JP4816080B2 - フィルタ装置及び露光システム並びにデバイスの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、気体中の不純物を除去するとともに、気体の湿度を調整するフィルタ装置に関する。また、本発明は、例えば半導体素子、液晶表示素子、撮像素子、薄膜磁気ヘッド等、各種デバイスの製造プロセスのフォトリソグラフィー工程で使用される露光システムに関する。さらに、本発明は、前記各種デバイスを製造するためのデバイスの製造方法に関する。

この種の露光装置では、所定のパターンが形成されたレチクル、フォトマスク等のマスクを所定の露光光で照明する照明光学系が設けられている。また、露光装置には、この照明光学系の照明により、所定のパターンの像をフォトレジスト等の感光性材料の塗布された基板（例えば、ウエハ、ガラスプレート）上に投影する投影光学系が設けられている。これらの照明光学系及び投影光学系は、複数のレンズエレメント、ミラー等の光学素子を含み、鏡筒内に収容されている。

露光装置は非常に精密な装置であり、露光装置の各部に所望の性能を発揮させるためには、装置内部の温度を一定に維持する必要がある。従来では、露光装置を、室内温度を調節可能なクリーンルーム内に設置して、そのクリーンルーム内の温度制御された空気を露光装置内に導入することにより、露光装置内の温度分布が均一化される。

このような露光装置では、近年の回路パターンの著しい微細化要求に対応すべく、露光光の短波長化が進められてきている。例えば、最近では、遠紫外域のＫｒＦエキシマレーザ（λ＝２４８ｎｍ）、さらに真空紫外域のＡｒＦエキシマレーザ（λ＝１９３ｎｍ）を露光光として使用した露光装置が開発されている。

ところで、このような短波長の露光光を用いる場合、次のような問題が明らかになってきた。すなわち、その露光光が通過する空間（例えば、鏡筒の内部空間）内に存在する酸素、水蒸気、炭化水素ガス、あるいは露光光と反応してレンズエレメント等の光学素子の表面に曇り物質を生ずる有機物質のガスなどは、前記露光光を吸収する吸光物質として作用するという問題である。

露光光として、特に、ＡｒＦエキシマレーザの波長以下の短い波長を持つ光を採用した場合には、ｉ線等の紫外光の露光光に比べて前記吸光物質による露光光の吸収が大きい。従って、露光光が光源から基板に到達するまでに露光光のエネルギが著しく低下することがある。このように、露光光自体のエネルギが低下するか、或いは光学素子の曇りによって露光光の透過率が低下すると、露光装置のスループットが低下して、製品の歩留まりが低下する。

従来では、こうしたスループットの低下を抑制するために、露光装置の内部に前記吸光物質を除去可能なケミカルフィルタを配置している。このケミカルフィルタによって、露光光の光路を含む空間内に送り込まれる気体中の吸光物質を除去する。また、露光装置内の温度制御をより高精度に行うため、クリーンルーム内の空気を、目標温度に対する変動幅がより小さくなるように制御した状態で露光装置内に送り込む露光装置も開発されてきている。しかしながら、ケミカルフィルタに供給される空気の温度が、ほぼ一定に維持されるように予め調整されたとしても、露光装置内に送り込まれた空気の目標温度に対する変動幅が、空気がケミカルフィルタを通過する前に比べて大きくなるという問題が明らかになってきた。

これは、空気がケミカルフィルタを通過する際に、空気とケミカルフィルタとの間で水分の授受が行なわれるためと考えられる。詳しくは、ケミカルフィルタは、ケミカルフィルタの湿度が気体の湿度と平衡する量の水分を含む性質がある。即ち、ケミカルフィルタは、気体の湿度が高いほど多くの水を含む性質がある。したがって、空気の温度を調整する際に、温度制御器が空気を加熱して相対湿度が下がった場合、ケミカルフィルタは、水分を放散し、ケミカルフィルタから蒸発潜熱が奪われる。その結果、ケミカルフィルタに入る前の空気の温度よりも、ケミカルフィルタを通過した後の空気の温度が低くなる。

一方、空気の温度を調整する際に、空気を冷却器で冷却して相対湿度が上がった場合、ケミカルフィルタは、水分を取り込むように吸着し、吸着熱が発生する。その結果、ケミカルフィルタに入る前の空気の温度よりも、ケミカルフィルタを通過した後の空気の温度が高くなる。このように、ケミカルフィルタを通過する前に空気の温度が所定の温度に調整されていたとしても、ケミカルフィルタを通過させることによって、空気の温度が変化する。

現在、クリーンルーム内の温度については精度よく調整されるものの、クリーンルーム内の湿度については、多くの場合、その制御幅や制御サイクルなどにおいて、十分に調整されていない。そして、巨大なクリーンルーム内の湿度管理を精度よく行うためには、多大な設備投資が必要となる。

また、露光装置に環境制御装置を接続し、露光装置の内部の環境を制御する技術も提案されている（例えば、特許文献１参照）。その環境制御装置内には、前記吸光物質を除去可能で、かつ空気の流通方向に沿って配置される複数のケミカルフィルタが設けられる。この露光装置によれば、空気とケミカルフィルタとの間で授受される水分量は、空気の流通方向の下流ほど少ない。従って、環境制御装置内を通過する空気の目標温度に対する変動幅が小さく、空気の温度をほぼ目標値に維持することができる。

ケミカルフィルタには、例えば、活性炭からなるものや、イオン交換繊維からなるものなど、多くの種類があり、空気とケミカルフィルタとの間で授受される水分量は、そのケミカルフィルタを構成する材質によって異なる。従って、前記環境制御装置が接続された露光装置では、吸光物質の除去性能、及び空気とケミカルフィルタとの間で授受される水分量など、多くの観点を総合的に見た上で、ケミカルフィルタの種類を選択することが必要である。従って、ケミカルフィルタの選択の幅が狭まるおそれがある。

また、露光装置において、今後ますます進む露光光の短波長化に対応するためには、露光装置の露光精度のさらなる向上が望まれる。この要求を満たすには、露光装置内に導入される空気の温度のさらなる安定化を図る必要があり、その空気の温度のみならず湿度をも、より高い精度で制御することが重要である。

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的としては、不純物の除去性能を高く維持しつつ、気体の温度安定性を向上することのできるフィルタ装置を提供することにある。また、より高くかつ安定した露光精度を得ることのできる露光システムを提供することにある。また、高集積度のデバイスを効率よく製造することができるデバイスの製造方法を提供することにある。
特開２００２−１５８１７０号公報（第７−１８頁、第１図）

本発明の第１の態様では、気体に含まれる不純物を除去するフィルタを有し、前記フィルタを介した気体を露光装置本体に供給するフィルタ装置が提供される。フィルタ装置は、気体を取り込む取込口と、露光装置本体に接続され、取込口を介して取り込まれた気体を露光装置本体に排出する排出口とを有し、取込口と排出口との間にフィルタを収容する本体部と、本体部内で、かつフィルタの上流側に配置されるとともに、気体の湿度を調整する湿度調整部と、湿度調整部の上流側及び下流側の少なくとも一方に配置され、気体の湿度を検出する湿度検出部とを有し、湿度検出部における検出結果に基づいて湿度調整部を制御することによって、フィルタを通過する前の気体の湿度を調整する湿度調整装置と、本体部内に配置され、取り込んだ気体の温度を検出する第１温度センサと、本体部内に配置され、第１温度センサの検出結果に基づいて取り込んだ気体の温度を調整する温度調整装置とを備え、温度調整装置は、第１温度センサの検出結果に基づいて作動するとともに、前記露光装置本体内に設置され、かつ露光装置本体内に供給された気体の温度を検出する第２温度センサの検出結果に基づいて作動する。

