JP2005085842A - Aligner and method for manufacturing device - Google Patents

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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aligner which can prevent the deterioration of throughput and can reduce costs, and provide a method for manufacturing a device. <P>SOLUTION: In the aligner, the center of parallel plates used for seal glasses is displaced from the center of the other optical element i.e. the center of a lighting area, as a feature of the invention. A mechanism which rotates or slides or moves the seal glasses is arranged. As a result, a region on the seal glasses which is irradiated with laser light is changed, and a part in which glass material is not used can be restrained to a minimum. Further, time duration which stops job of the aligner can be reduced remarkably by automating slide and rotation movements of the seal glasses. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、露光装置及びデバイスの製造方法に関する。   The present invention relates to an exposure apparatus and a device manufacturing method.

従来、LSI或は超LSI等の極微細パターンから形成される半導体素子の製造工程において、縮小型投影露光装置が使用されている。半導体素子の実装密度の向上に伴い、パターンのより一層の微細化が要求され、レジストプロセスの発展と同時に露光装置の微細化への対応がなされてきた。   2. Description of the Related Art Conventionally, a reduction projection exposure apparatus has been used in a manufacturing process of a semiconductor element formed from a very fine pattern such as LSI or VLSI. As the mounting density of semiconductor elements has increased, further miniaturization of patterns has been required, and at the same time as the development of resist processes, the miniaturization of exposure apparatuses has been addressed.

露光装置の解像力を向上させる手段としては、露光波長をより短波長に変えていく方法と、投影光学系の開口数(NA)を大きくしていく方法とがある。一般に解像力は露光波長に比例し、NAに反比例することが知られている。又、解像力を向上させる一方で、投影光学系の焦点深度を確保するための努力もなされている。   As means for improving the resolution of the exposure apparatus, there are a method of changing the exposure wavelength to a shorter wavelength and a method of increasing the numerical aperture (NA) of the projection optical system. In general, it is known that the resolution is proportional to the exposure wavelength and inversely proportional to the NA. In addition, efforts have been made to ensure the depth of focus of the projection optical system while improving the resolution.

一般に焦点深度は露光波長に比例し、NAの2乗に反比例するため、解像力向上と焦点深度確保とは相反する課題である。こうした問題を解決する方法として、位相シフトレチクル法やFLEX(Focus Latitude enhancement Exposure) 法等が提案されている。   In general, since the depth of focus is proportional to the exposure wavelength and inversely proportional to the square of NA, the improvement in resolution and the securing of the depth of focus are contradictory issues. As a method for solving such a problem, a phase shift reticle method, a FLEX (Focus Latitude enhancement Exposure) method, and the like have been proposed.

露光波長については、365nmのi線から最近では248nm付近の発振波長を有するKrFエキシマレーザが主流になっており、更には次世代露光光源として193nm付近の発振波長を有するArFエキシマレーザやF レーザ(157m)の開発が行われている。 With regard to the exposure wavelength, KrF excimer lasers having an oscillation wavelength of about 248 nm from i-line of 365 nm have recently become mainstream, and further, ArF excimer lasers and F 2 lasers having an oscillation wavelength of about 193 nm as next-generation exposure light sources. (157m) is being developed.

又、半導体素子の製造コストの観点から、露光装置におけるより一層のスループット向上が図られてきている。例えば、露光光源の大出力化により、1ショット当たりの露光時間を短縮する方法、或は露光面積の拡大により、1ショット当たりの素子数を増やす方法等が挙げられる。   Further, from the viewpoint of manufacturing cost of semiconductor elements, further improvement in throughput in the exposure apparatus has been attempted. For example, there are a method of shortening the exposure time per shot by increasing the output of the exposure light source, or a method of increasing the number of elements per shot by expanding the exposure area.

更に、近年においては、半導体素子のチップサイズ拡大に対応するため、マスクパターンを順次焼き付け及びステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の所謂ステッパから、マスクとウエハを同期させながら走査露光し、次のショットに順次移動させるステップ・アンド・スキャン方式の露光装置へと移行しつつある。このステップ・アンド・スキャン方式の露光装置は、露光フィールドがスリット状であるため、投影光学系を大型化することなく露光面積を拡大できる特徴を持っている。   Furthermore, in recent years, in order to cope with an increase in the chip size of a semiconductor element, scanning exposure is performed while synchronizing a mask and a wafer from a so-called stepper of a step-and-repeat method that sequentially prints and moves a mask pattern. A step-and-scan type exposure apparatus that sequentially moves shots is being transferred. This step-and-scan type exposure apparatus has a feature that the exposure area can be expanded without increasing the size of the projection optical system because the exposure field is slit-shaped.

