JP2001015400A - Exposure method, manufacture of device by use thereof exposure system, and manufacturing equipment of device by use thereof - Google Patents

Exposure method, manufacture of device by use thereof exposure system, and manufacturing equipment of device by use thereof

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JP2001015400A
JP2001015400A JP11180953A JP18095399A JP2001015400A JP 2001015400 A JP2001015400 A JP 2001015400A JP 11180953 A JP11180953 A JP 11180953A JP 18095399 A JP18095399 A JP 18095399A JP 2001015400 A JP2001015400 A JP 2001015400A
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exposure
optical system
space
gas
projection optical
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Japanese (ja)
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Shigeru Komiyama
茂 込山
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively reduce impurities and ozone generated in the manufac ture of a device by a method wherein gas fed to a space is regulated in a flow rate corresponding to incident conditions under which exposure light energy is made to impinge on the space. SOLUTION: An inert gas regulator (gas feed mechanism) 29 which feeds inert gas such as nitrogen gas or the like to the space S of a lighting optical system LO regulating it in a flow rate is connected to the space S through the intermediary of a connection pipe line 29a. An exposure light control device 26 obtains the proper flow rate of inert gas depending on the estimated incident light volume of exposure light IL and sends a command to the inert gas regulator 29 to change a flow rate of inert gas. At this point, when an exposure light energy volume of exposure light IL per unit time is large, inert gas is increased in flow rate, and when an exposure light energy volume of exposure light IL per unit time is small, inert gas is lessened in flow rate. The incident conditions of exposure light IL are varied corresponding to the incident history of the exposure light IL to the lighting optical system LO.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、半導体素
子、液晶表示素子等の製造における露光方法とこれを用
いたデバイスの製造方法、および露光装置とこれを用い
たデバイスの製造装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure method in the manufacture of, for example, a semiconductor element, a liquid crystal display element, and the like, a device manufacturing method using the same, an exposure apparatus, and a device manufacturing apparatus using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体素子あるいは液晶表示素子
の高精細化、生産性向上に伴い、フォトリソグラフィ工
程において使用される露光装置の露光光源は短波長化し
ており、それらにはi線(λ=365nm)、KrFエキシマ
レーザ(λ=248nm)、ArFエキシマレーザ(λ=193n
m)等が用いられている。
2. Description of the Related Art In recent years, the exposure light source of an exposure apparatus used in a photolithography process has been shortened in accordance with high definition and improvement in productivity of a semiconductor element or a liquid crystal display element. = 365nm), KrF excimer laser (λ = 248nm), ArF excimer laser (λ = 193n)
m) etc. are used.

【0003】これら紫外領域波長の露光光による露光を
行う場合には、その光路上の空気と光化学反応が起こる
ことが知られており、特に露光光に波長の短いArFエ
キシマレーザを使用した場合においては顕著に発生す
る。その結果、かかる反応によって発生する不純物質が
光学系に付着し露光光の透過率を低下させてしまう場合
がある。
It is known that when exposure is performed using exposure light having a wavelength in the ultraviolet region, a photochemical reaction occurs with air on the optical path. Particularly, when an exposure light uses an ArF excimer laser having a short wavelength. Occurs remarkably. As a result, impurities generated by such a reaction may adhere to the optical system and reduce the transmittance of the exposure light.

【0004】さらに、露光光が空気中の酸素を反応させ
てオゾンを生成し、残存酸素と生成オゾンとが露光光を
吸収してしまう現象がある。そのため、上記不純物質の
付着とあいまって露光光がウエハに到達するまでの光量
が少なくなってしまい、結果として時間当たりの処理能
力を低下させてしまう不都合が生じる。露光装置は時間
当たりの処理能力を上げるために、露光光のパワーを年
々向上してきており、上記光化学反応は、その高い露光
光のエネルギーにより、ますます発生し易くなってきて
いる。
Further, there is a phenomenon in which the exposure light reacts with oxygen in the air to generate ozone, and the residual oxygen and the generated ozone absorb the exposure light. Therefore, the amount of light until the exposure light reaches the wafer is reduced in combination with the adhesion of the impurity, and as a result, there is a disadvantage that the processing capacity per unit time is reduced. Exposure apparatuses have been increasing the power of exposure light year by year in order to increase the processing capacity per time, and the photochemical reaction has become more and more likely to occur due to the high exposure light energy.

【0005】従来の露光装置では、例えば特開平9−1
62117号公報に示されているように照明光学系、あ
るいは投影光学系の光路を密閉し、外部からの空気の侵
入を遮断する工夫をして光路上の空気を不活性ガス(窒
素ガス)に置換することにより軽減するような措置を講
じてきた。不活性ガスによる照明光学系の空気の置換
は、不活性ガスを露光装置外部より供給することにより
行われる。この場合、レギュレータ等の圧力調整装置に
より所定の流量に調整された不活性ガスを光学系に流入
する方法が一般的に行われている。
In a conventional exposure apparatus, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-1
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62117, the optical path of the illumination optical system or the projection optical system is hermetically sealed, and the air on the optical path is changed to an inert gas (nitrogen gas) by devising to block the invasion of air from the outside. Measures have been taken to mitigate by substitution. The replacement of the air in the illumination optical system with the inert gas is performed by supplying the inert gas from outside the exposure apparatus. In this case, a method is generally used in which an inert gas adjusted to a predetermined flow rate by a pressure adjusting device such as a regulator flows into an optical system.

【0006】また、投影光学系の内部の一部あるいは複
数部に密閉空間を作り、かかる部分の圧力を可変制御す
ることにより、投影光学系の収差を補正する方法が、例
えば特開昭60−28613号公報等に示されている。
上記の不都合は、当然にこの密閉空間にも発生するた
め、ここの圧力を調整するための気体にも不活性ガスが
用いられる。
Further, a method of correcting an aberration of the projection optical system by forming a closed space in a part or a plurality of parts inside the projection optical system and variably controlling the pressure of the part is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. No. 28613 and the like.
Since the above-mentioned inconvenience naturally occurs also in this closed space, an inert gas is used as a gas for adjusting the pressure here.

【0007】しかしながら、密閉するために使用される
シール材等から発生するガスや、僅かなシール材の隙間
等が在った場合等に侵入する空気などにより、完全に一
定な不活性ガスの濃度を保つことは不可能であり、外部
に設けた濃度センサ等により密閉空間の不活性ガス濃度
をモニタしながら、ある程度濃度が低下したときには、
圧力制御を中止して、一度内部の不活性ガスを入れ替え
る動作も行われている。
However, the concentration of the inert gas is completely constant due to the gas generated from the sealing material used for hermetic sealing and the air entering when there is a slight gap between the sealing materials. It is impossible to maintain the concentration, and while the concentration of inert gas in the enclosed space is monitored by a concentration sensor or the like provided outside, when the concentration decreases to some extent,
An operation of stopping the pressure control and once replacing the internal inert gas is also performed.

