JP5146095B2 - 露光装置のメンテナンス方法 - Google Patents

Description

本発明は、露光装置のメンテナンス方法に関するものである。

半導体素子等を製造する際に、マスクとしてのレチクルのパターンの像を、投影光学系を介して基板としてのレジストが塗布されたウエハ（又はガラスプレート等）上の各ショット領域に転写する投影露光装置が使用されている。従来は、投影露光装置として、ステップ・アンド・リピート方式（一括露光型）の投影露光装置（ステッパー）が多用されていたが、最近ではレチクルとウエハとを、投影光学系（光学部材）に対して同期走査して露光を行うステップ・アンド・スキャン方式のような走査露光型の投影露光装置（走査型露光装置）も注目されている。

上記の如く従来の露光装置では、ウエハステージ等の駆動部と投影光学系とが同一の構造体に固定されていたため、ステージの駆動反力により生じる振動が構造体に伝達し、更に投影光学系にも振動が伝達していた。そして、全ての機械構造物は所定の周波数の振動に対して機械共振するため、このような振動がその構造体に伝達すると、構造体の変形や共振現象が引き起こされ、転写パターン像の位置ずれやコントラストの低下が生じるという不都合があった。

そこで、特許文献１には、投影光学系を支持する支持部材と、柔構造を有する支持部材を介して投影光学系をフレームに吊り下げ支持する連結部材とを備えることにより、比較的簡単な機構で投影光学系に伝わる振動を抑える技術が開示されている。
国際公開第０６／０３８９５２号パンフレット

しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
上記露光装置は、小型化が要求されているため、投影光学系とその上方に配されるマスクステージや照明装置との間には最低限の隙間しか形成されていない。
そのため、レンズ交換等、投影光学系に対してメンテナンスを行う際には、作業スペースを確保するために、照明光学系及びマスクステージを分解して取り外し、メンテナンスが終了した後に再度組み立てて取り付ける作業が必要になり、多大な手間と時間が掛かるという問題があった。

また、マスクステージを交換する際にも、一旦、上方に位置する照明装置を分解・組み立てする必要があり、やはり多大な手間と時間が掛かるという問題があった。
この問題は、上述した投影光学系を吊り下げ支持する構成の有無に限らず生じるものである。

本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、メンテナンス処理や交換処理等、露光装置における所定の処理を容易に実施できる露光装置とその製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明は、実施の形態を示す図１ないし図１０に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の露光装置のメンテナンス方法は、マスクを保持するマスクステージ装置と、マスクを照明する照明装置と、マスクステージ装置を支持する構造体と、を備えた露光装置のメンテナンス方法であって、構造体に設けられた昇降装置によって照明装置をマスクステージ装置に対して上昇させること、を有するものである。

また、本発明の露光装置の製造方法は、マスク（Ｒ）を保持するマスクステージ装置（ＳＴ）と、マスクを照明する照明装置（ＩＬ２）とを有する露光装置（ＥＸ）の製造方法であって、マスクステージ装置と照明装置とを一体的に昇降させる過程を有するものである。

従って、本発明の露光装置とその製造方法では、昇降装置によりマスクステージ装置と照明装置とを昇降させることにより、作業スペースを形成できるため、作業スペースを確保するためにマスクステージ装置や照明装置を分解して取り外したり、作業完了後に再度組み立てて取り付ける等の作業が不要になる。
なお、本発明をわかりやすく説明するために、一実施例を示す図面の符号に対応付けて説明したが、本発明が実施例に限定されるものではないことは言うまでもない。

本発明では、光学部材に対する所定の処理を容易に実施でき作業効率を向上させることが可能になる。

以下、本発明の露光装置とその製造方法の実施の形態を、図１ないし図１２を参照して説明する。
図１は、本発明に係る露光装置ＥＸの概略構成を示す図である。
同図に示す露光装置ＥＸは、レチクルＲとウエハ（基板）Ｗとを一次元方向に同期移動しつつ、レチクルＲに形成されたパターンをウエハＷ上の各ショット領域に転写するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置、すなわち、いわゆるスキャニング・ステッパである。

以下の説明においては、必要であれば図中にＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。図１に示すＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸がウエハＷの移動面に平行な面に含まれるよう設定され、Ｚ軸が投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに沿う方向に設定されている。また、本実施形態ではレチクル（マスク）Ｒ及びウエハＷを同期移動させる方向（走査方向）をＹ方向に設定している。

