JP2691865B2 - 極紫外線縮小投影露光装置 - Google Patents
極紫外線縮小投影露光装置Info
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リソグラフィ技術や、
マイクロメカニクス分野において、半導体素子や量子効
果素子等のＵＬＳＩの製造、或いはマイクロロボット用
部品の製造でパターン形成に使用される極紫外線縮小投
影露光装置に関する。
マイクロメカニクス分野において、半導体素子や量子効
果素子等のＵＬＳＩの製造、或いはマイクロロボット用
部品の製造でパターン形成に使用される極紫外線縮小投
影露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザプラズマや固体レーザ、ＳＲ光源
等から得られる真空紫外線やＸ線等の極紫外線を露光々
としてパターン形成を行う露光技術では、マスクの精度
によって転写性能が左右される等倍方式の欠点に鑑み
て、拡大したマスクパターンを縮小してウェハ等の試料
に転写する縮小投影露光方式の採用が検討されるように
なった。
等から得られる真空紫外線やＸ線等の極紫外線を露光々
としてパターン形成を行う露光技術では、マスクの精度
によって転写性能が左右される等倍方式の欠点に鑑み
て、拡大したマスクパターンを縮小してウェハ等の試料
に転写する縮小投影露光方式の採用が検討されるように
なった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような極紫外線縮
小投影露光法（ＥＵＶＬ）では、露光波長が４.４〜１
００ｎｍの領域であるため、光路上にある大気やＨｅ等
による光の減衰が著しく、図３に示すように、照明光学
系４、マスク５、結像光学系６ａや６ｂ、ウェハ等の試
料７を含む露光構成を、チャンバ３中で高真空に保つ必
要がある。
小投影露光法（ＥＵＶＬ）では、露光波長が４.４〜１
００ｎｍの領域であるため、光路上にある大気やＨｅ等
による光の減衰が著しく、図３に示すように、照明光学
系４、マスク５、結像光学系６ａや６ｂ、ウェハ等の試
料７を含む露光構成を、チャンバ３中で高真空に保つ必
要がある。
【０００４】このようなエネルギーレベルの高い極紫外
線の照射によってマスク５や上記試料７に熱が発生した
場合、高真空中であるため熱の逃げ場がなく、これらの
温度が上昇し、露光精度が低下することになる。
線の照射によってマスク５や上記試料７に熱が発生した
場合、高真空中であるため熱の逃げ場がなく、これらの
温度が上昇し、露光精度が低下することになる。
【０００５】またマスク５や試料７の交換の際、大気圧
程度まで一旦開放してからその交換を行うため、作業終
了後再び高真空域まで真空引きを行う必要があり、作業
効率が低下する。更に上記露光々の照射により試料７の
パターン結像面に塗布されたレジスト等が分解し、その
分解物が結像光学系６ａや６ｂに到達して付着するた
め、該光学系が汚染されて反射率が低下し、照度が低下
する結果、露光スループットが低下する。
程度まで一旦開放してからその交換を行うため、作業終
了後再び高真空域まで真空引きを行う必要があり、作業
効率が低下する。更に上記露光々の照射により試料７の
パターン結像面に塗布されたレジスト等が分解し、その
分解物が結像光学系６ａや６ｂに到達して付着するた
め、該光学系が汚染されて反射率が低下し、照度が低下
する結果、露光スループットが低下する。
【０００６】通常ウェハへの露光は、露光フィールドと
呼ばれるある面積でウェハの一部分を露光し、該ウェハ
を所定位置に移動させ、別の領域を露光し、再度ウェハ
の移動を順次繰り返してウェハ全面を露光する。ところ
が該結像光学系が徐々に汚染されて照度が低下する経時
変化のため、ウェハ面内の露光フィールド毎やウェハ毎
でレジストに同一露光量を与えることが困難となる。
呼ばれるある面積でウェハの一部分を露光し、該ウェハ
を所定位置に移動させ、別の領域を露光し、再度ウェハ
の移動を順次繰り返してウェハ全面を露光する。ところ
が該結像光学系が徐々に汚染されて照度が低下する経時
変化のため、ウェハ面内の露光フィールド毎やウェハ毎
でレジストに同一露光量を与えることが困難となる。
【０００７】またＳＲ光を光源として用いる場合、ＳＲ
光の発光点の位置が経時変化して、発光点から下流の光
学系の所定の位置にＳＲ光が届かず、露光照度が変動す
る問題がある。
光の発光点の位置が経時変化して、発光点から下流の光
学系の所定の位置にＳＲ光が届かず、露光照度が変動す
る問題がある。
【０００８】一方上記縮小投影露光法では結像光学系６
ａや６ｂに反射光学系が用いられており、露光領域を広
げるために同期走査機構８により輪帯照明領域に対する
マスク５及び試料７の高精度な同期走査を行う必要があ
る。しかし高真空中での上述した同期走査は困難を極
め、露光精度を更に低下せしめることになる。
ａや６ｂに反射光学系が用いられており、露光領域を広
げるために同期走査機構８により輪帯照明領域に対する
マスク５及び試料７の高精度な同期走査を行う必要があ
る。しかし高真空中での上述した同期走査は困難を極
め、露光精度を更に低下せしめることになる。
【０００９】本発明は従来技術の以上のような問題に鑑
み創案されたもので、露光精度、露光スループット、作
業効率の低下を来すことのない極紫外線縮小投影露光装
置の構成を提案せんとするものである。
み創案されたもので、露光精度、露光スループット、作
業効率の低下を来すことのない極紫外線縮小投影露光装
置の構成を提案せんとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】そのため本発明の極紫外
線縮小投影露光装置の構成は、図１に示されるように、
露光々に極紫外線の用いられる照明光学系４が配置され
る空間と露光パターンの描かれたマスク５が配置される
空間との間、上記露光パターンを縮小投影しながら結像
せしめる結像光学系６ａ、６ｂが配置される空間と該マ
スク配置空間との間、縮小投影による上記パターンの結
像面を有する試料７が配置される空間と該結像光学系配
置空間との間に、差動排気機構１又は薄膜窓２の少なく
とも一つを設け、これらの空間の間を分離したことを基
本的特徴としている。
線縮小投影露光装置の構成は、図１に示されるように、
露光々に極紫外線の用いられる照明光学系４が配置され
る空間と露光パターンの描かれたマスク５が配置される
空間との間、上記露光パターンを縮小投影しながら結像
せしめる結像光学系６ａ、６ｂが配置される空間と該マ
スク配置空間との間、縮小投影による上記パターンの結
像面を有する試料７が配置される空間と該結像光学系配
置空間との間に、差動排気機構１又は薄膜窓２の少なく
とも一つを設け、これらの空間の間を分離したことを基
本的特徴としている。
【００１１】また上記構成に加え、露光領域を広げるた
めに輪帯照明領域に対するマスク５及び試料７の高精度
な同期走査を行う同期走査機構８を更に設けた構成も併
せて提案する。
めに輪帯照明領域に対するマスク５及び試料７の高精度
な同期走査を行う同期走査機構８を更に設けた構成も併
せて提案する。
【００１２】雰囲気圧力が変動すると、該雰囲気中の光
路における露光々の減衰率が変化するため、試料面に到
達する露光々の強度が変動する。そのため、図２に示さ
れるように、マスク配置空間及び／又は試料配置空間に
圧力センサ１３ａ、１３ｂを設け、圧力センサ１３ａ、
１３ｂと同期走査機構８とを連係制御させることで、雰
囲気圧力の変動に応じてマスク５及び試料７の移動速度
を変化させて、一試料の全面、或いは２以上の試料間に
おける照射面に到達する露光々の強度が常に同じになる
ように制御し、このような構成によって更に高精度な露
光量の制御を行うことができる。
路における露光々の減衰率が変化するため、試料面に到
達する露光々の強度が変動する。そのため、図２に示さ
れるように、マスク配置空間及び／又は試料配置空間に
圧力センサ１３ａ、１３ｂを設け、圧力センサ１３ａ、
１３ｂと同期走査機構８とを連係制御させることで、雰