本発明の第２の態様では、マスク上に形成されたパターンの像を基板上に転写する露光装置本体と、クリーンルーム内の気体を取り込み、フィルタを介した気体を前記露光装置本体に供給するフィルタ装置とを含む露光システムが提供される。フィルタ装置は、気体を取り込む取込口と、露光装置本体に接続され、取込口を介して取り込まれた気体を露光装置本体に排出する排出口とを有し、取込口と排出口との間にフィルタを収容する本体部と、本体部内で、かつフィルタの上流側に配置されるとともに、フィルタを通過する前の気体の湿度を調整する湿度調整部と、湿度調整部の上流側及び下流側の少なくとも一方に配置され、かつ気体の湿度を検出する湿度検出部とを有する湿度調整装置と、本体部内に配置され、取り込んだ気体の温度を検出する第１温度センサと、本体部内に配置され、第１温度センサの検出結果に基づいて取り込んだ気体の温度を調整する温度調整装置とを備え、露光装置本体は、フィルタ装置を介して供給された気体の温度を検出する第２温度センサを備え、温度調整装置を第１温度センサの検出結果及び第２温度センサの検出結果に基づいて作動させるとともに、湿度検出部により検出された気体の湿度に基づき、湿度調整部を作動させる制御装置を有する。

本発明の第３の態様では、リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法が提供される。デバイスの製造方法は、本発明の第２の態様の露光システムを用いてリソグラフィ工程で露光を行う工程を含む。

［図１］本発明の第１実施形態のフィルタ装置と露光装置とを示す概略図。
［図２］図１のフィルタ装置の概略図。
［図３］図１の露光装置の概略図。
［図４］本発明の第２実施形態のフィルタ装置と露光装置とを示す概略図。
［図５］本発明の露光装置を用いたデバイスの製造方法を示すフローチャート。
［図６］本発明の露光装置を用いた半導体素子の製造方法を示すフローチャート。

（第１実施形態）
以下に、本発明を、空気中の不純物を除去するフィルタ装置、及び半導体素子製造用の露光装置、そして、半導体素子の製造方法に具体化した第１実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。

図１に示すように、露光装置１０はフィルタ装置７０と、ダクト９０ａ，９０ｂを介して接続されている。ダクト９０ａ，９０ｂは、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）又はフッ素樹脂など、各種光学素子の表面に付着してそれら光学素子の光学性能の低下を引き起こす汚染物質の発生量の少ない材料を用いて形成されている。これら露光装置１０とフィルタ装置７０とは、所定の温度に調整可能なクリーンルーム９５内に配置されている。

図３に示すように、露光装置１０は、露光光源１１とビーム・マッチング・ユニット（以下、「ＢＭＵ」という。）１２と本体チャンバ１３とを含む。前記露光光源１１は、露光光ＥＬとして、例えばＫｒＦエキシマレーザ（λ＝２４８ｎｍ）を出射するレーザ光源である。前記ＢＭＵ１２は複数の光学素子を含み、これら複数の光学素子はＢＭＵ室１２ａに収容されている。このＢＭＵ１２は、露光光源１１を本体チャンバ１３と光学的に接続し、このＢＭＵ１２を介して露光光源１１から出射された露光光ＥＬが本体チャンバ１３内に導かれる。なお、露光光源１１は、クリーンルーム９５、あるいはクリーンルーム９５の床下に形成されるユーティリティルームに配置してもよい。

この露光装置１０は、本体チャンバ１３の内部において、露光光ＥＬの照射により、マスクとして機能するレチクルＲ上に形成されたパターンの像を基板としてのウエハＷ上に転写する。以下に、本体チャンバ１３の概略構成について説明する。

本体チャンバ１３の内部には、露光光ＥＬが通過する露光空間をなす露光室２０と、複数のレチクルＲが収容されるレチクルローダ室４０と、複数のウエハＷが収容されるウエハローダ室４５とが区画形成されている。

前記露光室２０の内部には、照明系鏡筒２１、レチクル室２２、投影系鏡筒２３、及びウエハ室２４が、前記ＢＭＵ１２を介して導入された露光光ＥＬの光軸方向に沿って順次配置されている。

前記照明系鏡筒２１内には、露光光ＥＬの光路内に配置されたレチクルＲを照明するための照明光学系が収容されている。この照明光学系は、オプティカルインテグレータをなすフライアイレンズ（ロッドインテグレータでもよい）２６、ミラー２７、コンデンサレンズ２８等の光学素子を含む。前記フライアイレンズ２６は、露光光源１１からの露光光ＥＬの入射により、その後方面に前記レチクルＲを均一な照度分布で照明する多数の二次光源を形成する。そのフライアイレンズ２６の後方には、前記露光光ＥＬの形状を整形するためのレチクルブラインド２９が配置されている。

照明系鏡筒２１における露光光ＥＬの入口部と出口部には、前記照明光学系の一部の光学素子をなす円板状の平行平板ガラス（図示略）が配置されている。この平行平板ガラスは、露光光ＥＬを透過させる物質（合成石英、蛍石など）により形成されている。

前記投影系鏡筒２３の内部には、前記照明光学系によって照明されたレチクルＲ上のパターンの像を、露光光ＥＬの光路内に配置されたウエハＷ上に投影するための投影光学系が収容されている。この投影光学系は、投影系鏡筒２３において露光光ＥＬの入口部と出口部にそれぞれ設けられる一対のカバーガラス（図示略）と、この一対のカバーガラスの間に設けられる複数（この例では２つのみ図示）のレンズエレメント３１とを含む。投影光学系は、例えば１／５あるいは１／４に縮小されたレチクルＲ上の回路パターンの投影像を、前記露光光ＥＬに対して感光性を有するフォトレジストが表面に塗布されたウエハＷ上に形成する。

前記レチクル室２２の内部には、レチクルステージＲＳＴが配置されている。このレチクルステージＲＳＴにより、所定のパターンが形成されたレチクルＲが、露光光ＥＬの光軸と直交する面内で移動可能に保持される。レチクルステージＲＳＴの端部には、レチクル側干渉計３３からのレーザビームを反射する移動鏡が固定されている。このレチクル側干渉計３３によってレチクルステージＲＳＴの走査方向の位置が常時検出され、露光装置１０の全体の動作を制御する制御部１５の制御のもとで、レチクルステージＲＳＴが所定の走査方向に駆動される。

前記ウエハ室２４の内部には、ウエハステージＷＳＴが配置されている。このウエハステージＷＳＴにより、露光光ＥＬに対して感光性を有するフォトレジストが塗布されたウエハＷが、露光光ＥＬの光軸と直交する面内において移動可能、かつ露光光ＥＬの光軸に沿って微動可能に保持される。ウエハステージＷＳＴの端部には、ウエハ側干渉計３４からのレーザビームを反射する移動鏡が固定されており、ウエハステージＷＳＴが可動する平面内での位置は、ウエハ側干渉計３４によって常時検出される。ウエハステージＷＳＴは、前記制御部１５の制御のもとで、走査方向の移動のみならず、走査方向に垂直な方向にも移動可能である。この構成により、ウエハＷ上の各ショット領域ごとに走査露光を繰り返すステップ・アンド・スキャン動作が可能になっている。

ステップ・アンド・スキャン方式により、レチクルＲ上の回路パターンでウエハＷ上のショット領域を走査露光する場合、レチクルＲ上の照明領域が、前記レチクルブラインド２９で長方形（スリット）状に整形される。この照明領域は、レチクルＲ側の走査方向に対して直交する方向に沿って延びている。レチクルＲを露光時に所定の速度Ｖｒで走査することにより、前記レチクルＲ上の回路パターンをスリット状の照明領域で一端側から他端側に向かって順次照明する。この照明により、前記照明領域内におけるレチクルＲ上の回路パターンが、前記投影光学系を介してウエハＷ上に投影され、投影領域が形成される。

ウエハＷは、レチクルＲとは倒立結像関係にあるため、レチクルＲの走査方向とは反対方向に、レチクルＲの走査に同期して所定の速度Ｖｗで走査される。この走査により、ウエハＷのショット領域の全面が露光される。走査速度の比Ｖｗ／Ｖｒは、前記投影光学系の縮小倍率に対応しており、レチクルＲ上の回路パターンがウエハＷ上の各ショット領域上に正確に縮小転写される。

この露光装置１０では、前記レチクル室２２とウエハ室２４とは、露光室２０内に収容された本体コラム３６の内部に区画形成されている。この本体コラム３６は、前記投影系鏡筒２３を、その一端側がレチクル室２２内に表出するとともに、他端側がウエハ室２４内に表出するように保持している。本体コラム３６は、露光室２０の底面上に設置されたベースプレート３７上に複数（図３では２個のみ図示）の防振台３８を介して支持されている。

