JP2005142488A - Aligner and method for exposure - Google Patents

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Yasukatsu Kanda
康克 観田
Seiichi Ishikawa
誠一 石川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aligner that can prevent the adhesion of organic substances having large molecular weights of gases deaerated from a resist to a projection lens etc., by decomposing the organic substances, at the same time, can remove contaminants already adhering to the surface of the projection lens during the course of exposure, accordingly, can be extended in service life, and can be reduced in the number of maintenance times; and to provide a method for exposure. <P>SOLUTION: The aligner has the projection lens 2 which projects the exposing light emitted from an exposing light source and passed through a reticle 6 upon a wafer 4; a wafer stage 3 on which the wafer 4 is disposed; and a gas supply system 1 which supplies a prescribed gas prepared by adding an active gas to an inert gas to the space between the lens 2 and stage 3. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体製造装置に係り、特に半導体装置を製造するための露光装置、並びに露光方法に関する。具体的な適用としては、露光するウエハ近傍を活性ガスが微量に含まれる雰囲気にすることによって、レジストからの脱ガスを分子量の小さい物質に分解し、露光装置の投影レンズ、あるいは投影レンズカバーへのコンタミの付着を防止し、露光装置の延命を促す露光装置及び露光方法に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly to an exposure apparatus and an exposure method for manufacturing a semiconductor device. As a specific application, degassing from the resist is decomposed into a substance having a low molecular weight by making the vicinity of the wafer to be exposed an atmosphere containing a small amount of active gas, and then to the projection lens or projection lens cover of the exposure apparatus. The present invention relates to an exposure apparatus and an exposure method that prevent the adhesion of contamination and promote the life of the exposure apparatus.

近年の半導体プロセスにおけるパターンの微細化に伴い、露光波長の短波長化が進んでおり、現在では、波長157nmのFレーザーの光線を、露光光源に用いる研究が行われている。 Along with the miniaturization of patterns in semiconductor processes in recent years, the exposure wavelength has been shortened, and research is currently being conducted on the use of an F 2 laser beam having a wavelength of 157 nm as an exposure light source.

レーザーの光線は、酸素分子や水分子の他、一酸化炭素、二酸化炭素、有機物質などに吸収され、大気中は十分な透過率が取れない。酸素分子濃度10ppmの場合、約0.7mの光路長で透過率が90%まで低下し、また、水分子濃度10ppmの場合、約1.1mの光路長で透過率が90%まで低下することが分かっている。そのため、露光光路に窒素、あるいはヘリウムなどの不活性ガスによるパージを施している。このパージが不十分な場合、露光光が十分にウエハ面上に照射されず、照度均一性が劣化し、パターンサイズのばらつきなどが引き起こされる。したがって、Fレーザー発振装置から、露光光を照射するウエハ面上までの露光光路において、数箇所にわたり酸素濃度を測定し、この測定結果がある閾値以下でなければ、つまり、十分に露光光がウエハ面上に照射される状態とならなければ、露光を実施しないようなシステムとなっている。 The light of the F 2 laser is absorbed by carbon monoxide, carbon dioxide, organic substances, etc. in addition to oxygen molecules and water molecules, and sufficient transmittance cannot be obtained in the atmosphere. When the oxygen molecule concentration is 10 ppm, the transmittance decreases to 90% at an optical path length of about 0.7 m, and when the water molecule concentration is 10 ppm, the transmittance decreases to 90% at an optical path length of about 1.1 m. I know. Therefore, the exposure optical path is purged with an inert gas such as nitrogen or helium. If the purge is insufficient, the exposure light is not sufficiently irradiated on the wafer surface, the illuminance uniformity is deteriorated, and variations in pattern size are caused. Therefore, in the exposure optical path from the F 2 laser oscillation device to the wafer surface to which the exposure light is irradiated, the oxygen concentration is measured at several locations. If the measurement result is not below a certain threshold value, that is, the exposure light is sufficiently If the wafer surface is not irradiated, the system does not perform exposure.

