JP2000003846A - 露光装置 - Google Patents

露光装置

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JP2000003846A
JP2000003846A JP10167190A JP16719098A JP2000003846A JP 2000003846 A JP2000003846 A JP 2000003846A JP 10167190 A JP10167190 A JP 10167190A JP 16719098 A JP16719098 A JP 16719098A JP 2000003846 A JP2000003846 A JP 2000003846A
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JP
Japan
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exposure
light source
exposure apparatus
shutter
light
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JP10167190A
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English (en)
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Masayuki Nakauchi
正行 中内
Kinya Yamaguchi
欣也 山口
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Canon Inc
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Canon Inc
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 露光時以外のウエハへの不要な露光を防ぐと
ともに、シャッタや光源への熱ストレスを軽減する。 【解決手段】 光源制御装置2からの電力投入により水
銀ランプ1から発生した露光光10は、シャッタ3が開
状態の時、露光用光学系7内で所定の状態に整えられ、
レチクル4へと射出される。レチクル4を透過した露光
光10は、投影レンズ6を通過し、ステージ11上のウ
エハ5に投影され、レチクル4の像をウエハ5へと転写
する。光源制御装置2は水銀ランプ1の照度を、非露光
時には露光時よりも下げるように水銀ランプ1への投入
電力を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体の露光装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体の製造工程でウエハの露光
に用いられる露光装置は、光源から発せられた露光光で
レチクル像を、投影レンズを介してウエハへと投影、転
写するものである。この種の露光装置では、露光工程の
最中、あるいは露光工程を実行するため露光装置の投影
レンズ下へとウエハが搬送される途中、もしくは露光工
程が終了し、次の工程に進むため投影レンズ下からウエ
ハが搬出される途中で、露光に関係する装置に何らかの
動作不具合が発生し、露光装置の投影レンズ下に、ウエ
ハがある一定時間以上移動せずに停止した場合に、露光
光の通過を阻止する目的で、光源の近傍で、かつ、露光
光の通過経路にシャッタを配し、露光時以外はシャッタ
を閉めて、露光光によるウエハへの露光を中断させる機
能を有していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにシャッタを閉めても、上記の動作不具合が発生す
ると、シャッタからの漏れ光により、ウエハ面への不要
なレチクル像の転写がなされるという問題があった。
【0004】また、シャッタを閉じることで、シャッタ
が長時間露光光にさらされると、シャッタの温度が上昇
し、場合によっては変形してしまう恐れがあった。また
シャッタを閉じることによる、露光装置内の温度の過度
な上昇、及び過度な冷却が与える、光源として用いられ
る水銀ランプへの熱ストレスにより、水銀ランプの寿命
の低下、破裂や発光のチラツキを発生させる恐れがあっ
た。
【0005】そこで本発明は、露光時以外のウエハへの
不要な露光を防ぐとともに、シャッタや光源への熱スト
レスを軽減する露光装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の露光装置は、ウエハにレチクル像を転写する
ための露光光を発生させる光源と、前記露光光を所定の
状態に整える露光用光学系と、前記露光光の通過経路に
配され、非露光時には前記露光用光学系への前記露光光
の通過を阻止するシャッタとを有する露光装置におい
て、前記光源の照度を、前記非露光時には露光時よりも
下げるように前記光源への投入電力を制御する光源制御
手段を有する。
【0007】上記の通りの本発明では、光源の照度は光
源制御装置により、非露光時には露光時よりも下げられ
る。これにより、シャッタからの漏れ光が少なくなり、
ウエハへの不要な露光が防止されるとともに光源の不必
