JP2002198296A - Aligner - Google Patents
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
Landscapes
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【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、撮像素子、又は薄膜磁気ヘッド等を
製造するためのリソグラフィ工程でマスクパターンを基
板上に転写するために使用される露光装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus used for transferring a mask pattern onto a substrate in a lithography process for manufacturing, for example, a semiconductor device, a liquid crystal display device, an image pickup device, a thin film magnetic head and the like. About.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体デバイスを製造するためのリソグ
ラフィ工程においては、光源からの照明光でパターンが
形成されたマスク(レチクルを含む)を介して、感光剤
が塗布された半導体ウエハ等の基板(感光基板)を露光
することにより、該基板上にマスクのパターンの像を転
写する露光装置が使用される。光源からの照明光は、複
数の光学素子(レンズ、ミラー等)を含む光学系を介し
て基板まで導かれ、光源からマスクに至る光路を構成す
る光学系は照明光学系と、マスクから基板に至る光路を
構成する光学系は投影光学系と一般に呼ばれている。ま
た、光源からの照明光は、各種位置決めに使用されるア
ライメント光学系に導かれる。2. Description of the Related Art In a lithography process for manufacturing a semiconductor device, a substrate (such as a semiconductor wafer or the like) on which a photosensitive agent is applied through a mask (including a reticle) on which a pattern is formed by illumination light from a light source. An exposure apparatus is used that transfers an image of a pattern of a mask onto the substrate by exposing the photosensitive substrate). Illumination light from the light source is guided to the substrate via an optical system including a plurality of optical elements (lenses, mirrors, etc.). The optical system that constitutes the optical path from the light source to the mask is the illumination optical system and the optical system from the mask to the substrate. The optical system that constitutes the optical path leading to the optical path is generally called a projection optical system. The illumination light from the light source is guided to an alignment optical system used for various positionings.
【0003】このような光学系によって構成される照明
光の光路中に不純物質(有機系の不純物質、無機系の不
純物質)が存在すると、照明光のエネルギーの低下や光
学素子の表面への付着による照度低下等を引き起こすこ
とがあるため、光路の一部を含むように画成された室
(例えば、光源が収容されるケース、照明光学系が収容
されるサブチャンバ、投影光学系の鏡筒、露光装置をほ
ぼ全体的に収容する温調チャンバ等を含む)に清浄なド
ライエアや高純度の窒素などのパージガスを与圧供給し
て、それらの室内の不純物質を含む気体を外部に排出し
て該パージガスで置き換える、いわゆるパージが行われ
る。When impurities (organic impurities and inorganic impurities) are present in the optical path of illumination light constituted by such an optical system, the energy of the illumination light is reduced and the surface of the optical element is impaired. Since a decrease in illuminance due to the adhesion may occur, a room defined to include a part of the optical path (for example, a case in which a light source is housed, a subchamber in which an illumination optical system is housed, and a mirror of a projection optical system) (Including a temperature control chamber that almost completely houses the cylinder and the exposure apparatus) with a purge gas such as clean dry air or high-purity nitrogen, and discharges gas containing impurities in those chambers to the outside. Then, replacement with the purge gas, that is, purging is performed.
【0004】このようなパージガスは、露光装置が設置
される半導体製造工場が備えるコンプレッサーやボンベ
等を有する供給装置から工場配管を介して供給される。
ここで、供給装置から供給された直後のパージガスは、
所定の仕様に従って不純物質が除去された清浄なもので
あるが、工場配管等を流通される間に外気が進入する等
して、その清浄度が低下する場合がある。[0004] Such a purge gas is supplied from a supply device having a compressor, a cylinder, and the like provided in a semiconductor manufacturing factory in which an exposure apparatus is installed, via a factory pipe.
Here, the purge gas immediately after being supplied from the supply device is:
Although it is clean with impurities removed according to predetermined specifications, its cleanliness may decrease due to the intrusion of outside air while flowing through factory piping and the like.
【0005】このため、工場配管との接続部分にフィル
タを介装して、不純物質を除去することにより、該露光
装置についての仕様に適合する清浄なパージガスを常に
供給できるようにしている。[0005] For this reason, a filter is interposed at the connection with the factory piping to remove impurities, so that a clean purge gas conforming to the specifications of the exposure apparatus can always be supplied.
【0006】このようなフィルタとしては、活性炭に添
着剤を添着したものが採用されている。添着剤には、目
的物質(被除去物質)と中和反応を生じるカウンターイ
オンが用いられる。このようなフィルタにおいては、活
性炭はパージガス中の主として有機物質を吸着除去し、
添着剤は無機物質を化学反応(中和反応)によって除去
するように作用する。これにより、パージガス中に含ま
れる不純物質としての有機物質、無機物質の両者を除去
するようにしている。As such a filter, a filter in which an impregnating agent is impregnated on activated carbon is employed. As the impregnating agent, a counter ion that causes a neutralization reaction with a target substance (substance to be removed) is used. In such a filter, activated carbon adsorbs and removes mainly organic substances in the purge gas,
The impregnating agent acts to remove inorganic substances by a chemical reaction (neutralization reaction). As a result, both the organic substance and the inorganic substance as impurities contained in the purge gas are removed.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のフィ
ルタは、パージガス中に含まれる不純物質としての無機
物質は中和反応によって化学的に除去するものであり、
このような中和反応にはある程度の水分が必要である。
しかしながら、パージガス中に含まれる水分量は極めて
小さいため、無機物質の除去が十分に行えない場合があ
るという問題があった。The conventional filter chemically removes inorganic substances as impurities contained in the purge gas by a neutralization reaction.
Such neutralization requires a certain amount of water.
However, since the amount of water contained in the purge gas is extremely small, there has been a problem that the inorganic substance may not be sufficiently removed.
【0008】また、ラインフィルタによる除去能力には
限界があり、例えば、パージガスの供給装置に障害が発
生した場合や工場配管等に破断が起こったような場合に
は、もはや仕様に適合する清浄なパージガスを供給する
ことができなくなる場合があるが、このような場合であ
っても、かかるパージガスを供給し続けることは、パー
ジすべき室の環境を積極的に悪化させるものであって好
ましくない。Further, there is a limit to the removal capability of the line filter. For example, when a failure occurs in the purge gas supply device or when a break occurs in a factory piping, etc. In some cases, it becomes impossible to supply the purge gas. However, even in such a case, it is not preferable to keep supplying the purge gas because the environment of the chamber to be purged is positively deteriorated.
【0009】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、不純物質を十分に除去した気体を供給できるよう
にすることを目的とする。また、不純物質の含有量に関
する仕様を満たす気体を供給できない事情が発生した場
合には、速やかにその気体の供給を停止できるようにす
ることを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to supply a gas from which impurities have been sufficiently removed. It is another object of the present invention to be able to immediately stop the supply of a gas in the event that a gas that satisfies the specifications relating to the content of the impurity cannot be supplied.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】以下、この項に示す説明
では、理解の容易化のため、本発明の各構成要件に実施
形態の図に示す参照符号を付して説明するが、本発明の
各構成要件は、これら参照符号によって限定されるもの
ではない。In the following description, in order to facilitate understanding, constituent elements of the present invention will be described with reference numerals shown in the drawings of the embodiments. Are not limited by these reference numerals.
【0011】1.上記目的を達成するための本発明に係
る露光装置は、露光ビーム(IL)で基板(W)を露光
する露光装置において、前記露光ビームの少なくとも一
部の光路を含む空間、又は該空間に隣接して配置された
空間の少なくとも一方を含むように画成された気体供給
室(14,20A,20B,PL,34)に、前記露光
ビームが透過する気体を供給する供給装置(43,4
8)と、前記供給装置から前記気体供給室に対する気体
の供給路(39,39A〜39D,42,45,47)
中に設けられ、該気体中に含まれる無機系の物質を少な
くとも除去する第1フィルタ(57)と、前記気体の供
給路中に設けられ、該気体中に含まれる有機系の物質を
少なくとも除去する第2フィルタ(58)とを有するこ
とを特徴とする。1. An exposure apparatus according to the present invention for achieving the above object, in an exposure apparatus for exposing a substrate (W) with an exposure beam (IL), comprises: a space including at least a part of an optical path of the exposure beam; Supply device (43, 4) for supplying a gas through which the exposure beam passes to a gas supply chamber (14, 20A, 20B, PL, 34) defined so as to include at least one of the spaces arranged in a vertical direction.
8) and a gas supply path (39, 39A to 39D, 42, 45, 47) from the supply device to the gas supply chamber.
A first filter (57) provided therein for removing at least an inorganic substance contained in the gas; and a first filter (57) provided in a supply path of the gas for removing at least an organic substance contained in the gas. And a second filter (58).
【0012】本発明の露光装置によれば、気体供給室に
供給する気体中の無機系の物質が主として第1フィルタ
によって除去され、有機系の物質が主として第2フィル
タによって除去されるので、該気体中に含まれる無機系
及び有機系の不純物質の両者が十分に除去される。従っ
て、露光ビームの照度低下や照度ムラの発生を十分に防
止することができる。According to the exposure apparatus of the present invention, the inorganic substance in the gas supplied to the gas supply chamber is mainly removed by the first filter, and the organic substance is mainly removed by the second filter. Both inorganic and organic impurities contained in the gas are sufficiently removed. Therefore, it is possible to sufficiently prevent a decrease in the illuminance of the exposure beam and the occurrence of illuminance unevenness.
【0013】前記露光装置において、前記第1フィルタ
(57)として無機材料を添着したセラミックハニカム
フィルタを採用し、前記第2フィルタとして活性炭フィ
ルタを採用することができる。また、前記第1フィルタ
(57)と前記第2フィルタ(58)は前記気体の流通
方向に対して前記第1フィルタを上流側に前記第2フィ
ルタを下流側に配置することができる。前記第1フィル
タが除去する無機系の物質としては、アンモニア(NH
3)、二酸化硫黄(SO2)、一酸化窒素(NO)、二
酸化窒素(NO2)、一酸化二窒素(N20)のうちの
少なくとも一つが含まれる。なお、第1フィルタは有機
系の物質をも除去する能力を有していてもよい。In the exposure apparatus, a ceramic honeycomb filter to which an inorganic material is attached may be used as the first filter (57), and an activated carbon filter may be used as the second filter. Further, the first filter (57) and the second filter (58) can be arranged such that the first filter is located upstream and the second filter is located downstream with respect to the flow direction of the gas. As the inorganic substance removed by the first filter, ammonia (NH
3 ), at least one of sulfur dioxide (SO 2 ), nitric oxide (NO), nitrogen dioxide (NO 2 ), and nitrous oxide (N 20 ). Note that the first filter may have an ability to also remove organic substances.
【0014】前記気体供給室に供給する気体が高純度窒
素ガスである場合には、前記第1フィルタ及び前記第2
フィルタを通過した当該窒素ガス中に含まれる不純物質
は、有機成分総量の濃度については1μg/m3以下、
シリコン系物質の濃度については0.1μg/m3以
下、アンモニアの濃度については0.2μg/m3以
下、硫黄酸化物の濃度については0.2μg/m3以
下、窒素酸化物の濃度については0.2μg/m3以
下、水分の濃度については露点で−70℃以下とするこ
とが望ましい。When the gas supplied to the gas supply chamber is high-purity nitrogen gas, the first filter and the second filter
The impurity contained in the nitrogen gas passed through the filter has a concentration of 1 μg / m 3 or less for the total amount of the organic components,
The concentration of silicon-based material is 0.1 μg / m 3 or less, the concentration of ammonia is 0.2 μg / m 3 or less, the concentration of sulfur oxide is 0.2 μg / m 3 or less, and the concentration of nitrogen oxide is It is desirable that the concentration of water be 0.2 μg / m 3 or less and the dew point be -70 ° C. or less.