囲気圧力の変動に応じてマスク５及び試料７の移動速度
を変化させて、一試料の全面、或いは２以上の試料間に
おける照射面に到達する露光々の強度が常に同じになる
ように制御し、このような構成によって更に高精度な露
光量の制御を行うことができる。
【００１３】一方上記構成に加え、図２に示されるよう
に、光路途中にビームモニタ１１ａ（１１ｂ、１１ｃ、
１１ｄについても同じ）を設け、更に該ビームモニタ１
１ａと照明光学系４ａ及び／又は４ｂとを連係制御させ
ることで、ＳＲ発光点の位置の経時的変動に追随させる
ことができるようになり、露光照度を安定化させること
ができる。
に、光路途中にビームモニタ１１ａ（１１ｂ、１１ｃ、
１１ｄについても同じ）を設け、更に該ビームモニタ１
１ａと照明光学系４ａ及び／又は４ｂとを連係制御させ
ることで、ＳＲ発光点の位置の経時的変動に追随させる
ことができるようになり、露光照度を安定化させること
ができる。
【００１４】更に同図に示すように、薄膜窓２１の前後
に少なくとも一対のビームモニタ１１ｂ、１１ｃ、１１
ｄを設ければ、薄膜窓２１前後の光強度差の経時変化を
調べることによって薄膜窓２１の汚れや破損を確認で
き、薄膜窓２１の交換時期を正確に知ることができる。
に少なくとも一対のビームモニタ１１ｂ、１１ｃ、１１
ｄを設ければ、薄膜窓２１前後の光強度差の経時変化を
調べることによって薄膜窓２１の汚れや破損を確認で
き、薄膜窓２１の交換時期を正確に知ることができる。
【００１５】加えて薄膜窓２１の前後に窓付きゲートバ
ルブ１０を設けると、該薄膜窓２１の交換の際、前後の
ゲートバルブ１０を閉じることで、この薄膜窓２１の近
傍の空間のみ大気圧にすることができるようになる。
ルブ１０を設けると、該薄膜窓２１の交換の際、前後の
ゲートバルブ１０を閉じることで、この薄膜窓２１の近
傍の空間のみ大気圧にすることができるようになる。
【００１６】これらの構成については、マスク配置空間
と試料配置空間とを同一空間としてその構成を組み立て
ても良いし、また照明光学系配置空間と結像光学系配置
空間とを同一空間としてその構成を組み立てても良い。
と試料配置空間とを同一空間としてその構成を組み立て
ても良いし、また照明光学系配置空間と結像光学系配置
空間とを同一空間としてその構成を組み立てても良い。
【００１７】
【作用】これらの構成では、照明光学系配置空間とマス
ク配置空間との間、結像光学系配置空間と該マスク配置
空間との間、試料配置空間と該結像光学系配置空間との
間に、差動排気機構１や薄膜窓２で構成される雰囲気乃
至雰囲気圧の分離機構が導入されることになる。そのた
め、照明光学系配置空間と結像光学系配置空間とは排気
系９ａ、９ｂによって高真空に保たれる一方で、マスク
配置空間と試料配置空間とは大気圧又は減圧雰囲気に調
整でき、このような雰囲気中でのマスク５への照明及び
試料７への露光が可能となる。
ク配置空間との間、結像光学系配置空間と該マスク配置
空間との間、試料配置空間と該結像光学系配置空間との
間に、差動排気機構１や薄膜窓２で構成される雰囲気乃
至雰囲気圧の分離機構が導入されることになる。そのた
め、照明光学系配置空間と結像光学系配置空間とは排気
系９ａ、９ｂによって高真空に保たれる一方で、マスク
配置空間と試料配置空間とは大気圧又は減圧雰囲気に調
整でき、このような雰囲気中でのマスク５への照明及び
試料７への露光が可能となる。
【００１８】尚上記構成中、照明光学系４の構成として
は、レーザプラズマや固体レーザ、ＳＲ光源等から得ら
れる真空紫外線やＸ線等の極紫外線を露光々とする場合
に用いられる透過・反射型等の光学系で構成されてお
り、例えば凸面と凹面の組み合わせた２面の非球面反射
光学系等がある。マスク５の構成としては、上記露光々
に対応した構成が用いられており、例えば露光々が波長
５ｎｍであればＳｉＣ基板上にクロム（Ｃｒ）とカーボ
ン（Ｃ）を夫々１.２ｎｍ、１.２ｎｍの厚さで交互に数
十層重ねた多層膜を形成し、ドライエッチングにより多
層膜を加工してマスクパターンとしたものが用いられ
る。結像光学系６ａ、６ｂの構成としては、上記露光々
の減衰率の少ない反射光学系（例えば５ｎｍ露光々用に
は膜厚１.２ｎｍのＣｒと１.２ｎｍのＣが交互に百数十
層ずつ積層された多層膜が蒸着しているものが用いられ
る）で構成され、凸面構成及び凹面構成等の組み合わせ
でマスクパターンの縮小投影ができるようになってい
る。試料７の構成としては、半導体ウェハ等の構成が用
いられ、その結像面側には上記露光々に感光するレジス
ト［例えばＳＲ光用のＡＺ-ＰＮ１００（ヘキスト社
製）］等が塗布されている。差動排気機構１は公知の差
動排気構成が利用可能であり、例えば光路方向に複数段
の狭い空間が設けられ、それらの空間にスリット乃至管
で接続された他側でロータリポンプ、ターボ分子ポン
プ、クライオポンプ、イオンポンプ等の真空ポンプが設
置される構成が使用可能である。薄膜窓２の構成は、露
光々が透過可能で且つ透過減衰率のできるだけ低い材質
（例えば露光波長が５ｎｍの場合、ダイヤモンド薄膜や
ダイヤモンドとアモルファスカーボンの積層膜）で構成
され、光路上で十分露光が可能な程度の面積にした場合
に、その両面の差圧に十分耐えられる可能な限り薄い構
成のものが良い。
は、レーザプラズマや固体レーザ、ＳＲ光源等から得ら
れる真空紫外線やＸ線等の極紫外線を露光々とする場合
に用いられる透過・反射型等の光学系で構成されてお
り、例えば凸面と凹面の組み合わせた２面の非球面反射
光学系等がある。マスク５の構成としては、上記露光々
に対応した構成が用いられており、例えば露光々が波長
５ｎｍであればＳｉＣ基板上にクロム（Ｃｒ）とカーボ
ン（Ｃ）を夫々１.２ｎｍ、１.２ｎｍの厚さで交互に数
十層重ねた多層膜を形成し、ドライエッチングにより多
層膜を加工してマスクパターンとしたものが用いられ
る。結像光学系６ａ、６ｂの構成としては、上記露光々
の減衰率の少ない反射光学系（例えば５ｎｍ露光々用に
は膜厚１.２ｎｍのＣｒと１.２ｎｍのＣが交互に百数十
層ずつ積層された多層膜が蒸着しているものが用いられ
る）で構成され、凸面構成及び凹面構成等の組み合わせ
でマスクパターンの縮小投影ができるようになってい
る。試料７の構成としては、半導体ウェハ等の構成が用
いられ、その結像面側には上記露光々に感光するレジス
ト［例えばＳＲ光用のＡＺ-ＰＮ１００（ヘキスト社
製）］等が塗布されている。差動排気機構１は公知の差
動排気構成が利用可能であり、例えば光路方向に複数段
の狭い空間が設けられ、それらの空間にスリット乃至管
で接続された他側でロータリポンプ、ターボ分子ポン
プ、クライオポンプ、イオンポンプ等の真空ポンプが設
置される構成が使用可能である。薄膜窓２の構成は、露
光々が透過可能で且つ透過減衰率のできるだけ低い材質
（例えば露光波長が５ｎｍの場合、ダイヤモンド薄膜や
ダイヤモンドとアモルファスカーボンの積層膜）で構成
され、光路上で十分露光が可能な程度の面積にした場合
に、その両面の差圧に十分耐えられる可能な限り薄い構
成のものが良い。
【００１９】
【実施例】以下本発明の一実施例につき説明する。図１
はＳＲ光縮小投影用の露光装置である本願第５発明に係
る実施例構成を示す装置概要図であり、３は本露光装置
の構成が設置されたチャンバ、４はＳＲ光の照明光学
系、５はＳＲ光用露光マスク、６ａ及び６ｂはＳＲ光縮
小投影用結像光学系、７は結像面にレジストの塗布され
た試料たるウェハ、８はマスク５及びウェハ７の同期走
査機構、９ａ及び９ｂは排気系を各示している。
はＳＲ光縮小投影用の露光装置である本願第５発明に係
る実施例構成を示す装置概要図であり、３は本露光装置
の構成が設置されたチャンバ、４はＳＲ光の照明光学
系、５はＳＲ光用露光マスク、６ａ及び６ｂはＳＲ光縮
小投影用結像光学系、７は結像面にレジストの塗布され
た試料たるウェハ、８はマスク５及びウェハ７の同期走
査機構、９ａ及び９ｂは排気系を各示している。
【００２０】本実施例では、照明光学系配置空間とマス
ク配置空間との間、該マスク配置空間と結像光学系配置
空間との間、該結像光学系配置空間とウェハ配置空間と