この露光装置ＥＸは、床面ＦＬ上に大小のペデスタル７Ａ及び７Ｂを介して載置されており、露光光ＥＬによりレチクルＲを照明する照明光学系ＩＬと、レチクルＲを保持して移動可能なレチクルステージＲＳＴを有するステージ装置（マスクステージ装置）ＳＴと、レチクルＲから射出される露光光ＥＬをウエハＷ上に投影する投影光学系（光学部材）ＰＬと、ウエハＷを保持して移動可能なウエハステージＷＳＴと、計測用ステージＭＳＴと、投影光学系ＰＬ等を保持すると共にウエハステージＷＳＴが搭載される本体コラム（ベースフレーム）ＣＬと、照明光学系ＩＬの一部及びステージ装置ＳＴを一体的に昇降させる昇降装置ＬＴとを有しており、露光装置ＥＸを統括的に制御する不図示の制御装置等を有している。

照明光学系ＩＬは、レチクルステージＲＳＴに支持されているレチクルＲを露光光ＥＬで照明する光学系である。この照明光学系ＩＬは、小型のペデスタル７Ｂ上に設けられる露光用光源１から射出された露光光ＥＬの照度を均一化する均一化光学系、ビームスプリッタ、光量調整用の可変減光器、ミラー、リレーレンズ系（これらは照明系チャンバ１９Ａ及び１９Ｂ内に配置される）、レチクルＲ上の露光光ＥＬによる照明領域をスリット状に設定するレチクルブラインド（射出端１９Ｃに配置される）を有する照明ユニット（第２照明装置）ＩＬ１と、結像レンズ系（照明チャンバ１９Ｅ内に配置される）を有する照明ユニット（照明装置）ＩＬ２とを備えており、レチクルＲ上の所定の照明領域をより均一な照度分布の露光光ＥＬで照明可能となっている。露光用光源から射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）等の紫外光が用いられる。

照明ユニットＩＬ１と照明ユニットＩＬ２とは、接続部１９Ｆで接続される。接続部１９Ｆは、照明ユニットＩＬ２に設けられ、照明ユニットＩＬ１と接続される接続位置（第１位置、図１に示す位置）と、照明ユニットＩＬ１から離間した退避位置（第２位置）との間をＹ方向に移動自在となっている。照明ユニットＩＬ２は、照明ユニットＩＬ１が昇降した場合にも、照明ユニットＩＬ１と干渉しない位置に配置されている。
照明ユニットＩＬ２は、コラム３２により支持されている。コラム３２は、本体コラムＣＬに支持される。

本体コラムＣＬは、ペデスタル７Ａ上に立設された側壁部４０と、側壁部４０の＋Ｚ側に設けられ側壁部４０よりも幅広の支持部４１とから概略構成されている。図１及び図２に示すように、側壁部４０は、投影光学系ＰＬ、メトロロジーフレーム１５（後述）、ウエハステージＷＳＴの収容空間４２を挟んだＹ方向両側に、Ｘ方向に延在して設けられている。側壁部４０、４０の間には、Ｙ方向に延びる梁部４４が懸架されている。また、図２においては、レチクルステージＲＳＴの一部、投影光学系ＰＬ、メトロロジーフレーム１５、ウエハステージＷＳＴの図示を省略している。

支持部４１は、Ｘ方向に延在し、且つ両端部で開口する、投影光学系ＰＬの収容空間４３を挟んだ両側に配置されている。
支持部４１上には、コラム３２が不図示の締結手段により締結支持されている。

コラム３２は、Ｙ方向に間隔をあけて配置された側壁部３４、３４と、側壁部３４、３４間にＸＹ平面と平行に懸架され照明ユニットＩＬ２を支持する支持部３５とを主体に構成されている。側壁部３４は、高さ調整のためのワッシャ３６Ａ〜３６Ｃを介して支持部４１に支持される。
支持部３５には照明系チャンバ１９Ｅから射出される露光光ＥＬを通過させる開口部が設けられている。また、この開口部内のうち露光光ＥＬの光路に対するＸ方向両端部には、レチクルRの位置決めのためのアライメントシステムの一部を構成する一対のアライメント系２１が設けられている。

