JP2005005395A - Gas feeding evacuation method and apparatus, mirror cylinder, exposure device, and method - Google Patents

Gas feeding evacuation method and apparatus, mirror cylinder, exposure device, and method Download PDF

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JP2005005395A JP2003165524A JP2003165524A JP2005005395A JP 2005005395 A JP2005005395 A JP 2005005395A JP 2003165524 A JP2003165524 A JP 2003165524A JP 2003165524 A JP2003165524 A JP 2003165524A JP 2005005395 A JP2005005395 A JP 2005005395A
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貴史 青木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To construct an evacuation passage for gas easily with high workability. <P>SOLUTION: The evacuation passage 10 is formed in interior of a wall of a sealing room H, and an lower end of the passage 10 is connected continuously with the inside of the lower end of the sealing room H through an evacuation opening 11. The upper end of the passage 10 is prolonged to a height position of a partioning mirror cylinder 502 where a flange FL is formed. Gas in the sealing room H is evacuated together with degassing and dopant from an upper end of the passage 10 formed in the flange FL through the opening 11, and the passage 10 in the lower end of the sealing room H. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、密閉室内にガスを供給する一方、該密閉室内から該ガス及び密閉室内の不純物等を排気するガス給排気方法及びガス給排気装置、該ガス給排気装置を備え、光学素子を保持する鏡筒、該鏡筒を備え、マスクに形成されたパターンを基板に転写する露光装置及び露光方法に関する。
【0001】
【背景技術】
従来より、半導体デバイスや液晶表示デバイスを、リソグラフィ技術を用いて製造する際には、パターンが形成されたマスクに露光用照明光(露光光)を照射し、このマスクのパターンの像を、投影光学系を介してフォトレジスト等の感光剤が塗布された半導体ウエハやガラステンプレート等の感光性基板上に投影露光する露光装置が使用されている。近年においては、基板上のショット領域に投影されるパターン形状の微細化の要求に伴い、使用される露光光は短波長化される傾向にあり、これまでの水銀ランプに代わってKrF(クリプトンフッ素)エキシマレーザ(248nm)、ArF(アルゴンフッ素)エキシマレーザ(193nm)を用いた露光装置が実用化されつつある。また、更なるパターン形状の微細化を目指してF(フッ素)レーザ(157nm)を用いた露光装置の開発も進められている。
【0002】
露光光の波長が180nm以下といった真空紫外線光の場合、露光光の通過する空間である光路空間内に酸素分子、水分子、二酸化炭素分子、有機物などと言った、かかる波長域の光に対し強い吸収特性を備える物質(以下「吸光物質」という)が存在していると、露光光は吸光物質によって吸収されてしまい十分な強度で基板上に到達できない。したがって、真空紫外線光を用いた露光装置では、十分な光量を有する露光光でマスクのパターン像を基板上に転写するために、露光光の通過する光路空間を密閉室として外部からの吸光物質の流入を遮断するとともに、露光処理を行うに際し光路空間内に存在する吸光物質を低減する作業が行われるようになっている。従来、光路空間内の吸光物質を低減する方法としては、露光光に対する吸収性の少ない特性を有する、ヘリウム、アルゴン、窒素などといった物質(以下「不活性ガス」という)を光路空間内に供給してこの光路空間を不活性ガスで満たすといった方法がある。
【0003】
ところで、上述したような露光装置において、露光光の通過する光路空間には鏡筒により保持されている光学素子(レンズ)が複数配置されており、光路空間はこの鏡筒によって密閉室とされている。そして、密閉室である鏡筒の上部には外部よりガス供給用の配管が接続され、この配管を介して鏡筒の上部に不活性ガスが供給され、不活性ガスが鏡筒の下部まで流れた後、鏡筒の下部に接続した排気用の配管を介して鏡筒の下部から不活性ガスや吸光物質を含む不純物等が鏡筒の外に排気されるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
鏡筒は、その外周面の所定高さ位置に形成したフランジを介して露光装置のボディフレーム上に搭載されており、フランジがボディフレームの上端面に固定される。鏡筒のフランジよりも上方部分はボディフレームの上端面から起立して突出するが、鏡筒のフランジよりも下方部分はボディフレームの上端面に形成した取り付け穴から挿入されて、ボディフレーム内に収容される。このため、鏡筒のフランジよりも上方部分は、ボディフレームによって囲まれておらず、その周囲は空間的な余裕が比較的あるのに対し、鏡筒のフランジよりも下方部分は取り付け穴やボディフレームによって囲まれていて、その周囲は空間的な余裕がない。また、鏡筒の最下端部はウエハステージに接近し、該ウエハステージの周囲にはウエハステージ関連の周辺機器が配置されていて、鏡筒の最下端部の周囲は特に空間的な余裕がない。
【0005】
したがって、鏡筒に対して外部から配管を接続する際、鏡筒のフランジよりも下の下方部分では配管を接続するのが困難であり、特に鏡筒の最下端部では配管を接続するのが非常に困難である。
【0006】
このように、露光装置のボディフレーム内では、空間的な余裕がなく、配管作業が煩雑となって作業時の負担が大きくなり、作業性が低下する。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ガスの排気通路を作業性良く容易に構築することができるガス給排気方法及びガス給排気装置を提供することを目的とする。
【0007】
また、ガスの排気通路が作業性良く構築されるとともに、鏡筒自体の組み立て作業や調整作業の能率を向上させることができる鏡筒を提供することを目的とする。
【0008】
さらに、投影光学系としてこの鏡筒を備えることにより精度良い露光処理を行うことができる露光装置、光路空間内の吸光物質を低減することによって精度のよい露光処理を行うことができる露光方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する、本発明の請求項1に記載のガス給排気方法は、密閉室(H)の一端部(例えば密閉室の上端部)からガスを供給する一方、該ガスが該密閉室の他端部(例えば密閉室の下端部)に流れた後、前記ガスを、前記密閉室の外に排気するガス給排気方法において、前記密閉室の他端部に流れた前記ガスを、前記密閉室の外周に設けたフランジ(FL)から又は該フランジ(FL)と前記密閉室(H)の一端部との間から前記密閉室の外に排気することを特徴とする。
【0010】
また、本発明の請求項5に記載の給排気装置は、密閉室の一端部(例えば密閉室の上端部)からガスを供給する一方、該ガスが該密閉室の他端部(例えば密閉室の下端部)に流れた後、前記ガスを、前記密閉室の外に排気するガス給排気装置において、前記密閉室の他端部に流れた前記ガスを、前記密閉室の外周に設けたフランジ(FL)から又は該フランジと前記密閉室(H)の一端部との間から前記密閉室の外に排気する排気機構(10,11,12,20,21,211,204)を備えてなることを特徴とする。
【0011】
すなわち、密閉室の他端部(下端部)に流れたガスは、該他端部から密閉室の外に排気されるのではなく、一旦フランジやフランジと密閉室の一端部(上端部)との間の位置まで戻され、この後フランジから又はフランジと密閉室の一端部との間の位置から密閉室の外に排気される。
【0012】
本発明の給排気方法、装置によれば、密閉室を構成する筒体のフランジの下方部分に配管を接続することなく(配管の困難な場所での配管作業を行うことなく)、ガスの給排気を行うことが出来る。また、密閉室に供給されたガスは密閉室の一端部(上端部)から他端部(下端部)に流れた後(密閉室全体を流れた後)、密閉室の壁部自身からの脱ガスや密閉室内に存在する不純物等とともに排気されるので、ガスの給排気を繰り返すことにより密閉室内は次第に不純物等の殆ど存在しないガスで充満されることになる。
【0013】
上述のガス給排気方法、ガス給排気装置において、前記密閉室の壁内部に排気通路(10)を形成し、この排気通路を介して、前記密閉室の他端部に流れたガスを、前記フランジから又は該フランジと前記密閉室の一端部との間から前記密閉室の外に排気することが好ましい。
【0014】
これにより、密閉室の他端部(下端部)に流れたガスを一旦フランジやフランジと密閉室の一端部(上端部)との間の位置まで戻すための配管を、密閉室を構成する筒体に接続しなくても済み、煩雑な配管作業を行うことなくガスの給排気が行え、作業性が向上する。
【0015】
また、前記フランジの内部に前記排気通路と連通するフランジ内排気通路(20)を形成して、前記密閉室の他端部に流れた前記ガスを、排気通路(10)及びフランジ内排気通路(20)を介して前記密閉室の外に排気することが好ましい。
【0016】
これにより、ガス等を排気するための配管の長さを可及的に短くすることが可能となる。
また、前記フランジと前記密閉室の一端部(上端部)との間の位置に前記排気通路と連通する排気口(12)を形成して、前記密閉室の他端部に流れた前記ガスを、排気通路(10)及び排気口(12)を介して前記密閉室の外に排気することが好ましい。
【0017】
これにより、ガス等を排気するための配管がより容易となる。
また、本発明の請求項9に記載の鏡筒は、複数の光学素子(L1乃至L13等)を保持し、外周にフランジ(FL)が形成された鏡筒(PK)において、前記鏡筒(PK)の一端部と前記フランジ(FL)との間からガスを供給するガス給気装置(203,207,215)と、前記鏡筒(PK)の他端部に流れたガスを、前記フランジから又は該フランジと前記鏡筒の一端部との間から前記鏡筒の外に排気する排気機構(10,11,12,20,21,211,204)とを含むことを特徴とする。
【0018】
本発明の鏡筒によれば、鏡筒のフランジの下方部分に配管を接続することなく(配管の困難な場所での配管作業を行うことなく)、ガスの給排気を行うことが出来る。また、鏡筒に供給されたガスは鏡筒の一端部(上端部)から他端部(下端部)に流れた後(鏡筒全体を流れた後)、鏡筒内に存在する不純物等とともに排気されるので、ガスの給排気を繰り返すことにより次第に鏡筒は不純物等の殆ど存在しないガスで充満されることになる。
【0019】
上述の鏡筒において、前記鏡筒の壁内部に該鏡筒の他端部から一端部に向けて延びる排気通路(10)を形成し、この排気通路を介して、前記鏡筒の他端部に流れたガスを、前記フランジから又は該フランジと前記鏡筒の一端部との間から前記鏡筒の外に排気することが好ましい。
【0020】
これにより、鏡筒の他端部(下端部)に流れたガスを一旦フランジやフランジと鏡筒の一端部(上端部)との間の位置まで戻すための配管を、鏡筒に接続しなくても済み、煩雑な配管作業を行うことなくガスの給排気が行え、作業性が向上する。
【0021】
また、本発明の請求項13に記載の露光装置は、マスク(220)に形成されたパターンを所定面上に転写する投影光学系(150)を備える露光装置において、前記投影光学系は複数の光学素子(L1乃至L13等)で構成され、該複数の光学素子は請求項9乃至12のいずれかに記載の鏡筒(PK)で保持されていることを特徴とする。
【0022】
本発明の露光装置によれば、投影光学系の複数の光学素子を保持する鏡筒として上述した本発明の鏡筒を備えることにより、鏡筒のフランジの下方部分に配管を接続することなく(配管の困難な場所での配管作業を行うことなく)、ガスの給排気を行うことが出来る。また、鏡筒に供給されたガスは鏡筒の一端部(上端部)から他端部(下端部)に流れた後(鏡筒全体を流れた後)、鏡筒内に存在する不純物等とともに排気されるので、ガスの給排気を繰り返すことにより次第に鏡筒は不純物等の殆ど存在しないガスで充満されることになり、パターンの転写を精度良く行うことが出来る。
【0023】
また、本発明の請求項18に記載の露光方法は、露光光(EL)を用いてパターンを被露光基板(230)に転写露光する露光方法において、前記露光光の光路を含む空間を形成する密閉室(H)内にガスを供給する一方、該ガスが前記密閉室(H)の他端部に流れた後、前記ガスを前記密閉室(H)の外に排気するガス給排気を、請求項1乃至4のいずれかに記載のガス給排気方法によって行い、前記密閉室(H)内の前記ガスの濃度が所定値に達した後、露光処理を行うことを特徴とする。
【0024】
本発明の露光方法によれば、露光光の光路を含む空間を形成する密閉室のガスの給排気は、密閉室を構成する筒体のフランジの下方部分に配管を接続することなく(配管の困難な場所での配管作業を行うことなく)行うことが出来る。また、密閉室に供給されたガスは密閉室の一端部(上端部)から他端部(下端部)に流れた後(密閉室全体を流れた後)、密閉室内に存在する不純物等とともに排気されるので、ガスの給排気を繰り返すことにより密閉室内は不純物等の殆ど存在しないガスで充満されることになり、比較的短時間で密閉室内のガスの濃度が所定値に達する。さらに、密閉室内のガスの濃度が所定値に達した後、露光処理を行うので、精度良く露光処理を行うことが出来る。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下本発明のガス給排気方法、ガス給排気装置、鏡筒、露光装置及び露光方法の実施形態について図1乃至図6を参照して説明する。
【0026】
図1は本発明のガス供給装置及び露光装置の一実施形態を示す全体構成図、図2は図1の露光装置に装備される投影光学系(鏡筒)の一実施態様を示す縦断面図、図3は図2の投影光学系(鏡筒)の変形例を示す縦断面図、図4(a)は図2又は図3の分割鏡筒504の壁部内に形成された排気通路を示す横断面図、図4(b)は図4(A)のA−A線に沿う断面図、図5は分割鏡筒503と分割鏡筒504とが接続された状態を示す縦断面図、図6は分割鏡筒の接続部の他の実施態様を示す部分縦断面図である。
【0027】
まず本実施形態の露光装置の全体構成及び動作について、図1を参照して説明する。
本実施形態においては、露光用ビームとしてFレーザー光を用いるステップ・アンド・スキャン型投影露光装置を例示して本発明を説明する。
【0028】
露光装置100は、光源110、照明光学系120、レチクル操作部140、投影光学系(PL)150、ウエハ操作部160、アライメント系170、局所ガス供給部(パージ部)180、環境制御系200及び図示せぬ制御部等を有する。
【0029】
なお以下の説明においては、投影光学系150の光軸と直交して紙面と垂直な方向をX方向、投影光学系150の光軸と直交して紙面と平行な方向をY方向、また、X、Y方向と直交して投影光学系150の光軸と平行な方向をZ方向とする。
【0030】
光源110は、真空紫外域である波長157nmのパルスレーザー光を発生するFレーザーである。光源110より出射された光ビームは、照明光学系120に入射される。
【0031】
照明光学系120は、光源110より射出された光ビームの整形及び照度の均一化等の処理を行い、生成した露光光を転写すべきパターンが形成されたレチクル(R)220に照射する。
【0032】
照明光学系120は、可動ミラーを有し光源110より射出された光ビームの位置合わせを行うビームマッチングユニット(BMU)121、光ビームの減光率を調整する可変減光器としての光アッテネータ122、光ビームを整形するビーム整形光学系123、露光光の光量分布を調整するオプティカル・インテグレータとしてのフライアイレンズ124、露光光の光量分布を円形、複数の偏心領域、輪状帯などで決定して照明条件を決定する開口絞り125、露光光量検出のために光ビームを分岐するビームスプリッタ126、ミラー127及び131、リレーレンズ128及び130、照明領域を規定するレチクルブラインド(視野絞り)129、コンデンサレンズ系132及びこれらを収容する照明系チャンバ133を有する。
【0033】
このような照明光学系120においては、光源110より射出された光ビームは、ビームマッチングユニット121において光軸が照明光学系120の光軸と一致するように調整され、光アッテネータ122に入射される。光アッテネータ122の減光率は、図示せぬ制御部からの制御信号に基づいて段階的又は連続的に調整されるようになっており、これにより露光光量の調整がなされる。なお、露光光量の調整は、光源110における光ビームの出力エネルギーの制御と合わせて行われる。
【0034】
光アッテネータ122を通過した光ビームは、ビーム整形光学系123において断面形状が整形され、フライアイレンズ124において光量分布が均一化された後、開口絞り125を介してビームスプリッタ126に入射される。
【0035】
ビームスプリッタ126は、透過率が高く反射率が低いビームスプリッタ126であって、これにより反射された光は、図示せぬインテグレータセンサに入射され光量が計測される。そして、計測された光量、及び、予め記憶されているビームスプリッタ126の透過率あるいは反射率に基づいて、図示せぬ制御部において露光光ELの光量が検出され、これに基づいてその光量の制御が行われる。
【0036】
ビームスプリッタ126を通過した露光光ELは、ミラー127によりほぼ水平方向に反射され、リレーレンズ128を介してレチクルブラインド129に達する。
【0037】
レチクルブラインド129は、レチクル220のパターン面と光学的にほぼ共役な面に配置された、レチクル220のパターン面の照明領域外(露光範囲外)を覆うことによりレチクル220の照明領域を規定する遮光板である。レチクルブラインド129は、固定ブラインド及び可動ブラインドを有し、露光光ELが照射されるレチクル220の照明領域を、投影光学系150の円形視野内で露光光ELの光軸を中心としてX方向に延びる矩形形状に規定する。またレチクルブラインド129は、走査露光中、レチクル220が移動される走査方向(本実施形態ではY方向)の照明領域の幅を所定の幅に制御する。
【0038】
レチクルブラインド129を通過した露光光ELは、リレーレンズ130、ミラー131及びコンデンサレンズ系132を介してレチクル操作部140に入射され、レチクル220のパターン面上の所定の領域を照明する。
【0039】
照明光学系120のこれらビームマッチングユニット121からコンデンサレンズ系132に至る各構成部は、F2レーザー光である露光光ELに対してエネルギー吸収の少ない不活性ガス(透過性ガス、例えばヘリウム、窒素等)、若しくはこれらヘリウム、窒素等の混合ガスを充満させた照明系チャンバ133内に収容されている。