また、活性ガスを添加した不活性ガスを供給している従来技術が、特許文献1,2,3に記載されている。
特開2002−280284号公報 特開2002−196478号公報 特開平11−195585号公報
Further, Patent Documents 1, 2, and 3 describe conventional techniques for supplying an inert gas to which an active gas is added.
JP 2002-280284 A JP 2002-196478 A JP-A-11-195585

以上のように、Fレーザーの光を露光光源に用いた場合、露光光の減衰を防止するために、不活性ガスによるパージを実施し、酸素濃度の管理が必要となる。しかし、酸素濃度が低い環境下においての露光の場合、分子量の大きな有機物の脱ガスがレジストから発生すると、その有機物の分解が起こらず、投影レンズ、あるいは投影レンズカバーなど、硝材の表面にその有機物が付着するという問題がある。この有機物の付着によって、露光光の照度均一性、および解像度が劣化し、製品の歩留まりが減少する。 As described above, when the light of the F 2 laser is used as the exposure light source, purging with an inert gas is required to control the oxygen concentration in order to prevent the exposure light from being attenuated. However, in the case of exposure in an environment where the oxygen concentration is low, if degassing of an organic substance having a large molecular weight occurs from the resist, the organic substance does not decompose, and the organic substance is not present on the surface of the glass material such as a projection lens or a projection lens cover. There is a problem that adheres. Due to the adhesion of the organic matter, the illuminance uniformity of the exposure light and the resolution are deteriorated, and the yield of the product is reduced.

図5は、Fリソグラフィ用レジストのFレーザー光の照射による脱ガスの種類を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing types of degassing by irradiation with F 2 laser light of a resist for F 2 lithography.

図5に示すように、Fリソグラフィ用レジストは露光によって、様々な有機物質のガスを発生させることが分かっている。したがって、これらの有機物が投影レンズなどの硝材表面に、コンタミとして付着することは十分に考えられる。 As shown in FIG. 5, it has been found that the resist for F 2 lithography generates various organic substance gases upon exposure. Therefore, it can be considered that these organic substances adhere to the surface of a glass material such as a projection lens as contamination.

本発明は、レジストからの脱ガスのうち分子量の大きな有機物を分解し、投影レンズなどへの付着を防止することを目的とする。   An object of the present invention is to decompose an organic substance having a large molecular weight out of degassing from a resist to prevent adhesion to a projection lens or the like.

この発明に係る露光装置は、露光光源から照射されマスクを通過した露光光をウエハに投影する投影光学系と、
上記ウエハを配置するウエハステージと、
上記投影光学系とウエハステージとの間の空間に対し、不活性ガスに活性ガスを添加した所定のガスを供給するガス供給部と
を備えたことを特徴とする。
An exposure apparatus according to the present invention comprises: a projection optical system that projects exposure light irradiated from an exposure light source and passed through a mask onto a wafer;
A wafer stage for placing the wafer;
A gas supply unit that supplies a predetermined gas obtained by adding an active gas to an inert gas is provided in the space between the projection optical system and the wafer stage.

上記ガス供給部は、上記活性ガスの濃度が20ppmから10000ppmに制御された上記所定のガスを供給することを特徴とする。   The gas supply unit supplies the predetermined gas whose concentration of the active gas is controlled from 20 ppm to 10000 ppm.

上記ガス供給部は、0.3L・min−1から10L・min−1に制御された上記所定のガスを供給することを特徴とする。 The gas supply unit supplies the predetermined gas controlled from 0.3 L · min −1 to 10 L · min −1 .

上記露光装置は、空気に吸収される、波長200nm以下の光を露光光に用いることを特徴とする。   The exposure apparatus uses light having a wavelength of 200 nm or less absorbed in air as exposure light.

上記不活性ガスは、窒素、あるいは元素周期表における希ガス族に属するいずれかのガスを用いることを特徴とする。   As the inert gas, nitrogen or any gas belonging to a rare gas group in the periodic table is used.

上記活性ガスは、酸素原子を含む気体物質のいずれかを用いることを特徴とする。   As the active gas, any one of gaseous substances containing oxygen atoms is used.

この発明に係る露光方法は、露光光源から照射されマスクを通過した露光光をウエハに投影光学系を介して投影する投影工程と、
上記投影光学系と上記ウエハを配置するウエハステージとの間の空間に対し、不活性ガスに活性ガスを添加した所定のガスを供給するガス供給工程と、
上記ガス供給工程により上記投影光学系と上記ウエハステージとの間の空間に上記所定のガスが供給された状態で上記ウエハステージに配置された上記ウエハを露光する露光工程と
を備えたことを特徴とする。
An exposure method according to the present invention includes a projection step of projecting exposure light irradiated from an exposure light source and passing through a mask onto a wafer via a projection optical system
A gas supply step of supplying a predetermined gas obtained by adding an active gas to an inert gas to a space between the projection optical system and the wafer stage on which the wafer is disposed;
An exposure step of exposing the wafer disposed on the wafer stage in a state where the predetermined gas is supplied to a space between the projection optical system and the wafer stage by the gas supply step. And

