JP3327284B2 - Exposure equipment - Google Patents

Exposure equipment

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JP3327284B2
JP3327284B2 JP2000068631A JP2000068631A JP3327284B2 JP 3327284 B2 JP3327284 B2 JP 3327284B2 JP 2000068631 A JP2000068631 A JP 2000068631A JP 2000068631 A JP2000068631 A JP 2000068631A JP 3327284 B2 JP3327284 B2 JP 3327284B2
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reticle
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    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は露光装置に関し、更に詳
細には紫外域の光を射出する光源を有する露光装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus, and more particularly, to an exposure apparatus having a light source for emitting light in an ultraviolet region.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子又は液晶基板等を製造するた
めのリソグラフィ工程において、レチクル(フォトマス
ク等)のようなマスクのパターン像を投影光学系を介し
て感光基板上に露光する露光装置が使用されている。近
年、半導体集積回路は微細化の方向で開発が進み、リソ
グラフィ工程においては、より微細化を求める手段とし
てリソグラフィ光源の露光波長を短波長化する方法が考
えられている。
2. Description of the Related Art In a lithography process for manufacturing a semiconductor element or a liquid crystal substrate, an exposure apparatus for exposing a pattern image of a mask such as a reticle (photomask or the like) onto a photosensitive substrate via a projection optical system is used. Have been. In recent years, semiconductor integrated circuits have been developed in the direction of miniaturization, and in the lithography process, a method of shortening the exposure wavelength of a lithography light source has been considered as a means for further miniaturization.

【0003】現在、波長248nmのKrFエキシマレ
ーザをステッパー光源として採用した露光装置がすでに
開発されている。また、Ti−サファイアレーザ等の波
長可変レーザの高調波、波長266nmのYAGレーザ
の4倍高調波、波長213nmのYAGレーザの5倍高
調波、波長220nm近傍または184nmの水銀ラン
プ、波長193nmのArFエキシマレーザ等が短波長
光源の候補として注目されている。
At present, an exposure apparatus employing a KrF excimer laser having a wavelength of 248 nm as a stepper light source has already been developed. Also, a harmonic of a wavelength variable laser such as a Ti-sapphire laser, a fourth harmonic of a YAG laser having a wavelength of 266 nm, a fifth harmonic of a YAG laser having a wavelength of 213 nm, a mercury lamp having a wavelength of around 220 nm or 184 nm, and an ArF having a wavelength of 193 nm Excimer lasers and the like have attracted attention as candidates for short-wavelength light sources.

【0004】従来のg線、i線、KrFエキシマレーザ
あるいは波長250nm近傍の光を射出する水銀ランプ
を光源とした露光装置では、これらの光源の発光スペク
トル線は図3に示すような酸素の吸収スペクトル領域と
は重ならず、酸素の吸収による光利用効率の低下および
酸素の吸収によるオゾンの発生に起因する不都合はなか
った。したがって、これらの露光装置では基本的に大気
雰囲気での露光が可能であった。
In a conventional exposure apparatus using a g-line, an i-line, a KrF excimer laser or a mercury lamp which emits light having a wavelength of about 250 nm as a light source, the emission spectrum lines of these light sources show oxygen absorption as shown in FIG. It did not overlap with the spectral region, and there was no inconvenience due to a decrease in light use efficiency due to oxygen absorption and ozone generation due to oxygen absorption. Therefore, these exposure apparatuses were basically able to perform exposure in an air atmosphere.

【0005】しかしながら、図示のように、ArFエキ
シマレーザのような光源では、発光スペクトル線は酸素
の吸収スペクトル領域と重なるため、上述の酸素の吸収
による光利用効率の低下および酸素の吸収によるオゾン
の発生に起因する不都合が発生する。たとえば、真空中
または窒素あるいはヘリウムのような不活性ガス中での
ArFエキシマレーザ光の透過率を100%/mとすれ
ば、フリーラン状態(自然発光状態)すなわちArF広
帯レーザでは約90%/m、図示のようにスペクトル幅
を狭め且つ酸素の吸収線を避けたArF狭帯レーザを使
用した場合でさえ、約98%/mと透過率が低下する。
However, as shown in the figure, in a light source such as an ArF excimer laser, the emission spectrum line overlaps with the oxygen absorption spectrum region. Inconvenience due to the occurrence occurs. For example, if the transmittance of ArF excimer laser light in a vacuum or in an inert gas such as nitrogen or helium is 100% / m, the free-run state (natural emission state), that is, about 90% in an ArF broadband laser. / M, the transmittance is reduced to about 98% / m even when an ArF narrow band laser having a narrowed spectrum width and avoiding the oxygen absorption line as shown is used.

【0006】透過率の低下は、酸素による光の吸収およ
び発生したオゾンの影響によるものと考えられる。オゾ
ンの発生は透過率(光利用効率)に悪影響を及ぼすばか
りでなく、光学材料表面や他の部品との反応による装置
性能の劣化および環境汚染を引き起こす。
[0006] The decrease in transmittance is considered to be due to the absorption of light by oxygen and the effect of the generated ozone. The generation of ozone not only adversely affects the transmittance (light utilization efficiency), but also degrades the performance of the device due to the reaction with the optical material surface and other components and causes environmental pollution.