【0040】
照明系チャンバ133は、バルブ209を介して不活性ガス回収装置204に接続され、またバルブ205を介して不活性ガス供給装置203に接続されている。従って、バルブ205及びバルブ209をそれぞれ開くことによって、照明系チャンバ133内の空気が排気される一方、照明系チャンバ133内に不活性ガスが供給されて、照明系チャンバ133内の空気が不活性ガスに置換される。
【0041】
レチクル操作部140は、投影光学系150と照明光学系120との間に設けられ、レチクル(マスク)220を保持し、照明光学系120より出射され投影光学系150に入射される露光光ELにレチクル220上のパターンの所望の領域が適切に照射されるように、その位置、姿勢を制御する。
【0042】
レチクル操作部140は、レチクルステージ141、図示せぬレーザー干渉計システム及びレチクル室142を有する。
レチクルステージ141は、所定のストロークでY方向に移動可能に、またXY平面内で回転方向及び並進方向に微動可能に、レチクル220を保持する。 レチクルステージ141は、図示しない少なくとも6つの測長軸を有するレーザー干渉計システムによって、X、Y方向の位置、X軸、Y軸及びZ軸回りの3つの回転量(ピッチング量、ローリング量、ヨーイング量)、及び、Z方向の位置(投影光学系150との間隔)が計測されている。レチクルステージ141は、これらの計測結果より図示せぬ制御部において生成される制御信号に基づいて、レチクル220を所望の位置、姿勢に調整し、また、走査露光時に、ウエハ230の移動に同期して、露光光ELの照明領域に対してレチクル220を走査方向(Y方向)に所定の速度で移動する。
【0043】
レチクルステージ141は、露光光ELに対してエネルギー吸収の少ない不活性ガスを充満させたレチクル室142に収容されている。
レチクル室142は、バルブ210を介して不活性ガス回収装置204に接続され、またバルブ206を介して不活性ガス供給装置203に接続されている。従って、バルブ206及びバルブ210をそれぞれ開くことによって、レチクル室142内の空気が排気される一方、レチクル室142内に不活性ガスが供給されて、レチクル室142内の空気が不活性ガスに置換される。
【0044】
投影光学系150(PL)は、レチクル220のパターンの縮小像を、露光光ELの照明領域と共役な露光領域(ウエハ230での露光光ELの照射領域)に形成する両側テレセントリックな縮小系である。すなわち、レチクル220のパターンの像は、投影光学系150により所定の縮小倍率α(αは例えば1/4、1/5等)で縮小され、ウエハ操作部160のウエハステージ上に載置されている予め表面にフォトレジストが塗布されたウエハ230上に投影される。
【0045】
なお、本実施形態において露光光ELはFレーザー光であるため、透過率のよい光学硝材は、螢石(CaF)、フッ素や水素をドープした石英ガラス、及び、フッ化マグネシウム(MgF)等に限られる。従って、投影光学系150を屈折光学部材のみで構成して所望の色収差特性等の結像特性を得るのは難しく、投影光学系150は、屈折光学部材と反射鏡を組み合わせた反射屈折系により構成する。
【0046】
投影光学系150においては、レチクル220側の光学部材(光学素子)からウエハ230側の先端の光学部材までの全ての光学部材(投影光学系150内の露光光ELの全光路)は、Fレーザー光である露光光ELに対してエネルギー吸収の少ない不活性ガスを充満させた鏡筒PK内に収容されている。
【0047】
鏡筒PKは、その外周に形成したフランジFL(図2又は図3参照)を介して露光装置の図示しないボディフレームに搭載され、固定されている。鏡筒PKは、バルブ211を介して不活性ガス回収装置204に接続され、またバルブ207を介して不活性ガス供給装置203に接続されている。従って、バルブ207及びバルブ211をそれぞれ開くことによって、鏡筒PK内の空気が排気される一方、鏡筒PK内に不活性ガスが供給され、鏡筒PK内の空気が不活性ガスに置換される。
【0048】
不活性ガスの給排気装置Sの部分及び該給排気装置を装備した鏡筒PK及び投影光学系150の詳細については後で図2乃至図6を参照して説明する。
ウエハ操作部160は、露光対象のウエハ(感応基板)230を保持し、その位置を制御して、これを投影光学系150から出射される露光光ELによるレチクル220のパターンの像の照射対象として供する。また、走査露光時には、レチクル操作部140におけるレチクル220の移動と同期して、ウエハ230の位置を順次移動させる。
【0049】
ウエハ操作部160は、ウエハ230を保持するウエハステージ161、ウエハステージの位置及び姿勢を検出するレーザー干渉計システム162、ウエハステージを駆動するステージ駆動系163及びウエハローダ部164を有する。
【0050】
ウエハステージ161は、ベース盤上に支持されステージ駆動系によりベース盤上をXY2次元に自在に移動可能なステージ本体、3個のZ方向アクチュエータによってステージ本体上に支持されZ方向の位置及びXY平面における傾きを調整する調整用ステージ、及び、調整用ステージ上に支持されウエハ230を表面に形成された吸着孔からの真空吸引力の作用により吸着し保持するウエハホルダを有し、ウエハローダ部164によって搬送され載置されたウエハ230を、ウエハホルダ上に所望の姿勢で保持し、露光に供する。
【0051】
レーザー干渉計システム162は、少なくとも5つの測長軸を有し、調整用ステージに形成される反射面にレーザービームを照射して、ウエハステージのX、Y方向の位置情報、及び、X軸、Y軸及びZ軸回りの3つの回転量、すなわち、ピッチング量、ローリング量及びヨーイング量を計測する。
【0052】
ステージ駆動系163は、ベース盤上に支持されたウエハステージをX,Y2次元方向に自在に移動させる。
ウエハローダ部164は、露光装置100に投入されたウエハカセットより露光処理対象のウエハ230を取り出し、ウエハステージ161のウエハホルダ上に載置する。また、露光処理の終了したウエハ230をウエハステージより回収して、新たなウエハカセットの所定の位置に収容する。
【0053】
アライメント系170は、ウエハ操作部160に保持されたウエハ230の位置を検出し所望の位置にウエハ230の位置を位置決めするために、ウエハ230のアライメントマーク及びウエハ操作部160のウエハステージに設けられる基準マーク等を検出し、検出結果を図示せぬ制御部に出力する。
【0054】
アライメント系170は、例えばハロゲンランプから発生される広帯域の光でマークを照射し、当該マークを撮像素子(CCD)で検出して得られる画像信号を制御部に出力する。制御部においては、この画像信号を波形処理して、その位置情報を検出する。
【0055】
局所ガス給排気部(局所流体給排出部)180は、投影光学系150の先端の光学部材と、ウエハ操作部160に保持されたウエハ230との間の空間(特定空間)181に不活性ガスを所定の方向から流すことにより、特定空間181内の吸光物質を排除する。また、これにより、ウエハ230のレジストから発生するアウトガスが先端の光学部材に付着するのを抑制する。
【0056】
環境制御系200は、露光装置100本体の設置環境及び露光装置100内の露光光ELの経路等を所望の状態に整えるための構成部である。
環境制御系200は、チャンバ201、フィルタ202及び給排気装置S(不活性ガス供給装置203、不活性ガス回収装置204)を有する。
【0057】
チャンバ201は、露光装置100全体を収容する環境制御チャンバ(エンバイロンメンタル・チャンバ)である。チャンバ201内には空調装置が設けられており、露光装置100に対して温度や湿度が調整されたエアーが送風され、露光装置100の設置環境が所望の状態に維持されている。
【0058】
フィルタ202は、露光装置100が設置されているチャンバ201内を清浄化するために、化学吸着及び物理吸着によりケミカルコンタミ等の不純物を除去する不純物除去フィルタ及び塵埃を除去するパーティクル除去フィルタである。前述したように、露光装置100はチャンバ201内に設けられており、フィルタ202はチャンバ201内の空調装置の風上部に設置されている。その結果、チャンバ201内においては、露光装置100に対して清浄なエアーが供給されることとなり、露光装置100の周囲から露光装置100へのケミカルコンタミ等の不純物の侵入を防止することができる。
【0059】
給排気装置Sの不活性ガス供給装置203は、照明光学系120の照明系チャンバ133、レチクル操作部140のレチクル室142、投影光学系150の鏡筒152及び局所ガス給排出部180に、Fレーザー光である露光光ELに対してエネルギー吸収の少ない不活性ガスを供給する。
【0060】
具体的には、不活性ガス供給装置203は、露光装置100の全体が収納されているチャンバ201の外部に設置され、不活性ガスが高純度の状態で圧縮又は液化され貯蔵されたボンベである。そして、図示せぬ制御部の制御によりバルブ205乃至208が各々開閉されることにより、前述した各構成部へ不活性ガスを供給する。
【0061】
なお、本実施の形態の露光装置100においては、波長157nmの真空紫外光を露光光ELとして使用しており、この露光光ELの吸光物質としては、酸素(O)、水(水蒸気:HO)、一酸化炭素(CO)、炭酸ガス(二酸化炭素:CO)、有機物及びハロゲン化物等があり、一方、エネルギー吸収がほとんどなく、これを透過する気体としては、窒素ガス(N)、水素(H)及び、ヘリウム(He)、ネオン(Ne)、アルゴン(Ar)、クリプトン(Kr)、キセノン(Xe)、ラドン(Rn)、よりなる希ガスがある。また、投影光学系とウエハとの間に液体を供給する場合は、水やフッ素系不活性オイルがある。
【0062】
従って、不活性ガス供給装置203で供給する不活性ガスとしては、窒素ガス又は希ガスが好適である。本実施の形態においては、不活性ガス供給装置203は窒素ガスを供給するものとする。
【0063】
なお、窒素ガスは、波長が150nm程度までは透過性ガスとして使用することができるが、150nm以下の光に対しては吸光物質として作用する。一方、ヘリウムガスは、波長が100nm程度まで透過性ガスとして使用することができる。また、ヘリウムガスは熱伝導率が窒素ガスの約6倍であり、気圧変化に対する屈折率の変動量が窒素ガスの約1/8である。
【0064】
従って、より透過率を高くし光学系の特性を安定させたい場合や、露光光ELの波長が150nm以下のような場合には、コストは高くなるものの、不活性ガス(透過性ガス)としてヘリウムガスを使用することが望ましい。
【0065】
給排気装置Sの不活性ガス回収装置204は、不活性ガス供給装置203より不活性ガスが供給される各部、すなわち、前述した照明光学系120の照明系チャンバ133、レチクル操作部140のレチクル室142、投影光学系150の鏡筒152及び局所ガス給排出部180の排気を行う真空ポンプである。
【0066】
不活性ガス回収装置204は、照明光学系120の照明系チャンバ133、レチクル操作部140のレチクル室142及び投影光学系150の鏡筒152については、前述したように、不活性ガス供給装置203より不活性ガスが供給される前に各容器内の空気を吸引排気する。
【0067】
また、局所ガス給排出部180については、不活性ガス回収装置204が、露光処理中常にバルブ212,213を介して真空吸引力を作用させ続け、不活性ガス供給装置203より供給される不活性ガスを含む特定空間181内の気体を排気する。これにより不活性ガスが特定空間181内をある程度の速度で流れることとなり、ウエハ230より発生するアウトガスを特定空間181より排気することができる。
【0068】
図示せぬ制御部は、露光装置100において全体として所望の露光処理が行われるように、露光装置100の各構成部を制御する。
具体的には、ウエハローダ部による露光装置100に投入されたウエハのウエハステージへのローディング及び露光の終了したウエハのアンローディング、アライメント系170により検出された信号に基づくアライメントマークの位置検出のための信号処理、検出したウエハステージ及びウエハの位置に基づくステージ駆動系の制御、及び、走査露光時のレチクル220及びウエハ230の移動、及び、位置及び姿勢の制御等を行う。
【0069】
また、制御部は、照明光学系120のインテグレータセンサで検出したビームスプリッタ126での反射光の光量、及び、予め記憶しているビームスプリッタ126の透過率あるいは反射率に基づいて、投影光学系150に対する光の入射光量及びウエハ230上での光量を検出する。この検出結果に基づいて、光源110の発光の開始及び停止、発振周波数、及び、パルスエネルギーで定まる出力を制御し、また、光アッテネータ122における減光率を調整し、最終的にウエハ230に対する露光光ELの光量を制御する。
【0070】
次に、図2を参照して投影光学系150(PL)について詳細に説明する。
反射屈折光学系からなる投影光学系150は、レチクル220のパターンの第1中間像を形成するための屈折型の第1結像光学系G1と、凹面反射鏡CMと2つの負レンズL8,L9とから構成されて第1中間像とほぼ等倍の第2中間像(第1中間像とほぼ等倍像であってレチクルパターンの2次像)を形成するための第2結像光学系G2と、第2中間像からの光に基づいてウエハ(W)230上にレチクルパターンの最終像(レチクルパターンの縮小像)を形成するための屈折型の第3結像光学系G3とを備えている。
【0071】
第1結像光学系G1と第2結像光学系G2との間の光路中において第1中間像の形成位置の近傍には、第1結像光学系G1からの光を第2結像光学系G2に向かって偏向するための第1光路折り曲げ鏡1が配置されている。また、第2結像光学系G2と第3結像光学系G3との間の光路中において第2中間像の形成位置の近傍には、第2結像光学系G2からの光を第3光学結像系G3に向かって偏向するための第2光路折り曲げ鏡2が配置されている。第1中間像および第2中間像は、第1光路折り曲げ鏡1と第2結像光学系G2との間の光路中および第2結像光学系G2と第2光路折り曲げ鏡2との間の光路中にそれぞれ形成される。
【0072】
また、第1結像光学系G1は直線状に延びた光軸AX1を有し、第3結像光学系G3は直線状に延びた光軸AX3を有し、光軸AX1と光軸AX3とは共通の単一光軸である基準光軸AXと一致するように設定されている。なお、基準光軸AXは、重力方向(すなわち鉛直方向)に沿って位置決めされている。その結果、レチクル220及びウエハ230は、重力方向と直交する面、すなわち水平面に沿って互いに平行に配置されている。加えて、第1結像光学系G1を構成するすべてのレンズ及び第3結像光学系G3を構成するすべてのレンズも、基準光軸AX上において水平面に沿って配置されている。
【0073】
一方、第2結像光学系G2も直線状に延びた光軸AX2を有し、この光軸AX2は基準光軸AXと直交するように設定されている。さらに、第1光路折り曲げ鏡1および第2光路折り曲げ鏡2はともに平面状の反射面を有し、2つの反射面を有する1つの光学部材(1つの光路折り曲げ鏡FM)として一体的に構成されている。なお、この2つの反射面の交線(厳密にはその仮想延長面の交線)が第1結像光学系G1のAX1、第2結像光学系G2のAX2、および第3結像光学系G3のAX3と一点で交わるように設定されている。
【0074】
レチクル220のパターンの1次像(第1中間像)を形成するための第1結像光学系G1は、各レンズL2乃至L7から構成されている。また、投影光学系150のうち最もレチクル220側には、投影光学系150内のパージ空間の蓋の機能を有する平行平面板L1が設けられている。平行平面板L1およびレンズL2乃至L7は、分割鏡筒(サブバレル)301乃至307にそれぞれ収納されている。
【0075】
平行平面板1L及び各レンズL2乃至L7は、分割鏡筒301乃至307のそれぞれに、フレーム311乃至317を介して接続されている。なお、フレーム311乃至317には、投影光学系150の内部に流入される不活性ガス(ヘリウム、窒素等)を通過させるための開口が、その周方向に沿った複数の位置に設けられている。なお、平行平面板L1とフレーム311と分割鏡筒301との間は気密構造となっている。
【0076】
第1結像光学系G1には、レンズL2,L3,L4,L5,L6,L7を光軸方向(Z方向)へ移動させ、θx,θy方向へ傾斜させるためのアクチュエータが設けられている。このアクチュエータは、光軸から等距離であって周方向(θz方法)で異なる3箇所の位置にピッチ120°で設けられている。アクチュエータとしては、リニアモータ、ピエゾ素子、加圧流体または気体により駆動されるシリンダ機構などを用いることができる。3箇所のアクチュエータの駆動量を同量とすると、レンズのそれぞれを光軸方向へ移動させることができる。また、3箇所のアクチュエータの駆動量が各々異なるように設定することにより、レンズのそれぞれをθx,θy方向へ傾斜させることができる。また、レンズL3をXY平面内で移動させるためのアクチュエータが設けられている。
【0077】
投影光学系150(PL)は、第1光路折り曲げ鏡1及び第2光路折り曲げ鏡2が一体に形成された光路折り曲げ鏡FMを備えている。光路折り曲げ鏡FMは、例えば上面及び下面が直角二等辺三角形状である三角柱状の部材における2つの側面にアルミニウム等の金属を蒸着することにより形成されている。なお、金属膜の代わりに、誘電体多層膜を蒸着しても良い。また、第1光路折り曲げ鏡1及び第2光路折り曲げ鏡2を1つの部材上に形成する代わりに、2つの平面鏡を互いに直交するように保持しても良い。
【0078】
第2結像光学系G2は、レンズL8,L9と、凹面反射鏡CMとを備えている。この凹面反射鏡CMの材料としては、SiC或いはSiCとSiとのコンポジット材を用いることができる。このとき、脱ガス防止のために凹面反射鏡CM全体をSiCでコーティングすることが好ましい。また、凹面反射鏡CMの反射面は、アルミニウム等の金属を蒸着することにより形成される。なお、金属膜の代わりに、誘電体多層膜を蒸着しても良い。凹面反射鏡材料としては、低熱膨張材料を用いても良い。
【0079】
光路折り曲げ鏡FM及びレンズL8は分割鏡筒401に収納され、レンズL9は分割鏡筒402に収納され、凹面反射鏡CMは分割鏡筒403に収納されている。分割鏡筒401には、光路折り曲げ鏡FMを保持するための保持部材410が取り付けられている。この保持部材410と分割鏡筒401との間に、光路折り曲げ鏡FM(第1及び第2光路折り曲げ鏡)のθx,θy,θz方向の姿勢及びXYZ方向の位置を調整するための機構を設けても良い。また、第2結像光学系G2のレンズL8,L9は、支持部材411,412によってそれぞれ支持されており、凹面反射鏡CMは、支持部材413によって支持されている。
【0080】
第3結像光学系G3は、レンズL10乃至L13と可変開口絞りユニットASとを備えている。ここで、レンズL10は分割鏡筒501に収納され、レンズL11は分割鏡筒502に収納されている。この分割鏡筒502には、その外周所定高さ位置に露光装置のボディフレーム(図示せず)によって支持されるフランジFLが設けられている。
【0081】
可変開口絞りユニットASは分割鏡筒503に収納され、レンズ12,L13は分割鏡筒504,505にそれぞれ収納されている。レンズL10乃至L13は、セルによってそれぞれ保持されている。分割鏡筒501,502,504,505とセルはフレーム521,522,524,525によってそれぞれ接続されている。なお、フレーム521,522,524には、投影光学系150(PL)内部に流入される不活性ガス(ヘリウム、窒素等)を通過させるための開口が、その周方向に沿った複数の位置に設けられている。そして、レンズL13とセルとの間が気密構造となっている。また、第3結像光学系G3には、レンズL10乃至L12を光軸方向(Z方向)へ移動させ、θx,θy方向へ傾斜させるためのアクチュエータが設けられている。
【0082】
