JPH11145053A - 露光装置およびデバイス製造方法 - Google Patents
露光装置およびデバイス製造方法Info
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- JPH11145053A JPH11145053A JP10219906A JP21990698A JPH11145053A JP H11145053 A JPH11145053 A JP H11145053A JP 10219906 A JP10219906 A JP 10219906A JP 21990698 A JP21990698 A JP 21990698A JP H11145053 A JPH11145053 A JP H11145053A
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- 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
- G03F7/70908—Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
- G03F7/70933—Purge, e.g. exchanging fluid or gas to remove pollutants
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B27/00—Photographic printing apparatus
- G03B27/32—Projection printing apparatus, e.g. enlarger, copying camera
- G03B27/42—Projection printing apparatus, e.g. enlarger, copying camera for automatic sequential copying of the same original
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- 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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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 露光光の減衰ならびに照度および照度ムラの
変化を抑え、基板上を常に正しい露光量で露光する。 【解決手段】 照明光学系および投影光学系における光
学部品を筐体で囲んでその雰囲気を水分を含まない気体
または不活性ガスで置き換える。また、光学部品と筐体
で仕切られる空間に置換ガスが流れるように光学部品の
有効光束外に切込を入れるか、光学部品の支持体に開口
を設ける。
変化を抑え、基板上を常に正しい露光量で露光する。 【解決手段】 照明光学系および投影光学系における光
学部品を筐体で囲んでその雰囲気を水分を含まない気体
または不活性ガスで置き換える。また、光学部品と筐体
で仕切られる空間に置換ガスが流れるように光学部品の
有効光束外に切込を入れるか、光学部品の支持体に開口
を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、露光装置およびデ
バイス製造方法に関し、特に、ＩＣやＬＳＩ等の半導体
素子、ＣＣＤ等の撮像素子、液晶パネル等の表示素子、
または磁気へッド等のセンサのような各種のデバイスを
製造する際の露光工程に使用される露光装置および上記
各種デバイスを製造するためのデバイス製造方法に関す
る。
バイス製造方法に関し、特に、ＩＣやＬＳＩ等の半導体
素子、ＣＣＤ等の撮像素子、液晶パネル等の表示素子、
または磁気へッド等のセンサのような各種のデバイスを
製造する際の露光工程に使用される露光装置および上記
各種デバイスを製造するためのデバイス製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩ等の固体素子の集積度および動作
速度を向上させるため、回路パターンの微細化が進んで
いる。現在これらのパターン形成には、量産性と解像性
能に優れた縮小投影露光法によるリソグラフィが広く用
いられている。この方法はマスク上の回路パターンを投
影レンズを介して一括して半導体ウエハ等の被露光基板
上に転写するものである。その限界解像性能は露光波長
に比例し、投影レンズの開口数（ＮＡ）に反比例する。
そこで従来より、投影レンズの高ＮＡ化により解像度の
向上が行なわれてきた。しかし、半導体デバイスの微細
化をさらに進めるために露光光を短波長化する必要がで
てきた。
速度を向上させるため、回路パターンの微細化が進んで
いる。現在これらのパターン形成には、量産性と解像性
能に優れた縮小投影露光法によるリソグラフィが広く用
いられている。この方法はマスク上の回路パターンを投
影レンズを介して一括して半導体ウエハ等の被露光基板
上に転写するものである。その限界解像性能は露光波長
に比例し、投影レンズの開口数（ＮＡ）に反比例する。
そこで従来より、投影レンズの高ＮＡ化により解像度の
向上が行なわれてきた。しかし、半導体デバイスの微細
化をさらに進めるために露光光を短波長化する必要がで
てきた。
【０００３】最近では、水銀ランプのｅ線（波長λ＝５
４６ｎｍ）、ｇ線（λ＝４３５ｎｍ）、ｈ線（λ＝４０
５ｎｍ）やｉ線（λ＝３６５ｎｍ）照明光に加えて、さ
らに短波長のエキシマレーザ（例えばＫｒＦエキシマレ
ーザ、λ＝２４８ｎｍ）が露光装置として実用化されて
いる。
４６ｎｍ）、ｇ線（λ＝４３５ｎｍ）、ｈ線（λ＝４０
５ｎｍ）やｉ線（λ＝３６５ｎｍ）照明光に加えて、さ
らに短波長のエキシマレーザ（例えばＫｒＦエキシマレ
ーザ、λ＝２４８ｎｍ）が露光装置として実用化されて
いる。
【０００４】しかし、高解像力の投影レンズや短波長か
つ高照度の光源を用いても、フォトマスクを照明する光
の照度（光強度）分布が均一でないと、ウエハ上に露光
した回路パターン像は、全面に渡って均一な解像力が得
られず、良好な焼き付けが行なわれないという問題が生
じる。そのため投影露光装置における照明光学系には焼
き付け面全面における均一露光のためにマスク面への照
明光束に照度の均一性を持たせることが要求される。そ
こで従来より光源とマスク面との間にフライアイレンズ
と呼ばれるレンズアレイやオプティカルファイバ束等か
らなるオプティカルインテグレータとコンデンサレンズ
を用いた照明光学系を構成している。エキシマレーザ露
光装置では高い解像精度と量産性を実現するために投影
レンズの高ＮＡ化および光源を短波長化した結果、従来
以上に照度の均一性（±１％以下）を保つことが重要と
なってきている。従来、この±１％以下というような照
度の均一性を、長時間にわたって維持することは極めて
困難であった。
つ高照度の光源を用いても、フォトマスクを照明する光
の照度（光強度）分布が均一でないと、ウエハ上に露光
した回路パターン像は、全面に渡って均一な解像力が得
られず、良好な焼き付けが行なわれないという問題が生