【0007】このように、ArFエキシマレーザのよう
な光源を有する露光装置では、光の透過率の低下やオゾ
ンの発生を回避するために光路全体を窒素等の不活性ガ
スで満たす必要があることはよく知られている。一般に
露光装置は、光源の光でレチクルを均一に照明するため
の照明光学系と、レチクルに形成された回路パターンを
ウェハ上に結像させるための投影光学系と、ウェハを支
持し且つ適宜移動させて位置決めするためのステージ手
段とからなっている。
As described above, in an exposure apparatus having a light source such as an ArF excimer laser, it is necessary to fill the entire optical path with an inert gas such as nitrogen in order to avoid a decrease in light transmittance and generation of ozone. Is well known. In general, an exposure apparatus includes an illumination optical system for uniformly illuminating a reticle with light from a light source, a projection optical system for forming a circuit pattern formed on the reticle on a wafer, and supporting and moving the wafer appropriately. And stage means for positioning.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述のような構成の露
光装置では、照明光学系、レチクルおよび投影光学系を
それぞれ容器で密封包囲し、各容器内の空気を窒素ガス
のような不活性ガスで置換して露光投影を行っていた。
照明光学系および投影光学系は基本的に駆動しないユニ
ット部から構成されているので、一度不活性ガス雰囲気
が形成されると所定の露光投影工程中に不活性ガス雰囲
気が破られることはない。しかしながら、レチクル部で
はレチクルの交換の度に不活性ガス雰囲気が破られるの
で、再度真空引きを行い不活性ガスを充填して所望の不
活性ガス雰囲気を形成する時間がかかり、スループット
が著しく低下するという不都合があった。また、1つの
ウェハに対して複数のレチクルを使用するような場合に
は、レチクル交換頻度はさらに高くなりスループットが
さらに低下するという不都合があった。
In the exposure apparatus having the above structure, the illumination optical system, the reticle, and the projection optical system are hermetically enclosed by containers, and the air in each container is inert gas such as nitrogen gas. Exposure projection.
Since the illumination optical system and the projection optical system are basically composed of units that are not driven, once the inert gas atmosphere is formed, the inert gas atmosphere is not broken during a predetermined exposure and projection process. However, in the reticle portion, the inert gas atmosphere is broken each time the reticle is replaced, so it takes time to re-evacuate and fill the inert gas to form a desired inert gas atmosphere, and the throughput is significantly reduced. There was an inconvenience. Further, when a plurality of reticles are used for one wafer, there is a disadvantage that the reticle replacement frequency is further increased and the throughput is further reduced.

【0009】さらに、レチクルを載置したレチクルテー
ブルの周りには、アライメントセンサ等のレチクルのア
ライメントに係わる部材が多く配設されており、不活性
ガスの再導入に伴う気体の流れによるゆらぎが雰囲気の
屈折率変化を生起させ、ひいてはアライメントエラーを
誘発する可能性がある。このため、不活性ガスを再導入
した後、雰囲気が落ち着くまでレチクルのアライメント
を待機しなければならず、所望の不活性ガス雰囲気を再
形成するのにさらに時間がかかるという不都合があっ
た。
Further, around the reticle table on which the reticle is mounted, many members related to alignment of the reticle, such as an alignment sensor, are arranged, and the fluctuation due to the gas flow accompanying the re-introduction of the inert gas is caused by the atmosphere. , And may cause an alignment error. For this reason, after re-introducing the inert gas, the alignment of the reticle must be waited until the atmosphere is settled, and there is a disadvantage that it takes more time to re-create a desired inert gas atmosphere.

【0010】本発明は、前記の課題に鑑みてなされたも
のであり、所要の不活性ガス雰囲気中で露光することの
できる、スループットの向上した露光装置を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide an exposure apparatus capable of performing exposure in a required inert gas atmosphere and having improved throughput.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、光源(EXL)からの光でパタ
ーンが形成された第1のマスク(R1)を照明する照明
光学系(IL)と、前記パターンの像を基板に転写する
投影光学系(PL)とを備える露光装置において、前記
投影光学系(PL)の基板側における光学部材と前記基
板(W)との間に不活性ガス雰囲気を形成する雰囲気形
成手段と、前記照明光学系(IL)を包囲する第1の容
器と、前記投影光学系(PL)を包囲する第2の容器
と、前記第1のマスク(R1)を包囲する第1室(1)
と、前記第1の容器と、前記第2の容器と、前記第1室
(1)とをそれぞれ個別に所望の不活性ガス雰囲気にす
るために、前記第1の容器と、前記第2の容器と、前記
第1室(1)とのそれぞれに不活性ガスを供給するガス
供給手段とを有する露光装置を提供する。
According to the present invention, there is provided an illumination optical system (IL) for illuminating a first mask (R1) having a pattern formed by light from a light source (EXL). ) And a projection optical system (PL) for transferring an image of the pattern onto a substrate, wherein an inert member is provided between the optical member on the substrate side of the projection optical system (PL) and the substrate (W). Atmosphere forming means for forming a gas atmosphere, a first container surrounding the illumination optical system (IL), a second container surrounding the projection optical system (PL), and the first mask (R1) The first room (1) surrounding the
The first container, the second container, and the first chamber (1), respectively, so that the first container and the second chamber have a desired inert gas atmosphere. An exposure apparatus having a container and gas supply means for supplying an inert gas to each of the first chambers (1) is provided.

