JPH01502149A - 制御されたガス雰囲気及び強力なレーザー照射で加工品表面を加工するための流動ガスシールエンクロージャー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 制御されたガス雰囲気及び強力なレーザー照射で加工品表面を加工するための流 動ガスシールエンクロージャー発明の背景 本発明は加工品表面に制御されたガス雰囲気を与える方法及び手段に関し、特に 半導体ウェハ全体をガス雰囲気に暴露することなく、また静止ガスシールを開閉 するという面倒な作業を行うことなく、周囲環境において該ウェハを導入し、加 工し、かつ取り出す、温度、圧力及び組成が制御されている半導体ウェハ表面の 選択面に制御されたガス雰囲気を与える方法及び手段に関する。

特に、本発明は蒸着法、不純物理没法やその他の化学的方法及び融除性光分解（ ＾ｂｌａｔｉｖｅ　Ｐｈｏｔｏｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉ−Ｏｎ−ＡＰＤ）などの レーザー誘導気相法を始めとする集積回路の気相（乾式）製造方法の一部に適用 できる。ここに説明する本発明の特定実施態様では、ガス流れ制御装置を使用し て、蒸着法、不純物理没法や融除法などの放射線誘導法の場合に、ウェハの表面 に対して流動ガスシールを維持する共に、ウェハの選択加工領域においてシール 内に所望の気相条件を維持して、粒子やガス状副産物及特表平１−５０２１４９ 　（６） び使用済みプロセスガスを除去する。

フォトレジスト膜を使用するフォトリトグラフィー従来、半導体を製造するフォ トリトグラフィー法では、光ビーム、電子ビーム、Ｘ線ビームやイオンビームを 使用して、マスクの微細パターンを薄い半導体ウェハ基体のドープ面のフォトレ ジスト膜に露光していた。このフォトレジストを次に液体溶剤で現像し、未露光 （又は露光）フォトレジストを除去して、半導体面をバーリングし、次の工程に 備える。この工程は、例えば、液体薬品を使用するエツチングであればよい。こ の方法はフォトリトグラフィーと呼ばれ、ウェハに集積回路を形成するさいに使 用する湿式（液体薬品）法王程の重要な部分である。このような連続法では、別 なマスクを使用して、新しいフォトレジストの膜に別な微細パターンを露光し、 このようにして多数の集積回路をウェハ基体に層毎に形成する。

これら従来法では、波長のより短い放射線がめられている。というのは、分解力 が増すからである。この考えから、波長が１５０〜４００ナノメーター（ｎ　ｍ 　）として定義される深又は遠紫外線を使用することが多くなってきている。こ れら遠紫外線源には、水銀ランプやシュウチリウムランプ、そしてエキサイマー レーザーがめる。エキサイマーレーザーが理想的である。というのは、融除性光 分解（ＡＰＤ）やその他の放射線誘導法のすべてに十分な強度のパルスを発生し 、そして該レーザーがマルチモードである理由から、十分戸空間干渉性にかけて いるからである。即ち、十分な空間干渉性に欠けているために、レーザービーム の波長がウェハフォトレジスト面で積極的にも消極的にも干渉せず、従って“斑 点′の結果、露光が不均一になることがない。

これらすべての湿式フォトリトグラフィー法では、マスクを介してフォトレジス ト膜をビームによって露光するが、フォトレジストに入射するビームの強度は、 フォトレジストに化学反応（通常重合や解重合反応）を誘導して、未露光フォト レジストを溶解する液体現像溶剤に対して不溶化する程度であればよい。

湿式フォトリトグラフィーを始めとする湿式法では、制御された条件下で、しか も所定時間半導体ウニへ面を液体に浸漬する必要がある。この過程は、液体の浴 からウェハを取り出すか、液体を遠心分離して液体を除去することにより終わる 。引き続き、ウェハを別な液体で洗浄してもよい。いずれの方法でも、ウェハに 液体を残してはならないので、特殊な工程や処理方法を適用して、これを確実に する必要がある。

本発明の別な目的は、ウェハに集積回路を形成する場合に、半導体ウェハの加工 工程の全部とはいはないが、その少なくとの一部を乾式法にする方法及び手段を 提供することにある。

レーザー放射線を必要とする方法 半導体表面における光化学反応は、該表面にレーザービームを指向することによ り誘導できる。場合によっては、レーザービームにより該表面を単に加熱して、 化学反応を誘導してもよい。これは熱分解反応と呼ばれている。他の反応は化学 結合に直接作用する光子によって誘導される。これは光分解反応と呼ばれている 。これらには、プラズマエツチングや化学蒸着が含まれる。

融除性光分解（ＡＰＤ）は、伺えば、遠紫外線レーザーノ５ルスが入射し、パル スの作用がスレスホールドを超える膏機ポリマー化学化合物（多くのフォトレジ スト物質が含まれる）の表面で認められる現象である。例えば、水銀ランプなど の場合のように、遠紫外線光の強度が低い時には、空気や酸素が存在すると、表 面の被照射域からかなりの速度でフォトレジスト物質が酸化する場合がある。ま た、例えば遠紫外線レーザー装置からのものように遠紫外線光の強度が高い場合 、ＡＰＤ法では、深さが被照射物質の放射線吸収能によって制御される。

ＡＰＤは光分解反応である。

ＡＰＤ法によれば、遠紫外線光子のエネルギーは十分高く、−ｇの化学結合の結 合解離エネルギーを超える。

加えて、結合解離エネルギーを超える過剰な光子エネルギーは並進、回転及び振 動エネルギーとして解離部分に存在する。この結果、融除性光分解生成物が膜の 表面から飛び出る。即ち゛融除′する。そして、基体の加熱は殆どいっていい程 生じない。さらに、連続パルス状の遠紫外線が入射するので、層毎に融除する。

この融除の結果、しばしばクリーンな明瞭なビットが形成し、パルス毎にほぼ同 じ量が融除される。従って、ピット（即ち放射線によるエッチ）の深さが、パル スのエネルギーを測定し、パルスを計数することによってかなり精密に制御でき る。

飛び出たＡＰＤ生成物及びこのプロセスで破砕されたより大きな粒子は直ちに除 去する必要がある。本発明の目的は、このような飛び出た生成物及び粒子を直ち に除去する、ウェハＡＰＤ法を行う方法及び手段を提供することにある。

殆どが主にエキサイマー又はＹＡＧレーザーから発生される、遠レーザー放射線 パルスを使用する上記の場合のすべてにおいて、半導体ウェハ表面の目標域にレ ーザーパルスをフォーカスして、目標域に必要は強度（パルスエネルギー）を大 きくするという問題がある。従来からの、パルスエネルギーを強めるフォーカス 用反射レンズ光学系は幾つかの理由から適当ではない。例えば、反射レンズの焦 点距離は波長と共に変化するので、異なる波長の放射線に応じて反射レンズ系を 調節する必要がある。そして、多くの場合、反射レンズは、それが伝達しなけれ ばならない高エネルギーレーザ−パルスに耐える特表千１−５０２１４９　（７ ） ことができない。これらの問題は適当な反射対物レンズ光学系を使用すれば、避 けられる。目標に強力な遠紫外線レーザーパルスをフォーカスする、このような レンズ系は、本願と同じ譲受人に譲渡された、（本発明の発明者である）　Ｂｅ ｒｎｈａｒｄ　Ｐｉｖｃｚｙｋによる米国特許出願第８６４．４４８号（発明の 名称：反射光学系を使用する強力なレーザー照射）に記載されている。

本発明の別な目的は、ウェハ集積回路を製造するさいに、半導体ウェハの表面に おけるガス媒体からの蒸着、不純物埋没及びエツチングの放射線誘導法を改良す る方法及び手段を提供することにある。

本発明のさらに別な目的は、ウェハ集積回路を製造するさいに、半導体ウェハの 表面におけるＡＰＤ法を改良する方法及び手段を提供することにある。

ウェハ表面の流動ガスシール ウェハ表面に真空や特殊なガス雰囲気を必要とする、ウェハ集積回路の製造時に おける半導体ウェハの加工では、ウェハをガス雰囲気に導入すると共に、ガスシ ールを開閉するという問題がない状態で該ガス雰囲気を変えることが好ましい。

この開閉問題は、ウェハ全体をガス雰囲気に暴露する場合に生じる。Ｅ−ビーム を用いて、半導体ウェハ表面に直接書き込む方法は発表されている。ここでは、 該ビーム及びウェハ表面を真空下に置き、Ｅ−ビーム真空エンクロージャーによ り、ウェハ表面に対する流動ガスシールを真空の周囲に設ける。この方法は、１ ９８５年３月にＰ、Ｐ、Ｐｅｔｒｉｃ及びＪ、Ａ、５ｃｈｏｅｆｆｅｌによって （ＳＰＩＥ）　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　５ｏｃｉｅｔｙ　ｆｏｒ　０ｐｔ ｉｃａｌ　Ｅｎ−ｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅにおいて発表され たものである。

この方法によれば、“ミクロシール真空界面″と呼ばれる流動ガスシールを３つ の円錐体で構成し、これらの小さな方の端部を切頭状にし、同一平面に置くと共 に、Ｅ−ビームエンクロージャーの底部に取り付ける。これら円錐体間の空間を 連続的な真空段階により吸引し、そして最後の真空段階でＥ−ビームエンクロー ジャーをパージする。従って、この“ミクロシール”法はウェハ表面にのみ真空 雰囲気を作って、ウェハ表面をＥ−ビームを加工するものである。

本発明の別な目的は、ウェハ表面を包む雰囲気ガス中で実施できるように、ガス の組成、温度及び圧力を容易に制御できる、半導体ウェハの表面にガス雰囲気を 作り出す改良方法及び装置を提供することにある。

本発明のさらに別な目的は、ウェハを装置に挿入して加工し、そして装置からこ れを取り出すさいに、真空やガスシールを開閉する問題を起こさずに、上記改良 を達成することにある。