前記ＢＭＵ室１２ａと照明系鏡筒２１と投影系鏡筒２３との各々には、供給管５０と排出管５１とが接続されている。ＢＭＵ室１２ａと照明系鏡筒２１と投影系鏡筒２３との内部には、光学的に不活性なパージガスである不活性ガスが、マイクロデバイス工場のユーティリティプラント内のタンク５５から供給管５０を介して供給される。ＢＭＵ室１２ａと照明系鏡筒２１と投影系鏡筒２３との内部のガスは、排出管５１を介して工場の外部に排出される。

例えば、不活性ガスとは、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドンの中から選択された単体のガス、あるいはその混合ガスであり、化学的に精製されている。このパージガスの供給は、ＢＭＵ室１２ａと照明系鏡筒２１と投影系鏡筒２３との内部において、各種光学素子を汚染する水分又は有機化合物等の不純物の濃度を低減するために行われている。水分及び有機化合物は、露光光ＥＬの照射下で各種光学素子の表面上に堆積して曇り現象を生じせしめる物質であり、酸素は、ＫｒＦエキシマレーザを吸収する吸光物質である。

このパージガス中にも水分、有機化合物、あるいは酸素が不純物として含まれることがある。このため、供給管５０には、パージガス中の不純物を除去するためのパージガスフィルタ５２及び、パージガスの温度を所定の温度に調整するとともにパージガス中の水分を除去する温調乾燥器５３が設けられている。

前記有機化合物としては、例えば有機ケイ素化合物、アンモニウム塩、硫酸塩、ウエハＷ上のレジストからの揮散物、各種駆動部を有する構成部品に使用される摺動性改善剤からの揮散物、本体チャンバ１３内の電気部品に給電あるいは信号供給するための配線の被覆層からの揮散物がある。例えばレチクル室２２にも、前記供給管５０及び排出管５１を接続して、そのレチクル室２２の内部に前記パージガスを供給してもよい。

前記レチクルローダ室４０の内部には、複数のレチクルＲを保管するレチクルライブラリ４１と、このレチクルライブラリ４１よりも露光室２０に近接して配置された水平多関節型ロボットであるレチクルローダ４２とが収容されている。このレチクルローダ４２は、レチクルライブラリ４１に保管されている複数のレチクルＲのうちの任意の１枚のレチクルＲを前記レチクルステージＲＳＴ上に搬入し、且つレチクルステージＲＳＴ上のレチクルＲをレチクルライブラリ４１内に搬出する。

レチクルライブラリ４１の代わりに、例えば複数のレチクルＲを収容可能なボトムオープンタイプの密閉式カセット（コンテナ）を用いてもよい。また、レチクルローダ４２として、例えば搬送アームをスライドさせる機構を有する装置を用いてもよい。また、レチクルライブラリ４１を、レチクルローダ室４０とは異なる区画室内に設けてもよい。この構成では、前述の密閉式カセットをレチクルローダ室４０の上部に載置して、気密性を維持した状態でボトムオープンにてレチクルＲをレチクルローダ室４０内に搬入してもよい。

前記ウエハローダ室４５の内部には、複数のウエハＷを保管するウエハキャリア４６と、このウエハキャリア４６に対してウエハＷを出し入れする水平多関節型ロボット４７と、この水平多関節型ロボット４７とウエハステージＷＳＴとの間でウエハＷを搬送するウエハ搬送装置４８とが収容されている。

ウエハ搬送装置４８を省略し、ウエハＷを、水平多関節型ロボット４７によりウエハキャリア４６とウエハステージＷＳＴとの間で搬送してもよい。また、ウエハキャリア４６を、ウエハローダ室４５とは異なる区画室内に設けてもよい。

本体チャンバ１３の内部には、前記フィルタ装置７０からダクト９０ａを介して導入されたクリーンルーム９５内の空気を露光室２０、レチクルローダ室４０、及びウエハローダ室４５の内部へと導く案内通路６０が設けられている。この案内通路６０はその途中で３つに分岐し、それら分岐部６０ａ〜６０ｃが、対応する室２０，４０，４５にそれぞれ接続されている。本体チャンバ１３の内部には、露光室２０、レチクルローダ室４０、及びウエハローダ室４５の内部のガスを本体チャンバ１３の外部へと導く排出通路６１ａ〜６１ｃが設けられている。

さらに、本体チャンバ１３の内部には、前記クリーンルーム９５内の空気を、前記フィルタ装置７０からダクト９０ｂを介してウエハ室２４内に導入する導入通路６２が設けられている。この導入通路６２は、露光室２０の内部を通って本体コラム３６に接続されている。本体チャンバ１３の内部には、ウエハ室２４の内部のガスを本体チャンバ１３の外部へと導く排出通路６３が設けられている。

前記案内通路６０の上流部に、フィルタ装置７０から導入された空気中の有機化合物など、各種光学素子の表面に付着してそれら光学素子の光学性能の低下を引き起こすガス状態の汚染物質を除去するためのケミカルフィルタ６５が設けられている。

なお、本実施形態では、有機物質が付着する光学素子として、露光光の光路内に配置される各種光学素子ではなく、本体チャンバ１３内に晒されている表面を有する特定の光学素子、特に投影光学系を構成する複数の光学素子のうち、レチクルに対向する光学素子や、ウエハ表面に対向する光学素子に着目してもよい。

また、ケミカルフィルタ６５は、ウエハＷ上に塗布されたフォトレジスト（感光性材料）と反応するアルカリ性物質も除去することが望ましい。ＫｒＦエキシマレーザ、あるいはこれより短い波長域の光になると、パターン形成特性、解像力等の特性が優れた化学増幅型と呼ばれるフォトレジストが採用される。化学増幅型フォトレジストは、一般に樹脂、感光性の酸発生剤、溶解促進剤又は架橋剤等の成分からなり、露光によって酸発生剤から酸が発生し、露光後のベーキング（ＰＥＢ）時にその酸が触媒となって溶解促進剤又は架橋剤の反応を促し、現像によってパターンを形成するというものである。溶解促進剤を用いたものはポジ型のパターンを形成し、架橋剤を用いたものはネガ型のパターンを形成する。化学増幅型フォトレジストは解像力の面からは優れるが、露光からＰＥＢの間に空気中にアンモニアやアミン等のガスがあると、発生した酸が反応して空気中に逃げ、フォトレジスト表面に難溶化層ができる。この難溶化層ができると、形成されたパターンは上部に「ひさし」をもつＴ形状になり（Ｔトップ現象と呼ばれる）、エッチング等の後工程に大きな支障となってしまう。この理由により、ケミカルフィルタ６５には、アンモニアやアミンなどのアルカリ性物質を除去する機能を備えていることが望ましい。

以下、ガス状態の汚染物質およびアルカリ性物質を総称して、空気中の不純物と呼ぶ。
ケミカルフィルタ６５として、ガス状アルカリ性物質除去用フィルタ、ガス状酸性物質除去用フィルタ、ガス状有機物質除去用フィルタのいずれも使用可能である。また、ケミカルフィルタ６５として、例えば、活性炭型（ガス状有機物質除去用）フィルタ、添着剤活性炭型（ガス状アルカリ性物質除去用、ガス状酸性物質除去用）フィルタ、イオン交換繊維型（ガス状アルカリ性物質除去用、ガス状酸性物質除去用）フィルタ、イオン交換樹脂型（ガス状アルカリ性物質除去用、ガス状酸性物質除去用）フィルタ、セラミックス型（ガス状有機物質除去用）フィルタ、添着剤セラミックス型（ガス状アルカリ性物質除去用、ガス状酸性物質除去用）フィルタを使用することができる。このケミカルフィルタ６５としては、上述した種類のいずれであってもよく、それらを単独、または任意のいくつかを組み合わせて使用することも可能である。

案内通路６０には、各分岐部６０ａ〜６０ｃにおける各室２０，４０，４５との接続部に、空気中の微粒子（パーティクル）を除去するための上流側フィルタボックス６６が設けられている。この上流側フィルタボックス６６は、ＵＬＰＡフィルタ（Ｕｌｔｒａ Ｌｏｗ Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ Ａｉｒ−ｆｉｌｔｅｒ）とフィルタプレナムとを含む。露光室２０に接続される分岐部６０ａに設けられた上流側フィルタボックス６６は、レチクルローダ室４０とレチクル室２２との間でのレチクルＲの搬送が可能となるように配置されている。