の間の夫々に差動排気機構１や薄膜窓２で構成される雰
囲気乃至雰囲気圧の分離機構が設けられている。
ク配置空間との間、該マスク配置空間と結像光学系配置
空間との間、該結像光学系配置空間とウェハ配置空間と
の間の夫々に差動排気機構１や薄膜窓２で構成される雰
囲気乃至雰囲気圧の分離機構が設けられている。
【００２１】そして上記差動排気機構１の構成は、光路
方向に各３段＃１〜＃３及び＃４〜＃６の狭い空間が設
けられ、それらの空間に開放される円弧状スリット及び
それに続く管で接続され、他側で除振設備（図示せず）
を有しているロータリポンプ及びターボ分子ポンプが設
置された構成からなり、照明光学系配置空間とマスク配
置空間との間、及び該マスク配置空間と結像光学系配置
空間との間に設けられる差動排気機構１は一つの構成＃
１〜＃３で兼ねられている。
方向に各３段＃１〜＃３及び＃４〜＃６の狭い空間が設
けられ、それらの空間に開放される円弧状スリット及び
それに続く管で接続され、他側で除振設備（図示せず）
を有しているロータリポンプ及びターボ分子ポンプが設
置された構成からなり、照明光学系配置空間とマスク配
置空間との間、及び該マスク配置空間と結像光学系配置
空間との間に設けられる差動排気機構１は一つの構成＃
１〜＃３で兼ねられている。
【００２２】薄膜窓２の構成は、ＳＲ光の内５ｎｍ近傍
の光が透過可能で且つ透過減衰率のできるだけ低い材質
であるダイヤモンドとアモルファスカーボンの積層膜で
構成され、光路上で十分露光が可能な程度の面積にした
場合でも、これらの片面側における差動排気のために殆
ど差圧がかからないので、§１〜§３とも１００ｎｍと
極めて薄くできる。
の光が透過可能で且つ透過減衰率のできるだけ低い材質
であるダイヤモンドとアモルファスカーボンの積層膜で
構成され、光路上で十分露光が可能な程度の面積にした
場合でも、これらの片面側における差動排気のために殆
ど差圧がかからないので、§１〜§３とも１００ｎｍと
極めて薄くできる。
【００２３】上記照明光学系４は、裏面より冷媒流路を
有する反射鏡保持器（図示せず）に固定されている。ま
たその構成は、鏡面研磨された石英反射鏡からなり、Ｓ
Ｒリング（図示なし）から放射されたＳＲ光を斜入射角
４度でその鏡面で反射せしめて、§１の薄膜窓２を透過
させ、該放射光を＃１〜＃３の差動排気機構１の空間を
通過させて、マスク５に照射せしめている。尚照明光学
系配置空間の出口近傍には上述の排気系９ａが設けら
れ、ＳＲリングの真空域と略同様な高真空が保たれてい
る。
有する反射鏡保持器（図示せず）に固定されている。ま
たその構成は、鏡面研磨された石英反射鏡からなり、Ｓ
Ｒリング（図示なし）から放射されたＳＲ光を斜入射角
４度でその鏡面で反射せしめて、§１の薄膜窓２を透過
させ、該放射光を＃１〜＃３の差動排気機構１の空間を
通過させて、マスク５に照射せしめている。尚照明光学
系配置空間の出口近傍には上述の排気系９ａが設けら
れ、ＳＲリングの真空域と略同様な高真空が保たれてい
る。
【００２４】マスク５は、ＳｉＣ基板上にクロム（Ｃ
ｒ）とカーボン（Ｃ）を夫々１.２ｎｍ、１.２ｎｍの厚
さで交互に１５０層重ねた多層膜を形成し、ドライエッ
チングにより多層膜を加工してマスクパターンとしたも
のが用いられている。このマスク配置空間にはＨｅガス
雰囲気が満たされており、常に１気圧になるように管理
されている。また上記マスクパターンの設けられた面と
＃１の差動排気機構１の壁面との間隙は１ｍｍである。
ｒ）とカーボン（Ｃ）を夫々１.２ｎｍ、１.２ｎｍの厚
さで交互に１５０層重ねた多層膜を形成し、ドライエッ
チングにより多層膜を加工してマスクパターンとしたも
のが用いられている。このマスク配置空間にはＨｅガス
雰囲気が満たされており、常に１気圧になるように管理
されている。また上記マスクパターンの設けられた面と
＃１の差動排気機構１の壁面との間隙は１ｍｍである。
【００２５】結像光学系６ａ及び６ｂは照明光学系４と
同様に、裏面より冷媒流路を有する反射鏡保持器（図示
せず）に固定されており、ここでは凸面構成（６ａ）及
び凹面構成（６ｂ）の組み合わせでマスクパターンの縮
小投影ができるようになっている。該結像光学系６に
は、マスク５と同様に直入射近傍で波長５ｎｍの軟Ｘ線
が効率よく反射するように膜厚を調整したＣｒとＣが交
互に１５０層ずつ積層された多層膜が蒸着している。尚
この結像光学系配置空間には上述の排気系９ｂが設けら
れ、上記差動排気機構１及び薄膜窓２の構成による雰囲
気圧の分離機構の構成も手伝って、１０-8Ｔｏｒｒの真
空度に保たれている。
同様に、裏面より冷媒流路を有する反射鏡保持器（図示
せず）に固定されており、ここでは凸面構成（６ａ）及
び凹面構成（６ｂ）の組み合わせでマスクパターンの縮
小投影ができるようになっている。該結像光学系６に
は、マスク５と同様に直入射近傍で波長５ｎｍの軟Ｘ線
が効率よく反射するように膜厚を調整したＣｒとＣが交
互に１５０層ずつ積層された多層膜が蒸着している。尚
この結像光学系配置空間には上述の排気系９ｂが設けら
れ、上記差動排気機構１及び薄膜窓２の構成による雰囲
気圧の分離機構の構成も手伝って、１０-8Ｔｏｒｒの真
空度に保たれている。
【００２６】ウェハ７は、シリコンウェハで構成される
ものが用いられ、その結像面側には縮小投影されて進入
してくるＳＲ光に感光するＡＺ-ＰＮ １００（ヘキスト
社製）のレジストがスピンコートされている。このウェ
ハ配置空間にもＨｅガス雰囲気が満たされており、同様
に常に１気圧になるように管理されている。また上記レ
ジスト塗布側の面と＃６の差動排気機構１の壁面との間
隙は１ｍｍである。
ものが用いられ、その結像面側には縮小投影されて進入
してくるＳＲ光に感光するＡＺ-ＰＮ １００（ヘキスト
社製）のレジストがスピンコートされている。このウェ
ハ配置空間にもＨｅガス雰囲気が満たされており、同様
に常に１気圧になるように管理されている。また上記レ
ジスト塗布側の面と＃６の差動排気機構１の壁面との間
隙は１ｍｍである。
【００２７】同期走査機構８は、露光領域を広げるため
に輪帯照明領域に対するマスク５及びウェハ７の高精度
な同期走査を行うマスク駆動装置８ａ及びウェハ駆動装
置８ｂの他、制御系８ｃを有する装置構成であり、これ
によりマスク５とウェハ７は同一方向に移動するが、前
記結像光学系６ａ及び６ｂによる縮小投影分、マスク５
の移動量に対してウェハ７の移動量は小さくなる。即ち
マスクとウェハは縮小率に応じた速度比で移動する。
に輪帯照明領域に対するマスク５及びウェハ７の高精度
な同期走査を行うマスク駆動装置８ａ及びウェハ駆動装
置８ｂの他、制御系８ｃを有する装置構成であり、これ
によりマスク５とウェハ７は同一方向に移動するが、前
記結像光学系６ａ及び６ｂによる縮小投影分、マスク５
の移動量に対してウェハ７の移動量は小さくなる。即ち
マスクとウェハは縮小率に応じた速度比で移動する。
【００２８】上記本実施例構成で、照明光学系４から入
射されてきたＳＲ光は、§１の薄膜窓２を透過して、＃
３〜＃１の差動排気機構１の壁面に夫々設けられた開口
部を通ってマスク５のパターン形成面に照射される。そ
してマスクパターンに応じてコントラストの異なる状態
で反射された上記放射光は、更に同じく＃１〜＃３の差
動排気機構１の壁面の開口部を通過し、§２の薄膜窓２
を透過して前記結像光学系６ａに至る。放射光はその凸
反射鏡面で反射され、向かい側の結像光学系６ｂの凹反
射鏡面に至り、その間に上記マスクパターンが縮小投影
された状態になって該凹反射鏡面から反射される。その
後該放射光は、§３の薄膜窓２を透過し、＃６〜＃４の
差動排気機構１の壁面開口部を通過して、ウェハ７のレ
ジスト塗布面に照射され、前記マスクパターンを結像せ
しめる。この照射によってウェハ７に到達する露光々は
波長５ｎｍ近傍のＸ線である。また以上の照射の最中に
同期走査機構８は、マスク５とウェハ７を上述のように
同期走査させて、その露光量域を広げるようにこれらを
移動せしめる。
射されてきたＳＲ光は、§１の薄膜窓２を透過して、＃
３〜＃１の差動排気機構１の壁面に夫々設けられた開口