じる。そのため投影露光装置における照明光学系には焼
き付け面全面における均一露光のためにマスク面への照
明光束に照度の均一性を持たせることが要求される。そ
こで従来より光源とマスク面との間にフライアイレンズ
と呼ばれるレンズアレイやオプティカルファイバ束等か
らなるオプティカルインテグレータとコンデンサレンズ
を用いた照明光学系を構成している。エキシマレーザ露
光装置では高い解像精度と量産性を実現するために投影
レンズの高ＮＡ化および光源を短波長化した結果、従来
以上に照度の均一性（±１％以下）を保つことが重要と
なってきている。従来、この±１％以下というような照
度の均一性を、長時間にわたって維持することは極めて
困難であった。
【０００５】上述した単波長の露光光は、例えば光源と
しての水銀ランプから出る広範囲の波長帯域の中から所
望の波長だけを透過するフィルタまたは波長選択性薄膜
（レンズやミラーの表面に蒸着して所望の波長だけを透
過または反射する光学薄膜）を用いて取り出している。
また、光源から放射された露光光は、レチクルを照明す
る照明光学系およびレチクルに形成された微細パターン
を感光基板上に結像させる投影光学系（投影レンズ）に
より前記微細パターンを感光基板上に転写・ 露光してい
る。上記のような従来の露光装置において、パターン線
幅の微細化に伴い、スループットおよび解像度の向上が
要求されるようになり、これに伴って露光光としてはま
すますハイパワーなものが要求されると同時に、露光光
の波長帯域の短波長化が進んでいる。
しての水銀ランプから出る広範囲の波長帯域の中から所
望の波長だけを透過するフィルタまたは波長選択性薄膜
（レンズやミラーの表面に蒸着して所望の波長だけを透
過または反射する光学薄膜）を用いて取り出している。
また、光源から放射された露光光は、レチクルを照明す
る照明光学系およびレチクルに形成された微細パターン
を感光基板上に結像させる投影光学系（投影レンズ）に
より前記微細パターンを感光基板上に転写・ 露光してい
る。上記のような従来の露光装置において、パターン線
幅の微細化に伴い、スループットおよび解像度の向上が
要求されるようになり、これに伴って露光光としてはま
すますハイパワーなものが要求されると同時に、露光光
の波長帯域の短波長化が進んでいる。
【０００６】しかし、ｉ線（波長λ＝３６５ｎｍ）を露
光光とする露光装置およびｉ線より短波長の露光光を用
いる露光装置においては、短波長化により、露光光が空
気中の不純物を酸素と光化学反応させることが知られて
おり、かかる反応による生成物（曇り物質）がガラス部
材に付着し、ガラス部材に不透明な「曇り」が生じると
いう不都合があった。ここで、曇り物質としては、例え
ば亜硫酸ＳＯ2 が光のエネルギーを吸収し励起状態とな
ると、空気中の酸素と反応（酸化）することによって生
じる硫酸アンモニウム（ＮＨ4 ）2 ＳＯ4 が代表的に挙
げられる。この硫酸アンモニウムは白色を帯びており、
レンズやミラー等の光学部材の表面に付着すると前記
「曇り」状態となる。そして、露光光は硫酸アンモニウ
ムで散乱、吸収される結果前記光学系の透過率が減少す
ることになる。
光光とする露光装置およびｉ線より短波長の露光光を用
いる露光装置においては、短波長化により、露光光が空
気中の不純物を酸素と光化学反応させることが知られて
おり、かかる反応による生成物（曇り物質）がガラス部
材に付着し、ガラス部材に不透明な「曇り」が生じると
いう不都合があった。ここで、曇り物質としては、例え
ば亜硫酸ＳＯ2 が光のエネルギーを吸収し励起状態とな
ると、空気中の酸素と反応（酸化）することによって生
じる硫酸アンモニウム（ＮＨ4 ）2 ＳＯ4 が代表的に挙
げられる。この硫酸アンモニウムは白色を帯びており、
レンズやミラー等の光学部材の表面に付着すると前記
「曇り」状態となる。そして、露光光は硫酸アンモニウ
ムで散乱、吸収される結果前記光学系の透過率が減少す
ることになる。
【０００７】特に、ＫｒＦエキシマレーザのように露光
光がｉ線より波長が短い２４８ｎｍ以下になる短波長領
域では、露光光がより強い光化学反応を起こさせ、前記
「曇り」を生じるばかりでなく、同時に露光光がさらに
空気中の酸素を反応させてオゾンを発生し、残存酸素と
生成オゾンがともに露光光を吸収してしまう現象があ
る。そのため露光光の感光基板に到達するまでの光量
（透過率）が少なくなりスループットが小さくなるとい
う不都合も生じていた。そこで、密閉構造の筺体内にレ
ンズ等のガラス部材の配置された鏡筒を配置して、筐体
の内部に不活性ガスを充填することで酸素濃度を低く保
ちオゾンの発生を防ぐことが提案されている（特開平６
−２１６０００号公報等）。しかしながら、従来、これ
らの「曇り」やオゾンなどによる露光光の吸収によって
生じる露光光の減衰や変化は十分防止できていない。
光がｉ線より波長が短い２４８ｎｍ以下になる短波長領
域では、露光光がより強い光化学反応を起こさせ、前記
「曇り」を生じるばかりでなく、同時に露光光がさらに
空気中の酸素を反応させてオゾンを発生し、残存酸素と
生成オゾンがともに露光光を吸収してしまう現象があ
る。そのため露光光の感光基板に到達するまでの光量
（透過率）が少なくなりスループットが小さくなるとい
う不都合も生じていた。そこで、密閉構造の筺体内にレ
ンズ等のガラス部材の配置された鏡筒を配置して、筐体
の内部に不活性ガスを充填することで酸素濃度を低く保
ちオゾンの発生を防ぐことが提案されている（特開平６
−２１６０００号公報等）。しかしながら、従来、これ
らの「曇り」やオゾンなどによる露光光の吸収によって
生じる露光光の減衰や変化は十分防止できていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の従来例における問題点に鑑み、照度および照度ムラの
変化を抑え、基板上を常に正しい露光量で露光すること
ができる露光方法とデバイス製造方法を提供することに
ある。
の従来例における問題点に鑑み、照度および照度ムラの
変化を抑え、基板上を常に正しい露光量で露光すること
ができる露光方法とデバイス製造方法を提供することに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明の第１の局面に係る露光装置は、紫外光により
原版を照明する照明光学系と、該原版のパターンを被露
光基板上に投影する投影光学系と前記照明光学系および
投影光学系の少なくとも一方において複数の光学部品が
置かれる内部空間を実質的に水分を含まない気体に置換
するガスパージ手段を設けたことを特徴とする。
め本発明の第１の局面に係る露光装置は、紫外光により
原版を照明する照明光学系と、該原版のパターンを被露
光基板上に投影する投影光学系と前記照明光学系および
投影光学系の少なくとも一方において複数の光学部品が
置かれる内部空間を実質的に水分を含まない気体に置換
するガスパージ手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】上記の目的を達成するため本発明の第２の
局面に係る露光装置は、紫外光により原版を照明する照
明光学系と、該原版のパターンを被露光基板上に投影す
る投影光学系と、前記照明光学系および投影光学系の少