【0015】また、前記気体供給室に供給する気体が乾
燥空気である場合には、前記第1フィルタ及び前記第2
フィルタを通過した当該乾燥空気中に含まれる不純物質
は、有機成分総量の濃度については5μg/m3以下、
シリコン系物質の濃度については0.1μg/m3以
下、アンモニアの濃度については0.2μg/m3以
下、硫黄酸化物の濃度については0.2μg/m3以
下、窒素酸化物の濃度については0.2μg/m3以
下、水分の濃度については露点で−30℃以下とするる
ことが望ましい。Further, when the gas supplied to the gas supply chamber is dry air, the first filter and the second
Impurities contained in the dry air passed through the filter, the concentration of the total amount of organic components is 5 μg / m 3 or less,
The concentration of silicon-based material is 0.1 μg / m 3 or less, the concentration of ammonia is 0.2 μg / m 3 or less, the concentration of sulfur oxide is 0.2 μg / m 3 or less, and the concentration of nitrogen oxide is It is desirable that the concentration of water be 0.2 μg / m 3 or less and the dew point be −30 ° C. or less.
【0016】前記露光装置において、前記供給路中を流
通される気体に含まれる有機物質又は水分の少なくとも
一方の濃度を検出する検出装置(61,62,66,6
7)と、該検出装置による検出結果が予め決められた所
定値を超える場合に、前記気体供給室に対する前記供給
装置による気体の供給を停止する制御装置(63)とを
有することができる。In the exposure apparatus, a detection device (61, 62, 66, 6) for detecting the concentration of at least one of an organic substance and moisture contained in the gas flowing through the supply path.
7) and a control device (63) for stopping supply of gas by the supply device to the gas supply chamber when a detection result by the detection device exceeds a predetermined value.
【0017】2.上記目的を達成するための本発明に係
る露光装置は、露光ビーム(IL)で基板(W)を露光
する露光装置において、前記露光ビームの少なくとも一
部の光路、又は該光路に隣接して配置される空間の少な
くとも一方を含むように画成された気体供給室(14,
20A,20B,PL,34)に、前記露光ビームが透
過する気体を供給する供給装置(43,48)と、前記
供給装置から前記気体供給室に対する気体の供給路(3
9,39A〜39D,42,45,47)中に設けら
れ、該供給路中の前記気体に含まれる有機物質又は水分
の少なくとも一方の濃度を検出する検出装置(61,6
2,66,67)と、該検出装置による検出結果が予め
決められた所定値を超える場合に、前記気体供給室に対
する前記供給装置による前記気体の供給を停止する制御
装置(63)とを備えることを特徴とする。2. An exposure apparatus according to the present invention for achieving the above object is an exposure apparatus that exposes a substrate (W) with an exposure beam (IL), wherein at least a part of an optical path of the exposure beam or an optical path adjacent to the optical path is provided. A gas supply chamber (14,
20A, 20B, PL, 34), a supply device (43, 48) for supplying a gas through which the exposure beam passes, and a gas supply path (3) from the supply device to the gas supply chamber.
9, 39A to 39D, 42, 45, 47) for detecting the concentration of at least one of an organic substance and moisture contained in the gas in the supply path (61, 6).
2, 66, 67) and a control device (63) for stopping supply of the gas by the supply device to the gas supply chamber when a detection result by the detection device exceeds a predetermined value. It is characterized by the following.
【0018】この場合において、前記供給装置から前記
気体供給室に対する気体の供給路(39,39A〜39
D,42,45,47)中に設けられ、該気体中に含ま
れる前記露光ビーム(IL)を吸収する吸光物質を除去
するフィルタ(41,46)を有することができる。こ
のフィルタ(41,46)としては、前記第1フィルタ
(57)及び前記第2フィルタ(58)と同様な除去機
能を備えたものを採用することができる。In this case, a gas supply path (39, 39A to 39A) from the supply device to the gas supply chamber is provided.
D, 42, 45, 47) and a filter (41, 46) for removing a light absorbing substance that absorbs the exposure beam (IL) contained in the gas. As the filters (41, 46), those having the same removal function as the first filter (57) and the second filter (58) can be adopted.
【0019】本発明によれば、露光装置に供給する気体
中の有機物質又は水分の少なくとも一方の濃度を検出し
て、該検出結果所定値を超える場合に、気体の供給路に
破断が生じ、あるいは供給装置の故障等の何らかの障害
が発生したものとして、気体の供給を停止するようにし
たので、水分を含む不純物質を多量に含有する気体を気
体供給室に供給してしまうことが防止される。従って、
供給装置等に障害が発生した場合であっても、ある程度
の時間が経過するまで(当該室の内部が例えばレンズ等
の光学素子を固定する接着剤から揮発する有機物質等の
汚染物質によって汚染されて露光処理の継続が不可能に
なるまで)は、露光処理を継続することができるように
なる。また、露光装置の光学系を汚染してしまうことも
防止できる。According to the present invention, the concentration of at least one of the organic substance and the moisture in the gas supplied to the exposure apparatus is detected, and if the detection result exceeds a predetermined value, the gas supply path is broken, Alternatively, the supply of gas is stopped on the assumption that a failure such as a failure of the supply device has occurred, so that a gas containing a large amount of impurities including water is prevented from being supplied to the gas supply chamber. You. Therefore,
Even if a failure occurs in the supply device or the like, the interior of the chamber is contaminated by a contaminant such as an organic substance volatilized from an adhesive for fixing an optical element such as a lens, for example, until a certain time elapses. Until the exposure processing cannot be continued), the exposure processing can be continued. Further, it is possible to prevent the optical system of the exposure apparatus from being contaminated.
【0020】3.本発明のデバイス製造方法は、上述し
た露光装置を用いて、マスク(R)のパターンの像を基
板(W)に転写する工程を含むことを特徴とする。本発
明のデバイス製造方法によれば、露光ビームの照度低下
や照度ムラの発生を十分に抑制した露光装置を用いて露
光工程を実施するようにしたので、高品質なデバイスを
高いスループットで製造することができる。3. The device manufacturing method of the present invention includes a step of transferring an image of a pattern of a mask (R) to a substrate (W) using the above-described exposure apparatus. According to the device manufacturing method of the present invention, the exposure process is performed using the exposure apparatus that sufficiently suppresses the reduction in the illuminance of the exposure beam and the occurrence of illuminance unevenness, so that a high-quality device is manufactured with high throughput. be able to.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係る露
光装置を図面を参照して説明する。この露光装置は、ス
テップ・アンド・スキャン方式の縮小投影型露光装置
(ステッパー)である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An exposure apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. This exposure apparatus is a step-and-scan type reduction projection exposure apparatus (stepper).
【0022】まず、図1を参照する。この露光装置は、
半導体製造工場のある階の床F上のクリーンルーム内に
設置されている。この実施形態の露光装置では、光源1
1を露光本体部12と同一の床F上に設置しているが、
露光本体部12のフットプリントを小さくするため、光
源11を該床Fの階下のいわゆる機械室(ユーティリテ
ィスペース)内に設置するようにしてもよい。First, reference is made to FIG. This exposure apparatus
It is installed in a clean room on a floor F on a floor where a semiconductor manufacturing plant is located. In the exposure apparatus of this embodiment, the light source 1
1 is installed on the same floor F as the exposure main body 12,
In order to reduce the footprint of the exposure main body 12, the light source 11 may be installed in a so-called machine room (utility space) below the floor F.
【0023】床F上のクリーンルーム内において、複数
の防振台13を介して箱状の光源用のケースである第1
ケース14が設置され、第1ケース14内に照明光源1
1(この実施形態では、波長193nmのエキシマレー
ザ光を発振するArFエキシマレーザ光源)が収容され
ている。この第1ケース14内には、さらに、露光本体
部12との間で光路を位置的にマッチングさせるための
可動ミラー等を含むビームマッチングユニット(BM
U)15、及び内部を照明光が通過する遮光性のパイプ
16が設置されている。In a clean room on the floor F, a first case, which is a box-shaped light source case, is provided via a plurality of vibration isolating stands 13.
The case 14 is installed, and the illumination light source 1 is provided in the first case 14.
1 (ArF excimer laser light source that oscillates 193 nm excimer laser light in this embodiment) is housed. The first case 14 further includes a beam matching unit (BM) including a movable mirror and the like for positionally matching an optical path with the exposure main body 12.
U) 15 and a light-shielding pipe 16 through which illumination light passes.
【0024】光源用の第1ケース14に隣接して、箱状
の気密性の良好な環境チャンバ17が設置され、環境チ
ャンバ17内で床F上に床からの振動を減衰するための
複数の防振台18を介して定盤19が設置され、定盤1
9上に露光本体部12が設置されている。また、ケース
14内から突き出ているパイプ16から環境チャンバ1
7の内部まで気密性の良好なサブチャンバ20A,20
Bが架設され、サブチャンバ20A,20B内に照明光
学系の大部分が収納されている。サブチャンバは、その
一部が環境チャンバ17の内側に位置するように配置さ
れる第1サブチャンバ20Aと、その全部が環境チャン
バ17の内側に位置するように配置される第2サブチャ
ンバ20Bとから構成されている。なお、第1サブチャ
ンバ20Aの全部が環境チャンバ17の内側に位置する
ように配置し、あるいは第2サブチャンバ20Bの一部
が環境チャンバ17の外側に位置するように配置しても
よい。Adjacent to the first case 14 for the light source, a box-shaped environment chamber 17 having good airtightness is provided. In the environment chamber 17, a plurality of floors F on the floor F for attenuating vibration from the floor are provided. A platen 19 is installed via a vibration isolator 18 and a platen 1
An exposure main body 12 is provided on 9. Further, the environmental chamber 1 is connected to a pipe 16 protruding from the case 14.
7 have good airtightness to the inside of the subchambers 20A and 20A.
B is installed, and most of the illumination optical system is housed in the sub-chambers 20A and 20B. The sub-chambers include a first sub-chamber 20A, a part of which is arranged inside the environmental chamber 17, and a second sub-chamber 20B, the whole of which is arranged inside the environmental chamber 17. It is composed of Note that the first sub-chamber 20A may be arranged so that the entirety is located inside the environmental chamber 17, or the second sub-chamber 20B may be arranged so that a part thereof is located outside the environmental chamber 17.