部を通ってマスク５のパターン形成面に照射される。そ
してマスクパターンに応じてコントラストの異なる状態
で反射された上記放射光は、更に同じく＃１〜＃３の差
動排気機構１の壁面の開口部を通過し、§２の薄膜窓２
を透過して前記結像光学系６ａに至る。放射光はその凸
反射鏡面で反射され、向かい側の結像光学系６ｂの凹反
射鏡面に至り、その間に上記マスクパターンが縮小投影
された状態になって該凹反射鏡面から反射される。その
後該放射光は、§３の薄膜窓２を透過し、＃６〜＃４の
差動排気機構１の壁面開口部を通過して、ウェハ７のレ
ジスト塗布面に照射され、前記マスクパターンを結像せ
しめる。この照射によってウェハ７に到達する露光々は
波長５ｎｍ近傍のＸ線である。また以上の照射の最中に
同期走査機構８は、マスク５とウェハ７を上述のように
同期走査させて、その露光量域を広げるようにこれらを
移動せしめる。
【００２９】また上述の差動排気機構１の各空間は、夫
々の差動排気により、＃１と＃４が１０Ｔｏｒｒ、＃２
と＃５が０.０１Ｔｏｒｒ、＃３と＃６が１０-5Ｔｏｒ
ｒの真空度になるよう制御され、それらの作用と前記排
気系９ｂによって結像光学系配置空間は前述のように１
０-8Ｔｏｒｒの真空度に調整されている。
々の差動排気により、＃１と＃４が１０Ｔｏｒｒ、＃２
と＃５が０.０１Ｔｏｒｒ、＃３と＃６が１０-5Ｔｏｒ
ｒの真空度になるよう制御され、それらの作用と前記排
気系９ｂによって結像光学系配置空間は前述のように１
０-8Ｔｏｒｒの真空度に調整されている。
【００３０】本実施例構成による特有な作用効果は、マ
スク５及びウェハ７の各配置空間がＨｅ雰囲気で満たさ
れ、且つ１気圧に制御された状態であるので、これらマ
スク５及びウェハ７の温度上昇も起こらず、高い露光精
度が実現できると共に、同期走査機構８によるマスク５
及びウェハ７の同期走査も高精度に実施できる。またマ
スク配置空間及びウェハ配置空間におけるＨｅ雰囲気中
の１ｍｍ光路長及び１気圧の雰囲気圧による５ｎｍの露
光々の減衰は１０％未満と少なかった。更に§１〜§３
の各薄膜窓２の厚さは、上記＃１〜＃６の差動排気機構
１の差動排気により殆ど差圧がかからないので、上述の
ように１００ｎｍと極めて薄くでき、露光々の減衰が更
に小さくでき、結果的に露光強度が大きくなるので、露
光スループットが稼げることとなった。加えて結像光学
系配置空間の真空度が１０-8Ｔｏｒｒ台に保たれ、且つ
＃２と＃３の薄膜窓２によりマスク配置空間やウェハ配
置空間と分離されているので、レジスト等の分解物によ
る該光学系の汚染がない。
スク５及びウェハ７の各配置空間がＨｅ雰囲気で満たさ
れ、且つ１気圧に制御された状態であるので、これらマ
スク５及びウェハ７の温度上昇も起こらず、高い露光精
度が実現できると共に、同期走査機構８によるマスク５
及びウェハ７の同期走査も高精度に実施できる。またマ
スク配置空間及びウェハ配置空間におけるＨｅ雰囲気中
の１ｍｍ光路長及び１気圧の雰囲気圧による５ｎｍの露
光々の減衰は１０％未満と少なかった。更に§１〜§３
の各薄膜窓２の厚さは、上記＃１〜＃６の差動排気機構
１の差動排気により殆ど差圧がかからないので、上述の
ように１００ｎｍと極めて薄くでき、露光々の減衰が更
に小さくでき、結果的に露光強度が大きくなるので、露
光スループットが稼げることとなった。加えて結像光学
系配置空間の真空度が１０-8Ｔｏｒｒ台に保たれ、且つ
＃２と＃３の薄膜窓２によりマスク配置空間やウェハ配
置空間と分離されているので、レジスト等の分解物によ
る該光学系の汚染がない。
【００３１】次に本発明の別の実施例につき説明する。
図２はＳＲ光縮小投影用の露光装置である本願第６乃至
第９発明に係る実施例構成を示す装置概要図であり、３
は本露光装置の構成が設置されたチャンバ、４ａ、４ｂ
はＳＲ光の照明光学系、５は露光マスク、６ａ及び６ｂ
は縮小投影用結像光学系、７は結像面にレジストの塗布
された試料たるウェハ、８はマスク５及びウェハ７の同
期走査機構、９ａ及び９ｂは排気系、１０は窓付きゲー
トバルブ（図２ではバルブが閉の状態を図示してい
る）、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄはビームモニ
タ、１２は照明光学系４ｂを所定の位置および角度に設
定するための連係制御系、１３ａ、１３ｂは圧力セン
サ、２２は薄膜フィルタを各示している。
図２はＳＲ光縮小投影用の露光装置である本願第６乃至
第９発明に係る実施例構成を示す装置概要図であり、３
は本露光装置の構成が設置されたチャンバ、４ａ、４ｂ
はＳＲ光の照明光学系、５は露光マスク、６ａ及び６ｂ
は縮小投影用結像光学系、７は結像面にレジストの塗布
された試料たるウェハ、８はマスク５及びウェハ７の同
期走査機構、９ａ及び９ｂは排気系、１０は窓付きゲー
トバルブ（図２ではバルブが閉の状態を図示してい
る）、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄはビームモニ
タ、１２は照明光学系４ｂを所定の位置および角度に設
定するための連係制御系、１３ａ、１３ｂは圧力セン
サ、２２は薄膜フィルタを各示している。
【００３２】本実施例では、照明光学系配置空間とマス
ク配置空間との間、該マスク配置空間と結像光学系配置
空間との間、該結像光学系配置空間とウェハ配置空間と
の間の夫々に差動排気機構１や薄膜窓２１で構成される
雰囲気乃至雰囲気圧の分離機構が設けられている。
ク配置空間との間、該マスク配置空間と結像光学系配置
空間との間、該結像光学系配置空間とウェハ配置空間と
の間の夫々に差動排気機構１や薄膜窓２１で構成される
雰囲気乃至雰囲気圧の分離機構が設けられている。
【００３３】そして上記差動排気機構１の構成は、光路
方向に各３段＃１〜＃３及び＃４〜＃６の狭い空間が設
けられ、それらの空間に開放される円弧状スリット及び
それに続く管で接続され、他側で除振設備（図示せず）
を有しているロータリポンプ及びターボ分子ポンプが設
置された構成からなり、照明光学系配置空間とマスク配
置空間との間、及び該マスク配置空間と結像光学系配置
空間との間に設けられる差動排気機構１は一つの構成＃
１〜＃３で兼ねられている。
方向に各３段＃１〜＃３及び＃４〜＃６の狭い空間が設
けられ、それらの空間に開放される円弧状スリット及び
それに続く管で接続され、他側で除振設備（図示せず）
を有しているロータリポンプ及びターボ分子ポンプが設
置された構成からなり、照明光学系配置空間とマスク配
置空間との間、及び該マスク配置空間と結像光学系配置
空間との間に設けられる差動排気機構１は一つの構成＃
１〜＃３で兼ねられている。
【００３４】薄膜窓２１の構成は、ＳＲ光が透過可能で
且つ透過減衰率のできるだけ低い材質である窒化ケイ素
（ＳｉＮ）膜で構成され、光路上で十分露光が可能な程
度の面積にした場合でも、これらの片面側における差動
排気のために殆ど差圧がかからないので、§１１は〜§
１３とも１００ｎｍと極めて薄くできる。薄膜フィルタ
２２は１００ｎｍ厚の窒化ケイ素膜と５００ｎｍ厚のベ
リリウム（Ｂｅ）膜の積層膜であり、光軸から退避移動
できるようになっている。ベリリウム（Ｂｅ）膜により
ＳＲ光の可視光および紫外線成分をカットする。薄膜フ
ィルタ２２は必要に応じて露光装置の複数の場所に設け
てもよい。
且つ透過減衰率のできるだけ低い材質である窒化ケイ素
（ＳｉＮ）膜で構成され、光路上で十分露光が可能な程
度の面積にした場合でも、これらの片面側における差動
排気のために殆ど差圧がかからないので、§１１は〜§
１３とも１００ｎｍと極めて薄くできる。薄膜フィルタ
２２は１００ｎｍ厚の窒化ケイ素膜と５００ｎｍ厚のベ
リリウム（Ｂｅ）膜の積層膜であり、光軸から退避移動
できるようになっている。ベリリウム（Ｂｅ）膜により
ＳＲ光の可視光および紫外線成分をカットする。薄膜フ
ィルタ２２は必要に応じて露光装置の複数の場所に設け
てもよい。
【００３５】上記照明光学系４ａ及び４ｂは裏面より冷
媒流路を有する反射鏡保持器（図示せず）に固定されて
おり、ここでは鏡面研磨された白金（Ｐｔ）反射鏡が図
