JP2004071663A

JP2004071663A - 露光装置

Info

Publication number: JP2004071663A
Application number: JP2002225496A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Kino; 木野　芳樹
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-08-02
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】転写用パターンが形成されたマスクのマスクパターンを露光用の照明光により感光体上に転写する露光装置の光学系において、部品交換及び調整を行う際に、置換空間に外部から大気の混入を防止する露光装置を提供する。
【解決手段】転写用パターンが形成されたマスクのマスクパターンを露光用の照明光により感光体上に転写する露光装置であって、光学系内部が不活性ガス乃至乾燥空気で置換されている筐体と、前記筐体に設けられ、当該筐体に物品を搬出入するための開口部と、前記開口部を密閉する構造物と、前記構造物の開閉を検知する検知手段と、前記開口部に設けられ、当該開口部を遮断するように気体流を形成する手段とを有することを特徴とする露光装置を提供する。
【選択図】　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等を製造する際に使用される露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体素子の微細化に伴い、より微細なパターン作成のため、半導体露光装置において、光源の短波長化が進み、レーザ光を光源としたエキシマレーザ発振装置を半導体露光装置の一部として使用することが増えている。一方、光源の短波長化と同時に、半導体露光装置内の雰囲気中の有機化合物とエキシマレーザ光とが化学反応をし、それにより生成される化合物が露光装置内に形成される光学系の透過率を低下させるといった点が大きな問題になっている。また、大気中に含有される酸素や水分等にレーザ光が吸収されるといった点も同時に問題視されている。
【０００３】
以上の問題を解決するために、従来から露光装置の光学系を形成する鏡筒は密閉構造とし、クリーン度の高い乾燥空気（以下ＣＤＡ）や窒素ガス、ヘリウムガスといった不活性ガスを流すことにより、有機化合物を低減させ、前記化学反応が生じることを防止している。同時に酸素、水分等を低減させ光の吸収を防止している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、鏡筒内部の光学系、駆動系で問題が発生し、部品交換、調整等を行わなければならないといった場合、鏡筒の密閉構造を崩す必要が生じる。より具体的には、鏡筒は密閉構造を形成するためのカバーをＯリング等の密閉部材を介しボルト等の締結部材で締結することにより密閉構造を形成しており、交換及び調整等の際には、締結部材を緩め、カバーを外すことにより作業をする必要がある。その際には、鏡筒内部に流しているＣＤＡ、不活性ガスの循環を停止し、作業をすることになるので、鏡筒内部に大気が流れ込み大気中に含まれる有機化合物や酸素及び水分等が混入するといった問題が生じる。また、作業終了時には鏡筒を密閉構造に戻し、ＣＤＡ、不活性ガスの循環を再開するのだが、一旦大気が混入しているために、鏡筒内を交換及び調整作業前と同様の環境に戻すためには多大な時間を要するといった問題が生じる。
【０００５】
そこで、本発明は、転写用パターンが形成されたマスクのマスクパターンを露光用の照明光により感光体上に転写する露光装置の光学系において、部品交換及び調整を行う際に、置換空間に外部から大気の混入を防止する露光装置を提供することを例示的目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての露光装置は、転写用パターンが形成されたマスクのマスクパターンを露光用の照明光により感光体上に転写する露光装置であって、光学系内部が不活性ガス乃至乾燥空気で置換されている筐体と、前記筐体に設けられ、当該筐体に物品を搬出入するための開口部と、前記開口部を密閉する構造物と、前記構造物の開閉を検知する検知手段と、前記開口部に設けられ、当該開口部を遮断するように気体流を形成する手段とを有することを特徴とする。前記開口部を遮断するように気体流を形成する手段は、当該開口部を挟んで対向して配設されている供給口と吸引口からなり、前記気体流は、前記供給口から供給され、前記吸引口から吸引されることを特徴とする。前記開口部を遮断するように気体流を形成する手段は、前記検知手段の信号を受けて動作することを特徴とする。前記供給口から供給される気体流は、不活性ガス乃至乾燥空気であることを特徴とする。
