JPH05144707A - Ｘ線露光装置 - Google Patents
Ｘ線露光装置Info
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- JPH05144707A JPH05144707A JP3302150A JP30215091A JPH05144707A JP H05144707 A JPH05144707 A JP H05144707A JP 3302150 A JP3302150 A JP 3302150A JP 30215091 A JP30215091 A JP 30215091A JP H05144707 A JPH05144707 A JP H05144707A
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- pressure
- ray
- gas
- exposure apparatus
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- 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
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】マスクが装着されたチャンバ内圧力と大気圧と
の差圧を微小に制御でき、マスクやＸ線取り出し窓の変
形を極小に抑えられるＸ線露光装置を提供する。 【構成】Ｘ線発生源から発生させたＸ線１をＸ線取り出
し窓２からマスク４までヘリウムガス内を通して導くチ
ャンバ３と、チャンバ内へヘリウムガスを供給するため
に設けられ、少なくとも一部に流路断面の小径部分（オ
リフィス６ａ）の形成された供給ライン６と、チャンバ
内からヘリウムガスを排出するために設けられ、少なく
とも一部に流路断面の小径部分（絞り部７ａ）の形成さ
れた排出ライン７と、供給ラインにチャンバ内の圧力を
制御する流量制御バルブ１０とを有し、供給ラインのオ
リフィスの径を排出ラインの絞り部の径よりも小さく設
定することで、チャンバ内の圧力を大気圧と等しいかあ
るいは大気圧よりわずかに高い圧力に制御する。
の差圧を微小に制御でき、マスクやＸ線取り出し窓の変
形を極小に抑えられるＸ線露光装置を提供する。 【構成】Ｘ線発生源から発生させたＸ線１をＸ線取り出
し窓２からマスク４までヘリウムガス内を通して導くチ
ャンバ３と、チャンバ内へヘリウムガスを供給するため
に設けられ、少なくとも一部に流路断面の小径部分（オ
リフィス６ａ）の形成された供給ライン６と、チャンバ
内からヘリウムガスを排出するために設けられ、少なく
とも一部に流路断面の小径部分（絞り部７ａ）の形成さ
れた排出ライン７と、供給ラインにチャンバ内の圧力を
制御する流量制御バルブ１０とを有し、供給ラインのオ
リフィスの径を排出ラインの絞り部の径よりも小さく設
定することで、チャンバ内の圧力を大気圧と等しいかあ
るいは大気圧よりわずかに高い圧力に制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シンクロトロン（ＳＯ
Ｒ）の放射光あるいは、電子線励起によるもの、また
は、プラズマ等から発生するＸ線を利用して露光を行う
Ｘ線露光装置に関する。
Ｒ）の放射光あるいは、電子線励起によるもの、また
は、プラズマ等から発生するＸ線を利用して露光を行う
Ｘ線露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の半導体は高集積化が進につれ、超
ＬＳＩのパターンの最小線幅もサブミクロンの領域に到
達しようとしている。このような超ＬＳＩの製造に用い
られる露光装置は、現在の光ステッパからシンクロトロ
ン（ＳＯＲ）の放射光あるいは、電子線励起によるも
の、または、プラズマ等から発生するＸ線を利用して露
光を行うＸ線露光装置が注目されている。
ＬＳＩのパターンの最小線幅もサブミクロンの領域に到
達しようとしている。このような超ＬＳＩの製造に用い
られる露光装置は、現在の光ステッパからシンクロトロ
ン（ＳＯＲ）の放射光あるいは、電子線励起によるも
の、または、プラズマ等から発生するＸ線を利用して露
光を行うＸ線露光装置が注目されている。
【０００３】このようなＸ線露光装置は、一般に、真空
中に配置されたＸ線発生源からベリリウム薄膜製の窓を
通してヘリウムガスが充満されたチャンバ内にＸ線が取
り出され、Ｘ線露光マスクを通して大気中に配設された
ウェハにマスクパターンを転写するように構成されてい
る。
中に配置されたＸ線発生源からベリリウム薄膜製の窓を
通してヘリウムガスが充満されたチャンバ内にＸ線が取
り出され、Ｘ線露光マスクを通して大気中に配設された
ウェハにマスクパターンを転写するように構成されてい
る。
【０００４】このようなＸ線露光装置では、Ｘ線の減衰
が非常に大きいため、Ｘ線の低減衰雰囲気（ヘリウム雰
囲気）を高純度に保持する必要がある。また、ベリリウ
ム薄膜の窓およびＸ線露光マスクは非常に薄い膜である
ため、これらの変形や破損を防止するためには、チャン
バ内の圧力と大気圧との差を高精度に制御しなければな
らない。
が非常に大きいため、Ｘ線の低減衰雰囲気（ヘリウム雰
囲気）を高純度に保持する必要がある。また、ベリリウ
ム薄膜の窓およびＸ線露光マスクは非常に薄い膜である
ため、これらの変形や破損を防止するためには、チャン
