JP2003133198A - Optical device, exposure device, and method for manufacturing device - Google Patents

Optical device, exposure device, and method for manufacturing device

Info

Publication number
JP2003133198A
JP2003133198A JP2001322368A JP2001322368A JP2003133198A JP 2003133198 A JP2003133198 A JP 2003133198A JP 2001322368 A JP2001322368 A JP 2001322368A JP 2001322368 A JP2001322368 A JP 2001322368A JP 2003133198 A JP2003133198 A JP 2003133198A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
optical path
flow
reflecting surfaces
reflecting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001322368A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003133198A5 (en
Inventor
Hiroyuki Nagasaka
博之 長坂
Soichi Yamato
壮一 大和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2001322368A priority Critical patent/JP2003133198A/en
Publication of JP2003133198A publication Critical patent/JP2003133198A/en
Publication of JP2003133198A5 publication Critical patent/JP2003133198A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical device having a stable optical performance by preventing the vibration and position shift of a reflecting material, due to the effect of a gas flow introduced into a space. SOLUTION: The optical device, having a reflection member FM with two reflection surfaces M1 and M2 forming a prescribed angle with each other in the space a prescribed gas is introduced into, has a gas inlet device 128 which introduces the prescribed gas into the space that the states flow of the prescribed gas at two reflecting surfaces M1 and M2 become substantially equal.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体集積
回路、CCD等の撮像素子、液晶ディスプレイ、または
薄膜磁気ヘッド等のマイクロデバイスをリソグラフィ技
術を用いて製造する方法、その製造時に用いられる露光
装置、及びその露光装置に好適な光源装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a microdevice such as a semiconductor integrated circuit, an image pickup device such as a CCD, a liquid crystal display, or a thin film magnetic head using a lithography technique, and an exposure apparatus used during the manufacturing. And a light source device suitable for the exposure apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体集積回路等のマイクロデバ
イスの回路パターンの微細化に伴い、ステッパ等の露光
装置で使用される露光用の照明光(露光ビーム)の波長
は年々短波長化してきている。すなわち、露光ビームと
しては、従来主に使用されてきた水銀ランプのi線(波
長:365nm)やg線(波長:436nm)に代わっ
てKrFエキシマレーザ光(波長:248nm)が主流
となってきており、さらに、それよりも短波長のArF
エキシマレーザ光(波長:193nm)も実用化されつ
つある。また、さらなる露光ビームの短波長化を目的と
して、F2 レーザ(波長:157nm)のようなハロゲ
ン分子レーザ等の使用も試みられている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the miniaturization of circuit patterns of microdevices such as semiconductor integrated circuits, the wavelength of illumination light (exposure beam) for exposure used in exposure apparatuses such as steppers has been shortened year by year. There is. That is, as the exposure beam, KrF excimer laser light (wavelength: 248 nm) has become the mainstream in place of i-line (wavelength: 365 nm) and g-line (wavelength: 436 nm) of a mercury lamp that has been mainly used in the past. And further shorter wavelength ArF
Excimer laser light (wavelength: 193 nm) is being put to practical use. Further, for the purpose of further shortening the wavelength of the exposure beam, it has been attempted to use a halogen molecule laser such as an F 2 laser (wavelength: 157 nm).

【0003】波長約190nm以下のビームは真空紫外
域に属し、これらのビームは、空気を透過しない。これ
は、空気中に含まれる酸素分子・水分子・二酸化炭素分
子などの物質(以下、吸光物質と称する)によってビー
ムのエネルギーが吸収されるからである。
Beams having a wavelength of about 190 nm or less belong to the vacuum ultraviolet region, and these beams do not transmit air. This is because the energy of the beam is absorbed by substances such as oxygen molecules, water molecules and carbon dioxide molecules contained in the air (hereinafter referred to as light absorbing substances).

【0004】このため、真空紫外域の露光ビームを用い
た露光装置において、被露光基板上に露光ビームを十分
な照度で到達させるには、露光ビームの光路上の空間か
ら吸光物質を低減もしくは排除する必要がある。例え
ば、F2 レーザを用いた露光装置では、その露光ビーム
の光路上のすべての空間を高純度の不活性ガスで充填
(パージ)する必要がある。
Therefore, in an exposure apparatus using an exposure beam in the vacuum ultraviolet region, in order to reach the substrate to be exposed with a sufficient illuminance, the light absorbing substance is reduced or eliminated from the space on the optical path of the exposure beam. There is a need to. For example, in an exposure apparatus using an F 2 laser, it is necessary to fill (purge) all the spaces on the optical path of the exposure beam with a high-purity inert gas.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、光路上の空
間内に充填用のガスを導入する場合、そのガスの流れの
影響で光学部材に振動や位置ずれが生じる恐れがある。
特に、互いに所定の角度をなす2つの反射面を有する反
射部材では、2つの反射面の間でのガスの流れの状態の
違いによって、ガスの流れから各反射面が受ける力に差
が生じ、上述した振動や位置ずれが生じやすい。反射部
材にこうした振動や位置ずれが生じると、光が所望の位
置に正しく届かず、光学性能の低下を招くことになる。
By the way, when introducing the filling gas into the space on the optical path, the optical member may be vibrated or displaced due to the influence of the gas flow.
In particular, in a reflecting member having two reflecting surfaces forming a predetermined angle with each other, a difference in a gas flow state between the two reflecting surfaces causes a difference in a force received by each reflecting surface from the gas flow. The above-mentioned vibration and displacement are likely to occur. When such vibration or displacement occurs in the reflecting member, the light does not reach the desired position correctly, and the optical performance deteriorates.

【0006】本発明は、上述する事情に鑑みてなされた
ものであり、空間内に導入されるガスの流れの影響によ
る反射部材の振動や位置ずれを防止し、安定した光学性
能を有する光学装置を提供することを目的とする。ま
た、本発明の他の目的は、露光精度を向上させることが
できる露光装置、並びに、形成されるパターンの精度を
向上させることができるデバイスの製造方法を提供する
ことにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and prevents the reflection member from vibrating or shifting due to the influence of the flow of gas introduced into the space, and has an optical device having stable optical performance. The purpose is to provide. Another object of the present invention is to provide an exposure apparatus that can improve the exposure accuracy, and a device manufacturing method that can improve the accuracy of the formed pattern.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る光学装置は、所定のガスが導入される
空間内に互いに所定の角度をなす2つの反射面(M1,
M2)を有する反射部材(FM)が配される光学装置
(PL)において、前記所定のガスの流れの状態が前記
2つの反射面(M1,M2)でほぼ同じになるように前
記空間内に前記所定のガスを導入するガス導入装置(1
28)を備えることを特徴とする。この光学装置(P
L)では、空間内に導入される所定のガスの流れの状態
が反射部材(FM)の2つの反射面(M1,M2)でほ
ぼ同じになることから、ガスの流れの影響が2つの反射
面(M1,M2)でほぼ同じとなり、反射部材(FM)
の振動や位置ずれが防止される。ここで、「互いに所定
の角度をなす2つの反射面を有する反射部材」として
は、2つの反射面が1つの部材に形成されたもの、2つ
の反射面がそれぞれ異なる部材に形成されたものをとも
に含む。
In order to solve the above-mentioned problems, an optical device according to the present invention has two reflecting surfaces (M1, M1) which form a predetermined angle in a space into which a predetermined gas is introduced.
In the optical device (PL) in which the reflecting member (FM) having M2) is arranged, the flow of the predetermined gas is substantially the same in the two reflecting surfaces (M1, M2) in the space. A gas introduction device (1 for introducing the predetermined gas
28) is provided. This optical device (P
In L), the state of the flow of the predetermined gas introduced into the space is almost the same at the two reflecting surfaces (M1, M2) of the reflecting member (FM), so that the effect of the gas flow is two reflections. The surfaces (M1, M2) are almost the same, and the reflection member (FM)
Vibration and displacement of the can be prevented. Here, as the "reflecting member having two reflecting surfaces forming a predetermined angle with each other", one having two reflecting surfaces formed on one member and one having two reflecting surfaces formed on different members respectively Including both.

【0008】この場合において、前記所定のガスの流れ
の状態は、前記2つの反射面(M1,M2)のそれぞれ
における前記所定のガスの流れる方向を含むとよい。
In this case, it is preferable that the predetermined gas flow state includes the flowing direction of the predetermined gas in each of the two reflecting surfaces (M1, M2).

【0009】また、前記ガス導入装置(128)は、前
記2つの反射面(M1,M2)のうち、一方の反射面
(M1)を含む面と、他方の反射面(M2)を含む面と
が交差してできる稜線(127)の正面側、背面側、及
び側面側のうちのいずれか一側から前記稜線(127)
に向けて流れるように前記所定のガスを導入してもよ
い。これにより、所定のガスの流れの状態を反射部材
(FM)の2つの反射面(M1,M2)で容易にほぼ同
じにできる。ここで、「稜線」としては、反射面で形成
されたもの、反射面を含む面によって形成されたものを
ともに含む。
Further, the gas introducing device (128) includes a surface including one of the two reflecting surfaces (M1 and M2) and a surface including the other reflecting surface (M2). The ridge line (127) from any one of the front side, the back side, and the side surface of the ridge line (127) formed by intersecting
The predetermined gas may be introduced so as to flow toward. This makes it possible to easily make the predetermined gas flow state substantially the same between the two reflecting surfaces (M1, M2) of the reflecting member (FM). Here, the "ridge line" includes both the one formed by the reflecting surface and the one formed by the surface including the reflecting surface.

【0010】また、前記ガス導入装置(128)は、前
記2つの反射面(M1,M2)における乱流が抑制され
る流量差で、前記2つの反射面(M1,M2)に向けて
前記所定のガスを導入する複数の導入口(126)を有
するとよい。これにより、2つの反射面(M1,M2)
における乱流の発生が抑制され、反射部材(FM)の振
動や位置ずれが防止される。
Further, the gas introduction device (128) has the flow rate difference that suppresses the turbulent flow on the two reflecting surfaces (M1, M2), and the predetermined amount is directed toward the two reflecting surfaces (M1, M2). It is preferable to have a plurality of inlets (126) for introducing the gas. As a result, two reflecting surfaces (M1, M2)
The occurrence of turbulence in the is suppressed, and vibration and displacement of the reflection member (FM) are prevented.

【0011】この場合において、前記ガス導入装置(1
28)は、前記所定のガスを前記空間内に導入するため
の導入口(126)に配されるフィン(140)を有す
るとよい。これにより、2つの反射面(M1,M2)に
おける乱流の発生がさらに抑制される。
In this case, the gas introduction device (1
28) may have a fin (140) arranged at an inlet (126) for introducing the predetermined gas into the space. This further suppresses the occurrence of turbulence on the two reflecting surfaces (M1, M2).

【0012】また、前記空間内における前記所定のガス
の流れの乱れを抑制する乱れ抑制部材(135,13
8)を有するとよい。これにより、空間内における渦や
乱流の発生が抑制され、反射部材(FM)の振動や位置
ずれが防止される。
A turbulence suppressing member (135, 13) for suppressing turbulence of the flow of the predetermined gas in the space.
8) is preferable. This suppresses the generation of vortices and turbulence in the space, and prevents the reflection member (FM) from vibrating and being displaced.

【0013】この場合において、前記乱れ抑制部材(1
35,138)は、前記2つの反射面(M1,M2)と
連続する面を有するとよい。これにより、2つの反射面
(M1,M2)における渦や乱流の発生が抑制される。
In this case, the disturbance suppressing member (1
35, 138) preferably has a surface continuous with the two reflecting surfaces (M1, M2). This suppresses the generation of vortices and turbulence on the two reflecting surfaces (M1, M2).