【0025】第1ケース14内の照明光源11から射出
された照明光としての波長193nmの紫外パルス光I
Lは、BMU15及びパイプ16を経て第1サブチャン
バ20A内に至る。第1サブチャンバ20A内におい
て、紫外パルス光ILは、光アッテネータとしての可変
減光器21、レンズ系22,23よりなるビーム整形光
学系を経てフライアイレンズ24に入射する。フライア
イレンズ24の射出面には照明条件を種々に変更するた
めの照明系の開口絞り系25が配置されている。なお、
オプティカルインテグレータ(ホモジナイザー)として
のフライアイレンズ24を用いる代わりに、ロッドイン
テグレータ(内面反射型インテグレータ)あるいは回折
光学素子等を採用することができる。The ultraviolet pulse light I having a wavelength of 193 nm as the illumination light emitted from the illumination light source 11 in the first case 14
L reaches the first sub-chamber 20A via the BMU 15 and the pipe 16. In the first sub-chamber 20A, the ultraviolet pulse light IL enters a fly-eye lens 24 via a variable attenuator 21 as an optical attenuator and a beam shaping optical system including lens systems 22 and 23. An aperture stop system 25 of an illumination system for changing illumination conditions in various ways is arranged on the exit surface of the fly-eye lens 24. In addition,
Instead of using the fly-eye lens 24 as an optical integrator (homogenizer), a rod integrator (internal reflection type integrator), a diffractive optical element, or the like can be used.
【0026】フライアイレンズ24から射出されて開口
絞り系25中の所定の開口絞りを通過した紫外パルス光
ILは、反射ミラー26、及びコンデンサレンズ系27
を経てレチクルブラインド機構28内のスリット状の開
口部を有する固定照明視野絞り(固定ブラインド)29
に入射する。更に、レチクルブラインド機構28内に
は、固定ブラインド29とは別に照明視野領域の走査方
向の幅を可変とするための可動ブラインド30が設けら
れている。The ultraviolet pulse light IL emitted from the fly-eye lens 24 and having passed through a predetermined aperture stop in the aperture stop system 25 is reflected by a reflection mirror 26 and a condenser lens system 27.
Fixed illumination field stop (fixed blind) 29 having a slit-shaped opening in reticle blind mechanism 28
Incident on. Further, in the reticle blind mechanism 28, a movable blind 30 for varying the width of the illumination visual field in the scanning direction is provided separately from the fixed blind 29.
【0027】レチクルブラインド機構28の固定ブライ
ンド29でスリット状に整形された紫外パルス光IL
は、第2サブチャンバ20B内に至る。次いで、紫外パ
ルス光ILは、結像用レンズ系31、反射ミラー32、
及び主コンデンサレンズ系33を介して、レチクルRの
回路パターン領域上のスリット状の照明領域を一様な強
度分布で照射する。The ultraviolet pulse light IL shaped like a slit by the fixed blind 29 of the reticle blind mechanism 28
Reaches the inside of the second sub-chamber 20B. Next, the ultraviolet pulse light IL is applied to the imaging lens system 31, the reflection mirror 32,
Then, a slit-shaped illumination area on the circuit pattern area of the reticle R is irradiated with a uniform intensity distribution via the main condenser lens system 33.
【0028】この実施形態では、第1サブチャンバ20
Aの環境チャンバ17の外側に配置された部分を覆うよ
うに、第2ケース(二重カバー)34が設けられてお
り、光源用のケース14から環境チャンバ17に至る照
明光学系の前半部分は、第1サブチャンバ20A及び第
2ケース34による二重の隔壁によって保護されてい
る。In this embodiment, the first sub-chamber 20
A second case (double cover) 34 is provided so as to cover a portion arranged outside the environmental chamber 17 of A. A first half of the illumination optical system from the light source case 14 to the environmental chamber 17 is provided. , The first sub-chamber 20 </ b> A and the second case 34 are protected by double partition walls.
【0029】紫外パルス光ILのもとで、レチクルRの
照明領域内の回路パターンの像が投影光学系PLを介し
てウエハW上のレジスト層のスリット状の露光領域に転
写される。その露光領域は、ウエハW上の複数のショッ
ト領域のうちの1つのショット領域上に位置している。
この実施形態の投影光学系PLは、ジオプトリック系
(屈折系)であるが、投影光学系PLをカタジオプトリ
ック系(反射屈折系)、又は反射系として、投影光学系
PLでの紫外パルス光ILの透過率を高めるようにして
もよい。以下では、投影光学系PLの光軸AXに平行に
Z軸をとり、Z軸に垂直な平面内で図1の紙面に平行に
X軸、図1の紙面に垂直にY軸をとって説明する。Under the ultraviolet pulse light IL, the image of the circuit pattern in the illumination area of the reticle R is transferred to the slit-shaped exposure area of the resist layer on the wafer W via the projection optical system PL. The exposure region is located on one of the plurality of shot regions on the wafer W.
The projection optical system PL of this embodiment is a dioptric system (refraction system), but the projection optical system PL is a catadioptric system (reflection / refraction system) or a reflection system, and the ultraviolet pulse light in the projection optical system PL is used. The transmittance of the IL may be increased. In the description below, the Z axis is taken in parallel with the optical axis AX of the projection optical system PL, the X axis is taken in a plane perpendicular to the Z axis, parallel to the plane of FIG. 1, and the Y axis is taken perpendicular to the plane of FIG. I do.
【0030】レチクルRは、レチクルステージ35上に
吸着保持される。レチクルステージ35は、レチクルベ
ース36上にエアベアリング(不図示)を介してX方向
(走査方向)に移動可能に載置されており、リニアモー
タ(不図示)によって駆動されるようになっている。ま
た、レチクルベース35は、Y方向、回転方向に微動で
きるようになっている。レチクルステージ35(レチク
ルR)の2次元的な位置及び回転角は、レーザ干渉計を
備えた不図示の駆動制御ユニットに制御されている。The reticle R is held by suction on a reticle stage 35. The reticle stage 35 is mounted on a reticle base 36 via an air bearing (not shown) so as to be movable in the X direction (scanning direction), and is driven by a linear motor (not shown). . Further, the reticle base 35 can be finely moved in the Y direction and the rotation direction. The two-dimensional position and rotation angle of the reticle stage 35 (reticle R) are controlled by a drive control unit (not shown) provided with a laser interferometer.
【0031】一方、ウエハWはウエハホルダ37上に吸
着保持され、ウエハホルダ37はウエハステージ38上
に固定的にあるいは着脱可能に設置される。ウエハステ
ージ38は定盤19上に、エアベアリングを介してX及
びY方向に摺動自在に載置されており、不図示のリニア
モータにより駆動されることにより、ウエハWのX方向
への等速走査、及びX方向、Y方向へのステッピングを
行うようになっている。また、ウエハステージ38は、
オートフォーカス方式でウエハWのフォーカス位置(Z
方向の位置)、及び傾斜角を制御してウエハWの表面を
投影光学系PLの像面に合わせ込むことができるように
なっている。ウエハステージ38(ウエハW)の2次元
的な位置及び回転角も、レーザ干渉計を備えた不図示の
駆動制御ユニットに制御されている。On the other hand, the wafer W is held by suction on a wafer holder 37, and the wafer holder 37 is fixedly or detachably mounted on a wafer stage 38. The wafer stage 38 is slidably mounted in the X and Y directions via an air bearing on the surface plate 19, and is driven by a linear motor (not shown) to move the wafer W in the X direction. Fast scanning and stepping in the X and Y directions are performed. Also, the wafer stage 38
The focus position (Z
Direction) and the tilt angle, so that the surface of the wafer W can be adjusted to the image plane of the projection optical system PL. The two-dimensional position and rotation angle of the wafer stage 38 (wafer W) are also controlled by a drive control unit (not shown) equipped with a laser interferometer.
【0032】走査露光時には、レチクルステージ35を
介して紫外パルス光ILの照明領域に対してレチクルR
が+X方向(又は−X方向)に速度Vrで走査されるの
に同期して、ウエハステージ38を介して露光領域に対
してウエハWが−X方向(又は+X方向)に速度β・V
r(βはレチクルRからウエハWへの投影倍率)で走査
される。At the time of scanning exposure, the reticle R is applied to the illumination area of the ultraviolet pulse light IL via the reticle stage 35.
Is scanned in the + X direction (or -X direction) at the speed Vr, and the wafer W moves in the -X direction (or + X direction) with respect to the exposure region via the wafer stage 38 at the speed β · V.
The scanning is performed at r (β is a projection magnification from the reticle R to the wafer W).
【0033】以下、この露光装置のパージ系について説
明する。この露光装置は、窒素ガスによる窒素パージ系
及びクリーンドライエアによるドライエアパージ系を備
えている。Hereinafter, a purge system of the exposure apparatus will be described. This exposure apparatus includes a nitrogen purge system using nitrogen gas and a dry air purge system using clean dry air.
【0034】まず、窒素パージ系について説明する。図
1において、光源用の第1ケース14、第1サブチャン
バ20A、第2サブチャンバ20B及び投影光学系PL
の鏡筒には、それぞれパージガス(窒素ガス)供給用の
配管39の分岐管39A,39B,39C,39Dが接
続されていると共に、パージガス排出用の配管40の分
岐管40A,40B,40C,40Dが接続されてい
る。First, the nitrogen purge system will be described. In FIG. 1, a first case 14 for a light source, a first sub-chamber 20A, a second sub-chamber 20B, and a projection optical system PL
Are connected to branch pipes 39A, 39B, 39C, 39D of a pipe 39 for supplying a purge gas (nitrogen gas), and branch pipes 40A, 40B, 40C, 40D of a pipe 40 for discharging a purge gas. Is connected.
【0035】配管39のパージガス供給側の端部は第1
ラインフィルタユニット41を介して、工場配管42の
一端に接続されており、工場配管42の他端は、99.
9999%又は99.999%の純度の窒素(N2)ガ
スを封入したボンベ及びポンプないしファン等を備えた
窒素供給装置43に接続されている。ラインフィルタユ
ニットは、ガス供給配管の途中に配置されるものを示
す。配管40のパージガス排出側の端部は窒素ガスを回
収する回収装置44に接続されている。なお、回収装置
44は必須ではなく、クリーンルーム外あるいは工場外
の外部環境に排出するようにしてもよい。V1〜V10
はパージ制御装置(図5参照)によりその開閉が自在に
制御可能な電磁弁である。The end of the pipe 39 on the purge gas supply side is the first
The other end of the factory piping 42 is connected to one end of the factory piping 42 via the line filter unit 41.
It is connected to a nitrogen supply device 43 equipped with a cylinder filled with 9999% or 99.999% purity nitrogen (N 2 ) gas and a pump or a fan. The line filter unit is one that is arranged in the middle of the gas supply pipe. The end on the purge gas discharge side of the pipe 40 is connected to a recovery device 44 for recovering nitrogen gas. The collection device 44 is not essential, and may be discharged to an external environment outside the clean room or outside the factory. V1 to V10
Is a solenoid valve whose opening and closing can be freely controlled by a purge control device (see FIG. 5).
【0036】電磁弁V1〜V10を全て開放して、窒素
供給装置43から供給用の配管42,39(39A,3
9B,39C,39D)を介して窒素ガスを供給するこ
とにより、第1ケース14、第1サブチャンバ20A、
第2サブチャンバ20B及び投影光学系PLの鏡筒内の
気体が排出用の配管40(40A,40B,40C,4
0D)を介して排出されて、第1ケース14、第1サブ
チャンバ20A、第2サブチャンバ20B及び投影光学
系PLの鏡筒内が清浄な窒素ガスで置き換えられる。窒
素ガスの供給は、一定量を常時流すフロー供給とするこ
とができ、あるいは清浄な窒素を置換するのに十分な時
間が経過した時点で、電磁弁V1〜V10を閉塞して供
給を停止し、これを一定期間毎にあるいは必要に応じて
繰り返し実施するようにしてもよい。The solenoid valves V1 to V10 are all opened to supply pipes 42, 39 (39A, 3
9B, 39C, 39D), the first case 14, the first sub-chamber 20A,
The gas in the second sub-chamber 20B and in the lens barrel of the projection optical system PL is discharged through a discharge pipe 40 (40A, 40B, 40C, 4).
