JPH06260385A - 露光装置 - Google Patents
露光装置Info
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- JPH06260385A JPH06260385A JP5046519A JP4651993A JPH06260385A JP H06260385 A JPH06260385 A JP H06260385A JP 5046519 A JP5046519 A JP 5046519A JP 4651993 A JP4651993 A JP 4651993A JP H06260385 A JPH06260385 A JP H06260385A
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- Japan
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- optical system
- projection optical
- wafer
- inert gas
- exposure
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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
- G03F7/70866—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of mask or workpiece
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Epidemiology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 感光基板のステージ手段を容器で包囲するこ
となく投影光学系の最終光学部材と感光基板との間の空
間に不活性ガスを供給することによって形成された所要
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。 【構成】 マスクのパターンを投影光学系を介して感光
基板に転写する本発明の露光装置は、前記投影光学系と
感光基板との間に形成される空間に投影光学系の光軸と
ほぼ平行に前記感光基板に向かって不活性ガスを供給す
るための第１の供給手段と、前記空間に投影光学系の光
軸と交差する方向に不活性ガスを供給するための第２の
供給手段とを備え、不活性ガス雰囲気中で露光投影を行
うことを特徴とする。
となく投影光学系の最終光学部材と感光基板との間の空
間に不活性ガスを供給することによって形成された所要
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。 【構成】 マスクのパターンを投影光学系を介して感光
基板に転写する本発明の露光装置は、前記投影光学系と
感光基板との間に形成される空間に投影光学系の光軸と
ほぼ平行に前記感光基板に向かって不活性ガスを供給す
るための第１の供給手段と、前記空間に投影光学系の光
軸と交差する方向に不活性ガスを供給するための第２の
供給手段とを備え、不活性ガス雰囲気中で露光投影を行
うことを特徴とする。
Description
【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、特に酸素の吸収スペクトルと重なり
合うスペクトル光を射出するエキシマレーザ、高調波レ
ーザ、水銀ランプ光源を有する露光装置に関する。
細には紫外域の光、特に酸素の吸収スペクトルと重なり
合うスペクトル光を射出するエキシマレーザ、高調波レ
ーザ、水銀ランプ光源を有する露光装置に関する。
【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。
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。
【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。
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。
【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５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。
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５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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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、光源から投影光学系までは基本的に駆動し
ないユニット部から構成されている。また、スキャン光
学系では露光中にレチクルを移動させたとしてもその交
換頻度は少ない。さらに、照明光学系に挿入するσ絞り
等の交換のための駆動部はあるものの、露光中の交換は
なく且つ交換頻度も少ない。したがって、光源から投影
光学系の最終光学部材（レンズ等）までを容器で包囲
し、その容器内の空気を不活性ガスで置換すれば、１つ
の露光工程中にその不活性ガス雰囲気が破られることは