示されている。照明光学系４ｂは、ＳＲリング（図示な
し）から放射されたＳＲ光を斜入射でその鏡面で反射せ
しめて、照明光学系４ａの所定の位置にＳＲ光を送る。
照明光学系４ｂの前後にはＳＲ光の位置とエネルギー強
度を検出できるビームモニタ１１ａが設置されている。
ビームモニタ１１ａは光軸から退避移動できるようにな
っている。照明光学系４ｂには、ＳＲ光の発光位置が変
動しても、照明光学系４ａの所定の位置にＳＲ光を送る
ことができるように、このビームモニタ１１ａで検出さ
れた位置に応じて白金反射鏡が所定の位置および角度に
なるような連係制御系１２が設けられている。通常、レ
ジストの塗布された試料たるウェハにマスクのパターン
を焼き付ける前、即ち露光する前に、ビームモニタ１１
ａでＳＲ光の位置を確認し、所定の位置にＳＲ光が来る
ように照明光学系４ｂを調節する。そしてビームモニタ
１１ａを光軸から退避して露光を行い、露光と露光の
間、例えばウェハの交換時間に再度、ビームモニタ１１
ａでＳＲ光の位置を確認する。これらの操作を繰り返す
ことにより、ＳＲ光の発光点の変動に対して追随でき
る。
媒流路を有する反射鏡保持器（図示せず）に固定されて
おり、ここでは鏡面研磨された白金（Ｐｔ）反射鏡が図
示されている。照明光学系４ｂは、ＳＲリング（図示な
し）から放射されたＳＲ光を斜入射でその鏡面で反射せ
しめて、照明光学系４ａの所定の位置にＳＲ光を送る。
照明光学系４ｂの前後にはＳＲ光の位置とエネルギー強
度を検出できるビームモニタ１１ａが設置されている。
ビームモニタ１１ａは光軸から退避移動できるようにな
っている。照明光学系４ｂには、ＳＲ光の発光位置が変
動しても、照明光学系４ａの所定の位置にＳＲ光を送る
ことができるように、このビームモニタ１１ａで検出さ
れた位置に応じて白金反射鏡が所定の位置および角度に
なるような連係制御系１２が設けられている。通常、レ
ジストの塗布された試料たるウェハにマスクのパターン
を焼き付ける前、即ち露光する前に、ビームモニタ１１
ａでＳＲ光の位置を確認し、所定の位置にＳＲ光が来る
ように照明光学系４ｂを調節する。そしてビームモニタ
１１ａを光軸から退避して露光を行い、露光と露光の
間、例えばウェハの交換時間に再度、ビームモニタ１１
ａでＳＲ光の位置を確認する。これらの操作を繰り返す
ことにより、ＳＲ光の発光点の変動に対して追随でき
る。
【００３６】またビームモニタは照明光学系４ｂの前後
のみだけでなく、ＳＲ光発光点近傍、マスク面近傍、ウ
ェハ面近傍、薄膜窓２２の前後に設置してもよい。例え
ば薄膜窓２２の前後にビームモニタ１１ｂ、１１ｃ、１
１ｄを設け、薄膜窓前後の光強度差の経時変化を調べる
ことにより薄膜窓の汚れや破損を確認でき、薄膜窓の交
換時期を正確に知ることができる。
のみだけでなく、ＳＲ光発光点近傍、マスク面近傍、ウ
ェハ面近傍、薄膜窓２２の前後に設置してもよい。例え
ば薄膜窓２２の前後にビームモニタ１１ｂ、１１ｃ、１
１ｄを設け、薄膜窓前後の光強度差の経時変化を調べる
ことにより薄膜窓の汚れや破損を確認でき、薄膜窓の交
換時期を正確に知ることができる。
【００３７】上記照明光学系４ａは、図面では鏡面研磨
された石英反射鏡からなり、該照明光学系４ａは、照明
光学系４ｂから反射してきたＳＲ光を斜入射角４度でそ
の鏡面で反射せしめて、§１１の薄膜窓２１を透過さ
せ、薄膜２２フィルタ、該放射光を＃１〜＃３の差動排
気機構１の空間を通過させて、マスク５に照射せしめて
いる。尚照明光学系配置空間の出口近傍には上述の排気
系９ａが設けられ、ＳＲリングの真空域と同様な高真空
が保たれている。
された石英反射鏡からなり、該照明光学系４ａは、照明
光学系４ｂから反射してきたＳＲ光を斜入射角４度でそ
の鏡面で反射せしめて、§１１の薄膜窓２１を透過さ
せ、薄膜２２フィルタ、該放射光を＃１〜＃３の差動排
気機構１の空間を通過させて、マスク５に照射せしめて
いる。尚照明光学系配置空間の出口近傍には上述の排気
系９ａが設けられ、ＳＲリングの真空域と同様な高真空
が保たれている。
【００３８】薄膜窓２１の前後に窓付きゲートバルブ１
０が配置されている。窓付きゲートバルブ１０の窓は厚
さ５ｍｍの石英の板である。図２では窓付きゲートバル
ブ１０が閉の状態を示しているが、露光の際は開の状態
で使用する。該薄膜窓２１の前後に窓付きゲートバルブ
１０が配置されていると、薄膜窓２１を交換する際、薄
膜窓２１の近傍の空間のみ大気圧にできる。また薄膜窓
２１を交換する際、ＳＲ光が薄膜窓２１の所定の位置を
通過するように薄膜窓２１及び照明光学系４ｂを調節し
ておく必要があるが、薄膜窓２１の前後に石英窓付きゲ
ートバルブ１０が配置されているので、該バルブ１０が
閉の状態でＳＲ光の可視光領域を用いて光軸出しを行
い、ＳＲ光が薄膜窓２１の所定の位置を通過するように
薄膜窓２１及び照明光学系４ｂを調節できる。
０が配置されている。窓付きゲートバルブ１０の窓は厚
さ５ｍｍの石英の板である。図２では窓付きゲートバル
ブ１０が閉の状態を示しているが、露光の際は開の状態
で使用する。該薄膜窓２１の前後に窓付きゲートバルブ
１０が配置されていると、薄膜窓２１を交換する際、薄
膜窓２１の近傍の空間のみ大気圧にできる。また薄膜窓
２１を交換する際、ＳＲ光が薄膜窓２１の所定の位置を
通過するように薄膜窓２１及び照明光学系４ｂを調節し
ておく必要があるが、薄膜窓２１の前後に石英窓付きゲ
ートバルブ１０が配置されているので、該バルブ１０が
閉の状態でＳＲ光の可視光領域を用いて光軸出しを行
い、ＳＲ光が薄膜窓２１の所定の位置を通過するように
薄膜窓２１及び照明光学系４ｂを調節できる。
【００３９】マスク５は、石英基板上にモリブデン（Ｍ
ｏ）とケイ素（Ｓｉ）を夫々２.７ｎｍ、４ｎｍの厚さ
で交互に６０層重ねた多層膜が形成され、その最上層に
所定の構造を有する厚さ１００ｎｍの金（Ａｕ）の吸収
体パターンが配置されている。このマスク配置空間には
圧力センサ１３ａが設置されていて、Ｈｅガス雰囲気が
満たされており、常に１００Ｔｏｒｒの圧力になるよう
に管理されている。また上記マスクパターンの設けられ
た面と＃１の差動排気機構１の壁面との間隙は０.５ｍ
ｍである。
ｏ）とケイ素（Ｓｉ）を夫々２.７ｎｍ、４ｎｍの厚さ
で交互に６０層重ねた多層膜が形成され、その最上層に
所定の構造を有する厚さ１００ｎｍの金（Ａｕ）の吸収
体パターンが配置されている。このマスク配置空間には
圧力センサ１３ａが設置されていて、Ｈｅガス雰囲気が
満たされており、常に１００Ｔｏｒｒの圧力になるよう
に管理されている。また上記マスクパターンの設けられ
た面と＃１の差動排気機構１の壁面との間隙は０.５ｍ
ｍである。
【００４０】結像光学系６ａ及び６ｂは、マスク５と同
様に直入射近傍で最大の反射率を与える波長が１３ｎｍ
近傍の軟Ｘ線となるように一層当りの膜厚を調節したＭ
ｏとＳｉを交互に６０層重ねた多層膜を蒸着している反
射光学系のものが用いられ、前記照明光学系４ａ及び４
ｂと同様に、裏面より冷媒流路を有する反射鏡保持器
（図示せず）に固定されており、本実施例では凸面構成
（６ａ）及び凹面構成（６ｂ）の組み合わせでマスクパ
ターンの縮小投影ができるようになっている。尚この結
像光学系配置空間には上述の排気系９ｂが設けられ、上
記差動排気機構１及び薄膜窓２１の構成による雰囲気圧
の分離機構の構成も手伝って、１０-8Ｔｏｒｒの真空度
に保たれている。
様に直入射近傍で最大の反射率を与える波長が１３ｎｍ
近傍の軟Ｘ線となるように一層当りの膜厚を調節したＭ
ｏとＳｉを交互に６０層重ねた多層膜を蒸着している反
射光学系のものが用いられ、前記照明光学系４ａ及び４
ｂと同様に、裏面より冷媒流路を有する反射鏡保持器
（図示せず）に固定されており、本実施例では凸面構成
（６ａ）及び凹面構成（６ｂ）の組み合わせでマスクパ
ターンの縮小投影ができるようになっている。尚この結
像光学系配置空間には上述の排気系９ｂが設けられ、上
記差動排気機構１及び薄膜窓２１の構成による雰囲気圧
の分離機構の構成も手伝って、１０-8Ｔｏｒｒの真空度
に保たれている。
【００４１】ウェハ７は、シリコンウェハで構成される