ステージ装置ＳＴは、上記レチクルステージＲＳＴと、レチクルベース３１と、レチクル定盤３３とを有している。
レチクルステージＲＳＴは、レチクル定盤３３上に不図示のエアベアリングを介して支持されており、レチクルＲを支持しつつ投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直なＸＹ平面内の２次元移動及びＺ方向の回転角の調整を行うステージである。レチクルステージＲＳＴ上に支持されるレチクルＲのＸＹ方向の位置及びＺ方向の回転角は、例えばレーザ干渉計１０、移動鏡Ｍｒ及び参照鏡Ｍｅによってリアルタイムで測定され、その測定結果は不図示の制御装置に出力されるようになっている。レチクルステージＲＳＴには、例えばリニアモータなどから構成される不図示の駆動系が設けられており、制御装置がレーザ干渉計１０の測定結果に基づいてその駆動系を制御することで、レチクルステージＲＳＴに支持されているレチクルＲの位置決めが行われるようになっている。レチクル定盤３３は、防振装置３０Ａ及び３０Ｂを介してレチクルベース３１に支持されている。レチクル定盤３３の中央部底面には、投影光学系ＰＬの上部を収容するための凹部が形成されており、この凹部には露光光ＥＬを通過させる開口部が形成されている。レチクルベース３１は、本体コラムＣＬの支持部４１に支持されており、投影光学系ＰＬを収容するための貫通孔３１ａを有している。

昇降装置ＬＴは、ボールネジ等を用いたジャッキ機構を有し、図２に示すように、支持部４１上の、＋Ｙ側に位置する側壁部３４の底面と対向する２箇所と、−Ｙ側に位置する側壁部３４の中央部底面と対向する１箇所との合計３箇所に配設されている。より詳細には、＋Ｙ側に位置する昇降装置ＬＴは、Ｘ方向に延在するワッシャ３６Ａを挟んだＸ方向両側に設けられ、−Ｙ側に位置する昇降装置ＬＴは、２つのワッシャ３６Ｂ、３６Ｃの間に設けられている。

各昇降装置ＬＴは、不図示のモータの駆動により支持部４１に対してＺ方向に昇降する軸体４５と、軸体４５の先端に設けられコラム３２の側壁部３４に当接する当接部４６とを有している。モータの駆動（すなわち、軸体４５の昇降）は、制御装置により制御される。図３は、図２の左側面図である。この図に示すように、コラム３２は、露光処理中や、レチクルＲ、ウエハＷの交換処理中等、メンテナンス処理以外のときにはワッシャ３６Ａ〜３６Ｃにより（図３では、ワッシャ３６Ａは不図示）Ｚ方向、θＸ方向及びθＹ方向に位置決めされた状態で支持され、当接部４６は、軸体４５が下降した際に側壁部３４に対して所定距離、離間するように配置される。

図２及び図３に示すように、ワッシャ３６Ａには断面円形の凹部４７が設けられ、ワッシャ３６Ｃには断面矩形で、図４（ｂ）に示すように、Ｙ方向に延在する凹部４８が設けられている。そして、ワッシャ３６Ａと対向する側壁部３４には、図４（ａ）に示すように、凹部４７と嵌合することで位置決めが行われる断面円形の凸部４９が設けられている。同様に、ワッシャ３６Ｃと対向する側壁部３４には、凹部４８とＸ方向に嵌合することで位置決めが行われる断面円形の凸部５０が設けられている。これら嵌合する凹部４７と凸部４９、及び凹部４８と凸部５０によりコラム３２（すなわち照明ユニットＩＬ２）と本体コラムＣＬとを位置決めする位置決め装置が構成される。

また、コラム３２における−Ｙ側の側壁部３４のＸ方向両側、及び＋Ｙ側の側壁部３４の−Ｘ側には、昇降装置ＬＴによるコラム３２の昇降（すなわち、照明ユニットＩＬ２の昇降）をガイドするガイド装置５１がＺ方向に延在して設けられている。このガイド装置５１は、例えば側壁部３４に設けられた不図示のカムフォロアをガイドすることによりコラム３２の昇降を案内するとともに、地震等によるコラム３２の揺れをガードするものである。なお、ガイド装置５１には、コラム３２のＺ方向の位置を検出するフォトセンサ等の位置検出装置が設けられている。位置検出装置の検出結果は制御装置に出力される。

上記コラム３２とステージ装置ＳＴとは、各装置ＩＬ２、ＳＴの＋Ｘ側に一箇所、−Ｘ側に間隔をあけて二箇所配置された連結装置５２により連結されている。連結装置５２は、コラム３２における支持部３５の側面に突設された掛止軸３５Ａに掛止される長円形状のリング部材５３と、レチクルベース３１の側面に掛止軸３５Ａの下方（−Ｚ側）に位置して突設された掛止軸３１Ａに掛止される長円形状のリング部材５４と、リング部材５３、５４を連結するワイヤー部材５５とから構成される。各連結装置５２の長さは、それぞれ図３に示すように、照明ユニットＩＬ２及びステージ装置ＳＴが所定位置（露光位置）に位置決めされ、掛止軸３５Ａにリング部材５３を掛止させたときに、掛止軸３１Ａの−Ｚ側にリング部材５４との間に所定量の隙間Ｓが形成されるように設定される。

