JP2006147803A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 投影光学系の汚染を十分に抑制することが可能な露光装置を提供する。
【解決手段】 容器５と、容器５内で光のパターンを感光性基板１０に投影する投影光学系５２と、容器５の内外を連通する第一管路８０と、第一管路８０を介して容器５内のガスを容器５の外に排出させる送風機９２と、を備え、第一管路８０の開口８１が投影光学系５２と感光性基板１０との間に設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、感光性基板に対して光のパターンを投影する露光装置に関する。

従来より、レジスト等の感光性基板に対して光のパターンを投影し感光性基板に潜像のパターンを形成させる露光装置が知られている。

このような露光装置は、例えば、特許文献１に記載されているように、感光性基板を支持する感光性基板ステージと、この感光性基板ステージ上の感光性基板に対して光のパターンを投影する投影光学系と、これら感光性基板ステージ及び投影光学系を収容する容器と、を有している。容器内のガスは、通常、不活性雰囲気や減圧雰囲気等に維持される。

このような露光装置を用いて感光性基板の露光を続けると、容器内で光化学反応等により生成した生成物等によって投影光学系に曇り等の汚染が起り、鮮明な潜像のパターンを得られにくくなる場合がある。

これを解消する手段として、例えば、特許文献１に開示されているように、投影光学系と感光性基板との間に不活性ガスを吹き込む装置が知られている。
特開２００２−１５８１５４号公報

しかしながら、上述の装置では、投影光学系の汚染を十分に抑制することが困難であった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、投影光学系の汚染を十分に抑制することが可能な露光装置を提供することを目的とする。

本発明者が鋭意検討したところ、投影光学系の汚染は次のような機構により起っていることを見出した。すなわち、感光性基板に対して光を照射すると、受光した光に応じて感光性基板中で反応がおきる。このとき、感光性基板から酸等の分子状汚染物質（Molecular Contaminants）が発生する場合がある。また、感光性基板から、有機溶媒等の感光性基板の構成成分が分子状汚染物質として放出される場合もある。さらに、このような感光性基板から発生した分子状汚染物質が、投影光学系から照射される光、例えば紫外線等によって雰囲気中の極微量のアルカリ分子や有機物等と反応し、さらなる分子状汚染物質が生成する場合もある。

そして、発明者は、感光性基板から発生する分子状汚染物質を迅速に容器内から除去することによって投影光学系の汚染を効率よく低減することができることを明らかにした。

すなわち、本発明にかかる露光装置は、容器と、この容器内で光のパターンを感光性基板に投影する投影光学系と、容器の内外を連通する第一管路と、第一管路を介して容器内のガスを容器の外に排出させる送風機と、を備えている。そして、この第一管路の開口は、投影光学系と感光性基板との間に設けられている。

本発明によれば、感光性基板と投影光学系との間のガスが容器外に排出される。したがって、感光性基板から発生した分子状汚染物質が容器内の他の部分、例えば、投影光学系の近傍に移動する前にこれを容器外に迅速に排出させることができる。これにより、感光性基板から発生した分子状汚染物質による投影光学系の汚染が抑制される。

また、容器内において感光性基板から発生した分子状汚染物質が蓄積しにくい。したがって、感光性基板から発生した分子状汚染物質同士、あるいは、感光性基板から発生した分子状汚染物質と雰囲気中の極微量のアルカリ分子や有機物等との光化学反応等により生成する分子状汚染物質の発生も抑制される。したがって、投影光学系等の分子状汚染物質による曇り等の汚染が一層効率よく抑制される。

ここで、第一管路に、ガス中の分子状汚染物質を除去するケミカルフィルタが設けられルことが好ましい。

これによれば、第一管路においてガスから分子状汚染物質が除去できるので、排出ガスの処理が容易である。

この場合、ケミカルフィルタを通過したガスを容器内に戻す第二管路をさらに備えることが好ましい。

これによれば、第一管路によって容器内から排出され、分子状汚染物質が除去された清浄なガスが容器内に戻るので、温湿度の等しいガス等を容器内に補充する必要なくなるので好ましい。また、主成分と温湿度がほぼ同じガスが容器内に戻るので、ガスの屈折率の変動等も少なくて好ましい。