本発明のさらに別な目的は、ウェハの被加工面の領域をシールして、該表面に接 触することなく、また空気などの周囲雰囲気中にウェハを保持したままの状態で 、組成、温度及び圧力が制御されたガスを充填できるシール化加工チャンバを該 領域に形成する装置を提供すること本発明は、最も広くいえば、加工品全体をガ ス雰囲気に暴露することなく、加工品表面の選択領域を加工するために、該領域 に制御されたガス雰囲気を与えるものである。ここで説明する実施態様は、蒸着 法、不純物理投法、エツチング法、融除法やその他の放射線誘導化学方法を始め とする集積回路を製造する方法を実施する場合に、半導体ウェハ表面の選択領域 に制御されたガス雰囲気を与えるものである。即ち、加工すべきウェハ表面の選 択領域及びその周囲領域の一部にガスを連続的に流してガス雰囲気を維持し、そ してこれをエンクロジヤ−によって取り囲む。このエンクロージャーは、エンク ロージャーとウェハ表面との間に流動ガスシールを形成する流動ガスの膜上に、 ウェハ表面よりも数ミクロン高く浮遊している。作業にさいしては、ウェハ表面 の加工領域に対するエンクロージャー内のガスの圧力、温度及び組成を制御して 、各加工工程の必要条件を満足し、かつ／または生じる粒子を取り除き、そして ガスシールを維持する。

好適な実施態様では、浮遊エンクロージャーを介して加工すべき目標に光学系に よって強力な紫外線（ＵＶ）をフォーカスしながら、（ＵＶ光学系Ｘ及びＹ軸に そって）ウェハ表面の面内においてウェハを移動する台上にウェハを保持して、 該表面の異なる領域に紫外線（ＵＶ）及びガス雰囲気の複合効果を作用させる。

ウェハ表面と浮遊エンクロージャーとの間にシールを形成する流動ガスにより、 これらの間に、紫外線（ＵＶ）の焦点を通るＵＶ光学系の光学軸である系のＺ軸 にそって間隙Ｇが形成する。さらに、台もまた系のＺ軸にそりてウェハを移動さ せ、どの部分を機械的に接地・固定するかに、そしてどの部分を浮遊させるかに 応じて、ＧとＺ軸にそって生じる台の移動が変化している間に、ウェハ表面をレ ーザー放射線の焦点を移動させて、ウェハ表面が焦点をトラッキングできるよう にする。

本発明の別な特徴によれば、浮遊エンクロージャーの窓を介してウェハ表面の目 標領域にエキサイマーレーザーからの遠紫外（ＵＶ）線のパルスをフォーカスす る。

この場合、反射対物レンズ系を該窓の正反対側に設けて、遠紫外線レーザーパル スのエネルギーを高くし、該パルスを目標にフォーカスする。この対物レンズ系 は、その光学軸がウェハ表面の面に本質的に直交するように配置し、そしてビー ムをフォーカスするすべての光学面を反射面にすると共に、前記米国特許出願第 ８６４，４４８号明細書に実質的に記載されている遠紫外線波長を高い反射率で 反射する材料のコーチングによって形成す特表千１−５０２１４９　（８） る。

加工すべきウェハ表面に対するシール面に幾つかの同心状の環状溝を形成し、こ れら溝へのガスの供給又はこれら溝からのガスの送り出し及び加工チャンバへの ガスの供給又は加工チャンバからのガスの送り出しを組み合わせて、チャンバか ら半径方向外側に流動ガスシールを形成する。このためには、各供給側において ガスの圧力、流量及び方向を制御する。これら制御によって、所定のガス雰囲気 をチャンバ内に維持するか、あるいは粒子を運び出すガス及びプロセス生成物に よってチャンバをパージする。

本発明の上記及び上記以外の特徴及び目的は、図面を参照しながら、本発明の実 施態様の下記説明を読めば明らかになるはずである。

図面の説明 第１図は本発明の一つの実施態様の一部横断面を含む側面図である。この実施態 様では、遠紫外（ＵＶ）線を透す流動ガスシールエンクロージャーによって半導 体ウェハ表面の一部を囲み、そしてエキサイマーレーザー光学系の反射対物レン ズ系がエンクロージャー内のウェハ表面の目標領域にレーザーパルスをフォーカ スする共に、Ｕｖ対物レンズ系に対してウェハを位置決めして、ＵＶ焦点に目標 領域を位置決めするＺ軸設によってウェハを保持する。

第２図は流動ガスシールエンクロージャーの底面図であり、特に加工すべきウェ ハの表面（上面）に対向するエンクロージャ一部分を示すものである。

第３図は流動ガスシールエンクロージャーと、ウェハをその底面で保持するウェ ハ・真空チャックとを示す鋼橋断面図であり、加工すべきウェハの上面の領域に 対してエンクロージャー内に制御されたガス雰囲気を発生する操作を説明するも のである。

第４図は、第３図に示した操作を説明するために、流動ガスシール間隙Ｇを横断 する直径線についてガス圧力をプロットした図である。

第５図は流動ガスシールエンクロージャーと、ウェハをその底面で保持するウエ ノい真空チャックとを示す鋼橋断面図であり、エンクロージャーにパージ用ガス を流して、ウェハ表面から融除性光分解（ＡＰＤ）などのプロセスで発生したガ ス及び微粒子を運び出す操作を説明するものである。

第６図は、第５図に示した操作を説明するために、流動ガスシール間隙Ｇを横断 する直径線についてガス圧力をプロットした図である。

第７図は目標及びその周囲の領域を可視光線で照射して、加工領域をチェックし ながら、レーザー照射を用いて実施する任意の方法において、流動ガスシールエ ンクロージャー内でウェハ表面を加工する光学系の概略側面図である。この光学 系は強力な遠紫外線を発生するエキサイマーレーザー、エンクロージャーを介し てウェハ表面にレーザーパルスをフォーカスする反射対物レンズ系にパルスを向 ける光学系、ウェハのＺ軸位置を検出し、そしてウェハのＺ軸アクチュエータ段 にフィードバック信号を送って、放射線の焦点にウェハ目標面に位置決めする光 学検出器、及びウェハ表面を可視光線で照射し、これによってウェハ表面の（Ａ ＰＤなどの）加工をチェックし、記録する反射対物レンズ系を含むレーザー光学 路部分を組み込んだ可視光線光学系を備えている。

第８図は反射対物レンズ系、流動ガスシールエンクロージャー、ウェハ目標面の Ｚ軸位置を検出する光学検出器及び光学検出器に応答するＺ軸アクチュエータ段 のみを示す同じ光学系の端面図であり、分割ビーム法の理解の一部としてウェハ のＺ軸位置及びウェハＺ軸アクチュエータ段の検出する光学検出器を組み込んだ レーザービームの対物レンズ系における反射を説明するものである。

第９図は、第７図及び第８図に示した同じ光学系を側面からみた光学図であり、 レーザー放射線及びウェハのＺ軸位置を検出し、検出器からＺ軸アクチュエータ をフィードバックして、放射線焦点にウェハ目標面を位置決めする光学検出器を 含むレーザー光学系の光学部分の相対位置を示すものである。

第１Ｏ図は、第９図に示したのと同じ光学部分やその他の部分及びレーザー放射 線を示す上面図であり、レーザー放射線の分割ビームを示すと共に、分割ビーム を反射対物レンズ系に向けて、ウェハの目標領域及びウェハＺ軸光学検出器に応 答する２軸アクチユエータにフォーカスする方法を説明するものである。

第１１図は発生時のレーザービームの横断面を示す図であり、ビーム横断面にお ける放射線強度の分布を示すものである。

第」２図はレーザービームの横断面を強度がほぼ一定になるビーム部分まで縮小 する第１アパーチユアにおけるレーザービームの横断面の相対的大きさを示す図 である。

第１３図及び第１４図はそれぞれ光学系の第１分割レンズＬ１の軸方向図及び上 面図である。

第１５図及び第１６図はそれぞれ光学系の第２分割レンズＬ２の軸方向図及び上 面図である。

第１７図は反射対物レンズ系の拡大上面図であり、その凸面及び凹面反射鏡の反 射領域、レーザービームを該第に入射する凸面反射鏡の中心におけるエントラン スアパーチュア及び分割レーザービームが衝突する反射鏡上のスポットを表す破 線のみを示すものである。

第１８図は凸面反射鏡の拡大側面図であり、その支持構造及び目標に対向するそ の側部を示すものである。

特表千１−５０２１４９　（９） 発明の実施態様 特に第１図に図示した本発明の実施態様は、制御されたガスが流れる半導体ウェ ハの上面の封じ込め領域に強力な遠紫外線レーザーを照射するものである。この 実施態様の構成を使用すると、ウェハ集積回路を製造するさいに、蒸着法、不純 物理投法、エツチング法、融除法やその他の放射線誘導化学的方法などの方法や 反応をウェハ表面で実施できる。これら方法では、ウェハ表面の数ミクロン上方 に浮遊している流動ガスシールエンクロージャーを介して流れる連続ガス流れに よってウェハ表面にガス雰囲気を維持し、これら間を流れるガスにより、エンク ロージャーとウェハ表面との間にガスシールを形成して、ウェハ表面の封じ込め 領域（目標領域）にウェハ加工チャンバを構成する。ウェハ表面に平行なエンク ロージャーの環状リムとウェハ表面との間の間隙Ｇを調節してシールを維持する と共に、制御されたガスを加工チャンバに送って、加工工程の必要条件を満たし 、そして／または加工から生じる粒子及びガスをウェハ表面から取り去る。