なくとも一方において複数の光学部品が置かれる内部空
間を特定の気体に置換するガスパージ手段とを備え、該
複数の光学部品によって仕切られる複数の各空間同士を
つなぐガスパージ用の通路を設けたことを特徴とする。
局面に係る露光装置は、紫外光により原版を照明する照
明光学系と、該原版のパターンを被露光基板上に投影す
る投影光学系と、前記照明光学系および投影光学系の少
なくとも一方において複数の光学部品が置かれる内部空
間を特定の気体に置換するガスパージ手段とを備え、該
複数の光学部品によって仕切られる複数の各空間同士を
つなぐガスパージ用の通路を設けたことを特徴とする。
【００１１】
【作用】縮小投影露光装置の照明光学系や投影光学系の
透明プレートやレンズやプリズム等の光学系素子の表面
には、反射防止膜（光学薄膜）が形成されている。反射
防止膜の形成は、光源からの光を効率良く感光基板上に
導くためと、フレアやゴーストが感光基板上へ入射する
のを防止することが目的である。しかしながら、反射防
止膜のなかにはその性質上気体中の水分を吸収するもの
が少なくない。これら水分の付着した反射防止膜はその
表面の分光反射特性や各面の吸収率がわずかであるが変
化し、分光透過率が変化する。一般に照明光学系と投影
光学系の光学素子の面の数は合計で数十枚程度でもあ
り、一面あたりの分光透過率変化が小さくても、全体で
は大きな分光透過率変化となる。
透明プレートやレンズやプリズム等の光学系素子の表面
には、反射防止膜（光学薄膜）が形成されている。反射
防止膜の形成は、光源からの光を効率良く感光基板上に
導くためと、フレアやゴーストが感光基板上へ入射する
のを防止することが目的である。しかしながら、反射防
止膜のなかにはその性質上気体中の水分を吸収するもの
が少なくない。これら水分の付着した反射防止膜はその
表面の分光反射特性や各面の吸収率がわずかであるが変
化し、分光透過率が変化する。一般に照明光学系と投影
光学系の光学素子の面の数は合計で数十枚程度でもあ
り、一面あたりの分光透過率変化が小さくても、全体で
は大きな分光透過率変化となる。
【００１２】本発明の第１の局面によれば、照明および
投影光学系における光学部品の雰囲気をガスパージして
実質的に水分を含まない気体に置換するようにしたた
め、上述のような複数の光学系素子（光学部品）の水分
付着による分光透過率変化による光学系全体の透過率、
すなわち照度と照度ムラの変化を抑え、基板上を常に正
しい露光量で露光することができる。
投影光学系における光学部品の雰囲気をガスパージして
実質的に水分を含まない気体に置換するようにしたた
め、上述のような複数の光学系素子（光学部品）の水分
付着による分光透過率変化による光学系全体の透過率、
すなわち照度と照度ムラの変化を抑え、基板上を常に正
しい露光量で露光することができる。
【００１３】一方、光路中に酸素やオゾンが存在する場
合の露光光の吸収や「曇り」物質の発生は、レンズなど
の光学部品を密閉構造の筐体に収納してその筐体内部に
不活性ガスを充填して酸素濃度を低く保つことで解決し
ようとしている。しかしながら、レンズなどが配置され
る鏡筒などにおいては、レンズと鏡筒部材とで仕切られ
た空間が形成されており、これらの空間のガス置換は、
必ずしも適切には行なわれない。つまり、露光光の吸収
や「曇り」物質の発生を効果的に防止することはできな
い。
合の露光光の吸収や「曇り」物質の発生は、レンズなど
の光学部品を密閉構造の筐体に収納してその筐体内部に
不活性ガスを充填して酸素濃度を低く保つことで解決し
ようとしている。しかしながら、レンズなどが配置され
る鏡筒などにおいては、レンズと鏡筒部材とで仕切られ
た空間が形成されており、これらの空間のガス置換は、
必ずしも適切には行なわれない。つまり、露光光の吸収
や「曇り」物質の発生を効果的に防止することはできな
い。
【００１４】本発明の第２の局面によれば、照明および
投影光学系における光学部品の雰囲気をガスパージして
不活性ガスに置換するようにするとともに、筺体内およ
び鏡筒内部に通じる流路を設けることでガラス部材の配
置される空間の酸素濃度が低く維持されることから、光
化学反応の過程における酸化反応を防止することがで
き、後に続く生成物（曇り物質）の発生がなく防曇を行
なうことができるとともに露光光が酸素を反応させるこ
とによるオゾンの発生をも効果的に防止（あるいは抑
制）することができる。
投影光学系における光学部品の雰囲気をガスパージして
不活性ガスに置換するようにするとともに、筺体内およ
び鏡筒内部に通じる流路を設けることでガラス部材の配
置される空間の酸素濃度が低く維持されることから、光
化学反応の過程における酸化反応を防止することがで
き、後に続く生成物（曇り物質）の発生がなく防曇を行
なうことができるとともに露光光が酸素を反応させるこ
とによるオゾンの発生をも効果的に防止（あるいは抑
制）することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態に係る縮小
投影露光装置では、照明光学系および投影光学系内の光
学部品の環境空気をＮ2 ガス、Ｈｅガス、乾燥エア等に
置換するための装置を備える。これにより、光学系内の
湿度を低下させ、水分の付着を減少し各反射防止膜の分
光反射率の変化を防止し、光学系の透過率をほぼ一定に
維持することができる。また、光学系内にパージガスに
よる置換度を検出するためのセンサ（例えば湿度セン
サ）を配し、その信号によりガスパージを制御する。効
率的にガスパージを行なうために光学系内のパージガス
の吹き出し口と排出口を非直線上に配置する。さらに、
各光学系は、レンズを支持する支持体にガスパージ用の
通路が、隣り合う支持体では一直線でないように設けら
れており、これにより、鏡筒内置換効率の向上を図って
いる。
投影露光装置では、照明光学系および投影光学系内の光
学部品の環境空気をＮ2 ガス、Ｈｅガス、乾燥エア等に
置換するための装置を備える。これにより、光学系内の
湿度を低下させ、水分の付着を減少し各反射防止膜の分
光反射率の変化を防止し、光学系の透過率をほぼ一定に
維持することができる。また、光学系内にパージガスに
よる置換度を検出するためのセンサ（例えば湿度セン
サ）を配し、その信号によりガスパージを制御する。効
率的にガスパージを行なうために光学系内のパージガス
の吹き出し口と排出口を非直線上に配置する。さらに、
各光学系は、レンズを支持する支持体にガスパージ用の
通路が、隣り合う支持体では一直線でないように設けら
れており、これにより、鏡筒内置換効率の向上を図って
いる。
【００１６】本発明の他の実施の形態に係る縮小投影露
光装置では、露光光源からの露光光により照明光学系を
介してマスクを照明し、前記マスクに形成されたパター
ンを投影光学系を介して感光基板上に投影露光する露光
装置であって、前記露光光源から前記感光基板に至る露
光光の光路上に配置される光学系素子と光学系素子を内
部に収納する筐体と、この筐体内で光学素子によって仕
切られる各空間へのガスの流路を確保するために、光学
系素子に切り込み部を設けている。
光装置では、露光光源からの露光光により照明光学系を
介してマスクを照明し、前記マスクに形成されたパター