0D), the first case 14, the first sub-chamber 20A, the second sub-chamber 20B, and the inside of the lens barrel of the projection optical system PL are replaced with clean nitrogen gas. The supply of the nitrogen gas may be a flow supply in which a constant amount is constantly flowed, or the supply is stopped by closing the solenoid valves V1 to V10 when a sufficient time has elapsed to replace the clean nitrogen. This may be repeatedly performed at regular intervals or as needed.
【0037】なお、電磁弁V1〜V10を選択的に作動
させることにより、第1ケース14、第1サブチャンバ
20A、第2サブチャンバ20B及び投影光学系PLの
鏡筒のうちの何れか一つ又は二以上にパージガスを選択
的に供給するようにしてもよい。By selectively operating the solenoid valves V1 to V10, any one of the first case 14, the first sub-chamber 20A, the second sub-chamber 20B, and the lens barrel of the projection optical system PL can be used. Alternatively, the purge gas may be selectively supplied to two or more.
【0038】また、第1ケース14、第1サブチャンバ
20A及び第2サブチャンバ20B内を隔壁等により複
数の室に分割して、該室の一つ又は二以上をそれぞれ窒
素パージするようにしてもよい。さらに、投影光学系P
Lの鏡筒内の、あるいは照明光学系を構成する光学素子
を保持する鏡筒内のレンズ室の一つ又は二以上をそれぞ
れ窒素パージするようにしてもよい。加えて、レチクル
ステージ35を含むようにレチクル室を画成し、ウエハ
ステージ38を含むようにウエハ室を画成し、レチクル
室に隣接してレチクルRが一時待機するレチクル予備室
を画成し、又はウエハ室に隣接してウエハWが一時待機
するウエハ予備室を画成し、これらの一つ又は二以上を
窒素パージするようにしてもよい。The inside of the first case 14, the first sub-chamber 20A and the second sub-chamber 20B is divided into a plurality of chambers by partition walls or the like, and one or more of the chambers are purged with nitrogen. Is also good. Further, the projection optical system P
One or more of the lens chambers in the lens barrel L or in the lens barrel holding the optical element constituting the illumination optical system may be purged with nitrogen. In addition, a reticle chamber is defined so as to include reticle stage 35, a wafer chamber is defined so as to include wafer stage 38, and a reticle preliminary chamber adjacent to reticle chamber where reticle R is temporarily on standby. Alternatively, a wafer spare chamber in which the wafer W temporarily waits adjacent to the wafer chamber may be defined, and one or more of these may be purged with nitrogen.
【0039】次に、ドライエアパージ系について説明す
る。第2ケース34にはパージガス(クリーンドライエ
ア)供給用の配管45の一端が接続されており、配管4
5の他端は第2ラインフィルタユニット46を介して、
工場配管47の一端に接続され、工場配管47の他端
は、コンプレッサー、ドライヤー、浄化フィルタ等を備
えたドライエア供給装置48に接続されている。V11
はパージ制御装置(図5参照)によりその開閉が自在に
制御可能な電磁弁である。Next, the dry air purge system will be described. One end of a pipe 45 for supplying purge gas (clean dry air) is connected to the second case 34.
The other end of 5 is via a second line filter unit 46,
The other end of the factory piping 47 is connected to a dry air supply device 48 including a compressor, a dryer, a purification filter, and the like. V11
Is a solenoid valve whose opening and closing can be freely controlled by a purge control device (see FIG. 5).
【0040】電磁弁V11を開放して、ドライエア供給
装置48から供給用の配管47,45を介して、クリー
ンドライエアを供給することにより、第2ケース34内
の気体がクリーンドライエアで置き換えられる。クリー
ンドライエアの供給は、一定量を常時流すフロー供給と
することができ、あるいはクリーンドライエアを置換す
るのに十分な時間が経過した時点で、V11を閉塞して
供給を停止し、これを一定期間毎にあるいは必要に応じ
て繰り返し実施するようにしてもよい。By opening the solenoid valve V11 and supplying clean dry air from the dry air supply device 48 via supply pipes 47 and 45, the gas in the second case 34 is replaced with clean dry air. The supply of the clean dry air can be a flow supply in which a constant amount is constantly flowed, or when a sufficient time for replacing the clean dry air has elapsed, the supply is stopped by closing V11 and the supply is stopped for a certain period. It may be performed every time or as needed.
【0041】この実施形態では、第2ケース34のクリ
ーンドライエアによるパージについては、排出系を特別
に設けなかったが、上記の窒素ガスパージ系についての
排出系(40,44等)と同様な排出系を設けてもよ
い。In this embodiment, no special exhaust system is provided for purging the second case 34 with clean dry air. However, the same exhaust system (40, 44, etc.) as the nitrogen gas purge system described above is used. May be provided.
【0042】なお、第2ケース34内を隔壁等によりさ
らに複数の室に分割して、各室に対してそれぞれ独立的
にクリーンドライエアを供給するようにしてもよい。ま
た、第2ケース34と同様な他のケースを第1サブチャ
ンバ20Bやその他の部分の一部又は全部を覆うように
設けて、該他のケースに対してクリーンドライエアを供
給するようにしてもよい。また、上述したレチクル室、
ウエハ室、レチクル予備室、又はウエハ予備室を画成し
た場合に、これらの一つ又は二以上をクリーンドライエ
アでパージするようにしてもよい。The inside of the second case 34 may be further divided into a plurality of chambers by partition walls or the like, and clean dry air may be independently supplied to each of the chambers. Further, another case similar to the second case 34 may be provided so as to cover a part or all of the first sub-chamber 20B and other parts, and clean dry air may be supplied to the other case. Good. Also, the reticle chamber described above,
When a wafer chamber, a reticle preparatory chamber, or a wafer preparatory chamber is defined, one or more of these may be purged with clean dry air.
【0043】環境チャンバ17の内部は、図2に示され
ているように、この露光装置に付属する空調ユニット4
9によって空調されるようになっている。即ち、この空
調装置49は、クリーンルーム内のエアを取り込むファ
ン50、ケミカルフィルタやHEPA(High Ef
ficiency Particle Air)フィル
タ等の浄化フィルタ51、及び温度調節装置(不図示)
等を備え、温度調節及び浄化したエアをダクト52等を
介して環境チャンバ17に供給する。As shown in FIG. 2, the interior of the environmental chamber 17 is provided with an air conditioning unit 4 attached to the exposure apparatus.
9 for air conditioning. That is, the air conditioner 49 includes a fan 50 that takes in air in a clean room, a chemical filter, and a HEPA (High Ef).
Purification filter 51 such as a fissiony particle air (FIR) filter and a temperature controller (not shown)
The temperature-controlled and purified air is supplied to the environment chamber 17 through the duct 52 and the like.
【0044】より具体的には、図3に示されているよう
に、環境チャンバ17の内部は、隔壁によって4つの空
間に分割されている。この4つの空間は、投影光学系P
Lの上部のレチクルステージRS(35)等を含む第1
空間SP1、該投影光学系PLの下部のウエハステージ
WS(38)等を含む第2空間SP2、レチクルRを搬
送するためのレチクルローダ系RLが配置される第3空
間SP3、及びウエハWを搬送するためのウエハローダ
系WLが配置される第4空間SP4である。More specifically, as shown in FIG. 3, the inside of the environmental chamber 17 is divided into four spaces by partition walls. These four spaces are defined by the projection optical system P
First including reticle stage RS (35) above L
A space SP1, a second space SP2 including a wafer stage WS (38) below the projection optical system PL, a third space SP3 in which a reticle loader system RL for transferring a reticle R is arranged, and a wafer W are transferred. This is a fourth space SP4 in which a wafer loader system WL for performing the operation is arranged.
【0045】空調ユニット49内の空気(外部のクリー
ンルームから吸入された空気及び内部循環される空気)
は、上部ダクト52A等を介して各第1空間SP1〜第
4空間SP4に供給され、各第1空間SP1〜第4空間
SP4からの空気は下部ダクト52B等を介して空調ユ
ニット49に戻されることにより循環される。空気の流
路上には複数のケミカルフィルタ51A及びHEPAフ
ィルタ51Bが適宜に配置されており、各空間SP1〜
SP4に温度調節された清浄な空気が循環供給されるよ
うになっている。Air in air-conditioning unit 49 (air inhaled from external clean room and air circulated internally)
Is supplied to each of the first space SP1 to the fourth space SP4 via the upper duct 52A and the like, and the air from each of the first space SP1 to the fourth space SP4 is returned to the air conditioning unit 49 via the lower duct 52B and the like. Is circulated. A plurality of chemical filters 51A and HEPA filters 51B are appropriately arranged on the air flow path, and
Clean air whose temperature has been adjusted is circulated and supplied to the SP4.
【0046】図2において、パージ用の窒素ガス
(N2)とクリーンドライエア(CDA)は、ラインフ
ィルタユニット41,46を介して対応するケース等1
4,20A,20B,PL,34に供給される。また、
この実施形態では、レチクルステージ35又はウエハス
テージ38のエアベアリングに供給するエアも、パージ
用と同じクリーンドライエア(CDA)を用いており、
別途設けられたラインフィルタユニット55によって浄
化されて配管56を介して供給されるようになってい
る。特に、限定はされないが、この実施形態のエアベア
リング用のラインフィルタユニット55は、パージ用の
ラインフィルタユニット(詳細後述)と同様のものを採
用することができる。なお、53は露光装置の主制御装
置と空調ユニット49の制御装置を接続する制御信号
線、54は空調ユニット49に対する電源供給線であ
る。In FIG. 2, the nitrogen gas (N 2 ) for purging and the clean dry air (CDA) correspond to each other via the line filter units 41 and 46.
4, 20A, 20B, PL, and 34. Also,
In this embodiment, the air supplied to the air bearing of the reticle stage 35 or the wafer stage 38 also uses the same clean dry air (CDA) as that for purging.
Purified by a separately provided line filter unit 55 and supplied through a pipe 56. Although not particularly limited, the air filter line filter unit 55 of this embodiment can employ the same as a purge line filter unit (details will be described later). Reference numeral 53 denotes a control signal line connecting the main control device of the exposure apparatus and the control device of the air conditioning unit 49, and reference numeral 54 denotes a power supply line for the air conditioning unit 49.
【0047】次に、本発明で最も特徴的なラインフィル
タユニット41,46について説明する。このラインフ
ィルタユニット41,46は、図4に示されているよう
に、第1フィルタ57の出力側と第2フィルタ58の入
力側を接続管59によって接続したものを筐体60内に
収容して構成されている。第1フィルタ57の入力側に
工場配管42,47が接続され、第2フィルタ58の出
力側に配管39,40が接続される。なお、第1ライン
フィルタユニット41と第2ラインフィルタユニット4
6とは、図1に示したように、互いに独立して構成して
もよいが、図2に示したように、同一の筐体内に収容し
て構成してもよい。Next, the most characteristic line filter units 41 and 46 of the present invention will be described. As shown in FIG. 4, the line filter units 41 and 46 house the unit in which the output side of the first filter 57 and the input side of the second filter 58 are connected by the connection pipe 59 in the housing 60. It is configured. Factory pipes 42 and 47 are connected to the input side of the first filter 57, and pipes 39 and 40 are connected to the output side of the second filter 58. The first line filter unit 41 and the second line filter unit 4
6 may be configured independently of each other as shown in FIG. 1 or may be configured to be housed in the same housing as shown in FIG.
