JP2760758B2 - レンズシステム - Google Patents
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70241—Optical aspects of refractive lens systems, i.e. comprising only refractive elements
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低屈折率のガスで満た
され、装置に連結されるレンズホルダ内に配置された複
数のレンズエレメントを具えるレンズシステムに関する
ものである。本発明は、このようなレンズシステムを含
むフォトリソグラフィ用結像装置にも関するものであ
る。
され、装置に連結されるレンズホルダ内に配置された複
数のレンズエレメントを具えるレンズシステムに関する
ものである。本発明は、このようなレンズシステムを含
むフォトリソグラフィ用結像装置にも関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】前記レンズシステムを含み、半導体集積
回路の製造を目的とするような装置は、米国特許明細書
第５１００２３７号より周知である。この装置において
は、マスクに光を照射し、半導体基板上に設けられたフ
ォトレジスト層上にマスク像を繰り返し投影させる。非
常に多数のＩＣを基板上に形成しなければならない。こ
のため、マスクの像が基板上に形成された後、この基板
を、形成すべきＩＣの長さまたは幅より僅かに大きい距
離だけマスクに対して移動し、次のマスク像の形成を行
う操作を繰り返している。このような装置において、各
々のＩＣに対する照射時間をできるだけ短くし、基板が
装置を通り抜ける時間をできるだけ短くするように、す
なわちすべてのＩＣを照射するのに必要な時間をできる
だけ短くするには、露光ビームの輝度をできるだけ高く
することが望ましい。したがって、輻射線源が高い輻射
出力を持つことに加え、高い透過率を持つ投影レンズシ
ステムを使用する必要がある。
回路の製造を目的とするような装置は、米国特許明細書
第５１００２３７号より周知である。この装置において
は、マスクに光を照射し、半導体基板上に設けられたフ
ォトレジスト層上にマスク像を繰り返し投影させる。非
常に多数のＩＣを基板上に形成しなければならない。こ
のため、マスクの像が基板上に形成された後、この基板
を、形成すべきＩＣの長さまたは幅より僅かに大きい距
離だけマスクに対して移動し、次のマスク像の形成を行
う操作を繰り返している。このような装置において、各
々のＩＣに対する照射時間をできるだけ短くし、基板が
装置を通り抜ける時間をできるだけ短くするように、す
なわちすべてのＩＣを照射するのに必要な時間をできる
だけ短くするには、露光ビームの輝度をできるだけ高く
することが望ましい。したがって、輻射線源が高い輻射
出力を持つことに加え、高い透過率を持つ投影レンズシ
ステムを使用する必要がある。
【０００３】非常に微細な、例えば０．２５μｍ程度の
ライン幅のマスク像を形成できるようにするために、投
影レンズシステムの光学的な品質、特にその分解能に対
する条件を大変厳しくする必要があるだけでなく、照射
ビームの波長をできるだけ短くする必要がある。このよ
うにするために、照射システムは、紫外線（ＵＶ）領域
の波長の放射光、例えば水銀ランプによる波長３６５ｎ
ｍのＩライン放射光や、エキシマレーザによる波長２４
３ｎｍの放射光を使用する。
ライン幅のマスク像を形成できるようにするために、投
影レンズシステムの光学的な品質、特にその分解能に対
する条件を大変厳しくする必要があるだけでなく、照射
ビームの波長をできるだけ短くする必要がある。このよ
うにするために、照射システムは、紫外線（ＵＶ）領域
の波長の放射光、例えば水銀ランプによる波長３６５ｎ
ｍのＩライン放射光や、エキシマレーザによる波長２４
３ｎｍの放射光を使用する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したレンズエレメ
ントを有するレンズホルダ内の媒質が有機分子によって
汚染されていることが確認されている。これらの分子
は、ホルダ内にレンズエレメントを固定する接着剤か
ら、恐らくその一部が蒸発して発生する。さらに、製造
上の状況において、周囲の空気が、例えば基板とフォト
レジストとの間の接着剤層から発生する有機分子によっ
て汚染されており、これらの分子がレンズホルダ内に侵
入する恐れがある。たとえ有機分子がレンズホルダ内に
低い濃度でしか存在しなくても、投影レンズシステムに
破壊的な影響を持つ恐れがある。要するに、この粒子が
ＵＶ照射ビームの影響のために分解し、その後レンズエ
レメント上に沈殿し、これらのエレメント上に炭素膜ま
たは炭素を含んだ膜を形成し、やがてこれらのエレメン
トの有効透過率がかなり減少してしまう恐れがある。
ントを有するレンズホルダ内の媒質が有機分子によって
汚染されていることが確認されている。これらの分子
は、ホルダ内にレンズエレメントを固定する接着剤か
ら、恐らくその一部が蒸発して発生する。さらに、製造
上の状況において、周囲の空気が、例えば基板とフォト
レジストとの間の接着剤層から発生する有機分子によっ
て汚染されており、これらの分子がレンズホルダ内に侵
入する恐れがある。たとえ有機分子がレンズホルダ内に
低い濃度でしか存在しなくても、投影レンズシステムに
破壊的な影響を持つ恐れがある。要するに、この粒子が
ＵＶ照射ビームの影響のために分解し、その後レンズエ
レメント上に沈殿し、これらのエレメント上に炭素膜ま
たは炭素を含んだ膜を形成し、やがてこれらのエレメン
トの有効透過率がかなり減少してしまう恐れがある。
【０００５】投影レンズシステムは、投影システムにお
いて複雑で高価な部分である。このようなシステムの部
品の組み立ては、複雑で多くの時間を要する。システム
が組み立てられた後、手によって、または機械的な手段