【０００７】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施例に関わる露光装置を説明する。１は露光装置の光学系が収納される鏡筒、２はボルト等の締結部材、３は鏡筒１に物品を搬出入するための蓋、４は鏡筒１と蓋３との間を密閉する目的で設けられている密閉部材であり、本実施形態ではＯリングである。
【０００９】
鏡筒１は、密閉部材４を介し、蓋３を締結部材２で締結することにより密閉構造を形成している。５は蓋３の開閉を検知するためのスイッチであり、後述のエアカーテン機構の動作を制御し、開の状態で動作、閉の状態で非動作の論理を有するように設定している。
【００１０】
６ａ及び６ｂは、エアカーテン機構を示しており、エアカーテン機構６ａは、ＣＤＡ、不活性ガス等を供給するための供給口であり（本出願では、エアカーテン機構６ａと供給口６ａを交換可能に使用する）、エアカーテン機構６ｂは、供給口６ａから掃出された前出のガスを取り込むための吸引口である本出願では、エアカーテン機構６ｂと吸引口６ｂを交換可能に使用する）。供給口６ａと吸引口６ｂは、互いに対向し、供給口６ａから掃出されたガスは吸引口６ｂに吸引されるように配設されている。
【００１１】
７は鏡筒内に設けられた光学系を示しており、本実施形態では光量を制御するためのＮＤフィルタである。８は鏡筒内を置換するために流れるＣＤＡ乃至不活性ガスの流れを示している。
【００１２】
図２において、鏡筒１は蓋３及び密閉部材４を用いて密閉し、鏡筒１内部にＣＤＡ乃至不活性ガスを流し置換を行っている。かかる状態では、スイッチ５は閉、従って、エアカーテン機構６ａ及び６ｂは動作していない。
【００１３】
図１を参照して、蓋３を開けた時のエアカーテンの状態を説明する。図１において、９は供給口６ａから掃出されたガスの流れを示している。また、流れ９は流れ８より流速が速くなるように設定されている。
【００１４】
エアカーテン機構６ａ及び６ｂの動作を以下に説明する。
【００１５】
図２において、締結部材２であるボルトを緩め、蓋３を外す。蓋３の開閉を検知するためのスイッチ５は、蓋３を外したと同時に閉の状態から開の状態となる。エアカーテン機構６ａ及び６ｂは、スイッチ５が開の状態を検知して流れ出す。
【００１６】
エアカーテン機構６ａ及び６ｂの流れ９は流れ８より早く、供給口６ａから掃出されたガスは確実に吸引口６ｂに吸引されるような構造になっているので、蓋３を開けても流れ８が鏡筒１より外に流れ出ることはない。
【００１７】
また、光学系７の部品を交換するために鏡筒１の開口から手を入れた場合、大気及びエアカーテンを形成するガスが若干ながら鏡筒１内部に向けて入り込むが、入り込む時間はその間だけであり、鏡筒１から部品等を取り出した後はエアカーテンが形成された状態に戻る。従って、従来では部品交換等の際、エアカーテンを設けていなかったため、鏡筒の蓋を外している最中、鏡筒外のガスが流入してしまったが、本実施形態では、部品交換時以外にガスの流入はない。
【００１８】
上述した実施形態では、エアカーテン機構６ａ及び６ｂの動作及び非動作を蓋３に設けたスイッチ５の開閉によって制御を行ったが、例えば、スイッチ５を締結部材２の緩みを検知するようにしてもよい。
【００１９】
また、エアカーテン機構６ａ及び６ｂの動作を制御するスイッチ５を別に設け、任意のタイミングでスイッチの開閉を行うことにより、動作及び非動作を制御してもよい。
【００２０】
また、上述の実施形態では、置換ガス８、エアカーテンのガス９をいずれもＣＤＡ乃至不活性ガスとしたが、全ての組み合わせががよいとはいえない。かかる理由は、置換ガス８とエアカーテンのガス９が接しているため、若干ながら混入する可能性を有するためである。以下、表１に置換ガス８、エアカーテンのガス９の例としてＣＤＡと窒素をあげて、最適な組み合わせを選択する。
【００２１】
【表１】

