JP2002260980A

JP2002260980A - 露光装置、露光方法およびデバイス製造方法

Info

Publication number: JP2002260980A
Application number: JP2001053384A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Arakawa; 貴吉荒川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2002-09-13
Anticipated expiration: 2021-02-28
Also published as: JP4878082B2

Abstract

(57)【要約】【課題】露光光学系を密閉する密閉容器に外気が侵入
するのを防ぐ。【解決手段】露光光源１の露光光は、引き回し光学系
２、照明光学系３ａ〜３ｄ、投影光学系４を経てウエハ
Ｗを露光する。上記光学系はガス供給装置１６から供給
される不活性ガスを充填した密閉容器１４内に収容さ
れ、その不活性ガス導入口側と排出口側には開閉式バル
ブ１５ａ、１５ｂが配設される。これらを、ガス供給系
の制御から独立して制御するコントローラ１９を設ける
ことで、例えばガス供給停止等の場合に、自動的にバル
ブ開閉動作を行なって密閉容器１４内の不活性ガスを密
封し、外気等の侵入を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体デバイス等の
製造に好適に用いられる露光装置、露光方法およびデバ
イス製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体集積回路等に対する高密度
化、高集積化への要求はますます高まっている。また、
半導体デバイスの生産性の向上を図るため、露光時間等
の短縮が要求されている。このため、回路パターンを加
工するリソグラフィ技術においては、パターンの微細化
および露光時間の短縮化を図るために短波長で強力な照
度が得られる遠紫外線やエキシマレーザ光を光源とする
露光装置を用いることが一般的となっている。

【０００３】このような露光装置においては、高強度の
露光光の照射により、照明光学系や投影光学系を構成し
ているレンズ等光学部材周辺のガスが活性化され、この
ために不純物が発生しやすくなり、レンズ面等が汚染さ
れて曇りが生じ、露光光の照度劣化等による製品歩留り
の低下が問題となっている。

【０００４】そこで、照明光学系や投影光学系のレンズ
等光学部材を密閉容器に収容し、該密閉容器に不活性ガ
ス等を充填、置換、または常時流通させることで、容器
内部の不純物濃度を低減させて光学レンズ等の汚染を防
ぐ方法が提案されている。

【０００５】密閉容器内の光学部材、特に投影光学系に
使用される個々のレンズはレンズ保持部材に固定されて
おり、この固定方法として、押え環等金属部材を用いて
レンズをレンズ保持部材に固定する押え環方式や、接着
剤によってレンズをレンズ保持部材に固定する接着方式
が一般的に用いられている。

【０００６】この二つの方法の中でも、高精度な光学性
能が求められる半導体露光装置に使用される投影光学系
等においては、押え環方式ではレンズに大きな応力を与
え、レンズ面を変形させるため高精度な光学性能が得ら
れないという理由で、レンズをレンズ保持部材に接着固
定する方式が広く採用されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術によれ
ば、光学レンズ等を収容する密閉容器に導入口と排出口
をそれぞれ少なくとも１つ備え、これを通じて不活性ガ
ス等を充填、置換、または流通させることで容器内部の
光学レンズ等の汚染を防止しようとするものであるが、
工場設備の停止や、装置のトラブル、メンテナンス、あ
るいは装置搬送等のために不活性ガス等の供給が停止す
ると、容器の排出口側から空気中のアンモニウムイオン
（ＮＨ₄ ⁺）や硫酸イオン（ＳＯ₄ ^2-）またはそれらの化
合物あるいは有機ガス等の不純物が容器内部に侵入す
る。このような汚染物質が、露光光の照射によって光化
学反応的に容器内部のレンズ等光学部材に付着すると、
これが原因でレンズ面等の汚染が経時的に進行してしま
うという未解決の課題があった。

【０００８】また、不活性ガス等の供給圧力の異常上昇
等が原因で密閉容器内の圧力が上昇した場合は、レンズ
等の光学部材に歪みが発生して光学性能が劣化してしま
うという問題もあった。

【０００９】さらに、不活性ガス等の供給停止後に装置
を再稼働させる場合、再度不活性ガス等を充填、置換、
または流通させて密閉容器内の不純物濃度を低減させる
工程が必要であるため、リカバリータイムを多大に費や
し、しかも、不活性ガス等の消費量が増大するという問
題があった。