前述のように紫外線を露光光源として用いた場合、長期に亘る装置使用の結果、光路中に配置された光学素子の表面に硫酸アンモニウム(NH SO や二酸化ケイ素SiO 等が付着し、光学特性が著しく低下する現象が発生する。これは周囲の環境に含まれるアンモニアNH 、亜硫酸SO 、Si化合物等が紫外線を照射することで化学反応を起こし生成されるものである。従来、こうした光学素子の劣化を防止するために、クリーンドライエアーや窒素等の不活性ガスで光路全体をパージすることが行われている。 As described above, when ultraviolet rays are used as an exposure light source, ammonium sulfate (NH 4 ) 2 SO 4 or silicon dioxide SiO 2 adheres to the surface of the optical element disposed in the optical path as a result of using the apparatus for a long time. A phenomenon occurs in which the optical characteristics are significantly deteriorated. This is generated by causing a chemical reaction when ammonia NH 3 , sulfurous acid SO 2 , Si compound and the like contained in the surrounding environment are irradiated with ultraviolet rays. Conventionally, in order to prevent such deterioration of the optical element, the entire optical path is purged with an inert gas such as clean dry air or nitrogen.

更に、遠紫外線、取り分け193nm付近の波長を有するArFエキシマレーザにおいては、上記波長付近の帯域には酸素(O )の吸収帯が複数存在することが知られている。又、酸素が上記光を吸収することによりオゾン(O )が生成され、このオゾンが光の吸収をより増加させ、透過率を著しく低下させることに加え、前述のようにオゾンに起因する各種生成物が光学素子表面に付着し、光学系の効率を低下させる。 Furthermore, it is known that in an ArF excimer laser having far ultraviolet light, particularly a wavelength near 193 nm, there are a plurality of oxygen (O 2 ) absorption bands in the band near the wavelength. In addition, oxygen absorbs the light to generate ozone (O 3 ). This ozone further increases the absorption of light and significantly reduces the transmittance. The product adheres to the surface of the optical element, reducing the efficiency of the optical system.

従って、ArFエキシマレーザ等の遠紫外線を光源とする投影露光装置の露光光学系の光路においては、窒素等の不活性ガスによるパージ手段によって、光路中に存在する酸素濃度を低レベルに抑える方法が採られている。更に、ArFよりも波長の短いF レーザーを用いる場合は、酸素の吸収係数が非常に大きいため、空気中はもとより、酸素が含まれていると露光光は吸収されてしまい、露光光源として使用することができない。そのため、露光装置内の空気を排除し、ヘリウムや窒素等の雰囲気ガスで充満し、酸素濃度を低く保つことで露光光の吸収を防ぐ手法が用いられる。 Therefore, in the optical path of the exposure optical system of a projection exposure apparatus that uses far ultraviolet rays as a light source such as an ArF excimer laser, there is a method of suppressing the oxygen concentration present in the optical path to a low level by purging with an inert gas such as nitrogen. It is taken. Furthermore, when an F 2 laser having a shorter wavelength than ArF is used, the absorption coefficient of oxygen is very large, so that exposure light is absorbed when oxygen is contained in the air, and is used as an exposure light source. Can not do it. For this reason, a technique is used in which exposure of exposure light is prevented by eliminating air in the exposure apparatus, filling with an atmospheric gas such as helium or nitrogen, and keeping the oxygen concentration low.

しかし、上述のような露光装置内の雰囲気ガスをヘリウムや窒素ガスに置換するためには、雰囲気ガスの置換に要する時間のためにスループット低下の原因となる。又、大量の置換ガスを必要とすることや、露光装置チャンバーの構造が複雑化することからコスト的にも大きな問題点となっている。そのため、レーザ光の光路上最小限の範囲をこれらの窒素ガスやヘリウムガス等の不活性ガスに置換するのが好ましい。   However, replacing the atmospheric gas in the exposure apparatus as described above with helium or nitrogen gas causes a reduction in throughput due to the time required for the atmospheric gas replacement. In addition, since a large amount of replacement gas is required and the structure of the exposure apparatus chamber is complicated, there are significant problems in terms of cost. Therefore, it is preferable to replace the minimum range on the optical path of the laser beam with an inert gas such as nitrogen gas or helium gas.