によってこれらの部品を清掃のために分解することは、
もはやできない。
いて複雑で高価な部分である。このようなシステムの部
品の組み立ては、複雑で多くの時間を要する。システム
が組み立てられた後、手によって、または機械的な手段
によってこれらの部品を清掃のために分解することは、
もはやできない。
【０００６】レンズホルダ内の媒質が空気または酸素で
あれば、汚染をおこす有機分子は酸化を経て二酸化炭素
に変成されるので、レンズホルダを空気または酸素で洗
浄することによって、これらの汚染有機分子を減少させ
ることができる。
あれば、汚染をおこす有機分子は酸化を経て二酸化炭素
に変成されるので、レンズホルダを空気または酸素で洗
浄することによって、これらの汚染有機分子を減少させ
ることができる。
【０００７】しかしながら、投影レンズシステムにおい
て、第２の問題が存在する。すなわち、このようなシス
テムの光学的な品質に対する条件はきわめて厳格なもの
であるため、気圧または気温の変化は重要な役割を演じ
る。要するに、「Atmospheric pressure induced reduc
tion errors in reduction stepper lenses 」、 SPIE,
Vol.538, Optical Microlithography IV, 1985, pp.86
-90 に記述されているように、このような変化によっ
て、レンズエレメントの屈折率とこれらのエレメント間
の空間の屈折率との差が変化し、投影レンズシステムの
投影特性が変化してしまう。
て、第２の問題が存在する。すなわち、このようなシス
テムの光学的な品質に対する条件はきわめて厳格なもの
であるため、気圧または気温の変化は重要な役割を演じ
る。要するに、「Atmospheric pressure induced reduc
tion errors in reduction stepper lenses 」、 SPIE,
Vol.538, Optical Microlithography IV, 1985, pp.86
-90 に記述されているように、このような変化によっ
て、レンズエレメントの屈折率とこれらのエレメント間
の空間の屈折率との差が変化し、投影レンズシステムの
投影特性が変化してしまう。
【０００８】この第２の問題を回避するために、特に米
国特許明細書第４６１６９０８においては、投影レンズ
ホルダをヘリウムで満たすことがすでに提案されてい
る。この気体は、大変低い屈折率を持ち、気圧の変化に
よる屈折率の変化も大変小さい。ヘリウムは非常に揮発
しやすいので、新鮮な気体を投影レンズシステムに絶え
ず供給し、このシステムがヘリウムによって洗浄される
ようにする必要がある。ヘリウムの代わりに、ネオンま
たは窒素のような屈折率の低い他のガスを洗浄に使用す
ることもできる。しかし、このような不活性ガスを使用
した場合、汚染有機粒子は変成も減少もしないので、上
述した汚染の問題が発生してしまう。
国特許明細書第４６１６９０８においては、投影レンズ
ホルダをヘリウムで満たすことがすでに提案されてい
る。この気体は、大変低い屈折率を持ち、気圧の変化に
よる屈折率の変化も大変小さい。ヘリウムは非常に揮発
しやすいので、新鮮な気体を投影レンズシステムに絶え
ず供給し、このシステムがヘリウムによって洗浄される
ようにする必要がある。ヘリウムの代わりに、ネオンま
たは窒素のような屈折率の低い他のガスを洗浄に使用す
ることもできる。しかし、このような不活性ガスを使用
した場合、汚染有機粒子は変成も減少もしないので、上
述した汚染の問題が発生してしまう。
【０００９】すでに汚染されたレンズシステムを、空気
または酸素中で洗浄しても清浄にすることはできない。
汚染されたレンズシステムを、オゾン中で洗浄すること
によって清浄にすることも考えられる。しかしながら、
オゾンがレンズエレメントのメッキ層およびこれらエレ
メント自身の材料を侵食し、投影レンズシステムの光学
的品質が再び低下する恐れがある。
または酸素中で洗浄しても清浄にすることはできない。
汚染されたレンズシステムを、オゾン中で洗浄すること
によって清浄にすることも考えられる。しかしながら、
オゾンがレンズエレメントのメッキ層およびこれらエレ
メント自身の材料を侵食し、投影レンズシステムの光学
的品質が再び低下する恐れがある。
【００１０】汚染の問題は、他の光学装置、例えばエキ
シマレーザが使用される装置や、気体充填放射ビーム伝
送システムや、軍用探索システムや、特に、紫外線に曝
される高品質光学システムにおける装置においても発生
する恐れがある。
シマレーザが使用される装置や、気体充填放射ビーム伝
送システムや、軍用探索システムや、特に、紫外線に曝
される高品質光学システムにおける装置においても発生
する恐れがある。
【００１１】本発明の目的は、このような汚染問題を解
決し、汚染を予防する手段を組み込んだレンズシステム
を提供することである。
決し、汚染を予防する手段を組み込んだレンズシステム
を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明のレンズシステム
は、レンズホルダ内に充填される低屈折率の気体が、１
ｍ3 あたり数グラム以下の濃度でオゾンを含むことを特
徴とするものである。
は、レンズホルダ内に充填される低屈折率の気体が、１
ｍ3 あたり数グラム以下の濃度でオゾンを含むことを特
徴とするものである。
【００１３】本発明は、オゾンがレンズエレメントを侵
食することがないこのような低い濃度で使用される場合
にも、実際の使用中に、すなわちレンズシステムに紫外
線を通過させている間に、汚染を除去することができる
という認識に基づいている。さらに、このようにすると
オゾンの活性が紫外線によって非常に増加し、著しく希
薄にしたオゾンでも、すでに汚染されたレンズシステム
を清浄にすることができる。
食することがないこのような低い濃度で使用される場合
にも、実際の使用中に、すなわちレンズシステムに紫外