各排出通路６１ａ〜６１ｃと排出通路６３との合流部にも、気体中の微粒子（パーティクル）を除去するとともに、ＵＬＰＡフィルタとフィルタプレナムとを含む下流側フィルタボックス６７が設けられている。

さらに、ウエハ室２４の内部において、本体コラム３６と導入通路６２との接続部近傍には、ケミカルフィルタ６５と上流側フィルタボックス６６とが、空気の流通方向に沿って配置されている。

案内通路６０における分岐部６０ａ〜６０ｃよりも上流側には、案内通路６０内を流通する空気の温度を検出するための案内通路内温度センサ６８が設けられている。ウエハ室２４の内部におけるケミカルフィルタ６５と導入通路６２との間には、ウエハ室２４内に導入された空気の温度を検出するためのウエハ室内温度センサ６９が設けられている。これら両温度センサ６８，６９は前記制御部１５に接続されており、検出された空気の温度を表す検出信号が制御部１５に入力される。

前記フィルタ装置７０は、前記クリーンルーム９５内の空気を、所定の温度に調節するとともにその空気中の不純物を除去して、その空気を前記露光装置１０の本体チャンバ１３内に供給する。

第１実施形態では、図２に示すように、フィルタ装置７０は、装置本体７１を有し、この装置本体７１には、前記クリーンルーム９５内の空気を取り込むための取込口７２と、その取り込んだ空気を排出する排出口７３とが形成されている。

装置本体７１の取込口７２の近傍に、クリーンルーム９５内の空気を装置本体７１内に取り込むとともに、その取り込んだ空気を下流へと圧送するファンモータ７４が設けられている。

装置本体７１の内部には、取込口７２を介して取り込んだ空気の温度を、所定の温度に調整する温度調整装置７６が設けられている。この温度調整装置７６は、取り込んだ空気の温度を検出する温度検出部として機能する装置側温度センサ７７と、冷却器７８ａと加熱器７８ｂとを含む温度調整部７８と、を備えている。第１実施形態では、装置側温度センサ７７を、冷却器７８ａ及び加熱器７８ｂよりも上流側に配置している。詳しくは、装置側温度センサ７７を前記ファンモータ７４よりも上流側に配置し、冷却器７８ａと加熱器７８ｂとをファンモータ７４よりも下流側に配置している。冷却器７８ａを加熱器７８ｂよりも上流側に配置している。なお、冷却器７８ａを加熱器７８ｂよりも下流側に配置するか、或いは冷却器７８ａと加熱器７８ｂとを空気の流通方向において同位置に配置してもよい。

これら装置側温度センサ７７と冷却器７８ａと加熱器７８ｂとは、前記制御部１５に接続されている。制御部１５は、冷却器７８ａによる冷却と、加熱器７８ｂによる加熱とを通じて、装置側温度センサ７７における検出結果に基づき、空気の温度が目標値と一致するように、空気の温度を制御する。第１実施形態では、温度調整部７８を通過する空気の温度が、例えば２０〜３０℃の範囲内で、かつほぼ一定（例えば２３℃）となるように制御部１５により制御される。

装置本体７１の前記排出口７３の近傍に、装置本体７１内に取り込まれた空気中の不純物を除去するためのフィルタ８０が設けられている。このフィルタ８０は、空気中の不純物を除去するフィルタ材として機能するケミカルフィルタ８１と、この空気中の微粒子（パーティクル）を除去するＵＬＰＡフィルタ８２とを含む。第１実施形態では、３枚のケミカルフィルタ８１と１枚のＵＬＰＡフィルタ８２とを用いている。空気が３枚のケミカルフィルタ８１を順次通過した後にＵＬＰＡフィルタ８２を通過するように、装置本体７１内において、ケミカルフィルタ８１を、ＵＬＰＡフィルタ８２よりも上流側に配置している。

第１実施形態では、活性炭型フィルタと添着剤活性炭型フィルタとイオン交換樹脂型フィルタとを組み合わせるか、或いは、活性炭型フィルタとイオン交換繊維型（ガス状酸性物質除去用）フィルタとイオン交換繊維型（ガス状アルカリ性物質除去用）フィルタとを組み合わせることによりケミカルフィルタ８１を構成する。このケミカルフィルタ８１は、露光装置１０の案内通路６０内に設けられるケミカルフィルタ６５と同様に、いずれの材料から構成されてもよい。それらの材料を単独、または任意のいくつかの材料を組み合わせてケミカルフィルタ８１が構成されてもよい。これらケミカルフィルタ８１とＵＬＰＡフィルタ８２との位置は図２に示したものに限らず、例えば、ＵＬＰＡフィルタ８２をケミカルフィルタ８１よりも上流側に配置するか、或いはＵＬＰＡフィルタ８２をケミカルフィルタ８１間に配置してもよい。なお、ケミカルフィルタ８１の組み合わせは、フィルタ装置７０内に取込まれる空気、すなわちクリーンルーム９５内の空気に含まれる不純物に応じて、任意に選択される。フィルタ装置７０が設置されるクリーンルーム９５内の空気をガス分析したうえで、ケミカルフィルタ８１の組み合わせを決定することが好ましい。

加えて、装置本体７１の内部には、前記フィルタ８０よりも上流側にあって、それらフィルタ８０を通過する前の空気の湿度を調節する湿度調整装置８４が設けられている。
この湿度調整装置８４は、湿度調整部８５と、この湿度調整部８５よりも上流側にあって前記空気の湿度を検出する第１の湿度検出部として機能する上流側湿度センサ８６とを備えている。さらに、湿度調整装置８４は、湿度調整部８５を通過した後で、かつフィルタ８０を通過する前の空気の湿度を検出する第２の湿度検出部として機能する下流側湿度センサ８７も備えている。第１実施形態では、湿度調整部８５を、前記温度調整装置７６の下流側、詳しくは、温度調整装置７６の温度調整部７８とフィルタ８０との間に配置している。また、上流側湿度センサ８６を、温度調整部７８と湿度調整部８５との間に配置し、下流側湿度センサ８７を、湿度調整部８５とフィルタ８０との間に配置している。湿度調整部８５は、加湿機能及び除湿機能を備える。

第１実施形態では、上流側湿度センサ８６と下流側湿度センサ８７とは、空気の相対湿度を検出する。これら湿度センサ８６，８７としては、湿度測定方法に応じて例えばインピーダンス・容量変化型、電磁波吸収型、熱電導応用型、水品振動式のセンサを用いることができる。

これら湿度調整部８５と上流側湿度センサ８６と下流側湿度センサ８７とは、前記制御部１５に接続されている。制御部１５は、上流側湿度センサ８６の検出結果に基づいて湿度調整部８５における加湿量及び除湿量を調整し、空気の湿度がほぼ一定に維持されるように空気の湿度を制御する。第１実施形態では、湿度調整部８５を通過した後で、かつフィルタ８０を通過する前の空気の相対湿度が、２０〜９５％、好ましくは４０〜６０％、より好ましくは４５〜５５％の範囲内で、ほぼ一定（例えば５０％）に維持される。なお、下流側湿度センサ８７は、湿度調整部８５で調整された空気の湿度をモニターする。また、制御部１５は、空気の湿度が一定に調整されるように上流側湿度センサ８６と下流側湿度センサ８７の両方の検出結果を使用してもよい。

このように構成されたフィルタ装置７０に接続された露光装置１０内の空調は、例えば以下のように行われる。
まず、フィルタ装置７０内のファンモータ７４が作動すると、そのファンモータの吸引力により、クリーンルーム９５内の空気が取込口７２を介して装置本体７１内に取り込まれる。そして、取り込まれた空気が装置側温度センサ７７を通過する際には、その装置側温度センサ７７により、通過する空気の温度が検出されてその検出信号が制御部１５に入力される。そして、装置側温度センサ７７を通過した空気は、ファンモータ７４によって下流へと圧送される。