また、本発明に係る他の露光装置は、容器と、容器内で光のパターンを感光性基板に投影する投影光学系と、一方の開口が投影光学系と感光性基板との間に設けられた第一管路と、第一管路に接続されガス中の分子状汚染物質を除去するケミカルフィルタと、容器内のガスを第一管路の開口から吸引して第一管路内を介してケミカルフィルタに供給する送風機と、を備える。

本発明によれば、第一管路の開口から感光性基板と投影光学系との間のガスが吸引されてケミカルフィルタに送られる。したがって、感光性基板から発生した分子状汚染物質が容器内の他の部分、例えば、投影光学系の近傍に移動する前にこれを迅速に除去することができる。これにより、感光性基板から発生した分子状汚染物質による投影光学系の汚染が抑制される。

また、容器内において感光性基板から発生した分子状汚染物質が蓄積しにくい。したがって、感光性基板から発生した分子状汚染物質同士、あるいは、感光性基板から発生した分子状汚染物質と雰囲気中の極微量のアルカリ分子や有機物等との光化学反応等により生成する分子状汚染物質の発生も抑制される。したがって、投影光学系等の分子状汚染物質による曇り等の汚染が一層効率よく抑制される。

ここで、上記発明においてケミカルフィルタを通過したガスを容器内に放出する第二管路をさらに備えることが好ましい。

これによれば、第一管路を通って分子状汚染物質が除去された清浄なガスが容器内に放出されるので、温湿度の等しいガス等を容器内に補充する必要なくなるので好ましい。また、主成分と温湿度がほぼ同じガスが容器内に戻るので、ガスの屈折率の変動等も少なくて好ましい。

ここで、上述の２つの露光装置において、第二管路の開口が投影光学系と感光性基板との間に設けられていることが好ましい。

これによれば、分子状汚染物質が除去された清浄なガスが、投影光学系と感光性基板との間に供給される。したがって、感光性基板から発生する分子状汚染物質が投影光学系へより到達しづらくなるので投影光学系の汚染をより確実に抑制できる。

特に、第一管路の開口と第二管路の開口とが、感光性基板の表面と平行な方向に離間して互いに対向し、これらの第一管路の開口及び第二管路の開口との間から投影光学系が感光性基板に光のパターンを投影することが好ましい。

これによれば、一方の開口から放出されたガスが他方の開口に流れ込むことによって、投影光学系と感光性基板とを隔てるガスのカーテンが形成される。したがって、感光性基板から発生する分子状汚染物質が投影光学系に到達するのをより一層妨げることができる。

また、投影光学系が感光性基板の一部に対してパターンを投影するごとに、感光性基板を感光性基板の表面に平行な方向に移動させる感光性基板移動部をさらに備え、第一管路の開口と第二管路の開口との距離ＰＷは、感光性基板に投影されるパターンにおける移動方向の幅よりも大きく当該幅の３倍よりも小さいことが好ましい。

このような露光装置においては、感光性基板上にパターンを複数回露光する場合が多い。そして、２つの開口間の幅をパターンの幅よりも小さくすると、投影されるパターンに対して第一管路や第二管路が影を形成させる等の影響を及ぼす恐れがある一方、２つの開口間の幅をパターンの幅の３倍よりも大きくすると、感光性基板から発生する分子状汚染物質の排出性能が低下する傾向がある。また、このような装置においては、感光性基板と投影光学系との距離等を測定すべく感光性基板の内の露光エリアにセンシングビームが照射される場合が多いが、２つの開口間の幅をパターンの幅よりも大きくすれば、第一管路や第二管路がこのセンシングビーム及びその反射光を遮らないようにすることが容易である。

また、投影光学系と感光性基板とを隔てる分離板をさらに備え、分離板には、投影光学系から感光性基板に投影されるパターンを透過させる開口が形成され、第一管路の開口と第二管路の開口とは、分離板の開口の縁に互いに対向配置されていることが好ましい。