ものが用いられ、その結像面側には縮小投影されて進入
してくるＳＲ光に感光するＳＡＬ６０１（シップレイ社
製）のレジストがスピンコートされている。このウェハ
配置空間にも圧力センサ１３ａが設置されていて、Ｈｅ
ガス雰囲気が満たされており、同様に常に１００Ｔｏｒ
ｒの圧力になるように管理されている。また上記レジス
ト塗布側の面と＃６の差動排気機構１の壁面との間隙は
０.５ｍｍである。
ものが用いられ、その結像面側には縮小投影されて進入
してくるＳＲ光に感光するＳＡＬ６０１（シップレイ社
製）のレジストがスピンコートされている。このウェハ
配置空間にも圧力センサ１３ａが設置されていて、Ｈｅ
ガス雰囲気が満たされており、同様に常に１００Ｔｏｒ
ｒの圧力になるように管理されている。また上記レジス
ト塗布側の面と＃６の差動排気機構１の壁面との間隙は
０.５ｍｍである。
【００４２】同期走査機構８は、露光領域を広げるため
に輪帯照明領域に対するマスク５及びウェハ７の高精度
な同期走査を行うマスク駆動装置８ａ及びウェハ駆動装
置８ｂの他、制御系８ｃを有する装置構成であり、これ
によりマスク５とウェハ７は同一方向に移動するが、前
記結像光学系６ａ及び６ｂによる縮小投影分、マスク５
の移動量に対してウェハ７の移動量は小さくなる。即ち
マスクとウェハは縮小率に応じた速度比で移動する。
に輪帯照明領域に対するマスク５及びウェハ７の高精度
な同期走査を行うマスク駆動装置８ａ及びウェハ駆動装
置８ｂの他、制御系８ｃを有する装置構成であり、これ
によりマスク５とウェハ７は同一方向に移動するが、前
記結像光学系６ａ及び６ｂによる縮小投影分、マスク５
の移動量に対してウェハ７の移動量は小さくなる。即ち
マスクとウェハは縮小率に応じた速度比で移動する。
【００４３】またウェハ面に到達する露光々の強度はウ
ェハの移動速度に依存する。マスク配置空間およびウェ
ハ配置空間の雰囲気圧力は圧力センサ１３ａ、１３ｂで
モニタされている。雰囲気圧力が変動すると、Ｈｅ雰囲
気中の０.５ｍｍの光路長における露光々の減衰率が変
化するため、ウェハ面に到達する露光々の強度が変動す
る。圧力センサ１３ａ、１３ｂは同期走査制御系８ｃと
連係しており、雰囲気圧力の変動に応じてマスク駆動装
置８ａ及びウェハ駆動装置８ｂの移動速度を変化させ
て、複数枚のウェハ間、一枚のウェハに形成される複数
のチップ間におけるウェハ面に到達する露光々の強度が
常に同じになるように制御する。さらに同期走査制御系
８ｃとビームモニタ１１を連係し、露光々の強度に応じ
てマスクとウェハの移動速度を変えることもできる。こ
こでビームモニタ１１の位置はウェハのできるだけ近い
ものが望ましい。
ェハの移動速度に依存する。マスク配置空間およびウェ
ハ配置空間の雰囲気圧力は圧力センサ１３ａ、１３ｂで
モニタされている。雰囲気圧力が変動すると、Ｈｅ雰囲
気中の０.５ｍｍの光路長における露光々の減衰率が変
化するため、ウェハ面に到達する露光々の強度が変動す
る。圧力センサ１３ａ、１３ｂは同期走査制御系８ｃと
連係しており、雰囲気圧力の変動に応じてマスク駆動装
置８ａ及びウェハ駆動装置８ｂの移動速度を変化させ
て、複数枚のウェハ間、一枚のウェハに形成される複数
のチップ間におけるウェハ面に到達する露光々の強度が
常に同じになるように制御する。さらに同期走査制御系
８ｃとビームモニタ１１を連係し、露光々の強度に応じ
てマスクとウェハの移動速度を変えることもできる。こ
こでビームモニタ１１の位置はウェハのできるだけ近い
ものが望ましい。
【００４４】上記本実施例構成で、照明光学系４から入
射されてきたＳＲ光は、§１１の薄膜窓２１を透過し
て、＃３〜＃１の差動排気機構１の壁面に夫々設けられ
た開口部を通り、更に薄膜フィルタ２１を透過して、マ
スク５のパターン形成面に照射される。そしてマスクパ
ターンに応じてコントラストの異なる状態で反射された
上記放射光は、更に同じく＃１〜＃３の差動排気機構１
の壁面の開口部を通過し、§１２の薄膜窓２１を透過し
て前記結像光学系６ａに至る。放射光はその凸反射鏡面
で反射され、向かい側の結像光学系６ｂの凹反射鏡面に
至り、その間に上記マスクパターンが縮小投影された状
態になって該凹反射鏡面から反射される。その後該放射
光は、§１３の薄膜窓２１を透過し、＃６〜＃４の差動
排気機構１の壁面開口部を通過して、ウェハ７のレジス
ト塗布面に照射され、前記マスクパターンを結像せしめ
る。この照射によってウェハ７に到達する露光々は波長
１３ｎｍ近傍のＸ線である。また以上の照射の最中に同
期走査機構８は、マスク５とウェハ７を上述のように同
期走査させて、その露光量域を広げるようにこれらを移
動せしめる。
射されてきたＳＲ光は、§１１の薄膜窓２１を透過し
て、＃３〜＃１の差動排気機構１の壁面に夫々設けられ
た開口部を通り、更に薄膜フィルタ２１を透過して、マ
スク５のパターン形成面に照射される。そしてマスクパ
ターンに応じてコントラストの異なる状態で反射された
上記放射光は、更に同じく＃１〜＃３の差動排気機構１
の壁面の開口部を通過し、§１２の薄膜窓２１を透過し
て前記結像光学系６ａに至る。放射光はその凸反射鏡面
で反射され、向かい側の結像光学系６ｂの凹反射鏡面に
至り、その間に上記マスクパターンが縮小投影された状
態になって該凹反射鏡面から反射される。その後該放射
光は、§１３の薄膜窓２１を透過し、＃６〜＃４の差動
排気機構１の壁面開口部を通過して、ウェハ７のレジス
ト塗布面に照射され、前記マスクパターンを結像せしめ
る。この照射によってウェハ７に到達する露光々は波長
１３ｎｍ近傍のＸ線である。また以上の照射の最中に同
期走査機構８は、マスク５とウェハ７を上述のように同
期走査させて、その露光量域を広げるようにこれらを移
動せしめる。
【００４５】また上述の差動排気機構１の各空間は、夫
々の差動排気により、＃１と＃４が１Ｔｏｒｒ、＃２と
＃５が０.０１Ｔｏｒｒ、＃３と＃６が１０-5Ｔｏｒｒ
の真空度になるよう制御され、それらの作用と前記排気
系９ｂによって結像光学系配置空間は前述のように１０
-8Ｔｏｒｒの真空度に調整されている。
々の差動排気により、＃１と＃４が１Ｔｏｒｒ、＃２と
＃５が０.０１Ｔｏｒｒ、＃３と＃６が１０-5Ｔｏｒｒ
の真空度になるよう制御され、それらの作用と前記排気
系９ｂによって結像光学系配置空間は前述のように１０
-8Ｔｏｒｒの真空度に調整されている。
【００４６】本実施例構成による特有な作用効果は、マ
スク５及びウェハ７の各配置空間がＨｅ雰囲気で満たさ
れ、且つ１００Ｔｏｒｒに制御された状態であるので、
これらマスク５及びウェハ７の温度上昇も起こらず、高
い露光精度が実現できると共に、同期走査機構８による
マスク５及びウェハ７の同期走査も高精度に実施でき
る。またマスク配置空間及びウェハ配置空間におけるＨ
ｅ雰囲気圧力１００Ｔｏｒｒで０.５ｍｍ光路長におけ
る１３ｎｍの露光々の減衰は２０％未満と少なかった。
更に§１１〜§１３の各薄膜窓２１の厚さは、上記＃１
〜＃６の差動排気機構１の差動排気により殆ど差圧がか
からないので、上述のように１００ｎｍと極めて薄くで
き、露光々の減衰が更に小さくでき、結果的に露光強度
が大きくなるので、露光スループットが稼げることとな
った。加えて結像光学系配置空間の真空度が１０-8Ｔｏ
ｒｒ台に保たれ、且つ＃２と＃３の薄膜窓２１によりマ
スク配置空間やウェハ配置空間と分離されているので、
レジスト等の分解物による該光学系の汚染がない。また
ビームモニタ１１ａでＳＲ光の位置を確認し、所定の位
置にＳＲ光が来るように照明光学系４ｂを調節している
ので、ＳＲ光発光点の位置の変動による下流の光学系へ
のＳＲ光の位置が変わらず、照度の変化はない。薄膜窓
２１の前後にビームモニタ１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを設
け、薄膜窓前後の光強度差の経時変化を調べているの
で、薄膜窓の汚れや破損を確認でき、薄膜窓の交換時期
を正確に知ることができる。薄膜窓２１の前後に窓付き
ゲートバルブ１０が配置されているので、薄膜窓２１を