【0014】また、前記乱れ抑制部材(135)は、前
記反射鏡を支持する支持部材(135)であってもよ
い。これにより、乱れ抑制部材(135)を効率的に空
間内に配置できる。
Further, the disturbance suppressing member (135) may be a supporting member (135) for supporting the reflecting mirror. Thereby, the disturbance suppressing member (135) can be efficiently arranged in the space.

【0015】また、本発明の露光装置(10)は、パタ
ーンが形成されたマスク(R)をビームにより照明する
照明光学系(21)と、前記マスク(R)のパターンを
基板(W)上に転写する投影光学系(PL)とのうちの
少なくとも一方を、上述した光学装置で構成することを
特徴とする。
Further, the exposure apparatus (10) of the present invention comprises an illumination optical system (21) for illuminating a mask (R) on which a pattern is formed with a beam, and the pattern of the mask (R) on a substrate (W). At least one of the projection optical system (PL) and the projection optical system to be transferred to is configured by the above-mentioned optical device.

【0016】また、本発明は、リソグラフィ工程を含む
デバイスの製造方法であって、前記リソグラフィ工程で
は上述した露光装置(10)を用いてデバイスを製造す
ることを特徴とする。
Further, the present invention is a method of manufacturing a device including a lithography process, wherein the device is manufactured using the above-described exposure apparatus (10) in the lithography process.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図1は、本発明に係る光学装置を投影光学
系として備える一実施形態に係る半導体デバイス製造用
の縮小投影型露光装置10の全体構成を示している。ま
た、図1ではXYZ直交座標系を採用している。XYZ
直交座標系は、基板(感光性基板)としてのウエハWを
保持するウエハステージWSに対して平行となるように
X軸及びY軸が設定され、Z軸がウエハステージWSに
対して直交する方向に設定される。実際には、図中のX
YZ直交座標系は、XY平面が水平面に平行な面に設定
され、Z軸が鉛直方向に設定される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 shows an overall configuration of a reduction projection exposure apparatus 10 for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment, which includes the optical apparatus according to the present invention as a projection optical system. Further, in FIG. 1, an XYZ rectangular coordinate system is adopted. XYZ
In the orthogonal coordinate system, the X axis and the Y axis are set so as to be parallel to the wafer stage WS that holds the wafer W as a substrate (photosensitive substrate), and the Z axis is a direction orthogonal to the wafer stage WS. Is set to. Actually, X in the figure
In the YZ orthogonal coordinate system, the XY plane is set to a plane parallel to the horizontal plane, and the Z axis is set to the vertical direction.

【0018】本実施形態に係る露光装置は、露光光源と
してF2 レーザ光源を使用している。また、マスク(投
影原版)としてのレチクルR上の所定形状の照明領域に
対して相対的に所定の方向へレチクルR及びウエハWを
同期して走査することにより、ウエハW上の1つのショ
ット領域に、レチクルRのパターン像を逐次的に転写す
るステップ・アンド・スキャン方式を採用している。こ
のようなステップ・アンド・スキャン型の露光装置で
は、投影光学系の露光フィールドよりも広い基板(ウエ
ハW)上の領域にレチクルRのパターンを露光できる。
The exposure apparatus according to this embodiment uses an F 2 laser light source as an exposure light source. Further, one shot area on the wafer W is obtained by synchronously scanning the reticle R and the wafer W in a predetermined direction relative to an illumination area having a predetermined shape on the reticle R as a mask (projection original plate). In addition, a step-and-scan method for sequentially transferring the pattern image of the reticle R is adopted. In such a step-and-scan type exposure apparatus, the pattern of the reticle R can be exposed in an area on the substrate (wafer W) wider than the exposure field of the projection optical system.

【0019】図1において、露光装置10は、レーザ光
源20、このレーザ光源20からの露光ビームILによ
りレチクルRを照明する照明光学系21、レチクルRか
ら射出される露光ビームILをウエハW上に投射する投
影光学系PL、及び装置全体を統括的に制御する不図示
の主制御装置等を備えている。
In FIG. 1, an exposure apparatus 10 includes a laser light source 20, an illumination optical system 21 for illuminating a reticle R with an exposure beam IL from the laser light source 20, and an exposure beam IL emitted from the reticle R onto a wafer W. The projection optical system PL for projecting, and a main controller (not shown) that controls the entire apparatus are provided.

【0020】レーザ光源20は、例えば発振波長157
nmのパルス紫外光を出力するF2レーザを有する。ま
た、レーザ光源20には、図示しない光源制御装置が併
設されており、この光源制御装置は、主制御装置からの
指示に応じて、射出されるパルス紫外光の発振中心波長
及びスペクトル半値幅の制御、パルス発振のトリガ制
御、レーザチャンバ内のガスの制御等を行う。
The laser light source 20 has, for example, an oscillation wavelength 157.
It has an F 2 laser which outputs a pulsed ultraviolet light of nm. Further, the laser light source 20 is provided with a light source control device (not shown), and the light source control device has an oscillation center wavelength and a spectrum half width of the pulsed ultraviolet light emitted in response to an instruction from the main control device. Control, pulse oscillation trigger control, gas control in the laser chamber, etc. are performed.

【0021】レーザ光源20からのパルスレーザ光(照
明光)は、偏向ミラー30にて偏向されて、光アッテネ
ータとして可変減光器31に入射する。可変減光器31
は、ウエハ上のフォトレジストに対する露光量を制御す
るために、減光率が段階的又は連続的に調整可能であ
る。可変減光器31から射出される照明光は、光路偏向
ミラー32にて偏向された後に、第1フライアイレンズ
33、ズームレンズ34、振動ミラー35を順に介して
第2フライアイレンズ36に達する。第2フライアイレ
ンズ36の射出側には、有効光源のサイズ・形状を所望
に設定するための照明光学系開口絞り用の切り替えレボ
ルバ37が配置されている。本実施形態では、照明光学
系開口絞りでの光量損失を低減させるために、ズームレ
ンズ34による第2フライアイレンズ36への光束の大
きさを可変としている。
The pulsed laser light (illumination light) from the laser light source 20 is deflected by the deflection mirror 30 and enters the variable light attenuator 31 as an optical attenuator. Variable dimmer 31
The extinction rate can be adjusted stepwise or continuously in order to control the exposure dose for the photoresist on the wafer. The illumination light emitted from the variable light attenuator 31 is deflected by the optical path deflecting mirror 32, and then reaches the second fly-eye lens 36 through the first fly-eye lens 33, the zoom lens 34, and the vibrating mirror 35 in this order. . On the exit side of the second fly-eye lens 36, a switching revolver 37 for the aperture stop of the illumination optical system for setting the size and shape of the effective light source as desired is arranged. In the present embodiment, in order to reduce the light amount loss at the aperture stop of the illumination optical system, the size of the light flux to the second fly-eye lens 36 by the zoom lens 34 is variable.

【0022】照明光学系開口絞りの開口から射出した光
束は、コンデンサレンズ群40を介して照明視野絞り
(レチクルブラインド)41を照明する。なお、照明視
野絞り41については、特開平4−196513号公報
及びこれに対応する米国特許第5,473,410号公
報に開示されている。
The light flux emitted from the aperture of the illumination optical system aperture stop illuminates an illumination field stop (reticle blind) 41 through a condenser lens group 40. The illumination field stop 41 is disclosed in JP-A-4-196513 and the corresponding US Pat. No. 5,473,410.

【0023】照明視野絞り41からの光は、偏向ミラー
42,45、レンズ群43,44,46からなる照明視
野絞り結像光学系(レチクルブラインド結像系)を介し
てレチクルR上に導かれ、レチクルR上には、照明視野
絞り41の開口部の像である照明領域が形成される。レ
チクルR上の照明領域からの光は、投影光学系PLを介
してウエハW上へ導かれ、ウエハW上には、レチクルR
の照明領域内のパターンの縮小像が形成される。レチク
ルRを保持するレチクルステージRSはXY平面内で二
次元的に移動可能であり、その位置座標は干渉計50に
よって計測されかつ位置制御される。また、ウエハWを
保持するウエハステージWSもXY平面内で二次元的に
移動可能であり、その位置座標は干渉計51によって計
測されかつ位置制御される。これらにより、レチクルR
及びウエハWを高精度に同期走査することが可能にな
る。なお、上述したレーザ光源20〜照明視野絞り結像
光学系等により照明光学系21が構成される。
The light from the illumination field stop 41 is guided onto the reticle R via an illumination field stop image forming optical system (reticle blind image forming system) including deflection mirrors 42 and 45 and lens groups 43, 44 and 46. On the reticle R, an illumination area which is an image of the opening of the illumination field stop 41 is formed. Light from the illumination area on the reticle R is guided onto the wafer W via the projection optical system PL, and on the wafer W, the reticle R is lit.
A reduced image of the pattern in the illuminated area of is formed. The reticle stage RS holding the reticle R is two-dimensionally movable in the XY plane, and its position coordinates are measured and controlled by the interferometer 50. The wafer stage WS that holds the wafer W is also two-dimensionally movable in the XY plane, and its position coordinates are measured and controlled by the interferometer 51. With these, reticle R
Also, the wafer W can be synchronously scanned with high accuracy. An illumination optical system 21 is configured by the laser light source 20 to the illumination field stop imaging optical system described above.

【0024】図2及び図3は、投影光学系PLの構成の
一例をそれぞれ示している。本実施形態では、屈折型の
投影光学系が採用される。屈折型の投影光学系の構成例
について図2及び図3を参照して説明する。図2の構成
例において、投影光学系PLは、投影原版としてのレチ
クルR上のパターンの中間像を形成する屈折型の第1結
像光学系K1と、第1結像光学系K1による中間像の像
(2次像)を再結像する反射屈折型の第2結像光学系K
2と、第2結像光学系K2による2次像をワークとして
のウエハW上に再結像させる屈折型の第3結像光学系K
3とを有している。ここで、第1結像光学系K1と第2
結像光学系K2との間の光路中には、光路を90°偏向
させるための光路折り曲げ用の反射面M1が配置されて
おり、第2結像光学系K2と第3結像光学系K3との間
の光路中には、光路を90°偏向させるための光路折り
曲げ用の反射面M2が配置されている。これらの反射面
M1,M2は、光路折り曲げ部材FM上に設けられてい
る。
2 and 3 each show an example of the configuration of the projection optical system PL. In this embodiment, a refraction type projection optical system is adopted. A configuration example of the refractive projection optical system will be described with reference to FIGS. In the configuration example of FIG. 2, the projection optical system PL includes a refraction type first imaging optical system K1 that forms an intermediate image of a pattern on a reticle R as a projection original plate, and an intermediate image formed by the first imaging optical system K1. Refraction-type second imaging optical system K for re-imaging the image (secondary image) of
2 and a refraction-type third imaging optical system K for re-imaging the secondary image by the second imaging optical system K2 on the wafer W as a work.
3 and 3. Here, the first imaging optical system K1 and the second imaging optical system K1
A reflecting surface M1 for bending the optical path for deflecting the optical path by 90 ° is arranged in the optical path between the imaging optical system K2 and the second imaging optical system K2 and the third imaging optical system K3. A reflecting surface M2 for bending the optical path for deflecting the optical path by 90 ° is disposed in the optical path between and. These reflecting surfaces M1 and M2 are provided on the optical path bending member FM.