【００１０】本発明は上記従来の技術の有する未解決の
課題に鑑みてなされたものであり、工場設備の停止、事
故あるいはメンテナンス等のために、投影光学系等を収
容する容器に対する不活性ガスの供給が停止された場合
でも、容器内部が空気中の不純物で汚染される等のトラ
ブルを簡単に回避できる露光装置、露光方法およびデバ
イス製造方法を提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の露光装置は、露光光によって基板を露光す
るための露光光学系と、該露光光学系の光学部材を収容
する容器と、該容器の導入口からガスを供給するための
ガス供給系と、前記容器の排出口に接続された排気設備
と、前記ガス供給系を制御するガス制御手段と、前記容
器の前記導入口を開閉する導入口側開閉式バルブと、前
記容器の前記排出口を開閉する排出口側開閉式バルブ
と、前記導入口側開閉式バルブと前記排出口側開閉式バ
ルブを、前記ガス制御手段から独立して開閉制御するバ
ルブ開閉制御手段を有することを特徴とする。

【００１２】引き回し光学系、照明光学系および投影光
学系をそれぞれ個別に収容する複数の容器が設けられて
いるとよい。

【００１３】バルブ開閉制御手段が、導入口側開閉式バ
ルブと排出口側開閉式バルブを連動して開閉するタイミ
ングを変更自在であるとよい。

【００１４】ガス供給系のガスの圧力上昇を制御するた
めの圧力調整装置が設けられているとよい。

【００１５】ガス供給系のガスの圧力または流量を検知
する検知装置が設けられており、該検知装置の出力がバ
ルブ開閉制御手段に導入されるとよい。

【００１６】容器が、容器内部と外気の圧力差を緩和す
るための圧力緩和装置を有するとよい。

【００１７】本発明の露光方法は、上記露光装置におい
て、ガスの供給停止時に、容器の導入口側開閉式バルブ
と排出口側開閉式バルブを同時に閉じる工程を有するこ
とを特徴とする。

【００１８】上記露光装置において、ガスの供給停止時
に、容器の導入口側開閉式バルブを排出口側開閉式バル
ブより所定時間早く閉じる工程を有する露光方法でもよ
い。

【００１９】また、上記露光装置において、ガスの供給
開始時に、容器の排出口側開閉式バルブを導入口側開閉
式バルブより所定時間早く開く工程を有する露光方法で
もよい。

【００２０】

【作用】露光光学系のレンズ等の光学部材を収容する容
器の導入口と排出口にそれぞれ導入口側開閉式バルブと
排出口側開閉式バルブを配設し、両者の開閉動作を、ガ
ス供給系を制御するガス制御手段から独立して行なうた
めのバルブ開閉制御手段を設ける。事故やメンテナンス
等のためにガスの供給が停止された場合に、バルブ開閉
制御手段によって、両開閉式バルブの開閉動作を同時に
行なうことで、容器内に不活性ガス等を密封し、外気の
侵入によるレンズ等の汚染を防ぐ。

【００２１】また、一方の開閉式バルブの開閉動作のタ
イミングを他方より所定時間遅らせることで、容器内部
の異常な圧力上昇を簡単に回避することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００２３】図１は第１の実施の形態による露光装置を
示すもので、この露光装置は、露光光を発生する露光光
源１と、露光光学系を構成する引き回し光学系２、照明
光学系３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、マスクとしてのレチク
ルＲ、および投影光学系４と、基板であるウエハＷを搭
載するウエハステージ５とを備えている。

【００２４】これらの構成各部のうち、露光光源１およ
び引き回し光学系２を除く露光装置の本体部は、一定温
度に制御されたチャンバ６内に収納されている。

【００２５】露光光源１としては、ＫｒＦ（波長２４８
ｎｍ）、ＡｒＦ（波長１９３ｎｍ）、Ｆ₂（波長１５７
ｎｍ）等の紫外域のパルス光を発するエキシマレーザを
用いる。なお、エキシマレーザの代わりに水銀ランプの
ｉ線（波長３６５ｎｍ）等を露光光源として用いてもよ
い。