装置側温度センサ７７により検出された空気の温度が目標値よりも高い場合には、制御部１５は冷却器７８ａを作動させる。逆に、装置側温度センサ７７により検出された空気の温度が目標値よりも低い場合には、制御部１５は加熱器７８ｂを作動させる。装置側温度センサ７７により検出された空気の温度が目標値と一致する場合には、制御部１５は冷却器７８ａ及び加熱器７８ｂのいずれも作動させない。従って、ファンモータ７４によって下流へと圧送された空気の温度は、空気が温度調整部７８を通過することにより、所定の温度（目標値）に調整される。

こうして所定の温度に調整された空気が上流側湿度センサ８６を通過する際には、その上流側湿度センサ８６により、通過する空気の相対湿度が検出されて、空気の相対湿度を表す検出信号が制御部１５に入力される。

上流側湿度センサ８６により検出された空気の相対湿度が目標値よりも低い場合には、制御部１５は湿度調整部８５を作動させ、空気を加湿する。上流側湿度センサ８６により検出された空気の相対湿度が目標値よりも高い場合には、制御部１５は、湿度調整部８５を作動させ、空気を除湿する。また、上流側湿度センサ８６により検出された空気の相対湿度が目標値と一致する場合には、制御部１５は、湿度調整部８５を作動させない。従って、上流側湿度センサ８６を通過した空気の温度は、空気が湿度調整部８５を通過することにより、所定の相対湿度（目標値）に調整される。

湿度調整部８５を通過した空気が下流側湿度センサ８７を通過する際には、その下流側湿度センサ８７により、通過する空気の相対湿度が再び検出されてその検出信号が制御部１５に入力される。この下流側湿度センサ８７により検出された空気の相対湿度が目標値よりも低い場合には、制御部１５は、湿度調整部８５を引き続き作動させて、空気の相対湿度が所定の相対湿度（目標値）と一致するように空気を加湿する。

こうして温度調整部７８と湿度調整部８５とを通過した空気の温度及び湿度は、温度と相対湿度とがともに目標値とほぼ一致するように調整される。このような空気が、まず、３つのケミカルフィルタ８１を順次通過する。ケミカルフィルタ８１により、空気中の汚不純物（ガス状アルカリ性物質、ガス状酸性物質、ガス状有機物質）がほぼ完全に吸着除去される。ケミカルフィルタ８１を通過した空気は、その後、ＵＬＰＡフィルタ８２を通過する。ＵＬＰＡフィルタ８２により、空気中の微粒子（パーティクル）がほぼ完全に吸着除去される。

こうして、空気中の不純物と微粒子（パーティクル）とがほぼ完全に除去されたクリーンな空気は、装置本体７１の排出口７３及びダクト９０ａ，９０ｂを介して露光装置１０の本体チャンバ１３内に導入される。

第１実施形態では、ダクト９０ａ内を通過する空気量は、ダクト９０ｂ内を通過する空気量よりも多い。詳しくは、ダクト９０ａ内を通過する空気量が、ダクト９０ｂ内を通過する空気量の４倍に設定されている。ダクト９０ａを通過する空気量とダクト９０ｂを通過する空気量との割合は、例えば、空気が供給される空間の容積に応じて適宜に変更可能である。

前記ダクト９０ａを介して本体チャンバ１３内に導入された空気は、案内通路６０を通過して露光室２０、レチクルローダ室４０、及びウエハローダ室４５内に流入する。空気が各室２０，４０，４５内に流入する際、空気がケミカルフィルタ６５と上流側フィルタボックス６６とを通過することにより、その空気中の不純物及び微粒子（パーティクル）が、より完全に吸着除去される。

案内通路６０内の空気が案内通路内温度センサ６８を通過する際には、その案内通路内温度センサ６８により、通過する空気の温度が検出されてその検出信号が制御部１５に入力される。案内通路内温度センサ６８を通過する空気の温度が目標値と異なる場合には、制御部１５は、フィルタ装置７０の温度調整装置７６を作動させて、フィルタ装置７０内を通過する空気の温度を調整する。

このようにして各室２０，４０，４５内に、フィルタ装置７０からの空気を導入することにより、それら室２０，４０，４５内の温度が常に一定に調整される。空気の導入によって各室２０，４０，４５内の気圧が高められた状態では、各室２０，４０，４５内の気体の一部は、排出通路６１ａ〜６１ｃ内に流入する。これら排出通路６１ａ〜６１ｃ内の気体は、下流側フィルタボックス６７を通過して本体チャンバ１３の外部、すなわちクリーンルーム９５内に排出される。

前記ダクト９０ｂを介して本体チャンバ１３内に導入された空気は、導入通路６２を通過してウエハ室２４内に流入する。空気がウエハ室２４内に流入する際に、空気がケミカルフィルタ６５と上流側フィルタボックス６６とを通過することにより、その空気中の不純物及び微粒子（パーティクル）が、より完全に吸着除去される。

導入通路６２内の空気がウエハ室内温度センサ６９を通過する際には、そのウエハ室内温度センサ６９により、通過する空気の温度が検出されてその検出信号が制御部１５に入力される。ウエハ室内温度センサ６９を通過する空気の温度が目標値と異なる場合には、制御部１５は、フィルタ装置７０の温度調整装置７６を作動させて、フィルタ装置７０内を通過する空気の温度を調整する。

このウエハ室２４内への空気の導入により、ウエハ室２４内の温度が調整される。なお、空気の導入によってウエハ室２４内の気圧が高い状態では、そのウエハ室２４内の気体の一部が排出通路６３内に流入する。排出通路６３内に流入した空気は、下流側フィルタボックス６７を通過して本体チャンバ１３の外部、すなわちクリーンルーム９５内に排出される。

フィルタ装置７０はファンモータ７４などの駆動部品を備え、露光装置１０は、レチクルブラインド２９やレチクルステージＲＳＴやウエハステージＷＳＴなどの駆動部品を備えている。これら駆動部品の摺動部には、摺動性改善剤が使用されている。第１実施形態では、この摺動性改善剤として、揮散物（炭化物などの有機物質）の発生が抑制された物質、例えばフッ素系グリースを用いている。窒素雰囲気中で、約１０ｍｇのフッ素系グリースを６０℃で１０分間加熱したときに発生する揮散物の量は、例えば、トルエン換算値で１５０μｇ／ｍ^３以下である。特に、露光装置１０に使用されるフッ素系グリースとしては、上記した加熱条件で発生する揮散物の量が、トルエン換算値で１００μｇ／ｍ^３以下であることが望ましく、４０μｇ／ｍ^３以下であることがさらに望ましい。４０μｇ／ｍ^３のグリースとしては、例えばダイキン社製のデムナム（商品名）が知られている。

フィルタ装置７０及び露光装置１０内に設けられる各種駆動部品の摺動部に、前記フッ素系グリースを使用することにより、そのグリースからの揮散物の発生を抑制することができる。従って、フィルタ装置７０内のケミカルフィルタ８１及び露光装置１０内のケミカルフィルタ６５を長期間にわたって使用することができる。

従って、第１実施形態のフィルタ装置７０によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）第１実施形態のフィルタ装置７０では、フィルタ８０の上流側に、フィルタ８０を通過する前の空気の相対湿度を調整する湿度調整装置８４を設けている。

フィルタ装置７０内を通過する空気の湿度は、湿度調整装置８４によって所定の相対湿度（目標値）に調整され、その空気の相対湿度変動が小さくなる。従って、空気がフィルタ８０を通過する際には、空気とフィルタ８０との間で授受される水分量が低減され、この水分の授受に起因した吸着熱又は蒸発潜熱の発生が抑制される。このため、フィルタ８０を通過した後の空気において、目標温度に対する温度変動幅が小さく、空気の温度安定性を向上することができる。

また、水分の吸収量及び蒸発量の多少に関わらず、空気に含まれるガス状態の汚染物質の除去能力の高いフィルタ８０を使用することが可能である。従って、フィルタ装置７０内を通過する空気中のガス状態の汚染物質の除去性能を高く維持することができる。