ガス置換する領域を最小限にするためには、光路上の照明光学系や投影光学系を複数の筐体内に収納し、その内部をガス置換する方法が特許文献1に提案されている。筐体間においても連結するための筐体を設け内部に置換ガスを供給するため経路を設けることで光源からウエハまで全ての光路をガス置換することは可能となる。   In order to minimize the gas replacement area, Patent Document 1 proposes a method in which an illumination optical system and a projection optical system on the optical path are housed in a plurality of casings, and the interior is replaced with gas. It is possible to replace all the optical paths from the light source to the wafer by providing a housing for coupling between the housings and providing a path for supplying a replacement gas therein.

特開平06−21600号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-21600

レーザ光の出射口からウエハ面上までの光路上の光学素子を筐体内に収納した場合、筐体のレーザ光の入射口と出射口にはレーザ光を透過するシールガラス(平行平板)を用いて密閉することが多くなる。   When the optical element on the optical path from the laser beam exit to the wafer surface is housed in the housing, seal glass (parallel plate) that transmits the laser light is used for the laser beam entrance and exit of the housing. And often sealed.

しかし、レーザ光の短波長化と高出力化が進んだ結果、これらのシールガラスの劣化が問題となっている。シールガラスの劣化とはこの場合、屈折率の変化やコーティングの悪化である。特に、光源装置として用いられるレーザ本体の出射口に用いられるシールガラスは劣化が著しく、常にメンテナンスが必要な箇所となっている。その他にも、レーザのエネルギ密度の高い位置に用いられるシールガラスは少なくなく、同様の問題を抱えている。これらのシールガラスの交換作業の発生は、露光装置のジョブを一旦停止する必要があるため、装置のスループットを著しく低下させる要因となっている。   However, as the wavelength of laser light has been shortened and the output has been increased, the deterioration of these sealing glasses has become a problem. In this case, the deterioration of the seal glass means a change in refractive index or a deterioration of the coating. In particular, the seal glass used at the exit of the laser body used as the light source device is significantly deteriorated, and is always a place requiring maintenance. In addition, there are not a few seal glasses used at positions where the energy density of the laser is high, and there are similar problems. The occurrence of the replacement work of these seal glasses is a factor that significantly reduces the throughput of the apparatus because it is necessary to temporarily stop the job of the exposure apparatus.

又、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置においては、矩形の照明範囲を有するため、通常用いられる円形のシールガラスでは使用されない領域が大きくコスト的な面を考慮しても不利な点があった。   In addition, since the step-and-scan exposure apparatus has a rectangular illumination range, there is a disadvantage in that a large area that is not used in a circular seal glass that is normally used is large and cost considerations are taken into consideration. .

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、スループットの悪化の防止とコストダウンを図ることができる露光装置及び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 problems, and an object of the present invention is to provide an exposure apparatus and a device manufacturing method capable of preventing throughput deterioration and reducing costs.

上記目的を達成するため、本発明に係る露光装置では、シールガラスに用いられる平行平板の中心を他の光学素子の中心、つまり、照明範囲の中心から偏心させていることを特徴としている。そして、このシールガラスを回転又はスライドする移動する機構を設けたことを特徴としている。これにより、シールガラス上のレーザ光の照射される範囲を変更し、硝材の未使用な箇所を最低限に抑えることが可能である。又、シールガラスのスライドや回転移動を自動化することで、露光装置のジョブを停止させる時間を大幅に短縮可能としている。   In order to achieve the above object, the exposure apparatus according to the present invention is characterized in that the center of the parallel plate used for the seal glass is decentered from the center of another optical element, that is, the center of the illumination range. Then, a mechanism for rotating or sliding the seal glass is provided. Thereby, it is possible to change the range irradiated with the laser beam on the seal glass and minimize the unused portion of the glass material. Also, by automating the slide and rotation of the seal glass, the time for stopping the job of the exposure apparatus can be greatly reduced.

本発明によれば、シールガラスの交換作業を低減することでスループットの悪化の防止が可能となる。又、硝材の未使用の範囲を減らすことも可能であることからコスト的にも有利である。   According to the present invention, it is possible to prevent the deterioration of the throughput by reducing the replacement work of the seal glass. Further, since it is possible to reduce the unused range of the glass material, it is advantageous in terms of cost.

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明の実施の形態に係るステップ・アンド・スキャン型露光装置を側面から見た様子を模式的に示す図である。   FIG. 1 is a diagram schematically showing a step-and-scan type exposure apparatus according to an embodiment of the present invention as seen from the side.