図１に戻り、投影光学系ＰＬは、レチクルＲに形成されたパターンを所定の投影倍率でウエハＷに投影露光する光学系であり、複数の光学素子が鏡筒１７内に収容された構成になっている。投影光学系ＰＬの上部は、本体コラムＣＬの上部の収容空間（空間）４３内及びレチクルベース３１の貫通孔３１ａを貫通し、レチクル定盤３３の上記凹部に収納されている。本実施形態において、投影光学系ＰＬは、投影倍率βが例えば１／４あるいは１／５の縮小系である。この投影光学系ＰＬは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。

鏡筒１７の下端側（露光光ＥＬの下流側）は、例えば平面視円形で平板状のメトロロジーフレーム１５に固定されている。メトロロジーフレーム１５は、フレーム部材１８Ａに３ヶ所（図１では、二箇所のみ図示）で吊り下げて支持されている。フレーム部材１８Ａは、本体コラムＣＬの支持部４１を貫通し、当該支持部４１上に設けられた防振装置１８Ｂに接続されている。すなわち、投影光学系ＰＬは、防振装置１８Ｂ及びフレーム部材１８Ａを介して支持部４１から吊り下げ支持されている。

また、メトロロジーフレーム１５には、レーザ干渉計１２Ａ、レーザ干渉計１２Ｂ、不図示のアライメントシステムなどが設けられている。
メトロロジーフレーム１５の下面には、ウエハＷ表面の複数の計測点にスリット像を投影する投射光学系２３Ａと、その表面からの反射光を受光してそれらスリット像の再結像の横ずれ量に関する情報を検出する受光光学系２３Ｂとが固定されている。

ウエハステージＷＳＴは、ウエハ定盤ＷＢ上にエアベアリングによって支持されており、ウエハＷを保持しつつＸＹ平面内で移動可能に案内されるようになっている。このウエハステージＷＳＴは、不図示のリニアモータによってＸ方向、Ｙ方向及びθＺ方向の３自由度方向に移動可能になっている。ウエハステージＷＳＴのＸ方向、Ｙ方向及びθＺ方向の位置は、レーザ干渉計１２Ａ、移動鏡Ｍｗ及び参照鏡Ｍｆ１によってリアルタイムで測定され、測定結果が制御装置に出力されるようになっている。
計測ステージＭＳＴは、ウエハステージＷＳＴと同様、ウエハ定盤ＷＢ上にエアベアリングによって支持されており、不図示のリニアモータによってウエハ定盤ＷＢ上にＸＹ平面内で移動可能に支持・案内されるようになっている。計測ステージＭＳＴのＸ方向、Ｙ方向及びθＺ方向の位置は、レーザ干渉計１２Ｂ、移動鏡Ｍｍ及び参照鏡Ｍｆ２によってリアルタイムで測定され、測定結果が制御装置に出力されるようになっている。
なお、これらレーザ干渉計に代えてエンコーダシステムによって、メトロロジーフレーム１５と投影光学系PLとの相対位置を求めてもよい。例えば、ウエハステージWSTと計測ステージMSTにリニアエンコーダのスケール部を設け、メトロロジーフレーム１５に支持されたエンコータヘッドでそのスケール部をモニタすることでウエハステージWSTや計測ステージMSTの位置を検出する（X,Y,Z位置ともに検出可能）ことができる。このようなエンコータシステムをレーザ干渉計と併用するようにしてもよい。さらに、他の計測方法を用いて、ウエハステージWSTと計測ステージMSTの位置を求めるようにしてもよい。

上記のように構成された露光装置ＥＸにおいては、露光用光源１から射出された露光光ＥＬが、各種レンズやミラー等からなる照明光学系ＩＬにおいて、必要な大きさ及び照度均一性に整形された後にパターンが形成されたレチクルＲを照明し、このレチクルＲに形成されたパターンが投影光学系ＰＬを介して、ウエハステージＷＳＴ上に保持されたウエハＷ上の各ショット領域に縮小転写される。