【0008】[0008]

【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ArFエキシマレーザ等の短波長紫外線を露光光
にもつ従来の露光装置では、露光装置の照明光学系に不
活性ガスを流すことにより光化学反応による不純物質の
付着や露光光の吸収による露光光量の低下を軽減するよ
うにしているが、照明光学系全てを完全に外部から遮断
することは困難であり、単純な不活性ガスの流入だけで
は内部の気体から酸素や遊離している不純物質を取り除
くことは不十分であった。特に、高いエネルギーによる
露光においては、僅かな不活性ガス濃度の低下でも不純
物質やオゾンの生成に繋がってしまう問題があった。ま
た、照明光学系や投影光学系等に、大量に不活性ガスを
流し続けることは、ランニングコストの増大を招いてし
まう不都合があった。
However, as described above, in a conventional exposure apparatus having short-wavelength ultraviolet light such as an ArF excimer laser as exposure light, a photochemical reaction is caused by flowing an inert gas into an illumination optical system of the exposure apparatus. To reduce the amount of exposure light due to the attachment of impurities and the absorption of exposure light.However, it is difficult to completely block the entire illumination optical system from the outside. It was insufficient to remove oxygen and free impurities from the internal gas. In particular, in exposure with high energy, there is a problem that even a slight decrease in the concentration of the inert gas leads to generation of impurities and ozone. In addition, if the inert gas is continuously supplied to the illumination optical system or the projection optical system in a large amount, there is a disadvantage that the running cost is increased.

【0009】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、不純物質やオゾンの生成を効果的に減少させ、防
汚効果、露光光透過率およびランニングコストを向上さ
せることができる露光方法とこれを用いたデバイスの製
造方法、および露光装置とこれを用いたデバイスの製造
装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an exposure method capable of effectively reducing the generation of impurities and ozone and improving the antifouling effect, exposure light transmittance, and running cost. And a device manufacturing method using the same, and an exposure apparatus and a device manufacturing apparatus using the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために以下の構成を採用した。すなわち、図1か
ら図2とに対応づけて説明すると、請求項1記載の露光
方法では、露光エネルギー発生源(1)からの露光エネ
ルギー(IL)をマスク(R)に導き、該マスクのパタ
ーンを基板(W)に転写する露光方法であって、前記露
光エネルギー発生源と前記基板との間に形成される少な
くとも一つの空間(S)にガスを供給すると共に、前記
空間に供給する前記ガスの流量を、前記空間に入射する
前記露光エネルギーの入射条件に応じて調整する技術が
採用される。
The present invention has the following features to attain the object mentioned above. That is to say, referring to FIGS. 1 and 2, in the exposure method according to the present invention, the exposure energy (IL) from the exposure energy source (1) is guided to the mask (R), and the pattern of the mask is obtained. An exposure method of transferring a gas to at least one space (S) formed between the exposure energy generation source and the substrate, and supplying the gas to the space. Of the exposure energy incident on the space is adjusted according to the incident condition of the exposure energy incident on the space.

【0011】また、請求項6記載の露光装置では、露光
エネルギー(IL)の発生源(1)からの露光エネルギ
ーをマスク(R)に導き、該マスクのパターンを基板
(W)に転写する露光装置であって、前記露光エネルギ
ー発生源と前記基板との間に形成される少なくとも一つ
の空間(S)にガスを供給するガス供給機構(29)
と、前記空間に供給する前記ガスの流量を、前記空間に
入射する前記露光エネルギーの入射条件に応じて調整す
る調整機構(26)とを有する技術が採用される。
In the exposure apparatus according to the present invention, the exposure energy from the source (1) of the exposure energy (IL) is guided to the mask (R), and the pattern of the mask is transferred to the substrate (W). An apparatus for supplying a gas to at least one space (S) formed between the exposure energy generation source and the substrate (29).
And an adjusting mechanism (26) for adjusting the flow rate of the gas supplied to the space in accordance with the incident condition of the exposure energy incident on the space.

【0012】これらの露光方法および露光装置では、露
光エネルギー発生源(1)と基板(W)との間に形成さ
れる少なくとも一つの空間(S)にガスを供給すると共
に、前記空間に供給するガスの流量を、前記空間に入射
する露光エネルギー(IL)の入射条件に応じて調整す
るので、該入射条件(例えば単位時間当たりの露光エネ
ルギー量、前記空間に対して露光エネルギーが入射する
時間または入射履歴等)に応じてオゾンの生成や不純物
質の付着を十分に防ぐことができるガス流量に適切にコ
ントロールされる。したがって、露光エネルギーの入射
条件に応じて効果的に汚染を防止できるとともに、ガス
の供給量の無駄が低減される。
In these exposure methods and exposure apparatuses, gas is supplied to at least one space (S) formed between the exposure energy generation source (1) and the substrate (W), and is supplied to the space. Since the flow rate of the gas is adjusted according to the condition of the exposure energy (IL) incident on the space, the incident condition (for example, the amount of exposure energy per unit time, the time during which the exposure energy is incident on the space, or The flow rate of the gas is appropriately controlled in accordance with the incident history, etc.) so that the generation of ozone and the attachment of impurities can be sufficiently prevented. Therefore, contamination can be effectively prevented in accordance with the exposure energy incident condition, and waste of the gas supply amount is reduced.

【0013】請求項2記載の露光方法では、露光エネル
ギー(IL)を照明光学系(LO)で導いてマスク
(R)に照射し、該露光エネルギーのもとでマスク上の
パターンを投影光学系(PL)を介して基板(W)に転
写する露光方法であって、前記照明光学系又は前記投影
光学系に対する前記露光エネルギーの入射条件に応じて
照明光学系内または投影光学系内の少なくとも一部の空
間(S)に流入させるガス流量を調整する技術が採用さ
れる。
In the exposure method according to the present invention, the exposure energy (IL) is guided by the illumination optical system (LO) to irradiate the mask (R), and the pattern on the mask is projected under the exposure energy. An exposure method for transferring the light to the substrate (W) via the (PL), wherein at least one of the illumination optical system or the projection optical system has an exposure energy incident on the illumination optical system or the projection optical system. A technique for adjusting the flow rate of gas flowing into the space (S) of the section is adopted.

【0014】また、請求項7記載の露光装置では、露光
エネルギー(IL)を照明光学系(LO)で導いてマス
ク(R)に照射し、該露光エネルギーのもとでマスク上
のパターンを投影光学系(PL)を介して基板(W)に
転写する露光装置であって、前記照明光学系内または前
記投影光学系内の少なくとも一部の空間(S)にガスを
流入させるガス供給機構(29)と、前記照明光学系又
は前記投影光学系に対する前記露光エネルギーの入射条
件に応じて前記ガスの流量を調整する調整機構(26)
とを有する技術が採用される。
In the exposure apparatus according to the present invention, the exposure energy (IL) is guided by the illumination optical system (LO) to irradiate the mask (R), and the pattern on the mask is projected under the exposure energy. An exposure apparatus for transferring an image to a substrate (W) via an optical system (PL), wherein a gas supply mechanism (40) for introducing a gas into at least a part of the space (S) in the illumination optical system or the projection optical system. 29) and an adjusting mechanism (26) for adjusting the flow rate of the gas according to the condition of incidence of the exposure energy to the illumination optical system or the projection optical system.
The technique having the following is adopted.

【0015】これらの露光方法および露光装置では、照
明光学系(LO)又は投影光学系(PL)に対する露光
エネルギー(IL)の入射条件に応じて照明光学系内ま
たは投影光学系内の少なくとも一部の空間(S)に流入
させるガス流量を調整するので、前記入射条件(例えば
単位時間当たりの露光エネルギー量、照明光学系内また
は投影光学系に対して露光エネルギーが入射する時間ま
たは入射履歴等)に応じてオゾンの生成や不純物質の付
着を十分に防ぐことができるガス流量に適切にコントロ
ールされる。したがって、露光エネルギーの入射条件に
応じて効果的に汚染を防止できるとともに、ガスの供給
量の無駄が低減される。
In these exposure methods and exposure apparatuses, at least a part of the illumination optical system (LO) or the projection optical system (PL) has at least a part in the illumination optical system or the projection optical system depending on the incidence condition of the exposure energy (IL). Since the flow rate of the gas flowing into the space (S) is adjusted, the above-mentioned incident conditions (for example, the amount of exposure energy per unit time, the time during which the exposure energy enters the illumination optical system or the projection optical system, the incident history, etc.) Accordingly, the gas flow rate can be controlled appropriately so as to sufficiently prevent generation of ozone and adhesion of impurities. Therefore, contamination can be effectively prevented in accordance with the exposure energy incident condition, and waste of the gas supply amount is reduced.