図1において、1は光源であり、248nm付近の発振波長を有するKrFエキシマレーザー若しくは193nm付近の発振波長を有するArFエキシマレーザー又は157nm付近の発振波長を有するF レーザーで、パルス発光を行うものである。 In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a light source which emits pulses with a KrF excimer laser having an oscillation wavelength near 248 nm, an ArF excimer laser having an oscillation wavelength near 193 nm, or an F 2 laser having an oscillation wavelength near 157 nm. is there.

光源1からのレーザービームは、レーザ光引き回し部2aを介して架台2bに載置された筐体3に収納された第1照明光学系に導かれ、内部のミラー3aで反射され、所定のビーム形状に成形するための成形光学系3b、ミラー3cからオプティカルインテグレータ3dに入射する。オプティカルインテグレータ3dの射出面近傍には、筐体4に収納された二次光源を切り替え部4aが配置される。   The laser beam from the light source 1 is guided to the first illumination optical system housed in the casing 3 placed on the gantry 2b via the laser beam routing unit 2a, reflected by the internal mirror 3a, and a predetermined beam. The light is incident on the optical integrator 3d from the molding optical system 3b and the mirror 3c for molding into a shape. In the vicinity of the exit surface of the optical integrator 3d, a switching unit 4a for a secondary light source housed in the housing 4 is disposed.

二次光源からの光は、筐体5に収納された集光レンズ5aで集光され、筐体6に収納される可変ブラインド6aに入射する。可変ブラインド6aは、前記集光レンズ5aで形成される集光点を含む光軸に直交方向の面の近傍に遮光板を配置し、マスク8のパターン面の照明領域を任意に設定可能にしている。   The light from the secondary light source is collected by the condenser lens 5 a housed in the housing 5 and enters the variable blind 6 a housed in the housing 6. In the variable blind 6a, a light shielding plate is disposed in the vicinity of a surface orthogonal to the optical axis including the condensing point formed by the condensing lens 5a so that the illumination area of the pattern surface of the mask 8 can be arbitrarily set. Yes.

図2にマスク8を照明している状態を示す。可変ブラインド6aからの光は筐体7に収納された第2照明光学系に入射する。第2照明光学系は、集光レンズ7a及び7c、ミラー7bから構成される。   FIG. 2 shows a state where the mask 8 is illuminated. Light from the variable blind 6 a enters the second illumination optical system housed in the housing 7. The second illumination optical system includes condenser lenses 7a and 7c and a mirror 7b.

第2照明光学系からの光は、マスク8に形成されたパターン8aの一部をスリット状光束8bによってスリット照明し、図1に示される投影光学系11によってウエハ12上に上記パターン8aの一部を縮小投影する。このとき、図1に示されている矢印のように、マスク8及びウエハ12を投影光学系11とスリット状光束8bに対し、投影光学系11の縮小比率と同じ速度比率で互いに逆方向にスキャンさせながら、光源1からのパルス発光による多パルス露光を繰り返すことにより、マスク8全面のパターン8aをウエハ12上の1チップ領域又は複数チップ領域に転写する。又、第2照明光学系の光路中にはハーフミラー32が配置されている。ハーフミラ−32は、照明光の一部を光量を検出する光電センサー33に導き、光電センサー33の検出結果を基に1ショット毎の露光量が所望の値になるよう光源1の出力が調整される。   The light from the second illumination optical system illuminates a part of the pattern 8a formed on the mask 8 with a slit light beam 8b, and the projection optical system 11 shown in FIG. Reduce the projection of the part. At this time, as shown by the arrows shown in FIG. 1, the mask 8 and the wafer 12 are scanned in opposite directions with respect to the projection optical system 11 and the slit-shaped light beam 8b at the same speed ratio as the reduction ratio of the projection optical system 11. The pattern 8a on the entire surface of the mask 8 is transferred to one chip area or a plurality of chip areas on the wafer 12 by repeating multi-pulse exposure by pulse emission from the light source 1. A half mirror 32 is arranged in the optical path of the second illumination optical system. The half mirror 32 guides a part of the illumination light to the photoelectric sensor 33 that detects the amount of light, and the output of the light source 1 is adjusted so that the exposure amount per shot becomes a desired value based on the detection result of the photoelectric sensor 33. The

10はマスクステージであり、マスク及びこれを保持するマスクチャック9を保持しながら、不図示の駆動系によって矢印方向にスキャン駆動する。15はマスクステージ10に固定されたバーミラー、16はマスクステージ10の速度を検出するレーザー干渉計である。マスクステージ10及びレーザー干渉計16は、何れも支持定盤17に載置されている。尚、支持定盤17は、床から支柱18とダンパー19を介して投影光学系11を保持する鏡筒定盤20上に固定されている。   Reference numeral 10 denotes a mask stage, which scans in the direction of the arrow by a drive system (not shown) while holding the mask and the mask chuck 9 holding the mask. A bar mirror 15 is fixed to the mask stage 10, and a laser interferometer 16 detects the speed of the mask stage 10. The mask stage 10 and the laser interferometer 16 are both mounted on a support surface plate 17. Note that the support surface plate 17 is fixed on a lens barrel surface plate 20 that holds the projection optical system 11 from the floor via a support column 18 and a damper 19.