続いて、上記露光装置ＥＸにおいて、投影光学系ＰＬに対してメンテナンス等を行うための動作について、図５乃至図９を用いて説明する。これらの図においては、照明ユニットＩＬ２、ステージ装置ＳＴ等を簡略化して図示している。
まず、コラム３２、レチクルベース３１が本体コラムＣＬの支持部４１に締結固定されている場合には、予め締結を解除する。また、照明ユニットＩＬ２においては、接続部１９Ｆを照明ユニットＩＬ１との接続位置から退避位置へ移動させる。

次に、昇降装置ＬＴにおいてモータを駆動して、軸体４５を＋Ｚ側に移動させる。
これにより、軸体４５の先端に設けられた当接部４６が所定距離空走した後に、コラム３２における側壁部３４の下面（−Ｚ側の面）に当接し、さらに移動することにより、コラム３２とともに照明ユニットＩＬ２をガイド装置５１でガイドさせた状態で上昇させる。

ここで、照明ユニットＩＬ２とステージ装置ＳＴとは連結装置５２によって連結されてはいるが、図５に示すように、リング部材５４と掛止軸３１Ａとの間には、掛止軸３１Ａの−Ｚ側に隙間Ｓが形成されているため、当接部４６が当接した直後は照明ユニットＩＬ２のみが、ワッシャ３６Ａ〜３６Ｃに着座している位置から距離Ｓ上昇する。
これにより、図６に示すように、照明ユニットＩＬ２とステージ装置ＳＴとの間は距離Ｓだけ拡がることになる。そのため、例えば、この状態でレチクルステージＲＳＴ等、ステージ装置ＳＴに対するメンテナンス処理を行うようにしてもよい。

そして、さらに軸体４５が上昇すると、リング部材５４が掛止軸３１Ａに掛止されることにより、ステージ装置ＳＴは、図７に示すように、照明ユニットＩＬ２と一体的に上昇して、本体コラムＣＬから離間する。つまり、ステージ装置ＳＴと照明ユニットＩＬ２とは、昇降装置ＬＴにより時間差をもって上昇することになる。
そして、位置検出装置により、コラム３２が所定位置まで上昇したことを検出すると、制御装置はモータの駆動を停止させる。
これにより、ステージ装置ＳＴと投影光学系ＰＬとの間の距離が拡がることになる。そのため、例えば、形成された隙間を介して、投影光学系ＰＬに対するメンテナンス処理を行うようにしてもよい。

また、投影光学系ＰＬに対するメンテナンス空間をより大きくする場合には、図８に示すように、ステージ装置ＳＴ及び照明ユニットＩＬ２を上昇させた状態で支持部４１上のステージ装置ＳＴ直下に、Ｘ方向に延在するレール部材６１と、当該レール部材６１に沿って走行するローラ部材６２とからなる搬送工具６３を設置する。

図９は、収容空間４３から−Ｙ方向を視た図である。
この図に示すように、支持部４１上に搬送工具６３を設置した後に、昇降装置ＬＴにより照明ユニットＩＬ２とステージ装置ＳＴとを下降させて、ステージ装置ＳＴをローラ部材６２上に載置し、連結装置５２を取り除く。

一方、走行装置７１と、当該走行装置７１に対して昇降部７２を昇降させる昇降装置７３と有し、昇降部７２上に各レール部材６１と接続されるレール部材７４が設けられた搬送工具７０を用い、昇降装置７２により昇降部７２を上昇させてレール部材７４をレール部材６１と同じ高さに位置決めし、これらレール部材６１、７４を一体化状態とする。そして、ローラ部材６２をレール部材６１及びレール部材７４に沿って走行させることにより、ステージ装置ＳＴを本体コラムＣＬ（露光装置ＥＸ）から昇降部７２（搬送工具７０）に移載する。
これにより、投影光学系ＰＬの＋Ｚ側には、ステージ装置ＳＴが配置されていた箇所に大きな空間が形成されることになる。そのため、例えば、この空間をメンテナンス用空間として用いることで、投影光学系ＰＬに対して円滑にメンテナンス作業を実施することができる。

また、ステージ装置ＳＴを搬出した後に、さらに照明ユニットＩＬ２も露光装置ＥＸから搬出する場合には、図１０に示すように、ローラ部材６２上に長尺の支持部材６４を設け、昇降装置ＬＴにより照明ユニットＩＬ２を下降させて支持部材６４に支持させた後に、図９で示したステージ装置ＳＴと同様に、ローラ部材６２及び支持部材６４をレール部材６１及びレール部材７４に沿って走行させることにより、照明ユニットＩＬ２を本体コラムＣＬ（露光装置ＥＸ）から昇降部７２（搬送工具７０）に移載して搬出することができる。
これにより、本体コラムＣＬの上方（＋Ｚ側）には、ステージ装置ＳＴ及び照明ユニットＩＬ２が搬出された後の大きなメンテナンス空間が形成される。