【0048】パージガス(窒素ガス又はクリーンドライ
エア)の供給方向の上流側(供給装置43,48側)に
配置された第1フィルタ57は、パージガス中の主とし
て無機物質を物理吸着によって除去するフィルタであ
る。ここで、物理吸着とは、被吸着物質と吸着物質間で
双極子モーメントが相互作用することによる引力によっ
て吸着する作用をいい、濾過等の除去方法を含まない。
この第1フィルタ57としては、ハニカム状に形成され
たセラミック素材に無機材料を添着し焼成して構成され
るフィルタ(セラミックハニカムフィルタ)を採用する
ことができ、具体的には、例えば、高砂熱学工業株式会
社のTIOS−DA(商品名)を採用することができ
る。The first filter 57 disposed on the upstream side (the supply devices 43 and 48 side) in the supply direction of the purge gas (nitrogen gas or clean dry air) is a filter for mainly removing inorganic substances in the purge gas by physical adsorption. . Here, the physical adsorption refers to an action of adsorbing by attractive force due to interaction of a dipole moment between a substance to be adsorbed and an adsorbed substance, and does not include a removal method such as filtration.
As the first filter 57, a filter (ceramic honeycomb filter) formed by attaching an inorganic material to a ceramic material formed in a honeycomb shape and firing the ceramic material can be used. GIO Co., Ltd. TIOS-DA (trade name) can be employed.
【0049】この第1フィルタ57によって除去すべき
パージガス中の無機物質としては、アンモニア(N
H3)、二酸化硫黄(SO2)、一酸化窒素(NO)、
二酸化窒素(NO2)、一酸化二窒素(N20)、H2
O(水)、シリコン(Si)系物資等があげられる。な
お、この第1フィルタ57として前記セラミックハニカ
ムフィルタを用いた場合には、パージガス中の有機物質
として、DEP(フタル酸エステル)、NMP(nメチ
ル・ピロリドン)、nオクタノール、エタノール、トル
エン、オキシレン等をも除去することが可能である。As the inorganic substance in the purge gas to be removed by the first filter 57, ammonia (N
H 3 ), sulfur dioxide (SO 2 ), nitric oxide (NO),
Nitrogen dioxide (NO 2 ), nitrous oxide (N 20 ), H 2
O (water), silicon (Si) based materials, and the like. When the above-mentioned ceramic honeycomb filter is used as the first filter 57, as the organic substance in the purge gas, DEP (phthalic ester), NMP (n-methylpyrrolidone), n-octanol, ethanol, toluene, oxirene, etc. Can also be removed.
【0050】この第1フィルタ57は、物理吸着を利用
するものであり、パージガス中に水分を含んでいる場合
には、水の双極子モーメントは比較的に大きいため、水
よりも双極子モーメントの小さい物質の除去能力が低下
するおそれがあるが、パージガスは高純度の窒素ガス又
はクリーンドライエアであるから、該ガス中の水分量は
極めて小さく、従って十分な除去性能を発揮することが
できる。The first filter 57 utilizes physical adsorption. When water is contained in the purge gas, the dipole moment of water is relatively large, so that the dipole moment of water is larger than that of water. Although the ability to remove small substances may be reduced, the purge gas is high-purity nitrogen gas or clean dry air, so that the amount of water in the gas is extremely small, so that sufficient removal performance can be exhibited.
【0051】第1フィルタ57のパージガス供給方向の
下流側(露光装置側)に配置される第2フィルタ58
は、パージガス中の主として有機系の物質を物理吸着に
よって除去するフィルタである。この実施形態では、主
として有機系の物質を除去するための活性炭に無機系の
物質を除去するための添着剤を添着して構成されるフィ
ルタを用いている。添着剤としては、除去目的とする無
機系の物質(酸又はアルカリ)を中和反応によりに除去
するカウンターイオン、例えばアンモニア(NH 3)に
対するものとして、オルトリン酸やスルフォン酸等を用
いることができる。但し、このような中和反応を十分に
引き起こすためにはある程度の水分(5%程度以上)が
必要であり、パージガスは高純度の窒素ガス又はクリー
ンドライエアであるから、それほど高い除去能力は期待
することはできない。本実施形態では、無機系の物質は
第1フィルタ57によってその多くが除去できるので、
第2フィルタ58は有機系の物質の除去を目的として活
性炭のみによって構成してもよい。The first filter 57 in the purge gas supply direction
Second filter 58 disposed downstream (exposure apparatus side)
Is used for physical adsorption of mainly organic substances in the purge gas.
Therefore, it is a filter to be removed. In this embodiment, the main
Activated carbon for removing organic substances as inorganic
A filter composed of an impregnating agent to remove substances
Using ruta. As the impregnating agent,
Removal of mechanical system substances (acid or alkali) by neutralization reaction
Counter ion such as ammonia (NH 3)
Use orthophosphoric acid, sulfonic acid, etc.
Can be. However, such a neutralization reaction
Some amount of water (about 5% or more)
Purge gas should be high purity nitrogen gas or
Because it is dry air, so high removal capacity is expected
I can't. In the present embodiment, the inorganic substance is
Most of them can be removed by the first filter 57,
The second filter 58 is activated for the purpose of removing organic substances.
You may comprise only by the charcoal.
【0052】なお、第2フィルタ58として、添着剤を
加えた活性炭と、添着剤を加えない活性炭とを気体の流
通方向に沿って配置してもよい。この場合、添着剤を加
えた活性炭では、アルカリや酸を除去することができ、
活性炭のみでは、有機物を除去することができる。従っ
て、添着剤を加えた活性炭と、添着剤を加えない活性炭
とを複数組み合わせて配置することが望ましい。As the second filter 58, activated carbon to which an impregnating agent is added and activated carbon to which no impregnating agent is added may be arranged along the gas flow direction. In this case, the activated carbon to which the impregnating agent is added can remove alkali and acid,
Only activated carbon can remove organic matter. Therefore, it is desirable to arrange a plurality of activated carbons to which an impregnating agent is added and activated carbons to which no impregnating agent is added.
【0053】なお、この実施形態では、第1フィルタ5
7をパージガス供給方向の上流側に、第2フィルタ58
を同じく下流側に配置しているが、その理由は以下の通
りである。工場配管42,47の破断若しくは破断まで
ではないが配管接続部等のパッキンの老朽化等、あるい
は供給装置43,48に何らかの障害が発生して、パー
ジガス中に外部の空気が進入した場合に、パージガス中
の水分量(湿度)が高くなるが、水分の双極子モーメン
トは大きいので、第1フィルタ57では一旦吸着した無
機物質を含む物質が離脱する可能性があり、この場合
に、第2フィルタ59(中和反応によって無機物質を除
去する添着剤)によって離脱した物質をも含めてある程
度除去することが可能であり、仕様を満足するパージガ
スを供給できる場合があると考えられるからである。但
し、第2フィルタ58をパージガスの供給方向の上流側
に、第1フィルタ57を下流側に配置してもよい。In this embodiment, the first filter 5
7 on the upstream side in the purge gas supply direction, and a second filter 58.
Is also arranged on the downstream side for the following reason. In the case where the external air enters into the purge gas due to the aging of the packing at the pipe connection portion or the like or the failure of the supply devices 43 and 48, but not to the rupture or the rupture of the factory piping 42 or 47, Although the amount of moisture (humidity) in the purge gas increases, the dipole moment of the moisture is large. Therefore, there is a possibility that the substance containing the inorganic substance once adsorbed may be released from the first filter 57. In this case, the second filter This is because it is possible to remove a certain amount of substances including the substances released by 59 (an additive that removes inorganic substances by a neutralization reaction), and it may be possible to supply a purge gas satisfying the specifications. However, the second filter 58 may be arranged on the upstream side in the purge gas supply direction, and the first filter 57 may be arranged on the downstream side.
【0054】このように、窒素供給装置43から工場配
管42を介して供給された窒素ガスは、途中で外部環境
からの空気の進入によって不純物質が進入したような場
合であっても、第1ラインフィルタユニット41の第1
フィルタ57によって主として無機系の不純物質が、第
2フィルタ58によって主として有機系の不純物質が除
去されるので、不純物質の少ない高純度な窒素ガスを第
1ケース14、第1サブチャンバ20A、第2サブチャ
ンバ20B及び投影光学系PLの鏡筒に供給することが
できる。As described above, the nitrogen gas supplied from the nitrogen supply device 43 via the factory piping 42 is not restricted to the first gas even if impurities enter due to the entry of air from the external environment on the way. First of line filter unit 41
Since mainly inorganic impurities are removed by the filter 57 and mainly organic impurities are removed by the second filter 58, high-purity nitrogen gas having a small amount of impurities is supplied to the first case 14, the first sub-chamber 20A, It can be supplied to the two sub-chambers 20B and the lens barrel of the projection optical system PL.
【0055】また、ドライエア供給装置48から工場配
管47を介して供給されたドライエアは、途中で外部環
境からの空気の進入によって不純物質が進入したような
場合であっても、第2ラインフィルタユニット46によ
って同様に無機系及び有機系の不純物質が除去されるの
で、不純物質の少ないクリーンドライエアを第2ケース
34内に供給することができ、第1サブチャンバ20A
内にその外側から空気が進入するような場合があって
も、該空気は第2ケース34内のクリーンドライエアで
あるから、それほど悪影響を及ぼすことなく、露光処理
を継続することが可能である。The dry air supplied from the dry air supply device 48 via the factory piping 47 can be supplied to the second line filter unit even if impurities enter due to the entry of air from the external environment on the way. Similarly, the inorganic and organic impurities are removed by 46, so that clean dry air with less impurities can be supplied into the second case 34, and the first sub-chamber 20A
Even if air enters inside from the outside, the air is clean dry air in the second case 34, so that the exposure process can be continued without so much adverse effect.
【0056】工場配管42,47に破断が生じ、あるい
は供給装置43,48に故障が発生して、第1ラインフ
ィルタユニット41や第2ラインフィルタユニット46
ではもはや仕様を満たすようなパージガスを供給するこ
とができなくなった場合に、そのような許容できない不
純物質を含むパージガスを供給し続けることは、露光処
理に悪影響を及ぼすばかりでなく、光学素子等の汚染等
を招くことがあり、場合によっては露光装置の各部のメ
ンテナンスが必要になる等、好ましくない。When the factory pipes 42 and 47 are broken or the supply devices 43 and 48 are broken, the first line filter unit 41 and the second line filter unit 46 are broken.
Then, when it is no longer possible to supply a purge gas satisfying the specifications, continuing to supply the purge gas containing such an unacceptable impurity not only adversely affects the exposure process, but also causes a problem such as an optical element. This may cause contamination and the like, and in some cases, maintenance of each part of the exposure apparatus is required, which is not preferable.