上記複数の分割鏡筒によって投影光学系150(PL)の各レンズ(光学素子)を保持する鏡筒PKが構成され、これら分割鏡筒のそれぞれを接続することによって、投影光学系150(PL)における露光光ELの光路空間である鏡筒PK内は密閉された密閉室Hとされている。
【0083】
次に、投影光学系150(PL)の鏡筒PK内である密閉室Hに不活性ガスを供給し、またこの密閉室Hから供給した不活性ガスを密閉室Hの壁部自身からの脱ガスや不純物等とともに排気する給排気装置Sについて詳細に説明する。
【0084】
給排気装置Sは、密閉室Hの上端部から供給された不活性ガスが密閉室Hの下端部まで流れた後、該不活性ガスを排気する、密閉室Hの壁内部に形成された複数の排気通路10と、この排気通路10と連通する、フランジFLの内部に形成された複数のフランジ内排気通路20とを備える。
【0085】
密閉室Hの上端部は、配管215及び配管バルブ207を介して不活性ガス供給装置203に接続されている。
排気通路10は、第3結像光学系G3のレンズL11乃至L13及び可変絞りユニットASを保持する鏡筒PK(分割鏡筒502,503,504,505)の壁内部に光軸AX3方向に延びて形成されている。
【0086】
排気通路10の下端は、分割鏡筒505の内周面に形成した排気開口部11を介して密閉室Hの下端部内と連通しており、密閉室Hの下端部まで流れた不活性ガスはこの排気開口部11から脱ガスや不純物とともに排気通路10内に流入する。排気通路10の上端部は、フランジFLが形成されている分割鏡筒502の高さ位置まで延び、該上端部でフランジ内排気通路20の内端部(フランジFLの分割鏡筒502側の端部)と連通しており、排気通路10内を上昇した不活性ガス等は排気通路10の上端部からフランジ内通路20に流入する。フランジ内通路20の外端部は、フランジFLの外周面において配管21に接続され、該外端部から配管21及び配管バルブ211を介して不活性ガス回収装置204に接続されている。フランジ内排気通路20に流入した不活性ガス等は、配管21、配管バルブ211を介して不活性ガス回収装置204に回収される。
【0087】
排気通路10は、図4(a)に示すように分割鏡筒504(502,503,505)の周方向に等間隔に6箇所形成されている。排気通路10は、例えばドリル加工によって設けられた貫通孔である。排気通路10をドリル加工などによって形成した貫通孔とすることにより、例えば不活性ガスの流入量に応じた排気量を得るため、孔の内径を任意に設定することが可能である。
【0088】
フランジFLには露光装置のボディフレームに固定するための締結部材(ボルト)用の軸方向に貫通した取付孔(図示せず)が複数箇所設けられており、フランジ内排気通路20は、この取付孔を避けるようにして、その周方向に等間隔に6箇所放射状に延びるように形成されている。
【0089】
分割鏡筒504の上端面は適度に研磨されており、図4(a)に示すように、分割鏡筒504の上端面には、分割鏡筒504の内周面に対して排気通路10の外側位置にシール部材30が配置されている。このシール部材30は、例えばOリングによって構成されている。このシール部材30の配置によれば、鏡筒PK内の不活性ガスが外部に漏れることがない。このOリングの代わりに、コーティングや貼り付けなどによって排気通路10の外側位置に設けられたフッ素系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(テフロン(登録商標))製のシートをシール部材30として使用することも可能である。
【0090】
分割鏡筒間のOリングなどのシール部材を設ける場合の変形例について説明する。
本実施形態では、図4(a)に示すように、分割鏡筒504の内周面に対して排気通路10の外側位置にOリングなどのシール部材30を配置した場合を示したが、分割鏡筒504の内周面に対して排気通路10の内側位置にOリングなどのシール部材30を設ける構成であってもよい。このシール部材30の配置では排気通路10のガスが装置外に漏れる可能性があるが、鏡筒PK内の不活性ガスが外部に漏れることがない。また、Oリングなどのシール部材30を各排気通路10の周りに配置してもよい。この場合、Oリングの形状は、排気通路10よりも一回り大きい外形を有するものを使用すればよい。
【0091】
また、分割鏡筒の接合部に溝を形成し、この溝を減圧排気することでリーク物質を排除することでもシール可能である。本減圧溝方式ではOリング等のシール部材30との併用も可能で、より好ましい。
【0092】
以上、分割鏡筒504について説明したが、第3結像光学系G3の他の分割鏡筒501,502,503,505についても同様の構成を有している。また、第1結像光学系G1の分割鏡筒301,302,303,304,305,306,307、第2結像光学系G2の分割鏡筒401等についてもシール部材30が配置されている。
【0093】
前述したように、投影光学系150(PL)の鏡筒PKは複数の分割鏡筒を接続することにより構成されている。図5は、分割鏡筒のうち、可変絞りユニットASを支持する分割鏡筒503とレンズ12を支持する分割鏡筒504とを接続した状態を示している。図5に示すように、分割鏡筒503の排気通路10と分割鏡筒504の排気通路10も互いに接続されている。
【0094】
分割鏡筒503と分割鏡筒504との間で且つ排気通路10の外側にはシール部材30が設けられている。したがって、鏡筒PKの外部から分割鏡筒503と分割鏡筒504との接続面を介して不純物ガス(酸素などの吸光物質)が侵入することがない。万が一侵入したとしても鏡筒PK内部に至る前に排気通路10内に流入してしまい、該排気通路10内を流れる不活性ガス等とともにフランジ内排気通路20に運ばれて排気されるので問題はない。
【0095】
分割鏡筒503と分割鏡筒504とを接続する際には、分割鏡筒504の上に分割鏡筒503を載せ、それぞれの分割鏡筒503,504の排気通路10がつなぎ合わさるように且つ各分割鏡筒503,504の中心軸(光軸)が互いに一致するようにして、分割鏡筒503を分割鏡筒504上で摺動させて位置合わせを行う。他の分割鏡筒と同様に、分割鏡筒503は、重量が重いので、分割鏡筒504上での摺動を可能にするように分割鏡筒503を若干持ち上げ、シール部材30のシール効果を維持しつつ動かして位置合わせを行う。位置合わせの終了後、分割鏡筒503と分割鏡筒504とをボルト等の固定部材(図示せず)によって固定する。なお、図5に示すように本実施形態では各分割鏡筒が直胴状になっているが、図6に示すように、分割鏡筒の端部にフランジ部31を設け、このフランジ部30を介して分割鏡筒どうしをボルトなどの固定部材により互いに接続するようにしてもよい。この場合、接続面が大きくなるので、シール部材30を設けやすくなるとともに、分割鏡筒を固定する際、ボルトやクランプ等の固定部材も設けやすくなる。
【0096】
以上、分割鏡筒503と分割鏡筒504とを接続する場合について説明したが、第3結像光学系G3の他の分割鏡筒501,502,503,505、第1結像光学系G1の分割鏡筒301,302,303,304,305,306,307、第2結像光学系G2の分割鏡筒401等の分割鏡筒どうしの接続についても同様にして行われる。
【0097】
次に、上述のように構成された給排気装置Sによって鏡筒PK内に形成された露光光ELの光路空間である密閉室H内に不活性ガスを供給、排気する方法及び密閉室Hに不活性ガスが供給された露光装置100を用いてレチクル220に形成されたパターン像をウエハ230に露光する方法について説明する。
【0098】
不活性ガス供給装置203から不活性ガスが配管215及び配管バルブ207を通って密閉室Hの上端部に供給される。供給された不活性ガスは各レンズを支持するフレームに形成された開口を介して密閉室H全体に行き渡る。不活性ガスは、密閉室Hの下端部に流れた後、密閉室Hの壁部自身からの脱ガスや露光光を吸収する酸素などの不純物とともに密閉室Hの下端部の排気開口部11から排気通路10内に流入する。次いで、不活性ガス、脱ガス、不純物等は、排気通路10内を上昇してフランジFLが形成される高さ位置とほぼ同じである排気通路10の上端部に至り、この上端部からフランジ内排気通路20に流れる。この後、不活性ガス、脱ガス、不純物等は、フランジ内排気通路20から配管バルブ211及び配管21を通って不活性ガス回収装置204に送られる。不活性ガス回収装置204では不活性ガスを回収し、再生する。
【0099】
以上、投影光学系150(PL)の鏡筒PK内に不活性ガスを供給する方法について説明したが、照明光学系120の照明系チャンバ133についてもバルブ205,209を開き、照明系チャンバ133内の空気を排気する一方、照明系チャンバ133内に不活性ガスを供給して、照明系チャンバ133内を不活性ガスで充満させる。また、レチクル室142についてもバルブ206,210を開き、レチクル室142内の空気を排気する一方、レチクル室142内に不活性ガスを供給して、レチクル室142内を不活性ガスで充満させる。さらに、投影光学系150の先端とウエハ操作部160に保持されたウエハ230との間の空間(特定空間)181についても、バルブ208,212,213を開き、局所ガス給排気部180によって不活性ガスを所定の方向から流すことにより、特定空間181内の吸光物質を排除する。
【0100】
なお、レチクル室142も特定空間181と同様に密閉しない構造にし、不活性ガスを所定の方向から流してレチクル室142内の吸光物質を排除するように局所的にパージするように構成してもよい。
【0101】
このようにして光源110からウエハ230に至るまでの光路全体にわたって露光光ELがほとんど吸収されることのない雰囲気が形成される。光路空間を形成する密閉室H内の不活性ガスの濃度が所定値に達したら、レチクルステージ141に支持されたレチクル220に照明光学系120より露光光ELを照明し、レチクル220に形成されたパターンの像を、投影光学系150を介してウエハ230に転写する。ここで、不活性ガスの濃度の所定値とは、真空紫外線光である露光光ELの光量を減衰させることなく所望の精度でパターン形成することができる程度の不活性ガス濃度値である。光路空間内の不活性ガスの濃度が所定値に達したか否かは、光路空間の一部に設けられた不活性ガス濃度計、あるいは吸光物質濃度計の計測値に基づいて判断される。
【0102】
本実施形態によれば、密閉室Hの上端部から不活性ガスを供給し、該不活性ガスが密閉室Hの下端部に流れた後、排気開口部11から排気通路10を通してフランジFLの高さ位置まで引き上げて、該フランジFL内に設けたフランジ内排気通路20を介して排気するようにしているので、鏡筒PKのフランジFLよりも下の部分(配管作業の困難な箇所)に排気用の配管を接続しなくても済む。また、フランジFL内部に排気通路20を形成しているので、フランジFLの有効活用を図ることができ、またこれにより排気用の配管の長さを可及的に短くすることが出来る。また、フランジFL自体は鏡筒PKの重量を支えるもので、充分に強度があり、フランジ内排気通路20を形成しても問題は生じない。さらに、密閉室H全体に不活性ガスを行き渡らせてから脱ガス、不純物等とともに排気することができ、密閉室H全体を比較的短時間のうちに不活性ガスで充満させることができる。
【0103】
また、密閉室H内の不活性ガスの濃度が所定値に達した後、露光処理を行うようにしたので、十分な光量を有する露光光ELで精度良く露光処理を行うことができる。
【0104】
図3は、図2の投影光学系(鏡筒)の変形例を示す縦断面図である。図3中、図2に示す部分と同一構成部分には同一符号が付してある。
本変形例では、排気通路10aの上端がフランジFLの高さ位置を越えるように排気通路10aを、鏡筒PK(分割鏡筒502,503,504,505)の壁部内に光軸に沿って形成し、該排気通路10aを、鏡筒PKの上端部とフランジFLとの間の位置(分割鏡筒502のフランジFLよりも高い位置)の外周面に形成した排気口12と連通させている。排気口12は、配管バルブ211及び配管21を介して不活性ガス回収装置204に接続されている。排気通路10aは鏡筒PKの周方向に沿って等間隔に6箇所形成され、排気口12は排気通路10aに合わせて鏡筒PKの周方向に沿って等間隔に6箇所形成されている。
【0105】
本変形例においても、不活性ガス供給装置203から不活性ガスが配管215及び配管バルブ207を通って密閉室Hの上端部に供給され、供給された不活性ガスは各レンズを支持するフレームに形成された開口を介して密閉室H全体に行き渡る。不活性ガスは、密閉室Hの下端部に流れた後、密閉室Hの壁部自身からの脱ガスや露光光を吸収する酸素などの不純物とともに密閉室Hの下端部の排気開口部11から排気通路10a内に流入し、該排気通路10a内を上昇して排気通路10aの上端部に至り、この上端部からフランジFLよりも高い位置にある排気口12から配管バルブ211及び配管21を通って不活性ガス回収装置204に送られる。不活性ガス回収装置204では不活性ガスを回収し、再生する。
【0106】
本変形例によれば、鏡筒PKのフランジFLよりも下の部分(配管作業の困難な箇所)に排気用の配管を接続しなくても済む。また、フランジFL内部にフランジ内排気通路20を形成する代わりに、排気通路10aをフランジFLが形成された高さ位置よりも高い位置まで延ばし、鏡筒PK(分割鏡筒502)の外周面に排気通路10aに連通する排気口12を設けているので、フランジFLの内部にフランジ内排気通路20を形成する場合に比して加工が簡単である。また、図2に示す場合にあっては、フランジFLの取付孔の位置を回避するようにフランジ内排気通路20を形成していて、フランジFLの取付孔の位置に拘束されるが、図3の変形例では排気口12の位置にこのような拘束がなく、設計の自由度がある。
【0107】
図2の本実施の形態及び図3の変形例では、排気通路10,10aをいずれも鏡筒PKの壁内部に形成した場合を示したが、例えば鏡筒PKの外周面又は内周面にパイプを沿わせて固定し、このパイプを排気通路10,10aとしてもよい。また、このパイプを光軸方向に延びるように直線状に形成する他に螺旋状に形成するようにしてもよい。
【0108】
密閉室Hから排気された不活性ガス、脱ガス、不純物等から不活性ガスを不活性ガス回収装置204によって回収し、再生するようした場合を説明したが、不活性ガスを回収、再生することなく、脱ガス等とともにそのまま外部に排気するようにしてもよい。
【0109】
本実施形態では、反射屈折系で構成される投影光学系について説明したが、投影光学系の構成は、この構成に限られるものではない。例えば、屈折光学部材(レンズ)で構成される屈折系の投影光学系、あるいは、反射光学部材(反射ミラー)で構成される反射系の投影光学系であってもよい。
【0110】
本実施形態の露光装置として、ステップ・アンド・スキャン型投影露光装置を例示したが、これに限定されるものではなく、例えばレチクル220とウエハ230とを静止した状態でレチクル220のパターンを照明し、ウエハ230を順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート型の露光装置にも適用することが出来る。
【0111】
露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば角形のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置や薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適用できる。
【0112】
本実施形態においては、露光用ビームとしてFレーザー光を用いた場合を示したが、これに限定されるものではなく、例えばKrFエキシマレーザ(248nm)、ArFエキシマレーザ(193nm)などを用いることもできる。
【0113】
【発明の効果】
本発明の請求項1に記載のガス給排気方法や請求項5に記載の給排気装置によれば、密閉室の他端部に流れたガスを、該他端部から密閉室の外に排気するのではなく、一旦フランジやフランジと密閉室の一端部との間の位置(フランジよりも上の部分)まで戻し、フランジから又はフランジと密閉室の一端部との間の位置から密閉室の外に排気するようにしているので、密閉室を構成する筒体のフランジと筒体の他端部との間(フランジよりも下の部分)に配管を接続することなく(配管の困難な場所での配管作業を行うことなく)、ガスの給排気を行うことが出来る。また、密閉室に供給されたガスは密閉室の一端部から他端部に流れた後(密閉室全体を流れた後)、密閉室の壁部自身からの脱ガスや密閉室内に存在する不純物等とともに排気されるので、ガスの給排気を繰り返すことにより密閉室内は次第に不純物等の殆ど存在しないガスで充満されることになる。
【0114】
請求項2に記載のガス給排気方法や請求項6に記載の給排気装置によれば、密閉室の壁内部に排気通路を形成し、この排気通路を介して、密閉室の他端部に流れたガスを、フランジから又は該フランジと密閉室の一端部との間から密閉室の外に排気するようにしているので、密閉室の他端部に流れたガスを一旦フランジやフランジと密閉室の一端部との間の位置まで戻すための配管を、密閉室を構成する筒体に接続しなくても済み、煩雑な配管作業を行うことなくガスの給排気が行え、作業性が向上する。
【0115】
請求項3に記載のガス給排気方法や請求項7に記載の給排気装置によれば、フランジの内部に排気通路と連通するフランジ内排気通路を形成して、密閉室の他端部に流れたガスを、排気通路及びフランジ内排気通路を介して密閉室の外に排気するようにしているので、ガス等を排気するための配管の長さを可及的に短くすることが可能となる。
【0116】
請求項4に記載のガス給排気方法や請求項8に記載の給排気装置によれば、フランジと密閉室の一端部との間の位置(フランジよりも上の部分)に排気通路と連通する排気口を形成して、密閉室の他端部に流れたガスを、排気通路及び排気口を介して前記密閉室の外に排気するようにしているので、ガス等を排気するための配管がより容易となる。
【0117】
請求項9に記載の鏡筒よれば、鏡筒の一端部とフランジとの間からガスを供給するガス給気装置と、鏡筒の他端部に流れたガスを、フランジから又はフランジと鏡筒の一端部との間(フランジよりも上の部分)から鏡筒の外に排気する排気機構とを含むので、鏡筒のフランジと鏡筒の他端部との間(フランジよりも下の部分)に配管を接続することなく(配管の困難な場所での配管作業を行うことなく)、ガスの給排気を行うことが出来る。また、鏡筒に供給されたガスは鏡筒の一端部から他端部に流れた後(鏡筒全体を流れた後)、鏡筒内に存在する不純物等とともに排気されるので、ガスの給排気を繰り返すことにより次第に鏡筒は不純物等の殆ど存在しないガスで充満されることになる。
【0118】
請求項10に記載の鏡筒によれば、鏡筒の壁内部に鏡筒の他端部から一端部に向けて延びる排気通路を形成し、この排気通路を介して、鏡筒の他端部に流れたガスを、フランジから又は該フランジと鏡筒の一端部との間から鏡筒の外に排気するようにしているので、鏡筒の他端部に流れたガスを一旦フランジやフランジと鏡筒の一端部との間の位置まで戻すための配管を、鏡筒に接続しなくても済み、煩雑な配管作業を行うことなく、ガスの給排気が行え、作業性が向上する。
【0119】
請求項13に記載の露光装置によれば、投影光学系は複数の光学素子で構成され、該複数の光学素子は請求項9乃至12のいずれかに記載の鏡筒で保持されているので、鏡筒のフランジと鏡筒の他端部との間(鏡筒のフランジよりも下の部分)に配管を接続することなく(配管の困難な場所での配管作業を行うことなく)、ガスの給排気を行うことが出来る。また、鏡筒に供給されたガスは鏡筒の一端部から他端部に流れた後(鏡筒全体を流れた後)、鏡筒内に存在する不純物等とともに排気されるので、ガスの給排気を繰り返すことにより次第に鏡筒は不純物等の殆ど存在しないガスで充満されることになり、パターンの転写を精度良く行うことが出来る。
【0120】