そして、メンテナンス処理が終了した後や、露光装置ＥＸを製造する際には、上記と逆の手順でステージ装置ＳＴ及び照明ユニットＩＬ２を設置する。
具体的には、まず、搬送工具７０を用いて、ローラ部材６２及び支持部材６４に支持された照明ユニットＩＬ２を露光装置ＥＸに隣接配置させ、ローラ部材６２及び支持部材６４をレール部材７４及びレール部材６１に沿って順次走行させることにより、照明ユニットＩＬ２を本体コラムＣＬ（露光装置ＥＸ）上に搬入する。

次に、昇降装置ＬＴの駆動により照明ユニットＩＬ２（側壁部３４）を支持させた後に、ローラ部材６２及び支持部材６４を取り外す。そして、搬送工具７０を用いて、ローラ部材６２に支持されたステージ装置ＳＴを露光装置ＥＸに隣接配置させ、ローラ部材６２をレール部材７４及びレール部材６１に沿って順次走行させることにより、照明ユニットＩＬ２を本体コラムＣＬ（露光装置ＥＸ）と照明ユニットＩＬ２との間に搬入する。

続いて、照明ユニットＩＬ２とステージ装置ＳＴとを連結装置５２により連結した後に、昇降装置ＬＴにより照明ユニットＩＬ２とステージ装置ＳＴとを一体的に上昇させ、ステージ装置ＳＴを搬送工具６３から離間させる（図８参照）。
そして、この状態で搬送工具６３を支持部４１（本体コラムＣＬ）から取り除いた後に、昇降装置ＬＴにより照明ユニットＩＬ２とステージ装置ＳＴとを下降させ、ステージ装置ＳＴが支持部４１に載置されたところで一旦昇降装置ＬＴの下降動作を停止して（図６参照）、ステージ装置ＳＴを支持部４１に締結固定する。

この後、昇降装置ＬＴを下降させて、照明ユニットＩＬ２のコラム３２（側壁部３４）をワッシャ３６Ａ〜３６Ｃに載置し、支持部４１に締結固定する。
このとき、側壁部３４に設けられた凸部４９、５０がワッシャ３６Ａ、３６Ｃに設けられた凹部４７、４８にそれぞれ嵌合することにより、照明ユニットＩＬ２は、支持部４１（すなわち本体コラムＣＬ）に位置決めされた状態で固定される。
かくして、照明ユニットＩＬ２及びステージ装置ＳＴが本体コラムＣＬに固定される。

以上説明したように、本実施形態では、昇降装置ＬＴにより照明ユニットＩＬ２とステージ装置ＳＴとを一体的に昇降させることにより、投影光学系ＰＬの上方にメンテナンス空間を形成できるため、照明ユニットＩＬ２及びステージ装置ＳＴをそれぞれ分解・組み立てする必要がなくなり、メンテナンス処理に要する時間・作業を大幅に減らすことが可能になり、作業性を向上させることができる。

また、本実施形態では、照明ユニットＩＬ２とステージ装置ＳＴとを連結装置５２により時間差をつけて昇降させるため、照明ユニットＩＬ２とステージ装置ＳＴとの間にメンテナンス空間を形成してステージ装置ＳＴに対するメンテナンス処理も容易に実施することができるとともに、ステージ装置ＳＴを本体コラムＣＬに固定する際にも作業空間を形成することができ、設置作業についても大幅に作業性を向上させることが可能になる。さらに、本実施形態では、照明ユニットＩＬ２とステージ装置ＳＴとを連結装置５２により連結することにより、昇降装置ＬＴが照明ユニットＩＬ２のみに当接して昇降させることで、ステージ装置ＳＴも昇降させることが可能になり、照明ユニットＩＬ２及びステージ装置ＳＴのそれぞれに対して昇降装置を設ける必要がなくなり、装置の小型化及び低価格化に寄与できる。