【００２６】露光光源１から発せられた露光光は引き回
し光学系２を介してチャンバ６へと入射する。引き回し
光学系２を介在させることで、露光光源１をチャンバ６
から離れた任意の位置に設置可能となる。引き回し光学
系２を出射した露光光は折り返しミラー７で折り曲げら
れ、ビーム整形レンズ系８を通過することにより露光に
最適なビーム断面形状に整形され、再び、折り返しミラ
ー９により折り曲げられる。次に、ズームレンズ系１０
により必要な大きさに拡大され、フライアイレンズ１１
に入射して、その出射側面に二次光源面を構成してい
る。その後、露光光はリレーレンズ系１２を通過し、折
り返しミラー１３で折り曲げられてレチクルＲを均一に
照射し、投影光学系４によりレチクルＲの像をウエハス
テージ５に保持されたウエハＷに投影露光する。

【００２７】引き回し光学系２、照明光学系３ａ、３
ｂ、３ｃ、３ｄおよび投影光学系４は一つの密閉された
容器である密閉容器１４内に収容されている。密閉容器
１４は、容器内部にガス供給系等を導入するための導入
口と、排気設備に接続された排出口を有し、それぞれ導
入口側開閉式バルブと排出口側開閉式バルブである開閉
式バルブ１５ａ、１５ｂが配設されている。

【００２８】また、ガス供給装置１６から圧力調整弁１
７ａや流量調整弁１７ｂで圧力や流量を所定の値に調整
したガスである不活性ガスを配管１８を通して密閉容器
１４に供給するガス供給系が設けられている。

【００２９】不活性ガスとしては窒素やヘリウム、ネオ
ン等が考えられる。もしくは、各光学系のレンズの曇り
の原因となる物質を含まない清浄乾燥空気（クリーンド
ライエア）でもよい。

【００３０】このように、露光光の光路に配設された引
き回し光学系２、照明光学系３ａ〜３ｄ、投影光学系４
を一つの密閉容器１４内に密封し、ガス供給装置１６か
ら供給される不活性ガス等を容器内部に充填、置換ある
いは常時流通させることで、露光光によって活性化され
る化学物質等による各光学系内のレンズ等の光学部材の
汚染を防ぎ、光学性能の低下を回避する。

【００３１】また、開閉式バルブ１５ａ、１５ｂを、上
記のガス供給系を制御する装置制御部等のガス制御手段
から独立して制御するためのバルブ開閉制御手段である
コントローラ１９が設けられており、設備電源の停止
や、装置トラブル、あるいはメンテナンスや装置輸送等
のためにガス供給系を停止したときに、直ちに両開閉式
バルブ１５ａ、１５ｂを互いに連動して自動的に閉じる
ことで、密閉容器１４の不活性ガスを密封し、外部の雰
囲気の化合物や有機ガス等の不純物が容器内部へ侵入す
るのを防ぐように構成されている。

【００３２】まず、不活性ガスの供給が停止した場合
は、密閉容器１４へ不活性ガスを供給する配管１８内の
状態を検知する検知装置２０の情報をコントローラ１９
へ出力する。コントローラ１９は検知装置２０からの情
報をもとに密閉容器１４の導入口および排出口に配置さ
れた開閉式バルブ１５ａ、１５ｂを互いに連動して同時
に閉じるように制御する。

【００３３】一方、不活性ガスの供給を開始する場合も
同様に、検知装置２０が配管１８内の状態を検知して、
その情報をコントローラ１９へ出力し、コントローラ１
９は検知装置２０からの情報をもとに密閉容器１４の導
入口および排出口に配置された開閉式バルブ１５ａ、１
５ｂを連動して同時に開くように制御する。

【００３４】また、上記のようなガス供給装置１６から
の不活性ガスの供給が停止する以外に、装置の稼働中に
意図的に不活性ガスの供給を停止および開始させる場合
が考えられる。このような場合も、装置本体部等から直
接不活性ガス等の供給停止および開始の信号をコントロ
ーラ１９へ出力し、コントローラ１９が密閉容器１４の
導入口および排出口に配置された開閉式バルブ１５ａ、
１５ｂを連動して同時に開閉するように構成すること
で、各光学系のレンズ等の汚染を防止することができ
る。

【００３５】さらに、装置電源が落ちた場合にも、導入
口および排出口の開閉式バルブ１５ａ、１５ｂを連動し
て自動で閉じるように構成するとよい。

【００３６】なお、配管１８内の状態を検知する検知装
置２０としては、例えば配管内の不活性ガスの圧力や流
量をセンサで検知するものが考えられる。また、検知装
置２０は配管１８内に限らず、光学系が収容された密閉
容器１４内でもよい。

