面がペリクル枠２５に平行になるように供給部２９及び排気部３７を回転軸３１を中心にして回動させることができるので、供給部２９及び排気部３７の精密な調整を行わなくても上記のような隙間は発生しない。
【００７０】
［第３の実施の形態］
以下、本発明の第３の実施の形態を説明する。なお、ここで特に言及しない事項は第１の実施の形態に従うものとする。
【００７１】
図９及び図１０は、本発明の第３の実施の形態のパージ機構を模式的に示す図である。図９は側面断面図、図１０は下面断面図である。この実施の形態の１つの特徴は、不活性ガス供給部２９の先端（ペリクル接触面）を位置決め基準としてペリクル枠２５を位置決めする点である。
【００７２】
不活性ガス供給部（この実施の形態では、供給ノズル）２９および供給部駆動機構３０に対してペリクル２４を挟んで反対側に、不活性ガス排気部（この実施の形態では、ペリクル枠を押圧する押圧機構）３２と、該排気部３２を駆動する排気部駆動機構３３が配置されている。供給部駆動機構３０及び排気部駆動機構３３は、それぞれ不活性ガス供給部２９及び不活性ガス排気部３２を少なくとも１方向に移動させるための案内（ガイド）とアクチュエータを有する。供給部駆動機構３０は、排気部駆動機構３３よりも強い力で不活性ガス供給部２９を前進させてペリクル枠２５を基準位置に位置決めする。
【００７３】
この実施の形態では、供給部駆動機構３０はバネ（不図示）有し、該バネの力により不活性ガス供給部２９を押圧する。また、反対側の排気部駆動機構３３は、排気部駆動機構３０よりも弱いバネ（不図示）を有し、該バネの力により不活性ガス排気部３２を押圧する。よって、不活性ガス排気部３２によりペリクル枠２５に力が加わっても不活性ガス供給部２９の位置がずれることはなく、不活性ガス供給部２９はペリクル枠２５を位置決めする基準となる。
【００７４】
以上のように、この実施の形態によれば、不活性ガス供給部２９の先端を基準として、通気孔２７が設けられた部分のペリクル枠２５に対して不活性ガス供給部２９の先端および不活性ガス排気部３２の先端が密着するように、ペリクル枠２４を位置決めすることができる。このようにペリクル枠２５を位置決めの対象とすることにより、ペリクル空間内のパージ後にレチクルハンド１５がペリクル２６付きレチクル２４をレチクルステージ１等に搬送する際に、ペリクル枠２５とレチクルハンド１５とが干渉することを防止することができる。
【００７５】
さらに、ペリクル枠２５の位置を検知するセンサ５０を設け、センサ５０の出力に基づいて、ペリクル２４付きレチクル２３を搬送するレチクルハンド１５を制御することが好ましい。これにより、例えば、レチクルハンドにより支持台２８上にペリクル付きレチクル２３を載置する際にペリクル枠２５が支持台２８と干渉することを防止することができる。
【００７６】
この実施の形態では、供給部駆動機構３０に設けたバネのバネ定数を排気部駆動機構３３に設けたバネのバネ定数よりも十分に大きくすることにより、不活性ガス供給部２９側を基準としてペリクル枠２４の位置合わせを行っている。しかしながら、これは本発明の１つの実施形式に過ぎず、例えば、供給部駆動機構３０に設けたバネのバネ定数を排気部駆動機構３３に設けたバネのバネ定数よりも十分に小さくすることにより、ガス排気部３２側を基準としてペリクル枠２４の位置合わせを行ってもよいし、不活性ガス供給部２９をガス排気部に置き換え、不活性ガス排気部３２をガス供給部に置き換えてもよい。
【００７７】
また、上記の実施の形態では、バネによりペリクル枠２４に対して押圧力を与えているが、例えば、押圧力を検知する圧力センサ等を設け、該センサの出力に基づいて駆動機構３０及び３３を制御することによりペリクル枠２４に対する押圧力を制御してもよい。
【００７８】
不活性ガス排気部３２は、回転軸３８を中心として回動自在に取り付けられている。不活性ガス排気部３２の先端（ペリクル接触部）にはベアリング３９が取り付けられており、ベアリング３９の外輪には円環状の樹脂４０が取り付けられている。この樹脂４０は、接触による発塵の少ない材料から選択されるものであり、PEEK、PES、ポリアセタール、フッ素樹脂で作られることが望ましい。
【００７９】