これによれば、より一層感光性基板からの分子状汚染物質が投影光学系に到達し難くなる。

ケミカルフィルタとしては、酸性ガスを除去するイオン交換樹脂及び有機ガスを除去する活性炭の少なくとも一つをフィルタ材料として含むものが挙げられる。

また、第一管路の容器内の端部は黒色とされていることが好ましい。

これによれば、第一管路によって、余計な光の反射や散乱等が起り難くなり、第一管路を設けても潜像パターンを高精度に形成できる。

投影光学系としては、例えば、フォトマスクに形成されたパターンを感光性基板に投影するものが挙げられる。

本発明によれば、投影光学系の汚染を十分に抑制することが可能となる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

＜第１実施形態＞

第１実施形態にかかる露光装置１は、主として、感光性基板１０を支持する感光性基板ステージ２０、感光性基板ステージ２０を駆動する感光性基板ステージ駆動部２２、フォトマスク３０を支持するマスクステージ４０、マスクステージ４０を駆動するマスクステージ駆動部４２、フォトマスク３０に対して光を照射する照明光学系５０、フォトマスクを透過した光を集光して感光性基板１０に対して投影する投影光学系５２、これらを収容する容器５、コントローラ８６、容器５の内外を連通する第一管路８０、第一管路８０に接続されたケミカルフィルタ９０、ケミカルフィルタ９０と容器５とを連通する第二管路８２、及び、第一管路８０に接続された送風機９２を備えている。

容器５は、密閉容器であり容器内の雰囲気を維持するものである。この容器５には、送風機１１、フィルタ１２、恒温ユニット１３及び恒湿ユニット１４が接続された循環ラインＬ１３が設けられている。フィルタ１２としては、容器５内の雰囲気を粒子状汚染物の少ない状態に維持する粒子フィルタ、及び、容器５内のアルカリガス等を除去するケミカルフィルタの組み合わせ等が採用できる。恒温ユニット１３及び恒湿ユニット１４は、容器５内の温度及び湿度をそれぞれ所定の値に維持する。

感光性基板ステージ２０は、感光性基板１０を上面に載置するものである。感光性基板としては、感光性材料が塗布された種々の基板が利用でき、例えば、感光性レジスト材料が塗布された感光性基板を好適に利用できる。感光性レジスト材料としては、ノボラック樹脂と感光剤との混合物、保護基を付与されたポリヒドロキシスチレンと酸発生剤との混合物等の公知の材料を任意好適に利用できる。

感光性基板ステージ駆動部２２は、コントローラ８６からの指示に従って、感光性基板ステージ２０を移動する。感光性基板ステージ２０の移動方向は、水平方向に限られず、垂直方向にも移動可能である。感光性基板１０を水平方向、すなわち、感光性基板表面と平行に移動させることにより、同じ光のパターンを感光性基板１０の異なる部分に露光させることができる。また、感光性基板１０の垂直位置を調節することにより、投影される光のパターンのフォーカス等を好適に調節することができる。

ここで、感光性基板ステージ２０及び感光性基板ステージ駆動部２２が感光性基板移動部２４を構成する。

マスクステージ４０は、感光性基板１０に投影すべきパターンが形成されたフォトマスク３０を載置するものである。フォトマスク３０としては、ガラス基板上にパターニングされた金属薄膜等を有する公知のものを利用できる。

マスクステージ駆動部４２は、コントローラ８６からの指示に従って、マスクステージ４０を移動し、所望のフォトマスクに基づく光のパターンが感光性基板１０に投影されるようにする。感光性基板ステージ２０の移動方向は、水平方向に限られず、垂直方向にも移動可能である。

照明光学系５０は、図示しない光源やレンズ等を含むものであり、フォトマスク３０に対して光を照射する。光源は特に限定されないが、可視光線、紫外線、X線等の光源が挙げられる。この照明光学系５０は、コントローラ８６によりｏｎ／ｏｆｆ等が制御される。なお、この照明光学系５０は、容器５の外に設けられていても良い。