【0012】本発明の好ましい実施態様によれば、前記
第1のマスクと交換される第2のマスクを前記第1室に
搬送する前に待機させる第2室を有し、前記ガス供給手
段は、前記第2室に前記不活性ガスを供給することが望
ましい。そして、前記第1の容器と、前記第2の容器
と、前記第1室と、前記第2室とのそれぞれは、排気系
に連通していることが望ましい。また、前記ガス供給手
段は、前記第1の容器と、前記第2の容器と、前記第1
室と、前記第2室のそれぞれにバルブを介して不活性ガ
スを供給することが望ましい。 また、前記雰囲気形成
手段は、前記基板を保持するステージを包囲する容器を
有することが望ましい。さらに、前記第2室に供給され
る前記不活性ガスをイオン化するイオン化手段を含むこ
とが望ましい。
According to a preferred embodiment of the present invention, the gas supply means has a second chamber for holding a second mask, which is to be replaced with the first mask, before transporting the second mask to the first chamber. Preferably, the inert gas is supplied to the second chamber. And it is desirable that each of the first container, the second container, the first chamber, and the second chamber communicates with an exhaust system. Further, the gas supply means includes the first container, the second container, and the first container.
It is desirable to supply an inert gas to each of the chamber and the second chamber via a valve. Further, it is preferable that the atmosphere forming means has a container surrounding a stage for holding the substrate. Further, it is preferable that the apparatus further includes an ionization unit that ionizes the inert gas supplied to the second chamber.

【0013】[0013]

【作用】本発明においては、光源からの光でパターンが
形成された第1のマスクを照明する照明光学系と、前記
パターンの像を基板に転写する投影光学系とを備える露
光装置において、前記投影光学系の基板側における光学
部材と前記基板との間に不活性ガス雰囲気を形成する雰
囲気形成手段と、前記照明光学系を包囲する第1の容器
と、前記投影光学系を包囲する第2の容器と、前記第1
のマスクを包囲する第1室と、前記第1の容器と、前記
第2の容器と、前記第1室とをそれぞれ個別に所望の不
活性ガス雰囲気にするために、前記第1の容器と、前記
第2の容器と、前記第1室とのそれぞれに不活性ガスを
供給するガス供給手段とを備える。
According to the present invention, there is provided an exposure apparatus comprising: an illumination optical system for illuminating a first mask on which a pattern is formed with light from a light source; and a projection optical system for transferring an image of the pattern onto a substrate. Atmosphere forming means for forming an inert gas atmosphere between the optical member on the substrate side of the projection optical system and the substrate, a first container surrounding the illumination optical system, and a second container surrounding the projection optical system Container, and the first
A first chamber surrounding the mask, the first container, the second container, and the first chamber, respectively, in order to individually bring the first chamber into a desired inert gas atmosphere. , A gas supply means for supplying an inert gas to each of the second container and the first chamber.

【0014】このように、本発明の露光装置では、光源
から基板までの間に、マスクを包囲する空間を含む独立
した複数の空間を形成することができ、各空間毎に所望
の不活性ガス雰囲気を形成することができる。
As described above, in the exposure apparatus of the present invention, a plurality of independent spaces including the space surrounding the mask can be formed between the light source and the substrate, and a desired inert gas is provided for each space. An atmosphere can be formed.

【0015】例えば、レチクルの交換時に、レチクルを
収容する空間を大気開放したとしても、他の空間の不活
性ガス雰囲気を破られることはない。また、レチクルを
収容する空間の不活性ガス雰囲気が破られたとしても、
他の空間とは独立して、所望の不活性ガス雰囲気を再形
成することができる。
For example, even if the space for accommodating the reticle is opened to the atmosphere when the reticle is replaced, the inert gas atmosphere in the other space will not be broken. Also, even if the inert gas atmosphere in the space containing the reticle is broken,
The desired inert gas atmosphere can be reformed independently of the other spaces.

【0016】また、不活性ガスとしてイオン化したガス
供給することにより、レチクルの静電気を除去しさらに
待機中もレチクルの帯電を防止することができる。
Further, by supplying an ionized gas as an inert gas, static electricity of the reticle can be removed, and furthermore, the reticle can be prevented from being charged even during standby.