線を通過させている間に、汚染を除去することができる
という認識に基づいている。さらに、このようにすると
オゾンの活性が紫外線によって非常に増加し、著しく希
薄にしたオゾンでも、すでに汚染されたレンズシステム
を清浄にすることができる。
【００１４】本発明によるレンズシステムの一実施例で
は、レンズホルダを保持する装置が、レンズホルダに連
結され、紫外線を透過するチューブと、２００ｎｍより
短い波長の紫外線を発生し、この紫外線を前記チューブ
に照射する紫外線源とを有し、前記チューブを経て、酸
素ガスを１容積％以下の濃度で加えた低屈折率のガスを
導くように構成する。
は、レンズホルダを保持する装置が、レンズホルダに連
結され、紫外線を透過するチューブと、２００ｎｍより
短い波長の紫外線を発生し、この紫外線を前記チューブ
に照射する紫外線源とを有し、前記チューブを経て、酸
素ガスを１容積％以下の濃度で加えた低屈折率のガスを
導くように構成する。
【００１５】さらに本発明は、基板上にマスクの像を結
像する装置にも関するものである。本発明によれば、紫
外線を発生する照射ユニット、投射レンズユニットおよ
び基板ホルダを具えるこのような装置は、この投射レン
ズシステムが上述したレンズシステムで構成したことを
特徴とするものである。
像する装置にも関するものである。本発明によれば、紫
外線を発生する照射ユニット、投射レンズユニットおよ
び基板ホルダを具えるこのような装置は、この投射レン
ズシステムが上述したレンズシステムで構成したことを
特徴とするものである。
【００１６】
【実施例】図１は、マスクＭの像を基板Ｗ上に繰り返し
投影する装置を図式的に示す。このような装置は、特に
米国特許明細書第５１００２３７号に記述されている。
この装置は、化学作用のある照射ビームＩＢを発生する
照射ハウジングＬＨを有する。このビームは絞りＤＲを
通過し、その後例えばＺ方向の高さが調節可能なマスク
台ＭＴ上に載置されたマスクＭ上に入射する。マスク台
ＭＴは、図１中ではＬ1 およびＬ2 の２個のみを示して
ある複数のレンズエレメントを具える投影レンズシステ
ムＰＬを含む投影カラムＰＣの一部分を形成する。投影
レンズシステムは、フォトレジスト層（図示せず）を設
けられた基板Ｗ上にマスクＭの像を投影する。この基板
を、基板台ＷＴの、例えば空気ベアリング上の部分を形
成する基板支持台ＷＣ上に載置する。投影レンズシステ
ムは、例えば、倍率Ｍ＝１／５、開口数ＮＡ＞０．４
８、および回折が制限された像領域の直径が、例えば３
１ｍｍを有する。マスク台ＭＴは、例えば、投影カラム
の下側に結合した剛固な基盤ＢＰによって支持する。投
影カラムの上側をマスク台ＭＴと結合する。
投影する装置を図式的に示す。このような装置は、特に
米国特許明細書第５１００２３７号に記述されている。
この装置は、化学作用のある照射ビームＩＢを発生する
照射ハウジングＬＨを有する。このビームは絞りＤＲを
通過し、その後例えばＺ方向の高さが調節可能なマスク
台ＭＴ上に載置されたマスクＭ上に入射する。マスク台
ＭＴは、図１中ではＬ1 およびＬ2 の２個のみを示して
ある複数のレンズエレメントを具える投影レンズシステ
ムＰＬを含む投影カラムＰＣの一部分を形成する。投影
レンズシステムは、フォトレジスト層（図示せず）を設
けられた基板Ｗ上にマスクＭの像を投影する。この基板
を、基板台ＷＴの、例えば空気ベアリング上の部分を形
成する基板支持台ＷＣ上に載置する。投影レンズシステ
ムは、例えば、倍率Ｍ＝１／５、開口数ＮＡ＞０．４
８、および回折が制限された像領域の直径が、例えば３
１ｍｍを有する。マスク台ＭＴは、例えば、投影カラム
の下側に結合した剛固な基盤ＢＰによって支持する。投
影カラムの上側をマスク台ＭＴと結合する。
【００１７】基板は、Ｘ、ＹおよびＺ方向において移動
させることができ、例えばＺ軸に関して基板台と協働し
て回転させることができる。これらの移動を、焦点サー
ボシステムや、例えば、基板台と協働するＸ，ＹψZ 干
渉計システムや、マスクマークを基板マークに整列させ
ることができるアライメントシステムのような種々のサ
ーボシステムによって制御する。これらのサーボシステ
ムは本発明の一部分を構成しないことから、これらを図
１では示していない。アラインメントシステムの、中心
光線ＡＢ1 およびＡＢ2 を有するアライメントビームの
みを示す。投影装置の他の各々の部分に関しては、米国
特許明細書第５１００２３７号、第５１４４３６３号お
よび第５１９１２００号と、欧州特許出願公開明細書第
０４６７４４５号および第０４９８４９９号とに記述さ
れている。
させることができ、例えばＺ軸に関して基板台と協働し
て回転させることができる。これらの移動を、焦点サー
ボシステムや、例えば、基板台と協働するＸ，ＹψZ 干
渉計システムや、マスクマークを基板マークに整列させ
ることができるアライメントシステムのような種々のサ
ーボシステムによって制御する。これらのサーボシステ
ムは本発明の一部分を構成しないことから、これらを図
１では示していない。アラインメントシステムの、中心
光線ＡＢ1 およびＡＢ2 を有するアライメントビームの
みを示す。投影装置の他の各々の部分に関しては、米国
特許明細書第５１００２３７号、第５１４４３６３号お
よび第５１９１２００号と、欧州特許出願公開明細書第
０４６７４４５号および第０４９８４９９号とに記述さ
れている。
【００１８】基板上に形成すべきＩＣの数に従って、マ
スクを多数回、そのたびごとに基板の異なった領域に投
影しなければならない。この目的のために、基板を投影
カラム内に配置し、マスクに対して整列させた後に、基
板の第１の領域にマスクを介して輻射光線を照射する。
その後、基板を、ＩＣ領域より僅かに大きい距離だけＸ
またはＹ方向に移動し、第２の領域に照射する。この処
理を、基板のすべての領域に照射するまで繰り返す。
スクを多数回、そのたびごとに基板の異なった領域に投
影しなければならない。この目的のために、基板を投影