交換する際、該薄膜窓２１の近傍の空間のみ大気圧にで
きる。薄膜窓２１を交換する際、ＳＲ光が薄膜窓２１の
所定の位置を通過するように薄膜窓２１及び照明光学系
４ｂを調節するために、該バルブ１０が閉の状態でＳＲ
光の可視光領域を用いて光軸出しを行い、ＳＲ光が薄膜
窓２１の所定の位置を通過するように薄膜窓２１及び照
明光学系４ｂを調節できる。また圧力センサ１３ａ、１
３ｂを同期走査制御系８ｃと連係して設けることによ
り、雰囲気圧力の変動に応じてマスク駆動装置８ａ及び
ウェハ駆動装置８ｂの移動速度を変化させて、ウェハ
毎、露光フィールド毎におけるウェハ面に到達する露光
々の強度が常に同じになるように制御できる。
スク５及びウェハ７の各配置空間がＨｅ雰囲気で満たさ
れ、且つ１００Ｔｏｒｒに制御された状態であるので、
これらマスク５及びウェハ７の温度上昇も起こらず、高
い露光精度が実現できると共に、同期走査機構８による
マスク５及びウェハ７の同期走査も高精度に実施でき
る。またマスク配置空間及びウェハ配置空間におけるＨ
ｅ雰囲気圧力１００Ｔｏｒｒで０.５ｍｍ光路長におけ
る１３ｎｍの露光々の減衰は２０％未満と少なかった。
更に§１１〜§１３の各薄膜窓２１の厚さは、上記＃１
〜＃６の差動排気機構１の差動排気により殆ど差圧がか
からないので、上述のように１００ｎｍと極めて薄くで
き、露光々の減衰が更に小さくでき、結果的に露光強度
が大きくなるので、露光スループットが稼げることとな
った。加えて結像光学系配置空間の真空度が１０-8Ｔｏ
ｒｒ台に保たれ、且つ＃２と＃３の薄膜窓２１によりマ
スク配置空間やウェハ配置空間と分離されているので、
レジスト等の分解物による該光学系の汚染がない。また
ビームモニタ１１ａでＳＲ光の位置を確認し、所定の位
置にＳＲ光が来るように照明光学系４ｂを調節している
ので、ＳＲ光発光点の位置の変動による下流の光学系へ
のＳＲ光の位置が変わらず、照度の変化はない。薄膜窓
２１の前後にビームモニタ１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを設
け、薄膜窓前後の光強度差の経時変化を調べているの
で、薄膜窓の汚れや破損を確認でき、薄膜窓の交換時期
を正確に知ることができる。薄膜窓２１の前後に窓付き
ゲートバルブ１０が配置されているので、薄膜窓２１を
交換する際、該薄膜窓２１の近傍の空間のみ大気圧にで
きる。薄膜窓２１を交換する際、ＳＲ光が薄膜窓２１の
所定の位置を通過するように薄膜窓２１及び照明光学系
４ｂを調節するために、該バルブ１０が閉の状態でＳＲ
光の可視光領域を用いて光軸出しを行い、ＳＲ光が薄膜
窓２１の所定の位置を通過するように薄膜窓２１及び照
明光学系４ｂを調節できる。また圧力センサ１３ａ、１
３ｂを同期走査制御系８ｃと連係して設けることによ
り、雰囲気圧力の変動に応じてマスク駆動装置８ａ及び
ウェハ駆動装置８ｂの移動速度を変化させて、ウェハ
毎、露光フィールド毎におけるウェハ面に到達する露光
々の強度が常に同じになるように制御できる。
【００４７】尚、二つの実施例では、光源としてＳＲ光
の場合を説明したが、レーザプラズマや固体レーザを光
源として用いた場合でも同様な効果が得られるのは言う
までもない。
の場合を説明したが、レーザプラズマや固体レーザを光
源として用いた場合でも同様な効果が得られるのは言う
までもない。
【００４８】
【発明の効果】本発明に係る極紫外線縮小投影露光装置
によれば、露光精度、露光スループットが向上し、また
マスク、試料、薄膜窓の交換に伴う露光作業効率の低下
も来すことがなくなることになる。
によれば、露光精度、露光スループットが向上し、また
マスク、試料、薄膜窓の交換に伴う露光作業効率の低下
も来すことがなくなることになる。
【図１】ＳＲ光縮小投影用の露光装置である本願第５発
明に係る実施例構成を示す装置概要図である。
明に係る実施例構成を示す装置概要図である。
【図２】ＳＲ光縮小投影用の露光装置である本願第６乃
至第９発明に係る実施例構成を示す装置概要図である。
至第９発明に係る実施例構成を示す装置概要図である。
【図３】従来の極紫外線縮小投影露光装置構成を示す概
略図である。
略図である。
１ 差動排気機構 ２、２１ 薄膜窓 ３ チャンバ ４ 照明光学系 ５ マスク ６ａ、６ｂ 結像光学系 ７ ウェハ ８ 同期走査機構 ９ａ、９ｂ 排気系 １０ 窓付きゲートバルブ １１ａ、１１ｂ ビームモニタ １１ｃ、１１ｄ 〃 １２ 連係制御系 １３ａ、１３ｂ 圧力センサ ２２ 薄膜フィルタ
Claims (12)
- 【請求項１】 露光々に極紫外線の用いられる照明光学
系が配置される空間と露光パターンの描かれたマスクが
配置される空間との間、上記露光パターンを縮小投影し
ながら結像せしめる結像光学系が配置される空間と該マ
スク配置空間との間、縮小投影による上記パターンの結
像面を有する試料が配置される空間と該結像光学系配置
空間との間に、差動排気機構又は薄膜窓の少なくとも一
つを設けてこれらの空間の間を分離したことを特徴とす
る極紫外線縮小投影露光装置。 - 【請求項２】 露光々に極紫外線の用いられる照明光学
系が配置される空間と露光パターンの描かれたマスクが
配置される空間との間、上記露光パターンを縮小投影し
ながら結像せしめる結像光学系が配置される空間と該マ
スク配置空間との間、縮小投影による上記パターンの結
像面を有する試料が配置される空間と該結像光学系配置
空間との間に、差動排気機構又は薄膜窓の少なくとも一
つを設けてこれらの空間の間を分離すると共に、更に光
路途中にビームモニタを設け、該ビームモニタと前記照
明光学系とを連係制御することを特徴とする極紫外線縮
小投影露光装置。 - 【請求項３】 露光々に極紫外線の用いられる照明光学
系が配置される空間と露光パターンの描かれたマスクが
配置される空間との間、上記露光パターンを縮小投影し
ながら結像せしめる結像光学系が配置される空間と該マ
スク配置空間との間、縮小投影による上記パターンの結
像面を有する試料が配置される空間と該結像光学系配置
空間との間に、少なくとも薄膜窓を設けてこれらの空間
の間を分離すると共に、該薄膜窓の前後に少なくとも一
対のビームモニタを設けることを特徴とする極紫外線縮
小投影露光装置。 - 【請求項４】 露光々に極紫外線の用いられる照明光学
系が配置される空間と露光パターンの描かれたマスクが
配置される空間との間、上記露光パターンを縮小投影し
ながら結像せしめる結像光学系が配置される空間と該マ
スク配置空間との間、縮小投影による上記パターンの結
像面を有する試料が配置される空間と該結像光学系配置
空間との間に、少なくとも薄膜窓を設けてこれらの空間
の間を分離すると共に、該薄膜窓の前後に窓付きゲート
バルブを設けることを特徴とする極紫外線縮小投影露光
装置。 - 【請求項５】 露光々に極紫外線の用いられる照明光学
系が配置される空間と露光パターンの描かれたマスクが
配置される空間との間、上記露光パターンを縮小投影し
ながら結像せしめる結像光学系が配置される空間と該マ
スク配置空間との間、縮小投影による上記パターンの結
像面を有する試料が配置される空間と該結像光学系配置
空間との間に、差動排気機構又は薄膜窓の少なくとも一
つを設けて、これらの空間の間を分離すると共に、露光
領域を広げるために輪帯照明領域に対するマスクと前記
試料の同期走査機構が設けられたことを特徴とする極紫
外線縮小投影露光装置。 - 【請求項６】 露光々に極紫外線の用いられる照明光学
系が配置される空間と露光パターンの描かれたマスクが
配置される空間との間、上記露光パターンを縮小投影し
ながら結像せしめる結像光学系が配置される空間と該マ
スク配置空間との間、縮小投影による上記パターンの結
像面を有する試料が配置される空間と該結像光学系配置
空間との間に、差動排気機構又は薄膜窓の少なくとも一
つを設けてこれらの空間の間を分離し、且つ露光領域を
広げるために輪帯照明領域に対するマスクと前記試料の
同期走査機構を設けると共に、マスク配置空間及び／又
は試料配置空間に圧力センサ設けて該圧力センサと前記
同期走査機構とを連係制御することを特徴とする極紫外