【0025】また、第1結像光学系K1は、光軸Ax1
に沿って配置された複数のレンズ成分を有しており、約
1/1.5倍〜1/3程度の縮小倍率のもとで中間像を
形成する。第2結像光学系K2は、光軸Ax2に沿って
配置された単数または複数のレンズ成分と凹面反射鏡C
Mとを有しており、ほぼ等倍のもとで、第1結像光学系
K1による中間像の像(2次像)を形成する。そして、
第3結像光学系K3は、光軸Ax3に沿って配置された
複数のレンズ成分を有しており、約1/1.5倍〜1/
3程度の縮小倍率のもとで、第1及び第2結像光学系K
1,K2による2次像の像(3次像)をウエハW上に形
成する。なお、本例では、光軸Ax1と光軸Ax3とは
互いに一致しているが、光軸Ax1と光軸Ax3とは互
いに平行且つ不一致であっても良く、また、光軸Ax2
は、光軸Ax1または光軸Ax3に対して直交して無く
とも良い。
The first image forming optical system K1 has an optical axis Ax1.
It has a plurality of lens components arranged along with, and forms an intermediate image under the reduction magnification of about 1 / 1.5 to 1/3. The second imaging optical system K2 includes a single or a plurality of lens components arranged along the optical axis Ax2 and a concave reflecting mirror C.
M and M, and forms an intermediate image (secondary image) by the first imaging optical system K1 under substantially the same magnification. And
The third imaging optical system K3 has a plurality of lens components arranged along the optical axis Ax3, and is approximately 1 / 1.5 to 1 / 1.5.
Under a reduction magnification of about 3, the first and second imaging optical systems K
An image of a secondary image (a tertiary image) of 1 and K2 is formed on the wafer W. In this example, the optical axis Ax1 and the optical axis Ax3 coincide with each other, but the optical axis Ax1 and the optical axis Ax3 may be parallel to each other and may not coincide with each other, or the optical axis Ax2.
Need not be orthogonal to the optical axis Ax1 or the optical axis Ax3.

【0026】また、図3の構成例において、投影光学系
PLは、投影原版としてのレチクルR上のパターンの中
間像を形成する反射屈折型の第1結像光学系K1と、第
1結像光学系K1による中間像の像をワークとしてのウ
エハW上に再結像させる屈折型の第2結像光学系K2と
を有している。ここで、レチクルRと第1結像光学系K
1との間の光路中には、光路を90°偏向させるための
光路折り曲げ用の反射面M1が配置されており、第1結
像光学系K1と第2結像光学系K2との間の光路中、す
なわち中間像の近傍には、光路を90°偏向させるため
の光路折り曲げ用の反射面M2が配置されている。これ
らの反射面M1,M2は、光路折り曲げ部材FM上に設
けられている。
In the configuration example of FIG. 3, the projection optical system PL is a catadioptric type first imaging optical system K1 for forming an intermediate image of a pattern on a reticle R as a projection original plate, and a first imaging. It has a refraction type second imaging optical system K2 for re-imaging an intermediate image by the optical system K1 on a wafer W as a work. Here, the reticle R and the first imaging optical system K
In the optical path between the first imaging optical system K1 and the second imaging optical system K2, a reflecting surface M1 for bending the optical path for deflecting the optical path by 90 ° is arranged. A reflecting surface M2 for bending the optical path for deflecting the optical path by 90 ° is arranged in the optical path, that is, in the vicinity of the intermediate image. These reflecting surfaces M1 and M2 are provided on the optical path bending member FM.

【0027】第1結像光学系K1は、光軸Ax2に沿っ
て配置された複数のレンズ成分と凹面反射鏡CMとを有
しており、ほぼ等倍またはやや縮小倍率のもとで中間像
を形成する。第2結像光学系K2は、光軸Ax2と直交
する光軸Ax3上に沿って配置された複数のレンズ成分
及びコヒーレンスファクタを制御するための可変開口絞
りASを有しており、中間像からの光に基づいて縮小倍
率のもとで中間像の像、すなわち2次像を形成する。こ
こで、第1結像光学系K1の光軸Ax2は光路折り曲げ
用反射面M1によって90°折り曲げられて、レチクル
Rと反射面M1との間に光軸Ax1を定義している。本
例では、光軸Ax1と光軸Ax3とは互いに平行である
が、一致はしていない。なお、本例において、光軸Ax
1と光軸Ax3とを互いに一致するように配置しても良
い。また、光軸Ax1と光軸Ax2とのなす角度を90
°とは異なる角度、好ましくは凹面反射鏡CMを反時計
回りに回転させた角度としても良い。このとき、反射面
M2での光軸の折り曲げ角度を、レチクルRとウエハW
とが平行となるように設定することが好ましい。
The first image forming optical system K1 has a plurality of lens components arranged along the optical axis Ax2 and a concave reflecting mirror CM, and an intermediate image at a substantially equal magnification or a slightly reduced magnification. To form. The second imaging optical system K2 has a plurality of lens components arranged along an optical axis Ax3 orthogonal to the optical axis Ax2 and a variable aperture stop AS for controlling the coherence factor, and from the intermediate image. The image of the intermediate image, that is, the secondary image is formed based on the light of 1. Here, the optical axis Ax2 of the first imaging optical system K1 is bent by 90 ° by the optical path bending reflecting surface M1 to define the optical axis Ax1 between the reticle R and the reflecting surface M1. In this example, the optical axis Ax1 and the optical axis Ax3 are parallel to each other, but do not match. In this example, the optical axis Ax
1 and the optical axis Ax3 may be arranged so as to coincide with each other. Further, the angle formed by the optical axis Ax1 and the optical axis Ax2 is 90
It may be an angle different from °, preferably an angle obtained by rotating the concave reflecting mirror CM counterclockwise. At this time, the bending angle of the optical axis on the reflecting surface M2 is set to the reticle R and the wafer W.
It is preferable to set so that and are parallel to each other.

【0028】さて、図1に戻り、本実施形態で使用する
2 レーザ光(波長:157nm)のように、真空紫外
域の光を露光ビームとする場合には、その光路から酸
素、水蒸気、炭化水素系のガス等の、係る波長帯域の光
に対し強い吸収特性を有するガス(以下、適宜「吸収性
ガス」と呼ぶ)を排除する必要がある。従って、本実施
形態では、照明光路(レーザ光源20〜レチクルRへ至
る光路)及び投影光路(レチクルR〜ウエハWへ至る光
路)を外部雰囲気から遮断し、それらの光路を真空紫外
域の光に対して吸収の少ない特性を有する特定ガスとし
ての窒素、ヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトンな
どのガス、またはそれらの混合ガス(以下、適宜「低吸
収性ガス」あるいは「特定ガス」と呼ぶ)で満たしてい
る。
Now, returning to FIG. 1, when the light in the vacuum ultraviolet region is used as the exposure beam like the F 2 laser light (wavelength: 157 nm) used in this embodiment, oxygen, water vapor, It is necessary to exclude a gas such as a hydrocarbon gas having a strong absorption characteristic for light in the wavelength band (hereinafter, appropriately referred to as “absorptive gas”). Therefore, in this embodiment, the illumination light path (the laser light source 20 to the reticle R) and the projection light path (the reticle R to the wafer W) are shielded from the external atmosphere, and the light paths are converted into vacuum ultraviolet light. On the other hand, it is filled with nitrogen, helium, argon, neon, krypton, or other gas as a specific gas having a property of low absorption, or a mixed gas thereof (hereinafter referred to as "low absorption gas" or "specific gas" as appropriate). ing.

【0029】具体的には、レーザ光源20から可変減光
器31までの光路をケーシング60により外部雰囲気よ
り遮断し、可変減光器31から照明視野絞り41までの
光路をケーシング61により外部雰囲気より遮断し、照
明視野絞り結像光学系をケーシング62により外部雰囲
気から遮断し、それらの光路内に上記特定ガスを充填し
ている。なお、ケーシング61とケーシング62はケー
シング63により接続されている。また、投影光学系P
L自体もその鏡筒69がケーシングとなっており、その
内部光路に上記特定ガスを充填している。
Specifically, the optical path from the laser light source 20 to the variable dimmer 31 is blocked from the external atmosphere by the casing 60, and the optical path from the variable dimmer 31 to the illumination field stop 41 is blocked from the external atmosphere by the casing 61. The illumination and field stop imaging optical system is shielded from the external atmosphere by the casing 62, and the specific gas is filled in the optical paths thereof. The casing 61 and the casing 62 are connected by the casing 63. In addition, the projection optical system P
Also in L itself, the lens barrel 69 serves as a casing, and the internal light path thereof is filled with the specific gas.

【0030】また、ケーシング64は、照明視野絞り結
像光学系を納めたケーシング62と投影光学系PLとの
間の空間を外部雰囲気から遮断しており、その内部にレ
チクルRを保持するレチクルステージRSを収納してい
る。このケーシング64には、レチクルRを搬入・搬出
するための扉70が設けられており、この扉70の外側
には、レチクルRを搬入・搬出時にケーシング64内の
雰囲気が汚染されるのを防ぐためのガス置換室65が設
けられている。このガス置換室65にも扉71が設けら
れており、複数種のレチクルを保管しているレチクルス
トッカ66との間のレチクルの受け渡しは扉71を介し
て行う。
The casing 64 shields the space between the casing 62 housing the illumination field diaphragm imaging optical system and the projection optical system PL from the external atmosphere, and holds the reticle R inside the reticle stage. Contains RS. The casing 64 is provided with a door 70 for loading and unloading the reticle R, and the outside of the door 70 prevents the atmosphere in the casing 64 from being polluted when the reticle R is loaded and unloaded. A gas replacement chamber 65 is provided for this purpose. The gas replacement chamber 65 is also provided with a door 71, and the reticle is delivered to and from the reticle stocker 66 that stores a plurality of types of reticles.

【0031】また、ケーシング67は、投影光学系PL
とウエハWとの間の空間を外部雰囲気から遮断してお
り、その内部に、ウエハホルダ80を介してウエハWを
保持するウエハステージWS、ウエハWの表面のZ方向
の位置(フォーカス位置)や傾斜角を検出するための斜
入射形式のオートフォーカスセンサ81、オフ・アクシ
ス方式のアライメントセンサ82、ウエハステージWS
を載置している定盤83等を収納している。このケーシ
ング67には、ウエハWを搬入・搬出するための扉72
が設けられており、この扉72の外側にはケーシング6
7内部の雰囲気が汚染されるのを防ぐためのガス置換室
68が設けられている。このガス置換室68には扉73
が設けられており、装置内部へのウエハWの搬入、装置
外部へのウエハWの搬出はこの扉73を介して行う。
The casing 67 is a projection optical system PL.
The space between the wafer W and the wafer W is shielded from the external atmosphere, and the wafer stage WS for holding the wafer W via the wafer holder 80, the position (focus position) in the Z direction of the surface of the wafer W, and the inclination thereof are provided inside the space. Oblique incidence type autofocus sensor 81 for detecting an angle, off-axis type alignment sensor 82, wafer stage WS
A surface plate 83 and the like on which is mounted are stored. A door 72 for loading / unloading the wafer W is provided in the casing 67.
A casing 6 is provided outside the door 72.
A gas replacement chamber 68 is provided to prevent the atmosphere inside 7 from being contaminated. This gas replacement chamber 68 has a door 73
The wafer W is carried in and out of the apparatus through the door 73.