図９及び図１０を参照しながらペリクル空間内に不活性ガスをパージする工程を説明する。まず、ペリクル２４が貼られたレチクル２３がレチクルハンド１５や搬送ロボットあるいは手動によって、レチクル支持台２８上の所定の位置に、移動可能な状態で載置される。不活性ガス供給部２９は、所定の位置で待機しており、ペリクル付きレチクル２３がレチクル支持台２８に置かれた後、或いは置かれると同時に、駆動機構３０によって不活性ガス供給部２９がペリクル枠２５の位置決め基準位置へ位置決めされる。
【００８０】
次に、不活性ガス排気部３２が駆動機構３３によりペリクル２４側へ移動し、ペリクル枠２５を位置決め基準としての不活性ガス供給部２９に押し付ける。この押し付けのとき、ペリクル付きレチクル２３は、不活性ガス供給部２９に最初に接触した点を支点として回転しながら不活性ガス供給部２９の全域と接触するので、不活性ガス供給部２９とペリクル枠２５とが摺動することによる発塵は発生しない。また、ペリクル枠２５と不活性ガス排気部３２との接触部もベアリング３９が僅かな転がり運動を行いながら押し付けを行うので、摺動による発塵がペリクル枠２５及びペリクル２６表面に付着してデバイスの共通欠陥を引き起こすことはない。このように不活性ガス供給部２９の先端とペリクル枠２５とが摺動しない構成を採用することにより、図１１のように不活性ガス供給部２９の先端に摩擦の大きい弾性体４１を配置することができる。ここで、不活性ガス供給部２９の先端に弾性体４１を配置することにより、ペリクル枠２５を確実に押し付けることができる。
【００８１】
ペリクル枠２５に対して不活性ガス供給部２９及び不活性ガス排気部３３を密着させた後、不図示の不活性ガス供給装置から不活性ガスが不活性ガス供給部２９に供給され、ペリクル枠２５に設けられた通気孔２７を通してペリクル空間内に不活性ガスが吹き込まれる。吹き込まれた不活性ガスは、ペリクル空間内に存在する酸素や水分や他の不純物と混合し合いながら、ペリクル枠２５に設けられた通気孔２７通って不活性ガス排気部３３の上方及び下方に押し出される。
【００８２】
このように不活性ガス供給部２９を位置決め基準として、これにペリクル枠２５を押し付けることにより、清浄かつ確実な押し付けが実現される。
【００８３】
この実施の形態においても、不活性ガス供給部２９をガス排気部に置き換え、不活性ガス排気部３２をガス供給部に置き換えることができる。
【００８４】
［共通事項］
以下、上記の第１〜第３の実施の形態に共通に適用可能な構成を説明する。
【００８５】
不活性ガス供給部２９とペリクル枠２５とを密着させてペリクル空間内に不活性ガスを供給するときの不活性ガスの漏れ防止について説明する。図１１はガス供給部２９の先端に弾性体４１を配置した構成を示す概略図である。不活性ガス供給部２９の先端には弾性体４１が固定されている。また、ペリクル枠２５に設けられた通気孔２７には防塵のためのフィルタ４２が貼り付けられている。弾性体４１はレチクル２３下面との間に僅かな隙間が形成されるように配置され、弾性体４１の高さ（ペリクル膜２６の面に直交する方向についての幅）は、例えばペリクル枠２５の高さとほぼ同じである。
【００８６】
一般に、不活性ガス供給部２９及びペリクル枠２５の表面には凹凸があり、互いを密着させた時に隙間ができて不活性ガスの漏れが発生する場合がある。凹凸の原因は、不活性ガス供給部２９及びペリクル枠２５の機械加工による表面の細かな凹凸、うねり、さらにペリクル枠２５の通気孔２７に貼られたフィルタ４２の厚みやその面精度などである。
【００８７】
そこで、不活性ガス供給部２９の先端に弾性体４１を取り付けることが好ましい。これにより、不活性ガス供給部２９の先端とペリクル枠２５の表面の凹凸や位置誤差などを吸収して、不活性ガス供給部２９の先端とペリクル枠２５との接触面全域に渡って略均一な力で両者を密着させることができるので、不活性ガスの漏れを効果的に低減することができる。この弾性体４１としては、例えばゴム硬度が６０以下のゴムやスポンジなどから選択されるフッ素ゴムやフッ素ゴムスポンジなどが望ましい。また、不活性ガス供給部２９と弾性体４１との接着には、有機質の少ない接着材を選択すべきであり、例えば加硫接着や焼き付け接着などが望ましい。
【００８８】
