JP3837773B2

JP3837773B2 - 露光装置の環境制御方法及び装置

Info

Publication number: JP3837773B2
Application number: JP9927896A
Authority: JP
Inventors: 直行小林
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1996-03-28
Filing date: 1996-03-28
Publication date: 2006-10-25
Anticipated expiration: 2016-03-28
Also published as: JPH09265137A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はチャンバー内に配置された露光装置の環境制御方法及び装置に関し、特に、チャンバー内の音響雑音を減衰させる方法及び装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】
半導体集積回路製造用等に用いられる露光装置においては、装置温度と装置内清浄度の管理を行うために、露光装置本体を環境制御チャンバー内に収容している。そして、空気供給装置（以下、「空調機」と略称する）から供給される温度制御された空気を塵埃除去フィルタで濾過した後に、露光装置本体に流すようになっている。半導体集積回路の集積度が向上するにつれ、露光装置本体内に浮遊する極めて微細な塵埃を除去する必要性から、塵埃除去フィルタも更なる微細化が進んでいる。また、紫外線リソグラフィでの配線形成に使用される化学増幅型フォトレジストの性能変化を抑制するため、塵埃除去フィルタに加えて、化学物質除去フィルタを設けている。即ち、この化学物質除去フィルタによって、空気中の反応性化学物質を除去している。
【０００３】
【従来技術】
図２は、従来の投影露光装置用の環境制御装置を示す。図において、投影露光装置本体１０は、温度制御された空気（１４）が循環する環境制御チャンバー１２内に収容されている。環境制御チャンバー１２内には、投影露光装置本体１０内を通過した空気を冷却する空気冷却器１６と、この冷却された空気を適正温度まで加熱する空気再加熱機１８とが装備されている。投影露光装置本体１０の側部には、投影露光装置本体１０近傍の空気の温度を検出する温度センサ２０が配置されており、この温度センサ２０によって検出された温度に基づいて温度コントローラ２２が空気再加熱機１８を制御するようになっている。
【０００４】
空気再加熱機１８によって温度制御された空気は、送風機２４によって投影露光装置本体１０側に送り込まれる。送風機２４の送風口近傍には、化学物質除去フィルタ２６が配置され、空気中の反応性化学物質を除去するようになっている。化学物質除去フィルタ２６の前方（風下）には、塵埃除去フィルタ２８が配置され、空気中の塵埃を除去するようになっている。環境制御チャンバー１２内には、もう１つ化学物質除去フィルタ３０が配置され、チャンバー１２内に取り込まれる外気中の反応性化学物質を除去するようになっている。
【０００５】
近年、投影露光装置の更なる精度向上の要請に応じ、露光装置本体１０内各部でのより高精度の温度制御が必要になってきている。そこで、現在では、環境チャンバー１２内に複数の空気吹出し口を設けるようになってきている。チャンバー内に複数の空気吹出し口を設ける等の措置を講ずると、空気流量の増大や空気流に対する圧力損失の増大を招くため、必然的に空調機容量を増加させる必要が生じる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
環境チャンバー内の空気流量の増大や、圧力損失への対処には、空調機の大容量かで対処できるものの、半面、空調機から発生する振動が問題になりつつある。すなわち、以前は空調機の容量が小さいため、空調機から発生する振動レベルも小さく、あまり問題にならなかったが、空調機の容量が増大するにつれて、そこから発生する振動も大きくなり、露光装置の精度に影響を及ぼすレベルにまで達してきている。空調機等から発生する振動の内、床や機械的結合部分を通じて伝わる振動については、ラバーパッド等の受動的な防振手段によって比較的容易に対処できる。しかしながら、環境制御用媒体である空気の圧力波、いわゆる音響雑音の形で露光装置本体に伝わる振動については、現在までは有効な対処方法は見出されていない。ここで、空気の流路中にバッフルを形成して振動を減衰させる方法や、流路を２系等の異なる長さに分けて干渉を起こさせることで伝搬を防止する方法が考えられる。しかし、このような方法によると、装置自体が大型化すると共に、大きな圧力損失を生じてしまう。また、低い周波数帯域を十分にカバーできないという不都合がある。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、上記のような状況に鑑みて成されたものであり、装置自体の外径寸法に与える影響が小さく、圧力損失が小さく、且つ、広い周波数範囲の音響雑音に対処できる環境制御方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の環境制御方法においては、前記露光装置に位置計測のためのレーザ光を用いたレーザ干渉計を備え、前記レーザ光の光路近傍に設けた検出手段によって、前記チャンバー内の音響雑音を検出し、電気信号に変換する検出ステップと、前記電気信号に基づき、前記検出された音響雑音を打ち消すような位相の音響信号を生成する信号処理ステップと、前記信号処理手段からの前記音響信号を所定のレベルまで増幅する増幅ステップと、前記レーザ光の光路近傍に設けた出力手段によって、前記増幅された音響信号を前記チャンバー内に放出する出力ステップと、を備え音響雑音を能動的に打ち消している。