（２）第１実施形態のフィルタ装置７０では、湿度調整装置８４は、空気の相対湿度を検出する上流側湿度センサ８６と、この上流側湿度センサ８６における検出結果に基づいて空気の相対湿度を調整する湿度調整部８５とを備える。更に、上流側湿度センサ８６を、湿度調整部８５よりも上流側に配置している。フィルタ装置７０内の空気が湿度調整部８５を通過する前に、上流側湿度センサ８６によって空気の相対湿度が検出される。上流側湿度センサ８６を通過する気体の相対湿度が目標値よりも低い場合には、その上流側湿度センサ８６による検出結果をもとにして、空気の相対湿度が目標値と一致するように湿度調整部８５が速やかに空気を加湿する。また、上流側湿度センサ８６を通過する気体の相対湿度が目標値よりも高い場合には、その上流側湿度センサ８６による検出結果をもとにして、空気の相対湿度が目標値と一致するように湿度調整部８５が速やかに空気を除湿する。このため、空気の相対湿度の調整精度を向上することができる。

（３）第１実施形態のフィルタ装置７０では、湿度調整部８５を通過した後で、かつフィルタ８０を通過する前の空気の相対湿度を検出する下流側湿度センサ８７を設けている。下流側湿度センサ８７によって、湿度調整部８５を通過した後の空気の相対湿度が検出される。下流側湿度センサ８７による検出結果をもとに、空気の相対湿度が目標値と異なる場合には、湿度調整部８５によって空気の相対湿度を速やかに調整する。従って、空気の相対湿度の調整精度をより向上することができる。

（４）本実施形態のフィルタ装置７０では、湿度調整部８５を温度調整装置７６よりも下流側に設けている。フィルタ装置７０内を通過する空気の温度が、温度調整装置７６により目標温度に調整された後に、空気の湿度が湿度調整部８５により目標相対湿度に調整される。このように、温度が調整された空気の相対湿度を調整するため、相対湿度を容易に調整することができる。

（５）第１実施形態のフィルタ装置７０では、温度調整装置７６は、空気の温度を検出する装置側温度センサ７７と、この装置側温度センサ７７における検出結果に基づいて空気の温度を調整する温度調整部７８とを備える。そして、装置側温度センサ７７は、温度調整部７８よりも上流側に配置されている。従って、フィルタ装置７０内の空気が温度調整部７８を通過する前に、装置側温度センサ７７によって空気の温度が検出される。そして、空気が温度調整部７８を通過する際には、装置側温度センサ７７による検出結果をもとにして、空気の温度が、目標値と一致するように調整される。このため、空気の温度の調整精度を向上することができる。

（６）第１実施形態のフィルタ装置７０では、フィルタ８０に、空気中の不純物を吸着除去可能なケミカルフィルタ８１を設けている。
ケミカルフィルタ８１により、各種光学素子の光学性能の低下、及びウエハ上に塗布されたレジストがアンモニアやアミンと反応することを抑制することができ、露光装置１０の露光精度を向上させることができる。また、クリーンルーム９５内の空気中に極微量に混在する不純物を、ケミカルフィルタ８１により効率よく除去することができる。

（７）第１実施形態のフィルタ装置７０では、ケミカルフィルタ８１が、活性炭型フィルタと添着剤活性炭型フィルタとイオン交換樹脂型フィルタとを組み合わせるか、或いは活性炭型フィルタとイオン交換繊維型（ガス状酸性物質除去用）フィルタとイオン交換繊維型（ガス状アルカリ性物質除去用）フィルタとを組み合わせることにより構成されている。このような組み合わせにより、空気中にガス状態で存在する種々の有機物質やアルカリ物質を除去することができる。これら活性炭型、添着剤活性炭型、イオン交換樹脂型、及びイオン交換繊維型のケミカルフィルタは、比較的安価であるとともに汚染物質の除去能力が安定しているため、フィルタ装置７０のケミカルフィルタ８１として好適である。

（８）第１実施形態の露光装置１０は、フィルタ装置７０を通渦した空気を、本体チャンバ１３内の露光室２０、ウエハ室２４、レチクルローダ室４０、及びウエハローダ室４５内に供給している。

これら各室２０，２４，４０，４５内には、不純物及び微粒子（パーティクル）が除去されるとともにほぼ一定の温度（目標温度）に調整された空気が供給される。従って、各室２０，２４，４０，４５内の温度変動が極めて小さく、それら各室２０，２４，４０，４５内が目標温度に精度よく保持される。このため、いわゆる空気揺らぎ（温度揺らぎ）に起因するレチクル側干渉計３３及びウエハ側干渉計３４の測定誤差が抑制され、レチクルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴの位置制御を精度よく行うことができる。この結果、露光装置１０において、安定した露光精度を得ることができる。また、各室２０，２４，４０，４５内における不純物及び微粒子（パーティクル）の濃度を低く抑えることができるため、露光装置１０の露光精度を向上することができ、微細なパターンであっても精度よく露光することができる。

（９）第１実施形態の露光装置１０では、フィルタ装置７０を、ダクト９０ａ，９０ｂを介して本体チャンバ１３に接続している。この構成では、フィルタ装置７０が予め一体化された露光装置１０を製造する必要がない。フィルタ装置７０を、露光装置１０の本体チャンバ１３に対し、ダクト９０ａ，９０ｂを介して接続すれば、不純物が除去されて所定の温度に調整された空気を露光装置１０の内部に供給することができる。このため、露光装置１０の汎用性を向上することができる。また、露光装置１０内の空気の温度変動を抑制することができ、露光装置１０内の温度をほぼ所望の温度に保持することができる。

（第２実施形態）
前記第１実施形態の露光装置１０では、クリーンルーム９５内の空気を、フィルタ装置７０及びダクト９０ａ，９０ｂを介して本体チャンバ１３内に取り入れる構成について説明した。次に、第２実施形態では、本体チャンバ１３と、この本体チャンバ１３に隣接して設けられた機械室１００とを備える露光装置１０に、本発明のフィルタ装置７０を適用する場合について、図４を参照して説明する。

図４に示すように、機械室１００の機械室本体１０１側部の下方に、フィルタ装置７０からの空気を取り込むための機械室側空気取込口１０２が形成されている。この機械室側空気取込口１０２はフィルタ装置７０の排出口７３と、ダクト９０ｃを介して接続されている。

前記機械室本体１０１の内部には、その高さ方向の中央やや下側の位置に、クーラー（ドライコイル）１０３が設けられている。このクーラー１０３の出口部分には、クーラー表面の温度を検出する機械室側温度センサ１０４が配置されている。この機械室側温度センサ１０４の検出値は、制御部１５に供給されている。クーラー１０３の下方には、ドレインパン１０３ａが配置されている。

機械室本体１０１の内部には、クーラー１０３に対して上方へ所定間隔を隔てた位置に第１ヒータ１０５が配置され、この第１ヒータ１０５の上方には、第１送風機１０６が配置されている。機械室本体１０１には、第１送風機１０６の空気出口部と対応する位置に、機械室側第１排出口１０７が形成されている。この機械室側第１排出口１０７は露光装置１０の案内通路６０の入口部と、伸縮可能な蛇腹状の案内通路側ダクト１０８により接続されている。第１送風機１０６を通過した空気は、案内通路側ダクト１０８を介して露光装置１０の案内通路６０に導かれる。

さらに、機械室本体１０１の側部には、クーラー１０３と第１ヒータ１０５との間に対応する位置に、機械室側第２排出口１０９が形成されている。この機械室側第２排出口１０９は露光装置１０の導入通路６２の入口部と、伸縮可能な蛇腹状の導入通路側ダクト１１０により接続されている。クーラー１０３を通過した空気の一部は、導入通路側ダクト１１０を介して露光装置１０の導入通路６２に導かれる。第２実施形態では、導入通路側ダクト１１０を通過する空気の流量が、クーラー１０３を通過する空気の流量の約１／５に設定されている。

露光装置１０の導入通路６２内には、第２ヒータ９７と、この第２ヒータ９７の下流側に配置される第２送風機９８とが設けられている。この第２ヒータ９７と機械室１００のクーラー１０３と第１ヒータ１０５とは、前記制御部１５に接続されている。

露光装置１０の排出通路６１ａ〜６１ｃとリターン通路６４との下流側の端部が機械室本体１０１における空気取込口１０２の近傍に接続されている。機械室本体１０１には、これら排出通路６１ａ〜６１ｃとリターン通路６４との接続部と対応する位置にリターン空気取込口１１１が形成されている。