【0016】請求項4記載の露光方法では、露光エネル
ギー(IL)をマスク(R)に導き、該マスク上のパタ
ーンを投影光学系(PL)を介して基板(W)に転写す
る露光方法であって、前記露光時には前記投影光学系内
の少なくとも一部の空間(30)にガスを充填し、該空
間の圧力を制御して投影光学系の光学特性を補正する圧
力制御工程と、非露光時には前記空間内のガスを前記空
間外に流通させておくガス流通工程とを備える技術が採
用される。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an exposure method in which exposure energy (IL) is guided to a mask (R) and a pattern on the mask is transferred to a substrate (W) via a projection optical system (PL). A pressure control step of filling a gas into at least a part of the space (30) in the projection optical system at the time of the exposure, and controlling a pressure in the space to correct optical characteristics of the projection optical system; In some cases, a technology including a gas distribution step of causing the gas in the space to flow outside the space is employed.

【0017】また、請求項8記載の露光装置では、露光
エネルギー(IL)をマスク(R)に導き、該マスク上
のパターンを投影光学系(PL)を介して基板に転写す
る露光装置であって、前記露光時に前記投影光学系内の
少なくとも一部の空間(30)にガスを充填し、該空間
の圧力を制御して投影光学系の光学特性を補正する圧力
制御機構(17)と、非露光時に前記空間内のガスを前
記空間外に流通させるガス流通機構(17、25、C)
とを備える技術が採用される。
In the exposure apparatus according to the present invention, the exposure energy (IL) is guided to the mask (R), and the pattern on the mask is transferred to the substrate via the projection optical system (PL). A pressure control mechanism (17) for filling at least a part of the space (30) in the projection optical system with gas at the time of the exposure and controlling the pressure in the space to correct the optical characteristics of the projection optical system; A gas circulation mechanism (17, 25, C) for allowing gas in the space to flow outside the space during non-exposure
A technology having the following is adopted.

【0018】これらの露光方法および露光装置では、露
光時には投影光学系(PL)内の少なくとも一部の空間
(30)にガスを充填し、該空間の圧力を制御して投影
光学系の光学特性を補正し、非露光時には前記空間内の
ガスを前記空間外に流通させておくので、露光時には圧
力制御により必要な露光精度が確保されると共に、非露
光時には常にガスが流通されて光学部材の高い防汚効果
が得られる。
In these exposure methods and exposure apparatuses, at the time of exposure, at least a part of the space (30) in the projection optical system (PL) is filled with a gas, and the pressure in the space is controlled to control the optical characteristics of the projection optical system. Since the gas in the space is allowed to flow outside the space at the time of non-exposure, the necessary exposure accuracy is ensured by pressure control at the time of exposure. High antifouling effect can be obtained.

【0019】請求項5記載のデバイスの製造方法では、
マスクのパターンを基板に転写する転写工程を経て製造
されるデバイスの製造方法であって、請求項1から4の
いずれかに記載の露光方法により前記転写工程を行う技
術が採用される。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method,
A method of manufacturing a device, which is manufactured through a transfer step of transferring a pattern of a mask onto a substrate, wherein a technique of performing the transfer step by the exposure method according to any one of claims 1 to 4 is employed.

【0020】また、請求項9記載のデバイスの製造装置
では、マスク(R)のパターンを基板(W)に転写して
製造されるデバイスの製造装置であって、請求項6から
8のいずれかに記載の露光装置を備える技術が採用され
る。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing apparatus manufactured by transferring a pattern of a mask (R) onto a substrate (W). The technique including the exposure apparatus described in (1) is adopted.

【0021】これらのデバイスの製造方法およびデバイ
スの製造装置では、上記露光方法または上記露光装置を
備えるので、転写の際に効果的に光学部材の汚染を防止
できるとともに、ガスの供給量の無駄が低減される。
In the device manufacturing method and the device manufacturing apparatus, since the above-described exposure method or the above-described exposure apparatus is provided, the contamination of the optical member can be effectively prevented at the time of transfer, and the supply amount of gas is wasted. Reduced.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る露光方法とこ
れを用いたデバイスの製造方法、および露光装置とこれ
を用いたデバイスの製造装置の一実施形態を、図1から
図2を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An exposure method according to the present invention, a device manufacturing method using the same, an exposure apparatus and a device manufacturing apparatus using the same will be described with reference to FIGS. I will explain while.

【0023】図1は、本実施形態における露光装置(デ
バイスの製造装置)の全体構成を概略的に示す図であ
り、該露光装置は、露光光源1として遠紫外光(波長1
93.4nm)の露光光(露光エネルギー)ILを出射
するArFエキシマレーザを有するステップ・アンド・
スキャン方式の半導体素子(デバイス)製造用投影露光
装置である。
FIG. 1 is a view schematically showing the overall configuration of an exposure apparatus (device manufacturing apparatus) according to the present embodiment. The exposure apparatus uses far ultraviolet light (wavelength 1) as an exposure light source 1.
And an ArF excimer laser emitting an exposure light (exposure energy) IL of 93.4 nm).
This is a projection type exposure apparatus for manufacturing a semiconductor device (device) of a scan type.

【0024】この露光装置では、露光光源1から出射さ
れた露光光ILが照明光学系LO内の偏向ミラー2aに
入射されるようになっている。照明光学系LOは、フラ
イアイレンズ3、照明系開口絞り板4、該照明系開口絞
り板4を制御する絞り制御機構5、透過ミラー6、該透
過ミラー6から反射した露光光ILを受光して露光エネ
ルギーをモニタするインテグレータセンサ7、リレーレ
ンズ8、ブラインド9、ブラインド9を制御するブライ
ンド制御機構10およびコンデンサレンズ11等を有し
ている。すなわち、偏向ミラー2aから反射した露光光
ILは、フライアイレンズ3、照明系開口絞り板4、透
過ミラー6、リレーレンズ8、ブラインド9およびコン
デンサレンズ11の順にこれらを透過し、偏向ミラー2
bに入射される。
In this exposure apparatus, the exposure light IL emitted from the exposure light source 1 is incident on the deflection mirror 2a in the illumination optical system LO. The illumination optical system LO receives a fly-eye lens 3, an illumination system aperture stop plate 4, an aperture control mechanism 5 for controlling the illumination system aperture stop plate 4, a transmission mirror 6, and exposure light IL reflected from the transmission mirror 6. Sensor 7, a relay lens 8, a blind 9, a blind control mechanism 10 for controlling the blind 9, a condenser lens 11, and the like. That is, the exposure light IL reflected from the deflecting mirror 2a transmits through the fly-eye lens 3, the illumination system aperture stop plate 4, the transmission mirror 6, the relay lens 8, the blind 9, and the condenser lens 11 in this order.
b.