【0032】各光路に充填される特定ガスとしては、窒
素やヘリウムを用いることが好ましい。窒素は波長が1
50nm程度以下の光に対して吸光特性が強く、ヘリウ
ムは波長100nm程度以下の光に対して吸光特性が強
い。ヘリウムは熱伝導率が窒素の約6倍であり、気圧変
化に対する屈折率の変動量が窒素の約1/8であるた
め、特に高透過率と光学系の結像特性の安定性や冷却性
とで優れている。なお、投影光学系PLの鏡筒について
特定ガスとしてヘリウムを用い、他の光路(例えばレー
ザ光源20〜レチクルRまでの照明光路など)について
は特定ガスとして窒素を用いてもよい。
Nitrogen or helium is preferably used as the specific gas filled in each optical path. Nitrogen has a wavelength of 1
The light absorption characteristic is strong with respect to light with a wavelength of about 50 nm or less, and helium has a strong light absorption characteristic with respect to light with a wavelength of about 100 nm or less. Helium has a thermal conductivity about 6 times that of nitrogen, and the amount of fluctuation in the refractive index with respect to changes in atmospheric pressure is about 1/8 of that of nitrogen. Therefore, particularly high transmittance and stability of the imaging characteristics of the optical system and cooling properties are possible. And is excellent at. Helium may be used as the specific gas for the lens barrel of the projection optical system PL, and nitrogen may be used as the specific gas for the other optical paths (for example, the illumination optical path from the laser light source 20 to the reticle R).

【0033】ここで、ケーシング61,62,64,6
7のそれぞれには、給気弁100,101,102,1
03が設けられており、これらの給気弁100〜103
はガス供給装置(図4参照、符号123)に接続された
給気管路に接続されている。また、ケーシング61,6
2,64,67のそれぞれには、排気弁110,11
1,112,113が設けられており、これらの排気弁
110〜113は、それぞれ排気管路を介して不図示の
ガス排気装置に接続されている。なお、ガス供給装置か
らの特定ガスは不図示の温度調整装置により所定の目標
温度に制御される。特定ガスとしてヘリウムを用いる場
合には、温度調整装置は各ケーシングの近傍に配置され
ることが好ましい。
Here, the casings 61, 62, 64, 6
7, each of the air supply valves 100, 101, 102, 1
03 are provided, and these air supply valves 100 to 103 are provided.
Is connected to an air supply line connected to a gas supply device (see FIG. 4, reference numeral 123). Also, the casings 61 and 6
Exhaust valves 110, 11 are provided at 2, 64, 67, respectively.
1, 112, 113 are provided, and these exhaust valves 110-113 are connected to a gas exhaust device (not shown) via exhaust pipe lines, respectively. The specific gas from the gas supply device is controlled to a predetermined target temperature by a temperature adjusting device (not shown). When helium is used as the specific gas, the temperature adjusting device is preferably arranged near each casing.

【0034】同様に、ガス置換室65,68にも給気弁
104,105と排気弁114,115とが設けられて
おり、給気弁104,105は給気管路を介して、排気
弁114,115は排気管路を介して、それぞれ上記ガ
ス供給装置に接続されている。さらに、投影光学系PL
の鏡筒69にも給気弁106及び排気弁116が設けら
れており、給気弁106は給気管路を介して、排気弁1
16は排気管路を介して上記ガス供給装置に接続されて
いる。
Similarly, the gas replacement chambers 65 and 68 are also provided with air supply valves 104 and 105 and exhaust valves 114 and 115, and the air supply valves 104 and 105 are connected to the exhaust valve 114 via an air supply line. , 115 are connected to the gas supply device via exhaust pipes, respectively. Furthermore, the projection optical system PL
The lens barrel 69 is also provided with an air supply valve 106 and an exhaust valve 116, and the air supply valve 106 is connected to the exhaust valve 1 via an air supply line.
Reference numeral 16 is connected to the gas supply device via an exhaust pipe line.

【0035】なお、給気弁100〜106が設けられた
給気管路と、排気弁110〜116が設けられた排気管
路とには、HEPAフィルタあるいはULPAフィルタ
等の塵(パーティクル)を除去するためのフィルタと、
酸素等の吸収性ガスを除去するケミカルフィルタとが設
けられている。
It should be noted that dust (particles) such as a HEPA filter or ULPA filter is removed from the air supply line provided with the air supply valves 100 to 106 and the exhaust line provided with the exhaust valves 110 to 116. Filter for
A chemical filter for removing absorbing gas such as oxygen is provided.

【0036】また、ガス置換室65,68においては、
レチクル交換又はウエハ交時等の際にガス置換を行う必
要がある。例えば、レチクル交換の際には、扉71を開
いてレチクルストッカ66からレチクルをガス置換室6
5内に搬入し、扉71を閉めてガス置換室65内を特定
ガスで満たし、その後、扉70を開いて、レチクルをレ
チクルステージRS上に載置する。また、ウエハ交換の
際には、扉73を開いてウエハをガス置換室68内に搬
入し、この扉73を閉めてガス置換室68内を特定ガス
で満たす。その後、扉72を開いてウエハをウエハホル
ダ80上に載置する。なお、レチクル搬出、ウエハ搬出
の場合はこの逆の手順である。また、ガス置換室65,
68のガス置換の際には、ガス置換室内の雰囲気を減圧
した後に、給気弁から特定ガスを供給しても良い。
In the gas replacement chambers 65 and 68,
It is necessary to perform gas replacement at the time of reticle exchange or wafer exchange. For example, when replacing the reticle, the door 71 is opened and the reticle is moved from the reticle stocker 66 to the gas replacement chamber 6
5, the door 71 is closed and the gas replacement chamber 65 is filled with the specific gas, then the door 70 is opened and the reticle is placed on the reticle stage RS. When the wafer is replaced, the door 73 is opened to carry the wafer into the gas replacement chamber 68, and the door 73 is closed to fill the gas replacement chamber 68 with the specific gas. Thereafter, the door 72 is opened and the wafer is placed on the wafer holder 80. The reverse procedure is used for reticle carry-out and wafer carry-out. Also, the gas replacement chamber 65,
In the gas replacement of 68, the atmosphere in the gas replacement chamber may be depressurized and then the specific gas may be supplied from the air supply valve.

【0037】また、ケーシング64,67においては、
ガス置換室65,68によるガス置換を行った気体が混
入する可能性があり、このガス置換室65,68のガス
中にはかなりの量の酸素などの吸収ガスが混入している
可能性が高い。そのため、ガス置換室65,68のガス
置換と同じタイミングでガス置換を行うことが望まし
い。また、ケーシング及びガス置換室においては、外部
雰囲気の圧力よりも高い圧力の特定ガスを充填しておく
ことが好ましい。
In the casings 64 and 67,
There is a possibility that the gas that has undergone the gas replacement by the gas replacement chambers 65 and 68 may be mixed, and a considerable amount of absorbing gas such as oxygen may be mixed into the gas of the gas replacement chambers 65 and 68. high. Therefore, it is desirable to perform gas replacement at the same timing as gas replacement in the gas replacement chambers 65 and 68. Further, it is preferable that the casing and the gas replacement chamber are filled with a specific gas having a pressure higher than the pressure of the external atmosphere.

【0038】図4は、先の図2に示した投影光学系PL
の鏡筒内における特定ガスの流れの様子を示す概略的な
断面図である。本実施形態では、投影光学系PLの鏡筒
69内における特定ガスの流れの状態が上述した光路折
り曲げ部材FMの2つの反射面M1,M2でほぼ同じに
なるように、鏡筒69内に特定ガスが導入される。
FIG. 4 shows the projection optical system PL shown in FIG.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the flow of a specific gas in the lens barrel of FIG. In the present embodiment, the specific gas is specified in the lens barrel 69 so that the flow state of the specific gas in the lens barrel 69 of the projection optical system PL is substantially the same in the two reflecting surfaces M1 and M2 of the optical path bending member FM described above. Gas is introduced.

【0039】すなわち、図4において、鏡筒69は、光
軸Ax1及び光軸Ax3を中心軸として設けられた第1
鏡筒120と、この第1鏡筒120と交差するように光
軸Ax2を中心軸として設けられた第2鏡筒121とを
含んでおり、これらの鏡筒の内部空間のうち、光路折り
曲げ部材FMが配置される第1鏡筒120と第2鏡筒1
21との交差部分に、主として第2鏡筒121から導入
された特定ガスが流れるようになっている。第2鏡筒1
21には、ガス導入用の複数の導入ノズル122が配設
されており、ガス供給装置123から給気弁106及び
給気管路125を介して鏡筒69に供給された特定ガス
の一部は、この複数の導入ノズル122の各導入口12
6を介して第2鏡筒121内に導入され、その後第1鏡
筒120に向けて流れる。なお、上述したガス供給装置
123、給気弁106、給気管路125、及び複数の導
入ノズル122等により鏡筒69内の空間に特定ガスを
導入するガス導入装置128が構成される。また、鏡筒
の内部空間のうち、この交差部分以外の他の部分には、
他の導入口を介して特定ガスが適宜導入される。
That is, in FIG. 4, the lens barrel 69 has a first axis provided with the optical axes Ax1 and Ax3 as central axes.
It includes a lens barrel 120 and a second lens barrel 121 provided with the optical axis Ax2 as a central axis so as to intersect with the first lens barrel 120, and an optical path bending member in the internal space of these lens barrels. The first lens barrel 120 and the second lens barrel 1 in which the FM is arranged
The specific gas introduced from the second lens barrel 121 mainly flows in the intersection with 21. Second lens barrel 1
21 is provided with a plurality of introduction nozzles 122 for introducing gas, and a part of the specific gas supplied from the gas supply device 123 to the lens barrel 69 via the air supply valve 106 and the air supply pipeline 125 is provided. , The inlets 12 of the plurality of inlet nozzles 122
It is introduced into the second lens barrel 121 via 6 and then flows toward the first lens barrel 120. The gas supply device 123, the air supply valve 106, the air supply pipe 125, the plurality of introduction nozzles 122, and the like described above constitute a gas introduction device 128 that introduces a specific gas into the space inside the lens barrel 69. In addition, in the inner space of the lens barrel, other than this intersection,
The specific gas is appropriately introduced through another inlet.

【0040】複数の導入ノズル122は、光路折り曲げ
部材FMの2つの反射面M1,M2を含む面が交差して
できる稜線127の正面側(凹面反射鏡CM側)に配置
されるとともに、稜線127を挟んで2つの反射面M
1,M2のそれぞれの側に分かれて配置されている。ま
た、複数の導入ノズル122は、各導入口126が光路
折り曲げ部材FMの上記稜線127のやや前方の位置に
向くように、光軸Ax3に対して傾けて配置されてい
る。なお、光路折り曲げ部材FMから複数の導入ノズル
122までの距離や複数の導入ノズル122の配置角
度、及び導入ノズル122の配置数は、複数の導入ノズ
ル122から導入された特定ガスが乱れの少ない安定し
た状態で、光路折り曲げ部材FMに到達するように定め
られる。
The plurality of introduction nozzles 122 are arranged on the front side (concave reflecting mirror CM side) of the ridge line 127 formed by intersecting surfaces including the two reflecting surfaces M1 and M2 of the optical path bending member FM, and the ridge line 127. Two reflective surfaces M across
They are separately arranged on the respective sides of 1 and M2. Further, the plurality of introduction nozzles 122 are arranged so as to be inclined with respect to the optical axis Ax3 so that the respective introduction ports 126 face a position slightly ahead of the ridge line 127 of the optical path bending member FM. In addition, the distance from the optical path bending member FM to the plurality of introduction nozzles 122, the arrangement angle of the plurality of introduction nozzles 122, and the number of arrangement of the introduction nozzles 122 are stable such that the specific gas introduced from the plurality of introduction nozzles 122 is less disturbed. In such a state, it is determined that the optical path bending member FM is reached.