バ内の圧力と大気圧との差を高精度に制御しなければな
らない。
【０００５】従来のチャンバ内の圧力を制御する技術と
して、例えば、特開平１−１８１５１８号公報や特開平
１−１８１５２１号公報に示されているようなＸ線露光
装置用ヘリウムチャンバが提案されている。
して、例えば、特開平１−１８１５１８号公報や特開平
１−１８１５２１号公報に示されているようなＸ線露光
装置用ヘリウムチャンバが提案されている。
【０００６】図８に示す特開平１−１８１５２１号公報
に記載の技術では、ヘリウムガスの流量を制御する流量
制御器１００と、この流量制御器１００を通ったヘリウ
ムガスの流量を制御しチャンバ１０１内にヘリウムガス
を導入する可変流量バルブ１０２と、チャンバ１０１内
と大気圧との差圧を電気信号に変換する圧力伝送器１０
３と、この圧力伝送器１０３からの信号によって可変流
量バルブ１０２を制御する圧力制御器１０４と、チャン
バ１０１内のガスを大気に開放する排気口１０５とを有
したものである。
に記載の技術では、ヘリウムガスの流量を制御する流量
制御器１００と、この流量制御器１００を通ったヘリウ
ムガスの流量を制御しチャンバ１０１内にヘリウムガス
を導入する可変流量バルブ１０２と、チャンバ１０１内
と大気圧との差圧を電気信号に変換する圧力伝送器１０
３と、この圧力伝送器１０３からの信号によって可変流
量バルブ１０２を制御する圧力制御器１０４と、チャン
バ１０１内のガスを大気に開放する排気口１０５とを有
したものである。
【０００７】また、図９に示す特開平１−１８１５１８
号公報に記載のものは、前記の技術において、ヘリウム
ガスの流量を制御する流量制御器１００の代わりにチャ
ンバ１０１内の酸素濃度を測定する酸素モニタ１０６
と、チャンバ１０１の排気口に接続されてチャンバ内の
ガスを大気に開放する排気口１０７を有するタンク１０
８とを有して構成されている。
号公報に記載のものは、前記の技術において、ヘリウム
ガスの流量を制御する流量制御器１００の代わりにチャ
ンバ１０１内の酸素濃度を測定する酸素モニタ１０６
と、チャンバ１０１の排気口に接続されてチャンバ内の
ガスを大気に開放する排気口１０７を有するタンク１０
８とを有して構成されている。
【０００８】これらの技術では、チャンバ内と大気との
差圧を＋３ｍｍＨ2Ｏ（０．２ｍｍＨｇ これはＨ2 Ｏ
とＨｇとの比重差が１：１３．６であるため）程度に制
御できるものとなっている。しかし、本発明者等の種々
の実験あるいは、シミュレーションによれば、チャンバ
内と大気圧との圧力差が０．２ｍｍＨｇでは、標準的な
Ｘ線マスク（メンブレン厚み１μｍ、２５ｍｍ角程度）
のもので、その変形量（たわみ、歪み量）が１５μｍ程
度発生してしまう。Ｘ線露光装置では、マスクとウェハ
とのギャップを３０μｍ程度に設定して近接露光を行う
ことが考えられており、３０μｍのギャップに対して、
１５μｍのマスク変形量では精度の良い露光は不可能で
ある。
差圧を＋３ｍｍＨ2Ｏ（０．２ｍｍＨｇ これはＨ2 Ｏ
とＨｇとの比重差が１：１３．６であるため）程度に制
御できるものとなっている。しかし、本発明者等の種々
の実験あるいは、シミュレーションによれば、チャンバ
内と大気圧との圧力差が０．２ｍｍＨｇでは、標準的な
Ｘ線マスク（メンブレン厚み１μｍ、２５ｍｍ角程度）
のもので、その変形量（たわみ、歪み量）が１５μｍ程
度発生してしまう。Ｘ線露光装置では、マスクとウェハ
とのギャップを３０μｍ程度に設定して近接露光を行う
ことが考えられており、３０μｍのギャップに対して、
１５μｍのマスク変形量では精度の良い露光は不可能で
ある。
【０００９】以上のような従来例では、実施例で示めし
ているような、チャンバ内圧力と大気圧との差圧が０．
２ｍｍＨｇ程度では、マスクの変形量が大きすぎて精度
の良い露光が行えないばかりか、薄膜の窓の変形が発生
する懸念があり、より微小の差圧にコントロールするこ
とが要求される。
ているような、チャンバ内圧力と大気圧との差圧が０．
２ｍｍＨｇ程度では、マスクの変形量が大きすぎて精度
の良い露光が行えないばかりか、薄膜の窓の変形が発生
する懸念があり、より微小の差圧にコントロールするこ
とが要求される。
【００１０】また、酸素濃度をモニタする場合、チャン
バ内の酸素濃度をサンプルガス吸引用の吸引ポンプ付き
酸素モニタで測定することは、チャンバ内の圧力が変化
してしまうため、上記圧力コントロールの要求に対して
甚だ不利である。
バ内の酸素濃度をサンプルガス吸引用の吸引ポンプ付き
酸素モニタで測定することは、チャンバ内の圧力が変化
してしまうため、上記圧力コントロールの要求に対して
甚だ不利である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のＸ線露
光装置用ヘリウムチャンバでは、チャンバ内圧力と大気
圧の差圧が大きすぎ、マスクの変形量が大きくなり精度
の良い露光が行えないばかりか、薄膜の窓の変形が発生
する懸念があり、より微小の差圧にコントロールするこ
とが要求される。
光装置用ヘリウムチャンバでは、チャンバ内圧力と大気
圧の差圧が大きすぎ、マスクの変形量が大きくなり精度
の良い露光が行えないばかりか、薄膜の窓の変形が発生
する懸念があり、より微小の差圧にコントロールするこ
とが要求される。
【００１２】また、チャンバ内の酸素濃度をサンプルガ
ス吸引ポンプ付き酸素モニタで測定することは、そのモ
ニタの起動停止時にチャンバ内の圧力が微妙に変化して