本発明によれば、露光によってレジストから発生した脱ガスのうち、分子量の大きな有機物質が、露光光のエネルギーにより活性ガスと反応することによって、二酸化炭素、あるいは一酸化炭素、及び水に分解することを可能とする。その結果、投影レンズなど硝剤の表面に有機物質のコンタミが付着することを防止する。また、露光中に、既に付着してしまった投影レンズ表面のコンタミの除去も期待できる。したがって、露光装置の延命という効果が得られる、あるいは露光装置のメンテナンスの回数を大幅に減少することが可能となる。   According to the present invention, among the degass generated from the resist by exposure, an organic substance having a large molecular weight is decomposed into carbon dioxide, carbon monoxide, and water by reacting with the active gas by the energy of exposure light. Make it possible. As a result, contamination of organic substances on the surface of a glass agent such as a projection lens is prevented. Further, it can be expected to remove contamination on the surface of the projection lens that has already adhered during exposure. Therefore, the effect of extending the life of the exposure apparatus can be obtained, or the number of maintenance of the exposure apparatus can be greatly reduced.

実施の形態1.
以下、図面を参照して実施の形態1について説明する。図中、同一または相当する部分には同一の符号を付してその説明を簡略化ないし省略することがある。
Embodiment 1 FIG.
The first embodiment will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be simplified or omitted.

図1は、実施の形態1による露光装置を説明するための簡略図である。   FIG. 1 is a simplified diagram for explaining an exposure apparatus according to the first embodiment.

図2は、実施の形態1によるガス供給システムを説明するための図である。   FIG. 2 is a diagram for explaining the gas supply system according to the first embodiment.

図1に示すように、露光装置100は、ガス供給システム1と、投影レンズ2と、ウエハステージ3と、レチクルステージ5と、照明系光学7と、露光光源としてのFレーザー発振器(図示せず)とを備えている。露光装置100の筐体等については省略している。 As shown in FIG. 1, an exposure apparatus 100 includes a gas supply system 1, a projection lens 2, a wafer stage 3, a reticle stage 5, illumination system optics 7, and an F 2 laser oscillator (not shown) as an exposure light source. )). The casing of the exposure apparatus 100 is omitted.

投影光学系として、投影レンズ2は、露光光源となるFレーザー発振器から照射されレチクル6(マスクの一例である)を通過した露光光をウエハ4に投影する。露光の際、ウエハステージ3にはウエハ4を、レチクルステージ5にはレチクル6を設置(配置)する。また、図2に示すように、ガス供給システム1は、ガス供給ライン11、ガス排気ライン12、ガス混合タンク13(リザーバータンク)、高純度窒素供給ライン14、酸素供給ライン15、酸素ボンベ16、2つのマスフローコントローラー17を備えており、工場から供給された高純度窒素と、酸素ボンベ16から供給された酸素とを、ガス混合タンク13で所定量の酸素濃度に混合し、ガス供給ライン11より混合ガスを供給し、ガス排気ライン12より排気する仕組みとなっている。なお、ガス排気ライン12の有無についてはどちらでも良い。また、ガス排気ライン12に真空ポンプを接続しても良い。言いかえれば、ガス供給部の一例としてのガス供給システム1は、上記投影レンズ2とウエハステージ3との間の空間に対し、高純度窒素(不活性ガスの一例である)に酸素(活性ガスの一例である)を添加した所定のガス(混合ガス)を供給する。 As the projection optical system, the projection lens 2 projects the exposure light irradiated from the F 2 laser oscillator serving as the exposure light source and passed through the reticle 6 (an example of a mask) onto the wafer 4. During exposure, the wafer 4 is set on the wafer stage 3 and the reticle 6 is set (arranged) on the reticle stage 5. 2, the gas supply system 1 includes a gas supply line 11, a gas exhaust line 12, a gas mixing tank 13 (reservoir tank), a high-purity nitrogen supply line 14, an oxygen supply line 15, an oxygen cylinder 16, Two mass flow controllers 17 are provided, and high purity nitrogen supplied from the factory and oxygen supplied from the oxygen cylinder 16 are mixed to a predetermined amount of oxygen concentration in the gas mixing tank 13, and from the gas supply line 11. A mixed gas is supplied and exhausted from the gas exhaust line 12. Note that the presence or absence of the gas exhaust line 12 may be either. Further, a vacuum pump may be connected to the gas exhaust line 12. In other words, the gas supply system 1 as an example of the gas supply unit has a high purity nitrogen (which is an example of an inert gas) and oxygen (active gas) in the space between the projection lens 2 and the wafer stage 3. A predetermined gas (mixed gas) to which is added) is supplied.