あまりない。
光装置では、光源から投影光学系までは基本的に駆動し
ないユニット部から構成されている。また、スキャン光
学系では露光中にレチクルを移動させたとしてもその交
換頻度は少ない。さらに、照明光学系に挿入するσ絞り
等の交換のための駆動部はあるものの、露光中の交換は
なく且つ交換頻度も少ない。したがって、光源から投影
光学系の最終光学部材（レンズ等）までを容器で包囲
し、その容器内の空気を不活性ガスで置換すれば、１つ
の露光工程中にその不活性ガス雰囲気が破られることは
あまりない。
【０００９】しかしながら、ステージ手段ではウェハを
頻繁に交換する必要があり、さらに１つのウェハの複数
の露光領域に回路パターンを転写するためにウェハステ
ージを常に二次元的に移動させる必要がある。したがっ
て、投影光学系の端部からステージ手段全体にかけて容
器で包囲して不活性ガスを充填する方法では、容器が大
型化し且つ複雑化するという不都合があった。また、ウ
ェハを交換する度に不活性ガス雰囲気を破るため、所要
の不活性ガス雰囲気を再び形成するのに時間がかかり、
スループットが低下するという不都合があった。
頻繁に交換する必要があり、さらに１つのウェハの複数
の露光領域に回路パターンを転写するためにウェハステ
ージを常に二次元的に移動させる必要がある。したがっ
て、投影光学系の端部からステージ手段全体にかけて容
器で包囲して不活性ガスを充填する方法では、容器が大
型化し且つ複雑化するという不都合があった。また、ウ
ェハを交換する度に不活性ガス雰囲気を破るため、所要
の不活性ガス雰囲気を再び形成するのに時間がかかり、
スループットが低下するという不都合があった。
【００１０】本発明は、前記の課題に鑑みてなされたも
のであり、感光基板のステージ手段を容器で包囲するこ
となく投影光学系の最終光学部材と感光基板との間の空
間に不活性ガスを供給することによって形成された所要
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。
のであり、感光基板のステージ手段を容器で包囲するこ
となく投影光学系の最終光学部材と感光基板との間の空
間に不活性ガスを供給することによって形成された所要
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。
【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、マスクのパターンを投影光学系
を介して感光基板に転写する露光装置において、前記投
影光学系と感光基板との間に形成される空間に投影光学
系の光軸とほぼ平行に前記感光基板に向かって不活性ガ
スを供給するための第１の供給手段と、前記空間に投影
光学系の光軸と交差する方向に不活性ガスを供給するた
めの第２の供給手段とを備え、不活性ガス雰囲気中で露
光投影を行うことを特徴とする露光装置を提供する。
に、本発明においては、マスクのパターンを投影光学系
を介して感光基板に転写する露光装置において、前記投
影光学系と感光基板との間に形成される空間に投影光学
系の光軸とほぼ平行に前記感光基板に向かって不活性ガ
スを供給するための第１の供給手段と、前記空間に投影
光学系の光軸と交差する方向に不活性ガスを供給するた
めの第２の供給手段とを備え、不活性ガス雰囲気中で露
光投影を行うことを特徴とする露光装置を提供する。
【００１２】本発明の好ましい実施態様によれば、前記
第２の供給手段は投影光学系の光軸に垂直な方向に、さ
らに好ましくは投影光学系の光軸に向かって放射状に不
活性ガスを供給する。
第２の供給手段は投影光学系の光軸に垂直な方向に、さ
らに好ましくは投影光学系の光軸に向かって放射状に不
活性ガスを供給する。
【００１３】
【作用】露光波長が紫外域の露光装置では、光路全体を
露光波長領域に吸収スペクトルをもたない不活性ガスで
置換することにより、露光光の減衰およびオゾンの発生
が回避される。本発明では、投影光学系の光軸とほぼ平
行にすなわちウェハの露光領域に向かってほぼ垂直に不
活性ガスを供給するとともに、ウェハステージ上の適当
な複数の位置から横方向すなわちウェハ面とほぼ平行な
方向に不活性ガスを供給する。こうして、投影光学系の
端部とウェハとの間に形成された空間の空気を高い置換
率で不活性ガスに置換して露光を行う。
露光波長領域に吸収スペクトルをもたない不活性ガスで
置換することにより、露光光の減衰およびオゾンの発生
が回避される。本発明では、投影光学系の光軸とほぼ平
行にすなわちウェハの露光領域に向かってほぼ垂直に不
活性ガスを供給するとともに、ウェハステージ上の適当
な複数の位置から横方向すなわちウェハ面とほぼ平行な
方向に不活性ガスを供給する。こうして、投影光学系の
端部とウェハとの間に形成された空間の空気を高い置換
率で不活性ガスに置換して露光を行う。
【００１４】本発明では、イオンを含む不活性ガスまた
はイオン化した不活性ガスを供給することによりウェハ
の帯電を除去し損傷の発生を未然に回避することができ
る。また、イオナイザーにより発生させたイオンを含ま
せる方法では放電に使用する電極から発生した重金属等
でウェハ面を汚す可能性があるが、供給する不活性ガス
が窒素の場合には、紫外光による２光子吸収を利用して
窒素をイオン化すれば、重金属等でウェハ面を汚すこと
もなくウェハの帯電を除去することができる。
はイオン化した不活性ガスを供給することによりウェハ
の帯電を除去し損傷の発生を未然に回避することができ
る。また、イオナイザーにより発生させたイオンを含ま