ウェハ台、ガスシール、チャンバ及び照射系ウェハの表面の面内において移動す る台上のホルダーによってウェハを保持し、ウェハ表面の異なる領域を露光して 、加工する。この移動は、照射光学系のＸ％Ｙ軸にそって生じる。ウェハ表面と 浮遊エンクロージャーのシールとの間の間隙Ｇは、流動ガス圧力が変化すると、 僅かに変化する。圧力が上昇した場合には、必要に応じてＧを大きくして、これ ら間にガスの適正な流れを維持する。これらＧにおける変化だけでなく、浮遊エ ンクロージャー内の加工チャンバ中のガス雰囲気における変化も放射線の焦点を ずらすため、焦点移動として検出される。従って、これら変化のいずれかを使用 して、レーザー放射線の焦点を移動させるか、ウェハをＺ軸にそって移動させる かのいずれかで、あるいは両者を使用するかして、放射線をウェハ表面にフォー カスする。

遠紫外線レーザーパルスのエネルギーを強め、かつパルスを目標にフォーカスす る窓とは正反対側に位置する反射対物レンズ系を使用して、光学系によりエキサ イマーレーザーからの遠紫外線のパルスを指向させ、浮遊エンクロージャーの窓 を介してウェハ表面の目標領域にフォーカスする。この対物レンズ系の配置につ いては、その先軸（Ｚ軸）をウェハ表面の面に直交させておく。さらに、前に述 べた理由及び前記の米国特許出願第８６４゜４４８号明細書にいっそう詳しく述 べた理由から、対物レンズ系は反射系である。

本発明の原理的な特徴は第１図に図示しであるが、これは照射系２０の光軸１０ であるＺ軸についての鋼橋断面図である。流動ガスシールエンクロージャー１は 半導体ウェハ２の表面に浮遊させるが、エンクロージャーの底面１ｂとウェハの 上面２ａとの間の間隙Ｇが流動ガスシールを形成する。このエンクロージャーが ウェハ上面２ａの加工領域２ｃにおいて光軸ＩＯにそってウェハ表面加工チャン バ３になる。

シール体８は浮遊エンクロージャー１１挿入ウエハ２及び真空チャック４を含む 。機械的に接地したＺ軸アクチュエータ段６に取り付けたＸ、Ｙ軸アクチュエー タ段５に設けた真空チャック４によってウェハをその底面２ｂで保持する。段６ のＺ軸アクチュエータが照射系の光軸ＩＯと同じであるＺ軸にそってウェハを位 置決めし、そしてＸ％Ｙ軸アクチュエータがウェハをｘ１Ｙ軸にそって位置決め 　１示の装置はその直立位置にあり、この位置では光軸ＩＯ及びＺ軸は垂直であ り、また放射線は上方から入射する。

吸引作用により、真空チャック４はウェハをその底面２ｂにおいて保持するため 、ウェハが平坦化する。チャック４の真空は、その通路４ａにおいて、真空ポン プ４ｂによって維持されている。この真空は多数の点においてウェハの底部に作 用し、その圧力はウェハ表面２ａに加わる平均圧力よりも常に低い。従って、流 動ガスシールの圧力やエンクロージャー加エチャンバ３の圧力がチャックの真空 より低くなって、ウェハをチャック３から持ち上げるようなことはない。

加工ガスが存在するのは、チャンバ３、間隙Ｇ、環状溝】４．１５及び該ガスを チャンバ３、チャンネル及びガス源に送ったり、又はこれらから送り返すガス流 路１１．１２．１３のみである。シールエンクロージャー１はレーザ一対物レン ズ系２５に接続して、整合させることも可能である。この接続は固定してもよい し、Ｚ軸にそって相対的に移動できるようにしてもよい。あるいは、場合に応じ て、シールエンクロージャー１と対物レンズ系２５を接続せずに、それぞれがＺ 軸にそって独立して移動できるようにしてもよい。

この実施態様では、Ｚ軸にそっである程度移動できるように、エンクロージャー １と対物レンズ系２５を取り付けである。ここでは、Ｚ軸アクチュエータ段６と 同様に、対物レンズ系２５を機械的に接地する。また、流動ガス圧力の力及び／ 又はＺ軸アクチュエータによってＺ軸にそってレンズ系に対して相対的にエンク ロージャーを移動させる案内体として作用するボルト６０ａによってエンクロー ジャーと対物レンズ系を隣接フランジＩａ及び２５ａにおいて取り付ける。ばね ６０ｂがエンクロージャーに下向きの荷重を加え、従って圧力に抵抗し、そして 実際には（エンクロージャーの重量に加わる）下向きのパイアスカを作用させる 。この下向きパイアスカはエンクロージャーの底１ａに加わる流動ガス静止圧力 を相殺して、エンクロージャーをウェハ上に浮遊させる必要がある。明らかに、 ウェハの表面２ａと機械的に接特表平１−５０２１４９　（１０） 地している対物レンズ系との間のＺ軸の寸法はＺ軸アクチュエータ段６によって のみ定まり、またウェハ表面２λとエンクロージャーシール面１ｂとの間の間隙 Ｇは該表面１ｂにそって作用する流動ガス静止圧力、エンクロージャーの重量及 びばねのパイアスカによって定まるものである。

従って、第１図に示すように、流動ガスシールエンクロージャー１は、既に説明 したように、照射系の対物レンズ系２５に取り付けて、鎖糸２５の底部に支持す る。

この実施態様では、照射放射線はパルス式エキサイマーレーザー３１（第７図） からの強力な遠紫外線（ＵＶ）であり、そして対物レンズ系２５はウェハ上面の 目標に紫外線をフォーカスする照射系の要部である。この実施態様では、対物レ ンズ系２５は機械的に接地することができ、まに１間隙Ｇは流動ガス圧力によっ て制御するので、ウェハ表面２ａの加工領域２ｃの紫外線（ＵＶ）の焦点７はウ ェハＺ軸アクチュエータ段６によってトラッキングする。

間隙Ｇの大きさは２〜２０ミクロンであればよく、代表的な場合では、二〇、２ ミクロンに維持して、シールすると同時に、所定の所望圧力を加工チャンバ３内 に維持する。ＡＰＤ法の場合には、強力な紫外線のエキサイマーレーザーパルス を（レジスト層上の）ウェハ表面に正確にフォーカスして、ＬＩＶ光学系内のウ ェハの焦点位置を１０．２ミクロンに維持する必要がある。さもなければ、ＵＶ 照射領域の焦点がずれることになる。これは、明らかに、目標点のＺＭ変位であ り、補償する必要がある。これはＺ軸アクチュエータ段６を作動させるか、ある いはＵＶ照射光学系２０の変化によって補償できる。このためには、目標におけ るウェハ上面のＺ軸位置を機械的接地に対して検出し、アクチュエータ６及び／ 又は照射光学系２０によって適当に作動を行い、ＵＶ焦点を目標点に置く、適当 なＺ軸位置検出器系については、“ウェハ目標面に対する放射線の自動フォーカ ス″の所で説明する。

流動ガスシールエンク町ニジャー 浮遊エンクロージャー１．挿入ウェハ２及びウェハ保持チャック４を含むガスシ ール体８の詳細な横断面図は第１．３および５図に示しである。浮遊エンクロー ジャー】は本質的に金属又はプラスック製の中空円筒体（回転体）である。この 円筒体の上部は、既述したように、照射対物レンズ系２５に接続することができ 、内部の加工チャンバ３は（レンズ系に対向する）上部で紫外線を透す石英窓８ によって適当な０リングシール９に対して気密シールする。加工チャンバ３は円 筒体を貫通するーテーパー付き孔により形成する。この孔の上部は、対物レンズ 系からの放射線をすべて受取るように大きな領域ｌλになっている。また、その 底部は小さな領域１ｃで、加工するために加工チャンバを位置させるウェハ表面 の領域２ｃを構成する。

エンクロージャー円筒体の壁にドリルにより放射状に孔を穿って、ガス又はガス 混合物を加工チャンバ３に噴射したり、該チャンバ３を排気する通路１１を形成 する。エンクロージャーのシール面（面）ｌｂ内のそれぞれ内側及び外側環状溝 １４および１５につながる同様な通路１２および１３を設ける。これらシール面 溝１４及び１５はシール面１ｂの中心周囲のそれぞれの内側及び外側位置におい てガスを均等に送り出すかまたは受取るために設ける。

加工工程に応じて、溝１４はガスを受け取る（真空の適用）か、あるいはガスを 間隙Ｇに噴射することができる。従って、溝１４の圧力は、ここではシール体８ のすぐ外側の圧力として定義される周囲圧力よりも高くできるし、低くすること もできる。通常、間隙内の全圧が周囲圧力よりも高くなり、従ってガスが間隙の 周囲から取り囲んでいる周囲空間に常に流れることを確実にするために、溝１５ はガスを間隙Ｇに送るだけである。いずれの場合においても、ガスシールは、チ ャンネル１１を介してチャンバに真空又はガス圧力を作用させ、そして溝Ｉ４に ガス圧力又は真空を作用させ、かつガス圧力を溝Ｉ５に作用させて、シール面１ ｂをウェハ表面２λよりも数ミクロン高くした状態でガスシールを浮遊させるこ とによって、圧力を周囲圧力よりも高くか低くできる中央チャンバ３に対してエ アベアリングとして機能する。

それぞれチャンバ３、溝１４及び溝１５に通じる通路１１．１２及び１３内の圧 力を調節すれば、ウェハ表面の領域２ｃに隣接するチャンバ３内に一定の所望圧 力を作す出して、シールのエアベアリングとしての機能を維持すると共に、数ミ クロンの範囲内で間隙Ｇを変えることができる。ガスシールとして、チャンバと 溝との間のガス流れは、チャンバからのガスが周囲空間に逃げ込むことができな いようになっている。