請求項18に記載の露光方法によれば、露光光の光路を含む空間を形成する密閉室内にガスを供給する一方、ガスが密閉室の他端部に流れた後、ガスを密閉室の外に排気するガス給排気を、請求項1乃至4のいずれかに記載のガス給排気方法によって行い、密閉室内の前記ガスの濃度が所定値に達した後、露光処理を行うようにしているので、露光光の光路を含む空間を形成する密閉室のガスの給排気は、密閉室を構成する筒体のフランジと筒体の他端部との間(フランジよりも下の部分)に配管を接続することなく(配管の困難な場所での配管作業を行うことなく)行うことが出来る。また、密閉室に供給されたガスは密閉室の一端部から他端部(下端部)に流れた後(密閉室全体を流れた後)、密閉室内に存在する不純物等とともに排気されるので、ガスの給排気を繰り返すことにより密閉室内は不純物等の殆ど存在しないガスで充満されることになり、比較的短時間で密閉室内のガスの濃度が所定値に達する。さらに、密閉室内のガスの濃度が所定値に達した後、露光処理を行うので、精度良く露光処理を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガス供給装置及び露光装置の実施形態を示す全体構成図である。
【図2】図1の露光装置に装備される投影光学系(鏡筒)の実施態様を示す縦断面図である。
【図3】図2の投影光学系(鏡筒)の変形例を示す縦断面図である。
【図4】図4(a)は図2又は図3の分割鏡筒504の壁部内に形成された排気通路を示す横断面図である。図4(b)は図4(a)のA−A線に沿う断面図である。
【図5】分割鏡筒503と分割鏡筒504とが接合された状態を示す縦断面図である。
【図6】分割鏡筒の接続部の他の実施態様を示す部分縦断面図である。
【符号の説明】
10 排気通路
11 排気用開口部
12 排気口
20 フランジ内排気通路
21 配管
150 投影光学系
203 不活性ガス供給装置
204 不活性ガス回収装置
207,211 配管バルブ
215 配管
PK 鏡筒
H 密閉室
S 給排気装置
The present invention provides a gas supply / exhaust method, a gas supply / exhaust device, and a gas supply / exhaust device for supplying gas into a sealed chamber while exhausting the gas and impurities in the sealed chamber, and holding an optical element The present invention relates to a lens barrel, an exposure apparatus that includes the lens barrel, and that transfers a pattern formed on a mask to a substrate and an exposure method.
[0001]
[Background]
Conventionally, when manufacturing semiconductor devices and liquid crystal display devices using lithography technology, exposure illumination light (exposure light) is irradiated onto the mask on which the pattern is formed, and an image of this mask pattern is projected. 2. Description of the Related Art An exposure apparatus that performs projection exposure on a photosensitive substrate such as a semiconductor wafer or a glass template coated with a photosensitive agent such as a photoresist via an optical system is used. In recent years, along with the demand for miniaturization of the pattern shape projected on the shot area on the substrate, the exposure light used tends to be shortened in wavelength. Instead of the conventional mercury lamp, KrF (krypton fluorine) is used. ) Exposure apparatuses using excimer laser (248 nm) and ArF (argon fluorine) excimer laser (193 nm) are being put into practical use. In addition, with the aim of further miniaturization of pattern shapes, F 2 Development of an exposure apparatus using a (fluorine) laser (157 nm) is also in progress.
[0002]
In the case of vacuum ultraviolet light having a wavelength of exposure light of 180 nm or less, it is strong against light in such a wavelength range such as oxygen molecules, water molecules, carbon dioxide molecules, and organic substances in the optical path space where the exposure light passes. If a substance having absorption characteristics (hereinafter referred to as “light-absorbing substance”) exists, the exposure light is absorbed by the light-absorbing substance and cannot reach the substrate with sufficient intensity. Therefore, in an exposure apparatus using vacuum ultraviolet light, in order to transfer the pattern image of the mask onto the substrate with exposure light having a sufficient amount of light, an optical path space through which the exposure light passes is used as a sealed chamber for the absorption of light absorbing material from the outside. In addition to blocking the inflow, the work of reducing the light-absorbing substance existing in the optical path space is performed when performing the exposure process. Conventionally, as a method of reducing the light absorbing material in the optical path space, a material such as helium, argon, nitrogen, etc. (hereinafter referred to as “inert gas”) having a low absorption characteristic for exposure light is supplied into the optical path space. There is a method of filling the optical path space with an inert gas.
[0003]
By the way, in the exposure apparatus as described above, a plurality of optical elements (lenses) held by a lens barrel are arranged in an optical path space through which exposure light passes, and the optical path space is made a sealed chamber by the lens barrel. Yes. A gas supply pipe is connected to the upper part of the barrel, which is a sealed chamber, from the outside. The inert gas is supplied to the upper part of the barrel through this pipe, and the inert gas flows to the lower part of the barrel. Thereafter, impurities including inert gas and light-absorbing substances are exhausted from the lower part of the lens barrel through an exhaust pipe connected to the lower part of the lens barrel.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The lens barrel is mounted on the body frame of the exposure apparatus via a flange formed at a predetermined height position on the outer peripheral surface, and the flange is fixed to the upper end surface of the body frame. The part above the flange of the lens barrel rises and projects from the upper end surface of the body frame, but the part below the flange of the lens barrel is inserted through the mounting hole formed in the upper end surface of the body frame and is inserted into the body frame. Be contained. For this reason, the part above the flange of the lens barrel is not surrounded by the body frame, and there is a relatively large space around it, whereas the part below the flange of the lens barrel has a mounting hole or body. Surrounded by a frame, there is no space around it. Also, the lowermost end of the lens barrel approaches the wafer stage, and peripheral devices related to the wafer stage are arranged around the wafer stage, and there is no particular space around the lowermost end of the lens barrel. .
[0005]
Therefore, when connecting the pipe from the outside to the lens barrel, it is difficult to connect the pipe at the lower part below the flange of the lens barrel, and it is particularly difficult to connect the pipe at the lowermost end of the lens barrel. It is very difficult.
[0006]
As described above, there is no space in the body frame of the exposure apparatus, the piping work becomes complicated, the work load becomes large, and the workability is lowered.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a gas supply / exhaust method and a gas supply / exhaust device capable of easily constructing a gas exhaust passage with good workability.
[0007]
It is another object of the present invention to provide a lens barrel in which a gas exhaust passage is constructed with good workability and the efficiency of assembling and adjusting work of the lens barrel itself can be improved.
[0008]
Furthermore, an exposure apparatus capable of performing an accurate exposure process by providing this lens barrel as a projection optical system, and an exposure method capable of performing an accurate exposure process by reducing light-absorbing substances in the optical path space are provided. The purpose is to do.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The gas supply / exhaust method according to claim 1 of the present invention, which achieves the above object, supplies gas from one end of the sealed chamber (H) (for example, the upper end of the sealed chamber), while the gas is in the sealed chamber. In the gas supply / exhaust method for exhausting the gas to the outside of the sealed chamber after flowing to the other end of the sealed chamber (for example, the lower end of the sealed chamber), the gas flowing to the other end of the sealed chamber is It is characterized by exhausting to the outside of the sealed chamber from a flange (FL) provided on the outer periphery of the sealed chamber or from between the flange (FL) and one end of the sealed chamber (H).
[0010]
In the air supply / exhaust device according to claim 5 of the present invention, the gas is supplied from one end of the sealed chamber (for example, the upper end of the sealed chamber), while the gas is supplied to the other end of the sealed chamber (for example, the sealed chamber). In the gas supply / exhaust device for exhausting the gas to the outside of the sealed chamber after flowing into the lower end of the sealed chamber, a flange provided on the outer periphery of the sealed chamber with the gas flowing to the other end of the sealed chamber (FL) or an exhaust mechanism (10, 11, 12, 20, 21, 211, 204) for exhausting the outside of the sealed chamber from between the flange and one end of the sealed chamber (H). It is characterized by that.
[0011]
That is, the gas that has flowed to the other end (lower end) of the sealed chamber is not exhausted from the other end to the outside of the sealed chamber, but once to the flange or flange and one end (upper end) of the sealed chamber. And then exhausted from the flange or from a position between the flange and one end of the sealed chamber to the outside of the sealed chamber.