投影光学系５２は、照明光学系５０から出射された後フォトマスク３０を透過した光を集光し、感光性基板１０上に所望の縮小率とした光のパターンを投影する。これにより、図２に示すように、フォトマスク３０のパターンに対応する光のパターンＰが感光性基板１０に対して投影され、感光性基板１０に所望のパターンＰの潜像が形成される。投影光学系５２の構成は特に限定されないが、例えば、複数のレンズ等を含むものが採用される。

また、図１に示すように、容器５内には、感光性基板１０に対してレーザ光等のセンシング光を照射する発光器６０と、感光性基板１０に到達したセンシング光の反射光を受光する受光器６２とを備えている。発光器６０及び受光器６２は、コントローラ８６に接続されており、コントローラ８６は、受光器６２が受光した光に基づいて、感光性基板１０と投影光学系５２との距離や、感光性基板１０の表面の傾き等を測定し、これを補正する。

コントローラ８６は、いわゆるコンピュータであり、照明光学系５０、マスクステージ駆動部４２、発光器６０、受光器６２、感光性基板ステージ駆動部２２を制御する。コントローラ８６は、これらを制御することにより、例えば、フォトマスク３０の所望のパターンを感光性基板１０上の一部の領域に投影する工程と、感光性基板１０を水平に動かす工程とを繰り返して、感光性基板１０上に所定のパターンの潜像を繰り返し形成する。

そして、本実施形態の露光装置１は、特に、容器５の内外を連通する第一管路８０及び第二管路８２と、ケミカルフィルタ９０と、送風機９２と、を備えている。

ケミカルフィルタ９０は、入り口から流入したガス中の分子状汚染物質、例えば、酸性ガス、アルカリガス、有機溶媒等を除去して出口側に排出するフィルタである。具体的には、酸性ガスやアルカリガスを除去するケミカルフィルタとしては、イオン交換樹脂糸等をフィルタ材料とするものを利用でき、また、有機溶媒を除去するケミカルフィルタとしては、活性炭等の吸着剤をフィルタ材料とするものを利用できる。また、イオン交換樹脂糸や活性炭を組み合わせたフィルタを用いても良い。

第一管路８０は容器５の内外を連通するものである。第一管路８０の容器の内側の開口８１は投影光学系５２と感光性基板１０との間に設けられている。第一管路８０の容器の外側の端部はケミカルフィルタ９０の入り口側に接続されている。

第二管路８２も容器５の内外を連通するものである。第二管路８２の容器の内側の開口８３は、投影光学系５２と感光性基板１０との間に設けられている。第二管路８２の容器の外側の端部はケミカルフィルタ９０の出口側に接続されている。

なお、各開口８１，８３は、少なくとも投影光学系５２が光のパターンを感光性基板１０に投影する際に感光性基板１０と投影光学系５２との間にあればよい。ここで、例えば、開口８１，８３は高さＨ１、幅Ｗ１の矩形形状とすることができる（図２参照）。

第一管路８０の開口８１と、第二管路８２の開口８３とは、感光性基板１０の表面と平行な方向に離間して互いに対向配置されている。また、投影光学系５２からの光のパターンが、第一管路８０の開口８１と第二管路８２の開口８３との間を介して感光性基板１０に投影されるように、各開口８１，８３が配置されている。

さらに、図２及び図３に示すように、投影光学系５２と感光性基板１０との間には分離板８４が水平方向に、すなわち、感光性基板１０の表面と平行に配置されている。分離板８４には、投影光学系５２から感光性基板１０に向けて投影されるパターンＰを通過させるべく、開口８５が形成されている。

そして、第一管路８０及び第二管路８２は、第一管路８０の開口８１と第二管路８２の開口８３とが、分離板８４の開口８５の縁上に互いに対向して配置されるように、分離板８４上にそれぞれ固定されている。なお、本実施形態では、投影光学系５２や第一管路８０、第二管路８２、分離板８４は容器５に対して固定されている。

第一管路８０及び第二管路８２の容器５内の部分と、分離板８４とは、それぞれ表面がアルミニウム処理等によって黒色化されている。

図２に示すように、開口８１と開口８３との距離Ｗ２は、繰り返し露光時におけるパターンＰの移動方向の幅（距離）ＰＷよりも大きく、幅ＰＷの３倍よりも小さくされている。

第一管路８０及び第二管路８２の各開口の下端と、感光性基板１０との間隔Ｌ（図３参照）は小さいことが好ましく、例えば、投影光学系５２と感光性基板１０との間隔の１／２以下とすることが好ましい。