14はウエハステージであり、ウエハ12及びこれを保持するウエハチャック13を保持しながら、不図示の駆動系によって矢印方向にスキャン駆動する。21はウエハステージ14に固定されたバーミラー、22はウエハステージ14の速度を検出するレーザー干渉計であり、鏡筒定盤20に固定されている。又、ウエハステージ14は、床からダンパー23を介してステージ定盤24上に載置されている。   A wafer stage 14 scans in the direction of the arrow by a drive system (not shown) while holding the wafer 12 and the wafer chuck 13 holding the wafer 12. Reference numeral 21 denotes a bar mirror fixed to the wafer stage 14, and reference numeral 22 denotes a laser interferometer for detecting the speed of the wafer stage 14, which is fixed to the lens barrel surface plate 20. The wafer stage 14 is placed on a stage surface plate 24 via a damper 23 from the floor.

更に、鏡筒定盤20に固定されたレーザー干渉計25により、鏡筒定盤20とステージ定盤24の図中上下方向の相対距離を測定している。このように、レーザー干渉計22,25により、鏡筒定盤20とウエハステージ24との位置関係、延てはマスク8とウエハ12の所定の相対位置関係が保証されている。   Further, the relative distance in the vertical direction in the drawing between the lens barrel surface plate 20 and the stage surface plate 24 is measured by a laser interferometer 25 fixed to the lens barrel surface plate 20. As described above, the laser interferometers 22 and 25 guarantee the positional relationship between the lens barrel surface plate 20 and the wafer stage 24, that is, the predetermined relative positional relationship between the mask 8 and the wafer 12.

照明系の各ブロックである筐体2a,3,4,5,6,7は密閉構造を有しており、それぞれ図示されない架台に支持されている。各筐体間及びマスクステージカバー部31は、フッ素ゴムより成る密閉部材26,27,28,29,30で連結されている。各筐体の内部にはガスが通るための経路が設けられており、所謂直列パージ構造となっており窒素パージをしている。尚、パージガスはヘリウムでも良い。光源にKrFエキシマレーザを用いた場合はクリーンドライエアを用いても良い。   The casings 2a, 3, 4, 5, 6, and 7, which are each block of the illumination system, have a sealed structure and are supported by a gantry (not shown). The housings and the mask stage cover 31 are connected by sealing members 26, 27, 28, 29, and 30 made of fluororubber. Each casing is provided with a path through which gas passes, and has a so-called serial purge structure, and is purged with nitrogen. The purge gas may be helium. When a KrF excimer laser is used as the light source, clean dry air may be used.

図3は本発明をレーザ光引き回し部2aに用いた場合の詳細図である。   FIG. 3 is a detailed view when the present invention is used in the laser beam routing section 2a.

図3において、41はシールガラス41aを保持し、光軸と平行な軸を中心に回転可能な機構を有するシールガラス部である。シールガラス41aを境として、光源1の内部とレーザ光引き回し部2aのパージ空間が分断される。43はシリンドリカルレンズ部であり、光源から出射されたレーザ光を実際の露光形状にするためのものである。42a,43aはシールガラス部42、シリンドリカルレンズ部43を通過したときのレーザ光の形状を表したものである。   In FIG. 3, reference numeral 41 denotes a seal glass portion that holds a seal glass 41a and has a mechanism that can rotate around an axis parallel to the optical axis. The inside of the light source 1 and the purge space of the laser beam routing part 2a are divided by the seal glass 41a as a boundary. Reference numeral 43 denotes a cylindrical lens unit for converting the laser light emitted from the light source into an actual exposure shape. Reference numerals 42 a and 43 a represent the shapes of the laser beams when passing through the seal glass portion 42 and the cylindrical lens portion 43.