しまい、上記要求に対して不利となる。本発明は、上記
事情を考慮してなされたもので、チャンバ内の圧力を高
精度に制御することのできるＸ線露光装置を提供するこ
とを目的としている。
ス吸引ポンプ付き酸素モニタで測定することは、そのモ
ニタの起動停止時にチャンバ内の圧力が微妙に変化して
しまい、上記要求に対して不利となる。本発明は、上記
事情を考慮してなされたもので、チャンバ内の圧力を高
精度に制御することのできるＸ線露光装置を提供するこ
とを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明のＸ線露光装置
は、Ｘ線発生源から発生させたＸ線をＸ線取り出し窓か
らマスクまでＸ線低減衰雰囲気のガス内を通して導くた
めのチャンバと、前記チャンバ内へ前記Ｘ線低減衰雰囲
気のガスを供給するために設けられ、少なくとも一部に
流路断面の小径部分の形成された供給ラインと、前記チ
ャンバ内から前記ガスを排出するために設けられ、少な
くとも一部に流路断面の小径部分の形成された排出ライ
ンと、前記供給ラインに供給するガス流量を制御するこ
とで前記チャンバ内の圧力を制御する流量制御手段とを
有し、前記供給ラインの小径部を前記排出ラインの小径
部分よりも小さく設定することで、前記チャンバ内の圧
力を大気圧と等しいかあるいは大気圧よりわずかに高い
圧力に制御することを特徴とするものである。
は、Ｘ線発生源から発生させたＸ線をＸ線取り出し窓か
らマスクまでＸ線低減衰雰囲気のガス内を通して導くた
めのチャンバと、前記チャンバ内へ前記Ｘ線低減衰雰囲
気のガスを供給するために設けられ、少なくとも一部に
流路断面の小径部分の形成された供給ラインと、前記チ
ャンバ内から前記ガスを排出するために設けられ、少な
くとも一部に流路断面の小径部分の形成された排出ライ
ンと、前記供給ラインに供給するガス流量を制御するこ
とで前記チャンバ内の圧力を制御する流量制御手段とを
有し、前記供給ラインの小径部を前記排出ラインの小径
部分よりも小さく設定することで、前記チャンバ内の圧
力を大気圧と等しいかあるいは大気圧よりわずかに高い
圧力に制御することを特徴とするものである。
【００１４】
【作用】本発明によれば、チャンバのガス供給ラインを
従来と同様の圧力コントロール法で圧力コントロールす
れば、その下流にあるチャンバの圧力は供給ラインと排
出ラインの小径部（オリフィスまたは絞り部）の大きさ
（流路面積）の比で一義的に決まる。
従来と同様の圧力コントロール法で圧力コントロールす
れば、その下流にあるチャンバの圧力は供給ラインと排
出ラインの小径部（オリフィスまたは絞り部）の大きさ
（流路面積）の比で一義的に決まる。
【００１５】ここで、供給ラインの小径部の直径をａ、
排出ラインの小径部の直径をｂとし、供給ライン内の圧
力をＰ0 にコントロールすれば、チャンバ内の圧力Ｐ1
は、 Ｐ1 ＝Ｐ0 （ａ／ｂ）4 で近似できる。
排出ラインの小径部の直径をｂとし、供給ライン内の圧
力をＰ0 にコントロールすれば、チャンバ内の圧力Ｐ1
は、 Ｐ1 ＝Ｐ0 （ａ／ｂ）4 で近似できる。
【００１６】以上の式から明らかなようにチャンバの圧
力は前段の供給ラインでコントロールした差圧をさらに
微小の差圧にコントロールすることが可能となリ、チャ
ンバ内と大気圧との差圧を極めて高精度に制御できる。
力は前段の供給ラインでコントロールした差圧をさらに
微小の差圧にコントロールすることが可能となリ、チャ
ンバ内と大気圧との差圧を極めて高精度に制御できる。
【００１７】また、本発明はチャンバの排出部より常時
ヘリウムガスを排出するものであるから、その排出経路
に酸素濃度計を設ければ、常時酸素濃度をモニタできる
ことになるし、酸素濃度測定のための、サンプルガス吸
引用のポンプも必要としない。
ヘリウムガスを排出するものであるから、その排出経路
に酸素濃度計を設ければ、常時酸素濃度をモニタできる
ことになるし、酸素濃度測定のための、サンプルガス吸
引用のポンプも必要としない。
【００１８】
【実施例】以下に図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
する。
【００１９】（第１の実施例）図１は、本発明の第１の
実施例を示すＸ線露光装置の要部を示す概略構成図であ
る。図１に示されるようにＸ線発生源（図示省略）から
放射されたＸ線１は真空中を導かれ、Ｘ線の取りだし窓
（ベリリウムの薄膜）２から高純度のヘリウム雰囲気
（Ｘ線低減衰雰囲気）のチャンバ３内に導かれた後、Ｘ
線マスク４に描かれたＬＳＩ等のパターンを大気中に配
置されたウェハ５に転写する。このチャンバ３にはチャ
ンバ３内にヘリウムガスを供給するための導入部６およ
びチャンバ３内からヘリウムガスを排出する排出部７が
設けられている。以下、本発明の要部に関連する上記導
入部６および排出部７について詳述する。
実施例を示すＸ線露光装置の要部を示す概略構成図であ
る。図１に示されるようにＸ線発生源（図示省略）から
放射されたＸ線１は真空中を導かれ、Ｘ線の取りだし窓
（ベリリウムの薄膜）２から高純度のヘリウム雰囲気
（Ｘ線低減衰雰囲気）のチャンバ３内に導かれた後、Ｘ
線マスク４に描かれたＬＳＩ等のパターンを大気中に配
置されたウェハ５に転写する。このチャンバ３にはチャ
ンバ３内にヘリウムガスを供給するための導入部６およ
びチャンバ３内からヘリウムガスを排出する排出部７が
設けられている。以下、本発明の要部に関連する上記導