図１に戻って、送風機９２は、第一管路８０に接続されており、第一管路８０の開口８１から容器５内の雰囲気ガスを吸引し、ケミカルフィルタ９０を介して第二管路８２の開口８３から容器５内に戻す。

続いて、本実施形態にかかる露光装置１による作用について説明する。

あらかじめ感光性基板１０を感光性基板ステージ２０上にセットし、フォトマスク３０をマスクステージ４０上にセットする。コントローラ８６は、マスクステージ４０を移動させてフォトマスク３０における所望のパターンが照明光学系５０の光路に位置するようにし、さらに、感光性基板ステージ２０を移動させて投影光学系５２の直下に感光性基板１０の所望の部分を配置させる。

そして、コントローラ８６は、発光器６０及び受光器６２を用いて感光性基板１０の位置を微調整した後、照明光学系５０からの光をフォトマスク３０に対して照射させる。フォトマスク３０を透過した光のパターンは、投影光学系５２によって所定の大きさの光のパターンＰとして感光性基板１０に投影される。これによって、感光性基板１０に潜像のパターンＰが形成される。一つの潜像のパターンＰが形成される毎に、コントローラ８６は、投影光学系５２の下に感光性基板１０の未照射部分が配置されるように感光性基板ステージ２０をパターンの幅ＰＷ方向に移動させる。これによって、感光性基板１０に、所定の光のパターンＰの潜像が行列状に多数形成される。

ここで、感光性基板１０の感光性材料、例えば、フォトレジスト等に対して光が照射されると、受光した光に応じて感光性材料中で反応がおきるので、感光性基板から酸等の分子状汚染物質が放出される場合がある。また、感光性基板から有機溶媒等の感光性材料の構成成分が分子状汚染物質として放出される場合もある。さらに、このような分子状汚染物質は、投影光学系５２から照射される光、例えば紫外線等によってさらに雰囲気中の極微量のアルカリ分子や有機物等と反応し、さらなる分子状汚染物質が生成する場合もある。

ところが、本実施形態では、感光性基板１０と投影光学系５２との間のガスが、感光性基板１０と投影光学系５２との間に配置された第一管路８０の開口８１から吸い出される容器５の外に排出される。したがって、感光性基板１０から発生した分子状汚染物質が容器５内の他の部分、例えば、投影光学系５２の近傍に移動しにくい。これにより、感光性基板１０から発生した分子状汚染物質による投影光学系５２等の曇り等の汚染を効率よく抑制できる。

さらに、感光性基板１０から発生した分子状汚染物質が容器外に排出されるので、容器５内において分子状汚染物質が蓄積しにくい。したがって、感光性基板１０から発生した分子状汚染物質同士の光化学反応や、感光性基板１０から発生した分子状汚染物質と雰囲気中の酸素や水分との光化学反応等により生成する分子状汚染物質の発生も抑制される。したがって、投影光学系５２、フォトマスク３０、発光器６０、受光器６２、照明光学系５０等の分子状汚染物質による曇り等の汚染が一層効率よく抑制される。

したがって、露光装置１によって、光のパターンの鮮明さを維持しつつ感光性基板１０を多数回にわたって露光することができ、投影光学系５２等のメンテナンスコストを低下できる。

また、第一管路８０に、ガス中の分子状汚染物質を除去するケミカルフィルタ９０が設けられているので、排出ガスの処理や再利用が容易となる。特に、本実施形態では、ケミカルフィルタ９０を通過したガスを容器５内に戻す第二管路８２を備えているので、第一管路８０によって容器５内から排出され、その後分子状汚染物質が除去されることにより清浄となったガスが容器５内に戻る。これによって、容器５からのガスの排出に対応して他の不活性ガス等を容器５内に補充する必要なくなるので好ましい。また、温湿度のほぼ同じガスが容器５内に戻るので、容器内において屈折率の変動等が殆ど起らず、パターンの鮮明性を維持しやすい。