【００２２】
表１を参照するに、１及び４は同一のガスであるので、混入の問題は生じない。２は、ＣＤＡに窒素が混入しても、ＣＤＡは主に窒素と酸素から構成されているので、問題は生じない。３はやや不適である。かかる理由は、ＣＤＡは、酸素を有しているので、置換環境に酸素が混入すると問題が生じる場合には不適になる。
【００２３】
また、ＣＤＡの乾燥の程度が鏡筒１の要求する乾燥のそれと比較して大きく異なる場合も不適となる。従って、表１における例の場合は、１、２及び４の組み合わせが最適である。
【００２４】
不活性ガスとしては、ヘリウムなどもあるが、かかる場合も表１に示すような星取表を作成し、選択することにより、最適な組み合わせを得ることができる。
【００２５】
図３は、図１におけるエアカーテン機構６ａ及び６ｂを供給側にのみ設置した場合を示す概略構成図である。ここで、１０はエアカーテン機構を示している。図３において、蓋３を開けた場合の基本的な動作は上述したのと同様である。即ち、蓋３の開閉をスイッチ５で検出し、かかる検出信号によりエアカーテン機構１０の動作を開始する。
【００２６】
エアカーテン機構１０から送出されたガスはそのまま直進するが、いずれは流速が低下し、流れ８に吸収されしまう。従って、置換ガスの純度が問題となるので、表１に示したような星取表を作成する必要がある。上述したように、置換ガス、エアカーテンのガスをそれぞれＣＤＡ、窒素とすると表１に示した結果と全く同じ結果が得られる。従って、必要とされる置換環境の濃度に合わせ適切な選択をすることが必要になる。
【００２７】
図３に示す通り、エアカーテン機構１０は、供給側しか設置されていないので、図１及び図２に示したエアカーテン機構６ａ及び６ｂと比較して機構系の規模が小さくなり、実装スペースが狭い場所においても使用可能となる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、転写用パターンが形成されたマスクのマスクパターンを露光用の照明光により感光体上に転写する露光装置の光学系において、かかる光学系内部が不活性ガス乃至乾燥空気で置換を行っている鏡筒に物品搬出用の開口部を開け、部品交換及び調整を行うにあたって、開口部にエアカーテン機構を配設し、鏡筒の開口部を開けると同時にエアカーテンが作動するように設定することによって、部品交換及び調整時以外に前記鏡筒内にガス置換を行っていない空間から大気が流入することを防止することができる。従って、有機化合物の流入を低減させることができ、さらに、鏡筒の開口部を開けた時にも鏡筒内部を継続的にガスで置換できるので、交換及び調整後には速やかに交換及び調整作業前の状態に復元することができる。
【００２９】
また、エアカーテン機構を供給側だけに設けた場合は、機構系の規模が小さくなるため、実装スペースが狭い場所においても効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】蓋を開けた時のエアカーテンの状態を示す図である。
【図２】蓋を開ける前の置換の状態を示す図である。
【図３】図１に示すエアカーテン機構を供給側にのみ設置した場合を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　鏡筒
２　　　　　　　締結部材
３　　　　　　　蓋
４　　　　　　　密閉部材
５　　　　　　　スイッチ
６ａ　　　　　　エアカーテン機構（供給口）
６ｂ　　　　　　エアカーテン機構（吸引口）
７　　　　　　　光学系
８　　　　　　　ＣＤＡ乃至不活性ガスの流れ
９　　　　　　　ガスの流れ
１０　　　　　　エアカーテン機構

Claims

転写用パターンが形成されたマスクのマスクパターンを露光用の照明光により感光体上に転写する露光装置であって、
光学系内部が不活性ガス乃至乾燥空気で置換されている筐体と、
前記筐体に設けられ、当該筐体に物品を搬出入するための開口部と、
前記開口部を密閉する構造物と、
前記構造物の開閉を検知する検知手段と、
前記開口部に設けられ、当該開口部を遮断するように気体流を形成する手段とを有することを特徴とする露光装置。
前記開口部を遮断するように気体流を形成する手段は、当該開口部を挟んで対向して配設されている供給口と吸引口からなり、
前記気体流は、前記供給口から供給され、前記吸引口から吸引されることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
前記開口部を遮断するように気体流を形成する手段は、前記検知手段の信号を受けて動作することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
前記供給口から供給される気体流は、不活性ガス乃至乾燥空気であることを特徴とする請求項２記載の露光装置。