チャンバから、特にウェハ表面の加工領域にすぐ隣接するチャンバから粒子、破 片やガスを除去することを工程が必要とする場合には、即ち破片除去装置として 機能させる場合には、ガスが、溝１４からチャンバの方に流れ、そしてチャンバ を介して上方に流れ、そして通路ｌｌを出て排気又は回収システムに流れるよう にチャンバ３内においてガスを流す。これは第５図及び第６図に示第１，２図及 び第３．４図について説明すると、加工ガス供給システムを設けて、それぞれの 圧力調節器１７ユ、１７ｂ、１７ｃ及び１７ｄを介して任意又は全部のガス容器 から、所望圧力でガスをチャンバ３に供給（噴射）するチャンバの流量調節器１ ９に送る。こうすれ特表千１−５０２１４≦３（１１） ば、第３図に示すようｔガス混合／供給システム＋６の圧力調節器によってチャ ンバ内の、そしてウェハ表面の領域２ｃに対するガスの圧力及び量を制御できる 。また、混合物の場合、正確なガス組成は図示の圧力調節器の代わりにマスフロ ー計を使用すれば、制御できる。ガス又はガス混合物はチャンバ３に流入し、ウ ェハ表面領域２ｃの方に流れ、ここで該表面に照射されたレーザーエネルギーの 作用を受けて反応が生じ、エツチング、蒸着、ドーピングやアニーリングが生じ る。

過剰なプロセスガスは間隙Ｇを介してあらゆる方向に溝Ｉ４に向かって流れ、こ こから排気システム２１によって排気することができる。このシステム２１は真 空ポンプ２１ａを備えていればよく、排気物をフィルター２１ｂ及びガス回収シ ステム２１ｃによってろ過・回収すると、有毒又は腐食性のプロセスガスが装置 周囲の空間に逃げ出すことを未然に防止できる。

プロセスガスが間隙を介してチャンバ３から流出すると、ガスシールがエアベア リングとして機能する。間隙Ｇの高さはチャンバ３内のプロセスガス圧力及び間 隙Ｇを通るガス洩れの関数である。さらに、圧力ガス供給装置２２から不活性ガ ス又は空気を溝１５を介してガスシールにポンプ供給すると、このガスは間隙の 外周部から出て、放射状に内側に流れて溝１４に流入し、排気システム２１によ って加工ガスと共に溝＋４から排気される。このガス供給システムは圧力ボンブ ２２ａ及び圧力調節器２２ｂを備えていればよい。この不活性ガス又は空気はエ アベアリングにも供給されるが、加工チャンバ３には流入しない。さらに、この ガスはプロセスガスが装置周囲の空間に逃げ出すこと防止する。

圧力、従って＃１５を通るガス流れが変化する場合には、Ｇも変化する。Ｇを制 御すると、ＵＶ照射系の対物レンズ系２５をシールエンクロージャー１に支持し て、エンクロージャーと共に浮遊させた場合に、フォーカシングを制御できる。

この場合、対物レンズ系は機械的に接地せずに、第１図に示すように、エンクロ ージャーに取り付けることができる。システム２２からのガス供給圧力を加減す ることによってシステム２２からの溝１５へのガス流れを変えて間隙Ｇを変更す る場合には、チャンバ３へのプロセスガス流れも幾分変化する。この問題は、圧 力センサ２３を中心チャンバ３に接続して、プロセスガスシステム１６を自動的 に補償フィードバック制御すると、解決できる。

第４図は、エンクロージャーシール面ｉｂを横断する直径線についてのガス流れ の静圧を示す。この図において、横軸は直径線で、半径方向位置を示し、そして 系の光軸！０から測定したものである。第４図の縦軸は、エンクロージャーに上 向きに作用して、これを浮遊させる真のガス圧力であるゲージガス静圧である。

ここでは、静圧はその動的ヘッドを差し引いたガスの全圧で、ある表面にそって 流れるガスが該表面に作用させる圧力である。エンクロージャー底部全体のゲー ジ静圧を積分すると、エンクロージャーの重量及びこれに支持されているものに 対抗する真の上向き力になる。この真の上向き力がエンクロージャー重量及びこ れに支持されているもの（例えば、対物レンズ系２５）に等しい限り、エンクロ ージャーは浮遊する。明らかに、このガス静圧の最大上向き力は溝Ｉ５とＩｂの 外周部との間にあるＩｂの領域上にあり、これは圧力ニアフローシステム２２に よってほぼ直接制御される。

粒子を除去するんと−°２動ガスシールエンクロージャ第１．２図及び第５．６ 図について説明すると、表面２ｃがレーザーエネルギーに暴露される結果生じる 粒子、ガス、破片などを除去するためには、パージ用ガス源２４＆及びパージ用 ガス圧力ポンプ２４ｂを備えていればよいパージシステムから溝」４及び１５の 両者に窒素や空気などの不活性なパージ用ガスをポンプ給送する。第５図に示す ように、両方の溝Ｉ４および１５に同時に送られたパージ用ガスは横方向に流れ る。ガスの一部はガスシール間隙の外周部から周囲空間に流入し、そして残りは 通路！ｌを介してチャンバ３を排気し、これを回収用又は廃棄用容器２６ｂに廃 棄する真空ポンプ２６を備えていればよい排気システム２６により助けられて、 ガスシールの中心に方に流れて、チャンバ３に流入する。

ここで、シール間１１！Ｇを通るガスのすべてはパージ用ガスであり、表面１ｂ 及び２ａとの間の間１！１ｊｉＧをこのガスが通るため、ガスシールがエアベア リングとして機能する。このガスシールのチャンバ３を通るパージ用ガスの流れ は、レーザー暴露後、表面２ｃから排気システム２６に向かって飛び出た粒子、 破片などを伴う上向き流れである。これにより、飛び出た粒子によるウェハ表面 の汚染が防止できる。溝１４および１５に流入するパージ用ガスの流れを制御し 、そして排気システム２６の圧力を制御することによって、間隙Ｇを制御できる 。このｋめには、中心チャンバ３に接続して、排気システム２６を自動的に補償 フィードバック制御できるようにした圧力センサ２３を利用する。明らかに、こ のＧの制御により、ＵＶ＠射系２０の対物レンズ系２５をシールエンクロージャ ー１に支持し、エンクロージャーと共に浮遊させる場合には、フォーカシングを 制御できるようになる。

第６図は、この操作に適当なガス流れのゲージ静圧を示し、この静圧はエンクロ ージャーシール面１ｂを横断する直径線についての圧力である。ここでも、第４ 図と同様に、横軸は直径線で、半径方向位置を示し、系の光軸ｌＯから測定した ものである。そして、縦軸はエンク特表平１−５０２１４９　（１２） ロージャに上向きに作用して、これを浮遊させる真のガス圧力であるガスのゲー ジ静圧である。また、エンクロージャー底部全体の静圧を積分すると、エンクロ ージャーの重量及びこれに支持したものに対抗する真の上向き力になる。この真 の上向き力がエンクロージャー重量及びこれに支持したしのに等しい限り、エン クロージャーは浮遊する。ここでも、このガス静圧の最大上向き力は溝１４とｌ ｂの外周部との間にあるＩｂの領域上にあり、これは圧力ニアフローシステム２ ２によって容易にほぼ直接制御される。

ＵＶ照射系及び焦点制御 ヌ７図は、ウェハ表面上の目標点をＬＩＶ照射する光学系の主要光学部その他の 横断面を示す概略図である。この光学系は、例えば、＋９３ｎｍの波長でパルス 発生し、かつ約５００パルス／秒の速度で約５００ミリジユール／ｃｍ”ＣｍＪ ／ｃｍＱのエネルギーを発生するアルゴン−フルオライド（ＡｒＦｌ）レーザー ３］７．Ｃどのレーザーパルス源を備えている。

光学系３５はレーザー３１からのレーザービームを光学系軸３０にそって反射対 物レンズ系２５に指向させ、このレンズ系がウェハ２の上面２ｉの加工領域２ｃ の目標点７にフォーカスする。ＡＰＤ法の場合、目標点７で層毎にウェハ表面材 を選択的に除去し、そして段５のＸ％Ｙアクチュエーターにより光学軸ＩＯに対 して横方向にウェハを移動させて、ウェハ表面材を選択的に除去する。

チェック用照射 ＡＰＤ法などの方法はチェックしに方が望ましい。このためには、可視光線照射 チェックシステム２７によって目標点７周囲の領域２ｃにおけるウェハ表面をチ ェックすればよい。このシステムは２８から可視光線を発生し、軸３４にそって この光線を対物レンズ系２５の光学軸１０に指向させて、目標額域２ｅ、特に目 標点７を照射する。この照射領域は、対物レンズ系の光学軸１０に直接整合し、 かつこの光学軸１０を含むシステム２７のチェック部２９の接眼レンズ４０を介 して光学軸３４にそってチェックできる。

即ち、可視光線照射チェックシステム２７はレーザー光学系の一部を含むもので ある。特に、このシステムは対物レンズ系２５を含んでいる。これら２つのシス テムは、４５で入射する遠紫外線は反射するが、可視光線は透す反射層界面を組 み込んだ２色ミラー４Ｉの所で合体する。従って、光学軸ＩＯにそって進むレー ザービームは反射対物レンズ系２５の軸ＩＯにそってミラー４１により反射され る。同時に、システム２７のＭＭ部２Ｂからの光は可視光線路３４にそって片面 が銀張りのミラー４２によって２色ミラー４１に反射され、光学軸１０にそって 該ミラーを通って、対物レンズ系２５に入り、ここから目標にフォーカスされて 、その領域を照射する。

この照射の結果、目標領域から反射された可視光線は小さな凸面ミラー７１周囲 の対物レンズ系２５に入り、軸１０にそって２５で反射器により向きを変え、可 視光線の光学軸３４にそって２色ミラー４１を通り、片面を銀張りしたミラー４ ２を通って接眼レンズ４０に入るため、チェックできる。即ち、接眼レンズ４０ 及び対物レンズ系２５は可視光線に対して解像力の高い顕微鏡になり、従ってＡ ＰＤ法の実施時にウェハ表面をチェックできる。