入部６および排出部７について詳述する。
【００２０】導入部６は、チャンバ３に接続して設けら
れた比較的容積の大きい圧力コントロール室８と、この
圧力コントロール室８とチャンバ３との接続部位に形成
される直径ａであるところのオリフィス６ａ（ヘリウム
ガス流路断面積の小さい部分）と、圧力コントロール室
８内と大気との差圧を測定する差圧計９と、ヘリウムタ
ンク１４から圧力コントロール室８内へ供給されるヘリ
ウムガスの流量を制御するための流量制御バルブ１０
と、差圧計９からの出力信号に基づいて流量制御バルブ
の開度を制御する圧力コントローラ１１とで構成され、
オリフィス６ａと流量制御バルブ１０の間（実質的に圧
力コントロール室８内）を所定圧力にコントロール可能
な構成となっている。
れた比較的容積の大きい圧力コントロール室８と、この
圧力コントロール室８とチャンバ３との接続部位に形成
される直径ａであるところのオリフィス６ａ（ヘリウム
ガス流路断面積の小さい部分）と、圧力コントロール室
８内と大気との差圧を測定する差圧計９と、ヘリウムタ
ンク１４から圧力コントロール室８内へ供給されるヘリ
ウムガスの流量を制御するための流量制御バルブ１０
と、差圧計９からの出力信号に基づいて流量制御バルブ
の開度を制御する圧力コントローラ１１とで構成され、
オリフィス６ａと流量制御バルブ１０の間（実質的に圧
力コントロール室８内）を所定圧力にコントロール可能
な構成となっている。
【００２１】一方排出部７は、チャンバ３に接続され直
径がｂであるところの絞り部７ａ（オリフィス６ａより
もヘリウムガス流路断面積が大きい部分、すなわち、直
径ａ＜直径ｂ）と、この絞り部７ａの上流側に設けられ
た遮蔽バルブ１３および酸素濃度計１２と、絞り部７ａ
の下流側に延びる導出管７ｃと、大気に開放された開放
口７ｂとで構成されている。
径がｂであるところの絞り部７ａ（オリフィス６ａより
もヘリウムガス流路断面積が大きい部分、すなわち、直
径ａ＜直径ｂ）と、この絞り部７ａの上流側に設けられ
た遮蔽バルブ１３および酸素濃度計１２と、絞り部７ａ
の下流側に延びる導出管７ｃと、大気に開放された開放
口７ｂとで構成されている。
【００２２】以上のように構成される本発明第１の実施
例によれば、圧力コントロール室８内にヘリウムタンク
１４から流量制御バルブ１０を介して流量Ｑのヘリウム
ガスを注入し、圧力コントロール室８内の圧力をＰ0 に
コントロールすれば、チャンバ３内の圧力Ｐ1 は、 Ｐ1 ＝Ｐ0 （ａ／ｂ）4 で近似できる。ただし、ａはオリフィス６ａの直径、ｂ
は絞り部７ａの直径
例によれば、圧力コントロール室８内にヘリウムタンク
１４から流量制御バルブ１０を介して流量Ｑのヘリウム
ガスを注入し、圧力コントロール室８内の圧力をＰ0 に
コントロールすれば、チャンバ３内の圧力Ｐ1 は、 Ｐ1 ＝Ｐ0 （ａ／ｂ）4 で近似できる。ただし、ａはオリフィス６ａの直径、ｂ
は絞り部７ａの直径
【００２３】したがって、例えば、Ｐ0 ＝１ｍｍＨｇ、
ａ＝１ｍｍ、ｂ＝１０ｍｍに設定した場合、上記式から
明らかなようにＰ1 は大気圧に対して１万分の１ｍｍＨ
ｇ（１０-4ｍｍＨｇ）の極小差圧を実現できる。
ａ＝１ｍｍ、ｂ＝１０ｍｍに設定した場合、上記式から
明らかなようにＰ1 は大気圧に対して１万分の１ｍｍＨ
ｇ（１０-4ｍｍＨｇ）の極小差圧を実現できる。
【００２４】標準的なＸ線マスク（メンブレン厚み１μ
ｍ、２５ｍｍ角程度）では、チャンバ３内の圧力Ｐ1 が
大気圧に対して１千分の１ｍｍＨｇ（１０-3ｍｍＨｇ）
程度大きい圧力に設定されたの場合、その変形量を０．
５μｍ程度に抑えられる。また、変形しやすいＸ線マス
クの場合でも上記圧力差の場合、その変形量を１〜２μ
ｍ程度に抑えられる。
ｍ、２５ｍｍ角程度）では、チャンバ３内の圧力Ｐ1 が
大気圧に対して１千分の１ｍｍＨｇ（１０-3ｍｍＨｇ）
程度大きい圧力に設定されたの場合、その変形量を０．
５μｍ程度に抑えられる。また、変形しやすいＸ線マス
クの場合でも上記圧力差の場合、その変形量を１〜２μ
ｍ程度に抑えられる。
【００２５】したがって、本発明の上記実施例のように
チャンバ３内の圧力Ｐ1 を大気圧に対して１万分の１ｍ
ｍＨｇ程度、僅かに大きい値に設定した場合、Ｘ線マス
クの変形量が極めて小さく抑えられ、マスクとウェハと
がたとえ、３０μｍ程度のギャップに設定される近接露
光でも十分精度の良好な露光を達成できる。また、Ｘ線
取り出し窓の変形も極めて小さく抑えられ破損防止も達
成される。
チャンバ３内の圧力Ｐ1 を大気圧に対して１万分の１ｍ
ｍＨｇ程度、僅かに大きい値に設定した場合、Ｘ線マス
クの変形量が極めて小さく抑えられ、マスクとウェハと
がたとえ、３０μｍ程度のギャップに設定される近接露
光でも十分精度の良好な露光を達成できる。また、Ｘ線
取り出し窓の変形も極めて小さく抑えられ破損防止も達
成される。
【００２６】また、Ｘ線露光装置において、酸素濃度を
測定したい場所は、ヘリウム純度が問題となるチャンバ
３内であるが、直接チャンバ３内の酸素濃度を測定せず
とも、上記実施例のようにヘリウムガスの排出部７に酸
素濃度計１２を設ければ、常時酸素濃度をモニタできる
ことになるし、サンプルガス吸引用のポンプも必要とし
ない。すなわち、チャンバ３は排出部７以外に大気に開
放されている部分はないので、その出口で酸素濃度を測
定するならば、その上流に位置するチャンバ３内の酸素
濃度は排出部７の酸素濃度と同等またはそれ以下が保証