次に、上記露光装置の動作について説明する。   Next, the operation of the exposure apparatus will be described.

図3は、実施の形態1における露光装置の動作を示すフローチャート図である。   FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the exposure apparatus in the first embodiment.

本実施の形態1では、空気に吸収される、波長200nm以下の光を露光光に用いる露光装置100に対し特に有効である。   The first embodiment is particularly effective for the exposure apparatus 100 that uses light having a wavelength of 200 nm or less absorbed by air as exposure light.

まず、レジストを塗布したウエハ4(感光基板)を、ウエハ搬送用アーム(図示せず)を介して、ウエハステージ3へ搬送する。   First, the resist-coated wafer 4 (photosensitive substrate) is transferred to the wafer stage 3 via a wafer transfer arm (not shown).

S(ステップ)301において、不活性ガス供給工程として、Fレーザー発振器内部、Fレーザー発振器から照明光学系7までのビームライン(図示せず)内部、照明光学系7内部、レチクルステージ5近傍の空間、投影レンズ2内部は、高純度の窒素によりパージが開始される。その後、常にパージされ、酸素や水分子の進入を防いでいる。 In S (step) 301, as an inert gas supply step, F 2 laser oscillator internal, F 2 (not shown) the beam line from the laser oscillator to the illumination optical system 7 inside, inside the illumination optical system 7, the reticle stage 5 near In this space, the inside of the projection lens 2 is purged with high-purity nitrogen. After that, it is constantly purged to prevent oxygen and water molecules from entering.

S302において、混合ガス供給工程として、ウエハステージ3に対向する投影レンズ2(ウエハ直上のレンズの一例である)の表面とウエハステージ3との間の空間(言いかえれば、ウエハ領域)には、ガス供給システム1により、所定量の酸素濃度に制御された、かつ、所定量の流量に制御された混合ガス(窒素+酸素)の供給が開始される。その後、常に混合ガスが供給されている。酸素を混合する濃度としては、20−10,000ppmの範囲が適当である。言いかえれば、上記ガス供給部の一例であるガス供給システム1は、上記活性ガスの濃度が20ppmから10000ppmに制御された上記所定のガスを供給する。酸素の濃度が高いほうがレジストからの脱ガスの分解を促進するが、露光光の透過率が減少する。また、供給する混合ガスの流量としては、0.3L・min−1から10L・min−1の範囲が適当である。言いかえれば、上記ガス供給部の一例であるガス供給システム1は、0.3L・min−1から10L・min−1に制御された上記所定のガスを供給する。 In S302, as a mixed gas supply step, a space (in other words, a wafer region) between the surface of the projection lens 2 (which is an example of a lens immediately above the wafer) facing the wafer stage 3 and the wafer stage 3 is provided. The gas supply system 1 starts supplying a mixed gas (nitrogen + oxygen) controlled to a predetermined amount of oxygen concentration and controlled to a predetermined amount of flow rate. Thereafter, a mixed gas is always supplied. A suitable concentration of oxygen is 20 to 10,000 ppm. In other words, the gas supply system 1 which is an example of the gas supply unit supplies the predetermined gas in which the concentration of the active gas is controlled from 20 ppm to 10,000 ppm. A higher oxygen concentration promotes degassing decomposition from the resist, but the exposure light transmittance decreases. Further, the flow rate of the supplied mixed gas is suitably in the range of 0.3 L · min −1 to 10 L · min −1 . In other words, the gas supply system 1 which is an example of the gas supply unit supplies the predetermined gas controlled from 0.3 L · min −1 to 10 L · min −1 .