【0041】図5は、図4に示す矢視A−A図であり、
上述した複数の導入ノズル122の配置例を示してい
る。この図5において、複数の導入ノズル122は、少
なくとも2つの反射面M1,M2における乱流が抑制さ
れる流量差で、2つの反射面M1,M2に向けて特定ガ
スが導入されるように配設されている。すなわち、複数
の導入ノズル122は、光路折り曲げ部材FMの2つの
反射面M1,M2のそれぞれの側に同数ずつ(ここでは
3つずつ)、上述した稜線127を挟んで対称配置とさ
れている。また、2つの反射面M1,M2のそれぞれの
側にほぼ同流量の特定ガスが導入されるように、各導入
ノズル122(導入口126)の開口面積はそれぞれ同
じ大きさになっている。
FIG. 5 is a view taken along the line AA in FIG.
An example of arrangement of the plurality of introduction nozzles 122 described above is shown. In FIG. 5, the plurality of introduction nozzles 122 are arranged such that the specific gas is introduced toward the two reflecting surfaces M1 and M2 with a flow rate difference that suppresses turbulent flow in at least two reflecting surfaces M1 and M2. It is set up. That is, the plurality of introduction nozzles 122 are arranged symmetrically on each side of the two reflection surfaces M1 and M2 of the optical path bending member FM (three in this case), with the ridge line 127 interposed therebetween. Further, the opening areas of the respective introduction nozzles 122 (introduction ports 126) have the same size so that the specific gas having substantially the same flow rate is introduced into the respective sides of the two reflecting surfaces M1 and M2.

【0042】図4に戻り、前述したように、第1鏡筒1
20と第2鏡筒121との交差部分において、複数の導
入ノズル122の各導入口126は光路折り曲げ部材F
Mの稜線127のやや前方の位置を向いていることか
ら、複数の導入口126から導入された特定ガスは、上
記稜線127の手前で合流し、光軸Ax3に沿って第2
鏡筒121から第1鏡筒120に向かって流れる。その
後、特定ガスは、上記稜線127を境に分岐し、光路折
り曲げ部材FMの2つの反射面M1,M2のそれぞれの
面に沿って流れる。複数の導入口126からは、光路折
り曲げ部材FMの2つの反射面M1,M2のそれぞれの
側にほぼ同流量の特定ガスが導入されることから、2つ
の反射面M1,M2のそれぞれの面に沿う特定ガスの流
れの状態は、2つの反射面M1,M2でほぼ同じにな
る。
Returning to FIG. 4, as described above, the first lens barrel 1
At the intersection of 20 and the second lens barrel 121, each of the introduction ports 126 of the plurality of introduction nozzles 122 has an optical path bending member F.
Since it faces a position slightly ahead of the ridgeline 127 of M, the specific gas introduced from the plurality of inlets 126 merges before the ridgeline 127, and then moves to the second position along the optical axis Ax3.
It flows from the lens barrel 121 toward the first lens barrel 120. After that, the specific gas branches off along the ridge 127 and flows along each of the two reflecting surfaces M1 and M2 of the optical path bending member FM. From the plurality of inlets 126, the specific gas of substantially the same flow rate is introduced to the respective sides of the two reflecting surfaces M1 and M2 of the optical path bending member FM, and therefore, to the respective surfaces of the two reflecting surfaces M1 and M2. The states of the flow of the specific gas along the two reflection surfaces M1 and M2 are substantially the same.

【0043】本実施形態では、特定ガスの流れの状態が
光路折り曲げ部材FMの2つの反射面M1,M2でほぼ
同じになることから、その2つの反射面M1,M2に及
ぼす特定ガスの流れの影響に偏りが少なく、その流れの
影響は2つの反射面M1,M2でほぼ同じとなる。すな
わち、2つの反射面M1,M2はともに光軸Ax3に沿
って流れてきた特定ガスによる力を受け、その力の方向
は主として光軸Ax3にほぼ平行な方向である。また、
2つの反射面M1,M2に流れる特定ガスの流量がほぼ
同じであり、少なくとも乱流が抑制される流量差である
ことから、特定ガスが反射面M1,M2に及ぼす力の大
きさもほぼ同じである。このように、特定ガスの流れの
影響、特にその流れから受ける力が2つの反射面M1,
M2でほぼ同じになることにより、光路折り曲げ部材F
Mの振動や位置ずれが防止される。
In this embodiment, since the state of the flow of the specific gas is substantially the same on the two reflecting surfaces M1 and M2 of the optical path bending member FM, the flow of the specific gas on the two reflecting surfaces M1 and M2 is the same. The influence is less biased, and the influence of the flow is substantially the same on the two reflecting surfaces M1 and M2. That is, the two reflecting surfaces M1 and M2 both receive the force of the specific gas flowing along the optical axis Ax3, and the direction of the force is mainly in the direction substantially parallel to the optical axis Ax3. Also,
The flow rates of the specific gas flowing through the two reflecting surfaces M1 and M2 are substantially the same, and at least the turbulence is suppressed, so that the magnitude of the force exerted by the specific gas on the reflecting surfaces M1 and M2 is substantially the same. is there. In this way, the influence of the flow of the specific gas, especially the force received from the flow, is reflected by the two reflecting surfaces M1,
The optical path bending member F becomes the same in M2.
Vibration and displacement of M are prevented.

【0044】図6及び図7は、図4に示した光路折り曲
げ部材FMを支持する支持部材の例を示す概略断面図で
ある。図6において、光路折り曲げ部材FMは、平板状
の支持部材130に支持されている。すなわち、光路折
り曲げ部材FMの背面131に支持部材130の一端が
固定され、鏡筒69の内周面に支持部材130の他端が
固定され、これにより、光路折り曲げ部材FMが鏡筒6
9の内部空間に位置決めされている。
6 and 7 are schematic sectional views showing an example of a supporting member for supporting the optical path bending member FM shown in FIG. In FIG. 6, the optical path bending member FM is supported by a flat plate-shaped supporting member 130. That is, one end of the support member 130 is fixed to the back surface 131 of the optical path bending member FM, and the other end of the support member 130 is fixed to the inner peripheral surface of the lens barrel 69, whereby the optical path bending member FM is fixed to the lens barrel 6.
It is positioned in the inner space of 9.

【0045】この図6の場合、光路折り曲げ部材FMの
2つの反射面M1,M2のそれぞれに沿って流れた特定
ガスは、光路折り曲げ部材FMの背面131と支持部材
130との段差によって渦や乱流を発生させる。こうし
た渦や乱流は、光路折り曲げ部材FMの振動や位置ずれ
を生じさせる要因となりやすい。そのため、本実施形態
では、図7に示すように、光路折り曲げ部材FMの支持
部材が、特定ガスの流れの乱れを抑制するように設けら
れている。
In the case of FIG. 6, the specific gas flowing along each of the two reflection surfaces M1 and M2 of the optical path bending member FM is swirled or disturbed by the step between the back surface 131 of the optical path bending member FM and the support member 130. Generate a flow. Such vortices and turbulent flow are likely to cause vibration and displacement of the optical path bending member FM. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the support member of the optical path bending member FM is provided so as to suppress the disturbance of the flow of the specific gas.

【0046】すなわち、図7において、光路折り曲げ部
材FMの支持部材132は、光路折り曲げ部材FMの背
面131との間に段差が生じないように、光路折り曲げ
部材FMの背面131と同じ形状及び大きさの接続面1
33を有して形成されている。さらに、支持部材132
は、上記接続面133が光路折り曲げ部材FMの背面1
31に接続されたときに光路折り曲げ部材FMの2つの
反射面M1,M2とそれぞれ連続する(滑らかにつなが
る)ように形成された面134,135を有している。
この面134,135は、光路折り曲げ部材FMの2つ
の反射面M1,M2のそれぞれに沿って流れた特定ガス
に渦や乱れあるいは剥離域などが生じないように、例え
ば湾曲して形成されている。
That is, in FIG. 7, the support member 132 of the optical path bending member FM has the same shape and size as the back surface 131 of the optical path bending member FM so that no step is formed between the support member 132 and the back surface 131 of the optical path bending member FM. Connection surface 1
33 is formed. Further, the support member 132
Is the rear surface 1 of the optical path bending member FM.
It has surfaces 134 and 135 formed so as to be continuous (smoothly connected) with the two reflecting surfaces M1 and M2 of the optical path bending member FM, respectively, when connected to 31.
The surfaces 134 and 135 are formed, for example, in a curved shape so that swirl, turbulence, or a separation region does not occur in the specific gas flowing along the two reflecting surfaces M1 and M2 of the optical path bending member FM. .

【0047】この図7の場合、光路折り曲げ部材FMの
2つの反射面M1,M2のそれぞれに沿って流れた特定
ガスは、大きな渦や乱れあるいは剥離域を生じさせるこ
となく、そのまま支持部材132の面134,135に
沿って流れる。したがって、光路折り曲げ部材FMの振
動や位置ずれの発生が抑制される。
In the case of FIG. 7, the specific gas flowing along each of the two reflecting surfaces M1 and M2 of the optical path bending member FM does not generate a large vortex, turbulence, or a separation region, and the specific gas of the supporting member 132 does not change. Flows along surfaces 134 and 135. Therefore, it is possible to suppress the vibration and displacement of the optical path bending member FM.

【0048】また、この場合、光路折り曲げ部材FMと
支持部材132との間に段差がないことから、ガスがよ
どんで滞留するといったことが生じにくい。光路上のガ
スのよどみは、吸収性ガスの残留を招き、露光ビームの
照度低下や照度ムラにつながりやすいが、本実施形態で
はこうした恐れが少ない。なお、図7に示すように、光
路折り曲げ部材FMの2つの反射面M1,M2、及び支
持部材132の面134,135に沿って流れた特定ガ
スが、その流れの方向を大きく変化させることなく排出
されるように、排気口136(排気管路)を支持部材1
32の周辺に設けるとよい。これにより、ガスのよどみ
を確実に防止できる。
Further, in this case, since there is no step between the optical path bending member FM and the supporting member 132, it is difficult for the gas to stagnate and stay. The stagnation of the gas on the optical path causes the absorption gas to remain, which easily leads to a reduction in the illuminance of the exposure beam and unevenness of the illuminance. Note that, as shown in FIG. 7, the specific gas flowing along the two reflecting surfaces M1 and M2 of the optical path bending member FM and the surfaces 134 and 135 of the supporting member 132 does not significantly change the direction of the flow. The exhaust port 136 (exhaust pipe line) is connected to the support member 1 so that it is discharged.
It may be provided around 32. As a result, stagnation of gas can be reliably prevented.

【0049】図8は、図7に示した光路折り曲げ部材F
M及び支持部材132を、反射面M1への光の入射方向
(Z方向)に見た図である。前述したように、本実施形
態では、先の図4に示した特定ガスの導入ノズル122
が光路折り曲げ部材FMの稜線127の正面側に配置さ
れていることから、特定ガスは、稜線127の正面側か
ら稜線127に向かって流れる。そのため、特定ガスが
稜線127を境に分岐されて、特定ガスの流れの状態が
光路折り曲げ部材FMの2つの反射面M1,M2(図7
参照)でほぼ同じになりやすいという利点がある。しか
しながら、特定ガスを流す方向は、この図8に示す方向
に限らず他の方向でもよい。
FIG. 8 shows an optical path bending member F shown in FIG.
FIG. 6 is a view of M and the support member 132 as viewed in a light incident direction (Z direction) on a reflecting surface M1. As described above, in this embodiment, the specific gas introduction nozzle 122 shown in FIG. 4 is used.
Is disposed on the front side of the ridgeline 127 of the optical path bending member FM, the specific gas flows from the front side of the ridgeline 127 toward the ridgeline 127. Therefore, the specific gas is branched off along the ridge 127, and the state of the flow of the specific gas is changed to the two reflecting surfaces M1 and M2 of the optical path bending member FM (FIG. 7).
(See) has the advantage that it tends to be almost the same. However, the flow direction of the specific gas is not limited to the direction shown in FIG. 8 and may be another direction.