できるわけである。
測定したい場所は、ヘリウム純度が問題となるチャンバ
３内であるが、直接チャンバ３内の酸素濃度を測定せず
とも、上記実施例のようにヘリウムガスの排出部７に酸
素濃度計１２を設ければ、常時酸素濃度をモニタできる
ことになるし、サンプルガス吸引用のポンプも必要とし
ない。すなわち、チャンバ３は排出部７以外に大気に開
放されている部分はないので、その出口で酸素濃度を測
定するならば、その上流に位置するチャンバ３内の酸素
濃度は排出部７の酸素濃度と同等またはそれ以下が保証
できるわけである。
【００２７】チャンバ３内の酸素濃度が増加する要因と
しては、排出部７よりの拡散が最も考えられ、その対策
として、上記第１の実施例では排出部７において、絞り
部７ａと開放口７ｂとの間に導出管７ｃを設け、大気中
の酸素の拡散を防止している。また、装置の立ち上げや
立ち下げ時にヘリウムガスを流さない場合は遮蔽バルブ
１３によってチャンバ３内を密閉することができる。
しては、排出部７よりの拡散が最も考えられ、その対策
として、上記第１の実施例では排出部７において、絞り
部７ａと開放口７ｂとの間に導出管７ｃを設け、大気中
の酸素の拡散を防止している。また、装置の立ち上げや
立ち下げ時にヘリウムガスを流さない場合は遮蔽バルブ
１３によってチャンバ３内を密閉することができる。
【００２８】（第２の実施例）図２は、本発明の第２の
実施例を示すＸ線露光装置の要部を示す概略構成図であ
る。図２において図１と技術的に重複するところは同一
符号を付して説明を省略する。
実施例を示すＸ線露光装置の要部を示す概略構成図であ
る。図２において図１と技術的に重複するところは同一
符号を付して説明を省略する。
【００２９】本発明のようにチャンバ３内の圧力Ｐ1 が
大気圧に対して１千分の１ｍｍＨｇ（１０-3ｍｍＨｇ）
程度の極小差圧に制御できる場合は、ヘリウムと大気
（空気）との比重量の違いによる影響が発生する。第２
の実施例はこの比重量の影響を考慮した実施例である。
大気圧に対して１千分の１ｍｍＨｇ（１０-3ｍｍＨｇ）
程度の極小差圧に制御できる場合は、ヘリウムと大気
（空気）との比重量の違いによる影響が発生する。第２
の実施例はこの比重量の影響を考慮した実施例である。
【００３０】すなわち図２において、排出部７はチャン
バ３の底部の側面に接続され、その開放口７ｂの位置が
マスク４のほぼ中心位置の高さ（図中ｈで示す）と等し
い高さ位置に設定されるように配管経路を設定してい
る。大気圧Ｐ0、チャンバ内圧力Ｐ1 、マスク４と開放
口７ｂとの高さの差を△ｈ［ｃｍ］と仮定すると、高さ
の差によって発生する差圧は、 Ｐ1 −Ｐ0 ＝（γair −γHe）・△ｈ ただし、γair は空気の比重量、γHeはヘリウムの比重
量である。ここで、高さの差ｈ＝１０ｃｍの場合、 γair ＝１．２９３×１０-6［Ｋｇ／ｃｍ3 ］ γHe ＝０．１７９×１０-6［Ｋｇ／ｃｍ3 ］ とすれば、 Ｐ1 −Ｐ0 ＝１．１２×１０-5［Ｋｇ／ｃｍ3 ］ ＝８．５×１０-3［ｍｍＨｇ］ の差圧が発生することになり、マスク４の変形量を考慮
すると開放口７ｂの位置がマスク４のほぼ中心位置の高
さ（ｈ）と等しい高さ位置（ｈ）に設定されることが望
ましい。高さの差△ｈの許容範囲は、上記式に基づいて
マスクの種類等に応じて適宜設定される。
バ３の底部の側面に接続され、その開放口７ｂの位置が
マスク４のほぼ中心位置の高さ（図中ｈで示す）と等し
い高さ位置に設定されるように配管経路を設定してい
る。大気圧Ｐ0、チャンバ内圧力Ｐ1 、マスク４と開放
口７ｂとの高さの差を△ｈ［ｃｍ］と仮定すると、高さ
の差によって発生する差圧は、 Ｐ1 −Ｐ0 ＝（γair −γHe）・△ｈ ただし、γair は空気の比重量、γHeはヘリウムの比重
量である。ここで、高さの差ｈ＝１０ｃｍの場合、 γair ＝１．２９３×１０-6［Ｋｇ／ｃｍ3 ］ γHe ＝０．１７９×１０-6［Ｋｇ／ｃｍ3 ］ とすれば、 Ｐ1 −Ｐ0 ＝１．１２×１０-5［Ｋｇ／ｃｍ3 ］ ＝８．５×１０-3［ｍｍＨｇ］ の差圧が発生することになり、マスク４の変形量を考慮
すると開放口７ｂの位置がマスク４のほぼ中心位置の高
さ（ｈ）と等しい高さ位置（ｈ）に設定されることが望
ましい。高さの差△ｈの許容範囲は、上記式に基づいて
マスクの種類等に応じて適宜設定される。
【００３１】なお、この実施例では、絞り部７ａを別途
形成することなく排出部７に用いられる配管自体の直径
をｂとし、前記の直径ｂの絞り部７ａが設けられている
のと同等の作用を得ている。
形成することなく排出部７に用いられる配管自体の直径
をｂとし、前記の直径ｂの絞り部７ａが設けられている
のと同等の作用を得ている。
【００３２】（第３の実施例）図３は、本発明の第３の
実施例を示すＸ線露光装置の要部を示す概略構成図であ
る。図３において図１、図２と技術的に重複するところ
は同一符号を付して説明を省略する。
実施例を示すＸ線露光装置の要部を示す概略構成図であ
る。図３において図１、図２と技術的に重複するところ
は同一符号を付して説明を省略する。
【００３３】第３の実施例は、排出口７よりの大気の拡
散や浸入をより確実に防止するため、開放口７ｂの周囲
にヘリウム溜まり７ｄを設けたものである。このヘリウ
ム溜まり７ｄは具体的には導出管７ｃの周囲に配置され
た管であり、導出管７ｃに対してその周囲に２重管構造
でヘリウム溜まり７ｄが形成されている。また、ヘリウ