【００３７】開閉式バルブ１５ａ、１５ｂとしては、エ
アの供給により開閉動作を行なうエアオペレートバルブ
や、電気の給電により開閉を行なう電磁バルブ等が好適
であり、いずれの場合も、所定のエアや電気を供給した
時に開き、所定値以下の時は閉じるノーマルクローズタ
イプを用いる。

【００３８】本実施の形態によれば、工場設備の停止
や、装置のトラブル、メンテナンス、装置搬送等により
不活性ガス等の供給が停止する場合、あるいは、意図的
に不活性ガス等の供給を停止および開始する場合に、こ
の状態を検知して密閉容器の導入口および排出口に配置
された開閉式バルブを互いに連動して同時開閉すること
により、レンズ等が収容された密閉容器内の不活性ガス
等を封止状態にして、外気の侵入による光学レンズ等の
汚染を確実に回避できる。

【００３９】また、装置電源が落ちた場合にも、導入口
および排出口の開閉式バルブを連動して自動で閉じる機
能を持たせることで、停電時等の光学レンズ等の汚染を
回避することができる。

【００４０】図２は第２の実施の形態を示す。これは、
引き回し光学系２、照明光学系３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ
および投影光学系４を、それぞれ分離した容器である密
閉容器２４ａ〜２４ｆに収容し、各密閉容器に、導入口
側開閉式バルブおよび排出口側開閉式バルブである開閉
式バルブ２５ａ、２５ｂを配置したものであり、各密閉
容器２４ａ〜２４ｆにはガス供給装置１６から図示しな
い圧力調整弁や流量調整弁等で圧力や流量を任意に調整
した不活性ガスを検知装置３０を有する配管２８を通し
て供給している。

【００４１】露光光源１、引き回し光学系２、照明光学
系３ａ〜３ｄ、投影光学系４、ウエハステージ５、ガス
供給装置１６、コントローラ１９等は第１の実施の形態
と同様であるので同一符号で表わし、説明は省略する。

【００４２】ここで、レンズ等の光学部品を含む引き回
し光学系２、照明光学系３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄおよび
投影光学系４をそれぞれ分離した密閉容器２４ａ〜２４
ｆで収容した理由を述べる。

【００４３】装置のトラブルやメンテナンスなどで、例
えば引き回し光学系２の部品を交換する場合、第１の実
施の形態では引き回し光学系２を含む照明光学系３ａ、
３ｂ、３ｃ、３ｄおよび投影光学系４のすべてがひとつ
の密閉容器１４に収容されているため、照明光学系３
ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄや投影光学系４まで不活性ガスの
供給が停止してしまう。その結果、レンズ等の曇りの原
因となる物質が密閉容器１４内へ侵入した場合に、汚染
物が広範囲に拡散してしまい、被害が増大する。加え
て、装置を再稼働させる時のリカバリータイムを多大に
費やし、また、不活性ガス等の消費量を増大させてしま
う。

【００４４】これを防ぐために、本実施の形態において
は、引き回し光学系２、照明光学系３ａ、３ｂ、３ｃ、
３ｄおよび投影光学系４をそれぞれ分離した密閉容器２
４ａ〜２４ｆで収容し、各密閉容器の導入口および排出
口に開閉式バルブ２５ａ、２５ｂを配置したもので、不
活性ガス等の供給を停止する領域を必要最小限に抑え、
その他の供給可能な領域には引き続き不活性ガス等の供
給を行なうことで、レンズ等の汚染範囲を最小限に抑え
るとともに、装置再稼働までのリカバリータイムを短縮
し、不活性ガス等の消費量も低減することができる。

【００４５】図３ないし図５は第３の実施の形態を説明
するものである。第１、第２の実施の形態では、導入口
側の開閉式バルブ１５ａ、２５ａと排出口側の開閉式バ
ルブ１５ｂ、２５ｂの同時開閉動作によって発生する密
閉容器内の圧力上昇が原因で、レンズ等に歪みが発生し
光学性能が劣化してしまう問題があった。

【００４６】この問題を解決するために、図３に示すよ
うに、例えば、一端にレンズＲを保持する保持部材Ｈを
有する密閉容器３４の導入口および排出口に配置した開
閉式バルブ３５ａ、３５ｂの開閉動作を、図１、図２の
コントローラ１９と同様の図示しないコントローラによ
って、図４の制御フローおよび図５に示すタイミングで
制御する。