ンを投影光学系を介して感光基板上に投影露光する露光
装置であって、前記露光光源から前記感光基板に至る露
光光の光路上に配置される光学系素子と光学系素子を内
部に収納する筐体と、この筐体内で光学素子によって仕
切られる各空間へのガスの流路を確保するために、光学
系素子に切り込み部を設けている。
【００１７】上記第２の局面を実現する場合、例えば多
数のレンズをその内部に配置する鏡筒の内部において、
各レンズによって仕切られる空間内全てに不活性ガスを
流通させるため、レンズ支持部に流路を設けたり、ある
いは配管を用いて鏡筒の外に流路を確保することが考え
られる。一方、微細化と高スループット化が進んだ結
果、投影露光装置は大型化・ 複雑化している。このため
各ユニットにおいては可能な限り省スペース化されるこ
とが望まれている。従って上記のように曇り対策とし
て、レンズの支持部に流路を設けると有効光束に対し鏡
筒の径が大型化することになる。また、配管を用いて鏡
筒の外に流路を設けるのは複雑化とコストの上昇につな
がるために望ましい解決策とはいえない。
数のレンズをその内部に配置する鏡筒の内部において、
各レンズによって仕切られる空間内全てに不活性ガスを
流通させるため、レンズ支持部に流路を設けたり、ある
いは配管を用いて鏡筒の外に流路を確保することが考え
られる。一方、微細化と高スループット化が進んだ結
果、投影露光装置は大型化・ 複雑化している。このため
各ユニットにおいては可能な限り省スペース化されるこ
とが望まれている。従って上記のように曇り対策とし
て、レンズの支持部に流路を設けると有効光束に対し鏡
筒の径が大型化することになる。また、配管を用いて鏡
筒の外に流路を設けるのは複雑化とコストの上昇につな
がるために望ましい解決策とはいえない。
【００１８】そこで、上記他の実施の形態においては、
上記のような曇り対策の省スペース化案として、レンズ
の端部をカットすることを提案する。投影露光装置にお
いて光源からの露光光をレチクル上に照明し、投影レン
ズによりウエハ上にレチクルのパターンを転写する際に
使用されているレンズや光学部品の有効範囲外に切り込
み部分確保し、不活性ガスの流路とする。これにより配
管等の部品等を使うことなく、また、鏡筒の径方向の大
型化をすることなく流路の確保が可能となる。特に、近
年では、投影露光装置に加えてスキャン方式の投影露光
装置が実用されているが、この場合投影露光装置に比較
して有効光束が小さくなるためその設計はさらに容易と
なる。
上記のような曇り対策の省スペース化案として、レンズ
の端部をカットすることを提案する。投影露光装置にお
いて光源からの露光光をレチクル上に照明し、投影レン
ズによりウエハ上にレチクルのパターンを転写する際に
使用されているレンズや光学部品の有効範囲外に切り込
み部分確保し、不活性ガスの流路とする。これにより配
管等の部品等を使うことなく、また、鏡筒の径方向の大
型化をすることなく流路の確保が可能となる。特に、近
年では、投影露光装置に加えてスキャン方式の投影露光
装置が実用されているが、この場合投影露光装置に比較
して有効光束が小さくなるためその設計はさらに容易と
なる。
【００１９】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。 （第１の実施例）図１は本発明の一実施例に係る投影露
光装置の概略構成を示した図である。同図において、１
は光源であるＫｒＦ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦ（１９３ｎ
ｍ）、Ｆ2（１５７ｎｍ）などのエキシマレーザ、２、
３は照明光学系、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３は折り曲げミラーで
ある。照明光学系２、３の内部には光源１からのレーザ
光を整形し、かつインコヒーレント化するビーム整形光
学系、ならびに２次光源を形成するフライアイレンズお
よび集光レンズ等が配置されている。照明光学系３から
の光束はレチクルＲに照射され、投影光学系４によって
感光基板Ｗ上に投影される。５は感光基板であるウエハ
Ｗを保持し、ＸＹ方向に二次元的にステップ移動するＸ
Ｙステージである。ここで照明光学系２，３および投影
光学系４のそれぞれには、内部空間のガスを置換してパ
ージするための供給用配管および排出用配管が接続され
ている。
る。 （第１の実施例）図１は本発明の一実施例に係る投影露
光装置の概略構成を示した図である。同図において、１
は光源であるＫｒＦ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦ（１９３ｎ
ｍ）、Ｆ2（１５７ｎｍ）などのエキシマレーザ、２、
３は照明光学系、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３は折り曲げミラーで
ある。照明光学系２、３の内部には光源１からのレーザ
光を整形し、かつインコヒーレント化するビーム整形光
学系、ならびに２次光源を形成するフライアイレンズお
よび集光レンズ等が配置されている。照明光学系３から
の光束はレチクルＲに照射され、投影光学系４によって
感光基板Ｗ上に投影される。５は感光基板であるウエハ
Ｗを保持し、ＸＹ方向に二次元的にステップ移動するＸ
Ｙステージである。ここで照明光学系２，３および投影
光学系４のそれぞれには、内部空間のガスを置換してパ
ージするための供給用配管および排出用配管が接続され
ている。
【００２０】図２、図３は照明光学系２、３および投影
光学系４の内部空間の構成を表わす図である。光学系の
筐体２０の側壁の２ケ所にパージのための配管が接続さ
れた導入口６および排出口７を設けている。そして筐体
２０の内部では複数枚のレンズ３０をそれぞれレンズ支
え部３１によって保持している。また内部全体がパージ
用エアでよどみ無く効率的に置換されるように、レンズ
支え部３１に孔を形成して設けたパージ用エアの通路道
３２は隣合うレンズでは直線上にならないように配置し
ている。すなわち隣合うレンズ支え部３１の通路３２を
結ぶ直線が、レンズ３０の光軸とは平行にならないよう
にしている。
光学系４の内部空間の構成を表わす図である。光学系の
筐体２０の側壁の２ケ所にパージのための配管が接続さ
れた導入口６および排出口７を設けている。そして筐体
２０の内部では複数枚のレンズ３０をそれぞれレンズ支
え部３１によって保持している。また内部全体がパージ
用エアでよどみ無く効率的に置換されるように、レンズ
支え部３１に孔を形成して設けたパージ用エアの通路道
３２は隣合うレンズでは直線上にならないように配置し
ている。すなわち隣合うレンズ支え部３１の通路３２を
結ぶ直線が、レンズ３０の光軸とは平行にならないよう
にしている。
【００２１】図４はレーザの照射およびガスパージを行
なわずに装置を放置した状態での透過率の時間的変動を
示したものである。装置を放置すると時間の経過と共に
光学系全体の透過率が徐々に低下（曲線Ａ）または上昇
（曲線Ｂ）し、ある値でほぼ一定となっているのがわか
る。透過率が低下するか上昇するかは、光学系の特性に
よって異なる。
なわずに装置を放置した状態での透過率の時間的変動を