ム溜まり７ｄは導出管７ｃよりもさらに下方にまで延び
ており、開放口７ｂから排出されたヘリウムガスが空気
よりも比重が小さいために上昇してヘリウム溜まり７ｄ
内に溜まるものとなっている。このように、開放口７ｂ
の周囲にヘリウムガスを保持しておくことで、開放口７
ｂから拡散により空気（酸素）がチャンバ３内に混入す
ることを防止できる。
散や浸入をより確実に防止するため、開放口７ｂの周囲
にヘリウム溜まり７ｄを設けたものである。このヘリウ
ム溜まり７ｄは具体的には導出管７ｃの周囲に配置され
た管であり、導出管７ｃに対してその周囲に２重管構造
でヘリウム溜まり７ｄが形成されている。また、ヘリウ
ム溜まり７ｄは導出管７ｃよりもさらに下方にまで延び
ており、開放口７ｂから排出されたヘリウムガスが空気
よりも比重が小さいために上昇してヘリウム溜まり７ｄ
内に溜まるものとなっている。このように、開放口７ｂ
の周囲にヘリウムガスを保持しておくことで、開放口７
ｂから拡散により空気（酸素）がチャンバ３内に混入す
ることを防止できる。
【００３４】さらに、ヘリウムガスが空気より密度が小
さいことに鑑み、排出口７の配管経路が開放口７ｂより
高い部分を、少なくともその配管経路途中に有するよう
に、配管途中を上方に屈曲させる構成としている。この
構成により、開放口７ｂから大気が多少拡散により混入
しても、ヘリウムガスよりも比重量が大きく配管途中の
下方に溜まりチャンバ３内にまで空気が混入することが
より確実に防止できる。
さいことに鑑み、排出口７の配管経路が開放口７ｂより
高い部分を、少なくともその配管経路途中に有するよう
に、配管途中を上方に屈曲させる構成としている。この
構成により、開放口７ｂから大気が多少拡散により混入
しても、ヘリウムガスよりも比重量が大きく配管途中の
下方に溜まりチャンバ３内にまで空気が混入することが
より確実に防止できる。
【００３５】また、ヘリウムと空気の密度が異なること
によって、大気との差圧をコントロールしたいＸ線マス
ク４と開放口７ｂの高さが異なると、前述したように高
さの差が１センチにつき約１千分の１ｍｍＨｇの差圧が
発生するので、Ｘ線マスク部４と開放口７ｂは前述した
ようにほぼ一致させておくことが望ましい。
によって、大気との差圧をコントロールしたいＸ線マス
ク４と開放口７ｂの高さが異なると、前述したように高
さの差が１センチにつき約１千分の１ｍｍＨｇの差圧が
発生するので、Ｘ線マスク部４と開放口７ｂは前述した
ようにほぼ一致させておくことが望ましい。
【００３６】（第４の実施例）図４は、本発明の第４の
実施例を示すＸ線露光装置の要部を示す概略構成図であ
る。図４において図１乃至図３と技術的に重複するとこ
ろは同一符号を付して説明を省略する。
実施例を示すＸ線露光装置の要部を示す概略構成図であ
る。図４において図１乃至図３と技術的に重複するとこ
ろは同一符号を付して説明を省略する。
【００３７】排出口７よりの大気の拡散や浸入をより確
実に防止するため、開放口７ｂの周囲にヘリウム溜まり
７ｄを設け、さらに、そのヘリウム溜まり７ｄ部分にヘ
リウムガスを供給するライン１５を設けたものである。
このライン１５はヘリウムタンク１４に接続されてい
る。このように構成して、開放口７ｂの周囲に常に多量
のヘリウムガスを保持しておくことで、開放口７ｂの周
囲はヘリウムガスでパージされている効果が得られ、拡
散により空気（酸素）がチャンバ３内に混入することを
より確実に防止できる。
実に防止するため、開放口７ｂの周囲にヘリウム溜まり
７ｄを設け、さらに、そのヘリウム溜まり７ｄ部分にヘ
リウムガスを供給するライン１５を設けたものである。
このライン１５はヘリウムタンク１４に接続されてい
る。このように構成して、開放口７ｂの周囲に常に多量
のヘリウムガスを保持しておくことで、開放口７ｂの周
囲はヘリウムガスでパージされている効果が得られ、拡
散により空気（酸素）がチャンバ３内に混入することを
より確実に防止できる。
【００３８】（第５の実施例）図５は、本発明の第５の
実施例を示すＸ線露光装置の要部を示す概略構成図であ
る。図５において図１乃至図４と技術的に重複するとこ
ろは同一符号を付して説明を省略する。
実施例を示すＸ線露光装置の要部を示す概略構成図であ
る。図５において図１乃至図４と技術的に重複するとこ
ろは同一符号を付して説明を省略する。
【００３９】この実施例では第１の実施例における導入
部６の圧力コントロール室８を配管１６で代用した実施
例である。圧力コントロール室８は圧力の均一性を持た
せるためにある程度の容積が必要ではあるが、単なる配
管１６でも適用可能である。配管１６の太さは、オリフ
ィス６ａの直径ａよりも太い場合には、図５に示したよ
うにオリフィス６ａに相当する絞り部を形成する必要が
あるが、オリフィス６ａの直径ａと用いる配管１６の直
径が等しい場合には、配管１６自体で第１の実施例に示
したオリフィス６ａと同じ作用が得られるため、配管１
６にオリフィス６ａを別途形成する必要はなく、全体構
成が簡略化できる。
部６の圧力コントロール室８を配管１６で代用した実施
例である。圧力コントロール室８は圧力の均一性を持た
せるためにある程度の容積が必要ではあるが、単なる配
管１６でも適用可能である。配管１６の太さは、オリフ
ィス６ａの直径ａよりも太い場合には、図５に示したよ
うにオリフィス６ａに相当する絞り部を形成する必要が
あるが、オリフィス６ａの直径ａと用いる配管１６の直