また、第二管路８２の開口が投影光学系５２と感光性基板１０との間に設けられているので、分子状汚染物質が除去された清浄なガスが、投影光学系５２と感光性基板１０との間に供給される。したがって、感光性基板１０から発生する分子状汚染物質が投影光学系５２により到達しづらくなるので投影光学系５２の汚染をより確実に抑制できる。

特に、第一管路８０の開口８１と第二管路８２の開口８３とが、感光性基板１０の表面と平行な方向に離間して互いに対向し、これらの第一管路８０の開口８１及び第二管路８２の開口８３との間から投影光学系５２が感光性基板１０に光のパターンを投影しているので、開口８３から放出されたガスが感光性基板１０と平行に流れて開口８１に流れ込み、これによって、投影光学系５２と感光性基板１０とを隔てる清浄なガスのカーテンが形成される。したがって、感光性基板１０から発生する分子状汚染物質が投影光学系５２に到達するのをより一層妨げることができる。

また、投影光学系５２が感光性基板１０の一部に対して光のパターンを投影するごとに、感光性基板ステージ２０及び感光性基板ステージ駆動部２２は、感光性基板１０を感光性基板の表面に平行な方向に移動させ、第一管路８０の開口８１と第二管路８２の開口８３との距離Ｗ２は、感光性基板１０に投影されるパターンＰにおける移動方向の幅ＰＷよりも大きく当該幅ＰＷの３倍よりも小さい。

ここで、２つの開口８１，８３間の幅をパターンＰの幅ＰＷよりも小さくすると、第一管路８０や第二管路８２が投影されるパターンＰに対して影を形成させる等の影響を及ぼす恐れがある一方、２つの開口８１、８３間の幅Ｗ２をパターンＰの幅ＰＷの３倍よりも大きくすると、感光性基板１０から発生する分子状汚染物質の排出性能が低下する傾向がある。また、このような装置においては、感光性基板１０と投影光学系５２との距離等を測定すべく感光性基板１０の内の露光エリアにセンシングビームが照射される場合が多いが、２つの開口間の幅Ｗ２をパターンＰの幅ＰＷよりも大きくすれば、第一管路８０や第二管路８２がこのセンシングビーム及びその反射光を遮らないようにすることが容易である。

また、投影光学系５２と感光性基板１０とを隔てる分離板８４をさらに備え、分離板８４には、投影光学系５２から感光性基板１０に投影されるパターンＰを透過させる開口８５が形成され、第一管路８０の開口８１と第二管路８２の開口８３とは、分離板８４の開口８５の縁に互いに対向配置されている。

これにより、一層感光性基板１０からの分子状汚染物質が投影光学系５２に到達し難くなる。

また、第一管路８０や第二管路８２の容器５内の端部が黒色とされているので、第一管路８０や第二管路８２によって余計な光の反射や散乱等が起り難くなり、これらの第一管路８０や第二管路８２潜像パターンの精度に殆ど影響を及ぼさない。

これに対して、感光性基板１０と投影光学系５２との間に不活性ガスを供給するだけでは、容器５内に感光性基板１０から発生する分子状汚染物質が蓄積し、さらに、これらの分子状汚染物質の光化学反応による他の分子状汚染物質の生成も促進され、投影光学系５２、フォトマスク３０、と照明光学系５０等の汚染が十分に抑制できない。

＜第２実施形態＞

つづいて、本発明の第２実施形態の露光装置について図４を参照して説明する。本実施形態に係る露光装置２が上述の露光装置１と異なる点は、第一管路８０、送風機９２、ケミカルフィルタ９０、及び、第二管路８２が全て容器５内に設けられている点である。

本実施形態においても、第１実施形態と同様に、感光性基板１０と投影光学系５２との間のガスは、感光性基板１０と投影光学系５２との間に配置された第一管路８０の開口８１から吸い出され、ガス中の分子状汚染物質がケミカルフィルタ９０によって除去される。したがって、第１実施形態と同様にして、投影光学系５２、フォトマスク３０、発光器６０、受光器６２、照明光学系５０等の分子状汚染物質による曇り等の汚染が一層効率よく抑制される。