【００４７】まず、レンズＲを収容する密閉容器３４内
へ供給する不活性ガスの配管３８内の状態を検知する検
知装置４０がガスの圧力または流量を検知して、その情
報をコントローラへ出力する（ステップＳ１、ステップ
Ｓ１１）。

【００４８】コントローラは検知装置４０からの情報を
もとに密閉容器３４の導入口および排出口に配置された
開閉式バルブ３５ａ、３５ｂの開閉動作のタイミングを
出力する（ステップＳ２、ステップＳ１２）。

【００４９】この開閉動作タイミングは、密閉容器３４
に不活性ガス等の供給を開始する場合では、図４の
（ａ）および図５の（ａ）に示すように、排出口側の開
閉式バルブ３５ｂを導入口側の開閉式バルブ３５ａより
もΔＴ１だけ早く開けるように制御する（ステップＳ
３、ステップＳ４）。

【００５０】他方、不活性ガス等の供給を停止する場合
では、図４の（ｂ）および図５の（ｂ）に示すように、
導入口側の開閉式バルブ３５ａを排出口側の開閉式バル
ブ３５ｂよりもΔＴ２だけ先に閉じるように制御する
（ステップＳ１３、ステップＳ１４）。この導入口側と
排出口側のバルブ開閉動作の時間差ΔＴ１、ΔＴ２は、
密閉容器３４内のレンズＲが汚染されないように、例え
ば０．５秒〜１．０秒程度であることが好ましい。

【００５１】導入口側の開閉式バルブ３５ａと排出口側
の開閉式バルブ３５ｂの開閉動作タイミングを任意に設
定する方法としては、開閉式バルブ３５ａ、３５ｂにエ
アを供給することで開閉するエアオペレートバルブを用
いて、開閉式バルブを開閉させるパイロットエア配管経
路中に流量調整バルブ等の可変抵抗を配置し、パイロッ
トエアが開閉式バルブに到達するまでの時間を導入口側
と排出口側で変化させることで導入口側の開閉式バルブ
３５ａと排出口側の開閉式バルブ３５ｂの開閉時間差Δ
Ｔ１、ΔＴ２を任意に設定する方法や、開閉式バルブ３
５ａ、３５ｂに電気を給電することで開閉する電磁バル
ブを用いて、各開閉式バルブを開閉させる電気信号を出
力する調整式のタイマーをコントローラ内に設け、該タ
イマーにより導入口側の開閉式バルブ３５ａと排出口側
の開閉式バルブ３５ｂの開閉時間差ΔＴ１、ΔＴ２を任
意に設定する方法等がある。

【００５２】また、上記以外に、ガス供給装置等の異常
により配管内の不活性ガス等の圧力が密閉容器３４内の
レンズ固定に影響を及ぼす許容値以上に上昇した場合
に、検知装置４０がコントローラへ異常信号を出力して
導入口側の開閉式バルブ３５ａを排出口側の開閉式バル
ブ３５ｂよりもΔＴ２だけ先に閉じるように制御するこ
とが可能である。

【００５３】本実施の形態によれば、バルブ開閉動作時
に発生する密閉容器内の圧力上昇や不活性ガス等の供給
圧力の異常上昇が原因で、レンズ等に歪みが発生し光学
性能が劣化してしまうという問題を簡単かつ確実に回避
できる。

【００５４】図６および図７は第４の実施の形態を示
す。これは、図３の装置と同様に各光学系を個別に収容
する容器である密閉容器５４ａ〜５４ｆを設けるととも
に、ガス供給装置１６からの配管５８に圧力調整装置６
１を配備することで、バルブ開閉時の各密閉容器内の圧
力上昇を防止する構成である。

【００５５】各圧力調整装置６１は、図７に示すよう
に、ガス供給系の圧力調整弁１７ａや流量調整弁１７ｂ
の下流側に配設され、密閉容器５４ａ〜５４ｆの排出口
側の開閉式バルブ５５ｂに接続される排気系に連通して
おり、配管５８内の不活性ガス等の圧力が密閉容器内の
レンズ固定等に影響を及ぼす程の許容値以上に上昇した
場合に、その余圧を排気系に排出することで、密閉容器
内の圧力上昇を防止する。