図１２は、ペリクル枠２５の高さペリクル膜２６の面に直交する方向についての幅）より高い高さを有する弾性体４１を押し付けて変形させた状態を表す概要図である。ペリクル枠２５の下端の部分が弾性体４１にめり込み、弾性体４１を大きく変形させている。このとき、弾性体４１の変形による応力が高さ方向（ペリクル膜２６の面に直交する方向）において不均一になり、ペリクル枠２５の下端の部分、すなわち、ペリクル枠２５が弾性体４１にめり込んでいる部分において応力が最大になる。よって、弾性体４１の高さ方向（ペリクル膜２６の面に直交する方向）の全域における平均の変形量は図１１の場合に比べて小さくなり、押し付け不足によって不活性ガスの漏れが発生し易くなる。また、ペリクル枠２５の下端の集中応力によりペリクルが持ち上げられたり不活性ガス供給部２９が変形を起こしたりする可能性があり、ペリクル枠２５と不活性ガス供給部２９の先端の接触部からの不活性ガスの漏れが発生し易くなる。
【００８９】
一方、図１１に示すように、弾性体４１の高さをペリクル枠２５の高さと略同じ高さとすることにより、不活性ガス供給部２９をペリクル枠２５に押し付けたときの弾性体４１の変形による応力が略均一になり、不活性ガス供給部２９の先端とペリクル枠２５との接触面とが全域にわたって略均一な力で密着される。
【００９０】
さらに、不活性ガス供給部２９（及び不活性ガス排気部３７）がペリクル枠２５に対して過度な力を加えることを防止するために、不活性ガス供給部２９（及び不活性ガス排気部３７）がペリクル枠２５に加えている力を検知する圧力センサ（例えば、圧電素子）２９ａを設け、圧力センサ２９ａの出力に基づいて駆動機構３０を制御することが好ましい。
【００９１】
上記の各実施の形態では、不活性ガス供給部及び不活性ガス排気部の双方を移動させて、それらをペリクル枠に密着させるが、不活性ガス供給部及び不活性ガス排気部のいずれか一方のみを移動させてもよい。
【００９２】
上記の各実施の形態では、ペリクルと位置決め機構としての不活性ガス供給部及び排気部とを接触させてペリクルの位置決めを行うが、例えば、不活性ガスを吹き付ける力や磁力などを利用して非接触でペリクルの位置決めを行ってもよい。例えば、レチクルに対してその下方向から不活性ガスを吹き付けて、レチクルを浮上させた状態で、光電センサ、CCD、超音波センサなどにより非接触でペリクルの位置を測定して、ペリクルに対してその横方向からさらに不活性ガスを吹き付けることによりペリクルの水平方向を非接触で位置決めすることができる。ここで、ペリクルに対してその横方向からさらに不活性ガスを吹き付ける代わりに磁石を使用して非接触の位置決めを行ってもよい。位置決め後、不活性ガス供給ノズルをペリクル枠の通気孔の近傍に近づけて不活性ガスを供給することにより非接触でパージを行うことができる。
【００９３】
また、上記の各実施の形態では、本発明に係るペリクル空間内パージ機構を半導体露光装置内に配置しているが、本発明に係るペリクル空間内パージ機構は半導体露光装置以外に配置してもよく、例えばデバイスメーカーのクリーンルームにおいてレチクルを保管するレチクルストッカーやレチクル検査装置、クリーンルーム内においてレチクルを搬送するレチクル搬送ボックス内に配置してもよい。ここで、不活性ガス供給部とペリクル枠とをその接触面全域にわたって略均一な力で密着させることにより、ペリクル枠の変形や剥離等を防止しつつペリクル空間内に不活性ガスを充填することが出来る。これにより、レチクルストッカーやレチクル検査装置、レチクル搬送ボックス等から露光装置内にペリクル付きレチクルを搬送した場合において、露光装置内でペリクル空間をパージするための時間を短縮することができ、生産性が向上する。さらに、レチクルパターン面を常に不活性ガス雰囲気に維持することにより、有機物、水分などによる汚染を防止することができる。
【００９４】
［デバイス製造方法］
次に上記の露光装置を利用した半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図１４は半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す。ステップ1（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップ2（マスク作製）では設計した回路パターンに基づいてマスクを作製する。一方、ステップ3（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ4（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記のマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ5（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ4によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組立て工程を含む。ステップ6（検査）ではステップ5で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これを出荷（ステップ7）する。