【0057】そこで、この実施形態では、以下のように
対策している。即ち、図1において、第1ラインフィル
タユニット41の下流側に、供給する窒素ガス中に含ま
れる水分量を検出する第1露点計(検出装置)61を設
けるとともに、第2ラインフィルタユニット46の下流
側に、供給するドライエア中に含まれる水分量を検出す
る第2露点計(検出装置)62を設けている。これらの
第1及び第2露点計61,62の検出値は、図5に示さ
れているように、パージ制御装置63に供給される。パ
ージ制御装置63は、窒素ガス、ドライエアによるパー
ジ系を全体的に制御するマイクロコンピュータ等からな
る回路ユニットであり、記憶装置(メモリ)64を備え
ている。In this embodiment, the following countermeasures are taken. That is, in FIG. 1, a first dew point meter (detection device) 61 for detecting the amount of water contained in the supplied nitrogen gas is provided downstream of the first line filter unit 41 and the second line filter unit 46 On the downstream side, a second dew point meter (detection device) 62 for detecting the amount of moisture contained in the supplied dry air is provided. The detection values of the first and second dew point meters 61 and 62 are supplied to a purge control device 63 as shown in FIG. The purge control device 63 is a circuit unit including a microcomputer or the like that controls the entire purge system using nitrogen gas and dry air, and includes a storage device (memory) 64.
【0058】また、第1フィルタユニット41の下流側
に、供給する窒素ガス中に含まれる有機物質の濃度を検
出する第1有機物濃度センサ66(酸素検出センサな
ど)を設けると共に、第2ラインフィルタユニット46
の下流側に、供給するドライエア中に含まれる有機物質
の濃度を検出する第2有機物濃度センサ68を設けても
よい。そして、これらの有機物濃度センサ66,67の
検出値は、パージ制御装置63に供給される。そして、
この検出値は、第1、第2露点計61,62の検出値と
同様に、記憶装置(メモリ)64に記憶される。Further, a first organic substance concentration sensor 66 (such as an oxygen detection sensor) for detecting the concentration of an organic substance contained in the supplied nitrogen gas is provided downstream of the first filter unit 41, and a second line filter is provided. Unit 46
A second organic substance concentration sensor 68 for detecting the concentration of the organic substance contained in the supplied dry air may be provided on the downstream side. Then, the detection values of these organic substance concentration sensors 66 and 67 are supplied to the purge control device 63. And
This detection value is stored in the storage device (memory) 64, similarly to the detection values of the first and second dew point meters 61 and 62.
【0059】記憶装置64には仕様に基づくパージガス
中に含まれる水分量に関する所定のしきい値が、窒素パ
ージ系、ドライエアパージ系のそれぞれについて予め記
憶保持されており、パージ制御装置63は、第1露点計
61、第2露点計62、第1有機物濃度センサ66、第
2有機物濃度センサ67の検出値とこれらに対応するし
きい値とを比較して、検出値がしきい値を超えている場
合には、電磁弁V1〜V11の一部又は全部を閉塞状態
に切り換えて、パージガスの供給を停止する。このと
き、パージ制御装置63は、露光装置を全体的に制御す
る主制御装置65にもその旨を通知する。露光装置の主
制御装置65は、その通知に従って露光装置の運転を直
ちに停止し、処理中のロットに対する処理が終了した時
点で運転を停止し、あるいは当該通知の種類に応じて予
め決められた適宜な処理を実施する。A predetermined threshold value relating to the amount of water contained in the purge gas based on the specifications is stored in advance in the storage device 64 for each of the nitrogen purge system and the dry air purge system. The detection values of the first dew point meter 61, the second dew point meter 62, the first organic substance concentration sensor 66, and the second organic substance concentration sensor 67 are compared with corresponding threshold values, and the detected value exceeds the threshold value. If so, part or all of the solenoid valves V1 to V11 are switched to the closed state, and the supply of the purge gas is stopped. At this time, the purge control device 63 also notifies the main control device 65 that controls the entire exposure apparatus of the fact. The main controller 65 of the exposure apparatus immediately stops the operation of the exposure apparatus according to the notification, stops the operation at the time when the processing for the lot being processed is completed, or performs a predetermined operation in accordance with the type of the notification. Perform the necessary processing.
【0060】露点計61,62及び有機物濃度センサ6
6,67を設ける位置としては、本実施形態のように、
第1又は第2ラインフィルタユニット41,46の下流
側でなく、上流側に設けてもよい。また、水分量の検出
装置としては、露点計には限定されず、他の検出装置を
用いてもよい。Dew point meters 61 and 62 and organic substance concentration sensor 6
As the position where the 6, 67 is provided, as in the present embodiment,
It may be provided not on the downstream side of the first or second line filter unit 41, 46 but on the upstream side. Further, the device for detecting the moisture content is not limited to the dew point meter, and another detecting device may be used.
【0061】なお、本実施形態では、露点計61,62
と、有機物濃度センサ66,67との計測対象が異なる
センサを2種類配置する構成について説明したが、いず
れか一方を備える構成であってもよい。In the present embodiment, the dew point meters 61 and 62
And a configuration in which two types of sensors whose measurement targets are different from those of the organic substance concentration sensors 66 and 67 are arranged, but a configuration including any one of them may be employed.
【0062】次に、本実施形態に係る露光装置に関する
環境仕様は以下の通りである。なお、以下の説明におい
て、T.O.Cはトータル・オルガミック・コンテンツ
(有機成分総量)の意味である。Next, the environmental specifications of the exposure apparatus according to the present embodiment are as follows. Note that, in the following description, T.A. O. C means total organic content (total amount of organic components).
【0063】(1)本実施形態に係る露光装置が収容さ
れる工場内に設置されたクリーンルーム内の空気に含ま
れる不純物質の量については、 T.O.C:<100μg/m3、 Si系物質:<0.1μg/m3、 NH3 :< 10μg/m3、 SOx :< 1μg/m3、 NOx :< 1μg/m3、 アミン類 :<0.1μg/m3 である。(1) The amount of impurities contained in the air in the clean room installed in the factory where the exposure apparatus according to the present embodiment is housed is described in T.S. O. C: <100 μg / m 3 , Si-based substance: <0.1 μg / m 3 , NH 3 : <10 μg / m 3 , SOx: <1 μg / m 3 , NOx: <1 μg / m 3 , amines: <0 0.1 μg / m 3 .
【0064】(2)第2ケース34内の空気に含まれる
不純物質の量については、 T.O.C:< 5μg/m3、 Si系物質:<0.1μg/m3、 NH3 :<0.2μg/m3、 SOx :<0.2μg/m3、 NOx :<0.2μg/m3、 アミン類 :<0.1μg/m3、 露点 :<−30℃ である。(2) The amount of impurities contained in the air in the second case 34 is described in T.S. O. C: <5 μg / m 3 , Si-based substance: <0.1 μg / m 3 , NH 3 : <0.2 μg / m 3 , SOx: <0.2 μg / m 3 , NOx: <0.2 μg / m 3 Amine: <0.1 μg / m 3 , Dew point: <−30 ° C.
【0065】(3)第1ケース14、第1サブチャンバ
20A、第2サブチャンバ20B、及び投影光学系PL
の鏡筒内の窒素ガスに含まれる不純物質の量について
は、 T.O.C:< 1μg/m3、 Si系物質:<0.1μg/m3、 NH3 :<0.2μg/m3、 SOx :<0.2μg/m3、 NOx :<0.2μg/m3、 アミン類 :<0.1μg/m3、 露点 :<−70℃ である。(3) First case 14, first sub-chamber 20A, second sub-chamber 20B, and projection optical system PL
Regarding the amount of impurities contained in the nitrogen gas in the lens barrel of T. O. C: <1 μg / m 3 , Si-based substance: <0.1 μg / m 3 , NH 3 : <0.2 μg / m 3 , SOx: <0.2 μg / m 3 , NOx: <0.2 μg / m 3 Amine: <0.1 μg / m 3 , Dew point: <−70 ° C.
【0066】上述したように、本実施形態によれば、照
明光ILの光路の殆どは、主として無機系の物質を除去
する第1フィルタ57及び主として有機系の物質を除去
する第2フィルタ58を有する第1ラインフィルタユニ
ット41により浄化された極めて純度の高い窒素ガスで
満たされているので、照明光ILの透過率が極めて高
い。特に、窒素供給装置43から露光装置までの距離が
長く、工場配管42内を流通されている間に外気(工場
内の不純物質を多く含む空気)が進入する可能性が高い
ような場合であっても、第1ラインフィルタユニット4
1によって浄化されるので、上記(4)のような環境仕
様を長期間、継続的に実現することが可能である。As described above, according to the present embodiment, most of the optical path of the illumination light IL includes the first filter 57 for mainly removing inorganic substances and the second filter 58 for mainly removing organic substances. Since it is filled with the extremely high purity nitrogen gas purified by the first line filter unit 41, the transmittance of the illumination light IL is extremely high. In particular, this is a case where the distance from the nitrogen supply device 43 to the exposure device is long, and there is a high possibility that outside air (air containing a large amount of impurities in the factory) enters while flowing through the factory piping 42. However, the first line filter unit 4
Since it is purified by the method (1), it is possible to continuously realize the environmental specifications as described in (4) above for a long period of time.
【0067】また、照明光ILの光路の第1サブチャン
バ20Aが設けられている部分を含む部分は第2ケース
34によって二重化されており、この第2ケース34内
は、主として無機系の物質を除去する第1フィルタ57
及び主として有機系の物質を除去する第2フィルタ58
を有する第2ラインフィルタユニット46により浄化さ
れたクリーンドライエア(CDA)で満たされているの
で、第1サブチャンバ20A内に外気が進入するような
ことがあっても、照明光ILの透過特性にそれほど悪影
響を与えることがない。特に、ドライエア供給装置48
から露光装置までの距離が長く、工場配管47内を流通
されている間に外気(工場内の不純物質を多く含む空
気)が進入する可能性が高いような場合であっても、第
2ラインフィルタユニット46によって浄化されるの
で、上記(3)のような環境仕様を長期間、継続的に実
現することが可能である。The portion of the optical path of the illumination light IL including the portion where the first subchamber 20A is provided is doubled by the second case 34, and the inside of the second case 34 contains mainly an inorganic substance. First filter 57 to be removed
And a second filter 58 for mainly removing organic substances
Is filled with the clean dry air (CDA) that has been purified by the second line filter unit 46 having the following characteristics. Therefore, even if outside air enters the first sub-chamber 20A, the transmission characteristics of the illumination light IL are reduced. It does not have much adverse effect. In particular, the dry air supply device 48
Even if the distance from the exposure apparatus to the exposure apparatus is long and there is a high possibility that outside air (air containing a lot of impurities in the factory) enters while flowing through the factory piping 47, the second line Since purification is performed by the filter unit 46, it is possible to continuously realize the environmental specifications as described in (3) above for a long period of time.
【0068】さらに、本実施形態では、第1及び第2露
点計61,62並びに第1及び第2有機物濃度センサ6
6,67によって、供給するパージガス(窒素ガス、ド
ライエア)に含まれる水分量及び有機物質の量を計測
し、所定値を超える場合には、電磁弁V1〜V11を適
宜に閉塞して、パージガスの供給を停止するようにした
ので、工場配管42,47や供給装置43,48に障害
が発生する等、第1又は第2ラインフィルタユニット4
1,46ではもはや除去しきれなくなったような場合で
あっても、ある程度の時間は露光処理を継続することが
できる。即ち、第1ケース14、第1サブチャンバ20
A、第2サブチャンバ20B、投影光学系PL内に新た
なパージガスを供給しなくても、ただちにそれらの空間
内が、例えば接着剤等から自然発生する汚染物質によっ
て汚染されるわけではなく、露光処理を実施し得ない程
汚染されるまでにはある程度の時間を要するので、ただ
ちに不純物質を多く含むパージガスの供給を停止すれ
ば、そのままある程度の時間が経過するまでは、完全で
はないが良好な状態で露光処理を継続することができる
のである。Further, in this embodiment, the first and second dew point meters 61 and 62 and the first and second organic substance concentration sensors 6 are used.