【００５６】露光光源１、引き回し光学系２、照明光学
系３ａ〜３ｄ、投影光学系４、ウエハステージ５、ガス
供給装置１６、コントローラ１９等は第１の実施の形態
と同様であるので同一符号で表わし、説明は省略する。

【００５７】コントローラ１９は第１、第２の実施の形
態と同様に開閉式バルブ５５ａ、５５ｂの開閉動作タイ
ミングを制御する。ガス供給装置１６等の異常により配
管５８内の不活性ガスの圧力が異常上昇した場合は、圧
力調整装置６１によって密閉容器５４ａ〜５４ｆ内の圧
力上昇を防止することができる。

【００５８】また、万が一開閉式バルブ５５ａ、５５ｂ
や検知装置６０、コントローラ１９のトラブルにより、
バルブ開閉動作ができなくなった場合でも、圧力調整装
置６１が密閉容器内の圧力上昇を防止するので、装置の
安全性が向上するという利点がある。

【００５９】さらに、装置本体を制御する装置制御部等
からの信号で圧力調整弁１７ａと流量調整弁１７ｂを電
気的に制御することで、ガス供給装置１６からの圧力や
流量が経時的に変化しても、常時所定の圧力、流量で各
密閉容器内へガスを供給することが可能である。

【００６０】加えて、装置トラブル、メンテナンスや装
置稼働中に意図的に不活性ガス等の供給を停止および開
始する場合は、圧力調整弁１７ａと流量調整弁１７ｂを
用いて行なうことができるという長所もある。

【００６１】圧力調整弁と流量調整弁としては、電気的
に制御を行なう電動レギュレーターやマスフローメータ
ー等を用いるとよい。

【００６２】また、露光装置を国外等へ搬送する時は航
空機を使用するのが一般的であるが、ここで問題となる
のは高度差による気圧変化により密閉容器内部と外部に
圧力差が生じ、密閉容器が膨張、収縮することでレンズ
等の光学部材に歪みが発生し光学性能が劣化してしまう
ことである。

【００６３】そこで、例えば、密閉容器５４ａの膨張、
収縮を抑制するために不活性ガスの排気系に図８に示す
圧力緩和装置６２を配設するとよい。圧力緩和装置６２
は、排出口以外に供給口、あるいは密閉容器５４ａの任
意の場所に容器内部と外部が通じるポートを設け、そこ
に配置してもよい。

【００６４】圧力緩和装置６２としては、例えばステン
レス製のジャバラ風船等を用いる。このような圧力緩和
装置を配置することで、高度が上がり密閉容器外部の気
圧が低くなった場合は、密閉容器内部の膨張した不活性
ガス等が圧力緩和装置に流入するためジャバラ風船が膨
らむ。この状態から高度が下がると、圧力緩和装置に流
入した不活性ガス等が密閉容器内部へ戻るためジャバラ
風船がしぼむ。このようにして、密閉容器内部と外部の
圧力差を低減することができる。

【００６５】図９は圧力緩和装置６２の代わりに密閉容
器５４ａの排出口に搬送用フィルタ６３を配置したもの
である。搬送用フィルタ６３は排出口以外に供給口、あ
るいは密閉容器５４ａの任意の場所に容器内部と外部が
通じるポートを設け、そこに配置してもよい。

【００６６】搬送用フィルタ６３は、密閉容器外部から
侵入するアンモニウムイオン（ＮＨ ₄ ⁺）や硫酸イオン
（ＳＯ₄ ^2-）、またはそれらの化合物あるいは有機ガス
を除去できるフィルタである。搬送用フィルタ６３を配
置することで密閉容器５４ａ内部の気密性を保持できな
くなるが、密閉容器内部と外部が搬送用フィルタ６３を
介して通じているので、搬送中の密閉容器内部と外部の
圧力差を低減することができる。

【００６７】次に上記説明した露光装置を利用したデバ
イス製造方法の実施例を説明する。図１０は半導体デバ
イス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、あるいは液晶パ
ネルやＣＣＤ等）の製造フローを示す。ステップ１（回
路設計）では半導体デバイスの回路設計を行なう。ステ
ップ２（マスク製作）では設計した回路パターンを形成
した原版であるマスクを製作する。ステップ３（ウエハ
製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造す
る。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、
上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技
術によってウエハ上に実際の回路を形成する。ステップ
５（組立）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製
されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、
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）等の工程を含む。ステッ
プ６（検査）ではステップ５で作製された半導体デバイ
スの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。
こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出
荷（ステップ７）される。