42aは43aに比較してそのエネルギ密度が高いため、シールガラス42には過大なエネルギが照射され、短期間(数週間〜数ヶ月)で劣化し、照度の低下や像性能の悪化の要因となる。44は位相調整板であり、光源からの平行でコヒーレントなレーザ光の位相をランダムにすることで干渉縞の発生を低減するためのものである。位相差調整板は、劣化を防止するためシリンドリカルレンズ部より後ろ側に配置するのが好適である。   Since the energy density of 42a is higher than that of 43a, the sealing glass 42 is irradiated with excessive energy and deteriorates in a short period (several weeks to several months), which causes a decrease in illuminance and deterioration in image performance. Become. Reference numeral 44 denotes a phase adjusting plate for reducing the generation of interference fringes by randomizing the phase of parallel and coherent laser light from the light source. The phase difference adjusting plate is preferably arranged behind the cylindrical lens portion in order to prevent deterioration.

図4にシールガラスのレーザ光が通過する範囲を表す。   FIG. 4 shows a range through which the laser light of the seal glass passes.

シールガラスの中心とレーザ光の中心を一致させないことで、シールガラスを回転させ、シールガラスの未使用の範囲をレーザ光が通過する場所に移動することが可能となっている。この図示されない回転機構には、回転時の位置決め機構を設けており、正確にシールガラスの未使用の場所をレーザ光の通過部に移動することを可能としている。これにより、シールガラスの劣化が発生した場合に、最低限の時間で装置を使用可能な状態に復帰することを可能としている。又、シールガラスの未使用の範囲も低減できるためコスト面でも有利である。   By not matching the center of the seal glass with the center of the laser light, the seal glass can be rotated and moved to an area where the laser light passes through an unused area of the seal glass. This rotating mechanism (not shown) is provided with a positioning mechanism at the time of rotation, and it is possible to accurately move an unused place of the seal glass to a laser beam passage portion. Thereby, when deterioration of the seal glass occurs, it is possible to return the apparatus to a usable state in a minimum time. Further, since the unused range of the seal glass can be reduced, it is advantageous in terms of cost.

この回転機構を駆動するための機構を設け、自動駆動するようにしても良い。この場合の切り換えのタイミングは装置の使用時間を基に設定するのが最も簡便である。主制御系に予め装置使用時間の上限値を設定しておき、装置の使用時間が上限値に達したときに自動でシールガラス部が駆動されるように設定するのである。   A mechanism for driving the rotating mechanism may be provided and automatically driven. The switching timing in this case is most easily set based on the usage time of the apparatus. An upper limit value of the device usage time is set in advance in the main control system, and the seal glass portion is set to be automatically driven when the usage time of the device reaches the upper limit value.

図5に示すように、装置の使用時間はこの場合、光源が実際にレーザを発振していた時間とする。レーザが発振していた時間のデータは、光源からスキャナの主制御系に送られ、ここで予め設定された時間に達したときに、主制御系からシールガラス駆動制御系に信号が送られ、シールガラス駆動部が駆動される。   As shown in FIG. 5, the use time of the apparatus is the time when the light source actually oscillates the laser in this case. Data of the time when the laser was oscillating is sent from the light source to the main control system of the scanner, and when the preset time is reached here, a signal is sent from the main control system to the seal glass drive control system, The seal glass driving unit is driven.

又、図6に示すように総露光量に基づいて切り換えのタイミングを決定するようにしても良い。照明系の内部にハーフミラーを設置し、このハーフミラーで取り出したレーザ光を光電センサでモニタする。そして、このモニタした露光量のデータは主制御系に送られる。この露光量の総量が予め設定された上限値に達したときに主制御系から信号がシールガラス駆動制御部に出され、シールガラス駆動部が駆動されるようにする。この場合の光電デンサは図1に示した光電センサ33を用いても良い。更に簡便にするために装置立ち上げ時の光電センサで得られたレーザ光の照度を記録しておき、予め設定された照度の下限値や低下率に達したときに切り換えを実行する。   Further, the switching timing may be determined based on the total exposure amount as shown in FIG. A half mirror is installed inside the illumination system, and the laser beam taken out by the half mirror is monitored by a photoelectric sensor. The monitored exposure amount data is sent to the main control system. When the total amount of the exposure amount reaches a preset upper limit value, a signal is output from the main control system to the seal glass drive control unit so that the seal glass drive unit is driven. The photoelectric sensor in this case may use the photoelectric sensor 33 shown in FIG. For further simplicity, the illuminance of the laser beam obtained by the photoelectric sensor at the time of starting the apparatus is recorded, and switching is performed when a preset lower limit value or reduction rate of the illuminance is reached.