せる方法では放電に使用する電極から発生した重金属等
でウェハ面を汚す可能性があるが、供給する不活性ガス
が窒素の場合には、紫外光による２光子吸収を利用して
窒素をイオン化すれば、重金属等でウェハ面を汚すこと
もなくウェハの帯電を除去することができる。
【００１５】
【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
の一部はビームスプリッタ（パーシャルミラー）Ｍｐを
透過し、残部は反射される。ビームスプリッタＭｐを透
過した光は、ミラーＭI1、ＭI2およびＭI3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ＥＸＬ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Ｖ１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。
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
の一部はビームスプリッタ（パーシャルミラー）Ｍｐを
透過し、残部は反射される。ビームスプリッタＭｐを透
過した光は、ミラーＭI1、ＭI2およびＭI3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ＥＸＬ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Ｖ１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。
【００１６】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ウェハステージＷ
Ｓ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Ｖ２を介して窒素ガスが
供給されるようになっている。
Ｌを構成する種々の光学部材を介してウェハステージＷ
Ｓ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Ｖ２を介して窒素ガスが
供給されるようになっている。
【００１７】照明光学系ＩＬを包囲している容器は、バ
ルブＶ３、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。光源ＥＸＬを発しビームスプリッタＭｐで反射
された光は、適宜配設された複数のミラーＭで反射さ
れ、レンズＬを介してガスセルＧＳ内に入射する。ガス
セルＧＳには減圧弁ＲＧを介して窒素ガスが供給される
ようになっている。図２にその詳細を示すように、ガス
セルＧＳにはオリフィスＯが形成され、このオリフィス
Ｏを封止するようにレンズＬが配置されている。レンズ
Ｌを介してガスセルＧＳ内に入射した光は、ガス供給口
１０とガス排出口１１を結ぶ軸線上で合焦するように構
成されている。このように、紫外光による２光子吸収作
用によりガスセルＧＳ内において窒素ガスはイオン化さ
れる。
ルブＶ３、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。光源ＥＸＬを発しビームスプリッタＭｐで反射
された光は、適宜配設された複数のミラーＭで反射さ
れ、レンズＬを介してガスセルＧＳ内に入射する。ガス
セルＧＳには減圧弁ＲＧを介して窒素ガスが供給される
ようになっている。図２にその詳細を示すように、ガス
セルＧＳにはオリフィスＯが形成され、このオリフィス
Ｏを封止するようにレンズＬが配置されている。レンズ
Ｌを介してガスセルＧＳ内に入射した光は、ガス供給口
１０とガス排出口１１を結ぶ軸線上で合焦するように構
成されている。このように、紫外光による２光子吸収作
用によりガスセルＧＳ内において窒素ガスはイオン化さ
れる。
【００１８】ガスセルＧＳから排出されたイオン化窒素
ガスは、バルブＶ５を介してレチクルＲを包囲する容器
内に供給される。レチクルＲを包囲する容器は、バルブ
Ｖ８、酸素センサＳおよびロータリポンプＲＰを介して
排気ダクトに連通している。ガスセルＧＳから排出され
たイオン化窒素ガスはさらに、バルブＶ６を介して投影
光学系ＰＬの下端部に、バルブＶ７を介してウェハステ
ージＷＳにそれぞれ供給されるように構成されている。
ガスは、バルブＶ５を介してレチクルＲを包囲する容器
内に供給される。レチクルＲを包囲する容器は、バルブ
Ｖ８、酸素センサＳおよびロータリポンプＲＰを介して
排気ダクトに連通している。ガスセルＧＳから排出され
たイオン化窒素ガスはさらに、バルブＶ６を介して投影
光学系ＰＬの下端部に、バルブＶ７を介してウェハステ
ージＷＳにそれぞれ供給されるように構成されている。
【００１９】図３は、投影光学系ＰＬとウェハステージ
ＷＳの構成を概略的に示す斜視図である。図示のよう
に、投影光学系ＰＬの光軸に垂直に且つ一定間隔隔てて
ウェハＷがウェハテーブル２に載置される。四辺形状の
ウェハテーブル２上には、直交する２つの辺に沿ってＸ
方向干渉ミラー７ＸおよびＹ方向干渉ミラー７Ｙが設け
られている。Ｘ方向干渉ミラー７ＸおよびＹ方向干渉ミ
ラー７Ｙはそれぞれ対向する位置に設けられた干渉計ユ
ニット６Ｘおよび６Ｙからの光を反射するように構成さ
れ、この反射光からウェハテーブル２の移動量を所定の
分解能で検出し、ひいてはウェハＷの位置情報が得られ
るようになっている。
ＷＳの構成を概略的に示す斜視図である。図示のよう
に、投影光学系ＰＬの光軸に垂直に且つ一定間隔隔てて