加えて、本実施形態では、照明ユニットＩＬ２の設置時に、凸部４９、５０及び凹部４７、４８からなる位置決め装置により照明ユニットＩＬ２を本体コラムＣＬに位置決めできるため、照明ユニットＩＬ２の設置後に別途位置決め工程を設ける必要がなくなり、さらなる作業性の向上に寄与できる。
また、本実施形態では、照明ユニットＩＬ２の昇降時に、ガイド装置５１によりガイドするため、照明ユニットＩＬ２とステージ装置ＳＴとを円滑、且つ安定して昇降させることが可能になるとともに、地震等が生じて照明ユニットＩＬ２が大きく揺れる場合でも照明ユニットＩＬ２をガードすることができ、安全性も高めることが可能になる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、位置決め装置における凸部４９、５０をコラム３２に設け、凹部４７、４８をワッシャ３６Ａ、３６Ｃにそれぞれ設ける構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば凹部４７、４８を支持部４１に設ける構成や、上記とは逆に凸部４９、５０をワッシャ３６Ａ、３６Ｃにそれぞれ設け、凹部４７、４８をコラム３２に設ける構成としてもよい。

また、上記実施形態で示した連結装置５２は一例を例示したものであり、照明ユニットＩＬ２とステージ装置ＳＴとを一体的に、且つ時間差をつけて昇降可能に連結するものであれば、他の構成であっても構わない。また、照明ユニットＩＬ２とステージ装置ＳＴとを時間差をつけずに昇降するように連結してもよい。
さらに、上記実施形態では、照明ユニットＩＬ２とステージ装置ＳＴとを連結装置５２により連結し、昇降装置ＬＴが照明ユニットＩＬ２に当接して双方を一体的に昇降させる構成としたが、これに限られず、昇降装置ＬＴがステージ装置ＳＴに当接して双方を一体的に昇降させる構成としてもよい。

なお、上記各実施形態の基板（物体）としては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。

露光装置としては、レチクルＲとウエハＷとを同期移動してレチクルＲのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、レチクルＲとウエハＷとを静止した状態でレチクルＲのパターンを一括露光し、ウエハＷを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。また、本発明はウエハＷ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。

露光装置の種類としては、ウエハＷに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。

また、本発明が適用される露光装置の光源には、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ_２レーザ（１５７ｎｍ）等のみならず、ｇ線（４３６ｎｍ）及びｉ線（３６５ｎｍ）を用いることができる。さらに、投影光学系の倍率は縮小系のみならず等倍および拡大系のいずれでもよい。また、上記実施形態では、反射屈折型の投影光学系を例示したが、これに限定されるものではなく、投影光学系の光軸（レチクル中心）と投影領域の中心とが異なる位置に設定される屈折型の投影光学系にも適用可能である。

また、本発明は、投影光学系と基板との間に局所的に液体を満たし、該液体を介して基板を露光する、所謂液浸露光装置に適用したが、液浸露光装置については、国際公開第９９／４９５０４号パンフレットに開示されている。さらに、本発明は、特開平６−１２４８７３号公報、特開平１０−３０３１１４号公報、米国特許第５，８２５，０４３号などに開示されているような露光対象の基板の表面全体が液体中に浸かっている状態で露光を行う液浸露光装置にも適用可能である。

また、本発明は、基板ステージ（ウエハステージ）が複数設けられるツインステージ型の露光装置にも適用できる。ツインステージ型の露光装置の構造及び露光動作は、例えば特開平１０−１６３０９９号公報及び特開平１０−２１４７８３号公報（対応米国特許６，３４１，００７号、６，４００，４４１号、６，５４９，２６９号及び６，５９０，６３４号）、特表２０００−５０５９５８号（対応米国特許５，９６９，４４１号）或いは米国特許６，２０８，４０７号に開示されている。更に、本発明を本願出願人が先に出願した特願２００４−１６８４８１号のウエハステージに適用してもよい。

また、本発明が適用される露光装置は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。

次に、本発明の実施形態による露光装置及び露光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１１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Ｓ１０（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Ｓ１１（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）を製作する。一方、ステップＳ１２（ウエハ製造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。
次に、ステップＳ１３（ウエハ処理ステップ）において、ステップＳ１０〜ステップＳ１２で用意したマスクとウエハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップＳ１４（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１３で処理されたウエハを用いてデバイス組立を行う。このステップＳ１４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Ｓ１５（検査ステップ）において、ステップＳ１４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１２は、半導体デバイスの場合におけるステップＳ１３の詳細工程の一例を示す図である。
ステップＳ２１（酸化ステップ）おいては、ウエハの表面を酸化させる。ステップＳ２２（ＣＶＤステップ）においては、ウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ２３（電極形成ステップ）においては、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ２４（イオン打込みステップ）においては、ウエハにイオンを打ち込む。以上のステップＳ２１〜ステップＳ２４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Ｓ２５（レジスト形成ステップ）において、ウエハに感光剤を塗布する。引き続き、ステップＳ２６（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）及び露光方法によってマスクの回路パターンをウエハに転写する。次に、ステップＳ２７（現像ステップ）においては露光されたウエハを現像し、ステップＳ２８（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Ｓ２９（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、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。