【００６８】図１１は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオ
ン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１
５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ス
テップ１６（露光）では上記説明した露光装置によって
マスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステッ
プ１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステッ
プ１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部
分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッ
チングが済んで不要となったレジストを取り除く。これ
らのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上
に多重に回路パターンが形成される。本実施例の製造方
法を用いれば、従来は製造が難しかった高集積度の半導
体デバイスを製造することができる。

【００６９】

【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、以下に記載するような効果を奏する。

【００７０】レンズ等を収容する密閉容器の不活性ガス
等の導入口および排出口に開閉式バルブを配置し、導入
口側の開閉式バルブと排出口側の開閉式バルブの開閉動
作を互いに連動させてほぼ同時に行なうことで、工場設
備の停止や装置のトラブル、メンテナンス、装置搬送等
により不活性ガス等の供給が停止する場合や意図的に不
活性ガス等の供給を停止および開始する場合に、密閉容
器内に不活性ガスを密封し、外気等の侵入によるレンズ
等の汚染を防止する。また、装置再稼働までのリカバリ
ータイムの短縮や、不活性ガス等の消費量の低減にも貢
献できる。

【００７１】引き回し光学系、照明光学系および投影光
学系をそれぞれ分離した密閉容器で収容し、各密閉容器
の導入口および排出口に開閉式バルブを配置すれば、装
置のトラブルやメンテナンスなどの際に不活性ガス等の
供給を停止する領域を必要最小限に抑え、その他の供給
可能な領域には引き続き不活性ガス等の供給を行なうこ
とで、レンズ等の汚染範囲を最小限に抑えることができ
る。また、装置再稼働までのリカバリータイムを短縮
し、不活性ガス等の消費量も低減することができる。

【００７２】さらに、開閉式バルブの開閉動作タイミン
グを導入口側と排出口側で任意に可変制御することによ
り、バルブ開閉動作時に発生する密閉容器内の圧力上昇
を防ぎ、このような容器内部の圧力上昇や不活性ガス等
の供給圧力の異常上昇が原因で、光学系のレンズ等に歪
みが発生して光学性能が劣化してしまう等のトラブルを
防止できる。

【００７３】加えて、密閉容器内の圧力上昇を防止する
ための圧力調整装置を不活性ガス等の配管経路中に併用
して配置し、また圧力調整と流量調整を電気的に制御す
ることで、より安全な装置を供給することが可能とな
る。

【００７４】装置を航空搬送する場合は、密閉容器に圧
力緩和装置や搬送用フィルタを配置することで、密閉容
器内部と外部の圧力差を抑制し、レンズ等の歪みによる
光学性能の劣化を回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態による露光装置を示す模式図
である。