要な発熱も抑制される。
【0008】非露光時は、露光装置が正常に作動してお
り、かつ、露光を行わない通常待機時と、露光装置の動
作不具合による異常停止である長時間待機時とに区分さ
れ、光源制御手段は、長時間待機時の照度を、通常待機
時の照度よりも下げるように前記光源への投入電力を制
御するものでもよい。
【0009】露光装置は、光源、シャッタ及び光源とシ
ャッタとの周囲の温度を調整するための冷却手段を有す
るものでもよい。
【0010】また、冷却手段は、ファンであってもよ
く、そのファンの送風量は、ファン制御手段からの投入
電力によって制御されるものでもよい。この場合、特
に、ファン制御手段は、光源制御手段により光源に与え
られる投入電力と同期してファンへの投入電力を制御す
ることにより、光源の発熱量に応じてファンが駆動され
るので光源が過度に冷却されることがなくなる。
【0011】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。
【0012】図1は、本発明による露光装置の一実施形
態の概略構成を示す図である。
【0013】図1に示すように、本実施形態の露光装置
は、光源制御装置2からの電力投入により露光光10を
発する水銀ランプ1と、水銀ランプ1から発せられた露
光光10を所定の状態に整えてレチクル4に射出するた
めの、各種レンズやミラーなどの光学素子を含む露光用
光学系7と、露光用光学系7から射出され、レチクル4
を透過した露光光10をウエハ5に投影させるための投
影レンズ6と、ウエハ5が載置されるステージ11とを
有する。
【0014】光源制御装置2は、露光装置の稼動状況に
合わせて水銀ランプ1への投入電力を3段階に切り換え
ることが可能であり、この切り換えにより水銀ランプ1
の照度が調整される。
【0015】また、露光用光学系7には、その内部での
露光光の進行方向に関して上記光学素子よりも水銀ラン
プ1に近い位置にシャッタ3が配置されている。シャッ
タ3は、その開閉動作により露光光を通過させたり、遮
断したりするためのものである。
【0016】シャッタ3が開状態では、光源制御装置2
からの電力投入により水銀ランプ1から発せられた露光
光10は、露光用光学系7内を通過し、所定の状態に整
えられた後、レチクル4を透過して、さらに投影レンズ
6を通過する。これによって、レチクル4の像がウエハ
5へと投影、転写される。
【0017】水銀ランプ1の近傍には、水銀ランプ1の
発熱に起因する、水銀ランプ1及びシャッタ3の温度上
昇を抑制するため、水銀ランプ1及びシャッタ3の周囲
に露光装置外へ向かう空気流をつくることによってこれ
らを冷却する排気ファン8が配置されている。排気ファ
ン8の出力、すなわち送風量はファン制御装置9によっ
て制御される。ファン制御装置9は光源制御装置2と同
期して、排気ファン8への投入電力を3段階に切り換え
るものであり、この切り換えにより排気ファン8の出力
が調整される。
【0018】次に、上述した露光装置での、光源制御装
置2及びファン制御装置9による水銀ランプ1及び排気
ファン8への投入電力の制御例について図2を参照して
説明する。
【0019】図2は図1に示した露光装置の水銀ランプ
1と排気ファン8とへの投入電力のタイムチャートであ
る。
【0020】光源制御装置2は、ロの状態では、露光時
に必要な所定の照度を発生させる投入電力PEHを水銀ラ
ンプ1に与える。イの状態では、露光装置が正常に作動
しており、かつ、露光を行わない状態である、露光時に
比較して照度の低い通常待機時の照度を発生させる、投
入電力PEHより低い投入電力PEMを水銀ランプ1に与え
る。ハの状態では、露光工程の最中、あるいは露光工程
を実行するため露光装置の投影レンズ6下へとウエハ5
が搬送される途中、もしくは露光工程が終了し、次の工
程に進むため投影レンズ6下からウエハ5が搬出される
途中で、露光に関係する装置に何らかの動作不具合が発
生し、露光装置の投影レンズ6下に、ウエハ5がある一
定時間以上移動せずに停止した場合、イの状態より更に
照度の低い、長時間待機時の照度を発生させる投入電力
EMより低い投入電力PELを水銀ランプ1に与える。
【0021】以上のように水銀ランプ1の照度を光源制
御装置2により調整することによって、非露光時には水
銀ランプ1の照度が下がり、水銀ランプ1の発熱量及び
光量が低く抑えられるため、水銀ランプ1の寿命が延び
るとともに、長時間待機時の漏れ光による、ウエハ5へ
の不要な露光が避けられる。
【0022】ところで、排気ファン8は、水銀ランプ1
及びシャッタ3の周囲の温度上昇を、より抑えるうえで
有効であるが、排気ファン8の出力が一定であると、水
銀ランプ1の照度を低下させた場合に、水銀ランプ1が
過度に冷却され、水銀ランプ1に大きな温度差による熱
ストレスを与えることとなる。そこで以下に説明するよ
うに、水銀ランプ1の照度に対応して排気ファン8の出
力を調整するのが好ましい。
【0023】点灯温度条件を満たすためには、常に投入
電力に対応した温度調節をする必要がある水銀ランプ1
に対して、ファン制御装置9は、上記の光源制御装置2
の投入電力に同期して排気ファン8への投入電力を3段
階に切り換えることで対応している。すなわち、排気フ