カラム内に配置し、マスクに対して整列させた後に、基
板の第１の領域にマスクを介して輻射光線を照射する。
その後、基板を、ＩＣ領域より僅かに大きい距離だけＸ
またはＹ方向に移動し、第２の領域に照射する。この処
理を、基板のすべての領域に照射するまで繰り返す。
【００１９】ＩＣの製造において、投影装置による基板
の移動速度をできるだけ速くすること、すなわち、基板
全体に照射するのに必要な時間をできるだけ短くするこ
とが重要である。この経過時間は、照射ハウジングＬＨ
から射出される照射ビームＩＢのパワーに逆比例する。
このハウジングは、例えば楕円反射板によって囲まれた
輻射線源（図１では見えない）と、さらに、例えば、投
影ハウジング内に主な光線のみが示されている投影ビー
ムＩＢ内の輻射線の均一な分配を保証する積分器ＩＮ
と、あるいはコンデンサレンズＣＯとを収容する。さら
に、ハウジングは、投影ハウジングの寸法を制限できる
ように、輻射線の経路を折り返す反射板Ｒ 1 およびＲ2
を収容してもよい。
の移動速度をできるだけ速くすること、すなわち、基板
全体に照射するのに必要な時間をできるだけ短くするこ
とが重要である。この経過時間は、照射ハウジングＬＨ
から射出される照射ビームＩＢのパワーに逆比例する。
このハウジングは、例えば楕円反射板によって囲まれた
輻射線源（図１では見えない）と、さらに、例えば、投
影ハウジング内に主な光線のみが示されている投影ビー
ムＩＢ内の輻射線の均一な分配を保証する積分器ＩＮ
と、あるいはコンデンサレンズＣＯとを収容する。さら
に、ハウジングは、投影ハウジングの寸法を制限できる
ように、輻射線の経路を折り返す反射板Ｒ 1 およびＲ2
を収容してもよい。
【００２０】ＩＣあたりの照射時間をできるだけ短くす
るために、輻射線源は大出力を発生するものであり、し
たがってこの輻射線源を冷却する必要がある。さらに、
投影レンズシステムによる輻射線の吸収を最少量とする
必要がある。すなわち、投影レンズエレメントは、良好
な透過性を持つ必要がある。上述したように、炭素膜ま
たは炭素を含んだ膜が重合を経てレンズエレメント上に
形成されることによって、透過性が相当に影響される恐
れがある。このような膜は、投影レンズエレメントのホ
ルダ内に存在する有機分子の、紫外線照射ビームＩＢの
影響による重合によってもたらされる。レンズエレメン
ト表面の透過性が減少するだけでなく、この減少は表面
領域および垂直方向に不均一なので、レンズエレメント
の投影品質も劣化してしまう。
るために、輻射線源は大出力を発生するものであり、し
たがってこの輻射線源を冷却する必要がある。さらに、
投影レンズシステムによる輻射線の吸収を最少量とする
必要がある。すなわち、投影レンズエレメントは、良好
な透過性を持つ必要がある。上述したように、炭素膜ま
たは炭素を含んだ膜が重合を経てレンズエレメント上に
形成されることによって、透過性が相当に影響される恐
れがある。このような膜は、投影レンズエレメントのホ
ルダ内に存在する有機分子の、紫外線照射ビームＩＢの
影響による重合によってもたらされる。レンズエレメン
ト表面の透過性が減少するだけでなく、この減少は表面
領域および垂直方向に不均一なので、レンズエレメント
の投影品質も劣化してしまう。
【００２１】本発明によれば、レンズエレメント上のこ
のような膜の形成、すなわち投影レンズシステムの汚染
を、気体中に極めて少量のオゾンを混合して、このシス
テムを洗浄することによって防止することができる。
のような膜の形成、すなわち投影レンズシステムの汚染
を、気体中に極めて少量のオゾンを混合して、このシス
テムを洗浄することによって防止することができる。
【００２２】図２は、本発明によるレンズシステムの基
本的な構成を示す。この図において、符号ＰＬＨは、レ
ンズエレメントを収容するレンズホルダを示す。不活性
ガス、例えばヘリウムを、供給容器ＧＳＶからこのホル
ダに供給する。ガス制御ユニットＧＣＵを、この容器と
ホルダＰＬＨとの間に配置する。原則的には、このユニ
ットは、ヘリウムがレンズホルダ内の排気開口から帰還
通路ＲＧを経てガス制御ユニットへ逆流するのを防ぐ圧
力制御バルブＶＡを具える。
本的な構成を示す。この図において、符号ＰＬＨは、レ
ンズエレメントを収容するレンズホルダを示す。不活性
ガス、例えばヘリウムを、供給容器ＧＳＶからこのホル
ダに供給する。ガス制御ユニットＧＣＵを、この容器と
ホルダＰＬＨとの間に配置する。原則的には、このユニ
ットは、ヘリウムがレンズホルダ内の排気開口から帰還
通路ＲＧを経てガス制御ユニットへ逆流するのを防ぐ圧
力制御バルブＶＡを具える。
【００２３】レンズホルダに侵入するガスが低い濃度の
オゾン、例えば１００万個のヘリウム分子あたり数個の
オゾン分子、すなわち１立方メートルあたり１グラムよ
りもかなり少ないオゾンを含むようにするために、例え
ば９９．５％のヘリウムと０．５％の酸素の混合気体が
得られるように、酸素を容器ＧＳＶ中のヘリウムに加え
てもよい。この酸素の一部が、例えば水銀ランプを具え
るオゾン生成器によってオゾンに変換される。
オゾン、例えば１００万個のヘリウム分子あたり数個の
オゾン分子、すなわち１立方メートルあたり１グラムよ
りもかなり少ないオゾンを含むようにするために、例え
ば９９．５％のヘリウムと０．５％の酸素の混合気体が
得られるように、酸素を容器ＧＳＶ中のヘリウムに加え
てもよい。この酸素の一部が、例えば水銀ランプを具え
るオゾン生成器によってオゾンに変換される。
【００２４】本システムに、レンズホルダから戻ってく
るヘリウム中のオゾンの残りを再び酸素に変換し、排気
ガス中にオゾンが存在しないようにするオゾン変換器Ｏ
Ｃを設けてもよい。
るヘリウム中のオゾンの残りを再び酸素に変換し、排気
ガス中にオゾンが存在しないようにするオゾン変換器Ｏ
Ｃを設けてもよい。
【００２５】図３は、本発明によるレンズシステムの一
実施例を示す。この図は、レンズホルダＰＬＨ内に多
数、例えば１４個のレンズエレメントＬ1 −Ｌn を具え