ウェハＷがウェハテーブル２に載置される。四辺形状の
ウェハテーブル２上には、直交する２つの辺に沿ってＸ
方向干渉ミラー７ＸおよびＹ方向干渉ミラー７Ｙが設け
られている。Ｘ方向干渉ミラー７ＸおよびＹ方向干渉ミ
ラー７Ｙはそれぞれ対向する位置に設けられた干渉計ユ
ニット６Ｘおよび６Ｙからの光を反射するように構成さ
れ、この反射光からウェハテーブル２の移動量を所定の
分解能で検出し、ひいてはウェハＷの位置情報が得られ
るようになっている。
【００２０】ウェハテーブル２はＸステージ５に載置さ
れ、Ｘステージ５は駆動機構３ＸによってＸ方向に往復
移動されるようになっている。また、Ｘステージ４およ
び駆動機構３ＸはＹステージ４に載置され、Ｙステージ
４は駆動機構３ＹによってＹ方向に往復移動されるよう
になっている。さらに、Ｙステージ４および駆動機構３
Ｙは基盤に載置されている。こうして、ウェハテーブル
２、Ｘステージ５、駆動機構３Ｘ、Ｙステージ４、駆動
機構３Ｙ、Ｘ方向干渉計ユニット６Ｘ、Ｙ方向干渉計ユ
ニット６Ｙ、Ｘ方向干渉ミラー７ＸおよびＹ方向干渉ミ
ラー７Ｙは、全体としてウェハステージ機構ＷＳを構成
している。
れ、Ｘステージ５は駆動機構３ＸによってＸ方向に往復
移動されるようになっている。また、Ｘステージ４およ
び駆動機構３ＸはＹステージ４に載置され、Ｙステージ
４は駆動機構３ＹによってＹ方向に往復移動されるよう
になっている。さらに、Ｙステージ４および駆動機構３
Ｙは基盤に載置されている。こうして、ウェハテーブル
２、Ｘステージ５、駆動機構３Ｘ、Ｙステージ４、駆動
機構３Ｙ、Ｘ方向干渉計ユニット６Ｘ、Ｙ方向干渉計ユ
ニット６Ｙ、Ｘ方向干渉ミラー７ＸおよびＹ方向干渉ミ
ラー７Ｙは、全体としてウェハステージ機構ＷＳを構成
している。
【００２１】図４（ａ）および図４（ｂ）は、投影光学
系ＰＬとウェハＷとの間に供給される窒素ガスの経路お
よび供給口の配置を示す図である。本実施例では、投影
光学系ＰＬの下端部にたとえば円周状に配置された複数
の吹き出し口８を設けている。この吹き出し口８を介し
て、投影光学系ＰＬの光軸に沿って、換言すればウェハ
Ｗ面にほぼ垂直な方向に、ウェハＷに向かって窒素ガス
を供給する。
系ＰＬとウェハＷとの間に供給される窒素ガスの経路お
よび供給口の配置を示す図である。本実施例では、投影
光学系ＰＬの下端部にたとえば円周状に配置された複数
の吹き出し口８を設けている。この吹き出し口８を介し
て、投影光学系ＰＬの光軸に沿って、換言すればウェハ
Ｗ面にほぼ垂直な方向に、ウェハＷに向かって窒素ガス
を供給する。
【００２２】一方、ウェハテーブル２上には他の複数の
吹き出し口９が設けられている。この吹き出し口９を介
して、ウェハＷ面にほぼ平行な方向にも窒素ガスを供給
する。図４（ｂ）に示すように、吹き出し口９をウェハ
テーブル２上で円周状に配置し、投影光学系ＰＬの光軸
に向かって放射状に窒素ガスを供給してもよい。また、
ウェハテーブル２上に配設されているＸ方向干渉ミラー
７ＸおよびＹ方向干渉ミラー７Ｙの内部に吹き出し口
９′を設けることにより、ウェハＷの交換時に吹き出し
口とウェハが干渉しないようにしてもよい。
吹き出し口９が設けられている。この吹き出し口９を介
して、ウェハＷ面にほぼ平行な方向にも窒素ガスを供給
する。図４（ｂ）に示すように、吹き出し口９をウェハ
テーブル２上で円周状に配置し、投影光学系ＰＬの光軸
に向かって放射状に窒素ガスを供給してもよい。また、
ウェハテーブル２上に配設されているＸ方向干渉ミラー
７ＸおよびＹ方向干渉ミラー７Ｙの内部に吹き出し口
９′を設けることにより、ウェハＷの交換時に吹き出し
口とウェハが干渉しないようにしてもよい。
【００２３】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、照明光学系ＩＬ、投影光学系ＰＬ
およびレチクルＲをそれぞれ包囲する容器が、対応する
バルブＶ３、Ｖ４およびＶ８を介してロータリポンプＲ
Ｐの作用により順次真空引きされる。各容器内の真空の
度合いは、対応する酸素センサＳにより検出した酸素濃
度に基づいて知ることができる。所望の真空状態を実現
した後、照明光学系ＩＬおよび投影光学系ＰＬをそれぞ
れ包囲する容器には、それぞれバルブＶ１およびＶ２を
介して窒素ガスを大気圧以上になるまで供給する。ま
た、レチクルＲを包囲する容器には、バルブＶ５を介し
て適当にイオン化された窒素ガスを大気圧以上になるま
で供給する。イオン化された窒素ガスの作用により、レ
チクルＲに発生した静電気を除去することができ、静電
気に起因するようなレチクルＲの損傷を未然に防止する
ことができる。
かかる露光装置では、照明光学系ＩＬ、投影光学系ＰＬ
およびレチクルＲをそれぞれ包囲する容器が、対応する
バルブＶ３、Ｖ４およびＶ８を介してロータリポンプＲ
Ｐの作用により順次真空引きされる。各容器内の真空の
度合いは、対応する酸素センサＳにより検出した酸素濃
度に基づいて知ることができる。所望の真空状態を実現
した後、照明光学系ＩＬおよび投影光学系ＰＬをそれぞ
れ包囲する容器には、それぞれバルブＶ１およびＶ２を
介して窒素ガスを大気圧以上になるまで供給する。ま
た、レチクルＲを包囲する容器には、バルブＶ５を介し
て適当にイオン化された窒素ガスを大気圧以上になるま
で供給する。イオン化された窒素ガスの作用により、レ
チクルＲに発生した静電気を除去することができ、静電
気に起因するようなレチクルＲの損傷を未然に防止する
ことができる。
【００２４】一方、投影光学系ＰＬとウェハＷとの間に