示したものである。装置を放置すると時間の経過と共に
光学系全体の透過率が徐々に低下（曲線Ａ）または上昇
（曲線Ｂ）し、ある値でほぼ一定となっているのがわか
る。透過率が低下するか上昇するかは、光学系の特性に
よって異なる。
【００２２】図４に示された結果は、光学系内の雰囲気
ガス中に存在する水分が徐々にレンズの表面に付着しそ
の透過率変化の原因となっていると考えられる。
ガス中に存在する水分が徐々にレンズの表面に付着しそ
の透過率変化の原因となっていると考えられる。
【００２３】これに対し、本実施例ではパージ用の導入
口より乾燥したＮ2 ガス、Ｈｅガスまたは乾燥エア等を
送り込み、排出口から回収することで各光学系内の環境
空気を常にパージすることで光学系内部の湿度を低下さ
せ透過率変化の防止を可能としている。この結果、光学
系透過率は時間を経てもほとんど変化しない。
口より乾燥したＮ2 ガス、Ｈｅガスまたは乾燥エア等を
送り込み、排出口から回収することで各光学系内の環境
空気を常にパージすることで光学系内部の湿度を低下さ
せ透過率変化の防止を可能としている。この結果、光学
系透過率は時間を経てもほとんど変化しない。
【００２４】（第２の実施例）図５は本発明の他の実施
例に係る投影露光装置の概略構成を示している。図５に
おいて、図１の装置と同じ部材には図１と同じ符号を付
し、説明を省略する。図５において、８、９、１０は各
光学系内に配した湿度計であり、これにより常に光学系
内の置換度をモニタできるようにする。そして、パージ
用の配管には主制御部１１によって開閉制御可能なサー
ボ弁１２〜１７を設け通常は閉じておく。
例に係る投影露光装置の概略構成を示している。図５に
おいて、図１の装置と同じ部材には図１と同じ符号を付
し、説明を省略する。図５において、８、９、１０は各
光学系内に配した湿度計であり、これにより常に光学系
内の置換度をモニタできるようにする。そして、パージ
用の配管には主制御部１１によって開閉制御可能なサー
ボ弁１２〜１７を設け通常は閉じておく。
【００２５】各光学系でモニタされた置換度の値（湿度
計８、９、１０の値）のいずれかが主制御部１１に予め
入力された数値を越えると、主制御部１１より対応する
サーボ弁１２〜１３、１４〜１５、１６〜１７のいずれ
かにガスパージ開始信号が送信され、そのサーボ弁が開
いてガスパージが開始される。置換度の値が主制御部１
１に予め入力された終了検出用の数値以下になると、主
制御部１１より対応するサーボ弁にガスパージ終了信号
が送信され、サーボ弁が閉じてガスパージが終了する。
なお、ガスパージの終了は、ガスパージの開始後一定時
間を経過したとき行なうようにしてもよく、または置換
度による終了検出と一定時間経過による終了検出とを組
み合わせてもよい。
計８、９、１０の値）のいずれかが主制御部１１に予め
入力された数値を越えると、主制御部１１より対応する
サーボ弁１２〜１３、１４〜１５、１６〜１７のいずれ
かにガスパージ開始信号が送信され、そのサーボ弁が開
いてガスパージが開始される。置換度の値が主制御部１
１に予め入力された終了検出用の数値以下になると、主
制御部１１より対応するサーボ弁にガスパージ終了信号
が送信され、サーボ弁が閉じてガスパージが終了する。
なお、ガスパージの終了は、ガスパージの開始後一定時
間を経過したとき行なうようにしてもよく、または置換
度による終了検出と一定時間経過による終了検出とを組
み合わせてもよい。
【００２６】（第３の実施例）図６は、本発明の第３の
実施例に係る露光装置の構成を図式的に表したものであ
る。この露光装置は、露光光源１０１と、照明光学系１
０２と、投影光学系１０４と、マスクとしてのレチクル
Ｒと、感光基板としてのウエハＷが搭載された基板ステ
ージ１０５を備えている。これらの構成各部の内、露光
光源１０１を除く、露光本体部は一定温度に制御された
チャンバ１２０内に収納されている。
実施例に係る露光装置の構成を図式的に表したものであ
る。この露光装置は、露光光源１０１と、照明光学系１
０２と、投影光学系１０４と、マスクとしてのレチクル
Ｒと、感光基板としてのウエハＷが搭載された基板ステ
ージ１０５を備えている。これらの構成各部の内、露光
光源１０１を除く、露光本体部は一定温度に制御された
チャンバ１２０内に収納されている。
【００２７】露光光源１０１としては、ＫｒＦ（波長２
４８ｎｍ）、ＡｒＦ（波長１９３ｎｍ）、Ｆ2（波長１
５７ｎｍ）等の紫外域のパルス光を発するエキシマレー
ザが用いられている。なお、エキシマレーザに代えて水
銀ランプを露光光源として用い、ｉ線（波長３６５ｎ
ｍ）を露光光として使用してもよい。
４８ｎｍ）、ＡｒＦ（波長１９３ｎｍ）、Ｆ2（波長１
５７ｎｍ）等の紫外域のパルス光を発するエキシマレー
ザが用いられている。なお、エキシマレーザに代えて水
銀ランプを露光光源として用い、ｉ線（波長３６５ｎ
ｍ）を露光光として使用してもよい。
【００２８】照明光学系１０２は、多数のレンズ、ミラ
ー等の光学要素を含んで構成され、露光光源１０１から
の露光光によりレチクルＲ上の照明領域を均一な照度で
照明する。この照明光学系１０２は、２個の密閉された
筐体１１０、１１１の内部に収納されている。前記照明
光学系１０２はビーム整形光学系１０６、ズーム光学系
（拡大系）１０７、オプチカルインテグレータとしての
フライアイレンズ１０８とこのフライアイレンズ１０８
の出口に設けられた照明系開口絞り１０９とを備えてい
る。第２の筐体１１１はコンデンサレンズ１１２を備え
ている。なお、前記第１筐体１１０と第２筐体１１１と
の間には、レチクルＲ上の照明領域の形状を規定するブ
ラインド１１３が設けられている。第１、第２筺体１１
０、１１１の露光光（照明光）の光路上の部分には、透
明のガラス窓が設けられている。
ー等の光学要素を含んで構成され、露光光源１０１から
の露光光によりレチクルＲ上の照明領域を均一な照度で
照明する。この照明光学系１０２は、２個の密閉された
筐体１１０、１１１の内部に収納されている。前記照明
光学系１０２はビーム整形光学系１０６、ズーム光学系
（拡大系）１０７、オプチカルインテグレータとしての
フライアイレンズ１０８とこのフライアイレンズ１０８
の出口に設けられた照明系開口絞り１０９とを備えてい
る。第２の筐体１１１はコンデンサレンズ１１２を備え
ている。なお、前記第１筐体１１０と第２筐体１１１と
の間には、レチクルＲ上の照明領域の形状を規定するブ
ラインド１１３が設けられている。第１、第２筺体１１
０、１１１の露光光（照明光）の光路上の部分には、透
明のガラス窓が設けられている。
【００２９】次に、照明光学系の上記構成各部について
その作用とともに説明する。露光光源１０１から発せら
れた露光光は、ビーム整形光学系１０６を通過すること
によりその形状が長方形から正方形に整形され、ズーム
光学系（拡大系）１０７に入射する。このズーム光学系
１０７によって必要な大きさに拡大された露光光はフラ
イアイレンズ１０８に入射する。フライアイレンズ１０
８の射出側面は、光源２と共役な位置関係となってお
り、二次光源面を構成している。各二次光源（各エレメ
ント）を発した光は開口絞り１０９の開口を介してブラ
インド１１３を通過し、レチクルＲ上の照明領域が制限