機械室本体１０１の内部には、空気取込口１０２とリターン空気取込口１１１とをそれぞれ覆うように、２つのケミカルフィルタ１１２が設けられている。これらのケミカルフィルタ１１２としては、フィルタ装置７０の内に設けられるケミカルフィルタ８１と同様に、いずれの材料からなるものであってもよい。それらの材料を単独、または任意のいくつかの材料を組み合わせて使用することによりケミカルフィルタ８１を構成可能である。

この第２実施形態では、本体チャンバ１３と機械室１００とを備えた露光装置１０にフィルタ装置７０を取り付ける。このように、機械室１００の空気取込口１０２から取込んだクリーンルーム９５内の空気を、その機械室１００を介して本体チャンバ１３内に送り込む露光装置１０にもフィルタ装置７０を適用することができる。したがって、既に半導体工場に設置されている露光装置に、本発明のフィルタ装置７０を取り付けることが可能である。

第２実施形態における機械室１００内に、フィルタ装置７０が備える湿度調整装置８４と同様の構成を有する湿度調整装置を設けてもよい。但し、機械室１００に湿度調整装置を設けて機械室１００で空気の湿度を調整する場合は、フィルタ装置７０で湿度を調整する場合に比べて、湿度制御の対象となる空気の量が異なる。このため、機械室１００に設けられる湿度調整装置が空気の湿度を制御する場合には、その制御のための電力が増加し、かつ湿度調整装置が大型化する可能性がある。さらに、湿度の制御精度も低下するおそれがある。

したがって、機械室１００内で湿度調整するよりも、第２実施形態のように、機械室１００の空気取込口１０２にダクト９０ｃ等を介してフィルタ装置７０を取り付け、そのフィルタ装置７０で空気の湿度を調整するほうが、温度調節装置の小型化が可能でかつ高い精度で湿度制御を行うことができる。

（変形例）
なお、本発明の実施形態は、以下のように変形してもよい。
・前記第２実施形態において、機械室１００のクーラー１０３、第１ヒータ１０５、及び露光装置１０の第２ヒータ９７のうちの少なくとも１つを省略してもよい。
・前記各実施形態において、フィルタ装置７０を、露光装置１０に対して一体的に設けてもよい。このようにすれば、例えば装置本体７１やダクト９０ａ〜９０ｃを省略することが可能となり、露光装置１０を構成する部品の点数を低減することができる。

・前記各実施形態において、例えば、クリーンルーム９５内の室温が本体チャンバ１３内の目標温度よりも高く設定される場合には、フィルタ装置７０の加熱器７８ｂを省略してもよい。

・前記各実施形態において、フィルタ装置７０内に、湿度調整部８５として、フィルタ装置７０内を流通する空気を除湿する除湿装置と、空気を加湿する加湿装置との少なくとも一方を設けてもよい。

・前記各実施形態において、フィルタ装置７０の上流側湿度センサ８６を、温度調整部７８よりも上流側、例えば装置側温度センサ７７と対応する位置に配置してもよい。また、下流側湿度センサ８７を省略してもよい。

・前記各実施形態において、フィルタ装置７０の装置側温度センサ７７及び湿度センサ８６，８７の代わりに、空気の温度と湿度との双方を検出可能な温湿度センサを用いてもよい。

・前記各実施形態において、湿度センサ８６，８７は、空気の相対湿度を検出するものには限定されない。これら湿度センサ８６，８７は、例えば、空気の絶対湿度、湿球温度又は露点温度を検出するセンサであってもよい。また、湿度センサ８６，８７は、水蒸気の分圧と空気の分圧との比（容積比）又は水蒸気の重量と空気の重量との比（重量比）を検出するセンサであってもよい。

・前記各実施形態において、フィルタ装置７０は、その内部を流通する空気の温度及び湿度を調整する。温度及び湿度に加えて、本体チャンバ１３内の圧力（本体チャンバ１３への送風量）をも調整可能にフィルタ装置７０が構成されてもよい。

・前記各実施形態において、フィルタ装置７０は、空気を露光装置１０の本体チャンバ１３内に供給する装置には限定されない。本発明のフィルタ装置は、例えばパージガスなど、空気以外の気体を露光装置１０の本体チャンバ１３内に供給してもよい。この場合、フィルタ装置を、例えば露光装置１０のＢＭＵ室１２ａ、照明系鏡筒２１及び投影系鏡筒２３に接続された供給管５０に接続してもよい。この構成では、フィルタ装置から排出されたパージガス中の水分を除去するための乾燥機を、供給管５０におけるフィルタ装置よりも下流側に設けることが望ましい。

・前記各実施形態において、フィルタ装置７０内のＵＬＰＡフィルタ８２又は露光装置１０内のフィルタボックス６６，６７のＵＬＰＡフィルタの代わりに、ＨＥＰＡフィルタ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ−ｆｉｌｔｅｒ）を用いてもよい。

・前記各実施形態において、フィルタ装置７０のケミカルフィルタ８１、露光装置１０のケミカルフィルタ６５、上流側フィルタボックス６６のケミカルフィルタ、及び機械室１００のケミカルフィルタ１１２の厚さ及び充填密度は、任意である。

各ケミカルフィルタとそのケミカルフィルタを通過する空気との間で授受される水分量が、露光装置１０の本体コラム３６に接近するほど少なくなるように、各ケミカルフィルタの厚さ及び／又は充填密度を変更してもよい。この場合、例えば、本体チャンバ１３内のケミカルフィルタ、機械室本体１０１内のケミカルフィルタ、装置本体７１内のケミカルフィルタの順に、厚さ及び／又は充填密度が大きくなるように各ケミカルフィルタが構成されてもよい。

・前記各実施形態において、露光装置１０に対し、その案内通路６０内に空気を供給する第１のフィルタ装置と、露光装置１０の導入通路６２内に空気を導入する第２のフィルタ装置とを接続してもよい。このようにすれば、案内通路６０内を流通する空気の状態（温度及び湿度）と、導入通路６２内を流通する空気の状態（温度及び湿度）とを個別に調整することができる。

・前記各実施形態において、露光装置１０の排出通路６１ａ〜６１ｃ及び排出通路６３（第１実施形態）、リターン通路６４（第２実施形態）を介して本体チャンバ１３の外部に排出された空気の少なくとも一部が、フィルタ装置７０内に直接流入するように、露光装置１０及びフィルタ装置７０が構成されてもよい。すなわち、本体チャンバ１３内の空気の一部が本体チャンバ１３の内部とフィルタ装置７０の内部とを循環してもよい。この場合、本体チャンバ１３における空気の排出部をフィルタ装置７０と接続するダクトが設けられる。例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）やフッ素樹脂など、各種光学素子の表面に付着してそれら光学素子の光学性能の低下を引き起こす汚染物質の発生量の少ない材料からなるダクトを用いることが望ましい。

・前記各実施形態において、露光装置１０は、本体チャンバ１３内に本体コラム３６を有する装置には限定されない。露光装置１０は、例えば、レチクル室２２とウエハ室２４とが相異なるチャンバ内に形成され、それらチャンバ間に投影系鏡筒２３が配置される装置であってもよい。

・投影光学系としては、屈折タイプに限らず、反射屈折タイプ、又は反射タイプであってもよい。また、投影光学系を備えていない露光装置、例えば、マスクと基板とを密接させてマスクのパターンを基板に転写するコンタクト露光装置、マスクと基板とを近接させてマスクのパターンを基板に転写するプロキシミティ露光装置にも本発明を同様に適用することができる。

・本発明の露光装置は、縮小露光型の露光装置に限定されるものではなく、例えば等倍露光型、又は拡大露光型の露光装置であってもよい。
・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又はシリコンウエハへ回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。例えば、ＤＵＶ（深紫外）又はＶＵＶ（真空紫外）光を用いる露光装置では一般に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては、石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、蛍石、フッ化マグネシウム、または水晶などが用いられる。例えば、プロキシミティ方式のＸ線露光装置又は電子線露光装置では、透過型マスク（ステンシルマスク、メンバレンマスク）が用いられ、マスク基板としてはシリコンウエハが用いられる。

・半導体素子の製造に用いられる露光装置だけでなく、例えば、以下のような露光装置にも同様に本発明を適用することができる。例えば、本発明は、液晶表示素子（ＬＣＤ）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にも適用することができる。また、本発明は、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へ転写する露光装置にも適用することができる。また、本発明は、ＣＣＤの撮像素子の製造に用いられる露光装置にも適用することができる。