6, 67, the amount of water and the amount of organic substances contained in the supplied purge gas (nitrogen gas, dry air) are measured. If the amount exceeds a predetermined value, the electromagnetic valves V1 to V11 are appropriately closed to purge the purge gas. Since the supply is stopped, the first or second line filter unit 4 may be disabled, for example, a failure may occur in the factory pipes 42, 47 or the supply devices 43, 48.
Exposure processing can be continued for a certain period of time even if the removal cannot be completed anymore in the steps 1 and 46. That is, the first case 14, the first sub-chamber 20
A, Even if a new purge gas is not supplied into the second sub-chamber 20B and the projection optical system PL, those spaces are not immediately contaminated by contaminants naturally generated from, for example, an adhesive or the like. Since it takes a certain amount of time before the treatment becomes contaminated so that the treatment cannot be carried out, if the supply of the purge gas containing a large amount of impurities is immediately stopped, it is not complete but a good one until a certain amount of time elapses. In this state, the exposure processing can be continued.
【0069】なお、上述した実施形態では、第1ケース
14、第1サブチャンバ20A、第2サブチャンバ20
B及び投影光学系PL内を高純度窒素ガスでパージする
ようにしているが、ヘリウム、アルゴン、ネオン、クリ
プトンなどのガス、又はこれらの二以上の混合ガスを用
いるようにしてもよい。また、第2ケース34内はクリ
ーンドライエアでパージするようにしたが、第1ケース
14等と同様に窒素ガス等でパージするようにしてもよ
い。さらに、環境チャンバ17内も、第2ケース34と
同様にあるいは第1ケース14等と同様にクリーンドラ
イエア又は窒素ガス等でパージするようにしてもよい。
これらの場合においても、パージガスの供給装置から工
場配管を介して送られたパージガスは、主として無機系
の物質を除去する第1フィルタ57及び主として有機系
の物質を除去する第2フィルタ58を直列に接続してな
るラインフィルタユニットを用いて露光装置に供給され
る直前の位置で浄化されることになる。In the embodiment described above, the first case 14, the first sub-chamber 20A, and the second sub-chamber 20
Although B and the inside of the projection optical system PL are purged with a high-purity nitrogen gas, a gas such as helium, argon, neon, or krypton, or a mixed gas of two or more of them may be used. Although the inside of the second case 34 is purged with clean dry air, the inside of the second case 34 may be purged with nitrogen gas or the like as in the first case 14 or the like. Further, the inside of the environment chamber 17 may be purged with clean dry air or nitrogen gas in the same manner as in the second case 34 or the first case 14 or the like.
Also in these cases, the purge gas sent from the purge gas supply device via the factory piping includes a first filter 57 for mainly removing inorganic substances and a second filter 58 for mainly removing organic substances in series. By using the connected line filter unit, purification is performed at a position immediately before being supplied to the exposure apparatus.
【0070】また、露点計及び有機物濃度センサのほか
に、さらにパージガス中に含まれる無機物の濃度を検出
するセンサを設けてもよい。Further, in addition to the dew point meter and the organic substance concentration sensor, a sensor for detecting the concentration of the inorganic substance contained in the purge gas may be provided.
【0071】以上説明した実施形態は、本発明の理解を
容易にするために記載されたものであって、本発明を限
定するために記載されたものではない。したがって、上
記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範
囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨であ
る。The embodiments described above are described for facilitating the understanding of the present invention, but are not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.
【0072】例えば、上記の実施形態においては、光源
としてArFエキシマレーザ光(波長193nm)を射
出するものを採用した露光装置について説明している
が、特に限定されず、g線(436nm)、i線(36
5nm)、KrFエキシマレーザ(248nm)、F
2 レーザ(157nm)等を採用することができる。For example, in the above-described embodiment, an exposure apparatus employing a device that emits ArF excimer laser light (wavelength: 193 nm) as a light source has been described. However, there is no particular limitation, and g-line (436 nm), i-line Line (36
5 nm), KrF excimer laser (248 nm), F
Two lasers (157 nm) or the like can be employed.
【0073】露光用照明光として、DFB半導体レーザ
又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視
域の単一波長レーザを、例えばエルビウム(又はエルビ
ウムとイットリビウムの両方)がドープされたファイバ
ーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波
長変換した高調波を用いてもよい。A single-wavelength laser in the infrared or visible range oscillated from a DFB semiconductor laser or a fiber laser as exposure illumination light is amplified by, for example, a fiber amplifier doped with erbium (or both erbium and yttrium). Alternatively, a harmonic converted to ultraviolet light using a nonlinear optical crystal may be used.
【0074】例えば、単一波長レーザの発振波長を1.
51〜1.59μmの範囲内とすると、発生波長が18
9〜199nmの範囲内である8倍高調波、又は発生波
長が151〜159nmの範囲内である10倍高調波が
出力される。特に発振波長を1.544〜1.553μ
mの範囲内とすると、193〜194nmの範囲内の8
倍高調波、即ちArFエキシマレーザとほぼ同一波長と
なる紫外光が得られ、発振波長を1.57〜1.58μ
mの範囲内とすると、157〜158nmの範囲内の1
0倍高調波、即ちF2 レーザとほぼ同一波長となる紫
外光が得られる。For example, the oscillation wavelength of a single wavelength laser is set to 1.
When the wavelength is in the range of 51 to 1.59 μm, the generated wavelength is 18
An eighth harmonic having a wavelength in the range of 9 to 199 nm or a tenth harmonic having a generation wavelength in the range of 151 to 159 nm is output. In particular, the oscillation wavelength is 1.544 to 1.553 μm.
m, 8 in the range of 193 to 194 nm.
A harmonic wave, that is, ultraviolet light having substantially the same wavelength as the ArF excimer laser is obtained, and the oscillation wavelength is set to 1.57 to 1.58 μm.
m, 1 in the range of 157 to 158 nm.
0 harmonic, i.e., ultraviolet light having almost the same wavelength as the F 2 laser is obtained.
【0075】また、発振波長を1.03〜1.12μm
の範囲内とすると、発生波長が147〜160nmの範
囲内である7倍高調波が出力され、特に発振波長を1.
099〜1.106μmの範囲内とすると、発生波長が
157〜158μmの範囲内の7倍高調波、即ちF2
レーザとほぼ同一波長となる紫外光が得られる。なお、
単一波長発振レーザとしてはイットリビウム・ドープ・
ファイバーレーザを用いる。The oscillation wavelength is set to 1.03 to 1.12 μm.
, A 7th harmonic whose output wavelength is in the range of 147 to 160 nm is output.
Assuming that the wavelength is in the range of 099 to 1.106 μm, the generated harmonic is the seventh harmonic in the range of 157 to 158 μm, that is, F 2.
Ultraviolet light having substantially the same wavelength as the laser is obtained. In addition,
As a single-wavelength oscillation laser, ytterbium-doped
A fiber laser is used.
【0076】また、上述の説明では、ステップ・アンド
・スキャン方式の縮小投影型露光装置(スキャニング・
ステッパー)についての説明としたが、レチクルとウエ
ハとを静止させた状態でレチクルパターンの全面に露光
光を照射して、そのレチクルパターンが転写されるべき
ウエハ上の1つの区画領域(ショット領域)を静止露光
するステップ・アップ・リピート方式の縮小投影型露光
装置(ステッパー)にも本発明を適用することができ
る。さらに、ステップ・アンド・スティッチ方式の縮小
投影型露光装置やミラープロジェクション・アライナー
等にも適用することができる。In the above description, the step-and-scan type reduction projection type exposure apparatus (scanning
Stepper) has been described, but the entire surface of the reticle pattern is irradiated with exposure light in a state where the reticle and the wafer are stationary, and one section area (shot area) on the wafer where the reticle pattern is to be transferred. The present invention can be applied to a reduction projection type exposure apparatus (stepper) of a step-up / repeat type for static exposure. Further, the present invention can be applied to a step-and-stitch type reduction projection exposure apparatus, a mirror projection aligner, and the like.
【0077】さらに、半導体素子や液晶表示素子の製造
に用いられる露光装置だけでなく、プラズマディスプレ
イ、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCDなど)、マイク
ロマシン、DNAチップなどの製造に用いられる露光装
置、及びレチクル又はマスクを製造するために、ガラス
基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する
露光装置にも本発明を適用できる。即ち本発明は、露光
装置の露光方式や用途等に関係なく適用可能である。Further, not only an exposure apparatus used for manufacturing a semiconductor element and a liquid crystal display element, but also an exposure apparatus used for manufacturing a plasma display, a thin-film magnetic head, an imaging device (such as a CCD), a micromachine, a DNA chip, and the like. The present invention is also applicable to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern onto a glass substrate, a silicon wafer, or the like in order to manufacture a reticle or a mask. That is, the present invention is applicable irrespective of the exposure method and application of the exposure apparatus.
【0078】前述した本発明の実施形態に係る露光装置
(図1)は、光源11、各種の光学素子ないし光学装置
を含んで構成される照明光学系21〜33、レチクルス
テージ35を含むレチクル移動系、ウエハステージ38
を含むウエハ移動系、投影光学系PL等の図1に示され
た各要素等を、第1ケース14、第2ケース34、第1
サブチャンバ20A、第2サブチャンバ20B、環境チ
ャンバ17内に適宜に収容し、これらのケース等に配管
39,40及びフィルタユニット41,46等を介して
供給装置43,48に接続された工場配管42,47に
接続して所定の環境仕様を実現した上で、電気的、機械
的、又は光学的に連結して組み上げた後、総合調整(電
気調整、動作確認等)をすることにより製造される。
尚、露光装置の製造は、温度及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。The above-described exposure apparatus (FIG. 1) according to the embodiment of the present invention includes a light source 11, illumination optical systems 21 to 33 including various optical elements or optical devices, and a reticle movement including a reticle stage 35. System, wafer stage 38
The elements shown in FIG. 1 such as a wafer moving system and a projection optical system PL including the first case 14, the second case 34,
Factory pipes appropriately housed in the sub-chamber 20A, the second sub-chamber 20B, and the environment chamber 17 and connected to the supply devices 43, 48 via pipes 39, 40 and filter units 41, 46 in these cases and the like. It is manufactured by connecting to the terminals 42 and 47 to realize a predetermined environmental specification, and then assembling them by connecting them electrically, mechanically or optically, and then performing comprehensive adjustment (electrical adjustment, operation check, etc.). You.
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.