尚、切替のタイミングを決定する手段を省略するために、装置使用時は常にシールガラスを回転させても良い。   In order to omit the means for determining the switching timing, the seal glass may always be rotated when the apparatus is used.

回転機構のシールガラスの配置の方法は、図7に示すようにスライド可能なスライド板51或は図8に示すようなターレット52にレーザ光より大きい形状のシールガラス53を複数配置したものを用いても良い。シールガラスの形状は位置決め誤差を考慮し、最低限の大きさのものを用いることで硝材のコストを最低限に抑えることが可能となる。   As a method of arranging the sealing glass of the rotating mechanism, a slide plate 51 as shown in FIG. 7 or a turret 52 as shown in FIG. 8 in which a plurality of sealing glasses 53 having a shape larger than the laser beam are arranged is used. May be. The shape of the seal glass takes the positioning error into consideration, and it is possible to minimize the cost of the glass material by using a minimum size.

以上の実施の形態では、レーザ光の出射口のシールガラスについて説明したが、エネルギ密度の高い場所に設けられるシールガラスに全てに好適なものである。   In the above embodiment, the sealing glass for the laser beam exit port has been described. However, the sealing glass is suitable for all sealing glass provided in a place with a high energy density.

又、本発明は露光装置に限らずデバイスの製造方法にも適用可能である。例えば、ウエハ等の被露光体にレジストを塗布する工程と、上述のような露光装置を用いてウエハ等の被露光体を露光する工程と、この露光された被露光体を現像する工程等を有するデバイスの製造方法は、本発明の適用可能な範囲である。   The present invention is not limited to the exposure apparatus, and can be applied to a device manufacturing method. For example, a step of applying a resist to an object to be exposed such as a wafer, a step of exposing an object to be exposed such as a wafer using the exposure apparatus as described above, a step of developing the exposed object to be exposed, etc. The device manufacturing method is within the applicable range of the present invention.

本発明に係る投影露光装置の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the projection exposure apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る露光装置のマスク上の照明領域が可変ブラインドにより設定されるのを説明する図である。It is a figure explaining that the illumination area | region on the mask of the exposure apparatus which concerns on this invention is set with a variable blind. 本発明の実施の形態に係るレーザ光引き回し部の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the laser beam routing part which concerns on embodiment of this invention. シールガラスのレーザ光が通過する領域を説明する図である。It is a figure explaining the area | region through which the laser beam of seal glass passes. シールガラス駆動部の駆動のタイミングを装置の使用時間に基づいて行う場合の制御方法を説明する図である。It is a figure explaining the control method in the case of performing the drive timing of a seal glass drive part based on the usage time of an apparatus. シールガラス駆動部の駆動のタイミングを積算露光量に基づいて行う場合の制御方法を説明する図である。It is a figure explaining the control method in the case of performing the drive timing of a seal glass drive part based on an integrated exposure amount. スライド板上にシールガラスを配置した場合の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure at the time of arrange | positioning sealing glass on a slide plate. ターレット上にシールガラスを配置した場合の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure at the time of arrange | positioning seal glass on a turret.

符号の説明Explanation of symbols

1 光源
2 架台
3 筐体
3a ミラー
3b 成形光学系
3c ミラー
3d オプティカルインテグレータ
4 筐体
4a 2次光源切り替え部
5 筐体
5a 集光レンズ
6 筐体
6a 可変ブラインド
7 筐体
7a 集光レンズ
7b ミラー
7c 集光レンズ
8 マスク
8a マスクパターン
8b スリット状光束
9 マスクチャック
10 マスクステージ
11 投影レンズ
12 ウエハ
13 ウエハチャック
14 ウエハステージ
15 バーミラー
16 レーザ干渉計
17 指示定盤
18 支柱
19 ダンパ
20 鏡筒定盤
21 バーミラー
22 レーザ干渉計
23 ダンパ
24 ステージ定盤
25 レーザ干渉計
26〜30 密閉部材
31 マスクステージカバー部
32 ハーフミラー
33 光電センサ
41 シールガラス部
42 シールガラス
42a シールガラス部通過時のレーザ光の形状
42b シールガラスの中心
42c レーザ光の中心
43 シリンドリカルレンズ部
43a シリンドリカルレンズ部通過時のレーザ光の形状
44 位相調整板
51 スライド板
52 ターレット板
53 シールガラス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 Base 3 Case 3a Mirror 3b Molding optical system 3c Mirror 3d Optical integrator 4 Case 4a Secondary light source switching part 5 Case 5a Condensing lens 6 Case 6a Variable blind 7 Case 7a Condensing lens 7b Mirror 7c Condensing lens 8 Mask 8a Mask pattern 8b Slit-shaped light beam 9 Mask chuck 10 Mask stage 11 Projection lens 12 Wafer 13 Wafer chuck 14 Wafer stage 15 Bar mirror 16 Laser interferometer 17 Pointing platen 18 Post 19 Damper 20 Lens barrel platen 21 Bar mirror DESCRIPTION OF SYMBOLS 22 Laser interferometer 23 Damper 24 Stage surface plate 25 Laser interferometer 26-30 Sealing member 31 Mask stage cover part 32 Half mirror 33 Photoelectric sensor 41 Seal glass part 42 Seal glass 42a Seal glass part Center 42c laser light having a center 43 the cylindrical lens portion 43a the cylindrical lens portion of the laser beam during the passage shape 44 phase adjusting plate 51 slide plate 52 turret plate 53 seal glass shape 42b seal glass over-time of the laser beam