【0025】また、照明光学系LO内の空間Sには、該
空間S内に流量を調整して窒素ガス等の不活性ガスを供
給する不活性ガスレギュレータ(ガス供給機構)29が
接続管路29aを介して接続されている。該不活性ガス
レギュレータ29は、不図示の不活性ガス供給源と接続
管路29bで接続されている。露光光源1、不活性ガス
レギュレータ29、絞り制御機構5およびインテグレー
タセンサ7は、いずれも露光量制御装置(調整機構)2
6に接続されて制御され、該露光量制御装置26は、主
制御装置Cに接続され制御される。
In the space S in the illumination optical system LO, an inert gas regulator (gas supply mechanism) 29 for adjusting the flow rate and supplying an inert gas such as nitrogen gas into the space S is provided with a connection pipe line. 29a. The inert gas regulator 29 is connected to an unillustrated inert gas supply source via a connection pipe 29b. The exposure light source 1, the inert gas regulator 29, the aperture control mechanism 5, and the integrator sensor 7 each include an exposure amount control device (adjustment mechanism) 2.
The exposure amount control device 26 is connected to and controlled by the main control device C.

【0026】偏向ミラー2bで反射された露光光IL
は、レチクル支持台14上に支持された2次元移動可能
なレチクルステージRST上のレチクル(マスク)Rに
入射する。さらに、レチクルRを透過した露光光IL
は、投影光学系PL内に入射され、該投影光学系PLを
構成する複数のレンズエレメントを透過してウエハ(基
板)Wに入射し、レチクルR上のパターン像をウエハW
表面に形成する。また、レチクルステージRSTのXY
平面内での位置は、レチクルステージRSTに設けられ
たレチクルステージ干渉計ミラー15aにレーザ干渉計
15からレーザ光を入射し反射させることにより計測さ
れる。
Exposure light IL reflected by deflection mirror 2b
Is incident on a reticle (mask) R on a two-dimensionally movable reticle stage RST supported on a reticle support 14. Further, the exposure light IL transmitted through the reticle R
Is incident on the projection optical system PL, passes through a plurality of lens elements constituting the projection optical system PL, enters the wafer (substrate) W, and converts the pattern image on the reticle R into the wafer W.
Form on the surface. Also, XY of reticle stage RST
The position in the plane is measured by making laser light incident from laser interferometer 15 on reticle stage interferometer mirror 15a provided on reticle stage RST and reflecting it.

【0027】投影光学系PL内には、図1及び図2に示
すように、上段部および下段部に不活性ガスが供給され
ている。また、投影光学系PL内には、露光光ILが通
過する一部の空間(中段部)に圧力制御室30内の圧力
を制御する圧力制御室(空間)30が設けられ、該圧力
制御室30には、その内部の圧力を調整する圧力制御装
置(圧力制御機構)17が接続されている。そして、該
圧力制御装置17は、CPUに接続・制御され、該CP
Uは主制御装置Cに接続され制御されている。
In the projection optical system PL, as shown in FIGS. 1 and 2, an inert gas is supplied to an upper portion and a lower portion. In the projection optical system PL, a pressure control chamber (space) 30 for controlling the pressure in the pressure control chamber 30 is provided in a part of the space (middle section) through which the exposure light IL passes. 30 is connected to a pressure control device (pressure control mechanism) 17 for adjusting the internal pressure. The pressure control device 17 is connected and controlled by a CPU,
U is connected to and controlled by main controller C.

【0028】圧力制御装置17は、圧力制御室30に接
続され内容積を変えることが可能なベローズ31と、該
ベローズ31と圧力制御室30との間の接続管路17a
に設けられた電磁開閉弁32aと、ベローズ31と不図
示の不活性ガス供給源との間の接続管路17bに設けら
れた電磁開閉弁32bとを備えている。また、投影光学
系PLには、圧力制御室30内に接続された排気管路3
0aに排気用電磁開閉弁25が設けられている。該排気
用電磁開閉弁25は、主制御装置Cに接続され制御され
る。
The pressure control device 17 includes a bellows 31 connected to the pressure control chamber 30 and capable of changing the internal volume, and a connecting line 17a between the bellows 31 and the pressure control chamber 30.
And an electromagnetic on-off valve 32b provided on a connection pipe 17b between the bellows 31 and an inert gas supply source (not shown). The projection optical system PL has an exhaust pipe 3 connected to the inside of the pressure control chamber 30.
An exhaust on-off valve 25 is provided at 0a. The exhaust on-off valve 25 is connected to and controlled by the main controller C.

【0029】ウエハWは、3次元方向(XYZ方向)に
移動可能なウエハステージWST上の試料台19に載置
され、ウエハステージWSTは防振台23上に設置され
ている。また、ウエハステージWSTのXY平面内での
位置は、ウエハステージWSTに設けられたウエハステ
ージ干渉計ミラー21aにレーザ干渉計21からレーザ
光を入射し反射させることにより計測される。
The wafer W is mounted on a sample stage 19 on a wafer stage WST that can move in a three-dimensional direction (XYZ directions). The wafer stage WST is installed on a vibration isolation table 23. Further, the position of wafer stage WST in the XY plane is measured by causing laser light from laser interferometer 21 to be reflected on wafer stage interferometer mirror 21a provided on wafer stage WST and reflecting the same.

【0030】レチクルステージRSTおよびウエハステ
ージWSTは、レーザ干渉計15およびレーザ干渉計2
1の計測値に基づいてステージ制御装置SCの指示によ
って同期移動され、いわゆるステップ・アンド・スキャ
ン方式でウエハW上にパターンが露光される。また、ウ
エハステージWST上には、投影光学系PLから出射さ
れる露光光ILのエネルギーを計測する照射量センサ2
2が設置されている。
Reticle stage RST and wafer stage WST include laser interferometer 15 and laser interferometer 2
The wafer W is synchronously moved based on the measurement value of 1 according to an instruction from the stage controller SC, and the pattern is exposed on the wafer W by a so-called step-and-scan method. On wafer stage WST, irradiation amount sensor 2 for measuring the energy of exposure light IL emitted from projection optical system PL is provided.
2 are installed.

【0031】なお、ウエハステージWSTの上方には、
ウエハWの高さ位置を光学的に検出する図示しない焦点
検出系の投光系と受光系とが設けられ、投光系からウエ
ハW表面に斜めから計測光を入射してウエハW表面で反
射された計測光を受光系で受光し、その信号に基づいて
ウエハWの高さ位置を検出するとともに、ウエハステー
ジWSTを高さ方向に移動させて投影光学系PLの焦点
を調整している。
Note that above the wafer stage WST,
A light projecting system and a light receiving system (not shown) of a focus detection system for optically detecting the height position of the wafer W are provided. Measurement light is obliquely incident on the surface of the wafer W from the light projecting system and reflected on the surface of the wafer W. The measurement light thus received is received by a light receiving system, the height position of the wafer W is detected based on the signal, and the focus of the projection optical system PL is adjusted by moving the wafer stage WST in the height direction.

【0032】次に、本実施形態における露光方法につい
て説明する。
Next, the exposure method in the present embodiment will be described.