S303において、上記不活性ガス供給工程と混合ガス供給工程とを十分行なったかどうかを判断する。言いかえれば、投影レンズ2の表面とウエハステージ3との間の空間の酸素濃度が、供給ガスの酸素濃度と等しくなったかどうかを、例えば、濃度計により測定して判断する。酸素濃度の測定は、以下のように実施される。まず、酸素濃度測定箇所から、配管を用いて空間内のガスを吸引し、その吸引したガスの酸素濃度を酸素濃度計により測定している。実測することにより、より正確な酸素濃度管理が可能となる。   In S303, it is determined whether the inert gas supply step and the mixed gas supply step have been sufficiently performed. In other words, whether or not the oxygen concentration in the space between the surface of the projection lens 2 and the wafer stage 3 is equal to the oxygen concentration of the supply gas is determined, for example, by measuring with a densitometer. The oxygen concentration is measured as follows. First, gas in a space is sucked from a location where oxygen concentration is measured using piping, and the oxygen concentration of the sucked gas is measured by an oxygen concentration meter. By actually measuring, more accurate oxygen concentration management becomes possible.

S304において、露光工程として、ウエハステージ3へ搬送されたレジストを塗布したウエハ4を露光する。Fレーザー発振器から発振された光は、照明光学系7、レチクル6を通過し、さらに投影レンズ2を通過して、ウエハ4に塗布されたレジストを感光させる。その後、ウエハ搬送用アームを介してウエハ4を搬出する。続いて、同様の動作を経て次の露光処理を行なう。Fレーザー発振器から発振された光により活性ガスを活性化し、この活性化した活性ガスを用いて、上記露光装置100は、レジストからの脱ガスを分解することができる。 In S304, as an exposure process, the wafer 4 coated with the resist transported to the wafer stage 3 is exposed. The light oscillated from the F 2 laser oscillator passes through the illumination optical system 7 and the reticle 6, and further passes through the projection lens 2 to expose the resist applied to the wafer 4. Thereafter, the wafer 4 is unloaded via the wafer transfer arm. Subsequently, the next exposure process is performed through the same operation. The active gas is activated by the light oscillated from the F 2 laser oscillator, and the exposure apparatus 100 can decompose the degassing from the resist using the activated active gas.

なお、ここでは投影レンズ2のカバーがない例を挙げたが、投影レンズ2のカバーを設置した場合は、Fレーザー発振器内部、Fレーザー発振器から照明光学系7までのビームライン内部、照明光学系7内部、レチクルステージ5近傍の空間、投影レンズ2のカバー(ウエハ直上のレンズのカバーの一例である)までの投影レンズ2内部において、窒素によるパージを実施する。また、ウエハステージ3に対向する投影レンズ2のカバーの表面とウエハステージ3との間の空間には、ガス供給システム1により、所定量の酸素濃度かつ、所定量の流量に制御された混合ガスを供給する。 In this example, the projection lens 2 has no cover. However, when the projection lens 2 is installed, the F 2 laser oscillator, the beam line from the F 2 laser oscillator to the illumination optical system 7, the illumination Purge with nitrogen is performed inside the optical system 7, the space near the reticle stage 5, and the inside of the projection lens 2 up to the cover of the projection lens 2 (an example of the cover of the lens directly above the wafer). Further, in a space between the surface of the cover of the projection lens 2 facing the wafer stage 3 and the wafer stage 3, a mixed gas controlled by the gas supply system 1 to a predetermined amount of oxygen concentration and a predetermined amount of flow. Supply.

また、ここではFレーザー発振器内部、Fレーザー発振器から照明光学系7までのビームライン内部、照明光学系7内部、レチクルステージ5近傍の空間、投影レンズ2内部のパージガスを窒素としたが、Heなどの不活性ガスでも良い。上記不活性ガスは、元素周期表における希ガス族に属するいずれかのガスを用いても良い。 Here, the purge gas inside the F 2 laser oscillator, inside the beam line from the F 2 laser oscillator to the illumination optical system 7, inside the illumination optical system 7, near the reticle stage 5, and inside the projection lens 2 is nitrogen, An inert gas such as He may be used. As the inert gas, any gas belonging to a rare gas group in the periodic table of elements may be used.

また、ここではガス供給システム1により、投影レンズ2の表面とウエハステージ3との間の空間へ供給する混合ガスを、窒素と酸素の混合ガスとしたが、窒素の代わりにHeなどの不活性ガスでも良い。上記同様、不活性ガスは、元素周期表における希ガス族に属するいずれかのガスを用いても良い。また、酸素の代わりにオゾン、酸化窒素類(NO)、酸化硫黄類(SO)その他酸素原子を含む気体物質などとしても良い。言いかえれば、上記活性ガスは、酸素原子を含む気体物質のいずれかを用いても良い。 Here, the mixed gas supplied to the space between the surface of the projection lens 2 and the wafer stage 3 by the gas supply system 1 is a mixed gas of nitrogen and oxygen, but inert such as He instead of nitrogen. Gas may be used. As described above, the inert gas may be any gas belonging to the rare gas group in the periodic table. Further, ozone, nitrogen oxides (NO x ), sulfur oxides (SO x ), and other gaseous substances containing oxygen atoms may be used instead of oxygen. In other words, the active gas may be any gas substance containing oxygen atoms.