る投影レンズシステムＰＬの断面図である。このレンズ
ホルダは、その上側および下側において、カバーガラス
ＣＧによって、または上部および下部のレンズエレメン
トによって各々密封されている。レンズホルダは、ヘリ
ウムまたはネオンのような低い屈折率を持ったガスを供
給するために第１チューブＴＵ1 に接続される供給開口
ＯＰ1 を有する。レンズホルダは、ヘリウムを排気でき
るようにするために第２チューブＴＵ2 に接続される排
気開口ＯＰ2 を有する。これらの開口ＯＰ 1 およびＯＰ
2 は異なった高さに配置してもよい。ヘリウムまたはネ
オンは、非常に揮発し易いので、ホルダＬＨ内の空間全
体に渡って分布する。例えば、１５リットルの空間を有
する投影レンズシステムに、１時間あたり３リットルの
ガスの流れを通過させることができる。
実施例を示す。この図は、レンズホルダＰＬＨ内に多
数、例えば１４個のレンズエレメントＬ1 −Ｌn を具え
る投影レンズシステムＰＬの断面図である。このレンズ
ホルダは、その上側および下側において、カバーガラス
ＣＧによって、または上部および下部のレンズエレメン
トによって各々密封されている。レンズホルダは、ヘリ
ウムまたはネオンのような低い屈折率を持ったガスを供
給するために第１チューブＴＵ1 に接続される供給開口
ＯＰ1 を有する。レンズホルダは、ヘリウムを排気でき
るようにするために第２チューブＴＵ2 に接続される排
気開口ＯＰ2 を有する。これらの開口ＯＰ 1 およびＯＰ
2 は異なった高さに配置してもよい。ヘリウムまたはネ
オンは、非常に揮発し易いので、ホルダＬＨ内の空間全
体に渡って分布する。例えば、１５リットルの空間を有
する投影レンズシステムに、１時間あたり３リットルの
ガスの流れを通過させることができる。
【００２６】レンズホルダに流入するガスが低い濃度の
オゾン、例えば百万個のヘリウム分子あたり数個のオゾ
ン分子を含むように、例えば９９．５％のヘリウムと
０．５％の酸素の混合気が得られるように、酸素を供給
容器中のヘリウムに加えてもよい。例えば３５Ｗの低い
出力を有する細長い水銀ランプＨＬＡをチューブＴＵ1
およびＴＵ2 の間に配置してチューブＴＵ1 に紫外線を
照射し、投影レンズホルダに行く途中で酸素の一部をオ
ゾンに変換するように構成する。このチューブは水銀ラ
ンプの紫外線を透過する水晶で造り、この放射光が混合
ガスに到達できるようにする。既知のように水銀ランプ
は、例えば３６５ｎｍの波長の紫外線だけでなく、１８
５ｎｍの波長を持つ深い紫外線もまた発生することがで
きる。この放射光は、次のようにして酸素のオゾンへの
変換を行うことができる。
オゾン、例えば百万個のヘリウム分子あたり数個のオゾ
ン分子を含むように、例えば９９．５％のヘリウムと
０．５％の酸素の混合気が得られるように、酸素を供給
容器中のヘリウムに加えてもよい。例えば３５Ｗの低い
出力を有する細長い水銀ランプＨＬＡをチューブＴＵ1
およびＴＵ2 の間に配置してチューブＴＵ1 に紫外線を
照射し、投影レンズホルダに行く途中で酸素の一部をオ
ゾンに変換するように構成する。このチューブは水銀ラ
ンプの紫外線を透過する水晶で造り、この放射光が混合
ガスに到達できるようにする。既知のように水銀ランプ
は、例えば３６５ｎｍの波長の紫外線だけでなく、１８
５ｎｍの波長を持つ深い紫外線もまた発生することがで
きる。この放射光は、次のようにして酸素のオゾンへの
変換を行うことができる。
【００２７】
【数１】 このようにして、レンズホルダを通って、１時間あたり
１から１０リットルの流量で流れるガス中に、百万個の
ヘリウム分子あたり、例えば３個のオゾン分子を含むよ
うにすることができる。このオゾンの量は、レンズエレ
メントが十分な清浄さを保つのに十分であるばかりでは
なく、これらが汚染されていても、ゆっくりと清浄にす
るのに十分である。投影装置を５年間継続して使用して
も、投影レンズシステムを通って流れるオゾンの総量
は、レンズシステムを純粋なオゾンによって１回清浄に
する場合に使用されるであろうオゾンの量より少ないで
あろう。これは、本発明によって使用されるオゾンの量
が、投影装置の経済的寿命までの間を通じて、レンズの
品質に悪影響を及ぼさないであろうということを意味す
る。
１から１０リットルの流量で流れるガス中に、百万個の
ヘリウム分子あたり、例えば３個のオゾン分子を含むよ
うにすることができる。このオゾンの量は、レンズエレ
メントが十分な清浄さを保つのに十分であるばかりでは
なく、これらが汚染されていても、ゆっくりと清浄にす
るのに十分である。投影装置を５年間継続して使用して
も、投影レンズシステムを通って流れるオゾンの総量
は、レンズシステムを純粋なオゾンによって１回清浄に
する場合に使用されるであろうオゾンの量より少ないで
あろう。これは、本発明によって使用されるオゾンの量
が、投影装置の経済的寿命までの間を通じて、レンズの
品質に悪影響を及ぼさないであろうということを意味す
る。
【００２８】本発明においては、オゾン濃度を上述した
値よりも高く、例えば百万個のヘリウム分子あたり数百
個のオゾン分子にしてもよく、このようにしてもレンズ
は悪影響を受けない。しかしながら、レンズエレメント
上の堆積物を防ぐために、このようにオゾン濃度を高く
する必要はない。
値よりも高く、例えば百万個のヘリウム分子あたり数百
個のオゾン分子にしてもよく、このようにしてもレンズ
は悪影響を受けない。しかしながら、レンズエレメント
上の堆積物を防ぐために、このようにオゾン濃度を高く
する必要はない。
【００２９】図３に示す実施例の利点は、レンズホルダ
内の媒体を変化させずに、水銀ランプを容易に交換でき
ることである。
内の媒体を変化させずに、水銀ランプを容易に交換でき
ることである。
【００３０】上述したようなレンズシステムを使用した
システムにおいて、レンズシステムを幾らか使用した後
に、汚染によって生じるビーム中の不均一な放射分布が
均一な分布に変換されるように、放射光の経路中に光学