また、ケミカルフィルタ９０を通過したガスを第二管路８２で容器５内に放出しており、第一管路８０を通って分子状汚染物質が除去された清浄なガスが容器５内に放出されることとなる。したがって、第１実施形態と同様に、温湿度の等しいガス等を容器５内に補充する必要がなくなるので好ましい。また、主成分と温湿度がほぼ同じガスが容器５内に戻るので、ガスの屈折率の変動等も少なくて好ましい。したがって、パターンの鮮明性を維持しやすい。

また、これ以外の作用効果も第一実施形態と同様である。

なお、本実施形態は、上述の実施例に限定されず、様々な変形態様が可能である。

例えば、上記実施形態では、開口８１，８３の形状は矩形であるが、これに限定されず円形等も可能である。

また、投影光学系５２として、フォトマスクに形成されたパターンを感光性基板１０に投影するものを採用しているが、例えば、ＤＭＤ等を投影光学系として用いたフォトマスクレス露光装置等にも採用可能である。

また、第二管路８２の開口８３が、投影光学系５２と感光性基板１０との間に無くても動作は可能である。

また、図１及び図３に点線で示すように、第二管路８２に、恒温ユニット１３及び恒湿ユニット１４が接続されていてもよい。

さらに、ラインＬ１３、送風機１１、フィルタ１２、恒温ユニット１３及び恒湿ユニット１４の全部又は一部が容器５内にあっても良い。

さらに、第一実施形態において、図１の点線Ａに示すように、ケミカルフィルタ９０や第二管路８２を用いず、第一管路８０を介して送風機９２で吸い出したガスをそのまま容器５外に捨てても動作は可能である。

また、第一実施形態において、図１の点線Ｂに示すように、ケミカルフィルタ９０を通したガスを容器５に戻さずに容器５外に捨てても動作は可能である。

また、第二実施形態において、図４の点線Ｂに示すように、ケミカルフィルタ９０を通したガスを第二管路８２によって投影光学系５２と感光性基板１０との間に戻さずに容器５内に排出しても動作は可能である。

また、第二実施形態において、図４の点線Ｃに示すように、第一管路８０を介して送風機９２で吸い出したガスを容器５の外へ捨てても動作は可能である。

また、第二実施形態において、図４の点線Ｄに示すように、ケミカルフィルタ９０を通したガスを容器５外に捨てても動作は可能である。

上述の図１の如き露光装置を用いて実施例１、２及び比較例１、２の露光を行い、本発明の効果を確認した。各実施例及び比較例において、露光装置として、ＤＵＶステッパー（Nikon NSR-EX14D）を用いた。露光にはλ＝２４８ｎｍの光を用い、露光強度は３００ｍＷ／ｃｍ^２とした。パターンを１ショット（２２×２２ｍｍ）露光する毎に感光性基板を水平に移動させ、６インチの感光性基板に多数の潜像のパターンを形成した。

フィルタ１２としてはアルカリガス除去ケミカルフィルタを使用した。ケミカルフィルタ９０としては、酸性ガス除去フィルタ（近藤工業（株）、ＣＢＭ−Ａ−Ｆ）及び有機ガス除去フィルタ（近藤工業（株）、ＣＢＭ−Ｃ−Ｆ）を直列に接続したものを用いた。

実施例１，２では、第一管路の開口及び第二管路の開口を感光性基板と投影光学系との間に設けて多数回の露光を行った。比較例１では、第一管路及び第二管路を設けないで露光を多数回行った。比較例２では、第一管路の開口及び第二管路の開口を、感光性基板ステージ上ではあるが感光性基板と投影光学系との間にならない位置に設けて露光を多数回行った。

各実施例及び比較例において、第一管路８０の開口と第二管路８２の開口との距離Ｗ２、各開口の幅Ｗ１、各開口の高さＨ１、感光性基板１０から各管路までの距離をＬ（図２、図３参照）をそれぞれ図４の如く設定した。実施例２では、開口間の距離Ｗ２がパターンの幅ＰＷ＝２２ｍｍより大かつ３ＰＷ＝６６ｍｍよりも小となるようにした。また、開口間に流速１ｍ／ｓのガスカーテンが形成されるように送風機９２の風量を設定した。