される。コンデンサレンズ１１２に入射した露光光は集
光され、前記２次光源面とフーリエ変換の位置関係にお
かれたレチクルＲを照明する。フライアイレンズ１０８
の個々のエレメントがコンデンサレンズ１１２を介して
レチクルＲを照明することにより、オプチカルインテグ
レータの役割を果たし、これによりレチクルＲ上のパタ
ーン領域内が均一に照明されるようになっている。
その作用とともに説明する。露光光源１０１から発せら
れた露光光は、ビーム整形光学系１０６を通過すること
によりその形状が長方形から正方形に整形され、ズーム
光学系（拡大系）１０７に入射する。このズーム光学系
１０７によって必要な大きさに拡大された露光光はフラ
イアイレンズ１０８に入射する。フライアイレンズ１０
８の射出側面は、光源２と共役な位置関係となってお
り、二次光源面を構成している。各二次光源（各エレメ
ント）を発した光は開口絞り１０９の開口を介してブラ
インド１１３を通過し、レチクルＲ上の照明領域が制限
される。コンデンサレンズ１１２に入射した露光光は集
光され、前記２次光源面とフーリエ変換の位置関係にお
かれたレチクルＲを照明する。フライアイレンズ１０８
の個々のエレメントがコンデンサレンズ１１２を介して
レチクルＲを照明することにより、オプチカルインテグ
レータの役割を果たし、これによりレチクルＲ上のパタ
ーン領域内が均一に照明されるようになっている。
【００３０】投影光学系１０４は、レンズ鏡筒とこれに
保持された複数のレンズエレメントとを有し、この投影
光学系１０４の瞳面は、前記二次光源面と互いに共役な
位置関係で且つレチクル面とフーリエ変換の位置関係に
なっている。レチクルＲ上のパターンにより回折された
照明光が投影光学系１０４に入射し、この投影光学系１
０４の瞳面に配置された不図示の開口絞りを通過した回
折光がレチクルＲと共役な位置に置かれたウエハＷ上に
レチクルＲのパターンを投影する。
保持された複数のレンズエレメントとを有し、この投影
光学系１０４の瞳面は、前記二次光源面と互いに共役な
位置関係で且つレチクル面とフーリエ変換の位置関係に
なっている。レチクルＲ上のパターンにより回折された
照明光が投影光学系１０４に入射し、この投影光学系１
０４の瞳面に配置された不図示の開口絞りを通過した回
折光がレチクルＲと共役な位置に置かれたウエハＷ上に
レチクルＲのパターンを投影する。
【００３１】ウエハＷを保持する前記基板ステージ１０
５は、不図示の駆動系によって２次元方向に移動可能に
構成されている。従って、この基板ステージ１０５をス
テッピングさせつつ、露光を行なうことにより、ウエハ
Ｗ上の各ショット領域にレチクルＲのパターンが順次転
写されるようになっている。
５は、不図示の駆動系によって２次元方向に移動可能に
構成されている。従って、この基板ステージ１０５をス
テッピングさせつつ、露光を行なうことにより、ウエハ
Ｗ上の各ショット領域にレチクルＲのパターンが順次転
写されるようになっている。
【００３２】以上のような投影露光装置において本実施
例では、照明光学系を構成する筺体１１０、１１１およ
び投影光学系１０４内部において「酸素」の濃度を低く
保つために乾燥した不活性ガスの（窒素ガス（Ｎ2 ））
を供給する窒素供給装置１１４が配管を介してそれぞれ
接続されると共に内部の空気またはガスを排気するガス
排気装置１１５が配管を介してそれぞれ接続されてい
る。更に、筐体内に収納されている光学系を構成し内部
に多数のレンズを配置する鏡筒内部においても常に酸素
濃度を低く保つため、各鏡筒の内部にも窒素供給装置１
１４およびガス排気装置１１５が配管を介してそれぞれ
接続される。
例では、照明光学系を構成する筺体１１０、１１１およ
び投影光学系１０４内部において「酸素」の濃度を低く
保つために乾燥した不活性ガスの（窒素ガス（Ｎ2 ））
を供給する窒素供給装置１１４が配管を介してそれぞれ
接続されると共に内部の空気またはガスを排気するガス
排気装置１１５が配管を介してそれぞれ接続されてい
る。更に、筐体内に収納されている光学系を構成し内部
に多数のレンズを配置する鏡筒内部においても常に酸素
濃度を低く保つため、各鏡筒の内部にも窒素供給装置１
１４およびガス排気装置１１５が配管を介してそれぞれ
接続される。
【００３３】図７には筐体１２１と筐体１２１に収容さ
れた鏡筒１２２の一例が拡大して示されている。鏡筒は
図７に示すようにその内部にレンズ２３ａ〜２３ｄが配
置され、レンズ１２３ａ〜１２３ｄによって仕切られた
複数の空間１２４ａ〜１２４ｅがあり、鏡筒１２２の両
端には窓としての着脱可能なシートガラス１２５ａ、１
２５ｂが設けられている。筐体１２１内部および鏡筒１
２２内部には配管１２６ａ、１２６ｂを介して図示され
ない窒素供給装置が接続され、配管１２７ａ、１２７ｂ
を介して図示されないガス排気装置が接続されており、
連続的あるいは断続的に窒素ガス置換を行なうことによ
り筐体１２１および鏡筒１２２内部の酸素濃度を低く保
つことが可能となっている。しかし、鏡筒１２２の仕切
られた各空間の間では通常、空気の往来はないとみなす
ことができるほど密閉された状態となっている。
れた鏡筒１２２の一例が拡大して示されている。鏡筒は
図７に示すようにその内部にレンズ２３ａ〜２３ｄが配
置され、レンズ１２３ａ〜１２３ｄによって仕切られた
複数の空間１２４ａ〜１２４ｅがあり、鏡筒１２２の両
端には窓としての着脱可能なシートガラス１２５ａ、１
２５ｂが設けられている。筐体１２１内部および鏡筒１
２２内部には配管１２６ａ、１２６ｂを介して図示され
ない窒素供給装置が接続され、配管１２７ａ、１２７ｂ
を介して図示されないガス排気装置が接続されており、
連続的あるいは断続的に窒素ガス置換を行なうことによ
り筐体１２１および鏡筒１２２内部の酸素濃度を低く保
つことが可能となっている。しかし、鏡筒１２２の仕切
られた各空間の間では通常、空気の往来はないとみなす
ことができるほど密閉された状態となっている。
【００３４】そこで本実施例においては各空間内に窒素
を循環させるために、レンズ１２３ａ〜１２３ｄの有効
光束外の端部をカットし流路を確保している。レンズの
有効光束外をカットした状態を図８に示す。図８におい
て、１３１はレンズ、１３２は有効光束範囲、１３３は
切込である。また、図７に示すように、カットされたレ
ンズ１２３ａ〜１２３ｄを流路１２８が一直線にならな
いように、カットされた部分をずらして配置することに
より各空間１２４ａ〜１２４ｅ全体に窒素が完全に行き
渡るようになっている。投影レンズ１０４においても同
様の構造にすることでレンズにより仕切られた空間全て
に窒素を循環させることが可能となる。
を循環させるために、レンズ１２３ａ〜１２３ｄの有効
光束外の端部をカットし流路を確保している。レンズの
有効光束外をカットした状態を図８に示す。図８におい
て、１３１はレンズ、１３２は有効光束範囲、１３３は
切込である。また、図７に示すように、カットされたレ
ンズ１２３ａ〜１２３ｄを流路１２８が一直線にならな
いように、カットされた部分をずらして配置することに
より各空間１２４ａ〜１２４ｅ全体に窒素が完全に行き
渡るようになっている。投影レンズ１０４においても同
様の構造にすることでレンズにより仕切られた空間全て