径が等しい場合には、配管１６自体で第１の実施例に示
したオリフィス６ａと同じ作用が得られるため、配管１
６にオリフィス６ａを別途形成する必要はなく、全体構
成が簡略化できる。
【００４０】（第６の実施例）図６は、本発明の第６の
実施例を示すＸ線露光装置の要部を示す概略構成図であ
る。図６において図１乃至図５と技術的に重複するとこ
ろは同一符号を付して説明を省略する。
実施例を示すＸ線露光装置の要部を示す概略構成図であ
る。図６において図１乃至図５と技術的に重複するとこ
ろは同一符号を付して説明を省略する。
【００４１】この実施例では、導入部６に遮断弁１７を
有したバイパス経路１８を設けた例である。このように
構成した場合には、装置の立上げ時などにチャンバ３内
をヘリウムガス置換する場合に、遮断弁１７を開放して
ヘリウムタンク１４からのヘリウムガスを大量にバイパ
ス経路１８を通してチャンバ３内に導入し、短時間でヘ
リウムガス置換を実現することができる。
有したバイパス経路１８を設けた例である。このように
構成した場合には、装置の立上げ時などにチャンバ３内
をヘリウムガス置換する場合に、遮断弁１７を開放して
ヘリウムタンク１４からのヘリウムガスを大量にバイパ
ス経路１８を通してチャンバ３内に導入し、短時間でヘ
リウムガス置換を実現することができる。
【００４２】（第７の実施例）図７は、本発明の第７の
実施例を示すＸ線露光装置の要部を示す概略構成図であ
る。図７において図１乃至図６と技術的に重複するとこ
ろは同一符号を付して説明を省略する。
実施例を示すＸ線露光装置の要部を示す概略構成図であ
る。図７において図１乃至図６と技術的に重複するとこ
ろは同一符号を付して説明を省略する。
【００４３】この実施例では、差圧計９を設ける位置が
前記各々の実施例と異なっている。つまり、差圧計９
は、チャンバ３内の圧力を直接測定する構成となってい
る。この差圧計９は比較的高精度なものであり、チャン
バ３内と大気圧との所定圧力差１０-3ｍｍＨｇオーダの
圧力差を検出するものである。圧力コントロール室８内
の圧力差は前述したように１ｍｍＨｇ程度のオーダに比
較的ラフに制御されれば良いので、流量制御バルブ１０
およびその圧力コントローラ１１は従来と同程度の精度
のものでも、チャンバ３内は従来の何十倍もの高精度な
圧力制御が行える。
前記各々の実施例と異なっている。つまり、差圧計９
は、チャンバ３内の圧力を直接測定する構成となってい
る。この差圧計９は比較的高精度なものであり、チャン
バ３内と大気圧との所定圧力差１０-3ｍｍＨｇオーダの
圧力差を検出するものである。圧力コントロール室８内
の圧力差は前述したように１ｍｍＨｇ程度のオーダに比
較的ラフに制御されれば良いので、流量制御バルブ１０
およびその圧力コントローラ１１は従来と同程度の精度
のものでも、チャンバ３内は従来の何十倍もの高精度な
圧力制御が行える。
【００４４】なお、上記各々の実施例においては、導入
部６及び排出部７をそれぞれ１本のラインとして説明し
たが、本発明では導入部６及び排出部７の少なくとも一
方を複数のラインに分割して構成することもできる。複
数に分割した場合も、複数に分割したガス流路の断面積
の合計が、前述した条件のように排出部７の方を導入部
６よりも大きく設定すれば良い。また、導入部６及び排
出部７のガス流路の断面形状も、円形に限定されること
なく角形、楕円等種々形状で実施することができる。
部６及び排出部７をそれぞれ１本のラインとして説明し
たが、本発明では導入部６及び排出部７の少なくとも一
方を複数のラインに分割して構成することもできる。複
数に分割した場合も、複数に分割したガス流路の断面積
の合計が、前述した条件のように排出部７の方を導入部
６よりも大きく設定すれば良い。また、導入部６及び排
出部７のガス流路の断面形状も、円形に限定されること
なく角形、楕円等種々形状で実施することができる。
【００４５】また、酸素濃度計１２を排出部７に設けて
いるが、測定したいチャンバ３内を直接測定するよう
に、例えば、チャンバ３内に酸素濃度計１２を配置する
ように構成しても良い。
いるが、測定したいチャンバ３内を直接測定するよう
に、例えば、チャンバ３内に酸素濃度計１２を配置する
ように構成しても良い。
【００４６】以上種々の実施例について説明してきた
が、各々の実施例同士を重複適用することは可能である
し、また、本発明は上記実施例に開示されている内容に
限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲におい
て、種々変形して実施できるもある。
が、各々の実施例同士を重複適用することは可能である
し、また、本発明は上記実施例に開示されている内容に
限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲におい
て、種々変形して実施できるもある。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、簡
易な方法でチャンバ内と大気圧との差圧をより極小にま
でコントロールでき。
易な方法でチャンバ内と大気圧との差圧をより極小にま
でコントロールでき。
【図１】本発明の第１の実施例に係るＸ線露光装置の概
略要部構成図。
略要部構成図。
【図２】本発明の第１の実施例に係るＸ線露光装置の概
略要部構成図。
略要部構成図。
【図３】本発明の第１の実施例に係るＸ線露光装置の概
略要部構成図。