【0079】本発明の実施形態に係る露光装置を用いて
デバイス(ICやLSI等の半導体チップ、液晶パネ
ル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)を生
産するには、まず、設計ステップにおいて、デバイスの
機能設計(例えば、半導体デバイスの回路設計等)を行
い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引
き続き、マスク製作ステップにおいて、設計した回路パ
ターンを形成したマスクを製作する。一方、ウエハ製造
ステップにおいて、シリコン等の材料を用いてウエハを
製造する。To produce devices (semiconductor chips such as ICs and LSIs, liquid crystal panels, CCDs, thin-film magnetic heads, micromachines, etc.) using the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention, first, in the design step, (For example, circuit design of a semiconductor device) and a pattern design for realizing the function. Subsequently, in a mask manufacturing step, a mask on which the designed circuit pattern is formed is manufactured. On the other hand, in a wafer manufacturing step, a wafer is manufactured using a material such as silicon.
【0080】次に、ウエハプロセスステップにおいて、
上記ステップで用意したマスクとウエハを使用して、リ
ソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路等を形成
する。次いで、組立ステップにおいて、ウエハプロセス
ステップにおいて処理されたウエハを用いてチップ化す
る。この組立ステップには、アッセンブリ工程(ダイシ
ング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封
入)等の工程が含まれる。最後に、検査ステップにおい
て、組立ステップで作製されたデバイスの動作確認テス
ト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た
後にデバイスが完成し、これが出荷される。Next, in the wafer process step,
Using the mask and wafer prepared in the above steps, an actual circuit or the like is formed on the wafer by lithography technology. Next, in an assembling step, chips are formed using the wafer processed in the wafer process step. This assembling step includes processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). Finally, in an inspection step, inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the device manufactured in the assembly step are performed. After these steps, the device is completed and shipped.
【0081】[0081]
【発明の効果】本発明は以上詳述したように、不純物質
を十分に除去した気体を露光ビームの光路に供給するこ
とができるので、照明光の照度が低下したり、照度分布
が不均一になることを防止することができるという効果
がある。また、気体の不純物の含有量に関する仕様を満
たす気体を供給できない事情が発生した場合には、速や
かにその気体の供給を停止するようにしたので、露光処
理をある程度の期間継続することができるとともに、露
光装置が汚染してしまうことを防止することができると
いう効果がある。従って、スループットの低下や露光精
度の低下を抑制することができる。According to the present invention, as described in detail above, a gas from which impurities are sufficiently removed can be supplied to the optical path of the exposure beam, so that the illuminance of the illumination light decreases or the illuminance distribution becomes uneven. This has the effect of preventing the situation from occurring. Further, in the event that a gas that satisfies the specification regarding the content of gaseous impurities cannot be supplied, the supply of the gas is immediately stopped, so that the exposure process can be continued for a certain period of time. This has the effect that contamination of the exposure apparatus can be prevented. Therefore, a decrease in throughput and a decrease in exposure accuracy can be suppressed.
【図1】 本発明の実施形態に係る露光装置の全体構成
を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】 本発明の実施形態に係る露光装置の空調系及
びパージ系の概略を示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an air conditioning system and a purge system of the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図3】 本発明の実施形態に係る露光装置の環境チャ
ンバ内の空調を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining air conditioning in an environment chamber of the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図4】 本発明の実施形態に係る露光装置に採用した
ラインフィルタユニットの概略構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of a line filter unit employed in the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図5】 本発明の実施形態に係る露光装置のパージ制
御系の構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a purge control system of the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.
11…照明光源 12…露光本体部 14…第1ケース 17…環境チャンバ 20A…第1サブチャンバ 20B…第2サブチャンバ 21〜33…照明光学系 34…第2ケース 39,39A〜39D,40,40A〜40D,45…
配管 41…第1ラインフィルタユニット 42,47…工場配管 43…窒素供給装置 46…第2ラインフィルタユニット 48…ドライエア供給装置 49…空調ユニット 57…第1フィルタ 58…第2フィルタ 61…第1露点計 62…第2露点計 63…パージ制御装置 V1〜V11…電磁弁 IL…照明光 PL…投影光学系 R…レチクル W…ウエハDESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Illumination light source 12 ... Exposure main body part 14 ... 1st case 17 ... Environmental chamber 20A ... 1st subchamber 20B ... 2nd subchamber 21-33 ... Illumination optical system 34 ... 2nd case 39, 39A-39D, 40, 40A-40D, 45 ...
Piping 41: First line filter unit 42, 47 ... Factory piping 43 ... Nitrogen supply unit 46 ... Second line filter unit 48 ... Dry air supply unit 49 ... Air conditioning unit 57 ... First filter 58 ... Second filter 61 ... First dew point Total 62 62nd dew point meter 63 Purge control device V1-V11 Solenoid valve IL Illumination light PL Projection optical system R Reticle W Wafer
Claims (10)
おいて、 前記露光ビームの少なくとも一部の光路を含む空間、又
は該空間に隣接して配置された空間の少なくとも一方を
含むように画成された気体供給室に、前記露光ビームが
透過する気体を供給する供給装置と、 前記供給装置から前記気体供給室に対する気体の供給路
中に設けられ、該気体中に含まれる無機系の物質を少な
くとも除去する第1フィルタと、 前記気体の供給路中に設けられ、該気体中に含まれる有
機系の物質を少なくとも除去する第2フィルタとを有す
ることを特徴とする露光装置。1. An exposure apparatus for exposing a substrate with an exposure beam, wherein the exposure apparatus is defined to include at least one of a space including at least a part of an optical path of the exposure beam or a space disposed adjacent to the space. A gas supply chamber, a supply device for supplying a gas through which the exposure beam passes, provided in a gas supply path from the supply device to the gas supply chamber, and at least an inorganic substance contained in the gas. An exposure apparatus comprising: a first filter for removing; and a second filter provided in a supply path of the gas and for removing at least an organic substance contained in the gas.
セラミックハニカムフィルタであり、前記第2フィルタ
は活性炭フィルタであることを特徴とする請求項1に記
載の露光装置。2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the first filter is a ceramic honeycomb filter to which an inorganic material is attached, and the second filter is an activated carbon filter.
前記気体の流通方向に対して前記第1フィルタを上流側
に前記第2フィルタを下流側に配置したことを特徴とす
る請求項1又は2に記載の露光装置。3. The filter according to claim 1, wherein the first filter and the second filter are arranged such that the first filter is located upstream and the second filter is located downstream with respect to the flow direction of the gas. 3. The exposure apparatus according to 2.
る有機物質又は水分の少なくとも一方の濃度を検出する
検出装置と、 該検出装置による検出結果が予め決められた所定値を超
える場合に、前記気体供給室に対する前記供給装置によ
る気体の供給を停止する制御装置とを有することを特徴
とする請求項1,2又は3に記載の露光装置。4. A detection device for detecting the concentration of at least one of an organic substance and moisture contained in a gas flowing through the supply path, and when a detection result by the detection device exceeds a predetermined value. 4. The exposure apparatus according to claim 1, further comprising: a control device configured to stop supply of gas from the supply device to the gas supply chamber. 5.
質は、アンモニア、二酸化硫黄、一酸化窒素、二酸化窒
素、一酸化二窒素のうちの少なくとも一つを含むことを
特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の露光装
置。5. The inorganic material removed by the first filter includes at least one of ammonia, sulfur dioxide, nitrogen monoxide, nitrogen dioxide, and nitrous oxide. The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 4.
純度窒素ガスとし、前記第1フィルタ及び前記第2フィ
ルタを通過した該窒素ガス中に含まれる不純物質の量
が、有機成分総量については1μg/m3以下、シリコ
ン系物質については0.1μg/m3以下、アンモニア
については0.2μg/m3以下、硫黄酸化物について
は0.2μg/m3以下、窒素酸化物については0.2
μg/m 3以下、水分については露点で−70℃以下と
なることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載
の露光装置。6. The high pressure gas supplied to the gas supply chamber.
The first filter and the second filter are pure nitrogen gas.
Amount of impurities contained in the nitrogen gas that has passed through the filter
However, the total amount of organic components is 1 μg / m3Below, Silico
0.1 μg / m3Below, ammonia
0.2 μg / m3Below, about sulfur oxide
Is 0.2 μg / m3Hereinafter, for nitrogen oxides, 0.2
μg / m 3Hereinafter, the dew point of moisture is -70 ° C or less.
The method according to any one of claims 1 to 5, wherein
Exposure equipment.
燥空気とし、前記第1フィルタ及び前記第2フィルタを
通過した該乾燥空気に含まれる不純物質の量が、有機成
分総量については5μg/m3以下、シリコン系物質に
ついては0.1μg/m3以下、アンモニアについては
0.2μg/m3以下、硫黄酸化物については0.2μ
g/m3以下、窒素酸化物については0.2μg/m3
以下、水分については露点で−30℃以下となることを
特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の露光装
置。7. The method according to claim 7, wherein the gas supplied to the gas supply chamber is dry air, and the amount of impurities contained in the dry air that has passed through the first filter and the second filter is 5 μg / organic component total amount. m 3 or less, 0.1 μg / m 3 or less for silicon-based material, 0.2 μg / m 3 or less for ammonia, and 0.2 μg for sulfur oxide.
g / m 3 or less, and 0.2 μg / m 3 for nitrogen oxides
The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the moisture has a dew point of -30C or less.
おいて、 前記露光ビームの少なくとも一部の光路、又は該光路に
隣接して配置される空間の少なくとも一方を含むように
画成された気体供給室に、前記露光ビームが透過する気
体を供給する供給装置と、 前記供給装置から前記気体供給室に対する気体の供給路
中に設けられ、該供給路中の前記気体に含まれる有機物
質又は水分の少なくとも一方の濃度を検出する検出装置
と、 該検出装置による検出結果が予め決められた所定値を超
える場合に、前記気体供給室に対する前記供給装置によ
る前記気体の供給を停止する制御装置とを備えることを
特徴とする露光装置。8. An exposure apparatus for exposing a substrate with an exposure beam, comprising: a gas supply defined to include at least one of an optical path of at least a part of the exposure beam or a space disposed adjacent to the optical path. A supply device for supplying a gas through which the exposure beam passes, provided in a gas supply path from the supply device to the gas supply chamber, and an organic substance or moisture contained in the gas in the supply path. A detection device for detecting at least one concentration, and a control device for stopping supply of the gas by the supply device to the gas supply chamber when a detection result by the detection device exceeds a predetermined value. An exposure apparatus comprising:
る気体の供給路中に設けられ、該気体中に含まれる前記
露光ビームを吸収する吸光物質を除去するフィルタを有
することを特徴とする請求項8に記載の露光装置。9. A filter provided in a gas supply path from the supply device to the gas supply chamber and removing a light-absorbing substance contained in the gas and absorbing the exposure beam. 9. The exposure apparatus according to 8.
光装置を用いて、マスクのパターンの像を基板に転写す
る工程を含むことを特徴とするデバイス製造方法。10. A device manufacturing method comprising a step of transferring an image of a mask pattern onto a substrate using the exposure apparatus according to claim 1. Description:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003029416A (en) * | 2001-07-11 | 2003-01-29 | Toppan Printing Co Ltd | Exposure method for photoresist film and exposure device for photoresist film |
JP2009200494A (en) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Asml Holding Nv | Reflow and buffer system of immersion lithography |
-
2000
- 2000-12-27 JP JP2000397316A patent/JP2002198296A/en active Pending
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JP2003029416A (en) * | 2001-07-11 | 2003-01-29 | Toppan Printing Co Ltd | Exposure method for photoresist film and exposure device for photoresist film |
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US8451422B2 (en) | 2008-02-21 | 2013-05-28 | Asml Netherlands B.V. | Re-flow and buffer system for immersion lithography |
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