【０００９】
本発明の環境制御装置は、前記チャンバー内の音響雑音を検出し、電気信号に変換する検出手段と、前記電気信号に基づき、前記検出された音響雑音を打ち消すような位相の音響信号を生成する信号処理手段と、前記信号処理手段からの前記音響信号を所定のレベルまで増幅する増幅手段と、前記増幅された音響信号を前記チャンバー内に放出する出力手段と、を備え、前記露光装置に位置計測のためのレーザ光を用いたレーザ干渉計を備え、前記検出手段と前記出力手段を、前記レーザ光の光路近傍に設けている。
【００１０】
【発明の作用及び効果】
本発明は上記のように、空調装置等から発生する音響雑音に対し、位相反転した音響信号を発生するため、音響雑音によって露光装置本体に伝わる振動を減衰できる。また、本発明による能動的な消音手段は、装置全体の外径寸法に与える影響が小さく、また、圧力損失も小さい。更に、対応できる周波数範囲も広いため、投影露光装置の精度向上に大きく貢献できる。
【００１１】
【発明の実施の態様】
以下、本発明の実施の形態を実施例を参照して説明する。本実施例は、半導体製造用の投影露光装置用の環境制御技術に本発明を適用したものである。
【００１２】
【実施例】
図１は、本実施例にかかる投影露光装置用の環境制御装置を示す。図において、投影露光装置本体１１０は、温度制御された空気（１１４）が循環する環境制御チャンバー１１２内に収容されている。環境制御チャンバー１１２内には、投影露光装置本体１１０内を通過した空気を冷却する空気冷却器１１６と、この冷却された空気を適正温度まで加熱する空気再加熱機１１８とが装備されている。投影露光装置本体１１０の側部には、投影露光装置本体１１０近傍の空気の温度を検出する温度センサ１２０が配置されており、この温度センサ１２０によって検出された温度に基づいて温度コントローラ１２２が空気再加熱機１１８を制御するようになっている。
【００１３】
空気再加熱機１１８によって温度制御された空気は、送風機１２４によって投影露光装置本体１１０側に送り込まれる。送風機１２４の送風口近傍には、化学物質除去フィルタ１２６が配置され、空気中の反応性化学物質を除去するようになっている。化学物質除去フィルタ１２６の前方（風下）には、塵埃除去フィルタ１２８が配置され、空気中の塵埃を除去するようになっている。環境制御チャンバー１１２内（図の左上部）には、もう１つ化学物質除去フィルタ１３０が配置され、チャンバー１１２内に取り込まれる外気中の反応性化学物質を除去するようになっている。
【００１４】
投影露光装置１１０においては、照明系１３２によってレチクルステージ１３４上に載置されたレチクル１３６に露光光が照射されるようになっている。レチクル１３６上に形成されたパターン（図示せず）は、投影光学系１３８によってウエハ１４０上に投影される。ウエハ１４０は、ウエハステージ１４２上に載置されており、ウエハステージ１４２の端部には移動鏡１４４が設置されている。移動鏡１４４は、レーザ干渉計１４６から射出されるレーザ光を反射し、その反射光に基づいてレーザ干渉計１４６はウエハステージ１４２の位置を計測するようになっている。
【００１５】
環境チャンバー１１２内の上部には、当該チャンバー１１２内で発生する音響雑音を検出するマイクロフォン１４８が設置されている。マイクロフォン１４８は、検出した音声信号を電気信号に変換して、信号処理回路１５０に供給するようになっている。信号処理回路１５０は、マイクロフォン１４８から供給された電気信号に基づき、検出された音響雑音を打ち消すような位相（逆位相）の音響信号に対応する電気信号を生成し、これを増幅器１５２に供給する。増幅器１５２は、信号処理回路１５０からの信号を所定のレベルまで増幅して、スピーカ１５４に供給する。増幅器１５２による信号の増幅率は、スピーカ１５４が作動するに十分な値とする。スピーカ１５４は、増幅器１５２から供給された電気信号を音響信号に変換して、環境チャンバー１１２内に放出する。
【００１６】
以上説明したように、本実施例においては、マイクロフォン１４８で検出された音響雑音と逆位相の音響信号をスピーカ１５４から環境チャンバー１１２内に流しているため、音響雑音が打ち消され、音響雑音によって生じる装置振動が抑制される。なお、マイクロフォン１４８とスピーカ１５４は、送風機１２４等の空調装置との位置関係より、最も良好に音響雑音を検出でき、また消去できる位置に配置する。また、必要に応じて、複数のマイクロフォン及びスピーカを使用しても良い。例えば、振動や温度等の環境の影響を受けやすい干渉計の光路付近にマイクロフォン及びスピーカを設置し、独立制御によって当該光路近傍における環境（音響雑音による影響）を制御するようにしても良い。更に、移動鏡１４４の振動はウエハステージ１４２の位置計測に大きく影響するため、移動鏡１４４付近の音響（振動）環境を独立に制御するようにしても良い。
【００１７】
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示された本発明の技術的思想としての要旨を逸脱しない範囲で変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施例にかかる環境制御装置を示す概念図（正面図）である。
【図２】図２は、従来の環境制御装置を示す概念図（正面図）である。
【符号の説明】
１１２・・・環境チャンバー
１４８・・・マイクロフォン
１５０・・・信号処理回路
１５２・・・増幅器
１５４・・・スピーカ