好適な実施態様では、接眼レンズ４０を介してウェハの表面及びそ、０目標領域 をチェックする作業員は、システムに送られてくるレーザーパルス数及びＸ％Ｙ 軸面内のウェハ位置を制御することができる。これはＡＰＤ法の場合に有用であ る。というのは、ＡＰＤ法による除去深さを制御できる共に、作業員がウェハ表 面全体の融除過程を制御・チェックできるからである。

システム２７の照射部２８は白熱ランプ５１？ｊどの白色光源を備え、そして該 ランプと片面を銀張りしたミラー４２との間でかつ光学軸３２にそってレンズ５ ２、レンズ５３、アパーチュア５４及びレンズ５５をこの順序で設ける。これら すべては光源５１からの白色光を平行な光ビームとして片面を銀張りしたミラー ４２に実質的に指向させるものである。この可視光線ビームはミラー４２で向き を変えて、可視光線をフォーカスして、ウェハの目標領域を照射する対物レンズ 系２５の光学軸ｌＯにそって２色ミラー４１に向かう。この場合、照射された領 域は光学軸１０．３４及び３３にそってチェックレンズ５７．５８及び接眼レン ズ４０を介してチェックされる。

レーザービームフォーカス法 目標にレーザービームを指向・フォーカスする幾つかの光学的方法があり、いず れも遮光アパーチュア、小さな凸面ミラー７１及びその遮光側方支持アーム７９ をもつ、ここで説明しん形式の反射対物レンズ系を使用する。好ましい方法は、 前記米国特許出願第８６４．４４８号明細書に記載されている。レーザー２１か らのビームを２つのビームに分割し、これらをレーザービーム光学系の軸３０か ら僅かに横方向に変位させ、そして対物レンズ系２５の軸１０にそって２色ミラ ー４１で反射させて、それぞれ軸の一方の側に対して横方向に変位させる。第７ 図に、これらビームの一つ（観測者に近いビーム）の側面図をダッシュ線（破線 ）で示す。もう一つのビームはその後ろに隠れている。２つのレーザービームを このように位置決めすることによって、凸面ミラーの側方支持アームをビーム間 に設定する。

第８図は対物レンズ系２５とレーザービーム光学系の要部とを示す端面図である 。また、第８図は、ビームの特表平１−５０２１４９　（１３） 外側光線を描くダッシュ線（破線）及びドツト・ダッシュ線（破線）でそれぞれ を表すレーザービームを示す。これらは本質的に並列した形で２色ミラー４１か ら凸面反射鏡に進み、軸１０の両側において該反射鏡に入射する。

第１７１には、２つの反射鏡７１，７２及び２つのレーザービームが照射する反 射鏡の領域を示す、軸ＩＯについての拡大図である。これら図から理解できるよ うに、対物レンズ系２５の光学、そしてこの光学系２５のエントランスアパーチ ュアに入射時の２つのレーザービームの空間的位置、大きさ及び発散についは、 （ダッシュ及びドツト・ダッシュ線で示す）ビームの外側部分がハウジング７６ の内側及び凸面ミラー７Ｉが形成する系の底部に環状開口８０を通って進み、ウ ェハ２の上面の目標７付近にフォーカスする。

対物レンズ系２５の凸面鏡７１は高エネルギーの放射線パルスの作用を受けるの で、この反射鏡を製作するさいには、特別な注意が必要である。第１８図は反射 鏡７Ｉの拡大側面図である。図示のように、その反射面７７　′は、システム底 部の開口に固定した側方支持部材（アーム又はワイヤ）７９によって吊持したホ ルダー７８に取り付ける。反射鏡７１に入射するビームのエネルギーはレーザー ３１から発生するビームのそれよりも数倍高くなっているので、反射鏡７１にお けるエネルギー７１は５Ｊ／ｃｍ’である。

１９３ｎｍの放射線に好適な反射鏡コーチングは市販品であり、そのゼロ入射角 度における反射率は９６％かそれ以上で、５Ｊ／ｃｍ’のエネルギーにおいて反 復パルスに耐えることができる。例えば、マサチューセッツ、アクトンの＾ｃｔ ｏｎ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製の＋５ｕｐｒａｓ　ｉ　１ ′コーチング＄１９３ＦＲ−商標−はこの必要条件を満たす。ここで説明してき た用途には、アルミニウム下地に被覆したこのコーチングが好適である。“５ｕ ｐｒａｓ　ｉドコーチングは可視光線を反射しないが、アルミニラ下地は反射す る。これは有利である。なぜなら、これにより前述したように、加工品を可視光 線で照射して、融除性時にこれをチェックできる別な特徴が出てくるからである 。

レーザー光学系 次に第９図及び第１θ図について説明すると、これらの図はレーザー光線の２つ の図、即ち側面図及び上面図である。レーザー光線はレーザー光学系３５を通っ て、反射対物レンズ系２５内に進む。分割レーザービームの生成、光学的成分及 び光学的構造は以下に第１１〜１８図について説明する。

まづ第９図についてであるが、図示のレーザー光学系は第７図のそれと同じであ るが、ここでは側面図である。第９図は、光学系の光学成分の相対位置を示すと 共に、ビームの一方を示すのもである。第］０１ｉ４は上面図で、両ビームを示 すものである。第９図の対物レンズ系は第７図とほぼ同様な側面図である。しか し、第１θ図は対物レンズ系の上面図ではなく、第８図と同様な系の端面図であ る。第１０図は、反射対物レンズ系を通って目標に進む光線をより詳しく説明す るものである。

レンズＬｌは収束レンズで、第】１図及び第１２図について説明するように、光 学系３５に入射するレーザービームの横断面を縮小するエグジットアパーチュア 付近に設ける。第１１図は、発生時のレーザービームＡＯの初期横断面を示し、 それは２２　ｍｍ　Ｘ　６　ｍｍであればよく、その開度は２へ　′ラジアンで ある。直交する長軸及び短軸を横断するビームの強度は第１１図においてｌｘ、 Ｉｙプロットとして表す。アパチューアＡＩの目的は、強度が全体として本質的 に均一なビームの中心部のみを光学系３５に入射させるためである。

レンズＬ１は、直径がレンズの焦点距離×レーザービームの開度に等しいレンズ の焦点において強度が極めて強い放射線のスポットを形成する。レンズＬ１とそ の焦点との間に、レンズＬｌの像をアパーチュアＡ３に形成するレンズＬ２を設 ける。被照射体の近くに、レンズＬ１による中間像を反射対物レンズ系のエンド しンス瞳孔、即ち凸面反射鏡５Ｉに形成するレンズＬ３を設ける。より詳しくは 、この機能はレンズＬ２及びＬ３の組み合わせによって果たされる。この場合、 前述したように、対物レンズ系２５の瞳孔は凸面反射鏡７１で、この凸面反射鏡 の照射領域はアパーチュアの遮光部である。

１９３ｎｍ放射線の場合、レンズＬ１の焦点距離は１６６ｍｍである。レンズＬ ２の焦点距離は６２．２５ｍｍで、レンズＬｌから７５．６ｍｍ離れている。発 散レーザービームはレンズＬ１によってレンズＬｌから１６６ｍｍの点に焦点を 結び、０．６６４ｍｒｎＸ１．３３ｍｍのスポットを形成する。レンズＬ２はこ のスポットをレンズＬ２から３６．９ｍｍ離れている点Ｐ２に再結像する。点Ｐ ２のスポットの大きさは０．２７ｍｍＸＯ１５４ｍｍである。レンズＬ２はレン ズＬ２から３５３ｍｍ離れている点にレンズＬｌの像を結像する。Ｌｌの像の倍 率は４．６６である。このＬｌの像は被照射アパーチュアＡ３である。レンズＬ ３及びＬ４は、点Ｐ２がらの像を対物レンズ系アパーチュア（凸面反射鏡）に結 像するように設ける。

第９図について説明したすべては初期レーザービームから分割されたビームそれ ぞれに該当する。第１０図、即ち光学系の上面図は２つのビーム８Ｉおよび８２ を示している。これらビームはアパーチュアＡＩから出て（る放射線から最初に 分割したもので、第１２図に示しである。レンズＬｌ及びＬ２により、この分割 が生じる。

各レンズを部分して、それぞれを横方向に変位させる。

特表平１−５０：２１４９　（１４） この結果、異なる方向からアパーチュアＡ３に入射し、そして最初のレーザービ ームの隣接領域から生じる２つの分割ビーム８１及び８２がアパーチュアＡ３を 照射する。

対物レンズ系２５の遮光されていない部分のメジアンリングは約０．３６に等し いアパーチュアにある。倍率は３６で、従ってアパーチュアＡ３の中心からこの メジアンリングまでの光線は軸に対して約０．Ｏｌラジアンの角度になる。この 角度では、光線は軸から約３．５３ｍｍ離れたところでレンズＬ２と交差する。

アパーチュアＡ３７こ結像すべきレンズＬ１の領域は３ｍｍ”で、いずれも軸に 隣接している。３ｍｍの正方形（軸から１゜５ｍｍ離れている）の中心からの光 線が軸から３．５３ｍｍ離れている点でレンズＬ２を通過するためには、Ｌｌの 分割レンズを約５．９５ｍｍの距離だけ横方向に変位させる必要がある。即ち、 第１３図及び第４４図に示すように、レンズＬ１は部分する。第１３図は２つの レンズ部分Ｌｌａ及びＬｌｂを示す。各部分の光学中心は、軸３０から横に５　 、９５　ｒｎｍＭｒした距離に等しい距離ＤＩ変位させる。