そして、各実施例及び各比較例について、光源であるＫｒＦエキシマレーザの発振回数で２×１０^８回分の露光を行い、露光後の投影光学系が投影するパターンの照度ムラの発生量を調べた。結果を図４に示す。

実施例によれば、照度ムラの発生量が著しく小さくなることが判明した。

第１実施形態にかかる露光装置の概略構成図である。 図１の露光装置の投影光学系と感光性基板との間の斜視拡大図である。 図１の露光装置の投影光学系と感光性基板との間の垂直概略断面図である。 第２実施形態にかかる露光装置の概略構成図である。 実施例及び比較例の各データを示す表である。

符号の説明

１、２…露光装置、５…容器、１０…感光性基板、２４…感光性基板移動部、３０…フォトマスク、５２…投影光学系、８０…第一管路、８１…第一管路の開口、８２…第二管路、８３…第二管路の開口、８４…分離板、８５…分離板の開口、９０…ケミカルフィルタ、９２…送風機、Ｐ…パターン、ＰＷ…パターンの移動方向における幅。

Claims (12)

1. 容器と、
   前記容器内で光のパターンを感光性基板に投影する投影光学系と、
   前記容器の内外を連通する第一管路と、
   前記第一管路を介して前記容器内のガスを前記容器の外に排出させる送風機と、を備え、
   前記第一管路の開口が前記投影光学系と前記感光性基板との間に設けられている露光装置。
2. 前記第一管路にガス中の分子状汚染物質を除去するケミカルフィルタが接続された請求項１に記載の露光装置。
3. 前記ケミカルフィルタを通過したガスを前記容器内に戻す第二管路をさらに備える請求項２に記載の露光装置。
4. 容器と、
   前記容器内で光のパターンを感光性基板に投影する投影光学系と、
   一方の開口が前記投影光学系と前記感光性基板との間に設けられた第一管路と、
   前記第一管路に接続されガス中の分子状汚染物質を除去するケミカルフィルタと、
   前記容器内のガスを前記第一管路の開口から吸引して前記第一管路内を介して前記ケミカルフィルタに供給する送風機と、を備える露光装置。
5. 前記ケミカルフィルタを通過したガスを前記容器内に放出する第二管路をさらに備える請求項４に記載の露光装置。
6. 前記第二管路の開口は前記投影光学系と前記感光性基板との間に設けられている請求項３又は５に記載の露光装置。
7. 前記第一管路の開口と前記第二管路の開口とは、前記感光性基板の表面に平行な方向に離間して互いに対向し、前記第一管路の開口及び前記循環路の開口の間を介して前記投影光学系が前記感光性基板に前記光のパターンを投影する請求項６に記載の露光装置。
8. 前記投影光学系が前記感光性基板の一部に対して前記パターンを投影するごとに、前記感光性基板を前記感光性基板の表面に平行な方向に移動させる感光性基板移動部をさらに備え、
   前記第一管路の開口と前記第二管路の開口との距離ＰＷは、前記感光性基板に投影されるパターンにおける前記移動方向の幅よりも大きく当該幅の３倍よりも小さい請求項７に記載の露光装置。
9. 前記投影光学系と前記感光性基板とを隔てる分離板をさらに備え、
   前記分離板には、前記投影光学系から前記感光性基板に投影されるパターンを通過させる開口が形成され、
   前記第一管路の開口と前記第二管路の開口は、前記分離板の開口の縁に互いに対向して配置されている請求項７又は８に記載の露光装置。
10. 前記ケミカルフィルタは、イオン交換樹脂及び活性炭の少なくとも一つを含む請求項２〜９の何れかに記載の露光装置。
11. 前記第一管路の前記容器内の端部は黒色とされている請求項１〜１０のいずれかに記載の露光装置。
12. 前記投影光学系は、フォトマスクに形成されたパターンを前記感光性基板に投影する請求項１〜１１のいずれかに記載の露光装置。

Images