【００９５】
図１５は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。ステップ11（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ12（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を成膜する。ステップ13（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ14（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ15（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ16（露光）では上記の露光装置によって回路パターンをウエハに転写する。ステップ17（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ18（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ19（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。
【００９６】
本発明の好適な実施の形態によれば、フッ素エキシマレーザなどの紫外光を光源とする投影露光装置において、装置内へ搬入されたペリクル付きレチクルのペリクル空間内の不活性ガスパージを短時間に効率よく行うことが可能となる。これにより、露光装置の生産性を損なうことなく、高精度かつ安定した露光制御が可能になり、微細な回路パターンが安定してかつ良好に投影できる。
【００９７】
さらに、ペリクル付きレチクルが移動可能な状態でペリクル枠を不活性ガス供給用の所定の位置に位置決めし、その後、ペリクル枠に密着する位置に配置された不活性ガス供給部からペリクル枠に設けられた通気孔を通してペリクル空間内に不活性ガスを供給することにより、パージに際してのペリクル枠の変形等を防止することができる。
【００９８】
【発明の効果】
本発明によれば、例えば、ペリクル枠に供給ノズルを近接させてペリクル空間内に不活性ガスを供給する際におけるペリクル枠の変形を低減させることができ、かつペリクル付きレチクルを定位置に位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されうる投影露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明が適用されうる他の投影露光装置の概略構成を示す図である。
【図３】ペリクル付きレチクルの概略構成を示す図である。
【図４】本発明が適用されうる投影露光装置のレチクル搬送経路の概略構成を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態のパージ機構の側面断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態のパージ機構の下面断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態のパージ機構の側面断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態のパージ機構の下面断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態のパージ機構の側面断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態のパージ機構の下面断面図である。
【図１１】ノズル先端に弾性体を配置した概略図である。
【図１２】ペリクル枠と上下方向の幅が異なる弾性体をペリクル枠に押し付けて変形させた状態を表す概要図である。
【図１３】ペリクル付きレチクルの概略構成を示す図である。
【図１４】半導体デバイスの製造フローを示す図である。
【図１５】半導体デバイスの製造フローを示す図である。
【符号の説明】