は、バルブＶ６および投影光学系ＰＬの下端部に形成さ
れた吹き出し口８を介して、イオン化された窒素ガスが
ウェハＷに向かってウェハＷにほぼ垂直に供給される。
さらに、バルブＶ７およびウェハステージＷＳのウェハ
テーブル２上に設けられた吹き出し口９を介して、イオ
ン化された窒素ガスがウェハＷの上方にウェハＷとほぼ
平行に供給される。イオン化された窒素ガスの作用によ
り、ウェハＷに発生した静電気を除去することができ、
静電気に起因するようなウェハＷの損傷、汚れを未然に
防止することができる。
は、バルブＶ６および投影光学系ＰＬの下端部に形成さ
れた吹き出し口８を介して、イオン化された窒素ガスが
ウェハＷに向かってウェハＷにほぼ垂直に供給される。
さらに、バルブＶ７およびウェハステージＷＳのウェハ
テーブル２上に設けられた吹き出し口９を介して、イオ
ン化された窒素ガスがウェハＷの上方にウェハＷとほぼ
平行に供給される。イオン化された窒素ガスの作用によ
り、ウェハＷに発生した静電気を除去することができ、
静電気に起因するようなウェハＷの損傷、汚れを未然に
防止することができる。
【００２５】ウェハの露光投影中およびウェハの交換時
にも、投影光学系ＰＬとウェハＷとの間にはイオン化さ
れた窒素ガスがほぼ連続的に供給される。このため、ウ
ェハの交換の際にも、窒素ガス雰囲気は実質的に破られ
ることがない。一方、照明光学系ＩＬおよび投影光学系
ＰＬを包囲する容器では、内部の部品等が交換されるこ
とは通常はなく、初期的に窒素ガスに置換された後さら
に窒素ガスを供給する必要はない。一方、レチクルＲを
包囲する容器では、レチクルＲを交換する必要がある場
合に限り、交換の後に新たに真空引きを行ってイオン化
された窒素ガスを供給する必要がある。
にも、投影光学系ＰＬとウェハＷとの間にはイオン化さ
れた窒素ガスがほぼ連続的に供給される。このため、ウ
ェハの交換の際にも、窒素ガス雰囲気は実質的に破られ
ることがない。一方、照明光学系ＩＬおよび投影光学系
ＰＬを包囲する容器では、内部の部品等が交換されるこ
とは通常はなく、初期的に窒素ガスに置換された後さら
に窒素ガスを供給する必要はない。一方、レチクルＲを
包囲する容器では、レチクルＲを交換する必要がある場
合に限り、交換の後に新たに真空引きを行ってイオン化
された窒素ガスを供給する必要がある。
【００２６】このように、本実施例では、露光波長が酸
素の吸収スペクトルと重なる露光装置において、投影光
学系の最終部材とウェハとの間で、ウェハ面に垂直な方
向と平行な方向の両方向に沿って窒素ガスを連続的に供
給する。したがって、投影光学系の下端からウェハステ
ージ全体にかけて容器で包囲して不活性ガスに置換する
のとほぼ同等の置換率で、不活性ガス雰囲気中での投影
露光が可能になる。ちなみに、本願発明者は、ウェハ面
に垂直な方向にのみ窒素ガスを供給した場合には、露光
部分での酸素濃度は１０％程度であるが、本発明のよう
に両方向から窒素ガスを供給することにより酸素濃度を
１％程度まで低減することができることを確認してい
る。
素の吸収スペクトルと重なる露光装置において、投影光
学系の最終部材とウェハとの間で、ウェハ面に垂直な方
向と平行な方向の両方向に沿って窒素ガスを連続的に供
給する。したがって、投影光学系の下端からウェハステ
ージ全体にかけて容器で包囲して不活性ガスに置換する
のとほぼ同等の置換率で、不活性ガス雰囲気中での投影
露光が可能になる。ちなみに、本願発明者は、ウェハ面
に垂直な方向にのみ窒素ガスを供給した場合には、露光
部分での酸素濃度は１０％程度であるが、本発明のよう
に両方向から窒素ガスを供給することにより酸素濃度を
１％程度まで低減することができることを確認してい
る。
【００２７】ウェハテーブルには一般に、ウェハの吸着
・離脱機構が設けられている。したがって、ウェハの離
脱時に使用する気体を本発明で使用する不活性ガスと共
通化することにより、ガス循環系の配管構造を簡略化す
ることができる。また、本実施例では、不活性ガスとし
て窒素ガスを使用した例を説明したが、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。
・離脱機構が設けられている。したがって、ウェハの離
脱時に使用する気体を本発明で使用する不活性ガスと共
通化することにより、ガス循環系の配管構造を簡略化す
ることができる。また、本実施例では、不活性ガスとし
て窒素ガスを使用した例を説明したが、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。
【００２８】さらに、本実施例では、ＡｒＦレーザを使
った２００ｎｍ以下の波長域の光を露光光とする露光装
置を例にとって説明したが、本発明の範囲を逸脱するこ
となく、露光中に酸素雰囲気を嫌うタイプのレジストに
対して、露光波長にかかわらず本発明を有効に適用する
ことができることは明らかである。また、投影光学系Ｐ
Ｌ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とはいうまでもない。
った２００ｎｍ以下の波長域の光を露光光とする露光装
置を例にとって説明したが、本発明の範囲を逸脱するこ
となく、露光中に酸素雰囲気を嫌うタイプのレジストに
対して、露光波長にかかわらず本発明を有効に適用する
ことができることは明らかである。また、投影光学系Ｐ
Ｌ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とはいうまでもない。