【0050】例えば、図9に示すように、特定ガスの導
入ノズルを稜線127の側面側に配置し(不図示)、特
定ガスを光路折り曲げ部材FMの稜線127の側面側か
ら稜線127に向けて流すようにしてもよい。この場
合、稜線127に対してほぼ平行に特定ガスが流れ、特
定ガスの流れの状態が光路折り曲げ部材FMの2つの反
射面M1,M2でほぼ同じになる。また、後述するよう
に、光路折り曲げ部材FMの稜線127の背面側から稜
線127に向けて特定ガスを流してもよい。このよう
に、光路折り曲げ部材FMの稜線127の正面側、背面
側、及び側面側のうちのいずれか一側から稜線127に
向けて流れるように特定ガスを導入することにより、2
つの反射面M1,M2を流れる特定ガスの流量やその流
れの方向がほぼ同じとなり、その流れの影響が2つの反
射面M1,M2でほぼ同じとなる。なお、稜線127の
側面側や背面側から稜線127に向けて特定ガスを流す
場合には、光路折り曲げ部材FMやその支持部材が流れ
の抵抗とならないように考慮するのが好ましい。
For example, as shown in FIG. 9, a specific gas introduction nozzle is arranged on the side surface side of the ridge line 127 (not shown), and the specific gas is directed from the side surface side of the ridge line 127 of the optical path bending member FM toward the ridge line 127. You may make it flow. In this case, the specific gas flows substantially parallel to the ridge line 127, and the flow state of the specific gas is substantially the same on the two reflecting surfaces M1 and M2 of the optical path bending member FM. Further, as described later, the specific gas may be flown from the back side of the ridgeline 127 of the optical path bending member FM toward the ridgeline 127. In this way, by introducing the specific gas so as to flow toward the ridge line 127 from any one of the front side, the back side, and the side surface side of the ridge line 127 of the optical path bending member FM, 2
The flow rate of the specific gas flowing through the two reflecting surfaces M1 and M2 and the flow direction thereof are substantially the same, and the influence of the flow is substantially the same between the two reflecting surfaces M1 and M2. When the specific gas flows from the side surface side or the back surface side of the ridgeline 127 toward the ridgeline 127, it is preferable to consider so that the optical path bending member FM and its supporting member do not become a flow resistance.

【0051】図10は、特定ガスを光路折り曲げ部材F
Mの稜線127の側面側から稜線127に向けて流す場
合において、光路折り曲げ部材FMやその支持部材が流
れの抵抗とならないように構成された例を示す図であ
る。図10において、光路折り曲げ部材FMの支持部材
137は、特定ガスの流れに対して抵抗が少なくなるよ
うに、その流れの方向の断面積が小さく形成されてい
る。また、光路折り曲げ部材FMの両側面には、特定ガ
スの流れに対して光路折り曲げ部材FMの抵抗が少なく
なるように、乱れ抑制部材138が配設されている。こ
の乱れ抑制部材138は、光路折り曲げ部材FMとの間
に段差が生じないように、光路折り曲げ部材FMの側面
と同じ形状及び大きさの接続面と、光路折り曲げ部材F
Mの2つの反射面M1,M2とそれぞれ連続する(滑ら
かにつながる)ように形成された面とを有して形成され
ている。さらに、乱れ抑制部材138は、特定ガスの流
れの方向に向かってその断面積が最小から徐々に大きく
なって光路折り曲げ部材FMの側面に到達し、他方の側
面からその断面積が徐々に小さくなって最小となるよう
に形成されている。このように、特定ガスの流れに対し
て抵抗が少なくなるように支持部材や乱れ抑制部材が設
けられることにより、渦や乱れあるいは剥離域の発生が
確実に抑制される。
FIG. 10 shows an optical path bending member F for a specific gas.
FIG. 10 is a diagram showing an example in which the optical path bending member FM and its supporting member are configured so as not to resist the flow when flowing from the side surface side of the ridge line 127 of M toward the ridge line 127. In FIG. 10, the support member 137 of the optical path bending member FM is formed with a small cross-sectional area in the flow direction of the specific gas so that the resistance to the flow of the specific gas is reduced. Further, turbulence suppressing members 138 are disposed on both side surfaces of the optical path bending member FM so that the resistance of the optical path bending member FM against the flow of the specific gas is reduced. The turbulence suppressing member 138 has a connecting surface having the same shape and size as the side surface of the optical path bending member FM and the optical path bending member F so that a step is not formed between the disturbance suppressing member 138 and the optical path bending member FM.
It is formed by having two reflecting surfaces M1 and M2 of M and a surface formed so as to be respectively continuous (smoothly connected). Further, the turbulence suppressing member 138 reaches the side surface of the optical path bending member FM with its cross-sectional area gradually increasing from the minimum toward the flow direction of the specific gas, and gradually decreases from the other side surface. Is formed to be the smallest. As described above, by providing the support member and the turbulence suppressing member so that the resistance to the flow of the specific gas is reduced, the generation of the vortex, the turbulence, or the separation region is reliably suppressed.

【0052】また、図11及び図12は、先の図4に示
した特定ガス導入用の導入ノズル122の構造例を示し
ている。図11において、導入ノズル122の内部に
は、フィン140が配設されている。フィン140は、
断面が十字状になるように組み合わされた板状の部材か
らなり、導入ノズル122の導入口126から内部に延
びて配設されている。この場合、フィン140によって
導入口126での特定ガスの流路が分割されることによ
り、導入ノズル122を介して導入される特定ガスによ
る乱流の発生が抑制される。なお、フィンの形状や大き
さ、数量は、図11に示したものに限らず、図12に示
すように、複数の円筒状の板状部材を組み合わせたフィ
ン141を用いてもよく、あるいは星型の板状部材を用
いたものでもよい。
11 and 12 show an example of the structure of the introduction nozzle 122 for introducing the specific gas shown in FIG. In FIG. 11, a fin 140 is arranged inside the introduction nozzle 122. The fin 140 is
It is made up of plate-shaped members that are combined so as to have a cross-shaped cross section, and is provided so as to extend from the introduction port 126 of the introduction nozzle 122 to the inside. In this case, the fin 140 divides the flow path of the specific gas at the introduction port 126, thereby suppressing the generation of turbulence due to the specific gas introduced through the introduction nozzle 122. The shape, size, and quantity of the fins are not limited to those shown in FIG. 11, and as shown in FIG. 12, a fin 141 in which a plurality of cylindrical plate-shaped members are combined may be used, or a star may be used. A plate-shaped member of a mold may be used.

【0053】このように、本実施形態の露光装置10で
は、投影光学系PLの光路折り曲げ部材FMの2つの反
射面M1,M2で、特定ガスの流れの状態がほぼ同じに
なることにより、特定ガスの流れの影響が2つの反射面
M1,M2でほぼ同じとなり、光路折り曲げ部材FMの
振動や位置ずれが防止される。しかも、渦や乱れ、ある
いは剥離域といった光路折り曲げ部材FMに力を及ぼす
現象の発生が抑制されるので、上述した振動や位置ずれ
がより生じにくい。したがって、露光ビームがウエハW
に安定的に正しく届き、レチクルRのパターン像が精度
よくウエハW上に転写(露光)される。
As described above, in the exposure apparatus 10 of the present embodiment, the two gas-reflecting surfaces M1 and M2 of the optical path bending member FM of the projection optical system PL have substantially the same flow state of the specific gas, so The influence of the gas flow is almost the same on the two reflecting surfaces M1 and M2, and the vibration and displacement of the optical path bending member FM are prevented. Moreover, since the occurrence of a phenomenon that exerts a force on the optical path bending member FM such as a vortex, a turbulence, or a separation region is suppressed, the above-described vibration and displacement are less likely to occur. Therefore, the exposure beam
Stably and correctly, the pattern image of the reticle R is accurately transferred (exposed) onto the wafer W.

【0054】図13は、上述した投影光学系PLにおけ
るガス導入装置の他の形態を示している。図13におい
て、鏡筒69は、光軸Ax1及び光軸Ax3を中心軸と
して設けられた第1鏡筒151と、この第1鏡筒150
と交差するように光軸Ax2を中心軸として設けられた
第2鏡筒151とを含んでおり、仕切り部材152によ
って光軸Ax2を中心とする第2鏡筒151の内部空間
が他の鏡筒の内部空間から隔離されている。仕切り部材
152は、主として露光ビームを透過する透過部材(蛍
石、フッ素をドープした石英、ガラス、プラスチックな
どからなる平行平板など)からなり、第2鏡筒151の
内周面となるべく滑らかにつながるように形成及び配置
される。また、支持部材153に支持された光路折り曲
げ部材FMの稜線127の背面側に、複数の導入ノズル
154が配置されており、ガス供給装置123、給気弁
106、給気管路125、及び複数の導入ノズル154
を介して、特定ガスが光路折り曲げ部材FMの稜線12
7の背面側から稜線127に向けて流れるように構成さ
れている。なお、上述したガス供給装置123、給気弁
106、給気管路125、仕切り部材152、及び複数
の導入ノズル154等によりガス導入装置155が構成
される。
FIG. 13 shows another form of the gas introduction device in the projection optical system PL described above. In FIG. 13, a lens barrel 69 includes a first lens barrel 151 provided with the optical axis Ax1 and the optical axis Ax3 as a central axis, and the first lens barrel 150.
A second lens barrel 151 provided with the optical axis Ax2 as a central axis so as to intersect with the optical axis Ax2, and the inner space of the second lens barrel 151 centered on the optical axis Ax2 by the partition member 152 is the other lens barrel. It is isolated from the interior space of. The partition member 152 is mainly made of a transmissive member that transmits an exposure beam (a parallel flat plate made of fluorite, fluorine-doped quartz, glass, plastic, or the like), and is connected to the inner peripheral surface of the second lens barrel 151 as smoothly as possible. Formed and arranged as follows. Further, a plurality of introduction nozzles 154 are arranged on the back side of the ridge line 127 of the optical path bending member FM supported by the support member 153, and the gas supply device 123, the air supply valve 106, the air supply pipeline 125, and the plurality of gas supply devices 123. Introduction nozzle 154
Through the ridge line 12 of the optical path bending member FM.
It is configured so as to flow from the back side of 7 toward the ridge line 127. A gas introduction device 155 is configured by the gas supply device 123, the air supply valve 106, the air supply pipe 125, the partition member 152, the plurality of introduction nozzles 154 and the like described above.