Claims

チャンバー内に収容された露光装置の動作環境を制御する方法において、
前記露光装置に位置計測のためのレーザ光を用いたレーザ干渉計を備え、前記レーザ光の光路近傍に設けた検出手段によって、前記チャンバー内の音響雑音を検出し、電気信号に変換する検出ステップと、
前記電気信号に基づき、前記検出された音響雑音を打ち消すような位相の音響信号を生成する信号処理ステップと、
前記信号処理手段からの前記音響信号を所定のレベルまで増幅する増幅ステップと、
前記レーザ光の光路近傍に設けた出力手段によって、前記増幅された音響信号を前記チャンバー内に放出する出力ステップと、を備えたことを特徴とする環境制御方法。
チャンバー内に収容された露光装置の動作環境を制御する装置において、
前記チャンバー内の音響雑音を検出し、電気信号に変換する検出手段と、
前記電気信号に基づき、前記検出された音響雑音を打ち消すような位相の音響信号を生成する信号処理手段と、
前記信号処理手段からの前記音響信号を所定のレベルまで増幅する増幅手段と、
前記増幅された音響信号を前記チャンバー内に放出する出力手段と、を備え、
前記露光装置に位置計測のためのレーザ光を用いたレーザ干渉計を備え、前記検出手段と前記出力手段を、前記レーザ光の光路近傍に設けたことを特徴とする環境制御装置。