１：レチクルステージ、２：鏡筒、３：ウエハステージ、４：照明光学系、５：引き回し光学系、６：Ｆ２レーザ部、７：マスキングブレード、８，９，２０：筐体、１０，１１，１２，２１：空調機、１３：レチクルロードロック、１４：ウエハロードロック、１５：レチクルハンド、１６：ウエハハンド、１７：レチクルアライメントマーク、１８：レチクル保管庫、１９：プリアライメント部、２２：ペリクル検査装置、２３：レチクル、２４：ペリクル、２５：ペリクル枠、２６：ペリクル膜、２７：通気孔、２８：レチクル支持台、２９：不活性ガス供給部、３０：供給部駆動機構、３１：回転軸、３２：不活性ガス排気部、２９ａ：圧力センサ、３３：排気部駆動機構、３４：不活性ガス供給ライン、３５：不活性ガス排出ライン、３６：気密チャンバ（またはロードロック室）、３７：不活性ガス排気部、３８：回転軸、３９：ベアリング、４０：樹脂、４１：弾性体、４２：フィルタ、５０：センサ
Claims (9)
- ペリクルおよび前記ペリクルを支持するペリクル枠を有するペリクル付きレチクルを収容する空間を備えたデバイス製造関連装置であって、
前記ペリクル付きレチクルを移動可能に支持する支持台と、
前記ペリクル枠に設けられた第１の通気孔を介して、前記ペリクル、前記ペリクル枠および前記レチクルで囲まれた空間であるペリクル空間に不活性ガスを供給する供給ノズルと、
前記ペリクル枠に設けられた第２の通気孔を介して前記ペリクル空間内のガスを排気する排気ノズルと、
前記供給ノズルおよび前記排気ノズルの少なくとも一方を駆動する駆動機構とを有し、
前記駆動機構によって前記供給ノズルおよび前記排気ノズルの少なくとも一方を移動させることにより、前記支持台上に移動可能に載置された前記ペリクル付きレチクルの前記ペリクル枠を挟み込むように前記供給ノズルの先端と前記排気ノズルの先端とを前記ペリクル枠に押し付けて前記ペリクル付きレチクルを定位置に位置決めし、
前記供給ノズルの先端と前記排気ノズルの先端とを前記ペリクル枠に押し付けた状態で、前記供給ノズルおよび前記第１の通気孔を介して前記ペリクル空間に不活性ガスを供給し、かつ前記排気ノズルおよび前記第２の通気孔を介して前記ペリクル空間内のガスを排気する、
ことを特徴とするデバイス製造関連装置。 - 前記供給ノズルは、その先端に弾性体を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス製造関連装置。 - 前記ペリクルの表面に直交する方向における前記弾性体の幅は、該方向における前記ペリクル枠の幅とほぼ等しい、
ことを特徴とする請求項２に記載のデバイス製造関連装置。 - 前記ペリクル枠に加わる力を検知するセンサを有し、
前記センサの出力に基づいて前記駆動機構を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のデバイス製造関連装置。 - 前記供給ノズル及び前記排気ノズルの少なくとも一方は、前記ペリクルの表面に直交する方向と平行な方向の回転軸を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のデバイス製造関連装置。 - 前記ペリクル付きレチクルを搬送して前記支持台上に載置するハンドと、
前記ペリクル枠の位置を検知するセンサとを更に有し、
前記センサの出力に基づいて前記ハンドが制御される、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のデバイス製造関連装置。 - 前記ペリクル付きレチクルに形成されたパターンを介して基板を露光する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のデバイス製造関連装置。 - 前記ペリクル付きレチクルを保管するレチクル保管庫、前記ペリクル付きレチクルを検査するレチクル検査装置、および、前記ペリクル付きレチクルを搬送するためのレチクル搬送ボックスのいずれかである、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のデバイス製造関連装置。 - 請求項７に記載のデバイス製造関連装置を用いて基板を露光する工程と、
前記工程で露光された基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
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