また、半導体素子等のマイクロデバイスだけではなく、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等で使用されるレチクル又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等ヘ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。ここで、ＤＵＶ（深紫外）やＶＵＶ（真空紫外）光等を用いる露光装置では、一般的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、又は水晶等が用いられる。また、プロキシミティ方式のＸ線露光装置や電子線露光装置等では、透過型マスク（ステンシルマスク、メンブレンマスク）が用いられ、マスク基板としてはシリコンウエハ等が用いられる。なお、このような露光装置は、ＷＯ９９／３４２５５号、ＷＯ９９／５０７１２号、ＷＯ９９／６６３７０号、特開平１１−１９４４７９号、特開２０００−１２４５３号、特開２０００−２９２０２号等に開示されている。

本発明の実施形態に係る露光装置の構成を示す概略図である。 同露光装置の部分斜視図である。 図２の左側面図である。 位置決め装置の部分拡大図である。 ステージ装置ＳＴを搬出する工程を示す図である。 ステージ装置ＳＴを搬出する工程を示す図である。 ステージ装置ＳＴを搬出する工程を示す図である。 ステージ装置ＳＴを搬出する工程を示す図である。 ステージ装置ＳＴを搬出する工程を示す図である。 照明ユニットＩＬ２を搬出する工程を示す図である。 マイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。 図１１におけるステップＳ１３の詳細工程の一例を示す図である。

符号の説明

ＣＬ…本体コラム（構造体）、 ＥＸ…露光装置、 ＩＬ１…照明ユニット（第２照明装置）、 ＩＬ２…照明ユニット（照明装置）、 ＬＴ…昇降装置、 ＰＬ…投影光学系（光学部材）、 Ｒ…レチクル（マスク）、 ＳＴ…ステージ装置（マスクステージ装置）、 Ｗ…ウエハ（基板）、 ４７、４８…凹部、 ４９、５０…凸部、 ５１…ガイド装置、 ５２…連結装置

Claims (10)

1. マスクを保持するマスクステージ装置と、前記マスクを照明する照明装置と、前記マスクステージ装置を支持する構造体と、を備えた露光装置のメンテナンス方法であって、
   前記構造体に設けられた昇降装置によって前記照明装置を前記マスクステージ装置に対して上昇させること、
   を有する露光装置のメンテナンス方法。
2. 前記昇降装置によって前記マスクステージ装置と前記照明装置とを前記構造体に対して一体的に上昇させること、をさらに有する請求項１記載の露光装置のメンテナンス方法。
3. 前記マスクステージ装置と前記照明装置とを前記構造体に対して一体的に上昇させることに先立って、前記照明装置を前記マスクステージ装置に対して上昇させる請求項２記載の露光装置のメンテナンス方法。
4. 前記露光装置は、露光時は接続部を介して前記照明装置に接続される第２照明装置を有し、
   前記照明装置を前記マスクステージ装置に対して上昇させることに先立って、前記照明装置と前記第２照明装置とを分離して前記接続部を前記上昇する方向と交差する方向に移動させる請求項１〜３のいずれか一項に記載の露光装置のメンテナンス方法。
5. 前記マスクステージ装置を、前記構造体に対して前記上昇する方向と交差する方向に移動させること、をさらに有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の露光装置のメンテナンス方法。
6. 前記移動の際は、前記マスクステージ装置を搬送部材に沿って移動させる請求項５に記載の露光装置のメンテナンス方法。
7. 前記マスクステージ装置を前記構造体とは異なる部材で支持すること、をさらに有する請求項５または請求項６に記載の露光装置のメンテナンス方法。
8. 前記照明装置を、前記構造体に対して前記上昇する方向と交差する方向に移動させること、をさらに有する請求項１〜７のいずれか一項に記載の露光装置のメンテナンス方法。
9. 前記移動の際は、前記照明装置を搬送部材に沿って移動させる請求項８に記載の露光装置のメンテナンス方法。
10. 前記照明装置を前記構造体とは異なる部材で支持すること、をさらに有する請求項８または請求項９に記載の露光装置のメンテナンス方法。

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