に窒素を循環させることが可能となる。
【００３５】以上説明したように本実施例によれば、鏡
筒やレンズを大型化することなく、また簡単な設計によ
り、鏡筒内部のレンズに仕切られた空間内に窒素等の不
活性ガスを循環させるための流路を確保することが可能
となる。
筒やレンズを大型化することなく、また簡単な設計によ
り、鏡筒内部のレンズに仕切られた空間内に窒素等の不
活性ガスを循環させるための流路を確保することが可能
となる。
【００３６】（デバイス生産方法の実施例）次に上記説
明した露光装置または露光方法を利用したデバイスの生
産方法の実施例を説明する。図９は微小デバイス（ＩＣ
やＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜
磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造のフローを示
す。ステップ１（回路設計）ではデバイスのパターン設
計を行なう。ステップ２（マスク製作）では設計したパ
ターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ３
（ウエハ製造）ではシリコンやガラス等の材料を用いて
ウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前
工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、
リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成
する。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、
ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導体チ
ップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシン
グ、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封
入）等の工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ
５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久
性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体
デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
明した露光装置または露光方法を利用したデバイスの生
産方法の実施例を説明する。図９は微小デバイス（ＩＣ
やＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜
磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造のフローを示
す。ステップ１（回路設計）ではデバイスのパターン設
計を行なう。ステップ２（マスク製作）では設計したパ
ターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ３
（ウエハ製造）ではシリコンやガラス等の材料を用いて
ウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前
工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、
リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成
する。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、
ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導体チ
ップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシン
グ、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封
入）等の工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ
５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久
性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体
デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
【００３７】図１０は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオ
ン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１
５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ス
テップ１６（露光）では上記説明したガスパージ手段を
有する投影露光装置によってマスクの回路パターンをウ
エハに焼付露光する。ステップ１７（現像）では露光し
たウエハを現像する。ステップ１８（エッチング）では
現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１
９（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となっ
たレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行
なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形
成される。
ーを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオ
ン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１
５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ス
テップ１６（露光）では上記説明したガスパージ手段を
有する投影露光装置によってマスクの回路パターンをウ
エハに焼付露光する。ステップ１７（現像）では露光し
たウエハを現像する。ステップ１８（エッチング）では
現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１
９（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となっ
たレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行
なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形
成される。
【００３８】本実施例の生産方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度のデバイスを低コストに製造す