実施の形態2.
実施の形態1ではガス供給システム1により、投影レンズ2の表面とウエハステージ3との間の空間へ供給する混合ガスを、常に供給するとしたが、実施の形態2では、ウエハ4がウエハステージ3上に搬送されてから、一枚のウエハ4の露光が完了するまでとしても良い。ただしこの場合、混合ガスの供給後、投影レンズ2の表面とウエハステージ3との間の空間の酸素濃度が、供給ガスの酸素濃度と等しくなるまで次回の露光工程を実施の形態1に比べて長い時間待つ必要がある。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the gas supply system 1 always supplies the mixed gas supplied to the space between the surface of the projection lens 2 and the wafer stage 3. However, in the second embodiment, the wafer 4 is attached to the wafer stage 3. It may be until the exposure of one wafer 4 is completed after being conveyed upward. However, in this case, after supplying the mixed gas, the next exposure process is performed as compared with the first embodiment until the oxygen concentration in the space between the surface of the projection lens 2 and the wafer stage 3 becomes equal to the oxygen concentration of the supply gas. I need to wait a long time.

実施の形態3.
図4は、実施の形態3における露光装置の動作を示すフローチャート図である。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the exposure apparatus in the third embodiment.

S403以外は、図3と同様である。実施の形態1、2では、図3におけるS303において、投影レンズ2の表面とウエハステージ3との間の空間の酸素濃度が、供給ガスの酸素濃度と等しくなったかどうかを、例えば、濃度計により測定して判断しているが、S303の代わりにS403において、上記不活性ガス供給工程と混合ガス供給工程とを十分行なったかどうかを上記不活性ガス供給工程と混合ガス供給工程とが開始された後、所定の期間Tが経過していれば、上記不活性ガス供給工程と混合ガス供給工程とを十分行なったと判断する。パージ時間で管理することにより簡易な酸素濃度管理が可能となる。かかる場合に、ウエハ4の搬送交換の際、常にパージされ、酸素や水分子の進入を防いでいても投影レンズ2の表面とウエハステージ3との間の空間が、外部空間に開放されると酸素濃度が上昇してしまう場合もある。よって、2回目以降のウエハ4への露光の際も投影レンズ2の表面とウエハステージ3との間の空間と外部空間との間を閉じた後、上記不活性ガス供給工程と混合ガス供給工程とを十分行なったと判断可能な所定の期間Tiが経過してからS304に進む方が望ましい。   Except for S403, the process is the same as in FIG. In the first and second embodiments, whether or not the oxygen concentration in the space between the surface of the projection lens 2 and the wafer stage 3 is equal to the oxygen concentration of the supply gas in S303 in FIG. Although it is determined by measurement, in S403 instead of S303, the inert gas supply step and the mixed gas supply step are started to determine whether the inert gas supply step and the mixed gas supply step are sufficiently performed. Thereafter, if the predetermined period T has elapsed, it is determined that the inert gas supply step and the mixed gas supply step have been sufficiently performed. By managing with the purge time, simple oxygen concentration management becomes possible. In such a case, when the wafer 4 is transported and replaced, the space between the surface of the projection lens 2 and the wafer stage 3 is opened to the external space even when the wafer 4 is constantly purged and the entry of oxygen and water molecules is prevented. In some cases, the oxygen concentration increases. Therefore, in the second and subsequent exposures to the wafer 4, after the space between the surface of the projection lens 2 and the wafer stage 3 and the external space are closed, the inert gas supply step and the mixed gas supply step are performed. It is preferable that the process proceeds to S304 after a predetermined period Ti in which it can be determined that the above has been sufficiently performed.

以上のように、上記実施の形態に係る露光装置100に設置されたガス供給システム1は、投影レンズ2、あるいは投影レンズカバーとウエハステージとの間に、所定量の活性ガスを含んだ不活性ガスを導入することを特徴とする。   As described above, the gas supply system 1 installed in the exposure apparatus 100 according to the above-described embodiment is an inert gas containing a predetermined amount of active gas between the projection lens 2 or the projection lens cover and the wafer stage. It is characterized by introducing gas.