ァン8に対して、ロの状態では、水銀ランプ1から露光
時に発せられる高熱を排気するための投入電力PFHを排
気ファン8に与える。また、イの状態では通常待機時に
水銀ランプ1の最適温度を維持するための、投入電力P
FHより低い投入電力PFMを排気ファン8に与える。さら
に、ハの状態では長時間待機時に水銀ランプ1の温度を
下げすぎないよう、投入電力PFMより低い最適温度を維
持するための投入電力PFLを排気ファン8に与える。こ
れにより水銀ランプ1に対しての急激な温度変化を防ぐ
こととなり、水銀ランプ1の寿命が延びるだけでなく、
発光のチラツキを防止し、レチクル面の露光照度が安定
する。また、水銀ランプ1の急激な温度変化による熱ス
トレスが軽減されるため、熱ストレスによる水銀ランプ
1の破裂の危険性が減少する。さらに、排気ファン8は
水銀ランプ1の温度を調整するだけでなく、シャッタ3
が過度の高温にさらされることによる変形を防ぐととも
に、水銀ランプ1とシャッタ3近傍の雰囲気温度の調整
を行うことで、露光用光学系7内の雰囲気温度も調整す
る。
【0024】以上により、ウエハ5が投影レンズ6の下
で長時間停止するような場合でも、水銀ランプ1への投
入電力を、長時間待機時の低く抑えられた投入電力PEL
とすることで、水銀ランプ1の照度が低く抑えられ、シ
ャッタ3を含む露光用光学系7からの漏れ光が減少し、
よってレチクル像のウエハ5への不要な像転写を防ぐこ
とができる。また、これと同期して排気ファン8へも長
時間待機時の低く抑えた投入電力PFLとすることで水銀
ランプ1、シャッタ3及びその近傍の雰囲気温度を適温
に保つことができる。
【0025】上記実施の形態は、水銀ランプ1及び排気
ファン8への投入する電力値の切り換え段数が3段階で
ある例を示したが、待機状態を通常待機時と長時間待機
時とに区別せず、2段階の切り換えとしてもよい。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光源の照度を非露光時には露光時よりも下げる光源制御
装置により、露光時以外の光源の照度を低く抑えること
で、ウエハへの不要な露光を防ぐとともに、シャッタ、
光源への熱ストレスを軽減することができる。また、冷
却手段を用いることによって、光源やシャッタの温度上
昇がより効率的に抑制される。特に冷却手段としてファ
ンを用い、ファン制御装置により、光源への投入電力に
同期するようにファンへの投入電力を制御することで、
光源の急激な温度変化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の露光装置の一実施形態の概略構成を示
す図である。
【図2】本発明の露光装置の光源と排気ファンとの投入
電力のタイムチャートである。
【符号の説明】
1 水銀ランプ 2 光源制御装置 3 シャッタ 4 レチクル 5 ウエハ 6 投影レンズ 7 露光用光学系 8 排気ファン 9 ファン制御装置 10 露光光 11 ステージ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウエハにレチクル像を転写するための露
    光光を発生させる光源と、前記露光光を所定の状態に整
    える露光用光学系と、前記露光光の通過経路に配され、
    非露光時には前記露光用光学系への前記露光光の通過を
    阻止するシャッタとを有する露光装置において、 前記光源の照度を、前記非露光時には露光時よりも下げ
    るように前記光源への投入電力を制御する光源制御手段
    を有することを特徴とする露光装置。
  2. 【請求項2】 前記非露光時は、前記露光装置が正常に
    作動しており、かつ、露光を行わない通常待機時と、前
    記露光装置の動作不具合による異常停止である長時間待
    機時とに区分され、前記光源制御手段は、前記長時間待
    機時の照度を、前記通常待機時の照度よりも下げるよう
    に前記光源への投入電力を制御する請求項1に記載の露
    光装置。
  3. 【請求項3】 前記光源、前記シャッタ及び前記光源と
    前記シャッタとの周囲の温度を調整するための冷却手段
    を有する請求項1または2に記載の露光装置。
  4. 【請求項4】 前記冷却手段は、ファンである請求項3
    に記載の露光装置。
  5. 【請求項5】 前記ファンの送風量は、ファン制御手段
    からの投入電力によって制御される請求項4に記載の露
    光装置。
  6. 【請求項6】 前記ファン制御手段は、前記光源制御手
    段により前記光源に与えられる投入電力と同期して前記
    ファンへの投入電力を制御する請求項5に記載の露光装
    置。
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Cited By (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013080070A (ja) * 2011-10-04 2013-05-02 Dainippon Printing Co Ltd 省エネルギーパターン描画方法及び省エネルギーパターン描画プログラム
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