ることができる。
造が難しかった高集積度のデバイスを低コストに製造す
ることができる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、光
学薄膜の水分による分光反射特性や光吸収率の変化およ
びガラス部材の曇りを防止することができ、光学系全体
の透過率がほぼ一定に維持されるので、常に正しい露光
量でウエハ等の被露光基板を露光でき、エキシマレーザ
等の大強度のパルス光を放射する紫外線レーザを光源と
して用いる露光装置やデバイス製造方法に特に効果的で
ある。また、被露光面上での照度ムラを小さく維持でき
るという効果や、露光光の透過率を高め、光源の出力を
効率よく使用できるという効果もある。
学薄膜の水分による分光反射特性や光吸収率の変化およ
びガラス部材の曇りを防止することができ、光学系全体
の透過率がほぼ一定に維持されるので、常に正しい露光
量でウエハ等の被露光基板を露光でき、エキシマレーザ
等の大強度のパルス光を放射する紫外線レーザを光源と
して用いる露光装置やデバイス製造方法に特に効果的で
ある。また、被露光面上での照度ムラを小さく維持でき
るという効果や、露光光の透過率を高め、光源の出力を
効率よく使用できるという効果もある。
【図１】 本発明の一実施例に係る投影露光装置の概略
構成図である。
構成図である。
【図２】 照明光学系および投影光学系の内部を表わす
図である。
図である。
【図３】 照明光学系および投影光学系の内部における
パージ用エアの通り道を示す図である。
パージ用エアの通り道を示す図である。
【図４】 レーザの照射およびガスパージを行なわずに
装置を放置した状態での透過率の時間的変動を示すグラ
フである。
装置を放置した状態での透過率の時間的変動を示すグラ
フである。
【図５】 本発明の第２の実施例に係る投影露光装置の
概略構成図である。
概略構成図である。
【図６】 本発明の第３の実施例に係る露光装置の概略
を示す図である。
を示す図である。
【図７】 図６の装置における筐体内および鏡筒内の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図８】 図６の装置における有効光束外をカットした
レンズを示す図である。
レンズを示す図である。
【図９】 微小デバイスの製造の流れを示す図である。
【図１０】 図９におけるウエハプロセスの詳細な流れ
を示す図である。
を示す図である。
１，１０１：エキシマレーザ、２，３，１０２：照明光
学系、４，１０４：投影光学系、５，１０５：ステー
ジ、６：導入口、７：排出口、８，９，１０：置換度セ
ンサ、１１：主制御部、１２〜１７：サーボ弁、Ｍ１〜
Ｍ３：折り曲げミラー、３１：レンズ支持体、３２：パ
ージ用エアの通り道、１０６：ビーム整形光学系、１０
７：ズーム光学系、１０８：フライアイレンズ、１０
９：照明系開口絞り、１１０，１１１：筐体、１１２：
コンデンサレンズ、１１３：ブラインド、１１４：窒素
供給装置、１１５：ガス排気装置、１２０：チャンバ、
１２１：筐体、１２２：鏡筒、１２３ａ〜１２３ｄ：レ
ンズ、１２４ａ〜１２４ｅ：空間、１２５ａ，１２５
ｂ：シートガラス、１２６ａ，１２６ｂ：配管、１２７
ａ，１２７ｂ：配管、１２８：パージ用ガスの流路、１
３１：レンズ、１３２：有効光束範囲、１３３：切り込
み、Ｒ：レチクル、Ｗ：ウエハ。
学系、４，１０４：投影光学系、５，１０５：ステー
ジ、６：導入口、７：排出口、８，９，１０：置換度セ
ンサ、１１：主制御部、１２〜１７：サーボ弁、Ｍ１〜
Ｍ３：折り曲げミラー、３１：レンズ支持体、３２：パ
ージ用エアの通り道、１０６：ビーム整形光学系、１０
７：ズーム光学系、１０８：フライアイレンズ、１０
９：照明系開口絞り、１１０，１１１：筐体、１１２：
コンデンサレンズ、１１３：ブラインド、１１４：窒素
供給装置、１１５：ガス排気装置、１２０：チャンバ、
１２１：筐体、１２２：鏡筒、１２３ａ〜１２３ｄ：レ
ンズ、１２４ａ〜１２４ｅ：空間、１２５ａ，１２５
ｂ：シートガラス、１２６ａ，１２６ｂ：配管、１２７
ａ，１２７ｂ：配管、１２８：パージ用ガスの流路、１
３１：レンズ、１３２：有効光束範囲、１３３：切り込
み、Ｒ：レチクル、Ｗ：ウエハ。
Claims (13)
- 【請求項１】 紫外光により原版を照明する照明光学系
と、該原版のパターンを被露光基板上に投影する投影光
学系と前記照明光学系および投影光学系の少なくとも一
方において複数の光学部品が置かれる内部空間を実質的
に水分を含まない気体に置換するガスパージ手段を具備
することを特徴とする露光装置。 - 【請求項２】 前記ガスパージ手段が、前記気体の置換
度を検出するセンサと、該センサの出力信号に基づいて
ガスパージを制御する手段とを有することを特徴とする
請求項１記載の露光装置。 - 【請求項３】 前記センサが前記空間に設けた湿度計で
あることを特徴とする請求項２記載の露光装置。 - 【請求項４】 前記実質的に水分を含まない気体が、Ｎ
2 ガス、Ｈｅガスまたは乾燥空気であることを特徴とす
る請求項１記載の露光装置。 - 【請求項５】 前記複数の光学部品によって仕切られる
複数の各空間同士をつなぐガスパージ用の通路を設けた
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の
露光装置。 - 【請求項６】 紫外光により原版を照明する照明光学系
と、該原版のパターンを被露光基板上に投影する投影光
学系と、前記照明光学系および投影光学系の少なくとも
一方において複数の光学部品が置かれる内部空間を特定
の気体に置換するガスパージ手段とを備え、該複数の光
学部品によって仕切られる複数の各空間同士をつなぐガ
スパージ用の通路を設けたことを特徴とする露光装置。 - 【請求項７】 前記特定の気体が、不活性ガスであるこ
とを特徴とする請求項６に記載の露光装置。 - 【請求項８】 前記光学部品としてのレンズを支持する
支持体を備え、前記ガスパージ用の通路が該支持体に設
けられた開口であることを特徴とする請求項５〜７のい
ずれか１つに記載の露光装置。 - 【請求項９】 前記ガスパージ用の通路が、前記光学部
品としてのレンズに設けられた切り込みであることを特
徴とする請求項５〜７のいずれか１つに記載の露光装
置。 - 【請求項１０】 同一筐体内に位置し、隣り合う前記ガ
スパージ用の通路を結ぶ直線が、前記レンズの光軸と平
行とならないように配置されていることを特徴とする請
求項５〜９のいずれか１つに記載の露光装置。 - 【請求項１１】 前記ガスパージ用に設けた気体導入口
から気体排出口まで空間内で気体が流れる経路が直線と
ならないように配置されていることを特徴とする請求項
１〜１０のいずれか１つに記載の露光装置。 - 【請求項１２】 ＫｒＦ，ＡｒＦまたはＦ2のエキシマ
レーザ光源を有することを特徴とする請求項１〜１１の
いずれか１つに記載の露光装置。 - 【請求項１３】 請求項１〜１２のいずれかに記載の露
光装置を用いてデバイスを製造することを特徴とするデ
バイス製造方法。
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