[0012]
According to the air supply / exhaust method and apparatus of the present invention, the gas can be supplied without connecting the pipe to the lower part of the flange of the cylindrical body constituting the sealed chamber (without performing the piping work in a difficult place of the pipe). Exhaust can be performed. In addition, the gas supplied to the sealed chamber flows from one end (upper end) of the sealed chamber to the other end (lower end) (after flowing through the entire sealed chamber), and then escapes from the wall of the sealed chamber itself. Since the exhaust gas is exhausted together with the gas and the impurities present in the sealed chamber, the sealed chamber is gradually filled with a gas almost free of impurities by repeatedly supplying and exhausting the gas.
[0013]
In the gas supply / exhaust method and gas supply / exhaust device described above, an exhaust passage (10) is formed inside the wall of the sealed chamber, and the gas flowing to the other end of the sealed chamber via the exhaust passage is It is preferable to exhaust from the flange or between the flange and one end of the sealed chamber to the outside of the sealed chamber.
[0014]
As a result, the pipe that configures the sealed chamber with the pipe for temporarily returning the gas that has flowed to the other end (lower end) of the sealed chamber to a position between the flange and the flange and one end (upper end) of the sealed chamber. It is not necessary to connect to the body, gas can be supplied and exhausted without complicated piping work, and workability is improved.
[0015]
Further, an in-flange exhaust passage (20) that communicates with the exhaust passage is formed inside the flange, and the gas that has flowed to the other end of the sealed chamber is allowed to flow into the exhaust passage (10) and the in-flange exhaust passage ( It is preferable that the air is exhausted outside the sealed chamber via 20).
[0016]
Thereby, the length of the piping for exhausting gas or the like can be shortened as much as possible.
Further, an exhaust port (12) communicating with the exhaust passage is formed at a position between the flange and one end (upper end) of the sealed chamber, and the gas flowing to the other end of the sealed chamber is formed. It is preferable that the air is exhausted out of the sealed chamber through the exhaust passage (10) and the exhaust port (12).
[0017]
Thereby, piping for exhausting gas or the like becomes easier.
The lens barrel according to claim 9 of the present invention is a lens barrel (PK) that holds a plurality of optical elements (L1 to L13, etc.) and has a flange (FL) formed on the outer periphery. Gas supply device (203, 207, 215) for supplying gas from between one end of PK) and the flange (FL), and the gas flowing to the other end of the lens barrel (PK) Or an exhaust mechanism (10, 11, 12, 20, 21, 211, 204) for exhausting the outside of the lens barrel from between the flange and one end of the lens barrel.
[0018]
According to the lens barrel of the present invention, it is possible to supply and exhaust gas without connecting piping to the lower portion of the flange of the lens barrel (without performing piping work in places where piping is difficult). In addition, the gas supplied to the lens barrel flows from one end (upper end) of the lens barrel to the other end (lower end) (after flowing through the entire lens barrel), along with impurities present in the lens barrel. Since the gas is exhausted, the lens barrel is gradually filled with a gas having almost no impurities or the like by repeating the supply and exhaust of the gas.
[0019]
In the above-described lens barrel, an exhaust passage (10) extending from the other end portion of the lens barrel toward one end portion is formed inside the wall of the lens barrel, and the other end portion of the lens barrel is formed through the exhaust passage. It is preferable to exhaust the gas flowing to the outside of the lens barrel from the flange or between the flange and one end of the lens barrel.
[0020]
As a result, the gas that has flowed to the other end (lower end) of the lens barrel is temporarily connected to the flange or a pipe between the flange and one end (upper end) of the lens barrel without connecting to the lens barrel. In other words, gas can be supplied / exhausted without complicated piping work, and workability is improved.
[0021]
The exposure apparatus according to claim 13 of the present invention is an exposure apparatus comprising a projection optical system (150) for transferring a pattern formed on a mask (220) onto a predetermined surface, wherein the projection optical system includes a plurality of projection optical systems. The optical element (L1 thru | or L13 grade | etc.,) Is comprised, These optical elements are hold | maintained by the lens-barrel (PK) in any one of Claim 9 thru | or 12.
[0022]
According to the exposure apparatus of the present invention, by providing the above-described lens barrel of the present invention as a lens barrel that holds a plurality of optical elements of the projection optical system, a pipe is not connected to the lower portion of the flange of the lens barrel ( Gas can be supplied and exhausted without piping work in difficult locations). In addition, the gas supplied to the lens barrel flows from one end (upper end) of the lens barrel to the other end (lower end) (after flowing through the entire lens barrel), along with impurities present in the lens barrel. Since the gas is exhausted, the supply and exhaust of the gas is repeated, so that the lens barrel is gradually filled with a gas containing almost no impurities and the pattern can be transferred with high accuracy.
[0023]
An exposure method according to claim 18 of the present invention is an exposure method in which a pattern is exposed to exposure on a substrate (230) using exposure light (EL), and a space including the optical path of the exposure light is formed. While supplying gas into the sealed chamber (H), gas supply and exhaust for exhausting the gas out of the sealed chamber (H) after the gas flows to the other end of the sealed chamber (H), 5. The gas supply / exhaust method according to claim 1, wherein an exposure process is performed after the concentration of the gas in the sealed chamber (H) reaches a predetermined value.
[0024]
According to the exposure method of the present invention, the gas supply / exhaust of the sealed chamber forming the space including the optical path of the exposure light can be performed without connecting the piping to the lower portion of the flange of the cylindrical body constituting the sealed chamber (the piping (Without piping work in difficult places). In addition, the gas supplied to the sealed chamber flows from one end (upper end) of the sealed chamber to the other end (lower end) (after flowing through the entire sealed chamber) and then exhausted together with impurities existing in the sealed chamber. Therefore, by repeating the supply and exhaust of the gas, the sealed chamber is filled with a gas that hardly contains impurities, and the gas concentration in the sealed chamber reaches a predetermined value in a relatively short time. Furthermore, since the exposure process is performed after the gas concentration in the sealed chamber reaches a predetermined value, the exposure process can be performed with high accuracy.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a gas supply / exhaust method, a gas supply / exhaust device, a lens barrel, an exposure apparatus, and an exposure method according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0026]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of a gas supply apparatus and an exposure apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a projection optical system (lens barrel) equipped in the exposure apparatus of FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a modification of the projection optical system (lens barrel) in FIG. 2, and FIG. 4 (a) shows an exhaust passage formed in the wall portion of the split barrel 504 in FIG. 2 or FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4A, and FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing a state in which the divided lens barrel 503 and the divided lens barrel 504 are connected. 6 is a partial longitudinal sectional view showing another embodiment of the connecting portion of the split lens barrel.
[0027]
First, the overall configuration and operation of the exposure apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIG.
In the present embodiment, F is used as the exposure beam. 2 The present invention will be described by exemplifying a step-and-scan type projection exposure apparatus using laser light.
[0028]
The exposure apparatus 100 includes a light source 110, an illumination optical system 120, a reticle operation unit 140, a projection optical system (PL) 150, a wafer operation unit 160, an alignment system 170, a local gas supply unit (purge unit) 180, an environment control system 200, and the like. It has a control part etc. which are not illustrated.
[0029]
In the following description, the direction orthogonal to the optical axis of the projection optical system 150 and perpendicular to the paper surface is the X direction, the direction orthogonal to the optical axis of the projection optical system 150 and parallel to the paper surface is the Y direction, and X A direction perpendicular to the Y direction and parallel to the optical axis of the projection optical system 150 is taken as a Z direction.
[0030]
The light source 110 generates a pulsed laser beam having a wavelength of 157 nm in the vacuum ultraviolet region. 2 It is a laser. The light beam emitted from the light source 110 is incident on the illumination optical system 120.
[0031]
The illumination optical system 120 performs processing such as shaping the light beam emitted from the light source 110 and equalizing the illuminance, and irradiates the generated exposure light onto the reticle (R) 220 on which a pattern to be transferred is formed.
[0032]
The illumination optical system 120 includes a movable mirror, a beam matching unit (BMU) 121 that aligns the light beam emitted from the light source 110, and an optical attenuator 122 as a variable dimmer that adjusts the light beam attenuation rate. The beam shaping optical system 123 for shaping the light beam, the fly-eye lens 124 as an optical integrator for adjusting the light quantity distribution of the exposure light, and the light quantity distribution of the exposure light are determined by a circle, a plurality of eccentric regions, a ring band, etc. An aperture stop 125 that determines illumination conditions, a beam splitter 126 that branches a light beam to detect the amount of exposure light, mirrors 127 and 131, relay lenses 128 and 130, a reticle blind (field stop) 129 that defines an illumination area, and a condenser lens It has a system 132 and an illumination system chamber 133 that houses them.
[0033]
In such an illumination optical system 120, the light beam emitted from the light source 110 is adjusted in the beam matching unit 121 so that the optical axis coincides with the optical axis of the illumination optical system 120 and is incident on the optical attenuator 122. . The light attenuation rate of the optical attenuator 122 is adjusted stepwise or continuously based on a control signal from a control unit (not shown), thereby adjusting the amount of exposure light. Note that the adjustment of the amount of exposure light is performed together with the control of the output energy of the light beam in the light source 110.
[0034]
The light beam that has passed through the optical attenuator 122 has its cross-sectional shape shaped by the beam shaping optical system 123, the light quantity distribution is made uniform by the fly-eye lens 124, and then enters the beam splitter 126 through the aperture stop 125.
[0035]
The beam splitter 126 is a beam splitter 126 having a high transmittance and a low reflectance, and the light reflected thereby is incident on an integrator sensor (not shown) and the amount of light is measured. Based on the measured light quantity and the transmittance or reflectance of the beam splitter 126 stored in advance, the light quantity of the exposure light EL is detected by a control unit (not shown), and the light quantity is controlled based on this. Is done.
[0036]
The exposure light EL that has passed through the beam splitter 126 is reflected substantially in the horizontal direction by the mirror 127 and reaches the reticle blind 129 via the relay lens 128.
[0037]
Reticle blind 129 is disposed on a surface optically substantially conjugate with the pattern surface of reticle 220 to cover the outside of the illumination area (outside the exposure range) of the pattern surface of reticle 220, thereby shielding light that defines the illumination area of reticle 220. It is a board. The reticle blind 129 has a fixed blind and a movable blind, and extends in the X direction around the optical axis of the exposure light EL within the circular field of the projection optical system 150 within the illumination field of the reticle 220 irradiated with the exposure light EL. It is defined as a rectangular shape. The reticle blind 129 controls the width of the illumination area in the scanning direction (Y direction in the present embodiment) in which the reticle 220 is moved during scanning exposure to a predetermined width.
[0038]
The exposure light EL that has passed through the reticle blind 129 is incident on the reticle operation unit 140 via the relay lens 130, the mirror 131, and the condenser lens system 132, and illuminates a predetermined area on the pattern surface of the reticle 220.
[0039]
Each component from the beam matching unit 121 of the illumination optical system 120 to the condenser lens system 132 is an inert gas (transmitting gas such as helium, nitrogen, etc.) that absorbs little energy with respect to the exposure light EL that is F2 laser light. Or an illumination system chamber 133 filled with a mixed gas such as helium or nitrogen.
[0040]
The illumination system chamber 133 is connected to an inert gas recovery device 204 via a valve 209 and is connected to an inert gas supply device 203 via a valve 205. Accordingly, by opening the valve 205 and the valve 209, the air in the illumination system chamber 133 is exhausted, while the inert gas is supplied into the illumination system chamber 133, and the air in the illumination system chamber 133 is inactive. Replaced with gas.
[0041]
The reticle operation unit 140 is provided between the projection optical system 150 and the illumination optical system 120, holds a reticle (mask) 220, and applies the exposure light EL that is emitted from the illumination optical system 120 and incident on the projection optical system 150. The position and orientation are controlled so that a desired region of the pattern on the reticle 220 is appropriately irradiated.
[0042]
The reticle operation unit 140 includes a reticle stage 141, a laser interferometer system (not shown), and a reticle chamber 142.
The reticle stage 141 holds the reticle 220 so as to be movable in the Y direction with a predetermined stroke, and to be finely movable in the rotational direction and the translational direction within the XY plane. The reticle stage 141 is rotated by a laser interferometer system having at least six length measurement axes (not shown), and three rotation amounts (pitching amount, rolling amount, yawing) around the X, Y direction, X axis, Y axis, and Z axis. Amount) and a position in the Z direction (interval with the projection optical system 150) are measured. The reticle stage 141 adjusts the reticle 220 to a desired position and posture based on a control signal generated by a control unit (not shown) from these measurement results, and is synchronized with the movement of the wafer 230 during scanning exposure. Thus, the reticle 220 is moved at a predetermined speed in the scanning direction (Y direction) with respect to the illumination area of the exposure light EL.
[0043]
The reticle stage 141 is accommodated in a reticle chamber 142 filled with an inert gas that absorbs little energy with respect to the exposure light EL.
The reticle chamber 142 is connected to an inert gas recovery device 204 via a valve 210 and is connected to an inert gas supply device 203 via a valve 206. Accordingly, by opening the valve 206 and the valve 210, the air in the reticle chamber 142 is exhausted, while the inert gas is supplied into the reticle chamber 142, and the air in the reticle chamber 142 is replaced with the inert gas. Is done.
[0044]
The projection optical system 150 (PL) is a double-sided telecentric reduction system that forms a reduced image of the pattern of the reticle 220 in an exposure region conjugate with the illumination region of the exposure light EL (an irradiation region of the exposure light EL on the wafer 230). is there. That is, the pattern image of the reticle 220 is reduced by the projection optical system 150 at a predetermined reduction magnification α (α is, for example, 1/4, 1/5, etc.) and placed on the wafer stage of the wafer operation unit 160. Projected onto a wafer 230 having a surface coated with a photoresist.
[0045]
In this embodiment, the exposure light EL is F. 2 Because it is a laser beam, an optical glass material with good transmittance is a meteorite (CaF 2 ), Quartz glass doped with fluorine or hydrogen, and magnesium fluoride (MgF) 2 ) Etc. Therefore, it is difficult to obtain the imaging characteristics such as desired chromatic aberration characteristics by configuring the projection optical system 150 only with the refractive optical member, and the projection optical system 150 is configured with the catadioptric system combining the refractive optical member and the reflecting mirror. To do.
[0046]
In the projection optical system 150, all optical members (all optical paths of the exposure light EL in the projection optical system 150) from the optical member (optical element) on the reticle 220 side to the optical member on the tip on the wafer 230 side are F 2 It is accommodated in a lens barrel PK filled with an inert gas that absorbs little energy with respect to exposure light EL that is laser light.
[0047]
The lens barrel PK is mounted and fixed to a body frame (not shown) of the exposure apparatus via a flange FL (see FIG. 2 or 3) formed on the outer periphery thereof. The lens barrel PK is connected to an inert gas recovery device 204 via a valve 211 and is connected to an inert gas supply device 203 via a valve 207. Therefore, by opening each of the valve 207 and the valve 211, the air in the lens barrel PK is exhausted, while the inert gas is supplied into the lens barrel PK, and the air in the lens barrel PK is replaced with the inert gas. The
[0048]
Details of the inert gas supply / exhaust device S, the lens barrel PK equipped with the supply / exhaust device, and the projection optical system 150 will be described later with reference to FIGS.
The wafer operation unit 160 holds a wafer (sensitive substrate) 230 to be exposed, controls its position, and uses it as an irradiation target of the pattern image of the reticle 220 by the exposure light EL emitted from the projection optical system 150. Provide. At the time of scanning exposure, the position of the wafer 230 is sequentially moved in synchronization with the movement of the reticle 220 in the reticle operation unit 140.
[0049]
The wafer operation unit 160 includes a wafer stage 161 that holds the wafer 230, a laser interferometer system 162 that detects the position and orientation of the wafer stage, a stage drive system 163 that drives the wafer stage, and a wafer loader unit 164.
[0050]
The wafer stage 161 is supported on the base board and is supported on the stage main body by three Z-direction actuators, which is movable on the base board in an XY two-dimensional manner by a stage drive system. An adjustment stage for adjusting the inclination of the wafer, and a wafer holder that is supported on the adjustment stage and holds and holds the wafer 230 by a vacuum suction force from the suction holes formed on the surface, and is conveyed by the wafer loader unit 164 The mounted wafer 230 is held on the wafer holder in a desired posture and subjected to exposure.