【0055】図13の場合、光路折り曲げ部材FMを囲
む第2鏡筒151の内部空間が隔離され、その軸方向に
沿って透過ガスが導入されて流れることから、特定ガス
が少ない抵抗でよどみなく流れやすく、光路折り曲げ部
材FMの周囲だけでなく、第2鏡筒151の内部空間全
体で、渦や乱れあるいは剥離域などの発生が抑制され
る。これにより、光路折り曲げ部材FMの振動や位置ず
れが確実に防止される。なお、仕切り部材152は、第
2鏡筒151の内部空間を流れる特定ガスの抵抗を少な
くすればよく、第2鏡筒151を他の鏡筒の内部空間か
ら完全に隔離する必要はない。また、仕切り部材152
としては、ガラスやプラスチックなどを用いるものに限
らず、ガスの流れを利用して空間を仕切るガスカーテン
などを用いてもよい。
In the case of FIG. 13, the internal space of the second lens barrel 151 surrounding the optical path bending member FM is isolated, and the permeated gas is introduced and flows along the axial direction of the second lens barrel 151. The flow is easy, and the generation of vortices, turbulence, separation regions, etc. is suppressed not only around the optical path bending member FM but also in the entire inner space of the second lens barrel 151. As a result, vibration and displacement of the optical path bending member FM are reliably prevented. The partition member 152 only needs to reduce the resistance of the specific gas flowing in the inner space of the second lens barrel 151, and does not need to completely isolate the second lens barrel 151 from the inner spaces of the other lens barrels. In addition, the partition member 152
The material is not limited to glass, plastic, or the like, and a gas curtain or the like that partitions a space by using a gas flow may be used.

【0056】なお、上述した実施形態において示した動
作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は
一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲におい
てプロセス条件や設計要求等に基づき種々変更可能であ
る。
The operation procedure shown in the above-described embodiment, the shapes and combinations of the respective constituent members, etc. are merely examples, and various changes may be made based on process conditions, design requirements, etc. without departing from the spirit of the present invention. It is possible.

【0057】前述したように、本発明における「互いに
所定の角度をなす2つの反射面を有する反射部材」とし
ては、2つの反射面が1つの部材に形成されたもの、2
つの反射面がそれぞれ異なる部材に形成されたものをと
もに含む。2つの反射面がそれぞれ異なる部材に形成さ
れたものとしては、例えば図14に示すように、2つの
反射部材FM1,FM2を組み合わせたものが挙げられ
る。この場合、各反射面を含む面によって稜線160が
形成される。
As described above, the "reflecting member having two reflecting surfaces forming a predetermined angle with each other" in the present invention is one in which two reflecting surfaces are formed into one member, and
Both include two reflective surfaces formed on different members. Examples of the two reflecting surfaces formed on different members include, for example, a combination of two reflecting members FM1 and FM2 as shown in FIG. In this case, the ridge 160 is formed by the surface including each reflection surface.

【0058】また、ガス供給装置としては、例えば、露
光装置の全体が収納されているチャンバの外部に設置さ
れたボンベに、特定ガス(ヘリウムガスや窒素ガスな
ど)が高純度の状態で圧縮又は液化されて貯蔵されたも
のが用いられる。そして、必要に応じてそのボンベから
取り出された特定ガスが各ケーシングや鏡筒内に供給さ
れる。また、ガス排気装置としては、例えば真空ポンプ
を有するものや、クライオポンプを有するものが用いら
れる。ここで、クライオポンプは、真空ポンプの一種で
あり、活性炭や合成フッ化石などのソベントを窒素等の
冷媒で冷やす形式のもので、真空中に極低温(10〜1
5K)に冷却された面(クライオパネル)を置き、この
面で気体(H2 、He、Ne以外の気体、例えばN2
Ar等)を吸着して、高真空を作り出すものである。
As the gas supply device, for example, a cylinder installed outside the chamber in which the entire exposure apparatus is housed is compressed or compressed with a specific gas (helium gas, nitrogen gas, etc.) in a highly pure state. The thing liquefied and stored is used. Then, if necessary, the specific gas taken out from the cylinder is supplied into each casing or the lens barrel. As the gas exhaust device, for example, a device having a vacuum pump or a device having a cryopump is used. Here, the cryopump is a type of vacuum pump, and is a type in which a sorbent such as activated carbon or synthetic fluoride is cooled with a refrigerant such as nitrogen, and it has an extremely low temperature (10 to 1
A cooled surface (cryopanel) is placed at 5K), and a gas other than gas (H 2 , He, Ne, for example, N 2 ,
It adsorbs Ar) and creates a high vacuum.

【0059】また、特定ガスとしては、ヘリウムガスに
限らず、窒素、アルゴンや、ネオン、クリプトン、キセ
ノン、ラドン等の不活性ガスを用いてもよい。
The specific gas is not limited to helium gas, but nitrogen, argon, or an inert gas such as neon, krypton, xenon, or radon may be used.

【0060】また、投影光学系としては、エキシマレー
ザなどの遠紫外線を用いる場合は硝材として石英、蛍
石、フッ素をドープした石英、フッ化バリウム、フッ化
リチウムなどの遠紫外線を透過する材料を用いる。
In the case of using far ultraviolet rays such as an excimer laser as the projection optical system, a material that transmits far ultraviolet rays such as quartz, fluorite, quartz doped with fluorine, barium fluoride and lithium fluoride is used as a glass material. To use.

【0061】また、各ケーシングや鏡筒、特定ガスの供
給配管等は、研磨などの処理によって、表面粗さが低減
されたステンレス(SUS)等の材質を用いることによ
り、脱ガスの発生を抑制できる。
The casing, the lens barrel, the supply pipe for the specific gas, and the like are made of a material such as stainless steel (SUS) whose surface roughness is reduced by a treatment such as polishing to suppress the generation of degassing. it can.

【0062】また、本発明が適用される露光装置は、露
光用照明ビームに対してマスク(レチクル)と基板(ウ
エハ)とをそれぞれ相対移動する走査露光方式(例え
ば、ステップ・アンド・スキャン方式など)に限られる
ものではなく、マスクと基板とをほぼ静止させた状態で
マスクのパターンを基板上に転写する静止露光方式、例
えばステップ・アンド・リピート方式などでもよい。さ
らに、基板上で周辺部が重なる複数のショット領域にそ
れぞれパターンを転写するステップ・アンド・スティッ
チ方式の露光装置などに対しても本発明を適用すること
ができる。また、投影光学系は縮小系、等倍系、及び拡
大系のいずれでもよいし、反射屈折系、及び反射系のい
ずれでもよい。さらに、投影光学系を用いない、例えば
プロキシミティ方式の露光装置などに対しても本発明を
適用できる。
Further, the exposure apparatus to which the present invention is applied is a scanning exposure method (for example, a step-and-scan method or the like) in which a mask (reticle) and a substrate (wafer) are moved relative to an exposure illumination beam. The present invention is not limited to this, and a static exposure method, for example, a step-and-repeat method, in which the mask pattern is transferred onto the substrate in a state where the mask and the substrate are substantially stationary may be used. Further, the present invention can be applied to a step-and-stitch type exposure apparatus that transfers a pattern to each of a plurality of shot areas whose peripheral portions overlap each other on a substrate. The projection optical system may be a reduction system, a unity magnification system, or a magnification system, or may be a catadioptric system or a reflection system. Furthermore, the present invention can be applied to, for example, a proximity type exposure apparatus that does not use a projection optical system.

【0063】また、光源としては、F2 レーザに限ら
ず、発振波長248nmのKrFエキシマレーザや、発
振波長193nmのArFエキシマレーザ、波長約12
0nm〜約180nmの真空紫外域に属する光を発する
レーザ、例えば発振波長146nmのクリプトンダイマ
ーレーザ(Kr2 レーザ)、発振波長126nmのア
ルゴンダイマーレーザ(Ar2 レーザ)などを用いて
もよい。また、紫外光を発するレーザ光源だけでなく、
光源として、YAGレーザ又は半導体レーザなどの高調
波発生装置、SOR、レーザプラズマ光源などでもよ
い。
Further, the light source is not limited to the F 2 laser, but a KrF excimer laser with an oscillation wavelength of 248 nm, an ArF excimer laser with an oscillation wavelength of 193 nm, a wavelength of about 12
A laser emitting light belonging to the vacuum ultraviolet region of 0 nm to about 180 nm, for example, a krypton dimer laser (Kr2 laser) having an oscillation wavelength of 146 nm, an argon dimer laser (Ar2 laser) having an oscillation wavelength of 126 nm, or the like may be used. In addition to the laser light source that emits ultraviolet light,
The light source may be a harmonic generator such as a YAG laser or a semiconductor laser, SOR, a laser plasma light source, or the like.

【0064】また、本発明が適用される露光装置は、半
導体デバイス製造用に限られるものではなく、液晶表示
素子、ディスプレイ装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子
(CCDなど)、マイクロマシン、及びDNAチップな
どのマイクロデバイス(電子デバイス)製造用、露光装
置で用いられるフォトマスクやレチクルの製造用などで
もよい。
The exposure apparatus to which the present invention is applied is not limited to the semiconductor device manufacturing, but a liquid crystal display device, a display device, a thin film magnetic head, an image pickup device (CCD, etc.), a micromachine, a DNA chip, etc. For manufacturing microdevices (electronic devices), or for manufacturing photomasks and reticles used in exposure apparatuses.

【0065】また、本発明は露光装置だけでなく、光源
装置を備え、デバイス製造工程で使用される他の製造装
置(検査装置などを含む)に対しても適用することがで
きる。
Further, the present invention can be applied not only to the exposure apparatus but also to other manufacturing apparatus (including an inspection apparatus) provided with the light source device and used in the device manufacturing process.

【0066】また、上述したウエハステージやレチクル
ステージにリニアモータを用いる場合は、エアベアリン
グを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアク
タンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもいい。
また、ステージは、ガイドに沿って移動するタイプでも
いいし、ガイドを設けないガイドレスタイプでもよい。
さらに、ステージの駆動系として平面モ−タを用いる場
合、磁石ユニット(永久磁石)と電機子ユニットのいず
れか一方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユ
ニットの他方をステージの移動面側(定盤、ベース)に
設ければよい。
When a linear motor is used for the wafer stage or reticle stage described above, either an air levitation type using an air bearing or a magnetic levitation type using Lorentz force or reactance force may be used.
Further, the stage may be of a type that moves along a guide, or may be a guideless type that does not have a guide.
Further, when a plane motor is used as the drive system of the stage, one of the magnet unit (permanent magnet) and the armature unit is connected to the stage, and the other of the magnet unit and the armature unit is connected to the moving surface side of the stage ( It may be provided on the surface plate or base).

【0067】また、ウエハステージの移動により発生す
る反力は、特開平8−166475号公報に記載されて
いるように、フレーム部材を用いて機械的に床(大地)
に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた
露光装置においても適用可能である。
The reaction force generated by the movement of the wafer stage is mechanically fixed to the floor (ground) by using a frame member, as described in JP-A-8-166475.
You may let me escape. The present invention can also be applied to an exposure apparatus having such a structure.

【0068】また、レチクルステージの移動により発生
する反力は、特開平8−330224号公報に記載され
ているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大
地)に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備
えた露光装置においても適用可能である。
The reaction force generated by the movement of the reticle stage may be mechanically released to the floor (ground) by using a frame member, as described in JP-A-8-330224. The present invention can also be applied to an exposure apparatus having such a structure.