補正フィルタを配置することができる。本発明によるレ
ンズエレメントを使用する場合には、オゾンによる洗浄
を行った後にフィルタを取り除くことができ、それ以後
はもはやフィルタを使用する必要はない。
システムにおいて、レンズシステムを幾らか使用した後
に、汚染によって生じるビーム中の不均一な放射分布が
均一な分布に変換されるように、放射光の経路中に光学
補正フィルタを配置することができる。本発明によるレ
ンズエレメントを使用する場合には、オゾンによる洗浄
を行った後にフィルタを取り除くことができ、それ以後
はもはやフィルタを使用する必要はない。
【００３１】紫外線を発する水銀ランプの重要な追加の
利点は、不活性ガスの供給時においてあり得る汚染を無
害にし、従ってあたかもこのガスを濾過するようにし
て、レンズホルダ内の汚染が有害な影響を持たなくなる
だけでなく、ホルダに侵入する汚染をより少なくできる
ことである。
利点は、不活性ガスの供給時においてあり得る汚染を無
害にし、従ってあたかもこのガスを濾過するようにし
て、レンズホルダ内の汚染が有害な影響を持たなくなる
だけでなく、ホルダに侵入する汚染をより少なくできる
ことである。
【００３２】オゾンを供給経路内で直接形成する代わり
に、他の場所で、例えば２つの電極間の放電によって形
成し、経路ＧＧ内に挿入することもできる。
に、他の場所で、例えば２つの電極間の放電によって形
成し、経路ＧＧ内に挿入することもできる。
【００３３】上述した実施例では本発明を、基板上へマ
スクを繰り返し投影する装置に適用したが、本発明はそ
のような用途にのみ限定されるものではない。例えば、
基板上の各ＩＣ領域の露光中にマスクパターンを細いビ
ームで走査する、「ステップ・アンド・スキャン」形式
の装置のように、より小さい像領域を持つ投影レンズシ
ステムに適用してもよい。本発明をさらに、異なった短
い波長、例えば波長４３６ｎｍのｇライン放射光を使用
するリソグラフィ投射装置に適用することもできる。本
発明によるフォトリソグラフィ装置を、ＩＣの製造だけ
でなく、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルの製造にも
使用することができる。さらに、本発明は、投射装置だ
けでなく、自由有機分子が生じ、レンズシステムが紫外
線に曝される環境にある他の光学装置にも適用すること
ができる。
スクを繰り返し投影する装置に適用したが、本発明はそ
のような用途にのみ限定されるものではない。例えば、
基板上の各ＩＣ領域の露光中にマスクパターンを細いビ
ームで走査する、「ステップ・アンド・スキャン」形式
の装置のように、より小さい像領域を持つ投影レンズシ
ステムに適用してもよい。本発明をさらに、異なった短
い波長、例えば波長４３６ｎｍのｇライン放射光を使用
するリソグラフィ投射装置に適用することもできる。本
発明によるフォトリソグラフィ装置を、ＩＣの製造だけ
でなく、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルの製造にも
使用することができる。さらに、本発明は、投射装置だ
けでなく、自由有機分子が生じ、レンズシステムが紫外
線に曝される環境にある他の光学装置にも適用すること
ができる。
【図１】本発明を使用することができる、基板上にマス
クを投影する装置を示す線図である。
クを投影する装置を示す線図である。
【図２】本発明によるレンズシステムの基本的な構成を
示す線図である。
示す線図である。
【図３】基板Ｗ上にマスクＭを繰り返し投影する装置を
示す線図である。
示す線図である。
ＣＧ カバーガラス ＧＣＵ ガス制御ユニット ＧＳＶ ガス供給容器 ＨＬＡ 水銀ランプ Ｌ1 −Ｌn レンズエレメント ＯＰ1 供給開口 ＯＰ2 排気開口 ＰＬ 投影レンズシステム ＰＬＨ レンズホルダ ＴＵ1 第１チューブ ＴＵ2 第２チューブ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−9183（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 7/02 H01L 21/027
Claims (3)
- 【請求項１】 屈折率が１に近いガスで満たされ、装置
に連結されるレンズホルダ内に配置された複数のレンズ
エレメントを具えるレンズシステムにおいて、前記ガス
がオゾンを、百万個のガス分子に対して数個から数百個
のオゾンガス分子の濃度で含むことを特徴とするレンズ
システム。 - 【請求項２】 請求項１に記載のレンズシステムにおい
て、前記装置が、前記レンズホルダに連結され、紫外線
を透過するチューブと、２００ｎｍより短い波長の紫外
線を発生し、この紫外線を前記チューブに照射する紫外
線源とを有し、前記チューブを経て、酸素ガスを１容積
％以下の濃度で加えた屈折率が１に近いガスを導くよう
に構成したことを特徴とするレンズシステム。 - 【請求項３】 紫外線を発生する照射ユニット、マスク
ホルダ、投影レンズシステムおよび基板ホルダをこの順
番で具え、基板上にマスク像を形成する結像装置におい
て、前記投影レンズシステムが請求項１または２に記載
のレンズシステムであることを特徴とする結像装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE9301456A BE1007907A3 (nl) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | Lenzenstelsel met in gasgevulde houder aangebrachte lenselementen en fotolithografisch apparaat voorzien van een dergelijk stelsel. |
| BE09301456 | 1993-12-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07209569A JPH07209569A (ja) | 1995-08-11 |