また、上記ガス供給システム1は、純粋な不活性ガスに活性ガスを混入し、かつ、均一な活性ガス濃度に制御することができ、しかもそのガスを一定の流量で導入することが可能であることを特徴とする。   In addition, the gas supply system 1 can mix an active gas into a pure inert gas and can control the active gas concentration to be uniform, and can introduce the gas at a constant flow rate. It is characterized by that.

また、上記ガス供給システム1は、20ppmから10,000ppmまでの活性ガス濃度に制御されることを特徴とする。   The gas supply system 1 is controlled to have an active gas concentration of 20 ppm to 10,000 ppm.

また、上記ガス供給システム1は、0.3L・min−1から10L・min−1までのガス流量に制御されることを特徴とする。 The gas supply system 1 is controlled to have a gas flow rate of 0.3 L · min −1 to 10 L · min −1 .

また、上記露光装置100は、通常の大気に吸収される、波長200nm以下の光を露光光に用いる露光装置において、露光光源からビームライン、照明光学系、マスクを経て、投影レンズ内部までの露光光路を不活性ガスで気密し、かつ、ウエハに対する投影レンズ表面、あるいは投影レンズカバーとウエハステージとの間の露光光路に、上記ガス供給システムにて、活性ガスが均一な濃度で混入した不活性ガスを、一定の流量で供給することを特徴とする。   The exposure apparatus 100 is an exposure apparatus that uses light having a wavelength of 200 nm or less, which is absorbed into the normal atmosphere, as exposure light, and exposes the exposure light source to the inside of the projection lens through the beam line, illumination optical system, and mask. An inert gas whose air path is hermetically sealed with an inert gas and the active gas is mixed in a uniform concentration by the gas supply system on the surface of the projection lens with respect to the wafer or the exposure optical path between the projection lens cover and the wafer stage. The gas is supplied at a constant flow rate.

また、上記露光装置100は、通常の大気に吸収される、波長200nm以下の光を用いた露光において、露光光源からビームライン、照明光学系、マスクを経て、投影レンズ内部までの露光光路を不活性ガスで気密し、かつ、ウエハに対する投影レンズ表面、あるいは投影レンズカバーとウエハステージとの間の露光光路に、前記ガス供給システムにて、活性ガスが均一な濃度で混入した不活性ガスを、一定の流量で供給しながら行うことを特徴とする。   Further, the exposure apparatus 100 does not provide an exposure optical path from the exposure light source to the inside of the projection lens through the beam line, illumination optical system, and mask in exposure using light having a wavelength of 200 nm or less, which is absorbed in normal air. An inert gas mixed with an active gas at a uniform concentration in the gas supply system is hermetically sealed with an active gas, and the projection lens surface with respect to the wafer or an exposure optical path between the projection lens cover and the wafer stage. It is characterized by being carried out while supplying at a constant flow rate.

また、上記ガス供給システム1、露光装置100、およびこれらを用いた露光方法は、前記不活性ガスとして、N、あるいはHeなどの希ガスのいずれかを用いることを特徴とする。 Further, the gas supply system 1, the exposure apparatus 100, and the exposure method using these use either N 2 or a rare gas such as He as the inert gas.

また、上記ガス供給システム1、露光装置100、およびこれらを用いた露光方法は、前記活性ガスとして、酸素、オゾン、酸化窒素類(NO)、酸化硫黄類(SO)その他の酸素原子を含む気体物質のいずれかを用いることを特徴とする。 The gas supply system 1, the exposure apparatus 100, and the exposure method using them include oxygen, ozone, nitrogen oxides (NO x ), sulfur oxides (SO x ), and other oxygen atoms as the active gas. Any of the gaseous substances to be contained is used.

また、上記露光方法により、ウエハ4を半導体装置に加工することを特徴とする。   Further, the wafer 4 is processed into a semiconductor device by the above exposure method.

実施の形態1による露光装置を説明するための簡略図である。1 is a simplified diagram for explaining an exposure apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1によるガス供給システムを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the gas supply system by Embodiment 1. FIG. 実施の形態1における露光装置の動作を示すフローチャート図である。FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the exposure apparatus in the first embodiment. 実施の形態3における露光装置の動作を示すフローチャート図である。FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the exposure apparatus in the third embodiment. リソグラフィ用レジストのFレーザー光の照射による脱ガスの種類を示す図である。F 2 is a diagram illustrating a degassing type by irradiation of F 2 laser lithography resist.