【0069】また、本発明が適用される露光装置は、本
願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サ
ブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的
精度を保つように、組み立てることで製造される。これ
ら各種精度を確保するために、この組み立ての前後に
は、各種光学系については光学的精度を達成するための
調整、各種機械系については機械的精度を達成するため
の調整、各種電気系については電気的精度を達成するた
めの調整が行われる。各種サブシステムから露光装置へ
の組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接
続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含ま
れる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て
工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程がある
ことはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置へ
の組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光
装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装
置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリー
ンルームで行うことが望ましい。
In the exposure apparatus to which the present invention is applied, various subsystems including the constituent elements recited in the claims of the present application are provided so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. It is manufactured by assembling. Before and after this assembly, adjustments to achieve optical precision for various optical systems, adjustments to achieve mechanical precision for various mechanical systems, and various electrical systems to ensure these various types of precision are made. Are adjusted to achieve electrical accuracy. The process of assembling the exposure apparatus from the various subsystems includes mechanical connection, electrical circuit wiring connection, air pressure circuit pipe connection, and the like between the various subsystems. It goes without saying that there is an individual assembly process for each subsystem before the assembly process from these various subsystems to the exposure apparatus. When the process of assembling the various subsystems into the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies of the exposure apparatus as a whole. It is desirable that the exposure apparatus be manufactured in a clean room where the temperature and cleanliness are controlled.

【0070】また、半導体デバイスは、デバイスの機能
・性能設計を行う工程、この設計ステップに基づいたマ
スク(レチクル)を製作する工程、シリコン材料からウ
エハを製造する工程、前述した露光装置によりレチクル
のパターンをウエハに露光するウエハ処理工程、デバイ
ス組み立て工程(ダイシング工程、ボンディング工程、
パッケージ工程を含む)、検査工程等を経て製造され
る。
For semiconductor devices, the process of designing the function / performance of the device, the process of manufacturing a mask (reticle) based on this design step, the process of manufacturing a wafer from a silicon material, and the exposure apparatus described above Wafer processing process of exposing a pattern to a wafer, device assembly process (dicing process, bonding process,
It is manufactured through a packaging process) and an inspection process.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光学装置
によれば、空間内に導入される所定のガスの流れの状態
が反射部材の2つの反射面でほぼ同じになることから、
反射面に及ぼすガスの流れの影響が2つの反射面でほぼ
同じとなり、反射部材の振動や位置ずれが防止される。
したがって、安定した光学性能を得ることができる。ま
た、マスクを照明したビームがウエハに安定的に正しく
届くことから、レチクルのパターン像を精度よくウエハ
上に転写できる。また、本発明のデバイスの製造方法に
よれば、露光精度の向上により、形成されるパターンの
精度が向上したデバイスを提供できる。
As described above, according to the optical device of the present invention, the state of the flow of the predetermined gas introduced into the space is substantially the same on the two reflecting surfaces of the reflecting member.
The influence of the gas flow on the reflecting surface is almost the same between the two reflecting surfaces, and the vibration and the positional displacement of the reflecting member are prevented.
Therefore, stable optical performance can be obtained. Further, since the beam illuminating the mask stably and correctly reaches the wafer, the pattern image of the reticle can be accurately transferred onto the wafer. Further, according to the device manufacturing method of the present invention, it is possible to provide a device in which the accuracy of the formed pattern is improved by improving the exposure accuracy.

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

【図1】 本発明に係る光学装置を投影光学系として備
える一実施形態に係る半導体デバイス製造用の縮小投影
型露光装置の全体構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a reduction projection exposure apparatus for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment, which includes an optical apparatus according to the present invention as a projection optical system.

【図2】 投影光学系の構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a configuration of a projection optical system.

【図3】 投影光学系の構成の他の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing another example of the configuration of the projection optical system.

【図4】 投影光学系の鏡筒内における特定ガスの流れ
の様子を示す概略的な断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the flow of a specific gas in the barrel of the projection optical system.

【図5】 図4に示す矢視A−A図である。5 is a view taken along the line AA in FIG.

【図6】 光路折り曲げ部材を支持する支持部材の一例
を示す概略断面図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an example of a support member that supports the optical path bending member.

【図7】 光路折り曲げ部材を支持する支持部材の他の
例を示す概略断面図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing another example of a support member that supports an optical path bending member.

【図8】 図7に示す矢視B図である。FIG. 8 is a view on arrow B shown in FIG. 7.

【図9】 特定ガスを他の方向から流す例を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing an example of flowing a specific gas from another direction.

【図10】 光路折り曲げ部材やその支持部材が特定ガ
スの流れの抵抗とならないように構成した例を示す図で
ある。
FIG. 10 is a diagram showing an example in which an optical path bending member and its supporting member are configured so as not to resist the flow of a specific gas.

【図11】 導入ノズルの構造の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of a structure of an introduction nozzle.

【図12】 導入ノズルの構造の他の例を示す図であ
る。
FIG. 12 is a diagram showing another example of the structure of the introduction nozzle.

【図13】 投影光学系におけるガス導入装置の他の形
態を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing another form of the gas introduction device in the projection optical system.

【図14】 2つの反射面がそれぞれ異なる部材に形成
された反射部材の例を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing an example of a reflecting member in which two reflecting surfaces are formed on different members.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

R レチクル(マスク) W ウエハ(基板) M1,M2 反射面 FM 反射部材 PL 投影光学系(光学装置) 10 露光装置 21 照明光学系 122 導入ノズル 126 導入口 127 稜線 128 ガス導入装置 140,141 フィン 135 支持部材(乱れ抑制部材) 138 乱れ抑制部材 R reticle (mask) W wafer (substrate) M1, M2 reflective surface FM reflective member PL projection optical system (optical device) 10 Exposure equipment 21 Illumination optical system 122 Introduction nozzle 126 entrance 127 ridge 128 gas introduction device 140,141 fins 135 Supporting member (disturbance suppressing member) 138 Disturbance suppression member

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定のガスが導入される空間内に互いに
所定の角度をなす2つの反射面を有する反射部材が配さ
れる光学装置において、 前記所定のガスの流れの状態が前記2つの反射面でほぼ
同じになるように前記空間内に前記所定のガスを導入す
るガス導入装置を備えることを特徴とする光学装置。
1. An optical device in which a reflecting member having two reflecting surfaces forming a predetermined angle with each other is arranged in a space into which a predetermined gas is introduced, wherein a state of a flow of the predetermined gas is the two reflections. An optical device comprising a gas introduction device for introducing the predetermined gas into the space so that the surfaces are substantially the same.
【請求項2】 前記所定のガスの流れの状態は、前記2
つの反射面のそれぞれにおける前記所定のガスの流れる
方向を含むことを特徴とする請求項1に記載の光学装
置。
2. The state of the predetermined gas flow is the
The optical device according to claim 1, further comprising a direction in which the predetermined gas flows on each of the two reflecting surfaces.
【請求項3】 前記ガス導入装置は、前記2つの反射面
のうち、一方の反射面を含む面と、他方の反射面を含む
面とが交差してできる稜線の正面側、背面側、及び側面
側のうちのいずれか一側から前記稜線に向けて流れるよ
うに前記所定のガスを導入することを特徴とする請求項
1または請求項2に記載の光学装置。
3. The gas introducing device includes a front side, a back side, and a ridge line formed by intersecting one of the two reflecting surfaces and a surface including the other reflecting surface. The optical device according to claim 1 or 2, wherein the predetermined gas is introduced so as to flow from any one of the side surfaces toward the ridgeline.
【請求項4】 前記ガス導入装置は、前記2つの反射面
における乱流が抑制される流量差で、前記2つの反射面
に向けて前記所定のガスを導入する複数の導入口を有す
ることを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいず
れか一項に記載の光学装置。
4. The gas introducing device has a plurality of inlets for introducing the predetermined gas toward the two reflecting surfaces with a flow rate difference that suppresses turbulence in the two reflecting surfaces. The optical device according to any one of claims 1 to 3, which is characterized.
【請求項5】 前記ガス導入装置は、前記所定のガスを
前記空間内に導入するための導入口に配されるフィンを
有することを特徴とする請求項4に記載の光学装置。
5. The optical device according to claim 4, wherein the gas introduction device has a fin arranged at an introduction port for introducing the predetermined gas into the space.
【請求項6】 前記空間内における前記所定のガスの流
れの乱れを抑制する乱れ抑制部材を有することを特徴と
する請求項1から請求項5のうちのいずれか一項に記載
の光学装置。
6. The optical device according to claim 1, further comprising a turbulence suppressing member that suppresses turbulence of the flow of the predetermined gas in the space.
【請求項7】 前記乱れ抑制部材は、前記2つの反射面
と連続する面を有することを特徴とする請求項6に記載
の光学装置。
7. The optical device according to claim 6, wherein the turbulence suppressing member has a surface continuous with the two reflecting surfaces.
【請求項8】 前記乱れ抑制部材は、前記反射鏡を支持
する支持部材であることを特徴とする請求項6または請
求項7に記載の光学装置。
8. The optical device according to claim 6, wherein the disturbance suppressing member is a supporting member that supports the reflecting mirror.
【請求項9】 パターンが形成されたマスクをビームに
より照明する照明光学系と、前記マスクのパターンを基
板上に転写する投影光学系とのうちの少なくとも一方
を、請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の光学
装置で構成することを特徴とする露光装置。
9. The method according to claim 1, wherein at least one of an illumination optical system that illuminates a mask on which a pattern is formed with a beam and a projection optical system that transfers the pattern of the mask onto a substrate. An exposure apparatus comprising the optical device according to claim 1.
【請求項10】 リソグラフィ工程を含むデバイスの製
造方法であって、 前記リソグラフィ工程では請求項9に記載の露光装置を
用いてデバイスを製造することを特徴とするデバイスの
製造方法。
10. A method of manufacturing a device including a lithography step, wherein the exposure apparatus according to claim 9 is used to manufacture the device in the lithography step.
JP2001322368A 2001-10-19 2001-10-19 Optical device, exposure device, and method for manufacturing device Pending JP2003133198A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001322368A JP2003133198A (en) 2001-10-19 2001-10-19 Optical device, exposure device, and method for manufacturing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001322368A JP2003133198A (en) 2001-10-19 2001-10-19 Optical device, exposure device, and method for manufacturing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003133198A true JP2003133198A (en) 2003-05-09
JP2003133198A5 JP2003133198A5 (en) 2005-07-07

Family

ID=19139426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001322368A Pending JP2003133198A (en) 2001-10-19 2001-10-19 Optical device, exposure device, and method for manufacturing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003133198A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100805142B1 (en) Exposure method and system
US6614504B2 (en) Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
JPWO2003085708A1 (en) Exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2008252117A (en) Lithographic device
US20170357160A1 (en) Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
KR20020036951A (en) Exposure method and apparatus
WO2000048237A1 (en) Exposure method and apparatus
JP2004228497A (en) Exposure device and manufacturing method of electronic device
JP2005129898A (en) Aligner and device manufacturing method
JP2004063847A (en) Aligner, exposure method, and stage device
JP2004303808A (en) Aligner, exposure method, and film structure
JP2005064210A (en) Method for exposure, and method of manufacturing electronic device and exposure device utilizing the method
WO2003105203A1 (en) Exposure system and exposure method
JP2004039862A (en) Optical device, aligner, and method for manufacturing the same
JP2001068400A (en) Light absorbing substance detecting method, and exposure method and apparatus
KR20090034736A (en) Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
JP2001319873A (en) Projection aligner, its manufacturing method, and adjusting method
JP2005136263A (en) Aligner and gas supply method therefor
JP2003133198A (en) Optical device, exposure device, and method for manufacturing device
JP2003257821A (en) Optical device and aligner
JP2003257822A (en) Optical device and aligner
JP2001345264A (en) Aligner, exposure method, and method of manufacturing device
JPWO2004081999A1 (en) Optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2005166922A (en) Backing device, optical device, aligner and method for manufacturing device
JP2004241478A (en) Exposure method and apparatus, and device manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041015

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041026

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060411

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060418

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060808