| JP2760758B2 true JP2760758B2 (ja) | 1998-06-04 |
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ID=3887677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6322754A Expired - Fee Related JP2760758B2 (ja) | 1993-12-24 | 1994-12-26 | レンズシステム |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5602683A (ja) |
| EP (1) | EP0660188B1 (ja) |
| JP (1) | JP2760758B2 (ja) |
| BE (1) | BE1007907A3 (ja) |
| DE (1) | DE69417185T2 (ja) |
| TW (1) | TW318212B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3211933B2 (ja) * | 1995-09-13 | 2001-09-25 | シャープ株式会社 | 液晶表示素子の製造方法およびその製造装置 |
| JPH09218519A (ja) * | 1996-02-09 | 1997-08-19 | Nikon Corp | 露光装置の環境制御方法及び装置 |
| JPH10116766A (ja) * | 1996-10-11 | 1998-05-06 | Canon Inc | 露光装置及びデバイス製造方法 |
| DE19733490C1 (de) * | 1997-08-01 | 1999-02-25 | Zeiss Carl Fa | Optik-Fassung mit UV-Kleber und Schutzschicht |
| US6268904B1 (en) | 1997-04-23 | 2001-07-31 | Nikon Corporation | Optical exposure apparatus and photo-cleaning method |
| AU7552498A (en) * | 1997-06-10 | 1998-12-30 | Nikon Corporation | Optical device, method of cleaning the same, projection aligner, and method of producing the same |
| EP1011128A4 (en) | 1997-07-22 | 2004-11-10 | Nikon Corp | PROJECTION EXPOSURE METHOD, PROJECTION FRAMING DEVICE, AND OPTICAL MANUFACTURING AND CLEANING METHODS OF THE FRAMING DEVICE |
| JP3950537B2 (ja) * | 1997-12-19 | 2007-08-01 | キヤノン株式会社 | 投影露光装置およびデバイス製造方法 |
| JPH11224839A (ja) * | 1998-02-04 | 1999-08-17 | Canon Inc | 露光装置とデバイス製造方法、ならびに該露光装置の光学素子クリーニング方法 |
| JPH11274050A (ja) * | 1998-03-25 | 1999-10-08 | Canon Inc | 露光装置およびデバイス製造方法 |
| WO1999052130A1 (fr) | 1998-04-07 | 1999-10-14 | Nikon Corporation | Procede d'exposition, appareil d'exposition, son procede de production, dispositif et son procede de fabrication |
| WO1999052004A1 (fr) * | 1998-04-07 | 1999-10-14 | Nikon Corporation | Appareil et procede d'exposition a projection, et systeme optique reflechissant a refraction |
| US6014263A (en) * | 1998-05-04 | 2000-01-11 | General Electric Company | Optical lens and method of preventing clouding thereof at high temperatures |
| JP3832984B2 (ja) | 1998-10-27 | 2006-10-11 | キヤノン株式会社 | 露光装置およびデバイス製造方法 |
| KR20010085194A (ko) * | 1998-12-28 | 2001-09-07 | 시마무라 기로 | 광학소자의 세정방법, 노광장치 및 노광방법, 및 디바이스제조방법 및 디바이스 |
| JP3775772B2 (ja) * | 1998-12-28 | 2006-05-17 | キヤノン株式会社 | 露光装置、鏡筒および筐体ならびにそれらの運送方法 |
| JP3335134B2 (ja) * | 1999-03-25 | 2002-10-15 | キヤノン株式会社 | 光学素子 |
| US6762412B1 (en) | 1999-05-10 | 2004-07-13 | Nikon Corporation | Optical apparatus, exposure apparatus using the same, and gas introduction method |