・マスクと基板とが静止した状態でマスクのパターンを基板へ転写し、基板を順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の一括露光型の露光装置にも本発明を適用することができる。

・露光装置の光源としては、例えばｇ線（λ＝４３６ｎｍ）、ｉ線（λ＝３６５ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（λ＝１９３ｎｍ）、Ｆ_２レーザ（λ＝１５７ｎｍ）、Ｋｒ_２レーザ（λ＝１４６ｎｍ）、Ａｒ_２レーザ（λ＝１２６ｎｍ）を用いてもよい。また、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、増幅されたレーザ光を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光源として用いてもよい。

なお、前記実施形態の露光装置１０は、例えば次のように製造される。
まず、投影光学系を構成する複数のレンズエレメント３１及びカバーガラスを投影系鏡筒２３に収容する。、ミラー２７、各レンズ２６，２８等の光学部材からなる照明光学系を照明系鏡筒２１内に収容する。そして、これらの照明光学系及び投影光学系を本体チャンバ１３に組み込み、光学調整を行う。次いで、多数の機械部品からなるウエハステージＷＳＴ（スキャンタイプの露光装置の場合は、レチクルステージＲＳＴも含む）を本体チャンバ１３に取り付けて配線を接続する。そして、ＢＭＵ室１２ａと照明系鏡筒２１と投影系鏡筒２３とに供給管５０と排出管５１とを接続するとともに、フィルタ装置７０を、ダクト９０ａ，９０ｂを介して本体チャンバ１３に接続した上で、さらに総合調整（電気調整、動作確認など）を行う。

前記各鏡筒２１，２３を構成する各部品は、例えば超音波洗浄により、加工油、及び金属物質などの不純物を落としたうえで、組み上げられる。露光装置１０の製造は、温度、湿度及び気圧が制御され、かつクリーン度が調整されたクリーンルーム内で行うことが望ましい。

次に、上述した露光装置１０をリソグラフィ工程で使用した場合の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、デバイス（例えば、ＩＣ又はＬＳＩ等の半導体素子、液晶表示素子、撮像素子（例えばＣＣＤ）、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン）の製造例を示すフローチャートである。

図５に示すように、まず、ステップＳ１０１（設計ステップ）において、デバイス（マイクロデバイス）の機能及び性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計）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有するマスク（レクチルＲ等）を製作する。ステップＳ１０３（基板製造ステップ）において、シリコン、ガラスプレート等の材料を用いて基板が製造される（シリコン材料を用いた場合にはウエハＷが製造される。）。

次に、ステップＳ１０４（基板処理ステップ）において、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３で用意したマスクと基板を使用して、後述するように、リソグラフィ技術によって基板上に実際の回路を形成する。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、ボンディング工程、及びパッケージング工程（チップ封入等）等の複数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、図５のステップＳ１０４の一例を詳細に示すフローチャートである。図６において、ステップＳ１１１（酸化ステップ）では、ウエハＷの表面を酸化させる。ステップＳ１１２（ＣＶＤステップ）では、ウエハＷ表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ１１３（電極形成ステップ）では、ウエハＷ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）では、ウエハＷにイオンを打ち込む。以上のステップＳ１１１〜Ｓ１１４のそれぞれは、ウエハ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。

ウエハ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、ウエハＷに感光剤を塗布する。引き続き、ステップＳ１１６（露光ステップ）において、先に説明したリソグラフィシステム（露光装置）によってマスク（レチクルＲ）の回路パターンをウエハＷ上に転写する。次に、ステップＳ１１７（現像ステップ）では露光されたウエハＷを現像し、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ウエハＷの部分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レジストを取り除く。

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、ウエハＷ上に多重に回路パターンが形成される。
以上説明した実施形態のデバイス製造方法を用いれば、露光工程（ステップＳ１１６）において、真空紫外域の露光光ＥＬにより解像力の向上が可能となり、露光量制御を高精度に行うことができる。従って、露光精度を向上することができて、最小線幅が０．１μｍ程度の高集積度のデバイスを歩留まりよく製造することができる。

Claims (11)

1. 気体に含まれる不純物を除去するフィルタを有し、前記フィルタを介した気体を露光装置本体に供給するフィルタ装置において、
   気体を取り込む取込口と、前記露光装置本体に接続され、前記取込口を介して取り込まれた気体を前記露光装置本体に排出する排出口とを有し、前記取込口と前記排出口との間に前記フィルタを収容する本体部と、
   前記本体部内で、かつ前記フィルタの上流側に配置されるとともに、気体の湿度を調整する湿度調整部と、前記湿度調整部の上流側及び下流側の少なくとも一方に配置され、気体の湿度を検出する湿度検出部とを有し、前記湿度検出部における検出結果に基づいて前記湿度調整部を制御することによって、前記フィルタを通過する前の気体の湿度を調整する湿度調整装置と、
   前記本体部内に配置され、取り込んだ気体の温度を検出する第１温度センサと、
   前記本体部内に配置され、前記第１温度センサの検出結果に基づいて取り込んだ気体の温度を調整する温度調整装置とを備え、
   前記温度調整装置は、前記第１温度センサの検出結果に基づいて作動するとともに、前記露光装置本体内に設置され、かつ前記露光装置本体内に供給された気体の温度を検出する第２温度センサの検出結果に基づいて作動することを特徴とするフィルタ装置。
2. 前記湿度検出部は、前記湿度調整部よりも上流側に配置される第１の湿度センサを備えることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置。
3. 前記湿度検出部は、前記湿度調整部よりも下流側に配置される第２の湿度センサを更に含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフィルタ装置。
4. 前記湿度調整部は、前記温度調整装置よりも下流側に配置されることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちのいずれか一項に記載のフィルタ装置。
5. 前記湿度調整部は、前記気体を加湿する加湿装置及び前記気体を除湿する除湿装置の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項に記載のフィルタ装置。
6. 前記フィルタは、前記気体に含まれるとともに光学素子の表面に付着することで該光学素子の光学性能の低下を引き起こす汚染物質を除去することを特徴とする請求項１〜請求項５のうちのいずれか一項に記載のフィルタ装置。
7. 前記フィルタは、基板上に塗布された感光性材料と反応するアルカリ性物質を除去することを特徴とする請求項１〜請求項５のうちのいずれか一項に記載のフィルタ装置。
8. 前記フィルタが、ガス状態の汚染物質を吸着可能なケミカルフィルタであることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のフィルタ装置。
9. マスク上に形成されたパターンの像を基板上に転写する露光装置本体と、クリーンルーム内の気体を取り込み、フィルタを介した気体を前記露光装置本体に供給するフィルタ装置とを備える露光システムにおいて、
   前記フィルタ装置は、
   気体を取り込む取込口と、前記露光装置本体に接続され、前記取込口を介して取り込まれた気体を前記露光装置本体に排出する排出口とを有し、前記取込口と前記排出口との間に前記フィルタを収容する本体部と、
   前記本体部内で、かつ前記フィルタの上流側に配置されるとともに、前記フィルタを通過する前の気体の湿度を調整する湿度調整部と、前記湿度調整部の上流側及び下流側の少なくとも一方に配置され、かつ気体の湿度を検出する湿度検出部とを有する湿度調整装置と、
   前記本体部内に配置され、取り込んだ気体の温度を検出する第１温度センサと、
   前記本体部内に配置され、前記第１温度センサの検出結果に基づいて取り込んだ気体の温度を調整する温度調整装置とを備え、
   前記露光装置本体は、前記フィルタ装置を介して供給された気体の温度を検出する第２温度センサを備え、
   前記温度調整装置を前記第１温度センサの検出結果及び前記第２温度センサの検出結果に基づいて作動させるとともに、前記湿度検出部により検出された気体の湿度に基づき、前記湿度調整部を作動させる制御装置を有することを特徴とする露光システム。
10. 前記露光装置本体は、前記フィルタ装置から供給される気体の案内通路を有し、
    前記第２温度センサは、前記案内通路内に配置されることを特徴とする請求項９に記載の露光システム。
11. リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、
    請求項９又は１０に記載された露光システムを用いて前記リソグラフィ工程で露光を行う工程を備えること特徴とするデバイスの製造方法。

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