【図２】第２の実施の形態による露光装置を示す模式図
である。

【図３】第３の実施の形態による密閉容器を示す図であ
る。

【図４】第３の実施の形態によるバルブ開閉制御を示す
フローチャートである。

【図５】第３の実施の形態によるバルブ開閉動作のタイ
ミングを示すグラフである。

【図６】第４の実施の形態による露光装置を示す模式図
である。

【図７】図６の装置の圧力調整装置を説明する図であ
る。

【図８】航空機による搬送時のトラブルを防ぐための圧
力緩和装置を示す図である。

【図９】航空機による搬送時のトラブルを防ぐための搬
送用フィルタを説明する図である。

【図１０】半導体製造工程を示すフローチャートであ
る。

【図１１】ウエハプロセスを示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１露光光源２引き回し光学系３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ照明光学系４投影光学系５ウエハステージ６チャンバ１４、２４ａ〜２４ｆ、３４、５４ａ〜５４ｆ密閉
容器１５ａ、１５ｂ、２５ａ、２５ｂ、３５ａ、３５ｂ、５
５ａ、５５ｂ開閉式バルブ１６ガス供給装置１８、２８、３８、５８配管１９コントローラ２０、３０、４０、６０検知装置６１圧力調整装置６２圧力緩和装置６３搬送用フィルタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】露光光によって基板を露光するための露
光光学系と、該露光光学系の光学部材を収容する容器
と、該容器の導入口からガスを供給するためのガス供給
系と、前記容器の排出口に接続された排気設備と、前記
ガス供給系を制御するガス制御手段と、前記容器の前記
導入口を開閉する導入口側開閉式バルブと、前記容器の
前記排出口を開閉する排出口側開閉式バルブと、前記導
入口側開閉式バルブと前記排出口側開閉式バルブを、前
記ガス制御手段から独立して開閉制御するバルブ開閉制
御手段を有する露光装置。
【請求項２】露光光学系が、引き回し光学系、照明光
学系および投影光学系を有することを特徴とする請求項
１記載の露光装置。
【請求項３】引き回し光学系、照明光学系および投影
光学系をそれぞれ個別に収容する複数の容器が設けられ
ていることを特徴とする請求項２記載の露光装置。
【請求項４】容器が、導入口と排出口以外に開口部を
持たない密閉容器であることを特徴とする請求項１ない
し３いずれか１項記載の露光装置。
【請求項５】容器内部にガスを充填または流通させる
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の
露光装置。
【請求項６】バルブ開閉制御手段が、導入口側開閉式
バルブと排出口側開閉式バルブを連動して開閉すること
を特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載の露光
装置。
【請求項７】バルブ開閉制御手段が、導入口側開閉式
バルブと排出口側開閉式バルブを連動して開閉するタイ
ミングを変更自在であることを特徴とする請求項６記載
の露光装置。
【請求項８】ガス供給系のガスの圧力上昇を制御する
ための圧力調整装置が設けられていることを特徴とする
請求項１ないし７いずれか１項記載の露光装置。
【請求項９】ガス供給系のガスの圧力または流量を検
知する検知装置が設けられており、該検知装置の出力が
バルブ開閉制御手段に導入されることを特徴とする請求
項１ないし８いずれか１項記載の露光装置。
【請求項１０】導入口側開閉式バルブおよび排出口側
開閉式バルブのうちの少なくとも一方が、エアオートバ
ルブであることを特徴とする請求項１ないし９いずれか
１項記載の露光装置。
【請求項１１】エアオートバルブの配管に、導入口側
と排出口側で開閉動作に時間差を設定するための流量調
整手段が配設されていることを特徴とする請求項１０記
載の露光装置。
【請求項１２】導入口側開閉式バルブおよび排出口側
開閉式バルブのうちの少なくとも一方が、電磁バルブで
あることを特徴とする請求項１ないし１１いずれか１項
記載の露光装置。
【請求項１３】電磁バルブに開閉信号を出力するタイ
ミングを調整するためのタイマーが設けられていること
を特徴とする請求項１２記載の露光装置。
【請求項１４】容器が、容器内部と外気の圧力差を緩
和するための圧力緩和装置を有することを特徴とする請
求項１ないし１３いずれか１項記載の露光装置。
【請求項１５】圧力緩和装置がジャバラ風船を有する
ことを特徴とする請求項１４記載の露光装置。
【請求項１６】容器が、アンモニウムイオン、硫酸イ
オン、これらの化合物および有機ガスのうちの少なくと
も１つを除去するフィルタを有することを特徴とする請
求項１ないし１５いずれか１項記載の露光装置。
【請求項１７】ガスが、不活性ガスまたはクリーンド
ライエアであることを特徴とする請求項１ないし１６い
ずれか１項記載の露光装置。
【請求項１８】露光光が、エキシマレーザから発生さ
れた光であることを特徴とする請求項１ないし１７いず
れか１項記載の露光装置。
【請求項１９】請求項１ないし１８いずれか１項記載
の露光装置において、ガスの供給停止時に、容器の導入
口側開閉式バルブと排出口側開閉式バルブを同時に閉じ
る工程を有する露光方法。
【請求項２０】請求項１ないし１８いずれか１項記載
の露光装置において、ガスの供給停止時に、容器の導入
口側開閉式バルブを排出口側開閉式バルブより所定時間
早く閉じる工程を有する露光方法。
【請求項２１】請求項１ないし１８いずれか１項記載
の露光装置において、ガスの供給開始時に、容器の排出
口側開閉式バルブを導入口側開閉式バルブより所定時間
早く開く工程を有する露光方法。
【請求項２２】請求項１ないし１８いずれか１項記載
の露光装置によって基板を露光する工程を有するデバイ
ス製造方法。
【請求項２３】請求項１９ないし２１いずれか１項記
載の露光方法によって基板を露光する工程を有するデバ
イス製造方法。