| 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 |
| JP2001144003A (ja) | 1999-11-16 | 2001-05-25 | Canon Inc | 露光装置およびデバイス製造方法 |
| DE19963587B4 (de) | 1999-12-29 | 2007-10-04 | Carl Zeiss Smt Ag | Projektions-Belichtungsanlage |
| US6571057B2 (en) | 2000-03-27 | 2003-05-27 | Nikon Corporation | Optical instrument, gas replacement method and cleaning method of optical instrument, exposure apparatus, exposure method and manufacturing method for devices |
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| US6724460B2 (en) | 2001-11-19 | 2004-04-20 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic projection apparatus, device manufacturing method, device manufactured thereby, cleaning unit and method of cleaning contaminated objects |
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| JP6339658B2 (ja) | 2013-03-28 | 2018-06-06 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 可変透過フィルタを有する対物系を含むマイクロリソグラフィ装置 |
| JP6252096B2 (ja) * | 2013-10-22 | 2017-12-27 | 株式会社ニコン | 観察方法および顕微鏡 |
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|---|---|---|---|---|
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| US4616908A (en) * | 1984-07-19 | 1986-10-14 | Gca Corporation | Microlithographic system |
| JPH0613219Y2 (ja) * | 1989-03-25 | 1994-04-06 | 株式会社日本ネイチュアロマン | オゾン発生手段と該オゾン発生手段を用いた水質改善装置 |
| NL8900991A (nl) * | 1989-04-20 | 1990-11-16 | Asm Lithography Bv | Apparaat voor het afbeelden van een maskerpatroon op een substraat. |
| NL9000503A (nl) * | 1990-03-05 | 1991-10-01 | Asm Lithography Bv | Apparaat en werkwijze voor het afbeelden van een maskerpatroon op een substraat. |
| EP0456479B1 (en) * | 1990-05-09 | 2001-01-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Pattern forming process and process for preparing semiconductor device utilizing said pattern forming process |
| NL9001611A (nl) * | 1990-07-16 | 1992-02-17 | Asm Lithography Bv | Apparaat voor het afbeelden van een maskerpatroon op een substraat. |
| NL9100215A (nl) * | 1991-02-07 | 1992-09-01 | Asm Lithography Bv | Inrichting voor het repeterend afbeelden van een maskerpatroon op een substraat. |
| NL9100410A (nl) * | 1991-03-07 | 1992-10-01 | Asm Lithography Bv | Afbeeldingsapparaat voorzien van een focusfout- en/of scheefstandsdetectie-inrichting. |
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1994
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- 1994-12-21 US US08/361,082 patent/US5602683A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-26 JP JP6322754A patent/JP2760758B2/ja not_active Expired - Fee Related
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