線縮小投影露光装置。 - 【請求項７】 露光々に極紫外線の用いられる照明光学
系が配置される空間と露光パターンの描かれたマスクが
配置される空間との間、上記露光パターンを縮小投影し
ながら結像せしめる結像光学系が配置される空間と該マ
スク配置空間との間、縮小投影による上記パターンの結
像面を有する試料が配置される空間と該結像光学系配置
空間との間に、差動排気機構又は薄膜窓の少なくとも一
つを設けてこれらの空間の間を分離し、且つ露光領域を
広げるために輪帯照明領域に対するマスクと前記試料の
同期走査機構を設けると共に、更に光路途中にビームモ
ニタを設け、該ビームモニタと前記照明光学系とを連係
制御することを特徴とする極紫外線縮小投影露光装置。 - 【請求項８】 露光々に極紫外線の用いられる照明光学
系が配置される空間と露光パターンの描かれたマスクが
配置される空間との間、上記露光パターンを縮小投影し
ながら結像せしめる結像光学系が配置される空間と該マ
スク配置空間との間、縮小投影による上記パターンの結
像面を有する試料が配置される空間と該結像光学系配置
空間との間に、少なくとも薄膜窓を設けてこれらの空間
の間を分離し、且つ露光領域を広げるために輪帯照明領
域に対するマスクと前記試料の同期走査機構を設けると
共に、該薄膜窓の前後に少なくとも一対のビームモニタ
を設けることを特徴とする極紫外線縮小投影露光装置。 - 【請求項９】 露光々に極紫外線の用いられる照明光学
系が配置される空間と露光パターンの描かれたマスクが
配置される空間との間、上記露光パターンを縮小投影し
ながら結像せしめる結像光学系が配置される空間と該マ
スク配置空間との間、縮小投影による上記パターンの結
像面を有する試料が配置される空間と該結像光学系配置
空間との間に、少なくとも薄膜窓を設けてこれらの空間
の間を分離し、且つ露光領域を広げるために輪帯照明領
域に対するマスクと前記試料の同期走査機構を設けると
共に、該薄膜窓の前後に窓付きゲートバルブを設けるこ
とを特徴とする極紫外線縮小投影露光装置。 - 【請求項１０】 請求項第１項乃至第９項記載の極紫外
線縮小投影露光装置において、マスク配置空間と試料配
置空間とを同一空間にしたことを特徴とする請求項第１
項乃至第９項記載の極紫外線縮小投影露光装置。 - 【請求項１１】 請求項第１項乃至第１０項記載の極紫
外線縮小投影露光装置において、照明光学系配置空間と
結像光学系配置空間とを同一空間にしたことを特徴とす
る請求項第１項乃至第１０項記載の極紫外線縮小投影露
光装置。 - 【請求項１２】 請求項第１項乃至第１１項記載の極紫
外線縮小投影露光装置において、マスク配置空間及び／
又は試料配置空間を、大気圧または減圧雰囲気としたこ
とを特徴とする請求項第１項乃至第１１項記載の極紫外
線縮小投影露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6072840A JP2691865B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 極紫外線縮小投影露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6072840A JP2691865B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 極紫外線縮小投影露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07263322A JPH07263322A (ja) | 1995-10-13 |
| JP2691865B2 true JP2691865B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=13501004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6072840A Expired - Fee Related JP2691865B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 極紫外線縮小投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2691865B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7221432B2 (en) | 2004-07-02 | 2007-05-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000349009A (ja) | 1999-06-04 | 2000-12-15 | Nikon Corp | 露光方法及び装置 |
| TW563002B (en) * | 1999-11-05 | 2003-11-21 | Asml Netherlands Bv | Lithographic projection apparatus, method of manufacturing a device using a lithographic projection apparatus, and device manufactured by the method |
| JP4145075B2 (ja) | 2002-05-27 | 2008-09-03 | 富士フイルム株式会社 | 感放射線性樹脂組成物 |
| JP4235480B2 (ja) | 2002-09-03 | 2009-03-11 | キヤノン株式会社 | 差動排気システム及び露光装置 |
| JP3703447B2 (ja) * | 2002-09-06 | 2005-10-05 | キヤノン株式会社 | 差動排気システム及び露光装置 |
| JP2005057154A (ja) | 2003-08-07 | 2005-03-03 | Canon Inc | 露光装置 |
| JP2005353986A (ja) | 2004-06-14 | 2005-12-22 | Canon Inc | 露光装置 |
| JP2006287003A (ja) * | 2005-04-01 | 2006-10-19 | Tohoku Univ | 露光装置 |
| DE102006044591A1 (de) * | 2006-09-19 | 2008-04-03 | Carl Zeiss Smt Ag | Optische Anordnung, insbesondere Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie, sowie reflektives optisches Element mit verminderter Kontamination |
| JP5544663B2 (ja) * | 2011-05-09 | 2014-07-09 | レーザーテック株式会社 | Ｅｕｖマスク検査装置、ｅｕｖマスク検査方法 |
| WO2021215518A1 (ja) | 2020-04-24 | 2021-10-28 | 京セラ株式会社 | ミラー装着部材、これを用いた位置計測用ミラー、露光装置および荷電粒子線装置 |
-
1994
- 1994-03-18 JP JP6072840A patent/JP2691865B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7221432B2 (en) | 2004-07-02 | 2007-05-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| US7719660B2 (en) | 2004-07-02 | 2010-05-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07263322A (ja) | 1995-10-13 |
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