【0033】まず、照明系開口絞り板4およびブライン
ド9がそれぞれの制御機構5、10によって調整または
変更された場合、主制御装置Cは、露光動作の最初にウ
エハステージWST上に在る照射量センサ22へ投影光
学系PLから露光光ILが入射するようにウエハステー
ジWSTを移動させる。そして、露光量制御装置26
は、照射量センサ22への露光光ILの入射露光エネル
ギーを計測することにより、以後の照明光学系LO又は
投影光学系PLに対する露光光ILの入射条件、すなわ
ち以後の露光により照明光学系LOあるいは投影光学系
PLへの露光光ILの入射量(単位時間当たりの露光エ
ネルギー量および投影光学系又は照明光学系に対して露
光光ILが入射する時間)を推定する。
First, when the illumination system aperture stop plate 4 and the blind 9 are adjusted or changed by the respective control mechanisms 5 and 10, the main controller C sets the irradiation amount existing on the wafer stage WST at the beginning of the exposure operation. Wafer stage WST is moved such that exposure light IL is incident on sensor 22 from projection optical system PL. Then, the exposure control device 26
Is measured by measuring the exposure energy of the exposure light IL incident on the irradiation amount sensor 22 to determine the incidence condition of the exposure light IL on the subsequent illumination optical system LO or projection optical system PL, that is, the illumination optical system LO or The amount of exposure light IL incident on the projection optical system PL (the amount of exposure energy per unit time and the time during which the exposure light IL is incident on the projection optical system or the illumination optical system) is estimated.

【0034】露光量制御装置26は、推定した露光光I
Lの入射量から不活性ガスの適切な流量を求め、不活性
ガスレギュレータ29へ流量を変化すべく指令を送る。
さらに、露光実行時には、インテグレータセンサ7を常
時モニタすることにより、リアルタイムに露光光ILの
エネルギーをモニタすることができ、露光光ILのエネ
ルギーの変化に応じた不活性ガスの流量を不活性ガスレ
ギュレータ29に指令することで制御することができ
る。
The exposure control device 26 calculates the estimated exposure light I
An appropriate flow rate of the inert gas is determined from the incident amount of L, and a command is sent to the inert gas regulator 29 to change the flow rate.
Further, during the execution of the exposure, the energy of the exposure light IL can be monitored in real time by constantly monitoring the integrator sensor 7, and the flow rate of the inert gas according to the change in the energy of the exposure light IL is controlled by an inert gas regulator. 29 can be controlled.

【0035】すなわち、ロット毎またはレチクル毎に異
なる露光光ILの入射条件(入射エネルギーの変化)に
応じて、照明光学系LO内に供給する不活性ガスの流量
を適切に制御することができる。例えば、露光光ILの
単位時間当たりの露光エネルギー量が大きい場合には、
不活性ガスの流量を大きくし、前記露光エネルギー量が
小さい場合には、不活性ガスの流量を小さくする。
That is, the flow rate of the inert gas supplied into the illumination optical system LO can be appropriately controlled in accordance with the incident condition (change in incident energy) of the exposure light IL that differs for each lot or each reticle. For example, when the exposure energy amount of the exposure light IL per unit time is large,
When the flow rate of the inert gas is increased and the exposure energy amount is small, the flow rate of the inert gas is reduced.

【0036】また、照明光学系LOに対する露光光IL
の入射履歴(例えば、ロット交換履歴や光学部材への不
純物質の付着程度等)に応じても露光光ILの入射条件
が変更されるので、この入射履歴に応じても不活性ガス
の流量が適切に調整される。例えば、露光初期には、不
活性ガスの流量を大きくし、さらに繰り返しの露光によ
る光洗浄効果によって光学部材表面における不純物質の
付着程度が少なくなったときには、不活性ガスの流量を
小さくする。なお、光学部材における不純物質の付着程
度は、例えば、特開平9−89650号公報等に記載さ
れている音響信号を計測する光音響法を用いて光学部材
の光吸収損失を検出することによって計測することがで
きる。
The exposure light IL for the illumination optical system LO
The incident conditions of the exposure light IL are changed according to the incident history of the laser beam (for example, the lot exchange history or the degree of adhesion of the impurity to the optical member). Adjusted appropriately. For example, the flow rate of the inert gas is increased in the initial stage of the exposure, and the flow rate of the inert gas is reduced when the degree of adhesion of impurities on the surface of the optical member is reduced due to the light cleaning effect of the repeated exposure. The degree of adhesion of the impurities on the optical member is measured, for example, by detecting a light absorption loss of the optical member using a photoacoustic method for measuring an acoustic signal described in JP-A-9-89650. can do.

【0037】一方、投影光学系PLにおいては、露光時
(実際に露光作業を行うとき)に圧力制御室30の圧力
制御を行うために、主制御装置Cによって排気用電磁開
閉弁25を閉じて不活性ガスを圧力制御室30に充填す
る。そして、圧力制御装置17は、電磁開閉弁32bを
閉じると共に電磁開閉弁32aを開けた状態とする。さ
らに、CPUは、この状態で内部のベローズ31を図示
しない駆動機構で伸縮させ、その体積を変化させること
により、圧力制御室30の圧力を変化させて、投影光学
系PLの光学特性を補正しながら、露光を行う。
On the other hand, in the projection optical system PL, in order to control the pressure in the pressure control chamber 30 at the time of exposure (when actually performing the exposure operation), the main control device C closes the exhaust electromagnetic on-off valve 25 and closes it. The pressure control chamber 30 is filled with an inert gas. Then, the pressure control device 17 closes the electromagnetic on-off valve 32b and opens the electromagnetic on-off valve 32a. Further, in this state, the CPU expands and contracts the internal bellows 31 by a driving mechanism (not shown), and changes the volume thereof, thereby changing the pressure of the pressure control chamber 30 and correcting the optical characteristics of the projection optical system PL. While performing exposure.

【0038】また、非露光時(露光作業を停止している
とき)には、主制御装置Cは排気用電磁開閉弁25を開
放し、電磁開閉弁32a,32bも同時に開放する。こ
のとき、不活性ガスは、圧力制御装置17を通して投影
光学系PL内を流通し、外部に排気される。このよう
に、圧力制御装置17、排気用電磁開閉弁25、CPU
および主制御装置Cは、非露光時に投影光学系PL内の
不活性ガスを投影光学系PL外に流通させるガス流通機
構として機能する。
During non-exposure (when the exposure operation is stopped), the main controller C opens the exhaust electromagnetic on-off valve 25 and simultaneously opens the electromagnetic on-off valves 32a and 32b. At this time, the inert gas flows through the projection optical system PL through the pressure control device 17 and is exhausted to the outside. Thus, the pressure control device 17, the exhaust on-off valve 25, the CPU
Further, main controller C functions as a gas distribution mechanism that causes the inert gas in projection optical system PL to flow outside projection optical system PL during non-exposure.

【0039】したがって、本実施形態では、照明光学系
LOに対する露光光ILの入射条件に応じて照明光学系
LO内の圧力制御室30に流入させるガス流量を増減す
るので、前記入射条件に応じてオゾンの生成や不純物質
の付着を十分に防ぐことができるガス流量に適切にコン
トロールされ、無駄を低減しランニングコストを向上さ
せることができる。
Accordingly, in the present embodiment, the flow rate of the gas flowing into the pressure control chamber 30 in the illumination optical system LO is increased or decreased according to the incident conditions of the exposure light IL to the illumination optical system LO. The flow rate of the gas can be appropriately controlled so as to sufficiently prevent generation of ozone and attachment of impurities, thereby reducing waste and improving running costs.