[0051]
The laser interferometer system 162 has at least five measurement axes, irradiates a laser beam onto a reflection surface formed on the adjustment stage, position information in the X and Y directions of the wafer stage, and an X axis, Three rotation amounts around the Y axis and the Z axis, that is, a pitching amount, a rolling amount, and a yawing amount are measured.
[0052]
The stage drive system 163 moves the wafer stage supported on the base board freely in the X and Y two-dimensional directions.
The wafer loader unit 164 takes out the wafer 230 to be exposed from the wafer cassette loaded in the exposure apparatus 100 and places it on the wafer holder of the wafer stage 161. Further, the wafer 230 that has been subjected to the exposure processing is collected from the wafer stage and is stored in a predetermined position of a new wafer cassette.
[0053]
The alignment system 170 is provided on the alignment mark of the wafer 230 and the wafer stage of the wafer operation unit 160 in order to detect the position of the wafer 230 held by the wafer operation unit 160 and position the wafer 230 at a desired position. A reference mark or the like is detected, and the detection result is output to a control unit (not shown).
[0054]
The alignment system 170 irradiates a mark with, for example, broadband light generated from a halogen lamp, and outputs an image signal obtained by detecting the mark with an imaging device (CCD) to the control unit. In the control unit, this image signal is subjected to waveform processing to detect its position information.
[0055]
The local gas supply / exhaust unit (local fluid supply / discharge unit) 180 is an inert gas in a space (specific space) 181 between the optical member at the tip of the projection optical system 150 and the wafer 230 held by the wafer operation unit 160. Is caused to flow from a predetermined direction to eliminate the light-absorbing substance in the specific space 181. This also suppresses the outgas generated from the resist of the wafer 230 from adhering to the optical member at the tip.
[0056]
The environment control system 200 is a component for adjusting the installation environment of the exposure apparatus 100 main body and the path of the exposure light EL in the exposure apparatus 100 to a desired state.
The environment control system 200 includes a chamber 201, a filter 202, and an air supply / exhaust device S (inert gas supply device 203, inert gas recovery device 204).
[0057]
The chamber 201 is an environmental control chamber (environmental chamber) that accommodates the entire exposure apparatus 100. An air conditioner is provided in the chamber 201, and air whose temperature and humidity are adjusted is blown to the exposure apparatus 100, and the installation environment of the exposure apparatus 100 is maintained in a desired state.
[0058]
The filter 202 is an impurity removal filter that removes impurities such as chemical contamination by chemical adsorption and physical adsorption and a particle removal filter that removes dust in order to clean the inside of the chamber 201 in which the exposure apparatus 100 is installed. As described above, the exposure apparatus 100 is provided in the chamber 201, and the filter 202 is installed on the windward side of the air conditioner in the chamber 201. As a result, clean air is supplied to the exposure apparatus 100 in the chamber 201, and intrusion of impurities such as chemical contamination from the periphery of the exposure apparatus 100 to the exposure apparatus 100 can be prevented.
[0059]
The inert gas supply device 203 of the supply / exhaust device S includes an illumination system chamber 133 of the illumination optical system 120, a reticle chamber 142 of the reticle operation unit 140, a lens barrel 152 of the projection optical system 150, and a local gas supply / discharge unit 180. 2 An inert gas with little energy absorption is supplied to the exposure light EL which is a laser beam.
[0060]
Specifically, the inert gas supply device 203 is a cylinder that is installed outside the chamber 201 in which the entire exposure apparatus 100 is accommodated and in which the inert gas is compressed or liquefied and stored in a high purity state. . Then, the valves 205 to 208 are each opened and closed under the control of a control unit (not shown), thereby supplying an inert gas to each component described above.
[0061]
In the exposure apparatus 100 of the present embodiment, vacuum ultraviolet light having a wavelength of 157 nm is used as the exposure light EL, and oxygen (O 2 ), Water (water vapor: H 2 O), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (carbon dioxide: CO 2 ), Organic substances, halides, etc., on the other hand, there is almost no energy absorption, and as a gas that permeates this, nitrogen gas (N 2 ), Hydrogen (H 2 ) And helium (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), xenon (Xe), and radon (Rn). In addition, when supplying a liquid between the projection optical system and the wafer, there are water and fluorine-based inert oil.
[0062]
Therefore, nitrogen gas or rare gas is suitable as the inert gas supplied by the inert gas supply device 203. In the present embodiment, the inert gas supply device 203 supplies nitrogen gas.
[0063]
Nitrogen gas can be used as a permeable gas up to a wavelength of about 150 nm, but acts as a light absorbing material for light of 150 nm or less. On the other hand, helium gas can be used as a permeable gas up to a wavelength of about 100 nm. Helium gas has a thermal conductivity of about 6 times that of nitrogen gas, and the amount of change in refractive index with respect to a change in atmospheric pressure is about 1/8 that of nitrogen gas.
[0064]
Therefore, when it is desired to further increase the transmittance and stabilize the characteristics of the optical system, or when the wavelength of the exposure light EL is 150 nm or less, helium is used as an inert gas (permeable gas), although the cost increases. It is desirable to use gas.
[0065]
The inert gas recovery device 204 of the air supply / exhaust device S has various portions to which the inert gas is supplied from the inert gas supply device 203, that is, the illumination system chamber 133 of the illumination optical system 120 and the reticle chamber of the reticle operation unit 140 described above. 142, a vacuum pump that exhausts the lens barrel 152 of the projection optical system 150 and the local gas supply / discharge unit 180.
[0066]
As described above, the inert gas recovery device 204 includes the illumination system chamber 133 of the illumination optical system 120, the reticle chamber 142 of the reticle operation unit 140, and the lens barrel 152 of the projection optical system 150 from the inert gas supply device 203. The air in each container is sucked and exhausted before the inert gas is supplied.
[0067]
Further, for the local gas supply / discharge unit 180, the inert gas recovery device 204 continuously applies the vacuum suction force through the valves 212 and 213 during the exposure process, and is supplied from the inert gas supply device 203. The gas in the specific space 181 containing the gas is exhausted. As a result, the inert gas flows in the specific space 181 at a certain speed, and the outgas generated from the wafer 230 can be exhausted from the specific space 181.
[0068]
A control unit (not shown) controls each component of the exposure apparatus 100 so that the exposure apparatus 100 can perform a desired exposure process as a whole.
Specifically, the wafer loader unit loads the wafer loaded into the exposure apparatus 100 onto the wafer stage, unloads the wafer after the exposure, and detects the position of the alignment mark based on the signal detected by the alignment system 170. Signal processing, control of the stage drive system based on the detected wafer stage and wafer position, movement of the reticle 220 and wafer 230 during scanning exposure, control of the position and orientation, and the like are performed.
[0069]
The control unit also projects the projection optical system 150 based on the amount of reflected light from the beam splitter 126 detected by the integrator sensor of the illumination optical system 120 and the transmittance or reflectance of the beam splitter 126 stored in advance. The amount of incident light and the amount of light on the wafer 230 are detected. Based on the detection result, the start and stop of light emission of the light source 110, the oscillation frequency, and the output determined by the pulse energy are controlled, the light attenuation rate in the optical attenuator 122 is adjusted, and finally the exposure to the wafer 230 is performed. Controls the amount of light EL.
[0070]
Next, the projection optical system 150 (PL) will be described in detail with reference to FIG.
The projection optical system 150 including the catadioptric optical system includes a refractive first imaging optical system G1 for forming a first intermediate image of the pattern of the reticle 220, a concave reflecting mirror CM, and two negative lenses L8 and L9. And a second imaging optical system G2 for forming a second intermediate image that is substantially the same size as the first intermediate image (second image of the reticle pattern that is a first intermediate image and a substantially equal magnification image). And a refractive third imaging optical system G3 for forming a final image of the reticle pattern (a reduced image of the reticle pattern) on the wafer (W) 230 based on the light from the second intermediate image. Yes.
[0071]
In the optical path between the first imaging optical system G1 and the second imaging optical system G2, in the vicinity of the position where the first intermediate image is formed, the light from the first imaging optical system G1 is sent to the second imaging optical system. A first optical path bending mirror 1 for deflecting toward the system G2 is arranged. Further, in the optical path between the second imaging optical system G2 and the third imaging optical system G3, the light from the second imaging optical system G2 is transmitted to the third optical in the vicinity of the formation position of the second intermediate image. A second optical path bending mirror 2 for deflecting toward the imaging system G3 is disposed. The first intermediate image and the second intermediate image are in the optical path between the first optical path folding mirror 1 and the second imaging optical system G2 and between the second imaging optical system G2 and the second optical path folding mirror 2. Each is formed in the optical path.
[0072]
The first imaging optical system G1 has a linearly extending optical axis AX1, and the third imaging optical system G3 has a linearly extending optical axis AX3. The optical axis AX1, the optical axis AX3, and the like. Are set to coincide with the reference optical axis AX which is a common single optical axis. The reference optical axis AX is positioned along the gravity direction (that is, the vertical direction). As a result, the reticle 220 and the wafer 230 are arranged in parallel to each other along a plane orthogonal to the direction of gravity, that is, a horizontal plane. In addition, all lenses constituting the first imaging optical system G1 and all lenses constituting the third imaging optical system G3 are also arranged along the horizontal plane on the reference optical axis AX.
[0073]
On the other hand, the second imaging optical system G2 also has a linearly extending optical axis AX2, and this optical axis AX2 is set to be orthogonal to the reference optical axis AX. Furthermore, the first optical path folding mirror 1 and the second optical path folding mirror 2 both have a planar reflecting surface, and are integrally configured as one optical member (one optical path folding mirror FM) having two reflecting surfaces. ing. The intersecting line of the two reflecting surfaces (strictly speaking, the intersecting line of the virtual extension surface) is AX1 of the first imaging optical system G1, AX2 of the second imaging optical system G2, and the third imaging optical system. It is set to intersect with AX3 of G3 at one point.
[0074]
The first imaging optical system G1 for forming a primary image (first intermediate image) of the pattern of the reticle 220 is composed of lenses L2 to L7. Further, on the most side of the projection optical system 150 on the reticle 220 side, a plane parallel plate L1 having a function of a lid for a purge space in the projection optical system 150 is provided. The plane parallel plate L1 and the lenses L2 to L7 are housed in divided lens barrels (sub-barrels) 301 to 307, respectively.
[0075]
The plane parallel plate 1L and the lenses L2 to L7 are connected to the divided lens barrels 301 to 307 via frames 311 to 317, respectively. The frames 311 to 317 are provided with openings for passing an inert gas (helium, nitrogen, etc.) flowing into the projection optical system 150 at a plurality of positions along the circumferential direction. . Note that an airtight structure is formed between the plane-parallel plate L1, the frame 311 and the divided barrel 301.
[0076]
The first imaging optical system G1 is provided with an actuator for moving the lenses L2, L3, L4, L5, L6, and L7 in the optical axis direction (Z direction) and tilting in the θx and θy directions. This actuator is provided at three positions that are equidistant from the optical axis and differ in the circumferential direction (θz method) at a pitch of 120 °. As the actuator, a linear motor, a piezo element, a cylinder mechanism driven by a pressurized fluid, or gas can be used. If the driving amounts of the three actuators are the same, each of the lenses can be moved in the optical axis direction. Further, by setting the driving amounts of the three actuators to be different from each other, each of the lenses can be inclined in the θx and θy directions. An actuator for moving the lens L3 in the XY plane is provided.
[0077]
The projection optical system 150 (PL) includes an optical path bending mirror FM in which the first optical path bending mirror 1 and the second optical path bending mirror 2 are integrally formed. The optical path bending mirror FM is formed, for example, by vapor-depositing a metal such as aluminum on two side surfaces of a triangular prism-shaped member whose upper surface and lower surface are right-angled isosceles triangles. A dielectric multilayer film may be deposited instead of the metal film. Further, instead of forming the first optical path bending mirror 1 and the second optical path bending mirror 2 on one member, the two plane mirrors may be held so as to be orthogonal to each other.
[0078]
The second imaging optical system G2 includes lenses L8 and L9 and a concave reflecting mirror CM. As the material of the concave reflecting mirror CM, SiC or a composite material of SiC and Si can be used. At this time, it is preferable to coat the entire concave reflecting mirror CM with SiC in order to prevent degassing. The reflecting surface of the concave reflecting mirror CM is formed by evaporating a metal such as aluminum. A dielectric multilayer film may be deposited instead of the metal film. A low thermal expansion material may be used as the concave reflecting mirror material.
[0079]
The optical path bending mirror FM and the lens L8 are housed in the split barrel 401, the lens L9 is housed in the split barrel 402, and the concave reflecting mirror CM is housed in the split barrel 403. A holding member 410 for holding the optical path bending mirror FM is attached to the split barrel 401. A mechanism is provided between the holding member 410 and the split lens barrel 401 for adjusting the orientation in the θx, θy, and θz directions and the position in the XYZ directions of the optical path folding mirror FM (first and second optical path folding mirrors). May be. The lenses L8 and L9 of the second imaging optical system G2 are supported by support members 411 and 412, respectively, and the concave reflecting mirror CM is supported by a support member 413.
[0080]
The third imaging optical system G3 includes lenses L10 to L13 and a variable aperture stop unit AS. Here, the lens L <b> 10 is housed in the split lens barrel 501, and the lens L <b> 11 is housed in the split lens barrel 502. The split lens barrel 502 is provided with a flange FL supported by a body frame (not shown) of the exposure apparatus at a predetermined height position on the outer periphery thereof.
[0081]
The variable aperture stop unit AS is housed in the divided lens barrel 503, and the lenses 12 and L13 are housed in the divided lens barrels 504 and 505, respectively. The lenses L10 to L13 are held by cells. The divided lens barrels 501, 502, 504, and 505 are connected to the cells by frames 521, 522, 524, and 525, respectively. The frames 521, 522, and 524 have openings for passing an inert gas (helium, nitrogen, etc.) flowing into the projection optical system 150 (PL) at a plurality of positions along the circumferential direction. Is provided. An airtight structure is formed between the lens L13 and the cell. The third imaging optical system G3 is provided with an actuator for moving the lenses L10 to L12 in the optical axis direction (Z direction) and tilting them in the θx and θy directions.
[0082]
The plurality of divided lens barrels constitute a lens barrel PK that holds each lens (optical element) of the projection optical system 150 (PL). By connecting each of these divided lens barrels, the projection optical system 150 (PL) The inside of the lens barrel PK, which is the optical path space of the exposure light EL, is a sealed chamber H.
[0083]
Next, an inert gas is supplied to the sealed chamber H in the barrel PK of the projection optical system 150 (PL), and the inert gas supplied from the sealed chamber H is removed from the wall of the sealed chamber H itself. The air supply / exhaust device S that exhausts gas and impurities together will be described in detail.
[0084]
A plurality of air supply / exhaust devices S are formed inside the wall of the sealed chamber H that exhausts the inert gas after the inert gas supplied from the upper end of the sealed chamber H flows to the lower end of the sealed chamber H. The exhaust passage 10 and a plurality of in-flange exhaust passages 20 formed in the flange FL and communicating with the exhaust passage 10 are provided.
[0085]
The upper end of the sealed chamber H is connected to an inert gas supply device 203 via a pipe 215 and a pipe valve 207.
The exhaust passage 10 extends in the direction of the optical axis AX3 inside the wall of the barrel PK (divided barrels 502, 503, 504, and 505) that holds the lenses L11 to L13 of the third imaging optical system G3 and the variable aperture unit AS. Is formed.
[0086]
The lower end of the exhaust passage 10 communicates with the inside of the lower end portion of the sealed chamber H via the exhaust opening 11 formed on the inner peripheral surface of the divided lens barrel 505, and the inert gas flowing to the lower end portion of the sealed chamber H is The gas flows into the exhaust passage 10 together with degassed and impurities from the exhaust opening 11. The upper end of the exhaust passage 10 extends to the height position of the split lens barrel 502 in which the flange FL is formed, and the upper end of the exhaust passage 10 is the inner end of the in-flange exhaust passage 20 (the end of the flange FL on the split lens barrel 502 side). The inert gas or the like that has risen in the exhaust passage 10 flows into the flange internal passage 20 from the upper end of the exhaust passage 10. The outer end of the flange inner passage 20 is connected to the pipe 21 on the outer peripheral surface of the flange FL, and is connected to the inert gas recovery device 204 through the pipe 21 and the pipe valve 211 from the outer end. The inert gas or the like flowing into the flange exhaust passage 20 is recovered by the inert gas recovery device 204 via the pipe 21 and the pipe valve 211.