第１５図及び第１６図に示すように、レンズＬ２も中心がずれた部分に分割する 。ここでは、２つの部分Ｌ２λ及びＬ２ｂを軸１０から中心をずらし、距ＭＤ２ だけ引き離す。レンズＬｌにおいて軸から１．５ｍｍ離れている点が軸上の点Ｐ ２に結像するように、距離Ｄ２を設定する。この例では、中心のずれ量（距離Ｄ ２）は約Ｌ２３５ｍｍである。

反射対物レンズ系２５の凸面反射Ｍ７Ｈこレーザービームを結像させるためには 、焦点距離が１１５ｍｍのレンズが必要である。この場合、各レーザービーム８ １及び８２の照射スポットは０．１５ｍｍＸ０．１３ｍｍであるが、凸面反射鏡 におけるエネルギー、即ちフラックス密度が高くなり過ぎ、反射コーチングに損 傷を与えたり、これを破壊することになる。むしろ、点Ｐ２を凸面反射鏡７１か ら２７ｍｍ離れたところに結像すると、レンズＬ３の焦点距離が約１２５ｍｍか それ以上になり、従って、凸面反射鏡７１へのビームのエネルギーがａ剰になら ないことを確実にするために、試行錯誤によりその位置を調節することができる 。第１７図に示すように、凸面反射鏡７１の照射スポットをそれぞれ約１．６２ ５ｍｍＸ１．７５ｍｍにするのが好ましいが、大きな凹面反射鏡７２の照射スポ ットは勿論大きく、従ってエネルギーがその分だけ低い。

レンズＬ１では、レーザー放射線のパルスのエネルギーは本質的にレーザーの出 力と同じであり、代表的にｉ！、５００ｍＪ／ａｍ’を少し超える程度であれば よい。

レンズＬ２では、エネルギーはレーザー出力エネルギーより約３倍高い。また、 アパーチュアＡ３では、各ビームのエネルギーはレーザー出力エネルギーの約８ ％である。最後に、対物凸面反射鏡７１では、エネルギーはレーザー出力のエネ ルギーの約１．３６倍である。次に、これを大きな凹面反射鏡７２Ｊこよって目 標７に結像すると、目標にレーザー出力エネルギーの８０〜１００倍かそれ以上 高いエネルギーが発止するが、これは目標材を融除性光分解するのに十分である 。

ウェハ目標表面への放射線の自動フォーカシングオートフォーカスシステムと呼 ばれることある、現在市販されている自動結像システムでは、レーザーダイオー ドから発生される、波長が９０４ｎｍの赤外線（ＩＲ）ビームを利用している。

このＩＲビームは小さな照射アパーチュアを通って、目標表面に向けられ、該表 面から反射し、そして小さな検出アパーチュアを介して見る検出ダイオードによ って検出される。ダイオード及びそのアパーチュアに対して表面の位置が変化す ると、２つのダイオードの光学的整合が変化し、検出ダイオードの電気出力が変 化する。対物レンズ系２５の光学軸にそって生じる目標位置の変化を検出するよ うに、このような自動フォーカス検出システムは、第７図に示すように、可視光 Ｓａ察システム２７に内蔵すればよい。検出ダイオードが発生する信号が位置変 化を表し、この信号をフィードバック信号として使用すれば、補正を開始して、 ウェハの位置を変えたり、ＵＶ照射システムの焦点を変えることができる。この 形式の好適なオートフォーカスシステムは西ドイツ、ヴエツラスのＥ　Ｌｅｉｔ ｚ社のＬＡＦ−商品名−（レーザーオートフォーカス）である。

ＬＡＦオートフォーカスシステムなどの自動フォーカスシステムは、第７図に示 すような本発明の流動ガスシール構造に使用することかできる。ここでは、この システムは対物レンズ系２５に対して光学軸１０にそって生じるウェハ目標領域 ２ｃ、特に目標点７の位置変化を検出する。発光（照射）ダイオード９１、その 照射アパーチュア９２及びその検出アパーチュア９４を見通す検出ダイオード９ １はすべて機械的に接地したＵＶ及び可視光線システム２０内に設ける。例えば 、これらダイオードやそのアパーチュアを可視光線光学システム２７の軸３４の 両側に等しい距離をおいて設け、可視光線と全く同じように、対物レンズ系２５ を介して目標をチェックする。軸ＩＯに沿う目標点７のただ一つの位置でのみ、 検出ダイオードによって検出された赤外線ＩＲが最大になる。

軸ＩＯに沿う目標点の検出位置変化は検出ダイオード９３からの信号によって表 されるが、この信号はフィードバック信号であり、軸１０にそってウェハ表面を 変化させるか、又は焦点を変化をさせるために使用するものである。紫外線ＵＶ の焦点はＵＶ光学システム３５のレンズを調節（移動）すれば、補正できる。焦 点の微小な特表平１−５０２１４９　（１５） 調節は、ここで第３図又は第５図について説明したように、シールガス流動圧力 を調節して、間隙Ｇを変えることによって行えばよい。このようにすれば、自動 ゼロ形フォーカスシステムになる。

結論 本発明の特徴によれば、加工品表面を加工するさい、該表面にガス雰囲気を必要 とする場合に、該表面に制御されたガス雰囲気を与えることができる。ここに説 明してきた特定実施態様を利用すれば、半導体ウェハ集積回路を製造する、多数 の重要な乾式方法、特に放射線誘導ウェハ気相方法及び／又はレーザーエネルギ ーの表面への衝突によって発生する破片を取り除く必要があるウェハ気相方法で 、同時に、ウェハ表面の目標領域に位置を制御する者がチェックすることが望ま しい場合に、加工面に制御されたガス雰囲気を必要とする各種方法を実施できる 。また、明らかに、この全体システムの特徴に変更を加えれば、本発明の実施態 様を改変することができ、従って放射線誘導式ではないが、制御されたガス雰囲 気や、各プロセス毎に開閉しなければならない静止ガスシールを使用しなくても すむ流動ガスシールを必要とする他の集積回路の乾式製造方法にも適用できる。

以下の請求の範囲に記載する発明の精神及び範囲から逸脱しなくても、上記以外 の実施態様は可能であり、当業者には明らかなはずである。

ＦＩＧ、２

Claims (56)