【0040】また、露光時には投影光学系PL内の圧力
制御室30に不活性ガスを充填し、該圧力制御室30の
圧力を制御して投影光学系PLの光学特性を補正し、非
露光時には圧力制御室30内の不活性ガスを圧力制御室
30外に流通させておくので、露光時には圧力制御によ
り必要な露光精度が確保されると共に、非露光時には常
に不活性ガスを流通させ、投影光学系の光学部材が不活
性ガスにさらされている状態を多く作り出して光学部材
の高い防汚効果が得られる。したがって、露光中の不活
性ガス濃度の低下によるガスの入れ換え回数を減らし、
装置の稼働率を上げることが可能になる。
During exposure, the pressure control chamber 30 in the projection optical system PL is filled with an inert gas, and the pressure in the pressure control chamber 30 is controlled to correct the optical characteristics of the projection optical system PL. Since the inert gas in the pressure control chamber 30 is allowed to flow outside the pressure control chamber 30, necessary exposure accuracy is ensured by pressure control during exposure, and the inert gas is constantly flowed during non-exposure to allow projection optical system The state in which the optical member of the system is exposed to the inert gas is created in many cases, and a high antifouling effect of the optical member can be obtained. Therefore, the number of gas replacements due to a decrease in the concentration of inert gas during exposure is reduced,
It is possible to increase the operation rate of the device.

【0041】なお、本発明は、次のような実施形態をも
含むものである。上記各実施形態では、照明光学系LO
内の空間Sに供給する不活性ガスの流量を空間Sに入射
する露光光ILの入射条件に応じて調整したが、投影光
学系PL内の空間においても同様に、不活性ガスの流量
を調整しても構わない。さらに、レチクルを配置する空
間やウエハを配置する空間にも不活性ガスを同様に供給
しても構わない。
The present invention includes the following embodiments. In each of the above embodiments, the illumination optical system LO
Although the flow rate of the inert gas supplied to the space S in the inside was adjusted according to the incident condition of the exposure light IL incident on the space S, the flow rate of the inert gas was similarly adjusted in the space inside the projection optical system PL. It does not matter. Further, the inert gas may be similarly supplied to the space where the reticle is arranged and the space where the wafer is arranged.

【0042】また、上記各実施形態では、供給するガス
として、窒素ガスを用いたが、ヘリウム、ネオン、アル
ゴン、クリプトン、キセノン、ラドン等の不活性ガスを
用いてもよい。露光光の波長がKrFの場合は、化学的
にクリーンなドライエア(レンズの曇りの原因となる物
質、例えば、クリーンルーム内を浮遊するアンモニアイ
オン等が除去されたエア、又は湿度が5%以下のエア)
を用いてもよい。
In each of the above embodiments, a nitrogen gas is used as a gas to be supplied, but an inert gas such as helium, neon, argon, krypton, xenon, or radon may be used. When the wavelength of the exposure light is KrF, chemically clean dry air (air from which a substance causing clouding of a lens, for example, ammonia ions floating in a clean room has been removed, or air having a humidity of 5% or less) )
May be used.

【0043】さらに、上記実施形態において、接続管路
17a、17b、29a、29bに用いられる配管とし
て、ステンレスパイプ、テフロンチューブ等の不純物ガ
スの発生が抑制(少ない)された材質を用いることが望
ましい。照明光学系LOおよび投影光学系PL内の間隔
環やレンズ鏡筒等の光学部材やベローズ31も同様に、
ステンレス材料で形成するか、テフロン塗装(塗装後に
超音波処理を施して十分に脱ガス処理したもの)等が施
されたアルミ材料などを用いることが望ましい。
Further, in the above-described embodiment, it is desirable to use a material such as a stainless steel pipe or a Teflon tube, in which generation of impurity gas is suppressed (less), as the pipe used for the connection pipe lines 17a, 17b, 29a, 29b. . Similarly, optical members such as a spacing ring and a lens barrel in the illumination optical system LO and the projection optical system PL, and the bellows 31
It is desirable to use an aluminum material formed of a stainless steel material, or a Teflon-coated material (which is subjected to ultrasonic treatment after coating and sufficiently degassed) or the like.

【0044】上記実施形態の露光装置として、投影光学
系を用いることなくレチクルの代わりにマスクと基板と
を密接させてマスクのパターンを露光するプロキシミテ
ィ露光装置にも適用することができる。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、他のデバイス製造用の露光装置、例えば、角型のガ
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。
The exposure apparatus of the above embodiment can be applied to a proximity exposure apparatus that exposes a mask pattern by bringing a mask and a substrate into close contact instead of a reticle without using a projection optical system. The application of the exposure apparatus is not limited to an exposure apparatus for semiconductor manufacturing, but an exposure apparatus for manufacturing other devices, for example, a liquid crystal exposure apparatus that exposes a liquid crystal display element pattern to a square glass plate, It can be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing a thin film magnetic head.

【0045】本実施形態において、露光装置の光源は、
g線(436nm)、i線(365nm)、KrFエキ
シマレーザ(248nm)、ArFエキシマレーザ(1
93nm)、F2レーザ(157nm)又はそれより波
長が短い光源であってもよい。また、本発明では、X線
等を用いる露光装置にも適用することができる。投影光
学系の倍率は縮小系のみならず等倍および拡大系のいず
れでもよい。
In this embodiment, the light source of the exposure apparatus is
g-line (436 nm), i-line (365 nm), KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (1
93 nm), an F2 laser (157 nm), or a light source having a shorter wavelength. Further, the present invention can be applied to an exposure apparatus using X-rays or the like. The magnification of the projection optical system may be not only a reduction system but also an equal magnification or an enlargement system.

【0046】投影光学系としては、エキシマレーザなど
の遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や蛍石などの
遠紫外線を透過する材料を用い、F2レーザやX線を用
いる場合は反射屈折系または屈折系の光学系にする(レ
チクルも反射型タイプのものを用いる)。
As far as the projection optical system is concerned, when a far ultraviolet ray such as an excimer laser is used, a material which transmits the far ultraviolet ray such as quartz or fluorite is used as a glass material, and when an F2 laser or X-ray is used, a catadioptric system or a refraction system is used. (The reflection type is also used for the reticle.)

【0047】ウエハステージやレチクルステージにリニ
アモータ(USP5,623,853またはUSP5,528,118参照)を用
いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型および
ローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型
のどちらを用いてもよい。また、ステージは、ガイドに
沿って移動するタイプでもよいし、ガイドを設けないガ
イドレスタイプでもよい。
When a linear motor (see US Pat. No. 5,623,853 or US Pat. No. 5,528,118) is used for the wafer stage or reticle stage, either an air levitation type using an air bearing or a magnetic levitation type using a Lorentz force or a reactance force is used. You may. Further, the stage may be of a type that moves along a guide, or may be a guideless type in which a guide is not provided.

【0048】ウエハステージの移動により発生する反力
は、(USP5,528,118に記載されているように、)フレー
ム部材を用いて機械的に床(大地)に逃がしてもよい。
レチクルステージの移動により発生する反力は、(US S
/N 416558に記載されているように、)フレーム部材を
用いて機械的に床(大地)に逃がしてもよい。
The reaction force generated by the movement of the wafer stage may be mechanically released to the floor (ground) using a frame member (as described in US Pat. No. 5,528,118).
The reaction force generated by the movement of the reticle stage is (US S
As described in / N 416558, a frame member may be used to mechanically escape to the floor (ground).