【００２９】
【効果】以上説明したごとく、本発明の露光装置では、
投影光学系の下端からウェハステージ全体にかけて容器
で包囲することもなく、投影光学系の下端とウェハとの
空間に両方向に沿って窒素ガスを連続的に供給すること
により、高い不活性ガス置換率で投影露光することが可
能になる。したがって、光の透過特性の減衰が抑えられ
るばかりでなく、酸素の除去によりオゾンの発生を防止
することができ、光学部材、レジスト材料等の特性劣化
を防止することができる。また、ウェハの交換の際に
も、不活性ガス雰囲気が実質的に破られることがないた
め、スループットが著しく向上する。
投影光学系の下端からウェハステージ全体にかけて容器
で包囲することもなく、投影光学系の下端とウェハとの
空間に両方向に沿って窒素ガスを連続的に供給すること
により、高い不活性ガス置換率で投影露光することが可
能になる。したがって、光の透過特性の減衰が抑えられ
るばかりでなく、酸素の除去によりオゾンの発生を防止
することができ、光学部材、レジスト材料等の特性劣化
を防止することができる。また、ウェハの交換の際に
も、不活性ガス雰囲気が実質的に破られることがないた
め、スループットが著しく向上する。
【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。
的に説明する図である。
【図２】図１の装置に使用されるガスセルの構成を示す
断面図である。
断面図である。
【図３】投影光学系とウェハステージの構成を概略的に
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図４】投影光学系とウェハとの間に供給される不活性
ガスの経路および供給口の配置を示す図である。
ガスの経路および供給口の配置を示す図である。
【図５】酸素の吸収スペクトルを示す図である。
２ ウェハテーブル ３ 駆動機構 ４ Ｘステージ ５ Ｙステージ ６ 干渉計ユニット ７ 干渉計ミラー ８ 投影光学系の不活性ガスの吹き出し口 ９ ウェハテーブルの不活性ガスの吹き出し口
Claims (9)
- 【請求項１】 マスクのパターンを投影光学系を介して
感光基板に転写する露光装置において、 前記投影光学系と感光基板との間に形成される空間に投
影光学系の光軸とほぼ平行に前記感光基板に向かって不
活性ガスを供給するための第１の供給手段と、前記空間
に投影光学系の光軸と交差する方向に不活性ガスを供給
するための第２の供給手段とを備え、不活性ガス雰囲気
中で露光投影を行うことを特徴とする露光装置。 - 【請求項２】 前記第２の供給手段は、投影光学系の光
軸に垂直な方向に不活性ガスを供給することを特徴とす
る請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 前記第２の供給手段は、投影光学系の光
軸に向かって放射状に不活性ガスを供給することを特徴
とする請求項２に記載の装置。 - 【請求項４】 前記第１の供給手段は投影光学系の端部
に形成された複数の供給口を介して不活性ガスを供給
し、前記第２の供給手段は感光基板を支持するステージ
上に設けられた複数の供給口を介して不活性ガスを供給
することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に
記載の装置。 - 【請求項５】 前記第２の供給手段の供給口は、前記ス
テージ上の設けられた干渉計ミラーの内部に形成されて
いることを特徴とする請求項４に記載の装置。 - 【請求項６】 前記不活性ガスはイオン化された窒素ガ
スであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１
項に記載の装置。 - 【請求項７】 前記窒素ガスは紫外線照射によりイオン
化されていることを特徴とする請求項６に記載の装置。 - 【請求項８】 前記紫外線は投影露光のための光源から
供給されることを特徴とする請求項７に記載の装置。 - 【請求項９】 前記不活性ガスの供給源と前記感光基板
の着脱のために使用されるガスの供給源は共通であるこ
とを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の
装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04651993A JP3306961B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 露光装置及び露光方法 |
| US08/380,447 US5559584A (en) | 1993-03-08 | 1995-01-30 | Exposure apparatus |
| JP2000068632A JP3358107B2 (ja) | 1993-03-08 | 2000-03-08 | 露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04651993A JP3306961B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 露光装置及び露光方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000068632A Division JP3358107B2 (ja) | 1993-03-08 | 2000-03-08 | 露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06260385A true JPH06260385A (ja) | 1994-09-16 |