【特許請求の範囲】
1. １．基体本体の表面を加工する装置において、（ａ）該表面を暴露した状態で、 該基体本体を保持する手段を設け、 （ｂ）該暴露基体表面の一部に隣接して位置する、該暴露基体表面を加工する加 工チャンバになるエンクロージャーを設け、 （ｃ）該エンクロージャーの環状部により該加工チャンバを取り囲み、そして該 環状部を該暴露基体表面から離間して、これらの間に流動ガスシール間隙を形成 し、（ｄ）該流動ガスシールを通るガス流れを制御するガス流れ制御手段を設け 、 （ｅ）これにより、該制御手段によって設定された条件で該加工チャンバと、こ の加工チャンバに隣接する該基体本体暴露表面の該部分をガスに暴露する上記装 置。
2. ２．（ａ）該基体保持手段に対して台を設け、そして（ｂ）該保持手段を移動し て、該流動ガスシール間隙を変える手段を該台に設けた、請求の範囲第１項に記 載の装置。
3. ３．（ａ）該ガス流れ制御手段と該加工チャンバとの間にガス流路を設けた、請 求の範囲第１項に記載の装置。
4. ４．（ａ）該加工チャンバを取り囲み、そして該暴露基体表面から離間されて、 これらの間に流動ガスシール間隙を形成する該エンクロージャーの該環状部が平 坦で、そして該暴露基体表面に平行で、かつこれから該間隙によって分離され、 そして （ｂ）該間隙が１００ミクロン未満である、請求の範囲第１項に記載の装置。
5. ５．（ａ）該加工チャンバを取り囲み、そして該暴露基体表面から離間されて、 これらの間に流動ガスシール間隙を形成する該エンクロージャーの該環状部が平 坦で、そして該暴露基体表面に平行で、かつこれから該間隙によって分離され、 そして （ｂ）該エンクロージャーの該環状部内に、該暴露基体表面に本質的に平行で、 かつ該間隙よりも実質的に大きい距離これから離間されている壁によって環状チ ャンバを形成した、請求の範囲第１項に記載の装置。
6. ６．（ａ）該ガス流れ制御手段と該環状チャンバとの間にガス流路を設けた、請 求の範囲第５項に記載の装置。
7. ７．（ａ）該加工チャンバを取り囲み、そして該暴露基体表面から離間されて、 これらの間に流動ガスシール間隙を形成する該エンクロージャーの該環状部が平 坦で、そして該暴露基体表面に平行で、かつこれから該間隙によって分離され、 そして （ｂ）該エンクロージャーの該環状部内に、該暴露基体表面に本質的に平行で、 かつ該間隙よりも実質的に大きい距離これから離間されている壁によって幾つか の同心状環状チャンバを形成した、請求の範囲第１項に記載の装置。
8. ８．（ａ）該ガス流れ制御手段と該環状チャンバの一つとの間にガス流路を設け た、請求の範囲第７項に記載の装置。
9. ９．（ａ）該ガス流れ制御手段と該環状チャンバの内側の一つとの間に該ガス流 路を設けた、請求の範囲第８項に記載の装置。
10. １０．（ａ）該加工チャンバを取り囲み、そして該暴露基体表面から離間されて 、これらの間に流動ガスシール間隙を形成する該エンクロージャーの該環状部が 平坦で、そして該暴露基体表面に平行で、かつこれから該間隙によって分離され 、そして （ｂ）該エンクロージャーの該環状部内に、該暴露基体表面に本質的に平行で、 かつ該間隙よりも実質的に大きい距離これから離間されている壁によって環状チ ャンバを形成した、請求の範囲第２項に記載の装置。
11. １１．（ａ）該ガス流れ制御手段と該環状チャンバとの間にガス流路を設けた、 請求の範囲第１０項に記載の装置。
12. １２．（ａ）該加工チャンバを取り囲み、そして該暴露基体表面から離間されて 、これらの間に流動ガスシール間隙を形成する該エンクロージャーの該環状部が 平坦で、そして該暴露基体表面に平行で、かつこれから該間隙によって分離され 、そして （ｂ）該エンクロージャーの該環状部内に、該暴露基体表面に本質的に平行で、 かつ該間隙よりも実質的に大きい距離これから離間されている壁によって幾つか の同心状環状チャンバを形成した、請求の範囲第２項に記載の装置。
13. １３．（ａ）該ガス流れ制御手段と該環状チャンバの一つとの間にガス流路を設 けた、請求の範囲第１２項に記載の装置。
14. １４．（ａ）該ガス流れ制御手段と該環状チャンバの内側の一つとの間に該ガス 流路を設けた、請求の範囲第１３項に記載の装置。
15. １５．（３）該基体暴露表面が水平で、そして（ｂ）該エンクロージャーを該基 体暴露表面の上に浮遊させた、請求の範囲第１項に記載の装置。
16. １６．（ａ）該基体保持手段の下方に、該基体保持手段に対して台を設けた、請 求の範囲第１５項に記載の装置。
17. １７．（３）該保持手段を移動して、該流動ガスシール間隙を変える手段を該台 に設けた、請求の範囲第１６項に記載の装置。
18. １８．（ａ）該基体保持手段を支持する手段を設けると共に、（ｂ）該支持手段 に支持した該保持手段を移動して、該基体暴露表面の上記の取り囲まれた部分を 変える手段を設けた、請求の範囲第１５項に記載の装置。
19. １９．（２）該基体暴露表面の上記の取り囲まれた部分が幾何学的中心をもち、 そして （ｂ）該保持手段を移動して、該暴露表面の水平面内で該幾何学的中心を移動す る、請求の範囲第１８項に記載の装置。
20. ２０．（３）該基体暴露表面を水平にし、（ｂ）該基体暴露表面の上に該エンク ロージャーを浮遊させ、 （ｃ）該基体保持手段の下方に、該基体保持手段に対して台を設け、 （ｄ）該保持手段を移動して、該流動ガスシール間隙を変える手段を数台に設け 、 （ｅ）該台を支持し、そして該台を移動して、該基体暴露表面の上記の取り囲ま れた部分を変える手段を設け、 （ｆ）これにより、Ｘ及びＹが水平面内にあり、そして該間隙の寸法がＺ方向に あるデカルト座標のＸ、Ｙ及びＺ方向にそって該エンクロージャーに対して該基 体暴露表面を移動可能にした、請求の範囲第１項に記載の装置。
21. ２１．基体本体の表面を加工する装置において、（ａ）該表面を暴露した状態で 、該基体本体を保持する手段を設け、 （ｂ）該暴露基体表面の一部に隣接して位置する、該暴露基体表面を加工する加 工チャンバに々るエンクロージャーを設け、 （ｃ）該エンクロージャーの環状部により該加工チャンバを取り囲み、そして該 環状部を該暴露基体表面から離間して、これらの間に流動ガスシール間隙を形成 し、（ｄ）該流動ガスシールを通るガス流れを制御するガス流れ制御手段を設け 、 （ｅ）これにより、該制御手段によって設定された条件で該加工チャンバと、こ の加工チャンバに隣接する該基体本体暴露表面の該部分をガスに暴露し、（ｆ） 強度Ｉｏの指向性放射線のビームを発生する放射線源を設け、 （ｇ）該放射線を透し、かつ該加工チャンバとの境界を定める窓を該エンクロー ジャーに設け、（ｈ）該放射線ビームに対する対物レンズ系を該エンクロージャ ー窓にすぐ隣接して設ける共に、この対物レンズ系の光学軸を該基体暴露表面の 面に対して本質的に直交させ、 （ｉ）光学手段により、該放射線源と該対物レンズ系との間に該放射線ビームの 光学路を形成し、（ｊ）これにより、Ｉｏよりも実質的に高い強度Ｉｔまで、該 対物レンズ系が該ビームを該暴露基体表面の上記の閉じ込められた部分にフォー カスする、上記装置。
22. ２２．（ａ）該対物レンズ系が該光学軸上で相互に対向する２つの反射鏡、即ち 大きな凹面反射鏡と小さな凸面反射鏡を備え、そして （ｂ）該ビーム放射線をまづ上記の小さな凸面反射鏡に、次に上記の大きな凹面 反射鏡に入射させて、該放射線を該暴露基体表面の上記の閉じ込められた部分に 該強度Ｉｔまでフォーカスする、請求の範囲第２１項に記載の装置。
23. ２３．（２）上記の大きな凹面反射鏡がその中心に該光学軸と同心的なエントラ ンスアパーチュアを備え、（ｂ）これにより、このエントランスアパーチュアを 介して該ビームを該対物レンズ系に最初に入射させる、請求の範囲第２２項に記 載の装置。
24. ２４．上記の大きな凹面反射鏡の該エントランスアパーチュアを介して該反射対 物レンズ系に入射する該ビームの実質的にすべてを上記の小さな凸面反射鏡に入 射させ、これから上記の大きな凹面反射鏡に反射し、これから反射させて、該エ ンクロージャー窓を介して、該強度Ｉｔまで該暴露基体表面の上記の閉じ込めら れた部分に進める、請求の範囲第２３項に記載の装置。
25. ２５．（ａ）該レーザーと該反射対物レンズ系との間において該光学系及びその 光学路内に、該レーザービームを別な光学路にそって進むそれぞれ別なビームに 分割する手段を設け、そして （ｂ）上記の大きな凹面反射鏡の該エントランスアパーチュアを介して上記の小 さな凸面反射鏡中心の両側に上記の別々なビームを向ける手段を設け、（ｃ）こ れにより、上記の別々なビームを上記の小さな凸面反射鏡から上記の大きな凹面 反射鏡に反射し、該強度Ｉｔまで、これから該暴露基体表面の上記の閉じ込めら れた部分の同じ領域に反射する、請求の範囲第２３項に記載の装置。
26. ２６．（ａ）該強度Ｉｔまで、該暴露基体表面の上記の閉じ込められた部分の同 じ点で上記の別々なビームを交差させる、請求の範囲第２５項に記載の装置。
27. ２７．（ａ）上記の別々なビームが横断面の形状及び大きさにおいて実質的に同 じである、請求の範囲第２５項に記載の装置。
28. ２８．（ａ）該強度Ｉｔまで、該暴露基体表面の上記の閉じ込められた部分の同 じ点で上記の別々なビームを交差させ、そして（ｂ）上記の別々なビームが横断 面の形状及び大きさにおいて実質的に同じである、請求の範囲第２５項に記載の 装置。
29. ２９．（ａ）上記の別々なビームの横断面が該交差点で一致している、請求の範 囲第２８項に記載の装置。
30. ３０．（ａ）該放射線の波長の点において、上記の別々な光学路の光学長さを相 違させる手段を設け、（ｂ）これにより、該交差点において上記の別々な波頭を 同一位相にないようにした、請求の範囲第２９項に記載の装置。
31. ３１．さらに、（ａ）可視光線源、及び（ｂ）該凸面反射鏡の該アパーチユアを 介して該対物レンズ系に該可視光線を向ける手段を有し、（ｃ）これにより、該 可視光線が該暴露基体表面の上記の閉じ込められた部分を照射し、そして（ｄ） 該対物レンズ系を介して該暴露基体表面の上記の閉じ込められた部分をチェック する接眼レンズを備えた可視光線光学系を有する、請求の範囲第２１項に記載の 装置。
32. ３２．（ａ）該対物レンズ系が可視光線だけでなく、該放射線ビームを実質的に 反射する、請求の範囲第３１項に記載の装置。
33. ３３．（ａ）該放射線ビームを反射する物質の層及び可視光線を反射する物質の 層で該対物レンズ系反射鏡をコーチングした、請求の範囲第３２項に記載の装置 。