【0049】以上のように、本願実施例の露光装置は、
本願特許請求の範囲(claims)に挙げられた各構成要素(e
lements)を含む各種サブシステムを、所定の機械的精
度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てる
ことで製造される。これら各種精度を確保するために、
この組立の前後には、各種光学系については光学的精度
を達成するための調整、各種機械系については機械的精
度を達成するための調整、各種電気系については電気的
精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステ
ムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム
相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の
配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光
装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組
み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシス
テムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調
整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保され
る。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が
管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
As described above, the exposure apparatus of the present embodiment is
Each component (e) recited in the claims of the present application (claims)
It is manufactured by assembling various subsystems including lements) so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. To ensure these various precisions,
Before and after this assembly, adjustments to achieve optical accuracy for various optical systems, adjustments to achieve mechanical accuracy for various mechanical systems, and adjustments to achieve electrical accuracy for various electrical systems Adjustments are made. The process of assembling the exposure apparatus from various subsystems includes mechanical connections, wiring connections of electric circuits, and piping connections of pneumatic circuits among the various subsystems. It goes without saying that there is an assembling process for each subsystem before the assembling process from these various subsystems to the exposure apparatus. When the process of assembling the various subsystems into the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed, and various precisions of the entire exposure apparatus are secured. It is desirable that the manufacture of the exposure apparatus be performed in a clean room in which the temperature, cleanliness, and the like are controlled.

【0050】半導体デバイスは、デバイスの機能・性能
設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチ
クルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製
作するステップ、前述した実施形態の露光装置によりレ
チクルのパターンをウエハに露光するステップ、デバイ
ス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工
程、パッケージ工程を含む)、検査ステップ等を経て製
造される。半導体デバイスは、デバイスの機能・性能設
計を行う装置、この設計装置に基づいたレチクルを製作
する装置、シリコン材料からウエハを製作する装置、前
述した実施形態の露光装置によりレチクルのパターンを
ウエハに露光する装置、デバイス組み立て装置(ダイシ
ング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を行うも
のを含む)、検査装置等を経て製造される。そして、デ
バイス製造装置は、これらのうちの少なくとも一つと、
本発明の露光装置とで構成される。
For a semiconductor device, a step of designing the function and performance of the device, a step of manufacturing a reticle based on the design step, a step of manufacturing a wafer from a silicon material, and a step of forming a reticle pattern by the exposure apparatus of the above-described embodiment. It is manufactured through a step of exposing a wafer, a device assembling step (including a dicing step, a bonding step, and a package step), an inspection step, and the like. A semiconductor device is an apparatus for designing device functions and performance, an apparatus for manufacturing a reticle based on this design apparatus, an apparatus for manufacturing a wafer from a silicon material, and a reticle pattern is exposed on a wafer by the exposure apparatus of the above-described embodiment. Manufacturing apparatus, a device assembling apparatus (including those performing a dicing step, a bonding step, and a packaging step), an inspection apparatus, and the like. And the device manufacturing apparatus, at least one of these,
It is composed of the exposure apparatus of the present invention.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を奏する。
請求項1記載の露光方法および請求項6記載の露光装置
によれば、露光エネルギー発生源と基板との間に形成さ
れる少なくとも一つの空間にガスを供給すると共に、前
記空間に供給するガスの流量を、前記空間に入射する露
光エネルギーの入射条件に応じて調整するので、露光エ
ネルギーが引き起こす光化学反応を最小限にし、前記空
間内における光学部材の防汚効果および露光光透過率を
高めることができると共に、適切な不活性ガスの使用量
が得られることで、ランニングコストの適正化を図るこ
とができる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
According to the exposure method according to the first aspect and the exposure apparatus according to the sixth aspect, the gas is supplied to at least one space formed between the exposure energy generation source and the substrate, and the gas supplied to the space is supplied. Since the flow rate is adjusted according to the incident condition of the exposure energy incident on the space, the photochemical reaction caused by the exposure energy is minimized, and the antifouling effect of the optical member and the exposure light transmittance in the space can be increased. In addition to the above, an appropriate amount of inert gas can be obtained, so that the running cost can be optimized.

【0052】請求項2記載の露光方法および請求項7記
載の露光装置によれば、照明光学系又は投影光学系に対
する露光エネルギーの入射条件に応じて照明光学系内ま
たは投影光学系内の少なくとも一部の空間に流入させる
ガス流量を調整するので、露光エネルギーが引き起こす
光化学反応を最小限にし、照明光学系又は投影光学系の
防汚効果を高めることができると共に、適切な不活性ガ
スの使用量が得られることで、ランニングコストの適正
化を図ることができる。
According to the exposure method according to the second aspect and the exposure apparatus according to the seventh aspect, at least one of the inside of the illumination optical system or the projection optical system depends on the condition of incidence of exposure energy to the illumination optical system or the projection optical system. Adjusting the gas flow rate that flows into the space of the unit minimizes the photochemical reaction caused by exposure energy, improves the antifouling effect of the illumination optical system or the projection optical system, and uses an appropriate amount of inert gas. Is obtained, the running cost can be optimized.

【0053】請求項3記載の露光方法によれば、露光エ
ネルギーの入射条件が、単位時間当たりの露光エネルギ
ー量、投影光学系又は照明光学系に対して露光エネルギ
ーが入射する時間または入射履歴の少なくとも一つであ
るので、オゾンの発生や不純物質付着の状態を大きく左
右するこれらの条件に流量を対応させることにより、十
分な防汚効果とランニングコストの適正化が得られる。
According to the third aspect of the present invention, the condition for the exposure energy is at least the exposure energy amount per unit time, the time at which the exposure energy is incident on the projection optical system or the illumination optical system, or the incident history. Since there is only one, by making the flow rate correspond to these conditions that greatly affect the state of ozone generation and impurity deposition, a sufficient antifouling effect and an appropriate running cost can be obtained.

【0054】請求項4記載の露光方法および請求項8記
載の露光装置によれば、露光時には投影光学系内の少な
くとも一部の空間にガスを充填し、該空間の圧力を制御
して投影光学系の光学特性を補正し、非露光時には前記
空間内のガスを前記空間外に流通させておくので、露光
時には圧力制御により必要な露光精度が確保されると共
に、非露光時には投影光学系に十分にガスが流されて投
影光学系の圧力制御のための密閉空間における防汚効果
を高めることができる。
According to the exposure method of the fourth aspect and the exposure apparatus of the eighth aspect, at the time of exposure, at least a part of the space in the projection optical system is filled with gas, and the pressure in the space is controlled to control the projection optical system. Since the optical characteristics of the system are corrected and the gas in the space is allowed to flow out of the space at the time of non-exposure, the necessary exposure accuracy is ensured by pressure control at the time of exposure, and sufficient for the projection optical system at the time of non-exposure. Gas is caused to flow in the space, and the antifouling effect in the closed space for controlling the pressure of the projection optical system can be enhanced.

【0055】請求項5記載のデバイスの製造方法および
請求項9記載のデバイスの製造装置によれば、上記露光
方法または上記露光装置を備えるので、転写の際に効果
的に光学部材の汚染を防止できるとともに、ガスの供給
量の無駄が低減され、優れたランニングコストで半導体
素子等のデバイスを製造することができる。
According to the device manufacturing method of the fifth aspect and the device manufacturing apparatus of the ninth aspect, since the exposure method or the exposure apparatus is provided, the contamination of the optical member can be effectively prevented during transfer. In addition to this, waste of gas supply is reduced, and devices such as semiconductor elements can be manufactured at excellent running costs.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る露光方法とこれを用いたデバイ
スの製造方法、および露光装置とこれを用いたデバイス
の製造装置の一実施形態における露光装置を示す概略的
な全体構成図である。
FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram showing an exposure method according to an embodiment of the present invention, a device manufacturing method using the same, and an exposure apparatus and an exposure apparatus in a device manufacturing apparatus using the same.