【0017】[0017]

【実施例】本発明の実施例を、添付図面に基づいて説明
する。図1は、本発明の実施例にかかる露光装置の構成
を模式的に説明する図である。図示の装置は、例えばA
rFエキシマレーザのような短波長レーザ光を射出する
光源EXLを備えている。光源EXLを発した光ビーム
は、適宜配置された複数のミラーで反射され適当な照明
光学部材を介してレチクルRを均一に照明する。光源E
XLからレチクルRに至る光路は照明光学系ILを構成
している。照明光学系ILは容器に包囲され、この容器
にはバルブV5を介して不活性ガスたとえば窒素ガスが
供給されるようになっている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. The illustrated device is, for example, A
A light source EXL that emits short-wavelength laser light such as an rF excimer laser is provided. The light beam emitted from the light source EXL is reflected by a plurality of appropriately arranged mirrors and uniformly illuminates the reticle R via an appropriate illumination optical member. Light source E
An optical path from XL to the reticle R constitutes an illumination optical system IL. The illumination optical system IL is surrounded by a container, and the container is supplied with an inert gas such as a nitrogen gas via a valve V5.

【0018】レチクルRを透過した光は、投影光学系P
Lを構成する種々の光学部材を介して図示を省略したウ
ェハステージに載置されたウェハWの表面上に到達し、
レチクルR上のパターンを結像する。投影光学系PLも
また容器に包囲され、この容器にはバルブV1を介して
窒素ガスが供給されるようになっている。さらにレチク
ルもまた容器に包囲され、この容器にはバルブV3を介
して窒素ガスが供給されるようになっている。
The light transmitted through the reticle R is reflected by the projection optical system P
L reaches the surface of the wafer W mounted on a wafer stage (not shown) via various optical members constituting L,
The pattern on the reticle R is imaged. The projection optical system PL is also surrounded by a container, which is supplied with nitrogen gas via a valve V1. Furthermore, the reticle is also surrounded by a container, which is supplied with nitrogen gas via a valve V3.

【0019】照明光学系ILを包囲している容器は、バ
ルブV6、酸素センサSおよびロータリーポンプRPを
介して排気ダクトに連通している。一方、投影光学系P
Lを包囲している容器は、バルブV2、酸素センサSお
よびロータリーポンプRPを介して排気ダクトに連通し
ている。また、レチクルを包囲している容器は、バルブ
V4、酸素センサSおよびロータリーポンプRPを介し
て排気ダクトに連通している。
The container surrounding the illumination optical system IL communicates with the exhaust duct via the valve V6, the oxygen sensor S, and the rotary pump RP. On the other hand, the projection optical system P
The container surrounding L is connected to the exhaust duct via the valve V2, the oxygen sensor S, and the rotary pump RP. The container surrounding the reticle communicates with the exhaust duct via the valve V4, the oxygen sensor S, and the rotary pump RP.

【0020】投影光学系PLの最終光学部材とウェハW
との間にも適当な方法により、所望の不活性ガス雰囲気
が形成されるようになっている。具体的には、投影光学
系PLの下端からウェハWが載置されたステージ装置全
体を容器で包囲しその容器に不活性ガスを充填する方法
や、投影光学系PLの下端とウェハWとの間の開放空間
に不活性ガスを連続的に供給して不活性ガス雰囲気を形
成する方法等がある。
The final optical member of the projection optical system PL and the wafer W
A desired inert gas atmosphere is formed between these steps by an appropriate method. Specifically, the whole stage device on which the wafer W is mounted is surrounded by a container from the lower end of the projection optical system PL, and the container is filled with an inert gas. There is a method of forming an inert gas atmosphere by continuously supplying an inert gas to an open space therebetween.

【0021】図2は、図1の露光装置のレチクル部の構
成を概略的に示す図である。図2に示すように、図1の
装置は投影露光すべき第1のレチクルR1を密封包囲す
るための第1室1を備えている。第1室1内において、
レチクルR1はアライメント部Aの作用によりレチクル
テーブルRT上に位置決めされている。図示の装置は第
1室1に隣接して第2室2を備えている。第1室1と第
2室2との間は開閉自在の機械式のシャッターS1によ
って仕切られている。第2室2内にはレチクル搬送機構
Mの2つのアーム5、6が設けられ、第1のアーム5は
何も把持することなく第2のアーム6は次に投影露光す
べきレチクルR2を把持し待機している。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of a reticle portion of the exposure apparatus of FIG. As shown in FIG. 2, the apparatus of FIG. 1 has a first chamber 1 for hermetically surrounding a first reticle R1 to be projected and exposed. In the first room 1,
Reticle R1 is positioned on reticle table RT by the action of alignment section A. The illustrated device comprises a second chamber 2 adjacent to the first chamber 1. The first chamber 1 and the second chamber 2 are partitioned by a mechanical shutter S1 that can be freely opened and closed. Two arms 5, 6 of the reticle transport mechanism M are provided in the second chamber 2, and the first arm 5 holds the reticle R2 to be projected and exposed next without holding the first arm 5 at all. And waiting.

