JP2002083764A - 投影露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】マスクパタンの形成に使われる有機膜に光を照
射することによって生じる有機気体成分により、投影レ
ンズに曇りが生じることを防止した投影露光装置を提供
する。 【解決手段】投影レンズの上面に、投影露光装置の光源
から発する光に対して透明な薄膜を貼り付け、発生有機
ガスに対する障壁を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置（ＬＳＩ）等のパターン転写に使用される投影露光装
置に関し、特に有機物が被着されたフォトマスクを用い
るときに好適な投影露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路（ＬＳＩ）の製造におい
ては、微細パターンを半導体ウェハ上に形成する方法と
して、リソグラフィ技術が用いられる。このリソグラフ
ィ技術としては、フォトマスク上に形成されているパタ
ーンを縮小投影光学系を介して半導体ウェハ上に転写す
る、光学式投影露光方法が主流になっている。

【０００３】これは、図３に示すような光源から発する
光１を導く光路２、デュフューザ３、照明絞り４、照明
光学系（コンデンサレンズ）５〜７、マスクステージ
９、投影光学系１１、ウェハステージ１３等からなる投
影露光装置を用いる方法である。

【０００４】マスク８をマスクステージ９上に、ウェハ
１２をウェハステージ１３上にそれぞれ載置し、マスク
上のパターンをウェハ上に転写する。パターンの種類に
よってはマスク８を適宜交換する。

【０００５】一般的にマスク８は石英板上に遮光体が形
成されたものであるが、その遮光体としてはＣｒのよう
な無機膜が用いられている。また、付着した異物が投影
露光装置を汚染するのを防ぐため、通常量産のためのマ
スクにはペリクルと呼ばれる透明薄膜が、パターン面か
ら所定距離だけ離れた位置に設けられている。このペリ
クルは、異物を不問とする開発では、低コスト化、マス
ク製造時間短縮のため省略されることも多い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記マスクの製造に
は、石英基板上への無機膜の堆積、レジスト塗布、電子
ビーム（ＥＢ）描画および現像によるレジストパターン
形成、無機膜のエッチング、レジスト剥離という複雑な
工程を経なくてはならず、製造コスト、製造時間ともに
多くを費やしている。

【０００７】マスク製造工程を簡略化するため、無機膜
の代わりに感光性の有機膜を遮光体として用いることに
より、マスクの製造工程の簡略化、製造コストの低減を
図ることができる。この有機体を遮光体として用いるマ
スクに関しては、特開平５−２８９３０７に記載されて
いる。

【０００８】しかしながら、この有機遮光体膜を用いた
マスクでは、投影露光に際してマスクへの光照射によ
り、この遮光体膜から有機性気体が発生する。前述のよ
うに、量産に使用する場合、マスクにはペリクルが装着
されるが、開発用のマスクの場合はペリクルを使用しな
い場合も多い。このような場合、上記有機気体が投影露
光装置の投影光学系を構成するレンズに被着し、レンズ
に曇りを与えたり、光源の光強度を低下させてしまうと
いう問題がある。

【０００９】また、たとえペリクルがあったとしても、
通常ペリクル枠には輸送中の気圧変化によるペリクル薄
膜の破裂を防止する微小孔が形成されているため、この
微小孔を通して光学系に漏洩したガスがレンズを汚染し
てしまう。

【００１０】本発明の目的は、レジストを遮光体として
用いたマスクの遮光パタンから発生する気体から効果的
にレンズの保護を行うことができる投影露光装置を提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、投影光学レン
ズ側にペリクルと同様の薄膜フィルムを用いて投影光学
レンズの入光口を覆うことにより、上記課題を解決した
ものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明を実施する装置の構
成を示す図である。図中、従来の装置を示す図３と共通
する部分は一部分省略して示すとともに、図３に示す番
号と同一の番号が付してある。

【００１３】ＡｒＦエキシマレーザを光源とする光１
は、光源絞り部４やコンデンサレンズ５〜７を介してマ
スク８を照明し、マスク８上に描かれているパターン
は、投影レンズ１１による結像作用でウェハ１２上に転
写される。

【００１４】この装置において、露光を行うに際して、
露光光に対して透明のフィルムを貼り付けた箱１１３を
準備し、ＡｒＦ投影露光装置の投影光学系の上に投影レ
ンズを覆うように配置した。

【００１５】この箱の鳥瞰図を図２（ａ）に、断面図を
図２（ｂ）に示す。この箱はペリクルと同じ材料からな
る透明薄膜１１４とフレーム１１５からなる。ただし、
透明薄膜１１４はペリクル膜とは限らず、投影レンズ１
１のレンズ収差への影響が補正可能な範囲の透明膜で有
機ガスを遮断できる性質があるものであれば、他のもの
を用いることができる。また、この箱１１３は投影レン
ズ１１の上面の気密を保つことができるようになってお
り、また容易に手動で交換できるように投影露光装置の
側面からの抜き差しができるようになっている。

【００１６】この投影露光装置を用い、マスクとしてレ
ジストパターンを遮光体としたマスクを用いて通常のウ
ェハ搬送、露光操作を行うことにより、従来のように投
影露光装置のレンズ表面が有機気体によって曇るのを防
止することができ、ウェハ上にレジストパタンを精度よ
く形成することができた。

【００１７】

【発明の効果】投影レンズ上面に透明膜を貼り付けた隔
壁を置くことによって、レンズの劣化を防ぐことがで
き、さらに光強度を落とさずに露光を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の露光装置の構成を示す部分断面図。

【図２】本発明の透明の薄膜を貼り付けた隔壁を示す
（ａ）は鳥瞰図、（ｂ）は断面図。

【図３】従来の露光装置の構成を示す断面図。

【符号の説明】

１…照明光、４…照明絞り、７…コンデンサレンズ、８
…マスク、１１…縮小投影レンズ、１２…ウェハ、１１
３…レンズ保護障壁、１１４…透明薄膜、１１５…フレ
ーム。

フロントページの続き (72)発明者 寺澤 恒男 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Ｆターム(参考） 2H095 BA07 BC06 BC31 5F046 CB17 CB19 CB24

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の波長の光を発する光源と、光源から
   発する光を所定の露光条件に制御する照明光学手段と、
   パターンが描かれたマスクを載置するマスクステージ
   と、前記マスクに描かれたパターンをウェハ上に投影す
   る投影光学手段と、前記ウェハを載置するウェハステー
   ジからなる投影露光装置において、前記マスクステージ
   と投影光学手段の間に前記光源の光に対する透明部を持
   つ隔壁が設けられていることを特徴とする投影露光装
   置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の投影露光装置において、
   前記透明部を持つ隔壁が脱着可能な構造となっているこ
   とを特徴とする投影露光装置。