【図2】 本発明に係る露光方法とこれを用いたデバイ
スの製造方法、および露光装置とこれを用いたデバイス
の製造装置の一実施形態における投影光学系および圧力
制御装置を示す概略的な構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration showing an exposure method according to the present invention, a device manufacturing method using the same, and an exposure apparatus and a projection optical system and a pressure controller in an embodiment of a device manufacturing apparatus using the same. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 露光光源(露光エネルギー発生源) 17 圧力制御装置(圧力制御機構) 25 排気用電磁開閉弁 26 露光量制御装置(調整機構) 29 不活性ガスレギュレータ(ガス供給機構) 30 圧力制御室(空間) C 主制御装置 IL 露光光(露光エネルギー) LO 照明光学系 PL 投影光学系 R レチクル(マスク) W ウエハ(基板) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exposure light source (exposure energy generation source) 17 Pressure control device (pressure control mechanism) 25 Exhaust electromagnetic on-off valve 26 Exposure amount control device (adjustment mechanism) 29 Inert gas regulator (gas supply mechanism) 30 Pressure control room (space) C Main controller IL Exposure light (exposure energy) LO Illumination optical system PL Projection optical system R Reticle (mask) W Wafer (substrate)

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 露光エネルギー発生源からの露光エネル
ギーをマスクに導き、該マスクのパターンを基板に転写
する露光方法であって、 前記露光エネルギー発生源と前記基板との間に形成され
る少なくとも一つの空間にガスを供給すると共に、前記
空間に供給する前記ガスの流量を、前記空間に入射する
前記露光エネルギーの入射条件に応じて調整することを
特徴とする露光方法。
1. An exposure method for guiding exposure energy from an exposure energy source to a mask and transferring a pattern of the mask to a substrate, wherein at least one of the exposure energy sources and the substrate is formed between the substrate and the substrate. An exposure method, wherein a gas is supplied to two spaces and a flow rate of the gas supplied to the space is adjusted in accordance with an incident condition of the exposure energy incident on the space.
【請求項2】 露光エネルギーを照明光学系で導いてマ
スクに照射し、該露光エネルギーのもとでマスク上のパ
ターンを投影光学系を介して基板に転写する露光方法で
あって、 前記照明光学系又は前記投影光学系に対する前記露光エ
ネルギーの入射条件に応じて照明光学系内または投影光
学系内の少なくとも一部の空間に流入させるガス流量を
調整することを特徴とする露光方法。
2. An exposure method in which exposure energy is guided by an illumination optical system to irradiate a mask, and a pattern on the mask is transferred to a substrate via a projection optical system under the exposure energy. An exposure method comprising: adjusting a flow rate of a gas flowing into at least a part of a space in an illumination optical system or a projection optical system according to a condition of incidence of the exposure energy to a system or the projection optical system.
【請求項3】 前記露光エネルギーの入射条件は、単位
時間当たりの露光エネルギー量、前記投影光学系又は前
記照明光学系に対して前記露光エネルギーが入射する時
間または入射履歴の少なくとも一つであることを特徴と
する請求項2記載の露光方法。
3. An incident condition of the exposure energy is at least one of an exposure energy amount per unit time, a time at which the exposure energy is incident on the projection optical system or the illumination optical system, and an incident history. 3. The exposure method according to claim 2, wherein:
【請求項4】 露光エネルギーをマスクに導き、該マス
ク上のパターンを投影光学系を介して基板に転写する露
光方法であって、 前記露光時には前記投影光学系内の少なくとも一部の空
間にガスを充填し、該空間の圧力を制御して投影光学系
の光学特性を補正する圧力制御工程と、 非露光時には前記空間内のガスを前記空間外に流通させ
ておくガス流通工程とを備えることを特徴とする露光方
法。
4. An exposure method for guiding exposure energy to a mask and transferring a pattern on the mask to a substrate via a projection optical system, wherein a gas is supplied to at least a part of the space in the projection optical system during the exposure. And a pressure control step of controlling the pressure in the space to correct the optical characteristics of the projection optical system, and a gas flow step of flowing gas in the space out of the space during non-exposure. Exposure method characterized by the above-mentioned.
【請求項5】 マスクのパターンを基板に転写する転写
工程を経て製造されるデバイスの製造方法であって、 請求項1から4のいずれかに記載の露光方法により前記
転写工程を行うことを特徴とするデバイスの製造方法。
5. A method of manufacturing a device, which is manufactured through a transfer step of transferring a pattern of a mask onto a substrate, wherein the transfer step is performed by the exposure method according to claim 1. Manufacturing method of the device.
【請求項6】 露光エネルギー発生源からの露光エネル
ギーをマスクに導き、該マスクのパターンを基板に転写
する露光装置であって、 前記露光エネルギー発生源と前記基板との間に形成され
る少なくとも一つの空間にガスを供給するガス供給機構
と、 前記空間に供給する前記ガスの流量を、前記空間に入射
する前記露光エネルギーの入射条件に応じて調整する調
整機構とを有することを特徴とする露光装置。
6. An exposure apparatus for guiding exposure energy from an exposure energy generation source to a mask and transferring a pattern of the mask to a substrate, wherein at least one of the exposure devices formed between the exposure energy generation source and the substrate is provided. Exposure comprising: a gas supply mechanism for supplying gas to two spaces; and an adjustment mechanism for adjusting a flow rate of the gas to be supplied to the space in accordance with an incident condition of the exposure energy incident on the space. apparatus.
【請求項7】 露光エネルギーを照明光学系で導いてマ
スクに照射し、該露光エネルギーのもとでマスク上のパ
ターンを投影光学系を介して基板に転写する露光装置で
あって、 前記照明光学系内または前記投影光学系内の少なくとも
一部の空間にガスを流入させるガス供給機構と、 前記照明光学系又は前記投影光学系に対する前記露光エ
ネルギーの入射条件に応じて前記ガスの流量を調整する
調整機構とを有することを特徴とする露光装置。
7. An exposure apparatus for guiding exposure energy through an illumination optical system to irradiate the mask with the exposure energy, and transferring a pattern on the mask to a substrate via the projection optical system under the exposure energy, wherein the illumination optical system A gas supply mechanism that allows gas to flow into at least a part of the space in the system or the projection optical system; and adjusting a flow rate of the gas according to an incident condition of the exposure energy to the illumination optical system or the projection optical system. An exposure apparatus having an adjustment mechanism.
【請求項8】 露光エネルギーをマスクに導き、該マス
ク上のパターンを投影光学系を介して基板に転写する露
光装置であって、 前記露光時に前記投影光学系内の少なくとも一部の空間
にガスを充填し、該空間の圧力を制御して投影光学系の
光学特性を補正する圧力制御機構と、 非露光時に前記空間内のガスを前記空間外に流通させる
ガス流通機構とを備えることを特徴とする露光装置。
8. An exposure apparatus for guiding exposure energy to a mask and transferring a pattern on the mask to a substrate via a projection optical system, wherein at least a part of the space in the projection optical system is exposed to gas during the exposure. And a pressure control mechanism for controlling the pressure in the space to correct the optical characteristics of the projection optical system, and a gas flow mechanism for flowing gas in the space out of the space during non-exposure. Exposure apparatus.
【請求項9】 マスクのパターンを基板に転写して製造
されるデバイスの製造装置であって、 請求項6から8のいずれかに記載の露光装置を備えるこ
とを特徴とするデバイスの製造装置。
9. An apparatus for manufacturing a device manufactured by transferring a pattern of a mask onto a substrate, the apparatus comprising the exposure apparatus according to claim 6. Description:
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JP2002246283A (en) * 2001-02-14 2002-08-30 Canon Inc Device fabricating system

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