| JP3306961B2 JP3306961B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=12749528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04651993A Expired - Lifetime JP3306961B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | 露光装置及び露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3306961B2 (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999052004A1 (fr) * | 1998-04-07 | 1999-10-14 | Nikon Corporation | Appareil et procede d'exposition a projection, et systeme optique reflechissant a refraction |
| WO2001006548A1 (fr) * | 1999-07-16 | 2001-01-25 | Nikon Corporation | Procede et systeme d'exposition |
| US6235438B1 (en) | 1997-10-07 | 2001-05-22 | Nikon Corporation | Projection exposure method and apparatus |
| JP2001168027A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-06-22 | Asm Lithography Bv | リソグラフィ装置 |
| US6295121B1 (en) | 1996-01-05 | 2001-09-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| US6341006B1 (en) | 1995-04-07 | 2002-01-22 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus |
| WO2002093626A1 (fr) * | 2001-05-16 | 2002-11-21 | Nikon Corporation | Procede et dispositif d'alignement, procede et systeme d'acheminement de substrat |
| US6563565B2 (en) | 1997-08-27 | 2003-05-13 | Nikon Corporation | Apparatus and method for projection exposure |
| US6665046B2 (en) | 2000-06-15 | 2003-12-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus and device manufacturing method |
| US6721031B2 (en) | 2001-06-15 | 2004-04-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| US6757048B2 (en) | 2000-11-15 | 2004-06-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus, maintenance method therefor, semiconductor device manufacturing method using the apparatus, and semiconductor manufacturing factory |
| US6885431B2 (en) | 2002-09-17 | 2005-04-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus and method of manufacturing a semiconductor device using the same |
| US6914663B2 (en) | 2002-09-18 | 2005-07-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| US6934003B2 (en) | 2002-01-07 | 2005-08-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus and device manufacturing method |
| US6954255B2 (en) | 2001-06-15 | 2005-10-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| US7061573B2 (en) | 2000-04-14 | 2006-06-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Contamination prevention in optical system |