34. ３４．（ａ）該暴露基体表面の上記の閉じ込められた部分から上記の大きな凹面 反射鏡に反射し、ここから上記の小さな凸面反射鏡に反射する可視光線を該エン トランスアパーチュアから入射し、該可視光線光学手段によって該接眼レンズに 向ける、請求の範囲第３３項に記載の装置。
35. ３５．エネルギーＦｏの遠紫外線レーザーパルス源からのパルス化遠紫外線レー ザーによって基体本体の表面を融除性光分解して、該表面を加工する装置におい て、（ａ）該表面を暴露した状態で、該基体本体を保持する手段を設け、 （ｂ）該暴露基体表面の一部に隣接して位置する、該暴露基体表面を加工する加 工チャンバになるエンクロージャーを設け、 （ｃ）該エンクロージャーの環状部により該加工チャンバを取り囲み、そして該 環状部を該暴露基体表面から離間して、これらの間に流動ガスシール間隙を形成 し、（ｄ）該流動ガスシールを通るガス流れを制御するガス流れ制御手段を設け 、 （ｅ）これにより、該制御手段によって設定された条件で該加工チャンバと、こ の加工チャンバに隣接する該基体本体暴露表面の該部分をガスに暴露し、（ｆ） 該放射線源を設け、 （ｇ）該放射線を透し、かつ該加工チャンバとの境界を定める窓を該エンクロー ジャーに設け、（ｈ）該放射線ビームに対する反射対物レンズ系を該エンクロー ジャー窓にすぐ隣接して設ける共に、この対物レンズ系の光学軸を該基体暴露表 面の面に対して本質的に直交させ、 （ｉ）光学手段により、該放射線源と該対物レンズ系との間に該放射線ビームの 光学路を形成し、（ｊ）これにより、Ｆｏよりも実質的に高いパルスエネルギー Ｆｔまで、該対物レンズ系が該ビームを該暴露基体表面の上記の閉じ込められた 部分にフォーカスする上記装置。
36. ３６．（ａ）該反射対物レンズ系が該光学軸上で相互に対向する２つの反射鏡、 即ち大きな凹面反射鏡と小さな凸面反射鏡を備え、そして （ｂ）該ビーム放射線をまづ上記の小さな凸面反射鏡に、次に上記の大きな凹面 反射鏡に入射して、該放射線を該暴露基体表面の上記の閉じ込められた部分にフ ォーカスする、請求の範囲第３５項に記載の装置。
37. ３７．（ａ）上記の大きな凹面反射鏡がその中心に該光学軸と同心的なエントラ ンスアパーチュアを備え、（ｂ）これにより、このエントランスアパーチュアを 介して該ビームを該対物レンズ系に最初に入射する、請求の範囲第３６項に記載 の装置。
38. ３８．（ａ）該レーザーと該反射対物レンズ系との間において該光学系及びその 光学路内に、該レーザービームを別な光学路にそって進むそれぞれ別なビームに 分割する手段を設け、そして （ｂ）上記の大きな凹面反射鏡の該エントランスアパーチュアを介して上記の小 さな凸面反射鏡中心の両側に上記の別々なビームを向ける手段を設け、（ｃ）こ れにより、上記の別々なビームを上記の小さな凸面反射鏡から上記の大きな凹面 反射鏡に反射し、これから該暴露基体表面の上記の閉じ込められた部分の同じ点 に反射する、請求の範囲第３７項に記載の装置。
39. ３９．（ａ）該基体本体暴露表面の上記の閉じ込められた部分の同じ点で上記の 別々なビームを交差させ、そして（ｂ）上記の別々なビームが横断面の形状及び 大きさにおいて実質的に同じである、請求の範囲第３８項に記載の装置。
40. ４０．さらに、（３）可視光線源、及び（ｂ）該凸面反射鏡の該アパーチュアを 介して該反射対物レンズ系に該可視光線を向ける手段を有し、（ｃ）これにより 、該可視光線が該基体本体暴露表面の上記の閉じ込められた部分を照射し、そし て（ｄ）上記の大きな凹面反射鏡の該エントランスアパーチュアを介して該基体 本体暴露表面の上記の閉じ込められた部分をチェックする接眼レンズを備えた可 視光線光学系を有する、請求の範囲第３５項に記載の装置。
41. ４１．（ａ）該反射対物レンズ系反射鏡が可視光線だけでなく、該レーザー放射 線を実質的に反射する、請求の範囲第４０項に記載の装置。
42. ４２．（ａ）該レーザー放射線を反射する物質の層及び可視光線を反射する物質 の層で該反射対物レンズ系反射鏡をコーチングした、請求の範囲第４０項に記載 の装置。
43. ４３．エネルギーＦｏの遠紫外線レーザーパルス源からのパルス化遠紫外線レー ザーによって基体本体の表面を融除性光分解して、該表面を加工する装置におい て、（ａ）該表面を暴露した状態で、該基体本体を保持する手段を設け、 （ｂ）該暴露基体表面の一部に隣接して位置する、該暴露基体表面を加工する加 工チャンバになるエンクロージャーを設け、 （ｃ）該エンクロージャーの環状部により該加工チャンバを取り囲み、そして該 環状部を該暴露基体表面から離間して、これらの間に流動ガスシール間隙を形成 し、（ｄ）該流動ガスシールを通るガス流れを制御するガス流れ制御手段を設け 、 （ｅ）これにより、該制御手段によって設定された条件で該加工チャンバと、こ の加工チャンバに隣接する該基体本体暴露表面の該部分をガスに暴露し、（ｆ） 該レーザー放射線源を設け、 （ｇ）該放射線を透し、かつ該加工チャンバとの境界を定める窓を該エンクロー ジャーに設け、（ｈ）対物レンズ系を加工品表面にすぐ隣接して設ける共に、こ の反射対物レンズ系の光学軸を該基体暴露表面の面に対して本質的に直交させ、 （ｉ）光学手段により、該レーザー放射線源と該対物レンズ系との間に該レーザ ービームの光学路を形成し、（ｊ）これにより、Ｆｏよりも実質的に高いパルス エネルギーＦｔまで、該反射対物レンズ系が該レーザービームを該加工品表面に フォーカスし、 （ｋ）可視光線源を設け、 （ｌ）該可視光線を該対物レンズ系に向ける手段を設け、 （ｍ）これにより、該可視光線が該加工品表面を照射し、そして （ｎ）該対物レンズ系を介して該加工品表面をチェックする接眼レンズを有する 可視光線光学手段を設けた、上記装置。
44. ４４．基体本体の表面を加工する方法において、（ａ）該表面を暴露した状態で 、該基体本体を保持する工程、 （ｂ）該暴露基体表面の一部に隣接して位置する、該暴露基体表面の一部を加工 する加工チャンバになるエンクロージャーで該暴露表面の上記部分を囲む工程、 （ｃ）該エンクロージャーの環状部により該加工チャンバを取り囲み、そして該 環状部を該暴露基体表面から離間して、これらの間に流動ガスシール間隙を形成 するように、該基体本体を位置決めする工程、及び（ｄ）該流動ガスシールを横 断してガス圧力差をつける工程からなり、 （ｅ）これにより、上記ガス圧力のひとつで、該加工チャンバと、この加工チャ ンバに隣接する該基体本体暴露表面の外部分をガス暴露する、上記方法。
45. ４５．（ａ）該保持手段を移動して、該流動ガスシール間隙を変える工程を含む 、請求の範囲第４４項に記載の方法。
46. ４６．（ａ）上記ガス組成を制御する工程を含む、請求の範囲第４４項に記載の 方法。
47. ４７．（ａ）上記ガス温度を制御する工程を含む、請求の範囲第４４項に記載の 方法。
48. ４８．（ａ）該基体本体を移動して、該基体暴露表面の上記の取り囲んだ部分を 変える工程を含む、請求の範囲第４４項に記載の方法。
49. ４９．（ａ）Ｘ及びＹが該基体表面の面内にあり、そして該間隙寸法がＺ方向に ある、該エンクロージャーに固定したデカルト座標のＸ、Ｙ及びＺ方向にそって 該エンクロージャーに対して該基体本体を移動する工程を含む、請求の範囲第４ ４項に記載の方法。
50. ５０．エネルギーＦｏの遠紫外線レーザー放射線パルス源からの遠紫外線レーザ ー放射線のパルス化ビームによって加工品表面材を融除性光分解することによっ て該表面から材料を選択的に取り除く方法において、（ａ）該表面を暴露した状 態で、該基体本体を保持する工程、 （ｂ）該暴露基体表面の一部に隣接して位置する、該暴露基体表面の一部を加工 する加工チャンバになるエンクロージャーで該暴露表面の上記部分を囲む工程、 （ｃ）該エンクロージャーの環状部により該加工チャンバを取り囲み、そして該 環状部を該暴露基体表面から離間して、これらの間に流動ガスシール間隙を形成 するように、該基体本体を位置決めする工程、及び（ｄ）該流動ガスシールを横 断してガス圧力差をつける工程からなり、 （ｅ）これにより、上記ガス圧力のひとつで、該加工チャンバと、この加工チャ ンバに隣接する該基体本体暴露表面の該部分をガスに暴露し、そして（ｆ）光学 軸が該基体表面の面に対して本質的に直交し、そして反射面が該基体表面に対し て対向離間している、該エンクロージャーに隣接する第１の、比較的小さな凸面 反射鏡によって該遠紫外線レーザー放射線ビームを遮断する工程、及び （ｇ）光学軸が第１反射鏡の光学軸に対して本質的に一致し、そして反射面が該 基体表面に対向する、光学的に第１反射鏡と該レーザーとの間にある第２の、直 径が比較的大きい凹面反射鏡によって、第１反射鏡から反射する該遠紫外線レー ザー放射線ビームを遮断する工程からなり、 （ｈ）これにより、Ｆｏより実質的に高いパルスエネルギーＦｔまで、該反射鏡 が該レーザー放射線パルスを該表面にフォーカスする、上記方法。
51. ５１．工程（ｆ）を実施する前に、 （ｆ１）別な光学路にそって該レーザービームを別々なビームに分割し、そして （ｆ２）次に、該エントランスアパーチュアを介して上記の別々なビームを第１ 凸面反射鏡中心の両側に向け、 （ｆ３）これにより、該基体表面の上記の取り囲んだ部分上の同じ点に上記の別 々なビームをフォーカスする、請求の範囲第５０項に記載の方法。
52. ５２．該工程（ｆ１）において、 （ｆｆ２）強度及び横断面寸法が同じである２つのビームに該レーザービームを 分割して、 （ｆｆ３）これにより、該基体表面の上記の取り囲んだ部分上の該点にフォーカ スするところで、上記の別々なビームの横断面の形状、大きさ及び強度を同じに した、請求の範囲第５１項に記載の方法。
53. ５３．（ａ）非可視放射線を発生・検出する放射線エミッタ及び放射線検出器を 備えた焦点検出システムを設け、 （ｂ）該エミッタからの非可視放射線が該対物レンズ系に入射し、そして該暴露 基体表面から反射して、該対物レンズ系を通って、該検出器に進むように該エミ ッタ及び該検出器を設け、そして （ｃ）該ＵＶ線の焦点に対する該表面の位置を示す電気信号を該検出器が発生す るようにした、請求の範囲第３２項に記載の方法。
54. ５４．（ａ）該非可視放射線が赤外線スペクトルである、請求の範囲第５３項に 記載の方法。
55. ５５．（ａ）該電気信号に応答して該基体を移動する手段を設けた、請求の範囲 第５３項に記載の方法。
56. ５６．（２）該電気信号に応答して該光学手段を変える手段を設けた、請求の範 囲第５３項に記載の方法。露表面の該部分をガスに暴露する、上記方法。