[0087]
As shown in FIG. 4A, six exhaust passages 10 are formed at equal intervals in the circumferential direction of the divided lens barrel 504 (502, 503, 505). The exhaust passage 10 is a through hole provided by, for example, drilling. By using the exhaust passage 10 as a through hole formed by drilling or the like, the inner diameter of the hole can be arbitrarily set in order to obtain an exhaust amount corresponding to the inflow amount of the inert gas, for example.
[0088]
The flange FL is provided with a plurality of mounting holes (not shown) penetrating in the axial direction for fastening members (bolts) for fixing to the body frame of the exposure apparatus. In order to avoid the hole, it is formed to extend radially at six locations at equal intervals in the circumferential direction.
[0089]
The upper end surface of the divided barrel 504 is appropriately polished, and as shown in FIG. 4A, the upper end surface of the divided barrel 504 has an exhaust passage 10 with respect to the inner peripheral surface of the divided barrel 504. A seal member 30 is disposed at the outer position. The seal member 30 is configured by, for example, an O-ring. According to the arrangement of the seal member 30, the inert gas in the lens barrel PK does not leak to the outside. Instead of the O-ring, a sheet made of a fluorine-based resin or polytetrafluoroethylene (Teflon (registered trademark)) provided outside the exhaust passage 10 by coating or pasting may be used as the seal member 30. Is possible.
[0090]
A modified example in the case of providing a sealing member such as an O-ring between the divided lens barrels will be described.
In the present embodiment, as shown in FIG. 4A, the case where the seal member 30 such as an O-ring is disposed outside the exhaust passage 10 with respect to the inner peripheral surface of the divided lens barrel 504 is shown. A configuration in which a seal member 30 such as an O-ring is provided at an inner position of the exhaust passage 10 with respect to the inner peripheral surface of the lens barrel 504 may be employed. With this arrangement of the seal member 30, the gas in the exhaust passage 10 may leak out of the apparatus, but the inert gas in the lens barrel PK will not leak out. Further, a sealing member 30 such as an O-ring may be disposed around each exhaust passage 10. In this case, the O-ring having a shape that is slightly larger than the exhaust passage 10 may be used.
[0091]
Further, it is possible to seal by eliminating a leaking substance by forming a groove in the joint portion of the divided lens barrel and exhausting the groove under reduced pressure. This decompression groove method is more preferable because it can be used in combination with a seal member 30 such as an O-ring.
[0092]
The split lens barrel 504 has been described above, but the other split lens barrels 501, 502, 503, and 505 of the third imaging optical system G3 have the same configuration. In addition, the seal member 30 is also disposed in the divided barrels 301, 302, 303, 304, 305, 306, 307 of the first imaging optical system G1, the divided barrel 401 of the second imaging optical system G2, and the like. .
[0093]
As described above, the lens barrel PK of the projection optical system 150 (PL) is configured by connecting a plurality of divided lens barrels. FIG. 5 shows a state in which the split lens barrel 503 that supports the variable aperture unit AS and the split lens barrel 504 that supports the lens 12 are connected. As shown in FIG. 5, the exhaust passage 10 of the split barrel 503 and the exhaust passage 10 of the split barrel 504 are also connected to each other.
[0094]
A seal member 30 is provided between the divided lens barrel 503 and the divided lens barrel 504 and outside the exhaust passage 10. Therefore, impurity gas (absorbing substance such as oxygen) does not enter from the outside of the lens barrel PK through the connection surface between the segmented lens barrel 503 and the segmented lens barrel 504. Even if it has entered, it will flow into the exhaust passage 10 before reaching the interior of the lens barrel PK, and will be carried along with the inert gas etc. flowing through the exhaust passage 10 to the exhaust passage 20 in the flange and exhausted. Absent.
[0095]
When connecting the divided barrel 503 and the divided barrel 504, the divided barrel 503 is placed on the divided barrel 504 so that the exhaust passages 10 of the respective divided barrels 503 and 504 are connected to each other. Positioning is performed by sliding the divided barrel 503 on the divided barrel 504 so that the central axes (optical axes) of the divided barrels 503 and 504 coincide with each other. Like the other divided lens barrels, the divided lens barrel 503 is heavy, so that the divided lens barrel 503 is slightly lifted so as to be slidable on the divided lens barrel 504, and the sealing effect of the seal member 30 is increased. Move while maintaining and align. After the alignment is completed, the divided lens barrel 503 and the divided lens barrel 504 are fixed by a fixing member (not shown) such as a bolt. As shown in FIG. 5, in the present embodiment, each of the divided lens barrels has a straight barrel shape. However, as shown in FIG. 6, a flange portion 31 is provided at the end of the divided lens barrel. The divided lens barrels may be connected to each other by a fixing member such as a bolt. In this case, since the connection surface becomes large, it becomes easy to provide the seal member 30, and when fixing the divided lens barrel, it becomes easy to provide fixing members such as bolts and clamps.
[0096]
The case where the divided lens barrel 503 and the divided lens barrel 504 are connected has been described above. However, the other divided lens barrels 501, 502, 503, 505 and the first image forming optical system G1 of the third image forming optical system G3 are described. The connection between the divided lens barrels 301, 302, 303, 304, 305, 306, 307 and the divided lens barrel 401 of the second imaging optical system G2 is similarly performed.
[0097]
Next, a method for supplying and exhausting an inert gas into the sealed chamber H which is an optical path space of the exposure light EL formed in the lens barrel PK by the supply / exhaust device S configured as described above, and the sealed chamber H A method for exposing the wafer 230 with a pattern image formed on the reticle 220 using the exposure apparatus 100 supplied with an inert gas will be described.
[0098]
An inert gas is supplied from the inert gas supply device 203 to the upper end of the sealed chamber H through the pipe 215 and the pipe valve 207. The supplied inert gas reaches the whole sealed chamber H through an opening formed in a frame that supports each lens. After the inert gas flows to the lower end portion of the sealed chamber H, the inert gas degass from the wall portion itself of the sealed chamber H and from the exhaust opening 11 at the lower end portion of the sealed chamber H together with impurities such as oxygen that absorbs exposure light. It flows into the exhaust passage 10. Next, the inert gas, degassing, impurities, and the like rise in the exhaust passage 10 and reach the upper end portion of the exhaust passage 10 that is substantially the same as the height position at which the flange FL is formed. It flows into the exhaust passage 20. Thereafter, the inert gas, degassed, impurities and the like are sent from the in-flange exhaust passage 20 to the inert gas recovery device 204 through the piping valve 211 and the piping 21. The inert gas recovery device 204 recovers and regenerates the inert gas.
[0099]
The method for supplying the inert gas into the lens barrel PK of the projection optical system 150 (PL) has been described above. However, the valves 205 and 209 are also opened in the illumination system chamber 133 of the illumination optical system 120 and the interior of the illumination system chamber 133 is set. The air is exhausted while an inert gas is supplied into the illumination system chamber 133 to fill the illumination system chamber 133 with the inert gas. Further, the valves 206 and 210 are also opened for the reticle chamber 142 to exhaust the air in the reticle chamber 142 while supplying the inert gas into the reticle chamber 142 to fill the reticle chamber 142 with the inert gas. Further, for the space (specific space) 181 between the front end of the projection optical system 150 and the wafer 230 held by the wafer operation unit 160, the valves 208, 212, and 213 are opened and inactivated by the local gas supply / exhaust unit 180. The light-absorbing substance in the specific space 181 is excluded by flowing the gas from a predetermined direction.
[0100]
The reticle chamber 142 may also be configured not to be sealed like the specific space 181 and may be purged locally so that an inert gas is allowed to flow from a predetermined direction so as to eliminate light-absorbing substances in the reticle chamber 142. Good.
[0101]
In this way, an atmosphere in which the exposure light EL is hardly absorbed is formed over the entire optical path from the light source 110 to the wafer 230. When the concentration of the inert gas in the sealed chamber H forming the optical path space reaches a predetermined value, the exposure light EL is illuminated from the illumination optical system 120 onto the reticle 220 supported by the reticle stage 141, and the reticle 220 is formed on the reticle 220. The pattern image is transferred to the wafer 230 via the projection optical system 150. Here, the predetermined value of the concentration of the inert gas is an inert gas concentration value that allows a pattern to be formed with a desired accuracy without attenuating the amount of exposure light EL that is vacuum ultraviolet light. Whether or not the concentration of the inert gas in the optical path space has reached a predetermined value is determined based on a measured value of an inert gas concentration meter or a light-absorbing substance concentration meter provided in a part of the optical path space.
[0102]
According to the present embodiment, an inert gas is supplied from the upper end of the sealed chamber H, and after the inert gas flows to the lower end of the sealed chamber H, the height of the flange FL is increased from the exhaust opening 11 through the exhaust passage 10. Since the exhaust gas is exhausted through the in-flange exhaust passage 20 provided in the flange FL, the exhaust gas is exhausted to a portion below the flange FL of the lens barrel PK (a place where piping work is difficult). It is not necessary to connect the pipes for use. Further, since the exhaust passage 20 is formed in the flange FL, the flange FL can be effectively used, and the length of the exhaust pipe can be shortened as much as possible. Further, the flange FL itself supports the weight of the lens barrel PK, and is sufficiently strong. Even if the in-flange exhaust passage 20 is formed, no problem occurs. Furthermore, after the inert gas has spread over the entire sealed chamber H, it can be exhausted with degassing, impurities, etc., and the entire sealed chamber H can be filled with the inert gas in a relatively short time.
[0103]
In addition, since the exposure process is performed after the concentration of the inert gas in the sealed chamber H reaches a predetermined value, the exposure process can be accurately performed with the exposure light EL having a sufficient amount of light.
[0104]
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a modification of the projection optical system (lens barrel) of FIG. In FIG. 3, the same components as those shown in FIG.
In this modification, the exhaust passage 10a is placed in the wall of the barrel PK (divided barrels 502, 503, 504, and 505) along the optical axis so that the upper end of the exhaust passage 10a exceeds the height position of the flange FL. The exhaust passage 10a is communicated with the exhaust port 12 formed on the outer peripheral surface at a position between the upper end portion of the lens barrel PK and the flange FL (a position higher than the flange FL of the divided lens barrel 502). . The exhaust port 12 is connected to an inert gas recovery device 204 via a piping valve 211 and a piping 21. Six exhaust passages 10a are formed at equal intervals along the circumferential direction of the lens barrel PK, and six exhaust ports 12 are formed at equal intervals along the circumferential direction of the lens barrel PK according to the exhaust passage 10a.
[0105]
Also in this modification, the inert gas is supplied from the inert gas supply device 203 to the upper end portion of the sealed chamber H through the pipe 215 and the pipe valve 207, and the supplied inert gas is supplied to the frame that supports each lens. It reaches the entire sealed chamber H through the formed opening. After the inert gas flows to the lower end portion of the sealed chamber H, the inert gas degass from the wall portion itself of the sealed chamber H and from the exhaust opening 11 at the lower end portion of the sealed chamber H together with impurities such as oxygen that absorbs exposure light. The gas flows into the exhaust passage 10a, rises in the exhaust passage 10a, reaches the upper end portion of the exhaust passage 10a, and passes through the pipe valve 211 and the pipe 21 from the exhaust port 12 at a position higher than the flange FL from the upper end portion. To the inert gas recovery device 204. The inert gas recovery device 204 recovers and regenerates the inert gas.
[0106]
According to this modification, it is not necessary to connect the exhaust pipe to the portion below the flange FL of the lens barrel PK (a place where piping work is difficult). Further, instead of forming the in-flange exhaust passage 20 inside the flange FL, the exhaust passage 10a is extended to a position higher than the height position where the flange FL is formed, and is formed on the outer peripheral surface of the lens barrel PK (divided lens barrel 502). Since the exhaust port 12 communicating with the exhaust passage 10a is provided, the processing is simpler than the case where the in-flange exhaust passage 20 is formed inside the flange FL. Further, in the case shown in FIG. 2, the flange exhaust passage 20 is formed so as to avoid the position of the mounting hole of the flange FL and is restrained by the position of the mounting hole of the flange FL. In the modified example, the position of the exhaust port 12 does not have such a restriction, and there is a degree of freedom in design.
[0107]
In the present embodiment of FIG. 2 and the modification of FIG. 3, the exhaust passages 10 and 10a are both formed inside the wall of the lens barrel PK, but for example, on the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the lens barrel PK. A pipe may be fixed along the pipe, and the pipe may be used as the exhaust passages 10 and 10a. Further, the pipe may be formed in a spiral shape in addition to a linear shape extending in the optical axis direction.
[0108]
The case where the inert gas recovered from the inert gas, degassed, impurities, etc. exhausted from the sealed chamber H is recovered and recovered by the inert gas recovery device 204 has been described. However, the inert gas is recovered and recovered. Instead, it may be exhausted to the outside as it is degassed.
[0109]
In the present embodiment, the projection optical system configured by the catadioptric system has been described, but the configuration of the projection optical system is not limited to this configuration. For example, a refractive projection optical system constituted by a refractive optical member (lens) or a reflective projection optical system constituted by a reflective optical member (reflection mirror) may be used.
[0110]
Although the step-and-scan type projection exposure apparatus is exemplified as the exposure apparatus of the present embodiment, the present invention is not limited to this. For example, the pattern of the reticle 220 is illuminated while the reticle 220 and the wafer 230 are stationary. The present invention can also be applied to a step-and-repeat type exposure apparatus that sequentially moves the wafer 230 in steps.
[0111]
The use of the exposure apparatus is not limited to the exposure apparatus for manufacturing a semiconductor, but for example, an exposure apparatus for liquid crystal that exposes a liquid crystal display element pattern on a square glass plate and an exposure apparatus for manufacturing a thin film magnetic head. Widely applicable.
[0112]
In the present embodiment, F is used as the exposure beam. 2 Although the case where laser light is used is shown, the present invention is not limited to this. For example, a KrF excimer laser (248 nm), an ArF excimer laser (193 nm), or the like can be used.
[0113]
【The invention's effect】
According to the gas supply / exhaust method of claim 1 and the supply / exhaust device of claim 5, the gas flowing to the other end of the sealed chamber is exhausted from the other end to the outside of the sealed chamber. Rather than return to the flange or the position between the flange and one end of the sealed chamber (the part above the flange), and from the flange or from the position between the flange and one end of the sealed chamber, Since exhaust is exhausted outside, piping is not connected between the flange of the cylinder that forms the sealed chamber and the other end of the cylinder (the part below the flange) (where piping is difficult) Gas supply / exhaust can be performed without piping work). In addition, after the gas supplied to the sealed chamber flows from one end of the sealed chamber to the other end (after flowing through the entire sealed chamber), degassing from the wall of the sealed chamber itself or impurities present in the sealed chamber Therefore, by repeating the gas supply and exhaust, the sealed chamber is gradually filled with a gas that is almost free of impurities and the like.
[0114]
According to the gas supply / exhaust method according to claim 2 or the supply / exhaust device according to claim 6, an exhaust passage is formed inside the wall of the sealed chamber, and the other end of the sealed chamber is formed through this exhaust passage. Since the flowed gas is exhausted from the flange or between the flange and one end of the sealed chamber to the outside of the sealed chamber, the gas flowing to the other end of the sealed chamber is once sealed with the flange or the flange. It is not necessary to connect the pipe for returning to the position between one end of the chamber to the cylinder that forms the sealed chamber, and gas can be supplied and exhausted without complicated piping work, improving workability. To do.
[0115]
According to the gas supply / exhaust method according to claim 3 and the supply / exhaust device according to claim 7, an in-flange exhaust passage communicating with the exhaust passage is formed inside the flange and flows to the other end of the sealed chamber. Since the exhausted gas is exhausted to the outside of the sealed chamber through the exhaust passage and the exhaust passage in the flange, the length of the pipe for exhausting the gas or the like can be shortened as much as possible. .