略要部構成図。
【図４】本発明の第１の実施例に係るＸ線露光装置の概
略要部構成図。
略要部構成図。
【図５】本発明の第１の実施例に係るＸ線露光装置の概
略要部構成図。
略要部構成図。
【図６】本発明の第１の実施例に係るＸ線露光装置の概
略要部構成図。
略要部構成図。
【図７】本発明の第１の実施例に係るＸ線露光装置の概
略要部構成図。
略要部構成図。
【図８】従来のＸ線露光装置の構成図。
【図９】従来のＸ線露光装置の構成図。
１ Ｘ線 ２ 取りだし窓 ３ チャンバ ６ 導入部 ６ａ オリフィス ７ 排出部 ７ａ 絞り部 ７ｂ 開放口 ７ｃ 導出管 ７ｄ ヘリウム溜まり ８ 圧力コントロール室 ９ 差圧計 １０ 流量制御バルブ １１ 圧力コントローラ １２ 酸素濃度計 １４ ヘリウム供給ライン
Claims (4)
- 【請求項１】Ｘ線発生源から発生させたＸ線をＸ線取り
出し窓からマスクまでＸ線低減衰雰囲気のチャンバ内を
通して導き、前記マスクのパターンをウェハに露光する
Ｘ線露光装置において、 前記チャンバ内へ前記Ｘ線低減衰雰囲気のガスを供給す
る供給ラインと、前記チャンバ内から前記ガスを排出す
る排出ラインと、前記供給ラインに供給するガス流量を
制御することで前記チャンバ内の圧力を制御する流量制
御手段とを設け、前記供給ラインの前記ガスが通流する
流路断面の最小径部分を前記排出ラインの前記ガスが通
流する流路断面の最小径部分よりも小さく設定するとと
もに、前記チャンバ内の圧力を大気圧と等しいかあるい
は大気圧よりわずかに高い圧力に制御することを特徴と
するＸ線露光装置。 - 【請求項２】前記供給ラインの前記流路断面の最小径部
分よりガス流れ方向上流側で前記供給ライン内の圧力を
測定する圧力測定手段を設け、この圧力測定手段により
測定される圧力が大気圧と等しいかあるいは大気圧より
もわずかに高い圧力となるように前記流量制御手段を制
御することを特徴とする請求項１記載のＸ線露光装置。 - 【請求項３】前記排出ラインの大気への開放口端部の高
さが前記マスクの中央部の高さとほぼ等しくなるように
設定したことを特徴とする請求項１記載のＸ線露光装
置。 - 【請求項４】前記供給ラインの前記最小径部分を回避し
て前記チャンバ内に前記ガスを導入するために前記最小
径部分の径よりも大きな径を有するバイパスラインを設
けたことを特徴とする請求項１記載のＸ線露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30215091A JP3167382B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | Ｘ線露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30215091A JP3167382B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | Ｘ線露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05144707A true JPH05144707A (ja) | 1993-06-11 |
| JP3167382B2 JP3167382B2 (ja) | 2001-05-21 |
Family
ID=17905514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30215091A Expired - Fee Related JP3167382B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | Ｘ線露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3167382B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003036696A1 (fr) * | 2001-10-24 | 2003-05-01 | Nikon Corporation | Procede et instrument de mesure d'une concentration, procede et unite d'exposition a la lumiere, et procede de fabrication d'un dispositif |
-
1991
- 1991-11-18 JP JP30215091A patent/JP3167382B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003036696A1 (fr) * | 2001-10-24 | 2003-05-01 | Nikon Corporation | Procede et instrument de mesure d'une concentration, procede et unite d'exposition a la lumiere, et procede de fabrication d'un dispositif |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3167382B2 (ja) | 2001-05-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |