JPH0855792A - 素子製造方法 - Google Patents

素子製造方法

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JPH0855792A
JPH0855792A JP7180070A JP18007095A JPH0855792A JP H0855792 A JPH0855792 A JP H0855792A JP 7180070 A JP7180070 A JP 7180070A JP 18007095 A JP18007095 A JP 18007095A JP H0855792 A JPH0855792 A JP H0855792A
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正人 明田川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学部品の光学薄膜の劣化を無くすこと。 【解決手段】 KrFエキシマレーザ1が放射する紫外
線レーザ光を伝送するための光学部品5、7、8周囲の
空間を密閉空間とし、この密閉空間内に不活性ガスを満
たす。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は素子製造方法に関す
るものであり、特にエキシマレーザ等の露光用光源から
の紫外線を用いて素子を製造する素子製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、LSIの高集積化に伴い、大強度
の遠紫外線を放射するエキシマレーザを露光用光源とし
て用いた露光装置の実用化が要望されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】エキシマレーザは大強
度の光を放射するため、露光装置のスループットの向上
に極めて有用であるが、この大強度のレーザ光は紫外線
であるため光学系の特性が劣化することが判明した。
【0004】即ち、光学系を構成する光学部品には、紫
外線を効率良く伝達するために反射防止膜或いは増反射
膜がコーティングされる必要があるが、これらの光学薄
膜が紫外線の照射による大気中のガスの化学反応によ
り、劣化するのである。
【0005】本発明の目的は、これらの光学部品の劣化
をなくすか十分に小さくすることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板に紫外線
を照射する段階を含む素子製造方法において、紫外線の
光路中に設けた光学部品の周囲を不活性ガスで満たすこ
とを特徴としている。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は本発明の露光装置全体の構
成図である。Aは露光光学系を有する露光装置本体を示
す。1はKrFエキシマレーザであり、防振クッション
4上のレーザ定盤3上に設定されたXYθステージ2上
に固定されている。Bはレーザ1からの紫外線レーザ光
20を露光装置本体の光学系へ伝送する伝送系であり、
図示されたミラー5を含む複数個の光学部品で構成され
ている。この伝送系の詳細は後述する。6は照明光学
系、9は半導体製造用の回路パターンが描かれたレチク
ル、90はレチクルホルダ、10はレチクル9の回路パ
ターンを投影する為の投影レンズ、11はレンズ支持
台、12はウェハ、13はウェハ12を吸着固定するチ
ャック、14はXYステージ、15はステッパー定盤、
16は防振クッションである。
【0008】エキシマレーザ1から射出したレーザ光2
0は、伝送系Bを通過して露光装置本体Aの照明光学系
6に入射する。そして、照明光学系6でビーム径を拡大
された後、レチクル9、投影レンズ10を経て、12の
ウェハ上に到達する。
【0009】照明光学系6と投影レンズ10から成る露
光用光学系は、ステッパー定盤15に固定されたレンズ
支持台11によってすべて一体化されて固定されている
ため、露光装置本体A内での各光学系の相対位置は実質
的に不変である。レチクル9上には前述のように回路パ
ターンが描かれており、レーザ光で、照明することによ
り、投影レンズ10を介して1/5に縮小されてウェハ
12上に転写される。
【0010】ウェハ12は、ウェハチャック13上に真
空吸着されており、ウェハチャック13は、ステッパー
定盤15上に設けられた可動のXYステージ14上に固
定されている。ウェハ12をXYステージ14により互
いに直交するXおよびYの2方向に搬送することがで
き、縮小されたパターンを、ウェハ上の任意の位置に転
写することができる。
【0011】通常、ウェハ12上には数十ショットの縮
小パターンが転写されるため、XYステージ14をXま
たはY方向に移動させては、レーザ光を照射して転写を
するという動作をくり返し行うことになる。
【0012】図2は伝送系Bの具体的な構成を示す断面
図である。図2において、1はレーザ、6は照明光学系
であり、図1のものと同一部材である。伝送系Bは、ミ
ラー5、プリズム7、レンズ8が光軸に沿って配列され
た伝送光学系とこの伝送光学系を密封するカバー30と
ウィンドウ(窓)31とから成り、カバー30とウィン
ドウ31で密封手段を構成する。伝送光学系の各光学部
品5,7,8は、反射防止膜(プリズム7,レンズ8)
や増反射膜(ミラー5,プリズム7)が表面に形成され
ており、これらの膜の作用でレーザ光の伝送効率を高め
ている。
【0013】カバー30はアルミニウムなどの金属から
成り、その内面(伝送光学系側の面)は黒色アルマイト
を塗布することによりレーザ光を吸収できるようになっ
ている。また、伝送系Bの光入出射口には前述のように
ウィンドウ31が設けられており、これにより伝送光学
系は大気から遮断される。ウィンドウ31はレーザ光に
対して透明なガラス板で構成され、ここではSiO2
ら成るガラス板を用いている。
【0014】カバー30とウィンドウ31で形成される
空間中には、大気の代りにN2ガスが封入されており、
伝送系B周囲の大気圧より幾分高めの圧力を与えられて
いる。従って、伝送系B周囲から伝送系B内部の空間に
ガスが入り込むことはなく、ホコリやゴミなどの伝送系
B内部への進入を防止している。伝送系B内部の空間中
に封入するガスは、N2ガスの他にArガスやHeガス
等の他の不活性ガスも使用できる。このような不活性ガ
スで伝送光学系の各光学部品5,7,8が包まれている
ので、たとえレーザ光により光学部品5,7,8が照射
されても、光学部品5,7,8にコーティングしてある
各種の光学薄膜が化学反応により劣化することがなく、
レーザ光を効率良く露光装置本体Aまで伝送できる。
【0015】図3は図1及び図2で示した伝送系Bの外
観図であり、伝送系Bのカバー30にはガス供給口35
とガス吹出口37が取付けられている。ガス吹出口37
はフィルタ36と共にカバー30の所定位置に設けられ
ており、フィルタ36を介して伝送系B内部の空間中の
2ガスを外部へ放出する。一方、ガス供給口35はガ
ス導入管39を介して不活性ガス供給装置38とつなが
っており、装置38からのN2ガスがガス供給口35を
介して伝送系B内部へ送り込まれるのである。
【0016】図3では簡単に図示してあるが、装置38
には、N2ガスの温度・湿度・圧力を調整するための調
整装置が設けられており、これらの装置により、定温、
定湿、定圧のN2ガスを伝送系B内部の空間に送り込ん
でいる。従って、伝送系Bの内部の伝送光学系は常に一
定の環境下に置かれることになり、伝送系B周囲の大気
圧変動や温湿度の変動に関係なく、伝送光学系の光学特
性が一定に維持される。このため、照明光学系6へ同じ
状態(ビーム系、拡がり角等)のレーザ光を常に供給で
き、露光装置の性能を一定に維持できる。
【0017】また、レーザ光の一部が、伝送光学系の各
光学部品5,7,8で散乱されると、これによって生じ
た散乱光がカバー30の内面の黒色アルマイトを照射
し、カバー30の内面からゴミを発生する可能性がある
が、ここでは、N2ガスを伝送系B内部の空間中で循環
させた後フィルタ36を介してガス吹出口37からN2
ガスを放出しているため、これらのゴミをフィルタ36
により吸着し、除去することができる。従って、伝送系
B内部の空間(雰囲気)を常に清浄な状態に保ち、伝送
光学系の光学性能を劣化させることがない。
【0018】本実施例において、伝送系Bは露光装置本
体Aに固定されている。従って、今までの説明では伝送
系B内部を大気から遮断する構成だけに関して言及した
が、伝送系Bに加えて本体Aの照明光学系6に対しても
このような構成を採ることができる。照明光学系6は伝
送系Bからのレーザ光を受けてレーザ光の径(ビーム
径)を拡大してレチクル9に向けるものであるから、伝
送系Bと比較するとエネルギ密度が低いレーザ光を伝送
することになるが、大気から隔離して不活性ガス雰囲気
中に系を置くことは、照明光学系6の性能を維持するの
に極めて有効である。
【0019】図1に示した露光装置は、ステッパーと呼
ばれる投影型の露光装置であったが、本発明はこの種の
装置に限定されるものではない。従って、コンタクト方
式やプロキシミティ方式の露光装置、或いは光源として
KrFエキシマレーザ以外の光源を用いる露光装置や加
工装置等の各種機器に適用できる。
【0020】
【発明の効果】以上、本発明によれば、不活性ガスを用
いて光学部品を大気から遮断するので、光学部品が劣化
することが殆どない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の露光装置の全体構成を示す概略図。
【図2】伝送系Bの構成を示す断面図。
【図3】伝送系Bの外観を示す図。
【符号の説明】
A 露光装置本体 B 伝送系 1 レーザ 30 カバー 31 窓 38 不活性ガス供給装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板に紫外線を照射する段階を含む素子
    製造方法において、前記紫外線の光路中に設けた光学部
    品の周囲を不活性ガスで満たすことを特徴とする素子製
    造方法。
  2. 【請求項2】 前記紫外線をエキシマレーザが放射する
    ことを特徴とする請求項1の素子製造方法。
  3. 【請求項3】 前記紫外線をKrFエキシマレーザが放
    射することを特徴とする請求項1の素子製造方法。
  4. 【請求項4】 前記紫外線をレチクルの回路パターンを
    介して前記基板に照射することを特徴とする請求項1乃
    至請求項3の素子製造方法。
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