[0116]
According to the gas supply / exhaust method of claim 4 and the supply / exhaust device of claim 8, the exhaust passage communicates with a position (a portion above the flange) between the flange and one end of the sealed chamber. An exhaust port is formed so that the gas flowing to the other end of the sealed chamber is exhausted to the outside of the sealed chamber through the exhaust passage and the exhaust port. It becomes easier.
[0117]
According to the lens barrel of the ninth aspect, the gas supply device that supplies gas from between one end of the lens barrel and the flange, and the gas that has flowed to the other end of the lens barrel from the flange or the flange and the mirror. Since it includes an exhaust mechanism that exhausts air from the space between one end of the tube (portion above the flange) to the outside of the tube, the space between the flange of the tube and the other end of the tube (below the flange) It is possible to supply and exhaust gas without connecting pipes to (part) (without performing piping work in places where piping is difficult). In addition, the gas supplied to the lens barrel flows from one end of the lens barrel to the other end (after flowing through the entire lens barrel) and is then exhausted together with impurities present in the lens barrel. By repeating the evacuation, the lens barrel is gradually filled with a gas that hardly contains impurities.
[0118]
According to the lens barrel of the tenth aspect, an exhaust passage extending from the other end portion of the lens barrel toward the one end portion is formed inside the wall of the lens barrel, and the other end portion of the lens barrel is formed through the exhaust passage. Since the gas that has flowed to the outside of the lens barrel is exhausted from the flange or between the flange and one end of the lens barrel, the gas that has flowed to the other end of the lens barrel is temporarily It is not necessary to connect the piping for returning to the position between the one end of the lens barrel to the lens barrel. Gas can be supplied and exhausted without performing complicated piping work, and workability is improved.
[0119]
According to the exposure apparatus of the thirteenth aspect, the projection optical system is composed of a plurality of optical elements, and the plurality of optical elements are held by the lens barrel according to any one of the ninth to twelfth aspects. Without connecting the pipe between the flange of the lens barrel and the other end of the lens barrel (the part below the flange of the lens barrel) (without performing piping work in difficult locations), Supply and exhaust can be performed. In addition, the gas supplied to the lens barrel flows from one end of the lens barrel to the other end (after flowing through the entire lens barrel) and is then exhausted together with impurities present in the lens barrel. By repeating the evacuation, the lens barrel is gradually filled with a gas that hardly contains impurities and the pattern can be transferred with high accuracy.
[0120]
According to the exposure method of claim 18, the gas is supplied into the sealed chamber forming the space including the optical path of the exposure light, and after the gas flows to the other end of the sealed chamber, the gas is supplied to the outside of the sealed chamber. The gas supply / exhaust method is performed by the gas supply / exhaust method according to any one of claims 1 to 4, and the exposure process is performed after the concentration of the gas in the sealed chamber reaches a predetermined value. The gas supply / exhaust of the sealed chamber forming the space including the optical path of the exposure light is performed by connecting a pipe between the flange of the cylinder constituting the sealed chamber and the other end of the cylinder (a portion below the flange). It can be performed without connection (without performing piping work in difficult piping locations). In addition, after the gas supplied to the sealed chamber flows from one end of the sealed chamber to the other end (lower end) (after flowing through the entire sealed chamber), it is exhausted together with impurities existing in the sealed chamber. By repeating the supply and exhaust of the gas, the sealed chamber is filled with a gas that hardly contains impurities, and the gas concentration in the sealed chamber reaches a predetermined value in a relatively short time. Furthermore, since the exposure process is performed after the gas concentration in the sealed chamber reaches a predetermined value, the exposure process can be performed with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of a gas supply apparatus and an exposure apparatus of the present invention.
2 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a projection optical system (lens barrel) equipped in the exposure apparatus of FIG.
3 is a longitudinal sectional view showing a modification of the projection optical system (lens barrel) in FIG. 2;
4A is a cross-sectional view showing an exhaust passage formed in the wall portion of the split lens barrel 504 of FIG. 2 or FIG. FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a state in which a divided lens barrel 503 and a divided lens barrel 504 are joined.
FIG. 6 is a partial longitudinal sectional view showing another embodiment of the connecting portion of the split lens barrel.
[Explanation of symbols]
10 Exhaust passage
11 Exhaust opening
12 Exhaust port
20 Exhaust passage in flange
21 Piping
150 Projection optical system
203 Inert gas supply device
204 Inert gas recovery device
207, 211 Piping valve
215 piping
PK tube
H Sealed room
S air supply and exhaust system

Claims (21)

密閉室の一端部からガスを供給する一方、該ガスが該密閉室の他端部に流れた後、前記ガスを、前記密閉室の外に排気するガス給排気方法において、
前記密閉室の他端部に流れた前記ガスを、前記密閉室の外周に設けたフランジから又は該フランジと前記密閉室の一端部との間から前記密閉室の外に排気することを特徴とするガス給排気方法。
In the gas supply / exhaust method for supplying gas from one end of the sealed chamber, and after exhausting the gas to the other end of the sealed chamber, the gas is exhausted out of the sealed chamber.
The gas flowing to the other end of the sealed chamber is exhausted from a flange provided on the outer periphery of the sealed chamber or between the flange and one end of the sealed chamber to the outside of the sealed chamber. How to supply and exhaust gas.
請求項1に記載のガス給排気方法において、
前記密閉室の他端部に流れた前記ガスは、前記密閉室の壁内部に形成した排気通路を介して、前記フランジから又は該フランジと前記密閉室の一端部との間から前記密閉室の外に排気されることを特徴とするガス給排気方法。
The gas supply / exhaust method according to claim 1,
The gas that has flowed to the other end of the hermetic chamber passes through an exhaust passage formed inside the wall of the hermetic chamber and from the flange or between the flange and one end of the hermetic chamber. A gas supply / exhaust method, characterized by being exhausted outside.
請求項2に記載のガス給排気方法において、
前記ガスを、前記排気通路と連通する、前記フランジの内部に形成したフランジ内排気通路を介して、前記密閉室の外に排気することを特徴とするガス給排気方法。
The gas supply / exhaust method according to claim 2,
A gas supply / exhaust method according to claim 1, wherein the gas is exhausted out of the sealed chamber through an in-flange exhaust passage formed in the flange, which communicates with the exhaust passage.
請求項2に記載のガス給排気方法において、
前記ガスを、前記排気通路と連通する、前記フランジと前記密閉室の一端部との間の所定位置に形成した排気口を介して、前記密閉室の外に排気することを特徴とするガス給排気方法。
The gas supply / exhaust method according to claim 2,
The gas supply is characterized in that the gas is exhausted outside the sealed chamber through an exhaust port formed at a predetermined position between the flange and one end of the sealed chamber, which communicates with the exhaust passage. Exhaust method.
密閉室の一端部からガスを供給する一方、該ガスが該密閉室の他端部に流れた後、前記ガスを、前記密閉室の外に排気するガス給排気装置において、
前記密閉室の他端部に流れたガスを、前記密閉室の外周に設けたフランジから又は該フランジと前記密閉室の一端部との間から前記密閉室の外に排気する排気機構を備えてなることを特徴とするガス給排気装置。
In the gas supply / exhaust device for exhausting the gas out of the sealed chamber after supplying the gas from one end of the sealed chamber while the gas flows to the other end of the sealed chamber,
An exhaust mechanism for exhausting the gas flowing to the other end of the sealed chamber from a flange provided on the outer periphery of the sealed chamber or from between the flange and one end of the sealed chamber to the outside of the sealed chamber; A gas supply / exhaust device.
請求項5に記載のガス給排気装置において、
前記排気機構は、前記密閉室の他端部から一端部に向けて延びる、前記密閉室の壁内部に形成された排気通路を含むことを特徴とするガス給排気装置。
The gas supply / exhaust device according to claim 5,
The gas supply / exhaust device, wherein the exhaust mechanism includes an exhaust passage formed in a wall of the sealed chamber that extends from the other end of the sealed chamber toward one end.
請求項6に記載のガス給排気装置において、
前記排気機構は、前記フランジ内に形成されて、前記排気通路に連通するフランジ内排気通路を含むことを特徴とするガス給排気装置。
The gas supply / exhaust device according to claim 6,
The gas supply / exhaust device, wherein the exhaust mechanism includes an in-flange exhaust passage formed in the flange and communicating with the exhaust passage.
請求項6に記載のガス給排気装置において、
前記排気機構は、前記フランジと前記密閉室の一端部との間の所定位置に形成されて、前記排気通路に連通する排気口を含むことを特徴とするガス給排気装置。
The gas supply / exhaust device according to claim 6,
The gas supply / exhaust device, wherein the exhaust mechanism includes an exhaust port formed at a predetermined position between the flange and one end of the sealed chamber and communicating with the exhaust passage.
複数の光学素子を保持し、外周にフランジが形成された鏡筒において、
前記鏡筒の一端部と前記フランジとの間からガスを供給するガス給気装置と、
前記鏡筒の他端部に流れたガスを、前記フランジから又は該フランジと前記鏡筒の一端部との間から前記鏡筒の外に排気する排気機構とを含むことを特徴とする鏡筒。
In a lens barrel that holds a plurality of optical elements and has a flange formed on the outer periphery,
A gas supply device for supplying gas from between one end of the lens barrel and the flange;
A lens barrel comprising: an exhaust mechanism that exhausts the gas flowing to the other end portion of the lens barrel from the flange or between the flange and one end portion of the lens barrel to the outside of the lens barrel. .
請求項9に記載の鏡筒において、
前記排気機構は、前記鏡筒の他端部から一端部に向けて延びる、前記鏡筒の壁内部に形成された排気通路を含むことを特徴とする鏡筒。
The lens barrel according to claim 9, wherein
2. The lens barrel according to claim 1, wherein the exhaust mechanism includes an exhaust passage formed in a wall of the lens barrel extending from the other end of the lens barrel toward one end.
請求項10に記載の鏡筒において、
前記排気機構は、前記フランジ内に形成されて、前記排気通路に連通するフランジ内排気通路を含むことを特徴とする鏡筒。
The lens barrel according to claim 10,
The lens barrel characterized in that the exhaust mechanism includes an in-flange exhaust passage formed in the flange and communicating with the exhaust passage.
請求項10に記載の鏡筒において、
前記排気機構は、前記フランジと前記鏡筒の一端部との間の所定位置に形成されて、前記排気通路に連通する排気口を含むことを特徴とする鏡筒。
The lens barrel according to claim 10,
The lens barrel characterized in that the exhaust mechanism includes an exhaust port formed at a predetermined position between the flange and one end of the lens barrel and communicating with the exhaust passage.
マスクに形成されたパターンを所定面上に転写する投影光学系を備える露光装置において、
前記投影光学系は複数の光学素子で構成され、該複数の光学素子は請求項9乃至12のいずれかに記載の鏡筒で保持されていることを特徴とする露光装置。
In an exposure apparatus including a projection optical system that transfers a pattern formed on a mask onto a predetermined surface,
The exposure apparatus according to claim 9, wherein the projection optical system includes a plurality of optical elements, and the plurality of optical elements are held by the lens barrel according to any one of claims 9 to 12.
請求項13に記載の露光装置において、
前記排気通路は前記投影光学系の光軸方向に延びていることを特徴とする露光装置。
The exposure apparatus according to claim 13, wherein
The exposure apparatus characterized in that the exhaust passage extends in the optical axis direction of the projection optical system.
請求項12又は13に記載の露光装置において、
前記鏡筒内を通る光が、波長200nm以下の光であることを特徴とする露光装置。
The exposure apparatus according to claim 12 or 13,
An exposure apparatus wherein light passing through the lens barrel is light having a wavelength of 200 nm or less.
請求項13乃至15のいずれかに記載の露光装置において、
前記ガスが、前記鏡筒内を通る光を殆ど吸収しないか又は該光の吸収率が低い気体であることを特徴とする露光装置。
The exposure apparatus according to any one of claims 13 to 15,
An exposure apparatus, wherein the gas is a gas that absorbs little light passing through the lens barrel or has a low absorption rate of the light.
請求項13乃至16のいずれかに記載の露光装置において、
前記ガスが、窒素ガス又は希ガスであることを特徴とする露光装置。
The exposure apparatus according to any one of claims 13 to 16,
An exposure apparatus wherein the gas is nitrogen gas or a rare gas.
露光光を用いてパターンを被露光基板に転写露光する露光方法において、
前記露光光の光路を含む空間を形成する密閉室内にガスを供給する一方、該ガスが前記密閉室の他端部に流れた後、前記ガスを前記密閉室の外に排気するガス給排気を、請求項1乃至4のいずれかに記載のガス給排気方法によって行い、前記密閉室内の前記ガスの濃度が所定値に達した後、露光処理を行うことを特徴とする露光方法。
In an exposure method of transferring and exposing a pattern to an exposed substrate using exposure light,
A gas supply / exhaust for supplying gas into a sealed chamber forming a space including the optical path of the exposure light, and exhausting the gas out of the sealed chamber after the gas has flowed to the other end of the sealed chamber. An exposure method comprising: performing the exposure process after the gas concentration in the sealed chamber reaches a predetermined value by the gas supply / exhaust method according to any one of claims 1 to 4.
請求項18に記載の露光方法において、
前記露光光が、波長180nm以下の光であることを特徴とする露光方法。
The exposure method according to claim 18, wherein
The exposure method, wherein the exposure light is light having a wavelength of 180 nm or less.
請求項18又は19に記載の露光方法において、
前記ガスが、前記露光光を吸収しないか又は露光光の吸収率が低いガスであることを特徴とする露光方法。
The exposure method according to claim 18 or 19,
An exposure method, wherein the gas is a gas that does not absorb the exposure light or has a low absorptivity of the exposure light.
請求項18乃至20のいずれかに記載の露光方法において、
前記ガスが、窒素ガス又は希ガスであることを特徴とする露光方法。
The exposure method according to any one of claims 18 to 20,
An exposure method, wherein the gas is nitrogen gas or a rare gas.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006121008A1 (en) * 2005-05-12 2006-11-16 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus and exposure method
US20130271945A1 (en) 2004-02-06 2013-10-17 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US9341954B2 (en) 2007-10-24 2016-05-17 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9423698B2 (en) 2003-10-28 2016-08-23 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9678332B2 (en) 2007-11-06 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9678437B2 (en) 2003-04-09 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination optical apparatus having distribution changing member to change light amount and polarization member to set polarization in circumference direction
US9885872B2 (en) 2003-11-20 2018-02-06 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical integrator and polarization member that changes polarization state of light
US9891539B2 (en) 2005-05-12 2018-02-13 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method
US10101666B2 (en) 2007-10-12 2018-10-16 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9885959B2 (en) 2003-04-09 2018-02-06 Nikon Corporation Illumination optical apparatus having deflecting member, lens, polarization member to set polarization in circumference direction, and optical integrator
US9678437B2 (en) 2003-04-09 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination optical apparatus having distribution changing member to change light amount and polarization member to set polarization in circumference direction
US9423698B2 (en) 2003-10-28 2016-08-23 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9760014B2 (en) 2003-10-28 2017-09-12 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9885872B2 (en) 2003-11-20 2018-02-06 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical integrator and polarization member that changes polarization state of light
US10281632B2 (en) 2003-11-20 2019-05-07 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical member with optical rotatory power to rotate linear polarization direction
US10007194B2 (en) 2004-02-06 2018-06-26 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US20130271945A1 (en) 2004-02-06 2013-10-17 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US10241417B2 (en) 2004-02-06 2019-03-26 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US10234770B2 (en) 2004-02-06 2019-03-19 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
JP5055566B2 (en) * 2005-05-12 2012-10-24 株式会社ニコン Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method
JPWO2006121008A1 (en) * 2005-05-12 2008-12-18 株式会社ニコン Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method
WO2006121008A1 (en) * 2005-05-12 2006-11-16 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus and exposure method
US9891539B2 (en) 2005-05-12 2018-02-13 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method
US7936441B2 (en) 2005-05-12 2011-05-03 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method
US10101666B2 (en) 2007-10-12 2018-10-16 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9857599B2 (en) 2007-10-24 2018-01-02 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9341954B2 (en) 2007-10-24 2016-05-17 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9678332B2 (en) 2007-11-06 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method

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