| JP2007013172A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Asml Holding Nv | リソグラフィ用途の層流ガス・カーテン |
| JP2018077518A (ja) * | 2003-05-23 | 2018-05-17 | 株式会社ニコン | 液浸露光装置、露光装置及びデバイス製造方法 |
-
1993
- 1993-03-08 JP JP04651993A patent/JP3306961B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| US6522390B2 (en) | 1997-10-07 | 2003-02-18 | Nikon Corporation | Projection exposure method and apparatus |
| US6707616B1 (en) | 1998-04-07 | 2004-03-16 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus, projection exposure method and catadioptric optical system |
| WO1999052004A1 (fr) * | 1998-04-07 | 1999-10-14 | Nikon Corporation | Appareil et procede d'exposition a projection, et systeme optique reflechissant a refraction |
| WO2001006548A1 (fr) * | 1999-07-16 | 2001-01-25 | Nikon Corporation | Procede et systeme d'exposition |
| US6970228B1 (en) | 1999-07-16 | 2005-11-29 | Nikon Corporation | Exposure method and system |
| KR100805142B1 (ko) * | 1999-07-16 | 2008-02-21 | 가부시키가이샤 니콘 | 노광방법 및 노광장치 |
| JP2001168027A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-06-22 | Asm Lithography Bv | リソグラフィ装置 |
| US7061573B2 (en) | 2000-04-14 | 2006-06-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Contamination prevention in optical system |
| US6665046B2 (en) | 2000-06-15 | 2003-12-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus and device manufacturing method |
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| US6891593B2 (en) | 2000-11-15 | 2005-05-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus, maintenance method therefor, semiconductor device manufacturing method using the apparatus, and semiconductor manufacturing factory |
| US7034918B2 (en) | 2000-11-15 | 2006-04-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus, maintenance method therefor, semiconductor device manufacturing method using the apparatus, and semiconductor manufacturing factory |
| WO2002093626A1 (fr) * | 2001-05-16 | 2002-11-21 | Nikon Corporation | Procede et dispositif d'alignement, procede et systeme d'acheminement de substrat |
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| US7123343B2 (en) | 2002-01-07 | 2006-10-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus and device manufacturing method |
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|---|---|
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