【0022】前述したように、第1室1はバルブを介し
て排気系およびガス供給系に接続されているが、第2室
2にはバルブV7およびイオン化ガス発生器4を介して
イオン化した窒素ガスが供給されるようになっている。
イオン化ガス発生器4では、たとえば紫外光照射による
2光子吸収作用によって窒素ガスをイオン化する。ま
た、第2室2は、バルブV8、酸素センサSおよびロー
タリーポンプを介して排気ダクトに連通している。
As described above, the first chamber 1 is connected to the exhaust system and the gas supply system via the valve, while the second chamber 2 is provided with the ionized nitrogen through the valve V7 and the ionized gas generator 4. Gas is supplied.
In the ionized gas generator 4, for example, nitrogen gas is ionized by a two-photon absorption effect by ultraviolet light irradiation. The second chamber 2 communicates with an exhaust duct via a valve V8, an oxygen sensor S, and a rotary pump.

【0023】さらに、第2のシャッターS2を介して第
3室3が第2室2に隣接している。第3室3内には、複
数のレチクルを収容するためのレチクルカセット(レチ
クルライブラリ)RCが設けられ、このレチクルカセッ
トRC内には順次投影露光すべきレチクルR3乃至RN
が収容されている。
Further, the third chamber 3 is adjacent to the second chamber 2 via the second shutter S2. In the third chamber 3, a reticle cassette (reticle library) RC for accommodating a plurality of reticles is provided. In the reticle cassette RC, reticles R3 to RN to be sequentially projected and exposed are provided.
Is housed.

【0024】以上のように構成された本発明の実施例に
かかる露光装置では、装置の立ち上げ時には、第1室1
および第2室2は大気雰囲気であり、シャッターS1お
よびS2は開いている。次いで、搬送機構Mの第1およ
び第2のアーム5、6を作動させ、第3室3内のレチク
ルカセットRC内からそれぞれレチクルR1およびR2
を把持して取り出す。レチクルR1を把持した第1のア
ーム5は、第2室2を通過して第1室1内のレチクルテ
ーブルRT上にレチクルR1を載置した後第2室2に戻
る。一方、レチクルR2を把持した第2のアーム6は、
第2室2内に戻ると第1室1に向かうことなく待機状態
に入る。
In the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention configured as described above, the first chamber 1
And the second chamber 2 is in the atmosphere, and the shutters S1 and S2 are open. Next, the first and second arms 5 and 6 of the transport mechanism M are actuated, and the reticles R1 and R2 from the reticle cassette RC in the third chamber 3 respectively.
And take it out. The first arm 5 holding the reticle R1 passes through the second chamber 2, places the reticle R1 on the reticle table RT in the first chamber 1, and returns to the second chamber 2. On the other hand, the second arm 6 holding the reticle R2
When returning to the second chamber 2, the apparatus enters a standby state without going to the first chamber 1.

【0025】第1および第2のアーム5、6がそれぞれ
レチクルR1およびR2を把持して第3室3を退去する
とシャッターS2が閉じられ、第1室1内にレチクルR
1が搬送され且つ第1のアーム5が第1室1を退去する
とシャッターS1が閉じられる。シャッターS1および
S2が閉じられると、第1室1および第2室2をそれぞ
れ個別に真空引きし、第1室1には窒素ガスを第2室2
には適当にイオン化した窒素ガスを充填する。充填圧力
は大気圧以上とする。
When the first and second arms 5 and 6 respectively hold the reticles R1 and R2 and leave the third chamber 3, the shutter S2 is closed and the reticle R is inserted into the first chamber 1.
When 1 is conveyed and the first arm 5 leaves the first chamber 1, the shutter S1 is closed. When the shutters S1 and S2 are closed, the first chamber 1 and the second chamber 2 are individually evacuated, and the first chamber 1 is filled with nitrogen gas.
Is filled with an appropriately ionized nitrogen gas. The filling pressure is equal to or higher than the atmospheric pressure.

【0026】第1室1内に窒素ガスが充填され所望の不
活性ガス雰囲気が形成されると、アライメント部Aを作
動してレチクルR1をレチクルテーブルRT上で位置決
めする。レチクルR1の位置決め終了後、所定の投影露
光を行う。すなわち、レチクルR1上に形成された回路
パターンをウェハWの各露光領域に転写する。
When the first chamber 1 is filled with a nitrogen gas to form a desired inert gas atmosphere, the alignment unit A is operated to position the reticle R1 on the reticle table RT. After the positioning of the reticle R1, a predetermined projection exposure is performed. That is, the circuit pattern formed on the reticle R1 is transferred to each exposure area of the wafer W.

【0027】レチクルR1の投影露光が終了するとシャ
ッターS1を開き、搬送機構Mを作動させて露光済のレ
チクルR1と次に露光すべきレチクルR2とを交換す
る。具体的には、第1のアーム5を第1室1内に導入し
て露光済のレチクルR1を把持し第2室2内に搬入する
とともに、次に露光すべきレチクルR2を把持した第2
のアーム6を第1室内に導入しレチクルR2をレチクル
テーブルRTに載置する。レチクルR2がレチクルテー
ブルRTに載置され且つ第2のアーム6が第1室1を退
去して第2室2に戻ると、シャッターS1を閉じる。
When the projection exposure of the reticle R1 is completed, the shutter S1 is opened and the transport mechanism M is operated to exchange the exposed reticle R1 with the next reticle R2 to be exposed. Specifically, the first arm 5 is introduced into the first chamber 1 to hold the exposed reticle R1, and is carried into the second chamber 2, and the second arm 5 that holds the reticle R2 to be exposed next.
Is introduced into the first chamber, and the reticle R2 is placed on the reticle table RT. When the reticle R2 is placed on the reticle table RT and the second arm 6 leaves the first chamber 1 and returns to the second chamber 2, the shutter S1 is closed.

【0028】シャッターS1が開かれてから再び閉じら
れる間、第1室1内に第2室2内のイオン化された窒素
が流入するが、第1室1内の不活性ガス雰囲気は実質的
に破られることがなく、雰囲気の流動もほとんど発生す
ることはない。したがって、シャッターS1を閉じた
後、直ちにレチクルR2の位置決めを行い、所定の投影
露光を開始することができる。
While the shutter S1 is opened and then closed again, the ionized nitrogen in the second chamber 2 flows into the first chamber 1, but the inert gas atmosphere in the first chamber 1 is substantially reduced. It is not broken, and almost no flow of the atmosphere occurs. Therefore, immediately after the shutter S1 is closed, the positioning of the reticle R2 can be immediately performed, and a predetermined projection exposure can be started.

【0029】一方、シャッターS1を閉じた後直ちにシ
ャッターS2を開き、露光済のレチクルR1を把持した
第1のアーム5を第3室3内に導入し、レチクルR1を
レチクルカセットRC内の所定の位置に戻すとともに、
第2のアーム6を第3室3内に導入して次の露光のため
に第2室2内で待機すべきレチクルR3を把持して第2
室2内に搬送する。
On the other hand, the shutter S2 is opened immediately after the shutter S1 is closed, the first arm 5 holding the exposed reticle R1 is introduced into the third chamber 3, and the reticle R1 is moved to a predetermined position in the reticle cassette RC. Return to the position,
The second arm 6 is introduced into the third chamber 3 to hold the reticle R3 to be waited in the second chamber 2 for the next exposure, and
It is transported into the chamber 2.

【0030】第1のアーム5およびレチクルR3を把持
した第2のアーム6が第2室2内に戻ると、シャッター
S2を閉じる。シャッターS2が閉じられると、第2室
2を真空引きし適当にイオン化した窒素ガスを大気圧以
上に充填して所望の不活性ガス雰囲気を再形成する。第
2室2の不活性ガス雰囲気の再形成はレチクルR2の投
影露光中に行われる。
When the first arm 5 and the second arm 6 holding the reticle R3 return into the second chamber 2, the shutter S2 is closed. When the shutter S2 is closed, the second chamber 2 is evacuated and filled with an appropriately ionized nitrogen gas at a pressure higher than the atmospheric pressure to recreate a desired inert gas atmosphere. Reforming of the inert gas atmosphere in the second chamber 2 is performed during the projection exposure of the reticle R2.

【0031】上述の工程を繰り返すことにより、第1室
1内の不活性ガス雰囲気を実質的に破ることなく、順次
レチクルを交換して投影露光を行うことができる。
By repeating the above steps, projection exposure can be performed by sequentially changing the reticle without substantially breaking the inert gas atmosphere in the first chamber 1.

【0032】本実施例では、第2室2および第1室1
(第1回目のレチクル交換後徐々に)内にイオン化活性
ガス雰囲気が形成されるようになっている。レチクルカ
セットRCおよびレチクルRは、洗浄工程および搬送工
程において帯電し易く、レチクル上の回路パターンが静
電気により破損する可能性がある。本実施例では、イオ
ン化した不活性ガスの作用により電荷を中和してレチク
ルの静電気を除去することができるので、レチクルの回
路パターンが静電気に起因する損傷を受けることがな
い。
In this embodiment, the second chamber 2 and the first chamber 1
An ionized active gas atmosphere is formed inside (gradually after the first reticle exchange). The reticle cassette RC and the reticle R are easily charged in the cleaning step and the transport step, and the circuit pattern on the reticle may be damaged by static electricity. In this embodiment, since the charge of the reticle can be neutralized by neutralizing the charge by the action of the ionized inert gas, the circuit pattern of the reticle is not damaged by the static electricity.

【0033】また、本実施例では第3室3は大気雰囲気
となっているが、第3室3に排気系およびガス供給系を
接続して第3室3内で不活性ガス雰囲気を形成すること
ができるようにしてもよい。また、本実施例では2アー
ムの搬送機構を例にとって説明したが、第2室内にレチ
クル待機用のテーブルを設置して1アームでレチクルの
交換動作を行うことができることは明らかである。
In this embodiment, the third chamber 3 is in the atmosphere, but an exhaust system and a gas supply system are connected to the third chamber 3 to form an inert gas atmosphere in the third chamber 3. You may be able to do it. In the present embodiment, a two-arm transfer mechanism has been described as an example. However, it is apparent that a reticle exchange operation can be performed with one arm by installing a reticle standby table in the second chamber.

【0034】さらに、本実施例では不活性ガスとして窒
素ガスを使用する例を示したが、露光波長領域に酸素の
吸収スペクトルを有しない不活性ガスであれば、例えば
ヘリウム等のガスを使用してもよい。また、投影光学系
PLは、反射系、反射屈折系、屈折系のいずれでも本発
明を有効に適用できる。このように本実施例では、投影
露光すべき第1のレチクルを密封包囲する第1室と、こ
の第1室に隣接した第2室とを備えている。第1室と第
2室との間には例えば機械式の開閉機構(シャッター)
が備えられ、各室には真空ポンプ等の排気系および不活
性ガスの供給系が接続されている。第2室には、レチク
ル搬送機構が設けられ次に投影露光すべき第2のレチク
ルが待機状態にある。このように、本発明の露光装置で
は2つの独立した密閉可能な室を有し、各室内において
個別に所望の不活性ガス雰囲気を形成することができ
る。レチクルの交換時には、まず第1室と第2室との間
の開閉機構を開放して第1室と第2室を連通させ、次い
でレチクル搬送機構を作動させて第1のレチクルと第2
のレチクルを交換する。レチクルの交換終了後、開閉機
構を閉止して第1室と第2室との連通を遮断する。第1
室および第2室にはともに不活性ガスが充填されている
ので、上述の工程中に第1室の不活性ガス雰囲気が破ら
れることはない。また、第1室内にはレチクルの搬送に
伴う最小限の気体流動しか発生しないので、気体流動に
起因する雰囲気の屈折率変化は実質的に回避され、レチ
クルのアライメント動作も迅速に行われる。したがっ
て、レチクル交換後、直ちに次の投影露光を開始するこ
とができる。交換した第2のレチクルで投影露光中、レ
チクル搬送機構を作動させて第2室内に残された露光済
の第1のレチクルを次に投影露光すべき第3のレチクル
と交換する。このとき、第2室の不活性ガス雰囲気は破
られるが、交換した第2のレチクルでの投影露光が終了
するまでの時間を利用して、所望の不活性ガス雰囲気を
再形成すればよい。
Further, in this embodiment, an example is shown in which nitrogen gas is used as an inert gas. However, if the inert gas does not have an oxygen absorption spectrum in the exposure wavelength region, a gas such as helium is used. You may. Further, the projection optical system PL can effectively apply the present invention to any of a reflection system, a catadioptric system, and a refraction system. As described above, in this embodiment, the first chamber that hermetically surrounds the first reticle to be projected and exposed, and the second chamber adjacent to the first chamber are provided. Between the first chamber and the second chamber, for example, a mechanical opening / closing mechanism (shutter)
Each chamber is connected to an exhaust system such as a vacuum pump and an inert gas supply system. A reticle transport mechanism is provided in the second chamber, and a second reticle to be projected and exposed next is in a standby state. As described above, the exposure apparatus of the present invention has two independent sealable chambers, and a desired inert gas atmosphere can be individually formed in each chamber. When replacing the reticle, first, the opening and closing mechanism between the first chamber and the second chamber is opened to communicate the first chamber and the second chamber, and then the reticle transport mechanism is operated to operate the first reticle and the second reticle.
Replace reticle. After the replacement of the reticle, the opening / closing mechanism is closed to cut off the communication between the first chamber and the second chamber. First
Since both the chamber and the second chamber are filled with the inert gas, the inert gas atmosphere in the first chamber is not broken during the above-described process. Further, since only a minimal gas flow is generated in the first chamber due to the transport of the reticle, a change in the refractive index of the atmosphere due to the gas flow is substantially avoided, and the reticle alignment operation is performed quickly. Therefore, the next projection exposure can be started immediately after the reticle exchange. During projection exposure with the replaced second reticle, the reticle transport mechanism is operated to replace the exposed first reticle remaining in the second chamber with a third reticle to be projected and exposed next. At this time, the inert gas atmosphere in the second chamber is broken, but a desired inert gas atmosphere may be re-formed using the time until the end of the projection exposure with the replaced second reticle.

【0035】[0035]

【効果】以上説明したごとく、本発明の露光装置では、
光源と基板との間に、マスクを包囲する空間を含む独立
した密閉可能な空間を複数形成することができ、各空間
毎に独立した所望の不活性ガス雰囲気を形成することが
できる。特に、レチクルを交換する時などに、他の空間
の不活性ガス雰囲気に与える影響が少なくて済む。
As described above, according to the exposure apparatus of the present invention,
A plurality of independent sealable spaces including a space surrounding the mask can be formed between the light source and the substrate, and an independent desired inert gas atmosphere can be formed for each space. In particular, when the reticle is replaced, the influence on the inert gas atmosphere in another space can be reduced.

【0036】また、本発明の別の態様によれば、レチク
ルを収容する空間内をイオン化した不活性ガス雰囲気に
することにより、レチクルの静電気を除去することがで
きる。このため、レチクルに形成された回路パターンの
損傷が回避され、装置の信頼性が著しく向上する。
According to another aspect of the present invention, static electricity in the reticle can be removed by setting the space for accommodating the reticle to an ionized inert gas atmosphere. Therefore, damage to the circuit pattern formed on the reticle is avoided, and the reliability of the device is significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例にかかる露光装置の構成を模式
的に説明する図である。
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のレチクル部の構成を概略的に示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of a reticle unit in FIG. 1;

【図3】酸素の吸収スペクトルを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an absorption spectrum of oxygen.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1室 2 第2室 3 第3室 4 イオン化ガス発生器 5 第1のアーム 6 第2のアーム R レチクル RT レチクルテーブル A アライメント部 S1 シャッター S2 シャッター M 搬送機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st chamber 2 2nd chamber 3 3rd chamber 4 Ionized gas generator 5 1st arm 6 2nd arm R Reticle RT Reticle table A Alignment part S1 Shutter S2 Shutter M Transport mechanism

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 G03F 7/20 502 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/027 G03F 7/20 502

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】光源からの光でパターンが形成された第1
のマスクを照明する照明光学系と、前記パターンの像
基板に転写する投影光学系とを備える露光装置におい
て、前記投影光学系の基板側における光学部材と前記基板と
の間に不活性ガス雰囲気を形成する雰囲気形成手段と、 前記照明光学系を包囲する第1の容器と、 前記投影光学系を包囲する第2の容器と、 前記第1のマスクを包囲する第1室と、 前記第1の容器と、前記第2の容器と、前記第1室とを
それぞれ個別に所望の不活性ガス雰囲気にするために、
前記第1の容器と、前記第2の容器と、前記第1室との
それぞれに 不活性ガスを供給するガス供給手段とを有す
ることを特徴とする露光装置。
A first pattern formed by light from a light source ;
An illumination optical system that illuminates the mask, and an exposure apparatus that includes a projection optical system that transfers the image of the pattern onto a substrate , wherein the optical member on the substrate side of the projection optical system and the substrate
Atmosphere forming means for forming an inert gas atmosphere therebetween, a first container surrounding the illumination optical system, a second container surrounding the projection optical system, and a second container surrounding the first mask. One chamber, the first container, the second container, and the first chamber
In order to obtain the desired inert gas atmosphere individually,
The first container, the second container, and the first chamber;
An exposure apparatus comprising: a gas supply unit that supplies an inert gas to each of them.
【請求項2】前記第1のマスクと交換される第2のマス
クを前記第1室に搬送する前に待機させる第2室を有
し、 前記ガス供給手段は、前記第2室に前記不活性ガスを供
給する ことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
2. A second mask exchanged with the first mask.
A second chamber is provided for holding a workpiece before transferring it to the first chamber.
The gas supply means supplies the inert gas to the second chamber.
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the supply is performed .
【請求項3】前記第1の容器と、前記第2の容器と、前
記第1室と、前記第2室とのそれぞれは、排気系に連通
していることを特徴とする請求項2に記載の露光装置。
3. The method according to claim 1, wherein the first container, the second container,
Each of the first chamber and the second chamber communicates with an exhaust system.
The exposure apparatus according to claim 2, wherein the exposure is performed.
【請求項4】前記ガス供給手段は、前記第1の容器と、
前記第2の容器と、前記第1室と、前記第2室とのそれ
ぞれにバルブを介して前記不活性ガスを供給することを
特徴とする請求項2又は請求項3記載の露光装置。
4. The gas supply means comprises: the first container;
That of the second container, the first chamber, and the second chamber
An apparatus according to claim 2 or claim 3, characterized in that to supply the inert gas through the valve, respectively.
【請求項5】前記雰囲気形成手段は、前記基板を保持す
るステージを包囲する容器を有することを特徴とする請
求項1から請求項4の何れか一項に記載の露光装置。
5. The atmosphere forming means holds the substrate.
A container surrounding the stage
An apparatus according to any one of claims 4 to Motomeko 1.
【請求項6】前記第2室に供給される前記不活性ガスを
イオン化するイオン化手段を含むことを特徴とする請求
項2から請求項5の何れか一項に記載の露光装置。
6. The exposure apparatus according to claim 2, further comprising an ionizing means for ionizing the inert gas supplied to the second chamber.
【請求項7】前記不活性ガスは、窒素又はヘリウムであ
ることを特徴とする請求項1から請求項6の何れか一項
に記載の露光装置。
7. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the inert gas is nitrogen or helium.
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