Claims (10)

露光光源からの露光光により照明光学系を介してマスクを照明し、前記マスクに形成されたパターンを投影光学系を介して感光基板上に投影露光する露光装置であって、
前記露光光源から前記投影光学系に至る露光光の光路上に配置される光学系素子を複数の筐体内に配置し、内部を不活性ガス或はクリーンドライエアに置換できるもので、前記光学素子の中の前期筐体のレーザ光入射口やレーザ光出射部口に配置される光学素子を他の光学素子の中心から偏心させて使用することを特徴とする露光装置。
An exposure apparatus that illuminates a mask with an exposure light from an exposure light source via an illumination optical system, and projects and exposes a pattern formed on the mask onto a photosensitive substrate via a projection optical system,
An optical element disposed on an optical path of exposure light from the exposure light source to the projection optical system is disposed in a plurality of cases, and the inside can be replaced with an inert gas or clean dry air. An exposure apparatus characterized in that an optical element disposed at a laser beam incident port or a laser beam emitting part port of the previous casing is decentered from the center of another optical element.
前記光学素子は、回転又は平行移動することで光学素子上の照明光が通過する範囲の変更が可能であることを特徴とする請求項1記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 1, wherein the optical element is capable of changing a range in which illumination light on the optical element passes by rotating or translating. 前記光学素子は、回転又は平行移動した際に位置を決めるための機構を備えたことを特徴とする請求項2記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 2, wherein the optical element includes a mechanism for determining a position when the optical element rotates or translates. 前記光学素子は、回転又は平行移動した際に照明光の通過する範囲にだけ配置されていることを特徴とする請求項2記載の露光装置。   3. The exposure apparatus according to claim 2, wherein the optical element is disposed only in a range through which illumination light passes when rotated or translated. 前記光学素子の回転又は平行移動を自動駆動するための機構を設けたことを特徴とする請求項2記載の露光装置。   3. An exposure apparatus according to claim 2, further comprising a mechanism for automatically driving rotation or parallel movement of the optical element. 照明光の照度を測定する手段を備え、前記光学素子の自動駆動を前記照明光の照度の測定結果に基づいて行うことを特徴とする請求項5記載の露光装置。   6. The exposure apparatus according to claim 5, further comprising means for measuring the illuminance of the illumination light, wherein the optical element is automatically driven based on a measurement result of the illuminance of the illumination light. 前記光学素子の自動駆動は装置使用時に常時行われることを特徴とする請求項5記載の露光装置   6. The exposure apparatus according to claim 5, wherein the automatic driving of the optical element is always performed when the apparatus is used. 前記光学素子の自動駆動を予め設定されたパラメータに基づいて行うことを特徴とする請求項5記載の露光装置。   6. The exposure apparatus according to claim 5, wherein the optical element is automatically driven based on a preset parameter. 前記パラメータは、露光装置の使用時間、積算露光量、発振パルス数の何れか又はそれらの組み合わせであることを特徴とする請求項8記載の露光装置。   9. The exposure apparatus according to claim 8, wherein the parameter is any one of a use time of the exposure apparatus, an integrated exposure amount, an oscillation pulse number, or a combination thereof. 請求項〜9の何れかに記載の露光装置を用いて被露光体を露光する工程と、該露光された被露光体を現像する工程とを有することを特徴とするデバイスの製造方法。   10. A device manufacturing method comprising: exposing an object to be exposed using the exposure apparatus according to claim 9; and developing the exposed object to be exposed.
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