符号の説明Explanation of symbols

1 ガス供給システム、2 投影レンズ、3 ウエハステージ、4 ウエハ、5 レチクルステージ、6 レチクル、7 照明光学系、11 ガス供給ライン、12 ガス排気ライン、13 ガス混合タンク、14 高純度窒素供給ライン、15 酸素供給ライン、16 酸素ボンベ、17 マスフローコントローラー、100 露光装置。   1 gas supply system, 2 projection lens, 3 wafer stage, 4 wafer, 5 reticle stage, 6 reticle, 7 illumination optical system, 11 gas supply line, 12 gas exhaust line, 13 gas mixing tank, 14 high purity nitrogen supply line, 15 oxygen supply line, 16 oxygen cylinder, 17 mass flow controller, 100 exposure apparatus.

Claims (7)

露光光源から照射されマスクを通過した露光光をウエハに投影する投影光学系と、
上記ウエハを配置するウエハステージと、
上記投影光学系とウエハステージとの間の空間に対し、不活性ガスに活性ガスを添加した所定のガスを供給するガス供給部と
を備えたことを特徴とする露光装置。
A projection optical system that projects the exposure light irradiated from the exposure light source and passed through the mask onto the wafer;
A wafer stage for placing the wafer;
An exposure apparatus comprising: a gas supply unit that supplies a predetermined gas obtained by adding an active gas to an inert gas into a space between the projection optical system and the wafer stage.
上記ガス供給部は、上記活性ガスの濃度が20ppmから10000ppmに制御された上記所定のガスを供給することを特徴とする請求項1記載の露光装置。   2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the gas supply unit supplies the predetermined gas whose concentration of the active gas is controlled from 20 ppm to 10000 ppm. 上記ガス供給部は、0.3L・min−1から10L・min−1に制御された上記所定のガスを供給することを特徴とする請求項1記載の露光装置。 2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the gas supply unit supplies the predetermined gas controlled from 0.3 L · min −1 to 10 L · min −1 . 上記露光装置は、空気に吸収される、波長200nm以下の光を露光光に用いることを特徴とする請求項1記載の露光装置。   2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the exposure apparatus uses light having a wavelength of 200 nm or less absorbed by air as exposure light. 上記不活性ガスは、窒素、あるいは元素周期表における希ガス族に属するいずれかのガスを用いることを特徴とする請求項1記載の露光装置。   2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the inert gas is nitrogen or any gas belonging to a rare gas group in the periodic table. 上記活性ガスは、酸素原子を含む気体物質のいずれかを用いることを特徴とする請求項1記載の露光装置。   2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the active gas uses any one of gaseous substances containing oxygen atoms. 露光光源から照射されマスクを通過した露光光をウエハに投影光学系を介して投影する投影工程と、
上記投影光学系と上記ウエハを配置するウエハステージとの間の空間に対し、不活性ガスに活性ガスを添加した所定のガスを供給するガス供給工程と、
上記ガス供給工程により上記投影光学系と上記ウエハステージとの間の空間に上記所定のガスが供給された状態で上記ウエハステージに配置された上記ウエハを露光する露光工程と
を備えたことを特徴とする露光方法。
A projection step of projecting exposure light irradiated from an exposure light source and passing through a mask onto a wafer via a projection optical system;
A gas supply step of supplying a predetermined gas obtained by adding an active gas to an inert gas to a space between the projection optical system and the wafer stage on which the wafer is disposed;
An exposure step of exposing the wafer disposed on the wafer stage in a state where the predetermined gas is supplied to a space between the projection optical system and the wafer stage by the gas supply step. Exposure method.
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JP2012114140A (en) * 2010-11-22 2012-06-14 Renesas Electronics Corp Exposure method and exposure device
JP2015127837A (en) * 2015-04-03 2015-07-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Exposure method and exposure device
JP2019200364A (en) * 2018-05-17 2019-11-21 キヤノン株式会社 Exposure apparatus and method for manufacturing article

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012114140A (en) * 2010-11-22 2012-06-14 Renesas Electronics Corp Exposure method and exposure device
JP2015127837A (en) * 2015-04-03 2015-07-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Exposure method and exposure device
JP2019200364A (en) * 2018-05-17 2019-11-21 キヤノン株式会社 Exposure apparatus and method for manufacturing article
JP7152876B2 (en) 2018-05-17 2022-10-13 キヤノン株式会社 Exposure apparatus and article manufacturing method

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